CN117768032A - 光通信中信号收发的方法、光发射机和光接收机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光通信中信号收发的方法、光发射机和光接收机，属于光通信技术领域。该方法包括：获取携带有待发送信息的两组数字信号，两组数字信号对应不同的偏振态，两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；对两组数字信号进行补偿编码；将经过补偿编码的两组数字信号调制为偏振态光信号，发送偏振态光信号。本申请通过对两组数字信号进行补偿编码，能够将经过传输的多路光信号的性能拉平，减小因多路光信号的性能差异大引起的系统性能波动，保证光通信系统的性能。

Description

光通信中信号收发的方法、光发射机和光接收机

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，特别涉及一种光通信中信号收发的方法、光发射机和光接收机。

背景技术

随着高速数字信号处理(digital signal processing，DSP)技术和模数转换技术的进步，相干光通信成为研究的热点。相干光通信系统支持多进制调制格式和偏振复用，实现高频谱效率的传输。

偏振复用是利用光的两个正交偏振态(state of polarization，SOP)，在相同的带宽内同时传输两个独立的正交偏振信号，从而将信道传输效率提高两倍。采用偏振复用结合相干接收技术，可以实现100吉比特每秒(Gb/s)以上长距离传输。但是由于光纤受外界环境影响产生双折射效应，且光纤的双折射轴随时间变化而随机变化，发射端经过偏振复用产生的两个正交偏振信号经过光纤传输后，受到光纤偏振相关损耗(polarization-dependent loss，PDL)的影响带来系统代价，造成系统性能波动。在常规的链路设计中，需要为这种波动预留一定光信噪比(optical signal-to-noiseratio，OSNR)余量，保证传输系统前向纠错(forward error correction，FEC)后无误码。

但是，如果预留的OSNR较大，则会降低通信系统的传输距离。因此，需要解决降低PDL带来的系统性能波动，从而降低PDL带来的系统代价(如预留OSNR余量)的问题。

发明内容

本申请提供了一种光通信中信号收发的方法、光发射机和光接收机，可以解决PDL带来的性能波动和系统代价。本申请提供的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种光通信中信号发送的方法。该方法应用于光发射机。该方法包括：获取携带有待发送信息的两组数字信号，两组数字信号对应不同的偏振态，两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；对两组数字信号进行补偿编码；将经过补偿编码的两组数字信号调制为偏振态光信号，发送偏振态光信号。

其中，第一X数字信号S1、第一Y数字信号S2、第二X数字信号S3和第二Y数字信号S4，经过补偿编码的第一X数字信号R1、经过补偿编码的第一Y数字信号R2、经过补偿编码的第二X数字信号R3和经过补偿编码的第二Y数字信号R4满足：

或者，

θ1和θ2的取值均为[0,2π]，表示R₃的复共轭，/>表示R₄的复共轭。

根据补偿编码过程可知：经过补偿编码的第一X数字信号R1携带有第一X数字信号S1和第二X数字信号S3携带的信息，经过补偿编码的第一Y数字信号R2携带有第一Y数字信号S2和第二Y数字信号S4携带的信息，经过补偿编码的第二X数字信号R3携带有第一Y数字信号S2和第二Y数字信号S4携带的信息，经过补偿编码的第二Y数字信号R4携带有第一X数字信号S1和第二X数字信号S3携带的信息。这样一来，能够使对应两个偏振态的多个传输链路中每个传输链路传输的光信号，均携带有本应通过多个传输链路分别传输的多路光信号携带的信息，使得每个传输链路对该多路光信号的PDL影响相同，将经过传输的多路光信号的性能拉平，减小因多路光信号的性能差异大引起的系统性能波动，保证光通信系统的性能。其中，多路光信号的性能差异由多个传输链路对本应由其传输的光信号的PDL影响不同导致。例如，由于对应X偏振态和Y偏振态的两个传输链路对各自传输的光信号的PDL影响不同，若分别使用这两个传输链路中每个传输链路传输一路光信号，经过这两个传输链路传输的信号受到传输链路的PDL影响不同，这样会导致光通信系统的系统代价较大，造成系统性能波动。

进一步地，为保证光通信系统的性能，θ1的取值进一步可以满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，k₁的取值为0、1、2或3。类似的，θ2的取值进一步可以满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，k₂的取值为0、1、2或3。

在本申请中，涉及的实施场景包括偏振频率编码场景和偏振时间编码场景。在偏振频率编码场景中，第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输。在偏振时间编码场景中，第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号采用同一子载波传输，且第一X数字信号和第一Y数字信号的时刻相同，第二X数字信号和第二Y数字信号的时刻相同，第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻。

作为一种可实现方式，在偏振时间编码场景中，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

相应的，在偏振时间编码场景中，在将经过补偿编码的两组数字信号调制为偏振态光信号之前，该方法还包括：基于经过补偿编码的数字信号的时刻，对经过补偿编码的每组数字信号按照时序进行合并。

第二方面，本申请提供了一种光通信中信号接收的方法。该方法应用于光接收机。该方法包括：将接收到的光信号转换为两组数字信号，两组数字信号对应不同的偏振态，两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；对两组数字信号进行补偿解码；获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号。

其中，第一X数字信号第一Y数字信号/>第二X数字信号/>和第二Y数字信号经过补偿解码的第一X数字信号/>经过补偿解码的第一Y数字信号/>经过补偿解码的第二X数字信号/>和经过补偿解码的第二Y数字信号/>满足：

或者，

θ1和θ2的取值均为[0,2π]，表示/>的复共轭，/>表示/>的复共轭。

由上可知，光发射机通过对数字信号进行补偿编码，能够使对应多个偏振态的多个传输链路中每个传输链路传输的光信号，均携带有本应通过多个传输链路分别传输的多路光信号携带的信息，使得每个传输链路对该多路光信号的PDL影响相同，将经过传输的多路光信号的性能拉平，减小因多路光信号的性能差异大引起的系统性能波动，保证光通信系统的性能。并且，光接收机通过按照与补偿编码对应的补偿解码方式，对接收到的信号进行解码，就能够得到光发射机传输的信息。

进一步地，为保证光通信系统的性能，θ1的取值进一步可以满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，k₁的取值为0、1、2或3。类似的，θ2的取值进一步可以满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，k₂的取值为0、1、2或3。

在本申请中，涉及的实施场景包括偏振频率编码场景和偏振时间编码场景。在偏振频率编码场景中，第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输。在偏振时间编码场景中，第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号采用同一子载波传输，且第一X数字信号和第一Y数字信号的时刻相同，第二X数字信号和第二Y数字信号的时刻相同，第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻。

作为一种可实现方式，在偏振时间编码场景中，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

相应的，在偏振时间编码场景中，在获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号之前，方法还包括：基于经过补偿解码的数字信号的时刻，对经过补偿解码的每组数字信号按照时序进行合并。

可选的，在偏振频率编码场景中，当第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输时，在对两组数字信号进行补偿解码之前，该方法还包括：按照数字信号所属子载波的不同，对两组数字信号中每组数字信号进行分波，得到每组数字信号中分别属于不同子载波的多个子信号。这样一来，能够将每组数字信号划分为属于不同子载波的多个数字信号，以便于后续能够针对属于不同子载波的数字信号进行处理。

在一种可实现方式中，在对两组数字信号进行补偿解码，得到经过补偿解码的两组数字信号之前，该方法还包括：基于误差信号对两组数字信号进行均衡处理，误差信号基于对两组数字信号进行均衡处理之前经过均衡处理的数字信号及其判决信号得到。

均衡处理主要对数字信号中因偏振引起的相关损伤进行补偿，以提高传输的信号的信号质量。例如，均衡处理可以去除数字信号中因偏振引起的码间串扰。其中，对于在X偏振轴上传输的光信号和在Y偏振轴上传输的光信号，光信号在不同的偏振轴上传输产生的延时和衰减等多种传输性质不同，由这些不同的传输性质引起的损伤即为因偏振引起的相关损伤。

在一种实现方式中，在对两组数字信号进行补偿解码，得到经过补偿解码的两组数字信号之前，该方法还包括：基于误差信号对两组数字信号进行相位恢复，误差信号基于对两组数字信号进行相位恢复之前被执行相位恢复的数字信号及其判决信号得到。通过对数字信号进行相位恢复，能够去除数字信号的相噪，对数字信号的相位进行恢复。

由于PDL和信道带宽的共同的影响，经过补偿解码的两组数字信号可能还存在一定的码间串扰。信号判决的实现方式可以有多种，本申请以以下三种实现方式为例进行举例说明。

在信号判决的第一种实现方式中，可以先对经过补偿解码的数字信号进行后置滤波，以降低码间串扰带来的系统代价，然后对经过后置滤波的数字信号进行序列检测，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。在一种实现方式中，后置滤波可以通过白化噪声实现，以去除噪声的码间串扰。序列检测是指对经过后置滤波的数字信号按照信号序列进行判决，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。

在信号判决的第二种实现方式中，可以先去除经过补偿解码的多路数字信号之间的噪声关联性，然后基于去除噪声关联性的多路数字信号进行联合判决，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。在第一种实现情况中，在进行联合判决时，可以联合多个数字信号中每个数字信号在某个时刻的信息对多个数字信号进行判决，得到多个数字信号中每个数字信号在该时刻的判决信息。在第二种实现情况中，在进行联合判决时，可以联合多个数字信号中每个数字信号在多个时刻的信息对多个数字信号进行判决，得到多个数字信号中每个数字信号在该多个时刻的判决信息。

通过联合去除噪声关联性的多个数字信号进行判决，能够进一步降低PDL带来的系统代价，提高判决的准确性。另外，当联合多个数字信号在多个时刻的信息进行判决时，能够利用该特点帮助判决，从而进一步提高判决的准确性。因此在一些对判决准确性较高的场景中，可以根据需求选择判决使用的实现方式。例如，当待判决的数字信号还存在码间串扰时，可以选择使用第二种实现情况的实现方式。

在信号判决的第三种实现方式中，可以先去除经过补偿解码的多路数字信号之间的噪声关联性，然后对去除噪声关联性的数字信号进行后置滤波，然后基于经过后置滤波的数字信号进行联合序列检测，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。在该实现方式中，联合序列检测的实现方式可以参考信号判决的第二种实现方式中的第二种实现情况描述的判决方式。并且，考虑到联合序列检测需要联合信号序列包括的多个时刻的信息进行判决，因此，为提高判决的准确性，可以在联合判决之前先进行后置滤波。

其中，经过补偿解码的两组数字信号包括：经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号。则去除经过补偿解码的多路数字信号之间的噪声关联性的实现过程，可以包括：获取经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中每两个数字信号之间的噪声相关系数，噪声相关系数反映噪声的关联程度；对于经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中任一个数字信号，基于其他数字信号与任一个数字信号的噪声相关系数，在任一个数字信号中去除其他数字信号对任一个数字信号的影响成分，得到去除关联性的任一个数字信号，其中，其他数字信号为经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中除任一个数字信号外的数字信号。

第三方面，本申请提供了一种光发射机。该光发射机包括数字信号处理组件和调制器；数字信号处理组件用于获取携带有待发送信息的两组数字信号，两组数字信号对应不同的偏振态，两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；数字信号处理组件用于对两组数字信号进行补偿编码；调制器用于将经过补偿编码的两组数字信号调制为偏振态光信号，发送偏振态光信号。

其中，第一X数字信号S1、第一Y数字信号S2、第二X数字信号S3和第二Y数字信号S4，经过补偿编码的第一X数字信号R1、经过补偿编码的第一Y数字信号R2、经过补偿编码的第二X数字信号R3和经过补偿编码的第二Y数字信号R4满足：

或者，

θ1和θ2的取值均为[0,2π]，表示R₃的复共轭，/>表示R₄的复共轭。

可选的，θ1的取值满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，k₁的取值为0、1、2或3；θ2的取值满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，k₂的取值为0、1、2或3。

可选的，第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输；或者，第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号采用同一子载波传输，且第一X数字信号和第一Y数字信号的时刻相同，第二X数字信号和第二Y数字信号的时刻相同，第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻。

可选的，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

可选的，数字信号处理组件还用于基于经过补偿编码的数字信号的时刻，对经过补偿编码的每组数字信号按照时序进行合并。

第四方面，本申请提供了一种光接收机。该光接收机包括相干接收机前端和数字信号处理组件；相干接收机前端用于将接收到的光信号转换为两组数字信号，两组数字信号对应不同的偏振态，两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；数字信号处理组件用于对两组数字信号进行补偿解码；数字信号处理组件还用于获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号。

其中，第一X数字信号第一Y数字信号/>第二X数字信号/>和第二Y数字信号经过补偿解码的第一X数字信号/>经过补偿解码的第一Y数字信号/>经过补偿解码的第二X数字信号/>和经过补偿解码的第二Y数字信号/>满足：

或者，

θ1和θ2的取值均为[0,2π]，表示/>的复共轭，/>表示/>的复共轭。

可选的，θ1的取值满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，k₁的取值为0、1、2或3；θ2的取值满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，k₂的取值为0、1、2或3。

可选的，第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输；或者，第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号采用同一子载波传输，且第一X数字信号和第一Y数字信号的时刻相同，第二X数字信号和第二Y数字信号的时刻相同，第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻。

可选的，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

可选的，数字信号处理组件还用于基于经过补偿解码的数字信号的时刻，对经过补偿解码的每组数字信号按照时序进行合并。

可选的，当第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输时，数字信号处理组件还用于按照数字信号所属子载波的不同，对两组数字信号中每组数字信号进行分波，得到每组数字信号中分别属于不同子载波的多个子信号。

可选的，数字信号处理组件还用于基于误差信号对两组数字信号进行均衡处理，误差信号基于对两组数字信号进行均衡处理之前经过均衡处理的数字信号及其判决信号得到。

可选的，数字信号处理组件还用于基于误差信号对两组数字信号进行相位恢复，误差信号基于对两组数字信号进行相位恢复之前被执行相位恢复的数字信号及其判决信号得到。

可选的，数字信号处理组件还用于去除经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号之间的噪声关联性；数字信号处理组件获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号，具体用于基于去除噪声关联性的第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号进行联合判决，得到经过补偿解码的两组数字信号的判决信号。

可选的，数字信号处理组件具体用于：获取经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中每两个数字信号之间的噪声相关系数，噪声相关系数反映噪声的关联程度；对于经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中任一个数字信号，基于其他数字信号与任一个数字信号的噪声相关系数，在任一个数字信号中去除其他数字信号对任一个数字信号的影响成分，得到去除噪声关联性的任一个数字信号，其中，其他数字信号为经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中除任一个数字信号外的数字信号。

第五方面，本申请提供了一种光通信系统。该光通信系统包括：本申请第三方面以及其任一种可能的实现方式中提供的光发射机，及本申请第四方面以及其任一种可能的实现方式中提供的光接收机。

第六方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，包括程序指令，当程序指令在光发射机上运行时，使得光发射机执行本申请第一方面以及其任一种可能的实现方式中提供的方法，当程序指令在光接收机上运行时，使得光接收机执行本申请第一方面以及其任一种可能的实现方式中提供的方法。

第七方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在光发射机上运行时，使得光发射机执行本申请第一方面以及其任一种可能的实现方式中提供的方法，当计算机程序产品在光接收机上运行时，使得光接收机执行本申请第一方面以及其任一种可能的实现方式中提供的方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种相干光通信系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种光发射机的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种光接收机的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种光发射机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种光发射机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种光发射机中数字信号处理组件对数字信号进行处理的流程示意图；

图7是本申请实施例提供的一种光接收机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种光接收机中数字信号处理组件对数字信号进行处理的流程示意图；

图9是本申请实施例提供的另一种光接收机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图10是本申请实施例提供的又一种光接收机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图11是本申请实施例提供的再一种光接收机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图12是本申请实施例提供的一种白化电路的逻辑结构示意图；

图13是本申请实施例提供的又一种光发射机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图14是本申请实施例提供的再一种光发射机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图15是本申请实施例提供的另一种光发射机中数字信号处理组件对数字信号进行处理的流程示意图；

图16是本申请实施例提供的又一种光接收机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图；

图17是本申请实施例提供的另一种光接收机中数字信号处理组件对数字信号进行处理的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例的技术方案可以应用于多种类型光通信系统。例如，相干光通信系统、直检光通信系统、以及其他可能实现本申请技术方案的通信系统。并且，本申请实施例的技术方案可以应用于偏振复用的相干光通信系统，还可以应用于其他形式的相干光通信系统。例如，可以应用于双偏振态的相干光通信系统。本申请实施例以应用于双偏振态的相干光通信系统为例进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种相干光通信系统的结构示意图。如图1所示，该相干光通信系统包括：光发射机110、光纤120和光接收机130。光发射机110和光接收机130可以部署在同一个设备上，也可以部署在不同的设备上，本申请实施例对其不做具体限定。图1为光发射机110和光接收机130部署在不同的设备上的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的一种光发射机的结构示意图。如图2所示，光发射机110可以包括：数字信号处理组件1101、数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)1102、信号光光源1103、偏振分束器(polarization beam splitter，PBS)1104、调制器1105、偏振合束器(polarization beam combiner，PBC)1106等。可选的，数字信号处理组件1101可以为数字信号处理器(digital signal processor，DSP)或数字信号处理芯片。信号光光源1103可以为激光器。

在光发射机110中，信号光光源1103用于发出光信号，信号光光源1103发出的光信号经过偏振分束器1104分为X路光信号和Y路光信号。X路光信号对应X偏振态，即X路光信号需要通过X偏振态传输。Y路光信号对应Y偏振态，即Y路光信号需要通过Y偏振态传输。其中X路光信号和Y路光信号分别传输至X偏振态对应的调制器1105和Y偏振态对应的调制器1105。调制器1105用于将电信号加载到接收到的光信号上，即将电信号携带的待发送信息调制到光信号，以通过光信号在光纤上传输待发送信息。该电信号由数字信号处理组件1101对数字信号进行数字信号处理后得到。并且，当数字信号处理组件输出的信号为数字信号时，还可以通过数模转换器1102将该数字信号转换为模拟信号。在一种可实现方式中，调制器1105可以为I/Q调制器。则每个调制器1105接收到的电信号均包括电信号I和电信号Q，该电信号I和该电信号Q的相位差为90度。X偏振态对应的调制器1105将接收到的电信号I和电信号Q加载到X路光信号上后，得到携带有电信号I和电信号Q所携带信息的光信号X。Y偏振态对应的调制器1105将接收到的电信号I和电信号Q加载到Y路光信号上后，得到携带有电信号I和电信号Q所携带信息的光信号Y。然后，每个调制器1105向偏振合束器1106传输经过调制的光信号。偏振合束器1106用于将经过调制的光信号合并在一起，并向光纤120传输经过调制的光信号，以通过光纤120将经过调制的光信号传输出去。

图3是本申请实施例提供的一种光接收机的结构示意图。如图3所示，光接收机130可以包括：偏振分束器1301、本振光光源1302、分束器(beamsplitter，BS)1303、相干接收机前端1304、模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)1305和数字信号处理组件1306等。可选的，数字信号处理组件1306可以为数字信号处理器(digitalsignalprocessor，DSP)或数字信号处理芯片。本振光光源1302可以为激光器。

光接收机130接收到经过光纤120传输的光信号后，偏振分束器1301将接收到的光信号分解成两路正交的光信号，并向相干接收机前端1304传输这两路正交的光信号。在一种实现方式中，两路正交的光信号可以为分别对应X偏振态的光信号和对应Y偏振态的两组光信号。本振光光源1302用于生成本振光信号，并向分束器1303传输本振光信号。分束器1303用于对该本振光信号进行分束，得到两路本振光信号，并向相干接收机前端1304传输该两路本振光信号。相干接收机前端1304接收到两路正交的光信号和两路本振光信号后，将两路正交的光信号中的一路光信号与两路本振光信号中的一路本振光信号进行混频，将两路正交的光信号中的另一路光信号与两路本振光信号中的另一路本振光信号进行混频，并将经过混频后的光信号转换为电信号，得到两组模拟信号，一组为模拟信号XI和XQ，另一组为模拟信号YI和YQ，并向模数转换器1305传输两组模拟信号。模数转换器1305将两组模拟信号转化为两组数字信号，并向数字信号处理组件1306传输两组数字信号，一组为数字信号XI和XQ，另一组为数字信号YI和YQ。数字信号处理组件1306用于对两组数字信号进行处理，得到对应的判决序列。

可选的，数字信号处理组件1101和数字信号处理组件1306的功能可以基于硬件实现，也可以基于软件实现，还可以结合硬件和软件实现。例如，数字信号处理组件1101和数字信号处理组件1306可以通过专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、数字逻辑电路来实现。又例如，数字信号处理组件1101和数字信号处理组件1306可以包括处理器和存储器，处理器通过运行保存在存储器上的程序代码，实现上述多个功能模块的功能。又例如，数字信号处理组件1101和数字信号处理组件1306也可以没有存储程序代码的功能，只具备处理器的功能。

本申请主要涉及对光发射机和光接收机中数字信号处理组件的改进，因此下面对数字信号处理组件进行展开说明。并且，在本申请中，涉及的实施场景包括偏振频率编码场景和偏振时间编码场景。本申请实施例对光通信中信号收发的方法、光发射机和光接收机进行说明时，分别针对偏振频率编码场景和偏振时间编码场景进行说明。其中，在偏振频率编码场景中，采用不同频率和偏振态传输经过编码的数字信号。在偏振时间编码场景中，采用不同时隙和偏振态传输经过编码的数字信号。

下面先针对偏振频率编码场景，对光发射机110和光接收机130中数字信号处理组件的实现方式进行说明。

图4为本申请实施例提供的一种光发射机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图。如图4所示，该数字信号处理组件1101可以包括：前向纠错编码模块1101a、星座映射模块1101b、脉冲整形模块1101c、信号补偿模块1101d、补偿编码模块1101e、频谱搬移模块1101f和合波模块1101g等多个功能模块。相应地，数字信号处理组件1101对数字信号进行的数字信号处理包括：对数字信号进行FEC编码、星座映射、脉冲整形、信号补偿、补偿编码、频谱搬移和合波等多项处理。其中，脉冲整形模块1101c和信号补偿模块1101d均为可选模块。并且，脉冲整形模块1101c和信号补偿模块1101d的功能也可以通过一个功能模块实现。例如，如图5所示，可以通过发端成型和补偿模块1101h实现。另外，发端成型和补偿与补偿编码的执行顺序可以互换。

该数字信号处理组件1101能够应用于通过偶数个(如两个、四个或六个等)子载波传输信号的场景。并且，在通过偶数个子载波传输信号的场景中，该数字信号处理组件1101同一时刻用于对该偶数个子载波中的两个子载波传输的信号进行处理。下面以图5所示的数字信号处理组件1101为例，对数字信号处理组件1101对通过子载波A和子载波B传输的信号进行处理的过程进行说明。当传输信号使用的子载波的总数大于2时，子载波A和子载波B为传输信号使用的子载波中的任意两个，且数字信号处理组件1101对通过除子载波A和子载波B外的其他子载波传输的信号进行处理的过程，可以相应参考数字信号处理组件1101对通过子载波A和子载波B传输的信号进行信号处理的过程。

如图6所示，数字信号处理组件对数字信号进行处理的过程包括以下步骤：

步骤601、FEC编码模块获取携带有待发送信息的数字信号，对数字信号进行FEC编码，并向四个星座映射模块传输经过FEC编码的数字信号。

FEC编码模块获取的数字信号用于表示需要通过光纤传输的待发送信息。可选的，数字信号可以是设备本地产生的，也可以是从外部设备接收的，本申请实施例对其不做具体限定。并且，二进制比特流是电信号的一种表示方式，本申请实施例均以采用二进制比特流表示电信号为例进行说明。

采用光纤对光信号进行传输时，需要分别使用不同子载波和偏振态对信号进行传输。而在偏振频率编码场景中，本申请实施例提供的数字信号处理组件同一时刻对两个子载波的信号进行处理，且光纤一般使用两个偏振态传输信号，因此，FEC编码模块可以按照子载波和偏振态，将经过FEC编码的二进制比特流分成四路二进制比特流，并向四个星座映射模块分发经过FEC编码的二进制比特流。该四路二进制比特流中任两路二进制比特流对应的子载波和偏振态中的至少一个不同。并且，四路二进制比特流可以分成对应不同的偏振态的两组二进制比特流，每组二进制比特流中的两路二进制比特流分别通过两个子载波传输。此时，两组二进制比特流中的第一组二进制比特流可以包括：第一X二进制比特流和第二X二进制比特流，两组二进制比特流中的第二组二进制比特流可以包括：第一Y二进制比特流和第二Y二进制比特流。并且，第一组二进制比特流对应X偏振态，第二组二进制比特流对应Y偏振态，且第一X二进制比特流和第一Y二进制比特流需要采用第一子载波传输，第二X二进制比特流和第二Y二进制比特流需要采用第二子载波传输。例如，第一X二进制比特流和第一Y二进制比特流需要采用子载波A传输，则第一X二进制比特流可以表示为XA，第一Y二进制比特流可以表示为YA。第二X二进制比特流和第二Y二进制比特流需要采用子载波B传输，即第二X二进制比特流可以表示为XB，第二Y二进制比特流可以表示为YB。

步骤602、星座映射模块对接收到的数字信号进行星座映射，并向发端成型和补偿模块传输经过星座映射的数字信号。

星座映射模块用于将数字信号映射到指定调制格式的星座点上，得到符号数据流。指定调制格式可以根据应用需求确定。例如，指定调制格式可以为正交相移键控(quadrature phase shift keying，QPSK)、正交幅度调制(quadrature amplitudemodulation，QAM)(如8QAM、16QAM、256QAM)等调制格式。

在一种实现方式中，数字处理组件可以包括多个星座映射模块，每个星座映射模块用于对一路数字信号进行星座映射。例如，对应于步骤601的内容，两组数字信号包括：第一X数字信号、第二X数字信号、第一Y数字信号和第二Y数字信号，则如图4和图5所示，数字处理组件可以包括四个星座映射模块，四个星座映射模块分别对第一X数字信号、第二X数字信号、第一Y数字信号和第二Y数字信号进行星座映射。

步骤603、发端成型和补偿模块对经过星座映射的数字信号进行脉冲整形和补偿处理，得到数字信号，并向补偿编码模块传输数字信号。

脉冲整形可以将符号数据流转换为其他合适的波形，例如升余弦波形。补偿处理用于针对发端器件对信号造成的损伤进行补偿。符号数据流通过脉冲整形和补偿处理后，可以得到对应的数字信号。并且，每路数字信号可以通过I、Q两路信号表示。例如，XA对应的数字信号S1可以通过XIA信号和XQA信号表示，如S1＝XIA+jXQA。YA对应的数字信号S2可以通过YIA信号和YQA信号表示，如S2＝YIA+jYQA。XB对应的数字信号S3可以通过XIB信号和XQB信号表示，如S3＝XIB+jXQB。YB对应的数字信号S4可以通过YIB信号和YQB信号表示，如S4＝YIB+jYQB。

当FEC编码模块根据子载波和偏振态向四个星座映射模块分发数字信号时，发端成型和补偿模块输出的数字信号也可以相应地分成两组数字信号，且两组数字信号对应不同的偏振态。例如，两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号，第一X数字信号和第一Y数字信号需要采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号需要采用第二子载波传输。

在一种可实现方式中，数字处理组件可以包括两个发端成型和补偿模块，每个发端成型和补偿模块用于对对应一个子载波传输的数字信号进行脉冲整形和补偿处理。

步骤604、补偿编码模块对数字信号进行补偿编码，并向频谱搬移模块传输经过补偿编码的两组数字信号。

补偿编码模块可以采用本申请实施例提供的补偿编码矩阵，对接收到的数字信号进行补偿编码。该补偿编码矩阵可以通过优化过程得到，且优化目标为减小光通信系统中的PDL损伤。在一种实现方式中，该补偿编码矩阵指示第一X数字信号S1、第一Y数字信号S2、第二X数字信号S3和第二Y数字信号S4，经过补偿编码的第一X数字信号R1、经过补偿编码的第一Y数字信号R2、经过补偿编码的第二X数字信号R3和经过补偿编码的第二Y数字信号R4满足：

或者，

在补偿编码矩阵中，表示R₃的复共轭，/>表示R₄的复共轭。在一种实现方式中，θ1和θ2的取值可以均为[0,2π]。进一步地，为保证光通信系统的性能，θ1的取值进一步可以满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，k₁的取值为0、1、2或3。类似的，θ2的取值进一步可以满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，k₂的取值为0、1、2或3。例如，θ1和θ2均为π/4。

根据补偿编码矩阵可知：经过补偿编码的第一X数字信号R1携带有第一X数字信号S1和第二X数字信号S3携带的信息，经过补偿编码的第一Y数字信号R2携带有第一Y数字信号S2和第二Y数字信号S4携带的信息，经过补偿编码的第二X数字信号R3携带有第一Y数字信号S2和第二Y数字信号S4携带的信息，经过补偿编码的第二Y数字信号R4携带有第一X数字信号S1和第二X数字信号S3携带的信息。这样一来，能够使对应两个偏振态的多个传输链路中每个传输链路传输的光信号，均携带有本应通过多个传输链路分别传输的多路光信号携带的信息，使得每个传输链路对该多路光信号的PDL影响相同，将经过传输的多路光信号的性能拉平，减小因多路光信号的性能差异大引起的系统性能波动，保证光通信系统的性能。其中，多路光信号的性能差异由多个传输链路对本应由其传输的光信号的PDL影响不同导致。例如，由于对应X偏振态和Y偏振态的两个传输链路对各自传输的光信号的PDL影响不同，若分别使用这两个传输链路中每个传输链路传输一路光信号，经过这两个传输链路传输的信号受到传输链路的PDL影响不同，这样会导致光通信系统的系统代价较大，造成系统性能波动。

步骤605、频谱搬移模块对经过补偿编码的数字信号进行频谱搬移，并向合波模块传输经过频谱搬移的数字信号。

对数字信号进行频谱搬移，实际是改变用于传输数字信号的子载波的频谱位置。在一种实现方式中，频谱搬移模块可以通过移频器实现。例如，可以通过移频器将数字信号的表达式乘以系数exp(-j×2π×f₀×t)，以将数字信号的中心频率从零频搬移到频率-f₀上。需要说明的是，除了基于零频搬移，还可以基于其他的频率进行搬移，本申请实施例对其不做具体限定。经过补偿编码的数字信号分为两组，通过对两组数字信号进行频谱搬移，是为了将两组数字信号搬移到不同的频率上，以生成待发送的数字多载波信号。

步骤606、合波模块对经过频谱搬移的两组数字信号进行合波。

合波模块接收到经过频谱搬移的两组数字信号后，可以将对应两个子载波的两路数字信号中对应同一偏振态的数字信号合波成一路电信号，用于驱动调制器。且合波后的每路电信号可以使用电信号I和电信号Q。例如，可以将对应两个子载波的两路数字信号XA和XB进行合波，得到使用电信号XI和电信号XQ分量表示的X电信号，将对应两个子载波的两路数字信号YA和YB进行合波，得到使用电信号YI和电信号YQ表示的Y电信号。在一种可实现方式中，合波模块可以通过加法器实现。电信号经过调制器的调制后，能够将其携带的待发送信息加载到光信号上，以通过光信号在光纤上传输该待发送信息。

由上可知，光发射机通过对数字信号进行补偿编码，能够使对应多个偏振态的多个传输链路中每个传输链路传输的光信号，均携带有本应通过多个传输链路分别传输的多路光信号携带的信息，使得每个传输链路对该多路光信号的PDL影响相同，将经过传输的多路光信号的性能拉平，减小因多路光信号的性能差异大引起的系统性能波动，保证光通信系统的性能。其中，多路光信号的性能差异由多个传输链路对本应由其传输的光信号的PDL影响不同导致。例如，由于对应X偏振态和Y偏振态的两个传输链路对各自传输的光信号的PDL影响不同，若分别使用这两个传输链路中每个传输链路传输一路光信号，经过这两个传输链路传输的信号受到传输链路的PDL影响不同，这样会导致光通信系统的系统代价较大，造成系统性能波动。

图7为本申请实施例提供的一种光接收机中数字信号处理组件的逻辑结构示意图。如图7所示，数字信号处理组件可以包括：色散补偿模块1306a、分波模块1306b、多输入多输出(multi-input multi-output，MIMO)均衡模块1306c、相位恢复模块1306d、补偿解码模块1306e、判决模块1306f和FEC解码模块1306g。相应地，数字信号处理组件1306对数字信号进行的数字信号处理包括：对数字信号进行色散补偿、分波、MIMO均衡、相位恢复、补偿解码、信号判决和FEC解码等多项处理。其中，补偿解码模块1306e与光发射机中的补偿解码模块1101e对应，用于对经过补偿编码的信号进行补偿解码。可选的，分波和色散补偿的执行顺序可以互换。

在偏振频率编码场景中，类似于数字信号处理组件1101，数字信号处理组件1306也能够应用于通过偶数个(如两个、四个或六个等)子载波传输信号的场景，并且，在通过偶数个子载波传输信号的场景中，该数字信号处理组件1306同一时刻用于对该偶数个子载波中的两个子载波传输的信号进行处理。下面以图7所示的数字信号处理组件1306为例，对数字信号处理组件1306对通过子载波A和子载波B传输的信号进行处理的过程进行说明。当传输信号使用的子载波的总数大于2时，子载波A和子载波B为传输信号使用的子载波中的任意两个，且数字信号处理组件1306对通过除子载波A和子载波B外的其他子载波传输的信号进行处理的过程，可以相应参考数字信号处理组件1306对通过子载波A和子载波B传输的信号进行处理的过程。

如图8所示，数字信号处理组件1306对数字信号进行处理的过程包括以下步骤：

步骤801、色散补偿模块对接收到的两组数字信号中每组数字信号进行色散补偿，并向分波模块传输经过色散补偿的两组数字信号。

对数字信号进行色散补偿，是对光信号在光纤中传输引起的色散损伤进行补偿。在一种实现方式中，色散补偿模块可以采用固定系数的频域均衡，对在光纤中传输引起的大部分色散进行补偿。

色散补偿模块接收到的两组数字信号对应不同的偏振态。例如，色散补偿模块接收到的两组数字信号中的一组为X数字信号(如XI数字信号和XQ数字信号)，另一组为Y数字信号(如YI数字信号和YQ数字信号)，X数字信号对应X偏振态，Y数字信号对应Y偏振态。数字信号处理组件在进行色散补偿时，可以分别针对对应不同偏振态的数字信号进行色散补偿，则数字处理组件可以包括两个色散补偿模块，每个色散补偿模块用于对对应一个偏振态的数字信号进行色散补偿。

步骤802、分波模块按照数字信号所属子载波的不同，对经过色散补偿的两组数字信号中每组数字信号进行分波，得到每组数字信号中分别属于不同子载波的多个数字信号，并向MIMO均衡模块传输分波得到的两组数字信号。

经过色散补偿的每组数字信号可以包括两个子载波的数字信号，则分波模块可以按照数字信号所属子载波的不同，对经过色散补偿的每组数字信号进行分波。经过分波后，对应一个偏振态的数字信号划分为对应两个子载波的数字信号。例如，对应于步骤801的例子，经过分波的两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号(如对应子载波A和X偏振态的数字信号AX)和第二X数字信号(如对应子载波B和X偏振态的数字信号BX)，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号(如对应子载波A和Y偏振态的数字信号AY)和第二Y数字信号(如对应子载波B和Y偏振态的数字信号BY)。第一X数字信号和第一Y数字信号需要采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号需要采用第二子载波传输。

在一种实现方式中，数字处理组件可以包括两个分波模块。每个分波模块用于对一个偏振态的数字信号进行分波，得到对应一个偏振态且分别属于两个子载波的两路数字信号。

步骤803、MIMO均衡模块对经过分波的数字信号进行均衡处理，并向相位恢复模块传输经过均衡处理的两组数字信号。

均衡处理主要对数字信号中因偏振引起的相关损伤进行补偿，以提高传输的信号的信号质量。例如，均衡处理可以去除数字信号中因偏振引起的码间串扰(inter symbolinterference，ISI)。其中，对于在X偏振轴上传输的光信号和在Y偏振轴上传输的光信号，光信号在不同的偏振轴上传输产生的延时和衰减等多种传输性质不同，由这些不同的传输性质引起的损伤即为因偏振引起的相关损伤。在一种实现方式中，MIMO均衡模块可以采用2*2(双偏振态场景)蝶形滤波器实现。并且，该蝶形滤波器还能够对数字信号进行解复用，并补偿数字信号中因其他因素引起的一些损伤。

在一种实现方式中，MIMO均衡模块可以对对应每个子载波的数字信号独立进行均衡处理，则数字信号处理组件可以包括两个MIMO均衡模块，每个MIMO均衡模块用于对对应一个子载波的数字信号进行均衡处理。例如，经过分波的数字信号包括：对应子载波A和X偏振态的数字信号AX、对应子载波A和Y偏振态的数字信号AY、对应子载波B和X偏振态的数字信号BX、对应子载波B和Y偏振态的数字信号BY，则一个MIMO均衡模块用于对数字信号AX和数字信号AY进行均衡处理，另一个MIMO均衡模块用于对数字信号BX和数字信号BY进行均衡处理。

MIMO均衡模块可以基于均衡系数对数字信号进行均衡处理。在本申请实施例中，MIMO均衡模块可以自适应地更新均衡系数，以跟踪光传输链路中的偏振态变化，从而根据变化后的偏振态对光信号因偏振引起的相关损伤进行补偿。在一种实现方式中，当MIMO均衡模块通过蝶形滤波器实现时，该更新均衡系数的过程可以看成是更新蝶形滤波器的滤波系数的过程。可选的，均衡系数可以基于误差信号得到。或者，MIMO均衡模块可以基于误差信号对数字信号进行均衡处理。误差信号可以基于MIMO均衡模块输出的信号及其判决信号得到。例如，对于当前数字信号进行均衡处理所参考的误差信号，该误差信号可以基于经过MIMO均衡模块均衡处理的数字信号及其判决信号得到。并且，在本申请实施例中，由于光发射机需要对数字信号进行补偿编码，改变了光发射机发送的信号的星座，则在确定误差信号时，可以根据补偿编码后的信号得到误差信号。例如，在偏振频率编码场景中，MIMO均衡模块输出的数字信号包括四路数字信号，四路数字信号表示对应两个载波且对应XY偏振态的数字信号，其可以表示为M1、M2、M3和M4。补偿解码模块对M1、M2、M3和M4的解码信号可以表示为P1、P2、P3和P4。判决模块对P1、P2、P3和P4的判决信号可以表示为P11、P21、P31和P41。其中，该判决信号可以通过硬判方式得到。采用本申请实施例提供的补偿编码矩阵对P11、P21、P31和P41进行补偿编码后，其补偿编码信号可以表示为P12、P22、P32和P42。则M1、M2、M3和M4对应的误差信号errM₁、errM₂、errM₃和errM₄分别可以为：

errM₁＝M₁-P12

errM₂＝M₂-P22

errM₃＝M₃-P32

errM₄＝M₄-P42

根据上面计算误差信号的过程可以看到，P12、P22、P32和P42可以视为MIMO均衡模块相对于M1、M2、M3和M4的期望输出模块，则误差信号可视为基于MIMO均衡模块的实际输出信号和期望输出信号得到。并且，在光发射机需要对信号进行补偿编码时，计算误差信号需要参考对经过均衡处理的信号的判决信号进行补偿编码后的信号。

步骤804、相位恢复模块对经过均衡处理的两组数字信号进行相位恢复，并向补偿解码模块传输相位恢复后的两组数字信号。

经过均衡处理的两组数字信号可能还存在相噪(即相位噪声)，通过对经过均衡处理的两组数字信号进行相位恢复，能够去除数字信号的相噪，对数字信号的相位进行恢复。例如，当经过均衡处理的两组数字信号存在θ角的相噪时，可以通过相位恢复将θ角转回来，达到去除相噪的目的。

在一种实现方式中，数字信号处理组件可以包括四个相位恢复模块，四个相位恢复模块分别对对应不同子载波和偏振态的数字信号进行相位恢复。例如，经过均衡处理的两组数字信号包括：对应子载波A和X偏振态的数字信号AX、对应子载波A和Y偏振态的数字信号AY、对应子载波B和X偏振态的数字信号BX、对应子载波B和Y偏振态的数字信号BY，则四个相位恢复模块可以分别对数字信号AX、数字信号AY、数字信号BX、数字信号BY进行相位恢复。

相位恢复模块可以基于误差信号对数字信号进行相位恢复。误差信号可以基于相位恢复模块的输入信号及其判决信号得到。例如，其误差信号的确定方式可以类似于MIMO均衡使用的误差信号的确定方式，该误差信号可以对相位恢复模块的输入信号做硬判，然后采用本申请实施例提供的补偿编码矩阵对硬判得到的信号进行补偿编码，并参考经过补偿编码的信号计算误差信号。

步骤805、补偿解码模块对相位恢复后的两组数字信号进行补偿解码，并向判决模块传输经过补偿解码的两组数字信号。

补偿解码模块与光发射机中的补偿解码模块对应，用于对经过补偿编码的信号进行补偿解码。该补偿解码矩阵可以通过对补偿编码矩阵求逆得到。在一种实现方式中，该补偿解码矩阵指示第一X数字信号第一Y数字信号/>第二X数字信号/>和第二Y数字信号经过补偿解码的第一X数字信号/>经过补偿解码的第一Y数字信号/>经过补偿解码的第二X数字信号/>和经过补偿解码的第二Y数字信号/>满足：

或者，

在补偿解码矩阵中，表示/>的复共轭，/>表示/>的复共轭。在一种实现方式中，θ1和θ2的取值可以均为[0,2π]。进一步地，为保证光通信系统的性能，θ1的取值进一步可以满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，k₁的取值为0、1、2或3。类似的，θ2的取值进一步可以满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，k₂的取值为0、1、2或3。例如，θ1和θ2均为π/4。

需要说明的是，由于补偿解码模块与光发射机中的补偿解码模块对应，此处θ1的取值应与补偿编码模块中θ1的取值保持一致，此处θ2的取值应与补偿编码模块中θ2的取值保持一致。并且，当补偿编码模块采用公式1所示的补偿编码矩阵进行编码时，补偿解码模块需要使用公式3所示的补偿解码矩阵进行解码，当补偿编码模块采用公式2所示的补偿编码矩阵进行编码时，补偿解码模块需要使用公式4所示的补偿解码矩阵进行解码。

步骤806、判决模块获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号，并向FEC解码模块传输两组数字信号的判决信号。

由于PDL和信道带宽的共同的影响，经过补偿解码的两组数字信号可能还存在一定的码间串扰。信号判决的实现方式可以有多种，本申请实施例以以下三种实现方式为例进行举例说明。

在信号判决的第一种实现方式中，可以先对经过补偿解码的数字信号进行后置滤波，以降低码间串扰带来的系统代价，然后对经过后置滤波的数字信号进行序列检测，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。示例的，如图9所示，判决模块1306f可以包括后置滤波子模块1306f1和序列检测子模块1306f2。后置滤波子模块1306f1用于对经过补偿解码的数字信号进行后置滤波。序列检测子模块1306f2用于对经过后置滤波的数字信号进行序列检测。在一种实现方式中，后置滤波可以通过白化噪声实现，以去除噪声的码间串扰。序列检测是指对经过后置滤波的数字信号按照信号序列进行判决，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。例如，对于经过补偿解码的数字信号和/>每个数字信号均为一个信号序列，且一个信号序列包括多个时刻的信息，则对于/>和/>中任一个信号序列，序列检测子模块1306f2可以联合该信号序列中多个时刻的信息进行判决，得到该信号序列的判决序列。由于信号序列中多个时刻的信息存在符号相关的特点，联合信号序列中多个时刻的信息进行判决时，能够利用该特点帮助判决，从而提高判决的准确性。

并且，在对信号序列进行判决时，可以对该信号序列中的I信号分量和Q信号分量分别进行判决，相应的，可以针对I信号分量和Q信号分量分别进行后置滤波。因此，如图9所示，对应于一个信号序列，数字信号组件可以包括两组后置滤波子模块1306f1和序列检测子模块1306f2，两组子模块分别针对数字信号中的I信号分量和Q信号分量进行处理。

在信号判决的第二种实现方式中，可以先去除经过补偿解码的多路数字信号之间的噪声关联性，然后基于去除噪声关联性的多路数字信号进行联合判决，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。示例的，如图10所示，判决模块1306f可以包括偏振白化子模块1306f3和联合判决子模块1306f4。偏振白化子模块1306f3用于去除经过补偿解码的多个数字信号之间的噪声关联性。联合判决子模块1306f4用于联合去除噪声关联性的多个数字信号进行判决，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。

在第一种实现情况中，在进行联合判决时，可以联合多个数字信号中每个数字信号在某个时刻的信息对多个数字信号进行判决，得到多个数字信号中每个数字信号在该时刻的判决信息。例如，经过补偿解码的数字信号和/>均包括在时刻1至时刻6的信息，则可以联合/>和/>中每个数字信号在时刻1至时刻6的信息，对/>和/>进行判决，得到/>和/>在该时刻1的判决信息。

在第二种实现情况中，在进行联合判决时，可以联合多个数字信号中每个数字信号在多个时刻的信息对多个数字信号进行判决，得到多个数字信号中每个数字信号在该多个时刻的判决信息。例如，经过补偿解码的数字信号和/>均包括在时刻1至时刻6的信息，则可以联合/>和/>中每个数字信号在时刻1至时刻6的信息，对和/>进行判决，得到/>和/>在该时刻1至时刻6的判决信息。

经过均衡处理和相位恢复后，对应不同偏振态的数字信号之间还存在串扰，因此通过联合去除噪声关联性的多个数字信号进行判决，能够进一步降低PDL带来的系统代价，提高判决的准确性。另外，当联合多个数字信号在多个时刻的信息进行判决时，能够利用该特点帮助判决，从而进一步提高判决的准确性。因此在一些对判决准确性较高的场景中，可以根据需求选择判决使用的实现方式。例如，当待判决的数字信号还存在码间串扰时，可以选择使用第二种实现情况的实现方式。

在信号判决的第三种实现方式中，可以先去除经过补偿解码的多路数字信号之间的噪声关联性，然后对去除噪声关联性的数字信号进行后置滤波，然后基于经过后置滤波的数字信号进行联合序列检测，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。示例的，如图11所示，判决模块1306f可以包括偏振白化子模块1306f3、后置滤波子模块1306f1和联合判决子模块1306f4。偏振白化子模块1306f3用于去除经过补偿解码的多个数字信号之间的噪声关联性。后置滤波子模块1306f1用于对去除噪声关联性的多个数字信号进行后置滤波。联合判决子模块1306f4用于联合经过后置滤波的多个数字信号进行判决，以得到经过补偿解码的数字信号的判决信号。在该实现方式中，联合序列检测的实现方式可以参考信号判决的第二种实现方式中的第二种实现情况描述的判决方式。并且，考虑到联合序列检测需要联合信号序列包括的多个时刻的信息进行判决，因此，为提高判决的准确性，可以在联合判决之前先进行后置滤波。该后置滤波的实现方式可以相应参考信号判决的第一种实现方式中的相关描述，此处不再赘述。

其中，经过补偿解码的两组数字信号包括：经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号。则去除经过补偿解码的多路数字信号之间的噪声关联性的实现过程，可以包括：获取经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中每两个数字信号之间的噪声相关系数，噪声相关系数反映噪声的关联程度；对于经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中任一个数字信号，基于其他数字信号与任一个数字信号的噪声相关系数，在任一个数字信号中去除其他数字信号对任一个数字信号的影响成分，得到去除关联性的任一个数字信号，其中，其他数字信号为经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中除任一个数字信号外的数字信号。

在一种可实现方式中，可以通过图12所示的白化电路，去除经过补偿解码的多路数字信号之间的噪声关联性。其中，conj(n)表示n的复共轭。白化系数h1，h2通过信号噪声相关计算得到，用于表示信号之间的噪声的关联程度。例如，可以预先获取信号在光通信系统中传输得到的噪声，然后根据该噪声确定白化系数，并使用该白化系数对通过该光通信系统传输的信号之间的噪声关联性。

如图12所示，该白化电路具有四个输入端。经过补偿解码的第一X数字信号经过补偿解码的第一Y数字信号/>经过补偿解码的第二X数字信号/>和经过补偿解码的第二Y数字信号/>能够分别通过该四个输入端进入白化电路。/>进入白化电路后通过三条传输通路路传输，一路/>直接输出为去除噪声关联性的/>一路/>与conj(h1)求差，一路/>与conj(h2)求差。/>进入白化电路后通过三条传输通路路传输，一路/>直接输出为去除噪声关联性的/>一路/>与h1求和，一路/>与h2求差。/>进入白化电路后，与/>与conj(h1)的差和/>与h2的差求和，得到去除噪声关联性的/>然后输出。/>进入白化电路后，与/>与conj(h2)的差和/>与h1的和求和，得到去除噪声关联性的/>然后输出。

步骤807、FEC解码模块对两组数字信号的判决信号进行FEC解码。

通过对两组数字信号的判决信号进行FEC解码，就能够得到光发射机传输的信息。

由上可知，光发射机通过对数字信号进行补偿编码，能够使对应多个偏振态的多个传输链路中每个传输链路传输的光信号，均携带有本应通过多个传输链路分别传输的多路光信号携带的信息，使得每个传输链路对该多路光信号的PDL影响相同，将经过传输的多路光信号的性能拉平，减小因多路光信号的性能差异大引起的系统性能波动，保证光通信系统的性能。并且，光接收机通过按照与补偿编码对应的补偿解码方式，对接收到的信号进行解码，就能够得到光发射机传输的信息。

接着，下面针对偏振时间编码场景，对光发射机和光接收机中数字信号处理组件的实现方式进行说明。

图13为本申请实施例提供的一种光发射机中数字信号处理组件1101的逻辑结构示意图。如图13所示，该数字信号处理组件1101可以包括：前向纠错编码模块1101a、星座映射模块1101b、时序拆分模块1101i、补偿编码模块1101e、时序合并模块1101j、脉冲整形模块1101c和信号补偿模块1101d等多个功能模块。相应地，数字信号处理组件1101对数字信号进行的数字信号处理包括：对数字信号进行FEC编码、星座映射、时序拆分、补偿编码、时序合并、脉冲整形和信号补偿等多项处理。其中，脉冲整形模块1101c和信号补偿模块1101d均为可选模块。并且，脉冲整形模块1101c和信号补偿模块1101d的功能也可以通过一个功能模块实现。例如，如图14所示，可以通过发端成型和补偿模块1101h实现。另外，发端成型和补偿与补偿编码的执行顺序可以互换。

该数字信号处理组件1101能够应用于通过一个或多个子载波传输信号的场景。并且，该数字信号处理组件1101同一时刻用于对通过一个子载波传输的信号进行处理。下面以图14所示的数字信号处理组件1101为例，对数字信号处理组件1101对通过一个子载波传输的信号进行处理的过程进行说明。当传输信号使用的子载波的总数为多个时，该子载波为传输信号使用的多个子载波中的任意一个，且数字信号处理组件1101对通过除该子载波外的其他子载波传输的信号进行处理的过程，可以相应参考数字信号处理组件1101对通过该子载波传输的信号进行信号处理的过程。

如图15所示，数字信号处理组件1101对数字信号进行处理的过程包括以下步骤：

步骤1501、FEC编码模块获取携带有待发送信息的数字信号，对数字信号进行FEC编码，并向两个星座映射模块传输经过FEC编码的数字信号。

FEC编码模块可以按照偏振态，将经过FEC编码的数字信号分成两路数字信号，并向两个星座映射模块分发经过FEC编码的数字信号。该两路数字信号对应的偏振态不同。并且，两路数字信号可以分成对应不同的偏振态的两组数字信号。两组数字信号中的第一组数字信号可以包括X数字信号，两组数字信号中的第二组数字信号可以包括：Y数字信号。并且，X数字信号对应X偏振态，Y数字信号对应Y偏振态。X数字信号实际为X偏振态的数字信号，Y数字信号实际为Y偏振态的数字信号。

其中，该步骤1501的实现过程请相应参考步骤601的实现过程，此处不再赘述。

步骤1502、星座映射模块对接收到的数字信号进行星座映射，并向时序拆分模块传输经过星座映射的数字信号。

该步骤1502的实现过程请相应参考步骤602的实现过程，此处不再赘述。

步骤1503、时序拆分模块按照数字信号的时刻，对经过星座映射的数字信号进行时序拆分，并向补偿编码模块传输拆分后的数字信号。

时序拆分模块可以按照数字信号的时刻，将携带多个时刻的信息的一路数字信号拆分为多路数字信号，该多路数字信号携带不同时刻的信息。在一种实现方式中，时序拆分模块可以按照数字信号的时刻，将数字信号拆分为携带奇数时刻的信息的数字信号和携带偶数时刻的信息的数字信号。例如，时序拆分模块接收到X数字信号后，可以将其拆分为携带奇数时刻的信息的X路奇数时序信号和携带偶数时刻的信息的X路偶数时序信号。时序拆分模块接收到Y数字信号后，可以将其拆分为携带奇数时刻的信息的Y路奇数时序信号和携带偶数时刻的信息的Y路偶数时序信号。为便于描述，下面将X路奇数时序信号称为第一X数字信号，将X路偶数时序信号称为第二X数字信号，将Y路奇数时序信号称为第一Y数字信号，将Y路偶数时序信号称为第二Y数字信号。此时，第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号采用同一子载波传输，且第一X数字信号和第一Y数字信号的时刻相同，第二X数字信号和第二Y数字信号的时刻相同，第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻。第一X数字信号可以为对应X偏振态且携带t0时刻的信息的数字信号，第一Y数字信号可以为对应Y偏振态且携带t0时刻的信息的数字信号，第二X数字信号可以为对应X偏振态且携带t1时刻的信息的数字信号，第二Y数字信号可以为对应Y偏振态且携带t1时刻的信息的数字信号。

在一种实现方式中，数字处理组件可以包括两个时序拆分模块，分别用于对X数字信号和Y数字信号进行时序拆分。例如，两组数字信号包括：X数字信号和Y数字信号，则如图13和图14所示，数字处理组件可以包括两个时序拆分模块，两个时序拆分模块分别对X数字信号和Y数字信号进行时序拆分。

步骤1504、补偿编码模块对接收到的数字信号进行补偿编码，并向时序合并模块传输经过补偿编码的两组数字信号。

该步骤1504的实现过程请相应参考步骤604的实现过程，此处不再赘述。需要说明的是，由于第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻，在补偿编码之前，可以先将第一X数字信号、第二X数字信号、第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻对齐，然后对对齐时刻后的数字信号进行补偿编码。

步骤1505、时序合并模块基于经过补偿编码的数字信号的时刻，对经过补偿编码的每组数字信号按照时序进行合并，并向发端成型和补偿模块传输时序合并后的数字信号。

由于在补偿编码前对数字信号进行了时序拆分，为了能够按照原本的时序向光接收机传输经过编码的数字信号，则在完成补偿编码后，还需要对经过补偿编码的数字信号按照时序进行合并。例如，当第一X数字信号为对应X偏振态且携带t0时刻的信息的数字信号，第一Y数字信号为对应Y偏振态且携带t0时刻的信息的数字信号，第二X数字信号为对应X偏振态且携带t1时刻的信息的数字信号，第二Y数字信号为对应Y偏振态且携带t1时刻的信息的数字信号时，可以将第一X数字信号与第二X数字信号进行合并，将第一Y数字信号与第二Y数字信号进行合并，且在合并后的数字信号中，对应在前时序的数字信号的信息信号序列中的前面位置，对应在后时序的数字信号的信息信号序列中的后面位置。

步骤1506、发端成型和补偿模块对时序合并后的数字信号进行脉冲整形和补偿处理。

该步骤1506的实现过程请相应参考步骤603的实现过程，此处不再赘述。在一种可实现方式中，由于数字信号处理组件对一个子载波传输的信号进行处理，所以数字处理组件可以包括一个发端成型和补偿模块，其用于对对应该子载波的数字信号进行脉冲整形和补偿处理。

由上可知，光发射机通过对数字信号进行补偿编码，能够使对应多个偏振态的多个传输链路中每个传输链路传输的光信号，均携带有本应通过多个传输链路分别传输的多路光信号携带的信息，使得每个传输链路对该多路光信号的PDL影响相同，将经过传输的多路光信号的性能拉平，减小因多路光信号的性能差异大引起的系统性能波动，保证光通信系统的性能。其中，多路光信号的性能差异由多个传输链路对本应由其传输的光信号的PDL影响不同导致。例如，由于对应X偏振态和Y偏振态的两个传输链路对各自传输的光信号的PDL影响不同，若分别使用这两个传输链路中每个传输链路传输一路光信号，经过这两个传输链路传输的信号受到传输链路的PDL影响不同，这样会导致光通信系统的系统代价较大，造成系统性能波动。

图16为本申请实施例提供的一种光接收机中数字信号处理组件1306的逻辑结构示意图。如图16所示，数字信号处理组件可以包括：色散补偿模块1306a、多输入多输出均衡模块1306c、相位恢复模块1306d、时序拆分模块1306h、补偿解码模块1306e、时序合并模块1306i、判决模块1306f和FEC解码模块1306g。相应地，数字信号处理组件1306对数字信号进行的数字信号处理包括：对数字信号进行色散补偿、MIMO均衡、相位恢复、时序拆分、补偿解码、时序合并、信号判决和FEC解码等多项处理。其中，补偿解码模块与光发射机中的补偿解码模块对应，用于对经过补偿编码的信号进行补偿解码。

在偏振时间编码场景中，类似于数字信号处理组件1101，数字信号处理组件1306也能够应用于通过一个或多个子载波传输信号的场景，并且，该数字信号处理组件1306同一时刻用于对通过一个子载波传输的信号进行处理。下面以图16所示的数字信号处理组件1306为例，对数字信号处理组件1306对通过一个子载波传输的信号进行处理的过程进行说明。当传输信号使用的子载波的总数为多个时，该子载波为传输信号使用的多个子载波中的任意一个，且数字信号处理组件1306对通过除该子载波外的其他子载波传输的信号进行处理的过程，可以相应参考数字信号处理组件1306对通过该子载波传输的信号进行处理的过程。

如图17所示，数字信号处理组件1306对数字信号进行处理的过程包括以下步骤：

步骤1701、色散补偿模块对接收到的两组数字信号中每组数字信号进行色散补偿，并向MIMO均衡模块传输经过色散补偿的两组数字信号。

该步骤1701的实现过程请相应参考步骤801的实现过程，此处不再赘述。

步骤1702、MIMO均衡模块对经过分波的数字信号进行均衡处理，并向相位恢复模块传输经过均衡处理的两组数字信号。

该步骤1702的实现过程请相应参考步骤803的实现过程，此处不再赘述。在一种可实现方式中，由于数字信号处理组件对一个子载波传输的信号进行处理，所以数字处理组件可以包括一个MIMO均衡模块，其用于对对应该子载波的数字信号进行均衡处理。

步骤1703、相位恢复模块对经过均衡处理的两组数字信号进行相位恢复，并向补偿解码模块传输相位恢复后的两组数字信号。

该步骤1703的实现过程请相应参考步骤804的实现过程，此处不再赘述。在一种实现方式中，由于数字信号处理组件对一个子载波传输的数字信号进行处理，且被处理的数字信号对应两个偏振态，则数字信号处理组件可以包括两个相位恢复模块，两个相位恢复模块分别对对应不同偏振态的数字信号进行相位恢复。

步骤1704、时序拆分模块按照数字信号的时刻，对相位恢复后的两组数字信号进行时序拆分，并向补偿解码模块传输时序拆分后的数字信号。

该步骤1704的实现过程请相应参考步骤1503的实现过程，此处不再赘述。时序拆分后的数字信号包括第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号。第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号采用同一子载波传输，且第一X数字信号和第一Y数字信号的时刻相同，第二X数字信号和第二Y数字信号的时刻相同，第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻。

步骤1705、补偿解码模块对接收到的数字信号进行补偿解码，并向时序合并模块传输经过补偿解码的两组数字信号。

该步骤1705的实现过程请相应参考步骤805的实现过程，此处不再赘述。

步骤1706、时序合并模块基于经过补偿解码的数字信号的时刻，对经过补偿解码的每组数字信号按照时序进行合并，并向判决模块传输时序合并后的数字信号。

该步骤1706的实现过程请相应参考步骤1505的实现过程，此处不再赘述。

步骤1707、判决模块获取时序合并后的数字信号的判决信号，并向FEC解码模块传输两组数字信号的判决信号。

该步骤1707的实现过程请相应参考步骤806的实现过程，此处不再赘述。需要说明的是，在该步骤1707中，在对数字信号执行判决操作之前，若需要先去除多路数字信号之间的噪声关联性，可以在去除多路数字信号之间的噪声关联性的过程中，达到对数字信号进行时序合并的效果，则无需在步骤1707之前执行步骤1706。相应的，数字信号处理组件可以不包括时序合并模块。

步骤1708、FEC解码模块对两组数字信号的判决信号进行FEC解码。

该步骤1708的实现过程请相应参考步骤807的实现过程，此处不再赘述。

由上可知，光发射机通过对数字信号进行补偿编码，能够使对应多个偏振态的多个传输链路中每个传输链路传输的光信号，均携带有本应通过多个传输链路分别传输的多路光信号携带的信息，使得每个传输链路对该多路光信号的PDL影响相同，将经过传输的多路光信号的性能拉平，减小因多路光信号的性能差异大引起的系统性能波动，保证光通信系统的性能。并且，光接收机通过按照与补偿编码对应的补偿解码方式，对接收到的信号进行解码，就能够得到光发射机传输的信息。

需要说明的是，本申请实施例提供的光通信中信号发送的方法和光通信中信号接收的方法的步骤先后顺序均可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种光发射机。该光发射机包括数字信号处理组件和调制器；数字信号处理组件用于获取携带有待发送信息的两组数字信号，两组数字信号对应不同的偏振态，两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；数字信号处理组件用于对两组数字信号进行补偿编码；调制器用于将经过补偿编码的两组数字信号调制为偏振态光信号，发送偏振态光信号。

其中，第一X数字信号S1、第一Y数字信号S2、第二X数字信号S3和第二Y数字信号S4，经过补偿编码的第一X数字信号R1、经过补偿编码的第一Y数字信号R2、经过补偿编码的第二X数字信号R3和经过补偿编码的第二Y数字信号R4满足：

或者，

θ1和θ2的取值均为[0,2π]，表示R₃的复共轭，/>表示R₄的复共轭。

可选的，θ1的取值满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，k₁的取值为0、1、2或3；θ2的取值满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，k₂的取值为0、1、2或3。

可选的，第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输；或者，第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号采用同一子载波传输，且第一X数字信号和第一Y数字信号的时刻相同，第二X数字信号和第二Y数字信号的时刻相同，第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻。

可选的，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

可选的，数字信号处理组件还用于基于经过补偿编码的数字信号的时刻，对经过补偿编码的每组数字信号按照时序进行合并。

其中，该光发射机可以为图2和图3所示的光发射机，数字信号处理组件可以为图4、图5、图13和图14任一所示的数字信号处理组件。并且，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的光发射机和数字信号处理组件的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应内容，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种光接收机。该光接收机包括相干接收机前端和数字信号处理组件；相干接收机前端用于将接收到的光信号转换为两组数字信号，两组数字信号对应不同的偏振态，两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；数字信号处理组件用于对两组数字信号进行补偿解码；数字信号处理组件还用于获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号。

其中，第一X数字信号第一Y数字信号/>第二X数字信号/>和第二Y数字信号经过补偿解码的第一X数字信号/>经过补偿解码的第一Y数字信号/>经过补偿解码的第二X数字信号/>和经过补偿解码的第二Y数字信号/>满足：/>

或者，

θ1和θ2的取值均为[0,2π]，表示/>的复共轭，/>表示/>的复共轭。

可选的，θ1的取值满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，k₁的取值为0、1、2或3；θ2的取值满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，k₂的取值为0、1、2或3。

可选的，第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输；或者，第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号采用同一子载波传输，且第一X数字信号和第一Y数字信号的时刻相同，第二X数字信号和第二Y数字信号的时刻相同，第一X数字信号和第二X数字信号的时刻相邻，第一Y数字信号和第二Y数字信号的时刻相邻。

可选的，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

可选的，数字信号处理组件还用于基于经过补偿解码的数字信号的时刻，对经过补偿解码的每组数字信号按照时序进行合并。

可选的，当第一X数字信号和第一Y数字信号采用第一子载波传输，第二X数字信号和第二Y数字信号采用第二子载波传输时，数字信号处理组件还用于按照数字信号所属子载波的不同，对两组数字信号中每组数字信号进行分波，得到每组数字信号中分别属于不同子载波的多个子信号。

可选的，数字信号处理组件还用于基于误差信号对两组数字信号进行均衡处理，误差信号基于对两组数字信号进行均衡处理之前经过均衡处理的数字信号及其判决信号得到。

可选的，数字信号处理组件还用于基于误差信号对两组数字信号进行相位恢复，误差信号基于对两组数字信号进行相位恢复之前被执行相位恢复的数字信号及其判决信号得到。

可选的，数字信号处理组件还用于去除经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号之间的噪声关联性；数字信号处理组件获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号，具体用于基于去除噪声关联性的第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号进行联合判决，得到经过补偿解码的两组数字信号的判决信号。

可选的，数字信号处理组件具体用于：获取经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中每两个数字信号之间的噪声相关系数，噪声相关系数反映噪声的关联程度；对于经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中任一个数字信号，基于其他数字信号与任一个数字信号的噪声相关系数，在任一个数字信号中去除其他数字信号对任一个数字信号的影响成分，得到去除噪声关联性的任一个数字信号，其中，其他数字信号为经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中除任一个数字信号外的数字信号。

其中，该光接收机可以为图2和图3所示的光发射机，数字信号处理组件可以为图7、图9、图10、图11和图16任一所示的数字信号处理组件。并且，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的光接收机和数字信号处理组件的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应内容，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种光通信系统。该光通信系统包括：本申请实施例提供的任一种光发射机，及本申请实施例提供的任一种光接收机。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质为非易失性计算机可读存储介质，包括程序指令，当程序指令在光发射机上运行时，使得光发射机执行本申请实施例提供的任一种光发射机实现的功能，当程序指令在光接收机上运行时，使得光接收机执行本申请实施例提供的任一种光接收机实现的功能。

并且，程序指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，程序指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质存储有提供程序开发平台的计算机程序指令。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在光发射机上运行时，使得光发射机执行本申请实施例提供的任一种光发射机实现的功能，当计算机程序产品在光接收机上运行时，使得光接收机执行本申请实施例提供的任一种光接收机实现的功能。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以程序产品的形式实现。程序产品包括一个或多个指令。在光收发机上加载和执行程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。光发射机可以是光模块，具备光发送功能，还可以同时具备光发送和接收功能。光接收机可以是光模块，具备光接收功能，还可以同时具备光发送和接收功能。指令可以存储在可读存储介质中，或者从一个设备的可读存储介质向另一个设备的可读存储介质传输。可读存储介质可以是光收发机机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

需要说明的是，本申请所涉及的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)、数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)以及信号，均为经用户授权或者经过各方充分授权的，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。例如，本申请中涉及到的信号和待发送信息等都是在充分授权的情况下获取的。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“至少一个”是指一个或多个，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的构思和原则之内，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 (32)

1.一种光通信中信号发送的方法，其特征在于，所述方法应用于光发射机，所述方法包括：

获取携带有待发送信息的两组数字信号，所述两组数字信号对应不同的偏振态，所述两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，所述两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；

对所述两组数字信号进行补偿编码；

将经过补偿编码的两组数字信号调制为偏振态光信号，发送所述偏振态光信号；

其中，所述第一X数字信号S1、所述第一Y数字信号S2、所述第二X数字信号S3和所述第二Y数字信号S4，经过补偿编码的第一X数字信号R1、经过补偿编码的第一Y数字信号R2、经过补偿编码的第二X数字信号R3和经过补偿编码的第二Y数字信号R4满足：

或者，

所述θ1和θ2的取值均为[0,2π]，所述表示所述R₃的复共轭，所述/>表示所述R₄的复共轭。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述θ1的取值满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，所述k₁的取值为0、1、2或3；

所述θ2的取值满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，所述k₂的取值为0、1、2或3。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号采用第一子载波传输，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用第二子载波传输；

或者，所述第一X数字信号、所述第一Y数字信号、所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用同一子载波传输，且所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号的时刻相同，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号的时刻相同，所述第一X数字信号和所述第二X数字信号的时刻相邻，所述第一Y数字信号和所述第二Y数字信号的时刻相邻。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述将经过补偿编码的两组数字信号调制为偏振态光信号之前，所述方法还包括：

基于经过补偿编码的数字信号的时刻，对经过补偿编码的每组数字信号按照时序进行合并。

6.一种光通信中信号接收的方法，其特征在于，所述方法应用于光接收机，所述方法包括：

将接收到的光信号转换为两组数字信号，所述两组数字信号对应不同的偏振态，所述两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，所述两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；

对所述两组数字信号进行补偿解码；

获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号；

其中，所述第一X数字信号所述第一Y数字信号/>所述第二X数字信号/>和所述第二Y数字信号/>经过补偿解码的第一X数字信号/>经过补偿解码的第一Y数字信号/>经过补偿解码的第二X数字信号/>和经过补偿解码的第二Y数字信号/>满足：

或者，

所述θ1和θ2的取值均为[0,2π]，所述表示所述/>的复共轭，所述/>表示所述/>的复共轭。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述θ1的取值满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，所述k₁的取值为0、1、2或3；

所述θ2的取值满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，所述k₂的取值为0、1、2或3。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，

所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号采用第一子载波传输，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用第二子载波传输；

或者，所述第一X数字信号、所述第一Y数字信号、所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用同一子载波传输，且所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号的时刻相同，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号的时刻相同，所述第一X数字信号和所述第二X数字信号的时刻相邻，所述第一Y数字信号和所述第二Y数字信号的时刻相邻。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号之前，所述方法还包括：

基于所述经过补偿解码的数字信号的时刻，对经过补偿解码的每组数字信号按照时序进行合并。

11.根据权利要求6至8任一所述的方法，其特征在于，当所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号采用第一子载波传输，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用第二子载波传输时，在所述对所述两组数字信号进行补偿解码之前，所述方法还包括：

按照所述数字信号所属子载波的不同，对所述两组数字信号中每组数字信号进行分波，得到每组数字信号中分别属于不同子载波的多个子信号。

12.根据权利要求6至11任一所述的方法，其特征在于，在所述对所述两组数字信号进行补偿解码，得到经过补偿解码的两组数字信号之前，所述方法还包括：

基于误差信号对所述两组数字信号进行均衡处理，所述误差信号基于对所述两组数字信号进行均衡处理之前经过均衡处理的数字信号及其判决信号得到。

13.根据权利要求6至12任一所述的方法，其特征在于，在所述对所述两组数字信号进行补偿解码，得到经过补偿解码的两组数字信号之前，所述方法还包括：

基于误差信号对所述两组数字信号进行相位恢复，所述误差信号基于对所述两组数字信号进行相位恢复之前被执行相位恢复的数字信号及其判决信号得到。

14.根据权利要求6至13任一所述的方法，其特征在于，在所述获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号之前，所述方法还包括：

去除经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号之间的噪声关联性；

所述获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号，包括：

基于去除所述噪声关联性的第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号进行联合判决，得到所述经过补偿解码的两组数字信号的判决信号。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述去除经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号之间的噪声关联性，包括：

获取经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中每两个数字信号之间的噪声相关系数，所述噪声相关系数反映噪声的关联程度；

对于经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中任一个数字信号，基于其他数字信号与所述任一个数字信号的噪声相关系数，在所述任一个数字信号中去除所述其他数字信号对所述任一个数字信号的影响成分，得到去除所述噪声关联性的所述任一个数字信号，其中，所述其他数字信号为经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中除所述任一个数字信号外的数字信号。

16.一种光发射机，其特征在于，所述光发射机包括数字信号处理组件和调制器；

所述数字信号处理组件用于获取携带有待发送信息的两组数字信号，所述两组数字信号对应不同的偏振态，所述两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，所述两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；

所述数字信号处理组件用于对所述两组数字信号进行补偿编码；

所述调制器用于将经过补偿编码的两组数字信号调制为偏振态光信号，发送所述偏振态光信号；

其中，所述第一X数字信号S1、所述第一Y数字信号S2、所述第二X数字信号S3和所述第二Y数字信号S4，经过补偿编码的第一X数字信号R1、经过补偿编码的第一Y数字信号R2、经过补偿编码的第二X数字信号R3和经过补偿编码的第二Y数字信号R4满足：

或者，

所述θ1和θ2的取值均为[0,2π]，所述表示所述R₃的复共轭，所述/>表示所述R₄的复共轭。

17.根据权利要求16所述的光发射机，其特征在于，

所述θ1的取值满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，所述k₁的取值为0、1、2或3；

所述θ2的取值满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，所述k₂的取值为0、1、2或3。

18.根据权利要求16或17所述的光发射机，其特征在于，

所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号采用第一子载波传输，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用第二子载波传输；

或者，所述第一X数字信号、所述第一Y数字信号、所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用同一子载波传输，且所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号的时刻相同，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号的时刻相同，所述第一X数字信号和所述第二X数字信号的时刻相邻，所述第一Y数字信号和所述第二Y数字信号的时刻相邻。

19.根据权利要求18所述的光发射机，其特征在于，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

20.根据权利要求19所述的光发射机，其特征在于，

所述数字信号处理组件还用于基于经过补偿编码的数字信号的时刻，对经过补偿编码的每组数字信号按照时序进行合并。

21.一种光接收机，其特征在于，所述光接收机包括相干接收机前端和数字信号处理组件；

所述相干接收机前端用于将接收到的光信号转换为两组数字信号，所述两组数字信号对应不同的偏振态，所述两组数字信号中的一组包括：第一X数字信号和第二X数字信号，所述两组数字信号中的另一组包括：第一Y数字信号和第二Y数字信号；

所述数字信号处理组件用于对所述两组数字信号进行补偿解码；

所述数字信号处理组件还用于获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号；

其中，所述第一X数字信号所述第一Y数字信号/>所述第二X数字信号/>和所述第二Y数字信号/>经过补偿解码的第一X数字信号/>经过补偿解码的第一Y数字信号/>经过补偿解码的第二X数字信号/>和经过补偿解码的第二Y数字信号/>满足：

或者，

所述θ1和θ2的取值均为[0,2π]，所述表示所述/>的复共轭，所述/>表示所述/>的复共轭。

22.根据权利要求21所述的光接收机，其特征在于，

所述θ1的取值满足：θ₁∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₁，所述k₁的取值为0、1、2或3；

所述θ2的取值满足：θ₂∈[0.2π,0.3π]+0.5×k₂，所述k₂的取值为0、1、2或3。

23.根据权利要求21或22所述的光接收机，其特征在于，

所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号采用第一子载波传输，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用第二子载波传输；

或者，所述第一X数字信号、所述第一Y数字信号、所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用同一子载波传输，且所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号的时刻相同，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号的时刻相同，所述第一X数字信号和所述第二X数字信号的时刻相邻，所述第一Y数字信号和所述第二Y数字信号的时刻相邻。

24.根据权利要求23所述的光接收机，其特征在于，对应同一偏振态且时刻相邻的数字信号基于信号的时刻对信号进行拆分得到。

25.根据权利要求24所述的光接收机，其特征在于

所述数字信号处理组件还用于基于所述经过补偿解码的数字信号的时刻，对经过补偿解码的每组数字信号按照时序进行合并。

26.根据权利要求21至23任一所述的光接收机，其特征在于，当所述第一X数字信号和所述第一Y数字信号采用第一子载波传输，所述第二X数字信号和所述第二Y数字信号采用第二子载波传输时，所述数字信号处理组件还用于按照所述数字信号所属子载波的不同，对所述两组数字信号中每组数字信号进行分波，得到每组数字信号中分别属于不同子载波的多个子信号。

27.根据权利要求21至26任一所述的光接收机，其特征在于，所述数字信号处理组件还用于基于误差信号对所述两组数字信号进行均衡处理，所述误差信号基于对所述两组数字信号进行均衡处理之前经过均衡处理的数字信号及其判决信号得到。

28.根据权利要求21至27任一所述的光接收机，其特征在于，所述数字信号处理组件还用于基于误差信号对所述两组数字信号进行相位恢复，所述误差信号基于对所述两组数字信号进行相位恢复之前被执行相位恢复的数字信号及其判决信号得到。

29.根据权利要求21至28任一所述的光接收机，其特征在于，所述数字信号处理组件还用于去除经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号之间的噪声关联性；

所述数字信号处理组件获取经过补偿解码的两组数字信号的判决信号，具体用于基于去除所述噪声关联性的第一X数字信号、第一Y数字信号、第二X数字信号和第二Y数字信号进行联合判决，得到所述经过补偿解码的两组数字信号的判决信号。

30.根据权利要求29所述的光接收机，其特征在于，所述数字信号处理组件具体用于：

获取经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中每两个数字信号之间的噪声相关系数，所述噪声相关系数反映噪声的关联程度；

对于经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中任一个数字信号，基于其他数字信号与所述任一个数字信号的噪声相关系数，在所述任一个数字信号中去除所述其他数字信号对所述任一个数字信号的影响成分，得到去除所述噪声关联性的所述任一个数字信号，其中，所述其他数字信号为经过补偿解码的第一X数字信号、经过补偿解码的第一Y数字信号、经过补偿解码的第二X数字信号和经过补偿解码的第二Y数字信号中除所述任一个数字信号外的数字信号。

31.一种光通信系统，其特征在于，所述光通信系统包括：如权利要求16至20任一所述的光发射机，及如权利要求21至30任一所述的光接收机。

32.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序指令，当所述程序指令在光发射机上运行时，使得所述光发射机执行如权利要求1至5任一所述的方法，当所述程序指令在光接收机上运行时，使得所述光接收机执行如权利要求6至15任一所述的方法。