光通信系統(tǒng)、用于控制光通信的方法和光發(fā)送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文討論的實(shí)施方式致力于光通信系統(tǒng)、用于控制光通信的方法和光發(fā)送器。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的光通信系統(tǒng)包括發(fā)送光信號(hào)的光發(fā)送器和接收光信號(hào)的光接收器。在這種光通信系統(tǒng)中，光信號(hào)在通過將光發(fā)送器連接至光接收器的傳輸路徑行進(jìn)的同時(shí)衰減。對于以上所述，當(dāng)光發(fā)送器被啟動(dòng)時(shí)，光通信系統(tǒng)控制要從光發(fā)送器發(fā)送的光信號(hào)的功率，使得光信號(hào)當(dāng)在光接收器處被接收到時(shí)功率處于預(yù)定水平。該控制從適當(dāng)小的功率起逐漸增加光信號(hào)的功率，以便防止功率超過光接收器的最大可接收功率的的光信號(hào)進(jìn)入光接收器。
[0003]當(dāng)移動(dòng)裝置向基站設(shè)備發(fā)出連接請求時(shí)，移動(dòng)通信系統(tǒng)通過減少用于無線信號(hào)的子載波的數(shù)量來增加無線信號(hào)的發(fā)送電功率。
[0004]另一移動(dòng)通信系統(tǒng)向在通信質(zhì)量方面相對低的多個(gè)子載波分配公共數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信。
[0005][專利文獻(xiàn)I]日本特開2005-136772號(hào)公報(bào)
[0006][專利文獻(xiàn)2]日本特開2010-278684號(hào)公報(bào)
[0007][專利文獻(xiàn)3]國際公開第2008/032381號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的之一是在光發(fā)送器與光接收器之間迅速地建立光通信。
[0009]遺憾的是，上述光通信系統(tǒng)花費(fèi)相對長的時(shí)間在光發(fā)送器與光接收器之間建立光通信。
[0010]作為一個(gè)方面，一種光通信系統(tǒng)包括:發(fā)送光信號(hào)的光發(fā)送器；以及接收光信號(hào)的光接收器。所述光發(fā)送器響應(yīng)于與所述光接收器的目標(biāo)接收光功率對應(yīng)的針對所述光信號(hào)的發(fā)送光功率控制，將所述光信號(hào)的傳輸速率控制為與低于所述目標(biāo)接收光功率的第一接收光功率對應(yīng)的第一傳輸速率。
【附圖說明】
[0011]圖1是描繪了現(xiàn)有技術(shù)中在相應(yīng)的傳輸速率下的最小可接收光功率的改變的示例的圖表；
[0012]圖2是示意性地例示了根據(jù)第一實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)的構(gòu)造的示例的框圖；
[0013]圖3是描繪了包含在要由圖2的光發(fā)送器發(fā)送的光信號(hào)中的子載波的示例的曲線圖；
[0014]圖4是描繪了包含在要由圖2的光發(fā)送器發(fā)送的光信號(hào)中的相應(yīng)子載波的多值度的示例的曲線圖；
[0015]圖5是描繪了包含在由圖2的光接收器接收到的光信號(hào)中的相應(yīng)子載波的信噪比的示例的曲線圖；
[0016]圖6是例示了由圖2的控制器執(zhí)行的一系列處理步驟的示例的流程圖；
[0017]圖7是例示了由圖2的控制器執(zhí)行的一系列處理步驟的示例的流程圖；以及
[0018]圖8是例示了圖2的光通信系統(tǒng)改變發(fā)送光功率時(shí)的定時(shí)的時(shí)間圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在下文中，現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。以下實(shí)施方式是示例性的，所以并非旨在排除將以下描述中未建議的各種修改和技術(shù)應(yīng)用于實(shí)施方式。在所有實(shí)施方式的附圖中，除非另外指定了改變和修改，否則相似的附圖標(biāo)記標(biāo)明相同的或基本上相同的部分和兀件。
[0020]如圖1所示，光接收器的最大可接收光功率Pmax取決于諸如光接收器件的光學(xué)部件，并且?guī)缀醪浑S傳輸速率的改變而改變。最大可接收光功率Pmax表示光接收器能夠接收的光信號(hào)的功率的最大值。在圖1的示例中，最大可接收光功率Pmax是3dBm。
[0021]傳輸速率是每秒發(fā)送的比特的數(shù)量，并且表示波特率和單個(gè)調(diào)制符號(hào)所表達(dá)的比特的數(shù)量的乘積。波特率是每秒發(fā)送的調(diào)制符號(hào)的數(shù)量。這意味著，在單個(gè)調(diào)制符號(hào)所表示的比特的公共數(shù)量恒定的情況下，傳輸速率隨著波特率的增加而變得更大。單獨(dú)的調(diào)制符號(hào)能夠表示的不同比特串的數(shù)量被稱作多值度。另選地，多值度的術(shù)語可以意指單個(gè)調(diào)制符號(hào)所表示的比特的數(shù)量。
[0022]圖1中的黑色圓所表示的光接收器的最小可接收光功率隨著傳輸速率的增加而增加。最小可接收光功率表示光接收器能夠接收的光信號(hào)的功率的最小值。
[0023]這里，在控制光發(fā)送器將發(fā)送的光信號(hào)的功率方面，光信號(hào)的功率從適當(dāng)小的功率起逐漸增加以便避免功率超過最大可接收光功率的光信號(hào)進(jìn)入光接收器的情況。該控制還被稱作發(fā)送光功率控制。因此，隨著光信號(hào)的傳輸速率變得更高，直到進(jìn)入光接收器的光信號(hào)的功率達(dá)到最小可接收光功率為止花費(fèi)更長的時(shí)間。這可能花費(fèi)更長的時(shí)間在光發(fā)送器與光接收器之間建立光通信。為了解決這個(gè)不便，本實(shí)施方式旨在縮短建立光通信所花費(fèi)的時(shí)間。
[0024](概述)
[0025]第一實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)包括:發(fā)送光信號(hào)的光發(fā)送器；以及接收光信號(hào)的光接收器。光發(fā)送器響應(yīng)于與所述光接收器的目標(biāo)接收光功率對應(yīng)的針對光信號(hào)的發(fā)送光功率控制，將光信號(hào)的傳輸速率控制為與低于所述目標(biāo)接收光功率的第一接收光功率對應(yīng)的第一傳輸速率。
[0026]這能夠減少進(jìn)入光接收器的光信號(hào)的功率達(dá)到光接收器可接收的光信號(hào)的功率所花費(fèi)的時(shí)間。從而，能夠縮短在光發(fā)送器與光接收器之間建立光通信所花費(fèi)的時(shí)間。換句話說，能夠迅速地建立光發(fā)送器與光接收器之間的光通信。
[0027]在下文中，現(xiàn)在將詳細(xì)描述第一實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)。
[0028](構(gòu)造)
[0029]如圖2所示，根據(jù)第一實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)I包括光通信裝置10-1和對應(yīng)的光通信裝置10-2。光通信裝置10-1和光通信裝置10-2經(jīng)由傳輸路徑50-1和50_2彼此連接。
[0030]傳輸路徑50-1和50-2示例性地是光纖。在第一實(shí)施方式中，傳輸路徑50_1和50-2被共同地包括在單個(gè)光通信電纜中。另選地，傳輸路徑50-1和50-2可以被包括在各個(gè)不同的光通信電纜中。在第一實(shí)施方式中，在傳輸路徑50-2從光通信裝置10-2向光通信裝置10-1發(fā)送光信號(hào)的同時(shí)，傳輸路徑50-1從光通信裝置10-1向光通信裝置10-2發(fā)送光信號(hào)。
[0031]光通信系統(tǒng)I可以進(jìn)一步包括放大傳輸路徑50-1和50-2上的光信號(hào)的非例示的放大器。
[0032]光通信系統(tǒng)I示例性地按照多載波調(diào)制方案執(zhí)行光通信，所述多載波調(diào)制方案在第一實(shí)施方式中是離散多音(DMT)調(diào)制方案。DMT調(diào)制方案對包含在光信號(hào)中的多個(gè)子載波中的每一個(gè)進(jìn)行振幅調(diào)制。這樣的多個(gè)子載波通過在頻域內(nèi)劃分光信號(hào)而生成。
[0033]另選地，光通信系統(tǒng)I可以采用與DMT調(diào)制方案不同的調(diào)制方案。另選的調(diào)制方案的示例可以對包含在光信號(hào)中的多個(gè)子載波中的每一個(gè)進(jìn)行相位調(diào)制，或者可以對包含在光信號(hào)中的多個(gè)子載波中的每一個(gè)進(jìn)行相位振幅調(diào)制。
[0034]作為對多載波調(diào)制方案的另選方案，光通信系統(tǒng)I可以采用單載波調(diào)制方案。此夕卜，另選地，光通信系統(tǒng)I可以根據(jù)波分復(fù)用(WDM)方案執(zhí)行光通信。
[0035](構(gòu)造:光通信裝置)
[0036]光通信裝置ΙΟ-1示例性地包括光發(fā)送器20-1、控制器30-1和光接收器40_i，其中i表示I或2。
[0037]光發(fā)送器20-1示例性地包括DMT調(diào)制器21_1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 22_i和電光(E/O)單元 23-1o
[0038]DMT調(diào)制器21-1將誤差校正碼附接至電信號(hào)的形式的待發(fā)送的數(shù)據(jù)。待發(fā)送的數(shù)據(jù)的示例是光通信裝置ιο-1預(yù)先保持的數(shù)據(jù)以及從光通信裝置?ο-1的外部輸入到光通信裝置?ο-1中的數(shù)據(jù)。誤差校正碼的示例是塊碼和卷積碼。
[0039]DMT調(diào)制器21-1基于要在附接誤差校正碼之后發(fā)送的數(shù)據(jù)來生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得E/Ο單元23-1能夠根據(jù)DMT調(diào)制方案執(zhí)行調(diào)制。
[0040]在第一實(shí)施方式中，DMT調(diào)制器21-1遵照來自控制器30-1的指令將包括在基本子載波組內(nèi)的各個(gè)子載波設(shè)定為已用子載波或未用子載波。在第一實(shí)施方式中，基本子載波組包括E/Ο單元23-1能夠生成的所有子載波。
[0041]此外，DMT調(diào)制器21-1遵照來自控制器30-1的指令來設(shè)定被設(shè)定為未用子載波的各個(gè)子載波的調(diào)制的多值度。
[0042]在第一實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)被生成為使得在E/Ο單元23-1中進(jìn)行調(diào)制之后的光信號(hào)包含被設(shè)定為已用子載波的子載波，但是不包含被設(shè)定為未用子載波的子載波。驅(qū)動(dòng)信號(hào)還被生成為使得包含于在E/Ο單元23-1中進(jìn)行調(diào)制之后的光信號(hào)中的子載波分別在所設(shè)定的多值度下進(jìn)行調(diào)制。
[0043]現(xiàn)在將在下面詳細(xì)描述控制器30-1。
[0044]DAC 22-1將從DMT調(diào)制器21_i輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)從數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。DAC22-1向E/Ο單元23-1輸出經(jīng)轉(zhuǎn)換的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0045]E/Ο單元23-1包括尚未例示的光源和光調(diào)制器。光源發(fā)射激光。光源的示例是半導(dǎo)體激光器(諸如分布式反饋激光器(DFL))和激光二極管(LD)。光學(xué)調(diào)制器基于從DAC22-1輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對從光源發(fā)射的激光進(jìn)行調(diào)制。
[0046]如上所述，第一實(shí)施方式的E/Ο單元23-1執(zhí)行外部調(diào)制。另選地，E/Ο單元23_i可以執(zhí)行直接調(diào)制。通過E/Ο單元23-1從電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換還被稱為電光轉(zhuǎn)換。
[0047]如圖3所示，被E/Ο單元23-1調(diào)制之后的光信號(hào)包括多個(gè)子載波SC#1 (I)至SC#(N)，其中N表示等于或大于2的整數(shù)。如上所述，包含在被調(diào)制之后的光信號(hào)中的子載波是由控制器30-1設(shè)定為已用子載波的子載波。
[0048]圖2所示的E/Ο單元23-1向傳輸路徑50_i輸出進(jìn)行調(diào)制之后的光信號(hào)。傳輸路徑50-1向光通信裝置ΙΟ-j傳播從光通信裝置ΙΟ-1輸出的光信號(hào)，其中當(dāng)i = I時(shí)j = 2，當(dāng) i = 2 時(shí) j = I。
[0049]光接收器40-1示例性地包括光電(Ο/E)單元41-1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 42_i和DMT解調(diào)器43-1。
[0050]Ο/E單元41-1通過傳輸路徑50-j接收從光通信裝置10_j輸出的光信號(hào)。
[0051]Ο/E單元41-1包括尚未例示的光源和光檢測部。光源發(fā)射要由光檢測部使用的本機(jī)振蕩光。光源的示例是半導(dǎo)體激光器(諸如分布式反饋激光器(DFL))和激光二極管(LD)。光檢測部基于從光源發(fā)射的本機(jī)振蕩光檢測輸入的光信號(hào)。Ο/E單元41-1向ADC42-1輸出用作所接收到的數(shù)據(jù)的