[发明专利]用于自适应色散补偿的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于自适应色散补偿的方法和装置。本发明可以用于包括偏振复用传输的所有种类的光传输形式。

背景技术

为了满足对于具有每年业务增长率约40-50%的因特网带宽的增长需求，电信部件供应商面对增加光纤利用的谱效率的任务。在10 Gbit/s系统（G-千兆）在二十世纪九十年代成功之后，在最近几年中，针对40 Gbit/s的解决方案变得可用。标准化和研究现在关注于100 Gbit/s系统的开发，该系统具有作为下一代系统的最可能调制形式的相干偏振复用（CP）QPSK（正交相移键控）。由于偏振复用利用两个光偏振，所以以每秒～25-28 G符号的速率发送信号是可能的，因此，很好地适应了DWDM（密集波长分集复用）光系统的标准50 GHz网格。

E.g．Seb J.Savory的“Digital filters for coherent optical receivers”，Optics Express 16, No.2, pp. 804-817, 2008年1月9日描述了具有色散补偿的偏振分集复用（polmux）传输系统的原理。

发明内容

本发明的目的是提供用于自适应色散补偿以及可以由传递函数集合描述的任意其他线性失真（例如，滤波器）的均衡的方法和装置。

该目的通过记载在方法权利要求1、2中和装置权利要求12和13中的特征来实现。在权利要求18中描述了相干偏振分集复用接收器。

根据本发明，提供一种用于自适应色散补偿的方法，包括下述步骤：

-对接收的光信号进行解调并且将其转换为数字采样，

-将所述采样馈送到补偿滤波器，

-根据色散值将所述补偿滤波器设置为补偿函数,

-输出经修正的采样，

-根据所述经修正的采样来计算比较值，

-根据所述经修正的采样来计算误差值并且存储估计的最小误差值，

-根据预定色散范围内用变差改变的其他色散值来应用其他补偿函数，以及

-根据所述最小误差值来设置最佳滤波器补偿函数。

因为时域均衡器的自适应长度随信号扩展而以指数方式增加，所以该方法对于适中的色散值和短传输链路例如长达200 km是合适的。

还提供一种用于自适应色散补偿的方法，包括下述步骤：

-对接收的光信号进行解调并且将其转换为数字采样，

-将N个采样馈送到FFT单元，

-将所述N个采样转换为谱函数,

-根据色散值将补偿单元设置为谱补偿函数,

-将经过修正的谱函数转换为经过修正的采样，

-根据所述经过修正的采样来计算比较值，

-根据所述经过修正的采样来计算误差值并且存储估计的最小误差值，

-根据预定色散范围内用变差改变的其他色散值来应用其他补偿函数，以及

-根据所述最小误差值来设置最佳滤波器补偿函数。

该方法适合例如200 km及以上的传输链路。

在未决权利要求中描述了其他有利特征。

相干接收使得使用数字信号处理来补偿大的色度色散值成为可能，因此允许消除光色散补偿光纤并且减少放大器数量，从而节省系统中的成本。色散是可以由全通传递函数分析地描述的线性效果。由以下等式给出了省略了高阶项的近似：

其中D是以[ps/nm/km]为单位的光纤色散参数，λ是参考波长，ω是根据参考频率的角频率偏移，c是光速并且z是以km为单位的传输距离。如果由D·z[ps/nm]给出的总色散已知，则可以将滤波器设置为逆色散值并且如果信号至少是两倍过采样的，则可以补偿任何任意的色散值而没有损失。因此，在没有任何传输的训练符号的情况下估计接收器中的色散值D·z是完全采用下一代相关光学系统的能力的关键要素，一个本发明解决的问题。此外，本发明以相同的步骤提供相应的滤波器补偿函数。

可以针对时域均衡器或针对频域均衡器实现估计算法并且递送相同结果。这里，约70-200 km的较短链路可能是适中长度TDE（时域均衡器）的候选，而以200/300km为开始的较长传输链路将需要FDE（频域均衡器），从而保持复杂度低。提出的解决方案的优势如下：

-估计是盲目的并且不需要信号开销、训练符号或到发射器的反馈信道，

-不需要附加的相关滤波器，

-估计精度非常高，