CN105282072B - 光传输网络中的频偏估计方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种光传输网络中的频偏估计方法及装置，所述方法包括：获取待频偏估计的数据符号，并消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位；在消除处理后的数据符号中对设定间隔的数据符号进行相关运算，并利用相关运算结果确定频偏估计值。

Description

光传输网络中的频偏估计方法与装置
技术领域
本发明涉及频偏估计技术，尤其涉及一种光传输网络中的频偏估计方法与装置。
背景技术
100G数字处理器(DSP，Digital Signal Processor)用于100G线卡中的100G光模块中，主要进行数据信号处理，是100G光模块的重要组成部分。其中，100G DSP中包括有频偏估计部分，该部分主要进行频偏估计，便于进行信号的频偏补偿，是100G DSP处理的一个重要环节。相比于目前使用的40G DSP，100G DSP的处理速度大幅提升，如仍采用现有的频偏估计技术，处理效率将会相当低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种光传输网络中的频偏估计方法与装置，频偏估计精度自适应、实时性更强、收敛速度更快。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种光传输网络中的频偏估计方法，包括：
获取待频偏估计的数据符号，并消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位；
在消除处理后的数据符号中对设定间隔的数据符号进行相关运算，并利用相关运算结果确定频偏估计值。
优选地，所述消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位，包括：
将所述待频偏估计的数据符号和所述待频偏估计的数据符号的共轭相乘，再对相乘结果进行四次方，消除所述待频偏估计的数据符号的信息相位和光源产生的相位；
将连续的多个待频偏估计的数据符号进行累加，消除所述待频偏估计的数据符号的噪声相位差值。
优选地，所述对设定间隔的数据符号进行相关运算，具体计算公式如下：
其中，N为待频偏估计的数据符号Si与Si+N之间的符号间隔值，∑表示累加运算，S* i为待频偏估计的数据符号Si的共轭；
对应地，通过下式确定频偏估计值Δf：
Δf＝Fs/(2πN)×arctan(Im(C)/Re(C))
其中，Fs为单位数据符号速率，arctan()表示反正切运算，Im(C)表示C对应的虚部，Re(C)表示C对应的实部。
优选地，所述待频偏估计的数据符号包括X偏振态数据符号和Y偏振态数据符号；
对于Y偏振态数据符号，确定频偏估计值，对相邻的数据符号进行相关运算，即按下式进行相关运算：
对于X偏振态数据符号，设定间隔值N是变化的，N的取值为1、2、4、8、16中的一个。
优选地，所述方法还包括：
为每一设定间隔值设置对应的阈值；
对于任一设定间隔值，当X偏振态数据符号的当前频偏估计值与Y偏振态数据符号的当前频偏估计值的差值的绝对值超出该设定间隔值对应的阈值时，确定X偏振态数据符号发生相位模糊，将对X偏振态数据符号进行相关运算的设定间隔值N调整为1，并继续进行X偏振态数据符号的频偏估计。
优选地，所述方法还包括：
当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值，且确定当前的设定间隔值N为非16时，以1、2、4、8、16的顺序依次使N增大；
N增大后，当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值位于设定阈值范围且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值时，保持当前的设定间隔值不变；
当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值超出第一阈值，且确定当前的设定间隔值N为16时，保持设定间隔值N为16。
一种光传输网络中的频偏估计装置，包括：获取单元、消除单元、相关运算单元和第一确定单元；其中：
获取单元，用于获取待频偏估计的数据符号；
消除单元，用于消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位；
相关运算单元，用于在消除处理后的数据符号中对设定间隔的数据符号进行相关运算；
第一确定单元，用于利用相关运算结果确定频偏估计值。
优选地，所述消除单元，还用于：
将所述待频偏估计的数据符号和所述待频偏估计的数据符号的共轭相乘，再对相乘结果进行四次方，消除所述待频偏估计的数据符号的信息相位和光源产生的相位；
将连续的多个待频偏估计的数据符号进行累加，消除所述待频偏估计的数据符号的噪声相位差值。
优选地，所述相关运算单元按下式对设定间隔的数据符号进行相关运算：
其中，N为待频偏估计的数据符号Si与Si+N之间的符号间隔，∑表示累加运算，S* i为待频偏估计的数据符号Si的共轭；
对应地，所述第一确定单元通过下式确定频偏估计值Δf：
Δf＝Fs/(2πN)×arctan(Im(C)/Re(C))
其中，Fs为单位数据符号速率，arctaN()表示反正切运算，Im(C)表示C对应的虚部，Re(C)表示C对应的实部。
优选地，所述待频偏估计的数据符号包括X偏振态数据符号和Y偏振态数据符号；
对于Y偏振态数据符号，所述相关运算单元对相邻的数据符号进行相关运算，即按下式进行相关运算：
对于X偏振态数据符号，设定间隔值N是变化的，N的取值为1、2、4、8、16中的一个。
优选地，所述装置还包括：设置单元和第三确定单元，其中：
设置单元，用于为每一设定间隔值设置对应的阈值；
第三确定单元，用于对于任一设定间隔值，当X偏振态数据符号的当前频偏估计值与Y偏振态数据符号的当前频偏估计值的差值的绝对值超出该设定间隔值对应的阈值时，确定X偏振态数据符号发生相位模糊；
对应地，所述相关运算单元将对X偏振态数据符号进行相关运算的设定间隔N调整为1，并继续对X偏振态数据符号进行相关运算。
优选地，所述装置还包括：
第四确定单元，用于确定当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值，且当前的设定间隔值N为非16时，以1、2、4、8、16的顺序依次使N增大；以及
确定N增大后，当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值位于设定阈值范围且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值时，保持当前的设定间隔值不变；以及
确定当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值超出第一阈值，且当前的设定间隔值N为16时，保持设定间隔值N为16。
本发明实施例中，首先获取待频偏估计的数据符号，并消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位；在消除处理后的数据符号中对设定间隔的数据符号进行相关运算，并利用相关运算结果确定频偏估计值，根据所确定的频偏估计值对数据符号进行频偏补偿。本发明实施例中，由于消除了数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位，频偏估计更准确；并能根据当前的频偏估计结果，调整频偏估计的数据符号之间的间隔，从而能动态调整频偏估计的精度。本发明实施例的技术方案的频偏估计精度自适应、实时性更强、收敛速度更快，能更好地适用于100G数字处理器中，也适用于处理速率更高的光信号处理器中。
附图说明
图1为本发明实施例的光传输网络中的频偏估计方法的流程图；
图2为本发明实施例的数据符号频偏估计示意图；
图3为本发明实施例的光传输网络中的频偏估计装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和有点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本发明实施例的光传输网络中的频偏估计方法的流程图，如图1所示，本示例的光传输网络中的频偏估计方法包括以下步骤：
步骤101，获取待频偏估计的数据符号，并消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位。
这里，待频偏估计的数据符号可以是当前接收到的数据符号，也可以是发送出去的数据符号。本发明实施例中，数据符号是指的光网络信号。
本发明实施例中，数据符号Sk的相位可表示为：θk＝θs(k)+ΔωKTi+θN+θASE其中，θs(k)为信息相位；θN为激光器线宽引起的相位；θASE为噪声相位；ΔωKTi为频偏相位。其中，θs(k)的取值为0、π、±π/2，将样数据符号Sk和与Sk具有设定间隔的Sk-N的共轭相乘，再对相乘结果进行4次方运算，从而消除掉Sk的信息相位和激光器线宽引起的相位(即光源产生的相位)；将连续的多个数据符号进行累加，从而消除掉噪声相位。本发明实施例中，由于噪声相位在不同的数据符号中应当是沿0相位左右摇摆的，当将多个连续的数据符号进行累加，进行累加的数据符号中的噪声相位的累加和接近于0，这样，即可消除其中的噪声相位。
步骤102，在消除处理后的数据符号中对设定间隔的数据符号进行相关运算，并利用相关运算结果确定频偏估计值。
对设定间隔的数据符号进行相关运算，具体计算公式如下：
其中，N为待频偏估计的数据符号Si与Si+N之间的符号间隔，∑表示累加运算，S* i为待频偏估计的数据符号Si的共轭；
对应地，通过下式确定频偏估计值Δf：
Δf＝Fs/(2πN)×arctan(Im(C)/Re(C))
其中，Fs为单位数据符号，arctan()表示反正切运算，Im(C)表示C对应的虚部，Re(C)表示C对应的实部。
本发明实施例中，待频偏估计的数据符号包括X偏振态数据符号和Y偏振态数据符号；
对于Y偏振态数据符号，确定频偏估计值，对相邻的数据符号进行相关运算，即按下式进行相关运算：
对于X偏振态数据符号，设定间隔N是变化的，N的取值为1、2、4、8、16中的一个。
本发明实施例中，为每一设定间隔值设置对应的阈值；
对于任一设定间隔值，当X偏振态数据符号的当前频偏估计值与Y偏振态数据符号的当前频偏估计值的差值的绝对值超出该设定间隔值对应的阈值时，确定X偏振态数据符号发生相位模糊，将对X偏振态数据符号进行相关运算的设定间隔N调整为1，并继续进行X偏振态数据符号的频偏估计。
本发明实施例中，当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值，且确定当前的设定间隔值N为非16时，以1、2、4、8、16的顺序依次使N增大；
N增大后，当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值位于设定阈值范围且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值时，保持当前的设定间隔值不变；
当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值超出第一阈值，且确定当前的设定间隔值N为16时，保持设定间隔值N为16。
步骤103，利用所确定的频偏估计值对数据符号进行频偏补偿。
当确定出频偏估计值后，即可对数据符号进行频偏补偿。
以下通过具体示例，进一步阐明本发明实施例的技术方案的实质。
本发明实施例中，是通过相关的两个数据符号间的相位差来估计频偏。通过相邻或者间隔一段距离的数据符号进行相关运算得到相位差，如图2所示，相关输出公式为：对相关输出结果取相位，并除以数据符号间隔可得平均角频偏：Δf＝Fs/(2πN)×arctan(Im(C)/Re(C))，其中Fs为单位数据符号速率，N为Si和Si+N的数据符号间隔。由于-π≤arctan(Im(C)/Re(C))≤π，所以当Fs一定时，频偏估计范围为[-Fs/2N，Fs/2N]。
在100G光网络系统中，频偏估计的数据速率Fs＝32G，数据符号分X与Y两个偏振态，当收发端采用四相相移键控(QPSK，Quadrature Phase Shift Keying)/四相相对相移键控(DQPSK，Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying)调制，则数据符号Sk的相位可表示为：θk＝θs(k)+ΔωKTi+θN+θASE其中，θs(k)为信息相位；θN为激光器线宽引起的相位；θASE为噪声相位；ΔωKTi为频偏相位。θs(k)为0、π、±π/2，将数据符号Sk和数据符号Sk-N的共轭相乘，再4次方，消除掉信息相位和激光器线宽引起的相位；将连续的多个数据信号进行累加，从而消除掉噪声相位差值。相位消除后的数据符号就可以按照图2所示的频偏估计方法进行频偏估计，对频偏估计结果，再除4(主要是受4次方影响，使得arctaN计算出的角度是真实值的四倍，即可得到频偏估计值ΔωTi。由于4次方运算会导致频偏相位为原来的4倍，在估计得到相位差以后，需要对相位除以4。
由于指数的相位只能在±π以内，所以当频偏相位超过±π/4，即可确定产生了相位模糊；本发明实施例为了获得频偏估计精确度和减小相位模糊的可能性，还需要在发生相位模糊时进行相应的频偏估计处理，以下详细介绍。
当环路输出的频偏补偿值接近于真实频偏值时，经过频偏补偿后的数据剩余频偏非常小，计算当前数据和上一个数据的共轭值XkX* k-1即数据符号的设定间隔N＝1时，得出前后两个数据的相位差值。由于N＝1时频偏相位所占比例很小，为了提高估计精度，可以增大间隔值N。这样Sk和Sk-N相位差值中频偏相位提高了N倍，同时频偏估计范围缩小了N倍。
以前后两次输出的频偏估计角度值的差值|Δθk-Δθk-1|和频偏估计值的绝对值|θe|作为判断数据符号的设定间隔N跳转的条件。当环路满足条件|Δθk-Δθk-1|<0.0005(0.0005为弧度单位，下文的角度取值的含义都是弧度单位)，同时|θe|<0.01时，N以1、2、4、8、16的顺序递增，比如原来N＝1，加大后N＝2，原来N＝2，加大后N＝4。
N递增后如果|Δθk-Δθk-1|在[0.0005，0.05]之间且|θe|<0.01，说明二阶环路在稳定过程中，N值保持不变，直到二阶环路输出稳定在更高精度的频偏值，即|Δθk-Δθk-1|<0.0005，N值继续增加，N＝16后不再增加。
当二阶环路满足|Δθk-Δθk-1|>0.05或|θe|>0.05，说明输入数据频偏有大幅度的变化，则N复位为1。然后重复以上过程。
按照本发明实施例的技术方案，当Fs＝32Ghz时，在N＝1时，可以获得较大的频偏估计范围，频偏估计范围为[-4Ghz，4Ghz](考虑4次方运算)；在N＝16时，频偏估计范围为[-250Mhz，250Mhz]，可以获得较高的精度。
4次方计算两个间隔为N的数据的共轭乘积时，如果两个数据角度值的差值的绝对值大于π/4，比如π/4+0.1，则确定发生了相位模糊。如果两个数据间隔N＝16，发生相位模糊后角度偏差值π/32；如果两个数据间隔N＝8，角度偏差值＝π/16，以此类推可知N＝2、4的情况。
针对这种可能发生的情况，需要XY两个偏振态的数据符号分别计算频偏估计值。X偏振态的4次方频偏估计计算根据频偏稳定条件动态调整间隔N值最大16。Y偏振态的4次方频偏估计计算保持间隔N值始终为1，即总是计算相邻的两个数据相位差值。所以Y偏振态只有在输入数据频偏值瞬间增加了大于π/4时，才可能发生相位模糊，这种情况可以通过帧同步模块检测纠正过来，所以此处不考虑这种相位模糊，也就是说认为Y偏振态不会出现相位模糊。
X偏振态频偏估计因为采用了间隔N值动态调整，精度可以自适应，用X偏振态的频偏补偿值补偿XY两路输入数据。Y偏振态由于N值始终为1，用来校正X路频偏估计的相位模糊。当X偏振态处于频偏估计稳定状态时(即当N＝16时)，与Y路输出的频偏估计值相差≥0.1，即当X偏振态数据符号的当前频偏估计值与Y偏振态数据符号的当前频偏估计值的差值的绝对值≥0.1时，则认为X路发生了相位模糊；当N＝8时，与Y路输出的频偏估计值相差≥0.2，即当X偏振态数据符号的当前频偏估计值与Y偏振态数据符号的当前频偏估计值的差值的绝对值≥0.2时，则认为X路发生了相位模糊；以此类推可知N＝2、4时的X路发生了相位模糊的判断门限(一般情况下我们只在N＝16时才进行相位模糊的判断)。如果X路发生了相位模糊，将X路间隔N值复位为1，使之重新进行频偏值估计。
图3为本发明实施例的光传输网络中的频偏估计装置的组成结构示意图，如图3所示，本发明实施例的光传输网络中的频偏估计装置包括：获取单元30、消除单元31、相关运算单元32和第一确定单元33；其中：
获取单元30，用于获取待频偏估计的数据符号；
消除单元31，用于消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位；
相关运算单元32，用于在消除处理后的数据符号中对设定间隔的数据符号进行相关运算；
第一确定单元33，用于利用相关运算结果确定频偏估计值。
上述消除单元31，还用于：
将所述待频偏估计的数据符号和所述待频偏估计的数据符号的共轭相乘，再对相乘结果进行四次方，消除所述待频偏估计的数据符号的信息相位和光源产生的相位；
将连续的多个待频偏估计的数据符号进行累加，消除所述待频偏估计的数据符号的噪声相位差值。
上述相关运算单元32按下式对设定间隔的数据符号进行相关运算：
其中，N为待频偏估计的数据符号Si与Si+N之间的符号间隔，∑表示累加运算，S* i为待频偏估计的数据符号Si的共轭；
对应地，所述第一确定单元33通过下式确定频偏估计值Δf：
Δf＝Fs/(2πN)×arctan(Im(C)/Re(C))
其中，Fs为单位数据符号速率，arctan()表示反正切运算，Im(C)表示C对应的虚部，Re(C)表示C对应的实部。
本发明实施例中，所述待频偏估计的数据符号包括X偏振态数据符号和Y偏振态数据符号；
对于Y偏振态数据符号，所述相关运算单元32对相邻的数据符号进行相关运算，即按下式进行相关运算：
对于X偏振态数据符号，设定间隔N是变化的，N的取值为1、2、4、8、16中的一个。
在图3所示的光传输网络中的频偏估计装置的基础上，本发明实施例的光传输网络中的频偏估计装置还包括：设置单元和第三确定单元，其中：
设置单元(图3中未示出)，用于为每一设定间隔值设置对应的阈值；
第三确定单元(图3中未示出)，用于对于任一设定间隔值，当X偏振态数据符号的当前频偏估计值与Y偏振态的数据符号的当前频偏估计值的差值的绝对值超出该设定间隔值对应的阈值时，确定X偏振态数据符号发生相位模糊；
对应地，所述相关运算单元32将对X偏振态数据符号进行相关运算的设定间隔N调整为1，并继续对X偏振态数据符号进行相关运算。
在图3所示的光传输网络中的频偏估计装置的基础上，本发明实施例的光传输网络中的频偏估计装置还包括：
第四确定单元(图3中未示出)，用于用于确定当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值，且当前的设定间隔值N为非16时，以1、2、4、8、16的顺序依次使N增大；以及
确定N增大后，当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值位于设定阈值范围且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值时，保持当前的设定间隔值不变；以及
确定当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值超出第一阈值，且当前的设定间隔值N为16时，保持设定间隔值N为16。
本领域技术人员应当理解，上述的第二确定单元、第三确定单元及第四确定单元并非实现本发明实施例的基本技术方案的必要技术特征，而是为了优化本发明实施例的技术方案而设置的。
本领域技术人员应当理解，本发明实施例的的中各处理单元的功能，可参照前述的应用的分屏方法的相关描述而理解，本发明实施例的的中各处理单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能设备上的运行而实现。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明实施例上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种光传输网络中的频偏估计方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待频偏估计的数据符号，并消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位；
在消除处理后的数据符号中对设定间隔的数据符号进行相关运算，并利用相关运算结果确定频偏估计值；
所述消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位，包括：
将所述待频偏估计的数据符号和所述待频偏估计的数据符号的共轭相乘，再对相乘结果进行四次方，消除所述待频偏估计的数据符号的信息相位和光源产生的相位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位，还包括：
将连续的多个待频偏估计的数据符号进行累加，消除所述待频偏估计的数据符号的噪声相位差值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对设定间隔的数据符号进行相关运算，具体计算公式如下：
其中，N为待频偏估计的数据符号Si与Si+N之间的符号间隔值，∑表示累加运算，S* i为待频偏估计的数据符号Si的共轭；
对应地，通过下式确定频偏估计值Δf：
Δf＝Fs/(2πN)×arctan(Im(C)/Re(C))
其中，Fs为单位数据符号速率，arctan()表示反正切运算，Im(C)表示C对应的虚部，Re(C)表示C对应的实部。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待频偏估计的数据符号包括X偏振态数据符号和Y偏振态数据符号；
对于Y偏振态数据符号，确定频偏估计值，对相邻的数据符号进行相关运算，即按下式进行相关运算：
对于X偏振态数据符号，设定间隔值N是变化的，N的取值为1、2、4、8、16中的一个。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
为每一设定间隔值设置对应的阈值；
对于任一设定间隔值，当X偏振态数据符号的当前频偏估计值与Y偏振态数据符号的当前频偏估计值的差值的绝对值超出该设定间隔值对应的阈值时，确定X偏振态数据符号发生相位模糊，将对X偏振态数据符号进行相关运算的设定间隔值N调整为1，并继续进行X偏振态数据符号的频偏估计。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值，且确定当前的设定间隔值N为非16时，以1、2、4、8、16的顺序依次使N增大；
N增大后，当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值位于设定阈值范围且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值时，保持当前的设定间隔值不变；
当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值超出第一阈值，且确定当前的设定间隔值N为16时，保持设定间隔值N为16。
7.一种光传输网络中的频偏估计装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元、消除单元、相关运算单元和第一确定单元；其中：
获取单元，用于获取待频偏估计的数据符号；
消除单元，用于消除所述待频偏估计的数据符号中的噪声相位、光源产生的相位和信息相位；所述消除单元还用于将所述待频偏估计的数据符号和所述待频偏估计的数据符号的共轭相乘，再对相乘结果进行四次方，消除所述待频偏估计的数据符号的信息相位和光源产生的相位；
相关运算单元，用于在消除处理后的数据符号中对设定间隔的数据符号进行相关运算；
第一确定单元，用于利用相关运算结果确定频偏估计值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述消除单元，还用于：
将连续的多个待频偏估计的数据符号进行累加，消除所述待频偏估计的数据符号的噪声相位差值。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述相关运算单元按下式对设定间隔的数据符号进行相关运算：
其中，N为待频偏估计的数据符号Si与Si+N之间的符号间隔，∑表示累加运算，S* i为待频偏估计的数据符号Si的共轭；
对应地，所述第一确定单元通过下式确定频偏估计值Δf：
Δf＝Fs/(2πN)×arctan(Im(C)/Re(C))
其中，Fs为单位数据符号速率，arctaN()表示反正切运算，Im(C)表示C对应的虚部，Re(C)表示C对应的实部。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述待频偏估计的数据符号包括X偏振态数据符号和Y偏振态数据符号；
对于Y偏振态数据符号，所述相关运算单元对相邻的数据符号进行相关运算，即按下式进行相关运算：
对于X偏振态数据符号，设定间隔值N是变化的，N的取值为1、2、4、8、16中的一个。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设置单元和第三确定单元，其中：
设置单元，用于为每一设定间隔值设置对应的阈值；
第三确定单元，用于对于任一设定间隔值，当X偏振态数据符号的当前频偏估计值与Y偏振态数据符号的当前频偏估计值的差值的绝对值超出该设定间隔值对应的阈值时，确定X偏振态数据符号发生相位模糊；
对应地，所述相关运算单元将对X偏振态数据符号进行相关运算的设定间隔N调整为1，并继续对X偏振态数据符号进行相关运算。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四确定单元，用于确定当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值，且当前的设定间隔值N为非16时，以1、2、4、8、16的顺序依次使N增大；以及
确定N增大后，当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值位于设定阈值范围且当前频偏估计值的绝对值小于第一阈值时，保持当前的设定间隔值不变；以及
确定当前的频偏估计值与前次频偏估计值的差值的绝对值小于第一阈值且当前频偏估计值的绝对值超出第一阈值，且当前的设定间隔值N为16时，保持设定间隔值N为16。
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Assignee: Xi'an Chris Semiconductor Technology Co. Ltd.

Assignor: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

Contract record no.: 2019440020036

Denomination of invention: Frequency offset estimation method and device in optical transmission network

Granted publication date: 20190430

License type: Common License

Record date: 20190619