[發(fā)明專利]基于光正交頻分復用的100Gbit/s光信號發(fā)射系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110259768.7
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102340477A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 忻向軍;張麗佳;張琦;王擁軍;尹霄麗;趙同剛;馬建新;饒嵐;張曉磊;劉博;劉皎;王凱民;及睿;曹田;原全新;張星;關(guān)昕
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B10/145
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，特別涉及一種新的基于光正交頻分復用OOFDM的100Gbit/s光信號發(fā)射系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

正交頻分復用OFDM是一種特殊的多載波技術(shù)，通過延長傳輸符號的周期來增強抵抗多徑衰落的能力，是一種新型高效的數(shù)字調(diào)制技術(shù)。將OFDM技術(shù)應(yīng)用到光通信領(lǐng)域的光正交頻分復用技術(shù)OOFDM作為一種頻域調(diào)制技術(shù)，具有很高的頻譜利用率、很強的色度色散CD和偏振模色散PMD容忍能力的優(yōu)點，是一種非常有潛力的高速長距離光通信技術(shù)。目前已有的報道中，使用OOFDM技術(shù)的傳輸實驗，最高的數(shù)據(jù)速率是110Gbit/s。已有的OOFDM傳輸系統(tǒng)發(fā)射機的設(shè)計由于受到當今電子D/A轉(zhuǎn)換器件處理速度的限制并不具備現(xiàn)實可行性。

基于光正交頻分復用OOFDM的100Gbit/s光信號發(fā)射系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，原理上可以用100Gb/s的電信號經(jīng)IFFT后再通過基帶或帶通OFDM信號調(diào)制光載波產(chǎn)生，但實際上受當今電子D/A轉(zhuǎn)換器件的處理速度的限制，根本不具備可行性；通過偏振復用實現(xiàn)高速OOFDM的傳輸實驗，52.5Gbit/s的OFDM信號在常規(guī)光纖中傳輸了4160km，由于模/數(shù)A/D和數(shù)/模D/A轉(zhuǎn)換器的帶寬有限，此方法無法實現(xiàn)100Gbit/s?OOFDM信號的生成；110Gbit/sOOFDM傳輸實驗中，常規(guī)光纖中傳輸了80km，這是目前見到的最高速率OOFDM報道，但此系統(tǒng)中OOFDM信號實際是通過波分復用WDM的方法產(chǎn)生的。因此直接產(chǎn)生一路100Gbit/s的OOFDM信號根本不具備可行性。

而現(xiàn)有的產(chǎn)生100Gbit/s光正交頻分復用OOFDM信號的方法主要是利用射頻信號和混頻器在電域產(chǎn)生多邊帶的OFDM信號，再將該OFDM信號加載到光載波上。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復雜，而且成本較高。為了降低系統(tǒng)的復雜度和系統(tǒng)的成本，本發(fā)明在光域運用級聯(lián)調(diào)制來產(chǎn)生多個邊帶光副載波，在多個邊帶的副載波上同時加載信息，實現(xiàn)100Gbit/sOOFDM信號的產(chǎn)生。這種方法在降低基帶信號傳輸速率的同時也降低了對A/D和D/A轉(zhuǎn)換器速率的要求，使得系統(tǒng)的成本大大的降低。

圖1為現(xiàn)有的產(chǎn)生100Gbit/s光正交頻分復用OOFDM信號的結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)結(jié)合圖1，對現(xiàn)有的產(chǎn)生100Gbit/s光正交頻分復用OOFDM信號的方法進行說明，具體如下：

光源模塊用LD101來產(chǎn)生光載波，將該光載波輸出至偏振分束器PBS102，PBS的作用是將光載波分成偏振方向垂直的兩束光，然后再分別采用調(diào)制器106將電OFDM信號調(diào)制到光載波上。在電OFDM產(chǎn)生模塊中，先將兩路速率相同的基帶OFDM信號分別與射頻源103和104產(chǎn)生的射頻信號RF1和RF2通過混頻器105進行混頻，目的是將基帶的OFDM信號進行頻譜搬移，然后用該信號來驅(qū)動調(diào)制器106。調(diào)制器處于載波抑制狀態(tài)，使其輸出信號產(chǎn)生兩個上、下邊帶，共四個邊帶，如109和110所示，其中109為x方向的光波信號，110為y方向的光波信號。再通過偏振合波器PBC107將兩路光信號復用在一起進行傳輸。可調(diào)諧光濾波器TOF108用來濾除其中的上邊帶或這下邊帶，以防止色散引起兩個邊帶的走離現(xiàn)象。并利用上下邊帶復用來使得OOFDM信號的速率提升至100Gbit/s。

上述現(xiàn)有的100Gbit/s光正交頻分復用OOFDM方法結(jié)構(gòu)復雜，其中應(yīng)用到混頻器等器件數(shù)量比較多，價格比較昂貴。因此，利用目前有限帶寬的A/D和數(shù)/模D/A轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)100Gbit/s的OOFDM發(fā)射系統(tǒng)和方法是迫在眉睫的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于光正交頻分復用OOFDM的100Gbit/s光信號發(fā)射系統(tǒng)和方法，該方法利用目前有限帶寬的模/數(shù)A/D和數(shù)/模D/A轉(zhuǎn)換器，降低了實現(xiàn)的成本；并能夠降低CO-OFDM系統(tǒng)對DAC和ADC采樣率的要求，從而克服了A/D和D/A轉(zhuǎn)換器帶寬的電子瓶頸。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的：