中兴通讯股份有限公司 (中国广东省深圳市南山区高新技术产业园科技南路中兴通讯大厦, Guangdong 7, 518057, CN)
| 权利要求书 1、一种自适应调制的光纤通信系统， 包括多个通信终端， 其特征在于， 所述每个通信终端包括： 接收模块、 接收信号处理模块、 自适应判决模块、 调制信号发生模块和发送模块； 其中， 接收模块， 用于接收对方通信终端经由光纤传送的光信号并将其转换 为通信信号； 接收信号处理模块， 用于接收所述通信信号并对其进行解调得到解调 信号； 自适应判决模块， 用于评估所述解调信号得到传输质量评估值并将所 述传输质量评估值和预先设定的门限值进行比较， 然后根据比较结果选择 并确定相应的调制方式； 调制信号发生模块， 用于根据所选调制方式生成数字调制信号； 发送模块， 用于将所述数字调制信号转换为模拟调制信号， 并经电光 转换后经由光纤发送到对方通信终端。 2、 根据权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述调制方式， 包括： 非归零码（NRZ )、 归零码（RZ )、 差分相移键控（DPSK )、 四相相移键控 ( QPSK )、 正交幅度调制 （QAM )、 正交频分复用 （OFDM )。 3、 根据权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述传输质量评估值是 所述通信信号的光信噪比（OSNR )容限， 所述预先设定的门限值是预先设 定的 OSNR容限的门限值。 4、 根据权利要求 1至 3任一项所述的系统， 其特征在于， 所述发送模 块包括：数模转换器（ DAC )、可调谐激光器、发送模块的偏振分束器（ PBS )、 调制器、 偏振合束器（PBC )和合波器（OMU ); 其中， DAC, 用于接收所述数字调制信号并将其转换为模拟调制信号； 可调谐激光器， 用于输出波长在一定范围内可连续变化的可调谐光信 发送模块的 PBS, 用于接收所述可调谐光信号并将其分到两个偏振态 上得到偏振态光信号； 调制器， 用于接收所述模拟调制信号和所述偏振态光信号并将所述模 拟调制信号转化为光信号； PBC, 用于接收所述调制器输出的光信号并对其进行合波； OMU, 用于接收所述 PBC输出的光信号、对其进行频分复用得到频分 复用光信号并经由光纤发送给对方通信终端。 5、 根据权利要求 1至 3任一项所述的系统， 其特征在于， 所述接收模 块包括： 分波器（ODU )、 接收模块的 PBS、 本振激光器、 混频器、 平衡接 收机和模数转换器（ ADC ); 其中， ODU, 用于接收对方通信终端经由光纤发送的光信号并对其解频分复 用得到解频分复用信号； 接收模块的 PBS, 用于接收所述解频分复用信号并将其分到两个正交 偏振态上得到正交偏振态光信号； 本振激光器， 用于产生本振光信号； 混频器， 用于接收所述正交偏振态光信号和所述本振光信号并进行混 频得到混频信号； 平衡接收机， 用于接收所述混频信号并将其转化为模拟电信号； ADC, 用于接收所述模拟电信号并将其转化为数字通信信号。 6、 一种自适应调制的光纤通信的方法， 其特征在于， 所述方法包括： A、 当通信终端进行光纤通信时，接收对方通信终端经由光纤传送的光 信号并将其转换为通信信号； B、 将所述通信信号进行解调得到解调信号； C、将所述解调信号进行评估得到传输质量评估值并将所述传输质量评 估值和预先设定的门限值进行比较， 然后根据比较结果选择并确定相应的 调制方式； D、 根据所选调制方式生成数字调制信号； E、 将所述数字调制信号转换成模拟调制信号， 并经电光转换后经由光 纤发送到对方通信终端。 7、 根据权利要求 6所述的方法， 其特征在于， 所述调制方式， 包括： NRZ、 RZ、 DPS ：、 QPSK, QAM、 OFDM。 8、 根据权利要求 6或 7所述的方法， 其特征在于， 所述预先设定的门 限值是根据最小化误比特率原则或者最大化通信量原则设定。 9、 根据权利要求 6或 7所述的方法， 其特征在于， 所述传输质量评估 值是所述通信信号的 OSNR容限， 所述预先设定的门限值是预先设定的 OSNR容限的门限值。 10、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述步驟 C为： 将所述通信信号的光信噪比 OSNR容限和预先设定的 OSNR容限的门 限值进行比较， 若所述通信信号的 OSNR容限超过预先设定的 OSNR容限 的门限值， 选择信道容量仅次于当前信道容量的调制方式， 否则不改变调 制方式。 |
本发明涉及光纤通信技术， 特别涉及一种根据反馈信息自适应调整传 送信号的调制方式的光纤通信技术。 背景技术
目前光网络正朝着高速率大容量方向迅速发展 ， 光纤通信系统中的调 制方式也日益复杂， 从包括非归零码 （Non Return Zero , NRZ)和归零码 (Return Zero, RZ)的通断键控（ On-Off Keying, OOK ), 逐步发展为差分相 移键控 （Differential Phase-Shift Keying , DPS ：)、 差分正交相移键控 (Differential Quadrature Phase-Shift Keying, DQPSK), 其中 DQPSK的调 制方式已经在 40G系统中商用。 然而随着速率的进一步提高， 现有的这些 技术无法解决高速率带来的色散和偏振模色散 ( Polarization Mode Dispersion, PMD )等的影响。 偏振复用的四相相移键控（ Quaternary Phase Shift Keying, QPS ：)、 正交幅度调制 （ Quadrature Amplitude Modulation, QAM )、正交频分复用（ Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM ) 技术成为研究热点。 这些技术被引入到光通信领域， 一方面是由于承载网 速率不断提高， 需要用到数字信号处理技术来解决色散、 PMD带来的符号 间干扰（Inter-Symbol Interference, ISI ) 问题， 另一方面是数字信号处理器 件的高速发展， 使得现场可编程门阵列 （ Field - Programmable Gate Array, FPGA ) 实时处理几十 G比特级数据流成为可能。
现有的光纤通信系统中， 无论采用上述哪种调制格式， 由于模拟器件 构成的信号发送端装置因调制方式的不同而各 不相同， 这样每个系统的调 制方式一旦在设计中选定， 除非更换设备， 否则就不能再切换为其他调制 格式。 而更换设备的运营成本又非常高。 因此， 提出一种自适应调制的光 纤通信技术是非常有意义的。 发明内容
本发明的目的在于提供一种自适应调制的光纤 通信的方法及系统， 能 更好地解决通信终端切换调制方式比较困难的 问题。
根据本发明的一个方面， 提供了一种自适应调制的光纤通信系统， 包 括多个通信终端， 每个通信终端包括： 接收模块、 接收信号处理模块、 自 适应判决模块、 调制信号发生模块和发送模块； 其中，
接收模块， 用于接收对方通信终端经由光纤传送的光信号 并将其转换 为电通信信号；
接收信号处理模块， 用于接收通信信号并对其进行解调得到解调信 号； 自适应判决模块， 用于评估解调信号得到传输质量评估值并将传 输质 量评估值和预先设定的门限值进行比较， 然后根据比较结果选择并确定相 应的调制方式；
调制信号发生模块， 用于根据所选调制方式生成数字调制信号； 发送模块， 用于将数字调制信号转换为模拟调制信号， 并经电光转换 后经由光纤发送到对方通信终端。
优选的， 该调制方式， 包括： 非归零码（NRZ )、 归零码（RZ )、 差分 相移键控 （DPS ：)、 四相相移键控 （QPS ：)、 正交幅度调制 （QAM )、 正 交频分复用 （OFDM )。
优选的， 该传输质量评估值是通信信号的光信噪比（OSN R )容限， 预 优选的， 发送模块包括： 数模转换器（DAC )、 可调谐激光器、 发送模 块的偏振分束器（PBS )、 调制器、 偏振合束器（PBC )和合波器（OMU ); 其中， DAC, 用于接收数字调制信号并将其转换为模拟调制 信号；
可调谐激光器， 用于输出波长在一定范围内可连续变化的可调 谐光信 发送模块的 PBS, 用于接收可调谐光信号并将其分到两个偏振态 上， 得到偏振态光信号；
调制器， 用于接收数模转换器输出的模拟调制信号和 PBS输出的偏振 态光信号并将模拟调制信号转化为光信号；
PBC, 用于接收调制器输出的光信号并对其进行合波 ；
OMU, 用于接收 PBC输出的光信号、对其进行频分复用得到频分 复用 光信号并经由光纤发送给对方通信终端。
优选的， 接收模块包括： 分波器（ODU )、 接收模块的 PBS、 本振激光 器、 混频器、 平衡接收机和模数转换器（ ADC ); 其中，
ODU, 用于接收对方通信终端经由光纤发送的光信号 并对其解频分复 用得到解频分复用信号；
接收模块的 PBS, 用于接收解频分复用信号并将其分到两个正交 偏振 态上得到正交偏振态光信号；
本振激光器， 用于产生本振光信号；
混频器， 用于接收正交偏振态光信号和本振光信号并进 行混频得到混 频信号；
平衡接收机， 用于接收混频信号并将其转化为模拟的电信号 ；
ADC, 用于接收模拟信号并将其转化为数字通信信号 。
根据本发明的另一方面， 提供了一种自适应调制的光纤通信的方法， 该方法包括：
A、 当通信终端进行光纤通信时，接收对方通信终 端经由光纤传送的光 信号并将其转换为通信信号； B、 将通信信号进行解调得到解调信号；
C、将解调信号进行评估得到传输质量评估值 将传输质量评估值和预 先设定的门限值进行比较， 然后根据比较结果选择并确定相应的调制方式 ；
D、 根据所选调制方式生成数字调制信号；
E、 将数字调制信号转换成模拟调制信号， 并经电光转换后经由光纤发 送到对方通信终端。
优选的，该调制方式， 包括： NRZ、 RZ、 DPS ：、 QPS ：、 QAM、 OFDM。 优选的， 预先设定的门限值是根据最小化误比特率原则 或者最大化通 信量原则设定。
优选的， 传输质量评估值是通信信号的 OSNR容限， 预先设定的门限 值是预先设定的 OSNR容限的门限值。
优选的， 步驟 C为：
将通信信号的光信噪比 OSNR容限和预先设定的 OSNR容限的门限值 选择信道容量仅次于当前信道容量的调制方式 ， 否则不改变调制方式。
与现有技术相比较， 本发明的有益效果在于： 本发明可以根据应用场 景改变调制方式， 可以确保传输系统的可靠性， 充分利用频谱资源， 另外， 本发明利用数字化设备产生和解调信号， 实现调制方式的自适应调整， 与 传统系统相比， 大大提高了系统的复用率， 具有非常明显的成本优势。 附图说明
图 1 是本发明实施例提供的自适应调制的光纤通信 系统的通信终端的 结构示意图；
图 1是本发明实施例提供的自适应调制的光纤通 方法的流程图； 图 3是本发明实施例提供的自适应选择调制方式 制算法的流程图。 具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细 说明， 应当理解， 以下 所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明 ， 并不用于限定本发明。
本发明涉及以下调制方式： RZ、 NRZ、 DPS ：、 QPS ：、 QAM、 OFDM。 这些调制方式存在内在联系， 为本发明的自适应调制奠定了硬件复用的基 础。
正交幅度调制 （QAM)是用两个独立的基带数字信号对两个相 正交 的同频载波进行抑制载波的双边带调制， 利用这种已调信号在同一带宽内 频谱正交的性质来实现两路并行的信号传输。 QAM的信号表达式为：
S MQAM (t) = [∑ X n g(t -nT s )] cos 0) c t - Y n g(t -nT ] sin 0) c t
- (1)
进一步表示为：
QPSK是 QAM的一种特殊形式， 当 A与 y "取 ±1时， QAM即为 QPSK, 当 "与 1 ^取士 1 ^ 3 为 16QAM, 取士 1 ^ 3 ^ 5 ^ 7 则为 64QAM。
OFDM符号是多个经过调制的正交子载波信号 和， 其中每个子载波 的调制方式可以选择相移键控 PSK或者正交幅度调制 QAM。 如果用 N表 示子信道的个数， T表示 OFDM符号的宽度， (i=0,l, ...... ,Ν-1)是分配给 每个子信道的数据符号， 是载波频率， 则从 = ^开始的 OFDM符号可以 由式 (3)表示： ≤t≤ +T (3) 经常采用如下等效基带信号来描述 OFDM的输出信号：
X d
≤t≤t +T (4) 交分量， OFDM符号可进一步表示为：
s(t) = Real(d i+N/2 )cosO)J + Imag(d i+N/2 )sinO) c t ( 5 ) 进而可以表示为：
S(t) = A(t) cos co c t - B(t) sin c t
而光纤通信系统中最早采用的二进制启闭键控 ( On-Off Keying, OOK) 的调制方式， 比如 RZ, NRZ, 当 c。s^ =1 , B(t) sin ω ε ί =0 .
同样可以表示为：
S(t) = A(t) cos 0) c t - B(t) sin coj ( 6 ) 通过以上分析可知， RZ, NRZ, DPSK, QPSK, QAM, OFDM均可用 下式表示。
S(t) = A(t) cos 0) c t - B(t) sin c t ( 7 ) 其中 0, o是待发送序列的函数， 可由调制信号发生模块产生， 在 采用不同的调制方式时， 调制信号发生模块可以生成不同的 0, Β ^。
^), 分别与 eos^, sin^相乘都是由马赫-曾德尔调制器或脉沖噪 声防护 （InP)调制器调制完成。 再由数模转换设备将其转换为模拟信号。 这为自适应调制的实现奠定了硬件基础。 数字信号处理设备， 数模转换器， 电 /光转换设备， 光发送， 接收设备， 光 /电转化设备， 模数转换设备均可以 用相同的硬件装置实现， 因此可以硬件复用。 本发明基于上述分析， 提出 了一种自适应调制的光纤通信的方法及系统， 如下所述：
一种自适应调制的光纤通信系统， 由多个通信终端构成。 图 1 是本发 明实施例提供的自适应调制的光纤通信系统的 通信终端的结构示意图， 如 图 1所示， 该通信终端包括接收模块 1、 接收信号处理模块 2、 自适应判决 模块 3、 调制信号发生模块 4、 发送模块 5; 其中， 各个模块的具体结构为： 接收模块 1包括： 分波器 0DU11、 接收模块的偏振分束器（Polarizing Beam Splitter, PBS) 12、本振激光器 13、第一混频器 141、第二混频器 142、 第一平衡接收机（O/E ) 151、 第二 0/E152、 第三 0/E153、 第四 0/E154、 第一模数转换器（ADC ) 161、第二 ADC162、第三 ADC163、第四 ADC164。
发送模块 5包括： 第一数模转换器（DAC ) 561、 第二 DAC562、 第三 DAC563、 第四 DAC564、 可调谐激光器 55、 发送模块的 PBS54、 第一马赫 -曾德尔 （Mach-Zehnder )调制器 531、 第二马赫-曾德尔调制器 532、 第三 马赫-曾德尔调制器 533、 第四马赫-曾德尔调制器 534、 偏振合束器（PBC, Polarization Beam Combiner ) 52、 合波器 OMU51、 第一驱动器 571、 第二 驱动器 572、 第三驱动器 573、 第四驱动器 574。 其中， 马赫-曾德尔调制器 可以替换为 InP的调制器。
接收信号处理模块 2、 自适应判决模块 3、 调制信号发生模块 4可以由
FPGA或 DSP芯片组构成。
所述接收模块 1 ,用于接收对方通信终端经由光纤传送的光信 并将其 转换为通信信号， 并输入到接收信号处理模块 2;
具体的， 接收模块 1接收到对方通信终端经由光纤发送的光信号 ， 采用相干光检测法，利用分波器 ODU11将接收到的光载波加以分离并输入 至 PBS12, 经 ODU11分离后的光信号再经过 PBS12分为两个正交偏振态 光信号 和 其中 输入到第一混频器 141 中， 输入到第二混频器 142中。 频率与信号光接近、 线宽 100kHz的本振激光器 13生成本振光信 号并输入到第一混频器 141和第二混频器 142中。 PBS12输出的正交偏振 态光信号和本振激光器 13输出的本振光信号在 90度混频器 141和混频器 142中混频， 每个偏振态有两路正交信号 （1、 Q路） 。 混频器 141输出的 两路正交信号分别输入到平衡接收机 151和平衡接收机 152中，混频器 142 输出的两路正交信号分别输入到平衡接收机 153和平衡接收机 154中， 进 行光电转换， 把光信号转换成电信号。 输出的四路电信号再分别经过四个 有足够高的带宽和采样率的模数转换器 ADC161、 ADC162 , ADC 163 , ADC 164, 将模拟信号转换成数字信号。 经过上述处理过程恢复出的原始的 四路数字通信信号再输入至接收信号处理模块 2。
所述接收信号处理模块 2, 用于接收到接收模块 1输入的通信信号后 , 对其进行解调得到解调信号， 并输入到自适应判决模块 3;
具体的， 本实施例以 OFDM和 OAM调制方式的信号为例。
若输入的信号为 OFDM, 接收信号处理模块 1 首先进行同步， 调整 OFDM子载波的频率偏移， 克服本振激光器 13的相位噪声， 随后去除循环 前缀， 串并变换后进行快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform, FFT )运 算， 将 OFDM的正交子载波解调， 再进行星座反映射， 恢复二进制码流， 得到解调信号， 并将该信号输入到自适应判决模块 3。
若输入的信号为 QAM, 接收信号处理模块 2首先进行数字时钟恢复， 再通过均衡和偏振解复用。 其中， 均衡是消除由于信道的线性因素造成的 信号串扰。 然后进行频偏估计和相偏估计， 最后进行解码和数据恢复得到 解调信号， 并将该信号输入到自适应判决模块 3。
所述自适应判决模块 3 ,用于评估所述解调信号得到传输质量评估值 将所述传输质量评估值和预先设定的门限值进 行比较然后根据比较结果选 择并确定相应的调制方式；
具体的， 自适应判决模块 3对接收到的接收信号处理模块 2输出的解 调信号进行判决，选择相应的调制方式并通知 调制信号发生模块 4, 具体包 括： 自适应判决模块 3对接收到的解调信号进行评估得到传输质量 估值， 比较传输质量评估值和预先设定的门限值， 然后根据比较结果选择并确定 相应的调制方式。其中，可选调制方式包括 RZ, NRZ, DPSK, QPSK, QAM, OFDM。以上所述的六种调制方式在传输质量和 统容量上各有优劣。 OOK 可以达到的光信噪比（Optical Signal Noise Ratio, OSNR )性能最好， 但带 宽利用率最低。 OFDM可以实现最大的频谱利用率， 但 OSNR性能和非线 性性能较差。
所述预先设定的门限值可根据最大化通信容量 原则或最小化误比特率 原则设定。 本实施例采用最小化误比特率原则。 例如， 当前系统中的调制 方式为 OFDM, 设置的 OSNR容限为 14dB, 而自适应判决模块 3监测到当 前信号的 OSNR容限为 15 dB, 超过预先设定的门限值 14dB, 此时需要进 行调制方式切换。 自适应判决模块 3首先将调制方式 OFDM切换至容量仅 次于 OFDM 系统的调制方式， 设定为 DQPS ：。 切换完成后自适应判决模 块 3继续监测运行指标，如 DQPSK的 OSNR容限可以满足预先设定的 14dB 的要求， 则自适应判决模块 3确定调制方式为 DQPSK。 若此调制方式仍然 不能满足要求， 则自适应判决模块 3 向容量更小， OSNR性能更好的方向 继续切换。
所述调制信号发生模块 4,用于根据自适应判决模块 3所选择的调制方 式生成数字调制信号并输入到发送模块 5中；
例如， 假设自适应判决模块 3选择的是 OFDM调制方式， 则调制信号 发生模块 4产生 OFDM信号。 信号产生过程如下： 二进制码流经串并变换 后， 进行星座映射得到复数信号， 为了对方通信终端进行同步等信号处理 的需要， 在本通信终端要插入导频和训练序列。 接着通过快速傅里叶逆变 换 ( Inverse Fast Fourier Transform, IFFT )运算, 寻信号调制到 N个正交的 子载波上， 最后插入循环前缀， 得到数字调制信号并输入至发送模块 5。
例如，假设自适应判决模块 3选择的是 QAM调制方式，则调制信号发 生模块 4产生 QAM信号。 信号产生过程如下： 二进制码流经串并变换后， 根据星座数， 进行 2到 L的电平变换， 得到数字调制信号并输入到发送模 块 5。
发送模块 5, 用于接收到数字调制信号后， 将该信号转换为模拟调制信 号并经电光转换后经由光纤发送到对方通信终 端。 具体的， 输入到发送模块 5 的数字调制信号分别输入到 DAC561、 DAC562、 DAC563、 DAC564 中并转换为模拟信号， 至此发送端电域的变 换完成。
在光域， 可调谐激光器 55输出波长在一定范围内可连续变化的可调谐 光信号 ,偏振分束器 PBS54将可调谐激光器 55输出的光信号分到两个偏振 态上得到两路偏振态光信号， 其中一路输入到第一马赫-曾德尔调制器 531 和第二马赫-曾德尔调制器 532 中， 另一路输入到第三马赫-曾德尔调制器 533和第四马赫-曾德尔调制器 534中。 DAC561输出的模拟信号经第一驱 动器 571放大后输入到马赫-曾德尔调制器 531并转化为第一 I路光信号， DAC562输出的模拟信号经第一驱动器 572放大后输入到马赫 -曾德尔调制 器 532并转化为第一 Q路光信号， DAC563输出的模拟信号经第一驱动器 573 放大后输入到马赫-曾德尔调制器 533 并转化为第二 I 路光信号, DAC564输出的模拟信号经第一驱动器 574放大后输入到马赫 -曾德尔调制 器 534并转化为第二 Q路光信号。 第一 I路光信号和第一 Q路光信号形成 一个偏振态的光信号并输入到 PBC52中， 第二 I路光信号和第二 Q路光信 号形成一个偏振态的光信号并输入到 PBC52中， PBC52将输入的两束偏振 态的光耦合成一束光信号输入到合波器 OMU51中，合波器 OMU51将不同 波长的 PBC52处理过的光信号频分复用并经由光纤发送 对方通信终端。 其中马赫-曾德尔调制器用于将电信号的变化 换成光信号的变化， 实现了 光强度的调制； 与此同时马赫-曾德尔调制器通过控制其偏置 压， 实现不 同边带的调制。 其中， 马赫 -曾德尔调制器可以替换为 InP的调制器。
图 1是本发明提供的自适应调制的光纤通信方法 流程图， 如图 1所 示， 该方法包括以下步驟：
步驟 S201 , 当通信终端进行光纤通信时， 接收对方通信终端经由光纤 传送的光信号并将其转换为通信信号； 具体的， 通信终端采用相干光检测法， 将接收到的对方通信终端经由 光纤发送的光信号经过 PBS 分为两个正交偏振态， 并与本振激光器在 90 度混频器中混频， 输出四路信号， 其中每个偏振态有两路正交信号 （1、 Q 路） ， 再经过光电转换、 模数转换后， 通过数字信号处理恢复出原始的四 路通信信号。
步驟 S202, 将通信信号进行解调得到解调信号；
具体的， 将通信信号进行解调， 对解调过程中的到的二进制进行抽样 判决得到解调信号。
假设接收信号为 OFDM, 则首先进行同步， 调整 OFDM子载波的频率 偏移， 克服本振激光器的相位噪声， 随后去除循环前缀， 串并变换后进行 FFT运算， 将 OFDM的正交子载波解调， 再进行星座反映射， 恢复二进制 码流得到解调信号。
假设接收信号为 QAM, 则首先进行数字时钟恢复， 再通过均衡和偏振 解复用， 其中均衡的作用是消除由于信道的线性因素造 成的信号串扰。 然 后进行频偏估计和相偏估计， 最后进行解码和数据恢复， 得到解调信号。
步驟 S203 , 将解调信号进行评估得到传输质量评估值， 并将传输质量 评估值和预先设定的门限值进行比较， 然后根据比较结果选择并确定相应 的调制方式；
具体的， 对解调信号进行评估得到传输质量评估值， 比较传输质量评 估值和预先设定的门限值， 根据比较结果选择并确定相应的调制方式。 其 中， 预先设定的门限值可根据最大化通信容量原则 或最小化误比特率原则 设定， 可选调制方式包括 RZ, NRZ, DPSK, QPSK, QAM, OFDM。 RZ, NRZ, DPSK, QPSK是目前光传输系统中已经广泛应用的， QAM, OFDM 是目前处于实验阶段的下一代光传输系统中的 调制方式。
采用最小化误比特率原则的处理过程如下： 例如， 当前系统中的调制 方式为 OFDM, 设置的 OSNR容限为 14dB, 而监测到当前信号的 OSNR 容限为 15 dB, 超过预先设定的门限值 14dB, 此时需要进行调制方式切换。 首先将调制方式 OFDM切换至容量仅次于 OFDM系统的调制方式，设定为 DQPS ：。 切换完成后继续监测运行指标， 如 DQPSK的 OSNR容限可以满 足设定的 14dB的要求， 则确定调制方式为 DQPSK。 若此调制方式仍然不 能满足要求， 则向容量更小， OSNR性能更好的方向继续切换。
步驟 S204, 根据所选调制方式生成数字调制信号；
具体的， 例如， 假设自适应判决模块 3选择的是 OFDM调制方式， 则 调制信号发生模块 4产生 OFDM信号。 信号产生过程如下： 二进制码流经 串并变换后， 进行星座映射得到复数信号， 为了对方通信终端进行同步等 信号处理的需要， 在发送端要插入导频和训练序列。 接着通过 IFFT运算， 将信号调制到 N个正交的子载波上， 最后插入循环前缀， 得到 I和 Q两路 信号。
例如，假设自适应判决模块 3选择的是 QAM调制方式，则调制信号发 生模块 4产生 QAM信号。 信号产生过程如下： 二进制码流经串并变换后， 根据星座数， 进行 2到 L的电平变换， 得到 I和 Q两路信号。
步驟 S205, 将数字调制信号转换成模拟调制信号， 并经电光转换后经 由光纤发送到对方通信终端。
具体的， 数字调制信号经过 DAC转换为模拟信号， 至此发送侧电域的 变换完成。
在光域， 偏振分束器 PBS将可调谐激光器的光分到两个偏振态上， 两 个偏振态的光各输出到调制器， 所述调制器包括： 马赫-曾德尔调制器、 或 InP调制器。 DAC输出的模拟信号经驱动器放大后利用调制器 转化为经过 光调制的两束偏振态的光信号， 偏振合成器 PBC再将两束偏振态的光信号 耦合成一束光信号， 最后， 合波器 OMU将 PBC处理过的光信号频分复用 并经由光纤发送到对方通信终端。
图 3是本发明实施例提供的自适应选择调制方式 制算法的流程图， 如图 3所示， 该流程包括以下步驟：
步驟 S301， 对当前设备传输质量进行评估；
具体的， 对当前信号进行评估得到该信号的传输质量评 估值， 即调制 信号的光信噪比 OSNR的容量。
步驟 S302, 与预先设定的门限值进行比较；
具体的， 预先设定的门限值可根据最大化通信容量原则 或最小化误比 特率原则设定。
采用最小化误比特率原则的处理过程如下： 例如， 当前系统中的调制 方式为 OFDM, 设置的光信噪比 (OSNR , Optical Signal Noise Ratio )容限 为 14dB, 而监测到当前信号的 OSNR容限为 15 dB, 超过预先设定的门限 值 14dB, 此时需要进行调制方式切换。
步驟 S303 , 根据比较结果选择调制方式；
具体的，首先将调制方式 OFDM切换至容量仅次于 OFDM系统的调制 方式，设定为 DQPS ：。切换完成后继续监测运行指标，如 DQPSK的 OSNR 容限可以满足设定的 14dB的要求， 则确定调制方式为 DQPSK。 若此调制 方式仍然不能满足要求， 则向容量更小， OSNR性能更好的方向继续切换。
步驟 S304, 将调制方式反馈给当前设备。
综上所述， 本发明通过在根据预先设定的门限值自适应的 选择发送信 号的调制方式， 可以确保传输系统的可靠性， 充分利用频谱资源， 另外， 本发明利用数字化设备产生和解调信号， 将信号处理的实现方式数字化， 与传统系统相比， 提高了复用率， 增强了灵活性， 降低了成本， 而且提高 了信号传输的可靠性， 系统吞吐量等性能指标， 具有非常明显的成本优势。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改 、 等同替换和改进 等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
Next Patent: PLAFOND EMBEDDED VENTILATION FAN CAPABLE OF ILLUMINATION