[发明专利]高阶调制传输的非线性预补偿

说明书

本申请公开了高阶调制传输的非线性预补偿。公开了一种光发射机装置。该装置包括处理器、耦合到处理器的存储器、以及被配置为由处理器执行的一个或更多个程序。这些程序包括用于表征光通信中的非线性并估计由非线性引起的符号失真量的非线性估计的指令、用于选择和映射符号以便为非线性估计仅提供满足预定非线性标准的符号的指令，以及用于在存储器中存储用于非线性预补偿的符号失真量的指令。

技术领域

本专利文件涉及数字通信，并且在一个方面中涉及用于高阶调制的非线性补偿技术。

背景

随着对高速率、高带宽效率的数据通信系统需求的增加，诸如高阶脉冲幅度调制(PAM)和正交幅度调制(QAM)的高阶调制技术近年来受到了关注。高阶调制的优点是每个符号传输更多比特的可能性。然而，通过这种高阶调制技术调制的数据变得更容易受到符号间干扰的影响。

符号间干扰是由电学和光学领域中的非线性效应引起的，诸如驱动器、放大器、调制器和光纤。为了避免符号间干扰导致的系统退化，设备制造商和网络运营商一直在寻找补偿非线性影响的方法。

概述

本文件公开了查找表生成技术，用于当使用高阶PAM或QAM格式发送信号时，对要发送的信号进行预失真和预均衡。

在一个示例方面中，公开了光发射机装置。该装置包括处理器、耦合到处理器的存储器、以及被配置为由处理器执行的一个或更多个程序。这些程序包括用于表征光通信中的非线性并估计由非线性引起的符号失真量的非线性估计的指令、用于选择和映射符号以便为非线性估计仅提供满足预定非线性标准的符号的指令，以及用于在存储器中存储用于非线性预补偿的符号失真量的指令。

在另一个示例方面中，公开了光发射机装置。该装置包括：符号映射器，其接收要发送的数据比特，并通过将数据比特映射到符号中来生成其中包含数据比特的多个符号；以及预补偿器，其估计由光通信中的非线性引起的符号失真量，以通过使用符号失真量来执行非线性预补偿。预补偿器包括选择满足预定非线性标准的某些符号以用于估计符号失真量的符号选择器，以及存储符号失真量的存储器。

在另一示例方面中，一种计算光通信中的非线性的方法包括：将训练序列映射到包括多个符号的符号模式；选择满足预定非线性标准的符号；以及仅基于满足预定非线性标准的符号来估计由非线性引起的符号失真量。

这些和其他方面在本文件中公开。

附图说明

图1示出了其中可以实现当前公开的技术的示例光通信系统。

图2示出了光发射机的示例实现。

图3示出了调制信号发生器的示例实现。

图4A-4B示出了包括符号映射器/选择器和非线性估计器的示例配置。

图5示出了包括符号映射/选择器和非线性估计器的另一个示例配置。

图6是包括符号映射器和预补偿器的调制信号发生器的另一示例实现。

图7是预补偿器的示例实现。

图8是预补偿器的另一示例实现。

图9是用于为非线性补偿器生成查找表的示例实现。

图10示出了基于所有符号生成的PAM-8查找表和仅基于高级符号生成的查找表的模式数量的比较。

图11显示了用于通过15-km标准单模光纤(SSMF)传输基于直调激光(DML)的强度调制/直接检测(IM/DD)PAM-8的实验装置。

图12A示出了用于预均衡的决策导向的最小均方(DD-LMS)的有限脉冲响应(FIR)。

图12B和12C示出了预均衡之前和之后的DD-LMS均衡器的频率响应。