一致性测试方法、装置和存储介质与流程

1.本申请实施例涉及通信技术，尤其涉及一种一致性测试方法、装置和存储介质。


背景技术：

2.数据通信网络中的物理层器件包括光发射机、信道(电缆或光纤)和光接收机等部件。目前，生产光发射机的厂商在光发射机出厂之前，会对光发射机进行一致性测试。通过一致性测试，可以准确的确定光发射机是否可以与其他厂商提供的信道和/或光接收机兼容。
3.目前，针对采用非归零码两键控脉冲幅度调制(non
‑
return to zero pulse amplitude modulation 2，nrz
‑
pam2)方式对光信号进行调制的光发射机，采用“发射机色散眼图闭合(transmitter dispersion eye closure，tdec)”测试参数及其一致性测试方法，对该光发射机进行一致性测试。随着传输速率的不断提升，码间串扰(inter
‑
symbol interference，isi)对传输数据信号质量的影响愈发严重。因此，前向反馈均衡(feed forward equalization，ffe)、判决反馈均衡(decision feedback equalization，dfe)、最大似然序列估计(maximum likelihood sequence estimation，mlse)等均衡接收技术被逐步引入到基于直调直检的光链路中。即，光接收机在接收采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号时，会对光信号进行均衡处理。
4.然而，由于现有的一致性测试方案并没有考虑光接收机的均衡接收引起的光信号质量变化，故，在光接收机采用均衡接收方式时，如何确定采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本申请实施例提供一种一致性测试方法、装置和存储介质，用于解决现有技术中在光发射机采用均衡接收方式接收采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号时，无法确定采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光发射机的使用需求的技术问题。
6.第一方面，本申请实施例提供一种一致性测试方法，该方法包括：
7.获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的；
8.对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；
9.根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；
10.在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号的一致性测试通过。
11.通过第一方面提供的一致性测试方法，通过对采用nrz
‑
pam2方式的光发射机发射的光信号中的测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图与均
衡补偿对应的噪声增强系数计算用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度的第一参数的取值，可以基于该第一参数的取值确定在光接收机采用均衡接收方式时，采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。
12.在一种可能的实施方式中，若所述光信号是所述光发射机在相对强度噪声最大时发射的，则所述光信号一致性测试通过用于表征所述光发射机的一致性测试通过。
13.通过该可能的实施方式提供的一致性测试方法，通过获取采用nrz
‑
pam2方式的光发射机在相对强度噪声最大时发射的光信号的测试码形、对该测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数计算用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度的第一参数的取值，从而可以基于该第一参数的取值确定在光接收机采用均衡接收方式时，采用nrz
‑
pam2方式的光发射机的一致性测试是否通过。
14.在一种可能的实施方式中，所述根据所述测试眼图与所述噪声增强系数，计算第一参数的取值，包括：
15.根据所述测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图，所述第一采样窗口和所述第二采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图左半部分，所述第三采样窗口和所述第四采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图右半部分；
16.根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差，所述第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，所述第二标准方差为所述光发射机在所述第一采样窗口和所述第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三标准方差为所述光发射机在所述第三采样窗口和所述第四采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
17.根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
18.根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值。
19.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于光发射机性能等因素，导致测试眼图的左右可能并不对称，因此，通过分布在测试眼图左半部分和右半部分的采样窗口可以准确的得到光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，进而可以根据该光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。
20.在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差，包括：
21.根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差；
22.根据所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第三标准方差；
23.将所述第二标准方差和所述第三标准方差中的最小值作为所述第一标准方差。
24.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，标准方差越小，说明光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声越差，因此，通过将第二标准方差和第三标准方差中的最小值作为第一标准方差，可以使用更差的最大加性噪声判别光发射机所发射的光信号是否满足光接收机的使用需求，使得判定结果更加精准可靠。
25.在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率，所述根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差，包括：
26.根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数；
27.根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定。
28.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，上述正态分布曲线函数用于表征光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布，因此，结合直方分布函数、目标误码率，以及，正态分布曲线函数，可以准确的确定光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
29.在一种可能的实施方式中，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定，包括：
30.所述正态分布曲线函数根据确定；
31.其中，q(x)为所述正态分布曲线函数，所述y为所述x的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述p
ave
为所述测试眼图的平均光功率，所述σ
l
为所述第二标准方差，所述c
eq
为所述噪声增强系数，所述z为所述正态分布曲线函数的积分变量。
32.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，通过结合均衡补偿对应的噪声增强系数、测试眼图的平均光功率、第二标准方差所得到的正态分布曲线函数，可以准确的反映出光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。
33.在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，包括：
34.采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的所述第二标准方差，所述第一公式为：
35.36.其中，所述f
ul
(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述q(x)为所述正态分布曲线函数，所述f
ll
(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述ber
target
为所述目标误码率。
37.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，通过将直方分布函数与正态分布曲线函数相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σ
l
的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。因此，通过计算目标误码率对应的σ
l
，可以对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差进行准确的估计。
38.在一种可能的实施方式中，所述根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值，包括：
39.根据确定所述第一参数的取值；
40.其中，所述t为所述第一参数，所述oma为光调制幅度，所述q为预设q因子，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述m为第一补偿因子，所述m根据所述测试眼图的消光比确定。
41.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于oma与预设q因子的比值可以表征理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所以，将oma与预设q因子的比值与待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r相除，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差和待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的比值。通过该比值，可以准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。
42.在一种可能的实施方式中，所述预设q因子为预设眼图在所述目标误码率下的q因子，所述预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。
43.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，通过将预设眼图在所述目标误码率下的q因子作为预设q因子，可以通过光调制幅度与预设q因子的比值，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
44.在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
45.根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
46.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于构建测试眼图时、或者说在提取采样窗口的直方分布函数时所依赖的数据包含了接收端的基底噪声。由于接收端的基底噪声在真实传输场景中是不存在的。所以，接收端的基底噪声会导致第一标准方差所表征的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差偏小。因此，通过将接收端的基底噪声与第一标准方差融合，可以确保所得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的准确性。
47.在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所
述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
48.对所述第一标准方差的平方与所述第四标准方差的平方的和开平方，得到所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
49.在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率，所述根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差，包括：
50.根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数；
51.根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差；
52.其中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，所述第二正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，所述第二补偿因子根据所述测试眼图的消光比确定。
53.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，正态分布曲线函数用于表征光发射机在采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布，因此，结合直方分布函数、目标误码率，以及，正态分布曲线函数，可以准确的确定光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
54.在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，包括：
55.所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据确定；
56.所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，包括：
57.所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据确定；
58.其中，q(x
ul
)为所述第一采样窗口的正态分布曲线函数，q(x
ll
)为所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，所述y为所述x
ul
和所述x
ll
的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述p
th
为所述预设光功率阈值，所述σ
l
为所述第二标准方差，所述c
eq
为所述噪声增强系数，所述m1为所述第二补偿因子，所述z为正态分布曲线函数的积分变量。
59.通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，针对测试眼图上眼皮与下眼皮达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差随眼图的消光比发生变化的特点，
对测试眼图不同位置的采样窗口，采用基于测试眼图消光比确定的第二补偿因子，差异化的计算各采样窗口的正态分布曲线函数，可以准确的反映出光发射机在每个采样窗口达到标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。
60.在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，包括：
61.采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的所述第二标准方差，所述第二公式为：
[0062][0063]
其中，所述f
ul
(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述f
ll
(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述ber
target
为所述目标误码率。
[0064]
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，通过将直方分布函数与正态分布曲线函数相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σ
l
的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。因此，通过计算目标误码率对应的σ
l
，可以对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差进行准确的估计。
[0065]
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
[0066]
根据所述第一标准方差、第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
[0067]
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于构建测试眼图时、或者说在提取采样窗口的直方分布函数时所依赖的数据包含了接收端的基底噪声。由于接收端的基底噪声在真实传输场景中是不存在的。所以，接收端的基底噪声会导致第一标准方差所表征的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差偏小。因此，通过将接收端的基底噪声、第二补偿因子与第一标准方差融合，可以确保所得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的准确性。
[0068]
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一标准方差、第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声最大加性噪声的标准方差，包括：
[0069]
根据确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
[0070]
其中，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述m1为所述第二补偿因子，所述σ
g
为所述第一标准方差，所述σ
s
为所述第四标准方差。
[0071]
在一种可能的实施方式中，所述根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值，包括：
[0072]
根据确定所述第一参数的取值；
[0073]
其中，所述t为所述第一参数，所述r
预设
为预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述预设光发射机所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰。
[0074]
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于r
预设
可以表征理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所以，将r
预设
与待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r相除，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差和待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的比值。通过该比值，可以准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。
[0075]
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
[0076]
获取基于所述预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图；
[0077]
根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0078]
在一种可能的实施方式中，所述根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
[0079]
采用数值模拟的方式，确定满足第三公式的所述预设光发射机对应的第一标准方差；
[0080]
根据所述预设光发射机对应的第一标准方差，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
[0081]
所述第三公式为：
[0082][0083]
其中，所述q(x
u
)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，所述q(x
l
)为所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，线函数，所述为所述预设眼图的上眼皮的平均光功率值，所述为所述预设眼图的下眼皮的平均光功率值，所述p
th
为所述预设光功率阈值，所述σ
理想
为所述预设光发射机对应的第一标准方差，所述z为正态分布曲线函数的积分变量，所述m2为第三补偿因子，所述第三补偿因子根据所述预设眼图的消光比确定。
[0084]
在一种可能的实施方式中，所述噪声增强系数根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定。
[0085]
在一种可能的实施方式中，所述噪声增强系数根据所述均衡补偿对应的输入端的
归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定，包括：
[0086]
所述噪声增强系数根据确定，或者，
[0087]
所述噪声增强系数根据确定；
[0088]
其中，f为频率，n(f)为所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，h
eq
(f)为所述均衡补偿对应的归一化频率响应，所述∫
f n(f)df等于1，在所述f等于0时，所述h
eq
(f)等于1。
[0089]
第二方面，本申请实施例提供一种一致性测试装置，所述装置包括：
[0090]
获取模块，用于获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的；
[0091]
处理模块，用于对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；
[0092]
确定模块，用于在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号的一致性测试通过。
[0093]
在一种可能的实施方式中，若所述光信号是所述光发射机在相对强度噪声最大时发射的，则所述光信号一致性测试通过用于表征所述光发射机的一致性测试通过。
[0094]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据所述测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图；根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差；根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值；
[0095]
其中，所述第一采样窗口和所述第二采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图左半部分，所述第三采样窗口和所述第四采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图右半部分，所述第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，所述第二标准方差为所述光发射机在所述第一采样窗口和所述第二采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三标准方差为所述光发射机在所述第三采样窗口和所述第四采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0096]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差，并根据所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第三标准方差，将所述第二标准方差和所述第三标准方差中的最小值作为所述第一标准方差。
[0097]
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率；
[0098]
所述处理模块，具体用于根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数，并根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定。
[0099]
在一种可能的实施方式中，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定，包括：
[0100]
所述正态分布曲线函数根据确定；
[0101]
其中，q(x)为所述正态分布曲线函数，所述y为所述x的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述p
ave
为所述测试眼图的平均光功率，所述σ
l
为所述第二标准方差，所述c
eq
为所述噪声增强系数，所述z为所述正态分布曲线函数的积分变量。
[0102]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的所述第二标准方差，所述第一公式为：
[0103][0104]
其中，所述f
ul
(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述q(x)为所述正态分布曲线函数，所述f
ll
(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述ber
target
为所述目标误码率。
[0105]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据确定所述第一参数的取值；
[0106]
其中，所述t为所述第一参数，所述oma为光调制幅度，所述q为预设q因子，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述m为第一补偿因子，所述m根据所述测试眼图的消光比确定。
[0107]
在一种可能的实施方式中，所述预设q因子为预设眼图在所述目标误码率下的q因子，所述预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。
[0108]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
[0109]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于对所述第一标准方差的平方与所述第四标准方差的平方的和开平方，得到所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0110]
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率；
[0111]
所述处理模块，具体用于根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗
口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数，并根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差；
[0112]
其中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，所述第二正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，所述第二补偿因子根据所述测试眼图的消光比确定。
[0113]
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，包括：
[0114]
所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据确定；
[0115]
所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，包括：
[0116]
所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据确定；
[0117]
其中，q(x
ul
)为所述第一采样窗口的正态分布曲线函数，q(x
ll
)为所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，所述y为所述x
ul
和所述x
ll
的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述p
th
为所述预设光功率阈值，所述σ
l
为所述第二标准方差，所述c
eq
为所述噪声增强系数，所述m1为所述第二补偿因子，所述z为正态分布曲线函数的积分变量。
[0118]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的所述第二标准方差，所述第二公式为：
[0119][0120]
其中，所述f
ul
(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述f
ll
(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述ber
target
为所述目标误码率。
[0121]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据所述第一标准方差、所述第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
[0122]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
[0123]
其中，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述m1为所述第二补偿因子，所述σ
g
为所述第一标准方差，所述σ
s
为所述第四标准方差。
[0124]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据确定所述第一参数的取值；
[0125]
其中，所述t为所述第一参数，所述r
预设
为预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述预设光发射机所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰。
[0126]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，还用于获取基于所述预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图，并根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0127]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于采用数值模拟的方式，确定满足第三公式的所述预设光发射机对应的第一标准方差，并根据所述预设光发射机对应的第一标准方差，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三公式为：
[0128][0129]
其中，所述q(x
u
)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，所述q(x
l
)为所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，线函数，所述为所述预设眼图的上眼皮的平均光功率值，所述为所述预设眼图的下眼皮的平均光功率值，所述p
th
为所述预设光功率阈值，所述σ
理想
为所述预设光发射机对应的第一标准方差，所述z为正态分布曲线函数的积分变量，所述m2为第三补偿因子，所述第三补偿因子根据所述预设眼图的消光比确定。
[0130]
在一种可能的实施方式中，所述噪声增强系数根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定。
[0131]
在一种可能的实施方式中，所述噪声增强系数根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定，包括：
[0132]
所述噪声增强系数根据确定，或者，
[0133]
所述噪声增强系数根据确定；
[0134]
其中，f为频率，n(f)为所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，h
eq
(f)为所述均衡补偿对应的归一化频率响应，所述∫
f n(f)df等于1，在所述f等于0时，所述h
eq
(f)等于1。
[0135]
上述第二方面和第二方面的各可能的实施方式所提供的一致性测试装置，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不加
赘述。
[0136]
第三方面，本申请实施例提供一种一致性测试装置，所述通信装置包括：处理器、存储器；
[0137]
其中，存储器用于存储计算机可执行程序代码，程序代码包括指令；当处理器执行指令时，指令使所述一致性测试装置执行如第一方面或第一方面的各可能的实施方式所提供的一致性测试方法。
[0138]
第四方面，本申请实施例提供一种一致性测试装置，包括用于执行以上第一方面或第一方面各可能的实施方式所提供的方法的单元、模块或电路。该一致性测试装置可以为处理设备，也可以为应用于处理设备的一个模块，例如，可以为应用于示波器的芯片。
[0139]
第五方面，本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面的各种可能的实施方式中的方法。
[0140]
第六方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面的各种可能的实施方式中的方法。
[0141]
本申请实施例提供的一致性测试方法、装置和存储介质，通过对采用nrz
‑
pam2方式的光发射机发射的光信号的测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数计算用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度的第一参数的取值，可以基于该第一参数的取值确定在光接收机采用均衡接收方式时，采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。
附图说明
[0142]
图1为本申请实施例提供的一种测试系统的示意图；
[0143]
图2为本申请实施例提供的一种一致性测试方法的流程示意图；
[0144]
图3为本申请实施例提供的测试眼图的示意图；
[0145]
图4为本申请实施例提供的另一种一致性测试方法的流程示意图；
[0146]
图5为本申请实施例提供的又一种一致性测试方法的流程示意图；
[0147]
图6为本申请实施例提供的一种一致性测试装置的结构示意图；
[0148]
图7为本申请实施例提供的另一种一致性测试装置的结构示意图。
具体实施方式
[0149]
数据通信网络中的物理层器件包括光发射机、信道(电缆或光纤)和光接收机等部件。目前，生产光发射机的厂商在光发射机出厂之前，会对光发射机进行一致性测试。通过一致性测试，可以准确的确定光发射机是否可以与其他厂商提供的信道和/或光接收机兼容。
[0150]
目前，针对采用nrz
‑
pam2方式对光信号进行调制的光发射机，采用tdec测试参数及其一致性测试方法，对此类光发射机进行一致性测试。随着传输速率的不断提升，isi对传输数据信号质量的影响愈发严重。因此，ffe、dfe、mlse等均衡接收技术被逐步引入到基于直调直检的光链路中。即，光接收机在接收采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号时，会对光信号进行均衡处理。
[0151]
然而，由于现有的一致性测试方案并没有考虑光接收机的均衡接收引起的光信号质量变化，故，在光接收机采用均衡接收方式时，如何确定采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求是一个亟待解决的问题。
[0152]
考虑到上述问题，本申请实施例提供了一种一致性测试方法，可以对采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号进行测试，以确定该光信号是否能够满足光接收机的使用需求。
[0153]
为了便于对本申请实施例的理解，下面对本申请实施例所涉及的测试系统进行说明和介绍。图1为本申请实施例提供的一种测试系统的示意图。如图1所示，该测试系统可以包括：位于发送端的偏振旋转器(polarization rotator)、光分路器(optical splitter)、光反射器(variable reflector)，位于接收端的光电转换器(optics to electrics convertor，o/e)、时钟恢复单元(clock recovery unit，cru)、示波器、均衡机，连接发送端和接收端的传输媒介。其中，这里所说的传输媒介例如可以是光纤，或者，与光纤拥有同等色散值的色散媒介。
[0154]
其中，偏振旋转器，用于调整经过偏振旋转器的光信号的偏振方向，以改变待测光发射机(即采用nrz
‑
pam2方式的光发射机，下述简称光发射机)的相对强度噪声。因此，通过该测试系统，可以测试光发射机在不同相同强度噪声下所发送的光信号的一致性。在本申请实施例中，偏振旋转器，可以设置在光发射机与光分路器之间，也可以设置在光分路器与光反射器之间，对此不进行限定。图1是以偏振旋转器设置在光发射机与光分路器之间为例的测试系统。
[0155]
光反射器通过光分路器接入光链路中，用于对光链路中的光信号进行反射，以模拟光发射机所发射的光信号在实际传输过程中的反射现象。在本申请实施例中，光反射器的带宽与接收端的光电转换器的带宽相当。
[0156]
光电转换器、时钟恢复单元和均衡机用于模拟光接收机(即采用均衡接收的方式接收光信号的光接收机)的行为。其中，光电转换器，用于将接收到的光信号转换成电信号。时钟恢复单元，用于提取光发射机所发射的光信号的时钟。示波器，用于以序列的形式采集光电转换器和时钟恢复单元处理过的电信号的码形。通过所采集的电信号的码形，可以推算出光发射机所发射的光信号的光调制幅度(optical modulation amplitude，oma)、平均光功率、消光比等光参量。均衡机，用于对所采集的码形进行均衡补偿。可选的，上述示波器可以是码形触发的示波器，还可以是实时采集的示波器。码形触发的示波器是指示波器在检测到预设码形的信号后，触发示波器开始采集。实时采集的示波器是指示波器一直处于采集信号的状态。
[0157]
需要说明的是，上述光电转换器、时钟恢复单元和均衡机可以独立于示波器存在，也可以集成在示波器中。图1示出的是以光电转换器和时钟恢复单元独立于示波器、均衡机集成在示波器中的测试系统。
[0158]
在本申请实施例中，在确定采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号是否满足光接收机的使用需求时，可以先通过上述测试系统从接收端采集光发射机所发射的光信号。具体地：
[0159]
测试人员开启光发射机，并在光发射机中加载预设码形的测试序列(简称：测试序列)。这里所说的测试序列可以为一段固定长度的序列。该序列具有充分的随机性，以模拟
真实传输场景中所传输的数据。其中，该序列的频谱成分(或时域随机性)可以与真实传输场景中所传输的数据相似。光发射机采用nrz
‑
pam2方式对测试序列进行调制生成光信号，并将该光信号发送到光链路中。测试人员可以根据测试需求，旋转偏振旋转器以改变光信号的偏振方向。然后，测试系统的示波器可以从接收端采集该光信号中的测试码形。由于上述测试序列的长度固定，因此，根据该测试序列的长度，可以通过示波器从光信号中采集该测试序列的完整码形(即测试码形)。
[0160]
可选的，示波器可以采用非平均模式采集该测试码形，也可以采用等效时间模式采集该测试码形。以对光信号采集5次得到测试码形为例，当采用非平均模式采集测试码形时，示波器可以使用5组不同的采样参数，对光信号采集5次。这里所说的采样参数例如可以包括采样起点、采样间隔等。当采用等效时间模式采集测试码形时，示波器可以使用同一组采样参数，对光信号采集一次即可，并将所采集的码形再重复4份即可。
[0161]
在示波器采集到光信号中的测试码形后，本申请实施例可以通过对该测试码形进行处理和分析，以确定采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。本申请实施例的方法的执行主体可以是具有处理功能的处理设备，例如，独立于测试系统之外的计算机、服务器等，或者，测试系统中的示波器。当本申请实施例的执行主体是独立于测试系统之外的处理设备时，上述均衡机可以独立存在于测试系统中、也可以集成在测试系统的示波器中，也可以集成在处理设备中。
[0162]
需要说明的是，当上述均衡机集成在处理设备(例如独立于测试系统之外的处理设备，或者，测试系统中的示波器)中时，上述均衡机可以通过硬件和/或软件的方式实现。例如，可以通过在处理设备中构建均衡机模型的方式实现上述均衡机。
[0163]
下面通过一些实施例对本申请实施例的技术方案进行详细说明。下面这几个实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0164]
图2为本申请实施例提供的一种一致性测试方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：
[0165]
s101、获取光发射机发射的光信号中的测试码形。
[0166]
s102、对测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图。
[0167]
s103、根据测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，第一参数用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度。
[0168]
s104、在第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定光信号的一致性测试通过。
[0169]
具体的，处理设备在获取到示波器所采集的测试码形之后，可以通过均衡机对测试码形进行均衡补偿，以模拟实际传输过程中光接收机的均衡接收。具体实现时，上述处理设备在使用均衡机对测试码形进行均衡补偿时，可以将均衡机的抽头系数优化到最佳，以使均衡机均衡补偿后的测试码形的信噪比达到最佳、误码率达到最低、光信号的质量达到最优，以模拟实际传输场景中的光接收机的均衡接收。通过这种方式，可以达到补偿isi的目的，从而可以确保对光发射机可容忍的最大加性噪声分析的正确性。此时，均衡机的抽头系数之和等于1。
[0170]
图3为本申请实施例提供的测试眼图的示意图。在通过均衡机对所采集的测试码形进行均衡补偿后，处理设备使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图可以如图3所示。需要说明的是，由于上述测试系统所模拟的光接收机采用均衡接收的方式接收光信号，因
此，当示波器采用等效时间模式采集测试码形时，处理设备需要在合成测试眼图时，补偿在采集过程中均衡机对发射机的噪声影响，以保证均衡机输出的噪声的幅度的正确性。
[0171]
在使用均衡机进行均衡补偿时，光信号自身的噪声也会增强。由于增强的噪声会对光信号的质量造成影响，因此，为了能够准确的评估光发射机所发射的光信号的质量，在本申请实施例中，处理设备基于合成的测试眼图和均衡补偿对应的噪声增强系数c
eq
(即均衡机的噪声增强系数)，计算第一参数(用于评估光发射机所发射的光信号是否满足光接收机所使用需求的参数)的取值。这里所说的噪声增强系数c
eq
具体可以根据均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度n(f)(即均衡机的输入端的归一化噪声功率谱密度)、以及均衡补偿对应的归一化频率响应h
eq
(f)(即均衡机的归一化频率响应)确定。
[0172]
例如，噪声增强系数c
eq
可以根据下述公式(0)或公式(1)确定，该公式(0)和公式(1)具体如下：
[0173][0174][0175]
其中，上述f为频率，上述n(f)等效于经0.75波特率的四阶bessel
‑
thomson响应滤波器滤波的白噪声功率密度谱，∫
f n(f)df等于1。在f等于0时，h
eq
(f)等于1。
[0176]
下面结合图3所示的测试眼图，对处理设备根据测试眼图与噪声增强系数c
eq
，计算第一参数的取值的具体过程进行说明。具体地：
[0177]
图4为本申请实施例提供的另一种一致性测试方法的流程示意图。如图4所示，该方法包括：
[0178]
s201、根据测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图，第一采样窗口和第二采样窗口以上下对称的方式，分布在测试眼图左半部分，第三采样窗口和第四采样窗口以上下对称的方式，分布在测试眼图右半部分。
[0179]
s202、根据第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图、第四采样窗口的直方图和噪声增强系数，确定第一标准方差，第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，第二标准方差为光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，第三标准方差为光发射机在第三采样窗口和第四采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0180]
s203、根据第一标准方差，确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0181]
s204、根据光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定第一参数的取值。
[0182]
上述处理设备在使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图后，可以计算测试眼图的平均光功率p
ave
(等同于光发射机所发射的光信号的平均光功率)，具体可以如下述公式(2)所示：
[0183]
[0184]
其中，p
u
为测试眼图上眼皮的平均光功率，p
l
为测试眼图的下眼皮的平均光功率。
[0185]
上述处理设备在计算出测试眼图的平均光功率p
ave
之后，可以根据平均光功率p
sve
的取值，确定平均光功率p
ave
示意线在测试眼图中的位置。然后，处理设备可以基于平均光功率p
ave
示意线在测试眼图中的位置、测试眼图的交叉点的位置，确定测试眼图的0单位间隔(unit interval，ui)的位置和1ui的位置，以对测试眼图完成时间轴向的归一化。其中，0ui的位置、1ui的位置、平均光功率p
ave
示意线在测试眼图中的位置可以如图3所示。上述处理设备对测试眼图进行时间轴向的归一化的方式可以参见现有技术，对此不再赘述。
[0186]
在对测试眼图完成时间轴向的归一化后，处理设备可以根据0ui的位置、1ui的位置、平均光功率p
ave
示意线在测试眼图中的位置，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图。其中，第一采样窗口和第二采样窗口以上下对称的方式，分布在测试眼图左半部分，第三采样窗口和第四采样窗口以上下对称的方式，分布在测试眼图右半部分。
[0187]
本实施例不限定上述采样窗口在上述测试眼图中的位置。例如，可以在眼睛张开最大的地方的附近划分采样窗口。采样窗口的宽度可以根据测试需求确定，例如，采样窗口的宽度可以为0.04ui等。采样窗口的高度可以根据测试眼图确定，以使采样窗口可以囊括距离平均光功率p
ave
示意线最近、以及、距离平均光功率p
ave
示意线最远的所有采样点，以避免遗漏采样点。通过这种方式划分采样窗口，可以确保后续根据采样窗口的直方图所得到的直方分布函数的准确性，从而可以确保基于直方分布函数所计算得到的第二标准方差和第三标准方差的准确性，具体可以参见后续描述，在此不再赘述。
[0188]
例如，可以将采样窗口靠近平均光功率p
ave
示意线的边界尽可能的靠近平均光功率p
ave
示意线，将采样窗口远离平均光功率p
ave
示意线的边界超出眼睛张开的最大的地方等。这样，当采样窗口的边界进一步外扩时，也不会有额外的采样点进入采样窗口。
[0189]
示例性的，图3示出的是以在0.4ui位置和0.6ui位置构建采样窗口的示意图，假定每个采样窗口的宽度为0.04ui。即，第一采样窗口和第二采样窗口位于0.38ui至0.42ui之间，第三采样窗口和第四采样窗口位于0.58ui至0.62ui之间。以第一采样窗口所包括的采样点和第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮，第二采样窗口所包括的采样点和第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮为例，则第一采样窗口可以包括测试眼图在0.38ui至0.42ui之间高于平均光功率p
ave
示意线的所有采样点、第二采样窗口可以包括测试眼图在0.38ui至0.42ui之间低于平均光功率p
ave
示意线的所有采样点、第三采样窗口可以包括测试眼图在0.58ui至0.62ui之间高于平均光功率p
ave
示意线的所有采样点、第四采样窗口可以包括测试眼图在0.58ui至0.62ui之间低于平均光功率p
ave
示意线的所有采样点。
[0190]
在测试眼图中划分第一采样窗口、第二采样窗口、第三采样窗口和第四采样窗口后，处理设备可以根据第一采样窗口的采样点构建第一采样窗口的直方图，根据第二采样窗口的采样点构建第二采样窗口的直方图，根据第三采样窗口的采样点构建第三采样窗口的直方图，根据第四采样窗口的采样点构建第四采样窗口的直方图。关于处理设备如何根据采样窗口的采样点构建采样窗口的直方图，可以参见现有技术的描述，对此不再赘述。
[0191]
在完成第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图的构建之后，处理设备可以基于第一采样窗口的直方图、第二采
样窗口的直方图、噪声增强系数c
eq
，确定第二标准方差σ
l
，基于第三采样窗口的直方图、第四采样窗口的直方图、噪声增强系数c
eq
，确定第三标准方差σ
r
。进而，处理设备可以将第二标准方差σ
l
与第三标准方差σ
r
之间的最小值作为第一标准方差σ
g
。
[0192]
下面以图3所示的第一采样窗口和第二采样窗口为例，对处理设备如何确定第二标准方差σ
l
进行说明。即，假定第一采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线，第二采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线。
[0193]
处理设备可以根据第一采样窗口的直方图，确定第一采样窗口的直方分布函数f
ul
(y)，根据第二采样窗口的直方图，确定第二采样窗口的直方分布函数f
ll
(y)。其中，直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布。
[0194]
然后，处理设备可以根据第一采样窗口的直方分布函数f
ul
(y)、第二采样窗口的直方分布函数f
ll
(y)、目标误码率bert
arget
，以及正态分布曲线函数q(x)，确定第二标准方差σ
l
。具体实现时，处理设备可以通过第一公式，确定第二标准方差σ
l
。该第一公式可以如下述公式(3)所示：
[0195][0196]
其中，正态分布曲线函数q(x)可以为正态分布曲线中取值大于x的区域，用于表征光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。y为x的自变量。在确定第二标准方差σ
l
时，该正态分布曲线函数q(x)可以根据噪声增强系数c
eq
、测试眼图的平均光功率p
ave
、第二标准方差σ
l
确定，具体如下述公式(4)所示：
[0197][0198]
其中，y的取值范围为第一采样窗口和第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，z为正态分布曲线函数的积分变量。
[0199]
由于上述直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，上述q(x)用于表征光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布，因此，两者相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σ
l
的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。例如，第一公式中等式左边的第一项用于计算光信号为1时被判错为0的概率，等式左边的第二项用于计算光信号为0时被判错为1的概率。将两项各取二分之一再相加，即为测试眼图在σ
l
值下对应的误码率。
[0200]
在本申请实施例中，上述目标误码率为前向纠错(forward error correction，fec)的阈值。即，第一公式中目标误码率ber
target
对应的σ
l
值为光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率ber
target
时能够支持的最大加性噪声的标准方差。也就是说，当σ
l
的取值使第一公式中等式左侧的两项相加所得到的误码率大于目标误码率ber
targey
时，光接收机无法通过fec正确接收到光发射机发射的光信号。因此，通过上述第一公式，可以通过统计分析的方式，对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率ber
target
时能够支持的最大加性噪声的标准方差进行估计。
[0201]
在通过上述第一公式计算第二标准方差σ
l
时，由于处理设备无法通过解析第一公式的方式，得到第二标准方差σ
l
的取值。因此，上述处理设备可以采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的第二标准方差σ
l
。具体地：
[0202]
图5为本申请实施例提供的又一种一致性测试方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括：
[0203]
s301、将初始值作为第二标准方差的取值代入第一公式中，得到初始误码率。
[0204]
s302、确定初始误码率是否等于目标误码率。若是，则执行步骤s303，若否，则执行步骤s304。
[0205]
s303、将初始误码率对应的初始值作为第二标准方差。
[0206]
s304、确定初始误码率是否大于目标误码率。若是，则执行s305、若否，则执行s306。
[0207]
s305、降低初始值。
[0208]
执行完s305之后，返回执行s301。
[0209]
s306、调高初始值。
[0210]
执行完s306之后，返回执行s301。
[0211]
通过上述图5所示的方法流程，处理设备可以采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的第二标准方差σ
l
。
[0212]
可以理解，上述示例均以第一采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线，第二采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线为例，对处理设备如何确定第二标准方差σ
l
进行了说明和介绍。本领域技术人员可以理解的是，当上述第一采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线，第二采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线时，仍然可以沿用上述方式确定第二标准方差σ
l
，对此不再赘述。
[0213]
相应地，处理设备也可以沿用上述确定第二标准方差σ
l
的方式，确定第三标准方差σ
r
。假定第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线，第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线。则处理设备在通过第一公式确定第三标准方差σ
r
时，第一公式可以如下述公式(5)所示：
[0214][0215]
其中，f
ur
(y)为第三采样窗口的直方分布函数，f
lr
(y)为第四采样窗口的直方分布函数，正态分布曲线函数q(x)可以为正态分布曲线中取值大于x的区域，用于表征光发射机在第三采样窗口和第四采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。y为x的自变量。在确定第三标准方差σ
r
时，该正态分布曲线函数q(x)可以根据噪声增强系数c
eq
、测试眼图的平均光功率p
ave
、第三标准方差σ
r
确定，具体如下述公式(6)所示：
[0216][0217]
其中，y的取值范围为第三采样窗口和第四采样窗口内的采样点所对应
的光功率值的最大值和最小值之间的区间，z为正态分布曲线函数的积分变量。
[0218]
关于上述公式(5)和(6)所表征的含义可以参见关于计算第二标准方差中的公式(3)和(4)的描述，对此不再赘述。另外，上述处理设备如何采用数值模拟的方式确定满足第一公式的第三标准方差σ
r
，可以参见前述关于处理设备采用数值模拟的方式确定满足第一公式的第二标准方差σ
l
的描述，对此不再赘述。
[0219]
可以理解，上述示例均以第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线，第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线为例，对处理设备如何确定第三标准方差σ
r
进行了说明和介绍。本领域技术人员可以理解的是，当上述第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线，第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线时，仍然可以沿用上述方式确定第三标准方差σ
r
，对此不再赘述。
[0220]
处理设备在通过上述方式确定第二标准方差σ
l
和第三标准方差σ
r
后，可以将第二标准方差σ
l
和第三标准方差σ
r
中的最小值作为第一标准方差σ
g
。需要说明的是，当测试眼图左右对称时，第二标准方差σ
l
和第三标准方差σ
r
应该是相等的。但是由于光发射机的性能因素等，可能会导致测试眼图的左右并不对称。因此，通过上述计算第二标准方差σ
l
和第三标准方差σ方式，可以获取到测试眼图哪一边的标准方差更小。由于标准方差越小，说明光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声越差。因此，通过两侧较小的标准方差进行后续计算和处理，可以更加准确的判定出光发射机所发射的光信号是否满足光接收机的使用需求。
[0221]
前述在计算光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差时，并没有考虑位于接收端的示波器、光电转换器等所包含的基底噪声。然而，在构建测试眼图时、或者说在提取采样窗口的直方分布函数时所依赖的数据包含了接收端的基底噪声。由于接收端的基底噪声在真实传输场景中是不存在的。所以，接收端的基底噪声会导致上述所计算得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差偏小。因此，处理设备在得到上述第一标准方差σ
g
后，可以将接收端的基底噪声加上，以确保所得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r的准确性。
[0222]
具体实现时，上述处理设备可以根据第一标准方差σ
g
与第四标准方差σ
s
，确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r，具体如下述公式(7)所示：
[0223][0224]
其中，这里所说的第四标准方差σ
s
为光接收机侧的基底噪声和的方差。对应图1所示的测试系统，光接收机侧的基底噪声包括：接收端的光电转换器的基底噪声和示波器的基底噪声。因此，在采用图1所示的测试系统采集上述测试码形时，第四标准方差σ
s
即为接收端的光电转换器的基底噪声和和示波器的基底噪声和的标准方差。
[0225]
处理设备在确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r之后，可以根据光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r，确定第一参数t的取值，具体如下述公式(8)所示：
[0226][0227]
其中，oma为测试眼图的光调制幅度、q为预设q因子、m为第一补偿因子。
[0228]
上述所说的预设q因子为预设眼图在目标误码率下的q因子，这里所说的预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。上述测试眼图的光调制幅度oma可以如下述公式(9)所示：
[0229]
oma＝p
u
‑
p
l
ꢀꢀ
(9)
[0230]
其中，p
u
为测试眼图上眼皮的平均光功率，p
l
为测试眼图的下眼皮的平均光功率。
[0231]
需要说明的是，对应上述公式(7)，当实际链路中的光接收机所使用的光电探测器为正本负(positive
‑
intrinsic
‑
negative，pin)光电二级管(简称：pin光接收机)时，上述m的取值可以为0。在实际链路中的光接收机所使用的光电探测器为其他类型的光电探测器(非光pin接收机)时，上述所说的第一补偿因子m可以根据测试眼图的消光比确定。即，上述m为以测试眼图的消光比为自变量的经验函数。该经验函数可以通过建立光接收机模型并仿真确定。其中，这里所说的消光比可以如下述公式(10)所示：
[0232][0233]
由于上述oma与预设q因子的比值可以表征理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所以，将oma与预设q因子的比值与待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r相除，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差和待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的比值。通过该比值，可以准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。例如，在第一参数t的取值小于或等于预设阈值时，确定光发射机所发射的光信号的一致性测试通过。即光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。在第一参数t的取值大于预设阈值时，确定光发射机所发射的光信号的一致性测试失败。即光发射机所发射的光信号无法满足光接收机的使用需求。
[0234]
如前述实施例所说，实际链路中的光接收机包括pin光接收机和非pin光接收机。针对非pin光接收机来说，非pin光接收机的总噪声不再以跨阻放大器(transimpedance amplifier,tia)热噪声为主。在该场景下，当光发射机向非pin光接收机发射光信号时，基于非pin光接收机采用均衡接收的方式接收到的光信号所合成的眼图中，光发射机在该眼图的上眼皮达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差、与、光发射机在该眼图的下眼皮达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差不再相等，且随眼图的消光比发生变化。因此，处理设备在计算第一参数t的取值时，还需考虑根据测试眼图的消光比确定的第二补偿因子m1所带来的影响。
[0235]
具体实现时，上述第二补偿因子m1与消光比之间的关系可以通过消光比与补偿因子的查抄表，或者，消光比与补偿因子的函数关系来表征。上述查抄表或函数关系可以通过建立预设光接收机(也可以称为标准光接收机)的模型确定。具体可以包括如下两种方式：
[0236]
第一种方式：处理设备在建立预设光接收机的模型之后，可以获取预设光接收机在每种消光比下的第五标准方差和第六标准方差。其中，第五标准方差为预设光接收机在每种消光比下所接收到的光信号对应的眼图的上眼皮在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，第六标准方差为预设光接收机在每种消光比下所接收到的光信号对应的眼图的下眼皮在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0237]
然后，处理设备可以将每种所述消光比下的第五标准方差与第六标准方差相除，得到每种消光比对应的补偿因子，进而可以根据每种消光比对应的补偿因子，建立消光比与补偿因子的查抄表，或者，建立消光比与补偿因子的函数关系。
[0238]
可选的，上述所获取的预设光接收机在每种消光比下的第五标准方差和第六标准方差可以为，预设光接收机在预设判决电平下，在每种消光比下的第五标准方差和第六标准方差。其中，这里所说的预设判决电平例如可以等于或其中，r
响应度
为预设光接收机的响应度，上述p0为预设光接收机在每种消光比下所接收到的光信号对应的眼图的上眼皮的平均光功率，上述p1为预设光接收机在每种消光比下所接收到的光信号对应的眼图的下眼皮的平均光功率，上述σ1为第五标准方差，上述σ0为第六标准方差。
[0239]
可以理解，上述所说的预设光接收机具体可以根据光接收机的预设带宽、响应度、热噪声，散弹噪声、自发辐射拍频噪声等参数确定，这些参数的取值可以通过光接收机厂商的仿真、制作及测试过程中的典型值来确定。
[0240]
第二种方式：处理设备在建立预设光接收机的模型之后，可以获取预设光接收机在每种消光比下的每个灵敏度取值对应的第五标准方差和第六标准方差。其中，这里所说的灵敏度取值为预设光接收机在每种消光比下达到目标误码率时的灵敏度取值。
[0241]
然后，处理设备可以将每种消光比下的每个灵敏度取值对应的第五标准方差与第六标准方差相除，得到每种消光比下的每个灵敏度取值对应的补偿因子，并根据每种消光比下的每个灵敏度取值对应的补偿因子，建立消光比、灵敏度与补偿因子的查抄表，或者，建立消光比、灵敏度与补偿因子的函数关系。
[0242]
可选的，上述所获取的预设光接收机在每种消光比下的每个灵敏度取值对应的第五标准方差和第六标准方差可以为，预设光接收机在预设判决电平下，在每种消光比下的每个灵敏度取值对应的第五标准方差和第六标准方差。其中，关于预设判决电平和预设光接收机的描述可以参见前述描述，在此不再赘述。
[0243]
需要说明的是，当实际链路中的光接收机为非pin光接收机时，第二补偿因子m1的取值可以根据测试眼图消光比，以及，通过上述任一方式式确定的消光比与补偿因子的查抄表，或者，消光比与补偿因子的函数关系确定。可以理解，在通过第二种方式确定第二补偿因子m1的取值时，还需结合光接收机的灵敏度，在此不再赘述。当实际链路中的光接收机为pin光接收机时，上述第二补偿因子m1的取值可以为1，无需根据测试眼图消光比确定。
[0244]
下面对处理设备如何基于第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图、噪声增强系数c
eq
，以及，根据测试眼图的消光比确定的第二补偿因子m1，计算第一参数的取值进行介绍。具体地：
[0245]
仍然以图3所示的第一采样窗口和第二采样窗口为例，先对处理设备如何确定第二标准方差σ
l
进行说明。即，假定第一采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线，第二采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线。
[0246]
处理设备可以根据第一采样窗口的直方图，确定第一采样窗口的直方分布函数f
ul
(t)，根据第二采样窗口的直方图，确定第二采样窗口的直方分布函数f
ll
(y)。其中，直方分
布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布。
[0247]
然后，处理设备可以根据第一采样窗口的直方分布函数f
ul
(y)、第二采样窗口的直方分布函数f
ll
(y)、目标误码率ber
target
，以及第一采样窗口的正态分布曲线函数q(x
ul
)和第二采样窗口的正态分布曲线函数q(x
ll
)，确定第二标准方差σ
l
。具体实现时，处理设备可以通过第二公式，确定第二标准方差σ
l
。该第二公式可以如下述公式(11)所示：
[0248][0249]
其中，第一采样窗口的正态分布曲线函数q(x
ul
)可以为正态分布曲线中取值大于x
ul
的区域，用于表征光发射机在第一采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。第二采样窗口的正态分布曲线函数q(x
ll
)可以为正态分布曲线中取值大于x
ll
的区域，用于表征光发射机在第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。其中，y为x
ul
和x
ll
的自变量。
[0250]
在确定第二标准方差σ
l
时，第一采样窗口的正态分布曲线函数q(x
ul
)可以根据噪声增强系数c
eq
、预设光功率阈值p
th
、第二标准方差σ
l
和第二补偿因子m1确定，具体如下述公式(12)所示：
[0251][0252]
第二采样窗口的正态分布曲线函数q(x
ll
)可以根据噪声增强系数c
eq
、预设光功率阈值p
th
、第二标准方差σ
l
确定，具体如下述公式(13)所示：
[0253][0254]
其中，y的取值范围为第一采样窗口和第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，z为正态分布曲线函数的积分变量。
[0255]
上述预设光功率阈值p
th
的取值具体可以根据实际应用场景中的光接收机的判决光信号的阈值确定。例如，p
th
＝p
ave
±
a，或者，其中，σ
理想
为预设光发射机对应的第一标准方差，这里所说的预设光发射机是指所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰的光发射机，基于预设光发射机发射的光信号所得到的眼图称为预设眼图，p1为预设眼图的上眼皮的平均光功率，p0为预设眼图的下眼皮的平均光功率，m2为第三补偿因子，第三补偿因子根据预设眼图的消光比，以及，上述任一方式确定的消光比与补偿因子的查抄表，或者，消光比与补偿因子的函数关系确定。a和b均大于或等于0，具体可以根据测试需求设定。
[0256]
由于采样窗口的直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，采样窗口的正态分布曲线函数用于表征光发射机在采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布，因此，通过将两者相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σ
l
的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。例如，第二公式中等式左边的第一项用于计算光信号为1时被判错为0的概率，等式左边的第二项用于计算光信号为0时被判错为1的概率。将两项各取二分之一再相加，即为测
试眼图在σ
l
值下对应的误码率。
[0257]
在本申请实施例中，上述目标误码率为前向纠错(forward error correction，fec)的阈值。即，第二公式中目标误码率ber
target
对应的σ
l
值为光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率ber
target
时能够支持的最大加性噪声的标准方差。也就是说，当σ
l
的取值使第二公式中等式左侧的两项相加所得到的误码率大于目标误码率ber
target
时，光接收机无法通过fec正确接收到光发射机发射的光信号。因此，通过上述第二公式，可以通过统计分析的方式，对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率ber
target
时能够支持的最大加性噪声的标准方差进行估计。
[0258]
在通过上述第二公式计算第二标准方差σ
l
时，由于处理设备无法通过解析第二公式的方式，得到第二标准方差σ
l
的取值。因此，上述处理设备可以采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的第二标准方差σ
l
。关于上述处理设备如何采用数值模拟的方式确定满足第二公式的第二标准方差σ
l
，可以参见前述关于处理设备采用数值模拟的方式确定满足第一公式的第二标准方差σ
l
的描述，对此不再赘述。
[0259]
相应地，处理设备也可以沿用上述确定第二标准方差σ
l
的方式，确定第三标准方差σ
r
。假定第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线，第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率p
ave
示意线。则处理设备在通过第二公式确定第三标准方差σ
r
时，第二公式可以如下述公式(14)所示：
[0260][0261]
其中，f
ur
(y)为第三采样窗口的直方分布函数，f
lr
(y)为第四采样窗口的直方分布函数，q(x
ur
)为第三采样窗口的正态分布曲线函数，该q(x
ur
)可以为正态分布曲线中取值大于x
ur
的区域，用于表征光发射机在第三采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。q(x
lr
)为第四采样窗口的正态分布曲线函数，该q(x
lr
)可以为正态分布曲线中取值大于x
lr
的区域，用于表征光发射机在第四采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。其中，y为x
ur
和x
lr
的自变量。
[0262]
在确定第三标准方差σ
r
时，第三采样窗口的正态分布曲线函数q(x
ur
)可以根据噪声增强系数c
eq
、预设光功率阈值p
th
、第三标准方差σ
r
和第二补偿因子m1确定，具体如下述公式(15)所示：
[0263][0264]
第四采样窗口的正态分布曲线函数q(x
lr
)可以根据噪声增强系数c
eq
、预设光功率阈值p
th
、第三标准方差σ
r
确定，具体如下述公式(16)所示：
[0265][0266]
其中，y的取值范围为第三采样窗口和第四采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，m1根据测试眼图的消光比确定，z为正态分布曲线函数的积分变量。
[0267]
关于上述公式(15)和(16)所表征的含义可以参见关于计算第二标准方差中的公
式(12)和(13)的描述，对此不再赘述。另外，上述处理设备如何采用数值模拟的方式确定满足第二公式的第三标准方差σ
r
，可以参见前述关于处理设备采用数值模拟的方式确定满足第一公式的第二标准方差σ
l
的描述，对此不再赘述。
[0268]
处理设备在通过上述方式确定第二标准方差σ
l
和第三标准方差σ
r
后，可以将第二标准方差σ
l
和第三标准方差σ
r
中的最小值作为第一标准方差σ
g
。关于将第二标准方差σ
l
和第三标准方差σ
r
中的最小值作为第一标准方差σ
g
所带来的技术效果，可以参见前述关于“第二标准方差σ
l
和第三标准方差σ
r
中的最小值作为第一标准方差σ
g”的描述。
[0269]
相应地，处理设备在得到上述第一标准方差σ
g
后，可以将接收端的基底噪声加上，以确保所得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r的准确性。
[0270]
具体实现时，上述处理设备可以根据第一标准方差σ
g
、第二补偿因子m1与第四标准方差σ
s
，确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r，具体如下述公式(17)所示：
[0271][0272]
其中，这里所说的第四标准方差σ
s
为光接收机侧的基底噪声和的方差。对应图1所示的测试系统，光接收机侧的基底噪声包括：接收端的光电转换器的基底噪声和示波器的基底噪声。因此，在采用图1所示的测试系统采集上述测试码形时，第四标准方差σ
s
即为接收端的光电转换器的基底噪声和和示波器的基底噪声和的标准方差。
[0273]
处理设备在确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r之后，可以根据光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r，确定第一参数t的取值，具体如下述公式(18)所示：
[0274][0275]
其中，r
预设
为预设光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，具体可以采用下述方式获取r
预设
：
[0276]
处理设备可以获取基于预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图，进而可以根据预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数q(x
u
)、预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数q(x
l
)，以及，目标误码率ber
target
，确定预设光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r
预设
。
[0277]
具体实现时，处理设备可以通过第三公式，确定预设光发射机对应的第一标准方差σ
理想
。该第三公式可以如下述公式(19)所示：
[0278][0279]
其中，其中，为预设眼图的上眼皮的平均光功率值，为预设眼图的下眼皮的平均光功率值，m2为第三补偿因子，该第三补偿因子可以根据预设眼图的消光比确定。
[0280]
在得到预设光发射机对应的第一标准方差σ
理想
之后，可以根据该σ
理想
，确定预设光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r
预设
。具体实现时，上述处
理设备可以根据预设光发射机对应的第一标准方差σ
理想
、第三补偿因子m2，确定预设光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r
预设
，具体如下述公式(20)所示：
[0281]
r
预设
＝(1+m2)σ
理想
ꢀꢀ
(20)
[0282]
由于上述r
预设
可以表征理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所以，将r
预设
与待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差r相除，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差和待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的比值。通过该比值，可以准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。例如，在第一参数t的取值小于或等于预设阈值时，确定光发射机所发射的光信号的一致性测试通过。即光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。在第一参数t的取值大于预设阈值时，确定光发射机所发射的光信号的一致性测试失败。即光发射机所发射的光信号无法满足光接收机的使用需求。
[0283]
需要说明的是，在通过上述测试系统从接收端采集光发射机所发射的光信号中的测试码形时，若测试人员通过旋转偏振旋转器，将待测光发射机的相对强度噪声调至最大，以使光发射机所发射的光信号是在光发射机在相对强度噪声最大时发射的。则在该场景下，通过采集光发射机在相对强度噪声最大时发射的光信号，并执行上述任一方法实施例所述的一致性测试方法所得到的光信号的一致性测试结果，可以表征光发射机的一致性测试结果。即，在上述第一参数t的取值小于或等于预设阈值时，确定光发射机的一致性测试通过。在上述第一参数t的取值大于预设阈值时，确定光发射机的一致性测试失败。
[0284]
本申请实施例提供的一致性测试方法，通过对采用nrz
‑
pam2方式的光发射机发射的光信号的测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数计算用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度的第一参数的取值，从而可以基于该第一参数的取值确定在光接收机采用均衡接收方式时，采用nrz
‑
pam2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。
[0285]
图6为本申请实施例提供的一种一致性测试装置的结构示意图。本实施例所涉及的一致性测试装置可以为前述所说的处理设备，也可以为应用于处理设备的芯片。该一致性测试装置可以用于执行上述方法实施例中处理设备的动作。如图6所示，该通信装置可以包括：获取模块11、处理模块12和确定模块13。其中，
[0286]
获取模块11，用于获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的。
[0287]
处理模块12，用于对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；这里所说的均衡补偿对应的噪声增强系数例如可以根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定。例如，所述噪声增强系数根据确定，或者，所述噪声增强系数根据
确定；其中，f为频率，n(f)为所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，h
eq
(f)为所述均衡补偿对应的归一化频率响应，所述∫
f n(f)df等于1，在所述f等于0时，所述h
eq
(f)等于1。
[0288]
确定模块13，用于在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号的一致性测试通过。
[0289]
在一种可能的实施方式中，若所述光信号是所述光发射机在相对强度噪声最大时发射的，则所述光信号一致性测试通过用于表征所述光发射机的一致性测试通过。
[0290]
在一种可能的实施方式中，所述处理模块12，具体用于根据所述测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图；根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差；根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值；其中，所述第一采样窗口和所述第二采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图左半部分，所述第三采样窗口和所述第四采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图右半部分，所述第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，所述第二标准方差为所述光发射机在所述第一采样窗口和所述第二采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三标准方差为所述光发射机在所述第三采样窗口和所述第四采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0291]
例如，所述处理模块12，具体用于根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差；根据所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第三标准方差；将所述第二标准方差和所述第三标准方差中的最小值作为所述第一标准方差。
[0292]
假定所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率、所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率，则上述处理模块12可以通过下述两种方式确定第一参数的取值，具体地：
[0293]
第一种方式：上述处理模块12，可以根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数，并根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差。
[0294]
其中，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定。例如，所述正态分布曲线函数根据确定；q(x)为所述正态分布曲线函数，所述y为所述x的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之
间的区间，所述p
ave
为所述测试眼图的平均光功率，所述σ
l
为所述第二标准方差，所述c
eq
为所述噪声增强系数，所述z为所述正态分布曲线函数的积分变量。
[0295]
则在该方式下，所述处理模块12，可以采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的所述第二标准方差。所述第一公式为：其中，所述f
ul
(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述q(x)为所述正态分布曲线函数，所述f
ll
(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述ber
target
为所述目标误码率。
[0296]
则在该方式下，上述处理模块12，可以根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。示例性的，所述处理模块12，具体用于对所述第一标准方差的平方与所述第四标准方差的平方的和开平方，得到所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
[0297]
则在该方式下，上述处理模块12，可以根据确定所述第一参数的取值；其中，所述t为所述第一参数，所述oma为光调制幅度，所述q为预设q因子，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述m为第一补偿因子，所述m根据所述测试眼图的消光比确定。这里所说的预设q因子例如可以为预设眼图在所述目标误码率下的q因子，所述预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。
[0298]
第二种方式：处理模块12，可以根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数，并根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差。
[0299]
其中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，所述第二补偿因子根据所述测试眼图的消光比确定。例如，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据确定。所述第二正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定。例如，所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据确定。
[0300]
q(x
ul
)为所述第一采样窗口的正态分布曲线函数，q(x
ll
)为所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，所述y为所述x
ul
和所述x
ll
的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述p
th
为所述预设光功率阈值，所述σ
l
为所述第二标准方差，所述c
eq
为所述噪声增强系数，所述m1为所述第二补偿因子，所述z为正态分布曲线函数的积分变量。
[0301]
则在该方式下，上述处理模块12，可以采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的
所述第二标准方差，所述第二公式为：其中，所述f
ul
(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述f
ll
(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述ber
target
为所述目标误码率。
[0302]
则在该方式下，上述处理模块12，可以根据所述第一标准方差、所述第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。例如，所述处理模块12，具体用于根据确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；其中，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述m1为所述第二补偿因子，所述σ
g
为所述第一标准方差，所述σ
s
为所述第四标准方差。
[0303]
则在该方式下，上述处理模块12，可以根据确定所述第一参数的取值；其中，所述t为所述第一参数，所述r
预设
为预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述r为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述预设光发射机所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰。
[0304]
则在该方式下，上述处理模块12，还用于获取基于所述预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图，并根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。例如，所述处理模块12，具体用于采用数值模拟的方式，确定满足第三公式的所述预设光发射机对应的第一标准方差，并根据所述预设光发射机对应的第一标准方差，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三公式为：
[0305]
其中，所述q(x
u
)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，所述q(x
l
)为所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，线函数，所述为所述预设眼图的上眼皮的平均光功率值，所述为所述预设眼图的下眼皮的平均光功率值，所述p
th
为所述预设光功率阈值，所述σ
理想
为所述预设光发射机对应的第一标准方差，所述z为正态分布曲线函数的积分变量，所述m2为第三补偿因子，所述第三补偿因子根据所述预设眼图的消光比确定。
[0306]
本申请实施例提供的一致性测试装置，可以执行上述方法实施例中处理设备的动作，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
[0307]
需要说明的是，应理解以上模块可以以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以以硬件的形式实现。例如，处理模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上处理单元的功能。此外这些单元全部或部分可以集
成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
[0308]
例如，以上这些单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)等。再如，当以上某个单元通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system
‑
on
‑
a
‑
chip，soc)的形式实现。
[0309]
图7为本申请实施例提供的另一种一致性测试装置的结构示意图。如图7所示，该一致性测试装置可以包括：至少一个处理器21和存储器22等。图7示出的是以一个处理器为例的一致性测试装置。另外，本领域技术人员可以理解，图7中示出的一致性测试装置的结构并不构成对一致性测试装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，对此不进行限定。
[0310]
其中，上述所说的处理器21可能是一个cpu、或者是asic、或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。上述所说的存储器22可能包含高速随机存取存储器(random
‑
access memory，ram)，也可能还包括非易失性存储器(non
‑
volatile memory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器，存储器22中可以存储各种指令，以用于完成各种处理功能以及实现本申请的方法步骤。
[0311]
在本申请实施例中，上述存储器22用于存储计算机可执行程序代码，程序代码包括指令；当处理器21执行指令时，指令使一致性测试装置的处理器21执行上述方法实施例中处理设备的动作，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
[0312]
具体实现时，若存储器22和处理器21独立实现，则存储器22和处理器21可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component，简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，简称为eisa)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。若存储器22和处理器21集成在一块芯片上实现，则存储器22和处理器21可以通过内部接口完成相同间的通信。
[0313]
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。具体的，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，程序指令用于上述实施例中的方法。
[0314]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机
可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
[0315]
本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
[0316]
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。
[0317]
可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。