摘要：未來(lái)高速寬帶通信網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)端的性能的好壞，直接決定了用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。網(wǎng)絡(luò)速度以及傳輸性能等參數(shù)尤其重要。因此，對(duì)用戶(hù)端設(shè)備進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模就顯得異常重要并且必要，它在一定程度上決定了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)布局的優(yōu)劣。在此背景下，對(duì)調(diào)制器與接收器的性能進(jìn)行了參數(shù)分析，并進(jìn)行了詳細(xì)的討論。結(jié)合噪聲指數(shù)以及信號(hào)增益對(duì)設(shè)備進(jìn)行了算法優(yōu)化，對(duì)未來(lái)的進(jìn)一步設(shè)計(jì)與提高提供了必要的模型支撐。

關(guān)鍵詞：算法優(yōu)化；軟件；性能評(píng)估；用戶(hù)端；網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）35-0115-02

Abstract： In the future high speed communication network， the devices performance the future network will directly influence the web experience. The internet speed and the parameter designed in the transmission network are very important. Hence， modeling on users device is vital and necessary. It will influence the whole network distribution. Under this background， the parameters are detail analyzed and discussed. After the establishing the model， the noise figure and signal gain are optimized by the algorithm， providing supports on next redesign and improvement.

Key words： Optimization on algorithm； software； performance evaluation； user； web experience.

1 概述

為了適應(yīng)未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)需求，優(yōu)化接入網(wǎng)的用戶(hù)端是必要的。降低用戶(hù)端的體積以及設(shè)備的成本顯得格外重要。最近一些研究顯示，半導(dǎo)體集成光放大器（SOA）應(yīng)用于用戶(hù)端的調(diào)制器，并且對(duì)其進(jìn)行高速調(diào)制，在中心局 （CO） 進(jìn)行上行信號(hào)的接收[1-4]，實(shí)現(xiàn)了給予每個(gè)用戶(hù)10 Gb/s的網(wǎng)絡(luò)速度。在此，本文對(duì)用戶(hù)端的調(diào)制器進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)SOA器件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，對(duì)其模型進(jìn)行分析，對(duì)未來(lái)的接入網(wǎng)器件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)最大化的利用接入端器件。

2 數(shù)學(xué)建模

首先對(duì)模型進(jìn)行分析，通常情況下，SOA的波導(dǎo)選擇性掩埋生長(zhǎng)在InP材料上。 注入信號(hào)之后，自發(fā)放大輻射就積累了噪聲并影響了調(diào)制性能。據(jù)此，根據(jù)已有參數(shù)，建立費(fèi)米能級(jí)模型并得到如圖1所示關(guān)系。從圖1得知，導(dǎo)帶（conduction band）與價(jià)帶（valence band） 的特性不同[7]，其相應(yīng)的費(fèi)米能級(jí)與載流子密度分別正相關(guān)和反相關(guān)。因此合理的控制導(dǎo)帶和價(jià)帶的能量，就能控制好半導(dǎo)體光放大器的性能[5]。

在不同的注入電流（與參數(shù)載流子密度相關(guān)）下，輸出功率與輸入功率關(guān)系如圖3a，在最高180 mA下，輸入功率Pin=0 dB時(shí)候，輸出功率Pout= 5 dBm。在相同注入電流下，輸出功率在 Pin=[-40， -10] dBm 區(qū)間呈現(xiàn)線性相關(guān)；隨著Pin的增加，輸出功率在Pin大于-10 dBm開(kāi)始，接近飽和。

信號(hào)增益是決定信號(hào)質(zhì)量的決定因素，因此該模型提供了對(duì)增益的建模，結(jié)果如圖3b所示。小增益信號(hào)達(dá)到峰值20 dB. 在不同注入電流下（80 mA 到180 mA）， 隨著輸入功率的增加，增益不斷增加，并逐步接近飽和。

3 結(jié)論

對(duì)半導(dǎo)體放大器調(diào)制信號(hào)進(jìn)行建模，成功地實(shí)現(xiàn)了參數(shù)優(yōu)化的可能性，為進(jìn)一步的研究提供的強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)模型支持。在已知特定參數(shù)的條件下，有效的預(yù)見(jiàn)了通信網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)端設(shè)備的性能好壞，實(shí)現(xiàn)了高效綠色的設(shè)計(jì)理念。

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