摘要：未來高速寬帶通信網(wǎng)絡(luò)用戶端的性能的好壞，直接決定了用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗。網(wǎng)絡(luò)速度以及傳輸性能等參數(shù)尤其重要。因此，對用戶端設(shè)備進行計算機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網(wǎng)絡(luò)布局的優(yōu)劣。在此背景下，對調(diào)制器與接收器的性能進行了參數(shù)分析，并進行了詳細的討論。結(jié)合噪聲指數(shù)以及信號增益對設(shè)備進行了算法優(yōu)化，對未來的進一步設(shè)計與提高提供了必要的模型支撐。

關(guān)鍵詞：算法優(yōu)化；軟件；性能評估；用戶端；網(wǎng)絡(luò)體驗

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：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)未來的網(wǎng)絡(luò)需求，優(yōu)化接入網(wǎng)的用戶端是必要的。降低用戶端的體積以及設(shè)備的成本顯得格外重要。最近一些研究顯示，半導體集成光放大器（SOA）應(yīng)用于用戶端的調(diào)制器，并且對其進行高速調(diào)制，在中心局 （CO） 進行上行信號的接收[1-4]，實現(xiàn)了給予每個用戶10 Gb/s的網(wǎng)絡(luò)速度。在此，本文對用戶端的調(diào)制器進行優(yōu)化，對SOA器件進行數(shù)學建模，對其模型進行分析，對未來的接入網(wǎng)器件進行優(yōu)化設(shè)計以實現(xiàn)最大化的利用接入端器件。

2 數(shù)學建模

首先對模型進行分析，通常情況下，SOA的波導選擇性掩埋生長在InP材料上。 注入信號之后，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)，建立費米能級模型并得到如圖1所示關(guān)系。從圖1得知，導帶（conduction band）與價帶（valence band） 的特性不同[7]，其相應(yīng)的費米能級與載流子密度分別正相關(guān)和反相關(guān)。因此合理的控制導帶和價帶的能量，就能控制好半導體光放大器的性能[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開始，接近飽和。

信號增益是決定信號質(zhì)量的決定因素，因此該模型提供了對增益的建模，結(jié)果如圖3b所示。小增益信號達到峰值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

對半導體放大器調(diào)制信號進行建模，成功地實現(xiàn)了參數(shù)優(yōu)化的可能性，為進一步的研究提供的強有力的數(shù)學模型支持。在已知特定參數(shù)的條件下，有效的預見了通信網(wǎng)絡(luò)用戶端設(shè)備的性能好壞，實現(xiàn)了高效綠色的設(shè)計理念。

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