专利名称：差分相移键控光传输系统的信号接收系统及方法
技术领域：
本发明涉及光通信领域，更具体地涉及一种差分相移键控光传 输系统的信号4妻收系统及方法。
背景技术：
密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing, 简-尔 DWDM )光传输系统在光纤中传输多个波长的信号，传输容量很大。 在DWDM传输系统中，如果采用差分相移4建控(Differential Phase-shift Keying,简称DPSK )调制格式进行传输，则可以获得较 好的4妾收灵每文度、光^f言p喿比(Optical Signal to Noise Ratio,简称 OSNR)容限，有效地抑制光纤非线性效应，从而实现超长距离的 传输。通常，如图1所示，DPSK传输系统的4妄收端需要采用 Mach-Zehnder延时干涉仪(Mach画Zehnder Delay Interferometer, 简 称MZDI )和平衡接收机。MZDI的一个臂有1比特的延时，当MZDI 两个臂的信号相位相同时，输出端口中的一个有光；当MZDI两个 臂的信号相位相差兀时，另一个输出端口有光。MZDI两个输出端口 分别与 一个光电转换器相连，由此可以恢复出原始信号并可以得到3dB接收机灵敏度的提高。
由于这种解调方法在使用MZDI时需要严格控制延时的准确 性，所以增加了控制的难度和复杂程度，而且使用MZDI和平衡接 收机增加了系统成本。发明内容鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明4是供了一种DPSK光 传输系统的信号接收系统及接收方法。才艮据本发明的DPSK光传输系统的信号接收系统包括带通光 滤波器，用于对接收到的DPSK光信号进行滤波处理；信号接收装 置，用于将经过滤波处理的光信号经直接检测转换为电信号，并对 电信号进行处理，以从电信号得出信号发送系统发送的原始数据。其中，信号接收装置包括光电转换单元，用于将经过滤波处 理的光信号经直接4企测转换为电信号；信号》文大单元，用于方文大电 信号；以及数据判决单元，用于对经过放大的电信号进行幅度判决， 以从经过^:大的电信号得出信号发送系统发送的原始数据。其中，带通光滤波器的带宽需要在0.5/T到2/T的范围内。特 别地，带通光滤波器的带宽可以为0.65/T。根据本发明的DPSK光传输系统的信号接收系统适用于以下系 统中的任意一种差分相移键控光传输系统、归零差分相移键控光 传输系统、载波抑制归零差分相移4定控光传输系统、及其它差分相 移键控光传输系统。并且光滤波器可以是以上光传输系统的分波器。 信号接收装置可以是开关键控光传输系统的信号接收机。根据本发明的DPSK光信号接收方法，包括以下步骤S702, 对接收到的DPSK光信号进行滤波处理；S704,将经过滤波处理的光信号经直接检测转换为电信号，并对电信号进行处理，以从电信 号得出信号发送系统发送的原始数据。其中，步骤S704包括以下步骤S7042，将经过滤波处理的光 信号经直接;险测转换为电信号；S7044,对电信号进行;改大；以及 S7046，对经过放大的电信号进行幅度判决，以从经过放大的电信 号得出信号发送系统发送的原始数据。其中，根据本发明的DPSK光信号接收方法适用于以下系统中 的任意一种差分相移键控光传输系统、归零差分相移键控光传输 系统、载波抑制归零差分相移键控光传输系统、及其它差分相移键 控光传输系统。根据本发明的信号接收方法和装置都很简单，且控制方便、成 本低廉。由于本发明不使用平衡接收机，所以与常4见DPSK信号的 接收方法相比，接收机灵敏度、OSNR容限差些，但色散容限有很 大的提高，而且保持了 DPSK对光纤非线性效应容忍度强的特性。
此处所-说明的附图用来才是供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并 不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是相关技术中常规的DPSK光传输系统的接收端的结构示 意图；图2是根据本发明的信号接收系统的结构示意图；图3是根据本发明实施例的DPSK光传输系统的结构示意图4A至图4E是图3中的点A至点E的4言号波形图和眼图； 图5是才艮据本发明实施例的RZ-DPSK光传车lT系统的结构示意图；图6A至图6E是图5中的点A至点E的信号波形图和眼图；以及图7是才艮据本发明实施例的信号接收方法的流程图。
具体实施方式
下面参考附图，详细i兌明本发明的具体实施方式
。参考图2，说明根据本发明的信号接收系统。如图2所示，该 用于DPSK、归零DPSK ( Return to Zero DPSK，简称RZ-DPSK )、 载波氺卩制归零DPSK ( Carrier-Suppressed Return to Zero DPSK,简称 CSRZ-DPSK)光传输系统的信号接收系统包括带通光滤波器和直 接检测的光接收机(即，信号接收装置)。其中，带通光滤波器的带 宽要求并不严格。 一般情况下，带通光滤波器的-3dB带宽需要在 0.5/T以上(T是比特周期)、2/T以下。带宽对不同的DPSK发射信 号不完全相同。在合适的带宽选择下，带通光滤波器可以直接采用 光传输系统的分波器。直接检测的光接收机可以是通常的开关键控 调制格式传输系统的直接检测接收机，用于对经过带通光滤波器的 滤波处理的信号进行光强度的直接检测。直接检测的光接收机中的 光电转换器、放大和时钟数据判决单元(即，信号放大单元和数据 判决单元)与图1中的相应单元一样。参考图3,说明根据本发明实施例的DPSK光传输系统的结构。 如图3所示，在10Gb/sDPSK光传输系统的接收端采用了带通光滤 波器+直接检测光接收机的结构。其中，为了便于说明，图3中包括了 DPSK发射端的框图。在图3中，带通光滤波器的带宽为0.65/T 左右；光4专llr链3各包4舌波分复用(Wavelength Division Multiplexing, 简称WDM)光传输系统中的光放大器、光纤等单元。图4A至图4E示出了 DPSK光传输系统的信号演变示意图。图 3中的点A至点E的信号分别对应于图4A至图4E。从图4A至图 4E以看出，DPSK信号B经过光传输链i 各后，有噪声、信号变形； 再经过带通光滤波器后，得到的信号D类似于光双二进制信号，可 以直接检测。经过直接检测光接收机后得到的信号E即可进行幅度 判决，从而得到原始数据。参考图5，说明才艮据本发明实施例的RZ-DPSK光传输系统。如 图5所示，10Gb/s RZ-DPSK光传输系统的接收端采用了带通光滤 波器+直接检测光接收机的结构。其中，为了便于说明，图5中包 括了 RZ-DPSK发射端的框图。在图5中，带通光滤波器带宽为0.65/T 左右；光传输链路包括WDM光传输系统中的光放大器、光纤等单 元。图6A至图6E示出了 RZ-DPSK光传输系统的信号演变示意图。 图8中的点A至点E的4言号对应于图6A至图6E。/人图6A至图6E 可以看出，RZ-DPSK信号B经过光传输链路后，有噪声、信号变 形；再经过带通光滤波器后，得到的信号D类似于ODB信号，从 而可以直接检测。经过直接检测光接收机后得到的信号E即可进行 幅度判决，从而得到原始数据。本发明还提供了一种用于DPSK、 RZ-DPSK、 CSRZ-DPSK光传输系统的信号接收方法。参考图7，说明根据本发明实施例的信 号接收方法。如图7所示，该DPSK光信号4妻收方法包括以下步骤 S702,对接收到的DPSK光信号进行滤波处理；S704,将经过滤波
处理的光信号经直接检测转换为电信号，并对电信号进行处理，以 从电信号得出信号发送系统发送的原始数据。其中，步骤S704包括以下步骤S7042,将经过滤波处理的光 信号转换为电信号；S7044，对电信号进4于方文大；以及S7046,对经 过放大的电信号进行幅度判决，以从经过放大的电信号得出信号发 送系统发送的原始^t据。其中，通过光带通滤波器将相位信息转换为强度信息，使之成 为类似于光双二进制(Optical Duobinary，简称ODB )的光信号， 再用直接检测光接收机进行光电转换和定时判决。综上所述，采用这种直接检测法进行DPSK信号的接收，方法 和装置都很简单，且控制方便、成本低。其中，光接收机可以采用 普通开关键控光传输系统的接收机， 一定带宽的带通光滤波器可以 直4妻采用DWDM系统的分波器。由于不^f吏用平銜^妾收才几，所以与 常规DPSK的平衡接收方法相比，接收机灵敏度、OSNR容限差些， 但色散容限有很大的提高，而且保持了 DPSK对光纤非线性效应容 忍度强的特性。以上所述^f又为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对 于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1. 一种差分相移键控光传输系统的信号接收系统，其特征在于，包括带通光滤波器，用于对接收到的差分相移键控光信号进行 滤波处理；信号接收装置，用于将经过滤波处理的光信号经直接检测 转换为电信号，并对所述电信号进行处理，以从所述电信号得 出信号发送系统发送的原始数据。
2. 根据权利要求1所述的信号接收系统，其特征在于，所述带通 光滤波器的带宽在0.5/T到2/T的范围内，不同的传输信号滤 波器带宽不同。
3. 根据权利要求1所述的信号接收系统，其特征在于，所述信号 接收装置包括光电转换单元，用于将所述经过滤波处理的光信号经直接 检测转换为所述电信号；信号放大单元，用于放大所述电信号；以及数据判决单元，用于对经过》文大的电信号进行幅度判决， 以从所述经过放大的电信号得出所述信号发送系统发送的所 述原始数据。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的信号接收系统，其特征在 于，所述系统适用于以下系统中的任意一种归零差分相移键 控光传输系统、载波抑制归零差分相移键控光传输系统、及其 它差分相移4建控传输系统。
5. 才艮据权利要求1所述的信号接收系统，其特征在于，所述带通 光滤波器采用所述差分相移键控光传输系统的分波器。
6. 根据权利要求1所述的信号接收系统，其特征在于，所述信号 接收装置是开关键控光传输系统的信号接收机。
7. —种差分相移键控光信号接收方法，其特征在于，包括以下步 骤S702，对接收到的差分相移键控光信号进行滤波处理；S704,将经过滤波处理的光信号经直4如险测转换为电信 号，并对所述电信号进行处理，以从所述电信号得出信号发送 系统发送的原始数据。
8. 根据权利要求7所述的信号接收方法，其特征在于，所述步骤 S704包4舌以下步-骤S7042 ，将所述经过滤波处理的光信号经直接4企测转换为 所述电信号；S7044， ^"所述电4言号进4亍方文大；以及S7046,对经过放大的电信号进行幅度判决，以从所述经 过放大的电信号得出所述信号发送系统发送的所述原始数据。
9. 根据权利要求7或8所述的信号接收方法，其特征在于，所述 方法适用于以下系统中的任意 一 种差分相移控光传输系 统、归零差分相移4建控光传输系统、载波抑制归零差分相移4定 控光传输系统、及其它差分相移键控光传输系统。
全文摘要
本发明公开了一种DPSK光传输系统的信号接收系统及方法。其中，该信号接收系统包括带通光滤波器，用于对接收到的DPSK光信号进行滤波处理；接收装置，用于将经过滤波处理的光信号经直接检测转换为电信号，并对电信号进行处理，以从电信号得出信号发送系统发送的原始数据。较之DPSK光传输系统通常所用的延时干涉加平衡接收的方法，本发明的色散容限有很大的提高，而且保持了DPSK对光纤非线性效应容忍度强的特性。
文档编号H04B10/152GK101145849SQ20071012763
公开日2008年3月19日 申请日期2007年6月20日 优先权日2007年6月20日
发明者周伟勤, 施社平, 超 葛 申请人:中兴通讯股份有限公司