CN113169800A - 接收数据的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种方法包括:在光收发器的接收侧对接收光信号进行接收,其中,所述接收光信号对应于第一发送光信号,所述第一发送光信号携载由光源在包括光纤的第一传输链路上发送的数据;确定所述接收光信号中的干扰信号的干扰分量,其中,所述干扰分量是由所述光收发器的发送侧在包括所述光纤的第二传输链路上进行的第二发送光信号的传输引起的;以及基于所确定的干扰分量,对所述接收光信号进行处理,以获得对所述第一发送光信号的估计。
Description
技术领域
本公开涉及光网络领域,特别是使用光纤进行数据通信的光接入网络。
背景技术
使用光纤的光网络具有长期使用的网络拓扑,诸如,点对点拓扑(IEEE系列)、无源光网络(例如,G.987、G988系列),所述无源光网络包括时分和波分多路复用(TWDM)无源光网络(PON)(G.989系列)和通用波分复用WDM-PON(G.989系列)。光点对点数据传输通常在两根光纤上使用一个波长,每根光纤专用于一个方向上的传输。
无源光网络(例如,G.987、G988系列)在一根光纤上也使用一个波长,该光纤的功率被分成几根光纤,以到达不同的终端用户。在相同的光分配网络(ODN)上,下游通常有一个波长,而上游则有一个不同的波长。上游的波长和下游的波长彼此相距足够远,从而以较低的复杂度和成本提供了两个波长所携载的信号之间的隔离特性。
PON系统可以使用NRZ调制提供高达10吉比特每秒(Gbps)的速度。TWDM PON(G.989系列)系统在相同ODN上使用彼此堆叠的若干波长对。如ITU所定义的,TWDM PON系统是一种多波长PON系统,在该系统中,可以通过采用时分复用和多路访问机制在多个ONU之间共享每个波长信道。TWDM PON系统可以基于NRZ调制以10Gbps的线路速率提供多达4个信道。在点对点(PtP)WDM PON(G.989系列)系统中,不同的PON系统(可能对应于不同的终端用户组)在相同ODN上使用波分复用/解复用(可能通过使用额外的功率分配器)进行复用和解复用。
如由ITU所定义的,PtP WDM PON系统是一种多波长PON系统,该多波长PON系统使用每个ONU的针对下游方向的专用波长信道和每个ONU的针对上游方向的专用波长信道实现点对点连接。在以可调的方式(即,调谐到目标传输波长)操作系统时,可以选择链接光终端和光网络单元(终端用户)的波长。使用NRZ调制,这种波长通用的WDM-PON系统可以提供高达每线路速率10Gbps。
2017年,市场上出现了新的光收发器,通常称为“BiDi”收发器,其具有在单根光纤上双向传输数据的能力,最大传输速率约为10Gbps。
自2015年至2017年以来,光接入拓扑一直以前传应用为目标,例如,链接移动基带单元(BBU)和远程无线电头端(RRH)(在3GPP(第三代合作伙伴计划)的措辞中,它们也被称为BU(基带单元)和DU(分散式单元))。另外,电信运营商已对前传光接入提出了若干要求,包括以下要求:对于点对点通信,与IEEE传统点对点技术相反,应在唯一的光纤上提供上游通信链路和下游通信链路(即,每个方向上的通信链路)。在其他优点中,这将减少一半的光纤数量,这也显著减少了壳体的尺寸和维护工作量。
因此,需要限制用于光接入网络中的多个用户之间的数据通信的光纤的数量,从而导致考虑在单根光纤上复用多个用户的方案和相应的光学组件。
还需要考虑额外的成本约束,因为期望重用低成本组件,例如,已经为两个方向上的数据通信信号都在单根光纤上针对多个用户进行复用的光网络技术(诸如,CWDM(粗波分复用)或DWDM(密集波分复用))开发的收发器和复用器/解复用器设备。在光接入网中使用时,至少部分地重用为光分配网络以外的光网络开发并已在光网络中使用的这些传统技术(尤其是鉴于针对每个用户上游光信号和下游光信号的相邻波长的使用)提出了一些技术挑战。当考虑使用BiDi收发器并以超过10Gbps的线路速率运行的光接入网络时,这些挑战变得更加突出,并且还会出现其他挑战。
因此,需要提供一种用于操作诸如光收发器之类的光网络节点的改进方案,以及实现该方案以解决本领域常规技术的上述缺点和不足的网络节点。
发明内容
本主题公开的目的是提供一种用于操作光网络节点的改进方案以及实现该改进方案的网络节点。
本主题公开的另一个目的是提供一种用于操作光分配网络的光收发器的改进方案以及实现该改进方案的光收发器。
本主题公开的又一个目的是提供一种用于在光收发器中接收数据的改进方案以及实现该改进方案的光收发器。
为了实现这些目的和其他优点,并且根据本主题公开的目的,如在本文中具体体现和广泛描述的,在本主题公开的一个方面,提出了一种用于在光分配网络的光收发器中接收数据的方法,所述方法包括以下步骤:在光收发器的接收侧对接收光信号进行接收,其中,所述接收光信号对应于第一发送光信号,该第一发送光信号携载由光源在包括光纤的第一传输链路上发送的数据;确定所述接收光信号中的干扰信号的干扰分量,其中,所述干扰分量是由所述光收发器的发送侧在包括所述光纤的第二传输链路上进行的第二发送光信号的传输引起的;以及基于所确定的干扰分量,对所述接收光信号进行处理,以获得对所述第一发送光信号的估计。
在一些实施方式中,所述接收光信号和第二发送光信号分别对应于使用频率复用在光纤上发送的多个双向光信号中的一个双向光信号的下游信道和上游信道。
在一些实施方式中,第一发送光信号和第二发送光信号具有相邻的载波频率,其中,对所述接收光信号进行接收的步骤包括:对接收信号进行滤波以将双向光信号与多个双向光信号中的其他信号分离。
在一些实施方式中,所提出的方法还包括以下步骤:确定干扰分量的幅度失真分量,并从所述接收光信号中去除幅度失真分量。
在一些实施方式中,所提出的方法还包括以下步骤:确定干扰分量的相位失真分量,并从所述接收光信号中去除相位失真分量。
因此,可以有利地设计所提出的补偿方案,使得仅补偿幅度失真分量,或者补偿幅度失真分量和相位失真分量二者。
在一些实施方式中,确定干扰分量的步骤包括表征从所发送的第二发送光信号的各个后向传播引起的贡献信号的组合。
在一些实施方式中,通过在第二传输链路中包括的网络节点(诸如,光分配网络的功率分配器或光连接器)上对所发送的第二发送光信号进行后向反射来生成至少一个贡献信号。
在一个或更多个实施方式中,确定干扰分量的步骤包括:除了光收发器的发送侧之外,停止光分配网络的光源的所有发送;一旦除了光收发器之外所有光源都没有发送,则在光收发器的发送侧发送预定信号;在光收发器的接收侧记录与预定信号的发送相对应的接收信号。
在一些实施方式中,确定干扰分量的步骤包括:确定与所发送的第一发送光信号相对应的所述接收光信号的第一信号分量的第一衰减系数的估计。
在一些实施方式中,对所述接收光信号进行处理的步骤包括:确定与所发送的第二发送光信号相对应的所述接收光信号的第二信号分量的第二衰减系数的估计。
在一些实施方式中,确定干扰分量的步骤包括:基于所述第一发送光信号的第一载波频率和所述第二发送光信号的第二载波频率,确定相移系数的估计。
在本主题公开的另一方面,提出了一种装置,该装置包括处理器、可操作地联接到处理器的存储器以及在光分配网络中进行通信的网络接口,其中,该装置被配置为执行如在本主题公开中提出的方法。还提出了包括这种装置的光分配网络的光收发器。
在本主题公开的另一方面,提出了一种用可执行指令编码的非临时性计算机可读介质,所述可执行指令在被执行时使包括可操作地与存储器联接的处理器的装置执行本主题公开中提出的方法。
在本主题公开的又另一方面,提出了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括有形地体现在计算机可读介质中的计算机程序代码,所述计算机程序代码包括指令,以在被提供给计算机系统并被执行时使所述计算机执行如在本主题公开中提出的方法。在本主题公开的另一方面,提出了一种数据集,所述数据集例如通过压缩或编码表示在本文中提出的计算机程序。
应当理解,可以以多种方式来实现和利用本发明,包括但不限于过程、装置、系统、设备以及现在已知和以后开发的应用的方法。根据以下描述和附图,本文公开的系统的这些和其他独特特征将变得更加显而易见。
附图说明
通过参考以下附图并结合所附的说明书,将更好地理解本主题公开,并且其众多目的和优点对于本领域技术人员将变得更加显而易见,在附图中:
[图1A]
图1A分别示出了点对点拓扑网络的示例和PON拓扑网络的示例。
[图1B]
图1B分别示出了点对点拓扑网络的示例和PON拓扑网络的示例。
[图2]
图2例示了根据一个或更多个实施方式的使用波分复用的双向拓扑。
[图3]
图3是例示出根据一个或更多个实施方式的示例性光收发器的框图。
[图4]
图4是例示根据一个或更多个实施方式的示例性数据接收过程的框图。
[图5]
图5例示了根据一个或更多个实施方式的示例性光网络。
[图6]
图6例示了根据一个或更多个实施方式的示例性后向信道知识获取过程。
[图7]
图7例示了根据一个或更多个实施方式的示例性失谐测量过程。
[图8]
图8例示了根据一个或更多个实施方式的示例性后向信道干扰补偿。
[图9]
图9例示了根据一个或更多个实施方式的示例性收发器。
具体实施方式
为了图示的简单和清楚,附图例示了一般的构造方式,并且可以省略公知特征和技术的描述和细节,以避免不必要地使对本发明所描述的实施方式的讨论变得模糊。另外,附图中的要素不一定按比例绘制。例如,图中的一些要素的尺寸可能相对于其他要素被放大,以帮助提高对本发明的实施方式的理解。为了帮助理解,可以以理想的方式示出某些图,诸如,当示出具有直线、锐角和/或平行平面等的结构时,在现实世界条件下其可能会大大降低对称性和有序性。不同附图中的相同附图标记表示相同的要素,而相似的附图标记可以但不一定表示相似的要素。
另外,显然的是,本文中的教导可以以多种形式来体现,并且本文中公开的任何特定结构和/或功能仅是代表性的。特别是,本领域的技术人员将理解,本文公开的方面可以独立于任何其他方面来实现,并且若干方面可以以各种方式组合。
以下参考根据一个或更多个示例性实施方式的方法、系统和计算机程序的功能、引擎、框图和流程图说明来描述本公开。所描述的每个功能、引擎、框图的框和流程图说明可以以硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任何合适的组合来实现。如果以软件实现,则可以通过计算机程序指令或软件代码来实现功能、引擎、框图的框和/或流程图说明,所述计算机程序指令或软件代码可以被存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传输,或者被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置上来生产机器,从而使在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的计算机程序指令或软件代码创建用于实现本文所述功能的手段。
计算机可读介质的实施方式包括但不限于计算机存储介质和通信介质,通信介质包括有助于将计算机程序从一个地方转移到另一地方的任何介质。如本文所使用的,“计算机存储介质”可以是可以由计算机或处理器访问的任何物理介质。此外,术语“存储器”和“计算机存储介质”包括任何类型的数据存储设备,诸如但不限于硬盘驱动器、闪存驱动器或其他闪存设备(例如,存储密钥、存储棒、密钥驱动器)、CD-ROM或其他光学存储设备、DVD、磁盘存储或其他磁性存储设备、存储芯片、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、智能卡、或可用于以可由计算机处理器读取的指令或数据结构形式携载或存储程序代码的任何其他合适的介质或其组合。另外,各种形式的计算机可读介质可以向计算机传输或携载指令,所述计算机包括路由器、网关、服务器或其他有线(同轴电缆、光纤、双绞线、DSL电缆)或无线(红外、无线电、蜂窝、微波)传输设备。指令可以包括来自任何计算机编程语言的代码,包括但不限于汇编、C、C++、Python、Visual Basic、SQL、PHP和JAVA。
除非另有明确说明,否则应理解,在以下所有描述中,利用诸如处理、估算、计算、确定等之类的术语的讨论是指计算机或计算系统或类似电子计算设备的动作或处理,将计算系统的寄存器或存储器中表示为物理量(诸如,电子量)的数据操纵或转换为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其他这种信息存储、传输或显示设备中的物理量的其他数据。
术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变型旨在覆盖非排他性包含,使得包括一系列要素的过程、方法、物品或装置不必受限于这些要素,而可以包括未明确列出的其他要素或此类过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。
另外,术语“示例性”在本文中用来表示“用作示例、实例或者说明”。在此被描述为“示例性”的任何实施方式或者设计不必须被认为相比于其他实施方式或者设计是优选的或有利的。
在以下说明书和权利要求中,术语“联接”和“连接”以及它们的衍生词可以被无差别地用来表示两个或更多个要素彼此直接物理或电接触,或者两个或更多个要素彼此之间没有直接接触,但仍然彼此合作或彼此交互。
为了本公开的目的,“光网络”应该被理解为指的是可以联接设备(在本文中也称为“节点”)的网络,包括使用光纤,使得光数据通信可以在设备之间发生。根据本主题公开,可以在光网络中使用任何数量的节点、设备、装置、链路、互连件等。
光网络的计算设备(例如,接收器、发送器(例如,包括激光源设备的光/电复合设备)或收发器)能够诸如经由一个或更多根光纤发送和/或接收信号和/或能够处理和/或存储数据。
应当理解,本主题公开的实施方式可以用于各种应用中,特别是但不限于光分配网络。
图1A示意性地例示了典型地用于常规光接入的示例性点对点拓扑。
图1A示出了网络1,在该网络1中,两个光网络节点2,3彼此连接以通过两根光纤4a,4b进行数据通信。
点对点拓扑在一个通信链路方向上在一根光纤上使用一个波长(λ1)进行光通信,而在针对另一个方向的另一根光纤上使用相同波长(λ1)进行光通信。换句话说,相同波长用于在分别专用于一个方向和相反方向的数据传输的两个不同光纤4a,4b上传输光信号。在整个本主题公开中,从网络节点看的相反方向,与网络节点发送的数据相对应的一个方向以及与网络节点接收的数据相对应的相反方向将被无差别地分别称为“上游”和“下游”、“上行链路”和“下行链路”。通过光纤4a,4b中的一者发送的数据取决于所用光纤的类型通常会经历大约0.5dB/km的衰减(在光纤光网络中,在约1550m的工作波长下衰减通常约为0.15dB/km,而在约1300m的工作波长下衰减通常约为0.55db/km)。例如,假设光纤长度约为40km,则从数据源2,3到井3,2的衰减将约为4.5dB。基于NRZ调制,这种点对点拓扑可以在大约1550nm波长的C波段中提供高达25Gbps的线路速率。
图1B示意性地例示了典型地将用于常规光接入的示例性PON拓扑。
图1B示出了网络10,在网络10中,中央节点11通过功率分配器节点12连接到多个网络节点13a,…,13n,每对两个节点通过使用两个波长(λ1和λ2)的单根光纤连接,每个波长针对每个通信方向。
图2例示了示例性双向拓扑,其中,多个下游信道/上游信道对通过单根光纤进行传送。
与图1A所示的点对点拓扑相比,在图1A所示的点对点拓扑中,上游信道通过第一光纤传送,而下游信道通过第二光纤传送,上游信道和下游信道使用相同的波长,双向拓扑使用频率复用在相同的光纤上传送上游信道和下游信道:上游信道和下游信道使用相邻的频率资源,即,相邻的波长。该频率复用可以用于传送若干对上游和下游信道,其中,每一对可以对应于一个用户。
实际上,为了优化点对点拓扑光网络中的资源消耗,无论使用单根光纤还是两根光纤(每个方向一根),在相同光纤资源上复用尽可能多的用户是有益的。具体地,在光接入网络中,资源使用的效率是关键要求,以便使用有限的资源来应对尽可能多的用户。当仅使用一根光纤时,可以通过针对每个用户使用不同的一对波长(下游信道一个波长,上游信道一个波长)来复用不同的用户。
(特别是对于光接入网络的)另一个要求是使用设计和制造足够简单的组件,从而限制其成本并允许满足严格的成本约束。就此而言,现有组件(诸如,收发器)通常可以重复使用。这些收发器将针对CWDM或DWDM技术而开发,在CWDM或DWDM技术中,为每个用户分配适合于用户解复用的滤波宽度的一对相邻波长,使得可以在低成本收发器组件处使用光带通滤波器进行用户之间的区分。
例如,图2中示出了四对上游信道和下游信道。使用波分复用(WDM)对这些对进行频率复用,使得相邻对的上游信道的相应中心波长分开大约100GHz。对于每一对,该对的上游信道所使用的中心波长与该对的下游信道所使用的中心波长分开小于50GHz。这对应于为DWDM(密集波分复用)系统指定的信道间隔值,这允许同时发送比CWDM(粗波分复用)系统更多的信息,并且通常用于无线蜂窝网络系统(例如,3GPP网络(例如,GSM、UMTS、HSPA、LTE、LTE-A等))的核心网络子系统中的光数据通信。
图2还示出了相同的滤波模板(例如,在可以基于滤波技术的分离器(双工器设备)中)可以用于在彼此之间区分与用户相关联的光信号,在所述滤波模板中,每个上游和下游波长对均可以适合。针对每个用户,适合于相同滤波模板的相邻波长的使用有利地允许使用基于滤波器的用户复用/解复用组件,其中,相同的光学滤波器用于处理与用户相关联的上游信道和下游信道。在BiDi收发器中,可以通过适于将一个方向与另一方向隔离的分离器(双工器)来执行该滤波操作。在BiDi收发器中使用这种分离器组件可能会引起各种技术问题:首先,通过分离器实现的隔离绝不是完美的,并且分离器组件的成本越低,隔离的执行就越少。另外,波长位置在通用系统中可能会变化,这导致波长不再位于滤波器的中心位置。
然而,使用相同滤波器来处理与光分配网络中的每个用户相关联的上游信道和下游信道两者还强加了将相邻波长用于每个用户的上游信道和下游信道,这带来了一些挑战,主要是由于在上游信道的波长和下游信道的波长之间的滤波模板内缺乏隔离。
考虑以大约10Gbps的线路速率使用具有相邻波长光传输技术的双向光收发器时遇到的技术问题包括与上游和下游滤波有关的问题。
线路速率为10Gbps的滤波可以基于诸如例如循环器和薄膜滤波器的组件。由于滤波不完美,因此每个信道对的两个传播波束(上游信道和下游信道)之间的隔离也不完美,也就是说,发送的信号(下游信道)的一部分与接收的信号(上游信道)混合。这导致发送信号在接收器处被叠加在预期接收的信号上,这引起外部光注入,并在发送器级别引起增益特性(时域和频域二者)扰动。
另外,点对点链路的两端可能无法完美地调谐,特别是在存在通过降低调谐系统的性能和/或降低分离器/双工器的性能解决的BiDi收发器的成本降低要求时。
要解决的技术问题还包括与以下现象有关的问题:该现象扩展了信号的频谱,这使得滤波变得更加关键:当保持相同的调制格式时,随着比特率的增加,用于发送数据的调制可以在频域中扩展光信号。另外,沿着传输链路(包括光纤)的传播分散也会使光信号在频域中扩展。此外,传播过程中的扩散和后向反射会引起额外的信号干扰。
到目前为止已证明的BiDi系统通常以10Gbps运行。但是,一些运营商表示需要能够以超过10Gbps的线路速率(例如,25Gbps甚至50Gbps)进行传输的bi-di系统。例如,2017年8月发布的eCPRI规范就是这种情况,该规范描述了运营商关注的考虑了50Gbps的传输的场景。因此,需要以超过10Gbps的速率工作的双向DWDM收发器。
除了上述与大约10Gbps的线路速率有关的挑战之外,对于超过10Gbps的速率,还必须解决一些额外的问题/挑战:
首先,与滤波组件中使用的组件相关的成本应优选地受到控制,从而产生显著的成本约束。优选地,应维持对于以10Gbps运行的BiDi技术可实现的上游和下游隔离的低成本。保持与用于高达10Gbps速率的滤波组件相同的滤波组件或在成本上等效可以为这一限制提供一种解决方案。
例如,如上所述,为利用NRZ调制以大约10Gbps的线路速率在蜂窝网络的核心网络中使用的DWDM技术而设计的收发器设备应当理想地在光接入网络(诸如,ODN网络)的环境中重用,以便避免与设计和制造(或采购)具有更好滤波性能的设备相关的费用。
其他挑战与将线路速率增加到超过10Gbps的可用选项有关:
首先,使用相同的调制格式增加线路速率将导致相关的基带频谱范围也增加(基本线性地)。在这方面,值得注意的是,使用NRZ调制的10Gbps传输速率已经需要20GHz带宽。
另外,对于超过10Gbps的传输速率,可以考虑在频谱上比NRZ更高效的调制。例如,可以考虑M-PAM调制,对于相同的比特率,该M-PAM调制的带宽约为NRZ带宽的一半。然而,每当M翻倍时,与NRZ相比,在相同的比特率下,灵敏度会改变约4dB(例如,NRZ和4PAM之间的灵敏度差异为4dB)。
无论采用哪种调制方案(NRZ或M-PAM),都必须保持滤波方案不变,必须显著提高从下游到上游的滤波性能,这是非常昂贵的。当使用NRZ时,必须在保持频谱中的有效频带的同时放大滤波器的顶部,即,还必须增加倾斜度。当使用4PAM时,必须增加隔离度,这也意味着更高的倾斜度。实际上,考虑到4PAM调制在频域中的基本恒定的频谱支持,可以将其用于实现更高的比特率,以至于可以降低噪声水平的程度。实际上,这种噪声降低是通过较高倾斜度的滤波器实现的,所述滤波器能够滤除位于信道通道的频率轴上的噪声。
图3例示了BiDi收发器设备50的示例,该BiDi收发器设备50接收通过连接到设备(例如,耦合器设备52)的接口的光纤51传输发送的光信号S。耦合器设备52可以是WDM耦合器,即,能够基于用于上游和下游的光波长来组合和分离通过光纤51发送的数据的耦合器。
设备50包括光发送器53,该光发送器53被配置为基于要发送到一个或多个远距离节点的发送数据(Tx数据)在光纤51上发送信号T。传输数据由光发送器53处理以生成光信号T,该光信号通过双工器54和耦合器52被提供给光纤51。
设备50还包括光接收器55(例如,收光机,其包括例如光电二极管、跨阻放大器组件、模拟电路和模数转换器以及数字处理器),该光接收器55被配置为通过光纤51接收从一个或更多个远距离节点发送并通过耦合器52和双工器54接收的光信号。接收的光信号被光接收器55处理以生成接收数据(Rx数据)。
设备50的光接收器55可以接收与从远距离源发送的信号S相对应的第一接收信号sr和第二接收信号tb(以下也称为干扰信号)的组合,该第二接收信号的至少一个分量与由设备50本身发送的信号T的后向传播的集合相对应。这些后向传播是由设备50在其中发送信号的光纤51中的缺陷以及除了光纤51之外的由设备50发送的信号T在其信号路径上遇到的每个连接器、耦合器或更一般地每个光设备52中的反射导致的。
这些后向传播阻碍了收发器在发送信号和接收信号之间的区分,特别是当这种收发器连接到几千米长的光纤时。如上所述,在40千米长的光纤上发送的光信号可能会经历约每千米0.15dB的衰减,即,对于40千米长的光纤而言,衰减为6dB。信号衰减也来自连接器,可能还来自信号路径上的任何其他组件(诸如,例如,功率分配器组件),在这种情况下,这种损耗称为“插入损耗”,使得接收信号在收发器处经历的衰减可能高达18dB。在发送器侧,发送信号的信号功率将比接收信号的信号功率高得多(例如,15dB、18dB或可能是20dB)。即使后向反射也可能被双工器强烈衰减(大约20dB或30dB),至少由位于靠近发送信号的发送器的光设备(诸如,在图3所示的收发器50的情况下靠近发送器53的耦合器52)产生的反射的信号功率的数量级也可以接近在发送器处接收的信号的数量级,从而引起与信号S的很大干扰。这对该接收信号产生了很大的干扰,这降低了收发器的以比特误码率值表示的性能,并且甚至可能使得难以将接收信号与由其后向反射产生的发送信号的分量区分开。
第一接收信号sr可以表示为在接收器55处接收的来自通过传播信道发送的信号S的信号,所述传播信道包括在连接到设备50的光纤51中的传播,该信道在下面可以被称为“转发信道”。
作为设备50发送的信号T的由后向传播信道表示的后向传播的结果,可以将第二接收信号tb表示为在接收器55处接收的信号,该后向传播信道可以在下文中无差别地称为“后向信道”或“反向传播信道”。换句话说,由收发器50在包括连接到收发器50的光纤51的传输链路上发送的信号T的后向传播产生的(干扰信号的)干扰分量可以表示为信号T与表示后向信道的复数传递函数Hcp的卷积。
假设前向信道复数脉冲响应函数为Hp=αeiθ,则第一接收信号的频域表示可以表示如下:
在图3所示的示例中,S对应于由远离光纤51上的收发器50的源发送的信号,并且T对应于光纤51上的收发器50的发送器53发送的信号。Hp和Hcp分别是与S和T相关联的传播和反向传播信道。
信号分量和可以被视为幅度衰减分量,并且θ和可以被视为相移分量,根据本主题公开的实施方式,将估计和补偿幅度衰减分量和相移分量中的一些或全部。尽管等式1和2中未表示,但是本领域普通技术人员将理解,信号分量和是时变分量(因为它们通常随符号持续时间量级的时间常数而变化)。同样,α和a是时变分量(因为它们通常随信道持续时间量级的时间常数而变化)。
更具体地,在等式1中,项θ+ωrt对应于光载波。在实施方式中,ωr可以表示与大约1014Hz的频率相对应的波长。
在一个或更多个实施方式中,要处理的干扰包括与两个载波频率ωr和ωt之间的变化的差相对应的干扰,等式1和2是识别和估计这种变化的差的便捷方式,如下面可见由此推导而来的等式4。
可以认为时变分量和以及α和a的时间变化的时间常数明显小于与光载波相关的时间常数,因此,小于由两个载波频率ωr和ωt之间的变化的差产生的干扰的时间常数。结果,在一些实施方式中,与由两个载波频率ωr和ωt之间的变化的差产生的干扰的时间常数相比,鉴于时变分量和以及α和a的时间常数,可以忽略它们的时间变化。
收发器50的接收器55(例如,光电二极管接收器)接收叠加的第一接收信号sr和第二接收信号tb。在接收器55是光电二极管接收器的实施方式中,可以将从光电二极管输出的电流i估计为与接收的光强度成比例,并且可以表示为:
其中,M是与所用设备相关的已知参数。等式(3)也可以被表示为:
将等式1、2和4组合在一起,得出以下等式5:
其中,测量电流i,M是与所用设备有关的已知参数,是发送信号的已知分量(以及可能的相位分量),并且α和a分别由传播信道和反向传播信道确定。如上所述,由ωr和ωt之间的变化的差产生的干扰明确地呈现在等式4中。等式4还表明,可以通滤波获得对这种变化的差的估计。实际上,即使和也是时变分量,它们随之改变的时间常数也会显著小于ωr和ωt的时间常数以及ωr与ωt之间的差的时间常数。
在等式5中,对应于要估计的信号,一般情况下可能与θ对应。在一些实施方式中,可以假设θ参数不携载要在接收器侧确定的任何信息(例如,在发送侧在发送信号的相位中不对任何信息进行编码的情况下)。然后,在一些实施方式中可以认为是接收器侧可能需要得到的唯一未知信号。
在此假设下,可以将上面的等式5视为a·x2+b·x+c=0类型的二次方程,其中x是未知变量,具有以下参数:
等式6可以重写为等式6A和6B,如下所示:
的泰勒展开:
等式7也可以重写为等式7A:
等式8也可以重写为等式8A:
如上所述,在一些实施方式中,这些参数在一阶上可以被认为与时间无关。相反,可以考虑它们的频率依赖性。
等式9表明由收发器在包括接收信号S的光纤的传输链路上进行的信号T的传输引起的干扰分量可以通过表征后向信道来确定,该后向信道表示从发送信号T沿其传输路径的相应后向传播引起的贡献信号的组合。
在一个或更多个实施方式中,可以通过确定与后向信道对应的衰减系数α的估计来表征后向信道。然后,在实施方式中,信号的估计可以涉及确定与前向信道相对应的衰减系数α的估计。取决于收发器的接收器的实施方式,可以同时或顺序地获得α和a的估计。
即,在一些实施方式中,例如根据在系统部署时或在系统配置期间执行的测量,可能已经得到与前向信道相对应的衰减系数α的估计。在其他实施方式中,还可以使用来自远距离源的已知信号的传输来确定衰减系数α的估计,同时网络的所有其他发送器(包括关注的收发器的发送器)都被静默,如将在下面进一步详细描述的。
在一个或更多个实施方式中,可以通过确定与前向信道和后向信道对应的相移系数θ-的估计来进一步表征后向信道。如上面关于α和a分量所指示的,θ和是时变分量,其时间常数为信道的时间常数的量级,即,其时间常数显著小于ωr和ωt的时间常数,以及ωr和ωt之间的差的时间常数。
也就是说,取决于实施方式,对与由收发器发送的光信号T的后向传播相对应的干扰分量的确定可以包括对与后向信道相对应的系数的估计的确定、对与前向信道相对应的衰减系数α的估计的确定和/或对与前向信道和后向信道相对应的相移系数θ-的估计的确定。在一些实施方式中,假定不存在干扰,可以使用应用于期望信号S的标准估计和均衡技术来执行衰减系数α的确定。
图4例示了根据本主题公开的用于在ODN网络的光收发器处接收信号的所提出的方法的示例性实施方式。
收发器的接收侧(例如,图3所示的收发器50的光接收器55)对接收光(RxO)信号进行接收60,该接收光信号与携载由光源(例如,激光源)在包括光纤的第一传输链路上发送的数据的第一发送光信号TxO)相对应。
如上所述,接收RxO信号包括干扰信号,该干扰信号本身由一个或更多个干扰分量组成,干扰分量中的一个是由收发器的发送侧(例如,在图3上所示的收发器50的光发送器53)执行的发送引起的。
然后,确定(61)接收的光信号中的干扰信号的干扰分量的估计,所述干扰分量是由光收发器53的发送侧在包括光纤的第二传输链路上进行的第二TxO信号的传输引起的。
因此,所提出的用于接收光信号的方案解决了在收发器的接收侧接收的光信号中的由在收发器自身处执行的光信号传输引起的干扰。
在一个或更多个实施方式中,确定干扰分量的步骤可以包括表征从所发送的第二TxO信号的各个后向传播引起的贡献信号的组合。
基于所确定的干扰分量,对接收RxO信号进行处理(62),以获得(63)第一TxO信号的估计,并且从接收RxO信号中去除这种估计。以下提供一个或更多个实施方式中的该处理的更多细节。
图5示出了光分配网络70,该光分配网络70包括多个互连的节点,包括根据本主题公开的一个或更多个实施方式的收发器设备71、一个或更多个光接收器设备72a至72d、一个或更多个光收发器设备73a至73d以及操作和管理节点74。
操作和管理节点74通过ODN 70与收发器71、收发器73a至73d和接收器72a至72d互连,使得它可以与收发器71、收发器73a至73d和接收器72a至72d交换消息。
关注的收发器71通过单根光纤71'连接到ODN 70,收发器71在该单根光纤71'上发送和接收波分复用光信号(例如,根据图2所示的复用方案)。
相关领域的普通技术人员将认识到,图5所示的网络70仅是示出可以实现本主题公开的实施方式的ODN的示例。特别是,任何合适的网络拓扑或架构(诸如,例如,树形拓扑或网状拓扑)都可以用于网络70,并且图5所示的架构仅作为示例给出。此外,任何合适的架构都可以用于网络节点71、72a至72d、73a至73d和74中的每一个。例如,接收器设备72a至72d中的每一个可以是独立设备,或者可以集成在光收发器中。
下面描述应用于图5所示的网络的用于后向信道获取的示例性操作过程。
取决于实施方式,可以在网络更新期间在建立网络70时执行以下操作过程或其变型,所述操作过程或其变型可以优选地长期、可能周期性地和/或根据外部请求来执行,所述外部请求是从网络70的操作和维护中心接收到的请求。
在一个或更多个实施方式中,所提出的过程可以通过在网络中发送光时域反射仪(OTDR)信号来使用OTDR,以便进行关注的参数的测量。
在一个或更多个实施方式中,可以在网络中的非活动时间段之后执行操作过程,该非活动时间段可以被选择为不短于预定时间段(TotdrRefresh)。取决于实施方式,可以设置预定时间段以解决特定的情况。例如,在一些实施方式中,在运营商控制的网络的情况下,预定时间段可以对应于与网络有关的维护操作,并且例如可以从几小时到几个月变化。在一些实施方式中,还可以调度操作过程以解决系统组件老化的影响,在这种情况下,可以将预定时间段设置为几个月。在一些实施方式中,在网络节点包括对温度敏感的组件(例如,包括对(例如,白天温度和夜晚温度之间或者暴露于阳光下和没有暴露于阳光下的温度之间的)温度变化敏感)的情况下,预定时间段可以被设置为约几毫秒。在一些实施方式中,可以将预定时间段设置为以上特定背景的预定时间段中的一些或全部的组合。
例如,在双向点对点光链路的端点中的一个位于天线杆的顶部处的使用情况下,(例如,白天与夜晚之间或者在云通过端点时间期间的)温度变化将影响BiDi收发器的激光芯片组件的操作,使得可以将预定时间段设置为约10毫秒。
在一些实施方式中,可以基于一段时间内温度变化的导数的估计来确定非活动时间段。在一些实施方式中,预定时间段也可以被更新,包括动态地更新,以便BiDi收发器的操作适应于变化的条件。例如,在BiDi收发器周围的温度变化随时间改变的情况下,预定时间段可以从几毫秒更新为更长的持续时间(例如,1小时)。在一些实施方式中,可以例如基于BiDi收发器周围的温度变化的导数来动态地调整预定时间段。
假设已经触发了过程的执行,则管理节点74向网络70的发送器(收发器73a至73d)中的每一个发送请求OTDR静默的请求,该OTDR静默从预定时间tm开始并持续了持续时间Tm。相关参数可以作为请求消息的有效载荷被传送到目的地节点,或者可以在发送器处已经被预先配置。取决于实施方式,诸如ITU-T指定为ITU-T G.988建议的光网络单元(ONU)管理协议OMCI(用于ONU管理和控制接口)之类的协议,或者由ITU指定为GPON规范的物理层操作和维护(PLOAM)协议可用于本主题公开中描述的消息传输。在一些实施方式中,特定的第二层信道(诸如,例如,以太网信道)也可以用于本主题公开中描述的消息传输。
在一个或更多个实施方式中,管理节点74确定是否已经从网络的所有接收器接收到请求的确认响应。接收器的肯定确认响应通常可以携载指示该请求已被接收并且可以由接收器服务的信息。例如,肯定确认响应可以确认可以使用包括请求的开始时间(tm)和请求的持续时间(Tm)的相关参数执行OTDR静默。取决于实施方式,确认响应可以是显式的或隐式的。
在一个或更多个实施方式中,可以基于针对关注的收发器的请求的开始时间(tm),为除了关注的收发器之外的每个收发器确定相应的请求的开始时间参数(tmi)值,使得关注的收发器自时间tm开始不在其接收器侧接收除了OTDR信号之外的任何信号。例如,可以基于收发器i与关注的收发器之间的相应距离来确定用于(除了关注的收发器之外的)收发器i的tmi参数。例如,可以配置OTDR过程,以使得除了关注的收发器之外的每个收发器i在tmi=tm-Li/n×c处停止发送,其中,Li表示关注的收发器与(除了关注的收发器之外的)收发器i之间的距离,n是关注的收发器与收发器i之间的光链路的光学索引,并且c是真空中的光速。在一些实施方式中,OTDR管理可以基于tm参数以及基于关注的收发器与(除了关注的收发器之外的)收发器i之间的相应距离Li例如使用以下确定tmi=tm-Li/n×c来确定tmi参数,并将确定的tmi参数传送到收发器i,以用于本文描述的OTDR过程。
在一个或更多个实施方式中,可以基于针对关注的收发器的请求的持续时间(Tm),为除了关注的收发器之外的每个收发器确定相应的请求的持续时间参数(Tmi)值,使得关注的收发器在持续时间Tm期间不在其接收器侧接收除了OTDR信号之外的任何信号。例如,可以基于收发器i与关注的收发器之间的相应距离,或者取决于实施方式基于收发器i的确定的开始时间tmi参数来确定(除了关注的收发器之外的)收发器i的Tmi参数。在一些实施方式中,OTDR管理可以基于Tm参数来确定Tmi参数,并且将确定的Tmi参数传送给收发器i,以进行本文描述的OTDR过程。
接收器的否定确认响应通常可以携载指示该请求已被接收并且不能由接收器服务的信息。在从发送请求开始的预定时间段后没有从接收器接收到确认响应(不论是肯定确认响应还是否定确认响应)的情况下,也可以认为接收到否定确认响应。
在一个或更多个实施方式中,在管理节点确定已接收到一个或更多个否定确认响应的情况下,可以将新的OTDR静默请求发送到网络70的具有相同参数或不同参数的接收器72a、72b、72c、72d中的每一个。例如,可以向网络的接收器提出新的开始时间tm’和/或新的持续时间Tm’。
在一个或更多个实施方式中,可以基于帧周期Totdr以及在给定波长(点)处的OTDR模式信号的长度来确定针对OTDR静默请求的持续时间Tm。例如,帧周期可以确定为Totdr=Lmax/n×c,其中,Lmax是连接到被测收发器71的光链路(通常是光纤)的最大长度,n是光链路的光学索引,并且c是真空中的光速,使得可以将持续时间Tm确定为Tm=Lmax/n×c+durationof the OTDR pattern。
其中,duration of the OTDR pattern是OTDR模式的持续时间。在其他实施方式中,可以将帧周期确定为Totdr=k×Lmax/n×c,其中,Lmax是连接到被测收发器71的光链路的最大长度,n是光链路的光学索引,c是真空中的光速,并且k是保护周期参数(k≥1),使得可以将持续时间Tm确定为Tm=k×Lmax/n×c+duration of the OTDR pattern,
其中,duration of the OTDR pattern是OTDR模式的持续时间。换句话说,n×c是光链路中的光速。可以优选地选择大于或等于Totdr的Tm,以便可以监听后向信道达足够长的时间(即,在至少等于Totdr的时间帧期间)。
然后,收发器71的发送器在时间tm开始的、可能与为收发器71设想的任何工作波长相对应的波长点处发送OTDR模式信号(即,携载已知模式(OTDR模式)的光信号)。例如,在根据图2所示的复用方案使用收发器71的情况下,收发器71将针对如图2所示的四个传输工作波长中的每一个重复OTDR模式信号的传输。可以重复上述用于在网络的所有发送器处获得传输静默的初步阶段,以在这些工作波长中的每个波长下进行传输。
在一些实施方式中,可以在系统的设置时执行上述的初步阶段,使得可以在系统的设置期间立即测试针对信道估计要测试的所有工作波长。尽管在设置时执行的初步阶段可能需要很长时间才能完成,但是它具有以下优点:一旦系统运行,便无需使用系统的任何资源即可执行对工作波长的完整扫描。
在其他实施方式中,可以在系统的操作期间执行上述的初步阶段。例如,该系统可以被配置为随着波长的使用自动学习。每次系统要使用尚未执行初步阶段测试的波长时,都会执行这种测试,并将结果存储在存储器中,从而无需再次执行测试。尽管用于执行初步阶段的这种策略在系统运行时(系统运行期间)使用系统资源,但是它有利地避免了在系统设置时冗长的初步阶段,因此可以简化该过程。该策略还利用了以下事实:在实践中,在系统运行的第一阶段期间使用所有系统资源的可能性相当低。
取决于实施方式,所选择的波长点可以是可以与给定工作波长显式或隐式相关的任何参数。例如,对于激光光源,它可以是源芯片温度的值。
在一个或更多个实施方式中,OTDR模式可以包括“1”,后跟连续的零,因此对应于狄拉克脉冲,以便测量后向信道的脉冲响应。
在一个或更多个实施方式中,OTDR模式可以是由以模拟或数字方式生成的导频组成的模式。
关注的收发器71的接收器在存储器中获取在Todtr时间帧上的接收信号,该接收信号与发送的OTDR模式信号的后向传播相对应。在发送的OTDR模式与脉冲相对应的实施方式中,在收发器71的接收器处获取的接收信号与后向信道的脉冲响应相对应。在一些实施方式中,OTDR模式可以对应于多个频率峰值,所述多个频率峰值可以覆盖与要由远距离源发送到关注的收发器的信号的频谱相对应的频谱,以便在关注的收发器的接收器处获取传递函数,基于该传递函数可以确定后向信道的脉冲响应。例如,在一些实施方式中,可以通过对OTDRFFTWindow/Ts样本执行快速傅里叶变换(FFT)来得到传递函数(并且因此隐式地脉冲响应),其中,Ts是样本持续时间,而OTDRFFTWindow是FFT窗口宽度(取决于实施方式,每个参数是预定的或动态确定的),以便获得后向信道的幅度和相位响应的估计。
在一些实施方式中,发送的OTDR模式可以包括以特定的算术特性选择的0比特和1比特的序列,使得可以使用发送的OTDR模式来实现同步。然后可以使用具有已知的发送的OTDR模式的逆卷积从接收信号获得信道的脉冲响应。二进制序列也是有利的,因为它避免了传输单个比特时产生噪声的风险,并且使同步比基于单个比特传输更容易。
在一个或更多个实施方式中,可以重复上述信号获取,然后将其平均化以便达到针对信号获取的预定信噪(S/N)比。在一些实施方式中,如果在预定数量的平均连续信号获取之后未达到预定S/N比,则可以认为没有明显的干扰。
上述信号获取可能导致存储在存储器中的比特数过多。取决于实施方式,那些比特可以被存储在收发器的本地存储器中,并且在收发器处被处理,或者被发送到远距离处理节点以供进一步处理,如下面参考图9所描述的。例如,对于给定的获取时间帧Todtr和给定的符号持续时间Ts,在存储器中获取个样本。假设每符号的给定比特数numberOfBitsPerSymbol,则存储所需的存储空间可能达到20Mbits:实际上,对于40公里长的光纤,可以选择Todtr等于400μs,获取速率可以等于10Gbps,并且对于速率为25GHz的4Mbit,应存储10Mbit以供进一步处理,如果以等于2的过采样因子进行过采样,则变为20Mbit。
为了避免收发器处的存储器溢出,在一些实施方式中,收发器可以包括OTDR管理模块,该OTDR管理模块被配置为仅通过保留有效序列(significant sequence)的开始时间以及该有效序列的比特来对获取的序列的长度进行阈值化。在一些实施方式中,在确定序列包括高于预定阈值ThOTDR的预定数量的连续样本时,该序列可以被确定为有效。因此,可以基于获取的数据来执行阈值化分析,以确定包括高于ThOTDR阈值的连续样本的序列。在一些实施方式中,没有有效值(significant value)的数据序列(即,没有高于ThOTDR阈值的样本)可以作为阈值化分析的一部分被丢弃,以节省存储空间。
然后可以将由OTDR处理得到的OTDR数据从收发器71发送到管理节点74。在一个或更多个实施方式中,在完成数据获取和处理(可能包括阈值化分析)之后,收发器71可以(例如,使用OMCI、PLOAM或以太网协议)将OTDR信息消息发送到管理节点74,该OTDR信息消息包括在收发器71的发送器侧和收发器71的接收器侧用于OTDR传输的波长点以及获取的数据。在执行阈值化分析的情况下,发送到管理节点74的获取的数据可以包括从阈值化分析得到的序列以及该序列的开始时间。
在管理节点74处接收的OTDR信息可以存储在一个或若干个查找表(此处称为后向信道(BCh)表)中,在所述查找中,收发器71的发送器侧和收发器71的接收器侧二者的波长点可能以与波长点相对应的获取的序列的相应样本和开始时间的形式与相应的获取数据相关联地被存储。
图6例示了在一个或更多个实施方式中的上述后向信道知识过程。
图6上示出了根据本主题公开的实施方式的关注的收发器100、操作和管理节点101以及可以将数据发送到关注的收发器100的一个或更多个收发器102。操作和管理节点101、关注的收发器100以及一个或更多个收发器102例如通过诸如图5所示的光分配网络可通信地联接。
收发器100可以包括发送器110、接收器111和波长分离器112,在一些实施方式中,它们可以与图3所示的那些基本相似。
收发器100可以配置有波长控制引擎100a、成帧引擎100b以及获取和阈值化引擎100c。波长控制引擎100a可以被配置为在发送器110和波长分离器112处操作。成帧引擎100b可以被配置为控制和管理用于数据的发送和/或接收的时间参数,并且可以在一些实施方式中被实现为状态机,该状态机组织状态改变的时间分布以便配置发送和/或接收的数据的时间序列。获取和阈值化引擎100c可以被配置为在接收器111处操作,即,对接收器111接收到的数据和/或信号进行操作。
获取和阈值化引擎100c可以被配置为如上所述关于所提出的后向信道知识获取过程执行数据获取操作以及对获取的数据进行阈值化分析。
收发器100还可以包括:时钟引擎100d,其被配置为对在收发器100处执行的操作(包括数据处理操作)进行时间管理;以及OTDR管理引擎100e,其被配置为控制在收发器100的发送器110和接收器111处的后向信道知识获取操作。
其他收发器102中的每个收发器可以包括:成帧引擎102b;时钟引擎102d,其被配置为对在收发器102处执行的操作(包括数据处理操作)进行时间管理;以及OTDR管理引擎102e,其被配置成控制收发器102处的后向信道知识获取操作。
如图6所示,管理节点101可以被配置为向关注的收发器100发送对OTDR过程的请求(由图6中的OTDR_Message(tm,Tm)消息例示,该OTDR过程从预定时间tm开始、持续时间为Tm)。作为响应,管理节点101可以从关注的收发器100接收确认可以从时间tm开始执行OTDR过程并持续时间Tm的确认消息,该确认消息由图6上的OTDR_Message_Ack(tm,Tm)消息例示。
管理节点101还可以被配置为向一个或更多个收发器(i)102中的每一个发送对OTDR静默的请求(由图6中的Silent_Message(tmi,Tmi)消息例示),该OTDR静默从确定的时间tmi开始并持续确定的持续时间Tmi。作为响应,管理节点101可以从一个或更多个收发器102的每一个接收相应的确认消息(由图6中的示例性Silent_Message_Ack(tmi,Tmi)消息例示),该相应的确认消息确认可以在网络中在关注的收发器处从时间tm开始执行OTDR过程并持续时间Tm。
如果无法从已向其发送对OTDR静默的请求的所有接收器获得具有给定的开始和持续时间参数的OTDR静默的肯定确认,则OTDR过程在某些情况下可能会超时。
然后,收发器的OTDR管理引擎100e可以被配置为在OTDR静默的时间段期间控制由发送器110进行的OTDR模式的传输。
收发器的OTDR管理引擎100e还可以被配置为控制获取和阈值化引擎100c,以执行数据处理,所述数据处理包括数据获取以及取决于实施方式的对获取的数据的阈值化分析。
在一些实施方式中,对在收发器100的接收器111处接收的数据执行的用于后向信道知识获取的数据处理可以导致生成一个或更多个查找表(LUT)(在本文中将其称为后向信道查找表或Bch查找表),所述一个或更多个查找表(LUT)可以被存储在管理节点101的存储器中,以进一步向管理节点101传输数据获取和可能的阈值化过程结果(由图6中的OTDR_信息_消息_(开始时间序列,序列,波长点)消息例示)。在示例性OTDR_信息_消息_(开始时间序列,序列,波长点)消息中,开始时间序列参数可以指示要发送OTDR信号的时间,序列参数可以指示要使用的OTDR序列或信号,并且波长点参数可以提供与由关注的收发器的发送器在OTDR过程期间使用的波长有关的信息。
如上所述,光收发器的接收器接收到的光信号中存在的干扰信号中包含的干扰分量可以看作是两个频率之间的差的时间变化,该变化可以表示为上面的等式9中的Δω=ωs-ωt的变化。
在一个或更多个实施方式中,可以通过失谐测量过程来确定该干扰分量的估计,以便确定两个干扰信号(由远距离源发送的第一发送光信号以及由收发器发送的第二发送光信号)的波长相对于彼此的位置的估计。一旦确定了两个干扰信号的波长的相应位置,就可以确定和校正由这些相应位置之间的距离变化引起的干扰分量。
在一些实施方式中,失谐测量过程也可以在包括BiDi收发器的光分配网络(诸如,图5所示的网络)上执行。
在光网络中(特别是在网络运营商想要放宽对调谐系统的约束(例如,放宽与组件容限有关的约束或增加更新周期以减少信令开销)的网络中)或在使用直接调制激光(DML)源的情况下,有利地使用失谐测量过程。
通常可以定期地执行失谐测量过程,以便估计失谐或预期失谐。
在一些实施方式中,可以基于自外差技术获得瞬时全局失谐知识。然而,除非建立专用的系统和过程,否则无法在待评估的失谐范围内基于测量外差混频和低通滤波器输出端的信号电平来使用失谐的已知确定,因为图中所示可能未知或随时间变化的其他滤波元件可能会改变失谐测量值。
根据本主题公开,由于系统固有地可以与关注的带宽一样快地对信号进行采样(例如,大约每秒几十个千兆采样(GSps)),因此优选直接测量由失谐引起的差拍(beat)以得到失谐的cos函数的值。取决于实施方式,可以通过与一组cos(ωt)函数执行互相关或者对预定数量(FmDetuning/Ts)的样本使用快速傅里叶变换(FFT)并在该组FFT系数上搜索现有峰值来获得失谐的cos函数的值。
在一个或更多个实施方式中,根据本主题公开的所提出的失谐测量过程可以使用以下参数中的一个或更多个:
关于波长点参数,可以定义Tx波长点、WS波长点和Rxs波长点参数,其分别对应于与在关注的收发器的发送器处使用的波长有关的信息、与在关注的收发器的波长分离器处使用的波长有关的信息、以及与在网络中可以将数据发送到关注的收发器的其他收发器的发送器处使用的波长有关的信息。
还可以定义发送器侧和接收器侧保护时间参数(Tx_RampUp_GT和Rxs_RampUp_GT),以考虑网络的收发器的发送器的激光上升(ramping up)(特别是在最近打开/关闭的情况下)。
可以相对于网络中可以向关注的收发器发送数据的(除了关注的收发器之外的)收发器的发送器以预定模式(SmDetuning pattern)定义长度为TFRxsmDetuning比特的发送器侧失谐帧(FRxsmDetuning)。
相对于关注的收发器的发送器还可以定义长度为TTxmDetuning比特的收发器发送器侧帧(FTxmDetuning)。
相对于关注的收发器的接收器还可以定义相同长度(TTxmDetuning比特)的收发器接收器侧帧(FRxmDetuning)。
根据所提出的失谐测量方法,并再次参考图5,消息被发送(例如,由管理节点74)到网络的可以将数据发送到关注的收发器的每个收发器,以请求SmDetuning模式,该SmDetuning模式在与接收时刻相对应的时间开始并持续TFRxsmDetuning,可以将预定时间tm加到该接收时刻。取决于实施方式,预定时间(tm)信息可以被包括在该消息中,被包括在信令信道中,或者使用默认值隐式地定义。
收发器发送器侧帧(FTxmDetuning)可以在时间tm+RTT/2开始并持续TTxmDetuning,其中,RTT与发送的消息的估计往返时间相对应。
收发器接收器侧帧(FRxmDetuning)激活可以在时间tm+RTT/2开始并持续TTxmDetuning。
然后,可以在FRxmDetuning期间获取在收发器71处接收到的信号。
关于在收发器71处的信号获取,可以将获取的信号提供给信号处理单元以进行滤波分析。取决于实施方式,信号处理单元可以在收发器处或在远距离处理节点中实现,如下面参考图9所述。
如上所述,滤波分析将提供差分相移的估计(dps(等式9中的),其包括相位本身及其在时间符号内的原点模(origin module)2π。这样的估计可以与一组波长点和差分相移基准dpsr一起被存储在存储器中。实际上,基于收发器的发送器处的波长点的知识,可以获得收发器的接收器处的波长点,而无需来自网络的接收器或其他收发器的任何显式消息。在后向信道(BCh)查找表中,可以使用先前的测量值的插值来获得收发器的接收器的波长点状态。如下所述,然后可以在下一次失谐测量之前的时间段内预期tt。
在一个或更多个实施方式中,可以使用可以预先确定的失谐测量时间段来周期性地触发失谐测量过程,或者根据收发器的最新状态、失谐的动态和/或通过预期来动态地更新失谐测量过程。
在根据失谐的动态来动态地更新失谐测量时间段的实施方式中,例如,可以通过对先前的测量结果进行线性或非线性插值以设置随后的时段以对于获取、定义DetuningGranularity Threshold的精细时间粒度测量时段来开始失谐测量过程。换句话说,可以配置失谐测量过程,使得如果测量的失谐随时间变化显示很小的变化或没有变化,则可以基于先前测量结果的插值而不是实际更新的测量结果的插值来估计它。
在失谐测量时间段通过预期而被动态地更新的实施方式中,例如,在网络的可以向关注的收发器发送数据的收发器中的一者或关注的收发器的发送器事先已经关闭的情况下,也可以定义一组变化的时间段。
在一些实施方式中,可以借助于已知的测量过程(ranging procedure)来测量发送的消息的往返时间(RTT)。
图7例示了在一个或更多个实施方式中的上述失谐测量过程。
图7上示出了根据本主题公开的实施方式的关注的收发器100、操作和管理节点101以及可以将数据发送到关注的收发器100的一个或更多个收发器102。操作和管理节点101、关注的收发器100以及一个或更多个收发器102例如通过诸如图5所示的光分配网络可通信地联接。
如参考图6所描述的,收发器100可以包括发送器110、接收器111和波长分离器112,在一些实施方式中,它们可以与图3所示的那些基本相似。
收发器100可以配置有波长控制引擎100a、成帧引擎100b以及获取和滤波引擎100g。波长控制引擎100a可以被配置为在发送器110和波长分离器112处操作。成帧引擎100b可以被配置为控制和管理用于数据的发送和/或接收的时间参数,并且可以在一些实施方式中被实现为状态机,该状态机组织状态改变的时间分布以便配置发送和/或接收的数据的时间序列。获取和滤波引擎100g可以被配置为在接收器111处操作,即,对接收器111接收到的数据和/或信号进行操作。在一些实施方式中,可以借助于测量过程或专用同步协议在网络上共享和管理时间参数。
获取和滤波引擎100g可以被配置为如上所述关于所提出的失谐测量过程执行数据获取操作以及对获取的数据进行滤波分析。
收发器100还可以包括:时钟引擎100d,其被配置为对在收发器100处执行的操作(包括数据处理操作)进行时间管理;以及失谐管理引擎100f,其被配置为控制在关注的收发器100处的失谐测量操作。
其他收发器102中的每个收发器可以包括:成帧引擎102b;时钟引擎102d,其被配置为对在收发器102处执行的操作(包括数据处理操作)进行时间管理;以及失谐管理引擎102f,其被配置成控制收发器102处的失谐测量操作。
如图7所示,管理节点101可以被配置为向关注的收发器100发送失谐测量请求(由图7中的mDetuning_Message(tm,TFRxmDetuning)消息例示),该失谐测量从预定时间tm开始并且持续时间的时间窗为TFRxmDetuning)。作为响应,管理节点101可以从关注的收发器100接收确认可以用管理节点101请求的参数来执行失谐测量的确认消息(由图7中的mDetuning_Message_Ack消息例示)。
管理节点101还可以被配置为向一个或更多个收发器102中的每一个发送对失谐测量的请求(由图7中的mDetuning_Message(tm,TFRxmDetuning)消息例示),该失谐测量从时间tm开始且持续时间的时间窗为TFRxmDetuning。作为响应,管理节点101可以从一个或更多个收发器102中的每一个接收确认可以用管理节点101请求的参数来执行失谐测量的确认消息(由图7中的mDetuning_Message_Ack消息例示)。
然后,收发器的失谐管理引擎100f可以被配置为将失谐测量控制到在收发器100的发送器110和接收器111处执行的程度。
特别是,收发器的失谐管理引擎100f可以被配置为如上所述关于所提出的失谐测量过程控制获取和滤波引擎100g,以便执行数据处理,该数据处理包括数据获取和对获取的数据进行的滤波分析。
在一些实施方式中,对在收发器100的接收器111处接收的数据执行的失谐测量的数据处理可以导致生成一个或更多个查找表(LUT)(在本文中将其称为失谐查找表或mDetuning查找表),所述一个或更多个查找表(LUT)可以被存储在管理节点101的存储器中,以进一步向管理节点101传输数据获取和滤波结果(由图7中的DDTS_信息_消息(w,dps,波长点)所示)。在图7的示例性DDTS_信息_消息(w,dps,波长点)失谐差分相移(DDTS)消息中,w参数可以指示测得的失谐(等式9中所表达的ωs-ωt),参数dps可以指示相应的差分相移(如等式9中所表达的θ-),参数波长点可以提供与关注的收发器的发送器(wptx)、网络的其他收发器的发送器(wprx)和/或波长分离器在失谐测量过程期间使用的波长有关的信息。
在下文中,描述了一种所提出的方法,该方法用于使用上述失谐和滤波过程来对由光收发器的发送侧的传输引起的损害进行补偿。所提出的方法有利地利用了以下几点:
在收发器的给定采样时间,光电二极管上的场(field)是来自网络的发送器而不是关注的收发器中的一者的场与来自关注的收发器的发送器的信号的延迟版本(其以由后向信道导致为特征)的场的组合。
由于失谐可以在几微秒内以敏感的方式变化,并且RTT大约为数百微秒,因此由后向信道导致的对接收器接收的信号的连续贡献可能具有变化的波长,从而覆盖了若干个波长点。因此,随着时间的过去重构一系列波长点可能是有利的。在一些实施方式中,为此目的,在BCh查找表中包括发送器处的波长点的矢量。
另外,系数a和α也可以取决于波长点。在一些实施方式中,估计采样时刻的Rxs的波长点,以便根据上面的等式9来检索信号。
在一个或更多个实施方式中,可以在接收的光信号估计处理中补偿由上述干扰分量引起的损害。
在一些实施方式中,补偿处理可以包括将相位项与收发器发送的经变换的发送信号相乘,以便例如补偿由关注的收发器使用的波长分离器对由关注的收发器的发送器发送的信号引起的失真,该失真可能影响由关注的收发器的接收器接收的信号,可以通过使用所提出的补偿方案来校正该失真。
在其他实施方式中,例如在关注的收发器中使用的波长分离器不对由关注的收发器的接收器接收的信号引入相位变换的情况下(或以无关紧要的水平引入这样的相位变换,例如,保持低于预定阈值),可以配置所提出的补偿方案以便忽略由波长分离器引入的失真。例如,由收发器发送的信号可以不与相位项相乘,以不补偿由波长分离器引入的被认为无关紧要的相位失真。在波长分离器的滤波器被设计为使其不引入任何明显的相位失真的情况下,可以有利地使用它。
在一些实施方式中,补偿方案可以被配置为基于关注的收发器的发送器的波长点的值相对于用于在波长分离器中分离波长的滤波器的中心频率的值来校正由波长分离器引入的干扰。由于由波长分离器产生的干扰可能取决于发送器使用的波长点,因此补偿方案可以被配置为仅针对认为干扰不是无关紧要的波长点(例如,超出预定阈值)补偿这种干扰。
因此,取决于实施方式,所提出的补偿方案有利地允许仅补偿来自后向反射的幅度失真,或补偿来自后向反射的幅度失真以及来自后向反射的相位失真,或取决于由收发器的发送器使用的波长动态地配置补偿(仅幅度或相位和幅度)。
在一些实施方式中,例如使用上述的BCh查找表的生成,可以根据在失谐测量过程中由关注的收发器的发送器(wptx)使用的、网络的其他收发器的发送器(wprx)使用的和/或由波长分离器使用的波长点在后向信道(BCh)查找表中选择用于补偿方案的系数。经变换的(即,补偿的)信号可以将描述后向信道的系数与一个窗口相乘,该窗口在每个时钟时刻滑动一次,并且包含由收发器的发送器发送的发送符号。
图8例示了在一个或更多个实施方式中提出的用于执行补偿的方法。
图8中示出了在所提出的处理中使用的若干个输入矢量,并且视情况而定,这些输入矢量可能已经根据在本文中描述的后向信道获取过程或失谐测量过程而生成。
这样的输入矢量可以以如上所述的查找表的形式存储在存储器中,并且可以根据在一个或更多个实施方式中提出的处理被组合以生成输出矢量。
在图8的左手边示出的是具有时间值的矢量(以下称为“时间矢量”),该矢量从第一个时间值t-Bch_sizeTTx跨到最后一个时间值t+Proc_sizeTTx-1,其中,TTx是时间采样步长,Bch_size对应于获取的后向信道的时间深度,并且Proc_size是处理大小参数。因此,时间矢量的大小为TTx(Proc_size+Bch_size)。可以将时间矢量拆分为第一组值和第二组值,所述第一组值与过去相对应并包括表示从t-Bch_sizeTTx到当前时间t的具有时间采样步长TTx的时间序列的值(t,t-TTx,...,t-k.TTx,...和t-Bch_sizeTTx),所述第二组值与将来相对应并包括表示从t+TTx到t+Proc_sizeTTx-1的具有相同的时间采样步长TTx的时间序列的值。也就是说,可以将通过时间采样步长TTx彼此隔开的第一组时间值表示为{t-k.TTx}k=0,...,Bch_size,并且可以将通过相同时间采样步长TTx彼此隔开的第二组时间值表示为{t+l.TTx}l=1,...,Proc_size。因此,图8所示的示例性时间矢量跨越了深度等于Bch_size的过去和深度等于Proc_size的将来。在图8所示的实施方式中,使用将来的时间值,所述将来的时间值允许预测将来将要发送的内容。
取决于实施方式,可以对与仅跨越具有第一预定深度的过去值的时间窗口相对应或与跨越具有第二预定深度的过去值和将来值的时间窗口相对应的获取数据执行处理。
下一个矢量(紧接在图9中时间矢量的右侧)保持与收发器在与时间矢量的值相对应的时间发送的比特序列或二进制符号相对应的值,所述时间矢量的值与和发送比特(在下文中称为“发送信号矢量”)相对应的值相邻:在当前时间t发送比特值在时间t-TTx发送比特值...在时间t-k.TTx发送比特值...,并且在时间t-BCH_size.TTx发送比特值与将来的时间值相对应的发送信号矢量的值表示预期在将来进行发送的比特。例如,收发器的发送器可以将要在时间t+TTx发送的比特或符号保持在存储器中。在一些实施方式中,这有利地允许预期比特或符号的处理,只要这样的比特或符号被存储在存储器中以供将来传输即可,而不是等待比特或符号被实际发送以至少参与本主题公开中提出的相应处理。
下一个矢量(在图9中紧接在发送信号矢量的右边)保持与收发器的发送器在与时间矢量的值相对应的时间的波长点相对应的值(wptx值),所述时间矢量的值与对应于自身与wptx值相邻的发送比特的值(以下称为“发送波长矢量”)相邻:在t,以波长wptx(t)发送比特值在时间t-Tn,以波长wptx(t-TTx)发送比特值...在时间t-k.TTx,以波长wptx(t-k.TTx)发送比特值...并且在时间t-BCH_size.TTx,以波长wptx(t-BCHsize.TTx)发送比特值因此,发送波长矢量是表示在不同时间值处的波长的值的矢量,且长度与后向信道Bch_size的信道深度对应。
在一些实施方式中,可以确定与子采样时间值相对应的波长值(例如,对于时间值t-dts,波长值为wptx(t-dts),其中,dts<TTx)。实际上,关注的失谐从时间符号到下一个时间符号并没有以随机的方式变化,而是与连续变化的物理值相对应。因此,可以基于导数(例如,一阶导数或二阶导数)进行插值,最多实现所提出的处理的子时间采样步骤分辨率。这对于预期要发送的比特/符号可能特别有用,因为可以估计与要发送的下一个符号或与接下来要发送的多个符号相对应的波长点值,从而可以将要发送的下一个符号、接下来要发送的多个符号存储在存储器中,因此已知这些符号和相应的波长点。
再来参考上面由等式2描述的第二接收信号的频域表示以及后向信道复数脉冲响应函数在某些实施方式中,也可以使用过去时间点({t-k.TTx}k=0,...,Bch_size)的发送波长矢量的波长值来确定表示后向信道的a值,如上面所讨论的。在一些实施方式中,所提出的处理可以考虑影响a的值的两个参数:与发送产生后向反射干扰的比特或符号的时间相对应的时间参数以及在该时间发送这种比特或符号的波长值。因此,在一些实施方式中,所提出的处理可以使用取决于时间以及该时间的波长值的a值。
在一些实施方式中,可以使用例如根据所提出的后向信道知识获取过程生成的一个或更多个后向信道查找表(LUT)来获得图9所示的矢量,该矢量保持如取决于时间和在该时间的波长二者的a值:{a(t-k.TTx;wptx(t-k.TTx)}k=0,...,Bch_size。
例如,在一些实施方式中,第一LUT可以用于得到时间t-k.TTx处的a的值,并且第二LUT可以用于得到时间t-k.TTx处的波长点值wptx(t-k.TTx)。这有利地考虑了以下事实:针对由收发器的发送器在时间t-k.TTx发送的信号接收的后向反射将以与在时间t-k.TTx发送的信号的波长相对应的波长wptx来接收。
也可以例如使用所提出的失谐测量过程来确定分别对应于时间矢量的时间值{t-k.TTx}k=-Proc_size,...,Bch_size的失谐值如上所述,可以定期地或仅不时地执行失谐测量过程,以便减少所提出的补偿方法所涉及的计算。特别是,如上(例如,关于温度变化)所述,可以与收发器的发送器的每个信号传输一起或者根据时间间隔(该时间间隔在一些实施方式中可以被选择为时间恒定驱动波长变化的函数)来执行上述滤波过程(通过该滤波过程可以进行失谐(即,时变波长差Φ(t))的估计)。
在一些实施方式中,可以通过对发送信号和后向信道的估计脉冲响应的卷积来获得对由收发器的发送器通过该发送信号的其信号路径上的后向反射发送的信号而产生的干扰分量的估计,所述估计脉冲响应使用估计的参数和测得的失谐来确定。在一些实施方式中,该卷积运算可以表示为a值与发送信号值和失谐值的乘积在时间值{t-k.TTx}k=1,...,Bch_size的和:在一阶,后向信道干扰分量可以被估计为:
在一些实施方式中,卷积运算可能涉及少于Bch_size个分量,因为卷积运算可以被选择为简化计算以忽略一些分量。例如,在未接收到超过预定阈值的后向反射的情况下(特别是在接收器处未检测到后向反射的情况下),在一些实施方式中可以忽略否则将被使用的卷积运算的相应项。
在以上对后向信道干扰分量的一阶估计中,可以认为项cos(Φ(t-k.TTx)的计算在计算上过于密集,使得在一些实施方式中可以将项cos(Φ(t-k.TTx)替换为预定值(例如,等于1)。在这种情况下,如上所述,仅补偿由后向反射干扰产生的幅度失真。
然后,发送在关注的收发器处针对长度为TTx(Proc_size+Bch_size)的时间窗的时间值接收的源信号的发送器(Rxs)处的波长点值(在图8中由矢量(wpRxs(t+Proc_sizeTTx-1);...;wpRxs(t+TTx);wpRxs(t);wpRxs(t-TTx);...;wpRxs(t-k.TTx);...;wpRxs(t-Bch_sizeTTx))可以基于由可用于长度为TTx(Proc_size+Bch_size)的时间窗的关注的收发器的发送器发送的信号的波长点值{a(wptx(t-k.TTx)}k=-Proc_size,...,Bch_size和由此得到的相应的失谐测量值来获得。
再来参考前向信道复数脉冲响应函数Hp=αeiθ以及通过等式1所述的上述第一接收信号的频域表示,可以基于发送器(Rxs)(该发送器发送了在关注的收发器处接收的源信号)处针对相应时间值的可用波长点值获得针对长度为TTx(Proc_size+Bch_size)的时间窗的时间值的α值,如图8由矢量(α(t+Proc_sizeTTx-1);...;α(t+TTx);α(t);α(t-TTx);...;α(t-k.TTx);...α(t-Bch_sizeTTx))进行表示。
在其他实施方式中,针对相应的时间值α值(对于长度为TTx(Proc_size+Bch_size)的时间窗的时间值)对发送器(Rxs)(该发送器发送了在关注的收发器处接收的源信号)处的波长点值的依赖性可以被忽略,在这种情况下,可能不会考虑α值基于发送的源信号的波长的变化。
在一些实施方式中,确定α值的矢量可以包括从在收发器的接收器处接收的信号中减去后向信道干扰分量。在实施方式中,后向信道干扰分量的以上估计可以用于确定α值的矢量。
图9例示了根据本主题公开的实施方式的被配置为使用干扰减轻特征的示例性光收发器80。
收发器80包括控制引擎81、光接收器82、光发送器83、光接口84、存储器85、数据获取引擎86、数据处理引擎87、数据通信引擎88和时钟引擎(图中未显示)。
在图6所示的架构中,所有接收器82、发送器83、光接口84、存储器85、数据获取引擎86、数据处理引擎87和数据通信接口88均通过控制引擎81可操作地彼此联接。
在一个实施方式中,数据获取引擎86可以被配置为执行所提出的用于接收数据的方法的实施方式的各个方面,诸如,配置参数,获取数据,并且可能地执行上述关于所提出的后向信道知识获取的阈值化分析,并且配置用于失谐测量的参数,获取数据,以及可能执行上述关于所提出的失谐测量过程的滤波分析。同样地,数据获取引擎87被配置为执行所提出的用于接收数据的方法的实施方式的各个方面,诸如,执行上述关于所提出的后向信道知识获取的阈值化分析,以及执行上述关于所提出的失谐测量过程的滤波分析。
在一个实施方式中,数据处理引擎87还可以被配置为例如基于所提出的后向信道知识获取和失谐测量过程的结果来执行如上所述的后向信道干扰补偿过程。在其他实施方式例中,可以在例如图5、图6和图7所示的操作和管理节点的服务器节点处执行如上所述的后向信道干扰补偿过程。
在一个或更多个实施方式中,光接收器82被配置为接收光信号,并且光发送器83被配置为发送光信号。接口84可以适于将光纤连接到收发器,并且可以光学耦合到接收器82和发送器83。
在一些实施方式中,数据通信引擎88被配置为接收和/或发送信令消息,例如,根据任何合适的信令协议从网络管理节点接收如上所述的静默请求消息和/或失谐测量请求消息。同样地,数据通信引擎88被配置为根据任何合适的信令协议向网络管理节点发送信令消息,诸如,如上所述的静默请求肯定或否定确认消息、OTDR信息消息、失谐测量请求肯定或否定确认消息以及失谐测量信息消息。数据通信引擎88还可以通过一个或更多个数据通信网络可通信地联接到网络管理节点。
控制引擎81包括处理器,该处理器可以是任何合适的微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理芯片和/或状态机或其组合。控制引擎81还可以包括计算机存储介质,或者可以与计算机存储介质通信,所述计算机存储介质(例如但不限于存储器85)能够存储计算机程序指令或软件代码,当由处理器执行计算机程序指令或软件代码时使处理器执行本文所述的要素。另外,存储器85可以是任何类型的数据存储计算机存储介质,其能够例如在OTDR后向信道知识获取或失谐测量数据获取期间存储由接收器82获取的数据。
应当理解,仅以示例的方式提供了参考图9示出和描述的收发器80。许多其他架构、操作环境和配置也是可能的。收发器的其他实施方式可以包括更少或更多的组件,并且可以结合关于图6所示的收发器组件描述的一些或全部功能。因此,尽管将控制引擎81、接收器82、发送器83、光接口84、存储器85、数据获取引擎86、数据处理引擎87和数据通信引擎88被示出为收发器80的一部分,但是对组件81-88的位置和控制没有限制。特别是,在其他实施方式中,组件81-88可以是不同实体、设备或系统的一部分。
尽管已经在某些优选实施方式的背景下公开了本发明,但是应该理解,可以在各种其他实施方式中实现系统、设备和方法的某些优点、特征和方面。另外,可以预期的是,本文所述的各个方面和特征可以分开地实践,组合在一起或彼此替代,并且可以进行特征和方面的各种组合和子组合,并且仍然落入本发明的范围内。此外,上述系统和设备不必包括优选实施方式中描述的所有模块和功能。
可以使用多种不同技术和技术中的任何一种来表示本文所述的信息和信号。例如,数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任意组合表示。
取决于实施方式,本文描述的任何方法的特定动作、事件或者功能可以按照不同顺序进行,可以被添加、合并或者一起省略(例如不是全部描述的动作或者事件对于方法的实施都是必要的)。此外,在某些实施方式中,动作或事件可以同时执行而不是顺序执行。
Claims (15)
1.一种用于在光分配网络的光收发器中接收数据的方法,所述方法包括以下步骤:
在所述光收发器的接收侧对接收光信号进行接收,其中,所述接收光信号对应于第一发送光信号,所述第一发送光信号携载由光源在包括光纤的第一传输链路上发送的数据;
确定所述接收光信号中的干扰信号的干扰分量,其中,所述干扰分量是由所述光收发器的发送侧在包括所述光纤的第二传输链路上传输第二发送光信号引起的;以及
基于所确定的干扰分量,对所述接收光信号进行处理,以获得对所述第一发送光信号的估计。
2.根据权利要求1所述的方法,所述接收光信号和所述第二发送光信号分别与使用频率复用在所述光纤上发送的多个双向光信号中的一个双向光信号的下游信道和上游信道相对应。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法,其中,确定所述干扰分量的步骤包括:表征从所发送的第二发送光信号的各个后向传播引起的贡献信号的组合。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法,所述方法还包括以下步骤:确定所述干扰分量的幅度失真分量,以及从所述接收光信号中去除所述幅度失真分量。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法,所述方法还包括以下步骤:确定所述干扰分量的相位失真分量,并且从所述接收光信号中去除所述相位失真分量。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,在所述第二传输链路中包括的网络节点上通过所发送的第二发送光信号的后向反射来生成至少一个贡献信号,所述网络节点诸如为所述光分配网络的功率分配器或光连接器。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法,其中,确定所述干扰分量的步骤包括:
停止所述光分配网络的除了所述光收发器的发送侧之外的所有光源的发送;
一旦除了所述光收发器之外没有光源在发送,则在所述光收发器的所述发送侧发送预定信号;
在所述光收发器的所述接收侧记录与所述预定信号的发送相对应的接收信号。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法,其中,确定所述干扰分量的步骤包括:确定与所发送的第一发送光信号相对应的所述接收光信号的第一信号分量的第一衰减系数的估计。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法,其中,处理所述接收光信号的步骤包括:确定与所发送的第二发送光信号相对应的所述接收光信号的第二信号分量的第二衰减系数的估计。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法,其中,确定所述干扰分量的步骤包括:基于所述第一发送光信号的第一载波频率和所述第二发送光信号的第二载波频率,确定相移系数的估计。
11.一种装置,所述装置包括处理器、能操作地联接到所述处理器的存储器以及在光分配网络中进行通信的网络接口,其中,所述装置被配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
12.一种光分配网络的光收发器,所述光收发器包括根据权利要求11所述的装置。
13.一种编码有可执行指令的非临时性计算机可读介质,所述可执行指令在被执行时使包括能操作地与存储器联接的处理器的装置执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
14.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括有形地体现在计算机可读介质中的计算机程序代码,所述计算机程序代码包括指令,以在被提供给计算机系统和被执行时使所述计算机执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
15.一种通过压缩或编码表示根据权利要求14所述的计算机程序的数据集。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210723 |
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