[發(fā)明專利]用于在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)部件中處理數(shù)據(jù)的方法以及光學(xué)網(wǎng)絡(luò)部件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980161947.8
• 申請(qǐng)日: 2009-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN102687475A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: O.蓋特;L.科爾霍;B.斯平勒;N.哈尼克;E-D.施密特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾基亞西門子通信有限責(zé)任兩合公司
• 主分類號(hào): H04L27/20
• 分類號(hào): H04L27/20;H04L27/26
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)部件中處理數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，并且涉及相應(yīng)的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)部件。

背景技術(shù)

隨著寬帶互聯(lián)網(wǎng)連接和移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸成為無處不在的技術(shù)，與通過WDM光學(xué)信道的比特率相關(guān)的要求也在提高。在這樣的背景下，所使用的調(diào)制格式的頻譜效率是非常相關(guān)的。

光學(xué)信號(hào)的頻譜效率可以例如通過多級(jí)調(diào)制、極化復(fù)用、正交頻率復(fù)用或其組合而得以提高。然而，系統(tǒng)的復(fù)雜度隨著所述調(diào)制而明顯增加。

當(dāng)選擇多級(jí)調(diào)制格式和極化復(fù)用來提高傳輸系統(tǒng)的頻譜效率（SE）時(shí)，后續(xù)的步驟是正交頻分調(diào)制（OFDM），其通過將許多副載波的頻譜進(jìn)行疊加而使得SE加倍。

例如，數(shù)據(jù)速率為100?Gbps的二進(jìn)制開關(guān)鍵控（OOK）信號(hào)使用200?GHz的光學(xué)帶寬（BW）。如果OFDM與四相相移鍵控（QPSK）調(diào)制的副載波和極化復(fù)用（PolMux）一起使用，則100?Gbps線路速率的信號(hào)將大致使用25?GHz的光學(xué)帶寬。

然而，這樣的高級(jí)調(diào)制格式將要求使用數(shù)字相干檢測(cè)，并且因此大大增加了實(shí)施的復(fù)雜度，原因在于需要事先的數(shù)字信號(hào)處理以及光學(xué)本地振蕩器。

可以通過使用可直接檢測(cè)的OFDM信號(hào)來實(shí)現(xiàn)實(shí)施復(fù)雜度的降低，但是基準(zhǔn)載波必須隨著在頻譜中位于與OFDM信號(hào)的BW相同的距離處的數(shù)據(jù)信號(hào)一起發(fā)送，這使得SE有所降低。另一種可能性是使用可兼容單邊帶OFDM調(diào)制（CompSSB-OFDM）。然而，在這種情況下需要非常高功率的載波，而且損害系統(tǒng)的整體性能。

此外，增強(qiáng)型SE的所有這樣的情況都要求需要在傳送器和接收器中實(shí)施的復(fù)雜的DSP算法。

對(duì)于高的數(shù)據(jù)速率（>10?Gbps）而言，使用DSP是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題，其不僅涉及高速電子元件的研發(fā)而且還與下一代高速系統(tǒng)的能耗有關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容

所要解決的問題是克服以上所提到的缺陷，并且特別是提供高度的頻譜效率而在光學(xué)系統(tǒng)中沒有高復(fù)雜度的數(shù)字信號(hào)處理。

該問題根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的特征得以解決。另外的實(shí)施例源自于從屬權(quán)利要求。

為了克服該問題，建議一種用于在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)部件中處理數(shù)據(jù)的方法，

-?其中對(duì)多載波信號(hào)進(jìn)行線性預(yù)編碼，

-?其中對(duì)經(jīng)過線性預(yù)編碼的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。

特別地，所提出的方法在保持系統(tǒng)的低復(fù)雜度的同時(shí)使得光學(xué)信號(hào)的頻譜效率加倍。這允許例如在密集WDM系統(tǒng)中使用高速的100Gbps信號(hào)，而無需在接收器處進(jìn)行極化復(fù)用或復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理，因此允許一種有成本效益的方法。

該方法進(jìn)一步提高了信號(hào)的頻譜效率并且提供了與直接檢測(cè)接收器的兼容性。因此，特別地，在接收器處不需要本地振蕩器。

在一個(gè)實(shí)施例中，通過差分相位調(diào)制或幅度調(diào)制對(duì)經(jīng)過預(yù)編碼的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。

注意，可以利用直接檢測(cè)調(diào)制格式，特別是OOK、DPSK、DQPSK、D8PSK、Star-D8QAM、Star-D16QAM、PAM，等等。

在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)多載波信號(hào)進(jìn)行線性預(yù)編碼，其中每個(gè)副載波是所有其它副載波的線性組合。

因此，在接收器處的直接檢測(cè)之后，在每個(gè)第k采樣點(diǎn)處，電信號(hào)具有與第k個(gè)副載波成比例的數(shù)值。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，通過矩陣T對(duì)多載波信號(hào)進(jìn)行線性預(yù)編碼，其中第k個(gè)副載波的線性組合的系數(shù)對(duì)應(yīng)于DFT矩陣的第k行。

在下一個(gè)實(shí)施例中，通過均衡化對(duì)信道傳輸函數(shù)進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償。

可以在線性預(yù)編碼之后在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)部件處進(jìn)行所述均衡化。有利地，所述信號(hào)可以經(jīng)由無色散管理鏈路（dispersion-unmanaged?link）進(jìn)行發(fā)送。

還有的實(shí)施例是所述均衡化是一鍵式均衡化。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，副載波在該副載波經(jīng)歷高于給定閾值的變形（例如，由于失真）和/或衰減效果的情況下被接收器所丟棄。

在這樣的情況下，接收器可以（臨時(shí)）丟棄至少一個(gè)副載波。接收器可以向傳送器通知被丟棄的副載波，并且傳送器可以不再向該接收器使用該副載波。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，虛擬（dummy）副載波被用來提供保護(hù)帶。

有利地，這樣的保護(hù)帶對(duì)于減少來自之前預(yù)編碼的塊的（符號(hào)間）干擾是有用的。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，在反向離散傅里葉變換之前進(jìn)行補(bǔ)零（zero?padding）。

有利地，該補(bǔ)零簡(jiǎn)化了接收器處的濾波?？梢葬槍?duì)相應(yīng)傳送器的濾波能力而對(duì)補(bǔ)零進(jìn)行調(diào)整。

在又一個(gè)實(shí)施例中，提供反饋信道以將信息從接收器運(yùn)送到光學(xué)網(wǎng)絡(luò)部件。