Page 27 - 网络电信2016第13期

光通信

接收信号v1和v2混频、带通滤波后，分频得到同步信号v3 进而实现相位误差信息2 c+2 p-2 ref的提取，并通过相位误
为： 差信息调整VCO输出，实现相位预补偿。链路同步传输时满足：

（1） （3）
从上述可知，链路上任意同步站接收信号v3与同步终点站 由式（3）可知，满足条件 c+ p+2kπ= ref(k=0,±1)
信号s1始终保持一致，当终点站信号实现同步后，满足s1=s， 时，链路实现同步锁定。单链路网络结构简单，中心站只需要
即： 一个负载便能实现整个链路的同步传输。因此，中心站补偿技
术对单链路传输具有很强的适用性，其同步精度用时延表示时
（2） 能实现纳秒级以内的时延抖动控制[5]。
此时，链路上的任意站点都能随时获取到高精度的原子钟 2.同步站补偿技术
频率同步信号。 中心站补偿方式难以满足多链路分布网络的需求，因此我
2.多链路分布网络 们设计了同步站补偿传输方案，如图4所示。同步站补偿传输方
实际应用中，大规模、高复杂度的多基地光纤网络体系中 案采用双光纤同波长光信号传输，在同步站进行信号补偿。同
各站点存在地理隔离的情况，因此不可避免地存在多条隔离链 型光纤、同波长和相同环境传输保证了光纤传输相位波动始终
路。多链路分布网络结构如图2所示，同步网络包含一个中心 保持一致，均为准p[6]，实现了链路对称。光端机实现光电信号
站，其地理位置一般位于网络中心附近；中心站下辖多条同步 转换，引入的微量相位偏移为准1。同步站输入包含一次传输信
链路，且距中心站距离远近不一。该同步网络要求满足大范围 号s3和三次传输信号s4，其补偿采用混频、带通滤波和分频模块
内所有链路与链路上任意站点的同步传输，从而提高传输可靠 实现。
性。当同步链路较多时，传统的中心站预补偿方式会导致中心
站工作负载巨大, 因此必须寻找更为有效的补偿体制。 图3 基于电学补偿的中心站补偿方案

图2 多链路分布网络结构

图4 同步站补偿方案

基于光纤传输的高精度相位补偿技术 高精度频率源输出信号s1为sin(2πf0t+ ref)，经过光信号
调制和光纤A传输后的信号s2为sin(2πf0t+ ref+ 1+ p)。s2信
高精度原子频率信号经光纤传输后出现不同程度的稳定度 号在光耦合器处一分为二，一路经过光电探测器PD1、倍频器后
损失，为了提升光纤网络中各站点信号的同步精度，本文对适
用于单链路同步的中心站补偿技术和适用于多链路网络同步的 得到电信号s3为sin(6πf0t+3 ref+3 1+3 p)；另一路先经光纤
同步站自主补偿技术进行研究。 B二次传输，再通过光端机调制解调回传至同步站端，回传得到

1.中心站补偿技术 的三次传输信号s4为sin(2πf0t+ ref+3 1+3 p)。s3和s4混频、
传统的高精度补偿机制大都在发送端进行相位预补偿,技术 滤波后得到电信号s5为sin(4πf0t+2 ref)，分频处理后得到高精
路线主要为电学补偿和光学补偿，光学补偿一般采用光纤拉伸 度同步信号s6为sin(2πf0t+ ref)，实现了高精度同步传输。
器和光纤延迟线来调节光纤长度实现补偿,具有传输频率覆盖频
段大的优点，但补偿动态范围有限，难以补偿链路的短期稳定 仿真分析
度。电学补偿具有补偿连续、快速和成本低廉等特点，局限于
定点传输，但用于单链路传输网络时，具有独特的优势。 为进一步分析同步站补偿技术的补偿性能，本文设计了
基于共轭相位补偿的电学实现方式[5]，本文设计了中心站
补偿方案，具体如图3所示。原子钟角频率为ω0，本地基准源
和压控振荡器（VCO）输出角频率分别为ω02、ω0。中心站补偿
方案采用混频、鉴相、滤波和压控振荡器模块构建锁相环路，

28 网络电信 二零一六年八月