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光接收器和光接收方法与流程

2023-01-15 05:37:09 来源:中国专利 TAG:

1.本发明涉及光接收器和光接收方法。


背景技术:

2.在现有的光副载波复用信号的传输中,利用在光发送器中使用了光iq调制器的载波抑制型的光副载波复用信号。在此情况下,在光接收器中,通过使用光内差检波来对光副载波复用信号进行解调。由此,降低在光内差检波时干涉噪声所导致的信号性能劣化的影响。
3.图16是表示现有的光发送器100的功能构成的框图。光发送器100是用于生成载波抑制型的光副载波复用信号的发送器。光发送器100具备串并行转换部101、符号映射器102-1至102-n(n是2以上的整数)、频移部103-1至103-n、加法运算器104、d/a(digital-to-analog,数字到模拟)转换器105-1至105-2、激光器106以及光iq调制器107。
4.串并行转换部101使从外部输入的数据信号以2n列并行。例如,串并行转换部101使数据信号以符号映射器102-1至102-n的台数的量并行。n是1以上的整数。
5.符号映射器102-1至102-n根据调制方式而对被并行的数据信号进行映射。被映射的数据信号输入至频移部103-1至103-n。
6.频移部103-1至103-n移动所输入的数据信号,以使其在频率轴上不重叠。
7.加法运算器104对从频移部103-1至103-n各自输出的数据信号进行加法运算,由此生成频率复用信号。
8.d/a转换器105-1至105-2对频率复用信号进行数字模拟转换。例如,d/a转换器105-1对频率复用信号的实部(i分量)进行数字模拟转换。例如,d/a转换器105-2对频率复用信号的虚部(q分量)进行数字模拟转换。由此,在电气阶段生成被分成i分量和q分量的副载波复用信号。
9.激光器106将频率f0的光信号输出至光iq调制器107。
10.光iq调制器107利用被分成i分量和q分量的副载波复用信号来对激光器106的输出光进行光调制,由此生成调制信号。光iq调制器107经由光纤将所生成的调制信号发送至光接收器。
11.例如,如图16所示,2n列并行数据被重叠在位于以

1、
……


n-1、

n、

n+1、

n+2、
……


2n编号的频率位置的光副载波上。但是,如图16(a)那样,光发送器100并非利用全部的光副载波。串并行转换根据所利用的光副载波而进行。例如,在图16(b)中,示出仅利用

n-1的光副载波的示例。
12.图17是表示现有的光接收器200的功能构成的框图。光接收器200具备依据一般的光内差检波的数字相干接收器的构成。光接收器200具备pbs(polarization beam splitter,偏振分束器)201、站区振荡光源202、pbs203、90度光混合检波器204-1至204-2、a/d(analog-to-digital,模拟到数字)转换器205-1至205-2、a/d转换器206-1至206-2和数字信号处理部207。
13.pbs201是偏振分路器。pbs201被输入从光发送器100发送的调制信号。pbs201将所输入的调制信号分离成水平偏振的光信号和垂直偏振的光信号。pbs201将水平偏振的光信号输出至90度光混合检波器204-1,将垂直偏振的光信号输出至90度光混合检波器204-2。
14.站区振荡光源202输出站发光。
15.pbs203是偏振分路器。pbs203被输入从站区振荡光源202输出的站发光。pbs203将所输入的站发光分离成水平偏振的光信号和垂直偏振的光信号。pbs203将水平偏振的光信号输出至90度光混合检波器204-1,将垂直偏振的光信号输出至90度光混合检波器204-2。
16.90度光混合检波器204-1被输入水平偏振的光信号并加以处理。90度光混合检波器204-1具备分路器208-1至208-2、π/2延迟器209、耦合器210-1至210-2和平衡接收器211-1至211-2。
17.分路器208-1被输入从pbs201输出的水平偏振的光信号。分路器208-1将所输入的水平偏振的光信号分支并输出至耦合器210-1和210-2。分路器208-2被输入从pbs203输出的水平偏振的光信号。分路器208-2将所输入的水平偏振的光信号分支并输出至耦合器210-1和π/2延迟器209。
18.π/2延迟器209使分路器208-2所输出的水平偏振的光信号以π/2的量延迟并输出至耦合器210-2。
19.耦合器210-1对分路器208-1所输出的水平偏振的光信号和分路器208-2所输出的水平偏振的光信号进行合波并使它们干涉,由此生成干涉光。耦合器210-1将所生成的干涉光分支成2个干涉光并输出至平衡接收器211-1。
20.耦合器210-2对分路器208-1所输出的水平偏振的光信号和π/2延迟器209所输出的以π/2的量延迟后的水平偏振的光信号进行合波并使它们干涉,由此生成干涉光。耦合器210-2将所生成的干涉光分支成2个干涉光并输出至平衡接收器211-2。
21.平衡接收器211-1将耦合器210-1所输出的2个干涉光转换成电信号。平衡接收器211-1检测经转换的电信号的差分作为同相分量即i分量,并输出至a/d转换器205-1。
22.平衡接收器211-2将耦合器210-2所输出的2个干涉光转换成电信号。平衡接收器211-2检测经转换的电信号的差分作为正交分量即q分量,并输出至a/d转换器205-2。
23.a/d转换器205-1对i分量的模拟电信号进行采样并作为数字的采样信号输出至数字信号处理部207。
24.a/d转换器205-2对q分量的模拟电信号进行采样并作为数字的采样信号输出至数字信号处理部207。
25.90度光混合检波器204-2被输入垂直偏振的光信号并加以处理。90度光混合检波器204-2具备分路器212-1至212-2、π/2延迟器213、耦合器214-1至214-2和平衡接收器215-1至215-2。
26.分路器212-1被输入从pbs201输出的垂直偏振的光信号。分路器212-1将所输入的垂直偏振的光信号分支并输出至耦合器214-1和214-2。分路器212-2被输入从pbs203输出的垂直偏振的光信号。分路器212-2将所输入的垂直偏振的光信号分支并输出至耦合器214-1和π/2延迟器213。
27.π/2延迟器213使分路器212-2所输出的垂直偏振的光信号以π/2的量延迟并输出至耦合器214-2。
28.耦合器214-1对分路器212-1所输出的垂直偏振的光信号和分路器212-2所输出的垂直偏振的光信号进行合波并使它们干涉,由此生成干涉光。耦合器214-1将所生成的干涉光分支成2个干涉光并输出至平衡接收器215-1。
29.耦合器214-2对分路器212-1所输出的垂直偏振的光信号和π/2延迟器213所输出的以π/2的量延迟后的垂直偏振的光信号进行合波并使它们干涉,由此生成干涉光。耦合器214-2将所生成的干涉光分支成2个干涉光并输出至平衡接收器215-2。
30.平衡接收器215-1将耦合器214-1所输出的2个干涉光转换成电信号。平衡接收器215-1检测经转换的电信号的差分作为同相分量即i分量,并输出至a/d转换器206-1。
31.平衡接收器215-2将耦合器214-2所输出的2个干涉光转换成电信号。平衡接收器215-2检测经转换的电信号的差分作为正交分量即q分量,并输出至a/d转换器206-2。
32.a/d转换器206-1对i分量的模拟电信号进行采样并作为数字的采样信号输出至数字信号处理部207。
33.a/d转换器206-2对q分量的模拟电信号进行采样并作为数字的采样信号输出至数字信号处理部207。
34.数字信号处理部207被输入从a/d转换器205-1至205-4各自输出的数字的采样信号。数字信号处理部207对所输入的采样信号进行解调。
35.光接收器200所进行的处理,与在数字相干传输中使用的一般的内差接收器同样。
36.如上述那样,以往在光副载波复用信号的传输中,通过使用光iq调制器来进行光副载波调制,如图16所示,能够抑制载波并且降低光接收时的干涉噪声的影响(参照非专利文献1)。
37.在先技术文献非专利文献非专利文献1:junwen zhang、zhensheng jia、haipeng zhang、mu xu、jingjie zhu以及luis alberto campos,“rate-flexible single-wavelength tdfm 100g coherent pon based on digital subcarrier multiplexing technology”, ofc2020,w1e.5,2020。


技术实现要素:

38.发明要解决的课题然而,在现有技术中使用的光内差检波器存在构成复杂,在接入系统中使用时价格昂贵这一问题。
39.鉴于上述情况,本发明的目的在于提供这样的技术:能够以低成本进行在进行了利用相干检波的光接收时的干涉噪声所导致的信号性能的劣化的降低。
40.用于解决课题的方案本发明的一个方式是一种光接收器,其具备:外差检波部,其通过外差检波将副载波复用信号转换成中间频带的电信号,前述副载波复用信号是将从多个光发送器发送的多个光信号复用得到的副载波复用信号;滤波部,其从转换成中间频带后的前述电信号提取已去除载波分量后的副载波分量;模拟数字转换部,其对由前述滤波部提取到的前述副载波分量的信号进行模拟数字转换;以及数字信号处理部,其使用由前述模拟数字转换部转
换后的数字信号,按每个副载波进行数字信号处理。
41.本发明的一个方式是一种光接收方法,其中,通过外差检波将副载波复用信号转换成中间频带的电信号,前述副载波复用信号是将从多个光发送器发送的多个光信号复用得到的副载波复用信号;从转换成中间频带后的前述电信号提取已去除载波分量后的副载波分量;对所提取到的前述副载波分量的信号进行模拟数字转换;使用通过前述模拟数字转换来转换后的数字信号,按每个副载波进行数字信号处理。
42.发明的效果通过本发明,能够以低成本进行在进行了利用相干检波的光接收时的干涉噪声所导致的信号性能的劣化的降低。
附图说明
43.图1是表示第1实施方式中的光传输系统的系统构成的图。
44.图2是表示第1实施方式中的光发送器的功能构成的框图。
45.图3是表示第1实施方式中的光接收器的功能构成的框图。
46.图4是示出在第1实施方式中将载波设定于f0+b以上的频率位置的情况下的一个示例的图。
47.图5是示出在第1实施方式中将载波设定于f0-b以下的频率位置的情况下的一个示例的图。
48.图6是示出第1实施方式中的光传输系统的处理的流程的时序图。
49.图7是表示第2实施方式中的光发送器的功能构成的框图。
50.图8是表示第3实施方式中的光发送器的功能构成的框图。
51.图9是示出在第3实施方式中将载波设定于f0+b以上的频率位置的情况下的一个示例的图。
52.图10是示出在第3实施方式中将载波设定于f0-b以下的频率位置的情况下的一个示例的图。
53.图11是示出在第3实施方式中将载波设定于f0以下的频率位置的情况下的一个示例的图。
54.图12是示出在第3实施方式中将载波设定于f0以上的频率位置的情况下的一个示例的图。
55.图13是表示第4实施方式中的光接收器的功能构成的框图。
56.图14是示出在第4实施方式中将载波设定于f0+b以上的频率位置的情况下的一个示例的图。
57.图15是示出在第4实施方式中将载波设定于f0-b以下的频率位置的情况下的一个示例的图。
58.图16是表示现有的光发送器的功能构成的框图。
59.图17是表示现有的光接收器的功能构成的框图。
具体实施方式
60.以下,参照附图并同时说明本发明的一个实施方式。
61.首先,对本发明的概况进行说明。
62.在本发明中,在光传输系统中,在光发送器中使用光强度调制器,在光接收器中使用外差检波器,该光传输系统具备:多个加入者线路终端装置(以下称为“onu”(optical network unit,光网络单元)),其具备光发送器;以及1台加入者线路终端站装置(以下称为“olt”(optical line terminal,光学线路终端)),其具备光接收器。onu各自将由光强度调制器对副载波进行调制后的调制信号发送至olt。从onu各自所发送的调制信号,在光分路器中被复用并输入至olt。在olt中,对副载波复用信号进行光外差检波。接着,光接收器在电气阶段由带通滤波器除去转换成中间频带后的载波分量。然后,光接收器抽取重叠有发送数据的副载波。
63.以下,对具体构成进行说明。
64.(第1实施方式)图1是表示第1实施方式中的光传输系统1的系统构成的图。在以下的说明中,以将光传输系统1适用于pon(passive optical network,无源光网络)系统的情况为示例而进行说明。光传输系统1具备n台onu2-1至2-n和1台olt3。经由光分路器4地用光纤来连接onu2-1至2-n和olt3。
65.光分路器4对从onu2-1至2-n各自输出的光信号进行复用并输出至olt3。光分路器4对从olt3输出的光信号进行分波并输出至onu2-1至2-n。
66.在以下的说明中,将焦点放在从onu2-1至2-n向olt3的上行信号传输上进行说明。在以下的说明中,在未特别地区分onu2-1至2-n的情况下,记载为onu2。
67.onu2例如设置于接受通信服务的提供的加入者的住宅内。onu2具备光发送器10。光发送器10发送光信号。
68.olt3例如设置于收容站。olt3具备光接收器30。光接收器30接收由光分路器4复用后的副载波复用信号。
69.各onu2-1至2-n的光发送器10-1至2-n利用重叠有发送数据的电气阶段的副载波来对相同频率(f0)的激光输出进行光调制,由此生成调制信号。利用各onu2所生成的调制信号由光分路器4进行合流,且被进行光副载波复用并传输至olt3。
70.在图1中,示出onu2-1至2-n分别生成f0±
δf、f0±
2δf、
……
、f0±
nδf的位置的光副载波的情况。例如,onu2-1生成f0±
δf的位置的光副载波,onu2-2生成f0±
2δf的位置的光副载波,onu2-n生成f0±
nδf的位置的光副载波。即,示出1台onu2生成1个光副载波的情况,但1台onu2也可以生成多个光副载波。
71.在onu2-1至2-n各自发送图1所示的光副载波的调制信号的情况下,关于由olt3接收的副载波复用信号,载波以相同频率(f0)重叠。
72.图2是表示第1实施方式中的光发送器10的功能构成的框图。光发送器10具备符号映射器11、振荡器12、调制电路13、激光器14和光强度调制器15。在图2中,示出利用模拟方式的光发送器的构成。
73.符号映射器11根据调制方式而对从外部输入的数据信号进行映射。
74.振荡器12输出频率kδf(k=1、2、
……
、n)的正弦波(副载波)。
75.调制电路13利用由符号映射器11映射后的数据,对从振荡器12输出的副载波进行调制。
76.激光器14将频率f0的光信号输出至光强度调制器15。
77.光强度调制器15利用由调制电路13调制后的副载波来对激光器14的输出光进行光调制。具体地,光强度调制器15利用由调制电路13调制后的副载波来对激光器14的输出光的强度进行光调制,由此生成调制信号。
78.图3是表示第1实施方式中的光接收器30的功能构成的框图。光接收器30是进行光外差检波的数字相干接收器。光接收器30具备pbs31、站区振荡光源32、pbs33、耦合器34-1、34-2、平衡接收器35-1、35-2、滤波器36-1、36-2、a/d转换器37-1、37-2和数字信号处理部38。pbs31、站区振荡光源32、pbs33、耦合器34-1、34-2、平衡接收器35-1、35-2是外差检波部的一个示例。
79.pbs31是偏振分路器。pbs31被输入由光分路器4复用后的副载波复用信号。pbs31将所输入的副载波复用信号分离成水平偏振的副载波复用信号和垂直偏振的副载波复用信号。pbs31将水平偏振的副载波复用信号输出至耦合器34-1,将垂直偏振的副载波复用信号输出至耦合器34-2。
80.站区振荡光源32输出使用于光外差检波的站发光。
81.pbs33是偏振分路器。pbs33被输入从站区振荡光源32输出的站发光。pbs33将所输入的站发光分离成水平偏振的光信号和垂直偏振的光信号。pbs33将水平偏振的光信号输出至耦合器34-1,将垂直偏振的光信号输出至耦合器34-2。
82.耦合器34-1对pbs31所输出的水平偏振的副载波复用信号和pbs33所输出的水平偏振的光信号进行合波并使它们干涉,由此生成干涉光。耦合器34-1将所生成的干涉光分支成2个干涉光并输出至平衡接收器35-1。
83.耦合器34-2对pbs31所输出的垂直偏振的副载波复用信号和pbs33所输出的垂直偏振的光信号进行合波并使它们干涉,由此生成干涉光。耦合器34-2将所生成的干涉光分支成2个干涉光并输出至平衡接收器35-2。
84.平衡接收器35-1将耦合器34-1所输出的2个干涉光转换成电信号。平衡接收器35-1将经转换的电信号的差分输出至滤波器36-1。
85.平衡接收器35-2将耦合器34-2所输出的2个干涉光转换成电信号。平衡接收器35-2将经转换的电信号的差分输出至滤波器36-2。
86.滤波器36-1对表示从平衡接收器35-1输出的2个干涉光的差分的电信号进行滤波。滤波器36-1是lpf(low-pass filter,低通滤波器)或hpf(high-pass filter,高通滤波器)。lpf或hpf可以如图示那样使用模拟电路,但也可以利用数字信号处理来进行。
87.例如,滤波器36-1利用lpf仅抽取副载波复用(scm)信号的上边带分量(+),或利用hpf仅抽取下边带分量(-)。抽取上边带分量一方由于能够利用更低频率的a/d转换器来接收,因此更经济。
88.滤波器36-2对表示从平衡接收器35-2输出的2个干涉光的差分的电信号进行滤波。滤波器36-2是lpf或hpf。
89.a/d转换器37-1对由滤波器36-1抽取到的上边带分量(+)或下边带分量(-)进行模拟数字转换而生成数字信号。
90.a/d转换器37-2对由滤波器36-2抽取到的上边带分量(+)或下边带分量(-)进行模拟数字转换而生成数字信号。
91.数字信号处理部38被输入从a/d转换器37-1至37-2各自输出的数字信号。数字信号处理部38按每个副载波对所输入的数字信号进行数字信号处理,从而进行解调。
92.由图2所示的光发送器10生成的副载波的调制信号,在相对于载波频率f0±
b的范围内生成。图4示出在将载波设定于f0+b以上的频率位置的情况下的一个示例,图5示出在将载波设定于f0-b以下的频率位置的情况下的一个示例。在图4和图5中,左图是示出在光接收器30中接收到的副载波复用信号的频率位置的图,右图是用于说明光接收器30的具体处理的图。
93.在图4的右图中,示出利用lpf除去通过光外差检波来转换成中间频带的信号后的副载波复用信号的下边带分量(-)和载波分量的示例。
94.在图5的右图中,示出利用lpf除去通过光外差检波来转换成中间频带的信号后的副载波复用信号的上边带分量(+)和载波分量的示例。
95.图6是示出第1实施方式中的光传输系统1的处理的流程的时序图。在图6的处理中,以光传输系统1具备2台光发送器10(光发送器10-1和10-2)的情况为示例而进行说明。此外,为了区分各光发送器10的功能部,对各光发送器10的功能部标记分支编号而说明。
96.光发送器10-1的符号映射器11-1根据调制方式而对从外部输入的数据信号进行映射(步骤s101)。符号映射器11-1将经映射的数据输出至调制电路13-1。调制电路13-1被输入从振荡器12-1输出的频率δf的副载波和从符号映射器11-1输出的经映射的数据。调制电路13-1利用经映射的数据来对所输入的副载波进行调制(步骤s102)。调制电路13-1将调制后的副载波输出至光强度调制器15-1。
97.光强度调制器15-1被输入从激光器14-1输出的频率f0的光信号和从调制电路13-1输出的调制后的副载波。光强度调制器15-1利用从调制电路13-1输出的调制后的副载波来对所输入的激光器14-1的输出光的强度进行光调制。由此,光强度调制器15-1生成调制信号(步骤s103)。
98.光发送器10-2的符号映射器11-2根据调制方式而对从外部输入的数据信号进行映射(步骤s104)。符号映射器11-2将经映射的数据输出至调制电路13-2。调制电路13-2被输入从振荡器12-2输出的频率2δf的副载波和从符号映射器11-2输出的经映射的数据。调制电路13-2利用经映射的数据来对所输入的副载波进行调制(步骤s105)。调制电路13-2将调制后的副载波输出至光强度调制器15-2。
99.光强度调制器15-2被输入从激光器14-2输出的频率f0的光信号和从调制电路13-2输出的调制后的副载波。光强度调制器15-2利用从调制电路13-2输出的调制后的副载波来对所输入的激光器14-2的输出光的强度进行光调制。由此,光强度调制器15-2生成调制信号(步骤s106)。
100.光发送器10-1发送由光强度调制器15-1生成的调制信号(步骤s107)。光发送器10-2发送由光强度调制器15-2生成的调制信号(步骤s108)。
101.光分路器4接收从光发送器10-1和10-2各自输出的调制信号。光分路器4将所接收到的各调制信号复用并生成副载波复用信号(步骤s109)。光分路器4将所生成的副载波复用信号发送至光接收器30(步骤s110)。
102.光接收器30接收从光分路器4输出的副载波复用信号。光接收器30对所接收到的副载波复用信号进行光外差检波,由此取得水平偏振的电信号和垂直偏振的电信号(步骤
s111)。滤波器36-1对水平偏振的电信号进行滤波。滤波器36-2对垂直偏振的电信号进行滤波(步骤s112)。
103.a/d转换器37-1对由滤波器36-1抽取到的上边带分量(+)或下边带分量(-)进行模拟数字转换而生成数字信号。a/d转换器37-2对由滤波器36-2抽取到的上边带分量(+)或下边带分量(-)进行模拟数字转换而生成数字信号(步骤s113)。
104.数字信号处理部38被输入从a/d转换器37-1至37-2各自输出的数字信号。数字信号处理部38按每个副载波对所输入的数字信号进行数字信号处理,从而进行解调(步骤s114)。
105.依据如以上那样构成的第1实施方式中的光传输系统1,光接收器30对基于从各光发送器10发送的调制信号的副载波复用信号进行光外差检波,在电气阶段由滤波器排除转换成中间频带后的载波分量。然后,在光接收器30中,从被排除载波分量后的信号抽取重叠有发送数据的副载波并进行解调。由此,能够通过光相干检波大幅地降低在利用光相干检波进行了光接收时的干涉噪声所导致的信号性能劣化。另外,通过在光接收器30中使用光外差检波器而非光内差检波器,能够谋求光接收器的低成本化。因此,能够以低成本进行在进行了利用相干检波的光接收时的干涉噪声所导致的信号性能的劣化的降低。
106.(第2实施方式)在第1实施方式中,对使用了利用模拟方式的光发送器的情况进行了说明。在第2实施方式中,对使用了利用数字方式的光发送器的构成的情况进行说明。第2实施方式中的光接收器的构成与第1实施方式同样,因而省略说明。
107.图7是表示第2实施方式中的光发送器10a的功能构成的框图。光发送器10a具备符号映射器11-1至11-n、激光器14、串并行转换部16、埃尔米特(hermite)对称部17、频移部18-1至18-2n、加法运算器19、d/a转换器20和光强度调制器21。频移部18-1至18-2n的台数是符号映射器11的台数的2倍。
108.串并行转换部16使从外部输入的数据信号以2n列并行。例如,串并行转换部16使数据信号以符号映射器11-1至11-n的台数的量并行。
109.符号映射器11-1至11-n根据调制方式而对被并行的数据信号进行映射。经映射的数据信号输入至埃尔米特对称部17。
110.埃尔米特对称部17在副载波上配置数据,以使所输入的经映射的数据信号以零频率为中心而成为复共轭。由此,埃尔米特对称部17能够生成被并行的数据信号的实数分量和虚数分量。
111.频移部18-1至18-2n移动从埃尔米特对称部17输出的并行数据,以使其在频率轴上不重叠。频移部18-1至18-n移动上边带分量的并行数据,以使其在频率轴上不重叠。频移部18-n+1至2n移动下边带分量的并行数据,以使其在频率轴上不重叠。
112.加法运算器19对从频移部18-1至18-2n各自输出的数据信号进行加法运算,由此生成频率副载波复用信号。
113.d/a转换器20对频率副载波复用信号进行数字模拟转换。由此,d/a转换器20在电气阶段生成i副载波复用信号。
114.光强度调制器21利用i副载波复用信号来对激光器14的输出光进行光调制,由此生成调制信号。利用各onu2所生成的调制信号由光分路器4进行合流,且被进行光副载波复
用并传输至olt3。
115.依据如以上那样构成的第2实施方式中的光传输系统1,通过代替第1实施方式中的光发送器10而使用光发送器10a,能够得到与第1实施方式同样的效果。
116.这样,在本发明中的光传输系统1中,即使是利用数字方式的光发送器也能够适用。
117.(第3实施方式)在第1实施方式和第2实施方式中,对使用了dsb(double side band,双边带)的光发送器的情况进行了说明。在第3实施方式中,对使用了ssb(single side band,单边带)的光发送器的情况进行说明。第3实施方式中的光接收器的构成与第1实施方式和第2实施方式同样,因而省略说明。
118.图8是表示第3实施方式中的光发送器10b的功能构成的框图。光发送器10b具备符号映射器11-1至11-n、激光器14、串并行转换部16、频移部18-1至18-2n、加法运算器19b、d/a转换器20-1至20-2和双电极型光强度调制器22。以下,仅针对与第2实施方式中的光发送器10a的不同点进行说明。
119.频移部18-1至18-n移动由符号映射器11-1至11-n映射后的数据信号,以使其在频率轴上不重叠。另外,零值输入至频移部18-n+1至18-2n。在此情况下,来自频移部18-n+1至18-2n的输出成为零。
120.加法运算器19b对从频移部18-1至18-2n各自输出的数据信号进行加法运算,由此生成频率复用信号。在图8的示例中,加法运算器19b对从频移部18-1至18-n各自输出的数据信号进行加法运算,由此生成频率复用信号。
121.d/a转换器20-1至20-2对频率复用信号进行数字模拟转换。例如,d/a转换器20-1对频率复用信号的实部(i分量)进行数字模拟转换。例如,d/a转换器20-2对频率复用信号的虚部(q分量)进行数字模拟转换。由此,在电气阶段生成被分成i分量和q分量的副载波复用信号。
122.双电极型光强度调制器22利用被分成i分量和q分量的副载波复用信号来对激光器14的输出光的强度进行光调制,由此生成调制信号。i分量或q分量的任一个分量的副载波复用信号输入至双电极型光强度调制器22。因此,双电极型光强度调制器22生成上边带(+)或下边带(-)的任一个分量的调制信号。双电极型光强度调制器22经由光纤将所生成的调制信号发送至光接收器。
123.由图8所示的光发送器10b生成的副载波的调制信号在相对于载波频率f0±
b的范围内生成。图9示出在将载波设定于f0+b以上的频率位置的情况下的一个示例,图10示出在将载波设定于f0-b以下的频率位置的情况下的一个示例。图11示出在将载波设定于f0以下的频率位置的情况下的一个示例,图10示出在将载波设定于f0以上的频率位置的情况下的一个示例。
124.在图9至图12中,左图是示出在光接收器30中接收到的副载波复用信号的频率位置的图,右图是用于说明光接收器30的具体处理的图。
125.在图9的右图中,示出利用lpf抽取通过光外差检波来转换成中间频带的信号后的副载波复用信号的上边带分量(+)并利用lpf除去载波分量的示例。
126.在图10的右图中,示出利用lpf抽取通过光外差检波来转换成中间频带的信号后
的副载波复用信号的下边带分量(-)并利用lpf除去载波分量的示例。
127.在图11的右图中,示出利用hpf抽取通过光外差检波来转换成中间频带的信号后的副载波复用信号的上边带分量(+)并利用hpf除去载波分量的示例。
128.在图12的右图中,示出利用hpf抽取通过光外差检波来转换成中间频带的信号后的副载波复用信号的下边带分量(-)并利用hpf除去载波分量的示例。
129.在图11和图12中,将载波的频率设为f0以下或f0以上,但也能够设定为f0附近。
130.依据如以上那样构成的第3实施方式中的光传输系统1,尽管是与光内差检波同样的频率配置,但能够使用低价的光外差检波器来接收。因此,在ssb中,也能够以低成本进行在进行了利用相干检波的光接收时的干涉噪声所导致的信号性能的劣化的降低。
131.(变形例)在图8中,示出光发送器10b生成仅包括上边带(+)的分量的调制信号的示例,但也可以以光发送器10b生成仅包括下边带(-)的分量的调制信号的方式构成。在这样构成的情况下,零值输入至频移部18-1至18-n,由符号映射器11-1至11-n映射后的数据信号输入至频移部18-n+1至18-2n。频移部18-n+1至18-2n移动由符号映射器11-1至11-n映射后的数据信号,以使其在频率轴上不重叠。
132.(第4实施方式)在第4实施方式中,对在使用了现有的光发送器的情况下的构成进行说明。第4实施方式中的光发送器的构成与图16所示的光发送器100同样,因而省略说明。在第4实施方式中的光传输系统1中,利用具备光发送器100的n台onu2-1至2-n和具备光接收器30a的1台olt3而构成。经由光分路器4地用光纤来连接onu2-1至2-n和olt3。
133.关于第4实施方式中的光接收器30a,其在接收通过光分路器4将调制信号复用后的复用信号的方面,与第1实施方式至第3实施方式不同,通过光发送器100所具备的光iq调制器107生成所述调制信号。以下,对光接收器30a的构成进行说明。
134.图13是表示第4实施方式中的光接收器30a的功能构成的框图。光接收器30a是进行光外差检波的数字相干接收器。光接收器30a具备pbs31、站区振荡光源32、pbs33、耦合器34-1、34-2、平衡接收器35a-1、35a-2、a/d转换器37-1、37-2、数字信号处理部38、lpf39、hpf40、lpf41和hpf42。pbs31、站区振荡光源32、pbs33、耦合器34-1、34-2、平衡接收器35a-1、35a-2是外差检波部的一个示例。
135.关于光接收器30a,在代替平衡接收器35-1、35-2而具备平衡接收器35a-1、35a-2的方面和代替滤波器36-1、36-2而具备lpf39、hpf40、lpf41和hpf42的方面,构成与光接收器30不同。关于光接收器30a的其它构成,与光接收器30同样,因此,以下,对平衡接收器35a-1、35a-2、lpf39、hpf40、lpf41和hpf42进行说明。
136.平衡接收器35a-1将耦合器34-1所输出的2个干涉光转换成电信号。平衡接收器35a-1将经转换的电信号的差分输出至lpf39和hpf40。
137.平衡接收器35a-2将耦合器34-2所输出的2个干涉光转换成电信号。平衡接收器35a-2将经转换的电信号的差分输出至lpf41和hpf42。
138.lpf39对表示从平衡接收器35a-1输出的2个干涉光的差分的电信号进行滤波。例如,lpf39仅抽取副载波复用(scm)信号的上边带分量(+)。
139.hpf40对表示从平衡接收器35a-1输出的2个干涉光的差分的电信号进行滤波。例
如,hpf40仅抽取副载波复用(scm)信号的下边带分量(-)。
140.lpf41对表示从平衡接收器35a-2输出的2个干涉光的差分的电信号进行滤波。例如,lpf41仅抽取副载波复用(scm)信号的上边带分量(+)。
141.hpf42对表示从平衡接收器35a-2输出的2个干涉光的差分的电信号进行滤波。例如,hpf42仅抽取副载波复用(scm)信号的下边带分量(-)。
142.在a/d转换器37-1中,对由lpf39抽取到的上边带分量(+)和由hpf40抽取到的下边带分量(-)进行模拟数字转换而生成数字信号。
143.在a/d转换器37-2中,对由lpf41抽取到的上边带分量(+)和由hpf42抽取到的下边带分量(-)进行模拟数字转换而生成数字信号。
144.图14示出在将载波设定于f0+b以上的频率位置的情况下的一个示例,图15示出在将载波设定于f0-b以下的频率位置的情况下的一个示例。在图14和图15中,左图是示出在光接收器30a中接收到的副载波复用信号的频率位置的图,右图是用于说明光接收器30a的具体处理的图。
145.在图14的右图中,示出由lpf39和hpf40除去通过光外差检波来转换成中间频带的信号后的载波分量的示例。这样,在将载波设定于f0+b以上的频率位置的情况下,即,在载波的频率位置是成为基准的频率以上的位置的情况下,光接收器30a由lpf39提取电信号的上边带分量,由hpf40提取电信号的下边带分量。
146.在图15的右图中,示出由lpf41和hpf42除去通过光外差检波来转换成中间频带的信号后的载波分量的示例。这样,在将载波设定为f0-b以下的频率位置的情况下,即,在载波的频率位置是低于成为基准的频率的位置的情况下,光接收器30a由lpf41提取电信号的下边带分量,由hpf42提取电信号的上边带分量。
147.依据如以上那样构成的第4实施方式中的光传输系统1,即使在使用了载波抑制型的现有的光发送器100的情况下,光接收器30a也对基于从各光发送器100发送的调制信号的副载波复用信号进行光外差检波,在电气阶段由lpf和hpf排除被转换成中间频带后的载波分量。然后,在光接收器30a中,从被排除载波分量后的信号抽取重叠有发送数据的副载波并进行解调。另外,通过在光接收器30a中使用光外差检波器而非光内差检波器,能够谋求光接收器的低成本化。由此,能够通过光相干检波大幅地降低在利用光相干检波进行了光接收时的干涉噪声所导致的信号性能劣化。因此,能够以低成本进行在进行了利用相干检波的光接收时的干涉噪声所导致的信号性能的劣化的降低。
148.(变形例)在图13所示的示例中,对光发送器100发送双边带(dsb)的光信号的情况进行了说明,但光发送器100也可以以发送单边带(ssb)的光信号的方式构成。在这样构成的情况下,光接收器30a进行与第3实施方式同样的动作。例如,光接收器30a抽取光发送器100所发送的光信号的单边带分量并除去载波分量。因此,光接收器30a具备:lpf39或hpf40的任一个;以及lpf41或hpf42的任一个。
149.通过这样构成,在ssb中,也能够以低成本进行在进行了利用相干检波的光接收时的干涉噪声所导致的信号性能的劣化的降低。
150.以上,参照附图来对本发明的实施方式进行详细阐述,但具体构成不限于该实施方式,还包括不脱离本发明的主旨的范围的设计等。
151.产业上的可利用性本发明能够适用于进行副载波复用的光传输技术。
152.符号说明2-1至2-n

onu,3

olt,4

光分路器,10、10a、10b、10-1至10-n

光发送器,20

d/a转换器,30、30a

光接收器,11、11-1至11-n

符号映射器,12

振荡器,13

调制电路,14

激光器,15

光强度调制器,16

串并行转换部,17

埃尔米特对称部,18-1至18-2n

频移部,19、19b

加法运算器,20、20-1至20-2

d/a转换器,21

光强度调制器,22

双电极型光强度调制器,31

pbs,32

站区振荡光源,33

pbs,34-1、34-2

耦合器,35-1、35-2、35a-1、35a-2

平衡接收器,36-1、36-2

滤波器,37-1、37-2

a/d转换器,38

数字信号处理部,39

lpf,40

hpf,41

lpf,42

hpf。
再多了解一些

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