[发明专利]用于周跳校正的系统和方法

说明书

系统和方法包括奇偶校验比特编码器(202)，以用于采用第一和第二奇偶校验比特来编码要传送数据的比特，以产生连续的比特块。将比特块的每个格雷映射到多个关联QAM符号，其被调制到光波长上，并且传送给接收器。解映射器(304)使用由第一和第二奇偶校验比特所指示的奇偶来校正90度和180度周跳。

在波分复用(WDM)光通信系统中，多个不同的光载波波长采用数据单独调制，以产生调制光信号。调制光信号组合为聚合信号，并且由光传输路径传送给接收器。接收器对数据进行检测和解调。

可用于光通信系统中的一种类型的调制是相移键控(PSK)。根据PSK的不同变化，通过调制光波长的相位来使得光波长的相位或相位转变表示编码一个或多个比特的符号，数据被传送。在二进制相移键控(BPSK)调制方案中，例如，两个相位可用来表示每个符号1个比特。在正交相移键控(QPSK)调制方案中，四个相位可用来对每个符号2个比特进行编码。其它相移键控格式包括差分相移键控(DPSK)格式以及PSK和DPSK格式的变化，诸如归零DPSK(RZ-DPSK)和偏分复用QPSK(PDM-QPSK)。

调制格式，（诸如QPSK）其中将多个信息比特编码在单个传送符号上，一般可称作多等级调制格式。多等级调制技术已经用于例如允许增加的传输速率和降低的信道间隔，由此增加WDM系统中的每个信道的谱效率(SE)。一种谱高效多等级调制格式是正交幅度调制(QAM)。在QAM信号中，信息使用相移键控和幅移键控的组合来被调制，例如，以便对每个符号多个比特进行编码。16-QAM调制格式可用于例如对每个符号4个比特进行编码。PSK调制方案(例如，BPSK和QPSK)可称作一等级的QAM(例如分别为2QAM和4QAM)。

在使用例如QAM方案的相位调制光通信系统中，接收器可以是使用相干检测(例如零差或外差检测)来检测调制光信号的相干接收器。术语“相干”在本文中关于接收器所使用时涉及包括用于对所接收信号进行解调的本地振荡器(LO)的接收器。数字信号处理(DSP)可在这类系统中实现，以用于处理所接收信号以提供解调数据。所接收信号的数字信号处理提供速度和灵活性，并且可用来执行多种功能，包括校正与光传输路径关联的非线性，诸如色散、偏振模式色散等。

相位调制系统的相干检测方案可使用绝对相位检测。绝对相位检测可涉及基于估计的相位来进行与所接收数据流中的每个比特的值有关的判定、例如软判定。不幸地，对于M²-QAM（例如QPSK和16 QAM）信号星座在角π/2的相位旋转下是不变的。用来确定估计的相位的载波相位估计器不能区分角θ与角θ+π/2。因此，可将估计的载波相位推送远离当前稳定操作点而进入相邻稳定操作点的吸引域，这实际上将信号星座旋转π/2。这个现象称作周跳。周跳能够在周跳事件之后生成大量判定误差。周跳的影响能够通过使用信息符号的差分解码来被限制于实际跳的时长。但是，差分解码能够具有绝对相位检测的误码率的大约两倍的误码率。

用于校正周跳的一种方式是引入具有已知信息符号的导频符号。导频符号消除相位模糊，因为导频符号的载波相位能够通过计算所接收导频符号与已知信息符号之间的相位差来明确地估计。但是，导频符号的开销引起更大符号速率，从而导致灵敏度损失。为了解决这个问题，可采用大周期来插入导频符号。一般来说，在检测周跳并且校正载波相位参考之前可花费导频符号周期之间的符号数量的约一半。进行校正所花费的时间能够导致所检测数据中的突发误差。

现在将通过示例的方式、参照以下附图来描述本公开，附图中相似标号表示相似部件，其中：

图1是符合本公开的系统的一个示范实施例的框图。

图2是符合本公开的发射器的一个示范实施例的框图。

图3是符合本公开的接收器的一个示范实施例的框图。

图4以图解方式示出符合本公开的示范发射器的调制输出。

图5是16-QAM信号的一个示范实施例的星座图，其中星座点被互连，以示出与符合本公开的系统中的90度和180度相位误差关联的符号。