一种光信噪比的监测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信的技术领域，尤其涉及一种光信噪比的监测方法及装置。
【背景技术】
[0002] 为了保证以相干光通信系统为主的下一代光网络能够稳定、可靠地运行，对超 高速多波长相干光通信系统进行实时在线的性能监测就显得日益迫切。由于光信噪比 (Optical Signal Noise Ratio, 0SNR)直接决定了接收端信号的质量，因此准确实时地监 测OSNR是非常必要的。随着光通信主干网的单通道速率由40Gb/s向100Gb/ S及以上速率 演进，波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM)系统的波长间隔由50GHz向 25GHz甚至12. 5GHz演进，传统的线性插值法已经无法准确地测量0SNR。而且随着可重构 光分插复用器（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，R0ADM)的引入，不同通 道的信号会经过不同的链路，这就相当于经过不同的滤波效应，这样便导致了带内的自发 放大福射噪声（Amplified spontaneous emission，ASE)的不断累积，而带外ASE由于滤波 器的限制仍处于较低水平，带内和带外的ASE噪声并不相同，因此通过用带外噪声拟合带 内噪声来测量OSNR的方法也存在很大误差。
[0003] 随着光通信系统中信号的传输速率的不断提高，各种高阶调制格式和复用方式不 断出现，这便对OSNR的监测提出了新的挑战。对于高速信号，在光域上测量0SNR，如利用延 迟干涉的方法，需要更精确地控制时延和相移，实际操作难度较大。而利用异步延迟采样的 方法在电域上测量0SNR，则需要使用高速探测器，成本较高。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例通过提供一种光信噪比的监测方法及装置，解决了现有技术中无法 准确的测量光信噪比且测量难度大、成本高的技术问题。
[0005] 本发明实施例提供了一种光信噪比的监测方法，包括：
[0006] 在数据发送端对原始数据插入发送端训练序列s，发送插入所述发送端训练序列 s后的数据；
[0007] 数据接收端接收所述插入发送端训练序列S后的数据，获得接收端训练序列r ;
[0008] 通过公式& = EU=P(Zc) ? V(Zc)对所述发送端训练序列s做延迟为〇的自相关计算， 得到所述发送端训练序列s的自相关值Rs;其中，k表示第k个子载波，n表示信道中的自 发福射噪声；
[0009] 通过公式心=对所述接收端训练序列r做延迟为〇的自相关计算， 得到所述接收端训练序列r的自相关值艮；
[0010] 通过公式= ?，以)对所述发送端训练序列S和所述接收端训练序列 r做延迟为0的互相关计算，得到所述发送端训练序列!与所述接收端训练序列S的互相关 倌R ? I-1=1*Xcorr^
[0012] 在已知两组光信噪比的情况下，通过上述方法计算得到两组电信噪比ESNR ;
[0013] 通过所述两组已知的光信噪比和所述两组计算得到的电信噪比拟合出光信噪比 关于电信噪比的曲线，通过所述曲线监测得到待测的光信噪比。
[0014] 进一步地，所述通过所述两组已知的光信噪比和所述两组计算得到的电信噪比拟
法通过所述两组光信噪比和所述两组电信噪比拟合出所述光信噪比关于所述电信噪比的 曲线。
所述两组电信噪比拟合出所述光信噪比关于所述电信噪比的曲线，具体包括：
[0016] 将所述两组已知的光信噪比和所述两组计算得到的电信噪比代入公式
[0017] 通过所述A和B拟合出所述光信噪比关于所述电信噪比的曲线。
[0018] 进一步地，在所述数据接收端接收所述插入发送端训练序列S后的数据之后，通 过所述发送端训练序列s对所述接收到的数据进行同步。
[0019] 进一步地，所述在数据发送端对原始数据插入发送端训练序列s，发送插入所述发 送端训练序列s后的数据，具体包括：在所述数据发送端对所述原始数据进行串/并转换， 映射，插入所述发送端训练序列S，进行快速傅里叶逆变换，加入循环前缀，进行并/串转 换，发送经所述并/串转换之后的数据；
[0020] 所述数据接收端接收所述插入发送端训练序列s后的数据，获得接收端训练序列 r，具体包括：
[0021] 所述数据接收端接收所述插入发送端训练序列s后的数据，通过所述发送端训练 序列s对所述接收到的数据进行同步，对同步之后的数据进行串/并转换，去掉循环前缀， 进行快速傅里叶变换，获得所述接收端训练序列r。
[0022] 本发明实施例还提供了一种光信噪比的监测装置，包括：数据发送端和数据接收 端；
[0023] 所述数据发送端，用于对原始数据插入发送端训练序列s，发送插入所述发送端训 练序列s后的数据；
[0024] 所述数据接收端，包括：
[0025] 数据接收模块，用于接收所述插入发送端训练序列s后的数据，获得接收端训练 序列r ;
[0026] 第一计算模块，用于通过公式K = 〃(幻? 幻对所述发送端训练序列s做延迟 为〇的自相关计算，得到所述发送端训练序列s的自相关值Rs;其中，k表示第k个子载波， n表不信道中的自发福射噪声；
[0027] 第二计算模块，用于通过公式心=r?(幻? (幻对所述接收端训练序列r做延迟 为O的自相关计算，得到所述接收端训练序列r的自相关值艮；
[0028] 第三计算模块，用于通过公式= ? Sik㈨对所述发送端训练序列s和 所述接收端训练序列r做延迟为0的互相关计算，得到所述发送端训练序列r与所述接收 端训练序列s的互相关值R_";
[0030] 数据处理模块，用于在已知两组光信噪比的情况下，基于所述数据接收模块、所述 第一计算模块、所述第二计算模块、所述第三计算模块和所述第四计算模块计算得到两组 电信噪比ESNR ;
[0031] 拟合模块，用于通过所述两组已知的光信噪比和所述两组计算得到的电信噪比拟 合出光信噪比关于电信噪比的曲线，通过所述曲线监测得到待测的光信噪比。
通过所述两组光信噪比和所述两组电信噪比拟合出所述光信噪比关于所述电信噪比的曲 线，通过所述曲线监测得到待测的光信噪比。
[0033] 进一步地，所述拟合模块，具体包括：
[0034] 运算单元，用于将所述两组已知的光信噪比和所述两组计算得到的电信噪比代入
[0035] 拟合执行单元，用于通过所述A和B拟合出所述光信噪比关于所述电信噪比的曲 线，通过所述曲线监测得到待测的光信噪比。
[0036] 进一步地，还包括：
[0037] 数据同步模块，用于通过所述发送端训练序列s对所述接收到的数据进行同步。
[0038] 进一步地，
[0039] 所述数据发送端，具体用于对所述原始数据进行串/并转换，映射，插入所述发送 端训练序列s，进行快速傅里叶逆变换，加入循环前缀，进行并/串转换，发送经所述并/串 转换之后的数据；
[0040] 所述数据接收模块，具体用于接收所述插入发送端训练序列S后的数据，对同步 之后的数据进行串/并转换，去掉循环前缀，进行快速傅里叶变换，获得所述接收端训练序 列r〇
[0041] 本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0042] 1、在数据发送端对原始数据插入发送端训练序列s，数据接收端接收插入发送端 训练序列s后的数据，并获得接收端训练序列r。再分别对s和r做延迟为0的自相关计 算，对s和r做延迟为0的互相关计算。通过计算得到的自相关值和互相关值计算得到电 信噪比ESNR。最后拟合出光信噪比关于电信噪比的曲线，通过该拟合曲线监测得到待测的 光信噪比。本发明实施例实现了在数字域上对光信噪比的监测，提高了光信噪比测量的准 确度。此外，与在光域上测量光信噪比的方法相比，本发明实施例的操作难度低。与在电域 上测量光信噪比的方法相比，本发明实施例避免了高速探测器的使用，节约了光信噪比的 测量成本。
[0043] 2、在接收到数据之后，通过发送端训练序列s对接收到的数据进行同步，保证了 获取到的接收端训练序列r的准确性，从而提高了光信噪比的测量精度。
[0044] 3、在数据发送端，还对数据进行了串/并转换、映射、快速傅里叶逆变换、加入循 环前缀和并/串转换的处理，并在数据接收端对数据进行了串/并转换、去掉循环前缀和快 速傅里叶变换的处理，从而有效地抑制了链路传输中色散和偏振模色散的影响，使本发明 实施例对色散和偏振模色散不敏感，进一步提高了光信噪比的测量精度。
【附图说明】
[0045] 图1为本发明实施例一提供的光信噪比的监测方法