專利名稱：反射光網(wǎng)絡(luò)中的改進的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射光網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)絡(luò)單元以及用于反射光網(wǎng)絡(luò)的光接收機，并且涉及在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法，以及涉及提供用于反射光網(wǎng)絡(luò)中的傳送的光數(shù)據(jù)信號。
背景技術(shù)：
用連續(xù)波(CW)光信號做種(seed)的反射光網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)被認為是部署波分復(fù)用(WDM)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)(其中光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)是波長不可知的(“無色的”))的可行解決方案。反射光網(wǎng)絡(luò)的性能受限于上游光路(其是下游路徑的兩倍長)上的功率預(yù)算，并且受限于由沿著光線路鏈路的集中或分散的反射招致的信道串擾。上行鏈路信道中的主要限制因素是由瑞利反向散射(RB)和由隨機定位的反射地點(例如光纖連接器和接頭(splice))生成的相干串擾。這個問題的一種建議解決方案已經(jīng)使用在ONU處提供光增益的反射調(diào)制器(例如反射半導(dǎo)體光放大器(R-SOA))以將上行鏈路串擾信號比(C/ S)保持在可接收的值。但是，ONU增益不能夠任意增加高于閾值時，它也強烈地放大串擾。由P. J. Urban等人報告的另一建議解決方案“Mitigation of reflection induced cross-talk ina WDM access network"(OFC 2008，0ThT3)是 CW 種子信號的相位調(diào)制。但是，必須在數(shù)據(jù)帶寬之外的頻率處操作相位調(diào)制，并且在實際系統(tǒng)中，這很可能是既不實用又不便宜的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
目的是提供改進的反射光網(wǎng)絡(luò)。另外的目的是提供用于反射光網(wǎng)絡(luò)的改進的光網(wǎng)絡(luò)單元。另外的目的是提供用于反射光網(wǎng)絡(luò)的改進的光接收機。另一目的是提供在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的改進方法。本發(fā)明的第一方面提供一種反射光網(wǎng)絡(luò)。所述網(wǎng)絡(luò)包括光網(wǎng)絡(luò)單元和光接收機。 所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括反射光調(diào)制器和傳送機控制器。所述反射光調(diào)制器布置成接收種子光信號(seed optical signal) 0所述傳送機控制器布置成接收數(shù)據(jù)信號。所述傳送機控制器布置成控制所述調(diào)制器以將所述數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到所述種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號。 所述傳送機控制器還布置成處理所述接收的數(shù)據(jù)信號以基本上防止所述光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量。所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是所述光信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率。所述光接收機布置成接收所述光數(shù)據(jù)信號。所述光接收機包括具有比所述種子光信號的線寬(Iinewidth)更高的截止頻率的電域高通濾波器。因此，反射光網(wǎng)絡(luò)具有對反射和反向散射光信號的改進容忍(tolerance)。對所接收光信號進行高通濾波以及處理數(shù)據(jù)信號以從所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號中移除低頻譜分量，允許反射光網(wǎng)絡(luò)容忍非常低的上游載波對信號(carrier to signal)值。反射光網(wǎng)絡(luò)還具有對集中和分散的反射的增強適應(yīng)力(resilience)。由傳送機控制器實施的對數(shù)據(jù)信號的處理基本上從所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號中移除會引起符號間干擾的譜分量，而在接收機處實施的高通濾波確保從功率測量中移除正確的平均功率。因此，光網(wǎng)絡(luò)在接收機處具有對載波對信號值降級的改進容忍。在一實施例中，所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度比所述峰值功率譜密度低至少IOdB的因子并且可能比所述峰值功率譜密度低至少20dB所在的頻率。在一實施例中，所述截止頻率高于IOMHz并且可能高于100MHz。因此，高通濾波器能夠除去直流電頻率周圍的干涉測量噪聲分量。在一實施例中，所述傳送機控制器布置成通過將線路碼應(yīng)用到所述接收的數(shù)據(jù)信號來處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。在一實施例中，所述線路碼包括直流平衡(DC平衡)線路碼。直流平衡線路碼可包括8B10B線路碼或64B66B線路碼。對數(shù)據(jù)信號進行線路編碼移除所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號的低頻譜分量，由此在光接收機處減輕符號間干擾的影響。8B10B和 64B66B線路碼是眾所周知的，并且在吉比特以太網(wǎng)和光纖信道標準中實現(xiàn)8B10B線路碼， 所以光網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有編碼標準兼容。在傳送前對所接收的光數(shù)據(jù)信號進行高通濾波以及編碼數(shù)據(jù)信號，允許光網(wǎng)絡(luò)容忍非常低的上游載波對信號值。在一實施例中，所述傳送機控制器包括加擾器，并且所述傳送機控制器布置成通過在所述加擾器中加擾所述接收的數(shù)據(jù)信號來處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)加擾是眾所周知的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，其在電信網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用，所以光網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有編碼標準兼容。在一實施例中，所述高通濾波器截止頻率還低于所述數(shù)據(jù)信號的帶寬。在一實施例中，所述反射光調(diào)制器包括反射半導(dǎo)體光放大器和反射電吸收調(diào)制器之一。在一實施例中，所述反射光調(diào)制器可操作以將增益應(yīng)用到所述種子光信號和所述光數(shù)據(jù)信號中的至少一個。在一實施例中，所述反射光調(diào)制器是偏振無關(guān)的。反射光調(diào)制器能夠操作成有或沒有增益，并且因此能夠用于提供光增益以控制串擾信號值。在一實施例中，該網(wǎng)絡(luò)還包括可操作以生成所述種子光信號的種子光源，所述種子光源位于遠離所述光網(wǎng)絡(luò)單元的位置并且通過光纖鏈路連接到所述光網(wǎng)絡(luò)單元。在一實施例中，所述種子光源可操作以生成連續(xù)波光信號。所述種子光源可包括種子激光器。在一實施例中，所述反射光網(wǎng)絡(luò)包括無源光網(wǎng)絡(luò)。在一實施例中，所述光接收機在所述無源光網(wǎng)絡(luò)的中心局或光線路路終端之一中被提供。在一實施例中，所述反射光網(wǎng)絡(luò)包括波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)。在一實施例中，所述光接入網(wǎng)絡(luò)包括可操作以生成多個種子光信號的多個種子光源、對應(yīng)多個反射光調(diào)制器和對應(yīng)多個光接收機。本發(fā)明的第二方面提供一種用于反射光網(wǎng)絡(luò)的光網(wǎng)絡(luò)單元。所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括反射光調(diào)制器和傳送機控制器。所述反射光調(diào)制器布置成接收種子光信號。所述傳送機控制器布置成接收數(shù)據(jù)信號。所述傳送機控制器布置成控制所述調(diào)制器以將所述數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到所述種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號。所述傳送機控制器還布置成處理所述接收的數(shù)據(jù)信號以基本上防止所述光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量。所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是所述光信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率(按照截止功率值)。該光網(wǎng)絡(luò)單元提供光數(shù)據(jù)信號，從其中基本上移除在低于截止頻率的頻率處的譜分量，因此，在接收光數(shù)據(jù)信號時，減輕符號間干擾的影響。在一實施例中，所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度比所述峰值功率譜密度低至少IOdB的因子并且可能比所述峰值功率譜密度低至少20dB所在的頻率。在一實施例中，所述傳送機控制器布置成通過將線路碼應(yīng)用到所述接收的數(shù)據(jù)信號來處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。在一實施例中，所述線路碼包括直流平衡(DC平衡)線路碼。直流平衡線路碼可包括8B10B線路碼或64B66B線路碼。在一實施例中，所述傳送機控制器包括加擾器，并且所述傳送機控制器布置成通過在所述加擾器中加擾所述接收的數(shù)據(jù)來處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。在一實施例中，所述反射光調(diào)制器可操作以將增益應(yīng)用到所述種子光信號和所述光數(shù)據(jù)信號中的至少一個。在一實施例中，所述反射光調(diào)制器包括反射半導(dǎo)體放大器和反射電吸收調(diào)制器之一。在一實施例中，所述反射光調(diào)制器是偏正無關(guān)的。在一實施例中，所述網(wǎng)絡(luò)還包括可操作以生成所述種子光信號的種子光源。所述種子光源位于遠離所述光網(wǎng)絡(luò)單元的位置。所述種子光源通過光纖鏈路連接到所述光網(wǎng)絡(luò)單元。 在一實施例中，所述反射光網(wǎng)絡(luò)包括無源光網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的第三方面提供一種用于反射光網(wǎng)絡(luò)的光接收機。所述光接收機布置成接收根據(jù)種子光信號生成的光數(shù)據(jù)信號。所述光接收機包括具有高于所述種子光信號的線寬的截止頻率的電域高通濾波器。光接收機能夠提供改進的光功率測量，因為提供的高通濾波作用于減去正確的平均功率，并且接收機的最佳閾值不隨載波對信號值的變化而改變。因此，光接收機具有對載波對信號值的降級的改進容忍，所述載波對信號值的降級由來自反射光網(wǎng)絡(luò)中的反向散射光的干擾所造成。本發(fā)明的第四方面提供一種在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括接收要傳送的數(shù)據(jù)信號并且處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。將所述處理的數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號。所述處理布置成基本上防止所述光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量。所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是所述光信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率。所述方法還包括接收所述光數(shù)據(jù)信號并將它轉(zhuǎn)變成電信號。將高通濾波器應(yīng)用到所述電信號。所述濾波器具有高于所述種子光信號的線寬的截止頻率。該方法使得數(shù)據(jù)能夠在具有對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的反射和反向散射的改進容忍的反射光網(wǎng)絡(luò)中被傳送。對所接收的光信號進行高通濾波以及處理數(shù)據(jù)信號以從所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號中移除低頻譜分量，允許以非常低的上游載波對信號值傳送數(shù)據(jù)。該方法還提供數(shù)據(jù)傳送對集中和分散的反射的增強適應(yīng)力。對數(shù)據(jù)信號的處理基本上從所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號中移除會引起符號間干擾的譜分量，而高通濾波確保從功率測量中移除正確的平均功率。因此， 在接收光數(shù)據(jù)信號時，該方法允許對載波對信號值降級的改進容忍。在一實施例中，所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度比所述峰值功率譜密度低至少IOdB的因子并且可能比所述峰值功率譜密度低至少20dB所在的頻率。在一實施例中，所述截止頻率高于IOMHz并且可能高于IOOMhz。在一實施例中，所述處理包括將線路碼應(yīng)用到所述接收的數(shù)據(jù)信號。在一實施例中，所述線路碼包括直流平衡(DC平衡)線路碼。直流平衡線路碼可包括8B10B線路碼或 64B66B線路碼。
對數(shù)據(jù)信號進行線路編碼移除所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號的低頻譜分量，由此在光接收機減輕符號間干擾的影響。8B10B和64B66B線路碼是眾所周知的，并且在吉比特以太網(wǎng)和光纖信道標準中實現(xiàn)了 8B10B線路碼，所以光網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有編碼標準兼容。在傳送前對所接收的光數(shù)據(jù)信號進行高通濾波以及編碼數(shù)據(jù)信號，允許以非常低的上游載波對信號值傳送數(shù)據(jù)。在一實施例中，所述處理包括加擾所述接收的數(shù)據(jù)信號。在一實施例中，所述高通濾波器截止頻率還低于所述數(shù)據(jù)信號的帶寬。在一實施例中，所述反射光網(wǎng)絡(luò)包括無源光網(wǎng)絡(luò)。在一實施例中，所述光接收機在所述無源光網(wǎng)絡(luò)的中心局或光線路路終端之一中被提供。本發(fā)明的第五方面提供一種在反射光網(wǎng)絡(luò)中提供用于傳送的光數(shù)據(jù)信號的方法。 所述方法包括接收要傳送的數(shù)據(jù)信號以及處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。將所述處理的數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號。所述處理布置成基本上防止所述光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量。所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是所述光信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率。在一實施例中，所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度比所述峰值功率譜密度低至少IOdB的因子并且可能比所述峰值功率譜密度低至少20dB所在的頻率。在一實施例中，所述截止頻率高于IOMHz并且可能高于IOOMhz。在一實施例中，所述處理包括將線路碼應(yīng)用到所述接收的數(shù)據(jù)信號。在一實施例中，所述線路碼包括直流平衡(DC平衡)線路碼。直流平衡線路碼包括8B10B線路碼或 64B66B線路碼。在一實施例中，所述處理包括加擾所述接收的數(shù)據(jù)信號。在一實施例中，所述反射光網(wǎng)絡(luò)包括無源光網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的第六實施例提供一種在反射光網(wǎng)絡(luò)中處理從種子光信號生成的光數(shù)據(jù)信號的方法。該方法包括接收所述光數(shù)據(jù)信號并將它轉(zhuǎn)變成電信號。將高通濾波器應(yīng)用到所述電信號。所述濾波器具有高于所述種子光信號的線寬的截止頻率。本發(fā)明的第七方面提供一種具有在其中包含的計算機可讀指令的數(shù)據(jù)載體。所述計算機可讀指令用于提供對處理器上可用資源的訪問。計算機可讀指令包括使得處理器執(zhí)行在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法中的任何上述步驟的指令?，F(xiàn)在將參考附圖通過僅示例的方式來詳細描述本發(fā)明的實施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的反射光接入網(wǎng)絡(luò)的示意表示，其與光鏈路和種子激光器一起示出；圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的反射光接入網(wǎng)絡(luò)的示意表示；圖3是如圖2中示出的反射光網(wǎng)絡(luò)的實驗測試表示的示意表示；圖4示出對于四種不同光數(shù)據(jù)信號類型的作為串擾(dB)的函數(shù)的功率懲罰 (dB)；圖5示出四種不同光信號類型的眼圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的光網(wǎng)絡(luò)單元的示意表示；
圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的光接收機的示意表示；圖8是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的傳送數(shù)據(jù)的方法的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的傳送數(shù)據(jù)的方法的流程圖；以及圖10是根據(jù)本發(fā)明第七實施例的提供光數(shù)據(jù)信號的方法的流程圖。
具體實施例方式參考圖1，本發(fā)明的第一實施例提供包括光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU) 14和光接收機22的反射光網(wǎng)絡(luò)10。ONU 14包括反射光調(diào)制器16(在這個例子中其包括反射半導(dǎo)體光放大器 (R-SOA))和傳送機控制器18。R-SOA 16布置成接收種子光信號。傳送機控制器18布置成接收數(shù)據(jù)信號20，其包括要向光接收機22傳送的數(shù)據(jù)。通常，ONU 14和光接收機22通過光鏈路30連接，為了清楚起見在圖1中示出光鏈路30，但是它不形成這個實施例的部分。通常還將提供種子激光器12 (其類似地不形成這個實施例的部分)以生成種子光信號，其通過光循環(huán)器觀耦合到光鏈路30，光鏈路30將種子光信號傳遞給R-SOA 16。在這個例子中，R-SOA 16具有基本上是1的增益，并且因此對種子光信號或所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號不提供任何放大。將領(lǐng)會的是，可備選地在增益體制(regime)中操作 R-SOA 16，具有更高的增益值以便對光信號應(yīng)用放大。傳送機控制器18布置成接收數(shù)據(jù)信號20并且布置成控制R-SOA16以將數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到接收的種子光信號。因此，接收的種子光信號轉(zhuǎn)化成光數(shù)據(jù)信號，攜帶要傳送的數(shù)據(jù)20。傳送機控制器18還布置成處理所接收的數(shù)據(jù)信號以基本上防止所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號包括在某一截止頻率之下的譜分量。截止頻率是所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號的功率是光數(shù)據(jù)信號的峰值功率的預(yù)定百分比所在的頻率。在這個例子中，截止頻率是光數(shù)據(jù)信號的功率是光數(shù)據(jù)信號的峰值光功率的_25dB( BP,比其低25dB的因子)所在的頻率。在這個例子中，以(ffim測量光功率。光接收機22包括布置成接收光數(shù)據(jù)信號以及布置成將它轉(zhuǎn)變成電信號的光電檢測器M，以及布置成接收所產(chǎn)生的電信號的電高通濾波器26。高通濾波器沈具有高于種子光信號的線寬的截止頻率，光數(shù)據(jù)信號源自種子光信號。在這個例子中，截止頻率是在高通濾波器26的-25dB帶寬處。在使用交流(AC)耦合的接收機的現(xiàn)有技術(shù)光網(wǎng)絡(luò)中，AC耦合的接收機具有顯著低于網(wǎng)絡(luò)中傳播的光載波信號的線寬的截止頻率，以便避免符號間干擾(ISI)的生成。在反射光網(wǎng)絡(luò)中，例如圖1中示出的反射光網(wǎng)絡(luò)，AC耦合的接收機不能夠補償由上行鏈路光信號和來自種子光信號的反向散射光之間的干擾招致的快速平均功率變化。因此，功率懲罰被引入到上行鏈路光信號，因為光接收機的最佳閾值隨著時間的過去迅速改變，而接收機看到的平均功率不受影響，這是由于它是在AC耦合的接收機的低頻截止給出的時間尺度上平均，其比光載波信號的相干時間(通常是 1/MHz)長得多(通常 I/kHz)。通過使用具有高于種子光信號的線寬的截止頻率的AC耦合的接收機能夠減輕這個問題。這樣做引起由接收機操作的高通濾波總是作用于減去正確的平均功率，因為現(xiàn)在是在正確的時間尺度上執(zhí)行功率的平均，并且接收機的最佳閾值不隨載波對信號值改變。光接收機因此對由來自后向散射光的干擾造成的載波對信號值的降級更容忍。但是，這個方案具有引入ISI的問題。圖1中示出的反射光網(wǎng)絡(luò)10克服了上述問題，因為由傳送機控制器18實施的對數(shù)據(jù)信號的處理防止了光數(shù)據(jù)信號包括在低頻處的分量(其會引起ISI)，同時確保了在接收機處提供高通濾波減去正確的平均功率。因此提供接收機22對載波對信號值降級的改進容忍。圖2中示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的反射光網(wǎng)絡(luò)14。為對應(yīng)于圖1中示出的那些特征的特征保留相同引用數(shù)字。反射光網(wǎng)絡(luò)40包括光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU) 42和光接收機22。反射光網(wǎng)絡(luò)40還包括耦合在光接收機22和ONU 42之間的光鏈路30。提供種子光源12，其可操作以生成種子光信號。種子光源位于遠離0NU42的位置并且通過鏈路30連接到0NU，通過光循環(huán)器觀耦合到鏈路30。在這個例子中，光接收機22在光線路路終端(OLT) 56內(nèi)被提供。OLT 56還被提供有下行鏈路光傳送機44，其經(jīng)由帶分割(bandsplit)濾波器46和循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵 (AffG) 48耦合到光鏈路30。光接收機22類似地經(jīng)由AWG 48和帶分割濾波器46連接到光鏈路30。光接收機22包括布置成接收上行鏈路光數(shù)據(jù)信號以及布置成生成對應(yīng)輸出電數(shù)據(jù)信號的光電二極管M。光接收機22還包括布置成接收來自光電二極管M的輸出電信號的高通電濾波器26。ONU 42包括R-SOA 16，其通過第二循環(huán)AWG 50和第二帶分割濾波器M耦合到光鏈路30。ONU 42還包括傳送機控制器18，其布置成接收用于到OLT 56的上行鏈路數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)信號20。ONU 42還包括下行鏈路光接收機52，布置成接收來自O(shè)LT 56的下行鏈路光數(shù)據(jù)信號。帶分割濾波器M作用于分割到接收機52的下行鏈路光信號信道和到R-SOA 16 的種子光信號。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將很好理解的，在這種類型的反射光網(wǎng)絡(luò)中，在第一波長帶內(nèi)提供下行鏈路光信號并且在與第一波長帶隔開的第二波長帶內(nèi)提供上行鏈路光信號信道。下行鏈路光信號和種子光信號因此在波長中隔開循環(huán)AWG的自由光譜區(qū)(FSR)，并且能夠通過AWG 50—起路由，并且被帶分割濾波器M分別指引到光接收機52和R-SOA 16。R-SOA 16布置成接收種子光信號，并且傳送機控制器18布置成控制R-SOA 16以將數(shù)據(jù)信號20應(yīng)用到所接收的種子光信號。在這個例子中，R-SOA 16操作在零增益體制內(nèi)，使得它只反射和調(diào)制種子光信號，而不對光信號應(yīng)用增益。將領(lǐng)會的是，R-SOA 16可備選地包括以正增益操作的光調(diào)制器，并且可包括不同類型的反射光調(diào)制器，例如反射電吸收調(diào)制器。傳送機控制器18布置成處理接收的數(shù)據(jù)信號以基本上防止所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率(其由系統(tǒng)設(shè)計者預(yù)定)的頻率處的譜分量。截止頻率是光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是光數(shù)據(jù)信號的峰值譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率。通常，截止頻率是光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度比其峰值功率譜密度低至少IOdB所在的頻率，也就是說，在截止頻率處的功率譜密度是峰值功率譜密度的-10dB。在這個例子中，截止頻率是在比峰值功率譜密度低25dB的功率譜密度處。以cffim測量功率譜密度。
在這個實施例中，傳送機控制器18布置成通過應(yīng)用直流(DC)平衡的線路碼(其在這個例子中包括8B10B以太網(wǎng)標準線路碼)來處理數(shù)據(jù)信號。可備選地使用其它DC平衡線路碼，例如64B66B線路碼，或者其它數(shù)據(jù)處理技術(shù)可用于防止光數(shù)據(jù)信號包括在截止頻率之下的頻率處的分量?？墒褂玫囊环N這樣的處理技術(shù)是數(shù)據(jù)加擾，其對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是眾所周知的。在使用中，下行鏈路光傳送機44生成并傳送下行鏈路數(shù)據(jù)信號，其經(jīng)由帶分割濾波器46、AWG 48、光鏈路30以及AWG 50被路由到ONU 42。同時，種子光信號經(jīng)由光循環(huán)器28從種子激光器12耦合到光線路路30中，并且經(jīng)由AWG 50和帶分割濾波器M路由到 ONU 42的R-SOA 16。下行鏈路光數(shù)據(jù)信號通過ONU 42中的帶分割濾波器M路由到下行鏈路光接收機52。種子光信號形成用于上行鏈路光信號的光載波，并且被R-SOA 16反射和調(diào)制(如上所述)，以便應(yīng)用用于到OLT 56的上行鏈路傳送的數(shù)據(jù)信號20。在上行鏈路傳送前處理數(shù)據(jù)信號20以應(yīng)用8B10B線路碼，與在光接收機22處執(zhí)行的高通電濾波一起，提供上游信號對信號對載波降級的改進容忍，而不引起ISI。因此光網(wǎng)絡(luò)40能夠容忍非常低的上游載波對信號值(例如-IOdB)。因此還給予光網(wǎng)絡(luò)40對集中和分散的反射的增強適應(yīng)力。圖3示出圖2的反射光網(wǎng)絡(luò)40的實驗表示，其用于評估作為上行鏈路光數(shù)據(jù)信號的載波對信號值的函數(shù)的在光接收機22處的功率懲罰。實驗設(shè)定包括具有IOOkHz線寬的外腔激光器(ECL)62以模擬CW光種子信號。來自ECL 62的信號被分成兩個路徑第一路徑包括可變光衰減器(VOA) 64、25km的單模光纖 66以及偏振控制器(PC)68 ；以及第二路徑包含由脈沖發(fā)生器(PPG)74驅(qū)動的馬赫曾德爾調(diào)制器(MZM)72。這兩個路徑在他們的遠端重新組合并且輸出耦合到接收機76。接收機76 包括AC耦合的接收機，該AC耦合的接收機包括電放大器(EA) 80耦合到其電輸出的PIN檢測器78。PIN檢測器78閾值被設(shè)置成1/2(<PD+<P0>)，其中，<P1>和<P0>分別是所調(diào)制的光信號的傳號(mark)和空號(space)級別上的平均光功率。放大器80的輸出耦合到具有7kHz截止頻率的高通電濾波器。提供933MHz的貝塞爾(Bessel)低通濾波器用于最佳脈沖重定格式(reformat)。這個測試布置的接收機在本文稱為“類型I ”。實驗設(shè)定允許模擬比CW相干長度更長的路徑上的回波所造成的反射生成的串擾。VOA 64用于設(shè)置載波對信號(C/幻值，并且PC 68用于最大化來自這兩個路徑的信號之間的干擾。在第一測試中，MZM 72首先由27_1比特長的偽隨機比特序列(PRBS)以1. 25Gb/ s數(shù)據(jù)率來驅(qū)動。以10-9的誤差率測量功率懲罰，作為C/S的函數(shù)。結(jié)果在圖4中示出為空三角數(shù)據(jù)點。在第二測試中，用8B10B編碼的PRBS來驅(qū)動馬赫曾德爾調(diào)制器，并且重復(fù)測量。由于與8B10B碼關(guān)聯(lián)的25%開銷，數(shù)據(jù)序列是156比特長。在這個測試中，高通濾波器82的截止頻率改變成100MHz，即高于種子激光器的線寬；這個布置在本文稱為“類型II”。使用 IOOMHz高通濾波器除去DC電頻率周圍的干涉測量噪聲分量。結(jié)果在圖4中示出為空圈數(shù)據(jù)點。在第三測試中，使用R-SOA取代馬赫曾德爾調(diào)制器重復(fù)第一和第二測試。R-SOA 具有在80mA偏置電流時的20dB小信號增益、3dBm輸出飽和功率、1. 5dB偏振無關(guān)增益以及1. 5GHz電帶寬。到R-SOA的輸入信號具有-IOdBm的光功率級。PRBS驅(qū)動的R-SOA的結(jié)果在圖4中示出為實三角數(shù)據(jù)點，并且8B IOB編碼的PRBS驅(qū)動的R-SOA的結(jié)果在圖4中示出為實圈數(shù)據(jù)點。當使用PRBS序列時，在_20dB的C/S值開始，功率懲罰變得顯著，并且觀察到誤差率底(floor)在-15dB的C/S周圍。當使用8B10B線路編碼與類型II接收機一起，對C/S 降級的容忍增強并且兩個調(diào)制器都示出相同的功率懲罰比對C/S。對于馬赫曾德爾調(diào)制器， 測試示出使用8B10B允許在C/S = -14dB處恢復(fù)16dB功率懲罰。在R-SOA的情況下，測試示出對于C/S = -IOdB功率懲罰中的6dB改進。圖5示出兩個C/S值(OdB和-IOdB)的眼圖，其在用類型I接收機接收PRBS序列以及用類型II接收機接收8B10B編碼的序列時被記錄。用相同的垂直偏移記錄全部眼圖。 時間尺度是IOOps/刻度(division)。當使用類型I接收機時，噪聲主要影響“傳號”符號并且當添加串擾時最佳閾值位置急劇改變。相反，如果使用8B10B編碼與類型II接收機一起(如在本發(fā)明中一樣)，則最佳閾值位置不改變，因為噪聲平均分布在傳號與空號級別二者上。將領(lǐng)會，上述馬赫曾德爾調(diào)制器簡單地用于在測試布置中提供調(diào)制的光信號并且在實踐中可使用任何反射光調(diào)制器，與它是否提供信號增益無關(guān)。例如，可使用反射電吸收調(diào)制器取代上述R-S0A。還將領(lǐng)會的是，可使用其它DC平衡線路碼(包括例如64B66B)取代上述8B10B編碼。參考圖6，本發(fā)明的第三實施例提供用于反射光網(wǎng)絡(luò)的光網(wǎng)絡(luò)單元90。光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)90基本上與圖1的ONU 14相同，并且包括反射光調(diào)制器92和傳送機控制器94。在這個例子中，反射光調(diào)制器92包括R-S0A，但是它可備選地包括不同類型的反射光調(diào)制器，包括反射電吸收調(diào)制器(R-EAM)。R-SOA 92布置成接收種子光信號，其被 R-SOA反射和調(diào)制。傳送機控制器94布置成接收數(shù)據(jù)信號96并且布置成控制R-SOA 92以將數(shù)據(jù)信號20應(yīng)用到種子光信號，以形成用于傳送的光數(shù)據(jù)信號。R-SOA 92具有基本上是1的增益，并且因此對種子光信號或所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號不提供任何放大。將領(lǐng)會，可備選地在增益體制中操作R-SOA 92，其具有更高的增益值以便對光信號應(yīng)用放大。傳送機控制器94布置成處理所接收的數(shù)據(jù)信號以基本上防止所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量。截止頻率是光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是光數(shù)據(jù)信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率。在這個例子中，截止頻率是在比峰值功率譜密度低25dB的功率譜密度處。以dBm測量功率譜密度。傳送機控制器94布置成通過將線路碼應(yīng)用到數(shù)據(jù)信號來處理數(shù)據(jù)信號，其在這個例子中包括以以太網(wǎng)8B10B線路碼形式出現(xiàn)的DC平衡線路碼。參考圖7，本發(fā)明的第四實施例提供光接收機100，其基本上與圖1的光接收機22 相同。光接收機100包括布置成接收光數(shù)據(jù)信號102的光電檢測器106。光電檢測器106布置成將接收的光數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變成電信號。光接收機100還包括布置成接收光電檢測器106 生成的電信號的電高通濾波器104。高通濾波器104具有高于種子光信號的線寬的截止頻率，光數(shù)據(jù)信號102源自種子光信號。在這個例子中，截止頻率是在高通濾波器104的-25dB 帶寬處。
本發(fā)明的第五實施例提供在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法110。方法110適合于在如上所述的反射光網(wǎng)絡(luò)10、40中傳送數(shù)據(jù)。該方法包括接收要傳送的數(shù)據(jù)信號112，處理所接收的數(shù)據(jù)信號114以及將所處理的數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到種子光信號以形成光數(shù)據(jù)信號116。然后傳送所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號 118。所傳送的光數(shù)據(jù)信號接著被接收并轉(zhuǎn)變成電信號120。將高通濾波器應(yīng)用于所產(chǎn)生的電信號120。高通濾波器具有高于種子光信號的線寬的截止頻率。對數(shù)據(jù)信號的處理布置成基本上防止所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量114。截止頻率是產(chǎn)生的光信號的功率是其峰值功率的預(yù)定百分比所在的頻率。例如，截止頻率可在峰值功率的-IOdB或高達-25dB的功率處，即在比峰值功率低 IOdB或低高達25dB的功率處。本發(fā)明的第六實施例提供在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法130。這個實施例的方法130基本上與之前的圖8方法110相同，除了以下修改。對于對應(yīng)特征保留相同的引用數(shù)字。在這個實施例中，該方法包括通過將DC平衡線路碼應(yīng)用到數(shù)據(jù)信號132來處理接收的數(shù)據(jù)信號。DC平衡線路碼可包括例如8B10B線路碼或64B66B線路碼。這兩個路碼都作用于基本上移除所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號的低頻譜內(nèi)容。例如，在1. 25( 每秒的數(shù)據(jù)信號上使用8B10B線路碼將強烈地減少在所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號的I-IOOMHz范圍中的頻率處的譜分量。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會到，可備選地使用移除低頻譜分量的其它數(shù)據(jù)處理技術(shù)， 包括例如數(shù)據(jù)加擾。加擾是眾所周知的編碼技術(shù)，其在電信中廣泛使用并且作用于避免長的1比特序列，使得能夠在接收機處輕易恢復(fù)時鐘信號。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，加擾將是眾所周知的，并且因此這里將不詳細進行描述。本發(fā)明的第七實施例提供在反射光網(wǎng)絡(luò)中提供用于傳送的光數(shù)據(jù)信號的方法 140。方法140適合于在上述反射光網(wǎng)絡(luò)中的任何一個中使用。方法140包括接收要傳送的數(shù)據(jù)信號112.，處理數(shù)據(jù)信號114以及將所處理的數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到種子光信號以形成光數(shù)據(jù)信號116。該方法包括處理所接收的數(shù)據(jù)信號以基本上防止所產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量。對數(shù)據(jù)信號的處理如上所述與在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法110、130相關(guān)。本發(fā)明的第八實施例提供包含計算機可讀指令的數(shù)據(jù)載體，所述計算機可讀指令用于提供對處理器上可用資源的訪問。所述指令包括使得處理器執(zhí)行在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的上述方法中的任一中的步驟的指令。數(shù)據(jù)載體可包括硬件存儲器裝置或存儲裝置 (例如光盤或數(shù)字通用光盤)，或可包括數(shù)據(jù)載波信號，通過其可下載所述指令或跨網(wǎng)絡(luò)傳送所述指令。
權(quán)利要求
1.一種反射光網(wǎng)絡(luò)，包括光網(wǎng)絡(luò)單元，包括布置成接收種子光信號的反射光調(diào)制器和傳送機控制器，所述傳送機控制器布置成接收數(shù)據(jù)信號，并且布置成控制所述調(diào)制器以將所述數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到所述種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號，所述傳送機控制器還布置成處理所述接收的數(shù)據(jù)信號以基本上防止所述光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量，所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是所述光數(shù)據(jù)信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率； 以及光接收機，布置成接收所述光數(shù)據(jù)信號，并且包括具有比所述種子光信號的線寬更高的截止頻率的電域高通濾波器。
2.如權(quán)利要求1所述的反射光網(wǎng)絡(luò)，其中，所述傳送機控制器布置成通過將線路碼應(yīng)用到所述接收的數(shù)據(jù)信號來處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。
3.如權(quán)利要求2所述的反射光網(wǎng)絡(luò)，其中，所述線路碼包括直流平衡線路碼。
4.如權(quán)利要求1所述的反射光網(wǎng)絡(luò)，其中，所述傳送機控制器包括加擾器，并且所述傳送機控制器布置成通過在所述加擾器中加擾所述接收的數(shù)據(jù)信號來處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。
5.如任何前述權(quán)利要求所述的反射光網(wǎng)絡(luò)，其中，所述高通濾波器截止頻率還低于所述數(shù)據(jù)信號的帶寬。
6.如任何前述權(quán)利要求所述的反射光網(wǎng)絡(luò)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)還包括可操作以生成所述種子光信號的種子光源，所述種子光源位于遠離所述光網(wǎng)絡(luò)單元的位置，并且通過光纖鏈路連接到所述光網(wǎng)絡(luò)單元。
7.一種用于反射光網(wǎng)絡(luò)的光網(wǎng)絡(luò)單元，所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括反射光調(diào)制器，布置成接收種子光信號；以及傳送機控制器，布置成接收數(shù)據(jù)信號并且布置成控制所述調(diào)制器以將所述數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到所述種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號，所述傳送機控制器還布置成處理所述接收的數(shù)據(jù)信號以基本上防止所述光數(shù)據(jù)信號包括在比截止頻率更低的頻率處的譜分量，所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是所述光信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率。
8.如權(quán)利要求7所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，其中，所述傳送機控制器布置成通過將線路碼應(yīng)用到所述接收的數(shù)據(jù)信號來處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。
9.如權(quán)利要求8所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，其中，所述線路碼包括直流平衡線路碼。
10.如權(quán)利要求7所述的光網(wǎng)絡(luò)單元，其中，所述傳送機控制器包括加擾器，并且所述傳送機控制器布置成通過在所述加擾器中加擾所述接收的數(shù)據(jù)信號來處理所述接收的數(shù)據(jù)信號。
11.一種用于反射光網(wǎng)絡(luò)的光接收機，所述光接收機布置成接收從種子光信號所生成的光數(shù)據(jù)信號，所述光接收機包括具有比所述種子光信號的線寬更高的截止頻率的電域高通濾波器。
12.一種在反射光網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括接收要傳送的數(shù)據(jù)信號；處理所述接收的數(shù)據(jù)信號；將所述處理的數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號， 所述處理布置成基本上防止所述光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量， 所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是所述光信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率；傳送所述光數(shù)據(jù)信號；接收所述光數(shù)據(jù)信號并將它轉(zhuǎn)變成電信號；以及將高通濾波器應(yīng)用到所述電信號，所述濾波器具有比所述種子光信號的線寬更高的截止頻率。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述處理包括將線路碼應(yīng)用到所述接收的數(shù)據(jù)信號。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述線路碼包括直流平衡線路碼。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述處理包括加擾所述接收的數(shù)據(jù)信號。
16.如權(quán)利要求12-15中的任一項所述的方法，其中，所述高通濾波器截止頻率還低于所述數(shù)據(jù)信號的帶寬。
17.一種提供用于反射光網(wǎng)絡(luò)中的傳送的光數(shù)據(jù)信號的方法，所述方法包括 接收要傳送的數(shù)據(jù)信號；處理所述接收的數(shù)據(jù)信號；以及將所述處理的數(shù)據(jù)信號應(yīng)用到種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號， 所述處理布置成基本上防止所述光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量， 所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度是所述光信號的峰值功率譜密度的預(yù)定百分比所在的頻率。
全文摘要
反射光網(wǎng)絡(luò)(10)包括光網(wǎng)絡(luò)單元(14)和光接收機(22)。光網(wǎng)絡(luò)單元(14)包括布置成接收種子光信號的反射光調(diào)制器(16)，以及傳送機控制器(18)，所述傳送機控制器(18)布置成接收數(shù)據(jù)信號(20)并且布置成控制調(diào)制器(16)以將數(shù)據(jù)信號(20)應(yīng)用到種子光信號，以形成光數(shù)據(jù)信號。傳送機控制器(18)布置成處理數(shù)據(jù)信號(20)以基本上防止光數(shù)據(jù)信號包括在低于截止頻率的頻率處的譜分量，所述截止頻率是所述光數(shù)據(jù)信號的功率譜密度比所述光信號的峰值功率譜密度低截止功率值所在的頻率。光接收機(22)包括具有高于種子光信號的線寬的截止頻率的電域高通濾波器(26)。
文檔編號H04B10/2587GK102474358SQ200980160365
公開日2012年5月23日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者A·丘基亞雷利, E·恰拉梅拉, F·卡瓦利耶, G·孔特斯塔比爾, L·焦爾吉, M·普雷西, P·喬扈里, R·普羅埃蒂 申請人:瑞典愛立信有限公司