使用I-PMD進(jìn)行無(wú)擾在線(xiàn)PMD測量

比特率和調制格式的獨立性分析

基于相干檢測技術(shù)的在線(xiàn)PMD分析儀提供足夠的頻譜分辨率，以分析比特率為2.5~40Gb/s的任意調制信號的頻率相關(guān)偏振變化(見(jiàn)圖6)。

圖6：對使用不同調制格式的不同比特率信號進(jìn)行在線(xiàn)PMD測量的示例。

測量設置與程序

稱(chēng)為I-PMD的測試方案安裝于T-BERD/MTS 8000V2主機上。

測試設置(見(jiàn)圖7)與相關(guān)程序非常簡(jiǎn)單。需要技術(shù)人員定義(或在檢測到的通道內選擇)用于測試的DWDM波長(cháng)，然后按開(kāi)始鍵。步驟為：將儀器連接到光纖鏈路末端的寬帶分光器(分析不會(huì )中斷或影響在線(xiàn)的真實(shí)數據流量)；選擇列入PMD測量的DWDM通道(可混合不同比特率和/或調制格式；若尚不清楚精確的頻率，可使用自動(dòng)通道檢測)；開(kāi)始短期或長(cháng)期測量分析(該裝置可在任何地點(diǎn)遠程接入和控制)。

圖7：T-BERD/MTS-8000V2的I-PMD模塊連接到ROADM網(wǎng)絡(luò )的分光處。

現場(chǎng)試驗測試結果

我們對一段414km長(cháng)、在C波段內不同頻率上承載19個(gè)常規10-Gb/s NRZ-OOK信號的長(cháng)途傳輸鏈路進(jìn)行了現場(chǎng)試驗(見(jiàn)表)。

表：DWDM通道規劃和相關(guān)測量。

所有信號均穿過(guò)相同光纖段。在本研究中，PMD分析儀連接到鏈路末端的監測器分光器上(見(jiàn)圖8)，其信號功率在-27.3與-24.6dBm之間。信號的光信噪比介于17~18dB。

在191個(gè)小時(shí)的測量時(shí)間內，儀器對19個(gè)WDM信號的DGDeff自動(dòng)測量1680次，得到31920個(gè)樣本，其DGDeff均值為14.8 ps。連續測量的時(shí)間間隔為5~30分鐘。

圖9所示為31920個(gè)DGDeff測量的統計分布，與=14.8ps時(shí)預計的瑞利概率密度函數極為相近。

圖9：現場(chǎng)試驗中測量到的31920個(gè)DGDeff值的統計分布。

因此，我們估計光纖鏈路中的DGD均值大約為18.84ps，與之前對同一鏈路進(jìn)行的端到端PMD測量極為相符，分別為18.56和18.57ps.

圖10所示為在測量時(shí)間內頻域平均的Δτ eff值的變化，即ν(t)，其與各個(gè)頻率的時(shí)域平均t(ν)的變化幅度大致相同，因此表明光纖鏈路中的PMD波動(dòng)確實(shí)很大。左圖所示為作為測量時(shí)間函數的頻域平均值，右圖為19個(gè)WDW通道內的時(shí)域平均數據。左圖中的頻域平均樣本的標準偏差為平均值的10.4%，右圖中的時(shí)域平均樣本的標準偏差為13.8%。然而圖9也說(shuō)明在19個(gè)WDM信號內只測量DGDeff一次不足以以大于20%的精度估計。

圖10：現場(chǎng)試驗測量到的Δτeff(ν,t)數據的時(shí)域和頻域平均值。

“非干擾的在線(xiàn)PMD測量技術(shù)是一項面向服務(wù)提供商、驗證高速ROADM DWDM網(wǎng)絡(luò )并排除故障的獨特技術(shù)。在業(yè)務(wù)升級的規劃過(guò)程中(例如10G升級到40G)，PMD是一項需要測試的關(guān)鍵參數。這項測試在ROADMS網(wǎng)絡(luò )中更具挑戰性。這時(shí)信號被路由到多個(gè)不同方向，因而將網(wǎng)絡(luò )關(guān)斷進(jìn)行測試會(huì )遇到極大的困難。因此，所有測試均應在不關(guān)斷網(wǎng)絡(luò )或不重新路由的前提下來(lái)完成，從而確保網(wǎng)絡(luò )設施的優(yōu)化并準備好用于更高比特率的系統。”JDSU的Gregory Lietaert如此說(shuō)到。

本文小結

JDSU開(kāi)發(fā)出了獨特的無(wú)干擾在線(xiàn)測試技術(shù)來(lái)監測調制信號的等效DGD。它與傳統的斷業(yè)務(wù)式技術(shù)相比，具備類(lèi)似的DGD均值評估精度。I-PMD儀器基于相干檢測，具備足夠的靈敏度以測量由任何網(wǎng)絡(luò )接入點(diǎn)的寬帶監控端口分光所得的單個(gè)通道信號。該儀器設計用于便攜式現場(chǎng)測試，并已證明符合現場(chǎng)在線(xiàn)PMD測量與監測要求。