一种基于极化交织的光通信系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于极化交织的光通信系统。包括：极化码编码器、极化交织器、极化映射器、多维光调制器、多维光解调器、极化解映射器、极化解交织器和极化码译码器。极化交织器，用于对接收到的序列进行交织变换处理，交织变换后的信号中的比特序列分为多组，每组对应的比特数为2的指数次方，每组对应一个符号的比特序列，光通信系统经过极化交织后包含2的指数次方个二进制信道，信道容量高的二进制信道比信道容量低的二进制信道传输更多信息位。本发明专利技术提出了新的比特交织方案，降低了高阶调制比特不平衡特性对极化码信道极化特性的影响，更大程度地逼近信道容量上限，提高了在偏振复用光通信系统中极化码编码性能，提升了编码增益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于极化交织的光通信系统
本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种基于极化交织的光通信系统。
技术介绍
随着社会信息化的迅猛发展和宽带新业务的不断涌现，对现代通信网络体系规模、传输容量及通信速率的需求也在成倍增长。基于高阶调制、相干检测和数字信号处理技术的相干光通信系统因其高速率、高容量、高带宽等优势，成为下一代高速光通信的研究热点。但随着传输速率和传输距离的不断增加，对光信噪比(opticalsignaltonoiseratio,OSNR)、色散以及光纤非线性的要求越来越严格，为减轻上述因素对高速光纤通信的影响，在光纤通信信号中引入前向纠错编码(ForwordErrorCorrecting,FEC)技术是非常有效的方法之一。前向纠错编码技术通过在信号中加入少量的冗余信息来发现并纠正光传输过程中由色散和非线性等原因引起的误码，降低光链路中色散和非线性等因素对传输系统性能的影响，牺牲信号的传输速率来降低接收端的光信噪比(OSNR)容限，从而获得编码增益，降低误码率，提高通信系统的可靠性。目前，现有技术中应用于光通信的前向纠错本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于极化交织的光通信系统，其特征在于，包括：极化码编码器、极化交织器、极化映射器和多维光调制器；/n所述的极化码编码器，用于对传输信息比特进行编码，并将编码后的序列传输给极化交织器；/n所述的极化交织器，用于对接收到的序列进行交织变换处理，将交织变换后的信号传输给极化映射器，所述交织变换后的信号中的比特序列分为多组，每组对应的比特数为2的指数次方，每组对应一个符号的比特序列；经过极化交织后的光通信系统包含2的指数次幂个抽像的二进制信道，其中容量大的二进制信道比容量小的二进制信道传输更多的信息比特；/n所述的极化映射器，用于对接收到的极化交织后的信号按照指定格雷码的形式进行映射，得到待传...

【技术特征摘要】
1.一种基于极化交织的光通信系统，其特征在于，包括：极化码编码器、极化交织器、极化映射器和多维光调制器；
所述的极化码编码器，用于对传输信息比特进行编码，并将编码后的序列传输给极化交织器；
所述的极化交织器，用于对接收到的序列进行交织变换处理，将交织变换后的信号传输给极化映射器，所述交织变换后的信号中的比特序列分为多组，每组对应的比特数为2的指数次方，每组对应一个符号的比特序列；经过极化交织后的光通信系统包含2的指数次幂个抽像的二进制信道，其中容量大的二进制信道比容量小的二进制信道传输更多的信息比特；
所述的极化映射器，用于对接收到的极化交织后的信号按照指定格雷码的形式进行映射，得到待传输的符号序列；
多维光调制器，用于将待传输的符号序列通过偏振复用相干光调制器调制成能够在光纤中传输的光信号。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：
多维光解调器，用于对接收到的光信号由多维光软解调器进行解调制处理，得到光信号的似然向量，将似然向量传输给极化解映射器；
极化解映射器，用于根据多维光解调器输出的似然向量计算出比特序列的符号比特似然比LLR值，将比特序列的LLR值传输给极化解交织器；
极化解交织器，用于对极化解映射器输出的比特序列的LLR值进行解交织，将解交织后的序列传输给极化码译码器；
极化码译码器，用于对极化解交织器输出的序列进行译码处理，得到接收端接收到的信息比特。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：
所述的极化码编码器，具体用于设待编码的信息流a(n)长度为N，确定极化编码器中的信息流a(n)的冻结位与信息位的位置，将K比特信息放入信息流a(n)中的信息位，冻结位置0，使用极化码编码器对a(n)进行编码，并输出编码后的序列b(n)给极化交织器。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：
所述的极化交织器，用于当经过极化交织后的光通信系统包含2个抽像的二进制信道，并且应用于DP-16QAMM时，将相干光通信系统划分成两个二进制信道W1和W2，W1、W2分别对应X偏振方向和Y偏振方向，对编码后的序列b(n)进行交织变换处理，将交织变换后的信号通过信道W1和W2传输给极化映射器，设W1传输K1比特的信号，W2传输K2比特的信号，如果W1的容量大于W2，则K1>K2；
经过交织后的比特序列每8个一组，每组对应一个符号的比特序列，设第i组8个比特为(IX1,IX2,QX1,QX2,IY1,IY2,QY1,QY2)，其中，(IXk，QXk)代表X偏振方向上的比特，(IYk，QYk)代表Y偏振方向上的比特，k＝1,2；
这8个比特与序列b(n)中的8个比特之间的具体对应关系为：












其中：1<＝i<＝8，公式(1)(2)表示了X偏振的比特对应规则，公式(3)(4)表示了Y偏振的比特对应规则，k＝1,2表示信道W1和信道W2。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张建勇，王含颖，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11