專(zhuān)利名稱(chēng)：分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng),和光學(xué)發(fā)送器件,光學(xué)接收器件,以及基于上述器件的光學(xué)傳輸?shù)氖?...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)，以及光學(xué)發(fā)送器件，光學(xué)接收器件，和基于上述器件的光學(xué)傳輸使用方法。尤其，本發(fā)明涉及一種分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，它能夠使得單個(gè)頻帶分成為多個(gè)頻帶，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的多路復(fù)用，且轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并傳輸所最終信號(hào)，以及光學(xué)發(fā)送器件，光學(xué)接收器件，和基于上述器件的光學(xué)傳輸使用方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在大都市的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中，寬帶訪(fǎng)問(wèn)量的增長(zhǎng)不斷地增加了對(duì)高容量傳輸?shù)男枨?。根?jù)這一需求，在大都市的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)采用了一種主要用于中樞網(wǎng)絡(luò)的高速光學(xué)傳輸系統(tǒng)和波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)的傳輸速度甚至可以超過(guò)10Gbps。然而，相比于中樞網(wǎng)絡(luò)，大都市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)更需要降低成本，以及需要以低成本的方式來(lái)構(gòu)造一種高速系統(tǒng)。然而，一般來(lái)說(shuō)，諸如用于色散的色散補(bǔ)償光纖之類(lèi)器件都十分昂貴，并難以將這類(lèi)光學(xué)器件應(yīng)用于大都市的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中。
于是，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多通過(guò)補(bǔ)償色散來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)钠骷D20圖示說(shuō)明了一例在日本專(zhuān)利公告NO.260233所披露的利用常規(guī)色散補(bǔ)償方法的光學(xué)通訊器件。該器件利用了一個(gè)色散補(bǔ)償光纖，該補(bǔ)償光纖的色散補(bǔ)償與在光纖傳輸路徑中所使用光纖的色散正好相反。該光學(xué)通訊裝置包括發(fā)送器71、色散補(bǔ)償光纖72和74、光學(xué)傳輸路徑73以及接收器75。色散補(bǔ)償光纖72和74的色散補(bǔ)償具有可抵消光學(xué)傳輸路徑73中色散的色散補(bǔ)償特性。
在建立速度超過(guò)10Gbps的光學(xué)傳輸系統(tǒng)的過(guò)程中，色散會(huì)引起嚴(yán)重的傳輸波形失真。尤其是，在運(yùn)用光學(xué)發(fā)送器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成1.55um的光信號(hào)的情況下，可以通過(guò)色散光纖來(lái)傳輸光信號(hào)，再利用光學(xué)接收器將所傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這樣，所傳輸波形的失真將會(huì)更加嚴(yán)重。圖19A圖示說(shuō)明了一例常規(guī)光學(xué)發(fā)送器的頻率響應(yīng)。圖19B圖示說(shuō)明了一例由光學(xué)發(fā)送器，光學(xué)接收器和光纖所組成的常規(guī)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)。圖19C圖示說(shuō)明一例適用于常規(guī)基帶傳輸信號(hào)的頻帶。在圖19A至19C中，水平軸都表示輸入光學(xué)發(fā)送器的電信號(hào)的頻率，垂直軸表示電信號(hào)的電平。正如圖19A所示，光學(xué)發(fā)送器所具有的頻率響應(yīng)帶寬寬于圖19C所示的頻率帶寬。然而，在通過(guò)色散光纖傳輸1.55um光信號(hào)的情況下，一般來(lái)說(shuō)，正如圖19B所示，由于色散的影響，就不可能傳輸在fm1和fm2附近頻率的信號(hào)。正是如此，隨著傳輸范圍變得越來(lái)越大，所接收光信號(hào)的帶寬就會(huì)變得小于信號(hào)頻帶的帶寬。于是，光信號(hào)只能通過(guò)比信號(hào)頻帶寬的光學(xué)傳輸路徑的頻帶范圍來(lái)傳輸。其結(jié)果是，在常規(guī)的結(jié)構(gòu)中，就難以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸。
這樣，人們開(kāi)發(fā)了通過(guò)補(bǔ)償色散建立遠(yuǎn)距離傳輸?shù)脑S多方法。圖20示出了在日本專(zhuān)利2760233中描述的使用傳統(tǒng)色彩補(bǔ)償方法的光通信裝置的一個(gè)實(shí)例。該方法使用色散補(bǔ)償光纖，此光纖的色散補(bǔ)償是在光傳輸路徑中使用的光纖色散的反轉(zhuǎn)。該光通信裝置包括發(fā)射器71，色散襝光纖72和74，光傳輸路徑73和接收器75。將色散補(bǔ)償光纖72和74的設(shè)定為具有能夠消除光傳輸路徑73的色散的色散特性。
在圖20所顯示的其它實(shí)例中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種不同類(lèi)型的色散補(bǔ)償方法(例如，可以采用光纖光柵來(lái)取代色散補(bǔ)償光纖的方法)。這些色散補(bǔ)償方法都具有在光學(xué)器件中所使用的色散補(bǔ)償與在光學(xué)傳輸路徑中所使用的色散正好相反的特性，從而可以抵消在光學(xué)傳輸路徑中的色散。
但是，一般而言，用于色散補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償光纖這樣的光學(xué)裝置是昂貴的，很難在城域網(wǎng)和接入網(wǎng)中使用這樣的光學(xué)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該光學(xué)傳輸系統(tǒng)通過(guò)由色散補(bǔ)償所影響的光學(xué)傳輸路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)高速，遠(yuǎn)距離和高質(zhì)量的光信號(hào)傳輸，但并不需要使用昂貴的色散補(bǔ)償器件；以及光學(xué)發(fā)送器件，光學(xué)接收器件，和使用上述器件的光學(xué)傳輸方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明包含以下方面本發(fā)明的第一個(gè)方面是提出了一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括光學(xué)發(fā)送器件，用于將輸入數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并且將該光信號(hào)發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑；和光學(xué)接收器件，用于接收經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸過(guò)來(lái)的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)。該光學(xué)發(fā)送器件包括數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分，用于將在數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息至少分成兩部分信息，并且至少產(chǎn)生兩個(gè)具有不同中心頻率和頻帶的電信號(hào)；頻率復(fù)用部分，用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；以及電光轉(zhuǎn)換部分，用于將頻率復(fù)用部分所產(chǎn)生的頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將其發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑。光學(xué)接收器件包括光電轉(zhuǎn)換部分，用于將經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸過(guò)來(lái)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率復(fù)用信號(hào)；頻帶解復(fù)用部分，用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換部分所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得至少兩個(gè)電信號(hào)；以及數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分，用于根據(jù)由頻帶解復(fù)用部分所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)恢復(fù)為數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分產(chǎn)生至少兩個(gè)電信號(hào)，使得電信號(hào)處于不同的頻率帶寬且偏離光學(xué)傳輸路徑響應(yīng)頻率的重的局部最小頻率帶寬。
基于本發(fā)明的第一方面，即使在對(duì)應(yīng)于傳輸速率的頻帶中，存在著由于色散等所引起的嚴(yán)重頻率響應(yīng)失真的頻率，但是可以使得信號(hào)所處的頻帶避免這一頻率。因此，就有可能獲得從光學(xué)發(fā)送器件至光學(xué)接收器件之間的高質(zhì)量，高速和遠(yuǎn)距離的光信號(hào)傳輸，而不需要使用色散補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)器件。
較佳的是，數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的兩部分信息，以及將最終兩部分信息分別作為第一和第二基帶信號(hào)輸出；和頻帶上變換部分，用于將信號(hào)分頻部分所輸出的第二基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有以中心頻率作為預(yù)定頻率的通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分可以電信號(hào)的方式輸出第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)。頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括頻帶下變換部分，用于通過(guò)頻率轉(zhuǎn)換將由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的通帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二基帶信號(hào)；和信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一基帶信號(hào)和由頻帶下變換部分所轉(zhuǎn)換的第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)信號(hào)。
較佳的是，光學(xué)傳輸路徑至少有一個(gè)可作為局部最小值的第一和第二頻率的頻率響應(yīng)。預(yù)定的分頻比率可以根據(jù)從基帶至第一頻率的帶寬和由第一頻率至第二頻率地通帶帶寬之間的比率來(lái)確定。該預(yù)定頻率將位于通帶內(nèi)。
其結(jié)果是，即使存在著由于色散等所引起的嚴(yán)重頻率響應(yīng)失真的兩個(gè)頻率，但是仍有可能實(shí)現(xiàn)從光學(xué)發(fā)送器件至光學(xué)接收器件之間的高質(zhì)量，高速和遠(yuǎn)距離的光信號(hào)傳輸，而不需要使用色散補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)器件。
例如，頻帶上變換部分包括正弦波振蕩器，用于產(chǎn)生具有預(yù)定頻率的正弦波；混頻器，用于對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，通過(guò)第二基帶信號(hào)與正弦波振蕩器所傳輸?shù)恼也ㄐ盘?hào)的混頻，就能夠獲得一個(gè)中心頻率等于正弦波信號(hào)頻率的通帶信號(hào)，和帶通濾波器，只用于從混頻器所傳輸?shù)男盘?hào)中提取通帶信號(hào)。
例如，頻帶解復(fù)用部分包括低通濾波器，用于對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用；和高通濾波器，用于對(duì)通帶信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用。
例如，頻帶下變換部分包括正弦波振蕩器，用于以預(yù)定頻率輸出正弦波；混頻器，用于通過(guò)混合通帶信號(hào)和正弦波信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換將通帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)；以及低通濾波器，僅用于從混頻器的輸出信號(hào)中提取第二基帶信號(hào)。
較佳的是，光學(xué)接收器件還包括第一誤差監(jiān)測(cè)部分，用于檢測(cè)從頻帶解復(fù)用部分解復(fù)用的第一基帶信號(hào)的誤差率；第二誤差監(jiān)測(cè)部分，用于檢測(cè)從頻帶下變換部分輸出的第二基帶信號(hào)的誤差率；頻帶控制部分，用于控制信號(hào)分頻部分的預(yù)定分頻比率以及頻帶上變換部分的預(yù)定頻率，使得第一和第二基帶信號(hào)的誤差率小于預(yù)定值。
其結(jié)果是，有可能通過(guò)檢測(cè)基帶信號(hào)的誤差率來(lái)最佳設(shè)置所使用的頻帶。于是，就有可能提供一種可以應(yīng)用于具有各種響應(yīng)頻率的傳輸路徑的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，即，該光學(xué)系統(tǒng)能夠采用一種類(lèi)型的系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)掌控各種不同的傳輸范圍和各種不同波長(zhǎng)的激光器。
較佳的是，光學(xué)發(fā)送器件還包括監(jiān)測(cè)信號(hào)源，用于輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)，這是一個(gè)正弦波信號(hào)，同時(shí)掃描其頻率；且向電光轉(zhuǎn)換部分切換輸入由頻率復(fù)用部分所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)或者由監(jiān)測(cè)信號(hào)源所輸出的監(jiān)測(cè)信號(hào)。光學(xué)接收器件還包括頻率響應(yīng)檢測(cè)部分，用于從光電轉(zhuǎn)換部分所輸出的信號(hào)中提取監(jiān)測(cè)信號(hào)，并且基于掃描檢測(cè)信號(hào)的電平來(lái)檢測(cè)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)；以及頻帶控制部分，用于基于頻率響應(yīng)檢測(cè)部分所檢測(cè)到光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)來(lái)控制在信號(hào)分頻部分中的預(yù)定分頻比率和頻帶上變換部分中的預(yù)定頻率。
其結(jié)果是，就有可能監(jiān)測(cè)傳輸路徑的頻率響應(yīng)，以及根據(jù)所檢測(cè)到的頻率響應(yīng)來(lái)設(shè)置信號(hào)的頻率位置。于是，就有可能提供一種可以應(yīng)用于具有各種響應(yīng)頻率的傳輸路徑的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，即，該光學(xué)系統(tǒng)能夠采用一種類(lèi)型的系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)掌控各種不同的傳輸范圍和各種不同波長(zhǎng)的激光器。
較佳的是，數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為兩部分信息，并將兩部分信息分別作為第一和第二基帶信號(hào)輸出；第一多級(jí)調(diào)制部分，用于根據(jù)由光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定第一M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的第一基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)；第二多級(jí)調(diào)制部分，用于根據(jù)由光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定第二M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)；頻帶上變換部分，用于將第二多級(jí)調(diào)制部分所輸出的第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成以預(yù)定頻率作為中心頻率的通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分可以電信號(hào)方式輸出第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和通帶信號(hào)。頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一多級(jí)解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；頻帶下變換部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)；第二多級(jí)調(diào)制部分，用于通過(guò)解調(diào)將頻帶下變換部分所輸出的第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二基帶信號(hào)；信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和第二多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
其結(jié)果是，就有可能通過(guò)較窄的頻率帶寬來(lái)傳輸相同數(shù)量的信息。于是，有可能提供一種適用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，即使是在由于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)失真而是的高頻帶寬難以適用于輸出數(shù)據(jù)的情況下。
較佳的是，根據(jù)第一和第二基帶信號(hào)所需要的數(shù)據(jù)速率以及分配給第一和第二基帶信號(hào)的頻率帶寬的比率來(lái)確定所預(yù)定的第一和第二M數(shù)值。
其結(jié)果是，就有可能處理傳輸路徑的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真的情況。
較佳的是，光學(xué)接收器件還包括第一誤差監(jiān)測(cè)部分，用于監(jiān)測(cè)由第一多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)的誤差率；第二誤差監(jiān)測(cè)部分，用于監(jiān)測(cè)由第二多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第二基帶信號(hào)的誤差率；以及頻帶M數(shù)值控制部分，用于控制在信號(hào)分頻部分中的預(yù)定分頻比率，在頻帶上變換部分中的預(yù)定頻率，在第一多級(jí)調(diào)制部分中的預(yù)定第一M數(shù)值，以及在第二多級(jí)調(diào)制部分中的預(yù)定第二M數(shù)值，使得第一和第二基帶信號(hào)的誤差率小于預(yù)定值。
其結(jié)果是，有可能通過(guò)監(jiān)測(cè)基帶信號(hào)的誤差率最佳地設(shè)置所使用的帶寬。于是，就有可能提供一種可以應(yīng)用于具有各種響應(yīng)頻率的傳輸路徑的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，即，該光學(xué)系統(tǒng)能夠采用一種類(lèi)型的系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)掌控各種不同的傳輸范圍和各種不同波長(zhǎng)的激光器。
例如，通帶信號(hào)可以是一個(gè)允許進(jìn)行單邊帶調(diào)制的信號(hào)。
其結(jié)果是，就有可能通過(guò)較窄的頻率帶寬來(lái)傳輸相同數(shù)量的信息，從而就有可能處理傳輸路徑的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真的情況。
較佳的是，數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為兩部分信息，并將最終兩部分信息分別作為第一和第二基帶信號(hào)輸出；第一雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的第一基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第一雙重二進(jìn)制信號(hào)；第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第二雙重二進(jìn)制信號(hào)；頻帶上變換部分，用于將第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分所輸出的第二雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成以預(yù)定頻率作為中心頻率的通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分可以電信號(hào)方式輸出第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和通帶信號(hào)。頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一雙重二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；頻帶下變換部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出第二雙重二進(jìn)制信號(hào)；第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，用于通過(guò)解調(diào)將頻帶下變換部分所輸出的第二雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二基帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和第二雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
其結(jié)果是，就有可能通過(guò)較窄的頻率帶寬來(lái)傳輸相同數(shù)量的信息，從而就有可能處理傳輸路徑的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真的情況。
較佳的是，數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為N部分信息(N等于或者大于3)，并將最終N部分信息分別作為第一和第N基帶信號(hào)輸出；第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第二至第N基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有以不同預(yù)定頻率作為中心頻率的通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分可以電信號(hào)方式輸出第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)。頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一至第N-1頻帶下變換部分，用于通過(guò)頻率變換將頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N-1通帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二至第N基帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一基帶信號(hào)和由各個(gè)頻帶下變換部分所轉(zhuǎn)換的第二至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
其結(jié)果是，就有可能進(jìn)行復(fù)用，從而有可能將電信號(hào)包括于傳輸頻帶中。因此，就有可能提供一種適用于進(jìn)行傳輸?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)，即使由于色散而使得響應(yīng)頻率嚴(yán)重失真。
較佳的是，數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成N部分信息(N等于或大于3)，并將最終N部分信息以第一至第N基帶信號(hào)的方式輸出；第一至第N多級(jí)調(diào)制部分，用于根據(jù)由光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第一至的N基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第一至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)；以及第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將各個(gè)第二至第N多級(jí)調(diào)制部分所輸出的第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N-1通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分以電信號(hào)方式輸出第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)。頻率復(fù)用輸出部分對(duì)第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。頻帶解復(fù)用部分對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一多級(jí)解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；第一至第N-1頻帶下變換部分，用于對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出各個(gè)第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)；第二至第N多級(jí)解調(diào)部分，用于將頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二至第N通帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和各個(gè)第二至第N多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第二至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
其結(jié)果是，就有可能進(jìn)行復(fù)用，從而有可能將電信號(hào)包括于傳輸頻帶中。因此，就有可能提供一種適用于進(jìn)行傳輸?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)，即使由于色散而使得響應(yīng)頻率嚴(yán)重失真。同樣，也有可能在較為窄的頻率帶寬中傳輸相同數(shù)量的信息。從而就有可能提供一種能夠傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，即使是在由于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真而使得高頻帶寬不能夠適用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的情況下。
較佳的是，數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成N部分信息(N等于或大于3)，并將最終N部分信息以第一至第N基帶信號(hào)的方式輸出；第一至第N雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，根據(jù)由光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第一至第N基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第一至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)；以及第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制調(diào)制部分所輸出的第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N-1通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分以電信號(hào)方式輸出第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)。頻率復(fù)用輸出部分對(duì)第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。頻帶解復(fù)用部分對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一雙重二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；第一至第N-1頻帶下變換部分，用于對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)；第二至第N雙重二進(jìn)制解調(diào)部分，用于通過(guò)解調(diào)將頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二至第N通帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第二至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
其結(jié)果是，就有可能進(jìn)行復(fù)用，從而有可能將電信號(hào)包括于傳輸頻帶中。因此，就有可能提供一種適用于進(jìn)行傳輸?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)，即使由于色散而使得響應(yīng)頻率嚴(yán)重失真。同樣，也有可能在較為窄的頻率帶寬中傳輸相同數(shù)量的信息。從而就有可能提供一種能夠傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，即使是在由于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真而使得高頻帶寬不能夠適用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的情況下。
較佳的是，數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為N部分信息(N等于或者大于2)，并將最終N部分信息分別作為第一和第N基帶信號(hào)輸出；第一至第N調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所分別輸出的第一至第N基帶信號(hào)采用預(yù)定的方案調(diào)制成第一至的N基帶信號(hào)，并輸出第一至的N調(diào)制信號(hào)；第一至第N頻帶上變換部分，用于對(duì)由第一至第N調(diào)制部分所輸出的各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N電信號(hào)，并輸出最終的電信號(hào)。頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一至第N電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一至第N電信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一至第N頻帶下變換部分，用于通過(guò)頻率變換將頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一至第N調(diào)制信號(hào)；第一至第N解調(diào)部分，用于對(duì)由第一至第N頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一至第N基帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)由各個(gè)第一至第N解調(diào)部分所輸出的第一至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。光學(xué)接受器件還包括第一至第N電平檢測(cè)部分，用于檢測(cè)由各個(gè)第一至第N頻帶下變換部分所輸出的第一至第N調(diào)制信號(hào)的電平；以及調(diào)制控制部分，用于根據(jù)由各個(gè)第一至第N電平檢測(cè)部分所檢測(cè)到的第一至第N調(diào)制信號(hào)的電平來(lái)控制在第一至第N調(diào)制部分中所使用的調(diào)制方案。
其結(jié)果是，即使在對(duì)應(yīng)于傳輸速率的頻帶中，存在著由于色散等原因所產(chǎn)生的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真的頻率的情況下，還能夠根據(jù)在分頻頻帶中的頻率響應(yīng)改變調(diào)制方案來(lái)進(jìn)行傳輸，從而就有可能進(jìn)行傳輸。于是，可以在不需要使用色散補(bǔ)償光學(xué)元件的條件下擴(kuò)大傳輸范圍。
較佳的是，調(diào)制控制部分可以通過(guò)第一至第N電平檢測(cè)部分檢測(cè)各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)，如果當(dāng)信號(hào)的電平等于或者小于預(yù)定的數(shù)值，就使得對(duì)應(yīng)于第一至第N調(diào)制信號(hào)中任一信號(hào)的調(diào)制部分停止發(fā)送調(diào)制信號(hào)。
其結(jié)果是，就有可能進(jìn)行傳輸，同時(shí)有可能避免產(chǎn)生由于頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真而不可能傳輸?shù)念l率帶寬。
較佳的是，數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為N部分信息(N等于或者大于2)，并將最終N部分信息分別作為第一和第N基帶信號(hào)輸出；第一至第N調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所分別輸出的第一至第N基帶信號(hào)采用預(yù)定的方案調(diào)制成第一至的N基帶信號(hào)，并輸出第一至的N調(diào)制信號(hào)；第一至第N頻帶上變換部分，用于對(duì)由第一至第N調(diào)制部分所輸出的各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N電信號(hào)，并輸出最終的電信號(hào)。頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一至第N電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一至第N電信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一至第N頻帶下變換部分，用于通過(guò)頻率變換將頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一至第N調(diào)制信號(hào)；第一至第N解調(diào)部分，用于對(duì)由第一至第N頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一至第N基帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)由各個(gè)第一至第N解調(diào)部分所輸出的第一至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。光學(xué)接受器件還包括第一至第N誤差監(jiān)測(cè)部分，用于檢測(cè)由各個(gè)第一至第N解調(diào)部分所輸出的第一至第N基帶信號(hào)的誤差率；以及調(diào)制控制部分，用于根據(jù)由各個(gè)第一至第N誤差監(jiān)測(cè)部分所檢測(cè)到的第一至第N基帶信號(hào)的誤差率來(lái)控制在第一至第N調(diào)制部分中所使用的調(diào)制方案。
其結(jié)果是，即使在對(duì)應(yīng)于傳輸速率的頻帶中，存在著由于色散等原因所產(chǎn)生的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真的頻率的情況下，還能夠根據(jù)在分頻頻帶中的頻率響應(yīng)改變調(diào)制方案來(lái)進(jìn)行傳輸，從而就有可能進(jìn)行傳輸。于是，可以在不需要使用色散補(bǔ)償光學(xué)元件的條件下擴(kuò)大傳輸范圍。
較佳的是，調(diào)制控制部分可以通過(guò)第一至第N誤差監(jiān)測(cè)部分檢測(cè)各個(gè)第一至第N基帶信號(hào)，如果當(dāng)信號(hào)的電平等于或者小于預(yù)定的數(shù)值，就使得對(duì)應(yīng)于第一至第N基帶信號(hào)中任一信號(hào)的調(diào)制部分停止發(fā)送調(diào)制信號(hào)。
其結(jié)果是，就有可能進(jìn)行傳輸，同時(shí)有可能避免產(chǎn)生由于頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真而不可能傳輸?shù)念l率帶寬。
本發(fā)明的第二方面是提出一種光學(xué)發(fā)送器件，用于將所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將該光信號(hào)輸出至光學(xué)路徑中。該光學(xué)發(fā)送器件包括數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分，用于將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息至少分成為兩部分信息，并且至少產(chǎn)生兩個(gè)分別具有不同中心頻率和帶寬的兩個(gè)電信號(hào)；頻率復(fù)用部分，用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用頻率；以及電光轉(zhuǎn)換部分，用于將頻率復(fù)用部分所產(chǎn)生的頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并且將該光信號(hào)發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分至少產(chǎn)生兩個(gè)電信號(hào)，且使得電信號(hào)處于偏離光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)中的局部最小數(shù)值的不同頻帶中。
本發(fā)明的第三方面提出了一種光學(xué)接收器件，可用于接受由光學(xué)發(fā)送器件將輸入數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，且通過(guò)光學(xué)傳輸路徑傳輸?shù)墓庑盘?hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)。光學(xué)發(fā)送器件將其所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)，其頻率處于偏離光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)中的局部最小數(shù)值的不同頻帶中，的頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。光學(xué)接收器件包括光電轉(zhuǎn)換部分，用于將經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成頻率復(fù)用信號(hào)；頻帶解復(fù)用部分，用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換部分所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得至少兩個(gè)電信號(hào)；以及數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分，基于由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的至少兩個(gè)電信號(hào)來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
本發(fā)明的第四方面提出了一種分頻光學(xué)傳輸方法，用于將由所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換而成的光信號(hào)發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑，以及接受經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸?shù)墓庑盘?hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)，該方法包含以下步驟將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為兩部分信息，并產(chǎn)生至少兩個(gè)具有不同中心頻率和帶寬的電信號(hào)，且其頻率處于偏離光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)中的局部最小數(shù)值的不同頻率帶寬中；對(duì)所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；將頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)；并將該光信號(hào)發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑中；將經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成頻率復(fù)用信號(hào)；對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得至少兩個(gè)電信號(hào)；以及基于所解復(fù)用的至少兩個(gè)電信號(hào)來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2A圖示說(shuō)明了電光轉(zhuǎn)換部分14的頻率響應(yīng)。
圖2B圖示說(shuō)明了光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)，該光學(xué)傳輸路徑包括光纖1，電光轉(zhuǎn)換部分14和光電轉(zhuǎn)換部分31。
圖2C圖示說(shuō)明了輸入數(shù)據(jù)信號(hào)所使用的信號(hào)帶寬。
圖2D圖示說(shuō)明了頻率復(fù)用信號(hào)所使用的信號(hào)帶寬。
圖2E圖示說(shuō)明了第二基帶信號(hào)的信號(hào)帶寬。
圖3是顯示信號(hào)分頻部分11結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是顯示信號(hào)復(fù)用部分34結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是顯示頻帶上變換部分12結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6是顯示頻帶下變換部分33結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是顯示光學(xué)傳輸系統(tǒng)配置的方框圖，在該光學(xué)傳輸系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信號(hào)在頻率復(fù)用和發(fā)送之前先分成為三個(gè)頻帶。
圖8A圖示說(shuō)明了電光轉(zhuǎn)換部分14的頻率響應(yīng)。
圖8B圖示說(shuō)明了光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)。
圖8C圖示說(shuō)明了輸入數(shù)據(jù)信號(hào)所使用的頻帶。
圖8D圖示說(shuō)明了頻率復(fù)用信號(hào)所使用的信號(hào)頻帶。
圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖10是顯示頻帶控制部分36工作的流程圖。
圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖14是顯示頻帶M數(shù)值控制部分36b工作的流程圖。
圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖16是顯示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖17A圖示說(shuō)明了電光轉(zhuǎn)換部分14的頻率響應(yīng)。
圖17B圖示說(shuō)明了光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)。
圖17C圖示說(shuō)明了由對(duì)應(yīng)于調(diào)制部分191至194的頻帶上變換部分121至124所輸出信號(hào)的典型頻帶。
圖18是顯示根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖19A圖示說(shuō)明了轉(zhuǎn)換光學(xué)發(fā)送器的頻率響應(yīng)。
圖19B圖示說(shuō)明了常規(guī)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)，該常規(guī)光學(xué)傳輸路徑包括光學(xué)發(fā)送器、光學(xué)接收器和光纖。
圖19C圖示說(shuō)明了在常規(guī)基帶傳輸中所使用的信號(hào)頻帶。
圖20圖示說(shuō)明了一例在日本專(zhuān)利No.2760233中所披露的采用常規(guī)色散補(bǔ)償方法的光學(xué)通訊器件的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
下文將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖1中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11，頻帶上變換部分12，頻率復(fù)用部分13，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶下變換部分33，和信號(hào)解復(fù)用部分34。光學(xué)發(fā)送器件2包括信號(hào)分頻部分11，頻帶上變換部分12，頻率復(fù)用部分13，和電光轉(zhuǎn)換部分14。光學(xué)接收器件3包括光電轉(zhuǎn)換器件31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分33和信號(hào)復(fù)用部分34。
接著，參考圖1描述第一實(shí)施例中的各個(gè)部件的功能。
信號(hào)分頻部分11，根據(jù)光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)所預(yù)先確定的分頻比率將輸入數(shù)據(jù)信號(hào)種所包含的信息分成為兩部分信息，并將最終的兩部分信息作為第一和第二基帶信號(hào)輸出。頻帶上變換部分12對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，使得第二基帶信號(hào)的中心頻率移至預(yù)定的頻率，并輸出通帶信號(hào)。第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)是具有不同中心頻率和帶寬的電信號(hào)。這兩個(gè)電信號(hào)都處于偏離光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)的局部最小數(shù)值的不同頻帶中。頻率復(fù)用部分13對(duì)第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用，并輸出該頻率復(fù)用信號(hào)。電光轉(zhuǎn)換部分14將頻率復(fù)用部分13所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將該光信號(hào)發(fā)送至光纖1。
光電轉(zhuǎn)換部分31將經(jīng)由光纖1所傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成頻率復(fù)用信號(hào)，這是一個(gè)電信號(hào)。頻帶解復(fù)用部分32對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)。頻帶下變換部分33對(duì)通帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并輸出第二基帶信號(hào)。信號(hào)復(fù)用部分34對(duì)第一基帶信號(hào)和第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
以下，參考圖2A至2E，討論在根據(jù)第一實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)頻率位置。在附圖2A至2E中，水平軸表示輸入至光學(xué)發(fā)送器件中的電信號(hào)的頻率，而垂直軸表示電信號(hào)的電平。
圖2A圖示說(shuō)明了電光轉(zhuǎn)換部分14的頻率響應(yīng)。正如圖2A所示，假設(shè)電光轉(zhuǎn)換部分14具有比所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)適當(dāng)寬的帶寬。
圖2B圖示說(shuō)明了光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)，該光學(xué)傳輸路徑包括光纖1，電光轉(zhuǎn)換部分14，以及光電轉(zhuǎn)換部分31。正如在背景技術(shù)部分中所提到的，光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)在色散的影響下會(huì)產(chǎn)生失真，并且在頻率響應(yīng)中的頻率fm1和fm2上呈現(xiàn)出局部最小數(shù)值，正如圖2B所示。在頻率f上的光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)G(f)可由下列公式1獲得
G(f)=GTx(f)·GRx(f)·L·cos[πλ2Dzf2c]cos[arctan(α)]]]>[公式1]式中GTX(f)表示電光轉(zhuǎn)換部分14的頻率響應(yīng)，GRX(f)表示光電轉(zhuǎn)換部分31的頻率響應(yīng)，L表示光纖損失，λ表示光波長(zhǎng)，D表示光纖的色散，z表示傳輸范圍，c表示光速，以及α表示直接調(diào)制激光器或者外部調(diào)制器的α參數(shù)，該參數(shù)可以直接應(yīng)用于電光轉(zhuǎn)換部分14。基于公式1，可以由下列公式2得到第k個(gè)局部最小頻率fmk。
fmk=c2λ2Dz[1+2k-2πarctan(α)]]]>[公式2]圖2C圖示說(shuō)明了輸入數(shù)據(jù)信號(hào)所使用的信號(hào)頻帶。正如圖2C所示，在對(duì)應(yīng)于第一局部最小數(shù)值的頻率小于傳輸速率B的情況下，即，在第一局部最小頻率fm1包含于數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)頻帶中的情況下，如果采用類(lèi)似于常規(guī)系統(tǒng)的方式直接對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，則在局部頻率最小數(shù)值處就會(huì)發(fā)生頻率響應(yīng)失真。因此，在第一實(shí)施例中，所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)頻帶在頻率轉(zhuǎn)換和復(fù)用之前就進(jìn)行分頻，由此防止最終的信號(hào)處于光學(xué)傳輸路徑的響應(yīng)頻率的局部最小值上。其結(jié)果是，就有可能避免由于色散所引起失真的影響，從而能夠進(jìn)行傳輸。
圖2D圖示說(shuō)明了頻率復(fù)用信號(hào)所使用的信號(hào)頻帶。正如圖2D所示，第一基帶信號(hào)可分配至一個(gè)頻帶中，該頻帶小于第一局部最小頻率fm1且對(duì)應(yīng)于預(yù)定頻帶和頻率fm1偏離一定的距離，以便于保持頻率響應(yīng)的適當(dāng)水平。而且，通帶信號(hào)也可分配至一個(gè)頻帶中，該頻帶大于局部最小頻率fm1和小于第二局部最小頻率fm2，且對(duì)應(yīng)于預(yù)定頻帶和頻率fm1及頻率fm2偏離一定的距離，以便于保持頻率響應(yīng)的適當(dāng)水平。因此，信號(hào)分頻部分所使用的的預(yù)定分頻比率可根據(jù)直至第一頻率fm1的基帶帶寬和從第一頻率fm1至第二頻率fm2的通帶帶寬之間的比例來(lái)確定。
圖2E圖示說(shuō)明了第二基帶信號(hào)的頻帶。假設(shè)第一基帶信號(hào)的傳輸速率為B1，第二基帶的傳輸速率為B2。信號(hào)分頻部分11分頻數(shù)據(jù)信號(hào)，使之滿(mǎn)足下列公式3所顯示的關(guān)系。在此，假設(shè)可根據(jù)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)事先確定傳輸速率B1和B2(見(jiàn)圖2B)。
B1+B2＝B[公式3]當(dāng)頻帶上變換部分12在對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換之后輸出通帶信號(hào)時(shí)，頻帶上變換部分12就設(shè)定了在光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)的局部第一頻率fm1和局部第二頻率fm2之間的通帶信號(hào)的頻帶。也就是說(shuō)，假設(shè)通帶信號(hào)的中心頻率為f0，則頻帶上變換部分12將第二基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成通帶信號(hào)，使得通帶信號(hào)頻帶的上限為f0+B2，其下限為f0-B2。在此，頻帶上變換部分12設(shè)定f0+B2小于fm2，設(shè)定f0-B2大于fm1。同樣，fm1和f0-B2相互偏離，以便于保持頻率響應(yīng)的適當(dāng)水平。相類(lèi)似，fm2和f0+B2也相互偏離，以便于保持頻率響應(yīng)的適當(dāng)水平。
下文參考圖2C至2E描述根據(jù)第一實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)的工作。由信號(hào)分頻部分11將所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)(見(jiàn)圖2C)分成為傳輸速率為B1的第一基帶信號(hào)和傳輸速率為B2的第二基帶信號(hào)(見(jiàn)圖2E)。頻帶上變換部分12對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行上變換，使之具有中心頻率f0，并轉(zhuǎn)換成通帶信號(hào)。頻率復(fù)用部分13對(duì)第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用，并且最終的信號(hào)以頻率復(fù)用信號(hào)方式輸出(見(jiàn)圖2D)。電光轉(zhuǎn)換部分14將由頻率復(fù)用部分13所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并發(fā)送至光纖1。
光電轉(zhuǎn)換部分31將通過(guò)光纖1所傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成頻率復(fù)用信號(hào)(見(jiàn)圖2D)。頻帶解復(fù)用部分32對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)。頻帶下變換部分33對(duì)頻帶解復(fù)用部分32所解復(fù)用的通帶信號(hào)進(jìn)行下變換，使之變換成第二基帶信號(hào)(見(jiàn)圖2E)。隨后，由信號(hào)復(fù)用部分34對(duì)第一基帶信號(hào)和第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，并將最終的信號(hào)作為數(shù)據(jù)信號(hào)輸出。
圖3是顯示信號(hào)分頻部分11結(jié)構(gòu)的方框圖。信號(hào)分頻部分11包括第一串行-并行轉(zhuǎn)換部分111，第一并行-串行轉(zhuǎn)換部分112，和第二并行-串行轉(zhuǎn)換部分113。
第一串行-并行轉(zhuǎn)換部分111將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行信號(hào)，并輸出該并行信號(hào)。在由第一串行-并行轉(zhuǎn)換部分111所輸出的并行信號(hào)中，第一并行-串行轉(zhuǎn)換部分112將對(duì)應(yīng)于B1/B的部分并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，并將該串行數(shù)據(jù)作為第一基帶信號(hào)輸出。在由第一串行-并行轉(zhuǎn)換部分111所輸出的并行信號(hào)中，第二并行-串行轉(zhuǎn)換部分113將對(duì)應(yīng)于B2/B的部分并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，并將該串行數(shù)據(jù)作為第二基帶信號(hào)輸出。假設(shè)可根據(jù)傳輸速率B1和B2預(yù)先確定并行數(shù)據(jù)上述所定義的分頻比率(B1/B，B2/B)，這可以根據(jù)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)(見(jiàn)圖2B)和公式3預(yù)先確定。
圖4是顯示信號(hào)復(fù)用部分34結(jié)構(gòu)的方框圖。信號(hào)復(fù)用部分34包括第二串行-并行轉(zhuǎn)換部分341，第三串行-并行轉(zhuǎn)換部分342和第三并行-串行轉(zhuǎn)換部分343。
第二串行-并行轉(zhuǎn)換部分341將串行數(shù)據(jù)的第一基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，并輸出最終的并行數(shù)據(jù)。第三并行-串行轉(zhuǎn)換部分343對(duì)串行數(shù)據(jù)的第二基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，并輸出該最終的并行數(shù)據(jù)。第三并行-串行轉(zhuǎn)換部分343對(duì)由第二串行-并行轉(zhuǎn)換部分341所輸出的并行數(shù)據(jù)和由第三串行-并行轉(zhuǎn)換部分342所輸出的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，以獲得串行數(shù)據(jù)，并且輸出該數(shù)據(jù)信號(hào)。
圖5是顯示頻帶上變換部分12結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖5中，頻帶上變換部分12包括第一正弦波振蕩器121，第一混頻器122，和帶通濾波器123。
第一正弦波振蕩器121輸出頻率為f0的正弦波信號(hào)。第一混頻器122將輸入至頻帶上變換部分12的第二基帶信號(hào)與正弦波信號(hào)相乘，從而對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。以便于獲得具有中心頻率為f0的通帶信號(hào)。帶通濾波器123由第一混頻器122的輸出信號(hào)中去除第二基帶信號(hào)，并只輸出通帶信號(hào)。值得注意的是，頻帶上變換部分12只需要對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，就能夠獲得通帶信號(hào)，并且其結(jié)構(gòu)并不限制于圖5中所示的結(jié)構(gòu)。
圖6是顯示頻帶下變換部分33結(jié)構(gòu)的方框圖。正如圖6所示，頻帶下變換部分33包括第二正弦波振蕩器331，第二混頻器332，和低通濾波器333。
第二正弦波振蕩器331輸出頻率為f0的正弦波信號(hào)。第二混頻器332將通帶信號(hào)與正弦波信號(hào)相乘，從而對(duì)通帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。以便于獲得第二基帶信號(hào)。低通濾波器333由第二混頻器332的輸出信號(hào)中去除通帶信號(hào)，并只輸出第二基帶信號(hào)。值得注意的是，頻帶下變換部分33只需要對(duì)通帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，就能夠獲得第二基帶信號(hào)，并且其結(jié)構(gòu)并不限制于圖6中所示的結(jié)構(gòu)。
在上述描述中，假設(shè)本發(fā)明的目的是為了解決由色散所引起的頻率響應(yīng)失真的問(wèn)題。然而，頻率響應(yīng)失真的原因并不僅限于色散。例如，在反射點(diǎn)位于光學(xué)發(fā)送器或者光學(xué)接收器內(nèi)部的電氣引線(xiàn)上的情況下，也會(huì)發(fā)生頻率響的嚴(yán)重失真。為了解決由色散以外的原因所引起的頻率響應(yīng)失真的問(wèn)題，使用本實(shí)施例所討論的結(jié)構(gòu)是有效的。
同樣的，在第一實(shí)施例中，光學(xué)傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生和復(fù)用兩個(gè)電信號(hào)(第一基帶信號(hào)和第二基帶信號(hào))，以便于傳輸最終的信號(hào)，同時(shí)在對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸速率的頻帶中，可避免頻率處于由于色散等原因所引起的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真的頻率上。于是，根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)傳輸系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)從光學(xué)發(fā)送器件至光學(xué)接收器件的高速，遠(yuǎn)距離，高質(zhì)量的光信號(hào)傳輸，即使是在沒(méi)有使用色散補(bǔ)償光學(xué)器件的光學(xué)傳輸路徑的較差信道條件下。
值得注意的是，信號(hào)分頻部分11和頻帶上變換部分12都是數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分，可用于將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息至少分成為兩部分信息，并產(chǎn)生至少兩個(gè)具有不同中心頻率和頻帶的電信號(hào)。同樣，頻帶下變換部分33和信號(hào)復(fù)用部分34都是數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分，可用于根據(jù)由頻帶解復(fù)用部分32所解復(fù)用的至少兩個(gè)電信號(hào)來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
值得注意的是，頻帶解復(fù)用部分32包括分支器件，用于將頻率復(fù)用信號(hào)分成為兩路；低通濾波器，用于從兩個(gè)頻率復(fù)用信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)中去除第一基帶信號(hào)；以及高通濾波器(或者帶通濾波器)，用于從其它頻率復(fù)用信號(hào)中去除通帶信號(hào)。
即使在由于色散所引起的失真影響而使得上述方法缺乏帶寬以致不能設(shè)置通帶信號(hào)頻帶的上限f0+b2使之小于局部最小頻率fm2的情況下，這類(lèi)問(wèn)題也可以通過(guò)下列結(jié)構(gòu)來(lái)解決。圖7圖示說(shuō)明了這類(lèi)結(jié)構(gòu)。
在圖7中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11a，第一頻帶上變換部分12a，第二頻帶上變換部分12b，頻率復(fù)用部分13a，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32a，第一頻帶下變換部分33a，第二頻帶下變換部分33b和信號(hào)復(fù)用部分34a。
圖8A圖示說(shuō)明了電光轉(zhuǎn)換部分14的頻率響應(yīng)。圖8B圖示說(shuō)明了光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)。在這一情況下，正如圖2C所示，假設(shè)不可能將通帶信號(hào)頻帶的上限f0+b2設(shè)置成使之小于第二局部最小頻率fm2。因此，就在頻率fm3存在著另一個(gè)局部最小數(shù)值，該數(shù)值大于局部最小頻率fm2。圖8C圖示說(shuō)明了輸入數(shù)據(jù)信號(hào)所使用的信號(hào)頻帶。圖8D圖示說(shuō)明了頻率復(fù)用信號(hào)所使用的信號(hào)頻帶。
首先，信號(hào)分頻部分11a將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為三部分，并將最終信號(hào)作為傳輸速率分別為B1a、B2a和B3a的第一至第三基帶信號(hào)輸出。第一頻帶上變換部分12a將第二基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心頻率為f02的第一通帶信號(hào)。第二頻帶上變換部分12b將第三基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心頻率為f03的第二通帶信號(hào)。其結(jié)果是，第一基帶信號(hào)，第一通帶信號(hào)和第二通帶信號(hào)的頻帶如圖8D所示。也就是說(shuō)，B1a設(shè)置在小于第一局部最小頻率fm1的頻率上，以便于將頻率響應(yīng)保持在適當(dāng)水平上。B2a和f02所設(shè)置的頻率使得第二通帶信號(hào)的頻帶位于第一局部最小頻率fm1和第二局部最小頻率fm2之間，并且能夠保持頻率響應(yīng)的適當(dāng)水平。B3a和f03所設(shè)置的頻率使得第三通帶信號(hào)的頻帶位于第二局部最小頻率fm2和第三局部最小頻率fm3之間，并且能夠保持頻率響應(yīng)的適當(dāng)水平。
正是如此，將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為三個(gè)頻帶，復(fù)用兩個(gè)通帶信號(hào)和一個(gè)基帶信號(hào)，并傳輸最終的信號(hào)，從而提供了一種能夠處理將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為兩個(gè)頻帶還不能夠成功地傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)情況的系統(tǒng)。
值得注意的是，在即使使用了上述方法但仍缺乏帶寬的情況下，就可以增加數(shù)據(jù)信號(hào)的分頻數(shù)量，從而可以更加小的方式來(lái)設(shè)置頻帶。特別是，光學(xué)發(fā)送器件包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成N部分信息(N等于或大于3)，并將最終N部分信息作為由第一至第N基帶信號(hào)輸出；第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將各個(gè)第二至第N基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定中心頻率的第一至第N-1通帶信號(hào)；以及頻率復(fù)用部分，用于使用第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)作為電信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。光學(xué)接受器件包括頻帶解復(fù)用部分，用于對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；第一至第N-1頻帶下變換部分，對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，以獲得第二至第N基帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于對(duì)第一基帶信號(hào)和各個(gè)頻帶下轉(zhuǎn)換部分所轉(zhuǎn)換的第二至第N通帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，以恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。在這情況下，為了將第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)定位在偏離光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)的局部最小數(shù)值的各個(gè)頻率頻帶中，光學(xué)發(fā)送器件在信號(hào)分頻部分將信息分成N部分信息，并且在頻帶上變換部分進(jìn)行上變換。
值得注意的是，通帶信號(hào)是能夠?qū)崿F(xiàn)單邊帶調(diào)制的信號(hào)。
(第二實(shí)施例)圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖9中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11c，頻帶上變換部分12c，頻率復(fù)用部分13，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32c，頻帶下變換部分33c，信號(hào)復(fù)用部分34c，第一誤差監(jiān)測(cè)部分351，第二誤差監(jiān)測(cè)部分352，和頻帶控制部分36。光學(xué)發(fā)送器件2a包括信號(hào)分頻部分11c，頻帶上變換部分12c，頻率復(fù)用部分13和電光轉(zhuǎn)換部分14。光學(xué)接收部分3a包括光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32c，頻帶下變換部分33c，信號(hào)復(fù)用部分34c，第一誤差監(jiān)測(cè)部分351，第二誤差監(jiān)測(cè)部分352，以及頻帶控制部分36。在圖9中，具有與第一實(shí)施例中相似部件的類(lèi)似方式所討論功能的部件都以類(lèi)似數(shù)字來(lái)標(biāo)記，并省略對(duì)其的描述。
實(shí)際光學(xué)傳輸系統(tǒng)的傳輸范圍是可以改變的。同時(shí)，正如公式2所示，由色散所引起的頻率響應(yīng)的局部最小頻率取決于傳輸范圍。同樣，色散的數(shù)值也會(huì)隨著波長(zhǎng)而改變。于是，為了通過(guò)一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)的配置來(lái)掌控各種不同傳輸范圍和不同波長(zhǎng)的激光器，信號(hào)頻帶的位置應(yīng)該根據(jù)傳輸路徑的頻率響應(yīng)任意設(shè)置。在第二實(shí)施例中，提供了一種能夠根據(jù)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)任意設(shè)置信號(hào)頻帶位置的光學(xué)傳輸系統(tǒng)。
接著，參考圖9，描述本實(shí)施例的各個(gè)部件的功能。在圖9中，信號(hào)流采用實(shí)線(xiàn)顯示，控制流采用點(diǎn)劃線(xiàn)顯示。上述的控制流可以由光纖1或經(jīng)由其它的通訊媒介來(lái)傳遞。
信號(hào)分頻部分11c根據(jù)由頻帶控制部分36所指定的分頻比例將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為兩個(gè)頻帶。信號(hào)分頻部分11c的其它功能與第一實(shí)施例中的信號(hào)分頻部分11的功能相同。
頻帶上變換部分12c對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行上變換，使其頻率為頻帶控制部分36所指定的中心頻率f0，以獲得通帶信號(hào)。頻帶上變換部分12c的其它功能與第一實(shí)施例中的頻帶上變換部分12的功能相同。
頻帶解復(fù)用部分32c將信號(hào)解復(fù)用成由頻率控制部分36所指定的兩個(gè)頻帶。頻帶解復(fù)用部分32c的其它功能與第一實(shí)施例中的頻帶解復(fù)用部分32c的功能相同。
頻帶下變換部分33c對(duì)通帶信號(hào)進(jìn)行下變換，使其頻率為頻帶控制部分36所指定的中心頻率f0，以獲得第二基帶信號(hào)。頻帶下變換部分32c的其它功能與第一實(shí)施例中的頻帶下變換部分32的功能相同。
信號(hào)復(fù)用部分34c基于由頻帶控制部分36所指定的分頻比例復(fù)用第一和第二基帶信號(hào)。信號(hào)復(fù)用部分34c的其它功能與第一實(shí)施例中的信號(hào)復(fù)用部分34c的功能相同。
第一誤差監(jiān)測(cè)部分351檢測(cè)由頻帶解復(fù)用部分32所輸出的第一基帶信號(hào)的誤差率。
第二誤差監(jiān)測(cè)部分352檢測(cè)由頻帶下變換部分33所輸出的第二基帶信號(hào)的誤差率。
頻帶控制部分36根據(jù)在第一誤差監(jiān)測(cè)部分351和第二誤差監(jiān)測(cè)部分352中的誤差率檢測(cè)結(jié)果來(lái)確定第一基帶信號(hào)和第二基帶信號(hào)的分頻比例以及通帶信號(hào)的中心頻率f0，并由此控制信號(hào)分頻部分11c，頻帶上變換部分12c，頻帶解復(fù)用部分32c，頻帶下變換部分33c和信號(hào)復(fù)用部分34c。
圖10是顯示頻帶控制部分36工作的流程圖。下文將參考圖10來(lái)描述用于確定第二實(shí)施例信號(hào)的頻率位置的方法。
首先，在使得光學(xué)發(fā)送器件2a的控制部分(未顯示)發(fā)送實(shí)際的數(shù)據(jù)信號(hào)之前，頻帶控制部分36使控制部分發(fā)送一個(gè)測(cè)試圖形，用于檢測(cè)誤差率(步驟S1)。
然后，頻帶控制部分36將第一基帶信號(hào)的帶寬B1(上部頻率)的初始數(shù)值設(shè)置為數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬B(上部頻率)，將第二基帶信號(hào)的帶寬B2(上部頻率)的初始數(shù)值設(shè)置為零，并將通帶信號(hào)的中心頻率f0的初始數(shù)值設(shè)置為B(步驟S2)。
值得注意的是，在以上的操作中，頻帶控制部分36基于第一基帶信號(hào)的帶寬B1和第二基帶信號(hào)的帶寬B2計(jì)算第一基帶信號(hào)的分頻比率B1/B和第二基帶信號(hào)的分頻比率B2/B，其中各個(gè)設(shè)置都可以根據(jù)需要來(lái)設(shè)置，并將所計(jì)算出的分頻比例通知信號(hào)分頻部分11c和信號(hào)復(fù)用部分34c。對(duì)此響應(yīng)，信號(hào)分頻部分11c基于所通知的分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為第一和第二基帶信號(hào)。同樣，信號(hào)復(fù)用部分34c復(fù)用第一和第二基帶信號(hào)，以獲得數(shù)據(jù)信號(hào)。此外，頻帶控制部分36還將通帶信號(hào)的中心頻率f0通知頻帶上變換部分12c和頻帶下變換部分33c，其中各個(gè)設(shè)置都可以根據(jù)需要來(lái)設(shè)置。對(duì)此響應(yīng)，頻帶上變換部分12c對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行上變換，使之具有中心頻率f0。同樣，頻帶下變換部分33c對(duì)中心頻率為f0的信號(hào)進(jìn)行下變換，并輸出第二基帶信號(hào)。此外，頻帶控制部分36將通帶信號(hào)的中心頻率f0和第二基帶信號(hào)的帶寬B2通知頻帶解復(fù)用部分32c，其中各個(gè)設(shè)置都可以根據(jù)需要來(lái)設(shè)置。對(duì)此響應(yīng)，頻帶解復(fù)用部分32c對(duì)中心頻率為f0和帶寬為2×B2的通帶信號(hào)以及第一基帶信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，并輸出最終信號(hào)。
接著，頻帶控制部分36確定由第一誤差監(jiān)測(cè)部分351所檢測(cè)到的第一基帶信號(hào)的誤差率BER1是否小于參考值V(步驟S3)。如果第一基帶信號(hào)的誤差率BER1不小于參考值V(即，沒(méi)能保持第一基帶信號(hào)的質(zhì)量)，則頻帶控制部分36就將第一基帶信號(hào)的帶寬B1減小預(yù)定數(shù)量ΔB，第二基帶信號(hào)的帶寬B2增加預(yù)定數(shù)量ΔB(步驟S4)，并返回步驟S3。如果在重復(fù)以上步驟的過(guò)程中第一基帶信號(hào)的誤差率BER1變得小于參考值V(即，保持第一基帶信號(hào)的質(zhì)量)，則頻帶控制部分36就固定對(duì)應(yīng)于第一和第二基帶信號(hào)的帶寬B1和B2，這是在步驟S4中設(shè)置的，并進(jìn)入步驟S5。
在步驟S5中，頻帶控制部分36確定由第二誤差監(jiān)測(cè)部分352所檢測(cè)到的第二基帶信號(hào)的誤差率BER2是否小于參考值V。如果第二基帶信號(hào)的誤差率BER2不小于參考值V(即，沒(méi)能保持第二基帶信號(hào)的質(zhì)量)，則頻帶控制部分36就將通帶信號(hào)的中心頻率f0增加減小預(yù)定數(shù)量Δf(步驟S6)，并返回步驟S5。如果在重復(fù)以上步驟的過(guò)程中第二基帶信號(hào)的誤差率BER2變得小于參考值V(即，保持第二基帶信號(hào)的質(zhì)量)，則頻帶控制部分36就固定通帶信號(hào)的中心頻率f0，這是在步驟S5中設(shè)置的，并使得光學(xué)發(fā)送器件2a停止發(fā)送測(cè)試圖形，通過(guò)使得光學(xué)發(fā)送器件2a發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)開(kāi)始數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送，并接受該流程。
正是如此，基于第二實(shí)施例，光學(xué)傳輸系統(tǒng)監(jiān)測(cè)光傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)的誤差率并且最佳地設(shè)置所需使用的頻帶，從而避免誤差的發(fā)生。于是，有可能提供適用于具有各種不同頻率響應(yīng)的光學(xué)傳輸路徑的光學(xué)傳輸系統(tǒng)。也就是說(shuō)，除了上述第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之外，根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)傳輸系統(tǒng)還具有的優(yōu)點(diǎn)是一種系統(tǒng)架構(gòu)可以掌控各種不同傳輸范圍和各種不同波長(zhǎng)的激光器。
值得注意的是，考慮到確定頻率位置以及頻率位置精度所需要的允許時(shí)間，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置ΔB和Δf。
值得注意的是，在本實(shí)施例中，已經(jīng)討論了一例用于檢測(cè)誤差率的測(cè)試圖形的實(shí)例。然而，可以將誤差校正代碼添加至第一和第二基帶信號(hào)中，由此通過(guò)第一和第二誤差監(jiān)測(cè)部分檢測(cè)誤差校正代碼來(lái)監(jiān)測(cè)誤差率。
在僅將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為兩部分而缺乏帶寬的情況下，就有可能通過(guò)進(jìn)行如圖8和9所示的相同處理過(guò)程將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為三部分乃至更多部分來(lái)解決這一問(wèn)題。
(第三實(shí)施例)圖11是顯示根據(jù)發(fā)明第三實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖11中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11c，頻帶上變換部分12c，頻率復(fù)用部分13，監(jiān)測(cè)信號(hào)源15，轉(zhuǎn)換器16，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32c，頻帶下變換部分33c，信號(hào)復(fù)用部分34c，頻率響應(yīng)監(jiān)測(cè)部分37，以及頻帶控制部分36a。光學(xué)發(fā)送器件2b包括信號(hào)分頻部分11c，頻帶上變換部分12c，頻率復(fù)用部分13，監(jiān)測(cè)信號(hào)源15，轉(zhuǎn)換器16，和電光轉(zhuǎn)換部分14。光學(xué)接收器件3b包括光電轉(zhuǎn)換器件31，頻帶解復(fù)用部分32c，頻帶下變換部分33c，信號(hào)復(fù)用部分34c，頻率響應(yīng)監(jiān)測(cè)部分37，以及頻帶控制部分36a。在圖11中，具有與第一實(shí)施例中和第二實(shí)施例中相似部件的類(lèi)似方式所討論功能的部件都以類(lèi)似數(shù)字來(lái)標(biāo)記，并省略對(duì)其的描述。
正如第二實(shí)施例的情況，第三實(shí)施例可設(shè)計(jì)成能夠根據(jù)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)來(lái)任意設(shè)置信號(hào)的頻帶。
接著將參考圖11描述本實(shí)施例各個(gè)元件的功能。在圖11中，信號(hào)流采用實(shí)線(xiàn)顯示，控制流采用點(diǎn)劃線(xiàn)顯示。上述的控制流可以由光纖1或經(jīng)由其它的通訊媒介來(lái)傳遞。
監(jiān)測(cè)信號(hào)源15輸出正弦波信號(hào)。監(jiān)測(cè)信號(hào)源15所輸出的該正弦波信號(hào)的頻率可任意設(shè)置。
頻率復(fù)用部分13所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)和監(jiān)測(cè)信號(hào)源15所輸出的正弦波信號(hào)可輸入至轉(zhuǎn)換器16中。轉(zhuǎn)換器16在上述兩個(gè)信號(hào)之中進(jìn)行選擇，并將所選擇的信號(hào)輸出至電光轉(zhuǎn)換部分14。
頻率響應(yīng)監(jiān)測(cè)部分37檢測(cè)所輸入的正弦波信號(hào)的電平，由此檢測(cè)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)。
基于通過(guò)監(jiān)測(cè)部分37所檢測(cè)到的頻率響應(yīng)，頻帶控制部分36a確定第一基帶信號(hào)的帶寬B1，第二基帶信號(hào)的帶寬B2，用于將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為第一基帶信號(hào)和第二基帶信號(hào)的分頻比例，以及通帶信號(hào)的中心頻率為f0。據(jù)此，頻帶控制部分36a控制信號(hào)分頻部分11c，頻帶上變換部分12c，頻帶解復(fù)用部分32c，頻帶下變換部分33c，和信號(hào)復(fù)用部分34c。
接著，描述確定本實(shí)施例信號(hào)的頻率位置的方法。首先，光學(xué)發(fā)送器件2b使轉(zhuǎn)換器16選擇監(jiān)測(cè)信號(hào)源15所輸出的正弦波信號(hào)。接著，監(jiān)測(cè)信號(hào)源15輸出正弦波信號(hào)，且使之在傳輸所使用的頻帶中掃描。
當(dāng)接收一端，頻率響應(yīng)監(jiān)測(cè)部分37從光電轉(zhuǎn)換部分31所輸出信號(hào)中提取一個(gè)監(jiān)測(cè)信號(hào)，并以頻率為基準(zhǔn)檢測(cè)掃描頻率的正弦波信號(hào)的電平。其結(jié)果是，頻率響應(yīng)監(jiān)測(cè)部分37監(jiān)測(cè)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)。接著，基于所檢測(cè)到的光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)，頻帶控制部分36a就能夠獲得在正弦波信號(hào)的信號(hào)電平變得最小時(shí)的局部最小頻率fm1和fm2。正如在第一實(shí)施例的情況下，基于所獲得的局部最小頻率fm1和fm2，頻帶控制部分36a就能獲得第一基帶信號(hào)的帶寬B1(＜fm1)，通帶信號(hào)的中心頻率f0(fm1＜f0＜fm2)，和第二基帶信號(hào)的帶寬B2(＜fm1＜f0-B2，fo+B2＜fm2)。正如在第二實(shí)施例的情況下，頻帶控制部分36a根據(jù)所獲得的第一基帶信號(hào)的帶寬B1，第二基帶信號(hào)的帶寬B2，用于將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為第一和第二基帶信號(hào)的分頻比率，以及通帶信號(hào)的中心頻率f0來(lái)控制信號(hào)分頻部分11c，頻帶上變換部分12c，頻帶解復(fù)用部分32c，頻帶下變換部分33c，和信號(hào)復(fù)用部分34c。
正是如此，基于第三實(shí)施例，光學(xué)傳輸系統(tǒng)監(jiān)測(cè)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)，由此設(shè)定信號(hào)的頻率位置，從而能夠適用于具有各種頻率響應(yīng)的光學(xué)傳輸路徑。也就是說(shuō)，處理第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之外，根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)傳輸系統(tǒng)還具有的優(yōu)點(diǎn)是一種系統(tǒng)架構(gòu)可以掌控各種不同傳輸范圍和各種不同波長(zhǎng)的激光器。
(第四實(shí)施例)圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖12中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11，第一多級(jí)調(diào)制部分171，第二多級(jí)調(diào)制部分172，頻帶上變換部分12，頻率復(fù)用部分13，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分33c，第一多級(jí)解調(diào)部分381，第二多級(jí)解調(diào)部分382，和信號(hào)復(fù)用部分34。光學(xué)發(fā)送器件2c包括信號(hào)分頻部分11，第一多級(jí)調(diào)制部分171，第二多級(jí)調(diào)制部分172，頻帶上變換部分12，頻率復(fù)用部分13，和電光轉(zhuǎn)換部分14。光學(xué)接收器件3c包括光電轉(zhuǎn)換器件31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分33，第一多級(jí)解調(diào)部分381，第二多級(jí)解調(diào)部分382，和信號(hào)復(fù)用部分34c。在圖12中，具有與第一實(shí)施例中相似部件的類(lèi)似方式所討論功能的部件都以類(lèi)似數(shù)字來(lái)標(biāo)記，并省略對(duì)其的描述。
以下將參考圖12描述各個(gè)元件的功能。
第一多級(jí)調(diào)制部分171對(duì)所輸入的第一基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)。第二多級(jí)調(diào)制部分172對(duì)所輸入的第二基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)。第一多級(jí)解調(diào)部分381解調(diào)第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)。第二多級(jí)解調(diào)部分382解調(diào)第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)。
在第四實(shí)施例中的工作基本類(lèi)同于第一實(shí)施例，與第一實(shí)施例所不同的是對(duì)多級(jí)調(diào)制的第一和第二基帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用，并由此傳輸最終的信號(hào)。
這里，在本實(shí)施例中，將描述用于確定多級(jí)調(diào)制的數(shù)字M(在下文中，數(shù)字M可稱(chēng)之為M數(shù)值)。首先，假設(shè)在頻帶Bt1中可以適當(dāng)?shù)乇３炙璧男盘?hào)電平，該頻率頻帶小于光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)的第一局部最小頻率fm1，并假設(shè)在位于第一和第二最小頻率點(diǎn)的頻率帶Bt2中可以適當(dāng)?shù)乇３炙璧男盘?hào)電平。接著，基于數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸速率為B的假設(shè)，將第一基帶信號(hào)的傳輸速率B”1和第二基帶信號(hào)的傳輸速率B”2設(shè)置成滿(mǎn)足公式4和5。
B″1+B″2＝B[公式4]B′′1B′′2=Bt1Bt2/2]]>[公式5]式中Bt1表示第一基帶信號(hào)以二進(jìn)制信號(hào)方式傳輸情況下的帶寬，Bt2表示第二基帶信號(hào)以二進(jìn)制信號(hào)傳輸情況下的帶寬。
接著，第一多級(jí)調(diào)制部分171的M數(shù)值可以下列方式來(lái)確定。
首先，得到滿(mǎn)足下列公式6的自然數(shù)k。
2k≤B′′1Bt1<2k+1]]>[公式6]然后，得到滿(mǎn)足下列公式7的M。
M＝2k+1[公式7]相類(lèi)似，可以得到第二多級(jí)調(diào)制部分172的M數(shù)值。特別的，只需要以B”2/Bt2替代在以上公式6中的B”1/Bt1即可得到該數(shù)值。
正是如此，可以根據(jù)第一和第二基帶信號(hào)所需要的數(shù)據(jù)速率以及分配給第一和第二基帶信號(hào)的頻帶比例來(lái)確定第一多級(jí)調(diào)制部分171的預(yù)定M數(shù)值和第二多級(jí)調(diào)制部分172的預(yù)定M數(shù)值。
常規(guī)基帶傳輸需要等于比特率的帶寬。同樣，通帶傳輸包括上邊帶和下邊帶，因此這就需要兩倍比特率的帶寬。另一方面，在第四實(shí)施例中，通過(guò)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制的方法，就有可能通過(guò)較窄的頻帶來(lái)傳輸相同數(shù)量的信息。于是，有可能提供一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該光學(xué)傳輸系統(tǒng)能夠處理由于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的嚴(yán)重失真而使得高頻帶難以有效地傳輸?shù)那闆r。
值得注意的是，在缺乏帶寬的情況下，可以增加數(shù)據(jù)信號(hào)的分頻數(shù)量，由此以類(lèi)似的方法來(lái)設(shè)置頻帶。特別是，光學(xué)發(fā)送器件包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比例將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成N部分信息(N等于或大于3)，并將最終N部分信息作為第一至第N基帶信號(hào)輸出；第一至第N多級(jí)調(diào)制部分，用于基于光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第一至第N基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制；第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將各個(gè)第二至第N多級(jí)調(diào)制部分所輸出的第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)變換成各自具有不同預(yù)定中心頻率的第一至第N-1通帶信號(hào)；以及頻率復(fù)用部分，用于對(duì)第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用。光學(xué)接受器件包括頻帶解復(fù)用部分，用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換部分所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；第一多級(jí)解調(diào)部分，用于對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；第一至第N-1頻帶下變換部分，用于通過(guò)對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，從而分別輸出第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)；第二至第N多級(jí)解調(diào)部分，用于將頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)通過(guò)解調(diào)轉(zhuǎn)換成第二至第N基帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于對(duì)第一多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和由各個(gè)第二至第N多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第二至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。在這種情況下，為了將第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)定位在偏離光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)的局部最小值的各個(gè)頻帶中，光學(xué)發(fā)送器件在信號(hào)分頻部分將信息分成N部分信息，并在頻帶上變換部分進(jìn)行上轉(zhuǎn)換。
值得注意的是，通帶信號(hào)是可實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制的信號(hào)。
(第五實(shí)施例)圖13是顯示本發(fā)明第五實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖13中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11c，第一多級(jí)調(diào)制部分171a，第二多級(jí)調(diào)制部分172a，頻帶上變換部分12c，頻率復(fù)用部分13，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32c，頻帶下變換部分33c，第一多級(jí)解調(diào)部分381a，第二多級(jí)解調(diào)部分382a，信號(hào)復(fù)用部分34c，第一誤差監(jiān)測(cè)部分351，第二誤差監(jiān)測(cè)部分352，以及頻帶M數(shù)值控制部分36b。在圖13中，具有與第一和第二實(shí)施例中相似部件的類(lèi)似方式所討論功能的部件都以類(lèi)似數(shù)字來(lái)標(biāo)記，并省略對(duì)其的描述。
第一多級(jí)調(diào)制部分171a根據(jù)頻帶M數(shù)值控制部分36b所設(shè)計(jì)的M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分11c所輸出的第一基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)。第一多級(jí)調(diào)制部分171a的其它功能類(lèi)同于第四實(shí)施例中的第一多級(jí)調(diào)制部分171。
第二多級(jí)調(diào)制部分172a根據(jù)頻帶M數(shù)值控制部分36b所設(shè)計(jì)的M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分11c所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)。第二多級(jí)調(diào)制部分172a的其它功能類(lèi)同于第四實(shí)施例中的第二多級(jí)調(diào)制部分172。
第一多級(jí)解調(diào)部分381a根據(jù)頻帶M數(shù)值控制部分36b所設(shè)計(jì)的M數(shù)值對(duì)頻帶解復(fù)用部分32c所輸出的第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行多級(jí)解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)。第一多級(jí)解調(diào)部分381a的其它功能類(lèi)同于第四實(shí)施例中的第一多級(jí)解調(diào)部分381。
第二多級(jí)解調(diào)部分382a根據(jù)頻帶M數(shù)值控制部分36b所設(shè)計(jì)的M數(shù)值對(duì)頻帶下變換部分33c所輸出的第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行多級(jí)解調(diào)，第二基帶信號(hào)。第二多級(jí)解調(diào)部分382a的其它功能類(lèi)同于第四實(shí)施例中的第二多級(jí)解調(diào)部分382。
圖14是顯示頻帶M數(shù)值控制部分36b工作的流程圖。下文將參考圖14描述在第五實(shí)施例中用于確定信號(hào)頻率位置的方法和用于確定M數(shù)值的方法。
首先，在傳輸實(shí)際數(shù)據(jù)之前，頻帶M數(shù)值控制部分36b使得光學(xué)發(fā)送器件2d發(fā)送一個(gè)用于檢測(cè)誤差率的測(cè)試圖形(步驟S10)。
接著，頻帶M數(shù)值控制部分36b設(shè)定多級(jí)號(hào)碼的初始數(shù)值為2(在公式7中，k＝0)(步驟S11)。然后，頻帶M數(shù)值控制部分36b將第一基帶信號(hào)的帶寬B1的初始數(shù)值設(shè)置為數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬B，將第二基帶信號(hào)的帶寬B2的初始數(shù)值設(shè)置為0，并將通帶信號(hào)的中心頻率f0的初始數(shù)值設(shè)置為B(步驟S12)。
值得注意的是，在以下過(guò)程中，頻帶M數(shù)值控制部分36b基于第一基帶信號(hào)的帶寬B1和第二基帶信號(hào)的帶寬B2，這些都可以根據(jù)需要來(lái)設(shè)置，來(lái)計(jì)算第一基帶信號(hào)的分頻比率B1/B和第二基帶信號(hào)的分頻比率B2/B，并將計(jì)算出的分頻比率通知信號(hào)分頻部分11c和信號(hào)復(fù)用部分34c。對(duì)此響應(yīng)，信號(hào)分頻部分11c基于所通知的分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為第一和第二基帶信號(hào)。同樣，信號(hào)復(fù)用部分34c對(duì)第一和第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，以獲得數(shù)據(jù)信號(hào)。此外，頻帶M數(shù)值控制部分36b將通帶信號(hào)的中心頻率f0，這可以根據(jù)需要而設(shè)置，通知頻帶上變換部分12c和頻帶下變換部分33c。對(duì)此響應(yīng)，頻帶上變換部分12c對(duì)第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變換，使之具有中心頻率f0。同樣，頻帶下變換部分33c對(duì)中心頻率為f0的信號(hào)進(jìn)行下變換，并輸出第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)。此外，頻帶M數(shù)值控制部分36b將通帶信號(hào)的中心頻率f0和第二基帶信號(hào)的帶寬B2，各個(gè)設(shè)置都可以根據(jù)需要而設(shè)置，通知頻帶解復(fù)用部分32c。對(duì)此響應(yīng)，頻帶解復(fù)用部分32c對(duì)中心頻率為f0和帶寬為2×B2的通帶信號(hào)和第一基帶信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，并輸出最終信號(hào)。
接著，頻帶M數(shù)值控制部分36b確定由第一誤差監(jiān)測(cè)部分351所檢測(cè)到的第一基帶信號(hào)的誤差率BER1是否小于參考值V(步驟S13)。如果第一基帶信號(hào)的誤差率BER1不小于參考值V(即，如果沒(méi)能保持第一基帶信號(hào)的質(zhì)量)則頻帶M數(shù)值控制部分36b就確定第一基帶信號(hào)的帶寬B1是否小于第二基帶信號(hào)的帶寬B2(步驟S14)。如果第一基帶信號(hào)的帶寬B1不小于第二基帶信號(hào)的帶寬B2，則頻帶M數(shù)值控制部分36b就將第一基帶信號(hào)的帶寬B1減小預(yù)定數(shù)量ΔB，第二基帶信號(hào)的帶寬B2增加預(yù)定數(shù)量ΔB(步驟S15)，并返回步驟S13。另一方面，在步驟S14，如果確定第一基帶信號(hào)的誤差率BER1小于第二基帶信號(hào)的帶寬B2，則頻帶控制部分36就使增量K增1，使得M數(shù)值成雙倍(步驟S16)，并重新設(shè)置第一基帶信號(hào)的帶寬B1，第二基帶信號(hào)的帶寬B2和通帶信號(hào)的中心頻率f0為初始數(shù)值(步驟S12)，并返回步驟S13。
在步驟S13中，如果第一基帶信號(hào)的誤差率BER1小于參考值V，則頻帶M數(shù)值控制部分36b就將通帶信號(hào)的初始數(shù)值設(shè)置為B/(k+1)(步驟S17)。接著，頻帶M數(shù)值控制部分36b確定第二基帶信號(hào)的誤差率BER2是否小于參考值V(步驟S18)。如果第二基帶信號(hào)的誤差率BER2不小于參考值V，則頻帶M數(shù)值控制部分36b就將通帶信號(hào)的中心頻率f0增加預(yù)定數(shù)量Δf(步驟S19)，并返回步驟S18。如果在重復(fù)以上步驟的過(guò)程中，第二基帶信號(hào)的誤差率BER2變得小于參考值V，則頻帶M數(shù)值控制部分36b就固定通帶信號(hào)的中心頻率f0，開(kāi)始數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸(步驟S20)，并隨之結(jié)束該流程。
正是如此，基于第五實(shí)施例，光學(xué)傳輸系統(tǒng)監(jiān)測(cè)誤差率，并且最佳設(shè)置所需使用的頻帶和M數(shù)值，從而可以防止誤差的發(fā)生。于是，就有可能提供一種可以適用于具有各種不同頻率響應(yīng)的光學(xué)傳輸路徑的光學(xué)傳輸系統(tǒng)。也就是說(shuō)，處理第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之外，根據(jù)第五實(shí)施例的光學(xué)傳輸系統(tǒng)還具有的優(yōu)點(diǎn)是一種系統(tǒng)架構(gòu)可以掌控各種不同傳輸范圍和各種不同波長(zhǎng)的激光器。
值得注意的是，考慮到確定頻率位置以及頻率位置精度所需要的允許時(shí)間，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置ΔB和Δf。
(第六實(shí)施例)圖15是顯示本發(fā)明第六實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖15中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11，第一雙重二進(jìn)制調(diào)制部分181，第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分182，頻帶上變換部分12，頻率復(fù)用部分13，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分33，第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分391，第二雙重二進(jìn)制解調(diào)部分392，和信號(hào)復(fù)用部分34。光學(xué)發(fā)送器件2e包括信號(hào)分頻部分11，第一雙重二進(jìn)制調(diào)制部分181，第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分182，頻帶上變換部分12，頻率復(fù)用部分13，和電光轉(zhuǎn)換部分14。光學(xué)接收器件包括光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分33，第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分391，第二雙重二進(jìn)制解調(diào)部分392，和信號(hào)復(fù)用部分34。在圖15中，具有與第一和第二實(shí)施例中相似部件的類(lèi)似方式所討論功能的部件都以類(lèi)似數(shù)字來(lái)標(biāo)記，并省略對(duì)其的描述。
第一雙重二進(jìn)制調(diào)制部分181對(duì)所輸入第一基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第一雙重二進(jìn)制信號(hào)。第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分182對(duì)所輸入的第二基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第二雙重二進(jìn)制信號(hào)。第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分391解調(diào)第一雙重二進(jìn)制信號(hào)。第二雙重二進(jìn)制解調(diào)部分392解調(diào)第二雙重二進(jìn)制信號(hào)。
在第五實(shí)施例的工作基本類(lèi)同于第一實(shí)施例，所不同的是對(duì)雙重二進(jìn)制調(diào)制的第一和第二基帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用，由此傳輸最終的信號(hào)。在常規(guī)的基帶傳輸中，電信號(hào)需要等于比特率的帶寬，而通帶傳輸需要兩倍比特率的帶寬。另一方面，通過(guò)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，就有可能在基帶傳輸中使用比特率一半的帶寬來(lái)傳輸相同數(shù)量的信息，在通帶傳輸中使用等于比特率的帶寬來(lái)傳輸系統(tǒng)數(shù)量的信息。于是，就有可能提供一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該光學(xué)傳輸系統(tǒng)能夠處理由于光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)的嚴(yán)重失真而使得高頻帶不能適用于傳輸?shù)那闆r。
同樣，取代雙重二進(jìn)制調(diào)制，也可以使用單邊帶調(diào)制作為實(shí)現(xiàn)窄帶傳輸?shù)膫鬏敺桨?。在單邊帶調(diào)制中，通帶信號(hào)的帶寬等于比特率的帶寬，從而有可能使用雙邊帶常規(guī)通帶傳輸?shù)囊话霂拋?lái)傳輸相同數(shù)量的信息。
正是如此，基于本實(shí)施例，正如第四實(shí)施例的情況，有可能在較窄的頻帶中傳輸相同數(shù)量的信息，從而處理光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真的情況。
值得注意的是，在仍缺乏帶寬的情況下，可以增加數(shù)據(jù)信號(hào)的分頻數(shù)量，從而可以類(lèi)似的方法來(lái)設(shè)置頻帶。特別是，光學(xué)發(fā)送器件包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定分頻比例將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成N部分信息(N等于或大于3)，并將最終N部分信息以第一至第N基帶信號(hào)的方式輸出；第一至第N雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第一至第N基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第一至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)；第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制調(diào)制部分所輸出的第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N-1通帶信號(hào)；以及頻率復(fù)用部分，用于對(duì)第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。光學(xué)接受器件包括頻帶解復(fù)用部分，用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換部分所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一雙重二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；第一至第N-1頻帶下變換部分，用于對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)；第二至第N雙重二進(jìn)制解調(diào)部分，用于通過(guò)解調(diào)由頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二至第N通帶信號(hào)；以及信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第二至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。在這一情況下，為了將第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)定位在偏離光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)的局部最小值的各個(gè)頻帶中，光學(xué)發(fā)送器件在信號(hào)分頻部分中將信息分成為N部分信息，并在頻帶上變換部分進(jìn)行上變換。
(第七實(shí)施例)圖16是顯示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖16中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11，調(diào)制部分191至194，頻帶上變換部分121至124，頻率復(fù)用部分13，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分531，電平檢測(cè)部分421至424，解調(diào)部分401至404，信號(hào)復(fù)用部分34，和調(diào)制控制部分41。光學(xué)發(fā)送器件2f包括信號(hào)分頻部分11，調(diào)制部分191至194，頻帶上變換部分121至124，頻率復(fù)用部分13，和電光轉(zhuǎn)換部分14。光學(xué)接收器件3f包括光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分531，電平檢測(cè)部分421至424，解調(diào)部分401至404，信號(hào)復(fù)用部分34，和調(diào)制控制部分41。在圖16中，具有與第一實(shí)施例中相似部件的類(lèi)似方式所討論功能的部件都以類(lèi)似數(shù)字來(lái)標(biāo)記，并省略對(duì)其的描述。值得注意的是，在圖16中，假設(shè)調(diào)制部分，頻帶上變換部分，頻帶下變換部分，解調(diào)部分和電平檢測(cè)部分的數(shù)字為4，但并不限制于此。該數(shù)字可以為N(N大于等于2)。
信號(hào)分頻部分11根據(jù)所預(yù)定的分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)分成為第一至第四基帶信號(hào)，并輸出最終的信號(hào)。
調(diào)制部分191至194為信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第一至第四基帶信號(hào)而設(shè)置，并根據(jù)由調(diào)制控制部分41所設(shè)計(jì)的預(yù)定調(diào)制方案來(lái)調(diào)制各個(gè)基帶信號(hào)。
頻帶上變換部分121至124分別為各個(gè)調(diào)制部分191至194而設(shè)置。頻帶上變換部分121至124對(duì)各個(gè)調(diào)制部分191至194所輸出的第一至第四調(diào)制信號(hào)進(jìn)行上變換，使之具有不同的預(yù)定中心頻率的信號(hào)，并將最終信號(hào)以第一至第四電信號(hào)方式輸出。
頻率復(fù)用部分13對(duì)由各個(gè)頻帶上變換部分121至124所輸出的第一至第四電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用，并輸出頻率復(fù)用的信號(hào)。
頻帶解復(fù)用部分32對(duì)由光電轉(zhuǎn)換部分31所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一至第四電信號(hào)，并輸出最終的信號(hào)。
頻帶下變換部分531至534分別為多個(gè)調(diào)制信號(hào)而設(shè)置。頻帶下變換部分531至534對(duì)第一至第四電信號(hào)下變換成基帶信號(hào)，并分別輸出各個(gè)第一至第四調(diào)制信號(hào)。
解調(diào)部分401至404分別為各個(gè)頻帶下變換部分531至534而設(shè)置。解調(diào)部分401至404可根據(jù)由調(diào)制控制部分41所設(shè)計(jì)的預(yù)定調(diào)制方對(duì)頻帶下變換部分531至534所各自輸出的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并分別輸出第一至第四基帶信號(hào)。
信號(hào)復(fù)用部分34對(duì)解調(diào)部分401至404所各自輸出的第一至第四基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，從而恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
電平檢測(cè)部分421至424分別為各個(gè)頻帶下變換部分531至534而設(shè)置，用于檢測(cè)第一至第四調(diào)制信號(hào)的各自電平。
調(diào)制控制部分41根據(jù)由任一電平檢測(cè)部分421至424所檢測(cè)到的它的信號(hào)電平來(lái)確定各個(gè)調(diào)制信號(hào)的調(diào)制方案，并且根據(jù)所確定的調(diào)制方案來(lái)控制調(diào)制部分191至194和解調(diào)部分401至404。
接著將參考圖17A至17C描述本實(shí)施例所使用的信號(hào)格式。圖17A圖示說(shuō)明了電光轉(zhuǎn)換部分14的頻率響應(yīng)。圖17B圖示說(shuō)明了光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)。圖17C圖示說(shuō)明了對(duì)應(yīng)于各個(gè)調(diào)制部分191至194的頻帶上變換部分121至124所輸出的信號(hào)的典型頻帶。
在本實(shí)施例中，假設(shè)電光轉(zhuǎn)換部分14的頻率響應(yīng)(看圖17A)具有比所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)適當(dāng)寬的帶寬。正如第一實(shí)施例中所描述的，例如，正如圖17B所示，光學(xué)傳輸路徑(包含電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1和光電轉(zhuǎn)換部分31)的頻率響應(yīng)受到色散的影響會(huì)在預(yù)定的頻率上產(chǎn)生嚴(yán)重失真。
在本實(shí)施例中，頻帶上變換部分121至124所輸出的信號(hào)的頻帶是固定在預(yù)定數(shù)值上的。調(diào)制控制部分41根據(jù)在各個(gè)調(diào)制信號(hào)頻帶中的光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)來(lái)改變調(diào)制方案。例如，正如圖17C所示，由于在分配給調(diào)制部分191的頻帶中的頻率響應(yīng)是基本平坦的，所以調(diào)制控制部分41使調(diào)制部分191進(jìn)行需要相對(duì)高SNR的四進(jìn)制(M＝4)調(diào)制。另一方面，由于在分配給調(diào)制部分192和194的頻帶中頻率響應(yīng)稍微有些失真，所以調(diào)制控制部分41使調(diào)制部分192和194進(jìn)行適用于較低SNR的二進(jìn)制調(diào)制(M＝2)。在分配給調(diào)制部分193的頻帶中，頻率響應(yīng)嚴(yán)重失真。于是，調(diào)制控制部分41使調(diào)制部分193在沒(méi)有進(jìn)行調(diào)制的條件下停止發(fā)送調(diào)制信號(hào)。特別是，如果由第一至第四電平檢測(cè)部分中任一檢測(cè)部分所檢測(cè)的信號(hào)電平等于或者小于預(yù)定數(shù)值，則調(diào)制控制部分41使得對(duì)應(yīng)于第一至第四調(diào)制信號(hào)中任一信號(hào)的調(diào)制部分停止發(fā)送調(diào)制信號(hào)。值得注意的是，調(diào)制控制部分41控制信號(hào)分頻部分11，使其不向停止發(fā)送調(diào)制信號(hào)的調(diào)制部分輸入信息。
正是如此，根據(jù)在分配給各個(gè)調(diào)制部分的頻帶中的光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)，調(diào)制控制部分41控制各個(gè)調(diào)制部分，使之在頻率響應(yīng)基本平坦的頻帶中使用需要相對(duì)高SNR的調(diào)制方案，而在頻率響應(yīng)稍微失真的頻帶中使用適用于較低SNR的調(diào)制方案，以及在即使使用所需的SNR最低的調(diào)制方案也不可能傳輸?shù)那闆r下，就不再進(jìn)行傳輸。值得注意的是，可以通過(guò)電平檢測(cè)部分421至424檢測(cè)各個(gè)調(diào)制信號(hào)的電平(平均功率)來(lái)進(jìn)行頻率響應(yīng)的檢測(cè)。
值得注意的是，在本實(shí)施例中，描述了將數(shù)據(jù)信號(hào)的頻帶分成為四個(gè)頻帶的情況。然而，數(shù)據(jù)信號(hào)的分頻數(shù)字并不限制于4，這可以是一個(gè)任意數(shù)值，只要它等于或者大于2。
正是如此，基于本實(shí)施例，即使在對(duì)應(yīng)于傳輸速率的頻帶中，存在著由于色散等原因所產(chǎn)生的響應(yīng)頻率嚴(yán)重失真的頻率，還有可能通過(guò)根據(jù)在各個(gè)分頻頻帶中的頻率響應(yīng)改變調(diào)制方案來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。于是，就有可能提供一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該光學(xué)傳輸系統(tǒng)能夠在不使用色散補(bǔ)償器件的條件下擴(kuò)展傳輸范圍。
(第八實(shí)施例)圖18是顯示本發(fā)明第八實(shí)施例的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖18中，分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)分頻部分11，調(diào)制部分191至194，頻帶上變換部分121至124，頻率復(fù)用部分13，電光轉(zhuǎn)換部分14，光纖1，光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分531至534，解調(diào)部分401至404，信號(hào)復(fù)用部分34，誤差監(jiān)測(cè)部分431a和434a，和調(diào)制控制部分41a。光學(xué)發(fā)送器件2f包括信號(hào)分頻部分11，調(diào)制部分191至194，頻帶上變換部分121至124，頻率復(fù)用部分13，和電光轉(zhuǎn)換部分14。光學(xué)接收器件3g包括光電轉(zhuǎn)換部分31，頻帶解復(fù)用部分32，頻帶下變換部分531至534，解調(diào)部分401至404，信號(hào)復(fù)用部分34，誤差監(jiān)測(cè)部分431a和434a，和調(diào)制控制部分41a。在圖18中，具有與第七實(shí)施例中相似部件的類(lèi)似方式所討論功能的部件都以類(lèi)似數(shù)字來(lái)標(biāo)記，并省略對(duì)其的描述。
誤差監(jiān)測(cè)部分431a和434a分別為各個(gè)第一至第四基帶信號(hào)而設(shè)置，且第一至第四基帶信號(hào)是由各個(gè)解調(diào)部分401至404所輸出的。誤差監(jiān)測(cè)部分431a和434a檢測(cè)各個(gè)基帶信號(hào)的誤差率。
調(diào)制控制部分41a根據(jù)由誤差監(jiān)測(cè)部分431至434中任一監(jiān)測(cè)部分所檢測(cè)到的誤差率來(lái)確定各個(gè)調(diào)制信號(hào)的調(diào)制方案，并據(jù)此控制調(diào)制部分191至194和解調(diào)部分401至404。
在本實(shí)施例中所使用的的信號(hào)格式類(lèi)同于在第七實(shí)施例中所使用的的信號(hào)格式。然而，本實(shí)施例不同于第七實(shí)施例的是，用于各個(gè)調(diào)制信號(hào)的調(diào)制方案是通過(guò)檢測(cè)各個(gè)基帶信號(hào)的誤差率來(lái)確定。也就是說(shuō)，調(diào)制控部分41a控制向?qū)?yīng)于誤差率小于預(yù)定數(shù)值的頻帶的調(diào)制部分分配需要相對(duì)高SNR的調(diào)制方案，以及向?qū)?yīng)于誤差率大于預(yù)定數(shù)值的頻帶的調(diào)制部分分配適用于較低SNR的調(diào)制方案。此外，調(diào)制控制部分41a控制調(diào)制部分，該調(diào)制部分即使使用所需的SNR是最低的調(diào)制方案但誤差率仍大于預(yù)定數(shù)值，則使其不再進(jìn)行調(diào)制。
值得注意的是，在本實(shí)施例中，描述了將數(shù)據(jù)信號(hào)的頻帶分成為四個(gè)頻帶的情況。然而，數(shù)據(jù)信號(hào)的分頻數(shù)字并不限制于4，這可以是一個(gè)任意數(shù)值，只要它等于或者大于2。
正是如此，基于本實(shí)施例，即使在對(duì)應(yīng)于傳輸速率的頻帶中，存在著由于色散等原因所產(chǎn)生的響應(yīng)頻率嚴(yán)重失真的頻率，還有可能通過(guò)根據(jù)在各個(gè)分頻頻帶中的頻率響應(yīng)改變調(diào)制方案來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。于是，就有可能提供一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該光學(xué)傳輸系統(tǒng)能夠在不使用色散補(bǔ)償器件的條件下擴(kuò)展傳輸范圍。
工業(yè)適用范圍根據(jù)本發(fā)明的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，以及光學(xué)發(fā)送器件，光學(xué)接收器件，和基于上述器件的光學(xué)傳輸方法，能夠提供高速，遠(yuǎn)距離，和高質(zhì)量的光學(xué)信號(hào)的傳輸，并適用于光學(xué)通訊等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括光學(xué)發(fā)送器件，用于將所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將該光信號(hào)發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑；和光學(xué)接受器件，用于接受經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸?shù)墓庑盘?hào)并將所接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送器件包括數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分，用于將在數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息至少分成兩部分信息，并且至少產(chǎn)生兩個(gè)具有不同中心頻率和頻帶的電信號(hào)；頻率復(fù)用部分，用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；和電光轉(zhuǎn)換部分，用于將頻率復(fù)用部分所產(chǎn)生的頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將其發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑；所述光學(xué)接收器件包括光電轉(zhuǎn)換部分，用于將經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸過(guò)來(lái)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率復(fù)用信號(hào)；頻帶解復(fù)用部分，用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換部分所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得至少兩個(gè)電信號(hào)；和數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分，用于根據(jù)由頻帶解復(fù)用部分所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)恢復(fù)為數(shù)據(jù)信號(hào)；以及，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分產(chǎn)生至少兩個(gè)電信號(hào)，使得電信號(hào)處于不同的頻率帶寬且偏離光學(xué)傳輸路徑響應(yīng)頻率中的局部最小頻率帶寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的兩部分信息，以及將最終兩部分信息分別作為第一和第二基帶信號(hào)輸出；和頻帶上變換部分，用于將信號(hào)分頻部分所輸出的第二基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有以中心頻率作為預(yù)定頻率的通帶信號(hào)；所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分可以電信號(hào)的方式輸出第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)；所述頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；所述頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一基帶信號(hào)和通帶信號(hào)；和所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括頻帶下變換部分，用于通過(guò)頻率轉(zhuǎn)換將由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的通帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二基帶信號(hào)；和信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一基帶信號(hào)和由頻帶下變換部分所轉(zhuǎn)換的第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)傳輸路徑至少有一個(gè)可作為局部最小值的第一和第二頻率的頻率響應(yīng)；所述預(yù)定的分頻比率可以根據(jù)從基帶至第一頻率的帶寬和從第一頻率至第二頻率的通帶帶寬之間的比率來(lái)確定；以及，所述預(yù)定頻率位于通帶內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述頻帶上變換部分包括正弦波振蕩器，用于產(chǎn)生具有預(yù)定頻率的正弦波；混頻器，用于對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，通過(guò)第二基帶信號(hào)與正弦波振蕩器所傳輸?shù)恼也ㄐ盘?hào)的混頻，以獲得一個(gè)中心頻率等于正弦波信號(hào)頻率的通帶信號(hào)；和帶通濾波器，只用于從混頻器所傳輸?shù)男盘?hào)中提取通帶信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述頻帶解復(fù)用部分包括低通濾波器，用于對(duì)第二基帶信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用；和，高通濾波器，用于對(duì)通帶信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述頻帶下變換部分包括正弦波振蕩器，用于以預(yù)定頻率輸出正弦波；混頻器，用于通過(guò)混合通帶信號(hào)和正弦波信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換將通帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)；和低通濾波器，僅用于從混頻器的輸出信號(hào)中提取第二基帶信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)接收器件還包括第一誤差監(jiān)測(cè)部分，用于檢測(cè)從頻帶解復(fù)用部分解復(fù)用的第一基帶信號(hào)的誤差率；第二誤差監(jiān)測(cè)部分，用于檢測(cè)從頻帶下變換部分輸出的第二基帶信號(hào)的誤差率；和，頻帶控制部分，用于控制信號(hào)分頻部分的預(yù)定分頻比率以及頻帶上變換部分的預(yù)定頻率，使得第一和第二基帶信號(hào)的誤差率小于預(yù)定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送器件還包括監(jiān)測(cè)信號(hào)源，用于輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)，這是一個(gè)正弦波信號(hào)，同時(shí)掃描其頻率；和，轉(zhuǎn)換器，用于將由頻率復(fù)用部分所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)或者由監(jiān)測(cè)信號(hào)源所輸出的監(jiān)測(cè)信號(hào)輸入至電光轉(zhuǎn)換部分；以及，所述光學(xué)接收器件還包括頻率響應(yīng)檢測(cè)部分，用于從光電轉(zhuǎn)換部分所輸出的信號(hào)中提取監(jiān)測(cè)信號(hào)，并且基于掃描檢測(cè)信號(hào)的電平來(lái)檢測(cè)光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)；和頻帶控制部分，用于基于頻率響應(yīng)檢測(cè)部分所檢測(cè)到光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)來(lái)控制在信號(hào)分頻部分中的預(yù)定分頻比率和頻帶上變換部分中的預(yù)定頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為兩部分信息，并將最終兩部分信息分別作為第一和第二基帶信號(hào)輸出；第一多級(jí)調(diào)制部分，用于根據(jù)由光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定第一M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的第一基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)；第二多級(jí)調(diào)制部分，用于根據(jù)由光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定第二M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)；頻帶上變換部分，用于將第二多級(jí)調(diào)制部分所輸出的第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成以預(yù)定頻率作為中心頻率的通帶信號(hào)；所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分可以電信號(hào)方式輸出第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和通帶信號(hào)；所述頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；所述頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和通帶信號(hào)；以及，所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一多級(jí)解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；頻帶下變換部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)；第二多級(jí)調(diào)制部分，用于通過(guò)解調(diào)將頻帶下變換部分所輸出的第二多級(jí)調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二基帶信號(hào)；信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和第二多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定的第一和第二M數(shù)值是根據(jù)第一和第二基帶信號(hào)所需要的數(shù)據(jù)速率以及分配給第一和第二基帶信號(hào)的頻率帶寬的比率來(lái)確定。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)接收器件還包括第一誤差監(jiān)測(cè)部分，用于檢測(cè)由第一多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)的誤差率；第二誤差監(jiān)測(cè)部分，用于監(jiān)測(cè)由第二多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第二基帶信號(hào)的誤差率；和，頻帶M數(shù)值控制部分，用于控制在信號(hào)分頻部分中的預(yù)定分頻比率，在頻帶上變換部分中的預(yù)定頻率，在第一多級(jí)調(diào)制部分中的預(yù)定第一M數(shù)值，以及在第二多級(jí)調(diào)制部分中的預(yù)定第二M數(shù)值，使得第一和第二基帶信號(hào)的誤差率小于預(yù)定值。
12.根據(jù)權(quán)利要求2或9所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述通帶信號(hào)是可實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制的信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為兩部分信息，并將最終兩部分信息分別作為第一和第二基帶信號(hào)輸出；第一雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的第一基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第一雙重二進(jìn)制信號(hào)；第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第二雙重二進(jìn)制信號(hào)；和，頻帶上變換部分，用于將第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分所輸出的第二雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成以預(yù)定頻率作為中心頻率的通帶信號(hào)；所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分可以電信號(hào)方式輸出第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和通帶信號(hào)；所述頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；所述頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和通帶信號(hào)；以及，所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一雙重二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；頻帶下變換部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出第二雙重二進(jìn)制信號(hào)；第二雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，用于通過(guò)解調(diào)將頻帶下變換部分所輸出的第二雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二基帶信號(hào)；和，信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和第二雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第二基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為N部分信息(N等于或者大于3)，并將最終N部分信息分別作為第一和第N基帶信號(hào)輸出；第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第二至第N基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有以不同預(yù)定頻率作為中心頻率的通帶信號(hào)；所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分以電信號(hào)方式輸出第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；所述頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；所述頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一基帶信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；以及，所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一至第N-1頻帶下變換部分，用于通過(guò)頻率變換將頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N-1通帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二至第N基帶信號(hào)；和信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一基帶信號(hào)和由各個(gè)頻帶下變換部分所轉(zhuǎn)換的第二至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成N部分信息(N等于或大于3)，并將最終N部分信息以第一至第N基帶信號(hào)的方式輸出；第一至第N多級(jí)調(diào)制部分，用于根據(jù)由光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第一至的N基帶信號(hào)進(jìn)行多級(jí)調(diào)制，并輸出第一至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)；和，第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將各個(gè)第二至第N多級(jí)調(diào)制部分所輸出的第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N-1通帶信號(hào)；所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分以電信號(hào)方式輸出第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；所述頻率復(fù)用輸出部分對(duì)第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；所述頻帶解復(fù)用部分對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；以及，所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一多級(jí)解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一多級(jí)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；第一至第N-1頻帶下變換部分，用于對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出各個(gè)第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)；第二至第N多級(jí)解調(diào)部分，用于將頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第二至第N多級(jí)調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二至第N通帶信號(hào)；和信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和各個(gè)第二至第N多級(jí)解調(diào)部分所輸出的第二至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成N部分信息(N等于或大于3)，并將最終N部分信息以第一至第N基帶信號(hào)的方式輸出；第一至第N雙重二進(jìn)制調(diào)制部分，根據(jù)由光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)所確定的預(yù)定M數(shù)值對(duì)信號(hào)分頻部分所輸出的各個(gè)第一至第N基帶信號(hào)進(jìn)行雙重二進(jìn)制調(diào)制，并輸出第一至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)；和，第一至第N-1頻帶上變換部分，用于將各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制調(diào)制部分所輸出的第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N-1通帶信號(hào)；所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分以電信號(hào)方式輸出第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；所述頻率復(fù)用輸出部分對(duì)第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；所述頻帶解復(fù)用部分對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一雙重二進(jìn)制信號(hào)和第一至第N-1通帶信號(hào)；以及，所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分，用于對(duì)頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的第一雙重二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一基帶信號(hào)；第一至第N-1頻帶下變換部分，用于對(duì)由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N-1通帶信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)；第二至第N雙重二進(jìn)制解調(diào)部分，用于通過(guò)解調(diào)將頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二至第N通帶信號(hào)；和，信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)第一雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第一基帶信號(hào)和各個(gè)第二至第N雙重二進(jìn)制解調(diào)部分所輸出的第二至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)于光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)的預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為N部分信息(N等于或者大于2)，并將最終N部分信息分別作為第一和第N基帶信號(hào)輸出；第一至第N調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所分別輸出的第一至第N基帶信號(hào)采用預(yù)定的方案調(diào)制成第一至的N基帶信號(hào)，并輸出第一至的N調(diào)制信號(hào)；和，第一至第N頻帶上變換部分，用于對(duì)由第一至第N調(diào)制部分所輸出的各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N電信號(hào)，并輸出最終的電信號(hào)；所述頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一至第N電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；所述頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一至第N電信號(hào)；以及，所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一至第N頻帶下變換部分，用于通過(guò)頻率變換將頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一至第N調(diào)制信號(hào)；第一至第N解調(diào)部分，用于對(duì)由第一至第N頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一至第N基帶信號(hào)；和，信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)由各個(gè)第一至第N解調(diào)部分所輸出的第一至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)；以及所述光學(xué)接受器件還包括第一至第N電平檢測(cè)部分，用于檢測(cè)由各個(gè)第一至第N頻帶下變換部分所輸出的第一至第N調(diào)制信號(hào)的電平；和，調(diào)制控制部分，用于根據(jù)由各個(gè)第一至第N電平檢測(cè)部分所檢測(cè)到的第一至第N調(diào)制信號(hào)的電平來(lái)控制在第一至第N調(diào)制部分中所使用的調(diào)制方案。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制控制部分可以通過(guò)第一至第N電平檢測(cè)部分檢測(cè)各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)，如果當(dāng)信號(hào)的電平等于或者小于預(yù)定的數(shù)值，就使得對(duì)應(yīng)于第一至第N調(diào)制信號(hào)中任一信號(hào)的調(diào)制部分停止發(fā)送調(diào)制信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分包括信號(hào)分頻部分，用于根據(jù)預(yù)定分頻比率將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為N部分信息(N等于或者大于2)，并將最終N部分信息分別作為第一和第N基帶信號(hào)輸出；第一至第N調(diào)制部分，用于對(duì)信號(hào)分頻部分所分別輸出的第一至第N基帶信號(hào)采用預(yù)定的方案調(diào)制成第一至的N基帶信號(hào)，并輸出第一至的N調(diào)制信號(hào)；和，第一至第N頻帶上變換部分，用于對(duì)由第一至第N調(diào)制部分所輸出的各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有不同預(yù)定頻率作為中心頻率的第一至第N電信號(hào)，并輸出最終的電信號(hào)；以及，所述頻率復(fù)用部分可以對(duì)第一至第N電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；所述頻帶解復(fù)用部分可以對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得第一至第N電信號(hào)；以及，所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分包括第一至第N頻帶下變換部分，用于通過(guò)頻率變換將頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的各個(gè)第一至第N電信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一至第N調(diào)制信號(hào)；第一至第N解調(diào)部分，用于對(duì)由第一至第N頻帶下變換部分所輸出的各個(gè)第一至第N調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并輸出第一至第N基帶信號(hào)；和，信號(hào)復(fù)用部分，用于通過(guò)對(duì)由各個(gè)第一至第N解調(diào)部分所輸出的第一至第N基帶信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)；以及，所述光學(xué)接受器件還包括第一至第N誤差監(jiān)測(cè)部分，用于檢測(cè)由各個(gè)第一至第N解調(diào)部分所輸出的第一至第N基帶信號(hào)的誤差率；和調(diào)制控制部分，用于根據(jù)由各個(gè)第一至第N誤差監(jiān)測(cè)部分所檢測(cè)到的第一至第N基帶信號(hào)的誤差率來(lái)控制在第一至第N調(diào)制部分中所使用的調(diào)制方案。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述分頻光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制控制部分可以通過(guò)第一至第N誤差檢測(cè)部分檢測(cè)各個(gè)第一至第N基帶信號(hào)，如果當(dāng)信號(hào)的電平等于或者小于預(yù)定的數(shù)值，就使得對(duì)應(yīng)于第一至第N基帶信號(hào)中任一信號(hào)的調(diào)制部分停止發(fā)送調(diào)制信號(hào)。
21.一種光學(xué)發(fā)送器件，用于將所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將該光信號(hào)輸出至光學(xué)路徑中，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送器件包括數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分，用于將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息至少分成為兩部分信息，并且至少產(chǎn)生兩個(gè)分別具有不同中心頻率和帶寬的兩個(gè)電信號(hào)；頻率復(fù)用部分，用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用頻率；和電光轉(zhuǎn)換部分，用于將頻率復(fù)用部分所產(chǎn)生的頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并且將該光信號(hào)發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑；其中，所述數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分至少產(chǎn)生兩個(gè)電信號(hào)，且使得電信號(hào)處于偏離光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)中的局部最小數(shù)值的不同頻帶中。
22.一種光學(xué)接收器件，用于接受由光學(xué)發(fā)送器件將輸入數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，且通過(guò)光學(xué)傳輸路徑傳輸?shù)墓庑盘?hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送器件將其所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)且其頻率處于偏離光學(xué)傳輸路徑頻率響應(yīng)中的局部最小數(shù)值的不同頻帶中的頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)；所述光學(xué)接收器件包括光電轉(zhuǎn)換部分，用于將經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成頻率復(fù)用信號(hào)；頻帶解復(fù)用部分，用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換部分所輸出的頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得至少兩個(gè)電信號(hào)；和數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分，基于由頻帶解復(fù)用部分所解復(fù)用的至少兩個(gè)電信號(hào)來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
23.一種分頻光學(xué)傳輸方法，用于將所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成的光信號(hào)，并將光信號(hào)發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑，以及接受經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸?shù)墓庑盘?hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)，其特征在于，所述方法包含以下步驟將數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的信息分成為兩部分信息，并產(chǎn)生至少兩個(gè)具有不同中心頻率和帶寬的電信號(hào)，且其頻率處于偏離光學(xué)傳輸路徑的頻率響應(yīng)中的局部最小數(shù)值的不同頻率帶寬中；對(duì)所產(chǎn)生的至少兩個(gè)電信號(hào)進(jìn)行頻率復(fù)用；將頻率復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將該光信號(hào)發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑中；將經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成頻率復(fù)用信號(hào)；對(duì)頻率復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得至少兩個(gè)電信號(hào)；以及，基于所解復(fù)用的至少兩個(gè)電信號(hào)來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
全文摘要
一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)包括光學(xué)發(fā)送器件(2)和光學(xué)接收器件(3)。光學(xué)發(fā)送器件(2)包括數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分(11，12)，用于數(shù)據(jù)信號(hào)所包含的信息至少分成兩部分信息，并且產(chǎn)生至少兩個(gè)具有不同中心頻率和帶寬的電信號(hào)；含有不同的中心頻率和帶的電子信號(hào)的數(shù)據(jù)信號(hào)分裂部分(11，12)；頻率復(fù)用部分(13)，用于對(duì)至少兩個(gè)電信號(hào)進(jìn)行頻帶復(fù)用；以及電光轉(zhuǎn)換部分(14)，用于將頻帶復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將其發(fā)送至光學(xué)傳輸路徑。光學(xué)接收器件(3)包括光電轉(zhuǎn)換部分(31)，用于將經(jīng)由光學(xué)傳輸路徑所傳輸過(guò)來(lái)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻帶復(fù)用信號(hào)；頻帶解復(fù)用部分(32)，用于對(duì)頻帶復(fù)用信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以獲得至少兩個(gè)電信號(hào)；以及數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)部分(33，34)，用于根據(jù)至少兩個(gè)解復(fù)用的電信號(hào)恢復(fù)為數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)分頻部分(11，12)產(chǎn)生至少兩個(gè)電信號(hào)，使得電信號(hào)處于不同的頻率帶寬且偏離光學(xué)傳輸路徑響應(yīng)頻率的重的局部最小頻率帶寬。
文檔編號(hào)H04B10/18GK1698298SQ20048000067
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者生島剛, 布施優(yōu) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社