具有用于减少伪信号构件的增益控制的光传输系统的制作方法

专利名称：具有用于减少伪信号构件的增益控制的光传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光传输系统以及发射机、接收机，以及相关的使用方法。本发明尤其涉及可兼容用户线路(DSL数字用户线路)的光传输系统、用于CATV的光传输系统，或者用于无线信号的光传输系统、称作ROF(通过光纤传输的无线电)的系统，以及发射机、接收机和相关的使用方法。
背景技术：
图19是传统光传输系统的框图。在图19中，传统的光传输系统包含多路复用部分81、光调制部分82、光传输路径83、光检测部分84、多路解复用部分85、第一到第n基本调制部分86-1到86-n、第一到第n电传输路径87-1到87-n，以及第一到第n解调部分88-1到88-n。注意，第一到第n传输路径87-1到87-n可能为无线路径。
以下将说明图19中所示的光传输系统的操作。多路复用部分81将多个输入数字数据信号多路复用。光调制部分82将已经由多路复用部分81进行多路复用的信号转换为光信号，并将其发送到光传输路径83上。光检测部分84将已经在光传输路径83上传送的光信号转换为电信号。多路解复用部分85将被多路复用为电信号的多个数字数据信号分离开来，该电信号由光检测部分84通过重新转换而获取。第一到第n基本调制部分86-1到86-n将已经被多路解复用部分85分离的数字数据信号转换为调制的信号，这分别是第一到第n电传输路径87-1到87-n的输出。第一到第n解调部分88-1到88-n分别将已经在第一到第n电传输路径上传送的调制信号87-1到87-n转换回多个原始数字数据信号。
图19中所示的光传输系统通常被应用到数字用户线路(DSL，尤其是VDSL速度很快的数字用户线路)服务中。在DSL服务中，光发送设备801包括多路复用部分81和光调制部分82，其可被安装于电话公司或类似公司的中心办公室(CO)。光终端器件802包括光检测部分84、多路解复用部分85和基本调制部分86-1到86-n，其可被安装于多住所单元(multi-dwellingunit)(MDU)、多租户单元(MTU)的公用部分、署名用户住处的侧墙上，或者公用杆的顶上，等等。第一到第n署名用户终端803-1到803-n分别包括解调部分88-1到88-n，每个这样的署名用户终端可被安装在署名用户的住处内。用户线路被用作各个电传输路径87-1到87-n。
在上述传统的光传输系统中，从光发送设备801到署名用户终端803-1到803-n的整个传输路径大部分都由光纤构成，具有较低的损耗。由于数字信号在光传输系统中传输，所以传输特性被改善了，且对传输路径性能的要求也不是那么严格了。
另一方面，整个传输路径的末端部分(如从光终端器件802直到署名用户终端803-1到803-n)，即署名用户住处内的接线由诸如双绞线电缆这样的电气线路组成。由于DSL调制信号通过这个部分从光终端器件802被传送到署名用户终端803-1到803-2，所以这样就促进了署名用户住处内布线的处理，并能减少其成本。
依照传统技术，整个传输系统可被拉长，而同时提供署名用户住处内设备良好的可安装性和经济性。
然而，上述传统的传输装置有这样的一个问题，即由于光传输器件的形体较大，所以对可容纳署名用户的数量有限制，这就导致设备成本变高，如下所述。在图19所示的结构中，光终端器件802需要包括与第一到第n基本调制部分86-1到86-n一样多的要由光传输系统容纳的署名用户。结果就增加了光终端器件802的大小和与光终端器件802相关联的成本。这样，安装于署名用户边上的光终端器件802尺寸就变大了，且与其相关的成本也增加了，从而这就对整个传输系统的经济性造成了不利影响。
为解决上述问题，已经提出了在光发送设备处执行从数字信号到调制信号转换的技术(如日本公布的专利出版号8-79178；Yasue等人所著“用于VDSL多信道的光存取技术”，IEICE技术报告，2002年10月，OCS2002-64，第358号，第102卷，17-22页；以及T.Yasue等人所述的“基于副载波频率多路复用的用于多信道VDSL的可升级光存取系统”，OSA技术文摘，2003年光纤通信会议，FM6论文，美国，亚特兰大，2003年3月。)。特别的，光发送设备产生多个相应用户线路的调制信号，使调制信号受控于分频多路复用，将合成的信号转换为光信号，并将该光信号发送到光传输路径上。在这种情况下，光终端器件将已经被发送到那的光信号转换为电信号，使该电信号受控于频率区间，这样以使该电信号被传送到各个署名用户终端。结果，基本调制部分可从光终端器件中省略，这样尺寸增加以及光终端器件的成本问题就可被解决了。
在这种情况下，调制的信号在光传输路径中传输。因此，必须确保调制信号的完整性满足光传输路径可容许的传输容量。因此，当将数字数据信号转换为调制的信号时，光发送设备必须对调制信号设置调制参数，这样以满足光传输路径可容许的传输容量。
近几年来，已经提出了调制解调器，其可有效的利用光传输路径，调制解调器可依照每条用户线路的使用状态和该线路的传输特性来动态改变有关调制信号的调制参数。这样的调制解调器如VDSL调制解调器。然而，在这样的情况下，即这样的调制解调器被用来将数字数据信号转换成调制信号，且调制信号在被从光发送设备(发射机)传送到光终端器件(接收机)之前受控于分频多路复用，这时，假成分就出现在光电转换部分处每个调制信号谱的两侧，这是由于光传输系统的非线性性，这一点对被用作光电转换元件的半导体激光器二极管尤其突出。通常而言，还没有提出用于接近(approximating)并减少这样的假成分的装置。特别的，在调制方法随时间改变的情况下，接近并减少假成分是困难的。

发明内容
因此，本发明的目标是提供光传输系统，更具体的说，副载波频率多路复用(SCM)光传输系统，那里调制信号在光传输之前受控于分频多路复用(如可兼容DSL的光传输系统)，这样以使出现在每个调制信号谱邻近处的假成分可被减少；发射机；接收机；以及相关的使用方法。
为实现上述目标，本发明提出下述方面。本发明的第一方面是针对这样的光传输系统的，其具有发射机，其用于将分频多路复用信号转换为光信号，并将该光信号发送到光传输路径上，分频多路复用信号由已经受控于分频多路复用的第一到第n调制信号组成(这里n是大于等于2的整数)；接收机，其用于将已经在光传输路径上传输的光信号转换回分频多路复用信号，且将分频多路复用信号分离为第一到第n调制信号；以及第一到第n终端器件，其分别通过第一到第n连接线与接收机相连，用于接收分离的调制信号，该系统包含用于检测有关分频多路复用信号的信号电平峰值的峰值信息的峰值检测部分；伪计算部分，其用于根据由峰值检测部分检测到的峰值信息来计算分频多路复用信号的需要对不需要信号(desired-to-undesired-signal)的信息，并确定有关分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息，这确保需要对不需要信号的信息等于或大于预定电平；以及在发射机中提供的增益调整部分，其用于根据由伪计算部分决定的信号电平信息而当其被转换为光信号时调节分频多路复用信号的信号电平。
根据第一方面，需要对不需要信号的信息是根据有关分频多路复用信号的峰值信息而确定的。基于需要对不需要信号的信息，有关确保需要对不需要信息的分频多路复用信号的信号水平的信号电平信息等于或大于预定电平。基于信号电平信息，当分频多路复用信号被转换为光信号时，对该分频多路复用信号的信号电平进行调节。这样，提供光传输系统，更具体的说，副载波频率多路复用(SCM)光传输系统，那里调制的信号在光传输之前受控于分频多路复用，其中调节分频多路复用信号的电平，这样以减少出现在每个调制信号谱邻近的假成分。结果，我们能以更有效的方式来利用光传输路径。
更好的方案是，发射机包括第一到第n调制部分，用于根据要被传送到第一到第n终端器件的第一到第n数据信号来生成第一到第n调制信号；分频多路复用部分，其用于通过使作为第一到第n调制部分输出的第一到第n调制信号受控于分频多路复用而输出分频多路复用信号；以及光电转换部分，其用于将分频多路复用部分的输出，即分频多路复用信号转换为光信号，分频多路复用信号的信号电平已经被增益调整部分调节了，该光电转换部分还用于将光信号发送到光传输路径上，另外，接收机包括光电转换部分，其用于接收已经通过光传输路径传送的光信号，并将该光信号转换回分频多路复用信号；以及频率多路解复用部分，其用于从作为光电转换部分输出的分频多路复用信号中提取第一到第n调制信号，并且分别将第一到第n调制信号发送到第一到第n连接线路上，而且第一到第n终端器件中的每个都包括解调部分，其用于解调在第一到第n连接线路中的相应一个上传送的调制信号。
更好的方案是，需要对不需要信号的信息是这样的伪信息，其有关出现在光电转换部分或类似部分和分频多路复用信号本身内的分频多路复用信号的假成分，而且，伪计算部分确定，作为信号电平信息，有关分频多路复用信号的信号电平的信息，其确保由伪信息代表的假成分电平等于或小于预定电平。
这样，可调节分频多路复用信号的信号电平，这样以减少出现在每个调制信号邻近的假成分。
例如，峰值信息可用峰值因数ξ来表示，其代表分频多路复用信号的峰值功率与平均功率的比，也称作PAPR(峰值平均功率比)，伪信息可用相邻信道漏过功率比(ACLR)来表示，其依照相应一条信道调制信号的峰值因数ξ，根据伪因数κ来确定，而伪因数κ是基于乱真量来确定的；二次失真水平(a levelof second-order distortion)(IM2)，其依照光电转换部分中给出的光调制指数(optical modulation index)(OMI)m；以及三次失真水平(IM3)，其依照光电转换转换部分中给出的光调制指数；分频多路复用信号的合成二次失真(CSO)水平，其依照光电转换部分中给出的光调制指数m；以及分频多路复用信号的合成三次失真(CTB)水平，其依照光电转换部分中给出的光调制指数m，而且伪计算部分可确定，作为信号电平信息，确保相邻信道漏过功率比(ACLR)等于或小于预定电平的光调制指数m。如这里使用的，伪因数κ是表示伪调制信号量和基于正弦波的失真量之间差的参数。
例如，光传输系统可进一步包含ξ-m-κ表格存储部分，其用于预先保存表示峰值因数ξ、光电转换部分中的光调制指数(OMI)m，同伪因数κ之间对应关系的ξ-m-κ表格，其中伪计算部分可用于确定相应由峰值检测部分检测到的峰值因数ξ的伪因数κ，通过参考保存在ξ-m-κ表格存储部分中的ξ-m-κ表格；并搜索这样的光调制指数m，其确保用伪因数κ表示的相邻信道漏过功率比、合成二次失真水平，以及合成三次失真水平等于或小于预定电平，并确定作为信号电平信息的这样发现的光调制指数m。
这样，可容易调节分频多路复用信号的信号电平，这样以减少出现在每个调制信号邻近的假成分。
更好的方案是，需要对不需要信号信息是综合信号质量比，其基于下列而被定义有关出现在光电转换部分中的分频多路复用信号假成分的伪信息；以及载波噪声信息，并且伪计算部分确定，作为信号电平信息，有关信号电平的信息，该信号电平是关于确保综合信号质量比变成最大的分频多路复用信号的。
这样，可调节分频多路复用信号的信号电平，这样以减少出现在调制信号邻近的假成分。
例如，可用峰值因数ξ来表示峰值信息，其代表峰值功率与分频多路复用信号平均功率的比，可用相邻信道漏过功率比来表示伪信息，其根据基于下列而确定的伪因数κ而被确定乱真量，其依照相应一条信道的调制信号的峰值因素ξ；二次失真水平，其依照光电转换部分中给出的光调制指数m；以及三次失真水平，其依照光电转换转换部分中给出的光调制指数m；分频多路复用信号的合成二次失真水平，其依照光电转换部分中给出的光调制指数m；以及分频多路复用信号的合成三次失真水平，其依照光电转换部分中给出的光调制指数m，载波噪声信息可用光电转换部分中的光调制指数m的函数来表示，该光传输系统可进一步包含ξ-m-κ表格存储部分，其用于预先保存表示峰值因数ξ、光电转换部分中的光调制指数m，同伪因数κ之间对应关系的ξ-m-κ表格；以及载波噪声信息存储部分，其用于预先保存光电转换部分中的光调制指数m和载波噪声信息之间的对应关系，伪计算部分可用于确定相应由峰值检测部分检测到的峰值因数ξ的伪因数κ，通过参考保存在ξ-m-κ表格存储部分中的ξ-m-κ表格；确定由伪因数κ表示的相邻信道漏过功率比、合成二次失真水平，以及合成三次失真的电平；并确定，作为信号电平信息，光电转换部分中的光调制指数m，该光电转换部分确保用相邻信道漏过功率比和载波到噪声信息来表示的综合信号质量比变成最大。
这样，可容易调节分频多路复用信号的信号电平，这样以减少出现在调制信号邻近的假成分。
更好的方案是，峰值检测部分通过检测作为分频多路复用部分输出的分频多路复用信号的信号电平而检测峰值信息。
这样，我们就可以检测发射机处的峰值信息。
更好的方案是，峰值检测部分基于有关作为第一到第n调制部分输出的第一到第n调制信号峰值的信息而检测峰值信息。
这样，我们可以基于每个调制信号来检测峰值信息，由此峰值信息的精确度被改善了。
更好的方案是，峰值检测部分通过检测作为光电转换部分输出的分频多路复用的信号电平而检测峰值信息。
这样，我们就可以检测接收机处的峰值信息。
更好的方案是，峰值检测部分通过检测作为频率多路解复用部分输出的第一到第n调制信号的信号电平而检测峰值信息。
这样，我们就可以基于每个调制信号而检测峰值信息，由此改善峰值信息的精确度。
在一个实施例中，分频多路复用部分包括频率转换部分，其用于将第一到第n调制信号转换为具有各个不同频率的信号，而且频率多路解复用部分包括反向频率转换部分，其用于将保存在分频多路复用信号中的第一到第n调制信号转换为具有各个初始频率的信号。
这样，即使在调制信号的频带与另一个调制信号的频带重叠的情况下，调制信号仍旧可以受控于分频多路复用。
更好的方案是，伪计算部分依照调制信号的信道数n来确定需要对不需要信号的信息。
这样，就提供了这样的光传输系统，即使在信道数随时间改变的情况下，它也可允许调整分频多路复用信号的电平，这样以减少出现在每个调制信号谱邻近并随时间变化的假成分。
更好的方案是，接收机进一步包含失真监控部分，其用于检测预定频率处作为光电转换部分输出的分频多路复用信号的失真水平；以及失真信息传输部分，其用于将失真水平信息传送到发射机，该失真水平信息代表由失真监控部分检测到的失真水平，并且其基于从失真信息传输部分发送出的失真水平信息，增益调整部分调节作为光电转换部分输入的分频多路复用信号的信号电平，这样以使由失真监控部分检测到的失真水平等于或小于预定电平。
这样，可在调节分频多路复用信号的信号电平的同时考虑接收机处的失真影响，由此可更好的抑制失真。而且，在运用多个调制信号的频带中，仅选择性的监控最易受失真影响的特定频带。结果，我们可以检测失真影响，而不必测量有关每个频带的失真水平。
更好的方案是，每个终端器件进一步包括质量检测部分，其用于检测来自解调部分解调过的输出信号的信号质量，并将该信号质量作为信号质量信息而通过接收机传送到发射机，并且增益调整部分调节作为光电转换部分输出的分频多路复用信号的信号电平，这样以使由引入信号质量信息代表的信号质量满足预定质量水平。
这样，基于每个调制信号的信号质量调节分频多路复用信号的信号电平。结果，调制信号的信号质量可被保持在预定的质量水平上。
本发明的第二方面是说明这样的发射机的，其用于将分频多路复用信号转换为光信号，并将该光信号发送到光传输路径上，该分频多路复用信号由已经受控于分频多路复用的第一到第n调制信号组成(这里n是大于等于2的整数)，该发射机包括峰值检测部分，其用于检测有关分频多路复用信号的信号电平峰值的峰值信息；伪计算部分，其用于根据由峰值检测部分检测到的峰值信息，计算分频多路复用信号的需要对不需要信号的信息，并决定有关分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息，其确保需要对不需要信号的信息等于或大于预定电平；以及增益调整部分，其用于根据由伪计算部分确定的信号电平信息，当分频多路复用信号被转换为光信号时调节该分频多路复用信号的信号电平。
本发明的第三方面是说明这样的接收机的，其与发射机结合使用，用于将分频多路复用信号转换为光信号，并将该光信号发送到光传输路径上，该分频多路复用信号由已经受控于分频多路复用的第一到第n调制信号组成(这里n是大于等于2的整数)，接收机转换已经从发射机传送回分频多路复用信号中的光信号，并将该分频多路复用信号分离为第一到第n调制信号，该接收机包含峰值检测部分，其用于检测有关分频多路复用信号的信号电平峰值的峰值信息，这里，由峰值检测部分检测到的峰值信息用于计算分频多路复用信号的需要对不需要信号的信息；该需要对不需要信号的信息用于决定有关分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息，其确保需要对不需要信号的信息等于或大于预定电平；而且当分频多路复用信号被转换成光信号时，信号电平信息用于调节分频多路复用信号的信号电平。
本发明的第四方面是说明信号电平调节方法，其用于调节用在这样光传输系统中分频多路复用信号的信号电平，该光传输系统具有发射机，其用于将分频多路复用信号转换为光信号，并将该光信号发送到光传输路径上，该分频多路复用信号由已经受控于分频多路复用的第一到第n调制信号组成(这里n是大于等于2的整数)；接收机，其用于转换已经通过光传输路径被传送回分频多路复用信号中的光信号，并将该分频多路复用信号分离为第一到第n调制信号；通过第一到第n连接线与接收机相连的第一到第n终端器件分别用于接收已经分离的调制信号，该方法包含如下步骤检测有关分频多路复用信号的信号电平峰值的峰值信息；基于已经检测到的峰值信息，计算分频多路复用信号的需要对不需要信号的信息；决定有关分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息，其确保需要对不需要信号的信息等于或大于预定电平；并且基于信号电平信息，当分频多路复用信号被转换成光信号时，调节该分频多路复用信号的信号电平。


图1是依照本发明的第一实施例，阐明光传输系统结构的框图。
图2A是阐明分频多路复用信号谱的图形，在调制信号是QAM(相幅调制)信号的情况下，分频多路复用信号是分频多路复用部分103的输出。
图2B是阐明调制信号是DMT(离散多声调)信号的情况下，分频多路复用信号谱的图形。
图3是阐明分频多路复用信号的振幅水平随时间的变化，这用于解释检测方法和峰值因数ξ的定义。
图4A是阐明包含在作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号中单个调制信号谱以及与其相关联假成分(不需要信号构件)谱的图形，这里峰值因数ξ＝ξ1。
图4B是阐明包含在作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号中单个调制信号谱以及与其相关联假成分(不需要信号构件)谱的图形，这里峰值因数ξ＝ξ2。
图5是阐明分频多路复用信号的峰值因数与其乱真量之间关系的图形。
图6A是阐明相应一条信道调制信号谱和与其相关联的假成分谱的图形(这里，乱真量为ACLRlch)。
图6B是阐明正弦波(双声调)的两条信道谱、与其相关联的二次失真(IM2)谱，以及与其相关联的三次失真(IM3)谱的图形。
图6C是阐明相应n条信道调制信号谱以及与其相关联的假成分谱的图形(这里，每个乱真量为ACLRNch)。
图6D是阐明正弦波(C)的n条信道谱，以及与其相关联的二次失真(CSO合成二次失真)和三次失真(TCB合成三拍)谱的图形。
图7是阐明ξ-m-κ表格的示意图。
图8是阐明m附加项表格的示意图。
图9是阐明m-1/CNR表格的示意图。
图10是阐明伪计算部分105操作的流程图。
图11是阐明在从预先保存的表格中获取确保乱真量ACLRNch(ξ，m)的数值小于等于预定电平的光调制指数m数值的情况下，伪计算部分操作的流程图。
图12是相关作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号内的每个调制信号，阐明载波噪声比(CNR)的光调制指数、图5中阐明的ACLR1和ACLR2，以及图6B和图6D中阐明的IM3和CTB的依存关系。
图13是依照本发明的第二实施例，阐明光传输系统结构的框图。
图14A是阐明由失真监控部分113检测到的二次失真(CSO)范例频率特性的图形。
图14B是阐明由失真监控部分113检测到的三次失真(CTB)范例频率特性的图形。
图15是依照本发明的第三实施例阐明光传输系统结构的框图。
图16是在通过检测作为第一到第n调制部分102-1到102-n输出的第一到第n调制信号的峰值而获取峰值信息的情况下，阐明光传输系统结构的框图。
图17是在通过检测作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号的峰值而获取峰值信息的情况下，阐明光传输系统结构的框图。
图18是在通过检测作为频率多路解复用部分110输出的第一到第n调制信号的峰值而获取峰值信息的情况下，阐明光传输系统结构的框图。
图19是阐明传统光传输系统结构的框图。
具体实施例方式
(第一实施例)图1是依照本发明的第一实施例阐明光传输系统结构的框图。在图1中，光传输系统包含发射机11、第一光传输路径108、接收机12、第一到第n用户线路111-1到111-n，以及第一到第n解调部分(终端器件)112-1到112-n。这里，我们假定n是大于等于2的整数。
发射机11通过第一光传输路径108与接收机12相连。例如，发射机11可被安装于电话公司或类似公司的中心办公室(CO)。
接收机12如可被安装于多住所单元(MDU)的公用部分。接收机12分别通过用户线路(第一到第n用户线路111-1到111-n)与第一到第n解调部分112-1到112-n相连。
用户线路111-1到111-n如可为电话线路(如双绞线电缆)、同轴电缆，或者无线线路。
第一到第n解调部分112-1到112-n分别相应署名用户的调制解调器，并且该第一到第n解调部分112-1到112-n被安装于各个署名用户的住处。
依照本实施例的光传输系统具有这样的构造，其使用形式为称作FTTB(光纤到户)或称作FTTC(光纤到路边)的VDSL技术。
发射机11包含线路分离部分101、第一到第n调制部分102-1到102-n、分频多路复用部分103、增益调整部分106、光电转换部分107、峰值检测部分104，以及伪计算部分105。应理解的是第k个调制部分102-k(这里，k可为从2到n的任何整数数值)具有与第一调制部分102-1类似的功能。
接收机12包括光电转换部分109和频率多路解复用部分110。
线路分离部分101分离输入到第一到第n数据信号中用于输出的输入数据信号。这里，第一到第n数据信号是要分别通过第一到第n用户线路111-1到111-n而传送到第一到第n解调部分112-1到112-n的信号。
第一到第n数据信号被分别输入到第一到第n调制部分102-1到102-n。以下将说明第一到第n调制部分102-1到102-n的操作，采用第一调制部分102-1作为例子。第一调制部分102-1是相应作为线路分离部分101输出的第一数据信号而被提供的，其根据一个或多个预定调制参数，将第一数据信号转换为第一调制信号。这里，作为来自任何第k个调制部分102-k的输出的信号会被称作“第k个调制信号”。
现在将更具体的说明第一调制部分102的操作。依照一个或多个预定调制参数，第一调制部分102-1将已经从线路分离部分101输出的第一数据信号调制成调制信号，并输出该调制信号。在本实施例中，第一调制部分102依照一个或多个预定调制参数而执行QAM(相幅调制)。如在这里使用的，该一个或多个调制参数可包括相关M的丛大小、功率谱密度(PSD)、调制带宽，和/或类似的参数。该一个或多个调制参数要基于第一连接线路上通信状态和传输路径状态而被确定，而且该参数是可变的。该一个或多个调制参数依照来自控制部分(未示出)的指令而变化。任何第k个调制部分102-k也执行类似的操作。
分频多路复用部分103使已经分别被从第一到第n调制部分102-1到102-n输出的第一到第n调制信号受控于分频多路复用。这里，通过使调制信号受控于分频多路复用而获取的信号会被称作“分频多路复用信号”。分频多路复用部分103可为不包括分频转换的构造，或者可为包括频率转换构造。在被输入到分频多路复用部分103中的第一到第n调制信号已经具有各自不同频带的情况下，分频多路复用部分103具有不包括频率转换的构造。另一方面，在第一到第n调制信号中的某些可能具有相同频带的情况下，分频多路复用部分103具有包括频率转换的构造。在后一种情况下，在执行分频多路复用之前，分频多路复用部分103使输入调制信号受控于频率转换，以确保第一到第n调制信号具有各个不同的频带。换言之，分频多路复用部分可包含这样的频率转换部分，其能够执行关于第一到第n调制信号的频率转换，这样以具有各个不同的频带，分频多路复用部分还使作为频率转换部分输出的合成调制信号受控于分频多路复用。
图2A是在调制信号是QAM信号的情况下，阐明作为分频多路复用部分103输出的分频多路复用信号谱的图形。如图2A中所示，分频多路复用信号是通过使第一到第n调制信号(为QAM信号)受控于分频多路复用而获取的信号。通过使用独立调制参数来分别调制QAM信号。我们假定每个调制参数随时间由控制部分改变，这依靠每个用户线路的使用状态和线路的传输特性，以及类似的因素。尽管我们这里假定调制的信号使QAM信号，但是DMT(离散多声调调制)信号也是可选的。图2B是在调制信号是DMT信号的情况下，阐明分频多路复用信号谱的图形。
峰值检测部分104由峰值保持电路或类似的电路组成。在预定的时间周期内，峰值检测部分104检测峰值因数ξ，作为有关作为分频多路复用部分103输出(以下称“峰值信息”)的分频多路复用信号的信号(振幅)水平峰值的信息。图3是阐明分频多路复用信号振幅水平随时间改变的图形，用于解释检测方法和峰值因数ξ的定义。
由于第一到第n调制信号的调制参数随时间改变，所以分频多路复用信号的振幅水平也随时间改变，如图3所示。在预定的时间周期内，峰值检测部分104检测分频多路复用信号的平均电压和峰值电压。在图3中，所示峰值检测部分104用于检测第一定时点(图3中左边波形所示)处的分频多路复用信号的平均电压Vave和峰值电压Vpeak1，并检测第二定时点(图3中右边波形所示)处的分频多路复用的平均功率Vave和峰值电压Vpeak2。这里，我们假定第一和第二定时点处的平均电压Vave相同，而且所有的n个调制信号具有相同的平均功率。作为峰值因数ξ，峰值检测部分104检测基于检测到的峰值电压Vpeak的峰值功率Ppeak与基于检测到的平均电压Vave的平均信号功率Pave之间的比值，如ξ＝Ppeak/Pave。以下，检测峰值电压Vpeak1时的峰值因数将被称作“ξ1”，而当检测峰值电压Vpeak2时的峰值因数将被称作“ξ2”。
基于已经由峰值检测部分104检测到的分频多路复用信号的峰值因数ξ，伪计算部分105计算N(＝n)条信道分频多路复用信号的乱真量(ACLR相邻信道漏过功率比)ACLRNch(ξ，m)。基于N一信道分频多路复用信号的乱真量ACLRNch(ξ，m)，伪计算部分105计算综合信号质量比(DUR需要对不需要的比值)DUR(ξ，m)，其代表需要的信号功率与不需要的信号功率的比值。进一步，作为有关分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息，伪计算部分105计算关于光电转换部分107的光调制指数m，其确保DUR(ξ，m)变成最大值(如不需要的信号变成最小)。
由于乱真量ACLRNch(ξ，m)和综合信号质量比DUR(ξ，m)是随峰值因数ξ和光调制指数m而变化的数值，所以每个这些数值被表达为峰值因数ξ和光调制指数m的函数。综合信号质量比是表示需要信号功率与不需要信号功率比值的信息，因此其也可被称作“需要对不需要信号的信息”。乱真量是代表分频多路复用信号的假成分和分频多路复用信号本身之间关系的信息，因此其也可被称作“伪信息”。我们假定综合信号质量比具有随不需要信号功率的减少而增加的正数值。我们假定乱真量(相邻信道漏过功率比)具有通过将调制信号电平从与该调制信号相关联的假成分电平中减去而获取的负数值，这样以使乱真量随乱真量构件电平的减少而减少。这样，综合信号质量比越大，乱真量就越小，如质量就更好了。
伪计算部分105将已经计算的光调制指数m(作为信号电平信息)传递到增益调整部分106。
伪计算部分105可通过如集成电路或类似可编程来执行预定步骤的装置来实现。下面将详细说明伪计算部分105的操作。光调制指数m被表达为被输入到光电转换部分107中的调制电流值(如分频多路复用信号的电流值(Im))与通过将阈值电流(Ith)从光电转换部分107的偏移电流(Ib)中减去而获取的数值的比值。换言之，m＝I/？Ib＝Im/(Ib-Ith)。光调制指数m是表示相应作为光电转换部分107输入的分频多路复用信号一条信道的平均功率的参数。
基于伪计算部分105提供的光调制指数m，增益调整部分106确定要被输入到光电转换部分107中的分频多路复用信号的信号电平，并输出其信号电平已经将按确定调节好的分频多路复用信号。
光电转换部分107将作为增益部分106输出的分频多路复用信号转换成光信号，并输出该光信号。光电转换部分107可通过像使用半导体激光器二极管作为光源的这样的直接调制方法来实现，且其调制具有分频多路复用信号的注入电流，这样以输出光信号。
第一光传输路径108将已经从光电转换部分107输出的光信号传播到接收机12。
光电转换部分109将已经在第一光传输路径108上传送的光信号转换回分频多路复用信号。
分频多路解复用部分110将已经从光电转换部分109中输出的分频多路复用信号分离为第一到第n调制信号，用于输出。我们假设频率多路解复用部分110执行与由分频多路复用部分103所执行的完全相反的操作。在分频多路复用部分103已经执行频率转换的情况下，被转换频率的第一到第n调制信号要被转换回其初始频率。在这种情况下，频率多路解复用部分包括反向频率转换部分，其用于将包含在分频多路复用信号中的第一到第n调制信号转换回其初始频率，用于输出。
提供的第一到第n用户线路111-1到111-n是分别相应第一到第n调制信号的。第一到第n用户线路111-1到111-n分别传播第一到第n调制信号，该信号已经被频率多路解复用部分110分离了。
第一到第n解调部分112-1到112-n分别与第一到第n用户线路111-1到111-n相连。第一到第n解调部分112-1到112-n分别对已经在用户线路111-1到111-n上传送的第一到第n调制信号进行解调。在本实施例中，第一到第n解调部分112-1到112-n中的每个可为VDSL调制解调器或者可基于多个调制参数对调制信号进行解调的类似器件。最后，第一到第n解调部分112-1到112-2分别复制解调的第一到第n数据信号。
这样，第一到第n数据信号被从发射机11(中心办公室)传送到第一到第n解调部分112-1到112-n(如各个署名用户的住处)。
接下来，在说明伪计算部分105的详细操作之前，将说明分频多路复用信号的峰值因数ξ、N-信道分频多路复用信号的乱真量ACLRNch(m)，以及综合信号质量比DUR(m)之间的关系。
图4A是阐明包含在作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号中的单个调制信号谱和与其相关联的假成分(不需要信号构件)谱的图形，这里峰值因数ξ＝ξ1。我们假定图4A中所示的假成分具有ACLR1的乱真量。
图4B是阐明包含在作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号中的单个调制信号谱和与其相关联的假成分(不需要信号构件)谱的图形，这里峰值因数ξ＝ξ2。我们假定图4B中所示的假成分具有ACLR2的乱真量。用于表示乱真量的相邻信道漏过功率比是用于评估假成分的合适参数。
这里，我们假定调制信号的平均功率Pave/n对ξ＝ξ1的情况和ξ＝ξ2的情况而言均相同。这样，从图4A和图4B中可看出的是，即使具有相同的平均功率Ppeak/n，乱真量的大小也可随峰值因数的不同而有所差异。
图5是阐明分频多路复用信号的峰值因数与其乱真量之间关系的图形。如图5所示，乱真量随着峰值因数的增加而增加。这个关系由信道的数量N、用在光电转换部分107中的器件特性、第一光传输路径108、光电转换部分109，以及类似的因素来确定。由于我们预先知道了信号数N和用在光电转换部分107中的器件特性、第一光传输路径108、光电转换部分109，以及类似的因素，所以一旦确定了峰值因数，则乱真量可被唯一确定。
接下来，将更详细的说明图5所示的峰值因数ξ、乱真量ACLRNch(ξ，m)，以及综合信号质量比DUR(ξ，m)，同时参考图6A到图6D，以及方程1。
图6A是阐明相应一条信道的调制信号谱和与其相关联的假成分谱的图形(这里，乱真量为ACLRlch)。图6B是阐明正弦波(双声调)两条信道谱、与其相关联的二次失真(IM2)谱、与其相关联的三次失真(IM3)谱的图形。图6C是阐明相应n条信道的调制信号谱和与其相关联的假成分谱的图形(这里，每个乱真量为ACLRNch)。图6D是阐明正弦波(C)的n条信道谱，以及与其相关联的二次失真(CSO合成二次失真)和三次失真(CTB合成三拍)谱的图形。方程1是表示乱真量ACLRNch(ξ，m)与综合信号质量比DUR(ξ，m)之间关系的等式1DUR(ξ,m)=1CNR(m)+1-ACLRNch(ξ,m)]]>，其中ACLRNch(ξ，m)=X(m)+κ(ξ,m)]]>=[a2CSO(m)+b2CTB(m)]-1+κ(ξ,m)]]>=[a2CSO(m)+b2CTB(m)]-1+(ACLRlch(ξ)-[a1IM2(m)+b1IM3(m)]-1)]]>=[a2IM2(m)+NCSO(m)+b2IM3(m)+NCTB(m)]-1+(ACLRlch(ξ)-[a1IM2(m)+b1IM3(m)]-1)]]>方程1通过领会光电转换部分107的特性，我们可确定相应给出峰值因数ξ的分频多路复用信号一条信道的乱真量ACLRlch(ξ)(见图6A)。这样，可预先确定给出峰值因数ξ的乱真量ACLRlch(ξ)的数值。
通过领会光电转换部分107的特性，我们可确定在使用双声调技术的情况下的IM2和IM3电平(见图6B)。IM2和IM3的电平是随着光调制指数m而变化的数值，且其在方程1中被分别表示为IM2(m)和IM3(m)。这样，可预先知道关于给出光调制指数m的IM2(m)和IM3(m)。
如关于方程1的附文所示，一旦ACLRlch(ξ)、IM2(m)和IM3(3)被确定，则就确定了随光调制指数m变化的伪因数κ(ξ，m)。如可从关于方程1的附文中看到的，伪因数κ是表示调制信号的乱真量和基于正弦波的失真量之间差异的参数。在方程1中，a1和b1是依靠如调制信号带宽这样的调制参数的参数。因此，一旦确定了峰值因数ξ，则伪因数κ(ξ，m)就只是m的函数了。因此，对每个光调制指数m而言，可规定相应给出峰值因数ξ的伪因数κ(ξ，m)(以下简称为“伪因数κ”)的数值。例如，对给出的光调制指数m而言，满足峰值因数ξ＝ξ1的伪因数κ被预定为κ1，且满足峰值因数ξ＝ξ2的伪因数κ被预定为κ2。这样，我们可以准备峰值因数ξ、光调制指数m，以及伪因数κ之间的表格(以下称为“ξ-m-κ表格”)。图7是阐明ξ-m-κ表格的示意图。如图7所示，ξ-m-κ表格说明对每个给出的峰值因数ξ而言的关于光调制指数mk的伪因数κiκ。换种方法阐述，ξ-m-κ表格包括m-κ个列表，这每个列表都关于给出的峰值因数ξi定义光调制指数mκ和伪因数κiκ。
如在IM2和IM3的情况下，CSO和CTB的电平可通过领会光电转换部分107的特性来确定(见图6D)。CSO和CTB的电平是随光调制指数m而改变的数值，且其分别由方程1中的CSO(m)和CTB(m)来表示。在方程1中，a2和b2是依靠像调制信号带宽这样的调制参数的参数。NCSO(m)表示CSO(m)和IM2(m)之间的比值。NCTB(m)表示CTB(m)和IM3(m)之间的比值。因此，数值[a2/CSO(m)+b2/CTB(m)]-1是添加到伪因数κ中的项(以下称作“添加项X(m))，可关于给出的光调制指数m而以表格的形式预定该数值。这样的在添加项X(m)和光调制指数m之间的表格以下将被称作m-添加项表格。图8是阐明m-添加项表格的示意图。如图8所示，m-添加项表格说明对每个给出光调制指数mk的添加项X(mk)的数值。
通过使用ξ-m-κ表格以及这样的m-添加项表格，可确定关于给出光调制指数m的乱真量ACLRNch(ξ，m)。
方程1中的CNR(m)表示先前确定的载波噪声比(载波对噪声比)。数值CNR(m)依赖于光调制指数m。因此，关于给出光调制指数m的数值1/CNR(m)能以表格的形式来预定。1/CNR(m)和光调制指数m之间这样的表格以下将称作m-1/CNR表格。图9是阐明m-1/CNR表格的示意图。如图9中所示，m-1/CNR表格关于每个给出的光调制指数mk而定义1/CNR(mk)。
如上所述，一旦峰值因数ξ被确定，则综合信号质量比DUR(ξ，m)可被确定为光调制指数m的函数。因此，确保最大综合信号质量比DUR(ξ，m)的光调制指数m是可最优化假成分的光调制指数。
图10是阐明伪计算部分105操作的流程图。以下将参考图7到10来说明伪计算部分105的操作。
首先，伪计算部分105确定是否已经达到用于调节光调制指数的预定时间点(步骤S1)。伪计算部分105重复步骤S1的这个过程，直到达到预定的时间点。该预定点可为依照预定时间间隔而到来的点，或者其可为通过响应一个或多个调制参数的变化而由控制部分(未示出)指引的点。
当达到预定时间点时，伪计算部分105在来自峰值检测部分104的时刻获取峰值因数ξ(步骤S2)。
接下来，通过参考保存在存储器(未示出)中的ξ-m-κ表格，伪计算部分105获取相应在步骤S2处获取的峰值因数ξ的m-κ列表(步骤S3)。在ξ-m-κ表格中没有对ξ的极好匹配的情况下，伪计算部分105获取相应离检测到的峰值因数ξ最近的ξ的m-κ列表。
接下来，伪计算部分105从存储器中读取m-添加项表格。对相应m-κ列表表格中的每个光调制指数mk的伪因数κiκ而言，伪计算部分105相应于来自m-添加项表格中的光调制指数mk而附加添加项X(mk)的数值，并产生关于每个光调制指数mk的乱真量ACLRNch(ξ，m)的对应关系列表，这是以m-乱真量列表的形式的(步骤S4)。
拉着，伪计算部分105通过从m-1/CNR表格中的每个1/CNR(mk)中减去m-乱真量列表(如1/ACLRNch(ξ，mk))中的乱真量ACLRNch(ξ，mk)的倒数而计算关于每个光调制指数mk的1/DUR(ξ，mk)，这样就产生了m-1/DUR列表(步骤S5)。
然后，伪计算部分105搜索关于确保最小的1/DUR(ξ，mk)数值光调制指数mk的m-1/DUR列表，即确保最大DUR(ξ，mk)数值的光调制指数mk(步骤S6)。这样保存的光调制指数mk是确保最大综合信号质量比值的光调制指数。
接下来，伪计算部分105将在步骤S6处获取的光调制指数mk传递到增益调整部分106(步骤S7)，并返回到步骤S1的过程。通过响应，增益调整部分106确定要输入到光电转换部分107的分频多路复用信号的信号电平，并输出其信号电平被按确定调节的分频多路复用信号。
这样，根据第一实施例，检测分频多路复用信号的峰值因数，且确定在检测到峰值因数的情况下确保最大综合信号质量比的光调制指数。基于这个光调制指数，调节要被输入到光电转换部分的分频多路复用信号的电平。结果，光电转换部分将工作，这样以最大化综合信号质量比。这样就可提供能依照调制信号而最优化信号质量的光传输系统。
第一实施例阐明伪计算部分105依靠ξ-m-κ表格、m-添加项表格，以及m-1/CNR表格以确定确保对给出峰值因数ξ的最大综合信号质量比DUR(ξ，m)的光调制指数m的范例。作为选择，有关综合信号质量比DUR(ξ，m)的数学方程式可被预定义为峰值因数ξ和光调制指数m的函数，且确保关于给出峰值因数ξ的最大综合信号质量比DUR(ξ，m)的光调制指数m可根据数学方程式，通过计算来确定。
第一实施例阐明确定确保最大综合信号质量比DUR(ξ，m)数值的光调制指数m的情况。然而，伪计算部分可确定这样的光调制指数m，其确保综合信号质量比DUR(ξ，m)至少等于或者大于预定电平。
第一实施例阐明这样的情况，即伪计算部分确定这样的光调制指数m，其根据乱真量ACLRNch(ξ，m)和载波噪声比CNR(m)而确保最大综合信号质量比DUR(ξ，m)的数值。作为选择，伪计算部分可确定这样的光调制指数m，其确保乱真量ACLRNch(ξ，m)至少等于或者小于预定电平。注意，乱真量ACLRNch(ξ，m)本身是代表需要信号和不需要信号之间比的需要对不需要信号的信息。还可作为选择的是，我们可以使用-ACLRNch(ξ，m)，其符号与乱真量ACLRNch(ξ，m)的符号相反。由于-ACLRNch(ξ，m)的数值随着不需要信号电平的减少而增加，所以伪计算部分可确定确保作为需要对不需要信号信息的-ACLRNch(ξ，m)大于等于预定电平的光调制指数m。
在这种情况下，具体的说，伪计算部分可相关已经被峰值检测部分检测到的峰值因数ξ而计算这样的光调制指数m，其确保如由方程1所表达的乱真量ACLRNch(ξ，m)的数值小于等于预定电平。作为选择，伪计算部分可使用预先保存的表格来确定光调制指数m，其确保乱真量ACLRNch(ξ，m)的数值小于等于预定电平。图11是阐明伪计算部分操作的流程图，这是在从预先保存的表格中获取光调制指数m数值的情况下，该光调制指数m确保乱真量ACLRNch(ξ，m)的数值小于等于预定电平。如图11中所示，当达到预定时间点时(步骤S11)，伪计算部分获取由峰值检测部分检测到的峰值因数ξ(步骤S12)，从ξ-m-κ表格中获取相应峰值因数ξ的m-κ列表(步骤S13)，将m-添加项从m-添加项表格中添加到获取的m-κ列表中，并产生m-乱真量列表(步骤S14)。然后，伪计算部分搜索m-乱真量列表，找寻确保乱真量小于等于预定电平的光调制指数mk(步骤S15)，其将这样获取的光调制指数mk传递到增益调整部分(步骤S16)，用于执行分频多路复用信号的信号电平调节。可这样选择预定电平，以定义边缘容许乱真量(marginally tolerable)。
在假成分的主要起因是三次失真的情况下，伪计算部分105可确定从上述不同方法得到的最优化光调制指数。图12是关于作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号内的每个调制信号，阐明载波噪声比(CNR)的光调制指数、图5中阐明的ACLR1和ACLR2，以及图6B和图6D中阐明的IM3和CTB之间依存关系的图形。
以下参考图12，将说明在假成分的主要起因是三次失真的情况下确定最优化光调制指数。在图12中，水平轴线根据相应单条信道的作为分频多路复用部分103输出的分频多路复用信号的信号电平读取而表示光调制指数m。垂直轴线代表相关光调制指数的DUR、IM3、CNR、CTB、ACLR1和ACLR2的数值[dB]。我们假定已经根据在光电转换部分107中使用的光器件的特性、第一光传输路径108，以及光电转换部分109计算了由噪声引起的载波噪声比(CNR)，或者我们通过测量得知。在假成分的主要起因是三次失真的情况下，方程1中a1＝a2＝0，且b1＝b2＝1。换言之，综合信号质量比DUR具有方程2中所示的光调制指数1DUR(ξ,m)=1CNR(m)+1-ACLRNch(ξ,m)]]>=1CNR(m)+1-(CTB(m)+κ(ξ,m))]]>=1CNR(m)+1-(IM3(m)+NCIB(m)+κ(ξ,m))]]>，其中κ(ξ，m)＝ACLRlch(ξ)-IM3(m)方程2
在假成分的主要起因是三次失真的情况下，IM3、CTB和CNR以及ACLRNch＝ACLR1示出各个光调制指数依存关系，这如图12所示。DUR(ξ，m)由方程2表达，其示出实线曲线DUR1，如图12所示。因此，伪计算部分105可通过确定确保来自图12图形的最大实线曲线DUR1数值的光调制指数m而确定最优化光调制指数(输入信号电平比光电转换部分107)。如图12所示，在这个范例情况下，实线曲线DUR1采用m＝m1处的最大值。因此，为获取最优化光传输质量，增益调整部分106可调节作为光电转换部分107输入的分频多路复用信号的信号电平，这样以使光调制指数等于m1。作为选择，确保DUR(ξ，m)大于等于预定电平H1的光调制指数m可被确定。
另一方面，在ξ＝ξ2的情况下，给出的ACLRNch＝ACLR2如图12中的点划线曲线所示。DUR(ξ，m)显示出图12中所示的点线曲线DUR2。由于DUR采用m＝m2处的最大值，所以伪计算部分105将光调制指数设置为m2。因此，为获取最优化光传输质量，增益调整部分106可调节作为光电转换部分107输入的分频多路复用信号的信号电平，这样以使光调制指数等于m2。作为选择，确保DUR(ξ，m)等于或大于预定电平H2的光调制指数m可被确定。
通常而言，我们基于CNR和CTB将光调制指数m设置为m0。因此，依靠峰值因数，我们并非总可以设置最优化光调制指数。另一方面，根据本发明，可通过依照随时间改变的峰值因数而执行伪计算而动态改变最优化光调制指数。这样就可确保最优化光传输质量。
图12阐明假成分的主要起因是三次失真的情况，如方程1中a1＝a2＝0的情况。在二次失真是主要起因的情况下，与在N信道上的传输相关联的假成分ACLRNch可通过采用调制信号的双声调评估和单信道价值(worth)之间的差而被确定。
要详细了解与调制信号相关联的假成分与正弦波信号失真之间的关系，例如，可参阅Yasue等人，“关于VDSL多信道的光存取技术”，IEICE技术报告，第102卷，第358号，OCS2002-64，第17-22页，2002年10月；以及T.Yasue等人，“基于副载波频率多路复用并关于多信道VDSL的可升级光存取系统”，光纤通信会议2003 OSA技术文摘，论文FM6，亚特兰大，美国，2003年3月。
第一实施例阐明这样的例子，即第一到第n调制部分102-1到102-n使用的调制方法是相幅调制(QAM)或离散多声调(DMT)，该调制方法不局限于此。例如，该调制方法可为正交分频多路复用(OFDM)或码分多路复用(CDM)。
第一实施例阐明这样的例子，即调制信号(信道)的数量n是常数。在信道数量是变量的情况下，可改变依靠信道数量的参数NCSO(m)(CSO波的数量与IM2的比)或者参数NCTB(m)(CTB波的数量与IM3的比)。这样，伪计算部分105在信号数量随时间改变的情况下仍可容易的执行伪计算。而且，在发射机中，可对每个不同的n条信道而准备m-1/CNR表格。在这种情况下，当信道数n改变时，伪计算部分105可从存储器中读取相应于新的信道数n的m-1/CNR表格，这在图10中所示的步骤S5处，并相应信道数n而产生m-1/DUR列表，这样就确定了最优化光调制指数。
第一实施例阐明峰值因数ξ的数值由峰值检测部分104计算的范例。作为选择，伪计算部分105可基于由峰值检测部分104检测到的平均功率和峰值功率而计算峰值因数ξ的数值。
第一实施例阐明这样的例子，即增益调整部分106确定分频多路复用信号的信号电平，这有关已经由伪计算部分105确定的最优化光调制指数m。作为选择，伪计算部分105可根据已确定的光调制指数m来确定分频多路复用信号的信号电平，并将这样确定的信号电平传送到增益调整部分106，然后其根据接收到的信号电平来调节分频多路复用信号的信号电平。
(第二实施例)图13是根据本发明的第二实施例，阐明光传输系统结构的框图。在图13中，光传输系统包含发射机11a、第一光传输路径108、第二传输路径108a、接收机12a、第一到第n用户线路111-1到111-n，以及第一到第n解调部分(终端器件)112-1到112-n。发射机11a包含线路分离部分101、第一到第n调制部分102-1到102-n、分频多路复用部分103、增益调整部分106a、光电转换部分107、峰值检测部分104，以及伪计算部分105。接收机12a包括光电转换部分109、频率多路解复用部分110、失真监控部分113，以及失真信息传输部分114。
根据第二实施例的接收机12a与根据第一实施例的接收机12不同，这在于前者附带了失真监控部分113和失真信息传输部分114。在图13中，具有与第一实施例的对应部分类似功能的任何部分由用在第一实施例中的相同参考数字来表示，且其说明被省略了。第二传输路径108a可为电传输路径或光传输路径。
失真监控部分113检测预定频率处从光电转换部分109输出的分频多路复用信号的失真水平。作为选择，失真监控部分113可检测来自频率多路解复用部分110输出的失真水平。
图14A是阐明由失真监控部分113检测到的二次失真(CSO)范例频率特性的图形。图14B是阐明由失真监控部分113检测到的三次失真(CTB)范例频率特性的图形。图14A和14B阐明了这样的例子，即调制信号的n条信道通过分频多路复用而用于100[MHz]到1300[MHz]的情况下。尽管图14A表面上是要示出关于给出频率的二进制二次失真数值，但是所要阐明的意思是二次失真的数值在特定的频率范围内增加或减少。图14B也是这样。
如图14A所示，二次失真水平在分频多路复用信号的最低或最高频率处取得最大值。因此，可通过测量分频多路复用信号最低频率附近和最高频率附近的失真水平而通过检测最大失真值来确定二次失真的效果。在图14A阐明的范例情况下，例如，二次失真(CSO)的最大值可通过测量最低频率(100[MHz])附近的失真水平和最高频率(1300[MHz])附近的失真水平而被检测到。
而且，如图14B所示，三次失真(CTB)的失真水平在分频多路复用信号的频带中心附近取得最大值。因此，可通过测量分频多路复用信号中心频率处的失真水平，通过测量最大失真值而确定三次失真的效果。在图14B中阐明的范例情况下，例如，可通过检测中心频率(700[MHz])附近的失真水平而检测三次失真的最大值。
失真监控部分113将表示检测到的失真水平的失真水平信息传送到失真信息传输部分114。该失真信息传输部分114通过第二传输路径108a将失真水平信息发送到增益调整部分106a。
基于已经在第二传输路径108a上传输的失真水平信息，增益调整部分106a调节要输入到光电转换部分107的分频多路复用信号的信号电平，这样以使失真水平变成等于或小于预定失真水平。特别的，一从失真信息传输部分114接收到失真水平信息，增益调整部分106a就决定用失真水平信息表示的失真水平是否小于等于预定失真水平。若失真水平小于等于预定失真水平，则增益调整部分106a就不改变分频多路复用信号的信号电平。另一方面，若失真水平不是小于等于预定失真水平，则增益调整部分106a就调节分频多路复用信号的信号电平，以便减少。然后，增益调整部分106a再次接收从失真信息传输部分114发送的失真水平信息。若用接收到的失真水平信息表示的失真水平不是小于等于预定失真水平，则增益调整部分106a就进一步调节分频多路复用信号的信号电平，这样以使其被进一步减少。通过这样的方式，增益调整部分106a持续降低分频多路复用信号的信号电平，直到失真水平变成小于等于预定失真水平。
这样，根据第二实施例，增益调整部分可通过考虑在接收机处执行光传输之后的失真影响而调节分频多路复用信号的信号电平。结果，可更好的抑制失真的出现。在包含多个调制信号的频带内，有选择的监控最容易受失真影响的特定频带。这样，可确定失真的影响而不必测量有关每个频带的失真水平。由于第二实施例是基于与第一实施例类似的构造的，所以也可获得同第一实施例的效果。
(第三实施例)图15是依照本发明的第三实施例，阐明光传输系统结构的框图。在图15中，光传输系统包含发射机11b、第一光传输路径108、第二光传输路径108a、接收机12b、第一到第n用户线路111-1到111-n，以及第一到第n解调部分112-1到112-n，以及第一到第n质量检测部分115-1到115-n。发射机11b包含线路分离部分101、第一到第n调制部分102-1到102-n、分频多路复用部分103、增益调整部分106b、光电转换部分107、峰值检测部分104，以及伪计算部分105。接收机12b包括光电转换部分109、频率多路解复用部分110，以及质量信息传输部分116。
根据第三实施例的接收机12b与根据第一实施例的接收机12不同，这在于前者附带了质量信息传输部分116。另一个不同在于，第一实施例中，第一到第n质量检测部分115-1到115-n被添加到署名用户终端内。在图15中，具有与第一或第二实施例的对应部分类似功能的任何部分由用在第一或第二实施例中的相同参考数字来表示，且其说明被省略了。
第一质量检测部分115-1与第一解调部分112-1相连，其监控从第一用户线路111-1发送出的第一调制信号的信号质量。特别的，第一质量检测部分115-1检测作为信号质量信息的SNR(信噪比)或误比特率。第一质量检测部分115-1将表示检测到的信号质量的信号质量信息发送到质量信息传输部分116。信号质量信息的传输可利用用户线路，或者任何其它的线路。第二到第n质量检测部分115-2到115-n的操作与第一质量检测部分115-1相同。
通过安装用于允许双向通信的第二传输路径108a，质量信息传输部分116将第一到第n调制信号的信号质量信息发送到增益调整部分106b。
基于通过第二传输路径108a传送的信号质量信息，增益调整部分106b调节要被输入到光电转换部分107的分频多路复用信号的信号电平，这样以使调制信号的信号质量满足预定质量水平。特别的，一从质量信息传输部分116中接收到信号质量信息，增益调整部分106b就决定用信号质量信息表示的信号质量是否满足预定质量水平。若信号质量满足预定的质量水平，则增益调整部分106b就不改变分频多路复用信号的信号水平。另一方面，若信号质量不满足预定的质量水平，则增益调整部分106b就调节分频多路复用信号的信号电平，以便减少。然后，增益调整部分106b再次接收从质量信息传输部分116发出的信号质量信息。若用接收到的信号质量信息表示的信号质量不满足预定的质量水平，则增益调整部分106b就进一步调节分频多路复用信号的信号电平，这样以使其被进一步减少。这样，增益调整部分106b就保持减少分频多路复用信号的信号电平，直到信号质量满足预定的质量水平。作为选择，调整部分106b可保持调节信号电平以增加。
这样，根据第三实施例，增益调整部分基于调制信号的信号电平而调节分频多路复用信号的信号电平，由此调制信号的信号质量可保持在预定的质量水平上。可通过利用组成解调部分的VDSL调制解调器的标准函数来容易的执行信号质量的监控。由于第二实施例是基于同第一实施例类似的构造的，所以也可获得同第一实施例的效果。
(实施例的变化)第一到第三实施例已经阐明了这样的例子，即根据作为分频多路复用部分103输出的分频多路复用信号而执行峰值信息检测。然而，本发明不局限于此。
图16是阐明在这样情况下的光传输系统结构的框图，即通过检测作为第一到第n调制部分102-1到102-n输出的第一到第n调制信号的峰值而获取峰值信息。在图16中，具有与第一实施例的对应部分相似功能的任何部分是用使用在第一实施例中的相同参考数字来表示的。在图16中，第一到第n调制信号峰值检测部分117-1到117-n分别检测第一到第n调制信号的峰值电压和平均电压，并将检测到的峰值电压和平均电压发送到伪计算部分105c中。第一到第n调制信号峰值检测部分117-1到117-n一起组成峰值检测部分。伪计算部分105c计算已经被从第一到第n调制信号峰值部分117-1到117-n发送出的第一到第n调制信号的峰值电压的算术平均值和平均电压的算术平均值。通过使用计算的平均值作为分频多路复用信号的峰值电压和平均电压，伪计算部分105c确定分频多路复用信号的峰值因数ξ。其后，通过与第一实施例类似的方式，伪计算部分105c根据计算的峰值因数ξ而确定最优化光调制指数m，并将该光调制指数m发送到增益调整部分106。
这样，可提供同第一实施例的类似效果。由于根据每个调制信号的峰值来获取峰值因数，所以如在调制部分使用不同调制参数的情况下可获取更精确的峰值因数。如在第二实施例的情况下，图16中所示的光传输系统可被提供有用于监控失真水平的装置。如在第三实施例的情况下，图16中所示的光传输系统可被提供有用于监控信号质量的装置。
图17是阐明在这样情况下的光传输系统结构的框图，即通过检测作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号的峰值而获取峰值信息。在图17中，具有与第一或第二实施例的对应部分类似功能的任何部分是用使用在第一或第二实施例中的相同参考数字来表示的。在图17中，通过与第一实施例的峰值检测部分104类似的方式，峰值检测部分104b确定来自作为光电转换部分109输出的分频多路复用信号的峰值因数ξ，并通过第二传输路径108a将该峰值因数ξ传送到伪计算部分105。通过类似于第一实施例的方式，伪计算部分105根据已经被从峰值检测部分104b中发送出的峰值因素ξ而确定最优化光调制指数m，并将该光调制指数m发送到增益调整部分106。
这样，可提供同第一实施例的类似效果。注意，伪计算部分105可选择性的被提供在接收机12处，在这种情况下，增益调整部分106根据反馈到发射机11的光调制指数来调节分频多路复用信号的电平。如在第二实施例的情况下，图17中所示的光传输系统可被提供有用于监控失真水平的装置。如在第三实施例的情况下，图17中所示的光传输系统可被提供有用于监控信号质量的装置。
图18是在这样的情况下阐明光传输系统结构的框图，即通过检测作为频率多路解复用部分110输出的第一到第n调制信号的峰值而获取峰值信息。在图18中，具有与第一实施例的对应部分类似功能的任何部分是用使用在第一实施例中的相同参考数字来表示的。在图18中，第一到第n调制信号峰值检测部分119-1到119-n分别检测第一到第n调制信号的峰值电压和平均电压，并将检测到的峰值电压和平均电压发送到峰值信息传输部分120中。峰值信息传输部分120通过第二传输路径108a将已经从第一到第n调制信号峰值检测部分119-1到119-n发送出的第一到第n调制信号的峰值电压和平均电压发送到伪计算部分105c。第一到第n调制信号峰值检测部分119-1到119-n以及峰值信息传输部分120一起组成一个峰值检测部分。伪计算部分105c计算已经被从第一到第n调制信号峰值部分119-1到119-n发送出的第一到第n调制信号的峰值电压的算术平均值和平均电压的算术平均值。通过使用计算的平均值作为分频多路复用信号的峰值电压和平均电压，伪计算部分105c确定分频多路复用信号的峰值因数ξ。其后，通过与第一实施例类似的方式，伪计算部分105c根据计算的峰值因数ξ而确定最优化光调制指数m，并将该光调制指数m发送到增益调整部分106。
这样，可提供同第一实施例的类似效果。由于根据每个调制信号的峰值来获取峰值因数，所以如在调制部分使用不同调制参数的情况下可获取更精确的峰值因数。注意，伪计算部分105c可选择性的被提供有接收机12，在这样的情况下，增益调整部分106根据反馈到发射机11的光调制指数来调节分频多路复用信号的电平。如在第二实施例的情况下，图18中所示的光传输系统可被提供有用于监控失真水平的装置。如在第三实施例的情况下，图18中所示的光传输系统可被提供有用于监控信号质量的装置。
尽管上面的实施例阐明了发射机和接收机是一对一关系的例子，但是也可使用结合多个接收机的单个发射机。在单个发射机用于多个接收机的情况下，信息如图13、15、17和18所示要从接收机被反馈到发射机，信息可从每个接收机被反馈回，且发射机可根据各条反馈信息来调节分频多路复用信号的电平。
工业适用性根据本发明的光传输系统，以及发射机、接收机和相关的信号电平调整使用方法可减少出现在调制信号谱附近的假成分，并因此在光通信和类似领域是有用的。
权利要求
1.一种光传输系统，具有发射机，其用于将分频多路复用信号转换成光信号并将所述光信号发送到光传输路径上，所述分频多路复用信号由已经受控于分频多路复用的第一到第n调制信号组成(这里，n是大于等于2的整数)；接收机，其用于将已经在所述光传输路径上传送的所述光信号转换回所述分频多路复用信号，并将所述分频多路复用信号分离为第一到第n调制信号；以及第一到第n终端器件，其分别通过第一到第n连接线路与所述接收机相连，用于接收所述分离的调制信号，所述系统包含峰值检测部分，其用于检测有关所述分频多路复用信号的信号电平峰值的峰值信息；伪计算部分，其用于根据由所述峰值检测部分检测到的所述峰值信息，计算所述分频多路复用信号的需要对不需要信号信息，并确定有关确保所述需要对不需要信号信息等于或大于预定电平的所述分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息；以及提供于发射机内的增益调整部分，其用于根据由所述伪计算部分确定的所述信号电平信息，当所述分频多路复用信号被转换为所述光信号时，调节所述分频多路复用信号的信号电平。
2.如权利要求1所述的光传输系统，其特征在于，所述发射机包括第一到第n调制部分，其用于根据要被发送到第一到第n终端器件的第一到第n数据信号而产生第一到第n调制信号；分频多路复用部分，其用于通过将作为第一到第n调制部分输出的第一到第n调制信号受控于分频多路复用而输出所述分频多路复用信号；以及光电转换部分，其用于将作为所述分频多路复用部分输出的所述分频多路复用信号转换成所述光信号，所述分频多路复用信号的信号电平以及由所述增益调整部分调节，并且用于将所述光信号发送到所述光传输路径上，另外所述接收机包括光电转换部分，其用于接收已经通过所述光传输路径传送的所述光信号，并将所述光信号转换回所述分频多路复用信号中；以及频率多路解复用部分，其用于从作为所述光电转换部分输出的所述分频多路复用信号中提取第一到第n调制信号，并分别将第一到第n调制信号发送到第一到第n连接线路上，以及第一到第n终端器件，其每个都包括这样的解调部分，即对在第一到第n连接线路的相应其中一个上传送的所述调制信号进行解调。
3.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于，需要对不需要信号的信息是有关出现在所述光电转换部分中以及所述分频多路复用信号本身的所述分频多路复用信号假成分的伪信息，以及所述伪计算部分确定，作为所述信号电平信息，有关所述分频多路复用信号的信号电平的信息，其确保所述伪信息表示的所述假成分的电平小于等于预定电平。
4.如权利要求3所述的光传输系统，其特征在于，所述峰值信息是用峰值因数ξ来表示的，其代表分频多路复用信号的峰值功率与平均功率的比，所述伪信息由相邻信道漏过功率比来表示，其根据下列而确定伪因素κ，其根据下列来决定乱真量，其依照相应一条信道的调制信号的所述峰值因数ξ；依照所述光电转换部分中给出的光调制指数m的二次失真水平；以及依照所述光电转换部分中给出的光调制指数m的三次失真水平；依照所述光电转换部分中给出的光调制指数m的所述分频多路复用信号的合成二次失真水平；以及依照所述光电转换部分中给出的光调制指数m的所述分频多路复用信号的合成三次失真水平；以及所述伪计算部分确定，作为所述信号电平信息，确保所述相邻信道漏过功率比等于或小于预定电平的光调制指数m。
5.如权利要求4所述的光传输系统，进一步包含ξ-m-κ表格存储部分，其用于预先保存表示所述峰值因数ξ、所述光电转换部分中的所述光调制指数m，以及所述伪因数κ之间对应关系的ξ-m-κ表格，其中所述伪计算部分可用于确定相应于由所述峰值检测部分检测到的所述峰值因素ξ的伪因数κ，这是通过参考保存在所述ξ-m-κ表格存储部分中的所述ξ-m-κ表格的；以及搜索光调制指数m，其确保用所述伪因数κ、所述合成二次失真水平，以及所述合成三次失真水平表达的所述相邻信道漏过功率比小于等于预定电平，并确定这样发现的所述光调制指数m为所述信号电平信息。
6.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于，所述需要对不需要信号的信息是综合信号质量比，其根据下列来定义有关出现在所述光电转换部分中的所述分频多路复用信号假成分的伪信息；以及载波噪声信息，另外伪计算部分确定，作为所述信号电平信息，有关所述分频多路复用信号的信号电平的信息，其确保所述综合信号质量比变成最大。
7.如权利要求6所述的光传输系统，其特征在于，所述峰值信息是用峰值因数ξ来表示的，其代表分频多路复用信号的峰值功率与平均功率的比，所述伪信息由相邻信道漏过功率比来表示，其根据下列而确定伪因素κ，其根据下列来决定乱真量，其依照相应一条信道的调制信号的所述峰值因数ξ；依照所述光电转换部分中给出的光调制指数m的二次失真水平；以及依照所述光电转换部分中给出的光调制指数m的三次失真水平；依照所述光电转换部分中给出的光调制指数m的所述分频多路复用信号的合成二次失真水平；以及依照所述光电转换部分中给出的光调制指数m的所述分频多路复用信号的合成三次失真水平，载波噪声信息用所述光电转换部分中的所述光调制指数m的函数来表达，所述光传输系统进一步包含ξ-m-κ表格存储部分，其用于预先保存表示所述峰值因数ξ、所述光电转换部分中的所述光调制指数m，以及所述伪因数κ之间对应关系的ξ-m-κ表格；以及载波噪声信息存储部分，其用于预先保存所述光电转换部分中的所述光调制指数m和所述载波噪声信息之间的对应关系，所述伪计算部分可用于确定相应于由所述峰值检测部分检测到的所述峰值因素ξ的伪因数κ，这是通过参考保存在所述ξ-m-κ表格存储部分中的所述ξ-m-κ表格的；确定用所述伪因数κ表示的所述相邻信道漏过功率比、所述合成二次失真水平，以及所述合成三次失真水平；以及确定，作为所述信号电平信息，所述光电转换部分中的光调制指数m，其确保用所述相邻信道漏过功率比和所述载波噪声信息表达的所述合成信号质量比变成最大。
8.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于所述峰值检测部分通过检测作为所述分频多路复用部分输出的所述分频多路复用信号的信号电平而检测所述峰值信息。
9.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于所述峰值检测部分基于有关作为第一到第n调制部分输出的第一到第n调制信号峰值的信息而检测所述峰值信息。
10.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于所述峰值检测部分通过检测作为所述光电转换部分输出的所述分频多路复用信号的信号电平而检测所述峰值信息。
11.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于所述峰值检测部分通过检测作为所述频率多路解复用部分输出的第一到第n调制信号的信号电平而检测所述峰值信息。
12.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于，分频多路复用部分包括用于将第一到第n调制信号转换为具有各个不同频率信号的频率转换部分，以及频率多路解复用部分包括用于将包含在所述分频多路复用信号中的第一到第n调制信号转换为具有其各个初始频率的信号的反向频率转换部分。
13.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于所述伪计算部分依照调制信号的信道数n来确定需要对不需要信号的信息。
14.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于所述接收机进一步包括失真监控部分，其用于在预定频率处检测作为所述光电转换部分输出的所述分频多路复用信号的失真水平；以及失真信息传输部分，其用于将失真水平信息传送到所述发射机，所述失真水平信息表示由所述失真监控部分检测到的所述失真水平，以及基于从所述失真信息传输部分发送出的所述失真水平信息，增益调整部分调节作为所述光电转换部分输入的所述分频多路复用信号的信号电平，这样以使由所述失真监控部分检测到的失真水平小于等于预定水平。
15.如权利要求2所述的光传输系统，其特征在于每个终端器件进一步包括质量检测部分，其用于检测从所述解调部分解调过后输出信号的信号质量，并将所述信号质量作为信号质量信息而通过所述接收机而传送到所述发射机；以及所述增益调整部分调节作为所述光电转换部分输入的所述分频多路复用信号的信号电平，这样，用所述引入信号质量信息表示的所述信号质量满足预定的质量水平。
16.用于将分频多路复用信号转换为光信号并将所述光信号发送到光传输路径上的发射机，所述分频多路复用信号由已经受控于分频多路复用的第一到第n调制信号组成(这里，n是大于等于2的整数)，所述发射机包含峰值检测部分，其用于检测有关所述分频多路复用信号的信号电平峰值的峰值信息；伪计算部分，其用于根据由所述峰值检测部分检测到的所述峰值信息，计算所述分频多路复用信号的需要对不需要信号信息，并确定有关确保所述需要对不需要信号信息等于或大于预定电平的所述分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息；以及增益调整部分，其用于根据由所述伪计算部分确定的所述信号电平信息，当所述分频多路复用信号被转换为所述光信号时，调节所述分频多路复用信号的信号电平。
17.结合发射机使用的用于将分频多路复用信号转换为光信号并将所述光信号发送到光传输路径上的接收机，所述分频多路复用信号由已经受控于分频多路复用的第一到第n调制信号组成(这里，n是大于等于2的整数)；接收机转换已经从所述发射机发送回到所述分频多路复用信号的所述光信号并将所述分频多路复用信号分离为第一到第n调制信号；接收机包含峰值检测部分，其用于检测有关所述分频多路复用信号的信号电平峰值的峰值信息，其中，由所述峰值检测部分检测到的所述峰值信息用于计算所述分频多路复用信号的需要对不需要信号的信息，所述需要对不需要信号的信息用于确定有关确保所述需要对不需要信号的信息大于等于预定电平的所述分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息；以及信号电平信息被用于调节所述分频多路复用信号被转换为所述光信号时的所述分频多路复用信号的信号电平。
18.用于调节用在光传输系统中的分频多路复用信号的信号电平的信号电平调整方法有发射机，其用于将分频多路复用信号转换为光信号，并将所述光信号发送到光传输路径上，所述分频多路复用信号由已经受控于分频多路复用的第一到第n调制信号组成(这里，n是大于等于2的整数)；接收机，其用于转换已经通过所述光传输路径被传送回所述分频多路复用信号的所述光信号，并将所述分频多路复用信号分离为第一到第n调制信号；以及第一到第n终端器件，其分别通过第一到第n连接线路与所述接收机相连，用于接收所述分离的调制信号，所述方法包含下列步骤检测有关所述分频多路复用信号的信号电平峰值的峰值信息；根据所述已经检测到的峰值信息来计算所述分频多路复用信号的需要对不需要信号的信息；确定有关所述分频多路复用信号的信号电平的信号电平信息，其确保所述需要对不需要信号的信息大于等于预定电平；以及根据所述信号电平信息，当所述分频多路复用信号被转换为所述光信号时调节所述分频多路复用信号的信号电平。
全文摘要
在发射机(11)中，峰值检测部分(104)检测分频多路复用部分(103)的输出(即分频多路复用信号)的峰值因数。伪计算部分(105)指引增益调整部分(106)调节分频多路复用信号的信号电平，这样以使假成分的电平(如相邻信道漏过功率比(ACLR))等于或小于预定电平，这是基于峰值因数的。
文档编号H04B10/155GK1701542SQ20048000092
公开日2005年11月23日 申请日期2004年6月11日 优先权日2003年6月13日
发明者安江敏彦, 布施優 申请人:松下电器产业株式会社