[发明专利]光学通信中的维度变换

说明书

发射器(102，200)对表示符号的初始数字驱动信号应用维度变换，从而产生变换后的数字驱动信号(704)，数字驱动信号(704)被设计用于使用光学载波(242)的多个第一维度来表示每个符号，所述第一维度被分布在两个或多个时隙上。初始数字驱动信号被设计用于使用所述载波的多个第二维度来表示每个符号，所述第二维度不同于所述第一维度。发射器使用变换后的信号生成(706)光学信号(260)。接收器(102，300)接收(802)光学信号(360)并确定与所述第一维度相对应的接收的数字信号(804)。接收器对所述接收的数字信号应用逆维度变换以生成与所述第二维相对应的初始数字驱动信号估计(806)，从而允许所述符号的估计(808)。所述逆维度变换可以对在所述接收的数字信号中的信号劣化进行平均。

技术领域

本文档涉及光学通信的技术领域。

背景技术

在光学通信系统中，发射器可以通过如下方式对客户端数据比特进行编码：将客户端数据比特映射到多比特符号，然后采用特定的调制方案用所述符号对一个或多个光学载波进行调制，从而生成要经由通信信号向接收器传输的光学信号，其中光学信号代表数字信息。接收器可以处理经由通信通道接收的光学信号，以恢复所述多比特符号的估计、所述客户端数据比特的估计、或者这二者的估计。

在接收器处接收的光学信号可能包括在发射器侧生成的光学信号的劣化版本。光学通信系统的各个组件可能导致信号劣化，所述组件包括光纤、光学放大器、滤波器、隔离器等等。诸如放大器噪声、光学非线性、偏振相关损耗或增益(PDL)、偏振模色散(PMD)之类的影响可能在信号中引入噪声和/或失真。噪声的幅度相对于光学信号的幅度可以由信噪比(SNR)或者可选地由噪信比(NSR)来表征。NSR在剖析噪声源时可能是方便的。高NSR可能导致产生嘈杂的符号估计，这可能进而产生对客户端数据比特的错误估计。在接收器侧所恢复的客户端数据比特估计将会与在发射器侧所编码的原始客户端数据比特不同的概率可以由比特差错率或者误码率(BER)来表征。给定的应用可能具有最大的BER容限。例如，应用可以要求BER不超过10^-16。

前向纠错(FEC)技术可以用于降低BER。代替发射器将原始客户端数据比特直接映射到多比特符号，客户端数据比特可以基于所选择的FEC方案首先经历FEC编码。所得到的FEC编码比特包括冗余信息，诸如奇偶校验比特或者校验比特。在接收器处所恢复的比特估计将会是在发射器处生成的FEC编码比特的估计。这些估计可以基于所选择的FEC方案在接收器处经历FEC解码。FEC解码利用了包含于FEC编码比特中的冗余信息，以便检测并校正比特错误。

FEC编码具有优越性，在于它可以允许错误控制而无需重新发送数据分组。然而，这是以增加开销为代价的。由FEC编码而增加的开销量或冗余量可以由信息率R 来表征，其中R定义为输入信息量与在FEC编码(其包括开销)后输出的数据量之比。例如，如果FEC编码增加了25％开销，那么对于要进行FEC编码的每4个信息比特， FEC编码将会增加一个比特的开销，从而导致5个FEC编码数据比特要被传输至接收器。这对应的信息率R＝4/5＝0.8。

发明内容

根据一个广义的方面，光学接收器可操作用于在光学接收器和光学发射器之间建立的光学通信信道上接收光学信号，其中所述接收的光学信号包括在光学发射器处生成的调制的光学信号的劣化版本。所述光学接收器可操作用于确定与所述接收的光学信号的多个第一维度相对应的接收的数字信号，其中所述第一维度与在所述光学发射器处调制的光学载波的维度相对应，所述光学载波的维度表示多比特符号，并且其中所述第一维度分布在两个或多个时隙上。光学接收器可操作用于使用逆维度变换和所述接收的数字信号来确定初始数字驱动信号估计，所述初始数字驱动信号估计对应于多个第二维度。光学接收器可操作用于使用所述初始数字驱动信号估计来确定所述多比特符号的估计。

根据一些实施例，所述多个第二维度小于所述多个第一维度。

根据一些实施例，所述两个或多个时隙可以是连续的或不连续的。