[发明专利]一种多级编码调制系统映射方法及装置

说明书

本发明提供了一种多级编码调制系统映射方法、装置及存储介质，先获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量，按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式，进而基于得到的约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案，最后根据集分割映射得到目标映射的标签方案。本发明的提供的映射设计方法，实现了多级编码调制系统各级子信道的信道容量近似相等，因此可以采用一个码率的码字作为各级子信道的分量码，与现有技术相比，降低了分量码设计难度，避免了分量码码率接近1从而无法得到分量码好码的问题，节省了分量码设计的成本，并提升了分量码设计效率。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多级编码调制系统映射方法及装置。

背景技术

多级编码调制(Multilevel Coded，MLC)系统将用来传输N阶调制符号序列的实际物理信道等价于在该物理信道中并行传输二进制比特序列的n个逻辑子信道。对每级子信道中传输的二进制比特序列采用独立的分量码进行保护。依据香农编码定理，当各级分量码的码率数值上等于各级子信道的信道容量时，采用优化设计的分量码的MLC系统，可获得逼近香农极限的性能，也即获得较高的净编码增益。

在高速光通信领域常用FEC(Forward Error Correction，前向纠错码)开销范围内(7％～25％)，多级编码调制系统采用现有映射方案时(格雷映射、集分割映射等)，会出现个别子信道的信道容量逼近于1的情况，这将导致很难得到满足性能需求的分量码，进而影响系统的总体编码增益。高速大容量光纤通信系统要求FEC码编码增益高且错误平层低，这使得设计一个满足要求的“好码”难度很大，尤其是在码率接近于1的时候，很难得到分量码好码。

发明内容

本发明实施例提供一种多级编码调制系统映射方法及装置，以解决现有分量码设计难度高，得到分量码好码比较难，且效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种多级编码调制系统映射方法，包括：

获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量；第i级调制子集是指在星座图中，前i个比特相等的信号点集合，第i级调制集包含2^i个调制子集，i大于等于1，小于等于所述n；第i级子信道的信道容量为第i比特携带的最大信息量，等于第i级调制子集的平均信道容量与第i+1级调制子集的平均信道容量之差；

按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式；

基于所述约束关系式逐级确定出各级调制子集的分割方案；

根据各级调制子集的分割方案，进行集分割映射得到目标映射的标签方案。

在本发明的一种实施例中，获取所述系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量采用以下计算公式计算：

其中，n表示调制阶数，C_n表示n阶调制格式下的总信道容量，C(x_i)表示第i级子信道的信道容量，C(A_i(x₁～x_i))表示第i级调制子集中前i个bit等于(x₁～x_i)调制子集的信道容量。

本发明实施例还提供一种多级编码调制系统映射装置，包括：

容量获取模块，用于获取多级编码调制系统在当前n阶调制格式下的各级子信道的信道容量；第i级调制子集是指在星座图中，前i个比特相等的信号点集合，第i级调制集包含2^i个调制子集，i大于等于1，小于等于所述n；第i级子信道的信道容量为第i比特携带的最大信息量，等于第i级调制子集的平均信道容量与第i+1级调制子集的平均信道容量之差；

处理模块，用于按照各级子信道的信道容量相等原则确定各级调制子集信道容量的约束关系式；