[发明专利]一种空分复用系统串扰均衡方法及设备

说明书

一种SDM系统串扰均衡方法及装置，用以减少FIR滤波器的使用数量，有效地降低系统复杂度，该方法为：DSP模块获取M路数字信号，并根据传输每个数字信号对应的光信号所使用的纤芯将M路数字信号分成C个信号组，将每个信号组中的N路数字信号通过N×N的MIMO均衡器进行模间串扰均衡；针对每个信号组，将经过对应的N×N的MIMO均衡器输出的N路数字信号分别进行重新采样并耦合成一路耦合数字信号，得到C路耦合数字信号，每个信号组对应一路耦合数字信号；将C路耦合数字信号通过对应的C×C的MIMO均衡器进行芯间串扰均衡。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种空分复用(Space DivisionMultiplexing，SDM)系统串扰均衡方法及设备。

背景技术

随着通信技术的不断演进和新业务的井喷式涌现，人们对通信容量提出了越来越高的要求。据现有数据显示，全球通信系统对于传输容量的需求每年都在呈指数形式增长。云存储、交互式网络电视、越洋视频会议、大型网络游戏等新型通讯模式不断出现，它们在网络上产生的数据量也越来越庞大。过去的十几年里研究人员为了提升光纤通信的容量，在单模光纤上做出了种种努力，但其固有的非线性效应与放大器放大自发发射(AmplifiedSpontaneous Emission，ASE)噪声的限制，使得系统容量已经越来越接近香农极限，以现在的趋势发展下去，单模光纤可能在未来不远的时间达到可以预见的“带宽耗尽”。

因此，研究人员通过利用单模光纤中的两个偏振模承载信号来增加系统容量。目前，美国、日本等国家已经对多芯光纤、少模光纤等新型光纤的超高容量传输进行了大量研究，并取得迅猛发展。

然而，由于多芯光纤与少模光纤在制造过程中不可避免的存在着材料、工艺等造成的折射率分布缺陷，以及在铺设工程中受外力影响造成的微弯、光纤跨段失配等影响，原本正交的传输模式在传输中发生相互耦合串扰，这种耦合是随机的，造成接收机收到的信号模糊，传输性能受到限制。所以要对接收机收到的信号进行有效的均衡，才能使信号得到准确恢复。

在基于多模多芯光纤的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)系统中，芯间串扰与模间串扰比较严重，为了减弱这两种串扰对系统造成的影响，现有技术中采用如图1所示MIMO均衡器对接收的信号进行处理，矩阵中的每个元素hij都是一个长度为L的有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response，FIR)滤波器。具体的，图1所示，接收机将接收到的6路信号分别输入至In1～In6，经过6×6的MIMO均衡器从Out1～Out6输出，完成对信号的有效均衡。

但是，采用现有的均衡方式，系统维数越多，所需的FIR滤波器数量越多，除了增加均衡器资源，还会使系统更加复杂从而增加信号处理之间的时延，影响系统性能。

发明内容

本发明实施例提供一种SDM系统串扰均衡方法及设备，用以减少FIR滤波器的使用数量，有效地降低系统复杂度。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

第一方面，一种空分复用SDM系统串扰均衡方法，应用于C核N模的空分复用系统，包括：

获取M路数字信号，并根据传输每个数字信号对应的光信号所使用的纤芯将所述M路数字信号分成C个信号组，其中，M＝C×N，C为所述系统中的纤芯数量，N为每个纤芯中的模式数量，第i个信号组中包含使用第i个纤芯传输的N路数字信号，1≤i≤C，M、C、N，i均为正整数；

将每个信号组中的N路数字信号通过N×N的MIMO均衡器进行模间串扰均衡；

针对每个信号组，将经过对应的N×N的MIMO均衡器输出的N路数字信号分别进行重新采样并耦合成一路耦合数字信号，得到C路耦合数字信号，每个信号组对应一路耦合数字信号；

将所述C路耦合数字信号通过对应的C×C的MIMO均衡器进行芯间串扰均衡。