CN101312376B - 检测光网络中部件级联顺序的方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测光网络中部件级联顺序的方法、设备和系统，属于光传输领域。方法包括：为波长通道调制标识信号；检测部件波长最多的端口的标识集合，部件处的所有波长功率和与所有功率和的比值及标识幅度；推导部件另一端的标识集合；对所有标识集合分组；根据上述所有信息得出组内级联顺序；根据是否有相同部件得出组间级联顺序；或包括：检测波长集合、波长幅度及光信噪比；对波长集合分组，然后分别得出组内级联顺序和组间级联顺序。设备包括接收模块、分组模块和分析模块。系统包括调制器、检测装置和网管设备；或包括检测装置和网管设备。本发明能检测出光网络中部件的级联顺序，从而能够识别光网络的全部拓扑结构，简便、快速、易行。

Description

检测光网络中部件级联顺序的方法、设备和系统

技术领域

本发明涉及光传输领域，特别涉及一种检测光网络中部件级联顺序的方法、设备和系统。

背景技术

随着光传送技术的发展，光传送网络朝着全光可配置网络发展，网络拓扑也朝MESH(网状)网络发展，网络规模也越来越大。全光可配置网络中波长信道是以全光状态传输的，参见图1，有三个部件，OA(Optical Amplifier，光放大器)、OADM(Optical Add/Drop Multiplexer，光分插复用器)和PXC(Photonic Cross-Connects，光交叉)，波长信道在经过这三个部件的传输过程中没有进行光电转换，因此无法在中间节点通过光电转换提取通道开销的方式获得通道信息，这种情况下，给网络管理维护带来了更大的挑战。

在这种复杂的网络拓扑下，为了识别光纤连接关系以及波长通道踪迹，通常采用光波长跟踪技术，即为每个波长调制上一个低频标识信号，在链路传输中间节点解调出低频标识信号，从而获得波长传输的踪迹。参见图2，假设发送端有n个波长，利用调制器为每个波长通道调制上一个唯一标识信号，即CID(Channel Identification，通道标识)；CID可以是频率信号、数据信号、编码信号或无编码信号等等，经MUX(Multiplexer，光复用器)复用后，进入主光通道传输。对通道标识进行检测的过程如下：参见图3，在波长发送端，有n个波长，λ1至λn，以固定的调顶深度m为每个波长通道调制上一个唯一的波长标识WK，则得到n个标识，WK₁至WK_n；在透明节点处连接一个标识检测装置(Detector)，从主光通道分离出一小部分光，进行光电转换，通过电处理得到各个波长的标识；通过识别该节点检测到的标识的集合，可以判断出有哪些波长经过该节点，例如，检测到的标识集合为WK₁、WK₂和WK₅，则可以判断出波长λ₁、λ₂和λ₅经过了该节点。通过识别各个节点检测到的标识集合，就可以判断出每个波长在透明光传送网络中经过了哪些节点。但是仅仅知道波长经过哪些节点对网络的管理和维护仍然是不够的，为了更方便地进行网络故障定位和性能调整，就需要获得波长在光传送网络中的传播踪迹，即不仅需要知道波长经过了哪些节点，还需要对波长穿过的节点的先后顺序进行判别。

主光通道信号在光网络中的传输根据主光通道内波长改变的情况分为两种：一种是有波长改变的情况，如发生波长上下或者波长转换；另外一种是所有波长都透明传输。所有波长都透明传输的情况又分为两种：一种是光信号穿过放大器部件，另外一种是光信号穿过可以上下波长的部件，但是实际使用中并没有波长上下的情况。

目前有两种现有技术能够实现对光网络中的部件的级联顺序进行判断。参见图4，现有技术一利用标识匹配结合部件有波长改变的特性得到部件的级联顺序，进而得到波长通道的踪迹。F1至F6是六个带通滤波器(光网络中的每个节点可以存在一个或者多个带通滤波器)，顺序连接，每个带通滤波器存在三个端口，复用端口M，串通端口T和上下波端口B，且有固定的滤波范围；例如，发送端有五个波长λ₁、λ₂、λ₃、λ₄和λ₅，从M1端口输入到F1，假设F1的滤波范围为λ₃和λ₄，则B1端口下两个波长λ₃和λ₄，T1端口输出λ₁、λ₂和λ₅；假设F6的滤波范围为λ₆和λ₇，在B6端口上了两个波长λ₆和λ₇，则M6端口输出的波长中会包含λ₆和λ₇。假设在M端口得到的光标识集合为M，在T端口得到的串通标识集合为T，在B端口得到的上下波标识集合为B，则根据带通滤波器的特性，T和B均为M的子集，且T不在带通滤波器的滤波范围内，而B在带通滤波器的滤波范围内。如果带通滤波器的滤波范围为已知，则在检测到各个带通滤波器的各个端口的标识集合后，将这些信息传输给网管；网管通过分析这些标识集合的对应关系可以得到各带通滤波器的连接关系，从而可以得到节点间及节点内光纤的连接关系，进一步地可得到每个波长通道在各个节点间及节点内的连接关系。例如，如果为上述五个波长加的标识分别为WK₁、WK₂、WK₃、WK₄和WK₅，则根据在M2端口放置的标识检测装置检测到的标识集合WK₁、WK₂和WK₅，和F1的滤波范围λ₃和λ₄，可以判断出M1端口和M2端口之间的部件为F1；根据在M5端口放置的标识检测装置检测到的标识集合WK₁和WK₂，在M6端口放置的标识检测装置检测到的标识集合WK₁、WK₂、WK₆和WK₇，以及F6的滤波范围λ₆和λ₇，就可以判断出M5端口和M6端口之间的部件为F6；类似地，可以判断出其他M端口之间的部件，从而可以得到所有部件的级联顺序。

上述现有技术一的缺点是，当多个没有波长上下的光网络部件(如放大器或没有波长上下的带通滤波器)级联时，无法识别这些部件的级联顺序，当有部件发生故障时，会导致无法判断出故障的发生点，即无法判断出具体是哪个部件发生了故障。参见图4，当带通滤波器F2和F3都没有波长上下时，在M2端口检测到的标识集合与在M3端口检测到的标识集合是一致的，如在M2端口检测到WK₁、WK₂和WK₅，则在M3端口也检测到WK₁、WK₂和WK₅，因此无法判断出M2和M3之间的部件是F2还是F3，也就无法判断出哪个带通滤波器与F1相连。如果带通滤波器F2发生故障，如带通范围变化，造成某个波长如λ₅不能通过，则在M2端口只会检测到WK₁和WK₂，在M3端口也会检测到WK₁和WK₂，因此无法判断出是F2还是F3发生了故障。参见图5，为放大器级联的情况，有三个放大器A、B和C，由于全透明传输，因此在各个放大器点检测到的标识集合是完全一致的，此时就无法通过标识匹配的方法获得放大器的连接顺序。当某个放大器发生故障时，可能造成某个波长不能增益，因此在A、B和C处检测到的光标识集合可能会发生不一致的情况。例如，发送端有三个波长λ₁、λ₂和λ₃，如果放大器B发生故障，导致经放大器B放大后，只输出两个波长λ₁和λ₃，则在A点检测到的标识集合为WK₁、WK₂和WK₃，在B点和C点检测到的标识集合均为WK₁和WK₃，比较三个标识集合后，可以判断出有放大器发生了故障，但是由于通过标识匹配并不能判断出B和C哪个放大器与A连接，因此也就无法判断出是放大器B还是放大器C发生了故障。

现有技术二除了在每个波长通道调制上一个CID以外，还在光网络中的每个链路跨段(即每两个节点之间)调制上一个FID(Fiber Identification，光纤标识)，从而通过波长通道标识集合和光纤标识可以得到波长通道在网络中经过了哪些部件，从而可以得到这些部件的级联顺序。参见图6，有四个部件MUX、OA、OADM和PXC，在发送端有n个波长，λ₁至λ_n，分别调制上n个CID，WK₁至WK_n；在三个链路跨段上分别调制上FID信号，f₁、f₂和f₃，则在三个链路跨段检测到的标识集合分别为：WK₁至WK_n与f1，WK₁至WK_n与f₁、f₂，WK₁至WK_n与f₁、f₂和f₃，通过比较各个链路跨段检测到的标识集合，就可以判断出光网络中的各部件的连接顺序。

上述现有技术二的缺点如下：

1.需要为每个链路跨段添加FID调制装置，成本较高。

2.由于在主光通道的每个链路跨段都增加新的FID，对于波长可交换网络来说，会造成各检测点检测到的标识集合非常混乱、复杂，而且可能会越来越庞大；如果在每个链路跨段末删除FID，则需要在每个链路跨段放置拆除FID的装置，会进一步增加硬件成本。

3.网络规模越大，所需的标识数量就越多，这样就会造成调制解调的难度，尤其是对某些标识来说，如采用频率标识，则标识数量的增加会严重增加系统实现的难度。

发明内容

为了能够检测出光网络中部件级联的顺序且不增加实现的成本和难度，本发明实施例提供了一种检测光网络中部件级联顺序的方法、设备和系统。所述技术方案如下：

一种检测光网络中部件级联顺序的方法，包括：

在光网络中为每个波长通道调制上一个标识信号；

对所述光网络中的每个部件，检测其波长最多的端口的标识集合，检测所述每个部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值，以及所述标识集合内的标识的幅度，所述所有功率之和为所述所有波长功率之和与所有噪声功率之和的总和；

对所述每个部件，根据检测出的一端的标识集合推导出另一端的标识集合；

对得到的所有标识集合进行分组，每组内的标识集合都相同；

根据所述所有标识集合、比值和标识幅度得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：

当所述每组内标识集合的个数为两个时，得出所述两个标识集合对应的两个部件相连；

当所述每组内标识集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值均相同；所述再次分组后的每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序；

得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

一种检测光网络中部件级联顺序的方法，包括：

对光网络中的每个部件，检测其波长最多的端口的波长集合和该波长集合内的波长的幅度，并检测其光信噪比；

对所述每个部件，根据检测出的一端的波长集合推导出另一端的波长集合；

对得到的所有波长集合进行分组，每组内的波长集合都相同；

根据所述所有波长集合、波长的幅度和光信噪比得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：

当所述每组内波长集合的个数为两个时，得出所述两个波长集合对应的两个部件相连；

当所述每组内波长集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件具有相同的光信噪比；所述再次分组后的每组内的部件按照各自波长集合内同一波长的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照光信噪比递减的规则得出所有组的级联顺序；

得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

一种检测光网络中部件级联顺序的设备，包括：

接收模块，用于接收光网络中所有部件的波长最多的端口处的标识集合，并接收所述所有部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值以及标识幅度；所述所有功率之和为所述所有波长功率之和与所有噪声功率之和的总和；

分组模块，用于根据所述接收模块收到的部件一端的标识集合推导出另一端的标识集合，对得到的所有标识集合进行分组，每组内的标识集合都相同；

分析模块，用于根据所述所有标识集合、比值和标识幅度得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：当所述每组内标识集合的个数为两个时，得出所述两个标识集合对应的两个部件相连；当所述每组内标识集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值均相同；所述再次分组后的每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序；还用于得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

一种检测光网络中部件级联顺序的设备，包括：

接收模块，用于接收光网络中所有部件的波长最多的端口处的波长集合和该波长集合内的波长的幅度，以及光信噪比；

分组模块，用于根据所述接收模块收到的部件一端的波长集合推导出另一端的波长集合，对得到的所有波长集合进行分组，每组内的波长集合都相同；

分析模块，用于根据所述所有标识集合、比值和标识幅度得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：当所述每组内标识集合的个数为两个时，得出所述两个标识集合对应的两个部件相连；当所述每组内标识集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值均相同；所述再次分组后的每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序；还用于得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。一种检测光网络中部件级联顺序的系统，包括调制器、检测装置和网管设备；

所述调制器，用于在光网络中为每个波长通道调制上一个标识；

所述检测装置包括：

检测模块，用于检测所述光网络中每个部件的波长最多的端口的标识集合和每个部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值，以及所述标识集合内的标识的幅度；所述所有功率之和为所述所有波长功率之和与所有噪声功率之和的总和；

发送模块，用于向所述网管设备发送所述检测模块检测到的标识集合、比值和标识幅度；

所述网管设备包括：

接收模块，用于接收所述发送模块发来的标识集合、比值和标识幅度；

分组模块，用于根据所述接收模块收到的部件一端的标识集合推导出部件另一端的标识集合，对得到的所有标识集合进行分组，每组内的标识集合都相同；

分析模块，用于根据所述所有标识集合、比值和标识幅度得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：当所述每组内标识集合的个数为两个时，得出所述两个标识集合对应的两个部件相连；当所述每组内标识集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值均相同；所述再次分组后的每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序；还用于得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

一种检测光网络中部件级联顺序的系统，包括检测装置和网管设备；

所述检测装置包括：

检测模块，用于检测所述光网络中每个部件的波长最多的端口的波长集合和该波长集合内的波长的幅度，以及光信噪比；

发送模块，用于向所述网管设备发送所述检测模块检测到的波长集合、波长的幅度和光信噪比；

所述网管设备包括：

接收模块，用于接收所述发送模块发来的波长集合、波长的幅度和光信噪比；

分组模块，用于根据所述接收模块收到的部件一端的波长集合推导出部件另一端的波长集合，对得到的所有波长集合进行分组，每组内的波长集合都相同；

分析模块，用于根据所述所有波长集合、波长的幅度和光信噪比得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：当所述每组内波长集合的个数为两个时，得出所述两个波长集合对应的两个部件相连；当所述每组内波长集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件具有相同的光信噪比；所述再次分组后的每组内的部件按照各自波长集合内同一波长的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照光信噪比递减的规则得出所有组的级联顺序；还用于得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

本发明实施例无论在波长改变的情况下，还是在波长透明传输的情况下，或者是二者混合的情况下，都能检测出光网络中部件的级联顺序，从而能够识别光网络的全部拓扑结构，简便、快速、易行。

附图说明

图1是现有技术中全光可配置网络的结构示意图；

图2是现有技术中进行CID调制的示意图；

图3是现有技术中光波长跟踪技术的原理示意图；

图4是现有技术一通过光标识匹配检测部件级联顺序的示意图；

图5是现有技术一在放大器级联的情况下检测部件级联顺序的示意图；

图6是现有技术二进行CID和FID综合调制检测部件级联顺序的示意图；

图7是本发明实施例一提供的检测光网络中部件级联顺序的方法流程图；

图8是本发明实施例一中获取比值S/S’和标识幅度的流程示意图；

图9是本发明实施例一中按照比值S/S’递减的规则得出放大器级联顺序的示意图；

图10是本发明实施例一中按照标识幅度递减的规则得出带通滤波器级联顺序的示意图；

图11是本发明实施例一中根据比值和标识幅度得出放大器和带通滤波器混连时的顺序示意图；

图12是本发明实施例二提供的检测光网络中部件级联顺序的方法流程图；

图13是本发明实施例三提供的检测光网络中部件级联顺序的设备结构图；

图14是本发明实施例四提供的检测光网络中部件级联顺序的设备结构图；

图15是本发明实施例五提供的检测光网络中部件级联顺序的系统结构图；

图16是本发明实施例六提供的检测光网络中部件级联顺序的系统结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

参见图7，本发明实施例提供了一种检测光网络中部件级联顺序的方法，具体包括以下步骤：

步骤101：在光网络中为每个波长通道调制上一个唯一的标识信号；

其中，标识信号可以是频率信号、数据信号、编码信号或无编码信号等等，且设置固定的调顶深度m。

步骤102：检测光网络中每个部件的波长最多的端口的标识集合、每个部件处的所有波长功率和S与所有功率和S’的比值以及标识集合内的标识的幅度，其中，所有功率和S’为所有波长功率和S与所有噪声功率和的总和；当部件的两个端口的波长数目相同时，任选其中一个端口进行检测。

对于带通滤波器来说，波长最多的端口即复用端口；对于放大器来说，两端的波长数目相同，可以任选其中一个端口进行检测。

参见图8，本实施例中获取比值S/S’和标识幅度具体过程如下：

从主光通道分离出一部分光，进行光电转换，得到电信号；对该电信号进行放大，并进行模数转换，得到所有功率和S’；对放大后的电信号进行滤波，然后进行采样和DSP(DigitalSignal Processing，数字信号处理)，得到标识WK的幅度以及功率，然后用各标识的功率和除以调制深度m计算出当前主光通道中所有波长的功率和S，即S＝∑S_WK/m。

由于光电转换后的电信号中除了波长信号外还包含噪声信号，因此S会比S’小，且随着网络中部件级联数目的增多，噪声比例会越来越大，因此可以通过比值S/S’的变化获得部件的级联顺序。

步骤103：对于每个部件，根据检测到的一端的标识集合推导出另一端的标识集合；

例如，在带通滤波器的M端口检测到标识集合为WK₁、WK₂和WK₃，且已知该带通滤波器的滤波范围为λ₁和λ₃，则可以推导出该带通滤波器的T端口的标识集合为WK₂。

步骤104：将检测到的标识集合与推导出的标识集合合并在一起进行分组，每组内的标识集合均相同；

例如，有A、B、C、D、E和F共六个部件，A的端口为T1、M1，B的端口为T2、M2，C的端口为T3、M3，D的端口为T4、M4，E的端口为T5、M5，F的端口为T6、M6；假设T1、M1、T2、M2、T3、M3和T4端口的标识集合均为WK₁和WK₂，而端口M4、T5、M5、T6和M6端口的标识集合均为WK₁、WK₂、WK₃和WK₄，则将T1、M1、T2、M2、T3、M3和T4端口分为一组，将M4、T5、M5、T6和M6端口分为另一组。

步骤105：对每组内的所有部件，先判断该组内标识集合的个数是否超过两个，如果超过两个，则执行步骤107；否则，执行步骤106。

步骤106：此时该组内只有两个标识集合，且相同，则可以得出这两个标识集合对应的部件直接相连，然后执行步骤109。

步骤107：此时该组内的标识集合超过两个，且均相同，则根据比值S/S’对该组内的所有部件再次进行分组，再次分组后每组内的部件处的所有波长功率和与所有功率和的比值S/S’均相同。

步骤108：再次分组后，每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出部件的级联顺序；组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序。

例如，参见图9，有三个放大器A、B和C，在A、B和C处检测到的标识集合相同，则将他们分为一组，假设在A、B和C处获取的所有波长功率和与所有功率和的比值S/S’分别为0.9、0.8和0.7，则再次分组时，将A、B和C各自分为一组，共三组，按照比值递减的规则，可以得出这三组的级联顺序为A-＞B-＞C。

上述同一标识是指在检测出的多个标识集合中分别选取一个相同的标识，然后比较选取出的标识的幅度变化，由于光网络中的部件之间必然存在插损，不同节点的部件之间还会有由于长光纤造成的损耗，因此对于同一标识来说，标识幅度会随着链路的传输逐步降低，降低幅度和两相邻部件间的损耗相关，所以可以通过标识幅度的变化来得出部件的级联顺序。

例如，参见图10，有四个带通滤波器A、B、C和D(他们可以属于同一个网络节点，也可以属于不同的网络节点)，A的三个端口分别为T1、B1和M1，B的三个端口分别为T2、B2和M2，C的三个端口分别为T3、B3和M3，D的三个端口分别为T4、B4和M4；在实际使用中某些时间段内，A、B、C和D都没有发生波长上下，即所有波长透明串通这些部件；在每个复用端口M处都放置一个检测装置(Detector)，用来检测调制在主光通道中的波长上的标识信号，所有检测装置都将检测到的标识集合发送给NMS(Network Management System，网管系统)；由于波长透明传输，因此在M1、M2、M3和M4端口处检测到的标识集合均相同，如均为WK₁、WK₂、WK₃、WK₄和WK₅，则按照上述规则将他们划分在一组内；假设检测到A、B、C和D的S/S’均相同，则再次分组时，仍然将他们分为一组，从每个部件的M端口的标识集合中任选一个相同的标识，如都选取WK₂，然后比较每个标识集合中选出的标识WK₂的幅度，按照标识幅度递减的规则得出部件的级联顺序，如M1、M2、M3和M4端口的标识集合中标识WK₂的幅度分别为：6、5、4和3，则可以得出部件的级联顺序为A-＞B-＞C-＞D。

在实际应用中，由于长距离传输的原因，通常会在网络中间放置放大器进行信号放大，则会出现放大器与多种部件混合级联的情况。例如，参见图11，带通滤波器A和B属于一个节点，带通滤波器C和D属于另一个节点，在图10的基础上增加一个放大器E，位于带通滤波器B和C之间，在放大器E的输出端放置一个检测装置，该检测装置也与NMS连接。假设波长透明传输所有部件，则按照上述方法得出A、B、C和D的级联顺序的过程具体为：在端口M1、M2、M3、M4和M5检测标识集合，并推导出端口T1、T2、T3、T4和T5的标识集合，比较所有标识集合后，发现10个标识集合均相同，如均为WK₁、WK₂和WK₃，且相同的标识集合的个数超过两个，则将10个标识集合划分为一组，并获取该组内所有部件处的所有波长功率和与所有功率和的比值S/S’，如A和B的S/S’均为0.6，C、D和E的S/S’均为0.5，则再次分组，将A和B分为一组，将C、D和E分为另一组，并且可以初步判断出A和B相连，C、D和E相连，且A和B在C、D和E的前面；然后在A和B的M端口的标识集合中任取一个相同的标识，比较其幅度，如在A的M1端口检测到的标识WK₁的幅度为8，在B的M2端口检测到的标识WK₁的幅度为7，则可以得知A在B前面，即级联顺序为A-＞B；在C、D和E的M端口的标识集合中任取一个相同的标识，比较其幅度，如在C的M3端口检测到的标识WK₅的幅度为3，在D的M4端口检测到的标识WK₅的幅度为2，在E的M5端口检测到的标识WK₅的幅度为4，则可以得知他们的级联顺序为E-＞C-＞D；从而可以得出所有部件的级联顺序A-＞B-＞E-＞C-＞D。

步骤109：得出所有组内的部件级联顺序后，根据是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序，从而可以得到整个光网络中所有部件的级联顺序；

例如，有一组的级联顺序为A-＞B-＞C，另一组的级联顺序为C-＞D-＞E，则两组具有相同的部件C，因此可以得出这两组的级联顺序，即A-＞B-＞C-＞D-＞E。

实施例二

本实施例在发送端不进行光标识调制，而是在网络中每个部件处采用光谱分析单元对波长进行检测，参见图12，本发明实施例还提供了一种检测光网络中部件级联顺序的方法，具体包括以下步骤：

步骤201：采样光谱分析单元检测光网络中每个部件的波长最多的端口的波长集合、该波长集合内的波长的幅度和OSNR(Optical Signal-to-Noise Ratio，光信噪比)；当部件的两个端口的波长集合一样时，任选其中一个端口检测波长集合和波长幅度；

光谱分析单元为现有技术，在光网络中的每个部件处增加一个光谱分析单元，对波长进行检测，可以获得网络中所有部件端口处的波长集合。

步骤202：对于每个部件，根据检测到的一端波长集合推导出另一端的波长集合；

例如，在带通滤波器的M端口检测到波长集合为λ₁、λ₂和λ₃，且已知该带通滤波器的滤波范围为λ₁和λ₃，则可以推导出该带通滤波器的T端口的波长集合为λ₂。

步骤203：将检测到的波长集合与推导出的波长集合合并在一起进行分组，每组内的波长集合都相同；

例如，有A、B、C和D共四个部件，A的端口为T1、M1，B的端口为T2、M2，C的端口为T3、M3，D的端口为T4、M4；假设T1、M1、T2、M2和T3端口的波长集合均为λ₁和λ₂，而端口M3、T4和M4的波长集合均为λ₁、λ₂和λ₃，则将A、B和C分为一组，将C和D分为另一组。

步骤204：对每组内的所有部件，先判断该组内波长集合的个数是否超过两个，如果超过两个，则执行步骤206；否则，执行步骤205。

步骤205：此时该组内只有两个波长集合，且相同，则可以得出这两个波长集合对应的部件直接相连，然后执行步骤208。

步骤206：此时该组内的波长集合超过两个，且均相同，则根据OSNR对该组内的所有部件再次进行分组，分组后每组内部件具有相同的OSNR。

步骤207：再次分组后，每组内的部件按照各自波长集合内同一波长的幅度递减的规则得出级联顺序；再次分组后组与组之间按照OSNR递减的规则得出所有组的级联顺序。

例如，参见图9，有三个放大器A、B和C，在A、B和C处检测到的波长集合相同，如均为λ₁、λ₂和λ₃，则将他们分为一组，假设检测到A、B和C的OSNR分别为28、25和23，则再次分组，将A、B和C各自分为一组，共三组，按照OSNR递减的规则，可以得出部件的级联顺序为A-＞B-＞C。

步骤208：得出所有组内的部件级联顺序后，根据是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序，从而可以得到整个光网络中所有部件的级联顺序。

实施例三

参见图13，本发明实施例还提供了一种检测光网络中部件级联顺序的设备，具体包括：

(1)接收模块，用于接收光网络中所有部件的波长最多的端口处的标识集合，并接收所有部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值以及标识幅度；

(2)分组模块，用于根据接收模块收到的部件一端的标识集合推导出另一端的标识集合，对得到的所有标识集合进行分组，每组内的标识集合都相同；

(3)分析模块，用于根据所有标识集合、比值和标识幅度得出分组模块划分的每组内的部件级联顺序；得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

其中，分析模块可以具体包括：

1)组内分析单元，用于对分组模块划分的每个组进行分析，当组内标识集合的个数为两个时，得出两个标识集合对应的两个部件相连；当组内标识集合的个数超过两个时，对该组内的所有部件进行再次分组，再次分组后，每组内的部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值均相同；每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出级联顺序；组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序；

2)组间分析单元，用于当组内分析单元得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

实施例四

参见图14，本发明实施例还提供了一种检测光网络中部件级联顺序的设备，具体包括：

(1)接收模块，用于接收光网络中所有部件的波长最多的端口处的波长集合和该波长集合内的波长的幅度，以及光信噪比；

(2)分组模块，用于根据接收模块收到的部件一端的波长集合推导出另一端的波长集合，对得到的所有波长集合进行分组，每组内的波长集合都相同；

(3)分析模块，用于根据所有波长集合、波长的幅度和光信噪比得出分组模块划分的每组内的部件级联顺序；得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

其中，分析模块可以具体包括：

1)组内分析单元，用于对分组模块划分的每个组进行分析，当组内波长集合的个数为两个时，得出两个波长集合对应的两个部件相连；当组内波长集合的个数超过两个时，对该组内的所有部件进行再次分组，再次分组后，每组内的部件具有相同的光信噪比；每组内的部件按照各自波长集合内同一波长的幅度递减的规则得出级联顺序；组与组之间按照光信噪比递减的规则得出所有组的级联顺序；

2)组间分析单元，用于当组内分析单元得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

实施例五

参见图15，本发明实施例还提供了一种检测光网络中部件级联顺序的系统，包括调制器、检测装置和网管设备；

调制器，用于在光网络中为每个波长通道调制上一个标识；

检测装置包括：

(1)检测模块，用于检测光网络中每个部件的波长最多的端口的标识集合和每个部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值，以及标识集合内的标识的幅度；

(2)发送模块，用于向网管设备发送检测模块检测到的标识集合、比值和标识幅度；

网管设备包括：

(1)接收模块，用于接收发送模块发来的标识集合、比值和标识幅度；

(2)分组模块，用于根据接收模块收到的部件一端的标识集合推导出部件另一端的标识集合，对得到的所有标识集合进行分组，每组内的标识集合都相同；

(3)分析模块，用于根据所有标识集合、比值和标识幅度得出每组内的部件级联顺序；得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

其中，检测模块可以具体包括：

1)标识集合检测单元，用于检测光网络中每个部件波长最多的端口的标识集合；

2)波长强度检测单元，用于对光网络中的每个部件，从主光通道分离出一部分光，进行光电转换，得到电信号；对电信号进行放大，并进行模数转换，得到所有功率之和；对放大后的电信号进行滤波，然后进行采样和数字信号处理，得到标识集合内的标识的幅度和所有波长功率之和；将所有波长功率之和除以所有功率之和计算出比值。

实施例六

参见图16，本发明实施例还提供了一种检测光网络中部件级联顺序的系统，包括检测装置和网管设备；

检测装置包括：

(1)检测模块，用于检测光网络中每个部件的波长最多的端口的波长集合和该波长集合内的波长的幅度，以及光信噪比；

(2)发送模块，用于向网管设备发送检测模块检测到的波长集合、波长的幅度和光信噪比；

网管设备包括：

(1)接收模块，用于接收发送模块发来的波长集合、波长的幅度和光信噪比；

(2)分组模块，用于根据接收模块收到的部件一端的波长集合推导出部件另一端的波长集合，对得到的所有波长集合进行分组，每组内的波长集合都相同；

(3)分析模块，用于根据所有波长集合、波长的幅度和光信噪比得出每组内的部件级联顺序；得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

本发明实施例可以用软硬件相结合的方式实现，相应的软件可以存储在可读取的存储介质中，例如，计算机的硬盘、内存或光盘中。

本发明实施例无论在波长改变的情况下，还是在波长透明传输的情况下，或者是二者混合的情况下，都能检测出光网络中部件的级联顺序，从而能够识别光网络的全部拓扑结构，简便、快速；而且不需要在链路跨段上添加FID调制装置或FID删除装置，降低了成本；利用比值S/S’和标识幅度判别部件级联顺序时，只需在现有的标识检测装置中增加放大、滤波、模/数转换和DSP等功能，容易实现；利用光谱分析单元检测部件的级联顺序时，可以直接得到波长集合、波长幅度和OSNR等信号，简单易行，降低了实现的难度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种检测光网络中部件级联顺序的方法，其特征在于，所述方法包括：

在光网络中为每个波长通道调制上一个标识信号；

对所述光网络中的每个部件，检测其波长最多的端口的标识集合，检测所述每个部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值，以及所述标识集合内的标识的幅度，所述所有功率之和为所述所有波长功率之和与所有噪声功率之和的总和；

对所述每个部件，根据检测出的一端的标识集合推导出另一端的标识集合；

对得到的所有标识集合进行分组，每组内的标识集合都相同；

根据所述所有标识集合、比值和标识幅度得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：

当所述每组内标识集合的个数为两个时，得出所述两个标识集合对应的两个部件相连；

当所述每组内标识集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值均相同；所述再次分组后的每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序；

得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

2.根据权利要求1所述的检测光网络中部件级联顺序的方法，其特征在于，检测所述每个部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值，以及所述标识集合内的标识的幅度的步骤具体包括：

对所述光网络中的每个部件，从主光通道分离出一部分光，进行光电转换，得到电信号；

对所述电信号进行放大，并进行模数转换，得到所有功率之和；

对所述放大后的电信号进行滤波，然后进行采样和数字信号处理，得到标识幅度和所有波长功率之和；

将所述所有波长功率之和除以所述所有功率之和计算出所述比值。

3.一种检测光网络中部件级联顺序的方法，其特征在于，所述方法包括：

对光网络中的每个部件，检测其波长最多的端口的波长集合和该波长集合内的波长的幅度，并检测其光信噪比；

对所述每个部件，根据检测出的一端的波长集合推导出另一端的波长集合；

对得到的所有波长集合进行分组，每组内的波长集合都相同；

根据所述所有波长集合、波长的幅度和光信噪比得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：

当所述每组内波长集合的个数为两个时，得出所述两个波长集合对应的两个部件相连；

当所述每组内波长集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件具有相同的光信噪比；所述再次分组后的每组内的部件按照各自波长集合内同一波长的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照光信噪比递减的规则得出所有组的级联顺序；

得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

4.一种检测光网络中部件级联顺序的设备，其特征在于，所述设备包括：

接收模块，用于接收光网络中所有部件的波长最多的端口处的标识集合，并接收所述所有部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值以及标识幅度；所述所有功率之和为所述所有波长功率之和与所有噪声功率之和的总和；

分组模块，用于根据所述接收模块收到的部件一端的标识集合推导出另一端的标识集合，对得到的所有标识集合进行分组，每组内的标识集合都相同；

分析模块，用于根据所述所有标识集合、比值和标识幅度得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：当所述每组内标识集合的个数为两个时，得出所述两个标识集合对应的两个部件相连；当所述每组内标识集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值均相同；所述再次分组后的每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序；还用于得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

5.一种检测光网络中部件级联顺序的设备，其特征在于，所述设备包括：

接收模块，用于接收光网络中所有部件的波长最多的端口处的波长集合和该波长集合内的波长的幅度，以及光信噪比；

分组模块，用于根据所述接收模块收到的部件一端的波长集合推导出另一端的波长集合，对得到的所有波长集合进行分组，每组内的波长集合都相同；

分析模块，用于根据所述所有波长集合、波长的幅度和光信噪比得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：当所述每组内波长集合的个数为两个时，得出所述两个波长集合对应的两个部件相连；当所述每组内波长集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件具有相同的光信噪比；所述再次分组后的每组内的部件按照各自波长集合内同一波长的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照光信噪比递减的规则得出所有组的级联顺序；还用于得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

6.一种检测光网络中部件级联顺序的系统，其特征在于，所述系统包括调制器、检测装置和网管设备；

所述调制器，用于在光网络中为每个波长通道调制上一个标识；

所述检测装置包括：

检测模块，用于检测所述光网络中每个部件的波长最多的端口的标识集合和每个部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值，以及所述标识集合内的标识的幅度；所述所有功率之和为所述所有波长功率之和与所有噪声功率之和的总和；

发送模块，用于向所述网管设备发送所述检测模块检测到的标识集合、比值和标识幅度；

所述网管设备包括：

接收模块，用于接收所述发送模块发来的标识集合、比值和标识幅度；

分组模块，用于根据所述接收模块收到的部件一端的标识集合推导出部件另一端的标识集合，对得到的所有标识集合进行分组，每组内的标识集合都相同；

分析模块，用于根据所述所有标识集合、比值和标识幅度得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：当所述每组内标识集合的个数为两个时，得出所述两个标识集合对应的两个部件相连；当所述每组内标识集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件处的所有波长功率之和与所有功率之和的比值均相同；所述再次分组后的每组内的部件按照各自标识集合内同一标识的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照比值递减的规则得出所有组的级联顺序；还用于得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

7.根据权利要求6所述的检测光网络中部件级联顺序的系统，其特征在于，所述检测模块具体包括：

标识集合检测单元，用于检测所述光网络中每个部件的波长最多的端口的标识集合；

波长强度检测单元，用于对所述光网络中的每个部件，从主光通道分离出一部分光，进行光电转换，得到电信号；对所述电信号进行放大，并进行模数转换，得到所有功率之和；对所述放大后的电信号进行滤波，然后进行采样和数字信号处理，得到所述标识集合内的标识的幅度和所有波长功率之和；将所述所有波长功率之和除以所述所有功率之和计算出比值。

8.一种检测光网络中部件级联顺序的系统，其特征在于，所述系统包括检测装置和网管设备；

所述检测装置包括：

检测模块，用于检测所述光网络中每个部件的波长最多的端口的波长集合和该波长集合内的波长的幅度，以及光信噪比；

发送模块，用于向所述网管设备发送所述检测模块检测到的波长集合、波长的幅度和光信噪比；

所述网管设备包括：

接收模块，用于接收所述发送模块发来的波长集合、波长的幅度和光信噪比；

分组模块，用于根据所述接收模块收到的部件一端的波长集合推导出部件另一端的波长集合，对得到的所有波长集合进行分组，每组内的波长集合都相同；

分析模块，用于根据所述所有波长集合、波长的幅度和光信噪比得出所述每组内的部件级联顺序，具体如下：当所述每组内波长集合的个数为两个时，得出所述两个波长集合对应的两个部件相连；当所述每组内波长集合的个数超过两个时，对所述每组内的所有部件进行再次分组，再次分组后的每组内的部件具有相同的光信噪比；所述再次分组后的每组内的部件按照各自波长集合内同一波长的幅度递减的规则得出级联顺序；所述再次分组后的组与组之间按照光信噪比递减的规则得出所有组的级联顺序；还用于得出所有组内的部件级联顺序后，根据组与组之间是否具有相同的部件得出组与组之间的级联顺序。

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