專利名稱：識(shí)別傳輸速率的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)量收到信號(hào)的比特率的一種方法和裝置，尤其是用于在波分多路復(fù)用系統(tǒng)中測(cè)量比特率的一種方法和裝置。
由于傳統(tǒng)的光通信系統(tǒng)調(diào)制單一比特率的信號(hào)并且傳送該調(diào)制的光信號(hào)，一個(gè)接收端不需要檢測(cè)收到信號(hào)的比特率。然而，因?yàn)楣馔ㄐ畔到y(tǒng)是從時(shí)分多路傳輸(TDM)發(fā)展到波分多路復(fù)用(WDM)的，在城市地區(qū)利用WDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸劇增。這個(gè)變化尤其是出現(xiàn)在城域網(wǎng)(MAN)。相應(yīng)地，已經(jīng)嘗試一些用于不同的信道的波分多路復(fù)用光信號(hào)的方法，將按照不同的協(xié)議以不同的比特率傳輸這些信號(hào)傳輸進(jìn)入用于傳輸?shù)囊粏问墓鈱?dǎo)纖維。在這個(gè)情況下，一個(gè)光通信系統(tǒng)需要有與傳輸信號(hào)所用的相同的時(shí)鐘信號(hào)，以便一個(gè)數(shù)字判定電路從畸變的收到信號(hào)中產(chǎn)生一清晰的電信號(hào)。相應(yīng)地，光通信系統(tǒng)需要有關(guān)傳輸信號(hào)的調(diào)制率信息，以便從該收到信號(hào)中選取或再現(xiàn)該時(shí)鐘信號(hào)。
為解決上面的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于識(shí)別波分多路復(fù)用(WDM)中收到信號(hào)的比特率的方法和裝置。
相應(yīng)地，為實(shí)現(xiàn)上面的目的，提供用于識(shí)別在波分復(fù)用系統(tǒng)中接收的信號(hào)的比特率的方法。該方法包括步驟基于一個(gè)時(shí)隙延遲該收到信號(hào)以及將該延遲的收到信號(hào)與原始的收到信號(hào)比較，以及通過測(cè)量選擇信號(hào)的直流電平選取收到信號(hào)的比特率。
選擇信號(hào)產(chǎn)生步驟包括步驟復(fù)制該收到信號(hào)以輸出兩個(gè)相同的信號(hào)作為該收到信號(hào)，按預(yù)定時(shí)間延遲這兩個(gè)相同的信號(hào)中的一個(gè)，并對(duì)延遲的信號(hào)和在相同的兩個(gè)信號(hào)之中的未被延遲的另外一個(gè)信號(hào)進(jìn)行“異或”運(yùn)算，以產(chǎn)生選擇信號(hào)。該延遲步驟包括步驟為測(cè)量建立一個(gè)最大的比特率，計(jì)算與該建立的最大的比特率相應(yīng)的1信號(hào)保持時(shí)間，以及通過由一個(gè)預(yù)定值乘以1信號(hào)保持時(shí)間確定該延遲時(shí)間。
選取比特率的步驟包括濾波選擇信號(hào)，測(cè)量濾波信號(hào)的直流電壓電平以及根據(jù)與該測(cè)量的電壓電平對(duì)應(yīng)的一范圍確定收到信號(hào)的比特率，以及模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換該濾波信號(hào)。
還提供了用于識(shí)別在波分多路復(fù)用系統(tǒng)中收到的信號(hào)的比特率的一個(gè)裝置。該裝置包括一個(gè)選擇信號(hào)發(fā)生器，用于基于一個(gè)時(shí)隙延遲該收到信號(hào)，以及將該延遲的收到信號(hào)與原始的收到信號(hào)比較以產(chǎn)生一個(gè)選擇信號(hào)，以及一個(gè)比特率選取部分，用于從選擇信號(hào)的直流電平中確定收到信號(hào)的比特率。
選擇信號(hào)發(fā)生器包括一個(gè)緩沖器用于復(fù)制該收到信號(hào)以輸出兩個(gè)與該收到信號(hào)相同的信號(hào)，一個(gè)延遲部分用于接受兩個(gè)信號(hào)中的一個(gè)并按一個(gè)預(yù)定時(shí)間延遲該信號(hào)，以及一個(gè)操作部分用于接受該另外一個(gè)信號(hào)或該兩個(gè)信號(hào)，其中一個(gè)是從緩沖器直接地傳輸沒有延遲的，另一個(gè)是來自延遲部分的信號(hào)，并對(duì)兩個(gè)收到信號(hào)進(jìn)行一個(gè)“異或”運(yùn)算以產(chǎn)生一比特率選擇信號(hào)。該比特率選取部分包括一個(gè)濾波器用于濾波該選擇信號(hào)，以及一個(gè)確定部分用于從該濾波信號(hào)的直流電壓電平確定收到信號(hào)的比特率。
通過參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)地描述將使本發(fā)明的上面的目的和優(yōu)點(diǎn)變得更加清楚明了。


圖1是表示按照本發(fā)明的用于識(shí)別比特率的一個(gè)方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的比特率識(shí)別裝置的一個(gè)方塊圖；圖3A顯示一個(gè)收到信號(hào)，一個(gè)延遲的信號(hào)，以及對(duì)這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行“異或”運(yùn)算產(chǎn)生的信號(hào)；圖3B顯示當(dāng)圖3A的收到信號(hào)有不同的比特率時(shí)，一收到信號(hào)，一個(gè)延遲的信號(hào)，以及對(duì)該兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行“異或”運(yùn)算產(chǎn)生的信號(hào)；以及圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)裝置的一個(gè)選擇信號(hào)的直流電平和比特率之間的關(guān)系。
在光通信系統(tǒng)中的一個(gè)波分多路復(fù)用(WDM)方法產(chǎn)生除基準(zhǔn)頻率以外的一個(gè)附加的頻帶以通過光導(dǎo)纖維在一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中形成一個(gè)虛擬用戶線。這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)如新連接一個(gè)電纜網(wǎng)相同的作用，而事實(shí)上使用一個(gè)現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)。按照WDM，大量的信號(hào)可以依靠波分的數(shù)量被傳輸。在WDM，波長(zhǎng)彼此不同的信號(hào)被多路復(fù)用并通過一個(gè)光導(dǎo)纖維傳輸，在接收方，這些信號(hào)按照信號(hào)的波長(zhǎng)被多路分解。光導(dǎo)纖維的傳輸容量可以被增加。WDM方法是一個(gè)光傳輸技術(shù)，其通過在光傳輸?shù)臅r(shí)候同時(shí)地使用不同的光信號(hào)波長(zhǎng)，可以有效地利用由光導(dǎo)纖維提供的一個(gè)寬帶寬。與一個(gè)常規(guī)的時(shí)分多路復(fù)用(TDM)方法相比較。這種WDM方法的優(yōu)點(diǎn)在于以高的波長(zhǎng)劃分大批量的傳輸。按照WDM，除了通信網(wǎng)絡(luò)的容量的增加之外，現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)的速度能增加五倍。僅僅通過在一個(gè)電纜網(wǎng)絡(luò)的兩端裝設(shè)WDM設(shè)備而不必建造新的網(wǎng)絡(luò)，就可以實(shí)現(xiàn)與構(gòu)造一個(gè)新的接線電纜相同的效果。理論上，傳輸容量可以無限地增加以使成本最大的節(jié)省。
例如，當(dāng)打算建造一個(gè)10Gbps(千兆比特/秒)的電纜網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過使用單一10Gbps線路或在2.5Gbps運(yùn)轉(zhuǎn)的4信道，或在622Mbps(兆比特/秒)運(yùn)行的16信道可以實(shí)現(xiàn)具有10Gbps傳輸率的容量的一個(gè)傳輸設(shè)備。
圖1是表示按照本發(fā)明的用于識(shí)別比特率的一個(gè)方法的流程圖。該方法包括在WDM系統(tǒng)中延遲收到信號(hào)并且基于時(shí)隙將該延遲的收到信號(hào)與原始的收到信號(hào)比較以產(chǎn)生一個(gè)選擇信號(hào)的一個(gè)步驟10，以及基于與選擇信號(hào)的電壓電平一致的一個(gè)范圍選取該收到信號(hào)的比特率的一個(gè)步驟15。
選擇信號(hào)產(chǎn)生步驟10包括復(fù)制該收到信號(hào)以輸出與該收到信號(hào)一樣的兩個(gè)相同信號(hào)的一個(gè)步驟11。相同的信號(hào)中的一個(gè)在步驟12中按一個(gè)預(yù)定時(shí)間被遲延。對(duì)該延遲的信號(hào)和另外一個(gè)沒有延遲的信號(hào)執(zhí)行一個(gè)“異或”(EXOR)操作以在步驟13產(chǎn)生選擇信號(hào)。
比特率提取步驟15包括濾波選擇信號(hào)的一個(gè)步驟16。在步驟17中該濾波的信號(hào)被模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換。在步驟18中，濾波的信號(hào)的直流電壓電平被測(cè)量，而且基于與測(cè)量的電壓電平一致的范圍確定比特率或該收到信號(hào)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明比特率識(shí)別裝置的方塊圖。比特率識(shí)別裝置包括一個(gè)選擇信號(hào)發(fā)生器20，用于延遲在WDM系統(tǒng)中的一個(gè)收到信號(hào)并基于時(shí)隙將一個(gè)延遲的信號(hào)與原始的收到信號(hào)比較以產(chǎn)生一個(gè)選擇信號(hào)；以及一個(gè)比特率選取部分25，用于從選擇信號(hào)的電壓電平確定收到信號(hào)的比特率。
選擇信號(hào)發(fā)生器20包括一個(gè)緩沖器21，用于復(fù)制收到信號(hào)并且輸出兩個(gè)與收到信號(hào)一樣的相同的信號(hào)；一個(gè)延遲部分22，用于接受兩個(gè)信號(hào)中的一個(gè)并按一個(gè)預(yù)定時(shí)間延遲該信號(hào)，以及一個(gè)操作部分23，用于接受兩個(gè)信號(hào)中直接地從緩沖器21傳輸沒有延遲的一個(gè)信號(hào)，以及來自延遲部分22的信號(hào)，并對(duì)該兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行“異或”運(yùn)算以產(chǎn)生比特率選擇信號(hào)。
該比特率選取部分25包括一個(gè)濾波器26用于濾波該選擇信號(hào)，以及一個(gè)確定部分28，用于從濾波信號(hào)的直流電壓電平確定收到信號(hào)的比特率。比特率選取部分25較好包括一個(gè)模擬-數(shù)字(A/D)變換器27，用于A/D轉(zhuǎn)換來自濾波器26的濾波的信號(hào)。
下面將參照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述圖1和2所示的方法和裝置的操作。在本發(fā)明的實(shí)施例中，設(shè)定在一個(gè)光通信系統(tǒng)中獲得了由接收終端收到的一個(gè)信號(hào)的比特率，該通信系統(tǒng)是按非歸零(NRZ)模式執(zhí)行強(qiáng)度調(diào)制。
一旦收到的信號(hào)被輸入到緩沖器21，在步驟11，該緩沖器21復(fù)制該收到信號(hào)并輸出兩個(gè)與該收到信號(hào)一樣的相同的信號(hào)。一個(gè)信號(hào)可以是直接地從該收到信號(hào)分出用于該收到信號(hào)的復(fù)制。然而，因?yàn)樵撌盏叫盘?hào)是一個(gè)光信號(hào)，所以分出信號(hào)的功率被減小一半。即使使用功率降低的信號(hào)，本發(fā)明也將是有效的。然而，在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)緩沖器被用于復(fù)制一個(gè)收到信號(hào)以產(chǎn)生具有與原始的收到信號(hào)的功率相同的功率的信號(hào)。
相同的信號(hào)中的一個(gè)被輸入到延遲部分22。在步驟12中，延遲部分22按預(yù)定延遲時(shí)間延遲該信號(hào)。延遲步驟12較好的是包括步驟為測(cè)量建立一個(gè)最大的比特率，計(jì)算與該建立的最大的比特率一致的一個(gè)周期，以及通過由一預(yù)定值乘以該周期確定該信號(hào)的延遲時(shí)間。
在光通信系統(tǒng)中，發(fā)送信號(hào)的比特率不是任意地確定的。例如，一個(gè)信號(hào)是在155Mbps、622Mbps、2.5Gbps等速率傳輸?shù)?。相?yīng)地，在一個(gè)系統(tǒng)中一個(gè)信號(hào)的最大的比特率是預(yù)定的。該最大的比特率根據(jù)光通信系統(tǒng)的類型變化。因?yàn)橹芷谑潜忍芈实牡箶?shù)，所以與建立的一個(gè)最大的比特率一致的一個(gè)周期是容易獲得的。通過由一個(gè)預(yù)定值乘以該周期，確定一個(gè)延遲時(shí)間。該預(yù)定值較好的是比0大并比1小。更好的是該預(yù)定值是0.5。換言之，較好的是按與一個(gè)最大的比特率一致的周期的一半的一個(gè)固定延遲時(shí)間來延遲一個(gè)輸入信號(hào)。
該延遲部分22的延遲的信號(hào)和緩沖器21的輸出信號(hào)之中的未輸入到延遲部分22的另外一個(gè)信號(hào)被輸入到操作部分23。在步驟13中，操作部分23對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)執(zhí)行一個(gè)“異或”運(yùn)算以產(chǎn)生一個(gè)選擇信號(hào)。
圖3A表示以建立的最大的比特率接收的一個(gè)信號(hào)，它的延遲的信號(hào)，以及一選擇信號(hào)，其為對(duì)該兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行“異或”運(yùn)算的結(jié)果信號(hào)。圖3B表示在不同于圖3A(圖3A的比特率比圖3B的比特率快四倍)的一個(gè)比特率接收的一個(gè)信號(hào)，它的延遲信號(hào)，以及為對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行一個(gè)“異或”運(yùn)算的結(jié)果信號(hào)的一個(gè)選擇信號(hào)。
在圖3A和3B中，收到信號(hào)的格式是“1010010011010010”，而且部分格式是顯示在圖中。在圖3A中，延遲時(shí)間D是與建立的最大的比特率一致的1信號(hào)保持時(shí)間T的一半。相同的延遲時(shí)間D被應(yīng)用在圖3B中。在格式中，一個(gè)1信號(hào)保持時(shí)間是單一“1”或單一“0”被保持的持續(xù)時(shí)間。在圖3B所示的根據(jù)實(shí)際的比特率(最大的比特率*1/4)的一個(gè)1信號(hào)保持時(shí)間T′＝T*4)和延遲時(shí)間D是按D＝T′/8相關(guān)聯(lián)的。當(dāng)觀察選擇信號(hào)的RF(射頻)譜線時(shí)，可看出選擇信號(hào)的直流電壓電平與比特率線性地一一對(duì)應(yīng)。
在步驟16，選擇信號(hào)被輸入到濾波器26并且被濾波。濾波步驟16較好的是低通帶濾波器，因?yàn)榈屯◣V波器消除高頻帶噪聲。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)裝置的選擇信號(hào)的直流電平和比特率之間的關(guān)系。被濾波的選擇信號(hào)的直流電壓電平包含收到信號(hào)的比特率信息。
圖4示出在從100Mbps到2.5Gbps任意地改變傳輸信號(hào)的比特率的同時(shí)，測(cè)量收到信號(hào)的濾波的選擇信號(hào)的直流電壓電平的結(jié)果。在圖4，基于使用圖3A所示的信號(hào)獲得的結(jié)果的直線的傾斜不同于基于使用圖3B所示的信號(hào)獲得的結(jié)果的直線的傾斜。
由濾波器26濾波的信號(hào)被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器27并在步驟17中被A/D轉(zhuǎn)換。該轉(zhuǎn)換的信號(hào)被輸入到確定部分28。在步驟18，確定部分28讀取濾波的選擇信號(hào)的直流電壓電平的數(shù)字值并根據(jù)該值識(shí)別收到信號(hào)的比特率。
濾波的選擇信號(hào)的直流電壓電平大致是根據(jù)收到信號(hào)的速率確定的。該電平根據(jù)在延遲步驟12中通過乘以與最大的比特率一致的一個(gè)1信號(hào)保持時(shí)間獲得的延遲時(shí)間稍微改變。如上面的提到的，在該光通信系統(tǒng)中，發(fā)送信號(hào)的比特率被固定在155Mbps、622Mbps、2.5Gbps等速率。相應(yīng)地，選擇信號(hào)的直流電壓的近似的電平是根據(jù)比特率確定的(例如，在圖4中，對(duì)于2.5Gbps的比特率的一個(gè)選擇信號(hào)的直流電壓電平是大約1.15V)。
由于延遲時(shí)間只是稍微改變選擇信號(hào)的支流電壓電平，所以確定部分28在確定收到信號(hào)的比特率中很少因延遲的變化而失誤。
確定部分28對(duì)于每個(gè)比特率可以具有一個(gè)確定參考區(qū)域，例如155Mbps、622Mbps或2.5Gbps(例如，關(guān)于圖4，對(duì)于2.5Gbps的該確定參考區(qū)域有從1.0V到1.2V)。相應(yīng)地，當(dāng)檢測(cè)一個(gè)電壓電平時(shí)，確定部分28根據(jù)該檢波電壓電平確定一個(gè)相應(yīng)的比特率。
一個(gè)信號(hào)的比特率從幾個(gè)Mbps到幾個(gè)Gbps。為容易地探測(cè)與比特率一致的選擇信號(hào)的電壓電平的范圍，確定部分28可以將一信號(hào)的比特率(X軸)的刻度轉(zhuǎn)換成一個(gè)對(duì)數(shù)值或該值的根。
根據(jù)本發(fā)明，在WDM系統(tǒng)收到的一信號(hào)被延遲并對(duì)該收到信號(hào)和一個(gè)延遲的信號(hào)執(zhí)行一“異或”運(yùn)算。為運(yùn)算結(jié)果的一個(gè)選擇信號(hào)的直流電壓被測(cè)量，以識(shí)別收到信號(hào)的比特率。相應(yīng)地，當(dāng)具有不同的比特率的不同的信號(hào)的混合信號(hào)被使用WDM系統(tǒng)中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，接收終端可以自動(dòng)地識(shí)別收到光信號(hào)的比特率信息并從該收到信號(hào)中選取一個(gè)參考時(shí)鐘，從而使用該時(shí)鐘信號(hào)沒有變形地再現(xiàn)該收到光信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種用于識(shí)別在波分多路復(fù)用傳送中收到信號(hào)的比特率的方法，其中該方法包括步驟延遲該收到信號(hào)并基于時(shí)隙將該延遲的收到信號(hào)與原始的收到信號(hào)比較以產(chǎn)生一個(gè)選擇信號(hào)；通過測(cè)量該選擇信號(hào)的直流電壓電平選取收到信號(hào)的比特率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于選擇信號(hào)產(chǎn)生步驟包括步驟復(fù)制該收到信號(hào)以輸出兩個(gè)與該收到信號(hào)相同的信號(hào)；按一個(gè)預(yù)定時(shí)間延遲相同的信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)；以及對(duì)一個(gè)延遲的信號(hào)和相同的兩個(gè)信號(hào)之中的未被延遲的另外一個(gè)信號(hào)進(jìn)行一個(gè)“異或”運(yùn)算，以產(chǎn)生選擇信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于延遲步驟包括步驟建立一個(gè)最大的比特率用于測(cè)量；計(jì)算與該建立的最大的比特率一致的一個(gè)1信號(hào)保持時(shí)間；以及通過由一個(gè)預(yù)定值乘以該1信號(hào)保持時(shí)間確定該延遲時(shí)間。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在確定延遲時(shí)間的步驟中，用于相乘的預(yù)定值大于0并小于1。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在確定延遲時(shí)間的步驟中，用于相乘的預(yù)定值基本上是0.5。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于選取比特率的步驟包括濾波該選擇信號(hào)的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該濾波是低通帶濾波。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于選取比特率的步驟更進(jìn)一步包括步驟測(cè)量濾波的信號(hào)的直流電壓電平并根據(jù)與該測(cè)量的電壓電平一致的一個(gè)范圍確定收到信號(hào)的比特率。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于選取比特率的步驟更進(jìn)一步包括步驟將一個(gè)濾波的信號(hào)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的步驟。
10.一個(gè)用于識(shí)別在波分多路復(fù)用傳送中收到信號(hào)的比特率的裝置，其中該裝置包括一個(gè)選擇信號(hào)發(fā)生器，用于延遲該收到信號(hào)并基于時(shí)隙將該延遲的收到信號(hào)與原始的收到信號(hào)比較以產(chǎn)生一個(gè)選擇信號(hào)，以及一個(gè)比特率選取部分，用于從選擇信號(hào)的直流電壓電平確定該收到信號(hào)的比特率。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于選擇信號(hào)發(fā)生器包括一個(gè)緩沖器，用于復(fù)制該收到信號(hào)以輸出與該收到信號(hào)相同的兩個(gè)信號(hào)；一個(gè)延遲部分，用于接收該兩個(gè)信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)并且按一個(gè)預(yù)定時(shí)間延遲該信號(hào)；以及一個(gè)運(yùn)算部分，用于接收從緩沖器直接地傳輸沒有延遲的另外一個(gè)信號(hào)，以及接收來自延遲部分的信號(hào)，并且對(duì)兩個(gè)收到信號(hào)進(jìn)行一個(gè)“異或”運(yùn)算以產(chǎn)生一個(gè)比特率選擇信號(hào)。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于比特率選取部分包括用于濾波該選擇信號(hào)的一個(gè)濾波器；以及一個(gè)確定部分，用于從一個(gè)濾波的信號(hào)的直流電壓電平確定該收到信號(hào)的比特率。
全文摘要
測(cè)量波分多路復(fù)用傳送模式中收到信號(hào)的比特率的方法和裝置。該方法包括步驟:復(fù)制收到信號(hào)以輸出與收到信號(hào)相同的兩個(gè)信號(hào),按預(yù)定時(shí)間延遲兩個(gè)相同信號(hào)中的一個(gè);并對(duì)延遲信號(hào)和相同兩個(gè)信號(hào)之中未被延遲的另外一個(gè)進(jìn)行“異或”運(yùn)算;濾波選擇信號(hào);模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換濾波的信號(hào);根據(jù)與轉(zhuǎn)換的信號(hào)的直流電平一致的范圍確定收到信號(hào)的比特率。接收終端能自動(dòng)識(shí)別收到光信號(hào)的比特率信息并選取參考時(shí)鐘以便無失真地再現(xiàn)收到光信號(hào)。
文檔編號(hào)H04L7/027GK1261229SQ00100358
公開日2000年7月26日 申請(qǐng)日期2000年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月18日
發(fā)明者梁光鎮(zhèn), 郭鳳信 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社