專利名稱：光正交頻分復用無源光網(wǎng)絡的信號處理方法、設備及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光正交頻分復用無源光網(wǎng)絡(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Passive Optical Network, 0FDM-P0N)的信號處理方法、設備及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前信息化、數(shù)字化、全球化和網(wǎng)絡化是信息社會的最重要特征。通信網(wǎng)絡作為信息社會的主要載體，是國家乃至全球最重要的基礎(chǔ)設施之一。隨著寬帶業(yè)務的迅猛發(fā)展和各種新業(yè)務的不斷涌現(xiàn)，用戶對網(wǎng)絡接入寬帶的需求大幅度增長。包含語音、數(shù)據(jù)、視頻和其他潛在業(yè)務在內(nèi)的寬帶需求將超過10Gbit/s,傳統(tǒng)的PON(Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡)技術(shù)已經(jīng)不能滿足用戶對網(wǎng)絡接入寬帶的需求，在此基礎(chǔ)上就出現(xiàn)了 0FDM-P0N技術(shù)。 現(xiàn)有技術(shù)提供了一種0FDM-P0N系統(tǒng)中基于QoS的周期輪詢動態(tài)帶寬分配算法，通過優(yōu)先級間和優(yōu)先級內(nèi)部二級動態(tài)帶寬分配機制，OLT (Optical Line Terminate,光線路終端)將每個ONU(Optical Network Unit,光網(wǎng)絡單元)需求的帶寬信息進行動態(tài)分配?，F(xiàn)有技術(shù)雖然解決了 0FDM-P0N系統(tǒng)中每個ONU需求的帶寬信息的動態(tài)分配問題，但是OLT在將包含用戶需求的帶寬信息的下行輸入信號傳輸至每個ONU的過程中，由于ONU和OLT之間距離的不同、ONU所需的業(yè)務類型的不同等因素的影響，傳輸?shù)讲煌琌NU的OFDM信號的質(zhì)量各不相同，具體體現(xiàn)為PAPR(Peak to Average Power Ratio峰值平均功率比，簡稱峰平比)和BER(Bit Error Rate，誤碼率)等的不同，使得不同ONU的工作性能高低不同，從而降低了 0FDM-P0N系統(tǒng)的整體性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高0FDM-P0N系統(tǒng)的整體性能，本發(fā)明實施例提供了一種光0FDM-P0N的信號處理方法、設備及系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下—種光正交頻分復用無源光網(wǎng)絡0FDM-P0N的信號處理方法,所述方法包括光線路終端OLT獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號，其中N為正整數(shù)，且N大于或等于2 ；所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號；所述OLT根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至光網(wǎng)絡單元ONU。一種光正交頻分復用無源光網(wǎng)絡0FDM-P0N的信號處理方法，所述方法包括光網(wǎng)絡單元ONU接收光線路終端OLT傳輸?shù)哪M的光正交頻分復用OFDM信號；所述ONU根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息，m為所述ONU對應的子載波的數(shù)目，m為正整數(shù)；所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號；所述ONU將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。一種光線路終端OLT，包括預處理模塊，用于獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號，其中N為正整數(shù)，且N大于或等于2 ；
附加模塊，用于分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號；傳輸模塊，用于根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至光網(wǎng)絡單兀0NU。一種光網(wǎng)絡單元0NU，包括接收模塊，用于接收光線路終端OLT傳輸?shù)哪M的光正交頻分復用OFDM信號；生成模塊，用于根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息，m為所述ONU對應的子載波的數(shù)目，m為正整數(shù)；去除模塊，用于分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號；處理生成模塊，用于將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。一種正交頻分復用-無源光網(wǎng)絡OFDM-PON系統(tǒng)，包括一個上述光線路終端OLT和至少一個上述光網(wǎng)絡單元ONU。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案的有益效果是0LT將下行輸入信號進行預處理后生成N路第一子載波信號，分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號，再根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光OFDM信號并傳輸至ONU,使得在不改變每路第二子載波信號之間正交性的基礎(chǔ)上改變所有第二子載波信號的初始相位分布情況，使得傳輸?shù)矫總€ONU的模擬的光OFDM信號的峰平比和誤碼率均衡，從而提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實施例I提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖；圖2是本發(fā)明實施例2提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖；圖3是本發(fā)明實施例3提供的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)的信號交互示意圖；圖4是本發(fā)明實施例3提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖；圖5是本發(fā)明實施例4提供的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)的信號交互示意圖；圖6是本發(fā)明實施例4提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖7是本發(fā)明實施例5提供的帶寬分配示意圖；圖8是本發(fā)明實施例5提供的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)的信號交互示意圖；圖9是本發(fā)明實施例5提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖；圖10是本發(fā)明實施例6提供的一種光線路終端OLT實施例的第一結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實施例6提供的一種光線路終端OLT實施例的第二結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明實施例6提供的一種光線路終端OLT實施例的第三結(jié)構(gòu)示意圖；
圖14是本發(fā)明實施例7提供的一種光網(wǎng)絡單元ONU實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是本發(fā)明實施8提供的一種正交頻分復用-無源光網(wǎng)絡OFDM-PON系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種光OFDM-PON的信號處理方法、設備及系統(tǒng)。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。實施例I參考圖1，圖I是本發(fā)明實施例I提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖；所述信號處理方法包括SlOl :光線路終端OLT獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號，其中N為正整數(shù)，且N大于或等于2。S102:所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第
二子載波信號。S103 :所述OLT根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至光網(wǎng)絡單兀0NU。本實施例中，OLT將下行輸入信號進行預處理后生成N路第一子載波信號，分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號，再根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光OFDM信號并傳輸至0NU，使得在不改變每路第二子載波信號之間正交性的基礎(chǔ)上改變所有第二子載波信號的初始相位分布情況，使得傳輸?shù)矫總€ONU的模擬的光OFDM信號的峰平比和誤碼率均衡，從而提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。實施例2參考圖2，圖2是本發(fā)明實施例2提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖；所述信號處理方法包括S201 :光網(wǎng)絡單元ONU接收光線路終端OLT傳輸?shù)哪M的光正交頻分復用OFDM信號。S202 :所述ONU根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息，m為所述ONU對應的子載波的數(shù)目，m為正整數(shù)。S203 :所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號。S204 :所述ONU將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。
本實施例中，ONU接收OLT傳輸?shù)哪M的光OFDM信號，根據(jù)所述光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息；所述ONU再分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，執(zhí)行相應處理后，最后得到所述ONU需求的用戶數(shù)據(jù)，即下行輸出信號，使得各個ONU最后得到的下行輸出信號的峰平比和誤碼率均衡，從而提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。實施例3本實施例中提供的信號處理方法基于如圖3所示的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)，其中圖3是本發(fā)明實施例3提供的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)的信號交互示意圖；如圖3所示，在下行鏈路中，OLT端將下行輸入信號順序經(jīng)過第一串并轉(zhuǎn)換 模塊I、調(diào)制模塊2、附加相位信息模塊3、IFFT (Inverse Fast Fourier Transform,快速傅里葉反變換)模塊4、第二串并轉(zhuǎn)換模塊5、DAC (Digital to Analog Converter,數(shù)模轉(zhuǎn)換)模塊6、雙臂的馬赫-曾德爾調(diào)制器7后生成模擬的光OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號通過一個第一光環(huán)形器8進入到光纖信道中傳輸。在0FDM-P0N系統(tǒng)的ONU端，由光纖信道傳輸過來的模擬的光OFDM信號由第一光分束器(Splitter) 9分成η束,分別由不同長度的η條光纖傳送給η個不同的0NU,其中η為正整數(shù)。每個ONU將接收到的所述模擬的光OFDM信號順序經(jīng)過第二光環(huán)形器10、第二光分束器11、光電二極管12、ADC (Analog to Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換)模塊13、第三串并轉(zhuǎn)換模塊14、FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里葉變換)模塊15、去除相位信息模塊16、解調(diào)模塊17和第四串并轉(zhuǎn)換模塊18后，生成下行輸出信號，即所述ONU需求的用戶數(shù)據(jù)。本實施例中提供的所述信號處理方法的流程具體可參考圖4，圖4是本發(fā)明實施例3提供的一種光0FDM-P0N的信號處理方法實施例的流程圖；所述信號處理方法包括S301 0LT獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號。此步驟中，在下行鏈路中，OLT端首先獲取下行輸入信號，其中所述下行輸入信號中可以包含帶寬分配信息，但并不局限于此，在此不再贅述。所述第一串并轉(zhuǎn)換模塊I接收所述下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行串并轉(zhuǎn)換，生成并行的N路第一信號，并將所述N路第一信號發(fā)送至所述調(diào)制模塊2，其中N為正整數(shù)，且N彡2 ;所述調(diào)制模塊2以QPSK (Quadrature Phase Shift Keying,四相相移鍵控)或QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度調(diào)制)等調(diào)制格式將所述N路第一信號調(diào)制到相互正交的N路并行子載波上，生成N路第一子載波信號，并將所述N路第一子載波信號發(fā)送至所述附加相位信息模塊3。S302:所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加不同的相位信息，生成N路第
二子載波信號。此步驟中，所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加不同的相位信息，具體地，所述附加相位信息模塊3中的N個數(shù)字移相器分別對所述N路第一子載波信號附加不同的相位信息。所述附加相位信息模塊3包括N數(shù)字移相器，每個數(shù)字移相器接收一路第一子載波信號，并且對所述第一子載波信號進行相位信息的附加，其中每個數(shù)字移相器附加的相位信息均不同的；這樣在不改變所述N路第一子載波信號之間正交性的基礎(chǔ)上，使得所述N路第一子載波信號的初始相位分布情況發(fā)生變化，從而改善了對應子載波的傳輸性能，使得傳輸至各個ONU的OFDM信號的PAPR和BER均衡。所述附加相位信息模塊3分別對所述N路第一子載波信號附加不同的相位信息后，生成N路第二子載波信號，并將所述N路第二子載波信號發(fā)送至所述IFFT模塊4。S303 :所述OLT根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至各個0NU。此步驟中，所述IFFT模塊4對所述N路第二子載波信號進行快速傅里葉反變換，將所述快速傅里葉反變換后的N路第二子載波信號發(fā)送至所述第二串并轉(zhuǎn)換模塊5 ;所述第二串并轉(zhuǎn)換模塊5對所述N路第二子載波信號進行并串轉(zhuǎn)換，生成兩路第二信號，并將所 述兩路第二信號分別發(fā)送至兩個所述DAC模塊6 ;所述DAC模塊6對所述第二信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，生成模擬的基帶光OFDM信號，并將兩路所述模擬的基帶光OFDM信號發(fā)送至所述雙臂的馬赫-曾德爾調(diào)制器7 ;所述雙臂的馬赫-曾德爾調(diào)制器7將兩路所述模擬的基帶光OFDM信號調(diào)制到光載波上，生成模擬的光OFDM信號；所述模擬的光OFDM信號通過第一光環(huán)形器8進入到光纖信道中傳輸至各個0NU。S304 =ONU接收OLT傳輸?shù)哪M的光OFDM信號。在OFDM-PON系統(tǒng)的ONU端，由光纖信道傳輸過來的模擬的光OFDM信號由所述第一光分束器(Splitter) 9分成η束,分別由不同長度的η條光纖傳送給η個不同的0NU,各個ONU分別接收所述模擬的光OFDM信號，其中η為正整數(shù)。S305 :所述ONU根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息。各個ONU分別接收所述模擬的光OFDM信號，現(xiàn)以η個ONU中的第i個ONU為例來說明ONU對模擬的光OFDM信號的接收過程，假設第i個ONU對應的子載波數(shù)目為m。所述模擬的光OFDM信號首先經(jīng)過所述第二光環(huán)形器10，然后由所述第二光分束器11將所述模擬的光OFDM信號分為兩路，其中一路作為ONU用戶接收信號輸入至所述光電二極管12,另一路則作為上行輸入信號的載波輸入至IM(Intensity Modulator,強度調(diào)制器)19，所述頂19如圖3所示。所述光電二極管12將所述模擬的光OFDM信號轉(zhuǎn)變成電域的模擬的基帶OFDM信號，并將所述模擬的基帶OFDM信號發(fā)送至所述ADC模塊13 ;所述ADC模塊13將所述模擬的基帶OFDM信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成數(shù)字的基帶OFDM信號，并將所述數(shù)字的基帶OFDM信號發(fā)送至所述第三串并轉(zhuǎn)換模塊14 ;所述第三串并轉(zhuǎn)換模塊14將串行的所述數(shù)字的基帶OFDM信號轉(zhuǎn)換成并行的數(shù)字的基帶OFDM信號，并將所述并行的數(shù)字的基帶OFDM信號發(fā)送至FFT模塊15 ;所述FFT模塊15對所述并行的數(shù)字的基帶OFDM信號進行快速傅里葉變換后，即可得到附加了不同的相位信息的攜帶了下行用戶數(shù)據(jù)的m路第三子載波信號，并將所述m路第三子載波信號發(fā)送至所述去除相位信息模塊16，其中m為所述ONU對應的子載波的數(shù)目，m為正整數(shù)。S306 :所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號。此步驟中，所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息包括
所述去除相位信息模塊16根據(jù)所述每路第三子載波信號上附加的相位信息，分別去除所述每路第三子載波信號上附加的相位信息。具體地，所述去除相位信息模塊16中包含m個數(shù)字移相器，m路中的每路第三子載波信號分別進入一個數(shù)字移相器，所述數(shù)字移相器通過附加一個與OLT端附加的大小相同，符號相反的相位信息來去除所述每路第三子載波信號上附加的相位信息，從而得到相互正交且并行的m路第四子載波信號，并將所述m路第四子載波信號發(fā)送至所述解調(diào)模塊17。由于所述m路第三子載波信號上附加的相位信息不同，因此所述m個數(shù)字移相器附加的相位信息的也不同。S307 :所述ONU將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。此步驟中，所述解調(diào)模塊17將所述m路第四子載波信號以對應的QPSK或QAM格式進行解調(diào)，所述解調(diào)后輸出的m路并行的第四子載波信號經(jīng)過所述第四串并轉(zhuǎn)換模塊18的并串轉(zhuǎn)換即可恢復為所述ONU用戶需求的數(shù)據(jù)，即下行輸出信號。本實施例中，在上行鏈路中，各個ONU獲得的信道估計、性能分析等感知信息將作 為上行輸入信號以TDM(Time Division Multiplex,時分復用)的方式反饋給0LT。具體地，還是以第i個ONU為例來說明，首先上行輸入信號由一個IM 19加載到上行輸入信號的載波上，其中所述上行輸入信號的載波為下行鏈路中由第二光分束器11分為兩路中的其中一路的模擬的光OFDM信號；然后所述加載后的上行輸入信號由一個第二光環(huán)形器10進入光纖信道傳輸至所述0LT。η個ONU中以TDM的方式分別將自己的感知信息發(fā)射到光纖信道傳輸至所述0LT。在OLT端,加載了 TDM格式的上行輸入信號的模擬光信號由一個第一光環(huán)形器8直接進入到所述OLT的上行信號接收器20，如圖3所示，從而作為OLT對整個系統(tǒng)進行管理和維護的依據(jù)。本實施例中，OLT將下行輸入信號進行預處理后生成N路第一子載波信號，分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號，再根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光OFDM信號并傳輸至0NU，使得在不改變每路第二子載波信號之間正交性的基礎(chǔ)上改變所有第二子載波信號的初始相位分布情況，使得傳輸?shù)矫總€ONU的模擬的光OFDM信號的峰平比和誤碼率均衡，從而提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。此外，ONU接收OLT傳輸?shù)哪M的光OFDM信號，根據(jù)所述光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息；所述ONU再通過附加與OLT端大小相同，符號相反的相位信息的方法分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，執(zhí)行相應處理后，最后得到所述ONU需求的用戶數(shù)據(jù)，即下行輸出信號，使得各個ONU最后得到的下行輸出信號的峰平比和誤碼率均衡，從而也提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。實施例4本實施例中，OFDM-PON系統(tǒng)根據(jù)ONU的狀態(tài)對ONU端預先進行了分組設置，OFDM-PON系統(tǒng)將多個ONU分為M個預設的ONU組，其中M為正整數(shù)；具體地，所述預設的ONU組包括第一 ONU組，其中所述第一 ONU組中的每個ONU均位于同一小區(qū)；或，第二 ONU組，其中所述第二 ONU組中的每個ONU所需的發(fā)射光功率均位于第一預設范圍；或，第三ONU組，其中所述第三ONU組中的每個ONU所需的接收光功率均位于第二預設范圍；或，第四ONU組，其中所述第四ONU組中的每個ONU所需的業(yè)務類型均屬于第四預設范圍；其中所述第一預設范圍、所述第二預設范圍、所述第三預設范圍和所述第四預設范圍由OFDM-PON系統(tǒng)來設定。下面以所述預設的ONU組為第一 ONU組為例進行詳細說明，但是本實施例中預設的ONU組并不局限于此。本實施例中提供的信號處理方法基于如圖5所示的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)，其中圖5是本發(fā)明實施例4提供的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)的信號交互示意圖；圖5所示的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)與圖3所示的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)類似，具體可參照實施例3的相關(guān)描述，其中圖5與圖3的主要區(qū)別點在于1)圖5中的ONU端預先進行了分組設置，OFDM-PON系統(tǒng)將多個ONU分為M個預設的ONU組；圖5中的預設的ONU組為OFDM-PON系統(tǒng)按照ONU與OLT的距離進行分組后的第一 ONU組，其中所述第一 ONU組中的各個ONU位于同一小區(qū)。2)圖5中第一串并轉(zhuǎn)換模塊I和調(diào)制模塊2之間還存在一個分組模塊21，所述分組模塊21將N路第一信號分為M組，所述M組第一信號與M個預設的ONU組相對應。3)圖5中的附加相位信息模塊3中的數(shù)字移相器也預先分成了 M個數(shù)字移相器組，且所述M個數(shù)字移相器組與調(diào) 制模塊2輸出的M組第一子載波信號相對應。4)圖5中還包括ONU感知信息模塊23和相位控制器24，所述ONU感知信息模塊23與所述相位控制器24相連，所述相位控制器24與所述附加相位信息模塊3相連。本實施例中提供的所述信號處理方法的流程具體可參考圖6，圖6是本發(fā)明實施例4提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖；所述信號處理方法包括S401 =OLT獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號。此步驟中，在下行鏈路中，OLT端首先獲取下行輸入信號，其中所述下行輸入信號中可以包含帶寬分配信息，但并不局限于此，在此不再贅述。所述對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號包括對所述下行輸入信號進行串并轉(zhuǎn)換，生成并行的N路第一信號，其中N為正整數(shù)，且N > 2 ;將所述N路第一信號分為M組，其中M組第一信號分別對應M個預設ONU組，M為正整數(shù)，且M < N ;將所述M組第一信號調(diào)制到相互正交的并行的N路子載波上；生成并行的M組第一子載波信號，其中所述M組第一子載波信號包括N路第一子載波信號，且所述N路第一子載波信號相互正交。具體地，第一串并轉(zhuǎn)換模塊I接收所述下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行串并轉(zhuǎn)換，生成并行的N路第一信號，并將所述N路第一信號發(fā)送至分組模塊21 ;所述分組模塊21將所述N路第一信號分為M組，將M組第一信號分別添加標簽信息，并將M組共N路所述添加標簽信息后的第一信號發(fā)送至調(diào)制模塊2，其中M組第一信號分別對應著M個第一 ONU組，標簽信息包括第一信號所屬的小區(qū)信息。為了方便描述，可以將第一 ONU組中的第I組簡稱小區(qū)I，同理，將第一 ONU組中的第i組簡稱為小區(qū)i，其中i為正整數(shù)；每個小區(qū)中包括至少一個0NU。所述調(diào)制模塊2以QPSK(Quadrature Phase Shift Keying,四相相移鍵控)或QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度調(diào)制)等調(diào)制格式將所述M組共N路第一信號調(diào)制到相互正交的N路并行子載波上，生成M組共N路第一子載波信號，并將所述M組第一子載波信號發(fā)送至附加相位信息模塊3。S402:所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第
二子載波信號。此步驟中，所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號包括所述OLT分別對M組中不同組的第一子載波信號附加不同的相位信息，且M組中同一組的第一子載波信號附加的相位信息相同；生成M組第二子載波信號，其中所述M組第二子載波信號包括N路第二子載波信號。具體地，所述附加相位信息模塊3中的多個數(shù)字移相器也預先被分成了 M個數(shù)字 移相器組，且所述M個數(shù)字移相器組與M組第一子載波信號相對應。其中每個數(shù)字移相器組分別對應一個小區(qū)內(nèi)ONU所需求的下行輸入信號，每個數(shù)字移相器組中數(shù)字移相器的數(shù)目等于該小區(qū)內(nèi)下行輸入信號中并行子載波的數(shù)目。因為每個第一 ONU組中的各個ONU在同一小區(qū)內(nèi)，各個ONU距離OLT的距離相同或相近，可以通過附加相位信息模塊3中的數(shù)字移相器組對位于同一小區(qū)內(nèi)的各個ONU附加相同的相位信息，且對于不同小區(qū)內(nèi)的ONU附加不同的相位信息。具體地，M組第一子載波信號對應的子載波分別進入各個數(shù)字移相器組中的一個數(shù)字移相器并獲得一個相應的附加相位信息；每組第一子載波信號對應的子載波附加相同的相位信息；不同組的第一子載波信號對應的子載波附加不同的相位信息，具體地，附加相位信息模塊3中的數(shù)字移相器組可以根據(jù)相位控制器24根據(jù)各個小區(qū)內(nèi)ONU用戶接收到的信號的質(zhì)量來確定附加不同的相位信息，即相位信息的附加操作有相位控制器24進行統(tǒng)一管理和操作；其中相位控制器24根據(jù)ONU感知信息模塊23發(fā)送的各個ONU組的感知信息(信號質(zhì)量如PAPR、BER等)，對附加相位信息模塊3中的數(shù)字移相器組進行控制并根據(jù)預先設定好的相位信息附加算法分別給不同的數(shù)字移相器組附加相應的相位信息，使得傳輸至各個ONU組的OFDM信號的質(zhì)量均衡。所述附加相位信息模塊3將所述M組第二子載波信號發(fā)送至IFFT模塊4。S403 :所述OLT根據(jù)所述M組第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至各個0NU。此步驟中，所述IFFT模塊4對所述M組第二子載波信號進行快速傅里葉反變換，將所述快速傅里葉反變換后的M組第二子載波信號發(fā)送至所述第二串并轉(zhuǎn)換模塊5 ;所述第二串并轉(zhuǎn)換模塊5對所述M組第二子載波信號進行并串轉(zhuǎn)換，生成兩路第二信號，并將所述兩路第二信號分別發(fā)送至兩個所述DAC模塊6 ;所述DAC模塊6對所述第二信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，生成模擬的基帶光OFDM信號，并將兩路所述模擬的基帶光OFDM信號發(fā)送至所述雙臂的馬赫-曾德爾調(diào)制器7 ;所述雙臂的馬赫-曾德爾調(diào)制器7將兩路所述模擬的基帶光OFDM信號調(diào)制到光載波上，生成模擬的光OFDM信號；所述模擬的光OFDM信號通過第一光環(huán)形器8進入到光纖信道中傳輸至各個0NU。S404 =ONU接收OLT傳輸?shù)哪M的光OFDM信號。在OFDM-PON系統(tǒng)的ONU端，由光纖信道傳輸過來的模擬的光OFDM信號由所述第一光分束器(Splitter)9分成M束，分別由不同長度的M條光纖傳送給M個不同的小區(qū)；現(xiàn)以到達小區(qū)i的模擬的光OFDM信號為例進行說明，經(jīng)所述第一光分束器9分束并光纖傳輸后的所述模擬的光OFDM信號由第三光分束器22分成L束，其中L表示小區(qū)i中的ONU的個數(shù)；小區(qū)i中的各個ONU分別接收所述模擬的光OFDM信號。S405 :所述ONU根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相同的相位信息?，F(xiàn)以小區(qū)i中的第j個ONU為例來說明ONU對模擬的光OFDM信號的接收過程，假設小區(qū)i中的各個ONU對應的子載波數(shù)目為m，其中m為正整數(shù)。 所述模擬的光OFDM信號首先經(jīng)過所述第二光環(huán)形器10，然后由所述第二光分束器11將所述模擬的光OFDM信號分為兩路，其中一路作為ONU用戶接收信號輸入至所述光電二極管12,另一路則作為上行輸入信號的載波輸入至IM(Intensity Modulator,強度調(diào)制器)19，所述頂19如圖5所示。所述光電二極管12將所述模擬的光OFDM信號轉(zhuǎn)變成電域的模擬的基帶OFDM信號，并將所述模擬的基帶OFDM信號發(fā)送至所述ADC模塊13 ;所述ADC模塊13將所述模擬的基帶OFDM信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，生成數(shù)字的基帶OFDM信號，并將所述數(shù)字的基帶OFDM信號發(fā)送至所述第三串并轉(zhuǎn)換模塊14 ;所述第三串并轉(zhuǎn)換模塊14將串行的所述數(shù)字的基帶OFDM信號轉(zhuǎn)換成并行的數(shù)字的基帶OFDM信號，并將所述并行的數(shù)字的基帶OFDM信號發(fā)送至FFT模塊15 ;所述FFT模塊15對所述并行的數(shù)字的基帶OFDM信號進行快速傅里葉變換后，即可得到附加了相同的相位信息的攜帶了所述ONU用戶的下行用戶數(shù)據(jù)的m路第三子載波信號，并將所述m路第三子載波信號發(fā)送至所述去除相位信息模塊16。S406:所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號。此步驟中，由于所述m路第三子載波信號上附加了相同的相位信息且攜帶了所述ONU用戶的下行用戶數(shù)據(jù)，因此所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息包括所述去除相位信息模塊16根據(jù)所述第三子載波信號上附加的相位信息，分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息。具體地，所述去除相位信息模塊16中包含m個數(shù)字移相器，m路中的每路第三子載波信號分別進入一個數(shù)字移相器，所述數(shù)字移相器通過附加一個與OLT端附加的大小相同，符號相反的相位信息來去除所述每路第三子載波信號上附加的相位信息，從而得到相互正交且并行的m路第四子載波信號，并將所述m路第四子載波信號發(fā)送至所述解調(diào)模塊
17。由于所述m路第三子載波信號上附加的相位信息相同，因此所述m個數(shù)字移相器附加的相位信息的也相同。S407 :所述ONU將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。此步驟中，所述解調(diào)模塊17將所述m路第四子載波信號以對應的QPSK或QAM格式進行解調(diào)，所述解調(diào)后輸出的m路并行的第四子載波信號經(jīng)過所述第四串并轉(zhuǎn)換模塊18的并串轉(zhuǎn)換即可恢復為所述ONU用戶需求的數(shù)據(jù)，即下行輸出信號。本實施例中，在上行鏈路中，各個ONU獲得的信道估計、性能分析等感知信息將作為上行輸入信號以TDM(Time Division Multiplex,時分復用)的方式反饋給0LT。具體地，還是以第i個ONU為例來說明，首先上行輸入信號由一個IM 19加載到上行輸入信號的載波上，其中所述上行輸入信號的載波為下行鏈路中由第二光分束器11分為兩路中的其中一路的模擬的光OFDM信號；然后所述加載后的上行輸入信號由一個第二光環(huán)形器10進入光纖信道傳輸至所述0LT。η個ONU中以TDM的方式分別將自己的感知信息發(fā)射到光纖信道傳輸至所述0LT。在OLT端,加載了 TDM格式的上行輸入信號的模擬光信號由一個第一光環(huán)形器8直接進入到所述OLT的上行信號接收器20，如圖5所示，從而作為OLT對整個系統(tǒng)進行管理和維護的依據(jù)。本實施例中，OLT將下行輸入信號進行預處理后生成N路第一子載波信號，分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號，再根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光OFDM信號并傳輸至0NU，使得在不改變每路第二子載波信號之間正交性的基礎(chǔ)上改變所有第二子載波信號的初始相位分布情況，使得傳輸?shù)矫總€ONU的模擬的光OFDM信號的峰平比和誤碼率均衡，從而提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。此外，ONU接收OLT傳輸?shù)哪M的光OFDM 信號，根據(jù)所述光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息；所述ONU再通過附加與OLT端大小相同，符號相反的相位信息的方法分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，執(zhí)行相應處理后，最后得到所述ONU需求的用戶數(shù)據(jù)，即下行輸出信號，使得各個ONU最后得到的下行輸出信號的峰平比和誤碼率均衡，從而也提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。本實施例通過對ONU進行分組可以增加管理和維護的靈活性。實施例5本實施例采用了 ONU分組和共享型的附加相位信息的技術(shù)。其中OFDM-PON系統(tǒng)對ONU端預先進行了分組設置，本實施例中對ONU的分組設置與實施例4中對ONU的分組設置類似，在此不再贅述，具體可參見實施例4的相關(guān)描述。所述共享型的附加相位信息技術(shù)的原理為由于所有的ONU根據(jù)其狀態(tài)(在本實施例中特指距離)被分成了 M組，然而在實際工作過程中并不是全部的ONU組傳輸?shù)臄?shù)據(jù)質(zhì)量都無法滿足用戶的需求，最有可能只是其中的某一組或者某幾組中的ONU的傳輸性能較差，因而只需要對性能無法滿足用戶需求的那一組或幾組中的ONU采用附加相位信息技術(shù)即可，對于性能滿足用戶需求的ONU那一組或幾組中的ONU不附加相位信息，于是可以讓全部的ONU組共享使用一個附加相位信息模塊，對需要附加相位信息的ONU組分配數(shù)字移相器組，對不需要附加相位信息的ONU組不分配數(shù)字移相器組并直接傳輸，即對所有ONU組實現(xiàn)附加相位信息技術(shù)的共享模式。各個ONU實現(xiàn)分組設置后，對各個ONU組進行有效帶寬的分配，如圖7所示，其中圖7是本發(fā)明實施例5提供的帶寬分配示意圖；具體地，根據(jù)所有ONU到達OLT的不同距離的ONU分組情況，將全部的子載波頻帶分別分配給各個ONU組，當所有ONU的分組情況確定后，子載波頻帶的劃分即帶寬分配也根據(jù)各組ONU的具體需求確定下來了。各組ONU單獨對應整個頻帶中固定的一段子載波，如位于小區(qū)I的所有用戶對應子載波頻帶的第一部分Band(帶寬)1，位于小區(qū)2的所有用戶對應子載波頻帶的第一部分Band 2，依次類推，直到全部頻帶都被分配給這η個ONU組，并且各個小區(qū)用戶所對應的那段頻帶是互不相交的。下面以所述預設的ONU組為第一 ONU組為例進行詳細說明，但是本實施例中預設的ONU組并不局限于此。本實施例中提供的信號處理方法基于如圖8所示的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)，其中圖8是本發(fā)明實施例5提供的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)的信號交互示意圖；圖8所示的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)與圖5所示的OFDM-PON系統(tǒng)架構(gòu)類似，具體可參照實施例4的相關(guān)描述，其中圖8與圖5的主要區(qū)別點在于將圖5中的附加相位信息模塊3替換成圖8的共享型附加相位信息模塊30。本實施例中提供的所述信號處理方法的流程具體可參考圖9，圖9是本發(fā)明實施例5提供的一種光OFDM-PON的信號處理方法實施例的流程圖；所述信號處理方法包括S501 =OLT獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號。S501與實施例4中的S401類似，具體可參見實施例4的相關(guān)描述，在此不再贅述。S502 :所述OLT獲取相位控制器發(fā)送的控制信息。所述ONU感知信息模塊23接收ONU的FFT模塊15輸出的信號，對所述FFT模塊15輸出的信號進行相應處理，生成感知信息，其中所述感知信息包括信道估計信息和性能 分析信息。所述相位控制器24接收所述ONU感知信息模塊23的感知信息，根據(jù)所述感知信息生成控制信息，其中所述控制信息包括需要附加相位信息的ONU組和需要附加的相位信息、不需要附加相位信息的ONU組和數(shù)字移相器的動態(tài)分配信息。具體地，所述相位控制器24中預先已設定有根據(jù)ONU感知信息模塊23發(fā)送的感知信息來判斷該ONU組是否需要附加相位信息以及若需要附加相位信息則該附加什么樣的相位信息的具體算法，相位控制器24只需要要根據(jù)上述算法對接收到的ONU感知信息進行相應的分析處理，生成控制信息；其中所述相應的分析處理包括可判斷是否要給該ONU組附加相位信息，若需要則動態(tài)分配一個移相器組給該ONU組并判斷附加什么樣的相位信息，若不需要則不分配移相器組而是讓該組ONU信號直接通過而不做任何處理。S503:所述OLT根據(jù)所述控制信息，獲取所述M組中需要附加相位信息的指定組并對所述指定組附加相應的相位信息，生成M組第二子載波信息。此步驟中，共享型附加相位信息模塊30根據(jù)所述控制信息，獲取所述M組中需要附加相位信息的指定組和所述M組中不需要附加相位信息的組；所述共享型附加相位信息模塊30根據(jù)所述控制信息對所述指定組附加相應的相位信息，并直接將所述不需要附加相位信息的組透傳至IFFT模塊4，從而生成M組共N路第二子載波信號，并將所述M組第二子載波信號發(fā)送至IFFT模塊4。其中，所述第二子載波信號中還包括附加相位標簽，其中所述附加相位標簽由所述相位控制器根據(jù)OLT端對各個ONU組對應子載波頻帶附加的相位信息的情況制作而成，從而方便ONU端移除附加了的相位信息。假設OFDM-PON系統(tǒng)中設定的M個ONU組中會出現(xiàn)性能較差現(xiàn)象的ONU組共有r個，r顯然小于M，則共享型附加相位信息模塊30根據(jù)控制信息只需要配備r個數(shù)字移相器組即可。若!■組ONU全部需要進行附加相位信息處理，則分別進入共享型附加相位信息模塊30中的r個數(shù)字移相器組，r個數(shù)字移相器組根據(jù)控制信息完成相應的附加信息的處理過程。每個數(shù)字移相器組對輸入的第一子載波信號附件一個相同的相位信息，且所述相位信息由控制信息進行統(tǒng)一的分析和判斷。相比較實施例3的附加相位信息技術(shù)的非共享模式，本實施例采用附加相位信息技術(shù)的共享模式，本實施例中所述共享型附加相位信息模塊只對需要附加相位信息的第一子載波信號動態(tài)分配數(shù)字移相器組，對于不需要附加相位信息的第一子載波信號不分配數(shù)字移相器組而是直接將其傳輸，使得數(shù)字移相器組的數(shù)目明顯減少，簡化了整個系統(tǒng)的復雜度，降低了硬件成本。例如，假設OFDM-PON系統(tǒng)的所有子載波平均分配給各個ONU組，每組ONU分配到的子載波數(shù)目為i，則每個數(shù)字移相器組中就需要i個數(shù)字移相器。根據(jù)以上假設，M組ONU中可能需要進行附加相位信息處理的ONU組最多為r個，其中r < M，而每個數(shù)字移相器組中共有i個數(shù)字移相器，則整個共享型附加相位信息模塊中一共有r X i個數(shù)字移相器，而系統(tǒng)中所有的子載波數(shù)目為MX i，顯然r X i遠小于MX i。S504 :所述OLT根據(jù)所述M組第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至各個0NU。S504與實施例4中的S403類似，具體可參見實施例4的相關(guān)描述，在此不再贅述。S505 =ONU接收OLT傳輸?shù)哪M的光OFDM信號。
S505與實施例4中的S404類似，具體可參見實施例4的相關(guān)描述，在此不再贅述。S506 :所述ONU根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相同的相位信息。S506與實施例4中的S405類似，具體可參見實施例4的相關(guān)描述，在此不再贅述。S507 :所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號。此步驟中，當所述m路第三子載波信號上的具有附加相位標簽時，則表示所述m路第三子載波信號上附加了相位信息，相應的，所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，其中所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息的處理流程與與實施例4中的S406類似，具體可參見實施例4的相關(guān)描述，在此不再贅述。當所述m路第三子載波信號上的不具有附加相位標簽時，則表示所述m路第三子載波信號上附加的相位信息為零，即沒有附加相位信息，則無需執(zhí)行去除相位信息的處理，直接執(zhí)行后續(xù)處理。S508 :所述ONU將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。S508與實施例4中的S407類似，具體可參見實施例4的相關(guān)描述，在此不再贅述。本實施例中，在上行鏈路中，各個ONU獲得的信道估計、性能分析等感知信息將作為上行輸入信號以TDM(Time Division Multiplex,時分復用)的方式反饋給0LT。具體地，還是以第i個ONU為例來說明，首先上行輸入信號由一個IM 19加載到上行輸入信號的載波上，其中所述上行輸入信號的載波為下行鏈路中由第二光分束器11分為兩路中的其中一路的模擬的光OFDM信號；然后所述加載后的上行輸入信號由一個第二光環(huán)形器10進入光纖信道傳輸至所述0LT。η個ONU中以TDM的方式分別將自己的感知信息發(fā)射到光纖信道傳輸至所述0LT。在OLT端,加載了 TDM格式的上行輸入信號的模擬光信號由一個第一光環(huán)形器8直接進入到所述OLT的上行信號接收器20，如圖8所示，從而作為OLT對整個系統(tǒng)進行管理和維護的依據(jù)。下面以一個具體例子為例來詳細描述一下本實施例中的信號處理方法。假設所有的用戶分布在五個不同的小區(qū)，這五個小區(qū)中寬帶接入用戶的數(shù)量分別為8、16、32、64和128，則按照上述ONU分組思想即可把這五個小區(qū)的用戶分別分為五組，每組ONU的規(guī)模分別為8、16、32、64和128。
假設系統(tǒng)提供的子載波一共有512路，在下行鏈路中，這五組輸入信號以QPSK或QAM等調(diào)制格式調(diào)制到相互正交的512路并行子載波上。完成了子載波調(diào)制之后，五組共512路攜帶了下行數(shù)據(jù)的子載波進入共享型附加相位信息模塊。在共享型附加相位信息模塊中，相位控制器則是根據(jù)信道估計、性能分析等來自ONU的感知信息來判斷各組ONU需求的用戶數(shù)據(jù)是否需要進行附加相位信息處理。如果某組ONU需求的用戶數(shù)據(jù)的質(zhì)量已經(jīng)符合該用戶的需求，則該組ONU對應的用戶數(shù)據(jù)直接通過共享型附加相位信息模塊而無需進行附加相位信息處理；如果某組ONU需求的用戶數(shù)據(jù)的質(zhì)量不符合該用戶的需求，需要進行一定的改善，則該組ONU對應的用戶數(shù)據(jù)要根據(jù)相位控制器的控制信息來確定應該附加何種合適的相位信息，并由相位控制器動態(tài)分配各個移相器從而實現(xiàn)該相位信息的插入。從共享型附加相位信息模塊輸出的五組共512路子載波隨后做快速傅里葉逆變換IFFT，再經(jīng)過串并變換和數(shù)模變換后就得到了模擬的基帶OFDM信號。利用一個雙臂的馬赫-曾德爾調(diào)制器MZM可以將模擬的基帶OFDM信號調(diào)制到光載波上，從而得到模擬的光OFDM信號,最后模擬的光OFDM信號通過一個光環(huán)形器Circulator進入到光纖信道中傳輸。 在OFDM-PON系統(tǒng)的ONU端，由光纖信道傳輸過來的模擬的光OFDM信號由一個光分束器Splitter分為五束，分別由不同長度的五條光纖傳送給五個不同的ONU組。各個ONU組分別接收信號，現(xiàn)以第一組ONU中的第I個ONU即ONUll為例來說明ONU對模擬的光OFDM信號的接收過程，假設第I組ONU對應的子載波數(shù)目為32。模擬的光OFDM信號首先經(jīng)過一個Circulator,然后由一個Splitter分為兩路，一路作為用戶接收信號進行光OFDM的解調(diào)，另一路則作為上行輸入信號的載波。作為用戶接收信號的那一路模擬的光OFDM信號先輸入到一個光電二極管，將光域的模擬OFDM信號接收下來并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪虻哪M基帶OFDM信號。模擬基帶OFDM信號再經(jīng)過一個模數(shù)變換ADC,從而轉(zhuǎn)換為數(shù)字的基帶OFDM信號，接著利用串并轉(zhuǎn)換將串行的數(shù)字基帶OFDM信號轉(zhuǎn)換為并行的數(shù)字基帶OFDM信號。對并行的數(shù)字基帶OFDM信號做快速傅里葉變換FFT，即可得到附加了相位信息的攜帶了下行用戶數(shù)據(jù)的32路子載波，再將這32路子載波輸入由32個數(shù)字移相器組成的去除相位信息模塊，每路子載波進入一個移相器，通過附加一個與OLT端該組ONU附加的大小相同、符號相反的相位信息來移除OLT端附加的相位信息，從而得到可以進行子載波解調(diào)的攜帶了下行用戶數(shù)據(jù)的32路子載波信號。這32路子載波信號以對應的QPSK或QAM格式進行解調(diào)，解調(diào)完輸出的32路并行信號最后經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換即可恢復為該ONU用戶所需求的數(shù)據(jù)了。在上行鏈路中，各個ONU獲得的信道估計、性能分析等感知信息將作為上行輸入信號以TDM的方式反饋給OLT。還是以第一組ONU中的第I個ONU即ONUll為例來說明，首先上行輸入信號由一個強度調(diào)制器IM，加載到下行鏈路中由Splitter分為兩路中的其中一路作為上行輸入信號載波的模擬的光OFDM信號上,然后由一個Circulator進入光纖信道。五個ONU組以TDM的方式分別將自己的感知信息發(fā)射到光纖信道。在OLT端，加載了TDM格式的上行輸入信號的模擬光信號由一個Circulator直接進入到上行信號接收器,從而作為OLT對整個系統(tǒng)進行管理和維護的依據(jù)。本實施例中，OLT將下行輸入信號進行預處理后生成N路第一子載波信號，分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號，再根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光OFDM信號并傳輸至0NU，使得在不改變每路第二子載波信號之間正交性的基礎(chǔ)上改變所有第二子載波信號的初始相位分布情況，使得傳輸?shù)矫總€ONU的模擬的光OFDM信號的峰平比和誤碼率均衡，從而提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。此外，ONU接收OLT傳輸?shù)哪M的光OFDM信號，根據(jù)所述光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息；所述ONU再通過附加與OLT端大小相同，符號相反的相位信息的方法分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，執(zhí)行相應處理后，最后得到所述ONU需求的用戶數(shù)據(jù)，即下行輸出信號，使得各個ONU最后得到的下行輸出信號的峰平比和誤碼率均衡，從而也提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。此外，本實施例通過對ONU進行分組可以增加管理和維護的靈活性；采用共享型附加相位技術(shù)簡化了整個系統(tǒng)的復雜度,大大降低了硬件成本。實施例6 參考圖10，圖10是本發(fā)明實施例6提供的一種光線路終端OLT實施例的第一結(jié)構(gòu)示意圖；所述OLT包括預處理模塊101，用于獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號，其中N為正整數(shù)，且N大于或等于2。其中所述預處理模塊101的功能可以由圖3中所述第一串并轉(zhuǎn)換模塊I和所述調(diào)制模塊2來實現(xiàn)，也可以由圖5或圖7中的所述第一串并轉(zhuǎn)換模塊I、所述分組模塊21和所述調(diào)制模塊2來實現(xiàn)。附加模塊102，用于分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N
路第二子載波信號。其中所述附加模塊102的功能可以由圖3或圖5中所述附加相位信息模塊3來實現(xiàn)，也可以由圖8中的所述共享型附加相位信息模塊30來實現(xiàn)。傳輸模塊103，用于根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至光網(wǎng)絡單元ONU。其中所述傳輸模塊103的功能可以由圖3或圖5或圖8中所述IFFT模塊4、所述第二串并轉(zhuǎn)換模塊5、所述DAC模塊6、所述雙臂的馬赫-曾德爾調(diào)制器7和所述第一光環(huán)形器8來實現(xiàn)。其中，所述附加模塊102包括第一附加單元1021，如圖11所示，圖11是本發(fā)明實施例6提供的一種光線路終端OLT實施例的第二結(jié)構(gòu)示意圖；所述第一附加單元1021，用于分別對所述N路第一子載波信號附加不同的相位信
肩、O所述第一附加單元1021的功能可以由圖3中所述附加相位信息模塊3來實現(xiàn)。在本實施例的另一實施方式中，所述預處理模塊101包括串并轉(zhuǎn)換單元1011，用于對所述下行輸入信號進行串并轉(zhuǎn)換，生成并行的N路第
一信號。 分組單元1012，用于將所述N路第一信號分為M組，其中M組第一信號分別對應M個預設ONU組，M為正整數(shù)，且M彡N。調(diào)制單元1013，用于將所述M組第一信號調(diào)制到相互正交的并行的N路子載波上。第一生成單元1014，用于生成并行的M組第一子載波信號，其中所述M組第一子載波信號包括N路第一子載波信號，且所述N路第一子載波信號相互正交。其中所述串并轉(zhuǎn)換單元1011的功能可以由圖5中的所述第一串并轉(zhuǎn)換模塊I來實現(xiàn)，所述分組單元1012的功能可以由圖5中的所述分組模塊21來實現(xiàn)，所述調(diào)制單元1013和所述第一生成單元1014的的功能可以由圖5中的所述調(diào)制模塊2來實現(xiàn)。其中，所述預設ONU組包括第一 ONU組，其中所述第一 ONU組中的每個ONU均位于同一小區(qū)；或，第二 ONU組，其中所述第二 ONU組中的每個ONU所需的發(fā)射光功率均位于第一預設范圍；或，第三ONU組，其中所述第三ONU組中的每個ONU所需的接收光功率均位于第二預設范圍；
或，第四ONU組，其中所述第四ONU組中的每個ONU所需的業(yè)務類型均屬于第四預設范圍。進一步地，所述所述附加模塊102包括第二附加單元1022和第二生成單元1023，如圖12所示，圖12是本發(fā)明實施例6提供的一種光線路終端OLT實施例的第三結(jié)構(gòu)示意圖；第二附加單元1022，用于分別對M組中不同組的第一子載波信號附加不同的相位信息，且M組中同一組的第一子載波信號附加的相位信息相同。第二生成單元1023，用于生成M組第二子載波信號，其中所述M組第二子載波信號包括N路第二子載波信號。所述第二附加單元1022和所述第二生成單元1023的功能可以由圖5中的所述附加相位信息模塊3來實現(xiàn)。進一步地，所述OLT進一步包括獲取模塊104，如圖13所示，圖13是本發(fā)明實施例6提供的一種光線路終端OLT實施例的第四結(jié)構(gòu)示意圖；所述獲取模塊104，用于獲取相位控制器發(fā)送的控制信息。所述獲取模塊104的功能可以由圖8中的所述共享型附加相位信息模塊30來實現(xiàn)。相應的，所述附加模塊102包括第三附加單元1024，用于根據(jù)所述控制信息，獲取所述M組中需要附加相位信息的指定組并對所述指定組附加相應的相位信息。第三生成模塊1025，用于生成M組第二子載波信號，其中所述M組第二子載波信號包括N路第二子載波信號。所述第三附加單元1024和所述第三生成模塊1025可以由圖8中的所述共享型附加相位信息模塊30來實現(xiàn)。本實施例中，OLT將下行輸入信號進行預處理后生成N路第一子載波信號，分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號，再根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光OFDM信號并傳輸至0NU，使得在不改變每路第二子載波信號之間正交性的基礎(chǔ)上改變所有第二子載波信號的初始相位分布情況，使得傳輸?shù)矫總€ONU的模擬的光OFDM信號的峰平比和誤碼率均衡，從而提高了 OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。實施例7
參考圖14，圖14是本發(fā)明實施例7提供的一種光網(wǎng)絡單元ONU實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；所述ONU包括接收模塊141，用于接收光線路終端OLT傳輸?shù)哪M的光正交頻分復用OFDM信號。其中所述接收模塊141的功能可以由圖3或圖5或圖8中的所述第二光環(huán)形器10來實現(xiàn)。生成模塊142,用于根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息，m為所述ONU對應的子載波的數(shù)目，m為正整數(shù)。其中所述生成模塊142的功能可以由圖3或圖5或圖8中的所述第二光分束器
11、所述光電二極管12、所述ADC模塊13、所述第三串并轉(zhuǎn)換模塊14和所述FFT模塊15 來實現(xiàn)。去除模塊143，用于分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號。其中所述去除模塊143的功能可以由圖3或圖5或圖8中的所述去除相位信息模塊16來實現(xiàn)。處理生成模塊144，用于將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。其中所述處理生成模塊144的功能可以由圖3或圖5或圖8中的所述解調(diào)模塊17和所述第四串并轉(zhuǎn)換模塊18來實現(xiàn)。其中，所述去除模塊143包括第一去除單元，用于當所述m路中每路第三子載波信號上附加的相位信息不同時，根據(jù)所述每路第三子載波信號上附加的相位信息，分別去除所述每路第三子載波信號上附加的相位信息。其中所述第一去除單元的功能可以由圖3中所述去除相位信息模塊16來實現(xiàn)?；蛘撸鋈コK143包括第二去除單元，用于當所述m路中每路第三子載波信號上附加的相位信息相同時，根據(jù)所述第三子載波信號上附加的相位信息，分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息。其中所述第二去除單元的功能可以由圖5或圖8中所述去除相位信息模塊16來實現(xiàn)。本實施例中，ONU接收OLT傳輸?shù)哪M的光OFDM信號，根據(jù)所述光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息；所述ONU再通過附加與OLT端大小相同，符號相反的相位信息的方法分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，執(zhí)行相應處理后，最后得到所述ONU需求的用戶數(shù)據(jù)，即下行輸出信號，使得各個ONU最后得到的下行輸出信號的峰平比和誤碼率均衡，從而也提高了OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。實施例8參考圖15，圖15是本發(fā)明實施8提供的一種正交頻分復用-無源光網(wǎng)絡OFDM-PON系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；所述OFDM-PON系統(tǒng)包括一個光線路終端OLT 10和至少一個光網(wǎng)絡單元ONU 14。其中所述OLT 10的功能與實施例6中所述OLT的功能相似，具體可參照實施例6的相關(guān)描述，在此不再贅述。每個所述ONU 14的功能與實施例7中所述ONU的功能相似，具體可參照實施例7的相關(guān)描述，在此不再贅述。需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于裝置類實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光正交頻分復用無源光網(wǎng)絡OFDM-PON的信號處理方法，其特征在于，所述方法包括 光線路終端OLT獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號，其中N為正整數(shù)，且N大于或等于2 ； 所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號; 所述OLT根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至光網(wǎng)絡單元0NU。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息包括 所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加不同的相位信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述對所述下行輸入信號進行預處理包括 對所述下行輸入信號進行串并轉(zhuǎn)換，生成并行的N路第一信號； 將所述N路第一信號分為M組，其中M組第一信號分別對應M個預設ONU組，M為正整數(shù)，且M彡N; 將所述M組第一信號調(diào)制到相互正交的并行的N路子載波上； 所述生成相互正交且并行的N路第一子載波信號具體為 生成并行的M組第一子載波信號，其中所述M組第一子載波信號包括N路第一子載波信號，且所述N路第一子載波信號相互正交。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預設ONU組包括 第一 ONU組，其中所述第一 ONU組中的每個ONU均位于同一小區(qū)； 或，第二 ONU組，其中所述第二 ONU組中的每個ONU所需的發(fā)射光功率均位于第一預設范圍； 或，第三ONU組，其中所述第三ONU組中的每個ONU所需的接收光功率均位于第二預設范圍； 或，第四ONU組，其中所述第四ONU組中的每個ONU所需的業(yè)務類型均屬于第四預設范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息包括 所述OLT分別對M組中不同組的第一子載波信號附加不同的相位信息，且M組中同一組的第一子載波信號附加的相位信息相同； 所述生成N路第二子載波信號包括 生成M組第二子載波信號，其中所述M組第二子載波信號包括N路第二子載波信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息之前，進一步包括 所述OLT獲取相位控制器發(fā)送的控制信息； 所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號包括所述OLT根據(jù)所述控制信息，獲取所述M組中需要附加相位信息的指定組并對所述指定組附加相應的相位信息； 生成M組第二子載波信號，其中所述M組第二子載波信號包括N路第二子載波信號。
7.—種光正交頻分復用無源光網(wǎng)絡OFDM-PON的信號處理方法，其特征在于，所述方法包括 光網(wǎng)絡單元ONU接收光線路終端OLT傳輸?shù)哪M的光正交頻分復用OFDM信號； 所述ONU根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息，m為所述ONU對應的子載波的數(shù)目，m為正整數(shù)；所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號； 所述ONU將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當所述m路中每路第三子載波信號上附加的相位信息不同時，所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息包括 所述ONU根據(jù)所述每路第三子載波信號上附加的相位信息，分別去除所述每路第三子載波信號上附加的相位信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當所述m路中每路第三子載波信號上附加的相位信息相同時，所述ONU分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息包括 所述ONU根據(jù)所述第三子載波信號上附加的相位信息，分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息。
10.一種光線路終端0LT，其特征在于，包括 預處理模塊，用于獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號，其中N為正整數(shù)，且N大于或等于2 ； 附加模塊，用于分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號； 傳輸模塊，用于根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至光網(wǎng)絡單元ONU。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的0LT，其特征在于，所述附加模塊包括 第一附加單元，用于分別對所述N路第一子載波信號附加不同的相位信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的0LT，其特征在于，所述預處理模塊包括 串并轉(zhuǎn)換單元，用于對所述下行輸入信號進行串并轉(zhuǎn)換，生成并行的N路第一信號；分組單元，用于將所述N路第一信號分為M組，其中M組第一信號分別對應M個預設ONU組，M為正整數(shù)，且M彡N; 調(diào)制單元，用于將所述M組第一信號調(diào)制到相互正交的并行的N路子載波上； 第一生成單元，用于生成并行的M組第一子載波信號，其中所述M組第一子載波信號包括N路第一子載波信號，且所述N路第一子載波信號相互正交。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的0LT，其特征在于，所述預設ONU組包括 第一 ONU組，其中所述第一 ONU組中的每個ONU均位于同一小區(qū)； 或，第二 ONU組，其中所述第二 ONU組中的每個ONU所需的發(fā)射光功率均位于第一預設范圍；或，第三ONU組，其中所述第三ONU組中的每個ONU所需的接收光功率均位于第二預設范圍； 或，第四ONU組，其中所述第四ONU組中的每個ONU所需的業(yè)務類型均屬于第四預設范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的0LT，其特征在于，所述附加模塊包括 第二附加單元，用于分別對M組中不同組的第一子載波信號附加不同的相位信息，且M組中同一組的第一子載波信號附加的相位信息相同； 第二生成單元，用于生成M組第二子載波信號，其中所述M組第二子載波信號包括N路第二子載波信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的0LT，其特征在于，進一步包括 獲取模塊，用于獲取相位控制器發(fā)送的控制信息； 所述附加模塊包括 第三附加單元，用于根據(jù)所述控制信息，獲取所述M組中需要附加相位信息的指定組并對所述指定組附加相應的相位信息； 第三生成模塊，用于生成M組第二子載波信號，其中所述M組第二子載波信號包括N路第二子載波信號。
16.一種光網(wǎng)絡單元0NU，其特征在于，包括 接收模塊，用于接收光線路終端OLT傳輸?shù)哪M的光正交頻分復用OFDM信號； 生成模塊，用于根據(jù)所述模擬的光OFDM信號生成m路第三子載波信號，其中所述m路第三子載波信號上分別附加了相應的相位信息，m為所述ONU對應的子載波的數(shù)目，m為正整數(shù)； 去除模塊，用于分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息，生成相互正交且并行的m路第四子載波信號； 處理生成模塊，用于將所述m路第四子載波信號進行預處理，生成下行輸出信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的0NU，其特征在于，所述去除模塊包括 第一去除單元，用于當所述m路中每路第三子載波信號上附加的相位信息不同時，根據(jù)所述每路第三子載波信號上附加的相位信息，分別去除所述每路第三子載波信號上附加的相位信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的0NU，其特征在于，所述去除模塊包括 第二去除單元，用于當所述m路中每路第三子載波信號上附加的相位信息相同時，根據(jù)所述第三子載波信號上附加的相位信息，分別去除所述m路第三子載波信號上附加的相位信息。
19.一種正交頻分復用-無源光網(wǎng)絡OFDM-PON系統(tǒng)，其特征在于，包括一個如權(quán)利要求10-15任一項所述的光線路終端OLT和至少一個如權(quán)利要求16-18任一項所述的光網(wǎng)絡單元 0NU。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種光OFDM-PON的信號處理方法、設備及系統(tǒng)，涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，所述信號處理方法包括光線路終端OLT獲取下行輸入信號，對所述下行輸入信號進行預處理，生成相互正交且并行的N路第一子載波信號，其中N為正整數(shù)，且N大于或等于2；所述OLT分別對所述N路第一子載波信號附加相應的相位信息，生成N路第二子載波信號；所述OLT根據(jù)所述N路第二子載波信號生成模擬的光正交頻分復用OFDM信號，將所述模擬的光OFDM信號傳輸至光網(wǎng)絡單元ONU。本發(fā)明提高了OFDM-PON系統(tǒng)的整體性能。
文檔編號H04Q11/00GK102893628SQ201180003294
公開日2013年1月23日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者劉爽, 張崇富, 陳晨, 黃建 申請人:華為技術(shù)有限公司, 電子科技大學