一种光信噪比监测方法和装置制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种光信噪比监测方法，使用两种滤波信息对发射端光信号和ASE噪声进行滤波和干涉测量获得校正值，在光通道监测点对被监测信道以两种滤波信息进行滤波和延迟干涉测量，结合获得的相应校正值，获得光信号和ASE噪声的功率绝对值，进而监测到OSNR。基于同样的发明构思，本申请还提出一种光信噪比监测装置，对被测信号的光谱畸变损伤具有良好的抵抗力，从而能够在线准确监测出被测信号的OSNR。
【专利说明】一种光信噪比监测方法和装置
【技术领域】
[0001] 本申请涉及通信【技术领域】，特别涉及一种光信噪比监测方法和装置。
【背景技术】
[0002] 光信噪比（0SNR)是监测和评价光通信系统的关键性能参数之一，在线路故障定 位、保护倒换告警、损伤感知路由以及系统运维优化等方面具有重要价值。
[0003] 随着光信号调制速率的提高以及可重构光分插复用器（R0ADM)在密集波分复用 (DWDM)光网络中的应用，基于带外自发放大辐射（ASE)噪声测量和线性内插法的传统0SNR 监测方法已不再适用。
[0004] 而利用光信号和ASE噪声具有不同偏振特性的偏振辅助测量0SNR监测方法，例如 偏振归零法和偏振干涉法，对于相干光通信系统中的双偏振态复用信号，例如双偏振复用 正交相移键控（DP-QPSK)和双偏振复用16符号正交幅度调制（DP-16QAM)，均难以适用。
[0005] 现阶段的0SNR测试一般采用基于光谱仪的功率积分法测量信道功率并采用关断 法测量带内ASE噪声功率，但是该方法测试效率低下且需要中断业务信号，无法进行在线 实时0SNR监测。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本申请提供一种光信噪比监测方法和装置，以解决信噪比不能在线监 测的问题。
[0007] 为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：
[0008] -种光信噪比0SNR监测方法，所述方法包括：
[0009] 从被测光通道监测点耦合出百分比为A的光信号；
[0010] 以第一滤波信息对f禹合出的光信号进行滤波获得第一滤波信号，再从该第一滤波 信号中耦合出百分比为B和C两份分束光信号，通过对百分比为B的分束光信号进行延迟 干涉并测量获得第一光功率和第二光功率，测量百分比为C的分束光信号获得第三光功 率，并根据存储的第一校正值和第二校正值，以及获得的第一光功率、第二光功率和第三光 功率获得被测光信号的功率值；
[0011]以第二滤波信息对耦合出的光信号进行滤波获得第二滤波信号，再从该第二滤波 信号中耦合出百分比为B和C两份分束光信号，通过百分比为B的分束光信号进行延迟干 涉并测量获得第四光功率和第五光功率，测量百分比为C的分束光信号获得第六光功率， 并根据存储的第三校正值和第四校正值，以及获得第四光功率、第五光功率和第六光功率 获得ASE噪声功率值；
[0012] 其中，A、B、C均大于0小于1，C小于B，且C与B的和为1 ;第一滤波信息包括被 测光信道的中心波长和信道带宽；第二滤波信息包括：被测光信道的中心波长和0SNR参考 带宽；
[0013] 根据获得的被测光信号的功率值、ASE噪声功率值，以及0SNR参考带宽获得被测 信道的OSNR值。
[0014] 一种光信噪比0SNR监测装置，该装置包括：存储单元、第一耦合单元、滤波单元、 第二耦合单元、延迟干涉单元、第一功率测量单元、第二功率测量单元、第三功率测量单元 和计算单元；
[0015] 所述存储单元,用于存储第一校正值、第二校正值、第三校正值和第四校正值；
[0016] 所述第一耦合单元，用于从被测光通道监测点耦合出百分比为A的光信号；
[0017] 所述滤波单元，用于以第一滤波信息对所述第一耦合单元耦合出的光信号进行滤 波获得第一滤波信号；以第二滤波信息对所述第一耦合单元耦合出的光信号进行滤波获得 第二滤波信号；其中，第一滤波信息包括被测光信道的中心波长和信道带宽；第二滤波信 息包括被测光信道的中心波长和0SNR参考带宽；
[0018] 所述第二耦合单元，用于从所述滤波单元获得的第一滤波信号中耦合出百分比为 B和C两份分束光信号；从所述滤波单元获得的第二滤波信号中耦合出百分比为B和C两 份分束光信号；其中，A、B、C均大于0小于1，C小于B，且C与B的和为1 ;
[0019] 所述延迟干涉单元，用于对所述第二耦合单元从第一滤波信号中耦合出的百分比 为B的分束光信号进行延迟干涉；对所述第二耦合单元从第二滤波信号中耦合出的百分比 为B的分束光信号进行延迟干涉；
[0020] 所述第一功率测量单元，用于对所述延迟干涉单元针对第一滤波信号中耦合出的 信号处理后的信号进行功率测量，获得第一光功率；对所述延迟干涉单元针对第二滤波信 号中耦合出的信号处理后的信号进行功率测量，获得第四光功率；
[0021] 所述第二功率测量单元，用于对所述干涉延迟单元针对第一滤波信号中耦合出的 信号处理后的信息进行功率测量，获得第二光功率；对所述干涉延迟单元针对第二滤波信 号中耦合出的信号处理后的信息进行功率测量，获得第五光功率；
[0022] 所述第三光功率，用于对所述第二耦合单元针对第一滤波信号耦合出的百分比为 C的分束光信号进行功率测量获得第三光功率；对所述第二耦合单元针对第二滤波信号耦 合出的百分比为C的分束光信号进行功率测量获得第六光功率；
[0023] 所述计算单元，用于根据所述存储单元存储的第一校正值和第二校正值，以及所 述第一功率测量单元获得的第一光功率、所述第二功率测量单元获得的第二光功率和所述 第三功率测量单元获得的第三光功率获得被测光信号的功率值；根据所述存储单元存储的 第一校正值和第二校正值，以及所述第一功率测量单元获得的第四光功率、所述第二功率 测量单元获得的第五光功率和所述第三功率测量单元获得的第六光功率获得ASE噪声功 率值；根据获得的被测光信号的功率值、ASE噪声功率值，以及0SNR参考带宽获得被测信道 的0SNR值。
[0024] 综上所述，本申请通过使用两种滤波信息对发射端光信号和ASE噪声进行滤波和 干涉测量获得校正值，在光通道监测点对被监测信道以两种滤波信息进行滤波和延迟干涉 测量，结合获得的相应校正值，获得光信号和ASE噪声的功率绝对值，进而监测到0SNR，对 被测信号的光谱畸变损伤具有良好的抵抗力，从而能够在线准确监测出被测信号的0SNR。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本申请实施例中0SNR监测方法流程示意图；
[0026] 图2为0SNR监测结果仿真图；
[0027] 图3为本申请具体实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0028] 为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本申请所述方案作进一步地详细说明。
[0029] 本申请实施例中提出一种光信噪比监测方法，使用两种滤波信息对发射端光信号 和ASE噪声进行滤波和干涉测量获得校正值，在光通道监测点对被监测信道以两种滤波信 息进行滤波和延迟干涉测量，结合获得的相应校正值，获得光信号和ASE噪声的功率绝对 值，进而监测到0SNR，对被测信号的光谱畸变损伤具有良好的抵抗力，从而能够准确在线监 测出被测信号的0SNR。
[0030] 本申请具体实现时，将实现本申请0SNR监测的设备称为监测设备。
[0031] 本申请在进行在线0SNR监测之前，监测设备需要先通过第一滤波信息、第二滤波 信息分别对发射机端光信号和掺铒光纤放大器（EDFA)产生的ASE噪声进行处理预先获得 第一校正值、第二校正值、第三校正值和第四校正值并存储，用于进行在线0SNR监测时，使 用这些校正值对监测值做校正，以便获得被测信道的准确0SNR值。
[0032] 由于该部分处理是在进行在线监测之前完成的，而且只获得一次保存使用即可， 不会占用在线监测时的资源，因此，可以提高监测效率。
[0033] 其中，第一滤波信息包括：被测光信道的中心波长和信道带宽，信道带宽的典型配 置为50GHz，也可以根据实际应用具体配置。
[0034] 第二滤波信息包括：被测光信道的中心波长和0SNR参考带宽，0SNR参考带宽典型 为12. 5GHz，也可以根据适应应用具体配置。
[0035] 下面详细说明一下本申请实施例中获得第一校正值、第二校正值和第三校正值以 及第四校正值的具体过程：
[0036] 监测设备以第一滤波信息对发射机端光信号进行滤波，对滤波后的光信号进行延 迟干涉，并对延迟干涉结果测量获得相长臂功率和相消臂功率，计算该相长臂功率和相消 臂功率的比值作为第一校正值并存储。
[0037] 监测设备以第一滤波信息对EDFA产生的ASE噪声进行滤波，对滤波后的噪声进行 延迟干涉，并对延迟干涉结果测量获得相长臂功率和相消臂功率，计算该相长臂功率和相 消臂功率的比值作为第二校正值并存储。
[0038] 监测设备以第二滤波信息对发射机端光信号进行滤波，对滤波后的光信号进行延 迟干涉，并对延迟干涉结果测量获得相长臂功率和相消臂功率，计算该相长臂功率和相消 臂功率的比值作为第三校正值并存储。
[0039] 监测设备以第二滤波信息对EDFA产生的ASE噪声进行滤波，对滤波后的噪声进行 延迟干涉，并对延迟干涉结果测量获得相长臂功率和相消臂功率，计算该相长臂功率和相 消臂功率的比值作为第四校正值并存储。
[0040] 本申请实施例中分别对未加噪声的光信号进行处理，获得第一校正值和第三校正 值，分别对EDFA产生的ASE噪声进行处理，获得第二校正值和第四校正值，使用这些校正值 对实际光通道中的光信号进行0SNR值监测。
[0041] 下面结合附图，详细说明本申请具体实施例中如何实现0SNR监测的。参见图1，图 1为本申请实施例中0SNR监测方法流程示意图。具体步骤为 ：
[0042] 步骤101，监测设备从被测光通道监测点耦合出百分比为A的光信号。
[0043] 监测设备使用光耦合器从光通道中耦合出百分比为A的光信号，用于进行在线 0SNR监测。对于百分比A的配置，在具体实现时，可以根据实际具有配置，以既不影响实际 通信，也不会使监测值误差太大，导致监测不准确为原则。如可以配置A为10%。
[0044] 步骤102,该监测设备以第一滤波信息对耦合出的光信号进行滤波获得第一滤波 信号，再从该第一滤波信号中耦合出百分比为B和C两份分束光信号，通过对百分比为B的 分束光信号进行延迟干涉并测量获得第一光功率和第二光功率，测量百分比为C的分束光 信号获得第三光功率，并根据第一校正值、第二校正值、第一光功率、第二光功率和第三光 功率获得被测光信号的功率值。
[0045] 本步骤中，A、B、C均大于0小于1，C小于B，且C与B的和为1。用于通过延迟干 涉处理后，进行功率测量的那份光信号的百分比要大于直接进行功率测量的那份光信号。， 具体实现时，B和C的值可以根据实际应用进行配置，如C为10%，B为90%。
[0046] 监测设备使用第一滤波信息通过可调节光带通滤波器对耦合出的光信号进行滤 波，获得第一滤波信号后再使用光耦合器从第一滤波信号中耦合出两份分束光信号，其中， 一份光信号通过延迟干涉之后，由两个功率计分别对相长臂和相消臂测量获得第一光功率 和第二光功率；另一份通过功率计进行功率测量获得第三光功率。
[0047] 监测设备获得的第一光功率为相长臂功率，获得第二光功率为相消臂功率。
[0048] 监测设备根据第一校正值、第二校正值、第一光功率、第二光功率和第三光功率获 得被测光信号的功率值，具体实现为：
[0049]
【权利要求】
1. 一种光信噪比OSNR监测方法，其特征在于，所述方法包括： 从被测光通道监测点耦合出百分比为A的光信号； 以第一滤波信息对耦合出的光信号进行滤波获得第一滤波信号，再从该第一滤波信号 中耦合出百分比为B和C两份分束光信号，通过对百分比为B的分束光信号进行延迟干涉 并测量获得第一光功率和第二光功率，测量百分比为C的分束光信号获得第三光功率，并 根据存储的第一校正值和第二校正值，以及获得的第一光功率、第二光功率和第三光功率 获得被测光信号的功率值； 以第二滤波信息对耦合出的光信号进行滤波获得第二滤波信号，再从该第二滤波信号 中耦合出百分比为B和C两份分束光信号，通过百分比为B的分束光信号进行延迟干涉并 测量获得第四光功率和第五光功率，测量百分比为C的分束光信号获得第六光功率，并根 据存储的第三校正值和第四校正值，以及获得第四光功率、第五光功率和第六光功率获得 自发放大辐射ASE噪声功率值； 其中，A、B、C均大于0小于1，C小于B，且C与B的和为1 ;第一滤波信息包括被测光信 道的中心波长和信道带宽；第二滤波信息包括：被测光信道的中心波长和0SNR参考带宽； 根据获得的被测光信号的功率值、ASE噪声功率值，以及0SNR参考带宽获得被测信道 的0SNR值。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 存储的第一校正值、第二校正值、第三校正值和第四校正值的获得方法，包括： 以第一滤波信息对发射机端光信号进行滤波，对滤波后的光信号进行延迟干涉，并对 延迟干涉结果测量获得相长臂功率和相消臂功率，计算该相长臂功率和相消臂功率的比值 作为第一校正值并存储； 以第一滤波信息对掺铒光纤放大器EDFA产生的ASE噪声进行滤波，对滤波后的噪声进 行延迟干涉，并对延迟干涉结果测量获得相长臂功率和相消臂功率，计算该相长臂功率和 相消臂功率的比值作为第二校正值并存储； 以第二滤波信息对发射机端光信号进行滤波，对滤波后的光信号进行延迟干涉，并对 延迟干涉结果测量获得相长臂功率和相消臂功率，计算该相长臂功率和相消臂功率的比值 作为第三校正值并存储； 以第二滤波信息对EDFA产生的ASE噪声进行滤波，对滤波后的噪声进行延迟干涉，并 对延迟干涉结果测量获得相长臂功率和相消臂功率，计算该相长臂功率和相消臂功率的比 值作为第四校正值并存储。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在进行延迟干涉时，包括： 使用可调光延迟线调节相长臂和相消臂频率响应峰值间隔，使用光学相位器保证延迟 干涉的相长臂和相消臂输出的信号相位正交匹配。
4. 根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于， 所述根据存储的第一校正值和第二校正值，以及获得的第一光功率、第二光功率和第 三光功率获得被测光信号的功率值，包括：
其中，PsicjTST为被测光信号的功 率值，α为第一校正值，β为第二校正值，Pi TEST为第一光功率，p2 TEST为第二光功率，p3 TEST 为第三光功率； 所述根据存储的第三校正值和第四校正值，以及获得第四光功率、第五光功率和第六 光功率获得ASE噪声功率值，包括：
，其中，PASE_为ASE噪声功率， 为第三校正值，β'为第四校正值W uEST为第光功率W 2_TEST为第五光功率W 3_ TEST为第六光功率； 所述根据获得的被测光信号的功率值、ASE噪声功率值，以及OSNR参考带宽获得被测 信道的OSNR值，包括：
，其中，OSNR为被测信道的OSNR值，BASE TEST为 OSNR参考带宽。
5. -种光信噪比OSNR监测装置，其特征在于，该装置包括：存储单元、第一耦合单元、 滤波单元、第二耦合单元、延迟干涉单元、第一功率测量单元、第二功率测量单元、第三功率 测量单元和计算单元； 所述存储单元，用于存储第一校正值、第二校正值、第三校正值和第四校正值； 所述第一耦合单元，用于从被测光通道监测点耦合出百分比为A的光信号； 所述滤波单元，用于以第一滤波信息对所述第一耦合单元耦合出的光信号进行滤波获 得第一滤波信号；以第二滤波信息对所述第一耦合单元耦合出的光信号进行滤波获得第二 滤波信号；其中，第一滤波信息包括被测光信道的中心波长和信道带宽；第二滤波信息包 括被测光信道的中心波长和OSNR参考带宽； 所述第二耦合单元，用于从所述滤波单元获得的第一滤波信号中耦合出百分比为B和 C两份分束光信号；从所述滤波单元获得的第二滤波信号中耦合出百分比为B和C两份分 束光信号；其中，A、B、C均大于0小于1，C小于B，且C与B的和为1 ; 所述延迟干涉单元，用于对所述第二耦合单元从第一滤波信号中耦合出的百分比为B 的分束光信号进行延迟干涉；对所述第二耦合单元从第二滤波信号中耦合出的百分比为B 的分束光信号进行延迟干涉； 所述第一功率测量单元，用于对所述延迟干涉单元针对第一滤波信号中耦合出的信号 处理后的信号进行功率测量，获得第一光功率；对所述延迟干涉单元针对第二滤波信号中 耦合出的信号处理后的信号进行功率测量，获得第四光功率； 所述第二功率测量单元，用于对所述干涉延迟单元针对第一滤波信号中耦合出的信号 处理后的信息进行功率测量，获得第二光功率；对所述干涉延迟单元针对第二滤波信号中 耦合出的信号处理后的信息进行功率测量，获得第五光功率； 所述第三光功率，用于对所述第二耦合单元针对第一滤波信号耦合出的百分比为C的 分束光信号进行功率测量获得第三光功率；对所述第二耦合单元针对第二滤波信号耦合出 的百分比为C的分束光信号进行功率测量获得第六光功率； 所述计算单元，用于根据所述存储单元存储的第一校正值和第二校正值，以及所述第 一功率测量单元获得的第一光功率、所述第二功率测量单元获得的第二光功率和所述第三 功率测量单元获得的第三光功率获得被测光信号的功率值；根据所述存储单元存储的第一 校正值和第二校正值，以及所述第一功率测量单元获得的第四光功率、所述第二功率测量 单元获得的第五光功率和所述第三功率测量单元获得的第六光功率获得自发放大辐射ASE 噪声功率值；根据获得的被测光信号的功率值、ASE噪声功率值，以及OSNR参考带宽获得被 测信道的OSNR值。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于， 所述滤波单元，进一步用于以第一滤波信息对发射机端光信号进行滤波；以第一滤波 信息对掺铒光纤放大器EDFA产生的ASE噪声进行滤波；以第二滤波信息对发射机端光信号 进行滤波；以第二滤波信息对EDFA产生的ASE噪声进行滤波； 所述延迟干涉单元，进一步用于对以第一滤波信息滤波后的光信号进行延迟干涉；对 以第一滤波信息滤波后的噪声进行延迟干涉；对以第二滤波信息滤波后的光信号进行延迟 干涉；对以第二滤波信息滤波后的噪声进行延迟干涉； 所述第一功率测量单元，进一步用于针对第一滤波信息滤波的光信号对延迟干涉结果 测量获得相长臂功率；针对第一滤波信息滤波的噪声对延迟干涉结果测量获得相长臂功 率；针对第二滤波信息滤波的光信号对延迟干涉结果测量获得相长臂功率；针对第二滤波 信息滤波的噪声对延迟干涉结果测量获得相长臂功率； 所述第二功率测量单元，进一步用于针对第一滤波信息滤波的光信号对延迟干涉结果 测量获得相消臂功率；针对第一滤波信息滤波的噪声对延迟干涉结果测量获得相消臂功 率；针对第二滤波信息滤波的光信号对延迟干涉结果测量获得相消臂功率；针对第二滤波 信息滤波的噪声对延迟干涉结果测量获得相消臂功率； 所述计算单元，进一步用于针对第一滤波信息滤波的光信号获得的相长臂功率和相消 臂功率的比值作为第一校正值并触发所述存储单元存储；针对第一滤波信息滤波的噪声获 得的相长臂功率和相消臂功率的比值作为第二校正值并触发所述存储单元存储；针对第二 滤波信息滤波的光信号获得的相长臂功率和相消臂功率的比值作为第三校正值并触发所 述存储单元存储；针对第二滤波信息滤波的噪声获得的相长臂功率和相消臂功率的比值作 为第四校正值并触发所述存储单元存储。
7. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述延迟干涉单元包括：可调光延迟线单 元和光学移相单元； 所述可调光延迟线单元，用于调节相长臂和相消臂频率响应峰值间隔； 所述光学移相单元，用于保证延迟干涉的相长臂和相消臂输出的信号相位正交匹配。
8. 根据权利要求5-7任意一项所述的装置，其特征在于， 所述滤波单元为可调谐光带通滤波器。
【文档编号】H04B10/079GK104052544SQ201410319948
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】赖俊森, 李少晖, 赵文玉, 张海懿, 汤瑞, 汤晓华, 吴冰冰 申请人:工业和信息化部电信传输研究所