用于光学16QAM的光纤非线性补偿的方法和系统技术方案

一种由处理器执行的用于降低链路光纤非线性的方法。所述方法包括将高阶正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)输入分解为多个成分。所述方法包括将多个逻辑运算应用到所述多个成分。所述方法包括基于将所述多个逻辑运算应用到所述多个成分来确定非线性补偿项。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案交叉申请本申请要求2014年4月11日递交的专利技术名称为“用于光学19QAM的光纤非线性补偿”的第61/978,678号美国临时专利申请案的在先申请优先权和权益，该在先申请的全部内容以引入的方式并入本文本中。
技术介绍
在光纤通信中，光纤非线性一直是限制信号覆盖范围/性能的严重问题。在相干光通信中，信号覆盖范围和性能受线性与非线性失真之间平衡点的影响，即，在低发射功率下，信号将会陷入线性噪声，而在高功率下，信号相位将会受到强烈干扰，并且由于光纤克尔效应而对信号产生不利影响。目前，许多商业光学系统利用偏振分割多路复用正交相移键控(polarization-division-multiplexing quadrature-phase-shift-keying，PDM-QPSK)格式，该格式携带每个光载波4个比特/符号。面对容量需求的持续增长，已经开发了高正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)格式，例如16QAM。例如，随着PDM-QPSK到PDM-16QAM的升级，每个光载波的比特/符号可从4个增长到8个，从而使容量加倍。然而，使用16QAM的代价是信号覆盖范围/性能减少/下降，这是因为16QAM在噪声方面存在漏洞。虽然提高发射功率可能提高信噪比，但是这还将会引入严重的非线性失真，这些非线性失真会影响信号。降低和/或解决光纤非线性以扩大16QAM信令的覆盖范围将是有利的。
技术实现思路
在本专利技术的一些实施例中，公开了一种用于降低链路光纤非线性的装置。所述装置包括其中存储有计算机可执行指令的存储器和执行存储在所述存储器中的计算机可执行指令的处理器。所述可执行指令包括将高阶QAM输入分解为多个成分。所述指令包括将多个逻辑运算应用到所述多个成分。所述指令包括基于将所述多个逻辑运算应用到所述多个成分来确定非线性补偿项。在其它实施例中，公开了一种由处理器执行的用于降低链路光纤非线性的方法。所述方法包括将高阶QAM输入分解为多个成分。所述方法包括将多个逻辑运算应用到所述多个成分。所述方法包括基于将所述多个逻辑运算应用到所述多个成分来确定非线性补偿项。在本专利技术的其它实施例中，公开了一种用于降低链路光纤非线性的系统。所述系统包括通信网络。所述系统包括耦合到所述通信网络的多个发射器和多个接收器，其中，发射器或接收器中的至少一个用于通过以下步骤降低链路光纤非线性：将高阶QAM输入分解为多个成分，将多个逻辑运算应用到所述多个成分，以及基于将所述多个逻辑运算应用到所述多个成分来确定非线性补偿项。在阅读各种绘图中说明的实施例的以下详细描述之后，本领域普通技术人员将认识到本专利技术各种实施例的这些和其它目的以及优势。附图说明附图包含在并且构成本说明书的一部分，其中相同的数字描绘相同的元件，附图说明本专利技术的实施例，并且与描述内容一起用于解释本专利技术的原理。图1描绘了图示用于光纤通信的模型中的非线性项的图。图2描绘了根据本专利技术一项实施例的图示用于降低链路光纤非线性的方法的流程图。图3描绘了根据本专利技术一项实施例的图示将16QAM格式的输入信号分解为两个QPSK符号的图。图4描绘了根据本专利技术一项实施例的图示将以QAM调制的输入信号扩展为QPSK符号的图。图5描绘了根据本专利技术一项实施例的用于在发送和接收QAM格式的信号时降低链路光纤非线性的系统。图6描绘了根据本专利技术一项实施例的用于在发射QAM格式的信号时降低链路光纤非线性的发射器。图7描绘了根据本专利技术一项实施例的用于在接收QAM格式的信号时降低链路光纤非线性的接收器。具体实施方式现将详细地对本专利技术的各种实施例、附图示出的示例做出参考。虽然会结合这些实施例进行描述，但可以理解的是它们并不用于将本专利技术限制于这些实施例。相反，本专利技术公开旨在覆盖可以包括在由所附权利要求书限定的本专利技术公开的精神和范围内的替代物、修改和等同物。另外，在以下本专利技术的详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，可以理解的是，实际应用中，可以不包括本专利技术的这些特定细节。在其它实例中没有详细描述众所周知的方法、流程、部件和电路，以免对本专利技术的各方面造成不必要地模糊。相应地，本专利技术各实施例通过将各个QAM符号分解来降低为QPSK符号来降低相干光高阶QAM(例如，16QAM)通信的光纤非线性，以避免使用复杂乘法。以下详细描述的一些部分从流程、步骤、逻辑块、处理以及可在计算机存储器上执行的对数据位的操作的其它符号表示方面呈现。这些描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地将他们的工作内容传递给本领域的其他技术人员的手段。本文中的流程、计算机生成的步骤、逻辑块、过程等通常设想为产生所需结果的步骤或指令的自洽顺序。步骤要求物理量的物理操纵，并且是指计算系统的动作和过程等，包括用于将计算机系统的寄存器和存储器内的表示为物理(电子)量的数据操纵并转换为计算机系统存储器或寄存器或其它这类信息存储、传输或显示设备内的同样表示为物理量的其它数据。根据本专利技术的一项或多项实施例提供用于降低光纤非线性的方法的示例的流程图。尽管流程图中公开了特定步骤，但这类步骤是示例性的。即，本专利技术各实施例适于执行各种其它步骤或流程图中列举的步骤的变体。并且，本文描述的各实施例可在存在于计算机可读存储介质的某一形式，例如，程序模块，上的由一个或更多计算机或其它设备执行的计算机可读指令的一般上下文中论述。例如，但并不限于此例，软件产品可存储在非易失性或非瞬时计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可包括非瞬时计算机存储介质和通信介质。通常，包括例程、程序、对象、部件、数据结构等在内的程序模块执行特殊任务或实施特殊抽象数据类型。这些程序模块的功能可在各种实施例中根据需要来组合或分布。在数字通信中，使用高阶QAM调制速率的调制技术提供提高的数据速率和更高的频谱效率水平。然而，这些高阶QAM调制技术易受非线性噪声和干扰影响。下文描述的本专利技术各实施例用于通过避免乘法运算来降低相干光QAM通信的光纤非线性。一般而言，光纤非线性的行为受控于三阶失真，意味着其数学形式可通过时域中任意三个符号的乘法来描述。光纤非线性模型可以描述为如下等式1： E ′ ( n ) = E ( n ) + Σ ∀ p , q C p q E ( n + p ) E ( n + q ) E * ( n + p + q ) - - - ( 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于降低链路光纤非线性的装置，其特征在于，包括：存储器设备，所述存储器设备包括程序指令；处理器，所述处理器可通信地耦合到所述存储器设备并用于执行所述程序指令以从源接收高阶正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)输入、将所述输入分解为多个成分以及将多个逻辑运算应用到所述多个成分；以及非线性项计算器，所述非线性项计算器耦合到所述处理器并用于基于应用到所述多个成分的所述多个逻辑运算来确定非线性补偿项。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.11 US 61/978,6781.一种用于降低链路光纤非线性的装置，其特征在于，包括：存储器设备，所述存储器设备包括程序指令；处理器，所述处理器可通信地耦合到所述存储器设备并用于执行所述程序指令以从源接收高阶正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)输入、将所述输入分解为多个成分以及将多个逻辑运算应用到所述多个成分；以及非线性项计算器，所述非线性项计算器耦合到所述处理器并用于基于应用到所述多个成分的所述多个逻辑运算来确定非线性补偿项。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高阶QAM的阶数大于4。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个成分包括多个正交相移键控(quadrature-phase-shift-keying，QPSK)符号。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个成分包括多个4QAM符号。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括发射器，所述发射器包括所述处理器以执行预失真。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括接收器，所述接收器包括所述处理器以执行后补偿。7.一种由处理器执行的用于降低链路光纤非线性的方法，其特征在于，包括：将高阶正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)输入分解为多个成分；将多个逻辑运算应用到所述多个成分；以及基于将所述多个逻辑运算应用到所述多个成分来确定非线性补偿项。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多个逻辑运算不包括乘法。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高阶QAM输入的阶数大于4。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭炜仁，朱绯，白聿生，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44