具有增強(qiáng)型鎖頻的相干轉(zhuǎn)發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本文涉及一種光通信系統(tǒng)。具體而言，本文涉及對(duì)準(zhǔn)在光通信系統(tǒng)的發(fā)送器處的激光器頻率和在光通信系統(tǒng)的相干接收器處的本地振蕩器頻率。描述一種相干光接收器(222)。接收器(222)包括：接收單元，適配為使用具有LO頻率的稱為1.0的本地振蕩器將在載波頻率的接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；頻譜分析單元，適配為基于數(shù)字信號(hào)估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度；以及發(fā)送單元，適配為向包括接收的光信號(hào)的發(fā)送器(211)的近端轉(zhuǎn)發(fā)器(210)發(fā)送不對(duì)稱程度的指示。
【專利說(shuō)明】具有增強(qiáng)型鎖頻的相干轉(zhuǎn)發(fā)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文涉及一種光通信系統(tǒng)。具體而言，本文涉及對(duì)準(zhǔn)在光通信系統(tǒng)的發(fā)送器處的激光器頻率和在光通信系統(tǒng)的相干接收器處的本地振蕩器頻率。

【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前波分復(fù)用(WDM)光通信系統(tǒng)中，在WDM通信系統(tǒng)的發(fā)射器處的激光器的標(biāo)稱中心頻率的容差(例如+-1.5GHz)通?？扇莶?，因?yàn)樵诠馔ㄐ判诺赖?即WDM信道的)間距(或者帶寬)與每信道波特率之間的比值相對(duì)大。DWDM(密集WDM)系統(tǒng)的典型信道間距是50GHz并且典型波特率(例如，使用QPSK符號(hào))在28G波特。因此，典型間距/波特率比值在1.8或者更大的范圍中。另外，在發(fā)送器處的激光器源與在相干接收器處的本地振蕩器之間的頻率偏移可以通常通過(guò)在接收器處的數(shù)字信號(hào)處理來(lái)校正。用于偏移補(bǔ)償?shù)臄?shù)字信號(hào)處理通?？梢匀菰S預(yù)定最大頻率偏移。例如，對(duì)于在28G波特(或者吉符號(hào)/秒)處的QPSK符號(hào)，信道間距為50GHz的最大可容差頻率偏移通常是+/-3.5GHz。鑒于在當(dāng)前相干系統(tǒng)中的激光器源的以上提到的容差，可以使用數(shù)字信號(hào)處理來(lái)補(bǔ)償在發(fā)送器處的激光器源與在相干接收器處的本地振蕩器之間的頻率偏移。
[0003]在另一方面，在超密集WDM系統(tǒng)中，WDM信道的信道間距有望接近符號(hào)速率(而間距/波特率比值〈1.2)。這樣的超密集WDM系統(tǒng)有望在WDM信道內(nèi)(例如在發(fā)送器處)利用窄帶光濾波器，以便最小化或者減少在相鄰WDM信道之間的串音。窄帶光濾波器有望提供帶寬/波特率比值〈1.2。在這樣的超密集WDM系統(tǒng)中，在發(fā)送器處的激光器源的頻率穩(wěn)定性并且具體為激光器源的頻率相對(duì)于窄帶光濾波器的中心頻率而言的對(duì)準(zhǔn)有望成為技術(shù)挑戰(zhàn)。
[0004]如以上指示的那樣，在光通信系統(tǒng)中運(yùn)用的激光器源通常具有+或者-1.5GHz的容差。這些容差相對(duì)于將來(lái)光系統(tǒng)(具有在>32.5G波特的范圍中的波特率和在近似33.3GHz的范圍中的信道間距)的要求而言太高。在圖1的Q2-因子懲罰比對(duì)頻率偏移圖100中圖示這一點(diǎn)。可見(jiàn)在沒(méi)有在發(fā)送器處的寬帶光濾波或者有在發(fā)送器處的寬帶光濾波的情況(標(biāo)號(hào)101)下，通信系統(tǒng)支持在發(fā)送器處的頻率與在接收器處的本地振蕩器(LO)頻率之間的相對(duì)高偏移。在另一方面，在WDM窄帶光信道的情況(如在超密集WDM系統(tǒng)中的情況那樣)下，在發(fā)送器和接收器處的頻率的甚至少量偏離導(dǎo)致顯著誤比特率(標(biāo)號(hào)102)。因此，在用接近波特率的信號(hào)帶寬操作時(shí)，在發(fā)送的信號(hào)的中心頻率與光濾波器的中心頻率之間的相對(duì)少量失配轉(zhuǎn)化成顯著懲罰。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文解決以上提到的技術(shù)問(wèn)題。具體而言，本文描述一種用于對(duì)準(zhǔn)激光器源(在發(fā)送器處)和本地振蕩器(在接收器處)的頻率，以便允許實(shí)施與當(dāng)前光WDM通信系統(tǒng)比較具有減少的信道間距/波特率比值的超密集WDM系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)一個(gè)方面，描述一種相干光接收器。通常，相干光接收器是光通信系統(tǒng)、特別是波分復(fù)用(WDM)通信系統(tǒng)的一部分。這樣的WDM系統(tǒng)包括具有預(yù)定信道間距(或者帶寬)的多個(gè)WDM信道。多個(gè)WDM信道可以用來(lái)鏈接發(fā)送器與對(duì)應(yīng)相干光接收器。通常，在相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)包括發(fā)送器和接收器。
[0007]光接收器包括適配為使用具有本地振蕩器(LO)頻率的LO將在載波頻率處接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。接收的光信號(hào)通常包括在預(yù)定符號(hào)速率的符號(hào)序列。光接收器可以被配置為從接收的光信號(hào)確定符號(hào)序列。光接收器還包括適配為基于數(shù)字信號(hào)，估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度的頻譜分析單元。出于這一目的，頻譜分析單元可以利用在光接收器處可用的信息、即從數(shù)字信號(hào)推導(dǎo)的信息。此外，光接收器包括適配為向包括接收的光信號(hào)的發(fā)送器的近端轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送不對(duì)稱程度的指示的發(fā)送單元。
[0008]光接收器可以包括適配為估計(jì)和補(bǔ)償在載波頻率與LO頻率之間的偏移的頻率偏移單元。在本上下文中，應(yīng)當(dāng)注意接收單元通常包括具有轉(zhuǎn)換器帶寬和中心頻率的光到數(shù)字轉(zhuǎn)換器。頻率偏移單元可以被適配為通過(guò)補(bǔ)償在載波頻率與LO頻率之間的偏移來(lái)防止轉(zhuǎn)換器帶寬引起的、接收的光信號(hào)的頻譜的截短。換而言之，通過(guò)保證LO頻率和載波頻率未被偏移(或者通過(guò)維持偏移在預(yù)定偏移水平以下)，光接收器可以保證接收的光信號(hào)未由光到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的帶寬限制而失真。光到數(shù)字轉(zhuǎn)換器通常包括跟隨有帶寬受限的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的相干光到模擬轉(zhuǎn)換器。
[0009]相干光接收器可以包括適配為將數(shù)字信號(hào)變換到頻域中、由此產(chǎn)生多個(gè)頻譜系數(shù)的變換單元。這樣的變換單元(執(zhí)行例如快速傅里葉變換或者離散傅里葉變換)可以被光接收器與色散(CD)補(bǔ)償組合使用。頻譜分析單元可以被適配為基于多個(gè)頻譜系數(shù)估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度。具體而言，頻譜分析單元可以被適配為基于來(lái)自與大于零的信號(hào)頻率關(guān)聯(lián)的多個(gè)頻譜系數(shù)的頻譜系數(shù)確定正頻譜能量。另外，頻譜分析單元可以被適配為基于來(lái)自與小于零的信號(hào)頻率關(guān)聯(lián)的多個(gè)頻譜系數(shù)的頻譜系數(shù)確定負(fù)頻譜能量?？梢曰谡l譜能量并且基于負(fù)頻譜能量(例如基于正與負(fù)頻譜能量的差值或者比值)估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度。
[0010]接收的光信號(hào)可以被偏振復(fù)用從而包括在第一和第二偏振平面中的第一和第二信號(hào)分量，其中第一和第二偏振平面相互正交。第一和第二信號(hào)分量可以各自包括在符號(hào)速率的符號(hào)序列。在這樣的情況下，相干光接收器通常包括適配為基于數(shù)字信號(hào)確定多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器的偏振解復(fù)用單元。頻譜分析單元然后可以被適配為基于多個(gè)偏振去復(fù)用濾波器估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度。
[0011]如以上指示的那樣，接收的光信號(hào)通常已經(jīng)通過(guò)具有多個(gè)相鄰WDM信道的第一WDM信道來(lái)傳輸。這樣，接收的光信號(hào)可能已經(jīng)由于源于相鄰WDM信道中的一個(gè)或者多個(gè)相鄰WDM信道的串音而被失真。多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器通常被適配為捕獲串音所引起的這樣的失真。具體而言，多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器可以包括適配為隔離第一和第二信號(hào)分量的差模部件。換而言之，差模部件可以被適配為執(zhí)行偏振解復(fù)用。另外，多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器可以包括適配為減少來(lái)自與第一 WDM信道相鄰的一個(gè)或者多個(gè)WDM信道的串音的共模部件。因此，頻譜分析單元可以被適配為基于多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器的共模部件估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度。
[0012]多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器通常是對(duì)應(yīng)多個(gè)有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器，其中每個(gè)濾波器通常包括N個(gè)濾波器抽頭而N>1。通常，偏振解復(fù)用單元利用在蝶形結(jié)構(gòu)中布置的四個(gè)FIR濾波器。多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器的共模部件可以是包括N個(gè)平均值濾波器抽頭的FIR濾波器。N個(gè)平均值濾波器抽頭可以對(duì)應(yīng)于多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器的N個(gè)濾波器抽頭的相應(yīng)平均值(例如，四個(gè)FIR濾波器的N個(gè)濾波器抽頭的相應(yīng)平均值)。因此，共模部件是具有共模頻率響應(yīng)的濾波器(通常為低通濾波器)。頻譜分析單元可以被適配為基于共模頻率響應(yīng)的不對(duì)稱程度估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度。
[0013](在遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)包括的)光接收器可以經(jīng)由第二WDM信道耦合到近端轉(zhuǎn)發(fā)器(包括發(fā)送器)。換而言之，光接收器可以經(jīng)由第二 WDM信道向發(fā)送器提供反饋。第一 WDM信道可以允許從發(fā)送器(即從近端轉(zhuǎn)發(fā)器)到光接收器(即到遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器)的通信，而第二WDM信道可以允許從遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器到近端轉(zhuǎn)發(fā)器的通信。通常，在第二 WDM信道中在各自包括響應(yīng)巾貞開(kāi)銷的光傳送單兀(OTU)巾貞中傳輸數(shù)據(jù)。OTU巾貞的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)光傳送網(wǎng)絡(luò)(OTN)標(biāo)準(zhǔn)。光接收器的發(fā)送單元可以被適配為向在第二 WDM信道上發(fā)送的光傳送單元幀的幀開(kāi)銷中插入不對(duì)稱程度的指示。
[0014]根據(jù)又一方面，描述一種光通信系統(tǒng)(例如WDM系統(tǒng))。該系統(tǒng)可以包括適配為在載波頻率發(fā)送光信號(hào)的發(fā)送器(例如在近端轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi))。另外，該系統(tǒng)可以包括根據(jù)在本文中概述的方面中的任何方面的相干接收器(例如在遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi))。接收器可以被適配為接收光信號(hào)并且估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度。另外，接收器可以被適配為向近端轉(zhuǎn)發(fā)器(包括發(fā)送器)發(fā)送不對(duì)稱程度的指示。發(fā)送器(或者近端轉(zhuǎn)發(fā)器)可以被適配為基于不對(duì)稱程度的指示調(diào)整載波頻率。
[0015]如以上指示的那樣，相干接收器可以被適配為使用具有本地振蕩器(LO)頻率的LO將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。另外，光接收器可以被適配為根據(jù)發(fā)送器執(zhí)行的載波頻率的調(diào)整來(lái)調(diào)整LO頻率。這可以通過(guò)將LO頻率顯式地調(diào)整向載波頻率應(yīng)用的相同調(diào)整量來(lái)完成。出于這一目的，發(fā)送器和接收器可以使用用于基于不對(duì)稱程度的指示確定載波頻率的調(diào)整量的相同規(guī)則。備選地或者附加地，接收器可以利用它的頻率偏移單元(也稱為載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元)以便調(diào)整LO頻率(根據(jù)對(duì)載波頻率的調(diào)整)。
[0016]光通信系統(tǒng)還可以包括適配為從發(fā)送器向相干接收器發(fā)送光信號(hào)的第一 WDM信道。第一 WDM信道通常包括具有與第一 WDM信道的帶寬適配的帶寬的光濾波器。光濾波器可以用來(lái)減少在相鄰WDM信道之間的串音。另外，該系統(tǒng)可以包括適配為從包括相干接收器的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器向近端轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送不對(duì)稱程度的指示的第二 WDM信道。
[0017]根據(jù)另一方面，描述一種用于對(duì)準(zhǔn)通過(guò)第一 WDM信道傳輸?shù)墓庑盘?hào)的載波頻率與在WDM信道內(nèi)包括的光濾波器的頻率響應(yīng)的方法。該方法可以包括接收光信號(hào)并且使用具有LO頻率的本地振蕩器將在載波頻率處接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。該方法可以繼續(xù)基于數(shù)字信號(hào)估計(jì)接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度?？梢韵蚪邮盏墓庑盘?hào)的發(fā)送器發(fā)送不對(duì)稱程度的指示。
[0018]該方法還可以包括估計(jì)在載波頻率與LO頻率之間的偏移并且補(bǔ)償在載波頻率與LO頻率之間的偏移?？梢栽诠饨邮掌魈巿?zhí)行偏移估計(jì)和補(bǔ)償。另外，該方法可以包括執(zhí)行從數(shù)字信號(hào)推導(dǎo)的信號(hào)的頻譜分析、由此產(chǎn)生功率譜并且基于功率譜估計(jì)不對(duì)稱程度。這些步驟可以由光接收器執(zhí)行。此外，該方法可以包括基于不對(duì)稱程度的指示調(diào)整載波頻率，這通常由發(fā)送器執(zhí)行。以相似方式，LO頻率可以由接收器根據(jù)載波頻率的調(diào)整來(lái)調(diào)整。
[0019]如以上指示的那樣，光信號(hào)通常包括在預(yù)定符號(hào)速率的符號(hào)序列。通常在符號(hào)速率執(zhí)行在光接收器的數(shù)字信號(hào)處理(例如CD補(bǔ)償、偏振解復(fù)用、載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償、符號(hào)標(biāo)識(shí))、由此從接收的光信號(hào)恢復(fù)符號(hào)序列。在另一方面，可以在反饋速率重復(fù)估計(jì)和發(fā)送步驟(即，與確定接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度的指示有關(guān)的方法步驟)。反饋速率可以低于符號(hào)速率。舉例而言，反饋速率可以是符號(hào)速率的1/10或者更少、1/100或者更少、1/1000或者更少。與符號(hào)速率比較減少的反饋速率考慮載波頻率和光濾波器的頻率響應(yīng)未對(duì)準(zhǔn)的影響通常低于符號(hào)速率這樣的事實(shí)。
[0020]根據(jù)又一方面，描述一種軟件程序。該軟件程序可以被適配用于在處理器上執(zhí)行并且用于在計(jì)算設(shè)備上被執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行在本文中概述的方法步驟。
[0021]根據(jù)另一方面，描述一種存儲(chǔ)介質(zhì)。該存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括軟件程序。該軟件程序被適配用于在處理器上執(zhí)行并且用于在計(jì)算設(shè)備上被執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行在本文中概述的方法步驟。
[0022]根據(jù)又一方面，描述一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì)算機(jī)程序可以包括用于在計(jì)算機(jī)上被執(zhí)行時(shí)執(zhí)行在本文中概述的方法步驟的可執(zhí)行指令。
[0023]應(yīng)當(dāng)注意如在本專利申請(qǐng)中概述的方法和系統(tǒng)、包括它的優(yōu)選實(shí)施例可以單獨(dú)或者與在本文中公開(kāi)的其它方法和系統(tǒng)組合使用。另外，可以任意地組合在本專利申請(qǐng)中概述的方法和系統(tǒng)的所有方面。具體而言，可以用任意方式相互組合權(quán)利要求的特征。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]以下參照附圖以示例方式說(shuō)明本發(fā)明，其中:
[0025]圖1圖示在發(fā)送器處的激光器源與在接收器處的本地振蕩器之間的頻率偏移所引起的不例誤差；
[0026]圖2示出示例光通信系統(tǒng)；
[0027]圖3示出在相干光接收器處執(zhí)行的數(shù)字信號(hào)處理的示例部件；
[0028]圖4示意地圖示在發(fā)送器處的激光器源與在接收器處的本地振蕩器之間的頻率偏移所引起的影響；以及
[0029]圖5示出用于對(duì)準(zhǔn)在發(fā)送器處的激光器源和在接收器處的本地振蕩器的頻率與WDM信道的光濾波器的頻率響應(yīng)的示例方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]如以上概述的那樣，本文涉及在超密集WDM通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。具體而言，本文檔解決保證在發(fā)送器處的激光器源與在超密集WDM通信系統(tǒng)內(nèi)包括的(窄帶)光濾波器對(duì)準(zhǔn)這樣的技術(shù)問(wèn)題。一種對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題的方式可以是減少在WDM系統(tǒng)的發(fā)送器內(nèi)的激光器源提供的激光器頻率的容差。然而，將預(yù)計(jì)激光器源的激光器頻率的容差在將來(lái)數(shù)年內(nèi)不會(huì)降至±lGHz以下。舉例而言，這樣的容差可以歸因于激光器源的工作溫度、歸因于在生產(chǎn)工藝內(nèi)的容差和/或歸因于激光器源的老化。因而，不會(huì)預(yù)計(jì)可以充分地減少激光器源的波動(dòng)，以便實(shí)施超密集WDM通信系統(tǒng)。
[0031]本文采用一種用于克服以上提到的技術(shù)問(wèn)題的系統(tǒng)方式。具體而言，本文提出從“盲”轉(zhuǎn)發(fā)器(發(fā)送器/接收器)轉(zhuǎn)向認(rèn)知它自己的環(huán)境的轉(zhuǎn)發(fā)器。提出將相干接收器的智能擴(kuò)展到整個(gè)WDM通信系統(tǒng)、具體為擴(kuò)展到發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)器。轉(zhuǎn)發(fā)器的環(huán)境的感知使轉(zhuǎn)發(fā)器能夠根據(jù)在相干接收器內(nèi)包括的數(shù)字信號(hào)處理器完成的分析，恰當(dāng)調(diào)整光傳輸信號(hào)(在發(fā)送器處)的頻率和本地振蕩器(在接收器處)的頻率。換而言之，在相干接收器處可用的信息可以在近端轉(zhuǎn)發(fā)器(即發(fā)送器)與遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器(即相干接收器)之間被公共地共享、由此實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)激光器源的頻率和本地振蕩器的頻率。這一信息的交換也實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)頻率與在WDM信道內(nèi)包括的光濾波器的頻率響應(yīng)。
[0032]因此，以上提到的光通信系統(tǒng)可以利用以下構(gòu)建塊中的一個(gè)或者多個(gè)構(gòu)建塊。具體而言，光通信系統(tǒng)可以運(yùn)用在近端與遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器之間的通信鏈路和方法。這一通信鏈路可以用來(lái)從遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器(即，從相干接收器)向近端轉(zhuǎn)發(fā)器(即，發(fā)送器)提供反饋信息。另外，光通信系統(tǒng)可以利用關(guān)于WDM信道的性能的分析。這一分析可以由在相干接收器處的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)執(zhí)行。關(guān)于WDM信道的分析可以涉及估計(jì)當(dāng)前WDM信道的最近串音源的估計(jì)。此外，光通信系統(tǒng)可以利用(基于在光接收器可用的信息執(zhí)行的)算法，以便確定發(fā)送器激光器源的和本地振蕩器激光器源的頻率調(diào)整的必要性和頻率調(diào)整量。
[0033]圖2示出示例光通信系統(tǒng)200。光通信系統(tǒng)200包括近端轉(zhuǎn)發(fā)器210和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220。兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器210、220包括發(fā)送器211、221和(相干)接收器212、222 (包括相應(yīng)本地振蕩)。近端轉(zhuǎn)發(fā)器210的發(fā)送器211經(jīng)由一個(gè)或者多個(gè)光WDM傳輸信道231向遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220的接收器222發(fā)送光信號(hào)。在另一方向上，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220的發(fā)送器221經(jīng)由一個(gè)或者多個(gè)光WDM傳輸信道232向近端轉(zhuǎn)發(fā)器210的接收器212發(fā)送光信號(hào)。另外，經(jīng)由(雙向)通信鏈路240鏈接近端轉(zhuǎn)發(fā)器210和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220。
[0034]相干接收器212、222通常包括配置為補(bǔ)償光信號(hào)在經(jīng)由特定WDM傳輸信道231、232傳輸期間引起的失真。圖3示出在相干接收器212、222內(nèi)包括的數(shù)字信號(hào)處理器300的示例部件。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 300包括將(經(jīng)由光到模擬和模數(shù)轉(zhuǎn)換從接收的光信號(hào)推導(dǎo)的)接收的信號(hào)從時(shí)域變換到頻域(例如使用快速傅里葉變換或者離散傅里葉變換)的變換單元301。DSP300的后續(xù)色散(CD)補(bǔ)償單元302通常對(duì)接收的信號(hào)的頻域表示操作、由此在頻域中產(chǎn)生CD補(bǔ)償?shù)男盘?hào)。使用逆變換單元303 (例如執(zhí)行逆快速傅里葉變換或者逆離散傅里葉變換)將CD補(bǔ)償?shù)男盘?hào)變換到時(shí)域。另外，DSP300包括用于恢復(fù)在光通信系統(tǒng)200內(nèi)使用的鐘控信號(hào)的時(shí)鐘恢復(fù)單元304。
[0035]經(jīng)由通信信道231、232傳輸?shù)墓庑盘?hào)通常被偏振復(fù)用。這意味著光信號(hào)包括兩個(gè)正交偏振的信號(hào)分量(各自在特定波特率、例如在28G波特或者32.5G波特)。偏振解復(fù)用單元305被配置為從接收的信號(hào)隔離兩個(gè)正交偏振的信號(hào)分量。出于這一目的，偏振解復(fù)用單元305可以包括解復(fù)用濾波器309，該解復(fù)用濾波器包括在蝶形布置中布置的四個(gè)FIR(有限沖激響應(yīng))濾波器。FIR濾波器309具有可以使用CMA (恒模算法)310來(lái)確定的預(yù)定數(shù)目為N的濾波器抽頭(也稱為濾波器系數(shù))。FIR濾波器309通?？梢员粍澐殖伤^共模部件和所謂差模部件這兩個(gè)濾波器部件。差模部件主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)動(dòng)接收的信號(hào)的偏振平面以便正確標(biāo)識(shí)兩個(gè)正交偏振的信號(hào)分量的偏振平面。共模部件主要負(fù)責(zé)去除在接收的信號(hào)內(nèi)的不希望的串音失真，這些串音失真可以歸因于特定WDM信道對(duì)鄰近WDM信道的干擾。共模部件通常是低通型濾波器，該低通型濾波器涉及從始發(fā)于鄰近WDM信道的信號(hào)部分隔離特定WDM信道的信號(hào)部分。可以確定偏振解復(fù)用單元305的四個(gè)FIR濾波器309的共模部件為例如通過(guò)從四組N個(gè)濾波器抽頭確定平均值N個(gè)抽頭濾波器而從四個(gè)FIR濾波器309推導(dǎo)的平均值濾波器。
[0036]另外，DSP300包括適配為確定在接收的信號(hào)的載波頻率與相干接收器220的本地振蕩器的頻率之間的偏移的載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306。如以上概述的那樣，載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306通常限于估計(jì)和補(bǔ)償例如在傳輸信道231上的失真影響所引起或者由于發(fā)送器激光器源和LO的頻率的波動(dòng)所引起的預(yù)定最大頻率偏移。頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306通常未被配置為確定和補(bǔ)償由于在發(fā)送器處的激光器源的頻率與在接收器處的本地振蕩器的頻率之間的顯著未對(duì)準(zhǔn)所致的頻率偏移。這具體是在超密集WDM通信系統(tǒng)中的情況，這些超密集WDM通信系統(tǒng)在發(fā)送器處利用窄帶光濾波器以避免或者減少在相鄰WDM信道之間的串音。頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306提供頻率偏移AF的估計(jì)。
[0037]DSP300的附加部件通常是配置為估計(jì)和補(bǔ)償對(duì)接收的信號(hào)的相位上引起的失真的載波相位估計(jì)和補(bǔ)償單元307。最后，向在檢測(cè)單元308中的符號(hào)標(biāo)識(shí)提交補(bǔ)償?shù)慕邮盏男盘?hào)、由此恢復(fù)通過(guò)光通信系統(tǒng)200傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
[0038]這樣，相干接收器可以執(zhí)行信號(hào)分析并且抵消激光器頻率失配。相干接收器使用圖3中所示DSP300的算法來(lái)提供對(duì)接收的信號(hào)的光域的所有特性(幅度、相位和調(diào)制)的訪問(wèn)。接收的光域的這些特性可以用于在本文中描述的頻率對(duì)準(zhǔn)方案。具體而言，有用于使轉(zhuǎn)發(fā)器210、220認(rèn)知它的環(huán)境并且具體認(rèn)知在近端轉(zhuǎn)發(fā)器210與遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220之間的頻率失配的至少三個(gè)信息源。這些信息源由圖3中的帶圓圈的編號(hào)1、2和3指示。
[0039]第一信息源(編號(hào)I)來(lái)自在應(yīng)用色散補(bǔ)償濾波器之前執(zhí)行的頻率變換單元301。變換單元301提供接收的信號(hào)的頻譜信息，該頻譜信息可以用來(lái)確定在近端轉(zhuǎn)發(fā)器210與遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220之間的頻率失配(和在WDM信道中包括的光濾波器的頻率響應(yīng))。第二信息源(編號(hào)2)來(lái)自偏振解復(fù)用單元305的FIR濾波器309的分析。如以上指示的那樣，F(xiàn)IR濾波器309被CMA算法310 (連續(xù)地)更新。具體而言，F(xiàn)IR濾波器309的共模部件可以提供關(guān)于接收的信號(hào)的頻譜(和關(guān)于鄰近WDM信道對(duì)接收的信號(hào)的頻譜的影響)的信息。第三信息源(編號(hào)3)來(lái)自頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306提供的估計(jì)的載波頻率偏移AF。
[0040]這樣，可以考慮相干轉(zhuǎn)發(fā)器210、220通常在頻域中應(yīng)用(⑶補(bǔ)償單元302的)色散濾波器并且因此在頻域中相干地提供接收的信號(hào)。另外，轉(zhuǎn)發(fā)器210、220可以基于接收的信號(hào)的頻率頻譜的分析應(yīng)用色散估計(jì)技術(shù)、由此提供關(guān)于接收的信號(hào)的附加頻譜信息。另外，可以認(rèn)為在偏振解復(fù)用單元305內(nèi)使用的FIR濾波器309的系數(shù)通常由自適應(yīng)算法、例如CMA (橫模算法)310設(shè)置。CMA310和所得FIR濾波器309的目標(biāo)是優(yōu)化接收的信號(hào)的質(zhì)量。舉例而言，F(xiàn)IR濾波器309可以被配置為濾除在信號(hào)帶寬以外的串音以及噪聲的潛在源。因而，F(xiàn)IR濾波器309的頻率響應(yīng)提供在接收的信號(hào)內(nèi)包括的不希望的頻譜部分(例如串音或者噪聲)的指示。另外，可以考慮典型商用激光器具有用于選擇特定WDM信道(例如ITU-T G.694.1信道)的可能性以及用于圍繞特定WDM信道的中心頻率微調(diào)發(fā)射的頻率的可能性。這一信道選擇和微調(diào)功能與通常配置為在少于1μ s內(nèi)估計(jì)頻率偏移AF的DSP300的處理速度比較通常緩慢(在10秒的范圍中)。因此，頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306通常被配置為幾乎瞬時(shí)地跟蹤在發(fā)送器內(nèi)的激光器和在接收器處的本地振蕩器的頻率之間的頻率偏移AF。這樣，可以假設(shè)在光傳輸系統(tǒng)200的收斂狀態(tài)中，頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306也已經(jīng)收斂、由此提供在發(fā)送器激光器頻率與LO的頻率之間的零偏移(如果頻率偏移小于最大可檢測(cè)頻率偏移)。
[0041]如以上指示的那樣，本文涉及一種用于保證在發(fā)送器處的激光器的頻率和在接收器處的本地振蕩器的頻率在超密集WDM信道的情況下對(duì)準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)。如以上指示的那樣，典型頻率未對(duì)準(zhǔn)可能在這樣的情況下未被頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306完全補(bǔ)償。從觀察到發(fā)送的信號(hào)(在調(diào)制之后)的頻譜對(duì)稱來(lái)推導(dǎo)當(dāng)前描述的方法和系統(tǒng)。由此，如果發(fā)送器激光器源和LO頻率與光濾波器(具有也對(duì)稱的響應(yīng))對(duì)準(zhǔn)，則在接收器處的信號(hào)頻譜也應(yīng)當(dāng)對(duì)稱。
[0042]接收的信號(hào)的頻譜的觀察到的不對(duì)稱可以歸因于不同原因。
[0043]1.如以上概述的那樣，可以有接收的信號(hào)的載波頻率相對(duì)于LO的頻率而言的偏移。這一偏移可以在DSP300中使用頻率偏移校正單元305來(lái)檢測(cè)、測(cè)量和校正。在圖4的頻率圖400中圖示這樣的偏移的影響。圖4示出相干接收器的帶寬402，其中相干接收器的帶寬主要受在相干接收器內(nèi)使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的帶寬限制所影響。另外，圖4示出相干接收器的本地振蕩器的頻率401，該頻率定義零頻率(即相干接收器的中心頻率)。此外，圖4示出接收的信號(hào)的中心頻率411和接收的信號(hào)的頻譜412。可能由于頻率偏移和由于相干接收器的帶寬402而丟失頻譜412的一部分413。如果頻譜412的丟失的部分413超過(guò)預(yù)定分?jǐn)?shù)，則載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306可能不再可以確定正確頻率偏移Λ F。在這樣的情況下，在本文中描述的方法和系統(tǒng)可以用來(lái)對(duì)準(zhǔn)載波頻率和LO頻率。
[0044]2.可以有在發(fā)送器210的頻率與在WDM信道231內(nèi)的光濾波器的頻率響應(yīng)之間的未對(duì)準(zhǔn)。如以上指示的那樣，在超密集WDM信道231內(nèi)的光濾波器可以很窄以便防止或者減少在相鄰信道之間的串音。具體而言，光濾波器的帶寬可以小于相干接收器的帶寬402。發(fā)送器210的頻率和在WDM信道231內(nèi)的光濾波器的頻率響應(yīng)的未對(duì)準(zhǔn)通常導(dǎo)致具有在一側(cè)截短的頻譜的發(fā)送的信號(hào)(和因而導(dǎo)致具有該頻譜的接收的信號(hào))。截短側(cè)可以指示未對(duì)準(zhǔn)方向，并且截短程度可以指示未對(duì)準(zhǔn)程度。在本文中提出基于在相干接收器處可用的信息源(圖3的編號(hào)1、2和3)確定由于未對(duì)準(zhǔn)所致的發(fā)送的信號(hào)的截短方向和/或程度。
[0045]這樣，可以描述一種用于相對(duì)于在光傳輸系統(tǒng)200內(nèi)(即在發(fā)送器210、WDM信道231、接收器220內(nèi))包括的濾波功能提高接收的信號(hào)的質(zhì)量的算法。該算法涉及消除光傳輸系統(tǒng)200對(duì)在光傳輸系統(tǒng)200內(nèi)(特別是在發(fā)送器210內(nèi))包括的激光器的頻率穩(wěn)定性的性能依賴性。
[0046]圖5圖示用于將發(fā)送器激光器源的頻率和本地振蕩器的頻率與彼此和與在WDM信道231中包括的光濾波器的頻率響應(yīng)對(duì)準(zhǔn)的示例算法或者方法500的流程圖。算法500可以執(zhí)行以下步驟中的一個(gè)或者多個(gè)步驟:
[0047]1.載波頻率估計(jì)(步驟501)以便確定在遠(yuǎn)程發(fā)送器激光器和本地振蕩器的頻率之間的差值并且由此補(bǔ)償頻率偏移AF。載波頻率估計(jì)通常利用圖3的信息源編號(hào)3。
[0048]2.調(diào)整(步驟502)在接收器處的本地振蕩器頻率，從而在遠(yuǎn)程發(fā)送器激光器和本地振蕩器的頻率之間的差值為零。重復(fù)步驟501和502直至補(bǔ)償在載波頻率與LO的頻率之間的偏移(步驟503、504)。
[0049]3.接收的信號(hào)的頻譜分析(步驟505、506)以便檢測(cè)在接收的信號(hào)的頻譜內(nèi)的可能不對(duì)稱。由于在發(fā)送器激光器與本地振蕩器之間的頻率偏移已經(jīng)被補(bǔ)償這樣的事實(shí)，所以這樣的不對(duì)稱應(yīng)當(dāng)歸因于在發(fā)送器激光器頻率與WDM信道的光濾波器之間的未對(duì)準(zhǔn)。頻譜分析可以利用圖3中所示信息源編號(hào)I和2。
[0050]4.如果在接收的信號(hào)的頻譜內(nèi)檢測(cè)到不對(duì)稱(步驟507、509)，則可以聯(lián)合地調(diào)整在接收器處的本地振蕩器的頻率和遠(yuǎn)程發(fā)送器激光器的頻率以減少(例如最小化)不對(duì)稱(步驟512)。頻率的這樣的聯(lián)合調(diào)整可以通過(guò)先移動(dòng)遠(yuǎn)程發(fā)送器激光器的頻率、然后跟蹤LO的頻率偏移以取消頻率偏移(使用頻率偏移和補(bǔ)償單元306)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0051]為了從相干接收器向發(fā)送器提供不對(duì)稱/未對(duì)準(zhǔn)信息，光通信系統(tǒng)200利用在遠(yuǎn)端與近端轉(zhuǎn)發(fā)器220、210之間的通信鏈路240。這樣，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220可以向近端轉(zhuǎn)發(fā)器210通知不對(duì)稱和需要調(diào)整激光器頻率，以便對(duì)準(zhǔn)激光器頻率與WDM信道231的光濾波器的頻率響應(yīng)。
[0052]以上提到的方法500可以用周期性方式(例如迭代地)重新評(píng)估對(duì)準(zhǔn)情形(步驟508、511)、由此提供發(fā)送器激光器頻率與WDM信道231的光濾波器的頻率響應(yīng)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。本地振蕩器和激光器源的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)能夠在激光器源的壽命期間補(bǔ)償激光器源波動(dòng)，因?yàn)橐陨咸岬降募す馄麈i頻算法維持激光器被充分地對(duì)準(zhǔn)用于容許超密集WDM系統(tǒng)的窄信道濾波和信道間距。
[0053]已經(jīng)結(jié)合載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306在數(shù)字域中的載波頻率估計(jì)(步驟501)和載波頻率補(bǔ)償(步驟502)描述方法500。應(yīng)當(dāng)注意載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306可以未被配置為估計(jì)和校正物理偏移對(duì)過(guò)濾掉信號(hào)的重要部分的頻帶受限接收器的影響。換而言之，如果頻率偏移導(dǎo)致顯著截短的頻譜部分413，則載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306可能不能將頻率偏移減少至零。這導(dǎo)致接收的信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱，該不對(duì)稱可以用來(lái)請(qǐng)求發(fā)送器調(diào)整發(fā)送器激光器源的頻率(步驟509、512)。隨后，載波頻率估計(jì)和補(bǔ)償單元306基于調(diào)整的發(fā)送器激光器頻率確定頻率偏移(其中頻率偏移現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)落在可檢測(cè)范圍內(nèi))。
[0054]在下文中描述用于檢測(cè)在發(fā)送器處的激光器頻率和WDM信道的光濾波器未對(duì)準(zhǔn)的各種方案。接收的信號(hào)的頻譜由變換單元301提供。如以上已經(jīng)指示的那樣，與發(fā)送器激光器的頻率相對(duì)于WDM信道的光濾波器的頻率響應(yīng)而言對(duì)準(zhǔn)的相對(duì)慢速過(guò)程(數(shù)秒)比較，幾乎瞬時(shí)地(即在數(shù)μ s內(nèi))執(zhí)行在接收的信號(hào)的載波頻率與本地振蕩器的頻率之間的頻率偏移的補(bǔ)償。因而，可以假設(shè)在以上提到的方法500的收斂情形中，(幾乎)對(duì)準(zhǔn)接收的信號(hào)的載波頻率與本地振蕩器的頻率。因而，接收的信號(hào)的頻譜應(yīng)當(dāng)對(duì)稱(因?yàn)榻邮盏男盘?hào)的頻譜412被居中于光接收器的帶寬402內(nèi)(即，不應(yīng)有由于頻率偏移AF所致的頻譜截短413))。
[0055]接收的信號(hào)的頻譜的任何不對(duì)稱因此應(yīng)當(dāng)歸因于WDM信道的光濾波器執(zhí)行的頻譜截短。如果未對(duì)準(zhǔn)發(fā)送器激光頻率和光濾波器的頻率響應(yīng)，則這樣的頻譜截短出現(xiàn)。因此，可以取接收的信號(hào)的頻譜的對(duì)稱程度或者不對(duì)稱程度為發(fā)送器激光器頻率與WDM信道的光濾波器的頻率響應(yīng)的未對(duì)準(zhǔn)程度的指示。舉例而言，可以基于正頻譜的能量E+和負(fù)頻譜的能量E-確定不對(duì)稱程度?？梢曰诮邮盏男盘?hào)的頻譜的頻率系數(shù)的均方平均值確定頻譜的能量。這樣，可以取差值ΔΕ = Ε+-Ε_或者歸一化的差值A(chǔ)E = 2*(E+-E_)/(Ε++Ε_)或者比值R = E+/E_S用于不對(duì)稱程度的指示符。不對(duì)稱程度提供關(guān)于未對(duì)準(zhǔn)的方向(負(fù)或者正差值、比值大于一或者小于一)以及關(guān)于未對(duì)準(zhǔn)的程度(絕對(duì)差值、比值從一的偏離)的指示。關(guān)于未對(duì)準(zhǔn)的方向和/或范圍的信息可以由相干接收器(遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220)提供給發(fā)送器(近端轉(zhuǎn)發(fā)器210)。
[0056]備選地或者附加地，可以從在偏振解復(fù)用單元305內(nèi)包括的FIR濾波器309推導(dǎo)未對(duì)準(zhǔn)程度的指示。如果光傳輸系統(tǒng)200的所有激光器源與它們的相應(yīng)光濾波器對(duì)準(zhǔn)并且知道信號(hào)頻譜對(duì)稱，則偏振解復(fù)用單元305的FIR濾波器309的傳遞函數(shù)的分析應(yīng)當(dāng)返回對(duì)稱函數(shù)。具體而言，F(xiàn)IR濾波器309的共模分量可以例如通過(guò)將四個(gè)FIR濾波器309求平均來(lái)確定、由此產(chǎn)生平均值FIR濾波器。在鄰近WDM信道生成的串音不存在時(shí)，平均值FIR濾波器應(yīng)當(dāng)具有對(duì)稱頻率響應(yīng)。這樣的對(duì)稱可以例如通過(guò)確定平均值FIR濾波器在正頻率軸上和在負(fù)頻率軸上的3dB和/或6dB衰減頻率、由此產(chǎn)生f\+(在正軸上的3dB衰減頻率)、f「(在負(fù)軸上的3dB衰減頻率)、f2+(在正軸上的6dB衰減頻率)和f2_ (在正軸上的6dB衰減頻率)來(lái)測(cè)量。在對(duì)稱的情況下，頻率的求和應(yīng)當(dāng)為零。
[0057]在另一方面，如果頻率的求和從零偏離，則這指示FIR濾波器的頻率響應(yīng)的不對(duì)稱。FIR濾波器的響應(yīng)的不對(duì)稱可以用作備選或者用作附加信息源以便調(diào)整頻率未對(duì)準(zhǔn)。具體而言，這一信息源通常對(duì)相鄰信道生成的串音敏感。具體而言，頻率f\+、fr> f2+和的負(fù)求和可以指不在源于比特定WDM/[目道更聞的頻率的WDM/[目道的串首(由此指不朝著更聞?lì)l率的未對(duì)準(zhǔn))，而頻率f\+、fp f2+和f2_的正求和可以指示在源于比特定WDM信道更低的頻率的WDM信道的串音(由此指示朝著更低頻率的未對(duì)準(zhǔn))。頻率i\+、fp f2+和f2-的求和的絕對(duì)值可以指示未對(duì)準(zhǔn)的程度。
[0058]在下文中描述在近端轉(zhuǎn)發(fā)器210與遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220之間的通信鏈路240的可能實(shí)現(xiàn)方式。出于這一目的，近端轉(zhuǎn)發(fā)器210和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220可以利用用于在光通信系統(tǒng)200的WDM信道231、232上交換數(shù)據(jù)(凈荷信息)的通信協(xié)議。具體而言，近端轉(zhuǎn)發(fā)器210和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220可以利用在ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.709中指定的光傳送網(wǎng)絡(luò)(OTN)協(xié)議框架。OTN框架定義如何跨越光通信系統(tǒng)200路由凈荷數(shù)據(jù)。向所謂幀中嵌入凈荷數(shù)據(jù)，其中每個(gè)幀包括幀開(kāi)銷。幀開(kāi)銷包括多個(gè)字段(字節(jié))，其中多個(gè)字段可以用來(lái)實(shí)施在光通信系統(tǒng)200的網(wǎng)元(例如轉(zhuǎn)發(fā)器210、220)之間的具體通信和控制信道。OTN幀(通常稱為光傳送單元(OTUk)幀)的開(kāi)銷可由近端轉(zhuǎn)發(fā)器210和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220直接訪問(wèn)。
[0059]因而，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220可以向從遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器220向近端轉(zhuǎn)發(fā)器210經(jīng)由光通信信道232發(fā)送的OTUk幀的開(kāi)銷的預(yù)定字節(jié)中插入關(guān)于近端轉(zhuǎn)發(fā)器220的特定WDM信道231的特定激光器未對(duì)準(zhǔn)的信息、由此向近端轉(zhuǎn)發(fā)器210通知應(yīng)當(dāng)對(duì)準(zhǔn)(在相反方向上的特定WDM信道231的)特定激光器的頻率。這樣，可以在多個(gè)WDM信道231、232上實(shí)施通信鏈路240為帶內(nèi)通信鏈路240。
[0060]在本文中，描述一種用于將發(fā)送機(jī)激光器的頻率和對(duì)應(yīng)相干接收器的本地振蕩器的頻率與彼此以及與在傳輸信道內(nèi)包括的光濾波器對(duì)準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)。描述的方法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)使用商用激光器源(具有激光器頻率的相對(duì)高波動(dòng))用于具有減少的信道間距的WDM通信系統(tǒng)和/或具有減少的信道間距/波特率比值的WDM通信系統(tǒng)。描述的方法和系統(tǒng)使光WDM通信系統(tǒng)的性能獨(dú)立于在WDM通信系統(tǒng)內(nèi)使用的激光器的頻率波動(dòng)。
[0061]應(yīng)當(dāng)注意說(shuō)明書和附圖僅舉例說(shuō)明提出的方法和系統(tǒng)的原理。因此將認(rèn)識(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)雖然這里未顯式地描述或者示出、但是體現(xiàn)本發(fā)明的原理并且在它的精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)包括的各種布置。另外，這里記載的所有示例主要明確地旨在于僅用于示范目的以輔助讀者理解本發(fā)明的原理和發(fā)明人貢獻(xiàn)的用于發(fā)展本領(lǐng)域的概念并且將被解釋為不限于這樣的具體記載的示例和條件。另外，這里所有記載本發(fā)明的原理、方面和實(shí)施例的陳述及其具體示例旨在于涵蓋其等效物。
[0062]另外，應(yīng)當(dāng)注意各種以上描述的方法的步驟和描述的系統(tǒng)的部件可以由編程的計(jì)算機(jī)執(zhí)行。這里，一些實(shí)施例也旨在于覆蓋程序存儲(chǔ)設(shè)備、例如數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，這些程序存儲(chǔ)設(shè)備是機(jī)器或者計(jì)算機(jī)可讀的并且對(duì)機(jī)器可執(zhí)行或者計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令程序進(jìn)行編碼，其中所述指令執(zhí)行所述以上描述的方法的步驟中的一些或者所有步驟。程序存儲(chǔ)設(shè)備可以例如是數(shù)字存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)介質(zhì)、比如磁盤和磁帶、硬驅(qū)動(dòng)或者光學(xué)可讀數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。實(shí)施例也旨在于覆蓋編程為執(zhí)行以上描述的方法的所述步驟的計(jì)算機(jī)。
[0063]此外，應(yīng)當(dāng)注意可以通過(guò)使用專用硬件以及與適當(dāng)軟件關(guān)聯(lián)地能夠執(zhí)行軟件的硬件提供在本專利文獻(xiàn)中描述的各種單元的功能。在由處理器提供時(shí)，功能可以由單個(gè)專用處理器、由單個(gè)共享處理器或者由多個(gè)個(gè)別處理器提供，這些多個(gè)個(gè)別處理器中的一些個(gè)別處理器可以被共享。另外，不應(yīng)解釋術(shù)語(yǔ)“處理器”或者“控制器”的顯式使用僅指代能夠執(zhí)行軟件的硬件并且可以隱含地指代而不限于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)硬件、網(wǎng)絡(luò)處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、用于存儲(chǔ)軟件的只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和非易失性存儲(chǔ)裝置。也可以包括其它常規(guī)和/或定制硬件。
[0064]最后，應(yīng)當(dāng)注意這里的任何框圖代表體現(xiàn)本發(fā)明的原理的示例電路裝置的概念視圖。相似地，將認(rèn)識(shí)任何程序圖、流程圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖、偽代碼等代表可以基本上在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中代表的并且因此由計(jì)算機(jī)或者處理器執(zhí)行的各種過(guò)程、無(wú)論是否明確地示出這樣的計(jì)算機(jī)或者處理器。
【權(quán)利要求】
1.一種相干光接收器(222),包括: -接收單元，適配為使用稱為L(zhǎng)0、具有LO頻率的本地振蕩器將在載波頻率的接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)； -頻譜分析單元，適配為基于所述數(shù)字信號(hào)估計(jì)所述接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度；以及 -發(fā)送單元，適配為向包括所述接收的光信號(hào)的發(fā)送器(211)的近端轉(zhuǎn)發(fā)器(210)發(fā)送所述不對(duì)稱程度的指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收器(222)，包括: -頻率偏移單元(306)，適配為估計(jì)和補(bǔ)償在所述載波頻率與所述LO頻率之間的偏移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光接收器(222)，其中: -所述接收單元包括具有轉(zhuǎn)換器帶寬(402)和中心頻率(401)的光到數(shù)字轉(zhuǎn)換器；以及 -所述頻率偏移單元(306)被適配為通過(guò)補(bǔ)償在所述載波頻率與所述LO頻率之間的所述偏移來(lái)防止由所述轉(zhuǎn)換器帶寬(402)引起的所述接收的光信號(hào)的所述頻譜的截短(413)。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的光接收器(222)，其中: -所述相干光接收器(222)包括適配為將所述數(shù)字信號(hào)變換到頻域中、由此產(chǎn)生多個(gè)頻譜系數(shù)的變換單元(301);以及 -所述頻譜分析單元被適配為基于所述多個(gè)頻譜系數(shù)估計(jì)所述接收的光信號(hào)的所述頻譜的所述不對(duì)稱程度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光接收器(222)，其中所述頻譜分析單元被適配為: -基于來(lái)自與大于零的信號(hào)頻率關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)頻譜系數(shù)的頻譜系數(shù)確定正頻譜能量; -基于來(lái)自與小于零的信號(hào)頻率關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)頻譜系數(shù)的頻譜系數(shù)確定負(fù)頻譜能量；以及 -基于所述正頻譜能量和所述負(fù)頻譜能量估計(jì)所述接收的光信號(hào)的所述頻譜的所述不對(duì)稱程度。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的光接收器(222)，其中: -所述接收的光信號(hào)被偏振復(fù)用從而包括在第一偏振平面和第二偏振平面中的第一信號(hào)分量和第二信號(hào)分量； -所述第一偏振平面和第二偏振平面相互正交； -所述相干光接收器(222)包括適配為基于所述數(shù)字信號(hào)確定多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器的偏振解復(fù)用單元(305);以及 -所述頻譜分析單元被適配為基于所述多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器估計(jì)所述接收的光信號(hào)的所述頻譜的所述不對(duì)稱程度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光接收器(222)，其中: -已經(jīng)通過(guò)第一波分復(fù)用、稱為WDM、信道(231)傳輸所述接收的光信號(hào)； -多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器包括適配為隔離所述第一信號(hào)分量和所述第二信號(hào)分量的差模部件； -所述多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器包括適配為減少來(lái)自與所述第一 WDM信道(231)相鄰的一個(gè)或者多個(gè)WDM信道的串音的共模部件； -所述頻譜分析單元被適配為基于所述多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器的所述共模部件估計(jì)所述接收的光信號(hào)的所述頻譜的所述不對(duì)稱程度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光接收器(222)，其中: -所述多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器是有限沖激響應(yīng)、稱為FIR、濾波器，每個(gè)FIR濾波器包括N個(gè)濾波器抽頭，并且N>1 ； -所述共模部件是包括N個(gè)平均濾波器抽頭的FIR濾波器； -所述N個(gè)平均濾波器抽頭對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)偏振解復(fù)用濾波器的所述N個(gè)濾波器抽頭的相應(yīng)平均值； -所述共模部件具有共模頻率響應(yīng)；以及 -所述頻譜分析單元被適配為基于所述共模頻率響應(yīng)的不對(duì)稱程度估計(jì)所述接收的光信號(hào)的所述頻譜的所述不對(duì)稱程度。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的光接收器(222)，其中: -所述光接收器(222)經(jīng)由第二 WDM信道(232)耦合到包括所述發(fā)送器(211)的所述近端轉(zhuǎn)發(fā)器(210)； -在所述第二 WDM信道(232)上、在包括幀開(kāi)銷的光傳送單元幀中傳輸數(shù)據(jù)；以及-所述發(fā)送單元被適配為向在所述第二 WDM信道(232)上傳輸?shù)墓鈧魉蛦卧獛乃鰩_(kāi)銷中插入所述指示。
10.一種光通信系統(tǒng)(200),包括: -發(fā)送器(211)，適配為在載波頻率發(fā)送光信號(hào)； -根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一權(quán)利要求所述的相干接收器(222)，適配為: -接收所述光信號(hào)； -估計(jì)所述接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度；以及 -向包括所述發(fā)送器(211)的近端轉(zhuǎn)發(fā)器(210)發(fā)送所述不對(duì)稱程度的指示； 其中所述發(fā)送器(211)被適配為基于所述不對(duì)稱程度的所述指示調(diào)整所述載波頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光通信系統(tǒng)(200)，其中所述相干接收器(222)被適配為: -使用稱為L(zhǎng)O、具有LO頻率的本地振蕩器將所述接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；以及 -根據(jù)由所述發(fā)送器(211)執(zhí)行的所述載波頻率的調(diào)整來(lái)調(diào)整所述LO頻率。
12.根據(jù)權(quán)利要求10至11中的任一權(quán)利要求所述的光通信系統(tǒng)(200)，還包括: -第一波分復(fù)用、稱為WDM、信道(231)，適配為從所述發(fā)送器(211)向所述相干接收器(222)發(fā)送所述光信號(hào)；其中所述第一 WDM信道(231)包括具有與所述第一 WDM信道(231)的帶寬適配的帶寬的光濾波器；和/或 -第二 WDM信道(232)，適配為從包括所述相干接收器(222)的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)發(fā)器(220)向所述近端轉(zhuǎn)發(fā)器(210)發(fā)送所述指示。
13.一種用于對(duì)準(zhǔn)通過(guò)第一波分復(fù)用、稱為WDM、信道(231)傳輸?shù)墓庑盘?hào)的載波頻率與在所述WDM信道(231)內(nèi)包括的光濾波器的頻率響應(yīng)的方法(500)，所述方法包括: -接收所述光信號(hào)； -使用稱為L(zhǎng)0、具有LO頻率的本地振蕩器將在所述載波頻率的所述接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)； -基于所述數(shù)字信號(hào)估計(jì)(507)所述接收的光信號(hào)的頻譜的不對(duì)稱程度；以及 -向所述接收的光信號(hào)的發(fā)送器(211)發(fā)送(512)所述不對(duì)稱程度的指示。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法(500)，還包括以下中的一個(gè)或者多個(gè): -估計(jì)(501)在所述載波頻率與所述LO頻率之間的偏移； -補(bǔ)償(502)在所述載波頻率與所述LO頻率之間的所述偏移； -執(zhí)行(506)從所述數(shù)字信號(hào)推導(dǎo)的信號(hào)的頻譜分析，由此產(chǎn)生功率譜； -基于所述功率譜來(lái)估計(jì)(507)所述不對(duì)稱程度； -基于所述指示來(lái)調(diào)整所述載波頻率；以及 -根據(jù)所述載波頻率的所述調(diào)整來(lái)調(diào)整所述LO頻率。
15.根據(jù)權(quán)利要求13至14中的任一權(quán)利要求所述的方法，其中: -所述光信號(hào)包括在預(yù)定符號(hào)速率的符號(hào)序列； -在所述符號(hào)速率重復(fù)所述接收步驟和所述轉(zhuǎn)換步驟； -在反饋速率重復(fù)所述估計(jì)步驟和所述發(fā)送步驟；以及 -所述反饋速率等于或者低于所述符號(hào)速率。
【文檔編號(hào)】H04B10/61GK104137445SQ201380011230
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月28日
【發(fā)明者】M·薩爾西, O·博特蘭-帕爾多 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊