相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信號(hào)的發(fā)送、接收方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信號(hào)的發(fā)送、接收方法，涉及光接入網(wǎng)絡(luò)，該方法包括以下步驟：下行方向，OLT中k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置都具有高速DAC，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置通過數(shù)字方法產(chǎn)生N個(gè)下行數(shù)字信號(hào)，k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)器聯(lián)合產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)經(jīng)過功率分配器后，由相干ONU進(jìn)行選擇性接收：相干ONU通過調(diào)節(jié)相干檢測(cè)的LO波長，來實(shí)現(xiàn)通道的選擇。本發(fā)明中相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高，適合于超密集波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)。
【專利說明】相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信號(hào)的發(fā)送、接收方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光接入網(wǎng)絡(luò)，具體是涉及一種相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信號(hào)的發(fā)送、接收方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著光通信產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)，相干光檢測(cè)技術(shù)正逐步取代傳統(tǒng)的直接檢測(cè)技術(shù)。從技術(shù)角度來講，相干光檢測(cè)技術(shù)相比直接檢測(cè)技術(shù)具有更高的頻譜效率、更高的接收靈敏度、更強(qiáng)的線性失真補(bǔ)償能力。因此，在光骨干網(wǎng)傳輸應(yīng)用中，基于相干檢測(cè)的100-Gb/sDP-QPSK (Duel Polarizat1n Quadratic Phase Shift Keying,雙偏振 4 相移鍵控)方案已經(jīng)受到業(yè)界一致認(rèn)可。但是，在其它應(yīng)用場(chǎng)合，例如在光接入網(wǎng)的應(yīng)用中，該技術(shù)方案的成本代價(jià)偏高，因此亟待一種低成本的相干解決方案來實(shí)現(xiàn)光接入網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信號(hào)的發(fā)送、接收方法，能夠減少OLT端的光源數(shù)量、減少ONU端的光源數(shù)量、降低相干接收機(jī)對(duì)激光器的性能要求，從而降低整個(gè)相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高接收靈敏度。
[0004]本發(fā)明提供一種相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括光線路終端0LT、干線光纖、功率分配器、分布式光纖以及M個(gè)相干光網(wǎng)絡(luò)單元0NU，M為正整數(shù)，所述OLT包括k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)用器，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置都具有高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，通過數(shù)字方法產(chǎn)生N路下行數(shù)字信號(hào)，多載波信號(hào)收發(fā)裝置用于同時(shí)接收N路上行光載波信號(hào)，M = k*N，k、N均為正整數(shù)；每個(gè)相干ONU均包括相干信號(hào)收發(fā)裝置，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置均與波分復(fù)用與解復(fù)用器相連，波分復(fù)用與解復(fù)用器通過干線光纖與功率分配器的輸入端相連，功率分配器的輸出端通過分布式光纖與M個(gè)相干ONU相連,每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置至少支持N個(gè)相干0NU，相干ONU中的相干信號(hào)收發(fā)裝置一次只接收一個(gè)上行光子載波上的數(shù)據(jù)；
[0005]下行方向，OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)器聯(lián)合產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)經(jīng)過功率分配器后，由相干ONU進(jìn)行選擇性接收:下行方向，相干ONU通過調(diào)節(jié)相干檢測(cè)的本地振蕩器LO波長，來實(shí)現(xiàn)通道的選擇；上行方向，各ONU產(chǎn)生的上行光載波信號(hào)經(jīng)過功率分配器后產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)由OLT中k路的波分復(fù)用與解復(fù)器解復(fù)用后，分別由OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行接收。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述多載波信號(hào)收發(fā)裝置包括第一光環(huán)形器、第一信號(hào)源、IQ調(diào)制器、第一 3dB光稱合器、激光源、第一相干接收機(jī)、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第一數(shù)字處理模塊，第一光環(huán)形器的上行輸出端口與第一相干接收機(jī)的信號(hào)端口相連，激光源、第一3dB光耦合器、IQ調(diào)制器順次相連，IQ調(diào)制器的光輸出端口與第一光環(huán)形器的下行輸入端口相連，第一 3dB光稱合器還與第一相干接收機(jī)的LO端口相連,第一相干接收機(jī)的輸出端口與第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第一數(shù)字處理模塊相連；
[0007]下行方向，激光源首先由第一 3dB光耦合器分成2路，其中一路作為下行光載波，另一路作為上行相干檢測(cè)的LO ;下行光載波經(jīng)IQ調(diào)制器后加載由高速DAC產(chǎn)生的第一信號(hào)源，即:下行多載波信號(hào)由數(shù)字方法產(chǎn)生，且每個(gè)子載波均采用幅移鍵控ASK調(diào)制格式；調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)第一光環(huán)形器和波分復(fù)用與解復(fù)用器后接入下行鏈路；
[0008]上行方向，光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用與解復(fù)用器和第一光環(huán)形器后由多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行檢測(cè)，波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口對(duì)應(yīng)一個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置；波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口含多路相鄰的子載波信號(hào)，多路相鄰的子載波信號(hào)與LO進(jìn)行相干檢測(cè)后由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，最后發(fā)送到第一數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)和恢復(fù)。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一數(shù)字處理模塊包括4個(gè)循環(huán)濾波器組、N個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器和N個(gè)第一多級(jí)均衡器，每個(gè)循環(huán)濾波器組包括N個(gè)輸出端口，第I個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第I個(gè)輸入端口，i = 1，2…N，N是正整數(shù)，第2個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第2個(gè)輸入端口，第3個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第3個(gè)輸入端口，第4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第4個(gè)輸入端口，每個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器均包括4個(gè)第一平方器和I個(gè)第一加法器，N個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器中的第一加法器與N個(gè)第一多級(jí)均衡器一一對(duì)應(yīng)連接；
[0010]所述多載波信號(hào)收發(fā)裝置同時(shí)檢測(cè)N個(gè)相鄰的上行子載波:第一相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成數(shù)字信號(hào)，每一路數(shù)字信號(hào)分別由一個(gè)循環(huán)濾波器組進(jìn)行濾波，每個(gè)循環(huán)濾波器組輸出N路中頻信號(hào)，其中每一路中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)上行子載波；然后，對(duì)4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出信號(hào)進(jìn)行平方求和，即包絡(luò)檢測(cè)，從而將第i路子載波由中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，每一路子載波所對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)經(jīng)過對(duì)應(yīng)的第一多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)該路子載波的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述相干ONU中的相干信號(hào)收發(fā)裝置包括第二光環(huán)形器、第二信號(hào)源、強(qiáng)度調(diào)制器、第二 3dB光耦合器、可調(diào)激光源、第二相干接收機(jī)、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二數(shù)字處理模塊，第二光環(huán)形器的下行輸出端口與第二相干接收機(jī)的信號(hào)端口相連，可調(diào)激光源、第二 3dB光耦合器、強(qiáng)度調(diào)制器順次相連，強(qiáng)度調(diào)制器的光輸出端口與第二光環(huán)形器的上行輸入端口相連，第二 3dB光耦合器還與第二相干接收機(jī)的LO端口相連，第二相干接收機(jī)的輸出端口與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第二數(shù)字處理模塊相連；
[0012]相干ONU接收的光信號(hào)通過第二光環(huán)形器連接第二相干接收機(jī)的信號(hào)輸入端口，接收光信號(hào)的每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式；可調(diào)激光源經(jīng)過第二 3dB光耦合器后，其中一路輸出送往第二相干接收機(jī)的LO端口，另一路則送往強(qiáng)度調(diào)制器作為上行傳輸?shù)墓廨d波；第二相干接收機(jī)相干探測(cè)所得到的4路輸出信號(hào)，分別經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，然后送往第二數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)；第二信號(hào)源經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制后所產(chǎn)生的上行光信號(hào)通過第二光環(huán)形器送入上行鏈路，第二信號(hào)源同樣采用ASK調(diào)制。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第二數(shù)字處理模塊包括4個(gè)帶通濾波器、I個(gè)第二包絡(luò)檢測(cè)器和I個(gè)第二多級(jí)均衡器，第二包絡(luò)檢測(cè)器包括4個(gè)第二平方器和I個(gè)第二加法器，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的4個(gè)輸出端口分別與4個(gè)帶通濾波器的輸入端口一一對(duì)應(yīng)連接，4個(gè)帶通濾波器的輸出端口分別與4個(gè)第二平方器的輸入端口一一對(duì)應(yīng)連接，4個(gè)第二平方器的輸出端口與第二加法器的輸入端口相連，第二加法器的輸出端口與第二多級(jí)均衡器相連；
[0014]第二相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成4路數(shù)字信號(hào)，每一路數(shù)字信號(hào)分別由帶通濾波器濾波，以消除相鄰子載波與反射噪音的干擾；然后，通過第二包絡(luò)檢測(cè)器中的第二平方器、第二加法器進(jìn)行平方求和，將中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，基帶信號(hào)經(jīng)過第二多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)信號(hào)恢復(fù)。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述帶通濾波器用于去除相鄰子載波造成的串?dāng)_。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述LO與下行光載波之間的頻差>每個(gè)下行光載波的調(diào)制信號(hào)帶寬，受限于相干接收機(jī)的帶寬，LO只能和相鄰的下行子載波進(jìn)行相干外差探測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)波長選擇。
[0017]本發(fā)明還提供一種基于上述相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信號(hào)的發(fā)送、接收方法，包括以下步驟:
[0018]下行方向，OLT中k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置都具有高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置通過數(shù)字方法產(chǎn)生N個(gè)下行數(shù)字信號(hào)，k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)器聯(lián)合產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)經(jīng)過功率分配器后，由相干ONU進(jìn)行選擇性接收:相干ONU通過調(diào)節(jié)相干檢測(cè)的LO波長，來實(shí)現(xiàn)通道的選擇；
[0019]上行方向，各ONU產(chǎn)生的上行光載波信號(hào)經(jīng)過功率分配器后產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)由OLT中k路的波分復(fù)用與解復(fù)器解復(fù)用后，分別由OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行接收。
[0020]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，下行方向，激光源首先由第一 3dB光I禹合器分成2路，其中一路作為下行光載波，另一路作為上行相干檢測(cè)的LO ;下行光載波經(jīng)IQ調(diào)制器后加載由高速DAC產(chǎn)生的第一信號(hào)源，S卩:下行多載波信號(hào)由數(shù)字方法產(chǎn)生，其中每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式；調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)第一光環(huán)形器和波分復(fù)用與解復(fù)用器后接入下行鏈路；第二相干接收機(jī)相干探測(cè)所得到的4路輸出信號(hào)，分別經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，然后送往第二數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)；第二信號(hào)源經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制后所產(chǎn)生的上行光信號(hào)通過第二光環(huán)形器送入上行鏈路，第二信號(hào)源同樣采用ASK調(diào)制；第二相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成4路數(shù)字信號(hào)，每一路數(shù)字信號(hào)分別由帶通濾波器濾波，以消除相鄰子載波與反射噪音的干擾；然后，通過第二包絡(luò)檢測(cè)器中的第二平方器、第二加法器進(jìn)行平方求和，將中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，基帶信號(hào)經(jīng)過第二多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)信號(hào)恢復(fù)。
[0021]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，上行方向，所述相干ONU接收的光信號(hào)通過第二光環(huán)形器連接第二相干接收機(jī)的信號(hào)輸入端口，接收光信號(hào)的每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式；可調(diào)激光源經(jīng)過第二 3dB光耦合器后，其中一路輸出送往第二相干接收機(jī)的LO端口，另一路則送往強(qiáng)度調(diào)制器作為上行傳輸?shù)墓廨d波；
[0022]接收光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用與解復(fù)用器和第一光環(huán)形器后由多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行檢測(cè)，多載波信號(hào)收發(fā)裝置同時(shí)檢測(cè)N個(gè)相鄰的上行子載波；波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口含多路相鄰的光子載波信號(hào)，多路相鄰的光子載波信號(hào)與LO進(jìn)行相干檢測(cè)后由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，最后發(fā)送到第一數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)和恢復(fù):第一相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成數(shù)字信號(hào)；每一路數(shù)字信號(hào)分別由一個(gè)循環(huán)濾波器組進(jìn)行濾波，每個(gè)循環(huán)濾波器組輸出N路中頻信號(hào)，其中每一路中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)上行子載波；然后，對(duì)4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出信號(hào)進(jìn)行平方求和，即包絡(luò)檢測(cè)，從而將第i路子載波由中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，每一路子載波所對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)經(jīng)過對(duì)應(yīng)的第一多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)該路子載波的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0024](I)本發(fā)明在OLT端可以通過一個(gè)IQ調(diào)制器同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)下行子載波的信號(hào)調(diào)制，因此減少了 OLT端的光源數(shù)量。OLT端的每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置通過較大的接收帶寬同時(shí)檢測(cè)多個(gè)上行子載波，然后通過數(shù)字信號(hào)處理對(duì)這多個(gè)上行子載波進(jìn)行解調(diào)，能夠有效降低OLT端的光電器件數(shù)量與系統(tǒng)復(fù)雜度，從而有效降低OLT端的成本。
[0025](2)本發(fā)明ONU端的LO光源同時(shí)也作為上行信號(hào)的光載波，能夠在避免上/下行信號(hào)產(chǎn)生串?dāng)_的同時(shí)減少ONU端的光源數(shù)量，因此能夠有效降低ONU端的成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0026](3)本發(fā)明所提出的數(shù)字信號(hào)處理算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)還能夠降低相干接收機(jī)對(duì)激光器的線寬要求，從而降低整個(gè)相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而且還保留了相干接收技術(shù)在ONU端的頻率選擇特性、高靈敏度優(yōu)點(diǎn)和線性失真補(bǔ)償能力，是未來基于相干檢測(cè)技術(shù)的UDWDM_PON(Ultra Dense Wavelength Divis1nMultiplexing-Passive Optical Network,超密集波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò))有力備選方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0028]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中下行方向的信號(hào)產(chǎn)生與接收原理示意圖。
[0029]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中上行方向的信號(hào)產(chǎn)生與接收原理示意圖。
[0030]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中多載波信號(hào)收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0031]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中第一數(shù)字處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0032]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中相干信號(hào)收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0033]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中第二數(shù)字處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0035]參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括0LT(0pticalLine Terminal，光線路終端)、干線光纖、功率分配器、分布式光纖以及M個(gè)相干ONU(Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)，M為正整數(shù)。其中，OLT包括k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)用器，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置都具有高速DAC(Digital-Analog Converter,數(shù)模轉(zhuǎn)換器)，通過數(shù)字方法產(chǎn)生N路下行數(shù)字信號(hào)。同時(shí)，多載波信號(hào)收發(fā)裝置能夠同時(shí)接收N路上行光載波信號(hào)，這里M = k*N，k、N均為正整數(shù)。每個(gè)相干ONU均包括相干信號(hào)收發(fā)裝置，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置均與波分復(fù)用與解復(fù)用器相連，波分復(fù)用與解復(fù)用器通過干線光纖與功率分配器的輸入端相連，功率分配器的輸出端通過分布式光纖與M個(gè)相干ONU相連，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置至少支持N個(gè)相干0NU。相干ONU中的相干信號(hào)收發(fā)裝置一次只能接收一個(gè)上行光子載波上的數(shù)據(jù)。
[0036]下行方向，OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)器聯(lián)合產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)經(jīng)過功率分配器后，由相干ONU進(jìn)行選擇性接收:參見圖2所示，下行方向，相干ONU通過調(diào)節(jié)相干檢測(cè)的L0(LocalOscillator，本地振蕩器)波長，來實(shí)現(xiàn)通道的選擇。
[0037]參見圖3所示，上行方向，各ONU產(chǎn)生的上行光載波信號(hào)經(jīng)過功率分配器后產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)由OLT中k路的波分復(fù)用與解復(fù)器解復(fù)用后，分別由OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行接收。
[0038]參見圖4所示，多載波信號(hào)收發(fā)裝置包括第一光環(huán)形器、第一信號(hào)源、IQ調(diào)制器、第一 3dB光耦合器、激光源、第一相干接收機(jī)、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第一數(shù)字處理模塊，第一光環(huán)形器的上行輸出端口與第一相干接收機(jī)的信號(hào)端口相連，激光源、第一 3dB光稱合器、IQ調(diào)制器順次相連，IQ調(diào)制器的光輸出端口與第一光環(huán)形器的下行輸入端口相連，第一3dB光稱合器還與第一相干接收機(jī)的LO端口相連,第一相干接收機(jī)的輸出端口與第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第一數(shù)字處理模塊相連。
[0039]下行方向，激光源首先由第一 3dB光耦合器分成2路，其中一路作為下行光載波，另一路作為上行相干檢測(cè)的L0。下行光載波經(jīng)IQ調(diào)制器后加載由高速DAC產(chǎn)生的第一信號(hào)源，即:下行多載波信號(hào)由數(shù)字方法產(chǎn)生，且每個(gè)子載波均采用ASK (Amplitude ShiftKeying，幅移鍵控)調(diào)制格式。調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)第一光環(huán)形器和波分復(fù)用與解復(fù)用器后接入下行鏈路。上行方向，光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用與解復(fù)用器和第一光環(huán)形器后由多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行檢測(cè)，波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口對(duì)應(yīng)一個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置。波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口含多路相鄰的子載波信號(hào)，多路相鄰的子載波信號(hào)與LO進(jìn)行相干檢測(cè)后由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，最后發(fā)送到第一數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)和恢復(fù)。
[0040]參見圖5所示，第一數(shù)字處理模塊包括4個(gè)循環(huán)濾波器組、N個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器和N個(gè)第一多級(jí)均衡器。每個(gè)循環(huán)濾波器組包括N個(gè)輸出端口，第I個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第I個(gè)輸入端口，i = 1，2…N，N是正整數(shù)，第2個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第2個(gè)輸入端口，第3個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第3個(gè)輸入端口，第4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第4個(gè)輸入端口，每個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器均包括4個(gè)第一平方器和I個(gè)第一加法器，N個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器中的第一加法器與N個(gè)第一多級(jí)均衡器對(duì)應(yīng)連接。
[0041]多載波信號(hào)收發(fā)裝置同時(shí)檢測(cè)N個(gè)相鄰的上行子載波。第一相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成數(shù)字信號(hào)。每一路數(shù)字信號(hào)分別由一個(gè)循環(huán)濾波器組進(jìn)行濾波。每個(gè)循環(huán)濾波器組輸出N路中頻信號(hào)，其中每一路中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)上行子載波。然后，對(duì)4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出信號(hào)進(jìn)行平方求和，即包絡(luò)檢測(cè)，從而將第i路子載波由中頻信號(hào)下變頻至基帶。最后，每一路子載波所對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)經(jīng)過對(duì)應(yīng)的第一多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)該路子載波的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)。
[0042]參見圖6所示，相干ONU中的相干信號(hào)收發(fā)裝置包括第二光環(huán)形器、第二信號(hào)源、強(qiáng)度調(diào)制器、第二 3dB光耦合器、可調(diào)激光源、第二相干接收機(jī)、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二數(shù)字處理模塊，第二光環(huán)形器的下行輸出端口與第二相干接收機(jī)的信號(hào)端口相連，可調(diào)激光源、第二 3dB光耦合器、強(qiáng)度調(diào)制器順次相連，強(qiáng)度調(diào)制器的光輸出端口與第二光環(huán)形器的上行輸入端口相連，第二 3dB光耦合器還與第二相干接收機(jī)的LO端口相連，第二相干接收機(jī)的輸出端口與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第二數(shù)字處理模塊相連。
[0043]相干ONU接收的光信號(hào)通過第二光環(huán)形器連接第二相干接收機(jī)的信號(hào)輸入端口，接收光信號(hào)的每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式；可調(diào)激光源經(jīng)過第二 3dB光耦合器后，其中一路輸出送往第二相干接收機(jī)的LO端口，另一路則送往強(qiáng)度調(diào)制器作為上行傳輸?shù)墓廨d波。第二相干接收機(jī)相干探測(cè)所得到的4路輸出信號(hào)，分別經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，然后送往第二數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。第二信號(hào)源經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制后所產(chǎn)生的上行光信號(hào)通過第二光環(huán)形器送入上行鏈路，第二信號(hào)源同樣采用ASK調(diào)制。
[0044]參見圖7所示，第二數(shù)字處理模塊包括4個(gè)帶通濾波器、I個(gè)第二包絡(luò)檢測(cè)器和I個(gè)第二多級(jí)均衡器，第二包絡(luò)檢測(cè)器包括4個(gè)第二平方器和I個(gè)第二加法器，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的4個(gè)輸出端口分別與4個(gè)帶通濾波器的輸入端口一一對(duì)應(yīng)連接，4個(gè)帶通濾波器的輸出端口分別與4個(gè)第二平方器的輸入端口一一對(duì)應(yīng)連接，4個(gè)第二平方器的輸出端口與第二加法器的輸入端口相連，第二加法器的輸出端口與第二多級(jí)均衡器相連。帶通濾波器用于去除相鄰子載波造成的串?dāng)_。
[0045]第二相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成4路數(shù)字信號(hào)，每一路數(shù)字信號(hào)分別由帶通濾波器濾波，以消除相鄰子載波與反射噪音的干擾；然后，通過第二包絡(luò)檢測(cè)器中的第二平方器、第二加法器進(jìn)行平方求和，將中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，基帶信號(hào)經(jīng)過第二多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)信號(hào)恢復(fù)。
[0046]ONU采用相干外差檢測(cè)手段，LO波長與下行光載波波長存在頻差。為了避免反射噪音對(duì)信號(hào)檢測(cè)產(chǎn)生的影響，LO與下行光載波之間的頻差>每個(gè)下行光載波的調(diào)制信號(hào)帶寬。受限于相干接收機(jī)的帶寬，LO只能和相鄰的下行子載波進(jìn)行相干外差探測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)波長選擇。
[0047]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于上述相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信號(hào)的發(fā)送、接收方法，包括以下步驟:
[0048]下行方向，OLT中k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置都具有高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置通過數(shù)字方法產(chǎn)生N個(gè)下行數(shù)字信號(hào)。k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)器聯(lián)合產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)經(jīng)過功率分配器后，由相干ONU進(jìn)行選擇性接收:相干ONU通過調(diào)節(jié)相干檢測(cè)的LO波長，來實(shí)現(xiàn)通道的選擇。
[0049]上行方向，各ONU產(chǎn)生的上行光載波信號(hào)經(jīng)過功率分配器后產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)由OLT中k路的波分復(fù)用與解復(fù)器解復(fù)用后，分別由OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行接收。
[0050]下面分別對(duì)下行方向、上行方向進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0051]下行方向，激光源首先由第一 3dB光耦合器分成2路，其中一路作為下行光載波，另一路作為上行相干檢測(cè)的L0。下行光載波經(jīng)IQ調(diào)制器后加載由高速DAC產(chǎn)生的第一信號(hào)源，即:下行多載波信號(hào)由數(shù)字方法產(chǎn)生，其中每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式。調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)第一光環(huán)形器和波分復(fù)用與解復(fù)用器后接入下行鏈路。第二相干接收機(jī)相干探測(cè)所得到的4路輸出信號(hào)，分別經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，然后送往第二數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。第二信號(hào)源經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制后所產(chǎn)生的上行光信號(hào)通過第二光環(huán)形器送入上行鏈路，第二信號(hào)源同樣采用ASK調(diào)制。第二相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成4路數(shù)字信號(hào)，每一路數(shù)字信號(hào)分別由帶通濾波器濾波，以消除相鄰子載波與反射噪音的干擾；然后，通過第二包絡(luò)檢測(cè)器中的第二平方器、第二加法器進(jìn)行平方求和，將中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，基帶信號(hào)經(jīng)過第二多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)信號(hào)恢復(fù)。
[0052]上行方向，相干ONU接收的光信號(hào)通過第二光環(huán)形器連接第二相干接收機(jī)的信號(hào)輸入端口，接收光信號(hào)的每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式；可調(diào)激光源經(jīng)過第二 3dB光耦合器后，其中一路輸出送往第二相干接收機(jī)的LO端口，另一路則送往強(qiáng)度調(diào)制器作為上行傳輸?shù)墓廨d波。
[0053]接收光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用與解復(fù)用器和第一光環(huán)形器后由多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行檢測(cè)，多載波信號(hào)收發(fā)裝置同時(shí)檢測(cè)N個(gè)相鄰的上行子載波。波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口含多路相鄰的光子載波信號(hào)，多路相鄰的光子載波信號(hào)與LO進(jìn)行相干檢測(cè)后由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，最后發(fā)送到第一數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)和恢復(fù):第一相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成數(shù)字信號(hào)。每一路數(shù)字信號(hào)分別由一個(gè)循環(huán)濾波器組進(jìn)行濾波。每個(gè)循環(huán)濾波器組輸出N路中頻信號(hào)，其中每一路中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)上行子載波。然后，對(duì)4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出信號(hào)進(jìn)行平方求和，即包絡(luò)檢測(cè)，從而將第i路子載波由中頻信號(hào)下變頻至基帶。最后，每一路子載波所對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)經(jīng)過對(duì)應(yīng)的第一多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)該路子載波的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)。
[0054]本發(fā)明實(shí)施例的原理詳細(xì)闡述如下:
[0055]首先，通過數(shù)字方法產(chǎn)生寬頻譜的下行數(shù)字信號(hào)。采用一個(gè)高帶寬的IQ調(diào)制器，將下行數(shù)字信號(hào)調(diào)制到下行光載波上。不同于傳輸多載波信號(hào)產(chǎn)生方法，該方法僅需要一個(gè)高帶寬的IQ調(diào)制器和一個(gè)光載波即可實(shí)現(xiàn)下行多載波光信號(hào)(指加載了下行數(shù)字信號(hào)以后的光信號(hào))的產(chǎn)生，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在ONU端，通過調(diào)節(jié)本地激光源的波長來選擇需要探測(cè)的下行光載波。ONU進(jìn)行相干探測(cè)后，所得的4路輸出分別經(jīng)過帶通濾波器、第二平方器、第二加法器和第二多級(jí)均衡器，恢復(fù)出所需的下行數(shù)字信號(hào)。這里，數(shù)字信號(hào)調(diào)制方法僅針對(duì)ASK調(diào)制格式，可以簡(jiǎn)化接收端的數(shù)字處理復(fù)雜度，降低成本。
[0056]上行方向，將單路ASK信號(hào)調(diào)制到上行光載波(指沒有經(jīng)過調(diào)制的光)。這里，ONU的上行光載波和下行檢測(cè)LO屬于同一個(gè)光源。在OLT端，采用多載波接收裝置對(duì)N個(gè)相鄰的上行光載波同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。相關(guān)數(shù)字信號(hào)處理包含:循環(huán)濾波器組、第一平方器、第一加法器和第一多級(jí)均衡器。
[0057]傳統(tǒng)的多載波發(fā)送裝置需要多個(gè)IQ調(diào)制器和光源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。本發(fā)明實(shí)施例中OLT的多載波信號(hào)收發(fā)裝置都具有高速DAC，多載波信號(hào)由數(shù)字方法產(chǎn)生，由IQ調(diào)制器實(shí)現(xiàn)，通過高速DAC產(chǎn)生多個(gè)子載波，每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式。通過一個(gè)IQ調(diào)制器同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)子載波的調(diào)制，能夠減少OLT端的光源數(shù)量。
[0058]LO光源同時(shí)也作為上行光載波，該設(shè)置在避免上下行信號(hào)產(chǎn)生串?dāng)_的同時(shí)，還能夠減少ONU的光源數(shù)量，因此有效的降低了 ONU端成本。
[0059]上行電信號(hào)同樣采用ASK調(diào)制和相干接收方式。但是由于上行光子載波信號(hào)帶寬較小并且間隔較密，在OLT端，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置通過較大的接收帶寬同時(shí)檢測(cè)多個(gè)上行光載波，然后通過數(shù)字信號(hào)處理對(duì)多個(gè)子載波進(jìn)行解調(diào)制。該方法可以有效降低OLT端的光電器件數(shù)量與系統(tǒng)復(fù)雜度。
[0060]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0061]說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括光線路終端OLT、干線光纖、功率分配器、分布式光纖以及M個(gè)相干光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，M為正整數(shù)，其特征在于:所述OLT包括k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)用器，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置都具有高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，通過數(shù)字方法產(chǎn)生N路下行數(shù)字信號(hào)，多載波信號(hào)收發(fā)裝置用于同時(shí)接收N路上行光載波信號(hào)，M = k*N，k、N均為正整數(shù)；每個(gè)相干ONU均包括相干信號(hào)收發(fā)裝置，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置均與波分復(fù)用與解復(fù)用器相連，波分復(fù)用與解復(fù)用器通過干線光纖與功率分配器的輸入端相連，功率分配器的輸出端通過分布式光纖與M個(gè)相干ONU相連,每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置至少支持N個(gè)相干0NU，相干ONU中的相干信號(hào)收發(fā)裝置一次只接收一個(gè)上行光子載波上的數(shù)據(jù)； 下行方向，OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)器聯(lián)合產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)經(jīng)過功率分配器后，由相干ONU進(jìn)行選擇性接收:下行方向，相干ONU通過調(diào)節(jié)相干檢測(cè)的本地振蕩器LO波長，來實(shí)現(xiàn)通道的選擇；上行方向，各ONU產(chǎn)生的上行光載波信號(hào)經(jīng)過功率分配器后產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)由OLT中k路的波分復(fù)用與解復(fù)器解復(fù)用后，分別由OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行接收。
2.如權(quán)利要求1所述的相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述多載波信號(hào)收發(fā)裝置包括第一光環(huán)形器、第一信號(hào)源、IQ調(diào)制器、第一 3dB光稱合器、激光源、第一相干接收機(jī)、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第一數(shù)字處理模塊，第一光環(huán)形器的上行輸出端口與第一相干接收機(jī)的信號(hào)端口相連，激光源、第一 3dB光耦合器、IQ調(diào)制器順次相連，IQ調(diào)制器的光輸出端口與第一光環(huán)形器的下行輸入端口相連，第一 3dB光耦合器還與第一相干接收機(jī)的LO端口相連，第一相干接收機(jī)的輸出端口與第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第一數(shù)字處理模塊相連； 下行方向，激光源首先由第一 3dB光耦合器分成2路，其中一路作為下行光載波，另一路作為上行相干檢測(cè)的LO ;下行光載波經(jīng)IQ調(diào)制器后加載由高速DAC產(chǎn)生的第一信號(hào)源，即:下行多載波信號(hào)由數(shù)字方法產(chǎn)生，且每個(gè)子載波均采用幅移鍵控ASK調(diào)制格式；調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)第一光環(huán)形器和波分復(fù)用與解復(fù)用器后接入下行鏈路； 上行方向，光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用與解復(fù)用器和第一光環(huán)形器后由多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行檢測(cè)，波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口對(duì)應(yīng)一個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置；波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口含多路相鄰的子載波信號(hào)，多路相鄰的子載波信號(hào)與LO進(jìn)行相干檢測(cè)后由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，最后發(fā)送到第一數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)和恢復(fù)。
3.如權(quán)利要求2所述的相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一數(shù)字處理模塊包括4個(gè)循環(huán)濾波器組、N個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器和N個(gè)第一多級(jí)均衡器，每個(gè)循環(huán)濾波器組包括N個(gè)輸出端口，第I個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第I個(gè)輸入端口，i = 1，2…N，N是正整數(shù)，第2個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第2個(gè)輸入端口，第3個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第3個(gè)輸入端口，第4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出端口分別接第i個(gè)包絡(luò)檢測(cè)器的第4個(gè)輸入端口，每個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器均包括4個(gè)第一平方器和I個(gè)第一加法器，N個(gè)第一包絡(luò)檢測(cè)器中的第一加法器與N個(gè)第一多級(jí)均衡器一一對(duì)應(yīng)連接； 所述多載波信號(hào)收發(fā)裝置同時(shí)檢測(cè)N個(gè)相鄰的上行子載波:第一相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成數(shù)字信號(hào)，每一路數(shù)字信號(hào)分別由一個(gè)循環(huán)濾波器組進(jìn)行濾波，每個(gè)循環(huán)濾波器組輸出N路中頻信號(hào)，其中每一路中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)上行子載波；然后，對(duì)4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出信號(hào)進(jìn)行平方求和，即包絡(luò)檢測(cè)，從而將第i路子載波由中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，每一路子載波所對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)經(jīng)過對(duì)應(yīng)的第一多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)該路子載波的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)。
4.如權(quán)利要求1所述的相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述相干ONU中的相干信號(hào)收發(fā)裝置包括第二光環(huán)形器、第二信號(hào)源、強(qiáng)度調(diào)制器、第二 3dB光耦合器、可調(diào)激光源、第二相干接收機(jī)、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二數(shù)字處理模塊，第二光環(huán)形器的下行輸出端口與第二相干接收機(jī)的信號(hào)端口相連，可調(diào)激光源、第二 3dB光耦合器、強(qiáng)度調(diào)制器順次相連，強(qiáng)度調(diào)制器的光輸出端口與第二光環(huán)形器的上行輸入端口相連，第二 3dB光耦合器還與第二相干接收機(jī)的LO端口相連，第二相干接收機(jī)的輸出端口與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與第二數(shù)字處理模塊相連； 相干ONU接收的光信號(hào)通過第二光環(huán)形器連接第二相干接收機(jī)的信號(hào)輸入端口，接收光信號(hào)的每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式；可調(diào)激光源經(jīng)過第二3dB光耦合器后，其中一路輸出送往第二相干接收機(jī)的LO端口，另一路則送往強(qiáng)度調(diào)制器作為上行傳輸?shù)墓廨d波；第二相干接收機(jī)相干探測(cè)所得到的4路輸出信號(hào)，分別經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，然后送往第二數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)；第二信號(hào)源經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制后所產(chǎn)生的上行光信號(hào)通過第二光環(huán)形器送入上行鏈路，第二信號(hào)源同樣采用ASK調(diào)制。
5.如權(quán)利要求4所述的相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述第二數(shù)字處理模塊包括4個(gè)帶通濾波器、I個(gè)第二包絡(luò)檢測(cè)器和I個(gè)第二多級(jí)均衡器，第二包絡(luò)檢測(cè)器包括4個(gè)第二平方器和I個(gè)第二加法器，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的4個(gè)輸出端口分別與4個(gè)帶通濾波器的輸入端口一一對(duì)應(yīng)連接，4個(gè)帶通濾波器的輸出端口分別與4個(gè)第二平方器的輸入端口 對(duì)應(yīng)連接，4個(gè)第二平方器的輸出端口與第二加法器的輸入端口相連，第二加法器的輸出端口與第二多級(jí)均衡器相連； 第二相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成4路數(shù)字信號(hào)，每一路數(shù)字信號(hào)分別由帶通濾波器濾波，以消除相鄰子載波與反射噪音的干擾；然后，通過第二包絡(luò)檢測(cè)器中的第二平方器、第二加法器進(jìn)行平方求和，將中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，基帶信號(hào)經(jīng)過第二多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)信號(hào)恢復(fù)。
6.如權(quán)利要求5所述的相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述帶通濾波器用于去除相鄰子載波造成的串?dāng)_。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:所述LO與下行光載波之間的頻差>每個(gè)下行光載波的調(diào)制信號(hào)帶寬，受限于相干接收機(jī)的帶寬，LO只能和相鄰的下行子載波進(jìn)行相干外差探測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)波長選擇。
8.基于權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述相干無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信號(hào)的發(fā)送、接收方法，其特征在于，包括以下步驟: 下行方向，OLT中k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置都具有高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，每個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置通過數(shù)字方法產(chǎn)生N個(gè)下行數(shù)字信號(hào)，k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置和一個(gè)k路的波分復(fù)用與解復(fù)器聯(lián)合產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)經(jīng)過功率分配器后，由相干ONU進(jìn)行選擇性接收:相干ONU通過調(diào)節(jié)相干檢測(cè)的LO波長，來實(shí)現(xiàn)通道的選擇； 上行方向，各ONU產(chǎn)生的上行光載波信號(hào)經(jīng)過功率分配器后產(chǎn)生密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)，該密集/超密集波分復(fù)用信號(hào)由OLT中k路的波分復(fù)用與解復(fù)器解復(fù)用后，分別由OLT中的k個(gè)多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行接收。
9.如權(quán)利要求8所述的信號(hào)的發(fā)送、接收方法，其特征在于:下行方向，激光源首先由第一 3dB光耦合器分成2路，其中一路作為下行光載波，另一路作為上行相干檢測(cè)的LO ;下行光載波經(jīng)IQ調(diào)制器后加載由高速DAC產(chǎn)生的第一信號(hào)源，即:下行多載波信號(hào)由數(shù)字方法產(chǎn)生，其中每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式；調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)第一光環(huán)形器和波分復(fù)用與解復(fù)用器后接入下行鏈路；第二相干接收機(jī)相干探測(cè)所得到的4路輸出信號(hào)，分別經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，然后送往第二數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)；第二信號(hào)源經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制后所產(chǎn)生的上行光信號(hào)通過第二光環(huán)形器送入上行鏈路，第二信號(hào)源同樣采用ASK調(diào)制；第二相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成4路數(shù)字信號(hào)，每一路數(shù)字信號(hào)分別由帶通濾波器濾波，以消除相鄰子載波與反射噪音的干擾；然后，通過第二包絡(luò)檢測(cè)器中的第二平方器、第二加法器進(jìn)行平方求和，將中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，基帶信號(hào)經(jīng)過第二多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)信號(hào)恢復(fù)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的信號(hào)的發(fā)送、接收方法，其特征在于:上行方向，所述相干ONU接收的光信號(hào)通過第二光環(huán)形器連接第二相干接收機(jī)的信號(hào)輸入端口，接收光信號(hào)的每個(gè)子載波均采用ASK調(diào)制格式；可調(diào)激光源經(jīng)過第二 3dB光耦合器后，其中一路輸出送往第二相干接收機(jī)的LO端口，另一路則送往強(qiáng)度調(diào)制器作為上行傳輸?shù)墓廨d波； 接收光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用與解復(fù)用器和第一光環(huán)形器后由多載波信號(hào)收發(fā)裝置進(jìn)行檢測(cè)，多載波信號(hào)收發(fā)裝置同時(shí)檢測(cè)N個(gè)相鄰的上行子載波；波分復(fù)用與解復(fù)用器的每個(gè)輸出端口含多路相鄰的光子載波信號(hào)，多路相鄰的光子載波信號(hào)與LO進(jìn)行相干檢測(cè)后由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，最后發(fā)送到第一數(shù)字處理模塊進(jìn)行信號(hào)解調(diào)和恢復(fù):第一相干接收機(jī)的4路輸出首先經(jīng)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣生成數(shù)字信號(hào)；每一路數(shù)字信號(hào)分別由一個(gè)循環(huán)濾波器組進(jìn)行濾波，每個(gè)循環(huán)濾波器組輸出N路中頻信號(hào)，其中每一路中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)上行子載波；然后，對(duì)4個(gè)循環(huán)濾波器組的第i路輸出信號(hào)進(jìn)行平方求和，即包絡(luò)檢測(cè)，從而將第i路子載波由中頻信號(hào)下變頻至基帶；最后，每一路子載波所對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)經(jīng)過對(duì)應(yīng)的第一多級(jí)均衡器實(shí)現(xiàn)該路子載波的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)。
【文檔編號(hào)】H04J14/02GK104301811SQ201410416035
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】胡榮, 楊奇, 余少華 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院