專利名稱：一種優(yōu)化光接收機判決電平的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種優(yōu)化光接收機判決電平的方法 及裝置。
背景技術(shù)：
光通信系統(tǒng)中，發(fā)送端的光發(fā)射機將0和1數(shù)字電信號轉(zhuǎn)換為光信號在光 纖里傳輸，在接收端光接收機經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，還原0和1數(shù)字電信號。理想情 況下，光接收機的判決電平處于平均值，即50%處，可以準確判決0和1信號。 但由于長距離傳輸過程中噪聲、光纖非線性效應(yīng)等因素的影響，導(dǎo)致信號l和 信號0發(fā)生畸變，因此需要調(diào)整光接收機的判決電平來準確判決0和1信號。
目前光通信系統(tǒng)中主要采用FEC (Forward Error Correction,前向糾錯) 的編解碼方法對0和1誤碼進行檢錯和糾錯。優(yōu)化光接收機判決電平可以有效 減少前向糾錯前0和1誤碼的個數(shù)，即前向糾錯前的誤碼數(shù)。當(dāng)前向糾錯前的 誤碼率最小時，前向糾錯后的誤碼率也為最小，即系統(tǒng)的誤碼率最小。因此可 以用前向糾錯前的誤碼率來做為光接收機判決電平優(yōu)化的依據(jù)。
專利CN 1753355A公開了一個關(guān)于接收機判決電平調(diào)整的發(fā)明專利，該 專利的名稱為"一種數(shù)字通信系統(tǒng)中接收裝置判決電平的調(diào)整方法和裝置"， 其具體實現(xiàn)過程為實時獲取0誤碼和1誤碼的數(shù)值，判斷0誤碼和1誤碼的 差值與預(yù)定值的大小。如果差值小于預(yù)定值，判決電平不需調(diào)整；如果差值不 小于預(yù)定值，則根據(jù)差值決定判決電平調(diào)整的方向和步長，并對判決電平進行 實時快速調(diào)整。
在正常工作情況下的光通信系統(tǒng)中，進入光接收機的光信噪比是比較高 的，在此情況下， 一定范圍內(nèi)全部的判決電平值所對應(yīng)的0誤碼和1誤碼的差
值都小于預(yù)定值，例如判決電平在30%至50%范圍內(nèi)，0誤碼和1誤碼的差值 都小于預(yù)定值。當(dāng)判決電平初始值在此范圍內(nèi)，應(yīng)用上述方法調(diào)整得到的判決 電平就是判決電平初始值；當(dāng)判決電平初始值小于此范圍，應(yīng)用上述方法調(diào)整 得到的判決電平就是此范圍的最小值30%;當(dāng)判決電平初始值大于此范圍，應(yīng) 用上述方法調(diào)整得到的判決電平就是此范圍的最大值50%。由此可見，應(yīng)用上 述方法得到的優(yōu)化后的判決電平值與判決電平初始值有關(guān)，判決電平與0誤碼 和1誤碼的差值不是唯一對應(yīng)的關(guān)系，優(yōu)化后的判決電平顯然不是最優(yōu)值。
在光通信系統(tǒng)中，影響光接收機判決電平的主要因素包括光發(fā)射機參數(shù)、 接收光功率、光信噪比、光纖非線性等。這些因素對0誤碼和l誤碼數(shù)值的影 響是復(fù)雜的。當(dāng)系統(tǒng)受外界影響，某些因素發(fā)生突然改變時，應(yīng)用上述方法實 時調(diào)整判決電平可能會造成判決電平的大范圍調(diào)整和震蕩，從而導(dǎo)致信號性能 劣化，嚴重時可能會影響業(yè)務(wù)的正常通信。
由此可見，上述在光接收機運行過程中實時調(diào)整判決電平的方法存在著影 響系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的風(fēng)險。因此，應(yīng)避免對正常工作的光接收機進行判決 電平的實時調(diào)整。對判決電平的優(yōu)化調(diào)整應(yīng)當(dāng)在光接收機出廠前和業(yè)務(wù)開通時 進行，光接收機正常工作時應(yīng)保持判決電平固定不變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種優(yōu)化光接收機判決電平的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù) 在光通信系統(tǒng)運行過程中實時調(diào)整判決電平的方式存在著影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和 可靠性的問題。
本發(fā)明技術(shù)方案如下
一種優(yōu)化光接收機判決電平的方法，包括步驟
A、 在判決電平調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值，分別檢測不同判決電平值對 應(yīng)的前向糾錯前誤碼率；
B、 在檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值，其對應(yīng)的判決電平值即
為最佳判決電平值。
較佳地，所述前向糾錯前誤碼率為單位時間內(nèi)前向糾錯前的o誤碼個數(shù)和 1誤碼個數(shù)之和。
較佳地，所述步驟A前還包括確定所述光接收機的系統(tǒng)參數(shù)處于正常范圍 之內(nèi)且保持不變，確定判決電平調(diào)整范圍的最大值及最小值，以及確定判決電 平調(diào)整的步長的步驟。
較佳地，所述光接收機的系統(tǒng)參數(shù)包括接收光功率、光信噪比及殘余色散 參數(shù)。
較佳地，所述步驟B中，釆用順序查找方式或分段查找方式在檢測到的前 向糾錯前誤碼率中查找最小值。
較佳地，所述步驟B中，當(dāng)檢測到的前向糾錯誤碼率中的最小值對應(yīng)的判 決電平值為若干個，則取其中的中間值作為最佳判決電平值。
一種優(yōu)化光接收機判決電平的裝置，包括判決電平調(diào)整單元、前向糾錯前 誤碼率檢測單元、判決電平控制單元及最佳判決電平確定單元，其中，
判決電平調(diào)整單元，用于按照判決電平控制單元的調(diào)整指令在判決電平調(diào) 整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值；
前向糾錯前誤碼率檢測單元，用于檢測不同判決電平值對應(yīng)的前向糾錯前 誤碼率，將其傳送給判決電平控制單元；
判決電平控制單元，用于向判決電平調(diào)整單元發(fā)送判決電平調(diào)整指令，接 收前向糾錯前誤碼率檢測單元送來的前向糾錯前誤碼率，并將前向糾錯前誤碼 率與判決電平值的數(shù)據(jù)傳送給最佳判決電平確定單元；
最佳判決電平確定單元，用于接收判決電平控制單元送來的前向糾錯前誤 碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)，在所有檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值， 其對應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
較佳地，所述前向糾錯前誤碼率為單位時間內(nèi)前向糾錯前的0誤碼個數(shù)和 1誤碼個數(shù)之和。 本發(fā)明所述技術(shù)方案在設(shè)備出廠前和業(yè)務(wù)開通時以前向糾錯前誤碼率為 依據(jù)對光接收機的判決電平進行優(yōu)化調(diào)整，得到前向糾錯前最小誤碼率對應(yīng)的 最優(yōu)判決電平值，此最優(yōu)判決電平值是全局最優(yōu)判決電平值，而不是局部最優(yōu) 判決電平值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實現(xiàn)簡單，避免了在光接收機正常工作 情況下頻繁調(diào)整判決電平所引起的震蕩現(xiàn)象。


圖2為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機判決電平的裝置的結(jié)構(gòu)原理圖3為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機判決電平的方法的一個較佳實施例的流程
圖4為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機判決電平的裝置的一個較佳實施例的結(jié)構(gòu) 框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的主要技術(shù)構(gòu)思是在設(shè)備出廠前和業(yè)務(wù)開通時以前向糾錯前誤碼 率為依據(jù)對光接收機的判決電平進行優(yōu)化調(diào)整，得到前向糾錯前最小誤碼率對 應(yīng)的最優(yōu)判決電平值，從而避免了在光接收機正常工作情況下頻繁調(diào)整判決電 平所引起的震蕩現(xiàn)象。
請參閱圖1,該圖為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機判決電平的方法的實現(xiàn)原理 流程圖，其主要包括步驟
步驟IO、確定光接收機的系統(tǒng)參數(shù)處于正常范圍之內(nèi)且保持不變，確定判 決電平調(diào)整范圍的最大值及最小值，以及確定判決電平調(diào)整的步長；
所述光接收機的系統(tǒng)參數(shù)包括接收光功率、光信噪比及殘余色散參數(shù)。
步驟ll、在判決電平調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值，分別檢測不同判決電平 值對應(yīng)的前向糾錯前誤碼率，所述前向糾錯前誤碼率為單位時間內(nèi)前向糾錯前
的0誤碼個數(shù)和1誤碼個lt之和。
步驟12、在檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值，其對應(yīng)的判決電平 值即為最佳判決電平值；
本步驟中，可采用順序查找方式或分段查找方式在^r測到的前向糾錯前誤 碼率中查找最小值，當(dāng)檢測到的前向糾錯誤碼率中的最小值對應(yīng)的判決電平值 為若干個，則取其中的中間值作為最佳判決電平值。
不同的接收光功率、光信噪比、殘余色散等系統(tǒng)參數(shù)對應(yīng)不同的最佳判決 電平。因此在應(yīng)用上述方法進行優(yōu)化光接收機判決電平時，系統(tǒng)參數(shù)應(yīng)保持不 變。當(dāng)接收光功率、光信噪比、光纖非線性等參數(shù)發(fā)生變化，原有判決電平值 已經(jīng)不是最優(yōu)判決電平值時，再次應(yīng)用一次本發(fā)明的方法，即可得到新的最優(yōu) 判決電平值。
相應(yīng)于本發(fā)明上述方法，本發(fā)明進而提出了一種優(yōu)化光接收機判決電平的 裝置，請參閱圖2，該圖為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機判決電平的裝置的結(jié)構(gòu)原 理圖，其主要包括判決電平調(diào)整單元、前向糾錯前誤碼率檢測單元、判決電平 控制單元及最佳判決電平確定單元，其中，
判決電平調(diào)整單元，用于根據(jù)判決電平控制單元的指令在判決電平調(diào)整范 圍內(nèi)調(diào)整當(dāng)前判決電平值；
前向糾錯前誤碼率檢測單元，用于分別檢測不同判決電平值對應(yīng)的前向糾 錯前誤碼率，所述前向糾錯前誤碼率為單位時間內(nèi)前向糾錯前的0誤碼個數(shù)和 1誤碼個數(shù)之和，將檢測到的前向糾錯誤碼率傳送給判決電平控制單元；
判決電平控制單元，用于向判決電平調(diào)整單元發(fā)送判決電平調(diào)整指令，接 收前向糾錯前誤碼率檢測單元送來的前向糾錯前誤碼率，并將前向糾錯前誤碼 率與判決電平值的數(shù)據(jù)傳送給最佳判決電平確定單元；
最佳判決電平確定單元，用于接收判決電平控制單元送來的前向糾錯前誤 碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)，在所有檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值， 其對應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
下面將通過具體實施例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)予以進一步詳細的說明。
請參閱圖3，該圖為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機判決電平的方法的一個較佳 實施例的流程圖，其主要包括步驟
步驟20、確定光接收機的接收光功率、光信噪比、殘余色散等參數(shù)在正常 工作范圍之內(nèi)，確定判決電平調(diào)整范圍的最小值和最大值，確定判決電平調(diào)整 的步長。例如確定判決電平最小值為20%，判決電平最大值為70%。判決電平 調(diào)整的最小步長由調(diào)整判決電平的數(shù)字電位器的精度決定，當(dāng)使用8位數(shù)字電 位器時，最小步長約為0.4%。 一般情況下，步長預(yù)設(shè)為最小步長乘以N，其中 N=l, 2， 3, ......。 N越小，優(yōu)化判決電平的時間越長；N越大，優(yōu)化判決電
平的時間越短。
步驟21、將當(dāng)前判決電平值初始化為判決電平最小值。
步驟22、將判決電平調(diào)整為當(dāng)前判決電平值。
步驟23、判斷光接收機是否處于正常工作狀態(tài)？如果是，執(zhí)行步驟24， 否則，轉(zhuǎn)步驟26;光接收機處于正常工作狀態(tài)是指沒有信號丟失告警及幀丟失 告警，且前向糾錯前誤碼率小于IO4。
步驟24、檢測當(dāng)前的前向糾錯前誤碼率。
步驟25、記錄當(dāng)前的前向糾錯前誤碼率及其對應(yīng)的判決電平值。 步驟26、將當(dāng)前判決電平值增加預(yù)設(shè)的步長。
步驟27、判斷當(dāng)前判決電平值是否大于判決電平最大值？如果是，執(zhí)行步 驟28，否則，返回步驟22。
步驟28、在記錄的前向糾錯前誤碼率中搜索最小誤碼率，其對應(yīng)的判決電 平值即為最佳判決電平值。當(dāng)最小誤碼率對應(yīng)的判決電平值不是一個值而是一 組值時，取這組值中間的值作為最佳判決電平值。
步驟29、將判決電平調(diào)整為最小的前向糾錯前誤碼率對應(yīng)的最優(yōu)判決電平 值，優(yōu)化完成。
請參閱圖4，該圖為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機判決電平的裝置的一個較佳
實施例的結(jié)構(gòu)框圖，其主要包括判決電平調(diào)整單元、數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)單元、前向 糾錯前誤碼率檢測單元、判決電平控制單元及最佳判決電平確定單元，其中， 判決電平調(diào)整單元，用于按照判決電平控制單元的調(diào)整指令，在判決電平
調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整光接收機中光電轉(zhuǎn)換及放大單元輸出的電信號的判決電平值； 數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)單元，用于將判決電平調(diào)整單元輸出的電信號流分離為數(shù)據(jù) 信號和時鐘信號，并對數(shù)據(jù)信號進行串并變換輸入前向糾錯前誤碼率檢測單元 中。
前向糾錯前誤碼率檢測單元，用于檢測數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)單元輸入的數(shù)據(jù)信號 的判決電平值對應(yīng)的前向糾錯前誤碼率，將其傳送給判決電平控制單元。
判決電平控制單元，用于向判決電平調(diào)整單元發(fā)送判決電平調(diào)整指令，接 收前向糾錯前誤碼率檢測單元送來的前向糾錯前誤碼率，并將前向糾錯前誤碼 率與判決電平值的數(shù)據(jù)傳送給最佳判決電平確定單元；首次發(fā)出的判決電平調(diào) 整指令將判決電平指定為判決電平范圍值中的最小值，以后在前向糾錯前誤碼 率檢測單元的觸發(fā)下每次發(fā)出的調(diào)整指令中將判決電平增加預(yù)設(shè)步長，直到其 達到判決電平范圍值中的最大值。每發(fā)送一個判決電平調(diào)整指令，對應(yīng)接收一 個前向糾錯前誤碼率。
最佳判決電平確定單元，用于接收判決電平控制單元送來的前向糾錯前誤 碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)，在所有檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值，
其對應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種優(yōu)化光接收機判決電平的方法，其特征在于，包括步驟A、在判決電平調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值，分別檢測不同判決電平值對應(yīng)的前向糾錯前誤碼率；B、在檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值，其對應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述前向糾錯前誤碼率為單 位時間內(nèi)前向糾錯前的0誤碼個數(shù)和1誤碼個數(shù)之和。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟A前還包括確定所 述光接收機的系統(tǒng)參數(shù)處于正常范圍之內(nèi)且保持不變，確定判決電平調(diào)整范圍 的最大值及最小值，以及確定判決電平調(diào)整的步長的步驟。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述光接收機的系統(tǒng)參數(shù)包 括接收光功率、光信噪比及殘余色散參數(shù)。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，采用順序查 找方式或分段查找方式在檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，當(dāng)檢測到的 前向糾錯誤碼率中的最小值對應(yīng)的判決電平值為若干個，則取其中的中間值作 為最佳判決電平值。
7、 一種優(yōu)化光接收機判決電平的裝置，其特征在于，包括判決電平調(diào)整 單元、前向糾錯前誤碼率檢測單元、判決電平控制單元及最佳判決電平確定單 元，其中，判決電平調(diào)整單元，用于按照判決電平控制單元的調(diào)整指令在判決電平調(diào) 整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值；前向糾錯前誤碼率檢測單元，用于分別檢測不同判決電平值對應(yīng)的前向糾 錯前誤碼率，將其傳送給判決電平控制單元；判決電平控制單元，用于向判決電平調(diào)整單元發(fā)送判決電平調(diào)整指令，接 收前向糾錯前誤碼率檢測單元送來的前向糾錯前誤碼率，并將前向糾錯前誤碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)傳送給最佳判決電平確定單元；最佳判決電平確定單元，用于接收判決電平控制單元送來的前向糾錯前誤 碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)，在所有檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值， 其對應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
8、如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述前向糾錯前誤碼率為單 位時間內(nèi)前向糾錯前的0誤碼個數(shù)和1誤碼個數(shù)之和。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種優(yōu)化光接收機判決電平的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)在光通信系統(tǒng)運行過程中實時調(diào)整判決電平的方式存在著影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的問題。所述方法包括步驟在判決電平調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值，分別檢測不同判決電平值對應(yīng)的前向糾錯前誤碼率在檢測到的前向糾錯前誤碼率中查找最小值，其對應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。所述裝置包括判決電平調(diào)整單元、前向糾錯前誤碼率檢測單元、判決電平控制單元及最佳判決電平確定單元。本發(fā)明實現(xiàn)簡單，避免了在光接收機正常工作情況下頻繁調(diào)整判決電平所引起的震蕩現(xiàn)象。
文檔編號H04B10/158GK101359965SQ20081021131
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者肖 彭 申請人:中興通訊股份有限公司