峰值功率受限光通信系统的灵活离散多音信号优化
Citation: Zhou J, Li L C, He J L, et al. Clipping discrete multi-tone for peak-power-constraint IM/DD optical systems. Sci China Inf Sci, 2022, doi: 10.1007/s11432-022-3555-y
图1. 灵活速率无源光网络架构
为了解决上述问题,本文提出基于剪裁操作和剪裁噪声消除的离散多音收发方案,在发射端,对离散多音信号进行幅度剪裁操作,幅度剪裁程度越大,信号的峰均比越低,但是会导致更大的剪裁噪声。通过对剪裁噪声进行理论分析,剪裁噪声可被当作加性噪声。在接收端,采用剪裁噪声消除技术从恢复信号中去除剪裁噪声。基于商用器件搭建50G灵活速率无源光网络实验平台,验证了所提方案的可行性和优越性。
图2. 本文所提检测器的构建思路
本文的创新点如下:
本文采用10G DMLTOSA和10G APD-TIA ROSA商用器件搭建50G灵活速率无源光网络实验平台。成熟的10G器件可大大降低无源光网络成本,但10G器件带宽受限导致50G信号受到严重高频损伤,限制整个网络的光功率预算。该平台没有采用光放大器为典型的峰值功率受限系统,可以用于验证剪裁离散多音和剪裁噪声消除方案提升光功率预算的性能。
图3. 50G 基于离散多音的灵活速率无源光网络实验装置图
采用剪裁离散多音和剪裁噪声消除方案后,接收机灵敏度可以达到-24 dBm。相比无剪裁离散多音的方案,接收机灵敏度提升了2.5 dB。相比剪裁离散多音和无剪裁噪声消除的方案,接收机灵敏度提升了1 dB。实验结果表明,对于50G灵活速率无源光网络,剪裁离散多音和剪裁噪声消除方案可达到更高的光功率预算。
图4. 不同方案的误码率性能对比图
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