用于通過數(shù)據(jù)偏置進(jìn)行導(dǎo)頻音調(diào)制的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，并且在【具體實(shí)施方式】中涉及用于通過數(shù)據(jù)偏置進(jìn)行導(dǎo)頻音調(diào)制的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在光學(xué)系統(tǒng)例如密集波分復(fù)用(densewavelength divis1n multiplexing，DWDM)系統(tǒng)中，可以將具有導(dǎo)頻音調(diào)制形式的低頻調(diào)制施加至通道以承載該通道的波長和其他標(biāo)識信息，這改善了光纖鏈路管理并且利于功率監(jiān)測。低調(diào)制通常是經(jīng)由數(shù)據(jù)驅(qū)動器通過對數(shù)據(jù)驅(qū)動器的驅(qū)動幅度進(jìn)行調(diào)制而內(nèi)部地添加，或者經(jīng)由可變光衰減器(variableoptical attenuator，V0A)外部地添加。通過數(shù)據(jù)驅(qū)動器添加的調(diào)制需要額外的硬件因此需要額外的成本。驅(qū)動器還需要反饋控制和校準(zhǔn)，從而增加了系統(tǒng)復(fù)雜性。通過外部VOA添加的調(diào)制也增加了成本，并導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)較高頻調(diào)制。需要一種克服這樣的問題的高效的導(dǎo)頻首調(diào)制方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施方式，通過發(fā)送器進(jìn)行低頻光調(diào)制的方法包括:確定用于跟蹤光通道的導(dǎo)頻音調(diào)制的周期。然后，根據(jù)所確定的周期將偏置位的序列周期性地插入包括原始數(shù)據(jù)位的多個幀中。然后，以比導(dǎo)頻音調(diào)制更高的頻率對承載幀的光信號的幅度進(jìn)行調(diào)制。該方法還包括:在光纖中傳輸包括幀內(nèi)的偏置位的光信號。
[0004]根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施方式，通過接收器接收包括用于導(dǎo)頻音調(diào)制的偏置位的幀的方法包括:接收被承載在光纖中的光信號上的多個幀。光信號中的每個光信號具有根據(jù)導(dǎo)頻音調(diào)制的相應(yīng)的低頻。幀包括提供導(dǎo)頻音調(diào)制的偏置位。該方法還包括:從幀中去除偏置位，以及在去除偏置位之后檢測幀中的原始數(shù)據(jù)位。
[0005]根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施方式，用于低頻光調(diào)制的發(fā)送器包括:至少一個處理器；以及存儲由至少一個處理器執(zhí)行的程序的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。程序包括用于確定用于跟蹤光通道的導(dǎo)頻音調(diào)制的周期的指令。程序還包括用于根據(jù)所確定的周期將偏置位的序列周期性地插入包括原始數(shù)據(jù)位的多個幀中的指令。程序還將發(fā)送器配置成:以比導(dǎo)頻音調(diào)制更高的頻率對承載幀的光信號的幅度進(jìn)行調(diào)制，然后，在光纖中傳輸包括幀內(nèi)的偏置位的光信號。
[0006]根據(jù)本公開內(nèi)容的又一實(shí)施方式，用于接收包括用于導(dǎo)頻音調(diào)制的偏置位的幀的接收器包括:至少一個處理器；以及存儲由至少一個處理器執(zhí)行的程序的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。程序包括用于接收被承載在光纖中的光信號上的多個幀的指令，其中，光信號中的每個光信號具有根據(jù)導(dǎo)頻音調(diào)制的相應(yīng)的低頻。幀還包括提供導(dǎo)頻音調(diào)制的偏置位。程序還將接收器配置成:從幀中去除偏置位；以及在去除偏置位之后檢測幀中的原始數(shù)據(jù)位。
[0007]上述內(nèi)容相當(dāng)廣泛地概述了本發(fā)明的實(shí)施方式的特征，以便可以更好地理解下文對本發(fā)明的詳細(xì)描述。下文將描述本發(fā)明的實(shí)施方式的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)構(gòu)成本發(fā)明的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，所公開的構(gòu)思和特定實(shí)施方式可以容易地用作改進(jìn)或設(shè)計(jì)用于執(zhí)行與本發(fā)明相同目的的其他結(jié)構(gòu)或過程的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)意識到這種等效結(jié)構(gòu)不脫離所附權(quán)利要求書所述的本發(fā)明的精神和范圍。
【附圖說明】
[0008]為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，在附圖中:
[0009]圖1示出了波分復(fù)用(wavelengthdivis1n multiplexing，WDM)光通信系統(tǒng)的示例；
[0010]圖2示出了用于通過數(shù)據(jù)偏置進(jìn)行導(dǎo)頻音調(diào)制的圖案設(shè)計(jì)的實(shí)施方式；
[0011]圖3示出了用于通過數(shù)據(jù)偏置進(jìn)行導(dǎo)頻音調(diào)制的系統(tǒng)的實(shí)施方式；
[0012]圖4示出了確定與所需導(dǎo)頻音調(diào)制對應(yīng)的偏置位的序列的實(shí)施方式；
[0013]圖5示出了用于通過數(shù)據(jù)偏置進(jìn)行導(dǎo)頻音調(diào)制的方法的實(shí)施方式；
[0014]圖6示出了用于接收包括用于導(dǎo)頻音調(diào)制的偏置位的幀的方法的實(shí)施方式；
[0015]圖7示出了用于導(dǎo)頻音檢測的方法的另一實(shí)施方式；以及
[0016]圖8是可用于實(shí)現(xiàn)各個實(shí)施方式的處理系統(tǒng)的圖。
[0017]除非另外指明，否則不同圖中的對應(yīng)標(biāo)號和符號通常指代對應(yīng)部分。繪制附圖是為了清楚地示出實(shí)施方式的相關(guān)方面，并且附圖未必是按比例繪制的。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下文將詳細(xì)論述當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式的實(shí)施和使用。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明提供可在各種具體上下文中體現(xiàn)的許多適用的發(fā)明構(gòu)思。所論述的【具體實(shí)施方式】僅僅說明用于實(shí)施和使用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0019]本文提供了經(jīng)由數(shù)據(jù)偏置將導(dǎo)頻音調(diào)制施加至光信號如高波特率信號的實(shí)施方式。導(dǎo)頻音調(diào)制可以承載光信號的通道標(biāo)識信息，并且還可以在信號沿光纖鏈路向下傳播時收集通道信息。本文中的導(dǎo)頻音調(diào)制方案相比于其他技術(shù)具有相對較低的成本。本文中的導(dǎo)頻音調(diào)制方案可能需要新的芯片設(shè)計(jì)作為一次性投入。由于調(diào)制是通過修改數(shù)據(jù)來進(jìn)行的，所以調(diào)制深度是準(zhǔn)確的，并且不需要校準(zhǔn)/反饋控制，這可以提高功率監(jiān)測準(zhǔn)確度并且簡化實(shí)現(xiàn)。
[0020]圖1示出了WDM或密集WDM(dense WDM，DWDM)光通信系統(tǒng)100的示例。系統(tǒng)100包括經(jīng)由光纖鏈路101彼此連接的可重構(gòu)光分插復(fù)用器(代(3011；1^811作1316 optical add-dropmultiplexer ,ROADMHlOt3ROADM 110(例如，經(jīng)由光纖)耦接至光信號的發(fā)送器102(Tx)和接收器104(Rx) οROADM 110在波長層切換WDM流量。具體而言，ROADM 110包括執(zhí)行波長選擇切換的光分插復(fù)用器。這使得承載數(shù)據(jù)通道的個別或多個波長能夠從傳送光纖被添加和/或丟棄，而無需將所有WDM通道上的信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后再轉(zhuǎn)換回光信號。
[0021]此外，導(dǎo)頻音(pilot tone，PT)檢測器120可以在任何地方接進(jìn)光纖鏈路101，例如，在ROADM 110之間或在Tx 102和對應(yīng)的Rx 104之間接進(jìn)光纖鏈路101JT檢測器120使用導(dǎo)頻音調(diào)制來執(zhí)行對通過光纖鏈路101的光信號的功率測量和/或波長識別。在實(shí)施方式中，PT檢測器120可以被放置在光纖鏈路的各個點(diǎn)處(例如，ROADM 110之間)，以對經(jīng)由數(shù)據(jù)偏置而設(shè)置在光信號中的導(dǎo)頻音調(diào)制進(jìn)行檢測和處理?？梢栽谕ㄟ^發(fā)送器102的光學(xué)調(diào)制器對光信號進(jìn)行調(diào)制之前由成幀器(未示出)添加數(shù)據(jù)偏置。下面將描述關(guān)于施加和檢測該導(dǎo)頻音調(diào)制的細(xì)節(jié)。
[0022]圖2示出了用于通過數(shù)據(jù)偏置進(jìn)行導(dǎo)頻音調(diào)制的位圖案設(shè)計(jì)200的實(shí)施方式，位圖案設(shè)計(jì)200可以用于系統(tǒng)100中。示出了在經(jīng)由數(shù)據(jù)偏置來施加導(dǎo)頻音調(diào)制之前和之后(由發(fā)送器102)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流。在導(dǎo)頻音調(diào)制之前，數(shù)據(jù)流包括凈荷220以及可選地包括在凈荷220之前的頭部(標(biāo)記的0H)210。根據(jù)WDM或DWDM系統(tǒng)要求，(由發(fā)送器102的光學(xué)調(diào)制器)在相對高的調(diào)制速率或波特率下調(diào)制包括凈荷220和OH 210的數(shù)據(jù)流。該數(shù)據(jù)流可以是任何連續(xù)的數(shù)據(jù)流，例如包括光傳送網(wǎng)(Optical Transport Network，OTN)/光通道傳送單元(Optical channel Transport Unit，0TU)幀。為了在流中添加導(dǎo)頻音調(diào)制，以用于確定導(dǎo)頻音調(diào)制的所需周期性間隔(例如，通過Tx成幀器)將偏置位(例如，1/0位序列)插入該流中。調(diào)制頻率由所插入的偏置1/0位的位置來確定。調(diào)制深度由所插入的1/0與(在凈荷220/頭部210中的)原始數(shù)據(jù)的比率來確定。由于所添加的用于導(dǎo)頻音調(diào)制的1/0使實(shí)際數(shù)據(jù)速率(凈荷速率)下降，所以超頻可以用于維持?jǐn)?shù)據(jù)速率。
[0023]圖3示出了用于通過數(shù)據(jù)偏置進(jìn)行導(dǎo)頻音調(diào)制的系統(tǒng)300的實(shí)施方式。系統(tǒng)300包括在發(fā)送器處例如在Tx 102處的功能塊或模塊，以及在接收器處例如在Rx 104處的對應(yīng)的功能塊/模塊。所述功能塊/模塊可以使用軟件、硬件、或者軟件和硬件兩者來實(shí)現(xiàn)。在發(fā)送器處的功能塊/模塊包括OTN幀功能310、PT OH封包功能320以及光學(xué)調(diào)制器330WTN幀功能310配置并生成包括凈荷和頭部的流中的OTN幀。PT OH封包功能320將上述用于導(dǎo)頻音調(diào)制的偏置位(例如，I/0)插入流。在發(fā)送OTN幀(凈荷和頭部)前，使用偏置位來封包OTN幀(凈荷和頭部)，以驅(qū)動光學(xué)調(diào)制器330調(diào)制和發(fā)送光纖鏈路中的光信號。偏置位表示插入到來自O(shè)TN幀功能310的(0ΤΝ幀內(nèi)或OTN幀之間的)0ΤΝ幀流內(nèi)的固定位置的PT開銷。例如，在每48個OTN位之后插入一個PT位，導(dǎo)致大約2%的PT開銷。然后，光學(xué)調(diào)制器330對數(shù)據(jù)的光幅度進(jìn)行調(diào)制以用于傳輸。
[0024]在接收器處的功能塊/模塊包括幀對準(zhǔn)功能340、PTOH解包功能350以及OTN幀處理功能360。幀對準(zhǔn)功能340將輸入幀適當(dāng)對準(zhǔn)。這包括對流中的每個幀進(jìn)行識別和分離。具有包括偏置位的PT OH的幀首先被對準(zhǔn)。然后，PT OH解包功能350從幀中去除PT開銷(偏置位)。該P(yáng)T開銷的位置和數(shù)量可以根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式而改變。剩余的凈荷/頭部被傳遞至用于處理實(shí)際數(shù)據(jù)的OTN幀處理功能360。在接收器中需要PT OH解包功能350，以使接收器正常工作(去除偏置位)。然而，由位于光纖鏈路上任何適當(dāng)位置的PT檢測器(例如，PT檢測器120)進(jìn)行對用于確定導(dǎo)頻音調(diào)制的偏置位的檢測。
[0025]圖4示出了用于確定與所需導(dǎo)頻音調(diào)制對應(yīng)的偏置位的序列的方案400的實(shí)施方式。偏置位的序列包括總共k個偏置位，其中，k是整數(shù)。此外，序列內(nèi)的位由為η位的間隔分隔開，其中，η是整數(shù)。該序列在幀中周期性地重復(fù)(如所示的)，其中，周期等于kXn。為了保持流中的數(shù)據(jù)速率與在插入偏置位之前相同，將波特率從原始的波特率R增加至RX (n+1)/η。調(diào)制頻率為fk = R/(2kn)。例如，給定R= 10.709GHz，n = 48，以及fk= 111.55/k MHz，則波特率增加1/48或2.08%，并且調(diào)制深度為1/48或2.08%。對于范圍為100至200的k而言，fk的范圍為從1.1155MHz至0.55776MHz。根據(jù)方案400，偏置位用于向給定的通道提供導(dǎo)頻音調(diào)制。類似地，可以使用一個或更多個附加的偏置位序列，以向一個或更多個附加的通道分別提供一個或更多個附加的導(dǎo)頻音調(diào)制。
[0026]圖5示出了用于通過數(shù)據(jù)偏置進(jìn)行導(dǎo)頻音調(diào)制的方法500的實(shí)施方式。方法500在發(fā)送器端實(shí)施。在步驟510處，針對WDM/DWDM(或其他)光通信信號來確定導(dǎo)頻音調(diào)制的頻率/周期。在步驟520處，根據(jù)所確定的導(dǎo)