引用本文:
汪微龙,张俊杰:光OFDM收发机中基于信道滚降的均衡字长优化[J]. 光通信技术,2018,42(5):5-9.
汪微龙,张俊杰
(上海大学 特种光纤与光接入网重点实验室 特种光纤与先进通信 国际合作联合实验室 上海先进通信与数据科学研究院,上海 200444)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:在高速实时光正交频分复用(OOFDM)收发机系统中,接收端的信道均衡运算是该系统的主要功耗之一,为降低功耗,提出了一种基于信道滚降(roll off)均衡和解映射输入字长的优化方案。与FFT输出信号的字长相比,采用该方法最多能节省3bit的均衡输入信号字长。在强度调制直接检测(IMDD)的OOFDM收发机的实验平台上进行了实验验证,验证结果表明,在不同的FFT点数和接收光功率下,该字长优化方案具有高适用性、准确性和有效性。
关键词:光正交频分复用;滚降;字长优化
中图分类号:TN365 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2018)05-0005-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2018.05.002
0 引言
近年来,随着手机游戏、4k电视和云计算/服务 等新兴业务的飞速发展,网络数据和用户呈指数式 增长,接入网的带宽需求加剧。光正交频分复用(OOFDM)因为其高频谱利用率、灵活的带宽和业务管理、抗色散能力强以及对系统信道的高适应性等优点[1,2],使得其成为未来软件定义光网络(SDON)中的关键技术。目前,OOFDM收发机的速率已经达到了几十吉比特/秒(Gb/s),随着系统速率的提高,会使系统复杂度提高、硬件资源增加,所以降低OOFDM收发机系统的逻辑资源是实现高速实时OOFDM收发机的关键所在。
在实时OOFDM收发机系统中,高速数字信号处理(DSP)和数模/模数转换器(DAC/ADC)需要消耗更多的系统资源和能量,其中快速傅里叶变换(FFT)占整个接收端系统功耗的16.25%[3]。近10年来,我们的课题组[4~7]以及其它团队[8,9]对FFT的优化进行了大量研究。在实时OOFDM接收机解调算法中,信道均衡和解映射算法为紧邻FFT计算后的算法,其计算所需要的字长来自FFT计算后的输出字长,且该算法消耗了约10%的OOFDM接收端的系统能量[3],其功耗仅次于FFT。因此,优化OOFDM收发机系统的信道均衡和解映射算法的输入字长将会降低数字信号处理的复杂度及功耗。在OOFDM收发机系统中,由于各个硬件器件会存在器件带宽的限制问题,导致传输信道在频域上具有明显的滚降(roll off)特性。因此,结合上述传输物理特性,本文提出一种基于信道滚降特性的信道均衡和解映射输入字长优化算法。
4 结束语
为了降低信道均衡与解映射运算的系统功耗,本文针对OOFDM收发机系统中特有的信道滚降特性,提出了一种基于信道滚降的信道均衡和解映射输入字长优化方案。通过此方法,得到了不同FFT点数(32点、64点、128点)下的信道均衡和解映射输入字长映射表。与FFT输出信号的字长相比,采用本文方案后最高可降低3bit的信道均衡和解映射输入信号的字长。经在不同光功率系统条件下实验验证,本文的字长优化方案具有高适用性、准确性和有效性。