[發明專利]一種光信噪比監測方法及其系統

有效

• 申請號: 202110317745.0
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113078946B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 王大偉;莫遙;梁國偉;李朝暉
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳偉斌

本發明屬于光通信技術領域，更具體地，涉及一種光信噪比監測方法及其系統，改方法包括將待監測光信號分束為兩個調制信號；分別接收兩個調制信號，并分別輸出兩個包含高度一致的窄帶寬信息電信號，分別記為上邊帶窄帶寬頻域信號、下邊帶窄帶寬頻域信號；采集兩個電信號，并通過數字信號處理模塊對兩個電信號分析處理，得到上邊帶窄帶寬頻域信號與下邊帶窄帶寬頻域信號之間的的關系；根據上邊帶窄帶寬頻域信號與下邊帶窄帶寬頻域信號之間的的關系分別得到用于表征信號強度、噪聲強度的矩陣；根據用于表征信號強度、噪聲強度的矩陣得到關于光信噪比的行列式，并根據行列式得到光信噪比的表達式，此過程中不受色散影響，計算量小、速度快。

技術領域

本發明屬于光通信技術領域，更具體地，涉及一種光信噪比監測方法及其系統。

背景技術

隨著移動互聯網的蓬勃發展，數據流量也呈現出爆發式增長，這些海量的數據傳輸請求，最終都需要通過光纖傳輸系統來滿足，這就驅使著光纖通信系統朝著大容量、超高速、動態化的方向去發展。目前單波長100Gbit/s、單光纖8Tbit/s的光傳送網系統技術已經在電信網中大規模應用，并且朝著單波長400Gbit/s的傳輸速率繼續發展。

現階段高速率、大容量的光纖通信系統主要是由新型多維復用技術以及新型多維調制格式支撐的，這也意味著系統對光傳輸鏈路中的各種損傷更加敏感，致使系統的傳輸性能與傳輸可靠性嚴重下降。為了保障光纖通信系統能夠安全可靠地傳輸數據，需要對光傳輸鏈路中的多個關鍵參數，如色散(CD,Chromatic Dispersion)、偏振模色散(PMD,PolarMode Dispersion)、光信噪比(OSNR,Optical Signal Noise Ratio)等進行監測。其中，光信噪比是光性能監測中的一個重要參數，其很大程度上影響著信號的誤碼率，對光信噪比進行檢測，一方面能夠監測光纖通信的信號質量，另一方面也能監測光纖鏈路是否出現中斷，在出現故障后及時反饋到運營商。

為此，中國專利CN110720182B公開了一種監測光通信網絡中的光信噪比OSNR的方法，該系統可以使用利用導頻子載波調制的信號的導頻子載波功率來導出純信號功率，并使用整個電場的方差來導出總功率(信號的純信號功率加上放大自發輻射(ASE)功率)。通過用總功率(ASE+純信號)減去純信號功率可以獲得ASE功率，再利用ASE功率和純信號功率計算OSNR。但是這樣的方案需要考慮光路中的累積色散，再對其進行消除，這樣即需要設置色散補償模塊，使得系統布置成本高居不下，計算量較多，速度也較慢。

發明內容

本發明為克服上述現有技術中的至少一個缺陷，提供一種光信噪比監測方法及其系統，其不需要色散補償模塊，成本更低、計算量更多少、速度更快。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

提供一種光信噪比監測方法，包括以下步驟：

S1：將待監測光信號分束為兩個調制信號；

S2：兩個相干接收機分別接收兩個調制信號，并分別輸出兩個電信號，其中兩個電信號中包含高度一致的窄帶寬信息，分別記為上邊帶窄帶寬頻域信號、下邊帶窄帶寬頻域信號；

S3：采集兩個電信號，并通過數字信號處理模塊對兩個電信號分析處理，得到上邊帶窄帶寬頻域信號與下邊帶窄帶寬頻域信號之間的關系；

S4：根據上邊帶窄帶寬頻域信號與下邊帶窄帶寬頻域信號之間的關系分別得到用于表征信號強度、噪聲強度的矩陣；

S5：根據用于表征信號強度、噪聲強度的矩陣計算得到關于光信噪比的行列式，并根據行列式得到光信噪比的表達式。

本方案中由于色散影響頻域信號各頻率分量之間的相位關系，這樣色散對上邊帶窄帶寬頻域信號與下邊帶窄帶寬頻域信號受到色散的影響是相同的，因此該方法最后計算的到光信噪比不受色散的影響，不需要對色散進行消除，其計算量更少，速度更快，且成本更低。