專利名稱：差分相移鍵控光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，更具體地涉及一種差分相移鍵控光傳 輸系統(tǒng)的信號(hào)4妻收系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
密集波分復(fù)用(Dense Wavelength Division Multiplexing, 簡(jiǎn)-爾 DWDM )光傳輸系統(tǒng)在光纖中傳輸多個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)，傳輸容量很大。 在DWDM傳輸系統(tǒng)中，如果采用差分相移4建控(Differential Phase-shift Keying,簡(jiǎn)稱DPSK )調(diào)制格式進(jìn)行傳輸，則可以獲得較 好的4妾收靈每文度、光^f言p喿比(Optical Signal to Noise Ratio,簡(jiǎn)稱 OSNR)容限，有效地抑制光纖非線性效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離的 傳輸。通常，如圖1所示，DPSK傳輸系統(tǒng)的4妄收端需要采用 Mach-Zehnder延時(shí)干涉儀(Mach畫(huà)Zehnder Delay Interferometer, 簡(jiǎn) 稱MZDI )和平衡接收機(jī)。MZDI的一個(gè)臂有1比特的延時(shí)，當(dāng)MZDI 兩個(gè)臂的信號(hào)相位相同時(shí)，輸出端口中的一個(gè)有光；當(dāng)MZDI兩個(gè) 臂的信號(hào)相位相差兀時(shí)，另一個(gè)輸出端口有光。MZDI兩個(gè)輸出端口 分別與 一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器相連，由此可以恢復(fù)出原始信號(hào)并可以得到3dB接收機(jī)靈敏度的提高。
由于這種解調(diào)方法在使用MZDI時(shí)需要嚴(yán)格控制延時(shí)的準(zhǔn)確 性，所以增加了控制的難度和復(fù)雜程度，而且使用MZDI和平衡接 收機(jī)增加了系統(tǒng)成本。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上所述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明4是供了一種DPSK光 傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收系統(tǒng)及接收方法。才艮據(jù)本發(fā)明的DPSK光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收系統(tǒng)包括帶通光 濾波器，用于對(duì)接收到的DPSK光信號(hào)進(jìn)行濾波處理；信號(hào)接收裝 置，用于將經(jīng)過(guò)濾波處理的光信號(hào)經(jīng)直接檢測(cè)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并對(duì) 電信號(hào)進(jìn)行處理，以從電信號(hào)得出信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。其中，信號(hào)接收裝置包括光電轉(zhuǎn)換單元，用于將經(jīng)過(guò)濾波處 理的光信號(hào)經(jīng)直接4企測(cè)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；信號(hào)》文大單元，用于方文大電 信號(hào)；以及數(shù)據(jù)判決單元，用于對(duì)經(jīng)過(guò)放大的電信號(hào)進(jìn)行幅度判決， 以從經(jīng)過(guò)^:大的電信號(hào)得出信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。其中，帶通光濾波器的帶寬需要在0.5/T到2/T的范圍內(nèi)。特 別地，帶通光濾波器的帶寬可以為0.65/T。根據(jù)本發(fā)明的DPSK光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收系統(tǒng)適用于以下系 統(tǒng)中的任意一種差分相移鍵控光傳輸系統(tǒng)、歸零差分相移鍵控光 傳輸系統(tǒng)、載波抑制歸零差分相移4定控光傳輸系統(tǒng)、及其它差分相 移鍵控光傳輸系統(tǒng)。并且光濾波器可以是以上光傳輸系統(tǒng)的分波器。 信號(hào)接收裝置可以是開(kāi)關(guān)鍵控光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的DPSK光信號(hào)接收方法，包括以下步驟S702, 對(duì)接收到的DPSK光信號(hào)進(jìn)行濾波處理；S704,將經(jīng)過(guò)濾波處理的光信號(hào)經(jīng)直接檢測(cè)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，以從電信 號(hào)得出信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。其中，步驟S704包括以下步驟S7042，將經(jīng)過(guò)濾波處理的光 信號(hào)經(jīng)直接;險(xiǎn)測(cè)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；S7044,對(duì)電信號(hào)進(jìn)行;改大；以及 S7046，對(duì)經(jīng)過(guò)放大的電信號(hào)進(jìn)行幅度判決，以從經(jīng)過(guò)放大的電信 號(hào)得出信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。其中，根據(jù)本發(fā)明的DPSK光信號(hào)接收方法適用于以下系統(tǒng)中 的任意一種差分相移鍵控光傳輸系統(tǒng)、歸零差分相移鍵控光傳輸 系統(tǒng)、載波抑制歸零差分相移鍵控光傳輸系統(tǒng)、及其它差分相移鍵 控光傳輸系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)接收方法和裝置都很簡(jiǎn)單，且控制方便、成 本低廉。由于本發(fā)明不使用平衡接收機(jī)，所以與常4見(jiàn)DPSK信號(hào)的 接收方法相比，接收機(jī)靈敏度、OSNR容限差些，但色散容限有很 大的提高，而且保持了 DPSK對(duì)光纖非線性效應(yīng)容忍度強(qiáng)的特性。


此處所-說(shuō)明的附圖用來(lái)才是供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是相關(guān)技術(shù)中常規(guī)的DPSK光傳輸系統(tǒng)的接收端的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DPSK光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖4A至圖4E是圖3中的點(diǎn)A至點(diǎn)E的4言號(hào)波形圖和眼圖； 圖5是才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的RZ-DPSK光傳車lT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6A至圖6E是圖5中的點(diǎn)A至點(diǎn)E的信號(hào)波形圖和眼圖；以及圖7是才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)接收方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面參考附圖，詳細(xì)i兌明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。參考圖2，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)接收系統(tǒng)。如圖2所示，該 用于DPSK、歸零DPSK ( Return to Zero DPSK，簡(jiǎn)稱RZ-DPSK )、 載波氺卩制歸零DPSK ( Carrier-Suppressed Return to Zero DPSK,簡(jiǎn)稱 CSRZ-DPSK)光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收系統(tǒng)包括帶通光濾波器和直 接檢測(cè)的光接收機(jī)(即，信號(hào)接收裝置)。其中，帶通光濾波器的帶 寬要求并不嚴(yán)格。 一般情況下，帶通光濾波器的-3dB帶寬需要在 0.5/T以上(T是比特周期)、2/T以下。帶寬對(duì)不同的DPSK發(fā)射信 號(hào)不完全相同。在合適的帶寬選擇下，帶通光濾波器可以直接采用 光傳輸系統(tǒng)的分波器。直接檢測(cè)的光接收機(jī)可以是通常的開(kāi)關(guān)鍵控 調(diào)制格式傳輸系統(tǒng)的直接檢測(cè)接收機(jī)，用于對(duì)經(jīng)過(guò)帶通光濾波器的 濾波處理的信號(hào)進(jìn)行光強(qiáng)度的直接檢測(cè)。直接檢測(cè)的光接收機(jī)中的 光電轉(zhuǎn)換器、放大和時(shí)鐘數(shù)據(jù)判決單元(即，信號(hào)放大單元和數(shù)據(jù) 判決單元)與圖1中的相應(yīng)單元一樣。參考圖3,說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DPSK光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 如圖3所示，在10Gb/sDPSK光傳輸系統(tǒng)的接收端采用了帶通光濾 波器+直接檢測(cè)光接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。其中，為了便于說(shuō)明，圖3中包括了 DPSK發(fā)射端的框圖。在圖3中，帶通光濾波器的帶寬為0.65/T 左右；光4專llr鏈3各包4舌波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing, 簡(jiǎn)稱WDM)光傳輸系統(tǒng)中的光放大器、光纖等單元。圖4A至圖4E示出了 DPSK光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)演變示意圖。圖 3中的點(diǎn)A至點(diǎn)E的信號(hào)分別對(duì)應(yīng)于圖4A至圖4E。從圖4A至圖 4E以看出，DPSK信號(hào)B經(jīng)過(guò)光傳輸鏈i 各后，有噪聲、信號(hào)變形； 再經(jīng)過(guò)帶通光濾波器后，得到的信號(hào)D類似于光雙二進(jìn)制信號(hào)，可 以直接檢測(cè)。經(jīng)過(guò)直接檢測(cè)光接收機(jī)后得到的信號(hào)E即可進(jìn)行幅度 判決，從而得到原始數(shù)據(jù)。參考圖5，說(shuō)明才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的RZ-DPSK光傳輸系統(tǒng)。如 圖5所示，10Gb/s RZ-DPSK光傳輸系統(tǒng)的接收端采用了帶通光濾 波器+直接檢測(cè)光接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。其中，為了便于說(shuō)明，圖5中包 括了 RZ-DPSK發(fā)射端的框圖。在圖5中，帶通光濾波器帶寬為0.65/T 左右；光傳輸鏈路包括WDM光傳輸系統(tǒng)中的光放大器、光纖等單 元。圖6A至圖6E示出了 RZ-DPSK光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)演變示意圖。 圖8中的點(diǎn)A至點(diǎn)E的4言號(hào)對(duì)應(yīng)于圖6A至圖6E。/人圖6A至圖6E 可以看出，RZ-DPSK信號(hào)B經(jīng)過(guò)光傳輸鏈路后，有噪聲、信號(hào)變 形；再經(jīng)過(guò)帶通光濾波器后，得到的信號(hào)D類似于ODB信號(hào)，從 而可以直接檢測(cè)。經(jīng)過(guò)直接檢測(cè)光接收機(jī)后得到的信號(hào)E即可進(jìn)行 幅度判決，從而得到原始數(shù)據(jù)。本發(fā)明還提供了一種用于DPSK、 RZ-DPSK、 CSRZ-DPSK光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收方法。參考圖7，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信 號(hào)接收方法。如圖7所示，該DPSK光信號(hào)4妻收方法包括以下步驟 S702,對(duì)接收到的DPSK光信號(hào)進(jìn)行濾波處理；S704,將經(jīng)過(guò)濾波
處理的光信號(hào)經(jīng)直接檢測(cè)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，以 從電信號(hào)得出信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。其中，步驟S704包括以下步驟S7042,將經(jīng)過(guò)濾波處理的光 信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；S7044，對(duì)電信號(hào)進(jìn)4于方文大；以及S7046,對(duì)經(jīng) 過(guò)放大的電信號(hào)進(jìn)行幅度判決，以從經(jīng)過(guò)放大的電信號(hào)得出信號(hào)發(fā) 送系統(tǒng)發(fā)送的原始^t據(jù)。其中，通過(guò)光帶通濾波器將相位信息轉(zhuǎn)換為強(qiáng)度信息，使之成 為類似于光雙二進(jìn)制(Optical Duobinary，簡(jiǎn)稱ODB )的光信號(hào)， 再用直接檢測(cè)光接收機(jī)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和定時(shí)判決。綜上所述，采用這種直接檢測(cè)法進(jìn)行DPSK信號(hào)的接收，方法 和裝置都很簡(jiǎn)單，且控制方便、成本低。其中，光接收機(jī)可以采用 普通開(kāi)關(guān)鍵控光傳輸系統(tǒng)的接收機(jī)， 一定帶寬的帶通光濾波器可以 直4妻采用DWDM系統(tǒng)的分波器。由于不^f吏用平銜^妾收才幾，所以與 常規(guī)DPSK的平衡接收方法相比，接收機(jī)靈敏度、OSNR容限差些， 但色散容限有很大的提高，而且保持了 DPSK對(duì)光纖非線性效應(yīng)容 忍度強(qiáng)的特性。以上所述^f又為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì) 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均 應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種差分相移鍵控光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于，包括帶通光濾波器，用于對(duì)接收到的差分相移鍵控光信號(hào)進(jìn)行 濾波處理；信號(hào)接收裝置，用于將經(jīng)過(guò)濾波處理的光信號(hào)經(jīng)直接檢測(cè) 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理，以從所述電信號(hào)得 出信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于，所述帶通 光濾波器的帶寬在0.5/T到2/T的范圍內(nèi)，不同的傳輸信號(hào)濾 波器帶寬不同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào) 接收裝置包括光電轉(zhuǎn)換單元，用于將所述經(jīng)過(guò)濾波處理的光信號(hào)經(jīng)直接 檢測(cè)轉(zhuǎn)換為所述電信號(hào)；信號(hào)放大單元，用于放大所述電信號(hào)；以及數(shù)據(jù)判決單元，用于對(duì)經(jīng)過(guò)》文大的電信號(hào)進(jìn)行幅度判決， 以從所述經(jīng)過(guò)放大的電信號(hào)得出所述信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的所 述原始數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在 于，所述系統(tǒng)適用于以下系統(tǒng)中的任意一種歸零差分相移鍵 控光傳輸系統(tǒng)、載波抑制歸零差分相移鍵控光傳輸系統(tǒng)、及其 它差分相移4建控傳輸系統(tǒng)。
5. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于，所述帶通 光濾波器采用所述差分相移鍵控光傳輸系統(tǒng)的分波器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)接收系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào) 接收裝置是開(kāi)關(guān)鍵控光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收機(jī)。
7. —種差分相移鍵控光信號(hào)接收方法，其特征在于，包括以下步 驟S702，對(duì)接收到的差分相移鍵控光信號(hào)進(jìn)行濾波處理；S704,將經(jīng)過(guò)濾波處理的光信號(hào)經(jīng)直4如險(xiǎn)測(cè)轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)，并對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理，以從所述電信號(hào)得出信號(hào)發(fā)送 系統(tǒng)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號(hào)接收方法，其特征在于，所述步驟 S704包4舌以下步-驟S7042 ，將所述經(jīng)過(guò)濾波處理的光信號(hào)經(jīng)直接4企測(cè)轉(zhuǎn)換為 所述電信號(hào)；S7044， ^"所述電4言號(hào)進(jìn)4亍方文大；以及S7046,對(duì)經(jīng)過(guò)放大的電信號(hào)進(jìn)行幅度判決，以從所述經(jīng) 過(guò)放大的電信號(hào)得出所述信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的所述原始數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的信號(hào)接收方法，其特征在于，所述 方法適用于以下系統(tǒng)中的任意 一 種差分相移控光傳輸系 統(tǒng)、歸零差分相移4建控光傳輸系統(tǒng)、載波抑制歸零差分相移4定 控光傳輸系統(tǒng)、及其它差分相移鍵控光傳輸系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種DPSK光傳輸系統(tǒng)的信號(hào)接收系統(tǒng)及方法。其中，該信號(hào)接收系統(tǒng)包括帶通光濾波器，用于對(duì)接收到的DPSK光信號(hào)進(jìn)行濾波處理；接收裝置，用于將經(jīng)過(guò)濾波處理的光信號(hào)經(jīng)直接檢測(cè)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，以從電信號(hào)得出信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)。較之DPSK光傳輸系統(tǒng)通常所用的延時(shí)干涉加平衡接收的方法，本發(fā)明的色散容限有很大的提高，而且保持了DPSK對(duì)光纖非線性效應(yīng)容忍度強(qiáng)的特性。
文檔編號(hào)H04B10/152GK101145849SQ20071012763
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者周偉勤, 施社平, 超 葛 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司