[发明专利]在光通信中的自适应预均衡

说明书

相关申请的交叉引用

本专利文件要求于2013年11月4日提交的美国临时专利申请号为61/899,733的美国临时专利申请的权益。之前提到的专利申请的整个内容通过引用并入本文。

背景

本专利文件涉及数字通信，以及在一个方面中涉及多载波光通信系统。

存在对于在应用领域(例如无线通信、光纤通信等)中的数据通信的日益增长的需求。对于核心网络的需求特别更高，因为不仅用户设备(例如智能手机和计算机)使用越来越多的带宽(由于多媒体应用)，而且设备(针对其数据被通过核心网络进行传输)的总数正在增加。为了盈利能力和满足增长的需求，设备生产商和网络运营商正在不断地寻找其中运营以及资本支出可以被减少的方法。

概述

本文件公开了在光数据传输中使用预均衡器的技术。来自在光接收机中的现有的后均衡处理模块的结果用于获得在接收机侧的预均衡器滤波器估计。获得的预均衡器滤波器被传递到源端，其中它可以用来执行数据传输的预均衡。

在一个方面中，一种在光通信网络中的接收机侧可实施的光通信的方法被公开。所述方法包括接收偏振多路复用的光传输，对所接收的光传输进行解复用以恢复包括经调制的数据位的光信号，使用判决指导最小均方算法对所接收的光信号执行后均衡处理，从而估计代表所述光信号被通过其接收的通信信道的一组滤波器系数，从所述一组滤波器系数获得预均衡器滤波器描述，以及将所述预均衡器滤波器传递给所述光信号的源。

在另一方面中，一种用于接收光信号的装置被公开。所述装置包括接收机模块，其接收光传输；偏振解复用模块，其对来自所述光传输的经调制的光信号进行偏振解复用；时钟恢复模块，其从所述接收的光信号提取数据时钟；预收敛模块，其处理所述时钟恢复模块的输出以产生中间信号；判决指导更新模块，其从所述中间信号和针对光信号使用的调制格式的先验知识自适应地估计信道传递函数；以及预均衡器模块，其基于所述估计的信道传递函数计算预均衡滤波器。

这些和其他方面被在本文件中公开。

附图简述

图1示出示例性的光通信系统。

图2描绘了基于DD-LMS的示例自适应预均衡系统。

图3描绘了自适应预均衡和8个信道、40-Gbaud QPSK/8QAM/16QAM WDM传输的示例设置。

图4示出在均衡之前和之后的FIR的示例频率响应，没有以及具有预EQ的DAC产生的8-QAM信号的FFT频谱和没有以及具有预EQ的接收的信号的星座图。

图5描绘了示例结果，包括(a)BER(误比特率)对抽头(tap)长度；(b)在不同抽头长度下的FIR(有限脉冲响应)滤波器响应；(c)BTB(背对背)BER对OSNR；(d)～(f)8个信道WDM的BER对传输距离。

图6是数字通信的示例性方法的流程图表示。

图7是示例性数字通信装置的框图表示。

详细描述

随着高速数字模拟转换器(DAC)技术的进步，基于DAC的信号产生是一种有吸引力的方法(由于简单的配置和灵活的信号产生能力)，以及在近年来对于100G及以上的传输，它已经被吸引了极大的兴趣。对于信号产生，DAC的使用有益于实施(例如带有任意波形产生的软件定义光学器件(SDO))，其可以用于以不同的调制格式的信号软件开关。此外，它还适合于在发射机侧的利用预补偿或预均衡的数字信号处理。为了实现高速信号产生，工业研究的团体已经做出了很大的努力以提高带宽和DAC的采样速率。

然而，对于现有可利用的DAC，信号产生的带宽远远小于采样速率的一半，其意味着产生的信号可能受到由带宽限制造成的失真。可以由其他光电子设备(例如在超过他们指定带宽的区域中的电力驱动器和调制器)以抑制信号频谱的形式造成另外的失真。由带宽限制和滤波效应，符号间干扰(ISI)、噪声增强和信道间串扰可以降低系统性能。因此，当使用DAC处理时，预均衡通常被在Tx侧DS中实现以用于高速信号产生。在一些系统中，频域的均衡可以被实现来对线性频带限制(band-limiting)效应进行预均衡。在一个示例技术中，通过使用已知训练信号序列来测量DAC和其他光电子设备的逆传递函数。为了使该技术有效地工作，严格的同步和大量的测量通常被需要来避免由于噪声引起的损害。为了提高在高频率区域中的测量准确性，训练信号序列可能也需要特殊处理。