用于小步长可变谱效率的编码调制制造技术

技术编号:13799572 阅读:74 留言:0更新日期:2016-10-07 02:10
提供了涉及编码调制方案的系统和方法,由此对于使用相同M2‑QAM调制格式的WDM系统中的不同传送器(TX1,TX2TXN)能够实现不同的谱效率。可选择(202)用于传送器(TX1,TX2TXN)的最大可实现谱效率,并且可指定最大可实现谱效率的谱效率步长。通过将其谱效率从最大可实现谱效率降低对应于步长的选择的步的数量,可个别选择用于系统中任何传送器(TX1,TX2TXN)的谱效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在波分复用(WDM)光通信系统中,采用数据对许多不同光载波波长单独进行调制以产生调制光信号。调制光信号与聚合信号组合,并且在光传送路径上传送到接收器。接收器例如使用相干检测和数字信号处理(DSP)来检测和解调数据。可在光通信系统中使用的一种类型的调制是相移键控(PSK)。根据PSK的不同变化,通过调制光波长的相位,使得光波长的相位或相位转变表示编码一个或多个比特的符号来传送数据。例如,在二进制相移键控(BPSK)调制方案中,两个相位可用来表示每符号1比特。在正交相移键控(QPSK)调制方案中,四个相位可用来每符号编码2个比特。其它相移键控格式包含差分相移键控(DPSK)格式以及PSK和DPSK格式的变化,例如归零DPSK (RZ-DPSK)和偏振分复用(polarization division multiplexed)QPSK (PDM-QPSK)。诸如QPSK的调制格式通常可称为多级调制格式,在调制格式中多个信息比特要编码在单个传送符号上。多级调制技术例如已用来允许增加的传送速率和减小的信道间距,由此增加WDM系统中每个信道的谱效率(SE)。一种谱高效的多级调制格式是正交幅度调制(QAM)。在QAM信号中,使用相移键控和幅移键控的组合来调制信息例如以每符号编码多个比特。对于任何给定M2-QAM,每个符号表示log2(M2)个比特,其中,M是正整数。例如,16-QAM调制格式可用来每符号编码4个比特,并且64-QAM可用来每符号编码6个比特。PSK调制方案(例如,BPSK和QPSK)可称为QAM(例如,分别为2QAM和4QSM)的级别。QAM方案在实现灵活速率应答器技术中是有用的,其中,在使用不同SE的相同带宽(或符号速率)上可实现多个数据率。在一个方式中,通过在不同QAM格式之间的切换,可实现从一个SE到另一个的切换。虽然此方式可良好执行,但它能够在可实现比特率和传送距离中由粗调步(coarse step)限制。例如,从16-QAM到8-QAM的交换将造成总信息比特率降低25%,以便可能提供传送距离中大约80%的增加。另一方面,从16-QAM到QPSK的交换将造成总信息比特率降低50%,以便可能提供传送距离中大约330%的增加。现在将参照附图,通过示例描述本公开,图中相似数字表示相似的部分,其中:图1是与本公开一致的系统的一个示范实施例的框图。图2是图示与本公开一致的方法的一个示例的流程图。图3以图解方式图示与本公开一致的示范传送器的调制输出。图4是图示与本公开一致使用常数值比特的星座成形的星座图。图5A、5B、5C、5D和5E各包含四个星座图,图示关联于与本公开一致的一个示例的潜在星座点。图6是与本公开一致的传送器的一个示范实施例的框图。图7是与本公开一致的接收器的一个示范实施例的框图。图8是与本公开一致的传送器的另一个示范实施例的框图。图9是与本公开一致的接收器的另一个示范实施例的框图。图10A和10B以图解方式图示与本公开一致的编码比特的值和比特位置的示例。图11是图示与本公开一致的示范系统的性能的SNR对谱效率的标绘图。图12是图示与本公开一致的示范系统的性能的SNR对信道容量的标绘图。具体实施方式本公开涉及光信号数据检测,并且更具体地说,涉及使用编码调制用于小步长可变谱效率的系统和方法。通常,与本公开一致的系统和方法涉及编码调制方案,由此对于使用相同M2-QAM调制格式的WDM系统中的不同传送器能够实现不同谱效率。可选择用于传送器的最大可实现谱效率,例如比特率,并且可指定最大可实现谱效率的谱效率步长。通过将传送器的谱效率从最大可实现谱效率降低对应于步长的选择的步的数量,可个别选择用于系统中任何传送器的谱效率。可将等于选择的步的数量的数量的编码比特插入到数据流中以在传送器处建立比特块。编码比特可以是指示块比特的至少一部分的奇偶性的一个或多个奇偶性比特,或奇偶性比特和一个或多个常数值比特的组合。将比特块的每个格雷映射到调制到光载波上并且传送到接收器的关联M2-QAM符号。图1是与本公开一致的WDM传送系统100的一个示范实施例的简化框图。传送系统用来在光信息路径102上将多个光信道从传送终端104传送到一个或多个位于远程的接收终端106。示范系统100可以是配置用于将信道从传送器传送到在5000公里或更远距离处的接收器的长距离海底系统。虽然示范实施例在光系统的上下文中描述,并且结合长距离WDM光系统是有用的,但本文中讨论的广义概念可在传送和接收其它类型的信号的其它通信系统中实现。本领域技术人员将认识到,为便于解释,系统100已描绘为高度简化的点对点系统。例如,传送终端104和接收终端106当然可都配置为收发器,由此每个可配置成执行传送和接收功能。然而,为便于解释,本文中相对于仅传送或接收功能描绘和描述终端。要理解,与本公开一致的系统和方法可包含到广泛而多样的网络组件和配置中。本文中图示的示范实施例只作为解释而不是作为限制来提供。在图示的示范实施例中,多个传送器TX1、TX2...TXN的每个在关联输入端口108-1、108-2...108-N上接收数据信号,并且在关联波长λ1、λ2...λN上传送数据信号。传送器TX1、TX2...TXN可配置成使用在与本公开一致的可变谱效率配置中的关联谱效率,在其关联波长λ1、λ2...λN上调制数据。当然,为便于解释,以高度简化形式示出了传送器TX1、TX2...TXN。本领域技术人员将认识到,每个传送器TX1、TX2...TXN可包含配置用于采用预期幅度和调制以其关联波长λ1、λ2...λN传送数据信号的电气和光学组件。分别在多个路径110-1、110-2...110-N上携带传送的波长λ1、λ2...λN或信道。数据信道由复用器或组合器112组合成在光路径102上的聚合信号。光信息路径102可包含光纤波导、光放大器、光滤波器、色散补偿模块及其它有源和无源组件。聚合信号可在一个或多个远程接收终端106处接收。去复用器114将以波长λ1、λ2...λN 的传送的信道分离到关联路径116-1、116-2...116-N上,这些路径耦合到关联接收器RX1、RX2...RXN。一个或多个接收器RX1、RX2...RXN可配置成使用迭代解码解调传送的信号,并且可在关联输出路径118-1、118-2、118-3、118-N上提供关联输出数据信号。通常,在与本公开一致的系统或方法中,所有传送器TX1、TX2...TXN可配置成使用共同的M2-QAM调制格式、波特率(符号率)和前向纠错(FEC)方案,但与最大可实现谱效率相比,一个或多个传送器TX1、TX2...TXN的谱效率可降低一个或多个步长。图2例如是图示与本公开一致的方法200的流程图。虽然图2根据实施例图示各种操作,但要理解,对于其它实施例,图2所描绘的所有操作并非是必需的。实际上,本文中完全预期在本公开的其它实施例中,图2所描绘的操作和/或本文中描述的其它操作可以以在任何附图中未明确示出但仍与本公开完全一致的方式组合。因此,针对在一个附图中未确切示出的特征和/或操作的要求被认为是在本公开的范围和内容内。分别在操作202、204和206中,为传送器选择最大可实现谱效率(例如,比特率)、M2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为光通信系统(100)中的多个传送器(TX1, TX2...TXN)提供可变谱效率的方法,所述方法包括:选择(202)最大谱效率,以所述最大谱效率,所述多个传送器(TX1, TX2...TXN)的每个可在所述光通信系统(100)上传送数据;选择(204)由所述多个传送器(TX1, TX2...TXN)用于以所述最大谱效率传送所述数据的M2‑QAM调制格式;选择(206)预期标准步长,通过所述预期标准步长可降低所述最大谱效率,所述标准步长是所述最大谱效率的1/n,其中n是log2 (M2)的正整数倍;以及对于所述多个传送器(TX1, TX2...TXN)的每个,选择(208)标准步的关联数量i用于降低与所述传送器(TX1, TX2...TXN)关联的所述谱效率;采用i个编码比特将n‑i个比特的连续块编码(210)以提供n个比特的连续块;将n个比特的所述连续块的每个格雷映射(212)到具有所述M2‑QAM调制格式的n/log2 (M2)个QAM符号;以及在光载波波长(λ1, λ2..λN)上调制(214)所述多个QAM符号以提供关联的调制光信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.11 US 14/1029901. 一种为光通信系统(100)中的多个传送器(TX1, TX2...TXN)提供可变谱效率的方法,所述方法包括:选择(202)最大谱效率,以所述最大谱效率,所述多个传送器(TX1, TX2...TXN)的每个可在所述光通信系统(100)上传送数据;选择(204)由所述多个传送器(TX1, TX2...TXN)用于以所述最大谱效率传送所述数据的M2-QAM调制格式;选择(206)预期标准步长,通过所述预期标准步长可降低所述最大谱效率,所述标准步长是所述最大谱效率的1/n,其中n是log2 (M2)的正整数倍;以及对于所述多个传送器(TX1, TX2...TXN)的每个,选择(208)标准步的关联数量i用于降低与所述传送器(TX1, TX2...TXN)关联的所述谱效率;采用i个编码比特将n-i个比特的连续块编码(210)以提供n个比特的连续块;将n个比特的所述连续块的每个格雷映射(212)到具有所述M2-QAM调制格式的n/log2(M2)个QAM符号;以及在光载波波长(λ1, λ2..λN)上调制(214)所述多个QAM符号以提供关联的调制光信号。2. 如权利要求1所述的方法,其中所述标准步的数量i对于所述多个传送器(TX1, TX2...TXN)的至少两个是不同的数量。3.如权利要求1所述的方法,其中所述i个编码比特包括指示所述n个比特的至少一部分的奇偶性的至少一个奇偶性比特。4.如权利要求1所述的方法,其中所述i个编码比特包括具有预定的常数值的至少一个比特。5.如权利要求1所述的方法,其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:HG贝特雄张宏宾AN皮利佩特斯基
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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