一种实时IMDDOFDM-PON系统接收端的节能方法技术方案

本发明专利技术提供了一种实时IMDD OFDM

【技术实现步骤摘要】
一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的节能方法


[0001]本专利技术涉及通信系统领域，尤其涉及一种实时IMDD OFDM
‑
PON系统接收端的节能方法。

技术介绍

[0002]高速增长的通信行业ICT占了全球8％的电力消耗，其中70％都消耗在了接入网中，因而开发节能接入网成为了研究热点。无源光网络(PON)凭借其较低的功耗和较高的传输速度，被认为是一个有前途的重要研究方向。在过去的20年里，强度调制直接检测正交频分多路复用无源光网络(IMDD OFDM
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PON)凭借对于色散的鲁棒性、高光谱效率和低成本的特性，得到了广泛地研究与应用。但由于OFDM本身的特性，实时IMDD OFDM
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PON系统相对于传统的实时TDMA
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PON系统更加消耗能量，因此研究实时IMDD OFDM
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PON系统的节能方案成为了重要的研究方向。
[0003]现有的实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的物理层节能方案分为两个主要方向，一个方向是降低ADC的采样精度和FFT的尺寸与位宽，但这种方案往往是以系统灵活度或性能为代价。另一个方向是利用下行实时IMDD OFDM
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PON系统的广播特性，通过减少帧的重复解调来降低功耗，但这种方案只能减少ONU的功耗，无法减少OLT的功耗。同时，不管是哪个方向，都缺少进一步利用实时IMDD OFDM本身物理层特性的节能研究。
专利
技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何利用实时IMDD OFDM
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PON本身的物理层特性来进行实时IMDD OFDM
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PON系统接收端节能设计。本专利技术提供了一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的节能方法，是一种基于物理层多时钟域的实时IMDD OFDM
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PON系统接收端节能方法，利用实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的厄密特对称特性和信道估计模块只需短暂运行的特点，控制不同模块的时钟工作时间或时钟工作频率，提供了一种基于物理层多时钟域的实时IMDD OFDM
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PON系统接收端节能方法，并提供了具体的实现方案；简单有效地降低了实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的功耗，并具有很强的兼容性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的节能方法，包括以下步骤：
[0006]S1，实时IMDD OFDM
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PON数据经过ADC采样后，到达全速时钟域；
[0007]S2，数据将在全速时钟域中，逐步流经帧同步模块、去除CP模块和FFT模块，分别完成数据帧同步，去除多余CP和OFDM解调功能，得到训练序列TS和OFDM符号；
[0008]S3，训练序列TS送往受控时钟域中的信道估计模块，完成信道估计并输出信道参数给半速时钟域中的信道均衡模块；
[0009]S4，抽取OFDM符号的有效部分送往半速时钟域中，逐步流经信道均衡模块和解调模块，在信道均衡模块通过使用信道信息对OFDM符号进行信道均衡，并将均衡结果输送到
解调模块，得到解调数据；
[0010]S5，输出解调数据给MAC层完成IMDD OFDM
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PON系统的数据接收。
[0011]进一步地，实时IMDD OFDM
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PON系统接收端包括三个时钟域：全速时钟域、受控时钟域和半速时钟域。
[0012]进一步地，全速时钟域为匹配ADC采样率和系统并行度的时钟域，受控时钟域为全速时钟经过门控模块生成的时钟域，半速时钟域为全速时钟经过二分频生成的时钟域。
[0013]进一步地，控制信号负责门控模块的开关，当FFT模块输出训练序列TS的前一拍，拉高控制信号，并在固定延迟D后拉低，此时所述门控模块打开，受控时钟等于全速时钟，此时，信道估计模块正常工作并输出信道信息。
[0014]进一步地，固定延迟D由信道估计模块需要的运行时间决定，一般D仅占一个IMDD OFDM
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PON帧持续时间的5％以下。
[0015]进一步地，抽取OFDM符号的有效部分，具体为利用实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的厄密特对称特性抽取OFDM符号的前一半的点，降低了系统一半的数据量，使得后级的均衡和解调模块只需要以前级的一半频率运行便可满足系统吞吐率要求。
[0016]进一步地，所述帧同步具体为将无顺序的adc数据利用80个0和2个1的同步头，找到OFDM帧的起点，并重整数据成指定格式，x_CP代表一个OFDM符号或者训练序列TS的CP部分，训练序列TS为发送信息已知的OFDM符号，x代表OFDM符号或训练序列TS的数据部分。
[0017]进一步地，去除CP模块的具体功能为将帧同步结果中的x_CP去除得到x输入FFT模块。
[0018]进一步地，当FFT输出的X为训练序列TS时，则输入信道估计模块的训练序列TS，通过LS信道估计算法，得到信道参数并送往信道均衡模块。
[0019]进一步地，信道均衡模块与FFT模块输入的OFDM符号一同完成信道均衡，去除数据的频偏相偏，并提供归一化因子，获取归一化的星座图输入至解调模块。
[0020]技术效果
[0021]本专利技术的一种基于物理层多时钟域的实时IMDD OFDM
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PON系统接收端节能方法，利用实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的厄密特对称特性和信道估计模块无需长期运行的特性，在物理层设置了多个工作时钟域，降低了信道均衡和解调的工作时钟频率和信道估计模块的时钟工作时间，从而达到在实时IMDD OFDM
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PON系统接收端节能的目的。此外，本方案具有很高的通用性，可以很好地结合其他的节能方案使用。
[0022]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的一个较佳实施例的一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端节能方法的系统结构示意图；
[0024]图2是本专利技术的一个较佳实施例的一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端节能方法的帧结构示意图；
[0025]图3是本专利技术的一个较佳实施例的一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端节能方法的数据流示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的节能方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，实时IMDD OFDM
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PON数据经过ADC采样后，到达全速时钟域；S2，数据将在全速时钟域中，逐步流经帧同步模块、去除CP模块和FFT模块，分别完成数据帧同步，去除多余CP和OFDM解调功能，得到训练序列TS和OFDM符号；S3，训练序列TS送往受控时钟域中的信道估计模块，完成信道估计并输出信道参数给半速时钟域中的信道均衡模块；S4，抽取OFDM符号的有效部分送往半速时钟域中，逐步流经信道均衡模块和解调模块，在信道均衡模块通过使用信道信息对OFDM符号进行信道均衡，并将均衡结果输送到解调模块，得到解调数据；S5，输出解调数据给MAC层完成IMDD OFDM
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PON系统的数据接收。2.如权利要求1所述的一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的节能方法，其特征在于，实时IMDD OFDM
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PON系统接收端包括三个时钟域：全速时钟域、受控时钟域和半速时钟域。3.如权利要求2所述的一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的节能方法，其特征在于，全速时钟域为匹配ADC采样率和系统并行度的时钟域，受控时钟域为全速时钟经过门控模块生成的时钟域，半速时钟域为全速时钟经过二分频生成的时钟域。4.如权利要求3所述的一种实时IMDD OFDM
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PON系统接收端的节能方法，其特征在于，控制信号负责门控模块的开关，当FFT模块输出训练序列TS的前一拍，拉高控制信号，并在固定延迟D后拉低，此时所述门控模块打开，受控时钟等于全速时钟，此时，信道估计模块正常工作并输出信道信息。5.如权利要求4所述的一种实时IMDD OFDM
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊杰，胡炜呈，陈健，李迎春，宋英雄，张倩武，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：