7、相干光接入网络技术解析

相干光接入网络技术解析

1. 双向传输性能实验评估

在相干超密集波分复用无源光网络（UWDM - PON）中，对实时奈奎斯特发射机以 10 Gb/s 进行双向传输性能的实验评估。实验设置每通道在下行和上行方向的功率为 - 7dBm。结果显示，由于通道间光纤非线性，频谱中心通道的性能比边缘通道差。

为突出瑞利后向散射（RBS）引起的串扰影响，设置上行每通道功率为 4 dBm（蓝色）和 - 10 dBm（红色），展示了滚降因子为 0.01 的下行电频谱。由于矩形频谱整形将信号占用限制在奈奎斯特带宽内，大部分后向反射落在带外，从而提高了全双工双向模式下系统的整体性能。

通过将下行和上行奈奎斯特频段交错 f/2（f 为通道间距）并减小滚降因子，可提高对后向反射的容忍度，且由于光网络单元（ONU）仅需一个激光源，还能降低 ONU 的成本设计。对于对称比特率为 2 × 10 Gb/s、每个用户有 5 GHz 光带宽的情况，使用滚降因子为 0.01 相比 1.0 时，对 RBS 的容忍度提高了多达 8 dB。

2. 相干无源光网络的实时数字信号处理（DSP）

2.1 实验背景与挑战

此前虽有相干波分复用无源光网络（WDM - PON）相关实验，但未充分考虑 WDM - PON 中实时传输奈奎斯特信号的挑战。奈奎斯特信号虽能有效减轻串扰、提高网络频谱效率，但与非归零（NRZ）信号相比存在关键限制。例如，低滚降因子的奈奎斯特信号峰均功率比（PAPR）增加，这可能限制简化 DSP 架构（如 8 位）的使用；且随着奈奎斯特滤波器滚降因子趋于零，接收机的时钟恢复技术难度增大。

2.2 首次实验验证

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