一種光信噪比的監(jiān)測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光信噪比的監(jiān)測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了保證以相干光通信系統(tǒng)為主的下一代光網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，對(duì)超 高速多波長(zhǎng)相干光通信系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的性能監(jiān)測(cè)就顯得日益迫切。由于光信噪比 (Optical Signal Noise Ratio, 0SNR)直接決定了接收端信號(hào)的質(zhì)量，因此準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地監(jiān) 測(cè)OSNR是非常必要的。隨著光通信主干網(wǎng)的單通道速率由40Gb/s向100Gb/ S及以上速率 演進(jìn)，波分復(fù)用（Wavelength Division Multiplexing，WDM)系統(tǒng)的波長(zhǎng)間隔由50GHz向 25GHz甚至12. 5GHz演進(jìn)，傳統(tǒng)的線性插值法已經(jīng)無法準(zhǔn)確地測(cè)量0SNR。而且隨著可重構(gòu) 光分插復(fù)用器（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，R0ADM)的引入，不同通 道的信號(hào)會(huì)經(jīng)過不同的鏈路，這就相當(dāng)于經(jīng)過不同的濾波效應(yīng)，這樣便導(dǎo)致了帶內(nèi)的自發(fā) 放大福射噪聲（Amplified spontaneous emission，ASE)的不斷累積，而帶外ASE由于濾波 器的限制仍處于較低水平，帶內(nèi)和帶外的ASE噪聲并不相同，因此通過用帶外噪聲擬合帶 內(nèi)噪聲來測(cè)量OSNR的方法也存在很大誤差。
[0003] 隨著光通信系統(tǒng)中信號(hào)的傳輸速率的不斷提高，各種高階調(diào)制格式和復(fù)用方式不 斷出現(xiàn)，這便對(duì)OSNR的監(jiān)測(cè)提出了新的挑戰(zhàn)。對(duì)于高速信號(hào)，在光域上測(cè)量0SNR，如利用延 遲干涉的方法，需要更精確地控制時(shí)延和相移，實(shí)際操作難度較大。而利用異步延遲采樣的 方法在電域上測(cè)量0SNR，則需要使用高速探測(cè)器，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例通過提供一種光信噪比的監(jiān)測(cè)方法及裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法 準(zhǔn)確的測(cè)量光信噪比且測(cè)量難度大、成本高的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光信噪比的監(jiān)測(cè)方法，包括：
[0006] 在數(shù)據(jù)發(fā)送端對(duì)原始數(shù)據(jù)插入發(fā)送端訓(xùn)練序列s，發(fā)送插入所述發(fā)送端訓(xùn)練序列 s后的數(shù)據(jù)；
[0007] 數(shù)據(jù)接收端接收所述插入發(fā)送端訓(xùn)練序列S后的數(shù)據(jù)，獲得接收端訓(xùn)練序列r ;
[0008] 通過公式& = EU=P(Zc) ? V(Zc)對(duì)所述發(fā)送端訓(xùn)練序列s做延遲為〇的自相關(guān)計(jì)算， 得到所述發(fā)送端訓(xùn)練序列s的自相關(guān)值Rs;其中，k表示第k個(gè)子載波，n表示信道中的自 發(fā)福射噪聲；
[0009] 通過公式心=對(duì)所述接收端訓(xùn)練序列r做延遲為〇的自相關(guān)計(jì)算， 得到所述接收端訓(xùn)練序列r的自相關(guān)值艮；
[0010] 通過公式= ?，以)對(duì)所述發(fā)送端訓(xùn)練序列S和所述接收端訓(xùn)練序列 r做延遲為0的互相關(guān)計(jì)算，得到所述發(fā)送端訓(xùn)練序列!與所述接收端訓(xùn)練序列S的互相關(guān) 倌R ? I-1=1*Xcorr^
[0012] 在已知兩組光信噪比的情況下，通過上述方法計(jì)算得到兩組電信噪比ESNR ;
[0013] 通過所述兩組已知的光信噪比和所述兩組計(jì)算得到的電信噪比擬合出光信噪比 關(guān)于電信噪比的曲線，通過所述曲線監(jiān)測(cè)得到待測(cè)的光信噪比。
[0014] 進(jìn)一步地，所述通過所述兩組已知的光信噪比和所述兩組計(jì)算得到的電信噪比擬
法通過所述兩組光信噪比和所述兩組電信噪比擬合出所述光信噪比關(guān)于所述電信噪比的 曲線。
所述兩組電信噪比擬合出所述光信噪比關(guān)于所述電信噪比的曲線，具體包括：
[0016] 將所述兩組已知的光信噪比和所述兩組計(jì)算得到的電信噪比代入公式
[0017] 通過所述A和B擬合出所述光信噪比關(guān)于所述電信噪比的曲線。
[0018] 進(jìn)一步地，在所述數(shù)據(jù)接收端接收所述插入發(fā)送端訓(xùn)練序列S后的數(shù)據(jù)之后，通 過所述發(fā)送端訓(xùn)練序列s對(duì)所述接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步。
[0019] 進(jìn)一步地，所述在數(shù)據(jù)發(fā)送端對(duì)原始數(shù)據(jù)插入發(fā)送端訓(xùn)練序列s，發(fā)送插入所述發(fā) 送端訓(xùn)練序列s后的數(shù)據(jù)，具體包括：在所述數(shù)據(jù)發(fā)送端對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換， 映射，插入所述發(fā)送端訓(xùn)練序列S，進(jìn)行快速傅里葉逆變換，加入循環(huán)前綴，進(jìn)行并/串轉(zhuǎn) 換，發(fā)送經(jīng)所述并/串轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)；
[0020] 所述數(shù)據(jù)接收端接收所述插入發(fā)送端訓(xùn)練序列s后的數(shù)據(jù)，獲得接收端訓(xùn)練序列 r，具體包括：
[0021] 所述數(shù)據(jù)接收端接收所述插入發(fā)送端訓(xùn)練序列s后的數(shù)據(jù)，通過所述發(fā)送端訓(xùn)練 序列s對(duì)所述接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，對(duì)同步之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換，去掉循環(huán)前綴， 進(jìn)行快速傅里葉變換，獲得所述接收端訓(xùn)練序列r。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種光信噪比的監(jiān)測(cè)裝置，包括：數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收 端；
[0023] 所述數(shù)據(jù)發(fā)送端，用于對(duì)原始數(shù)據(jù)插入發(fā)送端訓(xùn)練序列s，發(fā)送插入所述發(fā)送端訓(xùn) 練序列s后的數(shù)據(jù)；
[0024] 所述數(shù)據(jù)接收端，包括：
[0025] 數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收所述插入發(fā)送端訓(xùn)練序列s后的數(shù)據(jù)，獲得接收端訓(xùn)練 序列r ;
[0026] 第一計(jì)算模塊，用于通過公式K = 〃(幻? 幻對(duì)所述發(fā)送端訓(xùn)練序列s做延遲 為〇的自相關(guān)計(jì)算，得到所述發(fā)送端訓(xùn)練序列s的自相關(guān)值Rs;其中，k表示第k個(gè)子載波， n表不信道中的自發(fā)福射噪聲；
[0027] 第二計(jì)算模塊，用于通過公式心=r?(幻? (幻對(duì)所述接收端訓(xùn)練序列r做延遲 為O的自相關(guān)計(jì)算，得到所述接收端訓(xùn)練序列r的自相關(guān)值艮；
[0028] 第三計(jì)算模塊，用于通過公式= ? Sik㈨對(duì)所述發(fā)送端訓(xùn)練序列s和 所述接收端訓(xùn)練序列r做延遲為0的互相關(guān)計(jì)算，得到所述發(fā)送端訓(xùn)練序列r與所述接收 端訓(xùn)練序列s的互相關(guān)值R_";
[0030] 數(shù)據(jù)處理模塊，用于在已知兩組光信噪比的情況下，基于所述數(shù)據(jù)接收模塊、所述 第一計(jì)算模塊、所述第二計(jì)算模塊、所述第三計(jì)算模塊和所述第四計(jì)算模塊計(jì)算得到兩組 電信噪比ESNR ;
[0031] 擬合模塊，用于通過所述兩組已知的光信噪比和所述兩組計(jì)算得到的電信噪比擬 合出光信噪比關(guān)于電信噪比的曲線，通過所述曲線監(jiān)測(cè)得到待測(cè)的光信噪比。
通過所述兩組光信噪比和所述兩組電信噪比擬合出所述光信噪比關(guān)于所述電信噪比的曲 線，通過所述曲線監(jiān)測(cè)得到待測(cè)的光信噪比。
[0033] 進(jìn)一步地，所述擬合模塊，具體包括：
[0034] 運(yùn)算單元，用于將所述兩組已知的光信噪比和所述兩組計(jì)算得到的電信噪比代入
[0035] 擬合執(zhí)行單元，用于通過所述A和B擬合出所述光信噪比關(guān)于所述電信噪比的曲 線，通過所述曲線監(jiān)測(cè)得到待測(cè)的光信噪比。
[0036] 進(jìn)一步地，還包括：
[0037] 數(shù)據(jù)同步模塊，用于通過所述發(fā)送端訓(xùn)練序列s對(duì)所述接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步。
[0038] 進(jìn)一步地，
[0039] 所述數(shù)據(jù)發(fā)送端，具體用于對(duì)所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換，映射，插入所述發(fā)送 端訓(xùn)練序列s，進(jìn)行快速傅里葉逆變換，加入循環(huán)前綴，進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換，發(fā)送經(jīng)所述并/串 轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)；
[0040] 所述數(shù)據(jù)接收模塊，具體用于接收所述插入發(fā)送端訓(xùn)練序列S后的數(shù)據(jù)，對(duì)同步 之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換，去掉循環(huán)前綴，進(jìn)行快速傅里葉變換，獲得所述接收端訓(xùn)練序 列r〇
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0042] 1、在數(shù)據(jù)發(fā)送端對(duì)原始數(shù)據(jù)插入發(fā)送端訓(xùn)練序列s，數(shù)據(jù)接收端接收插入發(fā)送端 訓(xùn)練序列s后的數(shù)據(jù)，并獲得接收端訓(xùn)練序列r。再分別對(duì)s和r做延遲為0的自相關(guān)計(jì) 算，對(duì)s和r做延遲為0的互相關(guān)計(jì)算。通過計(jì)算得到的自相關(guān)值和互相關(guān)值計(jì)算得到電 信噪比ESNR。最后擬合出光信噪比關(guān)于電信噪比的曲線，通過該擬合曲線監(jiān)測(cè)得到待測(cè)的 光信噪比。本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了在數(shù)字域上對(duì)光信噪比的監(jiān)測(cè)，提高了光信噪比測(cè)量的準(zhǔn) 確度。此外，與在光域上測(cè)量光信噪比的方法相比，本發(fā)明實(shí)施例的操作難度低。與在電域 上測(cè)量光信噪比的方法相比，本發(fā)明實(shí)施例避免了高速探測(cè)器的使用，節(jié)約了光信噪比的 測(cè)量成本。
[0043] 2、在接收到數(shù)據(jù)之后，通過發(fā)送端訓(xùn)練序列s對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，保證了 獲取到的接收端訓(xùn)練序列r的準(zhǔn)確性，從而提高了光信噪比的測(cè)量精度。
[0044] 3、在數(shù)據(jù)發(fā)送端，還對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了串/并轉(zhuǎn)換、映射、快速傅里葉逆變換、加入循 環(huán)前綴和并/串轉(zhuǎn)換的處理，并在數(shù)據(jù)接收端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了串/并轉(zhuǎn)換、去掉循環(huán)前綴和快 速傅里葉變換的處理，從而有效地抑制了鏈路傳輸中色散和偏振模色散的影響，使本發(fā)明 實(shí)施例對(duì)色散和偏振模色散不敏感，進(jìn)一步提高了光信噪比的測(cè)量精度。
【附圖說明】
[0045] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的光信噪比的監(jiān)測(cè)方法