CN101001111A

CN101001111A - 一种利用光纤传送数据信号的方法、装置和系统

Info

Publication number: CN101001111A
Application number: CNA200610063766XA
Authority: CN
Inventors: 江涛; 易永江; 欧鹏; 喻凡
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-12-31
Filing date: 2006-12-31
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2026-12-31
Also published as: CN101001111B

Abstract

本发明提供了一种利用光纤传送数据信号的方法、装置和系统，该方法包括在发送端：对时钟信号进行倍频，得到与需传送的数据信号个数相同数量的副载波信号；将各路数据信号调制到对应的副载波信号上；将调制后的多路数据信号和多路副载波信号分别混合成两路信号，并转换成光信号，使用不同的信道通过光纤发送；在接收端：将接收到的信号经光电转换、滤波，分离出副载波信号和经调制的数据信号；计算副载波信号与数据信号的延时；利用经延时的副载波信号恢复数据信号。本发明使用两个信道分别传输数据信号和副载波信号，使得接收端滤波能够简单实现，从而使得数据信号可以通过光纤传送在接收端被正确恢复，因而解决在进行多路数据信号复用\解复用时的副载波频率的同频同相的问题。

Description

一种利用光纤传送数据信号的方法、装置和系统

技术领域

本发明属于电子通信领域，尤其涉及一种利用光纤传送数据信号的方法、装置和系统。

背景技术

在各种数字用户线(xDSL)技术中，都是由DSL接入复用器(DSLAM)通过非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Paired，UTP)连接到多个用户的MODEM来实现数据传输，但目前这种系统存在速率随着双绞线的绞线的距离变远而降低的问题。然而用户对带宽的需求却在不断上升，使得接入网络中带宽和距离成为新业务发展的瓶颈。为了解决这个问题，同时保护运营商现有投资的双绞线网络，引入了DSL over Fiber技术，如图1所示，即将DSL信号通过频分复用(frequency domain multiplexing，FDM)的方式传输到一个远程终端(remote terminal，RT)，再从终端利用双绞线连接到用户家中的MODEM上。结构上有两种实现方法：如图2所示，通过在现有DSLAM设备中增加一块转换卡，该卡用于将多路DSL信号通过频分复用技术复用起来，再转换成光信号发送出去，而接收过程与此相反；或者如图3所示，保持原有DSLAM设备不变，在DSLAM设备之外再多加一个专门的信号设备，利用该增加的设备做模拟信号的复用/解复用，和光电/电光转换。具体转换过程是：(每一路DSL信号如图4A所示，)转换模块将时钟频率(clockfrequency，Fc)通过乘法器或含有锁相环(Phase Locked Logic，PLL)的频率合成器产生多个副载波频率(如图4B所示)，将需要传送的DSL信号调制到副载波上，再将调制后的多路DSL信号频分复用(FDM)到一起，变成一路信号(如图4C所示)，通过电光转换发送到光纤中传送到远程终端(RT)，远程终端必须使用相同的副载波频率和相同的副载波相位才能正确的将数据解复用出来。而如何在接收端获得同频同相的副载波频率正是实现DSLover Fiber技术的一个瓶颈所在。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种利用光纤传送数据信号的方法、装置和系统，使xDSL信号能够通过光纤传送提高传输距离，解决xDSL业务中随着传输距离的增加带来的速率下降问题。

为实现上述目的：本发明提供一种利用光纤传送数据信号的方法、装置和系统：

一种利用光纤传送数据信号的方法，包括，

在发送端：

对副载波信号进行混合；

对调制后的数据信号进行混合；

将该混合后的副载波信号和混合后的数据信号分别转换成光信号，并通过光纤使用两个信道发送；

在接收端：

计算所述副载波信号和调制后的数据信号之间的延时；

根据该延时和所述副载波信号恢复数据信号。

一种利用光纤传送数据信号的收发装置，包括发送端和接收端；

其中，发送端包括：

混合单元，用于对副载波信号和调制后的数据信号分别进行混合；

发送端光收发单元，用于接收所述混合单元输出的信号，并将该混合后的一路副载波信号和混合后的一路数据信号分别转换为光信号，并通过光纤使用两个信道发送；

接收端包括：

延时计算单元，用于对副载波信号和调制后的数据信号进行延时计算；

解调单元，用于利用所述副载波信号和延时计算单元输出的对应的延时，恢复需要传送的数据信号。

一种利用光纤传送数据信号的发送装置，包括：

光收发单元，用于接收所述混合单元输出的信号，并将该混合后的一路副载波信号和混合后的一路调制后的数据信号分别转换为光信号，并通过光纤使用两个信道发送。

一种利用光纤传送数据信号的接收装置，包括：

一种利用光纤传送数据信号的系统，

DSL接入复用器DSLAM、远程终端RT以及与所述RT连接的用户调制解调器MODEM，还包括：

与所述的DSLAM相连的复用转换装置或与所述的RT相连的复用转换装置，用来对副载波信号和调制后的DSL信号分别进行混合，通过光纤中的两个信道传输到RT；

光纤，用于提供传送混合后的副载波信号和混合后的DSL信号的信道；

RT用于计算所述副载波信号与调制后的DSL信号间的延时，根据该延时和副载波信号恢复DSL信号，并将该恢复的DSL信号传送给用户的MODEM。

由此可见，本发明是利用两个信道来分别传送业务数据和载波信号，接收端接收到两个信号后进行延时计算，并根据滤出的载波信号和延时来恢复原始的xDSL信号，采用该技术方案使得接收端的滤波变得简单且容易实现：在各个副载波频率旁边没有信号干扰，同时副载波频率之间也有足够的间隔来实现滤波。这样xDSL信号可以通过光纤传送在接收端被正确恢复，因而解决在进行多路xDSL信号复用\解复用时的副载波频率的同频同相的问题。

附图说明

图1为现有技术xDSL系统参考模型示意图；

图2为现有技术DSL over Fiber系统参考模型一示意图；

图3为现有技术DSL over Fiber系统参考模型二示意图；

图4A为现有技术每一路DSL信号所占用频谱带宽的示意图；

图4B为现有技术将时钟频率倍频到副载波频率的示意图；

图4C为现有技术将多路DSL信号频分复用成一路信号的示意图；

图5A为现有技术DSL over Fiber传输光信号时副载波信道频谱示意图；

图5B为现有技术DSL over Fiber传输光信号时数据信道频谱示意图；

图6为本发明实施例原理示意图；

图7为本发明实施例设备结构示意框图1；

图8为本发明实施例设备结构示意框图2；

图9为本发明实施例方法流程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种利用光纤传送数据信号的方法、装置和系统，其主要思想是：将时钟频率倍频到各个副载波频率形成副载波信号，其中，负载波频率的个数与需要传送的xDSL信号数量相同；这些副载波信号分成两路，一路直接通过混合器混合成一个信号，转换成光信号通过光纤传送到远程终端；另一路提供给需要传送的数据信号，即提供给各路xDSL信号，用于将各路xDSL信号分别调制到相应的副载波频率上，调制后的多路xDSL信号也经混合器混合成一个信号，转换成光信号通过光纤传送到远程终端。其中，混合后的一路副载波频率与混合后的一路调制后的xDSL信号是分别经由两个信道发送的。在接收端，通过滤波器将副载波信号与调制后的xDSL信号滤出，通过计算该二者的延时，使用延时后的各个副载波信号恢复出原始的各路xDSL信号。

下面结合附图，通过实施例具体说明：

如图6、9所示，本发明提供的利用光纤传送信号的方法实施例具体为：

以DSL接入复用器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，DSLAM)向用户调制解调器MODEM发送数据的下行方向为例，说明利用光纤传送xDSL信号的方法：

在发送端即DSLAM端，如图2，3所示，利用复用转接装置自身的时钟频率(Clock Frequency，Fc)通过乘法器或含有锁相环(Phase Locked Logic，PLL)的频率合成器或类似功能的装置倍频到多个副载波频率形成副载波信号，其中副载波频率的个数与需传送的xDSL信号的个数相对应。

该倍频后所得的副载波信号分成两路，一路直接通过混合装置，如混合器，混合成一路信号，经由光电转换装置转换成光信号发送到光纤中直接传送出去；

另一路副载波信号提供给xDSL调制用，即分别利用各个副载波信号对需要传送的各路xDSL信号分别进行调制，并将该调制后的多路xDSL信号混合成一路信号，然后也经由光电转换装置转换成光信号发送到光纤中传送出去；其中，混合成的一路副载波频率与一路调制后的xDSL信号分别使用不同的信道在光纤中传输；其中混合即将需要传送的各路调制后xDSL信号进行频分复用(Frequency Domain Multiplexing，FDM)。

在接收端，即远程终端，将接收到的光信号转换成电信号，用滤波器将副载波信号和调制后的xDSL信号逐个滤出，并分别计算各个副载波信号和其对应的调制后的xDSL信号之间的延时；将各个副载波信号进行相应的延时，并利用该延时后的副载波信号恢复出需要传送的各路原始xDSL信号数据，再通过双绞线传输到用户的MODEM。其中，本发明并不限制具体的滤波、延时计算和原始数据恢复方法。

对应于方法实施例，本发明还提供了利用光纤传送xDSL信号收发装置的实施例。如图7所示，该设备实施例具体为：

包括接收端和发送端，其中，

发送端包括：倍频单元111，调制单元110，混合单元112和发送端光收发单元113；

倍频单元111用于将复用转换装置自身的时钟频率Fc倍频到各个副载波频率f1...fn形成副载波信号，副载波频率的个数与需要传送的xDSL信号的个数相对应。倍频单元111将产生的副载波信号分别传送给混合单元112和调制单元110；

调制单元302可以是由多个单元110a，b...n组成的调制单元(如图6所示)，也可以是单个的调制单元(如图7所示)，调制单元分别利用倍频单元301送来的各个副载波频率f1...fn对需要传送的各路xDSL信号进行调制，并将调制后的多路xDSL信号发送给混合单元112；

混合单元112可以是多个具有混合功能的单元(如图6、8所示的112a，112b)，也可以是一个独立的单元(如图7所示的112)，混合单元将各个副载波信号和各路调制后的xDSL信号分别混合成一路信号，即将所有的副载波信号混合成一路信号，同时将各路调制后的xDSL信号混合成一路信号，并将该两路信号都传送给发送端光收发单元113；

发送端光收发单元113可以是一个光收发单元(如图7所示)，也可以是对应于混合单元的两路输出信号的两个独立里单元(如图8中的113a、113b)，发送端光收发单元将所收到的一路副载波频率和一路调制后的xDSL信号分别转换成光信号，并用不同的信道发送出去。

接收端包括：接收端光收发单元211，滤波器222，延时计算单元221和解调单元212；

其中接收端光收发单元211用于将接受到的光信号转换成电信号，并传送到滤波器222；

滤波器222将各个副载波信号f1...fn和调制后的xDSL信号逐个滤出并输出；

延时计算单元221用于分别计算各个副载波信号与所对应的各路xDSL信号的延时，并将结果传送给解调单元212；

解调单元212与调制单元类似，可以由多个具有解调功能的单元组成(如图6中的212a、212b)，也可以为一个独立的解调单元(如图7所示)，解调单元根据延时，对各个副载波信号进行相应的延时，利用该延时后的副载波信号恢复各路需传送的xDSL信号的原始数据。

本发明还提供了利用光纤传送xDSL信号发送装置和接收装置的实施例。该装置实施例具体为：

如图6中的102，发送装置包括：倍频单元，调制单元，混合单元和光收发单元；

倍频单元用于将时钟频率Fc倍频到各个副载波频率形成副载波信号f1...fn，副载波频率的个数与需要传送的xDSL信号的个数相对应。倍频单元将产生的副载波信号分别传送给混合单元和调制单元；

调制单元利用倍频单元送来的副载波信号将各路需要传送的xDSL信号调制到相应的副载波信号上，并将调制后的xDSL信号发送给混合单元；

混合单元将多个副载波信号和多路调制后的xDSL信号分别混合成一路信号，即将多个副载波信号混合成一路信号，将多路调制后的xDSL信号混合成一路信号；并分别传送给光收发单元；

光收发单元将所收到的一路副载波信号和一路调制后的xDSL信号分别转换成光信号，并用不同的信道发送出去。

如图6中的201，接收装置包括：光收发单元，滤波器，延时计算单元和解调单元；

其中光收发单元用于将接受到的光信号转换成电信号，并传送到滤波器；

滤波器将各个副载波信号逐个滤出；

延时计算单元用于分别计算各个副载波信号与所对应的xDSL信号的延时，并将结果传送给解调单元；

解调单元根据该延时，对各个副载波信号进行相应的延时，利用该延时后的副载波信号恢复各路需要传送的xDSL信号的原始数据。

根据以上所述，本发明通过用两个信道来分别传送业务数据和载波信号，接收端接收到该两个信号后进行延时计算，对滤出的副载波信号进行延时，利用该延时后的副载波信号来恢复原始的xDSL信号的方法，使得接收端滤波能够简单实现(由于各个副载波频率之间有足够的间隔，且在各个副载波频率旁边没有信号干扰)，，进而使得xDSL信号可以通过光纤传送在接收端被正确恢复，因而解决在进行多路xDSL信号复用\解复用时的副载波频率的同频同相的问题。

Claims

1.一种利用光纤传送数据信号的方法，其特征在于，包括，

在发送端：

对副载波信号进行混合；

对调制后的数据信号进行混合；

在接收端：

计算所述副载波信号和调制后的数据信号之间的延时；

根据该延时和所述副载波信号恢复数据信号。

2.如权利要求1所述的利用光纤传送数据信号的方法，其特征在于：

在对副载波信号进行混合之前，还包括步骤：

将时钟频率Fc倍频到副载波频率形成副载波信号，其中副载波频率的个数为需要传送的数据信号的路数。

3.如权利要求2所述的利用光纤传送数据信号的方法，其特征在于：

所述数据信号为xDSL信号。

4.如权利要求1-3任意一项所述的利用光纤传送数据信号的方法，其特征在于：在对调制后的数据信号进行混合之前，还包括步骤：将需要传送的数据信号与各个副载波信号一一对应的进行调制。

5.如权利要求1-3任意一项所述的利用光纤传送数据信号的方法，其特征在于：

计算副载波信号和调制后的数据信号之间的延时具体为：分别计算各个副载波信号与其调制的各路数据信号之间的延时。

6.一种利用光纤传送数据信号的收发装置，其特征在于：

包括发送端和接收端；

其中，发送端包括：

接收端包括：

7如权利要求6所述的利用光纤传送数据信号的收发装置，其特征在于：

发送端还包括：倍频单元，用于将时钟频率Fc倍频到副载波频率形成副载波信号，其中副载波频率的个数为需要传送的数据信号的路数；

调制单元，用于将需要传送的数据信号与所述倍频单元发送的各个副载波信号一一对应的进行调制。

8.如权利要求6所述的利用光纤传送数据信号的收发装置，其特征在于：

接收端还包括：

接收端光收发单元，用于将接收到的光信号转换成电信号；

滤波器，用于对所述转换后的电信号进行滤波，得到副载波信号和调制后的数据信号。

9.一种利用光纤传送数据信号的发送装置，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的利用光纤传送数据信号的发送装置，其特征在于，

还包括：

倍频单元，用于将时钟频率Fc倍频到副载波频率形成副载波信号，其中副载波频率的个数为需要传送的数据信号的路数；

载波频率的个数为需要传送的数据信号的路数；

11一种利用光纤传送数据信号的接收装置，其特征在于，包括：

12.如权利要求11所述的利用光纤传送数据信号的接收装置，其特征在于，还包括：

光收发单元，用于将接收到的光信号转换成电信号；

13.一种利用光纤传送数据信号的系统，

DSL接入复用器DSLAM、远程终端RT，其特征在于，还包括：

RT用于计算所述副载波信号与调制后的DSL信号间的延时，根据该延时和副载波信号恢复DSL信号。

14.如权利要求13所述的利用光纤传送数据信号的系统，其特征在于：所述复用转换装置还包含光电转换器，用于对混合后的副载波信号和混合后的DSL信号分别转换成光信号。