[发明专利]来自限制性光模块的电信号的抖动减少

说明书

技术领域

    本说明涉及光通信系统中的光接收器，并且特别地涉及用于减少在限制性光接收器的输出处的整体抖动的光接收器。

背景技术

期望在更少的时间传输更多的数据导致对使用光纤代替铜线来传输数据的兴趣提高。光纤可以比相似大小的电缆运送更多的数据并且更不易受电和磁干扰的影响。尽管光纤通常用于长途电话和互联网骨干网通信，还未发现其在较短距离上的大量使用。

对于许多较短距离光连接，成本变成更显著的因素。随着在光纤的两侧上的发送和接收设备的成本的降低，抖动变得更难以掌控。抖动是由干扰、串话、符号间干扰、发送器和接收器的限制以及连接的其它方面引起的一系列信号的相位或时序的变化。尽管在几乎任何数据连接（无论是电、光还是无线电）中可能存在抖动，随着数据的频率增加，抖动变得更重要。抖动用于描述对数据流的很多种不同的影响。这些中的许多涉及相位或时序的变化。

在光纤传输系统中，数据由调制入局数据流（其创建到光发送器的输入）的电发送器驱动。光发送器将电信号转换成光信号，其由光纤运送并且典型地通过光电检测器而恢复。光电检测器生成电信号，其的高低取决于光信号是打开还是关闭。该电信号然后被运送到电接收器并且以对应于传输数据的时序的某频率而被取样。在没有抖动的情况下，如果接收信号的时序与取样器匹配，则取样器将观察到高或低。这些高和低对应于数字信号的零和一。如果在信号中存在抖动，则接收信号的周期可并不总与取样器的时序一致并且取样器可恢复错误的值。

在典型的光传输系统中，光纤在接收端处耦合于具有光电检测器的光模块。在许多情况下，该光模块包括限制器，用于限制来自光电检测器和相关放大器的转换电信号的总幅值。限制器输出处的信号典型地具有高抖动，其大部分是数据相关性抖动（DDJ），其部分由光纤中的符号间干扰引起。

附图说明

本发明的非限制且非穷举实施例参考下列图描述，其中类似的标号指所有各种图中的类似部件，除非另外规定。

图1A是根据本发明的实施例的具有光发送器和光接收器的光通信系统的框图。

图1B是图1A的光接收器的抖动消除机构的框图。

图1C是图1A的抖动消除机构的变化形式的框图。

图2是根据本发明的实施例的备选抖动消除机构的框图。

图3是来自光接收器的电信号的眼图。

图4是根据本发明的实施例的来自具有抖动消除的光接收器的电信号的眼图。

图5是根据本发明的实施例的图1B的抖动消除机构的滤波器电路的图。

图6是根据本发明的实施例消除抖动的过程流程图。

图7是包含本发明的特征的计算机系统的框图。

具体实施方式

在一个实施例中，通过消除接收器输出处的DDJ（数据相关性抖动），极大地减少总抖动。“抖动消除”机构可以实现为线性滤波器。该线性滤波器添加“逆失真”，其引入“反抖动”至信号所经历的抖动。（参见图1，在下文的章节3中）。在一个实施例中，使用一组连续时间线性滤波器（CTLF）。在其它实施例中，可使用非线性滤波器。

在一个实施例中，搜索算法扫描整个组、对每个CTLF配置提供度量并且选择对当前操作情景提供最佳抖动消除的一个CTLF配置。可以使用多种不同度量中的任一个。在一个示例中，度量是眼张开度（eye opening）的单调递增函数，即，函数随着事实上的抖动消除量单调增加。

在通过限制器后，信号不再是线性的并且因此常规的均衡技术效果要差得多。本发明的一个实施例利用仍在由限制器输出的信号的零交叉中保留的信息。基于该信号，反抖动机构创建“反DDI”。

在一些实施例中，抖动消除机构可放置在电接收器处并且在其它实施例中可放置在电发送器处。再另外的实现可将抖动消除机构集成到光电路中。在一个实施例中，在通过光纤传输信号之前，反抖动机构在发送侧处实现。对于这样的实施例，可在接收器输出处计算抖动度量。 度量可通过返回信道（back channel）发送回到发送侧，或抖动消除设定的选择可通过返回信道传送回到发送侧。

反抖动机构可以使用连续时间线性滤波器（CTLF）的多个“反DDJ”配置。这些可以是光接收器的一部分或另一个元件。比较不同的CTLF配置并且对每个CTLF配置计算抖动度量或成本函数（例如，最大眼张开度）的辅助电路可以用于选择最佳配置。可对不同的光配置和设备变化（例如，不同的光模块、光纤类型或长度）调整选择的CTLF配置。