40G光传输网络中的OPM应用

际测试中，产生漏检的原因主要有：1）信号过低，低于OPM所设置的光功率阈值；2）信号间隔过窄，超出了OPM所设置的信道间隔阈值。对于40G信号，由于信号光谱展宽，其信号峰值与信号功率有很大差异，使得基于峰值光功率的判决方式往往导致漏检。同时，由于光谱展宽，使得信号峰值位置定位出现偏差，信道间隔计算误差较大，一旦计算结果偏小也可能导致漏检。

由此可以看出，对40G信号，信号的自身展宽及信号对其他通道的串扰加剧是导致寻峰判决更加困难。通过对各种40G信号的光谱特征及40G网络应用的特点，建立完善和准确的判决条件是保障OPM正确寻峰的基本条件。

3.2不同码型及速率的识别

全光网络的构架和智能网络的概念普及，最终需要实现的是不同厂家、不同规格的光网络对接，实现光信号的透明传输。这就为OPM提出了一个新的课题：识别不同码型及速率。

由表2可以看到，不同的码型和速率组合得到的光谱形状不同，这就为OPM提供了识别不同速率和码型的理论依据。

图3为Accelink的OPM产品的测试光谱，其中比较了OSA和OPM实测40G NRZ和40G NRZ-DPSK的光谱对比。从图中可以看出，除了动态范围的差异，OSA和OPM都能很好的反应出40G信号下两种码型的谱宽，从而说明通过对各种码型的光谱特征的细致研究，OPM识别码型的功能是可以实现的。

图3 OSA和OPM测试的40G NRZ和NRZ-DPSK的光谱对比

3.3中心波长的计算

对40G信号的中心波长计算，如果采用原有针对10G信号的中心波长算法，则可能导致波长探测精度超标，这主要是40G传输速率下，信号光谱展宽造成的。OPM自身带宽及采集点数量的限制，导致在光谱展宽的情况下，峰值附近的采样点的大小差异进一步减小，计算中心波长的条件减弱，从而最终影响其中心波长的精度。

针对各种不同编码的40G信号的差异，研究不同的中心波长计算方法，是提高40G系统下中心波长计算准确的必要手段。

3.4光功率的计算；

信号光功率的计算是40G系统对OPM要求最为严格的指标之一，也是实现智能管理的关键指标之一。OPM的信号光功率的计算准确度主要取决于数据的稳定性及功率积分带宽的选择。相对于10G信号的光功率计算的方法，OPM在计算40G信号光功率时，其主要的差别在于参数的配置及功率校准的方式。

另一方面，40G信号间的串扰问题也是影响计算功率准确度的重要因素。在很多实际的50GHz通道间隔系统中，相邻信道40G信号间的串扰是非常严重的。对于10G和40G混传的系统，40G信号对10G的影响也是较明显。因此，对于40G信号的光功率计算，需要重点解决的一个问题就是码型的识别，从而进行差异化的参数配置和处理方式。

3.5OSNR的计算

对于OSNR的计算，传统的方法是外插法，即在信号光带宽以外寻找噪声点，从而估算信号的噪声水平。对于OPM而言，信号经过分光系统后会发生展宽，在采用外插法之前，需经过去卷积的运算，来对信号进行还原。这种计算方法基本能够满足目前实际10G传输系统的应用方式，可以较为准确的计算出信号的 OSNR。

对于40G信号而言，由于光谱展宽往往超过了DWDM的噪声测试点，原有的噪声测试点上同时有信号的存在，外插法已不再适用，在这种情况下可采用带内测试的方案。带内法即噪声点的选取在信号带宽范围之内，一般采用信号光和噪声光不同的偏振特性来进行信号光与噪声光的分离，从而准确的得出OSNR，这将是OPM发展的一个重要技术方向。

实际40G传输系统，由于多采用相位调制的码型，而这种码型在接受端对信号OSNR要求远低于10G调幅的解调方式，所以OSNR在40G光网络中往往作为一个参考的指标出现，不再成为评估系统性能最重要的参数之一，对OPM测试OSNR的范围和精度也有适度的放松。

4 OPM在40G中的应用现状

目前，光网络系统设计厂家明确提出了40G OPM的规格需求，OPM供应厂家也能够在一些常用的码型下满足客户的需求。以Accelink的OPM产品为例，该产品在满足40G网络的同时，兼容 10G信号的识别，支持多种码型混传的识别、计算功能，其中包含DPSK，DQPSK等。特别值得一提的是，OPM支持50GHz间隔下40Gbps信号的网络识别功能，最大可同时识别96个信道，扫描速度小于200ms。

虽然OPM在40G光网络中有所突破，但全面智能的实现40G环境应用，还需要进一步提升OPM自身的性能指标，并加强应用环境的研究，才能最终满足系统的需求。

OPM需求重点研究的问题如下：

1、40G光传输网络的各种码型特征；

2、40G光传输网络的特点，特别是各种信号混传下的光谱特性分析；

3、40G光传输网络下对50GHz间隔的信号处理方式；

4、带内法测试OSNR的技术；

5、低成本的解决方案。

总的来