專利名稱：光通信系統(tǒng)中的具有可變比特傳輸速率的ofdm發(fā)射機應(yīng)答器接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及光網(wǎng)絡(luò)，更具體地涉及OFDM發(fā)射機應(yīng)答器(transponder)接
背景技術(shù)：
電信領(lǐng)域的新趨勢是安裝具有不斷增大的數(shù)據(jù)傳輸速率的光網(wǎng)絡(luò)。光網(wǎng)絡(luò)一般可以具有高信號帶寬，并且可以利用諸如WDM(波分復(fù)用)及其后續(xù)的DWDM(密集型波分復(fù)用)之類的技術(shù)在單個光纖上創(chuàng)建多個通信信道。(下文中，為了簡短，使用波長來限定光網(wǎng)絡(luò)中的路徑的任何技術(shù)均被簡稱為WDM)。當(dāng)前提出的光網(wǎng)絡(luò)提供10、40、甚至100(ibS (吉比特每秒)的帶寬。比特傳輸速率的提升不僅是技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，而且是對于利用光網(wǎng)絡(luò)遞送語音、計算機數(shù)據(jù)和視頻的很多期望應(yīng)用的需求的迅速成長的結(jié)果。例如，這樣的應(yīng)用包括視頻點播(諸如，互聯(lián)網(wǎng)TV)、業(yè)余視頻博客、以及社會聯(lián)網(wǎng)視頻。當(dāng)前研究的用來增強光網(wǎng)絡(luò)的光性能的不同技術(shù)中有0FDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)。在OFDM中，通信信道的數(shù)據(jù)被分裂到大量的子載波中(其中，每個子載波被比該通信信道更低的符號速率調(diào)制)，但是所有子載波的總速率等于以傳統(tǒng)方式調(diào)制的信道的速率。在 WDM光網(wǎng)絡(luò)的情況中，每個通信信道包括限定得較窄的波長范圍，從而使得子載波適應(yīng)該波長范圍。OFDM具有這樣的優(yōu)點其信號可以管理嚴格的信道條件。盡管諸如OFDM之類的技術(shù)可以改善光網(wǎng)絡(luò)的性能，但是對于不斷增強的光性能的狂熱忽視了一個潛在的問題。沒有在任何程度上考慮這些網(wǎng)絡(luò)性能的最終的老化和不可避免的劣化。當(dāng)然，處理衰退的網(wǎng)絡(luò)的一種途徑是簡單地替換它。但是這是非常昂貴的投資并且是耗時的操作。一種替代方法是保持衰退的網(wǎng)絡(luò)處于運行狀態(tài)。在光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，如同在任意的實際系統(tǒng)中那樣，需要在性能的質(zhì)量和該性能的成本之間進行平衡。即，例如，在考慮到特定帶寬的情況下設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的鏈路。光信號的清晰度(definition)或形狀隨著信號在光纖上的行進以及帶寬(即，比特傳輸速率)的上升而自然劣化，并且光信號的清晰度劣化得更快。所以，網(wǎng)絡(luò)必需根據(jù)信號帶寬沿著鏈路在多個位置放置光放大器，以在光信號劣化得無法辨認之前再生這些信號。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)組件老化時，光性能自然下降。必須采取步驟來確保網(wǎng)絡(luò)以其最大容量進行操作(盡管性能下降)。本發(fā)明一般地涉及對光網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整以適應(yīng)下降的光性能，具體地涉及對OFDM 光網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整以適應(yīng)這種下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的概況本發(fā)明的一個方面提供了一種在光網(wǎng)絡(luò)中通過光纖鏈路向遠端節(jié)點發(fā)射信號的方法。該方法具有以下步驟以比特傳輸速率通過光纖鏈路在WDM信道中向遠端節(jié)點發(fā)射OFDM信號；響應(yīng)于發(fā)射到遠端節(jié)點的信號的傳輸質(zhì)量，通過光網(wǎng)絡(luò)鏈路接收控制信號；以及響應(yīng)于所接收的控制信號對OFDM信道的子載波信道的數(shù)目進行調(diào)整，以改變WDM信道的比特傳輸速率，從而使得光纖鏈路的光性能被優(yōu)化。本發(fā)明的另一方面提供了一種發(fā)射機應(yīng)答器，其位于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和光纖鏈路之間， 該光纖鏈路去往所述鏈路的對端的遠端節(jié)點，所述光纖鏈路具有發(fā)射光纖和接收光纖。該發(fā)射機應(yīng)答器具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸入端口，其從所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收信號；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸出端口， 其向所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)射信號；光纖鏈路輸出端口，其在WDM信道上向去往所述遠端節(jié)點的所述光纖鏈路的所述發(fā)射光纖發(fā)射OFDM光信號；光纖鏈路輸入端口，其從所述接收光纖接收OFDM光信號并且將所述光信號傳遞到所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸出端口，所述接收信號包括控制信號，控制信號指示在所述發(fā)射光纖的所述WDM信道上發(fā)射到所述遠端節(jié)點的信號的比特傳輸速率；以及針對用于去往所述發(fā)射光纖的所述OFDM光信號的OFDM子載波信道的數(shù)目對來自所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸入端口的信號進行串并轉(zhuǎn)換的單元，所述數(shù)目響應(yīng)于指示所述比特傳輸速率的所述接收信號而被調(diào)整，從而使得所述WDM信道的光性能被優(yōu)化。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通過光鏈路操作互連的兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的示例配置。圖2是在圖1的配置中對光網(wǎng)絡(luò)進行改變以適應(yīng)光纖鏈路上的通信信道上的降低的光性能的操作和步驟的流程圖。圖3是包括發(fā)射機應(yīng)答器發(fā)射器模塊和發(fā)射機應(yīng)答器接收器模塊的OFDM傳輸系統(tǒng)。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的以降低后的帶寬進行操作的發(fā)射器模塊和接收器模塊的OFDM傳輸機制。圖5示出了用于對通信信道進行改變以適應(yīng)降低后的光性能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的控制單元的構(gòu)造。
具體實施例方式圖1示出了光網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的示例配置，以示出本發(fā)明的操作和優(yōu)點。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點101和103通過由兩條光纖111和113形成的光纖鏈路互連。用于光網(wǎng)絡(luò)的其他節(jié)點和光纖鏈路沒有示出。如本示例中所示，兩個節(jié)點101和103在光纖鏈路115上進行通信， 其中光纖鏈路115具有將光信號運載到另一節(jié)點103的一條光纖111以及在相反方向運載光信號的另一條光纖113。節(jié)點101具有發(fā)射機應(yīng)答器105，該發(fā)射機應(yīng)答器將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，在光纖111上將光信號發(fā)送到節(jié)點103，從光纖113接收來自節(jié)點103的光信號， 并且將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。類似地，節(jié)點103具有發(fā)射機應(yīng)答器107，該發(fā)射機應(yīng)答器分別在光纖113和111上發(fā)送和接收光信號，并且將節(jié)點的電信號轉(zhuǎn)換為用于傳輸?shù)墓庑盘枺?以及將所接收的光信號轉(zhuǎn)換為用于節(jié)點的電信號。在WDM系統(tǒng)中，節(jié)點101和103在多條通信信道上進行通信，其中兩個節(jié)點之間的WDM信道網(wǎng)格中的每條信道具有一波長頻帶。當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)的組件在各種影響下劣化(包括磨損和老化)時，通過所發(fā)射信號的 OSNR(光信號噪聲比)測量的網(wǎng)絡(luò)光性能下降。OSNR是光信號噪聲比(OSNR)，S卩，光信號功率與噪聲功率之比。通信信道上的信息容量、帶寬、以及SNR(或者這種情況中的0SNR)之間的簡單關(guān)系為I = Blog2 (1+SNR) = 3. 32Blog10 (SNR)其中，I是信息容量(bps) ；B是帶寬(Hz)或者比特傳輸速率；并且SNR是信號噪聲比。即，每單位時間通信信道可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量直接與該信道的帶寬、比特傳輸速率、以及信道的SNR的對數(shù)之積成比例。所以，當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中的一鏈路的OSNR下降時，如果帶寬保持恒定，則鏈路的信息容量也下降。實際上，OSNR的下降會導(dǎo)致BER(誤比特率)增加，其中BER是光性能的另一種度量。當(dāng)信號強度相對于鏈路上的噪聲下降時，通過BER測量出的誤差的數(shù)目上升。鏈路的衰落還可以被看作到達范圍的減小，其中到達范圍是在光信號被不可恢復(fù)地降級之前光信號可以沿著光纖傳輸?shù)木嚯x。但是，網(wǎng)絡(luò)鏈路是被以想要的更高的光性能和更長的到達范圍安裝的。補償?shù)竭_范圍的衰落的一種策略是在鏈路的新位置中放置再生器來補償縮短的到達范圍。這使得網(wǎng)絡(luò)能夠保持其帶寬及其信息容量。但是對于諸如長距離鏈路之類的很多光網(wǎng)絡(luò)鏈路來說，在鏈路中插入再生器來提升信號的OSNR是不實際的或者是過于昂貴的。 在某種意義上，額外的再生器的插入將被看作網(wǎng)絡(luò)的中途置換(half-way replacement) 0本發(fā)明提供了一種處理光網(wǎng)絡(luò)中的衰退的光性能的替代方式。響應(yīng)于衰退的網(wǎng)絡(luò)性能，在OFDM系統(tǒng)的背景下降低網(wǎng)絡(luò)信道的帶寬(并且保持網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器的到達范圍)，從而使得網(wǎng)絡(luò)信道帶寬和傳輸比特速率被改變?yōu)榕c可用的OSNR相適應(yīng)。當(dāng)然，盡管網(wǎng)絡(luò)性能的衰落可能是由于組件老化和應(yīng)力，但是可以通過有選擇地降低針對光網(wǎng)絡(luò)的某些部分的帶寬來處理諸如信道干擾和來自網(wǎng)絡(luò)改變的串話之類的任何網(wǎng)絡(luò)衰落。圖2是兩個光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在諸如圖1所示的光纖鏈路中的WDM信道上進行通信的一般操作的流程圖。圖頂部的初始的虛線箭頭指示這些操作是正在進行的節(jié)點操作的一部分。在步驟210，圖1的發(fā)射節(jié)點101在鏈路上向遠端節(jié)點103發(fā)射光信號，并且在步驟 211，遠端節(jié)點通過鏈路接收光信號。在步驟212，遠端節(jié)點103監(jiān)控所接收的信號的傳輸質(zhì)量。步驟212包括子步驟212A和子步驟212B。在步驟212A，每個消息的BER被記錄。在該示例中，代替諸如OSNR之類的其他光性能的度量，使用BER。BER比較方便，因為其一般被用來監(jiān)控很多光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中的傳輸質(zhì)量。在子步驟212B，例如，計算1小時的時段期間的BER平均值。當(dāng)然，具有諸如光纖切斷和網(wǎng)絡(luò)元件故障之類的災(zāi)難性故障的消息的 BER不被使用，以避免平均值偏離長期趨勢，并且這里描述的BER是在任何誤差解碼之前的消息的誤比特率，即，任何FEC解碼之前的BER?，F(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)一般在傳輸之前利用誤差校正 /檢測代碼對消息進行編碼(通常稱為前向誤差編碼FEC)，以增加網(wǎng)絡(luò)性能和比特傳輸速率。然后，步驟213根據(jù)BER平均值來確定傳輸質(zhì)量方面是否存在趨勢。如果不存在衰落，則常規(guī)操作如左側(cè)的反饋環(huán)所示地繼續(xù)。如果在若干小時的時間段上的平均值中存在單調(diào)衰落，即，例如對于i = 0至5，<BER>hour i 彡 <BER>hourJ+1,則光特能的衰落趨勢已經(jīng)被找到。當(dāng)然，其他測試和其他光學(xué)參數(shù)可以被用來確定網(wǎng)絡(luò)性能的衰落。通過確定網(wǎng)絡(luò)性能的衰落，遠端節(jié)點103通過步驟214用信號通知發(fā)射節(jié)點101，以調(diào)整后的比特傳輸速率而不是最初的比特傳輸速率來發(fā)射光信號，從而改善
6BER0如圖1所示，遠端節(jié)點103在光纖113的WDM信道(即常規(guī)數(shù)據(jù)信道)上發(fā)送控制信號。替代地，遠端節(jié)點103可以在諸如OSC(光監(jiān)控信道)之類的特殊控制信道上或者通過監(jiān)視光網(wǎng)絡(luò)的操作的網(wǎng)絡(luò)管理和控制子網(wǎng)絡(luò)向發(fā)射節(jié)點101發(fā)送控制信號。在任何情況中，遠端節(jié)點103向發(fā)射節(jié)點101傳遞傳輸質(zhì)量。響應(yīng)于來自遠端節(jié)點103的控制信號，在步驟215，發(fā)射節(jié)點101以調(diào)整后的比特傳輸速率(下面詳細描述的可能較低的比特傳輸速率)發(fā)送信號，從而使得接收節(jié)點103 在步驟216中以第二較低的傳輸帶寬接收信號。從步驟216開始，網(wǎng)絡(luò)操作以虛線箭頭所示的調(diào)整后的帶寬繼續(xù)進行。沒有示出可以連續(xù)監(jiān)控所發(fā)射信號的質(zhì)量并且可以相應(yīng)地調(diào)整發(fā)射帶寬的反饋環(huán)。如前面所述的，OFDM已經(jīng)被看作用于增大光網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率的技術(shù)。本發(fā)明示出了基于OFDM的光網(wǎng)絡(luò)如何適應(yīng)改變的、可能是下降的比特傳輸速率。圖3示出了被配置為在WDM光網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射數(shù)據(jù)的0FDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)300。單個WDM信道被劃分為多個子載波信道，并且通過該信道發(fā)送的總數(shù)據(jù)速率被劃分在這些子載波中間。每個子載波相互正交，所以即使它們的頻譜重疊也可以被調(diào)制和解調(diào)。這也導(dǎo)致更高的頻譜效率，即更多信息可以在給定頻譜上被發(fā)送。僅示出并描述了一個方向的OFDM信號的傳輸。OFDM傳輸系統(tǒng)300具有發(fā)射器模塊310 ( 一般為發(fā)射節(jié)點的發(fā)射機應(yīng)答器(諸如圖1中的發(fā)射機應(yīng)答器10 的一部分)、接收器模塊320( —般為接收節(jié)點的發(fā)射機應(yīng)答器(諸如圖1中的發(fā)射機應(yīng)答器107)的一部分)、以及WDM信道130 (通過該信道，發(fā)射器模塊310向接收器模塊320傳送信號)。在電信號域中操作的OFDM發(fā)射器模塊310包括串并轉(zhuǎn)換器(或者解串器單元)332、逆FFT (快速傅立葉變換)單元334、用于變換的實分量的第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 336、用于變換的虛分量的第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 338、模擬乘法器 340和342、以及模擬加法器344。沒有示出的發(fā)射器模塊310的一部分是光發(fā)射器，該光發(fā)射器響應(yīng)于來自模擬加法器344的電信號，將電信號轉(zhuǎn)換為用于WDM信道330的光信號。WDM信道330的光信號被承載在光纖上(諸如圖1中的鏈路115的光纖111)。在 WDM信道330的另一端是接收器模塊320，該接收器模塊包括模擬乘法器352和354、用于快速傅立葉變換的實分量的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 356、用于快速傅立葉變換的虛分量的第二 ADC 358、前向FFT(快速傅立葉變換)單元360、以及并到串模塊(或者串行器)362。作為接收器320的一部分的未示出的是光接收器，該光接收器響應(yīng)于來自WDM信道330的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，以供接收器模塊320的其余部分處理。OFDM的簡要描述可能有助于理解本發(fā)明及其實施例。光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計者將很好理解發(fā)射器模塊310和接收器模塊320的OFDM數(shù)字信號處理操作。將在DWDM信道上發(fā)射的數(shù)字數(shù)據(jù)流由發(fā)射器模塊310的端口從發(fā)射節(jié)點接收，并且被解串器332轉(zhuǎn)換為N個并行的電數(shù)據(jù)流。這N個并行流形成了 OFDM傳輸?shù)淖虞d波信道的基礎(chǔ)，S卩，WDM信道的全部允許帶寬中的子載波信道帶寬。這N個比特流中的每個比特流被發(fā)送到逆FFT單元334，逆FFT 單元334計算N個子載波信道的逆離散傅立葉變換。IFFT單元334將頻域信號(即代表N 個子載波頻率分量的N比特流)轉(zhuǎn)換為時域信號。得到的時域信號具有實分量和虛分量， 并且這些分量中的每一分量被用于實分量的第一 DAC 336和用于虛分量的第二 DAC 338轉(zhuǎn)換為模擬信號。模擬乘法器340將子載波頻率的模擬實分量與該子載波頻率處的余弦值相乘，并且模擬乘法器342將子載波頻率的模擬虛分量與該子載波頻率處的正弦值相乘。被偏置的模擬加法器344在所有N個子載波頻率上將這些實和虛的乘積分量組合在一起。得到的模擬信號驅(qū)動充當(dāng)發(fā)射器模塊310的輸出端的信道330的光發(fā)射器。
在通過WDM信道330之后，光信號被接收器模塊320的輸入端口接收，并被模塊 320的光接收器(未示出)轉(zhuǎn)換為電模擬信號。兩個模擬乘法器352和3M將所接收的電模擬信號分別與余弦波分量和負的正弦波分量相乘。OFDM子載波頻率的實分量和虛分量被恢復(fù)出來?；謴?fù)出來的分量被用于實分量的第一 ADC 356以及用于虛分量的第二 ADC 358 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且前向FFT單元360通過快速傅立葉變換算法對數(shù)字信號應(yīng)用離散傅立葉變換。這些信號被變換回子載波頻域。并行的子載波信號流被串行器362轉(zhuǎn)換為去往節(jié)點輸出端口的單個串行信號流。如果一切都適當(dāng)操作，則在圖3的右側(cè)離開接收器模塊 330的接收器數(shù)據(jù)流與在圖的左側(cè)進入發(fā)射器模塊310的發(fā)射器數(shù)據(jù)流相同。
如圖3中所示，子載波信道的總數(shù)目為N，該數(shù)目總是2的冪或者更大，即，一般至少為21(I，10M。子載波信號的頻率被平均分布在WDM信道的波長帶寬上。并不需要使用所有的子載波信道。由于光信道的總輸出功率傾向于固定，所以所利用的頻率子載波頻帶接收較大部分光功率，從而改善了接收器處的0SNR。本發(fā)明利用了 OFDM的該特性，并且根據(jù)信道性能對WDM信道中的承載數(shù)據(jù)的子載波信道的數(shù)目進行調(diào)整。剩下的子載波信道沒有被使用。響應(yīng)于圖2的步驟214(通過步驟214，接收節(jié)點向較低的發(fā)射帶寬發(fā)送一個或多個信號)，發(fā)射節(jié)點通過步驟215進行響應(yīng)。為了降低WDM信道的發(fā)射，發(fā)射節(jié)點減少子載波信道的數(shù)目以降低信道帶寬，即減少每單位時間在WDM信道上發(fā)射的數(shù)據(jù)量。帶寬減少的數(shù)量可以逐步實現(xiàn)。每當(dāng)BER(或0SNR)下降到預(yù)定數(shù)量以下(圖2中的步驟213)并且觸發(fā)去往發(fā)射節(jié)點的(一個或多個)信號時，發(fā)射帶寬降低的數(shù)量(步驟21 可以為設(shè)定的數(shù)量。如果發(fā)射帶寬的下降不充分，則去往發(fā)射節(jié)點的其他(一個或多個)信號將引起另一降低的發(fā)射帶寬響應(yīng)。這樣，發(fā)射帶寬被逐漸降低，直到達到可接受的BER(或0SNR) 為止。替代地，發(fā)射帶寬下降的數(shù)量可以在一個步驟中執(zhí)行。發(fā)送到發(fā)射節(jié)點的這(一個或多個)信號指示發(fā)射帶寬應(yīng)該被降低的數(shù)量。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于以響應(yīng)于所接收的數(shù)據(jù)信號的質(zhì)量的數(shù)據(jù)速率發(fā)射數(shù)據(jù)的OFDM系統(tǒng)400。該系統(tǒng)的元件具有與圖3的OFDM系統(tǒng)的元件相同的總體功能，所以相同的最后兩個數(shù)字被用于圖4的元件，如同相應(yīng)數(shù)字被用于圖3中一樣。響應(yīng)于來自接收節(jié)點203的針對衰落的WDM信道的(一個或多個)控制信號，發(fā)射節(jié)點201減少子載波信道的數(shù)目。即，從發(fā)射模塊410的解串器432發(fā)出的子載波信道的數(shù)目被減少。將不被使用的子載波信號被用零來填充。如圖4中所示，未使用的子載波信道在解串器432上被以“0”標(biāo)記，并且相應(yīng)的下游的缺失數(shù)據(jù)流由虛線箭頭和“X”示出。 如圖3中所示，可能的子載波信道的總數(shù)為N。通過將子載波信道的數(shù)目減少到M，減少后的數(shù)據(jù)傳輸速率Rr等于(M/N) *R，其中R是在所有的N個子載波信道都處于操作狀態(tài)時的完全數(shù)據(jù)傳輸速率。存在N-M個未使用的子載波信道。例如，假設(shè)如上所述的替代帶寬降低方法，接收節(jié)點向發(fā)射節(jié)點發(fā)送信號發(fā)射帶寬應(yīng)當(dāng)是響應(yīng)于BER的Rr。這意味著減少后的工作子載波信道的數(shù)目M應(yīng)該為N* (Rr\R)。 如所述的，在步驟214，解串器432響應(yīng)于來自遠端接收節(jié)點的控制信號，選擇將要使用的并且將被相應(yīng)地丟下的特定子載波信道。一個實施例是對于i = 1，2，. . .，M，使用子載波 ceil[i(N/M)]，其中ceil是用于括弧[]中的值χ的上限運算符(ceiling operator) 0上限運算符將χ映射到大于或等于χ的最小整數(shù)，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。在WDM信道430的另一端，接收器模塊420對以前述方式接收的光信號進行處理。 串行器462僅對所使用的前述子載波信道進行恢復(fù)。如圖5中所示的控制單元500可以被用來控制諸如圖1的節(jié)點101和103之類的發(fā)射節(jié)點和遠程接收節(jié)點的操作。利用下面描述的組成元件，每個控制單元使得發(fā)射和接收節(jié)點執(zhí)行諸如圖2的流程圖中所述的它們各自的操作。另外，用于發(fā)射節(jié)點的控制單元還響應(yīng)于來自遠端節(jié)點的控制信號，控制發(fā)射節(jié)點選擇子載波信道的數(shù)目以及將要使用哪些子載波信道?？刂茊卧?00包括存儲器子系統(tǒng)532和中央處理器子系統(tǒng)531，其中存儲器子系統(tǒng) 532可以存儲和檢索包含有實現(xiàn)本發(fā)明的多個方面的計算機代碼的軟件程序以及用于本發(fā)明的數(shù)據(jù)等，中央處理器子系統(tǒng)531例如對計算機代碼的指令和數(shù)據(jù)進行處理。用于存儲器532的示例計算機可讀存儲介質(zhì)包括半導(dǎo)體系統(tǒng)存儲器，優(yōu)選CD-ROM、柔性盤、磁帶、閃存、和硬盤驅(qū)動器。控制單元還包括諸如固定存儲裝置534(例如，硬盤驅(qū)動器)、可移除存儲裝置36 (例如，⑶-ROM驅(qū)動器)、以及一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口 37之類的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)通過系統(tǒng)總線538連接。網(wǎng)絡(luò)接口 537為節(jié)點提供與網(wǎng)絡(luò)控制管理子系統(tǒng)和其他節(jié)點通信從而對操作進行同步的路徑?？梢允褂帽仍摽刂茐K中的子系統(tǒng)更多或更少的子系統(tǒng)。例如，控制單元可以包括一個以上處理器531(即，多處理器系統(tǒng))或者緩沖存儲器。所以，本發(fā)明允許新興的OFDM技術(shù)適應(yīng)于改變的網(wǎng)絡(luò)條件。盡管在劣化的光纖鏈路條件的上下文中描述了本發(fā)明，但是可以將WDM信道的子載波信道的總數(shù)N選擇為比光纖鏈路所需的更大，并且可以響應(yīng)于改變的鏈路質(zhì)量來選擇 M。在光纖鏈路的質(zhì)量增加(即，具有新的、改進的光纖)的情況下，可以增大M，反之M減 出于說明和描述目的，給出了本發(fā)明的描述。不希望將本發(fā)明窮盡或者限制到所描述的確切形式，并且在以上內(nèi)容的教導(dǎo)下很多修改和變型都是可能的。選擇并描述實施例，以最好地說明本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用。本描述將使本領(lǐng)域的技術(shù)人員最好地利用并實施各種實施例中的本發(fā)明，并且各種修改可以適用于特定應(yīng)用。本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種在光網(wǎng)絡(luò)中通過光纖鏈路將信號發(fā)射到遠端節(jié)點的方法，所述方法包括以比特傳輸速率通過所述光纖鏈路在WDM信道中將OFDM信號發(fā)射到所述遠端節(jié)點；響應(yīng)于發(fā)射到所述遠端節(jié)點的信號的傳輸質(zhì)量，通過所述光網(wǎng)絡(luò)鏈路接收控制信號；以及響應(yīng)于所接收的控制信號調(diào)整所述OFDM信道的子載波信道的數(shù)目，以改變所述WDM信道的所述比特傳輸速率；由此使得所述光纖鏈路的光性能被優(yōu)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述子載波信道調(diào)整步驟包括減少所述子載波信道的數(shù)目，從而使得所述WDM信道的所述比特傳輸速率被降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述子載波信道減少步驟包括將未使用的子載波信道設(shè)置為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述子載波信道被分布在所述WDM信道上的頻率中，并且所述未使用的子載波信道被平均分布在所述WDM信道上的頻率中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，發(fā)射到所述接收節(jié)點的信號的所述傳輸質(zhì)量與發(fā)射到所述接收節(jié)點的信號的BER成反比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括操作發(fā)射機應(yīng)答器的方法。
7.一種發(fā)射機應(yīng)答器，位于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和光纖鏈路之間，其中所述光纖鏈路去往所述鏈路的對端的遠端節(jié)點，所述光纖鏈路具有發(fā)射光纖和接收光纖，所述發(fā)射機應(yīng)答器包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸入端口，其從所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收信號；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸出端口，其向所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)射信號；光纖鏈路輸出端口，其在WDM信道上向去往所述遠端節(jié)點的所述光纖鏈路的所述發(fā)射光纖發(fā)射OFDM光信號；光纖鏈路輸入端口，其從所述接收光纖接收OFDM光信號并且將所述光信號遞送到所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸出端口，所接收的信號包括控制信號，所述控制信號指示在所述發(fā)射光纖的所述WDM信道上發(fā)射到所述遠端節(jié)點的信號的比特傳輸速率；以及針對用于去往所述發(fā)射光纖的所述OFDM光信號的OFDM子載波信道的數(shù)目對來自所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸入端口的信號進行串并轉(zhuǎn)換的單元，其中所述數(shù)目響應(yīng)于指示所述比特傳輸速率的所述接收信號而被調(diào)整；由此使得所述WDM信道的光性能被優(yōu)化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)射機應(yīng)答器，其中，所述串并轉(zhuǎn)換器減少所述OFDM子載波信道的數(shù)目，以降低在所述WDM信道上發(fā)射到所述遠端節(jié)點的信號的所述比特傳輸速率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)射機應(yīng)答器，其中，所述串并轉(zhuǎn)換器將未使用的子載波信道設(shè)置為零，以減少所述OFDM子載波信道的數(shù)目。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)射機應(yīng)答器，其中，所述子載波信道被分布在所述WDM信道上的頻率中，并且所述串并轉(zhuǎn)換器將所述未使用的子載波信道平均分布在所述WDM信道上的頻率中。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)射機應(yīng)答器，其中，指示在所述發(fā)射光纖的所述WDM信道上發(fā)射到所述遠端節(jié)點的信號的所述比特傳輸速率的所述信號包括BER。
12.—種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和光纖鏈路之間的接口，所述光纖鏈路去往所述鏈路的對端的遠端節(jié)點，所述光纖鏈路具有發(fā)射光纖和接收光纖，所述接口包括 用于從所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收信號的裝置； 用于向所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)射信號的裝置；用于在WDM信道上將OFDM光信號發(fā)射到去往所述遠端節(jié)點的所述光纖鏈路的所述發(fā)射光纖的裝置；用于從所述接收光纖接收OFDM光信號并且將所述光信號遞送到所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸出端口的裝置，所接收的所述OFDM光信號包括指示在所述發(fā)射光纖的所述WDM信道上發(fā)射到所述遠端節(jié)點的信號的比特傳輸速率的信號；以及用于針對OFDM子載波信道的數(shù)目對來自所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點輸入端口的信號進行串并轉(zhuǎn)換的單元，其中，所述數(shù)目響應(yīng)于指示所述比特傳輸速率的所述接收信號而被調(diào)整； 由此使得所述WDM信道的光性能被優(yōu)化。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)射機應(yīng)答器，其中，所述單元減少所述OFDM子載波信道的數(shù)目，以降低在所述WDM信道上發(fā)射到所述遠端節(jié)點的信號的所述比特傳輸速率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)射機應(yīng)答器，其中，所述單元將未使用的子載波信道設(shè)置為零，以減少所述OFDM子載波信道的數(shù)目。
全文摘要
已經(jīng)提出OFDM(正交頻分復(fù)用)，用于處理光網(wǎng)絡(luò)中的WDM信道上的信號。從發(fā)射節(jié)點向遠端發(fā)射光信號時所利用的OFDM子載波信道的數(shù)目被改變以與WDM信道中的傳輸質(zhì)量相適應(yīng)。響應(yīng)于來自遠端節(jié)點的控制信號來設(shè)置所使用的子載波信道的數(shù)目，以優(yōu)化WDM信道的光性能。
文檔編號H04J14/00GK102356576SQ201080012392
公開日2012年2月15日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者盧卡·德拉·希爾薩, 法布瑞茲奧·弗格赫瑞, 馬可·克羅希 申請人:思科技術(shù)公司