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[IEEE 2018年第五代移动通信世界论坛(5GWF) - 美国加利福尼亚州硅谷 (2018.7.9-2018.7.11)] 2018 IEEE 5G世界论坛(5GWF) - CHRONOS:基于云的同步链路混合射频-光网络
摘要: 本文介绍了CHRONOS系统——一种基于云的同步链路混合射频-光网络。该项目的主要目标是设计、构建和维护一个多节点、异构化、宽带化、可扩展的混合同步云无线接入网(Cloud RAN或C-RAN),特别用于支持需要太赫兹-光通信技术与传统sub-6GHz技术(如Wi-Fi和蜂窝网络)并存的新兴应用。该测试平台的创新性在于通过集成当前C-RAN部署中未采用的同步射频与光链路,在多个维度上增强了C-RAN的核心能力。该项目的长期目标是利用该测试平台开展无线与光通信的实用化研究,重点聚焦信号处理的新硬件与软件架构。本文展示了CHRONOS在室内环境中的设计方案、实施过程及初期成果,并明确了实现可扩展实时网络的路径。实验结果表明:在每个射频与光通路采用20MHz OFDM波形时,系统实现了跨多个边缘节点的同步接收,总带宽达到108Mbps。
关键词: CHRONOS、云无线接入网(Cloud RAN)、Sub-6GHz频段、太赫兹-光通信(THz-optical)、同步链路(Synchronous Links)、蜂窝网络(cellular networks)、射频-光网络(RF-Optical Network)、Wi-Fi
更新于2025-09-09 09:28:46
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用于独立调控相变材料不同状态下波前的超表面
摘要: 超表面因其对电磁波的任意调控能力而备受关注。然而大多数超表面缺乏柔韧性,一旦制备完成便只能实现固定的光学性能。本研究提出利用相变材料(PCMs)构建具有多功能特性的超薄超表面——当整体结构化PCM发生相变时,该设计在既往报道中尚未出现。通过这种方案,可高效(非晶态和晶态分别达到约60%和约40%的效率)且独立地任意调控PCM在非晶态与晶态下的波前。本工作对信息加密和光通信领域具有重要价值。
关键词: 波前调控、超表面、信息加密、相变材料、光通信
更新于2025-09-09 09:28:46
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相干跟踪系统的跟踪误差补偿技术
摘要: 提出了一种通过为信号光增加额外抖动来补偿跟踪视轴误差的方法。分析了抖动角与系统性能的关系,结果表明当角度在0.2-1.2微弧度范围内时,灵敏度衰减不超过0.1分贝。建立了输出功率与补偿角估计的最优数学模型,仿真显示该方案能显著提升相干光通信系统的混频效率。
关键词: 相干跟踪,光通信,混频效率
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年第20届透明光网络国际会议(ICTON) - 布加勒斯特(2018.7.1-2018.7.5)] 2018年第20届透明光网络国际会议(ICTON) - 低轨自由空间光下行链路(OLEODL)的可变数据速率
摘要: 用于地球观测的低轨(LEO)卫星典型轨道高度为400至600公里。随着其机载传感器分辨率的提高,对极高数据速率卫星下行链路的需求正增长至每秒数吉比特的范围。自由空间光通信非常适合此类应用,因为它能提供极高的数据速率,同时允许使用更小的卫星终端并避免频谱监管限制。然而,光学低轨下行链路(OLEODL)的关键挑战在于:下行链路接触期间因距离变化导致的自由空间损耗波动、大气衰减,以及由大气折射率湍流(IRT)引起的快速信号闪烁。本文将简要阐述OLEODL技术及其挑战,以及适用的缓解技术。重点将放在为何根据信道状态调整数据速率对OLEODL至关重要,以及如何实现这一调整。
关键词: 激光通信、OLEODL、可变速率、光通信、卫星通信
更新于2025-09-09 09:28:46
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采用偏振调制和直接检测的带宽增强型PAM-4传输技术(具有可调谐频率范围)
摘要: 我们提出了一种具有可调频范围的偏振调制与直接检测(PolM-DD)带宽增强型PAM-4传输系统,并首次验证了其通过标准单模光纤(SSMF)传输后的性能表现。通过调节PolM某一主轴与偏振器之间的偏振角,可将SSMF固有光谱色散导致的频率陷波移至更高频段。因此,该系统基带可用的3dB带宽较传统强度调制直接检测(IM-DD)系统获得显著提升。由于PolM调制??槭涑龅氖蔷哂锌傻鬟钡那慷鹊髦菩藕?,该系统不受偏振模色散(PMD)影响。本文分析表明,在理想条件下PolM-DD系统较IM-DD系统可获得约41.4%的带宽增益。最优偏振角与光波长及光纤距离无关,故可便捷应用于波分复用(WDM)系统。实验中,我们的PolM-DD系统分别在5km、10km、15km、21km和25km SSMF距离上成功传输了100Gbps、84Gbps、68Gbps、58Gbps和52Gbps的PAM-4信号,且无需色散补偿器件或单边带(SSB)调制。实验结果与理论分析及仿真数据一致,在相同器件带宽条件下较IM-DD系统实现了超过41%的数据速率增益。
关键词: 可调谐频率响应、光通信、偏振调制器
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年第20届透明光网络国际会议(ICTON) - 布加勒斯特(2018.7.1-2018.7.5)] 2018年第20届透明光网络国际会议(ICTON) - 直接检测单边带系统:性能比较与实际实现损耗
摘要: 针对数据中心间(约80公里)通信的高容量传输系统研究正日益受到关注。虽然相干系统是成熟且高性能的技术方案,但其成本仍远高于更简单的直接检测方案。近期提出的单边带(SSB)传输和克莱默斯-克勒尼希(KK)接收机等先进数字信号处理(DSP)技术,可同时提升此类直接检测系统的频谱效率和传输距离。除DSP技术外,这些方案的主要缺陷在于需要在发射端添加强载波(即比信号高数分贝的载波)。该方案不可避免地会降低最终信噪比(OSNR),并可能加剧光纤克尔非线性效应的影响。本文将深入探讨单边带离散多音(DMT)方案中添加此类载波所产生的实际实施损耗,尤其聚焦于通过调制器偏置技术实现载波添加的方法。
关键词: 单边带、克拉默斯-克勒尼希关系、直接检测、数据中心内、光通信
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年第十届通信软件与网络国际会议(ICCSN) - 成都(2018.7.6-2018.7.9)] 2018年第十届通信软件与网络国际会议(ICCSN) - 光学OFDM/OQAM的基于导频功率优化的信道估计方法
摘要: 正交频分复用(OFDM)与偏移正交幅度调制(OQAM)的结合已成为近期研究热点。OFDM/OQAM利用具有时频局部化(TFL)特性的特殊设计滤波器组,有效解决了OFDM/OQAM正交条件仅在实数域成立的问题。光OFDM/OQAM系统面临由色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)引发的严重固有虚部干扰(IMI)效应,导致传输性能显著下降。本文提出一种基于导频功率优化的信道估计方法来提升光OFDM/OQAM系统性能。文中建立了通用导频设计准则,并将多种现有导频结构与所提方法进行对比。仿真结果表明:满足该设计结构的伪导频结构可获得最优伪导频功率,能显著增强系统对IMI效应和放大自发辐射(ASE)的鲁棒性。
关键词: OFDM/OQAM、固有虚部干扰、光通信、信道估计
更新于2025-09-04 15:30:14
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各向异性海洋湍流对部分相干修正贝塞尔相关涡旋光束轨道角动量模式传播的影响
摘要: 我们研究了各向异性湍流对部分相干修正贝塞尔相关涡旋光束在海洋信道中传播时轨道角动量(OAM)模式的影响。在弱湍流傍轴信道中,建立了OAM模式概率密度的新模型,分析了海洋湍流特定参数对其的作用规律。研究表明:在温度与盐度比(cid:2)的特定区间内存在最佳接收孔径直径,该直径可降低(cid:2)对OAM模式归一化能量权重及波动信号接收的影响。高各向异性海洋湍流对OAM信号的干扰弱于低各向异性湍流。通过选用携带较低OAM量子数的模式传输信息,或利用模式间能级差较大的OAM模式等方案,可有效减少模式串扰并提升光通信链路的信息容量。
关键词: 光通信、部分相干修正贝塞尔相关涡旋光束、传输、轨道角动量模式、各向异性海洋湍流
更新于2025-09-04 15:30:14