信道间非线性损伤的补偿装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，特别涉及一种通信系统中的信道间非线性损伤的补偿装置 及方法。
【背景技术】
[0002] 目前，波分复用（Wavelength Division Multiplexing, WDM)系统在通信中的应用 十分广泛。由于波分复用系统中的信道数量较多，信道间的非线性损伤较为明显，因此需要 对信道间的非线性损伤进行估计并补偿。
[0003] 由于非线性薛定谔方程可以很好的对光纤中的非线性效应进行建模，因此从原则 上说，基于数字信号处理的光相干检测接收机并且构造反链路可以补偿光纤传输链路中非 线性损伤，其中，该链路与传输链路中的衰减系数、色散系数以及非线性系数均对应相反。 这里的非线性损伤包括自相位调制（Self-Phase Modulation, SPM)效应引起的信道内非线 性损伤以及互相位调制（Cross-Phase Modulation, XPM)效应引起的信道间非线性损伤。但 是，波分复用（WDM)系统中的信道数量较多，利用分步傅立叶方法在数字域求解反链路对应 的非线性薛定谔方程时，需要各个信道的信息，并且需要严格控制步长，该计算的复杂度是 目前的芯片所不能承受的。
[0004] 目前，通过对XPM效应的研究和建模，可以将XPM效应分成两种，即相位损伤和偏 振串扰。现有的一些算法只能针对其中一种损伤进行补偿。寻找一种能够有效的同时补 偿XPM的两种效应依然是目前研究的热点。现有的一种方法改进了传统的基于反链路补偿 XPM损伤的方法，其在分步傅立叶方法中的每个步长内，信号需要经过非线性补偿模块和线 性补偿模块，当前信号的改变根据XPM模型来进行。从仿真结果看，当光纤的色散系数比较 小时，该方法可以将分步傅立叶方法中的步长扩大约15倍。但是，当分步长度增大到一个 光纤跨段时，该方法的补偿性能出现显著下降。而通常的链路是基于传统的单模光纤，其色 散系数是该方法假设条件的4倍以上，这时，当步长等于跨段长度时，该方法的性能将进一 步下降。
[0005] 应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、 完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的
【背景技术】部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例的目的在于提供一种信道间非线性损伤的补偿装置及方法，通过在 每个信道的每个迭代步长内的每个光纤分段中非线性损伤最大的位置进行互相位调制损 伤估计，能够有效的进行互相位调制损伤的补偿，提高通信系统的性能。
[0007] 根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信道间非线性损伤的补偿装置，其中， 所述装置包括：迭代参数确定单元，所述迭代参数确定单元用于确定在多信道光纤传输链 路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭代步长；估计单元，所述估计单元用于将每个 信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段，并且，在每个光纤分 段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计；第一补偿单元，所述第一补偿单 元用于根据所述互相位调制损伤估计的结果，进行互相位调制损伤的补偿。
[0008] 根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种信道间非线性损伤的补偿方法，其 中，所述方法包括：确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位调制损伤补偿的迭 代步长；将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或多个光纤分段，并且， 在每个光纤分段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计；根据所述互相位调 制损伤估计的结果，进行互相位调制损伤的补偿。
[0009] 本发明实施例的有益效果在于：通过在每个信道的每个迭代步长内的每个光纤 分段中非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估计，有效的进行互相位调制损伤的补 偿，从而提高了通信系统的性能。
[0010] 参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原 理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附 权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0011] 针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更 多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特 征。
[0012] 应该强调，术语"包括/包含"在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但 并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
【附图说明】
[0013] 参照以下的附图可以更好地理解本发明的很多方面。附图中的部件不是成比例绘 制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应 部分可能被放大或缩小。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与 一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标 号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。
[0014] 在附图中：
[0015] 图1是本发明实施例1的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图；
[0016] 图2是本发明实施例2的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图；
[0017] 图3是本发明实施例2的估计单元的结构示意图；
[0018] 图4是本发明实施例2的具有补偿装置的WDM系统的结构示意图；
[0019] 图5是对每个信道进行色散和非线性损伤补偿的方法流程图；
[0020] 图6是本发明实施例2的式（6)、（7)、（8)所表示的XPM损伤的计算方法流程图；
[0021] 图7是本发明实施例3的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图；
[0022] 图8是本发明实施例4的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图；
[0023] 图9是本发明实施例5的信道间非线性损伤的补偿方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024] 参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书 和附图中，具体公开了本发明的实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实 施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要 求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
[0025] 现有的反链路传输方法中，在光纤传输链路的各个光纤分段的信号输出端进行非 线性损伤的估计和补偿，本申请的发明人发现，由于信号功率随着传输距离的增加而逐渐 衰减，在各个光纤分段的输出端的非线性损伤最小，因此在输出端进行非线性损伤的估计 结果不准确，从而影响了非线性损伤补偿的效果。本发明实施例提供一种信道间非线性损 伤的补偿装置及方法，通过在每个信道的每个迭代步长内的每个光纤分段中非线性损伤最 大的位置进行互相位调制损伤估计，能够有效的进行互相位调制损伤的补偿，提高通信系 统的性能。
[0026] 以下结合附图对本发明的信道间非线性损伤的补偿装置及方法进行详细说明。
[0027] 实施例1
[0028] 图1是本发明实施例1的信道间非线性损伤的补偿装置的结构示意图，其用于通 信系统的接收端。如图1所示，该装置100包括迭代参数确定单元101、估计单元102以及 第一补偿单元103,其中，
[0029] 迭代参数确定单元101用于确定在多信道光纤传输链路中每个信道进行互相位 调制损伤补偿的迭代步长；
[0030] 估计单元102用于将每个信道的每个迭代步长内的光纤传输链路划分为一个或 多个光纤分段，并且，在每个光纤分段中的非线性损伤最大的位置进行互相位调制损伤估 计；
[0031] 第一补偿单元103用于根据该互相位调制损伤估计的结果，进行互相位调制