專利名稱：用于基于傳輸條件調諧光信號的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及光通信系統，并且更具體地涉及一種用于基于傳輸條件來調諧光信號的方法和系統。
背景技術：
電信系統、有線電視系統和數據通信網絡使用光網絡在遠程點之間快速地傳送大量的信息。在光網絡中，信息以光信號的形式通過光纖進行傳送。光纖是細束的玻璃，能夠以非常低的損耗進行長距離的信號傳輸。
光網絡常常采用波分復用(WDM)來提高傳輸容量。在WDM網絡中，在每個光纖中以完全不同的波長傳遞多個光信道。在每個光纖中，網絡容量按照波長或者信道數量的成倍地增加。
吸收、散射以及其他與光纖的有關的損耗限制了信號在WDM或者其他的光網絡中在不經放大的條件下能夠傳輸的最大距離。為了長距離傳輸信號，典型地，光網絡包括若干放大器，這些放大器是沿著每一個光纖路由間隔排列的。放大器對所接收的信號進行放大以便補償光纖中的傳輸損耗。
然而，光放大器的一個問題是信號沿著光纖長度積累了大量損耗。這樣的損耗包括色散以及非線性效應。
發明概述本發明提供一種方法和系統，所述的方法和系統用于基于傳輸條件來調諧光信號，從而基本消除或者減少與先前方法和系統有關的問題以及缺點。在一個特定實施例中，依照接收機側的反饋來對發射機的信號調制進行微調，從而增強系統性能并最小化不可預知的影響。
依照本發明的一個實施例，用于基于傳輸條件來調諧光信號的方法以及系統包括接收指示光鏈路的傳輸條件的信息。基于所述信息來調整在傳輸鏈路上傳輸的業務量的調制特性。
更具體地，依照本發明的特定實施例，調整業務量的調制深度。調制深度可以是相位調制深度、頻率調制深度、強度調制深度，或者其他適當的調制特性的深度。另外，可以基于所述信息調整業務量的多個調制深度。
本發明的技術優點包括提供了一種用于基于傳輸條件調諧光信號的方法系統。
在一個特定實施例中，基于接收機側的反饋來微調信號調制，從而針對當前的傳輸條件最優化信號參數。因此，系統性能得到增強并且不可預知的影響被最小化。另外，可以在無需再生的條件下更長距離地傳輸信號，這提高了傳輸效率并且減少了傳輸成本。
本發明的一個或者多個實施例的其他技術優點包括提供了一種用于光網絡的改進的發射機和接收機的組合。特別地，接收機基于實時接收的信號質量來給發射機提供反饋。發射機基于接收機的反饋來調整傳輸信號的調制深度或者其他適當的參數，以便最小化傳輸期間的信號衰減。
本發明的另一技術優點包括提供一種改進的光信息信號，用于通過光鏈路進行傳輸。特別地，考慮當前的鏈路傳輸條件來配置信號的調制深度。因此，在傳輸期間信號的衰減被最小化。并且信號可以無需再生地傳輸更長的距離。
對于本領域技術人員來說，從后面的圖、描述以及權利要求將容易明白本發明其他的技術優點。
附圖簡述為了更完全理解本發明及其優點，現在，結合附圖來進行后面的描述，其中相同的數字代表相同部分，其中
圖1是示出依照本發明的一個實施例的利用分布式放大的一個光通信系統的框圖；圖2是示出依照本發明的一個實施例的圖1的光發送器的框圖；圖3A-C是示出依照本發明的幾個實施例的用于在圖1的光通信系統中傳輸非強度調制信號的圖；圖4是示出依照本發明另一實施例的圖1的光發送器的框圖；圖5是示出依照本發明的一個實施例的圖4的光發送器所產生的光波形的圖；圖6是示出依照本發明的一個實施例的圖1的光接收機的框圖；圖7是示出依照本發明的一個實施例的圖6的非對稱Mach-Zender干涉計的頻率響應的圖；圖8A-C是示出依照本發明的幾個實施例的圖1的去復用器的框圖；圖9是示出依照本發明的一個實施例的利用分布式放大在光通信系統中傳送數據的方法的流程圖；圖10是示出依照本發明的一個實施例的利用分布式放大的雙向光通信系統的框圖；圖11是示出依照本發明的另一個實施例的圖1的光發送器以及接收機的框圖；圖12是示出依照本發明的一個實施例的圖11的調制器的框圖；圖13是示出依照本發明的一個實施例的基于接收機側信息來調諧光信號調制深度的方法的流程圖；圖14是示出依照本發明的一個實施例的在信息信道中分布時鐘信號的光通信系統的框圖；以及圖15是示出依照本發明的一個實施例的用于從多調制信號中提取時鐘信號的光接收機的框圖。
發明詳述圖1示出依照本發明的一個實施例的光通信系統10。在這個實施例中，光通信系統10是一個波分復用(WDM)系統，其中以完全不同的波長在同一路徑上傳遞若干光信道。可以理解，光通信系統10可以包含其他適當的單信道、多信道或者雙向傳輸系統。
參考圖1，WDM系統10包括一個在源端點的WDM發射機12以及一個在目的地端點的WDM接收機14，它們經過光鏈路16耦合到一起。WDM發射機12經過光鏈路16利用多個光信號或者信道發送數據到位于遠處的WDM接收機14。選擇信道之間的間隔，以便避免或者最小化相鄰信道之間的串擾。在一個實施例中，正像在下面的詳細描述中所描述的，最小信道間隔(df)包含傳輸碼元和/或比特率(B)的倍數，該倍數在整數(N)的0.4到0.6之間。數學上表示為(N+0.4)B＜df＜(N+0.6)B。這抑制了相鄰信道的串擾。可以理解，不脫離本發明的范圍可以對信道間隔進行適宜地改變。
WDM發射機12包括多個光發送器20以及一個WDM復用器22。每一個光發送器20產生具有在一組以所述信道間隔隔開的不同波長λ1，λ2…λn中的一個波長的光信息信號24。該光信息信號24包含一個光信號，該光信號有至少一個特性被調用于對音頻、視頻、文本、實時、非實時或者其他適當數據進行編碼。光信息信號24被WDM復用器22復用，以便在光鏈路16上傳輸的單一WDM信號26。可以理解，光信息信號24可以以別的方式合適地組合為WDM信號26。WDM信號可以在同步光網絡(SONET)中傳輸或者以其他適當的格式進行傳輸。
WDM接收機14接收、分離并解碼光信息信號24，以便恢復所包括的數據。在一個實施例中，WDM接收機14包括一個WDM去復用器30以及多個光接收機32。WDM去復用器30從單一WDM信號26中去復用得到光信息信號24，并且發送每一個光信息信號24到相應的光接收機32。每一個光接收機32從相應的信號24中光學地或者電學地恢復編碼數據。正如在這里所使用的，術語“每一個”意味著至少一個子集中的所識別的項目中的每個項目。
光鏈路16包含光纖或者其他適當的介質，其中光信號可以低損耗地進行傳輸。沿著光鏈路16插入一個或者多個光放大器40。光放大器40增加強度，或者放大一個或者多個光信息信號24，因此無需光電轉換即可得到WDM信號26。
在一個實施例中，光放大器40包括分立放大器42以及分布式放大器44。分立放大器42包括摻稀土光纖放大器，諸如摻鉺光纖放大器(EDFA)，以及其他適當的放大器，可用于在光鏈路16中的一個點上放大WDM信號26。
分布式放大器44沿著光鏈路16的延伸長度放大WDM信號26。在一個實施例中，分布式放大器44包括雙向分布式拉曼放大器(DRA)。每一個雙向DRA 44包括一個在放大器44開始處耦合到光鏈路16的前向或同泵浦(co-pumping)源激光器50以及一個在放大器44末端耦合到光鏈路16的后向或反泵浦源激光器52。可以理解，同泵浦以及反泵浦源激光器50和52可以放大完全不同或者僅部分重疊光鏈路16的長度。
拉曼泵浦源50以及52包括半導體或者其他適當的激光器，其能夠產生泵浦光或者放大信號，能夠放大WDM信號26，該WDM信號26包括一個、多個或者所有所包含的光信息信號24。泵浦源50以及52可以被去偏振、偏振加擾或者偏振復用，從而最小化拉曼增益的偏振靈敏度。
來自同泵浦激光器52的放大信號在WDM信號26傳播的方向上被發射，因此與WDM信號26一起以基本相同的速度和/或以輕微或者其他適當的失配速度進行傳播。來自反泵浦激光器52的放大信號在WDM信號26的相反傳播方向上被發射，因此該信號相對于WDM信號26是在相反方向上傳播。放大信號可以以相同或者其他適當的速度同時在相反的方向傳播。
放大信號包含一個或者多個高功率光或者波，其波長低于將被放大的信號的波長。當放大信號在光鏈路16中傳播時，它在鏈路16中遇到原子而發生散射，在原子處損失一些能量，并且以相同于經過放大的信號的波長繼續前進。經放大的信號在數英里或者數千米的路徑上通過這種方式獲取能量，它由更多的光子來表現。對于WDM信號26，同泵浦以及反泵浦激光器50和52都可以包括幾個不同泵浦波長，可被一起使用以便放大不同波長上的每一個光信息信號24。
在一個實施例中，正像在下面的詳細描述中所描述的，在每一個光發送器20上調制載波信號的非強度特性，使其帶有數據信號。非強度特性包含相位、頻率或者其他適當的特性，不具備或者具備有限的對于串擾的敏感度，該串擾是由于來自前向泵浦分布式放大器或者雙向泵浦分布式放大器的交叉增益調制(XGM)造成的。可以利用強度調制器進一步調制和/或再調制非強度調制的光信息信號，使其帶有時鐘或者其他的非數據信號。因此，非強度調制的光信息信號可以包含非數據信號的強度調制。
在一個特定實施例中，正像在下面的詳細描述中所描述的，WDM信號26包含相位或者頻率調制的光信息信號24，該信號利用雙向DRA 44被放大，而沒有由于XGM引起的在信道24之間的串擾。在這個實施例中，雙向DRA 44提供較高光信噪比的放大并因此允許更長的傳輸距離以及改進的傳輸性能。
圖2示出依照本發明的一個實施例的光發送器20的細節。在這個實施例中，光發送器20包含激光器70、調制器72以及數據信號74。激光器70產生具有良好波長控制的規定頻率的載波信號。典型地，在1500納米(mm)范圍內選擇激光器70所發出的波長，在這個范圍，對于基于硅的光纖會產生最小信號衰減。更特別地，通常在1310到1650nm的范圍內選擇波長，但是可以進行適當地變化。
調制器72將數據信號74與載波信號調制到一起從而產生光信息信號24。調制器72可以采用幅度調制、頻率調制、相位調制、強度調制、幅移鍵控、頻移鍵控、相移鍵控以及其他適當的技術，用于將數據信號74編碼到載波信號上。另外，可以理解，不同的調制器72可以組合使用多個調制系統。
依照一個實施例，調制器74將數據信號74與載波信號的相位、頻率或者其他適當的非強度特性調制到一起。正像先前所描述的，這在利用雙向DRA或者其他分布式放大的遠距離通訊和其他傳輸系統中產生非強度光信息信號24，該非強度光信息信號24具有對于由XGM引起的串擾的低敏感度。載波、載波的頻率調制以及載波的相位調制的細節在圖3A-C中示出。
參考圖3A，載波信號76是特定波長的完全周期性信號。載波信號76具有至少一個可以通過調制改變的特性，并且能夠通過調制來攜帶信息。
參考圖3B，將數據信號74與載波信號76的頻率調制到一起，以便產生頻率調制的光信息信號78。在頻率調制中，載波信號76的頻率作為數據信號74的函數而被移位。可以使用頻移鍵控，其中載波信號的頻率在離散狀態之間移位。
參考圖3C，將數據信號80與載波信號76的相位調制到一起，以便產生相位調制的光信息信號82。在相位調制中，載波信號76的相位作為數據信號80的函數被移位。可以使用相移鍵控，其中載波信號的相位在離散狀態之間移位。
圖4示出依照本發明的另一個實施例的一個光發送器80。在這個實施例中，數據在載波信號上進行相位或者頻率調制，隨后使用與信號時鐘同步的強度調制進行再調制，以便使傳輸系統可經受較高的功率。
參考圖4，光發送器80包括激光器82、非強度調制器84以及數據信號86。非強度調制器84將數據信號86與來自激光器82的載波信號的相位或者頻率調制到一起。產生的數據調制的信號被傳給強度調制器88，以便與時鐘頻率90進行再調制，從而產生雙調制或者多調制的光信息信號92。由于基于時鐘的強度調制是非隨機的完全周期模式，因此只要在前向泵浦方向中有輕微的速度失配，DRA 44就幾乎不產生由于XGM引起的串擾。圖5示出雙調制光信息信號92的波形。
圖6示出依照本發明的一個實施例的光接收機32的細節。在這個實施例中，光接收機32接收一個去復用的光信息信號24，該信號具有使用相移鍵控在載波信號的相位上調制的數據。可以理解，不脫離本發明的范圍，光接收機32可以以另外的方式被合適地配置，以便接收并且檢測以另外的方式在光信息信號24中進行編碼的數據。
參考圖6，光接收機32包括非對稱干涉計100以及檢測器102。干涉計100是非對稱Mach-Zender或者其他適當的干涉計，所述干涉計可用于將非強度調制的光信息信號24轉換為強度調制的光信息信號，以便由檢測器102檢測數據。優選地，Mach-Zender干涉計100具有隨波長而定的損耗以及對于該信道間隔來說良好的排斥特性。
Mach-Zender干涉計100將所接收的光信號分為兩個長度不同的干涉計路徑110以及112，并且隨后用干涉測量法合并兩個路徑110以及112，以產生兩個贈送的(complimentary)輸出信號114以及116。特別地，光路徑差(L)等于碼元速率(B)乘以光速(c)除以路徑的光學折射率(n)。數學表示為L＝Bc/n。
在一個特定實施例中，兩個路徑長度110以及112基于碼元或比特率設置大小，以提供一個碼元周期，或者位移。在這個實施例中，Mach-Zender干涉計100具有隨波長而定的損耗，正像先前所描述的，當信道間隔包括碼元傳輸速率的、在整數的0.4到0.6之間的倍數時，這提高了相鄰信道的排斥。
檢測器102是雙或者其他適當的檢測器。在一個實施例中，雙檢測器102包括以平衡結構串連的光電二極管120以及122，以及限幅放大器124。在這個實施例中，來自Mach-Zender干涉計100的兩個贈送的光輸出114以及116被施加到光電二極管120以及122，用于從光信號轉換為電信號。根據干涉計100所傳送的光強度，限幅電子放大器124將電信號轉換為數字信號(0 or 1)。在另一個實施例中，檢測器102是具有一個耦合到輸出116的光電二極管122的單檢測器。在這個實施例中，不使用輸出114。
圖7示出依照本發明的一個實施例的非對稱的Mach-Zender干涉計100的頻率響應。在這個實施例中，正像先前所描述的，信道間隔包含碼元傳輸速率的倍數，該倍數在整數的0.4到0.6之間。正像所能夠看到的，非對稱的Mach-Zender干涉計100自動抑制相鄰信道的光頻率，以幫助去復用器30的信道抑制。可以理解，非對稱的Mach-Zender干涉計可以與其他適當的信道間隔結合使用。
圖8A-示出依照本發明的一個實施例的去復用器30的細節。在這個實施例中，在WDM接收機14的去復用器30中和/或在去復用之前或者在去復用步驟之間，相位或者頻率調制的光信息信號24被轉換為強度調制光信息信號。可以理解，不脫離本發明的范圍，去復用器30可以以其他方式合適地進行去復用和/或從WDM信號26中分離出光信息信號24。
參考圖8A，去復用器30包含多個去復用元件130以及多信道格式轉換器131。每一個去復用元件130將所接收的一組信道132分離為兩組分立的信道134。介質膜濾光片136執行最后的信道分離，每一個介質膜濾光片136過濾特定的信道波長138。
正像在前面結合干涉計100或者具有周期性光頻率響應并用于將至少兩個相位或者頻率調制的信道轉換為強度調制的WDM信號信道的合適的光設備所描述的，多信道格式轉換器131將相位調制轉換為強度調制，并可以是具有一比特移位的非對稱Mach-Zender干涉計，用于將非強度調制的信號轉換為強度調制的信號。強度轉換干涉計可以在第一級去復用元件130之前，在第一和第二級之間，或者在其他適當的級之間。其他的去復用元件130可以包含濾光片或者非轉換Mach-Zender干涉計，用于將一組輸入信道132過濾為兩組輸出信道134。
在一個特定實施例中，多信道格式轉換器131是具有與WDM信道間隔或者它的整數因數一致的自由光譜范圍的非對稱Mach-Zender干涉計。這允許所有的WDM信道在Mach-Zender干涉計中被同時轉換。在這個實施例中，信道間隔可以基于定義自由光譜范圍的信道比特率進行配置。在去復用器30中設置強度轉換Mach-Zender干涉計消除了在每一個光接收機32上對干涉計100的需要(這可能造成體積龐大且價格昂貴)。另外，包括Mach-Zender以及其他的去復用器元件130的去復用器30可以被制作在同一芯片上，這減少了WDM接收機14的尺寸和成本。
參考圖8B，去復用器30包含多個波長交織器133以及用于最后一級波長交織器133所輸出的每一組交織光信息信號的多信道格式轉換器135。每一個波長交織器133將所接收的一組信道分離為兩組分立的交織信道。正像先前結合干涉計100或者其他適當的光設備所描述的，多信道格式轉換器135可以是具有一比特移位的非對稱的Mach-Zender干涉計，用于將非強度調制的信號轉換為強度調制的信號。在格式轉換器之前使用波長交織器作為WDM去復用的一部分這一事實允許了幾個WDM信道在一個Mach-Zender干涉計中同時被轉換，即使干涉計的自由光譜范圍與WDM信道間隔的整數倍數不一致。圖8C示出用于利用了波長交織器133的去復用器30的特定實施例的四個Maeh-Zender干涉計的傳輸，其中自由光譜范圍是信道間隔的四分之三。在這個實施例中，四個Mach-Zender干涉計可以被用于轉換所有的WDM信道。
圖9示出依照本發明的一個實施例用于在利用分布式放大的光通信系統中傳輸信息的方法。在這個實施例中，數據信號被相移鍵控到載波信號上，并且在傳輸期間利用分立和分布式放大對信號進行放大。
參考圖9，該方法在步驟140開始，其中將數據信號74與每一個完全不同波長的光載波信號的相位調制到一起，以產生光信息信號24。在步驟142，光信息信號24被復用為WDM信號26。在步驟143，WDM信號26在光鏈路16中被傳輸。
前進到步驟144，利用分立和分布式放大，WDM信號26沿著光鏈路16被放大。正像先前所描述的，可以利用EDFA 42在分立點對WDM信號26放大，并且可以利用雙向DRA 44對其進行分布式放大。由于數據信號被調制到載波信號的相位之上，因此消除了由于前向泵浦放大產生的來自XGM的信道間串擾。因此，能夠最大化信噪比，并且信號可以無需再生地在更長距離上被傳輸。
接著，在步驟145，WDM接收機14接收WDM信號26。在步驟146，去復用器30去復用WDM信號26，以便分離出光信息信號24。在步驟147，相位調制的光信息信號24被轉換為強度調制的信號，用于在步驟148恢復數據信號74。這樣，利用具有低比特噪聲比的前向或者雙向泵浦分布式放大，數據信號74在長距離上進行傳輸。
圖10示出依照本發明的一個實施例的雙向光通信系統150。在這個實施例中，雙向通信系統150包括在光鏈路156的每一端的WDM發射機152以及WDM接收機154。正像先前結合WDM發射機12所描述的，WDM發射機152包含光發送器以及復用器。類似地，正像先前結合WDM接收機14所描述的，WDM接收機154包含去復用器以及光接收機。
在每一個端點，WDM發射機以及接收機組通過路由設備158被連接到光鏈路156。路由設備158可以是光循環器、濾光片、或者光學交織濾波器，能夠使得輸出的業務量從WDM發射機152傳遞到鏈路156以及將輸入的業務量從鏈路156路由到WDM接收機154。
光鏈路156包含沿著鏈路周期性隔開的雙向分立放大器160以及雙向分布式放大器162。正像先前結合放大器42所描述的，雙向分立放大器160可以包括EDFA放大器。類似地，正像先前結合DRA放大器44所描述的，分布式放大器162可以包括具有同泵浦以及反泵浦激光器164、166的DRA放大器。
在操作中，WDM信號被產生并且從每一個端點傳輸到其他的端點，并且從其他的端點接收WDM信號。沿著光鏈路156的長度，利用雙向泵浦DRA 162放大WDM信號。由于不以光強度形式攜帶數據，因此消除了由XGM引起的串擾。因此，DRA以及其他適當的分布式放大可以用在長距離以及其他適當的雙向光傳輸系統中。
圖11示出依照本發明的另一個實施例的光發送器200以及光接收機202。在這個實施例中，光發送器200以及光接收機204通過通信對調制加以微調以便改善光信息信號24的傳輸性能。可以理解，不脫離本發明的范圍，可以利用下游反饋以其他方式對光信息信號24的調制進行微調。
參考圖11，光發送器200包含激光器210、調制器212以及數據信號214，它們的工作方式與先前結合激光器70、調制器72以及數據信號74所描述的工作方式相同。控制器216接收誤碼率或者其他來自下游光接收機202的傳輸錯誤指示，并且基于該指示來調整調制器212的調制深度，以便減少和/或最小化傳輸錯誤。控制器216可以調整調制器212的幅度、強度、相位、頻率和/或其他適當的調制深度，并且可以使用任一適當的控制回路或者其他的算法，所述的幅度、強度、相位、頻率等可以單獨地或者與其他的特性相結合地調整調制，從而最小化或者減小傳輸誤碼率。因此，例如，控制器216在光發送器80中可以調整非強度調制深度以及周期性強度調制的深度，以產生并且最優化多調制的信號。
光接收機202包含干涉計220以及檢測器222，正像先前結合干涉計100以及檢測器102所描述的那樣操作。前向糾錯(FEC)解碼器224使用標題、冗余、跡象(symptom)或者SONET或其他幀的其他段或標題中的適當位或者其他傳輸協議數據來確定比特誤差。FEC解碼器224校正所檢測的比特誤差，并且發送誤碼率或者其他的傳輸錯誤指示符到光接收機202的控制器226。
控制器226經過光監測信道(OSC)230傳送誤碼率或者其他的指示符到光發送器200中的控制器216。在傳輸系統啟動或者設置期間、在傳輸系統操作期間周期性地、在傳輸系統操作期間連續性地或者響應預定義的觸發事件，控制器216以及226可以彼此通信，以便微調調制深度。這樣，基于在接收機處測量的接收信號的質量來調整調制深度，以便最小化色散、非線性效應、接收機特性以及其他的系統的不可預測的和/或可預測的特性。
圖12示出依照本發明的一個實施例的調制器212的細節。在這個實施例中，調制器212采用相位以及強度調制產生雙調制的光信息信號。基于接收機側的反饋來調整相位以及強度調制深度，以便最小化傳輸錯誤。
參考圖12，調制器212包括用于相位調制(諸如相移鍵控)的耦合到電驅動器232的偏置電路230。偏置電路230可以是電源，電驅動器232是寬帶放大器。控制器216控制偏置電路230，以便輸出偏置信號給電驅動器232。偏置信號提供相位調制指數。電驅動器232基于偏置信號來放大數據信號214并且將產生的信號輸出至相位調制器234。相位調制器234將所接收的經過偏置調整的數據信號調制到激光器210輸出的載波信號的相位上，以便產生相位調制的光信息信號236。
對于強度調制，諸如強度移位鍵控，調制器212包括耦合到電驅動器242的偏置電路240。控制器216控制偏置電路240輸出偏置信號至電驅動器242。該偏置信號被用作強度調制指數。電驅動器242基于偏置信號來放大網絡、系統或者其他適當的時鐘信號244以及將產生的信號輸出至強度調制器246。強度調制器246被耦合到相位調制器234，并且將所接收的經過偏置調整的時鐘信號調制到光信息信號236的相位上，以便產生用于傳輸到接收機的雙調制光信息信號。可以理解，在發射機上的相位以及強度調制可以基于接收機側的反饋以不同的方式進行適當地控制，從而最小化光鏈路上的數據傳輸錯誤。
圖13示出依照本發明的一個實施例的利用接收機側的信息來微調光信息信號的調制深度的方法。該方法在步驟250開始，其中在光發送器200處將數據信號214與光載波調制到一起。接著，在步驟252，產生的光信息信號24在WDM信號26中被傳輸到光接收機202。
前進到步驟254，在光接收機204恢復數據信號214。在步驟256，FEC解碼器224基于SONET開銷中的位確定數據誤碼率。在步驟258，光接收機202的控制器226經過OSC 230向光發送器200的控制器216報告誤碼率。
接著，在判定步驟260，控制器216確定調制是否被最優化。在一個實施例中，當誤碼率最小化時，調制被最優化。如果調制沒有被最優化，判定步驟260的No分支進入步驟262，在步驟262中調制深度被調整。步驟262返回到步驟250，在步驟250中采用新的調制深度調制數據信號214，并且該數據信號被傳輸到光接收機202。在調制深度通過重復跟蹤以及測量或者其他適當的機制被最優化之后，判定步驟260的Yes分支進入該過程的結束。這樣，改進了傳輸性能并且最小化傳輸錯誤。
圖14示出依照本發明的一個實施例的信息信道中的分布時鐘信號的光通信系統275。在這個實施例中，一個純的時鐘信號在信道中被傳輸到光系統275中的一個、多個或者所有的節點。
參考圖14，光系統275包括經過光鏈路284耦合到WDM接收機282的WDM發射機280。WDM發射機280包括多個光發送器290以及WDM復用器292。每一個光發送器290以信道間隔隔開的一組分立的波長中的一個波長上產生光信息信號294。在時鐘信道296中，光發送器290產生光信息信號294，該光信息信號294有至少一個特性被調制用于編碼時鐘信號。在數據信道297中，光發送器290產生光信息信號294，所述光信息信號294有至少一個特性被調制用于編碼相應的數據信號。
來自時鐘以及數據信道296和297的光信號294通過WDM復用器292被復用為信號WDM信號298，以便在光鏈路284上傳輸。沿著光鏈路284，信號可以被分立和/或分布式放大器進行放大，正像先前所描述的。
WDM接收機282接收、分離以及解碼光信息信號294，以便恢復所包括的數據以及時鐘信號。在一個實施例中，WDM接收機282包括WDM去復用器310以及多個光接收機312。WDM去復用器310從單一WDM信號298中去復用光信息信號294，并發送每一個光信息信號294至相應的光接收機312。
每一個光接收機312光學地或者電學地恢復來自相應信號294的編碼數據或者時鐘信號。在時鐘信道296中，時鐘信號被恢復并且在數據信道297中被轉發到光接收機312，用于數據提取以及前向糾錯。在信息信道中傳輸純的時鐘信號這一事實允許抖動更小的更穩定的時鐘恢復。前向糾錯可以使用穩定的時鐘，從而即使在存在抖動和較差的光信號質量的情況下也能改進誤碼率。
圖15示出依照本發明的一個實施例的光接收機320，用于從多調制的信號中提取時鐘信號。在這個實施例中，正像結合光發送器80所描述的，光接收機320接收去復用光信息信號，該信號在載波信號上進行了數據相位調制，隨后與網絡、系統或者其他適當的時鐘同步地采用強度調制進行再調制。光接收機320從光信號提取時鐘信息，并使用穩定的時鐘恢復來自信道的相位調制的信號的數據。因此，每一個信道能夠恢復其自身的時鐘。
參考圖15，正像先前結合光接收機32所描述的，光接收機320包括干涉計322以及檢測器324。干涉計322接收多調制的信號并且將相位調制轉換為強度調制，以便由檢測器324恢復數據信號330。
時鐘恢復元件326包括光電二極管和/或其他適當的組件，以便在數據信號的相位到強度轉換之前恢復時鐘信號。時鐘恢復元件326可以包括鎖相環路、諧振電路、高質量濾波器等等。時鐘恢復元件326接收多調制的信號并且從強度調制恢復時鐘信號332。
數據信號330以及所恢復的時鐘信號332被輸出到數字觸發器或者其他適當的數據恢復電路334。這樣，光接收機320在數據信號的相位到強度的轉換之前從光信號提取時鐘信息，并且提供具有更小抖動的穩定的時鐘恢復，即使是在具有與在1e-2范圍中的誤碼率相應的很差的光信號質量時。
盡管本發明已經采用幾個實施例進行了描述，但本領域技術人員可以提出各種變化以及修改。本發明的意圖是包含這種落入所附權利要求書范圍內的變化以及修改。
權利要求
1.一種用于基于傳輸條件調諧光信號的方法，包括接收指示光鏈路傳輸條件的信息；以及基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的調制特性。
2.權利要求1的方法，進一步包括基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的調制深度。
3.權利要求1的方法，進一步包括基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的相位調制深度。
4.權利要求1的方法，進一步包括基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的頻率調制深度。
5.權利要求1的方法，進一步包括基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的強度調制深度。
6.權利要求1的方法，其中業務量包含多調制信號，進一步包括基于該信息調整信號的多個調制深度。
7.權利要求6的方法，其中多調制的信號包括相位和強度調制的信號。
8.權利要求1的方法，進一步包括基于該信息動態地調整調制深度。
9.權利要求1的方法，其中該信息包括實時誤碼率信息。
10.權利要求1的方法，其中信息從接收機接收，業務量通過傳輸鏈路傳輸到該接收機。
11.一種用于基于傳輸條件調諧光信號的系統，包括用于接收指示光鏈路的傳輸條件的信息的裝置；以及用于基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的調制特性的裝置。
12.權利要求11的方法，進一步包括用于基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的調制深度的裝置。
13.權利要求11的方法，進一步包括用于基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的相位調制深度的裝置。
14.權利要求11的方法，進一步包括用于基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的頻率調制深度的裝置。
15.權利要求11的方法，進一步包括用于基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的強度調制深度的裝置。
16.權利要求11的方法，其中業務量包含多調制的信號，進一步包括用于基于該信息調整信號的多個調制深度的裝置。
17.權利要求16的方法，其中多調制的信號包括相位和強度調制的信號
18.權利要求11的方法，進一步包括用于基于該信息動態調整調制深度的裝置。
19.權利要求11的方法，其中該信息包括實時誤碼率信息。
20.權利要求11的方法，其中信息從接收機接收，業務量通過傳輸鏈路傳輸到該接收機。
21.一個光傳輸系統，包括接收機，可用于通過傳輸鏈路接收光信息信號，以便確定光信息信號的誤碼率，還用于將該誤碼率傳輸到通過傳輸鏈路發射光信息信號的發射機；以及發射機，可用于從接收機接收誤碼率，調整通過鏈路傳輸到接收機的業務量的調制深度，并將該業務量傳輸到接收機。
22.權利要求21的系統，其中光信息信號是波分復用(WDM)信號。
全文摘要
一種用于基于傳輸條件調諧光信號的方法和系統，包括接收指示光鏈路傳輸條件的信息。基于該信息調整通過傳輸鏈路傳輸的業務量的調制特性。
文檔編號H04B10/588GK1526212SQ02813779
公開日2004年9月1日 申請日期2002年5月9日 優先權日2001年5月10日
發明者T·霍施達, T 霍施達 申請人:富士通株式會社