WO2013078655A1 - 一种光信号补偿装置 - Google Patents

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WO2013078655A1
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signal
compensation module
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刘玲
李良川
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Huawei Technologies Co Ltd
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    • H04B10/6161—Compensation of chromatic dispersion

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to an optical signal compensation apparatus. Background technique
  • a typical optical communication system includes a pair of network nodes connected by optical waveguides, such as optical fibers.
  • the optical signal is transmitted between each pair of nodes through an optical transmission link.
  • the optical transmission link between the network nodes is usually composed of a plurality of optical modules connected, and the plurality of optical fiber segments are connected by an optical amplifier.
  • a typical wavelength division multiplexing transmission system is shown in FIG.
  • the optical signal transmitters 1011 to 101M generate M different wavelength transmission signals, which are combined into one optical signal by the wavelength division multiplexer 102 and transmitted through the optical fiber link.
  • the transmission link includes N segments of fiber spans 1031 ⁇ 103N connected by optical amplifiers of 1041 ⁇ 104N, wherein
  • ⁇ D N is the amount of dispersion introduced for each fiber span.
  • the wavelength division multiplexed signal is first separated by a demultiplexer of 105, and signals of different wavelengths are separated, and then received by the receivers 1061 to 106M, respectively, to recover the original information.
  • Optical signals introduce impairments such as dispersion, polarization mode dispersion, polarization dependent loss, light nonlinearity, and amplifier noise during transmission through the transmission link, degrading performance.
  • the code rate is below a certain threshold so that the signal can be transmitted efficiently.
  • increasing the fiber input power will increase the nonlinear effect in the transmission.
  • Figure 2-a is a schematic diagram of the structure of the single-polarization system for compensating the optical signal by means of digital signal processing at the receiving end.
  • the received optical signal 201 and the local optical carrier signal generated by the local laser 202 are input to the coherent receiver front end 203, and the coherent receiver front end 203 converts the received optical signal into in-phase and quadrature (i.e., I/Q) two-way baseband signals.
  • the analog-to-digital converter A/D outputs the sampled digital signal, and the digital signal input compensation module 205 performs dispersion compensation and nonlinear compensation.
  • the dispersion and nonlinear compensation are serially completed by N-level compensation modules, each of which contains a dispersion compensation mode of the serial connection.
  • Block 205ia and a nonlinear compensation module 205ib (i is any one of 1 to N)
  • the compensated signal is input to adaptive equalization module 206 to compensate for residual system impairments and track system changes.
  • the output signal of the adaptive equalization module 206 is input to the phase recovery module 207 to compensate for the phase noise introduced by the laser frequency difference linewidth, and then the decision is made by the decision module 208 to restore the original bit sequence.
  • Figure 2-b is a specific implementation of the i-th stage signal compensation.
  • the dispersion compensation module 205ia is implemented in the frequency domain, that is, the input signal A is first converted into a frequency domain signal by Fast Fourier Transformation (FFT) and multiplied by the frequency domain dispersion compensation function H CI i of the i-th stage, and then passed through the fast Inverse Fast Fourier Transformation (IFFT) converts the frequency domain signal into a time domain signal B, and sends it to the nonlinear compensation module 205ib to perform nonlinear compensation as shown.
  • the compensated dispersion amount is the amount of dispersion introduced by the N-i+1th fiber span in the transmission link, that is, in the modules 2051-205N, the dispersion amounts compensated by the dispersion compensation modules 2051a-205Na are respectively in FIG.
  • the nonlinear compensation module 205ib adopts the formula B*exp (-jylBI 2 ) for nonlinear compensation. Since B is obtained based on the changed received data stream, the above scheme pre-calculates the correlation with B.
  • the sine function lookup table and the cosine function lookup table such as the values of cosylBI 2 and sinylBI 2 corresponding to different B, in order to calculate the result of B*exp (-jylBI 2 ) by looking up the table when performing nonlinear compensation, and
  • the processing delay will be long.
  • Embodiments of the present invention provide an optical signal compensation apparatus for reducing a processing delay of an optical signal compensation system.
  • the embodiment of the present invention provides the following technical solutions:
  • An optical signal compensation device for a single polarization system comprising:
  • the linear compensation module is configured to perform dispersion compensation on the input signal according to the first compensated dispersion value, where the first compensated dispersion value is equal to all accumulated amounts of dispersion introduced in the optical fiber transmission link;
  • the nonlinear compensation module includes a first dispersion compensation unit, a modular processing unit, a multiplication processing unit, and a second dispersion compensation unit;
  • the first dispersion compensation unit is configured to perform dispersion compensation on the input signal according to the second compensation dispersion value;
  • the modular processing unit is configured to modulo the output signal of the first dispersion compensation unit and obtain a square value;
  • the multiplication processing unit is configured to calculate a product of the output signal of the first dispersion compensation unit, the modulus value, and a preset imaginary constant to obtain a nonlinear compensation output signal;
  • the second dispersion compensation unit is configured to perform dispersion compensation on the nonlinear compensation output signal according to the third compensation dispersion value, and use the dispersion compensated signal as an output signal of the nonlinear compensation module, wherein the second compensation dispersion value is The sum of the third compensated dispersion values is equal to the first compensated dispersion value;
  • the optical signal compensation device further includes a summation module, wherein the summation module is connected to an output end of the linear compensation module and an output end of the N nonlinear compensation modules, and is used for the linear compensation module and the N nonlinear compensation modules.
  • the output signals are summed.
  • An optical signal compensation device is applied to a polarization multiplexing system, including:
  • the linear compensation module is configured to separately perform dispersion compensation on the two input signals according to the first compensation dispersion value, where the first compensation dispersion value is equal to all the accumulated amount of dispersion introduced in the optical fiber transmission link;
  • the nonlinear compensation module includes: a dispersion compensation unit, a modular processing unit, an arithmetic unit, and a second dispersion compensation unit;
  • the first dispersion compensation unit is configured to separately perform dispersion compensation on the two input signals according to the second compensation dispersion value
  • the modular processing unit is configured to square the first output signal of the first dispersion compensation processing unit and obtain a first modulus value; and the second output signal for the first dispersion compensation processing unit After modulo, square the square to obtain the second modulus value;
  • the arithmetic unit is configured to multiply the sum of the first modulus value and the second modulus value by the first output signal of the first dispersion compensation processing unit and the preset imaginary constant to obtain the first a nonlinear compensation output signal; and a sum of the first modulus value and the second modulus value, and a second output signal of the first dispersion compensation processing unit and the preset imaginary constant three Multiply by, to obtain a second nonlinear compensation output signal;
  • the second dispersion compensation unit is configured to perform dispersion compensation on the first nonlinear compensation output signal and the second nonlinear compensation output signal according to the third compensation dispersion value, respectively, to perform dispersion compensation
  • the two signals are used as the first output signal and the second output signal of the nonlinear compensation module, respectively, wherein the sum of the second compensation dispersion value and the third compensation dispersion value is equal to the first compensation dispersion value;
  • the optical signal compensation device further includes: a first summation module and a second summation module;
  • the first summation module is respectively connected to the first signal output end of the linear compensation module and the first signal output end of the N nonlinear compensation modules, and is used for the linear compensation module and the N nonlinear compensation
  • the first output signal of the module is summed;
  • the second summation module is respectively connected to the second signal output end of the linear compensation module and the second signal output end of the N nonlinear compensation modules, and is used for the linear compensation module and the N nonlinear compensation
  • the second output signal of the module is summed.
  • An optical signal compensation device for a single polarization system comprising:
  • An FFT transform module connected to an input end of the first compensation module, wherein the FFT transform module is configured to perform a fast Fourier transform FFT on an input signal of the first compensation module;
  • An IFFT transform module connected to an output end of the Nth compensation module, wherein the IFFT transform module is configured to perform an inverse fast Fourier transform IFFT on an output signal of the Nth compensation module;
  • the compensation module comprises a linear compensation module, a nonlinear compensation module and a summation module;
  • the linear compensation module is configured to perform dispersion compensation on the input signal
  • the nonlinear compensation module includes: an IFFT transform subunit, a modular processing unit, a multiplication processing unit, and an FFT transform subunit;
  • the IFFT transform subunit is configured to perform an IFFT transform on an output signal of the linear compensation module.
  • the modular processing unit is configured to modulate an output signal of the IFFT transform subunit and obtain a square value
  • the multiplication processing unit is configured to calculate a product of the output signal of the IFFT transform subunit, the modulus value, and a preset imaginary constant;
  • the FFT transform subunit is configured to perform FFT transform on the signal output by the multiplication processing unit, where the summation module is used for the linear compensation module and the FFT transform subunit The output signals are summed.
  • An optical signal compensation device is applied to a polarization multiplexing system, including:
  • a first FFT transform module connected to the input end of the first compensation module, wherein the first FFT transform module is configured to perform a fast Fourier transform FFT on the first input signal of the first compensation module;
  • a second FFT transform module connected to the input end of the first compensation module, wherein the second FFT transform module is configured to perform FFT transform on the second input signal of the first compensation module;
  • a first IFFT transform module connected to an output end of the Nth compensation module, wherein the first IFFT transform module is configured to perform fast Fourier transform IFFT on the first output signal of the Nth compensation module;
  • a second IFFT transform module connected to an output end of the Nth compensation module, where the second IFFT transform module is configured to perform an IFFT transform on the second output signal of the Nth compensation module;
  • the above compensation module comprises:
  • a linear compensation module for separately performing dispersion compensation on two input signals
  • the nonlinear compensation module includes: a first IFFT transform subunit, a second IFFT transform subunit, a modular processing unit, an operation unit, a first FFT transform subunit, and a second FFT transform subunit; the first IFFT transform subunit And performing an IFFT transformation on the first output signal of the linear compensation module;
  • the second IFFT transform subunit is configured to perform an IFFT transform on the second output signal of the linear compensation module
  • the modular processing unit is configured to perform square processing on the output signal of the first IFFT transform subunit, and obtain a first modulus value; and perform square processing on the output signal of the second IFFT transform subunit. Obtaining a second modulus value;
  • the operation unit is configured to combine the first modulus value and the second modulus value with the first
  • the first FFT transform subunit is configured to perform FFT transform on the first path nonlinear compensation output signal
  • the second FFT transform subunit is configured to perform FFT transform on the second path nonlinear compensation output signal
  • the compensation module further includes: a first summation module and a second summation module:
  • the first summation module is configured to sum the first output signal of the linear compensation module and the output signal of the first FFT transform subunit;
  • the second summation module is configured to sum the second output signal of the linear compensation module and the output signal of the second FFT transform subunit.
  • An optical signal compensation device for a single polarization system comprising:
  • the compensation module comprises a linear compensation module, a nonlinear compensation module and a summation module;
  • the linear compensation module is configured to perform dispersion compensation on the input signal
  • the above nonlinear compensation module comprises: a modular processing unit and a multiplication processing unit;
  • the above-mentioned module processing unit is configured to modulate the output signal of the linear compensation module and obtain a square value to obtain a square value;
  • the multiplication processing unit is configured to calculate a product of the output signal of the linear compensation module, the modulus value, and a preset imaginary constant, and use the calculation result as an output signal of the nonlinear compensation module;
  • the summation module is configured to sum the output signals of the linear compensation module and the nonlinear compensation module.
  • An optical signal compensation device is applied to a polarization multiplexing system, including:
  • the above compensation module comprises:
  • a linear compensation module for separately performing dispersion compensation on two input signals
  • the nonlinear compensation module comprises: a modular processing unit and an arithmetic unit;
  • the modular processing unit is configured to modulate the first output signal of the linear compensation module to obtain a first modulus value; and to obtain a second output signal of the linear compensation module Squared to obtain a second modulus value;
  • the operation unit is configured to multiply the sum of the first modulus value and the second modulus value by the first output signal of the linear compensation module and the preset imaginary constant to obtain the nonlinear compensation. a first path nonlinear compensation output signal of the module; and a sum of the first modulus value and the second mode value, and a second output signal of the linear compensation module and the preset imaginary constant three Multiplying by, obtaining the second nonlinear compensation output signal of the above nonlinear compensation module;
  • the compensation module further includes: a first summation module and a second summation module:
  • the first summation module is configured to sum the first output signal of the linear compensation module and the first nonlinear compensation output signal of the non-linear compensation module;
  • the second summation module is configured to sum the second output signal of the linear compensation module and the second nonlinear compensation output signal of the non-linear compensation module.
  • the optical compensation device is used to nonlinearly compensate the optical signal in the nonlinear compensation module based on the structure of the optical signal compensation device, and does not need to pass the nonlinear compensation process.
  • the lookup table performs a lookup operation, which improves the processing speed of the nonlinear compensation, thereby reducing the processing delay of the optical signal compensation system as a whole.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a typical wavelength division multiplexing transmission system
  • FIG. 2-a is a schematic structural diagram of performing compensation on an optical signal by using a digital signal processing method at a receiving end in the prior art
  • Figure 2-b is a schematic diagram showing the specific implementation structure of the i-th stage signal compensation in Figure 2-a;
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of an embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of an embodiment of a nonlinear compensation module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a structural diagram of a specific implementation of a nonlinear compensation module according to an embodiment of the present invention. Schematic diagram
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 6-c is a schematic structural diagram of another embodiment of a specific implementation of a nonlinear compensation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of still another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of another embodiment of a linear compensation module according to an embodiment of the present invention
  • 9-b is a schematic structural diagram of still another embodiment of a specific implementation of a nonlinear compensation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of still another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 11-c is a schematic structural diagram of still another embodiment of a nonlinear compensation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of still another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a schematic structural diagram of still another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a nonlinear compensation module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a schematic structural diagram of a specific implementation of a compensation module according to an embodiment of the present invention; ;
  • 16 is a schematic structural diagram of another embodiment of a specific implementation of a compensation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic structural diagram of still another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 18-a is a schematic structural diagram of another embodiment of a compensation module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 18 is a schematic structural diagram of another embodiment of a nonlinear compensation module according to an embodiment of the present invention
  • a schematic structural diagram of another embodiment of the compensation module
  • FIG. 20 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a compensation module according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21 is a schematic structural diagram of still another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 22 is a schematic structural diagram of another embodiment of a compensation module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 22-b is a schematic diagram of an embodiment of the present invention
  • FIG. 23 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a compensation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a compensation module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 25 is a schematic structural diagram of still another embodiment of an optical signal compensation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 26 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a nonlinear compensation module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 27 is a structural diagram of another embodiment of a compensation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a compensation module according to an embodiment of the present invention. Specific implementation
  • Embodiments of the present invention provide an optical signal compensation apparatus.
  • optical signal compensation apparatus 300 in the embodiment of the present invention includes:
  • a linear compensation module 301, N nonlinear compensation modules 302-1-302-N, and a summation module 303 are connected in parallel.
  • the optical signal compensation apparatus 300 in the embodiment of the present invention is applied to a single polarization system in which only one polarization state signal is transmitted on the optical fiber transmission link.
  • the linear compensation module 301 and the nonlinear compensation module 302-1-302-N in the embodiment of the present invention adopt a parallel structure and are independent of each other.
  • the linear compensation module 301 is configured to perform dispersion compensation on the input signal according to the first compensated dispersion value, wherein the first compensated dispersion value is equal to all the accumulated amount of dispersion introduced in the optical fiber transmission link to compensate the entire
  • the dispersion of the optical fiber transmission link, the first compensation dispersion value may be a preset value, or may be a value determined by the system after detecting the optical fiber transmission link.
  • each nonlinear compensation module includes:
  • the first dispersion compensation unit 3021 is configured to perform dispersion compensation on the input signal according to the second compensation dispersion value
  • the module processing unit 3022 is configured to square the output signal of the first dispersion compensation unit 3021 and obtain a square value
  • the multiplication processing unit 3023 is configured to calculate a product of the output signal of the first dispersion compensation unit 3021, the modulus value output by the modular processing unit 3022, and the preset imaginary constant to obtain a nonlinear compensation output signal;
  • the second dispersion compensation unit 3024 is configured to perform dispersion compensation on the nonlinear compensation output signal output by the multiplication processing unit 3023 according to the third compensation dispersion value, and use the dispersion-compensated signal as the output signal of the nonlinear compensation module.
  • the sum of the second compensated dispersion value and the third compensated dispersion value is equal to the first compensated dispersion value, that is, the sum of the second compensated dispersion value and the second compensated dispersion value is equal to the optical fiber transmission chain. All the amount of dispersion introduced in the road, the second compensation dispersion value and the second compensation dispersion value may be preset values.
  • the summation module 303 is connected to the output of the linear compensation module 301 and the nonlinear compensation module 302-1-302-N for summing the output signals of the linear compensation module 301 and the nonlinear compensation modules 302-1 ⁇ 302- ⁇ .
  • the number of nonlinear compensation modules included in the optical signal compensation apparatus 300 may be equal to the total number of fiber spans in the optical fiber transmission link.
  • N may also be other values, where Not limited.
  • the specific implementation of the linear compensation module 301 can be as shown in FIG. 4-a, linear.
  • the compensation module 301 first converts the input signal A into a frequency domain signal by FFT transform, multiplies the frequency domain signal by the frequency domain dispersion compensation function H CD , and then converts the frequency domain signal into a time domain signal output through the IFFT, wherein, the H CD
  • the expression is: exp(-jD 2 co 2 /(47ic)), where D represents the value of the dispersion to be compensated, which takes the value of the first compensated dispersion, ⁇ represents the wavelength of light, ⁇ represents the frequency, and c represents the speed of light.
  • the specific implementations of the first dispersion compensation unit, the modular processing unit, the multiplication processing unit, and the second dispersion compensation unit of the nonlinear compensation module 302-i are respectively shown in 401 to 404 in FIG. 4-b, and the input signal A passes through A dispersion compensation unit 401 performs dispersion compensation to obtain an output signal B.
  • the nonlinear processing is performed by the modular processing unit 402 and the multiplication processing unit 403 to obtain -jyBIBI 2 , and then the residual dispersion is compensated by the second dispersion compensation unit 404.
  • -j Y is the preset imaginary constant, H CD + P.
  • st is the second compensated dispersion value and the third compensated dispersion value respectively.
  • D is assumed that D is equal to (DrH D 2 + .... .. + D N ), then let D 1-pre be equal to ( ), pass H CD consultcompensation ( ) dispersion, let D 1-P . st equal to the residual dispersion by H CD + P. st .
  • the linear compensation portion and the nonlinear compensation portion are separately sampled by using different sampling rates to reduce implementation complexity.
  • the input signal of the linear compensation module 501 is sampled by reducing the original sampling rate by the first multiple value p, and the sampled signal is used as the input signal of the linear compensation module 501. Process it.
  • the summation module 503 samples the output signal of the linear compensation module 501 by p times up to the original sampling rate before summing, and sums the sampled signals as output signals of the linear compensation module 501; Before the first dispersion compensation unit of the compensation modules 502-1 ⁇ 502- ⁇ performs dispersion compensation, the input signal of the first dispersion compensation unit is sampled by reducing the original sampling rate by the second multiple value q, and the sampled signal is taken as the first The input signal of the dispersion compensation unit is processed, and the summation module 503 first accumulates the output signals of the nonlinear compensation modules 502-1-502-N, and samples the accumulated signals by recovering to the original sampling rate by q times.
  • the sampled signal is summed with the output signal of the linear compensation module 501.
  • the linear compensation branch may be up and down, or only N nonlinearities may be used.
  • the compensation branch is used for upper and lower mining, which is not limited here.
  • a common FFT transform module and an IFFT transform module can be provided at the input end and the output end of the linear compensation module and the nonlinear compensation module of the optical signal compensation device to save system resource consumption, as shown in FIG. 6-a, including a shared FFT.
  • the optical signal compensation device 600 of the transform module and the IFFT transform module, the FFT transform module 601 is connected to the input ends of the linear compensation module 602 and the nonlinear compensation modules 603-1 ⁇ 603- ⁇ , and the IFFT transform module 605 is connected to the output end of the summation module 604. .
  • the specific implementation of the linear compensation module 602 in this application scenario is shown in FIG. 6-b.
  • the specific implementation of the nonlinear compensation module 603-i is shown in FIG. 6-c, and the input signal A is subjected to dispersion compensation by the first dispersion compensation unit 6031.
  • the output signal B is obtained, and the nonlinear operation is performed by the template processing unit 6032 and the multiplication processing unit 6033 to obtain -jyBIBI 2 , and then the residual dispersion is compensated by the second dispersion compensation unit 6034 and output.
  • the linear compensation portion and the nonlinear compensation portion may be separately sampled by using different sampling rates.
  • the FFT conversion module 701 inputs the FFT-transformed signal.
  • the linear compensation module 702 samples the input signal of the linear compensation module 702 by reducing the original sampling rate by the first multiple value p before performing dispersion compensation, and uses the sampled signal as the input signal of the linear compensation module 702.
  • the processing, summation module 704 samples the output signal of the linear compensation module 702 by p times up to the original sampling rate, and sums the sampled signals as output signals of the linear compensation module 702;
  • the input signal of the first dispersion compensation unit is sampled by reducing the original sampling rate by the second multiple value q, and the sampled signal is used as the signal.
  • the input signal of the first dispersion compensation unit is processed, and the summation module 704 firstly sets the nonlinear compensation module 703-1 ⁇
  • the output signal of 703- ⁇ is accumulated, and the accumulated signal is sampled by recovering to the original sampling rate by q times, and the sampled signal is summed with the output signal of the linear compensation module 702, and the obtained signal is obtained.
  • the output is output.
  • the downlink of each compensation branch can be implemented by means of frequency domain zeroing.
  • the FFT transform module adopts L partition, and if the linear compensation module or the nonlinear compensation module is extracted by m times
  • the frequency of L*(m-1)/m on the sideband of the frequency domain signal output by the FFT transform module can be discarded, and the frequency domain is zero-padded before the summation module performs the summation.
  • the mode is restored to the original sampling rate to achieve m times, that is, the sideband of the frequency domain output signal (ie, the output signal of the linear compensation module or the output signal of the nonlinear compensation module) is complemented by L*(m-1)/ m zeros.
  • the linear compensation branch may be up and down, or only N non-linear compensation
  • the branch road is used for mining and mining, which is not limited here.
  • the optical compensation device is used to nonlinearly compensate the optical signal in the nonlinear compensation module based on the structure of the optical signal compensation device.
  • the search operation is not required by the lookup table, and the processing speed of the nonlinear compensation is improved, thereby reducing the processing delay of the optical signal compensation system as a whole, and on the other hand, the linear compensation of the optical signal compensation device in the embodiment of the present invention
  • the module and the nonlinear compensation module are connected in parallel to realize parallel processing of the signal, which can further reduce the processing delay of the optical signal compensation system.
  • the optical signal compensation apparatus 800 in the embodiment of the present invention includes:
  • a linear compensation module 801, N nonlinear compensation modules 802-1-802-N, a first summation module 803 and a second summation module 804 are connected in parallel.
  • the optical signal compensation apparatus 800 in the embodiment of the present invention is applied to a polarization multiplexing system.
  • the polarization multiplexing system two independent signals are transmitted on the optical fiber transmission link, and the two transmission signals are transmitted in a spatial orthogonal manner.
  • the linear compensation module 801 and the nonlinear compensation modules 802-1 ⁇ 802- ⁇ in the embodiment of the present invention adopt a parallel structure and are independent of each other.
  • the linear compensation module 801 is configured to separately perform dispersion compensation on the two input signals according to the first compensation dispersion value, where the first compensation dispersion value is equal to all the accumulated amount of dispersion introduced in the optical fiber transmission link.
  • the first compensation dispersion value may be a preset value, or may be a value determined by the system after detecting the fiber transmission link.
  • each nonlinear compensation module includes:
  • the first dispersion compensation unit 8021 is configured to separately perform dispersion compensation on the two input signals according to the second compensation dispersion value
  • the module processing unit 8022 is configured to modulo the first output signal of the first dispersion compensation processing unit 8021 and obtain a first modulus value; and obtain a second output for the first dispersion compensation processing unit 8021. After the signal is taken, the square is obtained, and the second modulus value is obtained;
  • the operation unit 8023 is configured to multiply the sum of the first modulus value and the second modulus value by the first output signal of the first dispersion compensation processing unit 8021 and the preset imaginary constant to obtain the first a non-linearly compensated output signal; for multiplying the sum of the first modulus value and the second modulus value by the second output signal of the first dispersion compensation processing unit 8021 and the preset imaginary constant , obtaining a second nonlinear compensation output signal;
  • the second dispersion compensation unit 8024 is configured to perform dispersion compensation on the first nonlinear non-linear compensation output signal and the second non-linear output signal compensation outputted by the operation unit 8023 according to the third compensation dispersion value, and the two dispersion-compensated components
  • the road signal is used as the first output signal and the second output signal of the nonlinear compensation module in which it is located.
  • the sum of the second compensated dispersion value and the third compensated dispersion value is equal to the first compensated dispersion value, that is, the sum of the second compensated dispersion value and the second compensated dispersion value is equal to the optical fiber transmission chain. All the amount of dispersion introduced in the road, the second compensation dispersion value and the second compensation dispersion value may be preset values.
  • the first summation module 803 is connected to the linear compensation module 801 and the first signal output end of the nonlinear compensation module 802-1 ⁇ 802- ⁇ for the linear compensation module 801 and the nonlinear compensation module 802-1-802-
  • the first output signal of N is summed;
  • the second summation module 804 is connected to the linear compensation module 801 and the second signal output end of the nonlinear compensation module 802-1-802-N for using the linear compensation module 801 and the nonlinear compensation module 802-1-802-N
  • the second output signal is summed.
  • the number of nonlinear compensation modules included in the optical signal compensation apparatus 800 may be equal to the total number of optical fiber spans in the optical fiber transmission link.
  • N may also be other values, where Not limited.
  • the specific implementation of the linear compensation module 801 can be as shown in FIG. 9-a.
  • the linear compensation module 801 first converts the input signal ⁇ [[ A ] and A y into two frequency domain signals respectively by FFT transformation.
  • the two frequency domain signals are respectively multiplied by the frequency domain dispersion compensation function H CD , and then the two frequency domain signals are converted into two time domain signal outputs by IFFT transformation, wherein the expression of H CD is: exp(-jD 2 co 2 / (47ic)), where D represents the value of the dispersion to be compensated, which is the value of the first compensated dispersion described above, ⁇ represents the wavelength of light, ⁇ represents the frequency, and c represents the speed of light.
  • first dispersion compensation unit the modular processing unit, the operation unit, and the second dispersion compensation unit of the nonlinear compensation module 802-i are respectively shown in 901 to 904 in FIG. 9-b, and the first dispersion compensation unit 901 is shown in FIG. 9-b.
  • the element 903 Separate the two input signals ⁇ [[ A] and y , respectively, to obtain two output signals ⁇ and B y , through the modular processing unit 902 and the operation list
  • the element 903 performs a non-linear operation to obtain -jyB x (IB x l 2 + IB y l 2 ) and -j Y B y (IB x l 2 + IB y l 2 ), and then compensates for the residual by the second dispersion compensation unit 904.
  • H CD consult and HcD-i-post are: exp(-jD i-pre 2 co 2 /(47rc)) and Di_ pre compensation dispersion and said second dispersion compensation value and a third value, respectively.
  • D 1-pre is equal to (D- Di)
  • D 1-P H CI 1-pre compensation (D-Di) dispersion
  • D 1-P is D l through H CD + P . St compensates for residual dispersion.
  • the linear compensation portion and the nonlinear compensation portion are separately sampled by using different sampling rates to reduce implementation complexity.
  • the two input signals of the linear compensation module 1001 are sampled by reducing the original sampling rate by the first multiple value p, and the sampled samples are obtained.
  • the two signals are processed as two input signals of the linear compensation module 1001.
  • the first summation module 1003 and the second summation module 1004 respectively sample the output signal of the linear compensation module 1001 by using p times up to the original sampling rate, and use the sampled signal as the linear compensation module 1001.
  • the output signals are summed; before the first dispersion compensation unit of the nonlinear compensation modules 1002-1 ⁇ 1002-N performs dispersion compensation, the original sample rate is reduced by the second multiple value q to the two channels of the first dispersion compensation unit, respectively.
  • the input signal is sampled, and the two signals obtained by sampling are processed as two input signals of the first dispersion compensation unit, and the first summation module 1003 and the second summation module 1004 respectively perform nonlinear compensation modules 1002-1-1002.
  • the output signal of -N is accumulated, and the accumulated signal is sampled by recovering to the original sampling rate by q times, and then the sampled signal is summed with the output signal of the linear compensation module 1001, of course, in the implementation of the present invention.
  • only the linear compensation branch can be used for ups and downs, or only N non-linear compensation branches can be taken. Downsampling, is not limited herein.
  • an optical signal compensation device 1100 including a shared first FFT transform module, a second FFT transform module, a first IFFT transform module, and a second IFFT transform module, An FFT transform module 1101 and a second FFT transform module 1102 are connected to the linear compensation module 1103 and the nonlinear compensation module.
  • the input end of 1104-1-1104-N is used for performing FFT on the first input signal and the second input signal of the first dispersion compensation unit of the linear compensation module 1103 and the nonlinear compensation module 1104-1-1104-2
  • the first IFFT transform module 1107 is connected to the output of the first summation module 1105
  • the second IFFT transform module 1108 is connected to the output of the second summation module 1106.
  • the specific implementation of the linear compensation module 1103 in this application scenario is shown in Figure 11-b.
  • the specific implementation of the nonlinear compensation module 1104-i is shown in Figure 11-c.
  • the linear compensation portion and the nonlinear compensation portion may be separately sampled by using different sampling rates, such as the optical signal compensation device 1200 shown in FIG.
  • the module 1202 inputs the FFT-converted signal into the linear compensation module 1203, and the linear compensation module 1203 samples the input signal by reducing the original sampling rate according to the first multiple value p before performing dispersion compensation, and uses the sampled signal as the linear compensation module 1203.
  • the input signal is processed, and the first summation module 1205 and the second summation module 1206 sample the output signal of the linear compensation module 1203 by reverting to the original sampling rate before the summation is performed, and the sampled signal is sampled.
  • the original sample rate is reduced by the second multiple value q to compensate the first dispersion
  • the input signal of the unit is sampled, and the sampled signal is used as an input signal of the first dispersion compensation unit.
  • the first summation module 1205 first accumulates the first output signals of the nonlinear compensation modules 1204-1-1204-N, and samples the accumulated signals by recovering to the original sampling rate by q times, and then The sampled signal is summed with the first output signal of the linear compensation module 1203, and the obtained signal is transformed by the first IFFT transform module 1207, and the second summation module 1206 firstly applies the nonlinear compensation module 1204-1.
  • the second output signal of -1204-N is accumulated, and the accumulated signal is sampled by recovering to the original sampling rate by q times, and then the sampled signal is compared with the second output signal of the linear compensation module 1203. And, the summed signal is converted by the second IFFT transform module 1208 and output.
  • the downlink of each compensation branch can be implemented by means of frequency domain zeroing.
  • the first FFT transform module and the second FFT transform module use L partitions, if the linear compensation module or nonlinearity
  • the compensation module reduces the original sampling rate by m times, and then discards the frequency of L*(m-1)/m on the sideband of the frequency domain signal output by the first FFT transform module and the second FFT transform module.
  • the original sampling rate is restored by the frequency domain zero-padding method to achieve m times, that is, the output signal in the frequency domain (ie, the output of the linear compensation module) Signal Or the sideband of the output signal of the nonlinear compensation module) is supplemented with L*(m-1)/m zeros.
  • the linear compensation branch may be taken up and down, or only the N non-linear compensation branches may be taken up and down, which is not limited herein.
  • the optical compensation device is used to nonlinearly compensate the optical signal in the nonlinear compensation module based on the structure of the optical signal compensation device.
  • the search operation is not required by the lookup table, and the processing speed of the nonlinear compensation is improved, thereby reducing the processing delay of the optical signal compensation system as a whole, and on the other hand, the linear compensation of the optical signal compensation device in the embodiment of the present invention
  • the module and the nonlinear compensation module are connected in parallel to realize parallel processing of the signal, which can further reduce the processing delay of the optical signal compensation system.
  • the optical signal compensation apparatus 1300 in the embodiment of the present invention includes:
  • the FFT conversion module 1302 is connected to the input end of the compensation module 1301-1, and is used for the compensation module.
  • the input signal of 1301-1 is subjected to FFT conversion
  • the IFFT transform module 1303 is coupled to the output of the compensation module 1301-N for performing IFFT conversion on the output signal of the compensation module 1301-N.
  • each compensation module includes a linear compensation module 1401, a nonlinear compensation module 1402, and a summation module 1403;
  • the linear compensation module 1401 is configured to perform dispersion compensation on the input signal
  • the nonlinear compensation module 1402 includes:
  • An IFFT transform subunit 14021 is configured to perform an IFFT transform on the output signal of the linear compensation module 1401.
  • the module processing unit 14022 is configured to modulo the output signal of the IFFT transform subunit 14021 and obtain a square value
  • the multiplication processing unit 14023 is configured to calculate a product of an output signal of the IFFT transform subunit 14021, a modulus value output by the modular processing unit 14022, and a preset imaginary constant;
  • the FFT transform sub-unit 14024 is configured to perform FFT on the signal output by the multiplication processing unit 14023. Transform
  • the summation module 1403 is used to sum the output signals of the linear compensation module 1401 and the FFT transform subunit 14024.
  • the dispersion introduced by different fiber spans of the fiber transmission link can be compensated by presetting different compensation dispersion values for each compensation module.
  • the compensation dispersion value of each compensation module can also be obtained by the system.
  • the optical fiber transmission link is detected and determined, which is not limited herein.
  • the number of the compensation modules included in the optical signal compensation device that is, the value of N may be equal to the total number of fiber spans in the fiber transmission link.
  • N may also be other values, which is not limited herein.
  • the specific implementation of the compensation module 1301-i of the i-th stage can be as shown in FIG. 15.
  • the linear compensation module 1501 multiplies the input signal by the frequency domain dispersion compensation function H CD + P and outputs it to the nonlinear compensation module 1502.
  • the nonlinear compensation module The input frequency domain signal is converted into a time domain signal by the IFFT transform subunit 15021, and the nonlinear operation is performed by the modular processing unit 15022 and the multiplication processing unit 15023, and then output to the FFT transform subunit 15024, and the linearity is performed by the summation module 1503.
  • the output signals of the compensation module 1501 and the FFT transform subunit 15024 are summed and output.
  • the compensation module 1301-i is not the last compensation module in the optical signal compensation device, the signal output by the summation module 1503 is transmitted to the next stage.
  • the compensation module if the compensation module 1301-i is the last compensation module in the optical signal compensation device, the signal output by the summation module 1503 is transmitted to the IFFT conversion module of the optical signal compensation device for processing.
  • FIG. -JY preset imaginary constant, the expression of H CD + P: (. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2 ⁇ 2 / (4 ⁇ )) ⁇ , wherein [lambda] represents the wavelength of light, [omega] represents the frequency, c indicates the speed of light, which indicates the value of the dispersion to be compensated for the i-th compensation module.
  • the D value of each compensation module can be determined by a preset method.
  • the D P of the first-stage compensation module can be equal to D N in Figure 1
  • D 2 of the second-stage compensation module is equal to D N4 in Figure 1
  • D N _ P of the N-th compensation module is equal to D in Figure 1.
  • the linear compensation portion and the nonlinear compensation portion are separately sampled by using different sampling rates to reduce implementation complexity.
  • the compensation module 1301-i adopts different sampling rates, and the IFFT transform sub-unit 1602 samples the signal output by the linear compensation module 1601 by reducing the original sampling rate according to the preset multiple value m before performing IFFT conversion.
  • the sampled signal is subjected to IFFT conversion as an output signal of the linear compensation module 1601;
  • the summation module 1604 samples the output signal of the FFT transform subunit 1603 by m times up to the original sampling rate before performing the summation, and samples the sampled signal.
  • the resulting signal is used as an FFT transform subunit
  • the output signals of 1603 are summed.
  • the downlink of each compensation branch can be implemented by means of frequency domain zeroing.
  • the FFT transform module adopts an L partition, and if the nonlinear compensation module reduces the original sampling rate by m times, The frequency of L*(m-1)/m on the sideband of the frequency domain signal output by the FFT transform module can be discarded, and the original sample is restored by the frequency domain zero padding before the summation module performs the summation.
  • the rate is achieved by m times, that is, L*(m-1) / m zeros are added to the sidebands of the frequency domain output signal (output signal of the FFT transform subunit).
  • the optical compensation device is used to nonlinearly compensate the optical signal in the nonlinear compensation module based on the structure of the optical signal compensation device, and does not need to pass the nonlinear compensation process.
  • the lookup table performs a lookup operation, which improves the processing speed of the nonlinear compensation, thereby reducing the processing delay of the optical signal compensation system as a whole. Further, since the linear compensation and the non-linear compensation are separated, a lower processing speed can be employed in the nonlinear compensation portion, so that the complexity can be reduced while ensuring the compensation performance.
  • the optical signal compensation apparatus applied to the polarization multiplexing system in the embodiment of the present invention is described below. As shown in FIG. 17, the optical signal compensation apparatus 1700 in the embodiment of the present invention includes:
  • the first FFT conversion module 1702 is connected to the input end of the compensation module 1701-1, and is configured to perform FFT transformation on the first input signal of the compensation module 1701-1;
  • the second FFT conversion module 1703 is connected to the input end of the compensation module 1701-1, and is configured to perform FFT transformation on the second input signal of the compensation module 1701-1;
  • the first IFFT conversion module 1704 is connected to the output end of the compensation module 1701-N for performing IFFT transformation on the first output signal of the compensation module 1701-N;
  • the second IFFT transform module 1705 is coupled to the output of the compensation module 1701-N for performing IFFT conversion on the second output signal of the compensation module 1701-N.
  • each compensation module includes a linear compensation module 1801, a nonlinear compensation module 1802, a first summation module 1803, and a second summation module 1804.
  • the linear compensation module 1801 is configured to separately perform dispersion compensation on the two input signals
  • the nonlinear compensation module 1802 includes:
  • a first IFFT transform subunit 18021 configured to perform an IFFT transform on the first output signal of the linear compensation module 1801
  • a second IFFT transform subunit 18022 configured to perform an IFFT transform on the second output signal of the linear compensation module 1801
  • the module processing unit 18023 is configured to modulo the output signal of the first IFFT transform subunit 18021 and obtain a first modulus value; and modulate the output signal of the second IFFT transform subunit 18022 , obtaining a second modulus value;
  • the operation unit 18024 is configured to multiply the sum of the first modulus value and the second modulus value by the output signal of the first IFFT transform subunit 18021 and the preset imaginary constant to obtain the first path.
  • a nonlinear compensation output signal configured to multiply a sum of the first modulus value and the second modulus value by a sum of an output signal of the second IFFT transform subunit 18022 and a preset imaginary constant to obtain a first Two-way nonlinear compensation output signal;
  • a first FFT transform subunit 18025 configured to perform FFT transform on the first path nonlinear compensation output signal
  • a second FFT transform sub-unit 18026 configured to perform FFT transform on the second path nonlinear compensation output signal
  • the first summation module 1803 is used for the first output signal of the linear compensation module 1801 and the first
  • the output signals of the FFT transform sub-unit 18025 are summed; the second summation module 1804 is used to sum the second output signal of the linear compensation module 1801 and the output signal of the second FFT transform sub-unit 18026.
  • the dispersion introduced by different fiber spans of the fiber transmission link can be compensated by presetting different compensation dispersion values for each compensation module.
  • the compensation dispersion value of each compensation module can also be obtained by the system.
  • the optical fiber transmission link is detected and determined, which is not limited herein.
  • the number of the compensation modules included in the optical signal compensation device that is, the value of N may be equal to the total number of fiber spans in the fiber transmission link.
  • N may also be other values, which is not limited herein.
  • the specific implementation of the compensation module 1701-i of the i-th stage can be as shown in FIG. 19.
  • the linear compensation module 1901 multiplies the two input signals by the frequency domain dispersion compensation function H CD + P and outputs the result to the nonlinear compensation module 1902.
  • the linear compensation module 1902 converts the input frequency domain signal into a time domain signal by the first IFFT transform subunit 19021 and the second IFFT transform subunit 19022, and after performing the nonlinear operation by the modular processing unit 19023 and the arithmetic unit 19024, The path output signals are output to the first FFT transform subunit 19025 and the second FFT transform subunit 19026, respectively, through the first summation module 1903 and The second summation module 1904 respectively performs summation and output after two signals. If the compensation module 1701-i is not the last compensation module in the optical signal compensation device, the first summation module 1903 and the second summation module 1904 output. The signal is transmitted to the compensation module of the next stage.
  • the compensation module 1701-i is the last compensation module in the optical signal compensation device, the signals output by the first summation module 1903 and the second summation module 1904 are transmitted to the optical signal.
  • the IFFT conversion module of the compensation device performs processing.
  • -j Y is the preset imaginary constant
  • the expression of H CD + P is: ⁇ ( ⁇ ⁇ ⁇ 2 ⁇ 2 /(4 ⁇ (;)), where ⁇ represents the wavelength of light, ⁇ represents The frequency, c, represents the speed of light, which represents the value of the dispersion to be compensated for the i-th compensation module.
  • the D value of each compensation module can be determined by a preset method.
  • the Di_ of the first-stage compensation module can be made. in FIG. 1 D N p is equal to the second stage compensation module D 2 _ p is equal to 1 D in FIG N4, the first stage compensation module N D N) is equal to 1.
  • FIG. 1 D N p is equal to the second stage compensation module D 2 _
  • the linear compensation portion and the nonlinear compensation portion are separately sampled by using different sampling rates to reduce implementation complexity.
  • the compensation module 2000 adopts different sampling rates.
  • the first IFFT transform subunit 2002 and the second IFFT transform subunit 2003 reduce the original sampling rate to the linear compensation module according to the preset multiple value m before performing the IFFT transformation.
  • the signal outputted by 2001 is sampled, and the sampled signal is subjected to IFFT conversion as an output signal of the linear compensation module 2001; the first summation module 2006 and the second summation module 2007 are restored by m times before the summation is performed.
  • the original sampling rate samples the output signals of the first FFT transform subunit 2004 and the second FFT transform subunit 2005, respectively, and takes the sampled signals as the outputs of the first FFT transform subunit 2004 and the second FFT transform subunit 2005, respectively.
  • the signals are summed.
  • the downlink of each compensation branch can be implemented by means of frequency domain zeroing.
  • the first FFT transform module and the second transform module use L partitions, if the nonlinear compensation module is m times
  • the frequency of L*(m-1)/m on the sideband of the frequency domain signal output by the first FFT transform module and the second FFT transform module may be discarded, in the first summation
  • the original sampling rate is restored to m times by frequency domain zero padding, that is, the signal is output in the frequency domain (the first FFT transform subunit and the second FFT transform sub
  • the sideband of the unit's output signal is complemented by L*(m-1)/m zeros.
  • the nonlinear compensation algorithm is used to nonlinearly compensate the optical signal based on the structure of the optical signal compensation device, and in the process of performing nonlinear compensation, Need to look up the table through the lookup table, improve the processing speed of nonlinear compensation, Further, the processing delay of the optical signal compensation system is reduced as a whole. Further, since the linear compensation and the nonlinear compensation are separated, a lower processing speed can be employed in the nonlinear compensation portion, so that the complexity can be reduced while ensuring the compensation performance.
  • An optical signal compensation apparatus applied to a single polarization system in the embodiment of the present invention is described below. As shown in FIG. 21, the optical signal compensation apparatus 2100 in the embodiment of the present invention includes:
  • each compensation module includes a linear compensation module 2201, a nonlinear compensation module 2202, and a summation module 2203;
  • the linear compensation module 2201 is configured to perform dispersion compensation on the input signal
  • the nonlinear compensation module 2202 includes:
  • the module processing unit 22021 is configured to modulate the output signal of the linear compensation module 2201 and obtain a square value
  • the multiplication processing unit 22022 is configured to calculate a product of the output signal of the linear compensation module 2201, the modulus value output by the modular processing unit 22021, and the preset imaginary constant, and use the calculation result as the output of the nonlinear compensation module 2202.
  • the summation module 2203 is used to sum the output signals of the linear compensation module 2201 and the nonlinear compensation module 2202.
  • the dispersion introduced by different fiber spans of the fiber transmission link can be compensated by presetting different compensation dispersion values for each compensation module.
  • the compensation dispersion value of each compensation module can also be obtained by the system.
  • the optical fiber transmission link is detected and determined, which is not limited herein.
  • the number of the compensation modules included in the optical signal compensation device that is, the value of N may be equal to the total number of fiber spans in the fiber transmission link.
  • N may also be other values, which is not limited herein.
  • the specific implementation of the compensation module 2101-i of the i-th stage can be as shown in FIG. 23.
  • the linear compensation module 2301 performs FFT transformation on the input signal, multiplies the frequency domain dispersion compensation function H CD + P , and performs the IFFT transformation on the compensated signal.
  • the nonlinear compensation module 2302 After being output to the nonlinear compensation module 2302, the nonlinear compensation module 2302 performs the non-linear operation output through the modular processing unit 23021 and the multiplication processing unit 23022, and the summation module 2303 performs the output signals of the linear compensation module 2301 and the multiplication processing unit 23022.
  • the signal output by the summation module 2303 is transmitted to the compensation module of the next stage, if the compensation module 2101-i is an optical signal Compensation device
  • the signal output by the summation module 2303 is the output signal of the optical signal compensation device.
  • -jy is the preset imaginary constant
  • H CI 1 _ P is: ⁇ (-] ⁇ _ ⁇ ⁇ 2 ⁇ 2 /(4 ⁇ )), where ⁇ represents the wavelength of light, and ⁇ represents the frequency , c represents the speed of light, and D iP represents the value of the dispersion to be compensated for the i-th compensation module.
  • the D value of each compensation module can be determined by a preset method, for example, the compensation module of the first stage can be the 1 D N D P is equal to FIG, D a second stage compensation module is equal to 2 in FIG. 1 D N4, the first stage compensation module N D N) is equal to FIG. 1 D lo
  • the linear compensation portion and the nonlinear compensation portion are separately sampled by using different sampling rates to reduce implementation complexity.
  • the compensation module 2101-i adopts different sampling rates.
  • the output of the linear compensation module 2401 is reduced according to the preset multiple value.
  • the signal is sampled, and the sampled signal is used as an output signal of the linear compensation module 2401; the summation module 2403 restores the output signal of the nonlinear compensation module 2402 to the original sampling rate by m times before the summation is performed (ie, The output signal of the multiplication processing unit of the nonlinear compensation module 2402 is sampled, and the sampled signals are summed as output signals of the nonlinear compensation module 2402.
  • the optical compensation device is used to nonlinearly compensate the optical signal in the nonlinear compensation module based on the structure of the optical signal compensation device, and does not need to pass the nonlinear compensation process.
  • the lookup table performs a lookup operation, which improves the processing speed of the nonlinear compensation, thereby reducing the processing delay of the optical signal compensation system as a whole. Further, since the linear compensation and the non-linear compensation are separated, a lower processing speed can be employed in the nonlinear compensation portion, so that the complexity can be reduced while ensuring the compensation performance.
  • the optical signal compensation apparatus applied to the polarization multiplexing system in the embodiment of the present invention is described below. As shown in FIG. 25, the optical signal compensation apparatus 2500 in the embodiment of the present invention includes:
  • each compensation module includes a linear compensation module 2601, a nonlinear compensation module 2602, a first summation module 2603, and a second summation module 2604.
  • the linear compensation module 2601 is configured to respectively perform dispersion compensation on two input signals
  • the nonlinear compensation module 2602 includes: The module processing unit 26021 is configured to perform square processing on the first output signal of the linear compensation module 2601 to obtain a first modulus value; and is used to square the second output signal of the linear compensation module 2601. , obtaining a second modulus value;
  • the operation unit 26022 is configured to multiply the sum of the first modulus value and the second modulus value by the first output signal of the linear compensation module 2601 and the preset imaginary constant to obtain nonlinear compensation.
  • a first path nonlinear compensation output signal of the module 2602; a sum of the first modulus value and the second mode value, and a second output signal of the linear compensation module 2601 and a preset imaginary constant three Multiplying by, the second nonlinear compensation output signal of the nonlinear compensation module 2602 is obtained;
  • the first summation module 2603 is configured to sum the first output signal of the linear compensation module 2601 and the first output signal of the nonlinear compensation module 2602;
  • the second summation module 2604 is used to sum the second output signal of the linear compensation module 2601 and the second output signal of the nonlinear compensation module 2602.
  • the dispersion introduced by different fiber spans of the fiber transmission link can be compensated by presetting different compensation dispersion values for each compensation module.
  • the compensation dispersion value of each compensation module can also be obtained by the system.
  • the optical fiber transmission link is detected and determined, which is not limited herein.
  • the number of the compensation modules included in the optical signal compensation device that is, the value of N may be equal to the total number of fiber spans in the fiber transmission link.
  • N may also be other values, which is not limited herein.
  • the specific implementation of the compensation module 2501-i of the i-th stage can be as shown in FIG. 27, and the linear compensation module 2701 first converts two input signals into two frequency domain signals by FFT transform, and multiplies the two frequency domain signals by respectively.
  • the frequency domain dispersion compensation function H CD + P and then the compensated two frequency domain signals are respectively converted into two time domain signal outputs by IFFT transformation, and the nonlinear compensation module 2702 performs the non-modulation processing unit 27021 and the operation unit 27022.
  • the first summation module 2703 and the second summation module 2704 respectively sum and output the two signals.
  • the compensation module 2501-i is not the last compensation module in the optical signal compensation device, The signals output by the summation module 2703 and the second summation module 2704 are passed to the compensation module of the next stage. If the compensation module 2501-i is the last compensation module of the optical signal compensation device, the first summation module 2703 and The signal output by the second summation module 2704 is the output signal of the optical signal compensation device.
  • -jy is the preset imaginary constant
  • H CD-i- p is: Where ⁇ represents the wavelength of light, ⁇ represents the frequency, c represents the speed of light, and D P represents the value of the dispersion to be compensated for the i-th compensation module.
  • the preset method determines the D value of each level of the compensation module.
  • the D P of the first stage compensation module may be equal to D N in FIG. 1
  • the D 2 of the second stage compensation module is equal to D N4 in FIG. 1
  • D N _ P of the Nth-level compensation module is equal to D in Figure 1.
  • the linear compensation portion and the nonlinear compensation portion are separately sampled by using different sampling rates to reduce implementation complexity.
  • the compensation module 2800 adopts different sampling rates.
  • the nonlinear compensation module 2802 reduces the original sampling rate to the linear compensation module according to the preset multiple value m.
  • the two output signals of the 2801 are sampled, and the sampled signals are used as the two output signals of the linear compensation module 2801; the first summation module 2803 and the second summation module 2804 are recovered by m times before the summation is performed.
  • the two sampling signals of the linear compensation module 2801 (ie, the two output signals of the arithmetic module of the linear compensation module 2801) are sampled by the original sampling rate, and the sampled signals are respectively used as the two output signals of the linear compensation module 2801. Summing.
  • the nonlinear compensation algorithm is used to nonlinearly compensate the optical signal based on the structure of the optical signal compensation device, and in the process of performing nonlinear compensation,
  • the lookup table needs to be searched to improve the processing speed of the nonlinear compensation, thereby reducing the processing delay of the optical signal compensation system as a whole.
  • a lower processing speed can be employed in the nonlinear compensation portion, so that the complexity can be reduced while ensuring the compensation performance.
  • optical signal compensation device provided by the present invention has been described in detail above.
  • the idea of the embodiment of the present invention there will be changes in the specific implementation manner and application scope.
  • the contents of this specification are not to be construed as limiting the invention.

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Abstract

本发明实施例公开了一种光信号补偿装置，其中，光信号补偿装置中的非线性补偿模块中采用新的非线性补偿算法对光信号进行非线性补偿，在进行非线性补偿的过程中，不再需要通过查找表进行查找运算。本发明实施例提供的技术方案可有效提高非线性补偿的处理速度，进而从整体上降低了光信号补偿系统的处理时延。

Description

一种光信号补偿装置 技术领域
本发明涉及通信领域， 尤其涉及一种光信号补偿装置。 背景技术
典型的光通信系统包括一对由光波导（如光纤）连接起来的网络节点。 光 信号通过光传输链路在每对节点之间传输。网络节点之间的光传输链路通常由 多个光模块连接构成， 多段的光纤跨段通过光放大器连接起来。 如图 1所示一 个典型的波分复用传输系统。 光信号发射机 1011~101M生成 M个不同波长的传 输信号， 通过波分复用器 102合并成一路光信号， 通过光纤链路传输。 传输链 路包括 N段光纤跨段 1031~103N通过 1041~104N的光放大器连接起来， 其中，
~DN为每个光纤跨段引入的色散量。 在接收端， 波分复用信号首先通过 105 的解复用器， 将不同波长的信号分离， 然后各自通过接收机 1061~106M接收， 恢复出原始信息。
光信号在通过传输链路传输过程中， 引入了色散、 偏振模色散、 偏振相关 损耗、光线非线性和放大器噪声等损伤，使得性能劣化。在现在光通信网络中， 通常希望提高传输信号的入纤功率，使得接收端接收到的信号功率足够大， 以 保证经过传输链路后接收端有足够大的信噪比，能保证接收端误码率低于一定 门限， 使得信号能被有效传输。 但是， 由于光纤传输的非线性特性， 提高入纤 功率， 会使得传输中的非线性效应加强， 因此， 提高入纤功率， 并不是总能提 高传输性能， 若入纤功率大于最佳入纤功率（在最佳入纤功率下， 系统性能最 优）， 则提高入纤功率反而会使系统性能下降， 因此， 现有技术中通常是通过 补偿光纤非线性来扩大可能的传输距离， 提高系统的性能。
图 2-a为单偏振系统中在接收端采用数字信号处理的方式进行对光信号进 行补偿的结构示意图。接收光信号 201和本地激光器 202产生的本地光载波信号 输入相干接收机前端 203 ,相干接收机前端 203将接收的光信号转化成同相和正 交（即 I/Q ) 两路基带电信号， 经 204的模数转化器 A/D输出采样的数字信号， 数字信号输入补偿模块 205 , 完成色散补偿和非线性补偿。 其中， 色散和非线 性补偿采用 N级补偿模块串行完成， 每级分别包含串行连接的一个色散补偿模 块 205ia和一个非线性补偿模块 205ib ( i为 1至 N中的任一值）， 补偿后信号输入 自适应均衡模块 206, 补偿残余的系统损伤并跟踪系统变化。 自适应均衡模块 206的输出信号输入相位恢复模块 207 , 补偿激光器频差线宽引入的相位噪声， 然后通过判决模块 208进行判决，恢复原始比特序列。 图 2-b是第 i级信号补偿的 具体实现。 色散补偿模块 205ia采用频域实现， 即， 输入信号 A首先经过快速傅 利叶变换（FFT, Fast Fourier Transformation )转化成频域信号后乘以第 i级的 频域色散补偿函数 HCI i, 再通过快速傅利叶逆变换（IFFT, Inverse Fast Fourier Transformation )将频域信号转化为时域信号 B , 送到非线性补偿模块 205ib完 成如图所示的非线性补偿。 其中， 补偿的色散量是传输链路中第 N-i+1个光纤 跨段引入的色散量， 即在模块 2051~205N中， 色散补偿模块 2051a~205Na补偿 的色散量分别是图 1中的 DN~D 引入的色散量。
由非线性补偿模块 205ib可看出， 上述方案中采用公式 B*exp ( -jylBI2 )进 行非线性补偿， 由于 B是基于变化的接收数据流得到， 因此， 上述方案预先计 算出与 B相关的正弦函数查找表和余弦函数查找表， 如不同 B对应的 cosylBI2和 sinylBI2的值，以便在进行非线性补偿时通过查表计算出 B*exp ( -jylBI2 )的结果， 而在进行非线性补偿时， 由于上述方案需要进行查表计算， 处理时延将长。
发明内容
本发明实施例提供了一种光信号补偿装置，用于降低光信号补偿系统的处 理时延。
为解决上述技术问题， 本发明实施例提供以下技术方案：
一种光信号补偿装置， 应用于单偏振系统， 包括：
并行连接的一个线性补偿模块和 N个非线性补偿模块；
上述线性补偿模块用于根据第一补偿色散值对输入信号进行色散补偿，上 述第一补偿色散值等于光纤传输链路中累计引入的所有色散量；
上述非线性补偿模块， 包括第一色散补偿单元、模方处理单元、 乘法处理 单元和第二色散补偿单元；
上述第一色散补偿单元用于根据第二补偿色散值对输入信号进行色散补 偿； 上述模方处理单元用于对上述第一色散补偿单元的输出信号取模后求平 方， 得到模方值；
上述乘法处理单元用于计算上述第一色散补偿单元的输出信号、上述模方 值， 以及预置的虚数常数三者的乘积， 得到非线性补偿输出信号；
上述第二色散补偿单元用于根据第三补偿色散值对上述非线性补偿输出 信号进行色散补偿， 将色散补偿后的信号作为上述非线性补偿模块的输出信 号， 其中， 上述第二补偿色散值和上述第三补偿色散值的和等于上述第一补偿 色散值；
上述光信号补偿装置还包括求和模块，上述求和模块连接上述线性补偿模 块的输出端和 N个上述非线性补偿模块的输出端， 用于对上述线性补偿模块 以及 N个上述非线性补偿模块的输出信号进行求和。
一种光信号补偿装置， 应用于偏振复用系统， 包括：
并行连接的一个线性补偿模块和 N个非线性补偿模块；
上述线性补偿模块用于根据第一补偿色散值分别对两路输入信号进行色 散补偿， 上述第一补偿色散值等于光纤传输链路中累计引入的所有色散量； 上述非线性补偿模块包括： 第一色散补偿单元、模方处理单元、运算单元 和第二色散补偿单元；
上述第一色散补偿单元用于根据第二补偿色散值分别对上述两路输入信 号进行色散补偿；
上述模方处理单元用于对上述第一色散补偿处理单元的第一路输出信号 取模后求平方，得到第一模方值； 用于对上述第一色散补偿处理单元的第二路 输出信号取模后求平方， 得到第二模方值；
上述运算单元用于将上述第一模方值和上述第二模方值的和，与上述第一 色散补偿处理单元的第一路输出信号以及预置的虚数常数三者相乘，得到第一 路非线性补偿输出信号； 用于将上述第一模方值和上述第二模方值的和， 与上 述第一色散补偿处理单元的第二路输出信号以及上述预置的虚数常数三者相 乘， 得到第二路非线性补偿输出信号；
上述第二色散补偿单元用于根据第三补偿色散值分别对上述第一路非线 性补偿输出信号和上述第二路非线性补偿输出信号进行色散补偿，将色散补偿 后的两路信号分别作为上述非线性补偿模块的第一路输出信号和第二路输出 信号， 其中， 上述第二补偿色散值和上述第三补偿色散值的和等于上述第一补 偿色散值；
上述光信号补偿装置还包括： 第一求和模块和第二求和模块；
上述第一求和模块分别与上述线性补偿模块的第一路信号输出端和 N个 上述非线性补偿模块的第一路信号输出端连接，用于对上述线性补偿模块以及 N个上述非线性补偿模块的第一路输出信号进行求和；
上述第二求和模块分别与上述线性补偿模块的第二路信号输出端和 N个 上述非线性补偿模块的第二路信号输出端连接，用于对上述线性补偿模块以及 N个上述非线性补偿模块的第二路输出信号进行求和。
一种光信号补偿装置， 应用于单偏振系统， 包括：
N个串行连接的补偿模块；
与第一个补偿模块的输入端连接的 FFT变换模块， 上述 FFT变换模块用 于对上述第一个补偿模块的输入信号进行快速傅里叶变换 FFT;
与第 N个补偿模块的输出端连接的 IFFT变换模块， 上述 IFFT变换模块 用于对上述第 N个补偿模块的输出信号进行快速傅里叶逆变换 IFFT;
其中， 上述补偿模块包含一个线性补偿模块、一个非线性补偿模块和一个 求和模块；
上述线性补偿模块用于对输入信号进行色散补偿；
上述非线性补偿模块包括： IFFT 变换子单元、 模方处理单元、 乘法处理 单元和 FFT变换子单元；
上述 IFFT变换子单元用于对上述线性补偿模块的输出信号进行 IFFT变 换；
上述模方处理单元用于对上述 IFFT 变换子单元的输出信号取模后求平 方， 得到模方值；
上述乘法处理单元用于计算上述 IFFT变换子单元的输出信号、 上述模方 值， 以及预置的虚数常数三者的乘积；
上述 FFT变换子单元用于对上述乘法处理单元输出的信号进行 FFT变换； 其中， 上述求和模块用于对上述线性补偿模块和上述 FFT 变换子单元的 输出信号进行求和。
一种光信号补偿装置， 应用于偏振复用系统， 包括：
N个串行连接的补偿模块；
与第一个补偿模块的输入端连接的第一 FFT变换模块， 上述第一 FFT变 换模块用于对上述第一个补偿模块的第一路输入信号进行快速傅里叶变换 FFT;
与第一个补偿模块的输入端连接的第二 FFT变换模块， 上述第二 FFT变 换模块用于对上述第一个补偿模块的第二路输入信号进行 FFT变换；
与第 N个补偿模块的输出端连接的第一 IFFT变换模块， 上述第一 IFFT 变换模块用于对上述第 N个补偿模块的第一路输出信号进行快速傅里叶逆变 换 IFFT;
与第 N个补偿模块的输出端连接的第二 IFFT变换模块， 上述第二 IFFT 变换模块用于对上述第 N个补偿模块的第二路输出信号进行 IFFT变换；
其中， 上述补偿模块包含：
线性补偿模块， 用于分别对两路输入信号进行色散补偿；
非线性补偿模块， 包括： 第一 IFFT变换子单元、 第二 IFFT变换子单元、 模方处理单元、 运算单元、 第一 FFT变换子单元和第二 FFT变换子单元； 上述第一 IFFT变换子单元用于对上述线性补偿模块的第一路输出信号进 行 IFFT变换；
上述第二 IFFT变换子单元用于对上述线性补偿模块的第二路输出信号进 行 IFFT变换；
上述模方处理单元用于对上述第一 IFFT变换子单元的输出信号取模后求 平方， 得到第一模方值； 用于对上述第二 IFFT变换子单元的输出信号取模后 求平方， 得到第二模方值；
上述运算单元用于将上述第一模方值和上述第二模方值的和，与上述第一
IFFT 变换子单元的输出信号以及预置的虚数常数三者相乘， 得到第一路非线 性补偿输出信号； 用于将上述第一模方值和上述第二模方值的和， 与上述第二 IFFT 变换子单元的输出信号以及上述预置的虚数常数三者相乘， 得到第二路 非线性补偿输出信号； 上述第一 FFT 变换子单元用于对上述第一路非线性补偿输出信号进行 FFT变换；
上述第二 FFT 变换子单元用于对上述第二路非线性补偿输出信号进行 FFT变换；
上述补偿模块还包含： 第一求和模块和第二求和模块：
上述第一求和模块用于对上述线性补偿模块的第一路输出信号和上述第 一 FFT变换子单元的输出信号进行求和；
上述第二求和模块用于对上述线性补偿模块的第二路输出信号和上述第 二 FFT变换子单元的输出信号进行求和。
一种光信号补偿装置， 应用于单偏振系统， 包括：
N个串行连接的补偿模块；
其中， 上述补偿模块包含一个线性补偿模块、一个非线性补偿模块和一个 求和模块；
上述线性补偿模块用于对输入信号进行色散补偿；
上述非线性补偿模块包括： 模方处理单元和乘法处理单元；
上述模方处理单元用于对上述线性补偿模块的输出信号取模后求平方，得 到模方值；
上述乘法处理单元用于计算上述线性补偿模块的输出信号、 上述模方值， 以及预置的虚数常数三者的乘积，将计算结果作为上述非线性补偿模块的输出 信号；
其中，上述求和模块用于对上述线性补偿模块和上述非线性补偿模块的输 出信号进行求和。
一种光信号补偿装置， 应用于偏振复用系统， 包括：
N个串行连接的补偿模块；
其中， 上述补偿模块包含：
线性补偿模块， 用于分别对两路输入信号进行色散补偿；
非线性补偿模块， 包括： 模方处理单元和运算单元；
上述模方处理单元用于对上述线性补偿模块的第一路输出信号取模后求 平方，得到第一模方值； 用于对上述线性补偿模块的第二路输出信号取模后求 平方， 得到第二模方值；
上述运算单元用于将上述第一模方值和上述第二模方值的和，与上述线性 补偿模块的第一路输出信号以及预置的虚数常数三者相乘，得到上述非线性补 偿模块的第一路非线性补偿输出信号；用于将上述第一模方值和上述第二模方 值的和，与上述线性补偿模块的第二路输出信号以及上述预置的虚数常数三者 相乘， 得到上述非线性补偿模块的第二路非线性补偿输出信号；
上述补偿模块还包含： 第一求和模块和第二求和模块：
上述第一求和模块用于对上述线性补偿模块的第一路输出信号和上述非 线性补偿模块的的第一路非线性补偿输出信号进行求和；
上述第二求和模块用于对上述线性补偿模块的第二路输出信号和上述非 线性补偿模块的的第二路非线性补偿输出信号进行求和。
由上可见， 本发明实施例中，基于光信号补偿装置的结构在非线性补偿模 块中采用新的非线性补偿算法对光信号进行非线性补偿，在进行非线性补偿的 过程中， 不需要通过查找表进行查找运算， 提高了非线性补偿的处理速度， 进 而从整体上降低了光信号补偿系统的处理时延。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作筒单地介绍，显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付 出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为一种典型的波分复用传输系统示意图；
图 2-a为现有技术中在接收端采用数字信号处理的方式进行对光信号进行 补偿的结构示意图；
图 2-b为图 2-a中第 i级信号补偿的具体实现结构示意图；
图 3-a为本发明实施例提供的光信号补偿装置一个实施例结构示意图； 图 3-b为本发明实施例提供的非线性补偿模块一个实施例结构示意图； 图 4-a为本发明实施例提供的线性补偿模块的具体实现一个实施例结构示 意图；
图 4-b为本发明实施例提供的非线性补偿模块的具体实现一个实施例结构 示意图；
图 5为本发明实施例提供的光信号补偿装置另一个实施例结构示意图； 图 6-a为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 6-b为本发明实施例提供的线性补偿模块的具体实现另一个实施例结构 示意图；
图 6-c为本发明实施例提供的非线性补偿模块的具体实现另一个实施例结 构示意图；
图 7为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 8-a为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 8-b为本发明实施例提供的非线性补偿模块另一个实施例结构示意图； 图 9-a为本发明实施例提供的线性补偿模块的具体实现再一个实施例结构 示意图；
图 9-b为本发明实施例提供的非线性补偿模块的具体实现再一个实施例结 构示意图；
图 10为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 11-a为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 11-b为本发明实施例提供的线性补偿模块的具体实现再一个实施例结 构示意图；
图 11-c为本发明实施例提供的非线性补偿模块的具体实现再一个实施例 结构示意图；
图 12为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 13为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 14-a为本发明实施例提供的补偿模块一个实施例结构示意图； 图 14-b为本发明实施例提供的非线性补偿模块再一个实施例结构示意图； 图 15 为本发明实施例提供的补偿模块的具体实现一个实施例结构示意 图；
图 16为本发明实施例提供的补偿模块的具体实现另一个实施例结构示意 图；
图 17为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 18-a为本发明实施例提供的补偿模块另一个实施例结构示意图； 图 18-b为本发明实施例提供的非线性补偿模块再一个实施例结构示意图； 图 19为本发明实施例提供的补偿模块的具体实现再一个实施例结构示意 图；
图 20为本发明实施例提供的补偿模块的具体实现再一个实施例结构示意 图；
图 21为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 22-a为本发明实施例提供的补偿模块再一个实施例结构示意图； 图 22-b为本发明实施例提供的非线性补偿模块再一个实施例结构示意图； 图 23为本发明实施例提供的补偿模块的具体实现再一个实施例结构示意 图；
图 24为本发明实施例提供的补偿模块的再一个实施例结构示意图； 图 25为本发明实施例提供的光信号补偿装置再一个实施例结构示意图； 图 26-a为本发明实施例提供的补偿模块再一个实施例结构示意图； 图 26-b为本发明实施例提供的非线性补偿模块再一个实施例结构示意图； 图 27为本发明实施例提供的补偿模块的具体实现再一个实施例结构示意 图；
图 28为本发明实施例提供的补偿模块的再一个实施例结构示意图。 征 具体实施方式
本发明实施例提供了一种光信号补偿装置。
为使得本发明的发明目的、 特征、 优点能够更加的明显和易懂， 下面将结 合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描 述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而非全部实施例。 基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
下面对本发明实施例中一种光信号补偿装置进行描述， 如图 3-a所示， 本 发明实施例中的光信号补偿装置 300包括：
并行连接的一个线性补偿模块 301、 N个非线性补偿模块 302-1-302-N, 以及求和模块 303。 本发明实施例中的光信号补偿装置 300应用于单偏振系统中 ,在单偏振系 统中， 光纤传输链路上只传送一个偏振态信号。本发明实施例中的线性补偿模 块 301和非线性补偿模块 302-1-302-N采用并行结构， 相互独立。
在本发明实施例中，线性补偿模块 301用于根据第一补偿色散值对输入信 号进行色散补偿， 其中， 上述第一补偿色散值等于光纤传输链路中累计引入的 所有色散量， 以补偿整个光纤传输链路的色散， 该第一补偿色散值可以为预置 值， 也可以是系统在对光纤传输链路进行检测后确定的值。
在本发明实施例中， 如图 3-b所示， 每个非线性补偿模块包括：
第一色散补偿单元 3021 , 用于根据第二补偿色散值对输入信号进行色散 补偿；
模方处理单元 3022, 用于对第一色散补偿单元 3021的输出信号取模后求 平方， 得到模方值；
乘法处理单元 3023 , 用于计算第一色散补偿单元 3021的输出信号、 模方 处理单元 3022输出的模方值， 以及预置的虚数常数三者的乘积， 得到非线性 补偿输出信号；
第二色散补偿单元 3024, 用于根据第三补偿色散值对乘法处理单元 3023 输出的非线性补偿输出信号进行色散补偿，将其色散补偿后的信号作为其所在 非线性补偿模块的输出信号。
在本发明实施例中，上述第二补偿色散值和上述第三补偿色散值的和等于 上述第一补偿色散值，即上述第二补偿色散值和上述第二补偿色散值的和等于 光纤传输链路中累计引入的所有色散量，上述第二补偿色散值和上述第二补偿 色散值均可为预置值。
求和模块 303连接线性补偿模块 301、 非线性补偿模块 302-1-302-N的输 出端，用于对线性补偿模块 301以及非线性补偿模块 302-1~302-Ν的输出信号 进行求和。
本发明实施例中光信号补偿装置 300包含的非线性补偿模块的个数，即 N 的取值可以等于光纤传输链路中的光纤跨段总数，当然， N也可以为其它取值， 此处不作限定。
在本发明实施例中， 线性补偿模块 301的具体实现可如图 4-a所示， 线性 补偿模块 301首先通过 FFT变换将输入信号 A转化为频域信号， 将频域信号 乘以频域色散补偿函数 HCD,之后通过 IFFT将频域信号转化为时域信号输出， 其中， HCD的表达式为： exp(-jD 2co2/(47ic))， 式中 D表示待补偿色散值， 其取 值为上述第一补偿色散值， λ表示光波长， ω表示频率， c表示光速。 非线性 补偿模块 302-i的第一色散补偿单元、 模方处理单元、 乘法处理单元以及第二 色散补偿单元的具体实现分别如图 4-b中的 401~404所示，输入信号 A通过第 一色散补偿单元 401进行色散补偿， 得到输出信号 B , 通过模方处理单元 402 和乘法处理单元 403完成非线性操作得到 -jyBIBI2,然后通过第二色散补偿单元 404补偿残余的色散， 其中， 上述 -jY为预置的虚数常数，
Figure imgf000012_0001
HCD+P。st 的表达式分别为： exp(-jD1-pn^2co2/(47ic》和 exp(-jD1-p。s^2co2/(47ic))， D1-pre和 D1-P。st 分别为上述第二补偿色散值和第三补偿色散值。 在实际应用中， 对于第 i个非 线性补偿模块， 如图 1所示， 假设 D等于 （DrH D2+ ...... + DN ), 则可令 D1-pre 等于（ ),通过 HCD„补偿（ )的色散，令 D1-P。st等于 通过 HCD+P。st 补偿残余的 的色散。
在本发明实施例的一种应用场景中，通过采用不同的采样率分别对线性补 偿部分和非线性补偿部分进行采样处理， 以降低实现复杂度。 如图 5所示， 在 线性补偿模块 501进行色散补偿之前，按第一倍数值 p降低原始采样率对线性 补偿模块 501的输入信号进行采样， 将采样得到的信号作为线性补偿模块 501 的输入信号进行处理。 求和模块 503在进行求和之前，通过 p倍上采恢复到原 始采样率对线性补偿模块 501的输出信号进行采样，将采样的信号作为线性补 偿模块 501的输出信号进行求和；在非线性补偿模块 502-1~502-Ν的第一色散 补偿单元进行色散补偿之前，按第二倍数值 q降低原始采样率对第一色散补偿 单元的输入信号进行采样，将采样得到的信号作为第一色散补偿单元的输入信 号进行处理，求和模块 503首先将非线性补偿模块 502-1-502-N的输出信号进 行累加，通过 q倍上采恢复到原始采样率对累加得到的信号进行采样，再将采 样得到的信号与线性补偿模块 501的输出信号进行求和， 当然，在本发明实施 例中， 也可只对线性补偿支路进行上采和下采， 或者， 只对 N个非线性补偿 支路进行上采和下采， 此处不作限定。
由于本发明实施例中的线性补偿模块和非线性补偿模块并行连接， 因此， 可在光信号补偿装置的线性补偿模块和非线性补偿模块的输入端和输出端设 置共用的 FFT变换模块和 IFFT变换模块， 以节省系统资源消耗， 如图 6-a所 示为包含共用的 FFT变换模块和 IFFT变换模块的光信号补偿装置 600, FFT 变换模块 601连接线性补偿模块 602和非线性补偿模块 603-1~603-Ν的输入 端， IFFT变换模块 605连接求和模块 604的输出端。 本应用场景中线性补偿 模块 602的具体实现如图 6-b所示，非线性补偿模块 603-i的具体实现如图 6-c 所示， 输入信号 A通过第一色散补偿单元 6031进行色散补偿， 得到输出信号 B,通过模方处理单元 6032和乘法处理单元 6033完成非线性操作得到 -jyBIBI2, 然后通过第二色散补偿单元 6034补偿残余的色散后输出。 在本应用场景中也 可通过采用不同的采样率分别对线性补偿部分和非线性补偿部分进行采样处 理， 如图 7所示的光信号补偿装置 700, FFT变换模块 701将 FFT变换后的信 号输入线性补偿模块 702, 线性补偿模块 702在进行色散补偿之前， 按第一倍 数值 p降低原始采样率对线性补偿模块 702的输入信号进行采样，将采样得到 的信号作为线性补偿模块 702的输入信号进行处理，求和模块 704在进行求和 之前，通过 p倍上采恢复到原始采样率对线性补偿模块 702的输出信号进行采 样，将采样的信号作为线性补偿模块 702的输出信号进行求和； 在非线性补偿 模块 703-1-703-N的第一色散补偿单元进行色散补偿之前，按第二倍数值 q降 低原始采样率对第一色散补偿单元的输入信号进行采样，将采样得到的信号作 为第一色散补偿单元的输入信号进行处理，求和模块 704首先将非线性补偿模 块 703-1~703-Ν的输出信号进行累加，通过 q倍上采恢复到原始采样率对累加 得到的信号进行采样，再将采样得到的信号与线性补偿模块 702的输出信号进 行求和， 求和得到的信号经过 IFFT变换模块 705变换后输出。 在本发明实施 例中各补偿支路的下采可通过频域置零的方式实现， 举例说明， 假设 FFT 变 换模块采用 L分块， 若线性补偿模块或非线性补偿模块以 m倍下采来降低原 始采样率， 则可将 FFT变换模块输出的频域信号边带上的 L* ( m-1 ) /m的频 点丟弃，在求和模块进行求和之前，通过频域补零的方式恢复到原始采样率实 现 m倍上采， 即， 在频域输出信号 （即线性补偿模块的输出信号或非线性补 偿模块的输出信号） 的边带上补上 L* ( m-1 ) /m个零。 当然， 在本发明实施 例中， 也可只对线性补偿支路进行上采和下采， 或者， 只对 N个非线性补偿 支路进行上采和下采， 此处不作限定。
由上可见， 本发明实施例中，基于光信号补偿装置的结构在非线性补偿模 块中采用新的非线性补偿算法对光信号进行非线性补偿，一方面， 在进行非线 性补偿的过程中， 不需要通过查找表进行查找运算，提高了非线性补偿的处理 速度， 进而从整体上降低了光信号补偿系统的处理时延， 另一方面， 本发明实 施例中的光信号补偿装置的线性补偿模块和非线性补偿模块并行连接，实现了 对信号的并行处理， 可进一步降低光信号补偿系统的处理时延， 进一步， 本发 明实施例由于将线性补偿和非线性补偿分离，因此可在非线性补偿部分采用较 低的处理速度， 从而可以在保证补偿性能的前提下降低复杂度。 下面对本发明实施例中应用于偏振复用系统的光信号补偿装置进行描述， 如图 8-a所示， 本发明实施例中的光信号补偿装置 800包括：
并行连接的一个线性补偿模块 801、 N个非线性补偿模块 802-1-802-N, 第一求和模块 803和第二求和模块 804。
本发明实施例中的光信号补偿装置 800应用于偏振复用系统中，在偏振复 用系统中， 光纤传输链路上传送两路独立信号， 两路传输信号采用空间正交的 方式传输。 本发明实施例中的线性补偿模块 801 和非线性补偿模块 802-1~802-Ν采用并行结构， 相互独立。
在本发明实施例中，线性补偿模块 801用于根据第一补偿色散值分别对两 路输入信号进行色散补偿， 其中， 上述第一补偿色散值等于光纤传输链路中累 计引入的所有色散量， 以补偿整个光纤传输链路的色散， 该第一补偿色散值可 以为预置值， 也可以是系统在对光纤传输链路进行检测后确定的值。
在本发明实施例中， 如图 8-b所示， 每个非线性补偿模块包括：
第一色散补偿单元 8021 , 用于根据第二补偿色散值分别对两路输入信号 进行色散补偿；
模方处理单元 8022, 用于对第一色散补偿处理单元 8021的第一路输出信 号取模后求平方， 得到第一模方值； 用于对第一色散补偿处理单元 8021的第 二路输出信号取模后求平方， 得到第二模方值；
运算单元 8023 , 用于将上述第一模方值和第二模方值的和， 与第一色散 补偿处理单元 8021的第一路输出信号以及预置的虚数常数三者相乘， 得到第 一路非线性补偿输出信号； 用于将上述第一模方值和第二模方值的和， 与第一 色散补偿处理单元 8021的第二路输出信号以及预置的虚数常数三者相乘， 得 到第二路非线性补偿输出信号；
第二色散补偿单元 8024, 用于根据第三补偿色散值分别对运算单元 8023 输出的第一路非线性补偿输出信号和第二路非线性输出信号补偿进行色散补 偿，将其色散补偿后的两路信号分别作为其所在非线性补偿模块的第一路输出 信号和第二路输出信号。
在本发明实施例中，上述第二补偿色散值和上述第三补偿色散值的和等于 上述第一补偿色散值，即上述第二补偿色散值和上述第二补偿色散值的和等于 光纤传输链路中累计引入的所有色散量，上述第二补偿色散值和上述第二补偿 色散值均可为预置值。
第一求和模块 803连接线性补偿模块 801、 非线性补偿模块 802-1~802-Ν 的第一路信号输出端连接， 用于对线性补偿模块 801 以及非线性补偿模块 802-1-802-N的第一路输出信号进行求和；
第二求和模块 804连接线性补偿模块 801和非线性补偿模块 802-1-802-N 的第二路信号输出端， 用于将线性补偿模块 801 以及非线性补偿模块 802-1-802-N的第二路输出信号进行求和。
本发明实施例中光信号补偿装置 800包含的非线性补偿模块的个数，即 N 的取值可以等于光纤传输链路中的光纤跨段总数，当然， N也可以为其它取值， 此处不作限定。
在本发明实施例中， 线性补偿模块 801的具体实现可如图 9-a所示， 线性 补偿模块 801首先通过 FFT变换分别将输入信号八}[和 Ay转化为两路频域信 号， 将两路频域信号分别乘以频域色散补偿函数 HCD, 之后通过 IFFT变换将 两路频域信号转化为两路时域信号输出， 其中， HCD 的表达式为： exp(-jD 2co2/(47ic))，式中 D表示待补偿色散值，其取值为上述第一补偿色散值， λ表示光波长， ω表示频率， c表示光速。 非线性补偿模块 802-i的第一色散补 偿单元、模方处理单元、运算单元以及第二色散补偿单元的具体实现分别如图 9-b中的 901~904所示， 第一色散补偿单元 901分别对两路输入信号八?[和 Ay 进行色散补偿， 得到两路输出信号 ^和 By, 通过模方处理单元 902和运算单 元 903完成非线性操作得到 -jyBx (IBxl2+IByl2)和 -jYBy (IBxl2+IByl2),然后通过第二 色散补偿单元 904补偿残余的色散，其中，上述 为预置的虚数常数， HCD„ 和 HcD-i-post的表达式分别为： exp(-jDi-pre 2co2/(47rc))和
Figure imgf000016_0001
Di_pre 和 分别为上述第二补偿色散值和第三补偿色散值。 在实际应用中， 对于 第 i个非线性补偿模块， 如图 1所示， 假设 D等于 （ DrH D2+ ... ... + DN ), 则 可令 D1-pre等于 （ D-Di ), 通过 HCI 1-pre补偿（ D-Di ) 的色散， 令 D1-P。st等于 Dl 通过 HCD+P。st补偿残余的 的色散。
在本发明实施例的一种应用场景中，通过采用不同的采样率分别对线性补 偿部分和非线性补偿部分进行采样处理， 以降低实现复杂度。 如图 10所示， 在线性补偿模块 1001在分别对两路输入信号进行色散补偿之前， 按第一倍数 值 p降低原始采样率对线性补偿模块 1001的两路输入信号进行采样， 将采样 得到的两路信号作为线性补偿模块 1001的两路输入信号进行处理。 第一求和 模块 1003和第二求和模块 1004在进行求和之前，通过 p倍上采恢复到原始采 样率分别对线性补偿模块 1001的输出信号进行采样， 将采样的信号作为线性 补偿模块 1001的输出信号进行求和； 在非线性补偿模块 1002-1~1002-N的第 一色散补偿单元进行色散补偿之前，按第二倍数值 q降低原始采样率分别对第 一色散补偿单元的两路输入信号进行采样，将采样得到的两路信号作为第一色 散补偿单元的两路输入信号进行处理， 第一求和模块 1003 和第二求和模块 1004分别对非线性补偿模块 1002-1-1002-N的输出信号进行累加， 通过 q倍 上采恢复到原始采样率对累加得到的信号进行采样，再将采样得到的信号与线 性补偿模块 1001的输出信号进行求和， 当然， 在本发明实施例中， 也可只对 线性补偿支路进行上采和下采， 或者， 只对 N个非线性补偿支路进行上采和 下采， 此处不作限定。
由于本发明实施例中的线性补偿模块和非线性补偿模块并行连接， 因此， 可在光信号补偿装置的线性补偿模块和非线性补偿模块的输入端和输出端设 置共用的 FFT变换模块和 IFFT变换模块， 以节省系统资源消耗， 如图 11-a 所示为包含共用的第一 FFT变换模块、 第二 FFT变换模块、第一 IFFT变换模 块和第二 IFFT变换模块的光信号补偿装置 1100, 第一 FFT变换模块 1101和 第二 FFT 变换模块 1102 连接线性补偿模块 1103 和非线性补偿模块 1104-1-1104-N 的输入端， 用于对线性补偿模块 1103 和非线性补偿模块 1104-1-1104-2 的第一色散补偿单元的第一路输入信号和第二路输入信号进行 FFT变换， 第一 IFFT变换模块 1107连接第一求和模块 1105的输出端， 第二 IFFT变换模块 1108连接第二求和模块 1106的输出端。 本应用场景中线性补 偿模块 1103的具体实现如图 11-b所示， 非线性补偿模块 1104-i的具体实现如 图 11-c所示。 在本应用场景中也可通过采用不同的采样率分别对线性补偿部 分和非线性补偿部分进行采样处理， 如图 12所示的光信号补偿装置 1200, 第 一 FFT变换模块 1201和第二 FFT变换模块 1202将 FFT变换后的信号输入线 性补偿模块 1203 , 线性补偿模块 1203在进行色散补偿之前， 按第一倍数值 p 降低原始采样率对输入信号进行采样， 将采样得到的信号作为线性补偿模块 1203的输入信号进行处理， 第一求和模块 1205和第二求和模块 1206在进行 求和之前， 通过 p倍上采恢复到原始采样率对线性补偿模块 1203的输出信号 进行采样， 将采样的信号作为线性补偿模块 1203的输出信号进行求和； 在非 线性补偿模块 1204-1-1204-N的第一色散补偿单元进行色散补偿之前，按第二 倍数值 q降低原始采样率对第一色散补偿单元的输入信号进行采样，将采样得 到的信号作为第一色散补偿单元的输入信号进行处理， 第一求和模块 1205首 先将非线性补偿模块 1204-1-1204-N的第一路输出信号进行累加，通过 q倍上 采恢复到原始采样率对累加得到的信号进行采样，再将采样得到的信号与线性 补偿模块 1203 的第一路输出信号进行求和， 求和得到的信号经过第一 IFFT 变换模块 1207 变换后输出， 第二求和模块 1206 首先将非线性补偿模块 1204-1-1204-N的第二路输出信号进行累加， 通过 q倍上采恢复到原始采样率 对累加得到的信号进行采样， 再将采样得到的信号与线性补偿模块 1203的第 二路输出信号进行求和，求和得到的信号经过第二 IFFT变换模块 1208变换后 输出。在本发明实施例中各补偿支路的下采可通过频域置零的方式实现，举例 说明， 假设第一 FFT变换模块和第二 FFT变换模块采用 L分块， 若线性补偿 模块或非线性补偿模块以 m倍下采来降低原始采样率， 则可将第一 FFT变换 模块和第二 FFT变换模块输出的频域信号边带上的 L* ( m-1 ) /m的频点丟弃， 在第一求和模块与第二求和模块进行求和之前，通过频域补零的方式恢复到原 始采样率实现 m倍上采， 即， 在频域输出信号 （即线性补偿模块的输出信号 或非线性补偿模块的输出信号） 的边带上补上 L* ( m-1 ) /m个零。 当然， 在 本发明实施例中， 也可只对线性补偿支路进行上采和下采， 或者， 只对 N个 非线性补偿支路进行上采和下采， 此处不作限定。
由上可见， 本发明实施例中，基于光信号补偿装置的结构在非线性补偿模 块中采用新的非线性补偿算法对光信号进行非线性补偿，一方面， 在进行非线 性补偿的过程中， 不需要通过查找表进行查找运算，提高了非线性补偿的处理 速度， 进而从整体上降低了光信号补偿系统的处理时延， 另一方面， 本发明实 施例中的光信号补偿装置的线性补偿模块和非线性补偿模块并行连接，实现了 对信号的并行处理， 可进一步降低光信号补偿系统的处理时延， 进一步， 本发 明实施例由于将线性补偿和非线性补偿分离，因此可在非线性补偿部分采用较 低的处理速度， 从而可以在保证补偿性能的前提下降低复杂度。 下面对本发明实施例中一种光信号补偿装置进行描述， 如图 13所示， 本 发明实施例中的光信号补偿装置 1300包括：
N个串行连接的补偿模块 1301-1-1301-N;
FFT变换模块 1302, 与补偿模块 1301-1的输入端连接， 用于对补偿模块
1301-1的输入信号进行 FFT变换；
IFFT变换模块 1303 ,与补偿模块 1301-N的输出端连接，用于对补偿模块 1301-N的输出信号进行 IFFT变换。
在本发明实施例中， 如图 14-a 所示， 每个补偿模块包含线性补偿模块 1401、 非线性补偿模块 1402和求和模块 1403;
线性补偿模块 1401用于对输入信号进行色散补偿；
如图 14-b所示， 非线性补偿模块 1402包括：
IFFT变换子单元 14021 ,用于对线性补偿模块 1401的输出信号进行 IFFT 变换；
模方处理单元 14022, 用于对 IFFT变换子单元 14021的输出信号取模后 求平方， 得到模方值；
乘法处理单元 14023 , 用于计算 IFFT变换子单元 14021的输出信号、 模 方处理单元 14022输出的模方值， 以及预置的虚数常数三者的乘积；
FFT变换子单元 14024, 用于对乘法处理单元 14023输出的信号进行 FFT 变换；
求和模块 1403用于对线性补偿模块 1401和 FFT变换子单元 14024的输 出信号进行求和。
在实际应用中 ,可通过对每个补偿模块预设不同的补偿色散值来实现对光 纤传输链路的不同光纤跨段引入的色散进行补偿， 当然，每个补偿模块的补偿 色散值也可由系统对光纤传输链路进行检测来确定， 此处不作限定。本发明实 施例中光信号补偿装置包含的补偿模块的个数， 即 N的取值可以等于光纤传 输链路中的光纤跨段总数， 当然， N也可以为其它取值， 此处不作限定。
第 i级的补偿模块 1301-i的具体实现可如图 15所示， 线性补偿模块 1501 将输入信号乘以频域色散补偿函数 HCD+P后输出到非线性补偿模块 1502, 非 线性补偿模块 1502通过 IFFT变换子单元 15021将输入的频域信号转化为时域 信号，通过模方处理单元 15022和乘法处理单元 15023完成非线性操作后输出 到 FFT变换子单元 15024, 通过求和模块 1503对线性补偿模块 1501和 FFT 变换子单元 15024的输出信号进行求和后输出，若补偿模块 1301-i不为光信号 补偿装置中的最后一个补偿模块， 则求和模块 1503输出的信号传递给下一级 的补偿模块，若补偿模块 1301-i为光信号补偿装置中的最后一个补偿模块，则 求和模块 1503输出的信号传递给光信号补偿装置的 IFFT变换模块进行处理。 其中， 图中的 -jY为预置的虚数常数， HCD+P的表达式为： εχρ(^Ο Ρλ2ω2/(4π。))， 式中 λ表示光波长， ω表示频率， c表示光速， 表示第 i级补偿模块的待补 偿色散值， 在实际应用中， 可通过预置的方式确定每一级补偿模块的 D值， 例如， 可令第一级补偿模块的 D P等于图 1中的 DN, 第二级补偿模块的 D2 等于图 1中的 DN4 , 第 N级补偿模块的 DN_P等于图 1中的 D
在本发明实施例的一种应用场景中，通过采用不同的采样率分别对线性补 偿部分和非线性补偿部分进行采样处理， 以降低实现复杂度。 如图 16所示为 采用不同采样率的补偿模块 1301-i, IFFT变换子单元 1602在进行 IFFT变换 之前， 按预置倍数值 m降低原始采样率对线性补偿模块 1601输出的信号进行 采样， 将采样得到的信号作为线性补偿模块 1601的输出信号进行 IFFT变换； 求和模块 1604在进行求和之前，通过 m倍上采恢复到原始采样率对 FFT变换 子单元 1603 的输出信号进行采样， 将采样得到的信号作为 FFT 变换子单元 1603 的输出信号进行求和。 在本发明实施例中各补偿支路的下采可通过频域 置零的方式实现， 举例说明， 假设 FFT变换模块采用 L分块， 若非线性补偿 模块以 m倍下采来降低原始采样率， 则可将 FFT变换模块输出的频域信号边 带上的 L* ( m-1 ) /m的频点丟弃， 在求和模块进行求和之前， 通过频域补零 的方式恢复到原始采样率实现 m倍上采， 即， 在频域输出信号 （FFT变换子 单元的输出信号） 的边带上补上 L* ( m-1 ) /m个零。
由上可见， 本发明实施例中，基于光信号补偿装置的结构在非线性补偿模 块中采用新的非线性补偿算法对光信号进行非线性补偿，在进行非线性补偿的 过程中， 不需要通过查找表进行查找运算， 提高了非线性补偿的处理速度， 进 而从整体上降低了光信号补偿系统的处理时延。进一步， 由于将线性补偿和非 线性补偿分离， 可以在非线性补偿部分采用较低的处理速度，从而可以再保证 补偿性能的前提下降低复杂度。 下面对本发明实施例中应用于偏振复用系统的光信号补偿装置进行描述， 如图 17所示， 本发明实施例中的光信号补偿装置 1700包括：
N个串行连接的补偿模块 1701-1-1701-N;
第一 FFT变换模块 1702, 与补偿模块 1701-1的输入端连接， 用于对补偿 模块 1701-1的第一路输入信号进行 FFT变换；
第二 FFT变换模块 1703 , 与补偿模块 1701-1的输入端连接， 用于对补偿 模块 1701-1的第二路输入信号进行 FFT变换；
第一 IFFT变换模块 1704, 与补偿模块 1701-N的输出端连接， 用于对补 偿模块 1701-N的第一路输出信号进行 IFFT变换；
第二 IFFT变换模块 1705 , 与补偿模块 1701-N的输出端连接， 用于对补 偿模块 1701-N的第二路输出信号进行 IFFT变换。
在本发明实施例中， 如图 18-a 所示， 每个补偿模块包含线性补偿模块 1801、 非线性补偿模块 1802、 第一求和模块 1803和第二求和模块 1804。
线性补偿模块 1801用于分别对两路输入信号进行色散补偿；
如图 18-b所示, 非线性补偿模块 1802包括:
第一 IFFT变换子单元 18021 , 用于对线性补偿模块 1801的第一路输出信 号进行 IFFT变换； 第二 IFFT变换子单元 18022, 用于对线性补偿模块 1801的第二路输出信 号进行 IFFT变换；
模方处理单元 18023 , 用于对第一 IFFT变换子单元 18021的输出信号取 模后求平方， 得到第一模方值； 用于对第二 IFFT变换子单元 18022的输出信 号取模后求平方， 得到第二模方值；
运算单元 18024, 用于将上述第一模方值和上述第二模方值的和， 与第一 IFFT变换子单元 18021的输出信号以及预置的虚数常数三者相乘， 得到第一 路非线性补偿输出信号； 用于将上述第一模方值和上述第二模方值的和， 与第 二 IFFT变换子单元 18022的输出信号以及预置的虚数常数三者相乘， 得到第 二路非线性补偿输出信号；
第一 FFT变换子单元 18025 ,用于对上述第一路非线性补偿输出信号进行 FFT变换；
第二 FFT变换子单元 18026,用于对上述第二路非线性补偿输出信号进行 FFT变换；
第一求和模块 1803用于对线性补偿模块 1801 的第一路输出信号和第一
FFT变换子单元 18025的输出信号进行求和； 第二求和模块 1804用于对线性补偿模块 1801 的第二路输出信号和第二 FFT变换子单元 18026的输出信号进行求和。
在实际应用中 ,可通过对每个补偿模块预设不同的补偿色散值来实现对光 纤传输链路的不同光纤跨段引入的色散进行补偿， 当然，每个补偿模块的补偿 色散值也可由系统对光纤传输链路进行检测来确定， 此处不作限定。本发明实 施例中光信号补偿装置包含的补偿模块的个数， 即 N的取值可以等于光纤传 输链路中的光纤跨段总数， 当然， N也可以为其它取值， 此处不作限定。
第 i级的补偿模块 1701-i的具体实现可如图 19所示， 线性补偿模块 1901 将两路输入信号分别乘以频域色散补偿函数 HCD+P后输出到非线性补偿模块 1902, 非线性补偿模块 1902通过第一 IFFT变换子单元 19021和第二 IFFT变 换子单元 19022将输入的频域信号转化为时域信号， 通过模方处理单元 19023 和运算单元 19024 完成非线性操作后， 将两路输出信号分别输出到第一 FFT 变换子单元 19025和第二 FFT变换子单元 19026, 通过第一求和模块 1903和 第二求和模块 1904分别两路信号进行求和后输出， 若补偿模块 1701-i不为光 信号补偿装置中的最后一个补偿模块， 则第一求和模块 1903和第二求和模块 1904输出的信号传递给下一级的补偿模块， 若补偿模块 1701-i为光信号补偿 装置中的最后一个补偿模块，则第一求和模块 1903和第二求和模块 1904输出 的信号传递给光信号补偿装置的 IFFT变换模块进行处理。 其中， 图中的 -jY为 预置的虚数常数， HCD+P的表达式为： εχρ(^Ο Ρλ2ω2/(4π(;))，式中 λ表示光波长， ω表示频率， c表示光速， 表示第 i级补偿模块的待补偿色散值， 在实际应 用中， 可通过预置的方式确定每一级补偿模块的 D值， 例如， 可令第一级补 偿模块的 Di_p等于图 1中的 DN, 第二级补偿模块的 D2_p等于图 1中的 DN4 , 第 N级补偿模块的 DN )等于图 1中的
在本发明实施例的一种应用场景中，通过采用不同的采样率分别对线性补 偿部分和非线性补偿部分进行采样处理， 以降低实现复杂度。 如图 20所示为 采用不同采样率的补偿模块 2000,第一 IFFT变换子单元 2002和第二 IFFT变 换子单元 2003在进行 IFFT变换之前， 按预置倍数值 m降低原始采样率对线 性补偿模块 2001输出的信号进行采样， 将采样得到的信号作为线性补偿模块 2001的输出信号进行 IFFT变换； 第一求和模块 2006和第二求和模块 2007在 进行求和之前， 通过 m倍上采恢复到原始采样率分别对第一 FFT变换子单元 2004和第二 FFT变换子单元 2005的输出信号进行采样，将采样得到的信号分 别作为第一 FFT变换子单元 2004和第二 FFT变换子单元 2005的输出信号进 行求和。在本发明实施例中各补偿支路的下采可通过频域置零的方式实现，举 例说明， 假设第一 FFT变换模块和第二变换模块采用 L分块， 若非线性补偿 模块以 m倍下采来降低原始采样率， 则可将第一 FFT变换模块和第二 FFT变 换模块输出的频域信号边带上的 L* ( m-1 ) /m的频点丟弃， 在第一求和模块 和第二求和模块进行求和之前，通过频域补零的方式恢复到原始采样率实现 m 倍上采， 即， 在频域输出信号 （第一 FFT变换子单元和第二 FFT变换子单元 的输出信号） 的边带上补上 L* ( m-1 ) /m个零。
由上可见， 本发明实施例中，基于光信号补偿装置的结构在非线性补偿模 块中采用新的非线性补偿算法对光信号进行非线性补偿，在进行非线性补偿的 过程中，也不再需要通过查找表进行查找运算，提高了非线性补偿的处理速度， 进而从整体上降低了光信号补偿系统的处理时延。 进一步， 由于将线性补偿和 非线性补偿分离， 可以在非线性补偿部分采用较低的处理速度，从而可以再保 证补偿性能的前提下降低复杂度。 下面对本发明实施例中应用于单偏振系统的一种光信号补偿装置进行描 述， 如图 21所示， 本发明实施例中的光信号补偿装置 2100包括：
N个串行连接的补偿模块 2101-1-2101-N;
在本发明实施例中， 如图 22-a 所示， 每个补偿模块包含线性补偿模块 2201、 非线性补偿模块 2202和求和模块 2203；
线性补偿模块 2201用于对输入信号进行色散补偿；
如图 22-b所示， 非线性补偿模块 2202包括：
模方处理单元 22021 , 用于对线性补偿模块 2201 的输出信号取模后求平 方， 得到模方值；
乘法处理单元 22022, 用于计算线性补偿模块 2201 的输出信号、 模方处 理单元 22021输出的模方值， 以及预置的虚数常数三者的乘积， 将计算结果作 为非线性补偿模块 2202的输出信号；
求和模块 2203用于对线性补偿模块 2201和非线性补偿模块 2202的输出 信号进行求和。
在实际应用中 ,可通过对每个补偿模块预设不同的补偿色散值来实现对光 纤传输链路的不同光纤跨段引入的色散进行补偿， 当然，每个补偿模块的补偿 色散值也可由系统对光纤传输链路进行检测来确定， 此处不作限定。本发明实 施例中光信号补偿装置包含的补偿模块的个数， 即 N的取值可以等于光纤传 输链路中的光纤跨段总数， 当然， N也可以为其它取值， 此处不作限定。
第 i级的补偿模块 2101-i的具体实现可如图 23所示， 线性补偿模块 2301 将输入信号进行 FFT变换后乘以频域色散补偿函数 HCD+P,将补偿后的信号经 过 IFFT变换后输出到非线性补偿模块 2302, 非线性补偿模块 2302通过模方 处理单元 23021和乘法处理单元 23022完成非线性操作后输出，求和模块 2303 对线性补偿模块 2301和乘法处理单元 23022的输出信号进行求和后输出， 若 补偿模块 2101-i不为光信号补偿装置中的最后一个补偿模块，则求和模块 2303 输出的信号传递给下一级的补偿模块，若补偿模块 2101-i为光信号补偿装置中 的最后一个补偿模块， 则求和模块 2303输出的信号为光信号补偿装置的输出 信号。 其中， 图中的 -jy 为预置的虚数常数， HCI 1_P 的表达式为： εχρ(-]Όί_ρλ2ω2/(4πο)), 式中 λ表示光波长， ω表示频率， c表示光速， Di-P表示 第 i级补偿模块的待补偿色散值， 在实际应用中， 可通过预置的方式确定每一 级补偿模块的 D值， 例如， 可令第一级补偿模块的 D P等于图 1中的 DN, 第 二级补偿模块的 D2 等于图 1中的 DN4 , 第 N级补偿模块的 DN )等于图 1中 的 Dl o
在本发明实施例的一种应用场景中，通过采用不同的采样率分别对线性补 偿部分和非线性补偿部分进行采样处理， 以降低实现复杂度。 如图 24所示为 采用不同采样率的补偿模块 2101-i,非线性补偿模块 2402对线性补偿模块 2401 的输出信号进行处理之前， 按预置倍数值降低原始采样率对线性补偿模块 2401的输出的信号进行采样， 将采样得到的信号作为线性补偿模块 2401的输 出信号； 求和模块 2403在进行求和之前， 通过 m倍上采恢复到原始采样率对 非线性补偿模块 2402的输出信号（即非线性补偿模块 2402的乘法处理单元的 输出信号 )进行采样， 将采样得到的信号作为非线性补偿模块 2402的输出信 号进行求和。
由上可见， 本发明实施例中，基于光信号补偿装置的结构在非线性补偿模 块中采用新的非线性补偿算法对光信号进行非线性补偿，在进行非线性补偿的 过程中， 不需要通过查找表进行查找运算， 提高了非线性补偿的处理速度， 进 而从整体上降低了光信号补偿系统的处理时延。进一步， 由于将线性补偿和非 线性补偿分离， 可以在非线性补偿部分采用较低的处理速度，从而可以再保证 补偿性能的前提下降低复杂度。 下面对本发明实施例中应用于偏振复用系统的光信号补偿装置进行描述， 如图 25所示， 本发明实施例中的光信号补偿装置 2500包括：
N个串行连接的补偿模块 2501-1-2501-N;
如图 26-a所示， 每个补偿模块包含线性补偿模块 2601、 非线性补偿模块 2602、 第一求和模块 2603和第二求和模块 2604。
线性补偿模块 2601用于分别对两路输入信号进行色散补偿；
如图 26-b所示， 非线性补偿模块 2602包括： 模方处理单元 26021 , 用于对线性补偿模块 2601 的第一路输出信号取模 后求平方， 得到第一模方值； 用于对线性补偿模块 2601的第二路输出信号取 模后求平方， 得到第二模方值；
运算单元 26022, 用于将上述第一模方值和上述第二模方值的和， 与线性 补偿模块 2601的第一路输出信号以及预置的虚数常数三者相乘， 得到非线性 补偿模块 2602的第一路非线性补偿输出信号； 用于将上述第一模方值和上述 第二模方值的和， 与线性补偿模块 2601的第二路输出信号以及预置的虚数常 数三者相乘， 得到非线性补偿模块 2602的第二路非线性补偿输出信号；
第一求和模块 2603用于对线性补偿模块 2601的第一路输出信号和非线性 补偿模块 2602的第一路输出信号进行求和；
第二求和模块 2604用于对线性补偿模块 2601的第二路输出信号和非线性 补偿模块 2602的第二路输出信号进行求和。
在实际应用中 ,可通过对每个补偿模块预设不同的补偿色散值来实现对光 纤传输链路的不同光纤跨段引入的色散进行补偿， 当然，每个补偿模块的补偿 色散值也可由系统对光纤传输链路进行检测来确定， 此处不作限定。本发明实 施例中光信号补偿装置包含的补偿模块的个数， 即 N的取值可以等于光纤传 输链路中的光纤跨段总数， 当然， N也可以为其它取值， 此处不作限定。
第 i级的补偿模块 2501-i的具体实现可如图 27所示， 线性补偿模块 2701 首先将两路输入信号分别通过 FFT 变换转化为两路频域信号， 将两路频域信 号分别乘以频域色散补偿函数 HCD+P, 之后将补偿后的两路频域信号分别通过 IFFT变换转化为两路时域信号输出， 非线性补偿模块 2702通过模方处理单元 27021和运算单元 27022完成非线性操作后输出， 第一求和模块 2703和第二 求和模块 2704分别对两路信号进行求和后输出， 若补偿模块 2501-i不为光信 号补偿装置中的最后一个补偿模块， 则第一求和模块 2703 和第二求和模块 2704输出的信号传递给下一级的补偿模块， 若补偿模块 2501-i为光信号补偿 装置中的最后一个补偿模块，则第一求和模块 2703和第二求和模块 2704输出 的信号为光信号补偿装置的输出信号。 其中， 图中的 -jy 为预置的虚数常数， HCD-i-p的表达式为：
Figure imgf000025_0001
, 式中 λ表示光波长， ω表示频率， c 表示光速， D P表示第 i级补偿模块的待补偿色散值， 在实际应用中， 可通过 预置的方式确定每一级补偿模块的 D值， 例如， 可令第一级补偿模块的 D P 等于图 1中的 DN, 第二级补偿模块的 D2 等于图 1中的 DN4 , 第 N级补偿模 块的 DN_P等于图 1中的 D
在本发明实施例的一种应用场景中，通过采用不同的采样率分别对线性补 偿部分和非线性补偿部分进行采样处理， 以降低实现复杂度。 如图 28所示为 采用不同采样率的补偿模块 2800, 非线性补偿模块 2802在对线形补偿模块 2801的两路输出信号进行处理之前， 按预置倍数值 m降低原始采样率分别对 线性补偿模块 2801的两路输出信号进行采样， 将采样得到的信号作为线性补 偿模块 2801的两路输出信号； 第一求和模块 2803和第二求和模块 2804在进 行求和之前， 通过 m倍上采恢复到原始采样率分别对线形补偿模块 2801的两 路输出信号 （即线形补偿模块 2801的运算模块的两路输出信号）进行采样， 将采样得到的信号作为线形补偿模块 2801的两路输出信号分别进行求和。
由上可见， 本发明实施例中，基于光信号补偿装置的结构在非线性补偿模 块中采用新的非线性补偿算法对光信号进行非线性补偿，在进行非线性补偿的 过程中，也不再需要通过查找表进行查找运算，提高了非线性补偿的处理速度， 进而从整体上降低了光信号补偿系统的处理时延。 进一步， 由于将线性补偿和 非线性补偿分离， 可以在非线性补偿部分采用较低的处理速度，从而可以再保 证补偿性能的前提下降低复杂度。
以上对本发明所提供的一种光信号补偿装置进行了详细介绍，对于本领域 的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均 会有改变之处， 综上， 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

权 利 要 求
1、 一种光信号补偿装置， 其特征在于， 应用于单偏振系统， 包括： 并行 连接的一个线性补偿模块和 N个非线性补偿模块；
所述线性补偿模块用于根据第一补偿色散值对输入信号进行色散补偿，所 述第一补偿色散值等于光纤传输链路中累计引入的所有色散量；
所述非线性补偿模块， 包括第一色散补偿单元、模方处理单元、 乘法处理 单元和第二色散补偿单元；
所述第一色散补偿单元用于根据第二补偿色散值对输入信号进行色散补 偿；
所述模方处理单元用于对所述第一色散补偿单元的输出信号取模后求平 方， 得到模方值；
所述乘法处理单元用于计算所述第一色散补偿单元的输出信号、所述模方 值， 以及预置的虚数常数三者的乘积， 得到非线性补偿输出信号；
所述第二色散补偿单元用于根据第三补偿色散值对所述非线性补偿输出 信号进行色散补偿， 将色散补偿后的信号作为所述非线性补偿模块的输出信 号， 其中， 所述第二补偿色散值和所述第三补偿色散值的和等于所述第一补偿 色散值；
所述光信号补偿装置还包括求和模块，所述求和模块连接所述线性补偿模 块的输出端和 N个所述非线性补偿模块的输出端， 用于对所述线性补偿模块 以及 N个所述非线性补偿模块的输出信号进行求和。
2、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于，
所述光信号补偿装置还包括：
FFT变换模块， 与所述线性补偿模块的输入端和 N个所述第一色散补偿 单元的输入端连接， 用于对所述线性补偿模块和 N个所述第一色散补偿单元 的输入信号进行快速傅里叶变换 FFT。
3、 根据权利要求 1或 2所述的装置， 其特征在于，
所述光信号补偿装置包括：
IFFT 变换模块， 与所述求和模块的输出端连接， 用于对所述求和模块的 输出信号进行快速傅里叶逆变换 IFFT。
4、 根据权利要求 1至 3任一项所述的装置， 其特征在于，
所述线性补偿模块在进行色散补偿之前， 按第一倍数值降低原始采样率， 根据降低后的采样率对所述线性补偿模块的输入信号进行采样，将采样得到的 信号作为所述线性补偿模块的输入信号；
所述求和模块在进行求和之前，按所述原始采样率，对所述线性补偿模块 的输出信号进行采样， 将所述采样的信号作为所述线性补偿模块的输出信号。
5、 根据权利要求 1至 4任一项所述的装置， 其特征在于，
所述第一色散补偿单元在进行色散补偿之前，按第二倍数值降低原始采样 率，根据降低后的采样率对所述第一色散补偿单元的输入信号进行采样，将采 样得到的信号作为所述第一色散补偿单元的输入信号；
所述求和模块中对所述线性补偿模块以及 N个所述非线性补偿模块的输 出信号进行求和， 具体为：
将 N个所述非线性补偿模块的输出信号进行累加；
按所述原始采样率对所述累加得到的信号进行采样；
将采样得到的信号与所述线性补偿模块的输出信号进行求和。
6、 一种光信号补偿装置， 其特征在于， 应用于偏振复用系统， 包括： 并 行连接的一个线性补偿模块和 N个非线性补偿模块；
所述线性补偿模块用于根据第一补偿色散值分别对两路输入信号进行色 散补偿， 所述第一补偿色散值等于光纤传输链路中累计引入的所有色散量； 所述非线性补偿模块包括： 第一色散补偿单元、模方处理单元、运算单元 和第二色散补偿单元；
所述第一色散补偿单元用于根据第二补偿色散值分别对所述两路输入信 号进行色散补偿；
所述模方处理单元用于对所述第一色散补偿处理单元的第一路输出信号 取模后求平方，得到第一模方值； 用于对所述第一色散补偿处理单元的第二路 输出信号取模后求平方， 得到第二模方值；
所述运算单元用于将所述第一模方值和所述第二模方值的和，与所述第一 色散补偿处理单元的第一路输出信号以及预置的虚数常数三者相乘，得到第一 路非线性补偿输出信号； 用于将所述第一模方值和所述第二模方值的和， 与所 述第一色散补偿处理单元的第二路输出信号以及所述预置的虚数常数三者相 乘， 得到第二路非线性补偿输出信号；
所述第二色散补偿单元用于根据第三补偿色散值分别对所述第一路非线 性补偿输出信号和所述第二路非线性补偿输出信号进行色散补偿，将色散补偿 后的两路信号分别作为所述非线性补偿模块的第一路输出信号和第二路输出 信号， 其中， 所述第二补偿色散值和所述第三补偿色散值的和等于所述第一补 偿色散值；
所述光信号补偿装置还包括： 第一求和模块和第二求和模块；
所述第一求和模块分别与所述线性补偿模块的第一路信号输出端和 N个 所述非线性补偿模块的第一路信号输出端连接，用于对所述线性补偿模块以及 N个所述非线性补偿模块的第一路输出信号进行求和；
所述第二求和模块分别与所述线性补偿模块的第二路信号输出端和 N个 所述非线性补偿模块的第二路信号输出端连接，用于对所述线性补偿模块以及 N个所述非线性补偿模块的第二路输出信号进行求和。
7、 根据权利要求 6所述的装置， 其特征在于，
所述光信号补偿装置包括：
第一 FFT变换模块， 与所述线性补偿模块的第一路信号输入端和所述第 一色散补偿单元的第一路信号输入端连接，用于对所述线性补偿模块和所述第 一色散补偿单元的第一路输入信号进行快速傅里叶变换 FFT;
第二 FFT变换模块， 与所述线性补偿模块的第二路信号输入端和所述第 一色散补偿单元的第二路信号输入端连接，用于对所述线性补偿模块和所述第 一色散补偿单元的第二路输入信号进行 FFT变换。
8、 根据权利要求 6或 7所述的装置， 其特征在于，
所述光信号补偿装置包括：
与所述第一求和模块的输出端连接的第一 IFFT变换模块，所述第一 IFFT 变换模块用于对所述第一求和模块的输出信号进行快速傅里叶逆变换 IFFT; 与所述第二求和模块的输出端连接的第二 IFFT变换模块，所述第二 IFFT 变换模块用于对所述第二求和模块的输出信号进行 IFFT变换。
9、 根据权利要求 6至 8任一项所述的装置， 其特征在于， 所述线性补偿模块在分别对两路输入信号进行色散补偿之前，按第一倍数 值降低原始采样率，根据降低后的采样率对所述线性补偿模块的所述两路输入 信号进行采样， 将采样得到的两路信号作为所述线性补偿模块的两路输入信 号；
所述第一求和模块在进行求和之前，按所述原始采样率，对所述线性补偿 模块的第一路输出信号进行采样，将采样得到的信号作为所述线性补偿模块的 第一路输出信号进行所述求和；
所述第二求和模块在进行求和之前，按所述原始采样率，对所述线性补偿 模块的第二路输出信号进行采样，将采样得到的信号作为所述线性补偿模块的 第二路输出信号进行所述求和。
10、 根据权利要求 6至 9任一项所述的装置， 其特征在于，
所述第一色散补偿单元在分别对两路输入信号进行色散补偿之前，按第二 倍数值降低原始采样率，根据降低后的采样率分别对所述第一色散补偿单元的 所述两路输入信号进行采样，将采样得到的两路信号作为所述第一色散补偿单 元的两路输入信号；
所述第一求和模块中对所述线性补偿模块以及 N个所述非线性补偿模块 的第一路输出信号进行求和， 具体为：
将 N个所述非线性补偿模块的第一路输出信号进行累加；
按所述原始采样率对所述累加得到的信号进行采样；
将采样得到的信号与所述线性补偿模块的第一路输出信号进行求和； 所述第二求和模块中对所述线性补偿模块以及 N个所述非线性补偿模块 的第二路输出信号进行求和， 具体为：
将 N个所述非线性补偿模块的第二路输出信号进行累加；
按所述原始采样率采样对所述累加得到的信号进行采样；
将采样得到的信号与所述线性补偿模块的第二路输出信号进行求和。
11、 一种光信号补偿装置， 其特征在于， 应用于单偏振系统， 包括： N个串行连接的补偿模块；
与第一个补偿模块的输入端连接的 FFT变换模块， 所述 FFT变换模块用 于对所述第一个补偿模块的输入信号进行快速傅里叶变换 FFT; 与第 N个补偿模块的输出端连接的 IFFT变换模块， 所述 IFFT变换模块 用于对所述第 N个补偿模块的输出信号进行快速傅里叶逆变换 IFFT;
其中， 所述补偿模块包含一个线性补偿模块、一个非线性补偿模块和一个 求和模块；
所述线性补偿模块用于对输入信号进行色散补偿；
所述非线性补偿模块包括： IFFT 变换子单元、 模方处理单元、 乘法处理 单元和 FFT变换子单元；
所述 IFFT变换子单元用于对所述线性补偿模块的输出信号进行 IFFT变 换；
所述模方处理单元用于对所述 IFFT 变换子单元的输出信号取模后求平 方， 得到模方值；
所述乘法处理单元用于计算所述 IFFT变换子单元的输出信号、 所述模方 值， 以及预置的虚数常数三者的乘积；
所述 FFT变换子单元用于对所述乘法处理单元输出的信号进行 FFT变换； 其中， 所述求和模块用于对所述线性补偿模块和所述 FFT 变换子单元的 输出信号进行求和。
12、 根据权利要求 11所述的装置， 其特征在于，
所述 IFFT变换子单元在进行 IFFT变换之前，按预置倍数值降低原始采样 率，根据降低的采样率对所述线性补偿模块的输出信号进行采样，将采样得到 的信号作为所述线性补偿模块的输出信号；
所述求和模块在进行求和之前， 按原始采样率对所述 FFT 变换子单元的 输出信号进行采样， 将采样得到的信号作为所述 FFT变换子单元的输出信号。
13、 一种光信号补偿装置， 其特征在于， 应用于偏振复用系统， 包括： N个串行连接的补偿模块；
与第一个补偿模块的输入端连接的第一 FFT变换模块， 所述第一 FFT变 换模块用于对所述第一个补偿模块的第一路输入信号进行快速傅里叶变换 FFT;
与第一个补偿模块的输入端连接的第二 FFT变换模块， 所述第二 FFT变 换模块用于对所述第一个补偿模块的第二路输入信号进行 FFT变换； 与第 N个补偿模块的输出端连接的第一 IFFT变换模块， 所述第一 IFFT 变换模块用于对所述第 N个补偿模块的第一路输出信号进行快速傅里叶逆变 换 IFFT;
与第 N个补偿模块的输出端连接的第二 IFFT变换模块， 所述第二 IFFT 变换模块用于对所述第 N个补偿模块的第二路输出信号进行 IFFT变换；
其中， 所述补偿模块包含：
线性补偿模块， 用于分别对两路输入信号进行色散补偿；
非线性补偿模块， 包括： 第一 IFFT变换子单元、 第二 IFFT变换子单元、 模方处理单元、 运算单元、 第一 FFT变换子单元和第二 FFT变换子单元； 所述第一 IFFT变换子单元用于对所述线性补偿模块的第一路输出信号进 行 IFFT变换；
所述第二 IFFT变换子单元用于对所述线性补偿模块的第二路输出信号进 行 IFFT变换；
所述模方处理单元用于对所述第一 IFFT变换子单元的输出信号取模后求 平方， 得到第一模方值； 用于对所述第二 IFFT变换子单元的输出信号取模后 求平方， 得到第二模方值；
所述运算单元用于将所述第一模方值和所述第二模方值的和，与所述第一 IFFT 变换子单元的输出信号以及预置的虚数常数三者相乘， 得到第一路非线 性补偿输出信号； 用于将所述第一模方值和所述第二模方值的和， 与所述第二 IFFT 变换子单元的输出信号以及所述预置的虚数常数三者相乘， 得到第二路 非线性补偿输出信号；
所述第一 FFT 变换子单元用于对所述第一路非线性补偿输出信号进行 FFT变换；
所述第二 FFT 变换子单元用于对所述第二路非线性补偿输出信号进行 FFT变换；
所述补偿模块还包含： 第一求和模块和第二求和模块：
所述第一求和模块用于对所述线性补偿模块的第一路输出信号和所述第 一 FFT变换子单元的输出信号进行求和；
所述第二求和模块用于对所述线性补偿模块的第二路输出信号和所述第 二 FFT变换子单元的输出信号进行求和。
14、 根据权利要求 13所述的装置， 其特征在于，
所述第一 IFFT变换子单元在进行 IFFT变换之前，按第一倍数值降低原始 采样率， 根据降低的采样率对所述线性 卜偿模块的第一路输出信号进行采样， 将采样得到的信号作为所述线性补偿模块的第一路输出信号；
所述第一求和模块在进行求和之前， 按原始采样率对所述第一 FFT 变换 子单元的输出信号进行采样， 将采样得到的信号作为所述第一 FFT 变换子单 元的输出信号；
所述第一 IFFT变换子单元在进行 IFFT变换之前，按第一倍数值降低原始 采样率， 根据降低的采样率对所述线性 卜偿模块的第一路输出信号进行采样， 将采样得到的信号作为所述线性补偿模块的第一路输出信号；
所述第一求和模块在进行求和之前， 按原始采样率对所述第一 FFT 变换 子单元的输出信号进行采样， 将采样得到的信号作为所述第一 FFT 变换子单 元的输出信号；
所述第二 IFFT变换子单元在进行 IFFT变换之前，按所述第一倍数值降低 原始采样率，根据降低的采样率对所述线性补偿模块的第二路输出信号进行采 样， 将采样得到的信号作为所述线性补偿模块的第二路输出信号；
所述第二求和模块在进行求和之前， 按原始采样率对所述第二 FFT 变换 子单元的输出信号进行采样， 将采样得到的信号作为所述第二 FFT 变换子单 元的输出信号。
15、 一种光信号补偿装置， 其特征在于， 应用于单偏振复用系统， 包括： N个串行连接的补偿模块；
其中， 所述补偿模块包含一个线性补偿模块、一个非线性补偿模块和一个 求和模块；
所述线性补偿模块用于对输入信号进行色散补偿；
所述非线性补偿模块包括： 模方处理单元和乘法处理单元；
所述模方处理单元用于对所述线性补偿模块的输出信号取模后求平方，得 到模方值；
所述乘法处理单元用于计算所述线性补偿模块的输出信号、 所述模方值， 以及预置的虚数常数三者的乘积，将计算结果作为所述非线性补偿模块的输出 信号；
其中，所述求和模块用于对所述线性补偿模块和所述非线性补偿模块的输 出信号进行求和。
16、 根据权利要求 15所述的装置， 其特征在于，
所述非线性补偿模块在对所述线性补偿模块的输出信号进行处理之前，按 预置倍数值降低原始采样率，根据降低的采样率对所述线性补偿模块输出的信 号进行采样， 将采样得到的信号作为所述线性补偿模块的输出信号；
所述求和模块在进行求和之前，按原始采样率对所述乘法处理单元的输出 信号进行采样， 将采样得到的信号作为所述非线性补偿模块的输出信号。
17、 一种光信号补偿装置， 其特征在于， 应用于偏振复用系统， 包括： N个串行连接的补偿模块；
其中， 所述补偿模块包含：
线性补偿模块， 用于分别对两路输入信号进行色散补偿；
非线性补偿模块， 包括： 模方处理单元和运算单元；
所述模方处理单元用于对所述线性补偿模块的第一路输出信号取模后求 平方，得到第一模方值； 用于对所述线性补偿模块的第二路输出信号取模后求 平方， 得到第二模方值；
所述运算单元用于将所述第一模方值和所述第二模方值的和，与所述线性 补偿模块的第一路输出信号以及预置的虚数常数三者相乘，得到所述非线性补 偿模块的第一路非线性补偿输出信号；用于将所述第一模方值和所述第二模方 值的和，与所述线性补偿模块的第二路输出信号以及所述预置的虚数常数三者 相乘， 得到所述非线性补偿模块的第二路非线性补偿输出信号；
所述补偿模块还包含： 第一求和模块和第二求和模块：
所述第一求和模块用于对所述线性补偿模块的第一路输出信号和所述非 线性补偿模块的的第一路非线性补偿输出信号进行求和；
所述第二求和模块用于对所述线性补偿模块的第二路输出信号和所述非 线性补偿模块的的第二路非线性补偿输出信号进行求和。
18、 根据权利要求 17所述的装置， 其特征在于， 所述非线性补偿模块在对所述线性补偿模块的第一路输出信号进行处理 前，按第一倍数值降低原始采样率，根据降低后的采样率对所述线性补偿模块 的第一路输出信号进行采样，将采样得到的信号作为所述线性补偿模块的第一 路输出信号；
所述第一求和模块在进行求和之前，按原始采样率对所述运算单元的第一 路非线性补偿输出信号进行采样，将采样得到的信号作为所述非线性补偿模块 的第一路非线性补偿输出信号；
所述非线性补偿模块在对所述线性补偿模块的第二路输出信号进行处理 前，按所述第一倍数值降低原始采样率，根据降低后的采样率对所述线性补偿 模块的第二路输出信号进行采样，将采样得到的信号作为所述线性补偿模块的 第二路输出信号；
所述第二求和模块在进行求和之前，按原始采样率对所述运算单元的第二 路非线性补偿输出信号进行采样，将采样得到的信号作为所述非线性补偿模块 第二路非线性补偿输出信号。
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