CN116388881A - 一种用于光通信的传输方法、接收方法及相应设备 - Google Patents

一种用于光通信的传输方法、接收方法及相应设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于光通信的传输方法，可应用于400Gbps以上(包含600Gbps、800Gbps等)的城域、骨干网、数据中心互连等多个场景，该方法包括：生成包含多个子帧的超帧，并将超帧发送出去；其中，每个子帧包括训练符号和导频符号，在每个子帧中，在一个偏振方向上，导频符号是目标多项式和种子生成的，导频符号有NPS个，与NTS个训练符号的组合达到直流平衡，NTS为每个子帧中训练符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数，这样利于接收端恢复信号，提高接收端信号的质量。

Description

一种用于光通信的传输方法、接收方法及相应设备
本申请是分案申请，原申请的申请号是202210102040.1，原申请日是2022年01月27日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种用于光通信的传输方法、接收方法及相应设备。
背景技术
在5G、云计算、大数据、人工智能等持续推动下，高速光传输网络正朝着大容量、分组化、智能化的方向发展。相干光通信系统利用光波的幅度，相位，偏振和频率来承载信息。为了对抗在传输过程中因色散、偏振相关损伤、噪声、非线性效应及其它因素引起的光信号失真并保持长距离传输，相干光通信系统通常在传输符号序列中加入一些经过设计的固定符号序列，便于接收端恢复发送符号。
现有的传输符号序列主要是应用于400Gbps场景，无法适应未来400Gbps以上(包含600Gbps，800Gbps等)的场景，且存在不同偏振方向上的传输符号序列之间的互相关性差的问题，这些都是未来亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供一种用于光通信的传输方法，解决了现有技术无法应用于400Gbps以上的场景，且不同偏振方向上的符号序列互相关性较差的问题。
第一方面，提供一种用于光通信的传输方法，所述方法包括：生成包含多个子帧的超帧，所述子帧包括训练符号和导频符号，其中，在一个偏振方向上，所述子帧包括的所述训练符号和所述导频符号的数量之和不小于5，有一个符号既为训练符号，也为导频符号；且每个所述训练符号和每个所述导频符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，A为实数；在每个子帧包括的所述训练符号和所述导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000011
Figure BDA0004140440350000012
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000013
Figure BDA0004140440350000014
其中，NTS为每个子帧中所述训练符号在一个偏振方向上的数量，NPS为每个子帧中所述导频符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数，两个偏振方向相互正交；将所述超帧发送出去。
第二方面，提供一种用于光通信的接收方法，所述方法包括：接收包含多个子帧的超帧，所述子帧包括训练符号和导频符号，其中，在一个偏振方向上，所述子帧包括的所述训练符号和所述导频符号的数量之和不小于5，有一个符号既为训练符号，也为导频符号；且每个所述训练符号和每个所述导频符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，A为实数；在每个子帧包括的所述训练符号和所述导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000015
Figure BDA0004140440350000021
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000022
Figure BDA0004140440350000023
其中，NTS为每个子帧中所述训练符号在一个偏振方向上的数量，NPS为每个子帧中所述导频符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数，两个偏振方向相互正交；对接收到的所述超帧进行解码。
本申请实施例中，每个偏振方向上，一个子帧总共包括NTS+NPS-1个训练符号和导频符号，在这些符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj彼此之间的数目相差不大于1；而且，在一个子帧中，表示训练符号和导频符号的四个复数在两个偏振方向上的数目是相同的,均为(NTS+NPS-1)/2，有效保证了符号数目的平衡。此外，还可以使训练符号和导频符号构成的序列达到直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。
结合第一方面或第二方面，在第一种可能的实施方式中，在一个子帧中，在一个偏振方向上的训练符号组成的序列与在另一个偏振方向上的训练符号组成的序列互不相同，在一个偏振方向上的导频符号组成的序列与在另一个偏振方向上的导频符号组成的序列互不相同。避免实际传输中，接收端无法区分两个偏振方向的问题。
结合以上实施方式，在第二种可能的实施方式中，所述训练符号在所述子帧中连续排列，其中，在任一个偏振方向上，所述子帧包括的所述训练符号中，实部元素连续相同的个数不大于5，虚部元素连续相同的个数不大于5。进一步地，在任一个偏振方向上，一个子帧中连续相同的所述训练符号的个数不超过4个。在此种条件下得出的训练序列，有利于时钟恢复，从而有助于提高收端恢复的信号质量。
结合以上实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述多个子帧还包括第一子帧，所述第一子帧包括连续排列的帧同步符号，每个帧同步符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种；在任一个偏振方向上，所述子帧包括的所述帧同步符号中，实部的元素连续相同的个数不大于5，虚部中元素连续相同的个数不大于5。进一步地，在任一个偏振方向上，所述第一子帧中连续相同的所述帧同步符号的个数不超过4个。在此种条件下得出的帧同步序列，同样有利于时钟恢复，从而有助于提高收端恢复的信号质量。
结合第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，在所述第一子帧包括的帧同步符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000024
Figure BDA0004140440350000025
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000026
其中，NFAW为所述第一子帧中的所述帧同步符号在一个偏振方向上的数量，NFAW为偶数。本实施例保证了多个帧同步符号满足直流平衡，且4个可选符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj的数目相差不大于1，利于接收端恢复信号质量。
结合上述实施方式，在第五种可能的实施方式中，NTS为偶数，在每个子帧包括的所述训练符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000027
Figure BDA0004140440350000028
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000029
Figure BDA00041404403500000210
结合第一方面，第二方面，以及第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式中，NTS为奇数，在每个子帧包括的训练符号中，除去同时作为所述导频符号的那个训练符号，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000031
Figure BDA0004140440350000032
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000033
上述两个实施例，给出了两种不同情况下，训练序列的几种可能符号在不同偏振方向上的数目，一个子帧中包括的训练符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj彼此之间的数目接近。此外，在每个偏振方向上，除去同时作为导频符号的那个训练符号(如果是奇数个训练符号)，其他训练符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0，可以达到直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。
结合第一方面，第二方面，以及第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，NPS为偶数，在每个子帧包括的导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000034
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000035
结合第一方面，第二方面，以及第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式中，NPS为奇数，在每个子帧包括的导频符号中，除去同时作为所述训练符号的那个导频符号，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000036
Figure BDA0004140440350000037
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000038
结合第一方面，第二方面，以及第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式中，在每个子帧中，一个偏振方向上的导频符号的个数除以4的余数为0，在每个子帧包括的所述导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为NPS/4+1、NPS/4-1、NPS/4-1、NPS/4+1，且在另一个偏振方向上的数目分别为NPS/4-1、NPS/4+1、NPS/4+1、NPS/4-1；或，在两个偏振方向上的数目均为NPS/4。
结合第一方面，第二方面，以及第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在第十种可能的实施方式中，在每个子帧中，一个偏振方向上的导频符号的个数除以4的余数为2，在每个子帧包括的所述导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为(NPS-2)/4、(NPS-2)/4+1、(NPS-2)/4+1、(NPS-2)/4，且在另一个偏振方向上的数目分别为(NPS-2)/4+1、(NPS-2)/4、(NPS-2)/4、(NPS-2)/4+1。
结合第一方面，第二方面，以及第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在第十一种可能的实施方式中，在每个子帧中，一个偏振方向上的导频符号的个数除以4的余数为1，在每个子帧包括的所述导频符号中，除去同时作为训练符号的那个导频符号，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为(NPS-1)/4+1、(NPS-1)/4-1、(NPS-1)/4-1、(NPS-1)/4+1，且在另一个偏振方向上的数目分别为(NPS-1)/4-1、(NPS-1)/4+1、(NPS-1)/4+1、(NPS-1)/4-1；或，在两个偏振方向上的数目均为(NPS-1)/4。
结合第一方面，第二方面，以及第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在第十二种可能的实施方式中，在每个子帧中，一个偏振方向上的导频符号的个数除以4的余数为3时，在每个子帧包括的所述导频符号中，除去同时作为训练符号的那个导频符号，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为(NPS-3)/4、(NPS-3)/4+1、(NPS-3)/4+1、(NPS-3)/4，且在另一个偏振方向上的数目分别为(NPS-3)/4+1、(NPS-3)/4、(NPS-3)/4、(NPS-3)/4+1。
上述第七到第12种实施方式给出了几种不同情况下，导频序列的几种可能符号在不同偏振方向上的数目，一个子帧中包括的导频符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj彼此之间的数目接近，有效保证了训练符号间的均衡。此外，在每个偏振方向上，除去同时作为训练符号的那个导频符号(如果是奇数个导频符号)，其他导频符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0，可以达到直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。
结合上述实施方式，在第十三种可能的实施方式，所述超帧中的符号的调制格式为16QAM，A的值为1或3。此外，也有可能对星座图上的符号进行压缩，相应的，A的值也会被相应压缩，以16QAM为例，对16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化，此时，取值变为
Figure BDA0004140440350000041
A的值为
Figure BDA0004140440350000042
或
Figure BDA0004140440350000043
应理解，当导频符号和训练符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj采用星座图最外面4个符号时，训练和导频符号的灵敏度(sensitivity)较高，但峰均功率比(peak to average power)较大；当导频符号和训练符号取值-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj采用星座图最里面4个符号时，训练和导频符号的噪声(noise)较小，但其灵敏度(sensitivity)较低。
需要说明的是，在一些实际应用场景中，导频符号和训练符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj也可以不为所用的调制格式的星座图上的符号，其可以是星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。此时，训练和导频符号噪声和灵敏度一般，但峰均功率比相对较低。以16QAM为例，16QAM星座图上的16个符号取值为{±1±1j,±1±3j,±3±1j,±3±3j}，实数A的取值满足1≤A≤3。更具体地，星座图最外面4个符号是3+3j,3-3j,-3+3j,-3-3j,星座图最里面4个符号是1+1j,1-1j,-1+1j,-1-1j。导频符号和训练符号取值-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj可以是在16QAM星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。实数A的具体取值可根据实际应用场景选取使得训练和导频符号的峰均功率比、噪声和灵敏度具备很好的折中。例如实数
Figure BDA0004140440350000044
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350000045
另外，当16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化且取值为
Figure BDA0004140440350000046
Figure BDA0004140440350000047
实数A的取值满足
Figure BDA0004140440350000048
例如实数
Figure BDA0004140440350000049
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA00041404403500000410
结合上述实施方式，在第十四种可能的实施方式，在每个子帧中，每64个符号的固定位置为所述导频符号。例如，每64个符号中的第一个符号为导频符号。
结合第一方面，第二方面，以及第一种至第十三种可能的实现方式中任一种可能的实施方式，在第十五种可能的实施方式，在每个子帧中，每48个符号的固定位置为所述导频符号。例如，每48个符号中的第一个符号为导频符号。
应理解，上述实施方式均可结合第一方面或者第二方面，本申请不做限制。
第三方面，提供一种用于光通信的传输设备，所述传输设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令，使得所述传输设备执行如第一方面中以及第一方面中任一种可能的实现方式所述的方法。
第四方面，提供一种用于光通信的接收设备，所述传输设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令，使得所述接收设备执行如第二方面中以及第二方面中任一种可能的实现方式所述的方法。
第五方面，提供一种用于光通信的系统，所述系统包括如第三方面所述的传输设备，以及如第四方面所述的接收设备。
应理解，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称为“CPU”)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，本申请不做限定。
第六方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如第一方面或第一方面任一种可能的实现方式所述的方法；或使得所述终端设备执行如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式所述的方法。
第七方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当在终端设备上运行时，使得终端设备执行如第一方面或第一方面任一种可能的实现方式所述的方法；或使得所述终端设备执行如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式所述的方法。应理解，终端设备可以为芯片、处理器等等，本申请并不做限定。
第八方面，提供一种用于光通信的传输方法，该方法包括：生成包含多个子帧的超帧，子帧包括训练符号和导频符号，其中，在一个偏振方向上，有一个符号既为训练符号，也为导频符号，且每个训练符号和每个导频符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，A为实数；在每个子帧中在一个偏振方向上，导频符号是目标多项式和种子生成的，导频符号有NPS个，与NTS个训练符号的组合达到直流平衡，NTS为所述每个子帧中所述训练符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数；目标多项式为下表中的一个；
Figure BDA0004140440350000051
Figure BDA0004140440350000061
将超帧发送出去。
第九方面，提供用于光通信的接收方法，该方法包括：
接收包含多个子帧的超帧，子帧包括训练符号和导频符号，其中，在一个偏振方向上，有一个符号既为训练符号，也为导频符号，且每个训练符号和每个导频符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，A为实数；在每个子帧中，在一个偏振方向上，导频符号是目标多项式和种子生成的，导频符号有NPS个，与NTS个训练符号的组合达到直流平衡，NTS为所述每个子帧中所述训练符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数；目标多项式为下表中的一个；
Figure BDA0004140440350000062
Figure BDA0004140440350000071
对接收到的超帧进行解码。
上述第八方面或第九方面中，导频符号是根据目标多项式和对应的种子生成的，该目标多项式是上述表中的任意一项，该目标多项式和所对应的种子可以满足生成的NPS个导频符号和NTS个训练符号的组合达到直流平衡，也就是，一个子帧中在一个偏振方向上，与训练符号和导频符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0，这样有利于接收端较好的恢复信号，提高接收端信号的质量。
结合上述第八方面或第九方面，在一种可能的实现方式中，在一个偏振方向上，超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝24，每个子帧中的符号数量NS＝7296，NTS＝11，NPS＝114，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，超帧成帧前的符号数量为172032。该种超帧结构可以更有利于接收端较好的恢复信号，提高接收端信号的质量。
结合上述第八方面或第九方面或者任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.2，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.2，
Figure BDA0004140440350000081
Figure BDA0004140440350000091
Figure BDA0004140440350000101
Figure BDA0004140440350000111
结合上述第八方面、第九方面或任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，当目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，在一个偏振方向上，114个导频符号和11个训练符号的组合中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目均为31；
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子
1 x10+x9+x8+x7+x6+1 0x046 0x384
2 x10+x9+x8+x7+x6+1 0x046 0x3C4
3 x10+x9+x6+x3+1 0x076 0x07C
4 x10+x8+x7+x4+x3+1 0x1A2 0x330
5 x10+x8+x7+x4+x3+1 0x2E6 0x330
6 x10+x8+x7+x2+x+1 0x226 0x3DC
7 x10+x9+x6+x3+x2+x+1 0x13A 0x330
8 x10+x4+x3+x2+x+1 0x322 0x368
9 x10+x4+x3+x2+x+1 0x322 0x0E4
10 x10+x4+x3+x2+x+1 0x0E2 0x368
11 x10+x4+x3+x2+x+1 0x0E2 0x0E4
12 x10+x4+x3+x2+x+1 0x04E 0x2F0
。
结合上述第八方面、第九方面或任一种可能的实现方式，目标多项式为本原多项式，且其非零项不大于5时，目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.25，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.25，
Figure BDA0004140440350000112
Figure BDA0004140440350000121
结合上述第八方面、第九方面或任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，当目标多项式为x10+x7+x3+x+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x34E和0x084时，在一个偏振方向上，114个导频符号和11个训练符号的组合中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目均为31，两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure BDA0004140440350000122
Figure BDA0004140440350000131
结合上述第八方面、第九方面或任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，当目标多项式为x 10+x 7+x 6+x 2+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x0BE和0x1B8时，两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure BDA0004140440350000132
结合上述第八方面、第九方面或任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，在一个偏振方向上，超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝48，每个子帧中的符号数量NS＝3648，NTS＝6，NPS＝57，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，超帧成帧前的符号数量为172032。
结合上述第八方面、第九方面或任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.23，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.23，
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子
1 x10+x7+x3+x+1 0x204 0x279
2 x10+x7+x3+x+1 0x0B1 0x3E9
3 x10+x7+x3+x+1 0x0B1 0x279
。
结合上述第八方面、第九方面或任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，当目标多项式为x10+x7+x3+x+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x0B1和0x3E9时，两个偏振方向上各自的57个导频符号分别为下表所示：
Figure BDA0004140440350000141
第十方面，提供一种用于光通信的传输设备，传输设备包括处理器和存储器，存储器用于存储指令，处理器用于执行指令，使得传输设备执行如第八方面中以及第八方面中任一种可能的实现方式的方法。
第十一方面，提供一种用于光通信的接收设备，传输设备包括处理器和存储器，存储器用于存储指令，处理器用于执行指令，使得接收设备执行如第九方面中以及第九方面中任一种可能的实现方式的方法。
第十二方面，提供一种用于光通信的系统，系统包括如第十方面的传输设备，以及如第十一方面的接收设备。
应理解，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称为“CPU”)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，本申请不做限定。
第十三方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储指令，当指令在终端设备上运行时，使得终端设备执行如第八方面或第八方面任一种可能的实现方式的方法；或使得终端设备执行如第九方面或第九方面中任一种可能的实现方式的方法。
第十四方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当在终端设备上运行时，使得终端设备执行如第八方面或第八方面任一种可能的实现方式的方法；或使得终端设备执行如第九方面或第九方面中任一种可能的实现方式的方法。应理解，终端设备可以为芯片、处理器等等，本申请并不做限定。
第十五方面，提供一种用于光通信的传输方法，包括：生成包含多个子帧的超帧，所述子帧包括训练符号和导频符号；在每个子帧中，在一个偏振方向上，所述导频符号有NPS个，取值为-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j中的一种，其中A2为实数，NPS为偶数；NPS个所述导频符号达到直流平衡；所述训练符号与NPS个所述导频符号的组合达到直流平衡；所述导频符号是目标多项式和种子确定生成的，所述目标多项式为本原多项式，且其非零项不大于5；所述目标多项式为下表中的一个；
序号 目标多项式
1 x10+x9+x7+x6+1
2 x10+x9+x7+x3+1
3 x10+x8+x4+x3+1
4 x10+x7+x6+x2+1
5 x10+x9+x6+x+1
6 x10+x9+x4+x+1
7 x10+x7+x3+x+1
8 x10+x4+x3+x+1
将所述超帧发送出去。
第十六方面，提供一种用于光通信的接收方法，包括：接收包含多个子帧的超帧，所述子帧包括训练符号和导频符号；在每个子帧中，在一个偏振方向上，所述导频符号有NPS个，取值为-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j中的一种，其中A2为实数，NPS为偶数；NPS个所述导频符号达到直流平衡；所述训练符号与NPS个所述导频符号的组合达到直流平衡；所述导频符号是目标多项式和种子确定生成的，所述目标多项式为本原多项式，且其非零项不大于5；所述目标多项式为下表中的一个；
序号 目标多项式
1 x10+x9+x7+x6+1
2 x10+x9+x7+x3+1
3 x10+x8+x4+x3+1
4 x10+x7+x6+x2+1
5 x10+x9+x6+x+1
6 x10+x9+x4+x+1
7 x10+x7+x3+x+1
8 x10+x4+x3+x+1
对接收到的所述超帧进行解码。
上述第十五方面或第十六方面中，导频符号是根据目标多项式和对应的种子生成的，该目标多项式是上述表中的任意一项，该目标多项式和所对应的种子可以满足NPS个导频符号达到直流平衡，训练符号与NPS个导频符号的组合达到直流平衡，这样有利于接收端较好的恢复信号，提高接收端信号的质量。
结合上述第十五方面或第十六方面，在一种可能的实现方式中，在一个偏振方向上，所述超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝24，每个子帧中的符号数量NS＝7296，NPS＝114，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，所述超帧成帧前的符号数量为172032；
生成所述导频符号的所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.25，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.25，
Figure BDA0004140440350000161
Figure BDA0004140440350000171
结合上述第十五方面或第十六方面或其中任一中可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，当所述目标多项式为x10+x9+x7+x6+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x002和0x3C6时，所述两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure BDA0004140440350000172
Figure BDA0004140440350000181
结合上述第十五方面或第十六方面或其中任一中可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，在每个子帧中，在一个偏振方向上，当所述导频符号的数量除以4的余数为0时，在每个子帧包括的所述导频符号中，-A2-A2j的数量等于A2+A2j的数量，-A2+A2j的数量等于A2-A2j的数量，且-A2-A2j的数量和的数量相差为2；或，-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j的数量相等。
当所述导频符号的数量除以4的余数为2时，在每个子帧包括的所述导频符号中，-A2-A2j的数量等于A2+A2j的数量，-A2+A2j的数量等于A2-A2j的数量，且-A2-A2j的数量和的数量相差为1。
第十七方面，提供一种用于光通信的传输设备，传输设备包括处理器和存储器，存储器用于存储指令，处理器用于执行指令，使得传输设备执行如第十五方面中以及第十五方面中任一种可能的实现方式的方法。
第十八方面，提供一种用于光通信的接收设备，传输设备包括处理器和存储器，存储器用于存储指令，处理器用于执行指令，使得接收设备执行如第十六方面中以及第十六方面中任一种可能的实现方式的方法。
第十九方面，提供一种用于光通信的系统，系统包括如第十七方面的传输设备，以及如第十八方面的接收设备。
应理解，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称为“CPU”)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，本申请不做限定。
第二十方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储指令，当指令在终端设备上运行时，使得终端设备执行如第十五方面或第十五方面任一种可能的实现方式的方法；或使得终端设备执行如第十六方面或第十六方面中任一种可能的实现方式的方法。
第二十一方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当在终端设备上运行时，使得终端设备执行如第十五方面或第十五方面任一种可能的实现方式的方法；或使得终端设备执行如第十六方面或第十六方面中任一种可能的实现方式的方法。应理解，终端设备可以为芯片、处理器等等，本申请并不做限定。
在本申请上述实施例中，每个偏振方向上，表示训练符号和导频符号的-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj彼此之间的数目相差不大于1，有效保证了符号间的均衡。此外，在每个偏振方向上，一个子帧中与训练符号和导频符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0，可以达到直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。
附图说明
图1为通信系统的结构框图；
图2为一种成帧过程示意图；
图3为另一种成帧过程示意图；
图4为本申请提供的用于光通信的传输方法流程图；
图5A为DP-16QAM下训练符号或导频符号在星座图中的一位置示意图图；
图5B为DP-16QAM下训练符号或导频符号在星座图中的另一位置示意图；
图6为本申请提供的一种超帧结构图、其中的第一类子帧结构图，以及第二类子帧的结构图；
图7为DP-QPSK符号与比特的映射关系；
图8为DP-16QAM符号与比特的映射关系；
图9为本申请实施例提供的一种具体的超帧以及其中的第一个子帧和除第一个子帧之外的其他子帧的结构图；
图10为本申请实施例提供的具体帧同步序列在X偏振方向上的非周期自相关结果图、在Y偏振方向上的非周期自相关结果图、在两个偏振方向上的非周期互相关结果图；
图11为本申请实施例提供的具体训练序列在X偏振方向上的非周期自相关结果图、在Y偏振方向上的非周期自相关结果图、在两个偏振方向上的非周期互相关结果图；
图12为本申请实施例提供的具体导频序列在X偏振方向上的周期自相关结果图、在Y偏振方向上的周期自相关结果图、在两个偏振方向上的周期互相关结果图；
图13为采用如图9所示的超帧结构，在DP-16QAM下的超帧频谱图，以及随机DP-16QAM信号的频谱图；
图14为采用如图9所示的超帧结构，在DP-QPSK下的超帧频谱图，以及随机DP-QPSK信号的频谱图；
图15为本申请又一实施例提供的一种具体的超帧结构图，具体超帧中第一个子帧的结构图，以及除第一个子帧外的其他子帧的结构图；
图16为本申请又一实施例提供的具体帧同步序列在X偏振方向上的非周期自相关结果图、在Y偏振方向上的非周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的非周期互相关结果图；
图17为本申请又一实施例提供的具体训练序列在X偏振方向上的非周期自相关结果图、在Y偏振方向上的非周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的非周期互相关结果图；
图18为本申请又一实施例提供的具体导频序列在X偏振方向上的周期自相关结果图、在Y偏振方向上的周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的周期互相关结果图；
图19为采用如图15所示的超帧结构，在DP-16QAM下的超帧频谱图；
图20为本申请又一实施例提供的一种具体的超帧结构图、具体超帧中第一个子帧的结构图，以及具体超帧中除第一个子帧外的其他子帧的结构图；
图21为本申请又一实施例提供的具体训练序列在X偏振方向上的非周期自相关结果图、在Y偏振方向上的非周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的非周期互相关结果图；
图22为本申请又一实施例提供的具体导频序列在X偏振方向上的周期自相关结果图、在Y偏振方向上的周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的周期互相关结果图；
图23为采用如图20所示的超帧结构，在DP-16QAM下的超帧频谱图；
图24为本申请又一实施例提供的一种具体的超帧结构图、具体超帧中第一个子帧的结构图，以及具体超帧中除第一个子帧外的其他子帧的结构图；
图25为采用如图24所示的超帧结构，在DP-16QAM下的超帧频谱图；
图26为本申请又一实施例提供的一种具体的超帧结构图、具体超帧中第一个子帧的结构图，以及具体超帧中除第一个子帧外的其他子帧的结构图；
图27为本申请又一实施例提供的具体训练序列在X偏振方向上的非周期自相关结果图、在Y偏振方向上的非周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的非周期互相关结果图；
图28为本申请又一实施例提供的具体导频序列在X偏振方向上的周期自相关结果图、在Y偏振方向上的周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的周期互相关结果图；
图29为采用如图26所示的超帧结构，在DP-16QAM下的超帧频谱图；
图30为本申请又一实施例提供的一种具体的超帧结构图、具体超帧中第一个子帧的结构图，以及具体超帧中除第一个子帧外的其他子帧的结构图；
图31为采用如图30所示的超帧结构，在DP-16QAM下的超帧频谱图；
图32为本申请实施例提供的用于光通信的传输方法流程图；
图33为本申请实施例提供的具体的超帧以及其中的第一个子帧和除第一个子帧之外的其他子帧的结构图；
图34为本申请实施例提供的一导频符号生成结构示意图；
图35为本申请实施例提供的另一导频符号生成结构示意图；
图36为本申请实施例提供的具体导频符号的序列在X偏振方向上的周期自相关结果图、在Y偏振方向上的周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的周期互相关结果图；
图37为本申请实施例提供的另一导频符号生成结构示意图；
图38为本申请实施例提供的具体导频符号的序列在X偏振方向上的周期自相关结果图、在Y偏振方向上的周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的周期互相关结果图；
图39为本申请实施例提供的具体的超帧以及其中的第一个子帧和除第一个子帧之外的其他子帧的结构图；
图40为本申请实施例提供的另一导频符号生成结构示意图；
图41为本申请实施例提供的具体导频符号的序列在X偏振方向上的周期自相关结果图、在Y偏振方向上的周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的周期互相关结果图；
图42为本申请实施例提供的用于光通信的另一传输方法流程图；
图43为本申请实施例提供的另一导频符号生成结构示意图；
图44为本申请实施例提供的具体导频符号的序列在X偏振方向上的周期自相关结果图、在Y偏振方向上的周期自相关结果图，以及在两个偏振方向上的周期互相关结果图.。
具体实施方式
在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景予以说明。图1示出通信系统的结构框图，在发送端，信源提供待发送的数据流；编码器接收该数据流，并对其进行编码，编码获得校验比特和信息比特合并的码字信息送入发端信号处理器进行成帧，经过信道传输，到达接收端；接收端接收到因为信道中的噪声或者其他损伤产生的失真信号后，送到收端信号处理器进行色散补偿、同步、相位恢复等操作，然后通过译码器进行译码，恢复出原有数据，发给信宿。其中，本申请提供的编码方法应用于图1所示的发端信号处理器中，是通信系统中非常重要的一环。
在发端信号处理器中，成帧过程可以如图2或图3所示。在一种成帧方式中，如图2所示，将接收的数据序列进行符号映射，包括但不限于正交相移键控(Quadrature PhaseShift Keying，QPSK)和正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)，然后进行偏振符号划分得到双偏振(Dual-polarization，DP)符号，例如，DP-QPSK，DP-8QAM，DP-16QAM，DP-32QAM和DP-64QAM等；将一定数量的双偏振符号进行如下成帧处理：在X和Y偏振方向上分别插入帧同步符号，训练符号，保留符号和导频符号，得到待发送的双偏振符号序列，称为超帧(super-frame)。需要说明的是，在符号映射之后，还可以对符号进行交织，将交织后的符号进行上述成帧处理。在本申请中，一个双偏振符号，可以由两个符号表示，其中一个符号位于X偏振方向上，另一个符号位于Y偏振方向上，每一个符号可以由一个复数表示，例如，采用16QAM调制得到的符号，可以由下面16个复数中的任意一个表示，±1±1j，±1±3j，±3±1j以及±3±3j；应理解，有一些情况下，会对实部和虚部进行归一化，但本质并没有改变。进一步地，一个具有N个双偏振符号的序列，其可完全由两个长度为N的复数序列表示，其中一个复数序列代表X偏振上的符号，另一个复数序列代表Y偏振上的符号。每个长度为N的复数序列由长度为N的实部序列和长度为N的虚部序列表示，N为大于1的整数。
通常情况下，接收的数据序列为通过前向纠错码(Forward Error Correction，FEC)得到的信息和校验序列。图2所示的成帧操作是在符号上进行操作，还可按如图3所示，对接收的数据序列，根据所采用的符号映射规则，在符号映射前插入帧同步符号、训练符号、保留符号和导频符号所对应的比特，再经过符号映射并进行偏振符号划分可得到跟图2操作相同的超帧。此时，在符号映射之前，还可以对插入上述符号对应的比特之后的比特序列进行交织，再通过符号映射以及偏振符号划分来得到跟图2操作相同的超帧。应理解，不排除还有其他成帧方式，本申请不再赘述。
本申请实施例提供一种用于光通信的传输方法，如图4所示，该传输方法包括：
401、生成包含多个子帧的超帧，一个子帧包括训练符号和导频符号，每个训练符号和每个导频符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种；在每个子帧包括的训练符号和导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000221
Figure BDA0004140440350000222
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000223
Figure BDA0004140440350000224
其中，NTS为每个子帧中训练符号在一个偏振方向上的数量，NPS为每个子帧中导频符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数，这里
Figure BDA0004140440350000225
表示对正实数a进行向下取整。
402、将超帧发送出去。
在本申请实施例中，A的取值是由生成符号时采用的调制格式决定的。在一些实际应用场景中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj为所用的调制格式的星座图上的符号。例如，采用QPSK，只有四个符号，此时A＝±1，每个训练符号可以由-1-1j，-1+1j，1-1j和1+1j中的一个表示，在一个子帧中，四种复数表示的训练符号都会存在，导频符号也一样；而采用16QAM，有16个符号，A＝±1或±3，通常情况下，训练符号和导频符号均为星座图上最外面的4个符号，如图5A中的空心符号所示，此时A＝3或-3时，每个训练符号可以由-3-3j，-3+3j，3-3j和3+3j中的一个表示，在一个子帧中，这四种复数表示的训练符号也都会存在，导频符号也一样。同理，采用64QAM，则A＝±1或±3或±5或±7，通常情况下，表示训练符号和导频符号的复数中，A＝±5或±7，假设A＝5或-5时，每个训练符号可以由-5-5j，-5+5j，5-5j和5+5j中的一个表示，在一个子帧中，这四种复数表示的训练符号都会存在，同理，导频符号满足一样条件。还可以采用更高阶的调制格式，本申请不再赘述。在实际传输过程中，可以使得符号错误的概率较低，便于信道估计。
需要说明的是，也有可能对星座图上的符号进行压缩，相应的，A的值也会被相应压缩，以16QAM为例，对16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化，此时，取值变为
Figure BDA0004140440350000231
A的值为
Figure BDA0004140440350000232
或
Figure BDA0004140440350000233
也有可能采用其他方式的归一化，本申请不做限定。
应理解，当导频符号和训练符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj采用星座图最外面4个符号时，训练和导频符号的灵敏度(sensitivity)较高，但峰均功率比(peak to averagepower)较大；当导频符号和训练符号取值-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj采用星座图最里面4个符号时，训练和导频的噪声(noise)较小，但其灵敏度(sensitivity)较低。
需要说明的是，在一些实际应用场景中，导频符号和训练符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj也可以不为所用的调制格式的星座图上的符号，其可以是星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。此时，训练和导频符号噪声和灵敏度一般，但峰均功率比相对较低。以16QAM为例，16QAM星座图上的16个符号取值为{±1±1j,±1±3j,±3±1j,±3±3j}，实数A的取值满足1≤A≤3。更具体地，如图5B所示，星座图最外面4个符号是3+3j,3-3j,-3+3j,-3-3j,星座图最里面4个符号是1+1j,1-1j,-1+1j,-1-1j。导频符号和训练符号取值-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj可以是在16QAM星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。实数A的具体取值可根据实际应用场景选取使得训练和导频的峰均功率比、噪声和灵敏度具备很好的折中。例如实数
Figure BDA0004140440350000234
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350000235
另外，当16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化且取值为
Figure BDA0004140440350000236
Figure BDA0004140440350000237
实数A的取值满足
Figure BDA0004140440350000238
例如实数
Figure BDA0004140440350000239
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA00041404403500002310
此外，两个偏振方向相互正交，即当其中一个偏振方向为X偏振时，另一个偏振方向为Y偏振；当其中一个偏振方向为Y偏振时，另一个偏振方向为X偏振。在本申请实施例中，一个偏振方向上，一个子帧包括的训练符号和导频符号的数量之和为NTS+NPS-1，其不小于5；之所以不是NTS+NPS，原因是有一个符号既为训练符号，也为导频符号，所以数量之和比两种符号的个数相加要少一个。
在一个子帧中，在一个偏振方向上的训练符号组成的序列与在另一个偏振方向上的训练符号组成的序列互不相同，在一个偏振方向上的导频符号组成的序列与在另一个偏振方向上的导频符号组成的序列互不相同。例如，在其中一个偏振方向上的训练符号构成的序列为-A-Aj、-A-Aj、A+Aj、A-Aj，则按照同样顺序，在另一个偏振方向上的训练符号构成的序列不能与其相同，可以为-A-Aj、-A-Aj、A+Aj、A+Aj，有一个不同，避免实际传输中，接收端无法区分两个偏振方向的问题。
在本申请实施例的方案中，每个偏振方向上，一个子帧总共包括NTS+NPS-1个训练符号和导频符号，即表示训练符号和导频符号的-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj的总数为NTS+NPS-1，四个符号彼此之间的数目相差不大于1；而且，在一个子帧中，表示训练符号和导频符号的四个复数(-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj)在两个偏振方向上的数目是相同的，数目均为(NTS+NPS-1)/2；有效保证了符号的数目平衡。此外，在每个偏振方向上，一个子帧中与训练符号和导频符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0，可以达到直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。
本申请的超帧(superframe)，也可被称为多帧(multiframe)，包括多个子帧，其结构如图6中的(a)所示，每个子帧包括的符号数相同(NS个符号)，子帧主要包括两类，一类子帧包括帧同步符号，通常情况下为超帧中的第一个子帧，也不排除位于超帧中的其他位置，其他子帧为第二类；其中，第一类子帧的结构如图6中的(b)所示，子帧中前NTS个符号为训练符号，可用于链路训练和/或子帧同步；通常情况下，子帧的第一个符号既为训练符号，也为导频符号，当然，也可能是前NTS个符号中的任一个既为训练符号，也为导频符号，本申请不做限定；此外，在第一类子帧中，每64个符号或48个符号中的固定位置的符号为导频符号，用于载波相位恢复，图6中的(b)以每64个符号中的第一个符号为导频符号为例，给出了第一类子帧的帧结构图。导频信号之后为多个帧同步符号，用于超帧之间的同步，该帧同步符号可以与训练符号一起，用于超帧之间的同步，也可以与导频符号，实现相同功能；应理解，帧同步符号是连续排列的，可以紧挨着训练信号，图6中的(b)所示的就是这种情况，帧同步信号也可以与训练信号之间存在一个或多个符号间隔；此外，在多个帧同步符号之后，通常为多个保留符号，可以预留出来以供未来其他用途，保留符号也可位于多个第二类子帧中的一个里面，本申请均不做限定。剩余的符号为包含了信息和校验的成帧前符号，其中，导频符号与保留符号，以及导频符号与成帧前符号都不存在重叠，例如，不存在既为导频符号，又为成帧前符号的符号。
第二类子帧的帧结构如图6中的(c)所示，子帧中前NTS个符号也为训练符号，通常情况下，子帧的第一个符号既为训练符号，也为导频符号，当然，也可能是前NTS个符号中的任一个既为训练符号，也为导频符号，本申请不做限定。与第一类子帧类似，每64个符号或48个符号中的固定位置的符号也为导频符号，用于载波相位恢复，图6中的(c)以每64个符号中的第一个符号为导频符号为例，给出了第二类子帧的帧结构图，除训练符号和导频符号之外，通常情况下，其余的符号为包含信息和校验的成帧前符号，其中，导频符号与成帧前符号不存在重叠。
进一步地，本申请还针对几种不同的情况，给出了每个符号可能的具体个数，几种情况举例如下：
(1)成帧前符号的个数NCW＝175616，例如是采用阶梯(staircase)码与汉明码级联的CFEC编码方式，也可以采用其他编码方式；每64个符号中的第一个符号为导频符号，此时，子帧的个数NSF、每个子帧中训练符号的个数NTS、导频符号的个数NPS、每个子帧中的符号个数NS、超帧的符号个数NF、超帧冗余OH、帧同步符号的个数NFAW与保留符号的个数NRES之和等参数为如表1中的一项，其中，NFAW为偶数，对应的NRES>0，OH＝(NF-NCW)/NCW。
除OH外，其他的参数均为符号个数，可以理解成是双偏振符号的个数，也可以理解成在一个偏振方向上的符号个数；而且，在两个偏振方向上的各个不同符号的个数是相同的，比如，在其中一个偏振方向上有10个训练符号，在另一个偏振方向上也同样有10个训练符号，整体来看，就是有10个双偏振训练符号。后续的表格均可如此理解，本申请不再赘述。
Figure BDA0004140440350000251
Figure BDA0004140440350000261
表1
(2)成帧前符号的个数NCW＝172032，例如是采用开放码(Open FEC，OFEC)编码方式，也可以采用其他编码方式；每64个符号中的第一个符号为导频符号，此时，子帧的个数NSF、每个子帧中训练符号的个数NTS、导频符号的个数NPS、每个子帧中的符号个数NS、超帧的符号个数NF、超帧冗余OH、帧同步符号的个数NFAW与保留符号的个数NRES之和等参数为如表2中的一项，其中，NFAW为偶数，对应的NRES>0，OH＝(NF-NCW)/NCW。
Figure BDA0004140440350000262
Figure BDA0004140440350000271
表2
(3)成帧前符号的个数NCW＝175616，例如，采用CFEC编码方式，每48个符号中的第一个符号为导频符号，此时，子帧的个数NSF、每个子帧中训练符号的个数NTS、导频符号的个数NPS、每个子帧中的符号个数NS、超帧的符号个数NF、超帧冗余OH、帧同步符号的个数NFAW与保留符号的个数NRES之和等参数为如表3中的一项，其中，NFAW为偶数，对应的NRES>0，OH＝(NF-NCW)/NCW。
Figure BDA0004140440350000272
Figure BDA0004140440350000281
表3
(4)成帧前符号的个数NCW＝172032，例如，采用OFEC编码方式，每48个符号中的第一个符号为导频符号，此时，子帧的个数NSF、每个子帧中训练符号的个数NTS、导频符号的个数NPS、每个子帧中的符号个数NS、超帧的符号个数NF、超帧冗余OH、帧同步符号的个数NFAW与保留符号的个数NRES之和等参数为如表4中的一项，其中，NFAW为偶数，对应的NRES>0，OH＝(NF-NCW)/NCW。
Figure BDA0004140440350000282
Figure BDA0004140440350000291
Figure BDA0004140440350000301
表4
可选地，训练符号在子帧中是连续排列的，在一个偏振方向上，一个子帧包括的训练符号中，实部元素连续“-A”或“A”的个数不大于M0，虚部元素连续“-A”或“A”的个数不大于M0。此外，一个子帧中连续相同的训练符号的个数不超过M1个，其中，M0和M1均为正整数，且2≤M1≤M0≤5，此种条件下得出的训练序列，有利于时钟恢复，从而有助于提高收端恢复的信号质量。
进一步地，在一个偏振方向上，一个子帧包括的训练符号中，实部元素连续“-A”或“A”的个数不大于5，虚部元素连续“-A”或“A”的个数不大于5。以一个偏振方向上的六个训练符号为例，序列-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj和A+Aj中，实部元素存在连续5个-A，符合本实施例要求；而如果序列为-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj和-A+Aj，此时实部元素存在连续6个-A，则不满足本实施例要求。进一步地，在一个偏振方向上，一个子帧中连续相同的训练符号的个数不超过4个，此时，原先满足要求的序列-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj、-A-Aj和A+Aj，由于存在连续5个-A-Aj，变得不满足本实施例要求。
可选地，当NTS为偶数时，即每个子帧中，在一个偏振方向上有偶数个训练符号，此时，在每个子帧包括的训练符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000302
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000303
由于NTS+NPS为奇数，且NTS为偶数，那么NPS必定为奇数，即每个子帧中，在一个偏振方向上有奇数个导频符号，此时，在每个子帧包括的导频符号中，除去同时作为训练符号的那个导频符号，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj也可以满足如下条件：在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000304
Figure BDA0004140440350000305
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000306
而当NTS为奇数时，即每个子帧中，在一个偏振方向上有奇数个训练符号，此时，在每个子帧包括的训练符号中，除去同时作为导频符号的那个训练符号，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000307
Figure BDA0004140440350000308
在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000309
Figure BDA00041404403500003010
由于NTS+NPS为奇数，且NTS为奇数，那么NPS必定为偶数，即每个子帧中，在一个偏振方向上有偶数个导频符号，此时，在每个子帧包括的导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj也可以满足如下条件：在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA00041404403500003011
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA00041404403500003012
在上述实施例的方案中，每个偏振方向上，一个子帧中包括的训练符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj彼此之间的数目接近；而且，当NTS为偶数时，在一个子帧中，表示训练符号的四个不同的符号(复数形式)在两个偏振方向上的数目是相同的，四个符号的数目均为NTS/2，训练符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0；当NTS为奇数时，在一个子帧中，除去同时作为导频符号的那个训练符号，表示训练符号的四个不同的符号(复数形式)在两个偏振方向上的数目是相同的，四个符号的数目均为(NTS-1)/2，NTS-1个训练符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0；有效保证了符号数目的平衡，且可以达到直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。应理解，导频符号构成的导频序列，也有类似效果。
可选地，在每个子帧中，当一个偏振方向上的导频符号的个数NPS除以4的余数为0时，在每个子帧包括的导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为NPS/4+1、NPS/4-1、NPS/4-1、NPS/4+1，且在另一个偏振方向上的数目分别为NPS/4-1、NPS/4+1、NPS/4+1、NPS/4-1；或，在两个偏振方向上的数目均为NPS/4。当NPS除以4的余数为2时，在每个子帧包括的导频符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为(NPS-2)/4、(NPS-2)/4+1、(NPS-2)/4+1、(NPS-2)/4，且在另一个偏振方向上的数目分别为(NPS-2)/4+1、(NPS-2)/4、(NPS-2)/4、(NPS-2)/4+1。当NPS除以4的余数为1时，在每个子帧包括的导频符号中，除去同时作为训练符号的那个导频符号，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为(NPS-1)/4+1、(NPS-1)/4-1、(NPS-1)/4-1、(NPS-1)/4+1，且在另一个偏振方向上的数目分别为(NPS-1)/4-1、(NPS-1)/4+1、(NPS-1)/4+1、(NPS-1)/4-1；或，在两个偏振方向上的数目均为(NPS-1)/4。当NPS除以4的余数为3时，在每个子帧包括的导频符号中，除去同时作为训练符号的那个导频符号，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为(NPS-3)/4、(NPS-3)/4+1、(NPS-3)/4+1、(NPS-3)/4，且在另一个偏振方向上的数目分别为(NPS-3)/4+1、(NPS-3)/4、(NPS-3)/4、(NPS-3)/4+1。
在上述实施例中，一个子帧中包括的导频符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj彼此之间的数目相差较小，有效保证了符号间的均衡。此外，在每个偏振方向上，除去同时作为训练符号的那个导频符号(如果是奇数个导频符号)，其他导频符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0，可以达到直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。
在超帧包括的多个子帧结构中，第一类子帧还包括帧同步符号，如图6中的(b)所示，多个帧同步符号在第一类子帧中是连续排列的，每个帧同步符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，其中，帧同步符号对应的A值，也是由采用的调制格式确定的，与前面实施例描述的训练符号和导频符号对应的A值取值方式一致，本申请在此不再赘述。应理解，在一些应用场景中，帧同步符号每个帧同步符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，其对应的A值可以和与前面实施例描述的训练符号和导频符号对应的A值采用不同的实数。为了描述简单，本申请以两者取值相等为例进行描述。
可选地，在一个偏振方向上，第一类子帧包括的帧同步符号中，实部元素连续“-A”或“A”的个数不大于M2，虚部元素连续“-A”或“A”的个数不大于M2。此外，第一类子帧中连续相同的帧同步符号的个数不超过M3个，其中，M2和M3均为正整数，且2≤M3≤M2≤5，此种条件下得出的帧同步序列，有利于时钟恢复，从而有助于提高收端恢复的信号质量。
进一步地，在一个偏振方向上，第一类子帧包括的帧同步符号中，实部元素连续“-A”或“A”的个数不大于5，虚部元素连续“-A”或“A”的个数不大于5。可选地，在一个偏振方向上，第一类子帧中连续相同的帧同步符号的个数不超过4个。具体的例子，在前面实施例中训练符号的例子中描述过，本申请不再赘述。
在第一类子帧中，帧同步符号在一个偏振方向上有偶数个，且可以满足如下条件：在第一类子帧包括的帧同步符号中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000321
且在另一个偏振方向上的数目分别为
Figure BDA0004140440350000322
其中，NFAW为第一类子帧中的帧同步符号在一个偏振方向上的数量。该条件保证了多个帧同步符号满足直流平衡，且4个可选符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj的数目相差不大于1，利于接收端恢复信号质量。
比如，当NFAW＝22时，在X偏振方向上的符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj的数目分别为5、6、6、5，且Y偏振方向上的符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj的数目分别为6、5、5、6；两个偏振方向互相垂直。当NFAW＝24时，在任一偏振方向上的符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj的数目均为6；可以达到符号间平衡以及直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。
接下来，本申请提供了一些可能的符号序列，包括第一类子帧中的帧同步符号构成的帧同步序列，每个子帧中的训练符号构成的训练序列，每个子帧中的导频符号构成的导频序列，其中，不同子帧里面的训练序列是彼此相同的，不同子帧里面的导频序列也是彼此相同的。
首先，帧同步序列可以有如下几种可能，能保证在两个偏振方向上的帧同步序列彼此之间的互相关性较好，且冗余不会太大：
(1)假设NFAW＝20，帧同步序列可为表5中的任一项，应理解，一个序号对应一组两个偏振上的帧同步序列，一项表示为一个序号对应的序列；且表格中任一项的偏振一为X偏振时，偏振二为Y偏振；偏振一为Y偏振时，偏振二为X偏振；后面的训练序列和导频序列表格也是同样的表示方式，本申请不再赘述。
Figure BDA0004140440350000323
Figure BDA0004140440350000331
Figure BDA0004140440350000341
Figure BDA0004140440350000351
表5(2)假设NFAW＝22，帧同步序列可为表6中的任一项。
Figure BDA0004140440350000352
Figure BDA0004140440350000361
Figure BDA0004140440350000371
Figure BDA0004140440350000381
表6(3)假设NFAW＝24，帧同步序列可为表7中的任一项。
Figure BDA0004140440350000382
Figure BDA0004140440350000391
Figure BDA0004140440350000401
Figure BDA0004140440350000411
Figure BDA0004140440350000421
表7
其次，导频序列可以有如下几种可能，能保证在两个偏振方向上的导频序列彼此之间的互相关性较好：
(1)假设NPS＝48，若NTS除以4的余数为1，导频序列为如下表8-1中的一项，若NTS除以4的余数为3，导频序列为如下表8-1或8-2中的一项。应理解，NTS+NPS为奇数，若NPS为偶数，则NTS必须为奇数，除以4得到的余数必然为1或3；若NPS为奇数，则NTS必须为偶数，除以4得到的余数必然为0或2，后面不再赘述。
Figure BDA0004140440350000431
Figure BDA0004140440350000441
Figure BDA0004140440350000451
Figure BDA0004140440350000461
Figure BDA0004140440350000471
表8-1
Figure BDA0004140440350000472
Figure BDA0004140440350000481
Figure BDA0004140440350000491
Figure BDA0004140440350000501
Figure BDA0004140440350000511
Figure BDA0004140440350000521
Figure BDA0004140440350000531
Figure BDA0004140440350000541
Figure BDA0004140440350000551
Figure BDA0004140440350000561
Figure BDA0004140440350000571
表8-2
(2)假设NPS＝56，若NTS除以4的余数为1，导频序列为如下表9-1中的一项，若NTS除以4的余数为3，导频序列为如下表9-1或9-2中的一项。
Figure BDA0004140440350000572
Figure BDA0004140440350000581
Figure BDA0004140440350000591
Figure BDA0004140440350000601
Figure BDA0004140440350000611
Figure BDA0004140440350000621
Figure BDA0004140440350000631
Figure BDA0004140440350000641
表9-1
Figure BDA0004140440350000651
Figure BDA0004140440350000661
Figure BDA0004140440350000671
Figure BDA0004140440350000681
Figure BDA0004140440350000691
表9-2
(3)假设NPS＝57，若NTS除以4的余数为0，导频序列为如下表10-1中的一项，若NTS除以4的余数为2，导频序列为如下表10-1或10-2中的一项。
Figure BDA0004140440350000692
Figure BDA0004140440350000701
Figure BDA0004140440350000711
Figure BDA0004140440350000721
Figure BDA0004140440350000731
表10-1
Figure BDA0004140440350000732
Figure BDA0004140440350000741
Figure BDA0004140440350000751
Figure BDA0004140440350000761
表10-2
(4)假设NPS＝65，若NTS除以4的余数为0，导频序列为如下表11-1中的一项，若NTS除以4的余数为2，导频序列为如下表11-1或11-2中的一项。
Figure BDA0004140440350000762
Figure BDA0004140440350000771
Figure BDA0004140440350000781
Figure BDA0004140440350000791
Figure BDA0004140440350000801
Figure BDA0004140440350000811
Figure BDA0004140440350000821
Figure BDA0004140440350000831
Figure BDA0004140440350000841
表11-1
Figure BDA0004140440350000842
Figure BDA0004140440350000851
Figure BDA0004140440350000861
Figure BDA0004140440350000871
Figure BDA0004140440350000881
Figure BDA0004140440350000891
Figure BDA0004140440350000901
Figure BDA0004140440350000911
表11-2
(5)假设NPS＝74，导频序列为如下表12-1中的一项；或从如下表12-2中选任一项作为一个偏振上的导频序列，并从如下表12-3中选任一项作为另一个偏振上的导频序列；或从如下表12-4中选任一项作为一个偏振上的导频序列，并从如下表12-5中选任一项作为另一个偏振上的导频序列。
Figure BDA0004140440350000912
Figure BDA0004140440350000921
Figure BDA0004140440350000931
Figure BDA0004140440350000941
Figure BDA0004140440350000951
表12-1
Figure BDA0004140440350000952
Figure BDA0004140440350000961
Figure BDA0004140440350000971
表12-2
Figure BDA0004140440350000972
Figure BDA0004140440350000981
表12-3
Figure BDA0004140440350000991
Figure BDA0004140440350001001
表12-4
Figure BDA0004140440350001002
Figure BDA0004140440350001011
Figure BDA0004140440350001021
表12-5
(6)假设NPS＝76，若NTS除以4的余数为1，导频序列为如下表13-1中的一项，若NTS除以4的余数为3，导频序列为如下表13-1或13-2中的一项。
Figure BDA0004140440350001022
Figure BDA0004140440350001031
Figure BDA0004140440350001041
Figure BDA0004140440350001051
Figure BDA0004140440350001061
Figure BDA0004140440350001071
Figure BDA0004140440350001081
Figure BDA0004140440350001091
表13-1
Figure BDA0004140440350001092
Figure BDA0004140440350001101
Figure BDA0004140440350001111
Figure BDA0004140440350001121
Figure BDA0004140440350001131
Figure BDA0004140440350001141
Figure BDA0004140440350001151
表13-2(7)假设NPS＝50，导频序列为如下表14中的一项。
Figure BDA0004140440350001161
Figure BDA0004140440350001171
Figure BDA0004140440350001181
Figure BDA0004140440350001191
Figure BDA0004140440350001201
Figure BDA0004140440350001211
表14
(8)当NPS＝66时，导频序列为如下表15-1中的一项；或从如表15-2中选任一项作为一个偏振上的导频序列，并从如表15-3中选任一项作为另一个偏振上的导频序列；或从如表15-4中选任一项作为一个偏振上的导频序列，并从如下表15-5中选任一项作为另一个偏振上的导频序列。
Figure BDA0004140440350001212
Figure BDA0004140440350001221
表15-1
Figure BDA0004140440350001222
Figure BDA0004140440350001231
表15-2
Figure BDA0004140440350001232
Figure BDA0004140440350001241
表15-3
Figure BDA0004140440350001242
Figure BDA0004140440350001251
Figure BDA0004140440350001261
表15-4
Figure BDA0004140440350001262
Figure BDA0004140440350001271
表15-5
(9)当NPS＝68时，若NTS除以4余数为1，导频序列为如表16-1中的一项，若NTS除以4余数为3，导频序列为如表16-1或16-2中的一项。
Figure BDA0004140440350001272
Figure BDA0004140440350001281
Figure BDA0004140440350001291
Figure BDA0004140440350001301
Figure BDA0004140440350001311
Figure BDA0004140440350001321
Figure BDA0004140440350001331
Figure BDA0004140440350001341
表16-1
Figure BDA0004140440350001342
Figure BDA0004140440350001351
Figure BDA0004140440350001361
Figure BDA0004140440350001371
Figure BDA0004140440350001381
Figure BDA0004140440350001391
Figure BDA0004140440350001401
Figure BDA0004140440350001411
表16-2(10)当NPS＝70时，导频序列为如下表17中的一项。
Figure BDA0004140440350001412
Figure BDA0004140440350001421
Figure BDA0004140440350001431
Figure BDA0004140440350001441
Figure BDA0004140440350001451
Figure BDA0004140440350001461
Figure BDA0004140440350001471
表17
(11)当NPS＝78时，导频序列为如表18-1中的一项；或从如表18-2中选任一项作为一个偏振上的导频序列，并从如表18-3中选任一项作为另一个偏振上的导频序列；或从如表18-4中选任一项作为一个偏振上的导频序列，并从如表18-5中选任一项作为另一个偏振上的导频序列。
Figure BDA0004140440350001481
Figure BDA0004140440350001491
Figure BDA0004140440350001501
Figure BDA0004140440350001511
Figure BDA0004140440350001521
Figure BDA0004140440350001531
Figure BDA0004140440350001541
Figure BDA0004140440350001551
Figure BDA0004140440350001561
Figure BDA0004140440350001571
Figure BDA0004140440350001581
Figure BDA0004140440350001591
Figure BDA0004140440350001601
Figure BDA0004140440350001611
Figure BDA0004140440350001621
Figure BDA0004140440350001631
表18-1
Figure BDA0004140440350001632
Figure BDA0004140440350001641
表18-2
Figure BDA0004140440350001642
Figure BDA0004140440350001651
表18-3
Figure BDA0004140440350001652
Figure BDA0004140440350001661
表18-4
Figure BDA0004140440350001662
Figure BDA0004140440350001671
表18-5(12)当NPS＝94时，导频序列为如表19中的一项。
Figure BDA0004140440350001672
Figure BDA0004140440350001681
Figure BDA0004140440350001691
Figure BDA0004140440350001701
表19
(13)当NPS＝102时，导频序列为如下表20-1中的一项；或从如表20-2中选任一项作为一个偏振上的导频序列，并从如表20-3中选任一项作为另一个偏振上的导频序列；或从如表20-4中选任一项作为一个偏振上的导频序列，并从如表20-5中选任一项作为另一个偏振上的导频序列。
Figure BDA0004140440350001702
Figure BDA0004140440350001711
Figure BDA0004140440350001721
Figure BDA0004140440350001731
Figure BDA0004140440350001741
Figure BDA0004140440350001751
表20-1
Figure BDA0004140440350001752
Figure BDA0004140440350001761
表20-2
Figure BDA0004140440350001762
Figure BDA0004140440350001771
表20-3
Figure BDA0004140440350001772
Figure BDA0004140440350001781
表20-4
Figure BDA0004140440350001782
Figure BDA0004140440350001791
Figure BDA0004140440350001801
表20-5
(14)当NPS＝49时，若NTS除以4余数为0，导频序列为如下表21-1中的一项，若NTS除以4余数为2，导频序列为如下表21-1或21-2中的一项。
Figure BDA0004140440350001802
Figure BDA0004140440350001811
Figure BDA0004140440350001821
表21-1
Figure BDA0004140440350001822
Figure BDA0004140440350001831
Figure BDA0004140440350001841
Figure BDA0004140440350001851
Figure BDA0004140440350001861
Figure BDA0004140440350001871
表21-2(15)当NPS＝51时，导频序列为如下表22中的一项。
Figure BDA0004140440350001872
Figure BDA0004140440350001881
Figure BDA0004140440350001891
Figure BDA0004140440350001901
Figure BDA0004140440350001911
Figure BDA0004140440350001921
Figure BDA0004140440350001931
Figure BDA0004140440350001941
Figure BDA0004140440350001951
Figure BDA0004140440350001961
Figure BDA0004140440350001971
Figure BDA0004140440350001981
Figure BDA0004140440350001991
表22
(16)当NPS＝61时，若NTS除以4余数为0，导频序列为如下表23-1中的一项，若NTS除以4余数为2，导频序列为如下表23-1或23-2中的一项。
Figure BDA0004140440350001992
Figure BDA0004140440350002001
Figure BDA0004140440350002011
Figure BDA0004140440350002021
表23-1
Figure BDA0004140440350002022
Figure BDA0004140440350002031
Figure BDA0004140440350002041
Figure BDA0004140440350002051
表23-2(17)当NPS＝67时，导频序列为如下表24中的一项。
Figure BDA0004140440350002052
Figure BDA0004140440350002061
Figure BDA0004140440350002071
Figure BDA0004140440350002081
表24
(18)当NPS＝72时，若NTS除以4余数为1，导频序列为如下表25-1中的一项；若NTS除以4余数为3，导频序列为如下表25-1或25-2中的一项；或从如下表25-3中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表25-4中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列；或从如下表25-5中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表25-6中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列。
Figure BDA0004140440350002082
Figure BDA0004140440350002091
Figure BDA0004140440350002101
Figure BDA0004140440350002111
Figure BDA0004140440350002121
Figure BDA0004140440350002131
Figure BDA0004140440350002141
Figure BDA0004140440350002151
Figure BDA0004140440350002161
Figure BDA0004140440350002171
Figure BDA0004140440350002181
Figure BDA0004140440350002191
Figure BDA0004140440350002201
Figure BDA0004140440350002211
Figure BDA0004140440350002221
表25-1
Figure BDA0004140440350002222
Figure BDA0004140440350002231
表25-2
Figure BDA0004140440350002232
Figure BDA0004140440350002241
表25-3
Figure BDA0004140440350002242
Figure BDA0004140440350002251
表25-4
Figure BDA0004140440350002252
Figure BDA0004140440350002261
表25-5
Figure BDA0004140440350002262
Figure BDA0004140440350002271
表25-6(19)特别地，当NPS＝75时，导频序列为如下表26中的一项。
Figure BDA0004140440350002272
Figure BDA0004140440350002281
Figure BDA0004140440350002291
Figure BDA0004140440350002301
Figure BDA0004140440350002311
Figure BDA0004140440350002321
Figure BDA0004140440350002331
Figure BDA0004140440350002341
Figure BDA0004140440350002351
Figure BDA0004140440350002361
Figure BDA0004140440350002371
Figure BDA0004140440350002381
Figure BDA0004140440350002391
Figure BDA0004140440350002401
表26
(20)当NPS＝80时，若NTS除以4余数为1，导频序列为如表27-1中的一项；若NTS除以4余数为3，导频序列为如表27-1或27-2中的一项；或从如表27-3中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表27-4中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列；或从如表27-5中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表27-6中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列。
Figure BDA0004140440350002411
Figure BDA0004140440350002421
Figure BDA0004140440350002431
Figure BDA0004140440350002441
Figure BDA0004140440350002451
Figure BDA0004140440350002461
Figure BDA0004140440350002471
Figure BDA0004140440350002481
Figure BDA0004140440350002491
表27-1
Figure BDA0004140440350002492
Figure BDA0004140440350002501
Figure BDA0004140440350002511
Figure BDA0004140440350002521
Figure BDA0004140440350002531
Figure BDA0004140440350002541
表27-2
Figure BDA0004140440350002542
Figure BDA0004140440350002551
表27-3
Figure BDA0004140440350002552
Figure BDA0004140440350002561
表27-4
Figure BDA0004140440350002562
Figure BDA0004140440350002571
表27-5
Figure BDA0004140440350002581
Figure BDA0004140440350002591
表27-6
(21)当NPS＝92时，若NTS除以4余数为1，导频序列为如表28-1中的一项；或从如表28-2中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表28-3中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列；或从如表28-4中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表28-5中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列。若NTS除以4余数为3，导频序列为如表28-1或28-6中的一项；或从如表28-2中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表28-3中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列；或从如表28-4中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表28-5中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列。
Figure BDA0004140440350002592
Figure BDA0004140440350002601
Figure BDA0004140440350002611
表28-1
Figure BDA0004140440350002612
Figure BDA0004140440350002621
表28-2
Figure BDA0004140440350002631
Figure BDA0004140440350002641
表28-3
Figure BDA0004140440350002642
Figure BDA0004140440350002651
表28-4
Figure BDA0004140440350002652
Figure BDA0004140440350002661
表28-5
Figure BDA0004140440350002662
Figure BDA0004140440350002671
Figure BDA0004140440350002681
Figure BDA0004140440350002691
Figure BDA0004140440350002701
Figure BDA0004140440350002711
Figure BDA0004140440350002721
Figure BDA0004140440350002731
表28-6
(22)特别地，当NPS＝96时，若NTS除以4余数为1，导频序列为如表29-1中的一项。若NTS除以4余数为3，导频序列为如表29-1或29-2中的一项，或从如表29-3中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表29-4中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列；或从如表29-5中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表29-6中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列。
Figure BDA0004140440350002741
Figure BDA0004140440350002751
Figure BDA0004140440350002761
Figure BDA0004140440350002771
Figure BDA0004140440350002781
Figure BDA0004140440350002791
Figure BDA0004140440350002801
Figure BDA0004140440350002811
表29-1
Figure BDA0004140440350002812
Figure BDA0004140440350002821
Figure BDA0004140440350002831
Figure BDA0004140440350002841
Figure BDA0004140440350002851
Figure BDA0004140440350002861
Figure BDA0004140440350002871
Figure BDA0004140440350002881
表29-2
Figure BDA0004140440350002882
Figure BDA0004140440350002891
Figure BDA0004140440350002901
表29-3
Figure BDA0004140440350002902
Figure BDA0004140440350002911
表29-4
Figure BDA0004140440350002921
Figure BDA0004140440350002931
表29-5
Figure BDA0004140440350002932
Figure BDA0004140440350002941
Figure BDA0004140440350002951
表29-6
(23)特别地，当NPS＝104时，若NTS除以4余数为1，导频序列为如表30-1中的一项。若NTS除以4余数为3，导频序列为如表30-1或30-2中的一项，或从如表30-3中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表30-4中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列；或从如表30-5中选任一项作为一个偏振方向上的导频序列，并从如表30-6中选任一项作为另一个偏振方向上的导频序列。
Figure BDA0004140440350002952
Figure BDA0004140440350002961
Figure BDA0004140440350002971
Figure BDA0004140440350002981
Figure BDA0004140440350002991
Figure BDA0004140440350003001
Figure BDA0004140440350003011
Figure BDA0004140440350003021
Figure BDA0004140440350003031
Figure BDA0004140440350003041
Figure BDA0004140440350003051
Figure BDA0004140440350003061
Figure BDA0004140440350003071
Figure BDA0004140440350003081
Figure BDA0004140440350003091
Figure BDA0004140440350003101
Figure BDA0004140440350003111
表30-1
Figure BDA0004140440350003112
Figure BDA0004140440350003121
Figure BDA0004140440350003131
Figure BDA0004140440350003141
表30-2
Figure BDA0004140440350003142
Figure BDA0004140440350003151
Figure BDA0004140440350003161
表30-3
Figure BDA0004140440350003162
Figure BDA0004140440350003171
Figure BDA0004140440350003181
表30-4
Figure BDA0004140440350003182
Figure BDA0004140440350003191
Figure BDA0004140440350003201
表30-5
Figure BDA0004140440350003202
Figure BDA0004140440350003211
Figure BDA0004140440350003221
表30-6
再次，训练序列可以有如下几种可能，同样可以保证在两个偏振方向上的训练序列彼此之间的互相关性较好：
(1)假设NTS＝6，训练序列可为表31中的任一项。
Figure BDA0004140440350003222
Figure BDA0004140440350003231
表31(2)当NTS＝8时，训练序列为如表32中的一项。
Figure BDA0004140440350003232
Figure BDA0004140440350003241
Figure BDA0004140440350003251
Figure BDA0004140440350003261
Figure BDA0004140440350003271
Figure BDA0004140440350003281
Figure BDA0004140440350003291
Figure BDA0004140440350003301
Figure BDA0004140440350003311
Figure BDA0004140440350003321
表32(3)当NTS＝10时，训练序列为如下表33中的一项。
Figure BDA0004140440350003322
Figure BDA0004140440350003331
Figure BDA0004140440350003341
Figure BDA0004140440350003351
Figure BDA0004140440350003361
Figure BDA0004140440350003371
表33(4)当NTS＝12时，训练序列为如下表34中的一项。
Figure BDA0004140440350003372
Figure BDA0004140440350003381
Figure BDA0004140440350003391
Figure BDA0004140440350003401
Figure BDA0004140440350003411
Figure BDA0004140440350003421
Figure BDA0004140440350003431
Figure BDA0004140440350003441
Figure BDA0004140440350003451
Figure BDA0004140440350003461
表34(5)当NTS＝14时，训练序列为如下表35中的一项。
Figure BDA0004140440350003462
Figure BDA0004140440350003471
Figure BDA0004140440350003481
Figure BDA0004140440350003491
Figure BDA0004140440350003501
Figure BDA0004140440350003511
表35(6)当NTS＝16时，训练序列为如下表36中的一项。
Figure BDA0004140440350003512
Figure BDA0004140440350003521
Figure BDA0004140440350003531
Figure BDA0004140440350003541
Figure BDA0004140440350003551
Figure BDA0004140440350003561
Figure BDA0004140440350003571
Figure BDA0004140440350003581
Figure BDA0004140440350003591
Figure BDA0004140440350003601
表36(7)当NTS＝18时，训练序列为如下表37中的一项。
Figure BDA0004140440350003602
Figure BDA0004140440350003611
Figure BDA0004140440350003621
Figure BDA0004140440350003631
Figure BDA0004140440350003641
Figure BDA0004140440350003651
Figure BDA0004140440350003661
Figure BDA0004140440350003671
Figure BDA0004140440350003681
Figure BDA0004140440350003691
表37(8)当NTS＝7时，训练序列为如下表38中的一项。
Figure BDA0004140440350003692
Figure BDA0004140440350003701
Figure BDA0004140440350003711
Figure BDA0004140440350003721
Figure BDA0004140440350003731
Figure BDA0004140440350003741
Figure BDA0004140440350003751
Figure BDA0004140440350003761
Figure BDA0004140440350003771
Figure BDA0004140440350003781
Figure BDA0004140440350003791
Figure BDA0004140440350003801
Figure BDA0004140440350003811
Figure BDA0004140440350003821
Figure BDA0004140440350003831
Figure BDA0004140440350003841
Figure BDA0004140440350003851
Figure BDA0004140440350003861
表38(9)当NTS＝9时，TS训练序列为如下表39中的一项。
Figure BDA0004140440350003871
Figure BDA0004140440350003881
Figure BDA0004140440350003891
Figure BDA0004140440350003901
Figure BDA0004140440350003911
表39(10)当NTS＝11时，训练序列为如下表40中的一项。
Figure BDA0004140440350003912
Figure BDA0004140440350003921
Figure BDA0004140440350003931
Figure BDA0004140440350003941
Figure BDA0004140440350003951
Figure BDA0004140440350003961
表40(11)当NTS＝13时，训练序列为如下表41中的一项。
Figure BDA0004140440350003962
Figure BDA0004140440350003971
Figure BDA0004140440350003981
Figure BDA0004140440350003991
Figure BDA0004140440350004001
Figure BDA0004140440350004011
表41(12)当NTS＝15时，训练序列为如下表42中的一项。
Figure BDA0004140440350004012
Figure BDA0004140440350004021
Figure BDA0004140440350004031
Figure BDA0004140440350004041
Figure BDA0004140440350004051
Figure BDA0004140440350004061
Figure BDA0004140440350004071
表42(13)当NTS＝17时，训练序列为如下表43中的一项。
Figure BDA0004140440350004081
Figure BDA0004140440350004091
Figure BDA0004140440350004101
Figure BDA0004140440350004111
Figure BDA0004140440350004121
表43(14)当NTS＝19时，训练序列为如下表44中的一项。
Figure BDA0004140440350004122
Figure BDA0004140440350004131
Figure BDA0004140440350004141
Figure BDA0004140440350004151
Figure BDA0004140440350004161
表44
需要说明的是，上述帧同步序列，导频序列，训练序列均以符号的形式给出，也可以用比特的形式，两者是等价的，例如，图7和图8分别给出了DP-QPSK符号和DP-16QAM符号与比特的映射关系，其中，QPSK符号由2个比特构成，比特01即为-1+1j，11为1+1j；16QAM由4个比特构成的，0000即为-3-3j，1010为3+3j等等；以QPSK为例，如果一个序列为1+1j,1+1j，1-1j，-1+1j，那么对应的比特序列即为11111001，比特序列经过相应的调制，会变成符号序列输出。
本申请实施例还提供了几种具体的超帧格式，描述如下：
实施例一：成帧前符号经过CFEC编码得到，符号个数为175616个，其对应的NSF、NTS、NPS、NFAW、NRES、NS、NF、OH等参数如下表所示：
NSF NPS NS NF OH NFAW NTS NRES
49 57 3648 178752 1.79％ 24 6 74
其超帧架构如图9所示，该超帧包括49个子帧，每个子帧包括3648个符号，如图9中的(a)所示；第一个子帧如图9中的(b)所示，有6个训练符号，24个帧同步符号，74个保留符号；在第2到49个子帧中，也都有6个训练符号，如图9中的(c)；且在每一个子帧中，每64个符号里面的第一个符号为导频符号。长度为24的帧同步序列采用表7中一项。长度为6的训练序列可采用表31中一项。长度为57的导频序列，根据超帧结构，选取表10-1或表10-2中第一个符号与所采用的训练序列的第一个符号相同的一项。例如，符号长度为24的帧同步序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004162
Figure BDA0004140440350004171
其对应的相关特性如图10所示，图10中的(a)显示的是在X偏振方向上帧同步序列的非周期自相关结果，图10中的(b)显示的是Y偏振方向上帧同步序列的非周期自相关结果，图10中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上帧同步序列的非周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的非周期自相关函数旁瓣值不大于0.172(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的非周期互相关函数值不大于0.177(归一化幅度)。
符号长度为6的训练序列采用如下序列：
偏振 训练序列
X -A+Aj,-A+Aj,-A-Aj,A+Aj,A-Aj,A-Aj
Y -A-Aj,-A+Aj,A+Aj,-A-Aj,A-Aj,A+Aj
其对应的相关特性如图11所示，图11中的(a)显示的是在X偏振方向上训练序列的非周期自相关结果，图11中的(b)显示的是Y偏振方向上训练序列的非周期自相关结果，图11中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上训练序列的非周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的非周期自相关函数旁瓣值不大于0.34(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的非周期互相关函数值不大于0.38(归一化幅度)。
符号长度为57的导频序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004172
Figure BDA0004140440350004181
其对应的相关特性如图12所示，图12中的(a)显示的是在X偏振方向上导频序列的周期自相关结果，图12中的(b)显示的是Y偏振方向上导频序列的周期自相关结果，图12中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上导频序列的周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值不大于0.177(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数值不大于0.197(归一化幅度)。应理解，对于上述序列的相关特性，A的取值不影响相关函数归一化幅度数值，即与采用的调制格式没有关系，故本实施例及后续实施例在验证序列的相关特性时，不限制A的取值，本申请不再赘述。
由此可见，本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余较低为1.79％，且所设计的序列自相关和互相关特性都较好，帧同步序列还可满足直流平衡，训练序列和导频序列结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号的质量。
接收端根据接收到的两个偏振方向的信号，利用帧同步序列、训练序列、导频序列进行信号处理来恢复信号。比如，通过分别计算接收到的两个偏振方向的信号与训练序列在X和Y偏振上的序列符号的相关值，可区分偏振方向，并进行子帧同步对齐；利用帧同步序列进行超帧同步对齐；利用导频信号进行载波相位恢复。
此外，本实施例的三个符号序列可以用比特序列的形式表示，以采用DP-16QAM和DP-QPSK为例，比特序列可如下面几个表所示，其中，b1-b8分别为图7和图8中所对应的比特：
帧同步序列所对应的比特序列如下：
Figure BDA0004140440350004182
Figure BDA0004140440350004191
训练序列所对应的比特序列如下：
Figure BDA0004140440350004192
导频序列所对应的比特序列如下：
Figure BDA0004140440350004193
Figure BDA0004140440350004201
进一步地，本实施例还对不同调制格式下，超帧的频谱平坦特性做了仿真，图13中的(a)给出了在DP-16QAM下，采用如图9所示的超帧架构，包含300个超帧的频谱图，图13中的(b)为相同长度的随机DP-16QAM信号的频谱图；图14中的(a)给出了在DP-QPSK下，采用如图9所示的超帧架构，包含300个超帧的频谱图，图14中的(b)为相同长度的随机DP-QPSK信号的频谱图；可以看出，无论是DP-16QAM，还是DP-QPSK，本实施例提供的超帧结构的频谱平坦特性与相同长度的随机调制信号差别很小，平坦性很好。
应理解，因为在两个偏振方向上，信号的频谱平坦特性是非常类似的，因此，本申请实施例只以一个偏振方向为例，给出了仿真结果，后续实施例也是一样，本申请不再赘述。
实施例二：本申请实施例还提供一种具体的超帧格式，成帧前符号经过CFEC编码得到，符号个数为175616个，其对应的NSF、NTS、NPS、NFAW、NRES、NS、NF、OH等参数如下表所示：
NSF NPS NS NF OH NFAW NTS NRES
43 65 4160 178880 1.86％ 22 10 60
其超帧架构如图15所示，该超帧包括43个子帧，每个子帧包括4160个符号，如图15中的(a)所示；第一个子帧如图15中的(b)所示，有10个训练符号，22个帧同步符号，60个保留符号；在第2到43个子帧中，也都有10个训练符号，如图15中的(c)；且在每一个子帧中，每64个符号里面的第一个符号为导频符号。长度为22的帧同步序列采用表6中一项。长度为10的训练序列可采用表33中的一项。长度为65的导频序列，根据超帧结构，选取表11-1或表11-2中第一个符号与所采用的训练序列的第一个符号相同的一项；例如，符号长度为22的帧同步序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004211
其对应的相关特性如图16所示，图16中的(a)显示的是在X偏振方向上帧同步序列的非周期自相关结果，图16中的(b)显示的是Y偏振方向上帧同步序列的非周期自相关结果，图16中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上帧同步序列的非周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的非周期自相关函数旁瓣值不大于0.182(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的非周期互相关函数值不大于0.188(归一化幅度)。
在有些实际应用中，长度22的帧同步序列可采用现有符号序列，比如OIF-400ZR采用的序列，但该序列在X偏振和Y偏振上的互相关性较差，接收端同步时需采用较多符号确保同步错误概率足够低。
符号长度为10的训练序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004212
其对应的相关特性如图17所示，图17中的(a)显示的是在X偏振方向上训练序列的非周期自相关结果，图17中的(b)显示的是Y偏振方向上训练序列的非周期自相关结果，图17中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上训练序列的非周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的非周期自相关函数旁瓣值不大于0.283(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的非周期互相关函数值不大于0.283(归一化幅度)。
符号长度为65的导频序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004213
Figure BDA0004140440350004221
其对应的相关特性如图18所示，图18中的(a)显示的是在X偏振方向上导频序列的周期自相关结果，图18中的(b)显示的是Y偏振方向上导频序列的周期自相关结果，图18中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上导频序列的周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值不大于0.161(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数值不大于0.173(归一化幅度)。
由此可见，本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余也较低，为1.86％，且所设计的序列自相关和互相关特性都较好，帧同步序列还可满足直流平衡，训练序列和导频序列结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号的质量。
进一步地，本实施例还以DP-16QAM为例，对超帧的频谱平坦特性做了仿真，结果如图19所示，其采用如图15所示的超帧架构，包含300个超帧的频谱图，可以看出，本实施例提供的超帧结构的频谱平坦特性与相同长度的随机调制信号差别很小，平坦性很好。
实施例三：本申请实施例还提供一种具体的超帧格式，成帧前符号经过CFEC编码得到，符号个数为175616个，其对应的NSF、NTS、NPS、NFAW、NRES、NS、NF、OH等参数如下表所示：
NSF NPS NS NF OH NFAW NTS NRES
50 56 3584 179200 2.04％ 22 15 62
其超帧架构如图20所示，该超帧包括50个子帧，每个子帧包括3584个符号，如图20中的(a)所示；第一个子帧如图20中的(b)所示，有15个训练符号，22个帧同步符号，62个保留符号；在第2到50个子帧中，也都有15个训练符号，如图20中的(c)；且在每一个子帧中，每64个符号里面的第一个符号为导频符号。长度为22的帧同步序列采用表6中一项。长度为15的训练序列可采用表42中的一项。长度为56的导频序列，根据超帧结构，选取表9-1或表9-2中第一个符号与所采用的训练序列的第一个符号相同的一项；例如，考虑符号长度为22的帧同步序列采用与实施例二相同的序列，其对应的相关性仿真结果如图16所示。
考虑符号长度为15的训练序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004231
其对应的相关特性如图21所示，图21中的(a)显示的是在X偏振方向上训练序列的非周期自相关结果，图21中的(b)显示的是Y偏振方向上训练序列的非周期自相关结果，图21中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上训练序列的非周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的非周期自相关函数旁瓣值不大于0.211(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的非周期互相关函数值不大于0.211(归一化幅度)。
考虑符号长度为56的导频序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004232
其对应的相关特性如图22所示，图22中的(a)显示的是在X偏振方向上导频序列的周期自相关结果，图22中的(b)显示的是Y偏振方向上导频序列的周期自相关结果，图22中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上导频序列的周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值不大于0.183(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数值不大于0.203(归一化幅度)。
由此可见，本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余也较低，为2.03％；训练序列较长，便于接收端进行帧同步；且所设计的序列自相关和互相关特性都较好，帧同步序列还可满足直流平衡，训练序列和导频序列结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号的质量。
进一步地，本实施例还以DP-16QAM为例，对超帧的频谱平坦特性做了仿真，结果如图23所示，其采用如图20所示的超帧架构，包含300个超帧的频谱图，可以看出，本实施例提供的超帧结构的频谱平坦特性与相同长度的随机调制信号差别很小，平坦性很好。
实施例四：本申请实施例提供一种具体的超帧格式，成帧前符号经过开放码(OpenFEC，OFEC)编码得到，符号个数为172032个，其对应的NSF、NTS、NPS、NFAW、NRES、NS、NF、OH等参数如下表所示：
NSF NPS NS NF OH NFAW NTS NRES
48 57 3648 175104 1.79％ 24 6 72
其超帧架构如图24所示，该超帧包括48个子帧，每个子帧包括3648个符号，如图24中的(a)所示；第一个子帧如图24中的(b)所示，有6个训练符号，24个帧同步符号，72个保留符号；在第2到48个子帧中，也都有6个训练符号，如图24中的(c)；且在每一个子帧中，每64个符号里面的第一个符号为导频符号。长度为24的帧同步序列采用表7中一项。长度为6的训练序列可采用表31中的一项。长度为57的导频序列，根据超帧结构，选取表10-1或表10-2中第一个符号与所采用的训练序列的第一个符号相同的一项；例如，采用与实施例一相同的帧同步序列，训练序列和导频序列，其相关性分别如图10-12所示。
进一步地，本实施例还以DP-16QAM为例，对超帧的频谱平坦特性做了仿真，结果如图25所示，其采用如图24所示的超帧架构，包含300个超帧的频谱图，可以看出，本实施例提供的超帧结构的频谱平坦特性与相同长度的随机调制信号差别很小，平坦性很好。
实施例五：本申请实施例提供一种具体的超帧格式，成帧前符号经过CFEC编码得到，符号个数为175616个，其对应的NSF、NTS、NPS、NFAW、NRES、NS、NF、OH等参数如下表所示：
NSF NPS NS NF OH NFAW NTS NRES
50 75 3600 180000 2.50％ 22 12 62
其超帧架构如图26所示，该超帧包括50个子帧，每个子帧包括3600个符号，如图26中的(a)所示；第一个子帧如图26中的(b)所示，有12个训练符号，22个帧同步符号，62个保留符号；在第2到50个子帧中，也都有12个训练符号，如图26中的(c)；且在每一个子帧中，每48个符号里面的第一个符号为导频符号。长度为22的帧同步序列采用表6中一项。长度为12的训练序列可采用表34中的一项。长度为75的导频序列，根据超帧结构，选取表26中第一个符号与所采用的训练序列的第一个符号相同的一项；例如，考虑符号长度为22的帧同步序列采用与实施例二相同的序列，其对应的相关性仿真结果如图16所示。
考虑符号长度为12的训练序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004251
其对应的相关特性如图27所示，图27中的(a)显示的是在X偏振方向上训练序列的非周期自相关结果，图27中的(b)显示的是Y偏振方向上训练序列的非周期自相关结果，图27中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上训练序列的非周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的非周期自相关函数旁瓣值不大于0.251(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的非周期互相关函数值不大于0.251(归一化幅度)。
考虑符号长度为75的导频序列采用如下序列：
Figure BDA0004140440350004252
其对应的相关特性如图28所示，图28中的(a)显示的是在X偏振方向上导频序列的周期自相关结果，图28中的(b)显示的是Y偏振方向上导频序列的周期自相关结果，图28中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上导频序列的周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值不大于0.150(归一化幅度)，且两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数值不大于0.168(归一化幅度)。
本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余也较低，为2.50％，且所设计的序列自相关和互相关特性都较好，帧同步序列还可满足直流平衡，训练序列和导频序列结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号的质量。
进一步地，本实施例还以DP-16QAM为例，对超帧的频谱平坦特性做了仿真，结果如图29所示，其采用如图26所示的超帧架构，包含300个超帧的频谱图，可以看出，本实施例提供的超帧结构的频谱平坦特性与相同长度的随机调制信号差别很小，平坦性很好。
实施例六：本申请实施例提供一种具体的超帧格式，成帧前符号经过OFEC编码得到，符号个数为172032个，其对应的NSF、NTS、NPS、NFAW、NRES、NS、NF、OH等参数如下表所示：
NSF NPS NS NF OH NFAW NTS NRES
49 75 3600 176400 2.54％ 22 12 132
其超帧架构如图30所示，该超帧包括49个子帧，每个子帧包括3600个符号，如图30中的(a)所示；第一个子帧如图30中的(b)所示，有12个训练符号，22个帧同步符号，132个保留符号；在第2到49个子帧中，也都有12个训练符号，如图30中的(c)；且在每一个子帧中，每48个符号里面的第一个符号为导频符号。长度为22的帧同步序列采用表6中一项。长度为12的训练序列可采用表34中的一项。长度为75的导频序列，根据超帧结构，选取表26中第一个符号与所采用的训练序列的第一个符号相同的一项；例如，采用与实施例五相同的帧同步序列，训练序列和导频序列，其相关性分别如图16，27和28所示。
本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余也较低，为2.54％，且所设计的序列自相关和互相关特性都较好，帧同步序列还可满足直流平衡，训练序列和导频序列结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号的质量。
进一步地，本实施例还以DP-16QAM为例，对超帧的频谱平坦特性做了仿真，结果如图31所示，其采用如图30所示的超帧架构，包含300个超帧的频谱图，可以看出，本实施例提供的超帧结构的频谱平坦特性与相同长度的随机调制信号差别很小，平坦性很好。
结合前述图1对应的实施例所介绍的通信系统，以及图2或图3对应的实施例所描述的成帧的过程，本申请实施例还提供了另一种用于光通信的传输方法，如图32所示，该传输方法包括：
3201.传输设备生成包含多个子帧的超帧，在每个子帧中包括训练符号和导频符号，其中，在一个偏振方向上，有一个符号既为训练符号，也为导频符号，且每个训练符号和每个导频符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，A为实数；在每个子帧中，在一个偏振方向上，导频符号是目标多项式和种子生成的，导频符号有NPS个，与NTS个训练符号的组合达到直流平衡，NTS为所述每个子帧中所述训练符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数；目标多项式为下表X-1中的一个。
表X-1
Figure BDA0004140440350004261
Figure BDA0004140440350004271
3202.传输设备将超帧发送出去，对应地，接收设备接收包含多个子帧的超帧。3203.接收设备对接收到的超帧进行解码。
本申请实施例中，A的取值是由生成符号时采用的调制格式决定的，可以参阅前述图4和图5A实施例部分的相应内容进行理解。需要说明的是，在一些实际应用场景中，导频符号和训练符号-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj可以不为所用的调制格式的星座图上的符号，其可以是星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。此时，训练和导频符号的噪声和灵敏度一般，但峰均功率比相对较低。以16QAM为例，16QAM星座图上的16个符号取值为{±1±1j,±1±3j,±3±1j,±3±3j}，实数A的取值满足1≤A≤3。更具体地，如图5B所示，星座图最外面4个符号是3+3j,3-3j,-3+3j,-3-3j,星座图最里面4个符号是1+1j,1-1j,-1+1j,-1-1j。导频符号和训练符号取值-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj可以是在16QAM星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。实数A的具体取值可根据实际应用场景选取使得训练和导频符号的峰均功率比、噪声和灵敏度具备很好的折中。例如实数
Figure BDA0004140440350004281
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350004282
Figure BDA0004140440350004283
另外，当16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化且取值为
Figure BDA0004140440350004284
Figure BDA0004140440350004285
实数A的取值满足
Figure BDA0004140440350004286
例如实数
Figure BDA0004140440350004287
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350004288
此外，本申请实施例中，偏振方向有两个，两个偏振方向相互正交，即当其中一个偏振方向为X偏振时，另一个偏振方向为Y偏振；当其中一个偏振方向为Y偏振时，另一个偏振方向为X偏振。这两个偏振方向也可以用偏振一和偏振二来描述。在本申请实施例中，一个偏振方向上，一个子帧包括的训练符号和导频符号的数量之和为NTS+NPS-1，之所以不是NTS+NPS，原因是有一个符号既为训练符号，也为导频符号，所以数量之和比两种符号的个数相加要少一个。
在本申请实施例的方案中，导频符号是目标多项式和种子生成的，该目标多项式是上述表X-1中的任意一项，该目标多项式和所对应的种子可以满足生成的NPS个所述导频符号和NTS个训练符号的组合达到直流平衡，也就是，一个子帧中在一个偏振方向上，与训练符号和导频符号对应的复数的实部之和为0，虚部之和也为0，这样有利于接收端较好的恢复信号，提高接收端信号的质量。
本申请实施例所提供的超帧的结构可以参阅前述图6中的(a)至图6中的(c)部分的相应内容进行理解，此处不再重复赘述。
本申请实施例所提供的方案可以适用于前述实施例中表2中序号是18的一行和序号是9的一行。
下面分别对这两种超帧格式进行介绍。
针对前述表2中序号是18的一行，在一个偏振方向上，成帧前符号个数为172032个，其对应的NSF、NPS、NTS、NS、NF、NFAW、NRES、OH等参数如下表X-2所示：
表X-2
NSF NPS NS NF OH NTS NFAW+NRES
24 114 7296 175104 1.79％ 11 96
其超帧结构如图33中的(a)所示，该超帧包括24个子帧，每个子帧包括7296个符号；第一个子帧如图33中的(b)所示，有11个训练符号，NFAW个帧同步符号，NRES个保留符号，NFAW+NRES＝96；如图33中的(c)所示，在第2到24个子帧中，也都有11个训练符号；且在每一个子帧中，每64个符号里面的第一个符号为导频符号，每个子帧包含114个导频符号。
该图33中的(b)中，以NFAW＝22，NRES＝74为例进行描述，22个帧同步符号的序列可以参阅下表X-3进行理解：
表X-3
Figure BDA0004140440350004291
11个训练符号的序列可以参阅下表X-4进行理解：
表X-4
Figure BDA0004140440350004292
在该示例中，114个导频符号是基于目标多项式及对应的种子(seed)确定的。本申请实施例中，目标多项式采用10阶的多项式，该10阶的多项式可以表示为：
x10+a9×x9+a8×x8+a7×x7+a6×x6+a5×x5+a4×x4+a3×x3+a2×x2+a1×x+1
其中，a9…a1可取值0或1。
导频符号生成结构可以参阅图34进行理解，如图34所示，种子用二进制的形式可以表示为m9、m8、m7、m6、m5、m4、m3、m2、m1、m0，当然，种子也可以用十六进制或十进制来表示，当与目标多项式运算时需要转换为二进制的形式，如：0110111000用十六进制表示为0x1B8，十进制表示为440。
本申请实施例中，对于两个正交的偏振方向上的导频符号，可以采用相同的目标生成多项式，但因种子(seed)不相同，对应地，两个偏振方向上输出的导频符号不完全一样。
如图34中，针对需要产生114个导频符号的场景，根据目标多项式和种子获得连续长度228的比特序列b0,b1,b2,…b227。比特序列b0,b1,b2,…b227每2个连续比特映射为一个符号，其中b2t和b2t+1映射为一个符号(2b2t-1)A+(2b2t+1-1)Aj,0≤t<114。需要说明的是，符号(2b2t-1)A+(2b2t+1-1)Aj也可以不为所用的调制格式的星座图上的符号，其可以是所用的调制格式的星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。此时，训练和导频符号的噪声和灵敏度一般，但峰均功率比相对较低。以16QAM为例，16QAM星座图上的16个符号取值为{±1±1j,±1±3j,±3±1j,±3±3j}，实数A的取值满足1≤A≤3。实数A的具体取值可根据实际应用场景选取使得训练和导频符号的峰均功率比、噪声和灵敏度具备很好的折中。例如实数
Figure BDA0004140440350004301
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350004302
另外，当16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化且取值为
Figure BDA0004140440350004303
实数A的取值满足
Figure BDA0004140440350004304
例如实数
Figure BDA0004140440350004305
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350004306
Figure BDA0004140440350004307
本申请实施例中，可以通过设计多项式中系数a9…a1的取值来确定的目标多项式，以及种子，使得所生成的导频符号在X偏振、Y偏振的符号序列自相关特性较好，两个偏振的符号序列互相关特性较好。特别地，在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于一个预设的值T0，两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数值的归一化幅度不大于一个预设的值T1。
目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表X-5中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.2，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.2，也就是T0＝0.2，T1＝0.2。
表X-5
Figure BDA0004140440350004308
Figure BDA0004140440350004311
Figure BDA0004140440350004321
Figure BDA0004140440350004331
当目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表X-6(表X-6为表X-5的子集)中的一行时，在一个偏振方向上，114个导频符号和11个训练符号的组合中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在一个偏振方向上的数目均为31。
表X-6
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子
1 x10+x9+x8+x7+x6+1 0x046 0x384
2 x10+x9+x8+x7+x6+1 0x046 0x3C4
3 x10+x9+x6+x3+1 0x076 0x07C
4 x10+x8+x7+x4+x3+1 0x1A2 0x330
5 x10+x8+x7+x4+x3+1 0x2E6 0x330
6 x10+x8+x7+x2+x+1 0x226 0x3DC
7 x10+x9+x6+x3+x2+x+1 0x13A 0x330
8 x10+x4+x3+x2+x+1 0x322 0x368
9 x10+x4+x3+x2+x+1 0x322 0x0E4
10 x10+x4+x3+x2+x+1 0x0E2 0x368
11 x10+x4+x3+x2+x+1 0x0E2 0x0E4
12 x10+x4+x3+x2+x+1 0x04E 0x2F0
考虑到目标多项式为本原多项式时所产生的序列一般具有较好随机性，同时考虑到目标多项式的非零项越多，实现越复杂，在目标多项式采用本原多项式且其非零项不大于5时，目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表X-7中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.25，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.25。
表X-7
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子
1 x10+x9+x7+x3+1 0x23E 0x094
2 x10+x7+x6+x2+1 0x0BE 0x1B8
3 x10+x9+x6+x+1 0x002 0x210
4 x10+x9+x6+x+1 0x002 0x308
5 x10+x9+x6+x+1 0x002 0x184
6 x10+x9+x6+x+1 0x1C2 0x040
7 x10+x8+x5+x+1 0x3FE 0x0E0
8 x10+x8+x5+x+1 0x3FE 0x270
9 x10+x8+x5+x+1 0x3FE 0x304
10 x10+x9+x4+x+1 0x3B6 0x1A0
11 x10+x9+x4+x+1 0x3B6 0x0D0
12 x10+x9+x4+x+1 0x3B6 0x058
13 x10+x9+x4+x+1 0x3B6 0x22C
14 x10+x7+x3+x+1 0x34E 0x084
该表X-7中，序号为14的一行中，目标多项式，也可以称为本原多项式为x10+x7+x3+x+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x34E和0x084时，114个导频符号的生成过程可以参阅图35进行理解。
如图35所示，在X偏振方向上，输入的偏振种子为0x34E，转换为二进制序列后为1101001110，也就是从m9到m0的取值，若按顺序连续输出的两个比特位1和0，则X偏振方向上的导频符号为A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和0，则X偏振方向上的导频符号为-A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位1和1，则X偏振方向上的导频符号为A+Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和1，则X偏振方向上的导频符号为-A+Aj。依次类推，可以得到X偏振方向上的114个导频符号。
如图35所示，在Y偏振方向上，输入的偏振种子为0x084，转换为二进制序列后为0010000100，也就是从m9到m0的取值，若按顺序连续输出的两个比特位1和0，则Y偏振方向上的导频符号为A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和0，则Y偏振方向上的导频符号为-A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位1和1，则Y偏振方向上的导频符号为A+Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和1，则Y偏振方向上的导频符号为-A+Aj。依次类推，可以得到Y偏振方向上的114个导频符号。
X偏振方向上的偏振种子和Y偏振方向上的偏振种子可以互换，因此可以得到如下表X-8所示的114个导频符号。
表X-8
Figure BDA0004140440350004351
上述表X-8中，在一个偏振方向上，114个导频符号和11个训练符号的组合中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在所述一个偏振方向上的数目均为31。
上述X-8的方案中，导频符号对应的相关特性如图36所示，图36中的(a)显示的是在X偏振方向上导频符号的序列的周期自相关结果，图36中的(b)显示的是Y偏振方向上导频符号的序列的周期自相关结果，图36中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上导频符号的序列的周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.167，且两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.202。本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余也较低，为1.79％，且导频符号的序列自相关和互相关特性都较好，训练符号和导频符号结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号，提高所恢复的信号的质量。
下面，再提供一个上述超帧结构的另一个示例，当目标多项式为x 10+x 7+x 6+x 2+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x0BE和0x1B8时，两个偏振方向上的导频符号的生成过程可以参阅图37进行理解。
如图37所示，在X偏振方向上，输入的偏振种子为0x0BE，转换为二进制序列后为0010111110，也就是从m9到m0的取值，若按顺序连续输出的两个比特位1和0，则X偏振方向上的导频符号为A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和0，则X偏振方向上的导频符号为-A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位1和1，则X偏振方向上的导频符号为A+Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和1，则X偏振方向上的导频符号为-A+Aj。依次类推，可以得到X偏振方向上的114个导频符号。
如图37所示，在Y偏振方向上，输入的偏振种子为0x1B8，转换为二进制序列后为0110111000，也就是从m9到m0的取值，若按顺序连续输出的两个比特位1和0，则Y偏振方向上的导频符号为A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和0，则Y偏振方向上的导频符号为-A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位1和1，则Y偏振方向上的导频符号为A+Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和1，则Y偏振方向上的导频符号为-A+Aj。依次类推，可以得到Y偏振方向上的114个导频符号。
X偏振方向上的偏振种子和Y偏振方向上的偏振种子可以互换，因此可以得到如下表X-9所示的114个导频符号。
表X-9
Figure BDA0004140440350004361
Figure BDA0004140440350004371
上述图X-9中，导频符号对应的相关特性如图38所示，图38中的(a)显示的是在X偏振方向上导频符号的序列的周期自相关结果，图38中的(b)显示的是Y偏振方向上导频符号的序列的周期自相关结果，图38中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上导频符号的序列的周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.162，且两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.185。本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余也较低，为1.79％，且所设计的导频符号的序列自相关和互相关特性都较好，训练序列和导频符号的序列结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号，提高所恢复的信号的质量。
以上介绍了前述表2中序号是18的一行的超帧结构，及其导频符号的生成过程的内容，下面介绍了前述表2中序号是9的一行的超帧的相应内容。
针对前述表2中序号是9的一行，成帧前符号个数为172032个，其对应的NSF、NPS、NTS、NS、NF、NFAW、NRES、OH等参数如下表X-10所示：
表X-10
NSF NPS NS NF OH NTS NFAW+NRES
48 57 3648 175104 1.79％ 6 96
其超帧结构如图39中的(a)所示，该超帧包括48个子帧，每个子帧包括3648个符号；第一个子帧如图39中的(b)所示，有6个训练符号，NFAW个帧同步符号，NRES个保留符号，NFAW+NRES＝96；如图39中的(c)所示，在第2到48个子帧中，也都有6个训练符号；且在每一个子帧中，每64个符号里面的第一个符号为导频符号，每个子帧包含57个导频符号。
该图39中的(b)中，以NFAW＝22，NRES＝74为例进行描述，22个帧同步符号的序列可以参阅下表X-3进行理解：考虑到6个训练符号的首符号需要跟57个导频符号的首符号相同。该图39中的(b)中，6个训练符号的序列可以参阅下表X-11进行理解：
表X-11
偏振 训练符号的序列
偏振一 A-Aj,A+Aj,A+Aj,-A-Aj,-A-Aj,-A+Aj
偏振二 A-Aj,-A-Aj,-A+Aj,A-Aj,A+Aj,-A+Aj
在该示例中，57个导频符号是目标多项式及对应的种子(seed)确定的。本申请实施例中，目标多项式和种子生成导频符号的结构可以参阅前述图34部分的相应内容进行理解。
针对需要生成57个导频符号的场景，根据目标多项式和种子获得连续的长度114的比特序列b0,b1,b2,…b113。比特序列b0,b1,b2,…b113每2个连续比特映射为一个符号，其中b2t和b2t+1映射为一个符号(2b2t-1)A+(2b2t+1-1)Aj。需要说明的是，符号(2b2t-1)A+(2b2t+1-1)Aj也可以不为所用的调制格式的星座图上的符号，其可以是所用的调制格式的星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。此时，训练和导频符号的噪声和灵敏度一般，但峰均功率比相对较低。以16QAM为例，16QAM星座图上的16个符号取值为{±1±1j,±1±3j,±3±1j,±3±3j}，实数A的取值满足1≤A≤3。实数A的具体取值可根据实际应用场景选取使得训练和导频符号的峰均功率比、噪声和灵敏度具备很好的折中。例如实数
Figure BDA0004140440350004381
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350004382
Figure BDA0004140440350004383
另外，当16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化且取值为
Figure BDA0004140440350004384
实数A的取值满足
Figure BDA0004140440350004385
例如实数
Figure BDA0004140440350004386
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350004387
目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表X-12中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.23，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.23。
表X-12
序号 目标多项式 一个偏振方向的种子 另一个偏振方向的种子
1 x10+x7+x3+x+1 0x204 0x279
2 x10+x7+x3+x+1 0x0B1 0x3E9
3 x10+x7+x3+x+1 0x0B1 0x279
当目标多项式为x10+x7+x3+x+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x0B1和0x3E9时，也就是上述表X-12中的序号为2的一行时，57个导频符号的生成过程可以参阅图40进行理解。
如图40所示，在X偏振方向上，输入的偏振种子为0x0B1，转换为二进制序列后为0010110001，也就是从m9到m0的取值，若按顺序连续输出的两个比特位1和0，则X偏振方向上的导频符号为A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和0，则X偏振方向上的导频符号为-A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位1和1，则X偏振方向上的导频符号为A+Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和1，则X偏振方向上的导频符号为-A+Aj。依次类推，可以得到X偏振方向上的57个导频符号。
如图40所示，在Y偏振方向上，输入的偏振种子为0x3E9，转换为二进制序列后为1111101001，也就是从m9到m0的取值，若按顺序连续输出的两个比特位1和0，则Y偏振方向上的导频符号为A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和0，则Y偏振方向上的导频符号为-A-Aj，若按顺序连续输出的两个比特位1和1，则Y偏振方向上的导频符号为A+Aj，若按顺序连续输出的两个比特位0和1，则Y偏振方向上的导频符号为-A+Aj。依次类推，可以得到Y偏振方向上的57个导频符号。
X偏振方向上的偏振种子和Y偏振方向上的偏振种子可以互换，因此可以得到如下表X-13所示的57个导频符号。
表X-13
Figure BDA0004140440350004388
Figure BDA0004140440350004391
上述图X-13中，导频符号对应的相关特性如图41所示，图41中的(a)显示的是在X偏振方向上导频符号的序列的周期自相关结果，图41中的(b)显示的是Y偏振方向上导频符号的序列的周期自相关结果，图41中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上导频符号的序列的周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.206，且两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.212。本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余也较低，为1.79％，且所设计的导频符号的序列自相关和互相关特性都较好，训练序列和导频符号的序列结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号，提高所恢复的信号的质量。
结合前述图1对应的实施例所介绍的通信系统，以及图2或图3对应的实施例所描述的成帧的过程，本申请实施例还提供了另一种用于光通信的传输方法，如图42所示，该传输方法包括：
3301.传输设备生成包含多个子帧的超帧，子帧包括训练符号和导频符号；
在每个子帧中，在一个偏振方向上，导频符号有NPS个，取值为-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j中的一种，其中A2为实数，NPS为偶数；NPS个导频符号达到直流平衡；训练符号与NPS个导频符号的组合达到直流平衡；
导频符号是目标多项式和种子确定生成的，目标多项式为本原多项式，且其非零项不大于5；目标多项式为下表Y-1中的一个；
表Y-1
Figure BDA0004140440350004392
Figure BDA0004140440350004401
3302.传输设备将超帧发送出去，对应地，接收设备接收包含多个子帧的超帧。
3303.接收设备对接收到的超帧进行解码。
在本申请实施例的方案中，导频符号是目标多项式和种子生成的，该目标多项式是上述表Y-1中的任意一项，该目标多项式和所对应的种子可以满足生成的NPS个导频符号达到直流平衡，以及训练符号与NPS个导频符号的组合达到直流平衡，这样有利于接收端较好的恢复信号，提高接收端信号的质量。
本申请实施例所提供的超帧的结构可以参阅前述图33中的(a)至图33中的(c)部分的相应内容进行理解，此处不再重复赘述。
在本申请实施例中，考虑如下具体的超帧格式，成帧前符号个数为172032个，其是经过编码的符号，编码方式可以是采用开放码(Open FEC，OFEC)，或采用码长128比特的汉明码多次编码获得，也可以采用其他编码方式；其对应的NSF、NTS、NPS、NFAW、NRES、NS、NF、OH等参数如下表所示：
Figure BDA0004140440350004402
该超帧包括24个子帧，每个子帧包括7296个符号，如图33中的(a)所示；第一个子帧如图33中的(b)所示，有11个训练符号，NFAW个帧同步符号，NRES个保留符号，其中NFAW+NRES＝96；在第2到24个子帧中，也都有11个训练符号，如图33中的(c)；且在每一个子帧中，每64个符号里面的第一个符号为导频符号。每个子帧包含114个导频符号。
这里以帧同步符号个数NFAW＝22、保留符号个数NRES＝74为例进行描述，如图33中的(b)所示。
长度为22的帧同步序列采用下表Y-2所示，其中实数AFAW的取值不做具体限定。可根据实际应用场景选取使得FAW符号的峰均功率比、噪声和灵敏度具备很好的折中。以16QAM为例，16QAM星座图上的16个符号取值为{±1±1j,±1±3j,±3±1j,±3±3j}，实数AFAW的取值满足1≤A≤3。例如实数
Figure BDA0004140440350004403
导频符号的取值为
Figure BDA0004140440350004404
Figure BDA0004140440350004405
表Y-2
Figure BDA0004140440350004406
Figure BDA0004140440350004411
114个导频符号是基于目标多项式及对应的种子(seed)确定的。本申请实施例中，目标多项式采用10阶的多项式，该10阶的多项式可以表示为：
x10+a9×x9+a8×x8+a7×x7+a6×x6+a5×x5+a4×x4+a3×x3+a2×x2+a1
×x+1
其中，a9…a1可取值0或1。
导频符号生成结构可以参阅前面的图34进行理解，如图34所示，种子用二进制的形式可以表示为m9、m8、m7、m6、m5、m4、m3、m2、m1、m0，当然，种子也可以用十六进制或十进制来表示，当与目标多项式运算时需要转换为二进制的形式，如：0110111000用十六进制表示为0x1B8，十进制表示为440。
本申请实施例中，对于两个正交的偏振方向上的导频符号，可以采用相同的目标生成多项式，但因种子(seed)不相同，对应地，两个偏振方向上输出的导频符号不完全一样。
如图34中，针对需要产生114个导频符号的场景，根据目标多项式和种子获得连续长度228的比特序列b0,b1,b2,…b227。比特序列b0,b1,b2,…b227每2个连续比特映射为一个符号，此时b2t和b2t+1映射为一个符号(2b2t-1)A2+(2b2t+1-1)A2j,0≤t<114。
应理解，当导频符号采用星座图最外面4个符号时，导频符号的灵敏度(sensitivity)较高，但峰均功率比(peak to average power)较大；当导频符号取值采用星座图最里面4个符号时，训练和导频的噪声(noise)较小，但其灵敏度(sensitivity)较低。
需要说明的是，导频符号可以不为所用的调制格式的星座图上的符号，其可以是所用的调制格式的星座图最外面4个符号和最里面4个符号中间区域的某4个符号。此时，导频符号的噪声和灵敏度一般，但峰均功率比相对较低。以16QAM为例，16QAM星座图上的16个符号取值为{±1±1j,±1±3j,±3±1j,±3±3j}，实数A2的取值满足1≤A2≤3。实数A2的具体取值可根据实际应用场景选取使得训练或导频符号的峰均功率比、噪声和灵敏度具备很好的折中。例如实数
Figure BDA0004140440350004421
导频符号和训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350004422
Figure BDA0004140440350004423
另外，当16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化且取值为
Figure BDA0004140440350004424
实数A2的取值满足
Figure BDA0004140440350004425
例如实数
Figure BDA0004140440350004426
导频符号的取值为
Figure BDA0004140440350004427
Figure BDA0004140440350004428
考虑到目标多项式为本原多项式时所产生的序列一般具有较好随机性，同时考虑到目标多项式的非零项越多，实现越复杂，在目标多项式采用本原多项式且其非零项不大于5时，目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表Y-3中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.25，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.25。
表Y-3
Figure BDA0004140440350004429
Figure BDA0004140440350004431
该表Y-3中，序号为1的一行中，目标多项式采用本原多项式为x10+x9+x7+x6+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x002和0x3C6时，114个导频符号的生成过程可以参阅下图43进行理解。
如图43所示，在X偏振方向上，输入的偏振种子为0x002，转换为二进制序列后为0000000010，也就是从m9到m0的取值，若按顺序连续输出的两个比特位1和0，则X偏振方向上的导频符号为A2-A2j，若按顺序连续输出的两个比特位0和0，则X偏振方向上的导频符号为-A2-A2j，若按顺序连续输出的两个比特位1和1，则X偏振方向上的导频符号为A2+A2j，若按顺序连续输出的两个比特位0和1，则X偏振方向上的导频符号为-A2+A2j。依次类推，可以得到X偏振方向上的114个导频符号。
如图43所示，在Y偏振方向上，输入的偏振种子为0x3C6，转换为二进制序列后为0010000100，也就是从m9到m0的取值，若按顺序连续输出的两个比特位1和0，则Y偏振方向上的导频符号为A2-A2j，若按顺序连续输出的两个比特位0和0，则Y偏振方向上的导频符号为-A2-A2j，若按顺序连续输出的两个比特位1和1，则Y偏振方向上的导频符号为A2+A2j，若按顺序连续输出的两个比特位0和1，则Y偏振方向上的导频符号为-A2+A2j。依次类推，可以得到Y偏振方向上的114个导频符号。
X偏振方向上的偏振种子和Y偏振方向上的偏振种子可以互换，因此可以得到如下表Y-4所示的114个导频符号。
表Y-4
Figure BDA0004140440350004441
Figure BDA0004140440350004451
上述表Y-4中，在一个偏振方向上，114个导频符号中-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j和A2+A2j在所述一个偏振方向上的数目分别为28、29、29、28。在一个偏振方向上，一个子帧中包括的导频符号中-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j彼此之间的数目接近。此外，在一个偏振方向上，一个子帧中的114个导频符号的和为0，可以达到直流平衡，利于接收端恢复信号的质量。
本申请实施例中，每个子帧中的第一个符号作为导频符号也作为训练符号。所考虑的11个训练符号的第一个符号跟114个导频符号的第一个符号相同。在一个偏振方向上，每个子帧中除去第一个符号还包括10个训练符号，这10个训练符号的取值为-A1-A1j、-A1+A1j、A1-A1j、A1+A1j中的一种，其中A1为实数；实数A1的具体取值可根据实际应用场景选取使得训练或导频符号的峰均功率比、噪声和灵敏度具备很好的折中。A1可以不等于A2；以16QAM为例，16QAM星座图上的16个符号取值为{±1±1j,±1±3j,±3±1j,±3±3j}，实数A1的取值满足1≤A2≤3。例如实数
Figure BDA0004140440350004452
每个子帧中除去第一个符号后的10个训练符号的取值为
Figure BDA0004140440350004453
另外，当16QAM星座图上的16个符号进行功率归一化且取值为
Figure BDA0004140440350004454
Figure BDA0004140440350004455
实数A2的取值满足
Figure BDA0004140440350004456
例如实数
Figure BDA0004140440350004457
导频符号的取值为
Figure BDA0004140440350004458
该图33中的(b)中，长度为11的训练序列可采用表40中两个偏振首符号均为-A+Aj的一项，并将每个偏振方向上的首符号中采用的实数A设置为A2，且除去首符号剩余10个符号中采用的实数A设置为A1。如采用表40中序号15的一项，获得下表Y-5所示。
表Y-5
Figure BDA0004140440350004459
Figure BDA0004140440350004461
采用上述114个导频符号和11个训练符号，在一个偏振方向上，一个子帧中包括的导频符号和训练符号的组合满足直流平衡。
需要说明的是，当实数A1和A2的取值不相等，上述表Y-5中11个训练序列中第一个符号为-A2+A2j，与后面10个训练序列中的取值-A1-A1j、-A1+A1j、A1-A1j、A1+A1j均不相等。在一些实际应用场景中，为了便于实现，在一个偏振方向上，在每个子帧中的第一个符号仅用做导频符号不再用于训练符号，此时，子帧中训练符号个数减少为10个，其取值为-A1-A1j、-A1+A1j、A1-A1j、A1+A1j中一种，便于均衡(equalisation)的实现。此时，长度为10的训练序列可采用表33中的一项，并将实数A设置为A1。
上述方案中，导频符号对应的相关特性如下图44所示，图44中的(a)显示的是在X偏振方向上导频符号的序列的周期自相关结果，图44中的(b)显示的是Y偏振方向上导频符号的序列的周期自相关结果，图44中的(c)显示的是在X和Y两个偏振方向上导频符号的序列的周期互相关结果。在两个偏振方向上的符号序列的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.167，且两个偏振方向上的符号序列的周期互相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.176。本申请实施例提供的超帧架构的帧冗余也较低，为1.79％，且导频符号的序列自相关和互相关特性都较好，训练符号和导频符号结合一起也可满足直流平衡，利于提高接收端恢复信号，提高所恢复的信号的质量。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (34)

1.一种用于光通信的传输方法，其特征在于，包括：
生成包含多个子帧的超帧，所述子帧包括训练符号和导频符号，其中，在一个偏振方向上，有一个符号既为训练符号，也为导频符号，且每个所述训练符号和每个所述导频符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，A为实数；在每个子帧中，在所述一个偏振方向上，所述导频符号是目标多项式和种子生成的，所述导频符号有NPS个，与NTS个所述训练符号的组合达到直流平衡，所述NTS为所述每个子帧中所述训练符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数；所述目标多项式为下表中的一个；
Figure FDA0004140440340000011
Figure FDA0004140440340000021
将所述超帧发送出去。
2.根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，在一个偏振方向上，所述超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝24，每个子帧中的符号数量NS＝7296，NTS＝11，NPS＝114，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，所述超帧成帧前的符号数量为172032。
3.根据权利要求2所述的传输方法，其特征在于，所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.2，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.2，
Figure FDA0004140440340000022
Figure FDA0004140440340000031
Figure FDA0004140440340000041
Figure FDA0004140440340000051
4.根据权利要求3所述的传输方法，其特征在于，当所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，在一个偏振方向上，114个导频符号和11个训练符号的组合中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在所述一个偏振方向上的数目均为31；
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子 1 x10+x9+x8+x7+x6+1 0x046 0x384 2 x10+x9+x8+x7+x6+1 0x046 0x3C4 3 x10+x9+x6+x3+1 0x076 0x07C 4 x10+x8+x7+x4+x3+1 0x1A2 0x330 5 x10+x8+x7+x4+x3+1 0x2E6 0x330 6 x10+x8+x7+x2+x+1 0x226 0x3DC 7 x10+x9+x6+x3+x2+x+1 0x13A 0x330 8 x10+x4+x3+x2+x+1 0x322 0x368 9 x10+x4+x3+x2+x+1 0x322 0x0E4 10 x10+x4+x3+x2+x+1 0x0E2 0x368 11 x10+x4+x3+x2+x+1 0x0E2 0x0E4 12 x10+x4+x3+x2+x+1 0x04E 0x2F0
。
5.根据权利要求2所述的传输方法，其特征在于，所述目标多项式为本原多项式，且其非零项不大于5时，所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.25，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.25，
Figure FDA0004140440340000052
Figure FDA0004140440340000061
6.根据权利要求5所述的传输方法，其特征在于，当所述目标多项式为x10+x7+x3+x+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x34E和0x084时，在一个偏振方向上，114个导频符号和11个训练符号的组合中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在所述一个偏振方向上的数目均为31，所述两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure FDA0004140440340000062
Figure FDA0004140440340000071
7.根据权利要求3所述的传输方法，其特征在于，当所述目标多项式为x 10+x 7+x 6+x2+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x0BE和0x1B8时，所述两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure FDA0004140440340000072
8.根据权利要求1所述的传输方法，其特征在于，在一个偏振方向上，所述超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝48，每个子帧中的符号数量NS＝3648，NTS＝6，NPS＝57，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，所述超帧成帧前的符号数量为172032。
9.根据权利要求8所述的传输方法，其特征在于，所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.23，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.23，
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子 1 x10+x7+x3+x+1 0x204 0x279 2 x10+x7+x3+x+1 0x0B1 0x3E9 3 x10+x7+x3+x+1 0x0B1 0x279
。
10.根据权利要求9所述的传输方法，其特征在于，当所述目标多项式为x10+x7+x3+x+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x0B1和0x3E9时，所述两个偏振方向上各自的57个导频符号分别为下表所示：
Figure FDA0004140440340000081
11.一种用于光通信的接收方法，其特征在于，包括：
接收包含多个子帧的超帧，所述子帧包括训练符号和导频符号，其中，在一个偏振方向上，有一个符号既为训练符号，也为导频符号，且每个所述训练符号和每个所述导频符号分别为-A-Aj、-A+Aj、A-Aj、A+Aj中的一种，A为实数；在每个子帧中，在所述一个偏振方向上，所述导频符号是目标多项式和种子生成的，所述导频符号有NPS个，与NTS个所述训练符号的组合达到直流平衡，所述NTS为所述每个子帧中所述训练符号在一个偏振方向上的数量，NTS+NPS为奇数；所述目标多项式为下表中的一个；
Figure FDA0004140440340000082
Figure FDA0004140440340000091
对接收到的所述超帧进行解码。
12.根据权利要求11所述的接收方法，其特征在于，在一个偏振方向上，所述超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝24，每个子帧中的符号数量NS＝7296，NTS＝11，NPS＝114，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，所述超帧成帧前的符号数量为172032。
13.根据权利要求12所述的接收方法，其特征在于，所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.2，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.2，
Figure FDA0004140440340000101
Figure FDA0004140440340000111
Figure FDA0004140440340000121
14.根据权利要求13所述的接收方法，其特征在于，当所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，在一个偏振方向上，114个导频符号和11个训练符号的组合中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在所述一个偏振方向上的数目均为31；
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子 1 x10+x9+x8+x7+x6+1 0x046 0x384 2 x10+x9+x8+x7+x6+1 0x046 0x3C4 3 x10+x9+x6+x3+1 0x076 0x07C 4 x10+x8+x7+x4+x3+1 0x1A2 0x330 5 x10+x8+x7+x4+x3+1 0x2E6 0x330 6 x10+x8+x7+x2+x+1 0x226 0x3DC 7 x10+x9+x6+x3+x2+x+1 0x13A 0x330 8 x10+x4+x3+x2+x+1 0x322 0x368 9 x10+x4+x3+x2+x+1 0x322 0x0E4 10 x10+x4+x3+x2+x+1 0x0E2 0x368 11 x10+x4+x3+x2+x+1 0x0E2 0x0E4 12 x10+x4+x3+x2+x+1 0x04E 0x2F0
。
15.根据权利要求12所述的接收方法，其特征在于，所述目标多项式为本原多项式，且其非零项不大于5时，所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.25，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.25，
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子 1 x10+x9+x7+x3+1 0x23E 0x094 2 x10+x7+x6+x2+1 0x0BE 0x1B8 3 x10+x9+x6+x+1 0x002 0x210 4 x10+x9+x6+x+1 0x002 0x308 5 x10+x9+x6+x+1 0x002 0x184 6 x10+x9+x6+x+1 0x1C2 0x040 7 x10+x8+x5+x+1 0x3FE 0x0E0 8 x10+x8+x5+x+1 0x3FE 0x270 9 x10+x8+x5+x+1 0x3FE 0x304 10 x10+x9+x4+x+1 0x3B6 0x1A0 11 x10+x9+x4+x+1 0x3B6 0x0D0 12 x10+x9+x4+x+1 0x3B6 0x058 13 x10+x9+x4+x+1 0x3B6 0x22C 14 x10+x7+x3+x+1 0x34E 0x084
。
16.根据权利要求15所述的接收方法，其特征在于，当所述目标多项式为x10+x7+x3+x+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x34E和0x084时，在一个偏振方向上，114个导频符号和11个训练符号的组合中，-A-Aj、-A+Aj、A-Aj和A+Aj在所述一个偏振方向上的数目均为31，所述两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure FDA0004140440340000141
17.根据权利要求13所述的接收方法，其特征在于，当所述目标多项式为x10+x7+x6+x2+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x0BE和0x1B8时，所述两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure FDA0004140440340000142
Figure FDA0004140440340000151
18.根据权利要求11所述的接收方法，其特征在于，在一个偏振方向上，所述超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝48，每个子帧中的符号数量NS＝3648，NTS＝6，NPS＝57，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，所述超帧成帧前的符号数量为172032。
19.根据权利要求18所述的接收方法，其特征在于，所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.23，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.23，
序号 目标多项式 偏振一方向的种子 偏振二方向的种子 1 x10+x7+x3+x+1 0x204 0x279 2 x10+x7+x3+x+1 0x0B1 0x3E9 3 x10+x7+x3+x+1 0x0B1 0x279
。
20.根据权利要求19所述的接收方法，其特征在于，当所述目标多项式为x10+x7+x3+x+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x0B1和0x3E9时，所述两个偏振方向上各自的57个导频符号分别为下表所示：
Figure FDA0004140440340000161
21.一种用于光通信的传输设备，其特征在于，所述传输设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令，使得所述传输设备执行如权利要求1-10中任一项所述的传输方法。
22.一种用于光通信的接收设备，其特征在于，所述传输设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令，使得所述接收设备执行如权利要求11-20中任一项所述的接收方法。
23.一种用于光通信的系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求21所述的传输设备，以及如权利要求22所述的接收设备。
24.一种用于光通信的传输方法，其特征在于，包括：
生成包含多个子帧的超帧，所述子帧包括训练符号和导频符号；
在每个子帧中，在一个偏振方向上，所述导频符号有NPS个，取值为-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j中的一种，其中A2为实数，NPS为偶数；NPS个所述导频符号达到直流平衡；所述训练符号与NPS个所述导频符号的组合达到直流平衡；
所述导频符号是目标多项式和种子确定生成的，所述目标多项式为本原多项式，且其非零项不大于5；所述目标多项式为下表中的一个；
Figure FDA0004140440340000162
Figure FDA0004140440340000171
将所述超帧发送出去。
25.根据权利要求24所述的传输方法，其特征在于，在一个偏振方向上，所述超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝24，每个子帧中的符号数量NS＝7296，NPS＝114，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，所述超帧成帧前的符号数量为172032；
生成所述导频符号的所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.25，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.25，
Figure FDA0004140440340000172
Figure FDA0004140440340000181
。
26.根据权利要求25所述的传输方法，其特征在于，当所述目标多项式为x10+x9+x7+x6+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x002和0x3C6时，所述两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure FDA0004140440340000182
Figure FDA0004140440340000191
27.根据权利要求24所述的传输方法，其特征在于，在每个子帧中，在一个偏振方向上，当所述导频符号的数量除以4的余数为0时，在每个子帧包括的所述导频符号中，-A2-A2j的数量等于A2+A2j的数量，-A2+A2j的数量等于A2-A2j的数量，且-A2-A2j的数量和的数量相差为2；或，-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j的数量相等；
当所述导频符号的数量除以4的余数为2时，在每个子帧包括的所述导频符号中，-A2-A2j的数量等于A2+A2j的数量，-A2+A2j的数量等于A2-A2j的数量，且-A2-A2j的数量和的数量相差为1。
28.一种用于光通信的接收方法，其特征在于，包括：
接收包含多个子帧的超帧，所述子帧包括训练符号和导频符号；
在每个子帧中，在一个偏振方向上，所述导频符号有NPS个，取值为-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j中的一种，其中A2为实数，NPS为偶数；NPS个所述导频符号达到直流平衡；所述训练符号与NPS个所述导频符号的组合达到直流平衡；
所述导频符号是目标多项式和种子确定生成的，所述目标多项式为本原多项式，且其非零项不大于5；所述目标多项式为下表中的一个；
序号 目标多项式 1 x10+x9+x7+x6+1 2 x10+x9+x7+x3+1 3 x10+x8+x4+x3+1 4 x10+x7+x6+x2+1 5 x10+x9+x6+x+1 6 x10+x9+x4+x+1 7 x10+x7+x3+x+1 8 x10+x4+x3+x+1
对接收到的所述超帧进行解码。
29.根据权利要求28所述的接收方法，其特征在于，在一个偏振方向上，所述超帧中总符号数量NF＝175104，子帧数量NSF＝24，每个子帧中的符号数量NS＝7296，NPS＝114，帧同步符号的数量NFAW与保留符号的数量NRES之和NFAW+NRES＝96，所述超帧成帧前的符号数量为172032；
生成所述导频符号的所述目标多项式与两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为下表中的一行时，同一偏振方向上的导频符号的周期自相关函数旁瓣值的归一化幅度不大于0.25，不同偏振方向上的导频符号的周期互相关函数值的归一化幅度不大于0.25，
Figure FDA0004140440340000201
Figure FDA0004140440340000211
Figure FDA0004140440340000221
30.根据权利要求29所述的接收方法，其特征在于，当所述目标多项式为x10+x9+x7+x6+1，对应的两个偏振方向上的用十六进制表示的种子为0x002和0x3C6时，所述两个偏振方向上各自的114个导频符号分别为下表所示：
Figure FDA0004140440340000222
Figure FDA0004140440340000231
31.根据权利要求28所述的接收方法，其特征在于，在每个子帧中，在一个偏振方向上，当所述导频符号的数量除以4的余数为0时，在每个子帧包括的所述导频符号中，-A2-A2j的数量等于A2+A2j的数量，-A2+A2j的数量等于A2-A2j的数量，且-A2-A2j的数量和的数量相差为2；或，-A2-A2j、-A2+A2j、A2-A2j、A2+A2j的数量相等；
当所述导频符号的数量除以4的余数为2时，在每个子帧包括的所述导频符号中，-A2-A2j的数量等于A2+A2j的数量，-A2+A2j的数量等于A2-A2j的数量，且-A2-A2j的数量和的数量相差为1。
32.一种用于光通信的传输设备，其特征在于，所述传输设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令，使得所述传输设备执行如权利要求24-27中任一项所述的传输方法。
33.一种用于光通信的接收设备，其特征在于，所述传输设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令，使得所述接收设备执行如权利要求28-31中任一项所述的接收方法。
34.一种用于光通信的系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求32所述的传输设备，以及如权利要求33所述的接收设备。
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