[发明专利]基于超密集波分复用的多载波码分复用光传输系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种基于超密集波分复用的多载波码分复用光传输系统和方法。

背景技术

在现代光传输系统中，为满足高清音频和视频等大容量数据传输的需求，波分复用（WDM）这一方法得到了广泛应用，采用这一方法可以提高系统的频谱利用率，实现更高的数据传输率。波分复用是指多个具有不同载波频率的光信号在同一条光传输通道上传输，每一路光载波都可以看作是相互独立的传输信道。在实际应用中，为了增加传输容量，波分复用的载波数量不断的提高，随即出现了密集波分复用（DWDM）和超密集波分复用（UDWDM）。但随着载波数量的增加，载波间的频率间隔和每一路载波的频带宽度也随之而变小。

随着波分复用技术应用的发展，需要用到更多数量的载波。一般产生多载波的方法有：用超连续光谱光源和光频梳技术、基于级联的相位调制或者幅度调制技术、基于环频移的单边带调制技术和利用多波长的掺铒光纤激光器产生多载波技术。最近，利用超连续光谱光源和光频梳技术产生了5.4Tb/s的用于正交频分复用的PDM-QPSK信号，但受超连续谱的光信噪比的限制，其传输距离非常短；同时实现的还有利用级联的相位调制技术产生了1.2Tb/s的PDM-RZ-QPSK DWDM光信号，但受限于相位调制器上射频信号，只能产生12路副载波。而基于环频移的单边带副载波调制具有非常大的发展潜力。

码分复用（CDM）或码分多址（CDMA）技术是用一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号。采用同一波长的扩频序列，频谱资源利用率高，与WDM结合，可以大大增加系统容量。频谱展宽是靠与信号本身无关的一种编码来完成的。码分复用是一种共享信道的方法，每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信，但使用的是基于码字的分割信道的方法，即每个用户分配一个地址码，各个码型正交，通信各方之间不会相互干扰，且抗干扰能力强。码分复用技术主要用于无线通信系统，特别是移动通信系统。它不仅可以提高通信的话音质量和数据传输的可靠性以及减少干扰对通信的影响，而且增大了通信系统的容量。

相干检测系统是在接收端使用零差或外差相干检测技术和数字信号处理技术恢复原始的数字信号。其优势在于接收机灵敏度与直接探测系统更高，另外，使用相干检测技术可以有效的利用光纤带宽。

随着计算机和电子信息技术的飞速发展，数字信号处理（DSP）技术应运而生并得到迅速的发展。数字化技术有今天的飞速发展，是依仗于强大的软、硬件环境支撑。作为数字信号处理的一个实际任务就是要求能够快速、高效、实时完成处理任务，这就要通过通用或专用的数字信号处理器来完成。在光通信系统中，数字信号处理可以用于时钟恢复，色散管理，解码，偏振分离，频率估计和相位恢复等。

因此，提供一种能够有效提高光纤信道的频谱利用率、提高传输效率的光传输系统和方法，以满足大容量数据传输的需求具有极大的研究和应用价值。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于超密集波分复用的多载波码分复用光传输系统，该系统能大大提高网络系统的通信容量，有效地提高光纤信道的频谱利用率，提高传输效率，而且具有扩容简单、性能可靠、可以方便直接地接入多种业务等诸多优点。本发明还提供了一种基于上述系统的光传输方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：基于超密集波分复用的多载波码分复用光传输系统，包括依次相连的多载波光源生成部分、调制部分、复用部分、解复用部分、解调部分和信号处理部分，所述多载波光源生成部分是利用单频光源产生出用于传输的多载波光源；调制部分用于将各支路电信号调制到多载波光源生成部分所生成的相应的光载波上；复用部分用于将调制部分调制好的各个光载波复用到一根光纤信道中；解复用部分用于将光纤传递来的信号中的各个光载波分开，分别进行信号恢复；解调部分用于将解复用后的各支路信号解调，以恢复信号；信号处理部分用于通过数字信号处理技术对解调后的信号在光纤传输中的各种线性和非线性损伤进行补偿。