CN101588208A - 功率管理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率管理装置，用于对传输过程中的输出功率进行调整，该装置包括：监测模块，用于统计传输过程中各波长的信号的输出功率的分布情况，获得统计结果，其中，统计结果包括各波长的信号的输出功率，并将统计结果发送至控制模块；控制模块，用于根据来自监测模块的统计结果确定功率控制参数，并将功率控制参数发送至处理模块；处理模块，用于根据来自控制模块的功率控制参数进行输出功率的增益斜率的调整。本发明还公开了一种功率管理方法。通过本发明，简化了系统的设计方法，降低了系统的建设成本、增加了增益容限。

Description

功率管理方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种功率管理方法和装置。

背景技术

波分复用(Wavelength-Division Multiplexing，简称为WDM)长途传输网中的传输距离在1000Km以上，为了确保系统中的各传输波长功率及光信噪比(OSNR)满足接收机的要求，一般都会建立用于对传输系统的功率进行管理的子系统。

在目前的长途传输系统中，掺铒光纤放大器(Erbium-dopedOptical Amplifer，简称为EDFA)具有直接光放大，成本低、增益大噪声小、增益带宽较宽等优点，因而得到了广泛应用。但随着传输距离的增加，EDFA的输出功率也随之增加，目前已有24dBm以上的输出光功率产品投入了使用。入纤光功率增大的直接后果就是光纤的非线性效应会增加，例如如克尔效应、受激拉曼散射(SRS)及受激布里渊散射(SBS)等。

其中，SRS效应会导致信道间的功率发生转移，这样会导致不同的信道具有不同的传输损耗。由于EDFA自身的特性，使得其增益谱的平坦度是一个确定值，当多级EDFA级联后，由于其增益平坦度的一致性，会导致部分波长增益与另一部分波长增益随EDFA级数的增加而增加，最终会导致系统的传输性变差。

目前采用的纠正方法包括使用增益平坦滤波器、在系统中增加可针对单通道执行功率修正的器件(例如VMUX)等，使用上述纠正方法可以较好地实现各通道的增益控制，优化系统传输性能，同时，使用上述纠正方法存在的问题就是系统建设成本的增加。另外，由于SRS效应的影响，使得VMUX器件的调节衰减量与波长具有一定的对应关系，为了满足整体的容限，需要降低光放大单元的增益容限。

可以看出，目前的WDM长途传输系统中主要存在如下缺点：建设成本高、系统设计复杂、维护困难，降低了增益单元的增益容限。

发明内容

考虑到相关技术中存在的现有的长途传输系统中存在的建设成本高、系统设计复杂、维护困难，增益容限低的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种功率管理方法及装置，以解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种功率管理装置，用于对传输过程中的输出功率进行调整。

根据本发明实施例的功率管理装置包括：监测模块，用于统计传输过程中各波长的信号的输出功率的分布情况，获得统计结果，其中，统计结果包括各波长的信号的输出功率，并将统计结果发送至控制模块；控制模块，用于根据来自监测模块的统计结果确定功率控制参数，并将功率控制参数发送至处理模块；处理模块，用于根据来自控制模块的功率控制参数进行输出功率的增益斜率的调整。

其中，上述处理模块包括：第一处理子模块，用于输出第一增益谱的斜率；第二处理子模块，用于输出第二增益谱的斜率；第一调整子模块，用于根据功率控制参数，通过调整第一增益谱的斜率与第二增益谱的斜率之间的比例，获得输出功率的增益斜率。

优选地，处理模块还包括：第二调整子模块，用于对输出功率的增益斜率的平坦度进行调整。

其中，功率控制参数用于表示传输的信号的波长与功率的分布关系。

根据本发明的另一方面，提供了一种功率管理方法，用于对传输过程中的输出功率进行调整。

根据本发明的实施例的功率管理方法包括：统计传输过程中各波长的信号的输出功率的分布情况，获得统计结果，其中，统计结果包括各波长的信号的输出功率；根据统计结果确定功率控制参数；根据功率控制参数进行输出功率的增益斜率的调整。

其中，根据功率控制参数进行输出功率的增益斜率的调整的处理具体为：根据功率控制参数，通过调节第一增益谱的斜率与第二增益谱的斜率之间的比例，获得输出功率的增益斜率。

进一步地，该方法还包括：进行输出功率的增益斜率的平坦度的调整。

其中，功率控制参数用于表示传输的信号的波长与功率的分布关系。

通过本发明的上述至少一个技术方案，通过对传输信道中输出功率的增益斜率进行调整，简化了系统的设计，降低了系统的建设成本、增加了增益容限。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例的功率管理装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的功率管理装置的实例示意图；

图3是利用图2所示的装置进行功率管理的流程图；

图4是根据本发明实施例的功率管理方法的流程图；

图5是图4所示方法中的斜率调整计算方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本发明。

装置实施例

根据本发明实施例，首先提供了一种功率管理装置。图1是根据本发明实施例的功率管理装置示意图，该装置可以用于对传输过程中信号输出功率的增益斜率进行调整，如图1所示，包括：监测模块10、控制模块20、处理模块30。以下详细描述上述的各个组成部分。

监测模块10用于统计传输过程中各波长的信号的输出功率的分布情况，获得统计结果，并将统计结果发送至控制模块，其中，上述的统计结果包括各波长的信号的输出功率。监测模块10可以使用现有的功率管理子系统中的OPM类单板来实现，也可以使用具有功率监测功能的ODU或者OUT。

控制模块20可以连接至监测模块10，用于根据来自监测模块的统计结果确定功率控制参数，并将功率控制参数发送至处理模块30。其中，功率控制参数用于表示传输的信号的波长与功率的分布关系。需要说明的是，控制模块20可以是现有的功率管理子系统中的控制模块，也可以是独立的控制模块，当该控制模块20独立运行使用时，应提供与现有功率管理子系统间的接口，以便协调控制动作，防止不同功率控制子系统之间发生控制冲突。

处理模块30用于根据来自控制模块的功率控制参数进行输出功率的增益斜率的调整。

其中，处理模块30具体可以包括：第一处理子模块，用于输出第一增益谱的斜率；第二处理子模块，用于输出第二增益谱的斜率；第一调整子模块，用于根据功率控制参数，通过调整第一增益谱的斜率与第二增益谱的斜率之间的比例，获得输出功率的增益斜率。并且优选地，处理模块30还包括：第二调整子模块，用于对输出功率的增益斜率的平坦度进行调整。

另外，处理模块30可以采用具有如下功能的节点放大器来实现：1、该节点放大器具有较大可调整范围的增益；2、该节点放大器具有控制增益谱斜率的功能，例如，节点放大器的增益谱斜率调整范围可以为-4dBm到+1dBm，增益平坦度为1dB，通过调整增益谱的斜率，无需调整节点放大器的增益，也无需插入通道调节单板，实现对输出功率的调整。例如，处理模块30可以为EONA，也可以采用其他具有增益斜率调整或者增益平坦可控的光放大器。

优选地，该装置还可以包括接口模块(图中未示出)，用于和现有的功率控制系统之间实现兼容设计，避免由于不同控制算法产生的不同控制冲突。

通过本发明实施例提供的功率管理装置，简化了系统的设计方法，降低了系统的建设成本、增加了增益容限。

图2是嵌入有根据本发明实施例的功率管理装置的功率管理系统的示意图，如图2所示，该系统可以包括：处理单元12(即，上文所述的处理模块30)、功率管理系统中的通道功率均衡单元14、功率管理系统中的通道功率监测单元16、功率管理系统中的主功率管理单元18、控制单元20(即，上文所述的控制模块20)、接口单元22(即，上文所述的接口模块)，该系统中各单元的连接关系如图2所示，该系统除了具有增益和衰减调整功能，还具有对信号的输出功率的增益斜率进行调整的功能。

其中，控制单元20通过接口单元22与主功率管理单元18建立连接，通道功率监测单元16通过接口单元22从主功率管理单元18获得功率监测信息。

图3是利用图2所示的系统进行功率管理的流程图，如图3所示，包括以下处理：

步骤S302，控制单元20与主功率管理单元18通过协商确定增益斜率调节的有效性，如果有效，则将通道功率监测单元16的监测结果通过接口单元22发送到子控制单元20；如果无效，则控制单元20不参与功率调整；

步骤S304，控制单元20根据输入的监测结果计算出需要调整的光增益节点及调整范围，并将该调整范围通过接口单元22发送给主功率管理单元18。

步骤S306，主功率管理单元18根据控制单元20的返回参数，执行相应的增益调整动作；

步骤S308，重复步骤S304～步骤S306，直至满足要求。

通过本发明实施例提供的功率管理装置，充分利用了节点放大单元的增益斜率或增益平坦功能，通过对接收端光功率的反馈来评估SRS效应对传输性能的不利影响，并对具有斜率或者增益平坦度调整功能的节点放大单元实施相应的控制，从而抵消这些不利影响，在不增加节点放大单元增益调节容限的情况下，完成对传输性能的优化功能。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种功率管理方法，该方法可以用于对传输过程中的输出功率进行调整。图4是根据本发明实施例的功率管理方法的流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤S402，统计传输过程中各波长的信号的输出功率的分布情况，获得统计结果，其中，统计结果包括各波长的信号的输出功率；

步骤S404，根据统计结果确定功率控制参数；其中，功率控制参数用于表示传输的信号的波长与功率的分布关系；

步骤S406，根据功率控制参数进行输出功率的增益斜率的调整。

之后，还可以进行输出功率的增益斜率的平坦度的调整。

通过本发明实施例提供的技术方案，简化了系统的设计方法，降低了系统的建设成本、增加了增益容限。

其中，在步骤S406中，根据功率控制参数进行输出功率的增益斜率的调整的处理具体为：根据功率控制参数，通过调节第一增益谱的斜率与第二增益谱的斜率之间的比例，获得输出功率的增益斜率。

图5是根据图4所示的方法中的斜率调整计算方法流程图，如图5所示，包括以下处理：

步骤S502，利用监测模块获得传输通道中80个不同波长的光的输出功率P1～P80；

步骤S504，以传输通道中波长号为横坐标、两种相邻波长的光之间的功率差值为中坐标，建立坐标系，并填入监测到的输出功率；

步骤S506，根据数据P1～P80，做拟合直线F(x)＝K*x+b，其中，K为拟合斜率(即，上文所述的功率控制参数)，b为截距，x为各波长所对应的横坐标；

步骤S508，若K不等于0，则将-K作为调整量(即，上文所述的输出功率的增益斜率)，计算完成；

步骤S510，若K等于0，直接退出。

定时执行上述步骤，可以实现自动动态监测。

与目前已有的功率管理方案相比，本发明实施例的方案具有如下优点：

一、成本低

由于在本发明中无需再引入专用的VMUX等带有通道功率调节器件，因此具有较好的成本优势。这种成本优势在超长距离传输系统中的有益效果将会更加明显。

二、不减少系统增益容限

由于本发明是通过调整节点放大单元的增益斜率方式来抵消SRS效应的影响，不调整节点放大单元的增益，因此能够重复利用光放大器的增益调整功能；不但可以用于更远距离的传输，而且可以配合使用其他需要通过增益调整方式才能实现的功率管理系统。

三、实现简单

本发明只需在原有系统中增加一个软件模块或者配置一个专用服务模块既可实现对系统传输性能的优化。具有简洁高效的优点，更能够作为通道调整型功率管理子系统的一个有益补充。

四、兼容性强

兼容性主要体现在本发明的装置可以作为独立模块运行，也可以通过接口模块作为原有功率管理子系统的一个部分运行，从而能够简单的在现有系统上直接部署，不会影响现有的系统功率管理系统，对后续管理系统的升级也有良好的支持性能。

如上所述，借助于本发明提供的功率管理方法和/或装置，能够充分利用现有光增益节点的特性，在不损害增益容限的情况下，实现了对传输性能的优化。而且，该功率管理装置即是一种有效的功率管理系统，同时也可以作为其他功率管理系统的补充手段，因而本发明具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种功率管理装置，用于对传输过程中的输出功率进行调整，其特征在于，所述装置包括：

监测模块，用于统计所述传输过程中各波长的信号的输出功率的分布情况，获得统计结果，其中，所述统计结果包括各波长的信号的输出功率，并将所述统计结果发送至控制模块；

所述控制模块，用于根据来自所述监测模块的所述统计结果确定功率控制参数，并将所述功率控制参数发送至处理模块；

所述处理模块，用于根据来自所述控制模块的所述功率控制参数进行所述输出功率的增益斜率的调整。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

第一处理子模块，用于输出第一增益谱的斜率；

第二处理子模块，用于输出第二增益谱的斜率；

第一调整子模块，用于根据所述功率控制参数，通过调整所述第一增益谱的斜率与所述第二增益谱的斜率之间的比例，获得所述输出功率的增益斜率。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理模块还包括：

第二调整子模块，用于对所述输出功率的增益斜率的平坦度进行调整。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述功率控制参数用于表示传输的信号的波长与功率的分布关系。

5.一种功率管理方法，用于对传输过程中的输出功率进行调整，其特征在于，所述方法包括：

统计所述传输过程中各波长的信号的输出功率的分布情况，获得统计结果，其中，所述统计结果包括各波长的信号的输出功率；

根据所述统计结果确定功率控制参数；

根据所述功率控制参数进行所述输出功率的增益斜率的调整。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述功率控制参数进行所述输出功率的增益斜率的调整的处理具体为：

根据所述功率控制参数，通过调节第一增益谱的斜率与第二增益谱的斜率之间的比例，获得所述输出功率的增益斜率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

进行所述输出功率的增益斜率的平坦度的调整。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述功率控制参数用于表示传输的信号的波长与功率的分布关系。

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