一种用于光通信网络的信道编码方法技术

本申请涉及信道编码技术领域，尤其涉及一种用于光通信网络的信道编码方法，包括：将光纤信道的属性特征划分为传输质量属性和传输时延属性；依据传输质量属性对光纤信道进行聚类以获取质量聚类结果，并基于质量聚类结果确定实时传输时的第一优选冗余度；依据传输时延属性对光纤信道进行聚类以获取时延聚类结果，并基于时延聚类结果确定实时传输时的第二优选冗余度；基于实时传输时光纤信道的环境信息确定权重系数后，计算目标冗余度，并基于目标冗余度获取实时传输时的信道编码。通过本申请的技术方案，能够保证传输质量和传输时延之间的平衡，同时保证数据传输的实时性。同时保证数据传输的实时性。同时保证数据传输的实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光通信网络的信道编码方法


[0001]本申请涉及信道编码
，尤其涉及一种用于光通信网络的信道编码方法。

技术介绍

[0002]在光通信网络中，首先对待传输数据进行信源编码，实现待传输数据的压缩，以减少待传输数据中的噪声信息；进一步，对压缩后的待传输数据进行信道编码，将信道编码后的数据通过光纤信道发送给接收方。信道编码通过在发送端添加与待传输数据相关的冗余信息，并在接收端根据这种相关性来检测和纠正传输过程产生的差错，从而提高待传输数据在传输过程中的抗干扰性。
[0003]目前，公开号为CN101444002A的专利文件公开了一种用于信道编码的编码方法，对构成发送信号的信息比特进行编码，从一组信息比特导出一个以上的冗余比特的组；按照由控制信号所指定的信道编码率减少或增加冗余比特，从而调整信息比特数和冗余比特数的比例，进而实现了冗余度的调节。
[0004]然而，上述方法通过信道编码率调整冗余度，但调节冗余度时忽略了冗余度对传输时延和传输质量的影响，冗余度的增加虽然可以提高传输质量但也会增加传输时延；且相同冗余度的情况下，不同光纤信道的传输质量和传输时延也存在差异，无法保证数据在光纤信道传输的过程中，传输质量和传输时延之间的平衡。

技术实现思路

[0005]为了解决本申请的上述技术问题，本申请提供了一种用于光通信网络的信道编码方法，以在光纤信道传输的过程中，保证传输质量和传输时延之间的平衡。
[0006]根据本申请的第一方面，提供了一种用于光通信网络的信道编码方法，包括：历史传输过程中，采集冗余度、传输性能结果以及光纤信道的多个属性特征，其中所述传输性能结果包括传输质量等级和传输时延等级，所述冗余度为信道编码中冗余位数与编码长度的比值，所述传输质量等级与误码率有关，所述传输时延等级与传输时延有关；基于所述属性特征和所述传输性能的相关性将所述多个属性特征划分为传输质量属性和传输时延属性；依据所述传输质量属性对光纤信道进行聚类以获取质量聚类结果，并基于所述质量聚类结果确定实时传输时的第一优选冗余度，所述第一优选冗余度对应实时传输的误码率最小；依据所述传输时延属性对光纤信道进行聚类以获取时延聚类结果，并基于所述时延聚类结果确定实时传输时的第二优选冗余度，所述第二优选冗余度对应实时传输的传输时延最小；基于实时传输时光纤信道的环境信息确定所述第一优选冗余度和所述第二优选冗余度的权重系数；基于所述第一优选冗余度、所述第二优选冗余度以及对应的权重系数计算目标冗余度，并基于所述目标冗余度和信道编码算法对传输数据进行编码，得到实时传输时的信道编码。
[0007]在一个实施例中，所述基于所述属性特征和所述传输性能的相关性将所述多个属性特征划分为传输质量属性和传输时延属性包括：对于一个属性特征，对所述历史传输过
程中所述属性特征的属性值进行排列以构成属性向量；将所述属性向量中的每一个属性值替换为对应的传输质量等级以构成质量等级向量；将所述属性向量中的每一个属性值替换为对应的传输时延等级以构成时延等级向量；计算所述属性向量与所述质量等级向量的相关性系数，响应于所述相关性系数大于设定系数，将所述属性特征作为传输质量属性；计算所述属性向量与所述时延等级向量的相关性系数，响应于所述相关性系数大于所述设定系数，将所述属性特征作为传输时延属性。
[0008]在一个实施例中，所述依据所述传输质量属性对光纤信道进行聚类以获取质量聚类结果包括：在所述历史传输过程中，将每条光纤信道的所有传输质量属性的数值排列在一起，得到所述光纤信道的质量特征；设定质量簇数，依据聚类算法对所有光纤信道的质量特征进行聚类操作，得到多个质量簇，所述多个质量簇的数量与所述质量簇数相同，一个质量簇包括一个质量中心和至少一个光纤信道。
[0009]在一个实施例中，所述基于所述质量聚类结果确定实时传输时的第一优选冗余度包括：采集实时传输时光纤信道所有传输质量属性的属性值，构建实时传输时光纤信道的实时质量特征；计算所述实时质量特征与每个质量中心的相似度；将相似度最大值对应的质量簇作为当前实时传输的质量目标簇；构建二维坐标系，横坐标为冗余度，纵坐标为误码率；对于所述质量目标簇中的任意光纤信道，采集历史传输过程中该光纤信道对应的冗余度和误码率，并在所述二维坐标系中绘制对应的坐标点；对所述二维坐标系中所有坐标点进行插值处理，得到所述质量目标簇的误码率曲线；在所述误码率曲线中，将误码率最小值对应的冗余度作为第一优选冗余度。
[0010]在一个实施例中，所述时延聚类结果包括多个时延簇，一个时延簇包括一个时延中心和至少一个光纤信道，所述基于所述时延聚类结果确定实时传输时的第一优选冗余度包括：采集实时传输时光纤信道所有传输时延属性的属性值，构建实时传输时光纤信道的实时时延特征；计算所述实时时延特征与每个时延中心的相似度；将相似度最大值对应的时延簇作为当前实时传输的时延目标簇；构建二维坐标系，横坐标为冗余度，纵坐标为传输时延；对于所述时延目标簇中的任意光纤信道，采集历史传输过程中该光纤信道对应的冗余度和传输时延，并在所述二维坐标系中绘制对应的坐标点；对所述二维坐标系中所有坐标点进行插值处理，得到所述时延目标簇的传输时延曲线；在所述传输时延曲线中，将传输时延最小值对应的冗余度作为第二优选冗余度。
[0011]在一个实施例中，所述环境信息包括噪声，所述基于实时传输时光纤信道的环境信息确定所述第一优选冗余度和所述第二优选冗余度的权重系数包括：将实时传输时的光纤信道作为目标信道；采集所述目标信道的历史传输样本对，所述历史传输样本对包括一次数据传输时的发送信息和接收信息，将所述发送信息和所述接收信息的差值作为历史传输样本对的历史噪声；对所有历史噪声进行高斯函数拟合以获取所述目标信道的高斯分布，所述高斯分布包括噪声均值和噪声标准差；所述第一优选冗余度的权重系数满足关系式：其中，为所述噪声均值，为所述噪声标准差，为所述第一优选冗余度的权重系数；所述第二优选冗余度的权重系数满足关系式。
[0012]在一个实施例中，所述环境信息包括抗噪系数，所述基于实时传输时光纤信道的环境信息确定所述第一优选冗余度和所述第二优选冗余度的权重系数包括：将实时传输时的光纤信道作为目标信道；在一次历史传输中，采集所述目标信道接收端处的眼图信息，并计算所述眼图信息的噪声容限，所述噪声容限用于表征抗噪能力；对历史传输中所有眼图信息的噪声容限的均值作为所述目标信道的抗噪系数；所述第一优选冗余度的权重系数满足关系式：其中，为所述抗噪系数，为所述第一优选冗余度的权重系数；所述第二优选冗余度的权重系数满足关系式。
[0013]在一个实施例中，所述环境信息包括抗噪系数和噪声，所述噪声包括噪声均值和噪声标准差，所述第一优选冗余度的权重系数满足关系式：其中，为噪声均值，为噪声标准差，为抗噪系数，为所述第一优选冗余度的权重系数；所述第二优选冗余度的权重系数满足关系式。
[0014]在一个实施例中，所述目标冗余度满足关系式：其中，和分别为所述第一优选冗余度和所述第二优选冗余度，为第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光通信网络的信道编码方法，其特征在于，包括：历史传输过程中，采集冗余度、传输性能结果以及光纤信道的多个属性特征，其中所述传输性能结果包括传输质量等级和传输时延等级，所述冗余度为信道编码中冗余位数与编码长度的比值，所述传输质量等级与误码率有关，所述传输时延等级与传输时延有关；基于所述属性特征和所述传输性能的相关性将所述多个属性特征划分为传输质量属性和传输时延属性；依据所述传输质量属性对光纤信道进行聚类以获取质量聚类结果，并基于所述质量聚类结果确定实时传输时的第一优选冗余度，所述第一优选冗余度对应实时传输的误码率最小；依据所述传输时延属性对光纤信道进行聚类以获取时延聚类结果，并基于所述时延聚类结果确定实时传输时的第二优选冗余度，所述第二优选冗余度对应实时传输的传输时延最小；基于实时传输时光纤信道的环境信息确定所述第一优选冗余度和所述第二优选冗余度的权重系数；基于所述第一优选冗余度、所述第二优选冗余度以及对应的权重系数计算目标冗余度，并基于所述目标冗余度和信道编码算法对传输数据进行编码，得到实时传输时的信道编码。2.根据权利要求1所述的一种用于光通信网络的信道编码方法，其特征在于，所述基于所述属性特征和所述传输性能的相关性将所述多个属性特征划分为传输质量属性和传输时延属性包括：对于一个属性特征，对所述历史传输过程中所述属性特征的属性值进行排列以构成属性向量；将所述属性向量中的每一个属性值替换为对应的传输质量等级以构成质量等级向量；将所述属性向量中的每一个属性值替换为对应的传输时延等级以构成时延等级向量；计算所述属性向量与所述质量等级向量的相关性系数，响应于所述相关性系数大于设定系数，将所述属性特征作为传输质量属性；计算所述属性向量与所述时延等级向量的相关性系数，响应于所述相关性系数大于所述设定系数，将所述属性特征作为传输时延属性。3.根据权利要求1所述的一种用于光通信网络的信道编码方法，其特征在于，所述依据所述传输质量属性对光纤信道进行聚类以获取质量聚类结果包括：在所述历史传输过程中，将每条光纤信道的所有传输质量属性的数值排列在一起，得到所述光纤信道的质量特征；设定质量簇数，依据聚类算法对所有光纤信道的质量特征进行聚类操作，得到多个质量簇，所述多个质量簇的数量与所述质量簇数相同，一个质量簇包括一个质量中心和至少一个光纤信道。4.根据权利要求3所述的一种用于光通信网络的信道编码方法，其特征在于，所述基于所述质量聚类结果确定实时传输时的第一优选冗余度包括：采集实时传输时光纤信道所有传输质量属性的属性值，构建实时传输时光纤信道的实时质量特征；
计算所述实时质量特征与每个质量中心的相似度；将相似度最大值对应的质量簇作为当前实时传输的质量目标簇；构建二维坐标系，横坐标为冗余度，纵坐标为误码率；对于所述质量目标簇中的任意光纤信道，采集历史传输过程中该光纤信道对应的冗余度和误码率，并在所述二维坐标系中绘制对应的坐标点；对所述二维坐标系中所有坐标点进行插值处理，得到所述质量目标簇的误码率曲线；在所述误码率曲线中，将误码率最小值对应的冗余度作为第一优选冗余度。5.根据权利要求1所述的一种用于光通信网络的信道编码方法，其特征在于，所述时延聚类结果包括多个时延簇，一个时延簇包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓宇，王安杰，贾琦，刘学文，
申请(专利权)人：济南安迅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：