專利名稱：一種相干接收信號方法、設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
一種相干接收信號方法、設(shè)備及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種相干接收信號方法、設(shè)備及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, P0S)在寬帶接入領(lǐng)域逐漸成為主流技術(shù)，典型的POS系統(tǒng)是由多個光線路終端(Optical Network Unit，0NU)通過光纖連接到光分束器(Splitter),匯聚之后通過主干光纖連接到局端(Optical Line Terminate, 0LT)。 在網(wǎng)絡(luò)升級過程中，光分配網(wǎng)絡(luò)(OpticalDistribution Network,0DN)需要保持不變，即基于Splitter的ODN結(jié)構(gòu)不變。
子載波復(fù)用(SubcarrierMulitplexing, SCM) / 正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 0FDM)中，每個ONU對應(yīng)一個通道，每個通道對應(yīng)一個子載波頻率SCI，SC2，SC3，一SCN，各個ONU的數(shù)據(jù)分別調(diào)制到對應(yīng)的子載波上， 調(diào)制格式可以采用靈活的高階調(diào)制16/64/128正交振幅調(diào)制(Quadrature Amplitude Mo dulation，QAM)達(dá)到壓縮信號帶寬的目的。所有的通道在電域上合在一起，調(diào)制到光信號后，經(jīng)過光纖傳輸，在接收端進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，每個終端利用電濾波器來選擇屬于自己的子載波。SCM的另一個優(yōu)點是帶寬在ONU間可以從子載波層面進(jìn)行調(diào)度，同時這個架構(gòu)可以基于 Splitter，兼容現(xiàn)有的ODN網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)有技術(shù)中，超密集波分復(fù)用正交頻分復(fù)用技術(shù)(Ultra Dense WavelengthDivision Multiplexing Orthogonal Frequency Division Multiplexing, UDffDM-OFDM)的混合PON系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在保證UDWDMP0N的光電器件帶寬不變，利用OFDM 的頻譜壓縮特點，來傳輸更多數(shù)據(jù)，提高終端用戶帶寬，同時利用OFDM帶寬靈活調(diào)度的特點，來動態(tài)分配、調(diào)整終端用戶帶寬。同時，相干接收技術(shù)能夠大幅提高接收機靈敏度，客服 OFDM接收靈敏低的不足，滿足系統(tǒng)具有足夠的功率預(yù)算。但其缺點在于，ONU需要偏振分集結(jié)構(gòu)，器件復(fù)雜度上升2倍；同時ONU需要成本很高的高精度可調(diào)激光器作為相干接收的本振激光器，上述兩種情況導(dǎo)致終端成本過高，無法工程應(yīng)用。
因此，如何使得終端在無偏振分集結(jié)構(gòu)和相干接收的本振激光器的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本相干接收是一個目前急需解決的問題。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種相干接收信號方法、設(shè)備及系統(tǒng)，使得終端在無偏振分集結(jié)構(gòu)和相干接收的本振激光器的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本相干接收。
第一方面，一種相干接收信號方法，包括
接收局端設(shè)備向終端設(shè)備發(fā)送的第一下行光信號，將所述第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為信號光，將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光，將所述信號光和本振光進(jìn)行相干接收。
在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括
產(chǎn)生所述終端設(shè)備向所述局端設(shè)備發(fā)送的上行光信號。
結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為信號光，將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光具體包括
將第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入耦合器；將另一路進(jìn)行濾波處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
將第一上行光信號直接加載到所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號上，將調(diào)制后的第三下行光信號作為第二上行光信號；
將所述第二上行光信號分為兩路，其中，將一路輸出給局端設(shè)備，將另一路進(jìn)行濾波處理以獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號，并將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述耦合器。
結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式或者第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，第三種可能的實現(xiàn)方式中，將所述第二上行光信號進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理后輸入所述的局端設(shè)備，使得偏轉(zhuǎn)后的第二上行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)與所述第一下行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)垂直。
結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式、第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式或者第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為信號光，將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光具體包括
將第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為第 二下行光信號輸入耦合器；將另一路進(jìn)行濾波處理獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號，并獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
將所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號按一定比例分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號的本振光輸入耦合器；通過另一路獲取第二上行光信號；
將第一上行光信號直接加載到所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行信號分出的另一路上，獲取所述第二上行光信號輸出給局端設(shè)備。
結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式、第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式、第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式或者第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括
將所述第二上行光信號進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理后輸入所述的局端設(shè)備，使得偏轉(zhuǎn)后的第二上行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)與所述第一下行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)垂直。
第二方面，一種相干接收信號設(shè)備，包括
接收單元，用于接收局端輸入的下行光信號；
第一處理單兀,用于將所述第一下行光信號分為兩路,其中，將一路作為信號光, 將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光；
耦合器，用于對所述信號光和本振光進(jìn)行相干接收。
結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，所述設(shè)備還包括
第二處理單元，用于產(chǎn)生終端設(shè)備向局端設(shè)備發(fā)送的上行光信號；
結(jié)合第二方面或者第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一處理單元具體包括
第一環(huán)形器，用于輸出第一下行光信號給第一分光器；
所述第一分光器，用于將所述第一下行光信號分為兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入稱合器；另一路輸入第二環(huán)形器；
所述第二環(huán)形器，用于將所述第一下行光信號分成的另一路傳輸給光濾波器；
所述光濾波器，用于對所述第一下行光信號分成的另一路進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
反射式半導(dǎo)體光放大器，用于將第一上行光信號直接加載到所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號上，將調(diào)制后的所述直流無信號第三下行光信號作為第二上行光信號；
第二分光器，用于將所述第二上行光信號分為兩路，其中，一路輸入所述第一環(huán)形器，另一路輸入所述光濾波器；
所述第一環(huán)形器，還用于將所述第二上行光信號分成的一路輸出給局端設(shè)備；
所述光濾波器，還用于將所述第二上行光信號分成的另一路進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號；
所述第二環(huán)形器，還用于將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述稱合器。
結(jié)合第二方面、第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式或者第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一處理單元具體包括
第一環(huán)形器，用于輸出第一下行光信號給第一分光器；
所述第一分光器，用于將所述第一下行光信號分為兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入稱合器；另一路輸入第二環(huán)形器；
所述第二環(huán)形器，用于將所述第一下行光信號分成的另一路傳輸給光濾波器；
所述光濾波器，用于對所述第一下行光信號分成的另一路進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
反射式半導(dǎo)體光放大器，用于將第一上行光信號直接加載到所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號上，將調(diào)制后的所述直流無信號第三下行光信號作為第二上行光信號；
第二分光器，用于將所述第二上行光信號分為兩路，其中，一路輸入所述第一環(huán)形器，另一路輸入所述光濾波器；
所述第一環(huán)形器，還用于將所述第二上行光信號分成的一路輸出給局端設(shè)備；
所述光濾波器，還用于將所述第二上行光信號分成的另一路進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號；
所述第二環(huán)形器，還用于將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述稱合器。
結(jié)合第二方面、第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式、第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式或者在第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述設(shè)備還包括偏振旋轉(zhuǎn)器，所述偏振旋轉(zhuǎn)器用于將所述第二上行光信號進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理后輸入所述的局端設(shè)備，使得偏轉(zhuǎn)后的第二上行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)與所述第一下行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)垂直。
結(jié)合第二方面、第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式、第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式、在第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式或者第二方面的第四種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一處理單元具體包括
環(huán)形器用于輸出第一下行光信號給第一分光器；
所述第一分光器，用于將所述第一下行光信號分為兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入稱合器；另一路輸入光濾波器；
所述光濾波器，用于對所述第一下行光信號分出的另一路進(jìn)行處理，以獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
半導(dǎo)體光放大器，用于將所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號進(jìn)行放大，以獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
第二分光器，用于將所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分為兩路，其中，一路作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述耦合器，另一路輸入調(diào)制器；
所述調(diào)制器，用于將第一上行光信號直接加載到所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分出的另一路上，以獲取第二上行光信號；
所述環(huán)形器還用于，將所述第二上行光信號輸出給局端設(shè)備。
結(jié)合第二方面、第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式、第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式、在第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式、第二方面的第四種可能的實現(xiàn)方式或者第二方面的第五種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述設(shè)備還包括偏振旋轉(zhuǎn)器，所述偏振旋轉(zhuǎn)器用于將所述第二上行光信號進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理后輸入所述的局端設(shè)備，使得偏轉(zhuǎn)后的第二上行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)與所述第一下行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)垂直。
第三方面，一種局端設(shè)備，包括上述第二方面所述的一種相干接收信號設(shè)備的各種特征以及各種特征的組合。
第四方面，一種終端設(shè)備，包括上述第二方面所述的一種相干接收信號設(shè)備的各種特征以及各種特征的組合。
第五方面，一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括如第三方面所述的局端設(shè)備和/或如第四方面所述的終端設(shè)備。
本發(fā)明實施例中，作為與下行光信號相干接收的本振光由終端從下行光信號中產(chǎn)生，無需成本昂貴、波長精確可調(diào)的激光器作為本振激光器；本振光信號波長即為下行光信號波長，因為是由下行光信號中心波長注入到反射型光電器得到的，與第二下行光信號相干后，中頻光信號為0Hz，自然達(dá)到了最小化后續(xù)電器所需帶寬的目的，無需任何波長控制機制；下行光信號的偏振態(tài)通過ODN傳輸、到達(dá)終端后，其偏振態(tài)是隨機的，通常的相干接收結(jié)構(gòu)為偏振分集方式，用兩套相同的結(jié)構(gòu)來分別接收光信號的兩個偏振態(tài)，本發(fā)明中， 本振光信號是在下行光信號中提取的，其偏振態(tài)與下行光信號保持一致，無需偏振分集結(jié)構(gòu)即可完成正確的相干接收，器件復(fù)雜度降低一倍；反射型光電器件通常是運行在飽和狀態(tài)，在反射型光電器件擦除下行光信號后，再將上行數(shù)據(jù)調(diào)制到反射型光電器件上，這里因為注入到反射型光電器件的光信號已經(jīng)是無調(diào)制的直流光，無需要求反射型光電器件飽和 (飽和需要較高的注入光功率)，直接將上行數(shù)據(jù)調(diào)制到光上即可，降低了注入反射型光電器件對光信號功率的要求，明顯提高了下行光功率預(yù)算；一個反射型光電器件+光濾波器結(jié)構(gòu)，同時完成下行本振直流光的產(chǎn)生、放大和上行信號的調(diào)制發(fā)送功能。無需額外的激光器作 為上行光源，將終端側(cè)所需光器件降低到最小，極具有成本優(yōu)勢。
本發(fā)明實施例中，作為與下行光信號相干接收的本振光由終端從下行光信號中產(chǎn)生，無需成本昂貴、波長精確可調(diào)的激光器作為本振激光器；本振光信號波長即為下行光信 號波長，因為是由下行光信號中心波長注入到半導(dǎo)體光放大器得到的，與第二下行光信號 相干后，中頻光信號為OHz，自然達(dá)到了最小化后續(xù)電器所需帶寬的目的，無需任何波長控 制機制；下行光信號的偏振態(tài)通過0DN傳輸、到達(dá)終端后，其偏振態(tài)是隨機的，通常的相干 接收結(jié)構(gòu)為偏振分集方式，用兩套相同的結(jié)構(gòu)來分別接收光信號的兩個偏振態(tài)，本發(fā)明中， 本振光信號是在下行光信號中提取的，其偏振態(tài)與下行光信號保持一致，無需偏振分集結(jié) 構(gòu)即可完成正確的相干接收，器件復(fù)雜度降低一倍；一個半導(dǎo)體光放大器+光濾波器+調(diào)制 器結(jié)構(gòu)，同時完成下行本振直流光的產(chǎn)生、放大和上行信號的調(diào)制發(fā)送功能，無需額外的激 光器作為上行光源，將終端側(cè)所需光器件降低到最小，極具有成本優(yōu)勢；0NU側(cè)在光濾波器 之后，用半導(dǎo)體光放大器只對直流光進(jìn)行放大后，分為2路，其中一路進(jìn)入到2 X 2耦合器作 為下行光信號的本振光，另一路通過一個調(diào)制器后，上行信號通過這個調(diào)制器調(diào)制到光上， 這樣可以避免上行光信號再被光濾波器過濾，頻譜利用率會更高。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的 附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的 附圖。圖1是本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的一種0FDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種0FDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種0FDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號方法的流程圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖8是本發(fā)明實施例提供的一種0FDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖9是本發(fā)明實施例提供的另一種0FDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖10是本發(fā)明實施例提供的另一種0FDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號方法及系統(tǒng)、相干設(shè)備，使得終端在無偏 振分集結(jié)構(gòu)和相干接收的本振激光器的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本相干接收。下面通過具體 實施例進(jìn)行說明。實施例一
請參閱圖1，圖1是本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號方法的流程圖。如圖1 所示，該相干接收信號方法可以包括以下步驟
接收局端設(shè)備向終端設(shè)備發(fā)送的第一下行光信號，將所述第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為信號光，將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光，將所述信號光和本振光進(jìn)行相干接收。
作為一種可優(yōu)選的實施例，所述方法還包括
產(chǎn)生所述終端設(shè)備向所述局端設(shè)備發(fā)送的上行光信號。
101、接收局端設(shè)備向終端設(shè)備發(fā)送的第一下行光信號；
102,將第一下行光信號分為兩路,其中,將一路作為第二下行光信號輸入稱合器; 將另一路進(jìn)行濾波處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
本步驟中，將通過第一環(huán)形器的第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入2X2耦合器；將另一路通過第二環(huán)形器后輸入光濾波器進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。
本發(fā)明實施例中，局端第一下行光信號是局端向終端發(fā)送的光信號。局端產(chǎn)生多帶的OFDM電信號，下行數(shù)據(jù)信息都調(diào)制在通帶，與基帶(直流)之間設(shè)置一定的頻率間隔。 這里每一個子帶都可以對應(yīng)一個終端，也可以是多個終端共享一個子帶，利用子帶內(nèi)的子載波調(diào)度來完成寬帶分配。OFDM電信號通過調(diào)制器將信號調(diào)制在光上，調(diào)制后的光譜，信號光波長與激光器中心波長存在一定的頻率間隔，且這個頻率 間隔與電域的通帶與基帶之間頻率間隔相同。被調(diào)制后的光信號經(jīng)過環(huán)形器，下發(fā)到0DN，經(jīng)過splitter后到達(dá)每一個 ONU。
在ONU處，第一下行光信號通過第一環(huán)形器后，分為兩路，其中一路直接進(jìn)入2X2 耦合器，另一路通過第二環(huán)形器后輸入光濾波器，該濾波器是光帶通濾波器，中心波長是下行激光器中心波長，帶寬只允許通過基帶直流分量。因為第一下行光信號的一部分能量分布在無信號調(diào)制的中心波長上(中心無調(diào)制直流光載波與信號頻段比25dB)，通過光濾波器之后，信號頻譜成分被濾除，得到了直流(即連續(xù))無信號調(diào)制的光信號。這樣的光信號符合作為相干接收的本振光條件。
103，將第一上行光信號直接加載到所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號上，將調(diào)制后的第三下行光信號作為第二上行光信號；
本步驟中，將第一上行光信號通過反射型光電器件直接加載到所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號上，以獲得第二上行光信號。
本發(fā)明實施例中，第一下行光信號通過第一環(huán)形器后分成兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入2X2耦合器；另一路通過第二環(huán)形器后輸入光濾波器進(jìn)行處理，從而獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。被濾波后得到的直流光注入到反射型光電器件。這里的反射型光電器件有兩個功能第一，直流光注入反射型光電器件后，反射型光電器件輸出的中心波長與第一下行光信號的中心光波長保持一致；第二，上行OFDM數(shù)據(jù)信息通過反射型光電器件調(diào)制到光上，同時反射型光電器件對上行信號進(jìn)行放大。這里的上行光信號的調(diào)制思路與下行光信號一致，信號調(diào)制到通帶，與基帶設(shè)置一定的頻率間隔。同樣，輸出得到的上行光信號調(diào)制光譜，中心波長仍為無信號調(diào)制的直流光，功率得到明顯的放大。
104，將所述第二上行光信號分為兩路，其中，將一路輸出給局端設(shè)備，將另一路進(jìn)行濾波處理以獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號，并將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述耦合器；
本步驟中，將所述第二上行光信號分為兩路，其中，將一路通過所述第一環(huán)形器輸出給0LT，將另一路通過所述光濾波器以獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號，并將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光通過所述第二環(huán)形器后輸入所述2X2耦合器，由所述2X2耦合器對所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收。
本發(fā)明實施例中，從反射型光電器件輸出的光信號，分為兩路，其中一路輸入第一環(huán)形器，作為上行光信號向OLT發(fā)送；另一路再次通過光濾波器，上行信號數(shù)據(jù)信息正好被光濾波器濾除，得到放大的直流光信號，通過第二環(huán)形器輸入2 X 2耦合器，作為第二下行光信號的本振光，對第二下行光信號進(jìn)行相干接收。
105，將所述第二下行信號光和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收。
本發(fā)明實施例的優(yōu)勢有以下幾點第一，終端側(cè)無需成本昂貴、波長精確可調(diào)的激光器作為本振激光器；第二，本振光信號波長即為下行光信號波長，因為是由下行光信號中心波長注入到反射型光電器件得到的。與第二下行光信號相干后，中頻光信號為0Hz，自然達(dá)到了最小化后續(xù)電器所需帶寬的目的，無需任何波長控制機制；第三，下行光信號的偏振態(tài)通過ODN傳輸、到達(dá)終端后，其偏振態(tài)是隨機的。通常的相干接收結(jié)構(gòu)為偏振分集方式， 用兩套相同的結(jié)構(gòu)來分別接收光信號的兩個偏振態(tài)。本發(fā)明中，本振光信號是在下行光信號中提取的，其偏振態(tài)與下行光信號保持一致，無需偏振分集結(jié)構(gòu)即可完成正確的相干接收。器件復(fù)雜度降低一倍；第四，反射型光電器件通常是運行在飽和狀態(tài)，在反射型光電器件擦除下行光信號后，再將上行數(shù)據(jù)調(diào)制到反射型光電器件上。這里因為諸如到反射型光電器件的光信號已經(jīng)是無調(diào)制的直流光，無需要求反射型光電器件飽和(飽和需要較高的注入光功率)，直接將上行數(shù)據(jù)調(diào)制到光上即可。降低了注入反射型光電器件對光信號功率的要求，明顯提高了下行光功率預(yù)算；第五，一個反射型光電器件+光濾波器結(jié)構(gòu)， 同時完成下行本振直流光的產(chǎn)生、放大和上行信號的調(diào)制發(fā)送功能。無需額外的激光器作為上行光源。將終端側(cè)所需光器件降低到最小，極具有成本優(yōu)勢。
實施例二
請參閱圖2，圖2是本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。如圖2 所示，該相干接收信號設(shè)備可以包括以下設(shè)備
第一環(huán)形器201,用于輸出第一下行光信號給第一分光器202 ；
所述第一分光器202，用于將所述第一下行光信號分為兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入稱合器203 ;另一路輸入第二環(huán)形器204,其中所述稱合器可以為2X2f禹合器；
所述第二環(huán)形器204，用于將所述第一下行光信號分成的另一路傳輸給光濾波器 205 ；
本發(fā)明實施例中，局端第一下行光信號是局端向終端發(fā)送的光信號。局端產(chǎn)生多帶的OFDM電信號，下行數(shù)據(jù)信息都調(diào)制在通帶，與基帶(直流)之間設(shè)置一定的頻率間隔。 這里每一個子帶都可以對應(yīng)一個終端，也可以是多個終端共享一個子帶，利用子帶內(nèi)的子載波調(diào)度來完成寬帶分配。OFDM電信號通過調(diào)制器將信號調(diào)制在光上，調(diào)制后的光譜，信號光波長與激光器中心波長存在一定的頻率間隔，且這個頻率間隔與電域的通帶與基帶之間頻率間隔相同。被調(diào)制后的光信號經(jīng)過環(huán)形器，下發(fā)到0DN，經(jīng)過splitter后到達(dá)每一個ONU。
在ONU處，第一下行光信號通過第一環(huán)形器201后，分為兩路，其中一路直接進(jìn)入 2 X 2耦合器203，另一路通過第二環(huán)形器204后輸入光濾波器205，該濾波器205是光帶通濾波器，中心波長是下行激光器中心波長，帶寬只允許通過基帶直流分量。因為第一下行光信號的一部分能量分布在無信號調(diào)制的中心波長上(中心無調(diào)制直流光載波與信號頻段比 25dB)，通過光濾波器205之后，信號頻譜成分被濾除，得到了直流(即連續(xù))無信號調(diào)制的光信號。這樣的光信號符合作為相干接收的本振光條件。
所述光濾波器205，用于對所述第一下行光信號分成的另一路進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
反射型光電器件207，用于將第一上行光信號直接加載到所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號上，以獲取所述第二上行光信號；
本發(fā)明實施例中，第一下行光信號通過第一環(huán)形器201后分成兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入2X2稱合器203 ;另一路通過第二環(huán)形器204后輸入光濾波器205 進(jìn)行處理，從而獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。被濾波后得到的直流光注入到反射型光電器件207。這里的反射型光電器件207有兩個功能第一，直流光注入反射型光電器件207后，反射型光電器件207輸出的中心波長與第一下行光信號的中心光波長保持一致；第二，上行OFDM數(shù)據(jù)信息通過反射型光電器件207調(diào)制到光上，同時反射型光電器件 207對上行信號進(jìn)行放大。這里的上行光信號的調(diào)制思路與下行光信號一致，信號調(diào)制到通帶，與基帶設(shè)置一定的頻率間隔。同樣，輸出得到的上行光信號調(diào)制光譜，中心波長仍為無信號調(diào)制的直流光，功率得到明顯的放大。
本實施例中，光濾波器205包括第一光濾波子模塊和第二光濾波子模塊。上述第一光濾波子模塊，用于將另一路通過第二環(huán)形器后輸入光濾波器以過濾掉信號頻譜，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。上述第二光濾波子模塊，用于將所述第二上行光信號分成的另一路通過所述光濾波器以過濾掉信號頻譜，從而獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號，將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光通過第二環(huán)形器輸入所述2X2耦·合器。
第二分光器206,用于將所述第二上行光信號分為兩路,其中，一路輸入所述第一環(huán)形器201，另一路輸入所述光濾波器205 ；
所述第一環(huán)形器201，還用于將所述第二上行光信號分成的一路輸出給OLT ；
所述光濾波器205，還用于將所述第二上行光信號分成的另一路進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號；
所述第二環(huán)形器204，還用于將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述2X2稱合器203 ；
所述2X2耦合器203，用于對所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收。
本發(fā)明實施例中，從反射型光電器件207輸出的光信號,分為兩路,其中一路輸入第一環(huán)形器201，作為上行光信號向OLT發(fā)送；另一路再次通過光濾波器205，上行信號數(shù)據(jù)信息正好被光濾波器濾除，得到放大的直流光信號，通過第二環(huán)形器204輸入2X2耦合器 203，作為第二下行光信號的本振光，對第二下行光信號進(jìn)行相干接收。本發(fā)明實施例的優(yōu)勢有以下幾點第一，終端側(cè)無需成本昂貴、波長精確可調(diào)的激光器作為本振激光器；第二，本振光信號波長即為下行光信號波長，因為是由下行光信號中心波長注入到反射型光電器件得到的。與第二下行光信號相干后，中頻光信號為0Hz，自然達(dá)到了最小化后續(xù)電器所需帶寬的目的，無需任何波長控制機制；第三，下行光信號的偏振態(tài)通過ODN傳輸、到達(dá)終端后，其偏振態(tài)是隨機的。通常的相干接收結(jié)構(gòu)為偏振分集方式， 用兩套相同的結(jié)構(gòu)來分別接收光信號的兩個偏振態(tài)。本發(fā)明中，本振光信號是在下行光信號中提取的，其偏振態(tài)與下行光信號保持一致，無需偏振分集結(jié)構(gòu)即可完成正確的相干接收。器件復(fù)雜度降低一倍；第四，反射型光電器件通常是運行在飽和狀態(tài)，在反射型光電器件擦除下行光信號后，再將上行數(shù)據(jù)調(diào)制到反射型光電器件上。這里因為諸如到反射型光電器件的光信號已經(jīng)是無調(diào)制的直流光，無需要求反射型光電器件飽和(飽和需要較高的注入光功率)，直接將上行數(shù)據(jù)調(diào)制到光上即可。降低了注入反射型光電器件對光信號功率的要求，明顯提高了下行光功率預(yù)算；第五，一個反射型光電器件+光濾波器結(jié)構(gòu)，同時完成下行本振直流光的產(chǎn)生、放大和上行信號的調(diào)制發(fā)送功能。無需額外的激光器作為上行光源。將終端側(cè)所需光器件降低到最小，極具有成本優(yōu)勢。
實施例三
請參閱圖3，圖3是本發(fā)明實施例提供的一種OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，該OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備
—種終端,包括圖2的設(shè)備和光電轉(zhuǎn)換器、模擬混合器、正弦波產(chǎn)生器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器；
其中，圖2的設(shè)備在實施例二中已作過詳細(xì)的描述，本實施例三中將不予追述。
所述光電轉(zhuǎn)換器301,用于將2X2稱合器203輸出的光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號輸出給模擬混合器302 ；
所述模擬混合器302，用于將所述模擬電信號和正弦波產(chǎn)生器303產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行處理；
所述正弦波產(chǎn)生器303，用于產(chǎn)生正弦波輸出給所述模擬混合器302 ；
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器304，用于將模擬混合器302輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號并輸出給正交頻分復(fù)用解碼器305 ；
所述正交頻分復(fù)用解碼器305，用于選擇某一特定頻譜的數(shù)字電信號波。
一種局端，用于產(chǎn)生多帶OFDM電信號，所述多帶OFDM電信號的通帶頻率與基帶頻率之間存在預(yù)設(shè)的第一頻率間隔；將所述多帶OFDM電信號通過調(diào)制器調(diào)制成下行光信號， 所述下行光信號的光波長與激光器中心波長之間存在預(yù)設(shè)的第二頻率間隔，所述第一頻率間隔與所述第二頻率間隔相等；將所述下行光信號通過環(huán)形器輸出給所述終端，并從所述終端接收上行光信號；將下行激光器分出一部分作為所述上行光信號的本振激光對所述上行光信號進(jìn)行相干接收。
同時，局端側(cè)還包括偏振分集結(jié)構(gòu)、光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器。
上述偏振分集結(jié)構(gòu)用來調(diào)制激光分出一部分作為本振光的偏振態(tài)和上行光信號的偏振態(tài)，以使得本振激光的偏振態(tài)和上行光信號的偏振態(tài)一致，從而實現(xiàn)相干接收。
本發(fā)明實施例中，局端產(chǎn)生多帶的OFDM電信號，下行數(shù)據(jù)信息都調(diào)制在通帶，與基帶(直流)之間設(shè)置一定的頻率間隔。這里每一個子帶都可以對應(yīng)一個終端，也可以是多個終端共享一個子帶，利用子帶內(nèi)的子載波調(diào)度來完成寬帶分配。OFDM電信號通過調(diào)制器將信號調(diào)制在光上，調(diào)制后的光譜，信號光波長與激光器中心波長存在一定的頻率間隔，且這個頻率間隔與電域的通帶與基帶之間頻率間隔相同。被調(diào)制后的光信號經(jīng)過環(huán)形器，下發(fā)到0DN,經(jīng)過splitter后到達(dá)每一個0NU。
在ONU處，第一下行光信號通過第一環(huán)形器201后，分為兩路，其中一路直接進(jìn)入 2 X 2耦合器203，另一路通過第二環(huán)形器204后輸入光濾波器205，該濾波器205是光帶通濾波器，中心波長是下行激光器中心波長，帶寬只允許通過基帶直流分量。因為第一下行光信號的一部分能量分布在無信號調(diào)制的中心波長上(中心無調(diào)制直流光載波與信號頻段比 25dB)，通過光濾波器205之后，信號頻譜成分被濾除，得到了直流(即連續(xù))無信號調(diào)制的光信號。這樣的光信號符合作為相干接收的本振光條件。
第一下行光信號通過第一環(huán)形器201后分成兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入2 X 2耦合器203 ;另一路通過第二環(huán)形器204后輸入光濾波器205進(jìn)行處理，從而獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。被濾波后得到的直流光注入到反射型光電器件207。 這里的反射型光電器件207有兩個功能第一，直流光注入反射型光電器件207后，反射型光電器件207輸出的中心波長與第一下行光信號的中心光波長保持一致；第二，上行OFDM 數(shù)據(jù)信息通過反射型光電器件207調(diào)制到光上，同時反射型光電器件207對上行信號進(jìn)行放大。這里的上行光信號的調(diào)制思路與下行光信號一致，信號調(diào)制到通帶，與基帶設(shè)置一定的頻率間隔。同樣，輸出得到的上行光信號調(diào)制光譜，中心波長仍為無信號調(diào)制的直流光， 功率得到明顯的放大。
從反射型光電器件207輸出的光信號，分為兩路,其中一路輸入第一環(huán)形器201, 作為上行光信號向OLT發(fā)送；另一路再次通過光濾波器205，上行信號數(shù)據(jù)信息正好被光濾波器濾除，得到放大的直流光信號，通過第二環(huán)形器204輸入2X2耦合器203，作為第二下行光信號的本振光，對第二下行光信號進(jìn)行相干接收。
本實施例中，上行光信號到達(dá)OLT后，經(jīng)過環(huán)形器，因為其偏振態(tài)是隨機的，需要偏振分集結(jié)構(gòu)，下行Laser分出一部分來作為上行光信號的本振激光器，對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行相干接收。
本實施例中，在終端側(cè)有以下幾點優(yōu)勢第一，終端側(cè)無需成本昂 貴、波長精確可調(diào)的激光器作為本振激光器；第二，本振光信號波長即為下行光信號波長，因為是由下行光信號中心波長注入到反射型光電器件得到的。與第二下行光信號相干后，中頻光信號為 OHz,自然達(dá)到了最小化后續(xù)電器所需帶寬的目的，無需任何波長控制機制；第三，下行光信號的偏振態(tài)通過ODN傳輸、到達(dá)終端后，其偏振態(tài)是隨機的。通常的相干接收結(jié)構(gòu)為偏振分集方式，用兩套相同的結(jié)構(gòu)來分別接收光信號的兩個偏振態(tài)。本發(fā)明中，本振光信號是在下行光信號中提取的，其偏振態(tài)與下行光信號保持一致，無需偏振分集結(jié)構(gòu)即可完成正確的相干接收。器件復(fù)雜度降低一倍；第四，反射型光電器件通常是運行在飽和狀態(tài)，在反射型光電器件擦除下行光信號后，再將上行數(shù)據(jù)調(diào)制到反射型光電器件上。這里因為諸如到反射型光電器件的光信號已經(jīng)是無調(diào)制的直流光，無需要求反射型光電器件飽和(飽和需要較高的注入光功率)，直接將上行數(shù)據(jù)調(diào)制到光上即可。降低了注入反射型光電器件對光信號功率的要求，明顯提高了下行光功率預(yù)算；第五，一個反射型光電器件+光濾波器結(jié)構(gòu)， 同時完成下行本振直流光的產(chǎn)生、放大和上行信號的調(diào)制發(fā)送功能。無需額外的激光器作為上行光源。將終端側(cè)所需光器件降低到最小，極具有成本優(yōu)勢。
實施例四
請參閱圖4，圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 如圖4所示，該相干接收信號系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備
—種終端,包括圖2的設(shè)備和光電轉(zhuǎn)換器、模擬混合器、正弦波產(chǎn)生器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器；
其中，圖2的設(shè)備在實施例二中已作過詳細(xì)的描述，本實施例四中將不予追述。
所述光電轉(zhuǎn)換器301,用于將2X2稱合器203輸出的光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號輸出給模擬混合器302 ；
所述模擬混合器302，用于將所述模擬電信號和正弦波產(chǎn)生器303產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行處理；
所述正弦波產(chǎn)生器303，用于產(chǎn)生正弦波輸出給所述模擬混合器302 ；
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器304，用于將模擬混合器302輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號并輸出給正交頻分復(fù)用解碼器305 ；
所述正交頻分復(fù)用解碼器305，用于選擇某一特定頻譜的數(shù)字電信號波。
一種局端，用于產(chǎn)生多帶OFDM電信號，所述多帶OFDM電信號的通帶頻率與基帶頻率之間存在預(yù)設(shè)的第一頻率間隔；將所述多帶OFDM電信號通過調(diào)制器調(diào)制成下行光信號， 所述下行光信號的光波長與激光器中心波長之間存在預(yù)設(shè)的第二頻率間隔，所述第一頻率間隔與所述第二頻率間隔相等；將所述下行光信號通過環(huán)形器輸出給所述終端，并從所述終端接收上行光信號；將下行激光器分出一部分作為所述上行光信號的 本振激光對所述上行光信號進(jìn)行相干接收。
同時，局端側(cè)還包括光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器。
一種相干OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中局端還包括將上述下行光信號通過環(huán)形器輸出給終端之前，將上述下行光信號調(diào)制成下行激光器的一個偏振態(tài)，通過偏振合束器發(fā)送下去；將下行激光器分出一部分作為上述上行光信號的本振激光對所述上行光信號進(jìn)行相干接收之前，將上述下行激光器分出一部分作為上行光信號的本振激光通過第一 90度偏振旋轉(zhuǎn)器第一進(jìn)入局端的2X2耦合器；
終端還包括在上述反射型光電器件和環(huán)形器I之間加入第二 90度偏振旋轉(zhuǎn)器， 以使得上述上行光信號到達(dá)所述偏振合束器時，上述上行光信號的偏振態(tài)與上述下行光信號的偏振態(tài)垂直，從而使得上述上行光信號從上述偏振合束器的另一端口輸出給局端的 2X2耦合器。
本實施例中，下行數(shù)據(jù)調(diào)制到激光器的一個偏振態(tài)上(如水平偏振方向)，通過偏振合束器發(fā)送下去。在終端側(cè)，反射型光電器件與第一環(huán)形器201之間加入90度偏振旋轉(zhuǎn)器，這樣，上行光信號到達(dá)局端偏振合束器時，偏振態(tài)與下行數(shù)據(jù)垂直，從偏振合束器的另一端口輸出。下行激光同樣經(jīng)過一個90度偏振旋轉(zhuǎn)器后進(jìn)入2X2稱合器與上行光信號進(jìn)行相干接收。此時本振光與信號光偏振態(tài)已知，且振動方向已知。無需再采用偏振分集結(jié)構(gòu)，降低了局端側(cè)器件復(fù)雜度。
實施例五
請參閱圖5，圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種相干OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備
—種終端,包括圖2的設(shè)備和光電轉(zhuǎn)換器、模擬混合器、正弦波產(chǎn)生器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器；
其中，圖2的設(shè)備在實施例二中已作過詳細(xì)的描述，本實施例三中將不予追述。
所述光電轉(zhuǎn)換器301,用于將2X2稱合器203輸出的光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號輸出給模擬混合器302 ；
所述模擬混合器302，用于將所述模擬電信號和正弦波產(chǎn)生器303產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行處理；
所述正弦波產(chǎn)生器303，用于產(chǎn)生正弦波輸出給所述模擬混合器302 ；
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器304，用于將模擬混合器302輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號并輸出給正交頻分復(fù)用解碼器305 ；
所述正交頻分復(fù)用解碼器305，用于選擇某一特定頻譜的數(shù)字電信號波。
一種局端，用于產(chǎn)生多帶OFDM電信號，所述多帶OFDM電信號的通帶頻率與基帶頻率之間存在預(yù)設(shè)的第一頻率間隔；將所述多帶OFDM電信號通過調(diào)制器調(diào)制成下行光信號， 所述下行光信號的光波長與激光器中心波長之間存在預(yù)設(shè)的第二頻率間隔，所述第一頻率間隔與所述第二頻率間隔相等；將所述下行光信號通過環(huán)形器輸出給所述終端，并從所述終端接收上行光信號；將下行激光器分出一部分作為所述上行光信號的本振激光對所述上行光信號進(jìn)行相干接收。
同時，局端側(cè)還包括光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器。
一種相干OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，還包括分路器，所述局端和分路器通過光分配網(wǎng)絡(luò)連接，所述終端和分路器連接。
作為一種可優(yōu)選的實施例，一種相干OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，上述終端和局端通過波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(Wavelength Division Multiplexing PON, WDM-PON)、Hybird TDM-WDM PON 或 Coherent PON 連接。
基于Splitter的PON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到了規(guī)模部署，任何對網(wǎng)絡(luò)的升級最好都基于這個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進(jìn)行平滑升級。電域高階調(diào)制如M-QAM/0FDM技術(shù)非常成熟，在規(guī)?；慨a(chǎn)之后，由ASIC實現(xiàn)，成本極具有競爭力。這些高階調(diào)制技術(shù)可以有效的壓縮信號頻譜，將高帶寬信號進(jìn)行壓縮后，通過低帶寬光學(xué)器件進(jìn)行發(fā)送和接收，減少占PON成本最高的光學(xué)成本。如用2. 5G光學(xué)系統(tǒng)來傳輸lOGbps。
實施例六
請參閱圖6，圖6是本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號方法的流程圖。如圖6 所示，該相干接收信號方法可以包括以下步驟
601、將通過環(huán)形器的第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入2X2耦合器；將另一路通過光濾波器以獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號，并通過半導(dǎo)體光放大器以獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。
本發(fā)明實施例中，第一下行光信號是局端向終端發(fā)送的光信號。局端產(chǎn)生多帶的OFDM電信號，下行數(shù)據(jù)信息都調(diào)制在通帶，與基帶(直流)之間設(shè)置一定的頻率間隔。這里每一個子帶都可以對應(yīng)一個終端，也可以是多個終端共享一個子帶，利用子帶內(nèi)的子載波調(diào)度來完成寬帶分配。OFDM電信號通過調(diào)制器將信號調(diào)制在光上，調(diào)制后的光譜，信號光波長與激光器中心波長存在一定的頻率間隔，且這個頻率間隔與電域的通帶與基帶之間頻率間隔相同。被調(diào)制后的光信號經(jīng)過環(huán)形器，下發(fā)到0DN，經(jīng)過splitter后到達(dá)每一個0NU。
在ONU處，第一下行光信號通過環(huán)形器后，分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入2X2耦合器；將另一路通過光濾波器以獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號，并通過半導(dǎo)體光放大器以獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。該濾波器是光帶通濾波器，中心波長是下行激光器中心波長，帶寬只允許通過基帶直流分量。因為第一下行光信號的一部分能量分布在無信號調(diào)制的中心波長上(中心無調(diào)制直流光載波與信號頻段比25dB)，通過光濾波器之后，信號頻譜成分被濾除，得到了直流(即連續(xù))無信號調(diào)制的光信號。這樣的光信號符合作為相干接收的本振光條件。
本實施例中，半導(dǎo)體光放大器這里的有兩個功能第一，直流光注入半導(dǎo)體光放大器后，半導(dǎo)體光放大器輸出的中心波長與第一下行光信號的中心光波長保持一致；第二，半導(dǎo)體光放大器對直流無調(diào)制的下行光信號進(jìn)行放大。
602、將所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號按一定比例分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號的本振光輸入2X2稱合器，由所述2X2稱合器對所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收；將另一路輸入調(diào)制器，以獲取第二上行光信號。
作為一種可優(yōu)選的實施例，將上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號按 1:9的比例分為兩路，其中，將十分之一的上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號作為第二下行光信號的本振光輸入2X2稱合器，由上述2X2稱合器對所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收；將十分之九的上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號輸入調(diào)制器，以獲取第二上行光信號。
603、將第一上行光信號通過所述調(diào)制器直接加載到所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行信號分出的另一路上，從而獲取第二上行光信號輸出給0LT。
本發(fā)明實施例的優(yōu)勢有以下幾點第一，終端側(cè)無需成本昂貴、波長精確可調(diào)的激光器作為本振激光器；第二，本振光信號波長即為下行光信號波長，因為是由下行光信號中心波長注入到SOA得到的。與第二下行光信號相干后，中頻光信號為0Hz，自然達(dá)到了最小化后續(xù)電器所需帶寬的目的，無需任何波長控制機制；第三，下行光信號的偏振態(tài)通過ODN 傳輸、到達(dá)終端后，其偏振態(tài)是隨機的。通常的相干接收結(jié)構(gòu)為偏振分集方式，用兩套相同的結(jié)構(gòu)來分別接收光信號的兩個偏振態(tài)。本發(fā)明中，本振光信號是在下行光信號中提取的， 其偏振態(tài)與下行光信號保持一致，無需偏振分集結(jié)構(gòu)即可完成正確的相干接收。器件復(fù)雜度降低一倍；第四，一個SOA+光濾波器+調(diào)制器結(jié)構(gòu)，同時完成下行本振直流光的產(chǎn)生、放大和上行信號的調(diào)制發(fā)送功能。無需額外的激光器作為上行光源。將終端側(cè)所需光器件降低到最小，極具有成本優(yōu)勢；第五，ONU側(cè)在光濾波器之后，用SOA只對直流光進(jìn)行放大后， 分為2路，其中一路進(jìn)入到2X2耦合器作為下行光信號的本振光，另一路通過一個調(diào)制器后，上行信號通過這個調(diào)制器調(diào)制到光上，這樣可以避免上行光信號再被光濾波器過濾，頻譜利用率會更高一些。
實施例七
請參閱圖7，圖7是本發(fā)明實施例提供的一種相干接收信號設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。如圖7 所示，該相干接收信號設(shè)備可以包括以下設(shè)備
環(huán)形器701 :用于輸出第一下行光信號給第一分光器702 ；
所述第一分光器702，用于將所述第一下行光信號分為兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入2X2稱合器706 ;另一路輸入光濾波器703 ；
所述光濾波器703，用于對所述第一下行光信號分出的另一路進(jìn)行處理，以獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
半導(dǎo)體光放大器704，用于將所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號進(jìn)行放大，以獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；
本發(fā)明實施例中，第一下行光信號是局端向終端發(fā)送的光信號。局端產(chǎn)生多帶的 OFDM電信號，下行數(shù)據(jù)信息都調(diào)制在通帶，與基帶(直流)之間設(shè)置一定的頻率間隔。這里每一個子帶都可以對應(yīng)一個終端，也可以是多個終端共享一個子帶，利用子帶內(nèi)的子載波調(diào)度來完成寬帶分配。OFDM電信號通過調(diào)制器將信號調(diào)制在光上，調(diào)制后的光譜，信號光波長與激光器中心波長存在一定的頻率間隔，且這個頻率間隔與電域的通帶與基帶之間頻率間隔相同。被調(diào)制后的光信號經(jīng)過環(huán)形器，下發(fā)到0DN，經(jīng)過splitter后到達(dá)每一個0NU。
在ONU處，第一下行光信號通過環(huán)形器701后，分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入2X2耦合器706 ;將另一路通過光濾波器703以獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號，并通過半導(dǎo)體光放大器704以獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。該濾波器703是光帶通濾波器，中心波長是下行激光器中心波長，帶寬只允許通過基帶直流分量。因為第一下行 光信號的一部分能量分布在無信號調(diào)制的中心波長上(中心無調(diào)制直流光載波與信號頻段比25dB)，通過光濾波器之后，信號頻譜成分被濾除，得到了直流 (即連續(xù))無信號調(diào)制的光信號。這樣的光信號符合作為相干接收的本振光條件。
本實施例中，半導(dǎo)體光放大器704這里的有兩個功能第一，直流光注入半導(dǎo)體光放大器后，半導(dǎo)體光放大器輸出的中心波長與第一下行光信號的中心光波長保持一致；第二，半導(dǎo)體光放大器對直流無調(diào)制的下行光信號進(jìn)行放大。
第二分光器705，用于將所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分為兩路， 其中，一路作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述2X2稱合器706,另一路輸入調(diào)制器 707 ；
所述調(diào)制器707，用于將第一上行光信號直接加載到所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分出的另一路上，以獲取第二上行光信號；
所述環(huán)形器701還用于，將所述第二上行光信號輸出給OLT ；
2X2耦合器706，用于將所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收。
作為一種可優(yōu)選的實施例，將上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號按 1:9的比例分為兩路，其中，將十分之一的上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號作為第二下行光信號的本振光輸入2X2稱合器，由上述2X2稱合器對所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收；將十分之九的上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號輸入調(diào)制器，以獲取第二上行光信號。
本發(fā)明實施例的優(yōu)勢有以下幾點第一，終端側(cè)無需成本昂貴、波長精確可調(diào)的激光器作為本振激光器；第二，本振光信號波長即為下行光信號波長，因為是由下行光信號中心波長注入到半導(dǎo)體光放大器得到的。與第二下行光信號相干后，中頻光信號為0Hz，自然達(dá)到了最小化后續(xù)電器所需帶寬的目的，無需任何波長控制機制；第三，下行光信號的偏振態(tài)通過ODN傳輸、到達(dá)終端后，其偏振態(tài)是隨機的。通常的相干接收結(jié)構(gòu)為偏振分集方式， 用兩套相同的結(jié)構(gòu)來分別接收光信號的兩個偏振態(tài)。本發(fā)明中，本振光信號是在下行光信號中提取的，其偏振態(tài)與下行光信號保持一致，無需偏振分集結(jié)構(gòu)即可完成正確的相干接收。器件復(fù)雜度降低一倍；第四，一個半導(dǎo)體光放大器+光濾波器+調(diào)制器結(jié)構(gòu)，同時完成下行本振直流光的產(chǎn)生、放大和上行信號的調(diào)制發(fā)送功能。無需額外的激光器作為上行光源。將終端側(cè)所需光器件降低到最小，極具有成本優(yōu)勢；第五，ONU側(cè)在光濾波器之后，用半導(dǎo)體光放大器只對直流光進(jìn)行放大后，分為2路，其中一路進(jìn)入到2X2耦合器作為下行光信號的本振光，另一路通過一個調(diào)制器后，上行信號通過這個調(diào)制器調(diào)制到光上，這樣可以避免上行光信號再被光濾波器過濾，頻譜利用率會更高一些。
實施例八
請參閱圖8，圖8是本發(fā)明實施例提供的一種OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖8所示，該OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備
—種終端,包括圖7的設(shè)備和光電轉(zhuǎn)換器、模擬混合器、正弦波產(chǎn)生器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器；
其中，圖7的設(shè)備在實施例7中已作過詳細(xì)的描述，本實施例八中將不予追述。
所述光電轉(zhuǎn)換器801,用于將2X2稱合器706輸出的光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號輸出給模擬混合器802 ；
所述模擬混合器802，用于將所述模擬電信號和正弦波產(chǎn)生器803產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行處理；
所述正弦波產(chǎn)生器803，用于產(chǎn)生正弦波輸出給所述模擬混合器802 ；·
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器804，用于將模擬混合器802輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號并輸出給正交頻分復(fù)用解碼器805 ；
所述正交頻分復(fù)用解碼器805，用于選擇某一特定頻譜的數(shù)字電信號波。
一種局端，用于產(chǎn)生多帶OFDM電信號，所述多帶OFDM電信號的通帶頻率與基帶頻率之間存在預(yù)設(shè)的第一頻率間隔；將所述多帶OFDM電信號通過調(diào)制器調(diào)制成下行光信號， 所述下行光信號的光波長與激光器中心波長之間存在預(yù)設(shè)的第二頻率間隔，所述第一頻率間隔與所述第二頻率間隔相等；將所述下行光信號通過環(huán)形器輸出給所述終端，并從所述終端接收上行光信號；將下行激光器分出一部分作為所述上行光信號的本振激光對所述上行光信號進(jìn)行相干接收。
同時，局端側(cè)還包括偏振分集結(jié)構(gòu)、光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器。
上述偏振分集結(jié)構(gòu)用來調(diào)制激光分出一部分作為本振光的偏振態(tài)和上行光信號的偏振態(tài)，以使得本振激光的偏振態(tài)和上行光信號的偏振態(tài)一致，從而實現(xiàn)相干接收。
本發(fā)明實施例中，局端產(chǎn)生多帶的OFDM電信號，下行數(shù)據(jù)信息都調(diào)制在通帶，與基帶(直流)之間設(shè)置一定的頻率間隔。這里每一個子帶都可以對應(yīng)一個終端，也可以是多個終端共享一個子帶，利用子帶內(nèi)的子載波調(diào)度來完成寬帶分配。OFDM電信號通過調(diào)制器將信號調(diào)制在光上，調(diào)制后的光譜，信號光波長與激光器中心波長存在一定的頻率間隔，且這個頻率間隔與電域的通帶與基帶之間頻率間隔相同。被調(diào)制后的光信號經(jīng)過環(huán)形器，下發(fā)到0DN,經(jīng)過splitter后到達(dá)每一個0NU。
在ONU處，第一下行光信號通過環(huán)形器701后，分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入2X2耦合器706 ;將另一路通過光濾波器703以獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號，并通過半導(dǎo)體光放大器704以獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。該濾波器703是光帶通濾波器，中心波長是下行激光器中心波長，帶寬只允許通過基帶直流分量。因為第一下行光信號的一部分能量分布在無信號調(diào)制的中心波長上(中心無調(diào)制直流光載波與信號頻段比25dB)，通過光濾波器之后，信號頻譜成分被濾除，得到了直流 (即連續(xù))無信號調(diào)制的光信號。這樣的光信號符合作為相干接收的本振光條件。
本實施例中，半導(dǎo)體光放大器704這里的有兩個功能第一，直流光注入半導(dǎo)體光放大器后，半導(dǎo)體光放大器輸出的中心波長與第一下行光信號的中心光波長保持一致；第二，半導(dǎo)體光放大器對直流無調(diào)制的下行光信號進(jìn)行放大。
第二分光器705，用于將所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分為兩路， 其中，一路作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述2X2稱合器706,另一路輸入調(diào)制器 707 ；
所述調(diào)制器707，用于將第一上行光信號直接加載到所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分出的另一路上，以獲取第二上行光信號；
所述環(huán)形器701還用于，將所述第二上行光信號輸出給OLT ；
2X2耦合器706，用于將所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收。
作為一種可優(yōu)選的實施例，將上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號按 1:9的比例分為兩路，其中，將十分之一的上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號作為第二下行光信號的本振光輸入2X2稱合器，由上述2X2稱合器對所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收；將十分之九的上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號輸入調(diào)制器，以獲取第二上行光信號。
本實施例中，上行光信號到達(dá)OLT后，經(jīng)過環(huán)形器，因為其偏振態(tài)是隨機的，需要偏振分集結(jié)構(gòu)，下行Laser分出一部分來作為上行光信號的本振激光器，對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行相干接收。
本發(fā)明實施例的優(yōu)勢有以下幾點第一，終端側(cè)無需成本昂貴、波長精確可調(diào)的激光器作為本振激光器；第二，本振光信號波長即為下行光信號波長，因為是由下行光信號中心波長注入到半導(dǎo)體光放大器得到的。與第二下行光信號相干后，中頻光信號為0Hz，自然達(dá)到了最小化后續(xù)電器所需帶寬的目的，無需任何波長控制機制；第三，下行光信號的偏振態(tài)通過ODN傳輸、到達(dá)終端后，其偏振態(tài)是隨機的。通常的相干接收結(jié)構(gòu)為偏振分集方式， 用兩套相同的結(jié)構(gòu)來分別接收光信號的兩個偏振態(tài)。本發(fā)明中，本振光信號是在下行光信號中提取的，其偏振態(tài)與下行光信號保持一致，無需偏振分集結(jié)構(gòu)即可完成正確的相干接收。器件復(fù)雜度降低一倍；第四，一個半導(dǎo)體光放大器+光濾波器+調(diào)制器結(jié)構(gòu)，同時完成下行本振直流光的產(chǎn)生、放大和上行信號的調(diào)制發(fā)送功能。無需額外的激光器作為上行光源。將終端側(cè)所需光器件降低到最小，極具有成本優(yōu)勢；第五，ONU側(cè)在光濾波器之后，用半導(dǎo)體光放大器只對直流光進(jìn)行放大后，分為2路，其中一路進(jìn)入到2X2耦合器作為下行光信號的本振光，另一路通過一個調(diào)制器后，上行信號通過這個調(diào)制器調(diào)制到光上，這樣可以避免上行光信號再被光濾波器過濾，頻譜利用率會更高一些。
實施例九
請參閱圖9，圖9是本發(fā)明實施例提供的另一種OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 如圖9所示，該無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備
—種終端,包括圖7的設(shè)備和光電轉(zhuǎn)換器、模擬混合器、正弦波產(chǎn)生器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器；
其中，圖7的設(shè)備在實施例七中已作過詳細(xì)的描述，本實施例九中將不予追述。
所述光電轉(zhuǎn)換器801,用于將2X2稱合器706輸出的光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號輸出給模擬混合器802 ；
所述模擬混合器802，用于將所述模擬電信號和正弦波產(chǎn)生器803產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行處理；
所述正弦波產(chǎn)生器803，用于產(chǎn)生正弦波輸出給所述模擬混合器802 ；
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器804，用于將模擬混合器802輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號并輸出給正交頻分復(fù)用解碼器805 ；
所述正交頻分復(fù)用解碼器805，用于選擇某一特定頻譜的數(shù)字電信號波。
一種局端，用于產(chǎn)生多帶OFDM電信號，所述多帶OFDM電信號的通帶頻率與基帶頻率之間存在預(yù)設(shè)的第一頻率間隔；將所述多帶OFDM電信號通過調(diào)制器調(diào)制成下行光信號， 所述下行光信號的光波長與激光器中心波長之間存在預(yù)設(shè)的第二頻率間隔，所述第一頻率間隔與所述第二頻率間隔相等；將所述下行光信號通過環(huán)形器輸出給所述終端，并從所述終端接收上行光信號；將下行激光器分出一部分作為所述上行光信號的本振激光對所述上行光信號進(jìn)行相干接收。
同時，局端側(cè)還包括偏振分集結(jié)構(gòu)、光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器。
上述偏振分集結(jié)構(gòu)用來調(diào)制激光分出一部分作為本振光的偏振態(tài)和上行光信號的偏振態(tài)，以使得本振激光的偏振態(tài)和上行光信號的偏振態(tài)一致，從而實現(xiàn)相干接收。
本發(fā)明實施例中，局端產(chǎn)生多帶的OFDM電信號，下行數(shù)據(jù)信息都調(diào)制在通帶，與基帶(直流)之間設(shè)置一定的頻率間隔。這里每一個子帶都可以對應(yīng)一個終端，也可以是多個終端共享一個子帶，利用子帶內(nèi)的子載波調(diào)度來完成寬帶分配。OFDM電信號通過調(diào)制器將信號調(diào)制在光上，調(diào)制后的光譜，信號光波長與激光器中心波長存在一定的頻率間隔，且這個頻率間隔與電域的通帶與基帶之間頻率間隔相同。被調(diào)制后的光信號經(jīng)過環(huán)形器，下發(fā)到0DN,經(jīng)過splitter后到達(dá)每一個0NU。
在ONU處，第一下行光信號通過環(huán)形器701后，分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入2X2耦合器706 ;將另一路通過光濾波器703以獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號，并通過半導(dǎo)體光放大器704以獲取放 大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號。該濾波器703是光帶通濾波器，中心波長是下行激光器中心波長，帶寬只允許通過基帶直流分量。因為第一下行光信號的一部分能量分布在無信號調(diào)制的中心波長上(中心無調(diào)制直流光載波與信號頻段比25dB)，通過光濾波器之后，信號頻譜成分被濾除，得到了直流 (即連續(xù))無信號調(diào)制的光信號。這樣的光信號符合作為相干接收的本振光條件。
本實施例中，半導(dǎo)體光放大器704這里的有兩個功能第一，直流光注入半導(dǎo)體光放大器后，半導(dǎo)體光放大器輸出的中心波長與第一下行光信號的中心光波長保持一致；第二，半導(dǎo)體光放大器對直流無調(diào)制的下行光信號進(jìn)行放大。
第二分光器705，用于將所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分為兩路， 其中，一路作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述2X2稱合器706,另一路輸入調(diào)制器 707 ；
所述調(diào)制器707，用于將第一上行光信號直接加載到所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分出的另一路上，以獲取第二上行光信號；
所述環(huán)形器701還用于，將所述第二上行光信號輸出給OLT ；
2X2耦合器706，用于將所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收。
作為一種可優(yōu)選的實施例，將上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號按 1:9的比例分為兩路，其中，將十分之一的上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號作為第二下行光信號的本振光輸入2X2稱合器，由上述2X2稱合器對所述第二下行光信號和所述第二下行光信號的本振光進(jìn)行相干接收；將十分之九的上述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號輸入調(diào)制器，以獲取第二上行光信號。
一種相干OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中局端還包括將上述下行光信號通過環(huán)形器輸出給終端之前，將上述下行光信號調(diào)制成下行激光器的一個偏振態(tài)，通過偏振合束器發(fā)送下去；將下行激光器分出一部分作為上述上行光信號的本振激光對所述上行光信號進(jìn)行相干接收之前，將上述下行激光器分出一部分作為上行光信號的本振激光通過第一 90度偏振旋轉(zhuǎn)器第一進(jìn)入局端的2X2耦合器；
終端還包括在上述反射型光電器件和環(huán)形器I之間加入第二 90度偏振旋轉(zhuǎn)器， 以使得上述上行光信號到達(dá)所述偏振合束器時，上述上行光信號的偏振態(tài)與上述下行光信號的偏振態(tài)垂直，從而使得上述上行光信號從上述偏振合束器的另一端口輸出給局端的 2X2耦合器。
本實施例中，下行數(shù)據(jù)調(diào)制到激光器的一個偏振態(tài)上(如水平偏振方向)，通過偏振合束器發(fā)送下去。在終端側(cè)，反射型光電器件與第一環(huán)形器201之間加入90度偏振旋轉(zhuǎn)器，這樣，上行光信號到達(dá)局端偏振合束器時，偏振態(tài)與下行數(shù)據(jù)垂直，從偏振合束器的另一端口輸出。下行激光同樣經(jīng)過一個90度偏振旋轉(zhuǎn)器后進(jìn)入2X2稱合器與上行光信號進(jìn)行相干接收。此時本振光與信號光偏振態(tài)已知，且振動方向已知。無需再采用偏振分集結(jié)構(gòu)，降低了局端側(cè)器件復(fù)雜度。
實施例十
請參閱圖10，圖10是本發(fā)明實施例提供的另一種相干OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)可以包括以下設(shè)備
—種終端,包括圖7的設(shè)備和光電轉(zhuǎn)換器、模擬混合器、正弦波產(chǎn)生器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器；
其中，圖7的設(shè)備在實施例七中已作過詳細(xì)的描述，本實施例十中將不予追述。
—種終端,包括圖7的設(shè)備和光電轉(zhuǎn)換器、模擬混合器、正弦波產(chǎn)生器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器；
其中，圖7的設(shè)備在實施例7中已作過詳細(xì)的描述，本實施例八中將不予追述。
所述光電轉(zhuǎn)換器801,用于將2X2 f禹合器706輸出的光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號輸出給模擬混合器802 ；
所述模擬混合器802，用于將所述模擬電信號和正弦波產(chǎn)生器803產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行處理；
所述正弦波產(chǎn)生器803，用于產(chǎn)生正弦波輸出給所述模擬混合器802 ；
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器804，用于將模擬混合器802輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號并輸出給正交頻分復(fù)用解碼器805 ；
所述正交頻分復(fù)用解碼器805，用于選擇某一特定頻譜的數(shù)字電信號波。
一種局端，用于產(chǎn)生多帶OFDM電信號，所述多帶OFDM電信號的通帶頻率與基帶頻率之間存在預(yù)設(shè)的第一頻率間隔；將所述多帶OFDM電信號通過調(diào)制器調(diào)制成下行光信號， 所述下行光信號的光波長與激光器中心波長之間存在預(yù)設(shè)的第二頻率間隔，所述第一頻率間隔與所述第二頻率間隔相等；將所述下行光信號通過環(huán)形器輸出給所述終端，并從所述終端接收上行光信號；將下行激光器分出一部分作為所述上行光信號的本振激光對所述上行光信號進(jìn)行相干接收。
同時，局端側(cè)還包括偏振分集結(jié)構(gòu)、光電轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交頻分復(fù)用解碼器。
上述偏振分集結(jié)構(gòu)用來調(diào)制激光分出一部分作為本振光的偏振態(tài)和上行光信號的偏振態(tài)，以使得本振激光的偏振態(tài)和上行光信號的偏振態(tài)一致，從而實現(xiàn)相干接收。
一種相干OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，還包括分路器，所述局端和分路器通過光分配網(wǎng)絡(luò)連接，所述終端和分路器連接。
作為一種可優(yōu)選的實施例，一種相干OFDM無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，上述終端和局端通過 WDM-PON, Hybird TDM-ffD M PON 或 Coherent PON 連接。
基于Splitter的PON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到了規(guī)模部署，任何對網(wǎng)絡(luò)的升級最好都基于這個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進(jìn)行平滑升級。電域高階調(diào)制如M-QAM/0FDM技術(shù)非常成熟，在規(guī)?；慨a(chǎn)之后，由ASIC實現(xiàn)，成本極具有競爭力。這些高階調(diào)制技術(shù)可以有效的壓縮信號頻譜，將高帶寬信號進(jìn)行壓縮后，通過低帶寬光學(xué)器件進(jìn)行發(fā)送和接收，減少占PON成本最高的光學(xué)成本。如用2. 5G光學(xué)系統(tǒng)來傳輸lOGbps。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明要求包含范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種相干接收信號方法，其特征在于，所述方法包括接收局端設(shè)備向終端設(shè)備發(fā)送的第一下行光信號，將所述第一下行光信號分為兩路， 其中，將一路作為信號光，將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光，將所述信號光和本振光進(jìn)行相干接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括產(chǎn)生所述終端設(shè)備向所述局端設(shè)備發(fā)送的上行光信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為信號光，將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光具體包括將第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入耦合器；將另一路進(jìn)行濾波處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；將第一上行光信號直接加載到所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號上，將調(diào)制后的第三下行光信號作為第二上行光信號；將所述第二上行光信號分為兩路，其中，將一路輸出給局端設(shè)備，將另一路進(jìn)行濾波處理以獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號，并將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述耦合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述第二上行光信號進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理后輸入所述的局端設(shè)備，使得偏轉(zhuǎn)后的第二上行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)與所述第一下行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為信號光，將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光具體包括將第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號輸入耦合器；將另一路進(jìn)行濾波處理獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號，并獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；將所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號按一定比例分為兩路，其中，將一路作為第二下行光信號的本振光輸入耦合器；通過另一路獲取第二上行光信號；將第一上行光信號直接加載到所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行信號分出的另一路上，獲取所述第二上行光信號輸出給局端設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述第二上行光信號進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理后輸入所述的局端設(shè)備，使得偏轉(zhuǎn)后的第二上行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)與所述第一下行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)垂直。
7.一種相干接收信號設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括接收單元，用于接收局端輸入的下行光信號；第一處理單元，用于將所述第一下行光信號分為兩路，其中，將一路作為信號光，將另一路用于產(chǎn)生所述信號光的本振光；耦合器，用于對所述信號光和本振光進(jìn)行相干接收。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括第二處理單元，用于產(chǎn)生終端設(shè)備向局端設(shè)備發(fā)送的上行光信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一處理單元具體包括第一環(huán)形器，用于輸出第一下行光信號給第一分光器；所述第一分光器，用于將所述第一下行光信號分為兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入稱合器；另一路輸入第二環(huán)形器；所述第二環(huán)形器，用于將所述第一下行光信號分成的另一路傳輸給光濾波器；所述光濾波器，用于對所述第一下行光信號分成的另一路進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；反射式半導(dǎo)體光放大器，用于將第一上行光信號直接加載到所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號上，將調(diào)制后的所述直流無信號第三下行光信號作為第二上行光信號；第二分光器，用于將所述第二上行光信號分為兩路，其中，一路輸入所述第一環(huán)形器， 另一路輸入所述光濾波器；所述第一環(huán)形器，還用于將所述第二上行光信號分成的一路輸出給局端設(shè)備；所述光濾波器，還用于將所述第二上行光信號分成的另一路進(jìn)行處理，以獲得直流無信號調(diào)制的第三上行光信號；所述第二環(huán)形器，還用于將所述直流無信號調(diào)制的第三上行光信號作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述稱合器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括偏振旋轉(zhuǎn)器，所述偏振旋轉(zhuǎn)器用于將所述第二上行光信號進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理后輸入所述的局端設(shè)備，使得偏轉(zhuǎn)后的第二上行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)與所述第一下行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)垂直。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一處理單元具體包括環(huán)形器用于輸出第一下行光信號給第一分光器；所述第一分光器，用于將所述第一下行光信號分為兩路，其中，一路作為第二下行光信號輸入稱合器；另一路輸入光濾波器；所述光濾波器，用于對所述第一下行光信號分出的另一路進(jìn)行處理，以獲取直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；半導(dǎo)體光放大器，用于將所述直流無信號調(diào)制的第三下行光信號進(jìn)行放大，以獲取放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號；第二分光器，用于將所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分為兩路，其中，一路作為所述第二下行光信號的本振光輸入所述耦合器，另一路輸入調(diào)制器；所述調(diào)制器，用于將第一上行光信號直接加載到所述放大的直流無信號調(diào)制的第三下行光信號分出的另一路上，以獲取第二上行光信號；所述環(huán)形器還用于，將所述第二上行光信號輸出給局端設(shè)備。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括偏振旋轉(zhuǎn)器，所述偏振旋轉(zhuǎn)器用于將所述第二上行光信號進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理后輸入所述的局端設(shè)備，使得偏轉(zhuǎn)后的第二上行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)與所述第一下行光信號的偏轉(zhuǎn)態(tài)垂直。
13.—種局端設(shè)備,其特征在于,包括權(quán)利要求7-12任一項所述的設(shè)備。
14.一種終端設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求7-12任一項所述的設(shè)備。
15.一種無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求13所述的局端設(shè)備和/或如權(quán)利要求14所述的終端設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種相干接收信號方法，該方法通過光濾波器提取直流無信號調(diào)制的下行光信號，將其作為下行光信號的本振光對下行光信號進(jìn)行相干接收；通過反射型光電器件完成上行光信號的調(diào)制并放大。從而使得終端在無偏振分集結(jié)構(gòu)和相干接收的本振激光器的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本相干接收。
文檔編號H04B10/61GK103004111SQ201280001505
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者周雷, 彭桂開 申請人:華為技術(shù)有限公司