BR112012006972B1

BR112012006972B1 - Estimador de dispersão cromática e método para estimar uma dispersão cromática

Info

Publication number: BR112012006972B1
Application number: BR112012006972-1A
Authority: BR
Inventors: Nebojsa Stojanovic
Original assignee: Huawei Technologies Co., Ltd
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2022-01-11
Also published as: CN102511136B; CN102511136A; EP2502366A4; BR112012006972A2; WO2012109792A1; EP2502366B8; ES2703435T3; US20120213512A1; ES2703435T8; CA2772454C; US8930430B2; EP2502366A1; EP2502366B1; CA2772454A1

Abstract

estimador de dispersão cromática e método para a estimativa de uma dispersão cromática.. a presente invenção refere-se a um estimador de dispersão cromática (100, 500) para estimativa de uma dispersão cromática em um bloco de sinal de entrada, que compreende um transformador (110, 530, 531) para transformação do bloco de sinal de entrada em um bloco de sinal transformado em domínio de frequência, um compensador de dispersão cromática (120,145,146) para compensação de uma certa dispersão cromática no bloco de sinal transformado para a obtenção de um bloco de sinal transformado compensado, um transformador inverso (130, 550, 551) para transformação inversamente do bloco de sinal transformado compensado em domínio de tempo para a obtenção de um sinal de saída, um filtro adaptativo (140, 200, 300, 470) para a filtragem do sinal de saída para a obtenção de um sinal filtrado, e um determinador (150, 580) para determinação com base no sinal filtrado quanto a se certa dispersão cromática corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se ao campo de processamento de sinal digital e, em particular, ao processamento de sinal para receptores ópticos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Em vários sistemas de transmissão de dados, os dados são transmitidos por meio de um sinal óptico por um percurso óptico ou um canal óptico. Em um receptor de um sistema de comunicação como esse, o sinal óptico pode ser transformado em um sinal elétrico, o qual pode ser amostrado de forma digital para um processamento posterior.

[0003] Contudo, o percurso óptico ou canal óptico pode compre ender imperfeições de canal, de modo que o sinal óptico recebido compreenda distorções introduzidas pelo percurso óptico. Uma dessas possíveis distorções é uma dispersão cromática, de acordo com a qual diferentes comprimentos de onda do sinal óptico são transportados com diferentes velocidades em um meio óptico do percurso óptico ou do canal óptico, resultando, por exemplo, em pulsos alargados do sinal óptico recebido. Para compensação por essas distorções, o sinal recebido pode ser processado de modo conforme para a reversão dos efeitos de uma certa dispersão cromática do meio óptico. Contudo, a dispersão cromática do meio óptico pode não ser conhecida de antemão, de modo que uma estimação da certa dispersão cromática pode ser necessária.

[0004] Várias técnicas de estimação para estimar de uma disper são cromática podem ser empregadas. Por exemplo, uma função de autocorrelação de média do sinal recebido no domínio de frequência pode ser aplicada. Mais ainda, um erro médio quadrático de um sinal compensado pode ser avaliado para se encontrar uma certa dispersão cromática. Contudo, essas técnicas de estimação podem mostrar uma performance degradada em relação a uma rotação de polarização ou um atraso de grupo diferencial.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0005] É um objetivo da presente invenção prover um conceito efi ciente para estimar uma dispersão cromática de um sinal recebido óptico.

[0006] Este objetivo é alcançado por meio dos recursos das con cretizações independentes. Outras modalidades são evidentes a partir das concretizações dependentes.

[0007] A presente invenção é com base na descoberta que um si nal, sendo processado com um procedimento de compensação de dispersão cromática empregando uma certa dispersão cromática correspondente a uma dispersão cromática do sinal, pode ser eficientemente filtrado para se obter um sinal filtrado tendo as propriedades desejadas. Consequentemente, se uma certa dispersão cromática aplicada em um procedimento de compensação de dispersão cromática não corresponder à dispersão cromática do sinal, um sinal filtrado com as propriedades desejadas poderá não ser obtido ou sê-lo apenas parcialmente. A compensação e a filtração podem ser testadas com diferentes certas dispersões cromáticas para se encontrar a dispersão cromática do sinal.

[0008] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática para estimar uma dispersão cromática em um bloco de sinal de entrada. O estimador de dispersão cromática compreende um transformador para a transformação do bloco de sinal de entrada em um bloco de sinal transformado no domínio de tempo, um compensador de dispersão cromática para compensação de uma certa dispersão cromática no bloco de sinal transforma- do para a obtenção de um bloco de sinal transformado compensado, um transformador inverso para a transformação inversa do bloco de sinal transformado compensado no domínio de tempo para a obtenção de um sinal de saída. O estimador de dispersão cromática ainda compreende um filtro adaptativo para a filtração do sinal de saída para a obtenção de um sinal filtrado, e um determinador para a determinação com base no sinal filtrado quanto a se certa dispersão cromática corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

[0009] O transformador pode ser transformador de Fourier, e o transformador inverso pode ser um transformador de Fourier inverso. Em particular, um transformador de Fourier como esse e um transformador de Fourier inverso como esse podem estar empregando um algoritmo de transformada de Fourier rápida, FFT.

[00010] No compensador de dispersão cromática, uma certa dispersão cromática no bloco de sinal é compensada no domínio de frequência. Após a transformada compensada do bloco de sinal em domínio de tempo, o sinal de saída resultante é provido para o filtro adaptativo para a obtenção do sinal filtrado. O sinal filtrado é avaliado no determinador para se descobrir se a certa dispersão cromática usada para compensação foi escolhida apropriadamente para a dispersão cromática que estiver presente no bloco de sinal de entrada.

[00011] De acordo com uma primeira forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o filtro adaptativo é configurado para filtrar repetidamente o sinal de saída para coeficientes de filtro de adaptação em direção a coeficientes de filtro adaptados, e para filtrar o sinal de saída para a obtenção de um sinal filtrado usando os coeficientes de filtro adaptados. Por exemplo, o sinal filtrado a ser avaliado no determinador não é obtido pelo filtro adaptativo com uma operação de filtro de uma vez, mas com repetidas operações de filtro. Consequentemente, o mesmo sinal de saída pode ser filtrado repetidamente para a obtenção de um respectivo sinal filtrado, em que com cada operação de filtro os coeficientes de filtro do filtro adaptativo são adaptados, por exemplo, com base no sinal de saída e respectivos valores de sinal filtrado de uma operação prévia de filtro. O sinal filtrado pode ser provido para o determinador após um certo número de operações repetidas de filtro, por exemplo. Consequentemente, uma decisão do determinador quanto a se a certa dispersão cromática corresponde à dis-persão cromática no bloco de sinal de entrada pode depender de um resultado do algoritmo de adaptação do filtro adaptativo.

[00012] De acordo com uma segunda forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o filtro adaptativo é configurado para adaptar coeficientes de filtro com base em um algoritmo de módulo constante pela filtração repetida do sinal de saída. Por exemplo, de acordo com o algoritmo de módulo constante, é objetivado adaptar os coeficientes de filtro de modo que uma propriedade de módulo constante de um sinal de entrada possa ser restaurada, por exemplo, de modo que um valor absoluto seja igual ou basicamente igual para todos os valores no sinal de saída, ou que um valor absoluto seja maior do que um certo valor de limite. Se a certa dispersão cromática não corresponder à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada, este objetivo não poderá ser alcançado com o algoritmo de módulo constante, assim se indicando um desvio da certa dispersão cromática a partir da dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

[00013] De acordo com uma terceira forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o filtro adaptativo é um filtro de resposta de impulso finito, FIR. Por exemplo, os coeficientes de filtro do filtro de FIR podem ser valores complexos.

[00014] De acordo com uma quarta forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o determinador é configurado para avaliar uma distribuição de amplitude de amostras do sinal filtrado para se determinar se certa dispersão cromática corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada. Por exemplo, é avaliado se as amplitudes das amostras do sinal filtrado mostram uma propriedade de módulo constante.

[00015] De acordo com uma quinta forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o determinador é configurado para determinar que a certa dispersão cromática corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada, se um número de amostras do sinal filtrado tendo uma amplitude que está em uma certa faixa de amplitude, em particular em uma faixa de amplitude circular em um plano de amplitude complexo, for igual a ou menor do que um limite. Por exemplo, se a propriedade de módulo constante de uma amostra for restaurada, então, a amostra filtrada terá uma certa amplitude ou estará em uma certa faixa de amplitude. Em outras palavras, essas amostras estão fora de uma certa faixa de amplitude, por exemplo, um círculo interno de um plano de amplitude complexo. Se apenas um número predeterminado, especificamente, o limite, de amostras não atender às exigências da propriedade de módulo constante, poderá ser assumido que o sinal filtrado poderia ser obtido. Consequentemente, pode ser assumido que a certa dispersão cromática corresponde à dispersão cromática do bloco de sinal de entrada neste caso.

[00016] De acordo com uma sexta forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o determinador é configurado para determinar que a certa dispersão cromática corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada se um número de amostras do sinal filtrado tendo uma amplitude em uma certa faixa de amplitude, em particular em uma faixa de amplitude circular em um plano de amplitude complexo, for menor do que um número de amostras de um sinal filtrado obtido previamente tendo uma amplitude na certa faixa de amplitude. Por exemplo, a distribuição de amplitude de um primeiro sinal filtrado correspondente a uma primeira certa dispersão cromática é comparada com uma distribuição de amplitude de um segundo sinal filtrado de uma segunda certa dispersão cromática. Se o primeiro sinal filtrado tiver menos amostras na certa faixa de amplitude do que o segundo sinal filtrado, poderá ser assumido que a primeira dispersão cromática corresponde melhor à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada do que a segunda dispersão cromática.

[00017] De acordo com uma sétima forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o determinador é configurado para disparar o compensador de dispersão cromática para compensar uma certa dispersão cromática adicional no bloco de sinal transformado para a obtenção de um bloco de sinal transformado compensado adicional, em particular, se a certa dispersão cromática não corresponder à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada, O transformador inverso é configurado para transformar inversamente o bloco de sinal transformado compensado adicional no domínio de tempo para a obtenção de um sinal de saída adicional. O filtro adaptativo é configurado para filtrar de forma adaptativa o sinal de saída adicional para a obtenção de um si-nal filtrado adicional, e em que o determinador é configurado para determinar, com base no sinal filtrado adicional se a certa dispersão cromática adicional corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada. Assim sendo, pode ser testado quanto a duas ou mais certas dispersões cromáticas para se encontrar a certa dispersão cromá- tica a qual corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada. A compensação da respectiva certa dispersão cromática é realizada no mesmo bloco de sinal transformado para todas as operações de compensação. Consequentemente, resultados da compensação, da filtração e da determinação são mais bem comparáveis.

[00018] De acordo com uma oitava forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o compensador de dispersão cromática é configurado para processar o bloco de sinal transformado usando uma certa função de transferência a qual está associada à certa dispersão cromática. Por exemplo, coeficientes de filtro correspondentes a uma certa dispersão cromática como essa podem ser determinados de antemão, com base na certa dispersão cromática. Por exemplo, os coeficientes CD-1 podem ser determinados de acordo com

onde λo é um comprimento de onda de sinal, fs é uma frequência de amostragem, N é o tamanho de FFT, c é a velocidade da luz, n é o número de derivações dos N coeficientes, L é um comprimento de fibra, e D é um coeficiente de dispersão.

[00019] De acordo com uma nona forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o compensador de dispersão cromática é configurado para compensar uma pluralidade de certas dispersões cromáticas no bloco de sinal transformado de modo que o determinador determine, com base em uma pluralidade de sinais filtrados correspondentes providos pelo filtro adaptativo, cuja certa dispersão cromática da pluralidade de certas dispersões cromáticas corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

[00020] De acordo com uma décima forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, em que o bloco de sinal de entrada inclui um primeiro bloco de sinal associado a uma primeira polarização óptica e um segundo bloco de sinal associado a uma segunda polarização óptica. O transformador é configurado para a obtenção do bloco de sinal transformado no domínio de frequência incluindo um primeiro bloco transformado associado à primeira polarização óptica e um segundo bloco transformado associado à segunda polarização óptica. Em particular, o transformador transforma o primeiro bloco de sinal no primeiro bloco trans-formado e transforma o segundo bloco de sinal no segundo bloco transformado. O compensador de dispersão cromática é configurado para a obtenção do bloco de sinal transformado compensado no domínio de frequência incluindo um primeiro bloco compensado associado à primeira polarização óptica e um segundo bloco compensado associado à segunda polarização óptica. Em particular, o primeiro bloco transformado é processado para a obtenção do primeiro bloco compensado e o segundo bloco transformado é processado para a obtenção do segundo bloco compensado. O transformador inverso é configurado para obter o sinal de saída incluindo um primeiro sinal associado à primeira polarização óptica e um segundo sinal associado à segunda polarização óptica. Em particular, o primeiro sinal é obtido a partir do primeiro bloco compensado e o segundo sinal é obtido a partir do segundo bloco compensado. O filtro adaptativo é configurado para filtrar o primeiro sinal e o segundo sinal para a obtenção do sinal filtrado que é associado à primeira polarização óptica. Em particular, o filtro adaptativo pode ser configurado de modo que os primeiro e segundo sinais correspondentes à primeira e à segunda polarização óptica sejam processados para a obtenção do sinal filtrado, o qual pode estar apenas associado à primeira polarização óptica, mas não ou apenas em uma ordem desprezível associado à segunda polarização óptica. Por exemplo, o filtro adaptativo é um filtro de entrada múltipla e saída única, MISO.

[00021] De acordo com uma décima primeira forma de implementação do primeiro aspecto, a invenção se refere a um estimador de dispersão cromática, o qual compreende um modo de estimação para estimação de dispersão cromática, e um modo de compensação para compensação da dispersão cromática em um fluxo de sinal de entrada O estimador de dispersão cromática ainda compreende uma entrada para o recebimento do bloco de sinal de entrada, e um comutador para desacoplamento da entrada do compensador de dispersão cromática no modo de estimação, e para acoplamento da entrada ao compensador de dispersão cromática no modo de compensação. Consequentemente, pode ser obtido que o mesmo bloco transformado seja provido para o compensador de dispersão cromática no modo de estimação para estimar a dispersão cromática no bloco de sinal de entrada, enquanto os blocos de sinal transformado do fluxo de sinal de entrada podem ser compensados no modo de compensação.

[00022] De acordo com um segundo aspecto, a invenção se refere a um método para estimar uma dispersão cromática em um bloco de sinal de entrada. De acordo com um método como esse, um bloco de sinal de entrada é transformado em um bloco de sinal transformado no domínio de frequência. O método ainda compreende a compensação de uma certa dispersão cromática no bloco de sinal transformado para a obtenção de um bloco de sinal transformado compensado, a transformação inversa do bloco de sinal transformado compensado no domínio de tempo para a obtenção de um sinal de saída, a filtração do sinal de saída para a obtenção de um sinal filtrado, e a determinação, com base no sinal filtrado, quanto a se a certa dispersão cromática corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

[00023] De acordo com algumas formas de implementação, a filtração do sinal de saída é com base em coeficientes de filtro, e em que os coeficientes de filtro são ajustados de forma adaptativa com base em um algoritmo de módulo constante pela filtração repetida do sinal de saída.

[00024] Formas adicionais de implementação do método de acordo com o segundo aspecto surgem das formas de implementação descritas em conjunto com o primeiro aspecto da invenção.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00025] As modalidades adicionais da invenção serão descritas com referência às figuras a seguir, nas quais: a figura 1 mostra um estimador de dispersão cromática de acordo com uma forma de implementação; a figura 2 mostra um filtro de acordo com uma forma de im-plementação; a figura 3 mostra um filtro adaptativo de acordo com uma forma de implementação; a figura 4 mostra diagramas de constelação de exemplo de acordo com uma forma de implementação; a figura 5 mostra um estimador de dispersão cromática de acordo com uma forma de implementação; a figura 6 mostra um diagrama de dispersão residual de acordo com uma forma de implementação; a figura 7 mostra um método para estimar uma dispersão cromática de acordo com uma forma de implementação; a figura 8 mostra um diagrama de dispersão residual de acordo com uma forma de implementação; e a figura 9 mostra um diagrama de dispersão residual de acordo com uma forma de implementação.

DESCRIÇÃO DE FORMAS DE IMPLEMENTAÇÃO DA INVENÇÃO

[00026] A figura 1 mostra uma forma de implementação de um es- timador de dispersão cromática 100 que compreende um transformador 110, um compensador de dispersão cromática 120, um transformador inversor 130, um filtro adaptativo 140 e um determinador 150. O transformador 110 é configurado para transformar um bloco de sinal de entrada em sua entrada em um bloco de sinal transformado no domínio de frequência em sua saída para a provisão dele para o compensador de dispersão cromática 120. Por exemplo, o transformador 110 emprega um algoritmo de FFT e é adaptado para transformar um bloco de sinal de entrada de valor complexo no domínio de tempo em um bloco transformado de valor complexo no domínio de frequência. O bloco de sinal de entrada pode ser um bloco de valos amostrados digitalmente de um sinal elétrico, o qual é derivado de um sinal óptico e é recebido por um canal óptico, por exemplo, uma fibra óptica.

[00027] O compensador de dispersão cromática 120 é regulado para uma certa dispersão cromática a ser compensada, por exemplo, pela provisão de um conjunto de coeficientes de compensação complexos para o compensador 120, o referido resultado em uma certa função de transferência ser adaptada para compensação da certa dispersão cromática. Consequentemente, em uma saída do compensador 120, um bloco de sinal transformado compensado é provido e adicionalmente processado pelo transformador inversor 130. Em particular, o transformador inversor é configurado para a transferência do bloco de sinal transformado compensado para o domínio de tempo para a ob-tenção de um sinal de saída. Por exemplo, no transformador inversor, um algoritmo de FFT inversa, IFFT, é usado.

[00028] O sinal de saída é filtrado no filtro adaptativo 140 para a obtenção de um sinal filtrado, o qual é provido para o determinador 150. A filtração pode compreender vários estágios de adaptação dos coeficientes de filtro do filtro adaptativo 140, onde a adaptação pode ser com base no sinal de saída e/ou no sinal filtrado de cada estágio de adaptação.

[00029] O determinador 150 é configurado para determinação com base no sinal filtrado quanto a se a certa dispersão cromática empregada no compensador de dispersão cromática 120 corresponde a uma dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

[00030] Por exemplo, o determinador 150 checa se o sinal filtrado, em particular o sinal filtrado após um último estágio de adaptação, tem propriedades desejadas, as quais indicam que uma dispersão cromática no bloco de sinal de entrada foi compensada de forma bem sucedida com certa dispersão cromática, de modo que a certa dispersão cromática corresponda à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada. Para esta finalidade, uma distribuição de amplitude do sinal filtrado pode ser avaliada no determinador 150. O procedimento descrito acima pode ser repetido com uma pluralidade de certas dispersões cromáticas usadas para compensação no compensador 120, de modo a encontrar a dispersão cromática no bloco de sinal de entrada. Assim, a dispersão cromática do bloco de sinal de entrada pode ser estimada.

[00031] Por exemplo, o bloco de sinal de entrada inclui um primeiro bloco de sinal associado a uma primeira polarização óptica e um segundo bloco de sinal associado a uma segunda polarização óptica. Assim sendo, o transformador 110, o compensador 120 e o transformador inversor 130 são configurados para processarem respectivos blocos associados às primeira e segunda polarizações ópticas. Consequentemente, também o sinal de saída compreende um primeiro sinal e um segundo sinal associados às primeira e segunda polarizações ópticas, respectivamente.

[00032] A figura 2 mostra uma forma de implementação de um filtro adaptativo 200, o qual é configurado para processar dois sinais de entrada de valor complexo, por exemplo, o primeiro sinal e o segundo sinal. Por exemplo, o primeiro sinal está associado a uma polarização X e pode ser escrito como um sinal de valor complex

e o segundo sinal está associado a uma polarização Y e pode ser escrito como um sinal de valor complexo

[00033] O filtro 200 é um filtro de entrada múltipla, saída múltipla, MIMO, com duas entradas e duas saídas. O filtro 200 compreende quatro blocos de filtro 210, 220, 230 e 240, onde o bloco de filtro 210 se refere a uma relação X com X, o bloco de filtro 220 se refere a uma relação Y com X, o bloco de filtro 230 se refere a uma relação Y com X e o bloco de filtro 240 se refere a uma relação Y com Y. Assim sendo, as saídas dos blocos de filtro 210, 220 são somadas em um primeiro elemento de somatório 250, e as saídas dos blocos de filtro 230, 240 são somadas em um segundo elemento de somatório 260.

[00034] Consequentemente, o filtro 200 extrai dois valores complexos

onde

e onde os vetores complexos h representam coeficientes de filtro complexos.

[00035] Os elementos de adaptação do filtro 200 não são mostrados aqui por razões de uma melhor visão geral. Contudo, os coeficientes de filtro dos blocos de filtro 210, 220, 230 e 240 são adaptados de modo que uma constelação desejada de amostras do sinal filtrado possa atingir uma distribuição desejada no plano complexo.

[00036] A figura 3 mostra uma forma de implementação de um filtro adaptativo 300, o qual pode ser concretizado como um filtro MISO com duas entradas de filtro e uma saída de filtro. O filtro 300 compreende um primeiro e um segundo blocos de filtro 310, 320 e um elemento de somatório 350. Por exemplo, os blocos de filtro 210, 320 podem corresponder a dois blocos de filtro 210, 220 do filtro 200, enquanto o elemento de somatório 350 pode corresponder ao primeiro elemento de somatório 250. O filtro 300 ainda compreende um bloco de adaptação 360, o qual é configurado para realizar um cálculo de adaptação dos coeficientes de filtro ou derivações dos blocos de filtro 310, 320. Por exemplo, as derivações de filtro são atualizadas usando-se um algoritmo de módulo constante, CMA, o qual toma os sinais de saída Ūx, ŪY e o sinal filtrado mx como uma entrada para o bloco de adaptação 360. Por exemplo, as derivações de filtro ou os coeficientes de filtro são atualizados de acordo com:

com

onde μ é um coeficiente de atualização, k é um número de rodada de iterações do algoritmo de adaptação, e α é um fator de vazamento. O erro ek é calculado usando-se as amostras a partir da polarização X neste exemplo.

[00037] Na figura 4, as constelações de sinal de sinais de QPSK de exemplo para uma polarização X e uma polarização Y são mostradas. A figura 4A mostra a constelação de sinal das amostras antes do filtro adaptativo, e a figura 4B mostra a constelação de sinal após uma filtração. Pode ser visto que, após uma filtração de FIR, a constelação de saída é disposta de forma circular em torno da origem no plano complexo, e fora de uma faixa proibida ou indesejada denotada pelo círculo.

[00038] Nos sinais da figura 4, a certa dispersão cromática empregada no compensador de dispersão cromática corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada, de modo que o filtro tenha sido capaz de ser adaptado para a restauração da propriedade de módulo constante no sinal filtrado.

[00039] Se uma dispersão residual, RD, especificamente, a dispersão cromática remanescente no sinal compensado, for alta demais, porque a certa dispersão cromática não corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada, o filtro poderá não ser capaz de limpar a área dentro do círculo. Consequentemente, se um número de amostras no sinal filtrado que está localizado no círculo, especificamente, tendo uma amplitude que é menor do que o raio do círculo, for menor do que um limite, então, poderá ser assumido que uma dispersão residual é pequena de forma desprezível, e a certa dispersão cromática empregada no compensador de dispersão cromática corresponderá à dispersão cromática real no bloco de sinal de entrada.

[00040] Por exemplo, o filtro adaptativo é capaz de realizar um de- sacoplamento de polarização, uma dispersão de modo de fase, PMD, uma compensação e uma compensação de dispersão cromática residual. Vários coeficientes de cada um dos blocos de filtro podem estar em uma faixa de 9 a 15 derivações, por exemplo, se duas amostras por intervalo de símbolo forem para serem processadas.

[00041] A figura 5 mostra uma forma de implementação adicional de um estimador de dispersão cromática 500. O estimador de dispersão cromática 500 compreende um primeiro bloco de processamento 510, o qual pode ser concretizado em hardware, e um segundo bloco de processamento 520, o qual pode ser concretizado em software, por exemplo, por meio de um processador de sinal digital.

[00042] O segundo bloco de processamento 510 compreende os transformadores 530, 531 para a realização de uma transformação de um bloco de sinal de entrada em domínio de frequência para uma polarização X e uma polarização Y, respectivamente. As saídas dos transformadores 530, 531 são conectadas a blocos de dados 540, 541 para o armazenamento dos blocos de sinal transformados por meio dos comutadores 535, 536. Se os comutadores 535, 536 estiverem fechados, novos dados de saída dos transformadores 530, 531 poderão ser providos para os blocos de dados 540, 541. Contudo, o conteúdo dos blocos de dados 540, 541 permanece não modificado, se os comutadores 535, 536 estiverem abertos. Os blocos de sinal armazenados nos blocos de dados 540, 541 são providos para os compensadores de dispersão cromática 545, 546, os quais realizam uma compensação com uma certa dispersão cromática provida pelo segundo bloco de processamento 520. Os blocos compensados, os quais são extraídos pelos compensadores de dispersão cromática 545, 546, são inversamente transformados para um domínio de tempo pelos transformadores inversos 550, 551.

[00043] O segundo bloco de processamento 520 compreende um bloco de carregamento 560, um filtro de FIR 570, um determinador 580 e um bloco de controle 590. O bloco de carregamento 560 é configurado para o carregamento de um certo número de amostras de saída dos transformadores inversos 550, 551 para um processamento adicional pelo filtro adaptativo 570. Por exemplo, o filtro adaptativo 570 pode ser concretizado de acordo com as formas de implementação descritas para os filtros 200 e 300 acima. O sinal filtrado é avaliado pelo determinador 580, por exemplo, para determinar se uma constelação de sinal do sinal filtrado atende a uma exigência de distribuição de amplitude desejada, conforme descrito de acordo com a figura 4. O resultado de avaliação pode ser armazenado, por exemplo, para uma comparação posterior com outros resultados de avaliação. Em particu lar, por meio do bloco de controle 590, uma outra certa dispersão cromática pode ser carregada nos compensadores 555, 556, de modo que os compensadores 555, 556 processem os blocos de sinal armazenados nos blocos de dados 540, 541 com uma dispersão cromática diferente.

[00044] Por exemplo, a certa dispersão cromática, na qual a compensação e os compensadores 545, 546 são baseados, é trocada por uma faixa pré-definida de dispersões cromáticas com um incremento predeterminado. Os mesmos blocos de sinal são compensados e providos para o segundo bloco de processamento 520, de modo que, para cada bloco compensado uma operação de filtração com adaptação dos coeficientes de filtro seja realizada. Ainda, para cada sinal filtrado, uma avaliação é realizada, em particular uma determinação de uma dispersão residual e/ou uma avaliação da distribuição de amplitude do sinal filtrado. Após a última avaliação ou operação de filtro, respectivamente, uma das certas dispersões cromáticas, as quais foram usa-das para compensação, pode ser escolhida como a dispersão cromática estimada no bloco de sinal de entrada, por exemplo, aquela tendo a menor dispersão residual.

[00045] Por exemplo, se um método de FFT de "adicionar e assegurar" for aplicado, metade das amostras no meio de um respectivo bloco de dados terá a dispersão cromática compensada corretamente no bloco de saída compensado. Consequentemente, metade das amostras a partir do meio do bloco de saída de IFFT poderá ser carregada para o segundo bloco de processamento 520. O número de amostras carregadas pode ser menor, mas não deve ser maior, se o método de FFT mencionado acima for usado. Consequentemente, se um tamanho de FFT de N = 1024 for assumido, 512 amostras poderão ser passadas através do filtro 570. Assumindo M derivações de filtro para os filtros, o filtro poderá ser dado N/2-M+1 vezes, de modo que N/2-M+1 amostras de saída estejam disponíveis. Cada amostra de saída pode ser usada para atualização de derivações de filtro. Este procedimento pode ser repetido L vezes para cada valor de dispersão cromática RD a partir de uma dispersão cromática mínima RDmin até um valor máximo de dispersão cromática RDmax com um tamanho de incremento de RDS. As amostras de saída em um ciclo definido por seu raio R no plano complexo podem ser contadas para cada valor de RD para ambas as polarizações e armazenadas em um parâmetro de erro RDE(i), onde i denota um iésimo valor de RD. No fim, o valor de RD produzindo o mínimo de RDE poderá ser selecionado. A estimação pode ser adicionalmente melhorada, se o mínimo vizinho mais próximo for usado para interpolação de RD.

[00046] Assumindo que estes valores sejam RD(i) e RD(i+1), então, o valor interpolado pode ser calculado por

onde ξ<<1 pode ser usado para se evitar uma divisão por zero.

[00047] A figura 6 mostra um diagrama de dispersão residual de exemplo, no qual, por exemplo, o número de amostras no raio de amplitude R é mostrado pelos valores de RD usados para compensação. Consequentemente, neste exemplo uma dispersão cromática de 10.000 ps/nm pode ser assumida para o sinal de entrada.

[00048] A figura 7 mostra um fluxograma do método de estimação de dispersão cromática, o qual pode ser realizado nos arranjos descritos acima. Na etapa 701, os parâmetros do algoritmo de estimação são estabelecidos, por exemplo, valores para RDmin, RDS, RDmax, tamanho de FFT N, comprimento de filtro M ou o número de repetições de filtro L. Os blocos de sinal de entrada são transformados para o domínio de frequência no bloco 705 e congelados, de modo que os mesmos blocos transformados possam ser usados para todas as ope- rações adicionais.

[00049] Na etapa 710, um laço por valores de dispersão cromática RD é começado com um valor de dispersão cromática mínimo RDmin, o qual é aumentado por um RDS de tamanho de incremento para um valor máximo de dispersão cromática RDmax.

[00050] Na etapa 715, uma dispersão cromática no bloco de sinal transformado é compensada com o valor de RD real. O bloco compensado é transformado para o domínio de tempo por uma FFT inversa na etapa 720. Assumindo um tamanho de FFT N, N/2 amostras do sinal de saída de domínio de tempo são carregadas no software de avaliação, por exemplo, concretizado no segundo bloco de processamento 520, o qual pode ser realizado com um processador de sinal digital.

[00051] Na etapa 730, um laço por L iterações para um processamento de filtro é começado. No bloco 735, um laço para o cálculo de N/2-M+1 amostras de saída de um filtro é começado, em que, na etapa 740, as amostras de saída do filtro de FIR são calculadas, e, na etapa 745, os coeficientes do filtro de FIR são atualizados usando-se um algoritmo de módulo constante, CMA. Na etapa 750, um laço para a etapa 735 é fechado, enquanto, na etapa 755, o respectivo laço para a etapa 730 é fechado.

[00052] Após o término dos laços de filtro, na etapa 760, um valor de erro RDE é calculado para o valor de RD real. Na etapa 765, retorna-se em laço para a etapa 710 para a seleção do próximo valor de RD ou, se RDmax tiver sido atingido, continuar-se-á com a etapa 770. Na etapa 770, o valor de RDE mínimo é encontrado, e o respectivo valor de RD para dispersão cromática pode ser selecionado. O método pode ser parado aqui. Contudo, para possivelmente melhorar o resultado da estimação de dispersão cromática, os mínimos de RDE vizinhos podem ser selecionados, e uma interpolação, na etapa 775, poderia ser começada. No fim, na etapa 780, a dispersão cromática es- timada com base no valor de RD selecionado pode ser extraída.

[00053] Com respeito à interpolação, a figura 8 mostra um diagrama de dispersão residual, a partir do qual pode ser visto que dois valores de RD, RD1, RD2 com números baixos comparáveis de amostras no círculo são encontrados. Portanto, pode ser assumido que um mínimo adicional de RDE pode ser encontrado entre os valores de dispersão cromática, RD1, RD2. Assim sendo, um procedimento similar, conforme descrito acima pode ser repetido com novos valores para RDmin e RDmax, especificamente, RDmin = RD1 e RDmax = RD2. Um tamanho de incremento menor de RDS pode ser escolhido de modo conforme.

[00054] Como resultado, a figura 9 mostra um diagrama de dispersão residual de exemplo com a estimação de dispersão cromática repetida, resultando em um mínimo a ser encontrado para os valores de RD em torno de 9950 ps/nm e 10000 ps/nm marcados com um círculo. O procedimento pode ser repetido de novo, ou um dos dois valores de RD poderia ser tomado como a dispersão cromática estimada.

Claims

1. Estimador de dispersão cromática (100, 500) para estimar uma dispersão cromática em um bloco de sinal de entrada, o es- timador de dispersão cromática (100, 500) compreendendo: um transformador (110, 530, 531) para transformar o bloco de sinal de entrada em um bloco de sinal transformado em domínio de frequência; um compensador de dispersão cromática (120, 545, 546) para compensar uma dispersão cromática no bloco de sinal transformado para obter um bloco de sinal transformado compensado; um transformador inverso (130, 550, 551) para transformar inversamente o bloco de sinal transformado compensado para domínio de tempo para obter um sinal de saída; um filtro adaptativo (140, 200, 300, 570) para filtrar o sinal de saída para obter um sinal filtrado; e um determinador (150, 580) para determinar com base no sinal filtrado se a dispersão cromática no bloco de sinal transformado corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada; caracterizado pelo fato de que o filtro adaptativo (140, 200, 300, 570) é configurado para filtrar repetidamente o sinal de saída para coeficientes de filtro de adaptação com base em um algoritmo de módulo constante em direção a coeficientes de filtro adaptados; e o determinador (150, 580) é configurado para determinar com base no sinal filtrado se o sinal filtrado tem propriedades desejadas que indicam que uma dispersão cromática no bloco de sinal de entrada foi compensada com sucesso com a dispersão cromática no bloco de sinal transformado correspondendo à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

2. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o filtro adapta- tivo (140, 200, 300, 570) é um filtro de resposta de impulso finito.

3. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o determinador (150, 580) é configurado para avaliar uma distribuição de amplitude de amostras do sinal filtrado para determinar se a dispersão cromática no bloco de sinal transformado corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

4. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o determinador (150, 580) é configurado para determinar que a dispersão cromática no bloco de sinal transformado corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada se um número de amostras do sinal filtrado tendo uma amplitude estando dentro de uma certa faixa de amplitude, em particular dentro de uma faixa de amplitude circular em um plano de amplitude complexo, for igual a ou menor do que um limite.

5. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o determinador (150, 580) é configurado para determinar que a dispersão cromática no bloco de sinal transformado corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada se um número de amostras do sinal filtrado tendo uma amplitude dentro de uma certa faixa de amplitude, em particular dentro de uma faixa de amplitude circular em um plano de amplitude complexo, for menor do que um número de amostras de um sinal filtrado obtido previamente tendo uma amplitude dentro da certa faixa de amplitude.

6. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o determinador (150, 580) é configurado para disparar o com- pensador de dispersão cromática (120, 545, 546) para compensar uma dispersão cromática adicional no bloco de sinal transformado para obter um bloco de sinal transformado compensado adicional se a dispersão cromática no bloco de sinal transformado não corresponder à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada, em que o transformador inverso (130, 550, 551) é configurado para transformar inversamente o bloco de sinal transformado compensado adicional para domínio de tempo para obter um sinal de saída adicional, em que o filtro adaptativo (140, 200, 300, 570) é configurado para filtrar de forma adaptativa o sinal de saída adicional para obter um sinal filtrado adicional, e em que o determinador (150, 580) é configurado para determinar com base no sinal filtrado adicional se a dispersão cromática adicional no bloco de sinal transformado corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

7. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o compensador de dispersão cromática (120, 545, 546) é configurado para processar o bloco de sinal transformado usando uma certa função de transferência que é associada com a dispersão cromática no bloco de sinal transformado.

8. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o compensador de dispersão cromática (120, 545, 546) é configurado para compensar uma pluralidade de dispersões cromáticas no bloco de sinal transformado com a finalidade de o determinador (150, 580) determinar, com base em uma pluralidade de sinais filtrados correspondentes providos pelo filtro adaptativo (140, 200, 300, 570), qual dispersão cromática da pluralidade de dispersões cromáticas no bloco de sinal transformado corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.

9. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o bloco de sinal de entrada inclui um primeiro bloco de sinal associado com uma primeira polarização óptica e um segundo bloco de sinal associado com uma segunda polarização óptica; em que o transformador (110, 530, 531) é configurado para obter o bloco de sinal transformado em domínio de frequência incluindo um primeiro bloco transformado associado com a primeira polarização óptica e um segundo bloco transformado associado com a segunda polarização óptica; em que o compensador de dispersão cromática (120, 545, 546) é configurado para obter o bloco de sinal transformado compensado em domínio de frequência incluindo um primeiro bloco compensado associado com a primeira polarização óptica e um segundo bloco compensado associado com a segunda polarização óptica; em que o transformador inverso (130, 550, 551) é configurado para obter o sinal de saída incluindo um primeiro sinal associado com a primeira polarização óptica e um segundo sinal associado com a segunda polarização óptica; e em que o filtro adaptativo (140, 300, 570) é configurado para filtrar o primeiro sinal e o segundo sinal para obter o sinal filtrado sendo associado com a primeira polarização óptica.

10. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o transformador (110, 530, 531) é um transformador de Fourier, e em que o transformador inverso (130, 550, 551) é um transformador de Fourier inverso.

11. Estimador de dispersão cromática (100, 500), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende um modo de estimação para estimação de dis- persão cromática, e um modo de compensação para compensar dispersão cromática em um fluxo de sinal de entrada, em que o estimador de dispersão cromática (100, 500) ainda compreende uma entrada para receber o bloco de sinal de entrada, e um comutador (535, 536) para desacoplar a entrada do compensador de dispersão cromática (120, 545, 546) no modo de estimação, e para acoplar a entrada ao compensador de dispersão cromática (120, 545, 546) no modo de compensação.

12. Método para estimar uma dispersão cromática em um bloco de sinal de entrada, o método compreendendo: transformar um bloco de sinal de entrada em um bloco de sinal transformado em domínio de frequência; compensar uma dispersão cromática no bloco de sinal transformado para obter um bloco de sinal transformado compensado; transformar inversamente o bloco de sinal transformado compensado para domínio de tempo para obter um sinal de saída; filtrar o sinal de saída para obter um sinal filtrado; e determinar com base no sinal filtrado se a dispersão cromática no bloco de sinal transformado corresponde à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada; caracterizado por filtrar repetidamente o sinal de saída para coeficientes de filtro de adaptação com base em um algoritmo de módulo constante em direção a coeficientes de filtro adaptados; e determinar com base no sinal filtrado se o sinal filtrado tem propriedades desejadas que indicam que uma dispersão cromática no bloco de sinal de entrada foi compensada com sucesso com a dispersão cromática no bloco de sinal transformado correspondendo à dispersão cromática no bloco de sinal de entrada.