CN101796757A - 用于光传输系统的速率自适应前向纠错 - Google Patents

用于光传输系统的速率自适应前向纠错 Download PDF

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Abstract

一种光传输系统(OTS)，具有多个光应答器(OT)，所述多个光应答器(OT)经由一个或多个光链路而连接，并适于使用相应的速率自适应前向纠错(FEC)码来彼此进行通信。在一个实施例中，OTS具有速率控制单元(RCU)，所述速率控制单元(RCU)适于将OT配置为基于针对两个相应的进行通信的OT之间的每个链路的估计的性能裕度(306)来动态调整FEC码的速率(310)，以在维持充分但不过分的总体系统裕度的同时使得所述OTS的总体容量最优化。

Description

用于光传输系统的速率自适应前向纠错
技术领域
本发明涉及光传输系统(OTS)，更具体地涉及在OTS的寿命期间通过利用速率自适应前向纠错(FEC)来改进OTS的容量和/或成本效率。
背景技术
在当前光传输系统(OTS)中，波分复用(WDM)广泛用于提供充分的数据传输容量。根据同步光网络(SONET)标准并基于所预计的业务量需求和光链路状况，通常将每个WDM信道的光信号的数据速率(这里称为“光信号速率”)指定为2.5、10或40Gb/s。一旦在系统部署阶段进行设置了，光信号速率就通常在OTS的整个寿命期间保持固定，这是因为由于硬件和软件的改变而使得无法改变光信号速率或者改变光信号速率的成本极高。
为了满足指定的服务质量(QoS)要求，一般需要每个WDM信道保证相对较低的输出误比特率(BER)，典型地为10-16量级。由于期望在OTS的整个寿命期间满足QoS要求，在部署阶段向每个WDM信道分配实质初始性能裕度，以容许由于系统组件(如光发射机、放大器、接收机、滤波器和复用器/解复用器)的老化以及光链路状况的总体退化而造成的随后的性能裕度损失。通常将性能裕度定义为实际信号质量(品质因数)与系统被视为具有刚好可接受的性能时的阈值品质因数之间的差异，以分贝(dB)表示。品质因数(以dB表示)与BER的关系如下：
BER = 1 2 erfc ( 10 Q ( dB ) / 20 2 ) - - - ( 1 )
例如，对于10-3的BER，品质因数是9.8dB。由于因老化而造成的典型的性能裕度损失是在大约20年(光网络/系统运营商指定的典型寿命)内大约4dB，因此当前OTS常被配置为在系统的寿命开始(BOL)时具有大约4dB的额外性能裕度，以保证在其寿命内可靠地进行操作。
此外，两个光应答器(OT)之间的给定传输链路的性能裕度取决于传输链路的状况，例如，信号传输后的光信噪比(OSNR)、色散(CD)和偏振模散(PMD)特性、WDM串扰以及滤光损失。信号传输后的OSNR进一步取决于光纤中的信号衰减、信号功率和光放大。在给定时刻，不同WDM信道通常具有不同的性能裕度。由于可以根据需要来重新路由给定的WDM信道以在两个OT之间建立不同传输链路，并且可以对信号波长进行调谐，因此WDM信道的性能裕度可以随时间显著变化(例如，起伏不定)。该变化可以反过来影响OTS的总体吞吐量和/或需要初始额外性能裕度进一步增大为超过大约4dB的老化容许值。
发明内容
本发明的典型实施例提供了一种光传输系统(OTS)，具有多个光应答器(OT)，所述多个光应答器(OT)经由一个或多个光链路连接，并适于使用相应的速率自适应前向纠错(FEC)码来彼此进行通信。所述OTS具有速率控制单元(RCU)，所述速率控制单元(RCU)适于将OT配置为基于针对两个相应的进行通信的OT之间的每个链路的估计的性能裕度来动态调整FEC码的速率，以在维持充分但不过分的总体系统裕度的同时优化所述OTS的总体容量。有利地，与可比较的现有技术OTS中相比，本发明的OTS中系统资源利用不足的程度得到显著的降低。
根据一个实施例，本发明的光传输系统包括：(A)经由一个或多个光链路而连接的多个光应答器(OT)；以及(B)速率控制单元(RCU)。所述多个OT中的至少第一OT和第二OT适于使用速率自适应前向纠错(FEC)码来彼此进行通信。所述RCU适于：(i)估计所述第一OT与第二OT之间的光链路的性能裕度；以及(ii)将所述第一OT和第二OT配置为基于所估计的性能裕度来改变FEC码的速率。
根据另一实施例，本发明的操作光传输系统的方法包括以下步骤个：(A)估计经由一个或多个光链路而连接的多个光应答器(OT)中的至少第一OT与第二OT之间的光链路的性能裕度，其中，所述第一OT和第二OT适于使用速率自适应前向纠错(FEC)码来彼此进行通信；以及(B)将所述第一OT和第二OT配置为基于所估计的性能裕度来改变FEC码的速率。
附图说明
通过以下的详细说明、所附权利要求以及附图，本发明的其他方面、特征和优点将变得更显而易见，在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的光传输系统(OTS)的框图；
图2示出了根据本发明一个实施例的、可用在图1所示的OTS的光应答器中的发射机和接收机数据处理器的框图；
图3示出了根据本发明一个实施例的操作图1中的OTS的方法的流程图；以及
图4A-C分别以图示方式对现有技术OTS的典型特性与图1所示的OTS的实施例进行比较。
具体实施方式
一般地，与通信信道相关联的噪声可以导致接收机处的误差。前向纠错(FEC)技术，例如采用RS(Reed-Solomon)和BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)码的那些FEC技术，通过给数据添加冗余来改进光信道的可靠性，这在接收机处用以检测和纠正误差。通常，更多冗余能够实现更可靠的通信，但代价是消耗附加带宽或降低吞吐量。
FEC码的特征在于FEC码速率RC，其被定义为原始信息比特数k与所发送的总比特数n之比，即，RC＝k/n，后者包括信息比特和冗余比特。FEC码速率的特征还在于FEC开销速率RO的方面，FEC开销速率RO被定义为冗余比特数与FEC帧中的原始信息比特数之比，即，RO＝(n-k)/k。FEC码速率与FEC开销速率之间的关系由下式给出：RC＝(1+RO)-1。
使用FEC的主要优点在于可以显著增大信号信道的性能裕度。例如，具有7％开销的典型RS FEC码可以将BER从纠正前的大约6×10-5降低至纠正后的小于大约10-16，从而有效地将性能裕度增大大约6.5dB。类似地，具有7％开销的低密度奇偶校验(LDPC)FEC码可以将BER从纠正前的大约1×10-3降低至纠正后的小于大约10-16，从而将性能裕度增大大约8.5dB。可以基于对软解码或其他合适的先进解码技术的使用来进一步提高FEC码的性能裕度。FEC提供的增大的性能裕度常被称为“编码增益”。在以下公开中描述了典型的LDPC FEC码：(1)美国专利申请公开No.2007/0113147；(2)J.Hagenauer，“Rate-CompatiblePunctured Convolutional Codes(RCPC Codes)and Their Applications，”IEEE Trans.Commun.，vol.36，no.4，pp.389-400，Apr.1988；(3)M.R.Yazdani and A.H.Banihashemi，“On Construction of Rate-CompatibleLow-Density Parity-Check Codes，”IEEE Commun.Letters，vol.8，no.3，pp.159-161，Mar.2004；以及(4)N.Chen，Y.Chang，and D.Yang，“Generation of Rate-Compatible LDPC Codes Based on LinearTransformation，”Communications and Electronics，ICCE--FirstInternational Conference，Oct.2006，pp.311-314，所有这些公开的教导通过引用合并于此。
在光通信中，FEC用在例如：(i)长距离OTS，以减少3R(重新定时、重新整形、重传)再生器的数目；以及(ii)波分复用(WDM)系统，以增大各个WDM信道的数据速率。例如，在美国专利No.6,829,741中公开了FEC码在同步光网络(SONET)系统和同步数字体系(SDH)系统中的使用，该美国专利的教导通过引用合并于此。例如，在G.Kramer，A.Ashikhmin，A.J.van Wijngaarden，and X.Wei，“Spectral efficiency of coded phase-shift keying for fiber-opticcommunication，”J.Lightwave Technol.，2003，vol.21，pp.2438-2445中公开了RS和LDPC FEC码在传输开关键控(OOK)和差分移相键控(DPSK)光信号中的使用，该文章的教导通过引用合并于此。
假设被指定为对于光传输系统(OTS)来说可接受的、FEC解码后的BER(以下称为“纠正后的BER”)是10-16，这意味着对于每1016个解码信息比特来说平均一个比特误差被视为可容忍的。这还意味着误差事件的概率甚至比这更低，这是由于如果超出了码的纠错能力，则FEC码的输出通常产生多个误差。在部署时，采用RS FEC码的现有技术OTS可能被配置为具有至少大约10-9的纠正前BER，以提供在6×10-5的相应BER阈值之上大约4dB的额外性能裕度，从而容许由于系统老化而造成的性能裕度损失。然而，OTS中FEC的现有技术方案的一个问题在于：在寿命开始(BOL)时，性能裕度通常过高。具有过高的性能裕度意味着在实质的一段时间内，系统在总体吞吐量或成本效率方面的一些潜力仍未被利用，这通常是网络运营商不期望的。
通过提供以下OTS来解决现有技术中的问题：其中，在OTS的寿命内，可以按需要来调整FEC编码增益，以维持对于OTS的当前状况来说充足但不过分的性能裕度。例如，在OTS的BOL时，可以使用相对较高的FEC码速率(相对较小的FEC开销速率)来提供刚好够OTS具有足够性能裕度的编码增益。随着OTS的老化，可以降低FEC码速率(可以提高FEC开销速率)以提供更多编码增益并补偿性能裕度损失。此外，可以在OTS的重新配置期间进行FEC速率调整，以容许传输链路状况的改变。该方案的一个重要属性在于：给定WDM信道的光信号速率保持固定(例如，处于10或40Gb/s)，使得不需要硬件改变(例如，时钟和数据恢复(CDR)电路的改变)，并且诸如色散、偏振模散、光纤非线性以及滤光之类的传输障碍的效果保持不受码速率调整的影响。利用该方案，OTS可以有利地在其整个寿命期间维持充分但不过分的性能裕度以及可能的网络重新配置。尽管在FEC码速率的每次向上调整之后有效的系统数据传输容量都可能稍微减小，但与可比较的现有技术OTS中相比，在本发明的OTS中，总体系统吞吐量(或容量)以及系统资源利用的程度明显更高。
图1示出了根据本发明一个实施例的OTS 100的框图。OTS 100经由光链路(例如，光纤)102a和102c连接至外部光传输网络，并被示意性地示为具有经由光链路(例如光纤)102b而彼此连接的光分插复用器(OADM)110a-b。每个OADM 110可以插入和/或分出源自和/或送往相应光应答器(OT)120的光信号。例如，OT 120a、c被配置为从由OTS 100传输的WDM复用中接收分别由OADM 110a-b分出的光信号。类似地，OT 120b、d被配置为产生光信号，以分别通过OADM110a-b添加至WDM复用。
OT 120a-d中的每一个适于使用速率自适应FEC(RAF)。更具体地，对于至少一个WDM信道，OT 120利用其速率RC可按需要调整的FEC码，而光信号速率保持为固定(不变)。在一个实施例中，OT 120被配置为使用速率兼容RS FEC码，该码的速率RC可以被设置为以下值中的任一个：15/16、7/8、3/4和1/2，其分别转换为大约6.2、7.6、8.9和10.2dB的总编码增益。在另一实施例中，OT 120被配置为使用LDPCFEC码，该码的速率RC可从以下值中选择：15/16、7/8、3/4、1/2和3/8，以分别获得大约8、9、10.5、12和13.5dB的总编码增益。
OT 120a-d中的每一个使用的FEC码速率是由速率控制单元(RCU)130控制的。在一个实施例中，通过运行FEC码以及检测和纠正误差，OT 120能够向RCU 130提供BER信息。通过从各个OT 120收集和分析BER信息，RCU 130能够确定每个光链路和/或WDM信道的当前性能裕度。如果RCU 130确定当前性能裕度是充分的，则RCU不采取任何动作。然而，如果RCU 130确定当前性能裕度已降至预定阈值以下，则RCU将OT 120中的适当OT配置为改变其相应的FEC码速率。优选地，RCU 130适于选择为两个进行通信的OT之间的传输链路提供可接受性能裕度的FEC码的最高可能速率。例如，当期望所估计的性能不足小于1dB时，RCU 130可以将运行具有速率RC＝15/16的LDPC FEC码的OT 120配置为将其RC值改变为7/8。所产生的总编码增益改变转换为大约1dB的性能裕度增加，这可能足以克服这种不足。
在另一实施例中，RCU 130可以基于针对两个进行通信的OT之间的WDM信道中的每一个而预测的性能裕度来执行FEC码速率调整。所预测的性能裕度可以从两个进行通信的OT之间的光传输链路的状况推导。这些状况由多个参数描述，这些参数例如是链路长度、通过链路传输后的光信噪比(OSNR)、两个进行通信的OT正在发送和接收的光信号的波长、色散(CD)和偏振模散(PMD)特性、WDM串扰、光纤非线性损失、滤光损失以及每个OT的使用年数。然而，应注意，不同WDM信道不需要具有相等的FEC码速率。
在一个实施例中，RCU 130还适于将两个进行通信的OT配置为将原始信息数据分割为与同步光网络(SONET)标准兼容的数据支流。更具体地，分割出的数据支流可以具有大约40Gb/s(OC768)、10Gb/s(OC 192)、2.5Gb/s(OC48)、622Mb/s(OC 12)和155Mb/s(OC3)的信息速率。表1示出了将42.7Gb/s和10.7Gb/s光信号分割为不同FEC速率下的与SONET兼容的数据支流的示例性分割。注意，“哑”数据可能必须被添加至信息数据和冗余FEC数据，以填充由于SONET光信号具有固定总体数据速率而导致仍保持可用的时隙。
表1.将光信号数据分割为与SONET兼容的数据支流的示例性分割
  RC＝15/16   RC＝7/8   RC＝3/4   RC＝5/8   RC＝1/2   RC＝3/8   RC＝1/4
  42.7-Gb/s   1×OC768   3×OC1922×OC483×OC12   3×OC1923×OC12   2×OC1922×OC482×OC12   2×OC1922×OC12   1×OC1922×OC481×OC12   1×OC1921×OC12
  10.7-Gb/s   1×OC192   3×OC482×OC123×OC3   3×OC483×OC3   2×OC482×OC122×OC3   2×OC482×OC3   1×OC482×OC121×OC3   1×OC481×OC3
在另一实施例中，RCU 130还适于将两个进行通信的OT配置为将原始信息数据分割为与以太网标准兼容的数据支流。例如10Gb/s、1Gb/s、100Mb/s和10Mb/s的数据速率与以太网标准(参见IEEE标准802.3)兼容。
与其中一般与自动重传请求(ARQ)相结合地使用速率兼容码以及根据需要来发送冗余比特的无线网络不同，OTS 100优选地被配置为始终将冗余比特与信息比特一起发送。这种优选的一个重要的原因在于：在光传输网络中，发射机与相应接收机之间的距离可以非常大，例如，比100km长，常常是1,000km量级，甚至更长。因此，与冗余比特的ARQ和重传相关联的时延可以不利地较大。为了避免这种时延，OT 120中的任一个都不被配置为使用ARQ。取而代之的是，RCU130连续地与OT 120进行通信，以能够基于BER信息、光链路状况和业务量需求来在需要时调整FEC码速率。此外，如上所述，在两个进行通信的OT之间的传输链路的重新配置期间，可能需要FEC速率调整，并且可以基于所预测的链路状况和业务量需求来“预先确定”所期望的速率。在这种情况下，RCU 130可以被配置为在不依赖于来自OT的当前BER信息的情况下调整FEC码速率。
图2示出了根据本发明一个实施例的可用在例如OT 120中的接收机数据处理器(RDP)220a和发射机数据处理器(TDP)220b的框图。RDP 220a具有光检测器(图2未明确示出)，该光检测器适于将光信号(例如，经由通信链路接收)转换为比特流221的相应电信号。比特流221以由在发射机处采用的FEC码所定义的比例来承载信息比特和冗余比特。例如，对于速率为RC＝p/(p+q)的FEC码，其中p和q是正整数，比特流221包含每p个信息比特有q个冗余比特。由比特流221提供的比特是在缓存器222中缓存的，并在去交织器(D-INT)224中去交织，以产生多个比特流225-1至225-N，其中每个比特流的比特率比比特流221低N倍。FEC解码器226接收比特流225，并应用与在发射机处使用的FEC编码算法相匹配的FEC解码算法。解码算法的输出是承载了恢复后的信息比特的多个比特流227-1至227-k。根据特定FEC编码算法，N可以与k不同或相同。比特流227是在交织器(INT)228中适当交织的，以产生与由远程客户端应用至发射机的原始信息比特流相对应的比特流229。比特流229存储于缓存器230，例如以进一步分发至本地客户端。注意，可以应用根据在发射机中使用的分割规则将信息比特流229分割为与SONET兼容的数据支流的进一步分割。这些分割规则取决于FEC速率，并且表1示出了示例性分割。
TDP 220b具有缓存器202，存储要发送至具有RDP(如RDP 220a)的远程接收机的信息比特。缓存器202经由比特流203将所存储的信息比特应用至去交织器(D-INT)204，在去交织器(D-INT)204中，该比特流被适当地去交织以产生多个比特流205-1至205-k。FEC编码器206接收比特流205，并将FEC编码算法应用至比特流205，以产生承载了原始信息比特和冗余比特的多个比特流207-1至207-N。例如，FEC编码器206可以使用速率为RC＝p/(p+q)的FEC码来产生每p个信息比特有q个冗余比特(见框206a)。比特流207是在交织器(INT)208中交织的，以产生与比特流207相对应的交织后的比特流209。在输出缓存器210中对比特流209的FEC编码后比特进行缓存，并经由输出比特流211将比特流209的FEC编码后比特应用至光调制器(图2未明确示出)，该光调制器产生光信号(例如表示SONET帧)以发送至远程接收机。
RCU 130控制由编码器206和解码器226使用的FEC码速率。在数据处理器220a-b被配置为彼此进行通信(例如经由光链路102b)的情况下，RCU 130将编码器206和解码器226配置为分别运行具有相同FEC码速率的互补的FEC编码和解码算法。当需要执行速率调整时，RCU 130将两个OT 220a-b都配置为调整其FEC码速率，使得保持FEC编码和解码算法的互补特性。
在一个实施例中，编码器206和解码器226使用速率兼容码，在速率兼容码中，将FEC速率较高的码中的码字比特嵌入FEC速率较低的码中。该方案的一个优点在于：可以使用编码器和解码器的常见硬件实现来对整个码族进行编码和解码。可以例如通过对冗余比特进行打孔、扩展冗余比特或者通过对FEC奇偶校验矩阵进行线性变换，来实现速率兼容码。典型的速率兼容码在以下公开中描述：(1)美国专利No.6,892,342；以及(2)美国专利申请公开No.2007/0022362，这两个公开的教导通过引用合并于此；以及(3)以上记载的Hagenauer、Yazdani等人以及Chen等人的公开。
图3示出了根据本发明一个实施例的操作OTS 100的方法300的流程图。在方法300的步骤302，RCU 130(仍然参见图1-2)将各个OT 120配置为使用相应的初始(缺省)FEC码速率。这些初始速率可以基于例如OTS的拓扑、设计和光链路预算。可以在例如OTS 100的初始部署时执行步骤302。在步骤304，RCU 130与OT 120进行通信，以获得每个光链路102和/或WDM信道的BER数据。在步骤306，RCU 130处理在步骤304收集的BER数据以确定性能裕度。这种确定可以包括：将该BER与目标BER值进行比较。
在步骤308，RCU 130确定性能裕度是否是最优的。在一个实现中，术语“最优的”是指所确定的性能裕度既不过高也不太低。在步骤308的一个实现中，将所确定的性能裕度与两个阈值(例如，上阈值和下阈值)进行比较，以确定当前性能裕度是否落在这两个阈值所定义的区间之内。上阈值和下阈值通常是基于总体系统性能考虑来设置的，该总体系统性能考虑可以包括但不限于：系统容量、业务量需求和/或编码/解码时延。例如，在一个系统配置中，下阈值可以被设置在大约0.2dB，上阈值可以被设置在大约1.6dB。如果在步骤308确定性能裕度处于期望区间之内，则RCU 130不采取任何动作，并且方法300的处理返回至步骤304。然而，如果确定性能裕度处于期望区间之外，则方法300的处理前进至步骤310。
在步骤310，RCU 130将各个OT 120配置为进行适当的FEC码速率调整。FEC码速率调整可以包括向上速率调整和/或向下速率调整。更具体地，如果确定性能裕度过高，则可以执行向上速率调整。当缺省FEC码速率被证明为太过保守时，向上速率调整很可能紧跟在初始部署阶段之后。此外，当预定网络重新配置被预测为使将两个进行通信的OT相连接的WDM信道的性能裕度增大时，RCU 130可以具有必需的知识，并经由适当的向上速率调整来指定新的FEC速率，以得到最优性能裕度。在一个实施例中，步骤310选择为进行通信的OT之间的传输链路提供可接受性能裕度的FEC码的最高可能速率。
如果确定性能裕度太低，则执行向下速率调整。如上所示，由于系统组件的老化以及光链路状况的总体退化，可以在OTS 100的寿命期间执行多种向下速率调整。此外，当预定网络重新配置被预测为使WDM信道的性能裕度减小时，RCU 130可以具有必需的知识，并经由适当的向下速率调整来指定新的FEC速率，以得到最优性能裕度。在步骤310之后，方法300的处理返回至步骤304。注意，在步骤300中，RCU 130可以并行地动态优化多个WDM信道的FEC速率。
图4A-C分别以图示方式对现有技术OTS的典型特性与OTS 100(以下称为OTS 400)的实施例进行比较。更具体地，在图4A-C中的每一个图中，现有技术OTS和OTS 400各自的特性分别由虚线和实线示出。现有技术OTS具有多个2.5Gb/s OT，运行具有固定速率(RC)239/255的RS FEC码。OTS 400具有多个10Gb/s OT，运行速率自适应LDPC FEC码。现有技术系统中的2.5Gb/s光信号速率低于OTS 400中的10Gb/s光信号速率，这是由于现有技术OTS不能使用10Gb/s OT来达到大约4dB的所需最初性能裕度。
图4A针对这两个OTS示出了性能裕度作为时间(所使用的年数)的函数。注意，图4A中(图4B-C中也是如此)的时间分辨率是一年。在现有技术OTS中，性能裕度随时间从BOL时的大约4dB线性减小至寿命结束(EOL)时的大约0dB，其中EOL与BOL相距20年。在OTS 400中，FEC码速率被设置为BOL时的RC＝7/8，这提供了大约0.8dB的性能裕度。性能裕度随时间线性减小，直到在四分之一年期间的某个时间性能裕度跨过被指定为大约0.2dB的下阈值为止。在该点处，根据方法300(见图3)将FEC码速率向下调整至RC＝3/4。这种速率调整将性能裕度增大至大约1.6dB。此后，性能裕度线性减小，直到在十二分之一年期间的某个时间性能裕度再次跨过下阈值为止。在该点处，根据方法300进一步将FEC码速率向下调整至RC＝1/2。后一次速率调整将性能裕度增大至大约1.4dB。此后，性能裕度线性减小，直到在十九分之一年期间的某个时间性能裕度再一次跨过下阈值为止。在该点处，根据方法300进一步将FEC码速率向下调整至RC＝3/8。这种速率调整将性能裕度带回到大约1.6dB。此后，性能裕度线性减小，直到在EOL时停止使用OTS为止。
图4B针对这两个OTS示出了归一化系统容量作为时间的函数。如这里所使用的，术语“系统容量”是指用于传输信息比特的系统容量或吞吐量。在现有技术OTS中，系统容量从BOL至EOL保持固定。在OTS 400中，在第一次、第二次和第三次速率调整之前以及在第三次速率调整之后，系统容量分别是现有技术系统的系统容量的大约3.7、3.2、2.1和1.6倍。有利地，OTS 400提供了比现有技术OTS平均多出大约2.5倍的系统容量。
图4C针对这两个OTS示出了每信息比特的归一化成本作为时间的函数。对于图4C，假定在这两个OTS中光链路成本是相同的，都构成现有技术OTS总体成本的75％。2.5Gb/s OT的成本构成现有技术OTS成本的其余25％，并且假定OTS 400中使用的10Gb/s OT比2.5Gb/sOT贵三倍。有利地，OTS 400中每比特的成本比现有技术OTS中每比特的成本平均小约40％。
尽管参照示意性实施例描述了本发明，但并不意欲在限制的意义上理解该描述。尽管关于RS和LDPC FEC码描述了本发明的实施例，但本发明不限于此。本领域技术人员应当理解，也可以使用其他合适的FEC码，例如链接码、卷积码、具有硬判决解码的码以及具有软判决解码的码。对于本发明所属领域的技术人员而言，显而易见的是，所描述的实施例的各种修改以及本发明的其他实施例被认为落在权利要求限定的本发明原理和范围内。
除非另有明确记载，每个数值和范围应被解释为近似的，如同词语“大约”或“近似地”置于该值或范围之前一样。
还应当理解，在不脱离权利要求限定的本发明范围的前提下，本领域技术人员可以对为了解释本发明特性而已描述或示出的部分进行细节、材料和布置上的各种改变。
应当理解，这里提出的示例性方法的步骤不必以所描述的顺序执行，这种方法的步骤的顺序应被理解为仅是示例性的。同样，在这种方法中可以包括附加步骤，并且在与本发明的各个实施例相一致的方法中可以省略或结合特定步骤。
这里对“一个实施例”或“实施例”的引用表示可以在本发明的至少一个实施例中包括结合实施例描述的具体特征、结构或特性。在说明书中各个位置出现的短语“在一个实施例中”既不必全部指代相同的实施例，也不是必须互相排除其他实施例的分离或备选的实施例。这些同样适用于术语“实现”。
此外，为了该描述的目的，术语“耦合”、“连接”是指本领域已知的或后续开发的任何方式，在该方式下，允许在两个或更多个元件之间转移能量，并且可以想到插入一个或多个附加元件(尽管不需要)。相反，术语“直接耦合”、“直接连接”等含有不存在这种附加元件的意思。

Claims (10)

1.一种光传输系统，包括：
经由一个或多个光链路而连接的多个光应答器(OT)；以及
速率控制单元(RCU)，其中：
所述多个OT中的至少第一OT和第二OT适于使用速率自适应前向纠错(FEC)码来彼此进行通信；以及
所述RCU适于：(i)估计所述第一OT与第二OT之间的光链路的性能裕度；以及(ii)将所述第一OT和第二OT配置为基于所估计的性能裕度来改变FEC码的速率。
2.根据权利要求1所述的发明，其中，所述RCU还适于：(i)确定所述第一OT和第二OT中的至少一个的误比特率(BER)；以及(ii)将所确定的BER与目标BER进行比较，以估计性能裕度。
3.根据权利要求1所述的发明，其中，所述RCU还适于：基于所述第一OT与第二OT之间的光链路的一个或多个特性来估计性能裕度。
4.根据权利要求3所述的发明，其中，所述一个或多个特性包括以下一个或多个：
光链路的长度、通过光链路进行信号传输后的光信噪比、通过光链路传输的信号的波长、色散的量、偏振模散的量、光信道串扰、光纤非线性损失、滤光损失以及所述第一OT和第二OT中的至少一个的使用年数。
5.根据权利要求1所述的发明，其中：
所述第一OT和第二OT适于使用至少大约10Gb/s的光信号速率来彼此进行通信；以及
所述第一OT与第二OT之间的通信的光信号速率在所述光传输系统的寿命期间是恒定的。
6.根据权利要求1所述的发明，其中，所述第一OT和第二OT分隔至少100km的距离。
7.根据权利要求1所述的发明，其中，所述FEC码包括低密度奇偶校验码、Reed-Solomon码、卷积码和速率兼容码中的一个或多个。
8.根据权利要求1所述的发明，其中，所述RCU适于：
将所述第一OT与第二OT之间的通信的当前BER与目标BER进行比较，以确定当前性能裕度；
将所述当前性能裕度与至少第一阈值进行比较；以及
如果所述当前性能裕度小于所述第一阈值，则减小所述FEC码的速率。
9.根据权利要求8所述的发明，其中，所述RCU还适于：
将所述当前性能裕度与大于所述第一阈值的第二阈值进行比较；以及
如果所述当前性能裕度大于所述第二阈值，则增大所述FEC码的速率。
10.一种操作光传输系统的方法，包括：
估计经由一个或多个光链路而连接的多个光应答器(OT)中的至少第一OT和第二OT之间的光链路的性能裕度，其中，所述第一OT和第二OT适于使用速率自适应前向纠错(FEC)码来彼此进行通信；以及
将所述第一OT和第二OT配置为基于所估计的性能裕度来改变FEC码的速率。
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