基于直調(diào)激光器的相干pon系統(tǒng)的onu及其信號接收方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及相干P0N(Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡)系統(tǒng)中的ONU(Optical Network Unit，光網(wǎng)絡單元)領域，具體涉及一種基于直調(diào)激光器的相干PON系統(tǒng)的ONU及其信號接收方法。
【背景技術】
[0002]PON是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡，基于相干檢測的PON系統(tǒng)具有功率預算大、接入速率高、通道靈活可調(diào)等優(yōu)點。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的具體結構，若要實現(xiàn)相干ONU的具體結構，需要通過傳送網(wǎng)中的相干接收器實現(xiàn)，其制作成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明解決的技術問題為:降低相干ONU的制作成本和功耗，克服本地光源的頻率抖動和相位噪音對信號質(zhì)量的影響。本發(fā)明能夠保留相干無源光網(wǎng)絡的功率預算大、接入速率高、通道靈活可調(diào)等優(yōu)點，適于推廣。
[0005]為達到以上目的，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、信號采樣處理器和信號恢復處理器，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置有上行信號輸出端和光源輸出端，所述相干接收機上設置有下行信號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的光源輸入端相連，相干接收機的輸出端通過信號采樣處理器和信號恢復處理器相連。
[0006]在上述技術方案的基礎上，所述DML用于:作為光源，調(diào)制需要傳輸?shù)纳闲行盘枺?br>[0007]所述功率分配器用于:將經(jīng)DML調(diào)制后的上光行信號分為2路，I路作為上行傳輸?shù)墓庑盘?，另I路作為下行相干檢測所需的光源；
[0008]所述相干接收機用于:利用光源對接收的下行信號進行相干探測；
[0009]所述信號采樣處理器用于:對相干探測后的信號進行信號采樣后，分為4路采樣信號；
[0010]所述信號恢復處理器用于:對4路采樣信號進行信號恢復。
[0011 ]在上述技術方案的基礎上，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?DML將調(diào)制后的光信號輸出至功率分配器;功率分配器將調(diào)制后的光信號分為2路，I路作為上行傳輸?shù)墓庑盘?，另I路作為下行相干檢測所需的光源，功率分配器將光源輸出至相干接收機;相干接收機接收到下行信號后，利用光源對接收的下行信號進行相干探測，相干接收機將相干探測后的信號輸出至信號采樣處理器，轉(zhuǎn)到S2;
[0014]S2:信號采樣處理器對相干探測后的信號進行信號采樣后，分為4路采樣信號，將4路采樣信號輸出至信號恢復處理器，轉(zhuǎn)到S3;
[0015]S3:信號恢復處理器對4路采樣信號進行信號恢復，結束。
[0016]在上述技術方案的基礎上，S3中所述信號恢復處理器通過相干數(shù)字包絡檢測算法對4路采樣信號進行恢復，具體包括以下步驟:
[0017]3301:定義4路采樣信號為以、0乂、1￥、0￥，分別對4路采樣信號進行平方，得到1父2、QX2、IY2、QY2，轉(zhuǎn)到 S302;
[0018]S302:對以2、0乂2進行求和，得到1乂2+0乂2;對1￥2、0￥2進行求和，得到1￥2+0￥2，轉(zhuǎn)到S303；
[0019]S303:對IX2+QX2、IY2+QY2進行求和后得到恢復信號，結束。
[0020]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[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)纳闲行盘柡?，將調(diào)制后的光信號輸出至功率分配器。功率分配器將調(diào)制后的光信號分為2路，I路作為上行傳輸?shù)墓庑盘?，另I路作為下行相干檢測所需的光源。因此，本發(fā)明僅通過DML單個器件就能夠同時完成上行信號的調(diào)制和下行信號的接收工作;單個DML不僅制作成本較低，尺寸較小，而且功耗較低，進而保證了相干PON系統(tǒng)的使用。
[0022](2)參見S301至S303所述，本發(fā)明的信號恢復處理器通過相干數(shù)字包絡檢測算法對4路采樣信號進行恢復，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，進而提供對本地光源的頻率抖動與相位噪音的魯棒性特征。因此，強度調(diào)制信號能夠很好的通過基于DML的相干數(shù)字包絡檢測進行恢復，無需考慮DML輸出光的頻率抖動和相位噪音;在此基礎上，本發(fā)明還能夠保留相干無源光網(wǎng)絡的功率預算大、接入速率高、通道靈活可調(diào)等優(yōu)點，適于推廣。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實施例中的基于直調(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)明實施例中DML調(diào)制上行信號的原理圖；
[0026]圖4為本發(fā)明實施例中本地光源功率的抖動對相干數(shù)字包絡檢測的影響的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0028]參見圖1所示，本發(fā)明實施例中的基于直調(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、信號采樣處理器和信號恢復處理器，功率分配器上設置有上行信號輸出端和光源輸出端，相干接收機上設置有下行信號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的光源輸入端相連，相干接收機的輸出端通過信號采樣處理器和信號恢復處理器相連。
[0030]DML用于:作為光源，調(diào)制需要傳輸?shù)纳闲行盘枴?br>[0031]功率分配器用于:將經(jīng)DML調(diào)制后的上光行信號分為2路，I路作為上行傳輸?shù)墓庑盘枺鞩路作為下行相干檢測所需的光源，功率分配器的功率分配比一般為50:50。
[0032]相干接收機用于:利用光源對接收的下行信號進行相干探測。
[0033]信號采樣處理器用于:對相干探測后的信號進行信號采樣后，分為4路采樣信號。
[0034]信號恢復處理器用于:對4路采樣信號進行信號恢復。
[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，功率分配器的上行信號輸出端提供上行