信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種通信系統(tǒng)中的信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置 及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，波分復(fù)用（Wavelength Division Multiplexing, WDM)系統(tǒng)在通信中的應(yīng)用 十分廣泛。由于波分復(fù)用系統(tǒng)中的信道數(shù)量較多，信道間的非線性損傷較為明顯，因此需要 對(duì)信道間的非線性損傷進(jìn)行估計(jì)并補(bǔ)償。
[0003] 由于非線性薛定諤方程可以很好的對(duì)光纖中的非線性效應(yīng)進(jìn)行建模，因此從原則 上說(shuō)，基于數(shù)字信號(hào)處理的光相干檢測(cè)接收機(jī)并且構(gòu)造反鏈路可以補(bǔ)償光纖傳輸鏈路中非 線性損傷，其中，該鏈路與傳輸鏈路中的衰減系數(shù)、色散系數(shù)以及非線性系數(shù)均對(duì)應(yīng)相反。 這里的非線性損傷包括自相位調(diào)制（Self-Phase Modulation, SPM)效應(yīng)引起的信道內(nèi)非線 性損傷以及互相位調(diào)制（Cross-Phase Modulation, XPM)效應(yīng)引起的信道間非線性損傷。但 是，波分復(fù)用（WDM)系統(tǒng)中的信道數(shù)量較多，利用分步傅立葉方法在數(shù)字域求解反鏈路對(duì)應(yīng) 的非線性薛定諤方程時(shí)，需要各個(gè)信道的信息，并且需要嚴(yán)格控制步長(zhǎng)，該計(jì)算的復(fù)雜度是 目前的芯片所不能承受的。
[0004] 目前，通過(guò)對(duì)XPM效應(yīng)的研究和建模，可以將XPM效應(yīng)分成兩種，即相位損傷和偏 振串?dāng)_?，F(xiàn)有的一些算法只能針對(duì)其中一種損傷進(jìn)行補(bǔ)償。尋找一種能夠有效的同時(shí)補(bǔ) 償XPM的兩種效應(yīng)依然是目前研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的一種方法改進(jìn)了傳統(tǒng)的基于反鏈路補(bǔ)償 XPM損傷的方法，其在分步傅立葉方法中的每個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)，信號(hào)需要經(jīng)過(guò)非線性補(bǔ)償模塊和線 性補(bǔ)償模塊，當(dāng)前信號(hào)的改變根據(jù)XPM模型來(lái)進(jìn)行。從仿真結(jié)果看，當(dāng)光纖的色散系數(shù)比較 小時(shí)，該方法可以將分步傅立葉方法中的步長(zhǎng)擴(kuò)大約15倍。但是，當(dāng)分步長(zhǎng)度增大到一個(gè) 光纖跨段時(shí)，該方法的補(bǔ)償性能出現(xiàn)顯著下降。而通常的鏈路是基于傳統(tǒng)的單模光纖，其色 散系數(shù)是該方法假設(shè)條件的4倍以上，這時(shí)，當(dāng)步長(zhǎng)等于跨段長(zhǎng)度時(shí)，該方法的性能將進(jìn)一 步下降。
[0005] 應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、 完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本發(fā)明的
【背景技術(shù)】部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置及方法，通過(guò)在 每個(gè)信道的每個(gè)迭代步長(zhǎng)內(nèi)的每個(gè)光纖分段中非線性損傷最大的位置進(jìn)行互相位調(diào)制損 傷估計(jì)，能夠有效的進(jìn)行互相位調(diào)制損傷的補(bǔ)償，提高通信系統(tǒng)的性能。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置，其中， 所述裝置包括：迭代參數(shù)確定單元，所述迭代參數(shù)確定單元用于確定在多信道光纖傳輸鏈 路中每個(gè)信道進(jìn)行互相位調(diào)制損傷補(bǔ)償?shù)牡介L(zhǎng)；估計(jì)單元，所述估計(jì)單元用于將每個(gè) 信道的每個(gè)迭代步長(zhǎng)內(nèi)的光纖傳輸鏈路劃分為一個(gè)或多個(gè)光纖分段，并且，在每個(gè)光纖分 段中的非線性損傷最大的位置進(jìn)行互相位調(diào)制損傷估計(jì)；第一補(bǔ)償單元，所述第一補(bǔ)償單 元用于根據(jù)所述互相位調(diào)制損傷估計(jì)的結(jié)果，進(jìn)行互相位調(diào)制損傷的補(bǔ)償。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供了一種信道間非線性損傷的補(bǔ)償方法，其 中，所述方法包括：確定在多信道光纖傳輸鏈路中每個(gè)信道進(jìn)行互相位調(diào)制損傷補(bǔ)償?shù)牡?代步長(zhǎng)；將每個(gè)信道的每個(gè)迭代步長(zhǎng)內(nèi)的光纖傳輸鏈路劃分為一個(gè)或多個(gè)光纖分段，并且， 在每個(gè)光纖分段中的非線性損傷最大的位置進(jìn)行互相位調(diào)制損傷估計(jì)；根據(jù)所述互相位調(diào) 制損傷估計(jì)的結(jié)果，進(jìn)行互相位調(diào)制損傷的補(bǔ)償。
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：通過(guò)在每個(gè)信道的每個(gè)迭代步長(zhǎng)內(nèi)的每個(gè)光纖 分段中非線性損傷最大的位置進(jìn)行互相位調(diào)制損傷估計(jì)，有效的進(jìn)行互相位調(diào)制損傷的補(bǔ) 償，從而提高了通信系統(tǒng)的性能。
[0010] 參照后文的說(shuō)明和附圖，詳細(xì)公開(kāi)了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，指明了本發(fā)明的原 理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附 權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
[0011] 針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類(lèi)似的方式在一個(gè)或更 多個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特 征。
[0012] 應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語(yǔ)"包括/包含"在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但 并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 參照以下的附圖可以更好地理解本發(fā)明的很多方面。附圖中的部件不是成比例繪 制的，而只是為了示出本發(fā)明的原理。為了便于示出和描述本發(fā)明的一些部分，附圖中對(duì)應(yīng) 部分可能被放大或縮小。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與 一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。此外，在附圖中，類(lèi)似的標(biāo) 號(hào)表示幾個(gè)附圖中對(duì)應(yīng)的部件，并可用于指示多于一種實(shí)施方式中使用的對(duì)應(yīng)部件。
[0014] 在附圖中：
[0015] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的估計(jì)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的具有補(bǔ)償裝置的WDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖5是對(duì)每個(gè)信道進(jìn)行色散和非線性損傷補(bǔ)償?shù)姆椒鞒虉D；
[0020] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的式（6)、（7)、（8)所表示的XPM損傷的計(jì)算方法流程圖；
[0021] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例5的信道間非線性損傷的補(bǔ)償方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 參照附圖，通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)，本發(fā)明的前述以及其它特征將變得明顯。在說(shuō)明書(shū) 和附圖中，具體公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其表明了其中可以采用本發(fā)明的原則的部分實(shí) 施方式，應(yīng)了解的是，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要 求的范圍內(nèi)的全部修改、變型以及等同物。
[0025] 現(xiàn)有的反鏈路傳輸方法中，在光纖傳輸鏈路的各個(gè)光纖分段的信號(hào)輸出端進(jìn)行非 線性損傷的估計(jì)和補(bǔ)償，本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于信號(hào)功率隨著傳輸距離的增加而逐漸 衰減，在各個(gè)光纖分段的輸出端的非線性損傷最小，因此在輸出端進(jìn)行非線性損傷的估計(jì) 結(jié)果不準(zhǔn)確，從而影響了非線性損傷補(bǔ)償?shù)男Ч?。本發(fā)明實(shí)施例提供一種信道間非線性損 傷的補(bǔ)償裝置及方法，通過(guò)在每個(gè)信道的每個(gè)迭代步長(zhǎng)內(nèi)的每個(gè)光纖分段中非線性損傷最 大的位置進(jìn)行互相位調(diào)制損傷估計(jì)，能夠有效的進(jìn)行互相位調(diào)制損傷的補(bǔ)償，提高通信系 統(tǒng)的性能。
[0026] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置及方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的信道間非線性損傷的補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其用于通 信系統(tǒng)的接收端。如圖1所示，該裝置100包括迭代參數(shù)確定單元101、估計(jì)單元102以及 第一補(bǔ)償單元103,其中，
[0029] 迭代參數(shù)確定單元101用于確定在多信道光纖傳輸鏈路中每個(gè)信道進(jìn)行互相位 調(diào)制損傷補(bǔ)償?shù)牡介L(zhǎng)；
[0030] 估計(jì)單元102用于將每個(gè)信道的每個(gè)迭代步長(zhǎng)內(nèi)的光纖傳輸鏈路劃分為一個(gè)或 多個(gè)光纖分段，并且，在每個(gè)光纖分段中的非線性損傷最大的位置進(jìn)行互相位調(diào)制損傷估 計(jì)；
[0031] 第一補(bǔ)償單元103用于根據(jù)該互相位調(diào)制損傷估計(jì)的結(jié)果，進(jìn)行互相位調(diào)制