用于通过光超级信道传输数据的方法、发送器以及系统技术方案

技术编号:14753973 阅读:74 留言:0更新日期:2017-03-02 11:47
一种用于通过光超级信道传输数据的方法将数据不均等地分割成用于通过超级信道的一组子信道传输的一组数据流,使得用于通过第一子信道传输的第一数据流的大小不同于用于通过第二子信道传输的数据的第二数据流的大小。该方法使用具有不同纠错码(ECC)速率的ECC来对数据的每个数据流进行编码,以产生一组编码数据流,并且通过超级信道的一组子信道同时传输该组编码数据流。因此,该方法针对光超级信道使用自适应ECC,使得用于对第一数据流编码的第一ECC速率不同于用于对第二数据流编码的第二ECC速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及相干光通信系统,更具体地涉及通过光超级信道传输数据。
技术介绍
相干光通信使得数据能够以较高的数据速率通过长距离(通常>2,000km)光传输网络传输。相干检波器要求接收到的相位调制光信号被数字化以用于数字信号处理器(DSP)。对所接收到的信号进行数字化需要高速数模转换器(ADC)。然而,在大于100Gbit/s的数据速率下针对单波长相干检波,难以实现串行ADC采样速率的增加。超级信道是密集波分复用(DWDM)的演进,其中,多个相干光载波以较高的数据速率在单个超级信道上组合,并在单个操作周期中投入使用。不是例如100Gbit/s的单波长信道,超级信道多波长信号,其中,每个波长都作为子信道以ADC组件所允许的最大数据速率进行操作。超级信道与常规波分复用(WDM)之间的一个显著差异在于不同子信道的频率之间的间隙的大小。超级信道可以减小子信道的波长之间的间隙的大小,但是统一地处理所传输的数据,即,在添加、丢弃和路由数据方面,每个超级信道都像单个宽信道一样进行处理。可以使用各种技术来将子信道间隙减小到MHz范围。这些技术包括正交-频带-多路复用(OBM)、正交频分复用(OFDM)、无防卫间隔(NGI)-OFDM、奈奎斯特(Nyquist)WDM、以及多信道均衡(MCE)-WDM。然而,不同子信道的频率之间的间隙的小尺寸导致子信道中噪声的非线性,即,每个子信道都接收不同的非线性引起的相位噪声,该相位噪声导致整个子信道中比特误码率(BER)的不统一性。该问题的一种解决方案是增加经受较高噪声的子信道上的传输功率。然而,一个信道的传输功率的增加也改变了其它信道的非线性引起的失真。因此,难以调整同一光纤中所有子信道的功率级来满足BER要求。因此,需要一种用于通过由单个光纤中的一组子信道形成的光超级信道传输数据的系统和方法,使得所有子信道上的传输都满足BER要求。
技术实现思路
通常,通过超级信道传输的数据在超级信道的所有子信道中被均等地分割。例如,为了通过具有四个子信道的超级信道以400千兆比特每秒(Gb/s)传输数据,将数据分割成四个相等的100Gb/s的部分,并且每一个部分在一个子信道上传输。本专利技术的一些实施方式是基于这样的认识,即通过超级信道传输的数据可以被不均等地分割成用于通过子信道传输的一组数据流。通常,通过整个超级信道传输的数据的比特率和大小是固定的。然而,根据实施方式,仅针对子信道的编码比特率是固定的,而未编码的数据流的大小可以针对不同的子信道而改变,只要通过所有子信道传输的数据的总和等于通过超级信道传输的固定数据。各个实施方式利用该认识来在不同子信道之间自适应地改变纠错码(ECC)的速率,以补偿非线性噪声。例如,在一些实施方式中,具有较高噪声的子信道比具有较低噪声的另一子信道传输少的数据和多的ECC。以这种方式,超级信道传输的接收器接收通过较多噪声的子信道传输的较多冗余的数据,并且可以在ECC过程中使用该冗余。附加地或另选地,一些实施方式允许在点对点链路中在若干非相邻波长上进行超级信道的传输,以提高在噪声和失真功率谱不平坦的光信道上的性能。在各个实施方式中,FEC速率在子信道之间变化,使得通过所有子信道的传输都满足BER要求。在一些实施方式中,通过每个子信道传输的数据的总数是固定的,并且包括待传输的数据加上FEC的冗余数据。在另选实施方式中,通过每个子信道传输的数据量是变化的。因此,一个实施方式公开了一种通过光超级信道从发送器向接收器传输数据的方法。该方法包括如下步骤:将数据不均等地分割成用于通过超级信道的一组子信道传输的一组数据流,使得用于通过第一子信道传输的第一数据流的大小不同于用于通过第二子信道传输的数据的第二数据流的大小;使用具有不同纠错码(ECC)速率的ECC来对数据的每个数据流进行编码,以产生一组编码数据流,使得用于对所述第一数据流进行编码的第一ECC速率不同于用于对所述第二数据流进行的第二ECC速率;以及通过所述超级信道的该一组子信道同时传输该一组编码数据流。另一实施方式公开了一种发送器,该发送器用于通过由不同波长的一组子信道形成的光超级信道向接收器发送数据,该发送器包括:数据解复用器,该数据解复用器用于将数据不均等地分割成用于通过超级信道的一组子信道传输的一组数据流,使得用于通过第一子信道传输的第一数据流的大小不同于用于通过第二子信道传输的数据的第二数据流的大小;一组前向纠错(FEC)编码器,该一组前向纠错(FEC)编码器用于使用具有不同纠错码(ECC)速率的ECC来对数据的每个数据流进行编码,以产生一组编码数据流,使得用于对第一数据流进行编码的第一ECC速率不同于用于对第二数据流进行编码的第二ECC速率;以及复用器,该复用器用于对一组编码数据流进行复用以通过超级信道的一组子信道相干传输。再一实施方式公开了一种用于通过由不同波长的一组子信道形成的光超级信道传输数据的系统,该系统包括:发送器,该发送器用于将数据分割并编码成具有不同的未编码数据速率的一组数据流,并且通过一组子信道传输该组数据流;以及接收器,该接收器用于解码并组合该一组数据流以恢复数据。附图说明图1A是根据本专利技术的一些实施方式的用于通过光超级信道向接收器发送数据的超级信道发送器的框图。图1B是可以由图1A的超级信道发送器实现的用于传输数据的方法的流程图。图2是根据本专利技术的一些实施方式的超级信道接收器的框图。图3是根据本专利技术的一些实施方式的用于确定用于对不同数据流进行编码的ECC速率的框图。图4是根据本专利技术的一些实施方式的BER值的非线性分布的示意图。图5是根据本专利技术的一些实施方式的用于通过由不同波长的一组子信道形成的光超级信道传输数据的系统的框图。具体实施方式图1A示出了用于通过由不同波长的一组子信道形成的光超级信道向接收器发送数据的超级信道发送器的框图。图1B示出了可以由图1A的超级信道发送器实现的用于传输数据的方法的流程图。本专利技术的一些实施方式是基于这样的认识,即通过超级信道传输的数据可以被不均等地分割成用于通过子信道传输的一组数据流。通常,通过整个超级信道传输的数据的比特率和大小是固定的。然而,根据实施方式,仅针对子信道的比特率是固定的,而针对不同子信道,所传输的数据流的大小可以变化,只要通过所有子信道传输的数据的总和等于通过超级信道传输的固定数据。根据本专利技术的各个实施方式,超级信道发送器将数据分割并编码成具有不同的未编码数据速率的一组数据流,并通过一组子信道将该一组数据流发送到接收器,该接收器解码并组合该组数据流以恢复数据。例如,超级信道发送器包括若干子信道发送器120、130、140、150,所述子信道发送器用于发送不同大小且采用不同的编码方案的不同数据流,以实现具有每子信道相似编码比特率和/或带宽的每子信道相似的编码性能。在通过光信道165传输之前,在光域中,使用波长复用器(WM)160,可能与其它独立波长161一起,来复用针对不同子信道的数据的数据流。例如,超级信道发送器包括数据解复用器(DDM)110,该数据解复用器(DDM)110用于从数据源101接收未编码的数据102。DDM110的示例是以固定速率接收数据的二进制数据解复用器,该固定速率例如416Gb/s。解复本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于通过光超级信道从发送器向接收器传输数据的方法,所述方法包括如下步骤:将所述数据不均等地分割成用于通过所述超级信道的所述一组子信道传输的一组数据流,使得用于通过第一子信道传输的第一数据流的大小不同于用于通过第二子信道传输的所述数据的第二数据流的大小;使用具有不同纠错码ECC速率的ECC来对所述数据的每个数据流进行编码,以产生一组编码数据流,使得用于对所述第一数据流进行编码的第一ECC速率不同于用于对所述第二数据流进行编码的第二ECC速率;以及通过所述超级信道的所述一组子信道同时传输所述一组编码数据流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.09 US 14/299,4581.一种用于通过光超级信道从发送器向接收器传输数据的方法,所述方法包括如下步骤:将所述数据不均等地分割成用于通过所述超级信道的所述一组子信道传输的一组数据流,使得用于通过第一子信道传输的第一数据流的大小不同于用于通过第二子信道传输的所述数据的第二数据流的大小;使用具有不同纠错码ECC速率的ECC来对所述数据的每个数据流进行编码,以产生一组编码数据流,使得用于对所述第一数据流进行编码的第一ECC速率不同于用于对所述第二数据流进行编码的第二ECC速率;以及通过所述超级信道的所述一组子信道同时传输所述一组编码数据流。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述编码的步骤包括:确定所述ECC速率,使得通过所述超级信道的所述子信道进行的传输的比特误码率BER的值小于阈值。3.根据权利要求2所述的方法,所述方法还包括:确定针对每个子信道的所述ECC速率,使得用于通过不同子信道传输所述解码数据流的所述BER的所述值基本上相等。4.根据权利要求2所述的方法,所述方法还包括:在所述光超级信道的初始化期间确定所述子信道的所述BER的初始值;并且根据所述BER的所述初始值来确定所述数据流的大小以及相应的ECC速率。5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述分割的步骤包括:确定用于通过所述一组子信道传输大小相同的数据包的比特误码率BER的值的分布;以及根据所述分布确定用于通过所述一组子信道传输的所述数据流的大小。6.根据权利要求5所述的方法,所述方法还包括:与所述分布成比例地确定用于通过所述一组子信道传输的所述数据流的所述大小,使得针对所述第一子信道的所述BER的第一值与针对第二子信道的所述BER的第二值之间的BER比等于第一数据流的所述大小与所述第二数据流的所述大小之间的数据比。7.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:接收所述一组编码数据流;以及使用不同的编码器来对每个编码数据流进行解码,以产生具有不同数据速率的解码数据流;以及组合所述解码数据流以恢复所述数据。8.一种用于通过由不同波长的一组子信道形成的光超级信道向接收器发送数据的发送器,所述发送器包括:数据解复用器,所述数据解复用器用于将所述数据不均等地分割成用于通过所述超级信道的所述一组子信道传输的一组数据流,使得用于通过第一子信道传输的第一数据流的大小不同于用于通过第二子信道传输的所述数据的第二数据流的大小;一组前向纠错FEC编码器,所述一组前向纠错FEC编码器用于利用具有不同纠错码ECC速率的ECC来对所述数据的每个数据流进行编码以产生一组编码数据流,使得用于对所述第一数据流进行编码的第一ECC速率不同于用于对所述第二数据流进行编码的第二ECC速率;以及复用器,所述复用器用于对所述一组编码数据流进行复用以通过所述超级信道的所述一组子信道相干传输。9.根据权利要求8所述的发送器,其中,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:小岛启介K·帕森斯D·米勒秋浓俊昭
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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