本發(fā)明涉及的是一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)、應(yīng)用，是用于處理由于遠距離傳輸中光信號的色散而引起的相位噪聲補償。本發(fā)明方法實用性強，具有高數(shù)據(jù)速率，長傳輸距離，高頻譜效率和高功率分配器比的優(yōu)勢，在下一代無源光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用具有重要意義。

背景技術(shù)：

基于光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)(O-OFDM LRPON)是下一代無源光網(wǎng)絡(luò)的主流之一，并且由于其高數(shù)據(jù)速率，長傳輸距離，高頻譜效率和高功率分配器比，吸引了來自學術(shù)界和運營商的廣泛關(guān)注。它還表現(xiàn)出極好的靈活性，允許根據(jù)瞬時服務(wù)的要求進行實時頻譜分配。

與基于正交頻分復用的無源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM PON)的直接檢測相比，其相干光學檢測(CO)的研究則十分有限。有研究討論了在光纖長度下四波段的正交頻分復用無源光網(wǎng)絡(luò)(OFDM PON)的接收功率靈敏度。通過基于多頻帶正交頻分復用技術(shù)的相干光生成的子帶，雖然具有高數(shù)據(jù)速率和長傳輸距離，但會受色散和偏振模色散的嚴重影響。此外，具有高頻的子帶會受色散和偏振模色散的嚴重影響。因此，一些研究建議在信道估計過程中使用訓練符號和導頻子載波技術(shù)來補償色度和偏振模式色散。然而，這些方法降低了傳輸數(shù)據(jù)速率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述的問題和需求的功能，提供一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)、應(yīng)用，是一種新穎的多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)結(jié)構(gòu)，可以處理由于遠距離傳輸中光信號的色散而引起的相位噪聲補償，旨在克服相位噪聲的惡意影響。

基本思想是在每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)采用色散補償光纖（DCF）和本地振蕩(LO)激光移相器用于相位噪聲消除?；谔岢龅姆椒ǎ褂?和來模擬具有12個ONU和下行鏈路的多頻帶相干光正交頻分復用的無源光網(wǎng)絡(luò)(CO-OFDM PON)系統(tǒng)，來觀察提出方案的有效性。將顯示色差和偏振模色散可以得到有效補償并且在所有考慮的光纖長度下可以顯著改善所得到的誤碼率(BER)性能。

還將提出的系統(tǒng)與沒有色散補償光纖(DCF)和本地振蕩器(LO)相移的純常規(guī)相干光正交頻分復用(CO-OFDM)和其中僅使用色散補償光纖(DCF)的常規(guī)相干光正交頻分復用(CO-OFDM)，兩種傳統(tǒng)方法進行比較。

一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)、應(yīng)用是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括光線路終端(OLT)，光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)和多個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONUs)。

所述的光線路終端包括偽隨機序列、M陣列編碼、正交頻分復用調(diào)制、低通濾波器和光學射頻上變頻器。正交頻分復用調(diào)制包括串并轉(zhuǎn)換、傅里葉逆變換、加入循環(huán)前綴CP、并串轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換器。光學射頻上變頻器包括肖特基二極管、馬赫增德爾MZM、90°相移器。所述的快速傅里葉逆變換，用于實現(xiàn)信號從頻域到時域的變換；所述的循環(huán)前綴CP，用于解決信道衰落引起的符號間干擾和載波間干擾；所述并串轉(zhuǎn)換，用于將數(shù)據(jù)變成并行的N路數(shù)據(jù)。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號。

所述的光分配網(wǎng)絡(luò)包括饋線光纖、色散補償光纖、標準單模光纖、光放大器、功率放大器和支線組成。所述的功率分配器不僅用于放大光信號，而且可以分離信號。所述的色散補償光纖，用來補償色散。

所述的光網(wǎng)絡(luò)單元包括本地激光器、90°移相器、耦合器、光電二極管、加減法器、正交頻分復用調(diào)制和M陣列解碼。所述的本地振蕩器激光移相器，用于補償偏振模色散。所述的快速傅里葉變換，用于實現(xiàn)信號從時域到頻域的變換。所述的耦合器，用于把多路光信號變成單路光信號。

一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒?，其步驟如下：

光線路終端(OLT)對下行數(shù)據(jù)進行編碼和映射，并將數(shù)據(jù)饋送到具有L點的傅里葉逆變換(IFFT)大小的正交頻分復用調(diào)制器中，其中每個光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)據(jù)被分配給IFFT的特定位置。個子載波生成帶寬為的子帶正交頻分復用，其中i是光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的序號。保護帶GB通過在傅里葉逆變換的相鄰子帶之間插入空子載波來實現(xiàn)，用來避免符號間干擾和載波間干擾。傅里葉逆變換模塊用個子載波處理輸入信號。具有零頻率的子載波稱為零子載波，位于傅里葉逆變換頻譜的第位置。從第一位置到第位置的子載波被稱為左子載波，而從第到第位置的子載波被稱為右子載波。因此，傅里葉逆變換模塊分別由于左和右子載波而出現(xiàn)兩個正交頻分復用頻譜，并且這些頻譜具有從零到的相同頻率，其中是子載波間隔。在傅里葉逆變換模塊之后，將循環(huán)前綴(CP)插入到每個多頻帶頻分復用符號中。再并行到串行轉(zhuǎn)換器DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)和低通濾波器之后，多頻帶頻分復用信號的同相I和二次Q分量使用兩個馬赫增德爾MZM和具有發(fā)射功率P的連續(xù)波激光器上變頻到光學單邊帶調(diào)制。零子載波被移位到光載波頻率，而左子載波和右子載波的頻率分別向左和右移位?？偟亩囝l帶相干光正交頻分復用帶寬將是的兩倍。

多頻帶相干光正交頻分復用信號在光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)上傳輸，對于每個端到端數(shù)據(jù)路徑都是標準單模光纖和色散補償單模光纖。每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)執(zhí)行相干檢測以對接收的光信號進行下變頻到RF信號，其中通過本地振蕩激光器施加某個相移以補償偏振模色散，從而光線路終端(OLT)和個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間實現(xiàn)一對多傳輸。光網(wǎng)絡(luò)單元處的RF下變頻器的輸出進一步饋送到正交頻分復用解調(diào)器，是對輸入信號所分配位置的所選子帶進行快速傅里葉變換(FFT)來恢復原始數(shù)字數(shù)據(jù)。

在每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，通過PIN和本地振蕩激光器。最后，檢測誤碼率來評估所提出結(jié)構(gòu)的性能，并且與兩個其它結(jié)構(gòu)的誤碼率進行比較:與沒有色散補償光纖和本地振蕩器激光器移相器的純相干光正交頻分復用和其中僅使用色散補償光纖的常規(guī)相干光正交頻分復用。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄔ诠庹活l分復用的長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。

本發(fā)明一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)、應(yīng)用具有如下特點：

1、使用色散補償光纖(DCF)和本地振器激光移相器來分別補償色散和偏振模色散。

2、在所有考慮的光纖長度下可以顯著改善所得到的誤碼率(BER)性能。

3、具有其高數(shù)據(jù)速率，長傳輸距離，高頻譜效率和高功率分配器比的優(yōu)勢。

4、具有極好的靈活性，允許根據(jù)瞬時服務(wù)的要求進行實時頻譜分配。

5、保護帶GB通過在傅里葉逆變換的相鄰子帶之間插入空子載波來實現(xiàn)，以便避免符號間干擾和載波間干擾。

6、提出的系統(tǒng)與沒有色散補償光纖(DCF)和本地振蕩器(LO)相移的純常規(guī)相干光正交頻分復用(CO-OFDM)和其中僅使用色散補償光纖(DCF)的常規(guī)相干光正交頻分復用(CO-OFDM)，兩種傳統(tǒng)方法進行比較。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

圖1是本發(fā)明中基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（基于長距離無源光網(wǎng)絡(luò)的多頻帶光正交頻分復用(O-OFDM LRPON)的）優(yōu)勢結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明提出的光線路終端(OLT)結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明提出的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明提出的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明實施例1所采用的發(fā)射端CO-OFDM信號的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例1中采用本發(fā)明方法估計出的光相位噪聲效果圖。

圖7是三種OFDM方案誤碼率的比較圖。

圖8是16QAM多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)的誤碼率圖。

圖9是16PSK多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)的誤碼率圖。

具體實施方式

參照附圖1-9，一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)（多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)無源光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)）系統(tǒng)包括光線路終端(OLT)，光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)和多個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONUs)。

所述的光線路終端包括偽隨機序列、M陣列編碼、正交頻分復用調(diào)制、低通濾波器和光學射頻上變頻器。正交頻分復用調(diào)制包括串并轉(zhuǎn)換、傅里葉逆變換、加入循環(huán)前綴CP、并串轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換器。光學射頻上變頻器包括肖特基二極管、馬赫增德爾MZM、90°相移器。所述的快速傅里葉逆變換，用于實現(xiàn)信號從頻域到時域的變換；所述的循環(huán)前綴CP，用于解決信道衰落引起的符號間干擾和載波間干擾；所述并串轉(zhuǎn)換，用于將數(shù)據(jù)變成并行的N路數(shù)據(jù)。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號。

所述的光分配網(wǎng)絡(luò)包括饋線光纖、色散補償光纖、標準單模光纖、光放大器、功率放大器和支線。所述的功率分配器不僅用于放大光信號，而且可以分離信號。所述的色散補償光纖，用來補償色散。

所述的光網(wǎng)絡(luò)單元包括本地激光器、90°移相器、耦合器、光電二極管、加減法器、正交頻分復用調(diào)制和M陣列解碼。所述的本地振蕩器激光移相器，用于補償偏振模色散。所述的快速傅里葉變換，用于實現(xiàn)信號從時域到頻域的變換。所述的耦合器，用于把多路光信號變成單路光信號。

一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒?，其步驟如下：

光線路終端(OLT)對下行數(shù)據(jù)進行編碼和映射，并將數(shù)據(jù)饋送到具有L點的傅里葉逆變換(IFFT)大小的正交頻分復用調(diào)制器中，其中每個光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)據(jù)被分配給IFFT的特定位置。個子載波生成帶寬為的子帶正交頻分復用，其中i是光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的序號。保護帶GB通過在傅里葉逆變換的相鄰子帶之間插入空子載波來實現(xiàn)，用來避免符號間干擾和載波間干擾。傅里葉逆變換模塊用個子載波處理輸入信號。具有零頻率的子載波稱為零子載波，位于傅里葉逆變換頻譜的第位置。從第一位置到第位置的子載波被稱為左子載波，而從第到第位置的子載波被稱為右子載波。因此，傅里葉逆變換模塊分別由于左和右子載波而出現(xiàn)兩個正交頻分復用頻譜，并且這些頻譜具有從零到的相同頻率，其中是子載波間隔。在傅里葉逆變換模塊之后，將循環(huán)前綴(CP)插入到每個多頻帶頻分復用符號中。再并行到串行轉(zhuǎn)換器DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)和低通濾波器之后，多頻帶頻分復用信號的同相I和二次Q分量使用兩個馬赫增德爾MZM和具有發(fā)射功率P的連續(xù)波激光器上變頻到光學單邊帶調(diào)制。零子載波被移位到光載波頻率，而左子載波和右子載波的頻率分別向左和右移位?？偟亩囝l帶相干光正交頻分復用帶寬將是的兩倍。

多頻帶相干光正交頻分復用信號在光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)上傳輸，對于每個端到端數(shù)據(jù)路徑都是標準單模光纖和色散補償單模光纖。每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)執(zhí)行相干檢測以對接收的光信號進行下變頻到RF信號，其中通過本地振蕩激光器施加某個相移以補償偏振模色散，從而光線路終端(OLT)和個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間實現(xiàn)一對多傳輸。光網(wǎng)絡(luò)單元處的RF下變頻器的輸出進一步饋送到正交頻分復用解調(diào)器，是對輸入信號所分配位置的所選子帶進行快速傅里葉變換(FFT)來恢復原始數(shù)字數(shù)據(jù)。

在每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，通過PIN和本地振蕩激光器。最后，檢測誤碼率來評估所提出結(jié)構(gòu)的性能，并且與兩個其它結(jié)構(gòu)的誤碼率進行比較:與沒有色散補償光纖和本地振蕩器激光器移相器的純相干光正交頻分復用和其中僅使用色散補償光纖的常規(guī)相干光正交頻分復用。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄖ?，所述的光線路終端(OLT)，為在傳輸線中發(fā)射的所有光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)生成多頻帶光正交頻分復用(O-OFDM)信號。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄖ?，所述的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，可以通過同步分配給它的子載波位置來識別自己的子帶。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄖ?，在每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，采用色散補償光纖（DCF）和本地振器(LO)激光移相器用于相位噪聲消除。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄖ?，提出的多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與沒有色散補償光纖(DCF)和本地振蕩相移的純常規(guī)相干光正交頻分復用(CO-OFDM)和其中僅使用色散補償光纖(DCF)的常規(guī)相干光正交頻分復用(CO-OFDM)，兩種傳統(tǒng)方法進行比較。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄖ校瑸榱嗽诠饩€路終端(OLT)和個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間實現(xiàn)一對多傳輸，每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)執(zhí)行相干檢測以對接收的光信號進行下變頻到RF信號，其中通過本地振蕩(LO)激光器施加某個相移以補償偏振模色散。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄖ?，通過誤碼率(BER)來評估所提出結(jié)構(gòu)的性能，并且與兩個其它結(jié)構(gòu)的誤碼率(BER)進行比較。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄖ?，提出的基于長距離無源光網(wǎng)絡(luò)的光正交頻分復用(O-OFDM LRPON)結(jié)構(gòu)使用Op-tiwave進行仿真。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄖ校岢龅姆桨改苡行У亟鉀Q基于長距離無源光網(wǎng)絡(luò)的光正交頻分復用(O-OFDM LRPON)中色散和偏振色散的遺留問題。

所述的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒ㄔ诠庹活l分復用的長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。

實施例：

針對單個光線路終端的12個光網(wǎng)絡(luò)單元的下行鏈路提供的場景。分別在和兩種情況下，在光線路終端處為每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)生成的隨機二進制序列，并映射到M陣列編碼器，12個編碼序列由具有以下參數(shù)的正交頻分復用調(diào)制器進一步調(diào)制為12頻帶正交頻分復用信號：以比率定位對于每個子帶，1024個IFFT點，64個子載波。位于零子載波左側(cè)的前6個子帶具有與位于零子載波右側(cè)的其他6個頻帶相同的基帶中心頻率。生成表示左子載波和右子載波的兩個對稱6頻帶正交頻分復用信號，每個子帶具有帶寬，子載波間隔和保護帶。連續(xù)波(CW)激光器以193.1THz的頻率和的發(fā)射功率對兩個6個頻帶的正交頻分復用信號產(chǎn)生光學單邊帶調(diào)制。

12頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)頻譜，其中6個頻帶在光載波()的左側(cè)，其他6個頻帶在右側(cè)。光信號在總光纖長度為的光纖上傳播，其中是標準單模光纖類型，衰減為，色散為，差分群延遲為，以及是色散補償光纖類型，衰減為，色散為，差分群延遲(DGD)為。

在每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，通過具有頻率的四個PIN和本地振蕩激光器。最后，檢測誤碼率(BER)來評估所提出結(jié)構(gòu)的性能，并且與兩個其它結(jié)構(gòu)的誤碼率(BER)進行比較：即與沒有色散補償光纖和本地振蕩器激光器移相器的純相干光正交頻分復用和其中僅使用色散補償光纖的常規(guī)相干光正交頻分復用進行比較。如圖8和9所示，在和兩種情況下，所提出的多頻帶相干光正交頻分復用方案優(yōu)于另外兩種方案，并且當子帶處于高頻帶頻率時，這種優(yōu)點依然存在。此外，對于除了具有最高基帶頻率的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之外的所有光網(wǎng)絡(luò)單元，在下的性能比在下的性能更好。因為正交頻分復用(OFDM)信號的旁瓣對位于邊緣的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)具有更大的影響，很明顯注意到受旁瓣超過的影響。

附圖1給出了本發(fā)明中基于長距離無源光網(wǎng)絡(luò)的多頻帶光正交頻分復用(O-OFDM LRPON)的優(yōu)勢。光線路終端(OLT)為在傳輸線中發(fā)射的所有光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)生成多頻帶光正交頻分復用(O-OFDM)信號。在功率分配器之后，每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)可以通過同步分配給它的子載波位置來識別其自己的子帶。

如附圖2所示，為本發(fā)明提出的一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)（多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)無源光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)由光線路終端(OLT)，光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)和多個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONUs)組成。多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)信號在光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)上傳輸，對于每個端到端數(shù)據(jù)路徑都是標準單模光纖(SSMF)和色散補償單模光纖(DCF)。功率分配器不僅用于放大光信號，而且分離信號。

附圖3是光線路終端(OLT)結(jié)構(gòu)圖，光線路終端(OLT)對下行數(shù)據(jù)進行編碼和映射，并將數(shù)據(jù)饋送到具有L點的傅里葉逆變換(IFFT)大小的正交頻分復用調(diào)制器中，其中每個光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)據(jù)被分配給傅里葉逆變換(IFFT)的特定位置。個子載波生成帶寬為的子帶正交頻分復用，其中i是光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的序號。

附圖4是光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)結(jié)構(gòu)圖，為了在光線路終端(OLT)和個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間實現(xiàn)一對多傳輸，每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)執(zhí)行相干檢測以對接收的光信號進行下變頻到RF信號，其中通過本地振蕩(LO)激光器施加某個相移以補償偏振模色散。注意，該補償相位對每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)是具體的，取決于許多因素，例如光纖的差分群延遲，光載波之間的頻率差，以及光域中光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的子帶頻率。光網(wǎng)絡(luò)單元處的RF下變頻器的輸出進一步饋送到正交頻分復用(OFDM)解調(diào)器，其僅僅是對輸入信號所分配位置的所選子帶進行快速傅里葉變換(FFT)來恢復原始數(shù)字數(shù)據(jù)。這種分配信息必須在光線路終端(OLT)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間同步。

如附圖5為多頻帶OFDM分配子載波圖，保護帶GB通過在傅里葉逆變換(IFFT)的相鄰子帶之間插入空子載波來實現(xiàn)，以便避免符號間干擾和載波間干擾。傅里葉逆變換模塊用個子載波處理輸入信號。具有零頻率的子載波稱為零子載波，位于傅里葉逆變換頻譜的第位置。從第一位置到第位置的子載波被稱為左子載波，而從第到第L位置的子載波被稱為右子載波。因此，傅里葉逆變換模塊分別由于左和右子載波而出現(xiàn)兩個正交頻分復用頻譜，并且這些頻譜具有從零到的相同頻率，其中是子載波間隔。在傅里葉逆變換模塊之后，將循環(huán)前綴插入到每個多頻帶頻分復用(OFDM)符號中。再并行到串行轉(zhuǎn)換器DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)和低通濾波器之后，多頻帶頻分復用(OFDM)信號的同相I和二次Q分量使用兩個調(diào)制器(MZM)和具有發(fā)射功率的連續(xù)波激光器上變頻到光學單邊帶調(diào)制（OSSB）。零子載波被移位到光載波頻率，而左子載波和右子載波的頻率分別向左和右移位?？偟亩囝l帶相干光正交頻分復用帶寬將是的兩倍。

如附圖6給出了本發(fā)明中提出的三種方法的一些光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，在和下的星座圖。圖中清楚地表明，沒有色散補償光纖(DCF)和本地振蕩(LO)相移的純相干光正交頻分復用(CO-OFDM)方案傳輸受到嚴重的色散影響并且?guī)缀醪荒苁褂酶哳l子帶傳送任何信息。即使在僅使用色散補償光纖(DCF)的常規(guī)相干光正交頻分復用(CO-OFDM)方案中色散補償光纖消除了色散，由于差分群延遲(DGD)導致的相移也會對誤碼率(BER)造成明顯的損害，并且在較高頻率的子帶中這種損害在增加。所提出的相干光正交頻分復用(CO-OFDM)方案，由分配的色散補償光纖(DCF)和本地振蕩(LO)激光移相器的裝置授權(quán)，在下，即使對于具有較高頻率的子帶，也產(chǎn)生清晰的星座圖。例如，在下，分別如圖所示的子帶1，子帶3，子帶9和子帶12，以及在下的圖中的子帶1，子帶3，子帶9和子帶12。

如附圖7所示，所提出的多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)方案和另外兩個方案的誤碼率(BER)進行比較：與沒有色散補償光纖(DCF)和本地振蕩器激光器移相器的純相干光正交頻分復用(CO-OFDM)和其中僅使用色散補償光纖(DCF)的常規(guī)相干光正交頻分復用(CO-OFDM)。在和兩種情況下，所提出的多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)方案優(yōu)于另外兩種方案，并且當子帶處于高頻帶頻率時，這種優(yōu)點依然存在，例如，，，。此外，對于除了具有最高基帶頻率的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之外的所有光網(wǎng)絡(luò)單元，在下的性能比在下的性能更好。因為正交頻分復用(OFDM)信號的旁瓣對位于邊緣的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)具有更大的影響，很明顯注意到受旁瓣超過的影響。

附圖8和附圖9分別示出了在和下，多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)的誤碼率，在和的光纖長度上分別具有的連續(xù)波(CW)發(fā)射功率。我們發(fā)現(xiàn)ONU-1和ONU-12的基帶頻率為，在下不能獲得最小誤碼率并且當傳輸長度超過時，不能滿足所需的前向糾錯。如圖所示，具有較低基帶頻率的其它光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)都有類似的問題，在傳輸長度超過時，獲得的誤碼率超過要求的前向糾錯。相反，在下，在光纖傳輸長度為時，所有的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)獲得了前向糾錯，如圖9所示，僅有八個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONUs工作在光纖長度為處。

本發(fā)明一種基于相干光正交頻分復用長距離無源光網(wǎng)絡(luò)中的相位噪聲補償?shù)姆椒捌湎到y(tǒng)是一種新穎的多頻帶相干光正交頻分復用(CO-OFDM)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)架構(gòu)，涉及的是處理由于遠距離傳輸中光信號的色散而引起的相位噪聲補償。其方法是為在光線路終端(OLT)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間的每個端到端傳輸操縱性地分配色散補償光纖(DCF)和本地振蕩器(LO)激光器移相器。以每個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的數(shù)據(jù)速率，在不同的光纖長度上成功地執(zhí)行一個光線路終端(OLT)和12個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間的下行鏈路業(yè)務(wù)的仿真。對于使用色散補償光纖(DCF)和本地振器(LO)激光移相器來分別補償色散(CD)和偏振模色散(PMD)的大多數(shù)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，已經(jīng)實現(xiàn)了前向糾錯(FEC)所需的誤碼率(BER)。