一種模式相關損耗補償方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種模式相關損耗補償方法，所述方法包括：在發(fā)送端，S1.對比特信號進行星座調(diào)制；S2.對星座調(diào)制后的信號進行模式時間編碼；S3.對模式時間編碼后的信號進行光調(diào)制；S4.對光調(diào)制后的信號進行模式耦合后，發(fā)送到少模光纖中傳進行傳輸；在接收端，S5.對所述少模光纖中傳輸?shù)哪Ｊ今詈闲盘栠M行解耦合；S6.對解耦合后的信號進行相干解調(diào)；S7.對相干解調(diào)后的信號進行信道均衡；S8.對信道均衡后的信號進行模式時間譯碼；S9.對模式時間譯碼后的信號進行星座解調(diào)，得到星座解調(diào)后的比特信號。本發(fā)明所述方法可以有效抑制傳輸過程中的模式相關損耗，提升系統(tǒng)性能。
【專利說明】一種模式相關損耗補償方法和裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術領域】，具體涉及一種模式相關損耗補償方法和裝置。

【背景技術】
[0002]伴隨著過去二十年中的指數(shù)型容量增長，波分復用成為數(shù)據(jù)光網(wǎng)絡的重要技術形態(tài)。形成這種狀況的一個重要原因就是持續(xù)飛速提升的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡流量。然而近期的研究進展表明波分復用光傳輸?shù)娜萘吭鲩L正在明顯減速，而且其系統(tǒng)實驗正在快速接近非線性光纖傳輸?shù)南赊r(nóng)極限。少模光纖中的模分復用技術(Mode Divis1n Multiplexing,簡稱MDM)是一種嶄新的光多輸入多輸出傳輸形式，并被人們期待為實現(xiàn)進一步提升光網(wǎng)絡容量的重要潛在方案。
[0003]MDM技術是利用光纖各個模式間的正交性,將每一個模式視為獨立的信道加載信號，形成多輸入多輸出(Multiple Input, Multiple Output,簡稱ΜΙΜΟ)通道，以提高系統(tǒng)傳輸容量和頻譜效率。少模光纖，顧名思義，通過合理設計光纖，只有有限個模式被激勵并傳輸。這樣，相比于單模光纖，可以米用MDM技術擴充單根光纖傳輸容量；相比于多模光纖,可以控制模式個數(shù)，優(yōu)化模式色散和串擾。
[0004]MDM技術雖然被認為是提升光網(wǎng)絡容量的重要方法，但是MDM中的模式相關損耗(Mode Dependent Loss，簡稱MDL)的存在，不僅使光纖傳輸過程中其他傳輸特性發(fā)生變化，還給傳輸系統(tǒng)造成惡化，如傳輸時偏振態(tài)波動導致光信噪比變化，從而導致光功率的變化。它還能導致增益波動，而且接收端補償器的性能也會受到影響。
[0005]因此，如何提供一種模式相關損耗補償方法，降低模式相關損耗對傳輸性能所造成的影響成為一個亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種模式相關損耗補償方法和裝置，降低了模式相關損耗對傳輸性能所造成的影響。
[0007]第一方面，本發(fā)明提供一種模式相關損耗補償方法，所述方法包括:
[0008]在發(fā)送端，
[0009]S1.對比特信號進行星座調(diào)制；
[0010]S2.對星座調(diào)制后的信號進行模式時間編碼；
[0011]S3.對模式時間編碼后的信號進行光調(diào)制；
[0012]S4.對光調(diào)制后的信號進行模式耦合后，發(fā)送到少模光纖中傳進行傳輸；
[0013]在接收端，
[0014]S5.對所述少模光纖中傳輸?shù)哪Ｊ今詈闲盘栠M行解耦合；
[0015]S6.對解耦合后的信號進行相干解調(diào)；
[0016]S7.對相干解調(diào)后的信號進行信道均衡；
[0017]S8.對信道均衡后的信號進行模式時間譯碼；
[0018]S9.對模式時間譯碼后的信號進行星座解調(diào)，得到星座解調(diào)后的比特信號。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟S2對星座調(diào)制后的信號進行模式時間編碼包括:
[0020]對星座調(diào)制后的信號進行分組，其中，每2T時間間隔內(nèi)的信號Sl、S2分為一組，所述81為第一信號周期內(nèi)的信號，所述S2為第二信號周期內(nèi)的信號；
[0021]所述Sl、S2經(jīng)過模式時間編碼后，成為一個信息矩陣S，

【權利要求】
1.一種模式相關損耗補償方法，其特征在于，所述方法包括: 在發(fā)送端， 51.對比特信號進行星座調(diào)制； 52.對星座調(diào)制后的信號進行模式時間編碼； 53.對模式時間編碼后的信號進行光調(diào)制； 54.對光調(diào)制后的信號進行模式耦合后，發(fā)送到少模光纖中傳進行傳輸； 在接收端， S5.對所述少模光纖中傳輸?shù)哪Ｊ今詈闲盘栠M行解耦合； S6.對解耦合后的信號進行相干解調(diào)； S7.對相干解調(diào)后的信號進行信道均衡； S8.對信道均衡后的信號進行模式時間譯碼； S9.對模式時間譯碼后的信號進行星座解調(diào)，得到星座解調(diào)后的比特信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2對星座調(diào)制后的信號進行模式時間編碼包括: 對星座調(diào)制后的信號進行分組，其中，每2T時間間隔內(nèi)的信號s1、s2分為一組，所述S1為第一信號周期內(nèi)的信號，所述S2為第二信號周期內(nèi)的信號； 所述Sl、S2經(jīng)過模式時間編碼后，成為一個信息矩陣S，
對于上述信息矩陣S，在第一個信號周期T1中，模式LPlla發(fā)射信號S1，模式LPllb發(fā)射信號s2，在第二個信號周期T2中，模式LPlla發(fā)射信號_s2%模式LPllb發(fā)射信號Sl%其中，S1*為S1的共軛信號，LPlla和LPllb是光纖的兩個空間模式。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S7對相干解調(diào)后的信號進行信道均衡包括: 若相干解調(diào)后的信號為A和r2，分別表示第一個信號周期T1和第二個信號周期T2相干解調(diào)后的信號，則對相干解調(diào)后的信號A和r2進行信道均衡包括:
其中，A*為r2的共軛信號，4表示信號A經(jīng)過信道均衡后的信號$表示信號r2經(jīng)過信道均衡后的信號，h,表示從模式LPlla發(fā)射信號到接收端的信道狀態(tài)估計系數(shù)，h2表示從模式LPllb發(fā)射信號到接收端的信道狀態(tài)估計系數(shù)。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S8對信道均衡后的信號進行模式時間譯碼包括: 對信道均衡后的信號，根據(jù)下面公式進行譯碼，若滿足下式，則將澤碼為Si:
其中A力待譯碼的信道均衡后的信號，j取值為1，2 ;Si為模式LPlla或模式LPllb發(fā)射的信號，i取值為1，2 ；sk是預設的閾值信號，i Φ k。
5.根據(jù)權利要求1~4任一所述的方法，其特征在于，所述步驟SI對比特信號進行星座調(diào)制包括對比特信號進行四相移鍵控QPSK、八相移鍵控8PSK、正交幅度調(diào)制16QAM或正交幅度調(diào)制64QAM的星座調(diào)制。
6.一種模式相關損耗補償裝置，其特征在于，所述裝置包括: 發(fā)送端包括: 星座調(diào)制器，用于對比特信號進行星座調(diào)制； 模式時間編碼器，用于對星座調(diào)制后的信號進行模式時間編碼； 光調(diào)制器，用于對模式時間編碼后的信號進行光調(diào)制； 模式耦合器，用于對光調(diào)制后的信號進行模式耦合，并將模式耦合后的信號發(fā)送到少模光纖中傳進行傳輸； 接收端包括: 模式解耦合器，用于對所述少模光纖中傳輸?shù)哪Ｊ今詈闲盘栠M行解耦合； 相干解調(diào)器，用于對解耦合后的信號進行相干解調(diào)； 信道均衡器，用于對相干解調(diào)后的信號進行信道均衡； 模式時間譯碼器，用于對信道均衡后的信號進行模式時間譯碼； 星座解調(diào)器，用于對模式時間譯碼后的信號進行星座解調(diào)，得到星座解調(diào)后的比特信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述模式時間編碼器具體用于 對星座調(diào)制后的信號進行分組，其中，每2T時間間隔內(nèi)的信號s1、s2分為一組，所述S1為第一信號周期內(nèi)的信號，所述S2為第二信號周期內(nèi)的信號； 所述Sl、S2經(jīng)過模式時間編碼后，成為一個信息矩陣S，
對于上述信息矩陣S，在第一個信號周期T1中，模式LPlla發(fā)射信號S1，模式LPllb發(fā)射信號s2，在第二個信號周期T2中，模式LPlla發(fā)射信號_s2%模式LPllb發(fā)射信號Sl%其中，S1*為S1的共軛信號，LPlla和LPllb是光纖的兩個空間模式。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述信道均衡器具體用于 若相干解調(diào)器輸出的相干解調(diào)后的信號為A和r2,分別表不第一個信號周期T1和第二個信號周期T2相干解調(diào)后的信號，則所述信道均衡器對相干解調(diào)后的信號η和r2進行信道均衡包括: 其中，為r1的共軛信號，表示信號η經(jīng)過信道均衡后的信號，4表示信號r2經(jīng)過信道均衡后的信號，h,表示從模式LPlla發(fā)射信號到接收端的信道狀態(tài)估計系數(shù)，h2表示從模式LPllb發(fā)射信號到接收端的信道狀態(tài)估計系數(shù)。
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述模式時間譯碼器具體用于 對信道均衡器輸出的信道均衡后的信號^和，根據(jù)下面公式進行譯碼，若滿足下式，則將?譯碼為Si:
(乃,--/2。?,.，?) 其中，h為待譯碼的信道均衡后的信號,j取值為I, 2 ；Sl為模式LPlla或模式LPllb發(fā)射的信號，i取值為1，2 ；sk是預設的閾值信號，i Φ k。
10.根據(jù)權利要求6?9任一所述的裝置，其特征在于，所述星座調(diào)制器用于對比特信號進行星座調(diào)制包括:對比特信號進行四相移鍵控QPSK、八相移鍵控8PSK、正交幅度調(diào)制16QAM或正交幅度調(diào)制64QAM的星座調(diào)制。
【文檔編號】H04L27/34GK104202290SQ201410433359
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權日:2014年8月28日
【發(fā)明者】高冠軍, 趙永利, 張楷, 楊輝, 張 杰 申請人:北京郵電大學