[发明专利]用于可变频谱效率的利用具有圆形星座的振幅相移键控的编码调制

说明书

描述了一种涉及使用具有圆形星座的M‑APSK格式的编码调制方案的系统和方法。可以选择[202]发射器的最大可实现的频谱效率，并且可以指定[204]最大可实现的频谱效率的频谱效率步长。系统中任何发射器的频谱效率可以通过将其频谱效率从最大可实现的频谱效率降低[206]与步长对应的选定步数[208]来单独选择。

背景技术

在波分复用(WDM)光通信系统中，利用数据单独调制许多不同的光载波波长以产生经调制的光信号。经调制的光信号被组合成聚合信号，并通过光传输路径传输到接收器。接收器检测并解调数据。

可以在光通信系统中使用的一种类型的调制是相移键控(PSK)。根据PSK的不同变化，通过调制光波长的相位使得光波长的相位或相变(phase transition)形成表示一个或多个位(bit)的符号来传输数据。幅移键控(ASK)是另一种类型的调制格式，其中通过调制光信号的振幅使得信号的振幅或幅变(amplitude transition)形成表示一个或多个位的符号来传输数据。

可以组合幅移键控和相移键控以提供振幅相移键控(APSK)格式。在APSK信号中，使用相移键控和幅移键控的组合来调制信息，以例如每符号编码多个位。对于其中M＝2^m的任何给定M-APSK，每个符号代表m个位。例如，16-APSK调制格式可以用于每符号编码4个位，并且64-APSK可以用于每符号编码6个位。

一种类型的APSK格式是具有方形信号星座(constellation)的正交振幅调制(QAM)格式。信号星座是指示信息位如何对应于在光信号上调制的相关联符号的预定计划或映射。星座通常被表示为复计划中的二维散点图。复平面的实轴和虚轴通常分别被称为同相或I轴，以及正交或Q轴。对于特定调制格式，星座识别与在光波长上调制的每个符号(具有实数和虚数值)对应的精确信息位。

方形信号星座是其中复平面中的二维散点图具有方形形状的星座。虽然QAM格式可以被广义地视为其中使用具有或不具有ASK的PSK来表示数据的格式，但是使用PSK和ASK两者并且具有方形星座的QAM格式是常见的。例如，具有方形星座的常规16-QAM调制格式使用相移键控和幅移键控来每符号表示四位。

编码调制已经与方形星座QAM方案一起使用，以在通过长距离传输光信号时补偿由不同源贡献的信号劣化。编码调制涉及使用前向纠错(FEC)码。FEC本质上是在发射器处将合适的码并入到数据流中。发射器接收数据流并使用FEC编码器对数据流进行编码，该FEC编码器在数据流的二进制信息序列中引入一些冗余。接收器接收经编码数据并通过FEC解码器运行该经编码数据以检测和纠正错误。

具有方形星座的编码调制QAM方案也已经用于灵活速率转发器技术，其中可以使用不同的频谱效率(位/秒/赫兹)在相同的带宽(或符号速率)上实现多种数据速率。在美国专利No.9,337,935中描述了用于提供可变频谱效率(SE)的具有方形星座的编码调制QAM方案的示例，该专利的教导通过引入并入本文。

附图说明

现在将参考附图以示例的方式描述本发明，其中：

图1是与本公开一致的系统的一个示例性实施例的框图。

图2是例示与本公开一致的方法的一个示例的流程图。

图3示意性地例示了与本公开一致的示例性发射器的调制输出。

图4是例示与本公开一致的具有格雷(Gray)映射的64-APSK调制格式的星座图。

图5示意性地例示了与本公开一致的使用4D-9/12-64APSK调制的示例性发射器的调制输出。

图6是与本公开一致的发射器的一个示例性实施例的框图。

图7是与本公开一致的接收器的一个示例性实施例的框图。

图8是与本公开一致的发射器的另一个示例性实施例的框图。