使用I-PMD進行無擾在線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的任意調制信號的頻率相關偏振變化(見圖6)。

圖6：對使用不同調制格式的不同比特率信號進行在線PMD測量的示例。

測量設置與程序

稱為I-PMD的測試方案安裝于T-BERD/MTS 8000V2主機上。

測試設置(見圖7)與相關程序非常簡單。需要技術人員定義(或在檢測到的通道內選擇)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網絡的分光處。

現場試驗測試結果

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

表：DWDM通道規劃和相關測量。

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，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。連續測量的時間間隔為5~30分鐘。

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

圖9：現場試驗中測量到的31920個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的頻域平均值，右圖為19個WDW通道內的時域平均數據。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信號內只測量DGDeff一次不足以以大于20%的精度估計。

圖10：現場試驗測量到的Δτeff(ν,t)數據的時域和頻域平均值。

“非干擾的在線PMD測量技術是一項面向服務提供商、驗證高速ROADM DWDM網絡并排除故障的獨特技術。在業務升級的規劃過程中(例如10G升級到40G)，PMD是一項需要測試的關鍵參數。這項測試在ROADMS網絡中更具挑戰性。這時信號被路由到多個不同方向，因而將網絡關斷進行測試會遇到極大的困難。因此，所有測試均應在不關斷網絡或不重新路由的前提下來完成，從而確保網絡設施的優化并準備好用于更高比特率的系統。”JDSU的Gregory Lietaert如此說到。

本文小結

JDSU開發出了獨特的無干擾在線測試技術來監測調制信號的等效DGD。它與傳統的斷業務式技術相比，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絡接入點的寬帶監控端口分光所得的單個通道信號。該儀器設計用于便攜式現場測試，并已證明符合現場在線PMD測量與監測要求。