一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光通信技术领域，提供了一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法及装置。方法包括采用偏振复用光传输信号，并在发射端两个偏振方向上同时添加相同的光标记信号，方法包括：在接收端，进行偏振解复用后，分别计算两路信号的功率，得到色度色散值；根据两路信号光的色度色差差值，计算出偏振色散值。本发明专利技术通过光标记系统不仅能实现传统光标记信号的功能，同时也能有效监控光传输信号经历的色度色散以及偏振模色散而不相互干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法及装置
本专利技术涉及光通信
，特别是涉及一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法及装置。
技术介绍
近年来，随着大量高速(>100Gbit/s)信道的使用，波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing，简写为：WDM)网络的容量得到了显著的提升。在这样的高速网络中，色散测量(ChromaticDispersionMeasure，简写为：CD)和偏振模色散测量(PolarizationModeDispersionMeasure，PMD)成为了限制其性能发展的主要因素之一。为了克服这些限制，人们提出并论证了各种色散补偿器/算法。然而在动态网络，只要重新进行网络配置，WDM信道就可能经历不同的CD和PMD。此外，CD和PMD都对环境温度极为敏感。因此，为了有效地补偿CD和PMD，我们需要对它们进行实时准确的监测。通常情况下可以通过设置导频信号对色度色散进行监控，由于导频信号的功率与色度色散相关因此可以通过该方法估计得到色度色散，然而由于偏振模色散的存在，并且其具有统计特性和时变特性，因此采用导频来监测色散的方法不仅对色度色散敏感，而且对偏振模色散敏感，仅仅通过监控导频信号的功率很难区别两种不同的色散。因此，如何对CD和PMD同时进行有效的监控是光信号监控技术需要面对的重要技术挑战。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是通常情况下可以通过设置导频信号对色度色散进行监控，由于导频信号的功率与色度色散相关因此可以通过该方法估计得到色度色散，然而由于偏振模色散的存在，并且其具有统计特性和时变特性，因此采用导频来监测色散的方法不仅对色度色散敏感，而且对偏振模色散敏感，仅仅通过监控导频信号的功率很难区别两种不同的色散。本专利技术采用如下技术方案：一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法，采用偏振复用光传输信号，并在发射端两个偏振方向上同时添加相同的光标记信号，方法包括：在接收端，进行偏振解复用后，分别计算两路信号的功率，得到色度色散值；根据两路信号光的色度色差差值，计算出偏振色散值。优选的，发射端两个偏振方向包括光传输信号X和光传输信号Y，功率值和色度色散正相关，所述光传输信号X的光功率Px的关系式为：其中k表示相关系数，c表示光速，λ表示波长，m表示调制指数，f表示子载波频率，D表示色散系数，L表示光纤长度；根据所述Px查表得到相应的光纤色度色散CD值Cx。优选的，所述光功率Px的计算方法为：对于光传输信号X，将其接收得到的数字信号采用n点FFT运算恢复到频域信息，设定检测得到该波长的子载波分别为Sx1，Sx2，...，Sxm，计算得到其功率为：光纤色度色散CD值同接收到的子载波功率正相关，在查表已知色度色散CD值的条件下，根据所述关系式和得到子载波功率同色度色散值之间的对应关系。优选的，以X偏振或Y偏振任一作为色度色散值。优选的，所述根据两路信号光的色度色差差值，计算出偏振色散值，具体包括：设定光传输信号X和光传输信号Y之上的色度色差CD的差值为z；设定偏振模色散PMD值y同CD差值z关系如下：y＝a0+a1z+a2z2+…+anzn；A＝[a0，a1，a2，...，an]；其中，A为n次多项式的系数向量；设定M次采用数据集为：T＝[(z1，y1)，(z2，y2)，...，(zM，yM)]；其中，zi∈R是输入z的测量值，yi∈R是相应的输出y的测量值，i＝1，2，…，M；yi＝a0+a1zi+a2zi2+…+anzin，i＝1，2，…，M；采用最小二乘法计算M测量的平方误差为：当误差最小是，其偏导为零，话得到方程ZT·Z·A＝Z·Y求解得到A；从而确定PMD值y和测量CD差值z的关系，通过测量CD差值即可得到估计的PMD值。优选的，所述光标记信号采离散傅里叶逆变换IDFT的调制方式，光标记信号由一个或者多个频率组成。优选的，在WDM系统中，每个通道波长的光信号中的一个或者多个光信号中添加所述光标记信号，其中，每个通道波长的光信号是由两个偏振方向的信号合成，所述两个偏振方向上同时添加相同的光标记信号。优选的，用于光标签功能，从两路信号之一进行信号解调实现。优选的，所述方法具体包括：在接收端，光信号通过分波器，第一比例的端口输出的光信号将继续在光纤链路中进行传输或者进行解调，第二比例的端口输出的光信号将进行光标签信号解调。第二方面，本专利技术还提供了一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测装置，用于实现第一方面所述的波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法，所述装置包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行第一方面所述的波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法。第三方面，本专利技术还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，用于完成第一方面所述的波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法。本专利技术通过光标记系统不仅能实现传统光标记信号的功能，同时也能有效监控光传输信号经历的色度色散以及偏振模色散而不相互干扰。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种实施色度色散以及偏振模色散监测的系统的示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种标记信号频谱示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测装置结构示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。目前现有技术所采用的光标记系统可以看成是一种多波长多频点的导频系统，他不仅具有原有导频系统的一些特性如电功率同色散相关，而且具备一些其他光标记特性，如能通过不同频率区别不同波长，同时每波长能够独立的传输所需的波长标记信息比特。由于导频的电功率同色散相关，中包括色度色散和偏振膜色散，如果直接对信号进行强度检测，是无法区分两者对所检测到的电功率的影响。因此，本专利技术在所采用的标记系统中在接收端在偏振解复用后分别检测其对应的标签信号的功率，这样其功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法，其特征在于，采用偏振复用光传输信号，并在发射端两个偏振方向上同时添加相同的光标记信号，方法包括：/n在接收端，进行偏振解复用后，分别计算两路信号的功率，得到色度色散值；/n根据两路信号光的色度色差差值，计算出偏振色散值。/n

【技术特征摘要】
1.一种波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法，其特征在于，采用偏振复用光传输信号，并在发射端两个偏振方向上同时添加相同的光标记信号，方法包括：
在接收端，进行偏振解复用后，分别计算两路信号的功率，得到色度色散值；
根据两路信号光的色度色差差值，计算出偏振色散值。


2.根据权利要求1所述的波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法，其特征在于，发射端两个偏振方向包括光传输信号X和光传输信号Y，功率值和色度色散正相关，所述光传输信号X的光功率Px的关系式为：



其中k表示相关系数，c表示光速，λ表示波长，m表示调制指数，f表示子载波频率，D表示色散系数，L表示光纤长度；
根据所述Px查表得到相应的光纤色度色散CD值Cx。


3.根据权利要求2所述的波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法，其特征在于，所述光功率Px的计算方法为：
对于光传输信号X，将其接收得到的数字信号采用n点FFT运算恢复到频域信息，设定检测得到该波长的子载波分别为Sx1,Sx2,...,Sxm，计算得到其功率为：
光纤色度色散CD值同接收到的子载波功率正相关，在查表已知色度色散CD值的条件下，根据所述关系式和得到子载波功率同色度色散值之间的对应关系。


4.根据权利要求1-3任一所述波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法，其特征在于，以X偏振或Y偏振任一作为色度色散值。


5.根据权利要求2所述的波分复用的色度色散和偏振模色散监测方法，其特征在于，所述根据两路信号光的色度色差差值，计算出偏振色散值，具体包括：
设定光传输信号X和光传输信号Y之上的色度色差CD的差值为z；
设定偏振模色散PMD值y同CD差值z关系如下：
y＝a0+a1z+a2z2+…+anzn；
A＝[a0,a1,a2,…,an]；
其中，A为n次多项式的系数向量；

【专利技术属性】
技术研发人员：栾艳彩，杨超，梅亮，罗鸣，贺志学，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42