[发明专利]一种160Gbps、PM‑16QAM信号的色散平坦Front‑haul传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤通信系统，具体涉及一种160Gbps、PM-16QAM信号的色散平坦Front-haul传输系统，可应用于通信网络、光学信息处理、新一代信息技术等领域。

背景技术

随着数据通信与多媒体业务需求的不断增加，移动通信飞速发展并不断满足人们的通信需求；然而，现有的移动通信网络一般采用前端传输接口在数据速率、带宽、时延方面存在很大的局限性；针对这种情况，中国移动通信研究院等单位提出了下一代前传接口NGFI (Next Generation Front-haul Interface) [1 China mobile research institute, et al. White Paper of Next Generation Fronthaul Interface，v1.0 (2015) ] 以满足第五代移动通信(5G)发展的需求；NGFI是指下一代无线网络主设备中无线云中心(RCC, radio cloud center)与远端射频系统(RRS, radio remote system)之间的前传接口，提供了五种接口划分方案，既可以采用模拟传输，又可采用数字传输技术以降低对系统参量要求，可灵活取舍。NGFI中的RCC集中点与RRS的单跨距传输距离一般限于20km，考虑到我国幅员辽阔、海岸线绵长、岛屿众多、荒原沙漠和高山广袤等地理环境的复杂性以及现代通信需求的迅猛增长，实现Front-haul长跨距光纤传输变得日益迫切。

色散平坦光纤（DFF）在通信波长范围内色散很小并且色散平坦，既可以消除色散引起的窄谱信号畸变，又可以避免宽谱信号的色散失真，在光纤通信中有着重要的应用；信号在DFF中传输具有较好特性[2 Zheng Hongjun, Liu Shanliang, Wu Chongqing, Yu Huishan, Li Xin, Wang Weitao, Tian Zhen, Experimental study on pulse propagation characteristics at normal dispersion region in dispersion flatted fibers, Optics & laser technology, 2012, 44(4): 763-766；3 Hongjun Zheng, Xin Li, Shanliang Liu, Weisheng Hu, Chenglin Bai. Generation and transmission of a High-bit-rate optical millimeter wave with an unrepeated long single-span using equalization amplification. Optics Communications, 356(2015), 599–606 ]。上述研究中，虽然DFF系统特性较好，但考虑到DFF色散小、非线性效应就显得比较突出的问题，需要进一步研究DFF作为其他应用场景（如Front-haul长跨距传输）下的传输性能；目前还没有在DFF中开展Front-haul长跨距传输的实验报道。

在数据通信与多媒体业务需求剧增的大环境下，用户对网络性能要求越来越高；具有频谱效率高、抗噪声能力强、高功率谱密度和低计算复杂度等优点的正交幅度调制（QAM）受到了业界的广泛关注。QAM作为重要的调制格式，其传输实验大都限于标准单模光纤（SSMF）和脉冲控制的标准单模光纤环路仪中，单跨距较小；同时传输中有声光调制切谱、多次光放大、滤波、信号整形、色散光补偿、色散电补偿和去噪声等复杂处理环节 [4 Tingting Zhang, Dan Wang, et al. 396.5Gb/s, 7.93b/s/Hz Hybrid 16-32QAM Transmission over 480km SSMF. OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2014), paper SM3E.3]。目前，尚未见16QAM信号在DFF中的传输实验报道；同时，业界通信需求迫切期望有比SSMF特性更好的传输介质以实现16QAM信号更长单跨距传输。

发明内容