專利名稱：一種波分復(fù)用系統(tǒng)的傳輸控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速大容量光纖傳輸系統(tǒng)，尤其涉及光纖傳輸系統(tǒng)中非歸零 差分移相鍵控調(diào)制格式的密集波分復(fù)用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光差分移相鍵控(DPSK)格式作為一種矢量調(diào)制格式，由于可以實現(xiàn) 恒定包絡(luò)或近似恒定包絡(luò)傳輸，能有效抑制各類光纖的非線性效應(yīng)，如交 叉相位調(diào)制，自相位調(diào)制等，非常適合于高速大容量光纖傳輸系統(tǒng)，近年 來得到廣泛的研究。其中，非歸零差分移相鍵控調(diào)制格式(NRZ-DPSK)更 是由于其相對較窄的光譜寬度，非常適合應(yīng)用在波分系統(tǒng)(W匿)中，極 大的提高了光纖通信系統(tǒng)的傳輸距離和容量。
一般來說，WDM系統(tǒng)中主要傳輸普通非歸零調(diào)制格式(NRZ格式)。 NRZ-DPSK格式的多信道系統(tǒng)(W謹(jǐn)系統(tǒng))與普通格式(NRZ格式)的多信 道系統(tǒng)差別主要在于發(fā)射和接收端。發(fā)射端每一路NRZ-DPSK信號可以由 相位調(diào)制器(PM)或者工作在推挽方式下的馬赫-澤德調(diào)制器(MZM)來實 現(xiàn)，調(diào)制器由經(jīng)過差分編碼的電NRZ格式信號來驅(qū)動。 一般來說，DPSK 系統(tǒng)的接收端較為復(fù)雜，由于其振幅恒定，不能直接探測到其所攜帶的信 息，---般需要一個非對稱馬赫澤德干涉儀(AMZI)和平衡探測解調(diào)出原始 信號并進(jìn)行平衡接收。此方法對于環(huán)境溫度、震動、偏振態(tài)等都很敏感， 對AMZI的兩臂延時要求也很高，還要根據(jù)信道中傳輸?shù)男盘査俾蕘磉x擇 合適的延時量。特別是在高速率的時候，更是要精確到幾個皮秒，并且需 要溫度控制。如果要實現(xiàn)多信道的NRZ-DPSK系統(tǒng)，接收端就會相當(dāng)復(fù)雜， 成本也會很高。此方法為常規(guī)的NRZ-DPSK W匿系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如附圖l所 示。不同波長的N路信號光分別經(jīng)不同的DPSK信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生多路DPSK 信號，經(jīng)復(fù)用器(AWG)復(fù)用到一起，經(jīng)過光放大后在光纖鏈路中傳輸，在接收端，經(jīng)對應(yīng)的解復(fù)用器(AWG)解復(fù)用成N路信號，再分別經(jīng)不同 的DPSK解調(diào)模塊(AMZI)解調(diào)出原始的數(shù)據(jù)流。這種方案中接收端每一 路信號的解調(diào)都要采用AMZI和平衡探測器實現(xiàn)，AMZI相移量的控制也需 要很精確，確定的AMZI只能適用于確定的工作速率，經(jīng)過解復(fù)用器和多 次分路合路之后，功率損失也較大?？偟恼f來，該系統(tǒng)在接收端比較復(fù)雜， 系統(tǒng)成本較高，也難以控制和調(diào)節(jié)。
最近兩年， 一種改進(jìn)的針對NRZ-DPSK格式的WDM系統(tǒng)引起了廣泛的興 趣。在常規(guī)NRZ-DPSK W匿系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，如果在傳輸線路中加入一個光 環(huán)行器和周期性光纖光柵(FBG)，分別利用其透過端和反射端，就能得 到類似于AMZI的兩個相消干涉和相漲干涉輸出端口，得到兩路解調(diào)的信 號，然后再把解調(diào)得到的兩路信號選取一路進(jìn)行直接探測，見附圖2(a); 或者分別送到后續(xù)的兩個AWG相應(yīng)通道，由DPSK接收模塊進(jìn)行平衡接收， 見附圖2(b)。此方案中由于FBG是周期性的，能同時對每一路WDM的信 號進(jìn)行解調(diào)，大大節(jié)省了接收端所用的解調(diào)裝置，節(jié)約/成木。但此方案 的缺點也是明顯的，需要在線路中加入一個光環(huán)行器和-個周期性FBG， 增加了系統(tǒng)成本。對圖2(a)中的方案，所加入的周期性FBG通道間隔需 要按照線路中傳輸?shù)男盘査俾蕘磉x定，限制了系統(tǒng)的靈活性。對圖2 (b) 中的方案，除了存在上述問題外，在接收端需要兩個AWG，并且仍然需要 多路DPSK接收裝置。另外，對于線路中加入的FBG，除了要按照工作速 率來選定外，對其每一個通道的帶寬還需要特別定制，--般應(yīng)取為工作速 率的60%。如對于10Gb/s的信號，F(xiàn)BG每通道帶寬應(yīng)取為6GHz(0. 048nm)， 非常窄，加工制作起來很困難。
最關(guān)鍵的一點是，此改進(jìn)方案破壞了原有WDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，若引入另 外的器件，不僅在成本和復(fù)雜度上提高，并且使得改進(jìn)后的系統(tǒng)只能傳輸 同定速率的NRZ-DPSK格式，不再適用于NRZ格式的傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)所存在的接收端信號解調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，成本很高的缺點，在不對現(xiàn)有WDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行任
何改動的情況下，實現(xiàn)對NRZ-DPSK信號的解復(fù)用和解調(diào)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種WDM傳輸系統(tǒng)的傳輸控制方法， 其特征在于，在不改變原有W匿系統(tǒng)的情況下，在發(fā)射端AWG上間隔選擇通道 進(jìn)行多通道的信號傳輸，間隔數(shù)為整數(shù)參量m， m大于零且小于二分之一通道 數(shù)；與發(fā)射端AWG傳輸信號的通道對應(yīng)的接收端AWG的通道接收該發(fā)射端AWG 通道傳輸過來的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者繼續(xù)傳輸，在該接收信道 的相鄰信道，接收原始信號的解調(diào)信號，通過濾波選取或者直接提取信息； 具體方法包括
當(dāng)m二l時，貝ij，
在發(fā)射端，選取發(fā)射端AWG的奇數(shù)通道傳輸信號，偶數(shù)通道空閑； 在接收端，接收端AWG的奇數(shù)通道收到由發(fā)射端AWG的奇數(shù)通道傳輸過來 的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者選擇繼續(xù)傳輸；在接收端AWG的偶數(shù)信道 收到其相鄰兩個奇數(shù)信道的解調(diào)信號，由接收端濾波器在該相鄰兩個奇數(shù)信 道的解調(diào)信號中選取一個解調(diào)信號，濾除另外一個，用于后續(xù)直接探測并提 取信息； 或者；
在發(fā)射端，選取發(fā)射端AWG偶數(shù)通道傳輸信號，奇數(shù)通道空閑； 在接收端，接收端AWG的偶數(shù)通道收到由發(fā)射端AWG的奇數(shù)通道傳輸過來 的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者選擇繼續(xù)傳輸;在接收端AWG的奇數(shù)信道， 收到其相鄰兩個偶數(shù)信道的解調(diào)信號，由接收端濾波器在該相鄰兩個偶數(shù)信 道的解調(diào)信號中選取一個解調(diào)信號，濾除另外一個，用于后續(xù)直接探測并提取 信息；
當(dāng)m〉l時，貝lj，
在發(fā)射端，選取發(fā)射端AWG的間隔m的通道傳輸信號，未被選擇的通道空
閑；
在接收端，與發(fā)射端AWG傳輸信號的通道對應(yīng)的接收端AWG的通道接收發(fā) 射端AWG通道傳輸過來的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者選擇繼續(xù)傳輸；在 接收原始信號信道的相鄰信道，接收原始信號的解調(diào)信號，用于后續(xù)直接探測并提取信息。本發(fā)明的理論基礎(chǔ)如下此發(fā)明為利用失諧的濾波器來實現(xiàn)NRZ-DPSK信號的解調(diào)功能，但不需要采用另外的失諧濾波器，而是通過適當(dāng)選擇己有AWG的傳輸通道，就能利用己 有的AWG同時實現(xiàn)解復(fù)用和解調(diào)的功能。相當(dāng)于利用AWG的相鄰?fù)ǖ纴韺崿F(xiàn)波 長適當(dāng)失諧，進(jìn)而可以將多路相位調(diào)制的信號解調(diào)成為幅度調(diào)制的信號，直 接探測。對于每一路NRZ-DPSK信號，以由工作在推挽方式的MZM來產(chǎn)生為例，其滿足<formula>formula see original document page 6</formula>(1)其中，Ein和E。uL為調(diào)制器的輸入和輸出光場。V'和V2為驅(qū)動MZM兩臂的NRZ電NRZ信號，Vn為半波電壓或為單臂工作時產(chǎn)生Ti相位差輸出光強從最大變?yōu)樽钚∷枰拈_關(guān)電壓。當(dāng)V,和V2的峰值等于L時，產(chǎn)生NRZ-DPSK信號。在NRZ-DPSK信號后的濾波器采用一階高斯濾波器，因為其透過函數(shù)和RZ信號的光譜包絡(luò)最接近。其沖激響應(yīng)為 5 1= exp[——(5002 ] exp(/<sy) (2)其中w,為濾波器的通頻帶中心頻率，8。=;r.SWB/Vh^, B琉為濾波器3dB 帶寬。將式(1)和(2)做巻積得到輸出的解調(diào)信號(3)基于公式(1)到(3)，我們對其過程進(jìn)行模擬如圖4所示。圖4的左邊為 光譜圖，右邊為相應(yīng)的波形圖。圖4的上部分圖對應(yīng)為原始NRZ-DPSK信號， 圖4的下部分兩圖為原始NRZ-DPSK信號經(jīng)濾波器后的得到的解調(diào)信號，可見 經(jīng)過失諧的濾波器后，原始NRZ-DPSK信號中的載波被部分抑制，高頻分量 被提取。這就導(dǎo)致了原始NRZ-DPSK的直流分量部分被抑制，而相位跳變部 分被提取出來，產(chǎn)生脈沖，也就達(dá)到了相位調(diào)制到幅度調(diào)制的解調(diào)過程。需要說明的是，這種方法對濾波器偏移的容忍度很大，在很大范圍內(nèi)都能 達(dá)到解調(diào)結(jié)果。利用AWG對多路WDM信號的NRZ-DPSK信號解調(diào)，原理和一路信號的解調(diào)類 似。其中每路信號都可以看作是利用失諧的濾波器來解調(diào)。由于AWG的每個通 道均為高斯濾波器形狀，每個通道正好對其相鄰兩個通道傳輸?shù)腘RZ-DPSK信 號起到了解調(diào)作用。這樣，選擇發(fā)射端AWG的傳輸通道，就能在接收端的AWG 相應(yīng)地方得到不同的結(jié)果。如圖5所示，圖中"AWG1"所指示的上面一行為 發(fā)射端AWG1的透過譜，"信號"所指示的中間一行為多路NRZ-DPSK信號 的光譜，"AWG2"所指示的下面一行為接收端AWG2的透過譜。從圖中可 見，在發(fā)射端，NRZ-DPSK信號對準(zhǔn)AWG1的奇數(shù)通道，通過其奇數(shù)通道傳 輸；在接收端AWG2的奇數(shù)通道得到各路NRZ-DPSK信號的原始信號，在 AWG2的偶數(shù)通道得到其相鄰一個通道的NRZ-DPSK信號的解調(diào)信號。圖中實線箭頭對應(yīng)為得到原始信號的通道，虛線箭頭對應(yīng)為得到解調(diào)信號的通道。 在上述理論分析的基礎(chǔ)上，按照圖3中的實驗裝置，利用商用光纖通信軟 件VPI可以對此新型NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)進(jìn)行模擬。四路NRZ-DPSK信號分別為193. 1 THz， 193. 3 THz， 193. 5 THz和193. 7 THz，通過一個8通道AWG復(fù)用。經(jīng)過光纖鏈路傳輸后，在接收端，也用 --個8通道AWG解復(fù)用并解調(diào)，在其奇數(shù)通道得到原始各路NRZ-DPSK信 號，在其偶數(shù)通道得到原始各路NRZ-DPSK信號的解調(diào)信號。模擬中AWG 參數(shù)均采用商用AWG各項參數(shù)，波長間隔為100GHz，每通道透過函數(shù)為 高斯函數(shù)，3dB帶寬為55GHz。以每路信號傳輸20Gb/s為例，模擬結(jié)果如下a) 經(jīng)過發(fā)射端的AWG后，四路DPSK信號復(fù)用后的光譜圖，如附圖6 所示，信道間隔為200GHz;b) 在接收端AWG不同通道接收到的原始NRZ-DPSK 1信號眼圖和光譜， 如附圖7所示，由于采用工作在推挽方式的MZM來產(chǎn)生NRZ-DPSK信號， 故在其相位跳變處會存在凹陷，如采用PM來得到NRZ-DPSK信號，則得到 的原始NRZ-DPSK信號沒有此凹陷。但此時經(jīng)過AWG后，由于AWG每通道 的有限帶寬，也會出現(xiàn)凹陷。但有無凹陷，均存在相位跳變，所以不影響解調(diào)。附圖7 (a)的左邊部分為從接收端通道1收到的原始NRZ-DPSK1 信號的眼圖，右邊部分為其光譜圖。對比附圖6中的光譜圖，可以發(fā)現(xiàn)， 光譜形狀一致，這表明接收端的通道1得到與發(fā)射端發(fā)送的原始NRZ-DPSK 信號一致的信號，接收端可以用來下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者選擇繼續(xù)傳輸。 附圖7 (b)的左邊部分為從接收端通道2收到的經(jīng)過濾波器解調(diào)后得到 信號的眼圖，可以看出此時發(fā)射端發(fā)送的原始NRZ-DPSK信號己經(jīng)被解調(diào) 成為了幅度調(diào)制的信號；附圖7 (b)的右邊部分為解調(diào)后的光譜圖，對 比附圖6中的光譜圖，有明顯的不同。其他各通道也會同時得到相應(yīng)的原始信號和解調(diào)信號。此處模擬結(jié)果 為20Gb/s，對于10和40Gb/s同樣能得到理想結(jié)果，這里不再贅述。本發(fā)明提供的一種WDM系統(tǒng)的傳輸控制方法，能同時實現(xiàn)波分復(fù)用系統(tǒng)中 的非歸零相位調(diào)制格式的解調(diào)和解復(fù)用，無需對原冇系統(tǒng)進(jìn)行任何改動，也 不需要增加任何器件，大大節(jié)約了成本。由于本發(fā)明不需要改動原系統(tǒng)，也不需要引入DPSK信號解調(diào)裝置，故采 用此發(fā)明的波分復(fù)用系統(tǒng)能同時適用于NRZ信號和NRZ-DPSK信號的傳輸。本發(fā)明利用接收端AWG的不同通道，能同時得到原始NRZ-DPSK信號以及其 解調(diào)信號。對于得到的原始信號，能繼續(xù)傳輸或者下載到本地轉(zhuǎn)發(fā)等其他操 作；對于得到的解調(diào)信號，能利用普通接收機進(jìn)行直接探測，得到其所含信 息。提高了WDM系統(tǒng)的靈活性。本發(fā)明還能同時適用于不同速率的NRZ和NRZ-DPSK信號的傳輸。


下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。 圖1為現(xiàn)有常規(guī)方案的NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)圖。 圖2(a)為現(xiàn)有改進(jìn)的一種NRZ-DPSKWDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方式示意圖。 圖2(b)為現(xiàn)有改進(jìn)的另一種NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方式示意圖。圖3所示為本發(fā)明具體實施方式
的NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)實現(xiàn)信號傳 輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示為本發(fā)明原理基礎(chǔ)單個失諧濾波器對單通道NRZ-DPSK信號解調(diào)的示意圖。圖5所示為本發(fā)明具體實施方式
的NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)進(jìn)行信號傳 輸、解調(diào)的光譜對應(yīng)示意圖。圖6所示為本發(fā)明具體實施方式
的NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)進(jìn)行信號 傳輸?shù)陌l(fā)射端經(jīng)過AWG后的復(fù)用光譜圖。圖7 (a)所示為本發(fā)明具體實施方式
的NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)進(jìn)行信 號傳輸?shù)慕邮斩薃WG通道1接收到信號的眼圖和光譜。圖7 (b)所示為本發(fā)明具體實施方式
的NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)進(jìn)行信 號傳輸?shù)慕邮斩薃WG通道2接收到信號的眼圖和光譜。
具體實施方式
如圖3所示，為新型NRZ-DPSKWmi系統(tǒng)的發(fā)射、傳輸和接收示意圖。下面 詳細(xì)說明各部分的工作原理，實施條件和步驟。由于本發(fā)明的關(guān)鍵在于巧妙選擇發(fā)射端和接收端AWG的通道，實現(xiàn)多種功 能。所以，首先對發(fā)射端和接收端AWG的通道選擇原則進(jìn)行解釋和說明按照相鄰信道所傳輸光信號的波長(或者頻率)的不同間隔(即信道間 隔)，國際電信聯(lián)盟(ITU)對波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。 WDM系統(tǒng)分為密集波分復(fù)用系統(tǒng)(DWDM)和粗波分復(fù)用系統(tǒng)(CWDM)。其中DWDM系統(tǒng)的信道間隔可以是12. 5GHz ， 25GHz ， 50GHz ， 100GHz ， 200GHz ， 300GHz， 400GHz等等；而CWDM系統(tǒng)的信道間隔為2500GHz。需要說明的是，ITU只是對信道間隔進(jìn)行了規(guī)定，而對每個信道中傳輸?shù)男盘査俾什]有規(guī)定。 人們需要按照所需要傳輸?shù)男盘査俾蕘頉Q定選取哪種DWDM信道間隔，每個信道中傳輸?shù)男盘査俾试礁?，則信道間隔就要越大。 一般來講，如果想在每個 信道中傳輸40Gb/s的信號，則信道間隔必須大于4(^2二80GHz。所以對于40Gb/s 的信號，可以選擇DWDM的100GHz， 200GHz， 300GHz等信道間隔，以及CWDM信 道間隔。并且能夠適用于40Gb/s信號傳輸?shù)男诺篱g隔，能夠往下兼容更低速 率信號的傳輸，即適用于40Gb/s信號的通道間隔，也適用于20Gb/s， 10Gb/s竿坐在本發(fā)明具體實時方式中，以傳輸10Gb/s到40Gb/s的高速信號為例，因 此以下討論符合ITU規(guī)定的100GHz及以上的信道間隔(包括CWDM)。對于如何實現(xiàn)不同的信道間隔，以一個100GHz信道間隔的商用AWG為例， 可以用如下方法實現(xiàn)1)當(dāng)此AWG的每個通道都傳輸信號時，此時信道間隔為100GHz; 2)當(dāng)此 AWG只有奇數(shù)或者偶數(shù)通道傳輸信號時，其他通道空閑，此時信道間隔為 200GHz; 3)當(dāng)此AWG的1， 4， 7， IO等通道傳輸信號時，其他通道空閑，此時 信道間隔為300GHz。其他的信道間隔以此類推。本發(fā)明利用AWG的某個空閑通道，對其相鄰的兩個通道中的信號進(jìn)行解 調(diào)，包括以下幾種情形a) 若某一通道的相鄰兩個通道都有信號傳輸，則在此通道會同時得到這 兩個信號的解調(diào)信號，但后續(xù)的接收機中的濾波器能很好的分開這兩個解調(diào) 信號，選取其中一個。此種情況對應(yīng)下面的情況l)。b) 若某一通道的相鄰兩個通道只有一個通道有信號傳輸，另 -個通道空 閑，則在此通道得到此信號的解調(diào)信號，此種情況對應(yīng)下而的情況2)。c) 若AWG沒有空閑通道，即其每個通道都有信號傳輸，則可以利用其他 辦法，制造出一些空閑通道，此種情況對應(yīng)下面的情況3)。假設(shè)發(fā)射端100GHz信道間隔的AWG(稱為AWGl)的通道依次為Il， 12， 13， 14等，當(dāng)1)信道間隔為200GHz(注每通道傳輸?shù)男盘査俾士梢詾?0Gb/s，20Gb/s 和40Gb/s，下同)此時，選取AWGl的Il， 13， 15等奇數(shù)通道傳輸信號，偶數(shù)通道空閑(反 之，也可以選取I2， 14， 16等偶數(shù)通道傳輸，奇數(shù)通道空閑)。這樣，在接 收端同樣規(guī)格的AWG (稱為AWG2)處，II，工3， 15等奇數(shù)通道就能得到由AWG1 的Il， 13， 15等通道傳輸過來的原始信號。而在AWG2的I2， 14， 16等偶數(shù)信 道，雖然在AWG1處相應(yīng)通道并沒有信號傳輸過來，但卻能得到其相鄰信道的 解調(diào)信號(原理后面分析)。例如，在AWG2的I2通道，能同時得到I1通道和工3信道的解調(diào)信號；在AWG的I4通道，能同時得到I3通道和I5通道的解調(diào)信號。需要注意的是，在每個偶數(shù)通道能得到其相鄰兩個奇數(shù)通道的解調(diào)信號，但 在接收機中的普通濾波器能選取其中一個解調(diào)信號，濾除另外一個。2) 信道間隔為300GHz及以上以300GHz信道間隔為例，選取Il， 14， 17等通道傳輸信號，其他信道空 閑。這樣，在AWG2的I2通道能得到I1通道的解調(diào)信號；13和I5通道能得到I4 通道的解調(diào)信號。并且，相應(yīng)的通道只得到相鄰- 個通道的解調(diào)信號，不會 像l)中得到兩個解調(diào)信號。此種情況下，接收機中的光放人器和濾波器能進(jìn) 一步節(jié)省，此系統(tǒng)還能用在WDM無源光網(wǎng)絡(luò)(P0N)屮。400GHz， 500GHz， 600GHz等，包括CWDM，情況都300GHz類似，不再贅述。3) 信道間隔為100GHz此時情況比較復(fù)雜。AWG1的每個通道都傳輸信號，但在接收端首先利用 一個交錯復(fù)用器(interleaver)把所有信道分成兩組，奇數(shù)信道一組，偶數(shù) 信道-組。接著，分別對奇數(shù)組和偶數(shù)組的情況，與情況l)相同。下面再結(jié)合圖3，對上面分析的200GHz的情況進(jìn)行具體說明(1) 發(fā)射端發(fā)射端和傳統(tǒng)WDM系統(tǒng)一樣，不需要進(jìn)行任何改動。符合工TU WDM規(guī)定波 長的各路NRZ-DPSK信號由AWG復(fù)用(或者各路不同波長的連續(xù)光經(jīng)AWG1復(fù)用 后，再由一個MZM或者PM調(diào)制)。但與普通系統(tǒng)區(qū)別在于，此處隔一個信道傳 一路信號，即符合ITU規(guī)定的100GHz間隔的AWG，傳輸200GHz間隔的信號。如 圖中所示，AWG1的奇數(shù)通道傳輸符合ITU規(guī)定的波長，偶數(shù)通道空閑，也可用 于其他用途。值得注意的是，此處保留了WDM系統(tǒng)的靈活性，每路通道上傳輸 的信號速率可變，如10Gb/s, 20Gb/s或者40Gb/s等等。并且由于沒有引入其他 器件，此發(fā)明也適用于NRZ格式的WDM系統(tǒng)。(2) 接收端接收端也不需要任何改動。接收端的AWG和發(fā)射端的參數(shù)一樣，但其每個 通道都利用到。如圖中AWG2所示，其每個通道的波長和AWG1完全一致，符合 ITU的規(guī)定。AWG2的奇數(shù)通道可以接收到原始各通道的NRZ-DPSK信號，可以用 來下載原始信號并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者選擇繼續(xù)傳輸，如AWG2的第一通道(II)可以得到AWG1的第一通道(II)傳輸后的信號；與此同時，AWG2的偶數(shù)通道能得到其相鄰兩個奇數(shù)通道的DPSK信號的解調(diào)信號，如AWG2的第二通道(12) 能得到AWG1的第一通道(II)和第三通道(13)中傳輸?shù)腘RZ-DPSK信號的解 調(diào)信號，用于后續(xù)直接探測并提取信息。但需要說明的是，AWG2的每個偶數(shù)通道會得到原始兩路信號的解調(diào)信號， 必須提取出其中一路進(jìn)行探測，并盡可能消除另一路的串?dāng)_。此時利用此通 道后續(xù)的接收機達(dá)到此目的，而不需要另外處理。 一般接收機(receiver) 都由前置放大器(EDFA)，濾波器(filter)和光電探測器(PD)組成，如 圖3中虛線方框所示。其中濾波器的作用是濾除由EDFA引入的噪聲，其中心波 長為所接收的光信號波長。同時，此濾波器還可用于選取兩路波長中所需接 收的一路波長進(jìn)行探測。如對于AWG2的第二通道(12)，雖然其存在兩個波 長的解調(diào)信號(A,和AJ ，但此處接收機中的濾波器中心波長為入"就能 濾除入a使得PD接收到由入,解調(diào)得到的信息。如果AWG1處，入射信號間隔不是200GHz，而是更大，如300GHz，就不存 在此串?dāng)_問題。此時AWG1的入射端口為1、4、 7、 IO等。以AWGl的第一通道(Il) 信號為例，此時在AWG2的第一通道仍然得到原始入射NRZ-DPSK信號，其第二 通道能得到此NRZ-DPSK信號的解調(diào)信號，不會得到AWG1的I4的解調(diào)信號，就 不存在串?dāng)_問題。本發(fā)明中AWG2就能起到雙重作用l.解復(fù)用。能將AWG1復(fù)用后的各路信 號解復(fù)用到相應(yīng)ITU通道上，繼續(xù)傳輸或者轉(zhuǎn)發(fā)，保持了WDM系統(tǒng)的靈活性； 2.解調(diào)。配合后續(xù)的普通強度調(diào)制信號接收機(不需要DPSK接收機或者特殊 器件)，就能將由AWG1的復(fù)用來的各路NRZ-DPSK信號解調(diào)成相應(yīng)的強度調(diào)制 信號并直接探測。需要強調(diào)的是，AWG2的這兩種功能同時存在，同時實現(xiàn)， 分別由其奇數(shù)通道和偶數(shù)通道實現(xiàn)。這就使得AWG2不僅能用在接收端，同樣 也能使用在線路傳輸中或者網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，大大提升了此NRZ-DPSK WDM系統(tǒng)的 靈活性。最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種波分復(fù)用系統(tǒng)的傳輸控制方法，其特征在于，在不改變原有WDM系統(tǒng)的情況下，在發(fā)射端AWG上間隔選擇通道進(jìn)行多通道的信號傳輸，間隔數(shù)為整數(shù)參量m，m大于零且小于二分之一通道數(shù)；與發(fā)射端AWG傳輸信號的通道對應(yīng)的接收端AWG的通道接收該發(fā)射端AWG通道傳輸過來的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者繼續(xù)傳輸，在該接收信道的相鄰信道，接收原始信號的解調(diào)信號，通過濾波選取或者直接提取信息；具體方法包括當(dāng)m＝1時，則，在發(fā)射端，選取發(fā)射端AWG的奇數(shù)通道傳輸信號，偶數(shù)通道空閑；在接收端，接收端AWG的奇數(shù)通道收到由發(fā)射端AWG的奇數(shù)通道傳輸過來的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者選擇繼續(xù)傳輸；在接收端AWG的偶數(shù)信道收到其相鄰兩個奇數(shù)信道的解調(diào)信號，由接收端濾波器在該相鄰兩個奇數(shù)信道的解調(diào)信號中選取一個解調(diào)信號，濾除另外一個，用于后續(xù)直接探測并提取信息；或者；在發(fā)射端，選取發(fā)射端AWG偶數(shù)通道傳輸信號，奇數(shù)通道空閑；在接收端，接收端AWG的偶數(shù)通道收到由發(fā)射端AWG的奇數(shù)通道傳輸過來的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者選擇繼續(xù)傳輸；在接收端AWG的奇數(shù)信道，收到其相鄰兩個偶數(shù)信道的解調(diào)信號，由接收端濾波器在該相鄰兩個偶數(shù)信道的解調(diào)信號中選取一個解調(diào)信號，濾除另外一個，用于后續(xù)直接探測并提取信息；當(dāng)m＞1時，則，在發(fā)射端，選取發(fā)射端AWG的間隔m的通道傳輸信號，未被選擇的通道空閑；在接收端，與發(fā)射端AWG傳輸信號的通道對應(yīng)的接收端AWG的通道接收發(fā)射端AWG通道傳輸過來的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者選擇繼續(xù)傳輸；在接收原始信號信道的相鄰信道，接收原始信號的解調(diào)信號，用于后續(xù)直接探測并提取信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及光纖傳輸系統(tǒng)中波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM)的傳輸控制，它提出了一種WDM傳輸系統(tǒng)的傳輸控制方法，在不改變現(xiàn)有WDM系統(tǒng)的情況下，在發(fā)射端陣列波導(dǎo)光柵(AWG)上間隔選擇通道進(jìn)行多通道的信號傳輸，間隔數(shù)為整數(shù)參量m，m大于零且小于二分之一通道數(shù)；與發(fā)射端AWG傳輸信號的通道對應(yīng)的接收端AWG的通道接收該發(fā)射端AWG通道傳輸過來的原始信號，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者繼續(xù)傳輸，在該接收信道的相鄰信道，接收原始信號的解調(diào)信號，通過濾波選取或者直接提取信息。本發(fā)明提供的一種WDM系統(tǒng)的傳輸控制方法，無需對原有系統(tǒng)進(jìn)行任何改動，也不需要增加任何器件，能同時實現(xiàn)波分復(fù)用系統(tǒng)中的非歸零相位調(diào)制格式的解調(diào)和解復(fù)用，適用于不同速率的非歸零(NRZ)信號和非歸零差分相移鍵控(NRZ-DPSK)信號的傳輸。
文檔編號H04J14/02GK101272214SQ200810047528
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者宇 余, 張新亮, 黃德修 申請人:華中科技大學(xué)