本发明涉及光通信系统领域。
背景技术：
：在光通信系统中，光信号在传输通道上的传输可能由于线性和非线性信号畸变而受到阻碍。线性和非线性信号畸变可由例如光信号在光传输通道上经过若干个光纤传输跨距的传输而引入，并可由色散(CD)、偏振模色散(PMD)和/或光克尔效应而导致。对于包括若干个频率通道的光信号，非线性信号畸变可以根据其来源分类为自通道和跨通道相互作用相关畸变。在相干检测接收机中，可以运用数字信号处理辅助技术来估算并补偿由例如传输跨距的CD和PMD所引入的线性信号畸变。然而，对于光通信系统的高无再生器距离(highregenerator-lessreach)，可出现非线性信号畸变。倘若光信号是沿低色散光纤和/或色散管理光纤链路传播的，则除CD之外，PMD也可对非线性信号畸变带来影响。目前，当确定光通信系统中光信号的信号畸变时，尚不存在有效的模型或技术来考虑例如由CD、PMD和/或光克尔效应所产生的组合效应。在P.Poggiolini、G.Bosco、A.Carena、V.Curri和F.Forghieri的“ADetailedAnalyticalDerivationoftheGNModelofNon-LinearInterferenceinCoherentOpticalTransmissionSystems”(相干光传输系统中非线性干扰的GN模型的详细分析性推导)中，描述了一种非线性干扰的高斯噪声(GN)模型。在E.Seve、P.Ramantanis、J.-C.Antona、E.Grellier、O.Rival、F.Vacondio和S.Bigo的“Semi-AnalyticalModelforthePerformanceEstimationof100Gb/sPDM-QPSKOpticalTransmissionSystemswithoutInlineDispersionCompensationandMixedFiberTypes(用于没有线内色散补偿和混合光纤类型的100Gb/sPDM-QPSK光传输系统的性能估算的半分析模型)”，Proc.ECOC2013中，描述了一种用于对光通信系统进行性能估算的模型。在P.Serena、N.Rossi和A.Bononi的“NonlinearPenaltyReductionInducedbyPMDin112Gbit/sWDMPDM-QPSKCoherentSystems(112Gbit/sWDMPDM-QPSK相干系统中的PMD所引发的非线性罚值减小)”，Proc.ECOC2009中，描述了一种由偏振模色散(PMD)所引发的非线性罚值减小。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种用于确定光信号的信号畸变的有效概念。此目的通过独立权利要求的特征来实现。由从属权利要求、说明书和附图，进一步的实施方式是显而易见的。本发明所基于的发现是：要考虑光信号的信号畸变，可以通过引入畸变测量来指示出单个传输跨距上所引发的非线性信号畸变，并且引入畸变测量来指示出不同传输跨距上所引发的非线性信号畸变之间的相关性。所述畸变测量可被有效组合，用于确定光信号的信号畸变。因此，若干个光纤跨距上的非线性通道相互作用可被视作受到色散(CD)和偏振模色散(PMD)效应的影响。根据第一方面，本发明涉及一种用于确定光信号的信号畸变的装置，所述光信号包括若干个频率通道(m)，所述信号畸变由具有若干个传输跨距(i、k)的光传输通道所引入，所述装置包括：提供器，其被配置为：针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)提供所述光信号的信号功率(P)以得到若干个信号功率；针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)提供色散(CD)值以得到若干个色散值，所述若干个色散值指示出所述光信号的色散；以及针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)提供不同的差分群延迟(DGD)值以得到若干个差分群延迟值，所述若干个差分群延迟值指示出所述光信号的偏振模色散；确定器，其被配置为：在所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值的基础之上，确定若干个第一畸变测量(κ)，所述若干个第一畸变测量(κ)指示出在单个传输跨距(i、k)上所引发的所述光信号的非线性信号畸变；以及在所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值的基础之上，确定若干个第二畸变测量(ρ)，所述若干个第二畸变测量(ρ)指示出在传输跨距(i)和在传输跨距(k)上所引发的所述光信号的非线性信号畸变之间的相关性；以及组合器，其被配置为：组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)以得到所述光信号的信号畸变。如此，可以实现一种用于确定光信号的信号畸变的有效概念。在传输跨距(i)上和在传输跨距(k)上所引发的所述光信号的非线性信号畸变之间的相关性可以联系到在传输跨距(i)上和传输跨距(k)上的非线性信号畸变的相关性。此相关性可在预定的区间内取值，如区间[-1，1]。根据所述第一方面本身，在所述装置的第一实施方式中，所述装置包括数据库，其用于提供所述若干个信号功率、所述若干个色散值或所述若干个差分群延迟值，并且其中所述提供器被配置为自所述数据库检索所述若干个信号功率、所述若干个色散值或所述若干个差分群延迟值。如此，可有效提供所述若干个信号功率、所述若干个色散值或所述若干个差分群延迟值。所述确定器可被配置为在所述数据库中存储所述若干个第一畸变测量(κ)或所述若干个第二畸变测量(ρ)。所述确定器还可被配置为自所述数据库检索所述若干个第一畸变测量(κ)或所述若干个第二畸变测量(ρ)中的至少一个。根据所述第一方面本身或所述第一方面的第一实施方式，在所述装置的第二实施方式中，所述确定器被配置为针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)确定所述光信号的畸变电场矢量以得到若干个畸变电场矢量，其中所述若干个畸变电场矢量关联于所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值，并且其中所述确定器被配置为在所述若干个畸变电场矢量的基础之上，确定所述若干个第一畸变测量(κ)或所述若干个第二畸变测量(ρ)。如此，可有效确定所述若干个第一畸变测量(κ)或所述若干个第二畸变测量(ρ)。所述确定器可被配置为在电磁场和/或光场仿真技术的基础之上确定所述若干个畸变电场矢量。根据所述第一方面的第二实施方式，在所述装置的第三实施方式中，所述确定器被配置为针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)确定所述光信号的线性信号畸变以得到若干个线性信号畸变，并且其中所述确定器被配置为通过所述若干个线性信号畸变来补偿所述若干个畸变电场矢量。如此，可有效补偿所述若干个畸变电场矢量。所述确定器可被配置为在电磁场和/或光场仿真技术的基础之上确定所述若干个线性信号畸变。根据所述第一方面的第二实施方式或第三实施方式，在所述装置的第四实施方式中，所述确定器被配置为针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)确定所述光信号的平均非线性相位旋转以得到若干个非线性相位旋转，并且其中所述确定器被配置为通过所述若干个非线性相位旋转来补偿所述若干个畸变电场矢量。如此，可有效补偿所述若干个畸变电场矢量。所述光信号的平均非线性相位旋转对所述光信号而言可为常数，并可不依赖于时间和/或每符号时间。所述确定器可被配置为在电磁场和/或光场仿真技术的基础之上确定所述若干个非线性相位旋转。根据所述第一方面的第二实施方式到第四实施方式，在所述装置的第五实施方式中，所述确定器被配置为针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)确定所述光信号的未畸变电场矢量以得到若干个未畸变电场矢量，并且其中所述确定器被配置为通过所述若干个未畸变电场矢量来补偿所述若干个畸变电场矢量。如此，可有效补偿所述若干个畸变电场矢量。所述确定器可被配置为在电磁场和/或光场仿真技术的基础之上确定所述若干个未畸变电场矢量。根据所述第一方面本身或所述第一方面的第一实施方式到第五实施方式，在所述装置的第六实施方式中，所述确定器被配置为设置所述若干个第一畸变测量(κ)以形成第一畸变测量(κ)的二维阵列，并且其中所述组合器被配置为在所述第一畸变测量(κ)的二维阵列的基础之上，组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)。如此，可有效组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)。根据所述第一方面本身或所述第一方面的第一实施方式到第六实施方式，在所述装置的第七实施方式中，所述确定器被配置为设置所述若干个第二畸变测量(ρ)以形成第二畸变测量(ρ)的四维阵列，并且其中所述组合器被配置为在所述第二畸变测量(ρ)的四维阵列的基础之上，组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)。如此，可有效组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)。根据所述第一方面的第七实施方式，在所述装置的第八实施方式中，所述确定器被配置为将所述第二畸变测量(ρ)的四维阵列分解为第二畸变测量(ρ)的第一分解二维阵列和第二畸变测量(ρ)的第二分解二维阵列，并且其中所述组合器被配置为在所述第二畸变测量(ρ)的第一分解二维阵列和所述第二畸变测量(ρ)的第二分解二维阵列的基础之上，组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)。如此，可有效组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)。根据所述第一方面的第八实施方式，在所述装置的第九实施方式中，所述确定器被配置为根据下列等式将所述第二畸变测量(ρ)的四维阵列分解为所述第二畸变测量(ρ)的第一分解二维阵列和所述第二畸变测量(ρ)的第二分解二维阵列：其中，ρ表示第二畸变测量，CD表示色散值，DGD表示差分群时延值，i表示传输跨距指标，k表示又一传输跨距指标，m表示频率通道指标，ρm(CDi，DGDi，CDk，DGDk)表示所述第二畸变测量的四维阵列，ρm(CDi，CDk)表示所述第二畸变测量的第一分解二维阵列，并且表示所述第二畸变测量的第二分解二维阵列。如此，可有效分解所述四维阵列。根据所述第一方面本身或所述第一方面的第一实施方式到第九实施方式，在所述装置的第十实施方式中，所述确定器被配置为根据下列方程来确定所述若干个第一畸变测量(κ)或所述若干个第二畸变测量(ρ)：其中，κ表示第一畸变测量，ρ表示第二畸变测量，CD表示色散值，DGD表示差分群时延值，D表示色散系数，PMD表示偏振模色散系数，L表示传输跨距的长度，i表示传输跨距指标，k表示又一传输跨距指标，m表示频率通道指标，表示畸变电场矢量，表示又一畸变电场矢量，并且表示未畸变电场矢量。表示复共轭。如此，可有效确定所述若干个第一畸变测量(κ)或所述若干个第二畸变测量(ρ)。根据所述第一方面本身或所述第一方面的第一实施方式到第十实施方式，在所述装置的第十一实施方式中，所述组合器被配置为根据下列等式来组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)：其中，SNR非线性噪声表示由非线性信号畸变而引发的所述光信号的信噪比，σ非线性噪声表示所述光信号的非线性信号畸变的标准偏差，CD表示色散值，DGD表示差分群时延值，κ表示第一畸变测量，ρ表示第二畸变测量，P表示信号功率，δ表示克罗内克符号，j表示频率通道指标，m表示又一频率通道指标，i表示传输跨距指标，k表示又一传输跨距指标，N跨距表示传输跨距的个数，并且N通道表示频率通道的个数。如此，可有效组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)。所述光信号的信噪比可指示出所述光信号的信号畸变。根据所述第一方面的第十一实施方式，在所述装置的第十二实施方式中，所述组合器被配置为根据下列等式、在所述信噪比的基础之上，确定由非线性信号畸变而引发的所述信号的过量光信噪比：其中，ΔOSNR表示所述信号的过量光信噪比，SNR非线性噪声表示信噪比，ROSNRbtb表示参考光信噪比，并且j表示频率通道指标。如此，可有效确定所述信号的过量光信噪比。根据第二方面，本发明涉及一种用于确定光信号的信号畸变的方法，所述光信号包括若干个频率通道(m)，所述信号畸变由具有若干个传输跨距(i、k)的光传输通道所引入，所述方法包括：针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)提供所述光信号的信号功率(P)以得到若干个信号功率；针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)提供色散(CD)值以得到若干个色散值，所述若干个色散值指示出所述光信号的色散；以及针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)提供不同的差分群延迟(DGD)值以得到若干个差分群延迟值，所述若干个差分群延迟值指示出所述光信号的偏振模色散；在所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值的基础之上，确定若干个第一畸变测量(κ)，所述若干个第一畸变测量(κ)指示出在单个传输跨距上所引发的所述光信号的非线性信号畸变；以及在所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值的基础之上，确定若干个第二畸变测量(ρ)，所述若干个第二畸变测量(ρ)指示出在传输跨距(i)和在传输跨距(k)上所引发的所述光信号的非线性信号畸变之间的相关性；以及组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)以得到所述光信号的信号畸变。如此，可以实现一种用于确定光信号的信号畸变的有效概念。所述方法可由所述装置执行。所述方法的进一步特征直接起因于所述装置的功能。根据第三方面，本发明涉及一种计算机程序，其包括程序代码，当所述计算机程序在计算机上运行时，用于执行所述方法。如此，所述方法可以自动和可重复的方式执行。所述装置可被可编程地设置为运行所述计算机程序。本发明可在硬件和/或软件中实施。附图说明将参考以下附图描述本发明进一步的实施方式，其中：图1显示了一种用于根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的装置的示意图；图2显示了一种用于根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的方法的示意图；图3显示了一种用于根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的装置的示意图；图4显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图；图5显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的等值线图；图6显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图；图7显示了一个根据一个实施方式具有若干个传输跨距的光传输通道的示意图；图8显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图；图9显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图；图10显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图；图11显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的等值线图；图12显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图；图13显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的等值线图；以及图14显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图。具体实施方式图1显示了一种用于根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的装置100的示意图。所述光信号包括若干个频率通道(m)。所述信号畸变由具有若干个传输跨距(i、k)的光传输通道所引入。所述装置100包括：提供器101，其被配置为：提供针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)的所述光信号的信号功率(P)以得到若干个信号功率；提供针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)的色散(CD)值以得到若干个色散值，所述若干个色散值指示出所述光信号的色散；以及提供针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)的不同的差分群延迟(DGD)值以得到若干个差分群延迟值，所述若干个差分群延迟值指示出所述光信号的偏振模色散；确定器103，其被配置为：在所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值的基础之上，确定若干个第一畸变测量(κ)，所述若干个第一畸变测量(κ)指示出在单个传输跨距(i、k)上所引发的所述光信号的非线性信号畸变；以及在所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值的基础之上，确定若干个第二畸变测量(ρ)，所述若干个第二畸变测量(ρ)指示出在传输跨距(i)和在传输跨距(k)上所引发的所述光信号的非线性信号畸变之间的相关性；以及组合器105，其被配置为：组合所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)以得到所述光信号的信号畸变。所述装置100可包括数据库，其用于提供所述若干个信号功率、所述若干个色散值或所述若干个差分群延迟值，其中所述提供器101可被配置为从所述数据库检索所述若干个信号功率、所述若干个色散值或所述若干个差分群延迟值。所述确定器103可被配置为在所述数据库中存储所述若干个第一畸变测量(κ)或所述若干个第二畸变测量(ρ)。所述确定器103还可被配置为从所述数据库检索所述若干个第一畸变测量(κ)或所述若干个第二畸变测量(ρ)。所述装置100可被可编程地设置为运行计算机程序。图2显示了一种用于根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的方法200的示意图。所述光信号包括若干个频率通道(m)。所述信号畸变由具有若干个传输跨距(i、k)的光传输通道所引入。所述方法200包括：提供201针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)的所述光信号的信号功率(P)以得到若干个信号功率；提供203针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)的色散(CD)值以得到若干个色散值，所述若干个色散值指示出所述光信号的色散；以及提供205针对每个频率通道(m)和针对每个传输跨距(i、k)的不同的差分群延迟(DGD)值以得到若干个差分群延迟值，所述若干个差分群延迟值指示出所述光信号的偏振模色散；在所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值的基础之上，确定207若干个第一畸变测量(κ)，所述若干个第一畸变测量(κ)指示出在单个传输跨距(i、k)上所引发的所述光信号的非线性信号畸变；以及在所述若干个色散值和所述若干个差分群延迟值的基础之上，确定209若干个第二畸变测量(ρ)，所述若干个第二畸变测量(ρ)指示出在传输跨距(i)和在传输跨距(k)上所引发的所述光信号的非线性信号畸变之间的相关性；以及组合211所述若干个信号功率、所述若干个第一畸变测量(κ)和所述若干个第二畸变测量(ρ)以得到所述光信号的信号畸变。所述方法200可由所述装置100执行。所述方法200进一步的特征直接起因于所述装置100的功能。图3显示了一种用于根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的装置100的示意图。所述装置100包括评估块301、系统配置块303、线性损害计算块305、非线性损害计算块307、数据库309和通道性能结果块311。所述评估块301被配置为评估一个或多个信号频率通道的传输性能。所述系统配置块303被配置为提供通道位置、类型、调制格式、发射功率、放大增益、光纤类型、以及例如长度、色散系数D或PMD系数等光纤属性。所述线性损害计算块305被配置为提供来自光放大器、滤光器和/或偏振相关损耗罚值和/或系统裕量的噪声。可以提供一些模型。所述非线性损害计算块307被配置为计算由于非线性通道相互作用而导致的损害，并且被配置为应用一模型来确定给定色散补偿方案下的用于频率通道配置或系统配置的SNR-1非线性噪声，所述给定色散补偿方案可以自在现场的光纤(fibersinthefield)和/或放大器中级接入处的色散补偿光纤而确定。用于PMD修正的CDi、CDk、PMDi和PMDk可以根据制表的光纤值计算，或者在光性能监视器可用的情况下，也可以通过测量数据的反馈而计算。所述数据库309包括放大器模型、针对其他线性损害模型的参数、和/或针对所有频率通道类型、频率间隔和/或待支持的光纤类型的预先计算的κ和ρ阵列。所述各值可由具体实验设置来确定。所述通道性能结果块311被配置为提供通道性能结果。图中描绘了确定信号畸变或频率通道性能的总体工作流，用于例如网络规划、通道升级情境和/或在线路由请求。所述装置100可应用于对相干检测色散管理光通信系统中的PMD影响进行建模。可以使用光波分复用通信系统中用于相干检测通道的非线性传输罚值的分析或半分析描述。基于PMD可以引入尤其是对于通信网络中色散补偿传输部分的传输性能的修改这一发现，可以导出对这一方面进行解释的一个模型。在下文中，引入了一种公式体系(formalism)来包含这个光纤属性。所述公式体系可允许快速并精确地估算出其对非线性光纤传输罚值的影响。依靠实际通信网络状态，弹性的光组网可以基于每个光路的精确性能建模。如此，可以考虑有源光纤频率通道的数量和类型、遍历滤波器(traversedfilter)，以及光纤和色散管理类型和各个光通道的功率水平。受到非色散管理(非DM)、相干检测波分复用(WDM)通信系统的建模方面进展的支持，考虑在不同的光纤传输跨距上所生成的非线性噪声之间的相关性，可以引入非线性高斯噪声模型的扩展。如此，色散管理传输也可以在非线性高斯噪声的框架中变得易于处理，并且可以预测通信系统性能，包括对上述配置参数的依赖性。PMD可对非线性相互作用产生影响，尤其是对带相干检测光通道的WDM通信系统中的色散管理(DM)传输跨距或区段产生影响。可需要在合适的公式体系针中对PMD对信号质量的影响做定量描述。可以引入所述公式体系的扩展，并可在带任意DM、非DM或二者之混合的光纤通信链路上的传输中精确考虑PMD的复杂性获得降低。所述装置100与又一非线性传输模型一起，可应用于直接检测频率通道或直接检测系统。而高斯噪声模型仅对相干检测系统有效。对于开关键控(OOK)频率通道，由于在直接检测频率通道之后缺乏差分群延迟的补偿，故而PMD主要具有信号衰减影响。然而，来自线性传输的罚值导致的电眼图闭合可在非线性机制中获得优势。线性信号衰减的量化可以通过例如测量光信号消偏振和映射到光信噪比(OSNR)罚值来实现。在通信系统中，PMD的两方面都可考虑，即线性罚值和非线性罚值减小。可以引入特征非线性参数的PMD相关缩放(PMD-relatedscaling)。所述装置100还可应用于相干检测通道。可以观察非线性容限对相干检测WDM频率通道的传输的影响。可以插入故意DGD色散的组件，以实现例如正交调幅(QAM)相干检测频率通道和开关键控(OOK)频率通道的同步广域传输。如此，对于以上发现，此过程可使得OOK由于交叉相位调制而在QAM频率通道上引发的畸变去相关。可应用具体的模型。假定光信号频率通道场的非线性畸变可以在低阶微扰中处理，则来自不同传输跨距的贡献仅可依赖于在对应光纤传输跨距之前的累积线性畸变。进一步假定二阶矩足以描述噪声属性，例如高斯噪声，则总的场畸变的方差可以包括各个传输跨距的贡献的方差加协方差之和，且用于频率通道j的等效光非线性噪声功率与信号功率比的比SNR非线性噪声，j-1可以表示如下：在这里，N跨距表示传输跨距的个数，Pi，m表示频率通道m在跨距i上的信号功率。κ可以按如下定义为在例如所有线性损害和平均非线性相位旋转的补偿之后的各个交互作用的非线性场畸变的方差：κ和ρ可依赖于在发射到传输跨距i中之前的累积色散(CDi)、光纤类型和/或调制格式。ρ表示用于非线性场畸变的相关性参数。由于相邻频率通道上的符号可以是统计独立的，故而其所引发的非线性场畸变也应当是统计独立的，并且仅需要对源自同一个频率通道的信号畸变考虑其相关性。ΔOSNRj表示频率通道j上相对参考ROSNRbtb的过量OSNR罚值，所述参考ROSNRbtb定义了转发器针对线性传输后一定的误码率所要求的OSNR。不过，当存在不可忽略的光纤PMD时，这些公式体系可能对色散补偿传输失效。可观察到例如1dB的Q-因子罚值减少。为了在色散管理传输中让高斯噪声模型仍然成立，可能需要找到一种考虑光纤PMD的扩展。所述公式体系的扩展可以根据下列考虑得到。光纤和组件的PMD效应可以结合到基于相关性的公式体系中。可以基于依赖于2个参数的κ和依赖于4个参数的ρ来引入将频率通道发射到下一个光纤传输跨距i中之前的累积DGD有关的又一参数，即DGDi。此手段可得出精确的模型。然而，阵列项的推导和网元中的存储需要付出相当多的努力。结果为，4维阵列可以分解成前文的具有零DGD的标准2维ρ阵列和另一个仅依赖于最小累积绝对CD值和各个光纤之前的累积DGD的差的2维阵列的乘积。如此，依然可以精确而又简单地处理DGD依赖性。将相关性阵列的大小进行缩减是有必要的。假定一个用于50GHz间隔的相邻频率通道的感应非线性畸变的示例性阵列可得出一个例如有2.56e+8个项的相关性阵列，所述示例性阵列能够处理4000kmSSMF上从色散管理到非色散管理的多种配置、最大DGD为20ps、CD粒度80ps/nm、DGD粒度1ps。经过所述的阵列分割之后，所述PMD相关矩阵可仅包含1.6e+4个项。此公式体系可根据下列等式总结和/或扩展：光信号场的非线性畸变Ei可依赖于信号频率通道与干扰者之间的频率间隔(例如频率间隔＝0用于自相位调制/非线性自干扰，且频率间隔≠0指跨通道相互作用)、调制格式、光信号与干扰者的波特率、光纤类型、尤其是非线性系数或光纤色散系数D、和/或进入发生非线性相互作用的光纤传输跨距或区段之前的频率通道与干扰者的累积色散CD。ΔEi可确定为经过线性畸变补偿即CD可恢复到0ps/n之后的接收的光信号场、星座的平均非线性相位旋转和/或未畸变信号E0之间的差。κj，m表示频率通道m在频率通道j上生成非线性噪声的效率。ρm(CDi，CDk)表示频率通道m在传输跨距i和k上所引发的非线性畸变的相关性。当存在进一步的线性和/或统计畸变如PMD时，公式可读为：ΔEi可按上述来确定，其包含对由于PMD而产生的偏振畸变的附加补偿。图4显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图401、403和405。示意图401描绘了来自示例性128G偏分复用(PDM)不归零(NRZ)差分正交相移键控(DQPSK)频率通道的依赖于各自光纤传输跨距之前的累积色散的非线性引发的场畸变的相关性。其显示了相同累积CD值之间存在最大相关性值。CD值可联系到附图中的PreCD。示意图403描绘了依赖于累积CD值以及累积差分群延迟值之差的PMD引发的相关性减少。示意图405以曲线形式描绘了在累积CD值和PMD的各种取值下相关性精确值与自所述两个2维阵列的组合所得的对应值之间的对比。为了示意阵列大小的缩小，来自非线性光纤传播的非线性畸变的精确相关性可以与如该公式所描述的组合了标准PMD无关相关性矩阵和PMD相关性修正矩阵的模型结果进行对比。描绘了源自示例性间隔50GHz的相邻频率通道经过80kmSSMF传播后的非线性信号畸变的结果。进一步的，考虑了128Gbit/sPDMNRZDQPSK通道。示意图405包括了4维阵列的缩减(cut)。累积色散(PreCD)和DGD值(PreDGD)在插图中描述。频率通道的累积色散CD(附图中的PreCD2)在第二光纤传输跨距中非线性相互作用之前变化。图5显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的等值线图501。所述等值线图501描绘了对于在大有效面积光纤(LEAF)上的示例性间隔50GHz的相邻频率通道上κ相对于0psDGD的情况的增大。自高DGD值起，由于在发射到传输光纤中之前增大的峰值平均功率比(PAPR)，也可以发生κ的增加，即非线性噪声功率生成效率的增加。图6显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图601和603。示意图601和603描绘了标准单模光纤(SSMF)传输配置的示例性仿真和模型所得OSNR罚值的对比。示意图601和603示出了所述模型对任意色散图和频率通道数的总体适用性。例如-340ps/nm色散的色散补偿光纤可被配置为后接例如80km传输跨距的SSMF，在后续放大器中，每个色散都欠补偿到例如94％。每四个传输跨距可例如被色散过补偿18％。描绘了针对不同频率通道数、发射功率和传输光纤数的仿真和模型结果。图7显示了一个根据一个实施方式具有若干个传输跨距的光传输通道的示意图701。光信号包括若干个频率通道，例如在第一配置中为自196.1THz到194.1THz、频率通道间隔50GHz，以及在第二配置中为自193.6THz到191.6THz，所述光信号在光传输通道上进行传输。所述光传输通道包括73kmLEAF跨距，以及大小和位置如图中所示的色散补偿模块。所述光信号被包括DSP的光前端和ASE接收。图8显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图801。示意图801描绘了用于在前述配置的色散补偿LEAF的10个传输跨距上21个频率通道的示例性传输的实验结果、模型结果和仿真结果，其中每个频率通道由128GNRZPDMDQPSK调制。PMD模拟器(PE)放置在第4个传输跨距之后，并且平均DGD值从0到20ps变化。可选择例如-1dBm/频率通道的光纤发射信号功率。可通过在接收机(RX)端的放大自发射(ASE)噪音加载来导出OSNR罚值。实心符号涉及测量结果。空心符号涉及模型结果。黑色/实心符号涉及有关配置的仿真结果。示意图801描绘了以前述色散方案在色散管理LEAF通信链路上的41频率通道传输的测量和对应的模型结果。对于例如高至10ps的DGD值，可以观察到非线性罚值的减小。增加的PAPR可在相关性的减少中占据主导。此处的后一个效应主要在集中的DGD元件中发生，但可以通过κ的DGD依赖性而包含在本模型中。可以观察到，模型结果与测量结果相吻合。图9显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图901。示意图901描绘了在与前图设置相同、但在发射机(TX)后插入PMDE时的实验结果与模型结果。实心符号涉及测量结果。空心符号涉及模型结果。示意图901显示了OSNR罚值，但在复用器(MUX)后应用了PMD模拟器。不同于之前情况的是，所述罚值可随DGD值单调增加，从而印证了：可以并没有相关性的减小，仅仅只是非线性噪声功率生成效率的增加。图10显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图1001。示意图1001描绘了示例性配置的仿真和模型OSNR罚值的对比。示意图1001用空心符号描绘仿真的OSNR罚值，并用实心符号描绘模型的OSNR罚值。所述OSNR罚值由非线性频率通道相互作用所导致，依赖于此配置的光纤PMD系数。为了证实简化算法的准确性，可以执行具有例如3dBm发射信号功率的三个128GPDMNRZDQPSK频率通道的传输仿真，其中每个在例如12x80km的标准单模光纤上执行，每个传输跨距之后采取完全色散补偿，并在第一个光纤传输跨距之前进行例如-340/0和840ps/nm的CD预补偿，并采用相干检测，且目标误码率为例如2e-2。在WDM的情况中，来自最接近的相邻频率通道的交叉相位和交叉偏振调制可决定非线性噪声功率中最大的部分。因此，这些条件的修改可以基本反映出PMD在非线性机制中的影响。为得到较高的模型准确性，原则上可包含所有PMD依赖性，不论是针对κ还是ρ。本发明可提供下列优点。此手段可允许针对PMD对相干检测WDM频率通道的传输性能的影响进行建模。如所示，所述效应对DM通信链路而言，并不是边缘性的，而是实质性的。将4维相关阵列(CD1、PMD1；CD2、PMD2)分解为标准2维相关矩阵(CD1；CD2)与2维相关矩阵(CD、DGD)的乘积，可以得到精确的结果，并可减少例如生成阵列项所要求的存储容量和计算时间。因此，此手段可应用于在线和离线网络规划和路径计算，只有微小的附加运算复杂度。此手段也可应用于其他光纤类型、不同光纤类型的组合以及不同的调制格式和符号率。光信号可以相干检测。此手段允许定量考察PMD在相干检测DM或部分DMWDM通信系统中的影响。本发明可实现在存在PMD的DM光纤链路、非DM光纤链路或其混合上进行的非线性传输的相干检测光信号频率通道的信号质量的快速估算。可以对存在PMD的不同类型的光纤在任意色散图上的例如128G-PDM-QPSK频率通道的传输性能进行建模。可以应用相关性手段，允许用相干检测对任意色散管理WDM通信系统进行包括PMD依赖性的非线性罚值预测。通过对应的仿真可以印证模型结果。依靠实际通信网络状态，弹性的光组网可以基于对每个光路进行精确的性能建模。如此，可能有必要考虑遍历滤波器的活跃频率通道的数量和类型、光纤和色散管理类型、和/或各个通道信号功率水平。可以应用非DM相干检测WDM系统的建模、高斯噪声(GN)描述和/或面向应用的修改，以允许增强模型在混合光纤非DM系统上的精度。为达至普遍适用性的目标，可能有必要去除色散管理限制。公式体系可以扩大，尤其是相对于非线性噪声的相关性属性扩大，将特定模型的范围扩展到任意色散管理的WDM通信系统。可以考虑PMD引发的非线性罚值的修改，这对DM通信系统可具有意义。可应用一个半分析性模型。假定光信号频率通道场的非线性畸变可以在低阶微扰中处理，则来自不同传输跨距的贡献仅可依赖于在对应光纤传输跨距之前的累积线性畸变。考虑到二阶矩足以描述噪声属性，则总的场畸变的方差可以包括各个传输跨距的贡献的方差加它们的协方差之和，且频率通道j的等效非线性噪声功率与信号功率的比SNR非线性噪声，j-1可以表示如下：N跨距表示传输跨距的个数、Pi，m表示频率通道m在跨距i上的信号功率。κ可以按上文定义为在所有线性损害和平均非线性相位旋转的补偿之后的各个交互作用的非线性场畸变的方差。κ可依赖于发射到传输跨距i中之前的累积色散(CDi)、DGD、光纤类型和/或调制格式。ρ表示非线性场畸变的相关性参数。由于相邻频率通道上的符号可以是统计独立的，因此其所引发的非线性场畸变也可以是统计独立的，并且仅需要对源自同一个频率通道的畸变考虑其相关性。图11显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的等值线图1101、1103和1105。图1101描绘了LEAF的κ。图1103描绘了SSMF在不同频率距离、信号频率通道和各种累积色散值下的κ。图1105描绘了由SSMF上的示例性50GHz间隔128GPDMQPSK通道所引发的非线性畸变的相关性，并且其被描绘为累积色散的函数。在本例中，对于每个在例如80km长标准单模光纤(SSMF)和/或大有效面积光纤(LEAF)上均包括例如215个符号的128G偏振复用不归零正交相移键控(PDMNRZ-QPSK)的频率通道，生成了其κ矩阵或矢量和ρ矩阵。对于通信链路中光纤混用的情况，同样可以导出每对光纤类型的非线性场畸变之间的相关性。以下列出了用于仿真和建模的示例性光纤参数：SSMFLEAF非线性系数γ(W-1km-1)1.41.3色散系数(psnm-1km-1)16.84.05色散斜率(psnm-2km-1)0.0580.085经过传输后，可以使用数字信号处理(DSP)来补偿线性通道损害，例如通过盲估算法，并且可应用具体手段来缩小软判决差分解码的附加罚值。图1101、1103和1105在示例性50GHz频率通道网格上以填色等值标绘来描绘了LEAF和SSMF上的κ值。在SSMF上，自相位调制(SPM)可具有最大系数(@Δv＝0)，而在LEAF上，间隔50GHz的相邻频率通道可对非线性信号畸变具有最大贡献。在示意图1105中，描绘了带有累积CD1和CD2的间隔50GHz处的相邻频率通道所引发的非线性畸变的相关性。对于CD与色散全补偿的映射上相同的，所述相关性可等于1，并且对于CD差对应于例如50km光纤的，通常可跌至例如10％以下。对于图中的数据，PMD值被设为零。图12显示了一个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图1201。图1201描绘了在16个传输跨距的SSMF上进行DM传输之后的各种频率通道数的OSNR罚值。实心符号涉及仿真结果。空心符号涉及相关性模型结果。可以应用一种手段以周期性返回如图1201的插图所示的SSMF上的色散图。通过在与例如约11.9dB的理想背靠背OSNR相对应的软判决前向纠错(SD-FEC)参考误码率(BER)例如2e-2的接收机处进行噪声加载，可以计算194.1THz频率通道的OSNR罚值。仿真结果为使用随机种(seed)运行例如10次取平均。所选通道数越高，本手段与仿真结果的吻合度就越好，但单频率通道罚值的预测除外，因为星座点周围的非线性噪声更有条件地类似于二元高斯分布。图13显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的等值线图1301和1303。在示意图1301中，描绘了κ在不同DGD值下相对于DGD＝0的增强，并且在图1303中，描绘了PMD引发的在SSMF上的非线性畸变相关性的改变。为得到定性和定量的洞见，可生成针对各种DGD值的κ与ρ的表格。既然ρ可依赖于4个参数，如CD和PMD值各两个，则对于示例性间隔50GHz的相邻频率通道，可以考虑在CD1＝CD2和DGD2-DGD1处的缩减。对于CD1≠CD2，相关性相比图11可有降低。对于小的累积CD值且大的DGD值，κ可以通过增加峰值对均值功率比(PAPR)来增强。同时地，对于累积CD值较小的，以及在较小程度上对于累积CD值较大的，可以减小非线性场畸变的相关性。PMD所引发的κ和ρ的修改可用于将PMD引入模型中，从而允许在DM和非DM系统中的普遍适用性。针对零PMD导出κ和ρ的对应值，在上面叠加修正，从而可准确评估出各种色散图和光纤PMD值的传输罚值，如图13中虚线处所见。图14显示了几个用于示出根据一个实施方式确定光信号的信号畸变的执行的示意图1401和1403。在示意图1401中，描绘了混合光纤混合色散管理传输的色散图。空心符号涉及LEAF。实心符号涉及SSMF。在示意图1403中，描绘了例如2dBm的3个频率通道和3dBm的7个频率通道的对应图的OSNR罚值与光纤PMD系数的依赖关系。虚线涉及模型结果。实线涉及仿真结果。LEAF与SSMF的DM与非DM传输跨距或区段可以组合。SSMF后接LEAF的在例如2dBm/通道的3个频率通道传输所表现出的罚值(a)可大于光纤类型顺序逆反(b)之后的例如7频率通道的3dBm传输。应用依赖于PMD的κ与ρ的改变后，可以高准确度重现仿真结果。相干检测系统中用于非线性罚值评估的基于相关性的手段的范围可以扩展，以求涵盖任意色散管理的传输。通过考虑PMD引发的相关性改变，可以在非线性机制中定量考察这项光纤属性对信号质量的影响。模型结果可以通过对应配置的仿真结果来加以核验。虽然参照本发明的具体特征和实施例描述了本发明，但明显的是，仍可对这些特征和实施例进行各种修改和组合而不至偏离本发明的精神与范围。相应地，说明书和附图应被视作仅为随附权利要求所限定的本发明的示意，其意在涵盖本发明范围内的任意和全部修改、变化、组合或同等替换。当前第1页1 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