CN1689255A

CN1689255A - 用于在存在信号失真时测定信号衰减的方法和装置

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Publication number: CN1689255A
Application number: CNA038239523A
Authority: CN
Inventors: M·博恩; R·诺伊豪泽; M·－S·弗拉格
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2005-10-26
Also published as: EP1550247A1; WO2004034611A1; US20060088318A1; CA2501372A1; DE10246723A1; US20050201757A1

Abstract

本发明涉及用于在存在信号失真时测定在传输系统中传输的光信号的信号衰减的一种方法和多种装置，在该方法中在传输系统的测量位置上光信号的至少一个分量被输送给自适应光学或电学滤波器并且紧接着按照一个或多个质量参数进行测量。在自适应滤波器的通带调整时执行质量参数的第一次测量，并且利用光学自适应滤波器的预先定义的通带特性执行质量参数的其他测量，这些测量分别对信号失真之一具有影响。由此能够对影响信号的效应或效应组进行分析或分离。本发明的另一个实施方案通过在优化了信号质量之后分析所调整的光学/电学校正器或滤波器结构的滤波器参数来描述。

Description

用于在存在信号失真时测定信号衰减的方法和装置

本发明涉及一种按照权利要求1和31的前序部分所述的、用于在存在信号失真时测定信号衰减的方法以及按照权利要求18和22的前序部分所述的两种装置。

优选地在下一代的WDM网络(WDM＝波分复用，WavelengthDivision Multiplex)中光信号质量以及信号干扰原因的确定对于光网的运行来说具有重要的意义。因此必须例如测量所传输的WDM信号的单个信道的质量，以便控制光信道功率电平的所谓的预加重或倒相并因此优化系统性能。为了避免并消除问题，必须定位出现的误差并快速地确定其原因。信号质量确定和误差原因确定的任务在下一代光网中是重要的并且是至今还未解决的问题。

目前所使用的用于确定信号质量的方法是借助光谱分析仪OSA(Optical Spectrum Analyzer)来测量信噪比OSNA(OpticalSignal-to-Noise Ratio)。为此，计算在信道的信号频率附近在一侧的信号功率和噪声电平之间的比率。在此，含蓄地从以下事实出发，即噪声电平在信道的信号波长处和直接在该信道的信号波长附近是相同的。

然而在该方法中同样出现多种问题。

在“光分插复用器”OADM或“光交换机”OXC中使用光学滤波器(例如多路复用器或解多路复用器、交织器、单信道滤波器)时，正如它们在现今的系统中越来越多地存在那样，不再允许假设所测量的噪声电平在信号波长附近和在信号波长处是相同的。当相邻信道太小的波长间隔导致信号边缘重叠时，这同样适用。此外，由于频谱扩展、例如由于自相位调制SPM、交叉相位调制XPM或数据率过高，在信号具有“前向纠错”FEC的情况下测量结果失真。

目前借助光谱分析的信噪比OSNR的测量方法此外不检测由于例如仿真的Raman散射SRS、四波混频FWM等的非线性效应或者由于串扰或色散GVD而引起的信号变坏。例如自相位调制SPM或交叉相位调制XPM的效应以错误的方式被解释为OSNR变坏。

用于确定OSNR的一种替代的方法充分利用信号和放大器噪声(ASE)的不同的偏振特性。该方法(“消除极化法”(PolarisationNulling))基于偏振后的信号和未经偏振的噪声之比的确定。

由于上述原因，借助所测量的光谱来确定信号质量对于光学数据传输系统来说不再够用。其它方法具有明显更好的关于信号质量的表现力。在此要列举的一个例子是Q测量方法，其中第二判定器在其判定器阈值方面朝参考判定器的判定器阈值移动。如果误比特率超过失调的判定器阈值，那么可以在假设噪声为高斯形状的情况下确定最佳的误比特率。在比特序列已知的情况下，此外可以由所发送的和所接收的比特模式的直接比较确定误比特率。在具有“前向纠错”FEC或“增强的前向纠错”EFEC的系统中，所纠正的比特可以被考虑作为信号质量的量度。

在接收用于确定信号质量的眼图时，借助快速光电二极管对光信号或其信道之一的功率电平进行同步采样。可变的延迟线路负责不仅能够在比特中心而且能够在其左边和右边进行测量。用这种方式获得一个图中多个比特的功率电平曲线的叠加。内部开口、即所谓的眼睛越大，接收机中的判定器可以越好地在所发送的“0”和“1”之间进行区分，并且信号传输更加没有差错。在EAS(电幅度采样，Electrical AmplitudeSampling)时，测量所接收的“0”和“1”的幅度值的频率分布并由此确定信号质量。在同步的情况下，这总是在固定的采样时刻发生。该采样时刻大多位于比特中心。

关于信号质量的表现可以从所测量的幅度直方图出发由最大值的宽度和位置或在眼图中由眼睛开口获得。在由于噪声或噪声类型的效应而引起干扰的情况下，在幅度直方图中“0”和“1”的分布变宽，而在眼图中自由区域减小。由噪声效应引起的信号变坏不能被补偿。

然而，仅仅确定信号质量不足以识别误差原因。必须对可能的信号变坏的根源作出说明。在将来的光传输网中，在节点上、例如在已提及的OADM或OXC处不同来源的信号信道被连接一起并且通过共同的光纤继续传输。因为不同的信道在其所遭受的信号变坏方面具有不同的历史，所以为确定干扰源不能考虑信号信道的整体。相反，有意义的是，从在需考虑的信道上执行的测量中直接提取关于数据信道的质量和可能的干扰原因的信息。建议，利用光学自适应滤波器来使信号失真最小化。在M.Bohn等人的“An Adaptive Optical Equalizer ConceptforSingle Channel Distortion Compensation”(ECOC 2001，阿姆斯特丹，MO.F.2.3)中公开了一种装置，其中借助光学自适应滤波器的通带特性的调整能够实现在色散GVD、自相位调制SPM和偏振模色散PMD时光信号的校正。借助于仿真，根据作为直至10阶的FIR滤波器(FIR＝有限脉冲响应)的光学自适应滤波器的通带并且针对用于相位延迟的不同带宽FSR(自由频谱范围)计算所测量的失真信号的眼睛开口。通过适当地调整光学自适应滤波器表现出，实现了用于使信道的信号质量均匀的信号失真的有效补偿。

此外，可以通过测定并分析数字数据信号的电光谱来检测信号失真。这些分析在实验室试验中也被用于控制用于改善信号的电学校正器和/或补偿器。电光谱的分析尽管允许自动的信号优化，但是大多数情况下不允许失真特定的表现。此外，该电光谱极依赖于发送器，因此同样不适合用于检测数据传输系统中的失真。

也可以单独地检测和检验一些失真。这样例如可以借助可变的色散补偿和后置的信号质量分析仪来测量多色色散。这些解决方案在技术上费事并且昂贵。此外，只分别检测需检验的失真类型，而不是检测一般的信号失真。为了快速且全面地检测失真，这种个别的失真检测的方法非常费事，因此不是最佳地适用。

目前的测量方法还由于其复杂性和其成本、由于在现场需要有专家或由于其在其表现力方面的极大的限制而不适合在商业上被用于监控数据网。目前不存在简单的一般的说明，即一般总是存在信号失真，这对网络运营商来说有很大的用处。

本发明的任务是，给出一种方法以及与此相应的装置，其中例如借助光学自适应滤波器来提供关于所传输的光信号的信号衰减的主要原因以及信号质量的说明。如果现在将其它部件、例如电学或光学校正器、电学或光学补偿器等用作上述的光学自适应滤波器，则应同样给出用于获得上述说明的解决方案。

该任务的解决方案在其方法方面通过具有权利要求1和31的特征的方法来实现，而在其装置方面通过具有权利要求18和22的特征的两种装置来实现。

根据本发明，以第一方式调整光学自适应滤波器的预先定义的通带特性，该通带特性分别对一个或多个信号失真具有影响。

在该光学自适应滤波器的输出端上执行一个或多个质量参数的一次或多次测量。因此可作出说明，所测量的信号由于哪个主要的影响信号的效应而受到损害。这里，在确定性的信号失真和噪声类型的干扰之间进行区分。自适应滤波器只能影响确定性的信号失真，也即例如补偿所有的失真或只校正色散。此外，光信号的补偿可以通过优化地调整光学自适应滤波器来实现。这方面已在现有技术中阐述了。仍然可以还由此根据排除原理作出关于噪声类型的干扰的说明。如果例如在光学自适应滤波器之后附加地测量信噪比OSNR(例如利用消除极化法或利用光谱分析仪或在幅度采样的情况下)，则同样可以区分不同的噪声类型的干扰(例如ASE、FWM、XPM等)。

可以使用其他的(也许组合的)质量参数。最重要的事是，所选择的质量参数提供关于信号失真或关于噪声类型的干扰或关于这两者的说明。

在例如典型的WDM传输系统中的宽带光信号的情况下，在信号馈入光学自适应滤波器之前隔离例如在一个信道波长处的频谱成分。有利地，在该光学自适应滤波器之后仅连接一个快速光电二极管，该快速光电二极管具有一个后置的用于测量质量参数的模块。该光电二极管也可以被集成在用于测量质量参数的模块中。在不同地调整光学自适应滤波器的通带特性情况下，存储质量参数的多个值并且与该质量参数在该光学自适应滤波器的整个通带中的值进行比较。由此获得光信号在信号干扰方面受损害的量度。在光域中使用自适应滤波器是有利的，因为信号影响还会在光电二极管之前(并因此在丢失相位信息之前)发生，并且可以这样更容易地确定单个效应。

所选择的光学自适应滤波器的通带特性的调整能够同时具有对多于一个信号失真的共同的影响。因此在不同的调整情况下还考虑测量组，以便提供关于一个或多个信号失真的明确的说明。

在测定了信号失真之后，此外可以对剩余的噪声成分(例如放大器噪声)或其他干扰(FMW＝四波混频、SRS等)作出说明。可选地，可以为此在光学自适应滤波器上附加地连接一个光谱分析仪或另一个适合的质量测量设备。

正如在现有技术中已提及的那样，不同原因的干扰导致眼图不同的失真。为了尽可能获得最佳的眼睛形状，按照失真形式调整电学校正器或补偿器的一个或多个调整参数。电学校正器可以作为具有多个调整参数的FIR或IIR滤波器实现，经光电转换的信号被输送到该电学校正器，并且在其输出端上所测定的眼图可以通过调整参数的变化与此相应地改变。针对上述滤波器，为失真或滤波信号的不同的相位延迟或时间延迟信号的加权和规定可调整的校正器或滤波器系数，其在此处被规定作为调整参数。在此，不同的信号失真用不同的滤波器系数矢量表示，该滤波器系数矢量例如可结合经校正的或经滤波的信号的信号质量进行分析。在反向推论时，可以用简单的方式通过测定例如系数矢量形式的这些滤波器系数推断需校正的信号存在的信号失真。在此，预先定义的系数矢量可以用于有针对性的推论。这种有利的方法可以用于在了解对于不同的失真类型来说表示特征的系数矢量时例如以表格的形式为所调整的滤波器参数快速地分配相应的干扰原因。

在采用上述具有所属的调整参数的自适应滤波器或另一个光学补偿器(例如色散补偿器)的情况下同样可以应用该方法。

因此本发明建议，在所出现的信号质量的情况下分析一组或多组所调整的校正器或滤波器的调整系数，以便获得关于信号失真原因的提示。在信号质量通过电学校正器例如进行优化的前提下，调整系数必须包含关于经校正的信号干扰的信息。在了解校正器或滤波器结构的情况下，可以对调整系数进行适当的分析。然而即使在没有确切地了解滤波器结构的情况下也可以借助有针对性的参考测量来解释和分析滤波器系数，该参考测量提供在特定的信号失真的情况下如何调整滤波器系数的说明。

在该方法中，电学校正器或补偿器或以前所使用的光学自适应滤波器不一定必须被调整为预先定义的值。在这种情况下，对信号质量的分析不是通过借助于光学或电学自适应滤波器来有针对性地影响光信号或电信号以及随后的信号质量分析来实现。相反，这样一次性地调整该自适应滤波器，使得信号质量达到最佳值，以便然后由滤波器系数或其值的分析在该最佳值处和/或直至该最佳值处确定信号干扰。作为信号质量最佳值的标准，可以例如考虑所测定的经滤波的或经校正的眼图的眼睛高度、眼睛形状、眼睛大小或经FEC校正的比特的数量。

在为了在存在信号失真时测定信号衰减而使用电学校正器或补偿器的情况下，应注意到多个主要的优点。首先，这些部件在商业上作为基本技术在广泛的产品选择中可供使用。因此，根据本发明的这种装置的实现变得简单和有利。该装置的使用可以总是独立于接收机类型或传输系统类型或独立于供应商。

滤波器系数可以直接由电学校正器或补偿器提供或获得。因此，不需要附加的滤波器系数的电子测定单元。

电学校正器提供很短的调整时间并且可以例如在10Gb/s的情况下在几千比特之内、即在小于1μs内进行调节或调整。因此，本发明方法具有高速度。

特别地，光学补偿器尽可能独立于所使用的数据率和光信号的调制格式。这个方面也以受限制的方式适用于电学校正器，该电学校正器在大约20-30％的数据率时具有频率误差。

按照滤波器系数的调整要求，可以定性地直至定量地执行信号失真的测定。

这些方法可在传输系统的每个测量位置上使用，例如在分插设备处借助耦合输出设备。所提供的说明可以例如通过网络管理进行分析，以便例如进行传输特性的信道选择的改变。替代地，还可以使用简单的便携式计算机单元、例如普通的计算机。由此同样可以通过信号的耦合输出或通过使用监控信道在任意的测量位置上执行测量并且对信号衰减进行分析。

在使用一阶或二阶放大器的情况下，一种具有光学自适应滤波器的适合的装置被示出用于使所测量的信号与测量动态相匹配。

另一种具有光学自适应滤波器的成本较低的装置同样被示出。

此外，示出了其他具有被规定作为滤波器的电学校正器或补偿器的装置，其中现在借助滤波器系数来详细地描述在存在信号失真时信号衰减的测定。

本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。

下面借助于附图来详细讲述本发明的一个实施例。

其中：

图1示出了一个用于执行本发明方法的原理装置，

图2示出了一个用于执行本发明方法的详细装置，

图3示出了一个用于执行本发明方法的成本低的装置，

图4示出了另一个具有电学校正器的装置，

图5示出了一个具有光学补偿器的替代的装置，

图6示出了滤波器系数的调整空间的示意图，

图7示出了复数滤波器系数的调整系列，

图8示出了复数滤波器系数的幅度的调整系列，

图9示出了光学或电学滤波器的传递函数的特性曲线。

在图1中描绘了一种原理装置，其能够测定在传输系统中所传输的光信号S的信号衰减或信号失真。在该传输系统的测量位置上，光信号S的分量被输送给光学自适应滤波器F，并且紧接着根据质量参数由测量单元ME进行测量。例如在光学自适应滤波器F之前连接用于隔离光信道波长的带通滤波器BPF的情况下，使用电光谱分析仪或功率测量仪作为测量单元。为此，在光学自适应滤波器F和测量单元之间连接光电转换器OEW。然而，该光电转换器OEW在实践中通常集成在测量单元ME中。这里使用快速光电二极管。在光域中使用自适应滤波器F是有利的，因为信号影响还会在光电二极管OEW之前(并因此在丢失相位信息之前)发生，并且可以这样更容易地确定单个效应。在测量单元ME之后连接了具有至少一个质量参数的或用于测量偏振效应的信号质量的测定单元EE，该质量参数例如是OSNR、误比特率、Q因数或在FEC/EFEC时所校正的比特的数量。所选择的质量参数或测量单元EE尤其提供关于信号失真的说明以及此外关于剩余的噪声类型的干扰、例如OSNR的说明。测定单元在本实施例中被集成在计算机PC中，该计算机同样借助调整信号RS控制光学自适应滤波器F的调整。该调整还可以直接由网络管理控制。

在方法上，在光学自适应滤波器F的通带调整时执行一个或多个质量参数的第一次测量M0。为了使信号完全通过，也可使用旁路电路。质量参数的其他测量M1、M2...通过在计算机PC中预先定义的光学自适应滤波器F的通带特性的不同调整来实现，这些测量分别对信号失真之一具有影响并且从中可测定质量参数的最佳值。

作为测量M1，光学自适应滤波器F例如被调整到不同的色散值。对作为色散函数的信号质量进行测量，从而得到最佳的色散补偿调整以及在色散补偿最佳时的信号质量。用这种方式可以独立于累加的色散而确定在光传输系统中任意一点上的实际的信号质量。此外，还可确定在该点上的色散容差，该色散容差是必须如何精确地调整残余色散以便达到一定的误比特率的量度。

作为测量M2，借助于光学自适应滤波器F来优化信号质量。借助于该调整，全部的失真效应独立于其原因被影响或补偿。用这种方式在对信号进行了校正之后获得尽可能好的信号质量。现在，只有噪声类型的干扰、例如放大器噪声、FWM或SRS还导致信号变坏。还可以进一步有针对性地补偿只由例如SPM引起的失真。由此获得何种干扰效应以何种方式影响信号的说明。

借助于该方法，可以例如通过在光学自适应滤波器F的所述三种调整时和在相应的测量M0、M1、M2时所测量的信号质量的比较来判断，信号变坏是否是由于色散、其他失真或由于噪声类型的效应而引起的。在色散补偿最佳时确定信号质量允许关于测量位置上的信号质量和色散补偿的状态的可靠说明。可以进一步确定不同的滤波器调整对不同测量方法的结果的影响以用于信号质量分析并将其用作说明标准。如果附加地测量信噪比OSNR，那么能够如上面已经提及的那样区分噪声类型的效应。一个或多个质量参数可以同样提供关于偏振效应(例如PDL-偏振相关损耗、PMD-偏振模色散、DGD-差分群时延、DOP-偏振程度等)的说明。

基于光学自适应滤波器F，可以在光传输路径的每个网络单元上独立于所累加的传输路径的色散来测量实际的信号质量。色散导致信号失真，原则上该信号失真又可以通过DCF(色散补偿光纤)或其他的补偿方法来取消。信道中的信号质量可以作为不同滤波器参数的函数进行测量，并且能够实现信号分析和误差分析。信号质量分析可以包含不同的方法并且也可同时包含多种方法。可以检测并区分不同的信号干扰、例如色散、SPM或噪声类型的干扰(放大器噪声、FWM、SRS等)。

因为不同的信道在其所遭受的信号变坏方面具有不同的历史，所以现在可以从整个WDM信号S的信道选择分析中推导关于信号变坏的原因的信息。

在图2中描绘了一种用于测定通过传输系统传输的宽带光信号S的信号衰减的装置，至少一个频谱或/和幅度分量S1借助于耦合器KO从该传输系统耦合输出并且被输送给光学自适应滤波器F。然而在这里借助于连接在宽带耦合器KO之后的带通滤波器BPF0来选择信号S的频谱分量。用于测定一个或多个质量参数的测量单元ME和测定单元EE连接在光学自适应滤波器F之后。控制单元SE与该光学自适应滤波器F连接，至少用于连接和/或用于通过调整光学自适应滤波器F的预先定义的通带特性来影响信号失真直至校正光信号S。

带通滤波器BPF0连接在耦合器KO之后。由此例如在多路复用信号S的情况下隔离并进一步传输信号S的一个信道。放大器V1连接在该带通滤波器BPF0之后，在该放大器之后连接有另一个带通滤波器BPF1。该放大器V1使放大后的信号与根据图1的光电转换器的测量动态相匹配。带通滤波器BPF1还负责抑制主要来自ASE(放大的自发发射)的噪声分量。可选地，在耦合器KO和带通滤波器BPF0之间连接一个作为信号分量S1的增强器的放大器V0。

接通到光学自适应滤波器上的控制单元SE用于控制影响光信号的相位和/或幅度变化的模块，该模块被集成在光学自适应滤波器F中。该光学自适应滤波器F的输出端上的滤波后的信号S2被输送给测量单元ME。紧接着根据图1借助测定单元EE进行质量测量。

此外，使用在控制单元SE和测定单元EE或测量单元ME之间的通信装置KM，以便一方面向测定单元或另一个控制单元提供光学自适应滤波器F的调整状态，另一方面由测定单元EE执行光学自适应滤波器F的调整。因此最好在方向上设置通信装置KM。

在测定单元中或在另一个控制单元中可以在重新调整通带特性时产生一个表格，用于在相应地调整光学自适应滤波器F的通带特性之后记录影响信号的效应。该记录能够根据光学自适应滤波器F的通带特性的调整对影响信号的效应进行分析或分离。此外，可以由就一个或一组信号衰减而对所测定的质量参数之一进行的分析来调整光学自适应滤波器F的通带特性。通过预先定义的光学自适应滤波器F的通带特性的变化，能够就影响信号的不同效应对信号质量进行分析和/或分离。此外，可以借助于光学自适应滤波器F的适合的调整参数在一个或多个质量参数方面优化信号，并且从这些调整参数中推断出信号衰减。

在图3中示出了一种比在图2中的装置成本低的装置，该装置用于测量通过传输系统传输的宽带光信号S的信号衰减，该宽带光信号S的至少一个幅度分量S1借助于耦合器KO被耦合输出并且被输送给光学自适应滤波器F。在耦合器KO和光学自适应滤波器F之间连接第一循环器C1，此外还连接一个带通滤波器BPF0并且紧接着连接第二循环器C2。在光学自适应滤波器F的输出端上连接了用于将滤波后的信号S2传输到第二循环器C2的光信号反馈FB。滤波后的信号S2通过该循环器C2、带通滤波器BPF0和第一循环器C1交给根据图2的信号质量的测量单元ME。控制单元SE接通到光学自适应滤波器F上，至少用于连接和/或用于影响信号失真直至校正光信号S。放大器V1连接在带通滤波器BPF0和第二循环器C2之间。该放大器V1也可以任意地布置在光信号反馈FB中，也就是说连接在光学自适应滤波器F之前或之后。在耦合器KO和第一循环器C1之间可选地连接一个作为像在图2中那样的增强器的放大器V0。

图3中所示的装置的主要优点在于，节约了按照图2的两个带通滤波器BPF0、BPF1中的一个并由此导致成本的降低。

该装置的功能以及其它部件ME、EE、KM、SE与按照图1或图2的功能和部件是相同的。

在按照图2和3的两个装置中，光电转换器连接在测量单元ME的前面。

这两个装置同样可以连接在传输路径的末端上或例如连接在分插模块的输出端上。由此不再需要耦合器KO和放大器V0。

所使用的作为信道选择器的带通滤波器BP0、BPF1或BPF0在前述的实施例中被设置作为在波长复用技术中用于使光信道选择性地通过的可变波长滤波器。通过使用适合的信道选择器，本发明方法可以应用于不同的复用技术(偏振复用、时分复用等)。

现在，图4示出了另一个用于在从传输系统中分出的光学WDM信号S存在信号失真时测定信号衰减的装置，其中在WDM信号S通过波长选择滤波器BPF之后输出的信号被输送给具有后置的电学校正器EQ的光电转换器OEW。根据本发明，在被设置作为FIR或IIR滤波器的校正器EQ上，调整被规定作为调整参数的不同的滤波器系数并且例如借助示波器来测定眼图以便分析在此产生的信号质量。滤波器系数的选择可以按照不同的方式实现。信号质量可以例如基于眼睛的大小通过滤波器系数的一次或多次改变进行优化，并由此对得出的滤波器系数的偏差在信号失真的意义上进行分析。滤波器系数的改变也可以由预先定义的作为测试矢量的值以及根据眼睛特定的要求或特性来实现。滤波器系数也可以基于其它的信号质量参数、例如误比特率、Q值或电光谱进行调整。在此，改变和分析滤波器系数的目的是实现尽可能快速和自动地测定不同失真、例如色散、相模色散(Phasenmodendispersion)、自相位调制等。为了控制滤波器系数的重新调整，可以使用计算机或微处理器作为控制单元，其中校正信号的分析单元结合一系列滤波器系数提供关于所测定的信号失真的说明。

图5示出了按照图4的具有代替光电转换器OEW和电学校正器EQ的光学补偿器OK的替代装置。在方法上，实现与在图4中相同的光学补偿器OK的系数的调整以及分析。这也完全一样地适用于代替光学补偿器的光学自适应滤波器。

在图6中示出了滤波器系数的调整空间的示意图，其中为了进一步分析得出的滤波器系数例如可以解释为一个矢量的分量P1、P2、P3。在滤波器系数的参数空间中根据该矢量的位置、长度和方向对该矢量进行分类。因此，例如色散、偏振模色散PMD或自相位调制SPM的失真之一在参数空间的环境中具有相邻的系数矢量。相反，因为不同的信号失真通过不同的调整矢量的调整又被校正，所以不同的失真和眼睛形状在参数空间中位于相互分离的环境中。通过为单个干扰原因分配调整量参数空间内的不同区域，可以在操作中通过分别分析当前的校正器调整来确定失真原因。在此，针对三维的系数空间示出了不同的信号失真到滤波器系数的参数空间中不同区域的分配。除了定性分析之外，同样可以对信号失真的大小进一步作出说明。

在图7中示出了在不同的信号失真的情况下作为校正器使用的6阶FIR滤波器的七个滤波器系数在此处为复数的幅度分量的第一调整系列。上面三幅图针对三个色散值D＝0，-50和+100ps/nm示出了七个滤波器系数的幅度分量。中间的三幅图针对在偏振模色散PMD的情况下的三个差分群时延DGD＝0，-50和+20ps示出了七个滤波器系数的幅度分量。下面三幅图针对两个功率P＝10，12dBm以及针对12dBm的功率和+75ps/nm的色散值D示出了七个滤波器系数的幅度分量。可以明显地看出，滤波器系数视失真和其大小而定是不同的。因此可以从滤波器系数中测定失真。

在图8中按照图7示出了在不同的信号失真的情况下作为校正器使用的6阶FIR滤波器的七个滤波器系数的复数幅度分量的幅值的第二调整系列。在此，与图7相比的优点是为测定失真使用一半数量的需考察的系数，然而需承担不能刚好足够实现测定的代价或危险。

图9示出了本发明的其他可能的用途，该用途在于，从为进行校正而例如借助被设置为滤波器的补偿器进行了调整的调整系数中计算出光信号S的传输路径的传递函数并且表征该传递函数。从这里所使用的6阶光学FIR滤波器的传递函数的幅度变化(上)和相位变化(下)Amp、GD出发，并且由于该滤波器的传递函数在理想情况下与光信号S的传输路径的传递函数相反，所以可以通过对该滤波器的传递函数的精确分析确定对传输路径上光信号的干扰原因的推论。

这样，可以例如在相对频率Δf的对传输来说有意义的范围内、即在滤波器中心频率附近约±数据率/2中将相位变化或群时延GD(以ps为单元，在图9的下面区域中)插值为一直线，并将其斜率(此处为D＝132ps/nm)以及该直线的偏差考虑用于表示特征。因此，例如色散以线性的群时延GD在频率上表现出来，其中斜率表明色散的符号以及值。

Claims

1.用于测定在传输系统中传输的光信号(S)的信号衰减的方法，其中在所述传输系统的测量位置上所述光信号(S)的至少一个分量被输送给光学自适应滤波器(F)并且紧接着按照一个或多个质量参数进行测量，

其特征在于，

在所述光学自适应滤波器(F)的通带调整的情况下或在所述光学自适应滤波器(F)旁通的情况下执行所述一个或多个质量参数的第一次测量(M0)，

利用所述光学自适应滤波器(F)的预先定义的通带特性执行所述一个或多个质量参数的其他测量(M1，M2，…)，这些测量分别对信号失真具有影响。

2.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在所执行的测量(M1，M2，…)之前、之间或之后重新调整所述光学自适应滤波器(F)的通带特性，以便影响或补偿一个或多个信号失真。

3.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

在宽带复用光信号(S)的情况下，所述复用光信号(S)的可调整频谱的分量被输送给所述光学自适应滤波器(F)。

4.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

为了说明滤波后的信号的剩余色散和其他信号失真，测量至少一个质量参数，并由此通过调整所述光学自适应滤波器(F)来执行补偿。

5.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

所述一个或多个质量参数通过眼图、幅度直方图的测量、Q测量或通过测量由所述光学自适应滤波器(F)输出的并且此外经光电转换的信号的通过FEC或EFEC校正的误差来实现。

6.如权利要求1至4之一所述的方法，

其特征在于，

测量用于说明滤波后的信号的噪声类型干扰的一个或多个质量参数。

7.如权利要求1至6之一所述的方法，

其特征在于，

一个或多个质量参数提供关于偏振效应的说明。

8.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

作为光学自适应滤波器(F)，使用具有所述光信号(S)的幅度变化和/或相位变化调整的一阶或多阶FIR滤波器或IIR滤波器。

9.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

由对所测定的质量参数中的一个或多个的分析来调整所述光学自适应滤波器(F)的通带特性。

10.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

由计算机仿真来测定所述光学自适应滤波器(F)的通带特性。

11.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

通过所述光学自适应滤波器的通带特性的预先定义的变化，就影响信号的不同效应对信号质量进行分析。

12.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

通过所述光学自适应滤波器的通带特性的预先定义的变化，执行影响信号的不同效应的分离。

13.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

借助所述光学自适应滤波器(F)的适合的调整参数在一个或多个质量参数方面对所述信号进行优化，并且从所述调整参数中推断出信号衰减。

14.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

在重新调整所述通带特性时产生一个表格，用于记录在相应地调整了所述光学自适应滤波器(F)的通带特性之后影响信号的效应。

15.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

在确定信号质量改变时更新所产生的表格。

16.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

色散、失真、噪声类型的效应和偏振效应被规定为影响信号的主要效应或影响信号的效应组。

17.如上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

使用多个相互连接的光学自适应滤波器F。

18.用于测定通过传输系统传输的宽带光信号(S)的信号衰减的装置，所述宽带光信号(S)的至少一个频谱分量或/和幅度分量(S1)借助一个耦合器(K0)耦合输出并被输送给一个光学自适应滤波器(F)，

在所述光学自适应滤波器(F)之后连接一个测量单元(ME)和一个测定单元(EE)，用于测定一个或多个质量参数，

其特征在于，

在所述光学自适应滤波器(F)上连接一个控制单元(SE)，至少用于连接和/或用于通过调整所述光学自适应滤波器(F)的预先定义的通带特性来影响所述光信号(S)的信号失真。

19.如权利要求18所述的装置，

其特征在于，

一个带通滤波器(BPF0)连接在所述耦合器(K0)的后面。

20.如权利要求19所述的装置，

其特征在于，

一个具有后置的另一个带通滤波器(BPF1)的放大器(V1)连接在所述带通滤波器(BPF0)的后面。

21.如权利要求20所述的装置，

其特征在于，

一个放大器(V0)连接在所述耦合器(K0)和所述带通滤波器(BPF0)之间。

22.用于测量通过传输系统传输的宽带光信号(S)的信号衰减的装置，所述宽带光信号(S)的至少一个幅度分量(S1)借助一个耦合器(K0)耦合输出并被输送给一个光学自适应滤波器(F)，

其特征在于，

在所述耦合器(K0)和所述光学自适应滤波器(F)之间连接第一循环器(C1)，此外连接一个带通滤波器(BPF0)，并且紧接着连接第二循环器(C2)，

在所述光学自适应滤波器(F)的输出端上连接光信号反馈(FB)，用于将滤波后的信号(S2)传输到所述第二循环器(C2)，

所述滤波后的信号(S2)通过所述循环器(C2)、所述带通滤波器(BPF0)和所述第一循环器(C1)交给信号质量的测量单元(ME)，以及

在所述光学自适应滤波器(F)上接通一个控制单元(SE)，至少用于连接和/或用于影响所述光信号(S)的信号失真。

23.如权利要求22所述的装置，

其特征在于，

在所述带通滤波器(BPF0)和所述第二循环器(C2)之间连接一个放大器(V1)，或者

在所述光信号反馈(FB)中布置一个放大器(V1)。

24.如权利要求23所述的装置，

其特征在于，

在所述耦合器(K0)和所述第一循环器(C1)之间连接一个放大器(V0)。

25.如上述权利要求18至24之一所述的装置，

其特征在于，

一个和多个质量参数的测定单元(EE)与所述测量单元(ME)连接。

26.如上述权利要求18至25之一所述的装置，

其特征在于，

在所述测定单元(EE)和所述控制单元(SE)之间连接双向的通信装置(KM)。

27.如上述权利要求18至26之一所述的装置，

其特征在于，

在所述测定单元(EE)上接通一个用于分析和/或分离信号衰减的模块。

28.如上述权利要求18至27之一所述的装置，

其特征在于，

在所述测量单元(EE)之前连接一个光电转换器(OEW)。

29.如上述权利要求18至28之一所述的装置，

其特征在于，

所述光学自适应滤波器(F)具有一个用于影响所述光信号的相位变化和/或幅度变化的模块，并且借助于所述控制单元(SE)来控制。

30.如上述权利要求18至29之一所述的装置，

其特征在于，

所述光信号(S)是具有多个光信道的复用信号，以及

所述带通滤波器(BPF0，BPF1)或(BPF0)是信道选择可调整的滤波器。

31.用于测定在传输系统中传输的光信号(S)的信号衰减的方法，其中在所述传输系统的一个位置上所述光信号(S)的至少一个分量被输送给可调整的校正器(EQ)，其中为了进行校正多个调整参数被调整，

其特征在于，

调整第一系列的调整参数，

为了进一步调整所述校正器(EQ)，调整至少一个其他的不同系列的调整参数，

结合经校正的信号的由此产生的信号质量来执行对不同系列的调整后的调整参数的分析，以及

由所述分析测定需校正的信号的至少一个信号衰减。

32.如权利要求31所述的方法，

其特征在于，

对所述光信号(S)进行光电转换，并且以电学方式、优选地利用IIR滤波器或FIR滤波器或一个或多个信号衰减的补偿器进行校正。

33.如权利要求31所述的方法，

其特征在于，

所述校正以光学方式、优选地利用IIR滤波器或FIR滤波器或一个或多个信号衰减的补偿器来实现。

34.如上述权利要求31至33之一所述的方法，

其特征在于，

以预先定义的方式选择所述系列的调整参数，并且紧接着利用所得到的信号质量进行分析。

35.如上述权利要求31至33之一所述的方法，

其特征在于，

在校正时，根据所述信号质量的优化来选择所述系列的调整参数。

36.如上述权利要求31至35之一所述的方法，

其特征在于，

根据已知的信号衰减原因来选择所述系列的调整参数。

37.如上述权利要求31至36之一所述的方法，

其特征在于，

所述系列的调整参数被制成表格并且分配给信号衰减的一个或多个种类和大小。

38.如权利要求37所述的方法，

其特征在于，

从分配给所述系列的调整参数的信号衰减的插值中测定其他的信号衰减。

39.如权利要求31至38之一所述的方法，

其特征在于，

在具有一个或多个电学校正器或自适应滤波器的部分的串联电路和/或并联电路中使用一个或多个光学校正器或自适应滤波器。