[发明专利]信道内非线性损伤的估计装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种光纤通信系统中的信道内非线性损伤的估计装置及方法。

背景技术

目前，随着光纤通信系统从单信道100Gbit/s向400Gbit/s以及更高传输速率的不断升级，光纤传输链路的信道内的非线性效应成为影响系统性能的重要损伤之一。而研究非线性效应对系统性能影响的关键在于如何定量描述和评估非线性效应造成的信号失真，从而为减弱或补偿非线性损伤提供依据。

对于光纤传输链路中的非线性效应研究的基础是非线性方程，该非线性方程描述了光脉冲在传输过程中的演化。但是，由于该非线性方程是非线性偏微分方程，这类方程一般没有解析解。目前，已获得广泛应用的一种数值方法是分步傅立叶（Split Step Fourier，SSF）法，但是，该方法存在计算复杂度高的问题，以至于基于该方法的非线性损伤补偿的反向传输（Back Propagation，BP）数字信号处理算法难以实现。而基于微扰理论的近似解析法具有计算复杂度较低的优点，但是，现有的一种方法所用的微扰模型基于无损大色散链路假设，其对信道内非线性损伤的分析和评估局限于无色散补偿的光纤传输链路，并不适用于目前典型的色散补偿链路。图1是在不同色散补偿率下利用该微扰模型和利用SSF法估计的加性非线性噪声时域波形的相似度，如图1所示，该相似度的值随着色散补偿率的增大而减小，即在色散补偿率逐渐增大的情况下，该微扰模型与SSF法的波形相似度逐渐减小。图2是在不同色散补偿率下利用该微扰模型和利用SSF法估计的加性非线性噪声功率的比较示意图，如图2所示，该微扰模型对有色散补偿的链路中的非线性损伤的估计失效。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种信道内非线性损伤的估计装置及方法，能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，能够降低计算的复杂程度。另外，该估计装置及方法能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信道内非线性损伤的估计装置，其中，所述装置包括：第一确定单元，所述第一确定单元用于根据光纤传输链路的参数确定所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；分割单元，所述分割单元用于将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；计算单元，所述计算单元用于分别计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；并且，对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；第二确定单元，所述第二确定单元用于根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种信道内非线性损伤的估计方法，其中，所述方法包括：根据光纤传输链路的参数确定所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；分别计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤。

本发明实施例的有益效果在于：可实现对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，降低了计算的复杂程度。另外，该估计装置及方法适用于单偏振或偏振复用系统，且兼容任意的调制格式。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明