CN101588209B - 一种自适应色散补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于波分复用系统的一种自适应色散补偿的方法，该方法首先对可调色散补偿器的色散进行粗调，同时检测误码计数是否有效，若误码计数有效，则禁止接收机性能优化，对可调色散补偿器的色散进行微调，同时检测误码率是否小于设定的阈值，若是，则每次微调可调色散补偿器的色散结束后执行接收机性能优化，进行色散优化；最后执行接收机性能优化。本发明克服了系统色散调整时陷入局部最优的缺点，将系统色散调整与接收机优化协调处理，可跟踪系统色散发生变化而动态调整色散，完成了高速光通信系统中的通道残余色散的自适应色散补偿，大大提高了自适应色散补偿的智能性，保证了波分系统的可靠传输。
Description
技术领域
本发明涉及光通信领域，尤其涉及用于波分复用系统的一种自适应色散补偿的方法。
背景技术
10Gb/s的波分复用系统不需要配置可调色散补偿器，但40Gb/s的波分复用系统由于色散容限小，可调色散补偿器成为系统传输的关键器件之一。ITU-T建议G.667，“Characteristics of adaptive chromatic dispersioncompensators”，提供了自适应色散补偿的方法，包括波分复用系统的单通道自适应色散补偿和多通道自适应色散补偿，如图1，为波分复用系统的单通道自适应色散补偿原理框图，接收机向可调色散补偿器提供与色散相关的反馈信息，从而完成自适应色散补偿。色散监测方法包括多种，例如误码率、眼图张开度、Q因子等等，目前应用最广泛的是利用误码率作为反馈信号。
中国公开专利CN1613211A“光通信系统中的色散补偿”，分粗略调整和精细调整，在光复用段对信号进行粗略调整，由色散补偿光纤完成；对每个通道利用误码率的变化进行精细调整，由可调色散补偿器完成。利用误码率是自适应色散补偿的基本方法，但是应该更具体地考虑各种应用问题。
中国公开专利CN1674475A“色散补偿方法和色散补偿装置”，利用从0到1的校正比来确定色散增减的方向，完成可调色散补偿；并且通过测量光学信噪比(OSNR)来排除OSNR的变化导致错误的色散调整。利用0到1的校正比虽然可以实现色散补偿，但是0到1的校正比容易受到接收机其他优化进程的影响，不如直接利用误码率。
欧洲专利EP1471668A1“Disperse Equalizor and Disperse EqualizingMethod”也提供了一种色散补偿的方法，该方法关注误码检测时告警对误码计数的影响，将色散调整分为粗调(search mode control)和微调(ordinarycontrol)，一旦出现告警，则执行粗调；此外，接收机判决电平的调整速度应较高，避免判决电平的调整对色散调整的影响。该专利考虑较细致，但仍不够全面，一旦出现告警，则执行粗调，不妥。此外，没有涉及微调如何进行，是否排除局部最优陷阱等等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种自适应色散补偿的方法，该方法有效地实现了高速光通信系统中的自适应色散补偿。
一种自适应色散补偿方法，包括以下步骤：
步骤一：粗调可调色散补偿器的色散，同时检测误码计数是否有效，若是，则进入下一步；否则，否则，继续粗调可调色散补偿器的色散；
步骤二：禁止接收机性能优化，微调可调色散补偿器的色散，同时检测误码率是否小于设定的阈值，若是，则进入下一步；否则将误码率最小的色散作为色散点，进入下一步；
步骤三：微调可调色散补偿器的色散，每次结束后执行接收机性能优化，以接收机优化后的误码率作为下次调整的误码率，进行色散优化；
步骤四：执行接收机性能优化，判断优化后色散是否发生变化，若是，则执行步骤三；否则，继续执行接收机优化。
所述误码计数有效的条件是前向误码纠错单元提供的误码数不存在告警。
所述步骤二具体包括以下步骤：
步骤A：禁止接收机性能优化；
步骤B：遍历可调色散补偿器的微调色散范围，对可调色散补偿器进行色散微调，同时检测误码率是否小于设定的阈值，若是，则进入步骤三；否则执行步骤C；
步骤C：比较微调次数是否小于等于设定的阈值，若是，则执行步骤B，否则，将误码率最小的色散作为色散点，进入步骤三。
所述步骤三具体包括以下步骤：
步骤a：遍历可调色散补偿器的微调色散范围，对可调色散补偿器进行色散微调；
步骤b：执行接收机性能优化，将接收机性能优化得到的误码率作为下次调整的误码率；
步骤c：比较前后两次得到的误码率，以误码率较小的色散点作为色散补偿的较优色散；
步骤d：比较微调次数是否小于等于设定的阈值，若是，则执行步骤a，否则，将误码率最小的色散点作为色散补偿的最优色散，进入步骤四。
所述步骤c中，若前后两次得到的误码率相同，则以该误码率对应的色散点作为色散补偿的最优色散，进入步骤四。
所述步骤四中，若误码率劣化至少连续两次小于设定的阈值，则表明色散发生变化。
所述步骤一中，色散粗调的间隔为100ps/nm。
所述步骤二中，色散微调的间隔为10ps/nm或20ps/nm。
所述步骤三中色散微调的间隔小于或者等于步骤二中色散微调的间隔。
本发明所述方法考虑了前向误码纠错单位提供的误码数必须满足误码计数有效的条件，克服了系统色散调整时陷入局部最优的缺点，将系统色散调整与接收机优化协调处理，可跟踪系统色散发生变化而动态调整色散，完成了高速光通信系统中的通道残余色散的自适应色散补偿，大大提高了自适应色散补偿的智能性，保证了波分系统的可靠传输。
附图说明
图1是自适应色散补偿的原理框图；
图2是本发明所述的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
如图2所示，是本发明所述方法的流程图，具体包括如下步骤：
第一步：色散粗调。粗调可调色散补偿器的色散，同时检测误码计数是否有效，若是，则进入下一步；否则，继续粗调可调色散补偿器的色散；
本步骤适合在色散调整初期进行，每次色散调整量较大，目的是快速找到前向误码纠错单元的误码计数有效状态。通常色散补偿器的色散调整范围在1000ps/nm以上，所以本步骤的色散粗调的间隔设置为100ps/nm。色散粗调在遍历可调色散补偿器的粗调色散范围过程中，一旦检测到误码计数有效，则终止色散粗调，进入下一步色散微调。误码率一般采自前向误码纠错单元提供的信号1和信号0的误码数，误码计数有效是指前向误码纠错单元提供的误码数真实可信，即需要排除帧丢失、帧失步、存在不可纠正帧等告警。
第二步：色散微调。禁止接收机性能优化，微调可调色散补偿器的色散，同时检测误码率是否小于设定的阈值，若是，则进入下一步；否则将误码率最小的色散作为色散点，进入下一步；
本步骤色散调整量较小。40Gb/s的波分复用系统的色散容限典型值只有±50ps/nm，故本步骤的色散微调的间隔设置为10ps/nm或20ps/nm。根据目前光器件的技术发展水平，可调色散补偿器调整一次色散所需的时间较长，而接收机完成一次优化所需的时间较短，故在色散微调时禁止接收机性能优化。色散微调在遍历可调色散补偿器的微调色散范围过程中，若检测到误码率小于事先设定的阈值，则直接进入下一步骤；否则，将误码率最小的色散作为色散点，进入下一步，这样可以避免陷入局部最优的情况。
该步骤具体包括以下步骤：
步骤a2：禁止接收机性能优化；
步骤b2：遍历可调色散补偿器的微调色散范围，对可调色散补偿器进行色散微调，同时检测误码率是否小于设定的阈值，若是，则进入下一步；否则执行步骤c2；
步骤c2：比较微调次数是否小于等于事先设定的阈值，若是，则执行步骤b2，否则，将误码率最小的色散作为色散点，进入下一步。
第三步：色散优化。微调可调色散补偿器的色散，每次结束后执行接收机性能优化，以接收机优化后的误码率作为下次微调的误码率，进行色散优化；具体包括以下步骤：
步骤a3：遍历可调色散补偿器的微调色散范围，对可调色散补偿器进行色散微调；
步骤b3：执行接收机性能优化，将接收机性能优化得到的误码率作为下次调整的误码率；
步骤c3：比较前后两次得到的误码率，以误码率较小的色散点作为色散补偿的较优色散；
步骤d3：比较微调次数是否小于等于设定的阈值，若是，则执行步骤a3，否则，将误码率最小的色散点作为色散补偿的最优色散，进入下一步。
本步骤色散调整量等于或小于第二步的色散调整量。每进行一次色散的微小调整，立即执行一次接收机优化，以优化后的误码率作为下次微调的误码率，接收机优化结束后仍禁止接收机优化，再次调整色散，再次获取接收机优化后的误码率，通过比较前后两次的误码率来确定较优色散，多次执行后获得色散补偿的最优色散。接收机优化包括接收机判决电平调整、采样相位调整或其他功能优化。本步骤可以通过调整次数足够或比较前后色散调整未发生变化，即得到的误码率相同来结束。
第四步：色散保持。色散保持是指色散补偿器不做调整，只执行接收机性能优化，每次接收机优化后判断优化后色散是否发生变化，若是，则执行第三步；否则，继续执行接收机优化。
本步骤可通过误码率劣化至少连续两次小于事先设定的阈值判断色散发生变化。误码率连续劣化有可能是系统光信噪比劣化导致，这种情况下可调色散补偿器虽然产生调整动作，但是最终仍会找到最优色散点。在长距离光纤链路中，即使是直埋光缆，由于温度变化导致的色散变化量可能达100ps/nm以上，大大超过了系统的色散容限，故需要动态跟踪系统色散来进行自适应色散补偿。若发现色散未发生变化，则继续执行接收机优化；若色散发生变化，则返回第三步执行色散优化，经过色散优化后，系统又重新处于色散最优状态。
本说明书所附实施例是体现本发明构思的一种典型方式，并不排除使用体现本发明设计方案的其他实施例。
Claims (9)
1. 一种自适应色散补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：粗调可调色散补偿器的色散，同时检测误码计数是否有效，若是，则进入下一步；否则，继续粗调可调色散补偿器的色散；
步骤二：禁止接收机性能优化，微调可调色散补偿器的色散，同时检测误码率是否小于设定的阈值，若是，则进入下一步；否则将误码率最小的色散作为色散点，进入下一步；
步骤三：微调可调色散补偿器的色散，每次结束后执行接收机性能优化，以接收机优化后的误码率作为下次调整的误码率，进行色散优化；
步骤四：执行接收机性能优化，判断优化后色散是否发生变化，若是，则执行步骤三；否则，继续执行接收机优化。
2. 如权利要求1所述的自适应色散补偿方法，其特征在于，所述误码计数有效的条件是前向误码纠错单元提供的误码数不存在告警。
3. 如权利要求1所述的自适应色散补偿方法，其特征在于，所述步骤二具体包括以下步骤：
步骤A：禁止接收机性能优化；
步骤B：遍历可调色散补偿器的微调色散范围，对可调色散补偿器进行色散微调，同时检测误码率是否小于设定的阈值，若是，则进入步骤三；否则执行步骤C；
步骤C：比较微调次数是否小于等于设定的阈值，若是，则执行步骤B，否则，将误码率最小的色散作为色散点，进入步骤三。
4. 如权利要求1所述的自适应色散补偿方法，其特征在于，所述步骤三具体包括以下步骤：
步骤a：遍历可调色散补偿器的微调色散范围，对可调色散补偿器进行色散微调；
步骤b：执行接收机性能优化，将接收机性能优化得到的误码率作为下次调整的误码率；
步骤c：比较前后两次得到的误码率，以误码率较小的色散点作为色散补偿的较优色散；
步骤d：比较微调次数是否小于等于设定的阈值，若是，则执行步骤a，否则，将误码率最小的色散点作为色散补偿的最优色散，进入步骤四。
5. 如权利要求4所述的自适应色散补偿方法，其特征在于，所述步骤c中，若前后两次得到的误码率相同，则以该误码率对应的色散点作为色散补偿的最优色散，进入步骤四。
6. 如权利要求1所述的自适应色散补偿方法，其特征在于，所述步骤四中，若误码率劣化至少连续两次小于设定的阈值，则表明色散发生变化。
7. 如权利要求1所述的自适应色散补偿方法，其特征在于，所述步骤一中，色散粗调的间隔为100ps/nm。
8. 如权利要求1所述的自适应色散补偿方法，其特征在于，所述步骤二中，色散微调的间隔为10ps/nm或20ps/nm。
9. 如权利要求1所述的自适应色散补偿方法，其特征在于，所述步骤三中色散微调的间隔小于或者等于步骤二中色散微调的间隔。
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