[发明专利]一种基于极化交织的光通信系统

说明书

本发明提供了一种基于极化交织的光通信系统。包括：极化码编码器、极化交织器、极化映射器、多维光调制器、多维光解调器、极化解映射器、极化解交织器和极化码译码器。极化交织器，用于对接收到的序列进行交织变换处理，交织变换后的信号中的比特序列分为多组，每组对应的比特数为2的指数次方，每组对应一个符号的比特序列，光通信系统经过极化交织后包含2的指数次方个二进制信道，信道容量高的二进制信道比信道容量低的二进制信道传输更多信息位。本发明提出了新的比特交织方案，降低了高阶调制比特不平衡特性对极化码信道极化特性的影响，更大程度地逼近信道容量上限，提高了在偏振复用光通信系统中极化码编码性能，提升了编码增益。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种基于极化交织的光通信系统。

背景技术

随着社会信息化的迅猛发展和宽带新业务的不断涌现，对现代通信网络体系规模、传输容量及通信速率的需求也在成倍增长。基于高阶调制、相干检测和数字信号处理技术的相干光通信系统因其高速率、高容量、高带宽等优势，成为下一代高速光通信的研究热点。但随着传输速率和传输距离的不断增加，对光信噪比(optical signal to noiseratio,OSNR)、色散以及光纤非线性的要求越来越严格，为减轻上述因素对高速光纤通信的影响，在光纤通信信号中引入前向纠错编码(Forword Error Correcting,FEC)技术是非常有效的方法之一。

前向纠错编码技术通过在信号中加入少量的冗余信息来发现并纠正光传输过程中由色散和非线性等原因引起的误码，降低光链路中色散和非线性等因素对传输系统性能的影响，牺牲信号的传输速率来降低接收端的光信噪比(OSNR)容限，从而获得编码增益，降低误码率，提高通信系统的可靠性。

目前，现有技术中应用于光通信的前向纠错编码是低密度奇偶校验码(LowDensity Parity Check Codes,LDPC)。该编码的缺点为：编码复杂度高，硬件资源需求大且存在错误平层。

现有的偏振复用光通信系统并未将两个偏振方向进行统一编码调制处理，并且没有利用极化现象进行极化编码调制，因此性能较差，对偏振模色散及非线性等系统损伤容忍度差。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于极化交织的光通信系统，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于极化交织的光通信系统，包括：极化码编码器、极化交织器、极化映射器和多维光调制器；

所述的极化码编码器，用于对传输信息比特进行编码，并将编码后的序列传输给极化交织器；

所述的极化交织器，用于对接收到的序列进行交织变换处理，将交织变换后的信号传输给极化映射器，所述交织变换后的信号中的比特序列分为多组，每组对应的比特数为2的指数次方，每组对应一个符号的比特序列；经过极化交织后的光通信系统包含2的指数次幂个抽像的二进制信道，其中容量大的二进制信道比容量小的二进制信道传输更多的信息比特；

所述的极化映射器，用于对接收到的极化交织后的信号按照指定格雷码的形式进行映射，得到待传输的符号序列；

多维光调制器，用于将待传输的符号序列通过偏振复用相干光调制器调制成能够在光纤中传输的光信号。

优选地，所述的系统还包括：

多维光解调器，用于对接收到的光信号由多维光软解调器进行解调制处理，得到光信号的似然向量，将似然向量传输给极化解映射器；

极化解映射器，用于根据多维光解调器输出的似然向量计算出比特序列的符号比特似然比LLR值，将比特序列的LLR值传输给极化解交织器；

极化解交织器，用于对极化解映射器输出的比特序列的LLR值进行解交织，将解交织后的序列传输给极化码译码器；