偏置点监控及锁定系统及方法技术方案

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及偏置点监控及锁定技术。在一种偏置点监控及锁定系统中，可向高阶调制信号中插入监控信号，上述监控信号跟随高阶调制信号经历了线性放大、电光转换、光电转换等处理，产生了形变；之后根据所述发生形变的监控信号，对相应电光转换器件的偏置点进行调节，以使得该电光转换器件锁定于最佳偏置点。进而保证了不同电平之间间距一致，系统误码最低，传输性能最佳。

【技术实现步骤摘要】
偏置点监控及锁定系统及方法
本专利技术涉及通信
，特别是涉及偏置点监控及锁定技术。
技术介绍
互联网和移动业务的迅速发展使得大型数据中心对于带宽需求增长迅速，而光传输模块单端口速率提升成为系统运营商的迫切需求。在此需求下，PAM4(4PulseAmplitudeModulation，4阶脉冲幅度调制)等高阶调制方案成为光传输模块单端口速率的解决方案之一。以PAM4调制方式为例，对比传统的NRZ(NonReturnZero，非归零)二阶限幅调制方式(请参见图1)，PAM4调制方式可以在通道数和单载波带宽不变情况下，使系统总的传输容量翻倍，是一种非常高效的调制方式。IEEE(TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers，国际电气与电子工程师学会)标准上已将PAM4调制方式列为200Gbps/400GbpsEthernet(以太网)等业务场景的调制解决方案。理论分析指出，在高斯信道下，对于高阶多电平脉冲调制直接检测系统，当不同电平之间间距一致时(即构成的眼图眼张度均匀)，系统误码最低，传输性能最佳。以四阶脉冲调制方式(PAM4)调制方式而言，需要尽量保证传输过程中，PAM4光信号的三个眼张度均匀一致，这对PAM4调制系统发端的器件有线性度的要求。PAM4调制系统发端主要包含PAM4信号源、线性驱动器和电光转换器件(发射机)。其中，PAM4信号源、线性驱动器是电到电的电器件，PAM4信号源由于幅度低，并且有眼张度均匀调节功能，其线性度可以保证。线性电驱动器则有自动增益控制功能可以实现线性驱动，因此其线性度也可以保证；至于发射机则是电到光的转换器件，属于非线性器件，是造成输出的PAM4光信号眼张度不均匀的主因。实际中，随着时间和温度的漂移，发射机也即电光转换器件的偏置点(静态偏置电压或偏置电流)会发生变动，这样发端输出的光信号的眼张度均匀性也会随之受影响发生变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供偏置点监控及锁定系统及方法，以调节电光转换器件的偏置点。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一方面，本申请的实施例提供一种偏置点监控及锁定系统，包括高阶调制信号源、线性驱动模块和电光转换模块，还包括：监控信号添加模块、光分路模块、探测模块和监控模块；所述高阶调制信号源、监控信号添加模块、线性驱动模块、电光转换模块、光分路模块、探测模块和监控模块依次相连接；其中：所述监控信号添加模块用于，向所述高阶调制信号源输出的第一电信号中添加监控信号，得到包含所述监控信号的第二电信号；所述第一电信号是高阶调制信号；所述线性驱动模块用于，对所述监控信号添加模块输出的第二电信号进行线性放大处理，得到第三电信号；所述电光转换模块用于，对所述线性驱动模块输出的第三电信号进行电光转换处理，得到光信号；所述光分路模块用于，对所述电光转换模块输出的光信号进行分路输出；所述探测模块用于，对所述光分路模块输出的光信号进行光电转换处理，得到第四电信号；所述第四电信号中包含发生形变的监控信号；所述形变至少包括线性放大、电光转换、分路以及光电转换；所述监控模块用于：从所述第四电信号中提取出所述发生形变的监控信号；根据所述发生形变的监控信号，对所述电光转换模块中的电光转换器件的偏置点进行调节，以使得所述电光转换器件锁定于最佳偏置点。在一个示例中，所述监控信号至少包括帧头和频率为f的正弦波信号；所述发生形变的监控信号至少包括帧头和发生形变的正弦波信号。在另一个示例中，所述正弦波信号的时间周期为t，所述正弦波信号的时间长度T小于40t或小于等于40t。在本专利技术实施例中，可向高阶调制信号中插入监控信号，上述监控信号跟随高阶调制信号经历了线性放大、电光转换、光电转换等处理，产生了形变；之后根据所述发生形变的监控信号，对相应电光转换器件的偏置点进行调节，以使得该电光转换器件锁定于最佳偏置点。进而保证了不同电平之间间距一致，系统误码最低，传输性能最佳。在一个可能的设计中，所述高阶调制信号源至少包括多个发端数据信号处理单元；所述监控信号添加模块包括多个监控信号添加单元；所述线性驱动模块包括多个线性驱动器；所述电光转换模块包括多个电光转换器件；所述光分路模块包括多个光分路器；所述探测模块包括多个监控探测器。所述监控信号添加单元的输出端与所述线性驱动器的输入端相连接；不同的监控信号添加单元连接不同的线性驱动器；所述光分路器的输入端与所述电光转换器件的输出端相连接；不同的所述光分路器连接不同的电光转换器件；所述监控探测器的输入端与所述光分路器的一个输出端相连接；不同的所述监控探测器连接不同的光分路器；所述监控模块的多个输入端与多个所述监控探测器的输出端一一对应连接。本实施例提供了各模块所包含的器件及连接关系，从而更好得实现偏置点调节。在一个可能的设计中，任一监控信号添加单元用于，向目标发端数据信号处理单元输出的第一电信号中添加监控信号，得到第二电信号；所述目标发端数据信号处理单元为与所述任一监控信号添加单元相连的发端数据信号处理单元；任一线性驱动器用于，对目标监控信号添加单元输出的第二电信号进行线性放大处理，得到第三电信号；所述目标监控信号添加单元为与所述任一线性驱动器相连的监控信号添加单元；任一电光转换器件用于，对目标线性驱动器输出的第三电信号进行电光转换处理，得到光信号；所述目标线性驱动器为与所述电光转换器件相连的线性驱动器；任一光分路器用于，将目标电光转换器件输出的光信号进行分路处理，得到第一路光信号和第二路光信号；所述目标电光转换器为与所述任一光分路器相连的电光转换器；任一监控探测器用于，将目标光分路器输出的第一路光信号进行光电转换处理，得到第四电信号；所述目标光分路器为与所述任一监控探测器相连的光分路器。本实施例提供了各模块所包含的器件的用途，从而更好得实现偏置点调节。在一个可能的设计中，在根据所述发生形变的监控信号，对所述电光转换模块中的电光转换器件的偏置点进行调节，以使得所述电光转换器件锁定于最佳偏置点的方面，所述监控模块具体用于：在根据所述发生形变的监控信号，对所述电光转换模块中的电光转换器件的偏置点进行调节，以使得所述电光转换器件锁定于最佳偏置点的方面，所述监控模块具体用于：步骤A：根据发生形变的监控信号计算所述电光转换器件对应的初始的非线性参数THD1；步骤B：判断THD1是否等于第一阈值；若是，进入步骤C，否则进入步骤D；步骤C：执行第一偏置点调节策略，直到满足停止条件；其中，所述第一偏置点调节策略包括降低所述电光转换器的偏置点；所述停止条件包括：当前THD小于第二阈值，并且，所述当前THD与第二阈值间的差值小于误差值；步骤D：降低所述电光转换器的偏置点；步骤E：计算降低偏置点后的所述电光转换器件对应的THD2；步骤F：判断降低偏置点后的所述电光转换器件对应的THD2是否小于所述THD1，若是，返回步骤C，若否，进入步骤G；步骤G：循环执行第二偏置点调节策略，直至满足所述停止条件；其中，所述第二偏置点调节策略包括提高所述电光转换器的偏置点。本实施例提供了调节的具体方式，从而更好得实现偏置点调节。又一方面，本专利技术实施例提供了一种偏置点监控及锁定方法，包括：向高阶调制信号中添加监控信号；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏置点监控及锁定系统，包括高阶调制信号源、线性驱动模块和电光转换模块，其特征在于，还包括：监控信号添加模块、光分路模块、探测模块和监控模块；所述高阶调制信号源、监控信号添加模块、线性驱动模块、电光转换模块、光分路模块、探测模块和监控模块依次相连接；其中：所述监控信号添加模块用于，向所述高阶调制信号源输出的第一电信号中添加监控信号，得到包含所述监控信号的第二电信号；所述第一电信号是高阶调制信号；所述线性驱动模块用于，对所述监控信号添加模块输出的第二电信号进行线性放大处理，得到第三电信号；所述电光转换模块用于，对所述线性驱动模块输出的第三电信号进行电光转换处理，得到光信号；所述光分路模块用于，对所述电光转换模块输出的光信号进行分路输出；所述探测模块用于，对所述光分路模块输出的光信号进行光电转换处理，得到第四电信号；所述第四电信号中包含发生形变的监控信号；所述形变至少包括线性放大、电光转换、分路以及光电转换；所述监控模块用于：从所述第四电信号中提取出所述发生形变的监控信号；根据所述发生形变的监控信号，对所述电光转换模块中的电光转换器件的偏置点进行调节，以使得所述电光转换器件锁定于最佳偏置点。...

【技术特征摘要】
1.一种偏置点监控及锁定系统，包括高阶调制信号源、线性驱动模块和电光转换模块，其特征在于，还包括：监控信号添加模块、光分路模块、探测模块和监控模块；所述高阶调制信号源、监控信号添加模块、线性驱动模块、电光转换模块、光分路模块、探测模块和监控模块依次相连接；其中：所述监控信号添加模块用于，向所述高阶调制信号源输出的第一电信号中添加监控信号，得到包含所述监控信号的第二电信号；所述第一电信号是高阶调制信号；所述线性驱动模块用于，对所述监控信号添加模块输出的第二电信号进行线性放大处理，得到第三电信号；所述电光转换模块用于，对所述线性驱动模块输出的第三电信号进行电光转换处理，得到光信号；所述光分路模块用于，对所述电光转换模块输出的光信号进行分路输出；所述探测模块用于，对所述光分路模块输出的光信号进行光电转换处理，得到第四电信号；所述第四电信号中包含发生形变的监控信号；所述形变至少包括线性放大、电光转换、分路以及光电转换；所述监控模块用于：从所述第四电信号中提取出所述发生形变的监控信号；根据所述发生形变的监控信号，对所述电光转换模块中的电光转换器件的偏置点进行调节，以使得所述电光转换器件锁定于最佳偏置点。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高阶调制信号源至少包括多个发端数据信号处理单元；所述监控信号添加模块包括多个监控信号添加单元；所述线性驱动模块包括多个线性驱动器；所述电光转换模块包括多个电光转换器件；所述光分路模块包括多个光分路器；所述探测模块包括多个监控探测器。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述监控信号添加单元的输出端与所述线性驱动器的输入端相连接；不同的监控信号添加单元连接不同的线性驱动器；所述光分路器的输入端与所述电光转换器件的输出端相连接；不同的所述光分路器连接不同的电光转换器件；所述监控探测器的输入端与所述光分路器的一个输出端相连接；不同的所述监控探测器连接不同的光分路器；所述监控模块的多个输入端与多个所述监控探测器的输出端一一对应连接。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，任一监控信号添加单元用于，向目标发端数据信号处理单元输出的第一电信号中添加监控信号，得到第二电信号；所述目标发端数据信号处理单元为与所述任一监控信号添加单元相连的发端数据信号处理单元；任一线性驱动器用于，对目标监控信号添加单元输出的第二电信号进行线性放大处理，得到第三电信号；所述目标监控信号添加单元为与所述任一线性驱动器相连的监控信号添加单元；任一电光转换器件用于，对目标线性驱动器输出的第三电信号进行电光转换处理，得到光信号；所述目标线性驱动器为与所述电光转换器件相连的线性驱动器；任一光分路器用于，将目标电光转换器件输出的光信号进行分路处理，得到第一路光信号和第二路光信号；所述目标电光转换器为与所述任一光分路器相连的电光转换器；任一监控探测器用于，将目标光分路器输出的第一路光信号进行光电转换处理，得到第四电信号；所述目标光分路器为与所述任一监控探测器相连的光分路器。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在根据所述发生形变的监控信号，对所述电光转换模块中的电光转换器件的偏置点进...

【专利技术属性】
技术研发人员：王传彪，崔振威，薛迎冬，
申请(专利权)人：海思光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42