CN116566480A - 一种一致性测试的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种一致性测试的方法、装置和系统。该方法包括：首先，光接收机获取测试眼图，其中，该测试眼图是基于待测光发射机发射的光信号中的第一测试序列均衡补偿之后获得的，该均衡补偿包括第一均衡补偿和第二均衡补偿。然后光接收机根据测试眼图、第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，通过第一参数用于确定待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度。本申请提供的方法，能够有效的提升对发端器件的性能评估的准确性，提升发端器件的良率，降低系统成本。

Description

一种一致性测试的方法、装置和系统
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，并且，更具体地，涉及一种一致性测试的方法、装置和系统。
背景技术
随着接入网系统的演进，单波传输速率已从10G提升至50G，为了保证功率预算达标，同时能够提供低成本的解决方案，50G的无源光网络(passive optical networks，PON)引入了光数字信号处理(optical digital signal processing，ODSP)的均衡机制，来补偿收发器件带宽受限以及光纤色散导致的码间干扰。
通常来说，数据通信网络中的物理层器件包括光发射机、信道(电缆或光纤)和光接收机等部件。为了保证不同厂商提供的各类器件可以兼容互通，通常需要在标准上定义上述器件的一致性测试参数及方法，从而最大限度地整合产业链资源，让不同厂商尽可能地参与到对不同的部件的供应中来。
在收端器件采用均衡接收的方式接收光信号时，50G PON中目前可以采用发射机及色散眼闭度(transmitter and dispersion eye closure，TDEC)作为一致性测试参数，但该方案仅适用于评估以前馈均衡(feedforward equalizer，FFE)为收端均衡基准的发射机性能。然而采用FFE的均衡机制，至少存在两点隐患，一方面，FFE与实际采用的均衡算法相比在灵敏度性能上差距较大，在评估现有功率预算等级的发射机性能时尚存在无法达成功率预算的风险，且啁啾容忍不足。另一方面，从系统角度看，以FFE作为参考均衡器时并未完全释放收端性能余量，反而将压力集中在发端出光功率上，不利于收发端余量分配。
发明内容
本申请提供一种一致性测试的方法、装置和系统。能够有效的提升对发端器件的性能评估的准确性，提升发端器件的良率，降低系统成本。
第一方面，本申请实施例提供了一种测试的方法。该方法可以由接收设备执行，或者，也可以由配置在接收设备中的部件(如芯片或芯片系统等)执行，本申请对此不作限定。该方法包括：包括：获取测试眼图，所述测试眼图是基于待测光发射机发射的光信号中的第一测试序列均衡补偿之后获得的，所述均衡补偿包括第一均衡补偿和第二均衡补偿，根据所述测试眼图、所述第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度。
需要说明的是，该接收设备可以是接收机，或者也可以是结合接收机中的处理模块。该获取测试眼图，可以是该接收设备直接获得的，也可以是其他设备获得测试眼图后，提供给该接收设备的，本申请对此不做限定。
对于非归零码两电平脉冲幅度调制(non-return to zero pulse amplitudemodulation 2，NRZ-PAM2)，该第一参数可以表示为发射机及色散眼图闭合程度(transmitter and dispersion eye closure，TDEC)，对于四电平脉冲幅度调制(four-level pulse amplitude modulation，PAM4)该第一参数可以表示为发射机及色散眼图闭合程度(transmitter and dispersion eye closurequaternary，TDECQ)，此外对于该发射机及色散眼图闭合程度的定义与当前现有技术中的相关内容相同，不再赘述。
基于上述方案，本申请实施例基于第一均衡补偿和第二均衡补偿的均衡架构，获取待测光发射机的测试眼图，通过在该均衡架构下，定义待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度的计算方法，使得对发端器件的性能评估更加准确。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述获取测试眼图包括：获取所述光信号中的第一测试序列，所述第一测试序列为所述待测光发射机利用第二测试序列生成，所述第二测试序列为所述待测光发射机预设的测试序列，获取第三测试序列，所述第三测试序列是所述第二测试序列与所述第一测试序列比特对齐后生成的，利用所述第三测试序列对所述第一测试序列进行所述均衡补偿，生成第四测试序列，使用所述第四测试序列合成所述测试眼图。
基于上述方案，在本申请实施例中，基于第一均衡补偿和第二均衡补偿的均衡架构，通过使用第三测试序列对第一测试序列进行均衡补偿，由于该第三测试序列不携带任何噪声，因此，在均衡补偿过程中，不会对第一测试序列的均衡补偿中引入的噪声造成影响，能够保留原本信号的噪声特性，可以不用重新定义一致性测试参数，继续沿用现有技术中的发射机及色散眼图闭合程度对发端器件的性能进行评估。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一测试序列为所述待测光发射机利用第二测试序列生成，包括：所述第一测试序列为所述待测光发射机采用第一调制格式对所述第二测试序列进行调制生成的。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述根据所述测试眼图、所述第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，包括：
所述第一参数根据确定，
其中，σ0，ideal为理想发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差，σestimated_DUT为所述待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差，Keq用于修正所述均衡补偿对应的灵敏度代价，所述Keq根据所述第二均衡补偿的抽头系数的绝对值计算，所述第一调制格式为非归零码两电平脉冲幅度调制或四电平脉冲幅度调制。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述Keq根据所述第二均衡补偿抽头系数的绝对值计算，包括：所述Keq根据Keq＝k|10log10(1-C)|计算，其中，k为经验参数，所述k的取值范围为(0，1]，C为所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一测试序列为所述第一均衡补偿的输入，所述第三测试序列为所述第二均衡补偿的输入。
基于上述方案，在本申请实施例的均衡架构中，第二均衡补偿的输入为将待测光发射机预设的测试序列与发射机发射的第一测试序列比特对齐后的测试序列，该测试序列不会对第一均衡补偿的输出序列中的噪声有任何影响，能够保留原本信号的噪声特性，使得本申请提供的实施例能继续沿用现有技术中的发射机及色散眼图闭合程度对发端器件的性能进行评估。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：当所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述待测光发射机的一致性测试通过。
第二方面，本申请实施例提供了一种测试的装置。该装置包括：收发模块，用于接收待测光发射机发射的光信号，处理模块，用于获取测试眼图，所述测试眼图是基于待测光发射机发射的光信号中的第一测试序列进行均衡补偿之后获得的，所述均衡补偿包括第一均衡补偿和第二均衡补偿，还用于根据所述测试眼图、所述第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块具体用于，获取所述光信号中的第一测试序列，获取第三测试序列，以及利用所述第三测试序列对所述第一测试序列进行所述均衡补偿，生成第四测试序列，并使用所述第四测试序列合成所述测试眼图，其中，所述第一测试序列为所述待测光发射机利用第二测试序列生成，所述第二测试序列为所述待测光发射机预设的测试序列，所述第三测试序列是所述第二测试序列与所述第一测试序列比特对齐后生成的。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一测试序列为所述待测光发射机采用第一调制格式对所述第二测试序列进行调制生成的。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一参数根据 确定，其中，σ0，ideal为理想发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差，σestimated_DUT为所述待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差，Keq用于修正所述均衡补偿对应的灵敏度代价，所述Keq根据所述第二均衡补偿的抽头系数的绝对值计算，所述第一调制格式为非归零码两电平脉冲幅度调制或四电平脉冲幅度调制。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述Keq根据Keq＝k|10log10(1-C)|计算，其中，k为经验参数，所述k的取值范围为(0，1]，C为所述第二均衡补偿的抽头系数的绝对值。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一测试序列为所述第一均衡补偿的输入，所述第三测试序列为所述第二均衡补偿的输入。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述装置还包括：显示模块，用于显示所述第一参数的取值，当所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述待测光发射机的一致性测试通过。
第三方面，本申请实施例提供了一种测试的系统。该系统包括：光发射机，用于发射测试光信号，光接收机，用于接收所述测试光信号，并利用所述测试光信号进行测试，所述光接收机包括上述第二方面以及第二方面任一种可能实现方式中的测试的装置。
第四方面，本申请实施例提供了一种芯片。所述芯片与存储器相连，用于读取并执行所述存储器中存储的程序代码，以实现上述第一方面以及第一方面任一种可能实现方式中的方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面以及第一方面任一种可能实现方式中的方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括：计算机程序代码，当所述计算机程序代码被运行时，实现如上述第一方面以及第一方面任一种可能实现方式中的方法。
上述第二方面至第六方面带来的有益效果具体可以参考第一方面中有益效果的描述，此处不再赘述。
附图说明
图1示出了本申请实施例提供的一种发射机一致性测试系统的组成结构示意图。
图2示出了本申请实施例提供的一种测试系统的示意图。
图3示出了本申请实施例提供的另一种测试系统的示意图。
图4示出了本申请实施例提供的一种一致性测试的方法的示意性流程框图。
图5示出了本申请实施例提供的一种测试眼图的示意图。
图6示出了本申请实施例提供的一种获取测试眼图示意性流程框图。
图7示出了本申请实施例提供的一种计算第一参数的示意性流程框图。
图8示出了本申请实施例提供的一种计算第一标准差的示意性流程图。
图9示出了一种适用于本申请实施例的均衡架构示意图。
图10示出了本申请实施例提供的一种一致性测试装置的结构示意图。
图11示出了本申请实施例提供的另一种一致性测试装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
为了便于理解本申请实施例，作出以下说明。
第一、在下文示出的本申请实施例中的文字说明或者附图中的术语，“第一”、“第二”等以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，而不必用于描述特定的顺序或者先后次序，并不用来限制本申请实施例的范围。例如，在本申请实施例中用于区分不同的测试序列等。
第二、下文示出的本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或者单元。
第三、在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明，被描述为“示例性的”或者“例如”的实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，便于理解。
第四，在本申请实施例中，是以光发射机以NRZ-PAM2的调制方式为例，对本申请的提供的一致性测试的方法进行说明的。
本申请实施例的技术方案可以应用于发射机一致性测试系统，如图1所示，为本申请实施例提供的发射机一致性测试系统的组成结构示意图。该发射机一致性测试系统中可以包括：发射机和接收机，其中，发射机和接收机之间可以配置有光传输通道。发射机可以向接收机发送光信号，接收机可以接收该光信号，并通过该光信号完成对发射机的一致性测试。
其中，这里所说的光传输通道，也可以称为传输媒介，例如可以传输光纤是或者，与光纤拥有同等色散值的色散媒介。
随着传输速率的不断提升，码间串扰(inter-symbol interference，ISI)对传输数据信号质量的影响愈发严重。因此，前向反馈均衡(feed forward equalization，FFE)、判决反馈均衡(decision feedback equalization，DFE)、最大似然序列估计(maximumlikelihood sequence estimation，MLSE)等均衡接收技术被逐步引入到基于直调直检的光链路中。即，光接收机在接收光发射机所发射的光信号时，会对光信号进行均衡处理。
当前，50G PON标准中已经采用TDEC作为一致性测试参数，对应的均衡器为FFE，FFE作为一种非常基础的均衡机制，随着实际的应用，显现出一些缺点。首先，在实际应用中，厂商会采用相对增强的算法以保证灵敏度性能，而以FFE作为均衡器的前提是需要系统功率预算等指标需要达到要求。另外，一些如啁啾容忍度等隐性的约束也需要控制在合理范围。然而，实际的技术验证阶段的结果已表明，FFE与实际采用的均衡算法相比在灵敏度性能上差距较大，在评估现有功率预算等级的发射机性能时尚存在无法达成功率预算的风险，且啁啾容忍不足。此外，从系统角度看，以FFE作为均衡器时并未完全释放收端性能余量，反而将压力集中在发端出光功率上，不利于收发端余量分配。
综上，本申请提出了一种一致性测试的方法，能够提升对发端性能评估的准确性，提升器件良率，降低系统成本，可应用于更高功率预算等级的PON系统。
图2示出了本申请实施例提供的一种测试系统的示意图。如图2所示，该测试系统包括：待测光发射机、测试光纤、光电转换器、时钟恢复单元、示波器以及均衡器及分析软件模块。其中，光电转换器、时钟恢复单元、参考均衡器及分析软件模块可以集成于示波器中。
光电转换器、时钟恢复单元和均衡器用于模拟光接收机(即采用均衡接收的方式接收光信号的光接收机)的行为。其中，光电转换器，用于将接收到的光信号转换成电信号。时钟恢复单元，用于提取光发射机所发射的光信号的时钟。示波器，同于以序列的形式采集光电转换器和时钟恢复单元处理过的电信号的码形。通过所采集是电信号的码形，可以推算出光发射机所发射的光信号的光调制幅度(optical modulation amplitude，OMA)、平均光功率、消光比等参量。均衡器，用于对所采集的码形进行均衡补偿。
可选的，上述示波器可以是码形触发的示波器，还可以是实时采集的示波器。码形触发的示波器是指示波器在检测到预设码形的信号后，触发示波器开始采集。实时采集的示波器是指示波器一直处于采集信号的状态。
需要说明的是，上述光电转换器、时钟恢复单元和均衡器可以独立于示波器存在，也可以集成在示波器中。例如，图3示出了本申请实施例提供的另一种测试系统的示意图。如图3所示，均衡器集成在示波器中。
图4示出了本申请实施例提供的一种一致性测试的方法的示意性流程图。如图4所示，该方法包括：
S401，获取测试眼图。
具体地，接收机获取测试眼图，该测试眼图是基于待测光发射机发射的光信号中的第一测试序列均衡补偿之后获得的，该均衡补偿包括第一均衡补偿和第二均衡补偿。即在本申请实施例中，均衡补偿是第一均衡补偿和第二均衡补偿共同作用的结果。
需要说明的是，在本申请实施例中，接收机进行的发射机一致性测试时需要获取测试眼图。其中，该接收机可以包括获取测试眼图的装置，即该获取测试眼图的装置是接收机的组成部分，该获取测试眼图的装置可以执行本申请实施例中的获取测试眼图的方法。或者获取测试眼图的装置是独立于接收机的设备，该获取测试眼图的装置执行获取测试眼图的方法，接收机可以从获取测试眼图的装置获取到测试眼图，然后接收机可以利用该测试眼图对发射机进行一致性测试。
S402，计算第一参数的取值。
具体地，接收机根据测试眼图、第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，其中，第一参数用于确定待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度。
可选地，该方法还可以包括如下步骤：
S403，在第一参数的取值小于或者等于预设阈值时，确定待测发射机的一致性测试通过。
综上，在本申请实施例中，待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度不仅与第一均衡补偿对应的噪声增强系数有关，同时还与第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值相关。即本申请实施例在用于待测发射机的一致性测试时，同时需要考虑两个因素，使得测试的结果更加符合实际，从而来提升测试的准确性和可靠性。
具体地，接收机获取的测试眼图可以如图5所示。该获取测试眼图的方法的示意性流程图，如图6所示。
S601，获取第一测试序列。
具体地，测试时，待测光发射机首先会加载预设码形的测试序列(即上述第二测试序列)，并采用一定的方式对第二测试序列进行调制生成光信号，然后将该光信号发送到光链路中，该光信号被光接收机接收到后，可以通过示波器采集该接收到的光信号中的测试序列的完整码形，进而获得对应的测试序列(即上述第一测试序列)。
需要说明的是，该第二测试序列具有充分的随机性，以模拟真实场景中所传输的数据。该第二测试序列可以是待测光发射机预设的测试序列。当光发射机对该测试序列进行调制生成光信号时，可以采用NRZ-PAM2的方式或PAM4等方式，本申请并不限定。此外，光发射机还可以根据测试需求等，对调制后的光信号使用旋转偏振器改变光信号的偏振方向等，本申请对此并不限定。
此外，在本申请实施例中，获取该第一测试序列的装置，例如，可以是光接收机包括获取第一测试序列的装置，即该获取第一测试序列的装置是接收机的组成部分，该获取第一测试序列的装置可以执行本申请实施例中的获取第一测试序列的方法。或者获取第一测试序列的装置是独立于接收机的设备，该获取第一测试序列的装置执行获取发射机测试序列的方法，接收机可以从获取第一测试序列的装置中获取到第一测试序列，然后接收机可以对发射机进行一致性测试，本申请并不限定。
S602，获取第三测试序列。
具体地，该第三测试序列是将第二测试序列与第一测试序列比特对齐后生成的测试序列。应理解，当第一测试序列被光接收机接收时，该第一测试序列的起始位置可能相对于第二测试序列的起始位置发生了偏移。因此，需要将第二测试序列中的比特与该第一测试序列中的比特进行对齐，生成对齐后的第三测试序列，该第三测试序列才可用于对第一测试序列进行补偿。
需要说明的是，该比特对齐的方式本申请并不限定。
S603，利用第三测试序列对第一测试序列进行均衡补偿，生成第四测试序列。
示例性地，本申请提供的均衡架构可以如图9所示，在图9所示，x为第一测试序列，y为第四测试序列。
需要说明的是，在图9所示的均衡架构中，对于某一输入的信号序列，可以获取到它经过本申请均衡补偿架构后的输出序列，以及对应的第一均衡补偿的抽头系数和第二均衡补偿的抽头系数。由于第二均衡补偿可以消除后向码间干扰，因此，可以提升灵敏度性能，在一定程度上，第二均衡补偿弱化了第一均衡补偿对噪声的增强作用。
需要说明的是，在图9所述的均衡补偿架构，该第一均衡补偿可以视为一个有限冲激响应(finite impulse response，FIR)滤波器，该第二均衡补偿可以视为一个测试序列辅助均衡。换句话说，本申请对均衡架构的具体形式并不限定，只要均衡补偿的本质与本申请提供的均衡架构的本质相同，或者采用的原理相同，都应在本申请的保护范围之内，即图9仅为示例而非限定。
应理解，在图9中，第二均衡补偿的抽头个数为1个，当然的，本申请并不限定，也可以是多个。第一均衡补偿的抽头个数可以根据不同的需求而相应的改变，改变后的均衡补偿的架构，也应在本申请的保护范围之内。
S604，使用第四测试序列合成测试眼图。
具体地，当利用第三测试序列对第一测试序列进行均衡补偿后，使用均衡补偿后的第四测试序列合成测试眼图。
接下来，结合图5所示的测试眼图，对光接收机根据测试眼图、第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值过程，进行详细的说明。
具体的，该计算第一参数的取值过程可以如图7所述的流程图进行计算。
S701，根据测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图，第一采样窗口和第二采样窗口分布在测试眼图左半部分，第三采样窗口和第四采样窗口分布在测试眼图右半部分。
具体地，可以参见图5，其中，y1和y0分别为1电平和0电平的光功率，二者之差为光调制幅度(optical modulation amplitude，OMA)，二者均值为平均功率Pth，眼图交叉点位置分别为0UI和1UI。
应理解，在不同应用场景下，划定的采样窗口可能存在不同。在图5中，划定直方图采样窗口为0.425UI和0.575UI，构建采样点分布的4个直方图，每个直方图的采样窗口宽度为0.04UI。
需要说明的是，在划定采样窗口时，每个窗口垂直方向上距离Pth示意线较近的边界需要尽可能的靠近Pth示意线，以保证当该窗口边界进一步靠近Pth示意线时，不再有额外的采样点进入采样窗口。每个窗口垂直方向上距离Pth较远的边界要包括眼图外侧距离眼图最远的采样点，以保证边界进一步外扩时，不会有额外的采样点进入采样窗口。
S702，根据第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图、第四采样窗口的直方图和噪声增强系数，确定第一标准差σL所满足的第一关系，该第一标准差σL表示为计算发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时所引入的与光功率相关的噪声标准差。以及确定第二标准差σR所满足的第二关系，该第二标准差σR为计算发射机在第三采样窗口和第四采样窗口达到目标误码率时所引入的与光功率相关的噪声标准差。
具体地，将第一采样窗口的直方图和第二采样窗口的直方图分别与Q函数相乘，用于估计所能容忍的最大噪声造成的误码概率。将所得直方分布积分，积分后除以原有直方分布自身积分，从而获得两个误码概率。其中，可调节Q函数中的第一标准差σL使得这两个误码概率的均值为目标误码率(bit error rate，BER)，如公式(1)所示。
其中，fu(y)和fl(y)为分别为第一采样窗口和第二采样窗口的直方分布，BERtarget为目标BER。
其中，第一均衡补偿对应的噪声增强系数Ceqx以通过如下公式(2)进行计算：
在公式(2)中，f为NRZ信号的速率，N(f)为第一均衡补偿入口处的归一化噪声功率谱密度，其等于白噪声通过一个带宽等于某一给定值下(例如，可以是18.75GHz)的4阶Bessel-Thomson响应滤波器所得的结果。Heq(f)为第一均衡补偿的归一化频率响应，同时，∫fN(f)df＝Heq(f＝0)＝1。
需要说明的是，光接收机在使用本申请提供的均衡架构对第一测试序列进行均衡补偿时，可以将第一均衡补偿对应的抽头系数优化到最佳，即第一均衡补偿的抽头系数之和为1，以使均衡补偿后的测试序列的信噪比达到最佳，误码率达到最低，以及光信号的质量实现最优，从而模拟实际传输场景中的光接收机的均衡接收过程。通过这种方式，可以达到补偿ISI的目的，从而可以确保对光发射机可容忍的最大加性噪声分析的正确性。
由于上述直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，上述Q(x)用于表征光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。因此，两者相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σL的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。例如，公式(1)中等式左边的第一项用于计算光信号为1时被判错为0的概率，等式左边的第二项用于计算光信号为0时被判错为1的概率。将两项各取二分之一再相加，即为测试眼图在σL值下对应的误码率。
此外，在本申请实施例中，上述目标误码率为前向纠错(forward errorcorrection，FEC)的阈值。即，公式(1)中目标误码率BERtarget对应的σL值为光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率BERtarget时能够支持的最大加性噪声的标准差。换句话说，当σL的取值使公式(1)中等式左侧的两项相加所得到的误码率大于目标误码率BERtarget时，光接收机无法通过FEC正确接收到光发射机发射的光信号。
类似的，对于眼图右侧的上下两个直方分布，可以求得第二标准差σR满足的第二关系，如公式(3)所示。
其中，fu(y)和fl(y)为分别为第三采样窗口和第四采样窗口的直方分布。
需要说明的是，上述BERtarget可以是提前预设的，在本申请实施例中，“预设”可以指提前配置好的，例如，可以是协议规定等情况，本申请并不限定。
需要说明的是，上述σL虽然满足公式(1)，但是无法通过解析公式(1)的方法得到σL的取值，因此，可以通过数值模拟的方式，对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率BERtarget时能够支持的最大加性噪声的标准差σL进行估计。
图8示出了采用数值模拟的方式确定第一标准差σL的流程示意图。
S801，给定第一标准差的初始值。
S802，将该初始值带入公式(1)中，计算BER。
S803，比较BER与BERtarget的大小。
具体地，当S802计算的BER的值大于BERtarget时，执行S804。当S802计算的BER的值小于BERtarget时，执行S805。当S802计算的BER的值等于BERtarget时，执行S806。
S804，减小第一标准差，并返回执行802。
S805，增大第一标准差，并返回执行802。
S806，将BER对应的第一标准差的值确定为第一标准差。
应理解，对于光发射机在第三采样窗口和第四采样窗口达到目标误码率BERtarget时能够支持的最大加性噪声的标准差σR进行估计的过程，与该图8所示的流程相同，为了说明的简便性，此处不再赘述。
S703，计算第三标准差和第四标准差。
具体地，σL还满足公式(4)：
其中，M(y)满足下述公式(5)：
在公式(4)中，σ0和σ1分别为0电平和1电平的噪声，由于采样示波器一般采用高带宽PIN型光接收机进行光电转换，其噪声与不同电平的光功率无关，而雪崩光电二极管(avalanche photodiode，APD)型光接收机噪声与不同电平的光功率相关，因此，对于采用APD接收机的实际光链路，需要考虑噪声的功率相关性带来的影响，m需要置为1.5。
因此，可以根据上述公式(4)和公式(5)计算得到第三标准差σ0L，应理解，对于σR同样可以根据上述(4)计算得到第四标准差σ0，R。
S704，基于第三标准差和第四标准差，计算待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差。
具体地，对于待测光发射机，可加载的噪声由下式(6)给出：
式中，N＝min(σ0，L，σ0，R)，S为示波器底噪。
S705，计算理想发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差。
具体地，理想发射机可加载的噪声σ0，ideal由下式(7)给出，
其中，OMA＝y1-y0。
需要说明的是，该理想发射机可加载的噪声σ0，ideal仍然没有解析解，可通过数值计算方法求得，该过程与上述求得待测发射机的可加载噪声的过程相同，此处不再赘述。
S706，根据第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算需要修正的均衡补偿对应的灵敏度代价。
具体地，均衡补偿对应的灵敏度代价可以通过下式(8)来确定：
Keq＝k|10log10(1-C)| (8)
其中，k为经验参数，k的取值范围为(0，1]，C为第二均衡补偿对应的的抽头系数的绝对值。
需要说明的是，本申请测试方法中采用的均衡补偿是利用光发射机预设测试序列(即上述第二测试序列)的辅助均衡，而实际通信业务中进行收端均衡补偿时并不知道预设的测试序列，若均衡补偿中包含判决步骤，则在灵敏度点附近将存在误判的可能性，从而导致相应的灵敏度代价。因此，在计算第一参数时，需要考虑与第二均衡补偿相关的修正因子。
S707，计算第一参数的取值。
具体地，基于上述待测发射机的可加载噪声、理想发射机的可加载噪声以及均衡补偿对应的灵敏度代价，第一参数的取值可通过如下式(9)进行计算：
需要说明的是，基于上式(9)计算的第一参数是在第二均衡补偿的抽头数为l时给出的具体的计算公式，对于第二均衡补偿包括多个抽头时，上述均衡补偿对应的灵敏度代价仍然与第二均衡补偿的多个抽头系数相关。
此外，在本申请实施例中，第一参数T的物理含义仍然可以是待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度。
综上，本申请提供的一致性测试方法，不仅考虑到均衡补偿过程中引入的噪声，同时还兼顾了误判导致的灵敏度代价，从而能够使对发端性能评估的准确性得到提升。
以上，结合图4至图9详细说明了本申请实施提供的一致性测试的方法，以下，结合图10和图11详细说明本申请实施例提供的一致性测试装置。
图10为本申请实施例提供的可能的一致性测试装置的结构示意图。如图10所示，一致性测试装置1000包括收发模块1010和处理模块1020。
一致性测试装置1000用于实现上述图4、图6、图7、图8所示的方法实施例中光接收机的功能或操作的模块，该模块可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。
当一致性测试装置1000用于实现图4所示的方法实施例中光接收机的功能时，收发模块1010用于接收待测光发射机发射的光信号，处理模块1020用于获取测试眼图。其中，测试眼图是基于待测光发射机发射的光信号中的第一测试序列进行均衡补偿之后获得的，该均衡补偿包括第一均衡补偿和第二均衡补偿，例如可以是图9所示的架构，还用于根据测试眼图、第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，该第一参数用于确定待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度。
当一致性测试装置1000用于实现图6所示的方法实施例中光接收机的功能时，处理模块1020用于获取光信号中的第一测试序列，获取第三测试序列，以及利用第三测试序列对第一测试序列进行均衡补偿，生成第四测试序列，并使用第四测试序列合成测试眼图。其中，第一测试序列为待测光发射机利用第二测试序列生成，第二测试序列为待测光发射机预设的测试序列，第三测试序列是第二测试序列与第一测试序列比特对齐后生成的。
当一致性测试装置1000用于实现图7所示的方法实施例中光接收机的功能时，处理模块1020用于实现图7中的S701-S707。
当一致性测试装置1000用于实现图8所示的方法实施例中光接收机的功能时，处理模块1020用于实现图8中的S801-S806。
有关上述收发模块1010和处理模块1020更详细的描述可以直接参考图4或图6或图7或图8所示的方法实施例中相关描述直接得到，这里不加赘述。
图11为本申请实施例提供的另一种可能的一致性测试装置的结构示意图。如图11所示，一致性测试装置1100包括收发模块1110、处理模块1120、显示模块1130。
该在图11中的收发模块1110、处理模块1120的作用可参考上述图10中的相关描述，在此不再赘述。
显示模块1130，用于显示第一参数的取值，当第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定待测光发射机的一致性测试通过。
上述提供的任一种一致性测试的装置中相关内容的解释及有益效果均可参考上文提供的对应的方法实施例，此处不再赘述。
根据本申请实施例提供的方法，本申请还提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有程序代码，当该程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行图4、图6、图7、图8中所示实施例的方法。例如，该计算机程序被计算机执行时，使得该计算机可以实现上述方法实施例中由光接收机执行的方法。
本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得该计算机实现上述方法实施例中由光接收机执行的方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，高密度数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solid state disc，SSD))等。
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

Claims (18)

1.一种一致性测试的方法，其特征在于，包括：
获取测试眼图，所述测试眼图是基于待测光发射机发射的光信号中的第一测试序列均衡补偿之后获得的，所述均衡补偿包括第一均衡补偿和第二均衡补偿；
根据所述测试眼图、所述第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取测试眼图，包括：
获取所述光信号中的第一测试序列，所述第一测试序列为所述待测光发射机利用第二测试序列生成，所述第二测试序列为所述待测光发射机预设的测试序列；
获取第三测试序列，所述第三测试序列是所述第二测试序列与所述第一测试序列比特对齐后生成的；
利用所述第三测试序列对所述第一测试序列进行所述均衡补偿，生成第四测试序列；
使用所述第四测试序列合成所述测试眼图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一测试序列为所述待测光发射机利用第二测试序列生成，包括：
所述第一测试序列为所述待测光发射机采用第一调制格式对所述第二测试序列进行调制生成的。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述测试眼图、所述第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，包括：
所述第一参数根据确定，
其中，σ0,ideal为理想发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差，σestimated_DUT为所述待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差，Keq用于修正所述均衡补偿对应的灵敏度代价，所述Keq根据所述第二均衡补偿的抽头系数的绝对值计算，所述第一调制格式为非归零码两电平脉冲幅度调制或四电平脉冲幅度调制。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Keq根据所述第二均衡补偿的抽头系数的绝对值计算，包括：
所述Keq根据Keq＝k|10log10(1-C)|计算，
其中，k为经验参数，所述k的取值范围为(0,1]，C为所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，
所述第一测试序列为所述第一均衡补偿的输入，所述第三测试序列为所述第二均衡补偿的输入。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述待测光发射机的一致性测试通过。
8.一种一致性测试的装置，其特征在于，包括：
收发模块，用于接收待测光发射机发射的光信号；
处理模块，用于获取测试眼图，所述测试眼图是基于待测光发射机发射的光信号中的第一测试序列进行均衡补偿之后获得的，所述均衡补偿包括第一均衡补偿和第二均衡补偿，还用于根据所述测试眼图、所述第一均衡补偿对应的噪声增强系数以及所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述待测光发射机的发射机及色散眼图闭合程度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于，
获取所述光信号中的第一测试序列，获取第三测试序列，以及利用所述第三测试序列对所述第一测试序列进行所述均衡补偿，生成第四测试序列，并使用所述第四测试序列合成所述测试眼图，其中，所述第一测试序列为所述待测光发射机利用第二测试序列生成，所述第二测试序列为所述待测光发射机预设的测试序列，所述第三测试序列是所述第二测试序列与所述第一测试序列比特对齐后生成的。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述第一测试序列为所述待测光发射机采用第一调制格式对所述第二测试序列进行调制生成的。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述第一参数根据确定，
其中，σ0,ideal为理想发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差，σestimated_DUT为所述待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准差，Keq用于修正所述均衡补偿对应的灵敏度代价，所述Keq根据所述第二均衡补偿的抽头系数的绝对值计算，所述第一调制格式为非归零码两电平脉冲幅度调制或四电平脉冲幅度调制。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述Keq根据Keq＝k|10log10(1-C)|计算，
其中，k为经验参数，所述k的取值范围为(0,1]，C为所述第二均衡补偿对应的抽头系数的绝对值。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的装置，其特征在于，
所述第一测试序列为所述第一均衡补偿的输入，所述第三测试序列为所述第二均衡补偿的输入。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
显示模块，用于显示所述第一参数的取值，当所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述待测光发射机的一致性测试通过。
15.一种测试的系统，其特征在于，包括：
光发射机，用于发射测试光信号；
光接收机，用于接收所述测试光信号，并利用所述测试光信号进行测试，所述光接收机包括如权利要求8至14中任一项所述的测试的装置。
16.一种芯片，其特征在于，所述芯片与存储器相连，用于读取并执行所述存储器中存储的程序代码，以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
18.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括：计算机程序代码，当所述计算机程序代码被运行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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