专利名称：串扰系数估计装置和串扰系数估计方法
技术领域：
本发明涉及通信相关。本发明尤其涉及光通信系统的非线性偏振串扰估计。
背景技术：
偏振复用系统可以利用光的两个正交的偏振态(χ和y)在相同的带宽内同时传输 两个独立的信号(h和ν)，从而将信道的传输效率提高两倍。但是在波分复用系统中，相对 于单偏振系统而言，偏振复用系统中信道间非线性效应影响更大。在研究本发明的过程中， 本发明的发明人发现，信道间非线性效应(也就是交叉相位调制)可以引起非线性相位噪 声和非线性偏振串扰，在采用偏振复用调制的波分复用系统中，非线性偏振串扰是信道间 非线性损伤的主导因素，而目前涉及交叉相位调制引起的非线性偏振串扰的研究还很少。
发明内容
本发明鉴于现有技术的上述问题和缺点作出，用于克服或缓解因现有技术的缺点 和局限所存在的一个或更多个问题。为了实现本发明的目的，根据本发明的一个方面，提供了一种串扰系数估计装置， 用于估计包括两个或更多个信道的光纤传输系统的一个信道受到的串扰的串扰系数，该串 扰系数估计装置包括复共轭单元，用于获得所述一个信道之外的另一个信道的一个偏振 态的信号的复共轭信号；乘法单元，用于将所述复共轭单元所获得的所述复共轭信号与所 述另一个信道的另一个偏振态的信号相乘；以及滤波单元，用于对所述乘法单元的相乘结 果进行滤波，从而获得所述一个信道的一个偏振态的信号所受到的串扰的串扰系数，其中 所述滤波单元的传输函数根据所述光纤传输系统的系统参数设定。根据本发明的再一个方面，提供了一种串扰系数估计方法，用于估计光纤传输系 统的一个信道对另一个信道的串扰的串扰系数，该串扰系数估计方法包括获得所述一个 信道的一个偏振态的信号的复共轭信号；将所述复共轭信号与所述一个信道的另一个偏振 态的信号相乘；以及利用滤波器对所述相乘结果进行滤波，从而获得串扰系数，其中所述滤 波器的传输函数根据所述光纤传输系统的系统参数设定。参照后文的说明和附图，本发明的这些和进一步的方面和特征将变得更加清楚。 在所述的说明和附图中，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，本发明包括许多改变、修改和等同。
图1示出了一种光纤传输系统，依据本发明的第一实施方式的串扰系数估计装置 要针对该光纤传输系统估计偏振串扰系数；图2示出了依据本发明第一实施方式的串扰系数估计装置的一个实施例；图3示出了依据本发明第一实施方式的另一实施例的串扰系数估计装置；
图4示出了依据本发明第一实施方式的再一实施例的串扰系数估计装置；图5示出了一种光纤传输系统，依据本发明的第二实施方式的串扰系数估计装置 要针对该光纤传输系统估计串扰系数；图6A示出了可以用于对图5所示的光纤传输系统进行串扰系数估计的一种实施 例的串扰系数估计装置；图6B示出了可以用于对图5所示的光纤传输系统进行串扰系数估计的另一实施 例的串扰系数估计装置；图7示出了一种光纤传输系统，依据本发明的第三实施方式的串扰系数估计装置 要针对该光纤传输系统估计非线性偏振串扰系数；图8A示出了依据本发明的第三实施方式的一个实施例的串扰系数估计装置；图8B示出了依据本发明的第三实施方式的另一个实施例的串扰系数估计装置；图9A示出了依据本发明第四实施方式的一个实施例的串扰系数估计装置；图9B示出了依据本发明第四实施方式的另一实施例的串扰系数估计装置；图9C示出了依据本发明第四实施方式的再一实施例的串扰系数估计装置；图10示出了依据本发明一种实施方式的串扰系数估计方法；图11示出了依据本发明的另一种实施方式的串扰系数估计方法；以及图12示出了可用于实施根据本发明实施方式的方法和装置的计算机的示意性框 图。
具体实施例方式下面参照附图详细说明本发明的实施方式。这些实施方式都是示例性的，不是对 本发明的范围的限制。第一实施方式在研究波分复用系统中邻道对本信道的干扰时，将本信道视为探测信道，邻道视 为泵浦信道。图1示出了一种光纤传输系统，依据本发明的串扰系数估计装置要针对该光纤传 输系统估计非线性偏振串扰系数。图1所述的光纤传输系统是一种单泵浦、单跨段的光纤传输系统。如图1所示，探 测信道发射机(TX-I) 101和泵浦信道发射机(TX-2) 102发出的光经合波器103合波后进入 包括在线光放大器(OA) 104、传输光纤105以及在线色散补偿(DC)单元106 (可选，不是必 须的)在内的光传输跨段112，并经由该光传输跨段112到达后置色散补偿单元107(可选， 不是必须的)和后置光放大器108 (可选，不是必须的)。然后由分波器109进行分波，最后 由探测信道接收机(RX-I) 110和泵浦信道接收机(RX-2)111接收。在本文中要估计泵浦光 (泵浦信道发射机发出的光)对探测光(探测信道发射机发出的光)的串扰的串扰系数。光纤通信系统输入输出关系可以建模为下面的式子
「 [Α χ,ο] _wy '\ fA— v .A,, DJ — Wxy )UlyjI ( Α 式 D其中Alj^jPAlya是输入光传输跨段112的探测光的两个偏振态的信号，Alx,。和Aly, 。是光传输跨段112输出的探测光的两个偏振态的信号。泵浦光对探测光的χ偏振态的信号的串扰的串扰系数是Wyx，泵浦光对探测光的y偏振态的信号的串扰的串扰系数是Wxy，这 两个系数来源于泵浦信道对探测信道的干扰，这种对探测光一个偏振态信号的干扰是泵浦 光通过作用于探测光的另一个偏振态的信号来实现的。下面介绍这两个系数的估计装置。图2示出了依据本发明第一实施方式的一个实施例的串扰系数估计装置。如图 2所示，依据本发明第一实施方式的一个实施例的串扰系数估计装置200包括复共轭单元 201、乘法单元202以及滤波单元203。图2中所示的串扰系数估计装置200也称为基本串 扰系数估计装置200。复共轭单元201用于求取输入光传输跨段112的泵浦光的一个偏振态的信号的复 共轭。在图2所示的示例中，是计算y偏振态上的信号A2y (t，0)的复共轭，获得复共轭信号。 A2y (t，0)表示y偏振态上的输入信号，2表示是泵浦信号(除1为探测信道外，其他数据都 表示为泵浦信号)，y表示是y偏振态的信号，t表示信号随时间的波形，0表示是在传输距 离为0处的信号，也就是输入信号。复共轭单元201的输出被输入到乘法器202，在乘法器 202处与输入光传输跨段112的泵浦光的另一个偏振态的信号A2x(t，0)相乘。A2x(t，0)表 示χ偏振态上的输入信号，2表示是泵浦信号，χ表示是χ偏振态的信号，t表示信号随时间 的波形，0表示是在传输距离为0处的信号，也就是输入信号。相乘的结果被输入到滤波单 元203进行低通滤波。A2x(t,0)和A2y(t，0)这两个信号是输入泵浦信号，是已知的图1所示的光传输系 统的系统参数。滤波单元203例如可以是低通滤波器，其传输函数根据该光纤传输系统的系统参 数来设定。在一种实施方式中，例如可以如下地设定传输函数H (ω)。
权利要求
1.一种串扰系数估计装置，用于估计包括两个或更多个信道的光纤传输系统的一个信 道受到的串扰的串扰系数，该串扰系数估计装置包括复共轭单元，用于获得所述一个信道之外的另一个信道的一个偏振态的信号的复共轭 信号；乘法单元，用于将所述复共轭单元所获得的所述复共轭信号与所述另一个信道的另一 个偏振态的信号相乘；以及滤波单元，用于对所述乘法单元的相乘结果进行滤波，从而获得所述一个信道的一个 偏振态的信号所受到的串扰的串扰系数，其中所述滤波单元的传输函数根据所述光纤传输系统的系统参数设定。
2.根据权利要求1所述的串扰系数估计装置，其特征在于，所述系统参数为所述光纤 传输系统的光传输跨段的光纤的长度L、非线性系数Y、群速率色散系数β、衰减系数α、 以及所述一个信道和所述另一个信道的中心频率的差值Aw，所述滤波单元的传输函数 为
3.根据权利要求1所述的串扰系数估计装置，其特征在于，所述串扰系数估计装置还 包括开关控制单元，所述开关控制单元用于控制所述另一个信道的哪一个偏振态的信号被 输入到所述复共轭单元，从而能够获得所述一个信道的两个偏振态的信号所受到的串扰的 串扰系数。
4.根据权利要求1所述的串扰系数估计装置，其特征在于，所述光纤传输系统包括N个 光传输跨段，N为大于1的正整数，所述串扰系数估计装置还包括输入滤波单元，包括N个输入滤波器，所述N个输入滤波器分别根据不同的传输函数对 输入的信号进行滤波，从而能够获得分别与各光传输跨段相对应的N组信号；开关控制单元，用于进行控制将所述另一个信道的信号逐一输入所述多个输入滤波器 中的各输入滤波器，并用于控制所述输入滤波单元中的各输入滤波器所获得的信号中哪个 偏振态的信号进入所述复共轭单元，从而所述滤波单元能够获得分别与所述N个光传输段 对应的、所述一个信道的一个偏振态的信号所受到的串扰的N个串扰系数Wxy和分别与所 述N个光传输段对应的、所述一个信道的另一个偏振态的信号所受到的串扰的N个串扰系 数 Wyx ；加法单元，用于对所述N个串扰系数Wxy求和，并用于对所述N个串扰系数Wyx求和。
5.根据权利要求4所述的串扰系数估计装置，其特征在于，所述开关控制单元还用于 控制所述光纤传输系统中的M个其它信道的信号逐一作为所述另一个信道的信号输入所 述多个输入滤波器，所述M为大于1的正整数，从而所述滤波单元能够获得分别与所述N个 光传输段和所述M个其他信道对应的、所述一个信道的一个偏振态的信号所受到的串扰的 NXM个串扰系数Wxy和分别与所述N个光传输段和所述M个其他信道对应的、所述一个信 道的另一个偏振态的信号所受到的串扰的NXM个串扰系数Wyx;所述加法单元用于对所述NXM个串扰系数Wxy求和，并用于对所述NXM个串扰系数 Wyx求和。
6.根据权利要求1所述的串扰系数估计装置，其特征在于，所述串扰系数估计装置还包括系统参数输入单元，用于获得所述光纤传输系统的系统参数；以及 滤波设定单元，用于设定所述滤波单元的传输函数。
7.根据权利要求6所述的串扰系数估计装置，其特征在于，所述光纤传输系统包括N个 光传输跨段，N为大于1的正整数，所述串扰系数估计装置还包括输入滤波单元、开关控制 单元和加法单元所述滤波设定单元可以对所述输入滤波单元的传输函数进行N种设置，传输函数被不 同设置的所述输入滤波单元能够对输入所述滤波输入单元的信号进行滤波，从而能够获得 分别与各光传输跨段相对应的N组信号；开关控制单元，用于进行控制将所述另一个信道的信号逐一输入传输函数被不同设置 的所述输入滤波单元，并用于控制所述输入滤波单元所获得的信号中哪个偏振态的信号进 入所述复共轭单元，从而所述滤波单元能够获得分别与所述N个光传输段对应的、所述一 个信道的一个偏振态的信号所受到的串扰的N个串扰系数Wxy和分别与所述N个光传输段 对应的、所述一个信道的另一个偏振态的信号所受到的串扰的N个串扰系数Wyx ；所述加法单元用于对所述N个串扰系数Wxy求和，并用于对所述N个串扰系数Wyx求和。
8.根据权利要求7所述的串扰系数估计装置，其特征在于，所述开关控制单元还用于 控制所述光纤传输系统中的M个其它信道的信号逐一作为所述另一个信道的信号输入所 述输入滤波器，所述M为大于1的正整数，从而所述滤波单元能够获得分别与所述N个光传 输段和所述M个其他信道对应的、所述一个信道的一个偏振态的信号所受到的串扰的NXM 个串扰系数fey和分别与所述N个光传输段和所述M个其他信道对应的、所述一个信道的 另一个偏振态的信号所受到的串扰的NXM个串扰系数Wyx;所述加法单元用于对所述NXM个串扰系数Wxy求和，并用于对所述NXM个串扰系数 Wyx求和。
9.根据权利要求1所述的串扰系数估计装置，其特征在于，所述串扰系数估计装置还 包括第二复共轭单元，用于获得所述另一个信道的所述另一个偏振态的信号的复共轭信号；第二乘法单元，用于将所述第二复共轭单元所获得的所述复共轭信号与所述另一个信 道的所述一个偏振态的信号相乘；以及第二滤波单元，用于对所述第二乘法单元的相乘结果进行滤波，从而获得串扰系数， 所述第二滤波单元的传输函数根据所述光纤传输系统的系统参数设定。
10.一种串扰系数估计方法，用于估计光纤传输系统的一个信道对另一个信道的串扰 的串扰系数，该串扰系数估计方法包括获得所述一个信道的一个偏振态的信号的复共轭信号； 将所述复共轭信号与所述一个信道的另一个偏振态的信号相乘；以及 利用滤波器对所述相乘结果进行滤波，从而获得串扰系数， 其中所述滤波器的传输函数根据所述光纤传输系统的系统参数设定。
全文摘要
本发明涉及串扰系数估计装置和串扰系数估计方法。所述串扰系数估计装置用于估计包括两个或更多个信道的光纤传输系统的一个信道受到的串扰的串扰系数，该串扰系数估计装置包括复共轭单元，用于获得所述一个信道之外的另一个信道的一个偏振态的信号的复共轭信号；乘法单元，用于将所述复共轭单元所获得的所述复共轭信号与所述另一个信道的另一个偏振态的信号相乘；以及滤波单元，用于对所述乘法单元的相乘结果进行滤波，从而获得所述一个信道的一个偏振态的信号所受到的串扰的串扰系数，其中所述滤波单元的传输函数根据所述光纤传输系统的系统参数设定。
文档编号H04B10/08GK102082604SQ20091024669
公开日2011年6月1日 申请日期2009年12月1日 优先权日2009年12月1日
发明者刘玲, 小田祥一郎, 陶振宁 申请人:富士通株式会社