CN1144408C - 识别传输速率的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
测量波分多路复用传送模式中收到信号的比特率的方法和装置。该方法包括步骤：复制收到信号以输出与收到信号相同的两个信号，按预定时间延迟两个相同信号中的一个；并对延迟信号和相同两个信号之中未被延迟的另外一个进行“异或”运算；滤波选择信号；模拟-数字转换滤波的信号；根据与转换的信号的直流电平一致的范围确定收到信号的比特率。接收终端能自动识别收到光信号的比特率信息并选取参考时钟以便无失真地再现收到光信号。
Description
技术领域
本发明涉及用于测量收到信号的比特率的一种方法和装置，尤其是用于在波分多路复用***中测量比特率的一种方法和装置。
背景技术
由于传统的光通信***调制单一比特率的信号并且传送该调制的光信号，一个接收端不需要检测收到信号的比特率。然而，因为光通信***是从时分多路传输(TDM)发展到波分多路复用(WDM)的，在城市地区利用WDM***的数据传输剧增。这个变化尤其是出现在城域网(MAN)。相应地，已经尝试一些用于不同的信道的波分多路复用光信号的方法，将按照不同的协议以不同的比特率传输这些信号传输进入用于传输的一单束的光导纤维。在这个情况下，一个光通信***需要有与传输信号所用的相同的时钟信号，以便一个数字判定电路从畸变的收到信号中产生一清晰的电信号。相应地，光通信***需要有关传输信号的调制率信息，以便从该收到信号中选取或再现该时钟信号。
发明内容
为解决上面的问题，本发明的一个目的是提供一种用于识别波分多路复用(WDM)中收到信号的比特率的方法和装置。
相应地，为实现上面的目的，提供用于识别在波分复用***中接收的信号的比特率的方法。该方法包括步骤：延迟该收到信号以及基于时隙对该延迟的收到信号与原始的收到信号执行‘异或’逻辑运算，以产生一个选择信号；以及滤波所述选择信号，并通过测量被滤波的选择信号的直流电平选取收到信号的比特率。
选择信号产生步骤包括步骤：复制该收到信号以输出两个相同的信号作为该收到信号，按预定时间延迟这两个相同的信号中的一个，并对延迟的信号和在相同的两个信号之中的未被延迟的另外一个信号进行“异或”运算，以产生选择信号。该延迟步骤包括步骤：为测量建立一个最大的比特率，计算与该建立的最大的比特率相应的1信号保持时间，以及通过由一个预定值乘以1信号保持时间确定该延迟时间。
选取比特率的步骤包括：滤波选择信号，测量滤波信号的直流电压电平以及根据与该测量的电压电平对应的一范围确定收到信号的比特率，以及模拟-数字(A/D)转换该滤波信号。
还提供了用于识别在波分多路复用***中收到的信号的比特率的一个装置。该装置包括一个选择信号发生器，用于延迟该收到信号，以及基于时隙对该延迟的收到信号与原始的收到信号执行‘异或’逻辑运算，以产生一个选择信号，以及一个比特率选取部分，用于滤波所述选择信号，并从被滤波的选择信号的直流电平中确定收到信号的比特率。
选择信号发生器包括：一个缓冲器用于复制该收到信号以输出两个与该收到信号相同的信号，一个延迟部分用于接受两个信号中的一个并按一个预定时间延迟该信号，以及一个运算部分用于接受该另外一个信号或该两个信号，其中一个是从缓冲器直接地传输没有延迟的，另一个是来自延迟部分的信号，并对两个收到信号进行一个“异或”运算以产生一比特率选择信号。该比特率选取部分包括：一个滤波器用于滤波该选择信号，以及一个确定部分用于从该滤波信号的直流电压电平确定收到信号的比特率。
通过参照附图对优选实施例的详细地描述将使本发明的上面的目的和优点变得更加清楚明了。
附图说明
图1是表示按照本发明的用于识别比特率的一个方法的流程图；
图2是根据本发明的比特率识别装置的一个方块图；
图3A显示一个收到信号，一个延迟的信号，以及对这两个信号进行“异或”运算产生的信号；
图3B显示当图3A的收到信号有不同的比特率时，一收到信号，一个延迟的信号，以及对该两个信号进行“异或”运算产生的信号；以及
图4显示根据本发明的一个装置的一个选择信号的直流电平和比特率之间的关系。
具体实施方式
在光通信***中的一个波分多路复用(WDM)方法产生除基准频率以外的一个附加的频带以通过光导纤维在一个通信网络中形成一个虚拟用户线。这个方法实现如新连接一个电缆网相同的作用，而事实上使用一个现有的通信网络。按照WDM，大量的信号可以依靠波分的数量被传输。在WDM，波长彼此不同的信号被多路复用并通过一个光导纤维传输，在接收方，这些信号按照信号的波长被多路分解。光导纤维的传输容量可以被增加。WDM方法是一个光传输技术，其通过在光传输的时候同时地使用不同的光信号波长，可以有效地利用由光导纤维提供的一个宽带宽。与一个常规的时分多路复用(TDM)方法相比较。这种WDM方法的优点在于以高的波长划分大批量的传输。按照WDM，除了通信网络的容量的增加之外，现有的通信网络的速度能增加五倍。仅仅通过在一个电缆网络的两端装设WDM设备而不必建造新的网络，就可以实现与构造一个新的接线电缆相同的效果。理论上，传输容量可以无限地增加以使成本最大的节省。
例如，当打算建造一个10Gbps(千兆比特/秒)的电缆网络时，通过使用单一10Gbps线路或在2.5Gbps运转的4信道，或在622Mbps(兆比特/秒)运行的16信道可以实现具有10Gbps传输率的容量的一个传输设备。
图1是表示按照本发明的用于识别比特率的一个方法的流程图。该方法包括：在WDM***中延迟收到信号并且基于时隙将该延迟的收到信号与原始的收到信号比较以产生一个选择信号的一个步骤10，以及基于与选择信号的电压电平一致的一个范围选取该收到信号的比特率的一个步骤15。
选择信号产生步骤10包括复制该收到信号以输出与该收到信号一样的两个相同信号的一个步骤11。相同的信号中的一个在步骤12中按一个预定时间被迟延。对该延迟的信号和另外一个没有延迟的信号执行一个“异或”(EXOR)操作以在步骤13产生选择信号。
比特率提取步骤15包括滤波选择信号的一个步骤16。在步骤17中该滤波的信号被模拟-数字转换。在步骤18中，滤波的信号的直流电压电平被测量，而且基于与测量的电压电平一致的范围确定比特率或该收到信号。
图2是根据本发明比特率识别装置的方块图。比特率识别装置包括：一个选择信号发生器20，用于延迟在WDM***中的一个收到信号并基于时隙将一个延迟的信号与原始的收到信号比较以产生一个选择信号；以及一个比特率选取部分25，用于从选择信号的电压电平确定收到信号的比特率。
选择信号发生器20包括：一个缓冲21，用于复制收到信号并且输出两个与收到信号一样的相同的信号；一个延迟部分22，用于接受两个信号中的一个并按一个预定时间延迟该信号，以及一个运算部分23，用于接受两个信号中直接地从缓冲器21传输没有延迟的一个信号，以及来自延迟部分22的信号，并对该两个信号进行“异或”运算以产生比特率选择信号。
该比特率选取部分25包括一个滤波器26用于滤波该选择信号，以及一个确定部分28，用于从滤波信号的直流电压电平确定收到信号的比特率。比特率选取部分25较好包括一个模拟-数字(A/D)变换器27，用于A/D转换来自滤波器26的滤波的信号。
下面将参照本发明的一个实施例描述图1和2所示的方法和装置的操作。在本发明的实施例中，设定在一个光通信***中获得了由接收终端收到的一个信号的比特率，该通信***是按非归零(NRZ)模式执行强度调制。
一旦收到的信号被输入到缓冲器21，在步骤11，该缓冲器21复制该收到信号并输出两个与该收到信号一样的相同的信号。一个信号可以是直接地从该收到信号分出用于该收到信号的复制。然而，因为该收到信号是一个光信号，所以分出信号的功率被减小一半。即使使用功率降低的信号，本发明也将是有效的。然而，在这个实施例中，一个缓冲器被用于复制一个收到信号以产生具有与原始的收到信号的功率相同的功率的信号。
相同的信号中的一个被输入到延迟部分22。在步骤12中，延迟部分22按预定延迟时间延迟该信号。延迟步骤12较好的是包括步骤：为测量建立一个最大的比特率，计算与该建立的最大的比特率一致的一个周期，以及通过由一预定值乘以该周期确定该信号的延迟时间。
在光通信***中，发送信号的比特率不是任意地确定的。例如，一个信号是在155Mbps、622Mbps、2.5Gbps等速率传输的。相应地，在一个***中一个信号的最大的比特率是预定的。该最大的比特率根据光通信***的类型变化。因为周期是比特率的倒数，所以与建立的一个最大的比特率一致的一个周期是容易获得的。通过由一个预定值乘以该周期，确定一个延迟时间。该预定值较好的是比0大并比1小。更好的是该预定值是0.5。换言之，较好的是按与一个最大的比特率一致的周期的一半的一个固定延迟时间来延迟一个输入信号。
该延迟部分22的延迟的信号和缓冲器21的输出信号之中的未输入到延迟部分22的另外一个信号被输入到运算部分23。在步骤13中，运算部分23对两个输入信号执行一个“异或”运算以产生一个选择信号。
图3A表示以建立的最大的比特率接收的一个信号，它的延迟的信号，以及一选择信号，其为对该两个信号进行“异或”运算的结果信号。图3B表示在不同于图3A(图3A的比特率比图3B的比特率快四倍)的一个比特率接收的一个信号，它的延迟信号，以及为对两个信号进行一个“异或”运算的结果信号的一个选择信号。
在图3A和3B中，收到信号的格式是“1010010011010010”，而且部分格式是显示在图中。在图3A中，延迟时间D是与建立的最大的比特率一致的1信号保持时间T的一半。相同的延迟时间D被应用在图3B中。在格式中，一个1信号保持时间是单一“1”或单一“0”被保持的持续时间。在图3B所示的根据实际的比特率(最大的比特率*1/4)的一个1信号保持时间T′＝T*4)和延迟时间D是按D＝T′/8相关联的。当观察选择信号的RF(射频)谱线时，可看出选择信号的直流电压电平与比特率线性地一一对应。
在步骤16，选择信号被输入到滤波器26并且被滤波。滤波步骤16较好的是低通带滤波器，因为低通带滤波器消除高频带噪声。
图4表示根据本发明的一个装置的选择信号的直流电平和比特率之间的关系。被滤波的选择信号的直流电压电平包含收到信号的比特率信息。
图4示出在从100Mbps到2.5Gbps任意地改变传输信号的比特率的同时，测量收到信号的滤波的选择信号的直流电压电平的结果。在图4，基于使用图3A所示的信号获得的结果的直线的倾斜不同于基于使用图3B所示的信号获得的结果的直线的倾斜。
由滤波器26滤波的信号被输入到A/D转换器27并在步骤17中被A/D转换。该转换的信号被输入到确定部分28。在步骤18，确定部分28读取滤波的选择信号的直流电压电平的数字值并根据该值识别收到信号的比特率。
滤波的选择信号的直流电压电平大致是根据收到信号的速率确定的。该电平根据在延迟步骤12中通过乘以与最大的比特率一致的一个1信号保持时间获得的延迟时间稍微改变。如上面的提到的，在该光通信***中，发送信号的比特率被固定在155Mbps、622Mbps、2.5Gbps等速率。相应地，选择信号的直流电压的近似的电平是根据比特率确定的(例如，在图4中，对于2.5Gbps的比特率的一个选择信号的直流电压电平是大约1.15V)。
由于延迟时间只是稍微改变选择信号的支流电压电平，所以确定部分28在确定收到信号的比特率中很少因延迟的变化而失误。
确定部分28对于每个比特率可以具有一个确定参考区域，例如155Mbps、622Mbps或2.5Gbps(例如，关于图4，对于2.5Gbps的该确定参考区域有从1.0V到1.2V)。相应地，当检测一个电压电平时，确定部分28根据该检波电压电平确定一个相应的比特率。
一个信号的比特率从几个Mbps到几个Gbps。为容易地探测与比特率一致的选择信号的电压电平的范围，确定部分28可以将一信号的比特率(X轴)的刻度转换成一个对数值或该值的根。
根据本发明，在WDM***收到的一信号被延迟并对该收到信号和一个延迟的信号执行一“异或”运算。为运算结果的一个选择信号的直流电压被测量，以识别收到信号的比特率。相应地，当具有不同的比特率的不同的信号的混合信号被使用WDM***中的一个网络上时，接收终端可以自动地识别收到光信号的比特率信息并从该收到信号中选取一个参考时钟，从而使用该时钟信号没有变形地再现该收到光信号。
Claims (12)
1.一种用于识别在波分多路复用传送中收到信号的比特率的方法，其中该方法包括步骤：
延迟该收到信号并基于时隙对该延迟的收到信号与原始的收到信号执行‘异或’逻辑运算，以产生一个选择信号；
滤波所述选择信号，并通过测量被滤波的选择信号的直流电压电平选取收到信号的比特率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于选择信号产生步骤包括步骤：
复制该收到信号以输出两个与该收到信号相同的信号；
按一个预定时间延迟相同的信号中的一个信号；以及对一个延迟的信号和相同的两个信号之中的未被延迟的另外一个信号进行一个“异或”运算，以产生选择信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于延迟步骤包括步骤：
建立一个最大的比特率用于测量；
计算与该建立的最大的比特率一致的一个1信号保持时间；以及通过由一个预定值乘以该1信号保持时间确定该延迟时间。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于在确定延迟时间的步骤中，用于相乘的预定值大于0并小于1。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于在确定延迟时间的步骤中，用于相乘的预定值实质上是0.5。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于选取比特率的步骤包括滤波该选择信号的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于该滤波是低通带滤波。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于选取比特率的步骤更进一步包括步骤：测量滤波的信号的直流电压电平并根据与该测量的电压电平一致的一个范围确定收到信号的比特率。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于选取比特率的步骤更进一步包括步骤：将一个滤波的信号模拟-数字转换的步骤。
10.一个用于识别在波分多路复用传送中收到信号的比特率的装置，其中该装置包括：
一个选择信号发生器，用于延迟该收到信号并基于时隙对该延迟的收到信号与原始的收到信号执行‘异或’逻辑运算，以产生一个选择信号，以及
一个比特率选取部分，用于滤波所述选择信号，并从被滤波的选择信号的直流电压电平中确定该收到信号的比特率。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于选择信号发生器包括：
一个缓冲器，用于复制该收到信号以输出与该收到信号相同的两个信号；
一个延迟部分，用于接收该两个信号中的一个信号并且按一个预定时间延迟该信号；以及
一个运算部分，用于接收从缓冲器直接地传输没有延迟的另外一个信号，以及接收来自延迟部分的信号，并且对两个收到信号进行一个“异或”运算以产生一个比特率选择信号。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于比特率选取部分包括：
用于滤波该选择信号的一个滤波器；以及
一个确定部分，用于从一个滤波的信号的直流电压电平确定该收到信号的比特率。
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