[發(fā)明專利]一種波分復(fù)用系統(tǒng)的傳輸控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810047528.9
• 申請(qǐng)日: 2008-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN101272214A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余宇;張新亮;黃德修
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04J14/02
• 分類號(hào): H04J14/02
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速大容量光纖傳輸系統(tǒng)，尤其涉及光纖傳輸系統(tǒng)中非歸零差分移相鍵控調(diào)制格式的密集波分復(fù)用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光差分移相鍵控(DPSK)格式作為一種矢量調(diào)制格式，由于可以實(shí)現(xiàn)恒定包絡(luò)或近似恒定包絡(luò)傳輸，能有效抑制各類光纖的非線性效應(yīng)，如交叉相位調(diào)制，自相位調(diào)制等，非常適合于高速大容量光纖傳輸系統(tǒng)，近年來(lái)得到廣泛的研究。其中，非歸零差分移相鍵控調(diào)制格式(NRZ-DPSK)更是由于其相對(duì)較窄的光譜寬度，非常適合應(yīng)用在波分系統(tǒng)(WDM)中，極大的提高了光纖通信系統(tǒng)的傳輸距離和容量。

一般來(lái)說(shuō)，WDM系統(tǒng)中主要傳輸普通非歸零調(diào)制格式(NRZ格式)。NRZ-DPSK格式的多信道系統(tǒng)(WDM系統(tǒng))與普通格式(NRZ格式)的多信道系統(tǒng)差別主要在于發(fā)射和接收端。發(fā)射端每一路NRZ-DPSK信號(hào)可以由相位調(diào)制器(PM)或者工作在推挽方式下的馬赫-澤德調(diào)制器(MZM)來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)制器由經(jīng)過(guò)差分編碼的電NRZ格式信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，DPSK系統(tǒng)的接收端較為復(fù)雜，由于其振幅恒定，不能直接探測(cè)到其所攜帶的信息，一般需要一個(gè)非對(duì)稱馬赫澤德干涉儀(AMZI)和平衡探測(cè)解調(diào)出原始信號(hào)并進(jìn)行平衡接收。此方法對(duì)于環(huán)境溫度、震動(dòng)、偏振態(tài)等都很敏感，對(duì)AMZI的兩臂延時(shí)要求也很高，還要根據(jù)信道中傳輸?shù)男盘?hào)速率來(lái)選擇合適的延時(shí)量。特別是在高速率的時(shí)候，更是要精確到幾個(gè)皮秒，并且需要溫度控制。如果要實(shí)現(xiàn)多信道的NRZ-DPSK系統(tǒng)，接收端就會(huì)相當(dāng)復(fù)雜，成本也會(huì)很高。此方法為常規(guī)的NRZ-DPSK?WDM系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如附圖1所示。不同波長(zhǎng)的N路信號(hào)光分別經(jīng)不同的DPSK信號(hào)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生多路DPSK信號(hào)，經(jīng)復(fù)用器(AWG)復(fù)用到一起，經(jīng)過(guò)光放大后在光纖鏈路中傳輸，在接收端，經(jīng)對(duì)應(yīng)的解復(fù)用器(AWG)解復(fù)用成N路信號(hào)，再分別經(jīng)不同的DPSK解調(diào)模塊(AMZI)解調(diào)出原始的數(shù)據(jù)流。這種方案中接收端每一路信號(hào)的解調(diào)都要采用AMZI和平衡探測(cè)器實(shí)現(xiàn)，AMZI相移量的控制也需要很精確，確定的AMZI只能適用于確定的工作速率，經(jīng)過(guò)解復(fù)用器和多次分路合路之后，功率損失也較大。總的說(shuō)來(lái)，該系統(tǒng)在接收端比較復(fù)雜，系統(tǒng)成本較高，也難以控制和調(diào)節(jié)。

最近兩年，一種改進(jìn)的針對(duì)NRZ-DPSK格式的WDM系統(tǒng)引起了廣泛的興趣。在常規(guī)NRZ-DPSK?WDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，如果在傳輸線路中加入一個(gè)光環(huán)行器和周期性光纖光柵(FBG)，分別利用其透過(guò)端和反射端，就能得到類似于AMZI的兩個(gè)相消干涉和相漲干涉輸出端口，得到兩路解調(diào)的信號(hào)，然后再把解調(diào)得到的兩路信號(hào)選取一路進(jìn)行直接探測(cè)，見附圖2(a)；或者分別送到后續(xù)的兩個(gè)AWG相應(yīng)通道，由DPSK接收模塊進(jìn)行平衡接收，見附圖2(b)。此方案中由于FBG是周期性的，能同時(shí)對(duì)每一路WDM的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，大大節(jié)省了接收端所用的解調(diào)裝置，節(jié)約了成本。但此方案的缺點(diǎn)也是明顯的，需要在線路中加入一個(gè)光環(huán)行器和一個(gè)周期性FBG，增加了系統(tǒng)成本。對(duì)圖2(a)中的方案，所加入的周期性FBG通道間隔需要按照線路中傳輸?shù)男盘?hào)速率來(lái)選定，限制了系統(tǒng)的靈活性。對(duì)圖2(b)中的方案，除了存在上述問(wèn)題外，在接收端需要兩個(gè)AWG，并且仍然需要多路DPSK接收裝置。另外，對(duì)于線路中加入的FBG，除了要按照工作速率來(lái)選定外，對(duì)其每一個(gè)通道的帶寬還需要特別定制，一般應(yīng)取為工作速率的60％。如對(duì)于10Gb/s的信號(hào)，F(xiàn)BG每通道帶寬應(yīng)取為6GHz(0.048nm)，非常窄，加工制作起來(lái)很困難。

最關(guān)鍵的一點(diǎn)是，此改進(jìn)方案破壞了原有WDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，若引入另外的器件，不僅在成本和復(fù)雜度上提高，并且使得改進(jìn)后的系統(tǒng)只能傳輸固定速率的NRZ-DPSK格式，不再適用于NRZ格式的傳輸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服NRZ-DPSK?WDM系統(tǒng)所存在的接收端信號(hào)解調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，成本很高的缺點(diǎn)，在不對(duì)現(xiàn)有WDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何改動(dòng)的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)NRZ-DPSK信號(hào)的解復(fù)用和解調(diào)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種WDM傳輸系統(tǒng)的傳輸控制方法，其特征在于，在不改變?cè)蠾DM系統(tǒng)的情況下，在發(fā)射端AWG上間隔選擇通道進(jìn)行多通道的信號(hào)傳輸，間隔數(shù)為整數(shù)參量m，m大于零且小于二分之一通道數(shù)；與發(fā)射端AWG傳輸信號(hào)的通道對(duì)應(yīng)的接收端AWG的通道接收該發(fā)射端AWG通道傳輸過(guò)來(lái)的原始信號(hào)，下載并且進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者繼續(xù)傳輸，在該接收信道的相鄰信道，接收原始信號(hào)的解調(diào)信號(hào)，通過(guò)濾波選取或者直接提取信息；具體方法包括：

當(dāng)m＝1時(shí)，則，