光信噪比监测装置、信号发送装置及方法、光接收机制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种光信噪比监测装置、信号发送装置及方法、光接收机，在发射端发送第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比不同的两帧信号，在接收端根据两帧信号中两个不同的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比，能够分别计算出第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，从而分别计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比，能够排除非线性噪声以及偏振相关损耗的影响，从而能够准确的对光信噪比进行监测，计算过程简单且应用范围较广。

【技术实现步骤摘要】
光信噪比监测装置、信号发送装置及方法、光接收机
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种光信噪比监测装置、信号发送装置及方法、光接收机。
技术介绍
光信噪比(OpticalSignalNoiseRatio，OSNR)无论是在传统的直接检测光通信系统中还是在相干光通信系统中，都是和系统性能直接相关联的量，因此光信噪比监测技术的研究一直得到广泛的关注。基于OSNR定义的传统测量方法依赖于噪声功率谱是平的、以及在光谱中存在一段仅包含噪声而无信号的频带这些条件。随着光通信容量的提升，相干光通信系统的传输长度和传输速率相比以前都有很大的提升。更多的光节点会导致噪声的频谱形状起伏更大，认为噪声在频谱上是均匀分布的假设面临更大的挑战。同时，由于信道间隔大幅度缩减，找到一个信号可以忽略的频段来测量噪声功率成为一个不现实的课题。因此，相干光通信系统中OSNR的测量成为一个新研究热点。在实际的通信系统中，除了传输链路中本身的噪声之外，还包含由于非线性效应引入的噪声，其中，该噪声包括信道内非线性效应引入的噪声以及信道间非线性效应引入的噪声。相比于信道内非线性效应引入的噪声，信道间非线性效应引入的噪声是限制OSNR监测精度的主要因素。信道间非线性效应又称为交叉相位调制(Cross-phaseModulation，XPM)，由XPM引起的非线性噪声又可以分成两类，即相位噪声以及偏振串扰。在实际的OSNR监测中，如果不能排除由于信道间非线性效应引入的噪声，OSNR的估计值相对于实际值会偏低。为了减轻非线性噪声对OSNR估计值的干扰，现有的一种方法是在接收端对接收信号进行非线性补偿。另外，还出现了根据接收信号中不同偏振态的导频信号功率计算白噪声功率从而监测OSNR的方法，该方法基于不同偏振态的白噪声功率相同从而OSNR相同的前提。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人发现，当利用上述现有的非线性补偿方法时，由于非线性补偿算法需要基于链路反转的方法来求解非线性薛定谔方程，运算复杂且应用范围较窄。当利用上述现有的根据导频信号功率计算白噪声功率的方法时，由于在实际的双偏振光通信系统中，偏振相关损耗(PolarizationDependentLoss，PDL)导致不同偏振态的白噪声功率不同，从而导致不同偏振态上的光信噪比是不同的，由于该方法并没有考虑偏振相关损耗的影响，采用该方法将产生较大的误差。本专利技术实施例提供一种光信噪比监测装置、信号发送装置及方法、光接收机，在发射端发送第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比不同的两帧信号，在接收端根据两帧信号中两个不同的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比，能够分别计算出第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，从而分别计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比，能够排除非线性噪声以及偏振相关损耗的影响，从而能够准确的对光信噪比进行监测，计算过程简单且应用范围较广。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种光信噪比监测装置，所述装置包括：确定单元，其用于根据第一帧接收信号和第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号的位置，确定所述第一帧接收信号和所述第二帧接收信号中用于计算噪声功率的相位噪声区域和/或偏振串扰区域；第一计算单元，其用于在确定的所述相位噪声区域和/或所述偏振串扰区域中，计算第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率以及第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率；第二计算单元，其用于根据所述第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率以及所述第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率、以及所述第一帧接收信号和第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比，计算第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，其中，所述第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比与所述第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比不同；第三计算单元，其用于根据所述第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，分别计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种信号发送装置，所述装置包括：发送单元，其用于在第一帧发送信号和第二帧发送信号的第一偏振态和第二偏振态上分别发送包括导频信号的信号，其中，所述第一帧发送信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比与所述第二帧发送信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比被设置为不同，以用于在接收端计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种光接收机，包括根据本专利技术实施例的第一方面所述的装置。根据本专利技术实施例的第四方面，提供一种光发射机，包括根据本专利技术实施例的第二方面所述的装置。根据本专利技术实施例的第五方面，提供一种光通信系统，包括根据本专利技术实施例的第三方面所述的光接收机以及根据本专利技术实施例的第四方面所述的光发射机。根据本专利技术实施例的第六方面，提供一种光信噪比监测方法，所述方法包括：根据第一帧接收信号和第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号的位置，确定所述第一帧接收信号和所述第二帧接收信号中用于计算噪声功率的相位噪声区域和/或偏振串扰区域；在确定的所述相位噪声区域和/或所述偏振串扰区域中，计算第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率以及第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率；根据所述第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率以及所述第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率、以及所述第一帧接收信号和第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比，计算第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，其中，所述第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比与所述第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比不同；根据所述第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，分别计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比。根据本专利技术实施例的第七方面，提供一种信号发送方法，所述方法包括：在第一帧发送信号和第二帧发送信号的第一偏振态和第二偏振态上分别发送包括导频信号的信号，其中，所述第一帧发送信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比与所述第二帧发送信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比被设置为不同，以用于在接收端计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比。本专利技术的有益效果在于：在发射端发送第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比不同的两帧信号，在接收端根据两帧信号中两个不同的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比，能够分别计算出第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，从而分别计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比，能够排除非线性噪声以及偏振相关损耗的影响，从而能够准确的对光信噪比进行监测，计算过程简单且应用范围较广。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光信噪比监测装置，所述装置包括：确定单元，其用于根据第一帧接收信号和第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号的位置，确定所述第一帧接收信号和所述第二帧接收信号中用于计算噪声功率的相位噪声区域和/或偏振串扰区域；第一计算单元，其用于在确定的所述相位噪声区域和/或所述偏振串扰区域中，计算第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率以及第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率；第二计算单元，其用于根据所述第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率以及所述第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率、以及所述第一帧接收信号和第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比，计算第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，其中，所述第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比与所述第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比不同；第三计算单元，其用于根据所述第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，分别计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比。

【技术特征摘要】
1.一种光信噪比监测装置，所述装置包括：确定单元，其用于根据第一帧接收信号和第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号的位置，确定所述第一帧接收信号和所述第二帧接收信号中用于计算噪声功率的相位噪声区域和/或偏振串扰区域；第一计算单元，其用于在确定的所述相位噪声区域和/或所述偏振串扰区域中，计算第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率以及第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率；第二计算单元，其用于根据所述第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率以及所述第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的噪声功率、以及所述第一帧接收信号和第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比，计算第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，其中，所述第一帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比与所述第二帧接收信号的第一偏振态和第二偏振态的导频信号功率比不同；第三计算单元，其用于根据所述第一偏振态和第二偏振态的白噪声功率，分别计算第一偏振态和第二偏振态的光信噪比。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一帧接收信号和所述第二帧接收信号在时间上连续或者不连续。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述确定单元包括：第一确定单元，其用于将所述第一帧接收信号和所述第二帧接收信号中与第一偏振态的导频信号所在频率距离预定范围内的区域，确定为用于计算第一偏振态的噪声功率的第一相位噪声区域，将所述第一帧接收信号和所述第二帧接收信号中与第二偏振态的导频信号所在频率距离预定范围内的区域，确定为用于计算第二偏振态的噪声功率的第二相位噪声区域；和/或第二确定单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧慧，赵颖，陶振宁，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP