[发明专利]极化模式色散监控和故障相关

说明书

技术领域

本发明一般地涉及光高速数据传输领域，更特别地涉及极化模式色 散监控和故障相关。

背景技术

极化模式色散(PMD)是光纤系统中的一种效应，其使得传输信号 在时间上展开，因此使得信号由于符号间干扰而降级。该效应本质上归 结于产品缺陷或外部影响所引起的对光纤的理想环形对称性的偏离。 PMD还可能出现在光放大器中所使用的分立光学部件中。应当注意极化 状态和PMD的瞬时值能够随时间而变化。这些变化可能非常缓慢(例 如，如果是由光纤温度变化所引起的)或者非常快(例如，如果是由机 械振动所以起的)。对于长距离、高比特速率系统，例如以10Gb/s比特 速率和更高的比特速率进行操作的远程波分复用(WDM)系统来说， PMD是一项限制因素。

传输系统的PMD容限取决于它的设计参数，例如数据速率、调制 格式、前向纠错(FEC)和可用系统余量。同样，能够通过使用置于接 收机之前的光PMD补偿器(PMDC)，对PMD进行补偿。

存在多个与光PMDC有关的问题。其中一个是受限制的追踪速率 (即，不能跟上信号的极化方向和PMD的快速变化)。光PMDC通过 向信号添加大小相同但符号相反的PMD，对PMD进行补偿，理想地， 得到零PMD。失去追踪可能增大接收机处的PMD使之超过传输链路上 产生的PMD值。

如果光接收机经历高PMD，那么比特错误率(BER)可能增大并超 出前向纠错算法的纠错能力。因此，这样的情况将导致系统用户所看到 的比特错误。因为这种错误通常发生在突发中，所以很难监控它们。

发明内容

通过本发明的用于PMD监控和故障相关的方法和系统解决了现有 技术中的各种不足。PMDC的带宽需求是传输设备制造商和他们的用户 (即，服务供应商)之间当前讨论的主题。假定用于PMDC的带宽需求 已经达成约定，如果发生了传输错误，那么证明传输错误的发生是由于 极化变化的速度超出了约定的限制而不是由于所提供设备的故障造成 的，将很可能是设备制造商的任务。

根据本发明，为接收机提供了一种识别传输错误的方法。接收一个 具有极化变化和极化模式变化的光信号。确定极化变化的状态。将该光 信号转换成电信号。确定该电信号的比特错误率(BER)。分析极化变化 的状态和BER从而识别传输问题。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于接收光信号的接收机，包 括极化模式色散补偿器(PMDC)、光电转换器、解码器和控制器。

根据本发明的另一方面，光网络包括用于生成和发射光信号的发射 机，用于传播该光信号的传输链路，以及使用该光信号的极化模式色散 的状态和比特错误率来确定传输问题的光接收机。

附图说明

结合附图通过参考以下详细描述能够容易地理解本发明的教导，其 中：

图1示出了根据本发明一个实施例的光高速数据传输系统的高级框 图；

图2示出了根据本发明一个实施例的光极化模式色散控制器的高级 框图；

图3图示了帮助理解本发明一个实施例的表格；以及

图4示出了根据本发明一个实施例的方法的流程图。

为了帮助理解，在可能的地方使用了同一参考标号以标明各图共有 的同一元件。

具体实施方式

基本上将在光高速数据传输系统的极化模式色散监控和故障相关 控制的上下文中描述本发明。然而，应当意识到，其他采用相似技术用 于监控器和控制的系统也将从本发明中获益。

本发明利用了极化模式色散补偿器(PMDC)的光学部件，使得无 需额外的光学部件。该技术允许获得用于性能监控和故障隔离的信息， 例如极化和极化模式色散(PMD)的变化速率。这类信息说明了传输错 误是否是因为极化变化超过了合同约定(例如，每个服务协定)的限制 而不是因为设备问题(即，光纤问题或者设备问题)。

本发明部分地基于对提供给PMDC的光信号的极化的动态分析来 确定影响传输系统中比特错误的服务的起因。

通过确定输入极化状态的变化速率以得到对输入极化的动态的分 析。由极化控制器的控制信号确定由极化控制器所影响的极化变化。在 一个实施例中，使用抖动算法来控制PMDC。抖动算法对控制信号的影 响必须考虑在内。可以通过应用于极化控制器函数的简单的低通滤波或 更复杂的数字信号处理算法消除这些影响。