星型十六进制光信号的生成方法、光发射机和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种星型十六进制光信号的生成方法、光发射机和系统。该方法为：接收光信号，将光信号分为第一路光信号和第二路光信号；接收第一路四电平信号和第二路四电平信号；根据所述第一路四电平信号调制所述第一路光信号生成第一路正交相移键控ＱＰＳＫ光信号，根据所述第二路四电平信号调制所述第二路光信号生成第二路ＱＰＳＫ光信号；调整第一路ＱＰＳＫ光信号和二路ＱＰＳＫ光信号的相位差为π／４；将调整后的所述第一路ＱＰＳＫ光信号和所述第二路ＱＰＳＫ光信号进行合路，得到星型十六进制正交振幅调制ＱＡＭ光信号。本发明专利技术实施例的方法、光发射机和系统可降低光发射机成本、简化光发射机结构、减少插入损耗和降低精确同步难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及信号调制
，特别涉及一种星型十六进制光信 号的生成方法、光发射机和系统。
技术介绍
目前，随着以太网的广泛普及和多媒体业务的迅速发展，基于波分复用(WDM， Wavelength Division Multiplexing)的光通信系统所能支持的通信容 量逐渐不能满足用户的需要，所以提高现有的WDM光通信系统的容量对于 适应网络的不断普及、业务的快速发展和满足用户日益增长的需要具有明显 的实际意义。 一种提高WDM光纤通信系统容量的技术方案是扩展WDM 光通信系统的可用波长的范围，例如将目前系统的可用波长范围从C波段扩 展到L波段。由于当前WDM光通信系统的设备和器件都是基于C波段的， 采用这种方案不得不花费大量成本去设计相应的L波段的设备和器件。另一 种提高WDM光通信系统容量的技术方案是基于现有的WDM系统，提高 每个波长的传输数据速率，例如将现有的10-Gb/s提高到40-Gb/s、 100-Gb/s 或160-Gb/s等。显然，后一种技术方案节省了成本，系统改变小。但是，采 用后一种技术方案提高每个波长的传输速率时会带来一个问题，即是采用传 统的二进制调制码型时，随着信道速率的提高，不仅系统所占的频谱会加大， 色度色散(CD, Chromatic Dispersion )和偏振沖莫色散(PMD， Polarization Mode Dispersion)等传输损伤会对系统产生严重的影响。然而，采用多进制调制码 型不但可以降低系统所占的频镨，提高信道速率，还可以增强系统对CD、 PMD等传输损伤的抵抗能力。十六进制正交幅度调制(QAM， Quadrature Amplitude Modulation)光信 号,即16-QAM光信号中的每个符号速率携带4比特的信息，与正交相移键控(QPSK， Quadrature Phase-shift Keying)调制信号相比具有更高的频语利用 率。其中，16-QAM光信号可分为星型16-QAM光信号和矩形16-QAM光信 号，由研究表明可知，星型16-QAM光信号对光源线宽拥有的容忍度比矩形 16-QAM光信号要高。另外，随着相干光通信技术的兴起，相干解调接收机由于具有结构简单、 系统灵敏度高以及能够对接收到的光信号进行均衡和补偿等优点，越发收到人们的重视。所以，基于相干光接收技术，设计星型16-QAM光信号的光发 射机，对于提高光通信系统的容量具有明显的实际意义。图l现有技术中的星型16-QAM光信号的光发射机结构图，该光发射机 的工作过程为待发送的第一数据信号驱动相位调制器1,调制光生成单元 输出的光信号发生7t相移，第二数据信号驱动相位调制器2,调制相位调制 器l输出的光信号发生7t/2的相移，生成QPSK光信号；由第三数据信号和 第四数据信号经过电合路器生成四电平信号，驱动马赫-曾德调制器进行强度调制，控制强度调制信号的消光比，即可产生所需的星型16-QAM光信号。 从图l可以看出，现有技术中的星型16-QAM光发射机存在以下缺点 需要使用三个调制器，成本高，系统复杂；需要调整三个调制器驱动信号之 间的精确同步，调整工作复杂；三个调制器累计的插入损耗大；产生的信号 幅度多，判别复杂，星座点距离小，易受相位噪声影响。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种星型十六进制光信号的生成方法、光发射机和系 统，降低现有光发射机的成本，简化现有光发射机的结构，减少插入损耗， 并使精确同步易于实现。根据上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的 本专利技术实施例提供了一种星型十六进制光信号的生成方法，所述方法包括接收光信号，将所述光信号分为第一路光信号和第二路光信号； 接收第一路四电平信号和第二路四电平信号；根据所述第一路四电平信号调制所述第一路光信号生成第一路正交相移 键控QPSK光信号，根据所述第二路四电平信号调制所述第二路光信号生成第 二路QPSK光信号；调整所述第一路QPSK光信号和所述第二路QPSK光信号的相位差为兀/4;将调整后的所述第一路QPSK光信号和所述第二路QPSK光信号进行合 路，得到星型十六进制正交振幅调制QAM光信号。本专利技术实施例提供了 一种双驱动调制单元，包括光信号分路器，用于将输入的光信号分成第一路光信号和第二路光信号并输出；第一相位调制器，用于接收所述光信号分路器输入的第一路光信号，并 接收第一路四电平信号，用所述第一路四电平信号调制所述第一路光信号生 成第一路QPSK光信号；调整所述第一路QPSK光信号的相位后输出；第二相位调制器，用于接收所述光信号分路器输入的第二路光信号，并 接收第二路四电平信号，用所述第二路四电平信号调制所述第二路光信号生 成第二路QPSK光信号；调整所述第二路QPSK光信号的相位后输出；调整相 位后的所述第二路QPSK光信号和调整相位后的所述第一路QPSK光信号的相 位差值为;t/4;所述第二相位调制器与所述第一相位调制器互相平行且性能相 同；光信号合路器，用于将所述第一相位调制器输出的所述第一路QPSK光信 号和所述第二相位调制器输出的所述第二路QPSK光信号合路，得到16-QAM 光信号。本专利技术实施例还提供一种光发射机，包括 光生成单元，用于产生光信号并输出；双驱动调制单元，用于接收从所述光生成单元输入的光信号，将所述接 收的光信号分成第 一路光信号和第二路光信号；接收输入的第一路四电平信号和第二路四电平信号，用所述第一路四电 平信号调制所述第一路光信号生成第一路QPSK光信号，用所述第二路四电平 信号调制所述第二路光信号生成第二路QPSK光信号；将所述第一路QPSK光信号和所述第二路QPSK光信号的相位差调整为兀/4;将调整相位差后的所述第一路QPSK光信号和所述第二路QPSK光信号合 路，得到16-QAM光信号。本专利技术实施例还提供了一种光通信系统，包括光发射机，所述光发射机 以可通信方式与4妾收4几相连，所述光发射机用于接收光信号，将所述光信号分为第一路光信号和第二路光信号；接收第一路四电平信号和第二路四电平信号；所述第一路四电平信号由 第一数据信号和第二数据信号生成，所述第二路四电平信号由第三数据信号 和第四数据信号生成，所述第一数据信号、所述第二数据信号、所述第三数 据信号和所述第四数据信号的速率和幅度相同；根据所述第一路四电平信号调制所述第一路光信号生成第一路正交相移 键控QPSK光信号，根据所述第二路四电平信号调制所述第二路光信号生成第 二路QPSK光信号；调整所述第一路QPSK光信号和所述第二路QPSK光信号的相位差为兀/4;将调整后的所述第一路QPSK光信号和所述第二路QPSK光信号进行合 路，得到星型16-QAM光信号并输出到所述接收机，由所述接收机对所述星型 16-QAM光信号解调得到所述第一数据信号、所述第二数据信号、所述第三数 据信号和所述第四数据信号。与采用多个调制器生成星型16-QAM光信号的现有技术相比较而言，本发 明实施例只采用 一个双驱动调制单元和两路四电平信号即可生成星型 16-QAM光信号。采用的双驱动调制单元结构简单、易于集成、而且成本低； 采用的四电平信号为速率相同、幅度四等分信号，容易生成。通过本专利技术实 施例提供的生成星型16-Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星型十六进制光信号的生成方法，其特征在于，所述方法包括：　接收光信号，将所述光信号分为第一路光信号和第二路光信号；　接收第一路四电平信号和第二路四电平信号；　根据所述第一路四电平信号调制所述第一路光信号生成第一路正交相 移键控ＱＰＳＫ光信号，根据所述第二路四电平信号调制所述第二路光信号生成第二路ＱＰＳＫ光信号；　调整所述第一路ＱＰＳＫ光信号和所述第二路ＱＰＳＫ光信号的相位差为π／４；　将调整后的所述第一路ＱＰＳＫ光信号和所述第二路ＱＰＳＫ光信号 进行合路，得到星型十六进制正交振幅调制ＱＡＭ光信号。

【技术特征摘要】
1、一种星型十六进制光信号的生成方法，其特征在于，所述方法包括接收光信号，将所述光信号分为第一路光信号和第二路光信号；接收第一路四电平信号和第二路四电平信号；根据所述第一路四电平信号调制所述第一路光信号生成第一路正交相移键控QPSK光信号，根据所述第二路四电平信号调制所述第二路光信号生成第二路QPSK光信号；调整所述第一路QPSK光信号和所述第二路QPSK光信号的相位差为π/4；将调整后的所述第一路QPSK光信号和所述第二路QPSK光信号进行合路，得到星型十六进制正交振幅调制QAM光信号。2、 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一路四电平信号由 第一数据信号和第二数据信号生成，所述第二路四电平信号由第三数据信号和第四数据信号生成，所述第一数据信号、所述第二数据信号、所述第三数 据信号和所述第四数据信号的速率和幅度相同。3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由第一数据信号和第 二数据信号生成第一路四电平信号的包括调整所述第 一数据信号的幅度为原来幅度的1/2倍或2倍； 将所述调整幅度后的第一数据信号和所述第二数据信号进行合路，得到 所述第一路四电平信号；所述由第三数据信号和第四数据信号生成第二路四电平信号的包括调整所述第三数据信号的幅度为原来幅度的1/2倍或2倍；将所述调整幅度后的第三数据信号和第四数据信号进行合路，得到所述 第二路四电平信号。4、 一种双驱动调制单元，其特征在于，包括光信号分路器，用于将输入的光信号分成第一路光信号和第二路光信号 并输出；第一相位调制器，用于接收所述光信号分路器输入的第一路光信号，并 接收第一路四电平信号，用所述第一路四电平信号调制所述第一路光信号生 成第一路QPSK光信号；调整所述第一路QPSK光信号的相位后输出；第二相位调制器，用于接收所述光信号分路器输入的第二路光信号，并接收第二路四电平信号，用所述第二路四电平信号调制所述第二路光信号生成第二路QPSK光信号；调整所述第二路QPSK光信号的相位后输出；调整相 位后的所述第二路QPSK光信号和调整相位后的所述第一路QPSK光信号的相 位差值为兀/4;所述第二相位调制器与所述第一相位调制器互相平行且性能相 同；光信号合路器，用于将所述第 一相位调制器输出的所述第 一路QPSK光信 号和所述第二相位调制器输出的所述第二路QPSK光信号合路，得到16-QAM 光信号。5、 根据权利要求4所述的双驱动调制单元，其特征在于，所述第一相位 调制器包括第一QPSK光信号生成单元，用于接收所述光信号分路器输入的所述第一 路光信号，并接收所述第一路四电平信号，用所述第一路四电平信号调制所 述第 一路光信号生成所述第 一路QPSK光信号后输出；第一偏置控制单元，用于接收第一偏置电压，接收所述第一QPSK光信号 生成单元生成的所述第一路QPSK光信号，用所述第一偏置电压调整所述第一 路QPSK光信号的相位后输出； 所述第二相位调制器包括第二QPSK光信号生成单元，用于接收所述光信号分路器输入的所述第二 路光信号，并接收所述第二路四电平信号，用所述第二路四电平信号调制所 述第二路光信号生成所述第二路QPSK光信号后输出；第二偏置控制单元，用于接收第二偏置电压，接收所述第二QPSK光信号 生成单元生成的所述第二路QPSK光信号，用所述第二偏置电压调整所述第二 路QPSK光信号的相位后输出；所述第二偏置电压与所述第一偏置电压的差...

【专利技术属性】
技术研发人员：高俊明，徐新余，苏翼凯，徐晓庚，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]