用于相干偏振復用光學接收器的符號定時估計制造技術

通過固定的旋轉參數(Rot0、Rot1、Rot2)使接收的POLMUX信號進行旋轉，并且選擇具有最佳信號性能的經過旋轉的POLMUX信號，以及從兩種極性獲取相位信息。預濾波器提高了定時準確度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于相干偏振復用光學接收器的符號定時估計
本專利技術涉及用于在光學POLMUX(偏振復用)網絡中獲得符號定時信息方法和設備。具體地，本專利技術涉及用于沒有偏振控制的相干偏振多路復用光學接收器的符號定時估計。
技術介紹
單模光纖上的現代光學通信采用偏振復用(POLMUX)來加倍譜效率。在線性光電轉換之后，“相干”接收器通過數字裝置減輕相關的傳輸損傷并將偏振解復用。近來，單載波POLMUX傳輸和多載波POLMUX傳輸都已引起了光學界的興趣。接收器處進行正確處理的前提是正確的符號定時采集。本專利技術關注用于采用線性調制的單載波相干POLMUX接收器的符號定時同步。符號定時恢復在于估計和校正頻率差以及傳輸與接收符號時鐘的相對抖動(jitter)。在高速系統中，因為定時抖動的頻率分量延伸至高頻區域中，所以這是關鍵的任務。跟蹤并對其進行補償對定時恢復電路的帶寬提出了具有挑戰性的要求。在光學相干接收器中，準確地知道傳輸符號定時是許多處理任務的先決條件。然而，可在符號定時同步之前執行主要色散的粗略補償，諸如PMD和剩余CD的自適應均衡、載波相位噪聲的補償以及傳輸數據的檢測的接收器任務在符號定時采集之后方便地執行。圖1所示的接收器使用自適應多輸入多輸出(MMO)均衡器來補償剩余⑶和PMD。接收器在MMO均衡器之后估計定時誤差并在MMO均衡器之前校正采樣頻率。該架構保證了自適應均衡器與同步采樣的信號工作，以及同時保證定時誤差檢測器在剩余⑶和PMD的補償之后接收干凈的信號。可惜的是，該解決方案需要實施長反饋環路，該長反饋環路嵌入具有高延遲的部件(ΜΜ0均衡器)。該長回路延時限制了時鐘恢復的帶寬，并且因此限制了其跟蹤快速抖動的能力。相反，在圖2中示出的架構沒有反饋環路，并且可能獲得對定時抖動的高容忍度。然而，該構架使符號定時恢復暴露給大部分的信號損傷。因此，符號定時恢復必須能夠從由PMD和剩余CD損傷的信號中提取定時信息。本專利技術解決了開發可用于圖2的前饋架構的健壯的定時相位估計裝置的挑戰。專利申請EP2375603已提出了能夠容忍PMD的符號定時恢復。然而，所描述的方法和設備依賴于反饋架構(相位鎖定環路)。數字電子器件有限的速度限制了環路帶寬并因此限制了抖動容忍度。因此，該解決方案可能不適用于高速通信。【附圖說明】下文將借助于附圖通過示例的方式對本專利技術進行更詳細的解釋。圖1是具有反饋符號定時恢復的相干POLMUX接收器的示意圖；圖2是具有前饋符號定時恢復的相干POLMUX接收器的示意圖；圖3是根據本專利技術實施方式的一階PMD元件的示意圖；圖4是根據本專利技術實施方式的偏振旋轉器的示意圖；圖5是根據本專利技術實施方式的在一階PMD具有等于半符號周期的DGD的情況下恢復的符號定時線的標準化幅值的示意圖；圖6是根據本專利技術實施方式的定時相位估計裝置的實施的示意圖；圖7是根據本專利技術實施方式的DFT塊的實施的示意圖；圖8是根據本專利技術實施方式的對于數個剩余CD值的、作為累加時間的函數的相位估計的方差的示意圖；以及圖9是根據本專利技術實施方式的對于數個剩余CD值的、作為累加時間的函數的相位估計的方差的示意圖。【具體實施方式】下文將參照附圖對說明性實施方式進行描述，以公開本專利技術的教導。雖然在本文中參考用于具體應用的說明性實施方式描述了本專利技術，但是應理解，本專利技術并不限于此。具有本領域普通技術知識并能夠獲得本文中提供的教導的人員將認識到在該教導范圍內的另外的修改、應用以及實施形式，以及本專利技術具有重大效用的另外的領域。本專利技術的實施方式包括定時相位估計裝置，該定時相位估計裝置能夠從由PMD和剩余色散(CD)損傷的信號提取定時信息。新的相位估計裝置使用固定的、預配置的偏振旋轉器組來提供對于傳輸損傷具有增強的健壯性的標準定時相位估計裝置。例如提出了如在M.0erder, and H.Meyr, DigitalFilter and Square Timing Recovery, IEEE Trans, on Comm., vol.36, n0.5, May 1988 中描述的相位估計裝置，該相位估計裝置通過引用并入本文。偏振旋轉器生成具有部分補償的PMD的一組試探性信號。在任何時候，該組中最適合的信號被識別并被進一步處理，以進行定時相位估計。恰當的裝置被限定，以避免相位估計的不連續，這可能作為選擇方法的結果而被導致。可選地，預濾波器可用于提高時鐘恢復的準確度并增強CD容忍度。預定義的PMD均衡器組計算一批被試探性補償的信號。旋轉器的參數以這樣的方式來選擇:在任何通道條件下，至少一個所得到的信號包括有用的定時信息。如果將考慮限制為一階PMD并采用圖3所示的傳輸線的模型，那么偏振旋轉器組必須能夠為差分群延遲(DOT) “ τ ”、偏振混合角α和偏振橢率角(polarizationellipticity angle) δ的任何組合產生至少一個有用的信號(即,包括定時信息的信號)。在這種情況下，易于驗證，PMD均衡器的一個可能選擇是圖4中示出的用于數字采樣Xt、Yt的類型的偏振旋轉器。至少需要三個旋轉器(包括零旋轉)。方便的旋轉參數為: c/ ORotO:.V O if ,7/ 4Kot!:.,!: I I) a - ,τ/4 Rot::.? ,7/ 2或導致可比擬的分布偏振的相應參數。在旋轉器組中計算的信號被發送至沒有增強的PMD容忍度的傳統定時相位估計裝置。優選的是上文中Μ.0erder和H.Meyr描述的定時估計裝置。理論上，定時相位估計裝置提供有試探性信號的自適應加權組合，以獲得定時相位的最佳估計。然而，組合系數的調整可能遇到收斂困難，并且在存在通道上的快速偏振變化的情況下，可能導致權重的不匹配。可替代地，可采用具有固定系數的加權組合(例如相同的權重)。然而，對于權重的任何選擇都可找到τ、α和δ的組合，以使得組合信號中的定時信息消失。此外，固定的組合具有混合所有試探性信號而無論其是否包括有用的定時信息的另外的缺點。顯然，混合不包括有用的定時信息的信號只會增強估計噪聲。為了避免這些問題，使用選擇方法來識別包括定時信息的“最佳”信號。純選擇會非常快并且不會遭受不匹配問題和收斂困難。另外，如圖5所示，對于由半符號持續時間的D⑶表示的最糟情況，其能夠為τ、α和δ的任何組合傳送有用的定時信息。在存在一階PMD的情況下，符號定時線(即，包括定時信息的譜線)的功率不會下降至其最大值的58%以下，并且總是足以提取可靠的定時相位估計。通過使用多于三個的旋轉體，可進一步減小最大值線下降。然而，該選擇算法可生成相位估計隨時間的不連續。該不連續與在一個或多個偏振旋轉器的輸出處的偏振交換并行發生。POLMUX信號導致在發射器處與兩個正交偏振相關聯的兩個信號^和sy。在存在DGD的情況下，每個POLMUX信號均以不同的定時相位到達接收器。接收的POLMUX信號分離成與POLMUX信號分量x和y相關聯的2個正交偏振。理想地，最佳旋轉器 能夠將兩個信號Sx和sY分開，并通過其輸出端口之一提供這兩個信號sx和sY中的每個。例如，假設旋轉器通過端口 X產生信號Sx — Xt以及通過端口 Y產生信號sY — Yt (圖4:端口采用輸出信號的名稱)。當選擇算法表示新旋轉器為最佳旋轉器時，可出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于在POLMUX系統中獲得符號定時信息的方法，包括：?將接收的POLMUX信號偏振分離為具有正交偏振的兩個接收的POLMUX信號分量(x，y；Xt，Yt)；?通過固定的旋轉參數(Rot0，Rot1，Rot2)使正交的所述POLMUX信號分量(x，y；Xt，Yt)旋轉，獲得至少三對具有不同偏振的經過旋轉的信號分量(X0，Y0；X1，Y1；X2，Y2)；?對獲得的所述經過旋轉的信號分量(X0，Y0；X1，Y1；X2，Y2)進行平方，并確定具有最佳相位信息質量的經過旋轉的信號分量(X1)；?選擇與所確定的所述信號分量(X1)對應且進行平方的經過旋轉的信號分量(X1，Y1)，以進行進一步的處理；?獲取所選擇的所述信號分量(X1，Y1)的相位信息(Phi_x，Phi_y)；以及?組合所獲取的所述相位信息(Phi_x，Phi_y)，以實現所述符號定時信息，其中所述符號定時信息用于校正相位或計算優化的定時的信號。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.12.30 EP 11196231.21.用于在POLMUX系統中獲得符號定時信息的方法，包括: -將接收的POLMUX信號偏振分離為具有正交偏振的兩個接收的POLMUX信號分量(X，y ;xt，Yt)； -通過固定的旋轉參數(RotO，Rotl, Rot2)使正交的所述POLMUX信號分量(x，y ；Xt,Yt)旋轉，獲得至少三對具有不同偏振的經過旋轉的信號分量(XO，YO ；X1, Yl ；X2, Y2)； -對獲得的所述經過旋轉的信號分量(Χ0，Υ0 ;Χ1，Υ1 ;Χ2，Υ2)進行平方，并確定具有最佳相位信息質量的經過旋轉的信號分量(Xl)； -選擇與所確定的所述信號分量(Xl)對應且進行平方的經過旋轉的信號分量(XI，Yl)，以進行進一步的處理； -獲取所選擇的所述信號分量(XI，Yl)的相位信息(Phi_x，Phi_y);以及-組合所獲取的所述相位信息(Phi_x，Phi_y)，以實現所述符號定時信息，其中所述符號定時信息用于校正相位或計算優化的定時的信號。2.根據權利要求1所述的方法，其中將所接收的、正交的所述信號分量(X，y)進行采樣，并轉換成將進行進一步處理且具有兩種極性的數字樣本(Xt，Yt)。3.根據權利要求1所述的方法，其中通過具有固定參數的旋轉器(9-11)使接收的所述POLMUX信號分量(X，y)或色散補償的POLMUX信號分量和/或經過采樣的POLMUX信號分量(Xt，Yt)進行旋轉。4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述POLMUX信號通過三個參數?α -O:d -- OΛ , ?&.=π/4Roll;![S 4 ▲ ?α = μ/4 isl2:|.Λ\p = 2 或相應的參數進行旋轉，其中α:偏振混合角，S:偏振橢率角。5.根據權利要求1所述的方法，其中，對所述經過旋轉的信號分量(Χ0，Χ1，Χ2;Υ0，Υ1，Υ2)進行平方和DFT處理，以獲取所述相位信息(Phi_x，Phi_y)。6.根據權利要求5所述的方法，其中，分別對僅與一種極性相關聯的經過旋轉的信號分量(X0，XI，X2)進行處理，以選擇經過旋轉的信號分量(XI，Yl)，然后對所述經過旋轉的信號分量(XI，Yl)進行處理，以確定所述相位信息(Phi_x，Phi_y);以及對與一種極性相關聯的獲得的復數系數(SXI1，SXQ1)進行處理，以選擇獲得的復數系數(SXI1，SXQl ；SYII, SYQ1)，然后對所述復數系數(SXI1，SXQl ；SYI1, SYQI)進行處理，以確定所述相位信息(Phi_x，Phi_y)，其中所述復數系數(SXI1，SXQ1)通過DFT處理從經過旋轉的信號分量(XI，Yl)獲得。7.根據權利要求6所述的方法，其中，將通過對經過旋轉且進行平方的信號分量(X0，XI，X2 ；Y0, Y...

【專利技術屬性】
技術研發人員：斯特凡諾·卡拉布羅，克里斯蒂娜·黑貝布蘭德，沃納·羅森克蘭茨，伯恩哈德·施平納勒，
申請(專利權)人：驍陽網絡有限公司，
類型：發明
國別省市：盧森堡;LU