解码差分编码相位调制光数据信号的方法技术

本发明专利技术提出了一种用于解码承载FEC编码数据值的差分编码PSK调制光数据信号的方法。光信号由估计相位偏移校正。使用估计算法从校正信号导出FEC编码数据值的相应似然值，该估计算法说明用于差分编码该光信号的差分编码规则。将所导出似然值限制到预定值范围。使用算法从已限制似然值导出FEC解码数据值，该算法说明用于FEC编码该FEC编码数据值的FEC编码规则。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】解码差分编码相位调制光数据信号的方法
本专利技术涉及通信领域，并且具体地涉及一种用于解码承载前向纠错编码数据值的差分编码相移键控调制光数据信号的方法和装置。
技术介绍
在光数据发射中，可以借助光发射信号来发射数字数据值。依据发射数据值并且根据相应相移键控(PSK)调制或正交幅度调制(QAM)方法的星座图，通过调制光载波信号的相位和/或幅度而生成光发射信号，该光发射信号具有载波频率。星座图的每个点表示将被发射的数据值的有限集合，其中该数据值集合被称为数据符号。由星座图的对应星座点表示数据符号，其中该星座点具有对应符号相位和幅度值。依据将被发射的数据符号，导出相应星座点和符号相位值。调制该光载波信号的相位和幅度，使得它对应于表示相应数据符号的所导出符号相位值和幅度值。当使用纯PSK调制方法时，仅仅相位被调制，而幅度保持不变。当使用QAM方法时，相位就如PSK方案的情形那样被调制，但是幅度也被调制以获得更高数据率。因而，QAM方法可以理解为具有附加幅度调制的PSK调制方法。因此，在此专利申请中，术语PSK调制方法应包括纯PSK调制方法以及QAM方法。优选地，数据值为数据比特。相移键控调制方法的示例为二进制相移键控(BPSK)，其中对应星座图的每个点表示1比特并且其中相邻星座点被绝对值为π的分隔角分隔。相移键控调制方法的另一示例为正交相移键控(QPSK)，其中每个星座点表示由2比特组成的数据符号并且其中相邻星座点被绝对值为π/2的分隔角分隔。通过实施下述相干接收方案，在接收端可以导出所接收数据值：所接收光发射信号与一相干光信号混合，该相干光信号具有该载波频率和一相位，该相位理想上等于在发射端使用的光载波信号的相位。这种混合得到结果光基带信号。经由模拟-数字转换将该光基带信号转换为采样电信号，并且估计所采样电信号的相位以用于导出所接收数据值。当使用硬判决检测方案时，判定对于星座图的这一点，哪个符号相位值与所接收光载波信号的估计相位最相似。随后从估计符号相位值导出对应数据符号和对应数据值。当在光发射信道上发射光信号时，信号的相位可能由于相位偏移而降级，在接收机可以估计该相位偏移。随后可以由此估计相位偏移来校正PSK调制光信号的相位。所估计相位偏移可能在一定程度上有误差，使得从接收机的视角看来，所接收光信号的校正造成PSK星座图旋转了分隔角的整数倍。星座图的这种旋转在从一个数据符号的时间点到下一个连续数据符号的下一个时间点之间发生，并且称为相位滑移。相位滑移的概率的典型值为例如10-3。当在接收机处依赖于硬判决检测方案时，相位滑移的效应如下：如果相位滑移造成在特定时间点星座图的旋转，并且如果对于另外时间点星座图保持被旋转，则对于该特定时间点以及对于该另外时间点，这导致错误导出数据值。已知的针对相位滑移的对策为差分编码技术。在发射端上，将所导出数据符号差分编码为差分编码数据符号，使得由从一个差分编码数据符号到下一个连续差分编码数据符号的转变来表示导出数据符号。随后将差分编码数据符号映射到PSK星座图。在接收端上，观测所接收差分编码数据符号。通过根据从一个差分编码数据符号到下一个差分编码数据符号的转变导出差分解码数据符号，可以执行差分解码。换言之，在接收机处，由连续接收的差分编码数据符号之间的相位变化导出数据符号。所导出差分解码数据符号表示差分解码数据值，如前文所述。当在接收机处依赖于差分编码以及硬判决检测方案时，相位滑移的效应如下：如果相位滑移造成在特定时间点星座图的旋转，并且如果对于下一个另外时间点星座图的旋转继续，则针对该特定时间点但不针对下一个另外时间点，这导致错误导出数据值；但是，如果相位滑移仅仅对于该特定时间点造成星座图的旋转，并且如果对于下一个另外时间点星座图的旋转不继续，则针对该特定时间点并且也针对该下一个另外时间点，这导致错误导出数据值。
技术实现思路
所提出方法的目的是改进已知的光数据发射的方法。提出了一种解码承载前向纠错(FEC)编码数据值的差分编码相移键控调制光数据信号的方法。差分编码相移键控调制光信号由估计相位偏移来校正。使用说明用于差分编码该差分编码相移键控调制光信号的差分编码规则的估计算法，从所校正信号导出FEC编码数据值的相应似然值。所导出似然值被限制到预定值范围。使用说明用于FEC编码数据值的FEC编码的FEC编码规则的算法，从已限制似然值导出FEC解码数据值。为了理解所提出方法的优点，应考虑下述各方面。似然值的幅度指示相应FEC编码数据值等于数据值的字母值集合的可能离散值的似然性。似然值的符号指示该数据值被假设等于的值。似然值的幅度越大，相应数据值等于所指示值的指示性越强。因此，似然值的幅度的越大，似然值对用于从似然值导出FEC解码数据值的估计算法的影响越大。当从所校正信号导出似然值时，相位滑移会导致一个或多个似然值，该一个或多个似然值的幅度和/或符号由于相位滑移而改变。例如如果似然值的幅度由于相位滑移而增大，则这将造成该似然值对用于从似然值导出FEC解码数据值的FEC解码算法的错误增大的影响。例如如果似然值的符号由于相位滑移而改变，则这将造成指示错误值的似然值对用于从似然值导出FEC解码数据值的FEC解码算法的影响。因而，通过将似然值限制到预定值范围，在一定程度上避免受相位滑移影响的那些似然值对FEC解码算法的错误影响。这有助于减小在一个或多个相位滑移的情况下FEC解码数据值的错误数目。所提出方法还具有这样的优点：对于导出差分解码数据值，考虑出现相位滑移的可能性。再另外，所提出方法具有这样的优点：不是直接应用硬判决检测方案，而是使用估计算法来导出似然值序列。这允许更可靠导出所接收数据值。附图说明图1示出发射装置和接收装置的框图。图2a、图2b、图2c和图2d示出PSK星座图上的相位值。图3示出说明结合相位滑移的差分编码的框图。图4a示出用于导出似然值的方法的步骤。图4b示出BPSK星座图上的所接收数据符号。图4c示出似然值的值范围。图5a示出估计算法的状态和状态转变。图5b示出具有更新的转变概率的估计算法的状态和状态转变。图6a示出针对BPSK对相位滑移的影响建模的框图。图6b示出以可替换方式针对BPSK对相位滑移的影响建模的框图。图7示出描述似然值的限制的函数。图8示出根据另一实施例的发射装置和接收装置的示图。图9a示出针对QPSK对相位滑移的影响建模的框图。图9b示出以可替换方式针对QPSK对相位滑移的影响建模的框图。图10示出QPSK的星座图。图11示出具有模4加的值的表。图12示出QPSK的星座图以及用于导出似然值的幅度。图13示出QPSK的估计算法的状态和状态转变。图14示出用于解码光数据信号的装置。具体实施方式图1示出发射装置TX。发射装置TX接收信息数据值的序列iv：iv=[iv(l),…,iv(C)]，索引c=l…C。在前向纠错编码的步骤FECE中，信息数据值iv被编码为FEC编码数据值的序列x：x=[x(l),…,x(K)]，索引k=l…K。在映射步骤MAP中，L个连续的FEC编码数据值的集合被映射到PSK星座图的数据符号s(m)上，这得到数据符号的序列s：s=[s(l),…,s(M)]，索引m=1,…,M，其中M=K/L。每个数据符号s(m)表示L个FEC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解码承载前向纠错(FEC)编码数据值的差分编码相移键控调制光数据信号的方法，包括由估计相位偏移(PE)来校正所述差分编码相移键控调制光信号(ots(t))，使用估计算法(EA)，从校正信号(cs(t))导出用于所述FEC编码数据值的相应似然值(Lx“)，所述估计算法(EA)说明用于差分编码所述差分编码相移键控调制光信号(ots(t))的差分编码规则，将导出似然值(Lx“)限制到预定似然值范围，以及使用算法从已限制似然值(Lx)导出FEC解码数据值，所述算法说明用于所述FEC编码数据值的FEC编码的FEC编码规则。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.21 EP 11305776.41.一种解码承载前向纠错FEC编码数据值的差分编码相移键控调制光数据信号的方法，包括由估计相位偏移来校正所述差分编码相移键控调制光信号，使用估计算法，从校正信号导出用于所述FEC编码数据值的相应似然值，所述估计算法说明用于差分编码所述差分编码相移键控调制光信号的差分编码规则，将导出似然值限制到预定似然值范围，以及使用算法从已限制似然值导出FEC解码数据值，所述算法说明用于所述FEC编码数据值的FEC编码的FEC编码规则。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定似然值范围具有上极限和下极限，并且其中所述极限取决于预定相位滑移概率。3.根据权利要求2所述的方法，其中限制所述导出似然值的所述步骤包括使用函数将所述导出似然值变换为所述已限制似然值，已限制似然值由导出似然值和所述预定相位滑移概率定义以用于所述函数。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中代替从所述已限制似然值导出FEC解码数据值的所述步骤，所述方法包括步骤：使用算法从所述已限制似然值导出更新似然值，所述算法说明用于所述FEC编码数据值的FEC编码的FEC编码规则，将所述更新似然值限制到预定值范围，使用已限制的更新似然值和估计算法，从所述校正信号导出用于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·拉泽蒂，C·科斯坦蒂尼，M·佩佩，A·利文，S·坦布林克，L·施马伦，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：
国别省市：