基于查找表的信道自适应调制方法、装置及存储介质与流程

本申请涉及光通信，特别涉及一种基于查找表的信道自适应调制方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、近年来，随着5g移动、人工智能、云组网和高清视频流业务的兴起，光接入网的带宽需求急剧增长。国际电信联盟电信标准化部门（itu-t）发布了其最新一代pon（无源光网络，passive optical network）建议（g.9804），目标速率是每波长50 gb/s。随着pon向每波长50gb/s及以上的方向发展，基于强度调制和直接检测(im/dd)的pon系统由于接收灵敏度差、高速率和长传输距离下色散引起的功率衰落等因素在高速系统中难以满足功率预算的要求。

2、相干无源光网络（cpon）由于其高频谱效率，高灵敏度，高灵活性受到广泛关注。相干技术采用先进的数字信号处理（dsp）能力和多维调制技术，大大提升了传输容量，接入数量和传输距离，被认为是未来pon的有力候选技术。其传输速率由于可以方便地利用幅度和相位信息实现高阶调制，得到了极大的提升。

3、传统pon系统为不同信道条件的onu（光网络单元，optical network unit）提供统一的峰值数据速率，网络容量受限于性能最差的链路，因此仍然限制了系统的总容量。

4、为解决此问题，通常采用概率整型的方案对信道速率进行调整。然而，概率整形通常使用恒定组成分布匹配(ccdm)算法实现，其硬件实现对于pon系统而言过于复杂。

技术实现思路

1、本申请提供一种基于查找表的信道自适应调制方法、装置及存储介质，可以提高无源光网络的传输容量和传输效率。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于查找表的信道自适应调制方法，应用于光线路终端olt，包括：

3、确定光网络单元及所述光网络单元对应的信道；

4、根据所述光网络单元及所述信道查询预先存储的查找表，得到对应的几何整形星座图；

5、利用所述几何整形星座图对原始数据进行调制，得到调制信号；

6、发送所述调制信号至所述光网络单元。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，所述查找表通过以下步骤建立：

8、获取光网络单元的信道的信噪比；

9、根据所述信噪比选择调制阶数；

10、采用基于广义互信息的梯度计算结合信赖域算法进行几何整形星座设计，得到几何整形星座图；

11、根据所述几何整形星座图、对应的信道及光网络单元，构建查找表。

12、结合第一方面，在一种实施方式中，所述获取光网络单元的信道的信噪比，包括：

13、向光网络单元发送训练序列；

14、接收所述光网络单元反馈的信噪比，所述信噪比由所述光网络单元根据接收到的训练序列估计得到。

15、第二方面，本申请实施例提供了一种基于查找表的信道自适应调制方法，应用于光网络单元onu，包括：

16、接收光线路终端发送的调制信号；

17、获取与所述调制信号对应的几何整形星座图；

18、利用所述几何整形星座图对所述调制信号进行解调，得到原始数据。

19、结合第二方面，在一种实施方式中，所述方法还包括：

20、接收所述光线路终端发送的训练序列；

21、根据所述训练序列估计信道的信噪比；

22、反馈所述信噪比至所述光线路终端，以便所述光线路终端根据所述信噪比建立或更新其存储的查找表。

23、结合第二方面，在一种实施方式中，所述获取与所述调制信号对应的几何整形星座图，包括：

24、从本地存储器中读取预先配置的几何整形星座图，或接收所述光线路终端发送的几何整形星座图。

25、第三方面，本申请实施例提供了一种基于查找表的信道自适应调制装置，应用于光线路终端olt，包括：

26、信道确认模块，其用于确定光网络单元及所述光网络单元对应的信道；

27、第一星座图获取模块，其用于根据所述光网络单元及所述信道查询预先存储的查找表，得到对应的几何整形星座图；

28、信号调制模块，其用于利用所述几何整形星座图对原始数据进行调制，得到调制信号；

29、信号发送模块，其用于发送所述调制信号至所述光网络单元。

30、第四方面，本申请实施例提供了一种基于查找表的信道自适应调制装置，应用于光网络单元onu，包括：

31、信号接收模块，其用于接收光线路终端发送的调制信号；

32、第二星座图获取模块，其用于获取与所述调制信号对应的几何整形星座图；

33、信号解调模块，其用于用所述几何整形星座图对所述调制信号进行解调，得到原始数据。

34、第五方面，本申请实施例提供了一种基于查找表的信道自适应调制设备，包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的基于查找表的信道自适应调制程序，其中所述基于查找表的信道自适应调制程序被所述处理器执行时，实现如上任一项所述的基于查找表的信道自适应调制方法的步骤。

35、第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有基于查找表的信道自适应调制程序，其中所述基于查找表的信道自适应调制程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的基于查找表的信道自适应调制方法的步骤。

36、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

37、本申请实施例提供了一种基于查找表的信道自适应调制方法、装置及存储介质，本实施例通过查询预先存储的查找表获取与光网络单元及信道匹配的几何整形星座图，并利用该图对原始数据进行调制。该过程利用预存映射关系替代实时复杂计算，降低了信号处理的硬件开销。同时，几何整形星座图的应用优化了信号星座分布，量化了信号与链路的匹配程度，在降低光线路终端处理时延的同时，由于传输数率与信道条件相匹配，可以更好地利用信道资源，故可以有效提升了无源光网络的传输容量和传输效率。

1.一种基于查找表的信道自适应调制方法，应用于光线路终端olt，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于查找表的信道自适应调制方法，其特征在于，所述查找表通过以下步骤建立：

3.如权利要求2所述的基于查找表的信道自适应调制方法，其特征在于，所述获取光网络单元的信道的信噪比，包括：

4.一种基于查找表的信道自适应调制方法，应用于光网络单元onu，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的基于查找表的信道自适应调制方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.如权利要求4所述的基于查找表的信道自适应调制方法，其特征在于，所述获取与所述调制信号对应的几何整形星座图，包括：

7.一种基于查找表的信道自适应调制装置，应用于光线路终端olt，其特征在于，包括：

8.一种基于查找表的信道自适应调制装置，应用于光网络单元onu，其特征在于，包括：

9.一种基于查找表的信道自适应调制设备，其特征在于，包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的基于查找表的信道自适应调制程序，其中所述基于查找表的信道自适应调制程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至3中任意一项所述的基于查找表的信道自适应调制方法，或实现如权利要求4至6中任意一项所述的基于查找表的信道自适应调制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有基于查找表的信道自适应调制程序，其中所述基于查找表的信道自适应调制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至3中任意一项所述的基于查找表的信道自适应调制方法，或实现如权利要求4至6中任意一项所述的基于查找表的信道自适应调制方法。