用于周期跳变修正的系统和方法技术方案

技术编号:12975429 阅读:90 留言:0更新日期:2016-03-03 23:31
一种系统和方法,包括用于用奇偶校验位对要传输的每n位数据进行编码的奇偶校验位编码器(902),以产生n+1位块(n个信息位+与该n个信息位相关联的一个奇偶校验位)。每个n+1位块被格雷映射(904)到多个相关联的QAM符号,该多个相关QAM符号被调制(906)到光波长上且传输到接收器。在接收器处使用最大后验(MAP)解码器,以做周期跳变修正。通过在格雷映射之前单独地编码奇偶位并且在接收器处识别在解码奇数位中的误码,可以检测180°的相位误差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及光信号数据检测,并且更特别地涉及用于在光通信系统中修正周期跳 变的系统和方法。
技术介绍
在波分复用(WDM)光通信系统中,若干不同的光载波波长被单独地用数据调制, 以产生调制的光信号。调制的光信号被组合成聚合信号,经由光传输路径传输到接收器。接 收器检测和解调数据。 可用在光通信系统中的一种类型的调制是移相键控(PSK)。根据PSK的不同变型, 通过调制光波长的相位以便光波长的相位或者相变表示编码有一个或多个位的符号,数据 被传输。在二进制移相键控(BPSK)调制方案中,例如,两相可以用以表示1位/符号。在 正交移相键控(QPSK)调制方案中,四相可以用以编码2位/符号。其它移相键控形式包括 微分相移键控(差分相移键控)形式以及PSK和DPSK形式的变形,诸如归零差分相移键控 (RZ-DPSK)和极化复用正交相移键控(PDM-QPSK)。 调制格式,诸如其中对单个传输的符号编码多个信息位的QPSK,可以一般地称为 多级调制格式。例如,多级调制技术已被用以允许提高的传输速率和降低的信道间隔,由此 提高了 WDM系统中各通道的谱效率(SE)。一个有效利用频谱的多级调制格式是正交幅度调 制(QAM)。在QAM信号中,例如使用移相键控和振幅键控的组合来调制信息,以编码多位/ 符号。16-QAM调制格式例如可用以编码4位/符号。PSK调制方案(例如,BPSK和QPSK) 可以称为一级QAM (例如,相应地2QAM和4QAM)。 在使用例如QAM方案的相位调制的光通信系统中,接收器可以是使用相干检测、 例如零差或者外差检测来检测调制的光信号的相干接收器。本文相对于接收器使用的术语 "相干"指包括用于解调接收信号的本机振荡器(L0)的接收器。数字信号处理(DSP)可以 在这种系统中实施,用以处理接收信号,以提供解调的数据。接受信号的数字信号处理提供 了速度和灵活性,并且可用以执行各种功能,包括与光传输路径有关的非线性的修正,非线 性诸如是色散、极化模式色散等等。 用于相位调制系统的相干检测方案可使用绝对相位检测。绝对相位检测可以包括 关于所接收的数据流中的每个位的值基于估计相位作出判定,如软判定。令人遗憾地,对于 M2-QAM,例如QPSK和16QAM,信号星座在角度π/2的相位旋转下不变。用以判定估计相位 的载波相位估计器无法区分角度Θ与角度θ+π/2。结果,估计的载波相位会被推离当前 的稳定工作点,进入相邻稳定工作点的吸引域,这有效地将信号星座旋转η /2。这一现象称 为周期跳变。在周期跳变事件之后,周期跳变能够产生许多的判定误码。通过使用信息符 号的差分解码,周期跳变的影响可被局限于实际滑移的持续时间。但是,该差分解码可具有 是绝对相位检测大约两位的误码率。
技术实现思路
用于修正(correcting)周期跳变(cycle slip)的一个方案是对已知的信息符号 引入导频符号。导频符号除去相位模糊,因为导频符号的载波相位能够通过计算在接收的 导频符号和已知的信息符号之间的相位差而明确地估计。但是,导频符号的额外开销导致 较大的符号率,从而导致灵敏度恶化。为解决这一问题,导频符号可以以较大时段插入。总 体上,其可以占在检测到周期跳变以及载波相位基准被修正之前的导频符号时段之间的符 号的大约一半数目。进行修正花费的时间可导致所检测的数据中的突发错误。【附图说明】 现在将参考附图举例说明本专利技术,其中同样的数字表示同样的部件,其中: 图1是根据本公开的系统的一个示例性实施例的块图。 图2是根据本公开的发送器的一个示例性实施例的块图。 图3是根据本公开的接收器的一个示例性实施例的块图。 图4示意性地例示了根据本公开的示例性发送器的调制输出。 图5是根据本公开的系统中的16-QAM信号的一个示例性实施例的星座图,其中星 座点被互连以例示与90°和180°相位误差相关联的符号。 图6示意性地例示了在根据本公开的系统中发生180°相位误差时奇数位的位变 化。 图7是根据本公开的发送器的另一示例性实施例的块图。 图8是根据本公开的接收器的另一示例性实施例的块图。 图9是例示根据本公开的方法的一个示例的流程图。【具体实施方式】 总体上,根据本公开的系统借助奇偶校验位(parity check bit)而对被传输的每 η位数据编码,以产生n+1位块(η个信息位+与该η个信息位相关联的一个奇偶校验位)。 每个η+1位块被格雷映射到多个相关联的QAM符号,该多个相关QAM码元被调制到光学载 波上且传输到接收器。接收器使用最大后验(MAP)检测符号并且对周期跳变修正。 在一个实施例中,例如与每个n+1位块相关联的符号可以通过选择具有正确的奇 偶校验的符号和相对所检测的符号的最小欧氏距离(minimum Euclidean distance)来解 码。由于检测器使用正确的奇偶校验来做出符号判定,检测器中的误差信号随着周期跳变 增大,以自动地检测且修正周期跳变,并阻止检测器收敛到90° ( π /2)相位误差。在根据 本公开的系统中,可以通过在格雷映射之前单独地编码奇偶位并且在接收器处检测偶数位 解码中的误码,可以检测到180°的相位误差。 如本文使用的,"格雷映射"或者"进行格雷映射"指已知的格雷映射方案,由此 码被分配到每个连续位组,以便相邻的码字相差一位,并且不涉及将附加位添加到数据流 (BP,格雷映射没有额外开销)。如本文使用的,术语"联接"指任何的连接、联接、链接等等, 由一个系统元件传送的信号通过该"联接"被传给"联接"的元件。这种"联接"装置或者信 号和装置不必彼此直接相连,并且可以通过能够操纵或者修改此类信号的中间部件或装置 分呙开。 图1是根据本公开的WDM传输系统100的一个不例性实施例的简化框图。该传输 系统用以将多个光信道从传输端子104通过光学信息路径102传输到一个或者多个位于远 处的接收端子106。示例性系统100可以是长距离海底系统,构造用于将信道从发送器传输 到相距5000km或更远处的接收器。虽然在光学系统的上下文中描述了示例性实施例,并且 该示例性实施例在长距离WDM光学系统方面是有用的,但本文所述的广义构思可在发送和 接收其它类型信号的其它通信系统中实现。 本领域技术人员将认识到,为便于说明,系统100已被描绘为高度简化的点对点 系统。例如,传输端子104和接收端子106当然可以均被配置为收发器,由此两者均可以被 配置为执行发送和接收功能。但是,为便于说明,这些端子在本文中仅关于传输或者接收功 能来描绘和说明。将理解,根据本公开的系统和方法可以整合成为多种网络部件和构造。在 本文中例示的示例性实施例仅以说明方式提供,并不是限制性的。 在例示的示例性实施例中,多个发送器TX1、TX2、…、TXN中的每一个接收相关输 入口 108-1、108-2、…、108-N上的数据信号,并将数据信号在相关波长λ1Νλ2、…、AJ: 传输。发送器TXUTX2、"·、ΤΧΝ中的一个或多个可以被配置为使用根据本公开的修改的 BICM-ID方案将数据调制在相关波长上。当然,为便于说明,发送器以高度简化的形式示出。 本领域技术人员将认识到,每个发送器可以包括构造用于利用期望的幅度和调本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种系统,其包括:奇偶校验位编码器(202),其被配置为借助奇偶校验位对连续的n位块编码,以提供连续的n+1位块;格雷映射器(204),其被联接到所述奇偶校验位编码器(202)、并且被配置为将所述n+1位块中的每一个映射到相关联的多个正交幅度调制(QAM)符号;调制器(206),其被联接到所述格雷映射器(204)、并且被配置为响应于所述格雷映射器(204)的输出而调制光信号,以提供包括所述相关联的多个QAM符号的经调制的光信号;检测器(302),其用于接收所述经调制的光信号、并且提供代表所述光信号的电信号;以及解映射器(304、304a),其被配置为响应于所述电信号而提供代表所述n位块的解映射器输出,所述解映射器还被配置为使用由所述奇偶校验位指示的奇偶校验产生周期跳变的修正。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H张HG巴特肖恩
申请(专利权)人:泰科电子海底通信有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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