專利名稱：一種ask/dpsk混合調(diào)制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ASK/DPSK混合調(diào)制方 法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無源光網(wǎng)絡(luò)(PON， Passive Optical Network)是目前比較受關(guān)注的光 接入網(wǎng)技術(shù)，其使用靈活的波分復(fù)用，并結(jié)合時(shí)分復(fù)用技術(shù)，可以使網(wǎng)絡(luò)容 量和資源利用率達(dá)到一個(gè)很可觀的水平。近年來隨著接入網(wǎng)業(yè)務(wù)量的逐漸增 大，服務(wù)的多元化，在PON的構(gòu)架中引入混合調(diào)制技術(shù)成為一種新的研究方 向。其優(yōu)勢(shì)是直接在波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON， wavelength division multiplex — Passive Optical Network)的基石出上利用各種4言號(hào)編石馬疊力口調(diào)制#支 術(shù)，實(shí)現(xiàn)上下行信號(hào)無干擾傳輸，避免昂貴的系統(tǒng)升級(jí)開支，并減少了在光 網(wǎng)絡(luò)單元(ONU, Optical Network Unit)中額外的設(shè)備，簡化了整個(gè)系統(tǒng)的 復(fù)雜度。
所述混合調(diào)制技術(shù)是一種先進(jìn)的調(diào)制方式，就是采用兩種相對(duì)獨(dú)立的調(diào) 制方式，將兩組信息調(diào)制到同一個(gè)光載波上進(jìn)行無串?dāng)_的單獨(dú)傳輸，兩組信 息相對(duì)獨(dú)立，并可在接收機(jī)端分別接收，采用各自的解調(diào)器檢測?；旌险{(diào)制 方式節(jié)約了信號(hào)帶寬，提高了傳輸透明度，不同的調(diào)制格式能在傳輸中有效 的抵抗非線性效應(yīng)的影響，而且兩組信號(hào)的比特率和碼型也可互不相關(guān)，接 收方式也相3十獨(dú)立。
目前的研究進(jìn)展是把混合調(diào)制方式應(yīng)用于接入網(wǎng)中，方法是從中心局 (CO, Central Office)到ONU采用一種調(diào)制格式傳輸下行信號(hào)，對(duì)于ONU端上行信號(hào)的產(chǎn)生不再使用另一個(gè)發(fā)射器，而是直接利用下行鏈路的信號(hào)光 采用另一種調(diào)制格式進(jìn)行二次調(diào)制，然后返回原來鏈路傳輸?shù)紺O。這種在接 入網(wǎng)中利用混合調(diào)制原理同時(shí)傳輸上下行信號(hào)光，優(yōu)點(diǎn)是在ONU端節(jié)省了 一
個(gè)信號(hào)光源，并且節(jié)約了帶寬資源，可以實(shí)現(xiàn)波長透明傳輸；信號(hào)鏈路可選 擇單光纖或雙光纖傳輸，不過由于瑞利散射的影響會(huì)使得單光纖傳輸距離受 限。由于需要提供一連續(xù)光給上行信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，因此下行信號(hào)一般選擇頻 率鍵控調(diào)制(FSK， Frequency-shift Keying)、相移鍵控(PSK, phase shift keying)、偏振鍵控調(diào)制(PolSK， Polarization-shift Keying)等調(diào)制格 式，也可用半導(dǎo)體光放大器的增益飽和效應(yīng)進(jìn)行信號(hào)擦除，或者改變信號(hào)消 光比等其它的調(diào)制方式來實(shí)現(xiàn)，達(dá)到同樣的效果。
與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)一的^t支術(shù)方案如下所述
如圖1所示為幅度鍵控調(diào)制(ASK, Amplitude-shift Keying )/差分相移鍵 控調(diào)制(DPSK, Differential Phase-shift Keying)調(diào)制方式應(yīng)用于接入網(wǎng)的 實(shí)現(xiàn)方法。在光線路終端(OLT, Optical Line Terminal)端下行信號(hào)進(jìn)4亍差 分編碼后直接驅(qū)動(dòng)相位調(diào)制器(PM, Phase Modulator),產(chǎn)生DPSK信號(hào)， DPSK信號(hào)經(jīng)過一段標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(SMF, Standard single Mode Fiber)的 傳輸?shù)竭_(dá)ONU端，在這里信號(hào)被分為兩路， 一路使用干涉儀和光電二極管對(duì) 下行信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和接收，另一路用上行信號(hào)驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度調(diào)制器(IM， Intensity Modulation)進(jìn)行二次調(diào)制產(chǎn)生ASK信號(hào)，由環(huán)形器進(jìn)入傳輸鏈 路，最后在OLT端被直接接收，這樣完成整個(gè)系統(tǒng)的上、下行信號(hào)傳輸功 能，由于下行數(shù)據(jù)體現(xiàn)在變化的相位信息上，其信號(hào)光仍然是光強(qiáng)恒定，而 用于上行信號(hào)調(diào)制的光載波是直接利用下行信號(hào)光通過分束器分光得到的， 其振幅信息和相位信息可以單獨(dú)接收，所以并不會(huì)造成數(shù)據(jù)間的串?dāng)_。
發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)有技術(shù)一至少存在如下缺 點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中，ONU端器件成本較高，需要馬赫-曾德耳延遲干涉儀(MZDI， Mach-Zehnder Delayed Interferometer)角f4周DPSK4言號(hào)，再力口上 用于二次調(diào)制的強(qiáng)度調(diào)制器，給用戶增添了不少的使用開銷。 與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)二的技術(shù)方案如下
為了克服現(xiàn)有技術(shù)一中ONU端成本高的問題，本方案提出下行信號(hào)使用 ASK調(diào)制，上行信號(hào)使用DPSK調(diào)制的方案，只用一個(gè)光電二極管接收下行 ASK信號(hào)，和一個(gè)相位調(diào)制器對(duì)上行信號(hào)調(diào)制，簡化了ONU端的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)， 降低了用戶的使用成本。
而在發(fā)明人實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)有技術(shù)二至少存在如下缺
點(diǎn)
用于DPSK調(diào)制的信號(hào)光不是連續(xù)波(CW, Continuous Wave)光，而 是ASK信號(hào)，其中"0"碼的功率較低，容易丟失相位信息，影響DPSK信號(hào) 的解調(diào)和接收，造成上、下行信號(hào)間的串?dāng)_。為了保證DPSK信號(hào)的接收，需 要提高輸入光功率，ASK信號(hào)的消光比也受到限制，這樣會(huì)提高ASK信號(hào)的 接收靈敏度，使得系統(tǒng)性能劣化，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃?。另外，解調(diào)DPSK 信號(hào)需要嚴(yán)格的1比特干涉儀(MZDI)。由于上行信號(hào)速率一般較慢，這就意味 著MZDI量較長，這給器件制作的精度要求帶來極大的挑戰(zhàn)，也不利于集成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種ASK/DPSK混合調(diào)制方法、裝置及系統(tǒng)。 本發(fā)明實(shí)施例是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明實(shí)施例提供一種ASK/DPSK混合調(diào)制方法，包括 光線路終端OLT發(fā)送均勻插入"1"碼的下行幅度鍵控調(diào)制ASK信號(hào)給光
網(wǎng)絡(luò)單元ONU,所插入的"1"碼間隔小于上行差分相移鍵控調(diào)制DPSK信號(hào)
的一個(gè)比特長度；
ONU將所述插入"1"碼的下行ASK信號(hào)分為兩路， 一路直接接收所述 ASK信號(hào)，另一路調(diào)制產(chǎn)生上行DPSK信號(hào)，進(jìn)入傳輸鏈路傳輸至所述OLT;所述OLT對(duì)所述上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種ASK/DPSK混合調(diào)制裝置，包括
"1"碼插入單元，用于在下行數(shù)據(jù)中均勻插入"1"碼，所插入的 "1"碼間隔小于上行差分相移鍵控調(diào)制DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度；
下行信號(hào)產(chǎn)生裝置，用于對(duì)所述均勻插入"1"碼的下行數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度鍵 控調(diào)制ASK，得到均勻插入"1"碼后的下行ASK信號(hào)； 上行信號(hào)接收裝置，用于解調(diào)接收上行DPSK信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種ASK/DPSK混合調(diào)制系統(tǒng)，包括中心局CO和光 網(wǎng)絡(luò)單元ONU，
所述CO采用ASK/DPSK混合調(diào)制方法，在下行數(shù)據(jù)中均勻插入"1" 碼，并進(jìn)行幅度鍵控調(diào)制ASK調(diào)制，得到均勻插入"1"碼后的下行ASK信 號(hào)，并發(fā)送所述下行ASK信號(hào)；所插入的"1"碼間隔小于上行差分相移鍵控 調(diào)制DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度；
所述ONU將所述均勻插入'T'碼后的下行ASK信號(hào)分為兩路， 一路直接 接收所述下行ASK信號(hào)，另一路調(diào)制產(chǎn)生上行差分相移鍵控調(diào)制DPSK信號(hào)， 并發(fā)送所述上行DPSK信號(hào)給所述CO;
所述CO還用于接收所述上行DPSK信號(hào)，所述插入的"1"碼間隔小于上 行DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度。
由上述本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例下行信號(hào) 采用ASK調(diào)制，上行信號(hào)采用DPSK調(diào)制，且采用"1"碼插入編碼方案，具 有如下優(yōu)越性
1) 下行高速ASK信號(hào)，易于接收，只需要普通的PIN探測器即可；上行 DPSK信號(hào)，可以把DPSK解調(diào)放在OLT端進(jìn)行，有利于集中控制和管理。因 此該ASK/DPSK混合調(diào)制技術(shù)可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小成本。
2) 由于采用"1"碼插入編碼方案，則在對(duì)上行DPSK信號(hào)解調(diào)時(shí)，由于解調(diào)前后連續(xù)的兩個(gè)比特均為"1"碼，解調(diào)效果更好，抑制了ASK/DPSK
混合調(diào)制固有信號(hào)串?dāng)_的影響，且能夠減小非線性效應(yīng)的影響，而且消光比
也不再制約DPSK信號(hào)接收，大大改善了系統(tǒng)的傳輸性能。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)ASK/ DPSK調(diào)制方式應(yīng)用于接入網(wǎng)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一ASK/ DPSK混合調(diào)制方法操作流程圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一 "1"碼插入編碼方式示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一DPSK解調(diào)接收方法示意圖一； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例一DPSK解調(diào)接收方法示意圖二； 圖6為本發(fā)明"1碼插入"編碼ASK/ DPSK混合調(diào)制具體實(shí)例傳輸系統(tǒng)裝 置圖7為本發(fā)明圖6所示具體實(shí)例信號(hào)靈敏度與ASK消光比關(guān)系圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例二ASK/ DPSK混合調(diào)制裝置模塊示意圖； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例二所述ASK/ DPSK混合調(diào)制裝置應(yīng)用于接入網(wǎng)示意
圖10、圖11為本發(fā)明實(shí)施例ASK/ DPSK混合調(diào)制裝置應(yīng)用于接入網(wǎng)后瑞 利散射和受激布里淵散射對(duì)系統(tǒng)影響示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而 不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做 出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在ASK/DPSK混合調(diào)制方法中，ASK信號(hào)的消光比受限制是為了 DPSK信號(hào)能夠正確解調(diào)和接收，而DPSK解調(diào)使用的器件是MZDI,它利用連續(xù)兩個(gè)
比特的信號(hào)光相干的原理，相位一致就加強(qiáng)，相位差7T就^fe消，這樣^4目位
信息轉(zhuǎn)換為振幅信息，方便接收。但經(jīng)過混合調(diào)制后情況變得復(fù)雜，表1給出
ASK/DPSK混合調(diào)制中利用MZDI解調(diào)DPSK信號(hào)光功率，假設(shè)"1"碼的光強(qiáng) 為1， "0"碼光強(qiáng)為￡ 。
連續(xù)的兩個(gè)比特1， 11， 00， 10， 0
相位差0(1- e )2/4(1- e )2/40
01(1+ e )2/4(1+ E )2/4￡ 2
表1
從表1可以看出解調(diào)后的信號(hào)有5個(gè)功率級(jí)別，為了保證最后"1"碼和 "0"碼的判決，至少要求(1-￡)2/4<s2 ，得出￡>1/3，由此知道消光比是必 須受到限制的。
基于上述分析，本發(fā)明實(shí)施例一提供一種ASK/DPSK混合調(diào)制方法，下 行信號(hào)采用ASK調(diào)制，上行信號(hào)采用DPSK調(diào)制，利用"1碼插入"的編碼方 法，對(duì)下行數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這樣在對(duì)ASK信號(hào)進(jìn)行調(diào)制得到的上行DPSK信號(hào) 解調(diào)時(shí)，保證解調(diào)的前后連續(xù)兩個(gè)比特均為"1"碼，從而得到更好的解調(diào)效 果，而且消光比不再制約上行DPSK信號(hào)的接收。
所述"1碼插入"，就是在下行ASK信號(hào)中均勻的插入了 "1"碼，所述 插入的"1"碼不帶有任何數(shù)據(jù)信息，只是用來優(yōu)化DPSK信號(hào)解調(diào)，所插入 "1"碼的間隔必須小于DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度，同時(shí)保證用來解調(diào) DPSK信號(hào)的MZDI延遲量也為插入"1"碼的間隔，那么就在插入"1"碼的 位置可以解調(diào)出上行數(shù)據(jù)。所述"1碼插入"方法包括在下行數(shù)據(jù)的電路編 碼序列中均勻插入一些"1"碼，然后再進(jìn)行ASK調(diào)制，得到所述均勻插入 "1"碼的下行ASK信號(hào)。
本實(shí)施例所述ASK/DPSK混合調(diào)制方法具體操作流程如圖2所示，包括如 下步驟步驟1: OLT端發(fā)送均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)；
本實(shí)施例所述的均勻插入"1"碼的方法是在OLT端通過電的編碼來實(shí) 現(xiàn)，即在下行數(shù)據(jù)的電路編碼序列中均勻插入一些"1"碼，然后再進(jìn)行ASK 調(diào)制，得到所述均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)。所述插入"1"碼的方法 可以通過芯片實(shí)現(xiàn)，最終輸出的碼型與通常的8B10B, 9B10B的碼型類似。這 類信號(hào)在頻譜上除了在相應(yīng)的頻率點(diǎn)有時(shí)鐘信號(hào)外，整個(gè)功率譜包絡(luò)與原始 信號(hào)沒有太大區(qū)別，針對(duì)每個(gè)比特來說，仍然是非歸零碼(NRZ, Non Return to Zero),不存在窄脈沖問題，色散管理也不需要額外設(shè)計(jì)。
在接入網(wǎng)的應(yīng)用中，通常上行和下行的傳輸速率是不對(duì)稱的，下行傳輸 速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上行傳輸速率，如果1個(gè)上行DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)包含N個(gè) 下行ASK信號(hào)比特，則在下行ASK信號(hào)比特流中每N個(gè)比特均勻插入m個(gè) "1"碼，即插入"1"碼后對(duì)應(yīng)的1個(gè)上行DPSK信號(hào)比特時(shí)隙中包含m個(gè) "1"碼。所述插入"1"碼的個(gè)數(shù)m只要保證每個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)有插 入的1"碼即可，這樣就能保證上行DPSK信號(hào)的接收，因而不需要嚴(yán)格對(duì) 準(zhǔn)，只要DPSK信號(hào)與ASK信號(hào)插入碼粗同步就可以了。如圖3所示，為"1" 碼插入編碼方式示意圖，在每個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)對(duì)應(yīng)的ASK信號(hào)都均勻 的插入了4個(gè)"1"碼。
在本實(shí)施例的編碼方法中，ASK信號(hào)的帶寬效率為N/(N+m)，是m的函 數(shù)，因此所選擇的m值需要兼顧DPSK信號(hào)的接收靈敏度和ASK信號(hào)的帶寬利 用率。
步驟2:傳輸所述均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)到ONU端；
步驟3: ONU端將均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)分為兩路， 一路直接接
收所iiASK信號(hào)，另一路調(diào)制產(chǎn)生上行DPSK信號(hào)，進(jìn)入傳輸鏈路傳輸至所述
OLT;
ONU端將接收的所述均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)經(jīng)過耦合器分為兩路， 一路可以使用一個(gè)光電二極管直接接收所述ASK信號(hào)。另一路首先對(duì)上行數(shù)據(jù)預(yù)差分編碼，然后使用相位調(diào)制器對(duì)進(jìn)行DPSK調(diào)制，產(chǎn)生上行DPSK信號(hào)，之后通過環(huán)形器進(jìn)入傳輸鏈路傳輸至OLT端； 步驟4: OLT端解調(diào)接收所述上行DPSK信號(hào)。 本實(shí)施例使用MZDI解調(diào)器對(duì)上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收。 本實(shí)施例提供的第一種解調(diào)接收方法如圖4所示MZDI解調(diào)器延時(shí)臂長度為1個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)間，如果在每個(gè)DPSK信 號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)均勻插入m個(gè)"1"碼，則所述每個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)插入 的m個(gè)"1"碼為一組，與下一DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)插入的m個(gè)"1"碼進(jìn)行 相干，如圖4中為，前4個(gè)"1"碼與后4個(gè)"1"碼進(jìn)行相干。得到的解調(diào)結(jié)果 是在1個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)有m個(gè)能代表上行數(shù)據(jù)的比特，判決時(shí)可以隨 機(jī)探測相干后這m個(gè)比特中的任一個(gè)接收，也可以全部都探測這m個(gè)比特，選 擇概率最大的比特進(jìn)行接收，從而減小誤碼。例如，通過求m個(gè)比特的平均 值，并通過門限判決的方法選擇概率較大的結(jié)果，從而減小誤差。本實(shí)施例提供的第二種解調(diào)方法如圖5所示將MZDI解調(diào)器延時(shí)臂長度縮短為1/m個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)間，如圖5中， 若m為4，則延遲臂長為1個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)隙的1/4,這樣在解調(diào)時(shí)每個(gè)插 入的"1"碼與前1個(gè)插入的"1"碼進(jìn)行相干，如果插入的"1"碼是在同一 個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)，由于相位相同，相干結(jié)果為O,只有相鄰的插入 "1"碼位于DPSK信號(hào)比特時(shí)隙邊緣，即前1個(gè)插入的"1"碼在上一個(gè)PSK 信號(hào)比特時(shí)隙，這樣解調(diào)的結(jié)果才反映了相位變化，是需要得到的結(jié)果。所 以在該方法中接收時(shí)，需要控制判決時(shí)間，選擇接收位于DPSK信號(hào)比特時(shí)隙 邊緣，且位于不同DPSK比特時(shí)隙插入的"1"碼相干后的比特。本方法因?yàn)?1/m<1，所以解調(diào)器的延時(shí)臂可以做得更短。例如，2.5Gb/s DPSK對(duì)應(yīng)的 MZDI延遲臂長為8cm光纖，而插入4個(gè)比特后可以用10Gb/s的MZDI解調(diào)，延遲臂長僅為2cm。短的延遲臂有更好的穩(wěn)定度，器件也易于集成和開發(fā)。行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收，也可以采用縮小MZDI解調(diào)器延時(shí)臂長度的方案 進(jìn)行解調(diào)接收。上述本發(fā)明實(shí)施例中下行信號(hào)采用ASK調(diào)制，上行信號(hào)采用DPSK調(diào)制， 且采用"1"碼插入編碼方案的優(yōu)越性主要包括1) 下行高速ASK信號(hào)，易于接收，只需要普通的PIN探測器即可，不涉 及FSK和DPSK信號(hào)需要的鑒頻和相位解調(diào)；上行DPSK信號(hào)，可以4巴DPSK 解調(diào)放在OLT端進(jìn)行，有利于集中控制和管理。因此該ASK/DPSK混合調(diào)制 技術(shù)可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小成本。2) 采用"1"碼插入編碼方案，對(duì)上行DPSK信號(hào)解調(diào)時(shí)，由于解調(diào)前 后連續(xù)的兩個(gè)比特均為"1"碼，解調(diào)效果最好，抑制了ASK/DPSK混合調(diào)制 固有信號(hào)串?dāng)_的影響，且能夠減小非線性效應(yīng)的影響，而且消光比也不再制 約DPSK信號(hào)接收，大大改善了系統(tǒng)的傳輸性能。3) 采用第二種解調(diào)方法時(shí)可以減小MZDI的延遲量，縮短延遲臂長度， 提高其工作穩(wěn)定性。下面通過具體實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例所述方案的可行性及優(yōu)越性。如圖6所示為本實(shí)例"1碼插入，，編碼ASK/DPSK混合調(diào)制傳輸系統(tǒng)裝置 圖。其中，光源是波長可調(diào)的外腔激光器(ECL， External Cavity Laser)， 其工作波長可以為1550nm,由代表下行信號(hào)的下行數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)馬赫-曾德耳 調(diào)制器(MZM, Mach-Zehnder Modulator)產(chǎn)生ASK信號(hào)，如圖6中所示， 所述下行數(shù)據(jù)流可以為40Gb/s的數(shù)據(jù)流，在下行數(shù)據(jù)中均勻插入'T'碼并進(jìn)行 ASK調(diào)制得到均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)，使對(duì)應(yīng)的上行DPSK信號(hào)每 個(gè)比特時(shí)隙內(nèi)都有插入的'T'碼。ASK信號(hào)經(jīng)過SMF和色散補(bǔ)償光纖(DCF，Dispersion Compensating Fiber)傳輸，到ONU端，如圖6所示，可以采用 40km的SMF和6kmDCF傳輸所述ASK信號(hào)。在ONU端，所述下行ASK信號(hào)被 耦合器分為兩路 一路由光電二極管直接接收，探測ASK信號(hào)；另一路通過 PM產(chǎn)生上行DPSK信號(hào)，由環(huán)形器進(jìn)入原傳輸鏈路傳輸至OLT,在OLT端， 先用MZDI解調(diào)該DPSK信號(hào)，然后再由光電二極管探測接收，所述裝置中還 可以用電低通濾波器以抑制高頻噪聲，如圖6中的1.8GHz的電低通濾波器。通過上述實(shí)驗(yàn)得到DPSK信號(hào)接收靈敏度與ASK信號(hào)消光比之間的曲線關(guān) 系，如圖7所示。 一般認(rèn)為當(dāng)ASK信號(hào)和DPSK信號(hào)接收靈敏度相等時(shí)系統(tǒng)有 很好的平衡以及有最佳的工作性能，即ASK信號(hào)接收靈敏度曲線與DPSK信號(hào) 接收靈敏度曲線相交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的消光比值為最佳消光比。從圖7上看，利用 "1碼插入"編碼方式在提高消光比的同時(shí)可以降低ASK和DPSK信號(hào)的接收 靈敏度，在上述實(shí)例中，利用"1碼插入"編碼方式可以使得最佳消光比從 7dB提高到9dB， ASK、 DPSK信號(hào)的接收靈敏度也下降了6dB多，系統(tǒng)更加 強(qiáng)健。本發(fā)明實(shí)施例二提供一種ASK/DPSK混合調(diào)制裝置，該裝置設(shè)置于CO端 的OLT,如圖8所示，包括"1"碼插入單元，用于在下行數(shù)據(jù)中均勻插入"1"碼，所插入"1" 碼的間隔必須小于DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度。插入"1"碼的方法是在OLT 端通過電的編碼來實(shí)現(xiàn)，即在下行數(shù)據(jù)的電路編碼序列中均勻插入一些"1" 碼，然后再傳輸給所述下行信號(hào)產(chǎn)生裝置。下行信號(hào)產(chǎn)生裝置，用于對(duì)所述均勻插入"1"碼后的下行數(shù)據(jù)進(jìn)行ASK 調(diào)制，得到均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)；該裝置可以采用現(xiàn)有的各種產(chǎn) 生ASK調(diào)制的方案，例如激光器加馬赫-曾德耳調(diào)制器方式，由激光器產(chǎn)生 光源輸入馬赫-曾德耳調(diào)制器，然后由下行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)調(diào)制器產(chǎn)生ASK信號(hào)；上行信號(hào)接收裝置，用于解調(diào)接收上行DPSK信號(hào)，具體接收方法同實(shí)施例一中所述，此處不再贅述。ASK/DPSK混合調(diào)制裝置發(fā)送的下行ASK信號(hào)及接收的上行DPSK信號(hào)經(jīng) 環(huán)形器分離，所述下行ASK信號(hào)通過所述環(huán)形器輸入到傳輸鏈路，同時(shí)傳輸 鏈路中的上行DPSK信號(hào)也通過該環(huán)形器進(jìn)入所述上行信號(hào)接收裝置。所述環(huán) 形器還起到隔離的作用，能夠有效的避免下行信號(hào)產(chǎn)生裝置及上行信號(hào)接收 裝置中ASK、 DPSK信號(hào)的相互干擾。本實(shí)施例所述裝置還可以應(yīng)用到接入網(wǎng)中，例如WDM-PON或時(shí)分復(fù)用 無源光網(wǎng)纟各TDM-PON ( Time Division Multiplexing Passive Optical Network)等接入網(wǎng)中，其應(yīng)用到接入網(wǎng)后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖9所示。其包括 CO及ONU，所述CO采用ASK/DPSK混合調(diào)制方法，在下行數(shù)據(jù)中均勻插入 "1"碼，并進(jìn)行ASK調(diào)制，得到均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)發(fā)送，所 插入的"1"碼間隔小于上行DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度，由陣列波導(dǎo)光柵 (AWG， Array Waveguide Grating)將不同波長信道復(fù)用到一支SMF傳輸鏈 路中，到達(dá)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)(RN， Remote Node)處，由AWG解復(fù)用，再分配到 各個(gè)ONU用戶端，所述ONU將所述均勻插入'T'碼后的下行ASK信號(hào)分為兩 路， 一路直接接收所述下行ASK信號(hào)，另一路調(diào)制產(chǎn)生上行DPSK信號(hào)，接著 經(jīng)環(huán)形器連入原鏈路返回CO,最后在CO端對(duì)上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收。 所述在CO端對(duì)下行ASK信號(hào)進(jìn)行"1碼插入"編碼并調(diào)制為ASK格式以及對(duì) 上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收的操作由上述實(shí)施例二所述的ASK/DPSK混合調(diào) 制裝置完成。所述AWG的主要作用在于波長的復(fù)用和解復(fù)用，即把不同波長 信道的光信號(hào)復(fù)用到一支SMF中，以及將SMF中傳輸?shù)牟煌ㄩL的光信號(hào)解 復(fù)用分配到對(duì)應(yīng)的波長信道。在CO及ONU端分別設(shè)置有環(huán)形器，用于將所述 下行ASK信號(hào)及所述上行DPSK信號(hào)分離，避免所述下行ASK信號(hào)及所述上行 DPSK信號(hào)相互干擾。在接入網(wǎng)應(yīng)用中，必須要考慮瑞利散射和受激布里淵散射對(duì)系統(tǒng)傳輸?shù)挠绊?。圖10及圖11顯示了在不同條件下采用本發(fā)明的"1碼插入"的ASK/DPSK混合調(diào)制方案后，上行DPSK信號(hào)和下行ASK信號(hào)接收靈敏度與入纖功率之間的關(guān)系。顯然，隨著入纖功率的提高，后向散射引起的系統(tǒng)損傷 增大。對(duì)上行和下行信號(hào)的主要后向散射的限制因素是受激布里淵散射。瑞 利散射會(huì)帶來約0.5dB的功率代價(jià)，這在本領(lǐng)域中是完全可以接受的；當(dāng)入纖 功率超過10dBm的時(shí)候，受激布里淵散射會(huì)對(duì)傳輸系統(tǒng)帶來劣化，引起接收 機(jī)靈敏度惡化，而在入纖功率小于10 dBm的時(shí)候受激布里淵散射不會(huì)顯示出應(yīng)用不會(huì)因?yàn)槿鹄⑸浜褪芗げ祭餃Y散射帶來過大的系統(tǒng)損傷，在一定的功 率容限范圍內(nèi)可以保障系統(tǒng)的傳輸性能。這種基于"1碼插入，，編碼的ASK/DPSK混合調(diào)制裝置應(yīng)用于接入網(wǎng)后具 有^口下4尤點(diǎn)1) 在接入網(wǎng)中應(yīng)用ASK/DPSK混合調(diào)制裝置可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減 小成本，提高帶寬的利用率，采用新型的調(diào)制格式還能夠減小非線性效應(yīng)的 影響。2) 采用"1碼插入"編碼，抑制ASK/DPSK混合調(diào)制固有信號(hào)串?dāng)_的影 響，解決消光比受限的問題，改善系統(tǒng)的工作性能。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的ASK/DPSK混合調(diào)制方法及裝置，下行 信號(hào)采用ASK調(diào)制，上行信號(hào)采用DPSK調(diào)制，且采用"1"碼插入編碼方 案，具有如下優(yōu)越性1 )下行采用高速ASK信號(hào)，易于接收，只需要普通的PIN探測器即可， 不涉及FSK和DPSK信號(hào)需要的鑒頻和相位解調(diào)；上行采用DPSK信號(hào)，可以 把DPSK解調(diào)放在OLT端進(jìn)行，有利于集中控制和管理。因此該ASK/DPSK混 合調(diào)制技術(shù)可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小成本。2)采用"1"碼插入編碼方案后，對(duì)上行DPSK信號(hào)解調(diào)時(shí)，由于解調(diào)前后連續(xù)的兩個(gè)比特均為"1"碼，解調(diào)效果最好，抑制了ASK/DPSK混合調(diào)
制固有信號(hào)串?dāng)_的影響，且能夠減小非線性效應(yīng)的影響，而且消光比也不再
制約DPSK信號(hào)接收，大大改善了系統(tǒng)的傳輸性能。
3)采用第二種解調(diào)方法時(shí)可以減小MZDI的延遲量，縮短延遲臂長度， 提高其工作穩(wěn)定性。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種ASK/DPSK混合調(diào)制方法，其特征在于，包括光線路終端OLT發(fā)送均勻插入“1”碼的下行幅度鍵控調(diào)制ASK信號(hào)給光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，所插入的“1”碼間隔小于上行差分相移鍵控調(diào)制DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度；ONU將所述插入“1”碼的下行ASK信號(hào)分為兩路，一路直接接收所述ASK信號(hào)，另一路調(diào)制產(chǎn)生上行DPSK信號(hào)，進(jìn)入傳輸鏈路傳輸至所述OLT；所述OLT對(duì)所述上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在下行數(shù)據(jù)的電路編碼序列中均勻插入 "1"碼，再進(jìn)行ASK調(diào)制，得到均勻插入"1"碼的下行ASK信
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述OLT對(duì)所述上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收的延遲量等于所述均勻插入"1"碼的間隔。
4、 如權(quán)利要求1、 2或3所述的方法，其特征在于，所述OLT對(duì)所述上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收的方法包括如果每個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)均勻插入m個(gè)"1"碼，則所述每個(gè)DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)插入的m個(gè)"1"碼，與下一DPSK信號(hào)比特時(shí)隙內(nèi)插入的m個(gè)"1"碼進(jìn)行相干，得到m個(gè)能代表當(dāng)前時(shí)隙上行數(shù)據(jù)的比特；隨機(jī)選擇相干后得到的m個(gè)比特中的任一個(gè)接收；或從所述相干后的m個(gè)比特中選擇概率最大的比特接收。
5、 如權(quán)利要求1、 2或3所述的方法，其特征在于，所述OLT對(duì)所述上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收的方法包括每個(gè)插入的"1"碼與前一個(gè)插入的"1"碼進(jìn)行相干；選擇接收位于DPSK信號(hào)比特時(shí)隙邊緣，且位于不同DPSK信號(hào)比特時(shí)隙的"1"碼相干后的比特。
6、 一種ASK/DPSK混合調(diào)制裝置，其特征在于，包括"1"碼插入單元，用于在下行數(shù)據(jù)中均勻插入"1"碼，所插入的 "1"碼間隔小于上行差分相移鍵控調(diào)制DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度；下行信號(hào)產(chǎn)生裝置，用于對(duì)所述均勻插入"1"碼的下行數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度鍵 控調(diào)制ASK,得到均勻插入"1"碼后的下行ASK信號(hào)； 上行信號(hào)接收裝置，用于解調(diào)接收上行DPSK信號(hào)。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述下行信號(hào)產(chǎn)生裝置及上 行信號(hào)接收裝置通過環(huán)形器與傳輸鏈路相連，所述下行信號(hào)產(chǎn)生裝置將所述 下行ASK信號(hào)通過所述環(huán)形器輸入到傳輸鏈路；傳輸鏈路中的上行DPSK信號(hào) 通過所述環(huán)形器進(jìn)入所述上行信號(hào)接收裝置。
8、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置應(yīng)用于波分復(fù)用無 源光網(wǎng)絡(luò)或時(shí)分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)中。
9、 一種ASK/DPSK混合調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，包括中心局CO和光 網(wǎng)絡(luò)單元ONU,所述CO在下行數(shù)據(jù)中均勻插入"1"碼，并進(jìn)行幅度鍵控調(diào)制ASK,得 到均勻插入"1"碼的下行ASK信號(hào)，并發(fā)送所述下行ASK信號(hào)；所插入的 "1"碼間隔小于上行差分相移鍵控調(diào)制DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度；所述ONU將所述均勻插入'T'碼的下行ASK信號(hào)分為兩路， 一路直接接 收所述下行ASK信號(hào)，另一路調(diào)制產(chǎn)生上行差分相移鍵控調(diào)制DPSK信號(hào)，并 發(fā)送所述上行DPSK信號(hào)給所述CO;所述CO還用于接收所述上行DPSK信號(hào)。
10、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述CO及ONU側(cè)分別設(shè) 置有環(huán)形器，用于將所述下行ASK信號(hào)及所述上行DPSK信號(hào)分離，避免所述 下行ASK信號(hào)及所述上行DPSK信號(hào)相互干擾。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種ASK/DPSK混合調(diào)制方法，光線路終端OLT發(fā)送均勻插入“1”碼的下行幅度鍵控調(diào)制ASK信號(hào)給光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，所插入的“1”碼間隔小于上行差分相移鍵控調(diào)制DPSK信號(hào)的一個(gè)比特長度；ONU將所述插入“1”碼的下行ASK信號(hào)分為兩路，一路直接接收所述ASK信號(hào)，另一路調(diào)制產(chǎn)生上行DPSK信號(hào)，進(jìn)入傳輸鏈路傳輸至所述OLT；所述OLT對(duì)所述上行DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)接收。本發(fā)明還提供一種ASK/DPSK混合調(diào)制裝置及系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例通過采用“1”碼插入方案，使得解調(diào)上行DPSK信號(hào)的前后連續(xù)的兩個(gè)比特均為“1”碼，解調(diào)效果更好，抑制了ASK/DPSK混合調(diào)制固有信號(hào)串?dāng)_的影響，且能夠減小非線性效應(yīng)的影響，而且消光比也不再制約DPSK信號(hào)接收，大大改善了系統(tǒng)的傳輸性能。
文檔編號(hào)H04L27/34GK101635700SQ20081014440
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者操時(shí)宜, 楠 遲, 博 黃 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司;華中科技大學(xué)