CN114073045B - 用于解码和均衡的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及处理光信号，具体是为了补偿光纤的非线性失真。为此，本发明提出了一种设备，所述设备用于：通过使用第一DBP算法均衡所述光信号，生成第一信号；通过解映射和解交织所述第一信号，生成第一LLR序列；通过对所述第一LLR序列进行第一迭代次数的迭代解码，生成第一位序列；通过映射和交织所述第一位序列，生成QAM符号序列；通过使用第二DBP算法根据所述QAM符号序列均衡所述第一信号，生成第二信号；通过解映射和解交织所述第二信号，生成第二LLR序列；通过对所述第二LLR序列进行第二迭代次数的迭代解码，生成第二位序列。

Description

用于解码和均衡的设备和方法
技术领域
本发明涉及光纤传输系统，更具体涉及处理接收到的光信号。为了补偿光纤的失真，本发明提出了一种用于均衡和解码光信号的设备和方法。
背景技术
光纤的失真会显著减小光通道的吞吐量和距离。这些失真可以分为两种类型。一种类型是光纤的线性失真，如色度色散(chromatic dispersion，CD)、偏振相关色散(polarization dependent dispersion，PMD)、偏振相关损耗(polarization dependentloss，PDL)、偏振相关增益(polarization dependent gain，PDG)。这种类型的失真可以由不同类型的线性滤波器补偿，因此在光学系统中不被认为是一个巨大的问题。另一种类型的光纤失真是非线性失真，如自相位调制(self-phase modulation，SPM)、互相位调制(cross-phase modulation，XPM)和四波混频(four-wave mixing，FWM)。目前，现代非线性补偿算法不能对光纤中的所有非线性失真提供补偿。
当前光学系统中通常用于补偿非线性失真的算法类型包括基于扰动的模型(perturbation based model，PBM)和数字后向传播(digital back propagation model，DBP)模型。但是，对于长距离方案，PBM具有巨大的复杂性和低性能，这也是通常使用DBP均衡器补偿长光纤的非线性失真的原因。DBP算法基于分步傅里叶(Fourier)方法。该方法近似马纳科夫(Manakov)方程解。但是，标准DBP算法只能补偿SPM失真。
发明内容
鉴于上述问题和缺点，本发明实施例的目的是引入一种光信号处理方法，以补偿非线性失真。具体地，目的是提高在长距离光学系统中的传输性能。一个目的是提高光学系统的吞吐量。
该目的通过所附独立权利要求中提供的实施例实现。实施例的有利实现方式在从属权利要求中进一步定义。
本发明的第一方面提供了一种用于处理光信号的设备，所述设备用于：通过使用第一DBP算法均衡所述光信号，生成第一信号；通过解映射和解交织所述第一信号，生成第一对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)序列；通过对所述第一LLR序列进行第一迭代次数的迭代解码，生成第一位序列；通过映射和交织所述第一位序列，生成QAM符号序列；通过使用第二DBP算法根据所述QAM符号序列均衡所述第一信号，生成第二信号；通过解映射和解交织所述第二信号，生成第二LLR序列；通过对所述第二LLR序列进行第二迭代次数的迭代解码，生成第二位序列。
本发明实施例提出了一种基于DBP模型的turbo算法。与其它补偿算法相比，这种设计可以提供额外的性能，并增加光学系统的吞吐量。需要说明的是，第一方面所述的设备可以包括均衡器、编码器/解码器、映射器/解映射器和/或交织器/解交织器等多个单元或组件中的一个，以便实现定义的功能。第一DBP算法和第二DBP算法可以是相同或相似的算法。此外，需要说明的是，LLR序列将在解码过程之后获得，即对第一LLR序列进行迭代解码，或对第二LLR序列进行迭代解码之后获得。然后，(解码之后获得的)输出LLR可以进一步转换为位，即生成第一位序列，或生成第二位序列。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：通过光通道接收所述光信号；在均衡所述光信号之前，对所述光信号执行线性补偿。
可选地，DBP均衡器的输入信号，即执行均衡之前的信号，可以是线性补偿之后的信号。
在第一方面的一种实现方式中，所述线性补偿包括CD补偿和/或多输入多输出(multi-input multi-output，MIMO)滤波。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：通过使用从所述光信号计算得到的硬切片信号作为参考信号均衡所述光信号，生成所述第一信号。
在该实现方式中，需要使用参考信号来校正均衡过程，例如，校正具有盲XPM项的DBP均衡器的操作。盲XPM项的参考信号可以是硬切片信号。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：通过对所述第一LLR序列进行所述第一迭代次数的迭代解码，获得第一输出LLR序列；通过转换所述第一输出LLR序列，生成所述第一位序列。
需要说明的是，LLR(即第一输出LLR序列)可以在解码之后获得。输出LLR可以转换为位，然后转换为参考符号，即QAM符号序列。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：根据所述第一LLR序列和所述第一输出LLR序列计算外信息序列；通过根据所述外信息序列对所述第二LLR序列进行迭代解码，生成所述第二位序列。
可选地，外信息可以用于减少用于对第二LLR序列进行解码的迭代次数。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：通过对所述第一LLR序列进行两次迭代的迭代解码，生成所述第一位序列；和/或通过对所述第二LLR序列进行三次迭代的迭代解码，生成所述第二位序列。
需要说明的是，LLR序列将在解码过程之后获得，即对第一LLR序列进行迭代解码，或对第二LLR序列进行迭代解码之后获得。然后，(解码之后获得的)输出LLR可以进一步转换为位，即生成第一位序列，或生成第二位序列。在该实现方式中，分别选择两次迭代和三次迭代来对第一LLR序列和第二LLR序列进行解码。需要说明的是，也可以使用不同的迭代次数。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：通过使用第一前向纠错(forwarderror correction，FEC)解码器对所述第一LLR序列进行解码，生成所述第一位序列；和/或通过使用第二FEC解码器对所述第二LLR序列进行解码，生成所述第二位序列。
需要说明的是，FEC码本身是已知的码，在现代光学系统中广泛使用。
在第一方面的一种实现方式中，所述第一FEC解码器和/或所述第二FEC解码器是turbo乘积码(turbo product code，TPC)解码器或低密度奇偶校验码(low-densityparity-check code，LDPC)解码器。
具体地，在该实现方式中，可以选择TPC码或LDPC码。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：通过对所述第一位序列执行格雷映射，生成所述QAM符号序列。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：通过将所述第一位序列映射到正交幅度调制16(quadrature amplitude modulation 16，QAM16)星座上，生成所述QAM符号序列。
可选地，可以在该光学系统中使用QAM16映射器/解映射器。
在第一方面的一种实现方式中，所述设备用于：通过使用具有盲互相位调制(cross-phase modulation，XPM)补偿的所述第一DBP算法均衡所述光信号，生成所述第一信号；和/或通过使用具有盲XPM补偿的所述第二DBP算法均衡所述第一信号，生成所述第二信号。
可选地，可以在DBP算法中使用额外的盲项来补偿XPM失真。
本发明的第二方面提供了一种处理光信号的方法，所述方法包括：通过使用第一数字后向传播(digital back propagation，DBP)算法均衡所述光信号，生成第一信号；通过解映射和解交织所述第一信号，生成第一对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)序列；通过对所述第一LLR序列进行第一迭代次数的迭代解码，生成第一位序列；通过映射和交织所述第一位序列，生成QAM符号序列；通过使用第二DBP算法根据所述QAM符号序列均衡所述第一信号，生成第二信号；通过解映射和解交织所述第二信号，生成第二LLR序列；通过对所述第二LLR序列进行第二迭代次数的迭代解码，生成第二位序列。
在第二方面的一种实现方式中，所述方法还包括：通过对所述第一LLR序列进行所述第一迭代次数的迭代解码，获得第一输出LLR序列；通过转换所述第一输出LLR序列，生成所述第一位序列。
在第二方面的一种实现方式中，所述方法还包括：根据所述第一LLR序列和所述第一输出LLR序列计算外信息序列；通过根据所述外信息序列对所述第二LLR序列进行迭代解码，生成所述第二位序列。
在第二方面的一种实现方式中，所述方法还包括：通过对所述第一LLR序列进行两次迭代的迭代解码，生成所述第一位序列；和/或通过对所述第二LLR序列进行三次迭代的迭代解码，生成所述第二位序列。
在第二方面的一种实现方式中，所述方法还包括：通过使用第一FEC解码器对所述第一LLR序列进行解码，生成所述第一位序列；和/或通过使用第二FEC解码器对所述第二LLR序列进行解码，生成所述第二位序列。
所述第二方面的方法的实现方式可以对应所述第一方面的设备的实现方式。第二方面及其实现方式所述的方法实现了与上述第一方面及其相应的实现方式所述的设备相同的优点和效果。
本发明的第三方面提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码，所述程序代码当在处理器上实现时执行根据第二方面和第二方面的任一种实现方式所述的方法。
需要说明的是，本申请中描述的所有设备、元件、单元和模块可以通过软件或硬件元件或其任何类型的组合实现。本申请中描述的各种实体执行的所有步骤和所描述的将由各种实体执行的功能旨在表明相应的实体用于执行相应的步骤和功能。虽然在以下具体实施例的描述中，外部实体执行的具体功能或步骤没有在执行具体步骤或功能的实体的具体详述元件的描述中反映，但是技术人员应清楚，这些方法和功能可以通过相应的硬件或软件元件或其任何组合实现。
附图说明
结合所附附图，下面具体实施例的描述阐述上述本发明的各方面及实现方式。
图1示出了本发明实施例提供的设备；
图2示出了本发明实施例提供的光学系统；
图3示出了本发明实施例提供的具有盲XPM补偿的DBP算法的结构；
图4示出了本发明实施例提供的盲XPM补偿；
图5示出了本发明实施例提供的具有turbo DBP解码器的测试平台的结构；
图6示出了本发明实施例提供的模拟的结果；
图7示出了本发明实施例提供的模拟的结果；
图8示出了本发明实施例提供的具有DBP均衡器的turbo解码器的结构；
图9示出了本发明实施例提供的方法。
具体实施方式
参考附图描述了用于在通信系统中高效分组传输的方法、设备和程序产品的说明性实施例。尽管该描述提供了可能实现方式的详细示例，但需要说明的是，这些细节旨在是示例性的，并且不会限制本申请的范围。
此外，一个实施例/示例可以指其它多个实施例/示例。例如，一个实施例/示例中提及的任何描述，包括但不限于术语、元件、过程、解释和/或技术优势均适用于其它多个实施例/示例。
图1示出了本发明实施例提供的用于处理光信号201的设备100。设备100可以包括处理电路(未示出)，该处理电路用于执行、进行或启动本文所述的设备100的各种操作。处理电路可以包括硬件和软件。硬件可以包括模拟电路或数字电路，或模拟电路和数字电路两者。数字电路可以包括专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)或多用途处理器等组件。设备100还可以包括存储器电路，该存储器电路存储可以由处理器或处理电路执行(具体地，在软件的控制下执行)的一个或多个指令。例如，存储器电路可以包括存储可执行软件代码的非瞬时性存储介质，该可执行软件代码当由处理器或处理电路执行时，使设备100执行各种操作。在一个实施例中，处理电路包括一个或多个处理器以及与一个或多个处理器连接的非瞬时性存储器。非瞬时性存储器可以携带可执行程序代码，该可执行程序代码当由一个或多个处理器执行时，使设备100执行、进行或启动本文描述的操作或方法。
具体地，设备100用于通过使用第一DBP算法均衡光信号201，生成第一信号101。设备100还用于通过解映射和解交织第一信号101，生成第一LLR序列102。设备100还用于通过对第一LLR序列102进行第一迭代次数的迭代解码，生成第一位序列103。然后，设备100用于通过映射和交织第一位序列103，生成QAM符号序列104。设备100还用于通过使用第二DBP算法根据QAM符号序列104均衡第一信号101，生成第二信号105。然后，设备100用于通过解映射和解交织第二信号105，生成第二LLR序列106。此外，设备100用于通过对第二LLR序列106进行第二迭代次数的迭代解码，生成第二位序列107。
如上所述，通常LLR序列将在解码过程之后获得，即对第一LLR序列102进行迭代解码，或对第二LLR序列106进行迭代解码之后获得。然后，(解码之后获得的)输出LLR可以进一步转换为位，即生成第一位序列103，或生成第二位序列107。即，解码器不将LLR转换为位，本文需要将LLR转换为位的进一步的转换步骤。
光学系统可以使用FEC码来提供小于1e–15的输出误码率(bit error rate，BER)。本发明实施例提供的光学系统如图2所示。例如，turbo乘积码(turbo product code，TPC)或低密度奇偶校验码(low-density parity-check code，LDPC)可用于光学系统中。这些码的解码器通常使用几个相同的解码迭代来实现更好的性能。每次解码迭代都可以降低经解映射符号的BER水平。本发明的一个主要想法是使用FEC解码器的几次迭代。另一个想法是使用从接收到的经解码位转换的符号作为DBP模型(具体地，具有盲XPM补偿的DBP模型)的参考信号。与现代补偿算法相比，本发明实施例提供的、基于DBP模型的所提出的turbo算法可以提供额外的性能并提高光学系统的吞吐量。另外，需要说明的是，第一DBP算法和第二DBP算法可以是相同或相似的算法。
需要说明的是，根据本发明实施例，设备100可以用于通过图2所示的光通道200接收光信号201。设备100还可以用于在均衡光信号201之前对光信号201进行线性补偿。具体地，线性补偿可以包括CD补偿和/或MIMO滤波。
由于标准DBP算法只能补偿SPM失真，因此可能需要额外的盲项来补偿DBP算法中的XPM失真。具有盲XPM补偿的DBP算法的结构如3图所示。具体地，盲XPM补偿的结构如图4所示。
DBP均衡器中使用的SPM和XPM项用以下等式表示：
其中，表示SPM项，/>表示XPM项，HCDC,n表示补偿CD滤波器的频率响应，n是DBP均衡器中的步数，X,Y表示偏振态，HCD,n表示CD滤波器的频率响应，/>表示输入信号，表示硬切片信号。
DBP均衡器的输入信号是线性补偿(例如，CD补偿和MIMO滤波)之后的信号。此外，一个或多个参考信号可用于校正具有盲XPM项的DBP均衡器的操作。盲XPM项的参考信号可以是硬切片信号或来自FEC的硬判决。
传统上，相位噪声的估计在很大程度上取决于硬切片信号的BER和DBP之前信号的BER，这些BER可以在5e–2与4e–2之间。但是，这些值可能无法实现盲XPM项的最佳使用。降低参考信号的BER可以降低具有盲XPM项的DBP均衡器的输出BER。
因此，本发明提出了一种基于DBP模型的turbo算法，与现代补偿算法相比，这种基于DBP模型的turbo算法可以提供额外的性能并提高光学系统的吞吐量。
本发明实施例提供的具有所提出的turbo DBP模型的测试平台的示例性结构如图5所示。该测试平台包括发射器、光通道200和接收器。发射器包括用于使用当前FEC码加密位的TPC编码器(FEC编码器)，和用于将经加密位转换为QAM符号的QAM映射器。接收器包括线性均衡器(用于补偿光信道200的CD和其它线性效应)，和用于补偿非线性失真并将符号解码为位的turbo DBP解码器。具体地，图5所示的接收器可以是如图1所示的设备100。
根据本发明实施例，使用DBP的turbo方法包括两个turbo级。在第一级，从光信道200接收的光信号201(以及在线性补偿之后)通过DBP模型(如图3和图4所示，等式(1)至等式(4))进行处理。第一DBP均衡器的参考信号是从接收到的光信号201计算的硬切片(hardsliced，HS)信号，如图5所示。
HS信号可以计算如下：
xHS,X|Y(k)＝xHS,r,X|Y(k)+ixHS,i,X|Y(k) (5)
其中，xHS,r|i,X|Y(k)表示硬切片符号的实部或虚部，xr|i,X|Y(k)表示输入信号的实部或虚部。如果信号的调制是QAM16，则使用等式(6)，不同的等式可以应用于其它类型的调制。
在第一DBP处理之后，从光信号201生成的第一信号101可以通过QAM解映射器转换为LLR(如等式(7)所示)，如下所示：
其中，LLR(k)表示输出LLR，x表示输入符号的实部或虚部，表示针对0位的QAM符号的值，/>表示针对1位的QAM符号的值，δ表示噪声的色散。
在将符号转换为LLR之后，将进一步执行解交织。交织器和解交织器用于保护FEC解码器免受块误码影响。以此方式，生成第一LLR序列102，如图5所示。
根据本发明实施例，第一turbo级的下一步是使用FEC解码器对LLR进行解码。FEC解码器可以是不同的类型，但它必须提供对LLR的迭代处理。TPC编码器和解码器可用于实现本发明。TPC解码器可以对第一LLR序列102进行迭代解码，如图5所示。例如，TPC解码器的两次迭代可以降低LLR的BER，然后降低交织并转换为位(即第一位序列103)的LLR。之后，第一位序列103可以映射为参考符号，用于下一turbo级。
第一位序列103或第二位序列107可以表示为：
b(k)＝(1-sign[LLR(k)])/2， (8)
其中，LLR(k)表示第一输出LLR或第二输出LLR，sign[*]表示LLR的函数返回符号。
此外，可以在第一FEC解码器之后计算外信息(等式9)。该外信息可以在第二turbo级中用于FEC解码器。
Δ(k)＝LLRout(k)-LLRin(k)， (9)
即，可选地，设备100可以用于通过对第一LLR序列102进行第一迭代次数的迭代解码，获得第一输出LLR序列。然后，设备100还可以用于通过转换第一输出LLR序列，生成第一位序列103。
根据本发明实施例，设备100可以用于基于第一LLR序列102和第一输出LLR序列，计算外信息序列。然后，设备100还可以用于通过根据外信息序列对第二LLR序列106进行迭代解码，生成第二位序列107。外信息可用于减少第二turbo级中的迭代次数，特别是对于FEC解码器。
如上所述，通常LLR序列将在解码过程之后获得，即对第二LLR序列106进行迭代解码之后获得。即，(解码之后获得的)输出LLR序列进一步转换为位，即生成第二位序列107。
需要说明的是，第二turbo级可以共享与第一turbo级(如图5所示)相同或相似的结构，但具有两个区别。一个区别是用于第二DBP均衡器的参考信号是在第一turbo级之后重新计算的信号。另一个区别是将来自第二解映射器的外信息和LLR的相加。
例如，根据所提出的本发明实施例，一种实现方式是在表1中所示的以下条件下测试。
表1-模拟条件
编号 参数 值
1 通道数 24
2 调制方式 16QAM
3 波特率 72Gs
4 通道间隔 75GHz
5 色度色散 16.89ps/(nm*km)
6 光纤衰减 0.22dB/km
7 波长，λ 1550nm
8 γ 1.1654[1/(W*km)]
9 光纤长度 1520km
10 跨度长度 80km
11 建模步长 0.01km
12 用于模拟的FFT的长度 2^16
13 输入功率 6dBm
该模拟的结果在图6和图7中表示。在该示例中，与第一DBP均衡器相比，第二DBP均衡器之后的改进OSNR为0.5dB(BER水平为4.5e-2)。与参考结果相比，第二FEC解码器之后的改进OSNR等于0.3dB(BER水平为1e-7)。在模拟测试中使用DBP均衡器和FEC解码器的五次迭代作为参考结果。需要说明的是，与传统方法相比，turbo方法实现了额外的OSNR改进。
总之，本发明的想法是组合FEC解码器和非线性补偿均衡器。具体地，均衡器基于具有盲XPM补偿的DBP模型，以增加对XPM失真的补偿。该想法可以分为两个次级想法。一个是使用来自FEC解码器的硬判决来增加对DBP模型的XPM补偿。另一个是使用来自第一FEC解码器的外信息来减少第二FEC解码器的迭代次数。本发明实施例在一起提供了一种新的turbo DBP解码器。
根据本发明实施例，具有DBP均衡器的turbo解码器的结构如图8所示。这种具有DBP均衡器的turbo解码器包括两个turbo级和一个反馈转换器。
第一turbo级包括DBP均衡器、QAM16解映射器、解交织器和TPC解码器的2次迭代。第二turbo级包括DBP均衡器、QAM16解映射器、解交织器和TPC解码器的3次迭代。反馈转换器包括LLR到位转换器(硬判决)、交织器和QAM16映射器。
需要说明的是，DBP均衡器的结构如图3和图4所示。用于计算非线性SPM和XPM项的数学等式如等式(1)至等式(4)所示。DBP均衡器的参数如表2所示。
表2-DBP的参数
QAM解映射器具体使用先前描述的等式(7)将符号转换为LLR。解交织器和交织器具有相同的结构。例如，交织器在具有40000个样本的块上分离信号。每个符号块在具有200×200元素的矩阵中重新整形，然后转置矩阵。修改后的矩阵被重新整形为具有40000个符号的块。接收到的符号块在输出信号中组合在一起。在本发明实施例中，TPC解码器用作FEC解码器。TPC解码器的参数如下表所示。
表3-TPC编码器和解码器的参数
编号 参数 值
1 编码之前矩阵的大小(输入符号块) 106×106
2 编码之后矩阵的大小(编码符号块) 128×128
3 TPC的开销 15％
4 第一turbo循环的迭代次数 2
5 第二turbo循环的迭代次数 3
需要说明的是，LLR到位转换器可以完全基于数学等式(7)执行。QAM16映射器可以通过使用格雷映射将位转换为符号。所提出的turbo解码器的输入信号是光通道和光纤失真线性补偿之后的输出信号。输出信号是在两个turbo级之后的经解码位。
图9示出了本发明实施例提供的具体用于处理光信号201的方法900。方法900包括：步骤901，通过使用第一DBP算法均衡光信号201，生成第一信号101；步骤902，通过解映射和解交织第一信号101，生成第一LLR序列102；步骤903，通过对第一LLR序列102进行第一迭代次数的迭代解码，生成第一位序列103；步骤904，通过映射和交织第一位序列103，生成QAM符号序列104；步骤905，通过使用第二DBP算法根据QAM符号序列104均衡第一信号101，生成第二信号105；步骤906，通过解映射和解交织第二信号105，生成第二LLR序列106；步骤907，通过对第二LLR序列106进行第二迭代次数的迭代解码，生成第二位序列107。
如上所述，通常LLR序列将在解码过程之后获得，即对第一LLR序列102进行迭代解码，或对第二LLR序列106进行迭代解码之后获得。然后，(解码之后获得的)输出LLR序列可以进一步转换为位，即生成第一位序列103，或生成第二位序列107。即，解码器不将LLR转换为位，本文需要将LLR转换为位的进一步的转换步骤。
可选地，根据一个实施例，该方法还可以包括：通过对第一LLR序列102执行第一迭代次数的迭代解码，获得第一输出LLR序列；通过转换第一输出LLR序列，生成第一位序列103。
可选地，根据一个实施例，该方法还可以包括：根据的第一LLR序列102和第一输出LLR序列计算外信息序列；通过根据外信息序列对第二LLR序列106进行迭代解码，生成第二位序列107。
可选地，根据一个实施例，该方法还可以包括：通过对第一LLR序列102进行两次迭代的迭代解码，生成第一位序列103；和/或通过对第二LLR序列106进行三次迭代的迭代解码，生成第二位序列107。
可选地，根据一个实施例，该方法还可以包括：通过使用第一FEC解码器对第一LLR序列102进行解码，生成第一位序列103；和/或通过使用第二FEC解码器对第二LLR序列106进行解码，生成第二位序列107。
需要说明的是，第一输出LLR序列或第二输出LLR序列将分别通过对第一LLR序列102进行第一迭代次数的迭代解码，或通过对第二LLR序列106进行第二迭代次数的迭代解码获得。然后，第一输出LLR序列或第二输出LLR序列可以进一步转换为位，即，生成第一位序列103，或生成第二位序列107。即，解码器不将LLR转换为位，本文需要将LLR转换为位的进一步的转换步骤。
已经结合作为示例的各种实施例以及实现方式描述了本发明。但是，根据对附图、本发明和独立权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，能够理解和实现其它变型。在权利要求书以及说明书中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，且“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可满足权利要求书中所列举的若干实体或项目的功能。在互不相同的从属权利要求中列举一些措施并不表示这些措施的组合不能用于有益的实现方式。
另外，本发明实施例提供的任一方法可以在具有编解码模块的计算机程序中实现，该计算机程序当由处理装置运行时，使处理装置执行方法步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质基本上可以包括任何存储器，例如只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，PROM)、可擦除PROM(erasable PROM，EPROM)、闪存，电可擦除EPROM(electricallyerasable PROM，EEPROM)或硬盘驱动器。
此外，本领域技术人员认识到，设备100的实施例包括用于执行方案的呈例如功能、装置、单元、元件等形式的必要通信能力。其它此类装置、单元、元件和功能的示例为：处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、解速率匹配器、映射单元、乘法器、判决单元、选择单元、开关、交织器、解交织器、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、接收器单元、发射器单元、DSP、格码调制(trellis-coded modulation，TCM)编码器、TCM解码器、电源单元、电源馈线、通信接口、通信协议等，它们适当地布置在一起以执行方案。
特别地，设备100的一个或多个处理器可以包括例如中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(applicationspecific integrated circuit，ASIC)、微处理器，或其它可以解释和执行指令的处理逻辑的一个或多个实例。表述“处理器”因此可表示包括多个处理电路的处理电路，所述多个处理电路例如以上列举项中的任何、一些或所有项。所述处理电路还可以执行用于输入、输出以及处理数据的数据处理功能，所述数据处理功能包括数据缓冲和设备控制功能，例如呼叫处理控制、用户界面控制等。

Claims (18)

1.一种用于处理光信号(201)的设备(100)，其特征在于，所述设备(100)用于：
通过使用第一数字后向传播DBP算法均衡所述光信号(201)，生成第一信号(101)；
通过解映射和解交织所述第一信号(101)，生成第一对数似然比LLR序列(102)；
通过对所述第一LLR序列(102)进行第一迭代次数的迭代解码，生成第一位序列(103)；
通过映射和交织所述第一位序列(103)，生成QAM符号序列(104)；
通过使用第二DBP算法根据所述QAM符号序列(104)均衡所述第一信号(101)，生成第二信号(105)；
通过解映射和解交织所述第二信号(105)，生成第二LLR序列(106)；
通过对所述第二LLR序列(106)进行第二迭代次数的迭代解码，生成第二位序列(107)。
2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，用于：
通过光通道(200)接收所述光信号(201)；
在均衡所述光信号(201)之前，对所述光信号(201)执行线性补偿。
3.根据权利要求2所述的设备(100)，其特征在于，所述线性补偿包括色度色散CD补偿和/或多输入多输出MIMO滤波。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，用于：
通过使用从所述光信号(201)计算得到的硬切片信号作为参考信号均衡所述光信号(201)，生成所述第一信号(101)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，用于：
通过对所述第一LLR序列(102)进行所述第一迭代次数的迭代解码，获得第一输出LLR序列；
通过转换所述第一输出LLR序列，生成所述第一位序列(103)。
6.根据权利要求5所述的设备(100)，其特征在于，用于：
根据所述第一LLR序列(102)和所述第一输出LLR序列计算外信息序列；
通过根据所述外信息序列对所述第二LLR序列(106)进行迭代解码，生成所述第二位序列(107)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，用于：
通过对所述第一LLR序列(102)进行两次迭代的迭代解码，生成所述第一位序列(103)；和/或
通过对所述第二LLR序列(106)进行三次迭代的迭代解码，生成所述第二位序列(107)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，用于：
通过使用第一前向纠错FEC解码器对所述第一LLR序列(102)进行解码，生成所述第一位序列(103)；和/或
通过使用第二FEC解码器对所述第二LLR序列(106)进行解码，生成所述第二位序列(107)。
9.根据权利要求8所述的设备(100)，其特征在于，所述第一FEC解码器和/或所述第二FEC解码器是turbo乘积码TPC解码器或低密度奇偶校验码LDPC解码器。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，用于：
通过对所述第一位序列执行格雷(Gray)映射，生成所述QAM符号序列(104)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，用于：
通过将所述第一位序列(103)映射到正交幅度调制16QAM16星座上，生成所述QAM符号序列(104)。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，用于：
通过使用具有盲互相位调制XPM补偿的所述第一DBP算法均衡所述光信号(201)，生成所述第一信号(101)；和/或
通过使用具有盲XPM补偿的所述第二DBP算法均衡所述第一信号(101)，生成所述第二信号(105)。
13.一种用于处理光信号(201)的方法(900)，其特征在于，包括：
通过使用第一数字后向传播DBP算法均衡所述光信号(201)，生成(901)第一信号(101)；
通过解映射和解交织所述第一信号(101)，生成(902)第一对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)序列(102)；
通过对所述第一LLR序列(102)进行第一迭代次数的迭代解码，生成(903)第一位序列(103)；
通过映射和交织所述第一位序列(103)，生成(904)QAM符号序列(104)；
通过使用第二DBP算法根据所述QAM符号序列(104)均衡所述第一信号(101)，生成(905)第二信号(105)；
通过解映射和解交织所述第二信号(105)，生成(906)第二LLR序列(106)；
通过对所述第二LLR序列(106)进行第二迭代次数的迭代解码，生成(907)第二位序列(107)。
14.根据权利要求13所述的方法(900)，其特征在于，还包括：
通过对所述第一LLR序列(102)进行所述第一迭代次数的迭代解码，获得第一输出LLR序列；
通过转换所述第一输出LLR序列，生成所述第一位序列(103)。
15.根据权利要求14所述的方法(900)，其特征在于，还包括：
根据所述第一LLR序列(102)和所述第一输出LLR序列计算外信息序列；
通过根据所述外信息序列对所述第二LLR序列(106)进行迭代解码，生成所述第二位序列(107)。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法(900)，其特征在于，还包括：
通过对所述第一LLR序列(102)进行两次迭代的迭代解码，生成所述第一位序列(103)；和/或
通过对所述第二LLR序列(106)进行三次迭代的迭代解码，生成所述第二位序列(107)。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的方法(900)，其特征在于，还包括：
通过使用第一前向纠错FEC解码器对所述第一LLR序列(102)进行解码，生成所述第一位序列(103)；和/或
通过使用第二FEC解码器对所述第二LLR序列(106)进行解码，生成所述第二位序列(107)。
18.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在由处理器执行时，使所述处理器执行根据权利要求13至17中任一项所述的方法(900)。
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