[发明专利]一种基于IM/DD的弹性分组三层混合O-OFDM方法

说明书

本发明公开了一种基于IM/DD的弹性分组三层混合O‑OFDM方法，利用三层O‑OFDM信号混合传输，同时，第三层的子载波分组是可变的，能够更灵活地适应不同的信道状况，且提升了子载波的利用效率。相比LACO‑OFDM，FTHO‑OFDM的分层数目固定为三层，因此，接收机具有固定的复杂度和处理时延，不会随着分层数目的增加，相比分层数目大于三层的LACO‑OFDM，降低了接收机的复杂度和处理时延，同时，传输性能没有明显降低，本发明与LACO‑OFDM的解调方式相同，在接收端均采用迭代检测的方式，但在相同的频谱效率下，由于本发明的分层数目固定为三层，因此只需要迭代两次，对于计算复杂度随着分层数目而增加的LACO‑OFDM而言，本发明显著降低了接收机的复杂度和处理时延，并且更适合实际实施。

技术领域

本发明涉及一种基于IM/DD的弹性分组三层混合O-OFDM方法，属于光通信技术领域。

背景技术

在光通信领域，强度调制直接检测(IM/DD)是一种流行的调制方法，它借助光的强度进行信息的传输，具有实现简单、成本低的优势，广泛地应用于光纤通信、无线光通信等光通信领域。同时，正交频谱复用(OFDM)技术具有频谱效率高、能够有效对抗码间串扰等优势，因此，在光通信领域，基于IM/DD的光OFDM(O-OFDM)成为一种热门技术。

在基于IM/DD的系统中，传输信号被限定为非负性的，因而催生了多种O-OFDM方法，典型的代表包括直流偏置O-OFDM(DCO-OFDM)、非对称限幅O-OFDM(ACO-OFDM)、混合ACO-OFDM(HACO-OFDM)、自适应偏置O-OFDM(ABO-OFDM)、三层混合O-OFDM(THO-OFDM)等。DCO-OFDM采用添加直流偏置的方式保证非负性，实现简单但功率效率较低，为此，功率更为高效的ACO-OFDM方法被提出，采用限幅的方式产生但ACO-OFDM只利用了一半的子载波进行传输，具有较低的频谱效率。为了提升频谱效率，HACO-OFDM在ACO-OFDM信号的基础上，叠加了脉幅调制离散多音(PAM-DMT)信号，提升了频谱效率，但在HACO-OFDM中，仍存在1/4的子载波资源未得到利用。ABO-OFDM方法根据信号的幅度，自适应地添加偏置信号，实现了高效的功率效率，同时，接收复杂度得到了大幅地降低。但ABO-OFDM存在与HACO-OFDM同样的问题，未能实现子载波的高效利用。THO-OFDM利用三个O-OFDM进行混合传输提升子载波利用率，但THO-OFDM的子载波利用率固定为87.5％，仍然未能充分地利用子载波资源。目前，虽然存在能够充分地利用子载波资源的O-OFDM方法，例如分层ACO-OFDM(LACO-OFDM)，但由于分层数目过多，导致较高的接收复杂度和处理时延。虽然存在低复杂的自适应偏置分层O-OFDM(ABLO-OFDM)方法，但复杂度降低的代价是传输性能的明显下降。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于IM/DD的弹性分组三层混合O-OFDM方法，利用三层O-OFDM信号混合传输，同时，第三层的子载波分组是可变的，能够更灵活地适应不同的信道状况，且提升了子载波的利用效率。相比LACO-OFDM，FTHO-OFDM的分层数目固定为三层，因此，接收机具有固定的复杂度和处理时延，不会随着分层数目的增加，相比分层数目大于三层的LACO-OFDM，降低了接收机的复杂度和处理时延，同时，传输性能没有明显降低。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种基于IM/DD的弹性分组三层混合O-OFDM方法，包括：

获取传输比特，将传输比特分为三路；

将两路传输比特经过正交振幅调制和脉冲幅度调制后，分别进行串并变换并利用奇数子载波和偶数子载波的虚数部分进行符号传输，产生ACO-OFDM和PAM-DMT的频域信号；

将ACO-OFDM和PAM-DMT的频域信号通过IFFT操作转换为时域信号，通过并串转换和限幅操作产生非负性信号和