PON網(wǎng)絡(luò)中視頻業(yè)務(wù)傳送過程中的拉曼串?dāng)_

G.983系列標(biāo)準(zhǔn)描述了一類PON網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)基于波分雙工和時(shí)分復(fù)用技術(shù)[1]。通常人們稱這些網(wǎng)絡(luò)為寬帶PON（即BPON）,BPON具備數(shù)字傳輸?shù)哪芰?速率從155Mb/s到1244Mb/s不等。這些網(wǎng)絡(luò)是第一種被定義為專業(yè)數(shù)字式的網(wǎng)絡(luò),具有兩個(gè)波長(zhǎng)：1310nm用于上行鏈路,1550nm用于下行鏈路。

?????? 自從基本的G.983.1系統(tǒng)問世以來,人們?cè)絹碓矫靼滓曨l覆蓋業(yè)務(wù)將成為一種頗有價(jià)值的業(yè)務(wù)。由于視頻業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)意義來說是一種廣播業(yè)務(wù),因此為PON系統(tǒng)增加一個(gè)廣播通道就顯得非常實(shí)用和便利。后來的G.983.3標(biāo)準(zhǔn)決定使用WDM技術(shù)[2],國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）公布的G.986.3建議提出了通過波長(zhǎng)分配提高服務(wù)能力的寬帶接入系統(tǒng)（參看圖1）。這個(gè)建議指定1490nm波長(zhǎng)用于下行的語音和數(shù)據(jù)信號(hào),1550nm波長(zhǎng)用于下行的視頻信號(hào),1310nm用于上行的語音和數(shù)據(jù)信號(hào)。下行數(shù)字發(fā)射波長(zhǎng)范圍一般是很窄的,從最初的100nm寬變成更小的20nm寬,中心波長(zhǎng)為1490nm,而上行波長(zhǎng)范圍依然在以1310 nm為中心的100nm區(qū)域內(nèi)。

?????? 新的波長(zhǎng)分配方案提出了一對(duì)被稱為“增加帶寬”的應(yīng)用,包括密集波分復(fù)用（DWDM）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)覆蓋業(yè)務(wù),以及一種廣播視頻覆蓋業(yè)務(wù)。利用波長(zhǎng)來完成所承載視頻業(yè)務(wù)的傳播,然而,這種標(biāo)準(zhǔn)（G.983.3）并沒有規(guī)定精確的波長(zhǎng)、功率電平以及信號(hào)模式。因此,這等于說由系統(tǒng)供應(yīng)商來定義視頻業(yè)務(wù)傳送時(shí)的信號(hào)參數(shù)。

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?????? 綜合各方面因素的考慮,波長(zhǎng)分配方案是最好的。許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和器件制造商已經(jīng)接受了ITU的G.983.3建議。因此,今天許多光纖網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都正在安裝這種系統(tǒng),這些系統(tǒng)由光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)終端（ONT）、WDM耦合器和1×N分波器組成（圖1）。

?????? G.983.3方案中的“增加帶寬”處于EDFA從1530nm到1560nm通帶區(qū)域內(nèi),這就允許使用廉價(jià)的放大器來覆蓋波長(zhǎng),這對(duì)視頻傳輸?shù)膱?chǎng)合而言就顯得尤為重要。不僅如此,G.983.3標(biāo)準(zhǔn)也可以在B-PON下行波長(zhǎng)和覆蓋波長(zhǎng)之間形成一條很寬的保護(hù)波段,從而使濾波隔離地更容易些。

?????? 無論如何,任何波長(zhǎng)分配計(jì)劃都會(huì)在150nm范圍內(nèi)放置2個(gè)下行波長(zhǎng),這樣互相之間就產(chǎn)生了拉曼效應(yīng)。作為G.983.3系統(tǒng)里的一個(gè)事實(shí),我們將分析這種效應(yīng)對(duì)PON系統(tǒng)的實(shí)際影響到底如何？

?????? 2、理論

?????? G.983.3系統(tǒng)中的情形是這樣的：數(shù)字信號(hào)（1490nm波長(zhǎng),功率大約為0 dBm）扮演著模擬視頻信號(hào)波長(zhǎng)（C波段波長(zhǎng),功率大約為17 dBm）的拉曼泵浦的角色。這種效應(yīng)已經(jīng)由Phillips [3]用公式表示出來。其關(guān)鍵結(jié)果串?dāng)_率（CCR）由公式一表示。由于拉曼效應(yīng)具有低通（low-pass）特性,因此越低的視頻通道性能降級(jí)地就越厲害。

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?????? 從表一我們可以看到詳細(xì)參數(shù)定義。起源于一個(gè)NRZ信號(hào)光譜的數(shù)字信號(hào)有效調(diào)制指數(shù)mint表示為：

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?????? 應(yīng)該要說明的是公式2是近似的表述,而不是完全相同的表述。在這里,公式2發(fā)現(xiàn)調(diào)制指數(shù)mint通過一個(gè) 因子被夸大,因此也就過高地估計(jì)（overestimates）了CCR數(shù)值（達(dá)到5dB）。這可以通過計(jì)算總的數(shù)字信號(hào)功率來證實(shí)上述推斷。我們

• 拉曼(7017) 拉曼(7017)