[发明专利]光信道探测器

说明书

背景技术

本发明涉及信道探测领域。

为了确定光通信信道的特征，必须执行信道测量。光通信信道的特征不仅受到光传播路径特征的影响，而且还受到光部件特征的影响。

通常使用光频谱分析器或注重幅度或强度响应的激光器扫描系统由无源光部件的传统测量执行线性(无源)光部件的表征。相位响应通常通过调制相移法和干涉法测量。将幅度和相位响应合并，传递函数可以充分表征无源光部件。

此外，波长域中具有非常精细的结构的部件对机械振动或热涨落敏感。因此，分辨率和测量速度是设计或选择表征方法的重要规格。基于使用单边带调制的频率扫描仪的方法表明分辨率高和测量速度快。然而，高分辨率频率在GHz带宽上扫描是一个缓慢的过程，这并不适用于kHz范围之上的快速测量。此外，100kHz范围中的机械振动所导致的偏振态旋转(SOP旋转)等时变信道损害无法使用经典扫描方法在高带宽上进行测量，因为扫描时间过慢。另外，如果偏振变化对于不同频谱部件的表现不同则无法获取，这与均衡策略相关。

对于数字相干接收器中的自适应均衡，可以执行“盲”非训练辅助(NTA)和训练辅助(TA)方法更新并收敛滤波函数。TA信道估计将训练序列(TS)添加到客户净荷数据中，该过程以足够快的常规速率重复以跟踪时变信道失真。在数据传输链路中，将训练信息添加到信号中降低了频谱效率。训练开销应保持为相当低，例如低于总信号容量的3％。借助于接收到的TS频谱和发送的TS的已知发送频谱，可以执行完全和瞬时信道估计。

可以利用信道估计来计算自适应均衡的不同滤波方案或者可以用于初始化静态设备非理想性补偿或用于在生产期间校准部件和设备。它表示估计的信道的振幅、相位和偏置信息。只可以估计线性信道传递函数。

信道可以由光纤、滤波器或任意光部件(和电部件)组成。此外，放大器等有源光部件可以被部分表征并且可以在多跨链路的信道估计中容忍。具体而言，光纤布拉格光栅、干涉仪或90度混合器等无源光部件在高带宽上工作。需要测量它们的频率相关群时延、波纹和衰减以定义它们的质量。

对于网络规划和优化，需要估计OSNR容限、光纤质量、放大器和其它网元等链路预算。这在客户合同投标时很重要。当前，根据若干已知光纤参数，例如链路长度和光纤类型估计这些参数，其中安全容限最大。如果更准确地知晓链路质量等链路参数，那么该容限可以大幅下降并且投标更为成功。

由于增加的训练序列，具有自适应均衡的数据传输中使用的经典训练辅助信道估计是系统针对最大频谱效率和低开销进行的优化。因此，出现具有时变信道变化的有限跟踪速度的训练序列的低重复率或仅短CIR长度的短序列。所以，得到了信道传递函数的低频谱分辨率。训练序列星座限制为通过信号发送净荷数据调制的星座点(调制器要求)。保护间隔甚至可以用于循环训练序列以分离训练序列和净荷数据。使用训练序列同步并且错误同步限制了信道估计的最大容忍CIR。使用信号载波和本地振荡器之间的载波频率同步执行可靠的估计。这可以通过付出巨大的努力以数字方式实现。

然而，在经典的训练辅助信道估计中，每个估计在数字相干接收器的带宽内提供瞬时最大似然(ML)信道表征。该带宽由模拟电路在模/数转换(ADC)之前定义并通过ADC的采样率进行定义。

训练序列的长度定义了估计的信道传递函数的分辨率，其中训练序列越长，分辨率越高。估计误差由信道的信噪比(SNR)定义。在慢时变或静态信道场景下，平均化可以进一步地抑制信道中的噪声影响。

正弦音扫描可以覆盖较宽的频谱范围并提供单个频率部件的信道估计。更多方法的较大范围通常无法在振幅、相位以及偏振方面充分表征信道或提供准确的信道估计。

发明内容

目标是提供实现快速测量和高分辨率的光信道探测器。

此目的可以通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实施形式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。

根据第一方面，本发明涉及一种光信道探测发射器装置，包括光信号发生器，用于生成光载波信号；光调制器，用于使用预定的训练序列调制所述光载波信号以获取调制的光信号；第一光发射器，用于发送所述光载波信号；以及第二光发射器，用于发送所述调制的光信号。

在根据第一方面的所述光信道探测发射器的第一可能实施形式中，所述光信号发生器用于根据预定的时频栅格以不同的载波频率在不同时刻生成所述光载波信号。