[发明专利]一种可调光频谱效率的单载波频域均衡光传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信传输领域，涉及一种可调光频谱效率的单载波频域均衡(SCFDE)光传输方法。

背景技术

在光纤通信系统中，高速大容量传输系统的使用是未来光传输系统的必然趋势。在继10Gb/s，40Gb/s，100Gb/s的光传输系统的深入研究之后，400Gb/s的光传输系统越来越受到关注。因此，如何利用标准的50GHz的ITU-T规定的格子去实现400Gb/s的信号传输成为人们的研究热点。

基于如上理论，我们需要解决如何将传输速率为400Gb/s的信号放在50GHz的信道间隔内，即使该传输系统的光频谱效率等于8bit/symbol，并设计相应的帧结构组成。对于一般的传输系统，因为部分数据是用于提高系统传输性能的，因此要达到400Gb/s的净数据传输速率需要所传输的总数据速率大于400Gb/s，即要求系统光频谱效率大于8bit/symbol。

一般而言，利用双偏振传输以及高阶调制格式是解决这一问题的有效方法。对于双偏振传输系统，利用16-QAM调制格式，可以达到2*4bit/symbol的频谱效率，利用32-QAM可以达到2*5bit/symbol的频谱效率。但是，单一地使用某高阶调制格式使得光频谱效率较为单一，使得传输冗余较大，降低了频谱使用效率；且调制格式越高系统鲁棒性越差，受噪声影响较大，系统性能急剧下降。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种可调光频谱效率的单载波频域均衡光传输方法，本发明利用混合调制格式解决现阶段所需要高光频谱效率、低信号冗余的帧结构，来实现特定光频谱效率的单载波频域均衡系统。

本发明的技术方案为：

一种可调光频谱效率的单载波频域均衡光传输方法，其步骤为：

1)根据光通信传输系统所需的光频谱效率S，选定需要采用的混合调制格式；

2)设计所采用混合调制格式的星座图；

3)利用所述星座图进行数据成帧，并将其应用到单载波频域均衡系统发射端进行发射；其中，数据成帧的帧结构中包含的信息依次为：同步序列，训练序列，若干个按照所述混合调制格式调制的SCFDE符号；

4)单载波频域均衡系统接收端对接收信号进行信道估计，得到频域信道矩阵；

5)接收端将去除训练序列后的接收信号按照SCFDE符号长度进行分段，并将其转换到频域，利用所述频域信道矩阵进行均衡后再转换到时域，进行相位恢复后按照发射端的所述混合调制格式对提取出的数据信号进行逆映射判决，用对应的调制格式解调对应的调制信号。

进一步的，所述混合调制格式包括至少2种不同光谱效率的调制格式，一个调制周期内包括N个时隙调制信号；且满足公式其中，n_i为一个调制周期内光谱效率为s_i的调制时隙数、M为一个调制周期内的调制格式种数。

进一步的，所述帧结构中按照所述混合调制格式调制的SCFDE符号中包括N个SCFDE符号，每一SCFDE符号中的数据按照所述混合调制格式中对应的一种调制格式进行调制，并对调制后的数据插入循环前缀、导频信号和循环后缀。

进一步的，每一所述SCFDE符号中的数据包括P个数据。

进一步的，利用最小欧几里得距离设计所采用混合调制格式的星座图，使得同等功率的条件下最小欧几里得距离最大。

进一步的，所述混合调制格式为16-QAM调制格式和32-QAM调制格式的混合调制格式。

进一步的，设计所述星座图的方法为：将16-QAM和32-QAM两种调制格式的欧几里得距离设为相同。

进一步的，设计所述星座图的方法为：将16-QAM的16个星座点与32-QAM的部分星座点重合，之后对该种混合调制格式的星座图进行最小欧几里得距离最大化，得到所述星座图。

进一步的，根据光通信传输系统所需要的传输数据和所需传输数据冗余计算出所要传输数据的总速率，然后根据光通信传输系统所允许带宽确定所需要的光频谱效率。

本发明的单载波频域均衡光传输方法包括如下几步：