[发明专利]子载波通信的同步

说明书

用于对光学系统和多叶系统进行时钟同步的方法、系统和装置，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序。在一些实施方式中，一种装置包括接收机，所述接收机包括：本地振荡器激光器，其提供本地振荡器信号，检测器电路，其可操作用于接收第一光信号并基于所述本地振荡器信号检测由所述第一光信号携带的第一数据，参考时钟电路，其供应时钟信号；数字信号处理器(DSP)，其可操作用于接收所述第一数据并基于所述第一数据向所述参考时钟电路供应控制信号，所述参考时钟电路可操作用于基于所述控制信号调整所述时钟信号；以及发射机，其可操作用于输出携带第二数据的第二光信号，所述第二数据具有基于所述时钟信号的相关联的速率。

相关申请的交叉引用

本申请要求享受于2019年9月20日递交的美国专利申请No.16/577,960；No.16/578,081；以及No.16/577,948的权益；上述每个申请要求享受于2019年4月19日递交的美国临时专利申请No.62/836,354的权益，所有前述申请的完整内容通过引用的方式将其全部条款并入本文。

技术领域

概括地说，本说明书涉及光学系统的组件之间的同步。

背景技术

一些光学系统组件通过发送经复用的子载波来相互通信。然而，当接收光学系统组件试图对接收到的经复用的子载波中的特定一个子载波进行处理时，就会出现技术挑战。例如，接收到的经复用的子载波中的每个子载波可能是以其各自的频率速率发送的，从而抑制了光系统组件的正确处理每个接收到的子载波的能力。

发明内容

在一方面，根据一些实施方式，该说明书描述了与对光学系统和多叶系统进行时钟同步相关的技术。光学系统和多个叶系统可以通过中间系统在彼此之间双向发送数据。光学系统可以通过中间系统以高数据速率向多个叶系统广播数据。此外，每个叶系统可以将数据向上游发送到中间系统，中间系统对从每个叶系统接收的数据进行聚合并将经聚合的数据发送到光学系统。

光学系统和多个叶系统可以使用相干检测来促进组合和处理多个数据流。在相干检测中，光学和多个叶系统依赖于数字信号处理技术来跟踪数据流的相位和频率信息，例如，所发送的相位和所发送的频率。因此，所发送的数据可以与所发送的数据的其他集合进行聚合(例如，复用)，并在接收端处被正确检测和解调。例如，光学系统可以对信号进行数字复用，每个信号使用不同的相应子载波，并将经数字复用的信号发送到中间服务器。中间服务器可以接收经数字复用的子载波并将每个经数字复用的子载波功率拆分到每个叶系统，使得每个叶系统接收所有经数字复用的子载波。每个叶系统可以调谐其各自的接收机以从经数字复用的子载波中相干地解调一个子载波。

在一些实施方式中，叶系统可以接收不是在期望的发送频率上发送的子载波。例如，由于光纤中的误差或光学引擎处的未对齐发送时钟频率，可能会发生子载波的未对齐发送频率，或者子载波的未对齐发送频率可能由其他无关因素引起。例如，接收机可以检测到子载波是以5.01千兆赫兹(GHz)而非预期的5.00GHz发送的。叶系统的接收机检测到误差并采取动作以锁定传入子载波的实际发送频率。具体而言，该动作可以包括调整输入子载波被采样的频率，使得接收机直接调谐到实际发送频率。这个过程可以迭代地发生，使得每个叶系统的接收机被调谐到来自光学系统的相应子载波的发送时钟频率。然后将叶系统视为与光学系统时钟同步或“频率锁定”。

一旦叶系统与光学系统时钟同步，叶系统就可以使用锁定的时钟频率将数据向上游发送到光学系统，例如使用单个子载波。每个叶系统可以执行该频率锁定过程，使得由叶系统发送的各个子载波被适当地频率分离并且彼此不干扰。该过程假设由光学系统发送的紧密间隔的子载波进行了适当的频率分离。因此，叶系统还可以避免子载波冲突，因为每个叶系统基于从光学系统输出的相应子载波频率以相对应的时钟频率发送子载波。