CN102511132A - 差动符号光发送接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供差动符号光发送接收装置，在将信息数据变换为光信号而发送接收的光通信系统中，通过不论所使用的信号是否被差动编码都正确地接收信号，从而能够正确地解码被差动编码的信号。具备：数字信号处理光收发器(20)，将信息数据变换为光信号而发送到通信路径(2)；接收前端部(24)，接收来自通信路径(2)的光信号；O/E变换部(29)，将从通信路径(2)接收到的光信号变换为电信号；时滞校正部(15)，调整电信号中包含的通道间时滞；差动解码器(16)，对被时滞校正的电信号的差动符号进行解码；以及通道调换/旋转部(17)，针对经由差动解码器(16)的电信号，在通信路径(2)中产生了通道调换的情况下，重排为发送时的通道状态。

Description

差动符号光发送接收装置
技术领域
本发明涉及差动符号信号的光发送接收装置，该差动符号信号的光发送接收装置具备经由通信路径连接的1对光传送装置，并应用于光通信系统等数字通信装置，特别涉及改善了差动符号信号的光发送接收处理的差动符号光发送接收装置。
背景技术
一般情况下，在光发送接收装置(以及光发送接收方法)中，作为光调制方式，应用了开关键控(On Off Keying：OOK)、2相相位调制(Binary Phase Shift Keying：BPSK)、差动相位调制(DifferentialPSK：DPSK)、4相相位调制(Quadrature Phase Shift Keying：QPSK)、差动4相相位调制(Differential QPSK：DQPSK)等。
在应用了上述光调制方式的多值调制光发送接收装置中，使用了如下技术：对发送信号不是使用“1、0”的2值而是使用相位信息、偏振波状态进行复用。
此时，在通信路径中，使用多个逻辑通道来传送信号，但由于在发送机至接收机之间产生被称为时滞(skew)的通道间的传送时间差、在接收前端部中根据偏振波的输入状态而产生通道调换，从而存在在接收侧无法正确地解调信号这样的问题。
因此，以往，提出了用于调整时滞的OTN-MLD(OpticalTransport Network-Multi-Lane Distribution，光传输网络的多通道分布)这样的技术(例如，参照非专利文献1)。
在OTN-MLD中，除了时滞校正(消除时滞)以外，还存在校正在接收前端部中被调换的通道的功能，但为了在MLD中进行时滞校正和通道调换，需要在发送侧，按照OTUk(k＝0、1、2、...)(OpticalTransport Unit)帧单位，对帧定位信号(FAS)进行桶形移位(通道旋转)。
这是因为，在进行桶形移位之前的状态下，仅在某1个通道中存在FAS，但在接收侧为了测定多个通道的时滞状态，需要在全部通道中存在FAS，并根据该FAS信号的相对位置的变化来观察时滞状态。
此处，作为上述以往装置的信号处理动作，以数字信号处理光收发器的接收部为例子，说明通过接收前端部、多通道同步(OTN-MLD)部以及差动解码器部执行了差动解码时的动作。
首先，在接收前端部中，光接收信号被分离为X偏振波分量的I信道和Q信道，并被分离为Y偏振波分量的I信道和Q信道，从而被分离为合计4个信道(4通道)。
针对所接收到的OTUk帧，在多通道同步部中，进行在通信路径以及接收前端部中产生的通道间的“时滞校正(消除时滞)”处理，并且进行在通信路径、接收前端部、以及自适应均衡滤波器部中产生的“通道调换”处理、和将通过多通道分配部针对每个OTUk帧进行桶形移位而得到的帧恢复为原样的“通道旋转”处理。
之后，输入到差动解码器部，但由于已经通过多通道同步部按照OTUk帧单位进行了桶形移位，所以在OTUk帧“0”中为X偏振波的I信道的信道在OTUk帧“1”中成为X偏振波的Q信道。
因此，在OTUk帧的边界处，会对在其前后通道不同的信号进行差动解码，有可能无法正确地解码出差动符号信号。
非专利文献1：ITU-T Recommendation G.709，Geneva，1-12December 2008
发明内容
在以往的多值调制光发送接收装置中，在使用了OTN-MLD技术的情况下，同时进行时滞校正、通道调换、将桶形移位恢复为原样的操作(通道旋转)，所以存在无法正确地解码差动符号这样的课题。
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种能够正确地解码被差动编码的信号的差动符号光发送接收装置。
本发明涉及的差动符号光发送接收装置，应用于将信息数据变换为光信号而发送接收的光通信系统，其特征在于，在发送侧，具备将信息数据变换为光信号而发送到通信路径的数字信号处理光收发器，在接收侧，具备：接收前端部，接收来自通信路径的光信号；O/E变换部，将从通信路径接收到的光信号变换为电信号；时滞校正部，调整电信号中包含的通道间时滞；差动解码器，对由时滞校正部进行了时滞校正的电信号的差动符号进行解码；以及通道调换部，针对经由差动解码器的电信号，在通信路径中产生了通道调换的情况下，重排为发送时的通道状态，所述差动符号光发送接收装置不论电信号是否被差动编码，都进行发送接收。
根据本发明，在OTUk成帧器中，在进行通道旋转处理之前，在差动解码器部中进行差动解码，从而即使在所接收到的信号被差动编码了的情况下，也能够正确地接收信号，所以能够正确地解码被差动编码的信号。
附图说明
图1是概略地示出使用了本发明的实施方式1的差动信号光发送接收装置的光通信系统的框结构图(实施例1)。
图2是具体示出本发明的实施方式1的差动信号光发送接收装置的框结构图(实施例1)。
图3是示出本发明的实施方式1的差动信号光发送接收装置的多通道同步部的接收动作的说明图(实施例1)。
图4是具体示出本发明的实施方式2的差动信号光发送接收装置的框结构图(实施例2)。
图5是示出本发明的实施方式2的差动信号光发送接收装置的多通道同步部的接收动作的说明图(实施例2)。
(符号说明)
1：差动信号光发送接收装置；1a、1b：光传送装置；2：通信路径；10、10A：OTUk成帧器；15：时滞校正部；15A：时滞校正/通道调换部；16：差动解码器；17：通道调换/旋转部；17A：通道旋转部；20：数字信号处理光收发器；24：接收前端部；29：O/E变换部。
具体实施方式
(实施例1)
图1是概略地示出使用了本发明的实施方式1的差动信号光发送接收装置的系统整体的框结构图，作为一个例子，示出使用了FEC(Forward Error Correction，前向纠错)帧结构装置的数字光通信系统(以下，简称为“光通信系统”)。
在图1中，光通信系统具备：差动信号光发送接收装置1，由进行客户端信号的发送接收的1对光传送装置1a、1b构成；以及通信路径2(光纤)，插入在光传送装置1a、1b的相互之间而进行光信号的发送接收。
光传送装置1a、1b被相互隔开配置并具有相同结构的发送接收功能，在一方作为接收机发挥功能的情况下，另一方作为发送机发挥功能。
例如，光传送装置1a在作为客户端发送信号的接收机发挥功能的情况下，对来自客户端的发送信号进行E/O(电/光)变换，作为光发送信号发送到通信路径2；在作为客户端接收信号的发送机发挥功能的情况下，对经由通信路径2输入的光接收信号进行O/E(光/电)变换而发送到客户端。
图2是具体示出图1中的差动符号光发送接收装置1(光传送装置1a、1b)的一方的框结构图，示出了应用于多值调制光发送接收装置的情况。
另外，此处，代表性地示出了光传送装置1a的功能结构，但关于另一方的光传送装置1b，由于结构相同(发送接收路径是逆配置)，所以省略图示。
另外，在图2中，示出了将差动信号光发送接收装置1应用于多值调制光发送接收装置的情况，但当然也可以应用于其他光发送接收装置。
在图2中，构成差动信号光发送接收装置1的光传送装置1a具备：OTUk(Optical channel Transport Unit-k，光通道传输单元-K)成帧器10、和数字信号处理光收发器20。
OTUk成帧器10作为发送侧的功能具备OTUk帧生成部11、多通道分配部13、以及差动编码器14。
另外，OTUk成帧器10作为接收侧的功能具备时滞校正部15、对被差动编码的信号进行解码的差动解码器16、通道调换/旋转部17、以及OTUk帧终止部18。
OTUk帧生成部11具备硬判定FEC编码器部12，OTUk帧终止部18具备硬判定FEC解码器19。
时滞校正部15以及通道调换/旋转部17构成了多通道同步(OTN-MLD)部。
数字信号处理光收发器20具备复用部21、D/A(数字/模拟)变换部22、E/O变换部23、接收前端部24、A/D(模拟/数字)变换部31、复用分离部32、以及自适应均衡滤波器部33。
接收前端部24具备偏振波分束器(PBS)25、27、进行相干接收的本地振荡器(LO)26、90°光桥接器28、O/E变换部29、以及AMP30。
在OTUk成帧器10中，OTUk帧生成部11将客户端发送信号映射到作为数据帧的OTUk帧，并且附加帧同步、维护控制所需的信息而生成光传送帧，将光传送帧输入到多通道分配部13。
多通道分配部13通过按照OTUk帧单位对OTUk帧进行桶形移位，生成OTN-MLD发送信号。
差动编码器14对被多通道分配的OTN-MLD发送信号进行差动编码，将被差动编码的OTN-MLD发送信号输入到数字信号处理光收发器20中的复用部21。
时滞校正部15(多通道同步部)针对来自数字信号处理光收发器20中的自适应均衡滤波器部33的OTN-MLD接收信号，校正在通信路径2(传送路)以及接收前端部24中产生的通道间的时滞。
差动解码器16对被差动编码的OTN-MLD接收信号进行解码。
通道调换/旋转部17(多通道同步部)具备如下功能：“通道调换功能”，将在通信路径2、接收前端部24、以及自适应均衡滤波器部33中被调换的通道恢复为发送状态的通道排列的状态；和“通道旋转功能”，将在多通道分配部13中针对每个OTN帧进行桶形移位而得到的帧恢复为原样。
如上所述，针对在发送侧被进行了桶形移位的信号，在接收侧的差动解码器16中进行差动编码，但在接收侧进行差动解码时，为了解决上述课题，需要在恢复被进行了桶形移位的状态之前进行差动解码。
因此，在图2所示的OTUk成帧器10中，多通道同步部隔着差动解码器16被分割为前级的时滞校正部15和后级的通道调换/旋转部17这2个功能。
OTUk帧终止部18针对OTUk帧，使帧同步、维护控制所需的信息终止，并且从OTUk帧解映射客户端接收信号，输出客户端接收信号。
另一方面，在数字信号处理光收发器20中，复用部21对由OTUk成帧器10中的差动编码器14进行了差动编码的m并排(m是1以上的整数)的OTN-MLD发送信号进行复用处理而输入到D/A变换部22。
D/A变换部22对由复用部21复用的OTN-MLD发送信号进行D/A变换而输入到E/O变换部23。
E/O变换部23将来自D/A变换部22的模拟信号变换为光信号，作为光发送信号导入到通信路径2。
接收前端部24将从通信路径2输入的光接收信号变换为模拟电信号而输入到A/D变换部31。
A/D变换部31将经由接收前端部24接收到的模拟电信号变换为n比特(n是1以上的整数)的软判定接收数据而输入到复用分离部32。
复用分离部32将来自A/D变换部31的n比特的软判定接收数据复用分离为n×m(m与复用部21中的复用数相同)而输入到自适应均衡滤波器部33。
自适应均衡滤波器部33对由复用分离部32复用分离的接收信号进行数字信号处理，校正接收信号的失真而输入到OTUk成帧器10中的时滞校正部15。
在接收前端部24中，配置于LO26的输入侧的PBS25对从通信路径2接收到的光信号的X偏振波和Y偏振波进行偏振波分离，配置于LO26的输出侧的PBS27对来自LO26的LO信号进行偏振波分离。
90°光桥接器28对由PBS25偏振波分离的光信号、与由PBS27偏振波分离的LO信号进行混合而输入到O/E变换部29。
O/E变换部29将经由90°光桥接器28接收到的光信号变换为电信号而输入到AMP30。
AMP30对由O/E变换部29进行了O/E变换的电信号进行放大而输入到A/D变换部31。
接下来，参照图3，说明通过本发明的实施方式1分割了OTN-MLD功能时的处理动作。
图3是示出光传送装置1a(多值调制光发送接收装置)中的多通道同步部(时滞校正部15、通道调换/旋转部17)的动作的说明图，示出了经由数字信号处理光收发器20进行了O/E变换的接收信号(电信号)是128比特(m＝128)×4通道(多通道分配部中的多通道数)的情况。
另外，在图3中，和与各块15～17对应的上段侧的动作流程平行地，在下段侧示出了具体的信号处理流程。
在信号处理流程中，帧脉冲FP表示各OTUk帧“0”、“1”的开头。此处，“0”、“1”表示OTUk帧的帧编号。
另外，对于各个信号处理流程，由于与以往技术相同，所以此处省略详述。
如上所述，在差动信号光发送接收装置1的发送侧，为了进行时滞校正以及通道调换，需要按照OTUk帧单位对帧定位信号(FAS)进行桶形移位(通道旋转)，针对被桶形移位的发送信号，通过差动编码器14进行差动编码。
另一方面，在差动信号光发送接收装置1的接收侧进行差动解码时，需要只校正通道间时滞，并在恢复被桶形移位的状态之前进行差动解码。
即，首先，在接收前端部24中，被分离为X偏振波分量的I信道和Q信道、并被分离为Y偏振波分量的I信道和Q信道，从而被分离为合计4个信道(4通道)。
以下，经由A/D变换部31、复用分离部32以及自适应均衡滤波器部33，输入到OTUk成帧器10中的OTUk成帧器10中的时滞校正部15。
在图3中，首先，OTUk成帧器10中的时滞校正部15针对从数字信号处理光收发器20中的自适应均衡滤波器部33输入的接收信号，先只执行多通道同步中的时滞校正(消除时滞)处理，并在校正了通道间的时滞之后，输入到差动解码器16。
此时，由于未按照OTUk帧单位进行通道旋转，所以在差动解码器16中，能够正确地接收接收信号。
接下来，通过通道调换/旋转部17，进行如下处理：校正在通信路径2、接收前端部24、以及自适应均衡滤波器部33中被调换的通道的“通道调换”处理；和将在多通道分配部13中针对每个OTUk帧进行桶形移位而得到的帧恢复为原样的“通道旋转”处理。
在这样恢复为OTUk帧的状态之后，输入到OTUk帧终止部18，通过OTUk帧终止部18中的硬判定FEC解码器19进行硬判定解码，作为客户端接收信号进行发送。
如上所述，本发明的实施方式1(图1～图3)的差动信号光发送接收装置1是应用于将信息数据变换为光信号而发送接收的光通信系统的差动符号光发送接收装置，在发送侧，具备将信息数据变换为光信号而发送到通信路径2的数字信号处理光收发器20。
另外，在接收侧，具备：接收前端部24，接收来自通信路径2的光信号；O/E变换部29，将从通信路径2接收到的光信号变换为电信号；时滞校正部15，调整电信号中包含的通道间时滞；差动解码器16，对由时滞校正部15进行了时滞校正的电信号的差动符号进行解码；以及通道调换部(通道调换/旋转部17)，针对经由差动解码器16的电信号，在通信路径2中产生了通道调换的情况下，重排为发送时的通道状态。
由此，分割OTN-MLD的时滞校正功能、和通道调换功能以及通道旋转功能(将桶形移位恢复为原样)，首先，在进行了时滞校正之后，进行差动解码，之后，进行通道调换以及通道旋转功能。
另外，通过通信路径2的光信号是在OTUk成帧器10中对信息比特附加了纠错比特的OTUk帧。
根据本发明的实施方式1的差动信号光发送接收装置1，通过上述结构，不论电信号是否被差动编码，都能够进行发送接收。
即，向差动信号光发送接收装置1的输入信号，差动编码信号的差动对不会成为由于通道旋转而分离的位置就被输入，所以差动对始终能够位于相邻比特，能够正确地进行差动编码。
另外，在上述实施方式1中，虽然省略了说明，但对于在OTUk成帧器10与数字信号处理光收发器20之间产生的时滞，在OTUk成帧器10以及数字信号处理光收发器20这双方中，通过SFI(SerdesFramer Interface)进行时滞校正。
另外，在图2中，将发送侧的多通道分配部13和接收侧的差动解码器16安装到了OTUk成帧器10内，但也可以将它们安装到数字信号处理光收发器20内。
进而，如果在发送接收功能的相互之间不产生通道调换，则还可以省略通道调换/旋转部17中的通道调换功能。
(实施例2)
另外，在上述实施方式1(图2、图3)中，在差动解码器16的后级安装了通道调换部(通道调换/旋转部17)，但也可以如图4以及图5那样，在差动解码器16的前级安装通道调换部(时滞校正/通道调换部15A)。
图4是具体示出本发明的实施方式2的差动信号光发送接收装置的框结构图，对于与上述(参照图2)同样的部分，附加与上述相同的符号而省略详述。图4内的OTUk成帧器10A对应于上述OTUk成帧器10。
图5是示出本发明的实施方式2的差动信号光发送接收装置的多通道同步部的接收动作的说明图，对与上述(参照图3)相同的部分，附加与上述相同的符号而省略详述。
另外，使用了本发明的实施方式2的差动信号光发送接收装置的光通信系统的概略结构如图1所示。
在图4中，安装于差动解码器16的前级的时滞校正/通道调换部15A包括如下功能：将在通信路径2、接收前端部24、以及自适应均衡滤波器部33中被调换的通道恢复为发送状态的通道排列的状态的通道调换部的功能。
安装于差动解码器16的后级的通道旋转部17A将在多通道分配部13中针对每个OTUk帧进行桶形移位而得到的帧恢复为原样。
在图5中，在多值调制光发送接收装置的接收侧，先只执行多通道同步中的时滞校正(消除时滞)以及通道调换，在校正了通道间时滞以及通道调换之后，输入到差动解码器16。
在差动解码器16中，由于未按照OTUk帧单位进行通道旋转，所以能够正确地接收。之后，在通道旋转部17A中进行通道旋转，并恢复为OTUk帧的状态之后，进行硬判定解码。
另外，与上述同样地，如果在发送接收功能的相互之间不产生通道调换，则还可以省略时滞校正/通道调换部15A中的通道调换功能。

Claims (4)

1.一种差动符号光发送接收装置，应用于将信息数据变换为光信号而发送接收的光通信系统，其特征在于，
在发送侧，具备数字信号处理光收发器，该数字信号处理光收发器将所述信息数据变换为光信号而发送到通信路径，
在接收侧，具备：
接收前端部，接收来自所述通信路径的光信号；
O/E变换部，将从所述通信路径接收到的光信号变换为电信号；
时滞校正部，调整所述电信号中包含的通道间时滞；
差动解码器，对由所述时滞校正部进行了时滞校正的电信号的差动符号进行解码；以及
通道调换部，针对经由所述差动解码器的电信号，在所述通信路径中产生了通道调换的情况下，重排为发送时的通道状态，
所述差动符号光发送接收装置不论所述电信号是否被差动编码，都进行发送接收。
2.根据权利要求1所述的差动符号光发送接收装置，其特征在于，
所述通道调换部安装在所述差动解码器的后级。
3.根据权利要求1所述的差动符号光发送接收装置，其特征在于，
所述通道调换部安装在所述差动解码器的前级。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的差动符号光发送接收装置，其特征在于，
所述光信号是对信息比特附加了纠错比特的OTUk(Opticalchannel Transport Unit-k)帧。
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