ОПТИЧЕСКИЙ ПЕРЕДАТЧИК С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ ДИСПЕРСИИ, ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ ОПТИЧЕСКОГО ПРИЕМНИКА Российский патент 2018 года по МПК H04B10/2513 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области оптической связи и, в частности, к оптическому передатчику с предварительной компенсацией дисперсии, зависящей от оптического приемника.

Уровень техники

Оптические сети доступа могут использоваться для предоставления широкого спектра сервисов, таких как оптоволокно до дома (FTTH), оптоволокно до здания (FTTB), связь с предприятиями, бизнес-связь, и мобильная обратная передача и прямая передача для беспроводной связи четвертого поколения (4G) и следующего поколения. Непрерывный спрос на большие емкости сети и больший охват ставят сложные задачи в существующих и будущих архитектурах оптических сетей доступа. Например, эффект ухудшения передачи по оптоволокну может стать более существенным по мере роста скорости оптической передачи и расстояния оптической передачи. Ухудшение передачи по оптоволокну может включать в себя хроматическую дисперсию (CD), поляризационную дисперсию (PMD), фазовый шум и нелинейные эффекты. Тем не менее CD может представлять собой один из факторов, в наибольшей степени ограничивающих производительность, особенно для высокоскоростных передач на дальние расстояния.

CD может привести к тому, что различные спектральные компоненты (например, длины волн) в оптическом сигнале будут проходить через оптическое волокно с различными скоростями и прибывать на приемник в различные моменты времени (например, с различными задержками), и, таким образом, могут временно расширить оптические импульсы, которые переносят данные, и привести к межсимвольной интерференции. Некоторые системы могут компенсировать CD в оптоволокне, используя другое оптоволокно с дисперсией противоположного знака, но ценой увеличенных потерь, сложности и стоимости. Последние достижения в высокоскоростных аналогово-цифровых преобразователях (АЦП), высокоскоростных цифроаналоговых преобразователях (ЦАП) и в высокопроизводительных цифровых сигнальных процессорах (ЦСП) позволили с помощью ЦСП в цифровом виде компенсировать ухудшения в оптоволокне.

Эффект дисперсии, возникающий в оптическом сигнале при прохождении через данную оптоволоконную линию связи, можно компенсировать с помощью предварительной компенсации дисперсии на передатчике на величину, которая номинально является противоположной дисперсии оптоволоконной линии связи. Тем не менее в обычных оптических сетях доступа передатчик в оптическом линейном терминале (OLT) может отправлять сигнальные блоки с временным уплотнением каналов (TDM) на несколько оптических сетевых блоков (ONU), которые могут быть расположены на разных расстояниях от OLT. Таким образом, TDM-блоки, которые предназначены для различных ONU, могут быть подвержены воздействию различной дисперсии в оптоволокне, и, таким образом, OLT может не использовать ту же предварительную компенсацию дисперсии оптоволокна для всех TDM-блоков. Кроме того, на ONU может обычным образом применяться приемниках прямое детектирование (DD), таким образом, для передатчика OLT может требоваться схема предварительной компенсации дисперсии, специфичной для приемника, которая пригодна для DD-приемников.

Раскрытие сущности изобретения

В одном варианте осуществления раскрытие включает в себя устройство, содержащее модуль цифровой обработки сигналов (ЦОС), выполненный с возможностью выполнять предварительную компенсацию дисперсии в оптоволокне на последовательности цифровых сигналов, исходя из величины дисперсии, чтобы получить предварительно компенсированный сигнал, причем величина дисперсии связана с удаленным оптическим приемником, несколько ЦАП, соединенных с модулем ЦОС и выполненных с возможностью преобразовывать предварительно компенсированный сигнал в аналоговые электрические сигналы, и внешний интерфейс, соединенный с ЦАП и выполненный с возможностью преобразовывать аналоговые электрические сигналы в первый оптический сигнал, добавляя постоянное оптическое электрическое (Е)-поле к первому оптическому сигналу, чтобы получить второй оптический сигнал, и передавать второй оптический сигнал на удаленный оптический приемник.

В другом варианте осуществления раскрытие включает в себя способ, предназначенный для использования в устройстве оптической связи, содержащий следующее: осуществляют предварительную компенсацию первой последовательности цифровых сигналов для первого удаленного оптического приемника в соответствии с первым значением CD, связанным с первым удаленным оптическим приемником, чтобы получить первый предварительно компенсированный цифровой сигнал, осуществляют предварительную компенсацию второй последовательности цифровых сигналов, предназначенных для второго удаленного оптического приемника, в соответствии со вторым значением CD, связанным о вторым удаленным оптическим приемником, чтобы получить второй предварительно компенсированный цифровой сигнал, вырабатывают предварительно компенсированный оптический сигнал из первого предварительно компенсированного сигнала и второго предварительно компенсированного сигнала, используя оптическую схему модуляции по яркости, и передают предварительно компенсированный оптический сигнал на первый удаленный оптический приемник и второй удаленный оптический приемник по оптической сети.

В еще одном варианте осуществления раскрытие включает в себя способ, предназначенный для использования в устройстве оптической связи, содержащий следующее: принимают оптический сигнал, который был предварительно компенсирован, исходя из CD, связанной с устройством, преобразуют оптический сигнал в электрические сигналы и восстанавливают сигнальный блок из электрических сигналов, причем электрические сигналы содержат защитный интервал (GI) перед сигналом, и при этом GI основан на CD и по меньшей мере на одном другом значении CD, связанном с другим устройством.

Эти и другие признаки станут более понятными из последующего подробного описания, взятого в сочетании с сопровождающими чертежами и формулой изобретения.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания этого изобретения теперь обратимся к следующему краткому описанию, взятому в сочетании с сопровождающими чертежами и подробным описанием, где одинаковые ссылочные позиции представляют одинаковые детали.

На фиг. 1 показана принципиальная схема пассивной оптической сети (PON) в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

На фиг. 2 показана принципиальная схема варианта осуществления оптического передатчика.

На фиг. 3 показана принципиальная схема варианта осуществления трансивера.

На фиг. 4 приведена блок-схема варианта осуществления способа выполнения предварительной компенсации электронной дисперсии (pre-EDC).

На фиг. 5 приведена блок-схема другого варианта осуществления способа pre-EDC.

На фиг. 6 приведена блок-схема варианта осуществления способа обработки оптического сигнала с предварительно компенсированной дисперсией в оптоволокне.

На фиг. 7А показан вариант осуществления графика сигнального созвездия передатчика для сигнала с 4-уровневой импульсно-амплитудной модуляцией (4-PAM) без pre-EDC со скоростью 40 гигабит в секунду (Гб/с).

На фиг. 7В показан вариант осуществления глазковой диаграммы приемника для 40 Гб/с 4-PAM сигнала без pre-EDC.

На фиг. 8А показан вариант осуществления графика сигнального созвездия передатчика для 40 Гб/с 4-PAM сигнала с pre-EDC.

На фиг. 8В показан вариант осуществления глазковой диаграммы приемника для 40 Гб/с 4-PAM сигнала с pre-EDC.

На фиг. 9А показан вариант осуществления графика сигнального созвездия передатчика для 40 Гб/с сигнала с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (ODFM) без pre-EDC.

На фиг. 9В показан вариант осуществления графика спектра приемника для 40 Гб/с сигнала с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (ODFM) без pre-EDC.

На фиг. 9С показан вариант осуществления графика сигнального созвездия поднесущей приемника для 40 Гб/с ODFM сигнала без pre-EDC.

На фиг. 10А показан вариант осуществления графика сигнального созвездия передатчика для 40 Гб/с ODFM сигнала с pre-EDC.

На фиг. 10В показан вариант осуществления графика спектра приемника для 40 Гб/с ODFM сигнала с pre-EDC.

На фиг. 10С показан вариант осуществления графика сигнального созвездия поднесущей приемника для 40 Гб/с ODFM сигнала с pre-EDC.

Осуществление изобретения

Прежде всего следует понимать, что хотя ниже приведены иллюстративные реализации одного или нескольких вариантов осуществления, описанные системы и/или способы могут быть реализованы с использованием множества технологий, как известных в настоящее время, так и существующих. Описание не следует ограничивать иллюстративными реализациями, чертежами и технологиями, показанными ниже, включая примеры конструкций и реализаций, показанных и описанных в этом документе, но его можно модифицировать в рамках объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Один подход к обеспечению высокоскоростного оптического доступа с широким охватом может быть основан на когерентных решениях. Когерентные решения могут обеспечить более высокую чувствительность по мощности и избирательность по частоте, и, таким образом, они могут обеспечить более высокую скорость передачи данных, вплоть до максимальной досягаемости, и поддерживать большее число конечных пользователей в оптической сети доступа, чем некогерентные решения. Когерентные решения могут включать в себя информацию об амплитуде и фазе, в то время как некогерентные решения могут включать в себя информацию об амплитуде, но не информацию о фазе. В когерентном решении когерентный OLT может кодировать данные для различных ONU с различными форматами модуляции, такими как двоичная фазовая манипуляция (BPSK), квадратурная фазовая манипуляция (QPSK), 16-позиционная квадратурная амплитудная модуляция (16-QAM) или форматами модуляции более высокого порядка, и может использовать мультиплексирование с поляризационным разделением (PDM) для достижения максимальной скорости передачи данных для каждого ONU. Когерентный ONU может использовать технологии цифровой обработки сигналов для обработки принятых сигналов, например, выполняя выравнивание, чтобы устранить дисперсию в оптоволокне, и когерентное детектирование, чтобы восстановить исходные переданные данные из принятых сигналов. Некоторые из технологий цифровой обработки сигналов могут основываться на выравнивании на основе данных, слепом выравнивании или адаптивном выравнивании. Пример когерентного решения описан в документе Ф. Васондио и др. "Гибкие TDMA-сети доступа на основе программно определенных когерентных приёмопередатчиках в пакетно-монопольном режиме", Европейская конференция по оптической связи (ECOC) 2013, который включен в этот документ посредством ссылки. Чтобы когерентно детектировать принятый оптический сигнал, когерентный приемник может использовать локальный осциллятор, настроенный на фазу передатчика, сбалансированные детекторы, высокоскоростные АЦП и процессоры цифровой обработки сигналов для устранения искажений в канале в электрической области и в цифровой области. Таким образом, когерентные приемники могут быть сложными и дорогими. Кроме того, существующие в настоящее время ONU могут быть построены для обычного прямого детектирования (DD) (например, без восстановления фазы) и, таким образом, могут не быть оборудованы для выполнения когерентного детектирования.

В этом документе описаны механизмы для выполнения предварительной компенсации электронной дисперсии (pre-EDC) в оптическом передатчике в соответствии со специфичной для приемника или зависящей от линии связи дисперсией в оптоволокне. Описанные технологии предварительной компенсации электронной дисперсии (pre-EDC) могут работать на электрических (Е)-полях передаваемого сигнала и могут быть пригодными для сигналов с любым форматом модуляции, таким как амплитудная манипуляция (OOK), n-уровневая PAM (n-PAM), ODFM, дискретный многотональный (DMT), дуобинарный, относительная фазовая манипуляция (DPSK), дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция (DQPSK) или другие форматы модуляции, пригодные для DD. В одном варианте осуществления OLT может определять величину дисперсии в оптоволокне для каждого подключенного ONU и может выполнять предварительную компенсацию каждого нисходящего сигнала (DS) до передачи, чтобы учесть эффект дисперсии в оптоволокне между OLT и ONU, который должен принять DS сигнал, так что ONU может принять DS сигнал с близким к нулю эффектом дисперсии в оптоволокне, где DS сигнал может относиться к направлению передачи от OLT на ONU. Чтобы упростить предварительную компенсацию дисперсии различных сигнальных блоков или различных сегментов, предназначенных для разных ONU, OLT может вставлять защитные интервалы (GI) между сигнальными блоками, предназначенными для различных ONU. Так как предварительную компенсацию электронной дисперсии (pre-EDC) выполняют в оптическом передатчике, то описанные технологии предварительной компенсации электронной дисперсии (pre-EDC) могут быть совместимыми с любым типом оптических приемников, таких как обычные DD-приемники и когерентные приемники. В одном варианте осуществления OLT может использовать оптический передатчик на интерферометрах Маха-Цендера (MZI), содержащий ветвь DC несущей, расположенную параллельно синфазному/квадратурно-фазовому (I/Q) модулятору, чтобы повысить энергетическую эффективность передатчика, снизить потери мощности, связанные с модуляцией и сделать возможной использование ЦАП и ЦОС с меньшим разрешением. Например, сигнал с предварительно компенсированной дисперсией в оптоволокне может быть разделен на постоянную составляющую (DC) и непостоянную предварительно компенсированную составляющую сигнала, где непостоянная предварительно компенсированная составляющая сигнала может быть оптически модулирована посредством I/Q модулятора, а DC компонента может быть оптически добавлена посредством ветви DC несущей, чтобы воспроизвести требуемый предварительно компенсированный сигнал. Кроме того, OLT может применять автоматическое управление смещением, чтобы упростить использование модулятора. Описанные варианты осуществления могут обеспечить высокоскоростной (например, более 10 гигабит в секунду (Гб/с)) оптический доступ с широким охватом (например, до 100 км) с близким к нулю энергетическим проигрышем, обусловленным дисперсией, и может позволить ONU повторно использовать существующие ресурсы (например, без внесения модификаций в архитектуры приемников ONU) или сделать возможной его обновление с минимальными модификациями. Следует отметить, что в настоящем описании могут быть описаны варианты осуществления в контексте OLT, но раскрытые варианты осуществления могут быть применимы к передатчикам в ONU или в любых других оптических устройствах связи.

На фиг. 1 показана принципиальная схема PON 100 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. PON 100 может содержать OLT 110, несколько ONU 120 (например, ONU₁, ONU₂, ONU_N) и ODN 130, который может быть соединен с OLT 110 и ONU120. PON 100 может представлять собой сеть связи, которая не требует каких-либо активных компонентов для распределения данных между OLT 110 и ONU 120. Вместо этого PON 100 может использовать пассивные оптические компоненты в ODN 130, чтобы распределять данные между OLT 110 и ONU 120. PON 100 может представлять собой систему доступа следующего поколения (NGA), такую как 10 гигабитная PON (XGPON), у которой нисходящая полоса пропускания может составлять около 10 гигабит, а восходящая полоса пропускания - по меньшей мере 2,5 гигабит. Как вариант, PON 100 может представлять собой сеть на основе Ethernet, такую как пассивная оптическая сеть Ethernet (EPON), 10 гигабитная EPON (10GEPON), PON с асинхронным режимом передачи (APON), широкополосная PON (BPON), GPON или PON с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM) (WPON).

OLT 110 может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью осуществлять связь с ONU 120 и другой базовой сетью (например, Интернет). В частности, OLT 110 может выступать в качестве промежуточного звена между базовой сетью и ONU 120. Например, OLT 110 может пересылать данные, принятые из базовой сети, на ONU 120, а также пересылать данные, принятые от ONU 120, в базовую сеть. Хотя специфическая конфигурация OLT 110 может меняться в зависимости от типа PON 100, OLT 110 может содержать оптический передатчик и оптический приемник. Если базовая сеть использует сетевой протокол, такой как Ethernet или синхронные оптические сети/синхронную цифровую иерархию (SONET/SDH), отличающийся от протокола PON, используемого в PON 100, то OLT 110 может содержать преобразователь, который может преобразовывать сетевой протокол в протокол PON. Преобразователь OLT 110 также может преобразовывать протокол PON в сетевой протокол. OLT 110 может быть расположен в центральном месте, например, на центральной станции, но также может быть расположен и в других местах.

ODN 130 может представлять собой систему распределения данных. Например, ODN 130 может содержать фидерное оптоволокно 131, несколько распределительных оптических волокон 132, 133 и 134 и сплиттер 135, который соединяет фидерное оптоволокно 131 с распределительными оптическими волокнами 132, 133 и 134. Фидерное оптическое волокно 131 и распределительные оптические волокна 132, 133 и 134 могут представлять собой любые оптоволоконные кабели, по которым передают оптические сигналы, несущие данные, между OLT 110 и ONU 120. Сплиттер 135 может представлять собой оптический ответвитель (например, направленный ответвитель или многомодовый интерференционный (MMI) ответвитель), выполненный с возможностью разделять световой сигнал на одну или несколько частей, каждую из которых передают по одному из распределительных оптических волокон 132, 133 и 134. ODN 130 может также содержать другие распределители, ответвители и другое оборудование (не показано). Как показано на фиг. 1, ODN 130 может проходить между OLT 110 и ONU 120 посредством трех оптических линий передачи 161, 162 и 163. Например, оптическая линия 161 передачи может передавать оптические сигналы от OLT 110 на ONU 120 по фидерному оптоволокну 131 и распределительному оптоволокну 132, оптическая линия 162 передачи может передавать оптические сигналы от OLT 110 на ONU 120 по фидерному оптоволокну 131 и распределительному оптоволокну 133, а оптическая линия 163 передачи может передавать оптические сигналы от OLT 110 на ONU 120 по фидерному оптоволокну 131 и распределительному оптоволокну 134. Следует отметить, что ODN 130 может быть устроена, как показано на фиг. 1, или может иметь любое другое подходящее устройство.

ONU 120 могут представлять собой любые устройства, выполненные с возможностью осуществлять связь с OLT 110 и абонентом или конечным пользователем. В частности, ONU 120 может выступать в качестве промежуточного звена между OLT 110 и абонентом. Например, ONU 120 могут пересылать данные, полученные от OLT110, абоненту, а также пересылать данные, полученные от абонента, на OLT 110. Хотя специфическая конфигурация ONU 120 может меняться в зависимости от типа PON 100, в варианте осуществления ONU 120 могут содержать оптический передатчик, выполненный с возможностью отправлять оптические сигналы на OLT 110, и оптический приемник, выполненный с возможностью принимать оптические сигналы от OLT 110. Кроме того, ONU 120 могут содержать преобразователь, который преобразовывает оптический сигнал в электрические сигналы для абонента, такие как сигналы протокола Ethernet или протокола режима асинхронной передачи (АТМ), и второй передатчик и/или приемник, который может отправлять и/или принимать электрические сигналы на абонентское устройство и от него. ONU 120 могут быть расположены в распределенных местах, например, на территории абонента, но также могут быть расположены и в других местах.

Каждая из оптических линий 161, 162 и 163 передачи может обладать эффектом дисперсии в оптоволокне из-за использования оптических волокон 131, 132, 133 и 134 в качестве среды передачи, а также обеспечивать различные скорости распространения различных компонент сигнала по оптическим волокнам 131, 132, 133 и 134. Например, OLT 110 может передавать на ONU 120 световой сигнал, содержащий несколько световых импульсов, каждый из которых несет символ данных. Когда световой сигнал распространяется по оптическим линиям 161, 162 и 163 передачи, эффект CD может привести к тому, что световые импульсы будут распределены по времени (например, эффект уширения импульса), и, таким образом, ONU 120 может принимать смежные накладывающиеся световые импульсы или соседние символы данных, интерферирующие (например, ISI или вызванная хроматической дисперсией (CD) интерференция) друг с другом. В силу этого, ONU 120 может быть не способен восстановить исходные данные без ошибки или может вовсе не восстановить исходные данные, если межсимвольная интерференция (ISI) является существенной. Чтобы обратить или устранить эффект CD, эффект CD может быть компенсирован или устранен на приемнике ONU 120 или предварительно компенсирован на передатчике OLT 110. Тем не менее многие из имеющихся на сегодняшний день ONU могут использовать архитектуру обычного DD приемника, чтобы снизить стоимость и сложность, таким образом, они могут не быть оснащены архитектурой когерентного приемника для выполнения компенсации CD. Таким образом, встраивание предварительной компенсации CD в передатчик OLT 110 может быть более подходящим или более экономичным решением, позволяющим избежать увеличения стоимости и сложности многих приемников ONU 120. Следует отметить, что эффект CD может увеличиваться с ростом длины оптоволокна, а также скорости передачи данных (например, бодовой скорости).

Каждая из оптических линий 161, 162, 163 передачи может обладать различным эффектом CD из-за различной длины прохождения оптоволокна, и, таким образом, каждый ONU 120 может принимать различный эффект CD. Один подход к предварительной компенсации DS сигналов может заключаться в том, чтобы учитывать эффект CD в соответствии с приемниками (например, являющимися пунктом назначения ONU 120) DS сигналов. Например, оптическая линия 161, 162 или 163 передачи может обладать величиной CD, обозначенной через D₁, D₂ или D₃ соответственно. Таким образом, OLT 110 может предварительно компенсировать сигнал передачи с CD величиной D₁, если сигнал передачи предназначен для ONU 120 (например, ONU₁), подключенного к OLT 110 через оптическую линию 161 передачи. Аналогично, OLT 110 может выполнить предварительную компенсацию сигнала передачи с CD величиной D₂, если сигнал передачи предназначен для ONU 120 (например, ONU₂), подключенного к OLT 110 через оптическую линию 162 передачи, и OLT 110 может предварительно компенсировать сигнал передачи с CD величиной D₃, если сигнал передачи предназначен для ONU 120 (например, ONU₃), подключенного к OLT 110 через оптическую линию 163 передачи. В этой связи каждый ONU 120 может принимать DS сигналы от OLT 110 с минимальным эффектом CD или с близким к нулю эффектом CD. Таким образом, ONU 120 могут использовать архитектуру обычного DD приемника без модификаций.

OLT 110 может получать величину CD в оптических линиях 161, 162 и 163 передачи посредством нескольких механизмов. Например, эффект CD можно измерить посредством тестового оборудования во время начальной настройки или установки ONU 120, при этом тестовое оборудование может отправлять тестовый сигнал на ONU 120 и измерять задержку возвращаемого сигнала. В качестве альтернативы, OLT 110 может измерять величину CD, когда ONU 120 присоединяется к сети во время фазы обнаружения сети, посредством итеративной настройки величины CD для предварительной компенсации и определения оптимальной оценки величины CD.

OLT 110 может выполнять динамическое выделение полосы частот, чтобы выделить ONU 120 полосы частот восходящей (US) передачи и полосы частот DS передачи, US может относиться к направлению передачи от ONU 120 на OLT 110. В одном варианте осуществления OLT 110 может использовать схему множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) для DS передачи. В схеме TDMA DS-канал или полоса частот передачи может быть разделена между ONU 120 путем разделения DS-канала на несколько временных слотов 141, 42, 143, 144, 145 и 146, каждый из которых предназначен для одного из ONU 120. Например, временные слоты 141 и 145 могут быть предназначены для первого ONU 120 (например, ONU₁), временные слоты 142 и 144 могут быть предназначены для второго ONU 120 (например, ONU₂), а временные слоты 143 и 146 могут быть предназначены для третьего ONU 120 (например, ONU_N). Каждый ONU 120 может детектировать, декодировать и деинкапсулировать DS-данные OLT 110 и может отфильтровывать пакеты данных, которые не предназначены для ONU 120 или клиентов пользователя ONU 120. Следует отметить, что OLT 110 может использовать другую схему доступа отдельно или в сочетании со схемой TDMA, чтобы осуществлять связь с ONU 120.

В дополнение к предварительной компенсации DS-сигналов, чтобы учесть дисперсию в оптоволокне, OLT 110 может вставлять GI 150 между временными слотами 141-146, чтобы снизить вызванную CD интерференцию между смежными сигнальными блоками, где GI 150 могут быть больше, чем длительность вызванного CD уширения импульса ΔT_CD. Например, период символа может быть обозначен через T_s, и его можно определить через скорость передачи данных или бодовую скорость, а вызванная CD интерференция может привести к увеличению периода символа, T_CD, который больше T_S, при этом длительность вызванного CD уширения импульса можно определить как разность между T_CD и T_S (например, ΔT_CD = T_CD-T_S).

OLT 110 может вставлять GI 150, имеющие различную продолжительность, между соседними временными слотами 141-146 в соответствии с ONU 120, которым выделены соседние временные слоты. Например, каждый GI 150 может быть сконфигурирован так, чтобы иметь величину больше, чем примерно 50 процентов (%) от суммы длительностей уширения импульсов ONU 120, которым выделены смежные временные слоты, как показано ниже:

, (1)

где может обозначать длительность уширения импульса для первого ONU 120, соответствующего временному слоту i, а может обозначать длительность уширения импульса для первого ONU 120, соответствующего временному слоту i+1, следующему сразу за временным слотом i.

Как вариант, все GI 150 могут быть сконфигурированы так, чтобы иметь одну и ту же продолжительность, которая больше, чем среднее значение длительности уширения импульсов для всех ONU 120, как показано ниже:

. (2)

Кроме того, OLT может задавать продолжительность интервалов GI 150 так, чтобы они были кратны периоду символов данных (например, m×T_s, где m – целое число), так что схемы восстановления синхронизации ONU 120 могут оставаться схемами фазовой синхронизации после приема GI 150.

В некоторых вариантах осуществления PON 100 может быть соединена с коаксиальной сетью, образуя гибридную сеть доступа, такую как сеть Ethernet PON over Coaxial (EPoC). В гибридной сети доступа терминал коаксиальной линии (CLT) может выступать в качестве промежуточного звена между OLT 110 и блоками коаксиальной сети (CNU), которые подключены к коаксиальной сети. CLT может пересылать данные, полученные от OLT 110, на CNU, а также пересылать данные, полученные от CNU, на OLT 110. OLT 110 может выделять CLT полосы частот US-передачи и DS-передачи с использованием по существу таких же механизмов планирования, что и при выделении для ONU 120. Кроме того, OLT 110 при передаче DS-сигналов на CLT может использовать аналогичные механизмы предварительной компенсации дисперсии в оптоволокне.

На фиг. 2 приведена принципиальная схема варианта осуществления оптического передатчика 200, который может использоваться OLT, таким как OLT 110, ONU, таким как ONU 120, CLT в сети EPoC или в любом другом устройстве оптической связи. Передатчик 200 может быть использован для модуляции и передачи данных в виде оптических сигналов, а также для предварительной компенсации дисперсии в оптоволокне до передачи оптических сигналов. Передатчик 200 может содержать блок 210 ЦОС, два ЦАП 220, два электрических усилителя 230 (показанных как AMP), лазер 240, участок 250 оптической модуляции, а оптический усилитель 280 можно назвать внешним интерфейсом.

Блок 210 ЦОС может быть выполнен с возможностью выполнять цифровую обработку сигналов, и может содержать один или несколько цифровых сигнальных процессоров и/или другие логические схемы. Передатчик 200 может принимать входящий поток данных от источника данных или блока генерации данных (не показан). Блок 210 ЦОС может отображать информационные биты данных на символы данных в соответствии с предварительно заданной схемой модуляции (например, OOK, n-PAM, DMT, дуобинарный код, DPSK, DQPSK), чтобы создавать Е-поля, пригодные для оптической модуляции и передачи, а также может предварительно компенсировать Е-поля, чтобы получить предварительно компенсированные сигналы, как более полно описано ниже. Так как предварительную компенсацию дисперсии в оптоволокне осуществляют в электрической области, то предварительную компенсацию дисперсии в оптоволокне можно назвать pre-EDC. Блок 210 ЦОС может осуществлять pre-EDC в соответствии с эффектом дисперсии в оптоволокне, который зависит или специфичен для приемника входного потока данных или оптического приемника пункта назначения, как более полно описано ниже. Следует отметить, что предварительно компенсированные сигналы могут содержать реальную компоненту и мнимую компоненту.

ЦАП 220 могут быть соединены с блоком 210 ЦОС и могут преобразовывать сигналы с предварительно компенсированной дисперсией в оптоволокне в аналоговые электрические сигналы 231 и 232. Например, первый ЦАП 220 может преобразовывать реальную компоненту в электрический сигнал 231, а второй ЦАП 220 может преобразовывать мнимую компоненту в электрический сигнал 232. Электрические усилители 230 могут быть расположены между ЦАП 220 и участком 250 оптической модуляции и могут быть выполнены с возможностью усиливать аналоговые электрические сигналы, чтобы получить подходящие уровни напряжения для приведения в действие участка 250 оптической модуляции.

Участок 250 оптической модуляции может быть соединен с лазером 240. Лазер 240 может представлять собой источник света, выполненный с возможностью производить световой сигнал, который имеет по существу постоянную амплитуду, частоту и фазу. Участок 250 оптической модуляции может быть выполнен с возможностью модулировать световой сигнал в соответствии с сигналами напряжения. Например, световой сигнал можно назвать оптической несущей, которая несет сигналы напряжения, преобразованные из информационных битов данных.

Участок 250 оптической модуляции может содержать структуру MZI, содержащую верхнее плечо 251 интерферометра, нижнее плечо 252 интерферометра, первый оптический сплиттер 253 и первый оптический сумматор 254. Участок 250 оптической модуляции может быть выполнен с возможностью принимать световой сигнал от лазера 240. Первый оптический сплиттер 253 может представлять собой направленный ответвитель, MMI или делитель мощности, выполненный с возможностью разделять световой сигнал на первую часть и вторую часть, причем первая часть может распространяться по верхнему плечу 251 интерферометра, а вторая часть может распространяться по нижнему плечу 252 интерферометра. Первый оптический сумматор 254 может быть по существу аналогичным первому оптическому сплиттеру 253, но может быть выполнен с возможностью объединять оптические сигналы вместо разделения оптических сигналов.

Участок 250 оптической модуляции может также содержать I/Q модулятор 260, соединенный с верхним плечом 251 интерферометра. I/Q модулятор 260 может содержать структуру вложенного модулятора Маха-Цендера (MZM), аналогичную стандартному I/Q модулятору. Например, I/Q модулятор 260 может содержать второй оптический сплиттер 263, I-ветвь 261, Q-ветвь 262, второй оптический сумматор 264 и MZM 265 и 266. I-ветвь 261 и Q-ветвь 262 могут быть расположены параллельно друг другу и между вторым оптическим сплиттером 263 и вторым оптическим сумматором 264. MZM 265 может быть соединен с I-ветвью 261, а MZM 266 может быть соединен с Q-ветвью 262. Второй оптический сплиттер 263 и второй оптический сумматор 264 могут быть по существу аналогичными первому оптическому сплиттеру 253 и первому оптическому сумматору 254 соответственно.

I/Q модулятор 260 может быть выполнен с возможностью принимать первую часть светового сигнала, генерируемого лазером 240. Второй оптический сплиттер 263 может быть выполнен с возможностью разделять первую часть светового сигнала на две примерно равные части (например, в соотношении 50:50), третью часть и четвертую часть, где третья часть может проходить по I-ветви 261, а четвертая часть может проходить по Q-ветви 262.

MZM 265 может содержать пару плеч 271 интерферометра, расположенных между третьим оптическим сплиттером 273, аналогичным первому оптическому сплиттеру 253, и третьим оптическим сумматором 274, аналогичным первому оптическому сумматору 254. MZM 265 может быть выполнен с возможностью модулировать третью часть светового сигнала в соответствии с электрическим сигналом 231, чтобы получить I-компоненту. Например, третий оптический сплиттер 273 может разделять третью часть светового сигнала на две примерно равные части, каждая из которых проходит по оптическому пути, обеспечиваемому одним из плеч 271 интерферометра. Электрический сигнал 231 может быть подан на первое плечо 271 интерферометра (например, через электрод (не показан)), чтобы вызвать изменения фазы (например, фазовую модуляцию) в первом плече 271 интерферометра. Объединяя оптические пути плеч 271 и 272 интерферометра, MZM 265 может преобразовывать фазовую модуляцию в модуляцию интенсивности, при этом оптическая мощность на выходе MZM 265 может меняться в соответствии с электрическим сигналом 231.

MZM 266 может иметь такую же структуру, что и MZM 265, и может быть выполнен с возможностью модулировать четвертую часть светового сигнала в соответствии с электрическим сигналом 232, чтобы получить Q-компоненту, используя такие же механизмы модуляции интенсивности, как и в MZM 265.

I/Q модулятор 260 также может содержать первый фазорегулятор 267, соединенный с Q-ветвью 262, чтобы обеспечить сдвиг по фазе или задержку примерно на π/2 радиан между I-ветвью 261 и Q-ветвью 262. Второй оптический сумматор 264 может быть выполнен с возможностью объединять I и Q компоненты для получения I/Q модулированного оптического сигнала.

Участок 250 оптической модуляции также может содержать второй фазорегулятор 257, соединенный со вторым плечом 252 интерферометра и выполненный с возможностью смещать второе плечо 252 интерферометра так, чтобы второе плечо 252 интерферометра могло иметь нулевую фазу относительно I-ветви 261. Второе плечо 252 интерферометра может быть использовано для обеспечения DC-смещения для I/Q модулятора 260 путем настройки второго фазорегулятора 257. Таким образом, нижнее плечо 252 интерферометра можно назвать плечом DC-несущей, а второй фазорегулятор 257 можно назвать DC-элементом.

Предварительно компенсированные сигналы или Е-поля, сгенерированные блоком 210 ЦОС, могут содержать DC-компоненту (например, ненулевое среднее значение), как более полно описано ниже. Чтобы минимизировать разрешение ЦАП 220 и повысить энергетический кпд участка 250 оптической модуляции, блок 210 ЦОС может быть выполнен с возможностью удалять или отделять DC-компоненту из предварительно компенсированного сигнала, чтобы получить непостоянную предварительно компенсированную компоненту сигнала с меньшим диапазоном сигнала. I/Q модулятор может модулировать непостоянную предварительно компенсированную компоненту сигнала, а второе плечо 252 интерферометра может быть выполнено с возможностью обеспечивать постоянное Е-поле (например, эквивалентное по величине DC-компоненте), которое можно оптически добавить посредством первого оптического сумматора 254.

Передатчик 200 также может содержать оптический усилитель 280, соединенный с первым оптическим сумматором 254 и выполненный с возможностью обеспечивать подходящее усиление оптического сигнала для передачи по оптической сети, такой как PON 100.

Чтобы минимизировать потери мощности на передатчике 200, первый оптический сплиттер 253 может быть выполнен с возможностью обеспечить такое соотношение разделения мощности между первым плечом 251 интерферометра и вторым плечом 252 интерферометра, чтобы полный размах перепада управляющего напряжения для I-ветви 261 и Q-ветви 262 был около или немного больше, чем напряжение для индуцирования изменения фазы на π (например, полуволновое напряжение Vπ). Следует отметить, что передатчик 200 может обеспечить значительно более низкие потери мощности по сравнению со стандартным передатчиком с I/Q модулятором (например, без второго плеча 252 интерферометра), так как глубина модуляции (например, соотношение амплитуды между сигналами электрического напряжения и оптическим несущим сигналом) стандартного I/Q модулятора может быть более ограниченной из-за нелинейности передаточной функции MZM.

Передатчик 200 может быть выполнен с возможностью обеспечивать постоянное оптическое Е-поле (например, фиксированное смещение постоянной составляющей) во втором плече 252 интерферометра, задавая соответствующий коэффициент разделения для первого оптического сплиттера 253 и/или первого оптического сумматора 254. В таком варианте осуществления выходную мощность двух электрических усилителей 230 можно отрегулировать так, чтобы дополнительно отмасштабировать непостоянную предварительно компенсированную компоненту сигнала, исходя из величины постоянного оптического Е-поля, так что сигнал с предварительно компенсированной дисперсией в оптоволокне корректно воспроизводят на выходе участка 250 оптической модуляции. Следует отметить, что для оптических сигналов, у которых отсутствуют DC-компоненты в Е-полях, таких как дуобинарные сигналы, DPSK и DQPSK, может не требоваться DC плечо несущей.

Передатчик 200 может также содержать автоматический контроллер смещения (не показан), соединенный с участком 250 оптической модуляции, чтобы обеспечить автоматическое управление смещением для участка 250 оптической модуляции. Например, автоматическое управление смещением может быть реализовано путем размывания смещения (например, с помощью низкочастотного тонального сигнала размытия) Q-ветви 262, мониторинг тонального сигнала размытия на выходе участка 250 оптической модуляции и управления смещением на первом фазорегуляторе 267, чтобы минимизировать тональный сигнал размытия на выходе участка 250 оптической модуляции.

На фиг. 3 показана принципиальная схема варианта осуществления трансивера 300, который может представлять собой любое устройство, которое передает и/или принимает оптические сигналы, несущие закодированные данные. Например, трансивер 300 может быть расположен в устройстве оптической связи, таком как OLT 110, ONU 120, CLT в сети EPoC или любом другом элементе оптической сети, пригодном для использования в PON, такой как PON 100, или любой другой оптической транспортной сети (OTN), и/или может содержать оптический передатчик 200. Трансивер 300 также может быть выполнен с возможностью реализовывать или поддерживать любые схемы, описанные в этом документе, такие как способ 400, 500 и/или 600, как более полно обсуждается ниже. Специалисту в области техники будет понятно, что термин "трансивер" охватывает широкий диапазон устройств, из которых трансивер 300 является всего лишь примером. Трансивер 300 включен в описание только для ясности обсуждения, но никоим образом не подразумевается, что он ограничивает применение настоящего изобретения определенным вариантом осуществления трансивера или вариантами осуществления класса трансиверов. По меньшей мере некоторые признаки и способы, описанные в раскрытии, могут быть реализованы в сетевом устройстве или компоненте, таком как трансивер 300. Например, признаки и способы в раскрытии могут быть реализованы с использованием аппаратного, микропрограммного и/или программного обеспечения, установленного для работы на оборудовании. Как показано на фиг. 3, трансивер 300 может содержать электрически-оптический (E/O) преобразователь 310 и/или оптически-электрический (O/E) преобразователь 320, который может преобразовывать электрический сигнал в оптический сигнал для передачи в OTN и/или принимать оптический сигнал из OTN и преобразовывать оптический сигнал в электрический сигнал соответственно. Процессорный модуль 330 может быть соединен с E/O преобразователем 310 и О/Е преобразователем 320 через несколько ЦАП 340, аналогичных ЦАП 220, и АЦП 350 соответственно, которые могут являться или не являться частью процессорного модуля 330. ЦАП 340 могут преобразовывать цифровые электрические сигналы, вырабатываемые процессорным модулем 330 в аналоговые электрические сигналы, которые можно подать на Е/О преобразователь 310. АЦП 350 могут преобразовывать аналоговые электрические сигналы, принятые от О/Е преобразователя 320 в цифровые электрические сигналы, которые могут быть обработаны процессорным модулем 330. Процессорный модуль 330 может содержать один или несколько процессоров, которые могут включать в себя процессоры общего назначения, одноядерные процессоры, многоядерные процессоры, специализированные интегральные схемы (ASIC) и/или ЦСП. Процессорный модуль 330 может содержать передающий (Tx) pre-EDC модуль 333, который может реализовывать способ 400 и/или 500, и/или принимающий (Rx) модуль 334 восстановления данных, который может реализовывать способ 600, коррекцию канала, восстановление синхронизации, демодуляцию и/или декодирование данных, чтобы восстановить исходные переданные данные. В альтернативном варианте осуществления, Tx pre-EDC модуль 333 и Rx модуль 334 восстановления данных могут быть реализованы в виде команд, записанных в модуле 332 памяти, которые могут быть исполнены процессорным модулем 330. Модуль 332 памяти может содержать кэш для временного хранения содержимого, например, память произвольного доступа (RAM). Кроме того, модуль 332 памяти может содержать долговременное хранилище для хранения содержимого в течение сравнительно длительного времени, например, постоянную память (ROM). Например, кэш и долговременное хранилище могут включать в себя динамическую память произвольного доступа (DRAM), твердотельные приводы (SSD), жесткие диски или их сочетания.

Понятно, что посредством программирования и/или загрузки исполняемых команд в трансивер 300 изменяют по меньшей мере процессорный модуль 330 и/или модуль 332 памяти, тем самым, частично преобразуя трансивер 300 в определенную машину или устройство, например, в устройство многоядерной пересылающей архитектуры, обладающее новой функциональностью в соответствии с идеями настоящего изобретения. Для электротехники и проектирования программного обеспечения является существенным, что функциональность, которую можно реализовать путем загрузки исполняемого программного обеспечения в компьютер, можно преобразовать в аппаратную реализацию с применением хорошо известных правил проектирования. Решения, касающиеся выбора между программной реализацией и аппаратной реализацией, обычно зависят от соображений стабильности конструкции, числа единиц, которые необходимо произвести и/или требований к тактовой частоте, а не от каких-либо сложностей, связанных с преобразованием из области программной реализации в область аппаратной реализации. В общем, конструкции, которые все еще подвержены частым изменениям, может, предпочтительно, реализовывать программно, потому что переделывать аппаратную реализацию дороже, чем переделывать программную реализацию. В общем, стабильную конструкцию, которую будут производить в большом объеме, может, предпочтительно, реализовывать аппаратно, например, на ASIC, потому что для больших производственных периодов аппаратная реализация может быть менее дорогой, чем программная реализация. Часто конструкции могут быть разработаны и протестированы программно, а затем преобразованы с использованием хорошо известных правил проектирования в эквивалентную аппаратную реализацию на ASIC, в которой аппаратно реализуют команды программы. Так же, как машина, управляемая новой ASIC представляет собой определенную машину или устройство, так же компьютер, который был запрограммирован, и/или в который были загружены исполняемые команды, можно рассматривать как определенную машину или устройство.

Следует понимать, что любая обработка в соответствии с настоящим изобретением может быть реализована посредством процессора (например, центрального процессора общего назначения (CPU) в компьютерной системе) в компьютерной системе, выполняющего компьютерную программу. В этом случае компьютерный программный продукт может быть установлен на компьютере или мобильном устройстве с использованием постоянного машинного носителя информации любого вида. Компьютерный программный продукт может храниться на постоянном машинном носителе информации или на сетевом устройстве. Постоянный машинный носитель информации включает в себя материальный носитель информации любого вида. Примеры постоянного машинного носителя информации включают в себя магнитные носители (такие как флоппи-диски, магнитные ленты, жесткие диски и т.д.), оптические магнитные носители (например, магнитооптические диски), компакт-диски только для чтения (CD-ROM), записываемые компакт-диски (CD-R), перезаписываемые компакт-диски (CD-RW), универсальные цифровые диски (DVD), диски Blue-Ray (зарегистрированная торговая марка) (BD) и полупроводниковая память (такие как ПЗУ с масочным программированием, программируемые ПЗУ (PROM), стираемые PROM), постоянная флэш-память, и RAM). Компьютерный программный продукт также может быть установлен на компьютере или сетевом устройстве с использованием непостоянного машинного носителя информации любого вида. Примеры непостоянного машинного носителя информации включают в себя электрические сигналы, оптические сигналы и электромагнитные волны. Непостоянный машинный носитель информации может перенести программу на компьютер через проводную линию связи (например, электрические провода и оптоволокно) или по беспроводной линии связи.

На фиг. 4 показана блок-схема последовательности действий способа 400 выполнения pre-EDC, который может быть реализован в оптическом передатчике, таком как оптический передатчик 200 или трансивер 300, и может быть использован OLT, например, OLT 110, или ONU, таком как ONU 120. Способ 400 может быть пригодным для реализации в блоке ЦОС, таком как блок 210 ЦОС или процессорный модуль 330. Способ 400 можно описать в контексте OLT, но аналогичные механизмы могут быть применимы для ONU. OLT может быть соединен с несколькими ONU, с каждым из которых связан специфичный для ONU эффект дисперсии в оптоволокне, зависящий от оптического пути между OLT и ONU. Способ 400 может выполнять предварительную компенсацию каждого DS-сигнала до его передачи, чтобы учесть определенную величину дисперсии в оптоволокне в соответствии с ONU, которому предназначен DS-сигнал. Способ 400 может быть начат с множества известных или предварительно заданных специфичных для ONU значений дисперсии D(i), каждое из которых связано с определенным ONU, ONU(i), где i может быть целым числом, принимающим значение от 1 до N.

На этапе 410 способ 400 может собрать несколько сигнальных блоков S(i) в цифровую сигнальную последовательность, где каждый S(i) может быть предназначен для своего ONU(i), и каждому ONU(i) может соответствовать определенное значение дисперсии D(i). На этапе 420 способ 400 может вставлять GI между соседними сигнальными блоками S(i) и S(i+1). Как описано выше, эффект дисперсии в оптоволокне может вызвать уширение импульса, где вызванные дисперсией периоды уширения для ONU(i) можно обозначить через ΔT_CD(i). Способ 400 может задать GI такими, чтобы они были больше, чем ΔT_CD(i), чтобы дополнительно устранить ISI между соседними сигнальными блоками. Например, способ 400 может вставлять GI между соседними сигнальными блоками S(i) и S(i+1), где GI может быть задан так, чтобы продолжительность GI была больше, чем примерно 50% от суммы периодов уширения импульсов ΔT_CD(i) и ΔT_CD(i+1), как описано в уравнении (1). Как вариант, способ 400 может задавать GI, имеющие одну и ту же продолжительность, причем временная продолжительность может представлять собой среднее всех периодов уширения импульсов ΔT_CD(i), как описано в уравнении (2). Кроме того, способ 400 может задавать GI так, чтобы GI могли содержать целое кратное периода символа, чтобы упростить восстановление синхронизации в приемниках ONU.

На этапе 430 способ 400 может определить Е-поле для цифровой сигнальной последовательности в соответствии с предварительно заданной схемой модуляции. Следует отметить, что Е-поле может содержать реальную компоненту (например, I-компоненту) и мнимую компоненту (например, Q-компоненту) в зависимости от выбранной схемы модуляции. Например, если выбрана схема модуляции OOK, то Е-поле сигнальной последовательности может содержать I-компоненту, которая принимает два значения, одно из которых обозначает бит 0, а другое обозначает бит 1.

На этапе 440 способ 400 может выполнять супердискретизацию Е-поля, чтобы увеличить разрешение. Например, способ 400 может использовать двукратную супердискретизацию. На этапе 450 после выполнения супердискретизации способ 400 может выполнять pre-EDC на супердискретизированном Е-поле сигнальной последовательности, чтобы получить предварительно компенсированный цифровой сигнал. Способ 400 может выполнить предварительную компенсацию Е-поля для каждого S(i) в соответствии с соответствующим значением D(i), связанным с ONU(i). Так как CD может зависеть от длины оптоволокна и может быть по существу временно статической, то компенсирующие дисперсию значения pre-EDC могут быть предварительно заданы, например, во время инициализации системы.

Способ 400 может определить несколько частотных фильтров, каждый из которых соответствует данному компенсирующему дисперсию значению D_pre(i), то есть противоположному одному из специфичных для ONU значений дисперсии D(i) (например, D_pre(i) = –D(i)). После определения частотных фильтров способ 400 может преобразовать каждый сигнальных блок в частотную последовательность посредством быстрого преобразователя Фурье (FFT), выбрать частотный фильтр в соответствии с D_pre(i), выполнить предварительную компенсацию частотной последовательности путем фильтрования частотной последовательности выбранным частотным фильтром. После выполнения предварительной компенсации частотной последовательности способ 400 может преобразовать предварительно компенсированную частотную последовательность в цифровую сигнальную последовательность во временной области посредством обратного FFT (IFFT). В некоторых вариантах осуществления способ 400 может дополнительно осуществлять иную частотную коррекцию и иную нелинейную компенсацию. Компенсация или коррекция в частотной области может быть выполнена с использованием подхода перекрытия с суммированием или подхода перекрытия с сохранением. Следует отметить, что частотные фильтры могут представлять собой статичные фильтры, но они могут быть обновлены во время реконфигурации сети (например, изменения физической конфигурации, например, изменения длины оптоволокна).

На этапе 460 после выполнения pre-EDC способ 400 может разделить предварительно компенсированный сигнал на DC-компоненту и компоненту без DC (например, содержащую реальную компоненту и мнимую компоненту), чтобы сделать возможным использованием ЦАП с более низким разрешением и/или с более низкой стоимостью. Следует отметить, что для оптических сигналов, у которых отсутствуют DC-компоненты в Е-полях, таких как дуобинарные сигналы, DPSK и DQPSK, этап 460 может быть пропущен.

На этапе 470 способ 400 может отправлять предварительно компенсированную компоненту без DC на ЦАП, такие как ЦАП 220. Например, способ 400 может отправлять реальную компоненту на ЦАП, а мнимую компоненту – на другой ЦАП для цифро-аналогового преобразования, чтобы получить аналоговые электрические сигналы. Например, ЦАП могут быть соединены с I/Q модулятором, аналогичным I/Q модулятору 260 в передатчике 200, для оптической I/Q модуляции, и DC-компонента может быть оптически добавлена посредством элемента DC смещения, аналогичного второму плечу 252 интерферометра в передатчике 200. Следует отметить, что этапы 440 и 460 могут быть опциональными, а способ 400 может выполняться в том порядке, как показано, или в любом другом подходящем порядке, определенным специалистом в области техники.

На фиг. 5 приведена блок-схема другого варианта осуществления способа 500 выполнения pre-EDC. Способ 500 может быть аналогичен способу 400 и может быть реализован в оптическом передатчике, таком как оптический передатчик 200 или трансивер 300, и может быть использован OLT, например, OLT 110, или ONU, таком как ONU 120. На этапе 510 способ 500 может начинаться с получения нескольких значений CD, связанных с несколькими удаленными оптическими приемниками, подключенными к оптической сети, такой как PON 100. Например, величина CD для каждого удаленного оптического приемника может быть измерена во время начальной настройки или установки удаленного оптического приемника с помощью тестового оборудования, и значения CD могут быть поданы на вход OLT. В качестве альтернативы, способ 500 может измерять величину CD во время фазы обнаружения сети, когда удаленный оптический приемник присоединяется к сети во время фазы обнаружения сети, например, посредством итеративной настройки величины CD для предварительной компенсации и определения оптимальной оценки величины CD.

На этапе 520 способ 500 может выполнять предварительную компенсацию первой цифровой сигнальной последовательности, предназначенной для первого удаленного оптического приемника, в соответствии с первым из значений CD, связанным с первым удаленным оптическим приемником, чтобы получить первый предварительно компенсированный цифровой сигнал. На этапе 530 способ 500 может выполнять предварительную компенсацию второй цифровой сигнальной последовательности, предназначенной для второго удаленного оптического приемника, в соответствии со вторым из значений CD, связанным со вторым удаленным оптическим приемником, чтобы получить второй предварительно компенсированный цифровой сигнал. Например, способ 500 может выполнять предварительную компенсацию первой цифровой сигнальной последовательности и второй цифровой сигнальной последовательности в частотной области, используя механизмы, по существу аналогичные описанным на этапе 450 способа 400.

На этапе 540 способ 500 может выработать предварительно компенсированный оптический сигнал из первого предварительно компенсированного цифрового сигнала и второго предварительно компенсированного цифрового сигнала, используя схему I/Q модуляции, например, с помощью I/Q модулятора, такого как I/Q модулятор 260. На этапе 550 способ 500 может передать оптический сигнал на удаленные оптические приемники по оптической сети.

На фиг. 6 приведена блок-схема варианта осуществления способа 600 обработки оптического сигнала с предварительно компенсированной дисперсией в оптоволокне. Способ 600 может быть реализован в оптическом приемнике устройства оптической связи, таком как трансивер 300, и может быть использован OLT, например, OLT 110, или ONU, таком как ONU 120. На этапе 610 способ 600 может принимать оптический сигнал, который был предварительно компенсирован на основе CD, связанной с устройством. Например, передатчик, аналогичный передатчику 200, может выполнять pre-EDC до передачи оптического сигнала. На этапе 620 способ 600 может преобразовывать оптический сигнал в электрические сигналы, например, с помощью O/E преобразователя, такого как O/E преобразователь 320. На этапе 630 способ 600 может восстанавливать сигнальный блок из электрических сигналов, где электрические сигналы могут содержать GI перед сигнальным блоком. GI могут не нести каких-либо данных и могут позволить устранить эффект уширения импульсов, вызванный остаточной дисперсией в оптоволокне (например, после предварительной компенсации). GI могут быть сконфигурированы с использованием механизмов, по существу аналогичных описанным в уравнениях (1) или (2). Следует отметить, что способ 600 может подходить для приемника любой архитектуры, например, для DD-приемника или для когерентного приемника.

На фиг. 7-10 показаны эффекты pre-EDC в оптическом передатчике, а также повышение производительности, обеспечиваемое pre-EDC, на оптическом приемнике, а также проводится их сравнение. Оптический передатчик может быть аналогичным оптическому передатчику 200 или трансиверу 300, и он может быть расположен на OLT, таком как OLT 110, или на ONU, таком как ONU 120. Оптический приемник может быть аналогичен трансиверу 300, и он может быть расположен на OLT или ONU. На фиг. 7А-8В показаны графики, полученные для 40 Гбит/с 4-PAM сигнала, проходящего по первой оптической линии передачи, содержащей стандартное одномодовое оптоволокно (SSMF) с коэффициентом дисперсии около 17 пикосекунд на нанометр длины волны на километр дальности распространения (пс/нм/км) и имеющее длину около 40 км. Таким образом, общая величина CD в первой линии передачи может составлять около 680 пикосекунд на нанометр (пс/нм). На фиг. 9А-10С показаны графики, полученные для 40 Гбит/с положительного ODFM сигнала или DMT сигнала с 16-QAM модуляцией поднесущей, проходящего по второй оптической линии передачи, содержащей SSMF-волокно с коэффициентом дисперсии около 17 пс/нм/км и имеющее длину около 32 км, таким образом, общая величина CD во второй линии передачи может составлять около 544 пс/нм.

На фиг. 7А показан вариант осуществления графика 710 сигнального созвездия передатчика для 40 Гб/с 4-PAM сигнала без pre-EDC. На графике 710 сигнального созвездия ось x представляет I-компоненту Е-поля, а ось y представляет Q-компоненту Е-поля, где ось x и ось y могут быть представлены в некоторых постоянных единицах. Точки 711, 712, 713 и 714 (показаны в виде кружков) могут представлять Е-поле 4-PAM сигнала на передатчике и могут соответствовать 4 уровням сигнала, обеспечиваемым 4-PAM модуляцией. Например, в коде Грея точки 711, 712, 713 и 714 могут представлять двоичные значения 00, 01, 11 и 10 соответственно. Точки 715, 716, 717 и 718 (показаны в виде сплошных точек) могут представлять Е-поле переданного оптического сигнала без pre-EDC, например, при задании значения D_pre равным нулю во время pre-EDC. В связи с этим, точки 711, 712, 713 и 714 могут накладываться на точки 715, 716, 717 и 718 соответственно.

На фиг. 7В показан вариант осуществления глазковой диаграммы 720 приемника для 40 Гб/с 4-PAM сигнала без pre-EDC. На глазковой диаграмме 720 ось x представляет время в единицах времени на период символа (t/Ts), а ось y представляет нормализованную принятую мощность в некоторых постоянных единицах. Глазковая индикация 721 может быть захвачена на приемнике после того как 4-PAM сигнал распространится через первую оптическую линию передачи, например, с помощью осциллографа с перекрытием или наложением развертки многих различных блоков цифрового сигнала данных, принятого приемником. Различия в синхронизации и амплитуде бит от бита приводят к расширению или сжатию глазковой индикации 721. Как видно на глазковой диаграмме 720, глазковая индикация 721 почти полностью закрыта из-за дисперсии в оптоволокне, и 4 уровня 4-PAM сигнала нельзя различить. В связи с этим приемник может быть неспособен восстановить исходные данные, переносимые в 4-PAM сигнале без коррекции CD.

На фиг. 8А показан вариант осуществления графика 810 сигнального созвездия передатчика для 40 Гб/с 4-PAM сигнала с pre-EDC. На графике 810 сигнального созвездия ось x представляет I-компоненту Е-поля, а ось y представляет Q-компоненту Е-поля, где ось x и ось y могут быть представлены в некоторых постоянных единицах. Точки 811, 812, 813 и 814 (показаны в виде кружков) могут представлять Е-поле 4-PAM сигнала на передатчике и могут соответствовать 4 уровням сигнала, обеспечиваемым 4-PAM модуляцией. Точки 815 (показаны в виде сплошных точек) могут соответствовать точкам 811, 812, 813 и 814 после pre-EDC, например, при задании D_pre значения противоположного по знаку величине дисперсии первой оптической линии передачи (например, D_pre = -680 пс/нм). Как видно, точки 815 могут быть повернуты и/или отмасштабированы после pre-EDC. Кроме того, точки 815 могут содержать DC-компоненту или DC-смещение примерно на 0,8 или примерно на 0,9 (показано как 819). Следует отметить, что при отделении или удалении DC-компоненты, как было описано выше в способе 300, точки 815 могут быть преобразованы с помощью ЦАП, такого как ЦАП 220, с более низким разрешением, чем в случае, когда DC не удаляют.

На фиг. 8В показан вариант осуществления глазковой диаграммы 820 приемника для 40 Гб/с 4-PAM сигнала с pre-EDC. На глазковой диаграмме 820 ось x представляет время в единицах t/Ts, а ось y представляет нормализованную принятую мощность в некоторых постоянных единицах. Глазковая индикация 821 может быть захвачена на приемнике после того, как 4-PAM сигнал пройдет через оптическую линию передачи, с использованием по существу такого же механизма, как описано выше касательно фиг. 5. Как видно на глазковой диаграмме 820, глазковая индикация 821 открыта, и 4 уровня сигнала (например, принятая мощность, равная примерно 0, примерно 0,7, примерно 1,4 и примерно 2) 4-PAM ясно различимы. В связи с этим приемник может восстановить исходные данные, переносимые в 4-PAM сигнале без дополнительной коррекции CD. Сравнивая глазковые диаграммы 720 и 820, pre-EDC эффективно устраняет энергетический проигрыш, обусловленный дисперсией в оптоволокне.

На фиг. 9А показан вариант осуществления графика 910 сигнального созвездия передатчика для 40 Гб/с положительного ODFM сигнала без pre-EDC, где поднесущие ODFM-сигнала могут нести 16-QAM символы данных. На графике 910 сигнального созвездия ось x представляет I-компоненту Е-поля, а ось y представляет Q-компоненту Е-поля, где ось x и ось y могут быть представлены в некоторых постоянных единицах. Точки 911 могут представлять Е-поле ODFM-сигнала на передатчике без pre-EDC, например, при задании величины D_pre нулевым значением во время pre-EDC. Следует отметить, что ODFM использует мультиплексирование частотной поднесущей, где информационные биты данных отображают на символы данных и переносят на частотных поднесущих.

На фиг. 9В показан вариант осуществления графика 920 спектра приемника для 40 Гб/с положительного ODFM сигнала без pre-EDC, где поднесущие ODFM-сигнала могут нести 16-QAM символы данных. На графике 920 спектра приемника ось x представляет частоту в гигагерцах (ГГц), а ось y представляет мощность в децибелах (дБ). Спектр 921 приемника может представлять спектр, захваченный на приемнике после того, как ODFM-сигнал пройдет через вторую оптическую линию связи. Как видно, принятый спектр 921 демонстрирует эффект дисперсии в оптоволокне, который может расширить полосу частот канала ODFM-сигнала (например, в области 922) и исказить внутриполосную ODFM частотную характеристику (например, в области 923).

На фиг. 9С показан вариант осуществления графика 930 созвездия поднесущей для 40 Гб/с положительного ODFM сигнала без pre-EDC, где поднесущие ODFM-сигнала могут нести 16-QAM символы данных. На графике 930 созвездия поднесущей ось x представляет I-компоненту, а ось y представляет Q-компоненту, где ось x и ось y могут быть представлены в некоторых постоянных единицах. График 930 созвездия приемника может быть захвачен на приемнике после того, как ODFM-сигнал пройдет через вторую оптическую линию связи. Точки 931 созвездия могут соответствовать 16-QAM точкам созвездия, каждая из которых соответствует битам данных, демодулированным из каждой поднесущей. Как видно, некоторые из точек 931 созвездия распределены вместо того, чтобы быть плотно сгруппированными в 16 отдельных групп (например, с некоторым существенным расстоянием между каждой группой), и, таким образом, приемник может быть не способен корректно выполнить разделение или восстановить исходные данные, переносимые в ODFM-сигнале, без ошибки. Например, частота появления ошибочных битов (BER) для принятого ODFM-сигнала может составлять примерно 3Е-4.

На фиг. 10А показан вариант осуществления графика 1010 сигнального созвездия передатчика для 40 Гб/с положительного ODFM сигнала с pre-EDC, где поднесущие ODFM-сигнала могут нести 16-QAM символы данных. На графике 1010 сигнального созвездия ось x представляет I-компоненту Е-поля, а ось y представляет Q-компоненту Е-поля, где ось x и ось y могут быть представлены в некоторых постоянных единицах. Точки 1011 могут представлять Е-поле ODFM-сигнала на передатчике после pre-EDC, например, при задании D_pre значения, противоположного по знаку величине дисперсии второй оптической линии передачи (например, D_pre = -544 пс/нм). Сравнивая графики 910 и 1010 созвездий, видно, что точки 1011 могут быть повернуты и/или отмасштабированы после pre-EDC. Как видно, точки 1011 могут содержать DC-компоненту или DC-смещение примерно на 1,4 (показано как 1019). Аналогично, при отделении или удалении DC-компоненты, как было описано выше, точки 1011 могут быть преобразованы с помощью ЦАП, такого как ЦАП 220, с более низким разрешением, чем в случае, когда DC не удаляют.

На фиг. 10В показан вариант осуществления графика 1020 спектра приемника для 40 Гб/с положительного ODFM сигнала с pre-EDC, где поднесущие ODFM-сигнала могут нести 16-QAM символы данных. На графике 1020 спектра приемника ось x представляет частоту в ГГц, а ось y представляет мощность в дБ. Спектр 1021 приемника может представлять спектр, захваченный на приемнике после того, как ODFM-сигнал пройдет через вторую оптическую линию связи. Сравнивая график 1020 спектра приемника с графиком 920 спектра приемника, принятый спектр 1021 может быть не искажен, и ODFM-сигнал может переноситься в полосе 1022 частот ODFM канала, если в передаваемом сигнале предварительно компенсировали дисперсию в оптоволокне.

На фиг. 10С показан вариант осуществления графика 1030 созвездия поднесущей приемника для 40 Гб/с положительного ODFM сигнала с pre-EDC, где поднесущие ODFM-сигнала могут нести 16-QAM символы данных. На графике 1030 созвездия поднесущей ось x представляет I-компоненту, а ось y представляет Q-компоненту, где ось x и ось y могут быть представлены в некоторых постоянных единицах. График 1030 созвездия приемника может быть захвачен на приемнике после того, как ODFM-сигнал пройдет через вторую оптическую линию связи. Точки 1031 могут соответствовать 16-QAM точкам созвездия, принятым для каждой поднесущей. Сравнивая график 1030 созвездия с графиком 930 созвездия, точки 1031 созвездия могут быть плотно сгруппированы в 16 отдельных групп, и их можно разделить некоторым существенным расстоянием, таким образом, приемник может корректно восстановить исходные данные, переносимые в ODFM-сигнале. Например, приемник может принять ODFM-сигнал, квадрат показателя качества (например, аналогично отношению сигнал-шум (SNR) которого равен примерно 18 дБ.

Раскрыт по меньшей мере один вариант осуществления, а изменения, сочетания и/или модификации вариантов осуществления и/или признаков вариантов осуществления, выполненные специалистом в области техники, не выходят за пределы объема изобретения. Альтернативные варианты осуществления, которые получают в результате комбинирования, интеграции и/или удаления признаков вариантов осуществления, также не выходят за пределы объема изобретения. Там, где явно заданы числовые диапазоны или ограничения, следует понимать, что такие явные диапазоны или ограничения включают в себя итеративные диапазоны или ограничения одинаковой величины, попадающие в явно заданные диапазоны или ограничения (например, примерно от 1 до примерно 10 включает в себя 2, 3, 4 и т.д.; больше 0,10 включает в себя 0,11, 0,12, 0,13 и т.д.). Например, если описан числовой диапазон с нижней границей R_l и верхней границей R_u, то, в частности, указано любое число, попадающее в диапазон. В частности, указаны следующие числа в диапазоне: R = R_l + k * (R_u - R_l), где k - переменная, принимающая значение от 1 процента до 100 процентов с шагом 1 процент, т.е. k равно 1 процент, 2 процента, 3 процента, 4 процента, 7 процентов, ..., 70 процентов, 71 процент, 72 процента,..., 9 процентов, 96 процентов, 97 процентов, 98 процентов, 99 процентов или 100 процентов. Более того, любой числовой диапазон, заданный двумя R числами, как выше, также явно указан. Если не сказано обратное, то термин "около" означает + 10% от следующего за ним числа. Использование термина "опционально" относительно какого-либо элемента формулы изобретения означает, что элемент требуется или, как вариант, элемент не требуется, при этом обе альтернативы попадают под объем формулы изобретения. Следует понимать, что более широкие термины, такие как содержит, включает в себя и имеет, учитывают более узкие термины, такие как состоит из, состоит по существу из, содержит по существу. Соответственно, объем защиты не ограничен описанием, изложенным выше, а задан приведенной ниже формулой изобретения, объем которой включает в себя все эквиваленты сущности формулы изобретения. Каждый пункт формулы изобретения представляет собой дополнительное раскрытие спецификации, и пункты формулы изобретения представляют собой варианты осуществления настоящего изобретения. Обсуждение ссылки в раскрытии не является признанием того, что это известный уровень техники, особенно любой ссылки, которая имеет дату публикации после даты приоритета этой заявки. Раскрытие всех патентов, патентных заявок и публикаций, цитируемых в раскрытии, включено в этот документ посредством ссылки, в той мере, в которой они предоставляют иллюстративные, процедурные или другие детали, дополняющие раскрытие.

Хотя в настоящем изобретении было предложено несколько вариантов осуществления, следует понимать, что описанные системы и способы могут быть реализованы во многих других специфичных формах, не отклоняясь от сущности или объема настоящего изобретения. Настоящие примеры следует рассматривать как иллюстративные, а не ограничивающие, и не следует ограничивать замысел приведенными в этом документе подробностями. Например, различные элементы или компоненты можно сочетать или интегрировать в другой системе, или некоторые признаки могут отсутствовать или не быть реализованными.

Кроме того, технологии, системы, подсистемы и способы, описанные и показанные в различных вариантах осуществления как дискретные или отдельные, могут быть объединены или интегрированы с другими системами модулями, технологиями или способами, не отклоняясь от объема настоящего изобретения. Другие элементы, показанные или обсуждавшиеся как соединенные или непосредственно соединенные или сообщающиеся друг с другом, могут быть соединены опосредовано или могут сообщаться через некоторый интерфейс, устройство или промежуточный компонент электрически, механически или иным способом. Другие примеры изменений, замен и модификаций очевидны специалистам в этой области техники и могут быть выполнены, не отклоняясь от сущности и объема, описанного в этом документе.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для цифровой обработки сигналов (ЦОС). Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи. Для этого модуль цифровой обработки сигналов (ЦОС) выполнен с возможностью выполнять предварительную компенсацию дисперсии в оптоволокне для последовательности цифровых сигналов на основе величины дисперсии для получения предварительно компенсированного сигнала, причем величина дисперсии связана с удаленным оптическим приемником, множество цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), соединенных с модулем ЦОС и выполненных с возможностью преобразовывать предварительно компенсированный сигнал в аналоговые электрические сигналы, и внешний интерфейс, соединенный с ЦАП и выполненный с возможностью преобразовывать аналоговые электрические сигналы в первый оптический сигнал путем добавления постоянного оптического электрического (Е)-поля к первому оптическому сигналу для получения второго оптического сигнала, и передавать второй оптический сигнал на удаленный оптический приемник. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Устройство оптической связи, содержащее:

модуль цифровой обработки сигналов (ЦОС), выполненный с возможностью выполнять предварительную компенсацию дисперсии в оптоволокне для первой последовательности цифровых сигналов на основе первого значения дисперсии для получения первого предварительно компенсированного сигнала и выполнять предварительную компенсацию дисперсии в оптоволокне для второй последовательности цифровых сигналов на основе второго значения дисперсии для получения второго предварительно компенсированного сигнала, причем первая величина дисперсии связана с первым удаленным оптическим приемником, а вторая величина дисперсии связана со вторым удаленным оптическим приемником;

множество цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), соединенных с модулем ЦОС и выполненных с возможностью преобразовывать первый предварительно компенсированный сигнал и второй предварительно компенсированный сигнал в аналоговые электрические сигналы; и

внешний интерфейс, соединенный с ЦАП и выполненный с возможностью:

преобразовывать аналоговые электрические сигналы в первый оптический сигнал;

добавлять постоянное оптическое электрическое поле к первому оптическому сигналу для получения второго оптического сигнала; и

передавать второй оптический сигнал на первый удаленный оптический приемник и на второй удаленный оптический приемник.

2. Устройство по п. 1, в котором первое значение дисперсии представляет собой значение, противоположное величине первой хроматической дисперсии (CD), связанной с первым удаленным оптическим приемником, а второе значение дисперсии представляет собой значение, противоположное величине второй хроматической дисперсии (CD), связанной со вторым удаленным оптическим приемником.

3. Устройство по п. 1, в котором модуль ЦОС выполнен с возможностью:

вычислять первый статический частотный фильтр для обеспечения эффекта дисперсии, соответствующего первому значению дисперсии;

вычислять второй статический частотный фильтр для обеспечения эффекта дисперсии, соответствующего второму значению дисперсии; и

фильтровать первую последовательность цифровых сигналов и вторую последовательность цифровых сигналов первым статическим частотным фильтром и вторым статическим частотным фильтром в частотной области.

4. Устройство по п. 3, в котором первый оптический сигнал содержит множество световых импульсов, переносящих первую последовательность цифровых сигналов и вторую последовательность цифровых сигналов, при этом первая CD и вторая CD вызывают уширение световых импульсов на длительность уширения импульсов, при этом модуль ЦОС выполнен с возможностью:

вставлять первый защитный интервал (GI) перед первой последовательностью цифровых сигналов и второй последовательностью цифровых сигналов; и

вставлять второй защитный интервал (GI) после первой последовательности цифровых сигналов и второй последовательности цифровых сигналов, причем первый GI и второй GI имеют продолжительность больше, чем длительность уширения импульсов.

5. Устройство по п. 4, в котором GI содержит целое число периодов символов, при этом периоды символов основаны на скорости передачи в бодах первого оптического сигнала.

6. Устройство по п. 5, в котором первый предварительно компенсированный сигнал и второй предварительно компенсированный сигнал содержат постоянную составляющую (DC), при этом модуль ЦОС дополнительно выполнен с возможностью удалять DC-составляющую из первого предварительно компенсированного сигнала и второго предварительно компенсированного сигнала.

7. Устройство по п. 6, дополнительно содержащее множество электрических усилителей, соединенных с ЦАП и выполненных с возможностью усиливать аналоговые электрические сигналы на основе постоянного оптического электрического поля.

8. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором внешний интерфейс содержит оптический синфазный/квадратурно-фазовый (I/Q) модулятор, содержащий:

синфазную (I) ветвь;

квадратурно-фазовую (Q)-ветвь;

первый модулятор Маха-Цендера (MZM), соединенный с I-ветвью; и

второй MZM, соединенный с Q-ветвью;

при этом для преобразования аналоговых электрических сигналов в первый оптический сигнал первый MZM и второй MZM выполнены с возможностью выполнять оптическую I/Q модуляцию в соответствии с аналоговыми электрическими сигналами.

9. Устройство по п. 8, в котором оптический внешний интерфейс содержит интерферометр Маха-Цендера (MZI), содержащий:

первое плечо интерферометра, причем оптический I/Q модулятор соединен с первым плечом интерферометра;

второе плечо интерферометра, выполненное с возможностью обеспечивать почти нулевую разность фаз между вторым плечом интерферометра и I-ветвью оптического I/Q модулятора; и

оптический расщепитель, соединенный с первым плечом интерферометра и вторым плечом интерферометра, причем для оптического расщепителя задано определенное соотношение оптического расщепления для обеспечения постоянного оптического электрического поля.

10. Устройство по п. 8, в котором оптический внешний интерфейс дополнительно содержит автоматический контроллер смещения, выполненный с возможностью отслеживать и управлять смещением в первом MZM, втором MZM или их сочетании.

11. Способ для применения в устройстве оптической связи, содержащий этапы, на которых:

осуществляют предварительную компенсацию первой последовательности цифровых сигналов, предназначенных для первого удаленного оптического приемника, в соответствии с первым значением хроматической дисперсии (CD), связанным с первым удаленным оптическим приемником, для получения первого предварительно компенсированного цифрового сигнала;

осуществляют предварительную компенсацию второй последовательности цифровых сигналов, предназначенных для второго удаленного оптического приемника, в соответствии со вторым значением CD, связанным со вторым удаленным оптическим приемником, для получения второго предварительно компенсированного цифрового сигнала;

вырабатывают предварительно компенсированный оптический сигнал из первого предварительно компенсированного сигнала и второго предварительно компенсированного сигнала с использованием оптической схемы I/Q модуляции, и

передают предварительно компенсированный оптический сигнал на первый удаленный оптический приемник и второй удаленный оптический приемник по оптической сети.

12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором: получают первое значение CD во время фазы обнаружения сети, связанной с первым удаленным оптическим приемником.

13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этапы, на которых:

удаляют постоянную составляющую (DC) из первого предварительно компенсированного цифрового сигнала; и

добавляют постоянное оптическое электрическое поле, примерно равное DC-составляющей, к предварительно компенсированному оптическому сигналу.

14. Способ по п. 13, в котором первое значение CD связано с длительностью уширения первых импульсов, при этом второе значение CD связано с длительностью уширения вторых импульсов, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:

вставляют защитный интервал (GI) между первой последовательностью цифровых сигналов и второй последовательностью цифровых сигналов; и

конфигурируют GI так, что GI имеет большую временную длительность, чем среднее значение длительности уширения первых импульсов и длительности уширения вторых импульсов.

15. Способ по п. 14, в котором предварительно компенсированный оптический сигнал подходит для непосредственного обнаружения, при этом предварительно компенсированный оптический сигнал несет сигнал амплитудной манипуляции (OOK), сигнал n-уровневой импульсно-амплитудной модуляции (n-PAM), дискретный многотональный (DMT) сигнал, дуобинарный сигнал, сигнал относительной фазовой манипуляции (DPSK) или сигнал дифференциальной квадратурной фазовой манипуляции (DQPSK).

16. Способ для применения в устройстве оптической связи, содержащий этапы, на которых:

принимают оптический сигнал, предварительно компенсированный на основе хроматической дисперсии (CD), связанной с устройством;

преобразуют оптический сигнал в электрические сигналы; и

восстанавливают сигнальный блок из электрических сигналов, причем электрические сигналы содержат защитный интервал (GI), расположенный до сигнального блока, при этом GI основан на указанной CD и по меньшей мере на одной другой CD, связанной с другим устройством.

17. Способ по п. 16, в котором GI имеет временную длительность, превышающую временную разницу между периодом символов и расширенным периодом импульсов, вызванным CD.

18. Способ по п. 17, в котором при восстановлении сигнального блока выполняют непосредственное обнаружение.