[發明專利]基于誤碼率的色散估計方法及裝置

有效

• 申請號: 202011077726.7
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112235048B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 魏俊宇;左震;蘇紹瑾;李申;何靜;郭曉俊;孫備;蔣薇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學;湖南工業大學
• 主分類號: H04B10/2525
• 分類號: H04B10/2525;H04B10/61;H04B10/69;H04B10/079
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 劉暢舟

本發明公開了一種基于誤碼率的色散估計方法，從初始色散值開始以不同色散值掃描步長依次計算光纖鏈路中誤碼率值，獲取色散值與誤碼率值的對應擬合關系，最終利用提出的快速搜索算法得到鏈路色散估計值的最優解。本發明同時還公開了一種基于誤碼率的色散估計裝置，包括光纖信號性能監測單元、可調色散補償單元和計算單元，能夠根據本發明的基于誤碼率的色散估計方法動態快速調整光纖鏈路的補償色散值，對光纖鏈路進行信號采樣，提供鏈路色散估計值的強大計算資源，最終獲得光纖鏈路色散估計精確值。

技術領域

本發明涉及光纖通信傳輸中的色散測量，尤其涉及一種基于誤碼率的色散估計方法及裝置。

背景技術

隨著大數據、物聯網、云計算技術的進一步發展，人們對數據傳輸需求的不斷提高，光纖傳輸系統的傳輸距離不斷增加，傳輸容量也不斷加大。在光纖通信系統中，色散是衡量光纖傳輸鏈路質量的一個重要參數，當光纖鏈路中存在一定色散時，系統的誤碼率將變高。隨著光纖通信系統向著高速率和大容量的進一步發展，色散對光纖鏈路傳輸質量影響越來越大，因此能夠精確和快速估計光纖通信系統中的色散值，對于實現色散的精確補償和智能光纖可靠通信具有重要意義。

現有的色散估計算法主要有基于頻域代價函數的色散搜索算法、基于FFT實現的支持不同采樣率的通用色散估計算法。其中，基于頻域代價函數的色散搜索算法存在隨著色散傳輸距離范圍增大，而所需硬件設備復雜不斷增加的缺陷；基于FFT實現的支持不同采樣率的通用色散估計算法是在基于頻域色散估計算法的基礎上采用改進的頻域代價函數來實現，適用于具有較高采樣率硬件條件情況。而基于低速率采樣技術下的色散估計算法又有如基于分數階傅里葉變換的盲色散估計算法，但求分數階傅里葉變換過程復雜，對邏輯計算資源要求高且計算估計時間長。而采用神經網絡的色散估計算法，雖然可以直接使用訓練好的神經網絡模型進行色散估計，但是需要提前知道光纖鏈路的信號訓練數據集，在光纖鏈路改變的情況下，不能夠靈活動態的對色散進行快速估計。

發明內容

針對現有色散估計技術普遍存在的估計算法效能低、耗費時間長、估計精度不高、估計裝置復雜等問題，本發明提供一種基于誤碼率的色散估計方法及裝置，根據色散與誤碼率的對應關系快速估算光纖傳輸中鏈路的色散值。

本發明提出的技術方案為：一種基于誤碼率的色散估計方法，包括以下步驟：

1)獲取上一次計算參數，根據上一次計算參數中的上一次色散值D_i-1、上一次色散值掃描步長和上一次記錄的風向標Flag的值計算得到當前色散值D_i，根據上一次記錄的風向標Flag的值，將上一次色散值D_i-1加或減上一次色散值掃描步長的值得到當前色散值D_i；

2)以當前色散值D_i對光纖鏈路進行色散補償，獲取光纖鏈路中預設時間內的總的接收信號數據量值N_i和誤碼量值Ne_i，并根據總的接收數據量值N_i和誤碼量值Ne_i計算得到當前色散值D_i對應的當前誤碼率值Pe_i；

3)根據當前色散值D_i、當前誤碼率值Pe_i、上一次計算參數中的上一次記錄的色散基準值D_base和上一次誤碼率值Pe_i-1更新風向標Flag的值并記錄；

4)根據當前誤碼率值Pe_i和上一次計算參數中上一次記錄的誤碼率基準值Pe_base的差值，然后計算所述差值與上一次記錄的誤碼率基準值Pe_base的比值的絕對值，最后將所述絕對值和上一次記錄的色散基準值D_base相乘，得到當前色散值掃描步長