TWI636675B - 在多載波通信系統中用於改良的頻譜效率之系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於改良一通信系統之頻譜效率之系統、方法及設備。該通信系統可包含一傳輸器、一接收器及用於在該傳輸器與該接收器之間傳送資料之一通信鏈路。該傳輸器可採用一多載波技術來將資料傳輸至該接收器。該傳輸器可使用一接收器側梳產生器產生複數個載波信號，其等之一者作為與一光學鏈路上之經調變載波信號組合之一導頻載波信號發送至該傳輸器。在該接收器處，該接收器側梳產生器使用該導頻載波信號來產生複數個接收器側載波信號，其等用於偵測該等經調變載波信號。由於該等經調變載波信號中之相位雜訊與該等接收器側載波信號中之相位雜訊具有相同特性，故在該接收器處消除該相位雜訊，從而導致經改良之偵測。

Description

在多載波通信系統中用於改良的頻譜效率之系統
本發明係關於通信網路之領域，且特定言之係關於通信鏈路及系統。
通信系統(諸如光學通信系統)包含用於在通信鏈路上傳送資料之傳輸器及接收器。高頻寬資料傳輸通信系統通常採用較高階調變技術以用於傳輸資料至接收器。通信鏈路可將雜訊及其他非所要假影引入在傳輸器與接收器之間傳輸之資料中。
根據一項態樣，本發明描述之標的係關於一種包含一光學傳輸器及耦合至一光學鏈路之一光學接收器之光學收發器。該光學傳輸器包含經組態以產生複數個傳輸器側載波信號之一傳輸器側光學梳產生器，該複數個傳輸器側載波信號在頻率上等間隔。該光學傳輸器進一步包含一調變器，其經組態以調變該複數個傳輸器側載波信號之一第一子組之各者上之資料以產生複數個傳輸器側經調變載波信號。該光學傳輸器經組態以在該光學鏈路上傳輸該複數個傳輸器側經調變載波信號及該複數個傳輸器側載波信號之一第二子組，其中該第二子組與該第一子組不連貫。該光學接收器經組態以接收一導頻載波信號及複數個經接收之經調變載波信號。該光學接收器包含一接收器側光學梳 產生器，其經組態以利用該導頻載波信號來產生複數個接收器側載波信號，其中該複數個接收器側載波信號在頻率上等間隔，且其中該複數個接收器側載波信號之各者具有與該複數個經接收之經調變載波信號之一者相同之頻率。該光學接收器進一步包含複數個光學混頻器，各光學混頻器經組態以將該複數個接收器側載波信號之一者與該複數個經接收之經調變載波信號之一對應者混合以產生一組輸出信號。該光學接收器進一步包含一解調變器，其經組態以解調變該組輸出信號以產生輸出資料。
根據另一態樣，本發明中描述之標的係關於一種耦合至一光學鏈路且接收該光學鏈路上之複數個經調變載波信號及一導頻載波信號之光學接收器。該光學接收器包含一接收器側光學梳產生器，其經組態以利用該導頻載波信號來產生複數個接收器側載波信號，其中該複數個接收器側載波信號之各者具有與該複數個經調變載波信號之一者之一載波頻率相同之頻率。該光學接收器進一步包含：複數個光學混頻器，各光學混頻器經組態以將該複數個接收器側載波信號之一者與該複數個經調變載波信號之一對應者混合以產生一組輸出信號；及一解調變器，其經組態以解調變該組輸出信號以產生輸出資料。
根據另一態樣，本發明中描述之標的係關於一種用於傳送光學信號之方法。該方法包含接收一光學鏈路上之複數個經調變載波信號。該方法進一步包含接收該光學鏈路上之一未經調變載波信號。該方法亦包含使用一梳產生器產生複數個接收器側載波信號，該梳產生器繼而將該未經調變載波信號用作一種子信號。該方法進一步包含使用該複數個接收器側載波信號解調變該複數個經調變載波信號。
在下文之隨附圖式及描述中提出在此說明書中描述之標的之一或多個實施方案之細節。自描述、圖式及申請專利範圍將使其他特 徵、態樣及優勢變得明顯。應注意，下列圖之相對尺寸可不按比例繪製。
100‧‧‧通信系統
102‧‧‧第一收發器
104‧‧‧第二收發器
106‧‧‧通信鏈路
108‧‧‧第一傳輸器
110‧‧‧第一接收器
112‧‧‧第二傳輸器
114‧‧‧第二接收器
116‧‧‧第一通信鏈路
118‧‧‧第二通信鏈路
120‧‧‧第一頻帶外通信鏈路
122‧‧‧第二頻帶外通信鏈路
200‧‧‧通信系統
202‧‧‧傳輸器
204‧‧‧接收器
206‧‧‧光學鏈路
208‧‧‧傳輸器側梳產生器
210‧‧‧調變器
212‧‧‧多工器
214‧‧‧解多工器
216‧‧‧解調變器
218‧‧‧接收器側梳產生器
220‧‧‧傳輸器光學信號
222‧‧‧經接收之光學信號
300‧‧‧解調變器
302‧‧‧解多工器
304‧‧‧載波解多工器
402‧‧‧光偵測器模組
404‧‧‧類比轉數位轉換器
406‧‧‧數位信號處理器
408‧‧‧前向錯誤校正
500‧‧‧程序
502‧‧‧階段
504‧‧‧階段
506‧‧‧階段
508‧‧‧階段
f1‧‧‧載波信號
f2‧‧‧載波信號
f3‧‧‧載波信號
f4‧‧‧載波信號
fn-1‧‧‧載波信號
fn‧‧‧導頻載波信號
f’n‧‧‧導頻載波信號
fs‧‧‧種子頻率信號
F1‧‧‧載波信號
F2‧‧‧載波信號
F3‧‧‧載波信號
F4‧‧‧載波信號
Fn-1‧‧‧載波信號
H1‧‧‧光學混頻器
H2‧‧‧光學混頻器
H3‧‧‧光學混頻器
Hn-1‧‧‧光學混頻器
M1‧‧‧經調變載波信號
M2‧‧‧經調變載波信號
M3‧‧‧經調變載波信號
Mn-1‧‧‧經調變載波信號
P1‧‧‧處理器
P2‧‧‧處理器
P3‧‧‧處理器
Pn-1‧‧‧處理器
圖1展示一實例通信系統。
圖2展示另一實例通信系統。
圖3展示一實例接收器之一方塊圖。
圖4展示圖3中展示之一處理器之一實例方塊圖。
圖5展示用於由一接收器(諸如圖2中展示之接收器)執行之一實例程序之一流程圖。
在各種圖式中之類似元件符號及命名指示類似元件。
上文介紹且下文更詳細論述之各種概念可以數個方式之任一者實施，此係由於所描述概念不限於任何特定實施方式。主要出於繪示性目的提供特定實施方案及應用之實例。
圖1展示一實例通信系統100。特定言之，通信系統100包含一第一收發器102，其在一通信鏈路106上與一第二收發器104通信。第一收發器102及第二收發器104之各者可耦合至其等各自裝置，諸如網路交換器、電腦、資料儲存裝置、網路介面卡、主機匯流排配接器等。第一收發器102及第二收發器104可提供其等各自裝置之間的通信。在一些實施方案中，通信鏈路106可包含有線或無線通信鏈路。在一些實施方案中，通信鏈路106可包含光學鏈路。
第一收發器102可包含一第一傳輸器108及一第一接收器110。類似地，第二收發器104可包含一第二傳輸器112及一第二接收器114。第一傳輸器108可在一第一通信鏈路116上與第二接收器114通信，而第二傳輸器112可在一第二通信鏈路118上與第一接收器110通信。在 一些實施方案中，第一收發器102及第二收發器104可在頻帶外鏈路上通信。舉例而言，第一收發器102可在一第一頻帶外通信鏈路120上及在一第二頻帶外通信鏈路122上與第二收發器104通信。在一些實施方案中，第一頻帶外通信鏈路120及第二頻帶外通信鏈路122可用來傳送與通信系統100相關聯之管理資料。
在一些實施方案中，通信鏈路106可係一光學通信鏈路。舉例而言，第一通信鏈路116及第二通信鏈路118可包含用於攜載光學信號之光纖。第一傳輸器108及第二傳輸器112可各包含用於傳輸代表分別在通信鏈路116及118上傳輸之資料之光學信號之電路。類似地，第一接收器110及第二接收器114可包含用於接收且處理分別藉由第一傳輸器108及第二傳輸器112傳輸之光學信號以提取資料之電路。
一般根據資料輸送量除以用於傳輸該資料之頻寬而描述一通信系統之頻譜效率。在一些實施方案中，一通信系統之頻譜效率可藉由使用多載波傳輸系統而改良。在多載波傳輸系統中，不同頻率之多個載波可使用單獨資料串流個別地調變且同時傳輸至接收器。一般言之，多個載波在頻率域中按規則間隔間隔開。在一些實施方案中，為最小化相鄰載波之間的頻道間干擾，至少藉由在載波上傳輸之資料之鮑率分離載波。在一些實施方案中，頻道分離可維持於該鮑率或低於該鮑率(亦稱為尼奎斯特(Nyquist)或子尼奎斯特間距)以進一步改良頻譜效率。舉例而言，藉由梳產生器(其等在維持載波信號之實質上恆定頻率中展現良好穩定性)產生之載波信號可按子尼奎斯特間距間隔開而不明顯增加頻道間干擾。然而，因素(諸如雜訊、色散及非線性)可促成限制可降低頻道分離之程度。下文在圖2至圖4中討論之通信系統緩解光學傳輸信號上之相位雜訊之效應，藉此容許改良通信系統之頻譜效率。
圖2展示另一實例通信系統200。特定言之，通信系統200包含一傳輸器202、一接收器204及一光學鏈路206，光學鏈路206可通信地連接傳輸器202及接收器204之。傳輸器202包含一傳輸器側梳產生器208、一調變器210及一多工器212。接收器204可包含一解多工器214、一解調變器216及一接收器側梳產生器218。如下文中進一步詳細討論，傳輸器側梳產生器208產生藉由調變器210調變之複數個等間距光學載波信號。經調變載波信號可藉由多工器212多工為用於在光學鏈路206上傳輸之一傳輸器光學信號220。藉由傳輸器側梳產生器208產生之光學載波信號之一者(稱為一「導頻載波信號」)亦可包含於傳輸器光學信號220中以在光學鏈路206上傳輸。在接收器204處，導頻載波信號用來植入種子信號於(seed)接收器側梳產生器218以產生複數個頻率鎖定光學信號，頻率鎖定光學信號具有與由傳輸器側梳產生器208所產生相同之頻率組。由接收器側梳產生器218產生之光學信號饋送至解調變器216，解調變器216利用此等光學信號來解調變經接收之經調變載波信號。由於由接收器側梳產生器218使用之種子信號包含與接收之載波信號相同之相位雜訊，故可實質上在解調變信號中消除此相位雜訊。下文討論傳輸器202及接收器204之額外細節。
傳輸器側梳產生器208接收一種子頻率信號fs作為一輸入且產生複數個等間距載波信號f1至fn。在一些實施方案中，可使用一單一雷射源(諸如一雷射二極體)提供該種子頻率信號。複數個載波信號f1至fn中之一或多者經選擇為導頻信號以傳輸至接收器204端而不藉由調變器210調變。舉例而言，如在圖2中展示，載波信號f1至fn-1經饋送至調變器210，而載波信號fn(「導頻載波信號」)直接饋送至多工器212而非饋送至調變器210。應理解，複數個載波信號f1至fn之任一者可未經調變而作為導頻載波信號發送至多工器212以用於在光學鏈路206上傳輸。在一些實施方案中，傳輸器側梳產生器208可產生載波信號f1至fn 且將其等饋送至一單一波導或光纖上而至調變器210。在一些此等實施方案中，一解多工器可用來將載波頻率分離至多個光纖上，各光纖將載波信號提供至調變器210。在一些實施方案中，可使用諸如增益切換式(直接調變)雷射二極體(諸如法布裏-伯羅(Fabry-Perot)雷射二極體)之外部注入等技術來實施傳輸器側梳產生器208。在一些其他實施方案中，可使用利用藉由一單一主雷射植入種子信號之多級參數混頻器設計之技術來實施傳輸器側梳產生器208。
調變器210可包含用於使用資料信號來調變光學載波信號f1至fn-1之複數個調變器。舉例而言，各調變器可使用藉由傳輸器202接收之n-1個資料信號之一者來調變光學載波信號f1至fn-1之各者。因此，調變器210可產生n-1個經調變光學載波信號。n-1個資料信號可表示待傳輸至接收器204之資料。在一些實施方案中，n-1個資料信號可分別表示n-1個單獨且獨立資料串流。在一些實施方案中，n-1個資料信號可從一單一資料串流導出。在一些實施方案中，n-1個資料信號之至少兩者可表示相同資料串流。在一些實施方案中，光電調變器(諸如馬赫-陳爾德(Mach-Zehnder)調變器(MZM))可用於使用一資料信號來調變載波信號f1至fn-1之各者。在一些其他實施方案中，調變器210可包含基於諧振環振盪器之調變器或任何其他適當光學或光電調變器。在一些實施方案中，亦可利用除光電調變器外之調變器(諸如但不限於聲光調變器、磁光調變器、極光調變器、熱光調變器或其等之組合)。在一些實施方案中，調變器210可利用技術(諸如正交振幅調變(QAM)及相移鍵控(PSK))以用於調變載波信號。
多工器212可將藉由調變器210提供之n-1個經調變光學載波信號及未經調變導頻載波信號fn多工為一單一傳輸器光學信號220，其在光學鏈路206上傳輸至接收器204。在一些實施方案中，可使用一光學信號組合器來實施多工器212，該光學信號組合器將n-1個經調變信號 及導頻載波信號fn組合為一傳輸器光學信號220以用於在光學鏈路206上傳輸。
在一些實施方案中，組合器可係一二色組合器，其將不同頻率之光學信號組合為一單一光束。在一些實施方案中，一光學增減多工器可用於將n-1個經調變載波信號及導頻載波信號組合為傳輸器光學信號220。在一些實施方案中，可將兩個或兩個以上光學信號組合為一單一光學信號之任何裝置可用於實施該組合器。在一些實施方案中，組合器可包含濾波器來選擇性地組合輸入光學信號之頻譜之一部分以產生一組合光學信號。
光學鏈路206可類似於上文關於圖1所討論之通信鏈路106。在一些實施方案中，可使用光纖(諸如單模光纖(SMF)、多模光纖(MMF)等)來實施光學鏈路206。在一些實施方案中，光學鏈路206可將非所要之信號損失、非線性效應及分散引入在光學鏈路206上傳輸之光學信號。特定言之，光學鏈路206可將非線性相位雜訊引入至經調變載波信號及未經調變導頻載波信號fn中。由於傳輸器光學信號220及導頻載波信號兩者皆在相同光學鏈路206上傳輸，故引入至經調變載波信號中之非線性相位雜訊之特性可實質上相同於引入至未經調變導頻載波信號fn中之非線性相位雜訊之特性。
在光學鏈路206上傳輸之傳輸器光學信號220在接收器204處經接收作為一經接收之光學信號222。解多工器214將經接收之光學信號222解多工為n-1個經調變光學載波信號及導頻載波信號f’n。藉由解多工器214利用之解多工技術可補充在傳輸器202處用來多工經調變載波信號及未經調變導頻載波信號之多工技術(例如，藉由圖2中展示之多工器212)。在一些實施方案中，一陣列波導光柵(AWG)可用於解多工經接收之光學信號222。在一些其他實施方案中，一可再組態光學增減解多工器可用於解多工該等信號。在一些實施方案中，一光學分離 器可用於分離經接收之經調變信號及導頻載波信號。經解多工之n-1個經調變光學載波信號可經提供至解調變器216而經解多工之導頻載波信號f’n可經提供至接收器側梳產生器218。
接收器側梳產生器218可類似於圖2中展示之傳輸器側梳產生器208，其中接收器側梳產生器218產生之光學載波信號相同於藉由傳輸器側梳產生器208產生之光學載波信號之頻率組。然而，接收器側梳產生器218使用經接收之導頻載波信號f’n作為一種子光學信號來產生光學載波信號組。具體而言，接收器側梳產生器218使用導頻載波信號f’n來產生至少一組接收器載波信號F1至Fn-1。接收器載波信號F1至Fn-1具有分別等於由傳輸器側梳產生器208產生之載波信號f1至fn-1之頻率之頻率。此外，由接收器側梳產生器218產生之該組載波信號F1至Fn-1之相位雜訊特性相同於經接收之導頻載波信號f’n之相位雜訊特性。
解調變器216從解多工器214接收n-1個經調變載波信號且從接收器側梳產生器218接收載波信號F1至Fn-1。在一些實施方案中，解調變器216可利用相干偵測技術以用於偵測且解調變經接收之經調變載波信號。與僅偵測經調變光學信號之振幅之直接偵測技術不同，相干偵測技術容許偵測經調變光學信號之振幅及相位。在相干偵測中有關經調變光學信號之相位的額外資訊容許經調變光學信號之改良復原。在下文中關於圖3討論此一接收器之一個實例。
圖3展示一實例解調變器300之一功能方塊圖。解調變器300可用於實施(例如)圖1中展示之接收器110及114之一解調變器。解調變器300亦可用於實施圖2中展示之解調變器216。特定言之，解調變器300包含複數個光學混頻器H1至Hn-1及複數個處理器P1至Pn-1。解調變器300可從一解多工器302接收經解多工之n-1個經調變載波信號：M1至Mn-1。解多工器302可類似於圖2中展示之解多工器214。
在一些實施方案中，其中接收器側梳產生器218經組態以一多工方式輸出載波信號F1至Fn-1，可利用一載波解多工器304。載波解多工器304可從一梳產生器(諸如圖2中展示之接收器側梳產生器218)接收經多工之梳狀載波信號F1至Fn-1，且可解多工此等載波信號以輸出經解多工之載波信號F1至Fn-1。可使用補充由接收器側梳產生器218使用以用於產生載波信號F1至Fn-1之多工技術之任何適當技術實施載波解多工器304。在一些實施方案中，可使用一AWG來實施載波解多工器304。在一些實施方案中，其中接收器側梳產生器218在單獨光纖上產生載波信號F1至Fn-1，可不需要載波解多工器304。
解多工器302及載波解多工器304之輸出經提供至複數個光學混頻器H1至Hn-1。舉例而言，第一經調變載波信號M1及第一載波信號F1經提供至第一光學混頻器H1，第二經調變載波信號M2及第二載波信號F2經提供至第二光學混頻器H2等。各光學混頻器H1至Hn-1將一經調變載波信號與一各自梳產生之載波信號混合以判定經調變載波信號之振幅及相位。具體而言，藉由一光學混頻器產生之四個光學輸出信號之兩者可藉由經調變載波信號及梳產生之載波信號之實部之一和及一差予以表示，且四個輸出信號之剩餘兩者可藉由經調變載波信號及梳產生之載波信號之虛部之一和及一差予以表示。由於經調變載波信號及梳產生之載波信號兩者之相位雜訊特性相同，故光學混頻器之混合操作將在產生輸出信號時消除相位雜訊，如在下文中詳細討論。藉由光學混頻器H1至Hn-1產生之輸出信號經提供至處理器P1至Pn-1，其處理經接收之信號以產生資料。在一些實施方案中，可使用光學混合物(諸如90°光學混合物或180°光學混合物)來實施光學混頻器。
在一些實施方案中，在接收器204處接收之一經調變載波信號(諸如在光學鏈路206上藉由傳輸器202傳輸且在接收器204處接收之n-1個經調變載波信號之任一者)可具有一相位雜訊，相位雜訊(例如) 藉由下列方程式表達： 其中表示一線寬相位雜訊分量，表示一頻率相依之相位雜訊分量(其部分根據光源之頻率穩定性變化，且其通常在一頻率梳中改良)，及表示一非線性相位雜訊分量。線寬相位雜訊分量及頻率相依之相位雜訊分量一般與傳輸器側梳產生器208及用於植入種子信號於傳輸器側梳產生器208之雷射相關聯。非線性相位雜訊分量一般與藉由光學鏈路206引入之非線性相位雜訊相關聯。
如上文提及，接收器側梳產生器218基於在光學鏈路206上接收之導頻載波信號f’n產生載波信號F1至Fn-1。由於導頻載波信號f’n亦藉由與n-1個經調變載波信號之載波信號相同之雷射及梳產生器(傳輸器側梳產生器208)產生，故導頻載波信號之相位雜訊將具有與在接收器204處經接收之經調變載波信號之相位雜訊相同之雜訊分量。接收器側梳產生器218使用經接收之導頻載波信號f’n作為用於產生載波信號F1至Fn-1之一種子。假定藉由接收器側梳產生器218之梳產生程序引入之相位雜訊藉由表示，則與載波信號F1-Fn-1之各者相關聯之相位雜訊可(例如)藉由下列方程式表示： 不同梳產生程序可具有與其等相關聯之不同相位雜訊。舉例而言，與利用增益切換式雷射二極體之外部注入之一程序相關聯之相位雜訊可不同於與利用藉由一單一主雷射植入種子信號之多級參數混頻器設計以用於產生梳狀頻率之一程序相關聯之相位雜訊。
在解調變器216處，光學混頻器H1至Hn-1將載波信號F1至Fn-1與其等對應經調變載波信號M1至Mn-1混合。光學混頻器H1至Hn-1之一輸出信號中之相位雜訊可(例如)藉由下列方程式表達：
由於相位雜訊項、及皆相關，故此等相位雜訊項之多數消除，從而導致在混頻器之輸出處之相位雜訊約等於由梳產生程序引入之相位雜訊。
相比而言，在接收器側梳產生器218不基於從傳輸器202接收之導頻載波信號Fn而替代地基於一局部產生之種子信號產生載波頻率F1至Fn-1之實施方案中，混頻器H1至Hn-1之輸出信號中之所得相位雜訊可係相對更大的。舉例而言，與使用一局部產生之種子信號藉由接收器側梳產生器218產生之載波信號F1至Fn-1之任一者相關聯之相位雜訊可藉由下列方程式表達：
其中方程式(6)中之及分別表示與雷射及接收器側梳產生器218相關聯之線寬相位雜訊分量及頻率相依之相位雜訊分量。因此，混頻器H1至Hn-1之一輸出處之相位雜訊可(例如)藉由下列方程式表達：
由於相位雜訊項及與傳輸器側雷射及梳產生器208相關聯，故此等雜訊項與相位雜訊項及(其等與接收器側雷射及梳產生器218相關聯)無關。因此，與在方程式(4)中不同，此等相位項不會在方程式(8)中相消。而是，此等相位雜訊項將導致相位雜訊之變化增大(相較於方程式(5)中展示之相位雜訊)。因此，比較方程式(8)與方程式(5)，可見，當接收器側梳產生器218使用從傳輸器202接收之導頻載波信號f’n作為一種子信號時在混頻器H1至Hn-1之輸出處之淨相位雜訊相對小於當接收器側梳產生器218使用一局部產生之種子 信號時之相位雜訊。相位雜訊中之所得改良可導致經解調變信號之信號品質之一改良，且繼而導致從經解調變信號產生之資料之錯誤率之改良。
圖4展示圖3中展示之一處理器P1之一實例方塊圖。特定言之，處理器P1包含一光偵測器模組402、一類比轉數位轉換器(ADC)404、一數位信號處理器(DSP)406及一前向錯誤校正(FEC)408。圖3中展示之處理器P2至Pn-1之剩餘部分可類似於圖4中展示之處理器P1。光偵測器模組402包含將藉由混合混頻器輸出之光學信號轉換為電信號之至少兩個平衡光偵測器。由光偵測器模組402產生之電信號藉由ADC模組404予以數位化且提供至DSP 406。DSP 406使用補充在傳輸器202處使用之調變方案之解調變演算法來處理且解調變從ADC模組404接收之數位化信號。在一些實施方案中，DSP 406可在解調變之前進一步處理數位資料以補償色散效應。在一些實施方案中，DSP 406可有效產生藉由傳輸器202傳輸之資料可需要之額外濾波操作。
在一些實施方案中，為控制資料傳輸中之錯誤，傳輸器202可編碼預期用於傳輸之資料。舉例而言，傳輸器202可利用前向錯誤校正(FEC)碼(諸如區塊碼或迴旋碼)來編碼待傳輸之資料。在一些此等實施方案中，DSP 406之輸出亦將包含編碼資料。FEC模組408可使用用於編碼傳輸資料之特定FEC碼來解碼編碼資料以偵測任何錯誤。
再次參考圖2，在一些實施方案中，藉由接收器側梳產生器218產生之載波信號之一者可傳輸至傳輸器202側，以用作傳輸器側梳產生器208之一種子信號fs。在一些實施方案中，用藉由另一者產生之載波植入種子信號於傳輸器側梳產生器208及接收器側梳產生器218之各者可改良藉由此等梳產生器產生之載波之同步化。此同步化進一步改良傳輸器202處光學信號之復原，且容許更多空間來降低載波分離，藉此改良通信系統之頻譜效率。在一些實施方案中，其中一光學 網路包含多個光學鏈路，可同步化與複數個光學鏈路之各者相關聯之一傳輸器接收器對。舉例而言，在一些實施方案中，光學網路中之一個網路節點處之一收發器可包含與光學網路中之一第二節點處之一上行鏈路傳輸器同步之一接收器，且包含與第二節點處之一下行鏈路接收器同步之一傳輸器。可類似地同步化其他節點對之間的光學鏈路。如上文提及，一光學鏈路上之同步化可改良光學鏈路之頻譜效率。針對一光學網路，多個鏈路與光學網路之同步化可改良光學網路之總體頻率效率，藉此提供額外空間來增大光學網路之頻寬。
圖5展示用於由一接收器(諸如圖2中展示之接收器204)執行之一實例程序500之流程圖。該程序包含：接收一光學鏈路上之複數個經調變載波信號(階段502)；接收光學鏈路上之一未經調變載波信號(階段504)；使用一梳產生器產生複數個接收器側載波信號，該梳產生器繼而使用未經調變載波信號作為一種子信號(階段506)；且使用複數個接收器側載波信號來解調變複數個經調變載波信號(階段508)。
程序500包含接收一光學鏈路上之複數個經調變載波信號(階段502)。已在上文中參考圖2討論此程序階段。舉例而言，圖2展示接收光學鏈路206上之一經多工之經接收光學信號222之一解多工器214。一經多工之經接收光學信號222包含藉由傳輸器202處之調變器210調變之n-1個經調變載波信號。程序500進一步包含接收光學鏈路上之一未經調變載波信號(階段504)。已在上文中關於圖2討論此程序階段之一個實例。舉例而言，如在圖2中展示，接收器204接收經接收之光學信號222，其包含一未經調變載波信號f’n。
程序500進一步包含使用一梳產生器產生複數個接收器側載波信號，梳產生器繼而將未經調變載波信號用作一種子信號(階段506)。如上文關於圖2討論，接收器側梳產生器218使用經接收之未經調變載波信號f’n作為一種子信號來產生接收器載波信號F1至Fn-1。程序500亦 包含使用複數個接收器側載波信號來解調變複數個經調變載波信號(階段508)。已在上文中關於圖3討論此程序階段之一個實例。舉例而言，圖3中展示之解調變器300使用藉由接收器側梳產生器產生之接收器載波信號F1至Fn-1來解調變經經調變載波信號M1至Mn-1之各者。該解調變器處理經解調變信號以產生輸出資料。
熟習此項技術者可容易地明白對於在本發明中描述之實施方案之各種修改，且在不脫背離本發明之精神或範疇之情況下，在本文中定義之通用原理亦可應用於其他實施方案。因此，申請專利範圍並不旨在限於在本文中展示之實施方案，而應符合與本發明、本文中揭示之本發明、原理則及新穎特徵一致之最廣泛範疇。

Claims (13)

  1. 一種光學收發器，其包括：耦合至一光學鏈路之一光學傳輸器，其包含：一傳輸器側光學梳產生器，其經組態以產生複數個傳輸器側載波信號，該複數個傳輸器側載波信號在頻率上等間隔，其中：任何兩個相鄰傳輸器側載波信號之間的一頻率間距小於在複數個傳輸器側經調變載波信號之每一者上經調變之資料的一鮑率，及該傳輸器側光學梳產生器使用自一遠端收發器接收之一第一導頻載波信號(first pilot carrier signal)來產生該複數個傳輸器側載波信號，該複數個傳輸器側經調變載波信號被傳輸至該遠端收發器，一調變器，其經組態以將資料調變至該複數個傳輸器側載波信號之一第一子組之各者上以產生該複數個傳輸器側經調變載波信號，該複數個傳輸器側載波信號係使用該第一導頻載波信號產生，其中該傳輸器經組態以在該光學鏈路上傳輸該複數個傳輸器側經調變載波信號及該複數個傳輸器側載波信號之一第二子組，其中該第二子組與該第一子組不連貫；耦合至該光學鏈路之一光學接收器，其經組態以接收一第二導頻載波信號及複數個經接收之經調變載波信號，該光學接收器包含：一接收器側光學梳產生器，其經組態以利用該第二導頻載波信號來產生複數個接收器側載波信號， 其中該複數個接收器側載波信號在頻率上等間隔，且該複數個接收器側載波信號之各者具有與該複數個經接收之經調變載波信號之一者相同之頻率，複數個光學混頻器，各光學混頻器經組態以將該複數個接收器側載波信號之一者與該複數個經接收之經調變載波信號之一對應者混合以產生一組輸出信號，及一解調變器，其經組態以基於該等輸出信號之各別振幅及相位解調變該組輸出信號以產生輸出資料。
  2. 如請求項1之光學收發器，其中該光學傳輸器進一步包含一多工器，其經組態以多工該光學鏈路上之該複數個傳輸器側經調變載波信號及該複數個傳輸器側經調變載波信號之該第二子組。
  3. 如請求項1之光學收發器，其中該光學接收器進一步包含用於解多工該第二導頻載波信號及該複數個經接收之經調變載波信號之一解多工器。
  4. 如請求項1之光學收發器，其中該解調變器經進一步組態以數位化該組輸出信號且在解調變之前處理該組數位化輸出信號以用於色散補償。
  5. 一種耦合至一光學鏈路且接收該光學鏈路上之複數個經調變載波信號及一導頻載波信號之光學接收器，其包括：一接收器側光學梳產生器，其經組態以利用該導頻載波信號來產生複數個接收器側載波信號，每一接收器側載波信號具有與各別所接收經調變載波信號相同之頻率，其中任何兩個相鄰接收器側載波信號之間的一頻率間距小於在複數個經調變載波信號之每一者上經調變之資料的一鮑率；複數個光學混頻器，各光學混頻器經組態以將該複數個接收器側載波信號之一者與該複數個經調變載波信號之一對應者混 合以產生一組輸出信號；一解調變器，其經組態以基於該等輸出信號之各別振幅及相位解調變該組輸出信號以產生輸出資料；及一傳輸器，其用於將該等接收器側載波信號之一者作為一第二導頻載波信號傳輸至一遠端傳輸器，該遠端傳輸器傳輸該等經調變載波信號。
  6. 如請求項5之光學接收器，其進一步包含用於解多工該複數個經調變載波信號之一解多工器。
  7. 如請求項5之光學接收器，其進一步包括用於解多工由該接收器側光學梳產生器產生之該複數個接收器側載波信號之一載波信號解多工器。
  8. 如請求項5之光學接收器，其中該解調變器經進一步組態以在解調變之前處理該組輸出信號以用於色散補償。
  9. 一種用於傳送光學信號之方法，其包括：接收一光學鏈路上之複數個經調變載波信號；接收該光學鏈路上之一未經調變載波信號；使用一光學梳產生器產生複數個接收器側載波信號，該光學梳產生器繼而將該未經調變載波信號用作一種子信號，其中任何兩個相鄰接收器側載波信號之間的一頻率間距小於在複數個經調變載波信號之每一者上經調變之資料的一鮑率；使用該複數個接收器側載波信號基於各別經調變載波信號之各別振幅及相位解調變該複數個經調變載波信號；及將該等經產生之接收器側載波信號之一者光學通信(communicating)至一遠端傳輸器，該經調變載波信號係被該遠端傳輸器用作一傳輸器側梳產生器之一種子信號而自該遠端傳輸器所接收。
  10. 如請求項9之方法，其中接收一光學鏈路上之複數個經調變載波信號包含：接收頻率上等間距之該複數個經調變載波信號。
  11. 如請求項9之方法，其中使用一梳產生器產生複數個接收器側載波信號包含：產生該複數個接收器側載波信號使得該複數個接收器側載波信號之各者具有與該複數個經調變載波信號之一者相同之頻率。
  12. 如請求項9之方法，其進一步包括：解多工由該梳產生器產生之該複數個接收器側載波信號。
  13. 如請求項9之方法，其中使用該複數個接收器側載波信號解調變該複數個經調變載波信號包含：使用一光學混頻器將該複數個經調變載波信號之各者與該複數個接收器側載波信號之一對應者混合。
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