專利名稱：串?dāng)_系數(shù)估計裝置和串?dāng)_系數(shù)估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信相關(guān)。本發(fā)明尤其涉及光通信系統(tǒng)的非線性偏振串?dāng)_估計。
背景技術(shù)：
偏振復(fù)用系統(tǒng)可以利用光的兩個正交的偏振態(tài)(χ和y)在相同的帶寬內(nèi)同時傳輸 兩個獨立的信號(h和ν)，從而將信道的傳輸效率提高兩倍。但是在波分復(fù)用系統(tǒng)中，相對 于單偏振系統(tǒng)而言，偏振復(fù)用系統(tǒng)中信道間非線性效應(yīng)影響更大。在研究本發(fā)明的過程中， 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，信道間非線性效應(yīng)(也就是交叉相位調(diào)制)可以引起非線性相位噪 聲和非線性偏振串?dāng)_，在采用偏振復(fù)用調(diào)制的波分復(fù)用系統(tǒng)中，非線性偏振串?dāng)_是信道間 非線性損傷的主導(dǎo)因素，而目前涉及交叉相位調(diào)制引起的非線性偏振串?dāng)_的研究還很少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述問題和缺點作出，用于克服或緩解因現(xiàn)有技術(shù)的缺點 和局限所存在的一個或更多個問題。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種串?dāng)_系數(shù)估計裝置， 用于估計包括兩個或更多個信道的光纖傳輸系統(tǒng)的一個信道受到的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)，該串 擾系數(shù)估計裝置包括復(fù)共軛單元，用于獲得所述一個信道之外的另一個信道的一個偏振 態(tài)的信號的復(fù)共軛信號；乘法單元，用于將所述復(fù)共軛單元所獲得的所述復(fù)共軛信號與所 述另一個信道的另一個偏振態(tài)的信號相乘；以及濾波單元，用于對所述乘法單元的相乘結(jié) 果進(jìn)行濾波，從而獲得所述一個信道的一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)，其中 所述濾波單元的傳輸函數(shù)根據(jù)所述光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供了一種串?dāng)_系數(shù)估計方法，用于估計光纖傳輸系 統(tǒng)的一個信道對另一個信道的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)，該串?dāng)_系數(shù)估計方法包括獲得所述一個 信道的一個偏振態(tài)的信號的復(fù)共軛信號；將所述復(fù)共軛信號與所述一個信道的另一個偏振 態(tài)的信號相乘；以及利用濾波器對所述相乘結(jié)果進(jìn)行濾波，從而獲得串?dāng)_系數(shù)，其中所述濾 波器的傳輸函數(shù)根據(jù)所述光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。參照后文的說明和附圖，本發(fā)明的這些和進(jìn)一步的方面和特征將變得更加清楚。 在所述的說明和附圖中，詳細(xì)公開了本發(fā)明的特定實施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被 采用的方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條 款的范圍內(nèi)，本發(fā)明包括許多改變、修改和等同。


圖1示出了一種光纖傳輸系統(tǒng)，依據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的串?dāng)_系數(shù)估計裝置 要針對該光纖傳輸系統(tǒng)估計偏振串?dāng)_系數(shù)；圖2示出了依據(jù)本發(fā)明第一實施方式的串?dāng)_系數(shù)估計裝置的一個實施例；圖3示出了依據(jù)本發(fā)明第一實施方式的另一實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；
圖4示出了依據(jù)本發(fā)明第一實施方式的再一實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；圖5示出了一種光纖傳輸系統(tǒng)，依據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的串?dāng)_系數(shù)估計裝置 要針對該光纖傳輸系統(tǒng)估計串?dāng)_系數(shù)；圖6A示出了可以用于對圖5所示的光纖傳輸系統(tǒng)進(jìn)行串?dāng)_系數(shù)估計的一種實施 例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；圖6B示出了可以用于對圖5所示的光纖傳輸系統(tǒng)進(jìn)行串?dāng)_系數(shù)估計的另一實施 例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；圖7示出了一種光纖傳輸系統(tǒng)，依據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的串?dāng)_系數(shù)估計裝置 要針對該光纖傳輸系統(tǒng)估計非線性偏振串?dāng)_系數(shù)；圖8A示出了依據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的一個實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；圖8B示出了依據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的另一個實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；圖9A示出了依據(jù)本發(fā)明第四實施方式的一個實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；圖9B示出了依據(jù)本發(fā)明第四實施方式的另一實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；圖9C示出了依據(jù)本發(fā)明第四實施方式的再一實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置；圖10示出了依據(jù)本發(fā)明一種實施方式的串?dāng)_系數(shù)估計方法；圖11示出了依據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的串?dāng)_系數(shù)估計方法；以及圖12示出了可用于實施根據(jù)本發(fā)明實施方式的方法和裝置的計算機(jī)的示意性框 圖。
具體實施例方式下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。這些實施方式都是示例性的，不是對 本發(fā)明的范圍的限制。第一實施方式在研究波分復(fù)用系統(tǒng)中鄰道對本信道的干擾時，將本信道視為探測信道，鄰道視 為泵浦信道。圖1示出了一種光纖傳輸系統(tǒng)，依據(jù)本發(fā)明的串?dāng)_系數(shù)估計裝置要針對該光纖傳 輸系統(tǒng)估計非線性偏振串?dāng)_系數(shù)。圖1所述的光纖傳輸系統(tǒng)是一種單泵浦、單跨段的光纖傳輸系統(tǒng)。如圖1所示，探 測信道發(fā)射機(jī)(TX-I) 101和泵浦信道發(fā)射機(jī)(TX-2) 102發(fā)出的光經(jīng)合波器103合波后進(jìn)入 包括在線光放大器(OA) 104、傳輸光纖105以及在線色散補(bǔ)償(DC)單元106 (可選，不是必 須的)在內(nèi)的光傳輸跨段112，并經(jīng)由該光傳輸跨段112到達(dá)后置色散補(bǔ)償單元107(可選， 不是必須的)和后置光放大器108 (可選，不是必須的)。然后由分波器109進(jìn)行分波，最后 由探測信道接收機(jī)(RX-I) 110和泵浦信道接收機(jī)(RX-2)111接收。在本文中要估計泵浦光 (泵浦信道發(fā)射機(jī)發(fā)出的光)對探測光(探測信道發(fā)射機(jī)發(fā)出的光)的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)。光纖通信系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系可以建模為下面的式子
「 [Α χ,ο] _wy '\ fA— v .A,, DJ — Wxy )UlyjI ( Α 式 D其中Alj^jPAlya是輸入光傳輸跨段112的探測光的兩個偏振態(tài)的信號，Alx,。和Aly, 。是光傳輸跨段112輸出的探測光的兩個偏振態(tài)的信號。泵浦光對探測光的χ偏振態(tài)的信號的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)是Wyx，泵浦光對探測光的y偏振態(tài)的信號的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)是Wxy，這 兩個系數(shù)來源于泵浦信道對探測信道的干擾，這種對探測光一個偏振態(tài)信號的干擾是泵浦 光通過作用于探測光的另一個偏振態(tài)的信號來實現(xiàn)的。下面介紹這兩個系數(shù)的估計裝置。圖2示出了依據(jù)本發(fā)明第一實施方式的一個實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置。如圖 2所示，依據(jù)本發(fā)明第一實施方式的一個實施例的串?dāng)_系數(shù)估計裝置200包括復(fù)共軛單元 201、乘法單元202以及濾波單元203。圖2中所示的串?dāng)_系數(shù)估計裝置200也稱為基本串 擾系數(shù)估計裝置200。復(fù)共軛單元201用于求取輸入光傳輸跨段112的泵浦光的一個偏振態(tài)的信號的復(fù) 共軛。在圖2所示的示例中，是計算y偏振態(tài)上的信號A2y (t，0)的復(fù)共軛，獲得復(fù)共軛信號。 A2y (t，0)表示y偏振態(tài)上的輸入信號，2表示是泵浦信號(除1為探測信道外，其他數(shù)據(jù)都 表示為泵浦信號)，y表示是y偏振態(tài)的信號，t表示信號隨時間的波形，0表示是在傳輸距 離為0處的信號，也就是輸入信號。復(fù)共軛單元201的輸出被輸入到乘法器202，在乘法器 202處與輸入光傳輸跨段112的泵浦光的另一個偏振態(tài)的信號A2x(t，0)相乘。A2x(t，0)表 示χ偏振態(tài)上的輸入信號，2表示是泵浦信號，χ表示是χ偏振態(tài)的信號，t表示信號隨時間 的波形，0表示是在傳輸距離為0處的信號，也就是輸入信號。相乘的結(jié)果被輸入到濾波單 元203進(jìn)行低通濾波。A2x(t,0)和A2y(t，0)這兩個信號是輸入泵浦信號，是已知的圖1所示的光傳輸系 統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)。濾波單元203例如可以是低通濾波器，其傳輸函數(shù)根據(jù)該光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)參 數(shù)來設(shè)定。在一種實施方式中，例如可以如下地設(shè)定傳輸函數(shù)H (ω)。
權(quán)利要求
1.一種串?dāng)_系數(shù)估計裝置，用于估計包括兩個或更多個信道的光纖傳輸系統(tǒng)的一個信 道受到的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)，該串?dāng)_系數(shù)估計裝置包括復(fù)共軛單元，用于獲得所述一個信道之外的另一個信道的一個偏振態(tài)的信號的復(fù)共軛 信號；乘法單元，用于將所述復(fù)共軛單元所獲得的所述復(fù)共軛信號與所述另一個信道的另一 個偏振態(tài)的信號相乘；以及濾波單元，用于對所述乘法單元的相乘結(jié)果進(jìn)行濾波，從而獲得所述一個信道的一個 偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)，其中所述濾波單元的傳輸函數(shù)根據(jù)所述光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串?dāng)_系數(shù)估計裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)參數(shù)為所述光纖 傳輸系統(tǒng)的光傳輸跨段的光纖的長度L、非線性系數(shù)Y、群速率色散系數(shù)β、衰減系數(shù)α、 以及所述一個信道和所述另一個信道的中心頻率的差值A(chǔ)w，所述濾波單元的傳輸函數(shù) 為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串?dāng)_系數(shù)估計裝置，其特征在于，所述串?dāng)_系數(shù)估計裝置還 包括開關(guān)控制單元，所述開關(guān)控制單元用于控制所述另一個信道的哪一個偏振態(tài)的信號被 輸入到所述復(fù)共軛單元，從而能夠獲得所述一個信道的兩個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的 串?dāng)_系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串?dāng)_系數(shù)估計裝置，其特征在于，所述光纖傳輸系統(tǒng)包括N個 光傳輸跨段，N為大于1的正整數(shù)，所述串?dāng)_系數(shù)估計裝置還包括輸入濾波單元，包括N個輸入濾波器，所述N個輸入濾波器分別根據(jù)不同的傳輸函數(shù)對 輸入的信號進(jìn)行濾波，從而能夠獲得分別與各光傳輸跨段相對應(yīng)的N組信號；開關(guān)控制單元，用于進(jìn)行控制將所述另一個信道的信號逐一輸入所述多個輸入濾波器 中的各輸入濾波器，并用于控制所述輸入濾波單元中的各輸入濾波器所獲得的信號中哪個 偏振態(tài)的信號進(jìn)入所述復(fù)共軛單元，從而所述濾波單元能夠獲得分別與所述N個光傳輸段 對應(yīng)的、所述一個信道的一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的N個串?dāng)_系數(shù)Wxy和分別與所 述N個光傳輸段對應(yīng)的、所述一個信道的另一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的N個串?dāng)_系 數(shù) Wyx ；加法單元，用于對所述N個串?dāng)_系數(shù)Wxy求和，并用于對所述N個串?dāng)_系數(shù)Wyx求和。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的串?dāng)_系數(shù)估計裝置，其特征在于，所述開關(guān)控制單元還用于 控制所述光纖傳輸系統(tǒng)中的M個其它信道的信號逐一作為所述另一個信道的信號輸入所 述多個輸入濾波器，所述M為大于1的正整數(shù)，從而所述濾波單元能夠獲得分別與所述N個 光傳輸段和所述M個其他信道對應(yīng)的、所述一個信道的一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的 NXM個串?dāng)_系數(shù)Wxy和分別與所述N個光傳輸段和所述M個其他信道對應(yīng)的、所述一個信 道的另一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的NXM個串?dāng)_系數(shù)Wyx;所述加法單元用于對所述NXM個串?dāng)_系數(shù)Wxy求和，并用于對所述NXM個串?dāng)_系數(shù) Wyx求和。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串?dāng)_系數(shù)估計裝置，其特征在于，所述串?dāng)_系數(shù)估計裝置還包括系統(tǒng)參數(shù)輸入單元，用于獲得所述光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)；以及 濾波設(shè)定單元，用于設(shè)定所述濾波單元的傳輸函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的串?dāng)_系數(shù)估計裝置，其特征在于，所述光纖傳輸系統(tǒng)包括N個 光傳輸跨段，N為大于1的正整數(shù)，所述串?dāng)_系數(shù)估計裝置還包括輸入濾波單元、開關(guān)控制 單元和加法單元所述濾波設(shè)定單元可以對所述輸入濾波單元的傳輸函數(shù)進(jìn)行N種設(shè)置，傳輸函數(shù)被不 同設(shè)置的所述輸入濾波單元能夠?qū)斎胨鰹V波輸入單元的信號進(jìn)行濾波，從而能夠獲得 分別與各光傳輸跨段相對應(yīng)的N組信號；開關(guān)控制單元，用于進(jìn)行控制將所述另一個信道的信號逐一輸入傳輸函數(shù)被不同設(shè)置 的所述輸入濾波單元，并用于控制所述輸入濾波單元所獲得的信號中哪個偏振態(tài)的信號進(jìn) 入所述復(fù)共軛單元，從而所述濾波單元能夠獲得分別與所述N個光傳輸段對應(yīng)的、所述一 個信道的一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的N個串?dāng)_系數(shù)Wxy和分別與所述N個光傳輸段 對應(yīng)的、所述一個信道的另一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的N個串?dāng)_系數(shù)Wyx ；所述加法單元用于對所述N個串?dāng)_系數(shù)Wxy求和，并用于對所述N個串?dāng)_系數(shù)Wyx求和。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的串?dāng)_系數(shù)估計裝置，其特征在于，所述開關(guān)控制單元還用于 控制所述光纖傳輸系統(tǒng)中的M個其它信道的信號逐一作為所述另一個信道的信號輸入所 述輸入濾波器，所述M為大于1的正整數(shù)，從而所述濾波單元能夠獲得分別與所述N個光傳 輸段和所述M個其他信道對應(yīng)的、所述一個信道的一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的NXM 個串?dāng)_系數(shù)fey和分別與所述N個光傳輸段和所述M個其他信道對應(yīng)的、所述一個信道的 另一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的NXM個串?dāng)_系數(shù)Wyx;所述加法單元用于對所述NXM個串?dāng)_系數(shù)Wxy求和，并用于對所述NXM個串?dāng)_系數(shù) Wyx求和。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串?dāng)_系數(shù)估計裝置，其特征在于，所述串?dāng)_系數(shù)估計裝置還 包括第二復(fù)共軛單元，用于獲得所述另一個信道的所述另一個偏振態(tài)的信號的復(fù)共軛信號；第二乘法單元，用于將所述第二復(fù)共軛單元所獲得的所述復(fù)共軛信號與所述另一個信 道的所述一個偏振態(tài)的信號相乘；以及第二濾波單元，用于對所述第二乘法單元的相乘結(jié)果進(jìn)行濾波，從而獲得串?dāng)_系數(shù)， 所述第二濾波單元的傳輸函數(shù)根據(jù)所述光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。
10.一種串?dāng)_系數(shù)估計方法，用于估計光纖傳輸系統(tǒng)的一個信道對另一個信道的串?dāng)_ 的串?dāng)_系數(shù)，該串?dāng)_系數(shù)估計方法包括獲得所述一個信道的一個偏振態(tài)的信號的復(fù)共軛信號； 將所述復(fù)共軛信號與所述一個信道的另一個偏振態(tài)的信號相乘；以及 利用濾波器對所述相乘結(jié)果進(jìn)行濾波，從而獲得串?dāng)_系數(shù)， 其中所述濾波器的傳輸函數(shù)根據(jù)所述光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明涉及串?dāng)_系數(shù)估計裝置和串?dāng)_系數(shù)估計方法。所述串?dāng)_系數(shù)估計裝置用于估計包括兩個或更多個信道的光纖傳輸系統(tǒng)的一個信道受到的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)，該串?dāng)_系數(shù)估計裝置包括復(fù)共軛單元，用于獲得所述一個信道之外的另一個信道的一個偏振態(tài)的信號的復(fù)共軛信號；乘法單元，用于將所述復(fù)共軛單元所獲得的所述復(fù)共軛信號與所述另一個信道的另一個偏振態(tài)的信號相乘；以及濾波單元，用于對所述乘法單元的相乘結(jié)果進(jìn)行濾波，從而獲得所述一個信道的一個偏振態(tài)的信號所受到的串?dāng)_的串?dāng)_系數(shù)，其中所述濾波單元的傳輸函數(shù)根據(jù)所述光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。
文檔編號H04B10/08GK102082604SQ20091024669
公開日2011年6月1日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者劉玲, 小田祥一郎, 陶振寧 申請人:富士通株式會社