EP1550247A1 - Method and arrangement for determining signal degradations in the presence of signal distortions - Google Patents

Method and arrangement for determining signal degradations in the presence of signal distortions

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Publication number
EP1550247A1
EP1550247A1 EP03807733A EP03807733A EP1550247A1 EP 1550247 A1 EP1550247 A1 EP 1550247A1 EP 03807733 A EP03807733 A EP 03807733A EP 03807733 A EP03807733 A EP 03807733A EP 1550247 A1 EP1550247 A1 EP 1550247A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
filter
optical
optical filter
adaptive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03807733A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marc Bohn
Richard Neuhauser
Marc-Steffen Wrage
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1550247A1 publication Critical patent/EP1550247A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion

Definitions

  • the invention relates to a method for determining signal degradations in the presence of signal distortions according to the preamble of claims 1 and 31 and two arrangements according to the preambles of claims 18 and 22.
  • WDM avelength division multiplex
  • the quality of individual channels of a transmitted WDM signal must be measured in order to control a so-called pre-emphasis or a tilt in the power level of the optical channels and thus to optimize the system performance.
  • occurring errors must be localized and their cause quickly determined.
  • the task of determining signal quality and the cause of errors is a central and as yet unsolved problem in the next generation of optical networks.
  • One method currently used to determine the signal quality is the measurement of the signal-to-noise ratios OSNR (Optical Signal-to-Noise Ratio) using an optical spectrum analyzer OSA (Optical Spectrum Analyzer).
  • OSNR Optical Signal-to-Noise Ratio
  • OSA Optical Spectrum Analyzer
  • the current measurement method of the signal-to-noise ratios OSNR by means of optical spectrum analysis also does not record any signal deteriorations which are caused by nonlinear effects such as stimulated Raman scattering SRS, four-wave mixing FWM, or by crosstalk or dispersion GVD. Effects such as Self-phase modulation SPM or cross-phase modulation XPM are incorrectly interpreted as OSNR deterioration.
  • An alternative method for determining the OSNR takes advantage of the different polarization properties of signal and amplifier noise (ASE). This method (“polarization nulling”) is based on the determination of the ratio between polarized signal and unpolarized noise.
  • the determination of the signal quality with the aid of a measured optical spectrum is no longer sufficient for optical data transmission systems for the reasons mentioned above.
  • Other methods are much more informative about the signal quality.
  • An example to be mentioned here would be the method of Q measurement, in which a second decision maker is shifted in his decision threshold against the decision threshold of the reference decision maker. If you apply the bit error rate above the detuned decision threshold, you can the optimal bit error rate is determined assuming Gaussian noise. If the bit sequence is known, the bit error rate can also be determined from the direct comparison of the transmitted and received bit pattern. In systems with "Forward Error Correction" FEC or "Enhanced Forward Error Correction” EFEC, the corrected bits can be used as a measure of the signal quality.
  • the power level of the optical signal or one of its channels is sampled synchronously with the help of a fast photodiode.
  • a variable delay line ensures that measurements can be made not only in the middle of the bit, but also to the left and right of it. In this way, the superimpositions of the power level profiles of many bits in a diagram are obtained.
  • EAS Electro Amplitude Sampling
  • the frequency distribution of the amplitude values of the received "zeros" and "ones” is measured and the signal quality is determined from this. In the synchronous case, this always happens at a fixed sampling time. This is usually in the middle of the bit.
  • Statements about the signal quality can be obtained from measured amplitude histograms from the width and position of the maxima or in the eye diagram from the eye opening.
  • the distributions of the "zeros" and the "ones" in the amplitude histogram widen and the free area in the eye diagram decreases. Signal deterioration caused by noise effects cannot be compensated for.
  • an arrangement is known in which adjustment of the transmission properties of an adaptive optical filter enables equalization of an optical signal in the case of dispersion GVD, self-phase modulation SPM and polarization mode dispersion PMD.
  • FIR Finite Impulse Response
  • FSR Free Spectral Range
  • Signal distortions can also be detected by determining and evaluating the electrical spectrum of the digital data signals. Such evaluations are also used in laboratory experiments to control electrical equalizers and / or compensators for signal improvement. The evaluation of the electrical spectrum allows automated signal optimization, but mostly no distortion-specific statements. The electrical spectrum is strongly dependent on the transmitter and therefore not suitable for the detection of distortion in data transmission systems.
  • Some distortions can also be individually detected and examined. For example, chromatic dispersion can be measured using variable dispersion compensation and a downstream signal quality analyzer. Such solutions are technically complex and expensive. Furthermore, only the type of distortion to be examined is detected, but not a general signal distortion. For fast and comprehensive distortion detection, the approach of individual distortion detection is very complex and therefore not ideal.
  • the object of the invention is to provide a method and corresponding arrangements in which, for. B. statements about essential causes of signal degradation and the signal quality of a transmitted optical signal can be provided by means of an adaptive optical filter.
  • an adaptive optical filter e.g. B.
  • other components e.g. B. as an electrical or optical equalizer, an electrical or optical compensator, etc - used as the above-mentioned adaptive optical filter, a solution to achieve the above statement should also be given.
  • predefined transmission properties of the adaptive optical filter are set, each of which has an influence on one or more signal distortions.
  • One or more measurements of one or more quality parameters are carried out at the output of the adaptive optical filter. This makes it possible to make a statement as to which essential signal-influencing effects the measured signal is impaired.
  • the adaptive filter can only influence deterministic signal distortions, i. H. e.g. compensate for all distortions or just equalize dispersion.
  • compensation of the optical signal can be carried out through optimized settings of the adaptive optical filter. This aspect has already been explained in the prior art. Nevertheless, statements can be made about the noise-like disturbances using the exclusion principle. If e.g. If, for example, the signal-to-noise ratios OSNR are measured behind the adaptive optical filter (e.g. with polarization nulling or with an optical spectrum analyzer or with amplitude sampling), then various noise-like interferences (e.g. ASE, FWM, XPM, etc.) can also be be distinguished.
  • the selected quality parameter provides information about signal distortion or noise-like interference or both.
  • a spectral component is e.g. B. at a channel wavelength before feeding the signal into the isolated adaptive optical filter.
  • the adaptive optical filter is only followed by a fast photodiode with a downstream module for measuring the quality parameter.
  • the photodiode can also be integrated in the module for measuring the quality parameter.
  • several values of the quality parameter are stored and compared with the value of the quality parameter when the adaptive optical filter is fully transmitted. This gives a measure of the impairment of the optical signal with respect to signal interference.
  • the use of the adaptive filter in the optical domain is advantageous because the signal is influenced before the photodiode (and thus before the phase information is lost) and individual effects can be determined more easily.
  • Selected settings of the transmission properties of the adaptive optical filter can have a common influence on more than one signal distortion at the same time. For this reason, groups of measurements with different settings are also considered, so that clear statements about one or more signal distortions are provided.
  • an optical spectrum analyzer or another suitable quality measuring device can be connected to the adaptive optical filter.
  • one or more setting parameters of an electrical equalizer or a compensator are set depending on the shape of the distortion.
  • Can be used as an electrical equalizer can be implemented as FIR or IIR filters with several setting parameters, to which the optically-electrically converted signal is led and at whose output the determined eye diagram can be transformed accordingly by varying the setting parameters.
  • the adjustable equalizer or filter coefficients provided as setting parameters here are provided for the weighted sum of different phase or time-delayed signals of the distorted or filtered signal.
  • Different SignalVer achievements express themselves in different filter coefficient vectors, the z. B.
  • This method can also be used when using the previously mentioned optical adaptive filter or another optical compensator (e.g. dispersion compensator) with associated setting parameters.
  • another optical compensator e.g. dispersion compensator
  • the invention therefore proposes to analyze one or more rows of set adjustment coefficients of an equalizer or a filter when the signal quality has arisen in order to obtain information about causes of signal distortion.
  • the adjustment coefficients must contain information about the equalized signal interference. If the equalizer or filter structure is known, the adjustment coefficients can be suitably analyzed. However, even without precise knowledge of the filter structure, the filter coefficients can be measured using targeted reference measurement solutions that provide information on how the filter coefficients are set, interpreted and analyzed for certain signal distortions.
  • the electrical equalizer or a compensator or the previously used optical adaptive filter do not necessarily have to be set to predefined values in this method.
  • the analysis of the signal quality is not carried out by deliberately influencing the optical or electrical signal by means of an optical or electrical adaptive filter and subsequent signal quality analysis. Rather, the adaptive filter is set once in such a way that the signal quality reaches an optimum in order to then determine from the analysis of the filter coefficients or their values at and / or up to the optimum signal interference.
  • the eye level, shape, size of the determined filtered or equalized eye diagram or the number of FEC corrected bits can be used.
  • the filter coefficients can be supplied or obtained directly from the electrical equalizer or compensators. Therefore, no additional electronic determination unit of the filter coefficients is required.
  • Electrical equalizers offer a very short response time and can, for example, within a few thousand bits, ie set or controlled in less than 1 ⁇ s at 10 Gb / s.
  • the method according to the invention therefore has a high speed.
  • optical compensators are largely independent of the data rate used and the modulation format of an optical signal. This aspect also applies to a limited extent to electrical equalizers that have a frequency tolerance of approx. 20-30% to the data rate.
  • These methods can be used at every measuring point of the transmission system, e.g. B. in an add-drop device by means of a decoupling device.
  • the delivered statements can e.g. B. be evaluated via the network management, so z. B. channel-selective changes to transmission properties can be made.
  • a simple portable computing unit such as a normal computer can also be used.
  • measurement and analysis of signal degradations can also be carried out by decoupling the signal or by using a monitoring channel at any measurement location.
  • a suitable arrangement with the optical adaptive filter is shown when a one- or two-stage amplifier is used to adapt the measured signal to the measurement dynamics.
  • Fig. 9 a characterization of the transmission function of the optical or electrical filter.
  • FIG. 1 A basic arrangement is described in FIG. 1, which enables a determination of signal degradations or distortions of an optical signal S transmitted in a transmission system.
  • a portion of the optical signal S is fed to an adaptive optical filter F and then according to a quality activity parameters measured from a measuring unit ME.
  • a measuring unit z. B an electrical spectrum analyzer or a power meter in a bandpass filter BPF connected upstream of the adaptive optical filter F for isolating an optical channel wavelength.
  • an optical-electrical converter O ⁇ W is interposed between the adaptive optical filter F and the measuring unit.
  • the optical-electrical converter OEW is often integrated in the ME measuring unit).
  • a fast photodiode is used here.
  • the use of the adaptive filter F in the optical domain is advantageous since the signal influence takes place before the photodiode OEW (and thus before the phase information is lost) and individual effects can thus be determined more easily.
  • the measurement unit ME is followed by a determination unit EE of the signal quality with at least one quality parameter such as OSNR, bit error rate, Q factor or a number of corrected bits in FEC / EFEC or for measuring polarization effects.
  • the selected quality parameter or the measuring unit EE provides information about signal distortions and also about residual noise-like disturbances such as OSNR.
  • the determination unit is integrated in a computer PC, which likewise controls the settings of the adaptive optical filter F by means of a control signal RS. The settings could also be controlled directly by a network management.
  • a first measurement MO of the quality parameter or parameters is carried out with a permeable setting of the adaptive optical filter F.
  • a bypass circuit can also be used for the full transmission of the signal.
  • Further measurements M1, M2, ... of the quality parameter are carried out by various settings of transmission properties of the adaptive optical filter F predefined in the computer PC, each of which has an influence on one of the signal distortions and from which an optimum of the quality parameter is determined.
  • the adaptive optical filter F z. B. can be set to different dispersion values. The signal quality as a function of the dispersion is measured and the optimal dispersion compensation setting and the signal quality with optimal dispersion compensation are obtained.
  • the actual signal quality can be determined at any point in the optical transmission system, regardless of the accumulated dispersion.
  • the dispersion tolerance can also be determined at this point, which is a measure of how exactly the residual dispersion must be set in order to achieve a certain bit error rate.
  • the signal quality is optimized by means of the adaptive optical filter F.
  • all distortion effects are influenced or compensated for regardless of their cause.
  • the best possible signal quality is obtained after equalizing the signal.
  • Only noise-like interference such. B. amplifier noise, FWM or SRS now lead to a signal deterioration.
  • targeted distortions can only be caused by e.g. B. SPM can be compensated. This provides information about which interference effect affects the signal and in what way.
  • the determination of the signal quality with optimal dispersion compensation allows a reliable statement about the signal quality at the measuring location and about the status of the dispersion compensation.
  • the influence of different filter settings on the results of the different measurement methods for signal quality analysis can be determined and used as a criterion for information.
  • additional signal Measured signal-to-noise ratios OSNR a distinction from noise-like effects is made possible as already mentioned above.
  • One or more quality parameters can also provide information about polarization effects (e.g. PDL polarization dependent loss, PMD polarization mode dispersion, DGD differential group delay, DOP degree of polarization, etc.).
  • the actual signal quality can be measured on each network element of an optical transmission link, regardless of the accumulated dispersion of the transmission link.
  • the dispersion leads to signal distortions, which can in principle be reversed by DCF (Dispersion Compensating Fiber) or other compensation methods.
  • the signal quality in the channel can be measured as a function of different filter parameters and enables signal and error analysis.
  • the signal quality analysis can include different methods and also several methods at the same time. Different signal disturbances such as dispersion, SPM or noise-like disturbances (amplifier noise, FWM, SRS, etc.) can be detected and differentiated.
  • FIG. 2 shows an arrangement for determining signal degradations of an optical broadband signal S transmitted via a transmission system, from which at least one spectral and / or amplitude-related component S1 is coupled out by means of a coupler KO and fed to an adaptive optical filter F.
  • the spectral component of the signal S is selected by means of a bandpass filter BPFO connected downstream of a broadband coupler KO.
  • the adaptive optical filter F is a measuring unit ME and ne determination unit EE downstream to determine one or more quality parameters.
  • a control unit SE is connected to the adaptive optical filter F at least for switching through and / or influencing signal distortions up to the equalization of the optical signal S by setting predefined transmission properties of the adaptive optical filter F.
  • a bandpass filter BPFO is connected downstream of the coupler KO. This will e.g. with multiplex signal S, a channel of signal S is isolated and transmitted further.
  • the bandpass filter BPFO is followed by an amplifier VI with a further bandpass filter BPF1 connected downstream.
  • the amplifier VI adjusts the amplified signal to the measurement dynamics of an optical-electrical converter according to FIG. 1.
  • the bandpass filter BPF1 also ensures that noise components are largely suppressed from ASE (Amplified Spontaneous Emission).
  • An amplifier V0 is optionally interposed between the coupler KO and the bandpass filter BPFO as a booster of the signal component S1.
  • a control unit SE connected to the adaptive optical filter is used to control a module for influencing the phase and / or amplitude response of the optical signal, which is integrated in the adaptive optical filter F.
  • the signal S2 filtered at the output of the adaptive optical filter F is fed to the measuring unit ME.
  • the quality measurement according to FIG. 1 then takes place by means of the determination unit EE.
  • a communication means KM is used between the control unit SE and the determination unit EE or the measurement unit ME, on the one hand to provide a status of the setting of the adaptive optical filter F on the determination unit or a further control unit, and on the other hand to regulate the adaptive optical filter F from the determination unit EE. Therefore the communication medium KM is best intended directionally.
  • a table for registering the signal-influencing effects can be generated according to corresponding settings of the transmission properties of the adaptive optical filter F when the transmission properties are newly set. The registration enables an analysis or a separation of the signal-influencing effects depending on the setting of the transmission properties of the adaptive optical filter F.
  • the transmission properties of the adaptive optical filter F can be regulated from an analysis of one of the determined quality parameters with respect to one or a group of signal degradations.
  • a predefined variation of the transmission properties of the adaptive optical filter F makes it possible to analyze and / or separate the signal quality with regard to various signal-influencing effects.
  • the signal can be optimized with regard to one or more quality parameters by means of suitable setting parameters of the adaptive optical filter F, and conclusions can be drawn about the signal degradations from the setting parameters.
  • FIG. 3 shows an arrangement for measuring signal degradations of an optical broadband signal S transmitted via a transmission system which is cost-effective as in FIG. 2 and whose at least one amplitude-related component S1 is coupled out by means of a coupler KO and fed to an adaptive optical filter F.
  • a first circulator C1, a bandpass filter BPFO and then a second circulator C2 are interposed between the coupler KO and the adaptive optical filter F.
  • An optical signal feedback FB for transmitting the filtered signal S2 to the second circulator C2 is connected at the output of the adaptive optical filter F.
  • the filtered signal S2 is output to a measuring unit ME of a signal quality according to FIG. 2 via the circulator C2, the bandpass filter BPFO and the first circulator C1.
  • the adaptive optical filter F is one Control unit SE is connected at least for switching through and / or for influencing signal distortions until the optical signal S is equalized.
  • An amplifier VI is interposed between the bandpass filter BPFO and the second circulator C2.
  • the amplifier VI can also be arranged as desired in the optical signal feedback FB, ie it can be connected upstream or downstream of the adaptive optical filter F.
  • the coupler KO and the first circulator C1 are optionally connected with an amplifier V0 as a booster, as in FIG. 2.
  • the main advantage of the arrangement shown in FIG. 3 is that one of the two bandpass filters BPFO, BPF1 according to FIG. 2 is saved and thus leads to a reduction in costs.
  • an optical-electrical converter is connected upstream of the measuring unit ME.
  • Both arrangements can also at the end of a transmission path or z. B. connected to the output of an add-drop module. As a result, the coupler KO and the amplifier V0 are no longer required.
  • bandpass filters BPO, BPF1 and BPFO used as channel selectors are provided in the previously explained exemplary embodiments as variable wavelength filters for the selective transmission of an optical channel in a wavelength division multiplex technique.
  • the method according to the invention can be used for different multiplexing techniques (polarization multiplex, time division multiplex, etc.).
  • FIG. 4 now shows a further arrangement for determining signal degradations in the presence of signal distortions.
  • nes branched from a transmission system optical WDM signal S in which after the passage of the WDM signal S through a wavelength-selective filter BPF, the outgoing signal is fed to an optical-electrical converter OEW with a downstream electrical equalizer EQ.
  • the equalizer EQ provided as FIR or IIR filter
  • different filter coefficients provided as setting parameters are set according to the invention, and an eye diagram z. B. determined by means of an oscilloscope.
  • the filter coefficients can be selected in various ways.
  • the signal quality can be changed by one or more changes in the filter coefficients e.g. B.
  • the filter coefficients can be optimized with respect to the size of the eye and the resulting deviations of the filter coefficients can be analyzed in terms of signal distortion.
  • the filter coefficients can also be changed from predefined values as test vectors, and on the basis of eye-specific requirements or properties.
  • the filter coefficients can also be set based on other signal quality parameters, such as bit error rate, Q value or the electrical spectrum.
  • the aim of changing and analyzing the filter coefficients is to achieve the fastest possible and automatic determination of different distortions such as dispersion, phase mode dispersion, self-phase modulation, etc.
  • a computer or a microprocessor can be used as a control unit, an analysis unit of the equalized signal in conjunction with a series of filter coefficients providing information about the signal distortions determined.
  • FIG. 5 shows an alternative arrangement according to FIG. 4 with an optical compensator OK instead of the optical-electrical converter OEW and the electrical equalizer EQ.
  • the same setting is carried out and the coefficients of the optical compensator OK are analyzed as in Fig. 4.
  • This also applies to an optical adaptive filter instead of the optical compensator.
  • FIG. 6 shows a representation of a setting space of filter coefficients, in which the resulting filter coefficients can be interpreted for further analysis, for example, as components P1, P2, P3 of a vector.
  • This vector is classified in terms of its position, length and direction in the parameter space of the filter coefficients.
  • One of the distortions e.g. B. dispersion, polarization mode dispersion PMD or self-phase modulation SPM, thus has adjacent coefficient vectors in an environment of the parameter space.
  • different signal distortions are equalized by setting different actuating vectors, different distortions and eye shapes are located in mutually separate environments in the parameter space.
  • FIG. 7 shows a first set of settings of here complex amplitude components of the seven filter coefficients of a 6th order FIR filter used as an equalizer with different signal distortions.
  • FIG. 8 shows a second set of settings for amounts of the complex amplitude components of the seven filter coefficients of a 6th order FIR filter used as an equalizer with different signal distortions according to FIG. 7.
  • the advantage of FIG. 7 is half the number of coefficients to be considered for the determination of the distortions, but at the expense or risk that the determination may not be accurate enough.
  • Fig. 9 shows a further possible application of the invention, which consists in the adjustment coefficients, which are suitable for an equalization z. B. have set by means of a compensator provided as a filter to calculate the transfer function of the transmission path of the optical signal S and to characterize it.
  • a compensator provided as a filter to calculate the transfer function of the transmission path of the optical signal S and to characterize it.
  • GD the transfer function of the 6th order optical FIR filter used here - and since the transfer function of this filter can ideally be inverse to the transfer function of the transmission path of the optical signal by precise analysis the transfer function of the filter can be used to determine the causes of interference in the optical signal on the transmission link.

Abstract

The invention relates to a method and several arrangements for determining signal degradations of an optical signal transmitted in a transmission signal in the presence of signal distortions, wherein at least one part of the optical signal is fed to an adaptive optical or electric filter at a place of measurement in the transmission system and is subsequently measured according to one or several quality parameters. A first measurement of the quality parameter is carried out by transparent adjustment of the adaptive filter and other measurements of the quality parameters are carried out with predefined transparency properties of the adaptive optical filter which respectively have an influence upon signal distortions. As a result it is possible to analyze or to separate signal-influencing effects or groups of effects. In another embodiment of the invention, the filter parameters of an optical/electric equalizer or filter structure, which are adjusted by said analysis, are described according to optimization of the signal quality.

Description

BesehreibungBesehreibung
Verfahren und Anordnung zur Ermittlung von Signaldegradationen in Anwesenheit von SignalverzerrungenMethod and arrangement for determining signal degradations in the presence of signal distortions
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Signaldegradationen in Anwesenheit -vo Signalverzerrungen nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 31 und zwei Anordnungen nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 18 und 22.The invention relates to a method for determining signal degradations in the presence of signal distortions according to the preamble of claims 1 and 31 and two arrangements according to the preambles of claims 18 and 22.
Die Bestimmung der optischen Signalqualität sowie der Ursachen von Signalstörungen vorzugsweise in WDM-Netzwerken (WDM = avelength Division Multiplex) der nächsten Generation ist von großer Bedeutung für den Betrieb optischer Netze. So muss beispielsweise die Qualität von einzelnen Kanälen eines übertragenen WDM-Signals gemessen werden, um eine sogenannte Preemphase bzw. eine Verkippung der Leistungspegel der optischen Kanäle zu steuern und somit die Systemperformance zu optimieren. Zur Problemvermeidung und -beseitigung müssen auftretende Fehler lokalisiert und ihre Ursache schnell bestimmt werden. Die Aufgabe der Signalqualitäts- und Fehlerursachenbestimmung ist ein zentrales und bislang nicht gelöstes Problem in optischen Netzwerken der nächsten Generation.The determination of the optical signal quality and the causes of signal interference, preferably in WDM networks (WDM = avelength division multiplex) of the next generation, is of great importance for the operation of optical networks. For example, the quality of individual channels of a transmitted WDM signal must be measured in order to control a so-called pre-emphasis or a tilt in the power level of the optical channels and thus to optimize the system performance. To avoid and eliminate problems, occurring errors must be localized and their cause quickly determined. The task of determining signal quality and the cause of errors is a central and as yet unsolved problem in the next generation of optical networks.
Eine derzeit verwendete Methode zur Bestimmung der Signalqualität ist die Messung der Signal-Rauschabstände OSNR (Optical Signal-to-Noise Ratio) mittels eines optischen Spektrumsana- lysators OSA (Optical Spectrum Analyzer) . Hierzu wird das Verhältnis zwischen Signalleistung und Rauschpegel seitlich neben der Signalfrequenz eines Kanals berechnet. Implizit geht man dabei davon aus, dass die Rauschpegel bei und direkt neben der Signalwellenlänge des Kanals gleich sindOne method currently used to determine the signal quality is the measurement of the signal-to-noise ratios OSNR (Optical Signal-to-Noise Ratio) using an optical spectrum analyzer OSA (Optical Spectrum Analyzer). For this purpose, the ratio between signal power and noise level is calculated on the side next to the signal frequency of a channel. It is implicitly assumed that the noise levels at and directly next to the signal wavelength of the channel are the same
Bei diesem Verfahren treten jedoch gleich mehrere Probleme auf . Bei Verwendung von optischen Filtern (z.B. Multiplexer oder Demultiplexer, Interleaver, Einzelkanalfilter) in "Optical Add-Drop Multiplexern" OADM oder "Optischen Crossconnects" OXC, wie sie in heutigen Systemen zunehmend vorhanden sind, ist die Annahme, dass die gemessenen Rauschpegel neben und bei der Signalwellenlänge gleich sind, nicht mehr zulässig. Dies gilt ebenso, wenn ein zu geringer Wellenlängenabstand benachbarter Kanäle zu einer Überlappung der Signalflanken führt. Des weiteren können durch spektrale Verbreiterung z.B. durch Selbstphasenmodulation SPM, Kreuzphasenmodulation XPM, oder Datenratenüberhöhung bei Signalen mit "Forward Error Correction" FEC die Messergebnisse verfälschen werden.However, there are several problems with this method. When using optical filters (e.g. multiplexer or demultiplexer, interleaver, single channel filter) in "Optical Add-Drop Multiplexers" OADM or "Optical Crossconnects" OXC, as are increasingly available in today's systems, the assumption is that the measured noise level is next to and at the signal wavelength are no longer permissible. This also applies if the wavelength spacing of adjacent channels is too small and the signal edges overlap. Furthermore, the measurement results can be falsified by spectral broadening, for example by self-phase modulation SPM, cross-phase modulation XPM, or by increasing the data rate for signals with "Forward Error Correction" FEC.
Die derzeitige Messmethode der Signal-Rauschabstände OSNR mittels optischer Spektrumsanalyse erfasst zudem keine Signalverschlechterungen, die durch nichtlineare Effekte wie stimulierte Ramanstreuung SRS, Vierwellenmischung FWM, bzw. durch Übersprechen oder Dispersion GVD hervorgerufen werden. Effekte, wie z.B. Selbstphasenmodulation SPM oder Kreuzphasenmodulation XPM, werden fälschlicher Weise als OSNR- Verschlechterung interpretiert.The current measurement method of the signal-to-noise ratios OSNR by means of optical spectrum analysis also does not record any signal deteriorations which are caused by nonlinear effects such as stimulated Raman scattering SRS, four-wave mixing FWM, or by crosstalk or dispersion GVD. Effects such as Self-phase modulation SPM or cross-phase modulation XPM are incorrectly interpreted as OSNR deterioration.
Eine alternative Methode zur Bestimmung des OSNR nutzt die unterschiedlichen Polarisationseigenschaften von Signal und Verstärkerrauschen (ASE) aus. Dies Methode ("Polarisation Nulling") basiert auf der Bestimmung des Verhältnisses zwischen polarisiertem Signal und unpolarisiertem Rauschen.An alternative method for determining the OSNR takes advantage of the different polarization properties of signal and amplifier noise (ASE). This method ("polarization nulling") is based on the determination of the ratio between polarized signal and unpolarized noise.
Die Bestimmung der Signalqualität mit Hilfe eines gemessenen optischen Spektrums ist aus den oben genannten Gründen nicht mehr ausreichend für optische Datenübertragungssysteme. Andere Verfahren besitzen eine deutlich bessere Aussagekraft über die Signalqualität. Ein zu nennendes Beispiel wäre hier die Methode der Q-Messung, bei der ein zweiter Entscheider in seiner Entscheiderschwelle gegen die Entscheiderschwelle des Referenzentscheiders verschoben wird. Trägt man die Bitfehlerrate über der verstimmten Entscheiderschwelle auf, so kann man unter Annahme von gaussartigem Rauschen die optimale Bitfehlerrate bestimmen. Bei bekannter Bitsequenz kann man zudem aus dem direkten Vergleich von gesendetem und empfangenem Bitmuster die Bitfehlerrate bestimmen. Bei Systemen mit "Forward Error Correction" FEC oder "Enhanced Forward Error Correction" EFEC können die korrigierten Bits als Maß für die Signalqualität herangezogen werden.The determination of the signal quality with the aid of a measured optical spectrum is no longer sufficient for optical data transmission systems for the reasons mentioned above. Other methods are much more informative about the signal quality. An example to be mentioned here would be the method of Q measurement, in which a second decision maker is shifted in his decision threshold against the decision threshold of the reference decision maker. If you apply the bit error rate above the detuned decision threshold, you can the optimal bit error rate is determined assuming Gaussian noise. If the bit sequence is known, the bit error rate can also be determined from the direct comparison of the transmitted and received bit pattern. In systems with "Forward Error Correction" FEC or "Enhanced Forward Error Correction" EFEC, the corrected bits can be used as a measure of the signal quality.
Bei Aufnahme von Augendiagrammen zur Bestimmung der Signal- qualität werden mit Hilfe einer schnellen Photodiode die Leistungspegel des optischen Signals oder eines seiner Kanäle synchron abgetastet. Eine variable Verzögerungsleitung sorgt dafür, dass nicht nur in der Bitmitte sondern auch links und rechts von dieser gemessen werden kann. Man erhält auf diese Weise die Überlagerungen der Leistungspegelverläufe vieler Bits in einem Diagramm. Je größer die innere Öffnung, das sogenannte Auge, ist, desto besser kann ein- Entscheider im Empfänger zwischen gesendeten "Nullen" und "Einsen" unterscheiden und desto fehlerfreier ist die Signalübertragung. Beim EAS (Electrical Amplitude Sampling) wird die Häufigkeitsverteilung der Amplitudenwerte der empfangenen "Nullen" und "Einsen" gemessen und hieraus die Signalqualität bestimmt werden. Im synchronen Fall geschieht dieses stets zu einem festen Abtastzeitpunkt. Dieser liegt meist in der Bitmitte.When recording eye diagrams to determine the signal quality, the power level of the optical signal or one of its channels is sampled synchronously with the help of a fast photodiode. A variable delay line ensures that measurements can be made not only in the middle of the bit, but also to the left and right of it. In this way, the superimpositions of the power level profiles of many bits in a diagram are obtained. The larger the inner opening, the so-called eye, the better a decision maker in the receiver can distinguish between sent "zeros" and "ones" and the more error-free is the signal transmission. With EAS (Electrical Amplitude Sampling) the frequency distribution of the amplitude values of the received "zeros" and "ones" is measured and the signal quality is determined from this. In the synchronous case, this always happens at a fixed sampling time. This is usually in the middle of the bit.
Aussagen über die Signalqualität kann man ausgehend von gemessenen Amplitudenhistogrammen aus Breite und Lage der Maxi- ma oder im Augendiagramm aus der Augenöffnung erhalten. Bei Störungen hervorgerufen durch Rauschen oder rauschartige Effekte verbreitern sich die Verteilungen der "Nullen" und der "Einsen" im Amplitudenhistogramm und der freie Bereich im Augendiagramm verringert sich. Signalverschlechterungen hervorgerufen durch Rauscheffekte können nicht kompensiert werden.Statements about the signal quality can be obtained from measured amplitude histograms from the width and position of the maxima or in the eye diagram from the eye opening. In the case of disturbances caused by noise or noise-like effects, the distributions of the "zeros" and the "ones" in the amplitude histogram widen and the free area in the eye diagram decreases. Signal deterioration caused by noise effects cannot be compensated for.
Die bloße Bestimmung der Signalqualität reicht jedoch zur Erkennung der Fehlerursachen nicht aus . Es müssen Aussagen über den Ursprung eventueller SignalVerschlechterungen getroffen werden. In zukünftigen optischen Übertragungsnetzen werden Signalkanäle unterschiedlicher Herkunft an Knotenpunkten wie bei schon erwähnten OADMs oder OXCs zusammen geschaltet und über eine gemeinsame Faser weiter übertragen. Da die verschiedenen Kanäle unterschiedliche Historien bezüglich ihrer erlittenen Signalverschlechterungen besitzen, kann zur Bestimmung der Storquelle nicht die Gesamtheit der Signalkanäle betrachtet werden. Es ist vielmehr sinnvoll Informationen ü- ber die Qualität und eventuelle Stδrursachen eines Datenkanals direkt aus Messungen, die an dem zu betrachtenden Kanal durchgeführt wurden, zu extrahieren. Es wird vorgeschlagen, ein adaptives optisches Filter zur Minimierung der Signalverzerrungen zu benutzen. Aus "An Adaptive Optical Equalizer Concept for Single Channel Distortion Compensation" , M. Bohn et al . , ECOC 2001, Amsterdam, MO. F.2.3 ist eine Anordnung bekannt, bei der mittels einer Einstellung von Durchlasseigenschaften eines adaptiven optischen Filters eine Entzerrung eines optischen Signals bei Dispersion GVD, Selbstphasenmodulation SPM und Polarisationsmodendispersion PMD ermöglicht wird. Anhand von Simulationen wird die Augenöffnung des gemessenen verzerrten Signals nach Durchlass in das adaptive optische Filter als FIR-Filter (FIR = Finite Impulse Respon- se) bis zur 10. Ordnung und für unterschiedliche Bandbreite FSR (Free Spectral Range) zur Phasenverzögerung berechnet. Durch eine passende Einstellung des adaptiven optischen Filters wird gezeigt, dass eine effektive Kompensation der Signalverzerrungen zur Einebnung der Signalqualität eines Kanals erreicht wird.However, the mere determination of the signal quality is not sufficient to identify the causes of the error. Statements must be made about the origin of any signal deterioration become. In future optical transmission networks, signal channels of different origins will be connected together at nodes as in the aforementioned OADMs or OXCs and transmitted further via a common fiber. Since the different channels have different histories with regard to the signal deterioration they have suffered, the entirety of the signal channels cannot be considered to determine the source of the interference. Rather, it makes sense to extract information about the quality and possible causes of interference of a data channel directly from measurements that were carried out on the channel to be considered. It is proposed to use an adaptive optical filter to minimize signal distortion. From "An Adaptive Optical Equalizer Concept for Single Channel Distortion Compensation", M. Bohn et al. , ECOC 2001, Amsterdam, MO. F.2.3 an arrangement is known in which adjustment of the transmission properties of an adaptive optical filter enables equalization of an optical signal in the case of dispersion GVD, self-phase modulation SPM and polarization mode dispersion PMD. Using simulations, the eye opening of the measured distorted signal after passage into the adaptive optical filter is calculated as an FIR filter (FIR = Finite Impulse Response) up to the 10th order and for different bandwidth FSR (Free Spectral Range) for phase delay. A suitable setting of the adaptive optical filter shows that an effective compensation of the signal distortions for leveling the signal quality of a channel is achieved.
Ferner können Signalverzerrungen durch Ermittlung und Auswertung des elektrischen Spektrums der digitalen Datensignale detektiert werden. Solche Auswertungen werden in Laborexperimenten auch zur Steuerung von elektrischen Entzerrern und/oder Kompensatoren zur Signalverbesserung benutzt. Die Auswertung des elektrischen Spektrums erlaubt zwar eine automatisierte Signaloptimierung, aber meistens keine verzerrungsspezifischen Aussagen. Das elektrische Spektrum ist wei- terhin stark vom Sender abhängig und daher ebenfalls nicht geeignet zur Detektion von Verzerrungen in Datenübertragungs- systemen.Signal distortions can also be detected by determining and evaluating the electrical spectrum of the digital data signals. Such evaluations are also used in laboratory experiments to control electrical equalizers and / or compensators for signal improvement. The evaluation of the electrical spectrum allows automated signal optimization, but mostly no distortion-specific statements. The electrical spectrum is strongly dependent on the transmitter and therefore not suitable for the detection of distortion in data transmission systems.
Einige Verzerrungen können auch individuell detektiert und untersucht werden. So kann beispielsweise chromatische Dispersion mittels einer variablen Dispersionskompensation und einem nachgeschalteten Signalqualitätsanalysator gemessen werden. Solche Lösungen sind technisch aufwendig und teuer. Weiterhin werden jeweils nur die zu untersuchende Verzerrungsart detektiert, nicht jedoch eine generelle Signalverzerrung. Für eine schnelle und umfassende Verzerrungsdetektion ist der Ansatz der individuellen Verzerrungsdetektion sehr aufwendig und daher nicht optimal geeignet.Some distortions can also be individually detected and examined. For example, chromatic dispersion can be measured using variable dispersion compensation and a downstream signal quality analyzer. Such solutions are technically complex and expensive. Furthermore, only the type of distortion to be examined is detected, but not a general signal distortion. For fast and comprehensive distortion detection, the approach of individual distortion detection is very complex and therefore not ideal.
Die derzeitigen Messverfahren sind also aufgrund ihrer Komplexität und ihrer Kosten, aufgrund der Notwendigkeit von Experten vor Ort oder aufgrund ihrer starken Einschränkungen im Hinblick auf ihre Aussagekraft nicht für den kommerziellen Einsatz zur Überwachung von Datennetzen geeignet. Eine einfache allgemeine Aussage, dass überhaupt Signalverzerrungen vorliegen, die von großem Nutzen für Netzbetreiber wäre, gibt es nicht derzeit nicht.The current measurement methods are therefore not suitable for commercial use for monitoring data networks because of their complexity and their costs, because of the need for on-site experts or because of their severe limitations in terms of their informative value. There is currently no simple general statement that signal distortions exist that would be of great benefit to network operators.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und dementspre- chende Anordnungen anzugeben, bei denen z. B. mittels eines adaptiven optischen Filters Aussagen über wesentliche Ursachen von Signaldegradationen sowie die Signalqualität eines übertragenen optischen Signals geliefert werden. Werden nun andere Komponente - z. B. ein elektrischer oder optischer Entzerrer, ein elektrischer oder optischer Kompensator, etc - als das oben genannte adaptive optische Filter verwendet, sollte ebenfalls eine Lösung zur Erzielung der oben genannten Aussage angegeben werden.The object of the invention is to provide a method and corresponding arrangements in which, for. B. statements about essential causes of signal degradation and the signal quality of a transmitted optical signal can be provided by means of an adaptive optical filter. Now other components - e.g. B. as an electrical or optical equalizer, an electrical or optical compensator, etc - used as the above-mentioned adaptive optical filter, a solution to achieve the above statement should also be given.
Eine Lösung der Aufgabe erfolgt hinsichtlich ihres Verfahrensaspekts durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 31 und hinsichtlich ihres Anordnungsaspekts durch zwei Anordnungen mit den Merkmalen der Patentansprüche 18 und 22.The object is achieved with regard to its method aspect by means of a method with the features of patent claims 1 and 31 and with regard to its arrangement aspect by two arrangements with the features of claims 18 and 22.
Erfindungsgemäß werden, in einer ersten Weise, vordefinierte Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters eingestellt, die jeweils einen Einfluss auf eine oder mehrere Signalverzerrungen haben.According to the invention, in a first way, predefined transmission properties of the adaptive optical filter are set, each of which has an influence on one or more signal distortions.
Eine oder mehrere Messungen eines oder mehrerer Qualitätsparameter werden am Ausgang des adaptiven optischen Filters durchgeführt . Damit kann eine Aussage gemacht werden, durch welche wesentlichen signalbeeinflussenden Effekte das gemessene Signal beeinträchtigt ist. Hier wird zwischen deterministischen Signalverzerrungen und rauschartigen Störungen unterschieden. Das adaptive Filter kann nur deterministische SignalVerzerrungen beeinflussen, d. h. z.B. alle Verzerrungen wegkompensieren oder nur Dispersion entzerren. Ferner können Kompensationen des optischen Signals durch optimierte Einstellungen des adaptiven optischen Filters durchgeführt werden. Dieser Aspekt wurde schon im Stand der Technik erläutert. Es können trotzdem damit auch nach dem Ausschlussprinzip Aussagen über die rauschartigen Störungen gemacht werden. Wenn z. B. die Signal-Rauschabstände OSNR zusätzlich hinter dem adaptiven optischen Filter gemessen werden (z.B. mit Po- larization Nulling oder mit einem optischen Spektrumanalysa- tor oder bei Amplitudenssampling) , dann können ebenfalls verschiedene rauschartige Störungen (z.B. ASE, FWM, XPM, etc) unterschieden werden.One or more measurements of one or more quality parameters are carried out at the output of the adaptive optical filter. This makes it possible to make a statement as to which essential signal-influencing effects the measured signal is impaired. A distinction is made here between deterministic signal distortion and noise-like interference. The adaptive filter can only influence deterministic signal distortions, i. H. e.g. compensate for all distortions or just equalize dispersion. Furthermore, compensation of the optical signal can be carried out through optimized settings of the adaptive optical filter. This aspect has already been explained in the prior art. Nevertheless, statements can be made about the noise-like disturbances using the exclusion principle. If e.g. If, for example, the signal-to-noise ratios OSNR are measured behind the adaptive optical filter (e.g. with polarization nulling or with an optical spectrum analyzer or with amplitude sampling), then various noise-like interferences (e.g. ASE, FWM, XPM, etc.) can also be be distinguished.
Weitere - eventuell kombinierte - Qualitätsparameter können verwendet werden. Hauptsache ist es, dass der gewählte Qualitätsparameter eine Aussage über Signalverzerrungen oder über rauschartige Störungen oder über beides liefert.Further - possibly combined - quality parameters can be used. The main thing is that the selected quality parameter provides information about signal distortion or noise-like interference or both.
Bei breitbandigen optischen Signalen wie in typischen WDM- Übertragungssystemen wird ein spektraler Anteil z. B. bei einer Kanalwellenlänge vor dem Einspeisen des Signals in das adaptive optische Filter isoliert. In vorteilhafter Weise wird dem adaptiven optischen Filter lediglich eine schnelle Fotodiode mit einem nachgeschalteten Modul zur Messung des Qualitätsparameters nachgeschaltet . Die Fotodiode kann auch im Modul zur Messung des Qualitätsparameters integriert werden. Bei verschiedenen Einstellungen der Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters werden mehrere Werte des Qualitätsparameters gespeichert und mit dem Wert des Qualitätsparameters bei vollem Durchlass des adaptiven optischen Filters verglichen. Somit erhält man ein Maß der Beeinträchtigung des optischen Signals bezüglich einer SignalStörung. Die Verwendung des adaptiven Filters in der optischen Domäne ist vorteilhaft, da die Signalbeeinflussung noch vor der Fotodiode (und damit vor dem Verlust der Phaseninformation) stattfindet und einzelne Effekte so leichter bestimmt werden können.With broadband optical signals such as in typical WDM transmission systems, a spectral component is e.g. B. at a channel wavelength before feeding the signal into the isolated adaptive optical filter. In an advantageous manner, the adaptive optical filter is only followed by a fast photodiode with a downstream module for measuring the quality parameter. The photodiode can also be integrated in the module for measuring the quality parameter. With different settings of the transmission properties of the adaptive optical filter, several values of the quality parameter are stored and compared with the value of the quality parameter when the adaptive optical filter is fully transmitted. This gives a measure of the impairment of the optical signal with respect to signal interference. The use of the adaptive filter in the optical domain is advantageous because the signal is influenced before the photodiode (and thus before the phase information is lost) and individual effects can be determined more easily.
Gewählte Einstellungen der Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters können gleichzeitig einen gemeinsamen Einfluss auf mehr als eine SignalVerzerrung haben. Deshalb werden auch Gruppen von Messungen bei unterschiedlichen Einstellungen betrachtet, damit eindeutige Aussage über eine o- der mehrere Signalverzerrungen geliefert werden.Selected settings of the transmission properties of the adaptive optical filter can have a common influence on more than one signal distortion at the same time. For this reason, groups of measurements with different settings are also considered, so that clear statements about one or more signal distortions are provided.
Nach Ermittlung der Signalverzerrungen kann weiterhin eine Aussage über die restlichen Rauschanteile (z. B. Verstärkungsrauschen) oder weitere Störungen (FMW = Four Wave Mi- xing, SRS, etc) gemacht werden. Optional kann dafür zusätzlich ein optischer Spektrumanalysator oder ein weiteres geeignetes Qualitätsmessgerät dem adaptiven optischen Filter angeschlossen werden.After the signal distortions have been determined, a statement can furthermore be made about the remaining noise components (eg amplification noise) or other disturbances (FMW = Four Wave Mixing, SRS, etc.). Optionally, an optical spectrum analyzer or another suitable quality measuring device can be connected to the adaptive optical filter.
Wie im Stand der Technik schon erwähnt führen verschiedene ursächliche Störungen zu unterschiedlichen Verzerrungen des Augendiagramms. Um möglichst eine optimale Augenform zu erhalten, werden ein oder mehrere Einstellparameter eines e- lektrischen Entzerrers bzw. eines Kompensators je nach Form der Verzerrung eingestellt. Als elektrischer Entzerrer kann als FIR oder IIR Filter mit mehreren Einstellparametern realisiert werden, zu dem das optisch-elektrisch umgewandelte Signal geführt wird und an dessen Ausgang das ermittelte Augendiagramm durch Variation der Einstellparameter dementsprechend umgeformt sein kann. Für ein oben genanntes Filter sind die als hier Einstellparameter vorgesehene einstellbare Entzerrer- bzw. Filterkoeffizienten zur gewichteten Summe unterschiedlicher phasen- bzw. zeitverzögerten Signale des verzerrten bzw. gefilterten Signals vorgesehen. Dabei drücken sich unterschiedliche SignalVer errungen in verschiedenen Filterkoeffizientenvektoren aus, die z. B. in Verbindung mit einer Signalqualität des entzerrten bzw. gefilterten Signals analysiert werden können. Im Umkehrschluss lassen sich auf eine einfache Weise durch Ermittlung dieser Filterkoeffizienten z. B. in Form eines Koeffizientenvektors Rückschlüsse auf die vorhandenen Signalverzerrungen des zu entzerrenden Signals herleiten. Vordefinierte Koeffizientenvektoren können dabei für gezielte Rückschlüsse dienen. Dieses vorteilhafte Verfahren kann genutzt werden, um bei Kenntnis der für verschiedene Verzerrungsarten charakteristischen Koeffizientenvektoren den eingestellten Filterparametern schnell entsprechende Störursachen z. B. tabellarisch zuzuordnen.As already mentioned in the prior art, various causal disturbances lead to different distortions in the eye diagram. To obtain the best possible eye shape, one or more setting parameters of an electrical equalizer or a compensator are set depending on the shape of the distortion. Can be used as an electrical equalizer can be implemented as FIR or IIR filters with several setting parameters, to which the optically-electrically converted signal is led and at whose output the determined eye diagram can be transformed accordingly by varying the setting parameters. For an above-mentioned filter, the adjustable equalizer or filter coefficients provided as setting parameters here are provided for the weighted sum of different phase or time-delayed signals of the distorted or filtered signal. Different SignalVer achievements express themselves in different filter coefficient vectors, the z. B. can be analyzed in connection with a signal quality of the equalized or filtered signal. Conversely, by determining these filter coefficients z. B. in the form of a coefficient vector inferences on the existing signal distortion of the signal to be equalized. Predefined coefficient vectors can be used for targeted conclusions. This advantageous method can be used to quickly identify the cause of the disturbance, for example, if the coefficient vectors characteristic of different types of distortion are known. B. to assign in tabular form.
Dieses Verfahren kann ebenfalls bei dem Einsatz des vorher erwähnten optischen adaptiven Filters oder eines anderen optischen Kompensators (z. B. Dispersion-Kompensator) mit dazugehörigen Einstellparametern angewendet werden.This method can also be used when using the previously mentioned optical adaptive filter or another optical compensator (e.g. dispersion compensator) with associated setting parameters.
Die Erfindung schlägt also vor, eine oder mehrere Reihen eingestellter Einstellkoeffizienten eines Entzerrers bzw. eines Filters bei entstandener Signalqualität zu analysieren, um Hinweise über Signalverzerrungsursachen zu erhalten. Unter der Voraussetzung, dass die Signalqualität durch den elektrischen Entzerrer z. B. optimiert wird, müssen die Einstellkoeffizienten Informationen über die entzerrten Signalstörungen beinhalten. Bei Kenntnis der Entzerrer- bzw. Filterstruktur können die Einstellkoeffizienten geeignet analysiert werden. Jedoch auch ohne genaue Kenntnis der Filterstruktur können die Filterkoeffizienten mit Hilfe von gezielten Referenzmes- sungen, die eine Aussage liefern, wie sich die Filterkoeffizienten bei bestimmten Signalverzerrungen einstellen, interpretiert und analysiert werden.The invention therefore proposes to analyze one or more rows of set adjustment coefficients of an equalizer or a filter when the signal quality has arisen in order to obtain information about causes of signal distortion. Provided that the signal quality by the electrical equalizer z. B. is optimized, the adjustment coefficients must contain information about the equalized signal interference. If the equalizer or filter structure is known, the adjustment coefficients can be suitably analyzed. However, even without precise knowledge of the filter structure, the filter coefficients can be measured using targeted reference measurement solutions that provide information on how the filter coefficients are set, interpreted and analyzed for certain signal distortions.
Der elektrische Entzerrer oder ein Kompensator oder das vorher verwendete optische adaptive Filter müssen nicht unbedingt bei diesem Verfahren auf vordefinierte Werte eingestellt werden. In diesem Fall wird die Analyse der Signalqualität nicht durch gezielte Beeinflussung des optischen oder elektrischen Signals mittels eines optischen oder elektrischen adaptiven Filters und darauf folgender Signalqualitäts- analyse durchgeführt . Es wird vielmehr das adaptive Filter einmal so eingestellt, das die Signalqualität ein Optimum erreicht, um dann aus der Analyse der Filterkoeffizienten bzw. deren Werten bei und/oder bis zum Optimum SignalStörungen zu bestimmen. Als Kriterium für ein Signalqualitätsoptimum kann z. B. die Augenhöhe, -form, -große des ermittelten gefilterten bzw. entzerrten Augendiagramms oder die Anzahle von FEC- korrigierten Bits herangezogen werden.The electrical equalizer or a compensator or the previously used optical adaptive filter do not necessarily have to be set to predefined values in this method. In this case, the analysis of the signal quality is not carried out by deliberately influencing the optical or electrical signal by means of an optical or electrical adaptive filter and subsequent signal quality analysis. Rather, the adaptive filter is set once in such a way that the signal quality reaches an optimum in order to then determine from the analysis of the filter coefficients or their values at and / or up to the optimum signal interference. As a criterion for an optimum signal quality z. B. the eye level, shape, size of the determined filtered or equalized eye diagram or the number of FEC corrected bits can be used.
Bei der Verwendung elektrischer Entzerrer oder Ko pensatoren zur Ermittlung von Signaldegradationen in Anwesenheit von SignalVerzerrungen sind mehrere wesentliche Vorteile zu beachten. Erstmal sind diese Komponenten kommerziell als Basistechnologie verfügbar aus einer breiten Produktauswahl . Damit wird die Realisierung einer derartigen erfindungsgemäßen Anordnung einfach und günstig. Ihr Einsatz ist unabhängig von einem Empfänger- oder einer Übertragungssystemart bzw. vom Lieferant stets möglich.When using electrical equalizers or compensators to determine signal degradations in the presence of signal distortions, there are several important advantages to consider. For the first time, these components are commercially available as basic technology from a wide range of products. The implementation of such an arrangement according to the invention is thus simple and inexpensive. They can always be used regardless of the type of receiver or transmission system or the supplier.
Die Filterkoeffizienten können direkt von dem elektrischen Entzerrer oder Kompensatoren geliefert bzw. bezogen werden. Deshalb wird keine zusätzliche elektronische Ermittlungseinheit der Filterkoeffizienten benötigt.The filter coefficients can be supplied or obtained directly from the electrical equalizer or compensators. Therefore, no additional electronic determination unit of the filter coefficients is required.
Elektrische Entzerrer bieten eine sehr kurze Einstellzeit und können sich beispielweise innerhalb von wenigen Tausend Bits, d. h. in weniger als 1 μs bei 10 Gb/s, einstellen oder regeln lassen. Das erfindungsgemäße Verfahren weist also eine hohe Geschwindigkeit auf .Electrical equalizers offer a very short response time and can, for example, within a few thousand bits, ie set or controlled in less than 1 μs at 10 Gb / s. The method according to the invention therefore has a high speed.
Insbesondere sind optische Kompensatoren von der verwendeten Datenrate und dem Modulationsformat eines optischen Signals weitgehend unabhängig. Dieser Aspekt gilt auch in eingeschränkter Weise für elektrische Entzerrer, die eine Frequenztoleranz bei ca. 20-30% zu der Datenrate aufweisen.In particular, optical compensators are largely independent of the data rate used and the modulation format of an optical signal. This aspect also applies to a limited extent to electrical equalizers that have a frequency tolerance of approx. 20-30% to the data rate.
Je nach Einstellanforderungen der Filterkoeffizienten können qualitative bis quantitative Ermittlungen von Signalverzerrungen durchgeführt werden.Depending on the setting requirements of the filter coefficients, qualitative to quantitative determinations of signal distortions can be carried out.
Diese Verfahren sind an jedem Messort des Übertragungssystems einsetzbar, z. B. bei einer Add-Drop-Einrichtung mittels einer Auskoppeleinrichtung. Die gelieferten Aussagen können z. B. über das Netzwerkmanagement ausgewertet werden, damit z. B. kanalselektive Änderungen von Übertragungseigenschaften vorgenommen werden. Alternativ kann auch eine einfache tragbare Rechnereinheit wie ein normaler Computer verwendet werden. Dadurch können ebenfalls durch Auskopplung des Signals oder durch Verwendung eines Überwachungskanals an einem beliebigen Messort eine Messung und eine Analyse von Signaldegradationen durchgeführt werden.These methods can be used at every measuring point of the transmission system, e.g. B. in an add-drop device by means of a decoupling device. The delivered statements can e.g. B. be evaluated via the network management, so z. B. channel-selective changes to transmission properties can be made. Alternatively, a simple portable computing unit such as a normal computer can also be used. As a result, measurement and analysis of signal degradations can also be carried out by decoupling the signal or by using a monitoring channel at any measurement location.
Eine geeignete Anordnung mit dem optischen adaptiven Filter wird bei dem Einsatz eines ein- oder zwei-stufigen Verstärkers zur Anpassung des gemessenen Signals an der Messdynamik dargestellt .A suitable arrangement with the optical adaptive filter is shown when a one- or two-stage amplifier is used to adapt the measured signal to the measurement dynamics.
Eine weitere kostengünstigere Anordnung mit dem optischen a- daptiven Filter wird ebenfalls dargestellt.Another more cost-effective arrangement with the optical adaptive filter is also shown.
Ferner sind weitere Anordnungen mit einem als Filter vorgesehenen elektrischen Entzerrer bzw. Kompensator dargestellt, wobei nun die Ermittlung von Signaldegradationen in Anwesen- heit von Signalverzerrungen anhand von Filterkoeffizienten ausführlich beschrieben wird.Furthermore, further arrangements are shown with an electrical equalizer or compensator provided as a filter, with the determination of signal degradations in occupants unit of signal distortion using filter coefficients is described in detail.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert .An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing.
Dabei zeigen:Show:
Fig. 1: eine prinzipielle Anordnung zur Durchführung des erfindungemäßen Verfahrens,1: a basic arrangement for carrying out the inventive method,
Fig. 2: eine detaillierte Anordnung zur Durchführung des erfindungemäßen Verfahrens,2: a detailed arrangement for carrying out the method according to the invention,
Fig. 3: eine kostengünstige Anordnung zur Durchführung des erfindungemäßen Verfahrens,3: an inexpensive arrangement for carrying out the method according to the invention,
Fig. 4: eine weitere Anordnung mit einem elektrischen Entzerrer,4: a further arrangement with an electrical equalizer,
Fig. 5: eine alternative Anordnung mit einem optischen Kom- pensator,5: an alternative arrangement with an optical compensator,
Fig. 6: eine Darstellung eines Einstellraums von Filterkoeffizienten,6: a representation of a setting space of filter coefficients,
Fig. 7: eine Einstellungsreihe der komplexen Filterkoeffizienten,7: a set of settings of the complex filter coefficients,
Fig. 8: eine Einstellungsreihe der Beträge der komplexen Filterkoeffizienten,8: a set of settings for the amounts of the complex filter coefficients,
Fig. 9: eine Charakterisierung der Übertragungs unktion des optischen oder elektrischen Filters.Fig. 9: a characterization of the transmission function of the optical or electrical filter.
In Fig. 1 wird eine prinzipielle Anordnung beschrieben, die eine Ermittlung von Signaldegradationen bzw. -Verzerrungen eines in einem Übertragungssystem übertragenen optischen Signals S ermöglicht. An einem Messort des Übertragungssystems wird ein Anteil des optischen Signals S einem adaptiven optischen Filter F zugeführt und anschließend gemäß einem Quali- tätsparameter aus einer Messeinheit ME gemessen. Als Messeinheit wird z. B. ein elektrischer Spektrumanalysator oder ein Leistungsmesser bei einem dem adaptiven optischen Filter F vorgeschalteten Bandpassfilter BPF zur Isolierung einer optischen Kanalwellenlänge verwendet. Dafür ist ein optischelektrischer Wandler OΞW dem adaptiven optischen Filter F und der Messeinheit zwischengeschaltet. Der optisch-elektrische Wandler OEW ist jedoch oft in der Praxis in der Messeinheit ME integriert) . Hier wird eine schnelle Fotodiode verwendet. Die Verwendung des adaptiven Filters F in der optischen Domäne ist vorteilhaft, da die Signalbeeinflussung noch vor der Fotodiode OEW (und damit vor dem Verlust der Phaseninformation) stattfindet und einzelne Effekte so leichter bestimmt werden können. Der Messeinheit ME ist eine Ermittlungseinheit EE der Signalqualität mit wenigstens einem Qualitätsparameter wie OSNR, Bitfehlerrate, Q-Faktor oder eine Anzahl von korrigierten Bits bei FEC/EFEC oder zur Messung von Polarisationeffekten nachgeschaltet. Insbesondere liefert der gewählte Qualitätsparameter bzw. die Messeinheit EE eine Aussage über Signalverzerrungen und weiterhin über restliche rauschartige Störungen wie OSNR. Die Ermittlungseinheit ist in diesem Ausführungsbeispiel in einem Rechner PC integriert, der ebenfalls die Einstellungen des adaptiven optischen Filters F mittels eines Regelsignals RS steuert. Die Einstellungen könnten auch direkt von einem Netzwerkmanagement gesteuert werden.A basic arrangement is described in FIG. 1, which enables a determination of signal degradations or distortions of an optical signal S transmitted in a transmission system. At a measuring point of the transmission system, a portion of the optical signal S is fed to an adaptive optical filter F and then according to a quality activity parameters measured from a measuring unit ME. As a measuring unit z. B. an electrical spectrum analyzer or a power meter in a bandpass filter BPF connected upstream of the adaptive optical filter F for isolating an optical channel wavelength. For this purpose, an optical-electrical converter OΞW is interposed between the adaptive optical filter F and the measuring unit. However, in practice, the optical-electrical converter OEW is often integrated in the ME measuring unit). A fast photodiode is used here. The use of the adaptive filter F in the optical domain is advantageous since the signal influence takes place before the photodiode OEW (and thus before the phase information is lost) and individual effects can thus be determined more easily. The measurement unit ME is followed by a determination unit EE of the signal quality with at least one quality parameter such as OSNR, bit error rate, Q factor or a number of corrected bits in FEC / EFEC or for measuring polarization effects. In particular, the selected quality parameter or the measuring unit EE provides information about signal distortions and also about residual noise-like disturbances such as OSNR. In this exemplary embodiment, the determination unit is integrated in a computer PC, which likewise controls the settings of the adaptive optical filter F by means of a control signal RS. The settings could also be controlled directly by a network management.
Verfahrensmäßig wird eine erste Messung MO des oder der Qualitätsparameter bei durchlässiger Einstellung des adaptiven optischen Filters F durchgeführt. Eine Bypass-Schaltung kann auch für den vollen Durchlass des Signals verwendet werden. Weitere Messungen Ml, M2, ... des Qualitätsparameters werden durch verschiedene Einstellungen von im Rechner PC vordefinierten Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters F durchgeführt, die jeweils Einfluss auf eine der Signalverzerrungen haben und aus denen ein Optimum des Qualitätsparameters ermittelt wird. Als Messung Ml kann das adaptive optische Filter F z. B. auf verschiedene Dispersionswerte eingestellt werden. Die Signal- qualität als Funktion der Dispersion wird gemessen und man erhält die optimale Dispersionskompensationseinstellung sowie die Signalqualität bei optimaler Dispersionskompensation. Auf diese Weise kann unabhängig von der akkumulierten Dispersion die wirkliche Signalqualität an einem beliebigen Punkt im optischen Übertragungssystem bestimmt werden. Zudem kann an diesem Punkt auch die Dispersionstoleranz bestimmt werden, die ein Maß dafür ist, wie genau man die Restdispersion einstellen muss, um eine gewisse Bitfehlerrate zu erreichen.In terms of the method, a first measurement MO of the quality parameter or parameters is carried out with a permeable setting of the adaptive optical filter F. A bypass circuit can also be used for the full transmission of the signal. Further measurements M1, M2, ... of the quality parameter are carried out by various settings of transmission properties of the adaptive optical filter F predefined in the computer PC, each of which has an influence on one of the signal distortions and from which an optimum of the quality parameter is determined. As a measurement Ml, the adaptive optical filter F z. B. can be set to different dispersion values. The signal quality as a function of the dispersion is measured and the optimal dispersion compensation setting and the signal quality with optimal dispersion compensation are obtained. In this way, the actual signal quality can be determined at any point in the optical transmission system, regardless of the accumulated dispersion. In addition, the dispersion tolerance can also be determined at this point, which is a measure of how exactly the residual dispersion must be set in order to achieve a certain bit error rate.
Als Messung M2 wird die Signalqualität mittels des adaptiven optischen Filters F optimiert. Mit Hilfe dieser Einstellung werden sämtliche Verzerrungseffekte unabhängig von Ihrer Ursache beeinflusst oder kompensiert. Auf diese Weise erhält man die bestmögliche Signalqualität nach einer Entzerrung des Signals. Nur rauschartige Störungen wie z. B. Verstärkerrauschen, FWM oder SRS führen jetzt noch zu einer Signalverschlechterung. Weiter können auch gezielt Verzerrungen nur hervorgerufen durch z. B. SPM kompensiert werden. Man erhält dadurch Aussagen, welcher Störeffekt das Signal in welcher Weise beeinflusst.As the measurement M2, the signal quality is optimized by means of the adaptive optical filter F. With this setting, all distortion effects are influenced or compensated for regardless of their cause. In this way, the best possible signal quality is obtained after equalizing the signal. Only noise-like interference such. B. amplifier noise, FWM or SRS now lead to a signal deterioration. Furthermore, targeted distortions can only be caused by e.g. B. SPM can be compensated. This provides information about which interference effect affects the signal and in what way.
Mit Hilfe dieses Verfahrens kann beispielsweise durch den Vergleich der Signalqualität, die bei den genannten drei Einstellungen des adaptiven optischen Filters F und bei den entsprechenden Messungen MO, Ml, M2 gemessen wurden, entschieden werden, ob eine Signalverschlechterung durch Dispersion, andere Verzerrungen, oder durch rauschartige Effekte hervorgerufen wurde. Die Bestimmung der Signalqualität bei optimaler Dispersionskompensation erlaubt eine zuverlässige Aussage über die Signalqualität am Messort und über den Status der Dispersionskompensation. Weiter kann der Einfluss verschiedener Filtereinstellungen auf die Ergebnisse der unterschiedlichen Messmethoden zur Signalqualitätsanalyse bestimmt und als Aussagekriterium genutzt werden. Werden zusätzlich Signal- Rauschabstände OSNR gemessen, ist wie oben schon erwähnt eine Unterscheidung von rauschartigen Effekten ermöglicht. Ein oder mehrere Qualitätsparameter können ebenfalls Aussagen über Polarisationseffekte (z.B. PDL-Polarisation Dependent Loss, PMD-Polarisation Mode Dispersion, DGD-Differential Group Delay, DOP-Degree of Polarization, etc) liefern.With the aid of this method, it can be decided, for example, by comparing the signal quality measured with the three settings of the adaptive optical filter F and the corresponding measurements MO, Ml, M2, whether a signal deterioration due to dispersion, other distortions, or through noisy effects were caused. The determination of the signal quality with optimal dispersion compensation allows a reliable statement about the signal quality at the measuring location and about the status of the dispersion compensation. Furthermore, the influence of different filter settings on the results of the different measurement methods for signal quality analysis can be determined and used as a criterion for information. Are additional signal Measured signal-to-noise ratios OSNR, a distinction from noise-like effects is made possible as already mentioned above. One or more quality parameters can also provide information about polarization effects (e.g. PDL polarization dependent loss, PMD polarization mode dispersion, DGD differential group delay, DOP degree of polarization, etc.).
Aufgrund des adaptiven optischen Filters F kann an jedem Netzelement einer optischen Übertragungsstrecke die tatsächliche Signalqualität, unabhängig von der akkumulierten Dispersion der Übertragungsstrecke gemessen werden. Die Dispersion führt zu Signalverzerrungen, die prinzipiell durch DCF (Dispersion Compensating Fiber) oder weitere Kompensationsmethoden wieder rückgängig gemacht werden können. Die Signal- qualität im Kanal kann als Funktion unterschiedlicher Filterparameter gemessen werden, und ermöglicht eine Signal- und Fehleranalyse. Die Signalqualitätsanalyse kann verschiedene Methoden und auch mehrere Methoden gleichzeitig umfassen. Unterschiedliche SignalStörungen wie Dispersion, SPM oder rauschartige Störungen (Verstärkerrauschen, FWM, SRS, etc.) können erfasst und unterschieden werden.Due to the adaptive optical filter F, the actual signal quality can be measured on each network element of an optical transmission link, regardless of the accumulated dispersion of the transmission link. The dispersion leads to signal distortions, which can in principle be reversed by DCF (Dispersion Compensating Fiber) or other compensation methods. The signal quality in the channel can be measured as a function of different filter parameters and enables signal and error analysis. The signal quality analysis can include different methods and also several methods at the same time. Different signal disturbances such as dispersion, SPM or noise-like disturbances (amplifier noise, FWM, SRS, etc.) can be detected and differentiated.
Da die verschiedenen Kanäle unterschiedliche Historien bezüglich ihrer erlittenen Signalverschlechterungen haben, ist es jetzt möglich, Informationen über die Ursache von Signalverschlechterungen aus der kanal-selektiven Analyse des gesamten WDM-Signals S abzuleiten.Since the different channels have different histories with regard to their signal deteriorations, it is now possible to derive information about the cause of signal deteriorations from the channel-selective analysis of the entire WDM signal S.
In Fig.2 ist eine Anordnung zur Ermittlung von Signaldegradationen eines über ein ÜbertragungsSystem übertragenen optischen breitbandigen Signals S beschrieben, von dem mindestens ein spektral- oder/und amplitudenmäßiger Anteil Sl mittels eines Kopplers KO ausgekoppelt und einem adaptiven optischen Filter F zugeführt wird. Hier wird allerdings der spektrale Anteil des Signals S mittels eines einem breitbandigen Koppler KO nachgeschalteten Bandpassfilters BPFO selektiert. Dem adaptiven optischen Filter F sind eine Messeinheit ME und ei- ne Ermittlungseinheit EE zur Ermittlung eines oder mehrerer Qualitätsparameter nachgeschaltet. Dem adaptiven optischen Filter F ist eine Steuereinheit SE wenigstens zur Durchschaltung und/oder zur Beeinflussung auf Signalverzerrungen bis zur Entzerrung des optischen Signals S durch Einstellungen vordefinierter Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters F geschaltet.2 shows an arrangement for determining signal degradations of an optical broadband signal S transmitted via a transmission system, from which at least one spectral and / or amplitude-related component S1 is coupled out by means of a coupler KO and fed to an adaptive optical filter F. Here, however, the spectral component of the signal S is selected by means of a bandpass filter BPFO connected downstream of a broadband coupler KO. The adaptive optical filter F is a measuring unit ME and ne determination unit EE downstream to determine one or more quality parameters. A control unit SE is connected to the adaptive optical filter F at least for switching through and / or influencing signal distortions up to the equalization of the optical signal S by setting predefined transmission properties of the adaptive optical filter F.
Ein Bandpassfilter BPFO ist dem Koppler KO nachgeschaltet. Dadurch wird z.B. bei Multiplex-Signal S ein Kanal des Signals S isoliert und weiter übertragen. Dem Bandpassfilter BPFO ist ein Verstärker VI mit einem nachgeschalteten weiteren Bandpassfilter BPF1 nachgeschaltet. Der Verstärker VI passt das verstärkte Signal an die Messdynamik eines gemäß Fig. 1 optisch-elektrischen Wandlers an. Der Bandpassfilter BPF1 sorgt auch dafür, dass Rauschanteile wesentlich aus ASE (Amplified Spontaneous Emission) unterdrückt werden. Optional ist dem Koppler KO und dem Bandpassfilter BPFO ein Verstärker V0 als Booster des Signalanteils Sl zwischengeschaltet.A bandpass filter BPFO is connected downstream of the coupler KO. This will e.g. with multiplex signal S, a channel of signal S is isolated and transmitted further. The bandpass filter BPFO is followed by an amplifier VI with a further bandpass filter BPF1 connected downstream. The amplifier VI adjusts the amplified signal to the measurement dynamics of an optical-electrical converter according to FIG. 1. The bandpass filter BPF1 also ensures that noise components are largely suppressed from ASE (Amplified Spontaneous Emission). An amplifier V0 is optionally interposed between the coupler KO and the bandpass filter BPFO as a booster of the signal component S1.
Eine an den adaptiven optischen Filter zugeschaltete Steuereinheit SE dient zur Steuerung eines Moduls zur Beeinflussung des Phasen- und/oder Amplitudenganges des optischen Signals, das in dem adaptiven optischen Filter F integriert ist. Das am Ausgang des adaptiven optischen Filter F gefilterte Signals S2 wird der Messeinheit ME zugeführt. Anschliessend erfolgt die Qualitätsmessung gemäß Fig. 1 mittels der Ermittlungseinheit EE.A control unit SE connected to the adaptive optical filter is used to control a module for influencing the phase and / or amplitude response of the optical signal, which is integrated in the adaptive optical filter F. The signal S2 filtered at the output of the adaptive optical filter F is fed to the measuring unit ME. The quality measurement according to FIG. 1 then takes place by means of the determination unit EE.
Ferner ist ein Kommunikationsmittel KM zwischen der Steuereinheit SE und der Ermittlungseinheit EE bzw. der Messeinheit ME verwendet, um einerseits ein Status der Einstellung des adaptiven optischen Filters F an der Ermittlungseinheit oder einer weiteren Kontrolleinheit zu liefern, andererseits um eine Regelung des adaptiven optischen Filters F aus der Er- mittlungseineheit EE durchzuführen. Deshalb ist der Kommunikationsmittel KM am besten direktional vorgesehen. In der Ermittlungseinheit oder in der weiteren Kontrolleinheit kann eine Tabelle zur Registrierung der signalbeeinflussenden Effekte nach entsprechenden Einstellungen der Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters F bei Neueinstellungen der Durchlasseigenschaften erzeugt werden. Die Registrierung ermöglicht eine Analyse oder eine Trennung der signalbeeinflussenden Effekte je nach Einstellung der Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters F. Ferner können die Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters F aus einer Analyse eines der ermittelten Qualitätsparameter bezüglich einer oder einer Gruppe von Signaldegradationen geregelt werden. Durch eine vordefinierte Variation der Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters F ist eine Analyse oder/und eine Trennung der Signalqualität bezüglich verschiedener signalbeeinflussender Effekte möglich. Weiterhin kann das Signal bezüglich eines oder mehrerer Qualitätsparameter mittels geeigneter Einstellparameter des adaptiven optischen Filters F optimiert werden, und aus den Einstellparametern Rückschlüsse auf die Signaldegradationen gezogen werden.Furthermore, a communication means KM is used between the control unit SE and the determination unit EE or the measurement unit ME, on the one hand to provide a status of the setting of the adaptive optical filter F on the determination unit or a further control unit, and on the other hand to regulate the adaptive optical filter F from the determination unit EE. Therefore the communication medium KM is best intended directionally. In the determination unit or in the further control unit, a table for registering the signal-influencing effects can be generated according to corresponding settings of the transmission properties of the adaptive optical filter F when the transmission properties are newly set. The registration enables an analysis or a separation of the signal-influencing effects depending on the setting of the transmission properties of the adaptive optical filter F. Furthermore, the transmission properties of the adaptive optical filter F can be regulated from an analysis of one of the determined quality parameters with respect to one or a group of signal degradations. A predefined variation of the transmission properties of the adaptive optical filter F makes it possible to analyze and / or separate the signal quality with regard to various signal-influencing effects. Furthermore, the signal can be optimized with regard to one or more quality parameters by means of suitable setting parameters of the adaptive optical filter F, and conclusions can be drawn about the signal degradations from the setting parameters.
In Fig. 3 ist eine als in Fig. 2 kostengünstige Anordnung zur Messung von Signaldegradationen eines über ein Übertragungs- system übertragenen optischen breitbandigen Signals S dargestellt, dessen mindestens ein amplitudenmäßiger Anteil Sl mittels einem Koppler KO ausgekoppelt und einem adaptiven optischen Filter F zugeführt wird. Dem Koppler KO und dem adaptiven optischen Filter F sind ein erster Zirkulator Cl, weiterhin ein Bandpassfilter BPFO und anschließend ein zweiter Zirkulator C2 zwischengeschaltet . Am Ausgang des adaptiven optischen Filters F ist eine optische Signalrückführung FB zur Übertragung des gefilterten Signals S2 zum zweiten Zirkulator C2 geschaltet. Das gefilterte Signal S2 wird einer Messeinheit ME einer Signalqualität gemäß Fig. 2 über dem Zirkulator C2 , dem Bandpassfilter BPFO und dem ersten Zirkulator Cl abgegeben. Dem adaptiven optischen Filter F ist eine Steuereinheit SE wenigstens zur Durchschaltung und/oder zur Beeinflussung von Signalverzerrungen bis zur Entzerrung des optischen Signals S zugeschaltet ist. Dem Bandpassfilter BPFO und dem zweiten Zirkulator C2 ist ein Verstärker VI zwischengeschaltet. Der Verstärker VI kann auch in der optischen Signalrückführung FB beliebig angeordnet ist, d. h. dem adaptiven optischen Filter F vor- oder nachgeschaltet werden. Dem Koppler KO und dem ersten Zirkulator Cl ist optional ein Verstärker V0 als Booster wie in Fig. 2 zwischengeschaltet.FIG. 3 shows an arrangement for measuring signal degradations of an optical broadband signal S transmitted via a transmission system which is cost-effective as in FIG. 2 and whose at least one amplitude-related component S1 is coupled out by means of a coupler KO and fed to an adaptive optical filter F. A first circulator C1, a bandpass filter BPFO and then a second circulator C2 are interposed between the coupler KO and the adaptive optical filter F. An optical signal feedback FB for transmitting the filtered signal S2 to the second circulator C2 is connected at the output of the adaptive optical filter F. The filtered signal S2 is output to a measuring unit ME of a signal quality according to FIG. 2 via the circulator C2, the bandpass filter BPFO and the first circulator C1. The adaptive optical filter F is one Control unit SE is connected at least for switching through and / or for influencing signal distortions until the optical signal S is equalized. An amplifier VI is interposed between the bandpass filter BPFO and the second circulator C2. The amplifier VI can also be arranged as desired in the optical signal feedback FB, ie it can be connected upstream or downstream of the adaptive optical filter F. The coupler KO and the first circulator C1 are optionally connected with an amplifier V0 as a booster, as in FIG. 2.
Der wesentliche Vorteil der in Fig. 3 dargestellten Anordnung besteht darin, dass ein der beiden Bandpassfilter BPFO, BPF1 gemäß Fig. 2 erspart wird und dadurch zur Senkung der Kosten führt .The main advantage of the arrangement shown in FIG. 3 is that one of the two bandpass filters BPFO, BPF1 according to FIG. 2 is saved and thus leads to a reduction in costs.
Die Funktionalität sowie die weiteren Komponenten ME, EE, KM, SE dieser Anordnung ist gemäß Fig. 1 bzw. 2 identisch.The functionality and the other components ME, EE, KM, SE of this arrangement are identical according to FIGS. 1 and 2.
In beiden Anordnungen gemäß Fig. 2 und 3 ist ein optischelektrischer Wandler der Messeinheit ME vorgeschaltet.In both arrangements according to FIGS. 2 and 3, an optical-electrical converter is connected upstream of the measuring unit ME.
Beide Anordnungen können ebenfalls am Ende einer Übertragungstrecke oder z. B. am Ausgang eines Add-Drop-Modules angeschlossen werden. Dadurch sind der Koppler KO und der Verstärker V0 nicht mehr erforderlich.Both arrangements can also at the end of a transmission path or z. B. connected to the output of an add-drop module. As a result, the coupler KO and the amplifier V0 are no longer required.
Die verwendeten Bandpassfilter BPO, BPF1 bzw. BPFO als Kanal- selektoren sind in den vorher erläuterten Ausführungsbeispielen als variable Wellenlängen-Filter zum selektiven Durchlass eines optischen Kanals bei einer Wellenlängen-Multiplex- Technik vorgesehen. Durch einen Einsatz geeigneter Kanalse- lektoren kann das erfindungsgemäße Verfahren für unterschiedliche Multiplex-Techniken (Polarisation-Multiplex, Time- Division-Multiplex, etc) angewendet werden.The bandpass filters BPO, BPF1 and BPFO used as channel selectors are provided in the previously explained exemplary embodiments as variable wavelength filters for the selective transmission of an optical channel in a wavelength division multiplex technique. By using suitable channel selectors, the method according to the invention can be used for different multiplexing techniques (polarization multiplex, time division multiplex, etc.).
Nun zeigt Fig. 4 eine weitere Anordnung zur Ermittlung von Signaldegradationen in Anwesenheit von Signalverzerrungen ei- nes aus einem Übertragungssystem abgezweigten optischen WDM- Signals S, bei der nach Durchgang des WDM-Signals S durch ein wellenlängenselektives Filter BPF das ausgehende Signal einem optisch-elektrischen Wandler OEW mit einem nachgeschalteten elektrischen Entzerrer EQ zugeführt ist. Am als FIR- oder IIR-Filter vorgesehenen Entzerrer EQ werden erfindungsgemäß unterschiedliche als Einstellparametern vorgesehenen Filterkoeffizienten eingestellt und zur Analyse der dabei entstandenen Signalqualität ein Augendiagramm z. B. mittels eines Oszilloskops ermittelt. Die Wahl der Filterkoeffizienten kann gemäß verschiedenen Weisen erfolgen. Die Signalqualität kann durch eine oder mehrere Änderungen der Filterkoeffizienten z. B. im Bezug auf der Größe des Auges optimiert werden und daraus die resultierenden Abweichungen der Filterkoeffizienten in Sinne von Signalverzerrungen analysiert werden. Die Änderung der Filterkoeffizienten kann auch aus vordefinierten Werten als Testvektoren, sowie anhand Augen-spezifische Anforderungen oder Eigenschaften erfolgen. Die Filterkoeffizienten können auch auf Basis anderer Signalqualitätsparameter eingestellt werden, wie z.B. Bitfehlerrate, Q-Wert oder dem elektrischen Spektrum. Ziel der Änderung und Analyse der Filterkoeffizienten ist dabei eine möglichst schnelle und automatische Ermittlung unterschiedlicher Verzerrungen wie Dispersion, Phasenmodendispersion, Selbstphasenmodulation, etc zu erreichen. Zur Steuerung einer Neueinstellung der Filterkoeffizienten kann ein Computer oder ein Mikroprozessor als Steuereinhei t verwendet werden, wobei eine Analyseeinheit des entzerrten Signals in Verbindung mit einer Reihe von Filterkoeffizienten Aussage über ermittelten Signalverzerrungen liefert .4 now shows a further arrangement for determining signal degradations in the presence of signal distortions. nes branched from a transmission system optical WDM signal S, in which after the passage of the WDM signal S through a wavelength-selective filter BPF, the outgoing signal is fed to an optical-electrical converter OEW with a downstream electrical equalizer EQ. On the equalizer EQ provided as FIR or IIR filter, different filter coefficients provided as setting parameters are set according to the invention, and an eye diagram z. B. determined by means of an oscilloscope. The filter coefficients can be selected in various ways. The signal quality can be changed by one or more changes in the filter coefficients e.g. B. can be optimized with respect to the size of the eye and the resulting deviations of the filter coefficients can be analyzed in terms of signal distortion. The filter coefficients can also be changed from predefined values as test vectors, and on the basis of eye-specific requirements or properties. The filter coefficients can also be set based on other signal quality parameters, such as bit error rate, Q value or the electrical spectrum. The aim of changing and analyzing the filter coefficients is to achieve the fastest possible and automatic determination of different distortions such as dispersion, phase mode dispersion, self-phase modulation, etc. To control a readjustment of the filter coefficients, a computer or a microprocessor can be used as a control unit, an analysis unit of the equalized signal in conjunction with a series of filter coefficients providing information about the signal distortions determined.
Fig. 5 zeigt eine alternative Anordnung gemäß Fig. 4 mit einem optischen Kompensator OK anstelle des optischelektrischen Wandlers OEW und des elektrischen Entzerrers EQ. Verfahrensmäßig erfolgt dieselbe Einstellung sowie die Analyse der Koeffizienten des optischen Kompensators OK wie in Fig. 4. Dieses gilt auch genauso für ein optisches adaptives Filter anstelle des optischen Kompensators.FIG. 5 shows an alternative arrangement according to FIG. 4 with an optical compensator OK instead of the optical-electrical converter OEW and the electrical equalizer EQ. In terms of procedure, the same setting is carried out and the coefficients of the optical compensator OK are analyzed as in Fig. 4. This also applies to an optical adaptive filter instead of the optical compensator.
In Fig. 6 ist eine Darstellung eines Einstellraums von Filterkoeffizienten dargestellt, bei der zur weiteren Analyse die resultierenden Filterkoeffizienten zum Beispiel als Komponenten Pl, P2 , P3 eines Vektors interpretiert werden können. Dieser Vektor wird bezüglich seiner Lage, Länge und Richtung im Parameterraum der Filterkoeffizienten klassifiziert. Eine der Verzerrungen, wie z. B. Dispersion, Polarisationsmodendispersion PMD oder Selbstphasenmodulation SPM, besitzt somit in einer Umgebung des Parameterraumes benachbarte Koeffizientenvektoren. Umgekehrt, da unterschiedlichen Signalverzerrungen durch Einstellung unterschiedlicher Stellvektoren wieder entzerrt werden, befinden sich unterschiedliche Verzerrungen und Augenformen in von einander getrennten Umgebungen im Parameterraum. Durch Zuordnung unterschiedlicher Bereiche innerhalb des Stellgroßenparameterraums zu einzelnen Stδrursachen, ist es möglich, im Betrieb durch Auswertung der jeweils aktuellen Entzerrerstellung die Verzerrungsursache zu bestimmen. Die Zuordnung verschiedener Signalverzerrungen zu unterschiedlichen Bereichen im Parameterraum der Filterkoeffizienten ist hier für den dreidimensionalen Koeffizientenraum dargestellt. Neben einer qualitativen Analyse können gegebenenfalls weiter Aussagen über die Stärke der Signalverzerrungen getroffen werden.6 shows a representation of a setting space of filter coefficients, in which the resulting filter coefficients can be interpreted for further analysis, for example, as components P1, P2, P3 of a vector. This vector is classified in terms of its position, length and direction in the parameter space of the filter coefficients. One of the distortions, e.g. B. dispersion, polarization mode dispersion PMD or self-phase modulation SPM, thus has adjacent coefficient vectors in an environment of the parameter space. Conversely, since different signal distortions are equalized by setting different actuating vectors, different distortions and eye shapes are located in mutually separate environments in the parameter space. By assigning different areas within the manipulated variable parameter space to individual causes of interference, it is possible to determine the cause of the distortion during operation by evaluating the current equalization creation. The assignment of different signal distortions to different areas in the parameter space of the filter coefficients is shown here for the three-dimensional coefficient space. In addition to a qualitative analysis, further statements can be made about the strength of the signal distortions.
In Fig. 7 ist eine erste Einstellungsreihe von hier komplexen Amplitudenkomponenten der sieben Filterkoeffizienten eines als Entzerrer verwendeten FIR-Filters 6. Ordnung bei verschiedenen Signalverzerrungen dargestellt. Die drei oberen Diagramme zeigen die Amplitudenkomponenten der sieben Filterkoeffizienten für drei Dispersionswerte D = 0, -50 und +100 ps/nm. Die drei mittleren Diagramme zeigen die Amplitudenkomponenten der sieben Filterkoeffizienten für drei diffe- rentielle Gruppenlaufzeiten DGD = 0, -50 und +20 ps bei Polarisationsmodendispersion PMD. Die drei unteren Diagramme zei- gen die Amplitudenkomponenten der sieben Filterkoeffizienten für zwei Leistungen P = 10, 12 dBm und für eine Leistung von 12 dBm mit einem Dispersionswert D von +75 ps/nm. Deutlich zu erkennen ist es, dass die Filterkoeffizienten je nach Verzerrung und deren Größe unterschiedlich sind. Daher ist eine Ermittlung der Verzerrungen aus den Filterkoeffizienten möglich.FIG. 7 shows a first set of settings of here complex amplitude components of the seven filter coefficients of a 6th order FIR filter used as an equalizer with different signal distortions. The three upper diagrams show the amplitude components of the seven filter coefficients for three dispersion values D = 0, -50 and +100 ps / nm. The three middle diagrams show the amplitude components of the seven filter coefficients for three differential group delays DGD = 0, -50 and +20 ps with polarization mode dispersion PMD. The three lower diagrams show The amplitude components of the seven filter coefficients for two powers P = 10, 12 dBm and for a power of 12 dBm with a dispersion value D of +75 ps / nm. It can be clearly seen that the filter coefficients differ depending on the distortion and their size. It is therefore possible to determine the distortions from the filter coefficients.
In Fig. 8 ist eine zweite Einstellungsreihe von nun Beträgen der komplexen Amplitudenkomponenten der sieben Filterkoeffi- , zienten eines als Entzerrer verwendeten FIR-Filters 6. Ordnung bei verschiedenen Signalverzerrungen gemäß Fig. 7 dargestellt. Vorteil zu Fig. 7 ist dabei die halbe Zahl von zu betrachtenden Koeffizienten für die Ermittlung der Verzerrungen, jedoch auf Kosten oder Gefahr, dass die Ermittlung nicht genau genug erfolgt .FIG. 8 shows a second set of settings for amounts of the complex amplitude components of the seven filter coefficients of a 6th order FIR filter used as an equalizer with different signal distortions according to FIG. 7. The advantage of FIG. 7 is half the number of coefficients to be considered for the determination of the distortions, but at the expense or risk that the determination may not be accurate enough.
Fig. 9 zeigt eine weitere mögliche Anwendung der Erfindung, die darin besteht, aus den Einstellkoeffizienten, die sich für eine Entzerrung z. B. mittels eines als Filter vorgesehenen Kompensators eingestellt haben, die Übertragungsfunktion der Übertragungsstrecke des optischen Signals S zu berechnen und diese zu charakterisieren. Ausgehend von einem Amplituden- (oben) und einem Phasengang (unten) Amp, GD der Übertragungsfunktion des hier verwendeten optischen FIR-Filters 6. Ordnung - und da die Übertragungsfunktion dieses Filters im Idealfall invers zur Übertragungsfunktion der Übertragungsstrecke des optischen Signals Skönnen durch genaue Analyse der Übertragungsfunktion des Filters Rückschlüsse auf Störursachen des optischen Signals auf der Übertragungsstrecke ermittelt werden.Fig. 9 shows a further possible application of the invention, which consists in the adjustment coefficients, which are suitable for an equalization z. B. have set by means of a compensator provided as a filter to calculate the transfer function of the transmission path of the optical signal S and to characterize it. Starting from an amplitude (top) and a phase response (bottom) Amp, GD the transfer function of the 6th order optical FIR filter used here - and since the transfer function of this filter can ideally be inverse to the transfer function of the transmission path of the optical signal by precise analysis the transfer function of the filter can be used to determine the causes of interference in the optical signal on the transmission link.
So kann z. B. der Phasengang oder die Gruppenlaufzeit GD (in ps, im unteren Bereich der Fig. 9) der Übertragungsfunktion in dem für die Übertragung bedeutenden Bereich von relativen Frequenzen Δf, bei ca. + Datenrate/2 um die Mittenfrequenz des Filters, eine Gerade interpoliert und deren Steigung - hier D = 132 ps/nm -, sowie Abweichungen von dieser Geraden zur Charakterisierung herangezogen werden. So äußert sich z. B. Dispersion in einer linearen Gruppenlaufzeit GD über die Frequenz, wobei die Steigung das Vorzeichen sowie den Wert der Dispersion angibt. So z. B. the phase response or the group delay GD (in ps, in the lower area of FIG. 9) of the transfer function in the range of relative frequencies .DELTA.f important for the transfer, at approx and their slope - here D = 132 ps / nm -, and deviations from this straight line are used for characterization. So expresses z. B. dispersion in a linear group delay GD over frequency, the slope indicating the sign and the value of the dispersion.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Ermittlung von Signaldegradationen eines in einem ÜbertragungsSystem übertragenen optischen Signals (S) , bei dem an einem Messort des Übertragungssystems mindestens ein Anteil des optischen Signals (S) einem adaptiven optischen Filter (F) zugeführt wird und anschließend gemäß einem oder mehrerer Qualitätsparameter gemessen wird, dadurch gekennz ichnet, dass eine erste Messung (MO) des oder der Qualitätsparameter bei durchlässiger Einstellung oder unter Umgehung des adaptiven optischen Filters (F) durchgeführt wird, dass weitere Messungen (Ml, M2, ...) des oder der Qualitätsparameter mit vordefinierten Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters (F) durchgeführt werden, die jeweils Einfluss auf Signalverzerrungen haben.1. A method for determining signal degradations of an optical signal (S) transmitted in a transmission system, in which at least one portion of the optical signal (S) is fed to an adaptive optical filter (F) at a measuring point of the transmission system and then according to one or more quality parameters is measured, characterized in that a first measurement (MO) of the quality parameter or parameters is carried out with a transparent setting or bypassing the adaptive optical filter (F), that further measurements (M1, M2, ...) of the quality parameter or parameters be carried out with predefined transmission characteristics of the adaptive optical filter (F), each of which has an influence on signal distortions.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch geke nzeichnet, dass vor, zwischen oder nach den durchgeführten Messungen (Ml, M2, ...) die Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters (F) zur Beeinflussung bzw. Kompensation einer oder mehrerer Signalverzerrungen neu eingestellt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the transmission properties of the adaptive optical filter (F) for influencing or compensating one or more signal distortions are readjusted before, between or after the measurements (M1, M2, ...) ,
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei breitbandigem optischem Multiplex-Signal (S) ein spektral einstellbarer Anteil des optischen Multiplex-Signals (S) dem adaptiven optischen Filter (F) zugeführt wird.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the case of broadband optical multiplex signal (S) a spectrally adjustable portion of the optical multiplex signal (S) is fed to the adaptive optical filter (F).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geke nzeichnet, dass wenigstens ein Qualitätsparameter für eine Aussage über die Restdispersion und über weitere Signalverzerrungen des gefilterten Signals gemessen wird und daraus eine Kompensation durch eine Einstellung des adaptiven optischen Filters (F) durchgeführt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one quality parameter for a statement about the residual dispersion and about further signal distortions of the filtered signal is measured and a compensation is carried out by adjusting the adaptive optical filter (F).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Qualitätsparameter durch eine Messung von Augendiagrammen, Amplitudenhistogrammen, Q-Messungen, oder durch eine Messung von durch die FEC oder EFEC korrigierten Fehlern des vom adaptiven optischen Filter (F) abgegebenen und weiterhin optisch-elektrisch umgewandelten Signals erfolgt .5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the quality parameter or parameters by measuring eye diagrams, amplitude histograms, Q measurements, or by measuring errors corrected by the FEC or EFEC of the adaptive optical filter (F) and further optically-electrically converted signal.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Qualitätsparameter für eine Aussage über rauschartige Störungen des gefilterten Signals gemessen werden.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that one or more quality parameters for a statement about noise-like disturbances of the filtered signal are measured.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Qualitätsparameter Aussagen über Polarisationseffekte liefern.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that one or more quality parameters provide information about polarization effects.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als adaptives optisches Filter (F) ein ein- oder mehrstufiges FIR- oder ein IIR-Filter mit Regelung des Amplituden- und/oder Phaseganges des optischen Signals (S) verwendet wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a single or multi-stage FIR or an IIR filter with regulation of the amplitude and / or phase response of the optical signal (S) is used as the adaptive optical filter (F).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters (F) aus einer Analyse eines oder mehrerer der ermittelten Qualitätsparameter geregelt werden.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmission properties of the adaptive optical filter (F) are regulated from an analysis of one or more of the determined quality parameters.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters (F) aus Rechnersimulationen ermittelt werden. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmission properties of the adaptive optical filter (F) are determined from computer simulations.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ic net, dass durch eine vordefinierte Variation der Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters eine Analyse der Signalqualität bezüglich verschiedener signalbeeinflussender Effekte durchgeführt wird.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an analysis of the signal quality with respect to various signal-influencing effects is carried out by a predefined variation of the transmission properties of the adaptive optical filter.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge ennzeic net, dass durch eine vordefinierte Variation der Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters eine Trennung verschiedener signalbeeinflussender Effekte durchgeführt wird.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a predefined variation of the transmission properties of the adaptive optical filter is used to separate various signal-influencing effects.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek nnz ichnet, dass das Signal bezüglich eines oder mehrerer Qualitätsparameter mittels geeigneter Einstellparameter des adaptiven optischen Filters (F) optimiert wird, und aus den Einstellparametern Rückschlüsse auf die Signaldegradationen gezogen werden.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the signal is optimized with respect to one or more quality parameters by means of suitable setting parameters of the adaptive optical filter (F), and conclusions regarding the signal degradations are drawn from the setting parameters.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tabelle zur Registrierung der signalbeeinflussenden Effekte nach entsprechenden Einstellungen der Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters (F) bei Neueinstellungen der Durchlasseigenschaften erzeugt wird.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a table for registering the signal-influencing effects is generated according to appropriate settings of the transmission properties of the adaptive optical filter (F) with new settings of the transmission properties.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeic net , dass bei Feststellung einer Signalqualitätsänderung die erzeugte Tabelle aktualisiert wird.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when a signal quality change is detected, the generated table is updated.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ichnet, dass als wesentliche signalbeeinflussende Effekte oder Gruppen von signalbeeinflussenden Effekten Dispersion, Verzerrungen, rauschartige Effekte und Polarisationseffekte vorgesehen sind.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized gekennz ichnet, that dispersion, distortion, noise-like effects and polarization effects are provided as essential signal-influencing effects or groups of signal-influencing effects.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geke nzeichnet, dass mehrere miteinander verbundene adaptive optische Filter F verwendet werden.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a plurality of interconnected adaptive optical filters F are used.
18. Anordnung zur Ermittlung von Signaldegradationen eines über ein Übertragungssystem übertragenen optischen breitbandigen Signals (S) , von dem mindestens ein spektral- oder/und amplitudenmäßiger Anteil (Sl) mittels eines Kopplers (KO) ausgekoppelt und einem adaptiven optischen Filter (F) zugeführt wird, dass dem adaptiven optischen Filter (F) eine Messeinheit (ME) und eine Ermittlungseinheit (EE) zur Ermittlung eines oder mehrerer Qualitätsparameter nachgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass dem adaptiven optischen Filter (F) eine Steuereinheit (SE) wenigstens zur Durchschaltung und/oder zur Beeinflussung von SignalVerzerrungen des optischen Signals (S) durch Einstellungen vordefinierter Durchlasseigenschaften des adaptiven optischen Filters (F) geschaltet ist.18. Arrangement for determining signal degradations of an optical broadband signal (S) transmitted via a transmission system, from which at least one spectral and / or amplitude component (S1) is coupled out by means of a coupler (KO) and fed to an adaptive optical filter (F) that the adaptive optical filter (F) is followed by a measuring unit (ME) and a determination unit (EE) for determining one or more quality parameters, characterized in that the adaptive optical filter (F) has a control unit (SE) at least for switching through and / or for influencing signal distortions of the optical signal (S) by setting predefined transmission properties of the adaptive optical filter (F).
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeic ne , dass ein Bandpassfilter (BPFO) dem Koppler (KO) nachgeschaltet ist.19. The arrangement according to claim 18, characterized in that a bandpass filter (BPFO) is connected downstream of the coupler (KO).
20 . Anordnung nach Anspruch 19 , d a d u r c h g e k e n n z e i c e t , dass dem Bandpassfilter (BPFO) ein Verstärker (VI) mit einem nachgeschalteten weiteren Bandpassfilter (BPF1) nachgeschaltet ist . 20. Arrangement according to claim 19, characterized in that the bandpass filter (BPFO) is followed by an amplifier (VI) with a further bandpass filter (BPF1) connected downstream.
21. Anordnung nach Anspruch 20 , dadurch gekennzeichnet , dass dem Koppler (KO) und dem Bandpassfilter (BPFO) ein Verstärker (V0) zwischengeschaltet ist.21. The arrangement according to claim 20, characterized in that the coupler (KO) and the bandpass filter (BPFO) an amplifier (V0) is interposed.
22. Anordnung zur Messung von Signaldegradationen eines über ein Übertragungssystem übertragenen optischen breitbandigen Signals (S) , dessen mindestens ein amplitudenmäßiger Anteil (Sl) mittels einem Koppler (KO) ausgekoppelt und einem adaptiven optischen Filter (F) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Koppler (KO) und dem adaptiven optischen Filter (F) ein erster Zirkulator (Cl) , weiterhin ein Bandpassfilter22. Arrangement for measuring signal degradations of an optical broadband signal (S) transmitted via a transmission system, the at least one amplitude-related component (Sl) of which is coupled out by means of a coupler (KO) and fed to an adaptive optical filter (F), characterized in that Coupler (KO) and the adaptive optical filter (F) a first circulator (Cl), also a bandpass filter
(BPFO) und anschließend ein zweiter Zirkulator (C2) zwischengeschaltet sind, dass am Ausgang des adaptiven optischen Filters (F) eine optische Signalrückführung (FB) zur Übertragung des gefilterten Signals (S2) zum zweiten Zirkulator (C2) geschaltet ist, dass das gefilterte Signal (S2) einer Messeinheit (ME) einer Signalqualität über dem Zirkulator (C2) , dem Bandpassfilter(BPFO) and then a second circulator (C2) are interposed that an optical signal feedback (FB) for transmitting the filtered signal (S2) to the second circulator (C2) is connected at the output of the adaptive optical filter (F) that the filtered Signal (S2) of a measuring unit (ME) of a signal quality via the circulator (C2), the bandpass filter
(BPFO) und dem ersten Zirkulator (Cl) abgegeben wird und dass dem adaptiven optischen Filter (F) eine Steuereinheit(BPFO) and the first circulator (Cl) and that the adaptive optical filter (F) is a control unit
(SE) wenigstens zur Durchschaltung und/oder zur Beeinflussung von SignalVerzerrungen des optischen Signals (S) zugeschaltet ist .(SE) is connected at least for switching through and / or for influencing signal distortions of the optical signal (S).
23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , dass dem Bandpassfilter (BPFO) und dem zweiten Zirkulator23. The arrangement according to claim 22, characterized in that the bandpass filter (BPFO) and the second circulator
(C2) ein Verstärker (VI) zwischengeschaltet ist oder dass ein Verstärker (VI) in der optischen Signalrückführung(C2) an amplifier (VI) is interposed or that an amplifier (VI) in the optical signal feedback
(FB) angeordnet ist.(FB) is arranged.
24. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch geke nzeichnet , dass dem Koppler (KO) und dem ersten Zirkulator (Cl) ein Verstärker (V0) zwischengeschaltet ist. 24. The arrangement according to claim 23, characterized in that the coupler (KO) and the first circulator (Cl) an amplifier (V0) is interposed.
25. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Messeinheit (ME) eine Ermittlungseinheit (EE) eines oder mehrerer Qualitätsparameter geschaltet ist.25. Arrangement according to one of the preceding claims 18 to 24, characterized in that the measuring unit (ME) is connected to a determination unit (EE) of one or more quality parameters.
26. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Ermittlungseinheit (EE) und der Steuereinheit (SE) ein bidirektionales Kommunikationsmittel (KM) zwischengeschaltet ist .26. Arrangement according to one of the preceding claims 18 to 25, characterized in that the determination unit (EE) and the control unit (SE) are connected by a bidirectional communication means (KM).
27. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Ermittlungseinheit (EE) ein Modul zur Analyse und/oder zur Trennung von Signaldegradationen zugeschaltet ist .27. Arrangement according to one of the preceding claims 18 to 26, characterized in that the determination unit (EE) is connected to a module for analysis and / or for the separation of signal degradations.
28. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Messeinheit (EE) ein optisch-elektrischer Wandler (OEW) vorgeschaltet ist.28. Arrangement according to one of the preceding claims 18 to 27, characterized in that the measuring unit (EE) is preceded by an optical-electrical converter (OEW).
29. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive optische Filter (F) ein Modul zur Beeinflussung des Phasen- und/oder Amplitudenganges des optischen Signals aufweist und mittels der Steuereinheit (SE) gesteuert wird.29. Arrangement according to one of the preceding claims 18 to 28, characterized in that the adaptive optical filter (F) has a module for influencing the phase and / or amplitude response of the optical signal and is controlled by the control unit (SE).
30. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Signal (S) ein Multiplex-Signal mit mehreren optischen Kanälen ist und dass die Bandpassfilter (BPFO, BPF1) bzw. (BPFO) einstellbar kanalselektive Filter sind.30. Arrangement according to one of the preceding claims 18 to 29, characterized in that that the optical signal (S) is a multiplex signal with several optical channels and that the bandpass filters (BPFO, BPF1) or (BPFO) are adjustable channel-selective filters.
31. Verfahren zur Ermittlung von Signaldegradationen eines in einem Übertragungssystem übertragenen optischen Signals (S) , bei dem an einer Stelle des Übertragungssystems mindestens ein Anteil des optischen Signals (S) einem einstellbaren Entzerrer (EQ) zugeführt wird, bei dem zur Entzerrung mehrere Einstellparameter eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Reihe von Einstellparametern eingestellt wird, dass zur weiterer Einstellung des Entzerrers (EQ) wenigstens eine weitere verschiedene Reihe der Einstellparametern eingestellt werden, dass eine Analyse der unterschiedlichen Reihen der eingestellten Einstellparametern in Verbindung mit einer dadurch entstandenen Signalqualität des entzerrten Signals durchgeführt wird und dass aus der Analyse mindestens eine Signaldegradation des zu entzerrenden Signals ermittelt wird.31. Method for determining signal degradations of an optical signal (S) transmitted in a transmission system, in which at least one portion of the optical signal (S) is fed to an adjustable equalizer (EQ) at one point in the transmission system, in which a plurality of setting parameters are set for equalization are characterized in that a first set of setting parameters is set, that for further setting of the equalizer (EQ) at least one further different set of setting parameters is set, that an analysis of the different sets of the set setting parameters in connection with a signal quality of the resulting equalized signal is carried out and that at least one signal degradation of the signal to be equalized is determined from the analysis.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch geken zeichnet, dass das optische Signal (S) optisch-elektrisch umgewandelt wird und elektrisch, vorzugsweise mit einem IIR- oder FIR- Filter oder einem Kompensator einer oder mehrerer Signaldegradationen, entzerrt.32. The method according to claim 31, characterized in that the optical signal (S) is optically-electrically converted and electrically, preferably with an IIR or FIR filter or a compensator of one or more signal degradations, equalized.
33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch geken zeichnet, dass die Entzerrung optisch, vorzugsweise mit einem IIR- oder FIR-Filter oder einem Kompensator einer oder mehrerer Signaldegradationen, erfolgt. 33. The method according to claim 31, characterized in that the equalization takes place optically, preferably with an IIR or FIR filter or a compensator of one or more signal degradations.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen der Einstellparametern in einer vordefinierten Weise gewählt und anschließend mit den sich ergebenden Signalqualitäten analysiert werden.34. The method according to any one of the preceding claims 31 to 33, characterized in that the series of setting parameters are selected in a predefined manner and then analyzed with the resulting signal qualities.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Entzerrung die Reihen der Einstellparametern gemäß einer Optimierung der Signalqualität gewählt werden.35. The method according to any one of the preceding claims 31 to 33, characterized in that the rows of the setting parameters are selected in accordance with an optimization of the signal quality in the equalization.
36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen der Einstellparametern gemäß bekannten Ursachen von Signaldegradationen gewählt werden.36. The method according to any one of the preceding claims 31 to 35, characterized in that the series of setting parameters are selected according to known causes of signal degradations.
37. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen der Einstellparametern tabelliert werden und einer oder mehreren Arten und Stärken von Signaldegradationen zugeordnet werden.37. Method according to one of the preceding claims 31 to 36, characterized in that the rows of the setting parameters are tabulated and are assigned to one or more types and strengths of signal degradations.
38 . Verfahren nach Anspruch 37 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass weitere Signaldegradationen aus Interpolation der zu den Reihen von Einstellparametern zugeordneten Signaldegradationen ermittelt werden.38. 37. The method of claim 37, so that further signal degradations are determined from interpolation of the signal degradations assigned to the series of setting parameters.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere optische Entzerrer oder adaptive Filter in teilweiser Reihen- und/oder Parallelschaltung mit einem oder mehreren elektrischen Entzerrern oder adaptiven Filtern verwendet werden. 39. The method according to any one of claims 31 to 38, characterized in that one or more optical equalizers or adaptive filters in partial series and / or parallel connection with one or more electrical equalizers or adaptive filters can be used.
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