通信信号跟踪系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通信信号跟踪系统，包括光接收机，所述光接收机包括：一个或多个延迟线干涉仪(DLI)，其被配置为多路分用输入光信号；以及互阻抗放大器，其被配置为将输入光信号转换为输入电信号。所述通信信号跟踪系统还包括控制模块，其被配置为在前向纠错解码之前计算所述输入电信号的误码率(BER)，并且将所述BER用作用于在控制回路中的一个或多个迭代中优化所述一个或多个DLI的设置并生成反向信道数据的参数。

Communication Signal Tracking System

The present invention relates to a communication signal tracking system, including an optical receiver, which comprises one or more delay line interferometers (DLI) configured to be multi-channel splitting input optical signals and a mutual impedance amplifier configured to convert input optical signals into input electrical signals. The communication signal tracking system also includes a control module configured to calculate the BER of the input electrical signal before forward error correction decoding and to use the BER as a parameter for optimizing the setting of one or more DLIs in one or more iterations of the control loop and generating reverse channel data.

【技术实现步骤摘要】
通信信号跟踪系统
本专利技术涉及通信系统和方法。
技术介绍
大多数光学通信模块具有某种形式的内部控制系统，以维持光学性能。例如，典型的控制参数包括光功率、波长、消光比等。然而，在大多数情况下，用于光发送模块以维持这些参数的传统技术依赖于间接测量(proxymeasurements)。例如，发送的光功率可以通过抽头和光电二极管来测量，或者可以从调制器偏差中推断消光比。不幸的是，这些传统技术是不够的。难度在于，这些间接测量可能不表示实际的发送特性，结果，未优化发送光路。在光通信中，另一难度在于，在光线路系统(包括光纤、放大器、多路复用器/多路分用器、色散补偿等)中，最佳发送参数可能不是恒定的，并且实际上可能由于线路设备或条件而改变。这可能使发送参数甚至离最佳更远。
技术实现思路
一种通信信号跟踪系统，包括：光接收机，包括：一个或多个延迟线干涉仪，被配置为多路分用输入光信号；一个或多个光电探测器，将所述输入光信号转换为电流信号；以及互阻抗放大器，被配置为将所述电流信号转换为电压信号；控制模块，被配置为基于所述电压信号计算误码率，并且将所述误码率用作在一个或多个迭代中用于在控制回路中优化所述一个或多个延迟线干涉仪的设置并生成反向信道数据的参数。其中，还包括偏振分束器，用于将所述输入光信号分为横磁模式下的第一信号和横电模式下的第二信号，其中，所述一个或多个延迟线干涉仪包括横磁模式下的第一延迟线干涉仪和横电模式下的第二延迟线干涉仪，分别用于多路分用所述第一信号和所述第二信号。其中，所述控制模块被配置为将所述误码率用作梯度下降搜索中的比例积分微分参数来执行所述一个或多个迭代，以基于所述误码率在每次迭代中分别对第一偏压点的第一抖动和第二偏压点的第二抖动的响应，调整所述第一延迟线干涉仪的第一偏压点以及所述第二延迟线干涉仪的第二偏压点。其中，在所述一个或多个迭代的每一个迭代中的所述梯度下降搜索包括：测量与所述第一偏压点的增量对应的第一抖动增大误码率以及与所述第一偏压点的减量对应的第一抖动降低误码率；测量与所述第二偏压点的增量对应的第二抖动增大误码率以及与所述第二偏压点的减量对应的第二抖动降低误码率；通过加上等于第一增益乘以1与所述第一抖动增大误码率和所述第一抖动降低误码率之间的第一比率之间的第一差值的量，来调整所述第一偏压点；并且通过加上等于第二增益乘以1与所述第二抖动增大误码率和所述第二抖动降低误码率之间的第二比率之间的第二差值的量，来调整所述第二偏压点。其中，所述控制模块被配置为基于如果所述误码率小于第一阈值，则确定所述一个或多个延迟线干涉仪被设置为具有低信噪比，来开始所述一个或多个迭代的第一迭代，以优化所述一个或多个延迟线干涉仪的设置，并且在反向信道数据中提供恒定的所述误码率。其中，所述控制模块被配置为基于确定在一定数量的最近迭代中的两个连续迭代的第一偏压点和第二偏压点的平均变化小于第二阈值，来结束用于优化所述一个或多个延迟线干涉仪的设置的最后一个迭代，并且在反向信道数据中提供实时可变的误码率。其中，还包括被设置为远端收发机模块的光发送机，所述远端收发机模块被配置为从近端收发机模块中的所述控制模块接收反向信道数据，并且如果反向信道数据包括实时可变的误码率，则响应于标称发送机设置的抖动，来开始一个或多个迭代，以将误码率用作控制参数来调整所述输入光信号的相应波长。其中，所述光发送机被配置为如果所述反向信道数据包括恒定的误码率，则结束用于调整所述输入光信号的相应波长的所述一个或多个迭代的最后一个迭代，而不管所述标称发送机设置的抖动。其中，所述控制模块被配置为基于确定所述输入光信号的误码率不满足第一阈值，来在由第一延迟线干涉仪的第一偏压点和第二延迟线干涉仪的第二偏压点限定的二维参数空间中执行对重新启动点的搜索。其中，对重新启动点的搜索包括从当前设定点或最后一个已知的良好设定点开始，在二维模式中在螺旋路径上将第一偏压点和第二偏压点调整最小增量或减量，达到使用周期结束限制，直到所述输入信号的误码率满足第一阈值。其中，所述第一偏压点/第二偏压点由与所述第一/第二延迟线干涉仪相关联的第一/第二加热器的功率设置来表示，所述功率设置用于调整所述第一/第二延迟线干涉仪的相位延迟。其中，在所述输入光信号被前向纠错模块解码之前，计算所述误码率。其中，所述误码率包括横磁模式和横电模式中的两种极化的总体误码率。一种具有信号跟踪的通信系统，所述通信系统包括：通信链路；第一收发机，包括第一控制模块和第一接收机；第二收发机，包括第二控制模块和第二发送机，所述第二收发机被配置为向所述第一收发机发送光信号并且从所述第一收发机接收反向信道数据；其中：所述第一接收机被配置为接收光信号并将所述光信号转换为电信号；所述第一控制模块被配置为基于所述电信号来计算误码率，以执行优化所述第一接收机的第一迭代操作；所述第二发送机被配置为生成所述光信号并发送到所述第一接收机；所述第二控制模块被配置为执行优化所述光信号的波长的第二迭代操作，所述第二迭代操作与由从所述第一收发机发送到所述第二收发机的反向信道数据控制的第一迭代操作在时间上交替。附图说明图1是示出根据本专利技术的实施例的光收发机的简图；图2是示出根据本专利技术的实施例的编码数据帧的简图；图3是示出根据本专利技术的实施例的具有反向信道数据控制的光发送机的简图；图4是示出根据本专利技术的实施例的光接收机的简图；图5是示出根据本专利技术的实施例的优化在接收侧的通信信号的方法的简化流程图；图6是示出根据本专利技术的实施例的跟踪接收机模块中的延迟线干涉仪(DLI)的控制方法的简化流程图；图7是示出根据本专利技术的实施例的在协调控制中优化在发送侧的通信信号的方法的简化流程图；图8是示出根据本专利技术的实施例的用于在通信系统中与近端DLI控制和远端发送机控制交替跟踪光信号的协调控制的简图；图9是根据本专利技术的具体实施例的二维参数空间中的偏心重新启动点的螺旋搜索的示意图。具体实施方式本专利技术涉及通信系统和方法。根据一个实施例，在光收发机的接收机模块中的延迟线干涉仪(DLI)配置有控制回路，以针对任何漂移优化通信信号的总体误码率(BER)。DLI控制进一步与光收发机的发送机模块中的主动的基于BER的波长控制协调，这两个控制均在时间或频率上交替操作。还具有其他实施例。应该理解，本专利技术的实施例提供了优于现有技术的优点。更具体地，本专利技术的实施例在光接收路径上利用数字信号处理器(DSP)和前向纠错(FEC)模块。在模块本身内的光接收路径上包括DSP和FEC，允许接收侧确定输入光信号的质量。另外，本专利技术的实施例提供先进的FEC编码，其包括将额外数字信息和发送数据放置在一起的能力(“反向信道”)，由此允许接收侧模块通知发送侧模块当前信号完整性。通过一起工作的DSP/FEC和先进的FEC编码，可以实现闭环系统，其中，发送侧的光学参数可以被调整到最佳，以反映当前的光学条件。调整参数(tuningparameters)包括但不限于补偿从光发送模块到光接收模块的光学设备的老化或环境影响。根据一个实施例，本专利技术提供了一种通信信号跟踪系统。通信信号跟踪系统包括光接收机，其包括：一个或多个延迟线干涉仪(DLI)，其被配置为多路分用输入光信号；一个或多个光电探测器，其将所述输入光信号转换为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信信号跟踪系统，包括：光接收机，包括：一个或多个延迟线干涉仪，被配置为多路分用输入光信号；一个或多个光电探测器，将所述输入光信号转换为电流信号；以及互阻抗放大器，被配置为将所述电流信号转换为电压信号；控制模块，被配置为基于所述电压信号计算误码率，并且将所述误码率用作在一个或多个迭代中用于在控制回路中优化所述一个或多个延迟线干涉仪的设置并生成反向信道数据的参数。

【技术特征摘要】
2017.06.26 US 15/633,3531.一种通信信号跟踪系统，包括：光接收机，包括：一个或多个延迟线干涉仪，被配置为多路分用输入光信号；一个或多个光电探测器，将所述输入光信号转换为电流信号；以及互阻抗放大器，被配置为将所述电流信号转换为电压信号；控制模块，被配置为基于所述电压信号计算误码率，并且将所述误码率用作在一个或多个迭代中用于在控制回路中优化所述一个或多个延迟线干涉仪的设置并生成反向信道数据的参数。2.根据权利要求1所述的系统，还包括偏振分束器，用于将所述输入光信号分为横磁模式下的第一信号和横电模式下的第二信号，其中，所述一个或多个延迟线干涉仪包括横磁模式下的第一延迟线干涉仪和横电模式下的第二延迟线干涉仪，分别用于多路分用所述第一信号和所述第二信号。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制模块被配置为将所述误码率用作梯度下降搜索中的比例积分微分参数来执行所述一个或多个迭代，以基于所述误码率在每次迭代中分别对第一偏压点的第一抖动和第二偏压点的第二抖动的响应，调整所述第一延迟线干涉仪的第一偏压点以及所述第二延迟线干涉仪的第二偏压点。4.根据权利要求3所述的系统，其中，在所述一个或多个迭代的每一个迭代中的所述梯度下降搜索包括：测量与所述第一偏压点的增量对应的第一抖动增大误码率以及与所述第一偏压点的减量对应的第一抖动降低误码率；测量与所述第二偏压点的增量对应的第二抖动增大误码率以及与所述第二偏压点的减量对应的第二抖动降低误码率；通过加上等于第一增益乘以1与所述第一抖动增大误码率和所述第一抖动降低误码率之间的第一比率之间的第一差值的量，来调整所述第一偏压点；并且通过加上等于第二增益乘以1与所述第二抖动增大误码率和所述第二抖动降低误码率之间的第二比率之间的第二差值的量，来调整所述第二偏压点。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制模块被配置为基于如果所述误码率小于第一阈值，则确定所述一个或多个延迟线干涉仪被设置为具有低信噪比，来开始所述一个或多个迭代的第一迭代，以优化所述一个或多个延迟线干涉仪的设置，并且在反向信道数据中提供恒定的所述误码率。6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制模块被配置为基于确定在一定数量的最近迭代中的两个连续迭代的第一偏压点和第二偏压点的平均变化小于第二阈值，来结束用于优化所述一个或多个延...

【专利技术属性】
技术研发人员：托得·罗普，崔尚，詹姆斯·斯图尔特，拉德哈克里什南·L·纳贾拉詹，保罗·余，伊利亚·柳伯米斯基，
申请(专利权)人：颖飞公司，
类型：发明
国别省市：美国,US