專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高速光接收子系統(tǒng)及其優(yōu)化協(xié)調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種高速光接收子系統(tǒng)及其優(yōu)化 協(xié)調(diào)方法。
背景技術(shù)：
波分復(fù)用技術(shù)的商用水平已經(jīng)發(fā)展到單通道40Gb/s,目前正在研究 單通道100Gb/s的波分系統(tǒng)。但是，高速光通信系統(tǒng)的傳輸限制因素很 多，需要考慮噪聲、色散、偏振模色散、非線性效應(yīng)等。光纖的偏振模 色散源于光纖的雙折射，主要是光纖的非理想圓對(duì)稱(chēng)或外加應(yīng)力產(chǎn)生 的；光纖的色散源于激光并不是單色光，并且由于加載調(diào)制信號(hào)會(huì)導(dǎo)致 光譜展寬，因而同一個(gè)光脈沖的前后沿的波長(zhǎng)會(huì)不同，從而在傳輸過(guò)程 中會(huì)發(fā)生脈沖展寬。通常，光接收機(jī)有最小靈敏度和過(guò)載光功率的指標(biāo) 限制，即輸入光功率動(dòng)態(tài)范圍的限制，但是速率越高，輸入光功率動(dòng)態(tài) 范圍越小。以40Gb/s的非歸零碼為例，色散容限只有士50ps/nm,偏振 模色散只有2.5ps，接收機(jī)的輸入光功率動(dòng)態(tài)范圍也很小，只有6dB左 右。所以工程上高速光通信系統(tǒng)必須進(jìn)行色散補(bǔ)償、偏振模色散補(bǔ)償、 輸入光功率控制，而目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的完整的接收系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高速光接收子系統(tǒng)及其優(yōu) 化協(xié)調(diào)方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種高速光接收子系統(tǒng)，包括依次相連的偏振模色散補(bǔ)償器、摻鉺
光纖放大器、可調(diào)色散補(bǔ)償器、光接收機(jī)及前向誤碼糾錯(cuò)單元；
所述偏振模色散補(bǔ)償器，用于對(duì)光信號(hào)進(jìn)行偏振模色散的補(bǔ)償；
所述摻鉺光纖放大器，用于對(duì)光信號(hào)的功率進(jìn)行放大；
所述可調(diào)色散補(bǔ)償器，用于根據(jù)糾錯(cuò)前誤碼信息對(duì)功率放大后的光
信號(hào)進(jìn)行色散補(bǔ)償；
所述光接收機(jī)，用于才艮據(jù)糾錯(cuò)前誤碼信息將光信號(hào)恢復(fù)成電信號(hào)； 所述前向誤碼糾錯(cuò)單元，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)糾錯(cuò)，并4是供糾錯(cuò)前誤碼信息。
其中，該系統(tǒng)還包括微處理器，與所述偏振模色散補(bǔ)償器、摻鉺光
纖放大器、可調(diào)色散補(bǔ)償器、光接收機(jī)及前向誤碼糾錯(cuò)單元分別相連，
用于協(xié)調(diào)各功能單元。
其中，所述光接收機(jī)包括判決電平和采樣相位調(diào)整功能單元。 其中，所述偏振模色散補(bǔ)償器和摻鉺光纖放大器的位置可互換。 其中，所述光接收機(jī)和前向誤碼糾錯(cuò)單元之間建立有快速糾錯(cuò)前誤
碼信息傳輸通道。
一種如上所述高速光接收子系統(tǒng)的優(yōu)化協(xié)調(diào)方法，先對(duì)偏振才莫色散
補(bǔ)償器和摻鉺光纖放大器進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；再對(duì)可調(diào)色散補(bǔ)償器和光接收
機(jī)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。
其中，所述可調(diào)色散補(bǔ)償器和光接收機(jī)的優(yōu)化調(diào)整過(guò)程進(jìn)一步包
括先對(duì)可調(diào)色散補(bǔ)償器進(jìn)行粗略調(diào)整，同時(shí)禁止優(yōu)化調(diào)整光接收機(jī)；粗略調(diào)整結(jié)束后，再對(duì)可調(diào)色散補(bǔ)償器進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，同時(shí)對(duì)光沖妻收機(jī)
進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；待可調(diào)色散補(bǔ)償器的精細(xì)調(diào)整結(jié)束之后，只對(duì)光接收機(jī)
進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。
本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明所提供的高速光接收子系統(tǒng)可依次對(duì)光信號(hào)進(jìn)行偏振模色 散補(bǔ)償、功率放大、色散補(bǔ)償、信號(hào)恢復(fù)、前向誤碼糾錯(cuò)，具有偏振模 色散容限大、系統(tǒng)色散容限大、光接收機(jī)輸入光功率動(dòng)態(tài)范圍大的優(yōu)點(diǎn)； 同時(shí)，由于采取了根據(jù)是否需要誤碼信息對(duì)各單元進(jìn)行分類(lèi)優(yōu)化調(diào)整的 方法，各功能單元之間更加協(xié)調(diào)，達(dá)到了優(yōu)化接收信號(hào)的目的，提高了 系統(tǒng)的可靠性和健壯性。


圖1是本發(fā)明中高速光接收子系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述 請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明所提出的高速光接收子系統(tǒng)包括偏振模色散補(bǔ) 償器(PMDC, Polarization Mode Dispersion Compensator)、 捧斜光纖 放大器(EDFA, Erbium Doped Fiber Amplifier )、可調(diào)色散補(bǔ)償器(TODC, Tunable Optical Dispersion Compensator)、光才妄4欠才幾(Rx)、前向i吳石馬 糾錯(cuò)單元(FEC， forward error correction)以及子系統(tǒng)的微處理器(MCU, Micro Controller Unit)等單元。其中，光接收機(jī)又包括若干個(gè)性能優(yōu)化 子單元，例如判決電平和采樣相位調(diào)整功能單元，可通過(guò)調(diào)整相關(guān)參數(shù)優(yōu)化其接收性能。該圖中，實(shí)線表示信號(hào)流向，虛線表示各單元之間的 通信。
上述高速光接收子系統(tǒng)在接收到光信號(hào)后，對(duì)該信號(hào)依次進(jìn)行偏振 模色散補(bǔ)償、光功率放大、色散補(bǔ)償、光接收優(yōu)化、前向誤碼糾錯(cuò)，具
體的工作原理為
首先，來(lái)自波分設(shè)備解復(fù)用器的光信號(hào)進(jìn)入偏振模色散補(bǔ)償器，自 適應(yīng)地完成偏振模色散的補(bǔ)償，無(wú)需借助FEC( Forward Error Correction, 前向糾錯(cuò))糾錯(cuò)前誤碼信息。
其次，光信號(hào)進(jìn)入摻鉺光纖放大器進(jìn)行功率放大，使得光信號(hào)之后 到達(dá)光接收機(jī)時(shí)的功率滿足光接收機(jī)的要求。該步驟中，摻鉺光纖放大 器根據(jù)微處理器的下發(fā)命令進(jìn)行功率的控制，其判據(jù)是光接收機(jī)的輔助 信息或者光接收機(jī)的類(lèi)型。
然后，放大后的光信號(hào)進(jìn)入可調(diào)色散補(bǔ)償器進(jìn)行色散補(bǔ)償。該步驟 中，由微處理器下發(fā)色散補(bǔ)償調(diào)整量給可調(diào)色散補(bǔ)償器，其判據(jù)是FEC 糾錯(cuò)前誤碼信息，該信息由前向誤碼糾錯(cuò)單元提供。
最后，光信號(hào)進(jìn)入光接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的恢復(fù)，輸出電信號(hào)，之后 由前向誤碼糾錯(cuò)單元完成信號(hào)糾錯(cuò)。光接收機(jī)內(nèi)部又包含有多個(gè)信號(hào)優(yōu) 化控制功能單元，例如判決電平和采樣相位調(diào)整功能單元，均需利用 FEC糾錯(cuò)前誤碼信息，為加快優(yōu)化進(jìn)程，光接收機(jī)和前向誤碼糾錯(cuò)單元 之間建立了快速的糾錯(cuò)前誤碼信息傳輸通道。 在該系統(tǒng)中，偏振模色散補(bǔ)償器的具體配置位置需根據(jù)實(shí)際情況確 定。如圖l所示，偏振模色散補(bǔ)償器置于摻鉺光纖放大器之前，但如果光接收機(jī)的輸入光功率要求較低，偏振模色散補(bǔ)償器也可以置于摻鉺光
纖放大器之后。例如光接收機(jī)的輸入功率要求是+8dBm左右，而偏振模 色散補(bǔ)償器和可調(diào)色散補(bǔ)償器的插入損耗均是6dB，那么偏振模色散補(bǔ) 償器必須置于摻鉺光纖放大器之前，這樣摻鉺光纖放大器的輸出功率為 十14dBm,如果偏振模色散補(bǔ)償器置于摻鉺光纖放大器之后，考慮到系 統(tǒng)裕量，那么要求摻鉺光纖放大器輸出功率達(dá)+20dBm以上，這樣設(shè)計(jì) 難度大，系統(tǒng)性能差；再比如，如果光接收機(jī)的輸入功率要求是OdBm, 那么偏振模色散補(bǔ)償器可置于摻鉺光纖放大器之后，此時(shí)，摻鉺光纖放 大器的輸出功率為+12dBm左右即可。
偏振模色散補(bǔ)償器的監(jiān)測(cè)信號(hào)有多種，而偏振度是最常用的一種， 因此無(wú)需誤碼信息作反饋，當(dāng)然，誤碼信息也可以用來(lái)調(diào)整偏振模色散 補(bǔ)償，由于涉及到多種優(yōu)化控制，例如色散補(bǔ)償調(diào)整，只有在色散補(bǔ)償 合適的時(shí)候，系統(tǒng)才能有效檢測(cè)到誤碼，但色散補(bǔ)償是是未知的，所以 不適合用誤碼信息作為偏振模色散補(bǔ)償?shù)姆答佇盘?hào)。
本發(fā)明所述高速光接收子系統(tǒng)內(nèi)部單元的優(yōu)化調(diào)整根據(jù)是否需要 誤碼信息作為判據(jù)分為兩類(lèi)第一類(lèi)無(wú)需誤碼信息，包括偏振模色散補(bǔ) 償器和摻鉺光纖放大器；第二類(lèi)需要誤碼信息，包括可調(diào)色散補(bǔ)償器和 光接收機(jī)優(yōu)化，具體為
第一步子系統(tǒng)首先進(jìn)行偏振模色散補(bǔ)償器和摻鉺光纖放大器的優(yōu) 化調(diào)整。偏振模色散補(bǔ)償器實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)偏振模色散，只要輸入光 功率在允許范圍內(nèi)，摻鉺光纖放大器均能鎖定輸出光功率或者根據(jù)接收 機(jī)的反饋信號(hào)動(dòng)態(tài)微調(diào)輸出光功率。這兩個(gè)功能單元完成優(yōu)化后，其后的任何細(xì)小調(diào)整不會(huì)影響后續(xù)的可調(diào)色散補(bǔ)償器和光接收機(jī)的調(diào)整。
第二步進(jìn)行可調(diào)色散補(bǔ)償器和光接收機(jī)的優(yōu)化調(diào)整，兩者不能同 時(shí)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。具體為先對(duì)可調(diào)色散補(bǔ)償器進(jìn)行粗略調(diào)整，同時(shí)禁 止光接收機(jī)的優(yōu)化調(diào)整；粗略調(diào)整結(jié)束后，對(duì)可調(diào)色散補(bǔ)償器進(jìn)行精細(xì) 調(diào)整，同時(shí)可進(jìn)行光接收機(jī)的優(yōu)化調(diào)整，即完成一次精細(xì)調(diào)整后執(zhí)行一 次光接收機(jī)優(yōu)化，直至最終完成可調(diào)色散補(bǔ)償器的精細(xì)調(diào)整；精細(xì)調(diào)整 結(jié)束后，只對(duì)光接收機(jī)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；當(dāng)系統(tǒng)色散發(fā)生改變時(shí)，可再次 啟動(dòng)可調(diào)色散補(bǔ)償器的優(yōu)化調(diào)整。
光接收機(jī)在優(yōu)化時(shí)可直接從前向誤碼糾錯(cuò)單元獲取誤碼信息，根據(jù) 誤碼信息完成分析處理，可較快地完成優(yōu)化調(diào)整。光接收機(jī)的內(nèi)部?jī)?yōu)化 進(jìn)程也包含很多種，需要按順序執(zhí)行優(yōu)化，例如判決電平和采樣相位， 執(zhí)行完判決電平優(yōu)化調(diào)整后再執(zhí)行相位調(diào)整優(yōu)化；而有些優(yōu)化并不需要 實(shí)時(shí)進(jìn)行，可設(shè)置每隔一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間才執(zhí)行一次優(yōu)化。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種高速光接收子系統(tǒng)，其特征在于，包括依次相連的偏振模色散補(bǔ)償器、摻鉺光纖放大器、可調(diào)色散補(bǔ)償器、光接收機(jī)及前向誤碼糾錯(cuò)單元；所述偏振模色散補(bǔ)償器，用于對(duì)光信號(hào)進(jìn)行偏振模色散的補(bǔ)償；所述摻鉺光纖放大器，用于對(duì)光信號(hào)的功率進(jìn)行放大；所述可調(diào)色散補(bǔ)償器，用于根據(jù)糾錯(cuò)前誤碼信息對(duì)功率放大后的光信號(hào)進(jìn)行色散補(bǔ)償；所述光接收機(jī)，用于根據(jù)糾錯(cuò)前誤碼信息將光信號(hào)恢復(fù)成電信號(hào)；所述前向誤碼糾錯(cuò)單元，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)糾錯(cuò)，并提供糾錯(cuò)前誤碼信息。
2、 如權(quán)利要求1所述的高速光接收子系統(tǒng)，其特征在于，該系 統(tǒng)還包括微處理器，與所述偏振模色散補(bǔ)償器、摻鉺光纖放大器、可 調(diào)色散補(bǔ)償器、光接收機(jī)及前向誤碼糾錯(cuò)單元分別相連，用于協(xié)調(diào)各 功能單元。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的高速光接收子系統(tǒng)，其特征在于， 所述光接收機(jī)包括判決電平和采樣相位調(diào)整功能單元。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的高速光"l妄收子系統(tǒng)，其特征在于， 所述偏振模色散補(bǔ)償器和摻鉺光纖放大器的位置可互換。
5、 如權(quán)利要求1所述的高速光接收子系統(tǒng)，其特征在于，所述 光接收機(jī)和前向誤碼糾錯(cuò)單元之間建立有快速糾錯(cuò)前誤碼信息傳輸通道。
6、 一種如權(quán)利要求1所述高速光接收子系統(tǒng)的優(yōu)化協(xié)調(diào)方法， 其特征在于，先對(duì)偏振模色散補(bǔ)償器和摻鉺光纖放大器進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；再對(duì)可調(diào)色散補(bǔ)償器和光接收機(jī)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。
7、 如權(quán)利要求6所述的優(yōu)化協(xié)調(diào)方法，其特征在于，所述可調(diào) 色散補(bǔ)償器和光接收機(jī)的優(yōu)化調(diào)整過(guò)程進(jìn)一步包括先對(duì)可調(diào)色散補(bǔ) 償器進(jìn)行粗略調(diào)整，同時(shí)禁止優(yōu)化調(diào)整光接收機(jī)；粗略調(diào)整結(jié)束后， 再對(duì)可調(diào)色散補(bǔ)償器進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，同時(shí)對(duì)光接收機(jī)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整； 待可調(diào)色散補(bǔ)償器的精細(xì)調(diào)整結(jié)束之后，只對(duì)光接收機(jī)進(jìn)行優(yōu)化調(diào) 整。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高速光接收子系統(tǒng)及其優(yōu)化協(xié)調(diào)方法，該系統(tǒng)包括依次相連的偏振模色散補(bǔ)償器、摻鉺光纖放大器、可調(diào)色散補(bǔ)償器、光接收機(jī)及前向誤碼糾錯(cuò)單元；偏振模色散補(bǔ)償器用于對(duì)光信號(hào)進(jìn)行偏振模色散的補(bǔ)償；摻鉺光纖放大器用于對(duì)光信號(hào)的功率進(jìn)行放大；可調(diào)色散補(bǔ)償器用于對(duì)功率放大后的光信號(hào)進(jìn)行色散補(bǔ)償；光接收機(jī)用于將光信號(hào)恢復(fù)成電信號(hào)；前向誤碼糾錯(cuò)單元用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)糾錯(cuò)，并提供糾錯(cuò)前誤碼信息。本發(fā)明具有偏振模色散容限大、系統(tǒng)色散容限大、光接收機(jī)輸入光功率動(dòng)態(tài)范圍大的優(yōu)點(diǎn)；由于采取了根據(jù)是否需要誤碼信息對(duì)各單元進(jìn)行分類(lèi)優(yōu)化調(diào)整的方法，各功能單元之間更加協(xié)調(diào)，達(dá)到了優(yōu)化接收信號(hào)的目的，提高了系統(tǒng)的可靠性和健壯性。
文檔編號(hào)H04B10/17GK101588207SQ200810067309
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者焱 夏, 沈百林 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司