[發明專利]一種可調光頻譜效率的單載波頻域均衡光傳輸方法

無效

• 申請號: 201310209555.2
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103312644A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張帆;張婷婷
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/26;H04L27/34
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 陳美章

技術領域

本發明涉及光通信傳輸領域，涉及一種可調光頻譜效率的單載波頻域均衡(SCFDE)光傳輸方法。

背景技術

在光纖通信系統中，高速大容量傳輸系統的使用是未來光傳輸系統的必然趨勢。在繼10Gb/s，40Gb/s，100Gb/s的光傳輸系統的深入研究之后，400Gb/s的光傳輸系統越來越受到關注。因此，如何利用標準的50GHz的ITU-T規定的格子去實現400Gb/s的信號傳輸成為人們的研究熱點。

基于如上理論，我們需要解決如何將傳輸速率為400Gb/s的信號放在50GHz的信道間隔內，即使該傳輸系統的光頻譜效率等于8bit/symbol，并設計相應的幀結構組成。對于一般的傳輸系統，因為部分數據是用于提高系統傳輸性能的，因此要達到400Gb/s的凈數據傳輸速率需要所傳輸的總數據速率大于400Gb/s，即要求系統光頻譜效率大于8bit/symbol。

一般而言，利用雙偏振傳輸以及高階調制格式是解決這一問題的有效方法。對于雙偏振傳輸系統，利用16-QAM調制格式，可以達到2*4bit/symbol的頻譜效率，利用32-QAM可以達到2*5bit/symbol的頻譜效率。但是，單一地使用某高階調制格式使得光頻譜效率較為單一，使得傳輸冗余較大，降低了頻譜使用效率；且調制格式越高系統魯棒性越差，受噪聲影響較大，系統性能急劇下降。

發明內容

針對現有技術存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種可調光頻譜效率的單載波頻域均衡光傳輸方法，本發明利用混合調制格式解決現階段所需要高光頻譜效率、低信號冗余的幀結構，來實現特定光頻譜效率的單載波頻域均衡系統。

本發明的技術方案為：

一種可調光頻譜效率的單載波頻域均衡光傳輸方法，其步驟為：

1)根據光通信傳輸系統所需的光頻譜效率S，選定需要采用的混合調制格式；

2)設計所采用混合調制格式的星座圖；

3)利用所述星座圖進行數據成幀，并將其應用到單載波頻域均衡系統發射端進行發射；其中，數據成幀的幀結構中包含的信息依次為：同步序列，訓練序列，若干個按照所述混合調制格式調制的SCFDE符號；

4)單載波頻域均衡系統接收端對接收信號進行信道估計，得到頻域信道矩陣；

5)接收端將去除訓練序列后的接收信號按照SCFDE符號長度進行分段，并將其轉換到頻域，利用所述頻域信道矩陣進行均衡后再轉換到時域，進行相位恢復后按照發射端的所述混合調制格式對提取出的數據信號進行逆映射判決，用對應的調制格式解調對應的調制信號。

進一步的，所述混合調制格式包括至少2種不同光譜效率的調制格式，一個調制周期內包括N個時隙調制信號；且滿足公式其中，n_i為一個調制周期內光譜效率為s_i的調制時隙數、M為一個調制周期內的調制格式種數。

進一步的，所述幀結構中按照所述混合調制格式調制的SCFDE符號中包括N個SCFDE符號，每一SCFDE符號中的數據按照所述混合調制格式中對應的一種調制格式進行調制，并對調制后的數據插入循環前綴、導頻信號和循環后綴。

進一步的，每一所述SCFDE符號中的數據包括P個數據。

進一步的，利用最小歐幾里得距離設計所采用混合調制格式的星座圖，使得同等功率的條件下最小歐幾里得距離最大。

進一步的，所述混合調制格式為16-QAM調制格式和32-QAM調制格式的混合調制格式。

進一步的，設計所述星座圖的方法為：將16-QAM和32-QAM兩種調制格式的歐幾里得距離設為相同。

進一步的，設計所述星座圖的方法為：將16-QAM的16個星座點與32-QAM的部分星座點重合，之后對該種混合調制格式的星座圖進行最小歐幾里得距離最大化，得到所述星座圖。

進一步的，根據光通信傳輸系統所需要的傳輸數據和所需傳輸數據冗余計算出所要傳輸數據的總速率，然后根據光通信傳輸系統所允許帶寬確定所需要的光頻譜效率。

本發明的單載波頻域均衡光傳輸方法包括如下幾步：