使用带内副载波音调在收发机之间的通信制造技术

本发明专利技术涉及一种在光WDM网络中的光收发机之间的通信的系统和方法，其中在主频带中的光信号的宽带调制用于发送主要高速数据，而多个相对低频带内副载波用于调制光信号以在网络节点之间发送辅助数据，其中多个低频副载波至少部分地位于主频带内。

【技术实现步骤摘要】
使用带内副载波音调在收发机之间的通信
[0001 ] 本专利技术通常涉及光通信，且更具体地涉及使用低频带内副载波音调(tone )在光收发机之间的服务信息的通信。
技术介绍
光网络上的高速数据通信使用光收发机来实现，光收发机将网络用户所产生的宽带电数据信号转换成以高数据速率调制的光信号，反之亦然。光收发机是包括光接收机和光发射机的电光设备，光接收机从光网络接收光信号，并将它们转换成电信号用于由主机设备接收，以及光发射机将来自主机设备的电信号转换成光信号，用于通过光网络发送。在光收发机中的光发射机和接收机可共享公共电路和单个壳体，光接收机一般包括接收机光学子组件(R0SA)，而光发射机一般包括发射机光学子组件(T0SA)。光收发机的一个例子是XFP收发机，其为用于在lOGb/s下的数据通信的小形状因子“热插拨”协议无关的收发机。XFP收发机符合在这个行业中的几个领先的公司发展的XFP多源协议。XFP收发机用于IOGbps S0NET/SDH、光纤通道、IOG以太网和相关的应用中，包括DWDM光纤网络。XFP收发机的一个子类是包括可调谐激光器的可调谐XFP (T-XFP)收发机，可调谐激光器的波长可被调谐到多个光通道中的任一个。除了发送用户产生的数据以外，光收发机还一般需要发送网络管理数据或不直接与网络用户有关的、但用于确保成功的网络操作和维护的其它服务型数据，包括与收发机本身的良好运行和操作参数有关的数据的发送。然而，当前被部署的光收发机是“数据透明”模块，其依赖于主机设备和/或专用网络管理系统的能力来产生服务数据或分析接收到的数据并按照它行动。因此，现有技术的光收发机需要主机设备和/或单独的网络管理系统来实现收发机到收发机的通信。发送网络管理信息的一种现有技术方法是使用光监督通道(0SC)，其为专用于发送网络管理信息的单独光通道。然而，当OSC是不可用的时，这种方法不能被使用。在另一现有技术方法中，网络管理数据通过主机设备与常规数据一起被复用，并被传递到收发机，用于在常规光通道上发送。该方法的一个缺点是需要执行整个有效荷载数据流的全高速时分解复用来提取管理数据。通过引用被并入本文的Aronson的美国专利7，792，425公开了一种方法，其中使用由收发机产生的光功率的带外(OOB)低频调制来发送诊断和/或配置数据。Aronson的方法的一个缺点是OOB调制可用的总带宽相对低。另一缺点是在没有光解复用的情况下，分离不同WDM通道上的00B调制是困难的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处，提供能够使用低频带内调制，在常规数据携带光通道上进行收发机间通信的光收发机。因此，本专利技术涉及光网络中的通信的方法，其包括:利用主频带中的光信号的宽带调制，用于发送主要数据，以及利用多个低频带内副载波来调制光信号，以在网络节点之间发送辅助数据，其中多个低频副载波至少部分地位于主频带内。本专利技术的一个方面涉及WDM网络的光接收机，其包括:用于将进入的光信号转换成电ro信号的光电探测器(PD);被耦合到所述光电探测器用于从所述电ro信号提取宽带电数据信号的主信号提取电路；以及副载波接收机子系统。所述副载波接收机子系统包括被耦合到所述光电探测器，用于从所述电ro信号提取低频带内电信号的辅助带内信号提取电路；以及包括被耦合到所述带内信号提取电路，用于从所述低频带内电信号提取一个或多个调制副载波，并用于从其提取接收服务数据的接收副载波处理器。本专利技术的另一方面提供了用于WDM网络的光发射机,其包括:光发射模块；被电率禹合到所述光发射模块，用于以携带高速数据的宽带电数据信号来调制其输出光的宽带电驱动器；用于以携带出站服务数据的低频带内调制副载波信号来调制输出光的副载波调制子系统。所述副载波调制子系统包括用于产生以出站服务数据调制的一个或多个带内副载波的调制副载波发生器(MSG)，以及包括用于将一个或多个带内副载波转换成低频带内副载波信号，以用于以其调制发光二极管的输出光的数模转换器(DAC)。所述一个或多个副载波的副载波频率选自位于主宽带电调制信号的调制频带内的多个指定的副载波频率。【附图说明】本专利技术将参考示出其优选实施例的附图被更详细地描述，其中相同的元件以相同的参考数字指示，且其中:图1是示出利用带内副载波的光网络的一部分的示意图；图2是利用带内副载波的光收发机的总体方框图；图3是示出用于以线路数据速率进行在收发机之间的数据传输的主频带和用于发送服务数据的多个调制副载波的示意图；图4是使用副载波调制的图1的光收发机的发射路径的示意性方框图，其中所述副载波调制通过到激光器SOA区段的电流添加来进行。图5是使用副载波调制的图1的光收发机的发射路径的示意性方框图，其中所述副载波调制通过到直接调制激光器的驱动电流的电流添加来进行。图6是使用副载波调制的图1的光收发机的发射路径的示意性方框图，其中所述副载波调制通过控制光发射机的光路径中的快速VOA来进行。图7是使用接收的副载波提取和解调的图1的光收发机的接收路径的示意性方框图；图8是示出用于带内副载波信号的ro偏压供应和信号提取的电路的电路图；图9是示出用于副载波信号提取的电路的第一部分的电路图；图10是示出用于副载波信号提取的电路的第二部分的电路图；图11示出图7的光收发机的接收路径的副载波信号和数据提取子系统的示意性方框图；图12是根据本专利技术的一个实施例实现调制副载波的数字产生和接收的副载波FPGA的方框图。【具体实施方式】下面的定义可应用于本专利技术的实施方式:术语“高速信号”、“高频信号”、“高数据速率信号”、“宽带信号”和“宽带数据”指通过调制光载波，在网络链路上以链路的线路速率——一般高于100Mb/S——发送的一般由用户创造的数据和/或相应信号。术语“低速”、“低频”、“低[数据]速率”指通过调制光载波，以至少低于线路速率一个数量级，且一般低于50Mb/s的速率发送服务数据和/相应的信号。术语“服务数据”指为了网络本身而不是网络用户的利益而产生并发送的数据，例如与网络和/或收发机配置、诊断和维护有关的数据。如在本文中使用的术语“收发机”指合并接收机和发射机并包括换能器的设备。注意，如在本文中使用的，术语“第一”、“第二”等并不用来意指连续的排序，而是意图用来区分开一个元件与另一元件，除非另有明确规定。此外，可使用下面的缩写:ASIC专用集成电路FPGA现场可编程门阵列BPSK 二进制相移键控QPSK正交相移键控FEC前向纠错SPI串行外围接口(总线)ADC模数转换器DAC数模转换器WDM波分复用，包括DWDMDffDM密集波分复用SOA半导体光放大器H)光电探测器本专利技术的实施方式涉及用于通过以单个或多个副载波调制光功率，来进行低速带内数字数据的发送和高灵敏度接收的电路和系统设计。在一个示例性实施例中，副载波在例如从100到1500KHZ的频率范围内间隔开5到20KHz，例如间隔IOKHz，实现多于100个通道；在这个实施例中的每个副载波能够以一般1.125kbps携带数据,但可以以在IOObps和5kbps之间的任何速率传输数据。然而应理解，这些值仅作为例子，所以也可在本专利技术的实施例中使用副载波间隔和副载波数据传输速率的不同组合。副载波频率的绝对频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于波分复用WDM网络的光接收机，包括：光电探测器PD，其用于将进入的光信号转换成电PD信号；主信号提取电路，其被耦合到所述光电探测器PD，用于从所述电PD信号提取宽带电数据信号；以及副载波接收机子系统，其包括：辅助带内信号提取电路，其被耦合到所述光电探测器PD，用于从所述电PD信号提取低频带内电信号；以及接收副载波处理器，其被耦合到所述辅助带内信号提取电路，用于从所述低频带内电信号提取一个或多个调制的副载波，并用于从所述低频带内电信号提取接收服务数据。

【技术特征摘要】
2013.02.27 US 13/779,4441.一种用于波分复用WDM网络的光接收机，包括: 光电探测器ro，其用于将进入的光信号转换成电ro信号； 主信号提取电路，其被耦合到所述光电探测器ro，用于从所述电ro信号提取宽带电数据信号；以及 副载波接收机子系统，其包括: 辅助带内信号提取电路，其被耦合到所述光电探测器ro，用于从所述电ro信号提取低频带内电信号；以及 接收副载波处理器，其被耦合到所述辅助带内信号提取电路，用于从所述低频带内电信号提取一个或多个调制的副载波，并用于从所述低频带内电信号提取接收服务数据。2.如权利要求1所述的光接收机，其中所述接收副载波处理器包括: 副载波解调器，其用于从所述低频带内电信号选择并解调所述一个或多个调制的副载波，以得到携带所述接收服务数据的解调的副载波信号。3.如权利要求2所述的光接收机，其中所述接收副载波处理器还包括被耦合到所述副载波解调器的副载波发生器，且其中所述副载波解调器包括可调谐窄带副载波滤波器，用于可调谐地选择所述一个或多个调制的副载波。4.如权利要求 1所述的光接收机，其中所述接收副载波处理器还包括数据解码器和解帧器，用于识别所述解调的副载波信号中的数据帧，并对其有效荷载解码。5.如权利要求1所述的光接收机，其中所述辅助带内信号提取电路包括ro电流感测电路，所述ro电流感测电路随后被电气地连接有ac耦合的信号调节电路。6.如权利要求1所述的光接收机，还包括存储器，用于存储使多个副载波频率与多个WDM光通道关联的副载波相关性数据。7.一种用于波分复用WDM网络的光发射机,包括: 光发射模块； 宽带电驱动器，其被电耦合到所述光发射模块，用于用携带高速数据的宽带电数据信号来调制其输出光； 副载波调制子系统，其用于用携带出站服务数据的低频带内调制副载波信号来调制所述输出光，所述副载波调制子系统包括: 调制副载波发生器MSG，其用于产生用所述出站服务数据调制的一个或多个带内副载波；以及 数模转换器DAC，其用于将所述一个或多个带内副载波转换成所述低频带内副载波信号，以用于用所述低频带内副载波信号调制发光二极管的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍克·金·林，托马斯·贝克·梅森，迈克尔·辛斯凯，维克多·斯坦伯格，
申请(专利权)人：JDS尤尼弗思公司，
类型：发明
国别省市：美国;US