基于直調(diào)激光器的相干pon系統(tǒng)的onu及其信號(hào)接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及相干P0N(Passive Optical Network，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)中的ONU(Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)領(lǐng)域，具體涉及一種基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的ONU及其信號(hào)接收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PON是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，基于相干檢測(cè)的PON系統(tǒng)具有功率預(yù)算大、接入速率高、通道靈活可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。相干PON系統(tǒng)中的重要組成部分為相干ONU，相干ONU的成本是決定相干PON系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。
[0003]目前尚未得出用于相干PON系統(tǒng)的相干ONU的具體結(jié)構(gòu)，若要實(shí)現(xiàn)相干ONU的具體結(jié)構(gòu)，需要通過(guò)傳送網(wǎng)中的相干接收器實(shí)現(xiàn)，其制作成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題為:降低相干ONU的制作成本和功耗，克服本地光源的頻率抖動(dòng)和相位噪音對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響。本發(fā)明能夠保留相干無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的功率預(yù)算大、接入速率高、通道靈活可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，適于推廣。
[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供的基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的0NU，包括功率分配器、相干接收機(jī)、信號(hào)采樣處理器和信號(hào)恢復(fù)處理器，所述基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的ONU還包括DML直調(diào)激光器，所述功率分配器上設(shè)置有上行信號(hào)輸出端和光源輸出端，所述相干接收機(jī)上設(shè)置有下行信號(hào)輸入端和光源輸入端;DML的輸入端與功率分配器相連，功率分配器的光源輸出端與相干接收機(jī)的光源輸入端相連，相干接收機(jī)的輸出端通過(guò)信號(hào)采樣處理器和信號(hào)恢復(fù)處理器相連。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述DML用于:作為光源，調(diào)制需要傳輸?shù)纳闲行盘?hào)；
[0007]所述功率分配器用于:將經(jīng)DML調(diào)制后的上光行信號(hào)分為2路，I路作為上行傳輸?shù)墓庑盘?hào)，另I路作為下行相干檢測(cè)所需的光源；
[0008]所述相干接收機(jī)用于:利用光源對(duì)接收的下行信號(hào)進(jìn)行相干探測(cè)；
[0009]所述信號(hào)采樣處理器用于:對(duì)相干探測(cè)后的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)采樣后，分為4路采樣信號(hào)；
[0010]所述信號(hào)恢復(fù)處理器用于:對(duì)4路采樣信號(hào)進(jìn)行信號(hào)恢復(fù)。
[0011 ]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述功率分配器的功率分配比為50:50。
[0012]本發(fā)明提供的用于上述基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的ONU的信號(hào)接收方法，包括以下步驟:
[0013]S1:DML作為光源，調(diào)制需要傳輸?shù)纳闲行盘?hào);DML將調(diào)制后的光信號(hào)輸出至功率分配器;功率分配器將調(diào)制后的光信號(hào)分為2路，I路作為上行傳輸?shù)墓庑盘?hào)，另I路作為下行相干檢測(cè)所需的光源，功率分配器將光源輸出至相干接收機(jī);相干接收機(jī)接收到下行信號(hào)后，利用光源對(duì)接收的下行信號(hào)進(jìn)行相干探測(cè)，相干接收機(jī)將相干探測(cè)后的信號(hào)輸出至信號(hào)采樣處理器，轉(zhuǎn)到S2;
[0014]S2:信號(hào)采樣處理器對(duì)相干探測(cè)后的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)采樣后，分為4路采樣信號(hào)，將4路采樣信號(hào)輸出至信號(hào)恢復(fù)處理器，轉(zhuǎn)到S3;
[0015]S3:信號(hào)恢復(fù)處理器對(duì)4路采樣信號(hào)進(jìn)行信號(hào)恢復(fù)，結(jié)束。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，S3中所述信號(hào)恢復(fù)處理器通過(guò)相干數(shù)字包絡(luò)檢測(cè)算法對(duì)4路采樣信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)，具體包括以下步驟:
[0017]3301:定義4路采樣信號(hào)為以、0乂、1￥、0￥，分別對(duì)4路采樣信號(hào)進(jìn)行平方，得到1父2、QX2、IY2、QY2，轉(zhuǎn)到 S302;
[0018]S302:對(duì)以2、0乂2進(jìn)行求和，得到1乂2+0乂2;對(duì)1￥2、0￥2進(jìn)行求和，得到1￥2+0￥2，轉(zhuǎn)到S303；
[0019]S303:對(duì)IX2+QX2、IY2+QY2進(jìn)行求和后得到恢復(fù)信號(hào)，結(jié)束。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0021](I)本發(fā)明的DML(Direct Modulated Laser，直調(diào)激光器)調(diào)制需要傳輸?shù)纳闲行盘?hào)后，將調(diào)制后的光信號(hào)輸出至功率分配器。功率分配器將調(diào)制后的光信號(hào)分為2路，I路作為上行傳輸?shù)墓庑盘?hào)，另I路作為下行相干檢測(cè)所需的光源。因此，本發(fā)明僅通過(guò)DML單個(gè)器件就能夠同時(shí)完成上行信號(hào)的調(diào)制和下行信號(hào)的接收工作;單個(gè)DML不僅制作成本較低，尺寸較小，而且功耗較低，進(jìn)而保證了相干PON系統(tǒng)的使用。
[0022](2)參見S301至S303所述，本發(fā)明的信號(hào)恢復(fù)處理器通過(guò)相干數(shù)字包絡(luò)檢測(cè)算法對(duì)4路采樣信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)，該算法能夠?qū)念l差和相位信息均在平方求和的程中去除，進(jìn)而提供對(duì)本地光源的頻率抖動(dòng)與相位噪音的魯棒性特征。因此，強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)能夠很好的通過(guò)基于DML的相干數(shù)字包絡(luò)檢測(cè)進(jìn)行恢復(fù)，無(wú)需考慮DML輸出光的頻率抖動(dòng)和相位噪音;在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還能夠保留相干無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的功率預(yù)算大、接入速率高、通道靈活可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，適于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的ONU的連接框圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的ONU的工作原理圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中DML調(diào)制上行信號(hào)的原理圖；
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中本地光源功率的抖動(dòng)對(duì)相干數(shù)字包絡(luò)檢測(cè)的影響的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中的基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的ONU，包括DML(Direct Modulated Laser，直調(diào)激光器)、功率分配器、相干接收機(jī)、信號(hào)采樣處理器和信號(hào)恢復(fù)處理器，功率分配器上設(shè)置有上行信號(hào)輸出端和光源輸出端，相干接收機(jī)上設(shè)置有下行信號(hào)輸入端和光源輸入端。
[0029]DML的輸入端與功率分配器相連，功率分配器的光源輸出端與相干接收機(jī)的光源輸入端相連，相干接收機(jī)的輸出端通過(guò)信號(hào)采樣處理器和信號(hào)恢復(fù)處理器相連。
[0030]DML用于:作為光源，調(diào)制需要傳輸?shù)纳闲行盘?hào)。
[0031]功率分配器用于:將經(jīng)DML調(diào)制后的上光行信號(hào)分為2路，I路作為上行傳輸?shù)墓庑盘?hào)，另I路作為下行相干檢測(cè)所需的光源，功率分配器的功率分配比一般為50:50。
[0032]相干接收機(jī)用于:利用光源對(duì)接收的下行信號(hào)進(jìn)行相干探測(cè)。
[0033]信號(hào)采樣處理器用于:對(duì)相干探測(cè)后的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)采樣后，分為4路采樣信號(hào)。
[0034]信號(hào)恢復(fù)處理器用于:對(duì)4路采樣信號(hào)進(jìn)行信號(hào)恢復(fù)。
[0035]參見圖2所示，本發(fā)明基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的ONU使用時(shí)，功率分配器的上行信號(hào)輸出端提供上行