本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)及裝置,尤其涉及一種光信號發(fā)送裝置和光信號接收裝置及光纖通信系統(tǒng)。
背景技術(shù):
第三代合作伙伴項目(3gpp)是各電信協(xié)會團體之間的合作,其旨在定義全球適用的第三代(3g)移動電話規(guī)范。3gpp長期演進(lte)是旨在改善通用移動電信系統(tǒng)(umts)移動電話標(biāo)準(zhǔn)的3gpp項目。3gpp可定義下一代移動網(wǎng)絡(luò)、移動系統(tǒng)、和移動設(shè)備的規(guī)范。
3gpp規(guī)范基于演進的全球移動通信系統(tǒng)(gsm)規(guī)范,后者一般被稱為通用移動電信系統(tǒng)(umts)。3gpp標(biāo)準(zhǔn)被構(gòu)筑為各版本。因此,對3gpp的討論常指一個版本或另一版本中的功能性。例如,版本99規(guī)定了納入cdma空中接口的第一umts第三代(3g)網(wǎng)絡(luò)。版本6整合了與無線局域網(wǎng)(lan)網(wǎng)絡(luò)的操作并添加了高速上行鏈路分組接入(huspa)。版本8引入雙下行鏈路載波,而版本9將雙載波操作擴展到umts的上行鏈路。
cdma2000是使用碼分多址(cdma)在無線設(shè)備之間發(fā)送語音、數(shù)據(jù)和信令的第三代(3g)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)族。cdma2000可包括cdma20001x、cdma2000ev-do修訂版0、cdma2000ev-do修訂版a、以及cdma2000ev-do修訂版b。1x或1xrtt是指核心cdma2000無線空中接口標(biāo)準(zhǔn)。1x更具體地是指1倍無線電傳輸技術(shù)并且指示與is-95中所使用的射頻(rf)帶寬相同的rf帶寬。1xrtt將64個附加的話務(wù)信道添加至前向鏈路。ev-do是指演進數(shù)據(jù)最佳化。ev-do是用于通過無線電信號進行數(shù)據(jù)的無線傳輸?shù)碾娦艠?biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于提供一種光信號發(fā)送裝置和光信號接收裝置及光纖通信系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種光信號發(fā)送裝置,包括:射頻信號接收部,發(fā)送信號調(diào)制部,訓(xùn)練信號生成部,訓(xùn)練信號賦值部,信號復(fù)用部和電光轉(zhuǎn)換部,
射頻信號接收部,經(jīng)天線接收射頻信號,將射頻信號解調(diào)為基帶信號,將基帶信號解碼,獲得二進制數(shù)據(jù)信號,
信號調(diào)制部,對二進制數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制,輸出發(fā)送信號,
訓(xùn)練信號生成部,生成二進制訓(xùn)練信號,
訓(xùn)練信號賦值部,基于信號調(diào)制部的輸出功率對訓(xùn)練信號生成部輸出的訓(xùn)練信號中的二進制符號賦值,
信號復(fù)用部,將信號調(diào)制部輸出的發(fā)送信號和訓(xùn)練信號賦值部輸出的訓(xùn)練信號作為輸入,生成合成信號,
電光轉(zhuǎn)換部,將信號復(fù)用部輸出的合成信號作為輸入,進行電光轉(zhuǎn)換,向光纖輸出光信號。
進一步的,訓(xùn)練信號中的二進制符號表征信號調(diào)制部的輸出功率。
進一步的,信號復(fù)用部周期性地將訓(xùn)練信號序列賦值部輸出的訓(xùn)練信號插入信號調(diào)制部輸出的發(fā)送信號。
進一步的,信號復(fù)用部按照每ns個發(fā)送數(shù)據(jù)信號與訓(xùn)練信號與進行時間復(fù)用,ns為大于等于1的整數(shù)。
進一步的,利用時鐘電路產(chǎn)生的時鐘使信號調(diào)制部,訓(xùn)練信號生成部和訓(xùn)練信號賦值部同步,從而使插入每ns個發(fā)送信號的賦值后的訓(xùn)練信號中的二進制符號表征該訓(xùn)練信號后的ns個發(fā)送信號的輸出功率。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供了一種光信號接收裝置,包括光電轉(zhuǎn)換部,功率檢測部,帶通濾波器,模數(shù)轉(zhuǎn)換部,補償信號計算部,可變功率放大器,信號解調(diào)部,
光電轉(zhuǎn)換部,將從光纖接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號,
功率檢測部,接收光電轉(zhuǎn)換部輸出的電信號,計算信號的接收功率,
帶通濾波器,接收光電轉(zhuǎn)換部輸出的電信號,進行帶通濾波,
模數(shù)轉(zhuǎn)換部,對來自帶通濾波器的濾波信號進行模擬/數(shù)字變換,輸出數(shù)字采樣信號,一路數(shù)字采樣信號輸入補償信號計算部,另一路數(shù)字采樣信號輸入可變功率放大器,
補償信號計算部,基于功率檢測部輸出的信號接收功率和模數(shù)轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字采樣信號計算補償信號,
可變功率放大器,對模數(shù)轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字信號進行功率放大,并利用補償信號控制可變功率放大器的放大系數(shù),
信號解調(diào)部,對數(shù)字功率放大器的輸出信號進行解調(diào),輸出解調(diào)結(jié)果。
進一步的,補償信號計算部包括訓(xùn)練信號檢測部,衰減率計算部和補償信號產(chǎn)生部,
訓(xùn)練信號檢測部,從數(shù)字采樣信號中提取出訓(xùn)練信號,根據(jù)訓(xùn)練信號的二進制符號獲得第一通信裝置的信號調(diào)制部的輸出功率,
衰減率計算部,接收訓(xùn)練信號檢測部獲得的第一通信裝置的信號調(diào)制部的輸出功率,將該輸出功率與功率檢測部獲得的接收信號的功率值進行比較,計算功率衰減率,
補償信號產(chǎn)生部,接收衰減率計算部輸出的功率衰減率,根據(jù)功率衰減率產(chǎn)生補償信號。
進一步的,功率衰減率可根據(jù)以下公式計算得到:
d=p1/p2,其中,p1/為第一通信裝置的信號調(diào)制部的輸出功率,p2為信號的接收功率。
進一步的,還包括數(shù)據(jù)緩存部,從模數(shù)轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字采樣信號中提取數(shù)字采樣信號中的數(shù)據(jù)部分進行緩存,然后以預(yù)定數(shù)據(jù)速率輸出緩存的數(shù)據(jù)信號。
進一步的,利用時鐘電路產(chǎn)生的時鐘使數(shù)據(jù)緩存部和補償信號計算部同步,補償信號計算部基于每個訓(xùn)練信號計算針對數(shù)據(jù)緩存部輸出的下一時段信號的補償信號,實時調(diào)節(jié)可變功率放大器的放大系數(shù),所述下一時段對應(yīng)于ns個發(fā)送信號周期。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供了一種光纖通信系統(tǒng),包括上述的光信號發(fā)送裝置和上述的光信號接收裝置,光信號發(fā)送裝置和光信號接收裝置之間以光纖互聯(lián)。
通過本發(fā)明,可以實現(xiàn)射頻信號與光電信號之間的轉(zhuǎn)換,支持通過光纖將以射頻方式接收的信號傳送至接收端。此外,通過在發(fā)送信號中插入訓(xùn)練信號,可以在接收端準(zhǔn)確地估計傳輸損耗,從而在接收端實現(xiàn)自適應(yīng)的信號補償,減少了功耗,并提高了接收精度,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
附圖說明
圖1示出本發(fā)明的第一通信裝置。
圖2示出本發(fā)明在信號復(fù)用部中對訓(xùn)練信號和發(fā)送信號進行時間復(fù)用后的合成信號的示例。
圖3示出本發(fā)明的第二通信裝置。
圖4示出本發(fā)明的補償信號計算部。
圖5示出本發(fā)明的光纖通信系統(tǒng)。
具體實施方式
下面將參合附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
實施例:圖5顯示了本發(fā)明的光纖通信系統(tǒng),包括通過光纖互聯(lián)的第一通信裝置和第二通信裝置。第一通信裝置適用于以3gpp或cdma2000技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無線地接收射頻信號,并利用光纖將待發(fā)送的數(shù)據(jù)信號傳輸至第二通信裝置。第二通信裝置能夠?qū)邮盏降男盘栠M行解調(diào),還原出數(shù)據(jù)信號,從而進行后續(xù)處理。
圖1顯示了本發(fā)明的第一通信裝置,包括射頻信號接收部100,發(fā)送信號調(diào)制部101,訓(xùn)練信號生成部104,訓(xùn)練信號賦值部105,信號復(fù)用部102和電光轉(zhuǎn)換部103。
射頻信號接收部,經(jīng)天線接收射頻信號,將射頻信號解調(diào)為基帶信號,將基帶信號解碼,獲得二進制數(shù)據(jù)信號。
信號調(diào)制部,對二進制數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制,輸出發(fā)送信號。調(diào)制方式可以是bpsk(二進制相移鍵控)調(diào)制、qpsk(正交相移鍵控)調(diào)制、qam(正交振幅調(diào)制)等,但是,也可以是其以外的調(diào)制方式。
訓(xùn)練信號生成部,生成二進制訓(xùn)練信號。
訓(xùn)練信號賦值部,基于信號調(diào)制部的輸出功率對訓(xùn)練信號生成部輸出的訓(xùn)練信號中的二進制符號賦值,也就是說,訓(xùn)練信號中的二進制符號表征信號調(diào)制部的輸出功率,輸出賦值后的訓(xùn)練信號。
信號復(fù)用部,將信號調(diào)制部輸出的發(fā)送信號和訓(xùn)練信號賦值部輸出的訓(xùn)練信號作為輸入,周期性地將訓(xùn)練信號序列賦值部輸出的訓(xùn)練信號插入信號調(diào)制部輸出的發(fā)送信號,例如每ns個發(fā)送信號周期(ns為大于等于1的整數(shù)),輸出作為其結(jié)果而得到的合成信號。也就是說,信號復(fù)用部按照每ns個發(fā)送數(shù)據(jù)信號與訓(xùn)練信號與進行時間復(fù)用,由此,生成合成信號。圖2顯示了在信號復(fù)用部中對訓(xùn)練信號和發(fā)送信號進行時間復(fù)用后的合成信號的示例。
利用時鐘電路(未顯示)產(chǎn)生的時鐘使信號調(diào)制部,訓(xùn)練信號生成部和訓(xùn)練信號賦值部同步,從而使插入每ns個發(fā)送信號的賦值后的訓(xùn)練信號中的二進制符號表征該訓(xùn)練信號后的ns個發(fā)送信號的輸出功率。
電光轉(zhuǎn)換部,將信號復(fù)用部輸出的合成信號作為輸入,進行電光轉(zhuǎn)換,向光纖輸出光信號。
圖3顯示了本發(fā)明的第二通信裝置,包括光電轉(zhuǎn)換部300,功率檢測部304,帶通濾波器301,模數(shù)轉(zhuǎn)換部302,補償信號計算部305,數(shù)據(jù)緩存部303,可變功率放大器306,信號解調(diào)部307。
光電轉(zhuǎn)換部,將從光纖接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
功率檢測部,接收光電轉(zhuǎn)換部輸出的電信號,計算信號的接收功率。
帶通濾波器,接收光電轉(zhuǎn)換部輸出的電信號,進行帶通濾波。
模數(shù)轉(zhuǎn)換部,對來自帶通濾波器的濾波信號進行模擬/數(shù)字變換,輸出數(shù)字采樣信號。一路數(shù)字采樣信號輸入補償信號計算部,另一路數(shù)字采樣信號輸入數(shù)據(jù)緩存部。
補償信號計算部,基于功率檢測部輸出的信號接收功率和模數(shù)轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字采樣信號計算補償信號。
圖4顯示了本發(fā)明的補償信號計算部,包括訓(xùn)練信號檢測部402,衰減率計算部400和補償信號產(chǎn)生部401。
訓(xùn)練信號檢測部,從數(shù)字采樣信號中提取出訓(xùn)練信號,根據(jù)訓(xùn)練信號的二進制符號獲得第一通信裝置的信號調(diào)制部的輸出功率。
衰減率計算部,接收訓(xùn)練信號檢測部獲得的第一通信裝置的信號調(diào)制部的輸出功率,將該輸出功率與功率檢測部獲得的接收信號的功率值進行比較,計算功率衰減率。功率衰減率可根據(jù)以下公式計算得到:
d=p1/p2,其中,p1/為第一通信裝置的信號調(diào)制部的輸出功率,p2為信號的接收功率。
補償信號產(chǎn)生部,接收衰減率計算部輸出的功率衰減率d,根據(jù)功率衰減率d產(chǎn)生補償信號。
數(shù)據(jù)緩存部,從模數(shù)轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字采樣信號中提取數(shù)字采樣信號中的數(shù)據(jù)部分進行緩存,然后以預(yù)定數(shù)據(jù)速率輸出緩存的數(shù)據(jù)信號。
可變功率放大器,對數(shù)據(jù)緩存部輸出的信號進行功率放大,并利用補償信號產(chǎn)生部產(chǎn)生的補償信號控制可變功率放大器的放大系數(shù)。
利用時鐘電路(未顯示)產(chǎn)生的時鐘使數(shù)據(jù)緩存部和補償信號計算部同步,補償信號計算部基于每個訓(xùn)練信號計算針對數(shù)據(jù)緩存部輸出的下一時段信號的補償信號,實時調(diào)節(jié)可變功率放大器的放大系數(shù)。所述下一時段對應(yīng)于ns個發(fā)送信號周期。
信號解調(diào)部,對數(shù)字功率放大器的輸出信號進行解調(diào),輸出解調(diào)結(jié)果。
盡管在裝置的上下文中已描述了一些方面,但明顯的是這些方面也表示對應(yīng)方法的描述,其中塊或設(shè)備與方法步驟或方法步驟的特征相對應(yīng)。類似地,在方法步驟的上下文中所描述的各方面也表示對應(yīng)的塊或項目或者對應(yīng)裝置的特征的描述。可以通過(或使用)如微處理器、可編程計算機、或電子電路之類的硬件裝置來執(zhí)行方法步驟中的一些或所有??梢酝ㄟ^此類裝置來執(zhí)行最重要的方法步驟中的某一個或多個。
所述實現(xiàn)可以采用硬件或采用軟件或可以使用例如軟盤、dvd、藍光、cd、rom、prom、eprom、eeprom、或閃存之類的具有被存儲在其上的電子可讀控制信號的數(shù)字存儲介質(zhì)來執(zhí)行,所述電子可讀控制信號與可編程計算機系統(tǒng)配合(或能夠與其配合)以使得執(zhí)行相應(yīng)的方法。可以提供具有電子可讀控制信號的數(shù)據(jù)載體,所述電子可讀控制信號能夠與可編程計算機系統(tǒng)配合以使得執(zhí)行本文所描述的方法。
所述實現(xiàn)還可以采用具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品的形式,當(dāng)計算機程序產(chǎn)品在計算機上運行時,程序代碼進行操作以執(zhí)行該方法??梢栽跈C器可讀載體上存儲程序代碼。
以上所描述的僅是說明性,并且要理解的是,本文所描述的布置和細(xì)節(jié)的修改和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是明顯的。因此,意在僅由所附權(quán)利要求的范圍而不是由通過以上描述和解釋的方式所呈現(xiàn)的特定細(xì)節(jié)來限制。