8、数字RAN中的光传输建模与性能分析

数字RAN中的光传输建模与性能分析

1 光通信系统性能指标

1.1 光信噪比（OSNR）

在光网络中，B0 通常选择为 12.5 GHz，在 C 波段大约对应 0.1 nm。放大噪声主要源于自发光子发射，被称为放大自发辐射（ASE）噪声。ASE 光是非偏振的，其功率谱密度（psd）可在两个正交线性偏振轴 eX 和 eY 上平均分配，即 N0 - X = N0 - Y = N0 / 2。

OSNR 常以分贝表示：
[OSNR_{dB}=10\cdot\log_{10}(OSNR)]

两个放大光链路或光网络元件（ONEs）可通过光交叉连接（OXC）或可重构光分插复用器（ROADM）进行级联。级联链路的 OSNR 可由两个链路的单个 OSNR（OSNR1 和 OSNR2）计算得出：
[\frac{1}{OSNR}=\frac{1}{OSNR_1}+\frac{1}{OSNR_2}]
该公式可迭代应用于计算多个网络元件级联时的 OSNR。

1.2 不同惩罚定义的使用

噪声或传播失真导致的性能损伤可通过在接收功率、Q 因子或 OSNR 上分配惩罚来建模。使用哪种惩罚定义没有通用规则，取决于问题的性质。
- 功率惩罚 ：适用于点对点未放大链路。新的接收器灵敏度可通过将惩罚加到固有接收器灵敏度来计算：
[RxSensitivity_{new}=RxSensitivity + PowerPenalty(dB)]
- Q 因子惩罚 ：可通过从（4.8）式的分子中减去一项，或在分母中加上一项来分配。