CN114450898A

CN114450898A - 双向光学通信

Info

Publication number: CN114450898A
Application number: CN202080049479.1A
Authority: CN
Inventors: M·奥尔森; A·拉希迪内扎德
Original assignee: Yingfeilang Co
Current assignee: Yingfeilang Co
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2022-05-06
Anticipated expiration: 2040-02-13
Also published as: US10972184B2; CN114450898B; US20220376812A1; US20200358530A1; CA3139667A1; WO2020226718A1; US20200358531A1; US11838105B2; AU2020269575A1

Abstract

本公开描述了数字地生成副载波(SC)，以在收发机之间的上行链路与下行链路业务之间提供带宽的隔离和动态分配，这些收发机经由包括光纤的一个或多个分段的双向链路通信地耦合。可以使用数字地生成的SC并使用相同的发射机激光器来创建单独的上行链路和下行链路通信信道。在一些实现方式中，节点中的一个或多个包括具有至少一个激光器和一个数字信号处理(DSP)的收发机，该DSP可操作用于数字地生成至少两个SC并检测至少两个SC。收发机可以发送选定的SC，并且可以接收其他SC。因此，收发机可以促进例如通过单个光纤链路的双向通信。在一些实例中，技术可以通过促进添加或阻止在上行链路或下行链路方向上传输光学副载波来促进动态带宽指派。

Description

双向光学通信

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2019年9月20日提交的美国专利申请第16/578,008号和第16/577,932号两者的权益，并且这两个美国专利申请要求享有于2019年5月7日提交的美国临时专利申请第62/844,176号的优先权的权益。前述申请中的每一个的内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及双向光学通信。

背景技术

光纤通信通过例如通过光纤发送光信号来促进从一个位置到另一位置发送信息。光形成电磁载波，该电磁载波可以被调制以承载信息。常规地，提供光纤用于与光学通信网络的边缘进行通信。

单纤双向光学传输指代在相同光纤中但在相反方向上发送光学信号的能力。与其中使用两根单独光纤中的每一根执行单向传输的双纤系统相比，可以减少要使用的光纤的数量。

发明内容

本公开描述了用于数字生成副载波(SC)以在收发机之间的上行链路与下行链路业务之间提供带宽的隔离和动态分配的系统和方法以及其他，这些收发机经由包括光纤的一个或多个分段的双向链路通信地耦合。在一些实现方式中，可以使用数字地生成的SC并使用相同的发射机激光器来创建单独的上行链路和下行链路通信信道。在一些实现方式中，节点中的一个或多个包括具有至少一个激光器和一个数字信号处理(DSP)的收发机，该DSP可以被实现为例如专用集成电路(ASIC)。DSP可以可操作用于数字地生成至少两个SC并检测至少两个SC。收发机可以(例如，使用至少一个激光器)发送选定的SC，并且可以接收其他SC。因此，收发机可以促进例如通过单个光纤链路的双向通信。在一些实例中，所描述的系统和方法还可以通过促进添加或阻止在上行链路或下行链路方向上传输光学副载波来促进动态带宽指派(DBA)。

在一个方面，本公开描述了一种收发机，其包括被配置为耦合到光纤的光学端口。该收发机还包括发射机和接收机。发射机包括可操作以输出光学信号的激光器、第一DSP电路和调制器。

第一数字信号处理器电路可操作以接收第一数据，并且基于第一数据和第一控制信号来提供第一多个电信号，并且基于第二数据和第二控制信号来提供第二多个电信号。

调制器可操作以调制光学信号，以基于第一多个电信号来提供第一多个光学副载波，并且基于第二多个电信号来提供第二多个光学副载波，其中，第一多个副载波的数量不同于第二多个副载波的数量，并且第一多个副载波或第二多个副载波经由光学端口被供应到光纤。

接收机包括光电二极管电路和第二DSP电路。光电二极管电路包括至少一个光电二极管以接收第一光学混频产品或第二光学混频产品，第一光学混频产品基于本地振荡器信号和经由光学端口从光纤接收到的第三多个光学副载波，并且第二光学混频产品基于本地振荡器信号和经由光学端口从光纤接收到的第四多个光学副载波。光电二极管电路可操作以基于第一光学混频产品来供应第三电信号或基于第二光学混频产品来供应第四电信号。第二DSP电路可操作以基于第三电信号来输出第三数据或基于第四电信号来输出第四数据。

一些实现方式包括以下特征中的一个或多个。例如，收发机可以被配置为使得在第一控制信号被供应给第一数字信号处理器电路之后从光纤接收第三多个光学副载波，并且使得在第二控制信号被供应给第一数字信号处理器电路之后从光纤接收第四多个光学副载波。

在一些实例中，第一多个副载波和第三多个副载波的数量的总和等于第二多个副载波和第四多个副载波的总和。在其他实例中，第一多个副载波和第三多个副载波的数量的总和不同于第二多个副载波和第四多个副载波的总和。

在一些实现方式中，收发机包括：光学混合电路，其可操作以供应第一混频产品或第二混频产品。在一些情况下，激光器是第一激光器，并且收发机还包括可操作以供应本地振荡器信号的第二激光器，其中，第二激光器是本地振荡器激光器。在一些情况下，收发机可以被配置为使得光学信号的一部分被供应给光电二极管电路作为本地振荡器信号。在一些实例中，第一多个副载波中的每一个和第二多个副载波中的每一个是奈奎斯特(Nyquist)副载波。同样，在一些情况下，第三多个光学副载波中的每一个和第四多个光学副载波中的每一个是奈奎斯特副载波。第一多个光学副载波中的一个的频率可以与第四多个副载波中的一个的频率相同。

在一些实现方式中，收发机包括：环形器，其具有光学地耦合到发射机的第一端口、光学地耦合到接收机的第二端口和被配置为耦合到光纤的第三端口。在一些情况下，收发机被配置为使得第一多个光学副载波或第二多个光学副载波被供应给环形器的第一端口，并且第三多个光学副载波或第四多个光学副载波从环形器的第二端口输出。

在一些实现方式中，收发机包括：耦合器，其具有光学地耦合到发射机的第一端口、光学地耦合到接收机的第二端口和被配置为耦合到光纤的第三端口。在一些实例中，第一多个光学副载波或第二多个光学副载波被供应给耦合器的第一端口，并且第三多个光学副载波或第四多个光学副载波从耦合器的第二端口输出。

在另一方面，本公开描述了一种系统，包括第一收发机和第二收发机。第一收发机可操作以在第一时间间隔期间将第一多个光学副载波供应给光纤并且从光纤接收第二多个光学副载波，并且可操作以在第二时间间隔期间将第三多个光学副载波供应给光纤并且从光纤接收第四多个光学副载波，第一多个副载波的数量与第三多个副载波的数量不同，并且第二多个副载波的数量与第四多个副载波的数量不同。第二收发机可操作以在第一时间间隔期间供应第二多个副载波中的至少一个并且在第二时间间隔期间供应第四多个副载波中的至少一个，并且可操作以在第一时间间隔期间接收第一多个副载波中的至少一个并且在第二时间间隔期间接收第三多个副载波中的至少一个。

一些实现方式包括以下特征中的一个或多个。例如，在一些实例中，第一多个副载波的数量和第二多个副载波的数量的总和等于第三多个副载波和第四多个副载波的数量的总和。在一些情况下，第一多个光学副载波中的一个的频率与第四多个副载波中的一个的频率相同。在一些实现方式中，以下各项中的每个副载波可以是奈奎斯特副载波：第一多个副载波中的每一个、第二多个副载波中的每一个和第三多个副载波中的每一个。

在另一方面，本公开描述了一种系统，包括：第一收发机、第二收发机和第三收发机。第一收发机可操作以在第一时间间隔期间将第一多个光学副载波供应给光纤并且从光纤接收第二多个光学副载波，并且可操作以在第二时间间隔期间将第三多个光学副载波供应给光纤并且从光纤接收第四多个副载波，第一多个副载波的数量与第三多个副载波的数量不同，并且第二多个副载波的数量与第四多个副载波的数量不同。第二收发机可操作以在第一时间间隔期间供应第二多个副载波中的至少第一个副载波并且在第二时间间隔期间供应第四多个副载波中的至少第一个副载波，并且可操作以在第一时间间隔期间接收第一多个副载波中的至少第一个副载波并且在第二时间间隔期间接收第三多个副载波中的至少第一个副载波。第三收发机可操作以在第一时间间隔期间供应第二多个副载波中的至少第二个副载波并且在第二时间间隔期间供应第四多个副载波中的至少第二个副载波，第三收发机可操作以在第一时间间隔期间接收第一多个副载波中的至少第二个副载波并且在第二时间间隔期间接收第三多个副载波中的至少第二个副载波。

一些实现方式包括以下特征中的一个或多个。例如，在一些情况下，第一多个副载波的数量和第二多个副载波的数量的总和等于第三多个副载波和第四多个副载波的数量的总和。在一些实例中，第一多个光学副载波中的一个的频率与第四多个副载波中的一个的频率相同。以下各项中的每个副载波可以是奈奎斯特副载波：第一多个副载波中的每一个、第二多个副载波中的每一个和第三多个副载波中的每一个。

在一些实现方式中，系统包括：阵列波导光栅(AWG)，其具有第一端口和多个第二端口，其中，第一端口经由光纤光学地耦合到第一收发机，多个第二端口中的第一个端口光学地耦合到第二收发机，并且多个第二端口中的第二个端口光学地耦合到第三收发机。在一些情况下，系统被配置为使得AWG的第一端口在第一时间间隔期间从第一收发机接收第一多个光学副载波，并且在第二时间间隔期间将第二多个光学副载波供应给第一收发机。在一些实例中，系统被配置为使得AWG的多个第二端口中的第一个端口在第一时间间隔期间将第三多个副载波中的所述至少第一个副载波供应给第二收发机，并且多个第二端口中的第二个端口在第二时间间隔期间将第四多个副载波中的所述至少第二个副载波供应给第三收发机。

在一些实现方式中，系统包括：分路器，其具有第一端口和多个第二端口，其中，第一端口经由光纤光学地耦合到第一收发机，多个第二端口中的第一个端口光学地耦合到第二收发机，并且多个第二端口中的第二个端口光学地耦合到第三收发机。在一些情况下，系统被配置为使得分路器的第一端口在第一时间间隔期间从第一收发机接收第一多个光学副载波，并且在第二时间间隔期间将第二多个光学副载波供应给第一收发机。在一些情况下，系统被配置为使得分路器的多个第二端口中的第一个端口在第一时间间隔期间将第三多个副载波中的所述至少第一个副载波供应给第二收发机，并且多个第二端口中的第二个端口在第二时间间隔期间将第四多个副载波中的所述至少第二个副载波供应给第三收发机。

在另一方面，本公开描述了一种装置，包括：光电二极管电路、模数转换电路以及数字信号处理器。光电二极管电路包括：至少一个光电二极管，其被配置为接收基于本地振荡器信号和在光纤上从远程发射机发送的多个光学副载波的光学混频产品。光电二极管电路还被配置为从光纤接收背向反射光，使得光电二极管电路基于光学混频产品和背向反射光来提供电信号。模数转换电路可操作以基于模拟输入来提供数字输出，模拟输入指示由光电二极管电路提供的电信号。数字信号处理器可操作以接收数字输出，并且生成指示由多个光学载波承载的数据的第一内部信号和指示背向反射光的第二内部信号，数字信号处理器可操作以消除第二内部信号并且基于第一内部信号来提供输出数据。

一些实现方式包括以下特征中的一个或多个。例如，多个副载波中的每一个副载波可以具有多个频率中的对应一个频率，多个频率中的每一个频率不同于与背向反射光相关联的频率。在一些情况下，多个副载波是第一多个副载波，并且装置还包括：光学发射机，其可操作以向光纤供应第二多个副载波。

在一些实现方式中，装置包括：光学混合电路，其可操作以接收本地振荡器信号和多个光学副载波，并且输出混频产品。在一些情况下，装置包括：本地振荡器激光器，其可操作以供应本地振荡器信号。在一些实例中，装置包括：多个乘法器电路，其中，装置被配置为使得通过利用多个乘法器电路将第二内部信号乘以零来消除第二内部信号。

在一些实现方式中，数字信号处理器包括：快速傅立叶变换电路，其可操作以基于模数转换电路的数字输出来提供频域数据；多个开关；以及多个存储器。多个开关可以可操作以通过选择性地向多个存储器供应预定数据而不是与第二内部信号相关联的频域数据来消除第二内部信号。

在另一方面，本公开描述了一种收发机，包括：发射机、接收机和被配置为耦合到光纤的光学端口。

发射机包括：激光器、第一数字信号处理器电路以及调制器。激光器可操作以输出光学信号。第一数字信号处理器电路可操作以接收第一数据，并且基于第一数据和第一控制信号来提供第一多个电信号，并且基于第二数据和第二控制信号来提供第二多个电信号。调制器可操作以调制光学信号的第一部分，以基于第一多个电信号来提供第一多个光学副载波，并且基于第二多个电信号来提供第二多个光学副载波，第一多个副载波的数量不同于第二多个副载波的数量。第一多个副载波或第二多个副载波经由光学端口被供应到光纤。

接收机包括：光电二极管电路和第二数字信号处理器电路。光电二极管电路包括：至少一个光电二极管，其被配置为接收第一光学混频产品或第二光学混频产品，第一光学混频产品基于光学信号的第二部分和经由光学端口从光纤接收到的第三多个光学副载波，并且第二光学混频产品基于光学信号的第二部分和经由光学端口从光纤接收到的第四多个光学副载波。光电二极管电路可操作以基于第一光学混频产品来供应第三电信号或基于第二光学混频产品来供应第四电信号。第二数字信号处理器电路可操作以基于第三电信号来输出第三数据或基于第四电信号来输出第四数据。

一些实现方式包括以下特征中的一个或多个。例如，在一些情况下，收发机被配置为使得在第一控制信号被供应给第一数字信号处理器电路之后从光纤接收第三多个光学副载波，并且使得在第二控制信号被供应给第一数字信号处理器之后从光纤接收第四多个光学副载波。在一些情况下，第一多个副载波和第三多个副载波的数量的总和等于第二多个副载波和第四多个副载波的总和。在一些实例中，第一多个副载波和第三多个副载波的数量的总和不同于第二多个副载波和第四多个副载波的总和。

在一些实现方式中，收发机包括光学混合电路，其可操作以供应第一混频产品或第二混频产品。在一些情况下，第一多个副载波中的每一个和第二多个副载波中的每一个是奈奎斯特副载波。同样，在一些情况下，第三多个光学副载波中的每一个和第四多个光学副载波中的每一个是奈奎斯特副载波。第一多个光学副载波中的一个的频率可以与第四多个副载波中的一个的频率相同。

收发机的一些实现方式包括：环形器，其具有光学地耦合到发射机的第一端口、光学地耦合到接收机的第二端口和被配置为耦合到光纤的第三端口。收发机可以被配置为使得第一多个光学副载波或第二多个光学副载波被供应给环形器的第一端口，并且第三多个光学副载波或第四多个光学副载波从环形器的第二端口输出。

收发机的一些实现方式包括：耦合器，其具有光学地耦合到发射机的第一端口、光学地耦合到接收机的第二端口和被配置为耦合到光纤的第三端口。在一些实例中，收发机被配置为使得第一多个光学副载波或第二多个光学副载波被供应给耦合器的第一端口，并且第三多个光学副载波或第四多个光学副载波从耦合器的第二端口输出。

本公开描述了各种方法。在一些情况下，一种方法可以包括在第一时间间隔期间执行某些动作并在第二时间间隔期间执行附加动作。例如，一种方法可以包括：在第一时间间隔期间从第一收发机向光纤供应第一多个光学副载波。该方法包括：在第一时间间隔期间在第二收发机中接收第一多个副载波中的第一个副载波，并且在第一时间间隔期间在第三收发机中接收第一多个副载波中的第二个副载波。该方法还包括：在第一时间间隔期间从第二收发机向光纤供应第二多个副载波中的至少第一个副载波，并且在第一时间间隔期间从第三收发机向光纤供应第二多个副载波中的至少第二个副载波。该方法还包括：在第一时间间隔期间在第一收发机中从光纤接收第二多个光学副载波。

根据该方法，在第二时间间隔期间从第一收发机向光纤供应第三多个光学副载波。该方法还包括：在第二时间间隔期间在第二收发机中接收第三多个副载波中的第一个副载波，并且在第二时间间隔期间在第三收发机中接收第三多个副载波中的第二个副载波。该方法还包括：在第二时间间隔期间从第二收发机向光纤供应第四多个副载波中的至少第一个副载波，并且在第二时间间隔期间从第三收发机向光纤供应第四多个副载波中的至少第二个副载波。另外地，该方法包括：在第二时间间隔期间在第一收发机中从光纤接收第四多个光学副载波。根据前述方法，第一多个副载波的数量与第三多个副载波的数量不同，并且第二多个副载波的数量与第四多个副载波的数量不同。在一些实现方式中，第一多个副载波的数量和第二多个副载波的数量的总和等于第三多个副载波和第四多个副载波的数量的总和。

本公开的一些实现方式可以提供一个或多个以下优点。例如，在一些实例中，相对于传统系统，可以实现提高的频谱效率，因为可以(例如，通过使用数字滤波器)显著减少数字域中SC之间的串扰。在一些实例中，可以实现大约2.8bps/Hz的单信道频谱效率。上行链路和下行链路信道可以在频谱上彼此接近，而没有大的保护带。与传统方法相比，可以降低系统成本和复杂度，因为例如，激光器可以用作本地振荡器和发射机两者。

其他方面、特征和优点将根据以下详细描述、附图和权利要求变得明显。

附图说明

图1-2是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对点双向通信系统的示例的图。

图3是示出根据本公开的一个或多个实现方式的发射机的示例的图。

图4是示出根据本公开的一个或多个实现方式的被包括在图3的发射机中的DSP电路的示例的图。

图5是示出根据本公开的一个或多个实现方式的使用开关和仓(bin)在发射机处激活和停用副载波的图。

图6是示出根据本公开的一个或多个实现方式的使用脉冲形状滤波器在发射机处激活和停用副载波的图。

图7是示出根据本公开的一个或多个实现方式的接收机的示例的图。

图8是示出根据本公开的一个或多个实现方式的被包括在图7的接收机中的DSP电路的示例的图。

图9是示出根据本公开的一个或多个实现方式的使用色散均衡器电路(CDEQ)在接收机处激活和停用副载波的图。

图10是示出根据本公开的一个或多个实现方式的使用单个激光器用于发送和本地振荡操作两者的收发机的示例的图。

图11a-11b是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对点双向通信系统的操作配置的图。

图12是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对多点双向通信系统的示例的图。

图13是示出根据本公开的一个或多个实现方式的多个信道的图，其中每个信道用于发送多个副载波。

图14a-14b是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对多点双向通信系统的操作配置的图。

图15a-15c是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对多点双向通信系统的操作配置的图，其中一个信道在多个光学网络单元之间共享。

图16是根据本公开的一些实现方式的示例方法的流程图。

图17是示出根据本公开的一个或多个实现方式的包括阵列波导光栅(AWG)的点对多点双向通信系统的图。

图18是示出根据本公开的一个或多个实现方式的在阵列波导光栅的端口处的副载波输入和输出的图。

图19a-19c是示出根据本公开的一个或多个实现方式的上行链路和下行链路接收到的频谱的图表。

图20a-20b是示出根据本公开的一个或多个实现方式的副载波复用系统和常规重叠频谱系统的性能的图表。

具体实施方式

现在将详细参考在附图中示出的本公开的当前示例性实施例。通常，贯穿附图将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

本公开描述了用于数字地生成副载波(SC)以在收发机之间的上行链路与下行链路业务之间提供带宽的隔离和动态分配的系统和方法，这些收发机经由包括光纤的一个或多个分段的双向链路通信地耦合。在一些实例中，光学副载波可以例如由单个激光器生成，该激光器被调制以提供多个光学信号，每个光学信号与数据流相关联，并且每个光学信号在频谱上彼此间隔开，使得它们在频谱上彼此不重叠(或足够不重叠，使得光学信号在频域中保持彼此可区分)。在一些实现方式中，可以使用数字地生成的SC并使用相同的发射机激光器来创建单独的上行链路和下行链路通信信道。在一些实现方式中，节点中的一个或多个包括具有至少一个激光器和一个数字信号处理(DSP)的收发机，该DSP可以被实现为例如专用集成电路(ASIC)。DSP可操作用于数字地生成至少两个SC并检测至少两个SC。收发机可以(例如，使用至少一个激光器)发送选定的SC，并且可以接收其他SC。因此，收发机可以促进例如通过单个光纤链路的双向通信。在一些实例中，所描述的系统和方法还可以通过促进添加或阻止在上行链路或下行链路方向上传输光学副载波来促进动态带宽指派(DBA)。

在一些实现方式中，从位于链路的一端处的激光器输出的光的第一部分可以被调制以承载或发送数据，并且从激光器输出的光的第二部分可以用作本地振荡器信号。被这样配置的激光器有时被称为“共享发射/接收激光器”或“共享本地振荡器(LO)激光器”。在一些实现方式中，由于与接收到的光学副载波相关联的数字信号的处理，杂散光学信号(例如，对应于发送的光学副载波的所谓“背向反射”的那些杂散光学信号)的影响可以被抵消。因此，光学副载波可以设置有相对窄的带宽，并且可以被设置为在频谱上彼此接近，而没有大的保护带(guard band)，使得这种光学副载波的频谱效率可以与在单向相干通信系统中实现的一样高。在一些实现方式中，可以使用数字副载波和相同的Tx/Rx激光器(由链路两端的DSP相互锁定)创建不同的上行链路和下行链路通信信道。

图1-2是分别示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对点双向通信系统100a、100b的图。如图1中示出的，系统100a包括经由双向链路130(例如，光纤)通信地耦合的第一收发机110和第二收发机120。

第一收发机110包括激光器111、分路器112、发射机113、接收机114和环形器115。激光器111(例如，经由光纤)通信地耦合并被配置为生成和提供光学信号，例如，连续波(CW)光学信号。分路器112通信地耦合到发射机113和接收机114。在所示示例中，分路器122被配置为接收由激光器111生成的光学信号并将信号拆分为两个部分。分路器112被配置为将信号的第一部分提供给发射机113并将第二部分提供给接收机114。信号的第二部分可以在接收机114处例如用作本地振荡器信号。

如下文更详细讨论的，发射机113被配置为基于被输入或供应给发射机113的信息来调制从激光器111输出的光学信号的接收到的第一部分。因此，发射机113提供调制的光学信号S1，在一个示例中，该调制的光学信号S1包括至少一个光学副载波。然而，在其他示例中，调制的光学信号包括多个光学副载波。如图1中进一步示出的，调制的光学信号S1被提供给光学环形器115的第一端口115-1。调制的光学信号S1然后从光学环形器115的第二端口115-2输出到双向光纤链路130上，并被发送到收发机120中的电路125的端口125-2。

调制的光学信号S1接下来从端口115-3被引导到接收机124，在接收机124处信号S1与由激光器121经由分路器122供应的光学信号的第二部分混频。所得到的混频产品被转换为电信号。基于这样的电信号并且在接收机124中进一步处理之后，输入到发射机113的信息从接收机124输出。

以类似的方式，发射机123被配置为基于被输入或供应给发射机123的信息来调制从激光器121输出的光学信号的接收到的第一部分。因此，发射机123提供调制的光学信号S2，在一个示例中，该调制的光学信号S2包括至少一个光学副载波。然而，在其他示例中，调制的光学信号S2包括多个光学副载波。如图1中进一步示出的，调制的光学信号S1被提供给光学环形器125的第一端口125-1。调制的光学信号S2然后从光学环形器125的第二端口121-2输出到双向光纤链路130上，并被发送到收发机110中的电路115的端口115-2。

调制的光学信号S2接下来从端口115-3被引导到接收机114，在接收机114处信号S2与由激光器111经由分路器122供应的光学信号的第二部分混频。所得到的混频产品被转换为电信号。基于这样的电信号并且在接收机124中进一步处理之后，输入到发射机123的信息从接收机114输出。

虽然图1所示的实现方式使用了激光器111、121作为共享发射机/本地振荡器激光器，但其他实现方式不需要这样做。例如，在一些实现方式中，第一收发机110的发射机113和接收机114(或第二收发机120的发射机123和接收机124)可以使用单独的激光器。

如图2中示出的，系统100b实质上类似于先前参考图1描述的系统100a，除了收发机110、120包括光学耦合器116、126之外，该光学耦合器116、126用于促进通过与这样的耦合器相关联的相应的端口116-1至116-3和126-1至216-3的双向通信。虽然收发机110、120两者可以使用耦合器或环形器来促进双向通信，但在一些情况下使用环形器可以减少光学功率损耗。

与本公开一致，并且在一个示例中，在上行链路方向上发送的光学副载波的数量和在下行链路中发送的光学副载波的数量可能由于容量要求而改变。然而，与本公开的另一方面一致，下行链路光学副载波的数量和上行链路光学副载波的数量的总和保持不变，而不管这种副载波的数量如何改变。接下来将参考图11a和图11b描述本公开的该特征。

图11a-11b是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对点双向通信系统100的操作配置的图。如先前所指示的，收发机110、120中的每一个可以停用它发送的多个SC和/或阻止它接收的多个SC。如图11a的示例中示出的，发射机113被配置为在下行链路方向上仅发送副载波SC1至SC4，副载波SC1至SC4中的每一个具有频率f1至f4中的相应的一个，而副载波SC5至SC8被停用或阻止在下行链路方向上传输。另外地，发射机123被配置为在上行链路方向上仅发送副载波SC5到SC8，副载波SC5到SC8中的每一个具有频率f5至f8中的相应的一个，而副载波SC1至SC4在上行链路方向被停用或阻止。

然而，与本公开一致，并且如上面所指出的，在上行链路和下行链路方向上发送的副载波的数量可以随时间改变或调整。在图11b中示出的示例中，在下行链路方向上从发射机113发送的光学副载波的数量已经从四个变为六个，即，从发射机113输出光学副载波SC1至SC6。在另一方面，光学副载波SC7至SC8被停用或阻止在下行链路方向上传输。与图11a中传输副载波SC1至SC4相反，发射机123被配置为在上行链路方向上仅发送副载波SC7至SC8。此外，副载波SC1至SC6在图11b中被停用或阻止进行上游传输。在其他时间，收发机110、120可以被动态地调整以分别发送与图11a或图11b中示出的那些不同的SC的子集。此外，在这些示例中的每个示例中，上行链路和下行链路副载波的总和在图11a和图11b两者中保持相同。即，在图11a和图11b中示出的示例中，在上行链路和下行链路方向上发送总共八个副载波。在其他实现方式中，副载波的总数可能不同。图11a和图11b中的光学环形器115、125中的每一个可以包括如结合图1所描述的相应的端口。

在一些实现方式中，副载波是奈奎斯特副载波，其是光学信号的组，每个副载波承载数据，其中(i)在组内的每个这样的光学信号的频谱充分不重叠，使得光学信号在频域中保持彼此可区分，并且(ii)这种光学信号的组是通过调制来自单个激光器的光生成的。通常，每个副载波可以具有至少等于奈奎斯特频率的光学频谱带宽，如由这样的副载波的波特率(baudrate)确定的。在一些情况下，根据奈奎斯特频率进行频率间隔的副载波可能适合37.5GHz的信道，并且间隔足够远以在接收机处保持可区分。

图3是示出根据本公开的一个或多个实现方式的发射机900的图。先前参考图1-2讨论的发射机113、123可以包括发射机900。此外，如上面所指出的，从每个发射机输出的光学副载波的数量可以动态地改变，例如，这取决于容量要求。接下来更详细地描述发射机900。下面还参考图5和图6描述了用于促进控制发送的光学副载波的数量的机制。

发射机900包括数字信号处理器(DSP)902，在所示实现方式中，该DSP902具有多个数据输入D1-D8和开关SW1-SW8，其在从控制电路971供应的控制信号SWC-1至SWC-8中的相应一个的控制下选择性地将输入D1至D8上的数据供应给DSP 902。基于数据输入D1-D8，DSP902向D/A和光学块901提供多个输出(例如，电信号)，该D/A和光学块901包括数模转换(DAC)电路904-1至904-4，该DAC电路904-1至904-4将从DSP 902接收到的数字信号转换为对应的模拟信号。D/A和光学块901还包括驱动器电路906-1至906-2，该驱动器电路906-1至906-2从DAC 904-1至904-4接收模拟信号，并调整其电压或其他特性以将驱动信号提供给调制器910-1至910-4中对应的一个。如上面所指出的，控制电路971能够生成控制信号SWC-1至SWC-8以激活或停用开关SW1-SW8选择性地将输入D1至D8上的数据供应给DSP 902。在一些实现方式中，如果开关SW1至SW8中的一个被停用，则DSP 902将不接收来自该开关的数据输入。此外，在一些实例中，这种开关可以将到DSP 902的对应的输入端接地。例如，如果控制电路971发送控制信号SWC-1到开关SW1以停用开关SW1，则DSP 902将不会在输入D-1上接收数据。例如，可替代地，输入D-1可以接地。

与停用的数据输入相关联的光学副载波被阻止并不被发送。如上文关于图11a和图11b所指出的，选择性地阻止光学副载波允许光学系统100灵活地改变或重新分配在上行链路和下行链路方向上的数据承载容量。发射机113、123的更多细节将关于图3在下文描述，并且DSP 902的细节将关于图4在下文进一步描述。下文将关于图5-6更详细地描述例如在DSP 902中实现的光学副载波阻止。

在一种可能的配置中，例如，如果所有光学副载波要在下行链路方向上从收发机110发送，则耦合到发射机113中的DSP 902的开关SWl至SW8中的每一个可以被配置为供应数据输入D1至D8中对应的一个。在这种情况下，将不会在上行链路方向上从收发机120发送光学副载波。

返回图3，D/A和光学块901还包括调制器910-1至910-4，调制器910-1至910-4中的每一个可以是例如Mach-Zehnder调制器(MZM)，其调制从激光器908输出的光的相位和/或幅度。在一些实例中，调制器910-1至910-4可以统称为单个调制器910。先前参考图1-2描述的激光器111、121可以是图3中的激光器908。在所示实现方式中，从激光器908(其也被包括在块901中)输出的光被拆分，使得光的第一部分被供应给包括MZM 910-1和910-2的第一MZM配对，并且光的第二部分被供应给包括MZM 910-3和910-4的第二MZM配对。光的第一部分进一步被拆分为第三部分和第四部分，使得第三部分由MZM 910-1调制以提供例如调制的光学信号的X(或TE)偏振分量的同相(I)分量，并且第四部分由MZM 910-2调制并馈送到移相器912-1以将这种光的相位移位90度，以便提供例如调制的光学信号的X偏振分量的正交(Q)分量。类似地，光的第二部分被进一步拆分为第五部分和第六部分，使得第五部分由MZM 910-3调制以提供例如调制的光学信号的Y(或TM)偏振分量的I分量，并且第六部分由MZM 910-4调制并馈送到移相器912-2以将这种光的相位移位90度，从而提供例如调制的光学信号的Y偏振分量的Q分量。

MZM 910-1和910-2的光学输出被组合以提供包括I分量和Q分量的X偏振的光学信号，并被馈送到块901中提供的偏振光束组合器(PBC)914。另外地，MZM 910-3和910-4的输出被组合以提供被馈送到偏振旋转器913(其也在块901中提供)的光学信号，该偏振旋转器913旋转这种光学信号的偏振以提供具有Y(或TM)偏振的调制的光学信号。Y偏振的调制的光学信号也被提供给PBC 914，该PBC 914组合X偏振的调制的光学信号和Y偏振的调制的光学信号，以将偏振复用的(“双偏振”)调制的光学信号提供到光纤916上，例如，光纤916可以作为先前参考图1-2描述的双向光学链路130中的光纤的分段被包括。

在所示示例中，从D/A和光学块901输出的偏振复用的光学信号包括例如八个副载波SC1-SC8(也参见图11a和11b)，使得每个副载波具有X偏振分量和Y偏振分量以及I分量和Q分量。此外，每个副载波SC1-SC8可以与在开关SW1-SW8处接收到的数据输入D1-D8中的相应一个相关联或相对应。

图4是示出根据本公开的一个或多个实现方式的被包括在图3的发射机900中的发射机DSP902(TX-DSP)的示例的图。TX DSP 902包括前向纠错(FEC)编码器1002-1至1002-8，FEC编码器1002-1至1002-8中的每一个可以从开关SW1至SW8接收多个数据输入D1至D8中的相应一个中的一个或多个。FEC编码器1002-1至1002-8例如通过向接收到的数据添加奇偶校验位来对数据输入D1至D8(从开关SW1至SW8输出)中对应的一个执行前向纠错编码。FEC编码器1002-1至1002-8还能够提供在副载波之间的时序偏斜以校正在传输期间通过一根或多根光纤引入的偏斜。另外地，FEC编码器1002-1至1002-8能够交织接收到的数据。

FEC编码器1002-1至1002-8中的每一个向多个位到符号电路1004-1至1004-8(在本文中统称为“位到符号电路1004”)中对应的一个提供输出。位到符号电路1004中的每一个能够将编码的位映射到复平面上的符号。例如，位到符号电路1004可以将四个位映射到双偏振正交相移键控(QPSK)星座中的符号。位到符号电路1004中的每一个向DSP部分1003提供具有复数表示XI+j*XQ的第一符号，该第一符号与数据输入中的相应一个(例如，D1)相关联。指示这样的第一符号的数据可以由每个副载波SC1-SC8的X偏振分量承载(先前所描述的)。

位到符号电路1004中的每一个还可以提供具有复数表示YI+j*YQ的第二符号，该第二符号也与数据输入Dl至D8中对应的一个相关联。然而，指示这种第二符号的数据可以由副载波SC1至SC8中的每一个的Y偏振分量承载。

从位到符号电路1004中的每一个输出的第一符号中的每一个被供应给第一重叠和保存缓冲器1005-1至1005-8(在本文中统称为重叠和保存缓冲器1005)中的相应一个，例如，该重叠和保存缓冲器1005可以缓冲256个符号。重叠和保存缓冲器1005中的每一个可以一次从位到符号电路1004中对应的一个接收128个第一符号或另一数量的这种符号。因此，重叠和保存缓冲器1005可以组合来自位到符号电路1005的128个新符号以及从位到符号电路1005接收到的先前的128个符号。

每个重叠和保存缓冲器1005向快速傅立叶变换(FFT)电路1006-1至1006-8(也单独或统称为FFT或FFT电路1006)中对应的一个供应时域中的输出。在所示实现方式中，输出包括256个符号或另一数量的符号。FFT 1006中的每一个IE使用或基于例如快速傅立叶变换来将接收到的符号转换到频域。FFT 1006输出频率数据中的每一个可以被发送到开关和仓电路1021-1至1021-8，开关和仓电路1021-1至1021-8中的每一个可以包括开关和256个存储器或寄存器(也称为频率仓或点)，这些存储器或寄存器存储与由FFT 1006转换的输入符号相关联的频率分量。复制器组件1007-1至1007-8中的每一个能够复制与开关和仓电路1021-1至1021-8相关联的256个频率分量，并将这种分量存储在多个复制器组件中的相应一个中的512个或另一数量的频率仓中(例如，用于副载波的基于T/2的滤波)。这种复制可以提高采样速率。另外地，复制器组件或电路1007-1至1007-8可以布置或对齐频率仓的内容以落入与脉冲形状滤波器电路1008-1至1008-8相关联的带宽内。

脉冲形状滤波器电路1008-1至1008-8中的每一个能够将脉冲整形滤波器应用于存储在多个复制器组件1007-1至1007-8中的相应一个的512个频率仓中的数据，从而提供多个经滤波的输出中的相应一个，这些经滤波的输出被复用并经历逆FFT，如稍后所描述的。脉冲形状滤波器电路1008-1至1008-8计算在符号与期望副载波频谱之间的转换，使得副载波可以在频谱上打包在一起用于传输(例如，具有紧密的频率分离)。脉冲形状滤波器电路1008-1至1008-8也可用于在副载波SC1至SC8之间引入时序偏斜以校正由光学链路(例如，先前参考图1-2描述的光学链路130)引入的时序偏斜。可以包括复用器电路或存储器的复用器组件1009可以接收来自脉冲形状滤波器电路1008-1至1008-8的经滤波的输出，并将这种输出复用或组合在一起以形成元素向量。

快速傅立叶逆变换(IFFT)电路或组件1010-1能够接收元素向量，并基于IFFT提供对应的时域信号或数据。在一些实现方式中，时域信号包括64GSample/s的速率。例如，最后的缓冲器或存储器电路1011-1可以从IFFT组件或电路1010-1的输出中选择最后1024个或其他数量的样本，并且例如以64GSample/s将样本供应给DAC 904-1和904-2。如先前所指出的，DAC 904-1与X pol信号的同相(I)分量相关联，并且DAC 904-2与Y pol信号的正交(Q)分量相关联。因此，与复数表示XI+jXQ一致，DAC 904-1接收与XI相关联的值，并且DAC 904-2接收与jXQ相关联的值。基于这些输入，DAC 904-1和904-2分别向MZMD 906-1和MZMD 906-2提供模拟输出，如先前所讨论的。

位到符号电路1004-1至1004-8中的每一个输出指示由光纤916上输出的偏振复用的调制的光学信号的Y偏振分量承载的数据的符号中对应的一个。如先前所指示的，这些符号可以具有复数表示YI+j*YQ。每个这样的符号可以由重叠和保存缓冲器1015-1至1015-8中的相应一个、FFT电路1016-1至1016-8中的相应一个、复制器组件或电路1017-1至517-8中的相应一个、脉冲形状滤波器电路1018-1至1018-8、复用器或存储器1019、IFFT 1010-1、以及取最后一个缓冲器或存储器电路1011-1进行处理，以与上面讨论的生成从取最后一个电路1011-1输出的处理后的符号XI+j*XQ类似或相同的方式提供具有YI+j*YQ表示的处理后的符号。另外地，符号分量YI和YQ分别被提供给DAC 904-3和904-4。基于这些输入，DAC904-3和904-4分别向MZMD 906-3和MZMD 906-4提供模拟输出，如上面所讨论的。

虽然图4将DSP 902示出为包括特定数量和布置的功能组件，但是在一些实现方式中，DSP 902可以包括附加的功能组件、更少的功能组件、不同的功能组件或不同布置的功能组件。另外地，典型地与X分量相关联的重叠和保存缓冲器、FFT、复制器电路和脉冲形状滤波器的数量可以等于数据输入的数量，并且与Y分量相关联的此类电路的数量也可以等于开关输出的数量。然而，在其他示例中，数据输入的数量可能不同于这些电路的数量。

如先前所指示的，基于MZMD 906-1至906-4的输出，光学副载波SC1至SC8中的一个或多个可以输出到光纤916上，或者在上行链路或下行链路方向上可以不输出光学副载波。发射机900可以动态地调整输出到光纤916上的副载波的数量。在一些实现方式中，可以通过使用开关和仓电路1021-1至1021-8来停用副载波，如下面结合图5更详细描述的。在一些实现方式中，可以通过使用脉冲形状滤波器1008-1至1008-8来停用副载波，如下面结合图6更详细描述的。在另一示例中，与停用的副载波相关联的数据输入通过开关SW1至SW8中对应的一个接地。

图5是示出根据本公开的一个或多个实现方式使用开关和仓电路1021-1至1021-8在发射机900处激活和停用副载波的示例的图。出于说明的目的，图5示出了开关和仓电路1021-1和1021-8。开关和仓电路1021-1和1021-8分别包括多个频率仓(例如，存储器)FB1-1至FB1-n和FB8-1至FB8-n。多个频率仓FB1-1至FB1-n和FB8-1至FB8-n分别通信地耦合到多个开关SW1-1至SW1-n和SW8-1至SW8-n。多个开关SW1-1至SW1-n和SW8-1至SW8-n被配置为分别接收由FFT 1006-1和1006-8生成的频域数据。基于控制信号CNT-1至CNT-8，多个开关SW1-1至SW1-n和SW8-1至SW8-n被配置为提供频域数据或提供预定数据(例如，空或“0”数据)到多个频率仓FB1-1至FB1-n和FB8-1至FB8-n中对应的一个。如果预定数据被供应给多个频率仓FB1-1至FB1-n和FB8-1至FB8-n中的一个，则与该多个频率仓相关联的副载波被停用并且不在光学链路916上输出。例如，在所示实现方式中，“0”数据由多个开关SW1-1至SW1-n和SW8-1至SW8-n提供给多个频率仓FB1-1至FB1-n和FB8-1到FB8-n，并且因此，驱动信号被施加到调制器910，使得光学副载波SC1和SC8从输出到光纤916上的调制的光学信号中被停用或省略。

图6是示出根据本公开的一个或多个实现方式的使用脉冲形状滤波器1008-1至1008-8在发射机900处激活和停用副载波的图。图6中示出的实现方式可以被提供作为图5中示出的实现方式的替代方案。出于说明的目的，图6示出了分别包括多个乘法器电路M1-1至M1-n和M8-1至M8-n的脉冲形状滤波器1008-1和1008-8的部分，用于分别处理来自复制器1007-1和1007-8的复制的数据RD1-1至RD1-n和RD8-1至RD8-n。多个乘法器电路M1-1至M1-n和M8-1至M8-n可以通过将数据乘以“0”或乘以预先定义值(C1-1至C1-n和C8-1至C8-n)来处理复制的数据RD1-1至RD1-n和RD8-1至RD8-n。如果来自复制器的复制的数据乘以“0”，则与该复制器相对应的光学副载波被停用。例如，如果多个乘法器M1-1至M1-n将复制的数据RD1-1至RD1-n乘以“0”，使得被供应给调制器910的驱动信号导致副载波SC1被停用或阻止，由此SC1从输出到光纤916上的调制的光学信号中省略。

图7是示出根据本公开的一个或多个实现方式的接收机1100的示例的图。先前参考图1-2描述的接收机114和124可以包括接收机1100。接收机1100包括Rx光学和A/D块1101，该Rx光学和A/D块1101与DSP 1150结合，可以执行相干检测。块1101包括：具有第一输出(1105-1)和第二输出(1105-2)的偏振光束分路器(PBS)1105、本地振荡器(LO)激光器1110、90度光学混合器或混频器1120-1和1120-2(一般称为混合混频器或光学混合电路1120，并且单独称为混合混频器或光学混合电路1120)、检测器1130-1和1130-2(一般称为检测器或光电二极管电路1130，并且单独称为检测器或光电二极管电路1130，每个包括单个光电二极管或平衡的光电二极管)、AC耦合电容器1132-1和1132-2、跨阻抗放大器/自动增益控制电路TIA/AGC 1134-1和1134-2、ADC 1140-1和1140-2(一般称为ADC 1140，并且单独称为ADC 1140)、以及RX DSP 1150。如先前所指示的，LO激光器110可以是参考图1-2描述的激光器111或共享激光器，或者可以是单独的激光器。

偏振光束分路器(PBS)1105可以包括接收输入偏振复用的光学信号的偏振分路器，该偏振复用的光学信号包括由光纤链路1103供应的光学副载波SC1至SC8，该光纤链路1103可以例如是作为先前指出的光学通信链路130中的一个的一部分的光纤分段。PBS1105可以将传入光学信号拆分为X正交偏振分量和Y正交偏振分量这两者。Y分量可以被供应给偏振旋转器1106，该偏振旋转器1106旋转Y分量的偏振以具有X偏振。混合混频器1120可以将X偏振分量和旋转的Y偏振分量与来自本地振荡器激光器1110的光组合。例如，混合混频器1120-1可以将第一偏振信号(例如，具有从PBS端口1105-1输出的第一或X(TE)偏振的传入光学信号的分量)与来自本地振荡器1110的光组合，并且混合混频器1120-2可以将旋转的偏振信号(例如，具有从PBS端口1105-2输出的第二或Y(TM)偏振的传入光学信号的分量)与来自本地振荡器1110的光组合。在一个示例中，可以在PBS输出1105-2处提供偏振旋转器1190以旋转Y分量偏振以具有X偏振。

检测器1130可以检测从光学混合器输出的混频产品，以形成对应的电压信号，该电压信号由电容器1132-1和1132-1进行AC耦合，并且由TIA/AGC 1134-1和1134-2进行放大和增益控制。TIA/AGC 1134-1和1134-2以及ADC 1140的输出可以将电压信号转换为数字样本。例如，两个检测器或光电二极管1130-1可以检测X偏振信号以形成对应的电压信号，并且对应的两个ADC 1140-1可以在对电压信号进行放大、增益控制和AC耦合之后将其转换为第一偏振信号的数字样本。类似地，两个检测器1130-2可以检测旋转后的Y偏振信号以形成对应的电压信号，并且对应的两个ADC1140-2可以在对电压信号进行放大、增益控制和AC耦合之后将其转换为第二偏振信号的数字样本。RX DSP 1150可以处理与X偏振分量和Y偏振分量相关联的数字样本以输出与副载波SC1至SC8相关联的数据D1至D8。

虽然图7将接收机1100示为包括特定数量和布置的组件，但在一些实现方式中，光学接收机1100包括附加的组件、更少的组件、不同的组件或不同布置的组件。可以选择检测器1130和/或ADC1140的数量来实现能够接收偏振复用的信号的光学接收机1100。

与本公开一致，为了解调副载波SC1至SC8，本地振荡器1110可以被调谐以输出具有相对接近于副载波波长或频率中的一个或多个的波长或频率的光，从而导致在本地振荡器光与副载波之间的拍频(beating)。

在一些实现方式中，本地振荡器1110包括半导体激光器(例如，分布式反馈激光器或分布式布拉格反射器激光器)，其可以热调谐或通过电流调整而调谐。如果进行热调谐，则本地振荡器激光器1110的温度利用例如设置在本地振荡器激光器1110附近的薄膜加热器来控制。可替代地，如果本地振荡器激光器1110是电流调谐的，则可以控制供应给本地振荡器激光器1110的电流。

图8是示出根据本公开的一个或多个实现方式的被包括在图7的接收机1100中的DSP 1150的示例的图。如上面所指出的，模数(A/D)电路1140-1和1140-2输出对应于供应给其的模拟输入的数字样本(有时称为内部信号)。在一些实现方式中，由每个A/D电路以64GSamples/s的速率供应样本。数字样本对应于由光学副载波的X偏振承载的符号，并且可以由复数XI+jXQ表示。可以将数字样本提供给重叠和保存缓冲器1205-1和1205-2。FFT组件或电路1210-1可以例如从重叠和保存缓冲器1205-1接收2048个向量元素，并且使用例如快速傅立叶变换(FFT)将向量元素转换到频域。作为执行FFT的结果，FFT组件1210-1可以将2048个向量元素转换为2048个频率分量，这些频率分量中的每一个可以存储在寄存器或“仓”或其他存储器中。

然后可以对频率分量进行解复用，并且可以将这些分量的组供应给色散均衡器电路(CDEQ)1212-1-1至1212-1-8中的相应一个，CDEQ 1212-1-1至1212-1-8中的每一个可以包括有限脉冲响应(FIR)滤波器，该FIR滤波器校正、偏移或减少发送的光学副载波的色散的影响或与其相关联的错误。CDEQ电路1212-1-1至1212-1-8中的每一个将输出供应给对应的偏振模式色散(PMD)均衡器电路1225-1至1225-8。

从A/D电路640-2输出的与副载波SC1的Y偏振分量相关联的数字样本可以以与从A/D电路1240-1输出的且与每个副载波的X偏振分量相关联的数字样本的处理方式类似的方式处理。即，重叠和保存缓冲器1205-2、FFT 1210-2和CDEQ电路1212-2-1至1212-2-8可以具有分别与缓冲器1205-1、FFT 1210-1和CDEQ电路1212-1-1至1212-2-8类似的结构和操作方式。例如，CDEQ电路1212-2-1至1212-2-8中的每一个可以包括FIR滤波器，该FIR滤波器校正、偏移或减少发送的光学副载波的色散的影响或与其相关联的错误。另外地，CDEQ电路1212-2-1至1212-2-8中的每一个向PMDEQ电路1225-1至1225-8中对应的一个提供输出。

CDEQ电路中的一个(例如，CDEQ 1212-1-1)的输出可以被供应给时钟相位检测器电路1213，以确定与接收到的副载波相关联的时钟相位或时钟时序。这种相位或时序信息或数据可以供应给ADC 1140-1和1140-2，以调整或控制从ADC 1140-1和1140-2输出的数字样本的时序。

PMDEQ电路1225中的每一个可以包括另一FIR滤波器，该FIR滤波器校正、偏移或减少发送的光学副载波的PMD的影响或与其相关联的错误。PMDEQ电路1225中的每一个将第一输出供应给IFFT组件或电路1230-1-1至1230-8-1中的相应一个，并将第二输出供应给IFFT组件或电路1230-1-2至1230-8-2中的相应一个，在该示例中，IFFT组件或电路中的每一个可以根据例如快速傅立叶逆变换(IFFT)将256个元素向量转换回时域作为256个样本。

从IFFT 1230-1-1至1230-8-1输出的时域信号或数据被供应给Xpol载波相位校正电路1240-1-1至1240-8-1中对应的一个，其可以应用载波恢复技术来补偿X偏振发射机(例如，激光器908)和接收机(例如，本地振荡器激光器1110)线宽。在一些实现方式中，每个载波相位校正电路1240-1-1至1240-8-1可以基于Xpol载波恢复电路1240-8-1的输出来补偿或校正在发射信号的X偏振与来自本地振荡器1100的光的X偏振之间的频率和/或相位差，该Xpol载波恢复电路1240-8-1基于IFFT1230-8-1的输出结合副载波中的一个执行载波恢复。在这样的X偏振载波相位校正之后，与X偏振分量相关联的数据可以表示为星座(例如，QPSK星座或与另一调制形式(例如，m正交幅度调制(QAM)，m为整数)相关联的星座)中具有复数表示xi+j*xq的符号。在一些实现方式中，基于载波相位校正电路1240-1-1至1240-8-1中的至少一个的输出来更新被包括在PMDEQ电路1225中的一个或多个中的FIR滤波器的抽头。

从IFFT 1230-1-2到1230-8-2输出的时域信号或数据被供应给Ypol载波相位校正电路1240-1-2至1240-8-2中对应的一个，其可以补偿或校正Y偏振发射机(例如，激光器908)和接收机(例如，本地振荡器激光器1110)线宽。在一些实现方式中，每个载波相位校正电路1240-1-2至1240-8-2补偿或校正在发射信号的Y偏振与来自本地振荡器1100的光的Y偏振之间的频率和/或相位差。在这样的Y偏振载波相位校正之后，与Y偏振分量相关联的数据可以表示为星座(例如，QPSK星座或与另一调制形式(例如，m正交幅度调制(QAM)，m为整数)相关联的星座)中具有复数表示yi+j*yq的符号。在一些实现方式中，代替或除了载波恢复电路1240-1-1至1240-8-1中的至少一个的输出，使用电路1240-1-2至1240-8-2中的一个的输出来更新被包括在PMDEQ电路1225中的一个或多个中的FIR滤波器的抽头。

载波恢复电路(例如，载波恢复电路1240-1-1)的输出也可以供应给载波相位校正电路1240-1-1至1240-801和1240-1-2至1240-8-2，由此相位校正电路可以基于恢复的载波中的一个来确定或计算与接收到的副载波中的每一个相关联的经校正的载波相位，而不是提供多个载波恢复电路，载波恢复电路中的每一个与对应的副载波相关联。

符号到位电路或组件1245-1-1至1245-8-1中的每一个可以接收从电路1240-1-1至1240-8-1中对应的一个输出的符号，并将符号映射回位。例如，符号到位组件1245-1-1至1245-8-1中的每一个可以将QPSK或m-QAM星座中的一个X偏振符号映射到Z个位，其中Z是整数。对于双偏振QPSK调制的副载波，Z为4。从组件1245-1-1至1245-8-1中的每一个输出的位被提供给FEC解码器电路1260-1至1260-8中对应的一个。

Y偏振符号从电路1240-1-2至1240-8-2中的相应一个输出，电路1240-1-2至1240-8-2中的每一个具有与由Y偏振分量承载的数据相关联的复数表示yi+j*yq。每个Y偏振如同上面指出的X偏振符号一样可以被提供给位到符号电路或组件1245-1-2至1245-8-2中对应的一个的符号，符号电路或组件1245-1-2至1245-8-2中的每一个具有与符号到位组件1245-1-1至1245-8-1类似的结构和操作方式。电路1245-1-2至1245-8-2中的每一个可以向FEC解码器电路1260-1至1260-8中对应的一个提供输出。

FEC解码器电路1260中的每一个可以使用前向纠错来去除符号到位电路1245的输出中的错误。这种经纠错的位可以包括用于输出的用户数据，并且可以作为输出D1至D8中对应的一个来供应。虽然图8将DSP 1150示为包括特定数量和布置的功能组件，但在一些实现方式中，DSP 1150包括附加的功能组件、更少的功能组件、不同的功能组件或不同布置的功能组件。

在一些实现方式中，接收机1100被配置为通过阻止副载波来调整其检测和处理的副载波的数量。在一些实现方式中，阻止副载波包括通过关闭到与停用的光学副载波相关联的DSP的一部分的电力来停用DSP 1150的该部分。例如，供应给PMDEQ电路1225-1、IFFT电路1230-1-1/1230-1-2、Xpol载波恢复电路1240-1-1/1240-1-2、符号到位电路1245-1-1/1245-1-2和FEC解码器1260-1中的一个或多个的电力可以关闭，以停用或阻止与副载波SC1相关联的数据的输出或阻止基于具有与副载波SC1相关联的频率的噪声或杂散光学信号生成的电信号。在一些实现方式中，阻止副载波包括停用开关SW-1-a至SW-8-a中的一个。例如，停用开关SW-8-a可以阻止副载波SC8。在一些实现方式中，阻止副载波包括使用CDEQ电路1212-1-8至1212-1-1和/或CDEQ电路1212-2-1至1212-2-8，如下面结合图9所描述的。

图9是示出根据本公开的一个或多个实现方式的使用CDEQ电路的一部分在接收机处激活和停用副载波的图。出于说明的目的，图9示出了每个CDEQ电路1212-1-1至1212-1-8、1212-2-1至1212-2-8包括乘法器电路M1-1-1至M1-1-n、M1-8-1至M1-8-n、M2-1-1至M2-1-n和M2-8-1至M2-8-n的相应的组。乘法器电路组的每个对与光学副载波SC1至SC8中对应的一个相关联。例如，乘法器电路组M1-1-1至M1-1-n以及M2-1-1和M2-1-n与光学副载波SC1相关联。另外地，乘法器电路组M1-8-1至M1-8-n以及M2-8-1和M2-8-n与光学副载波SC8相关联。每个乘法器电路处理来自解复用器1211的对应输出RD。例如，还如图9中示出的，乘法器电路M1-8-1至M1-8-n、M2-1-1至M2-1-n以及M2-8-1至M2-8-n可以处理分别从解复用器1211-1和1211-2接收到的内部信号RD1-1-1至RD1-1-n、RD1-8-1至RD1-8-n、RD2-1-1至RD2-1-n和RD2-8-1至RD2-8-n。处理可以包括将内部信号乘以“0”或乘以预先定义值(例如，C1-1-1至C1-1-n、C1-8-1至C1-8-n、C2-1-1至C2-1-n和C2-8-1至C2-8-n)。如果内部信号乘以“0”，则与该对CDEQ电路或乘法器电路组相对应的副载波被阻止。例如，如果多个乘法器M1-1-1至M1-1-n和M2-1-1至M2-1-n将内部信号RD1-1-1至RD1-1-n乘以“0”，则副载波SC1被阻止。

因此，通过如上面所描述地选择性地阻止和解除阻止副载波，可以基于容量要求来适配或重新配置在上行链路和下行链路方向上发送的副载波的数量。而且，由噪声(例如，背向反射)生成的杂散电信号可以在接收机DSP内高效地消除。

图10是示出根据本公开的一个或多个实现方式的使用共享激光器111的收发机110的示例的图，该共享激光器111提供用于发送和接收两者的光学信号(作为本地振荡器信号)。如所示的，激光器111生成光学信号并将光学信号提供给分路器112。分路器112将光学信号拆分为两个部分。一个部分被提供给光学混合器或混频器1120-1和1120-2，而另一部分被提供给调制器910-1至910-4。

图12是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对多点双向通信系统1300的示例的图。系统1300包括光学线路终端(OLT)1310和多个光学网络单元(ONU)，包括ONU1350-1、1350-2至1350-n。OLT 1310经由双向光学链路1330通信地耦合到多个ONU 1350-1至1350-n中的每一个。双向光学链路1330使用分路器/组合器1340来促进在OLT 1310与ONU1350-1至1350-n中的每一个之间的通信。

OLT 1310包括多个发射机Tx-1至Tx-m和多个接收机Rx-1至Rx-m。多个发射机Tx-1至Tx-m和多个接收机Rx-1至Rx-m中的每一个可以分别专用于多个信道中的特定信道，其中每个信道进一步专用于一个ONU 1350-1至1350-n，或者一个或多个信道可以在多个ONU之间拆分或划分，使得多个ONU发送和接收与相同信道相关联的光学副载波。例如，发射机Tx-1可以专用于通过第一信道与ONU 1350-1通信，而发射机TX-m可以专用于通过第二信道与ONU 1350-n通信。在一些实现方式中，发射机TX-1至Tx-m中的每一个实质上类似于先前描述的发射机900，并因此可以生成具有多个(即，两个或更多个)副载波的调制的光学信号，同时动态地调整在上行链路和下行链路方向上发送的副载波的数量。如本文所使用的，信道指代在上行链路和下行链路方向上发送的副载波的组合，其中每个副载波与特定的激光器或激光频率相关联。例如，图11a和图11b示出了包括光学副载波SC1至SC8的信道的示例，其中图11a示出了上行链路和下行链路副载波的第一组合，并且图11b示出了上行链路和下行链路副载波的另一示例。

如图12中进一步示出的，OLT 1310包括光学复用器或组合器1311，其用于复用或组合从发射机Tx-1至Tx-m发送的光学信号，包括光学副载波。复用/组合的信号然后被发送到掺铒光纤放大器(EDFA)1313，用于经由环形器1390传输到分路器/组合器1340，该环形器1390可以包括如结合图1的光学环形器115所描述的相应端口。在一些实例中，可以省略EDFA 1313。分路器/组合器1340进而将从环形器1390输出的组合光学信号的功率拆分部分提供到链路1330上。每个这样的功率拆分部分被供应给ONU 1350a至1350n中对应的一个。多个接收机Rx-1至Rx-m中的每一个可以包括先前描述的接收机1100，并因此可以从ONU接收多个副载波，并且动态地阻止与接收到的多个副载波中的至少一些副载波相关联的数据的输出，以及与由下行链路副载波生成的背向反射光相关联的杂散电信号。

ONU 1350-1至1350-n中的每一个包括发射机(Tx)和接收机(Rx)。发射机可以实质上类似于先前讨论的发射机900，并且接收机可以实质上类似于先前讨论的接收机1100。因此，ONU 1350至1350n中的每一个可以在上行链路方向上通过其指派的信道经由环形器1392-1至1392-n、分路器/组合器1340和环形器1390中对应的一个向OLT 1310发送零个或多个副载波。在下行链路方向上，ONU 1350-1至1350-n中的每一个可以通过其指派的信道经由环形器1340、分路器/组合器1340和环形器1392-1至1392-n中对应的一个从OLT 1310接收零个或多个副载波。图12中的光学环形器1392-1至1392-n中的每一个可以包括如结合图1的光学环形器125所描述的相应端口。可替代地，ONU 1350-1至1350-n中的一些或全部可以发送并接收与同一信道相关联的光学副载波。从ONU1350-1至1350-n发送的副载波在组合器1340处组合，然后组合的副载波由OLT 1310接收、由EDFA1314放大、并由光学解复用器或分路器1312解复用或拆分。然后根据指派的信道由接收机Rx-1至Rx-m接收拆分/解复用的副载波。在一些实例中，可以省略EDFA 1314。

如先前所描述的，发射机中的每一个可以与接收机共享激光器。例如，发射机Tx-1可以与接收机Rx-1共享激光器。可替代地，发射机和接收机可以具有单独指派的激光器。

图13是示出多个信道CH1至CHm的图，其中每个信道包括多个副载波。例如，信道CH1包括副载波SC1-1至SC1-n，并且信道CHm包括副载波SCm-1至SCm-n。关于信道CH1，副载波SC1-1至SC1-n中的一些可以在下行链路方向上发送，而副载波SC1-1至SC1-n中的其他副载波可以在上行链路方向上发送。上行链路和下行链路副载波的组合构成信道1。类似地，副载波SCm-1至SCm-n中的一些可以在下行链路方向上发送，而副载波SCm-1至SCm-n中的其他副载波可以在上行链路方向上发送。

图14a-14b是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对多点双向通信系统1400的操作配置的图。两个通信系统包括与上面描述的那些OLT和ONU类似的OLT和ONU。通信系统1400类似于上面描述的通信系统1300，并且包括类似于上面描述的环形器1390的环形器1490。因此，光学环形器1490可以包括如结合图1的光学环形器115所描述的相应端口。另外地，通信系统1400包括环形器1492-1至1492-16，环形器1492-1至1492-16中的每一个被提供在ONU 1450-1至1450-16中对应的一个中。环形器1492-1至1492-16中的每一个类似于环形器1392-1至1392-n，并且可以包括如结合图1的光学环形器125所描述的相应端口。

如图14a中示出的，系统1400包括光学线路终端(OLT)1410和十六个ONU 1450-1至1450-16。OLT 1410经由双向光学链路1430通信地耦合到ONU 1450-1至1450-16中的每一个。在所示示例中，双向光学链路1430使用分路器/组合器1440和环形器1490、1492-1至1449-1-16，以促进在OLT 1410与ONU 1450-1至1450-16中的每一个之间的通信。OLT 1410包括十六个发射机Tx-1至Tx-16和十六个接收机Rx-1至Rx-16。发射机Tx-1至Tx-16和接收机Rx-1至Rx-16中的每一个专用于十六个信道中的相应一个。例如，发射机Tx-1专用于信道1，而Tx-16专用于信道CH16。另外地，ONU 1450-1至1450-16中的每一个专用于十六个信道中的相应一个。例如，ONU 1450-1专用于信道CH1，而ONU 1450-16专用于信道16。因此，ONU1450-1至1450-16中的每一个专用于OLT 1410的发射机TX-1至TX-16中的一个以及接收机Rx-1至Rx-16中的一个，使得每个ONU输出与其专用信道内的某些保留的副载波相关联的数据，并接收用于在其专用信道内的其他副载波上传输的数据。

在一些实现方式中，发射机TX-1至Tx-16中的每一个实质上类似于先前描述的发射机900，并因此可以生成调制的光学信号，同时动态调整发送的副载波的数量，每个调制的光学信号具有一个或多个副载波或没有副载波。因此，可以为信道中的每一个分配多个副载波。

OLT 1410包括光学复用器或组合器1411，其用于复用或组合从发射机Tx-1至Tx-16发送的光学信号。复用/组合的信号然后被发送到掺铒光纤放大器(EDFA)1411，经由光学环形器1490发送到光学链路1430和分路器/组合器1440，然后发送到相应的ONU 1450-1至1450-16，使得ONU 1450-1至1450-16中的每一个接收从发射机Tx-1至Tx-16中的每一个输出的调制的光学信号的功率拆分部分。在一些实例中，可以省略EDFA 1411。

多个接收机Rx-1至Rx-16中的每一个可以包括先前描述的接收机1100，并且因此可以接收多个副载波并且动态地阻止与接收到的多个副载波中的至少一些相关联的数据被输出。

ONU 1450-1至1450-16中的每一个包括发射机和接收机以及环形器。发射机可以实质上类似于先前讨论的发射机900，接收机可以实质上类似于先前讨论的接收机1100，并且环形器可以类似于上面描述的那些。因此，ONU 1450-1至1450-16中的每一个可以通过其指派的信道向OLT 1410发送多个(即，零个或多个)副载波，并且通过指派的信道从OLT1410接收多个(即，两个或更多个)副载波。

从ONU 1450-1至1450-16发送的副载波在组合器1440处组合，组合的副载波然后经由OLT 1410中提供的环形器1490由OLT 1410接收、由EDFA 1414放大、并且由光学解复用器或分路器1412解复用或拆分。然后根据指派的信道由接收机Rx-1至Rx-16接收拆分/解复用的副载波。如先前所描述的，发射机中的每一个可以与接收机共享激光器。例如，发射机Tx-1可以与接收机Rx-1共享激光器。在一些实例中，可以省略EDFA1414。

如所示的，图14a的系统1400可以被配置为在一个信道上分配下行链路和上行链路副载波的一个组合，同时在第二信道上分配下行链路和上行链路副载波的另一组合。例如，如图14a中示出的，第一信道(即，被指派给发射机Tx-1、接收机Rx-1和ONU 1450-1的信道)用于在下行链路方向上发送副载波SC1-1至SC1-6，同时用于在上行链路方向上发送副载波SC1-7至SC1-8。基于供应给OLT发射机Tx-1的数据输入D1-1至D1-6中的相应一个来生成下游光学副载波SC1-1至SC1-6。光学副载波SC7和SC8因此以与上述类似的方式在下行链路方向上被阻止。另外地，上游光学副载波基于输入到ONU 1发射机Tx的数据流D1-7至D1-8中的相应一个，并且光学副载波D1-1至D1-6在上游方向上被阻止。如图14a中进一步示出的，所有光学信号的功率拆分部分和相关联的副载波被供应给每个ONU。然而，通过上面描述的阻止机制和方法的方式，每个ONU被配置为输出与特定副载波相关联的数据，同时阻止与不旨在用于该ONU的其他副载波相关联的数据。

例如，如图14a中示出的，数据D1-1至D1-6旨在用于ONU 1。因此，如上面所描述的，与所有副载波相关联的数据被ONU 1中的接收机Rx阻止。此外，虽然在一些实例中，光电二极管电路(例如，1130)可以从光纤接收背向反射光，使得光电二极管电路提供基于光学混频产品和背向反射光的电信号，由沿链路1430发送的副载波SC7和SC8的反射产生的任何背向反射光被阻止，因为对应于SC7和SC8频率的在ONU 1中的接收机Rx中生成的杂散电信号在Rx DSP中被消除，如上面进一步讨论的。

第十六信道(即，指派给发射机Tx-16、接收机Rx-16和ONU 1450-16的信道)用于在下行链路方向上发送副载波SC16-1至SC16-8，同时用于在上行链路方向上不发送副载波。副载波的这种分配可以通过使用先前参考图3-9描述的停用和阻止技术来实现。此外，分配可以例如鉴于上游和下游链路的容量要求而动态地改变。

这种重新分配在图14b中示出。这里，信道CH1(即，指派给发射机Tx-1、接收机Rx-1和ONU 1450-1的信道)现在用于在下行链路方向上发送副载波SC1-1至SC1-4，并用于在上行链路方向上发送副载波SC1-5至SC1-8。因此，数据输入D1-1至D1-4被提供给OLT发射机Tx1，并且基于这样的输入，在ONU1中生成和处理下行链路光学副载波并从接收机Rx输出。此外，数据输入D1-5至D1-8被提供给ONU1发射机Tx，并且基于这样的输入，由OLT接收机Rx-1生成和处理上游光学副载波SC1-5至SC1-8以输出数据流D1-5至D1-8。

如图14b中进一步示出的，信道CH16(即，指派给发射机Tx-16、接收机Rx-16和ONU1450-16的信道)用于在下行链路方向上发送副载波SC16-1，并用于在上行链路方向上发送副载波SC16-2至SC16-7。因此，数据输入D16-1被提供给OLT发射机Tx 16，并且基于这样的输入，在ONU 16中生成和处理下行链路光学副载波，并从ONU 16的接收机Rx输出。此外，数据输入D16-2至D16-7被提供给ONU 16发射机Tx，并且基于这样的输入，由OLT接收机Rx-1生成和处理上游光学副载波SC16-2至SC1-7，从而输出数据流D16-2至D16-7。

此外，如所示的，副载波SC16-8未被使用，并且可以根据需要例如基于未来的容量要求来动态地分配用于上行链路或下行链路传输。

图15a-15c是示出根据本公开的一个或多个实现方式的点对多点双向通信系统1400的操作配置的图，其中一个信道在多个光学网络单元1450-1至1450-2之间共享。在图15a的示例中，OLT 1410、ONU 1450-1和ONU 1450-2被指派给单个信道，因此在它们之间分配副载波SC1-1至副载波SC1-8。在图15a中，仅示出了下行链路，由此OLT 1410被配置为在下行链路方向上发送副载波SC1-1至SC1-5，使得ONU 1450-1和1450-2两者的接收机使用分路器/组合器1440和环形器1490和1492-1/1492-2经由光学链路1430为光学副载波SC1-1至SC1-5的相应的功率拆分部分供电。

在上行链路方向上的传输如图15b中示出的。即，ONU 1450-1被配置为通过光学链路1430向OLT 1410发送副载波SC1-7，并且ONU 1450-2被配置为通过光学链路1430向OLT1410发送副载波SC1-8。

图15c是分别示出图15a和图15b的下行链路和上行链路传输的合成图。如图15c中示出的，信道CH1包括保留副载波SC1-6，使得保留副载波SC1-6可以例如基于未来带宽或容量需要而动态地分配给OLT 1410、ONU 1450-1或ONU 1450-2。

图16示出了根据一些实现方式的方法的示例。例如，可以使用上面描述的系统来实现该方法。如由1602指示的，该方法包括在第一时间间隔期间从第一收发机向光纤供应第一多个光学副载波。如由1604指示的，该方法包括在第一时间间隔期间在第二收发机中接收第一多个副载波中的第一个副载波，以及在第一时间间隔期间在第三收发机中接收第一多个副载波中的第二个副载波。如由1606进一步指示的，该方法包括在第一时间间隔期间从第二收发机向光纤供应第二多个副载波中的至少第一个副载波，以及在第一时间间隔期间从第三收发机向光纤供应第二多个副载波中的至少第二个副载波。如由1608指示的，该方法包括在第一时间间隔期间在第一收发机中从光纤接收第二多个光学副载波。

如图16中进一步指示的，该方法包括在第二时间间隔期间从第一收发机向光纤供应第三多个光学副载波(1610)。如由1612指示的，该方法还包括在第二时间间隔期间在第二收发机中接收第三多个副载波中的第一个副载波，并且在第二时间间隔期间在第三收发机中接收第三多个副载波中的第二个副载波。此外，如由1614指示的，该方法包括在第二时间间隔期间从第二收发机向光纤供应第四多个副载波中的至少第一个副载波，以及在第二时间间隔期间从第三收发机向光纤供应第四多个副载波的至少第二个副载波。如由1616指示的，该方法还包括在第二时间间隔期间在第一收发机中从光纤接收第四多个光学副载波。

在图16的示例中，第一多个副载波的数量与第三多个副载波的数量不同，并且第二多个副载波的数量与第四多个副载波的数量不同。在一些实例中，第一多个副载波的数量和第二多个副载波的数量的总和等于第三多个副载波和第四多个副载波的数量的总和。

图17是示出与上面描述的系统1300以及图14a、图14b、图15a和图15b中示出的系统类似的点对多点双向通信系统1400的图。然而，在图17中，根据本公开的一个或多个实现方式，分路器/组合器1340被阵列波导光栅(AWG)1470替代。如上面所指出的，功率/分路器向ONU提供OLT光学输出的功率拆分部分。这里，AWG 1470可以在端口P1处从OLT 1410接收一个或多个光学信道(CH)和相关联的下行链路光学副载波，并且在端口P2-1至P2-n中的相应一个端口处输出这样的信道中的每一个。因此，每个端口P2-1至P2-n的输出是波长相关的，使得每个这样的端口向相应的ONU提供对应的信道(CH)和相关联的下行链路光学副载波。ONU不接收在其相应的预期信道(CH)外部的光学副载波的功率拆分部分。否则，图17中示出的系统以与上面所描述的系统类似的方式操作。

图18是示出根据本公开的一个或多个实现方式的在阵列波导光栅(AWG)(例如，AWG 1470)的端口处的副载波输入和输出的图。如所示的，信道CH1包括用于下行链路传输的副载波SC1-1至SC1-4和用于上行链路传输的SC1-5至SC1-8。与信道CH1相关联的下行链路副载波(SC1-1至SC1-4)和上行链路副载波(SC1-5至SC1-8)仅经由AWG 1470的端口P2-1从ONU-1输入/输出到ONU-1。另外地，在该示例中，与信道CHn相关联的下行链路副载波(SCn-1至SCn-6)和上行链路副载波(SCn-7至SCn-8)仅经由端口P2-n从ONU-n输入/输出到ONU-n。

图19a是示出在提供12个信道(c1至c12)的点对点系统中的下行链路接收到的频谱的图表，信道中的每一个具有两个上行链路和两个下行链路副载波(即，总共四个副载波)。在该示例中，系统包括在光纤链路一端处的下行链路收发机(类似于收发机110)和在光纤链路的另一端处设置的上行链路收发机(类似于收发机120)。下行链路收发机包括下行链路发射机(类似于Tx 113)和下行链路接收机(类似于Rx 114)，并且上行链路收发机包括上行链路发射机(类似于Tx 123)和上行链路接收机(类似于Rx 124)。如图19a中示出的，该系统中的上行链路接收机从下行链路发射机接收下行链路副载波，例如，SC1和SC2。上行链路接收机还接收由上行链路发射机向下行链路收发机向上游发送的副载波SC3和SC4生成的背向反射。如上面所指出的，与这种背向反射相关联的电信号由下行链路收发机的RxDSP阻止或消除。

图19b是示出与上面关于图19a指出的点对点系统相关联的上行链路接收到的频谱的图表。这里，该系统中的下行链路接收机接收来自上行链路发射机的上行链路副载波，例如，SC3和SC4。下行链路接收机还接收由下行链路发射机向上行链路收发机向下游发送的副载波SC1和SC2生成的背向反射。如上面所指出的，与这种背向反射相关联的电信号由上行链路收发机的Rx DSP阻止或消除。

图19c示出了与信道c7相关联的上行链路和下行链路副载波两者的合成。如图19c中指示的，与上面指出的背向反射相关联的电信号被抑制或阻止，使得与不提供这种阻止的方法相比，增加了上行链路和下行链路副载波的信噪比(SNR)。

图20a示出了曲线1906，其中针对与上面关于图19a和图19b指出的12个信道相关联的下行链路副载波中的每一个绘制了Q值(其与信噪比(SNR)相关)。相反，曲线1908示出了与单边带传输系统相关联的Q值。两个系统都采用16QAM调制。如图20a中示出的，与上面指出的阻止技术和电路相关联的Q值具有比在不采用这种技术和电路的常规系统中实现的那些值更高的值。

图20b示出了曲线1910，其中针对与上面关于图19a和图19b指出的12个信道相关联的下行链路副载波中的每一个绘制了Q值。图20b在曲线1912中还示出了利用常规单边带系统获得的Q值。这里，还基于上面描述的阻止技术和电路获得了更高的Q值。

本公开的各个方面和本说明书中描述的功能操作可以在数字电子电路中实现，或在计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构及其结构等效物)中实现，或在其中的一个或多个的组合中实现。同样，本公开的各个方面可以实现为一个或多个计算机程序产品，即，计算机程序指令的一个或多个模块，其被编码在计算机可读介质上，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是非暂时性计算机可读存储介质、机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、影响机器可读传播信号的物质的合成物，或其中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有装置、设备和机器，通过示例的方式，其包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，装置还可以包括针对所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者其中的一个或多个的组合的代码。传播信号是人工生成的信号，例如，机器生成的电、光或电磁信号，其被生成以编码信息来传输到合适的接收机装置。

在一些实例中，本说明书中描述的各种过程和逻辑流可以由一个或多个可编程处理器执行，该可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流也可以由专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。

适合于执行计算机程序的处理器通过示例的方式包括通用微处理器和专用微处理器两者，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦合到用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)以从其接收数据或向其传送数据或两者。然而，计算机不需要有这样的设备。此外，计算机可以嵌入到另一设备(例如，平板计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频播放器、全球定位系统(GPS)接收机等等)中。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，通过示例的方式，包括半导体存储器设备，例如，EPROM、EEPROM和闪速存储器设备；磁盘，例如，内部硬盘或可移除磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

虽然上面已经详细描述了一些实现方式，但是其他修改也是可能的。例如，图中描绘的逻辑流不一定要求所示的特定次序或顺序次序来实现期望的结果。另外地，可以从所描述的流中提供其他动作，或者可以从所描述的流中消除动作，并且可以向所描述的系统添加其他组件，或从所描述的系统移除其他组件。

在本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，虽然上文可以将特征描述为以某些组合起作用，甚至最初要求以这样保护，但在一些情况下，可以从组合中删除要求保护的组合的一个或多个特征，并且要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了操作，但这不应被理解为要求这样的操作以所示的特定次序或以顺序次序执行或者要执行所有示出的操作来实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上面描述的实施例中的各种系统模块和组件的分离不应理解为在所有实施例中都要求这样的分离，应当理解的是，所描述的程序组件和系统一般可以一起集成到单个软件产品中或打包到多个软件产品中。

在一些情况下，结合不同实施例描述的各种特征可以在相同的实现方式中组合。此外，由于前述实现方式旨在作为示例，因此在一些情况下可以省略各种特征，和/或在一些情况下可以存在附加特征。

因此，虽然已经描述了主题的特定示例，但是其他实现方式也在权利要求的范围内。

Claims

1.一种收发机，包括：

光学端口，其被配置为耦合到光纤；

发射机，其包括：

激光器，其能够操作以输出光学信号，

第一数字信号处理器电路，其能够操作以接收第一数据，并且基于所述第一数据和第一控制信号来提供第一多个电信号，并且基于第二数据和第二控制信号来提供第二多个电信号，以及

调制器，其能够操作以调制所述光学信号，以基于所述第一多个电信号来提供第一多个光学副载波，并且基于所述第二多个电信号来提供第二多个光学副载波，第一多个副载波的数量不同于第二多个副载波的数量，

其中，所述第一多个副载波或所述第二多个副载波经由所述光学端口被供应到所述光纤；以及

接收机，其包括：

光电二极管电路，其包括至少一个光电二极管以接收第一光学混频产品或第二光学混频产品，所述第一光学混频产品基于本地振荡器信号和经由所述光学端口从所述光纤接收到的第三多个光学副载波，并且所述第二光学混频产品基于所述本地振荡器信号和经由所述光学端口从所述光纤接收到的第四多个光学副载波，所述光电二极管电路能够操作以基于所述第一光学混频产品来供应第三电信号或基于所述第二光学混频产品来供应第四电信号，以及

第二数字信号处理器电路，其能够操作以基于所述第三电信号来输出第三数据或基于所述第四电信号来输出第四数据。

2.根据权利要求1所述的收发机，所述收发机被配置为使得在所述第一控制信号被供应给所述第一数字信号处理器电路之后从所述光纤接收所述第三多个光学副载波，并且使得在所述第二控制信号被供应给所述第一数字信号处理器电路之后从所述光纤接收所述第四多个光学副载波。

3.根据权利要求1所述的收发机，其中，所述第一多个副载波和所述第三多个副载波的数量的总和等于所述第二多个副载波和所述第四多个副载波的总和。

4.根据权利要求1所述的收发机，其中，所述第一多个副载波和所述第三多个副载波的数量的总和不同于所述第二多个副载波和所述第四多个副载波的总和。

5.根据权利要求1所述的收发机，还包括：光学混合电路，其能够操作以供应所述第一混频产品或所述第二混频产品。

6.根据权利要求1所述的收发机，其中，所述激光器是第一激光器，所述收发机还包括能够操作以供应所述本地振荡器信号的第二激光器，所述第二激光器是本地振荡器激光器。

7.根据权利要求1所述的收发机，其中，所述收发机被配置为使得所述光学信号的一部分被供应给所述光电二极管电路作为所述本地振荡器信号。

8.根据权利要求1所述的收发机，其中，所述第一多个副载波中的每一个和所述第二多个副载波中的每一个是奈奎斯特副载波。

9.根据权利要求1所述的收发机，其中，所述第三多个光学副载波中的每一个和所述第四多个光学副载波中的每一个是奈奎斯特副载波。

10.根据权利要求1所述的收发机，其中，所述第一多个光学副载波中的一个的频率与所述第四多个副载波中的一个的频率相同。

11.根据权利要求1所述的收发机，还包括：环形器，其具有光学地耦合到所述发射机的第一端口、光学地耦合到所述接收机的第二端口和被配置为耦合到所述光纤的第三端口。

12.根据权利要求11所述的收发机，其中，所述收发机被配置为使得所述第一多个光学副载波或所述第二多个光学副载波被供应给所述环形器的所述第一端口，并且所述第三多个光学副载波或所述第四多个光学副载波从所述环形器的所述第二端口输出。

13.根据权利要求1所述的收发机，还包括：耦合器，其具有光学地耦合到所述发射机的第一端口、光学地耦合到所述接收机的第二端口和被配置为耦合到所述光纤的第三端口。

14.根据权利要求13所述的收发机，其中，所述第一多个光学副载波或所述第二多个光学副载波被供应给所述耦合器的所述第一端口，并且所述第三多个光学副载波或所述第四多个光学副载波从所述耦合器的所述第二端口输出。

15.一种收发机，包括：

光学端口，其被配置为耦合到光纤；

发射机，其包括：

激光器，其能够操作以输出光学信号，

第一数字信号处理器电路，其能够操作以接收第一数据，并且基于所述第一数据和第一控制信号来提供第一多个电信号，并且基于第二数据和第二控制信号来提供第二多个电信号，

调制器，其能够操作以调制所述光学信号的第一部分，以基于所述第一多个电信号来提供第一多个光学副载波，并且基于所述第二多个电信号来提供第二多个光学副载波，第一多个副载波的数量不同于第二多个副载波的数量，

接收机，其包括：

光电二极管电路，其包括：至少一个光电二极管，其被配置为接收第一光学混频产品或第二光学混频产品，所述第一光学混频产品基于所述光学信号的第二部分和经由所述光学端口从所述光纤接收到的第三多个光学副载波，并且所述第二光学混频产品基于所述光学信号的所述第二部分和经由所述光学端口从所述光纤接收到的第四多个光学副载波，所述光电二极管电路能够操作以基于所述第一光学混频产品来供应第三电信号或基于所述第二光学混频产品来供应第四电信号，

16.根据权利要求15所述的收发机，其中，所述收发机被配置为使得在所述第一控制信号被供应给所述第一数字信号处理器电路之后从所述光纤接收所述第三多个光学副载波，并且使得在所述第二控制信号被供应给所述第一数字信号处理器之后从所述光纤接收所述第四多个光学副载波。

17.根据权利要求15所述的收发机，其中，所述第一多个副载波和所述第三多个副载波的数量的总和等于所述第二多个副载波和所述第四多个副载波的总和。

18.根据权利要求15所述的收发机，其中，所述第一多个副载波和所述第三多个副载波的数量的总和不同于所述第二多个副载波和所述第四多个副载波的总和。

19.根据权利要求15所述的收发机，还包括：光学混合电路，其能够操作以供应所述第一混频产品或所述第二混频产品。

20.根据权利要求15所述的收发机，其中，所述第一多个副载波中的每一个和所述第二多个副载波中的每一个是奈奎斯特副载波。

21.根据权利要求15所述的收发机，其中，所述第三多个光学副载波中的每一个和所述第四多个光学副载波中的每一个是奈奎斯特副载波。

22.根据权利要求15所述的收发机，其中，所述第一多个光学副载波中的一个的频率与所述第四多个副载波中的一个的频率相同。

23.根据权利要求15所述的收发机，还包括：环形器，其具有光学地耦合到所述发射机的第一端口、光学地耦合到所述接收机的第二端口和被配置为耦合到所述光纤的第三端口。

24.根据权利要求23所述的收发机，其中，所述收发机被配置为使得所述第一多个光学副载波或所述第二多个光学副载波被供应给所述环形器的所述第一端口，并且所述第三多个光学副载波或所述第四多个光学副载波从所述环形器的所述第二端口输出。

25.根据权利要求15所述的收发机，还包括：耦合器，其具有光学地耦合到所述发射机的第一端口、光学地耦合到所述接收机的第二端口和被配置为耦合到所述光纤的第三端口。

26.根据权利要求25所述的收发机，其中，所述收发机被配置为使得所述第一多个光学副载波或所述第二多个光学副载波被供应给所述耦合器的所述第一端口，并且所述第三多个光学副载波或所述第四多个光学副载波从所述耦合器的所述第二端口输出。

27.一种方法，包括：

在第一时间间隔期间从第一收发机向光纤供应第一多个光学副载波；

在所述第一时间间隔期间在第二收发机中接收第一多个副载波中的第一个副载波，并且在所述第一时间间隔期间在第三收发机中接收所述第一多个副载波中的第二个副载波；

在所述第一时间间隔期间从所述第二收发机向所述光纤供应第二多个副载波中的至少第一个副载波，并且在所述第一时间间隔期间从所述第三收发机向所述光纤供应所述第二多个副载波中的至少第二个副载波；

在所述第一时间间隔期间在所述第一收发机中从所述光纤接收第二多个光学副载波；

在第二时间间隔期间从所述第一收发机向所述光纤供应第三多个光学副载波；

在所述第二时间间隔期间在所述第二收发机中接收第三多个副载波中的第一个副载波，并且在所述第二时间间隔期间在所述第三收发机中接收所述第三多个副载波中的第二个副载波；

在所述第二时间间隔期间从所述第二收发机向所述光纤供应第四多个副载波中的至少第一个副载波，并且在所述第二时间间隔期间从所述第三收发机向所述光纤供应所述第四多个副载波中的至少第二个副载波；以及

在所述第二时间间隔期间在所述第一收发机中从所述光纤接收第四多个光学副载波；

其中，所述第一多个副载波的数量与所述第三多个副载波的数量不同，并且所述第二多个副载波的数量与所述第四多个副载波的数量不同。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第一多个副载波的数量和所述第二多个副载波的数量的总和等于所述第三多个副载波和所述第四多个副载波的数量的总和。

29.一种系统，包括：

第一收发机，其能够操作以在第一时间间隔期间将第一多个光学副载波供应给光纤并且从所述光纤接收第二多个光学副载波，并且能够操作以在第二时间间隔期间将第三多个光学副载波供应给所述光纤并且从所述光纤接收第四多个副载波，第一多个副载波的数量与第三多个副载波的数量不同，并且第二多个副载波的数量与第四多个副载波的数量不同；以及

第二收发机，其能够操作以在所述第一时间间隔期间供应所述第二多个副载波中的至少一个并且在所述第二时间间隔期间供应所述第四多个副载波中的至少一个，所述第二收发机能够操作以在所述第一时间间隔期间接收所述第一多个副载波中的至少一个并且在所述第二时间间隔期间接收所述第三多个副载波中的至少一个。

30.根据权利要求29所述的系统，其中，所述第一多个副载波的数量和所述第二多个副载波的数量的总和等于所述第三多个副载波和所述第四多个副载波的数量的总和。

31.根据权利要求29所述的系统，其中，所述第一多个光学副载波中的一个的频率与所述第四多个副载波中的一个的频率相同。

32.根据权利要求29所述的系统，其中，以下各项中的每个副载波是奈奎斯特副载波：所述第一多个副载波中的每一个、所述第二多个副载波中的每一个和所述第三多个副载波中的每一个。

33.一种系统，包括：

第一收发机，其能够操作以在第一时间间隔期间将第一多个光学副载波供应给光纤并且从所述光纤接收第二多个光学副载波，并且在第二时间间隔期间将第三多个光学副载波供应给所述光纤并且从所述光纤接收第四多个副载波，第一多个副载波的数量与第三多个副载波的数量不同，并且第二多个副载波的数量与所述第四多个副载波的数量不同；

第二收发机，其能够操作以在所述第一时间间隔期间供应所述第二多个副载波中的至少第一个副载波并且在所述第二时间间隔期间供应所述第四多个副载波中的至少第一个副载波，所述第二收发机能够操作以在所述第一时间间隔期间接收所述第一多个副载波中的至少第一个副载波并且在所述第二时间间隔期间接收所述第三多个副载波中的至少第一个副载波；以及

第三收发机，其能够操作以在所述第一时间间隔期间供应所述第二多个副载波中的至少第二个副载波并且在所述第二时间间隔期间供应所述第四多个副载波中的至少第二个副载波，所述第三收发机能够操作以在所述第一时间间隔期间接收所述第一多个副载波中的至少第二个副载波并且在所述第二时间间隔期间接收所述第三多个副载波中的至少第二个副载波。

34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述第一多个副载波的数量和所述第二多个副载波的数量的总和等于所述第三多个副载波和所述第四多个副载波的数量的总和。

35.根据权利要求33所述的系统，其中，所述第一多个光学副载波中的一个的频率与所述第四多个副载波中的一个的频率相同。

36.根据权利要求33所述的系统，其中，以下各项中的每个副载波是奈奎斯特副载波：所述第一多个副载波中的每一个、所述第二多个副载波中的每一个和所述第三多个副载波中的每一个。

37.根据权利要求33所述的系统，还包括：阵列波导光栅(AWG)，其具有第一端口和多个第二端口，其中，所述第一端口经由所述光纤光学地耦合到所述第一收发机，所述多个第二端口中的第一个端口光学地耦合到所述第二收发机，并且所述多个第二端口中的第二个端口光学地耦合到所述第三收发机。

38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述系统被配置为使得所述AWG的所述第一端口在所述第一时间间隔期间从所述第一收发机接收所述第一多个光学副载波，并且在所述第二时间间隔期间将所述第二多个光学副载波供应给所述第一收发机。

39.根据权利要求38所述的系统，其中，所述系统被配置为使得所述AWG的所述多个第二端口中的所述第一个端口在所述第一时间间隔期间将所述第三多个副载波中的所述至少第一个副载波供应给所述第二收发机，并且所述多个第二端口中的所述第二个端口在所述第二时间间隔期间将所述第四多个副载波中的所述至少第二个副载波供应给所述第三收发机。

40.根据权利要求33所述的系统，还包括：分路器，其具有第一端口和多个第二端口，其中，所述第一端口经由所述光纤光学地耦合到所述第一收发机，所述多个第二端口中的第一个端口光学地耦合到所述第二收发机，并且所述多个第二端口中的第二个端口光学地耦合到所述第三收发机。

41.根据权利要求40所述的系统，其中，所述系统被配置为使得所述分路器的所述第一端口在所述第一时间间隔期间从所述第一收发机接收所述第一多个光学副载波，并且在所述第二时间间隔期间将所述第二多个光学副载波供应给所述第一收发机。

42.根据权利要求41所述的系统，其中，所述系统被配置为使得所述分路器的所述多个第二端口中的所述第一个端口在所述第一时间间隔期间将所述第三多个副载波中的所述至少第一个副载波供应给所述第二收发机，并且所述多个第二端口中的所述第二个端口在所述第二时间间隔期间将所述第四多个副载波中的所述至少第二个副载波供应给所述第三收发机。

43.一种装置，包括：

光电二极管电路，其包括：至少一个光电二极管，其被配置为接收基于本地振荡器信号和在光纤上从远程发射机发送的多个光学副载波的光学混频产品，所述光电二极管电路还被配置为从所述光纤接收背向反射光，使得所述光电二极管电路基于所述光学混频产品和所述背向反射光来提供电信号；

模数转换电路，其能够操作以基于模拟输入来提供数字输出，所述模拟输入指示由所述光电二极管电路提供的所述电信号；

数字信号处理器，其能够操作以接收所述数字输出，并且生成指示由多个光学载波承载的数据的第一内部信号和指示所述背向反射光的第二内部信号，所述数字信号处理器能够操作以消除所述第二内部信号并且基于所述第一内部信号来提供输出数据。

44.根据权利要求43所述的装置，其中，所述多个副载波中的每一个副载波具有多个频率中的对应一个频率，所述多个频率中的每一个频率不同于与所述背向反射光相关联的频率。

45.根据权利要求43所述的装置，其中，所述多个副载波是第一多个副载波，所述装置还包括：光学发射机，其能够操作以向所述光纤供应第二多个副载波。

46.根据权利要求45所述的装置，还包括：光学混合电路，其能够操作以接收所述本地振荡器信号和所述多个光学副载波，并且输出混频产品。

47.根据权利要求43所述的装置，还包括：本地振荡器激光器，其能够操作以供应所述本地振荡器信号。

48.根据权利要求43所述的装置，还包括：多个乘法器电路，其中，所述装置被配置为使得通过利用所述多个乘法器电路将所述第二内部信号乘以零来消除所述第二内部信号。

49.根据权利要求43所述的装置，其中，所述数字信号处理器还包括：

快速傅立叶变换电路，其能够操作以基于所述模数转换电路的所述数字输出来提供频域数据；

多个开关；以及

多个存储器，所述多个开关能够操作以通过选择性地向所述多个存储器供应预定数据而不是与所述第二内部信号相关联的频域数据来消除所述第二内部信号。