CN109547159B - Amcc信号的加载方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种AMCC信号的加载方法及系统，涉及无源光网络的的信号传输领域。该方法的步骤包括：发送端将用户非归零码信号生成用户双极性反转归零码信号，用户非归零码信号包括用户信号和时钟信号；将AMCC非归零码信号生成AMCC双极性反转归零码信号，AMCC非归零码信号包括时钟信号、以及扩频至传输速率与用户信号相同的AMCC信号；将用户双极性反转归零码信号放大后进行电光转换，形成用户光信号；将放大后的AMCC双极性反转归零码信号加载至用户光信号后，形成传输光信号。本发明能够在通过1台光电探测器实现AMCC信号的加载的基础上，保证用户信号的传输性能和AMCC信号的传输速率。

Description

AMCC信号的加载方法及系统
技术领域
本发明涉及无源光网络的信号传输领域，具体涉及一种AMCC 信号的加载方法及系统。
背景技术
点对点的WDM-PON(Wavelength Division Multiplexing-Passive OpticalNetwork，波分复用无源光接入网)技术可以应用到未来5G 移动前传网络中。根据ITU-TG.989.2的标准，在WDM-PON中，需要有一个控制信道来实现波长的调节以及信号的监测，这个信道称为AMCC(Auxiliary Management and Control Channel，辅助管理控制信道)，AMCC信号需要被加载到WDM-PON中的每个上行和下行波长上，并和用户信号同时传输。
目前比较普遍的AMCC信号加载方法为：采用上变频的方式，在发送端将低速的AMCC信号上变频到射频的频段、并与用户信号叠加，在接收端通过光电探测器获取叠加信号中的用户信号和AMCC 信号后，通过下变频和低通滤波的方式来恢复出对AMCC信号进行恢复。
但是，上述AMCC信号加载方法存在以下缺陷：
(1)由于叠加信号中存在传输速率较高的用户信号和传输速率较低的AMCC信号，因此需要1台高速光电探测器获取用户信号，1 台低速光电探测器获取AMCC信号，2台光电探测器提高了系统复杂度和成本。
(2)AMCC信号与用户信号合并后，会使得AMCC信号与用户信号的波形叠加，这会影响用户信号的传输性能。
(3)由于射频的频段较低，因此将低速的AMCC信号上变频到射频的频段，会限制AMCC信号的传输速率。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何在通过1台光电探测器实现AMCC信号的加载的基础上，保证用户信号的传输性能和AMCC信号的传输速率。
为达到以上目的，本发明提供的AMCC信号的加载方法，包括以下步骤：
发送端：将用户非归零码信号生成用户双极性反转归零码信号，用户非归零码信号包括用户信号和时钟信号；将AMCC非归零码信号生成AMCC双极性反转归零码信号，AMCC非归零码信号包括时钟信号、以及扩频至传输速率与用户信号相同的AMCC信号；将用户双极性反转归零码信号放大后进行电光转换，形成用户光信号；将放大后的AMCC双极性反转归零码信号加载至用户光信号后，形成传输光信号。
在上述技术方案的基础上，将非归零码信号生成双极性反转归零码信号的过程包括：将非归零码信号进行差分编码和低通滤波后，形成双极性反转归零码信号。
在上述技术方案的基础上，该方法还包括以下步骤：
接收端：将传输光信号进行光电转换后得到传输电信号，将传输电信号分为用户电信号和AMCC电信号；对用户电信号和AMCC电信号进行时钟恢复后，生成用户电平信号和AMCC电平信号。
在上述技术方案的基础上，所述生成AMCC电平信号的流程包括：对AMCC电信号进行延时，获取延时后的AMCC电信号的电平后进行解扩频。
在上述技术方案的基础上，所述对AMCC电信号进行延时的延时量基本为用户信号的传输速率的一半。
本发明提供的AMCC信号的加载系统，包括设置于发送端上的第一双极性反转归零码编码模块、第一电驱动器、第一MZM、扩频模块、第二双极性反转归零码编码模块、第二电驱动器和第二MZM；
第一双极性反转归零码编码模块用于：将用户非归零码信号生成用户双极性反转归零码信号后输入至第一电驱动器，用户非归零码信号包括用户信号和时钟信号；
第一电驱动器用于：对用户双极性反转归零码信号进行放大后输入至第一MZM；
第一MZM用于：将放大后的用户双极性反转归零码信号进行电光转换后，形成用户光信号；将用户光信号传输至第二MZM；
扩频模块用于：将AMCC信号扩频至传输速率与用户信号相同后，发送至第二双极性反转归零码编码模块；
第二双极性反转归零码编码模块用于：将AMCC非归零码信号生成AMCC双极性反转归零码信号，AMCC非归零码信号包括时钟信号和扩频后的AMCC信号；
第二电驱动器用于：对AMCC双极性反转归零码信号进行放大后，传输至第二MZM；
第二MZM用于：将放大后的AMCC双极性反转归零码信号加载至用户光信号后，形成传输光信号。
在上述技术方案的基础上，所述第一双极性反转归零码编码模块和第二双极性反转归零码编码模块均包括差分编码器和低通滤波器；
差分编码器用于：将非归零码信号进行差分编码；
低通滤波器用于：将差分编码后的非归零码信号进行低通滤波，形成双极性反转归零码信号。
在上述技术方案的基础上，该系统还包括设置于接收端上的光电探测器、分路模块、时钟恢复模块、第一电平信号生成模块和第二电平信号生成模块；
光电探测器用于：将传输光信号进行光电转换后得到传输电信号；
分路模块用于：将传输电信号分为用户电信号和AMCC电信号；
时钟恢复模块用于：对用户电信号和AMCC电信号进行时钟恢复；
第一电平信号生成模块用于：根据时钟恢复后的用户电信号生成用户电平信号；
第二电平信号生成模块用于：根据时钟恢复后的AMCC电信号生成AMCC电平信号。
在上述技术方案的基础上，所述第二电平信号生成模块包括延时模块、电平信号获取模块和解扩频模块；
延时模块用于：对时钟恢复后的AMCC电信号进行延时；
电平信号获取模块用于：获取延时后的AMCC电平信号；
解扩频模块用于：对AMCC电平信号进行解扩频。
在上述技术方案的基础上，所述AMCC电信号进行延时的延时量基本为用户信号的传输速率的一半。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
与现有技术中使用2台光电探测器相比，本发明只需1台光电探测器即可从传输光信号中获取传输速率相同的AMCC信号和用户信号，进而降低了系统复杂度和成本。
与现有技术中会限制AMCC信号的传输速率相比，本发明的 AMCC信号的传输速率可调节(传输速率的大小与扩频的程度紧密相关，即要保证扩频后的AMCC信号速率与用户数据的信号速率相当)，不会被限制。
与此同时，本发明的传输光信号由AMCC双极性反转归零码信号，加载至用户双极性反转归零码信号电光转换后的用户光信号得到；与现有技术中波形叠加的AMCC信号与用户信号相比，本发明的双极性反转归零码的编码过程会使得用户信号和AMCC信号错开，即AMCC信号与用户信号的波形不会叠加，进而保证了用户信号的传输性能。
附图说明
图1为本发明实施例中AMCC信号的加载系统发送端的工作流程示意图；
图2为本发明实施例中将非归零码信号生成双极性反转归零码信号的流程示意图；
图3为本发明实施例中AMCC信号的加载系统发送端的工作流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例中的AMCC信号的加载方法，包括以下步骤：
发送端：将用户非归零码信号生成用户双极性反转归零码信号(3 电平)，用户非归零码信号包括用户信号和时钟信号；将AMCC非归零码信号生成AMCC双极性反转归零码信号，AMCC非归零码信号包括时钟信号、以及扩频至传输速率与用户信号相同的AMCC信号；将用户双极性反转归零码信号放大后进行电光转换，形成用户光信号；将放大后的AMCC双极性反转归零码信号加载至用户光信号后，形成传输光信号并发送至接收端。
将AMCC信号进行扩频的原理为：由于一般情况下，AMCC信号的传输速率远低于用户信号，因此可以采用扩频的方式，使得 AMCC信号在扩频后的传输速率与用户信号相等，从而使扩频后的 AMCC信号适用于本发明。
由此可知：
与现有技术中使用2台光电探测器相比，本发明只需1台光电探测器即可从传输光信号中获取传输速率相同的AMCC信号和用户信号，进而降低了系统复杂度和成本。
与现有技术中会限制AMCC信号的传输速率相比，本发明的 AMCC信号的传输速率可调节(传输速率的大小与扩频的程度紧密相关，即要保证扩频后的AMCC信号速率与用户数据的信号速率相当)，不会被限制。
与此同时，本发明的传输光信号由AMCC双极性反转归零码信号，加载至用户双极性反转归零码信号电光转换后的用户光信号得到；与现有技术中波形叠加的AMCC信号与用户信号相比，本发明的双极性反转归零码的编码过程会使得用户信号和AMCC信号错开，即AMCC信号与用户信号的波形不会叠加，进而保证了用户信号的传输性能。
优选的，参见图2所示，将非归零码信号(用户非归零码信号或 AMCC非归零码信号)生成双极性反转归零码信号的过程包括：将非归零码信号(数字信号和时钟信号，数字信号为用户信号或AMCC 信号)进行差分编码和低通滤波后，形成双极性反转归零码信号(用户双极性反转归零码信号或AMCC双极性反转归零码信号)。
优选的，参见图3所示，本发明实施例中的AMCC信号的加载方法，还包括以下步骤：
接收端：将传输光信号进行光电转换后得到传输电信号，将传输电信号分为用户电信号和AMCC电信号；对用户电信号和AMCC电信号进行时钟恢复后，生成用户电平信号和AMCC电平信号；用户电平信号即为恢复后的原始用户信号，AMCC电平信号即为恢复后的原始AMCC信号。
优选的，参见图3所示，生成AMCC电平信号包括以下流程：对AMCC电信号进行延时，获取延时后的AMCC电信号的电平后进行解扩频。
优选的，对AMCC电信号进行延时的延时量基本为用户信号的传输速率的一半。
参见图1所示，本发明实施例中的AMCC信号的加载系统，包括设置于发送端上的第一双极性反转归零码编码模块、第一电驱动器、第一MZM(Mach-Zehnder Modulator，马赫曾德尔调制器)、扩频模块、第二双极性反转归零码编码模块、第二电驱动器和第二 MZM；
第一双极性反转归零码编码模块用于：将用户非归零码信号生成用户双极性反转归零码信号后输入至第一电驱动器，用户非归零码信号包括用户信号和时钟信号；
第一电驱动器用于：对用户双极性反转归零码信号进行放大后输入至第一MZM；
第一MZM用于：将放大后的用户双极性反转归零码信号进行电光转换(电光转换的光源由激光器发出)后，形成用户光信号；将用户光信号传输至第二MZM；
扩频模块用于：将AMCC信号扩频至传输速率与用户信号相同后，发送至第二双极性反转归零码编码模块；
第二双极性反转归零码编码模块用于：将AMCC非归零码信号生成AMCC双极性反转归零码信号，AMCC非归零码信号包括时钟信号和扩频后的AMCC信号；
第二电驱动器用于：对AMCC双极性反转归零码信号进行放大后，传输至第二MZM；
第二MZM用于：将放大后的AMCC双极性反转归零码信号加载至用户光信号后，形成传输光信号并发送至接收端。
优选的，参见图2所示，第一双极性反转归零码编码模块和第二双极性反转归零码编码模块均包括差分编码器和低通滤波器；
差分编码器用于：将非归零码信号(用户非归零码信号或AMCC 非归零码信号，即数字信号和时钟信号，数字信号为用户信号或 AMCC信号)进行差分编码；
低通滤波器用于：将差分编码后的非归零码信号进行低通滤波，形成双极性反转归零码信号(用户双极性反转归零码信号或AMCC 双极性反转归零码信号)。
优选的，参见图3所示，本发明实施例中的AMCC信号的加载系统，还包括设置于接收端上的光电探测器、分路模块、时钟恢复模块、第一电平信号生成模块和第二电平信号生成模块。
光电探测器用于：将传输光信号进行光电转换后得到传输电信号；
分路模块用于：将传输电信号分为用户电信号和AMCC电信号；
时钟恢复模块用于：对用户电信号和AMCC电信号进行时钟恢复；
第一电平信号生成模块用于：根据时钟恢复后的用户电信号生成用户电平信号，即为恢复后的原始用户信号；
第二电平信号生成模块用于：根据时钟恢复后的AMCC电信号生成AMCC电平信号，即为恢复后的原始AMCC信号。
优选的，参见图3所示，第二电平信号生成模块包括延时模块、电平信号获取模块和解扩频模块；
延时模块用于：对时钟恢复后的AMCC电信号进行延时；
电平信号获取模块用于：获取延时后的AMCC电平信号；
解扩频模块用于：对AMCC电平信号进行解扩频。
优选的，对AMCC电信号进行延时的延时量基本为用户信号的传输速率的一半。
需要说明的是：本发明实施例提供的系统在进行模块间通信时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种AMCC信号的加载方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
发送端：将用户非归零码信号生成用户双极性反转归零码信号，用户非归零码信号包括用户信号和时钟信号；将AMCC非归零码信号生成AMCC双极性反转归零码信号，AMCC非归零码信号包括时钟信号、以及扩频至传输速率与用户信号相同的AMCC信号；将用户双极性反转归零码信号放大后进行电光转换，形成用户光信号；将放大后的AMCC双极性反转归零码信号加载至用户光信号后，形成传输光信号；
该方法还包括以下步骤：
接收端：将传输光信号进行光电转换后得到传输电信号，将传输电信号分为用户电信号和AMCC电信号；对用户电信号和AMCC电信号进行时钟恢复后，生成用户电平信号和AMCC电平信号。
2.如权利要求1所述的AMCC信号的加载方法，其特征在于，将非归零码信号生成双极性反转归零码信号的过程包括：将非归零码信号进行差分编码和低通滤波后，形成双极性反转归零码信号。
3.如权利要求1所述的AMCC信号的加载方法，其特征在于，生成AMCC电平信号的流程包括：对AMCC电信号进行延时，获取延时后的AMCC电信号的电平后进行解扩频。
4.如权利要求3所述的AMCC信号的加载方法，其特征在于：所述对AMCC电信号进行延时的延时量为用户信号的传输速率的一半。
5.一种AMCC信号的加载系统，其特征在于：该系统包括设置于发送端上的第一双极性反转归零码编码模块、第一电驱动器、第一MZM、扩频模块、第二双极性反转归零码编码模块、第二电驱动器和第二MZM；
第一双极性反转归零码编码模块用于：将用户非归零码信号生成用户双极性反转归零码信号后输入至第一电驱动器，用户非归零码信号包括用户信号和时钟信号；
第一电驱动器用于：对用户双极性反转归零码信号进行放大后输入至第一MZM；
第一MZM用于：将放大后的用户双极性反转归零码信号进行电光转换后，形成用户光信号；将用户光信号传输至第二MZM；
扩频模块用于：将AMCC信号扩频至传输速率与用户信号相同后，发送至第二双极性反转归零码编码模块；
第二双极性反转归零码编码模块用于：将AMCC非归零码信号生成AMCC双极性反转归零码信号，AMCC非归零码信号包括时钟信号和扩频后的AMCC信号；
第二电驱动器用于：对AMCC双极性反转归零码信号进行放大后，传输至第二MZM；
第二MZM用于：将放大后的AMCC双极性反转归零码信号加载至用户光信号后，形成传输光信号；
该系统还包括设置于接收端上的光电探测器、分路模块、时钟恢复模块、第一电平信号生成模块和第二电平信号生成模块；
光电探测器用于：将传输光信号进行光电转换后得到传输电信号；
分路模块用于：将传输电信号分为用户电信号和AMCC电信号；
时钟恢复模块用于：对用户电信号和AMCC电信号进行时钟恢复；
第一电平信号生成模块用于：根据时钟恢复后的用户电信号生成用户电平信号；
第二电平信号生成模块用于：根据时钟恢复后的AMCC电信号生成AMCC电平信号。
6.如权利要求5所述的AMCC信号的加载系统，其特征在于：所述第一双极性反转归零码编码模块和第二双极性反转归零码编码模块均包括差分编码器和低通滤波器；
差分编码器用于：将非归零码信号进行差分编码；
低通滤波器用于：将差分编码后的非归零码信号进行低通滤波，形成双极性反转归零码信号。
7.如权利要求5所述的AMCC信号的加载系统，其特征在于：所述第二电平信号生成模块包括延时模块、电平信号获取模块和解扩频模块；
延时模块用于：对时钟恢复后的AMCC电信号进行延时；
电平信号获取模块用于：获取延时后的AMCC电平信号；
解扩频模块用于：对AMCC电平信号进行解扩频。
8.如权利要求7所述的AMCC信号的加载系统，其特征在于：所述AMCC电信号进行延时的延时量为用户信号的传输速率的一半。
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