專利名稱：一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法 及裝置。
背景技術(shù)：
光通信系統(tǒng)中，發(fā)送端的光發(fā)射機(jī)將0和1數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)在光 纖里傳輸，在接收端光接收機(jī)經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，還原0和1數(shù)字電信號(hào)。理想情 況下，光接收機(jī)的判決電平處于平均值，即50%處，可以準(zhǔn)確判決0和1信號(hào)。 但由于長距離傳輸過程中噪聲、光纖非線性效應(yīng)等因素的影響，導(dǎo)致信號(hào)l和 信號(hào)0發(fā)生畸變，因此需要調(diào)整光接收機(jī)的判決電平來準(zhǔn)確判決0和1信號(hào)。
目前光通信系統(tǒng)中主要采用FEC (Forward Error Correction,前向糾錯(cuò)) 的編解碼方法對(duì)0和1誤碼進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。優(yōu)化光接收機(jī)判決電平可以有效 減少前向糾錯(cuò)前0和1誤碼的個(gè)數(shù)，即前向糾錯(cuò)前的誤碼數(shù)。當(dāng)前向糾錯(cuò)前的 誤碼率最小時(shí)，前向糾錯(cuò)后的誤碼率也為最小，即系統(tǒng)的誤碼率最小。因此可 以用前向糾錯(cuò)前的誤碼率來做為光接收機(jī)判決電平優(yōu)化的依據(jù)。
專利CN 1753355A公開了一個(gè)關(guān)于接收機(jī)判決電平調(diào)整的發(fā)明專利，該 專利的名稱為"一種數(shù)字通信系統(tǒng)中接收裝置判決電平的調(diào)整方法和裝置"， 其具體實(shí)現(xiàn)過程為實(shí)時(shí)獲取0誤碼和1誤碼的數(shù)值，判斷0誤碼和1誤碼的 差值與預(yù)定值的大小。如果差值小于預(yù)定值，判決電平不需調(diào)整；如果差值不 小于預(yù)定值，則根據(jù)差值決定判決電平調(diào)整的方向和步長，并對(duì)判決電平進(jìn)行 實(shí)時(shí)快速調(diào)整。
在正常工作情況下的光通信系統(tǒng)中，進(jìn)入光接收機(jī)的光信噪比是比較高 的，在此情況下， 一定范圍內(nèi)全部的判決電平值所對(duì)應(yīng)的0誤碼和1誤碼的差
值都小于預(yù)定值，例如判決電平在30%至50%范圍內(nèi)，0誤碼和1誤碼的差值 都小于預(yù)定值。當(dāng)判決電平初始值在此范圍內(nèi)，應(yīng)用上述方法調(diào)整得到的判決 電平就是判決電平初始值；當(dāng)判決電平初始值小于此范圍，應(yīng)用上述方法調(diào)整 得到的判決電平就是此范圍的最小值30%;當(dāng)判決電平初始值大于此范圍，應(yīng) 用上述方法調(diào)整得到的判決電平就是此范圍的最大值50%。由此可見，應(yīng)用上 述方法得到的優(yōu)化后的判決電平值與判決電平初始值有關(guān)，判決電平與0誤碼 和1誤碼的差值不是唯一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，優(yōu)化后的判決電平顯然不是最優(yōu)值。
在光通信系統(tǒng)中，影響光接收機(jī)判決電平的主要因素包括光發(fā)射機(jī)參數(shù)、 接收光功率、光信噪比、光纖非線性等。這些因素對(duì)0誤碼和l誤碼數(shù)值的影 響是復(fù)雜的。當(dāng)系統(tǒng)受外界影響，某些因素發(fā)生突然改變時(shí)，應(yīng)用上述方法實(shí) 時(shí)調(diào)整判決電平可能會(huì)造成判決電平的大范圍調(diào)整和震蕩，從而導(dǎo)致信號(hào)性能 劣化，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)影響業(yè)務(wù)的正常通信。
由此可見，上述在光接收機(jī)運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)調(diào)整判決電平的方法存在著影 響系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)避免對(duì)正常工作的光接收機(jī)進(jìn)行判決 電平的實(shí)時(shí)調(diào)整。對(duì)判決電平的優(yōu)化調(diào)整應(yīng)當(dāng)在光接收機(jī)出廠前和業(yè)務(wù)開通時(shí) 進(jìn)行，光接收機(jī)正常工作時(shí)應(yīng)保持判決電平固定不變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù) 在光通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)調(diào)整判決電平的方式存在著影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和 可靠性的問題。
本發(fā)明技術(shù)方案如下
一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法，包括步驟
A、 在判決電平調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值，分別檢測不同判決電平值對(duì) 應(yīng)的前向糾錯(cuò)前誤碼率；
B、 在檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值，其對(duì)應(yīng)的判決電平值即
為最佳判決電平值。
較佳地，所述前向糾錯(cuò)前誤碼率為單位時(shí)間內(nèi)前向糾錯(cuò)前的o誤碼個(gè)數(shù)和 1誤碼個(gè)數(shù)之和。
較佳地，所述步驟A前還包括確定所述光接收機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)處于正常范圍 之內(nèi)且保持不變，確定判決電平調(diào)整范圍的最大值及最小值，以及確定判決電 平調(diào)整的步長的步驟。
較佳地，所述光接收機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)包括接收光功率、光信噪比及殘余色散 參數(shù)。
較佳地，所述步驟B中，釆用順序查找方式或分段查找方式在檢測到的前 向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值。
較佳地，所述步驟B中，當(dāng)檢測到的前向糾錯(cuò)誤碼率中的最小值對(duì)應(yīng)的判 決電平值為若干個(gè)，則取其中的中間值作為最佳判決電平值。
一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的裝置，包括判決電平調(diào)整單元、前向糾錯(cuò)前 誤碼率檢測單元、判決電平控制單元及最佳判決電平確定單元，其中，
判決電平調(diào)整單元，用于按照判決電平控制單元的調(diào)整指令在判決電平調(diào) 整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值；
前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元，用于檢測不同判決電平值對(duì)應(yīng)的前向糾錯(cuò)前 誤碼率，將其傳送給判決電平控制單元；
判決電平控制單元，用于向判決電平調(diào)整單元發(fā)送判決電平調(diào)整指令，接 收前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元送來的前向糾錯(cuò)前誤碼率，并將前向糾錯(cuò)前誤碼 率與判決電平值的數(shù)據(jù)傳送給最佳判決電平確定單元；
最佳判決電平確定單元，用于接收判決電平控制單元送來的前向糾錯(cuò)前誤 碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)，在所有檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值， 其對(duì)應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
較佳地，所述前向糾錯(cuò)前誤碼率為單位時(shí)間內(nèi)前向糾錯(cuò)前的0誤碼個(gè)數(shù)和 1誤碼個(gè)數(shù)之和。 本發(fā)明所述技術(shù)方案在設(shè)備出廠前和業(yè)務(wù)開通時(shí)以前向糾錯(cuò)前誤碼率為 依據(jù)對(duì)光接收機(jī)的判決電平進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，得到前向糾錯(cuò)前最小誤碼率對(duì)應(yīng)的 最優(yōu)判決電平值，此最優(yōu)判決電平值是全局最優(yōu)判決電平值，而不是局部最優(yōu) 判決電平值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡單，避免了在光接收機(jī)正常工作 情況下頻繁調(diào)整判決電平所引起的震蕩現(xiàn)象。


圖2為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的裝置的結(jié)構(gòu)原理圖3為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法的一個(gè)較佳實(shí)施例的流程
圖4為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的主要技術(shù)構(gòu)思是在設(shè)備出廠前和業(yè)務(wù)開通時(shí)以前向糾錯(cuò)前誤碼 率為依據(jù)對(duì)光接收機(jī)的判決電平進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，得到前向糾錯(cuò)前最小誤碼率對(duì) 應(yīng)的最優(yōu)判決電平值，從而避免了在光接收機(jī)正常工作情況下頻繁調(diào)整判決電 平所引起的震蕩現(xiàn)象。
請(qǐng)參閱圖1,該圖為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法的實(shí)現(xiàn)原理 流程圖，其主要包括步驟
步驟IO、確定光接收機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)處于正常范圍之內(nèi)且保持不變，確定判 決電平調(diào)整范圍的最大值及最小值，以及確定判決電平調(diào)整的步長；
所述光接收機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)包括接收光功率、光信噪比及殘余色散參數(shù)。
步驟ll、在判決電平調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值，分別檢測不同判決電平 值對(duì)應(yīng)的前向糾錯(cuò)前誤碼率，所述前向糾錯(cuò)前誤碼率為單位時(shí)間內(nèi)前向糾錯(cuò)前
的0誤碼個(gè)數(shù)和1誤碼個(gè)lt之和。
步驟12、在檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值，其對(duì)應(yīng)的判決電平 值即為最佳判決電平值；
本步驟中，可采用順序查找方式或分段查找方式在^r測到的前向糾錯(cuò)前誤 碼率中查找最小值，當(dāng)檢測到的前向糾錯(cuò)誤碼率中的最小值對(duì)應(yīng)的判決電平值 為若干個(gè)，則取其中的中間值作為最佳判決電平值。
不同的接收光功率、光信噪比、殘余色散等系統(tǒng)參數(shù)對(duì)應(yīng)不同的最佳判決 電平。因此在應(yīng)用上述方法進(jìn)行優(yōu)化光接收機(jī)判決電平時(shí)，系統(tǒng)參數(shù)應(yīng)保持不 變。當(dāng)接收光功率、光信噪比、光纖非線性等參數(shù)發(fā)生變化，原有判決電平值 已經(jīng)不是最優(yōu)判決電平值時(shí)，再次應(yīng)用一次本發(fā)明的方法，即可得到新的最優(yōu) 判決電平值。
相應(yīng)于本發(fā)明上述方法，本發(fā)明進(jìn)而提出了一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的 裝置，請(qǐng)參閱圖2，該圖為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的裝置的結(jié)構(gòu)原 理圖，其主要包括判決電平調(diào)整單元、前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元、判決電平 控制單元及最佳判決電平確定單元，其中，
判決電平調(diào)整單元，用于根據(jù)判決電平控制單元的指令在判決電平調(diào)整范 圍內(nèi)調(diào)整當(dāng)前判決電平值；
前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元，用于分別檢測不同判決電平值對(duì)應(yīng)的前向糾 錯(cuò)前誤碼率，所述前向糾錯(cuò)前誤碼率為單位時(shí)間內(nèi)前向糾錯(cuò)前的0誤碼個(gè)數(shù)和 1誤碼個(gè)數(shù)之和，將檢測到的前向糾錯(cuò)誤碼率傳送給判決電平控制單元；
判決電平控制單元，用于向判決電平調(diào)整單元發(fā)送判決電平調(diào)整指令，接 收前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元送來的前向糾錯(cuò)前誤碼率，并將前向糾錯(cuò)前誤碼 率與判決電平值的數(shù)據(jù)傳送給最佳判決電平確定單元；
最佳判決電平確定單元，用于接收判決電平控制單元送來的前向糾錯(cuò)前誤 碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)，在所有檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值， 其對(duì)應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
下面將通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)予以進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
請(qǐng)參閱圖3，該圖為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法的一個(gè)較佳 實(shí)施例的流程圖，其主要包括步驟
步驟20、確定光接收機(jī)的接收光功率、光信噪比、殘余色散等參數(shù)在正常 工作范圍之內(nèi)，確定判決電平調(diào)整范圍的最小值和最大值，確定判決電平調(diào)整 的步長。例如確定判決電平最小值為20%，判決電平最大值為70%。判決電平 調(diào)整的最小步長由調(diào)整判決電平的數(shù)字電位器的精度決定，當(dāng)使用8位數(shù)字電 位器時(shí)，最小步長約為0.4%。 一般情況下，步長預(yù)設(shè)為最小步長乘以N，其中 N=l, 2， 3, ......。 N越小，優(yōu)化判決電平的時(shí)間越長；N越大，優(yōu)化判決電
平的時(shí)間越短。
步驟21、將當(dāng)前判決電平值初始化為判決電平最小值。
步驟22、將判決電平調(diào)整為當(dāng)前判決電平值。
步驟23、判斷光接收機(jī)是否處于正常工作狀態(tài)？如果是，執(zhí)行步驟24， 否則，轉(zhuǎn)步驟26;光接收機(jī)處于正常工作狀態(tài)是指沒有信號(hào)丟失告警及幀丟失 告警，且前向糾錯(cuò)前誤碼率小于IO4。
步驟24、檢測當(dāng)前的前向糾錯(cuò)前誤碼率。
步驟25、記錄當(dāng)前的前向糾錯(cuò)前誤碼率及其對(duì)應(yīng)的判決電平值。 步驟26、將當(dāng)前判決電平值增加預(yù)設(shè)的步長。
步驟27、判斷當(dāng)前判決電平值是否大于判決電平最大值？如果是，執(zhí)行步 驟28，否則，返回步驟22。
步驟28、在記錄的前向糾錯(cuò)前誤碼率中搜索最小誤碼率，其對(duì)應(yīng)的判決電 平值即為最佳判決電平值。當(dāng)最小誤碼率對(duì)應(yīng)的判決電平值不是一個(gè)值而是一 組值時(shí)，取這組值中間的值作為最佳判決電平值。
步驟29、將判決電平調(diào)整為最小的前向糾錯(cuò)前誤碼率對(duì)應(yīng)的最優(yōu)判決電平 值，優(yōu)化完成。
請(qǐng)參閱圖4，該圖為本發(fā)明所述優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的裝置的一個(gè)較佳
實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，其主要包括判決電平調(diào)整單元、數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)單元、前向 糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元、判決電平控制單元及最佳判決電平確定單元，其中， 判決電平調(diào)整單元，用于按照判決電平控制單元的調(diào)整指令，在判決電平
調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整光接收機(jī)中光電轉(zhuǎn)換及放大單元輸出的電信號(hào)的判決電平值； 數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)單元，用于將判決電平調(diào)整單元輸出的電信號(hào)流分離為數(shù)據(jù) 信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)，并對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行串并變換輸入前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元 中。
前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元，用于檢測數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)單元輸入的數(shù)據(jù)信號(hào) 的判決電平值對(duì)應(yīng)的前向糾錯(cuò)前誤碼率，將其傳送給判決電平控制單元。
判決電平控制單元，用于向判決電平調(diào)整單元發(fā)送判決電平調(diào)整指令，接 收前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元送來的前向糾錯(cuò)前誤碼率，并將前向糾錯(cuò)前誤碼 率與判決電平值的數(shù)據(jù)傳送給最佳判決電平確定單元；首次發(fā)出的判決電平調(diào) 整指令將判決電平指定為判決電平范圍值中的最小值，以后在前向糾錯(cuò)前誤碼 率檢測單元的觸發(fā)下每次發(fā)出的調(diào)整指令中將判決電平增加預(yù)設(shè)步長，直到其 達(dá)到判決電平范圍值中的最大值。每發(fā)送一個(gè)判決電平調(diào)整指令，對(duì)應(yīng)接收一 個(gè)前向糾錯(cuò)前誤碼率。
最佳判決電平確定單元，用于接收判決電平控制單元送來的前向糾錯(cuò)前誤 碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)，在所有檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值，
其對(duì)應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法，其特征在于，包括步驟A、在判決電平調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值，分別檢測不同判決電平值對(duì)應(yīng)的前向糾錯(cuò)前誤碼率；B、在檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值，其對(duì)應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述前向糾錯(cuò)前誤碼率為單 位時(shí)間內(nèi)前向糾錯(cuò)前的0誤碼個(gè)數(shù)和1誤碼個(gè)數(shù)之和。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟A前還包括確定所 述光接收機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)處于正常范圍之內(nèi)且保持不變，確定判決電平調(diào)整范圍 的最大值及最小值，以及確定判決電平調(diào)整的步長的步驟。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述光接收機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)包 括接收光功率、光信噪比及殘余色散參數(shù)。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，采用順序查 找方式或分段查找方式在檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，當(dāng)檢測到的 前向糾錯(cuò)誤碼率中的最小值對(duì)應(yīng)的判決電平值為若干個(gè)，則取其中的中間值作 為最佳判決電平值。
7、 一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的裝置，其特征在于，包括判決電平調(diào)整 單元、前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元、判決電平控制單元及最佳判決電平確定單 元，其中，判決電平調(diào)整單元，用于按照判決電平控制單元的調(diào)整指令在判決電平調(diào) 整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值；前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元，用于分別檢測不同判決電平值對(duì)應(yīng)的前向糾 錯(cuò)前誤碼率，將其傳送給判決電平控制單元；判決電平控制單元，用于向判決電平調(diào)整單元發(fā)送判決電平調(diào)整指令，接 收前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元送來的前向糾錯(cuò)前誤碼率，并將前向糾錯(cuò)前誤碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)傳送給最佳判決電平確定單元；最佳判決電平確定單元，用于接收判決電平控制單元送來的前向糾錯(cuò)前誤 碼率與判決電平值的數(shù)據(jù)，在所有檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值， 其對(duì)應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。
8、如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述前向糾錯(cuò)前誤碼率為單 位時(shí)間內(nèi)前向糾錯(cuò)前的0誤碼個(gè)數(shù)和1誤碼個(gè)數(shù)之和。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種優(yōu)化光接收機(jī)判決電平的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)在光通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)調(diào)整判決電平的方式存在著影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的問題。所述方法包括步驟在判決電平調(diào)整范圍內(nèi)調(diào)整判決電平值，分別檢測不同判決電平值對(duì)應(yīng)的前向糾錯(cuò)前誤碼率在檢測到的前向糾錯(cuò)前誤碼率中查找最小值，其對(duì)應(yīng)的判決電平值即為最佳判決電平值。所述裝置包括判決電平調(diào)整單元、前向糾錯(cuò)前誤碼率檢測單元、判決電平控制單元及最佳判決電平確定單元。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡單，避免了在光接收機(jī)正常工作情況下頻繁調(diào)整判決電平所引起的震蕩現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H04B10/158GK101359965SQ20081021131
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者肖 彭 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司