[发明专利]用于在光学网络部件中处理数据的方法以及光学网络部件

说明书

技术领域

本发明涉及用于在光学网络部件中处理数据的方法和设备，并且涉及相应的光学网络部件。

背景技术

随着宽带互联网连接和移动数据传输成为无处不在的技术，与通过WDM光学信道的比特率相关的要求也在提高。在这样的背景下，所使用的调制格式的频谱效率是非常相关的。

光学信号的频谱效率可以例如通过多级调制、极化复用、正交频率复用或其组合而得以提高。然而，系统的复杂度随着所述调制而明显增加。

当选择多级调制格式和极化复用来提高传输系统的频谱效率（SE）时，后续的步骤是正交频分调制（OFDM），其通过将许多副载波的频谱进行叠加而使得SE加倍。

例如，数据速率为100 Gbps的二进制开关键控（OOK）信号使用200 GHz的光学带宽（BW）。如果OFDM与四相相移键控（QPSK）调制的副载波和极化复用（PolMux）一起使用，则100 Gbps线路速率的信号将大致使用25 GHz的光学带宽。

然而，这样的高级调制格式将要求使用数字相干检测，并且因此大大增加了实施的复杂度，原因在于需要事先的数字信号处理以及光学本地振荡器。

可以通过使用可直接检测的OFDM信号来实现实施复杂度的降低，但是基准载波必须随着在频谱中位于与OFDM信号的BW相同的距离处的数据信号一起发送，这使得SE有所降低。另一种可能性是使用可兼容单边带OFDM调制（CompSSB-OFDM）。然而，在这种情况下需要非常高功率的载波，而且损害系统的整体性能。

此外，增强型SE的所有这样的情况都要求需要在传送器和接收器中实施的复杂的DSP算法。

对于高的数据速率（>10 Gbps）而言，使用DSP是一个具有挑战性的问题，其不仅涉及高速电子元件的研发而且还与下一代高速系统的能耗有关。

发明内容

所要解决的问题是克服以上所提到的缺陷，并且特别是提供高度的频谱效率而在光学系统中没有高复杂度的数字信号处理。

该问题根据独立权利要求的特征得以解决。另外的实施例源自于从属权利要求。

为了克服该问题，建议一种用于在光学网络部件中处理数据的方法，

- 其中对多载波信号进行线性预编码，

- 其中对经过线性预编码的信号进行调制。

特别地，所提出的方法在保持系统的低复杂度的同时使得光学信号的频谱效率加倍。这允许例如在密集WDM系统中使用高速的100Gbps信号，而无需在接收器处进行极化复用或复杂的数字信号处理，因此允许一种有成本效益的方法。

该方法进一步提高了信号的频谱效率并且提供了与直接检测接收器的兼容性。因此，特别地，在接收器处不需要本地振荡器。

在一个实施例中，通过差分相位调制或幅度调制对经过预编码的信号进行调制。

注意，可以利用直接检测调制格式，特别是OOK、DPSK、DQPSK、D8PSK、Star-D8QAM、Star-D16QAM、PAM，等等。

在另一个实施例中，对多载波信号进行线性预编码，其中每个副载波是所有其它副载波的线性组合。

因此，在接收器处的直接检测之后，在每个第k采样点处，电信号具有与第k个副载波成比例的数值。

在进一步的实施例中，通过矩阵T对多载波信号进行线性预编码，其中第k个副载波的线性组合的系数对应于DFT矩阵的第k行。

在下一个实施例中，通过均衡化对信道传输函数进行预补偿。

可以在线性预编码之后在光学网络部件处进行所述均衡化。有利地，所述信号可以经由无色散管理链路（dispersion-unmanaged link）进行发送。

还有的实施例是所述均衡化是一键式均衡化。

根据另一个实施例，副载波在该副载波经历高于给定阈值的变形（例如，由于失真）和/或衰减效果的情况下被接收器所丢弃。

在这样的情况下，接收器可以（临时）丢弃至少一个副载波。接收器可以向传送器通知被丢弃的副载波，并且传送器可以不再向该接收器使用该副载波。

根据一个实施例，虚拟（dummy）副载波被用来提供保护带。

有利地，这样的保护带对于减少来自之前预编码的块的（符号间）干扰是有用的。

根据另一个实施例，在反向离散傅里叶变换之前进行补零（zero padding）。

有利地，该补零简化了接收器处的滤波。可以针对相应传送器的滤波能力而对补零进行调整。

在又一个实施例中，提供反馈信道以将信息从接收器运送到光学网络部件。