对偏振复用信号的基于参考的带内OSNR测量制造技术

提供了一种用于确定光学受测信号（SUT）上的带内噪声参数例如光信噪比（OSNR）的方法，所述SUT沿着光通信链路传播，并且包括具有任意偏振度的载有数据的信号贡献以及噪声贡献。使用参考信号的参考光频谱图形来估计所述SUT中的信号贡献的频谱形状图形，所述参考信号包括频谱地代表所述SUT的信号贡献的信号贡献以及至少近似已知的噪声贡献。使用所述频谱形状图形和所述测试光频谱图形，从所述SUT中数学地鉴别所述信号贡献和所述噪声贡献。然后至少从已数学地鉴别的噪声贡献确定所述带内噪声参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光电信应用中的带内噪声的确定。更具体地，本专利技术涉及偏振复用光信号(polarization-multiplexed optical signals)上的带内噪声的石角定。
技术介绍
为了使在给定频谱带宽上传输的信息内容(常常以每Hz频谱带宽的比特来度量)最大化，偏振复用(也称为“Pol-Mux”)正在越来越多地与新的传输格式一起使用。基础理 念是，通过采用共享同一光信号带宽的两个正交偏振的载有数据的信号，可以有效地使频谱密度(方便地以bits/Hz为单位来度量)加倍。通常，这两个正交偏振的信号以近似相同的强度来传输，使得总的合成光有效地非偏振化，就像从具有低电子检测带宽的测试和测量仪器(例如光谱分析仪(OSA))看到的那样。光信噪比(OSNR)是对光电信链路承载的信号品质的一个直接指示。在正常和合适的运行条件下，光通信链路的OSNR通常是高的，常常超过15dB或20dB，甚至更高。光通信链路中的噪声的主导分量通常是非偏振的放大自发发射(ASE)，该ASE是由该链路中的光放大器造成的宽带噪声源。一般，可认为该ASE在跨越该信号频谱带宽的小波长范围上是频谱均匀的。IEC 61280-2-9光纤通信子系统测试流程第2_9部分的标准(ed. I. 0b:2002)提供了一种用于确定密集波分复用(DWDM)网络中的OSNR的标准方法。该方法基于如下假定信道间噪声电平(interchannel noise I eve I)代表信号峰位置处的噪声电平。该方法对该信号带宽之外的噪声的功率电平进行插值，以估计该信号带宽中的带内噪声。增大的调制速率扩大了信号带宽，而增大的信道密度减小了信道间带宽；从而对用于执行该测量的光谱分析仪造成了苛刻的频谱特性要求。当相邻峰的噪声电平几乎连续时，所述标准中描述的流程能够应付这些困难。例如，所述标准提出了一种两遍扫描流程(two-scan procedure)首先测量具有较大分辨率带宽的宽的已调制峰，以捕获整个信号峰；然后使用窄的分辨率带宽来确定噪声，以使主峰和相邻峰对信道间噪声电平的贡献最小化。替代地，商业光谱分析仪(OSA)(例如EXFO的FTB-5240，在2007年以前可得的版本)通过在单次扫描中执行集成峰计算和精细噪声确定来实施相关流程。然而，为了严格遵守所述标准的推荐，噪声电平应是在峰之间的信道中间间隔(mid-channel spacing)处确定的。在噪声被频谱地滤波到光信号带宽之外的情况下,例如在经过复用器或解复用器(例如，可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add DropMultiplexers) (ROADM))之后，该中间间隔的噪声电平不再代表带内噪声电平(其是用于确定OSNR的相关参数)。于是，该信道间噪声电平的插值变得不可靠。这可以通过如下措施来减轻依靠OSA滤波器的非常陡峭的频谱响应以及适应性处理，来确定信道带宽内的肩部(噪声与信号轮廓的基部相交处)的噪声电平。然而，增大的调制速率与复用器和解复用器的窄滤波结合使得愈发难以实现信道带宽内的噪声电平的可靠测量。已为DWDM网络应用开发了替代的带内OSNR测量方法。这样的方法包括主动消偏振(active polarization-nulling)方法(见 J. H. Lee 等人，“0SNRMonitoring Technique Using Polarization-Nulling Method”，IEEE PhotonicsTechnology Letters, Vol. 13, No. I, January 2001)和被动偏振引发鉴别(PassivePolarization-Induced Discrimination) (PPID)方法(见 Gari6py 等人的由本申请人共有的国际专利申请公布文本WO 2008/122123A1)。然而，这样的方法都基于该信号通常被高偏振化的假定，而该假定在偏振复用信号的情况下无效。对于大多数偏振复用信号的情况，该“信号”(例如在具有低带宽电子器件的光二极管上检测到的)表现为非偏振的，从而上文提及的带内OSNR测量方法不能被用于可靠地、提供OSNR测量。为了测量偏振复用信号上的噪声电平或0SNR，系统制造者或操作者当前不得不借助关闭发射机处的信号来测量噪声电平从而确定0SNR。该方法的第一限制是，它要求对在关闭需要测量OSNR的信号之时出现的噪声变化做出特定假定。该OSNR测量的不确定性依赖于，例如，共享同一些放大路径的链路上的信道的数目。在要对运行中的系统执行该测量的情况下，这样的涉及关闭信号的方法有一个重要的实践限制它意味着所关注的信道的服务中断以及该系统上的其他信道的可能的扰乱。因此，需要一种无服务中断地测量偏振复用信号或任何其他非偏振信号上的带内噪声参数(例如0SNR)的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种解决上述关注点中至少之一的用于测量带内OSNR的方法。提供了一种用于确定光学受测信号(SUT)上的带内噪声参数(例如0SNR)的方法，所述SUT沿着光通信链路传播，并且包括光信号带宽内的具有任意偏振度的载有数据的信号贡献(例如偏振复用信号)以及噪声贡献。所提供的方法基于对所述信号贡献的频谱形状(spectral shape)的认识。基于此认识，在所述SUT的光频谱图形上，可以将所述信号贡献和所述噪声贡献相对于彼此数学地鉴别出来。对所述信号贡献的频谱形状的认识可来自在沿着同一光通信链路的一个不同点处(通常在上游)采取的参考信号(即，源自同一光发射机的参考信号)的光频谱图形的获取，在该点处所述OSNR是已知的，或者在该点处所述信号可以被认为没有ASE噪声。考虑到在所述光信号带宽内所述信号的频谱形状沿着所述通信链路无显著改变，这样的参考信号的信号贡献频谱地代表了所述受测信号的信号贡献。在在此描述的实施方案中，使用在沿着同一光通信链路的一个不同点处采取的参考信号的实施方案通常使测量不确定性最小化。对所述信号贡献的频谱形状的认识还可以来自在该网络上的一个不同的光通信链路上采取的参考信号的光频谱图形的获取，该参考信号源自一个与所述SUT的源头处的光发射机相异的(distinct)但光学上等同的光发射机。这样的参考信号具有频谱地代表所述受测信号的信号贡献的信号贡献。例如，采取所述参考信号的点可以处于表征所述SUT的物理位置，从而在同一位置获得所述SUT和参考光频谱图形二者。如果所述参考信号是恰好在所述光发射机的输出处(即，在所述信号被光学上放大之前)米取的，则它的噪声贡献可以被认为是可忽略的。对所述信号贡献的频谱形状的认识还可以来自如下参考信号的光频谱图形的在先获取该参考信号源自来自任何网络的光学上等同的光发射机。最后，对所述信号贡献的频谱形状的认识还可以来自代表所述SUT的信号贡献的参考信号的仿真的(simulated)或理论上频谱解析的图形的生成。注意，对于所述SUT和所述参考信号二者，所提供的方法仅要求对光信号带宽上的光功率的相对分布的认识。不要求绝对功率电平值。因而，所述光频谱图形的获取可经 由例如光通信链路上的抽头监测端口(tap monitoring ports)来进行,从而允许非侵入性测量和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.15 US 61/304,5841.一种用于确定光学受测信号(SUT)上的带内噪声参数的方法，所述光学受测信号沿着光通信链路传播，并且在光信号带宽内包括具有任意偏振度的载有数据的信号贡献以及噪声贡献，所述方法包括 在沿着所述光通信链路的测试点处获得所述光学受测信号的测试光频谱图形，所述测试光频谱图形对应于包含所述光信号带宽的至少一部分的频谱范围； 获得参考信号的参考光频谱图形，所述参考信号包括频谱地代表所述受测信号的信号贡献的信号贡献以及在所述光信号带宽上至少近似已知的噪声贡献； 使用所述参考光频谱图形来估计所述受测信号中的所述信号贡献的频谱形状图形； 使用所述频谱形状图形和所述测试光频谱图形，在所述光信号带宽内从所述受测信号中数学地鉴别所述信号贡献和所述噪声贡献；以及 至少从已数学地鉴别的噪声贡献来确定所述光学受测信号上的所述带内噪声参数。2.根据权利要求I所述的方法，其中所述数学地鉴别包括 估计比例K，所述比例K被定义为所述受测信号中的所述信号贡献与所述频谱形状图形之间的比例；以及 通过从所述测试光频谱图形中减去所述频谱形状图形与所述比例K的乘积，来计算所述受测信号中的所述噪声贡献。3.根据权利要求I或2所述的方法，其中所述参考图形是在沿着所述光通信链路的参考点处获取的，所述参考点不同于所述测试点，所述参考信号源自位于所述光学受测信号的源头处的光发射机。4.根据权利要求I或2所述的方法，其中所述参考图形是从所述光学受测信号的理论光频谱图形获得的。5.根据权利要求I或2所述的方法，其中所述参考图形是在如下的光发射机的输出处获取的，所述光发射机与位于所述光学受测信号的源头处的光发射机相异，但具有基本代表位于所述光学受测信号的源头处的光发射机的频谱特性的相对频谱特性。6.根据权利要求I至5中任一所述的方法，其中所述测试光频谱图形和所述参考光频谱图形中的至少一个是经由布置在所述光通信链路上的监测抽头来获得的，从而避免通过网络中断来获得所述至少一个。7.根据权利要求I至6中任一所述的方法，其中所述光学受测信号具有至少一些非偏振度。8.根据权利要求I至6中任一所述的方法，其中所述光学受测信号包括偏振复用的载有数据的信号。9.根据权利要求I至6中任一所述的方法，其中，以比用于获取所述测试光频谱图形的频谱解析装置的电子检测带宽显著快的速率，所述光学受测信号被偏振扰偏。10.根据权利要求2至9中任一所述的方法，其中所述数学地鉴别是通过所述测试光频谱图形的最大值与所述参考光频谱图形的最大值的比较来实现的，所述数学地鉴别包括 计算所述光信号带宽上的测试光频谱图形的最大值与所述参考光频谱图形的最大值的比例K;以及 通过从所述测试光频谱图形中减去所述参考光频谱图形与所述比例K的乘积，来确定所述受测信号的频谱解析的噪声贡献。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少近似已知的噪声贡献是从所述参考信号的估得的OSNR确定的，所述估得的OSNR基本高于所述受测信号的0SNR。12.根据权利要求I至10中任一所述的方法，其中所述数学地鉴别包括 修正所述参考光频谱图形以去除所述至少近似已知的噪声贡献，从而获得无噪声的参考光频谱图形，所述比例K是使用已修正的参考光频谱图形来修正的。13.根据权利要求I至10中任一所述的方法，其中所述数学地鉴别包括 通过将从所述比例K获得的修正项与所述至少近似已知的噪声贡献相加，来修正所确定的频谱解析的噪声贡献，从而去除由所述参考中的噪声造成的任何噪声贡献。14.根据权利要求I至13中任一所述的方法，其中所述数学地鉴别是通过所述测试光频谱图形与参考光频谱图形的差别比较来实现的，所述数学地鉴别包括 通过将所述测试光频谱图形在两个波长λ I和λ2处的差除以所述参考光频谱图形在同两个波长λ I和λ 2处的差，来计算无噪声的相对比例K ； 通过从所述测试光频谱图形中减去所述频谱形状图形与所述比例K的乘积，来计算所述受测信号中的所述噪声贡献。15.根据权利要求I所述的方法，其中所述数学地鉴别是通过所述测试光频谱图形与参考光频谱图形的差别比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·加里皮，何刚，
申请(专利权)人：爱斯福公司，
类型：发明
国别省市：