光傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及使用數(shù)字相干技術(shù)和多個(gè)接收機(jī)來進(jìn)行M I M O (MultipleI噸utMultiple0u1:put，多輸入多輸出）信號(hào)處理的光傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在每波長的傳輸速度是lOOGbit/sW上的超高速傳輸系統(tǒng)中，組合了相干光通信 技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的數(shù)字相干技術(shù)被廣泛使用。非專利文獻(xiàn)1所記載的DP-QPSK (DualPo Iarizat ion-QuadraturePhase化if tKeying，雙極化四相相移鍵控）方式作為 100化it/s長距離光傳輸系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)方式而成為了標(biāo)準(zhǔn)。在lOOGbit/s長距離光傳輸 系統(tǒng)中，例如使用4值的相位調(diào)制來生成32化it/s的信號(hào)，且將該信號(hào)進(jìn)行雙重多路復(fù)用來 生成相干光信號(hào)，通過使用兩個(gè)偏振波(polarized wave)來進(jìn)行雙重多路復(fù)用，從而生成 128加 it/s的相干光信號(hào)。通過對(duì)不同波長的DP-QPSK光信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用，也能成為 具有幾化it/s的傳輸容量的光傳輸系統(tǒng)。
[0003] 在接收側(cè)使用與信號(hào)光具有相同波長的本地光進(jìn)行相干接收，并使用A/D轉(zhuǎn)換器 對(duì)該接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化之后，進(jìn)行基于DSP的數(shù)字信號(hào)處理。由此，通過進(jìn)行傳輸路徑的 波長色散補(bǔ)償、偏振色散補(bǔ)償、偏振信號(hào)的分離、相位估計(jì)等實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的傳輸特性。
[0004] 另一方面，在無線傳輸?shù)念I(lǐng)域中，作為進(jìn)一步提高接收特性的途徑，在非專利文獻(xiàn) 2中提出了使用多個(gè)接收機(jī)提高接收靈敏度的MIMO分集技術(shù)。
[0005] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 非專利文獻(xiàn)
[0007] 非專利文獻(xiàn) 1:0IF，"100G叫traLong化ulDWDMFrameworkDo州ment";
[000引非專利文獻(xiàn)2:佐和橋衛(wèi)、極口健一、前田規(guī)行、田岡秀和/'7瓜予7シテ十無線伝 送技術(shù)專的l7瓜テアシテナ無線伝送技術(shù)的概要"，NTTDoCoMoテ夕二力瓜.公個(gè)一十瓜， Vol.13,No.3,PP，68-75,2005；
[0009]非專矛U 文南犬 3 :Yoj iroMori、ChaoZhang、?及KazuroKikuchi， ''Novelconf igurationoff ini t e-impulse-re sponsef i Iterstoleranttocarrier-ph曰sefIuct U曰tionsindigit曰Icoherentoptic曰Ireceiversforhigherorderqu曰dr曰tuream piitudemodulationsignals",OpticsExpress，vol.20,no.24,PP.26236-26251,2012。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的問題
[0011] 在MIMO分集技術(shù)中，其效果最明顯的是合成的信號(hào)間的相關(guān)性低的情況。但是，在 光傳輸中，為了得到相關(guān)性低的信號(hào)而使用沿不同路徑傳輸?shù)男盘?hào)光和不同波長的信號(hào)光 時(shí)，從傳輸容量上看，系統(tǒng)整體的傳輸容量降低。
[0012] 本發(fā)明其目的在于提供一種光傳輸系統(tǒng)，能夠通過針對(duì)一個(gè)或多個(gè)信號(hào)光使用多 個(gè)相干接收機(jī)的構(gòu)成能夠不降低傳輸容量而改善接收特性。
[0013] 用于解決問題的手段
[0014] 第一發(fā)明是一種光傳輸系統(tǒng)，在經(jīng)由光纖傳輸路徑連接的發(fā)送部和接收部之間傳 輸信號(hào)光，發(fā)送部是生成對(duì)光頻率n的光載波信號(hào)利用兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)列進(jìn)行了偏振多路復(fù) 用調(diào)制的信號(hào)光、并輸出給光纖傳輸路徑的構(gòu)成，接收部是具備兩個(gè)相干接收機(jī)W及數(shù)字 信號(hào)處理部的構(gòu)成，兩個(gè)相干接收機(jī)使用兩個(gè)LO光分別對(duì)信號(hào)光進(jìn)行相干檢波，兩個(gè)LO光 具有與信號(hào)光的光頻率n接近的光頻率ni、n2,并被控制為預(yù)定的光頻率間隔AF,其中， fii<n2,數(shù)字信號(hào)處理部被輸入從各相干接收機(jī)輸出的電信號(hào)，且實(shí)施數(shù)字信號(hào)處理，并 解調(diào)出兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)列，數(shù)字信號(hào)處理部針對(duì)兩個(gè)LO光進(jìn)行W下處理：當(dāng)設(shè)定有與信號(hào)光 的光頻率n接近的假想的基準(zhǔn)頻率n '、且設(shè)定有一個(gè)LO光相對(duì)于該基準(zhǔn)頻率n '的頻率差 A n時(shí)，根據(jù)A n- A F求出另一個(gè)LO光的頻率差A(yù) f2,數(shù)字信號(hào)處理部包括:多個(gè)相位旋轉(zhuǎn) 補(bǔ)償電路，多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路被輸入從兩個(gè)相干接收機(jī)輸出的各電信號(hào)，對(duì)由于頻率 差A(yù)fUA f2而在各電信號(hào)中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償;波形均衡電路，波形均衡電路針對(duì) 多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路的輸出進(jìn)行自適應(yīng)均衡處理；W及相位估計(jì)電路，相位估計(jì)電路針 對(duì)波形均衡電路的輸出，對(duì)由于信號(hào)光的光頻率n與假想的基準(zhǔn)頻率n'之間的頻率差而 產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)的殘余分量進(jìn)行補(bǔ)償。
[0015] 在第一發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，接收部代替將兩個(gè)LO光的光頻率間隔控制為A F而 具備測量兩個(gè)LO光的頻率間隔A F'的頻率差測量器，數(shù)字信號(hào)處理部基于測量的頻率間隔 AF'，當(dāng)設(shè)定有一個(gè)LO光相對(duì)于基準(zhǔn)頻率n'的頻率差A(yù)fl時(shí)，進(jìn)行根據(jù)Af 1-AF'求出另 一個(gè)LO光的頻率差A(yù) f 2的處理。
[0016] 第二發(fā)明是一種光傳輸系統(tǒng)，在經(jīng)由光纖傳輸路徑連接的發(fā)送部和接收部之間傳 輸信號(hào)光，發(fā)送部是生成對(duì)光頻率n的光載波信號(hào)利用兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)列進(jìn)行了偏振多路復(fù) 用調(diào)制的信號(hào)光、并輸出給光纖傳輸路徑的構(gòu)成，接收部是具備P個(gè)相干接收機(jī)和數(shù)字信號(hào) 處理的構(gòu)成，P個(gè)相干接收機(jī)使用第1個(gè)LO光~第P個(gè)LO光分別對(duì)信號(hào)光進(jìn)行相干檢波，第1 個(gè)LO光~第P個(gè)LO光具有與信號(hào)光的光頻率n接近的光頻率n 1、fi2、…、fip，且分別被控 制為預(yù)定的光頻率間隔AFl~AF(p-l)，其中，fll<n2<…<np、p是3W上的整數(shù)，數(shù)字 信號(hào)處理部被輸入從各相干接收機(jī)輸出的電信號(hào)，且實(shí)施數(shù)字信號(hào)處理，并解調(diào)出兩個(gè)數(shù) 據(jù)信號(hào)列，數(shù)字信號(hào)處理部針對(duì)第1個(gè)LO光~第P個(gè)LO光進(jìn)行W下處理：當(dāng)設(shè)定有與信號(hào)光 的光頻率n接近的假想的基準(zhǔn)頻率n '、且設(shè)定有第1個(gè)LO光相對(duì)于該基準(zhǔn)頻率n '的頻率 差A(yù) n時(shí)，根據(jù)A n- A Fl求出第2個(gè)LO光的頻率差A(yù) f2，且根據(jù)A f (P-1)- A F(P-1)求出第 P個(gè)LO光的頻率差A(yù)fp,數(shù)字信號(hào)處理部包括:多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路，多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償 電路被輸入從P個(gè)相干接收機(jī)輸出的各電信號(hào)，并對(duì)由于頻率差A(yù) n~A fp而在各電信號(hào) 中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償;波形均衡電路，波形均衡電路針對(duì)多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路的 輸出進(jìn)行自適應(yīng)均衡處理；W及相位估計(jì)電路，相位估計(jì)電路針對(duì)波形均衡電路的輸出，對(duì) 由于信號(hào)光的光頻率n與假想的基準(zhǔn)頻率n'之間的頻率差而產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)的殘余分量 進(jìn)行補(bǔ)償。
[0017] 在第二發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，接收部代替將第1個(gè)LO光~第P個(gè)LO光的光頻率間隔 控制為A Fl~A F(P-1)而具備測量第1個(gè)LO光~第P個(gè)LO光的頻率間隔A F1'~A F(P-1) ' 的頻率差測量器，數(shù)字信號(hào)處理部基于測量的頻率間隔A Fr~A F(p-1 )'，當(dāng)設(shè)定有第1個(gè) LO光相對(duì)于基準(zhǔn)頻率n '的頻率差A(yù) n時(shí)，進(jìn)行根據(jù)Afl-AFl'~Af(P-I)-AF(P-I) '求 出其他的LO光的頻率差A(yù) f 2~A巧的處理。
[0018] 第=發(fā)明是一種光傳輸系統(tǒng)，在經(jīng)由光纖傳輸路徑連接的發(fā)送部和接收部之間傳 輸信號(hào)光，發(fā)送部是生成對(duì)光頻率n、f2的光載波信號(hào)分別利用兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)列進(jìn)行了偏 振多路復(fù)用調(diào)制的第一信號(hào)光和第二信號(hào)光、且對(duì)各信號(hào)光進(jìn)行波長多路復(fù)用、并輸出給 光纖傳輸路徑的構(gòu)成，接收部是具備兩個(gè)相干接收機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理電路的構(gòu)成，兩個(gè)相 干接收機(jī)使用兩個(gè)LO光分別對(duì)進(jìn)行了波長多路復(fù)用傳輸?shù)男盘?hào)光進(jìn)行相干檢波，兩個(gè)LO光 具有分別與信號(hào)光的光頻率n、f2接近的光頻率ni、n2,且被控制為預(yù)定的光頻率間隔A F，其中，fii<n2,數(shù)字信號(hào)處理部被輸入從各相干接收機(jī)輸出的電信號(hào)，且實(shí)施數(shù)字信號(hào) 處理，解調(diào)出通過第一信號(hào)光傳輸?shù)膬蓚€(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)列和通過第二信號(hào)光傳輸?shù)膬蓚€(gè)數(shù)據(jù)信 號(hào)列，數(shù)字信號(hào)處理部針對(duì)兩個(gè)LO光進(jìn)行W下處理:當(dāng)設(shè)定有分別與信號(hào)光的光頻率n、f2 接近的假想的基準(zhǔn)頻率n '、f2'、且設(shè)定有一個(gè)LO光相對(duì)于基準(zhǔn)頻率n '、f2'的頻率差A(yù) ni、Afl2時(shí)，根據(jù)Afll-AF、Afl2-AF求出另一個(gè)LO光的頻率差A(yù)f21、Af22,數(shù)字信號(hào) 處理部包括:多個(gè)第一相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路，多個(gè)第一相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路被輸入從兩個(gè)相干 接收機(jī)輸出的各電信號(hào)，對(duì)由于頻率差A(yù)m、A f21而在各電信號(hào)中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行 補(bǔ)償，并分離出通過第1信號(hào)光傳輸?shù)男盘?hào)分量并輸出；第一波形均衡電路，第一波形均衡 電路針對(duì)多個(gè)第一相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路的輸出進(jìn)行自適應(yīng)均衡處理;第一相位估計(jì)電路，第 一相位估計(jì)電路針對(duì)第一波形均衡電路的輸出，對(duì)由于第一信號(hào)光的光頻率n與假想的基 準(zhǔn)頻率n '之間的頻率差而產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)的殘余分量進(jìn)行補(bǔ)償;多個(gè)第二相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償 電路，多個(gè)第二相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路被輸入從兩個(gè)相干接收機(jī)輸出的各電信號(hào)，對(duì)由于頻率 差A(yù) fl2、A 而在各電信號(hào)中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，并分離出通過第二信號(hào)光傳輸 的信號(hào)分量并輸出；第二波形均衡電路，第二波形均衡電路針對(duì)多個(gè)第二相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電 路的輸出進(jìn)行自適應(yīng)均衡處理；W及第二相位估計(jì)電路，第二相位估計(jì)電路針對(duì)第二波形 均衡電路的輸出，對(duì)由于信號(hào)光的光頻率f2與假想的基準(zhǔn)頻率f2'之間的頻率差而產(chǎn)生的 相位旋轉(zhuǎn)的殘余分量進(jìn)行補(bǔ)償。
[0019] 在第S發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，接收部接收部代替將兩個(gè)LO光的光頻率間隔控制為 A F而具備測量兩個(gè)LO光的頻率間隔A F'的頻率差測量器，數(shù)字信號(hào)處理部基于測量的頻 率間隔A F'，當(dāng)設(shè)定有一個(gè)LO光相對(duì)于基準(zhǔn)頻率n '、f2'的頻率差A(yù) m、A f 12時(shí)，進(jìn)行根 據(jù)A ni- A F'、A fl2- A F'求出另一個(gè)LO光的頻率差A(yù) f21、A 的處理。
[0020] 第四發(fā)明是一種光傳輸系統(tǒng)，在經(jīng)由光纖傳輸路徑連接的發(fā)送部和接收部之間傳 輸信號(hào)光，當(dāng)將n和m設(shè)為m上的整數(shù)、將k設(shè)為1~n的整數(shù)、將i設(shè)為2~m的整數(shù)時(shí)，發(fā)送部 是生成對(duì)光頻率n~fn的光載波信號(hào)分別利用兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)列進(jìn)行了偏振多路復(fù)用調(diào)制 的n個(gè)信號(hào)光、且對(duì)n個(gè)信號(hào)光進(jìn)行波長多路復(fù)用、并輸出給光纖傳輸路徑的構(gòu)成，接收部是 具備m個(gè)相干接收機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理部的構(gòu)成，m個(gè)相干接收機(jī)使用m個(gè)LO光對(duì)信號(hào)光分別 進(jìn)行相干檢波，m個(gè)LO光具有與信號(hào)光的光頻率n~fn接近的光頻率ni~flm，并分別被控 制為預(yù)定的光頻率間隔AFl~AF(m-l)，其中，fll<n2<…<nm，數(shù)字信號(hào)處理部被輸 入從m個(gè)的相干接收機(jī)輸出的電信號(hào)，且實(shí)施數(shù)字信號(hào)處理，并解調(diào)出2Xn個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)列， 數(shù)字信號(hào)處理部針對(duì)m個(gè)LO光進(jìn)行W下處理：當(dāng)設(shè)定有與信號(hào)光的光頻率fk接近的假想的 基準(zhǔn)頻率fk'、且設(shè)定有一個(gè)LO光相對(duì)于該基準(zhǔn)頻率fk'的頻率差A(yù) fk時(shí)，根據(jù)A f (i-1)-A F(i-l)求出其他的LO光的頻率差A(yù) fi，數(shù)字信號(hào)處理部包括:多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路，多個(gè) 相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路被輸入從m個(gè)相干接收機(jī)輸出的各電信號(hào)，并對(duì)由于頻率差A(yù)fk而在各 電信號(hào)中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償;波形均衡電路，波形均衡電路針對(duì)多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償 電路的輸出進(jìn)行自適應(yīng)均衡處理；W及相位估計(jì)電路，相位估計(jì)電路針對(duì)波形均衡電路的 輸出，對(duì)由于信號(hào)光的光頻率fk與假想的基準(zhǔn)頻率fk'之間的頻率差而產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)的 殘余分量進(jìn)行補(bǔ)償。
[0021] 在第四發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)中，接收部代替將m個(gè)LO光的光頻率間隔控制為A Fl~ A F(m-1)而具備測量m個(gè)LO光的頻率間隔A F1'~A F(m-l) '的頻率差測量器，數(shù)字信號(hào)處 理部基于測量的頻率間隔A F1'~A F(m-l) '，當(dāng)設(shè)定有一個(gè)LO光相對(duì)于基準(zhǔn)頻率fk'的頻 率差A(yù) fk時(shí)，進(jìn)行根據(jù)A f (i-1) - A F( i-1)求出其他的LO光的頻率差A(yù) f i的處理。
[0022] 發(fā)明效果
[0023] 本發(fā)明將在接收部的多個(gè)相干接收機(jī)中使用的多個(gè)LO光的光頻率間隔控制為規(guī) 定值，由此即使在信號(hào)光的光頻率與各LO光的光頻率之間存在波動(dòng)，也能夠補(bǔ)償基于信號(hào) 光與各LO光之間的頻率差的相位旋轉(zhuǎn)，W進(jìn)行穩(wěn)定的解調(diào)處理。
[0024] 另外，通過針對(duì)一個(gè)或多個(gè)信號(hào)光使用多個(gè)相干接收機(jī)的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)分集效 果，能夠不