Dispositivo para la recepción de una señal multiplexada por división de frecuencias,

con modulación por desplazamiento de fase diferencial cuadrática, OPFDM-DQPSK que comprende: un divisor de potencia, adaptado para dividir la señal OPFDM-DQPSK en una Señal-1 y una Señal-2 que presenten la misma potencia; un divisor de haz de polarización (PBS), adaptado para dividir la Señal-1 en una señal A(t) y una señal B(t), que tienen estados de polarización mutuamente ortogonales; un demultiplexador (Demux), adaptado para demultiplexar la Señal-2, con el fin de obtener una señal C(t) y una señal D(t); un primer circuito de retardo, adaptado para retardar la señal C(t) durante un tiempo de un elemento de código T con el fin de obtener una señal C(t-T); un segundo circuito de retardo, adaptado para retardar la señal D(t) durante un tiempo de un elemento de código T con el fin de obtener una señal D(t-T); un primer módulo de recepción con mezcla de frecuencias, adaptado para realizar una recepción con mezcla de frecuencias en la señal A(t)y la señal C(t-T) con el fin de obtener una primera señal eléctrica y una segunda señal eléctrica; un segundo módulo de recepción con mezcla de frecuencias, adaptado para realizar una recepción con mezcla de frecuencias en la señal B(t) y la señal D(t-T) con el fin de obtener una tercera señal eléctrica y una cuarta señal eléctrica y un módulo de recuperación por decisión, adaptado para recuperar cuatro secuencias lógicas, ejecutando una decisión en la primera señal eléctrica, la segunda señal eléctrica, la tercera señal eléctrica, y la cuarta señal eléctrica, respectivamente

Campo de la tecnología

La presente invención se refiere al campo de las comunicaciones y, más en particular, a un método y un dispositivo para la recepción de una señal multiplexada por división de frecuencias, con modulación por desplazamiento de fase diferencial cuadrática (OPFDM-DQPSK).

Antecedentes de la invención

En una comunicación óptica de alta velocidad, DQPSK se considera como el más potencial formato de modulación. En este sector, se realizaron, de forma competitiva, investigaciones sobre el formato de modulación DQPSK y proponiéndose una señal multiplexada por división de frecuencias, con formato de modulación por desplazamiento de fase con diferencial cuadrático nulo (OPFDM-RZ-DQPSK), que presenta una gran tolerancia en la dispersión de modos de polarización (PMD), dispersión cromática (CD) y falta de linealidad.

La Figura 1 ilustra un principio de trabajo del formato de modulación OPFDM-RZ-DQPSK. Una frecuencia de una señal de excitación de un modulador Zender (MZM) es f0, y estableciendo un punto de polarización y una amplitud de la señal de excitación del MZM, una luz que tiene una frecuencia f, emitida por un diodo de láser (LD), se modula por el MZM, proporcionando, a la salida, dos sub-portadoras ópticas SC1 y SC2. Las frecuencias de las dos sub-portadoras son, respectivamente, fSC1=f+f0 y fSC2=f-f0. A continuación, las sub-portadoras SC1 y SC2 se separan, en el campo de las frecuencias, por un demultiplexor (Demux). Una señal RZ-DQPSK se modula, respectivamente, en la sub-portadora SC1 y en la sub-portadora SC2, la señal SC1 RZ-DQPSK se mantiene en un estado de polarización en X y la señal SC2 RZ-DQPSK se mantiene en un estado de polarización en Y. Por último, la señal SC1 RZ-DQPSK y la señal SC2 RZ-DQPSK se envían a un polarización combinador de haces de polarización (PBC) para su procesamiento, con el fin de obtener una señal OPFDM-RZ-DQPSK.

En la técnica anterior, la señal OPFDM-RZ-DQPSK se suele recibir mediante interferencia de retardo. La Figura 2 ilustra un dispositivo para la recepción de la señal OPFDM-RZ-DQPSK en la técnica anterior. Haciendo referencia a la Figura 2, una señal OPFDM-RZ-DQPSK se recibe y es de-multiplexada, por un Demux, en una señal SC1 y una señal SC2. La señal SC1 se divide por un acoplador en dos señales, que tienen la misma potencia, y demodulación por retardo se realiza en las dos señales, respectivamente, utilizando un interferómetro Zender (MZI). La señal SC2 se divide, además, por un acoplador en dos señales, que tienen la misma potencia, y la demodulación por retardo se realiza en las dos señales utilizando, respectivamente, un MZI. Por último, una detección equilibrada se realiza en cada señal de salida de MZI con un detector, con el fin de obtener una señal original.

Durante el proceso de puesta en práctica de la presente invención, el inventor descubrió que, en el método de recepción de la técnica anterior, las dos sub-portadoras se separan, en el campo de las frecuencias, utilizando el Demux, pero resulta difícil para el Demux eliminar completamente la diafonía causada por la interacción de la dos sub-portadoras en el campo de las frecuencias, dando lugar a datos recuperados por error.

La técnica relacionada:

El documento WO 03/028252 A da a conocer un sistema para la comunicación óptica, que envía señales ópticas a través de una pluralidad de canales de longitudes de onda. Cada canal de longitud de onda comprende varias frecuencias de sub-canales ortogonales, que están espaciadas entre sí en una magnitud predeterminada. Cada una de las frecuencias de sub-canales se modula con datos procedentes de un tren de datos. El sistema de modulación con datos divide un código de frecuencia de sub-canales en las componentes H y V y, además, procesa las componentes antes de la modulación con datos. Los diversos sub-canales modulados por los datos se combinan, a continuación, en un canal único para la transmisión. Las señales recibidas se detectan y se demodulan, con la ayuda de un módulo de recuperación de temporización de símbolos, que establece los inicios y finales de cada símbolo, utilizándose un módulo de compensación de la distorsión del modo de polarización en el receptor para mitigar los efectos para la distorsión del modo de polarización en la fibra.

El documento US 2008/031633 A1 da a conocer un dispositivo de recepción con modulación multinivel para compensar, de forma efectiva, la dispersión cromática y la dispersión de modos de polarización con alta precisión. Cada filtro ecualizador tiene al menos un parámetro variable como un elemento de ponderación y ecualiza la forma de onda de una señal del canal correspondiente, en función de un valor promediado de parámetros variables. Un monitor de la calidad de la señal controla la calidad de la señal de salida del filtro y un dispositivo calculador determina un valor de parámetro variable a establecer como el parámetro variable, en función de la calidad de la señal. Una unidad promediadora de parámetros variables promedia los valores de los parámetros variables calculados para los respectivos canales, para generar un valor promediado de parámetros variables y envía el valor del parámetro variable a los filtros ecualizadores, de modo que el mismo factor de ponderación se establezca en los filtros ecualizadores asociados con los n canales.

**(Ver fórmula)**

Sumario de la invención

En consecuencia, la presente invención se refiere a un método y un dispositivo para la recepción de una señal OPFDM-DQPSK, con el objetivo de resolver el problema, planteado en la técnica anterior, de que no se puede eliminar completamente la diafonía entre sub-portadoras adyacentes.

En una forma de realización, la presente invención da a conocer un dispositivo para la recepción de una señal OPFDM-DQPSK, que comprende un divisor de potencia, un divisor de haces de polarización (PBS), un Demux, un primer circuito de retardo, un segundo circuito de retardo, un primer módulo de recepción con división de frecuencias, un segundo módulo de recepción con división de frecuencias y un módulo de recuperación por división está adaptado para dividir la señal OPFDM-DQPSK en una Señal-1 y una Señal-2, que tienen la misma potencia.

El PBS está adaptado para dividir la Señal-1 en una señal A(t) y una señal B(t), que presentan estados de polarización ortogonales entre sí.

El Demux está adaptado para demultiplexar la Señal-2, con el fin de obtener una señal C(t) y una señal D(t).

El primer circuito de retardo está adaptado para retardar la señal C(t) durante un tiempo de un elemento de código T, con el fin de obtener una señal C(t-T).

El segundo circuito de retardo está adaptado para retardar la señal D(t), durante un tiempo de un elemento de código T, con el fin de obtener una señal D(t-T).

El primer módulo de recepción, con mezcla de frecuencias, está adaptado para realizar la recepción con mezcla de frecuencias en la señal A(t) y la señal C(t-T), con el fin de obtener una primera señal eléctrica y una segunda señal eléctrica.

El segundo módulo está adaptado para realizar la recepción, con mezcla de frecuencias, en la señal B(t) y la señal D(t-T), con el fin de obtener una tercera señal eléctrica y una cuarta señal eléctrica.

El módulo de recuperación por decisión está adaptado para recuperar cuatro secuencias lógicas ejecutando la decisión en la primera señal eléctrica, la segunda señal eléctrica, la tercera señal eléctrica y la cuarta señal eléctrica, respectivamente.

En una forma de realización, la presente invención da a conocer, además, un método para la recepción de una señal OPFDM-DQPSK, que comprende las etapas siguientes.

La señal OPFDM-DQPSK es recibida y entonces, se divide en una Señal-1 y una Señal-2 que tienen la misma potencia.

La división de la polarización se realiza en la Señal-1, con el fin de obtener una señal A(t) y una señal B(t), que presentan estados de polarización ortogonales entre sí.

La Señal-2 es demultiplexada con el fin de obtener una señal C(t) y una señal D(t).

La señal C(t) y la señal D(t) se retardan, respectivamente, durante un tiempo de un elemento de código T, con el fin de obtener una señal C(t-T) y una señal D(t-T).

La recepción, con mezcla de frecuencias-coherencia, se realiza en la señal A(t) y la señal C(tT),con... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la recepción de una señal multiplexada por división de frecuencias, con modulación por desplazamiento de fase diferencial cuadrática, OPFDM-DQPSK que comprende:

un divisor de potencia, adaptado para dividir la señal OPFDM-DQPSK en una Señal-1 y una Señal-2 que presenten la misma potencia;

un divisor de haz de polarización (PBS), adaptado para dividir la Señal-1 en una señal A(t) y una señal B(t), que tienen estados de polarización mutuamente ortogonales;

un demultiplexador (Demux), adaptado para demultiplexar la Señal-2, con el fin de obtener una señal C(t) y una señal D(t);

un primer circuito de retardo, adaptado para retardar la señal C(t) durante un tiempo de un elemento de código T con el fin de obtener una señal C(t-T);

un segundo circuito de retardo, adaptado para retardar la señal D(t) durante un tiempo de un elemento de código T con el fin de obtener una señal D(t-T);

un primer módulo de recepción con mezcla de frecuencias, adaptado para realizar una recepción con mezcla de frecuencias en la señal A(t)y la señal C(t-T) con el fin de obtener una primera señal eléctrica y una segunda señal eléctrica;

un segundo módulo de recepción con mezcla de frecuencias, adaptado para realizar una recepción con mezcla de frecuencias en la señal B(t) y la señal D(t-T) con el fin de obtener una tercera señal eléctrica y una cuarta señal eléctrica y

un módulo de recuperación por decisión, adaptado para recuperar cuatro secuencias lógicas, ejecutando una decisión en la primera señal eléctrica, la segunda señal eléctrica, la tercera señal eléctrica, y la cuarta señal eléctrica, respectivamente.

2. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde el primer módulo de recepción con mezcla de frecuencias, que comprende:

un primer mezclador de frecuencias en 90º, adaptado para realizar una mezcla de la señal A(t) y de la señal C(t-T)con el fin de obtener una señal A(t)+C(t-T), una señal A(t)-C(t-T), una señal A(t)-jC(t-T) y una señal A(t)-jC(t-T);

un primer detector, adaptado para realizar una detección equilibrada en la señal A(t)+C(t-T) y la señal A(t)-C(t-T) con el fin de obtener una señal eléctrica A;

un segundo detector, adaptado para realizar una detección equilibrada en la señal A(t)+jC(t-T) y la señal A(t)-jC(t-T) con el fin de obtener una señal eléctrica B;

un amplificador 1, adaptado para amplificar la señal eléctrica A con el fin de obtener la primera señal eléctrica y

un amplificador 2, adaptado para amplificar la señal eléctrica B con el fin de obtener la segunda señal eléctrica.

3. El dispositivo según reivindicación 1, en donde el segundo módulo de recepción con mezcla de frecuencias, comprende:

un segundo mezclador de frecuencias a 90º, adaptado para realizar la mezcla en la señal B(t) y la señal D(t-T), con el fin de obtener una señal B(t)+D(t-T), una señal B(t)-D(t-T), una señal B(t)+jD(t-T) y una señal B(t)-jD(t- T);

un tercer detector, adaptado para realizar una detección equilibrada en la señal B(t)+D(t-T) y la señal B(t)-D(t-T), con el fin de obtener una señal eléctrica C;

un cuarto detector, adaptado para realizar una detección equilibrada en la señal B(t)+jD(t-T) y la señal B(t)-jD(t-T), con el fin de obtener una señal eléctrica D;

un amplificador 3, adaptado para amplificar la señal eléctrica C con el fin de obtener la tercera señal eléctrica y

un amplificador 4, adaptado para amplificar la señal eléctrica D con el fin de obtener la cuarta señal eléctrica.

**(Ver fórmula)**

4. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde el módulo de recuperación por decisión comprende:

un filtro de paso bajo 1 que realiza un filtrado en la primera señal eléctrica, en donde se elimina la diafonía de sub-portadora de dicha primera señal eléctrica;

un filtro de paso bajo 2 que realiza un filtrado en la segunda señal eléctrica, en donde se elimina la diafonía de sub-portadora de dicha segunda señal eléctrica;

un filtro de paso bajo 3 que realiza un filtrado en la tercera señal eléctrica, en donde se elimina la diafonía de sub-portadora de dicha tercera señal eléctrica;

un filtro de paso bajo 4 que realiza un filtrado en la cuarta señal eléctrica, en donde se elimina la diafonía de sub-portadora de dicha cuarta señal eléctrica;

un circuito de decisión 1, adaptado para efectuar una decisión en la primera señal eléctrica filtrada con el fin de obtener una primera secuencia lógica;

un circuito de decisión 2, adaptado para efectuar una decisión en la segunda señal eléctrica filtrada con el fin de obtener una segunda secuencia lógica;

un circuito de decisión 3, adaptado para efectuar una decisión en la tercera señal eléctrica filtrada con el fin de obtener una tercera secuencia lógica;

un circuito de decisión 4, adaptado para efectuar una decisión en la cuarta señal eléctrica filtrada con el fin de obtener una cuarta secuencia lógica;

5. El dispositivo según reivindicación 4, en donde un ancho de banda de 3-dB de uno cualquiera de los cuatro filtros de paso bajo, en el módulo de recuperación por decisión, es inferior a una mitad de una diferencia de frecuencias entre dos sub-portadoras en una extremidad de emisión.

6. Un método para la recepción de una señal multiplexada por división de frecuencias, con modulación por desplazamiento de fase diferencial cuadrática, OPFDM-DQPSK, que comprende:

la recepción de la señal OPFDM-DQPSK y la división de la señal OPFDM-DQPSK en una Señal1 y una Señal-2 que tienen la misma potencia;

la división de la Señal-1 en una señal A(t) y una señal B(t), que presentan estados de polarización ortogonales entre sí;

la de-multiplexación de la Señal-2 con el fin de obtener una señal C(t) y una señal D(t);

el retardo respectivo de la señal C(t) y la señal D(t) durante un tiempo de un elemento de código T, con el fin de obtener una señal C(t-T) y una señal D(t-T);

la ejecución de una recepción con mezcla de frecuencias en la señal A(t) y la señal C(t-T) con el fin de obtener una primera señal eléctrica y una segunda señal eléctrica;

la ejecución de una recepción con mezcla de frecuencias en la señal B(t) y la señal D(t-T), con el fin de obtener una tercera señal eléctrica y una cuarta señal eléctrica y

la recuperación de cuatro secuencias lógicas ejecutando una recuperación por decisión en la primera señal eléctrica, la segunda señal eléctrica, la tercera señal eléctrica y la cuarta señal eléctrica, respectivamente.

7. El método según reivindicación 6, en donde la ejecución de una recepción con mezcla de frecuencias en la señal A(t)y la señal C(t-T), con el fin de obtener la primera señal eléctrica y la segunda señal eléctrica comprende:

la ejecución de una mezcla de frecuencias en la señal A(t) y la señal C(t-T), con el fin de obtener una señal A(t)+C(t-T), una señal A(t)-C(t-T), una señal A(t)+jC(t-T) y una señal A(t)-jC(t-T);

la ejecución de una detección equilibrada en la señal A(t)+C(t-T) y la señal A(t)-C(t-T), con el fin de obtener una señal eléctrica A;

la ejecución de una detección equilibrada en la señal A(t)+jC(t-T) y la señal A(t)-jC(t-T), con el fin de obtener una señal eléctrica B y

la amplificación de la señal eléctrica A y la señal eléctrica B con el fin de obtener, respectivamente, la primera señal eléctrica y la segunda señal eléctrica.

8. El método según la reivindicación 6, en donde la ejecución de una recepción con mezcla de frecuencias en la señal B(t) y la señal D(t-T), con el fin de obtener la tercera señal eléctrica y la cuarta señal eléctrica, comprende:

**(Ver fórmula)**

la ejecución de una mezcla de frecuencias en la señal B(t) y la señal D(t-T), con el fin de obtener una señal B(t)+D(t- T), una señal B(t)-D(t-T), una señal B(t)+jD(t-T) y una señal B(t)-jD(t-T);

la ejecución de una detección equilibrada en la señal B(t)+D(t-T) y la señal B(t)-D(t-T), con el fin 5 de obtener una señal eléctrica C;

la ejecución de una detección equilibrada en la señal B(t)+jD(t-T) y la señal B(t)-jD(t-T), con el fin de obtener una señal eléctrica D y

la amplificación de la señal eléctrica C y la señal eléctrica D, respectivamente, con el fin de obtener la tercera señal eléctrica y la cuarta señal eléctrica.

10 9. El método según la reivindicación 6, en donde la recuperación de las cuatro secuencias lógicas ejecutando una decisión en la primera señal eléctrica, la segunda señal eléctrica, la tercera señal eléctrica y la cuarta señal eléctrica, respectivamente, comprende:

la ejecución de un filtrado de paso bajo en la primera señal eléctrica, la segunda señal eléctrica, la tercera señal eléctrica, y la cuarta señal eléctrica, respectivamente, en donde se elimina la diafonía de 15 sub-portadoras de la primera señal eléctrica, de la segunda señal eléctrica, de la tercera señal eléctrica y

de la cuarta señal eléctrica y

la ejecución de una decisión en la primera señal eléctrica filtrada en paso bajo, la segunda señal eléctrica filtrada en paso bajo, la tercera señal eléctrica filtrada en paso bajo y la cuarta señal eléctrica, respectivamente, con el fin de obtener las cuatro secuencias lógicas.