CN114553314B - 非线性损伤补偿方法、装置、传输设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种非线性损伤补偿方法、装置、传输设备以及存储介质,属于光纤通信技术领域。本方法通过统计出该光信号转换的多个数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,并基于统计出的个数,对多个数据帧进行非线性损伤补偿,而无需接收端对多个数据帧进行复杂的数据变换,因此,能够避免接收端进行复杂的数据变换所带来的功耗。
Description
技术领域
本申请涉及光纤通信技术领域,特别涉及一种非线性损伤补偿方法、装置、传输设备以及存储介质。
背景技术
在光纤通信系统中,光纤中的非线性性效应会为光纤中传输的光信号带来非线性损伤,例如,非线性效应对光纤中传输的光信号的相位信息造成影响,当光纤中非线性效应的强度大到一定程度时,会导致光纤中传输的光信号严重畸变,引发传输误码。
目前,光信号的接收端可以利用数字信号处理(digital signal processing,DSP)芯片,对由光信号转换的电信号进行数字信号处理,以补偿非线性效应对光信号带来的损伤。其中,数字背向传输(digital backward propagation,DBP)算法因具有能够同时补偿光纤的线性和非线性损伤的优点,而受到了极大的关注。
但是,DSP芯片在采用DBP算法补偿光信号的非线性损伤的过程中,需要对由光信号转换的电信号进行多次数学变换(如快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)、快速傅里叶逆变换(inverse fast fourier transform,IFFT)等),才能达到补偿的作用,而多次数学变换会大大增加DSP芯片的功耗,进而增加接收端的功耗。
发明内容
本申请实施例提供了一种非线性损伤补偿方法、装置、传输设备以及存储介质,能够避免接收端进行复杂的数据变换所带来的功耗。该技术方案如下:
第一方面,提供了一种非线性损伤补偿方法,所述方法包括:
对接收到的光信号进行光电转换,得到多个数据帧;确定所述多个数据帧中的目标数据帧;确定目标数值;基于所述目标数值,对所述多个数据帧进行非线性损伤补偿。
其中,所述目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤,所述目标数值用于表示所述多个数据帧中目标数据帧对的个数,所述目标数据帧对包括相邻的两个目标数据帧。
本方法通过光信号的接收端统计出该光信号转换的多个数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,并基于统计出的个数,对多个数据帧进行非线性损伤补偿,而无需接收端对多个数据帧进行复杂的数据变换,因此,能够避免接收端进行复杂的数据变换所带来的功耗。
在一种可能的实现方式中,所述确定所述多个数据帧中的目标数据帧包括:
对于所述多个数据帧中的第个数据帧,若所述第/>个数据帧的参考相位与所述第/>个数据帧的预测相位之间的相位偏移量大于第一阈值,确定所述第/>个数据帧为所述目标数据帧,其中,/>,所述/>为所述多个数据帧的总个数。
在一种可能的实现方式中,一个数据帧包括已知训练序列,所述确定所述多个数据帧中的目标数据帧之前,所述方法还包括:
以所述多个数据帧中第个数据帧的已知训练序列为参考训练序列,对所述第/>个数据帧的已知训练序列进行相位跟踪,得到所述预测相位。
在一种可能的实现方式中,所述参考相位为所述第个数据帧的已知训练序列的平均相位,所述预测相位为通过相位跟踪所跟踪到的所述第/>个数据帧的已知训练序列的平均相位。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述目标数值,对所述多个数据帧进行非线性损伤补偿包括:
基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数;基于调整后的所述补偿系统,对所述多个数据帧进行非线性损伤补偿。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数包括:
基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数包括下述任一项:
当所述算法类型为反馈载波恢复算法时,若所述目标数值大于或等于第二阈值,则增加所述补偿系统中的跟踪步进,否则,降低所述跟踪步进,所述跟踪步进为所述反馈载波恢复算法所包括的相位恢复算法中配置的用于相位跟踪的步进参数;
当所述算法类型为前馈载波恢复算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则降低所述补偿系统中的平均窗长,否则,增加所述平均窗长,所述平均窗长为所述前馈载波恢复算法中配置的参与单次均值运算的数据帧个数;
当所述算法类型为非线性补偿算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的补偿因子,否则,降低所述补偿因子,所述补偿因子为所述非线性补偿算法中配置的用于补偿非线性损伤的补偿增益参数;
当所述算法类型为前向纠错(forward error correction,FEC)交织配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述FEC交织配置算法中的交织长度,否则,降低所述交织长度,所述交织长度为所述FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当所述算法类型为数字多子载波配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的子载波数目,否则,降低所述子载波数目,所述子载波数目为所述数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
若所述光信号的发射端采用的补偿系统所对应的算法类型为目标补偿算法类型,向所述发射端发送补偿系统更新消息,所述补偿系统更新消息包括所述目标数值。
在一种可能的实现方式中,所述目标补偿算法类型包括FEC交织配置算法、数字多子载波配置算法或色散补偿算法中的任一个。
在一种可能的实现方式中,所述确定所述第个数据帧为所述目标数据帧之前,所述方法还包括:
基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到所述第一阈值。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数之前,所述方法还包括:
基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到所述第二阈值。
第二方面,提供了一种非线性损伤补偿方法,用于光信号的发射端,所述方法包括:
接收包括目标数值的补偿系统更新消息;基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数。
其中,所述目标数值用于表示多个数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,所述多个数据帧由所述光信号经过光电转换得到,所述目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤,所述调整后的补偿系统用于对待发射的光信号进行非线性损伤补偿。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数包括:
基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数包括下述任一项:
当所述算法类型为FEC交织配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述FEC交织配置算法中的交织长度,否则,降低所述交织长度,所述交织长度为所述FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当所述算法类型为数字多子载波配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的子载波数目,否则,降低所述子载波数目,所述子载波数目为所述数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数;
当所述算法类型为色散补偿算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则将所述补偿系统的目标参数设置为开启参数,否则将所述目标参数设置关闭参数,所述开启参数用于指示开启所述补偿系统,所述关闭参数用于指示关闭所述补偿系统。
第三方面,提供了一种非线性损伤补偿装置,用于执行上述非线性损伤补偿方法。具体地,该非线性损伤补偿装置包括用于执行上述第一方面或上述第一方面的任一种可选方式提供的非线性损伤补偿方法的功能模块。
第四方面,提供了一种非线性损伤补偿装置,用于执行上述非线性损伤补偿方法。具体地,该非线性损伤补偿装置包括用于执行上述第二方面或上述第二方面的任一种可选方式提供的非线性损伤补偿方法的功能模块。
第五方面,提供一种传输设备,该传输设备包括处理器和存储器,该存储器中存储有至少一条程序代码,该程序代码由该处理器加载并执行以实现如上述非线性损伤补偿方法所执行的操作。具体地,该非线性损伤补偿设备用于执行上述第一方面或上述第一方面的任一种可选方式提供的非线性损伤补偿方法的所执行的操作。
第六方面,提供一种传输设备,该传输设备包括处理器和存储器,该存储器中存储有至少一条程序代码,该程序代码由该处理器加载并执行以实现如上述非线性损伤补偿方法所执行的操作。具体地,该非线性损伤补偿设备用于执行上述第二方面或上述第二方面的任一种可选方式提供的非线性损伤补偿方法的所执行的操作。
第七方面,提供一种计算机可读存储介质,该存储介质中存储有至少一条程序代码,该程序代码由处理器加载并执行以实现如上述非线性损伤补偿方法所执行的操作。具体地,该非线性损伤补偿设备用于执行上述第一方面或上述第一方面的任一种可选方式提供的非线性损伤补偿方法的所执行的操作。
第八方面,提供一种计算机可读存储介质,该存储介质中存储有至少一条程序代码,该程序代码由处理器加载并执行以实现如上述非线性损伤补偿方法所执行的操作。具体地,该非线性损伤补偿设备用于执行上述第二方面或上述第二方面的任一种可选方式提供的非线性损伤补偿方法的所执行的操作。
第九方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括程序代码,该程序代码存储在计算机可读存储介质中,传输设备的处理器从计算机可读存储介质读取该程序代码,处理器执行该程序代码,使得该计算机设备执行上述第一方面或者第一方面的各种可选实现方式中提供的方法。
第十方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括程序代码,该程序代码存储在计算机可读存储介质中,传输设备的处理器从计算机可读存储介质读取该程序代码,处理器执行该程序代码,使得该计算机设备执行上述第二方面或者第二方面的各种可选实现方式中提供的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种光传输系统的示意图;
图2是本申请实施例提供的一种光信号的接收端的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种光接收设备的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种非线性损伤补偿方法的流程图;
图5是本申请实施例提供的一种数据流的数据帧格式结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种相位跟踪的示意图;
图7是本申请实施例提供的一种非线性损伤补偿方法的流程图;
图8是本申请实施例提供的一种更新补偿系统的配置参数的流程图;
图9是本申请实施例提供的一种测试结果对比图;
图10是本申请实施例提供的一种非线性损伤补偿装置的结构示意图;
图11是本申请实施例提供的一种非线性损伤补偿装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是本申请实施例提供的一种光传输系统的示意图,参见图1,系统100用于传输光信号,该系统100中传输的光信号用于携带业务数据,以实现业务数据的传输。可选地,该系统100应用于光纤通信的场景中。
该系统100包括光发射模块101、光传输模块102以及光接收模块103。其中,该光发射模块101用于向光传输模块102发射光信号,由光传输模块102将该光发射模块101发射的光信号传输至光接收模块103。该光发射模块101发射的光信号为该光发射模块101从其他光传输模块接收到的光信号,或者,为该光发射模块101中的发光源所产生的光信号。
光传输模块102,用于传输接收到的光信号,该接收到光信号可能来自同一个光发射模块101,也可能来自不同的光发射模块101,例如该光发射模块101接收到光信号1来自该光发射模块101,光发射模块101接收到的光信号2来自另一个光发射模块(如图1中的相干光源)。该光传输模块102包括多种光器件,这多种光器件通过光纤连接,该多种光器件能够协同配合,将光传输模块102接收到的光信号传输至光接收模块103。示例性地,该多种光器件包括光放大单元(optical amplifier unit,OUA)、波长选择开关(wavelength-selective switch,WSS)、光波长转换单元(optical transponder unit,OUT)、阵列波导光栅型波分复用器(arrayed waveguide grating,AWG)、梳状滤波器(comb filtering,ITL)、放大器(optical amplifier,OA)、耦合器(coupler,CPL),为了对光传输模块102传输的光信号进行分析,示例性地,该多种光器件还包括光谱分析仪(optical spectrum analyzer,OSA)。
在光纤通信场景中不同的光纤类型、组网模式、邻波通道干扰、外界环境干扰,会产生不同大小的非线性效应。而这些不同大小的非线性效应,会对光纤中传输的光信号产生不同程度的损伤。
为了避免光传输模块102中传输的光信号因非线性损伤所导致的信号畸变,引发传输误码,该光接收模块103还用于确定接收到的光信号的非线性损伤程度,并基于光信号的非线性损伤程度以及补偿系统,对该光信号进行非线性损伤补偿。在一种可能的实现方式中,该光接收模块103还用于基于光信号的非线性损伤程度,对于不同算法类型的补偿系统的配置参数进行更新,使得在采用不同算法类型的补偿系统来对光信号进行非线性损伤补偿时均能够实现最优补偿,以实现系统配置调优。
该光接收模块103所能够实现的功能能够由该光接收模块103中各个单元实现,示例性地,该光接收模块103包括光电转换单元31、特征统计单元32、系统配置单元33以及补偿单元34。其中,光电转换单元31用于对接收到光信号进行光电转换,得到电信号。特征统计单元32用于对光电转换单元31所得到的电信号进行相位跟踪,并根据相位跟踪结果,确定接收到的光信号的非线性损伤程度。系统配置单元33用于基于特征统计单元32确定出的光信号的非线性损伤程度,对于补偿单元34所采用的不同算法类型的补偿系统的配置参数进行更新。补偿单元34用于基于更新后的补偿系统,对该电信号进行非线性损伤补偿,并将补偿后的电信号输出至终端,或者将补偿后的电信号输入光电转换单元31,由光电转换单元31将补偿后的电信号转换成光信号输出。在一些实施例中,该光接收模块103还用于基于特征统计单元32确定出的光信号的非线性损伤程度,进行问题定位,例如若非线性损伤程度大,则传输模块102在传输光信号的过程中产生了较大的非线性效应,从而使得该光接收模块103接收到的光信号出现较大的非线性损伤;再例如,若非线性损伤程度小,则传输模块102在传输光信号的过程中产生了微弱的非线性效应,从而使得该光接收模块103接收到的光信号出现较低的非线性损伤。
在一些实施例中,该光发射模块101又称为“光信号的发射端”、“光信号发射装置”或“传输设备”,光接收模块103又称为“光信号的接收端”、“光信号接收装置”或“传输设备”。示例性地,参见图2所示的本申请实施例提供一种光信号的接收端的结构示意图。接收端200被配置为光接收模块,该接收端200包括光电转换器201、相位跟踪器202、特征提取器203、特征统计器204、特征判断器205、配置调优器206以及补偿器207。
其中,光电转换器201,用于对接收到的光信号进行光电转换,得到电信号,该电信号可以是包括多个数据帧的该数据流。
相位跟踪器202,用于对于该多个数据帧中的任一数据帧,基于该数据帧的参考相位,从该数据帧开始相位跟踪,直至跟踪到该数据帧的下一个数据帧的帧头,得到该下一个数据帧的预测相位。
特征提取器203,用于检测并提取各个数据帧对应的光信号的非线性特征,该非线性特征用于表征各个数据帧对应的光信号在传输过程中出现的非线性损伤。在一种可能的实现方式中,对于该多个数据帧中的任一数据帧,该特征提取器203获取该数据帧的参考相位和预测相位之间的相位偏移量,将该相位偏移量确定为该数据帧对应的光信号的非线性特征的特征值。该特征值能够表征该数据帧对应的光信号在传输中出现的非线性损伤的程度,若该相位偏移量大于第一阈值,则说明该数据帧对应的光信号在传输过程中出现的非线性损伤较大,若该相位偏移量小于或等于第一阈值,则说明该数据帧对应的光信号在传输过程中出现的非线性损伤较大,为了便于描述将相位偏移量大于第一阈值的数据帧记为“目标数据帧”,将相位偏移量小于或等于第一阈值的数据帧记为“非目标数据帧”。
特征提取器203,还用于对于该多个数据帧中的任一数据帧,向特征统计器204发送该数据帧的检测结果,该检测结果用于指示该数据帧是否为目标数据帧。
特征统计器204,用于从该特征提取器203接收该多个数据帧的检测结果,基于每个数据帧的检测结果,确定每个数据帧是否为目标数据帧,并统计该多个数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,并将统计出的个数发送给特征判断器205。
特征判断器205,用于接收特征统计器204统计出的个数,并对该个数与第二阈值进行比较,以确定该个数是否大于或等于第二阈值,并向配置调优器206发送比较结果。若该个数大于或等于第二阈值,则说明该光信号在传输过程中通信链路中出现的非线性效应大,或非线性效应级别高,反之,则说明该光信号在传输过程中通信链路中出现的非线性效应小,或非线性效应级别低。
该配置调优器206,用于基于该特征判断器205发送的比较结果,对于补偿器207所采用的不同算法类型的补偿系统的配置参数进行更新。
补偿器207,用于基于更新后的补偿系统,对该电信号进行非线性损伤补偿。
可以理解的是,光电转换器201相当于上述的光电转换单元31,相位跟踪器202、特征提取器203、特征统计器204以及特征判断器205相当于特征统计单元32中各个子单元,
配置调优器206相当于上述的系统配置单元33,补偿器207相当于补偿单元34。在一些实施例中,相位跟踪器202、特征提取器203、特征统计器204、特征判断器205、配置调优器206以及补偿器207集成在一个芯片上,在该芯片上实现光信号的非线性损伤补偿。该芯片为DSP芯片。需要说明的是,上述提及第一阈值以及第二阈值就可以是人工配置的,也可以经过训练所得到。
在一些实施例中,还提供了一种传输设备,参见图3,图3是本申请实施例提供的一种传输设备的结构示意图,该传输设备300可以被配置为光信号的接收端,也可以被配置为光信号的发射端,该传输设备300可因配置或性能不同而产生比较大的差异,包括一个或一个以上处理器301和一个或一个以上的存储器302,其中,所述处理器包括中央处理器(central processing units,CPU)所述存储器302中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由所述处理器301加载并执行以实现下述各个方法实施例提供的非线性损伤补偿方法。具体地,当该传输设备300被配置为光信号的接收端时,则所述至少一条程序代码由所述处理器301加载并执行以实现下述接收端所执行的各个步骤;当该传输设备300被配置为光信号的接收端时,则所述至少一条程序代码由所述处理器301加载并执行以实现下述发射端所执行的各个步骤。当然,该光接收设备300还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件,以便进行输入输出,该光接收设备300还可以包括其他用于实现设备功能的部件,在此不做赘述。
在示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,例如包括程序代码的存储器,上述程序代码可由终端中的处理器执行以完成下述实施例中的非线性损伤补偿方法。例如,该计算机可读存储介质是非临时计算机可读存储介质,如只读存储器(read-onlymemory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、只读光盘(compact discread-only memory,CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
为进一步说明光信号的接收端对光信号进行非线性损伤补偿过程,参见如图4所示的本申请实施例提供的一种非线性损伤补偿方法的流程图,该方法具体包括:
401、该接收端接收光信号,该光信号用于携带有业务数据。
该接收端为光传输系统中能够接收到光信号的任一接收端。该业务数据包括图像数据、视频数据、文本数据、音频数据、游戏数据等任一类型的数据。
402、该接收端对接收到的光信号进行光电转换,得到多个数据帧。
一个数据帧包括已知训练和业务数据,该已知训练序列位于该数据帧的帧头,该数据帧中的业务数据位于该数据帧的净荷部分,例如图5所示的本申请实施例提供的一种数据流的数据帧格式结构示意图,图5中的各个数据帧。
在多个采集时间点中的每个采集时间点,该接收端对在每个采集时间点接收到的光信号进行光电转换,得到一个数据帧。该接收端通过对接收到光信号进行实时地光电转换,从而能够得到在时间上连续的电信号,该电信号可以视为一个数据流,该数据流包括多个数据帧。
若该接收端为图1中的光接收模块103,则本步骤302可以由光接收模块103中的光电转换单元31来执行。若该接收端为图2中的接收端200,则本步骤302可以由接收端200中的光电转换器201来执行。
403、该接收端确定该多个数据帧中的目标数据帧,该目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤。
该目标级别的非线性损伤用于指示该目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现的非线性损伤严重,后续可能导致误码块。
该接收端通过相位跟踪的方式,确定该多个数据帧中每个数据帧的参考相位以及预测相位,并基于该参考相位与该预测相位之间的相位偏移量,来确定每个数据帧是否为目标数据帧。在一种可能的实现方式中,本步骤303由下述步骤3031-3033所示的过程来实现。
步骤4031、对于该多个数据帧中第个数据帧,该接收端以该多个数据帧中第个数据帧的已知训练序列为参考训练序列,对该第/>个数据帧的已知训练序列进行相位跟踪,得到第/>个数据帧的预测相位。
其中,该多个数据帧的总个数为,/>。第/>个数据帧的预测相位为通过相位跟踪所跟踪到的该第/>个数据帧的已知训练序列的平均相位。
当接收到该第个数据帧后,该接收端获取该第/>个数据帧的已知训练序列,将该已知训练序列作为第/>次相位跟踪的参考训练序列。该接收端基于该参考训练序列,对该第/>个数据帧进行相位跟踪,当跟踪时长达到第一时长后,该第/>个数据帧跟踪完成后,得到第一相位时间序列,该第一时长为对一个数据帧进行相位跟踪的时长,该第一相位时间序列包括该/>个数据帧中的数据在该第一时长内的各个时间点所对应的相位。当该第/>个数据帧跟踪完成后,该终端继续进行相位跟踪,再跟踪第二时长后,得到第二相位时间序列,本次相位跟踪结束。其中,该第二时长为对一个数据帧中的已知训练序列进行相位跟踪的时长,该第二相位时间序列包括该第/>个数据帧的已知训练序列中的数据在该第二时长内的各个时间点所对应的相位。该第二相位时间序列,也即是该接收端从第/>个数据帧的起始位置开始跟踪,所跟踪到第/>个数据帧的已知训练序列所对应的时间相位序列。
当获取到该第二相位时间序列后,该接收端计算该第二相位时间序列中各个相位的平均相位,并将该平均相位作为该第个数据帧的预测相位。
步骤4032、该接收端获取第个数据帧的参考相位,该参考相位为该第/>个数据帧的已知训练序列的平均相位。
该参考相位为该第个数据帧的已知训练序列的平均相位。当接收到该第/>个数据帧后,该接收端获取该第/>个数据帧的已知训练序列,将该已知训练序列作为第/>次相位跟踪的参考训练序列。该接收端基于该参考训练序列,对该第/>个数据帧进行相位跟踪,当跟踪时长达到第二时长后,该第/>个数据帧的已知训练序列跟踪完成后,得到第三相位时间序列,该第三相位时间序列包括该/>个数据帧的已知训练序列中的数据在该第一时长内的各个时间点所对应的相位。该接收端计算该第三相位时间序列中各个相位的平均值,并将该平均值作为该/>个数据帧的参考相位。
当该第三相位时间序列获取后,该接收端对第个数据帧继续进行相位跟踪,直至跟踪完第/>个数据帧的已知训练序列,第/>次相位跟踪结束。例如图6所示的本申请实施例提供的一种相位跟踪的示意图。
步骤4033、对于该多个数据帧中的第个数据帧,若该第/>个数据帧的参考相位与该第/>个数据帧的预测相位之间的相位偏移量大于第一阈值,该接收端确定该第/>个数据帧为该目标数据帧。
该相位偏移量为该第个数据帧的预测相位与第/>个数据帧的参考相位之间的差值。若该相位偏移量大于第一阈值,则说明第/>个数据帧所对应的光信号在传输过程中出现了非常大的非线性损伤,该非线性损伤已经到达目标级别,则该接收端确定该数据帧为目标数据帧。
若该接收端为图1中的光接收模块103,则本步骤302可以由光接收模块103中的特征统计单元32来执行。若该接收端为图2中的接收端200,则本步骤302可以由接收端200中的特征提取器203来执行。
需要说明的是,该第一阈值可以是基于专家经验所设置的参考相位偏移量,也可以是基于多种非线性场景下传输的光信号训练得到参考相位偏移量。其中,该接收端基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到该第一阈值的过程包括下述步骤A1-A4。
步骤A1、该接收端获取在小非线性场景下传输的光信号的第一相位偏移量。
由于短光纤自环回传输系统中的通信链路出现的非线性效应一般比较小,可以采用短光纤自环回传输系统实现小非线性场景。
该接收端接收短光纤自环回传输系统传输的第一测试光信号,并对该第一测试光信号进行光电转换,得到多个第一测试数据帧,一个第一测试数据帧为该第一测试光信号所转换得到一个数据帧。
采用上述的相位跟踪方式,该接收端对每个第一测试数据帧进行相位跟踪,得到每个第一测试数据帧的预测相位,并将每个第一测试数据帧的预测相位与每个第一测试数据帧的参考相位之间的差,获取为每个第一测试数据帧的相位偏移量,该接收端将该多个第一测试数据帧的相位偏移量的平均值,确定为该第一相位偏移量。
步骤A2、该接收端获取在中非线性场景下传输的光信号的第二相位偏移量。
由于多波相干光传输系统中的通信链路出现的非线性效应一般不会过小也不会过大,可以采用多波相干光传输系统实现中非线性场景。
该接收端接收多波相干光传输系统传输的第二测试光信号,并对该第二测试光信号进行光电转换,得到多个第二测试数据帧,一个第二测试数据帧为该第二测试光信号所转换得到一个数据帧。
采用上述的相位跟踪方式,该接收端对每个第二测试数据帧进行相位跟踪,得到每个第二测试数据帧的预测相位,并将每个第二测试数据帧的预测相位与每个第二测试数据帧的参考相位之间的差,获取为每个第二测试数据帧的相位偏移量,该接收端将该多个第二测试数据帧的相位偏移量的平均值,确定为该第二相位偏移量。
步骤A3、该接收端获取在大非线性场景下传输的光信号的第三相位偏移量。
由于相干光与非相干光混传的传输系统中的通信链路出现的非线性效应一般会比较大,可以采用相干光与非相干光混传的传输系统实现大非线性场景。
该接收端接收相干光与非相干光混传的传输系统传输的第三测试光信号,并对该第三测试光信号进行光电转换,得到多个第三测试数据帧,一个第三测试数据帧为该第三测试光信号所转换得到一个数据帧。
采用上述的相位跟踪方式,该接收端对每个第三测试数据帧进行相位跟踪,得到每个第三测试数据帧的预测相位,并将每个第三测试数据帧的预测相位与每个第三测试数据帧的参考相位之间的差,获取为每个第三测试数据帧的相位偏移量,该接收端将该多个第三测试数据帧的相位偏移量的平均值,确定为该第三相位偏移量。
步骤A4、该接收端将该第一相位偏移量、第二相位偏移量以及第三相位偏移量之间的平均值,确定为该第一阈值。
404、该接收端确定目标数值,该目标数值用于表示该多个数据帧中目标数据帧对的个数。
其中,一个目标数据帧对包括相邻的两个数据帧,且该相邻的两个数据帧均为目标数据帧,或者说,一个目标数据帧对包括相邻的两个目标数据帧。例如,若第个数据帧和第/>个数据帧均为目标数据帧,则第/>个数据帧和第/>个数据帧为相邻的目标数据帧对。
该接收端每检测出一个数据帧是否为目标数据帧后,生成该数据帧的检测结果,该检测结果用于指示该数据帧是否为目标数据帧。该检测结果包括该数据帧的帧标识以及检测结果标识,其中,该数据帧的帧标识用于指示该数据帧,该帧标识可以是是数据帧的帧号。检测结果标识用于指示该数据帧是否为目标数据帧。在一种可能的实现中,检测结果标识包括第一结果标识或第二结果标识,第一结果标识用于指示数据帧是目标数据帧,第二结果标识用于指示数据帧不是目标数据帧,本申请实施例对第一结果标识和第二结果标识的表示方式,不作具体限定。
以第一结果标识为1,第二结果标识为0为例,若第个数据帧的检测结果包括/>和1,则该第/>数据帧是目标数据帧,若第/>个数据帧的检测结果包括/>和0,则该第/>数据帧不是目标数据帧。
当获取到该多个数据帧的检测结果后,该接收端统计该多个数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,以得到该目标数值。
在一种可能的实现方式中,该接收端基于该多个数据帧的检测结果,采用计数器的方式,来统计相邻的目标数据帧对的个数。计数器的初始设置为0,若该多个数据帧中连续两个数据帧的检测结果均包括第一检测结果标识,则该两个数据帧为一个相邻的目标数据帧对,该接收端控制计数器加1,若该多个数据帧中连续两个数据帧的检测结果并不是均包括第一检测结果标识,则该两个数据帧不是一个相邻的目标数据帧对,该接收端维持计数器中的计数不变。例如,若第个数据帧的检测结果包括/>和1,且第/>个数据帧的检测结果包括/>和1,则该接收端控制计数器加1;若第/>个数据帧的检测结果包括/>和1,则该接收端控制计数器再加1,若第/>个数据帧的检测结果包括/>和0,则该接收端维持计数器中的计数不变。
当基于多个数据帧的检测结果,计数器完成计数后,该计数器中的计数也即是该目标数值。
若该接收端为图1中的光接收模块103,则本步骤302可以由光接收模块103中的特征统计单元32来执行。若该接收端为图2中的接收端200,则本步骤302可以由接收端200中的特征统计器204来执行。
405、该接收端基于该目标数值以及补偿系统,调整该补偿系统的配置参数。
该补偿系统为该接收端用于对光信号所转换的电信号进行非线性损伤补偿所采用的系统。该系统可以是用于实现非线性损伤补偿的软件,也可以是用于实现非线性损伤补偿的硬件,本申请实施例该补偿系统的产品实现不做具体限定。
补偿系统的配置参数为补偿系统在对电信号进行非线性损伤补偿时,影响非线性损伤补偿结果的可配置的系统参数。例如相位跟踪的跟踪步进、补偿因子等。不同补偿系统所对应的算法类型可能不同,而不同算法类型的补偿系统中的配置参数不同,则对于不同算法类型的补偿系统的调整配置参数的过程不同。
在一种可能的实现方式中,该接收端基于该目标数值以及该补偿系统所对应的算法类型,调整该补偿系统的配置参数。该接收端可以先确定一个第二阈值,将该目标数值与第二阈值进行比较,根据比较结果,来确定用于传输光信号的通信链路中出现的非线性效应的大小,并基于该非线性效应的大或小,来调整该补偿系统的配置参数。
在一种可能的实现方式中,该接收端基于该目标数值以及该补偿系统所对应的算法类型,调整该补偿系统的配置参数包括下述任一项:
当该补偿系统所采用的算法类型为反馈载波恢复算法时,若该目标数值大于或等于第二阈值,说明用于传输该光信号的通信链路中出现的非线性效应大,则该接收端增加该补偿系统中的跟踪步进,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够增加补偿强度;若该目标数值小于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应小,则该接收端降低该跟踪步进,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够降低补偿强度,也即是以便后续以最优的补偿方式,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿。其中,该跟踪步进为该反馈载波恢复算法所包括的相位恢复算法中配置的用于相位跟踪的步进参数;
当该算法类型为前馈载波恢复算法时,若该目标数值大于或等于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应大,则该接收端降低该补偿系统中的平均窗长,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够增加补偿强度;若该目标数值小于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应小,则该接收端增加该平均窗长,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够降低补偿强度,也即是以便后续以最优的补偿方式,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿。其中,该平均窗长为该前馈载波恢复算法中配置的参与单次均值运算的数据帧个数;
当该算法类型为非线性补偿算法时,若该目标数值大于或等于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应大,则该接收端增加该补偿系统中的补偿因子,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够增加补偿强度;若该目标数值小于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应小,则该接收端降低该补偿因子,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够降低补偿强度,也即是以便后续以最优的补偿方式,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿。其中,该补偿因子为该非线性补偿算法中配置的用于补偿非线性损伤的补偿增益参数;
当该算法类型为FEC交织配置算法时,若该目标数值大于或等于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应大,则该接收端增加该FEC交织配置算法中的交织长度,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够增加补偿强度;若该目标数值小于该第二阈值,说明通信链路中出现的非线性效应小,则该接收端降低该交织长度,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够降低补偿强度,也即是以便后续以最优的补偿方式,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿。其中,该交织长度为该FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当该算法类型为数字多子载波配置算法时,若该目标数值大于或等于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应大,则该接收端增加该补偿系统中的子载波数目,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够增加补偿强度;若该目标数值小于该第二阈值,说明通信链路中出现的非线性效应小,则该接收端降低该子载波数目,以便后续该接收端基于调整后的补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿时,能够降低补偿强度,从而实现以最优的补偿方式,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿。其中,该子载波数目为该数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数。
若该接收端为图1中的光接收模块103,则本步骤302可以由光接收模块103中的系统配置单元33来执行。若该接收端为图2中的接收端200,则本步骤302可以由接收端200中的特征判断器205和配置调优器206来配合执行,特征判断器205负责比较目标数值与第二阈值,配置调优器206基于特征判断器205的比较结果,调整补偿系统的配置参数。
需要说明的是,该第二阈值可以是基于专家经验所设置的参考数值,也可以是基于多种非线性场景下传输的光信号训练所得到的参考数值。其中,该接收端基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到该第二阈值的过程包括下述步骤B1-B4。
步骤B1、该接收端获取在小非线性场景下传输的光信号对应的第一目标数值,该第一目标数值用于表示该多个第一测试数据帧中目标数据帧对的个数。
采用上述统计目标数值的方式,该接收端统计该多个第一测试数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,得到该第一目标数值。
步骤B2、该接收端获取在中非线性场景下传输的光信号的第二目标数值,该第二目标数值用于表示该多个第二测试数据帧中目标数据帧对的个数。
采用上述统计目标数值的方式,该接收端统计该多个第二测试数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,得到该第二目标数值。
步骤B3、该接收端获取在大非线性场景下传输的光信号的第三目标数值,该第三目标数值用于表示该多个第三测试数据帧中目标数据帧对的个数。
采用上述统计目标数值的方式,该接收端统计该多个第三测试数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,得到该第二目标数值。
步骤B4、该接收端将该第一目标数值、第二目标数值以及第三目标数值之间的平均值,确定为该第二阈值。
406、该接收端基于调整后的该补偿系统,对该多个数据帧进行非线性损伤补偿。
若该接收端为图1中的光接收模块103,则本步骤302可以由光接收模块103中的系统补偿单元34来执行。若该接收端为图2中的接收端200,则本步骤302可以由接收端200中的补偿器207来执行。
当该接收端对该多个数据帧补偿完成后,该接收端可以将该补偿后的多个数据帧发送给用户的终端,或者该接收端作为光发射模块,将补偿后的多个数据帧转换成光信号,并将该光信号发射进下一个光传输模块,由该光信号通过下一个光传输模块传输至下一个接收端。
本申请实施例所提供的方法,通过光信号的接收端统计出该光信号转换的多个数据帧中相邻的目标数据帧对的个数,并基于统计出的个数,对多个数据帧进行非线性损伤补偿,而无需接收端对多个数据帧进行复杂的数据变换,因此,能够避免接收端进行复杂的数据变换所带来的功耗。
在一些实施例中,该接收端还将统计出的目标数值发送该光信号的发射端,由该发射端基于该目标数值调整发射端所采用的补偿系统的配置参数。为了进一步说明该过程,参见图7所示的本申请实施例提供的一种非线性损伤补偿方法的流程图。
701、若该光信号的发射端采用的补偿系统所对应的算法类型为目标补偿算法类型,该接收端向该发射端发送补偿系统更新消息,该补偿系统更新消息用于指示该发射端基于该目标数值更新补偿系统的配置参数。
该目标补偿算法类型为FEC交织配置算法、数字多子载波配置算法或色散补偿算法中的任一个。
702、该发射端接收该补偿系统更新消息。
703、基于该目标数值以及该补偿系统,调整该补偿系统的配置参数,该调整后的补偿系统用于对待发射的光信号进行非线性损伤补偿。
当该算法类型为FEC交织配置算法时,若该目标数值大于或等于该第二阈值,说明该发射端所发射的光信号的通信链路中出现的非线性大,则该发射端增加该FEC交织配置算法中的交织长度,以便后续该发射端基于调整后的补偿系统,预先对待发射的光信号进行非线性损伤补偿时,能够增加补偿强度;若该目标数值小于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应小,该发射端降低该交织长度,以便后续该发射端基于调整后的补偿系统,预先对待发射的光信号进行非线性损伤补偿时,能够降低补偿强度,也即是以便后续以最优的预补偿方式,对待发射的光信号进行非线性损伤补偿。
当该算法类型为数字多子载波配置算法时,若该目标数值大于或等于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性大,则该发射端增加该补偿系统中的子载波数目,以便后续该发射端基于调整后的补偿系统,预先对待发射的光信号进行非线性损伤补偿时,能够增加补偿强度;若该目标数值小于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应小,该发射端降低该子载波数目,以便后续该发射端基于调整后的补偿系统,预先对待发射的光信号进行非线性损伤补偿时,能够降低补偿强度,也即是以便后续以最优的预补偿方式,对待发射的光信号进行非线性损伤补偿。其中,该子载波数目为该数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数。
当该算法类型为色散补偿算法时,若该目标数值大于或等于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性大,则该发射端将该补偿系统的目标参数设置为开启参数,以便后续该发射端基于调整后的补偿系统,预先对待发射的光信号进行色散补偿;否则,若该目标数值小于该第二阈值,说明该通信链路中出现的非线性效应小,该发射端将该目标参数设置关闭参数,以避免后续该发射端基于调整后的补偿系统,预先对待发射的光信号进行色散补偿,出现补偿过度情况。其中,该目标参数用于指示是否开启该补偿系统,该开启参数用于指示开启该补偿系统,该关闭参数用于指示关闭该补偿系统。
本申请实施例所提供的方法,通过接收端向发射端发送补偿系统更新消息,以便发射端基于该补偿系统更新消息更新发射端所采用的补偿系统的配置参数,以便后续发射端基于更新后的补偿系统,预先对待发射的光信号进行非线性补偿。
需要说明的是,上述多个数据帧可以是该接收端在一个检测周期所获取到的多个数据帧,在每个检测周期,该接收端均执行上述图4所示的过程。该检测周期的时长可以是目标时长,本申请实施例对该目标时长不做具体限定。
以目标时长为1s为例,参见图8所示的本申请实施例提供的一种更新补偿系统的配置参数的流程图。该接收端在1s内统计的相邻的目标数据帧对的个数为m,若该m大于0,则说明通信链路中出现非线性效应,从而实现问题定位,若m大于或等于第二阈值,则该接收端判断该通信链路中出现的非线性效应大,否则,该接收端判断该通信链路中出现的非线性效应小,然后该接收端再基于非线性效应的大或小,对补偿系统的配置参数进行调整(例如步骤405和图7所示的过程)。
为了进一步说明本申请实施例所能够达到的有益效果,参见图9所示的本申请实施例提供的一种测试结果对比图,其中,左图表示补偿系统未经过配置参数调优之前的结果,左上图为调整前统计的计数累加值(即目标数值),右上图为调整后统计的计数累加值,左下图为调整前的系统误码率(误码率和突发(burst)误码率),右下图为调整后的系统误码率,X路数据帧和Y路数据帧为光信号转换的2种维度的数据帧。在调整之前,计数累加值(即非线性特征统计值)超过1000,系统误码率为3.5e-3量级,同时不间断的出现不可纠误码。经过配置参数调优之后,计数累加值有效降低到10以内,系统误码率得到有效改善,降到1e-3量级,同时不再出现纠后误码。
图10是本申请实施例提供的一种非线性损伤补偿装置的结构示意图,该装置1000包括:
转换单元1001,用于对接收到的光信号进行光电转换,得到多个数据帧;
第一确定单元1002,用于确定所述多个数据帧中的目标数据帧,所述目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤;
第二确定单元1003,用于确定目标数值,所述目标数值用于表示所述多个数据帧中目标数据帧对的个数,所述目标数据帧对包括相邻的两个目标数据帧;
补偿单元1004,用于基于所述目标数值,对所述多个数据帧进行非线性损伤补偿。
可选地,所述第二确定单元1003用于:
对于所述多个数据帧中的第个数据帧,若所述第/>个数据帧的参考相位与所述第/>个数据帧的预测相位之间的相位偏移量大于第一阈值,确定所述第/>个数据帧为所述目标数据帧,其中,/>,所述/>为所述多个数据帧的总个数。
可选地,一个数据帧包括已知训练序列,所述装置1000还包括:
跟踪单元,用于以所述多个数据帧中第个数据帧的已知训练序列为参考训练序列,对所述第/>个数据帧的已知训练序列进行相位跟踪,得到所述预测相位。
可选地,所述参考相位为所述第个数据帧的已知训练序列的平均相位,所述预测相位为通过相位跟踪所跟踪到的所述第/>个数据帧的已知训练序列的平均相位。
可选地,所述补偿单元1004包括:
调整子单元,用于基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数;
补偿子单元,用于基于调整后的所述补偿系统,对所述多个数据帧进行非线性损伤补偿。
可选地,所述调整子单元用于:
基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数。
可选地,所述调整子单元用于执行下述任一项:
当所述算法类型为反馈载波恢复算法时,若所述目标数值大于或等于第二阈值,则增加所述补偿系统中的跟踪步进,否则,降低所述跟踪步进,所述跟踪步进为所述反馈载波恢复算法所包括的相位恢复算法中配置的用于相位跟踪的步进参数;
当所述算法类型为前馈载波恢复算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则降低所述补偿系统中的平均窗长,否则,增加所述平均窗长,所述平均窗长为所述前馈载波恢复算法中配置的参与单次均值运算的数据帧个数;
当所述算法类型为非线性补偿算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的补偿因子,否则,降低所述补偿因子,所述补偿因子为所述非线性补偿算法中配置的用于补偿非线性损伤的补偿增益参数;
当所述算法类型为前向纠错FEC交织配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述FEC交织配置算法中的交织长度,否则,降低所述交织长度,所述交织长度为所述FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当所述算法类型为数字多子载波配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的子载波数目,否则,降低所述子载波数目,所述子载波数目为所述数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数。
可选地,所述装置1000还包括:
发送单元,用于若所述光信号的发射端采用的补偿系统所对应的算法类型为目标补偿算法类型,向所述发射端发送补偿系统更新消息,所述补偿系统更新消息包括所述目标数值。
可选地,所述目标补偿算法类型包括FEC交织配置算法、数字多子载波配置算法或色散补偿算法中的任一个。
可选地,所述装置1000还包括:
第一训练单元,用于基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到所述第一阈值。
可选地,所述装置1000还包括:
第二训练单元,用于基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到所述第二阈值。
图11是本申请实施例提供的一种非线性损伤补偿装置的结构示意图,所述装置1100被配置为光信号的发射端,所述装置1100包括:
接收单元1101,用于接收包括目标数值的补偿系统更新消息,所述目标数值用于表示多个数据帧中目标数据帧对的个数,所述多个数据帧由所述光信号经过光电转换得到,所述目标数据帧对包括相邻的两个目标数据帧,所述目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤;
调整单元1102,用于基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数,所述调整后的补偿系统用于对待发射的光信号进行非线性损伤补偿。
可选地,所述调整单元1102用于:
基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数。
可选地,所述调整单元1102用于执行下述任一项:
当所述算法类型为FEC交织配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述FEC交织配置算法中的交织长度,否则,降低所述交织长度,所述交织长度为所述FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当所述算法类型为数字多子载波配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的子载波数目,否则,降低所述子载波数目,所述子载波数目为所述数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数;
当所述算法类型为色散补偿算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则将所述补偿系统的目标参数设置为开启参数,否则将所述目标参数设置关闭参数,所述开启参数用于指示开启所述补偿系统,所述关闭参数用于指示关闭所述补偿系统。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
需要说明的是:上述实施例提供的非线性损伤补偿装置在对光信号进行非线性损伤补偿时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的非线性损伤补偿方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中,传输设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该传输设备执行上述非线性损伤补偿方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (28)
1.一种非线性损伤补偿方法,其特征在于,所述方法包括:
对接收到的光信号进行光电转换,得到多个数据帧;
确定所述多个数据帧中的目标数据帧,所述目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤;
确定目标数值,所述目标数值用于表示所述多个数据帧中目标数据帧对的个数,所述目标数据帧对包括相邻的两个目标数据帧;
基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数;
基于调整后的所述补偿系统,对所述多个数据帧进行非线性损伤补偿。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述多个数据帧中的目标数据帧包括:
对于所述多个数据帧中的第个数据帧,若所述第/>个数据帧的参考相位与所述第/>个数据帧的预测相位之间的相位偏移量大于第一阈值,确定所述第/>个数据帧为所述目标数据帧,其中,/>,所述/>为所述多个数据帧的总个数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,一个数据帧包括已知训练序列,所述确定所述多个数据帧中的目标数据帧之前,所述方法还包括:
以所述多个数据帧中第个数据帧的已知训练序列为参考训练序列,对所述第/>个数据帧的已知训练序列进行相位跟踪,得到所述预测相位。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述参考相位为所述第个数据帧的已知训练序列的平均相位,所述预测相位为通过相位跟踪所跟踪到的所述第/>个数据帧的已知训练序列的平均相位。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数包括:
基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数包括下述任一项:
当所述算法类型为反馈载波恢复算法时,若所述目标数值大于或等于第二阈值,则增加所述补偿系统中的跟踪步进,否则,降低所述跟踪步进,所述跟踪步进为所述反馈载波恢复算法所包括的相位恢复算法中配置的用于相位跟踪的步进参数;
当所述算法类型为前馈载波恢复算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则降低所述补偿系统中的平均窗长,否则,增加所述平均窗长,所述平均窗长为所述前馈载波恢复算法中配置的参与单次均值运算的数据帧个数;
当所述算法类型为非线性补偿算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的补偿因子,否则,降低所述补偿因子,所述补偿因子为所述非线性补偿算法中配置的用于补偿非线性损伤的补偿增益参数;
当所述算法类型为前向纠错FEC交织配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述FEC交织配置算法中的交织长度,否则,降低所述交织长度,所述交织长度为所述FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当所述算法类型为数字多子载波配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的子载波数目,否则,降低所述子载波数目,所述子载波数目为所述数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数。
7.根据权利要求1-6任一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述光信号的发射端采用的补偿系统所对应的算法类型为目标补偿算法类型,向所述发射端发送补偿系统更新消息,所述补偿系统更新消息包括所述目标数值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述目标补偿算法类型包括FEC交织配置算法、数字多子载波配置算法或色散补偿算法中的任一个。
9.根据权利要求2-4任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述确定所述第个数据帧为所述目标数据帧之前,所述方法还包括:
基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到所述第一阈值。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数之前,所述方法还包括:
基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到所述第二阈值。
11.一种非线性损伤补偿方法,其特征在于,所述方法包括:
接收包括目标数值的补偿系统更新消息,所述目标数值用于表示多个数据帧中目标数据帧对的个数,所述多个数据帧由光信号经过光电转换得到,所述目标数据帧对包括相邻的两个目标数据帧,所述目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤;
基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数,调整后的补偿系统用于对待发射的光信号进行非线性损伤补偿。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数包括:
基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数包括下述任一项:
当所述算法类型为FEC交织配置算法时,若所述目标数值大于或等于第二阈值,则增加所述FEC交织配置算法中的交织长度,否则,降低所述交织长度,所述交织长度为所述FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当所述算法类型为数字多子载波配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的子载波数目,否则,降低所述子载波数目,所述子载波数目为所述数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数;
当所述算法类型为色散补偿算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则将所述补偿系统的目标参数设置为开启参数,否则将所述目标参数设置关闭参数,所述开启参数用于指示开启所述补偿系统,所述关闭参数用于指示关闭所述补偿系统。
14.一种非线性损伤补偿装置,其特征在于,所述装置包括转换单元、第一确定单元、第二确定单元以及补偿单元;
所述转换单元,用于对接收到的光信号进行光电转换,得到多个数据帧;
所述第一确定单元,用于确定所述多个数据帧中的目标数据帧,所述目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤;
所述第二确定单元,用于确定目标数值,所述目标数值用于表示所述多个数据帧中目标数据帧对的个数,所述目标数据帧对包括相邻的两个目标数据帧;
所述补偿单元包括:
调整子单元,用于基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数;
补偿子单元,用于基于调整后的所述补偿系统,对所述多个数据帧进行非线性损伤补偿。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述第二确定单元用于:
对于所述多个数据帧中的第个数据帧,若所述第/>个数据帧的参考相位与所述第/>个数据帧的预测相位之间的相位偏移量大于第一阈值,确定所述第/>个数据帧为所述目标数据帧,其中,/>,所述/>为所述多个数据帧的总个数。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,一个数据帧包括已知训练序列,所述装置还包括:
跟踪单元,用于以所述多个数据帧中第个数据帧的已知训练序列为参考训练序列,对所述第/>个数据帧的已知训练序列进行相位跟踪,得到所述预测相位。
17.根据权利要求15或16所述的装置,其特征在于,所述参考相位为所述第个数据帧的已知训练序列的平均相位,所述预测相位为通过相位跟踪所跟踪到的所述第/>个数据帧的已知训练序列的平均相位。
18.根据权利要求14至17任一权利要求所述的装置,其特征在于,所述调整子单元用于:
基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述调整子单元用于执行下述任一项:
当所述算法类型为反馈载波恢复算法时,若所述目标数值大于或等于第二阈值,则增加所述补偿系统中的跟踪步进,否则,降低所述跟踪步进,所述跟踪步进为所述反馈载波恢复算法所包括的相位恢复算法中配置的用于相位跟踪的步进参数;
当所述算法类型为前馈载波恢复算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则降低所述补偿系统中的平均窗长,否则,增加所述平均窗长,所述平均窗长为所述前馈载波恢复算法中配置的参与单次均值运算的数据帧个数;
当所述算法类型为非线性补偿算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的补偿因子,否则,降低所述补偿因子,所述补偿因子为所述非线性补偿算法中配置的用于补偿非线性损伤的补偿增益参数;
当所述算法类型为前向纠错FEC交织配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述FEC交织配置算法中的交织长度,否则,降低所述交织长度,所述交织长度为所述FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当所述算法类型为数字多子载波配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的子载波数目,否则,降低所述子载波数目,所述子载波数目为所述数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数。
20.根据权利要求14-19任一项权利要求所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
发送单元,用于若所述光信号的发射端采用的补偿系统所对应的算法类型为目标补偿算法类型,向所述发射端发送补偿系统更新消息,所述补偿系统更新消息包括所述目标数值。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述目标补偿算法类型包括FEC交织配置算法、数字多子载波配置算法或色散补偿算法中的任一个。
22.根据权利要求15-17任一权利要求所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一训练单元,用于基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到所述第一阈值。
23.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第二训练单元,用于基于多种非线性场景下传输的光信号,训练得到所述第二阈值。
24.一种非线性损伤补偿装置,其特征在于,所述装置包括:
接收单元,用于接收包括目标数值的补偿系统更新消息,所述目标数值用于表示多个数据帧中目标数据帧对的个数,所述多个数据帧由光信号经过光电转换得到,所述目标数据帧对包括相邻的两个目标数据帧,所述目标数据帧所对应的光信号在传输过程中出现目标级别的非线性损伤;
调整单元,用于基于所述目标数值以及补偿系统,调整所述补偿系统的配置参数,调整后的补偿系统用于对待发射的光信号进行非线性损伤补偿。
25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述调整单元用于:
基于所述目标数值以及所述补偿系统所对应的算法类型,调整所述补偿系统的配置参数。
26.根据权利要求25所述的装置,其特征在于,所述调整单元用于执行下述任一项:
当所述算法类型为FEC交织配置算法时,若所述目标数值大于或等于第二阈值,则增加所述FEC交织配置算法中的交织长度,否则,降低所述交织长度,所述交织长度为所述FEC交织配置算法所包括的交织算法中配置的交织深度参数;
当所述算法类型为数字多子载波配置算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则增加所述补偿系统中的子载波数目,否则,降低所述子载波数目,所述子载波数目为所述数字多子载波配置算法中配置的数据帧对应的子载波个数;
当所述算法类型为色散补偿算法时,若所述目标数值大于或等于所述第二阈值,则将所述补偿系统的目标参数设置为开启参数,否则将所述目标参数设置关闭参数,所述开启参数用于指示开启所述补偿系统,所述关闭参数用于指示关闭所述补偿系统。
27.一种传输设备,其特征在于,所述传输设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条程序代码,所述程序代码由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求13任一项所述的非线性损伤补偿方法所执行的操作。
28.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条程序代码,所述程序代码由处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求13任一项所述的非线性损伤补偿方法所执行的操作。
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