波分復(fù)用系統(tǒng)的光ofdm多通道直接檢測(cè)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)方法及裝置，涉及短距離光傳輸與光接入領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：假設(shè)通道間隔為λ-GHz，OFDM信號(hào)帶寬為B，各通道內(nèi)光OFDM信號(hào)與光載波的保護(hù)間隔為δi，i為正整數(shù)，表示通道編號(hào)，滿足條件：δi＝i*B,i＝1，2，3...；各通道內(nèi)光OFDM信號(hào)與相鄰?fù)ǖ拦廨d波的保護(hù)間隔θi滿足條件：θi≥δi+B,i＝1，2，3...,且θi+δi+B＝λ，i＝1，2，3...。本發(fā)明利用一套高帶寬的接收設(shè)備，同時(shí)檢測(cè)多個(gè)通道的光OFDM信號(hào)，系統(tǒng)頻譜效率高，且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能降低接收端的復(fù)雜度與成本，提高接收端器件的帶寬利用率。
【專利說明】波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及短距離光傳輸與光接入領(lǐng)域，特別是涉及一種波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)多通道直接檢測(cè)方法及
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]直接檢測(cè)技術(shù)相對(duì)于相干檢測(cè)而言，其系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單、器件成熟且成本較低，因此在行業(yè)應(yīng)用中仍占有較大份額。另一方面，OFDM技術(shù)在無線應(yīng)用中已有廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是頻譜靈活可控、譜效率高并且能夠采用DSP (Digital Signal Processing,數(shù)字信號(hào)處理)技術(shù)來克服傳輸中所產(chǎn)生的線性失真。因此將以上兩者結(jié)合所產(chǎn)生的DD0-0FDM(Direct Detection Optical 0FDM,直接檢測(cè)光正交頻分復(fù)用)技術(shù)首次被提出，就受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。由于同時(shí)包含了直接檢測(cè)和OFDM兩者的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，因此DD0-0FDM在多種場(chǎng)合有著較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，例如:中、短距離的P2P (Point To Point，點(diǎn)對(duì)點(diǎn))或P2MP(Point-to-MultiPoint,點(diǎn)對(duì)多點(diǎn))之間的大容量傳輸。
[0003]DD0-0FDM技術(shù)可以細(xì)化分為單邊帶直接檢測(cè)和雙邊帶直接檢測(cè)兩種，在單邊帶直接檢測(cè)系統(tǒng)中，接收光信號(hào)由射頻光載波和光OFDM信號(hào)兩部分組成，經(jīng)過光電探測(cè)器以后，光載波和光OFDM信號(hào)之間進(jìn)行拍頻得到有效信號(hào)。光OFDM信號(hào)的子載波之間拍頻得到SSBI (Signal to Signal Beat Interference,帶內(nèi)信號(hào)互拍頻干擾)，SSBI的帶寬等于OFDM的信號(hào)帶寬。為了不產(chǎn)生信號(hào)干擾，有效信號(hào)必須是射頻信號(hào)，并且該射頻信號(hào)的最低頻率不得低于OFDM的信號(hào)帶寬。我們將SSBI所占用的頻率區(qū)間叫做保護(hù)間隔。參見圖1所示，假設(shè)OFDM信號(hào)帶寬為B，那么保護(hù)間隔不得小于OFDM信號(hào)帶寬B。以上情況，接收端器件的帶寬利用率僅為50%。
[0004]在波分復(fù)用系統(tǒng)中采用DD0-0FDM方式，一般首先需要將各個(gè)通道用光濾波器提取出來，然后分別對(duì)應(yīng)一套光電探測(cè)設(shè)備來進(jìn)行檢測(cè)，這樣接收端的成本與復(fù)雜度均較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)方法及裝置，利用一套高帶寬的接收設(shè)備，同時(shí)檢測(cè)多個(gè)通道的光OFDM信號(hào)，其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能降低接收端的復(fù)雜度與成本，提高接收端器件的帶寬利用率。
[0006]本發(fā)明提供一種波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0007]假設(shè)通道間隔為λ -GHz，OFDM信號(hào)帶寬為B，各通道內(nèi)光OFDM信號(hào)與光載波的保護(hù)間隔為δ i, i為正整數(shù)，表示通道編號(hào)，滿足以下條件:
[0008]δ i = i*B, i = I, 2, 3...；
[0009]同時(shí)，各通道內(nèi)光OFDM信號(hào)與相鄰?fù)ǖ拦廨d波的保護(hù)間隔Θ i滿足以下條件:
[0010]Θ i ^ δ i+B, i = 1,2,3...；
[0011]且:[0012]Θ i+δ i+B = λ，i = 1，2，3...。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，針對(duì)50GHz通道間隔，所述OFDM信號(hào)帶寬B為5GHz時(shí)，將4個(gè)相鄰?fù)ǖ纼?nèi)的光載波與信號(hào)之間的間隔依次設(shè)置為5GHz、IOGHz、15GHz和20GHz，接收端僅需一套25GHz的光電探測(cè)設(shè)備，同時(shí)檢測(cè)出以上4個(gè)通道內(nèi)的OFDM信號(hào)，器件的帶寬利用率為80%，這里存在兩種形式的拍頻可能:a、通道內(nèi)拍頻得到有效信號(hào)和信號(hào)的帶內(nèi)拍頻，各通道的有效信號(hào)之間彼此不疊加，但是各通道的信號(hào)帶內(nèi)拍頻均疊加在同一個(gè)保護(hù)間隔上山、通道間拍頻，即:通道內(nèi)的信號(hào)與相鄰?fù)ǖ赖墓廨d波之間拍頻，這部分所產(chǎn)生的信號(hào)頻率范圍大于OFDM射頻信號(hào)的最大頻率，不會(huì)與有效信號(hào)進(jìn)行疊加。
[0014]本發(fā)明還提供用于實(shí)現(xiàn)上述方法的波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)裝置，包括若干單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置、一個(gè)陣列波導(dǎo)光柵和一個(gè)光電探測(cè)器，各通道均含有一臺(tái)單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置，每個(gè)單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置包括光源、強(qiáng)度調(diào)制器、射頻時(shí)鐘源、光分波器、IQ調(diào)制器、第一帶通濾波器、第二帶通濾波器和光合波器，光源經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制器生成一路光載波，該路光載波包括波長(zhǎng)分別為λ 1、λ 2的光載波，光載波λ I與光載波λ 2之間的間隔為Λ f，強(qiáng)度調(diào)制器由頻率為Λ f/2的射頻時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)，該路光載波通過光分波器分成兩路相同的信號(hào)，每路信號(hào)均包含光載波λ I與光載波入2,光載波λ I與光載波λ 2之間的間隔為Af，其中，一路信號(hào)經(jīng)過IQ調(diào)制器后由第一帶通濾波器濾波；另一路信號(hào)直接由第二帶通濾波器濾波，第一帶通濾波器和第二帶通濾波器的中心頻率分別對(duì)應(yīng)于光載波λ I和λ 2的兩個(gè)載波頻點(diǎn)；兩路經(jīng)過濾波后的信號(hào)由光合波器合波，最終形成單邊帶光OFDM信號(hào)；各通道生成的單邊帶光OFDM信號(hào)經(jīng)過陣列波導(dǎo)光柵合波后送往接收端，接收端僅需單個(gè)光電探測(cè)器，同時(shí)接收以上多通道信號(hào)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0016]本發(fā)明利用一套高帶寬的接收設(shè)備，同時(shí)檢測(cè)多個(gè)通道的光信號(hào)，系統(tǒng)頻譜效率高，且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，相對(duì)于傳統(tǒng)DDO-OFDM系統(tǒng)而言，本發(fā)明能夠降低接收`端的復(fù)雜度與成本，提高接收端器件的帶寬利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是單邊帶光OFDM信號(hào)進(jìn)行直接檢測(cè)的信號(hào)構(gòu)成示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中適用于波分復(fù)用系統(tǒng)的發(fā)射端信號(hào)頻譜的示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]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。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例提供一種波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0023]假設(shè)通道間隔為λ -GHz，OFDM信號(hào)帶寬為B，各通道內(nèi)光OFDM信號(hào)與光載波的保護(hù)間隔為δ i, i為正整數(shù)，表示通道編號(hào)，滿足以下條件:
[0024]δ i = i*B，i = 1,2,3...[0025]同時(shí)，各通道內(nèi)光OFDM信號(hào)與相鄰?fù)ǖ拦廨d波的保護(hù)間隔Θ i滿足以下條件:[0026]Θ i ≤ δ i+B, i = 1,2,3...[0027]且:
[0028]Θ i+δ i+B = λ，i = 1，2，3...。
[0029]下面以50GHz通道隔間的波分復(fù)用系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。
[0030]參見圖2所示，針對(duì)50GHz通道間隔，假設(shè)OFDM信號(hào)帶寬B為5GHz，將4個(gè)相鄰?fù)ǖ纼?nèi)的光載波與信號(hào)之間的間隔依次設(shè)置為5GHz、IOGHz、15GHz和20GHz，那么在接收端僅需一套25GHz的光電探測(cè)設(shè)備，就能夠同時(shí)檢測(cè)出以上4個(gè)通道內(nèi)的OFDM信號(hào)。這種情況下，器件的帶寬利用率為80%。這里存在兩種形式的拍頻可能:a、通道內(nèi)拍頻可以得到有效信號(hào)和信號(hào)的帶內(nèi)拍頻，各通道的有效信號(hào)之間彼此不會(huì)疊加，但是各通道的信號(hào)帶內(nèi)拍頻均疊加在同一個(gè)保護(hù)間隔上山、通道間拍頻，即:通道內(nèi)的信號(hào)與相鄰?fù)ǖ赖墓廨d波之間拍頻，這部分所產(chǎn)生的信號(hào)頻率范圍大于OFDM射頻信號(hào)的最大頻率，因此不會(huì)與有效信號(hào)進(jìn)行疊加。
[0031]參見圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)裝置，包括若干單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置、一個(gè)陣列波導(dǎo)光柵和一個(gè)光電探測(cè)器，各通道均含有一臺(tái)單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置，參見圖4所示，每個(gè)單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置包括光源、強(qiáng)度調(diào)制器、射頻時(shí)鐘源、光分波器、IQ調(diào)制器、第一帶通濾波器、第二帶通濾波器和光合波器，光源經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制器生成一路光載波，該路光載波包括波長(zhǎng)分別為λ 1、λ 2的光載波,光載波λ I與光載波λ 2之間的間隔為Af，強(qiáng)度調(diào)制器由頻率為Af/2的射頻時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)，該路光載波通過光分波器分成兩路相同的信號(hào)，每路信號(hào)均包含光載波λ I與光載波λ 2,光載波λ I與光載波λ 2之間的間隔為Af，其中，一路信號(hào)經(jīng)過IQ調(diào)制器后由第一帶通濾波器濾波；另一路信號(hào)直接由第二帶通濾波器濾波，第一帶通濾波器和第二帶通濾波器的中心頻率分別對(duì)應(yīng)于光載波λ I和λ 2的兩個(gè)載波頻點(diǎn)；兩路經(jīng)過濾波后的信號(hào)由光合波器合波，最終形成單邊帶光OFDM信號(hào)；各通道生成的單邊帶光OFDM信號(hào)經(jīng)過陣列波導(dǎo)光柵合波后送往接收端，接收端僅需單個(gè)光電探測(cè)器即可同時(shí)接收以上多通道信號(hào)。
[0032]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屬在本發(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)。
[0033]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】
1.一種波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 假設(shè)通道間隔為λ -GHz，OFDM信號(hào)帶寬為B，各通道內(nèi)光OFDM信號(hào)與光載波的保護(hù)間隔為S i, i為正整數(shù)，表示通道編號(hào)，滿足以下條件:
δ i = i*B, i = 1,2,3...； 同時(shí)，各通道內(nèi)光OFDM信號(hào)與相鄰?fù)ǖ拦廨d波的保護(hù)間隔Θ i滿足以下條件:
θ i≥ δ i+B, i = 1,2,3...； 且:
θ i+ δ ?+Β = λ , i = I, 2, 3...。
2.如權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)方法，其特征在于:針對(duì)50GHz通道間隔，所述OFDM信號(hào)帶寬B為5GHz時(shí)，將4個(gè)相鄰?fù)ǖ纼?nèi)的光載波與信號(hào)之間的間隔依次設(shè)置為5GHz、IOGHz、15GHz和20GHz，接收端僅需一套25GHz的光電探測(cè)設(shè)備，同時(shí)檢測(cè)出以上4個(gè)通道內(nèi)的OFDM信號(hào)，器件的帶寬利用率為80%，這里存在兩種形式的拍頻可能:a、通道內(nèi)拍頻得到有效信號(hào)和信號(hào)的帶內(nèi)拍頻，各通道的有效信號(hào)之間彼此不疊加，但是各通道的信號(hào)帶內(nèi)拍頻均疊加在同一個(gè)保護(hù)間隔上山、通道間拍頻，即:通道內(nèi)的信號(hào)與相鄰?fù)ǖ赖墓廨d波之間拍頻，這部分所產(chǎn)生的信號(hào)頻率范圍大于OFDM射頻信號(hào)的最大頻率，不會(huì)與有效信號(hào)進(jìn)行疊加。
3.用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述方法的波分復(fù)用系統(tǒng)的光OFDM多通道直接檢測(cè)裝置，其特征在于:包括若干單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置、一個(gè)陣列波導(dǎo)光柵和一個(gè)光電探測(cè)器，各通道均含有一臺(tái)單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置，每個(gè)單邊帶光OFDM信號(hào)生成裝置包括光源、強(qiáng)度調(diào)制器、射頻時(shí)鐘源、光分波器、IQ調(diào)制器、第一帶通濾波器、第二帶通濾波器和光合波器，光源經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制器生成一路光載波，該路光載波包括波長(zhǎng)分別為λ?、λ2的光載波，光載波λ 1與光載波λ 2之間的間隔為Af，強(qiáng)度調(diào)制器由頻率為Af/2的射頻時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)，該路光載波通過光分波器分成兩路相同的信號(hào)，每路信號(hào)均包含光載波λ I與光載波λ 2,光載波λ I與光載波λ 2之間的間隔為Δ f，其中，一路信號(hào)經(jīng)過IQ調(diào)制器后由第一帶通濾波器濾波；另一路信號(hào)直接由第二帶通濾波器濾波，第一帶通濾波器和第二帶通濾波器的中心頻率分別對(duì)應(yīng)于光載波λ I和λ 2的兩個(gè)載波頻點(diǎn)；兩路經(jīng)過濾波后的信號(hào)由光合波器合波，最終形成單邊帶光OFDM信號(hào)；各通道生成的單邊帶光OFDM信號(hào)經(jīng)過陣列波導(dǎo)光柵合波后送往接收端，接收端僅需單個(gè)光電探測(cè)器，同時(shí)接收以上多通道信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK103560828SQ201310552403
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】楊奇, 胡榮, 余少華 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院