[發明專利]一種光纖通信鏈路中任意點OSNR的測量系統及方法

有效

• 申請號: 201810130473.1
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108429580B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 李蔚;余少華
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院有限公司
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張雯俐

本發明公開了一種光纖通信鏈路中任意點OSNR的測量系統及方法，涉及光纖通信技術領域。該測量系統包括：線性調頻調制的數據光信號發生器和接收機，接收機與線性調頻調制的數據光信號發生器之間通過傳輸光纖連接，且傳輸光纖中設置有至少一個監測點，每個監測點可位于傳輸光纖中的任意位置處。其中，每個監測點處設置有耦合器、光探測器和數字信號處理器；耦合器，用于將混合光信號分成正常傳輸的光信號和檢測信號；光探測器，用于接收檢測信號；數字信號處理器，用于根據檢測信號總功率值、檢測信號中線性調頻信號功率以及檢測信號中數據信號功率，計算該監測點處的OSNR值。本發明可以靈活、準確的測量光纖通信鏈路中任意點的OSNR。

技術領域

本發明涉及光纖通信技術領域，具體來講是一種光纖通信鏈路中任意點OSNR(Optical Signal Noise Ratio，光信噪比)的測量系統及方法。

背景技術

隨著光傳輸系統的不斷發展，波分復用、頻分復用、偏振復用技術以及高階調制格式信號等多種技術被應用于提升光傳輸系統的通信容量。而隨著光通信容量的不斷增加，光傳輸系統對于光性能監測(Optical Performance Monitoring，OPM)的要求也越來越高。由于光性能檢測中信號的誤碼率是接收端最關心的一個參數，而直接檢測鏈路中信號的誤碼率需要的成本代價太大，所以通過檢測鏈路中的信號的光信噪比再利用數學關系直接計算得到誤碼率是現行的主流方案。

主流的OSNR測量方法包括有內插法、偏振歸零法、光學干涉法等測量方法。這些測量方法都對信號和噪聲有特定的要求，而實際的傳輸鏈路中兩者都是不可控的，相比之下，在數據中插入特定的探測信號進行測量的方案更具有可行性。

目前，常用的OSNR測量方法中，在噪聲很大、OSNR很小的情況下，很難準確地測量。此外，由于目前的測量方法通常需要額外插入特定序列到數據信號中，占用了數據信號的通信帶寬，所以存在著OSNR監測范圍、頻帶利用率與調制格式無關等優勢不能同時具備的問題，并且鏈路任意點OSNR檢測也是現行方案的測量難點之一。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種光纖通信鏈路中任意點OSNR的測量系統及方法，旨在解決現有的OSNR測量方法中，因噪聲很大，OSNR很小，而很難準確地測量以及存在的OSNR監測范圍、頻帶利用率與調制格式無關等優勢不能同時具備，且難以實現鏈路任意點OSNR測量的問題。

為達到以上目的，本發明提供一種光纖通信鏈路中任意點OSNR的測量系統，該測量系統包括線性調頻調制的數據光信號發生器和接收機，接收機與線性調頻調制的數據光信號發生器之間通過傳輸光纖連接，且所述傳輸光纖中設置有至少一個監測點，每個監測點可位于傳輸光纖中的任意位置處；其中，

線性調頻調制的數據光信號發生器，用于產生光信號輸出作為檢測信號，并調制到數據信號上，形成混合光信號在傳輸光纖中傳輸；

每個監測點處設置有耦合器、光探測器和數字信號處理器；耦合器，用于將混合光信號分成正常傳輸的光信號和檢測信號；光探測器，用于接收檢測信號；數字信號處理器，用于根據檢測信號的總功率值P_T、檢測信號中線性調頻信號功率值P_L以及檢測信號中數據信號功率值P_S，計算該監測點處光信號的OSNR值；

接收機，用于接收正常傳輸的光信號。

在上述技術方案的基礎上，所述檢測信號中線性調頻信號功率值P_L通過分數階傅里葉變換的方式得到；所述檢測信號中數據信號的功率值P_S，通過檢測信號中線性調頻信號功率值P_L與數據信號功率值P_S之間的比值關系P_L＝k₂P_S，0＜k₂＜1，求解得到；所述數字信號處理器計算OSNR值的計算公式為