光世纪论坛-光纤在线 » 网络天下 » [旧版转贴] 谁是拉曼放大器的竞争对手?
本页主题: [旧版转贴] 谁是拉曼放大器的竞争对手? 打印 | 加为IE收藏 | 收藏主题 | 上一主题 | 下一主题

apple

该用户目前不在线
级别: 管理员
精华: 21
发帖: 302
威望: 344 点
金钱: 335 RMB
贡献值: 10 点
在线时间:130(小时)
注册时间:1999-11-30
最后登录:2018-11-22

[旧版转贴] 谁是拉曼放大器的竞争对手?

本帖被 apple 设置为精华(2008-02-15)
第1贴. 发表时间: 03-11-02 16:11  风云 老站友 威望:3

超长距离中的拉曼放大器应用已经悄然开始了。谁是它的竞争对手呢?FEC?谁能分析一下它们各自的优缺点和局限性?

第2贴
拉曼放大器主要运用在什么地方,它的特性等,风云你能详细介绍一下吗
我想飞。。。。。。Bearxiaofeng@163.com

第3贴
FEC不能和放大器比较,呵呵,放大器除非和低损耗光纤和允许高功率光纤(非线性小,面积大等)或许还可以比较。
因为对于数字系统如果出现误码,到误码达到10^-4可能只需要1~2dB的范围

傻笨希望结识更多的光纤界朋友!
傻笨的信箱是:shaben@eyou.com;fiber@eyou.com

第4贴
Raman放大器主要用在long-haul和Ultralong-haul系统中,Raman的主要优点是噪声小,等效NF可小于零,而高质量的EDFA的NF通常为4.5。因此RamanAmp用在系统中可以保持信号具有较高的OSNR,这样对同样的接收机,使用Raman的系统可以降低光入射功率。降低光传送功率的直接好处在于可以减小系统的非线性代价,尤其在40Gb的RZ系统中,可以很明显地减小抖动、码间FWM等,从而延长传输距离.
Raman的应用与传输光纤密切相关,不同的光纤对Raman有不同的要求,要很灵活地对待。
从长远看,可与Raman相竞争的可能是参量放大器(Para),Para可以提供更好的噪声特性,系统传输可以更好地抑制timingjitter。而且可以提供做到基本相同的增益平坦,不足的地方是Para提供不了象Raman那样宽的带宽,至少目前是这样。

第5贴
谢谢shaben和Amao的回答。我拿FEC和拉曼比较是因为它们目前的主要应用场合相同,都是在超长距离传输时用来提高灵敏度的,而且灵敏度改善范围也比较接近。不过我对FEC不了解,不太清楚它的优势和局限性,不知道哪位能介绍一下?另外听说过一个叫CRZ的东东(循环归零码?),据说也会构成相似的竞争。谁能介绍比较一下吗?
Amao,参量放大器的应用好象还很遥远,而且我觉得它在长距离干线传输中应用前景好象不怎么样,因为它要求相位匹配,这个很难保证吧?

第6贴
傻笨也不懂,不过一直本着按照自己的理解说,错了大家纠正,这样子才能提高的原则,傻笨继续胡说了,呵呵!

FEC的作用其实不大(仅仅是个人猜测),因为FEC是相当于把误码率为10^-4量级的误码提高性能到10^-12以上,但问题就出在这里,对于一个没有FEC的数字传输系统,误码率产生到误码率为10^-4需要的仅仅可能是1~2dB,例如背对背来说,可能是-39dBm才开始出现误码,但到了-40.5dBm,就可能误码率到了10^-4了。也就是说FEC只能是在系统最恶劣的情况下使用吧,相当于减少一个1~2dB的功率代价。而对于一个留有预算的系统,总应该有5~10dB的预算,这样子就可能一直到系统退化(老化等)到了一定程度的时候才能开始起作用,傻笨理解的是一个留有预算的系统本来就应该没有误码。一旦有误码(FEC才能起作用),但问题就大了,就是说明这个系统没有留有预算,那么这个系统是否是稳定的系统,是否验收合格,傻笨不懂了,请指教。

对于CRZ,傻笨不懂,傻笨理解他有点象一个预啁啾RZ码,就是先给调制信号一个和传输色散相反的啁啾量(色散),这样在传输过程中相互补偿。还有点象孤子,自相位色散和光纤的传输色散相补偿类似。

转到陈博士论坛一份,那里可能讨论传输问题的网友多一些,呵呵!风云有空过去看看。

第7贴
FEC和Raman好比兄弟,这么比有伤感情,呵呵。开玩笑了。
FEC是通过编码开销来降低对OSNR的要求,Raman是用分布式放大提高OSNR,还可以将信道保持在线性范围之内.在超长途距离传输中,两个共同发挥作用,最好了。
就现在的应用讲,FEC应用的广泛一些,一些中短距离的干线上都采用这些技术了。Raman还是限制在超长距离的传输上,虽然在Sband放大也很有希望,实用还远一些。随着造价和技术的前进,会有所拓展(EDFA还是好东西啊....).

第8贴
光纤的参量放大器给我的感觉,似乎很没有希望。Amao,你是怎么认为的呢.

第9贴
我们以前讨论时,我做过的一个估算,也没仔细验证。
''恩,查过了。SuperFEC开销比较大,25%(10G信号编码后是12.5G),其纠错能力也相应增强,编码增益为10dB,而一般的FEC(如G.709规定中的RS编码),7%(10Gvs10.7G),编码增益一般为6dB左右。10dB的编码增益,换成物理的表达,我的理解就是接收机的灵敏度提高5dB(=log(sqrt(10)))~10dB,具体数值与系统配置及接收机类型相关。这意味着
在无中继放大的城域里,可以延长传输距离25km到50公里,当然考虑到色散因素可能打个折扣。在有放大和色散补偿的长途网里,如果距离不变,可以增加信道数目为原来的3倍,;或者容量一定,而距离延长到三倍.
不过30%的开销比较大,估计只有海底传输这样距离的系统里用才会划算。''

FEC还是很有用的啊。

第10贴
参量放大器现在还处在研究阶段,离使用还有很长的距离,不过对于相位匹配,好像现在不是一个很严重的障碍了,具体是怎样实现的,让我看看资料先,再来和大家讨论。

FEC在长途传输中应用很多,我的理解是主要用来延伸传送距离,比如讲,一个40GRZ单信道系统,在同样的接收机灵敏度下,BER<1E-9的传送距离可达到2000km,BER<1E-5时的传送距离将达到3000km,如果采用FEC,最普通的那种,BER<1E-5将纠错为BER<1E-12,而且系统的功率预算没有改变。即使在同样的传送距离下,有FEC的系统,系统Margin也更大,我想这也是为什么FEC开始只用在海底系统中的缘故,更保险。

CRZ,就是Shaben讲的ChirpedRZ,不过我的理解和Shaben的有点不同,引入Chirp的目的不是为了克服色散,采用CRZ的系统通常已通过色散管理来对线路色散进行了补偿,引入Chirp的目的是为了克服线路的非线性,CRZ脉冲信号进入线路后脉冲迅速展宽,从而降低脉冲的峰值功率,减小非线性的影响。获得CRZ码有两种方式,一是采用相位调制器展宽频谱,二是采用色散补偿光纤首先就把脉冲展宽,然后送入传输光纤,也可以将两者结合一起用。

第11贴
对于参量放大器,我自己的看法是这个东东太复杂,实验室中玩玩挺好,但用在实际系统中,很难象EDFA那样容易监控,想想参量放大器中那么多的偏振控制器,人就头痛。作为放大器应用起来很有可能功过相抵,性价比太低。刚刚又去看了一下参量放大器的文章,文中讲参量放大器的可能用途是在EDFA达不到的频段,但突出的用途还是在信号处理方面,如波长转换,全光采样,超短光脉冲产生等。所以在前面提到参量放大器是Raman的可能的竞争对手不是很确切,就好比Raman不能全盘取代EDFA一样。
又翻了翻OFC2003的文章,想想风云说的有点道理,Raman的竞争对手是不是FEC?不可否定,是有这样的味道。再能用EDFA的场合,结合FEC同样可以提高系统性能,FEC编码的成本绝对要低于Raman放大器。现在的技术走向是能在现有成熟技术的基础上挖潜是最受欢迎的,这也许是在今年的OFC2003上出现较多40G-NRZ的超长距离传输试验系统的缘故,而且特意强调使用EDFA和G652-SMF光纤,但采用了FEC,毕竟这样做节约升级成本,目前90%的系统都是EDFA+SMF。用RZ和Raman太贵了。

第12贴
个人觉得FEC的一个优点是不管造成系统性能恶化的原因是什么,用FEC都能从很大程度上进行改善,因此适用的范围比较宽,使用起来也简单(当然,如果系统的误码率实在太坏,比如大于1e-3,那FEC不但不能提高性能反而会使误码率更高)。但是FEC对传输速率不透明,会增加系统开销。Raman能有效地通过系统信噪比来延长中继/传输距离,且对传输速率透明,但是要根据具体情况进行优化,还有增益/噪声谱平坦,二次背向散射等许多问题需要解决。两者结合在一起使用效果会更好。
关于CRZ码,在2000年左右有很多人在搞。但是CRZ码所占频带比较宽,频谱利用率低,而且过快展宽的脉冲相互交叠,信道内的XPM和FWM等效应会严重影响传输性能,这些CRZ码固有的缺点影响了它的应用。所以目前人们的兴趣已经转到CSRZ和DPSK等性能更好的码型上面来了。

第13贴
傻笨还是在胡涂中,做这样一个背对背实验,对于误码来说,傻笨观察到这样一个现象,就是功率衰减到-30dBm,不会出误码?衰减到-39dBm左右的时候才开始出现误码,也就是在-39dBm以前不会有任何误码?而到了-41dBm,已经到了严重误码秒了,已经几乎不能帧同步了,这个是数字系统的优势,Q值高。
傻笨这样猜想,如果加入了FEC,是否可以理解为功率在-39dBm以前,FEC不起任何作用,因为本来就没有误码?而到了-41dBm已经失去了帧同步,也将不起作用,只有-39dBm到-41dBm的时候,FEC起作用了呢?
傻笨还有一个问题不理解,对于一个系统,考虑各种功率代价,假设接收端-32dBm时出现误码,那么这个系统设计要求是什么呢?最后在接受端的功率是不是要比这个-32dBm大5~10dB呢(是否留有预算),如果留有5~10dB的预算,那么工作的时候,有没有误码?FEC起什么作用?对于现在铺设或者正在使用的系统,他们的预算是什么样的,有没有预算?胡涂中?

当然如果Q值比较小,那么误码率的那条曲线斜率变的很小的(整个出现误码到失去帧同步的范围变得非常大,例如很高速率等),这时候FEC的作用就很大了,但不管怎么样,FEC起到的作用绝对不应该比那条曲线所覆盖的范围大功率范围大。请指教!

第14贴
按照傻笨上个帖子的理解FEC的编码增益无论如何不能超过从出现误码率(假如10^-12)到失去帧同步的功率覆盖范围(那条误码率的曲线),傻笨觉得在很多情况下,误码率的那条曲线覆盖的功率范围很小,所以这个编码增益就到不了10dB,或许只有高速系统或者抖动比较大的系统等等因为功率代价引入后,那条误码率曲线变的很平,他的范围很大的时候FEC才能起到非常大的作用。只是不知道现在商用系统上那条误码率曲线所覆盖的功率范围到底有多大?

第15贴
单从放大器的角度来说,Raman在长距离,宽带应用上应该是没有对手的,至少目前如此。关键是他的分布放大特性,在相同非线性代价下有更高的OSNR,并且还能抑制timingjitter和Intra-channel非线性。参量放大我研究的不多,不过实用性和成本可能真的是最大的限制。
如果综合其他使能技术来看,Raman的重要性可能并不是最大,色散管理我认为应该是最重要的一项技术。其次才是功率的管理,即放大技术。而FEC我觉得是属于锦上添花的技术,必须有一个好的BER基础才能很好的发挥作用,并不存在和Raman的竞争关系,相反的,在长距离时还要依靠Raman给他打下基础。

第16贴
CRZ应该还是比较有前途的,主要是由于它的类似DMS的特性使他很适合
超长距离的传输。至于和目前比较热门的码型CSRZ比较只能说各有优势。
而其他一些调制手段如DPSK,PSBT等,个人觉得意义不是很大,因为所能
提供的margin改善比较有限,而调制解调技术较为复杂。


第17贴
shaben兄,没有无绝对的无误码。误码率还有1e-12,1e-15,1e-20....。在你的-38dBm,如果你测的时间足够长的话,也许会发现是1e-15的误码率(理论上肯定是有误码的)。只要有误码,FEC当然会起作用。FEC的编码增益是误码率越低的情况下,增益越大。一般评判FEC的增益,是在1e-12,或者1e-15的情况下评判。
举例如你所说的链路,有可能工作在-33dBm,(6dB的容予),有了FEC后,可以工作在-38dBm,而达到相同的误码性能,是不是FEC起作用了呢。
正如同志所说,FEC需要一个好的误码基础,误码恶化到一定程度FEC就不起作用了。就如单个误码好纠正,而错上十个纠正起来就不知道谁是谁了。

原文由shaben发表:
傻笨还是在胡涂中,做这样一个背对背实验,对于误码来说,傻笨观察到这样一个现象,就是功率衰减到-30dBm,不会出误码?衰减到-39dBm左右的时候才开始出现误码,也就是在-39dBm以前不会有任何误码?而到了-41dBm,已......

第18贴
还是有一些地方不是很明白,
1,同意BER在任何时候都有,那个误差函数本来就是一条没有边界的曲线,可是后面一直是高斯指数形式存在(和那条分布曲线的均方根有关),讨论10^-15的BER傻笨觉得意义不是极其大,10^-12还可以考虑接受。
2,一个系统如果是背对背的,可能是-39dBm出现10^-12的BER,可是到了-41dBm的时候就失去帧同步了,但经过传输以后,可能是-33dBm的时候BER为10^-12,可是这种情况下,可能-35.5dBm就失去帧同步了,还能在-38dBm得到同样的BER吗(如果已经失去帧同步了)?傻笨还是怀疑中。
3,对于40G等系统,或许FEC非常有用,因为他的Q值可能低,本来就可能是-30dBm时BER就到了10^-12,而到了-40dBm才失去帧同步。傻笨不知道现在的2.5G系统Q值是多少,从10^-12到失去帧同步要有多少dB的功率变化?

第19贴
我明白shaben兄的意思了,呵呵。
1)1e-15对10Gb/s而言,是10,0000秒出现一个误码,10,0000秒就是1.15天,这样的话1e-15只是保证你一天内没出现误码,对高速率而言工作在1e-15不是不可接受的事。(题外话:有的系统是有误码率平台的,就是到了一定的误码率后,再提高功率也无法降低误码率,这样留多少个dB的冗余给这样的链路也没有用了)
2)FEC的编码增益是SNRvs.BER这条曲线上得来的。一定的SNR对应一定的误码率,对于FEC后的信号,它在一定的SNR下,对应误码率要比普通的信号低。但是假如-35.5dBm对应1e-1,-33dBm对应1e-12,(每0.2dBm变化一个等级,这样FEC体现出来的灵敏度提高也会很小(1dB左右?小吗,看什么情况了),FEC的编码增益在灵敏度的提高上是和噪声类型相关的.如果链路噪声的类型和接收使得误码率曲线随功率变化缓慢,FEC对这样的链路的灵敏度提高就大了,优势就显出来了。
3)Q值就是我们所说的SNR了。如果FEC要用receiversensitivity体现的话,就还要联系到信号功率和Q值的关系(静态噪声下可能是线性的,动态噪声为主的情况下可能是平方根关系),所以相同的编码增益,在不同的情况下会有不同的sensitivity体现,这与速率,接收机,OSNR相关。就象shaben兄说的2.5Gb/s系统,有多个dB的变化(1e-12到1e-1),那要看用的是APD还是PIN,是否带光前放,还有接收时OSNR具体多少,这样误码率曲线变化的斜率才知道。如果变化的非常陡(静态噪声为主,低速率一般是这样),你又给链路留出足够的冗予,FEC是没多大意思了。具体情况我也没具体想过。但是FEC的应用在2.5Gb/s以上(要看系统的类型吧)都有所应用吧。我印象中GPON(1.25Gb/s,2.5Gb/s)有对FEC的recommendation.
这样,讨论出来的结果应是:同样的FEC,在不同的链路配置中,起的作用大小不同。


呵呵,原来放到这里来了。傻笨提的问题我也不懂。bigtaildoa兄的FEC编码增益不知道是怎么得出来的?“10dB的编码增益,换成物理的表达,我的理解就是接收机的灵敏度提高5dB(=log(sqrt(10)))~10dB,”依据何在?

第20贴
sophia分析得有道理。FEC和Raman的优势和局限性都有了。

我现在是这样看:从实际使用的角度讲,真正长距离大容量的,Raman在成本上才有优势,如果信道数少速率低,FEC在成本上有优势。二者的竞争是在很多实用场合上,往往只需要提高几个dB的灵敏度,用哪个都行,这时竞争关系
就很明显了。

另外,照上面大家的说法,CRZ之类的编码技术基本上不是从提高灵敏度入手的,而是降低非线性,那么和我们讨论的主题就没什么关系了吧?

第21贴
呵呵~~奇怪,为何FEC,CRZ与拉曼放大器要成为竞争对手呢~~不具备排他性的充分条件啊~~~

我比较赞同同志的理解,风云的上贴也有道理~~

我认为这三种技术结构不同,更重要是在应用上不构成排他性覆盖,所以更可能的关系是竞合(这个词比较时髦~~)/互补。

我已很长时间不太了解拉曼放大器最近的发展状况,记得以前有EDFA+RAMAN的组合方式,最近如何了?

第22贴
风云,我的提法是从SNR和信号的功率的关系提的。
SNR要求降低10dB,如果是SNR和信号的功率是线性,那么自然要求降低10dB,如果是平房根关系,就是5dB了。

谈天,我所知道的拉曼放大器发展是>
allRaman的link
色散布偿的Ramanamplifier(DCF也被泵浦了,又叫做DCRA)
S-band的Ramanamplifier(discrete)
Ramanamplifier用于multiacess网络的设计
等等。
多是研究中的东东,真正应用不多

第23贴
我也不是做这个的。我把我知道的说一下
DC-RA不过是在进行Raman放大时,色散补偿光纤(DCF)也作为Raman放大介质进行设计,所谓在色散补偿的时候减小损耗提高SNR,与加DCF的EDFA无太大区别,似乎是OFS炒的一个商品概念。
利用Raman放大效应,利用一些高非线性的光纤和短波长的泵浦,做短波带的(Sband)的分离光放大器,也是一个应用。因为EDFA能在C和Lband放大,而Sband实在是费力,Raman可以在这方面补充一下。
Raman用于城域或者用于多接入(多点接入一点)网络,是想利用Raman的分布放大,把光纤变成一个无损透明通道,而且还是全波段的,这样网络的范围就加大了。

第24贴
如果是这样,很有可能是拉曼放大器大规模应用的前兆~~~
当然长途网这段时间还不是热点,也有些影响热情~~

第25贴
在有光放大器的DWDM系统中,光功率不是主要限制因素,
Raman的主要用途是增加OSNR。OSNR过小会导致BERfloor的存在,
导致接收机误码无法通过增加光功率消除。而且在级联的光放大器
情况下,OSNR恶化的速度在后面几级变得很慢,
通过FEC正可以很好地解决这个问题。

在背靠背的情况下,不存在BERfloor(从眼图就可以看出),
FEC确实不会有什么明显的作用。
通过光纤传输以后由于各种传输损伤,导致的眼图恶化的情况是不同的,
有的导致BERfloor,则可以利用FEC。
例如色散受限系统,是可以利用FEC改善系统性能的。

不能将Codegain等效于接收机灵敏度。
顶端 Posted: 2008-02-15 11:26 | [楼 主]
光世纪论坛-光纤在线 » 网络天下

Total 0.033703(s) query 5, Time now is:03-29 15:33, Gzip enabled
Powered by 光纤在线(C-FOL) v5.3 Code © 2000-08 光纤在线-光世纪论坛 Corporation