CN107786275B - 一种光传输网络中相位模糊处理的方法和装置 - Google Patents
一种光传输网络中相位模糊处理的方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种光传输网络中相位模糊处理的方法,包括:接收端获取训练序列TS;根据预先设定的相位模糊检测方法,确定所述训练序列TS发生相位模糊时,利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿,利用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。本发明实施例还公开了一种光传输网络中相位模糊处理的装置。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种光传输网络中相位模糊处理的方法和装置。
背景技术
在传输技术的发展中,光纤被证明是一种不可或缺的媒介。如何用最少量的光纤传输最丰富的信息,出于这种探索,光传输的发展基本经历了以下几个阶段:空分复用阶段(Space Division Multiplexing,SDM)、时分复用阶段(Time Division Multiplexing,TDM)和波分复用阶段(Wavelength Division Multiplexing,WDM)。
时至今日光传输依然以波分复用系统为主。随着通信技术的发展,目前商用的40G波分传输逐渐演变到100G、400G波分传输,与此同时,在数据传输距离上也在不断的拓展。这样,就导致波分复用系统在传输过程中会带来色度色散、偏振膜色散、强滤波效应、相位模糊等诸多问题。
传统光传输网络的相位模糊处理算法普遍采用差分解码来消除相位模糊,然而传统的差分解码会造成误码扩散,给系统的性能带来一定的损失。而如果要修正这些损失,一般采用复杂度很高的BJCR(以发明者的名字命名,分别是Bahl,Cocke,Jelinek和Raviv)方法来实现解码,然后与前向纠错(Forward Error Correction,FEC)进行级联,迭代运算,硬件实现起来复杂度非常高,且资源消耗较大。
目前主流的相位模糊处理方法是利用发送端和接收端共知的训练序列TS(Training Sequence)来计算是否发生相位模糊,这一计算方法被广泛使用,但该方法也有较明显的缺陷:不能有效的判断训练序列本身是否发生相位模糊,计算精度较低,不能有效适应各种应用场景。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例期望提供一种光传输网络中相位模糊处理的方法和装置,能够有效的判断训练序列本身是否发生相位模糊,提高相位模糊处理精度,结构灵活,可以适应各种应用场景。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种光传输网络中相位模糊处理的方法,包括:
接收端获取训练序列TS;
根据预先设定的相位模糊检测方法,确定所述训练序列TS发生相位模糊时,利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿,利用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
上述方案中,所述预先设定的相位模糊检测方法包括:所述训练序列TS的前一个训练序列未发生相位模糊,且所述训练序列TS满足相位模糊判定条件,确定所述训练序列TS发生相位模糊;其中,第一个训练序列为未发生相位模糊的训练序列。
上述方案中,所述相位模糊判定条件包括:
所述训练序列TS对应的角度值大于等于预先设定的角度门限阈值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的前一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的后一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS周边数据有相位偏移指示信号;
所述训练序列TS周边数据包括:所述训练序列、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之前的长度为m的数据、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之后的长度为m的数据;m为大于等于1的整数。
上述方案中,所述方法还包括:
接收端接收的长度为P的第n个训练序列中第i个数据x(n+i)与接收端产生的长度为P的第n个训练序列中第i个数据y(n+i)的共轭相乘,得到第i个矢量z(n+i);n和P的取值为大于等于1的整数,i的取值为从0到P-1的整数;
计算第1个矢量z(n)至第P个矢量z(n+P-1)的平均值;
对所述平均值的实部和虚部取绝对值得到一个新矢量平均值;
将所述新矢量平均值的角度除以π,得出初始角度值;
将所述初始角度值作为第n个训练序列对应的角度值;
或者,所述初始角度值大于第一角度阈值时,用第二角度阈值减去所述初始角度值,得出所述第n个训练序列对应的角度值;所述初始角度值小于等于第一角度阈值时,将所述初始角度值作为所述第n个训练序列对应的角度值;所述第一角度阈值取值为0到0.5,所述第二角度阈值为0.5。
上述方案中,所述预先设定的相位模糊检测方法还包括:所述训练序列TS的前一个训练序列发生相位模糊,或者所述训练序列TS不满足相位模糊判定条件,确定所述训练序列TS未发生相位模糊。
上述方案中,所述方法还包括:确定所述训练序列TS发生相位模糊时,将所述训练序列TS的补偿因子更新为所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子。
上述方案中,所述方法还包括:所述训练序列TS没有发生相位模糊时,所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS之间的数据有且只有一个相位模糊位置;
利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述训练序列TS的前一个训练序列与所述相位模糊位置之间的数据进行补偿;
利用所述训练序列TS的补偿因子对所述相位模糊位置与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
上述方案中,所述方法还包括:预先设置位置指示开关;
位置指示开关打开时,将所述相位模糊位置确定为相位偏移指示的位置;
位置指示开关未打开时,将所述相位模糊位置确定为所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS的中间位置。
本发明实施例还提供了一种光传输网络中相位模糊处理的装置,所述装置包括获取模块、判断模块和补偿模块;其中,
获取模块位于接收端,用于获取训练序列TS;
判断模块,用于在根据预先设定的相位模糊检测方法,确定所述训练序列TS发生相位模糊时,通知补偿模块;
补偿模块,用于在收到通知时,利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿,利用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
上述方案中,所述判断模块,具体用于在确定所述训练序列TS的前一个训练序列未发生相位模糊,且所述训练序列TS满足相位模糊判定条件时,确定所述训练序列TS发生相位模糊;其中,第一个训练序列为未发生相位模糊的训练序列。
上述方案中,所述相位模糊判定条件包括:
所述训练序列TS对应的角度值大于等于预先设定的角度门限阈值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的前一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的后一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS周边数据有相位偏移指示信号;
所述训练序列TS周边数据包括:所述训练序列、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之前的长度为m的数据、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之后的长度为m的数据;m为大于等于1的整数。
上述方案中,所述判断模块,还用于将接收端接收的长度为P的第n个训练序列中第i个数据x(n+i)与接收端产生的长度为P的第n个训练序列中第i个数据y(n+i)的共轭相乘,得到第i个矢量z(n+i);n和P的取值为大于等于1的整数,i的取值为从0到P-1的整数;
所述判断模块,还用于计算第1个矢量z(n)至第P个矢量z(n+P-1)的平均值;对所述平均值的实部和虚部取绝对值得到一个新矢量平均值;将所述新矢量平均值的角度除以π,得出初始角度值;将所述初始角度值作为第n个训练序列对应的角度值;或者,所述初始角度值大于第一角度阈值时,用第二角度阈值减去所述初始角度值,得出所述第n个训练序列对应的角度值;所述初始角度值小于等于第一角度阈值时,将所述初始角度值作为所述第n个训练序列对应的角度值;所述第一角度阈值取值为0到0.5,所述第二角度阈值为0.5。
上述方案中,所述判断模块,还用于在所述训练序列TS的前一个训练序列发生相位模糊,或者所述训练序列TS不满足相位模糊判定条件时,确定所述训练序列TS未发生相位模糊。
上述方案中,所述判断模块,还用于确定所述训练序列TS发生相位模糊时,将所述训练序列TS的补偿因子更新为所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子。
上述方案中,所述补偿模块,还用于在所述训练序列TS没有发生相位模糊时,确定所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS之间的数据有且只有一个相位模糊位置;利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述训练序列TS的前一个训练序列与所述相位模糊位置之间的数据进行补偿;利用所述训练序列TS的补偿因子对所述相位模糊位置与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
上述方案中,所述判断模块,还用于预先设置位置指示开关;在位置指示开关打开时,将所述相位模糊位置确定为相位偏移指示的位置;在位置指示开关未打开时,将所述相位模糊位置确定为所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS的中间位置。
本发明实施例提供的一种光传输网络中相位模糊处理的方法和装置,接收端获取训练序列TS;根据预先设定的相位模糊检测方法,确定所述训练序列TS发生相位模糊时,利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿,利用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿;如此,实现了判断训练序列本身是否发生相位模糊,采用了补偿因子分段补偿的方法,有效的提高相位模糊处理精度,结构灵活,可以适应各种应用场景。
附图说明
图1为本发明光传输网络中相位模糊处理的方法的第一实施例的流程图;
图2为本发明实施例光传输网络中相位模糊处理方法的原理图;
图3为本发明实施例训练序列补偿因子修正值的区域分布图;
图4为本发明光传输网络中相位模糊处理的方法的第二实施例的流程图;
图5为本发明实施例相位模糊检测中训练序列TS间隔分布图;
图6为本发明实施例训练序列TS2是否满足相位模糊判定条件流程图;
图7为现有技术中存在相位模糊时的补偿方式图;
图8为本发明实施例TS2发生相位模糊时的补偿方式图;
图9为本发明实施例存在相位模糊时有相位偏移指示的补偿方式图;
图10为本发明实施例光传输网络中相位模糊处理的装置的第一组成结构示意图;
图11为本发明实施例光传输网络中相位模糊处理的装置的第二组成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本发明光传输网络中相位模糊处理的方法的第一实施例的流程图,如图1所示,该方法包括:
步骤100:接收端获取训练序列TS。
在实际实施时,接收端和发送端可以按照相同的方式生成多个训练序列,接收端prbs(Pseudo-Random Binary Sequence,伪随机二进制序列)产生长为P的第n个训练序列为x(n),x(n+1),…,x(n+P-1),n和P的取值为大于等于1的整数;发送端发送第n个训练序列后,接收端接收的第n个训练序列可以表示为y(n),y(n+1),…,y(n+P-1)。
这里,接收端接收的每两个相邻的训练序列之间的间隔为I,P和I分别可以取P=8,I=248,P和I可以灵活配置,并不局限于此。
在实际实施时,接收端可以是接收光信号的光电检测器件,其中,光电检测器是最初获得光信号的器件,常用的光电检测器有光电二极管和雪崩光电二极管,发送端可以是发送光信号的光源,常用的光源有发光二极管或注入型激光二极管。
步骤101:根据预先设定的相位模糊检测方法,确定所述训练序列TS发生相位模糊时,利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿,利用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
示例性的,预先设定的相位模糊检测方法包括:所述训练序列TS的前一个训练序列未发生相位模糊,且所述训练序列TS满足相位模糊判定条件,确定所述训练序列TS发生相位模糊;其中,第一个训练序列为未发生相位模糊的训练序列。
所述相位模糊判定条件包括:所述训练序列TS对应的角度值大于等于预先设定的角度门限阈值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的前一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的后一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS周边数据有相位偏移指示信号。
所述训练序列TS周边数据包括:所述训练序列、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之前的长度为m的数据、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之后的长度为m的数据;m为大于等于1且小于等于两个相邻的训练序列之间的间隔I的整数。例如,m可以取4、8、16或32等,m优选值为4。
示例性的,预先设定的角度门限阈值Th_CS2=0.15,所述训练序列TS对应的角度值angle_z2=0.20,所述训练序列TS的前一个训练序列对应的角度值angle_z1=0.12,所述训练序列TS的后一个训练序列对应的角度值angle_z3=0.15,所述训练序列TS长度可以取8,m值可以取4,即所述训练数据TS周边的数据包括:长度为8的所述训练数据TS、紧邻所述训练数据TS前的4个数据和紧邻所述训练数据TS后的4个数据当中有相位偏移指示信号。
可以理解的是,angle_z2>Th_CS2,angle_z2>angle_z1,angle_z2>angle_z3,且所述训练序列TS周边数据的相位偏移指示信号为1,所述训练序列TS满足相位模糊判定条件。
本发明实施例中,训练序列TS对应的角度值的计算方法可以包括:
在得出初始角度值之后,可以采用方式1或方式2得出第n个训练序列对应的角度值。
方式1:将所述初始角度值作为所述第n个训练序列对应的角度值。
方式2:所述初始角度值大于第一角度阈值时,用第二角度阈值减去所述初始角度值,得出所述第n个训练序列对应的角度值,所述初始角度值小于等于第一角度阈值时,将所述初始角度值作为所述第n个训练序列对应的角度值;所述第一角度阈值为0到0.5,所述第二角度阈值为0.5。
示例性的,第一角度阈值的优选值为0.25,此时,如果angle_z>0.25,将angle_z的值更新为0.5-angle_z,更新后的angle_z即为第n个训练序列对应的角度值。
图2为本发明实施例光传输网络中相位模糊处理方法的原理图,如图2所示,本发明实施例实现原理可以包括以下部分:
确定训练序列TS位置。
接收端接收的长度为P的第n个训练序列中第i个数据x(n+i)与接收端产生的长度为P的第n个训练序列中第i个数据y(n+i)的共轭相乘,得到第i个矢量z(n+i);计算P个矢量的平均值。
计算第1个矢量z(n)至第P个矢量z(n+P-1)的平均值。
对所述平均值的实部和虚部取绝对值得到一个新矢量平均值。
计算第n个训练序列对应的角度值。
利用第n训练序列对应的角度值通过模糊判定实现对第n个训练序列本身是否发生相位模糊的判断,也可以根据相位偏移指示信号和相位偏移指示位置来确定是否发生相位模糊。
这里,模糊判定可以参照本发明实施例一中的相位模糊判定条件;相位偏移指示信号和相位偏移指示的位置是预先获得的。相位偏移指示信号是用来指示发生了相位模糊,相位偏移指示的位置是用来确定发生相位模糊的位置。
进一步的,确定所述训练序列TS发生相位模糊后,还可以将所述训练序列TS的补偿因子更新为所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子。可以理解的是,连续的训练序列不可能同时发生相位模糊。图3为本发明实施例训练序列补偿因子修正值的区域分布图,从这张分布图中可以得到每一个训练序列的修正相位,将基于P个矢量的平均值zav得到的修正相位硬判到(0,π/2,-π/2,π)四个值之一。
这里每个训练序列的补偿因子确定方法可以包括:
根据计算得到的P个矢量的平均值zav=zav_r+jzav_i确定对应的修正相位如下:
如果确定训练序列未发生相位模糊,那么得到的修正相位即为该训练序列对应的补偿因子;如果确定训练序列发生相位模糊,那么得到的修正相位需要进行纠正得到正确的补偿因子,例如,所述训练序列TS的补偿因子更新为所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子。
进一步的,可以将发生相位模糊的数据乘以对应的补偿值,从而消除相位模糊。
示例性的,所述训练序列TS计算得到的P个矢量的平均值为zav=2+j3,修正相位为所述训练序列TS的前一个训练序列计算得到的P个矢量的平均值为zav=-2+j3,修正相位为所述训练序列TS的后一个训练序列计算得到的P个矢量的平均值为zav=3+j,修正相位为
由于此时所述训练序列TS发生相位模糊,因此所述训练序列TS的补偿因子用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子纠正后为对应的补偿值为j;所述训练序列TS的前一个训练序列未发生相位模糊,对应的补偿值为1;所述训练序列TS的后一个训练序列未发生相位模糊,对应的补偿值为j。
对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据分别乘以补偿值1;对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据分别乘以补偿值j,从而修正数据,消除相位模糊。
这里,对发生相位模糊的数据分别乘以不同的补偿值后,得到修正后的数据进行举例说明,如下表所示:
修正前数据 | 补偿因子 | 补偿值 | 修正后数据 |
z<sub>1</sub>=a+jb | 0 | j | z<sub>1new</sub>=-b+ja |
z<sub>2</sub>=a+jb | π/2 | 1 | z<sub>2new</sub>=a+jb |
z<sub>3</sub>=a+jb | -π/2 | -1 | z<sub>3new</sub>=-a-jb |
z<sub>4</sub>=a+jb | π | -j | z<sub>4new</sub>=b-ja |
需要说明的是,所述训练序列TS的前一个训练序列发生相位模糊,或者所述训练序列TS满足未发生相位模糊判定条件,所述训练序列TS未发生相位模糊。
本发明实施例中,克服了现有技术中无法有效判断训练序列本身是否发生相位模糊的缺点,实现了判断训练序列本身是否发生相位模糊,采用了补偿因子分段补偿的方法,有效的提高相位模糊处理精度,结构灵活,可以适应各种应用场景。
第二实施例
为了能更加体现本发明的目的,在本发明第一实施例的基础上,进行进一步的举例说明。
图4为本发明光传输网络中相位模糊处理的方法的第二实施例的流程图,该方法包括:
步骤200:判断训练序列TS1是否发生相位模糊,如果否,执行步骤201;如果是,跳到步骤202。
本发明实施例中,利用3个相邻训练序列(TS1、TS2、TS3)对训练序列TS2是否发生相位模糊进行判断,其中,训练序列TS1是否发生相位模糊已经确定。对训练序列本身发生相位模糊和训练序列TS之间的数据发生相位模糊时,采用3个相邻训练序列(TS1、TS2、TS3)的补偿因子进行补偿。
图5为本发明实施例相位模糊检测中训练序列TS间隔分布图,从图中可以看出接收端接收到的训练序列结构图,图5中给出了训练序列间隔分布的一种状态,其中,3个相邻的训练序列(TS1、TS2、TS3)等间隔的分布在发送数据中,一个训练序列只对它前后发生相位模糊的数据进行补偿,具有补偿精度高的特点。
图5中给出了两个偏振态的4路信号,其中,HI表示水平方向的同相信号,HQ表示水平方向的正交信号,VI表示垂直方向的同相信号,VQ表示水平方向的正交信号。本发明实施例中对这4路信号数据结构相同,可进行各自独立的处理,每一路的处理方法完全相同。
可以理解的是,如果训练序列TS2为第一个训练序列,此时训练序列TS1不存在,可以认为训练序列包含的数据全为零,且训练序列TS1未发生相位模糊。
步骤201:判断训练序列TS2是否满足相位模糊判定条件,如果否,执行步骤202;如果是,跳到步骤203。
图6为本发明实施例训练序列TS2是否满足相位模糊判定条件流程图,如图6所示,判断训练序列TS2是否满足相位模糊判定条件的实现方法可以包括以下步骤:
步骤201a:判断angle(TS2)是否小于角度门限阈值,如果是,执行步骤202;如果否,执行步骤201b。
本发明实施例中,相位模糊判定条件的第一条件为:训练序列TS2对应的角度值大于等于角度门限阈值Th_CS2,训练序列TS2满足相位模糊判定条件的第一条件时,继续判断训练序列TS2是否满足相位模糊判定条件的第二条件。
这里,angle(TS1)、angle(TS2)和angle(TS3)分别表示训练序列TS1、训练序列TS2和训练序列TS3对应的角度值。
步骤201b:判断TS2对应的角度值是否小于TS1对应的角度值或TS3对应的角度值,如果是,执行步骤202;如果否,则执行步骤201c。
这里,当angle(TS2)<angle(TS1)或者angle(TS2)<angle(TS3)时,可以确定训练序列TS2未发生相位模糊。
这里,相位模糊判定条件的第二条件为:angle(TS2)≥angle(TS1)且angle(TS2)≥angle(TS3),训练序列TS2对应的角度值满足相位模糊判定条件的第二条件时,继续判断训练序列TS2是否利用相位偏移指示的位置来确定发生相位模糊位置。
步骤201c:如果TS2周边数据相位偏移指示信号为0,且对应的使能开关En_PC_Indicate1打开,则执行步骤202;否则,执行步骤203。
这里,对应的使能开关En_PC_Indicate1的作用为:判断TS2处是否发生相位模糊时,是否利用相位偏移指示提供的相位模糊发生位置指示的开关控制。
可以理解的是,如果TS2周边数据相位偏移指示信号为0,且对应的使能开关En_PC_Indicate1打开,则认为训练序列TS2未发生相位模糊;如果TS2周边数据相位偏移指示信号为0,且对应的使能开关En_PC_Indicate1未打开,则直接确定训练序列TS2处发生相位模糊。进一步的,还可以设置以下的使能开关来控制是否利用相位偏移指示位置来确定发生相位模糊的位置:
使能开关En_PC_Indicate2:判断TS1-TS2间隔内的数据某处发生相位模糊后,是否利用相位偏移指示提供的相位模糊发生位置指示,来进行该位置前后两段数据的相位修正的开关控制。
这里,使能开关En_TS2_CS_Indicate是否打开与系统的实际纠错能力有关,系统实际纠错能力高时,就不需要对发生相位模糊的训练因子进行纠正操作,减少操作步骤;系统实际纠错能力低时,就需要对发生相位模糊的训练因子进行纠正操作,提高相位模糊处理精度。因此,对开关的控制可以根据实际情况而定,并不局限于一种状态。
这里,开关控制为1时,进行对应控制操作;开关控制为0时,不进行对应控制操作。以上三个开关控制,可以灵活组合,如下表:
En_PC_Indicate1 | 1 | 1/0 | 1/0 | 1 | 0 |
En_TS2_CS_Indicate | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
En_PC_Indicate2 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
步骤202:训练序列TS2未发生相位模糊,跳到步骤206。
步骤203:训练序列TS2发生相位模糊。
步骤204:如果训练序列TS2发生相位模糊,且对应的使能开关En_TS2_CS_Indicate打开,则执行步骤205;否则,跳到步骤206。
图7为现有技术中存在相位模糊时的补偿方式图,如图7所示,不考虑训练序列TS本身是否发生相位模糊的情况下,对数据的补偿方式是:每个训练序列TS对前后的数据各补一半。示例性的,在利用TS2的补偿因子对数据进行补偿时,TS1与TS2之间的后一半数据用TS2的补偿因子来补偿,TS2与TS3之间的前一半数据用TS2的补偿因子来补偿。
图8为本发明实施例TS2发生相位模糊时的补偿方式图,如图8所示,在训练序列TS2发生相位模糊时的补偿方式是:TS2应该补偿的TS1与TS2之间的后一半数据用TS1补偿因子来补偿,TS2应该补偿的TS2与TS3之间的前一半数据用TS3补偿因子来补偿。TS2原始的补偿因子不对数据进行任何补偿,且将TS2的补偿因子更新为TS3的补偿因子。
步骤206:如果TS1和TS2之间发生1次相位模糊,且对应的使能开关En_PC_Indicate2打开,则执行步骤207;否则,跳到步骤208。
可以理解的是,在TS2未发生相位模糊时,且TS1和TS2之间有且只有一个位置发生相位模糊,根据对应的使能开关En_PC_Indicate2是否打开,确定发生相位模糊位置。
这里,使能开关En_PC_Indicate2打开时,用相位偏移指示的位置来确定发生相位模糊的位置。
图9为本发明实施例存在相位模糊时有相位偏移指示的补偿方式图,如图9所示,当使能开关En_PC_Indicate2打开时,补偿方式按照相位偏移指示的相位模糊位置来进行补偿。例如,pc_flg为相位偏移指示的发生相位模糊的位置,训练序列TS1和pc_flg之间的数据用来补偿,pc_flg和训练序列TS2之间的数据用来补偿。
步骤208:相位模糊位置取TS1与TS2之间的中间位置。
使能开关En_PC_Indicate2未打开时,将相位模糊位置确定为训练序列TS1和训练序列TS2的中间位置。如图8所示,pc_flg为TS1与TS2之间的中间位置。
本发明实施例中,利用上述步骤200和步骤201对下一个训练序列TS3是否发生相位模糊进行判断,对相位模糊位置进行修正处理,即可解决光传输中带来的相位模糊问题。
第三实施例
针对本发明实施例的方法,本发明实施例还提供了一种光传输网络中相位模糊处理的装置。图10为本发明实施例光传输网络中相位模糊处理的装置的第一组成结构示意图,如图10所示,该装置包括获取模块300、判断模块301和补偿模块302;其中,
获取模块300位于接收端,用于获取训练序列TS。
判断模块301,用于在根据预先设定的相位模糊检测方法,确定所述训练序列TS发生相位模糊时,通知补偿模块。
补偿模块302,用于在收到通知时,利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿,利用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
进一步的,所述判断模块301,具体用于在确定所述训练序列TS的前一个训练序列未发生相位模糊,且所述训练序列TS满足相位模糊判定条件时,确定所述训练序列TS发生相位模糊;其中,第一个训练序列为未发生相位模糊的训练序列。
进一步的,所述相位模糊判定条件包括:
所述训练序列TS对应的角度值大于等于预先设定的角度门限阈值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的前一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的后一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS周边数据有相位偏移指示信号。
所述训练序列TS周边数据包括:所述训练序列、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之前的长度为m的数据、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之后的长度为m的数据;m为大于等于1的整数。
进一步的,所述判断模块301,还用于将接收端接收的长度为P的第n个训练序列中第i个数据x(n+i)与接收端产生的长度为P的第n个训练序列中第i个数据y(n+i)的共轭相乘,得到第i个矢量z(n+i);n和P的取值为大于等于1的整数,i的取值为从0到P-1的整数。
所述判断模块301,还用于计算第1个矢量z(n)至第P个矢量z(n+P-1)的平均值;对所述平均值的实部和虚部取绝对值得到一个新矢量平均值;将所述新矢量平均值的角度除以π,得出初始角度值;将所述初始角度值作为第n个训练序列对应的角度值;或者,所述初始角度值大于第一角度阈值时,用第二角度阈值减去所述初始角度值,得出所述第n个训练序列对应的角度值;所述初始角度值小于等于第一角度阈值时,将所述初始角度值作为所述第n个训练序列对应的角度值;所述第一角度阈值取值为0到0.5,所述第二角度阈值为0.5。还用于将接收端接收的长度为P的第n个训练序列中第i个数据x(n+i)与接收端产生的长度为P的第n个训练序列中第i个数据y(n+i)的共轭相乘,得到第i个矢量z(n+i);n和P的取值为大于等于1的整数,i的取值为从0到P-1的整数。
所述判断模块301,还用于计算第1个矢量z(n)至第P个矢量z(n+P-1)的平均值;对所述平均值的实部和虚部取绝对值得到一个新矢量平均值;将所述新矢量平均值的角度除以π,得出初始角度值;将所述初始角度值作为第n个训练序列对应的角度值;或者,所述初始角度值大于第一角度阈值时,用第二角度阈值减去所述初始角度值,得出所述第n个训练序列对应的角度值;所述初始角度值小于等于第一角度阈值时,将所述初始角度值作为所述第n个训练序列对应的角度值;所述第一角度阈值取值为0到0.5,所述第二角度阈值为0.5。
进一步的,所述判断模块301,还用于在所述训练序列TS的前一个训练序列发生相位模糊,或者所述训练序列TS不满足相位模糊判定条件时,确定所述训练序列TS未发生相位模糊。
进一步的,所述判断模块301,还用于确定所述训练序列TS发生相位模糊时,将所述训练序列TS的补偿因子更新为所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子。
进一步的,所述补偿模块302,还用于在所述训练序列TS没有发生相位模糊时,确定所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS之间的数据有且只有一个相位模糊位置;利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述训练序列TS的前一个训练序列与所述相位模糊位置之间的数据进行补偿;利用所述训练序列TS的补偿因子对所述相位模糊位置与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
进一步的,所述判断模块301,还用于预先设置位置指示开关。
位置指示开关打开时,将所述相位模糊位置确定为相位偏移指示的位置。
位置指示开关未打开时,将所述相位模糊位置确定为所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS的中间位置。
第四实施例
为了能更加体现本发明的目的,在本发明第三实施例的基础上,进行进一步的举例说明。
图11为本发明实施例光传输网络中相位模糊处理的装置的第二组成结构示意图,如图11所示,该装置包括检测模块400、第一处理模块401和第二处理模块402;其中,
检测模块400,用于根据获得的数据中的帧头标记fp_flg来定位每个训练序列TS。
接收端接收到一串数据信息,通过接受到的帧头标记fp_flg信息,确定训练序列位置。示例性的,训练序列长度为P,每个训练序列间隔为I,将帧头后第1个到第P的数据作为第一个训练序列,间隔I个数据后将P+I+1到P+I+P的数据作为第二个训练序列,将第n(P+I)+1到第n(P+I)+P个数据作为第n+1个训练序列。P和I分别可以取P=8,I=248,P和I可以灵活配置,并不局限于此。这样当知道了帧头标记信息后,就可以通过帧头位置确定每个训练序列的位置。
第一处理模块401,用于根据预先设定的相位模糊检测方法,确定训练序列TS发生相位模糊。
第二处理模块402,用于采用补偿因子对发生相位模糊的数据进行补偿。
进一步的,第一处理模块401包括:因子计算单元401a、角度计算单元401b和因子切换单元401c。
第一处理模块401获得相位偏移指示信号pc_flg、相位偏移指示位置pc_pos和训练序列位置信息ts_flg;因子计算单元401a和角度计算单元401b可以利用训练序列位置信息ts_flg获得长度为P训练序列,计算出每个训练序列对应的补偿因子和各自对应的角度值。
因子切换单元401c,用于确定两个相邻的训练序列之间数据补偿的分界点,所述分界点的作用是,分界点前后利用不同的补偿因子进行补偿。可以理解的是,确定训练序列TSi与训练序列TS(i+1)之间的分界点,分界点与训练序列TSi之间的数据用训练序列TSi的补偿因子补偿,分界点与训练序列TS(i+1)之间的数据用训练序列TS(i+1)的补偿因子补偿。
分界点可以是两个相邻的训练序列之间的中间位置,该中间位置可以通过获得的数据中的帧头标记fp_flg来确定;也可以是根据相位偏移指示确定的相位模糊位置。
第一处理模块401利用相位偏移指示信号pc_flg、相位偏移指示位置pc_pos和训练序列对应的角度值可以判断出训练序列是否发生了相位模糊,还可以确定相位模糊位置。
第一处理模块401给第二处理模块402提供每个训练序列的补偿因子。
第二处理模块402,根据获得的补偿因子对数据进行补偿,Data_in_i为输入的同相数据,Data_in_p为输入的正交数据,Data_out_i为补偿后对应的同相数据,Data_out_p为补偿后对应的正交数据。
第三实施例和第四实施例中,所述装置模块的具体实现方法可以参照第一实施例和第二实施例。
在实际应用中,所述获取模块300、判断模块301、补偿模块302、检测模块400、第一处理模块401和第二处理模块402均可由位于终端设备中的中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、微处理器(Micro Processor Unit,MPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、或现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA)等实现。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种光传输网络中相位模糊处理的方法,其特征在于,所述方法包括:
接收端获取训练序列TS;
根据预先设定的相位模糊检测方法,确定所述训练序列TS发生相位模糊时,利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿,利用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿;
其中,所述预先设定的相位模糊检测方法包括:所述训练序列TS的前一个训练序列未发生相位模糊,且所述训练序列TS满足相位模糊判定条件,确定所述训练序列TS发生相位模糊;其中,第一个训练序列为未发生相位模糊的训练序列。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述相位模糊判定条件包括:
所述训练序列TS对应的角度值大于等于预先设定的角度门限阈值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的前一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的后一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS周边数据有相位偏移指示信号;
所述训练序列TS周边数据包括:所述训练序列、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之前的长度为m的数据、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之后的长度为m的数据;m为大于等于1的整数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收端接收的长度为P的第n个训练序列中第i个数据x(n+i)与接收端产生的长度为P的第n个训练序列中第i个数据y(n+i)的共轭相乘,得到第i个矢量z(n+i);n和P的取值为大于等于1的整数,i的取值为从0到P-1的整数;
计算第1个矢量z(n)至第P个矢量z(n+P-1)的平均值;
对所述平均值的实部和虚部取绝对值得到一个新矢量平均值;
将所述新矢量平均值的角度除以π,得出初始角度值;
将所述初始角度值作为第n个训练序列对应的角度值;
或者,所述初始角度值大于第一角度阈值时,用第二角度阈值减去所述初始角度值,得出所述第n个训练序列对应的角度值;所述初始角度值小于等于第一角度阈值时,将所述初始角度值作为所述第n个训练序列对应的角度值;所述第一角度阈值取值为0到0.5,所述第二角度阈值为0.5。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预先设定的相位模糊检测方法还包括:所述训练序列TS的前一个训练序列发生相位模糊,或者所述训练序列TS不满足相位模糊判定条件,确定所述训练序列TS未发生相位模糊。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述训练序列TS发生相位模糊时,将所述训练序列TS的补偿因子更新为所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述训练序列TS没有发生相位模糊时,所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS之间的数据有且只有一个相位模糊位置;
利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述训练序列TS的前一个训练序列与所述相位模糊位置之间的数据进行补偿;
利用所述训练序列TS的补偿因子对所述相位模糊位置与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
预先设置位置指示开关;
位置指示开关打开时,将所述相位模糊位置确定为相位偏移指示的位置;
位置指示开关未打开时,将所述相位模糊位置确定为所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS的中间位置。
8.一种光传输网络中相位模糊处理的装置,其特征在于,所述装置包括获取模块、判断模块和补偿模块;其中,
获取模块位于接收端,用于获取训练序列TS;
判断模块,用于在根据预先设定的相位模糊检测方法,确定所述训练序列TS发生相位模糊时,通知补偿模块;
补偿模块,用于在收到通知时,利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述前一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿,利用所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子对所述后一个训练序列与所述训练序列TS之间的数据进行补偿;
其中,所述判断模块,具体用于在确定所述训练序列TS的前一个训练序列未发生相位模糊,且所述训练序列TS满足相位模糊判定条件时,确定所述训练序列TS发生相位模糊;其中,第一个训练序列为未发生相位模糊的训练序列。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述相位模糊判定条件包括:
所述训练序列TS对应的角度值大于等于预先设定的角度门限阈值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的前一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS对应的角度值大于等于所述训练序列TS的后一个训练序列对应的角度值、所述训练序列TS周边数据有相位偏移指示信号;
所述训练序列TS周边数据包括:所述训练序列、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之前的长度为m的数据、紧邻所述训练序列并处于所述训练序列之后的长度为m的数据;m为大于等于1的整数。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述判断模块,还用于将接收端接收的长度为P的第n个训练序列中第i个数据x(n+i)与接收端产生的长度为P的第n个训练序列中第i个数据y(n+i)的共轭相乘,得到第i个矢量z(n+i);n和P的取值为大于等于1的整数,i的取值为从0到P-1的整数;
所述判断模块,还用于计算第1个矢量z(n)至第P个矢量z(n+P-1)的平均值;对所述平均值的实部和虚部取绝对值得到一个新矢量平均值;将所述新矢量平均值的角度除以π,得出初始角度值;将所述初始角度值作为第n个训练序列对应的角度值;或者,所述初始角度值大于第一角度阈值时,用第二角度阈值减去所述初始角度值,得出所述第n个训练序列对应的角度值;所述初始角度值小于等于第一角度阈值时,将所述初始角度值作为所述第n个训练序列对应的角度值;所述第一角度阈值取值为0到0.5,所述第二角度阈值为0.5。
11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述判断模块,还用于在所述训练序列TS的前一个训练序列发生相位模糊,或者所述训练序列TS不满足相位模糊判定条件时,确定所述训练序列TS未发生相位模糊。
12.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述判断模块,还用于确定所述训练序列TS发生相位模糊时,将所述训练序列TS的补偿因子更新为所述训练序列TS的后一个训练序列的补偿因子。
13.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述补偿模块,还用于在所述训练序列TS没有发生相位模糊时,确定所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS之间的数据有且只有一个相位模糊位置;利用所述训练序列TS的前一个训练序列的补偿因子对所述训练序列TS的前一个训练序列与所述相位模糊位置之间的数据进行补偿;利用所述训练序列TS的补偿因子对所述相位模糊位置与所述训练序列TS之间的数据进行补偿。
14.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述判断模块,还用于预先设置位置指示开关;在位置指示开关打开时,将所述相位模糊位置确定为相位偏移指示的位置;在位置指示开关未打开时,将所述相位模糊位置确定为所述训练序列TS的前一个训练序列和所述训练序列TS的中间位置。
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