信道间非线性损伤的补偿装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种信道间非线性损伤的补偿装置及方法，该装置包括：迭代参数确定单元，用于确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭代步长；估计单元，用于将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段，并且，在每个光纤分段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计；第一补偿单元，用于根据互相位调制损伤估计的结果，进行互相位调制损伤的补偿。通过在每个光纤分段中非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计，能够有效的进行互相位调制损伤的补偿，提高通信系统的性能。

【技术实现步骤摘要】
信道间非线性损伤的补偿装置及方法
本专利技术涉及通信领域，特别涉及一种通信系统中的信道间非线性损伤的补偿装置及方法。
技术介绍
目前，波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)系统在通信中的应用十分广泛。由于波分复用系统中的信道数量较多，信道间的非线性损伤较为明显，因此需要对信道间的非线性损伤进行估计并补偿。由于非线性薛定谔方程可以很好的对光纤中的非线性效应进行建模，因此从原则上说，基于数字信号处理的光相干检测接收机并且构造反链路可以补偿光纤传输链路中非线性损伤，其中，该链路与传输链路中的衰减系数、色散系数以及非线性系数均对应相反。这里的非线性损伤包括自相位调制(Self-PhaseModulation,SPM)效应引起的信道内非线性损伤以及互相位调制(Cross-PhaseModulation,XPM)效应引起的信道间非线性损伤。但是，波分复用(WDM)系统中的信道数量较多，利用分步傅立叶方法在数字域求解反链路对应的非线性薛定谔方程时，需要各个信道的信息，并且需要严格控制步长，该计算的复杂度是目前的芯片所不能承受的。目前，通过对XPM效应的研究和建模，可以将XPM效应分成两种，即相位损伤和偏振串扰。现有的一些算法只能针对其中一种损伤进行补偿。寻找一种能够有效的同时补偿XPM的两种效应依然是目前研究的热点。现有的一种方法改进了传统的基于反链路补偿XPM损伤的方法，其在分步傅立叶方法中的每个步长内，信号需要经过非线性补偿模块和线性补偿模块，当前信号的改变根据XPM模型来进行。从仿真结果看，当光纤的色散系数比较小时，该方法可以将分步傅立叶方法中的步长扩大约15倍。但是，当分步长度增大到一个光纤跨段时，该方法的补偿性能出现显著下降。而通常的链路是基于传统的单模光纤，其色散系数是该方法假设条件的4倍以上，这时，当步长等于跨段长度时，该方法的性能将进一步下降。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种信道间非线性损伤的补偿装置及方法，通过在每个信道的每个迭代步长内的每个光纤分段中非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计，能够有效的进行互相位调制损伤的补偿，提高通信系统的性能。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种信道间非线性损伤的补偿装置，其中，所述装置包括：迭代参数确定单元，所述迭代参数确定单元用于确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭代步长；估计单元，所述估计单元用于将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段，并且，在每个光纤分段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计；第一补偿单元，所述第一补偿单元用于根据所述互相位调制损伤估计的结果，进行互相位调制损伤的补偿。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种信道间非线性损伤的补偿方法，其中，所述方法包括：确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭代步长；将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段，并且，在每个光纤分段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计；根据所述互相位调制损伤估计的结果，进行互相位调制损伤的补偿。本专利技术实施例的有益效果在于：通过在每个信道的每个迭代步长内的每个光纤分段中非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计，有效的进行互相位调制损伤的补偿，从而提高了通信系统的性能。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明参照以下的附图可以更好地理解本专利技术的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。在附图中：图1是本专利技术实施例1的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例2的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例2的估计单元的结构示意图；图4是本专利技术实施例2的具有补偿装置的WDM系统的结构示意图；图5是对每个信道进行色散和非线性损伤补偿的方法流程图；图6是本专利技术实施例2的式(6)、(7)、(8)所表示的XPM损伤的计算方法流程图；图7是本专利技术实施例3的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图；图8是本专利技术实施例4的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图；图9是本专利技术实施例5的信道间非线性损伤的补偿方法的流程图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。现有的反链路传输方法中，在光纤传输链路的各个光纤分段的信号输出端进行非线性损伤的估计和补偿，本申请的专利技术人发现，由于信号功率随着传输距离的增加而逐渐衰减，在各个光纤分段的输出端的非线性损伤最小，因此在输出端进行非线性损伤的估计结果不准确，从而影响了非线性损伤补偿的效果。本专利技术实施例提供一种信道间非线性损伤的补偿装置及方法，通过在每个信道的每个迭代步长内的每个光纤分段中非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计，能够有效的进行互相位调制损伤的补偿，提高通信系统的性能。以下结合附图对本专利技术的信道间非线性损伤的补偿装置及方法进行详细说明。实施例1图1是本专利技术实施例1的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图，其用于通信系统的接收端。如图1所示，该装置100包括迭代参数确定单元101、估计单元102以及第一补偿单元103，其中，迭代参数确定单元101用于确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭代步长；估计单元102用于将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段，并且，在每个光纤分段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计；第一补偿单元103用于根据该互相位调制损伤估计的结果，进行互相位调制损伤的补偿。在本实施例中，该补偿装置适用于基于偏振复用调制的任意波分复用系统。在本实施例中，迭代参数确定单元101用于确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭代步长，其中，该迭代步长可根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信道间非线性损伤的补偿装置，其中，所述装置包括：迭代参数确定单元，所述迭代参数确定单元用于确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭代步长；估计单元，所述估计单元用于将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段，并且，在每个光纤分段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计；第一补偿单元，所述第一补偿单元用于根据所述互相位调制损伤估计的结果，进行互相位调制损伤的补偿。

【技术特征摘要】
1.一种信道间非线性损伤的补偿装置，其中，所述装置包括：迭代参数确定单元，所述迭代参数确定单元用于确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭代步长；估计单元，所述估计单元用于将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段，并且，在每个光纤分段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计；第一补偿单元，所述第一补偿单元用于根据所述互相位调制损伤估计的结果，进行互相位调制损伤的补偿。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述估计单元包括：分段单元，所述分段单元用于将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段；第一计算单元，所述第一计算单元用于计算每个信道的每个迭代步长内的每个光纤分段中非线性损伤最大的位置的输出波形；第二计算单元，所述第二计算单元用于根据所述输出波形，计算每个信道的每个迭代步长内的每个光纤分段受到的互相位调制损伤；第三计算单元，所述第三计算单元用于将每个信道的每个迭代步长内的所有光纤分段的互相位调制损伤求和，获得每个迭代步长内的光纤传输链路受到的互相位调制损伤；第四计算单元，所述第四计算单元用于根据每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路受到的互相位调制损伤，计算每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路的互相位调制矩阵，从而计算所述互相位调制矩阵的逆矩阵；所述第一补偿单元根据所述互相位调制矩阵的逆矩阵，对每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路进行互相位调制损伤的补偿。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：第二补偿单元，所述第二补偿单元用于在所述第一补偿单元进行互相位调制损伤的补偿之前，对每个信道受到的线性损伤和/或自相位调制损伤进行补偿。4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一计算单元根据下式(1)计算每个信道的每个迭代步长的输出波形：其中，Um,i-1和Um,i分别表示第m个信道、第i个迭代步长的光纤传输链路的输入信号和输出信号；Wm,i表示在与第i个迭代步长对应的作用于第m个信道的互相位调制矩阵；hLI,m,n＝IFT(HLI,m,n)，HLI,m,n表示第m个信道、在当前迭代步长的第n个光纤分段进行所述线性损伤和/或自相位调制损伤补偿的频率特性；m，i，n均为大于0的整数，IFT表示傅里叶反变换。5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第四计算单元根据下式(2)计算所述互相位调制矩阵的逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊洋洋，窦亮，陶振宁，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP