CN104509005A - 用于光发射机的频率均衡 - Google Patents

用于光发射机的频率均衡 Download PDF

Info

Publication number
CN104509005A
CN104509005A CN201380039347.0A CN201380039347A CN104509005A CN 104509005 A CN104509005 A CN 104509005A CN 201380039347 A CN201380039347 A CN 201380039347A CN 104509005 A CN104509005 A CN 104509005A
Authority
CN
China
Prior art keywords
digital signal
frequency
line segment
spectrum
slope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380039347.0A
Other languages
English (en)
Inventor
A·克拉普利维
C·塞苏玛哈万
P·J·温泽尔
刘翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Original Assignee
Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel Optical Networks Israel Ltd filed Critical Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Publication of CN104509005A publication Critical patent/CN104509005A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/58—Compensation for non-linear transmitter output
    • H04B10/588—Compensation for non-linear transmitter output in external modulation systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

被配置为执行数字信号均衡的光发射机指向缓解该发射机的光I-Q调制器中的频率衰减的有害效应。在各种实施例中，被用于该数字信号均衡的依赖于频率的谱校正函数能够被构造为，使得由该发射机生成的经调制的光信号的谱在光载波频率的附近具有所期望的平坦度，和/或至少部分地是该光I-Q调制器中的频率衰减的镜像。

Description

用于光发射机的频率均衡
技术领域
本发明涉及一种光通信装备，并且更具体地但是非排他地涉及用于光发射机的频率均衡。
背景技术
这一节介绍可能帮助促进对本发明的更好理解的各方面。因此，这一节的陈述将从这个角度来阅读并且不被理解为是关于什么在现有技术中或者什么不在现有技术中的承认。
光发射机是现今的通信基础设施内的关键元件。在光发射机的发展中的一个持续趋势是朝向更高的数据传输率。然而，使用相对高的数据传输率趋向于将如下的性能惩罚加剧到显著的程度，该性能惩罚由光发射机的某些构成组件的非最优频率特性所引起。
发明内容
本文所公开的是一种被配置为执行数字信号均衡的光发射机的各种实施例，该数字信号均衡指向缓解该发射机的光I-Q调制器中的频率衰减的有害效应。在各种实施例中，被用于该数字信号均衡的依赖于频率的谱校正函数能够被构造为，使得由该发射机生成的经调制的光信号的谱在光载波频率的附近具有所期望的平坦度，和/或至少部分地是该光I-Q调制器中的频率衰减的镜像。
根据一个实施例，提供了一种装置，该装置包括：前端电路，被配置为将一个或多个电数字信号转换为具有第一载波频率和调制符号率的经调制的光信号；以及数字信号处理器，被配置为基于输入数据流并且按照使得经调制的光信号具有如下谱的方式使用依赖于频率的谱校正函数来生成所述一个或多个数字信号，该谱在跨位于第一载波频率的中心的谱范围上的强度变化不大于大约3dB并且具有大约调制符号率的宽度。
在上面的装置的一些实施例中，该数字信号处理器被配置为以如下的方式来生成所述一个或多个数字信号，该方式是使得经调制的光信号的谱在跨所述谱范围上具有不大于大约2dB或者不大于大约0.5dB的强度变化。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，该数字信号处理器被配置为：将星座映射应用至与输入数据流相对应的第一数据流，以生成第一星座符号流；以及将依赖于频率的谱校正应用至第一星座符号流，以生成第一数字信号和第二数字信号，其中：第一数字信号具有表示第一星座符号流中的星座符号的同相分量的数字值；并且第二数字信号具有表示第一星座符号流中的星座符号的正交分量的数字值。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，该数字信号处理器进一步被配置为：将第一星座符号流划分为多个分段；将离散傅里叶变换应用至所述分段，以生成对应的多个离散谱；利用依赖于频率的谱校正函数来卷积所述离散谱，以生成对应的多个经校正的离散谱；将逆离散傅里叶变换应用至所述经校正的离散谱，以生成对应的多个经校正的星座符号的序列；以及将交叠与相加处理应用至所述多个序列，以生成第一数字信号和第二数字信号。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，为了将交叠与相加处理应用至所述多个序列，该数字信号处理器被配置为：将这些序列截短以移除它们之间的时间交叠；以及连结产生的经截短的序列以生成第一数字信号和第二数字信号。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，该数字信号处理器进一步被配置为：将星座映射应用至与输入数据流相对应的第二数据流，以生成第二星座符号流；将依赖于频率的谱校正应用至第二星座符号流，以生成第三数字信号和第四数字信号，其中：第三数字信号具有表示第二星座符号流中的星座符号的同相分量的数字值；并且第四数字信号具有表示第二星座符号流中的星座符号的正交分量的数字值；并且该前端电路被配置为：将第一数字信号和第二数字信号转换为经调制的光信号的第一偏振分量；以及将第三数字信号和第四数字信号转换为经调制的光信号的与第一偏振分量正交的第二偏振分量。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，依赖于频率的谱校正函数的平方绝对值由具有第一斜率的第一线段和具有与第一斜率不同的第二斜率的第二线段来表示，所述第一线段和所述第二线段在小于调制符号率的大约四分之一的频率处相互连接。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，所述第一线段和所述第二线段相互连接的频率小于大约6GHz。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，依赖于频率的谱校正函数进一步由连接至第二线段的第三线段来表示，所述第三线段具有与第一斜率和第二斜率不同的第三斜率。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，第三斜率基本上为零。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，第三斜率具有与第一斜率基本相同的绝对值，但是相反的符号。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，第一线段位于比第二线段低的频率处；并且第一斜率大于第二斜率。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，该前端电路包括具有依赖于频率的信号传送特性的马赫-曾德尔调制器；并且依赖于频率的谱校正函数基于所述依赖于频率的信号传送特性。
在上面的装置中的任何一个装置的一些实施例中，该前端电路进一步被配置为将该一个或多个数字信号转换为具有与第一载波频率不同的第二载波频率的第二经调制的光信号；并且依赖于频率的谱校正函数进一步包括附加的成分，以基于升余弦滤波来执行脉冲整形。
根据另一实施例，提供了一种装置，该装置包括：前端电路，被配置为将一个或多个电数字信号转换为具有调制符号率的经调制的光信号；以及数字信号处理器，被配置为基于输入数据流并且使用依赖于频率的谱校正函数来生成所述一个或多个数字信号，该依赖于频率的谱校正函数的平方绝对值由具有第一斜率的第一线段和具有与第一斜率不同的第二斜率的第二线段来表示，所述第一线段和所述第二线段在小于调制符号率的大约一半的频率处相互连接。
根据又另一实施例，提供了一种生成经调制的光信号的方法，该方法包括步骤：使用一个调制符号率，将一个或多个电数字信号转换为经调制的光信号；以及基于输入数据流并且使用依赖于频率的谱校正函数来生成所述一个或多个电数字信号，该依赖于频率的谱校正函数的平方绝对值由具有第一斜率的第一线段和具有与第一斜率不同的第二斜率的第二线段来表示，所述第一线段和第二线段在小于调制符号率的大约一半的频率处相互连接。
附图说明
通过示例的方式，从以下的详细描述和附图，本发明的各种实施例的其他方面、特征、以及益处将变得更完全地明显，在附图中：
图1示出了根据本公开内容的一个实施例的光发射机的框图；
图2A-2B图形地图示了图1中所示出的光发射机的代表性实施例的某些频率特性；
图3A-3B示出了根据本公开内容的一个实施例的能够在图1中所示出的发射机中使用的数字信号处理器的框图；
图4A-4B图形地示出了能够在图3中所示出的数字信号处理器中使用的谱校正函数的两个代表性示例；以及
图5A-5B图形地示出了由图1中所示出的发射机在其不同配置中所生成的光输出信号的实验测量的光谱。
具体实施方式
图1示出了根据本公开内容的一个实施例的光发射机100的框图。发射机100被配置为(i)使用星座符号来调制光，并且(ii)将产生的经调制的光输出信号130应用至光运输链路以用于传输给远程光接收机(未明确示出在图1中)。发射机100和该远程接收机两者分别依赖于在生成信号130和解码在光运输链路的远端处的对应接收光信号的过程中的相同的所选择的星座(诸如正交幅度调制(QAM)星座或者正交相移键控(QPSK)星座)。
发射机100接收有效载荷数据的数字(电)输入流102并且将它应用至数字信号处理器(DSP)112。DSP 112处理输入流102以生成电数字信号1141-1144。这样的处理可以包括但不限于前向纠错(FEC)编码、星座映射、以及例如按照下面参考图3进一步描述的而实施的数字频率均衡。在每个信令间隔(也称为与光符号相对应的时隙或者符号时段)中，信号1141和1142携带了分别表示被意图用于使用X偏振光的传输的对应星座点(符号)的同相(I)分量和正交(Q)分量的数字值。信号1143和1144类似地携带了分别表示被意图用于使用Y偏振光的传输的对应星座点的I分量和Q分量的数字值，其中Y偏振近似正交于X偏振。
发射机100的电光(E/O)转换器(有时也称为前端电路)116将数字信号1141-1144变换为经调制的光输出信号130。更具体地，数模转换器(DAC)1181和1182分别将数字信号1141和1142变换为模拟形式以生成驱动信号IX和QX。驱动信号IX和QX然后以常规方式被使用，以驱动I-Q调制器124X。基于驱动信号IX和QX，I-Q调制器124X调制由激光源120供应的光的X偏振的光束122X，由此生成经调制的光信号126X。
DAC 1183和1184类似地分别将数字信号1143和1144变换为模拟形式以生成驱动信号IY和QY。基于驱动信号IY和QY，I-Q调制器124Y调制由激光源120供应的光的Y偏振的光束122Y，由此生成经调制的光信号126Y。
偏振光束组合器128组合经调制的光信号126X和126Y，以生成光输出信号130。
图2A和2B图形地图示了发射机100的代表性实施例的某些频率特性。更具体地，图2A和2B中所示出的曲线图对应于发射机100的如下实施例，在该实施例中，使用相应的马赫-曾德尔调制器来实施I-Q调制器124X和124Y中的每一个。图2A图形地示出了I-Q调制器124的频率响应(信号传送函数)。图2B图形地示出了光输出信号130的与图2A中所示出的频率响应相对应的代表性的谱。
首先参考图2A，曲线202和204分别图形地示出了I-Q调制器124的与被配置为接收驱动信号I和Q的输入端口相对应的频率响应。如在图2A中能够看到的，这两个频率响应彼此是类似的，并且如由图2A中的两条直线所指示的，能够很好地使用两个线性函数来近似。更具体地，这两个线性函数中的第一线性函数在小于大约6GHz的频率处近似于I-Q调制器124的频率响应。这两个线性函数中的第二线性函数在大约6GHz与30GHz之间的频率处近似于I-Q调制器124的频率响应。注意，第一线性函数的斜率显著地比第二线性函数的斜率更加陡峭。
图2B中所示出的谱对应于光载波频率f0并且表示发射机100的单个WDM信道。该谱具有标记为206、208和210的三个频带。频带208位于频率f0-B与f0+B之间的谱区域中，其中B是在发射机100中使用的调制符号率。频带206和210是在频带208两侧的调制边带。在一个实施例中，发射机100可以包含带通滤波器(未明确示出在图1中)，该带通滤波器被配置为从信号130中移除边带206和210，例如，以减少在谱上邻近的WDM信道(如果有的话)之间的串扰。
注意，频带208具有位于频率f0附近的谱峰212。峰212是I-Q调制器124如图2A中所指示的在相对低的频率(例如，在大约6GHz以下)处所展现的相对陡峭的频率衰减(roll-off)的表现。基于《IEEE微波理论和技术学报》的1994年第42卷第12期2650-2656页G.K.Gopalakrishnan的“Performance and Modeling of Resonantly EnhancedLiNbO3Modulators for Low-Loss Analog Fiber-Optic Links”中所报告的结果，峰212可以部分地归因于马赫-曾德尔调制器中的终端与行波电极之间的阻抗失配。这篇论文的教导通过引用以它们的整体并入本文中。因为许多不同类型的光调制器以类似的失配为特征，所以它们的频率响应可能具有与峰212相类似的峰。尽管这些峰的形状和频率宽度可能从调制器到调制器而变化，但是本领域的技术人员将意识到，下面所公开的谱校正函数能够以相对简单明了的方式被适配为对应于具体实际的频率响应。
能够被示出的是，谱峰212在信号130的谱中的存在对发射机100的性能是有害的，例如，因为它施加了归因于信号130中的有效光信噪比(OSNR)的恶化的BER(误比特率)惩罚。
本文所公开的一些实施例指向减少一般由I-Q调制器124或者其功能等价物的传送函数中的上面所描述的频率衰减(并且更特别地，是由位于相对低频率处的频率衰减的相对陡峭部分)所引起的BER惩罚。
图3A-3B示出了能够用来实施根据本公开内容的一个实施例的DSP 112(图1)的DSP 300的框图。更具体地，图3A示出了DSP 300的总体框图。图3B示出了在DSP 300中使用的数字均衡(DEQ)模块340的框图。
当使用在发射机100中时，DSP 300被配置为如图3A(也参见图1)中所指示的那样接收有效载荷数据流102并且生成数字信号1141-1144。DSP 300具有解复用器310，解复用器310将流102解复用以生成数据流3121和3122。FEC编码器320然后如本领域中已知的那样向数据流3121和3122添加冗余，由此将它们分别变换为经FEC编码的数据流3221和3222。
DSP 300进一步具有星座映射模块330X和330Y，星座映射模块330X和330Y分别被配置为处理经FEC编码的数据流3221和3222。使用操作的(例如，QAM或QPSK)星座，星座映射模块330X将经FEC编码的数据流3221变换为对应的星座符号流，其中每个星座符号由复值来表示。在每个时隙中，由星座映射模块330X生成的数字信号3321和3322分别携带对应复值的实部和虚部。星座映射模块330Y类似地将经FEC编码的数据流3222变换为对应的星座符号流，其中每个星座符号由复值来表示。在每个时隙中，由星座映射模块330Y生成的数字信号3323和3324分别携带对应复值的实部和虚部。
DSP 300进一步具有DEQ模块340X和340Y，DEQ模块340X和340Y被配置为将数字信号3321-3324变换为数字信号1141-1144。更具体地，DEQ模块340X对数字信号3321-3322应用数字均衡处理，由此生成数字信号1141-1142。DEQ模块340Y类似地对数字信号3323-3324应用数字均衡处理，由此生成数字信号1143-1144。下面参考图3B来进一步描述在DEQ模块340X和340Y中的每个DEQ模块中执行的示例性数字均衡处理。
现在参考图3B，DEQ模块340具有离散傅里叶变换(DFT)子模块342，离散傅里叶变换子模块342被配置为以逐分段的方式对如下的复值序列应用复数离散傅里叶变换，该复值序列经由数字信号332i和332i+1(其中i＝1或3)从星座映射模块330X和330Y中对应的一个星座映射模块而被接收。更具体地，DEQ模块340首先将所接收的序列划分为连续的分段Dk(其中k是从一个分段到下一个分段而递增一的整数索引)并且然后依次地对每个分段Dk应用复数离散傅里叶变换。在一种代表性配置中，每个分段Dk可以包括例如从128到1024个复值。这个离散傅里叶变换的结果是复数离散谱Sk(f)。本领域的技术人员将意识到，在DFT子模块342的输入处使用更长的分段Dk一般导致对于谱Sk(f)而言的更高谱分辨率，但是要求更大的计算能力来执行傅里叶变换。因此，分段Dk的大小能够被选择为在所期望的谱分辨率与所要求的计算能力之间达到可接受的折中。
DEQ模块340进一步具有卷积子模块346，卷积子模块346从DFT子模块342接收谱Sk(f)并且以(用)离散谱校正函数HDEQ(f)来乘以(或者卷积)所接收的谱。在一种配置中，谱校正函数HDEQ(f)可以包括实值。谱校正函数HDEQ(f)的谱形状被选择，例如，以便于(i)减少图2A中所示出的频率衰减的有害效应，以及(ii)应用适当的带通滤波以减少信号130中的邻近WDM信道(如果有的话)之间的串扰。由卷积子模块346执行的乘法(或卷积)的结果是经校正的复数离散谱S’k(f)。下面参考图4A和4B来更详细地描述谱校正函数HDEQ(f)的代表性示例。
逆DFT子模块350从卷积子模块346接收经校正的复数离散谱S’k(f)并且对它应用复数逆离散傅里叶变换。这个逆离散傅里叶变换的结果是复值序列或者经校正的星座符号Ck。归因于在卷积子模块346中执行的谱滤波，每个序列Ck一般比对应的分段Dk长(例如，具有更多的复值)，这引起了两个连续的序列Ck(例如，Ck0和Ck0+1)中的每个序列在时间上相互交叠。交叠与相加子模块354适当地截短每个序列Ck以移除该时间交叠，并且然后连结产生的经截短的序列以生成数字信号114i和114i+1，其中i＝1或3。数字信号114i携带经截短的序列的复值的实部，并且数字信号114i+1携带经截短的序列的复值的虚部。
在一个实施例中，DEQ模块340还能够被配置为除了上面所描述的谱校正之外还执行某些形式的数字脉冲整形。例如，DEQ模块340能够被配置为另外地执行升余弦脉冲整形。例如，在美国专利号No.7,903,772和美国专利申请公开号No.2007/0206898中公开了能够在DEQ模块340中使用的升余弦滤波器的代表性实施方式，它们的两者通过引用以它们的整体并入本文。
在可替换实施例中，谱校正函数HDEQ(f)能够被构造为包含用于执行数字脉冲整形(诸如升余弦滤波)的附加滤波器函数。
图4A图形地示出了能够在根据本公开内容的一个实施例的卷积子模块346(图3)中使用的谱校正函数HDEQ(f)。更具体地，图4A中的曲线402示出了包括I-Q调制器124(也参见图2A)的前端电路116的近似频率响应。曲线404示出了谱校正函数HDEQ(f)的平方绝对值。曲线406示出了当谱校正函数404被使用在DEQ模块340中时的前端电路116的近似有效频率响应。注意，图4A中的横坐标以B为单位示出了频率，其中B是发射机100中使用的调制符号率。
曲线404包括分别标记为404a、404b和404c的三条线段。线段404c是平坦的并且具有近似为零的斜率。线段404a和404b是曲线402的镜像。更具体地，线段404a的斜率近似具有与曲线402的线段402a的斜率相同的绝对值，但是斜率的符号是不同的，线段402a具有负的斜率并且线段404a具有正的斜率。类似的关系适用于线段402b和404b：线段404b的斜率近似具有与线段402b的斜率相同的绝对值，但是斜率的符号是不同的，线段402a和404b的斜率分别是负的和正的。线段404a和404b在小于大约调制符号率B的四分之一的频率处相互连接。当B＝28G波特时，该连接点位于小于大约6GHz的频率处。
对曲线406的审视揭示了前端电路116的有效频率响应在大约零与大约B/2之间的频率范围内是近似平坦的。在高于大约B/2的频率处，有效频率响应以大约与由曲线402指示的未校正的频率响应相同的速率衰减。
图4B图形地示出了能够在根据本公开内容的另一实施例的卷积子模块346(图3)中使用的谱校正函数HDEQ(f)。图4B中的曲线402与图4A中的曲线402相同。曲线408示出了谱校正函数HDEQ(f)的平方绝对值。曲线410示出了当谱校正函数408被使用在DEQ模块340中时的前端电路116的近似有效频率响应。图4B的横坐标上使用的频率尺度是以B为单位的。
曲线408包括分别标记为408a、408b和408c的三条线段。线段408a相似于线段404a(图4A)。线段408b相似于线段404b(图4A)。线段408c近似具有与线段402a相同的斜率并且它的参数以这种方式被选择：(i)为了相对简单地实施在DSP中，和/或(ii)用以对信号130进行频带限制以便减少信号130中的邻近WDM信道(如果有的话)之间的串扰。
对曲线410的审视揭示了前端电路116的有效频率响应在大约零与大约B/2之间的频率范围内是近似平坦的。在高于大约B/2的频率处，有效频率响应相对陡峭地衰减，由此对信号130进行频带限制。
本领域的技术人员将会意识到，图4A和4B中所示出的谱校正函数是能够被使用在卷积子模块346(图3)中的许多其他可能的谱校正函数中的仅仅两个代表性示例。特别地，以下的一般性原理能够被使用作为用于构造谱校正函数HDEQ(f)的指导。对于谱校正函数位于在大约B/2以下的频率处的部分而言，它的谱形状被选择以便于使信号130在从大约f0-B/2到大约f0+B/2的谱范围内的谱变得平坦，达到所选择的平坦度。对于谱校正函数位于在大约B/2以上的频率处的部分而言，它的谱形状被选择以便于向与载波频率f0相对应的WDM信道提供所期望程度的谱禁闭/边带抑制。
本领域的技术人员将进一步意识到，谱校正函数HDEQ(f)的各个部分的位置和/或宽度可以不必然系于调制符号率，而是替代地能够按照绝对频率或者关于f0的频率偏移进行定义，例如，以Hz来测量。
图5A和5B图形地示出了信号130的与发射机100的不同配置相对应的实验测量的谱。更具体地，图5A中所示出的谱对应于如下的配置，在该配置中，发射机100生成单载波16G波特(B＝16GHz)偏分复用正交相移键控(PDM-QPSK)信号130。图5B中所示出的谱对应于如下的配置，在该配置中，发射机100生成20G波特(B＝20GHz)PDM-QPSK正交频分复用(OFDM)信号130。
参考图5A，曲线502示出了当DEQ处理被关闭时的信号130的谱。曲线504示出了当DEQ处理被开启并且所应用的谱校正函数HDEQ(f)类似于由图4A中的曲线404所示出的谱校正函数时的信号130的谱。曲线506示出了当DEQ处理被开启并且所应用的谱校正函数HDEQ(f)类似于由图4B中的曲线408所示出的谱校正函数时的信号130的谱。
在大约-8GHz与+8GHz之间的谱范围中，谱502具有大约8dB的强度变化。对照地，在相同的谱范围中，谱504和506中的每个谱都具有仅大约3dB的强度变化。另外，谱506不具有调制边带，归因于DSP 112中的DEQ处理，调制边带基本上完全被抑制。
现在参考图5B，曲线508示出了当DEQ处理被关闭但是使用带通滤波器(未明确示出在图1中)对信号滤波以移除调制边带时的信号130的谱。曲线510示出了当DEQ处理被开启并且使用带通滤波器对信号滤波以移除调制边带时的信号130的谱。在大约-10GHz与+10GHz之间的谱范围中，谱508具有大约7dB的强度变化。对照地，在相同的谱范围中，谱510具有仅大约2dB的强度变化。
如已经在上面指出的，在从大约f0-B/2到大约f0+B/2的谱范围中具有相对平坦的谱轮廓是有利的，例如，因为它改进了有效QSNR和/或有效基线Q2性能。例如，图5A和5B中所示出的数据指示了在大约0.5dB与大约1dB之间以10-3的BER的有效OSNR改进。该数据还指示了在大约1dB与大约1.5dB之间的有效基线Q2性能改进。另外，我们观察到，没有发射机100中的DEQ处理，基于自动校正的OFDM同步过程无法以自主的方式在信号130的远程接收机处工作。
通过将图5A-5B中所示出的结果与如下文献中所报告的结果相比较，本文所公开的各种实施例的优点和益处变得尤其明显，在该文献中，与峰212(图2B)相似的峰的有害效应没有被认识到和/或没有被解决。说明了这一点的代表性公开物是：(1)J.Cartledge等人的“Pulse Shaping for 112Gbit/s Polarization Multiplexed 16-QAMSignals Using a 21GSa/s DAC”，《光学快报》19(26)，B628-B635(2011)，以及(2)B.Inan等人的“Real-Time 93.8-Gb/s Polarization-MultiplexedOFDM Transmitter with 1024-Point IFFT”《光学快报》19(26)，B64-B68(2011)，它们两者通过引用以它们的整体并入本文。
尽管已经参考说明性实施例描述了本发明，但是本描述不意图为在限制性的意义上被解释。
对本发明所属领域的技术人员而言是明显的所描述的实施例以及本发明的其他实施例的各种修改，被视为落在如以下权利要求中所表达的本发明的精神和范围内。
除非明确地另有陈述，每个数字值和范围应当被解释为是近似的，就像词语“大约”或者“近似”在该值或范围的值之前。
将进一步理解，为了解释本发明的性质而已经被描述和说明的部件的细节、材料、以及布置上的各种改变，可以由本领域的技术人员不偏离如以下权利要求所表达的本发明的范围而做出。
在权利要求中使用附图标号和/或附图参考标记意图为识别所要求保护的主题的一个或多个可能实施例以便促进对权利要求的解释。这样的使用将不被解释为必然将这些权利要求的范围限制于对应附图中所示出的实施例。
尽管在以下方法权利要求中的元素(如果有的话)以特定的具有对应标记的序列而记载，但是除非权利要求的记载以其他方式暗示了用于实施这些元素中的一些或所有元素的特定次序，这些元素不必然意图为被限制于以该特定次序来实施。
本文对“一个实施例”或者“一种实施例”的参考意味着关于能够包括在本发明的至少一个实施例中的实施例而描述的特定特征、结构、或特性。短语“在一个实施例中”在说明书中各种地方的出现不必然都指代同一实施例，也不指代是分离的或者是其他实施例中的必然相互排斥的替换实施例。相同的情况也应用至术语“实施方式”。
也是为了本描述的目的，术语“耦合”、“耦合至”、“耦合到”、“连接”、“连接至”、“连接到”指代在本领域中已知或者稍后开发的任何方式，其中允许能量在两个或更多元件之间被传送，并且一个或多个附加元件的介入被考虑到，但不被要求。相反地，术语“直接耦合”、“直接连接”等暗示了不存在这样的附加元件。
本描述和示图仅说明了本发明的原理。因此将意识到，本领域的技术人员将能够设计出虽然本文没有明确描述或示出但是具体化了本发明的原理并且被包括在本发明的精神和范围内的各种布置。此外，本文所记载的所有示例主要明确地意图为仅用于教导的目的，以辅助读者理解本发明的原理以及由(多位)发明人为了促进本领域而贡献的概念，并且将被解释为对这样具体记载的示例和条件没有限制。此外，记载了本发明的原理、方面和实施例以及它们的具体示例的本文中的所有陈述意图为涵盖了它们的等价物。
在附图中所示出的各种元件(包括标记为“处理器”的任何功能块)的功能可以通过使用专属硬件以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件来提供。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专属处理器来提供，由单个共享处理器来提供，或者由多个个体的处理器(其中的一些可以是共享的)来提供。此外，对术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为排他地指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地不带限制地包括，数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、以及非易失性存贮器。其他常规和/或定制的硬件也可以被包括。类似地，附图中所示出的任何开关仅是概念性的。它们的功能可以程序逻辑的操作来执行，通过专属逻辑来执行，通过程序控制和专属逻辑的交互来执行，或者甚至手动地执行，按照从上下文中更具体地理解，特定的技术是由实施者可选择的。

Claims (10)

1.一种装置，包括：
前端电路，被配置为将一个或多个电数字信号转换为具有第一载波频率和调制符号率的经调制的光信号；以及
数字信号处理器，被配置为基于输入数据流以及按照使得所述经调制的光信号具有如下谱的方式使用依赖于频率的谱校正函数来生成所述一个或多个电数字信号，所述谱在跨位于所述第一载波频率的中心的谱范围上的强度变化不大于大约3dB并且具有大约所述调制符号率的宽度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述数字信号处理器被配置为：
将星座映射应用至与所述输入数据流相对应的第一数据流，以生成第一星座符号流；以及
将依赖于频率的谱校正应用至所述第一星座符号流，以生成第一电数字信号和第二电数字信号，其中：
所述第一电数字信号具有表示所述第一星座符号流中的星座符号的同相分量的数字值；并且
所述第二电数字信号具有表示所述第一星座符号流中的星座符号的正交分量的数字值。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述数字信号处理器进一步被配置为：
将所述第一星座符号流划分为多个分段；
将离散傅里叶变换应用至所述分段，以生成对应的多个离散谱；
利用所述依赖于频率的谱校正函数来卷积所述离散谱，以生成对应的多个经校正的离散谱；
将逆离散傅里叶变换应用至所述经校正的离散谱，以生成对应的多个经校正的星座符号的序列；以及
将交叠与相加处理应用至所述多个序列，以生成所述第一电数字信号和所述第二电数字信号，其中为了将所述交叠与相加处理应用至所述多个序列，所述数字信号处理器被配置为：
将所述序列截短以移除它们之间的时间交叠；以及
连结产生的经截短的序列以生成所述第一电数字信号和所述第二电数字信号。
4.根据权利要求2所述的装置，其中：
所述数字信号处理器进一步被配置为：
将星座映射应用至与所述输入数据流相对应的第二数据流，以生成第二星座符号流；
将依赖于频率的谱校正应用至所述第二星座符号流，以生成第三电数字信号和第四电数字信号，其中：
所述第三电数字信号具有表示所述第二星座符号流中的星座符号的同相分量的数字值；并且
所述第四电数字信号具有表示所述第二星座符号流中的星座符号的正交分量的数字值；并且
所述前端电路被配置为：
将所述第一电数字信号和所述第二电数字信号转换为所述经调制的光信号的第一偏振分量；以及
将所述第三电数字信号和所述第四电数字信号转换为所述经调制的光信号的与所述第一偏振分量正交的第二偏振分量。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述依赖于频率的谱校正函数的平方绝对值由具有第一斜率的第一线段和具有与所述第一斜率不同的第二斜率的第二线段来表示，所述第一线段和所述第二线段在小于所述调制符号率的大约四分之一的频率处相互连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述依赖于频率的谱校正函数的平方绝对值由具有第一斜率的第一线段和具有与所述第一斜率不同的第二斜率的第二线段来表示，所述第一线段和所述第二线段在小于大约6GHz的频率处相互连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述依赖于频率的谱校正函数进一步由连接至所述第二线段的第三线段来表示，所述第三线段具有与所述第一斜率和所述第二斜率不同的第三斜率。
8.根据权利要求6所述的装置，其中：
所述第一线段位于比所述第二线段低的频率处；并且
所述第一斜率大于所述第二斜率。
9.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述前端电路包括具有依赖于频率的信号传送特性的马赫-曾德尔调制器；
所述依赖于频率的谱校正函数基于所述依赖于频率的信号传送特性；
所述前端电路进一步被配置为将所述一个或多个电数字信号转换为具有与所述第一载波频率不同的第二载波频率的第二经调制的光信号；并且
所述依赖于频率的谱校正函数进一步包括附加的成分，以基于升余弦滤波来执行脉冲整形。
10.一种生成经调制的光信号的方法，所述方法包括：
使用一个调制符号率，将一个或多个电数字信号转换为经调制的光信号；以及
基于输入数据流以及使用依赖于频率的谱校正函数来生成所述一个或多个电数字信号，所述依赖于频率的谱校正函数的平方绝对值由具有第一斜率的第一线段和具有与所述第一斜率不同的第二斜率的第二线段来表示，所述第一线段和所述第二线段在小于所述调制符号率的大约一半的频率处相互连接。
CN201380039347.0A 2012-07-24 2013-07-23 用于光发射机的频率均衡 Pending CN104509005A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/556,635 2012-07-24
US13/556,635 US8923706B2 (en) 2012-07-24 2012-07-24 Frequency equalization for an optical transmitter
PCT/US2013/051569 WO2014018477A1 (en) 2012-07-24 2013-07-23 Frequency equalization for an optical transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104509005A true CN104509005A (zh) 2015-04-08

Family

ID=48953440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380039347.0A Pending CN104509005A (zh) 2012-07-24 2013-07-23 用于光发射机的频率均衡

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8923706B2 (zh)
EP (1) EP2878087A1 (zh)
KR (1) KR20150032725A (zh)
CN (1) CN104509005A (zh)
WO (1) WO2014018477A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2688232B1 (en) * 2012-07-19 2017-06-14 Alcatel Lucent Optical transmitter for transmitting a multilevel amplitude-shift-keying modulated signal
US9768875B2 (en) 2012-11-12 2017-09-19 Ciena Corporation Optical modulation schemes having reduced nonlinear optical transmission impairments
US9143238B2 (en) * 2012-11-12 2015-09-22 Ciena Corporation Optical modulation schemes having reduced nonlinear optical transmission impairments
WO2015010283A1 (zh) * 2013-07-24 2015-01-29 华为技术有限公司 一种信号发送和接收的方法、装置及***
US9584260B2 (en) * 2014-03-06 2017-02-28 Cisco Technology, Inc. Optimization of optical transmission capacity
US9602217B2 (en) * 2014-04-17 2017-03-21 Nec Corporation Ultra-wide band signal generation using digitally jointed dual sidebands and RF up-conversion for single optical carrier transmission
US9419722B2 (en) 2014-08-27 2016-08-16 Alcatel Lucent Feedback for electronic pre-distortion in an optical transmitter
CN106160849B (zh) * 2015-04-15 2018-12-28 富士通株式会社 功率估计装置、频谱特征监测装置和光接收机
US10129054B2 (en) * 2017-02-10 2018-11-13 Futurewei Technologies, Inc. Training sequences with enhanced IQ imbalance tolerances for training-aided frequency domain equalization
US11539447B2 (en) * 2018-01-19 2022-12-27 Infinera Corporation Subcarrier based adaptive equalization of electrical filtering effects on sub-carrier multiplexed signals
JP7193717B2 (ja) * 2018-12-11 2022-12-21 日本電信電話株式会社 光伝送システム、光送信機、光受信機及び伝達関数推定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1771679A (zh) * 2004-03-17 2006-05-10 日本电信电话株式会社 光传输***、光传输***的光发送装置及光接收装置
WO2010044814A1 (en) * 2008-07-08 2010-04-22 Alcatel-Lucent Usa Inc. Resonator-assisted control of radio-frequency response in an optical modulator
CN101981491A (zh) * 2008-03-31 2011-02-23 三菱电机株式会社 数字信号处理光发送装置
US20110097085A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 Fujitsu Limited Optical transmitter, optical transmitter and receiver system, optical transmitting method and optical transmitting and receiving method
EP2464038A1 (en) * 2010-12-13 2012-06-13 Fujitsu Limited Optical transmitter and optical transmission method
CN102598541A (zh) * 2009-10-29 2012-07-18 三菱电机株式会社 预均衡光发送器以及预均衡光纤传送***

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7418043B2 (en) * 2000-07-19 2008-08-26 Lot 41 Acquisition Foundation, Llc Software adaptable high performance multicarrier transmission protocol
CA2523298C (en) 2003-05-08 2013-10-01 Sioptical, Inc. High speed, silicon-based electro-optic modulator
US7254498B2 (en) * 2003-10-14 2007-08-07 Tektronix, Inc. Method and apparatus for providing bandwidth extension and channel match for oscilloscopes
US7903772B2 (en) 2005-02-04 2011-03-08 Broadcom Corporation Digital demodulator with improved hardware and power efficiency
US20070206898A1 (en) 2006-01-03 2007-09-06 Nec Laboratories America Optical equalization filtering of dwdm channels
JP5168685B2 (ja) * 2007-09-18 2013-03-21 独立行政法人情報通信研究機構 直交振幅変調信号発生装置
US8064768B2 (en) * 2007-12-19 2011-11-22 Nec Laboratories America, Inc. Intra-channel equalizing optical interleaver
US7701842B2 (en) 2008-02-13 2010-04-20 Nortel Networks Limited Low conversion rate digital dispersion compensation
US8139957B2 (en) * 2008-06-24 2012-03-20 General Instrument Corporation High sensitivity optical receiver employing a high gain amplifier and an equalizing circuit
US20100158515A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Advantest Corporation Transmission system and test apparatus
WO2011127959A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Nokia Siemens Networks Oy Method and device for transmission and reception of a polarization multiplexed optical signal
US8873971B2 (en) * 2010-10-11 2014-10-28 Nec Laboratories America, Inc. Nonlinear compensation using an enhanced backpropagation method with subbanding

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1771679A (zh) * 2004-03-17 2006-05-10 日本电信电话株式会社 光传输***、光传输***的光发送装置及光接收装置
CN101981491A (zh) * 2008-03-31 2011-02-23 三菱电机株式会社 数字信号处理光发送装置
WO2010044814A1 (en) * 2008-07-08 2010-04-22 Alcatel-Lucent Usa Inc. Resonator-assisted control of radio-frequency response in an optical modulator
US20110097085A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 Fujitsu Limited Optical transmitter, optical transmitter and receiver system, optical transmitting method and optical transmitting and receiving method
CN102598541A (zh) * 2009-10-29 2012-07-18 三菱电机株式会社 预均衡光发送器以及预均衡光纤传送***
EP2464038A1 (en) * 2010-12-13 2012-06-13 Fujitsu Limited Optical transmitter and optical transmission method

Also Published As

Publication number Publication date
US8923706B2 (en) 2014-12-30
US20140029957A1 (en) 2014-01-30
EP2878087A1 (en) 2015-06-03
WO2014018477A1 (en) 2014-01-30
KR20150032725A (ko) 2015-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104509005A (zh) 用于光发射机的频率均衡
US8831439B2 (en) Upsampling optical transmitter
US8655190B2 (en) Wavelength division multiplexed optical communication system architectures
US8768177B2 (en) Wavelength division multiplexed optical communication system having variable channel spacings
US9270379B2 (en) Optical nyquist superchannel generation using microwave low-pass filtering and optical equalization
JP6257866B2 (ja) 光中継装置
EP2426836B1 (en) A dual polarization transceiver
US8818206B2 (en) Electrical domain suppression of linear crosstalk in optical communication systems
US9148247B2 (en) Frequency-diversity MIMO processing for optical transmission
JP2009231881A (ja) 光予等化送信器及び光予等化伝送システム
US10333621B2 (en) Optical communication with some compensation of nonlinear optical effects
JP7387632B2 (ja) 疑似周波数分割多重化
CN102904643A (zh) 适用于qdb频谱压缩偏振复用信号的多模盲均衡算法
CN105993144B (zh) 发射机装置和方法
CN102763351A (zh) 光通信***收发器与光通信***
Jia et al. Performance analysis of pre-and post-compensation for bandwidth-constrained signal in high-spectral-efficiency optical coherent systems
Che et al. 2.4-Tb/s single-wavelength coherent transmission enabled by 114-GHz all-electronic digital-band-interleaved DACs
WO2018134889A1 (ja) 通信装置、光伝送システムおよび通信方法
EP3382910B1 (en) Optical transceiver and method of operating an optical transceiver
US11336367B1 (en) Low-power pre-compensation of linear and nonlinear transmitter effects in narrow-spectrum optical signals
Zhu et al. Doubling the ROADM sites using pairwise coding for 4%-guard-band superchannels
WO2019033242A1 (zh) 确定滤波器抽头系数的方法和装置
EP4085546B1 (en) Low-power pre-compensation of linear and nonlinear transmitter effects in narrow-spectrum optical signals
JP6503624B2 (ja) 光送信機及び光受信機
EP2975789A1 (en) Optical transmitter

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150408

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication