用於光傳輸系統的速率自適應前向糾錯的製作方法

2023-09-13 12:20:30

專利名稱：：用於光傳輸系統的速率自適應前向糾錯的製作方法
技術領域：
：本發明涉及光傳輸系統(0TS)，更具體地涉及在0TS的壽命期間通過利用速率自適應前向糾錯(FEC)來改進OTS的容量和/或成本效率。
背景技術：
：在當前光傳輸系統(OTS)中，波分復用(W匿)廣泛用於提供充分的數據傳輸容量。根據同步光網絡(SONET)標準並基於所預計的業務量需求和光鏈路狀況，通常將每個W匿信道的光信號的數據速率(這裡稱為"光信號速率")指定為2.5、10或40Gb/s。一旦在系統部署階段進行設置了，光信號速率就通常在OTS的整個壽命期間保持固定，這是因為由於硬體和軟體的改變而使得無法改變光信號速率或者改變光信號速率的成本極高。為了滿足指定的服務質量(QoS)要求，一般需要每個W匿信道保證相對較低的輸出誤比特率(BER)，典型地為10—16量級。由於期望在OTS的整個壽命期間滿足QoS要求，在部署階段向每個W匿信道分配實質初始性能裕度，以容許由於系統組件(如光發射機、放大器、接收機、濾波器和復用器/解復用器)的老化以及光鏈路狀況的總體退化而造成的隨後的性能裕度損失。通常將性能裕度定義為實際信號質量(品質因數)與系統被視為具有剛好可接受的性能時的閾值品質因數之間的差異，以分貝(dB)表示。品質因數(以dB表示)與BER的關係如下BER=丄erfc2(1)例如，對於10—3的BER，品質因數是9.8dB。由於因老化而造成的典型的性能裕度損失是在大約20年(光網絡/系統運營商指定的典型壽命)內大約4dB，因此當前OTS常被配置為在系統的壽命開始(BOL)時具有大約4dB的額外性能裕度，以保證在其壽命內可靠地進行操作。此外，兩個光應答器(OT)之間的給定傳輸鏈路的性能裕度取決於傳輸鏈路的狀況，例如，信號傳輸後的光信噪比(OSNR)、色散(CD)和偏振模散(PMD)特性、W匿串擾以及濾光損失。信號傳輸後的OSNR進一步取決於光纖中的信號衰減、信號功率和光放大。在給定時刻，不同W匿信道通常具有不同的性能裕度。由於可以根據需要來重新路由給定的W匿信道以在兩個OT之間建立不同傳輸鏈路，並且可以對信號波長進行調諧，因此W匿信道的性能裕度可以隨時間顯著變化(例如，起伏不定)。該變化可以反過來影響OTS的總體吞吐量和/或需要初始額外性能裕度進一步增大為超過大約4dB的老化容許值。
發明內容本發明的典型實施例提供了一種光傳輸系統(OTS)，具有多個光應答器(OT)，所述多個光應答器(OT)經由一個或多個光鏈路連接，並適於使用相應的速率自適應前向糾錯(FEC)碼來彼此進行通信。所述OTS具有速率控制單元(RCU)，所述速率控制單元(RCU)適於將OT配置為基於針對兩個相應的進行通信的OT之間的每個鏈路的估計的性能裕度來3動態調整FEC碼的速率，以在維持充分但不過分的總體系統裕度的同時優化所述OTS的總體容量。有利地，與可比較的現有技術OTS中相比，本發明的OTS中系統資源利用不足的程度得到顯著的降低。根據一個實施例，本發明的光傳輸系統包括(A)經由一個或多個光鏈路而連接的多個光應答器(OT);以及(B)速率控制單元(RCU)。所述多個OT中的至少第一OT和第二OT適於使用速率自適應前向糾錯(FEC)碼來彼此進行通信。所述RCU適於(i)估計所述第一OT與第二OT之間的光鏈路的性能裕度；以及(ii)將所述第一OT和第二OT配置為基於所估計的性能裕度來改變FEC碼的速率。根據另一實施例，本發明的操作光傳輸系統的方法包括以下步驟個(A)估計經由一個或多個光鏈路而連接的多個光應答器(OT)中的至少第一OT與第二OT之間的光鏈路的性能裕度，其中，所述第一OT和第二OT適於使用速率自適應前向糾錯(FEC)碼來彼此進行通信；以及(B)將所述第一OT和第二OT配置為基於所估計的性能裕度來改變FEC碼的速率。通過以下的詳細說明、所附權利要求以及附圖，本發明的其他方面、特徵和優點將變得更顯而易見，在附圖中圖1示出了根據本發明一個實施例的光傳輸系統(OTS)的框圖；圖2示出了根據本發明一個實施例的、可用在圖1所示的OTS的光應答器中的發射機和接收機數據處理器的框圖；圖3示出了根據本發明一個實施例的操作圖1中的OTS的方法的流程圖；以及圖4A-C分別以圖示方式對現有技術OTS的典型特性與圖1所示的OTS的實施例進行比較。具體實施例方式—般地，與通信信道相關聯的噪聲可以導致接收機處的誤差。前向糾錯(FEC)技術，例如採用RS(Reed-Solomon)和BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)碼的那些FEC技術，通過給數據添加冗餘來改進光信道的可靠性，這在接收機處用以檢測和糾正誤差。通常，更多冗餘能夠實現更可靠的通信，但代價是消耗附加帶寬或降低吞吐量。FEC碼的特徵在於FEC碼速率Rc，其被定義為原始信息比特數k與所發送的總比特數n之比，S卩，Rc=k/n，後者包括信息比特和冗餘比特。FEC碼速率的特徵還在於FEC開銷速率R。的方面，FEC開銷速率R。被定義為冗餘比特數與FEC幀中的原始信息比特數之比，即，r。二(n-k)/k。fec碼速率與fec開銷速率之間的關係由下式給出rc=(1+r。)—、使用FEC的主要優點在於可以顯著增大信號信道的性能裕度。例如，具有7%開銷的典型RSFEC碼可以將BER從糾正前的大約6X10—5降低至糾正後的小於大約10—w，從而有效地將性能裕度增大大約6.5dB。類似地，具有7%開銷的低密度奇偶校驗(LDPC)FEC碼可以將BER從糾正前的大約1X10—3降低至糾正後的小於大約10—16，從而將性能裕度增大大約8.5dB。可以基於對軟解碼或其他合適的先進解碼技術的使用來進一步提高FEC碼的性能裕度。FEC提供的增大的性能裕度常被稱為"編碼增益"。在4以下公開中描述了典型的LDPCFEC碼(l)美國專利申請公開No.2007/0113147;(2)J.Hagenauer，"Rate-CompatiblePuncturedConvolutionalCodes(RCPCCodes)andTheirApplications,，，IEEETrans.Commun.，vol.36，no.4，pp.389-400，Apr.1988;(3)M.R.YazdaniandA.H.Banihashemi，"OnConstructionofRate_CompatibleLow_DensityParity-CheckCodes,"IEEECommun.Letters,vol.8，no.3，pp.159-161，Mar.2004;以及(4)N.Chen，Y.Chang，andD.Yang，"GenerationofRate-CompatibleU)PCCodesBasedonLinearTransformation，"CommunicationsandElectronics,ICCE__FirstlnternationalConference,Oct.2006，pp.311-314，所有這些公開的教導通過引用合併於此。在光通信中，FEC用在例如(i)長距離0TS，以減少3R(重新定時、重新整形、重傳)再生器的數目；以及(ii)波分復用(W匿)系統，以增大各個W匿信道的數據速率。例如，在美國專利No.6，829，741中公開了FEC碼在同步光網絡(SONET)系統和同步數字體系(SDH)系統中的使用，該美國專利的教導通過引用合併於此。例如，在G.Kramer，A.Ashikhmin，A.J.vanWijngaarden，andX.Wei，"Spectralefficiencyofcodedphase-shiftkeyingforfiber-opticcomm皿ication，，，J丄ightwaveTechnol.，2003，vol.21，pp.2438-2445中公開了RS和LDPCFEC碼在傳輸開關鍵控(00K)和差分移相鍵控(DPSK)光信號中的使用，該文章的教導通過引用合併於此。假設被指定為對於光傳輸系統(0TS)來說可接受的、FEC解碼後的BER(以下稱為"糾正後的BER")是10—16，這意味著對於每1016個解碼信息比特來說平均一個比特誤差被視為可容忍的。這還意味著誤差事件的概率甚至比這更低，這是由於如果超出了碼的糾錯能力，則FEC碼的輸出通常產生多個誤差。在部署時，採用RSFEC碼的現有技術OTS可能被配置為具有至少大約10—9的糾正前BER，以提供在6X10—5的相應BER閾值之上大約4dB的額外性能裕度，從而容許由於系統老化而造成的性能裕度損失。然而，0TS中FEC的現有技術方案的一個問題在於在壽命開始(B0L)時，性能裕度通常過高。具有過高的性能裕度意味著在實質的一段時間內，系統在總體吞吐量或成本效率方面的一些潛力仍未被利用，這通常是網絡運營商不期望的。通過提供以下0TS來解決現有技術中的問題其中，在0TS的壽命內，可以按需要來調整FEC編碼增益，以維持對於0TS的當前狀況來說充足但不過分的性能裕度。例如，在0TS的B0L時，可以使用相對較高的FEC碼速率(相對較小的FEC開銷速率)來提供剛好夠OTS具有足夠性能裕度的編碼增益。隨著OTS的老化，可以降低FEC碼速率(可以提高FEC開銷速率)以提供更多編碼增益並補償性能裕度損失。此外，可以在OTS的重新配置期間進行FEC速率調整，以容許傳輸鏈路狀況的改變。該方案的一個重要屬性在於給定WDM信道的光信號速率保持固定(例如，處於10或40Gb/s)，使得不需要硬體改變(例如，時鐘和數據恢復(CDR)電路的改變)，並且諸如色散、偏振模散、光纖非線性以及濾光之類的傳輸障礙的效果保持不受碼速率調整的影響。利用該方案，OTS可以有利地在其整個壽命期間維持充分但不過分的性能裕度以及可能的網絡重新配置。儘管在FEC碼速率的每次向上調整之後有效的系統數據傳輸容量都可能稍微減小，但與可比較的現有技術0TS中相比，在本發明的OTS中，總體系統吞吐量(或容量)以及系統資源利用的程度明顯更高。圖1示出了根據本發明一個實施例的0TS100的框圖。0TS100經由光鏈路(例如，光纖)102a和102c連接至外部光傳輸網絡，並被示意性地示為具有經由光鏈路(例如光纖)102b而彼此連接的光分插復用器(OADM)110a-b。每個OA匿110可以插入和/或分出源自和/或送往相應光應答器(OT)120的光信號。例如，OT120a、c被配置為從由OTS100傳輸的WDM復用中接收分別由OADMllOa-b分出的光信號。類似地，OT120b、d被配置為產生光信號，以分別通過0A匿110a-b添加至WDM復用。OT120a_d中的每一個適於使用速率自適應FEC(RAF)。更具體地，對於至少一個WDM信道，OT120利用其速率Re可按需要調整的FEC碼，而光信號速率保持為固定(不變)。在一個實施例中，OT120被配置為使用速率兼容RSFEC碼，該碼的速率Rc可以被設置為以下值中的任一個15/16、7/8、3/4和1/2，其分別轉換為大約6.2、7.6、8.9和10.2dB的總編碼增益。在另一實施例中，OT120被配置為使用LDPCFEC碼，該碼的速率Rc可從以下值中選擇:15/16、7/8、3/4、1/2和3/8，以分別獲得大約8、9、10.5、12和13.5dB的總編碼增益。OT120a-d中的每一個使用的FEC碼速率是由速率控制單元(RCU)130控制的。在一個實施例中，通過運行FEC碼以及檢測和糾正誤差，OT120能夠向RCU130提供BER信息。通過從各個OT120收集和分析BER信息，RCU130能夠確定每個光鏈路和/或WDM信道的當前性能裕度。如果RCU130確定當前性能裕度是充分的，則RCU不採取任何動作。然而，如果RCU130確定當前性能裕度已降至預定閾值以下，則RCU將0T120中的適當OT配置為改變其相應的FEC碼速率。優選地，RCU130適於選擇為兩個進行通信的OT之間的傳輸鏈路提供可接受性能裕度的FEC碼的最高可能速率。例如，當期望所估計的性能不足小於ldB時，RCU130可以將運行具有速率Rc=15/16的LDPCFEC碼的OT120配置為將其Re值改變為7/8。所產生的總編碼增益改變轉換為大約ldB的性能裕度增加，這可能足以克服這種不足。在另一實施例中，RCU130可以基於針對兩個進行通信的0T之間的WDM信道中的每一個而預測的性能裕度來執行FEC碼速率調整。所預測的性能裕度可以從兩個進行通信的OT之間的光傳輸鏈路的狀況推導。這些狀況由多個參數描述，這些參數例如是鏈路長度、通過鏈路傳輸後的光信噪比(OSNR)、兩個進行通信的OT正在發送和接收的光信號的波長、色散(CD)和偏振模散(PMD)特性、W匿串擾、光纖非線性損失、濾光損失以及每個OT的使用年數。然而，應注意，不同WDM信道不需要具有相等的FEC碼速率。在一個實施例中，RCU130還適於將兩個進行通信的OT配置為將原始信息數據分割為與同步光網絡(SONET)標準兼容的數據支流。更具體地，分割出的數據支流可以具有大約40Gb/s(0C768)、10Gb/s(0C192)、2.5Gb/s(0C48)、622Mb/s(0C12)和155Mb/s(0C3)的信息速率。表1示出了將42.7Gb/s和10.7Gb/s光信號分割為不同FEC速率下的與SONET兼容的數據支流的示例性分割。注意，"鵬"數據可能必須被添加至信息數據和冗餘FEC數據，以填充由於SONET光信號具有固定總體數據速率而導致仍保持可用的時隙。表1.將光信號數據分割為與SONET兼容的數據支流的示例性分割tableseeoriginaldocumentpage7在另一實施例中，RCU130還適於將兩個進行通信的OT配置為將原始信息數據分割為與乙太網標準兼容的數據支流。例如10Gb/s、lGb/s、100Mb/s和10Mb/s的數據速率與乙太網標準(參見IEEE標準802.3)兼容。與其中一般與自動重傳請求(ARQ)相結合地使用速率兼容碼以及根據需要來發送冗餘比特的無線網絡不同，OTSIOO優選地被配置為始終將冗餘比特與信息比特一起發送。這種優選的一個重要的原因在於在光傳輸網絡中，發射機與相應接收機之間的距離可以非常大，例如，比100km長，常常是1，000km量級，甚至更長。因此，與冗餘比特的ARQ和重傳相關聯的時延可以不利地較大。為了避免這種時延，OT120中的任一個都不被配置為使用ARQ。取而代之的是，RCU130連續地與OT120進行通信，以能夠基於BER信息、光鏈路狀況和業務量需求來在需要時調整FEC碼速率。此外，如上所述，在兩個進行通信的OT之間的傳輸鏈路的重新配置期間，可能需要FEC速率調整，並且可以基於所預測的鏈路狀況和業務量需求來"預先確定"所期望的速率。在這種情況下，RCU130可以被配置為在不依賴於來自OT的當前BER信息的情況下調整FEC碼速率。圖2示出了根據本發明一個實施例的可用在例如OT120中的接收機數據處理器(RDP)220a和發射機數據處理器(TDP)220b的框圖。RDP220a具有光檢測器(圖2未明確示出)，該光檢測器適於將光信號(例如，經由通信鏈路接收)轉換為比特流221的相應電信號。比特流221以由在發射機處採用的FEC碼所定義的比例來承載信息比特和冗餘比特。例如，對於速率為Rc=p/(P+q)的FEC碼，其中p和q是正整數，比特流221包含每p個信息比特有q個冗餘比特。由比特流221提供的比特是在緩存器222中緩存的，並在去交織器(D-INT)224中去交織，以產生多個比特流225-1至225-N，其中每個比特流的比特率比比特流221低N倍。FEC解碼器226接收比特流225，並應用與在發射機處使用的FEC編碼算法相匹配的FEC解碼算法。解碼算法的輸出是承載了恢復後的信息比特的多個比特流227-1至227-k。根據特定FEC編碼算法，N可以與k不同或相同。比特流227是在交織器(INT)228中適當交織的，以產生與由遠程客戶端應用至發射機的原始信息比特流相對應的比特流229。比特流229存儲於緩存器230，例如以進一步分發至本地客戶端。注意，可以應用根據在發射機中使用的分割規則將信息比特流229分割為與SONET兼容的數據支流的進一步分割。這些分割規則取決於FEC速率，並且表1示出了示例性分割。TDP220b具有緩存器202，存儲要發送至具有RDP(如RDP220a)的遠程接收機的信息比特。緩存器202經由比特流203將所存儲的信息比特應用至去交織器(D-INT)204，在去交織器(D-INT)204中，該比特流被適當地去交織以產生多個比特流205-1至205_k。7FEC編碼器206接收比特流205，並將FEC編碼算法應用至比特流205，以產生承載了原始信息比特和冗餘比特的多個比特流207-1至207-N。例如，FEC編碼器206可以使用速率為Rc=p/(P+q)的FEC碼來產生每p個信息比特有q個冗餘比特(見框206a)。比特流207是在交織器(INT)208中交織的，以產生與比特流207相對應的交織後的比特流209。在輸出緩存器210中對比特流209的FEC編碼後比特進行緩存，並經由輸出比特流211將比特流209的FEC編碼後比特應用至光調製器(圖2未明確示出)，該光調製器產生光信號(例如表示SONET幀)以發送至遠程接收機。RCU130控制由編碼器206和解碼器226使用的FEC碼速率。在數據處理器220a-b被配置為彼此進行通信(例如經由光鏈路102b)的情況下，RCU130將編碼器206和解碼器226配置為分別運行具有相同FEC碼速率的互補的FEC編碼和解碼算法。當需要執行速率調整時，RCU130將兩個OT220a-b都配置為調整其FEC碼速率，使得保持FEC編碼和解碼算法的互補特性。在一個實施例中，編碼器206和解碼器226使用速率兼容碼，在速率兼容碼中，將FEC速率較高的碼中的碼字比特嵌入FEC速率較低的碼中。該方案的一個優點在於可以使用編碼器和解碼器的常見硬體實現來對整個碼族進行編碼和解碼。可以例如通過對冗餘比特進行打孔、擴展冗餘比特或者通過對FEC奇偶校驗矩陣進行線性變換，來實現速率兼容碼。典型的速率兼容碼在以下公開中描述(l)美國專利No.6，892，342;以及(2)美國專利申請公開No.2007/0022362，這兩個公開的教導通過引用合併於此；以及(3)以上記載的Hagenauer、Yazdani等人以及Chen等人的公開。圖3示出了根據本發明一個實施例的操作OTS100的方法300的流程圖。在方法300的步驟302，RCU130(仍然參見圖1_2)將各個OT120配置為使用相應的初始(預設)FEC碼速率。這些初始速率可以基於例如OTS的拓撲、設計和光鏈路預算。可以在例如OTS100的初始部署時執行步驟302。在步驟304，RCU130與OT120進行通信，以獲得每個光鏈路102和/或W匿信道的BER數據。在步驟306，RCU130處理在步驟304收集的BER數據以確定性能裕度。這種確定可以包括將該BER與目標BER值進行比較。在步驟308，RCU130確定性能裕度是否是最優的。在一個實現中，術語"最優的"是指所確定的性能裕度既不過高也不太低。在步驟308的一個實現中，將所確定的性能裕度與兩個閾值(例如，上閾值和下閾值)進行比較，以確定當前性能裕度是否落在這兩個閾值所定義的區間之內。上閾值和下閾值通常是基於總體系統性能考慮來設置的，該總體系統性能考慮可以包括但不限於系統容量、業務量需求和/或編碼/解碼時延。例如，在一個系統配置中，下閾值可以被設置在大約0.2dB，上閾值可以被設置在大約1.6dB。如果在步驟308確定性能裕度處於期望區間之內，則RCU130不採取任何動作，並且方法300的處理返回至步驟304。然而，如果確定性能裕度處於期望區間之外，則方法300的處理前進至步驟310。在步驟310，RCU130將各個0T120配置為進行適當的FEC碼速率調整。FEC碼速率調整可以包括向上速率調整和/或向下速率調整。更具體地，如果確定性能裕度過高，則可以執行向上速率調整。當預設FEC碼速率被證明為太過保守時，向上速率調整很可能緊跟在初始部署階段之後。此外，當預定網絡重新配置被預測為使將兩個進行通信的OT相連接的WDM信道的性能裕度增大時，RCU130可以具有必需的知識，並經由適當的向上速率調整來指定新的FEC速率，以得到最優性能裕度。在一個實施例中，步驟310選擇為進行通信的OT之間的傳輸鏈路提供可接受性能裕度的FEC碼的最高可能速率。如果確定性能裕度太低，則執行向下速率調整。如上所示，由於系統組件的老化以及光鏈路狀況的總體退化，可以在OTSIOO的壽命期間執行多種向下速率調整。此外，當預定網絡重新配置被預測為使WDM信道的性能裕度減小時，RCU130可以具有必需的知識，並經由適當的向下速率調整來指定新的FEC速率，以得到最優性能裕度。在步驟310之後，方法300的處理返回至步驟304。注意，在步驟300中，RCU130可以並行地動態優化多個WDM信道的FEC速率。圖4A-C分別以圖示方式對現有技術OTS的典型特性與OTS100(以下稱為OTS400)的實施例進行比較。更具體地，在圖4A-C中的每一個圖中，現有技術0TS和0TS400各自的特性分別由虛線和實線示出。現有技術OTS具有多個2.5Gb/sOT，運行具有固定速率(Rc)239/255的RSFEC碼。OTS400具有多個10Gb/s0T，運行速率自適應LDPCFEC碼。現有技術系統中的2.5Gb/s光信號速率低於0TS400中的10Gb/s光信號速率，這是由於現有技術OTS不能使用lOGb/sOT來達到大約4dB的所需最初性能裕度。圖4A針對這兩個0TS示出了性能裕度作為時間(所使用的年數)的函數。注意，圖4A中(圖4B-C中也是如此)的時間解析度是一年。在現有技術OTS中，性能裕度隨時間從BOL時的大約4dB線性減小至壽命結束(EOL)時的大約OdB，其中EOL與BOL相距20年。在OTS400中，FEC碼速率被設置為BOL時的Rc=7/8，這提供了大約0.8dB的性能裕度。性能裕度隨時間線性減小，直到在四分之一年期間的某個時間性能裕度跨過被指定為大約0.2dB的下閾值為止。在該點處，根據方法300(見圖3)將FEC碼速率向下調整至Rc=3/4。這種速率調整將性能裕度增大至大約1.6dB。此後，性能裕度線性減小，直到在十二分之一年期間的某個時間性能裕度再次跨過下閾值為止。在該點處，根據方法300進一步將FEC碼速率向下調整至Re=1/2。後一次速率調整將性能裕度增大至大約1.4dB。此後，性能裕度線性減小，直到在十九分之一年期間的某個時間性能裕度再一次跨過下閾值為止。在該點處，根據方法300進一步將FEC碼速率向下調整至Re=3/8。這種速率調整將性能裕度帶回到大約1.6dB。此後，性能裕度線性減小，直到在EOL時停止使用OTS為止。圖4B針對這兩個0TS示出了歸一化系統容量作為時間的函數。如這裡所使用的，術語"系統容量"是指用於傳輸信息比特的系統容量或吞吐量。在現有技術OTS中，系統容量從BOL至EOL保持固定。在OTS400中，在第一次、第二次和第三次速率調整之前以及在第三次速率調整之後，系統容量分別是現有技術系統的系統容量的大約3.7、3.2、2.1和1.6倍。有利地，OTS400提供了比現有技術OTS平均多出大約2.5倍的系統容量。圖4C針對這兩個0TS示出了每信息比特的歸一化成本作為時間的函數。對於圖4C，假定在這兩個OTS中光鏈路成本是相同的，都構成現有技術OTS總體成本的75%。2.5Gb/sOT的成本構成現有技術OTS成本的其餘25%，並且假定OTS400中使用的10Gb/sOT比2.5Gb/sOT貴三倍。有利地，OTS400中每比特的成本比現有技術OTS中每比特的成本平均小約40%。儘管參照示意性實施例描述了本發明，但並不意欲在限制的意義上理解該描述。儘管關於RS和LDPCFEC碼描述了本發明的實施例，但本發明不限於此。本領域技術人員應當理解，也可以使用其他合適的FEC碼，例如連結碼、巻積碼、具有硬判決解碼的碼以及具有軟判決解碼的碼。對於本發明所屬領域的技術人員而言，顯而易見的是，所描述的實施例的各種修改以及本發明的其他實施例被認為落在權利要求限定的本發明原理和範圍內。除非另有明確記載，每個數值和範圍應被解釋為近似的，如同詞語"大約"或"近似地"置於該值或範圍之前一樣。還應當理解，在不脫離權利要求限定的本發明範圍的前提下，本領域技術人員可以對為了解釋本發明特性而已描述或示出的部分進行細節、材料和布置上的各種改變。應當理解，這裡提出的示例性方法的步驟不必以所描述的順序執行，這種方法的步驟的順序應被理解為僅是示例性的。同樣，在這種方法中可以包括附加步驟，並且在與本發明的各個實施例相一致的方法中可以省略或結合特定步驟。這裡對"一個實施例"或"實施例"的引用表示可以在本發明的至少一個實施例中包括結合實施例描述的具體特徵、結構或特性。在說明書中各個位置出現的短語"在一個實施例中"既不必全部指代相同的實施例，也不是必須互相排除其他實施例的分離或備選的實施例。這些同樣適用於術語"實現"。此外，為了該描述的目的，術語"耦合"、"連接"是指本領域已知的或後續開發的任何方式，在該方式下，允許在兩個或更多個元件之間轉移能量，並且可以想到插入一個或多個附加元件(儘管不需要)。相反，術語"直接耦合"、"直接連接"等含有不存在這種附加元件的意思。權利要求一種光傳輸系統，包括經由一個或多個光鏈路而連接的多個光應答器(OT)；以及速率控制單元(RCU)，其中所述多個OT中的至少第一OT和第二OT適於使用速率自適應前向糾錯(FEC)碼來彼此進行通信；以及所述RCU適於(i)估計所述第一OT與第二OT之間的光鏈路的性能裕度；以及(ii)將所述第一OT和第二OT配置為基於所估計的性能裕度來改變FEC碼的速率。2.根據權利要求l所述的發明，其中，所述RCU還適於(i)確定所述第一OT和第二OT中的至少一個的誤比特率(BER);以及(ii)將所確定的BER與目標BER進行比較，以估計性能裕度。3.根據權利要求1所述的發明，其中，所述RCU還適於基於所述第一OT與第二OT之間的光鏈路的一個或多個特性來估計性能裕度。4.根據權利要求3所述的發明，其中，所述一個或多個特性包括以下一個或多個光鏈路的長度、通過光鏈路進行信號傳輸後的光信噪比、通過光鏈路傳輸的信號的波長、色散的量、偏振模散的量、光信道串擾、光纖非線性損失、濾光損失以及所述第一OT和第二0T中的至少一個的使用年數。5.根據權利要求1所述的發明，其中所述第一OT和第二OT適於使用至少大約10Gb/s的光信號速率來彼此進行通信；以及所述第一OT與第二OT之間的通信的光信號速率在所述光傳輸系統的壽命期間是恆定的。6.根據權利要求1所述的發明，其中，所述第一OT和第二OT分隔至少100km的距離。7.根據權利要求1所述的發明，其中，所述FEC碼包括低密度奇偶校驗碼、Reed-Solomon碼、巻積碼和速率兼容碼中的一個或多個。8.根據權利要求l所述的發明，其中，所述RCU適於將所述第一OT與第二OT之間的通信的當前BER與目標BER進行比較，以確定當前性能裕度；將所述當前性能裕度與至少第一閾值進行比較；以及如果所述當前性能裕度小於所述第一閾值，則減小所述FEC碼的速率。9.根據權利要求8所述的發明，其中，所述RCU還適於將所述當前性能裕度與大於所述第一閾值的第二閾值進行比較；以及如果所述當前性能裕度大於所述第二閾值，則增大所述FEC碼的速率。10.—種操作光傳輸系統的方法，包括估計經由一個或多個光鏈路而連接的多個光應答器(OT)中的至少第一OT和第二OT之間的光鏈路的性能裕度，其中，所述第一OT和第二OT適於使用速率自適應前向糾錯(FEC)碼來彼此進行通信；以及將所述第一OT和第二OT配置為基於所估計的性能裕度來改變FEC碼的速率。全文摘要一種光傳輸系統(OTS)，具有多個光應答器(OT)，所述多個光應答器(OT)經由一個或多個光鏈路而連接，並適於使用相應的速率自適應前向糾錯(FEC)碼來彼此進行通信。在一個實施例中，OTS具有速率控制單元(RCU)，所述速率控制單元(RCU)適於將OT配置為基於針對兩個相應的進行通信的OT之間的每個鏈路的估計的性能裕度(306)來動態調整FEC碼的速率(310)，以在維持充分但不過分的總體系統裕度的同時使得所述OTS的總體容量最優化。文檔編號H04B10/00GK101796757SQ200880101892公開日2010年8月4日申請日期2008年7月28日優先權日2007年8月6日發明者亞裡安·J·德·琳達·范·薇格葛登,蘭迪·柯林頓·賈爾斯,劉翔,史蒂芬·K·克洛基申請人:朗訊科技公司