CN102082604B - 串扰系数估计装置和串扰系数估计方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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(x和y)在相同的带宽内同时传输两个独立的信号(h和v)，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。

附图说明

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-1)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-1)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

$\left[\begin{array}{c}{A}_{1x,o}\\ A_{1y,o}\end{array}\right]=\left(\begin{array}{cc}{w}_{\mathrm{xx}}& w_{\mathrm{yx}}\\ w_{\mathrm{xy}}& w_{\mathrm{yy}}\end{array}\right)\left[\begin{array}{c}{A}_{1x,i}\\ A_{1y,i}\end{array}\right]$ (公式1)

其中A_1x，i和A_1y，i是输入光传输跨段112的探测光的两个偏振态的信号，A_1x，o和A_1y，o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x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A_2y(t，0)的复共轭，获得复共轭信号。A_2y(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A_2x(t，0)相乘。A_2x(t，0)表示x偏振态上的输入信号，2表示是泵浦信号，x表示是x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。

A_2x(t，0)和A_2y(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)。

$H\left(\mathrm{\ω}\right)=-\frac{j8\mathrm{\γ}}{9}\frac{e^{(-\mathrm{\α}+\mathrm{j\ω}{\mathrm{\β}}_2\mathrm{\Δ\ω})L}-1}{-\mathrm{\α}+\mathrm{j\ω}{\mathrm{\β}}_2\mathrm{\Δ\ω}}$ (公式2)

应该注意，公式2所示的只是个简化公式，是示例性的，不是对本发明的限制。如果采用其他的化简假设，会有其他稍有不同的表示。针对不同的系统配置，如不同于图1的传输配置，公式也会不同。

在公式2中，ω是传输函数的参数，表示频率。L、Υ、β₂、α分别是光纤105的长度、光纤105的非线性系数、光纤105的群速率色散系数和光纤105的衰减系数，而Δω＝2π(f_探测-f_泵浦)是探测信道和泵浦信道中心频率的差值，j是单位虚数。

滤波单元203的输出信号204就是估计出的泵浦信号对探测信号的某一偏振态的信号的串扰系数。具体地，在图2中所示的复共轭单元201的输入是A_2y(t，0)，而A_2x(t，0)输入到乘法单元202的情况下，所得的输出信号204是泵浦光的信号对探测光的x偏振态的信号A_1x的串扰的串扰系数Wyx。如果将A_2y(t，0)输入到乘法单元202，将A_2x(t，0)输入到复共轭单元201，则可以得到泵浦光的信号对探测光的y偏振态的信号A_1y的串扰的串扰系数Wxy。

因而，在具体的实施中，可以依次计算Wxy和Wyx。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3所示的串扰系数估计装置200′与图2所示的串扰系数估计装置200的不同在于增加了开关控制单元205。该开关控制单元205控制输入到复共轭单元201和乘法单元202的输入分别是A_2y(t，0)和A_2x(t，0)还是分别是A_2x(t，0)和A_2y(t，0)，从而分别计算Wxy和Wyx。图3中其余的部件与图2中的相同，因而不予赘述。

另外，在具体的实施中，也可以采用两个串扰系数估计装置200并行地计算Wxy和Wyx。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200″。如图4所示，与图2所示的串扰系数估计装置相比，增加了另一串扰系数估计装置200。如图4所示，采用两个串扰系数估计装置，进行不同的输入，可以同时获得输出信号204(Wyx)和输出信号204′(Wxy)。

图3和图4所示的串扰系数估计装置也称为单跨段单泵浦串扰系数估计装置200′或200″。

所计算出的串扰系数可以用于根据如下公式计算系统代价。

$\mathrm{dB}=10{\log }_{10}(1+{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{Wyx}}^2\·\mathrm{SNR})$ (公式3)

其中σ_Wyx ²是非线性偏振串扰系数的方差，可以根据输出信号204(204′)得到。SNR是信噪比，由系统参数给出。

第二实施方式

在第一实施方式中，针对单跨段、单泵浦的光纤传输系统，说明了依据本发明的一种实施方式的非线性偏振串扰系数估计装置。但在实际应用中，通常光纤传输系统并不只有单个跨段，而是具有多个跨段。第二实施方式针对这种情况。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非线性偏振串扰系数。

图5所示的光纤传输系统与图1所示的传输光纤系统基本相同，只是其具有多个跨段112。用相同的标号表示了相同的部件，并且省略了对它们的描述。应该注意，各跨段112中的部件的参数可以不同，并且如前所述，其中有的部件也可有可无。

图6A示出了可以用于针对图5所示的光纤传输系统进行串扰系数估计的串扰系数估计装置。如图6A所示，依据本发明的第二实施方式的串扰系数估计装置300包括：N组滤波器对301，其中N是正整数，表示光纤传输系统中的光传输跨段的数目；N个单跨段单泵浦串扰系数估计装置，这些单跨段单泵浦串扰系数估计装置可以由前面的串扰系数估计装置200′或200″构成；以及加法器302。

根据本发明的第二实施方式，可以利用前面说明的针对单跨段的串扰系数估计装置200′或200″对各跨段所引入的非线性偏振串扰系数进行估计。各串扰系数估计装置200′或200″的输入A_2x(t，Z_n)、A_2y(t，Z_n)是泵浦输入信号通过该串扰系数估计装置200′或200″所针对的跨段前的所有跨段后的波形，其计算可以由与其串联的滤波器对用公知方法得到。Zn表示A_2x(t，Z_n)、A_2y(t，Z_n)在传输距离Zn处。比如考虑系统中色散效应，A_2x(t，Z_n)、A_2y(t，Z_n)可以由A_2x(t，0)、A_2y(t，0)通过滤波器G得到，其中滤波器G的传输函数可以表示为：

$G\left(\mathrm{\ω}\right)=e^{\frac{{\mathrm{j\ω}}^2}{2}{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{N-1}{D}_i}$ (公式4)

D_i表示第i个跨段前的残余色散。应该注意，对于第一个光传输跨段，由于D₀为0，所以该滤波器对是直通的，相当于导线。因而实际上该滤波器可以取消。在本发明中，为了描述的方便，将该直通滤波器以及与该直通滤波器等同的导线仍然视为普通滤波器，并顺序编号。

残余色散作为该串扰系数估计装置所针对的系统的系统参数是可知的。

加法单元302获得N个串扰系数估计装置200′或200″的输出的和，即分别计算N个串扰系数估计装置200′或200″所输出的N个Wxy的和以及N个Wyx的和。

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。如图6B所示，依据本发明的第二实施方式的另一实施例的串扰系数估计装置300′包括开关控制单元205′、输入滤波单元303、基本串扰系数估计装置200和存储单元304以及加法器305。

输入滤波单元303包括图6A中示出的N组滤波器对301。

开关控制单元205′对输入的泵浦光的两个偏振态的输入信号A_2x(t，0)和A_2y(t，0)输入到输入滤波单元303的N组滤波器对中的哪组滤波器对进行控制，并且对从该组滤波器对输出的信号向复共轭单元201和乘法器202的输入进行控制。通过使输入的泵浦光的两个偏振态的输入信号A_2x(t，0)和A_2y(t，0)逐一输入到输入滤波单元303的各组滤波器对，并经过基本串扰系数估计装置200，可以获得N个串扰系数Wxy和N个串扰系数Wyx。因为这些串扰系数Wxy和Wyx并不是同时获得的，因而可以先存储在存储单元304中，然后相加。

也可以按照以下的过程进行求和：

(1)将获得的第一个Wxy或Wyx存储在存储单元304中；

(2)通过加法器305将新获得的Wxy或Wyx与存储在存储单元304中的Wxy或Wyx相加；

(3)将步骤2所获得的和存储在存储单元304中；

(4)重复以上的步骤(2)和步骤(3)。

在此实施方式中，存储单元304和加法器305对应于本发明的加法单元。

另外，在图6B所示的串扰系数估计装置300′中，开关控制单元205也可以设置在输入滤波单元303的后面。在这种情况下，输入信号A_2x(t，0)和A_2y(t，0)同时输入到输入滤波单元303中的各个滤波器对，但开关控制单元205′对输入滤波单元303中的这些滤波器对中的哪组滤波器对要输出进行控制，并对从该组滤波器对输出的信号向复共轭单元201和乘法器202的输入进行控制。

图6A和图6B所示的串扰系数估计装置300和300′也称为多跨段单泵浦串扰系数估计装置300和300′。

第三实施方式

在第一实施方式和第二实施方式中，针对单个泵浦信道发射机的光纤传输系统，说明了依据本发明的实施方式的串扰系数估计装置。但在实际应用中，通常光纤传输系统并不只有单个泵浦信道发射机，而是具有多个泵浦信道发射机。第三实施方式针对这种情况进行了说明。

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7所示的光纤传输系统与图5所示的光纤传输系统的差别在于其增加了泵浦信道发射机102，并相应增加了泵浦信道接收机111。

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。如图8A所示，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400包括加法器801和M个单泵浦多跨段串扰系数估计装置。这里的M是正整数，表示光纤传输系统中的泵浦信道发射机的数目；M个单泵浦多跨段串扰系数估计装置可以由前面的串扰系数估计装置300或300′来实现。

加法单元801获得M个串扰系数估计装置300或300′的输出的和，即分别计算M个串扰系数估计装置300或300′所输出的M个Wxy的和以及M个Wyx的和。

很显然，如果将前面的M个串扰系数估计装置300或300′变为M个串扰系数估计装置200′或200″，则可以计算多泵浦单跨段的光传输系统的串扰系数。

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。如图8B所示，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400′包括开关控制单元205″、基本串扰系数估计装置200、存储单元802和加法器803。

开关控制单元205″被输入M组泵浦光的信号。第i组泵浦光的信号包括第i组泵浦光的一个偏振态的信号(例如A_ix(t，0))和另一个偏振态的信号(例如A_iy(t，0))，2＜i＜＝M。开关控制单元205″根据一定的控制规则，将输入的M组泵浦光的信号逐一输入到基本串扰信号估计装置200，并如前所述，对各偏振态的信号是输入给复共轭单元201还是输入给乘法器202进行控制，从而经过基本串扰信号估计装置200后，可以得到M个串扰系数Wxy和M个串扰系数Wyx。这些Wxy和Wyx由于是先后获得的，而不是同时获得的，因而可以先存储在存储单元802中，然后对存储的这些Wxy和Wyx进行求和。也可以按照以下的过程进行求和：

(1)将获得的第一个Wxy或Wyx存储在存储单元802中；

(2)通过加法器803将新获得的Wxy或Wyx与存储在存储单元802中的Wxy或Wyx相加；

(3)将步骤2所获得的和存储在存储单元802中；

(4)重复以上的步骤(2)和步骤(3)。

在此实施例中，存储单元802和加法器803对应于本发明的加法单元。

图8A所示的串扰系数估计装置400也称为多泵浦多跨段串扰系数估计装置400(当其采用串扰系数估计装置300或300′时)。图8B所示的串扰系数估计装置400′也称为多泵浦单跨段串扰系数估计装置400′。

第四实施方式

在以上的实施方式中，低通滤波器203和滤波器G的传输函数都依据串扰系数估计装置所针对的光纤传输系统的系统参数设定。因而，如果增加系统参数输入单元和滤波控制单元则可以增加串扰系数估计装置的适应性。

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9A所示的串扰系数估计装置500与图3所示的串扰系数估计装置的不同在于增加了系统参数输入单元901和滤波设定单元902。系统参数输入单元901用于输入串扰系数估计装置所针对的光纤传输系统的系统参数，滤波设定单元902用于根据系统参数输入单元901输入的系统参数对滤波单元203进行设定。

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9B所示的串扰系数估计装置500′与图6B所示的串扰系数估计装置相比增加了系统参数输入单元901和滤波设定单元902，另外，输入滤波单元303被输入滤波单元303′代替。系统参数输入单元901用于输入串扰系数估计装置所针对的光纤传输系统的系统参数，例如各光传输跨段的光纤的长度、非线性系数、群速率色散系数和衰减系数、探测信道和泵浦信道中心频率的差值、各光传输跨段的残余色散等。滤波设定单元902用于根据系统参数输入单元901输入的系统参数对滤波器203、输入滤波单元303′中的各滤波器进行设定。因为滤波设定单元902的存在，在本实施例中，输入滤波单元也可以仅由一组滤波器对构成。滤波设定单元902根据所针对的光传输跨段，对该组滤波器对的传输函数(例如见公式4)进行调整，也可以起到多个滤波器对的作用。

在本实施例中，开关控制单元205′将输入的泵浦光的两个偏振态的输入信号A_2x(t，0)和A_2y(t，0)分别输入到传输函数经过不同设定的输入滤波单元303′，并且对从该输入滤波单元303′输出的信号向复共轭单元201和乘法器202的输入进行控制。通过使输入的泵浦光的两个偏振态的输入信号A_2x(t，0)和A_2y(t，0)逐一输入到输入滤波单元303′，并经过基本串扰系数估计装置200，可以获得N个串扰系数Wxy和N个串扰系数Wyx。然后，通过存储单元304和加法器305进行相加，获得最终的串扰系数Wyx和Wxy。

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9C所示的串扰系数估计装置500″与图9B所示的串扰系数估计装置相比，由开关控制单元205″′替换了开关控制单元205′，并且输入到开关控制单元205″′的信号为M组泵浦光的信号。

开关控制单元205″′根据一定的控制规则，将输入的M组泵浦光的信号逐一输入到传输系数被不同设置的输入滤波单元303′和基本串扰信号估计装置200，并如前所述，对各偏振态的信号是输入给复共轭单元201还是输入给乘法器202进行控制。由于滤波输入单元303′的传输函数在滤波设定单元902的控制下改变，并且M组泵浦光的信号逐一输入到传输系数被不同设置的输入滤波单元303′，从而经过基本串扰信号估计装置200，可以得到M×N个串扰系数Wxy和M×N个串扰系数Wyx。

通过存储单元304和加法器305进行相加，获得最终的串扰系数Wyx和Wxy。

根据第四实施方式的串扰系数估计装置可以灵活地对各种光纤传输系统进行串扰系数估计，并且在光纤传输系统的系统参数有变化时可以方便地进行串扰系数的重新估计。

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。如图10所示，在依据本发明的一种实施方式的串扰系数估计方法中，首先，在步骤1001，输入所要求取的串扰系数所针对的系统的系统参数，例如泵浦光的两个偏振态的输入信号、光传输跨段的光纤105的长度、光纤105的非线性系数、光纤105的群速率色散系数和光纤105的衰减系数、探测信道和泵浦信道中心频率的差值Δω等。然后，在步骤1002，进行滤波设定，设定滤波器(例如滤波单元203的滤波器)的传输函数。传输函数例如可以如前面所述的公式2所示。随后，在步骤1003，求取泵浦光的两个偏振态的输入信号中一个偏振态的信号的共轭信号。在步骤1004，将步骤1003中所获得的泵浦光的两个偏振态的输入信号中一个偏振态的信号的复共轭信号与泵浦光的两个偏振态的输入信号中的另一个偏振态的信号相乘，并在步骤1005中，使步骤1004的相乘结果经受滤波。在步骤1005中的滤波中，滤波器的传输函数是在步骤1002中设定的。

根据图10所示的串扰系数估计方法，可以估计单泵浦单波段的系统的串扰系数。

步骤1003到1005可以重复，而每次对不同偏振态的信号取复共轭并与另一偏振态的信号相乘，从而可以获得泵浦光对探测光的不同偏振态的信号的串扰的串扰系数。

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。如图11所示，在依据本发明的另一种实施方式的串扰系数估计方法中，步骤1001到步骤1005与图10中所示的相同，因而此处不予赘述。在步骤1101，存储在步骤1005经滤波所得的串扰系数Wxy和Wyx。然后在步骤1102，判断是否已经对所有的M组泵浦光的信号都进行了处理。如果还没有都进行过处理(步骤1102，否)，则接入下一泵浦光的信号(步骤1103)，并重复步骤1003、步骤1004、步骤1005和步骤1101，从而获得M个串扰系数Wyx和M个串扰系数Wxy。如果在步骤1102判断出已经对所有的M组泵浦光的信号都进行了处理(步骤1102，是)，则在步骤1104，判断是否已经对N个光传输跨段都进行了处理，如果还没有对N个光传输跨段都进行过处理(步骤S1104，否)，则重复步骤1002-1005、1101-1104，直到步骤1104的判断出已经处理完了N个光传输跨段为止。然后在步骤1105，进行求和，从而获得所针对的光纤传输系统的探测光的最后的串扰系数Wxy、Wyx。

图11的流程图只是示例性的，不是对本发明的限制，例如步骤1105的求和也可以直接在步骤1101之后。另外，虽然在图11的流程图中，先逐一处理M个泵浦光，然后处理N个跨段，但也可以先处理N个跨段，然后逐一处理M个泵浦光。

根据图11所示的串扰系数估计方法，可以估计多泵浦多跨段的系统的串扰系数，也可以估计单泵浦多跨段的系统的串扰系数以及多泵浦单跨段的系统的串扰系数。

上述装置中各个组成模块、单元、子单元以及上述方法中的各个步骤可以通过软件、固件、硬件或其组合的方式进行配置。配置可使用的具体手段或方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。在通过软件或固件实现的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图12所示的通用计算机1200)安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。

图12示出了可用于实施根据本发明实施例的方法和装置的计算机的示意性框图。

在图12中，中央处理单元(CPU)1201根据只读存储器(ROM)1202中存储的程序或从存储部分1208加载到随机存取存储器(RAM)1203的程序执行各种处理。在RAM 1203中，还根据需要存储当CPU 1201执行各种处理等等时所需的数据。CPU 1201、ROM 1202和RAM 1203经由总线1204彼此连接。根据需要，输入/输出接口1205也可连接到总线1204。

根据需要，下述部件可连接到输入/输出接口1205：输入部分1206(包括键盘、鼠标等等)、输出部分1207(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分1208(包括硬盘等)、通信部分1209(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分1209例如经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器1210也可连接到输入/输出接口1205。可拆卸介质1211比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等可以根据需要被安装在驱动器1210上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1208中。所述计算机可以只具有经由总线1204连接的CPU 1201、ROM 1202和RAM1203。

在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质1211安装构成软件的程序。

本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图12所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质1211。可拆卸介质1211的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 1202、存储部分1208中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。

本发明还提出一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器(例如上面所示的计算机)读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。

相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。

应该注意到，当图2等图所示的串扰系数估计装置有执行特定软件的计算机执行时，实现图2的基础串扰系数估计装置的程序、进程等可能可以同时具有多个实例，因而在这种情况下，也可以省略图6B、图8B、图9B等中的存储单元。

附记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。

附记2、根据附记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γ、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Δw，所述滤波单元的传输函数为：

$H\left(\mathrm{\ω}\right)=-\frac{j8\mathrm{\γ}}{9}\frac{e^{(-\mathrm{\α}+\mathrm{j\ω}{\mathrm{\β}}_2\mathrm{\Δ\ω})L}-1}{-\mathrm{\α}+\mathrm{j\ω}{\mathrm{\β}}_2\mathrm{\Δ\ω}}.$

附记3、根据附记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。

附记4、根据附记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。

附记5、根据附记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N×M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N×M个串扰系数Wyx；

所述加法单元用于对所述N×M个串扰系数Wxy求和，并用于对所述N×M个串扰系数Wyx求和。

附记6、根据附记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。

附记7、根据附记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。

附记8、根据附记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N×M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N×M个串扰系数Wyx；

加法单元，用于对所述N×M个串扰系数Wxy求和，并用于对所述N×M个串扰系数Wyx求和。

附记9、根据附记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。

附记10、一种串扰系数估计装置，用于估计光纤传输系统的一个信道对另一信道的串扰的串扰系数，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，其特征在于，所述串扰系数估计装置包括：

N组滤波器对，各所述滤波器对中的两个滤波器分别对所述一个信道的两个偏振态的信号进行滤波，从而获得该组滤波器对所针对的光传输跨段的两个偏振态的输入信号，

N个根据附记3或4所述的串扰系数估计装置，用以以所述N组滤波器对所获得的信号为输入信号，获得N组串扰系数，各组串扰系数包括所述一个信道的信号在对应的光传输跨段对所述另一个信道的其中一个偏振态的信号的串扰的串扰系数以及所述一个信道的信号在对应的光传输跨段对所述另一个信道的所述另一个偏振态的信号的串扰的串扰系数，以及

加法单元，用于将所述N组串扰系数中的N个所述一个信道的信号对所述另一个信道的一个偏振态的信号的串扰的串扰系数相加，并用于将所述N组串扰系数中的N个所述一个信道的信号对所述另一个信道的所述另一个偏振态的信号的串扰的串扰系数相加。

附记11、一种串扰系数估计装置，用于估计光纤传输系统的M个信道对另一信道的串扰的串扰系数，其特征在于，所述串扰系数估计装置包括：

M个附记3-5中任一项所述的串扰系数估计装置，各所述串扰系数估计装置根据所述M个信道的两个偏振态的信号，获得M组串扰系数，各组串扰系数包括所述M个信道中对应的一个信道的信号对所述另一个信道的一个偏振态的信号的串扰的串扰系数以及所述M个信道中对应的一个信道的信号对所述另一个信道的所述另一个偏振态的信号的串扰的串扰系数：以及

加法单元，用于将所述M组串扰系数中的M个所述一个信道的信号对所述另一个信道的一个偏振态的信号的串扰的串扰系数相加，并用于将所述M组串扰系数中的M个所述一个信道信号对所述另一个信道的所述另一个偏振态的信号的串扰的串扰系数相加。

附记12、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。

附记13、一种系统代价估计装置，用于根据附记1-11所述的串扰系数估计装置所估计出的串扰系数，估计所述光纤传输系统的系统代价。

附记14、一种系统代价估计装置，用于根据附记12所述的串扰系数估计方法所估计出的串扰系数，估计所述光纤传输系统的系统代价。

在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

此外，本发明的方法不限于按照说明书中描述的时间顺序来执行，也可以按照其他的时间顺序地、并行地或独立地执行。因此，本说明书中描述的方法的执行顺序不对本发明的技术范围构成限制。另外本发明也不限于应用在偏振复用系统中。

Claims (10)

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γ、群速率色散系数β₂、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Δw，所述滤波单元的传输函数为：

$H\left(\mathrm{\ω}\right)=-\frac{j8\mathrm{\γ}}{9}\frac{e^{(-\mathrm{\α}+j{\mathrm{\ω\β}}_2\mathrm{\Δ\ω})L}-1}{-\mathrm{\α}+{\mathrm{j\ω\β}}_2\mathrm{\Δ\ω}}.$

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N×M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N×M个串扰系数Wyx；

所述加法单元用于对所述N×M个串扰系数Wxy求和，并用于对所述N×M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N×M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N×M个串扰系数Wyx；

所述加法单元用于对所述N×M个串扰系数Wxy求和，并用于对所述N×M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。

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