Procedimiento y aparato de transmisión óptica utilizando OFDM.

Un procedimiento de transmisión de señales ópticas utilizando la multiplexación por división de frecuencia ortogonal a través de una red óptica,

que comprende

- generar una señal óptica banda de ondas continua (IN) desde señales ópticas moduladas OFDM individuales,

- en un multiplexor de inserción / extracción óptico (1), dividir la citada señal óptica de banda de ondas continua (IN) en un trayecto expreso y un trayecto de extracción;

- en el trayecto de extracción, aplicar un filtro paso de banda (4) para extraer una subbanda que comprende al menos una de las citadas señales ópticas moduladas OFDM, teniendo el citado filtro paso de banda (4) un ancho de banda de filtro que cubre la subbanda que debe ser extraída, y

- en el trayecto expreso, aplicar un filtro corte de banda (3) para eliminar el citado subenlace que se debe extraer de la citada señal óptica de banda de ondas continua (IN), que se caracteriza porque el citado filtro corte de banda (3) tiene un ancho de banda de filtro que es más estrecho que citado filtro paso de banda (4) .

Procedimiento y aparato de transmisión óptica utilizando OFDM

Campo de la invención La presente invención se refiere al campo de las telecomunicaciones y, más en particular, a un procedimiento y a un aparato relacionado con la transmisión óptica de señales utilizando la multiplexación por división de frecuencia ortogonal.

Antecedentes de la Invención Hoy en día, los sistema de transmisión óptica se basan ampliamente en la multiplexación por división de longitud de onda, en la que los canales individuales de longitud de onda están dispuestos en una cuadrícula de longitud de onda regular con una cierta separación de longitud de onda típicamente de 50 o 100 GHz. Típicamente, se utilizan el DPSK (desplazamiento de fase diferencial) o DQPSK (desplazamiento de fase en cuadratura diferencial) para modular una portadora en cada canal de longitud de onda. No toda la banda de frecuencias puede ser utilizada para la transmisión de señales, puesto que con el fin de evitar la superposición y la diafonía de señales, un canal de longitud de onda está separado en el dominio de la frecuencia de un canal de longitud de onda cercano por medio de un intervalo de guarda, que se encuentra en el rango del 30% de la separación entre canales.

Recientemente, un nuevo formato de modulación conocido como multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) ha ganado un creciente interés como candidato para la futura transmisión óptica de alta velocidad y de alta capacidad debido a su alta eficiencia espectral y su resiliencia ante la presencia de dispersión de fibras y dispersión en modo de polarización (PMD) .

Para la transmisión OFDM, un canal de longitud de onda WDM se subdivide en subcanales equidistantes, que todos juntos transportan el contenido de información de una señal de datos en una forma paralela con una velocidad de símbolos inferior.

Una señal OFDM se genera típicamente por medio de una transformación de Fourier inversa rápida: corrientes paralelas de datos, correspondiendo cada corriente de datos a un subcanal, se mapean a corrientes de símbolos paralelas utilizando un esquema de modulación específica (por ejemplo, manipulación por desplazamiento de fase - PSK, o modulación por amplitud de cuadratura - QAM) , y a continuación se alimenta a una unidad de IFFT para realizar una transformación de Fourier inversa rápida (IFFT) . En el receptor, el proceso se invierte alimentando una unidad de FFT para realizar una transformación de Fourier rápida (FFT) .

El artículo "Transmisión OFDM Óptica Coherente hasta 1 Tb / s por Canal" por Y. Tang et al, Journal of Lightwave Technology volumen 27, número. 16, 15 de agosto de 2009, páginas 3511 - 3517 describe una implementación de una OFDM óptica de detección coherente en un sistema de DWDM utilizando una ROADM basada en la cuadrícula de canal UIT-T de 50 GHz.

Sumario de la invención Es un objeto de la presente invención mejorar la transmisión óptica utilizando OFDM. En particular, las realizaciones descritas más abajo consiguen una mayor eficiencia espectral y permiten, además, un intercalado estrecho de subbandas OFDM generadas por los transmisores distribuidos localmente en una red sin requerir la generación de portadoras ópticas de frecuencia y de fase bloqueadas en los transmisores distribuidos.

Estos y otros objetos que aparecerán a continuación se consiguen por la transmisión de señales ópticas utilizando la multiplexación por división de frecuencia ortogonal a través de una red óptica, que contiene lo siguiente: Una señal óptica de banda de ondas continua se genera a partir de señales ópticas moduladas OFDM individuales. Un multiplexor óptico de inserción / extracción divide la señal óptica de banda de ondas continua en un trayecto expreso y un trayecto de extracción. Se proporciona un filtro de paso de banda en el trayecto de extracción para extraer una subbanda que transporta al menos una de las señales ópticas moduladas OFDM. El filtro de paso de banda tiene un ancho de banda de filtro que cubre la subbanda que debe ser extraída. Se proporciona un filtro corte de banda en el trayecto de inserción para eliminar la subbanda que se debe extraer de la señal óptica de banda de ondas continua. El filtro corte de banda tiene un ancho de banda de filtro que es más estrecho que el filtro de paso de banda.

Una señal de inserción óptica modulada OFDM se puede insertar en el hueco de longitud de onda creado por el filtro corte de banda. La subbanda que transporta la señal de inserción óptica ocupa un rango de longitudes de onda que está completamente cubierto por el ancho de banda de filtro del filtro corte de banda.

La diferencia entre el ancho de banda de filtro del filtro de paso de banda y el ancho de banda de filtro del filtro corte de banda corresponde preferiblemente a la inclinación de los bordes de filtro de los filtros.

Con el fin de compensar la eficiencia espectral reducida del ancho de banda más estrecho de la subbanda que se debe insertar, se puede aplicar un formato de modulación de constelación superior.

Breve descripción de los dibujos Las realizaciones preferidas de la presente invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales

Descripción detallada de la invención Los inventores proponen usar por el contrario, señales de banda de ondas continuas de separación de canales WDM fija, que transportan subbandas OFDM ópticas, lo que representa un formato de transmisión de velocidad de bits variable en una red dinámica. Una configuración flexible de cada subbanda OFDM permite adaptarse a diferentes trayectos de señal óptica, varias subbandas OFDM se pueden fusionar juntas a los supercanales, transportando una capacidad múltiple de una subbanda OFDM individual. La realización que sigue describe una función de inserción y extracción de velocidad de bits variable ejecutada en una señal de banda de ondas continua basada en filtros ópticos y superposición de varias subbandas OFDM. La aplicación de diferentes formatos de modulación, por ejemplo 8 - QAM o 16 - QAM proporciona ventajas adicionales.

La realización utiliza la conclusión de que la diafonía de las bandas de ondas OFDM adyacentes tiene un impacto insignificante en el rendimiento. Por lo tanto, se puede utilizar una señal de banda de ondas continua basada en OFDM, que muestra intervalos de guarda insignificantes en el dominio de la frecuencia entre las subbandas adyacentes.

La figura 1 muestra un multiplexor de inserción - extracción óptico reconfigurable (ROADM) 1 para las señales de banda de ondas continuas. El ROADM 1 tiene una entrada de señal 8 para una señal de banda de ondas continua IN, una señal de salida 9 para una señal de banda de ondas continua de salida OUT, una entrada de señal 6 para una señal tributaria ADD que se inserta, y una señal de salida 5 para una señal tributaria DROP que se extrae.

La entrada de señal 8 se conecta a un divisor o elemento de ramificación 2, que alimenta a los elementos de filtro primero y segundo 3, 4. El primer elemento de filtro 3 es un filtro corte de banda y el segundo elemento de filtro 4 es un filtro paso de banda. El filtro de paso de banda se conecta a una salida 5 de señal de extracción 5 y el filtro corte de banda 3 se conecta a un multiplexor de banda de ondas 2:1 o acoplador óptico 7. Una segunda entrada del multiplexor 7 está conectada a la entrada 6 de señal de inserción y la salida del multiplexor 7 conduce a la salida 9 de señal. Un controlador 10 puede ser utilizado para configurar los filtros 3, 4, como se explicará con más detalle a continuación.

Para la multiplexación y demultiplexación de las señales de banda de ondas continuas, se tiene que tomar en cuenta que los filtros ópticos tienen bordes de filtro no ideales con una pendiente finita. Aunque para las actuales aplicaciones de WDM, ambos filtros corte de banda, y filtros paso de banda típicamente son inversos unos de los... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de transmisión de señales ópticas utilizando la multiplexación por división de frecuencia ortogonal a través de una red óptica, que comprende

- generar una señal óptica banda de ondas continua (IN) desde señales ópticas moduladas OFDM individua5 les,

- en un multiplexor de inserción / extracción óptico (1) , dividir la citada señal óptica de banda de ondas continua (IN) en un trayecto expreso y un trayecto de extracción;

- en el trayecto de extracción, aplicar un filtro paso de banda (4) para extraer una subbanda que comprende

al menos una de las citadas señales ópticas moduladas OFDM, teniendo el citado filtro paso de banda (4) 10 un ancho de banda de filtro que cubre la subbanda que debe ser extraída, y

- en el trayecto expreso, aplicar un filtro corte de banda (3) para eliminar el citado subenlace que se debe extraer de la citada señal óptica de banda de ondas continua (IN) ,

que se caracteriza porque el citado filtro corte de banda (3) tiene un ancho de banda de filtro que es más estrecho que citado filtro paso de 15 banda (4) .

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende insertar al citado trayecto expreso una subbanda que transporta una señal (ADD) de inserción óptica modulada OFDM, ocupando la citada subbanda que se inserta un rango de longitudes de onda que está completamente cubierto por el ancho de banda de filtro del citado filtro corte de banda (3) .

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende generar la citada señal (ADD) de inserción óptica modulada OFDM, utilizando un formato de modulación de constelación más alto que la señal óptica modulada OFDM extraída.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende generar las señales ópticas moduladas OFDM con ancho de banda configurable y configurar los citados filtros paso de banda y corte de banda (3, 4) 25 dependiendo del ancho de banda de señal configurada de la señal óptica modulada OFDM que se va a extraer.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende configurar el ancho de banda de cualquiera de las citadas señales ópticas moduladas OFDM dependiendo de la velocidad de datos de una señal de datos de cliente que se debe transmitirse y de una distancia de transmisión que se debe alcanzar.

6. Un procedimiento de telecomunicaciones que comprende el procedimiento de transmisión de señal óptica de la

reivindicación 1 y que comprende, además, recibir en un receptor óptico la citada señal óptica modulada OFDM que se va a extraer, la etapa de realizar la detección coherente utilizando un oscilador local y el procesamiento digital para recuperar una señal de datos de cliente transmitidos.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las citadas señales ópticas moduladas OFDM

dentro de la citada señal óptica de banda de ondas continua (IN) ocupan subbandas adyacentes , sin intervalos 35 de guarda sustanciales entre ellas.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una diferencia entre el ancho de banda de filtro del citado filtro paso de banda (3) y el ancho de banda de filtro del citado filtro corte de banda (4) corresponde a la inclinación de los bordes de filtro de los citados filtros (3, 4) .

9. Un multiplexor óptico de inserción / extracción (1) para su uso en una red óptica de transmisión de señales ópti40 cas utilizando multiplexación por división de frecuencia ortogonal, que comprende

- una señal de entrada (8) para una señal óptica banda de ondas continua (IN) generada desde señales ópticas moduladas OFDM individuales;

- un divisor (2) que divide la citada señal óptica de banda de ondas continua (IN) en un trayecto expreso y un trayecto de extracción;

45. en el trayecto de extracción, un filtro paso de banda (4) para extraer una subbanda que comprende al menos una de las citadas señales ópticas moduladas OFDM, teniendo el citado filtro paso de banda (4) un ancho de banda de filtro que cubra la subbanda que se debe extraer; y

- en el trayecto expreso, un filtro corte de banda (3) para eliminar la citada subbanda que debe ser extraída de la citada señal óptica de banda de ondas continua (IN) ,

50 que se caracteriza porque el citado filtro corte de banda (3) tiene un ancho de banda de filtro que es más estrecho que el citado filtro paso de banda (4) .

10. Un multiplexor óptico de inserción / extracción de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende una entrada de señal de inserción (6) para una señal (ADD) de inserción óptica modulada OFDM que ocupa una subbanda que se debe insertar, ocupando la citada subbanda que se debe insertar una rango de longitud de onda que está completamente cubierto por el ancho de banda de filtro del citado filtro corte de banda, y un multiplexor (7) que realiza la multiplexación de la citada subbanda a la señal óptica de corte de banda en el trayecto expreso.

11. Un multiplexor óptico de inserción / extracción de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende en la citada entrada de señal de inserción (6) un filtro paso de banda adicional (6') que tiene una función de filtro que es in10 versa a la función de filtro del citado filtro corte de banda (4) .

12. Un multiplexor óptico de inserción / extracción de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende un controlador (10) para configurar los anchos de banda de filtro de los citados filtros de paso de banda y de corte de banda (3, 4) .