專利名稱：支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光通信技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)及方法，具體是一種支持雙視頻業(yè)務(wù) 進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)及方法。
技術(shù)背景波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)是一種新興的光通信技術(shù)，因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、 配置靈活，已經(jīng)成為用戶實(shí)現(xiàn)寬帶接入的最有競爭力的方案。它利用現(xiàn)有的低成 本光器件，可以增加系統(tǒng)傳輸容量，延伸覆蓋范圍，以及提供可升級的寬帶接入 服務(wù)。為提高波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)用性，需要同時(shí)支持點(diǎn)對點(diǎn)的下行數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)和點(diǎn)對多點(diǎn)的廣播業(yè)務(wù)的傳輸。但是在目前提出的技術(shù)中，只能傳送單個 的廣播服務(wù)，因此限制了波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用潛力。而且，隨著用戶對高 清晰電視和視頻點(diǎn)播以及其他各種衍生的視頻業(yè)務(wù)日益增長的需求，視頻服務(wù)提 供商迫切需要一個集成的傳輸平臺能夠同時(shí)提供不同類型的視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分 發(fā)。因此，在波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)一種成本有效、結(jié)構(gòu)簡單的網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)雙視頻業(yè)務(wù)的廣播分發(fā)具有重要的意義。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，P. P. Ia皿one等人發(fā)表在期刊《IEEE Photonics technology Letter》(《IEEE光技術(shù)快報(bào)》)1998年第9巻中的文章 "High—speed point-to-point and multiple broadcast services delivered over a WDM passive optical network (在波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)中分發(fā)高速點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù) 和多廣播業(yè)務(wù))"中，提及通過剪裁寬帶光源得到匹配波導(dǎo)光柵路由器自由頻譜 范圍的多個窄光源，然后利用波導(dǎo)光柵路由器的周期性特征，實(shí)現(xiàn)高速點(diǎn)對點(diǎn)數(shù) 據(jù)和兩個視頻業(yè)務(wù)的廣播傳送。但是在這個方案中，(1)下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和視頻業(yè) 務(wù)的分發(fā)采用不同的波長，因此需要復(fù)雜的多波長管理；(2)上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳 輸需要另外的光源，增加了光網(wǎng)絡(luò)單元的成本；(3)光線路終端采用多個分離的 器件，因此光插入損耗很大。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行 廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)及方法，在波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中同時(shí)傳送點(diǎn)對點(diǎn) 的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和點(diǎn)對多點(diǎn)的雙視頻廣播業(yè)務(wù)。本發(fā)明中點(diǎn)對點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、 雙視頻廣播業(yè)務(wù)，以及上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸只需要單個的波長，避免了復(fù)雜的多 波長管理，而且可以共享光纖基礎(chǔ)設(shè)施，光網(wǎng)絡(luò)單元的配置成本低。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明涉及的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)，包括光線路 終端、遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)和N個光網(wǎng)絡(luò)單元。光線路終端包括下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)、雙視頻業(yè) 務(wù)發(fā)射機(jī)和上行數(shù)據(jù)接收機(jī)，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)為一個第二陣列波導(dǎo)光柵。其中下行數(shù) 據(jù)發(fā)射機(jī)的輸出端口和雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)的輸入端口相連接；雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī) 的輸出經(jīng)過光纖傳輸后與遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的第二陣列波導(dǎo)光柵的一個輸入端口相連； 第二陣列波導(dǎo)光柵的每一個輸出端口連接到相對應(yīng)波長信道的每一個光網(wǎng)絡(luò)單元 的輸入端口；光網(wǎng)絡(luò)單元的輸出端口和第二陣列波導(dǎo)光柵的另一個輸入端口連接； 第二陣列波導(dǎo)光柵的另一個輸出端口通過光纖傳輸與光網(wǎng)絡(luò)單元的上行數(shù)據(jù)接收 機(jī)的輸入端口相連。所述的下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生N路波分復(fù)用的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括N個激光器，波長分別為^......N個第一信號發(fā)生器、N個第一馬赫曾德調(diào)制器、 一個第一陣列波導(dǎo)光柵。其中N個激光器的輸出端口分別與相應(yīng)的第一馬赫曾德調(diào)制器的 光輸入端口相連。N個第一信號發(fā)生器產(chǎn)生N路下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其輸出端口分別與 相應(yīng)的第一馬赫曾德調(diào)制器的射頻輸入端口相連。N個第一馬赫曾德調(diào)制器的光輸 出端口和第一陣列波導(dǎo)光柵的N個相應(yīng)的輸入端口連接，從第一陣列波導(dǎo)光柵的 輸出端口輸出波分復(fù)用的N路下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。其中所述"N"表示自然數(shù)，是指個 數(shù)。所述的雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)，包括兩個視頻信號發(fā)生器、 一個時(shí)鐘信號源、一 個雙平行馬赫曾德調(diào)制器、 一個反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器和一個混頻器。第一陣列波導(dǎo) 光柵的輸出端口連接到雙平行馬赫曾德調(diào)制器的光輸入端口。第一視頻信號發(fā)生 器產(chǎn)生的視頻信號和時(shí)鐘信號源產(chǎn)生的時(shí)鐘信號分別連接到混頻器的兩個輸入端口，混頻器的輸出端口和雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第一個子調(diào)制器的射頻輸入端 口連接；第二視頻信號發(fā)生器產(chǎn)生的視頻信號連接到反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器的輸入端 口，反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器的輸出端口和雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第二個子調(diào)制器的 射頻輸入端口連接。雙平行馬赫曾德調(diào)制器的光輸出端口輸出合路的雙平行馬赫 曾德調(diào)制器的兩個子調(diào)制器的輸出信號。所述雙平行馬赫曾德調(diào)制器，由集成在單個芯片上的兩個子調(diào)制器組成，這 兩個子調(diào)制器具有同樣的結(jié)構(gòu)和性能。每個子調(diào)制器具有獨(dú)立的射頻信號輸入端 口和偏置端口。另外還有一個主偏置端口，可用來調(diào)節(jié)兩個子調(diào)制器的輸出。所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，包括光濾波器、光分路器、兩個視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)、下 行數(shù)據(jù)接收機(jī)和上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，其中第二陣列波導(dǎo)光柵輸出的光信號連接光 濾波器的輸入端口，光濾波器的兩個輸出端口分別連接到第一視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)和 光分路器的輸入端口。光分路器有三個輸出端口，分別和下行數(shù)據(jù)接收機(jī)、第二 視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)和上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)的輸入端口連接。上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)的輸出端口 和第二陣列波導(dǎo)光柵的輸入端口連接。所述的上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，包括一個第二馬赫曾德調(diào)制器和一個第二信號發(fā)生 器，第二馬赫曾德調(diào)制器的輸入端口和光分路器的中一個輸出端口相連，第二信 號發(fā)生器產(chǎn)生的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接到第二馬赫曾德調(diào)制器的射頻輸入端口。本發(fā)明涉及的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用方法，其中下行數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)采用相移鍵控調(diào)制格式， 一個雙平行馬赫曾德調(diào)制器作為雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射 機(jī)，其中第一視頻信號采用光載波抑制的雙邊帶調(diào)制格式，第二視頻信號采用反 轉(zhuǎn)歸零碼調(diào)制格式；正交的相移鍵控光信號和反轉(zhuǎn)歸零碼信號被上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)調(diào) 制后，得到幅移鍵控的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、雙視頻業(yè)務(wù)和上行數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸只需要單個的波長，避免了復(fù)雜的多波長管理，而且可以共享光纖 基礎(chǔ)設(shè)施，光網(wǎng)絡(luò)單元的配置成本低。此方案結(jié)構(gòu)靈活，實(shí)現(xiàn)簡便，易于在實(shí)際 環(huán)境中配置。本發(fā)明上述方法包括如下具體歩驟步驟一，在光線路終端，將N個第一馬赫曾德調(diào)制器均偏置在其傳輸曲線的 最低點(diǎn)，產(chǎn)生相移鍵控信號。因此產(chǎn)生N路波長信道的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；步驟二，將步驟一產(chǎn)生的N路波長信道的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)輸入到第一陣列波導(dǎo) 光柵，進(jìn)行波分復(fù)用，合成一路從第一陣列波導(dǎo)光柵輸出；所述陣列波導(dǎo)光柵，可進(jìn)行波分復(fù)用，將N路波長信道的光信號合成一路； 也可將波分復(fù)用后的光信號進(jìn)行解復(fù)用，得到N路波長信道的光信號。步驟三，合成一路后的下行數(shù)據(jù)信號送入到雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)，被雙平行馬 赫曾德調(diào)制器調(diào)制。其中雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第一個子調(diào)制器用副載波復(fù)用 的第一視頻信號驅(qū)動，偏置在傳輸曲線的最低點(diǎn)，得到波分復(fù)用的光雙邊帶載波 抑制信號。雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第二個子調(diào)制器用反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器編碼后 的第二視頻業(yè)務(wù)驅(qū)動，偏置在傳輸曲線的中間位置，得到波分復(fù)用的相移鍵控信 號/反轉(zhuǎn)歸零碼信號；所述副載波復(fù)用的第一視頻信號，由第一視頻信號發(fā)生器輸出的視頻信號和 時(shí)鐘信號源產(chǎn)生的時(shí)鐘信號通過電混頻器進(jìn)行混頻得到。所述正交的相移鍵控光信號和反轉(zhuǎn)歸零碼信號，分別為下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和第二 視頻業(yè)務(wù)。因?yàn)橐粋€是相位調(diào)制信號，另一個是幅度調(diào)制信號，它們之間相互正 交，不會相互干擾。步驟四，通過調(diào)節(jié)雙平行調(diào)制器的主偏置點(diǎn)，使得雙平行馬赫曾德調(diào)制器的 兩個子調(diào)制器的輸出相加。因?yàn)榈谝粋€子調(diào)制器輸出的是載波抑制的信號，而第 二個子調(diào)制器輸出的是位于載波上的信號，因此它們之間不會發(fā)生干涉。步驟五，雙平行調(diào)制器輸出的波分復(fù)用的光信號在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)被第二陣列波導(dǎo) 光柵解復(fù)用，得到N路波長信道的光信號，然后每一路波長信道上的光信號路由 到各自的光網(wǎng)絡(luò)單元。歩驟六，在每一個光網(wǎng)絡(luò)單元，用一個光濾波器分離出雙平行馬赫曾德調(diào)制 器的第一個子調(diào)制器輸出的信號和第二個子調(diào)制器輸出的信號。其中第一個子調(diào) 制器輸出的信號送到第一視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)恢復(fù)出第一視頻業(yè)務(wù)；而第二個子調(diào)制 器輸出的信號被光分路器分成三路。歩驟七，分成三路的第二個子調(diào)制器輸出的信號，第一路送到下行數(shù)據(jù)接收 機(jī)恢復(fù)出下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，第二路輸入到第二視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)恢復(fù)出第二視頻業(yè)務(wù)， 第三路輸入到上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，被第二馬赫曾德調(diào)制器調(diào)制。上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)驅(qū)動第二馬赫曾德調(diào)制器，偏置在傳輸曲線的中間位置，得到上行幅移鍵控光信號；所述步驟七中，雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第二個子調(diào)制器輸出的是正交的相 移鍵控光信號和反轉(zhuǎn)歸零碼信號。相移鍵控信號是相位調(diào)制格式，反轉(zhuǎn)歸零碼信 號的"l"和"0"電平上均有功率。因此正交的相移鍵控光信號和反轉(zhuǎn)歸零碼信 號可被強(qiáng)度調(diào)制，得到幅移鍵控光信號。步驟八，上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)過光纖傳輸?shù)焦饩€路終端，被上行數(shù)據(jù)接收機(jī)接收， 恢復(fù)出上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明的發(fā)射機(jī)部分的光插入 損耗低；所有業(yè)務(wù)的傳輸只需要單個的波長，避免了復(fù)雜的多波長管理；光網(wǎng)絡(luò) 單元補(bǔ)需要附加的光源，配置成本低。而P. P. Iannone等人的方案發(fā)射機(jī)部分 采用了多個分離的器件，增加了系統(tǒng)的光功率開銷。下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)的 分發(fā)采用不同波長的光源，因此需要復(fù)雜的多波長管理；上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸需 要另外的光源，增加了光網(wǎng)絡(luò)單元的成本。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)圖；圖3為本發(fā)明的雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)圖；圖4為本發(fā)明的光網(wǎng)絡(luò)單元圖；圖5為本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)果圖；其中圖(a)是第一馬赫曾德調(diào)制器產(chǎn)生的相移鍵控信號的眼圖；圖(b) 是子調(diào)制器A產(chǎn)生的信號的光譜；圖(C)是子調(diào)制器B產(chǎn)生的信號的眼圖；圖(d)是雙平行調(diào)制器輸出信號的光譜；圖(e)是上行幅移鍵控信號的眼圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，為支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)額的裝置，包括光線路終端、遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)和N個光網(wǎng)絡(luò)單元，均是本發(fā)明裝置的最 主要部分。光線路終端包括下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)、雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)和上行數(shù)據(jù)接收 機(jī)，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)為一個第二陣列波導(dǎo)光柵。其中下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)的輸出端口和雙 視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)的輸入端口相連接；雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)的輸出經(jīng)過光纖傳輸后與 遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的第二陣列波導(dǎo)光柵的一個輸入端口相連；第二陣列波導(dǎo)光柵的每一 個輸出端口連接到相對應(yīng)波長信道的每一個光網(wǎng)絡(luò)單元的輸入端口；光網(wǎng)絡(luò)單元 的輸出端口和第二陣列波導(dǎo)光柵的另一個輸入端口連接；第二陣列波導(dǎo)光柵的另
一個輸出端口通過光纖傳輸與上行數(shù)據(jù)接收機(jī)的輸入端口相連。
如圖2所示，為下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，包括N個激光器、N個第一信號發(fā)生器、N 個第一馬赫曾德調(diào)制器、 一個第一陣列波導(dǎo)光柵。其中N個激光器的輸出端口分 別與相應(yīng)的第一馬赫曾德調(diào)制器的光輸入端口相連。N個第一信號發(fā)生器產(chǎn)生N 路下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其輸出端口分別與相應(yīng)的第一馬赫曾德調(diào)制器的射頻輸入端口 相連。N個第一馬赫曾德調(diào)制器的光輸出端口和第一陣列波導(dǎo)光柵的N個相應(yīng)的輸 入端口連接，從第一陣列波導(dǎo)光柵的輸出端口輸出波分復(fù)用的N路下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
如圖3所示，為雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)，包括兩個視頻信號發(fā)生器， 一個時(shí)鐘信 號源、 一個雙平行馬赫曾德調(diào)制器、 一個反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器和一個混頻器。其中 所述雙平行馬赫曾德調(diào)制器，由集成在單個芯片上的兩個子調(diào)制器組成，這兩個 子調(diào)制器具有同樣的結(jié)構(gòu)和性能。每個子調(diào)制器具有獨(dú)立的射頻信號輸入端口和 偏置端口。另外還有一個主偏置端口，可用來調(diào)節(jié)兩個子調(diào)制器的輸出。第一陣 列波導(dǎo)光柵的輸出端口連接到雙平行馬赫曾德調(diào)制器的光輸入端口。第一視頻信 號發(fā)生器產(chǎn)生的視頻信號和時(shí)鐘信號源產(chǎn)生的時(shí)鐘信號分別連接到混頻器的兩個 輸入端口，混頻器的輸出端口和雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第一個子調(diào)制器的射頻 輸入端口連接；第二視頻信號發(fā)生器產(chǎn)生的視頻信號連接到反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器的 輸入端口，反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器的輸出端口和雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第二個子調(diào) 制器的射頻輸入端口連接。雙平行馬赫曾德調(diào)制器的光輸出端口輸出合路的雙平 行馬赫曾德調(diào)制器的兩個子調(diào)制器子的輸出信號。
如圖4所示，為光網(wǎng)絡(luò)單元，包括光濾波器、光分路器、兩個視頻業(yè)務(wù)接 收機(jī)、下行數(shù)據(jù)接收機(jī)和上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，其中第二陣列波導(dǎo)光柵的輸出的光信號連接光濾波器的輸入端口，光濾波器的兩個輸出端口分別連接到第一視頻業(yè) 務(wù)接收機(jī)和光分路器的輸入端口。光分路器有三個輸出端口，分別和下行數(shù)據(jù)接 收機(jī)、第二視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)和上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)的輸入端口連接。上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī) 的輸出端口和第二陣列波導(dǎo)光柵的輸入端口連接。
所述的上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，包括一個第二馬赫曾德調(diào)制器和一個第二信號發(fā)生 器，第二馬赫曾德調(diào)制器的輸入端口和光分路器的中一個輸出端口相連，第二信 號發(fā)生器產(chǎn)生的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接到第二馬赫曾德調(diào)制器的射頻輸入端口。
如圖5所示，本發(fā)明的一種具體實(shí)施例，實(shí)施單個波長信道中支持雙視頻業(yè) 務(wù)傳送的情況。波長為1549.89nm的光載波輸入到第一馬赫曾德調(diào)制器，第一馬 赫曾德調(diào)制器的偏置電壓約為6.2V， 1.25-Gb/s的下行數(shù)據(jù)經(jīng)過第一電放大器放 大到約7.2V的峰峰值電壓后，驅(qū)動第一馬赫曾德調(diào)制器，產(chǎn)生相移鍵控信號(圖 6 (a)給出了眼圖)。第一馬赫曾德調(diào)制器的輸出信號輸入到級聯(lián)的雙平行馬赫曾 德調(diào)制器。1. 25-Gb/s的第一視頻業(yè)務(wù)和10-GHz的時(shí)鐘信號經(jīng)過一個電混頻器進(jìn) 行混頻后得到副載波信號，經(jīng)過第二電放大器放大到大約5.5V的峰峰值電壓，驅(qū) 動子調(diào)制器A，它的偏置電壓大約為6.4V，得到光載波抑制的光雙邊帶信號(圖6 (b)給出了光譜)。1.25-Gb/s的第二視頻業(yè)務(wù)連接到反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器后，經(jīng)過 第三電放大器放大到大約4V的峰峰值電壓，驅(qū)動子調(diào)制器B，它的偏置電壓大約 為4.4V,得到正交的相移鍵控光信號和反轉(zhuǎn)歸零碼信號(圖6 (c)給出了眼圖)。 調(diào)節(jié)雙平行馬赫曾德調(diào)制器的主偏置電壓約為3.6V，得到結(jié)合子調(diào)制器A和子調(diào) 制器B的信號(圖6 (d)給出了光譜)。雙平行馬赫曾德調(diào)制器輸出的信號用一個 光放大器進(jìn)行放大，并用一個可調(diào)光濾波器抑制自發(fā)輻射噪聲。經(jīng)過25公里的光 纖傳輸后，用一個光濾波器分離子調(diào)制器A和子調(diào)制器B的信號。其中分離出的 子調(diào)制器A的信號送入到第一視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，恢復(fù)出原始的第一 視頻信號；分離出的子調(diào)制器B的信號送入到光分路器，得到三路信號，其中第 一路信號送入到下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接收機(jī)，恢復(fù)出原始的下行數(shù)據(jù)信號。第二路信號 送入到第二視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)進(jìn)行，恢復(fù)出原始的第二視頻信號。第三路信號輸入 到第三馬赫曾德調(diào)制器，第三馬赫曾德調(diào)制器被1. . 25Gb/s的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)驅(qū)動， 偏置電壓為2.9V，得到上行傳輸?shù)姆奇I控信號(圖6 (e)給出了眼圖)，經(jīng)過25公里的光纖傳輸后，進(jìn)入上行數(shù)據(jù)接收機(jī)恢復(fù)出上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
如圖6所示，為本發(fā)明對應(yīng)于圖5的實(shí)施例結(jié)果圖。其中圖(a)是第一馬
赫曾德調(diào)制器產(chǎn)生的相移鍵控信號的眼圖，因?yàn)榈谝环糯笃鞑荒軐⑿盘柗糯蟮絻?br> 倍的馬赫曾德調(diào)制器的半波電壓，"1"電平上有一些噪聲；圖(b)是子調(diào)制器A 產(chǎn)生的信號的光譜，從光譜上可以看出，載波被完全抑制；圖(c)是子調(diào)制器B 產(chǎn)生的信號的眼圖，從眼圖上可以看出，眼圖有很好的張開度；圖(d)是雙平行 調(diào)制器輸出信號的光譜，從光譜上可以看出，合路后的信號中，載波上的信號功 率比兩個邊帶的功率要高5-dB;圖(e)是上行幅移鍵控信號的眼圖，從眼圖上可 以看出，眼圖有很好的張開度。
權(quán)利要求
1、一種支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)，包括光線路終端、遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)和N個光網(wǎng)絡(luò)單元，其特征在于，所述光線路終端包括下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)、雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)和上行數(shù)據(jù)接收機(jī)，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)為一個第二陣列波導(dǎo)光柵，其中下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)的輸出端口和雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)的輸入端口相連接，雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)的輸出經(jīng)過光纖傳輸后與遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的第二陣列波導(dǎo)光柵的一個輸入端口相連，第二陣列波導(dǎo)光柵的每一個輸出端口連接到相對應(yīng)波長信道的每一個光網(wǎng)絡(luò)單元的輸入端口，光網(wǎng)絡(luò)單元的輸出端口和第二陣列波導(dǎo)光柵的另一個輸入端口連接，第二陣列波導(dǎo)光柵的另一個輸出端口通過光纖傳輸與光網(wǎng)絡(luò)單元的上行數(shù)據(jù)接收機(jī)的輸入端口相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)，其 特征是，所述下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生N路波分復(fù)用的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括N個激光 器、N個第一信號發(fā)生器、N個第一馬赫曾德調(diào)制器、 一個第一陣列波導(dǎo)光柵，其 中N個激光器的輸出端口分別與相應(yīng)的第一馬赫曾德調(diào)制器的光輸入端口相連， N個第一信號發(fā)生器產(chǎn)生N路下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其輸出端口分別與相應(yīng)的第一馬赫曾 德調(diào)制器的射頻輸入端口相連，N個第一馬赫曾德調(diào)制器的光輸出端口和第一陣列 波導(dǎo)光柵的N個相應(yīng)的輸入端口連接，從第一陣列波導(dǎo)光柵的輸出端口輸出波分 復(fù)用的N路下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)，其 特征是，所述雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)包括兩個視頻信號發(fā)生器、 一個時(shí)鐘信號源、一個雙平行馬赫曾德調(diào)制器、 一個反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器和一個混頻器，其中雙平行馬赫曾德調(diào)制器由兩個子調(diào)制器組成，第一陣列波導(dǎo)光柵的輸出端口連接到雙平 行馬赫曾德調(diào)制器的光輸入端口，第一視頻信號發(fā)生器產(chǎn)生的視頻信號和時(shí)鐘信 號源產(chǎn)生的時(shí)鐘信號分別連接到混頻器的兩個輸入端口，混頻器的輸出端口和雙 平行馬赫曾德調(diào)制器的第一個子調(diào)制器的射頻輸入端口連接，第二視頻信號發(fā)生 器產(chǎn)生的視頻信號連接到反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器的輸入端口 ，反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器的輸 出端口和雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第二個子調(diào)制器的射頻輸入端口連接，雙平行 馬赫曾德調(diào)制器的光輸出端口輸出合路的雙平行馬赫曾德調(diào)制器的兩個子調(diào)制器的輸出信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)，其 特征是，所述的雙平行馬赫曾德調(diào)制器，由集成在單個芯片上的兩個子調(diào)制器組 成，這兩個子調(diào)制器具有同樣的結(jié)構(gòu)和性能，每個子調(diào)制器具有獨(dú)立的射頻信號 輸入端口和偏置端口，另外還有一個主偏置端口，用來調(diào)節(jié)兩個子調(diào)制器的輸出。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)，其 特征是，所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，包括光濾波器、光分路器、兩個視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)、 下行數(shù)據(jù)接收機(jī)和上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，其中第二陣列波導(dǎo)光柵輸出的光信號連接 光濾波器的輸入端口，光濾波器的兩個輸出端口分別連接到第一視頻業(yè)務(wù)接收機(jī) 和光分路器的輸入端口，光分路器有三個輸出端口，分別和下行數(shù)據(jù)接收機(jī)、第 二視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)和上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)的輸入端口連接，上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)的輸出端 口和第二陣列波導(dǎo)光柵的輸入端口連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用系統(tǒng)，其 特征是，所述的上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，包括一個第二馬赫曾德調(diào)制器和一個第二信號 發(fā)生器，第二馬赫曾德調(diào)制器的輸入端口和光分路器的中一個輸出端口相連，第 二信號發(fā)生器產(chǎn)生的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接到第二馬赫曾德調(diào)制器的射頻輸入端口。
7、 一種支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用方法，其特征在于，包括如 下具體歩驟步驟一，在光線路終端，將N個第一馬赫曾德調(diào)制器均偏置在其傳輸曲線的 最低點(diǎn)，產(chǎn)生相移鍵控信號，因此產(chǎn)生N路波長信道的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；步驟二，將歩驟一產(chǎn)生的N路波長信道的下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)輸入到第一陣列波導(dǎo) 光柵，進(jìn)行波分復(fù)用，合成一路從第一陣列波導(dǎo)光柵輸出；步驟三，合成一路后的下行數(shù)據(jù)信號送入到雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)，被雙平行馬 赫曾德調(diào)制器調(diào)制，其中雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第一個子調(diào)制器用副載波復(fù)用 的第一視頻信號驅(qū)動，偏置在傳輸曲線的最低點(diǎn)，得到波分復(fù)用的光雙邊帶載波 抑制信號，雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第二個子調(diào)制器用反轉(zhuǎn)歸零碼編碼器編碼后 的第二視頻業(yè)務(wù)驅(qū)動，偏置在傳輸曲線的中間位置，得到波分復(fù)用后的正交的相 移鍵控光信號和反轉(zhuǎn)歸零碼信號； '步驟四，通過調(diào)節(jié)雙平行調(diào)制器的主偏置點(diǎn)，使得雙平行馬赫曾德調(diào)制器的兩個子調(diào)制器的輸出相加，第一個子調(diào)制器輸出的是載波抑制的信號，而第二個 子調(diào)制器輸出的是位于載波上的信號，它們之間不會發(fā)生干涉；步驟五，雙平行調(diào)制器輸出的波分復(fù)用的光信號在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)被第二陣列波導(dǎo) 光柵解復(fù)用，得到N路波長信道的光信號，然后每一路波長信道上的光信號路由 到各自的光網(wǎng)絡(luò)單元；步驟六，在每一個光網(wǎng)絡(luò)單元，用一個光濾波器分離出雙平行馬赫曾德調(diào)制 器的第一個子調(diào)制器輸出的信號和第二個子調(diào)制器輸出的信號，其中第一個子調(diào) 制器輸出的信號送到第一視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)恢復(fù)出第一視頻業(yè)務(wù)；而第二個子調(diào)制 器輸出的信號被光分路器分成三路；步驟七，分成三路的第二個子調(diào)制器輸出的信號，第一路送到下行數(shù)據(jù)接收 機(jī)恢復(fù)出下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，第二路輸入到第二視頻業(yè)務(wù)接收機(jī)恢復(fù)出第二視頻業(yè)務(wù)， 第三路輸入到上行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，被第二馬赫曾德調(diào)制器調(diào)制，上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)驅(qū)動 第二馬赫曾德調(diào)制器，偏置在傳輸曲線的中間位置，得到上行幅移鍵控光信號；步驟八，上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)過光纖傳輸?shù)焦饩€路終端，被上行數(shù)據(jù)接收機(jī)接收， 恢復(fù)出上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用方法，其 特征是，歩驟二中，所述第一陣列波導(dǎo)光柵，可進(jìn)行波分復(fù)用，將N路波長信道 的光信號合成一路；或?qū)⒉ǚ謴?fù)用后的光信號進(jìn)行解復(fù)用，得到N路波長信道的 光信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用方法，其 特征是，歩驟三中，所述副載波復(fù)用的第一視頻信號，由第一視頻信號發(fā)生器輸 出的視頻信號和時(shí)鐘信號源產(chǎn)生的時(shí)鐘信號通過電混頻器進(jìn)行混頻得到。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用方法， 其特征是，所述歩驟七中，雙平行馬赫曾德調(diào)制器的第二個子調(diào)制器輸出的是正 交的相移鍵控光信號和反轉(zhuǎn)歸零碼信號，相移鍵控信號是相位調(diào)制格式，反轉(zhuǎn)歸 零碼信號的"1"和"0"電平上均有功率，因此正交的相移鍵控信號/反轉(zhuǎn)歸零 碼信號可被強(qiáng)度調(diào)制，得到幅移鍵控光信號。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光通信技術(shù)領(lǐng)域的支持雙視頻業(yè)務(wù)進(jìn)行廣播分發(fā)的波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，裝置為下行數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)通過雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)與第二陣列波導(dǎo)光柵相連，第二陣列波導(dǎo)光柵的輸出連接到相應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)單元，光網(wǎng)絡(luò)單元輸出和第二陣列波導(dǎo)光柵連接，第二陣列波導(dǎo)光柵的輸出與上行數(shù)據(jù)接收機(jī)相連。方法為下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)采用相移鍵控調(diào)制格式，雙平行馬赫曾德調(diào)制器作為雙視頻業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)，其中第一視頻信號采用光載波抑制的雙邊帶調(diào)制格式，第二視頻信號采用反轉(zhuǎn)歸零碼調(diào)制格式；正交的相移鍵控和反轉(zhuǎn)歸零碼信號被上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)制后，得到幅移鍵控的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)靈活，實(shí)現(xiàn)簡便，易于在實(shí)際環(huán)境中配置。
文檔編號H04B10/12GK101316150SQ20081004014
公開日2008年12月3日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者昌慶江, 蘇翼凱 申請人:上海交通大學(xué)