CN104253650B - 信道内非线性损伤的估计装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种信道内非线性损伤的估计装置及方法，其中，该装置包括：第一确定单元，根据光纤传输链路的参数确定该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；分割单元，将该非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；计算单元，计算至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得光纤传输链路的非线性微扰系数；第二确定单元，根据光纤传输链路的非线性微扰系数，确定信道内非线性损伤。能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，能够降低计算的复杂程度。

Description

信道内非线性损伤的估计装置及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种光纤通信系统中的信道内非线性损伤的估计装置及方法。

背景技术

目前，随着光纤通信系统从单信道100Gbit/s向400Gbit/s以及更高传输速率的不断升级，光纤传输链路的信道内的非线性效应成为影响系统性能的重要损伤之一。而研究非线性效应对系统性能影响的关键在于如何定量描述和评估非线性效应造成的信号失真，从而为减弱或补偿非线性损伤提供依据。

对于光纤传输链路中的非线性效应研究的基础是非线性方程，该非线性方程描述了光脉冲在传输过程中的演化。但是，由于该非线性方程是非线性偏微分方程，这类方程一般没有解析解。目前，已获得广泛应用的一种数值方法是分步傅立叶(Split StepFourier，SSF)法，但是，该方法存在计算复杂度高的问题，以至于基于该方法的非线性损伤补偿的反向传输(Back Propagation，BP)数字信号处理算法难以实现。而基于微扰理论的近似解析法具有计算复杂度较低的优点，但是，现有的一种方法所用的微扰模型基于无损大色散链路假设，其对信道内非线性损伤的分析和评估局限于无色散补偿的光纤传输链路，并不适用于目前典型的色散补偿链路。图1是在不同色散补偿率下利用该微扰模型和利用SSF法估计的加性非线性噪声时域波形的相似度，如图1所示，该相似度的值随着色散补偿率的增大而减小，即在色散补偿率逐渐增大的情况下，该微扰模型与SSF法的波形相似度逐渐减小。图2是在不同色散补偿率下利用该微扰模型和利用SSF法估计的加性非线性噪声功率的比较示意图，如图2所示，该微扰模型对有色散补偿的链路中的非线性损伤的估计失效。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种信道内非线性损伤的估计装置及方法，能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，能够降低计算的复杂程度。另外，该估计装置及方法能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信道内非线性损伤的估计装置，其中，所述装置包括：第一确定单元，所述第一确定单元用于根据光纤传输链路的参数确定所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；分割单元，所述分割单元用于将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；计算单元，所述计算单元用于分别计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；并且，对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；第二确定单元，所述第二确定单元用于根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种信道内非线性损伤的估计方法，其中，所述方法包括：根据光纤传输链路的参数确定所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；分别计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤。

本发明实施例的有益效果在于：可实现对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，降低了计算的复杂程度。另外，该估计装置及方法适用于单偏振或偏振复用系统，且兼容任意的调制格式。

参照后文的说明和附图，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，本发明的实施方式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，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

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、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

参照以下的附图可以更好地理解本发明的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。

在附图中：

图1是在不同色散补偿率下利用现有的微扰模型和利用SSF法估计的加性非线性噪声时域波形的相似度；

图2是在不同色散补偿率下利用现有的微扰模型和利用SSF法估计的加性非线性噪声功率的比较示意图；

图3是无色散补偿(即色散补偿率为0)的情况下J(C)函数的示意图；

图4是在色散补偿率为95％的情况下J(C)函数的示意图；

图5是本发明实施例1的信道内非线性损伤估计装置的组成示意图；

图6是本发明实施例1的分割单元的组成示意图；

图7是本发明实施例1的利用分割单元对J(C)函数进行分割的一个实施方式的示意图；

图8是本发明实施例1的根据J(C)函数的不连续点对J(C)函数进行分割的一个实施方式的示意图；

图9是本发明实施例2的信道内非线性损伤估计装置的组成示意图；

图10是本发明实施例2的分割单元的组成示意图；

图11是本发明实施例2的利用分割单元将J(C)函数分割为一个矩形的两种实施方式的示意图；

图12是本发明实施例3的信道内非线性损伤估计方法的流程图；

图13是本实施例的将该光纤传输链路的J(C)函数分割为至少一个矩形的一种实施方式的方法流程图；

图14是本发明实施例4的信道内非线性损伤估计方法的流程图；

图15是本发明实施例4的将该光纤传输链路的J(C)函数分割为一个矩形的一种实施方式的方法流程图；

图16是本发明实施例4的将该光纤传输链路的J(C)函数分割为一个矩形的另一种实施方式的方法流程图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

目前，对于光纤传输链路中的非线性效应研究的基础是非线性方程，该非线性方程描述了光脉冲在传输过程中的演化。对光纤中偏振态随机旋转的情况，光脉冲在传输过程中的演化可以用如下的Manakov非线性方程描述：

$\frac{\∂}{\∂z}{u}_H(t,z)+\frac{\mathrm{\α}}{2}{u}_H(t,z)+j\frac{{\mathrm{\β}}_2}{2}\frac{{\∂}^2}{\∂t^2}{u}_H(t,z)=j\frac{8}{9}\mathrm{\γ}\[|u_H(t,z){|}^2+|u_V(t,z){|}^2\]u_H(t,z)---\left(1\right)$

$\frac{\∂}{\∂z}{u}_V(t,z)+\frac{\mathrm{\α}}{2}{u}_V(t,z)+j\frac{{\mathrm{\β}}_2}{2}\frac{{\∂}^2}{\∂t^2}{u}_V(t,z)=j\frac{8}{9}\mathrm{\γ}\[|u_H(t,z){|}^2+|u_V(t,z){|}^2\]u_V(t,z)$

其中，u_H(t,z)，u_V(t,z)分别为在H和V偏振态上的电场分量，α、β₂与γ分别表示光纤传输链路中的衰减系数、色散系数和非线性系数沿传输距离的分布，t和z分别表示光脉冲在光纤传输链路中的传输时间和距离。

根据微扰理论，在一阶近似条件下，非线性损伤可认为是加性噪声。经过距离为L的传输后，接收信号的波形可以表示为：

u_H(t,z＝L)＝u_H(t,z＝0)+Δu_H(t,z＝L) (2)

u_V(t,z＝L)＝u_V(t,z＝0)+Δu_V(t,z＝L)

其中，Δu_H(t,z)，Δu_V(t,z)分别表示H和V偏振态上的一阶非线性噪声。

在z＝0处，发射信号可以表示为多个脉冲序列的叠加：

u_H(t,z＝0)＝∑_kH_kg(t-kT,z＝0) (3)

$u_V(t,z=0)=\underset{k}{\Σ}{V}_{k}g(t-kT,z=0)$

其中，H_k，V_k分别表示H和V偏振态上第k个脉冲的信息符号，T为脉冲间隔，g(t,z)为脉冲波形，k为大于零的整数。

将式(2)和式(3)代入式(1)，并在最佳采样时刻t＝kT对信号进行采样，可得到在距离L处H和V偏振态上最佳采样时刻的加性非线性噪声：

${\mathrm{\Δu}}_H(t=kT,z=L)={\mathrm{\Σ}}_{m,n}(H_{m+k}{H}_{n+k}{H}_{m+n+k}^{*}+H_{m+k}{V}_{n+k}{V}_{m+n+k}^{*})Coef(m,n,z=L)---\left(4\right)$

${\mathrm{\Δu}}_V(t=kT,z=L)=\underset{m,n}{\Σ}(V_{m+k}{V}_{n+k}{V}_{m+n+k}^{*}+V_{m+k}{H}_{n+k}{H}_{m+n+k}^{*})Coef(m,n,z=L)$

其中，Δu_H(t＝kT,z＝L)和Δu_V(t＝kT,z＝L)分别表示在距离L处H和V偏振态上最佳采样时刻的加性非线性噪声，Coef(m,n,z＝L)表示距离L处的非线性微扰系数，m，n用来标记在t＝kT时刻产生非线性噪声的三个脉冲的时间序号，即式(4)中每一个三项乘积的下标m+k,、n+k以及m+n+k，“*”表示共轭运算。

式(4)中的非线性噪声可分为两类，即信道内四波混频(IFWM)和信道内交叉相位调制(IXPM)，表示为：

${\mathrm{\Δ}}_{IFWM,H}(t=kT,z=L)=\underset{m\≠0,n\≠0}{\Σ}{H}_{m+k}{H}_{n+k}{H}_{m+n+k}^{*}Coef(m,n,z=L)+\underset{m\≠0,n}{\Σ}{H}_{m+k}{V}_{n+k}{V}_{m+n+k}^{*}Coef(m,n,z=L)$

${\mathrm{\φ}}_{IXPM,H}(t=kT,z=L)=\mathrm{Im}\[|H_k{|}^{2}Coef(0,0,z=L)+2\underset{n\≠0}{\Σ}|H_{n+k}{|}^{2}Coef(0,n,z=L)+\underset{n}{\Σ}|V_{n+k}{|}^{2}Coef(0,n,z=L)\]---\left(5\right)$

其中，Δ_IFWM,H(t＝kT,z＝L)和φ_IXPM,H(t＝kT,z＝L)分别表示在距离L处最佳采样时刻的H偏振态上IFWM噪声和IXPM噪声，符号“Im”表示取虚部操作。

式(5)给出了H偏振态上IFWM和IXPM的表达式，将其中符号H替换成V可分别得到V偏振态上的IFWM和IXPM噪声。符号“Im”表示取虚部操作。

考虑到IXPM本身是调相的过程，也可以将式(2)的加性非线性模型修正为加乘模型，用下式表示：

u_H(t＝kT,z＝L)＝[u_H(t＝kT,z＝0)+Δ_IFWM,H(t＝kT,z＝L)]*exp[j*φ_IXPM,H(t＝kT,z＝L)]

u_V(t＝kT,z＝L)＝[u_V(t＝kT,z＝0)+Δ_IFWM,V(t＝kT,z＝L)]*exp[j*φ_IXPM,V(t＝kT,z＝L)] (6)

其中，非线性微扰系数Coef(m,n,z)可表示为：

$Coef(m,n,z)=j\frac{8}{9}{L}_{eff}{\∫}_{\mathrm{\∞}}^{+\mathrm{\∞}}{\∫}_{-\mathrm{\∞}}^{+\mathrm{\∞}}g(t_1-mT)g(t_2-nT)g^{*}(t_1+t_2-(m+n\left)T\right){\mathrm{dt}}_1{\mathrm{dt}}_2{\∫}_{-\mathrm{\∞}}^{+\mathrm{\∞}}\frac{\∫\left(C\right)}{\left|C\right|}{e}^{j\frac{t_1{t}_2}{C}}dC---\left(7\right)$

其中，式(7)表明一定距离处的Coef(m,n,z)为二维矩阵，该矩阵元素的行、列序号分步用m，n表示。式中“*”代表共轭运算。为色散累积函数，J(C)表示光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数，其只与光纤传输链路的参数相关，可用下式表示：

$J\left(C\right)=\frac{1}{L_{eff}}{\mathrm{\Σ}}_i{\mathrm{\γ}}_i\[z_i\left(C\right)\]\exp \{G\[z_i\left(C\right)\]\}\left|\frac{{\mathrm{dz}}_i\left(C\right)}{dC}\right|---\left(8\right)$

其中，γ_i表示第i个光纤跨段的非线性系数，z_i(C)表示光纤传输链路的第i个跨段色散累积函数C(z)的反函数；G[z_i(C)]表示光纤传输链路的第i个跨段的损耗/增益函数；表示链路的有效长度，i为大于0的整数。J(C)

其中，J(C)是归一化的量，J(C)曲线和累积色散轴围成的图形面积恒为1，即

图3是无色散补偿(即色散补偿率为0)的情况下J(C)函数的示意图，图4是在色散补偿率为95％的情况下J(C)函数的示意图。在图3和图4中，光纤传输链路包含15个光纤跨段，每个跨段长度为100km，色散系数β₂＝20.5ps²/km，衰减系数α＝0.2dB/km，非线性系数γ＝1.32W^-1/km。根据式(7)以及如图3和图4所示，由于损耗/增益函数随光纤跨段呈周期性变化，J(C)为锯齿形不连续函数。因此，对式(7)非线性微扰系数很难得到解析闭解。

根据现有的SSF法，存在计算复杂度高的问题，而现有的基于无损大色散链路假设的微扰模型，其并不适用于目前典型的色散补偿链路。

本发明实施例提供一种信道内非线性损伤的估计装置及方法，能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，能够降低计算的复杂程度。另外，该估计装置及方法能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

以下结合附图对本发明的非线性补偿装置及其方法进行详细说明。

实施例1

图5是本发明实施例1的信道内非线性损伤估计装置500的组成示意图，如图5所示，该装置包括：第一确定单元501、分割单元501、计算单元503以及第二确定单元504，其中，

第一确定单元501用于根据光纤传输链路的参数确定该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；

分割单元502用于将该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；

计算单元503用于分别计算该至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；并且，对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得该光纤传输链路的非线性微扰系数；

第二确定单元504用于根据该光纤传输链路的非线性微扰系数，确定该光纤传输链路的信道内非线性损伤。

由上述实施例可知，通过将光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形，即利用至少一个矩形对该线性相移加权色散分布函数进行近似，并分别计算每一个矩形的非线性微扰系数，可简单的获得光纤传输链路的非线性微扰系数的解析闭解。因此，能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，能够降低计算的复杂程度。另外，该估计装置及方法能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

在本实施例中，第一确定单元501用于根据光纤传输链路的参数确定该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数，其中，确定该非线性相移加权色散分布函数可使用现有技术中的任一种方法。例如，本发明实施例可使用如下方法：

假设光纤传输链路的第i段光纤的长度为L_i，衰减函数G(z_i)，并假设每个跨段的光纤的色散系数β_2,i、衰减系数α_i和非线性系数γ_i均为常数，并且，无论每个跨段的光纤类型是否相同，每个跨段的上述参数可以相同，也可以不同。

将上述条件代入式(8)，得到：

$J\left(C\right)=\frac{1}{L_{eff}}{\mathrm{\Σ}}_i{\mathrm{\γ}}_i\exp \[G\left(\frac{C-{\mathrm{\Σ}}_{p=1}^{i-1}{\mathrm{\β}}_{2,p}{L}_{0,p}}{{\mathrm{\β}}_{2,i}}\right)\]\frac{1}{\left|{\mathrm{\β}}_{2,i}\right|}---\left(9\right)$

在本实施例中，分割单元502用于将该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形。其中，分割单元可使用能够完成上述分割功能的任一种结构。图6是本实施例的分割单元的组成示意图，本发明不限于这种结构。

如图6所示，分割单元502可进一步包括第一宽度确定单元601以及第一高度确定单元602，其中，

第一宽度确定单元601用于对光纤传输链路的累积色散值进行分段，获得每一个分段的两个边界累积色散值，将每一个分段的两个边界累积色散值的差值作为所述分段对应的矩形的宽度；

第一高度确定单元602用于确定每一个矩形的高度，使得每一个矩形的面积分别与该非线性相移加权色散分布函数在每一个矩形的两个边界累积色散值之间的线下面积相等。

利用面积相等原则确定每一个矩形的高度，能够保证所有矩形的面积之和与光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数的线下面积相等。

图7是利用分割单元502对非线性相移加权色散分布函数进行分割的一个实施方式的示意图。如图7所示，该非线性相移加权色散分布函数被分割为若干个紧密排列的矩形，在图中，矩形的边界用虚线表示。

其中，每一个矩形可表示为：

J_q(C)＝H_q[f(C-C_q,1)-f(C-C_q,2)] (10)

其中，f(C)表示幅度为1的阶跃函数，C表示光纤传输链路的累积色散值，第一宽度确定单元601对累积色散值C进行分段，C_q,1和C_q,2表示第q个分段的边界累积色散值，将第q个分段的边界累积色散值的差值C_q,2-C_q,1作为第q个矩形的宽度；H_q表示第q个矩形的高度，q为大于0的整数。

在本实施例中，对累积色散值C进行分段，可以采用均匀分段，即每一分段的宽度相同；也可以采用非均匀的分段，即每一分段的宽度不同。

其中，H_q可由第一高度确定单元602通过面积相等的原则来确定，即确定H_q，使得第q个矩形的面积与J(C)函数在累计色散在第q个矩形的两个边界累积色散值即C_q，1和C_q，2之间的线下面积相等。这样，H_q可用下式表示：

$H_q=\frac{{\∫}_{C_{q,1}}^{C_{q,2}}J\left(C\right)dC}{C_{q,2}-C_{q,1}}---\left(11\right)$

这样，所有矩形的面积之和等于J(C)函数的线下面积，由于J(C)函数的线下面积为1，因此，所有矩形的面积之和∑_qH_q(C_q,2-C_q,1)＝1。

使用至少一个矩形对J(C)函数近似后的J(C)函数可表示为：

$\hat{J}\left(C\right)={\mathrm{\Σ}}_q{J}_q\left(C\right)={\mathrm{\Σ}}_q{H}_q[f(C-C_{q,1})-f(C-C_{q,2})]---\left(12\right)$

在本实施例中，计算单元503分别计算至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数，可将式(10)代入式(7)，获得每一个矩形J_q(C)对应的非线性微扰系数：

${\mathrm{Coef}}_q(m,n,z)=j\frac{8L_{eff}{H}_q}{9}{\∫}_{\mathrm{\∞}}^{+\mathrm{\∞}}{\∫}_{-\mathrm{\∞}}^{+\mathrm{\∞}}g(t_1-mT)g(t_2-nT)g^{*}(t_1+t_2-(m+n\left)T\right){\mathrm{dt}}_1{\mathrm{dt}}_2{\∫}_{C_{q,1}}^{C_{q,2}}\frac{1}{\left|C\right|}{e}^{j\frac{t_1{t}_2}{C}}dC---\left(13\right)$

其中，Coef_q(m,n,z)表示第q个矩形对应的非线性微扰系数，t₁和t₂表示时间积分变量，T表示脉冲间隔。

利用现有的脉冲形状近似手段，可以获得式(13)的闭解。在一个实施方式中，假设在每一个矩形均满足大色散近似条件|C_q,i|＞＞τ²，其中，τ为高斯脉冲脉宽因子，则式(13)可以表示如下：

${\mathrm{Coef}}_q(m,n,z)=j\frac{8L_{eff}{H}_q{\mathrm{\τ}}^2}{9\sqrt{3}}\[E_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{C_{q,2}})-E_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{C_{q,1}})\]---\left(14\right)$

其中，表示指数积分函数，其值可以通过查表获得，因此，利用式(14)计算非线性微扰系数，具有较高的计算效率。

在获得每一个矩形对应的非线性微扰系数后，计算单元503将每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，从而获得光纤传输链路的非线性微扰系数，表示如下：

$Coef(m,n,z)={\mathrm{\Σ}}_q{\mathrm{Coef}}_q(m,n,z)=j\frac{8L_{eff}{\mathrm{\τ}}^2}{9\sqrt{3}}{\mathrm{\Σ}}_q{H}_q\[E_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{C_{q,2}})-E_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{C_{q,1}})\]---\left(15\right)$

其中，Coef(m,n,z)表示光纤传输链路的非线性微扰系数，Coef_q(m,n,z)表示第q个矩形对应的非线性微扰系数。

在本实施例中，当C_q,i<0时，可以将式(15)中修正为：其中“*”表示共轭运算。

这样，利用上式(15)获得了光纤传输链路的非线性微扰系数的解析闭解，第二确定单元504根据该非线性微扰系数，能够利用式(2)或式(6)获得在该光纤传输链路中传输的光信号的非线性损伤时域波形，从而确定该光纤传输链路的信道内非线性损伤。

并且，本实施例的信道内非线性损伤估计装置不仅适用于无色散补偿链路，同样适用于色散管理链路。同时，该装置不局限应用于标准衰减链路，还可应用于具有指数增益或其他形式衰减/增益函数的链路中，例如含有拉曼放大器的链路中。

在本实施例中，计算单元503在计算每一个矩形的非线性微扰系数时，对于不满足大色散近似条件的分段，可以降低该分段对应矩形的高度或者将该分段对应矩形的高度设为0。

在本实施例中，计算单元503在计算每一个矩形的非线性微扰系数时，如果在分段中出现C_q,i＝0的情况，那么可以将该分段对应的式(14)中的指数积分函数的值设为0。

在本实施例中，分割单元502还可以根据非线性相移加权色散分布函数的不连续点将该非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形，其中，每一个矩形的两个边界值对应该非线性相移加权色散分布函数的相邻的两个不连续点，或者对应非线性相移加权色散分布函数的一个边界点以及与该边界点相邻的一个不连续点。

图8是本发明实施例1的根据J(C)函数的不连续点对J(C)函数进行分割的一个实施方式的示意图。如图8所示，根据该J(C)函数的不连续点，将J(C)函数分割为7个矩形。这样，根据式(14)对各个矩形对应的非线性微扰系数的计算只需执行7次，从而，获得的光纤传输链路的非线性微扰系数可表示为：

$Coef(m,n,z)=j\frac{8L_{eff}{\mathrm{\&tau;}}^2}{9\sqrt{3}}{\mathrm{\&Sigma;}}_{q=1}^7{H}_q\&lsqb;E_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{C_{q,2}})-E_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{C_{q,1}})\&rsqb;---\left(16\right)$

由此，能够进一步简化计算复杂度，提高计算效率。

由上述实施例可知，通过将光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形，即利用至少一个矩形对该线性相移加权色散分布函数进行近似，并分别计算每一个矩形的非线性微扰系数，可简单的获得光纤传输链路的非线性微扰系数的解析闭解。因此，能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，能够降低计算的复杂程度。另外，该估计装置能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

进一步的，通过根据非线性相移加权色散分布函数的不连续点将光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形，能够进一步简化计算复杂度，提高计算效率。

实施例2

图9是本发明实施例2的信道内非线性损伤估计装置的组成示意图，其对应于实施例1中矩形的个数为1的情形，即对光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数进行矩形近似。如图9所示，该装置900包括：第一确定单元901、分割单元902、计算单元903以及第二确定单元904，其中，

第一确定单元901用于根据光纤传输链路的参数确定该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；

分割单元902用于将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为一个矩形；

计算单元903用于计算该矩形的非线性微扰系数，从而获得该光纤传输链路的非线性微扰系数；

第二确定单元904用于根据该光纤传输链路的非线性微扰系数，确定该光纤传输链路的信道内非线性损伤。

由上述实施例可知，利用一个矩形对光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数进行近似，能够进一步降低计算量、提高计算效率，并且能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计。另外，该估计装置能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

在本实施例中，分割单元902用于将该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为一个矩形。图10是本实施例的分割单元的组成示意图，但本发明不限于这种结构。如图10所示，分割单元902包括第二宽度确定单元1001和第二高度确定单元1002，其中，

第二宽度确定单元1001用于将该非线性相移加权色散分布函数的累积色散的边界值作为该矩形的边界值，确定该矩形的宽度是该边界值之差；

第二高度确定单元1002用于确定该矩形的高度，使得该矩形的面积与该非线性相移加权色散分布函数在该矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

在本实施例中，可假设光纤传输链路由N段相同的光纤跨段组成。每个光纤跨段的长度为L₀，其衰减G(z_i)＝-αz_i，并且，假设该光纤传输链路的色散系数β₂、衰减系数α和非线性系数γ均为常数，每个光纤跨段的损耗被全部补偿，且每个跨段的色散补偿率为η。将上述条件代入式(8)，结果如下：

$J\left(C\right)=\frac{1}{N\left|{\mathrm{\&beta;}}_2\right|L_{eff,0}}{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^N\exp \{-\mathrm{\&alpha;}\frac{C-(i-1)(1-\mathrm{\&eta;}){\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0}{{\mathrm{\&beta;}}_2}\}---\left(17\right)$

其中，N为光纤跨段的段数，N为大于0的整数；表示每个光纤跨段的有效长度。

在本实施例中，分割单元1002用于将该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为一个矩形。其中，第二宽度确定单元1101根据该非线性相移加权色散分布函数的累积色散的最大值C₂和最小值C₁确定该矩形的宽度，其中，该矩形的宽度是该最大值与最小值之差C₂-C₁，那么，与实施例1和2相同，根据面积相等原则，该矩形的高度为

在本实施例中，

对于色散补偿率小于等于1的链路，假定C₁＝0，C₂>0，那么：

$\left\{\begin{array}{c}{C}_1=0\\ C_2=\&lsqb;(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})+1\&rsqb;{\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0\end{array}\right.,0\&le;\mathrm{\&eta;}\&le;1---\left(18\right)$

对于色散补偿率大于1的链路，假定C₁<0，C₂>0，那么：

$\left\{\begin{array}{c}{C}_1=(N-1)(1-\mathrm{\&eta;}){\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0\\ C_2={\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0\end{array}\right.,\mathrm{\&eta;}>1---\left(19\right)$

其中，η表示每个跨段的色散补偿率。

在本实施例中，利用一个矩形近似后的色散分布函数可表示为：

$\hat{J}\left(C\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{f\left(C\right)-f(C-\&lsqb;(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})+1\&rsqb;{\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0)}{\&lsqb;(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})+1\&rsqb;\left|{\mathrm{\&beta;}}_2\right|L_0}& 0\&le;\mathrm{\&eta;}\&le;1\\ \frac{f(C-(N-1\left)\right(1-\mathrm{\&eta;}\left){\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0\right)-f(C-{\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0)}{\&lsqb;1-(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})\&rsqb;\left|{\mathrm{\&beta;}}_2\right|L_0}& \mathrm{\&eta;}>1\end{array}\right.---\left(20\right)$

在本实施例中，可将式(20)代入式(7)，获得该光纤传输链路的非线性微扰系数：

$Coef(m,n,z)=j\frac{8}{9}{\mathrm{NL}}_{eff,0}{\&Integral;}_{\mathrm{\&infin;}}^{+\mathrm{\&infin;}}{\&Integral;}_{-\mathrm{\&infin;}}^{+\mathrm{\&infin;}}g(t_1-mT)g(t_2-nT)g^{*}(t_1+t_2-(m+n\left)T\right){\mathrm{dt}}_1{\mathrm{dt}}_2{\&Integral;}_{C_1}^{C_2}\frac{1}{|C_2-C_1|\left|C\right|}{e}^{j\frac{t_1{t}_2}{C}}dC---\left(21\right)$

其中，Coef(m,n,z)表示该光纤传输链路的非线性微扰系数，t₁和t₂表示时间积分变量，T表示脉冲间隔。

在本实施例中，与实施例1类似，可以使用现有的脉冲形状近似手段得到上式的闭解。例如，可假设链路无损，并该矩形满足大色散近似条件|C_q,i|＞＞τ²，其中，τ为高斯脉冲脉宽因子，可以获得式(21)的闭解，表示如下：

$Coef(m,n,z)=\left\{\begin{array}{cc}j\frac{8{\mathrm{\&tau;}}^2{L}_{eff,0}}{9\sqrt{3}\left|{\mathrm{\&beta;}}_2\right|L_0}\frac{N}{(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})+1}{E}_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{\&lsqb;(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})+1\&rsqb;{\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0})& 0\&le;\mathrm{\&eta;}\&le;1\\ j\frac{8{\mathrm{\&tau;}}^2{L}_{eff,0}}{9\sqrt{3}\left|{\mathrm{\&beta;}}_2\right|L_0}\frac{N}{1-(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})}\{E_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{{\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0})+{\&lsqb;E_1\left(j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{(N-1)(1-\mathrm{\&eta;}){\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0}\right)\&rsqb;}^{*}\}& \mathrm{\&eta;}>1\end{array}\right.---\left(22\right)$

在本实施例中，由于对实际链路进行了近似，因此，可使用ε因子对式(22)进行修正，其中，ε因子可根据实际链路进行优化，表示如下：

$\begin{array}{c}Coef(m,n,z)\\ =\left\{\begin{array}{cc}j\mathrm{\&epsiv;}\frac{8{\mathrm{\&tau;}}^2{L}_{eff,0}}{9\sqrt{3}\left|{\mathrm{\&beta;}}_2\right|L_0}\frac{N}{(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})+1}{E}_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{\&lsqb;(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})+1\&rsqb;{\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0})& 0\&le;\mathrm{\&eta;}\&le;1\\ j\mathrm{\&epsiv;}\frac{8{\mathrm{\&tau;}}^2{L}_{eff,0}}{9\sqrt{3}\left|{\mathrm{\&beta;}}_2\right|L_0}\frac{N}{1-(N-1)(1-\mathrm{\&eta;})}\{E_1(-j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{{\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0})+{\&lsqb;E_1\left(j\frac{{\mathrm{mnT}}^2}{(N-1)(1-\mathrm{\&eta;}){\mathrm{\&beta;}}_2{L}_0}\right)\&rsqb;}^{*}\}& \mathrm{\&eta;}>1\end{array}\right.\end{array}---\left(23\right)$

因此，通过设置并调整ε因子，还能够进一步提高该装置对于信道内非线性损伤估计的准确性。

这样，利用上式(23)获得了光纤传输链路的非线性微扰系数的解析闭解，第二确定单元1004根据该非线性微扰系数，能够利用式(2)或式(6)获得在该光纤传输链路中传输的光信号的非线性损伤时域波形，从而确定该光纤传输链路的信道内非线性损伤。

本发明并不限于如上所述的根据J(C)函数的边界值确定矩形边界值的实施方式，在本实施例中，作为分割单元902的另一种实施方式，可使用搜索优化的方法确定该矩形的边界值，即使分割单元902执行如下步骤：基于预先设定的该矩形的边界值，获得该矩形对应的非线性微扰系数，从而获得该光纤传输链路的非线性微扰系数；根据该光纤传输链路的非线性微扰系数，确定该光纤传输链路的信道内非线性损伤；将获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤进行比较；根据比较的结果，调整该矩形的边界值，直到该获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤的相似度最大。

因此，利用上述搜索优化的方式确定该矩形的边界值，能够进一步提高该装置对于信道内非线性损伤估计的准确性。

图11是本实施例的利用分割单元902将J(C)函数分割为一个矩形的两种实施方式的示意图。如图11所示，方式一是分割单元902根据J(C)函数的边界值确定矩形的边界值，方式二是通过上述搜索优化的方法确定该矩形的边界值。

由上述实施例可知，利用一个矩形对光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数进行近似，能够进一步降低计算量、提高计算效率，并且能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计。另外，该估计装置能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

进一步的，通过设置并调整ε因子，还能够进一步提高该装置对于信道内非线性损伤估计的准确性。

进一步的，利用上述搜索优化的方式确定该矩形的边界值，能够进一步提高该装置对于信道内非线性损伤估计的准确性。

实施例3

图12是本实施例3的信道内非线性损伤估计方法的流程图，该方法对应于实施例1。如图12所示，该方法包括：

步骤1201：根据光纤传输链路的参数确定该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；

步骤1202：将该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；

步骤1203：分别计算该至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；

步骤1204：对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得该光纤传输链路的非线性微扰系数；

步骤1205：根据该光纤传输链路的非线性微扰系数，确定该光纤传输链路的信道内非线性损伤。

图13是本实施例的将该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形的一种实施方式的方法流程图，但本发明不限于这种方法。如图13所示，该方法包括：

步骤1301：对所述光纤传输链路的累积色散值进行分段，获得每一个分段的两个边界累积色散值，将每一个分段的两个边界累积色散值作为所述分段对应的矩形的两个边界值，确定每个矩形的宽度为其两个边界值之差；

步骤1302：确定每一个矩形的高度，使得每一个矩形的面积分别与所述非线性相移加权色散分布函数在每一个矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

在本实施例中，确定非线性相移加权色散分布函数的方法、将该非线性相移加权色散分布函数进行分割的方法、获得每一个矩形以及光纤传输链路的非线性微扰系数的方法、以及确定信道内非线性损伤的方法均与实施例1中的记载相同，此处不再赘述。

由上述实施例可知，通过将光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形，即利用至少一个矩形对该线性相移加权色散分布函数进行近似，并分别计算每一个矩形的非线性微扰系数，可简单的获得光纤传输链路的非线性微扰系数的解析闭解。因此，能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计，并且，能够降低计算的复杂程度。另外，该估计方法能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

实施例4

图14是本实施例4的信道内非线性损伤估计方法的流程图，该方法对应于实施例2。如图14所示，该方法包括：

步骤1401：根据光纤传输链路的参数确定该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；

步骤1402：将该光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为一个矩形；

步骤1403：计算该矩形的非线性微扰系数，从而获得该光纤传输链路的非线性微扰系数；

步骤1404：根据该光纤传输链路的非线性微扰系数，确定该光纤传输链路的信道内非线性损伤。

由上述实施例可知，利用一个矩形对光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数进行近似，能够进一步降低计算量、提高计算效率，并且能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计。另外，该估计方法能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

图15是本实施例的将该光纤传输链路的J(C)函数分割为一个矩形的一种实施方式的方法流程图，但本发明不限于这种方法。如图15所示，该方法包括：

步骤1501：将该非线性相移加权色散分布函数的累积色散的边界值作为该矩形的边界值，确定该矩形的宽度是该边界值之差；

步骤1502：确定该矩形的高度，使得该矩形的面积与该非线性相移加权色散分布函数在该矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

在本实施例中，确定非线性相移加权色散分布函数的方法、将该非线性相移加权色散分布函数进行分割的方法、获得该矩形以及光纤传输链路的非线性微扰系数的方法、以及确定信道内非线性损伤的方法均与实施例2中的记载相同，此处不再赘述。

在本实施例中，可通过设置并调整ε因子，使得利用本实施例的估计方法获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤的相似度最大。因此，通过设置并调整ε因子，还能够进一步提高该方法对于信道内非线性损伤估计的准确性。

本发明并不限于如上所述的根据J(C)函数的边界值确定矩形边界值的实施方式，图16是本实施例的将该光纤传输链路的J(C)函数分割为一个矩形的另一种实施方式的方法流程图，但本发明不限于这种方法。如图16所示，该方法包括：

步骤1601：基于预先设定的该矩形的边界值，获得该矩形对应的非线性微扰系数，从而获得该光纤传输链路的非线性微扰系数；

步骤1602：根据该光纤传输链路的非线性微扰系数，确定该光纤传输链路的信道内非线性损伤；将获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤进行比较；

步骤1603：根据比较的结果，调整该矩形的边界值，直到该获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤的相似度最大。

因此，利用上述搜索优化的方式确定该矩形的边界值，能够进一步提高该方法对于信道内非线性损伤估计的准确性。

由上述实施例可知，利用一个矩形对光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数进行近似，能够进一步降低计算量、提高计算效率，并且能够对任意色散管理链路中的非线性损伤进行估计。另外，该估计方法能够适用于单偏振或偏振复用系统，且能够兼容任意的调制格式。

进一步的，通过设置并调整ε因子，还能够进一步提高该方法对于信道内非线性损伤估计的准确性。

进一步的，利用上述搜索优化的方式确定该矩形的边界值，能够进一步提高该方法对于信道内非线性损伤估计的准确性。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文该的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文该的各种方法或步骤。

本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

附记：

附记1、一种信道内非线性损伤的估计装置，其中，所述装置包括：

第一确定单元，所述第一确定单元用于根据光纤传输链路的参数确定所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；

分割单元，所述分割单元用于将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；

计算单元，所述非线性微扰系数获取单元用于分别计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；并且，对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；

第二确定单元，所述第二确定单元用于根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤。

附记2、根据附记1所述的装置，其中，所述分割单元包括：

第一宽度确定单元，所述第一宽度确定单元用于对所述光纤传输链路的累积色散值进行分段，获得每一个分段的两个边界累积色散值，将每一个分段的两个边界累积色散值作为所述分段对应的矩形的两个边界值，确定每个矩形的宽度为其两个边界值之差；

第一高度确定单元，所述第一高度确定单元用于确定每一个矩形的高度，使得每一个矩形的面积分别与所述非线性相移加权色散分布函数在每一个矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

附记3、根据附记2所述的装置，其中，所述第一宽度确定单元对所述光纤传输链路的累积色散值进行均匀分段或非均匀分段，获得宽度相同或不同的所述至少一个矩形。

附记4、根据附记1或2所述的装置，其中，所述分割单元根据所述非线性相移加权色散分布函数的不连续点将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形，其中，每一个矩形的两个边界值对应所述非线性相移加权色散分布函数的相邻的两个不连续点，或者对应所述非线性相移加权色散分布函数的一个边界点以及与所述边界点相邻的一个不连续点。

附记5、根据附记1所述的装置，其中，所述至少一个矩形的矩形个数为一个，所述分割单元还用于：

根据预先设定的所述一个矩形的边界值，计算所述一个矩形的非线性微扰系数，从而获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤；将获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤进行比较；根据比较的结果，调整所述一个矩形的边界值，直到所述获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤的相似度最大。

附记6、根据附记1所述的装置，其中，所述至少一个矩形的矩形个数为一个，所述分割单元包括：

第二宽度确定单元，所述第二宽度确定单元用于将所述非线性相移加权色散分布函数的累积色散的边界值作为所述矩形的边界值，确定所述矩形的宽度是所述边界值之差；

第二高度确定单元，所述第二高度确定单元用于确定所述矩形的高度，使得所述矩形的面积与所述非线性相移加权色散分布函数在所述矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

附记7、根据附记2所述的装置，其中，所述计算单元使用大色散近似条件计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数，其中，对于不满足大色散近似条件的矩形，降低所述矩形的高度或者将所述矩形的高度设为0。

附记8、一种信道内非线性损伤的估计方法，其中，所述方法包括：

根据光纤传输链路的参数确定所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数；

将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形；

分别计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；

对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；

根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤。

附记9、根据附记8所述的方法，其中，所述将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形的步骤包括：

对所述光纤传输链路的累积色散值进行分段，获得每一个分段的两个边界累积色散值，将每一个分段的两个边界累积色散值作为所述分段对应的矩形的两个边界值，确定每个矩形的宽度为其两个边界值之差；

确定每一个矩形的高度，使得每一个矩形的面积分别与所述非线性相移加权色散分布函数在每一个矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

附记10、根据附记8所述的方法，其中，所述对所述光纤传输链路的累积色散值进行分段的步骤包括：

对所述光纤传输链路的累积色散值进行均匀分段或非均匀分段，获得宽度相同或不同的所述至少一个矩形。

附记11、根据附记8或9所述的方法，其中，所述将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形的步骤包括：

根据所述非线性相移加权色散分布函数的不连续点将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为至少一个矩形，其中，每一个矩形的两个边界值对应所述非线性相移加权色散分布函数的相邻的两个不连续点，或者对应所述非线性相移加权色散分布函数的一个边界点以及与所述边界点相邻的一个不连续点。

附记12、根据附记8所述的方法，其中，所述至少一个矩形的矩形个数为一个；所述方法还包括：

根据预先设定的所述一个矩形的边界值，计算所述一个矩形的非线性微扰系数，从而获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；

根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤；

将获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤进行比较；

根据比较的结果，调整所述一个矩形的边界值，直到所述获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤的相似度最大。

附记13、根据附记8所述的方法，其中，所述至少一个矩形的矩形个数为一个；

所述将所述光纤传输链路的非线性相移加权色散分布函数分割为一个矩形的步骤包括：

将所述非线性相移加权色散分布函数的累积色散的边界值作为所述矩形的边界值，确定所述矩形的宽度是所述边界值之差；

确定所述矩形的高度，使得所述矩形的面积与所述非线性相移加权色散分布函数在所述矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

附记14、根据附记9所述的方法，其中，使用大色散近似条件计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数，其中，对于不满足大色散近似条件的矩形，降低所述矩形的高度或者将所述矩形的高度设为0。

Claims (10)

1.一种信道内非线性损伤的估计装置，其中，所述装置包括：

第一确定单元，所述第一确定单元用于根据光纤传输链路的参数确定所述光纤传输链路的非线性相移加权的色散分布函数；

分割单元，所述分割单元用于将所述光纤传输链路的非线性相移加权的色散分布函数的曲线和累积色散轴围成的图形分割为至少一个矩形；

计算单元，所述计算单元用于分别计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；并且，对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；

第二确定单元，所述第二确定单元用于根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述分割单元包括：

第一宽度确定单元，所述第一宽度确定单元用于对所述光纤传输链路的累积色散值进行分段，获得每一个分段的两个边界累积色散值，将每一个分段的两个边界累积色散值作为所述分段对应的矩形的两个边界值，确定每个矩形的宽度为其两个边界值之差；

第一高度确定单元，所述第一高度确定单元用于确定每一个矩形的高度，使得每一个矩形的面积分别与所述非线性相移加权的色散分布函数在每一个矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一宽度确定单元对所述光纤传输链路的累积色散值进行均匀分段或非均匀分段，获得宽度相同或不同的所述至少一个矩形。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述分割单元根据所述非线性相移加权的色散分布函数的不连续点将所述光纤传输链路的非线性相移加权的色散分布函数分割为至少一个矩形，其中，每一个矩形的两个边界值对应所述非线性相移加权的色散分布函数的相邻的两个不连续点，或者对应所述非线性相移加权的色散分布函数的一个边界点以及与所述边界点相邻的一个不连续点。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个矩形的矩形个数为一个，所述分割单元还用于：

根据预先设定的所述一个矩形的边界值，计算所述一个矩形的非线性微扰系数，从而获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤；将获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤进行比较；根据比较的结果，调整所述一个矩形的边界值，直到所述获得的信道内非线性损伤与利用分步傅立叶法获得的信道内非线性损伤的相似度最大。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个矩形的矩形个数为一个，所述分割单元包括：

第二宽度确定单元，所述第二宽度确定单元用于将所述非线性相移加权的色散分布函数的累积色散的边界值作为所述矩形的边界值，确定所述矩形的宽度是所述边界值之差；

第二高度确定单元，所述第二高度确定单元用于确定所述矩形的高度，使得所述矩形的面积与所述非线性相移加权的色散分布函数在所述矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

7.根据权利要求2所述的装置，其中，所述计算单元使用大色散近似条件计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数，其中，对于不满足大色散近似条件的矩形，降低所述矩形的高度或者将所述矩形的高度设为0。

8.一种信道内非线性损伤的估计方法，其中，所述方法包括：

根据光纤传输链路的参数确定所述光纤传输链路的非线性相移加权的色散分布函数；

将所述光纤传输链路的非线性相移加权的色散分布函数的曲线和累积色散轴围成的图形分割为至少一个矩形；

分别计算所述至少一个矩形中每一个矩形的非线性微扰系数；

对每一个矩形的非线性微扰系数进行求和，获得所述光纤传输链路的非线性微扰系数；

根据所述光纤传输链路的非线性微扰系数，确定所述光纤传输链路的信道内非线性损伤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述将所述光纤传输链路的非线性相移加权的色散分布函数分割为至少一个矩形的步骤包括：

对所述光纤传输链路的累积色散值进行分段，获得每一个分段的两个边界累积色散值，将每一个分段的两个边界累积色散值作为所述分段对应的矩形的两个边界值，确定每个矩形的宽度为其两个边界值之差；

确定每一个矩形的高度，使得每一个矩形的面积分别与所述非线性相移加权的色散分布函数在每一个矩形的两个边界值之间的线下面积相等。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述至少一个矩形的矩形个数为一个；

所述将所述光纤传输链路的非线性相移加权的色散分布函数分割为一个矩形的步骤包括：

将所述非线性相移加权的色散分布函数的累积色散的边界值作为所述矩形的边界值，确定所述矩形的宽度是所述边界值之差；

确定所述矩形的高度，使得所述矩形的面积与所述非线性相移加权的色散分布函数在所述矩形的两个边界值之间的线下面积相等。