[发明专利]码片模式载波复合关联光编码方法

说明书

本发明公开了码片模式载波复合关联光编码方法，属于光通信技术领域，包括如下步骤：1）在发射端，对需要进行发送的多路用户数据进行重新编码，将这多路用户数据编码后调制到不同的模式、载波上，然后输入少模光纤中进行传输至接收端；2）接收端收到信号后，先进行码片、模式、载波复合编码对应顺序解码，解码后再还原出各路用户的原始数据。本发明通过结合不同的复用技术，大幅度提升光通信系统的传输容量，使得系统过载获得通信效率被大幅度提高；编码时，将用户数据分配给不同模式、载波形成码字，通过编码实现三个维度的扩频，可以有效提升系统的抗干扰能力；该方法主要是一种编码方法的创新，发生在数字信号处理调制中，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，具体涉及码片模式载波复合关联光编码方法。

背景技术

随着5G基建、大数据中心、人工智能等“新基建”项目的开展，面向差异化应用的流量将会显著增加，作为基础带宽承载技术，光通信将面临新一轮的技术演进与革新。并且随着高清视频、云计算、物联网及大数据等新一轮信息技术的发展，光接入网架构势必会发生系统性、多融合、大容量的综合优化调整。

长远来看，50G PON网络也会被新一代的网络所取代，大容量、海量用户灵活接入是大势所趋。为适应网络业务的持续增长，需要进一步研究和发展具有突破性的光纤传输技术和系统，以满足信息通信网的带宽需求，具有现实的紧迫性。

在光纤通信领域，随着多种新技术的出现与多种新型器件的研制成功，传统的单模光纤已接近香农极限。为了突破单模光纤容量极限的限制，需要开发利用新的维度进行传输。空分复用技术（SDM）利用光纤中“空间”的维度进行复用，其中，模分复用技术（MDM）通过在单根光纤中使用多个相互正交的模式分别作为独立的信道同时对信号进行传输，被认为是提升光通信容量的有效手段，利用空间维度实现传输容量成倍的提升。

近年来，模分复用技术与波分复用、时分复用及偏分复用技术逐渐融合，新式的光子灯笼模式复用/解复用器的出现，也解决了光信号耦合进出光纤的问题，为少模光纤的实用化做出了推进作用。在长距离的传输过程中，由于存在着模式色散（MD），光脉冲发生畸形，不同模式具有不同的群速度，传输距离过长会导致不同模式到达接收端的时间不同，造成误码。针对少模光纤中不可避免地会发生模式间的耦合问题，主要解决的方法有：一、在接收端，使用数字信号处理对信号进行均衡处理。一般使用多输入多输出（MIMO）均衡系统，对信号进行均衡恢复。虽然，关于均衡算法有不断的研究提出，均衡效果可以达到很优秀的效果，但是算法的复杂度高仍然是面临实时通讯的一个挑战。二、关于少模光纤、模式转换器、模分复用器/解复用器、模式放大器等器件的设计和制备。在算法优化之外，还可以在器件结构上进行调整，生产一批串扰程度低、高集成度的器件，使得增益更均衡，提高系统的稳定性，提高效率。

现如今，我国在少模光纤模分复用系统方向上的研究还停留在初始阶段，对基于少模光纤的模式复用技术采取研究，主要集中在理论层面，仿真实验规模较小。

模分复用技术在下一代光纤通信系统领域拥有相当大的扩容潜力，可以为光传输系统与网络带来巨大的突破。如何将模分复用技术合理有效地运用在光纤通信系统并使其成为将来光通信领域的关键技术依然是一项艰巨的任务。

发明内容

发明目的：针对模分复用技术使用过程中会发生的模式串扰问题，本发明的目的在于提供码片模式载波复合关联光编码方法，实现三维扩频，以获得扩频增益提升系统的抗干扰能力，起到一定的模间串扰抑制。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

码片模式载波复合关联光编码方法，包括如下步骤：

1）在发射端，对需要进行发送的多路用户数据进行重新编码，将这多路用户数据编码后调制到不同的模式、载波上，然后输入少模光纤中进行传输至接收端；