CN104683277B - 接收、发送装置及方法，前置电路、调制器和收发系统 - Google Patents

接收、发送装置及方法，前置电路、调制器和收发系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了接收、发送装置及方法，前置电路、调制器和收发系统，以提高带宽利用率。该发送装置包括双边带OFDM调制器，用于对业务数据的比特序列进行双边带OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号，双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带业务数据；IQMZ，用于对双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号，双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据。在本发明实施例中，OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带业务数据，由其调制得到的双边带OFDM光信号在正、负边带上也均携带业务数据。与传统的只在正边带上携带业务数据相比，其带宽利用率提高了一倍。

Description

接收、发送装置及方法，前置电路、调制器和收发系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及接收、发送装置及方法，前置电路、调制器和收发系统。
背景技术
正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术可以将高速串行的业务数据的比特序列动态的分配到各个频谱互相重叠并且正交的子载波上，其在光通信领域得到越来越广泛的研究和应用。
在光通信领域中，传统的做法是生成OFDM模拟电信号，之后，通过IQMZ（正交马赫曾德尔调制器）调制OFDM模拟电信号，得到单边带OFDM光信号。在生成OFDM模拟电信号时，从频域上看，只在正边带上填业务数据，在负边带不填业务数据：以FFT/IFFT长度为1024为例，整个频带可以填充1024个子载波，第1－512个子载波属于正边带，第513至1024个子载波为负边带，只在第2－512个子载波上填业务数据，而在第1个子载波上填直流分量（例如填0），在第513至1024个子载波上填0。
由于只在正边带上填业务数据，而负边带不填业务数据，负边带未得到利用，带宽利用率有待提升。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供接收、发送装置及方法，前置电路、调制器和收发系统，以提高带宽利用率。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种发送装置，包括：双边带正交频分复用OFDM调制器，用于对业务数据的比特序列进行双边带OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号，所述双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带所述业务数据，所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；IQ马赫曾德尔调制器，用于对所述双边带OFDM调制器输出的所述双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带所述业务数据。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述双边带OFDM调制器包括：串/并转换器，用于对所述业务数据的比特序列进行串并转换；映射器，用于根据各子载波所采用的调制方式，对经所述串/并转换器串并转换后的所述业务数据的比特序列进行m态正交幅度调制映射，将映射后的所述业务数据依次填入第2-2N子载波，得到调制信息序列；快速傅立叶逆变换IFFT器，用于对所述映射器生成的调制信息序列进行IFFT；并/串转换器，用于对经所述IFFT器处理过的调制信息序列进行并串转换，得到双边带OFDM数字电信号；数模转换器，用于对所述并/串转换器生成的所述双边带OFDM数字电信号进行数模转换，得到所述双边带OFDM模拟电信号。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种调制器，包括：串/并转换器，用于对业务数据的比特序列进行串并转换；映射器，用于根据各可用子载波所采用的调制方式，对经所述串/并转换器串并转换后的所述业务数据的比特序列进行m态正交幅度调制映射，将映射后的所述业务数据依次填入第2-2N子载波，得到调制信息序列；快速傅立叶逆变换IFFT器，用于对所述映射器生成的调制信息序列进行IFFT；并/串转换器，用于对经所述IFFT器处理过的调制信息序列进行并串转换，得到双边带正交频分复用OFDM数字电信号；数模转换器，用于对所述并/串转换器生成的所述双边带OFDM数字电信号进行数模转换，得到双边带OFDM模拟电信号，其中，所述双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带所述业务数据，所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种接收装置，包括：光耦合器、正边带光滤器、负边带光滤波器、第一接收机、第二接收机和正交频分复用OFDM解调器；所述光耦合器分别与所述正边带光滤器和负边带光滤波器相连接；所述正边带光滤波器还与所述第一接收机相连接；所述负边带光滤波器还与所述第二接收机相连接；所述第一接收机还与所述OFDM解调器相连接；所述第二接收机还与所述OFDM解调器相连接；其中，所述光耦合器用于，将接收到的双边带OFDM光信号分为两路，分别输出至所述正边带光滤器和所述负边带光滤波器，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据；所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；所述正边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号；所述负边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM电信号中过滤出负边带OFDM光信号；所述第一接收机用于，对所述正边带OFDM光信号进行光电转换，得到正边带OFDM模拟电信号；所述第二接收机用于，对所述负边带OFDM光信号进行光电转换，得到负边带OFDM模拟电信号；所述OFDM解调器用于，对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述OFDM解调器包括：模数转换器，用于对所述正边带OFDM模拟电信号进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号，以及，对所述负边带OFDM模拟电信号进行模数转换，得到负边带OFDM数字信号；串/并转换器，用于将所述正边带OFDM数字信号和所述负边带OFDM数字信号合成一路进行串并转换，得到双边带调制信息序列；或者，对所述正边带OFDM数字信号和所述负边带OFDM数字信号分别进行串并转换，得到正边带调制信息序列和负边带调制信息序列；傅立叶变换FFT器，用于对所述双边带调制信息序列进行FFT，得到频域双边带调制信息序列，或者，对所述正边带调制信息序列和所述负边带调制信息序列分别进行FFT，得到频域正边带调制信息序列和频域负边带调制信息序列；解映射器，用于对所述频域双边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次输出解映射后的所述业务数据的比特序列；或者用于，对所述频域正边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次输出分布在第2至N子载波上的、解映射后的所述业务数据的第一比特序列；对所述频域负边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次输出分布在第N+1至2N子载波上的、解映射后的所述业务数据的第二比特序列；并/串转换器，用于对所述解映射器输出的所述业务数据的比特序列进行并串转换，或者，分别对所述第一比特序列和所述第二比特序列进行并串转换。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种前置电路，包括光耦合器、正边带光滤器、负边带光滤波器、第一接收机和第二接收机；所述光耦合器分别与所述正边带光滤器和负边带光滤波器相连接；所述正边带光滤波器还与所述第一接收机相连接；所述负边带光滤波器还与所述第二接收机相连接；所述第一接收机还与所述OFDM解调器相连接；所述第二接收机还与所述OFDM解调器相连接；其中，所述光耦合器用于，将接收到的光信号分为两路，分别输出至所述正边带光滤器和所述负边带光滤波器，所述接收到的光信号为双边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据；所述正边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号；所述负边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM电信号中过滤出负边带OFDM光信号；所述第一接收机用于，对所述正边带OFDM光信号进行光电转换，得到正边带OFDM模拟电信号；所述第二接收机用于，对将所述负边带OFDM光信号进行光电转换，得到负边带OFDM模拟电信号。
根据本发明实施例的第五方面，提供一种发送方法，包括：对业务数据的比特序列进行双边带正交频分复用OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号，所述双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带所述业务数据，所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；对所述双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带所述业务数据。
结合第五方面，在第一种可能的实现方式中，所述进行双边带OFDM调制包括：对所述业务数据的比特序列进行串并转换；根据各子载波所采用的调制方式，对经串并转换后的所述业务数据的比特序列进行m态正交幅度调制映射，将映射后的所述业务数据依次填入第2-2N子载波，得到调制信息序列；对所述调制信息序列进行快速傅立叶逆变换IFFT；对经IFFT处理的调制信息序列进行并串转换，得到双边带OFDM数字电信号；对所述双边带OFDM数字电信号进行数模转换，得到双边带OFDM模拟电信号。
根据本发明实施例的第六方面，提供一种接收方法，包括：从接收到的双边带正交频分复用OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号和负边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据；所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；对所述正边带OFDM光信号进行光电转换，得到正边带OFDM模拟电信号；对所述负边带OFDM光信号进行转换，得到负边带OFDM模拟电信号；对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
结合第六方面，在第一种可能的实现方式中，所述对所述正边带OFDM电信号和所述负边带OFDM电信号进行解调包括：将所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带模拟OFDM电信号合成一路进行OFDM解调；或者，对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号分别进行OFDM解调。
结合第六方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述将所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带模拟OFDM电信号合成一路进行OFDM解调包括：对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号分别进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号；将所述正边带OFDM数字信号和所述负边带OFDM数字信号合成一路进行串并转换，得到双边带调制信息序列；对所述双边带调制信息序列进行FFT，得到频域双边带调制信息序列；对所述频域双边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出解映射后的所述业务数据的比特序列；对所述解映射后的所述业务数据的比特序列进行并串转换。
结合第六方面第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号分别进行OFDM解调包括：对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号分别进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号；对所述正边带OFDM数字信号和所述负边带OFDM数字信号分别进行串并转换，得到正边带调制信息序列和负边带调制信息序列；对所述正边带调制信息序列和所述负边带调制信息序列分别进行傅立叶变换，得到频域正边带调制信息序列和频域负边带调制信息序列；对所述频域正边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出分布在第2至N子载波上的、解映射后的所述业务数据的第一比特序列，并进行并串转换；对所述频域负边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出分布在第N+1至2N子载波上的、解映射后的所述业务数据的第二比特序列，并进行并串转换。
根据本发明实施例的第七方面，提供一种包括发送装置和接收装置；所述发送装置包括：双边带正交频分复用OFDM调制器，用于对业务数据的比特序列进行双边带OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号，所述双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带所述业务数据，所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；IQ马赫曾德尔调制器，用于对所述双边带OFDM调制器输出的所述双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带所述业务数据；所述接收装置包括：光耦合器、正边带光滤器、负边带光滤波器、第一接收机、第二接收机和正交频分复用OFDM解调器；所述光耦合器分别与所述正边带光滤器和负边带光滤波器相连接；所述正边带光滤波器还与所述第一接收机相连接；所述负边带光滤波器还与所述第二接收机相连接；所述第一接收机还与所述OFDM解调器相连接；所述第二接收机还与所述OFDM解调器相连接；其中，所述光耦合器用于，将接收到的双边带OFDM光信号分为两路，分别输出至所述正边带光滤器和所述负边带光滤波器，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带所述业务数据；所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；所述正边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号；所述负边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM电信号中过滤出负边带OFDM光信号；所述第一接收机用于，对所述正边带OFDM光信号进行光电转换，得到正边带OFDM模拟电信号；所述第二接收机用于，对所述负边带OFDM光信号进行光电转换，得到负边带OFDM模拟电信号；所述OFDM解调器用于，对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
可见，在本发明实施例中，OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带业务数据，由其调制得到的双边带OFDM光信号在正、负边带上也均携带业务数据。与传统的只在正边带上携带业务数据相比，其带宽利用率提高了一倍。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的发送装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的双边带OFDM调制器结构示意图；
图3为本发明实施例提供的映射器工作示意图；
图4为本发明实施例提供的双边带OFDM调制流程图；
图5为本发明实施例提供的发送装置另一结构图；
图6为本发明实施例提供的发送方法流程图；
图7为本发明实施例提供的接收装置结构示意图；
图8为本发明实施例提供的OFDM解调器结构示意图；
图9为本发明实施例提供的解映射器工作示意图；
图10为本发明实施例提供的解映射器另一工作示意图；
图11为本发明实施例提供的OFDM解调流程图；
图12为本发明实施例提供的接收方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，为本发明实施例所提供的发送装置的一种结构，其可包括：
双边带OFDM调制器1，用于对业务数据的比特序列进行双边带OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号。
其中，双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带业务数据。其中，正边带包括第1至N子载波，负边带包括第N+1至2N子载波，N为大于1的整数。
IQ MZ（马赫曾德尔调制器）2，用于对双边带OFDM调制器输出的双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号，双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据。
可见，在本发明实施例中，OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带业务数据，由其调制得到的双边带OFDM光信号在正、负边带上也均携带业务数据。与传统的只在正边带上携带业务数据的方式相比，其带宽利用率提高了一倍。
在本发明其他实施例中，请参见图2，上述所有实施例中的双边带OFDM调制器1可进一步包括：
串/并转换器（S/P）11，用于对业务数据的比特序列进行串并转换，得到并行业务数据的比特序列；
如何进行串并转换是现有技术，在此不作赘述。
映射器12，用于根据各子载波所采用的调制方式，对经串/并转换器11串并转换后的业务数据的比特序列（并行业务数据的比特序列）进行m态正交幅度调制映射，将映射后的业务数据依次填入第2-2N子载波，得到调制信息序列。
IFFT（快速傅立叶逆变换）器13，用于对映射器12生成的调制信息序列进行IFFT；
IFFT是比较成熟的现有技术，在此不作赘述。
并/串转换器（P/S）14，用于对经IFFT器13处理过的调制信息序列进行并串转换，得到双边带OFDM数字电信号；
如何进行并串转换是现有技术，在此不作赘述。
数模转换器（DAC）15，用于对并/串转换器14生成的双边带OFDM数字电信号进行数模转换，得到双边带OFDM模拟电信号。
如何进行数模转换是现有技术，在此不作赘述。
现对映射器12的工作进行详细介绍。
请参见图3，以FFT/IFFT长度为1024为例，那么整个频带可以填充1024个子载波，其中，第1－512个子载波属于正边带，第513至1024个子载波为负边带。
在传统的产生单边带OFDM电信号的方式中，映射器根据信道估计的结果对业务数据的比特序列中的业务数据比特做m-QAM（m quadrature amplitude modulation，m态正交幅度调制）映射，依次将映射后的业务数据填入第2－512子载波中（第一个子载波填直流分量），其他子载波填0，填满后称之为1个symbol（符号）。
其中，m可取2、4、8、16、32、64等等，分别对应1bit、2bit、3bit、4bit、5bit、6bit。
举例来讲，如果根据信道估计结果，发现第2－17子载波（也即前16个可用子载波）适合16-QAM调制，则将业务数据的比特序列中的前64bit（16*4＝64），分为16组，每组4bit，每组数据做16QAM的映射，然后，将映射后的业务数据依次填入第2-17子载波。
同理，如果发现第18－25子载波适合8－QAM，则从业务数据的比特序列中的第65bit开始，每3bit数据为一组，然后每组做8-QAM的映射，然后将映射后的业务数据依次填入第18－25子载波。当第512子载波填充完毕后，在第513－1024个子载波中填0。然后，再填下一个symbol。而在填下一个symbol时，与填第1个symbol类似，当第512个子载波填充完毕后，在第513－1024个子载波中填0，以此类推。
而在本实施例中，则是根据信道估计的结果，将业务数据比特进行m态正交幅度调制映射后，将映射后的业务数据依次填入第2－1024子载波中。也即，在第512子载波填充完毕，还继续填第513至第1024个子载波。
进一步的，在本发明其他实施例中，上述所有实施例中，填入第2－512子载波中的业务数据，与填入第513－1024子载波中的业务数据，可属于不同的业务。举例来讲，可在第2－512子载波中填入业务1的业务数据，在第513－1024子载波中填入业务2的业务数据。这样的话，可利用负边带多传输一项业务，从而令系统业务容量提升一倍。
此外，也可进一步扩展，在第2－256子载波中填入业务1的业务数据，在第257－512子载波中填入业务2的业务数据，在第513－1024子载波中填入业务3的业务数据等等。
当然，填入第2－512子载波中的业务数据，与填入第513－1024子载波中的业务数据也可同属于一项业务，这样，原需要占用N个symbol的业务，现在仅需占用N/2个symbol，从而提高了传输速度。
图4示出了双边带OFDM调制器1所执行的更详尽的步骤，其还可包括导频插入、同步序列插入、功率注水、循环前缀（CP，Cyclic Prefix）加入等。
则从器件结构上讲，双边带OFDM调制器1还可包括：
导频插入器，用于向调制信息序列中插入导频；如何进行导频插入是现有技术，在此不作赘述。
同步序列插入器，用于向调制信息序列中插入同步序列；如何进行同步序列插入是现有技术，在此不作赘述。
功率注水器，用于根据接收端的信道特性对经插入导频和同步序列的调制信息序列进行功率注水，以达到均衡同一调制阶数性能的目的。如何进行功率注水是现有技术，在此不作赘述。
CP加入器，用于向经IFFT的调制信息序列加入CP。
根据图4所示的流程，输入IFFT器13的调制信息序列，是经功率注水的调制信息序列；
而并/串转换器14处理的调制信息序列，是经IFFT处理并加入CP的调制信息序列。
需要说明的是，前述的串/并转换器11在对业务数据的比特序列进行串并转换后，得到并行业务数据的比特序列。这就相当于把一个数据块，分成多个（例如1024个）子数据块。
每一子数据块都需要经过映射器12至IFFT器这些器件所执行的处理。之后，CP加入器再对整个symbol加入CP或对实部、虚部分别加入CP（本文后续介绍实部虚部）。
此外，在实际中，IQMZ的工作原理是将输入的I信号及Q信号调制成光信号。而进行IFFT后的调制信息序列实际是复数，其包含实部和虚部。并/串转换器14，数模转换器15可为两个，以分别对实部和虚部进行并串转换及数模转换。两个数模转换器输出的信号，一个即为I信号，另一个为Q信号。CP加入器则可以只需要1个，即对整个symbol做CP加入，也可以为2个，分别对实部和虚部进行CP加入。
在本发明其他实施例中，请参见图5，上述所有实施例中的光信号发送装置还可包括第一数据驱动器31和第二数据驱动器32，用于分别对I信号和Q信号进行增益放大。如何进行增益放大是现有技术，在此不作赘述。
此外，仍请参见图5，光信号发送装置还包括偏置电路1和偏置电路2，用于给IQMZ提供直流偏置电压，使调制点偏置到调制曲线合适的位置，以得到合适的光载波和双边带OFDM光信号。偏置电路可采用现有电路，在此不作赘述。而由于本发明实施例对IQMZ输入的是双边带OFDM信号，IQMZ偏置点的调节将不再受单边带的限制，调节范围扩大，可以偏置在OFDM传输系统性能最佳点。
上述双边带OFDM调制器中的各器件可为硬件设备，也可为逻辑功能模块。
当其为逻辑功能模块时，双边带OFDM调制器可为DSP（数字信号处理器）芯片、CPU、FPGA（现场可编程门阵列）等。
与之对应，本发明实施例还要求保护一种发送方法，参见图6，其至少可包括如下步骤：
S601、对业务数据的比特序列进行双边带OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号。
其中，双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带业务数据。
S602、对双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号。其中，双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据。
在本发明其他实施例中，上述所有实施例中的“进行双边带OFDM调制”可包括：
对业务数据的比特序列进行串并转换；
根据各子载波所采用的调制方式，对经串并转换后的业务数据的比特序列进行m态正交幅度调制映射，将映射后的业务数据依次填入第2-2N子载波，得到调制信息序列；
对调制信息序列进行IFFT；
对经IFFT处理的调制信息序列进行并串转换，得到双边带OFDM数字电信号；
对双边带OFDM数字电信号进行数模转换，得到双边带OFDM模拟电信号。
相关内容请参见本文前述记载，在此不作赘述。
在介绍完发送方后，下面将介绍接收方。
图7示出了接收方（接收装置）的一种结构，其至少可包括：
光耦合器101、正边带光滤器102、负边带光滤波器103、第一接收机104、第二接收机105和OFDM解调器106。
光耦合器101分别与正边带光滤器102和负边带光滤波器103相连接；正边带光滤波器还与第一接收机104相连接；负边带光滤波器103还与第二接收机105相连接；第一接收机104还与OFDM解调器106相连接；第二接收机105还与OFDM解调器106相连接。
更具体的，正边带光滤波器102的输出端与第一接收机104的输入端相连接；负边带光滤波器103的输出端与第二接收机105的输入端相连接；第一接收机104的输出端与OFDM解调器106的第一输入端相连接；第二接收机105的输入端与OFDM解调器106的第二输入端相连接。
其中，
光耦合器101用于，将接收到的双边带OFDM光信号分为两路，分别输出至正边带光滤器102和负边带光滤波器103。
其中，双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据。
光耦合器可选用现有光耦合器，在此不作赘述。
正边带光滤波器102用于，从接收到的双边带OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号；
负边带光滤波器103用于，从接收到的双边带OFDM电信号中过滤出负边带OFDM光信号；
正边带光滤波器102的中心频率和带宽，与正边带的中心频率和带宽相匹配。而负边带光滤波器103的中心频率和带宽，与负边带的中心频率和带宽相匹配。以正边带光滤波器为例，光载波频率192.1THz，正边带中心频率192.1125THz，带宽25GHz。正边带光滤波器的中心频率亦可为192.1125THz，其带宽可为25GHz。
第一接收机104用于，进行光电转换，将正边带OFDM光信号转换为正边带OFDM模拟电信号，并输出至OFDM解调器106；
第二接收机105用于，进行光电转换，将负边带OFDM光信号转换为负边带OFDM模拟电信号，并输出至OFDM解调器106；
第一接收机和第二接收机具体可为PIN型光电二极管。
OFDM解调器106用于，对正边带OFDM模拟电信号和负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
更具体的，可将正边带OFDM模拟电信号和负边带模拟OFDM电信号合成一路进行OFDM解调；或者，分别对正边带OFDM模拟电信号和负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
在本发明其他实施例中，请参见图8，上述所有实施例中的OFDM解调器106可包括：
模数转换器（ADC）61，用于对正边带OFDM模拟电信号进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号，以及，对负边带OFDM模拟电信号进行模数转换，得到负边带OFDM数字信号。
模数转换器（ADC）61可为两个，用于分别对正、负边带OFDM模拟电信号进行模数转换。
如何进行模数转换是现有技术，在此不作赘述。
串/并转换器（S/P）62，用于将正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号合成一路，并进行串并转换，得到双边带调制信息序列。
或者，用于对正、负边带OFDM数字信号分别进行串并转换，得到正边带调制信息序列和负边带调制信息序列。
串/并转换器（S/P）62数量可为2个，一个对正边带OFDM数字信号进行串并转换，一个对负边带OFDM数字信号进行串并转换；或者说，串/并转换器（S/P）62可包括第一串/并转换器和第二串/并转换器，第一串/并转换器用于对正边带OFDM数字信号进行串并转换，第二串/并转换器用于对负边带OFDM数字信号进行串并转换。
如何进行串并转换是现有技术，在此不作赘述。
FFT器63用于对双边带调制信息序列进行FFT，得到频域双边带调制信息序列；
或者，用于对正边带调制信息序列和负边带调制信息序列分别进行FFT，得到频域正边带调制信息序列和频域负边带调制信息序列。
同理，FFT器63的数量可为两个，其中一个用于对正边带调制信息序列进行FFT，得到频域正边带调制信息序列，另一个用于对负边带调制信息序列进行FFT，得到频域负边带调制信息序列；或者说，FFT器63可包括第一FFT器和第二FFT器，第一FFT器用于对正边带调制信息序列进行FFT，得到频域正边带调制信息序列，第二FFT器用于对负边带调制信息序列进行FFT，得到频域负边带调制信息序列。
信号经FFT后，可由时域信号转换成频域信号。如何进行FFT是现有技术，在引不作赘述。
需要说明的是，频域双边带调制信息序列中的业务数据分布在第2至2N子载波上，频域正边带调制信息序列中的业务数据分布在第2至N子载波上，负边带调制信息序列中的业务数据分布在第N+1至2N子载波上。
解映射器64用于对频域双边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，并依次输出分布在第2至2N子载波上的、解映射后的业务数据的比特序列。此种方式可适用于在2至2N子载波上承载同一业务数据的情况（请参见图9）；
或者用于，
对频域正边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次输出分布在第2至N子载波上的、解映射后的业务数据的比特序列（可称为第一比特序列）；
对频域负边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次输出分布在第N+1至2N子载波上的、解映射后的业务数据的比特序列（可称为第二比特序列）。第一、第二只用于区分。
解映射器64的数量可为两个，其中一个对频域正边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，输出解映射后的第一比特序列；另一个对频域负边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，输出解映射后的第二比特序列；或者说，解映射器64可包括第一解映射器和第二解映射器，第一解映射器用于对频域正边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，输出解映射后的第一比特序列，第二解映射器用于对频域负边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，输出解映射后的第二比特序列。
此种方式可适用于在第2至N子载波上承载业务1的数据，在第N+1至2N子载波上承载业务2的数据的情况（请参见图10）。
并/串转换器65，用于对解映射器输出的业务数据比特进行并串转换，或者，分别对第一比特序列和第二比特序列进行并串转换。
图11示出了OFDM解调器106所执行的更详尽的步骤。其还可包括通过帧同步、系统非线性补偿（NLE）、移除CP，信道估计（一方面反馈给发端做功率注水，一方面给下一步做子载波串扰补偿和相位噪声补偿），补偿（子载波串扰补偿和相位噪声补偿）。
则从器件结构上讲，OFDM解调器106还可包括：
帧同步器，用于分别对正、负边带OFDM数字电信号进行帧同步；如何进行帧同步是现有技术，在此不作赘述。帧同步器可为一个，也可为两个，一个对正边带OFDM数字电信号进行帧同步，一个对负边带OFDM数字电信号进行帧同步。
非线性补偿器，用于对经帧同步的正、负边带OFDM数字电信号进行非线性补偿。如何进行非线性补偿是现有技术，在此不作赘述。同理，非线性补偿器可为一个，也可为两个。
CP移除器，用于移除经非线性补偿的正、负边带OFDM数字电信号CP。如何进行CP移除是现有技术，在此不作赘述。同理，CP移除器可为一个，也可为两个。
信道估计器，用于进行信道估计。如何进行信道估计是现有技术，在此不作赘述。
补偿器，用于进行子载波串扰补偿和相位噪声补偿。如何进行子载波串扰补偿和相位噪声补偿是现有技术，在此不作赘述。同理，补偿器可为一个，也可为两个。
并且，根据图11所示的流程，输入串/并转换器62的数字信号，是经NLE的。输入FFT器63的调制信息序列（数字信号），是经过CP移除处理的。而输入解映射器64的调制信息序列，是经补偿处理的。
上述OFDM解调器106中的各器件可为硬件设备，也可为逻辑功能模块。
当其为逻辑功能模块时，OFDM解调器106可为DSP（数字信号处理器）芯片、CPU、FPGA（现场可编程门阵列）等。
与之对应，本发明实施例还要求保护一种前置电路，仍请参见图7，其可包括光耦合器101、正边带光滤器102、负边带光滤波器103、第一接收机104、第二接收机105。相关介绍请参见本文前述记载，在此不作赘述。此外，还可将光耦合器101、正边带光滤器102、负边带光滤波器103、第一接收机104、第二接收机105等集成，例如集成在一个芯片内，集成在一块电路板上等等。
需要说明的是，在进行光通信时，可能既要进行光信号发送，又要进行光信号接收，因此，本发明实施例还要求保护一种收发系统，其可包括上述的发送装置和接收装置。
前述已介绍，光信号发送装置中的双边带OFDM调制器可为DSP芯片、CPU、FPGA，光信号接收装置中的OFDM解调器可为DSP芯片、CPU、FPGA，在光信号传输系统中，可使用一个DSP芯片/CPU/FPGA来实现双边带OFDM调制器和OFDM解调器的功能，也可使用两个DSP芯片/CPU/FPGA，一个用来实现双边带OFDM调制器的功能，一个用来实现OFDM解调器的功能。本领域技术人员可根据实际情况进行灵活设计，在此不作赘述。
与之对应，本发明实施例还要求保护一种光信号接收方法，参见图12，其至少可包括如下步骤：
S121、从接收到的双边带OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号和负边带OFDM光信号。其中，双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据。
S122、将正边带OFDM光信号转换为正边带OFDM模拟电信号；
S123、将负边带OFDM光信号转换为负边带OFDM模拟电信号；
S124、对正边带OFDM模拟电信号和负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
更具体的，可将上述正边带OFDM模拟电信号和负边带模拟OFDM电信号合成一路进行OFDM解调；或者，也可对上述正边带OFDM模拟电信号和负边带OFDM模拟电信号分别进行OFDM解调。
在本发明其他实施例中，上述所有实施例中的“将上述正边带OFDM模拟电信号和负边带模拟OFDM电信号合成一路进行OFDM解调”可包括：
对正边带OFDM模拟电信号和负边带OFDM模拟电信号分别进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号；
将正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号合成一路，并进行串并转换，得到双边带调制信息序列；
对上述双边带调制信息序列进行FFT，得到频域双边带调制信息序列；
对上述频域双边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出在第2至2N子载波上的、解映射后的业务数据的比特序列；
对解映射后的业务数据的比特序列进行并串转换，得到（原始）业务数据的比特序列。
而上述所有实施例中的“对上述正边带OFDM模拟电信号和负边带OFDM模拟电信号分别进行OFDM解调”则可包括：
对正边带OFDM模拟电信号和负边带OFDM模拟电信号分别进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号；
对正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号分别进行串并转换，得到正边带调制信息序列和负边带调制信息序列；
对正边带调制信息序列和负边带调制信息序列分别进行傅立叶变换，得到频域正边带调制信息序列和频域负边带调制信息序列；
对上述频域正边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出分布在第2至N子载波上的、解映射后的第一比特序列，并进行并串转换；
对上述频域负边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出分布在第N+1至2N子载波上的、解映射后的第二比特序列，并进行并串转换。
相关内容请参见本文前述记载，在此不作赘述。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种发送装置，其特征在于，包括：
双边带正交频分复用OFDM调制器，用于对业务数据的比特序列进行双边带OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号，所述双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带所述业务数据，所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；
正交马赫曾德尔调制器，用于对所述双边带OFDM调制器输出的所述双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带所述业务数据。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双边带OFDM调制器包括：
串/并转换器，用于对所述业务数据的比特序列进行串并转换；
映射器，用于根据各子载波所采用的调制方式，对经所述串/并转换器串并转换后的所述业务数据的比特序列进行m态正交幅度调制映射，将映射后的所述业务数据依次填入第2-2N子载波，得到调制信息序列；
快速傅立叶逆变换IFFT器，用于对所述映射器生成的调制信息序列进行IFFT；
并/串转换器，用于对经所述IFFT器处理过的调制信息序列进行并串转换，得到双边带OFDM数字电信号；
数模转换器，用于对所述并/串转换器生成的所述双边带OFDM数字电信号进行数模转换，得到所述双边带OFDM模拟电信号。
3.一种调制器，其特征在于，包括：
串/并转换器，用于对业务数据的比特序列进行串并转换；
映射器，用于根据各可用子载波所采用的调制方式，对经所述串/并转换器串并转换后的所述业务数据的比特序列进行m态正交幅度调制映射，将映射后的所述业务数据依次填入第2-2N子载波，得到调制信息序列；
快速傅立叶逆变换IFFT器，用于对所述映射器生成的调制信息序列进行IFFT；
并/串转换器，用于对经所述IFFT器处理过的调制信息序列进行并串转换，得到双边带正交频分复用OFDM数字电信号；
数模转换器，用于对所述并/串转换器生成的所述双边带OFDM数字电信号进行数模转换，得到双边带OFDM模拟电信号，其中，所述双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带所述业务数据，所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数。
4.一种接收装置，其特征在于，包括：
光耦合器、正边带光滤波器、负边带光滤波器、第一接收机、第二接收机和正交频分复用OFDM解调器；
所述光耦合器分别与所述正边带光滤波器和负边带光滤波器相连接；
所述正边带光滤波器还与所述第一接收机相连接；
所述负边带光滤波器还与所述第二接收机相连接；
所述第一接收机还与所述OFDM解调器相连接；
所述第二接收机还与所述OFDM解调器相连接；
其中，
所述光耦合器用于，将接收到的双边带OFDM光信号分为两路，分别输出至所述正边带光滤波器和所述负边带光滤波器，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据；所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；
所述正边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号；
所述负边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM电信号中过滤出负边带OFDM光信号；
所述第一接收机用于，对所述正边带OFDM光信号进行光电转换，得到正边带OFDM模拟电信号；
所述第二接收机用于，对所述负边带OFDM光信号进行光电转换，得到负边带OFDM模拟电信号；
所述OFDM解调器用于，对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述OFDM解调器包括：
模数转换器，用于对所述正边带OFDM模拟电信号进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号，以及，对所述负边带OFDM模拟电信号进行模数转换，得到负边带OFDM数字信号；
串/并转换器，用于将所述正边带OFDM数字信号和所述负边带OFDM数字信号合成一路进行串并转换，得到双边带调制信息序列；或者，对所述正边带OFDM数字信号和所述负边带OFDM数字信号分别进行串并转换，得到正边带调制信息序列和负边带调制信息序列；
傅立叶变换FFT器，用于对所述双边带调制信息序列进行FFT，得到频域双边带调制信息序列，或者，对所述正边带调制信息序列和所述负边带调制信息序列分别进行FFT，得到频域正边带调制信息序列和频域负边带调制信息序列；
解映射器，用于对所述频域双边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次输出解映射后的所述业务数据的比特序列；
或者用于，
对所述频域正边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次输出分布在第2至N子载波上的、解映射后的比特序列；
对所述频域负边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次输出分布在第N+1至2N子载波上的、解映射后的比特序列；
并/串转换器，用于对所述解映射器输出的所述业务数据的比特序列进行并串转换，或者，对所述分布在第2至N子载波上的、解映射后的比特序列和所述分布在第N+1至2N子载波上的、解映射后的比特序列分别进行并串转换。
6.一种前置电路，其特征在于，包括光耦合器、正边带光滤波器、负边带光滤波器、第一接收机和第二接收机；
所述光耦合器分别与所述正边带光滤波器和负边带光滤波器相连接；
所述正边带光滤波器还与所述第一接收机相连接；
所述负边带光滤波器还与所述第二接收机相连接；
所述第一接收机还与OFDM解调器相连接；
所述第二接收机还与所述OFDM解调器相连接；
其中，
所述光耦合器用于，将接收到的光信号分为两路，分别输出至所述正边带光滤波器和所述负边带光滤波器，所述接收到的光信号为双边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据；
所述正边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号；
所述负边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM电信号中过滤出负边带OFDM光信号；
所述第一接收机用于，对所述正边带OFDM光信号进行光电转换，得到正边带OFDM模拟电信号；
所述第二接收机用于，对将所述负边带OFDM光信号进行光电转换，得到负边带OFDM模拟电信号。
7.一种发送方法，其特征在于，包括：
对业务数据的比特序列进行双边带正交频分复用OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号，所述双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带所述业务数据，所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；
对所述双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带所述业务数据。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述进行双边带OFDM调制包括：
对所述业务数据的比特序列进行串并转换；
根据各子载波所采用的调制方式，对经串并转换后的所述业务数据的比特序列进行m态正交幅度调制映射，将映射后的所述业务数据依次填入第2-2N子载波，得到调制信息序列；
对所述调制信息序列进行快速傅立叶逆变换IFFT；
对经IFFT处理的调制信息序列进行并串转换，得到双边带OFDM数字电信号；
对所述双边带OFDM数字电信号进行数模转换，得到双边带OFDM模拟电信号。
9.一种接收方法，其特征在于，包括：
从接收到的双边带正交频分复用OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号和负边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带业务数据；所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；
对所述正边带OFDM光信号进行光电转换，得到正边带OFDM模拟电信号；
对所述负边带OFDM光信号进行转换，得到负边带OFDM模拟电信号；
对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对所述正边带OFDM电信号和所述负边带OFDM电信号进行解调包括：
将所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带模拟OFDM电信号合成一路进行OFDM解调；
或者，
对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号分别进行OFDM解调。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述将所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带模拟OFDM电信号合成一路进行OFDM解调包括：
对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号分别进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号；
将所述正边带OFDM数字信号和所述负边带OFDM数字信号合成一路进行串并转换，得到双边带调制信息序列；
对所述双边带调制信息序列进行FFT，得到频域双边带调制信息序列；
对所述频域双边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出解映射后的所述业务数据的比特序列；
对所述解映射后的所述业务数据的比特序列进行并串转换。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号分别进行OFDM解调包括：
对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号分别进行模数转换，得到正边带OFDM数字信号和负边带OFDM数字信号；
对所述正边带OFDM数字信号和所述负边带OFDM数字信号分别进行串并转换，得到正边带调制信息序列和负边带调制信息序列；
对所述正边带调制信息序列和所述负边带调制信息序列分别进行傅立叶变换，得到频域正边带调制信息序列和频域负边带调制信息序列；
对所述频域正边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出分布在第2至N子载波上的、解映射后的比特序列，并进行并串转换；
对所述频域负边带调制信息序列进行m态正交幅度调制解映射，依次取出分布在第N+1至2N子载波上的、解映射后的比特序列，并进行并串转换。
13.一种收发系统，其特征在于，包括发送装置和接收装置；
所述发送装置包括：
双边带正交频分复用OFDM调制器，用于对业务数据的比特序列进行双边带OFDM调制，得到双边带OFDM模拟电信号，所述双边带OFDM模拟电信号在正、负边带上均携带所述业务数据，所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；
正交马赫曾德尔调制器，用于对所述双边带OFDM调制器输出的所述双边带OFDM模拟电信号进行光载波调制，得到双边带OFDM光信号，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带所述业务数据；
所述接收装置包括：
光耦合器、正边带光滤波器、负边带光滤波器、第一接收机、第二接收机和正交频分复用OFDM解调器；
所述光耦合器分别与所述正边带光滤波器和负边带光滤波器相连接；
所述正边带光滤波器还与所述第一接收机相连接；
所述负边带光滤波器还与所述第二接收机相连接；
所述第一接收机还与所述OFDM解调器相连接；
所述第二接收机还与所述OFDM解调器相连接；
其中，
所述光耦合器用于，将接收到的双边带OFDM光信号分为两路，分别输出至所述正边带光滤波器和所述负边带光滤波器，所述双边带OFDM光信号在正、负边带上均携带所述业务数据；所述正边带包括第1至N子载波，所述负边带包括第N+1至2N子载波，所述N为大于1的整数；
所述正边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM光信号中过滤出正边带OFDM光信号；
所述负边带光滤波器用于，从接收到的双边带OFDM电信号中过滤出负边带OFDM光信号；
所述第一接收机用于，对所述正边带OFDM光信号进行光电转换，得到正边带OFDM模拟电信号；
所述第二接收机用于，对所述负边带OFDM光信号进行光电转换，得到负边带OFDM模拟电信号；
所述OFDM解调器用于，对所述正边带OFDM模拟电信号和所述负边带OFDM模拟电信号进行OFDM解调。
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