[发明专利]联合载波相位估计和前向错误校正

说明书

技术领域

本公开的实施例涉及光导纤维通信系统领域。更特别地，本公开涉及利用前向错误校正（FEC）和联合载波相位估计（CPE）的长距离光导纤维通信系统。

背景技术

在光通信系统中，可以用数字数据来调制光信号以便在光传送路径上传送数据。可以改变光信号的不同参数来表示数字数据（例如，二进制数“0”和“1”）。根据一种类型的调制（作为正交相移键控（QPSK）为人所知），由光信号中的差分相位转变来指示二进制数。例如，光信号中的相位改变可指示“0”并且光信号中的相位不变可指示“1”。

与光通信系统关联的一个问题是所传达的数据的完整性，特别是当在长距离通信系统（例如，海底光导纤维线缆系统）中在长的距离上传送光信号时。由传送路径中的许多不同来源贡献的累积噪声可能导致数据流中的二进制数（即，一和零）之间难以区分。

然而，应用相干相移键控（PSK）调制可以通过改进接收器灵敏度而进一步改进光纤传送。已经提出采用高速数字信号处理（DSP）的相干检测的实现，其中由DSP估计并且跟踪光信号的载波相位和偏振漂移而没有适应性地调整本地振荡器（LO）。可以用两类方案（即，前馈和决定反馈（DF）方案）来执行CPE。

所使用的一种类型的前馈方案可以是通过将所接收的信号字段提高到它的M次幂而移除M进制相移键控（PSK）调制的M次幂方案。然而，M次幂方案的性能受限于要求的差分编码。备选地，在一些系统中使用基于在前的决定而移除数据调制的用于CPE的DF方案可能是有利的。

当比较这两种类型的CPE方案（M次幂方案和决定反馈方案）时，M次幂方案是不要求训练但是受限的（因为它引起CPE中的M倍相位模糊）前馈方案。决定反馈方案要求训练并且引起CPE中的反馈延迟。决定反馈方案还可引起错误传播（其可能导致CPE失效）。

为解决与M次幂方案中的M倍相位模糊关联的问题和由决定反馈方案中的错误传播导致的潜在问题，可以使用差分编码。然而，实现差分编码引起接收器灵敏度恶化。

前向错误校正（FEC）是用来帮助信号退化的补偿并且为系统提供“边缘改进”的一种技术。FEC典型地涉及合适的错误校正码到传送数据流的插入来促进数据错误的检测和校正，其中没有关于数据错误的以前已知的信息。在FEC编码器中为数据流生成错误校正码，其引入二进制信息序列中的一些冗余。然后将错误校正码发送到包含FEC解码器的接收器。FEC解码器恢复错误校正码并且使用这些错误校正码来校正所接收的数据流中的任何错误。

FEC辅助的CPE方案可以通过FEC解码来解决M倍相位模糊和/或错误传播问题而不使用差分编码。此外，FEC辅助的CPE方案可以是不要求训练的前馈方案。

附图说明

图1是与本公开的一个实施例一致的包含FEC辅助的CPE方案的光通信系统的示意框图。

图2a是根据本公开的相位跟踪的校正的描绘。

图2b是根据本公开的相位跟踪的校正的描绘。

图3是图示根据本公开的过程的流程图。

图4是图示根据本公开的通过利用已知开销比特的CPE偏移的校正的逻辑图。

图5a在逻辑上图示根据本公开的将校验比特加到I信道的信息比特的FEC编码器。

图5b在逻辑上图示根据本公开的使用FEC解码器的I信道的信息比特的取出。

图6a在逻辑上图示根据本公开的将校验比特加到Q信道的信息比特的FEC编码器。

图6b在逻辑上图示根据本公开的使用FEC解码器的Q信道的信息比特的取出。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图而更完整地描述本公开，在附图中示出优选实施例。然而，本公开可以用许多不同形式来实施并且不应解释为限于本文阐述的实施例。相反地，提供这些实施例以使本公开将是透彻和完整的，并且将全面地向本领域技术人员传递本发明的范围。在图中，通篇相似数字涉及相似元件。

图1示出与本发明的一个实施例一致的包含FEC辅助的CPE方案的装置和方法的光通信系统100。该系统能够通过FEC解码来解决M倍相位模糊和/或错误传播问题而不使用差分编码。尽管在光学系统的背景中描述示范性实施例，但可以在传送并且接收其它类型的信号的其它通信系统中实现本文所论述的广泛观念。