用于超密集wdm系统的时钟恢复方法
【专利摘要】本文档涉及光传输系统。特别地，本文档涉及高效波分复用(WDM)光通信系统。描述了一种光发射机(210)，适于在光分复用(WDM)传输信道上向对应的光接收机(230)传输光信号。该光发射机(210)包括适于将输入符号转换成符号速率B的数据符号序列的符号生成单元(211)；B是大于0的实数；适于调制从数据符号序列导出的序列中的每第N个数据符号的幅度的幅度调制单元(220)，从而创建已调制的数据符号序列(260)；其中N是整数；N>2；以及适于将从已调制的数据符号序列(260)导出的序列转换成将要向光接收机(230)传输的光信号的数字到模拟转换器(214,215,216)。
【专利说明】用于超密集WDM系统的时钟恢复方法
【技术领域】
[0001]本文档涉及光通信系统。具体地，本文档涉及高效率的波分复用(WDM)光通信系统。
【背景技术】
[0002]减小WDM系统的信道间隔是充分利用光放大器带宽(目前放大器系统中的带宽约4THz)的有效途径。100G系统通常使用28G波特的符号速率(PDM-QPSK，偏振复用系统-四相相移键控)和50GHz的信道间隔。减小信道间隔至接近符号速率(即减小信道间隔至接近28GHz)对于在所限制的传输距离减小的范围内(仅减少约10-20% )增加系统容量(增加约50%)是有效的。这些密集的信道间隔配置的一个关键挑战是在接收机中恢复发射机时钟。特别是在发射的数据符号序列相对长(如商业运营中的情况)时，因为发射机和接收机处的时钟之间的失配会随时间增加。
【发明内容】
[0003]本文档解决使用窄WDM信道例如信道宽度或者带宽D接近WDM信道上传输的数据符号速率的WDM信道时的时钟恢复(也称为定时恢复)的技术问题。
[0004]根据本发明的一方面，描述了一种光发射机。该光发射机适于在光波分复用(WDM)传输信道上向对应的光接收机传输光信号。该WDM传输信道具有预定的带宽。该带宽能够例如在具有预定的粒度(如12.5GHz)的预定的网格上被修改。该光发射机包括符号生成单元，适于将输入数据转换符号速率B的数据符号序列；B是大于O的实数。符号速率B可以在WDM传输信道的带宽范围内。特别地，WDM传输信道带宽可以小于或等于符号速率B。
[0005]数据符号包括相应的相位和幅度。数据符号的相位可以对应于M进制相移键控(M-PSK)调制方案的星座点的相位；M是整数，M>1。例如，数据符号的相位可以对应于M =4的正交相移键控(QPSK)调制方案的星座点的相位。数据符号的幅度恒定在第一幅度。
[0006]另外，光发射机可以包括数字-光转换器，适于将从数据符号序列导出的序列转换成光信号以传输至光接收机。从数据符号序列导出的序列可以例如与数据符号序列实质相同。备选地，从数据符号序列导出的序列可以对应于数据符号序列的经过滤波(如脉冲成形滤波)的版本。
[0007]光发射机适于在光信号内提供音调频率的时钟音，其中音调频率是B/N，N是实数，N>2。时钟音可以与数据符号序列同步。换句话说，音调频率可以与符号速率有固定的关系。例如，N是常数。在将从数据符号序列导出的序列调制到光信号之前，可以将时钟音插入数据符号序列。如上所示，WDM传输信道可以具有带宽D。可以选择小于二分之一信道带宽D的音调频率(即整数N)，即B/N〈D/2。
[0008]通过提供包括幅度调制单元并适于生成数据符号序列的符号生成单元来实现将时钟音插入数据符号序列中，其中数据符号的幅度恒定在第一幅度，除了在数据符号序列中的每第N个数据符号的幅度具有不同于第一幅度的第二幅度，N是整数。备选地，符号生成单元可以适于生成数据符号序列，其中数据符号的幅度恒定在第一幅度。另外，光发射机可以包括适于调制(如修改)从数据符号序列导出的序列中每第N个数据符号的幅度的幅度调制单元，从而创建调制的数据符号序列。在此种情形中，数字-光转换器可以适于将从已调制的数据符号序列导出的序列转换成光信号。
[0009]可以相对于第一幅度增加数据符号序列中或从数据符号序列导出的序列中的每第N个数据符号的幅度。第一幅度和调制的(如增加的)幅度之间的比值是可调的，从而调整调制深度和时钟音的幅度，并且从而改善光接收机处的时钟恢复。
[0010]数字-光转换器通常包括数字-模拟转换器。数字到模拟转换器可以适于将从调制的数据符号序列导出的序列转换为模拟电信号。另外，数字到光转换器可以包括适于用模拟电信号调制光载波信号的光调制器；从而产生光信号。
[0011]光发射机可以适于生成包括第一偏振分量和第二偏振分量的偏分复用(PDM)光信号。在此种情形中，时钟音可以被插入到PDM光信号的偏振分量的一个或两者中。例如，可以用从第一已调制数据符号序列导出的序列调制第一偏振分量，和/或用从第二已调制数据符号序列导出的序列调制第二偏振分量。
[0012]光发射机可以包括脉冲成形滤波器。该脉冲成形滤波器可以位于幅度调制单元的上游(即可以在幅度调制之前执行脉冲成形)。在此种情形中，脉冲成形滤波器可以适于对数据符号序列滤波。滤波后的数据符号序列可以是由幅度调制单元处理的从数据符号序列导出的序列。此种设置有益于提供带有受控时钟音幅度的时钟音。备选地，脉冲成形滤波器可以位于幅度调制单元的下游(即可以接着幅度调制执行脉冲成形)。在此种情形中，脉冲成形滤波器可以适于对已调制的数据符号序列进行滤波。此种设置有益于增加对应的光接收处的信噪比。
[0013]根据另一方面，描述了一种光接收机。该光接收机适于在光波分复用(WDM)传输信道上从对应的光发射机接收光信号。该光接收机包括适于将从光发射机接收的光信号转换成模拟或数字信号的接收单元。通常，接收单元包括相干检测单元(如果光接收机是相干检测器)，从而产生模拟信号。另外，接收单元通常包括一个或多个模拟-数字转换器，适于将模拟信号转换为数字信号。
[0014]所述模拟或数字信号表示(或包括)符号速率B的数据符号序列；B是大于O的实数。另外，模拟或数字信号表示音调频率B/N的时钟音。特别地，可以增加数据符号序列中的每第N个数据符号的幅度，N是实数(如整数)，N>2。该光接收机包括适于基于模拟或数字信号的在实质上为-B/N和/或B/N的频率处的频谱来调整光接收机的时钟至发射机的时钟的时钟恢复单元。特别地，时钟恢复单元可以适于将滤波和平方的方法应用于模拟或数字信号的实质上为-B/N和+B/N频率处的频谱分量。
[0015]根据另一方面，描述了一种适用于WDM传输的光传输系统。该光传输系统包括根据本文档中所述的任意方面的光发射机以及根据本文档中所述的任意方面的光接收机。
[0016]根据另一方面，描述了一种表不数据符号序列的光信号。数据符号包括相应的相位和幅度。数据符号的相位对应于M进制相移键控(M-PSK)调制方案的星座点的相位…是整数，M>1。数据符号序列中除了每第N个数据符号的幅度具有高于第一幅度的第二幅度，数据符号的幅度实质上恒定在第一幅度。第二幅度实质上恒定。
[0017]根据另一方面，描述了一种用于使得能够在光WDM传输系统的光接收机处进行时钟恢复的方法。该方法包括生成符号速率B的数据符号序列；B是大于O的实数。数据符号序列可以表示输入数据。另外，该方法包括调制(如修改)从数据符号序列导出的序列中的每第N个数据符号的幅度，从而创建已调制的数据符号；其中N是整数；其中N>2。附加地，该方法包括将从已调制数据符号序列导出的序列转换为将要发送至光接收机的光信号。
[0018]根据另一方面，描述了一种软件程序。该软件程序可以适于在处理器上执行，并且当在计算机设备上执行时适于执行本文档中所述的方法步骤。
[0019]根据另一方面，描述了一种存储介质。该存储介质可以包括软件程序，该软件程序适于在处理器上执行，并且当在计算机设备上执行时适于执行本文档中所述的方法步骤。
[0020]根据另一方面，描述了一种计算机程序产品。该计算机程序包括当在计算机上执行时用于执行本文档中所述的方法步骤的可执行指令。
[0021]需要注意的是，包括本专利申请中所述的优选实施例的方法和系统可以独立使用或者与此文档中公开的其他方法和系统组合使用。另外，本专利申请中所述的方法和系统的所有方面可以任意组合。特别地，权利要求中的特征也可以以任一方式互相组合。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面参照附图以示例性方式解释本发明。其中:
[0023]图1a示出了示例的时钟恢复方法的原理。
[0024]图1b到Ie显示用于时钟恢复的示例的112Gb/s PDM-QPSK信号的频谱。
[0025]图2a显示示例的光传输系统的框图。
[0026]图2b示出了的示例的用于改进的时钟恢复的调制方案。
[0027]图2c示出了另一示例的用于改进时钟恢复的调制方案。
[0028]图3显示用于改进的时钟恢复的示例的112Gb/s PDM-QPSK信号的光谱。
[0029]光通信系统通常在其发射机和接收机处包括独立的时钟(如VC0，压控振荡器)。发射机和接收机处的时钟通常会彼此偏离。这会影响由发射机和接收机提供的通信链路的性能。如果发射机时钟以比接收机时钟高的速率操作(并且发送数据符号)，则接收机会漏掉数据符号。另一方面，如果发射机时钟以比接收机时钟低的速率操作，接收机可以创建一些数据符号的副本。在任何情况下，时钟的失配通常会导致增加误码率和增加通信链路停用的可能性。
[0030]因此期望将接收机处的时钟调整至发射机处的时钟(反之亦然)。特别地，期望无需明确的时钟同步的方案而从接收的数据符号自身来恢复时钟(或定时)信息。
[0031]在光传输系统中，数据符号连续从发射机发送至接收机(在所谓的电路模式或所谓同步模式中)。如此，接收机以一符号速率接收数据符号的连续流。符号速率对应于发射机处的时钟。这意味着数据符号流包括了关于发射机处时钟的信息，因此，能够通过确定来自连续数据符号流的符号速率恢复接收机处的时钟信息。
[0032]通过分析位于二分之一符号速率处的频谱分量的相位，从连续的数据符号流中提取时钟信息(即符号速率为28G波特时，通过分析-14GHz和+14GHz处的频谱分量的相位)。这在图1a的频率图100中示出，其中示出了数据符号流的频谱101。在图示的示例中，数据符号流的符号速率为B。频谱101的分别位于频率-B/2和+B/2处的频谱分量102和103可以用于确定关于发射机处的时钟频率和接收机处的时钟频率差异的信息。换句话说，可以通过分析接收数据符号流的在频率_B/2(附图标记103)和+B/2(附图标记102)的频谱，确定接收机处的时钟和发射机处的时钟之间的差异。M.0erder和
H.Meyr, “Digital Filter and Square Timing Recovery，，，IEEE Transact1ns onCommunicat1ns, Vol.36, N0.5, May 1988, PP.605-612 中描述了基于接收的符号流的频谱恢复时钟的方法的示例。这种方法通常被称为用于时钟恢复的“滤波和平方”方法。对于此方法的描述(特别是上述文献的第II部分)通过引用而并入。
[0033]如上所示，时钟恢复方法(例如上述的滤波和平方方法)通常分析所接收的数据符号流在+-B/2频率处的频谱，其中B是数据符号流的符号速率。已经注意到的是，这部分的频谱的信息会被发射机和/或接收机光滤波器的不完美的相位响应并且还被特定WDM信道上引发的来自相邻的WDM信道的串扰所损坏。特别是在使用窄信道间隔情况下(例如信道间隔在B的范围内)。因此，当为了增加WDM信道的频谱效率(即为了增加整个通信路径的容量)而降低WDM信道的宽度时，由于在所接收的数据符号流的频谱的边缘处(即在+/-B/2频率)的串扰增加，时钟恢复的性能降低。
[0034]图1b至Ie示出了经过50GHz超高斯光滤波(即经在50GHz带宽的WDM信道上传输)并且经过光接收机处的ADC的16GHz基带电滤波的112Gb/s PDM-QPSK信号的频谱105。图1c显示经过25GHz超高斯滤波(即经过在25GHz带宽的WDM信道上传输)并且经过光接收机处的ADC的16GHz基带电滤波的112Gb/s PDM-QPSK信号的频谱106。可见，由于光滤波，频谱106的频率限制在+/-12.5GHz (即在+/- 二分之一 WDM信道带宽D)。图1b至Ie中+/-B频率处对应于+/_符号速率B。图1d和Ie分别显示分别经过50GHz和25GHz光滤波的平方的112Gb/s PDM-QPSK信号的频谱110，120。频谱110包括在频率+/-B处的峰值111。这些峰值111可以用于恢复时钟。另一方面，可见，在25GHz超高斯光滤波的情况下，由于25GHz的减小的信道间隔(代替50GHz)，所引发的平方后的112Gb/s PDM-QPSK信号的频谱120在+/-28GHz (即在符号速率B = 28Gbaud情形下，在+/-B处)处受损。特别地，可见，频谱120不包括在+/-B处的峰值111，从而时钟恢复是不可能的。
[0035]图2b不出了不例光传输系统200,包括光发射机210,光传输路径250和光接收机230。发射机210包括第一数字信号处理器218，其可以实现为ASIC (专用集成电路)。在所示示例中描绘了用于偏振复用光信号的发射机210。第一数字信号处理器218提供2个数据符号序列(如QPSK符号)分别用于光信号的2个偏振(在2个符号生成单兀211中)。2个数据符号序列通过一组2个发射机滤波器212 (又称之为脉冲成形滤波器)以用于光信号的2个偏振。在一个实施例中，2个发射机滤波器212是相同的,然而,在其他实施例中，2个发射机滤波器212特定用于光信号的相应偏振的。附加地，发射机210可以包括查表(LUT)单元213。LUT单元213可以适于预增强(已调制的)数据符号序列以补偿后续调制器216的非线性行为。一对数字-模拟转换器(DAC) 214用于将已滤波的数据符号序列211转换为一对电信号。该对电信号用于调制在传输路径250 (利用驱动215和调制器216，例如马赫曾德尔调制器MZM)上传输的光信号的2个偏振。
[0036]图2a中示出的光接收机230是相干光接收机，其配置为将接收的光信号转换为一对复数字信号，每一个数字信号包括同相分量和正交相位分量。为此目的，该相干接收机可以包括相干检测器和一组模拟-数字转换器(ADC)231。另外，光接收机230包括处理该对数字信号的第二数字信号处理器238 (例如ASIC)，以便于在判决单元236中恢复两个符号序列。对于该对数字信号的处理通常包括⑶补偿232、数字时钟恢复(DCR)233、偏振解复用234和载波频率/载波相位估计235。时钟恢复单元233可以执行本文档中所述的时钟恢复方法。
[0037]在本文档中，描述了生成用于传输至光接收机230的光信号(表不或者包括数据符号序列)的发射机210，其中光信号允许光接收机230处的改进的时钟恢复/定时恢复。特别地，建议在发射机侧添加低速率音调至数据符号序列，其中低速率音调优选与符号速率同步。在一个示例情形中，鉴于7GHz〈12.5GHz的情况，在用25GHz栅格滤波时，7GHz音调可以被添加到28G波特信号中。
[0038]换句话说，建议将重复事件添加至数据符号流，其中重复事件具有低于符号速率的频率。例如，重复事件可以具有频率B/N，其中B是符号速率并且其中N是整数，N>2，例如N = 4。重复事件的频率B/N小于二分之一传输信道带宽D，即B/N〈D/2。通过将在降低的频率的重复事件添加至数据符号流，使得光接收机230处的时钟恢复单元233能够通过分析接收的光信号在低于B/2频率处、即在较少受光传输路径250上引发的失真影响的频率处的频谱来恢复时钟。特别地，使得时钟恢复单元233能够通过分析接收的光信号在频率-B/N和/或+B/N处的频谱，即在重复事件的频率(也称之为音调或时钟音)来恢复时钟。
[0039]图2b示出了用于将在降低的频率的重复事件插入数据符号流中的示例发射机210。另外，图2b示出了数据符号流260，包括在降低的频率处的重复事件。在降低的频率(如在B/4)的音调(或重复事件)可以通过以重复的方式增加某些数据符号的幅度而被插入数据符号流260中。在一个所示示例中，每第4个数据符号262的幅度相对于其他数据符号261的幅度被增加。换句话说，调制数据符号261，262的幅度，以使得每第4个数据符号262具有增加的幅度。(传统符号261的)默认幅度和(被增强的符号262的)增加的幅度
yTr fX-Tr Sn ITT
之间的差异的程度可以被称为调制深度。图2b的符号261，262中的值γ，——，——，——
4 4 4 4
是指示例QPSK符号261，262的可能取值。
[0040]图2b的发射机210包括音调插入单元220。在所示示例中，音调插入单元220配置为增加每第N个数据符号262的幅度。音调插入单元220可以位于脉冲成形滤波单元212的下游。包括在数据符号流260内的音调信息可以用于在接收机230处锁定接收时钟至发射机时钟，例如使用上述的滤波和平方技术。为此目的，接收机230的时钟恢复单元232可以分析接收的光信号在频率-B/N和+B/N处的频谱的频谱分量。在N>2的情形下，这些频率通常不会受WDM信道的窄信道间隔所引发的失真的影响。换句话说，即便在高密集WDM信道的情形中，在降低的频率处的音调信息能够使时钟恢复。
[0041]图2c显示了示例发射机210，其中音调插入单元220位于脉冲成形滤波单元212的上游(即音调插入/幅度调制在脉冲成形之前执行)。由于传输路径250上传输的信号经过脉冲成形，这对改善相应的光接收机230处的信噪比是有益的。另一方面，由于在脉冲成形滤波单元212中的滤波，插入的时钟音的幅度可以降低。
[0042]在112Gb/s PDM-QPSK传输系统200的示例和每第4个(N = 4) QPSK符号262的幅度增加的示例中，由图2b的发射机210生成7GHz的音调。从图3的示图300，310可见，在7GHz处的音调(附图标记301，302，311,312)是可检测的，即使存在对应于使用25GHz (窄)间距网格，即对应于通过具有25GHz宽度的WDM信道传输的强滤波。在此种情形下，信道间隔(25GHz)和波特率(28GHz)之间的比率是0.89，即小于I。示图300和310示出了接收的112Gb/s PDM-QPSK光信号的符号序列在25GHz WDM信道网格中的强度的频谱。在所示的示例中，示出了平方后的信号的频谱。在示图300的情形中，7GHz时钟音的调制深度高于示图310的情形。换句话说，示图300中的调制深度要高于示图310中的调制深度。可见，在音调频率7GHz的峰值301，302在增加调制深度的情况下而增加。因此，接收机230处的时钟恢复性能随着增加调制深度而增加。另外，可见即使在确定平方后的信号的频谱时，在音调频率B/N处的峰值301，302也是可检测的。
[0043]需要注意的是，通过跨后续符号块或帧平均，可以提高时钟恢复性能。例如，可以基于后续符号块(如1024符号块)确定符号流的频谱。为此目的，符号块可以被转换至频域，如使用快速傅里叶变换(FFT)。可以平均多个符号块(如10个符号块)的频谱，从而即使以相对低的调制深度，也能提高提取时钟音以及时钟恢复的性能。
[0044]另一方面，需要注意，将时钟音插入数据符号流260可以影响传输系统200的光信噪比(OSNR)。可以分析用于112Gb/s PDM-QPSK数据的光传输系统200的性能。可知，插入时钟音仅导致相对小的惩罚(penalty),特别是在使用相对小的调制深度时。另外,可见,惩罚随着降低调制深度而减小。
[0045]因此，由过调制(即通过调制符号262的幅度)所增加的惩罚也相对较小。此惩罚与来自符号间干扰或来自WDM串扰的惩罚相比，是低的。另外，由于在为了将符号速率降低在一恒定比特率而将调制方式从QPSK改变至如QAM16时所引发的OSNR惩罚相比，由过调制导致的惩罚相对较低。改变调制方式时的惩罚通常为7dB的范围或更多。这意味着，以WDM传输信道带宽范围内的符号速率的PDM-QPSK信号传输提供了比使用具有更高数目的星座点(如QAM16)的星座的信号传输更高的性能，即使是在将时钟音插入至PDM-QPSK信号时。
[0046]从图3的示图300，310中可见，数据符号流160的强度频谱包括在频率-B/N和+B/N的峰值301，302，311，312。由于存在峰值301，302，311，312，可以以可信赖的方式提取在频率-B/N和+B/N处的频谱分量。另外，在频率-B/N和+B/N处的频谱分量的相位信息与在频率-B/2和+B/2处的频谱分量的相位信息相比较少受损，如果N>2的话。因此，即使是在窄滤波(如使用小于符号速率的带宽时)，仍然可以应用时钟恢复方法(如之前示出的滤波和平方方法)。此种时钟恢复的目的可以在于测量7GHz音(即B/N音)的相位，并且通过调整接收机230处的时钟频率保持相位大致恒定。这可以在模拟信号域或数字信号域(后者情况由图2a的时钟恢复单元示出)完成。可以通过计算在7GHz处(即B/N)频谱分量的离散傅里叶(DFT)变换的角度值获得时钟音的相位。
[0047]需要注意的是，作为插入时钟音的结果，可以降低时钟恢复方法的计算复杂度。已经发现插入的B/N时钟音可以直接从接收的信号的频谱中恢复，无需确定接收的平方后的信号的频谱。因此，可以无需对接收信号过采样和平方而执行时钟恢复，从而降低时钟恢复的计算的复杂度。
[0048]具有第一幅度的符号261和第二增加的幅度的符号262的符号流260的创建可以看成是传统QPSK调制(即相位调制)和幅度调制的叠加。使用幅度调制可以影响数字-模拟转换器(DAC)214，其需要按照在每第N个符号增加幅度而生成模拟信号。换句话说，DAC214需要提供足够的动态范围和分辨率以处理在不同的幅度的符号261和262。
[0049]本文档中，描述了一种用于在密集WDM传输信道中使得能够进行时钟恢复的方案。该方案允许可靠的时钟恢复，即使是在WDM传输信道的宽度处于WDM传输信道上传输的数据符号速率的范围内的情形下。该方案利用在数据符号流中插入时钟音，其中时钟音具有小于二分之一数据符号流的符号速率的频率。
[0050]作为可靠的时钟恢复的结果，可以使用窄WDM信道以增加在光放大器内通过的WDM信道的数目。这意味着建议的时钟恢复方案使得能够增加光传输系统的吞吐量。所建议的方案不仅特别有益于海底光传输系统，也有益于地面光传输系统，如使用无网格或可变带宽ROADM(可重构光分插复用器)。
[0051]需要注意的是，说明书和附图中仅描述了所建议的方法和系统的原理。将理解本领域技术人员将能够设计出尽管未在此处明确描述或明示，但是体现本发明原理并且被包括在本发明的精神和范畴之内的各种布置。另外，此处所阐述的所有的示例都是原理性地、明确地意图于教学的目的以帮助读者理解所建议的方法和系统的原理以及发明人为推动本领域而贡献的构思，而不限制于具体阐述的这种示例和条件。另外，这里阐述本发明的原理、方面和实施例及其具体示例的所有陈述都包括其等效方式。
[0052]另外，需要注意的是，上述各方法的步骤和所述系统的元件都可以通过计算机程序实现。此处，有一些实施例也意图覆盖程序存储设备，如数字数据存储介质，该程序存储设备是机器或计算机可读的并且编码有机器可执行指令程序的或计算机-可执行指令程序，其中所述指令执行所述的上述方法的一些或全部步骤。程序存储装置可以是，例如数字存储器、磁存储介质例如磁盘和磁带、硬盘驱动、或光可读数字数据存储介质。实施例还意图覆盖被编程为执行上述方法的所述步骤的计算机。
[0053]附加地，需要注意，本发明描述的各元件的功能可以通过使用专用的硬件来提供，也可以通过关联于适合的软件的、能够执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，该功能可以通过单个专用处理器来提供，通过单个共享处理器来提供，或者通过多个个体处理器来提供，多个个体处理器中的一些可以是共享的。另外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应数字该被解释为专指能够执行软件的硬件，而隐含包括而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)和非易失性存储器。其他的硬件，传统和/或习惯的都将包括在内。
[0054]最后需要注意的是，此处任何框图表示体现本发明的原理的示意性电路的概念视图。类似地，需要理解的是任何流程表、流程图、状态转移图、伪代码等表示可以实质上在计算机可读介质中表示并且由因此计算机或处理器执行的过程，不管是否明示有这种计算机或者处理器。
【权利要求】
1.一种光发射机(210),适于在光波分复用即WDM传输信道上向对应的光接收机(230)传输光信号，所述光发射机(210)包括: 符号生成单元(211)，适于将输入数据转换成符号速率B的数据符号的序列；B是大于O的实数；其中所述数据符号的序列的相位对应于M进制相移键控调制方案的星座点的相位⑷是整数，M>1 ； 幅度调制单元(220)，适于调制从所述数据符号的序列导出的序列中的每第N个数据符号的幅度，从而创建数据符号的已调制序列(260);其中N是整数；其中N>2;其中所述已调制序列(260)中的所述数据符号的所述幅度恒定在第一幅度，除了所述数据符号的已调制序列(260)中的每第N个数据符号具有不同于所述第一幅度的第二幅度；以及 数字到光转换器(214，215，216)，适于将从所述数据符号的已调制序列(260)导出的序列转换成将要向所述光接收机(230)传输的光信号。
2.根据权利要求1所述的光发射机(210)，其中对于正交相移键控M= 4。
3.根据任一项前述权利要求所述的光发射机(210)，其中: 所述WDM传输信道具有带宽D ;并且 N使得B/N小于D/2。
4.根据任一项前述权利要求所述的光发射机(210)，其中所述第二幅度大于所述第一幅度。
5.根据任一项前述权利要求所述的光发射机(210)，其中: 所述第一幅度与所述第二幅度之间的比率是可调的。
6.根据任一项前述权利要求所述的光发射机(210)，其中所述数字到光转换器(214，215,216)包括数字到模拟转换器(214)，所述数字到模拟转换器(214)适于将从所述数据符号的已调制序列(260)导出的所述序列转换成模拟电信号。
7.根据权利要求6所述的光发射机(210)，其中所述数字到光转换器(214，215，216)包括光调制器(402)，所述光调制器(402)适于利用所述模拟电信号调制光载波信号；从而产生所述光信号。
8.根据任一项前述权利要求所述的光发射机(210)，进一步包括脉冲成形滤波器(212)，其中所述脉冲成形滤波器(212): 位于所述幅度调制单元(220)的上游，并且适于对所述数据符号的序列滤波；或者 位于所述幅度调制单元(220)的下游，并且适于对所述数据符号的已调制序列(260)滤波。
9.根据任一项前述权利要求所述的光发射机(210)，其中所述光发射机(210)适于生成偏分复用即PDM光信号,所述PDM光信号包括第一偏振分量和第二偏振分量。
10.根据任一项前述权利要求所述的光发射机(210)，其中所述WDM传输信道的带宽D小于或等于所述符号速率B。
11.一种光接收机(230),适于在光波分复用即WDM传输信道上从对应的光发射机(210)接收光信号，所述光接收机(230)包括: 接收单元(231)，适于将从所述光发射机(210)接收的所述光信号转换为模拟信号或者数字信号；其中所述模拟信号或者所述数字信号代表符号速率B的数据符号的序列出是大于O的实数；其中所述数据符号的序列的相位对应于M进制相移键控调制方案的星座点的相位…是整数，M>1 ;其中所述数据符号的序列中的每第N个数据符号的幅度不同于所述数据符号的序列中的其它数据符号的所述幅度#是实数，N>2 ;以及 时钟恢复单元(233)，适于基于所述模拟信号或者所述数字信号在实质上为-B/N和/或+B/N的频率处的频谱而将所述光接收机(230)的时钟调整至所述发射机(210)的时钟。
12.根据权利要求11所述的光接收机(230)，其中所述时钟恢复单元(233)适于将滤波和平方的方法应用至所述模拟信号或者所述数字信号在实质上为-B/N和/或+B/N的所述频率处的频谱分量。
13.—种适用于波分复用即WDM传输的光传输系统(220),所述光传输系统(220)包括: 根据权利要求1至10中的任一项所述的光发射机(210);以及 根据权利要求11至12中的任一项所述的光接收机(230)。
14.一种用于使得能够在光波分复用即WDM传输系统(220)的光接收机(230)处进行时钟恢复的方法，所述方法包括: 生成符号速率B的数据符号的序列；B是大于O的实数；其中所述数据符号的序列代表输入数据；其中所述数据符号的序列的相位对应于M进制相移键控调制方案的星座点的相位旧是整数，M>1 ； 调制从所述数据符号的序列导出的序列中的每第N个数据符号的幅度，从而创建数据符号的已调制序列(260);其中N是整数；其中N>2 ;其中所述已调制序列(260)中的所述数据符号的所述幅度恒定在第一幅度，除了在所述数据符号的已调制序列(260)中的每第N个数据符号具有不同于所述第一幅度的第二幅度；以及 将从所述数据符号的已调制序列(260)导出的序列转换成将要向所述光接收机(230)传输的光信号。
15.—种用于光波分复用即WDM传输信道的光信号；其中所述光信号代表数据符号的序列(260)，其中: 所述数据符号包括相应相位和幅度； 所述数据符号的所述相位对应于M进制相移键控即M-PSK调制方案的星座点的所述相位…是整数，M>1 ;并且 所述数据符号的所述幅度恒定在第一幅度，除了所述数据符号的序列中的每第N个数据符号具有不同于所述第一幅度的第二幅度。
【文档编号】H04J7/00GK104205719SQ201380017614
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年3月21日 优先权日:2012年4月3日
【发明者】J·勒诺迪耶, G·沙莱 申请人:阿尔卡特朗讯