光信噪比的監(jiān)測裝置、信號發(fā)送裝置以及接收機的制作方法

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光信噪比的監(jiān)測裝置、信號發(fā)送裝置以及接收機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種光信噪比的監(jiān)測裝置、信號發(fā)送裝置以及接收機，該監(jiān)測裝置包括：選擇單元，根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域和/或頻域上的位置，選擇用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍；計算單元，根據(jù)選擇的時域和/或頻域的范圍內的接收信號計算所述接收信號的噪聲功率，并根據(jù)所述噪聲功率計算所述接收信號的光信噪比。能夠準確的對光信噪比進行估計，計算過程簡單且應用范圍較廣。
【專利說明】
光信噪比的監(jiān)測裝置、信號發(fā)送裝置以及接收機
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種光信噪比的監(jiān)測裝置、信號發(fā)送裝置以及接收機。
【背景技術】
[0002] 光信噪比（Optical Signal Noise Ratio,0SNR)無論是在傳統(tǒng)的直接檢測光通信系統(tǒng)中還是在相干光通信系統(tǒng)中，都是一個可以同系統(tǒng)性能直接相關聯(lián)的量，因此光信噪比監(jiān)測技術的研究一直得到廣泛的關注。
[0003] 基于OSNR定義的傳統(tǒng)測量方法依賴于噪聲功率譜是平的、以及在光譜中存在一段僅包含噪聲而無信號的頻帶這些條件。隨著光通信容量的提升，相干光通信系統(tǒng)的傳輸長度和傳輸速率相比以前都有很大的提升。更多的光節(jié)點會導致噪聲的頻譜形狀起伏更大，認為噪聲在頻譜上是均勻分布的假設面臨更大的挑戰(zhàn)。同時，由于信道間隔大幅度縮減，找到一個信號可以忽略的頻段來測量噪聲功率成為一個不現(xiàn)實的課題。因此，相干通信系統(tǒng)中OSNR的測量成為一個新研究熱點。
[0004] 在實際的通信系統(tǒng)中，除了傳輸鏈路中本身的噪聲之外，還包含由于非線性效應引入的噪聲，其中，該噪聲包括信道內的非線性效應引入的噪聲以及信道間的非線性效應引入的噪聲。在實際的OSNR監(jiān)測中，如果不能排除由于非線性效應引入的噪聲，OSNR的估計值會偏低。為了減輕非線性噪聲對OSNR估計值的干擾，現(xiàn)有的一種方法是在接收端對接收信號進行非線性補償。
[0005] 應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發(fā)明的
【背景技術】部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

【發(fā)明內容】

[0006] 當利用上述現(xiàn)有的方法在接收端對接收信號進行非線性補償時，由于非線性補償算法需要基于鏈路反轉的方法來求解非線性薛定諤方程，運算復雜且應用范圍較窄。
[0007] 本發(fā)明實施例提供一種光信噪比的監(jiān)測裝置、信號發(fā)送裝置以及接收機，根據(jù)接收信號中的導頻信號的位置選擇用于計算噪聲功率的時域和/或頻域的范圍，能夠準確的對光信噪比進行估計，計算過程簡單且應用范圍較廣。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種光信噪比的監(jiān)測裝置，包括：選擇單元，所述選擇單元用于根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域和/或頻域上的位置，選擇用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍；計算單元，所述計算單元用于根據(jù)選擇的時域和/或頻域的范圍內的接收信號計算所述接收信號的噪聲功率，并根據(jù)所述噪聲功率計算所述接收信號的光信噪比。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，提供一種信號發(fā)送裝置，包括；發(fā)送單元，所述發(fā) 送單元用于分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā) 送導頻信號的時間段內在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明實施例的第三方面，提供一種接收機，包括根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面所述的光信噪比的監(jiān)測裝置。
[0011] 本發(fā)明的有益效果在于：根據(jù)接收信號中的導頻信號的位置選擇用于計算噪聲功率的時域和/或頻域的范圍，能夠準確的對光信噪比進行估計，計算過程簡單且應用范圍較廣。
[0012] 參照后文的說明和附圖，詳細公開了本發(fā)明的特定實施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應該理解，本發(fā)明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權利要求的精神和條款的范圍內，本發(fā)明的實施方式包括許多改變、修改和等同。
[0013] 針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。
[0014] 應該強調，術語"包括/包含"在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0015] 所包括的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步的理解，其構成了說明書的一部分，用于例示本發(fā)明的實施方式，并與文字描述一起來闡釋本發(fā)明的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng) 造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0016] 圖1是本發(fā)明實施例1的光信噪比的監(jiān)測裝置的結構示意圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明實施例1的發(fā)送信號的時序示意圖以及相應的頻譜圖；
[0018] 圖3是H偏振態(tài)和V偏振態(tài)的信號時序圖以及相應的頻譜圖；
[0019] 圖4是本發(fā)明實施例1的選擇了時域范圍的H偏振態(tài)和V偏振態(tài)的信號時序圖以及相應的頻譜圖；
[0020] 圖5是本發(fā)明實施例1的選擇了頻域范圍的H偏振態(tài)和V偏振態(tài)的頻譜圖；
[0021] 圖6是本發(fā)明實施例2的信號發(fā)送裝置的結構示意圖；
[0022] 圖7是本發(fā)明實施例3的接收機的結構示意圖；
[0023] 圖8是本發(fā)明實施例3的接收機的系統(tǒng)構成的一示意框圖；
[0024] 圖9是本發(fā)明實施例4的發(fā)射機的結構示意圖；
[0025] 圖10是本發(fā)明實施例4的發(fā)射機的系統(tǒng)構成的一示意框圖；
[0026] 圖11是本發(fā)明實施例5的通信系統(tǒng)的結構示意圖；
[0027] 圖12是本發(fā)明實施例6的光信噪比的監(jiān)測方法流程圖；
[0028] 圖13是本發(fā)明實施例7的信號發(fā)送方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 參照附圖，通過下面的說明書，本發(fā)明的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書和附圖中，具體公開了本發(fā)明的特定實施方式，其表明了其中可以采用本發(fā)明的原則的部分實施方式，應了解的是，本發(fā)明不限于所描述的實施方式，相反，本發(fā)明包括落入所附權利要求的范圍內的全部修改、變型以及等同物。
[0030] 實施例1
[0031] 本發(fā)明實施例提供一種光信噪比的監(jiān)測裝置，該光信噪比的監(jiān)測裝置可用于通信系統(tǒng)的接收端。圖1是本發(fā)明實施例1的光信噪比的監(jiān)測裝置的結構示意圖。如圖1所示，該裝置100包括：選擇單元101以及計算單元102,其中，
[0032] 選擇單元101用于根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域和/或頻域上的位置，選擇用于計算該接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍；
[0033] 計算單元102用于根據(jù)選擇的時域和/或頻域的范圍內的接收信號計算該接收信號的噪聲功率，并根據(jù)該噪聲功率計算該接收信號的光信噪比。
[0034] 由上述實施例可知，根據(jù)接收信號中的導頻信號的位置選擇用于計算噪聲功率的時域和/或頻域的范圍，能夠準確的對光信噪比進行估計，計算過程簡單且應用范圍較廣。
[0035] 在本實施例中，該接收信號是指在光通信系統(tǒng)中，從發(fā)射端發(fā)射的發(fā)送信號經(jīng)過光纖傳輸鏈路之后，在接收端接收的信號。其中，由于在發(fā)送信號中插入了導頻信號，從而接收信號中也包含了導頻信號。
[0036] 在本實施例中，在發(fā)送信號中插入的導頻信號可以是由正負信號交替組成的導頻信號序列，也可以在兩個偏振態(tài)上發(fā)送頻率不同的導頻信號，本發(fā)明實施例不對導頻信號的發(fā)送方式進行限定。
[0037] 例如，可以分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送頻率不同的導頻信號，其中，分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。通過這種方式發(fā)送信號，能夠抑制大部分非線性串擾，這樣，能夠有效的消除非線性串擾對于計算噪聲功率的影響，從而提高計算光信噪比的準確性。
[0038] 在本實施例中，以在H偏振態(tài)和V偏振態(tài)上發(fā)送頻率不同的導頻信號為例進行示例性的說明，但本發(fā)明實施例不限于雙偏振態(tài)系統(tǒng)。
[0039] 圖2是本實施例的發(fā)送信號的時序示意圖以及相應的頻譜圖。如圖2所示，發(fā)送信號包括導頻信號和數(shù)據(jù)信號，其中，該數(shù)據(jù)信號為實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，也稱為承載（Payload) 數(shù)據(jù)。在發(fā)送第i幀信號時，在H偏振態(tài)上發(fā)送一個導頻信號，在發(fā)送該導頻信號的時間段內，在V偏振態(tài)上不發(fā)送信號或者發(fā)送直流光信號，在發(fā)送第i+Ι幀信號時，在V偏振態(tài)上發(fā)送一個與在H偏振態(tài)上發(fā)送的導頻信號的頻率不同的導頻信號，在發(fā)送該導頻信號的時間段內，在H偏振態(tài)上不發(fā)送信號或者發(fā)送直流光信號，i為正整數(shù)。
[0040] 在本實施例中，選擇單元101用于根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域和/或頻域上的位置，選擇用于計算該接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍。
[0041] 以下分別對根據(jù)導頻信號在時域和頻域上的位置如何選擇用于計算噪聲功率的時域范圍和頻域范圍進行示例性的說明。
[0042] 首先，對根據(jù)導頻信號在時域上的位置如何選擇用于計算噪聲功率的時域范圍進行示例性的說明。
[0043] 在通信系統(tǒng)中，信號經(jīng)過信道傳輸后，由于信道內非線性效應的影響，信號的時域波形u可以用下式（1)表示：
[0044]
[0045] 其中，uH (t = kT, z = L)表示H偏振態(tài)上的第kT時亥I」、傳輸距離為L處的信號的時域波形，uv(t = kT，z = L)表示V偏振態(tài)上的第kT時刻、傳輸距離為L處的信號的時域波形，uH(t = kT，0)表示H偏振態(tài)上的第kT時刻、傳輸距離為0處的信號的時域波形，uv(t = kT，0)表示V偏振態(tài)上的第kT時刻、傳輸距離為0處的信號的時域波形，
分別表示H偏振態(tài)上的第m+k、n+k、m+n+k時刻的脈沖的符號信息， bv別表示V偏振態(tài)上的第m+k、n+k、m+n+k時刻的脈沖的符號信息， C(m，n，z = L)表示傳輸距離為L處的且與脈沖形狀以及鏈路有關的參數(shù)，T為脈沖周期，z 為傳輸距離，k，m，η均為整數(shù)。
[0046] 根據(jù)上式（1)，發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在導頻信號的時間段內的H偏振態(tài)上符號所經(jīng)歷的非線性噪聲，可以看出，對于H偏振態(tài)而言，如果第m+k、n+k、m+n+k時刻的三個脈沖所對應的時間均在導頻?目號的時間段內，即m+k、n+k、m+n+k均落入導頻彳目號的時間段內，那么無論該脈沖來自于哪個偏振態(tài)，所產生的非線性噪聲與H偏振態(tài)的導頻信號具有相同的頻率，對于V偏振態(tài)而言，情況類似，此處不再贅述。在計算光信噪比時，基于導頻信號時間段內的信號所對應的頻譜來計算噪聲功率，因此，信道內非線性效應不會在非導頻信號的頻點產生貢獻，因此對光信噪比的測量沒有影響。
[0047] 但是，如果上述第m+k、n+k、m+n+k時刻的三個脈沖中有任意一個不落入導頻信號的時間段內，此時所對應的信道內非線性噪聲的頻譜將會有較大的寬度，導致光信噪比計算中對于噪聲功率的估計偏大，從而導致計算出的光信噪比不準確。
[0048] 在本實施例中，選擇單元101可以選擇在時域上與導頻信號的中心的距離小于或等于第一閾值的時域范圍作為用于計算接收信號的噪聲功率的時域范圍，其中，該第一閾值可根據(jù)實際情況而確定。
[0049] 通過選擇導頻信號的中心附近的時域范圍作為用于計算接收信號的噪聲功率的時域范圍，能夠有效的消除信道內非線性噪聲對于計算噪聲功率的影響，從而提高計算光信噪比的準確性。
[0050] 圖3是H偏振態(tài)和V偏振態(tài)的信號時序圖以及相應的頻譜圖。如圖3所示，如果上述第m+k、n+k、m+n+k時刻的三個脈沖中有任意一個不落入導頻信號的時間段內，信道內非線性噪聲的在頻域上具有較大的寬度，即不再是與導頻信號的頻率相同的單頻信號，從而導致光信噪比計算中對于噪聲功率的估計偏大，
[0051 ] 圖4是本實施例的選擇了時域范圍的H偏振態(tài)和V偏振態(tài)的信號時序圖以及相應的頻譜圖。如圖4所示，A表示所選擇的導頻信號中心附近的時域范圍，B表示整個導頻信號的時域范圍，顯然，時域范圍A的大小取決于與導頻信號中心的距離的大小。通過選擇時域范圍A作為用于計算接收信號的噪聲功率的時域范圍，信道內非線性噪聲的在頻域上仍然是與導頻信號的頻率相同的單頻信號，從而消除了信道內非線性噪聲對于計算噪聲功率的影響，提高了計算光信噪比的準確性。
[0052] 在本實施例中，選擇的時域范圍A相對于整個導頻信號的時域范圍B的比例可以根據(jù)實際情況而確定，例如，該比例可根據(jù)使用的導頻信號的個數(shù)、接收信號中的色散大小以及對計算精度的要求中的至少一項而確定。如果接受信號中的色散較小，則可以將該比例設定為較大的值，即選擇的時域范圍A較寬。
[0053] 例如，選擇的時域范圍A相對于整個導頻信號的時域范圍B的比例可以為1/2,但本發(fā)明實施例不對該比例的數(shù)值進行限制。
[0054] 以上是對根據(jù)導頻信號在時域上的位置如何選擇用于計算噪聲功率的時域范圍進行的示例性的說明，下面，對根據(jù)導頻信號在頻域上的位置如何選擇用于計算噪聲功率的頻域范圍進行示例性的說明。
[0055] 在通信系統(tǒng)中，信道間非線性效應又稱為交叉相位調制（Cross-phase Modulation，XPM)，由XPM效應引起的非線性噪聲又可以分成兩類，即非線性相位噪聲以及非線性串擾。對于H偏振態(tài)上的導頻信號，非線性相位噪聲的頻譜集中在該導頻信號的頻率附近，由于XPM的低通濾波效應，該非線性相位噪聲的頻譜的范圍相對集中在幾 GHz范圍內。因此，H偏振態(tài)上的導頻信號頻率附近的非線性相位噪聲導致光信噪比計算中對于噪聲功率的估計偏大，從而導致計算出的光信噪比不準確。
[0056] 同時，非線性串擾則是加性噪聲，可以用下式（2)表示：
[0057]
[0058] 其中，下標1表示本信道，2表示相鄰信道，Uiv表示本信道的V偏振態(tài)上的時域波形，u 2H表示相鄰信道的H偏振態(tài)上的時域波形，u 2V表示相鄰信道的V偏振態(tài)上的時域波形， con j表示取共輒操作。
[0059] 與信道內非線性噪聲以及信道間的非線性相位噪聲不同，信道間非線性串擾出現(xiàn) 在正交偏振態(tài)的導頻信號所對應的頻率附近，即V偏振態(tài)上的導頻信號的頻率附近，因此， V偏振態(tài)上的導頻信號頻率附近的非線性串擾導致光信噪比計算中對于噪聲功率的估計偏大，從而導致計算出的光信噪比不準確。
[0060] 在本實施例中，選擇單元101可以選擇在頻域上與導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值的頻域范圍作為用于計算接收信號的噪聲功率的頻域的范圍，其中，該第二閾值可根據(jù)實際情況而確定。
[0061] 通過選擇遠離導頻信號的頻率的頻域范圍作為用于計算接收信號的噪聲功率的頻域范圍，能夠消除信道間非線性相位噪聲以及非線性串擾對于計算噪聲功率的影響，從而提高計算光信噪比的準確性。
[0062] 圖5是本實施例的選擇了頻域范圍的H偏振態(tài)和V偏振態(tài)的頻譜圖。如圖5所示，對于H偏振態(tài)，信道間非線性相位噪聲位于H偏振態(tài)上的導頻信號的頻率附近，信道間非線性串擾位于V偏振態(tài)上的導頻信號的頻率附近，對于V偏振態(tài)，信道間非線性相位噪聲位于V偏振態(tài)上的導頻信號的頻率附近，信道間非線性串擾位于H偏振態(tài)上的導頻信號的頻率附近。
[0063] 通過選擇遠離H偏振態(tài)以及V偏振態(tài)上導頻信號的頻率的區(qū)域E1、E2、E3和E4作為用于計算接收信號的噪聲功率的頻域范圍，從而消除了信道間非線性相位噪聲以及非線性串擾對于計算噪聲功率的影響，提高了計算光信噪比的準確性。
[0064] 在本實施例中，頻域范圍EU E2、E3和E4的大小取決于與導頻信號的頻率的距離的大小，選擇的頻域范圍EU E2、E3和E4之和相對于整個信號的頻域范圍E的比例可以根據(jù)實際情況而確定，例如，該比例可根據(jù)使用的導頻信號的個數(shù)、接收信號中的色散大小以及對計算精度的要求中的至少一項而確定。例如，如果接受信號中的色散較小，則可以將該比例設定為較大的值，即選擇的頻域較寬。
[0065] 例如，選擇的頻域范圍EU E2、E3和E4之和相對于整個信號的時域范圍E的比例可以為1 /2，但本發(fā)明實施例不對該比例的數(shù)值進行限制。
[0066] 在本實施例中，當非線性串擾小于非線性相位噪聲時，選擇單元101也可以選擇在頻域上與導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值、且與接收信號的非線性串擾的頻率在同一側的頻域范圍作為用于計算接收信號的噪聲功率的頻域范圍。
[0067] 例如，對于H偏振態(tài)，可選擇與非線性串擾的頻率在同一側的區(qū)域E3、E4作為用于計算接收信號的噪聲功率的頻域范圍，對于V偏振態(tài)，可選擇與非線性串擾的頻率在同一側的區(qū)域EU E2作為用于計算接收信號的噪聲功率的頻域范圍。
[0068] 當非線性串擾小于非線性相位噪聲時，通過將用于計算接收信號的噪聲功率的頻域范圍進一步限制為與非線性串擾的頻率在同一側的區(qū)域，能夠進一步消除非線性噪聲的影響，從而進一步提高計算光信噪比的準確性。
[0069] 在本實施例中，當利用圖2所示的方式發(fā)送信號時，能夠抑制大部分非線性串擾，此時，選擇單元101同樣可以選擇在頻域上與導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值、且與接收信號的非線性串擾的頻率在同一側的頻域范圍作為用于計算接收信號的噪聲功率的頻域范圍，即選擇圖5中的區(qū)域E3、E4作為用于計算接收信號的噪聲功率的頻域范圍。這樣，能夠進一步消除非線性噪聲的影響，從而進一步提高計算光信噪比的準確性。
[0070] 以上是對根據(jù)導頻信號在時域和頻域上的位置如何選擇用于計算噪聲功率的時域范圍和頻域范圍進行示例性的說明。
[0071] 在本實施例中，在選擇單元101選擇了用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍之后，計算單元102根據(jù)選擇的時域和/或頻域的范圍內的接收信號計算接收信號的噪聲功率，并根據(jù)該噪聲功率計算接收信號的光信噪比。其中，可使用現(xiàn)有的方法計算噪聲功率以及光信噪比。
[0072] 例如，可將選擇的上述時域范圍或頻域范圍內的接收信號的噪聲功率譜密度乘以頻譜寬度來獲得噪聲功率。而對于信號功率的計算選擇在數(shù)據(jù)信號（承載數(shù)據(jù)）的時間段。其原因在于，光纖傳輸鏈路中一般包含數(shù)個光濾波器，由于導頻信號所在頻點的衰減不等于信號的平均損耗，因此在接收機端導頻信號的功率并不等于信號的功率，在數(shù)據(jù)信號 (承載數(shù)據(jù)）時間段計算得到的功率等于信號功率與噪聲功率之和。因此，結合上述噪聲功率，能夠得到信號功率。
[0073] 在本實施例中，在獲得了接收信號的噪聲功率和信號功率之后，例如可使用下式 (3)計算接收信號的光信噪比：
[0074] OSNR = 10*logl0(S/n)-10*logl0(12. 5e9/Bandwidth) (3)
[0075] 其中，OSNR表示接收信號的光信噪比，S表示信號功率，η表示噪聲功率， Bandwidth表示信號帶寬，12. 5e9表示由于在OSNR計算中需要考察12. 5GHz頻帶寬度內的噪聲功率而采用的數(shù)值，但是，該數(shù)值12. 5e9可根據(jù)具體的頻帶寬帶進行調整。
[0076] 在本實施例中，如果在發(fā)送信號中插入的導頻信號是在兩個偏振態(tài)上頻率不同的導頻信號，則可以分別計算兩個偏振態(tài)上的噪聲功率和信號功率，從而分別得到兩個偏振態(tài)上的光信噪比。
[0077] 另外，在本實施例中，可以僅在時域上選擇時域范圍來計算接收信號的光信噪比，也可以僅在頻域上選擇頻域范圍來計算接收信號的光信噪比，另外，也可以分別在時域上選擇時域范圍以及在頻域上選擇頻域范圍來計算接收信號的光信噪比，并將計算得到的兩個光信噪比進行平均處理，從而進一步提高計算準確性。
[0078] 由上述實施例可知，根據(jù)接收信號中的導頻信號的位置選擇用于計算噪聲功率的時域和/或頻域的范圍，能夠準確的對光信噪比進行估計，計算過程簡單且應用范圍較廣。
[0079] 實施例2
[0080] 本發(fā)明實施例還提供一種信號發(fā)送裝置，該信號發(fā)送裝置可用于通信系統(tǒng)的發(fā)射端。圖6是本發(fā)明實施例2的信號發(fā)送裝置的結構示意圖。如圖6所示，該裝置600包括：發(fā)送單元601，其中，
[0081] 發(fā)送單元601用于分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。
[0082] 例如，發(fā)送單元601可利用實施例1中的圖2所示的方式發(fā)送信號，具體的發(fā)送方式與實施例1中的記載相同，在此不再贅述。
[0083] 由上述實施例可知，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號，能夠抑制大部分非線性串擾，這樣，能夠有效的消除非線性串擾對于計算噪聲功率的影響，從而提高計算光信噪比的準確性。
[0084] 實施例3
[0085] 本發(fā)明實施例還提供一種接收機，圖7是本實施例的接收機的結構示意圖。如圖 7所示，該接收機700包括光信噪比的監(jiān)測裝置701，該光信噪比監(jiān)測裝置701的結構與功能與實施例1中的記載相同，此處不再贅述。
[0086] 圖8是本發(fā)明實施例3的接收機的系統(tǒng)構成的一示意框圖。如圖8所示，接收機 800包括：
[0087] 前端，其作用是將輸入的光信號轉換為兩個偏振態(tài)上的基帶信號，在本發(fā)明實施例中，該兩個偏振態(tài)可包括H偏振態(tài)和V偏振態(tài)。
[0088] 如圖8所示，該前端包括：本振激光器810、光混頻器（Optical 90deg 1^1^丨(1)801、光電檢測器（0/^)802、804、806和 808、數(shù)模轉換器（40〇803、805、807和 809、色散補償器811、均衡器812以及光信噪比的檢測裝置813,其中，光信噪比的檢測裝置813 的結構與功能與實施例1中的記載相同，此處不再贅述；本振激光器810用于提供本地光源，光信號經(jīng)光混頻器（Optical 90deg hybrid)801、光電檢測器（0/E)802和804、數(shù)模轉換器（ADC) 803和805轉換為一個偏振態(tài)上的基帶信號；該光信號經(jīng)光混頻器（Optical 90deg hybrid)801、光電檢測器（0/E)806和808、數(shù)模轉換器（ADC)807和809轉換為另一個偏振態(tài)上的基帶信號；其具體過程與現(xiàn)有技術類似，此處不再贅述。
[0089] 此外，如果頻差和相位噪聲對OSNR的估計有影響，接收機800中也可以包括頻差補償器和相位噪聲補償器（圖中未示出）。
[0090] 由上述實施例可知，根據(jù)接收信號中的導頻信號的位置選擇用于計算噪聲功率的時域和/或頻域的范圍，能夠準確的對光信噪比進行估計，計算過程簡單且應用范圍較廣。
[0091] 實施例4
[0092] 本發(fā)明實施例還提供一種發(fā)射機，圖9是本實施例的發(fā)射機的結構示意圖。如圖 9所示，該發(fā)射機900包括信號發(fā)送裝置901，該信號發(fā)送裝置901的結構與功能與實施例 2中的記載相同，此處不再贅述。
[0093] 圖10是本發(fā)明實施例4的發(fā)射機的系統(tǒng)構成的一示意框圖。如圖10所示，發(fā)射機1000包括：信號生成器1001、信號設置單元1002、數(shù)模轉換單元1003以及光調制器單元 1004,其中：
[0094] 信號生成器1001根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)生成數(shù)字信號；信號設置單元1002,在生成的數(shù)字信號中按照實施例2所述的方式設置導頻信號，即當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號；數(shù)模轉換單元 1003對該數(shù)字信號進行數(shù)模轉換；光調制器單元1004以該數(shù)模轉換單元1003轉換后的信號作為調制信號對光進行調制；此外，還可包括選擇單元1005,光調制器單元1004根據(jù)選擇單元1005選擇的碼字進行信號調制，使得不同偏振態(tài)上的導頻信號的頻率不同。
[0095] 由上述實施例可知，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號，能夠抑制大部分非線性串擾，這樣，能夠有效的消除非線性串擾對于計算噪聲功率的影響，從而提高計算光信噪比的準確性。
[0096] 實施例5
[0097] 本發(fā)明實施例還提供一種通信系統(tǒng)。圖11是本實施例的通信系統(tǒng)的結構示意圖，如圖11所示，通信系統(tǒng)1100包括發(fā)射機1101、傳輸鏈路1102以及接收機1103,其中，發(fā)射機1101的結構與功能與實施例4中的記載相同，接收機1103的結構與功能與實施例3中的記載相同，此處不再贅述。傳輸鏈路1102可具有現(xiàn)有的傳輸鏈路的結構與功能，本發(fā)明實施例不對傳輸鏈路的結構和功能進行限制。
[0098] 由上述實施例可知，根據(jù)接收信號中的導頻信號的位置選擇用于計算噪聲功率的時域和/或頻域的范圍，能夠準確的對光信噪比進行估計，計算過程簡單且應用范圍較廣。
[0099] 并且，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號，能夠抑制大部分非線性串擾，這樣，能夠有效的消除非線性串擾對于計算噪聲功率的影響，從而提高計算光信噪比的準確性。
[0100] 實施例6
[0101] 本發(fā)明實施例還提供一種光信噪比的監(jiān)測方法，其對應于實施例1的光信噪比的監(jiān)測裝置。圖12是本實施例的光信噪比的監(jiān)測方法流程圖。如圖12所示，該方法包括：
[0102] 步驟1201 :根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域和/或頻域上的位置，選擇用于計算該接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍；
[0103] 步驟1202 :根據(jù)選擇的時域和/或頻域的范圍內的接收信號計算該接收信號的噪聲功率，并根據(jù)該噪聲功率計算該接收信號的光信噪比。
[0104] 在本實施例中，如何選擇用于計算該接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍的方法以及根據(jù)選擇的范圍計算光信噪比的方法與實施例1中的記載相同，此處不再重復。
[0105] 由上述實施例可知，根據(jù)接收信號中的導頻信號的位置選擇用于計算噪聲功率的時域和/或頻域的范圍，能夠準確的對光信噪比進行估計，計算過程簡單且應用范圍較廣。
[0106] 實施例7
[0107] 本發(fā)明實施例還提供一種信號發(fā)送方法，其對應于實施例2的信號發(fā)送裝置。圖 13是本實施例的信號發(fā)送方法的流程圖。如圖13所示，該方法包括：
[0108] 步驟1301 :分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。
[0109] 在本實施例中，分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號的方法與實施例2中的記載相同，此處不再重復。
[0110] 由上述實施例可知，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號，能夠抑制大部分非線性串擾，這樣，能夠有效的消除非線性串擾對于計算噪聲功率的影響，從而提高計算光信噪比的準確性。
[0111] 本發(fā)明實施例還提供一種計算機可讀程序，其中當在光信噪比的監(jiān)測裝置或接收機中執(zhí)行所述程序時，所述程序使得計算機在所述光信噪比的監(jiān)測裝置或接收機中執(zhí)行實施例6所述的光信噪比的監(jiān)測方法。
[0112] 本發(fā)明實施例還提供一種計算機可讀程序，其中當在信號發(fā)送裝置或發(fā)射機中執(zhí) 行所述程序時，所述程序使得計算機在所述信號發(fā)送裝置或發(fā)射機中執(zhí)行實施例7所述的信號發(fā)送方法。
[0113] 本發(fā)明實施例還提供一種存儲有計算機可讀程序的存儲介質，其中所述計算機可讀程序使得計算機在光信噪比的監(jiān)測裝置或接收機中執(zhí)行實施例6所述的光信噪比的監(jiān) 測方法。
[0114] 本發(fā)明實施例還提供一種存儲有計算機可讀程序的存儲介質，其中所述計算機可讀程序使得計算機在信號發(fā)送裝置或發(fā)射機中執(zhí)行實施例7所述的信號發(fā)送方法
[0115] 本發(fā)明以上的裝置和方法可以由硬件實現(xiàn)，也可以由硬件結合軟件實現(xiàn)。本發(fā)明涉及這樣的計算機可讀程序，當該程序被邏輯部件所執(zhí)行時，能夠使該邏輯部件實現(xiàn)上文所述的裝置或構成部件，或使該邏輯部件實現(xiàn)上文所述的各種方法或步驟。本發(fā)明還涉及用于存儲以上程序的存儲介質，如硬盤、磁盤、光盤、DVD、flash存儲器等。
[0116] 以上結合具體的實施方式對本發(fā)明進行了描述，但本領域技術人員應該清楚，這些描述都是示例性的，并不是對本發(fā)明保護范圍的限制。本領域技術人員可以根據(jù)本發(fā)明的精神和原理對本發(fā)明做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本發(fā)明的范圍內。
[0117] 關于包括以上實施例的實施方式，還公開下述的附記：
[0118] 附記1、一種光信噪比的監(jiān)測裝置，包括：
[0119] 選擇單元，所述選擇單元用于根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域和/或頻域上的位置，選擇用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍；
[0120] 計算單元，所述計算單元用于根據(jù)選擇的時域和/或頻域的范圍內的接收信號計算所述接收信號的噪聲功率，并根據(jù)所述噪聲功率計算所述接收信號的光信噪比。
[0121] 附記2、根據(jù)附記1所述的裝置，其中，所述選擇單元用于選擇在時域上與所述導頻信號的中心的距離小于或等于第一閾值的時域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域范圍。
[0122] 附記3、根據(jù)附記1所述的裝置，其中，所述選擇單元用于選擇在頻域上與所述導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值的頻域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的頻域范圍。
[0123] 附記4、根據(jù)附記3所述的裝置，其中，所述選擇單元用于選擇在頻域上與所述導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值的、且與所述接收信號的非線性串擾的頻率在同一側的頻域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的頻域范圍。
[0124] 附記5、根據(jù)附記1所述的裝置，其中，
[0125] 所述接收信號是通過以下方式發(fā)送的：分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā) 送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。
[0126] 附記6、一種信號發(fā)送裝置，包括；
[0127] 發(fā)送單元，所述發(fā)送單元用于分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。
[0128] 附記7、一種接收機，包括根據(jù)附記1-5任一項所述的裝置。
[0129] 附記8、一種發(fā)射機，包括根據(jù)附記6所述的裝置。
[0130] 附記9、一種通信系統(tǒng)，包括根據(jù)附記7所述的接收機以及根據(jù)附記8所述的發(fā)射機。
[0131] 附記10、一種光信噪比的監(jiān)測方法，包括：
[0132] 根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域和/或頻域上的位置，選擇用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍；
[0133] 根據(jù)選擇的時域和/或頻域的范圍內的接收信號計算所述接收信號的噪聲功率，并根據(jù)所述噪聲功率計算所述接收信號的光信噪比。
[0134] 附記11、根據(jù)附記10所述的方法，其中，所述根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域上的位置選擇用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域的范圍，包括：
[0135] 選擇在時域上與所述導頻信號的中心的距離小于或等于第一閾值的時域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域范圍。
[0136] 附記12、根據(jù)附記10所述的方法，其中，所述根據(jù)接收信號中的導頻信號在頻域上的位置選擇用于計算所述接收信號的噪聲功率的頻域的范圍，包括：選擇在頻域上與所述導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值的頻域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的頻域范圍。
[0137] 附記13、根據(jù)附記12所述的方法，其中，所述選擇在頻域上與所述導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值的頻域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的頻域范圍，包括：
[0138] 選擇在頻域上與所述導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值的、且與所述接收信號的非線性串擾的頻率在同一側的頻域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的頻域范圍。
[0139] 附記14、根據(jù)附記10所述的方法，其中，
[0140] 所述接收信號是通過以下方式發(fā)送的：分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā) 送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。
[0141] 附記15、一種信號發(fā)送方法，包括；
[0142] 分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。
【主權項】
1. 一種光信噪比的監(jiān)測裝置，包括：選擇單元，所述選擇單元用于根據(jù)接收信號中的導頻信號在時域和/或頻域上的位置，選擇用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域和/或頻域的范圍；計算單元，所述計算單元用于根據(jù)選擇的時域和/或頻域的范圍內的接收信號計算所述接收信號的噪聲功率，并根據(jù)所述噪聲功率計算所述接收信號的光信噪比。2. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述選擇單元用于選擇在時域上與所述導頻信號的中心的距離小于或等于第一閾值的時域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的時域范圍。3. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述選擇單元用于選擇在頻域上與所述導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值的頻域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的頻域范圍。4. 根據(jù)權利要求3所述的裝置，其中，所述選擇單元用于選擇在頻域上與所述導頻信號的頻率的距離大于或等于第二閾值的、且與所述接收信號的非線性串擾的頻率在同一側的頻域范圍作為用于計算所述接收信號的噪聲功率的頻域范圍。5. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述接收信號是通過以下方式發(fā)送的：分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。6. -種信號發(fā)送裝置，包括；發(fā)送單元，所述發(fā)送單元用于分別在兩個偏振態(tài)上發(fā)送信號，其中，當發(fā)送每一幀信號時，在一個偏振態(tài)上發(fā)送導頻信號的時間段內，在另一個偏振態(tài)上不發(fā)送信號或發(fā)送直流光信號。7. -種接收機，包括根據(jù)權利要求1-5任一項所述的裝置。
【文檔編號】H04B10/075GK106033996SQ201510119183
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月18日
【發(fā)明人】竇亮, 陶振寧
【申請人】富士通株式會社

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