[发明专利]一种光信噪比监测方法及其系统

说明书

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种光信噪比监测方法及其系统，改方法包括将待监测光信号分束为两个调制信号；分别接收两个调制信号，并分别输出两个包含高度一致的窄带宽信息电信号，分别记为上边带窄带宽频域信号、下边带窄带宽频域信号；采集两个电信号，并通过数字信号处理模块对两个电信号分析处理，得到上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号之间的的关系；根据上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号之间的的关系分别得到用于表征信号强度、噪声强度的矩阵；根据用于表征信号强度、噪声强度的矩阵得到关于光信噪比的行列式，并根据行列式得到光信噪比的表达式，此过程中不受色散影响，计算量小、速度快。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种光信噪比监测方法及其系统。

背景技术

随着移动互联网的蓬勃发展，数据流量也呈现出爆发式增长，这些海量的数据传输请求，最终都需要通过光纤传输系统来满足，这就驱使着光纤通信系统朝着大容量、超高速、动态化的方向去发展。目前单波长100Gbit/s、单光纤8Tbit/s的光传送网系统技术已经在电信网中大规模应用，并且朝着单波长400Gbit/s的传输速率继续发展。

现阶段高速率、大容量的光纤通信系统主要是由新型多维复用技术以及新型多维调制格式支撑的，这也意味着系统对光传输链路中的各种损伤更加敏感，致使系统的传输性能与传输可靠性严重下降。为了保障光纤通信系统能够安全可靠地传输数据，需要对光传输链路中的多个关键参数，如色散(CD,Chromatic Dispersion)、偏振模色散(PMD,PolarMode Dispersion)、光信噪比(OSNR,Optical Signal Noise Ratio)等进行监测。其中，光信噪比是光性能监测中的一个重要参数，其很大程度上影响着信号的误码率，对光信噪比进行检测，一方面能够监测光纤通信的信号质量，另一方面也能监测光纤链路是否出现中断，在出现故障后及时反馈到运营商。

为此，中国专利CN110720182B公开了一种监测光通信网络中的光信噪比OSNR的方法，该系统可以使用利用导频子载波调制的信号的导频子载波功率来导出纯信号功率，并使用整个电场的方差来导出总功率(信号的纯信号功率加上放大自发辐射(ASE)功率)。通过用总功率(ASE+纯信号)减去纯信号功率可以获得ASE功率，再利用ASE功率和纯信号功率计算OSNR。但是这样的方案需要考虑光路中的累积色散，再对其进行消除，这样即需要设置色散补偿模块，使得系统布置成本高居不下，计算量较多，速度也较慢。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提供一种光信噪比监测方法及其系统，其不需要色散补偿模块，成本更低、计算量更多少、速度更快。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种光信噪比监测方法，包括以下步骤：

S1：将待监测光信号分束为两个调制信号；

S2：两个相干接收机分别接收两个调制信号，并分别输出两个电信号，其中两个电信号中包含高度一致的窄带宽信息，分别记为上边带窄带宽频域信号、下边带窄带宽频域信号；

S3：采集两个电信号，并通过数字信号处理模块对两个电信号分析处理，得到上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号之间的关系；

S4：根据上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号之间的关系分别得到用于表征信号强度、噪声强度的矩阵；

S5：根据用于表征信号强度、噪声强度的矩阵计算得到关于光信噪比的行列式，并根据行列式得到光信噪比的表达式。

本方案中由于色散影响频域信号各频率分量之间的相位关系，这样色散对上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号受到色散的影响是相同的，因此该方法最后计算的到光信噪比不受色散的影响，不需要对色散进行消除，其计算量更少，速度更快，且成本更低。