承載用于混合傳輸系統(tǒng)的光信號(hào)，諸如用于15個(gè)lOGb/s通斷鍵控(OOK)信道和I個(gè)130Gb/s PDM-QPSK信道的傳輸?shù)南到y(tǒng)。
[0055]鏈路140被示意性地示出為具有多個(gè)光學(xué)放大器144的放大鏈路，光學(xué)放大器144被配置成對(duì)通過(guò)鏈路傳輸?shù)墓庑盘?hào)進(jìn)行放大以例如抵消信號(hào)衰減。注意，也可以可替換地使用不具有光學(xué)放大器的光學(xué)鏈路。在傳播通過(guò)鏈路140的期望長(zhǎng)度之后，信號(hào)130經(jīng)由另一光分插復(fù)用器OADM 146從鏈路上被除去，并且被引導(dǎo)至接收器190以進(jìn)行處理。注意，OADM 146向接收器190施加的光信號(hào)被標(biāo)記為130’，其表明以下事實(shí):雖然在發(fā)射器110與接收器190之間傳輸，然而信號(hào)130由于光纖中的各種線(xiàn)性效應(yīng)和非線(xiàn)性效應(yīng)而可能累積噪聲和其他信號(hào)失真。一種類(lèi)型的光纖非線(xiàn)性效應(yīng)為信道內(nèi)四波混頻(IFWM)，其為對(duì)應(yīng)的光符號(hào)的相位和幅度的函數(shù)。另一類(lèi)型的光纖非線(xiàn)性效應(yīng)為由相鄰的波分復(fù)用(WDM)信道所引起的信道間交叉相位調(diào)制(XPM)。
[0056]接收器190具有前端電路172，前端電路172包括光電(0/E)轉(zhuǎn)換器160、4個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 1661至166 4以及光學(xué)本地振蕩器(OLO) 156。0/E轉(zhuǎn)換器160具有(i)被標(biāo)記為S和R的2個(gè)輸入端口以及(ii)被標(biāo)記為I至4的4個(gè)輸出端口。輸入端口 S接收光信號(hào)130’。輸入端口 R接收光學(xué)本地振蕩器156所生成的光學(xué)參考信號(hào)158。參考信號(hào)158具有與信號(hào)130’基本上相同的光學(xué)載頻(波長(zhǎng))。參考信號(hào)158可以例如使用由波長(zhǎng)控制回路(圖1中未明確示出)控制的可調(diào)諧激光器來(lái)生成，波長(zhǎng)控制回路迫使可調(diào)諧激光器的輸出波長(zhǎng)緊緊地跟蹤信號(hào)130’的載波波長(zhǎng)。
[0057]0/E轉(zhuǎn)換器160操作以對(duì)輸入信號(hào)130’和參考信號(hào)158進(jìn)行混頻以生成8個(gè)混頻光信號(hào)(圖1中未明確示出)。0/E轉(zhuǎn)換器160然后將8個(gè)混頻光信號(hào)轉(zhuǎn)換成4個(gè)電信號(hào)1621至162 4，4個(gè)電信號(hào)1621至162 4指示與信號(hào)130’的兩個(gè)正交偏振分量對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)值。例如，電信號(hào)162jP 162 2可以分別是與信號(hào)130’的X偏振分量對(duì)應(yīng)的模擬同相信號(hào)和模擬正交相位信號(hào)。類(lèi)似地，電信號(hào)1623和162 4可以分別是與信號(hào)130’的Y偏振分量對(duì)應(yīng)的模擬同相信號(hào)和模擬正交相位信號(hào)。
[0058]在一種實(shí)施例中，0/E轉(zhuǎn)換器160為偏振互異90度的光混合裝置(I3DOH)，具有耦合至其8個(gè)輸出端口的4個(gè)平衡的光檢測(cè)器。例如在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2010/0158521號(hào)和2011/0038631號(hào)以及國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)第PCT/US09/37746號(hào)(于2009年3月20日提交)中公開(kāi)了關(guān)于可以用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)100的各種實(shí)施例中的0/E轉(zhuǎn)換器160的各種0/E轉(zhuǎn)換器的附加信息，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并于此。
[0059]0/E轉(zhuǎn)換器160所生成的電信號(hào)162^ 162 4中的每個(gè)電信號(hào)在ADC 166 ^ 166 4中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)ADC中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式?？蛇x地，電信號(hào)1621至162 4中的每個(gè)電信號(hào)可以在所得信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式之前在對(duì)應(yīng)的放大器(未明確示出)中被放大。如下面參考圖3進(jìn)一步描述的，ADC 1661至166 4所產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)由例如數(shù)字信號(hào)168 1至168 4處理器(DSP) 170來(lái)處理以恢復(fù)向發(fā)射器110施加的原始輸入流102的數(shù)據(jù)。
[0060]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的光傳輸系統(tǒng)300的框圖。圖3示出了本發(fā)明的一種實(shí)施例中所包含的相干光發(fā)射器310和接收器360的框圖。根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的原理的發(fā)射器310的實(shí)施例用于最終將與發(fā)射器的各個(gè)輸入流關(guān)聯(lián)的符號(hào)交織到所傳輸?shù)腜DM信號(hào)的X偏振和y偏振上。通過(guò)這一傳輸技術(shù)，在對(duì)偏振符號(hào)進(jìn)行去交織時(shí)，可以使得與各個(gè)符號(hào)流關(guān)聯(lián)的BER降低至FEC閾值以下，并且因此接收器將能夠?qū)λ邮盏墓庑盘?hào)解碼并且恢復(fù)所傳輸?shù)膶?duì)于兩個(gè)偏振的信息。
[0061]根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的原理的接收器的實(shí)施例接收PDM信號(hào)的X偏振和y偏振，將這些符號(hào)去交織成所生成的與所接收的偏振關(guān)聯(lián)的符號(hào)流，并且對(duì)所生成的符號(hào)流的相應(yīng)數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼以恢復(fù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，所述PDM信號(hào)具有與相應(yīng)數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)的交織的符號(hào)。出于解碼目的，根據(jù)本發(fā)明的原理的接收器的實(shí)施例可以利用直方圖來(lái)輔助由概率密度函數(shù)(PDF)計(jì)算器所進(jìn)行的對(duì)數(shù)似然比(LLR)計(jì)算，PDF計(jì)算器的輸出可以由FEC解碼器用來(lái)對(duì)信號(hào)解碼。
[0062]根據(jù)一種實(shí)施例并且如圖3中所圖示的，在發(fā)射器310處，傳入的信息比特(例如輸入的X比特312、輸入的y比特314)通過(guò)FEC編碼器316 (例如軟判決或硬判決FEC編碼器)被編碼。FEC編碼器使用冗余數(shù)據(jù)以便降低接收器處的BER。分離的FEC編碼器可以被提供用于X比特流和y比特流處的比特。輸入的X比特與輸入的y比特是獨(dú)立的，不是互相關(guān)的，不是從單個(gè)比特流或者比特流的組合取得的。也就是說(shuō)，一個(gè)單個(gè)輸入比特流可以不遭遇另一輸入比特流的管轄或控制。也就是說(shuō)，一個(gè)單個(gè)輸入比特流可以不依另一輸入比特流的存在與否而定。在FEC編碼之后，比特流通過(guò)符號(hào)映射器320被映射至符號(hào)星座。因此，分別根據(jù)輸入的X比特和輸入的I比特生成的第一符號(hào)流(Sxl，Sx2，Sx3……)和第二符號(hào)流(Syl，Sy2，Sy3……)的獨(dú)立的，不是互相關(guān)的，不是從單個(gè)比特流或者比特流的組合取得的。如果這些符號(hào)流被直接調(diào)制成第一 PDM光信號(hào)并且連同多個(gè)其他信道被傳送，則在某些情況下，第一 PDM光信號(hào)可能受到非線(xiàn)性、諸如交叉相位調(diào)制的不利影響。在某些情況下，由于依賴(lài)于偏振的非線(xiàn)性和TOL，在恢復(fù)所傳輸?shù)男盘?hào)時(shí)，X偏振和I偏振中的BER存在很大差異。一個(gè)偏振的BER可能落在FEC閾值以上。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)所提出的方法，PDM信號(hào)的X偏振和y偏振所承載的符號(hào)被交織，使得在去交織時(shí)，可以使得BER降低至FEC閾值以下并且因此接收器將能夠?qū)λ邮盏墓庑盘?hào)解碼。
[0063]因此，在符號(hào)流的編碼之后，符號(hào)交織器322將符號(hào)(在這種情況下不是比特)交織成X偏振和I偏振。X偏振和I偏振中的符號(hào)通過(guò)光調(diào)制器324被轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并且然后通過(guò)偏振光束組合器(PBC) 326被組合。激光器328還向光調(diào)制器提供輸入。多個(gè)發(fā)射器310可以按照這種方式生成PDM光信號(hào)330，其然后可以被提供給復(fù)用器333以用于插入到傳輸介質(zhì)、諸如光纖(未示出)上。
[0064]在另一實(shí)施例中，與符號(hào)關(guān)聯(lián)的傳入的信息比特(輸入的X比特，輸入的y比特)可以在通過(guò)FEC編碼器、諸如通過(guò)軟判決FEC編碼器進(jìn)行編碼之前被交織。在FEC編碼之后，比特流通過(guò)符號(hào)映射器被映射至符號(hào)星座，使得交織的符號(hào)可以被呈現(xiàn)以用于調(diào)制并且然后被組合以生成PDM光信號(hào)。
[0065]在接收器側(cè)360處，在偏振和相位分集(diversity)相干接收器前端362和數(shù)字信號(hào)處理器364之后，X偏振和y偏振中載波相位估計(jì)之后的符號(hào)的電場(chǎng)信號(hào)366通過(guò)符號(hào)去交織器368被組合以撤銷(xiāo)以上描述的交織。注意，所接收的偏振的電場(chǎng)信號(hào)被交織(例如，X偏振:exl，eyl, ex3，ey3......;y偏振ex2，ey2, ex4，ey4......)，已經(jīng)根據(jù)以上描述的本公開(kāi)內(nèi)容的原理通過(guò)接收器被傳輸。偏振的電場(chǎng)信號(hào)可以被同時(shí)向符號(hào)概率密度函數(shù)(PDF)計(jì)算器370和FEC解碼器372發(fā)送。分開(kāi)的FEC解碼器可以被提供用于在符號(hào)解映射374之后對(duì)X偏振和y偏振的比特進(jìn)行解碼。符號(hào)PDF計(jì)算器370的輸出可以被發(fā)送至軟判決FEC解碼器372以輔助對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼。
[0066]計(jì)算符號(hào)TOF的一種方法是將復(fù)平面劃分成網(wǎng)格；然后可以根據(jù)所接收的符號(hào)建立符號(hào)直方圖。根據(jù)這一直方圖，符號(hào)PDF計(jì)算器可以獲得每個(gè)所接收的符號(hào)的LLR的精確值。
[0067]本發(fā)明的實(shí)施例可以在高速傳輸光網(wǎng)絡(luò)中提供改進(jìn)的軟判決FEC性能，這是增加光網(wǎng)絡(luò)的達(dá)到率和容量的一種重要方式。例如，在具有不同比特率的共同傳播信道的混合傳輸系統(tǒng)中，與利用傳統(tǒng)的發(fā)射器和接收器相比較，利用本發(fā)明的實(shí)施例可以產(chǎn)生改進(jìn)的FEC 后 BER。
[0068]對(duì)于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言清楚的所描述的實(shí)施例的各種修改以及本發(fā)明的其他實(shí)施例被視為在如以下權(quán)利要求所表達(dá)的本發(fā)明的原理和范圍內(nèi)。
[0069]除非明確地指出，否則每個(gè)數(shù)值和范圍應(yīng)當(dāng)被理解為是近似的，仿佛在值或范圍的值前面的詞語(yǔ)“大約”或“近似地” 一樣。
[0070]還應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不偏離如以下權(quán)利要求所表達(dá)的本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)已經(jīng)被描述和圖示以便解釋本發(fā)明的性質(zhì)的那些部分的細(xì)節(jié)、材料和布置做出各種變化。
[0071]在權(quán)利要求中使用附圖標(biāo)記和/或附圖參考標(biāo)記意在識(shí)別要求保護(hù)的主題的一個(gè)或多個(gè)可能的實(shí)施例以便促進(jìn)對(duì)權(quán)利要求的理解。這樣的使用不應(yīng)當(dāng)被理解為必須將這些權(quán)利要求的范圍限制為對(duì)應(yīng)的附圖中所示的實(shí)施例。
[0072]雖然以下方法權(quán)利要求中的元素(如果存在)用對(duì)應(yīng)的標(biāo)記按照特定的順序被引用，然而除非權(quán)利要求引用暗示用于實(shí)現(xiàn)這些元素中的一些或全部元素的特定順序，否則這些元素并非必須意在限于按照上述特定順序來(lái)實(shí)施。
[0073]本文中對(duì)于“一種實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引用表示，結(jié)合實(shí)施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。說(shuō)明書(shū)中各個(gè)位置處出現(xiàn)短語(yǔ)“在一種實(shí)施例中”并非全部必須指代相同的實(shí)施例，也并非必須全部指代分離的或可替換的實(shí)施