[发明专利]一种长距离非线性光纤传输系统分布式性能监测方法

说明书

本发明公开了一种长距离非线性光纤传输系统分布式性能监测方法，所述方法包括以下步骤：对非线性光纤传输系统进行抽象分析，进行数学建模，获取基准性能值；对已建立的数学模型在设定的条件下利用非线性补偿方法得到表征非线性光纤传输系统性能的表达式并计算实际性能值；从光纤传输系统性能的表达式中提取光纤非线性参数和光纤色散参数作为待监测参数，对待监测参数进行优化，将每次优化后的实际性能值与基准性能值比较，直至两者相同，则完成了光纤传输系统的分布式性能监测。本发明提高了模型的准确性高；通过对数学模型进行推导得到系统传输性能表达式，利用遗传算法对提取的参量进行优化，提高了优化精度，提升了系统的传输性能。

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，更具体地，涉及一种长距离非线性光纤传输系统分布式性能监测方法。

背景技术

基于光传输系统的性能监测一直是光纤传感的研究热点。由于光纤传送网所用的技术，主要考虑波长转换、上下链路和路由路径选择。由于长距离传输，主要考虑传输链路的损伤，即光纤和放大器的损伤。由于补偿算法对系统性能的提升有限，未能达到补偿算法的理论上限，主要考虑非线性光纤传输系统分布式性能监测方法获取准确参数。

另外一方面，长距离传输需要考虑非线性补偿算法，按照实现方式的不同，大致可以分为电数字信号处理(DSP)方式和光信号处理方式(OSP)。基于DSP的光纤非线性补偿方案中，数字反向传输(DBP)一直得到广泛关注。2008年研究人员提出通过数字信号处理来实现光纤反向传输，也就是在发射端或者接收端使用分步傅里叶算法迭代补偿线性和非线性效应，该算法可以完全消除信号间确定的非线性干扰，因而被广泛地认为是一个补偿光纤线性的标准方案。由于DBP算法计算复杂度较高，大量研究都致力于降低其复杂度。2009年，有研究团队提出一种基于小波变换的FIR滤波器设计，可以减少1.8倍的滤波波长。2010年，外国研究人员提出低通滤波与优化补偿位置两种方案使计算的步骤数减少了10倍。

再次，对于提升非线性补偿算法性能，都需要获得准确的传输系统参数，通常假设在非线性光纤传输系统的接收机中只有知道光纤链路的详细参数才能够通过补偿算法得到最优传输性能。在实际传输系统中很难精确获取所有的参数，或者精确获取的代价很大，影响补偿算法对系统性能改善，主要考虑单点测试非线性光纤传输系统分布式性能监测方法获取准确参数。

综上所述，对非线性光纤传输系统分布式性能监测以获得更高的传输容量已成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明为克服上述现有补偿算法对光纤传输系统的系统性能改善有限，系统传输性能提升不理想的缺陷，提供一种才长距离非线性光纤传输系统分布式性能监测方法。

本发明的首要目的是提供一种非线性光纤传输系统单点测试分布式性能监测方法。在非线性光纤传输系统的接收机中只有知道光纤链路的详细参数才能够通过补偿算法得到最优传输性能，因此本发明提出通过优化算法对光接收机性能进行优化，在实现最优化的基础上，对光纤链路参数进行性能检测。本发明的技术方案如下：

一种才长距离非线性光纤传输系统分布式性能监测方法，包括以下步骤：

S1：对非线性光纤传输系统进行抽象分析，提取系统的传输性能影响指标，构建数学模型；将预采集的传输系统初始参数输入至已建立的数学模型输出传输系统的基准性能值；

S2：对已建立的数学模型在设定的条件下利用非线性补偿方法得到表征非线性光纤传输系统性能的表达式；将所述初始参数通过非线性光纤传输系统性能的表达式计算得到非线性补偿的实际性能值，若基准性能值大于实际性能值则转入步骤S3；

S3：从非线性光纤传输系统性能的表达式中提取光纤非线性系数和光纤色散系数的特征作为待监测参数，利用遗传算法对待监测参数进行非线性优化，将每次优化后的实际性能值与基准性能值比较，直至两者相同，则完成了光纤传输系统的分布式性能监测。