多载波光通信系统中的非线性补偿方法、装置和系统制造方法及图纸

本申请提供一种多载波光通信系统中的非线性补偿方法、装置和系统，该方法包括：根据所述系统的端到端信道线性响应确定非线性补偿中线性滤波器的系数；根据所述系统的硬件补偿能力和所述线性滤波器的系数，确定需要打开的非线性补偿滤波器的抽头以及各抽头的系数；利用选择出的非线性补偿滤波器的系数对所述系统的非线性损伤进行补偿。通过本申请提供的方法、装置或系统，可以在多载波光通信系统的功耗范围内，仅仅开启和使用极少的非线性补偿滤波器的抽头来实现很好的补偿性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请提供一种多载波光通信系统中的非线性补偿方法、装置和系统，该方法包括：根据所述系统的端到端信道线性响应确定非线性补偿中线性滤波器的系数；根据所述系统的硬件补偿能力和所述线性滤波器的系数，确定需要打开的非线性补偿滤波器的抽头以及各抽头的系数；利用选择出的非线性补偿滤波器的系数对所述系统的非线性损伤进行补偿。通过本申请提供的方法、装置或系统，可以在多载波光通信系统的功耗范围内，仅仅开启和使用极少的非线性补偿滤波器的抽头来实现很好的补偿性能。【专利说明】多载波光通信系统中的非线性补偿方法、装置和系统
本申请设及通信
，尤其设及一种多载波光通信系统中的非线性补偿方 法、装置和系统。
技术介绍
多载波通信系统是基于多载波调制的通信系统，由于其高传输速率、高频谱效率 及抗多径与频域衰落等优点，目前已经被广泛应用于无线通信、有线接入网络中。在短距离 的光通信应用中，多载波通信系统，特别是基于强度调制和直接检测的离散多音值iscrete Multi-tone,简称为DMT)系统因为其结构简单、传输速率高得到了业界的极大关注，被认 为是下一代数据中屯、等短距离光通信应用场景的主导技术之一（参考文献1)。但是在实 验中，DMT光通信系统的性能受到系统中器件的非线性的制约，为了到达所需要的性能，如 lOOGb/s，必须对现有器件的非线性进行补偿（参考文献2)。在公知技术中，非线性的补偿 通常通过Volterra基数的展开来实现，Volterra基数的阶数确定了其可W表征或补偿的 非线性的阶数，一个最简单的二阶的Volterra基数可W表示为： 当上式用于基于数字信号处理值SP，Digital Si即曰1 Processing)的非线性补偿 时，h2为用于补偿的二阶滤波器的抽头系数，而P 1和P ,为数字信号的时间标志，P 1和P ,的 时间范围n表示了所补偿的非线性的记忆长度。 从运个例子可W看出，在公知技术中，非线性补偿的滤波器的功耗随其所补偿的 非线性的记忆长度指数上升。所W，目前通常的作法是对n取一个很小的数值，比如n = 3， 从而控制非线性补偿的功耗。运样的方法在信号带宽较小的时候是可W的，比如无线通信 中一个信道的带宽是在IOMHz的量级。而对于高速光通信而言，因为信号的带宽是在数十 GHz的量级，单个器件的非线性记忆效应增强，同时各个器件之间的线性效应和非线性效应 的级联也极大的增加了系统非线性的记忆长度。所W，对高速光通信系统而言，假设很短的 非线性记忆长度进行非线性补偿是无法到达预期的效果的。 参考文献 1 :化taka Kai 等，"Experimental Comparison of Pulse Ampli1:ude Modulation(PAM)and Discrete Multi-tone化MT)for 化ort-Reach 400-Gbps Data Communication",论文编号 Th. I. F. 3, EC0C2013。 参考文献 2 :Weizhen Yan 等，"lOOGb/s Optical IM-孤 Transmission with lOG-Class Devices 化油led by 65GSamples/s CMOS DAC Core",论文编号 0M3H. l,0FC2013〇 应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、 完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为运些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
如何在硬件允许的功耗预算和补偿性能之间取得最佳的折中正是本申请要解决 的问题。为了解决该问题，本申请提供了一种非线性补偿方法、装置和系统。 根据本申请的第一方面，提供了一种非线性补偿控制器，其中，所述非线性补偿控 制器包括： 确定单元，其根据多载波光通信系统的端到端信道线性响应确定非线性补偿中线 性滤波器的系数； 选择单元，其根据所述系统的硬件补偿能力和所述线性滤波器的系数，确定需要 打开的非线性补偿滤波器的抽头W及各抽头的系数； 发送单元，其将所述确定单元确定出的系数发送给所述系统的非线性补偿中的线 性滤波器，并将所述选择单元选择出的系数和确定需要打开的抽头的信息发送给所述系统 的非线性补偿滤波器，W便所述非线性补偿滤波器打开相应的抽头，并利用所述选择单元 选择出的非线性补偿滤波器的系数对所述系统的非线性损伤进行补偿。 根据本申请的第二方面，提供了一种接收机，所述接收机包括用于非线性补偿的 线性滤波器和非线性补偿滤波器，其中，所述接收机还包括前述的非线性补偿控制器。 根据本申请的第=方面，提供了一种多载波光通信系统，其中，所述多载波光通信 系统包括前述的接收机。 根据本申请的第四方面，提供了一种多载波光通信系统中的非线性补偿方法，其 中，所述方法包括： 根据所述系统的端到端信道线性响应确定非线性补偿中线性滤波器的系数； 根据所述系统的硬件补偿能力和所述线性滤波器的系数，确定需要打开的非线性 补偿滤波器的抽头W及各抽头的系数； 利用选择出的非线性补偿滤波器的系数对所述系统的非线性损伤进行补偿。 根据本申请的其它方面，提供了一种计算机可读程序，其中当在多载波光通信系 统的接收机中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述装置中执行前述第四方面所述 的方法。 根据本申请的其它方面，提供了一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所 述计算机可读程序使得计算机在多载波光通信系统的接收机中执行前述第四方面所述的 方法。 本专利技术的有益效果在于：通过本申请提供的方法、装置或系统，可W在多载波光通 信系统的功耗范围内，仅仅开启和使用极少的非线性补偿滤波器的抽头来实现很好的补偿 性能。解决了如何在硬件允许的功耗预算和补偿性能之间取得最佳的折中的问题。 参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原 理可W被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附 权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。 针对一种实施方式描述和/或示出的特征可WW相同或类似的方式在一个或更 多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特 征。应该强调，术语"包括/包含"在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但 并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。【附图说明】 所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部 分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下 面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创 造性劳动性的前提下，还可W根据运些附图获得其他的附图。在附图中：图1是基于DMT技术的高速光通信系统的拓扑结构示意图；[002引图2是带有非线性补偿的DMT接收机的组成示意图； 图3是非线性补偿滤波器的一个例子的结构示意图； 图4是本申请的光通信系统的建模示意图； 图5是本申请的非线性补偿控制器的组成示意图； 图6是本申请的非线性补偿控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非线性补偿控制器，其中，所述非线性补偿控制器包括：确定单元，其根据多载波光通信系统的端到端信道线性响应确定非线性补偿中线性滤波器的系数；选择单元，其根据所述系统的硬件补偿能力和所述线性滤波器的系数，确定需要打开的非线性补偿滤波器的抽头以及各抽头的系数；发送单元，其将所述确定单元确定出的系数发送给所述系统的非线性补偿中的线性滤波器，并将所述选择单元选择出的系数和确定需要打开的抽头的信息发送给所述系统的非线性补偿滤波器，以便所述非线性补偿滤波器打开相应的抽头，并利用所述选择单元选择出的非线性补偿滤波器的系数对所述系统的非线性损伤进行补偿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，陶振宁，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP