用于確定光接收器裝置接收的信號中存在鎖定信號的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定通過光接收器裝置接收的信號中存在鎖定信號的方法，該光接收器裝置旨在用于光通信網(wǎng)絡中，該鎖定信號是在光通信網(wǎng)絡中的光通信裝置之間建立通信之前的階段通過所述光通信裝置交換的信號。通過獲取直流分量或所述處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量，并且通過獲取該通信信號(如果存在)對所述分量的貢獻來確定存在該鎖定信號。
【專利說明】用于確定光接收器裝置接收的信號中存在鎖定信號的方法 和裝置
[0001] 本發(fā)明總體上涉及光通信網(wǎng)絡，并且更具體地說，涉及構造用于第一光通信裝置 與第二光通信裝置通信的載波波長。
[0002] 光通信網(wǎng)絡，并且更具體地說，無源光通信網(wǎng)絡例如日益被用于向住宅或辦公室 網(wǎng)關賦予網(wǎng)絡接入，或者確保移動回程。
[0003] 在增加由對網(wǎng)絡的一個接入系統(tǒng)服務的用戶數(shù)的嘗試方面，已經(jīng)開發(fā)出了波分或 頻分復用技術。這些技術采用了在單一光纖上利用不同載波波長或頻率來復用幾個光信號 的優(yōu)點。即使一些用戶終端可以共享同一載波波長或頻率，也可以典型地使用波長或頻率 分離器，以分開不同波長，或頻率，以增加同時光發(fā)送的數(shù)量。波長或頻率分離器典型地設 置在用戶終端與提供對該網(wǎng)絡的其余部分的接入的終端之間。例如，該后一終端提供對城 域網(wǎng)或核心網(wǎng)絡的接入?？梢允褂貌煌夹g來實現(xiàn)波長或頻率分開?？梢粤信e出基于薄膜 的系統(tǒng)、干涉腔，如AWG(陣列波長光柵（Array Wavelength Gratings))和FBG(光纖布拉 格光柵（Fiber Bragg Gratings))。
[0004] 因而，波長或頻率分離器接著包括針對每個通信方向的幾個光帶通濾波器。其用 于對由用戶終端朝著準許出入城域網(wǎng)或核心網(wǎng)絡的終端發(fā)出的光信號進行濾波和組合。在 另一方向，其用于對由準許出入城域網(wǎng)或核心網(wǎng)絡的終端發(fā)出的光信號進行濾波和以頻譜 方式分開。
[0005] 在這種排布結構中的難度是終端的發(fā)送接口的構造。實際上，這些發(fā)送接口應當 被設置成，使得有效使用的載波波長或頻率大致等于它們所連接至的相應光帶通濾波器的 標稱波長或頻率。因此，需要鎖定所述載波波長或頻率，以在通過這種光帶通濾波器分開的 第一光通信裝置與第二光通信裝置之間建立通信。
[0006] 為了執(zhí)行該頻率鎖定，實現(xiàn)鎖定協(xié)議。第一光通信裝置與第二光通信裝置當中的 發(fā)起裝置利用指定載波波長或頻率向另一光通信裝置發(fā)送鎖定信號。這可能對已建立通信 產(chǎn)生干擾。這種干擾在利用波長或頻率分離器時呈現(xiàn)得更多，因其可能需要掃描不同的頻 率或波長以匹配該分離器的標稱頻率或波長。
[0007] 希望解決在光通信網(wǎng)絡中出現(xiàn)的前述問題。具體來說，希望提供一種允許執(zhí)行頻 率或波長鎖定以在可能已經(jīng)建立了通信的光通信網(wǎng)絡中建立新的通信而不中斷這種已建 立的通信的解決方案。
[0008] 還希望提供允許當構造通信裝置以建立新通信時減少對光通信網(wǎng)絡中已建立通 信產(chǎn)生的干擾的解決方案。
[0009] 進一步希望提供以下方案，S卩，其允許光接收器裝置在該光接收器裝置涉及光通 信網(wǎng)絡中已經(jīng)建立的通信的同時，確定從另一光通信裝置接收鎖定信號，而不會中斷這種 已建立通信。而且，希望提供一種允許光接收器裝置確定這種鎖定信號被接收的解決方案。 [0010] 進一步希望提供允許增加用于執(zhí)行鎖定操作的光功率預算，同時限制對光通信網(wǎng) 絡的范圍的影響的解決方案。
[0011] 而且，希望提供針對前述問題的有成本效益的解決方案。
[0012] 本發(fā)明還涉及一種用于確定通過光接收器裝置接收的信號中存在鎖定信號的方 法，所述光接收器裝置旨在用于光通信網(wǎng)絡中，所述鎖定信號是在所述光通信網(wǎng)絡中的光 通信裝置之間建立通信之前的階段通過所述光通信裝置交換的信號。所述光接收器裝置執(zhí) 行：從接收到的信號獲取直流分量或處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻 率的分量；確定所述接收到的信號中存在由所述光通信網(wǎng)絡的光通信裝置之間的通信得到 的通信信號；并且，當在所述接收到的信號中檢測到存在所述通信信號時：確定所述通信 信號對所述直流分量的貢獻，或者相應地對處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的 兩倍頻率的分量的貢獻；通過從所述直流分量中，或者相應地從處于假定用于對該鎖定信 號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量中至少減去所確定的通信信號的貢獻，來確定所述接 收到的信號中是否存在所述鎖定信號。
[0013] 因而，通過標識所述通信信號對所述直流分量的貢獻，或者對處于假定用于對該 鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻（如果存在），所述光接收器裝置能夠 檢測與所述通信信號同時接收的鎖定信號的存在。獲取直流分量僅需要低通濾波器，該解 決方案有成本效益。對于處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量， 用于檢測所述鎖定信號的光信噪比大于與所述直流分量有關的另選例，其允許減小為執(zhí)行 鎖定信號檢測所需的光的最小量并因而增加用于執(zhí)行鎖定操作的光功率預算，同時限制對 光通信網(wǎng)絡的范圍的影響。
[0014] 根據(jù)特定特征，所述光接收器裝置適于經(jīng)由光電二極管來接收信號，確定接收到 的信號中是否存在所述鎖定信號的步驟還包括以下步驟：當從所述直流分量中減去時，還 減去由所述光電二極管得到的暗電流。
[0015] 因而，考慮到了與光電二極管設計有關的不完美。
[0016] 根據(jù)特定特征，確定所述通信信號對所述直流分量的貢獻的步驟包括以下步驟： 當在假定不接收鎖定信號的時段期間接收到所述接收到的信號時，獲取所述接收到的信號 的直流分量；從所獲取的直流分量中減去由所述光電二極管得到的所述暗電流。
[0017] 因此，由于僅需要低通濾波器來獲取所述通信信號對所述直流分量的貢獻，因而 該解決方案有成本效益。
[0018] 根據(jù)特定特征，確定所述通信信號對所述直流分量的貢獻的步驟包括以下步驟： 獲取對用于在光通信裝置之間發(fā)送所述通信信號的在用調(diào)制方案的指示；基于所獲取的在 用調(diào)制方案的指示，來獲取頻譜模式；基于所獲取的模式和所述接收到的信號的樣本，外推 所述通信信號對所述直流分量的貢獻。
[0019] 因而，可以獲取所述通信信號對所述直流分量的貢獻，而沒有對可以發(fā)送所述通 信信號和所述鎖定信號的時段的約束。
[0020] 根據(jù)特定特征，所述光接收器裝置還執(zhí)行：將所獲取的所述通信信號對所述直流 分量的貢獻與在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送了通信信號的光通信裝置的標識符關聯(lián)；存儲所 關聯(lián)的貢獻和標識符，供以后確定接收到的信號中存在鎖定信號。
[0021] 因而，限制了用于稍后對鎖定信號檢測的處理資源。
[0022] 根據(jù)特定特征，確定所述通信信號對處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率 的兩倍頻率的分量的貢獻的步驟包括以下步驟：當在假定不接收鎖定信號的時段期間接收 到所述接收到的信號時，獲取所述接收到的信號的處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的 頻率的兩倍頻率的分量。
[0023] 因而，可以簡單地通過測量來獲取所述通信信號對處于假定用于對該鎖定信號進 行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻。
[0024] 根據(jù)特定特征，確定所述通信信號對處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率 的兩倍頻率的分量的貢獻的步驟包括以下步驟：獲取對用于在光通信裝置之間發(fā)送所述通 信信號的在用調(diào)制方案的指示；基于所獲取的在用調(diào)制方案的指示，獲取頻譜模式；至少 基于所獲取的模式和所述接收到的信號的樣本，外推所述通信信號對處于假定用于對該鎖 定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻。
[0025] 因而，可以獲取所述通信信號對處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩 倍頻率的分量的貢獻，而沒有對可以發(fā)送通信信號和鎖定信號的時段的約束。
[0026] 根據(jù)特定特征，外推所述通信信號對處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率 的兩倍頻率的分量的貢獻的步驟還基于所述通信信號對所述接收到的信號的直流分量的 貢獻來執(zhí)行。
[0027] 因而，增加了外推的準確性。
[0028] 根據(jù)特定特征，所述光接收器裝置還執(zhí)行：將所獲取的通信信號對處于假定用于 對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的獲取貢獻與已經(jīng)在整個光通信網(wǎng)絡發(fā) 送了通信信號的光通信裝置的標識符關聯(lián)；存儲所關聯(lián)的貢獻和標識符，供以后確定接收 到的信號中存在鎖定信號。
[0029] 因而，限制了用于稍后對鎖定信號檢測的處理資源。
[0030] 根據(jù)特定特征，所述方法還包括以下步驟，當在所述接收到的信號中檢測到所述 通信信號的存在時：確定所述接收到的信號中音調(diào)的位置，所述音調(diào)假定存在于每個通信 信號中；基于所確定的音調(diào)的位置確定拍頻和相移，所述拍頻是用于在整個光通信網(wǎng)絡發(fā) 送所述通信信號的第一載波頻率與用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的第二 載波頻率之差，所述相移是用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述通信信號的第一相位與用 于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的第二相位之差；并且在于，還基于所確定的 拍頻和相移來執(zhí)行確定所述接收到的信號中是否存在所述鎖定信號。
[0031] 因此，由于所確定的拍頻和相移，可以確定并補償由同時接收所述鎖定信號和所 述通信信號而產(chǎn)生的干擾的貢獻。
[0032] 根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于通過光發(fā)送器裝置生成鎖定信號的方法，所 述鎖定信號是在在光通信網(wǎng)絡中的光通信裝置之間建立之前通信的階段，通過所述光通信 裝置交換的信號。所述光發(fā)送器裝置執(zhí)行：獲取用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定 信號的載波頻率；獲取調(diào)制后的信號，所述信號按低于與在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送的通 信信號相對應的基帶頻率范圍的下限的頻率來調(diào)制；變跡所述調(diào)制后的信號進行變跡；基 于所獲取的載波頻率調(diào)制變跡后的信號。
[0033] 因而，通過對所述信號進行變跡，假定基帶頻率范圍中的瞬時鎖定信號不產(chǎn)生干 擾，并且在低于基帶頻率范圍下限的頻率調(diào)制該信號允許簡化通過光接收器裝置對所述鎖 定信號的檢測。
[0034] 根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于確定由裝置接收的信號中存在鎖定信號的裝 置，所述裝置旨在用于光通信網(wǎng)絡中，所述鎖定信號是在在所述光通信網(wǎng)絡中的光通信裝 置之間建立通信之前的階段通過所述光通信裝置交換的信號。所述裝置實現(xiàn)：用于從接收 到的所述信號獲取直流分量，或處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的 分量的單元；用于確定所述接收到的信號中存在由所述光通信網(wǎng)絡的光通信裝置之間的通 信得到的通信信號的單元；并且，當在所述接收到的信號中檢測到所述通信信號的存在時， 所述裝置還實現(xiàn)：用于確定所述通信信號對所述直流分量的貢獻，或者相應地對處于假定 用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻的單元；用于通過從所述直流 分量中，或者相應地從處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量中減 去所述通信信號的所述確定貢獻，來確定所述接收到的信號中是否存在所述鎖定信號的單 J Li 〇
[0035] 根據(jù)特定特征，所述裝置適于經(jīng)由光電二極管來接收信號，所述用于確定所述接 收到的信號中是否存在所述鎖定信號的單元還適于，當從所述直流分量中減去時，還減去 由所述光電二極管得到的暗電流。
[0036] 根據(jù)特定特征，所述裝置還實現(xiàn)，當在所述接收到的信號中檢測到存在所述通信 信號時：用于確定所述接收到的信號中音調(diào)的位置的單元，所述音調(diào)假定存在于每個通信 信號中；用于基于所確定的音調(diào)的位置確定拍頻和相移的單元，所述拍頻是用于在整個所 述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述通信信號的第一載波頻率與用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述 鎖定信號的第二載波頻率之差，所述相移是用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述通信信號 的第一相位與用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的第二相位之差；并且在于， 所述用于確定所述接收到的信號中是否存在所述鎖定信號的單元還適于，當從所述處于假 定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量減去時，基于所確定的拍頻和相移 來執(zhí)行所述確定。
[0037] 根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于生成鎖定信號的裝置，所述鎖定信號是在在 光通信網(wǎng)絡中的光通信裝置之間建立通信之前的階段通過所述光通信裝置交換的信號。所 述裝置實現(xiàn)：用于獲取用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的載波頻率的單元； 用于獲取調(diào)制后的信號的單元，所述信號按低于與在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送的通信信號 相對應的基帶頻率范圍的下限的頻率來調(diào)制；用于對所述調(diào)制后的信號進行變跡的單元； 用于基于所獲取的載波頻率來調(diào)制變跡后的信號的單元。
[0038] 本發(fā)明還涉及一種可以從通信網(wǎng)絡下載和/或存儲在可以通過計算機讀取并且 通過處理器運行的介質(zhì)上的計算機程序。該計算機程序包括當所述程序通過處理器運行 時，用于實現(xiàn)本發(fā)明不同實施方式中的任一個中的前述方法的指令。
[0039] 本發(fā)明還涉及存儲包括一組指令的計算機程序的信息存儲裝置，當所存儲信息通 過計算機讀取并且通過處理器運行時，該組指令可以通過處理器運行，以實現(xiàn)本發(fā)明不同 實施方式中的任一個中的前述方法。
[0040] 該裝置和計算機程序的優(yōu)點與針對對應方法提到的優(yōu)點相同，在此未對它們加以 重復。
[0041] 根據(jù)閱讀對實施方式的實施方式的下列描述，本發(fā)明的特征將更清楚顯現(xiàn)，所述 描述參照附圖生成，其中：
[0042] 圖1示意性地表示可以實現(xiàn)本發(fā)明的光通信網(wǎng)絡的架構；
[0043] 圖2示意性地表示光通信網(wǎng)絡的通信裝置的架構；
[0044] 圖3示意性地表示通過第一光通信裝置執(zhí)行的、用于向光通信網(wǎng)絡中的第二光通 信裝置發(fā)送鎖定信號的算法；
[0045] 圖4示意性地表示根據(jù)第一實施方式的、光通信網(wǎng)絡的通信裝置的接收器控制單 元的架構；
[0046] 圖5示意性地表示根據(jù)第一實施方式的、由光接收器裝置執(zhí)行的算法；
[0047] 圖6示意性地表示根據(jù)第二實施方式的接收器控制單元的架構；
[0048] 圖7示意性地表示根據(jù)第二實施方式的、由光接收器裝置執(zhí)行的算法；
[0049] 圖8示意性地表示根據(jù)第三實施方式的接收器控制單元的架構；
[0050] 圖9示意性地表示根據(jù)第三實施方式的、由光接收器裝置執(zhí)行的算法。
[0051] 圖1示意性地表示可以實現(xiàn)本發(fā)明的無源光網(wǎng)絡的架構。
[0052] 必須要注意的是，因為波長和頻率通過直接反比關系連接在一起，所以這兩個術 語因它們指相同概念而被本領域技術人員不區(qū)分地使用。
[0053] 下面的描述在無源光通信網(wǎng)絡的背景下加以詳細說明，但可以類似地應用于光通 信網(wǎng)絡的更一般背景下。
[0054] 該無源光通信網(wǎng)絡100包括：主裝置110、多個從裝置141、142、143,以及頻譜分離 器裝置120。該從裝置141、142、143經(jīng)由頻譜分離器裝置120與主裝置110互連。功率分 離器（如下所述）可以設置在從裝置與頻譜分離器裝置120之間，以增加可以與主裝置110 互連的從裝置的數(shù)量。無源光通信網(wǎng)絡100的所有互連利用光纖來執(zhí)行。
[0055] 在無源光通信網(wǎng)絡100的背景下，該從裝置141、142、143是0NU(光網(wǎng)絡單元）型。 0NU典型地位于終端用戶家庭處。
[0056] 在無源光通信網(wǎng)絡100的背景下，主裝置110是0LT(光線路終端）型。其使得 0NU能夠接入城域網(wǎng)或核心網(wǎng)絡（未示出）。
[0057] 該從裝置141、142、143經(jīng)由功率分離器裝置132可以連接至頻譜分離器裝置120。 該功率分離器裝置132是無源分離器，其將輸入信號沿下行鏈路方向分離成多個對應信 號，其功率為除以朝著從裝置141、142、143的鏈路的數(shù)量。功率分離器裝置132輸出的沿 下行鏈路方向的每個鏈路上的信號包含和輸入信號相同的信息，該功率分離器裝置132僅 對該信號的功率有影響。
[0058] 其它從裝置經(jīng)由功率分離器裝置131U33可以連接至頻譜分離器裝置120。每個 功率分離器裝置131、132、133,和所連接的從裝置與0LT形成了 Ρ0Ν類型網(wǎng)絡（無源光網(wǎng) 絡）。該Ρ0Ν對如由頻譜分離器裝置120濾波的相應波長頻帶操作。為實現(xiàn)這一點，頻譜分 離器裝置120包括針對每個Ρ0Ν的一對光帶通濾波器，其旨在對相應波長頻帶濾波，并因而 使頻譜分離器裝置120能夠執(zhí)波分復用。
[0059] 因此，如圖1所示，頻譜分離器裝置120包括光帶通濾波器121和122,其專用于通 過功率分離器裝置132及其關聯(lián)的從裝置141、142、143的Ρ0Ν的發(fā)送。下面稱作上行鏈路 濾波器的第一濾波器122負責沿上行鏈路方向（即，從從裝置141、142、143至主裝置110) 的光信號的濾波。下面稱作下行鏈路濾波器的第二濾波器121負責沿下行鏈路方向（即， 從主裝置110至從裝置141、142、143)的光信號的濾波。每個濾波器121、122都是根據(jù)標 稱波長（還稱為中心波長）和帶寬定義的帶通濾波器。每個濾波器121U22還可以根據(jù)頻 譜形狀來定義。
[0060] 對于所考慮上行鏈路或下行鏈路方向來說，頻譜分離器裝置120的所有濾波器都 優(yōu)選地具有相同帶寬值，并且優(yōu)選地按固定頻譜距離隔開。然而，該濾波器的標稱波長先驗 未知。頻譜分離器裝置120優(yōu)選為無源的，該濾波器的標稱波長可以隨著頻譜分離器裝置 120的溫度改變。
[0061] 必須要注意的是，該帶通濾波器基于相同約束來設計，該濾波器的帶寬值和濾波 器之間的頻譜距離基本上不依賴于溫度變化。
[0062] 另外，與從裝置141、142、143或者主裝置110的光發(fā)送接口的指定構造相對應的 有效載波波長可能是未知的。
[0063] 因此，該從裝置141、142、143需要被構造成在大致等于上行鏈路濾波器122的標 稱頻率的載波波長沿上行鏈路方向發(fā)送光信號。另外，主裝置110需要被構造成在大致等 于下行鏈路濾波器121的標稱頻率的載波波長沿下行鏈路方向發(fā)送光信號。換句話說，需 要鎖定載波頻率。
[0064] 可以注意到，指定濾波器的通帶中的波長視為大致等于指定濾波器的標稱頻率。
[0065] 可以注意到，濾波器121U22的標稱波長可以相同。其意指，相同載波波長或者不 同載波波長可以在下行鏈路方向和上行鏈路方向中使用。
[0066] 為了允許鎖定第一光通信裝置（如從裝置141)與第二光通信裝置（如主裝置 110)之間的載波頻率，第一光通信裝置通過光通信網(wǎng)絡100發(fā)送鎖定信號。
[0067] 該鎖定信號通過由第一光通信裝置選擇的載波頻率或波長來發(fā)送。為了避免對光 通信網(wǎng)絡100中已經(jīng)建立的通信（例如，主裝置110與從裝置142之間）產(chǎn)生干擾，提出了 生成特定形狀的鎖定信號，如下參照圖3詳細說明的。光通信網(wǎng)絡100的任何接收器裝置 (如第二光通信裝置）因而能夠區(qū)分鎖定信號與已建立通信的信號，如下參照圖4至圖9詳 細說明的。而且，接收器裝置能夠繼續(xù)解碼在所述已建立通信中交換的信號。
[0068] 圖2示意性地表示主裝置110的架構。
[0069] 根據(jù)所示架構，主裝置110包括通過通信總線210互連的下列組件：處理器、微處 理器、微控制器或CPU(中央處理單元）200) ;RAM(隨機存取存儲器）201 ;R0M(只讀存儲 器）202 ;適于讀取存儲在存儲裝置上的信息的裝置203 ;旨在連接至頻譜分離器裝置120 以發(fā)送和接收光信號的第一通信接口 204 ;以及，旨在連接至城域網(wǎng)或核心網(wǎng)絡的第二通 信接口 205。
[0070] CPU200能夠執(zhí)行從R0M202或者從任何其它存儲裝置加載到RAM201中的指令。在 主裝置110已經(jīng)加電之后，CPU200能夠從RAM201讀取指令并且執(zhí)行這些指令。該指令形 成一個計算機程序，該計算機程序使CPU200執(zhí)行下面參照圖3、圖5、圖7以及圖9描述的 算法的一些或全部步驟。
[0071] 可以注意到，該從裝置141、142、143還可以基于圖2示意性地示出的架構來實現(xiàn)。 在這種情況下，第一通信接口 204允許潛在地通過頻譜分離器裝置120與主裝置110通信， 而第二通信接口 205允許將所考慮從裝置141、142、143連接至諸如家庭網(wǎng)絡的局域網(wǎng)。
[0072] 下面參照圖3、圖5、圖7以及圖9描述的算法的一些或全部步驟可以通過由諸如 DSP(數(shù)字信號處理器）或微控制器的可編程計算機器執(zhí)行一組指令或程序而按軟件來實 現(xiàn)；或者就通過諸如FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列）或ASIC(專用集成電路）的機器或?qū)Ｓ媒M 件而按硬件來實現(xiàn)。
[0073] 圖3示意性地表示通過第一光通信裝置執(zhí)行的用于向第二光通信裝置發(fā)送鎖定 信號的算法。該第一光通信裝置還被稱為光發(fā)送器裝置。
[0074] 圖3的算法旨在當?shù)谝还馔ㄐ叛b置嘗試與第二光通信裝置建立通信時執(zhí)行。如已 經(jīng)提到的，這種通信需要預先適當鎖定該通信信號的頻率。
[0075] 在特定實施方式中，圖3的算法旨在當?shù)谝还馔ㄐ叛b置不接收到作為響應的來自 第二光通信裝置的消息或信號時以新載波或波長頻率重復進行。
[0076] 在步驟S301中，第一光通信裝置獲取要在鎖定階段從第一光通信裝置向第二光 通信裝置發(fā)送的信息，以允許在第一光通信裝置與第二光通信裝置之間建立通信。
[0077] 在隨后步驟S302中，第一光通信裝置獲取表示要被用于要在第一光通信裝置與 第二光通信裝置之間建立的通信的載波頻率的信息。
[0078] 在隨后步驟S303中，第一光通信裝置根據(jù)在步驟S301中獲取的信息來獲取調(diào)制 后的信號。在特定實施方式中，該調(diào)制通過圓函數(shù)來執(zhí)行，該圓函數(shù)的頻率Ω低于光通信 網(wǎng)絡100中的光通信裝置之間的有效通信的波特率。換句話說，該頻率Ω低于基帶的下限， 該基帶對應于對通信信號進行解碼而必要的頻率范圍。在優(yōu)選實施方式中，該頻率Ω顯著 低于基帶的下限。例如，該頻率Ω等于50MHz而基帶的下限為1.80THZ。
[0079] 在隨后步驟S304中，第一光通信裝置對調(diào)制后的信號進行變跡。換句話說，第一 光通信裝置去除或弄平調(diào)制后的信號中的尖銳斷續(xù)。為實現(xiàn)這一點，第一光通信裝置例如 使用布萊克曼（Blackman)窗口濾波?？梢源娴貞闷渌翱跒V波處理，或變跡處理，如 漢恩（Harm)窗口濾波。在變型例中，圓函數(shù)是正弦函數(shù)，并且第一光通信裝置在0開始正 弦函數(shù)，而在kii結束正弦函數(shù)，其中，k是正整數(shù)。第一光通信裝置因而確保變跡后的經(jīng) 調(diào)制的鎖定信號在信號開頭和結尾平滑地趨于〇,以使該信號中不生成瞬時高頻。
[0080] 變跡之后的鎖定信號下面被指示s1(X；k(t)，其中，t表示時間。該鎖定信號s 1(K；k(t) 對應于變跡之后的信號s〃1(x;k(t)，其中，信號s〃1(rck(t)可以表達如下：
[0081]
【權利要求】
1. 一種用于確定通過光接收器裝置接收的信號中存在鎖定信號的方法，所述光接收器 裝置旨在用于光通信網(wǎng)絡中，所述鎖定信號是在所述光通信網(wǎng)絡中的光通信裝置之間建立 通信之前的階段通過所述光通信裝置交換的信號，其特征在于，所述光接收器裝置執(zhí)行： -從接收到的信號獲取直流分量或處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍 頻率的分量； -確定所述接收到的信號中存在由所述光通信網(wǎng)絡的光通信裝置之間的通信導致的通 信信號； 并且，當在所述接收到的信號中檢測到所述通信信號的存在時： -確定所述通信信號對所述直流分量的貢獻，或者相應地對處于假定用于對該鎖定信 號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻； -通過從所述直流分量中，或者相應地從處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率 的兩倍頻率的分量中至少減去所確定的所述通信信號的貢獻，來確定所述接收到的信號中 是否存在所述鎖定信號。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述光接收器裝置適于經(jīng)由光電二極管 來接收信號，確定所述接收到的信號中是否存在所述鎖定信號的步驟還包括以下步驟：當 從所述直流分量中減去時，還減去由所述光電二極管導致的暗電流。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，確定所述通信信號對所述直流分量的貢 獻的步驟包括以下步驟： -當在假定不接收鎖定信號的時段期間接收到所述接收到的信號時，獲取所述接收到 的信號的直流分量； -從所述所獲取的直流分量中減去由所述光電二極管導致的所述暗電流。
4. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，確定所述通信信號對所述直流分量的貢 獻的步驟包括以下步驟： -獲取對用于在光通信裝置之間發(fā)送所述通信信號的在用調(diào)制方案的指示； -基于所獲取的在用調(diào)制方案的指示，來獲取頻譜模式； -基于所獲取的模式和所述接收到的信號的樣本，外推所述通信信號對所述直流分量 的貢獻。
5. 根據(jù)權利要求3和4中的任一項所述的方法，其特征在于，所述光接收器裝置還執(zhí) 行： -將所獲取的所述通信信號對所述直流分量的貢獻與在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送了所 述通信信號的光通信裝置的標識符關聯(lián)； -存儲所關聯(lián)的貢獻和標識符，供以后確定接收到的信號中存在鎖定信號。
6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述通信信號對處于假定用于對該 鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻的步驟包括以下步驟：當在假定不接收 鎖定信號的時段期間接收到所述接收到的信號時，獲取所述接收到的信號的處于假定用于 對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量。
7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述通信信號對所述處于假定用于 對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻的步驟包括以下步驟： -獲取對用于在光通信裝置之間發(fā)送所述通信信號的在用調(diào)制方案的指示； -基于所獲取的所述在用調(diào)制方案的指示，獲取頻譜模式； -至少基于所獲取的模式和所述接收到的信號的樣本，外推所述通信信號對所述處于 假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻。
8. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，外推所述通信信號對所述處于假定用于 對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻的步驟還基于所述通信信號對所 述接收到的信號的直流分量的貢獻來執(zhí)行。
9. 根據(jù)權利要求6至8中的任一項所述的方法，其特征在于，所述光接收器裝置還執(zhí) 行： -將所獲取的所述通信信號對所述處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍 頻率的分量的貢獻與已經(jīng)在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送了通信信號的光通信裝置的標識符 關聯(lián)； -存儲所關聯(lián)的貢獻和標識符，供以后確定接收到的信號中存在鎖定信號。
10. 根據(jù)權利要求5至9中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步 驟：當在所述接收到的信號中檢測到所述通信信號的存在時： -確定所述接收到的信號中音調(diào)的位置，所述音調(diào)假定存在于每個通信信號中； -基于所確定的音調(diào)的位置確定拍頻和相移，所述拍頻是用于在整個所述光通信網(wǎng)絡 發(fā)送所述通信信號的第一載波頻率與用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的第 二載波頻率之差，所述相移是用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述通信信號的第一相位與 用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的第二相位之差； 并且其特征在于，還基于所確定的拍頻和相移來執(zhí)行確定所述接收到的信號中是否存 在所述鎖定信號。
11. 根據(jù)權利要求1至10中的任一項所述的方法，其特征在于，為了生成所述鎖定信 號，光發(fā)送器裝置執(zhí)行： -獲取用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的載波頻率； -獲取調(diào)制后的信號，所述信號按低于與在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送的通信信號相對 應的基帶頻率范圍的下限的頻率來調(diào)制； -對所述調(diào)制后的信號進行變跡； -基于所獲取的載波頻率來調(diào)制變跡后的信號。
12. -種用于確定信號中存在鎖定信號的裝置，該信號由所述裝置接收，所述裝置旨在 用于光通信網(wǎng)絡中，所述鎖定信號是在在所述光通信網(wǎng)絡中的光通信裝置之間建立通信之 前的階段通過所述光通信裝置交換的信號，其特征在于，所述裝置實現(xiàn)： -用于從接收到的信號獲取直流分量，或處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率 的兩倍頻率的分量的單元； -用于確定所述接收到的信號中存在由所述光通信網(wǎng)絡的光通信裝置之間的通信導致 的通信信號的單元； 并且，當在所述接收到的信號中檢測到所述通信信號的存在時，所述裝置還實現(xiàn)： -用于確定所述通信信號對所述直流分量的貢獻，或者相應地對處于假定用于對該鎖 定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量的貢獻的單元； -用于通過從所述直流分量中，或者相應地從處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的 頻率的兩倍頻率的分量中減去所確定的所述通信信號的貢獻，來確定所述接收到的信號中 是否存在所述鎖定信號的單元。
13. 根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置適于經(jīng)由光電二極管來接收 信號，所述用于確定所述接收到的信號中是否存在所述鎖定信號的單元還適于，當從所述 直流分量中減去時，還減去由所述光電二極管導致的暗電流。
14. 根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，當在所述接收到的信號中檢測到存在 所述通信信號時，該裝置還實現(xiàn)： -用于確定所述接收到的信號中音調(diào)的位置的單元，所述音調(diào)假定存在于每個通信信 號中； -用于基于所確定的音調(diào)的位置確定拍頻和相移的單元，所述拍頻是用于在整個所述 光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述通信信號的第一載波頻率與用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖 定信號的第二載波頻率之差，所述相移是用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述通信信號的 第一相位與用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的第二相位之差； 并且其特征在于，所述用于確定所述接收到的信號中是否存在所述鎖定信號的單元還 適于，當從所述處于假定用于對該鎖定信號進行調(diào)制的頻率的兩倍頻率的分量減去時，基 于所確定的拍頻和相移來執(zhí)行所述確定。
15. -種用于確定通過根據(jù)權利要求12至14中的任一項所述的光接收器裝置接收的 信號中存在鎖定信號的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括所述光接收器裝置和光發(fā)送器裝置，其特征在于， 為了生成所述鎖定信號，所述光發(fā)送器裝置實現(xiàn)： -用于獲取用于在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送所述鎖定信號的載波頻率的單元； -用于獲取調(diào)制后的信號的單元，所述信號按低于與在整個所述光通信網(wǎng)絡發(fā)送的通 信信號相對應的基帶頻率范圍的下限的頻率來調(diào)制； -用于對所述調(diào)制后的信號進行變跡的單元； -用于基于所獲取的載波頻率來調(diào)制變跡后的信號的單元。
【文檔編號】H04B10/07GK104094537SQ201380006390
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權日:2012年1月24日
【發(fā)明者】G·弗羅克 申請人:三菱電機研發(fā)中心歐洲有限公司, 三菱電機株式會社