降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法、设备和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法、设备和系统，以抑制由高峰均功率比带来的非线性效应。该方法包括：根据扰码器产生的ｍ组长度相同的随机序列生成ｍ组光正交频分复用符号，所述ｍ组光正交频分复用符号携带相同信息码元；比较ｍ组光正交频分复用符号的峰均功率比；选用产生最小峰均功率比的随机序列，将所需传输的信息码元进行扰码，以生成光正交频分复用符号。即使在具有色散补偿光纤的ＯＯＦＤＭ系统中，本发明专利技术仍然可以降低光正交频分复用符号的峰均功率比，选用能够产生最小峰均功率比的随机序列来产生光正交频分复用符号，从而消除高峰均功率比带来的非线性效应，延长光纤传输的距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信领域，尤其涉及降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法、设备和系统。
技术介绍
光正交频分复用(OOFDM，Optical Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)是将无线通信技术中的OFDM与光通信相融合而成的新型传输技术，其本质上是一种调制格式，同时也是一种载波复用方式。OOFDM的基本工作原理是：将高速信号在时域上分成若干并行的低速信号(即OFDM符号)；与此同时，在频域上将信道划分为若干子信道，形成并行的多分频子载波，各子载波之间是相互正交的；通过将每路低速信号调制到不同的子载波上，实现低速信号在每个子信道上的低码率并行传输。对于低速的并行子载波而言，由于符号周期展宽，时延扩展的影响相对减小，同时可以在每个符号中插入一定的保护时间(称为保护带)，这样，在接收端几乎可以忽略光纤色散导致的码间干扰。然而，正是由于各个子载波之间的正交性、高相干性，OOFDM符号的峰均功率比(PAPR，Peak Average Peak Ratio)很高，由此产生非线性效应，例如，信号内的四波混频、单一信道的自相位调制或多信道间的交叉相位调制等等，这些非线性效应都严重制约了系统的传输距离。针对上述OOFDM系统存在的问题，业界提出一种基于相位预补偿方式来降低OOFDM符号的峰均功率比，具体方案是：忽略光纤中的色散效应，通过在OOFDM发射机的数字信号处理部分加入反转光纤链路效应。非线性预补偿加载在OOFDM发射机中的反傅里叶变换模块之后，使反傅里叶变换后的OFDM信号的各个子载波发生相位预畸变。由于这种相位预畸变与光纤非线性效应所带来的相位作用刚好相反，因此，可以达到抑制光纤非线性作用的目的。专利技术人经过对上述现有技术的研究发现，这种基于相位预补偿方式是以无色散补偿链路的光纤信道环境为前提条件。在具有色散补偿光纤的系统中，强烈的负色散会带来OFDM符号的脉冲急剧变窄。信号强度的变化所带来的自相位调制作用，使得各个子载波的相位发生众多不确定的变化，例如，与相位预畸变所带来的相位变化相反，结果使得相位预畸变产生的作用大为减小。进一步地，相位预畸变需要了解光纤的长度，从而依据光纤长度进行相位预畸变，这并不符合未来高速网络可自由上下路(所传光纤长度可变)的宗旨。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法、设备和系统，以抑制由高峰均功率比带来的非线性效应。本专利技术实施例提供一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法，所述方法包-->括：根据扰码器产生的m组长度相同的随机序列生成m组光正交频分复用符号，m为大于1的自然数，所述m组光正交频分复用符号携带相同信息码元；比较所述m组光正交频分复用符号的峰均功率比；选用产生最小峰均功率比的随机序列，将所需传输的信息码元进行扰码，以生成光正交频分复用符号。本专利技术实施例提供一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法，所述方法包括：将接收的光正交频分复用符号还原成二进制序列；根据所述二进制序列，采用基于最大似然准则的维特比译码确定发送端发送的信号序列，所述发送端发送的信号序列包含扰码和信息码元；去除所述发送端发送的信号序列中包含的扰码，得到所述信息码元。本专利技术实施例提供一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的设备，包括光正交频分复用符号生成模块、比较模块和扰码模块；所述光正交频分复用符号生成模块，用于根据所述扰码模块产生的m组长度相同的随机序列生成m组光正交频分复用符号，m为大于1的自然数，所述m组光正交频分复用符号携带相同信息码元；所述比较模块，用于比较所述光正交频分复用符号生成模块生成的m组光正交频分复用符号的峰均功率比；所述扰码模块，用于根据所述比较模块的比较结果，选用产生最小峰均功率比的随机序列将所需传输的信息码元进行扰码，以使所述光正交频分复用符号生成模块生成光正交频分复用符号。本专利技术实施例提供一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的设备，包括还原模块、译码模块和去扰码模块；所述还原模块，用于将接收的光正交频分复用符号还原成二进制序列；所述译码模块，用于采用基于最大似然准则的维特比译码确定发送端发送的信号序列，所述发送端发送的信号序列包含扰码和信息码元；所述去扰码模块，用于去除所述发送端发送的信号序列中包含的扰码得到所述信息码元。本专利技术实施例提供一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的系统，包括发送设备和接收设备；所述发送设备包括光正交频分复用符号生成模块、比较模块和扰码模块；所述光正交频分复用符号生成模块，用于根据所述扰码模块产生的m组长度相同的随机序列生成m组光正交频分复用符号，m为大于1的自然数，所述m组光正交频分复用符号携带相同信息码元；所述比较模块，用于比较所述光正交频分复用符号生成模块生成的m组光正交频分复用符号的峰均功率比；所述扰码模块，用于根据所述比较模块的比较结果，选用产生最小峰均功率比的随机序列，将所需传输的信息码元进行扰码，以使所述光正交频分复用符号生成模块生成光正交频分复用符号；所述接收设备包括还原模块、译码模块和去扰码模块；所述还原模块，用于将接收的光正交频分复用符号还原成二进制序列；所述译码模块，用于采用基于最大似然准则的维特比译码确定发送端发送的信号序列，所述发送设备发送的信号序列包含扰码和信息码元；所述去扰码模块，用于去除所述发送设备发送的信号序列中包含的扰码得到所述信息码元。在本专利技术提供的实施例中，通过选用产生最小峰均功率比的随机序列将需要传输的信息码元进行扰码，生成稳定的光正交频分复用符号，可以将光正交频分复用符号的峰均功率比降低到最小。与现有技术相比，由于本专利技术实施例提供的方法是通过选用能够产生最小峰均功率比的随机序列来产生光正交频分复用符号，而不是采用相位预畸变抵消光纤非线性效应所带来的相位作用，因此，本专利技术的效果不受OOFDM系统中光纤色散效应的影响，即使在具有色散补偿光纤的OOFDM系统中，仍然可以降低光正交频分复用符号的峰均功率比，选用能够产生最小峰均功率比的随机序列来产生光正交频分复用符号，从而消-->除高峰均功率比带来的非线性效应，延长光纤传输的距离。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对现有技术或实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法基本流程示意图；图2本专利技术另一实施例提供的一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法基本流程示意图；图3是使用状态图表示的卷积编码中寄存器状态转移示意图；图4是使用网格图表示的卷积编码示意图；图5是本专利技术另一实施例提供的降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法基本流程示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的设备基本逻辑结构示意图；图7是本专利技术另一实施例提供的一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的设备基本逻辑结构示意图；图8是本专利技术另一实施例提供的一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的设备基本逻辑结构示意图；图9是本专利技术另一实施例提供的一种降低光正交频分复用本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法，其特征在于，包括：根据扰码器产生的ｍ组长度相同的随机序列生成ｍ组光正交频分复用符号，ｍ为大于１的自然数，所述ｍ组光正交频分复用符号携带相同信息码元；比较所述ｍ组光正交频分复用符号的峰均功率比；选用产生最小峰均功率比的随机序列，将所需传输的信息码元进行扰码，以生成光正交频分复用符号。

【技术特征摘要】
1.一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法，其特征在于，包括：根据扰码器产生的m组长度相同的随机序列生成m组光正交频分复用符号，m为大于1的自然数，所述m组光正交频分复用符号携带相同信息码元；比较所述m组光正交频分复用符号的峰均功率比；选用产生最小峰均功率比的随机序列，将所需传输的信息码元进行扰码，以生成光正交频分复用符号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据扰码器产生的m组长度相同的随机序列生成m组光正交频分复用符号包括：所述扰码器生成m组长度相同的随机序列；将所述m组长度相同的随机序列与所述相同信息码元混合得到m组数字序列；将所述m组数字序列映射成m组映射序列；将所述m组映射序列依次经过串并变换、星座映射、反傅里叶变换、加载循环前缀和并串变换后得到所述m组光正交频分复用符号。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述m组数字序列映射成m组映射序列具体为：将所述m组数字序列中的每一组数字序列通过卷积编码变换成所述m组映射序列。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选用产生最小峰均功率比的随机序列将所需传输的信息码元进行扰码以生成光正交频分复用符号包括：所述扰码器接收反馈的峰均功率比最小的光正交频分复用符号；由所述峰均功率比最小的光正交频分复用符号确定对所需传输的信息码元进行扰码时使用的随机序列；将所述产生最小峰均功率比的随机序列与所述信息码元混合成数字序列；将所述混合后所得数字序列映射成映射序列；将所述映射序列依次经过串并转换、星座映射、反傅里叶变换、加载循环前缀和并串变换后得到所述光正交频分复用符号。5.一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的方法，其特征在于，包括：将接收的光正交频分复用符号还原成二进制序列；根据所述二进制序列，采用基于最大似然准则的维特比译码确定发送端发送的信号序列，所述发送端发送的信号序列包含扰码和信息码元；去除所述发送端发送的信号序列中包含的扰码，得到所述信息码元。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将接收的光正交频分复用符号还原成二进制序列具体为：将所述光正交频分复用符号依次经过串并变换、去循环前缀、傅里叶变换、星座解调和并串变换。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用基于最大似然准则的维特比译码确定发送端发送的信号序列包括：将所述由光正交频分复用符号还原所得的二进制序列与发送端所有可能发送的信号序列比较；由比较结果得到汉明距离最小的信号序列确定为发送端发送的信号序列。8.一种降低光正交频分复用系统峰均功率比的设备，其特征在于，包括光正交频分复用符号生成模块、比较模块和扰码模块；所述光正交频分复用符号生成模块，用于根据所述扰码模块产生的m组长度相同的随机序列生成m组光正交频分复用符号，m为大于1的自然数，所述m组光正交频分复用符号携带相同信息码元；所述比较模块，用于比较所述光正交频分复用符号生成模块生成的m组光正交频分复用符号的峰均功率比；所述扰码模块，用于根据所述比较模块的比较结果，选用产生最小峰均功率比的随机序列将所需传...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，忻向军，刘磊，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]