使用I-PMD進行無擾在線PMD測量

比特率和調(diào)制格式的獨立性分析

基于相干檢測技術(shù)的在線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(diào)制信號的頻率相關(guān)偏振變化(見圖6)。

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

測量設(shè)置與程序

稱為I-PMD的測試方案安裝于T-BERD/MTS 8000V2主機上。

測試設(shè)置(見圖7)與相關(guān)程序非常簡單。需要技術(shù)人員定義(或在檢測到的通道內(nèi)選擇)用于測試的DWDM波長，然后按開始鍵。步驟為：將儀器連接到光纖鏈路末端的寬帶分光器(分析不會中斷或影響在線的真實數(shù)據(jù)流量)；選擇列入PMD測量的DWDM通道(可混合不同比特率和/或調(diào)制格式；若尚不清楚精確的頻率，可使用自動通道檢測)；開始短期或長期測量分析(該裝置可在任何地點遠程接入和控制)。

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

現(xiàn)場試驗測試結(jié)果

我們對一段414km長、在C波段內(nèi)不同頻率上承載19個常規(guī)10-Gb/s NRZ-OOK信號的長途傳輸鏈路進行了現(xiàn)場試驗(見表)。

表：DWDM通道規(guī)劃和相關(guān)測量。

所有信號均穿過相同光纖段。在本研究中，PMD分析儀連接到鏈路末端的監(jiān)測器分光器上(見圖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個小時的測量時間內(nèi)，儀器對19個WDM信號的DGDeff自動測量1680次，得到31920個樣本，其DGDeff均值為14.8 ps。連續(xù)測量的時間間隔為5~30分鐘。

圖9所示為31920個DGDeff測量的統(tǒng)計分布，與=14.8ps時預(yù)計的瑞利概率密度函數(shù)極為相近。

圖9：現(xiàn)場試驗中測量到的31920個DGDeff值的統(tǒng)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所示為在測量時間內(nèi)頻域平均的Δτ eff值的變化，即ν(t)，其與各個頻率的時域平均t(ν)的變化幅度大致相同，因此表明光纖鏈路中的PMD波動確實很大。左圖所示為作為測量時間函數(shù)的頻域平均值，右圖為19個WDW通道內(nèi)的時域平均數(shù)據(jù)。左圖中的頻域平均樣本的標準偏差為平均值的10.4%，右圖中的時域平均樣本的標準偏差為13.8%。然而圖9也說明在19個WDM信號內(nèi)只測量DGDeff一次不足以以大于20%的精度估計。

圖10：現(xiàn)場試驗測量到的Δτeff(ν,t)數(shù)據(jù)的時域和頻域平均值。

“非干擾的在線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(guī)劃過程中(例如10G升級到40G)，PMD是一項需要測試的關(guān)鍵參數(shù)。這項測試在ROADMS網(wǎng)絡(luò)中更具挑戰(zhàn)性。這時信號被路由到多個不同方向，因而將網(wǎng)絡(luò)關(guān)斷進行測試會遇到極大的困難。因此，所有測試均應(yīng)在不關(guān)斷網(wǎng)絡(luò)或不重新路由的前提下來完成，從而確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的優(yōu)化并準備好用于更高比特率的系統(tǒng)。”JDSU的Gregory Lietaert如此說到。

本文小結(jié)

JDSU開發(fā)出了獨特的無干擾在線測試技術(shù)來監(jiān)測調(diào)制信號的等效DGD。它與傳統(tǒng)的斷業(yè)務(wù)式技術(shù)相比，具備類似的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)接入點的寬帶監(jiān)控端口分光所得的單個通道信號。該儀器設(shè)計用于便攜式現(xiàn)場測試，并已證明符合現(xiàn)場在線PMD測量與監(jiān)測要求。