[发明专利]一种编码调制方法、一种解码方法及相关设备

说明书

本申请实施例公开了一种编码调制方法、一种解码方法及相关设备，用于提供一种可以调节编码系统的谱效率，并且编码性能更优的编码调制方法。本申请实施例方法包括：编码设备将目标比特信息划分为第一比特集和第二比特集；编码设备通过分布匹配算法将第一比特集生成幅度比特，并将第二比特集生成相位比特；编码设备根据D4Lattice异构体星座图将幅度比特和相位比特变换为对应的四维符号信息。

技术领域

本申请实施例涉及数据处理领域，尤其涉及一种编码调制方法、一种解码方法及相关设备。

背景技术

编码调制技术是光传输的基础，直接决定了传输的容量与性能极限。对超长距、高性能传输场景，通常利用低阶调制格式，设计适当的编码调制架构，以较低的谱效率(spectral efficiency,SE)实现稳定的高性能传输。

对于低SE的编码调制场景，现有的编码调制主要是通过正交相移键控(quadrature phase shift key，QPSK)技术来实现，正交相移键控的星座图为整数格点Z2Lattice。具体地，编码设备将输入的信息比特通过前向纠错码(forward errorcorrection，FEC)编码器得到编码比特，编码比特经过比特交织器得到交织比特，对交织比特采用格雷映射为调制符号。

正交相移键控进行编码调制时，一方面，由于编码设备无法通过概率星座图整形调节冗余度，对于给定的FEC，编码设备可实现的传输速率也是固定的，编码设备无法调谐整个系统的传输速率。另一方面，由于QPSK的星座图是基于整数格点Z2 Lattice的，而整数格点Z2 Lattice并不是2维平面最致密的排列方式，因此编码设备可以实现的编码性能也受到了限制。

发明内容

本申请实施例提供了一种编码调制方法、一种解码方法及相关设备，用于提供一种可以调节编码系统的谱效率，并且编码性能更优的编码调制方法。

本申请实施例第一方面提供了一种编码调制方法，该方法用于提供一种可以调节编码系统的谱效率，并且编码性能更优的编码调制方法，该方法包括：编码设备将目标比特信息划分为第一比特集和第二比特集；编码设备通过分布匹配算法将第一比特集生成幅度比特，并将第二比特集生成相位比特；编码设备根据D4 Lattice异构体星座图将幅度比特和相位比特变换为对应的四维符号信息。

该种可能的实现方式中，编码设备基于4维空间D4 Lattice选择星座图，相对传统整数格点的密度更高，平均能量更低，使得编码设的性能更优；同时编码设备通过分布匹配算法将第一比特集生成幅度比特，由于分布匹配算法属于概率整形技术，所以编码设备可以通过概率星座图整形调节冗余度，从而使得编码设备可以调谐整个系统的传输速率，具有灵活的调整能力。

在第一方面的一种可能的实现方式中，上述方法还包括：编码设备确定D4Lattice异构体星座图。

在第一方面的一种可能的实现方式中，上述编码设备确定D4 Lattice异构体星座图，包括：编码设备通过线性变换将D4 Lattice变换为D4 Lattice异构体，D4 Lattice异构体不过原点且中心对称；编码设备确定D4 Lattice异构体中能量最低的两层格点为D4Lattice异构体星座图。

该种可能的实现方式中，具体提供了编码设备确定星座图的方法，提升了本申请实施例的可实现性。同时，由于采用的D4 Lattice星座图，不过原点且中心对称，符号各维度坐标只有1、3，与现有的数字信号处理算法完全兼容，因此实现本申请不需要进行太多编码系统的修改，实现代价非常小。

在第一方面的一种可能的实现方式中，上述编码设备根据第一比特集生成幅度比特，并根据第二比特集生成相位比特，包括：编码设备将第一比特集通过分布匹配算法编码为幅度比特；编码设备将幅度比特通过第一前向纠错码编码为校验比特；编码设备将第二比特集通过第二前向纠错码编码为相位比特，相位比特包括校验比特。