使用非整數(shù)采樣的低復雜度自適應分數(shù)間隔均衡器的制造方法
【專利說明】使用非整數(shù)采樣的低復雜度自適應分數(shù)間隔均衡器
[0001] 相關申請案交叉申請
[0002] 本發(fā)明要求2013年5月15日由SyedFaisalAli化址等人遞交的發(fā)明名稱為 "使用非整數(shù)采樣的低復雜度自適應分數(shù)間隔均衡器化OW-Complexity,Adaptive,化actio nalIy-SpacedEqualizerSystemwithNon-IntegerSampling) "的第61/823, 649號美國 臨時專利申請案的在先申請優(yōu)先權，該在先申請的內容W引入的方式并入本文本中，如全 文再現(xiàn)一般。
[0003] 關于由聯(lián)邦政府贊助研究或開發(fā)的聲明研究或開發(fā)
[0004] 不適用。 陽〇化]參考縮微膠片附錄
[0006] 不適用。
【背景技術】
[0007] 對光鏈路，例如在長途光網(wǎng)絡中找到的鏈路的帶寬需求的增長迫使光鏈路容量迅 速增加。例如，某些光通信系統(tǒng)中的光信道容量接近約100千兆比特每秒（抓/s)。此外， 為了滿足光網(wǎng)絡的未來容量需求，設計下一代光通信系統(tǒng)W支持達到多太比特每秒CTb/s) 的容量。盡管增加帶寬和吞吐量的需求繼續(xù)增持，但是光系統(tǒng)設計通常受到成本、功率和尺 寸要求的限制。例如，模數(shù)轉換器（ADC)和后續(xù)信號處理電路的采樣率可能是增加光通信 系統(tǒng)的操作速度的限制因素。
[0008] 通常，相干光接收器可利用過采樣（例如，符號采樣率高于光系統(tǒng)的波特率）來實 現(xiàn)色度色散（CD)和/或偏振模色散（PMD)的分數(shù)間隔均衡。與T間隔均衡器相比，分數(shù)間 隔均衡器（re巧提高對采樣相位誤差的容忍并最小化由混迭期間的頻譜零點所產(chǎn)生的噪 聲增強。具體而言，F(xiàn)SE可通過W比符號率更高的速率對接收到的信號進行采樣來避免噪 聲增強W限制接收到的信號中的混迭量。此外，自適應FSE可通過插值對噪聲增強上的采 樣相位誤差進行校正。但是，當前FSE(例如，T/2間隔的FS巧可能相對較復雜、消耗相對 較多的功率，和/或在光通信系統(tǒng)中實施相對更昂貴。

【發(fā)明內容】

[0009] 在一項實施例中，本發(fā)明包括一種裝置，所述裝置包括存儲器，W及禪合到所述存 儲器的處理器，其中所述存儲器包括指令，當所述處理器執(zhí)行所述指令時，所述裝置執(zhí)行如 下操作：W比與傳入信號關聯(lián)的符號率更高的采樣率接收所述傳入信號，復制來自所述傳 入信號的多個數(shù)據(jù)流，為所述數(shù)據(jù)流應用多個分數(shù)延遲，W及對從所述數(shù)據(jù)流中生成的多 個數(shù)據(jù)塊執(zhí)行自適應均衡，其中獨立于所述自適應均衡將所述分數(shù)延遲應用于所述數(shù)據(jù) 流，W及所述自適應均衡實施間隔為與所述傳入信號關聯(lián)的符號間隔的一小部分的抽頭。
[0010] 在另一項實施例中，本發(fā)明包括一種用于在接收節(jié)點處實施非整數(shù)子符號自適應 均衡的方法，所述方法包括通過W非整數(shù)子符號采樣率對接收到的輸入信號進行采樣來接 收N個輸入樣本；從所述接收到的輸入信號的所述N個輸入樣本中生成M個數(shù)據(jù)流；為除所 述M個流中的一個之外的每個所述M個流應用分數(shù)延遲；W及在從所述M個流中生成的一 個或多個數(shù)據(jù)塊上執(zhí)行自適應均衡W產(chǎn)生輸出串行數(shù)據(jù)信號，其中所述分數(shù)延遲與應用于 所述M個流的所述自適應均衡分離，所述自適應均衡實施間隔為所述傳入信號的符號間隔 的一小部分的抽頭，W及所述非整數(shù)子符號采樣率大于與所述輸入串行數(shù)據(jù)信號關聯(lián)的符 號率，但小于所述符號率的兩倍。
[0011] 在又一項實施例中，本發(fā)明包括一種裝置，所述裝置包括分數(shù)延遲濾波器（抑巧， 用于W比符號率更高的采樣率接收串行輸入信號，從所述串行輸入信號中生成M個數(shù)據(jù) 流，W及將一個或多個分數(shù)延遲應用于所述M個數(shù)據(jù)流；W及禪合到所述PDF的自適應分數(shù) 間隔均衡器（AFSE)，其中所述AFSE用于將所述M個數(shù)據(jù)流作為多個塊輸入數(shù)據(jù)進行接收， W及使用非整數(shù)子符號采樣對所述塊輸入數(shù)據(jù)進行自適應均衡，其中所述M個數(shù)據(jù)流的分 數(shù)延遲和所述自適應均衡彼此分離。
【附圖說明】
[0012] 為了更透徹地理解本發(fā)明，現(xiàn)參閱結合附圖和【具體實施方式】而描述的W下簡要說 明，其中的相同參考標號表示相同部分。
[0013] 圖1是通信系統(tǒng)的實施例的示意圖，本發(fā)明的實施例可在通信系統(tǒng)中操作。
[0014] 圖2是接收節(jié)點內基于抑F的AFSE系統(tǒng)的實施例的示意圖。
[0015] 圖3是能夠在接收節(jié)點內執(zhí)行使用非整數(shù)子符號采樣的分數(shù)間隔自適應均衡的 網(wǎng)絡元件的實施例的示意圖。
[0016] 圖4是接收節(jié)點內基于抑F的AFSE系統(tǒng)的另一實施例的示意圖。
[0017] 圖5是用于將接收到的輸入樣本與發(fā)送的輸出符號對齊的抑F部件的實施例的信 號圖。
[001引圖6是用于將接收到的輸入樣本與發(fā)送的輸出符號對齊的抑F部件的實施例的信 號圖。
[0019] 圖7是在信號形成部件處形成的數(shù)據(jù)塊的實施例的信號圖。
[0020] 圖8是示出了塊形成部件和AFSE之間的關系的時序圖。
[0021] 圖9是用于執(zhí)行非整數(shù)子符號分數(shù)間隔自適應均衡的方法的實施例的流程圖。 陽02引圖10是AFSE系統(tǒng)輸入信號的同相/正交（I曲散布圖。 陽02引圖11是AFSE系統(tǒng)輸出信號的IQ散布圖。
【具體實施方式】
[0024] 首先應理解，盡管下文提供一項或多項實施例的說明性實施方案，但所公開的系 統(tǒng)和/或方法可使用任何數(shù)目的技術來實施，無論該技術是當前已知還是現(xiàn)有的。本發(fā)明 決不應限于下文所說明的說明性實施方案、附圖和技術，包括本文所說明并描述的示例性 設計和實施方案，而是可在所附權利要求書的范圍W及其等效物的完整范圍內修改。
[0025] 本文所公開的是至少一個用于在接收節(jié)點處實施非整數(shù)子符號采樣（例如，過采 樣）分數(shù)間隔均衡的方法、裝置和/或系統(tǒng)。接收節(jié)點可將信號均衡功能與分數(shù)延遲分離 用于非整數(shù)子符號采樣系統(tǒng)中的時間對齊功能。接收節(jié)點可包括FDF部件、塊形成部件W 及使用非整數(shù)子符號采樣進行操作的AFSE。抑F可用于使用獨立于AFSE的分數(shù)延遲將接 收到的樣本相對于發(fā)送的符號對齊。塊形成部件可用于執(zhí)行串并（s/巧轉換并形成重疊的 數(shù)據(jù)塊作為AFSE的輸入。非整數(shù)子符號采樣可用變量a表示，變量范圍為Ka<2(例如， 有理數(shù)）。換言之，AFSE可執(zhí)行非整數(shù)子符號均衡，使得子符號采樣率a/T小于2/T，其中 T表示符號時間間隔。具體而言，標量a可W是表示為a=N/M的比率，其中N表示對應 于M個發(fā)送符號的樣本數(shù)目。均衡器抽頭間隔可W是符號時間間隔T的一小部分（M/N) W 提供對采樣相位誤差的魯棒性。AFSE的輸出可W符號率1/T進行，使得對于N個輸入樣本 中的每個輸入樣本，AFSE產(chǎn)生M個輸出。
[00%]圖1是通信系統(tǒng)100的實施例的示意圖，本發(fā)明的實施例可在通信系統(tǒng)100中操 作。通信信號100可W是任意通信系統(tǒng)，包括但不限于光網(wǎng)絡、有線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡和/或 基于衛(wèi)星的通信網(wǎng)絡。通信系統(tǒng)100可包括一個或多個局域網(wǎng)（LAN)、虛擬網(wǎng)和/或廣域網(wǎng) (WAN)。例如，通信系統(tǒng)100可W是數(shù)據(jù)中屯、網(wǎng)絡。或者，通信系統(tǒng)100可W是光網(wǎng)絡，例如 波分復用（WDM)網(wǎng)絡、相干密集WDMOWDM)網(wǎng)絡，和/或同步光網(wǎng)絡（SONET)/同步數(shù)字體 系（SDH)網(wǎng)絡。圖1示出了通信系統(tǒng)100可包括發(fā)送節(jié)點102、通信信道104和接收節(jié)點 106。
[0027]發(fā)送節(jié)點102和接收節(jié)點106可通過通信信道104相互進行通信。通信信道104可通過電話線、光纖電纜、微波傳輸鏈路（例如，射頻（R巧傳輸）和電鏈路等一條或多條物 理鏈路直接連接發(fā)送節(jié)點102和接收節(jié)點106,或使用與居間網(wǎng)絡節(jié)點的一個或多個邏輯 連接或物理鏈路間接連接發(fā)送節(jié)點102和接收節(jié)點106。在通信信道104中傳送的數(shù)據(jù)信 號可W在電域、光域或運兩個域中發(fā)送。
[0028] 發(fā)送節(jié)點102和接收節(jié)點106可W是任意網(wǎng)絡節(jié)點，用于交換數(shù)據(jù)信號。發(fā)送節(jié) 點102和接收節(jié)點106可W是網(wǎng)絡設備，用于在電域、光域或運兩個域中操作。發(fā)送節(jié)點 102和接收節(jié)點106可W是終端、收發(fā)器、轉發(fā)器、再生器、交換機、路由器、網(wǎng)橋或者能夠處 理光和/或電數(shù)據(jù)信號的任意其他網(wǎng)絡設備。在一項實施例中，發(fā)送節(jié)點102和接收節(jié)點 106可W是相干光設備。在圖1中，發(fā)送節(jié)點102可通過通信信道104發(fā)送數(shù)據(jù)信號W到達 接收節(jié)點106。接收節(jié)點106隨后可處理數(shù)據(jù)信號并將數(shù)據(jù)信號轉發(fā)給通信系統(tǒng)100內的 一個或多個網(wǎng)絡節(jié)點和/或通過通信信道104轉發(fā)回發(fā)送節(jié)點102。
[0029] 所屬領域的普通技術人員意識到，盡管圖1示出了具有單個發(fā)送節(jié)點102、單個通 信信道104和單個接收節(jié)點106的通信系統(tǒng)100,但是本發(fā)明不僅限于運個特定應用。例 如，通信系統(tǒng)100可包括多個發(fā)送節(jié)點102、多個通信信道104和多個接收節(jié)點106。發(fā)送 節(jié)點102和接收節(jié)點106可W彼此互聯(lián)W形成多個不同的網(wǎng)絡拓撲。圖1的使用和論述僅 僅是便于描述和解釋的示例。此外，在本發(fā)明中，術語"符號"是指數(shù)據(jù)信號內的編碼消息。 術語"符號率"和"波特率"可在本發(fā)明中互換使用并且指每秒發(fā)送的消息/符號數(shù)目。類 似地，"子符號采樣率"、"樣本率"和"采樣率"可在本發(fā)明中互換使用并且指每秒的樣本數(shù) 目，其中每個樣本可W是實數(shù)或復數(shù)并可由一個或多個比特