CN114448499A - 偏振变化的监测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种偏振变化的监测装置及方法、光接收机。通过在发射信号中插入导频信号，并在接收信号中将导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，利用该导频信号的斯托克斯矢量来估计光链路的偏振变化速度，能够直接且准确的估计光链路的偏振变化。另外，还能够适用于光链路中同时存在偏振态旋转和偏振相关损耗的情况。

Description

偏振变化的监测装置及方法
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种偏振变化的监测装置及方法。
背景技术
相干光通信系统以巨大的传输带宽、极大的扩容潜力、极低的传输损耗和低廉的造价等优势，在通信传输网络中占据着重要地位。在相干光通信中，为了保证信号的稳定传输，光收发系统中需要一种有效的办法去监测和应对光纤链路在自然环境中的各种状态变化。研究认为，监测偏振变化有助于光收发机快速响应、分析以及修复这种损伤。即，希望通过监测信号在光链路中的偏振变化，来准确反映链路中光纤的状态变化。
目前，对于相干光接收机，通常使用自适应均衡(adaptive equalization，AEQ)来实现偏振解复用。当光纤链路受到机械振动、雷击等影响时，会产生快速的偏振态旋转(rotation of state of polarization，RSOP)。自适应均衡的系数可以用来间接地估计光链路中的偏振变化。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请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申请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
但是，现有技术中根据自适应均衡的系数来估计光链路中的偏振变化的方法存在以下问题：首先，自适应均衡在估计信道的逆的同时平衡了噪声增强，其系数通常不严格等于传输链路的逆，换句话说，用自适应均衡的系数来估计链路中的偏振变化会不准确；其次，自适应均衡对当前偏振变化的估计能力受限于其更新速率。如果自适应均衡的更新速率不足以跟踪高速的偏振态旋转时，自适应均衡的系数就不再准确反映链路的偏振变化，从而估计性能下降；另外，当光链路中同时存在偏振态旋转和偏振相关损耗(polarizationdependent loss，PDL)时，总的偏振变化会非常复杂，简单的自适应均衡系数估计的误差增加。
为了解决上述问题中的至少一个，本申请实施例提供一种偏振变化的监测装置及方法。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种偏振变化的监测装置，所述装置包括：接收单元，其用于接收发射信号经过光链路传播后的接收信号，所述发射信号中插入了导频信号，所述导频信号在斯托克斯空间位于一个平面；变换单元，其用于将所述接收信号中的导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，得到所述导频信号的斯托克斯矢量；以及估计单元，其用于根据所述导频信号的斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种自适应均衡的控制装置，所述装置包括：根据本申请实施例的第一方面所述的偏振变化的监测装置，得到所述光链路的偏振变化速度；以及控制单元，其用于根据所述光链路的偏振变化速度，对自适应均衡的更新速率进行控制。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种光接收机，包括根据本申请实施例的第一方面或第二方面所述的装置。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种偏振变化的监测方法，所述方法包括：接收发射信号经过光链路传播后的接收信号，所述发射信号中插入了导频信号，所述导频信号在斯托克斯空间位于一个平面；将所述接收信号中的导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，得到所述导频信号的斯托克斯矢量；以及根据所述导频信号的斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度。
本申请的有益效果在于：通过在发射信号中插入导频信号，并在接收信号中将导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，利用该导频信号的斯托克斯矢量来估计光链路的偏振变化速度，能够直接且准确的估计光链路的偏振变化。另外，还能够适用于光链路中同时存在偏振态旋转和偏振相关损耗的情况。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请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，本申请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。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请实施例1的偏振变化的监测装置的一示意图；
图2是本申请实施例1的发射的导频信号的Stokes矢量的一示意图；
图3是本申请实施例1的接收到的导频信号的Stokes矢量的一示意图；
图4是本申请实施例1的估计单元的一示意图；
图5是本申请实施例1的第一估计单元的一示意图；
图6是本申请实施例1的分类平均后的导频信号的一示意图；
图7是本申请实施例1的第四估计单元的一示意图；
图8是本申请实施例1的导频信号的重心的一示意图；
图9是本申请实施例1的PDL补偿后的导频信号的一示意图；
图10是本申请实施例1的4类导频信号恢复到S2-S3平面内的一示意图；
图11是本申请实施例1的第四估计单元的另一示意图；
图12是本申请实施例1的法向量恢复的一个步骤的一示意图；
图13是本申请实施例1的法向量恢复的另一个步骤的一示意图；
图14是本申请实施例1的导频信号旋转后的一示意图
图15是本申请实施例1的第二估计单元的一示意图；
图16是本申请实施例1的估计单元的另一示意图；
图17是本申请实施例1的第三估计单元的一示意图；
图18是本申请实施例1的估计过程中的一个状态的一示意图；
图19是本申请实施例1的估计过程中的另一个状态的一示意图；
图20是本申请实施例2的自适应均衡的控制装置的一示意图；
图21是本申请实施例2的控制单元的一示意图；
图22是本申请实施例3的光接收机的系统构成的一示意框图；
图23是本申请实施例4的偏振变化的监测方法的一示意图。
具体实施方式
在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。
在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请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。
实施例1
本申请实施例提供一种偏振变化的监测装置，例如，该装置设置在光通信系统的光接收机端。
图1是本申请实施例1的偏振变化的监测装置的一示意图。如图1所示，偏振变化的监测装置100包括：
接收单元101，其用于接收发射信号经过光链路传播后的接收信号，该发射信号中插入了导频信号，该导频信号在斯托克斯空间位于一个平面；
变换单元102，其用于将该接收信号中的导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，得到该导频信号的斯托克斯矢量；以及
估计单元103，其用于根据该导频信号的斯托克斯矢量，估计该光链路的偏振变化速度。
由上述实施例可知，通过在发射信号中插入导频信号，并在接收信号中将导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，利用该导频信号的斯托克斯矢量来估计光链路的偏振变化速度，能够直接且准确的估计光链路的偏振变化。
在本申请实施例中，发射信号由通信系统的发射机发出，该发射信号中插入了导频信号，也可以称为导频符号(pilot symbol，PS)。
在本申请实施例中，该导频信号可以是各种类型的导频信号，例如，该导频信号是双偏(dual-polarization，DP)正交相移键控(quadrature phase shift keying，QPSK)的导频信号。DP-QPSK类型的导频信号在琼斯(Jones)空间可以表示为：
Figure BDA0002764558020000051
其中，t表示时间，kx，y对应两个偏振态的4个QPSK星座点。
该导频信号从Jones空间到斯托克斯(Stokes)空间的变换公式为：
Figure BDA0002764558020000052
其中，S0为信号功率，S1，S2和S3为信号在Stokes空间中的三维坐标。
将公式(1)代入公式(2)可以得到发射的导频信号的Stokes矢量：
Figure BDA0002764558020000053
其中，k表示Stokes空间中的4类导频信号。
图2是本申请实施例1的发射的导频信号的Stokes矢量的一示意图。如图2所示，该4类导频信号为邦加球(Poincare sphere)球面与S2轴和S3轴的4个交点，并且，该4类导频信号在Stokes空间位于同一平面内。
在本申请实施例中，接收单元101接收发射信号经过光链路传播后的接收信号。
由于导频信号在传输过程中受到链路中偏振态旋转(RSOP)、偏振相关损耗(PDL)以及放大自发辐射(amplified spontaneous emission，ASE)噪声的影响，在接收端对信号进行相干接收，例如，接收到的信号可以表示为：
Figure BDA0002764558020000061
其中，Δω为光载波和接收机光本振(local oscillator，LO)之间的频率偏差，
Figure BDA0002764558020000062
为光载波相位噪声，n(t)为ASE噪声，T(t)为包含RSOP和PDL的总链路响应。
在本申请实施例中，变换单元102将该接收信号中的导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，得到该导频信号的斯托克斯矢量。
例如，将公式(4)代入公式(2)可以得到接收的导频信号的Stokes矢量：
Figure BDA0002764558020000063
其中，k表示Stokes空间中的4类导频信号。
这样，能够消除频率偏差和相位噪声的影响。
图3是本申请实施例1的接收到的导频信号的Stokes矢量的一示意图。如图3所示，一方面，由于RSOP和PDL的影响，接收到的导频信号会在Stokes空间中偏离原始位置；另一方面，由于ASE噪声的影响，接收到的导频信号会发散。
在本申请实施例中，估计单元103用于根据该导频信号的Stokes矢量，估计该光链路的偏振变化速度。以下对于估计单元103的结构和功能进行具体的说明。
在本申请实施例中，估计单元103根据该导频信号的Stokes矢量来估计该光链路的偏振变化速度可以使用各种方法。例如，先估计出偏振变化矩阵，再根据不同时刻的偏振变化矩阵估计该光链路的偏振变化速度，即，先估计出光链路的偏振变化，再估计偏振变化的速度。又例如，根据不同时刻的该斯托克斯矢量估计该光链路的偏振变化速度。
下面，首先针对先估计出偏振变化矩阵，再根据不同时刻的偏振变化矩阵估计该光链路的偏振变化速度的方法进行具体的说明。
图4是本申请实施例1的估计单元的一示意图。如图4所示，估计单元103包括：
第一估计单元401，其用于根据该导频信号的斯托克斯矢量估计偏振变化矩阵；以及
第二估计单元402，其用于根据不同时刻的该偏振变化矩阵，估计该光链路的偏振变化速度。
图5是本申请实施例1的第一估计单元的一示意图。如图5所示，第一估计单元401包括：
第一计算单元501，其用于对该导频信号的斯托克斯矢量进行分类平均；
第四估计单元502，其用于根据分类平均后的该导频信号的斯托克斯矢量估计偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵，或者，估计偏振态旋转估计矩阵；以及
第一确定单元503，其用于根据该偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵确定该偏振变化矩阵，或者，将该偏振态旋转估计矩阵作为该偏振变化矩阵。
在本申请实施例中，第一计算单元501，其用于对该导频信号的斯托克斯矢量进行分类平均，从而消除ASE噪声的影响。
例如，分类平均后的4类导频信号的Stokes矢量为：
Figure BDA0002764558020000071
其中，T为平均时间。
图6是本申请实施例1的分类平均后的导频信号的一示意图。如图6所示，得到各个分类平均后的导频信号的Stokes矢量
Figure BDA0002764558020000072
在本申请实施例中，第四估计单元502根据分类平均后的该导频信号的斯托克斯矢量估计偏振相关损耗(PDL)估计矩阵和偏振态旋转(RSOP)估计矩阵，或者，估计偏振态旋转(RSOP)估计矩阵。
例如，当链路中的PDL可以忽略的时候，仅估计RSOP估计矩阵即可。
在本申请实施例中，第四估计单元502可以采用两种顺序来估计PDL估计矩阵和RSOP估计矩阵，第一种顺序为先估计PDL，后估计RSOP，第二种顺序为先估计RSOP，后估计PDL。以下分别进行具体的说明。
图7是本申请实施例1的第四估计单元的一示意图。如图7所示，第四估计单元502包括：
第五估计单元701，其用于根据分类平均后的该导频信号的斯托克斯矢量的重心坐标估计PDL估计矩阵并进行PDL补偿；以及
第六估计单元702，其用于根据经过PDL补偿的该导频信号的Stokes矢量估计RSOP估计矩阵。
以下对具体的计算过程进行说明。
图8是本申请实施例1的导频信号的重心的一示意图，图9是本申请实施例1的PDL补偿后的导频信号的一示意图，图10是本申请实施例1的4类导频信号恢复到S2-S3平面内的一示意图。
在本申请实施例中，对分类平均后的4类导频信号进一步平均可以得到当前导频信号的重心坐标C(t)，如图8所示：
Figure BDA0002764558020000081
此时，可以得到PDL估计矩阵：
Figure BDA0002764558020000082
其中，U2和U3分别表示绕S2轴顺时针旋转和绕S3轴逆时针旋转的旋转矩阵
Figure BDA0002764558020000083
和
Figure BDA0002764558020000084
在Stokes空间中将PDL补偿，即将4类导频信号的重心C(t)直接移动至原点，此时4类导频信号的Stokes矢量为：
Figure BDA0002764558020000085
PDL补偿后的导频信号如图9所示。相邻两类导频信号，例如第1类和第2类导频信号，通过叉乘和归一化处理可以得到导频信号的平面法向量：
Figure BDA0002764558020000086
在本申请实施例中，可以根据某一对相邻的两类导频信号通过叉乘和归一化处理得到法向量，也可以根据多对相邻的两类导频信号先通过叉乘得到各自对应的法向量后再通过平均和归一化处理得到法向量。
根据单位矢量
Figure BDA0002764558020000087
与平面法向量
Figure BDA0002764558020000088
得到法向量的旋转轴和旋转角：
Figure BDA0002764558020000089
Figure BDA0002764558020000091
进而，得到法向量在Jones空间中的旋转矩阵：
Figure BDA0002764558020000092
其中，I为单位矩阵，σ为泡利矩阵。
偏振旋转在Jones空间和Stokes空间的变换关系为：
Figure BDA0002764558020000093
将公式(13)代入公式(14)，得到其在Stokes空间中的旋转矩阵Rnormal(t)，并对导频信号进行旋转得到
Figure BDA0002764558020000094
此时平面法向量与单位矢量
Figure BDA0002764558020000095
重合，4类导频信号恢复到S2-S3平面内，如图10所示。
根据第1类导频信号的当前的Stokes矢量
Figure BDA0002764558020000096
与发射的Stokes矢量ST，1(t)在S2-S3平面内的相对关系，可以计算出其在S2-S3平面内的旋转角及相应的旋转矩阵：
Figure BDA0002764558020000097
Figure BDA0002764558020000098
进而，得到RSOP估计矩阵：
URSOP(t)＝Uretarder(t)Unormal(t) (17)
在本申请实施例中，由公式(14)可知，Stokes空间的偏振旋转的周期是Jones空间的两倍，则在Stokes空间进行偏振估计可能会在Jones空间引入相位跳变，即：
Figure BDA0002764558020000099
该相位跳变会导致RSOP估计矩阵不连续。由于偏振旋转是一个连续的物理过程，则偏振估计也应该是连续的。假设上一次偏振估计是正确的，当前偏振估计可能发生相位跳变。此时RSOP估计矩阵可以表示为：
Figure BDA00027645580200000910
Figure BDA0002764558020000101
通过对当前RSOP估计矩阵和上一次RSOP估计矩阵中的元素进行计算，可以判断相位跳变是否发生，具体如下：
Figure BDA0002764558020000102
其中，URSOP，11和URSOP，12分别表示RSOP估计矩阵中位于第一行第一列和第一行第二列的元素。当Δ≈1时，相位跳变未发生，RSOP估计矩阵是连续的；当Δ≈-1时，相位跳变发生，RSOP估计矩阵是不连续的。此时需要对RSOP估计矩阵进行修正，修正矩阵为：
Figure BDA0002764558020000103
修正后的RSOP估计矩阵为：
Figure BDA0002764558020000104
在本申请实施例中，当光链路中的PDL不可忽略时，第一确定单元503根据该PDL估计矩阵和RSOP估计矩阵确定偏振变化矩阵。例如，将RSOP估计矩阵和PDL估计矩阵相乘得到光链路中总的偏振估计矩阵，即偏振变化矩阵：
Mtotal(t)＝URSOP(t)MPDL(t) (24)
其中，URSOP(t)表示RSOP估计矩阵，MPDL(t)表示PDL估计矩阵。
图11是本申请实施例1的第四估计单元的另一示意图。如图11所示，第四估计单元502包括：
第七估计单元1101，其用于根据分类平均后的该导频信号的斯托克斯矢量估计该偏振态旋转估计矩阵并进行偏振态旋转补偿；以及
第八估计单元1102，其用于根据经过偏振态旋转补偿的该导频信号的斯托克斯矢量的重心坐标估计该偏振相关损耗估计矩阵。
以下对具体的计算过程进行说明。
图12是本申请实施例1的法向量恢复的一个步骤的一示意图，图13是本申请实施例1的法向量恢复的另一个步骤的一示意图，图14是本申请实施例1的导频信号旋转后的一示意图。
根据公式(7)-(10)可以得到当前法向量坐标nC(t)：
Figure BDA0002764558020000111
利用旋转器(rotator)使重心坐标C(t)和法向量坐标nC(t)的S2值相等，其旋转角和旋转矩阵分别为：
Figure BDA0002764558020000112
Figure BDA0002764558020000113
将公式(27)代入公式(14)得到其在Stokes空间中的旋转矩阵Rrotator(t)，并对导频信号
Figure BDA0002764558020000114
及其重心坐标C(t)和法向量坐标nC(t)进行旋转得到
Figure BDA0002764558020000115
Figure BDA0002764558020000116
C′(t)＝[C′1(t)，C′2(t)，C′3(t)]T和n′C(t)＝[n′1，C(t)，n′2，C(t)，n′3，C(t)]T，此时法向量与S1-S3平面平行，如图12所示。
再利用45°的retarder使重心坐标C′(t)和法向量坐标n′C(t)的S3值相等，其旋转角和旋转矩阵分别为：
Figure BDA0002764558020000117
Figure BDA0002764558020000118
将公式(29)代入公式(14)得到其在Stokes空间中的旋转矩阵R45degretarder(t)，并对导频信号
Figure BDA0002764558020000119
及其重心坐标C′(t)和法向量坐标n′C(t)进行旋转得到
Figure BDA00027645580200001110
Figure BDA00027645580200001111
C″(t)＝[C″1(t)，C″2(t)，C″3(t)]T和n″C(t)＝[n″1，C(t)，n″2，C(t)，n″3，C(t)]T，此时法向量n″C(t)-C″(t)与单位矢量
Figure BDA00027645580200001112
Figure BDA00027645580200001113
同向，如图13所示。如果两者反向，则需要对导频信号
Figure BDA00027645580200001114
及其重心坐标C″(t)和法向量坐标n″C(t)在Stokes空间中通过Rrotator进行180°旋转使其同向，并且对旋转矩阵Urotator在Jones空间进行90°旋转。利用0°的retarder使重心坐标C″(t)和第1类导频信号
Figure BDA0002764558020000121
的S3值相等，其旋转角和旋转矩阵分别为：
Figure BDA0002764558020000122
Figure BDA0002764558020000123
将公式(31)代入公式(14)得到其在Stokes空间中的旋转矩阵Rodeg retarder(t)，并对导频信号
Figure BDA0002764558020000124
及其重心坐标C″(t)和法向量坐标n″C(t)进行旋转得到
Figure BDA0002764558020000125
Figure BDA0002764558020000126
C″′(t)＝[C″′1(t)，C″′2(t)，C″′3(t)]T和n″′C(t)＝[n″′1，C(t)，n″′2，C(t)，n″′3，C(t)]T，此时重心与第1类导频信号构成的矢量
Figure BDA0002764558020000127
与原第1类导频信号的Stokes矢量ST，1(t)＝[0，1，0]T同向，如图14所示。如果两者反向，则需要对导频信号
Figure BDA0002764558020000128
及其重心坐标C″′(t)和法向量坐标n″′C(t)在Stokes空间中通过R0deg retarder进行180°旋转使其同向，并且对旋转矩阵U0deg retarder在Jones空间进行90°旋转。将上述三个旋转矩阵相乘并通过公式(18)-(22)进行修正，可以得到RSOP估计矩阵：
Figure BDA0002764558020000129
将重心坐标C″′(t)＝[C″′1(t)，C″′2(t)，C″′3(t)]T代入公式(8)可以得到PDL估计矩阵：
Figure BDA00027645580200001210
与公式(24)类似，将PDL估计矩阵和RSOP估计矩阵相乘得到光链路中总的偏振估计矩阵，即偏振变化矩阵：
Mtotal(t)＝MPDL(t)URSOP(t) (34)
其中，MPDL(t)表示PDL估计矩阵，URSOP(t)表示RSOP估计矩阵。
以上对第一估计单元401估计偏振变化矩阵进行了具体的说明，在得到偏振变化矩阵之后，第二估计单元402根据不同时刻的该偏振变化矩阵，估计该光链路的偏振变化速度。
图15是本申请实施例1的第二估计单元的一示意图。如图15所示，第二估计单元402包括：
第二确定单元1501，其用于确定两个时刻的该偏振变化矩阵的差分矩阵；
第二计算单元1502，其用于根据该差分矩阵计算该导频信号的偏振旋转角；以及
第三计算单元1503，其用于根据该导频信号的偏振旋转角以及该两个时刻的间隔，计算该光链路的偏振变化速度。
例如，对于光链路中的PDL可以忽略的情况，直接将RSOP估计矩阵作为该偏振变化矩阵。
在本申请实施例中，RSOP估计矩阵通过公式(23)或公式(32)得到，根据不同时刻的RSOP估计矩阵可以得到差分矩阵(即两个估计时刻之间的偏振变化矩阵)：
Figure BDA0002764558020000131
其中，Δt为两个RSOP估计矩阵之间的时间间隔。
根据差分矩阵ΔU(t)计算导频信号的偏振旋转轨迹：
Figure BDA0002764558020000132
其中，ΔUe(t)为ΔU(t)中位于第一行第一列的元素，或者第二行第二列的元素，或者上述两个元素的平均值。
根据得到的偏振旋转轨迹Δl(t)继续计算导频信号的偏振旋转角：
Figure BDA0002764558020000133
最后得到光链路的偏振变化速度：
Figure BDA0002764558020000134
其中，Δθ(t)为导频信号的偏振旋转角。
又例如，对于光链路中的PDL不能忽略的情况，光链路中的偏振变化由总的偏振估计矩阵即偏振变化矩阵表示。偏振变化矩阵通过公式(24)或公式(34)计算得到。
根据不同时刻的偏振变化矩阵可以得到差分矩阵(即两个估计时刻之间的偏振变化矩阵)：
Figure BDA0002764558020000135
由于链路中的PDL不可忽略，需要对差分矩阵进行归一化处理：
Figure BDA0002764558020000141
其中，det(-)表示计算矩阵的行列式。
再根据公式(36)至公式(38)，得到链路中的偏振变化速度。
此外，还可以通过使用公式(23)或公式(32)得到的RSOP估计矩阵来估计链路中的RSOP速度。具体过程同公式(35)至公式(38)。
以上，针对先估计出偏振变化矩阵，再根据不同时刻的偏振变化矩阵估计该光链路的偏振变化速度，即，先估计出光链路的偏振变化，再估计偏振变化的速度的情况进行了说明。
以下，针对根据不同时刻的该斯托克斯矢量估计该光链路的偏振变化速度的情况进行说明。
图16是本申请实施例1的估计单元的另一示意图。如图16所示，估计单元103包括：
获得单元1601，其用于得到不同时刻的该导频信号的斯托克斯矢量；以及
第三估计单元1602，其用于根据不同时刻的该斯托克斯矢量，估计该光链路的偏振变化速度。
图17是本申请实施例1的第三估计单元的一示意图。第三估计单元1602包括：
第四计算单元1701，其用于根据两个时刻的相邻两类导频信号的斯托克斯矢量以及法向量，得到相邻两类导频信号的偏振变化矢量和法向量的偏振变化矢量；
第九估计单元1702，其用于根据该相邻两类导频信号的偏振变化矢量以及法向量的偏振变化矢量，估计偏振旋转的旋转轴矢量；
第三确定单元1703，其用于根据该旋转轴矢量，确定过原点的旋转平面；
投影单元1704，其用于将两个时刻的相邻两类导频信号的斯托克斯矢量和法向量投影到该过原点的旋转平面，得到投影矢量；
第五计算单元1705，其用于根据该投影矢量，计算该导频信号的偏振旋转角；以及
第六计算单元1706，其用于根据该导频信号的偏振旋转角以及该两个时刻的间隔，计算该光链路的偏振变化速度。
下面对计算过程进行具体的说明。
图18是本申请实施例1的估计过程中的一个状态的一示意图，图19是本申请实施例1的估计过程中的另一个状态的一示意图。
相邻的两类导频信号的Stokes矢量，例如第1类和第2类导频信号的Stokes矢量，在两个估计时刻各自构成的偏振变化矢量为
Figure BDA0002764558020000151
和
Figure BDA0002764558020000152
法向量在两个估计时刻构成的偏振变化矢量为
Figure BDA0002764558020000153
如图18所示。
由于偏振变化矢量
Figure BDA0002764558020000154
和
Figure BDA0002764558020000155
分别与旋转轴正交，则对任意两个偏振变化矢量进行叉乘均可得到旋转轴矢量
Figure BDA0002764558020000156
为了降低估计误差，可以选择模值最大的旋转轴矢量进行下一步计算，也可以将三个旋转轴矢量的最大比合并(maximumratio combination)作为旋转轴矢量再进行下一步计算，还可以先选择模值最大的两个偏振变化矢量进行叉乘得到旋转轴矢量再进行下一步计算。
根据旋转轴矢量
Figure BDA0002764558020000157
可以直接得到过原点的旋转平面方程：
AS1+BS2+CS3＝0 (41)
将两个估计时刻的第1类和第2类导频信号的Stokes矢量以及法向量代入下式得到各自对应的缩放因子K1(t)，K2(t)，Kn(t)，K1(t-Δt)，K2(t-Δt)和Kn(t-Δt)：
Figure BDA0002764558020000158
进而得到两个时刻的第1类和第2类导频信号的Stokes矢量和法向量在过原点的旋转平面上的投影矢量：
Figure BDA0002764558020000159
Figure BDA00027645580200001510
Figure BDA00027645580200001511
Figure BDA00027645580200001512
根据模值最大的偏振变化矢量对应的投影矢量计算偏振旋转角。假设
Figure BDA00027645580200001513
的模值最大，此时法向量在过原点的旋转平面上的投影如图19中的空心和实心三角所示。
偏振旋转角可以通过下式计算得到：
Figure BDA00027645580200001514
此外，也可以根据三对投影矢量分别计算出各自的偏振旋转角再通过最大比合并得到最终的旋转角。将计算得到的旋转角代入公式(38)得到偏振旋转速度。
另外，偏振旋转角的旋转方向由旋转轴矢量
Figure BDA0002764558020000161
与叉乘矢量
Figure BDA0002764558020000162
决定。如果两个矢量同向，则偏振旋转角的旋转方向为正。如果两个矢量反向，则偏振旋转角的旋转方向为负。具体如下：
Figure BDA0002764558020000163
此时，两个时刻之间的偏振变化矩阵为：
Figure BDA0002764558020000164
在本申请实施例中，例如，如图1所示，装置100还可以包括：
补偿单元104，其用于对该接收信号进行PDL估计和PDL补偿，以基于偏振相关损耗补偿后的接收信号，估计该光链路的偏振变化速度。
这样，在光链路中的PDL较大的情况下，先对PDL进行估计和补偿，能够保证偏振变化估计的准确性。
在本申请实施例中，补偿单元104可以使用上述公式(2)和公式(5)至公式(8)进行PDL的估计，并根据估计出的PDL估计矩阵进行补偿。例如，补偿单元104可以包括变换单元102或与变换单元102功能类似的模块。
由上述实施例可知，通过在发射信号中插入导频信号，并在接收信号中将导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，利用该导频信号的斯托克斯矢量来估计光链路的偏振变化速度，能够直接且准确的估计光链路的偏振变化。另外，还能够适用于光链路中同时存在偏振态旋转和偏振相关损耗的情况。
实施例2
本申请实施例还提供一种自适应均衡的控制装置，该自适应均衡的控制装置包括根据实施例1所述的偏振变化的监测装置，该偏振变化的监测装置的具体结构和功能可以参考实施例1的记载，此处不再赘述。
图20是本申请实施例2的自适应均衡的控制装置的一示意图。如图20所示，自适应均衡的控制装置2000包括：
偏振变化的监测装置100，得到该光链路的偏振变化速度；以及
控制单元2001，其用于根据该光链路的偏振变化速度，对自适应均衡的更新速率进行控制。
在本申请实施例中，偏振变化的监测装置100的具体结构和功能可以参考实施例1的记载，此处不再赘述。
图21是本申请实施例2的控制单元的一示意图。如图21所示，控制单元2001包括：
第四确定单元2101，其用于根据预设的偏振变化速度的至少两个区间，确定监测到的该光链路的偏振变化速度属于的区间；以及
第一控制单元2102，其用于根据该光链路的偏振变化速度属于的该区间对应的AEQ更新速率进行控制。
在本申请实施例中，预先将多个偏振变化速度的区间对应于最优的AEQ更新速率进行存储，该最优的AEQ更新速率可以通过实验或仿真而得到。
第四确定单元2101根据当前测到的该光链路的偏振变化速度，确定该偏振变化速度所对应的区间，进而确定该区间对应的AEQ更新速率，第一控制单元2102根据该AEQ更新速率进行控制，以达到或接近于该AEQ更新速率。
由上述实施例可知，通过在发射信号中插入导频信号，并在接收信号中将导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，利用该导频信号的斯托克斯矢量来估计光链路的偏振变化速度，能够直接且准确的估计光链路的偏振变化。另外，还能够适用于光链路中同时存在偏振态旋转和偏振相关损耗的情况。并且，利用估计出的光链路的偏振变化，能够调整AEQ的更新间隔以及更新步长，从而降低系统的整体功耗。
实施例3
本申请实施例还提供一种光接收机，该光接收机包括根据实施例1所述的偏振变化的监测装置或者实施例2所述的自适应均衡的控制装置，该偏振变化的监测装置以及自适应均衡的控制装置的具体结构和功能可以参考实施例1和实施例2的记载，此处不再赘述。
下面以该光接收机包括实施例2所述的自适应均衡的控制装置为例进行说明。
图22是本申请实施例3的光接收机的系统构成的一示意框图。如图22所示，接收机2200包括：自适应均衡的控制装置2100以及自适应均衡器2201，自适应均衡的控制装置2100包括偏振变化的监测装置100以及控制单元2101。
如图22所示，偏振变化的监测装置100基于接收信号估计出光链路的偏振变化速度，控制单元2101根据该光链路的偏振变化速度，对自适应均衡器2201的更新速率进行控制。
在本实施例中，光接收机2200并不是必须要包括图22中所示的所有部件；此外，光接收机2200还可以包括图22中没有示出的部件，具体内容可以参考相关技术。
在本实施例中，自适应均衡的控制装置2100的功能可以由光接收机的处理器执行，例如，由接收机的数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)执行。
由上述实施例可知，通过在发射信号中插入导频信号，并在接收信号中将导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，利用该导频信号的斯托克斯矢量来估计光链路的偏振变化速度，能够直接且准确的估计光链路的偏振变化。另外，还能够适用于光链路中同时存在偏振态旋转和偏振相关损耗的情况。并且，利用估计出的光链路的偏振变化，能够调整AEQ的更新间隔以及更新步长，从而降低系统的整体功耗。
实施例4
本申请实施例还提供一种偏振变化的监测方法，其对应于实施例1的偏振变化的监测装置。
图23是本申请实施例4的偏振变化的监测方法的一示意图。如图23所示，该方法包括：
步骤2301：接收发射信号经过光链路传播后的接收信号，该发射信号中插入了导频信号，该导频信号在斯托克斯空间位于一个平面；
步骤2302：将该接收信号中的导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，得到该导频信号的斯托克斯矢量；以及
步骤2303：根据该导频信号的斯托克斯矢量，估计该光链路的偏振变化速度。
在本实施例中，上述各个步骤的执行可以参照实施例1中各个单元的功能的实现，此处不再重复说明。
由上述实施例可知，通过在发射信号中插入导频信号，并在接收信号中将导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，利用该导频信号的斯托克斯矢量来估计光链路的偏振变化速度，能够直接且准确的估计光链路的偏振变化。另外，还能够适用于光链路中同时存在偏振态旋转和偏振相关损耗的情况。并且，利用估计出的光链路的偏振变化，能够调整AEQ的更新间隔以及更新步长，从而降低系统的整体功耗。
本申请实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在偏振变化的监测装置或光接收机中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述偏振变化的监测装置或光接收机中执行实施例3所述的偏振变化的监测方法。
本申请实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在偏振变化的监测装置或光接收机中执行实施例3所述的偏振变化的监测方法。
结合本申请实施例描述的在偏振变化的监测装置或光接收机中执行损伤监测方法可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图1中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于图23所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。
软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若设备(例如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。
针对图1描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图1描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。
本申请实施例还公开了以下的附记：
附记
1、一种偏振变化的监测装置，所述装置包括：
接收单元，其用于接收发射信号经过光链路传播后的接收信号，所述发射信号中插入了导频信号，所述导频信号在斯托克斯空间位于一个平面；
变换单元，其用于将所述接收信号中的导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，得到所述导频信号的斯托克斯矢量；以及
估计单元，其用于根据所述导频信号的斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度。
2、根据附记1所述的装置，其中，所述估计单元包括：
第一估计单元，其用于根据所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振变化矩阵；以及
第二估计单元，其用于根据不同时刻的所述偏振变化矩阵，估计所述光链路的偏振变化速度。
3、根据附记1所述的装置，其中，所述估计单元包括：
获得单元，其用于得到不同时刻的所述导频信号的斯托克斯矢量；以及
第三估计单元，其用于根据不同时刻的所述斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度。
4、根据附记2所述的装置，其中，所述第一估计单元包括：
第一计算单元，其用于对所述导频信号的斯托克斯矢量进行分类平均；
第四估计单元，其用于根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵，或者，估计偏振态旋转估计矩阵；以及
第一确定单元，其用于根据所述偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵确定所述偏振变化矩阵，或者，将所述偏振态旋转估计矩阵作为所述偏振变化矩阵。
5、根据附记4所述的装置，其中，所述第四估计单元包括：
第五估计单元，其用于根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量的重心坐标估计所述偏振相关损耗估计矩阵并进行偏振相关损耗补偿；以及
第六估计单元，其用于根据经过偏振相关损耗补偿的所述导频信号的斯托克斯矢量估计所述偏振态旋转估计矩阵。
6、根据附记4所述的装置，其中，所述第四估计单元包括：
第七估计单元，其用于根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量估计所述偏振态旋转估计矩阵并进行偏振态旋转补偿；以及
第八估计单元，其用于根据经过偏振态旋转补偿的所述导频信号的斯托克斯矢量的重心坐标估计所述偏振相关损耗估计矩阵。
7、根据附记2所述的装置，其中，所述第二估计单元包括：
第二确定单元，其用于确定两个时刻的所述偏振变化矩阵的差分矩阵；
第二计算单元，其用于根据所述差分矩阵计算所述导频信号的偏振旋转角；以及
第三计算单元，其用于根据所述导频信号的偏振旋转角以及所述两个时刻的间隔，计算所述光链路的偏振变化速度。
8、根据附记3所述的装置，其中，所述第三估计单元包括：
第四计算单元，其用于根据两个时刻的相邻两类导频信号的斯托克斯矢量以及法向量，得到相邻两类导频信号的偏振变化矢量和法向量的偏振变化矢量；
第九估计单元，其用于根据所述相邻两类导频信号的偏振变化矢量以及法向量的偏振变化矢量，估计偏振旋转的旋转轴矢量；
第三确定单元，其用于根据所述旋转轴矢量，确定过原点的旋转平面；
投影单元，其用于将两个时刻的相邻两类导频信号的斯托克斯矢量和法向量投影到所述过原点的旋转平面，得到投影矢量；
第五计算单元，其用于根据所述投影矢量，计算所述导频信号的偏振旋转角；以及
第六计算单元，其用于根据所述导频信号的偏振旋转角以及所述两个时刻的间隔，计算所述光链路的偏振变化速度。
9、根据附记1所述的装置，其中，所述装置还包括：
补偿单元，其用于对所述接收信号进行偏振相关损耗估计和偏振相关损耗补偿，以基于偏振相关损耗补偿后的接收信号，估计所述光链路的偏振变化速度。
10、一种自适应均衡的控制装置，所述装置包括：
根据附记1所述的偏振变化的监测装置，得到所述光链路的偏振变化速度；以及
控制单元，其用于根据所述光链路的偏振变化速度，对自适应均衡的更新速率进行控制。
11、根据附记10所述的装置，其中，所述控制单元包括：
第四确定单元，其用于根据预设的偏振变化速度的至少两个区间，确定监测到的所述光链路的偏振变化速度属于的区间；以及
第一控制单元，其用于根据所述光链路的偏振变化速度属于的所述区间对应的自适应均衡的更新速率进行控制。
12、一种光接收机，所述光接收机包括根据附记1或10所述的装置。
13、一种偏振变化的监测方法，其中，所述方法包括：
接收发射信号经过光链路传播后的接收信号，所述发射信号中插入了导频信号，所述导频信号在斯托克斯空间位于一个平面；
将所述接收信号中的导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，得到所述导频信号的斯托克斯矢量；以及
根据所述导频信号的斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度。
14、根据附记13所述的方法，其中，所述根据所述导频信号的斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度，包括：
根据所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振变化矩阵；以及
根据不同时刻的所述偏振变化矩阵，估计所述光链路的偏振变化速度。
15、根据附记13所述的方法，其中，所述根据所述导频信号的斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度，包括：
得到不同时刻的所述导频信号的斯托克斯矢量；以及
根据不同时刻的所述斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度。
16、根据附记15所述的方法，其中，所述根据所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振变化矩阵，包括：
对所述导频信号的斯托克斯矢量进行分类平均；
根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵，或者，估计偏振态旋转估计矩阵；以及
根据所述偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵确定所述偏振变化矩阵，或者，将所述偏振态旋转估计矩阵作为所述偏振变化矩阵。
17、根据附记16所述的方法，其中，所述根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵，包括：
根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量的重心坐标估计所述偏振相关损耗估计矩阵并进行偏振相关损耗补偿；以及
根据经过偏振相关损耗补偿的所述导频信号的斯托克斯矢量估计所述偏振态旋转估计矩阵。
18、根据附记16所述的方法，其中，述根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵，包括：
根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量估计所述偏振态旋转估计矩阵并进行偏振态旋转补偿；以及
根据经过偏振态旋转补偿的所述导频信号的斯托克斯矢量的重心坐标估计所述偏振相关损耗估计矩阵。
19、根据附记16所述的方法，其中，所述根据不同时刻的所述偏振变化矩阵，估计所述光链路的偏振变化速度，包括：
确定两个时刻的所述偏振变化矩阵的差分矩阵；
根据所述差分矩阵计算所述导频信号的偏振旋转角；以及
根据所述导频信号的偏振旋转角以及所述两个时刻的间隔，计算所述光链路的偏振变化速度。
20、根据附记15所述的方法，其中，所述根据不同时刻的所述斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度，包括：
根据两个时刻的相邻两类导频信号的斯托克斯矢量以及法向量，得到相邻两类导频信号的偏振变化矢量和法向量的偏振变化矢量；
根据所述相邻两类导频信号的偏振变化矢量以及法向量的偏振变化矢量，估计偏振旋转的旋转轴矢量；
根据所述旋转轴矢量，确定过原点的旋转平面；
将两个时刻的相邻两类导频信号的斯托克斯矢量和法向量投影到所述过原点的旋转平面，得到投影矢量；
根据所述投影矢量，计算所述导频信号的偏振旋转角；以及
根据所述导频信号的偏振旋转角以及所述两个时刻的间隔，计算所述光链路的偏振变化速度。
21、根据附记13所述的方法，其中，所述方法还包括：
对所述接收信号进行偏振相关损耗估计和偏振相关损耗补偿，以基于偏振相关损耗补偿后的接收信号，估计所述光链路的偏振变化速度。
22、一种自适应均衡的控制方法，所述方法包括：
根据附记1所述的偏振变化的监测方法，得到所述光链路的偏振变化速度；以及
根据所述光链路的偏振变化速度，对自适应均衡的更新速率进行控制。
23、根据附记22所述的方法，其中，所述根据所述光链路的偏振变化速度，对自适应均衡的更新速率进行控制，包括：
根据预设的偏振变化速度的至少两个区间，确定监测到的所述光链路的偏振变化速度属于的区间；以及
根据所述光链路的偏振变化速度属于的所述区间对应的自适应均衡的更新速率进行控制。

Claims (10)

1.一种偏振变化的监测装置，其特征在于，所述装置包括：
接收单元，其用于接收发射信号经过光链路传播后的接收信号，所述发射信号中插入了导频信号，所述导频信号在斯托克斯空间位于一个平面；
变换单元，其用于将所述接收信号中的导频信号从琼斯空间转换到斯托克斯空间，得到所述导频信号的斯托克斯矢量；以及
估计单元，其用于根据所述导频信号的斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述估计单元包括：
第一估计单元，其用于根据所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振变化矩阵；以及
第二估计单元，其用于根据不同时刻的所述偏振变化矩阵，估计所述光链路的偏振变化速度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述估计单元包括：
获得单元，其用于得到不同时刻的所述导频信号的斯托克斯矢量；以及
第三估计单元，其用于根据不同时刻的所述斯托克斯矢量，估计所述光链路的偏振变化速度。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一估计单元包括：
第一计算单元，其用于对所述导频信号的斯托克斯矢量进行分类平均；
第四估计单元，其用于根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量估计偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵，或者，估计偏振态旋转估计矩阵；以及
第一确定单元，其用于根据所述偏振相关损耗估计矩阵和偏振态旋转估计矩阵确定所述偏振变化矩阵，或者，将所述偏振态旋转估计矩阵作为所述偏振变化矩阵。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第四估计单元包括：
第五估计单元，其用于根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量的重心坐标估计所述偏振相关损耗估计矩阵并进行偏振相关损耗补偿；以及
第六估计单元，其用于根据经过偏振相关损耗补偿的所述导频信号的斯托克斯矢量估计所述偏振态旋转估计矩阵。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第四估计单元包括：
第七估计单元，其用于根据分类平均后的所述导频信号的斯托克斯矢量估计所述偏振态旋转估计矩阵并进行偏振态旋转补偿；以及
第八估计单元，其用于根据经过偏振态旋转补偿的所述导频信号的斯托克斯矢量的重心坐标估计所述偏振相关损耗估计矩阵。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二估计单元包括：
第二确定单元，其用于确定两个时刻的所述偏振变化矩阵的差分矩阵；
第二计算单元，其用于根据所述差分矩阵计算所述导频信号的偏振旋转角；以及
第三计算单元，其用于根据所述导频信号的偏振旋转角以及所述两个时刻的间隔，计算所述光链路的偏振变化速度。
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第三估计单元包括：
第四计算单元，其用于根据两个时刻的相邻两类导频信号的斯托克斯矢量以及法向量，得到相邻两类导频信号的偏振变化矢量和法向量的偏振变化矢量；
第九估计单元，其用于根据所述相邻两类导频信号的偏振变化矢量以及法向量的偏振变化矢量，估计偏振旋转的旋转轴矢量；
第三确定单元，其用于根据所述旋转轴矢量，确定过原点的旋转平面；
投影单元，其用于将两个时刻的相邻两类导频信号的斯托克斯矢量和法向量投影到所述过原点的旋转平面，得到投影矢量；
第五计算单元，其用于根据所述投影矢量，计算所述导频信号的偏振旋转角；以及
第六计算单元，其用于根据所述导频信号的偏振旋转角以及所述两个时刻的间隔，计算所述光链路的偏振变化速度。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
补偿单元，其用于对所述接收信号进行偏振相关损耗估计和偏振相关损耗补偿，以基于偏振相关损耗补偿后的接收信号，估计所述光链路的偏振变化速度。
10.一种自适应均衡的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
根据权利要求1所述的偏振变化的监测装置，得到所述光链路的偏振变化速度；以及
控制单元，其用于根据所述光链路的偏振变化速度，对自适应均衡的更新速率进行控制。
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