用于高速相干接收系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于高速相干接收系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，包括以下步驟：S1：新節(jié)點(diǎn)加入，計(jì)算抽頭系數(shù)并存儲(chǔ)；S2：初始化階段；S3：工作階段；S4：利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定突發(fā)包發(fā)送結(jié)束；S5：控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)DSP模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。本發(fā)明所述的高速相干接收系統(tǒng)線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，在處理過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)控制模塊在不同突發(fā)時(shí)隙進(jìn)行抽頭系數(shù)的切換，使得不同節(jié)點(diǎn)發(fā)送的突發(fā)包信息均能得到針對(duì)性的鏈路損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用，在減小突發(fā)包信號(hào)收斂開(kāi)銷的同時(shí)，還能有效節(jié)約突發(fā)包信息處理時(shí)間。
【專利說(shuō)明】用于高速相干接收系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于高速相干接收系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，高帶寬的消耗業(yè)務(wù)逐步涌現(xiàn)，帶寬提速成為迫切需求。高速相干光通信技術(shù)的引進(jìn)，則解決了網(wǎng)絡(luò)對(duì)帶寬的需求，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)速率及容量的提升。但是，網(wǎng)絡(luò)速率的提升使得一些在低速系統(tǒng)可忽略的鏈路不利影響不可忽略，例如，鏈路色散和偏振旋轉(zhuǎn)對(duì)信號(hào)的不利影響。目前，高速系統(tǒng)中普遍采用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)模塊進(jìn)行電域數(shù)據(jù)處理，補(bǔ)償鏈路損傷。其中，鏈路色散和偏振旋轉(zhuǎn)的影響，通過(guò)電域色散補(bǔ)償機(jī)制進(jìn)行補(bǔ)償。例如，在DSP模塊中，可采用CMA算法實(shí)現(xiàn)色散補(bǔ)償和偏振解復(fù)用功能。
[0003]對(duì)于突發(fā)模式下的高速系統(tǒng)，例如高速相干時(shí)分多路復(fù)用無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)(TDM-PON)系統(tǒng)和光突發(fā)傳送網(wǎng)(OBTN)系統(tǒng)，各節(jié)點(diǎn)之間傳送的突發(fā)包信息，其經(jīng)歷的光纖鏈路長(zhǎng)度不一樣，所受鏈路損耗大小也不一樣。在接收端進(jìn)行信號(hào)恢復(fù)時(shí)，DSP模塊參數(shù)設(shè)置需初始化。為了降低使用突發(fā)接收模式進(jìn)行接收的突發(fā)光器件的設(shè)計(jì)難度，現(xiàn)有技術(shù)均是通過(guò)測(cè)距確保每個(gè)源節(jié)點(diǎn)的突發(fā)包在其規(guī)定的固定時(shí)間內(nèi)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，從而產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)對(duì)突發(fā)接收光器件進(jìn)行復(fù)位設(shè)置。但是對(duì)于高速相干光通信系統(tǒng)，對(duì)光器件產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的時(shí)間要求提高，光器件突發(fā)處理實(shí)現(xiàn)難度增大。如何減少突發(fā)包處理時(shí)間，是高速相干光通信系統(tǒng)高效實(shí)現(xiàn)突發(fā)接收所需解決的問(wèn)題之一。
[0004]另外，在高速相干光通信系統(tǒng)中，突發(fā)接收對(duì)DSP處理上提出了更高的要求。例如，DSP模塊中的頻偏補(bǔ)償算法(四次方頻偏估計(jì)算法)和相偏補(bǔ)償算法(V-V算法)，均是基于頻偏變化和相偏變化相對(duì)于符號(hào)速率是慢變的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。對(duì)于突發(fā)接收信號(hào)，不同突發(fā)包所對(duì)應(yīng)的頻偏信息和相偏信息均是突變的，傳統(tǒng)的頻偏補(bǔ)償算法和相偏補(bǔ)償算法已不能正確的進(jìn)行頻偏補(bǔ)償和相偏補(bǔ)償。如何使得接收端DSP算法能快速適應(yīng)突發(fā)信號(hào)的處理也是目前尚未解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高速相干接收系統(tǒng)線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，使得數(shù)字信號(hào)處理模塊能很好的適應(yīng)突發(fā)信號(hào)的處理工作，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)高速相干光通信系統(tǒng)中突發(fā)數(shù)據(jù)的快速接收。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明提供一種用于高速相干接收系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，包括以下步驟:
[0009]S1:新節(jié)點(diǎn)加入，目的節(jié)點(diǎn)利用新節(jié)點(diǎn)發(fā)送的訓(xùn)練序列并結(jié)合抽頭系數(shù)算法計(jì)算出不同源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)，并將該計(jì)算值存儲(chǔ)；[0010]S2:各源節(jié)點(diǎn)突發(fā)包信息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)之前，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)SI中的各抽頭系數(shù)進(jìn)行系數(shù)初始化；
[0011]S3:目的節(jié)點(diǎn)利用S2中的初始化后的抽頭系數(shù)均衡補(bǔ)償突發(fā)包數(shù)據(jù)信息所受到的線性損傷補(bǔ)償并同時(shí)進(jìn)行偏振解復(fù)用；
[0012]S4:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定突發(fā)包發(fā)送結(jié)束；
[0013]S5:控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
[0014]其中，在SI中，所述抽頭系數(shù)計(jì)算過(guò)程包括如下步驟:
[0015]S1.1:利用自適應(yīng)均衡算法，設(shè)置大收斂步長(zhǎng)，進(jìn)行快速均衡收斂；
[0016]S1.2:當(dāng)均方誤差小于設(shè)定閾值時(shí)，減小收斂步長(zhǎng)，進(jìn)行跟蹤均衡收斂，同時(shí)判定為均衡收斂，并將該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0017]其中，其中S3包括如下步驟:
[0018]S3.1:讀取突發(fā)包所屬源節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)，并對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊中自適應(yīng)均衡模塊的抽頭系數(shù)進(jìn)行初始化；
[0019]S3.2:結(jié)合自適應(yīng)均衡算法，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用處理,快速補(bǔ)償色散及偏振模色散的不利影響。
[0020]其中，在S4中，所述光功率監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)到功率下降至功率閾值時(shí)，判定突發(fā)包發(fā)送結(jié)束，同時(shí)將判定信號(hào)傳輸至所述控制模塊。
[0021]其中，在S5中，所述控制模塊接收所述功率監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送的判定信號(hào)，并產(chǎn)生清零和復(fù)位信號(hào)，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)處理模塊中的頻偏估計(jì)模塊及相位估計(jì)模塊進(jìn)行參數(shù)的復(fù)位和清零，以等待處理下一突發(fā)包。
[0022]本發(fā)明還提供一種用于TDM-PON上行系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，包括以下步驟:
[0023]A =OLT下傳授權(quán)信息至各個(gè)0NU，新加入的ONU根據(jù)OLT提供的時(shí)間窗口，上傳訓(xùn)練序列至0LT，所述OLT根據(jù)訓(xùn)練序列計(jì)算自適應(yīng)均衡模塊的抽頭系數(shù)并存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果；
[0024]B:所述OLT再次下傳授權(quán)信息至該新的0NU，并利用存儲(chǔ)的抽頭系數(shù)計(jì)算結(jié)果去初始化抽頭系數(shù)；
[0025]C:利用步驟B的初始化后的抽頭系數(shù)正確接收光節(jié)點(diǎn)上傳的注冊(cè)請(qǐng)求幀；
[0026]D:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定注冊(cè)請(qǐng)求幀發(fā)送結(jié)束；
[0027]E:控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
[0028]本發(fā)明還包括一種用于OBTN系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，包括以下步驟:
[0029]1:變更新節(jié)點(diǎn)的物理連接，啟動(dòng)主控制節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，測(cè)距統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械膹墓?jié)點(diǎn)數(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)制作帶寬地圖，并根據(jù)所述帶寬地圖傳送訓(xùn)練序列并計(jì)算抽頭系數(shù)，將所得抽頭系數(shù)與相應(yīng)源節(jié)點(diǎn)地址對(duì)應(yīng)保存；
[0030]I1:利用抽頭系數(shù)計(jì)算值初始化數(shù)字信號(hào)處理模塊中的抽頭系數(shù)；[0031]II1:突發(fā)數(shù)據(jù)通信；
[0032]IV:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定突發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束；
[0033]V:控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
[0034]其中，步驟A中，所述訓(xùn)練序列需在注冊(cè)請(qǐng)求幀之前發(fā)送。
[0035](三)有益效果
[0036]本發(fā)明所述的高速相干接收系統(tǒng)線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，在處理過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)控制模塊在不同突發(fā)時(shí)隙進(jìn)行抽頭系數(shù)的切換，使得不同節(jié)點(diǎn)發(fā)送的突發(fā)包信息均能得到針對(duì)性的鏈路損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用，在減小突發(fā)包信號(hào)收斂開(kāi)銷的同時(shí)，還能有效節(jié)約突發(fā)包信息處理時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本發(fā)明高速相干接收系統(tǒng)線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法步驟流程圖；
[0038]圖2為本發(fā)明在高速相干光通信系統(tǒng)中星型結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖3為本發(fā)明在高速相干光通信系統(tǒng)中環(huán)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖4為本發(fā)明在高速相干光通信系統(tǒng)中DSP模塊功能結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖5為本發(fā)明在高速TDM-PON系統(tǒng)中ONU注冊(cè)步驟流程圖；
[0042]圖6為本發(fā)明在高速TDM-PON系統(tǒng)中ONU請(qǐng)求注冊(cè)幀結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖7為本發(fā)明在高速TDM-PON系統(tǒng)中初始抽頭系數(shù)計(jì)算及存儲(chǔ)流程圖；
[0044]圖8為本發(fā)明在高速OBTN系統(tǒng)中從節(jié)點(diǎn)注冊(cè)步驟流程圖；
[0045]圖9為本發(fā)明在高速OBTN系統(tǒng)中帶寬地圖示意圖；
[0046]圖10為本發(fā)明在高速OBTN系統(tǒng)中初始抽頭系數(shù)計(jì)算及存儲(chǔ)流程圖；
[0047]圖11為本發(fā)明方法在實(shí)施例140G PM-QPSK TDM-EP0N系統(tǒng)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖；
[0048]圖12為本發(fā)明方法在實(shí)施例240G PM-QPSK OBTN系統(tǒng)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0050]如圖1所示，本發(fā)明提供一種用于高速相干接收系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，包括以下步驟:
[0051]S1:新節(jié)點(diǎn)加入，目的節(jié)點(diǎn)利用新節(jié)點(diǎn)發(fā)送的訓(xùn)練序列并結(jié)合抽頭系數(shù)算法計(jì)算出不同源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)，并將該計(jì)算值存儲(chǔ)；
[0052]S2:各源節(jié)點(diǎn)突發(fā)包信息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)之前，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)SI中的各抽頭系數(shù)進(jìn)行系數(shù)初始化；
[0053]S3:目的節(jié)點(diǎn)利用S2中的初始化后的抽頭系數(shù)均衡補(bǔ)償突發(fā)包數(shù)據(jù)信息所受到的線性損傷補(bǔ)償并同時(shí)進(jìn)行偏振解復(fù)用；
[0054]S4:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定突發(fā)包發(fā)送結(jié)束；[0055]S5:控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)DSP模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
[0056]其中，在SI中，所述抽頭系數(shù)計(jì)算過(guò)程包括如下步驟:
[0057]S1.1:利用自適應(yīng)均衡算法，設(shè)置大收斂步長(zhǎng)，進(jìn)行快速均衡收斂；
[0058]S1.2:當(dāng)均方誤差小于設(shè)定閾值時(shí)，減小收斂步長(zhǎng)，進(jìn)行跟蹤均衡收斂，同時(shí)判定為均衡收斂，并將該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0059]其中S3包括如下步驟:
[0060]S3.1:讀取突發(fā)包所屬源節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)，并對(duì)DSP模塊中自適應(yīng)均衡模塊的抽頭系數(shù)進(jìn)行初始化；
[0061]S3.2:結(jié)合自適應(yīng)均衡算法，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用處理,快速補(bǔ)償色散及偏振模色散的不利影響。
[0062]在S4中，所述光功率監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)到功率下降至功率閾值時(shí)，判定突發(fā)包發(fā)送結(jié)束，同時(shí)將判定信號(hào)傳輸至所述控制模塊。
[0063]在S5中，所述控制模塊接收所述功率監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送的判定信號(hào)，并產(chǎn)生清零和復(fù)位信號(hào)，對(duì)所述DSP模塊中的頻偏估計(jì)模塊及相位估計(jì)模塊進(jìn)行參數(shù)的復(fù)位和清零，以等待處理下一突發(fā)包。
[0064]本發(fā)明所述方法可應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，如圖2和圖3所示，為星型網(wǎng)絡(luò)和環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。在目的節(jié)點(diǎn)使用自適應(yīng)均衡器對(duì)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用處理。結(jié)合均衡器對(duì)于抽頭系數(shù)調(diào)整算法，目的節(jié)點(diǎn)利用訓(xùn)練序列在源節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通信之前進(jìn)行抽頭系數(shù)的計(jì)算，從而得到不同源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)，并將該計(jì)算值存儲(chǔ)。當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，各源節(jié)點(diǎn)的突發(fā)包信息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)之前，目的節(jié)點(diǎn)利用存儲(chǔ)的抽頭系數(shù)對(duì)均衡模塊各抽頭系數(shù)進(jìn)行系數(shù)初始化，從而可針對(duì)性的補(bǔ)償不同源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的突發(fā)包所受到的色散并同時(shí)進(jìn)行偏振解復(fù)用。在每個(gè)源節(jié)點(diǎn)傳送突發(fā)包的過(guò)程中，無(wú)需再發(fā)送訓(xùn)練序列用于抽頭系數(shù)的計(jì)算，從而大大節(jié)省了開(kāi)銷。
[0065]本發(fā)明所述突發(fā)接收，利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率檢測(cè)。當(dāng)信號(hào)光功率幅度下降至功率閾值以下，則判定突發(fā)包發(fā)送結(jié)束。
[0066]本發(fā)明所述方法包括對(duì)頻偏估計(jì)模塊及相偏估計(jì)模塊的修改。在本次突發(fā)包結(jié)束，下一突發(fā)包到達(dá)之前，對(duì)頻偏估計(jì)模塊和相偏估計(jì)模塊進(jìn)行復(fù)位清零操作，從而使得下一突發(fā)包達(dá)到后模塊可立即進(jìn)行信號(hào)的DSP處理。
[0067]本發(fā)明所述DSP模塊結(jié)構(gòu)如圖4所示，對(duì)所述突發(fā)接收，增加一控制模塊，通過(guò)所述光功率監(jiān)測(cè)模塊反饋光功率信息產(chǎn)生一判定信號(hào)，對(duì)DSP模塊中各功能模塊進(jìn)行復(fù)位清零操作。
[0068]如圖5所示，本發(fā)明提供一種用于TDM-PON上行系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，包括以下步驟:
[0069]A:0LT (光線路終端)下傳授權(quán)信息至各個(gè)ONU (光網(wǎng)絡(luò)單元)，ONU根據(jù)OLT提供的時(shí)間窗口，上傳訓(xùn)練序列至0LT，所述OLT根據(jù)訓(xùn)練序列計(jì)算自適應(yīng)均衡模塊的抽頭系數(shù)并存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果；
[0070]B:所述OLT再次下傳授權(quán)信息至該新的0NU，并利用存儲(chǔ)的抽頭系數(shù)計(jì)算結(jié)果去初始化抽頭系數(shù)；[0071]C:利用步驟B的初始化后的抽頭系數(shù)正確接收光節(jié)點(diǎn)上傳的注冊(cè)請(qǐng)求幀；
[0072]D:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定注冊(cè)請(qǐng)求幀發(fā)送結(jié)束；
[0073]E:控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
[0074]在TDM-PON上行系統(tǒng)中ONU與SI中光節(jié)點(diǎn)的概念相同。
[0075]其中，在步驟A中，所述訓(xùn)練序列需在注冊(cè)請(qǐng)求幀之前發(fā)送。
[0076]在所述TDM-PON上行系統(tǒng)應(yīng)用中，OLT通過(guò)所述控制模塊在不同上行時(shí)隙進(jìn)行抽頭系數(shù)的切換，使不同ONU發(fā)送的突發(fā)包信息均能得到線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用。
[0077]OLT通過(guò)下傳授權(quán)至各個(gè)0NU，當(dāng)有新的ONU需加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其根據(jù)OLT提供的時(shí)間窗口，上傳訓(xùn)練序列至OLT。OLT接收到訓(xùn)練序列后，進(jìn)行抽頭系數(shù)的計(jì)算，并存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果。待該步驟完成后，OLT重新發(fā)送授權(quán)信息至此0NU，完成ONU注冊(cè)。與傳統(tǒng)ONU自動(dòng)發(fā)現(xiàn)注冊(cè)流程不同在于，本發(fā)明中OLT在接收新加入ONU的注冊(cè)請(qǐng)求有效信息之前，就需要完成自適應(yīng)均衡模塊的抽頭系數(shù)計(jì)算和存儲(chǔ)操作。因此，本發(fā)明所述訓(xùn)練序列發(fā)送在ONU注冊(cè)請(qǐng)求之前，時(shí)隙結(jié)構(gòu)如圖6所示。
[0078]本發(fā)明所述訓(xùn)練序列長(zhǎng)度由最遠(yuǎn)傳輸距離的ONU信道特性決定。完成抽頭系數(shù)的計(jì)算和存儲(chǔ)操作后，OLT才能正確的接收注冊(cè)請(qǐng)求的信息。在抽頭系數(shù)計(jì)算完成后，將抽頭系數(shù)與ONU ID (該ID可是任意能標(biāo)識(shí)ONU的參數(shù))相對(duì)應(yīng)保存，如此一來(lái)，在后續(xù)突發(fā)包信息到達(dá)時(shí)，可通過(guò)ONU ID直接進(jìn)行抽頭系數(shù)的讀取。
[0079]實(shí)施例1
[0080]如圖11所示，一種用于40G PM-QPSK TDM-EPON系統(tǒng)中的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，40G PON系統(tǒng)采用上下行對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且均采用PM-QPSK格式調(diào)制，OLT下行廣播授權(quán)信息，當(dāng)有新的ONU注冊(cè)時(shí)，則在OLT發(fā)送的時(shí)間窗口信息內(nèi)，ONU發(fā)送訓(xùn)練序列至0LT，OLT利用該訓(xùn)練序列來(lái)計(jì)算自適應(yīng)均衡模塊的抽頭系數(shù)，并將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)。接著OLT再次發(fā)送包含時(shí)間窗口信息的授權(quán)幀至該0NU，并根據(jù)控制協(xié)議完成新ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)注冊(cè)過(guò)程，并最終將抽頭系數(shù)與ONU ID對(duì)應(yīng)保存，用于后續(xù)突發(fā)包處理中的抽頭系數(shù)初始化過(guò)程。
[0081]如圖7所示，初始抽頭系數(shù)的計(jì)算過(guò)程如下:
[0082]S7.1:OLT向ONU發(fā)送授權(quán)信息，授權(quán)ONU進(jìn)行注冊(cè)；
[0083]S7.2 =ONU收到注冊(cè)授權(quán)后，在分配的時(shí)隙內(nèi)向OLT發(fā)送訓(xùn)練序列；
[0084]S7.3 =OLT收到訓(xùn)練序列后，根據(jù)抽頭系數(shù)調(diào)整算法計(jì)算抽頭系數(shù)，并保存；
[0085]S7.4 =OLT再次發(fā)送包含時(shí)間窗口信息的授權(quán)幀至該0NU，并利用控制協(xié)議繼續(xù)完成新ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)注冊(cè)過(guò)程，待收到ONU ID信息時(shí)，將其與抽頭系數(shù)計(jì)算值對(duì)應(yīng)保存至控制模塊中。
[0086]在TDM EPON中，OLT根據(jù)ONU帶寬請(qǐng)求情況來(lái)決定ONU授權(quán)，再通過(guò)下行授權(quán)通知0NU,所以O(shè)LT知道不同上行時(shí)隙所對(duì)應(yīng)的0NU。在ONU發(fā)送突發(fā)數(shù)據(jù)包之前，OLT利用控制模塊進(jìn)行時(shí)隙切換，對(duì)突發(fā)包所屬ONU所對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)進(jìn)行讀取，并初始化均衡濾波器的抽頭系數(shù)。在突發(fā)發(fā)送過(guò)程中，光功率監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)?？刂颇K根據(jù)光功率監(jiān)測(cè)模塊的反饋信息產(chǎn)生一復(fù)位信號(hào)，對(duì)DSP模塊中部分參數(shù)進(jìn)行復(fù)位清零操作，使得DSP模塊能快速適應(yīng)下一突發(fā)包的數(shù)據(jù)處理。[0087]本發(fā)明所述OLT通過(guò)控制模塊在不同突發(fā)時(shí)隙進(jìn)行抽頭系數(shù)的切換，使得不同ONU發(fā)送的突發(fā)包信息均能得到針對(duì)性的鏈路線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用。在減小突發(fā)信號(hào)收斂開(kāi)銷的同時(shí)，還能有效的減小接入網(wǎng)系統(tǒng)的成本。
[0088]如圖8所示，本發(fā)明還提供一種用于OBTN系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，包括以下步驟:
[0089]1:變更新節(jié)點(diǎn)的物理連接，啟動(dòng)主控制節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，測(cè)距統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械膹墓?jié)點(diǎn)數(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)制作帶寬地圖，并根據(jù)所述帶寬地圖傳送訓(xùn)練序列并計(jì)算抽頭系數(shù)，將所得抽頭系數(shù)與相應(yīng)源節(jié)點(diǎn)地址對(duì)應(yīng)保存；
[0090]I1:利用抽頭系數(shù)計(jì)算值初始化數(shù)字信號(hào)處理模塊中的抽頭系數(shù)；
[0091]II1:突發(fā)數(shù)據(jù)通信；
[0092]IV:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定突發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束；
[0093]V:控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
[0094]在所述OBTN相干接收系統(tǒng)應(yīng)用中，主控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)信令信道傳送數(shù)據(jù)控制信息至其余節(jié)點(diǎn)控制模塊，從而在不同時(shí)隙進(jìn)行抽頭系數(shù)的切換，使不同節(jié)點(diǎn)發(fā)送的突發(fā)包信息均能得到線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用。
[0095]對(duì)于OBTN突發(fā)系統(tǒng)，新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)的注冊(cè)流程如圖8所示。新節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)路物理連接完成后，主控制節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)運(yùn)行，獲知網(wǎng)絡(luò)從節(jié)點(diǎn)數(shù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)。主控制節(jié)點(diǎn)獲知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)數(shù)后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)數(shù)制定授權(quán)均勻分布的默認(rèn)帶寬地圖，以完成各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)直接進(jìn)行雙向通信的初始化過(guò)程。其帶寬地圖如圖9所示。
[0096]在拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)信息之前，各節(jié)點(diǎn)根據(jù)該帶寬地圖進(jìn)行訓(xùn)練序列的傳輸。訓(xùn)練序列的長(zhǎng)度由最遠(yuǎn)傳輸距離的兩節(jié)點(diǎn)之間信道特性決定。由于默認(rèn)帶寬地圖節(jié)點(diǎn)之間的授權(quán)均勻，各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)均有機(jī)會(huì)進(jìn)行一次雙向通信，并根據(jù)接收的訓(xùn)練序列完成抽頭系數(shù)的初始計(jì)算。在抽頭系數(shù)計(jì)算完成后，將抽頭系數(shù)與帶寬地圖里面的源、目的地址相應(yīng)保存，生成抽頭系數(shù)矩陣。如此一來(lái)，在后續(xù)突發(fā)包信息到達(dá)時(shí)，節(jié)點(diǎn)可直接通過(guò)抽頭系數(shù)矩陣進(jìn)行抽頭系數(shù)的讀取。
[0097]實(shí)施例2
[0098]如圖12所示，一種用于40G PM-QPSK OBTN系統(tǒng)中的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，40G PM-QPSK OBTN系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)之間呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)有新的節(jié)點(diǎn)加入環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)時(shí)，先進(jìn)行物理連接的變更。在物理連接變更完成后，主控制節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)運(yùn)行，利用測(cè)距機(jī)制得到網(wǎng)絡(luò)中從節(jié)點(diǎn)數(shù)，并制定默認(rèn)帶寬地圖。各節(jié)點(diǎn)根據(jù)默認(rèn)帶寬地圖傳送訓(xùn)練序列，并進(jìn)行抽頭系數(shù)的計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果保存為抽頭系數(shù)矩陣，用于后續(xù)周期突發(fā)包處理中的抽頭系數(shù)初始化過(guò)程。
[0099]如圖10所示流程一致，初始抽頭系數(shù)的計(jì)算過(guò)程如下:
[0100]S10.1:新節(jié)點(diǎn)進(jìn)行物理連接的變更；
[0101]S10.2:變更完成后，主控制節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)運(yùn)行，并進(jìn)行測(cè)距統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袕墓?jié)點(diǎn)數(shù)；
[0102]S10.3:主控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)制作默認(rèn)帶寬地圖；[0103]S10.4:各節(jié)點(diǎn)根據(jù)帶寬地圖傳送訓(xùn)練序列；
[0104]S10.5:各節(jié)點(diǎn)收到訓(xùn)練序列后，根據(jù)抽頭系數(shù)調(diào)整算法計(jì)算抽頭系數(shù)，將計(jì)算結(jié)果保存為抽頭系數(shù)矩陣。
[0105]在OBTN中，主控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)從節(jié)點(diǎn)上報(bào)帶寬請(qǐng)求進(jìn)行帶寬分配，所以主節(jié)點(diǎn)確定不同節(jié)點(diǎn)對(duì)的傳輸時(shí)隙。在突發(fā)包到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)之前，主控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)控制信道傳送時(shí)隙發(fā)送信息至目的節(jié)點(diǎn)。各目的節(jié)點(diǎn)通過(guò)控制模塊進(jìn)行時(shí)隙切換，對(duì)突發(fā)包所屬源節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)進(jìn)行讀取，并初始化均衡濾波器的抽頭系數(shù)。在突發(fā)發(fā)送過(guò)程中，光功率監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)?？刂颇K根據(jù)光功率監(jiān)測(cè)模塊的反饋信息產(chǎn)生一復(fù)位信號(hào)，對(duì)DSP模塊中部分參數(shù)進(jìn)行復(fù)位清零操作，使得DSP模塊能快速適應(yīng)下一突發(fā)包的數(shù)據(jù)處理。
[0106]本發(fā)明所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)控制模塊在不同突發(fā)時(shí)隙進(jìn)行抽頭系數(shù)的切換，使得不同節(jié)點(diǎn)發(fā)送的突發(fā)包信息均能得到針對(duì)性的鏈路損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用。在減小突發(fā)包信號(hào)收斂開(kāi)銷的同時(shí)，還能有效節(jié)約突發(fā)包信息處理時(shí)間。
[0107]本發(fā)明可應(yīng)用于TDM PON上行方向，對(duì)其突發(fā)接收模式能很好的適應(yīng)。但本發(fā)明所述方法不限于TDM-PON系統(tǒng)。
[0108]本發(fā)明可應(yīng)用于光突發(fā)傳送網(wǎng)，對(duì)其各節(jié)點(diǎn)之間突發(fā)傳送數(shù)據(jù)能很好的適應(yīng)。但本發(fā)明所述方法不限于光突發(fā)傳送網(wǎng)。
[0109]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高速相干接收系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:新節(jié)點(diǎn)加入，目的節(jié)點(diǎn)利用新節(jié)點(diǎn)發(fā)送的訓(xùn)練序列并結(jié)合抽頭系數(shù)算法計(jì)算出不同源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)，并將該計(jì)算值存儲(chǔ)； 52:各源節(jié)點(diǎn)突發(fā)包信息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)之前，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)SI中的各抽頭系數(shù)進(jìn)行系數(shù)初始化； 53:目的節(jié)點(diǎn)利用S2中的初始化后的抽頭系數(shù)均衡補(bǔ)償突發(fā)包數(shù)據(jù)信息所受到的線性損傷補(bǔ)償并同時(shí)進(jìn)行偏振解復(fù)用； 54:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定突發(fā)包發(fā)送結(jié)束； 55:控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在SI中，所述抽頭系數(shù)計(jì)算過(guò)程包括如下步驟: S1.1:利用自適應(yīng)均衡算法，設(shè)置大收斂步長(zhǎng)，進(jìn)行快速均衡收斂； S1.2:當(dāng)均方誤差小于設(shè)定閾值時(shí)，減小收斂步長(zhǎng)，進(jìn)行跟蹤均衡收斂，同時(shí)判定為均衡收斂，并將該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中S3包括如下步驟: S3.1:讀取突發(fā)包所屬源節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的抽頭系數(shù)，并對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊中自適應(yīng)均衡模塊的抽頭系數(shù)進(jìn)行初始化； S3.2:結(jié)合自適應(yīng)均衡算法，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用處理，快速補(bǔ)償色散及偏振模色散的不利影響。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在S4中，所述光功率監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)到功率下降至功率閾值時(shí)，判定突發(fā)包發(fā)送結(jié)束，同時(shí)將判定信號(hào)傳輸至所述控制模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在S5中，所述控制模塊接收所述功率監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送的判定信號(hào)，并產(chǎn)生清零和復(fù)位信號(hào)，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)處理模塊中的頻偏估計(jì)模塊及相位估計(jì)模塊進(jìn)行參數(shù)的復(fù)位和清零，以等待處理下一突發(fā)包。
6.一種用于TDM-PON上行系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，其特征在于，包括以下步驟: A =OLT下傳授權(quán)信息至各個(gè)0NU，新加入的ONU根據(jù)OLT提供的時(shí)間窗口，上傳訓(xùn)練序列至0LT，所述OLT根據(jù)訓(xùn)練序列計(jì)算自適應(yīng)均衡模塊的抽頭系數(shù)并存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果； B:所述OLT再次下傳授權(quán)信息至該新的0NU，并利用存儲(chǔ)的抽頭系數(shù)計(jì)算結(jié)果去初始化抽頭系數(shù)； C:利用步驟B的初始化后的抽頭系數(shù)正確接收光節(jié)點(diǎn)上傳的注冊(cè)請(qǐng)求幀； D:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定注冊(cè)請(qǐng)求幀發(fā)送結(jié)束； E:控制模塊根據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
7.一種用于OBTN系統(tǒng)的線性損傷補(bǔ)償和偏振解復(fù)用方法，其特征在于，包括以下步驟: 1:變更新節(jié)點(diǎn)的物理連接，啟動(dòng)主控制節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，測(cè)距統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械膹墓?jié)點(diǎn)數(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)制作帶寬地圖，并根據(jù)所述帶寬地圖傳送訓(xùn)練序列并計(jì)算抽頭系數(shù)，將所得抽頭系數(shù)與相應(yīng)源節(jié)點(diǎn)地址對(duì)應(yīng)保存； I1:利用抽頭系數(shù)計(jì)算值初始化數(shù)字信號(hào)處理模塊中的抽頭系數(shù)； II1:突發(fā)數(shù)據(jù)通信；IV:利用光功率監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，從而判定突發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束； V:控制模塊根 據(jù)功率監(jiān)測(cè)模塊輸出信息，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行清零和復(fù)位操作，等待對(duì)下一突發(fā)包進(jìn)行處理。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟A中，所述訓(xùn)練序列需在注冊(cè)請(qǐng)求幀之前發(fā)送。
【文檔編號(hào)】H04B10/077GK103634054SQ201210303113
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月23日
【發(fā)明者】王立芊, 石玥, 劉巖, 余思陽(yáng), 胡新天, 羅少良, 陳雪 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)