CN103392295B - 用于在光信号接收机中从硬决策产生软决策可靠性信息的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在光信号接收机中从硬决策产生软决策可靠性信息的系统和方法。接收机可包括数字信号处理器，数字信号处理器包括用于产生与光信号上所编码符号关联的符号可靠性信息的符号可靠性功能块。可根据符号和与符号关联的硬决策输出产生符号可靠性信息。

Description

用于在光信号接收机中从硬决策产生软决策可靠性信息的系统和方法

技术领域

本公开涉及光信号数据检测，并且更具体而言涉及用于在光信号接收机中从硬决策产生软决策可靠性信息的系统和方法。

背景技术

可靠的光通信系统使用用于使发生在关联的发射机与接收机之间的信号降级(degradation)的影响最小化的机制。信号降级由于多种因素而发生并且通过许多应用中需要的高光信道数和长程传送距离而加剧。由于信号降级，在接收机处可错误地解释一些所传送数据。如果以超出可接受的比率来曲解数据，则系统的功效和耐久性可丧失。

前向纠错(FEC)是用来帮助补偿信号降级并且向系统提供“裕量(margin)改进”的一种技术。裕量改进通常允许放大器间隔的增加和/或系统容量的增加。例如，在波分复用(WDM)系统中，通过FEC技术获得的裕量改进可允许每个WDM信道的比特率的增加和/或WDM信道之间的间隔的减小。

FEC通常涉及把合适的纠错码插入所传送数据流中以促进数据错误的检测和纠正，而之前并没有关于该数据错误的已知信息。在FEC编码器中产生用于数据流的纠错码并且将其发送给包括FEC解码器的接收机。FEC解码器恢复纠错码并且使用它们以纠正所接收数据流中的任何错误。

当然，FEC技术的功效受光信号接收机正确检测所传送数据和纠错码的能力影响。接收机信号检测的改进因此转化成在提供比特错误的纠正方面FEC码的所改进性能。一种接收机配置包括决策电路，用于将所接收数据信号转换成二进制电信号，例如包括表示所传送数据的逻辑1和0。例如，决策电路可包括比较器，用于将所接收数据信号与预定电压级别(level)（决策阈值）进行比较。如果所接收数据信号的电压级别在特定样本时间超出决策阈值，则比较器可输出逻辑1。然而，如果所接收数据信号的电压级别低于决策阈值，则比较器可输出逻辑0。

决策电路因此针对所接收数据流的数据比特值做出初始决策（即，硬决策）。如本文所使用的“硬”决策或检测器(detector)指其中将表示所接收数据信号的信号与单个阈值进行比较以产生对于所接收数据流的数据比特或符号值中每个的单个比特或符号输出的决策。FEC解码器检测并且纠正在数据流中由硬决策电路确定的错误。因此，决策电路中决策阈值的设置在实现最佳系统比特错误率(BER)方面是重要的。

增强FEC解码能力的一种途径是使用结合软决策FEC解码器的软决策接收机或检测器。根据软决策方案，软决策检测器包括具有不同决策阈值（例如，不同阈值电压级别）的多个决策电路。与为硬决策检测提供的单个比特（即，1或0）相比，多个决策电路产生多个比特“软”“可靠性”信息。n-比特软决策方案可使用个决策阈值。例如，三个决策阈值可用于2-比特软决策方案中，而七个决策阈值可用于3-比特决策方案中。多个比特软可靠性信息表示所接收数据的置信水平，并且给FEC解码器提供附加信息，例如该比特是否很可能是1、可能是1、可能是0或最可能是0。额外信息允许使用更有效的软决策FEC解码器，这允许在更多噪声的或更失真的信道条件中操作。因此，如本文所使用的“软”决策或检测器指其中将表示所接收数据信号的信号转换成对于所接收数据流的每个数据比特或符号值的多个比特软可靠性信息的决策，可靠性信息指示每个数据比特或符号的值（例如，数字“1”或“0”）的置信水平。

光通信系统中数据调制格式的选择也影响信号降级和系统容量。可用在光通信系统中的一种数据调制方案是相移键控(PSK)，在PSK中通过调制光波长的相位使得光波长的相位或相变表示编码一个或多个比特的符号来传送数据。例如，在二进制相移键控(BPSK)调制方案中，可使用两个相位来表示每符号1比特。在四相相移键控(QPSK)调制方案中，可使用四个相位来编码每符号2比特。

在光波长的相变中对数据进行编码的PSK格式被称为差分格式。本文把差分编码的PSK格式描述为“差分”(D)，比如差分相移键控(DPSK)、归零DPSK(RZ-DPSK)、差分四相相移键控(DQPSK)等，如果在解调中（例如在硬或软决策检测器中）编码被反转的话，或描述为“差分编码”(DC)，比如差分编码相移键控(DC-PSK)、差分编码四相相移键控(DC-QPSK)等，或如果在后决策解码中在解调之后编码被反转的话。

在相位调制的光通信系统中，接收机可以是使用相干检测（例如，零差检测或外差检测）来检测所调制光信号的相干接收机。术语“相干”在本文中针对接收机使用时指包括用于解调所接收信号的本地振荡器(LO)的接收机。在此类系统中可实现数字信号处理(DSP)，用于处理所接收信号以提供所解调数据。所接收信号的数字信号处理提供速度和灵活性，并且可被用来执行包括与光传送路径关联的非线性（比如，色度色散、偏振模式色散等）的纠正的多种功能。

PSK系统的相干检测方案包括没有差分解码的绝对相位检测、具有差分解码的绝对相位检测以及差分相位检测。绝对相位检测可涉及基于估计的相位来针对所接收数据流中每个比特的值做出决策，比如软决策。在差分解码的一个方法中，可关于目前和之前所接收符号（和）做出硬决策以提供对应的硬决策输出（和），并且可通过取硬决策之间的差（）来找出差分相位。在差分相位检测的一个方法中，可通过取所接收符号之间的差（）并且然后关于做出硬或软决策来找出差分相位。

这些相干检测方案的每一个都有其优点和缺点。例如，没有差分解码的绝对相位检测可提供可接受的接收机灵敏度并且其软决策输出可直接用作后续软决策前向纠错(FEC)中的决策可靠性信息。然而，在没有差分解码的情况下，该方案可能对“周跳(cycle-slip)”不耐受（丧失对接收机中所接收信号的相位的跟踪），这可导致载波相位偏离跟踪(off-tracking)。差分解码能用来使绝对相位检测系统周跳耐受，但是能使系统的接收机灵敏度降级。差分解码的另一缺点是接收机可仅输出硬决策值并且因此可不能有效地支持后续软决策FEC。

解决绝对相位检测中周跳问题的另一途径是使用差分相位检测方案，在该方案中不需要载波相位跟踪，这是因为检测基于两个比特之间的相位的比较。尽管差分相位检测方案能输出软决策并且支持后续软决策FEC，但其接收机灵敏度可比其它相干检测方案差。与具有硬决策FEC方案的差分解码相比，具有软决策FEC的差分相位检测能从软决策FEC中提供一些额外编码增益。然而，由于差分相位检测中接收机灵敏度的丧失，额外编码的大部分，如果不是全部的话，可能丧失。

附图说明

通过阅读与附图一起进行的下列详细描述，将更好理解这些和其它特征和优点，在附图中：

图1是与本公开一致的系统的一个示例性实施例的框图；

图2是与本公开一致的接收机的一个示例性实施例的框图；

图3是与本公开一致的接收机的相干接收机部分的一个示例性实施例的框图；

图4是示出在与本公开一致的接收机中有用的比特决策功能块(function)的一个示例性实施例的框图；

图5是示出在与本公开一致的比特决策功能块中有用的符号可靠性功能块的一个示例性实施例的框图；

图6是示出在与本公开一致的比特决策功能块中有用的比特可靠性功能块的一个示例性实施例的框图；

图7是示出在特定输入BER情况下对于与本公开一致的系统和包括仅具有硬决策输出的差分解码的系统的输入Q因子对比比特错误率(BER)输出的曲线；

图8是示出与本公开一致的示例性方法的框流程图。

具体实施方式

与本公开一致的系统和方法可配置成以对于差分解码结果产生可提供给软决策FEC解码器的可靠性值的方式来执行差分解码。可靠性值可基于在差分解码之前所确定的符号和对应硬决策值。与仅提供硬决策输出的硬决策FEC解码相反，该系统因此提供软决策差分解码。此类配置允许差分解码与软决策FEC系统的组合并且是周跳耐受的。另外，该系统可保持可接受的接收机灵敏度。

现在转到图1，提供其中可使用与本公开一致的检测系统和方法的WDM传送系统100的一个示例性实施例的简化框图。传送系统用来在光信息路径102上从发射终端104向一个或多个位于远处的接收终端106传送多个光信道。示例性系统100可以是配置成用于从发射机向在距离5000km或更远处的接收机传送信道的长程海底系统。尽管示例性实施例在光学系统的情境中被描述并且结合长程WDM光学系统是有用的，但本文论述的宽泛概念可在传送和接收其它类型的信号的其它通信系统中实现。

本领域的技术人员将认识到为了易于解释已经将系统100描绘为高度简化的点对点系统。例如，发射终端104和接收终端106当然均可配置成收发机，藉此各自可配置成执行发射和接收功能。然而为了易于解释，本文仅针对发射或接收功能来描绘和描述终端。要理解，与本公开一致的系统和方法可并入广泛种类的网络部件和配置中。本文所示示例性实施例仅以解释而非限制的方式被提供。

在所示示例性实施例中，多个发射机TX1、TX2……TXN中每个在关联输入端口108-1、108-2……108-N上接收数据信号，并且在关联波长上发射数据信号。发射机TX1、TX2……TXN中的一个或多个可配置成使用诸如DPSK、QPSK、DBPSK、DQPSK、RZ-DPSK、RZ-DQPSK等PSK调制格式来把数据调制在关联波长上。当然，为了易于解释，将发射机以高度简化形式示出。本领域的技术人员将认识到每个发射机可包括配置成用于在其具有期望幅度和调制的关联波长发射数据信号的电学和光学部件。

分别在多个路径110-1、110-2……110-N上携带所发射波长或信道。复用器或组合器112把数据信道组合成在光路102上的聚合信号。光信息信道102可包括光纤波导、光放大器、滤光器、色散补偿模块和其它有源和无源部件。

在一个或多个远处的接收终端106可接收聚合信号。解复用器114把在波长的所传送信道分离到耦合到关联接收机RX1、RX2……RXN的关联路径116-1、116-2……116-N上。接收机RX1、RX2……RXN中的一个或多个可配置成解调所传送信号并且在关联输出路径118-1、118-2、118-3、118-N上提供关联输出数据信号。

图2是与本公开一致的包括一个与本公开一致的示例性接收机RXN的系统的简化框图。为了简化和易于解释，将系统示出为仅包括用于仅接收单个波长的单个接收机。要理解，系统可配置为包括用于接收多个波长的多个接收机和解复用器的WDM系统。在其它实施例中，DSP电路204可用于具有其它类型的接收机的其它通信系统中。

所示示例性实施例接收机RXN包括：相干接收机配置202，用于在路径116-N上接收来自发射终端104的输入信号；以及数字信号处理(DSP)电路204，用于处理相干接收机202的输出以在路径118-N上提供输出数据信号。根据PSK调制格式把数据调制在光输入信号的载波波长上。相干接收机202接收光输入信号、执行绝对相位检测以及产生表示光信号中符号的相位并且因此表示调制在光信号上的数据的数字化样本。DSP电路204然后可处理所接收信号的样本以确定由样本表示的数据值（即，比特值），并且在路径118-N上提供表示数据或比特值的输出数据流。

相干接收机202可采取取决于用于把数据调制在光输入信号上的调制格式的配置。例如，图3示出对于接收例如在载波波长上的偏振复用DC-QPSK输入光信号有用的一个示例性相干接收机配置202a。在所示示例性实施例中，接收机202a包括偏振分束器(PBS)306、第一和第二90°光混合器308、310、本地振荡器(LO)312、平衡检测器314、316、318、320和模数(A/D)转换器322、324、326、328。通常，PBS306把输入光信号的不同偏振分路到单独路径上。把每个偏振提供给关联的90°光混合器308、310。每个光混合器在复数域空间中把其输入信号与LO振荡器信号的四个四角(quadrilateral)状态相混合。每个光混合器然后把四个混合信号传递给两对平衡检测器314、316、318、320。A/D转换器322、324、326、328把平衡检测器的输出转换成数字信号。

相干接收机的诸如来自A/D转换器322、324、326、328的数字输出被作为输入提供给DSP电路204。通常，DSP涉及使用一个或多个专用集成电路(ASICS)和/或配置成用于（例如，直接和/或在软件指令的控制下）执行特定指令序列的专用处理器来处理信号。在所示示例性实施例中，将DSP电路204示出为包括预处理功能块206、比特决策功能块208、软决策FEC解码器功能块210。预处理功能块206接收相干接收机202的数字输出并且对它们进行处理以提供预处理的数字化符号输出s1、s2……sn的串行流，s1、s2……sn中的每个表示光信号中符号的关联一个的相位并且因此表示调制在光信号上的数据。比特决策功能块接收预处理功能块的符号输出s1、s2……sn，并且使用符号输出以及它们的对应硬决策以执行差分解码并且提供表示路径116-N上所接收的光信号中编码的每个比特的值的软可靠性信息。可把软可靠性信息直接提供给软决策FEC解码器功能块，软决策FEC解码器功能块在路径118-N上提供解码数据。

可使用硬件、软件和/或固件的任何组合来在多种配置中实现预处理功能块206、比特决策功能块208和软决策解码器功能块210。尽管单独示出功能块，但是要理解，可在单个集成电路或处理器或者在集成电路和/或处理器的组合中执行功能块中的任何一个或多个。此外，可在全部或部分所示功能块中对实现DSP功能(function)的集成电路和/或处理器进行共享。

在一个实施例中，DSP电路204的预处理功能块206可包括在基于DSP的相干检测接收机中实现的光信号检测功能块。预处理功能块206可包括例如波形恢复和对准功能块、确定性失真补偿功能块、时钟恢复功能块、同步数据重采样功能块、偏振跟踪和偏振模式色散(PMD)补偿功能块、本地振荡器(LO)频偏跟踪功能块和/或载波相位估计功能块。例如，LO频偏跟踪功能块可按美国专利公开号20100232805所描述的来配置，其教导因此通过引用合并于本文。载波相位估计功能块可按照美国专利公开号20100232788所描述的来配置，其教导因此通过引用合并于本文。

图4是与本公开一致的比特决策功能块208的一个示例性实施例的框图。在诸如DC-MPSK调制格式的差分编码调制格式中，预处理功能块206的符号输出s1、s2……sn表示相干接收机202执行的绝对相位检测的结果并且因此不直接表示在比特决策功能块208的输出处提供的软可靠性信息。符号输出s1、s2……sn可因此被视为软决策。通常，与本公开一致的比特决策功能块208接收软决策符号输出s1、s2……sn、执行差分解码并且分别根据符号输出s1、s2……sn和它们的对应硬决策（即，h1、h2……hn）来生成差分解码结果的决策可靠性值。可把差分解码结果的可靠性值直接提供给软决策FEC解码器功能块210。

在所示实施例中，比特决策功能块208接收符号输出，其表示在时间n对所接收符号的绝对相位检测的结果。在关联硬决策功能块400、402中，分别对每个符号和接下来的符号（如由延迟D所示）做出硬决策。硬决策功能块400、402各自将其输入符号与单个阈值进行比较以提供硬决策输出。特别地，硬决策功能块400将输入符号与单个阈值进行比较以产生与符号关联的硬决策。硬决策功能块402将输入符号与单个阈值进行比较以产生与符号关联的硬决策。

在硬决策之后，可分别在求和功能块404、406中取从每个符号、到其对应硬决策、的欧几里德(Euclidean)距离。特别地，在硬决策功能块404中将与符号关联的欧几里德距离取为，而在硬决策功能块406中将与符号关联的欧几里德距离取为。比较器功能块408确定min(，)（即，最短欧几里德距离）并且使用min(，)来产生用于差分解码的可靠性信息。

使用最短欧几里德距离min(，)允许减少后续可靠性计算的50%，这从而减少了处理时间和复杂度。通常，使用最短欧几里德距离假定具有到其对应硬决策的较小欧几里德距离的符号是具有正确绝对相位的符号。做出此类决策不会导致错误的差分编码决策，因为最终使用两个符号来做出最后决策并且控制差分解码结果的是两个连续符号之间的相位差而非它们中之一的绝对相位。

然后，根据、、、和min(，)并且基于差分编码映射规则，使用符号可靠性功能块410来计算每个符号的软可靠性信息（即，符号可靠性）。差分编码映射规则取决于为应用选择的差分地编码的调制格式。用于DC-MPSK调制格式的差分编码映射规则/查找表的示例在以下表1中列出。

表1：用于DC-MPSK系统的差分编码映射规则/查找表

　　　　　　　　　

然后，把符号可靠性功能块410提供的软决策可靠性信息提供给比特可靠性功能块412，其产生每个比特的软决策可靠性。然后，把每个比特的可靠性信息提供给软决策FEC解码器功能块210（图2）以供解码。

在一个实施例中，符号可靠性功能块410可使用欧几里德距离、对数似然比(LLR)或另外方法来产生每个符号s1、s2……sn的软可靠性信息。图5用图解法示出在与本公开一致的符号可靠性功能块410中产生由LLR界定的符号可靠性信息的一种方法。如所示的，给定差分编码规则或查找表(LUT)，可确定第一(LUT1)和第二(LUT2)查找表。第一(LUT1)和第二(LUT2)查找表可具有对于与给定符号关联的相位变化()的互补值。

如所示的，基于比较器功能块410的结果，如果，则第一相关性功能块502可基于第一查找表LUT1来确定与之间的相关性以提供符号可靠性。如果，则第二相关性功能块504可基于第二查找表LUT2来确定与之间的相关性以提供符号可靠性。例如在一个实施例中，可如下计算符号LLR：

。

在一个实施例中，比特可靠性功能块412可使用欧几里德距离、对数似然比(LLR)或另外方法来从符号可靠性信息中产生每个比特的软可靠性信息。图6用图解法示出在与本公开一致的比特可靠性功能块412中产生由LLR界定的比特可靠性信息的一种方法。在图6中，从符号LLR计算比特的LLR，其中每个符号定义为而，其中M是DC-MPSK的调制格式水平。在一个实施例中，可如下计算比特LLR：

　　　　　　。

比特LLRS提供表示所接收数据的可靠性或置信水平的多个比特软可靠性信息（例如，比特是否很可能是1、可能是1、可能是0或最可能是0）。可把该软可靠性信息提供给软决策FEC解码器功能块210。FEC涉及把合适纠错码插入所传送数据流中以促进数据错误的检测和纠正，而之前并没有关于该数据错误的已知信息。在FEC编码器（例如，在发射机104中）中产生用于数据流的纠错码。可根据FEC方案来实现FEC编码/解码，FEC方案包括但不限于线性和循环汉明(Hamming)码、循环Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码、卷积（维特比(Viterbi)）码、循环戈莱(Golay)和法尔(Fire)码以及一些较新的码，比如Turbo卷积和乘积码(TCC、TPC)和低密度奇偶校验(LDPC)码。

通常，软决策FEC解码器功能块210接收来自比特决策功能块208的软可靠性信息数据流、恢复FEC纠错码、使用它们以纠正所接收数据流中的任何错误并且提供所解码数据流118-N。在美国专利号7398454、美国专利申请公开号2006/0136798和美国专利申请序列号12/108155中更详细地公开了软决策FEC的示例，其全部通过引用完全合并入本文。

在与本公开一致的系统和方法的一个实施例中，其中在加性白高斯(Gaussian)噪声的情况下根据DC-QPSK调制格式来对符号进行编码，用于符号可靠性功能块410的LUT1和LUT2（图5）可分别按以下表2和表3中所列出的来定义。

表2：对于DC-QPSK系统的符号LLR计算-查找表1(LUT1)

　　　　　　

　　　　　　

表3：对于DC-QPSK系统的符号LLR计算-查找表2(LUT2)

　　　　　　

参考图5，在此类实施例中，如果，则可被计算为：，其中基于表2的LUT1，而如果，则可被计算为：，其中基于表3中的LUT2，其中是加性白高斯噪声的方差（分布的宽度的量度）。

此类实施例中的比特LLRS于是可被计算为：

　　　　　　　。

图7包括输入Q因子()对比输出比特错误率()的曲线702、704，其示出在如曲线706所示的输入比特错误率情况下使用DC-QPSK信号以及使用码率为0.81的LDPCFEC码的与本公开一致的仿真系统的性能。曲线704示出对于与本公开一致的从DC-QPSK信号中产生软决策可靠性信息并且把软可靠性信息提供给软决策FEC解码器的系统的对比。曲线702示出对于仅执行DC-QPSK信号的硬决策解码的系统的对比。如所示的，与本公开一致的系统和方法可实现超过硬决策差分解码检测器大约1.3dB的提高。

图8是示出与本公开一致的示例性方法的框流程图。可把所示框流程图显示并描述为包括步骤的特定序列。然而要理解，该步骤的序列仅提供能如何实现本文描述的一般功能的示例。步骤不必以所呈现的顺序来执行，除非另有指示。

如图8中所示，在与本公开一致的对于具有根据PSK调制格式调制在其上的多个符号的光信号进行解码的方法中，可产生810表示符号的相位的电输出。然后，可从电输出产生812表示符号的相位的符号输出。可做出814与符号输出中每个关联的硬决策以提供与符号中每个关联的对应硬决策输出。然后，可根据符号和与符号中每个关联的硬决策输出来产生816与符号中每个关联的符号可靠性信息。然后，响应于符号可靠性信息，可产生818指示光信号中所编码数据的每个比特的数据值的可靠性的比特可靠性信息。

因此，提供用于利用产生用于软决策FEC解码的可靠性信息的相干检测来接收PSK-调制的光信号的系统和方法。在差分解码前从所接收差分地编码的信号中提取软信息表现得与绝对相位相干检测类似，但是是周跳耐受的。

与一个实施例一致，提供包括数字信号处理器(DSP)的光信号接收机，数字信号处理器配置成接收表示根据相移键控(PSK)调制格式调制在光信号上的多个符号中每个的相位的电输出以及产生表示符号的相位的符号输出并且做出与符号输出中每个关联的硬决策以提供与符号中每个关联的对应硬决策输出。DSP可包括：符号可靠性功能块，用于根据符号和与符号关联的硬决策输出来产生与符号中每个关联的符号可靠性信息；以及比特可靠性功能块，用于响应于符号可靠性信息来产生指示在光信号上所编码数据的每个比特的数据值的可靠性的比特可靠性信息。

与另一实施例一致，提供光信号接收机，包括：配置成接收光信号的相干接收机，光信号具有根据相移键控(PSK)调制格式调制在其上的多个符号，相移键控调制格式在符号的每个上编码数据的多个比特，相干接收机配置成提供表示符号的相位的电输出；以及数字信号处理器(DSP)，配置成接收电输出并且产生表示符号的相位的符号输出以及做出与符号输出中每个关联的硬决策以提供与符号中每个关联的对应硬决策输出，DSP还配置成确定从符号的第一符号到硬决策中与符号的该第一符号关联的第一硬决策的第一欧几里德距离，以及确定从符号的第二符号到硬决策中与符号的第二符号关联的第二硬决策的第二欧几里德距离。DSP可包括符号可靠性功能块和比特可靠性功能块，符号可靠性功能块用于根据基于第一查找表轮换到的第一符号与第二硬决策之间的相关性（如果第一欧几里德距离大于第二欧几里德距离的话）以及根据基于第二查找表轮换到的第二符号与第一硬决策之间的相关性（如果第一欧几里德距离小于第二欧几里德距离的话）来产生与符号中每个关联的符号可靠性信息，比特可靠性功能块用于响应于符号可靠性信息来产生指示光信号中所编码数据的比特的每个的数据值的可靠性的比特可靠性信息。接收机还可包括软决策前向纠错(FEC)解码器，用于接收比特可靠性信息和提供表示数据的输出。

与另一实施例一致，提供对具有根据PSK调制格式调制在其上的多个符号的光信号进行解码的方法，该方法包括：产生表示符号的相位的电输出；从电输出产生表示符号的相位的符号输出；做出与符号输出中每个关联的硬决策以提供与符号中每个关联的对应硬决策输出；根据符号和与符号中每个关联的硬决策输出来产生与符号中每个关联的符号可靠性信息；以及响应于符号可靠性信息来产生指示光信号中所编码数据的每个比特的数据值的可靠性的比特可靠性信息。

尽管本文已经描述了本发明的原理，但本领域的技术人员要理解该描述仅以示例的方式而非作为针对本发明范围的限制来做出。除了本文所示出和所描述的示例性实施例之外，在本发明的范围内还预期其它实施例。由本领域的技术人员做出的修改和替换被认为在本发明的范围之内，本发明的范围除了受随附权利要求外不受限制。

Claims (15)

1.一种光信号接收机，包括：

数字信号处理器(DSP)，配置成接收表示根据相移键控(PSK)调制格式调制在光信号上的多个符号中每个的相位的电输出，并且产生表示所述符号的相位的符号输出并做出与所述符号输出中每个关联的硬决策以提供与所述符号中每个关联的对应硬决策输出，所述DSP包括：

　　符号可靠性功能块，用于根据所述符号和与所述符号关联的所述硬决策输出产生与所述符号中每个关联的符号可靠性信息，以及

　　比特可靠性功能块，用于响应于所述符号可靠性信息产生比特可靠性信息，所述比特可靠性信息指示在所述光信号上编码的数据的每个比特的数据值的可靠性，

　　其中，所述符号可靠性功能块配置成确定从所述符号的第一符号到所述硬决策中与所述符号的所述第一符号关联的第一硬决策的第一欧几里德距离，以及确定从所述符号的第二符号到所述硬决策中与所述符号的所述第二符号关联的第二硬决策的第二欧几里德距离，

　　其中，如果所述第一欧几里德距离大于所述第二欧几里德距离，则所述符号可靠性信息是基于第一查找表轮换到的所述第一符号与所述第二硬决策之间相关性的函数，以及如果所述第一欧几里德距离小于所述第二欧几里德距离，则所述符号可靠性信息是基于第二查找表轮换到的所述第二符号与所述第一硬决策之间相关性的函数。

2.如权利要求1所述的光信号接收机，所述光信号接收机还包括相干接收机，所述相干接收机配置成用于接收所述光信号并且产生所述电输出。

3.如权利要求1所述的光信号接收机，所述光信号接收机还包括软决策前向纠错(FEC)解码器，用于接收所述比特可靠性信息和提供表示所述数据的输出。

4.如权利要求1所述的光信号接收机，其中，所述符号可靠性信息是所述第一和第二欧几里德距离的函数。

5.如权利要求1所述的光信号接收机，其中，所述符号可靠性信息是所述第一和第二欧几里德距离、所述第一和第二符号以及所述第一和第二硬决策的函数。

6.如权利要求1所述的光信号接收机，其中，使用对数似然比(LLR)来产生所述符号可靠性信息。

7.如权利要求1所述的光信号接收机，其中，使用对数似然比(LLR)来产生所述比特可靠性信息。

8.一种光信号接收机，包括：

配置成接收光信号的相干接收机，所述光信号具有根据相移键控(PSK)调制格式调制在其上的多个符号，所述相移键控调制格式在所述符号的每个上编码数据的多个比特，所述相干接收机配置成提供表示所述符号的相位的电输出；以及

数字信号处理器(DSP)，配置成接收所述电输出并且产生表示所述符号的相位的符号输出以及做出与所述符号输出中每个关联的硬决策以提供与所述符号中每个关联的对应硬决策输出，所述DSP还配置成确定从所述符号的第一符号到所述硬决策中与所述符号的所述第一符号关联的第一硬决策的第一欧几里德距离，以及确定从所述符号的第二符号到所述硬决策中与所述符号的所述第二符号关联的的第二硬决策的第二欧几里德距离，所述DSP包括：

　　符号可靠性功能块，用于根据如下来产生与所述符号中每个关联的符号可靠性信息：基于第一查找表轮换到的所述第一符号与所述第二硬决策之间的相关性，如果所述第一欧几里德距离大于所述第二欧几里德距离的话；以及基于第二查找表轮换到的所述第二符号与所述第一硬决策之间的相关性，如果所述第一欧几里德距离小于所述第二欧几里德距离的话，以及

　　比特可靠性功能块，用于响应于所述符号可靠性信息产生比特可靠性信息，所述比特可靠性信息指示在所述光信号中编码的数据的所述比特的每个的数据值的可靠性；以及

软决策前向纠错(FEC)检测器，用于接收所述比特可靠性信息和提供表示所述数据的输出。

9.一种对具有根据PSK调制格式调制在其上的多个符号的光信号进行解码的方法，所述方法包括：

产生表示所述符号的相位的电输出；

从所述电输出产生表示所述符号的相位的符号输出；

做出与所述符号输出中每个关联的硬决策以提供与所述符号中每个关联的对应硬决策输出；

根据所述符号和与所述符号中每个关联的所述硬决策输出产生与所述符号中每个关联的符号可靠性信息；以及

响应于所述符号可靠性信息，产生比特可靠性信息，所述比特可靠性信息指示所述光信号中编码的数据的每个比特的数据值的可靠性，

其中，所述产生符号可靠性信息包括：

　　确定从所述符号的第一符号到所述硬决策中与所述符号的所述第一符号关联的第一硬决策的第一欧几里德距离，以及

　　确定从所述符号的第二符号到所述硬决策中与所述符号的所述第二符号关联的第二硬决策的第二欧几里德距离，

　　其中，如果所述第一欧几里德距离大于所述第二欧几里德距离，则根据基于第一查找表轮换到的所述第一符号与所述第二硬决策之间的相关性来产生所述符号可靠性信息，以及如果所述第一欧几里德距离小于所述第二欧几里德距离，则基于第二查找表轮换到的所述第二符号与所述第一硬决策之间的相关性来产生所述符号可靠性信息。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述电输出由相干接收机产生。

11.如权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括在配置成用于提供表示所述数据的输出的软决策前向纠错(FEC)解码器中接收所述比特可靠性信息。

12.如权利要求9所述的方法，其中，根据所述第一和第二欧几里德距离产生所述符号可靠性信息。

13.如权利要求9所述的方法，其中，根据所述第一和第二欧几里德距离、所述第一和第二符号以及所述第一和第二硬决策产生所述符号可靠性信息。

14.如权利要求9所述的方法，其中，使用对数似然比(LLR)来产生所述符号可靠性信息。

15.如权利要求9所述的方法，其中，使用对数似然比(LLR)来产生所述比特可靠性信息。