WO2019206204A1 - 一致性测试方法、装置和存储介质 - Google Patents

一致性测试方法、装置和存储介质 Download PDF

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WO2019206204A1
WO2019206204A1 PCT/CN2019/084181 CN2019084181W WO2019206204A1 WO 2019206204 A1 WO2019206204 A1 WO 2019206204A1 CN 2019084181 W CN2019084181 W CN 2019084181W WO 2019206204 A1 WO2019206204 A1 WO 2019206204A1
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standard deviation
sampling window
histogram
error rate
optical transmitter
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郑建宇
李胜平
杨婷
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华为技术有限公司
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    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
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    • H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
    • H04B14/04—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using pulse code modulation

Definitions

  • the sampling points included in the first sampling window are both located in an upper eyelid of the test eye and higher than an average optical power of the test eye
  • the second sampling window The included sampling points are both located in the lower eyelid of the test eye and lower than the average optical power of the test eye
  • the histogram according to the first sampling window the histogram of the second sampling window
  • the noise enhancement coefficient determining the second standard deviation including:
  • the determining, according to the first standard deviation and the fourth standard deviation, a standard deviation of a maximum additive noise that the optical transmitter can support when the target error rate is reached include:
  • the normal distribution curve function of the first sampling window is based on determine
  • the R preset can represent the standard variance of the maximum additive noise that the ideal optical transmitter can support when reaching the target bit error rate
  • the R is preset and to be The standard deviation R of the maximum additive noise that the photometric transmitter can support when reaching the target bit error rate is divided, and the standard deviation of the maximum additive noise that the ideal optical transmitter can support when reaching the target bit error rate can be obtained.
  • the ratio of the standard deviation of the maximum additive noise that the photometric transmitter can support when it reaches the target bit error rate Through this ratio, it can be accurately determined that the optical signal emitted by the optical transmitter can meet the use requirements of the optical receiver.
  • the third formula is:
  • the f ul (y) is a histogram distribution function of the first sampling window
  • the Q(x) is the normal distribution curve function
  • the f ll (y) is the second sampling window a histogram distribution function
  • the BER target being the target bit error rate
  • the processing module is configured to determine a histogram distribution function of the first sampling window according to a histogram of the first sampling window, and determine a second sampling window according to a histogram of the second sampling window. a histogram distribution function, and according to a histogram distribution function of the first sampling window, a histogram distribution function of the second sampling window, a target error rate, a normal distribution curve function of the first sampling window, and the second a normal distribution curve function of the sampling window to determine the second standard deviation;
  • the normal distribution curve function of the first sampling window is determined according to the noise enhancement coefficient, a preset optical power threshold, the second standard deviation, and a second compensation factor, and the second normal distribution curve function is The noise enhancement coefficient, the preset optical power threshold, and the second standard deviation are determined, and the second compensation factor is determined according to an extinction ratio of the test eye.
  • the processing module is specifically configured to be used according to Determining a standard deviation of the maximum additive noise that the optical transmitter can support when the target bit error rate is reached;
  • the memory is for storing computer executable program code, the program code comprising instructions; when the processor executes the instructions, the instructions cause the conformance testing device to perform the first aspect or the possible embodiments provided by the first aspect Conformance test method.
  • the equalizer when the equalizer is integrated in a processing device (for example, a processing device independent of the test system or an oscilloscope in the test system), the equalizer may be implemented by hardware and/or software.
  • the equalizer described above can be implemented by constructing a balancer model in the processing device.
  • f is a frequency
  • N(f) is equivalent to a white noise power density spectrum filtered by a fourth-order Bessel-Thomson response filter of 0.75 baud
  • ⁇ f N(f)df is equal to 1.
  • H eq (f) is equal to 1.
  • the third sampling window may include all of the test eye diagrams between 0.58 UI and 0.62 UI higher than the average optical power P ave schematic line
  • the fourth sampling window may include all sampling points of the test eye diagram between 0.58 UI and 0.62 UI lower than the average optical power P ave schematic line.
  • the first term on the left side of the first formula is used to calculate the probability that the optical signal is judged to be 0 when the optical signal is 1
  • the second term on the left side of the equation is used to calculate the probability that the optical signal is 0 when the optical signal is 0. .
  • Adding one-half of each of the two points is the error rate corresponding to the test eye diagram at the ⁇ L value.
  • the sampling points included in the first sampling window are both located in the upper eyelid of the test eye and above the average optical power P ave of the test eye
  • the sampling points included in the second sampling window are The example of the average optical power P ave of the lower eyelid of the test eye and lower than the test eye is taken as an example, and how the processing device determines the second standard deviation ⁇ L is explained and described.
  • the value range of y is the interval between the maximum value and the minimum value of the optical power value corresponding to the sampling point in the third sampling window and the fourth sampling window, and z is an integral variable of the normal distribution curve function.
  • the processing device may determine, according to the first standard deviation ⁇ G and the fourth standard deviation ⁇ s , a standard variance R of the maximum additive noise that the optical transmitter can support when reaching the target error rate, as shown in the following formula. (7):
  • the fifth standard deviation and the sixth standard deviation of the preset optical receiver obtained at each extinction ratio may be that the preset optical receiver is at a preset decision level at each extinction ratio.
  • the preset decision level mentioned herein may be equal to or
  • the R responsiveness is the responsiveness of the preset optical receiver
  • the P 0 is the average optical power of the upper eyelid of the eye diagram corresponding to the optical signal received by the preset optical receiver at each extinction ratio
  • the P 1 is the average optical power of the lower eyelid of the eye diagram corresponding to the optical signal received by the preset optical receiver at each extinction ratio
  • ⁇ 1 is a fifth standard deviation
  • ⁇ 0 is a sixth standard deviation.
  • the eye diagram obtained by setting the optical signal emitted by the optical transmitter is called a preset eye diagram
  • P 1 is the average optical power of the upper eyelid of the preset eye diagram
  • P 0 is the average optical power of the lower eyelid of the preset eye diagram.
  • the noise enhancement factor is based on Determining, or, the noise enhancement factor is based on Determining; wherein f is a frequency, N(f) is a normalized noise power spectral density of the input corresponding to the equalization compensation, and H eq (f) is a normalized frequency response corresponding to the equalization compensation, f N(f)df is equal to 1, and when f is equal to 0, the H eq (f) is equal to 1.
  • the optical signal conformance test passes a conformance test for characterizing the optical transmitter. by.

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Abstract

本申请实施例提供了一种一致性测试方法、装置和存储介质，该方法包括：获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的；对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号的一致性测试通过。本申请实施例提供的一致性测试方法、装置和存储介质，可以确定采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。

Description

一致性测试方法、装置和存储介质
本申请要求于2018年04月27日提交中国专利局、申请号为201810395321.4、申请名称为“一致性测试方法、装置和存储介质”的中国专利申请的优先权，以及，要求于2018年06月13日提交中国专利局、申请号为201810609797.3、申请名称为“一致性测试方法、装置和存储介质”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请实施例涉及通信技术，尤其涉及一种一致性测试方法、装置和存储介质。
背景技术
数据通信网络中的物理层器件包括光发射机、信道(电缆或光纤)和光接收机等部件。目前，生产光发射机的厂商在光发射机出厂之前，会对光发射机进行一致性测试。通过一致性测试，可以准确的确定光发射机是否可以与其他厂商提供的信道和/或光接收机兼容。
目前，针对采用非归零码两键控脉冲幅度调制(non-return to zero pulse amplitude modulation 2，NRZ-PAM2)方式对光信号进行调制的光发射机，采用“发射机色散眼图闭合(transmitter dispersion eye closure，TDEC)”测试参数及其一致性测试方法，对该光发射机进行一致性测试。随着传输速率的不断提升，码间串扰(inter-symbol interference，ISI)对传输数据信号质量的影响愈发严重。因此，前向反馈均衡(feed forward equalization，FFE)、判决反馈均衡(decision feedback equalization，DFE)、最大似然序列估计(maximum likelihood sequence estimation，MLSE)等均衡接收技术被逐步引入到基于直调直检的光链路中。即，光接收机在接收采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号时，会对光信号进行均衡处理。
然而，由于现有的一致性测试方案并没有考虑光接收机的均衡接收引起的光信号质量变化，故，在光接收机采用均衡接收方式时，如何确定采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求是一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种一致性测试方法、装置和存储介质，用于解决现有技术中在光发射机采用均衡接收方式接收采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号时，无法确定采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光发射机的使用需求的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种一致性测试方法，该方法包括：
获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的；
对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；
根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；
在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号的一致性测试通过。
通过第一方面提供的一致性测试方法，通过对采用NRZ-PAM2方式的光发射机发射的光信号中的测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数计算用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度的第一参数的取值，可以基于该第一参数的取值确定在光接收机采用均衡接收方式时，采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。
在一种可能的实施方式中，若所述光信号是所述光发射机在相对强度噪声最大时发射的，则所述光信号一致性测试通过用于表征所述光发射机的一致性测试通过。
通过该可能的实施方式提供的一致性测试方法，通过获取采用NRZ-PAM2方式的光发射机在相对强度噪声最大时发射的光信号的测试码形、对该测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数计算用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度的第一参数的取值，从而可以基于该第一参数的取值确定在光接收机采用均衡接收方式时，采用NRZ-PAM2方式的光发射机的一致性测试是否通过。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述测试眼图与所述噪声增强系数，计算第一参数的取值，包括：
根据所述测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图，所述第一采样窗口和所述第二采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图左半部分，所述第三采样窗口和所述第四采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图右半部分；
根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差，所述第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，所述第二标准方差为所述光发射机在所述第一采样窗口和所述第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三标准方差为所述光发射机在所述第三采样窗口和所述第四采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于光发射机性能等因素，导致测试眼图的左右可能并不对称，因此，通过分布在测试眼图左半部分和右半部分的采样窗口可以准确的得到光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，进而可以根据该光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口 的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差，包括：
根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差；
根据所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第三标准方差；
将所述第二标准方差和所述第三标准方差中的最小值作为所述第一标准方差。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，标准方差越小，说明光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声越差，因此，通过将第二标准方差和第三标准方差中的最小值作为第一标准方差，可以使用更差的最大加性噪声判别光发射机所发射的光信号是否满足光接收机的使用需求，使得判定结果更加精准可靠。
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率，所述根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差，包括：
根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数；
根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，上述正态分布曲线函数用于表征光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布，因此，结合直方分布函数、目标误码率，以及，正态分布曲线函数，可以准确的确定光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定，包括：
所述正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000001
确定；
其中，Q(x)为所述正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000002
所述y为所述x的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述P ave为所述测试眼图的平均光功率，所述σ L为所述第二标准方差，所述C eq为所述噪声增强系数，所述z为所述正态分布曲线函数的积分变量。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，通过结合均衡补偿对应的噪声增强系数、测试眼图的平均光功率、第二标准方差所得到的正态分布曲线函数，可以准确的反映出光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采 样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，包括：
采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的所述第二标准方差，所述第一公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000003
其中，所述f ul(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述Q(x)为所述正态分布曲线函数，所述f ll(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述BER target为所述目标误码率。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，通过将直方分布函数与正态分布曲线函数相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σ L的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。因此，通过计算目标误码率对应的σ L，可以对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差进行准确的估计。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值，包括：
根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000004
确定所述第一参数的取值；
其中，所述T为所述第一参数，所述OMA为光调制幅度，所述Q为预设Q因子，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M为第一补偿因子，所述M根据所述测试眼图的消光比确定。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于OMA与预设Q因子的比值可以表征理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所以，将OMA与预设Q因子的比值与待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R相除，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差和待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的比值。通过该比值，可以准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。
在一种可能的实施方式中，所述预设Q因子为预设眼图在所述目标误码率下的Q因子，所述预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，通过将预设眼图在所述目标误码率下的Q因子作为预设Q因子，可以通过光调制幅度与预设Q因子的比值，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于构建测试眼图时、或者说在提取采样窗口的直方分布函数时所依赖的数据包含了接收端的基底噪声。由于接收端的基底噪声在真实传输场景中是不存在的。所以，接收端的基底噪声会导致第一标准方差所表征的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差偏小。因此，通过将 接收端的基底噪声与第一标准方差融合，可以确保所得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的准确性。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
对所述第一标准方差的平方与所述第四标准方差的平方的和开平方，得到所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率，所述根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差，包括：
根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数；
根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差；
其中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，所述第二正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，所述第二补偿因子根据所述测试眼图的消光比确定。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，正态分布曲线函数用于表征光发射机在采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布，因此，结合直方分布函数、目标误码率，以及，正态分布曲线函数，可以准确的确定光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，包括：
所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000005
确定；
所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，包括：
所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000006
确定；
其中，Q(x ul)为所述第一采样窗口的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000007
Q(x ll)为所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000008
所述y为所述x ul和所述x ll的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述P th为所述预设光功率阈值，所述σ L为所述第二标准方差，所述C eq为所述噪声增强系数，所述M 1为所述第二补偿因子，所述z为正态分布曲线函数 的积分变量。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，针对测试眼图上眼皮与下眼皮达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差随眼图的消光比发生变化的特点，对测试眼图不同位置的采样窗口，采用基于测试眼图消光比确定的第二补偿因子，差异化的计算各采样窗口的正态分布曲线函数，可以准确的反映出光发射机在每个采样窗口达到标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，包括：
采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的所述第二标准方差，所述第二公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000009
其中，所述f ul(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述f ll(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述BER target为所述目标误码率。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，通过将直方分布函数与正态分布曲线函数相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σ L的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。因此，通过计算目标误码率对应的σ L，可以对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差进行准确的估计。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
根据所述第一标准方差、第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于构建测试眼图时、或者说在提取采样窗口的直方分布函数时所依赖的数据包含了接收端的基底噪声。由于接收端的基底噪声在真实传输场景中是不存在的。所以，接收端的基底噪声会导致第一标准方差所表征的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差偏小。因此，通过将接收端的基底噪声、第二补偿因子与第一标准方差融合，可以确保所得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的准确性。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述第一标准方差、第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声最大加性噪声的标准方差，包括：
根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000010
确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
其中，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M 1为所述第二补偿因子，所述σ G为所述第一标准方差，所述σ S为所述第四标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值，包括：
根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000011
确定所述第一参数的取值；
其中，所述T为所述第一参数，所述R 预设为预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述预设光发射机所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰。
通过该可能的实施方式所提供的一致性测试方法，由于R 预设可以表征理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所以，将R 预设与待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R相除，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差和待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的比值。通过该比值，可以准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
获取基于所述预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图；
根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
采用数值模拟的方式，确定满足第三公式的所述预设光发射机对应的第一标准方差；
根据所述预设光发射机对应的第一标准方差，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
所述第三公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000012
其中，所述Q(x u)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000013
Figure PCTCN2019084181-appb-000014
所述Q(x l)为所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000015
Figure PCTCN2019084181-appb-000016
所述
Figure PCTCN2019084181-appb-000017
为所述预设眼图的上眼皮的平均光功率值，所述
Figure PCTCN2019084181-appb-000018
为所述预设眼图的下眼皮的平均光功率值，所述P th为所述预设光功率阈值，所述σ 理想为所述预设光发射机对应的第一标准方差，所述z为正态分布曲线函数的积分变量，所述M 2为第三补偿因子，所述第三补偿因子根据所述预设眼图的消光比确定。
在一种可能的实施方式中，所述噪声增强系数根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定。
在一种可能的实施方式中，所述噪声增强系数根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定，包括：
所述噪声增强系数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000019
确定，或者，
所述噪声增强系数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000020
确定；
其中，f为频率，N(f)为所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，H eq(f)为所述均衡补偿对应的归一化频率响应，所述∫ fN(f)df等于1，在所述f等于0时，所述H eq(f)等于1。
第二方面，本申请实施例提供一种一致性测试装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的；
处理模块，用于对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；
确定模块，用于在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号的一致性测试通过。
在一种可能的实施方式中，若所述光信号是所述光发射机在相对强度噪声最大时发射的，则所述光信号一致性测试通过用于表征所述光发射机的一致性测试通过。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据所述测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图；根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差；根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值；
其中，所述第一采样窗口和所述第二采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图左半部分，所述第三采样窗口和所述第四采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图右半部分，所述第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，所述第二标准方差为所述光发射机在所述第一采样窗口和所述第二采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三标准方差为所述光发射机在所述第三采样窗口和所述第四采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差，并根据所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第三标准方差，将所述第二标准方差和所述第三标准方差中的最小值作为所述第一标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率；
所述处理模块，具体用于根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数，并根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定。
在一种可能的实施方式中，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定，包括：
所述正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000021
确定；
其中，Q(x)为所述正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000022
所述y为所述x的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述P ave为所述测试眼图的平均光功率，所述σ L为所述第二标准方差，所述C eq为所述噪声增强系数，所述z为所述正态分布曲线函数的积分变量。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的所述第二标准方差，所述第一公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000023
其中，所述f ul(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述Q(x)为所述正态分布曲线函数，所述f ll(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述BER target为所述目标误码率。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000024
确定所述第一参数的取值；
其中，所述T为所述第一参数，所述OMA为光调制幅度，所述Q为预设Q因子，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M为第一补偿因子，所述M根据所述测试眼图的消光比确定。
在一种可能的实施方式中，所述预设Q因子为预设眼图在所述目标误码率下的Q因子，所述预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于对所述第一标准方差的平方与所述第四标准方差的平方的和开平方，得到所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率；
所述处理模块，具体用于根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数， 并根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差；
其中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，所述第二正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，所述第二补偿因子根据所述测试眼图的消光比确定。
在一种可能的实施方式中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，包括：
所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000025
确定；
所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，包括：
所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000026
确定；
其中，Q(x ul)为所述第一采样窗口的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000027
Q(x ll)为所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000028
所述y为所述x ul和所述x ll的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述P th为所述预设光功率阈值，所述σ L为所述第二标准方差，所述C eq为所述噪声增强系数，所述M 1为所述第二补偿因子，所述z为正态分布曲线函数的积分变量。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的所述第二标准方差，所述第二公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000029
其中，所述f ul(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述f ll(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述BER target为所述目标误码率。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据所述第一标准方差、所述第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000030
确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
其中，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M 1为所述第二补偿因子，所述σ G为所述第一标准方差，所述σ S为所述第四标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000031
确定所述 第一参数的取值；
其中，所述T为所述第一参数，所述R 预设为预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述预设光发射机所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，还用于获取基于所述预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图，并根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，具体用于采用数值模拟的方式，确定满足第三公式的所述预设光发射机对应的第一标准方差，并根据所述预设光发射机对应的第一标准方差，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000032
其中，所述Q(x u)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000033
Figure PCTCN2019084181-appb-000034
所述Q(x l)为所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000035
Figure PCTCN2019084181-appb-000036
所述
Figure PCTCN2019084181-appb-000037
为所述预设眼图的上眼皮的平均光功率值，所述
Figure PCTCN2019084181-appb-000038
为所述预设眼图的下眼皮的平均光功率值，所述P th为所述预设光功率阈值，所述σ 理想为所述预设光发射机对应的第一标准方差，所述z为正态分布曲线函数的积分变量，所述M 2为第三补偿因子，所述第三补偿因子根据所述预设眼图的消光比确定。
在一种可能的实施方式中，所述噪声增强系数根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定。
在一种可能的实施方式中，所述噪声增强系数根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定，包括：
所述噪声增强系数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000039
确定，或者，
所述噪声增强系数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000040
确定；
其中，f为频率，N(f)为所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，H eq(f)为所述均衡补偿对应的归一化频率响应，所述∫ fN(f)df等于1，在所述f等于0时，所述H eq(f)等于1。
上述第二方面和第二方面的各可能的实施方式所提供的一致性测试装置，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不加赘述。
第三方面，本申请实施例提供一种一致性测试装置，所述通信装置包括：处理器、存储器；
其中，存储器用于存储计算机可执行程序代码，程序代码包括指令；当处理器执行指令时，指令使所述一致性测试装置执行如第一方面或第一方面的各可能的实施方式所提供的一致性测试方法。
第四方面，本申请实施例提供一种一致性测试装置，包括用于执行以上第一方面或第一方面各可能的实施方式所提供的方法的单元、模块或电路。该一致性测试装置可以为处理设备，也可以为应用于处理设备的一个模块，例如，可以为应用于示波器的芯片。
第五方面，本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面的各种可能的实施方式中的方法。
第六方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第一方面的各种可能的实施方式中的方法。
本申请实施例提供的一致性测试方法、装置和存储介质，通过对采用NRZ-PAM2方式的光发射机发射的光信号的测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数计算用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度的第一参数的取值，可以基于该第一参数的取值确定在光接收机采用均衡接收方式时，采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种测试系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种一致性测试方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的测试眼图的示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种一致性测试方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的又一种一致性测试方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种一致性测试装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种一致性测试装置的结构示意图。
具体实施方式
数据通信网络中的物理层器件包括光发射机、信道(电缆或光纤)和光接收机等部件。目前，生产光发射机的厂商在光发射机出厂之前，会对光发射机进行一致性测试。通过一致性测试，可以准确的确定光发射机是否可以与其他厂商提供的信道和/或光接收机兼容。
目前，针对采用NRZ-PAM2方式对光信号进行调制的光发射机，采用TDEC测试参数及其一致性测试方法，对此类光发射机进行一致性测试。随着传输速率的不断提升，ISI对传输数据信号质量的影响愈发严重。因此，FFE、DFE、MLSE等均衡接收技术被逐步引入到基于直调直检的光链路中。即，光接收机在接收采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号时，会对光信号进行均衡处理。
然而，由于现有的一致性测试方案并没有考虑光接收机的均衡接收引起的光信号质量 变化，故，在光接收机采用均衡接收方式时，如何确定采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求是一个亟待解决的问题。
考虑到上述问题，本申请实施例提供了一种一致性测试方法，可以对采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号进行测试，以确定该光信号是否能够满足光接收机的使用需求。
为了便于对本申请实施例的理解，下面对本申请实施例所涉及的测试系统进行说明和介绍。图1为本申请实施例提供的一种测试系统的示意图。如图1所示，该测试系统可以包括：位于发送端的偏振旋转器(polarization rotator)、光分路器(optical splitter)、光反射器(variable reflector)，位于接收端的光电转换器(optics to electrics convertor，O/E)、时钟恢复单元(clock recovery unit，CRU)、示波器、均衡机，连接发送端和接收端的传输媒介。其中，这里所说的传输媒介例如可以是光纤，或者，与光纤拥有同等色散值的色散媒介。
其中，偏振旋转器，用于调整经过偏振旋转器的光信号的偏振方向，以改变待测光发射机(即采用NRZ-PAM2方式的光发射机，下述简称光发射机)的相对强度噪声。因此，通过该测试系统，可以测试光发射机在不同相同强度噪声下所发送的光信号的一致性。在本申请实施例中，偏振旋转器，可以设置在光发射机与光分路器之间，也可以设置在光分路器与光反射器之间，对此不进行限定。图1是以偏振旋转器设置在光发射机与光分路器之间为例的测试系统。
光反射器通过光分路器接入光链路中，用于对光链路中的光信号进行反射，以模拟光发射机所发射的光信号在实际传输过程中的反射现象。在本申请实施例中，光反射器的带宽与接收端的光电转换器的带宽相当。
光电转换器、时钟恢复单元和均衡机用于模拟光接收机(即采用均衡接收的方式接收光信号的光接收机)的行为。其中，光电转换器，用于将接收到的光信号转换成电信号。时钟恢复单元，用于提取光发射机所发射的光信号的时钟。示波器，用于以序列的形式采集光电转换器和时钟恢复单元处理过的电信号的码形。通过所采集的电信号的码形，可以推算出光发射机所发射的光信号的光调制幅度(optical modulation amplitude，OMA)、平均光功率、消光比等光参量。均衡机，用于对所采集的码形进行均衡补偿。可选的，上述示波器可以是码形触发的示波器，还可以是实时采集的示波器。码形触发的示波器是指示波器在检测到预设码形的信号后，触发示波器开始采集。实时采集的示波器是指示波器一直处于采集信号的状态。
需要说明的是，上述光电转换器、时钟恢复单元和均衡机可以独立于示波器存在，也可以集成在示波器中。图1示出的是以光电转换器和时钟恢复单元独立于示波器、均衡机集成在示波器中的测试系统。
在本申请实施例中，在确定采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否满足光接收机的使用需求时，可以先通过上述测试系统从接收端采集光发射机所发射的光信号。具体地：
测试人员开启光发射机，并在光发射机中加载预设码形的测试序列(简称：测试序列)。这里所说的测试序列可以为一段固定长度的序列。该序列具有充分的随机性，以模拟真实传输场景中所传输的数据。其中，该序列的频谱成分(或时域随机性)可以与真实传输场 景中所传输的数据相似。光发射机采用NRZ-PAM2方式对测试序列进行调制生成光信号，并将该光信号发送到光链路中。测试人员可以根据测试需求，旋转偏振旋转器以改变光信号的偏振方向。然后，测试系统的示波器可以从接收端采集该光信号中的测试码形。由于上述测试序列的长度固定，因此，根据该测试序列的长度，可以通过示波器从光信号中采集该测试序列的完整码形(即测试码形)。
可选的，示波器可以采用非平均模式采集该测试码形，也可以采用等效时间模式采集该测试码形。以对光信号采集5次得到测试码形为例，当采用非平均模式采集测试码形时，示波器可以使用5组不同的采样参数，对光信号采集5次。这里所说的采样参数例如可以包括采样起点、采样间隔等。当采用等效时间模式采集测试码形时，示波器可以使用同一组采样参数，对光信号采集一次即可，并将所采集的码形再重复4份即可。
在示波器采集到光信号中的测试码形后，本申请实施例可以通过对该测试码形进行处理和分析，以确定采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。本申请实施例的方法的执行主体可以是具有处理功能的处理设备，例如，独立于测试系统之外的计算机、服务器等，或者，测试系统中的示波器。当本申请实施例的执行主体是独立于测试系统之外的处理设备时，上述均衡机可以独立存在于测试系统中、也可以集成在测试系统的示波器中，也可以集成在处理设备中。
需要说明的是，当上述均衡机集成在处理设备(例如独立于测试系统之外的处理设备，或者，测试系统中的示波器)中时，上述均衡机可以通过硬件和/或软件的方式实现。例如，可以通过在处理设备中构建均衡机模型的方式实现上述均衡机。
下面通过一些实施例对本申请实施例的技术方案进行详细说明。下面这几个实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2为本申请实施例提供的一种一致性测试方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：
S101、获取光发射机发射的光信号中的测试码形。
S102、对测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图。
S103、根据测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，第一参数用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度。
S104、在第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定光信号的一致性测试通过。
具体的，处理设备在获取到示波器所采集的测试码形之后，可以通过均衡机对测试码形进行均衡补偿，以模拟实际传输过程中光接收机的均衡接收。具体实现时，上述处理设备在使用均衡机对测试码形进行均衡补偿时，可以将均衡机的抽头系数优化到最佳，以使均衡机均衡补偿后的测试码形的信噪比达到最佳、误码率达到最低、光信号的质量达到最优，以模拟实际传输场景中的光接收机的均衡接收。通过这种方式，可以达到补偿ISI的目的，从而可以确保对光发射机可容忍的最大加性噪声分析的正确性。此时，均衡机的抽头系数之和等于1。
图3为本申请实施例提供的测试眼图的示意图。在通过均衡机对所采集的测试码形进行均衡补偿后，处理设备使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图可以如图3所示。需要说明的是，由于上述测试系统所模拟的光接收机采用均衡接收的方式接收光信号，因此，当示波器采用等效时间模式采集测试码形时，处理设备需要在合成测试眼图时，补偿在采 集过程中均衡机对发射机的噪声影响，以保证均衡机输出的噪声的幅度的正确性。
在使用均衡机进行均衡补偿时，光信号自身的噪声也会增强。由于增强的噪声会对光信号的质量造成影响，因此，为了能够准确的评估光发射机所发射的光信号的质量，在本申请实施例中，处理设备基于合成的测试眼图和均衡补偿对应的噪声增强系数C eq(即均衡机的噪声增强系数)，计算第一参数(用于评估光发射机所发射的光信号是否满足光接收机所使用需求的参数)的取值。这里所说的噪声增强系数C eq具体可以根据均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度N(f)(即均衡机的输入端的归一化噪声功率谱密度)、以及均衡补偿对应的归一化频率响应H eq(f)(即均衡机的归一化频率响应)确定。
例如，噪声增强系数C eq可以根据下述公式(0)或公式(1)确定，该公式(0)和公式(1)具体如下：
Figure PCTCN2019084181-appb-000041
Figure PCTCN2019084181-appb-000042
其中，上述f为频率，上述N(f)等效于经0.75波特率的四阶Bessel-Thomson响应滤波器滤波的白噪声功率密度谱，∫ fN(f)df等于1。在f等于0时，H eq(f)等于1。
下面结合图3所示的测试眼图，对处理设备根据测试眼图与噪声增强系数C eq，计算第一参数的取值的具体过程进行说明。具体地：
图4为本申请实施例提供的另一种一致性测试方法的流程示意图。如图4所示，该方法包括：
S201、根据测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图，第一采样窗口和第二采样窗口以上下对称的方式，分布在测试眼图左半部分，第三采样窗口和第四采样窗口以上下对称的方式，分布在测试眼图右半部分。
S202、根据第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图、第四采样窗口的直方图和噪声增强系数，确定第一标准方差，第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，第二标准方差为光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，第三标准方差为光发射机在第三采样窗口和第四采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
S203、根据第一标准方差，确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
S204、根据光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定第一参数的取值。
上述处理设备在使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图后，可以计算测试眼图的平均光功率P ave(等同于光发射机所发射的光信号的平均光功率)，具体可以如下述公式(2)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000043
其中，P u为测试眼图上眼皮的平均光功率，P l为测试眼图的下眼皮的平均光功率。
上述处理设备在计算出测试眼图的平均光功率P ave之后，可以根据平均光功率P ave的取 值，确定平均光功率P ave示意线在测试眼图中的位置。然后，处理设备可以基于平均光功率P ave示意线在测试眼图中的位置、测试眼图的交叉点的位置，确定测试眼图的0单位间隔(unit interval，UI)的位置和1UI的位置，以对测试眼图完成时间轴向的归一化。其中，0UI的位置、1UI的位置、平均光功率P ave示意线在测试眼图中的位置可以如图3所示。上述处理设备对测试眼图进行时间轴向的归一化的方式可以参见现有技术，对此不再赘述。
在对测试眼图完成时间轴向的归一化后，处理设备可以根据0UI的位置、1UI的位置、平均光功率P ave示意线在测试眼图中的位置，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图。其中，第一采样窗口和第二采样窗口以上下对称的方式，分布在测试眼图左半部分，第三采样窗口和第四采样窗口以上下对称的方式，分布在测试眼图右半部分。
本实施例不限定上述采样窗口在上述测试眼图中的位置。例如，可以在眼睛张开最大的地方的附近划分采样窗口。采样窗口的宽度可以根据测试需求确定，例如，采样窗口的宽度可以为0.04UI等。采样窗口的高度可以根据测试眼图确定，以使采样窗口可以囊括距离平均光功率P ave示意线最近、以及、距离平均光功率P ave示意线最远的所有采样点，以避免遗漏采样点。通过这种方式划分采样窗口，可以确保后续根据采样窗口的直方图所得到的直方分布函数的准确性，从而可以确保基于直方分布函数所计算得到的第二标准方差和第三标准方差的准确性，具体可以参见后续描述，在此不再赘述。
例如，可以将采样窗口靠近平均光功率P ave示意线的边界尽可能的靠近平均光功率P ave示意线，将采样窗口远离平均光功率P ave示意线的边界超出眼睛张开的最大的地方等。这样，当采样窗口的边界进一步外扩时，也不会有额外的采样点进入采样窗口。
示例性的，图3示出的是以在0.4UI位置和0.6UI位置构建采样窗口的示意图，假定每个采样窗口的宽度为0.04UI。即，第一采样窗口和第二采样窗口位于0.38UI至0.42UI之间，第三采样窗口和第四采样窗口位于0.58UI至0.62UI之间。以第一采样窗口所包括的采样点和第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮，第二采样窗口所包括的采样点和第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮为例，则第一采样窗口可以包括测试眼图在0.38UI至0.42UI之间高于平均光功率P ave示意线的所有采样点、第二采样窗口可以包括测试眼图在0.38UI至0.42UI之间低于平均光功率P ave示意线的所有采样点、第三采样窗口可以包括测试眼图在0.58UI至0.62UI之间高于平均光功率P ave示意线的所有采样点、第四采样窗口可以包括测试眼图在0.58UI至0.62UI之间低于平均光功率P ave示意线的所有采样点。
在测试眼图中划分第一采样窗口、第二采样窗口、第三采样窗口和第四采样窗口后，处理设备可以根据第一采样窗口的采样点构建第一采样窗口的直方图，根据第二采样窗口的采样点构建第二采样窗口的直方图，根据第三采样窗口的采样点构建第三采样窗口的直方图，根据第四采样窗口的采样点构建第四采样窗口的直方图。关于处理设备如何根据采样窗口的采样点构建采样窗口的直方图，可以参见现有技术的描述，对此不再赘述。
在完成第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图的构建之后，处理设备可以基于第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、噪声增强系数C eq，确定第二标准方差σ L，基于第三采样窗口的直方图、第四采样窗口的直方图、噪声增强系数C eq，确定第三标准方差σ R。进而，处理设备可以将第二标准方差σ L与第三标准方差σ R之间的最小值作为第一标准方差σ G。
下面以图3所示的第一采样窗口和第二采样窗口为例，对处理设备如何确定第二标准方差σ L进行说明。即，假定第一采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率P ave示意线，第二采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率P ave示意线。
处理设备可以根据第一采样窗口的直方图，确定第一采样窗口的直方分布函数f ul(y)，根据第二采样窗口的直方图，确定第二采样窗口的直方分布函数f ll(y)。其中，直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布。
然后，处理设备可以根据第一采样窗口的直方分布函数f ul(y)、第二采样窗口的直方分布函数f ll(y)、目标误码率BER target，以及正态分布曲线函数Q(x)，确定第二标准方差σ L。具体实现时，处理设备可以通过第一公式，确定第二标准方差σ L。该第一公式可以如下述公式(3)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000044
其中，正态分布曲线函数Q(x)可以为正态分布曲线中取值大于x的区域，用于表征光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。y为x的自变量。在确定第二标准方差σ L时，该正态分布曲线函数Q(x)可以根据噪声增强系数C eq、测试眼图的平均光功率P ave、第二标准方差σ L确定，具体如下述公式(4)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000045
其中，
Figure PCTCN2019084181-appb-000046
y的取值范围为第一采样窗口和第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，z为正态分布曲线函数的积分变量。
由于上述直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，上述Q(x)用于表征光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布，因此，两者相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σ L的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。例如，第一公式中等式左边的第一项用于计算光信号为1时被判错为0的概率，等式左边的第二项用于计算光信号为0时被判错为1的概率。将两项各取二分之一再相加，即为测试眼图在σ L值下对应的误码率。
在本申请实施例中，上述目标误码率为前向纠错(forward error correction，FEC)的阈值。即，第一公式中目标误码率BER target对应的σ L值为光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率BER target时能够支持的最大加性噪声的标准方差。也就是说，当σ L的取值使第一公式中等式左侧的两项相加所得到的误码率大于目标误码率BER target时，光接收机无法通过FEC正确接收到光发射机发射的光信号。因此，通过上述第一公式，可以通过统计分析的方式，对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率BER target时能够支持的最大加性噪声的标准方差进行估计。
在通过上述第一公式计算第二标准方差σ L时，由于处理设备无法通过解析第一公式的方式，得到第二标准方差σ L的取值。因此，上述处理设备可以采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的第二标准方差σ L。具体地：
图5为本申请实施例提供的又一种一致性测试方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括：
S301、将初始值作为第二标准方差的取值代入第一公式中，得到初始误码率。
S302、确定初始误码率是否等于目标误码率。若是，则执行步骤S303，若否，则执行步骤S304。
S303、将初始误码率对应的初始值作为第二标准方差。
S304、确定初始误码率是否大于目标误码率。若是，则执行S305、若否，则执行S306。
S305、降低初始值。
执行完S305之后，返回执行S301。
S306、调高初始值。
执行完S306之后，返回执行S301。
通过上述图5所示的方法流程，处理设备可以采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的第二标准方差σ L。
可以理解，上述示例均以第一采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率P ave示意线，第二采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率P ave示意线为例，对处理设备如何确定第二标准方差σ L进行了说明和介绍。本领域技术人员可以理解的是，当上述第一采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率P ave示意线，第二采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率P ave示意线时，仍然可以沿用上述方式确定第二标准方差σ L，对此不再赘述。
相应地，处理设备也可以沿用上述确定第二标准方差σ L的方式，确定第三标准方差σ R。假定第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率P ave示意线，第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率P ave示意线。则处理设备在通过第一公式确定第三标准方差σ R时，第一公式可以如下述公式(5)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000047
其中，f ur(y)为第三采样窗口的直方分布函数，f lr(y)为第四采样窗口的直方分布函数，正态分布曲线函数Q(x)可以为正态分布曲线中取值大于x的区域，用于表征光发射机在第三采样窗口和第四采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。y为x的自变量。在确定第三标准方差σ R时，该正态分布曲线函数Q(x)可以根据噪声增强系数C eq、测试眼图的平均光功率P ave、第三标准方差σ R确定，具体如下述公式(6)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000048
其中，
Figure PCTCN2019084181-appb-000049
y的取值范围为第三采样窗口和第四采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，z为正态分布曲线函数的积分变量。
关于上述公式(5)和(6)所表征的含义可以参见关于计算第二标准方差中的公式(3)和(4)的描述，对此不再赘述。另外，上述处理设备如何采用数值模拟的方式确定满足第一公式的第三标准方差σ R，可以参见前述关于处理设备采用数值模拟的方式确定满足第一公式的第二标准方差σ L的描述，对此不再赘述。
可以理解，上述示例均以第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率P ave示意线，第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率P ave示意线为例，对处理设备如何确定第三标准方差σ R进行了说明和介绍。本领域技术人员可以理解的是，当上述第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率P ave示意线，第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率P ave示意线时，仍然可以沿用上述方式确定第三标准方差σ R，对此不再赘述。
处理设备在通过上述方式确定第二标准方差σ L和第三标准方差σ R后，可以将第二标准方差σ L和第三标准方差σ R中的最小值作为第一标准方差σ G。需要说明的是，当测试眼图左 右对称时，第二标准方差σ L和第三标准方差σ R应该是相等的。但是由于光发射机的性能因素等，可能会导致测试眼图的左右并不对称。因此，通过上述计算第二标准方差σ L和第三标准方差σ R方式，可以获取到测试眼图哪一边的标准方差更小。由于标准方差越小，说明光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声越差。因此，通过两侧较小的标准方差进行后续计算和处理，可以更加准确的判定出光发射机所发射的光信号是否满足光接收机的使用需求。
前述在计算光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差时，并没有考虑位于接收端的示波器、光电转换器等所包含的基底噪声。然而，在构建测试眼图时、或者说在提取采样窗口的直方分布函数时所依赖的数据包含了接收端的基底噪声。由于接收端的基底噪声在真实传输场景中是不存在的。所以，接收端的基底噪声会导致上述所计算得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差偏小。因此，处理设备在得到上述第一标准方差σ G后，可以将接收端的基底噪声加上，以确保所得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R的准确性。
具体实现时，上述处理设备可以根据第一标准方差σ G与第四标准方差σ s，确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R，具体如下述公式(7)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000050
其中，这里所说的第四标准方差σ s为光接收机侧的基底噪声和的方差。对应图1所示的测试系统，光接收机侧的基底噪声包括：接收端的光电转换器的基底噪声和示波器的基底噪声。因此，在采用图1所示的测试系统采集上述测试码形时，第四标准方差σ s即为接收端的光电转换器的基底噪声和和示波器的基底噪声和的标准方差。
处理设备在确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R之后，可以根据光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R，确定第一参数T的取值，具体如下述公式(8)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000051
其中，OMA为测试眼图的光调制幅度、Q为预设Q因子、M为第一补偿因子。
上述所说的预设Q因子为预设眼图在目标误码率下的Q因子，这里所说的预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。上述测试眼图的光调制幅度OMA可以如下述公式(9)所示：
OMA＝P u-P l          (9)
其中，P u为测试眼图上眼皮的平均光功率，P l为测试眼图的下眼皮的平均光功率。
需要说明的是，对应上述公式(7)，当实际链路中的光接收机所使用的光电探测器为正本负(positive-intrinsic-negative，PIN)光电二级管(简称：PIN光接收机)时，上述M的取值可以为0。在实际链路中的光接收机所使用的光电探测器为其他类型的光电探测器(非光PIN接收机)时，上述所说的第一补偿因子M可以根据测试眼图的消光比确定。即，上述M为以测试眼图的消光比为自变量的经验函数。该经验函数可以通过建立光接收机模型并仿真确定。其中，这里所说的消光比可以如下述公式(10)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000052
由于上述OMA与预设Q因子的比值可以表征理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所以，将OMA与预设Q因子的比值与待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R相除，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差和待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的比值。通过该比值，可以准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。例如，在第一参数T的取值小于或等于预设阈值时，确定光发射机所发射的光信号的一致性测试通过。即光发射机所发射的光信 号能够满足光接收机的使用需求。在第一参数T的取值大于预设阈值时，确定光发射机所发射的光信号的一致性测试失败。即光发射机所发射的光信号无法满足光接收机的使用需求。
如前述实施例所说，实际链路中的光接收机包括PIN光接收机和非PIN光接收机。针对非PIN光接收机来说，非PIN光接收机的总噪声不再以跨阻放大器(transimpedance amplifier,TIA)热噪声为主。在该场景下，当光发射机向非PIN光接收机发射光信号时，基于非PIN光接收机采用均衡接收的方式接收到的光信号所合成的眼图中，光发射机在该眼图的上眼皮达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差、与、光发射机在该眼图的下眼皮达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差不再相等，且随眼图的消光比发生变化。因此，处理设备在计算第一参数T的取值时，还需考虑根据测试眼图的消光比确定的第二补偿因子M 1所带来的影响。
具体实现时，上述第二补偿因子M 1与消光比之间的关系可以通过消光比与补偿因子的查抄表，或者，消光比与补偿因子的函数关系来表征。上述查抄表或函数关系可以通过建立预设光接收机(也可以称为标准光接收机)的模型确定。具体可以包括如下两种方式：
第一种方式：处理设备在建立预设光接收机的模型之后，可以获取预设光接收机在每种消光比下的第五标准方差和第六标准方差。其中，第五标准方差为预设光接收机在每种消光比下所接收到的光信号对应的眼图的上眼皮在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，第六标准方差为预设光接收机在每种消光比下所接收到的光信号对应的眼图的下眼皮在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
然后，处理设备可以将每种所述消光比下的第五标准方差与第六标准方差相除，得到每种消光比对应的补偿因子，进而可以根据每种消光比对应的补偿因子，建立消光比与补偿因子的查抄表，或者，建立消光比与补偿因子的函数关系。
可选的，上述所获取的预设光接收机在每种消光比下的第五标准方差和第六标准方差可以为，预设光接收机在预设判决电平下，在每种消光比下的第五标准方差和第六标准方差。其中，这里所说的预设判决电平例如可以等于
Figure PCTCN2019084181-appb-000053
或
Figure PCTCN2019084181-appb-000054
其中，R 响应度为预设光接收机的响应度，上述P 0为预设光接收机在每种消光比下所接收到的光信号对应的眼图的上眼皮的平均光功率，上述P 1为预设光接收机在每种消光比下所接收到的光信号对应的眼图的下眼皮的平均光功率，上述σ 1为第五标准方差，上述σ 0为第六标准方差。
可以理解，上述所说的预设光接收机具体可以根据光接收机的预设带宽、响应度、热噪声，散弹噪声、自发辐射拍频噪声等参数确定，这些参数的取值可以通过光接收机厂商的仿真、制作及测试过程中的典型值来确定。
第二种方式：处理设备在建立预设光接收机的模型之后，可以获取预设光接收机在每种消光比下的每个灵敏度取值对应的第五标准方差和第六标准方差。其中，这里所说的灵敏度取值为预设光接收机在每种消光比下达到目标误码率时的灵敏度取值。
然后，处理设备可以将每种消光比下的每个灵敏度取值对应的第五标准方差与第六标准方差相除，得到每种消光比下的每个灵敏度取值对应的补偿因子，并根据每种消光比下的每个灵敏度取值对应的补偿因子，建立消光比、灵敏度与补偿因子的查抄表，或者，建立消光比、灵敏度与补偿因子的函数关系。
可选的，上述所获取的预设光接收机在每种消光比下的每个灵敏度取值对应的第五标准方差和第六标准方差可以为，预设光接收机在预设判决电平下，在每种消光比下的每个 灵敏度取值对应的第五标准方差和第六标准方差。其中，关于预设判决电平和预设光接收机的描述可以参见前述描述，在此不再赘述。
需要说明的是，当实际链路中的光接收机为非PIN光接收机时，第二补偿因子M 1的取值可以根据测试眼图消光比，以及，通过上述任一方式式确定的消光比与补偿因子的查抄表，或者，消光比与补偿因子的函数关系确定。可以理解，在通过第二种方式确定第二补偿因子M 1的取值时，还需结合光接收机的灵敏度，在此不再赘述。当实际链路中的光接收机为PIN光接收机时，上述第二补偿因子M 1的取值可以为1，无需根据测试眼图消光比确定。
下面对处理设备如何基于第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图、噪声增强系数C eq，以及，根据测试眼图的消光比确定的第二补偿因子M 1，计算第一参数的取值进行介绍。具体地：
仍然以图3所示的第一采样窗口和第二采样窗口为例，先对处理设备如何确定第二标准方差σ L进行说明。即，假定第一采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率P ave示意线，第二采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率P ave示意线。
处理设备可以根据第一采样窗口的直方图，确定第一采样窗口的直方分布函数f ul(y)，根据第二采样窗口的直方图，确定第二采样窗口的直方分布函数f ll(y)。其中，直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布。
然后，处理设备可以根据第一采样窗口的直方分布函数f ul(y)、第二采样窗口的直方分布函数f ll(y)、目标误码率BER target，以及第一采样窗口的正态分布曲线函数Q(x ul)和第二采样窗口的正态分布曲线函数Q(x ll)，确定第二标准方差σ L。具体实现时，处理设备可以通过第二公式，确定第二标准方差σ L。该第二公式可以如下述公式(11)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000055
其中，第一采样窗口的正态分布曲线函数Q(x ul)可以为正态分布曲线中取值大于x ul的区域，用于表征光发射机在第一采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。第二采样窗口的正态分布曲线函数Q(x ll)可以为正态分布曲线中取值大于x ll的区域，用于表征光发射机在第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。其中，y为x ul和x ll的自变量。
在确定第二标准方差σ L时，第一采样窗口的正态分布曲线函数Q(x ul)可以根据噪声增强系数C eq、预设光功率阈值P th、第二标准方差σ L和第二补偿因子M 1确定，具体如下述公式(12)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000056
第二采样窗口的正态分布曲线函数Q(x ll)可以根据噪声增强系数C eq、预设光功率阈值P th、第二标准方差σ L确定，具体如下述公式(13)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000057
其中，
Figure PCTCN2019084181-appb-000058
y的取值范围为第一采样窗口和第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，z为正态分布曲线函数的积分变量。
上述预设光功率阈值P th的取值具体可以根据实际应用场景中的光接收机的判决光信 号的阈值确定。例如，P th＝P ave±a，或者，
Figure PCTCN2019084181-appb-000059
其中，σ 理想为预设光发射机对应的第一标准方差，这里所说的预设光发射机是指所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰的光发射机，基于预设光发射机发射的光信号所得到的眼图称为预设眼图，P 1为预设眼图的上眼皮的平均光功率，P 0为预设眼图的下眼皮的平均光功率，M 2为第三补偿因子，第三补偿因子根据预设眼图的消光比，以及，上述任一方式确定的消光比与补偿因子的查抄表，或者，消光比与补偿因子的函数关系确定。a和b均大于或等于0，具体可以根据测试需求设定。
由于采样窗口的直方分布函数用于表征采样窗口内的采样点畸变程度的概率分布，采样窗口的正态分布曲线函数用于表征光发射机在采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布，因此，通过将两者相乘积分所得结果除以直方函数自身的积分，可以归一化的表征在噪声为σ L的情况下，光信号会被光接收机判错的概率(即误码率)。例如，第二公式中等式左边的第一项用于计算光信号为1时被判错为0的概率，等式左边的第二项用于计算光信号为0时被判错为1的概率。将两项各取二分之一再相加，即为测试眼图在σ L值下对应的误码率。
在本申请实施例中，上述目标误码率为前向纠错(forward error correction，FEC)的阈值。即，第二公式中目标误码率BER target对应的σ L值为光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率BER target时能够支持的最大加性噪声的标准方差。也就是说，当σ L的取值使第二公式中等式左侧的两项相加所得到的误码率大于目标误码率BER target时，光接收机无法通过FEC正确接收到光发射机发射的光信号。因此，通过上述第二公式，可以通过统计分析的方式，对光发射机在第一采样窗口和第二采样窗口达到目标误码率BER target时能够支持的最大加性噪声的标准方差进行估计。
在通过上述第二公式计算第二标准方差σ L时，由于处理设备无法通过解析第二公式的方式，得到第二标准方差σ L的取值。因此，上述处理设备可以采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的第二标准方差σ L。关于上述处理设备如何采用数值模拟的方式确定满足第二公式的第二标准方差σ L，可以参见前述关于处理设备采用数值模拟的方式确定满足第一公式的第二标准方差σ L的描述，对此不再赘述。
相应地，处理设备也可以沿用上述确定第二标准方差σ L的方式，确定第三标准方差σ R。假定第三采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的上眼皮、且高于测试眼图的平均光功率P ave示意线，第四采样窗口所包括的采样点均位于测试眼图的下眼皮、且低于测试眼图的平均光功率P ave示意线。则处理设备在通过第二公式确定第三标准方差σ R时，第二公式可以如下述公式(14)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000060
其中，f ur(y)为第三采样窗口的直方分布函数，f lr(y)为第四采样窗口的直方分布函数，Q(x ur)为第三采样窗口的正态分布曲线函数，该Q(x ur)可以为正态分布曲线中取值大于x ur的区域，用于表征光发射机在第三采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。Q(x lr)为第四采样窗口的正态分布曲线函数，该Q(x lr)可以为正态分布曲线中取值大于x lr的区域，用于表征光发射机在第四采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的概率分布。其中，y为x ur和x lr的自变量。
在确定第三标准方差σ R时，第三采样窗口的正态分布曲线函数Q(x ur)可以根据噪声增强系数C eq、预设光功率阈值P th、第三标准方差σ R和第二补偿因子M 1确定，具体如下述公式(15)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000061
第四采样窗口的正态分布曲线函数Q(x lr)可以根据噪声增强系数C eq、预设光功率阈值P th、第三标准方差σ R确定，具体如下述公式(16)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000062
其中，
Figure PCTCN2019084181-appb-000063
y的取值范围为第三采样窗口和第四采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，M 1根据测试眼图的消光比确定，z为正态分布曲线函数的积分变量。
关于上述公式(15)和(16)所表征的含义可以参见关于计算第二标准方差中的公式(12)和(13)的描述，对此不再赘述。另外，上述处理设备如何采用数值模拟的方式确定满足第二公式的第三标准方差σ R，可以参见前述关于处理设备采用数值模拟的方式确定满足第一公式的第二标准方差σ L的描述，对此不再赘述。
处理设备在通过上述方式确定第二标准方差σ L和第三标准方差σ R后，可以将第二标准方差σ L和第三标准方差σ R中的最小值作为第一标准方差σ G。关于将第二标准方差σ L和第三标准方差σ R中的最小值作为第一标准方差σ G所带来的技术效果，可以参见前述关于“第二标准方差σ L和第三标准方差σ R中的最小值作为第一标准方差σ G”的描述。
相应地，处理设备在得到上述第一标准方差σ G后，可以将接收端的基底噪声加上，以确保所得到的光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R的准确性。
具体实现时，上述处理设备可以根据第一标准方差σ G、第二补偿因子M 1与第四标准方差σ s，确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R，具体如下述公式(17)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000064
其中，这里所说的第四标准方差σ s为光接收机侧的基底噪声和的方差。对应图1所示的测试系统，光接收机侧的基底噪声包括：接收端的光电转换器的基底噪声和示波器的基底噪声。因此，在采用图1所示的测试系统采集上述测试码形时，第四标准方差σ s即为接收端的光电转换器的基底噪声和和示波器的基底噪声和的标准方差。
处理设备在确定光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R之后，可以根据光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R，确定第一参数T的取值，具体如下述公式(18)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000065
其中，R 预设为预设光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，具体可以采用下述方式获取R 预设：
处理设备可以获取基于预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图，进而可以根据预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数Q(x u)、预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数Q(x l)，以及，目标误码率BER target，确定预设光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R 预设。
具体实现时，处理设备可以通过第三公式，确定预设光发射机对应的第一标准方差σ 理想。该第三公式可以如下述公式(19)所示：
Figure PCTCN2019084181-appb-000066
其中，
Figure PCTCN2019084181-appb-000067
为预设眼图的上眼皮的平均光功率值，
Figure PCTCN2019084181-appb-000068
为预设眼图的下眼皮的平均光功率值，M 2为第三补偿因子，该第三补偿因子可以根据预设眼图的消光比确定。
在得到预设光发射机对应的第一标准方差σ 理想之后，可以根据该σ 理想，确定预设光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R 预设。具体实现时，上述处理设备可以根据预设光发射机对应的第一标准方差σ 理想、第三补偿因子M 2，确定预设光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R 预设，具体如下述公式(20)所示：
R 预设＝(1+M 2)σ 理想            (20)
由于上述R 预设可以表征理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所以，将R 预设与待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差R相除，可以得到理想光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差和待测光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差的比值。通过该比值，可以准确的判定出光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。例如，在第一参数T的取值小于或等于预设阈值时，确定光发射机所发射的光信号的一致性测试通过。即光发射机所发射的光信号能够满足光接收机的使用需求。在第一参数T的取值大于预设阈值时，确定光发射机所发射的光信号的一致性测试失败。即光发射机所发射的光信号无法满足光接收机的使用需求。
需要说明的是，在通过上述测试系统从接收端采集光发射机所发射的光信号中的测试码形时，若测试人员通过旋转偏振旋转器，将待测光发射机的相对强度噪声调至最大，以使光发射机所发射的光信号是在光发射机在相对强度噪声最大时发射的。则在该场景下，通过采集光发射机在相对强度噪声最大时发射的光信号，并执行上述任一方法实施例所述的一致性测试方法所得到的光信号的一致性测试结果，可以表征光发射机的一致性测试结果。即，在上述第一参数T的取值小于或等于预设阈值时，确定光发射机的一致性测试通过。在上述第一参数T的取值大于预设阈值时，确定光发射机的一致性测试失败。
本申请实施例提供的一致性测试方法，通过对采用NRZ-PAM2方式的光发射机发射的光信号的测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成的测试眼图与均衡补偿对应的噪声增强系数计算用于确定光发射机的发射机色散眼图闭合程度的第一参数的取值，从而可以基于该第一参数的取值确定在光接收机采用均衡接收方式时，采用NRZ-PAM2方式的光发射机所发射的光信号是否能够满足光接收机的使用需求。
图6为本申请实施例提供的一种一致性测试装置的结构示意图。本实施例所涉及的一致性测试装置可以为前述所说的处理设备，也可以为应用于处理设备的芯片。该一致性测试装置可以用于执行上述方法实施例中处理设备的动作。如图6所示，该通信装置可以包括：获取模块11、处理模块12和确定模块13。其中，
获取模块11，用于获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的。
处理模块12，用于对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值， 所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；这里所说的均衡补偿对应的噪声增强系数例如可以根据所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，以及，所述均衡补偿对应的归一化频率响应确定。例如，所述噪声增强系数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000069
Figure PCTCN2019084181-appb-000070
确定，或者，所述噪声增强系数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000071
确定；其中，f为频率，N(f)为所述均衡补偿对应的输入端的归一化噪声功率谱密度，H eq(f)为所述均衡补偿对应的归一化频率响应，所述∫ fN(f)df等于1，在所述f等于0时，所述H eq(f)等于1。
确定模块13，用于在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号的一致性测试通过。
在一种可能的实施方式中，若所述光信号是所述光发射机在相对强度噪声最大时发射的，则所述光信号一致性测试通过用于表征所述光发射机的一致性测试通过。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块12，具体用于根据所述测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图；根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差；根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值；其中，所述第一采样窗口和所述第二采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图左半部分，所述第三采样窗口和所述第四采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图右半部分，所述第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，所述第二标准方差为所述光发射机在所述第一采样窗口和所述第二采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三标准方差为所述光发射机在所述第三采样窗口和所述第四采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
例如，所述处理模块12，具体用于根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差；根据所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第三标准方差；将所述第二标准方差和所述第三标准方差中的最小值作为所述第一标准方差。
假定所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率、所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率，则上述处理模块12可以通过下述两种方式确定第一参数的取值，具体地：
第一种方式：上述处理模块12，可以根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数，并根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差。
其中，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定。例如，所述正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000072
确定；Q(x)为所述正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000073
所述y为所述x的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述P ave为所述测试眼图的平均光功率，所述σ L为所述第二标准方差，所述C eq为所述噪声增强系数，所述z为所述正态分布曲线函数的积分变量。
则在该方式下，所述处理模块12，可以采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的所述第二标准方差。所述第一公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000074
其中，所述f ul(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述Q(x)为所述正态分布曲线函数，所述f ll(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述BER target为所述目标误码率。
则在该方式下，上述处理模块12，可以根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。示例性的，所述处理模块12，具体用于对所述第一标准方差的平方与所述第四标准方差的平方的和开平方，得到所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
则在该方式下，上述处理模块12，可以根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000075
确定所述第一参数的取值；其中，所述T为所述第一参数，所述OMA为光调制幅度，所述Q为预设Q因子，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M为第一补偿因子，所述M根据所述测试眼图的消光比确定。这里所说的预设Q因子例如可以为预设眼图在所述目标误码率下的Q因子，所述预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。
第二种方式：处理模块12，可以根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数，并根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差。
其中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，所述第二补偿因子根据所述测试眼图的消光比确定。例如，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000076
确定。所述第二正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定。例如，所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000077
确定。
Q(x ul)为所述第一采样窗口的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000078
Q(x ll)为所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000079
所述y为所述x ul和所述x ll的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述P th为所述预设光功率阈值，所述σ L为所述第二标准方差，所述C eq为所述噪声增强系数，所述M 1为所述第二补偿因子，所述z为正态分布曲线函数的积分变量。
则在该方式下，上述处理模块12，可以采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的所述第二标准方差，所述第二公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000080
其中，所述f ul(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述f ll(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述BER target为所述目标误码率。
则在该方式下，上述处理模块12，可以根据所述第一标准方差、所述第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。例如，所述处理模块12，具体用于根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000081
确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；其中，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M 1为所述第二补偿因子，所述σ G为所述第一标准方差，所述σ S为所述第四标准方差。
则在该方式下，上述处理模块12，可以根据
Figure PCTCN2019084181-appb-000082
确定所述第一参数的取值；其中，所述T为所述第一参数，所述R 预设为预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述预设光发射机所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰。
则在该方式下，上述处理模块12，还用于获取基于所述预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图，并根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。例如，所述处理模块12，具体用于采用数值模拟的方式，确定满足第三公式的所述预设光发射机对应的第一标准方差，并根据所述预设光发射机对应的第一标准方差，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三公式为：
Figure PCTCN2019084181-appb-000083
其中，所述Q(x u)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000084
Figure PCTCN2019084181-appb-000085
所述Q(x l)为所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，
Figure PCTCN2019084181-appb-000086
Figure PCTCN2019084181-appb-000087
所述
Figure PCTCN2019084181-appb-000088
为所述预设眼图的上眼皮的平均光功率值，所述
Figure PCTCN2019084181-appb-000089
为所述预设眼图的下眼皮的平均光功率值，所述P th为所述预设光功率阈值，所述σ 理想为所述预设光发射机对应的第一标准方差，所述z为正态分布曲线函数的积分变量，所述M 2为 第三补偿因子，所述第三补偿因子根据所述预设眼图的消光比确定。
本申请实施例提供的一致性测试装置，可以执行上述方法实施例中处理设备的动作，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
需要说明的是，应理解以上模块可以以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以以硬件的形式实现。例如，处理模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上处理单元的功能。此外这些单元全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)等。再如，当以上某个单元通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。
图7为本申请实施例提供的另一种一致性测试装置的结构示意图。如图7所示，该一致性测试装置可以包括：至少一个处理器21和存储器22等。图7示出的是以一个处理器为例的一致性测试装置。另外，本领域技术人员可以理解，图7中示出的一致性测试装置的结构并不构成对一致性测试装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，对此不进行限定。
其中，上述所说的处理器21可能是一个CPU、或者是ASIC、或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。上述所说的存储器22可能包含高速随机存取存储器(random-access memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器，存储器22中可以存储各种指令，以用于完成各种处理功能以及实现本申请的方法步骤。
在本申请实施例中，上述存储器22用于存储计算机可执行程序代码，程序代码包括指令；当处理器21执行指令时，指令使一致性测试装置的处理器21执行上述方法实施例中处理设备的动作，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
具体实现时，若存储器22和处理器21独立实现，则存储器22和处理器21可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，简称为EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。若存储器22和处理器21集成在一块芯片上实现，则存储器22和处理器21可以通过内部接口完成相同间的通信。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random  Access Memory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。具体的，该计算机可读存储介质中存储有程序指令，程序指令用于上述实施例中的方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。
可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (25)

  1. 一种一致性测试方法，其特征在于，所述方法包括：
    获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的；
    对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；
    根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；
    在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号一致性测试通过。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述光信号是所述光发射机在相对强度噪声最大时发射的，则所述光信号一致性测试通过用于表征所述光发射机的一致性测试通过。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述测试眼图与所述噪声增强系数，计算第一参数的取值，包括：
    根据所述测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图，所述第一采样窗口和所述第二采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图左半部分，所述第三采样窗口和所述第四采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图右半部分；
    根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差，所述第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，所述第二标准方差为所述光发射机在所述第一采样窗口和所述第二采样窗口达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三标准方差为所述光发射机在所述第三采样窗口和所述第四采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
    根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
    根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差，包括：
    根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差；
    根据所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第三标准方差；
    将所述第二标准方差和所述第三标准方差中的最小值作为所述第一标准方差。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率，所述根据 所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差，包括：
    根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数；
    根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述测试眼图的平均光功率、所述第二标准方差确定，包括：
    所述正态分布曲线函数根据
    Figure PCTCN2019084181-appb-100001
    确定；
    其中，Q(x)为所述正态分布曲线函数，
    Figure PCTCN2019084181-appb-100002
    所述y为所述x的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述P ave为所述测试眼图的平均光功率，所述σ L为所述第二标准方差，所述C eq为所述噪声增强系数，所述z为所述正态分布曲线函数的积分变量。
  7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，以及正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，包括：
    采用数值模拟的方式，确定满足第一公式的所述第二标准方差，所述第一公式为：
    Figure PCTCN2019084181-appb-100003
    其中，所述f ul(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述Q(x)为所述正态分布曲线函数，所述f ll(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述BER target为所述目标误码率。
  8. 根据权利要求3-7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值，包括：
    根据
    Figure PCTCN2019084181-appb-100004
    确定所述第一参数的取值；
    其中，所述T为所述第一参数，所述OMA为光调制幅度，所述Q为预设Q因子，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M为第一补偿因子，所述M根据所述测试眼图的消光比确定。
  9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预设Q因子为预设眼图在所述目标误码率下的Q因子，所述预设眼图为无码间串扰和噪声的眼图。
  10. 根据权利要求3-9任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
    根据所述第一标准方差与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
  11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标准方差与第四标 准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声最大加性噪声的标准方差，包括：
    对所述第一标准方差的平方与所述第四标准方差的平方的和开平方，得到所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
  12. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的上眼皮、且高于所述测试眼图的平均光功率，所述第二采样窗口所包括的采样点均位于所述测试眼图的下眼皮、且低于所述测试眼图的平均光功率，所述根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定所述第二标准方差，包括：
    根据所述第一采样窗口的直方图，确定所述第一采样窗口的直方分布函数，根据所述第二采样窗口的直方图，确定所述第二采样窗口的直方分布函数；
    根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差；
    其中，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，所述第二正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，所述第二补偿因子根据所述测试眼图的消光比确定。
  13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
    所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、预设光功率阈值、所述第二标准方差和第二补偿因子确定，包括：
    所述第一采样窗口的正态分布曲线函数根据
    Figure PCTCN2019084181-appb-100005
    确定；
    所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据所述噪声增强系数、所述预设光功率阈值、所述第二标准方差确定，包括：
    所述第二采样窗口的正态分布曲线函数根据
    Figure PCTCN2019084181-appb-100006
    确定；
    其中，Q(x ul)为所述第一采样窗口的正态分布曲线函数，
    Figure PCTCN2019084181-appb-100007
    Q(x ll)为所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，
    Figure PCTCN2019084181-appb-100008
    所述y为所述x ul和所述x ll的自变量，所述y的取值范围为所述第一采样窗口和所述第二采样窗口内的采样点所对应的光功率值的最大值和最小值之间的区间，所述P th为所述预设光功率阈值，所述σ L为所述第二标准方差，所述C eq为所述噪声增强系数，所述M 1为所述第二补偿因子，所述z为正态分布曲线函数的积分变量。
  14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一采样窗口的直方分布函数、所述第二采样窗口的直方分布函数、目标误码率，所述第一采样窗口的正态分布曲线函数和所述第二采样窗口的正态分布曲线函数，确定所述第二标准方差，包括：
    采用数值模拟的方式，确定满足第二公式的所述第二标准方差，所述第二公式为：
    Figure PCTCN2019084181-appb-100009
    其中，所述f ul(y)为所述第一采样窗口的直方分布函数，所述f ll(y)为所述第二采样窗口的直方分布函数，所述BER target为所述目标误码率。
  15. 根据权利要求12-14任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
    根据所述第一标准方差、所述第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第四标准方差为光接收机侧的基底噪声和的方差。
  16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标准方差、所述第二补偿因子与第四标准方差，确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声最大加性噪声的标准方差，包括：
    根据
    Figure PCTCN2019084181-appb-100010
    确定所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
    其中，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M 1为所述第二补偿因子，所述σ G为所述第一标准方差，所述σ S为所述第四标准方差。
  17. 根据权利要求3-4、12-16任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值，包括：
    根据
    Figure PCTCN2019084181-appb-100011
    确定所述第一参数的取值；
    其中，所述T为所述第一参数，所述R 预设为预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述预设光发射机所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰。
  18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    获取基于所述预设光发射机发射的光信号所得到的预设眼图；
    根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
  19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数、所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，以及，所述目标误码率，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，包括：
    采用数值模拟的方式，确定满足第三公式的所述预设光发射机对应的第一标准方差；
    根据所述预设光发射机对应的第一标准方差，确定所述预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；
    所述第三公式为：
    Figure PCTCN2019084181-appb-100012
    其中，所述Q(x u)为所述预设眼图的上眼皮的正态分布曲线函数，
    Figure PCTCN2019084181-appb-100013
    Figure PCTCN2019084181-appb-100014
    所述Q(x l)为所述预设眼图的下眼皮的正态分布曲线函数，
    Figure PCTCN2019084181-appb-100015
    Figure PCTCN2019084181-appb-100016
    所述
    Figure PCTCN2019084181-appb-100017
    为所述预设眼图的上眼皮的平均光功率值，所述
    Figure PCTCN2019084181-appb-100018
    为所述预设眼图的下眼皮的平均光功率值，所述P th为所述预设光功率阈值，所述σ 理想为所述预设光发射机对应的第一标准方差，所述z为正态分布曲线函数的积分变量，所述M 2为第三补偿因子，所述第三补偿因子根据所述预设眼图的消光比确定。
  20. 一种一致性测试装置，其特征在于，所述装置包括：
    获取模块，用于获取光发射机发射的光信号中的测试码形，所述光信号为所述光发射机采用非归零码两键控脉冲幅度调制方式调制生成的；
    处理模块，用于对所述测试码形进行均衡补偿，并使用均衡补偿后的测试码形合成测试眼图；根据所述测试眼图与所述均衡补偿对应的噪声增强系数，计算第一参数的取值，所述第一参数用于确定所述光发射机的发射机色散眼图闭合程度；
    确定模块，用于在所述第一参数的取值小于或等于预设阈值时，确定所述光信号一致性测试通过。
  21. 根据权利要求20所述的装置，其特征在于，若所述光信号是所述光发射机在相对强度噪声最大时发射的，则所述光信号一致性测试通过用于表征所述光发射机的一致性测试通过。
  22. 根据权利要求20或21所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据所述测试眼图，构建第一采样窗口的直方图、第二采样窗口的直方图、第三采样窗口的直方图和第四采样窗口的直方图；根据所述第一采样窗口的直方图、所述第二采样窗口的直方图、所述第三采样窗口的直方图、所述第四采样窗口的直方图和所述噪声增强系数，确定第一标准方差；根据所述第一标准方差，确定所述光发射机在达到目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差；根据所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，确定所述第一参数的取值；
    其中，所述第一采样窗口和所述第二采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图左半部分，所述第三采样窗口和所述第四采样窗口以上下对称的方式，分布在所述测试眼图右半部分，所述第一标准方差为第二标准方差与第三标准方差之间的最小值，所述第二标准方差为所述光发射机在所述第一采样窗口和所述第二采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述第三标准方差为所述光发射机在所述第三采样窗口和所述第四采样窗口达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差。
  23. 根据权利要求22所述的装置，其特征在于，
    所述处理模块，具体用于根据
    Figure PCTCN2019084181-appb-100019
    确定所述第一参数的取值；
    其中，所述T为所述第一参数，所述OMA为光调制幅度，所述Q为预设Q因子，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述M为第一补偿因子，所述M根据所述测试眼图的消光比确定。
  24. 根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据
    Figure PCTCN2019084181-appb-100020
    确定所述第一参数的取值；
    其中，所述T为所述第一参数，所述R 预设为预设光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述R为所述光发射机在达到所述目标误码率时能够支持的最大加性噪声的标准方差，所述预设光发射机所发射的光信号无噪声、无抖动、和无码间串扰。
  25. 一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1至19任一项所述的方法。
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