[發明專利]一種歸零碼調制脈沖與傳輸數據對齊的方法和裝置

無效

• 申請號: 200810066447.3
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN101552642A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 徐曉庚
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B10/155
• 分類號: H04B10/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信傳輸領域，特別涉及一種歸零碼調制脈沖與傳輸數據對齊的方法和裝置。

背景技術

不斷增加的視頻業務對傳輸網絡的容量提出了更高的需求。目前光傳送網絡的主要高端線路承載速率是10Gb/s，下一代光網絡高端承載線路速率為40Gb/s，或為比40Gb/s更高的速率。同時以太網業務的容量正在以10倍的速率增長，其承載帶寬需求也會以10為因子而增加。

光線路調制碼型對光傳輸系統而言非常關鍵，碼型的選擇直接影響系統的傳輸性能、光譜效率、非線性容忍度、色散容忍度等。在10Gb/s光傳輸系統中，NRZ(Non?Return?to?Zero，非歸零碼)/RZ(Return?Zero，歸零碼)是主流調制碼型。在40Gb/s光傳輸系統中，存在著多種可供選擇的調制碼型，如NRZ、RZ、CSRZ(Carrrier?Suppressed?Return-to-Zero，載波抑制歸零碼)、ODB(OpticalDuobinary，光雙二進制碼)、DRZ(Return-to-Zero?Optical?Duobianry，歸零光雙二進制)和DQPSK(Differential?Quadrature?Phase?Shift?Keying，差分正交相移鍵控碼)等。而100Gb/s光傳輸系統有DQPSK、VSB(Vestigial?Side?Band，殘邊帶)、NRZ和ODB等可供選擇的調制碼型。

基于相位調制技術的碼型，例如，DPSK(Differential?Phase?Shift?Keying，差分相移鍵控碼)和DQPSK，具有光譜平滑、非線性容忍度及色散容忍度大等特性，已經成為40Gb/s及100Gb/s的主流碼型。為了進一步改善光傳輸系統的性能，可以采用RZ脈沖對其進行切割形成歸零碼。在RZ-PSK的碼型中，如果RZ脈沖和數據未對齊，則會影響光信號對攜帶信息的正確傳輸，引起系統性能劣化。因此，用于切割的RZ脈沖和數據之間的對齊切割，就成為RZ-PSK光傳輸系統中一個需解決的技術問題。

歸零開關鍵控碼(Return?Zero-On?Off?Keying，RZ-OOK)信息攜帶在光強上，信號“1”代表檢測到光強，信號“0”代表沒有檢測到光強。現有技術的RZ-OOK脈沖對齊方案示意圖如圖1所示，包括激光器(Laser?diode，LD)、數據調制單元、RZ調制單元和檢測單元。LD為整個系統提供光源，給數據調制單元輸入光信號。數據調制單元將待傳輸數據通過數據調制器調制到光信號上。RZ調制單元包括時鐘源、電延時單元和RZ調制器。時鐘源為RZ調制單元提供時鐘信號。電延時單元對時鐘信號進行延時調整，從而使RZ調制器產生的RZ脈沖和RZ調制器所接收到的光信號上的傳輸數據對齊。RZ調制器在延遲后的時鐘信號驅動下輸出RZ光脈沖序列。檢測單元包括分光模塊、光電檢測器(Photo?detector，PD)和邏輯控制模塊三部分。分光模塊將RZ調制單元輸出的光信號分出一部分送給PD；PD將光信號變換成電信號，并將得到的電信號輸出給邏輯控制模塊；邏輯控制模塊通過獲得的電信號的功率信息來調整電延時單元，使RZ調制單元輸出的功率信息最大，從而保證了RZ脈沖和待傳輸數據的對齊。

傳輸數據和RZ脈沖對齊的示意圖(即一個脈沖正好對應一個數據)如圖2所示。首先將待傳輸數據調制到光信號上，得到非歸零開關鍵控碼NRZ-OOK，再將時鐘信號調制到NRZ-OOK的光信號上，最終得到RZ-OOK光信號。RZ-OOK實質上是NRZ-OOK和RZ脈沖序列相乘所得。

RZ脈沖和數據之間存在偏移的示意圖(即未對齊情況)如圖3所示。偏移的存在導致最終輸出的光功率發生了變化，圖3中最終輸出的所有脈沖面積總和發生了變化。通過檢測光功率的大小則可判斷偏移的情況。當不存在偏移時光功率最大。因此，當通過調節電延時單元得到最大的輸出光功率時，則說明RZ脈沖和數據已對齊。

RZ-PSK通過相位來攜帶數字信息，相位信息的改變并不能改變最終輸出光功率。圖4為BPSK和QPSK的波形和光強示意圖。從圖中可以看出來，PSK調制中比特信息為零時仍然有波形輸出。在光強上，PSK則為一條直線，表明輸出光強并不隨比特信息的變化而改變。由于PSK強度信息恒定不變，因此強度檢測方法并不適用于RZ-PSK脈沖和數據之間的對齊。

由以上描述可知，現有技術無法使RZ-PSK調制中的脈沖和數據之間對齊，從而影響了光信號對攜帶信息的正確傳輸，引起了系統性能的劣化。

發明內容