CN102142903A - 一种光功率调测方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光功率调测方法，该方法包括：根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；根据节点间的标称信噪比输入和输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；将各个业务在发送端节点上的目标功率调节值发送给发送端节点上的光功率调节单元，对各个业务进行光功率的调节。本发明还提供了一种光功率调测装置及系统。采用本发明能够平均接收端的传输信号质量。

Description

一种光功率调测方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及光网络领域，特别涉及一种光功率调测方法、装置及系统。
背景技术
近年来，随着网络传输技术的发展，波分网络引起人们的广泛关注。波分网络，是指采用波分复用(WND)传输原理的光网络。波分复用传输是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。
波分网络的接收端获取传输信号质量的好坏受发送端光功率的调测的制约，通过发送端光功率的调节，使得接收端得到较好的业务性能，一般会在接收端检测各业务的误码率(BER)值，各业务的BER值数量级越小，且各业务的BER值都趋于一致，则说明接收端获得了较为平均的传输信号质量。
由于现有技术中对于在同一光纤中传输的不同粒度及传输距离的业务，相同节点间的信噪比(OSNR)的标称劣化度是一致的，所以发送端经过光功率调节后，各个业务在相同节点间的目标劣化度也是一致的。但是，对于传输粒度及传输距离越大的业务，在接收端得到的BER值就越大。现有技术的光功率调测装置，并没有考虑不同业务的粒度及传输距离不同，所以对光功率调节后，在接收端得到的传输信号质量差别较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种光功率调测方法，能够平均接收端的传输信号质量。
一种光功率调测方法，该方法包括：
根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；
根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；
根据节点间的标称信噪比输入和输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；
根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
将各个业务在发送端节点上的目标功率调节值发送给发送端节点上的光功率调节单元，对各个业务进行光功率的调节。
本发明实施例提供了一种光功率调测装置，能够平均接收端的传输信号质量。
一种光功率调测装置，该装置包括：
信噪比OSNR劣化系数计算单元，用于根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；
损伤模型计算单元，用于根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；
节点间OSNR标称劣化度计算单元，用于根据节点间的标称信噪比输入和节点间的标称信噪比输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；
调节值计算单元，用于根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
发送单元，用于将各个业务在发送端节点上的目标功率调节值发送给发送端节点上的光功率调节单元，对各个业务进行光功率的调节。
本发明实施例提供了一种光功率调测系统，能够平均接收端的传输信号质量。
一种光功率调测系统，该系统包括：光功率调测装置以及与该光功率调测装置连接的发送端节点；
光功率调测装置，用于根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；根据节点间的标称信噪比输入和输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
发送端节点，根据光功率调测装置计算的目标光功率调节值，对该发送端节点上的业务进行光功率的调节。
本发明实施例的关键在于光功率调测装置中OSNR劣化系数计算单元的加入，也就是说考虑到不同业务具有不同的特性，例如粒度及传输距离、服务质量(Qos)等，当考虑业务的粒度及传输距离时，将距离近、粒度小的业务经OSNR劣化系数计算单元后，得到较大的劣化系数，从而在调节值计算单元中调高该业务的目标劣化度；将距离远、粒度大的业务经OSNR劣化系数计算单元后，得到较小的劣化系数，从而调低该业务的目标劣化度。这样，根据光信号传输原理，距离近、粒度小的业务的劣化度被调节的相对较大，距离远、粒度大的业务的劣化度被调节的相对较小，从而在接收端得到各个业务的较小BER值，且各BER值基本趋于一致，说明接收端获得了较为平均的各个业务的传输信号质量。
附图说明
图1为不同粒度及不同传输距离的三个业务在同一光纤中传输的波分网络的组网示意图。
图2为本发明实施例光功率调测装置的示意图。
图3为AB两个业务节点间包含N个光放节点的示意图。
图4为本发明实施例光功率调测系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
图1为不同粒度及不同传输距离的三个业务在同一光纤中传输的波分网络的组网示意图。
业务1和业务2的粒度为10G(Gbits/s，千兆比特每秒)，业务3的粒度为40G，业务1的传输距离较短，从节点A到节点B，业务2和3的传输距离较长，从节点A到节点C。三个业务分别代表不同粒度及不同传输距离的三个光信号。
对光功率的调测一般都是分段的，也就是说先调节点A到节点B，再调节点B到节点C。本发明实施例光功率调测装置如图2所示，包括：
OSNR劣化系数计算单元201，用于根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；其中，业务的特性包括但不限于业务的粒度及传输距离、服务质量Qos等。所述业务的粒度或者传输距离值的大小，与通过OSNR劣化系数计算单元计算得到的劣化系数值成反比；所述业务的服务质量参数的大小，与通过OSNR劣化系数计算单元计算得到的劣化系数值成反比。
损伤模型计算单元202，用于根据从发送端节点获取的节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；
节点间OSNR标称劣化度计算单元203，用于根据从发送端节点获取的节点间的标称信噪比输入和从损伤模型计算单元获取的节点间的标称信噪比输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；
具体地，根据劣化度公式(2)：
Figure BDA0000052681580000041
其中，OSNRin和OSNRout分别为节点间的标称信噪比输入和输出，计算节点间OSNR的标称劣化度。
调节值计算单元204，用于根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
现有技术中，各个业务在节点间的标称劣化度与目标劣化度是相同的，而本发明实施例中加入了劣化系数，根据公式(3)：第i条业务的目标劣化度＝标称劣化度×劣化系数，计算各个业务在节点间的目标劣化度。
接下来，根据劣化度公式(2)
Figure BDA0000052681580000051
其中，OSNR劣化度为各个业务在节点间的目标劣化度，OSNRin为节点间的标称信噪比输入，计算得到节点间的目标信噪比输出；根据公式(1)：
Figure BDA0000052681580000052
其中，OSNRout为节点间的目标信噪比输出，OSNRin为节点间的标称信噪比输入，NF为发送端节点上OA的噪声系数，h为普朗克常量，v为光的频率，Wt为噪声带宽，计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值Pin。
发送单元205，用于将各个业务在发送端节点上的目标功率调节值发送给发送端节点上的光功率调节单元，对各个业务进行光功率的调节；
其中，所述业务在节点间传输，所述节点间为相邻两个业务节点间，其中相邻两个节点中的前一个节点为发送端节点，业务节点指的是有业务上下的场景。
首先介绍一下损伤模型计算单元，该单元可以在输入发送端业务的光功率输入及信噪比输入的情况下，计算得到接收端业务的光功率输出及信噪比输出。具体的模型建立，需要大量的信息，信息越详细，模型越准确，即根据输入得到的输出越接近真实值。所述信息，不仅需要考虑光纤的色散斜率、衰减、非线性系数、有效面积等，还要考虑单板的差损、光放的噪声系数及光纤传输过程中各种信噪比代价等，然后通过对光放中波长间的相互影响关系和链路信噪比值进行建模，从而能够在输入发送端业务的光功率输入及信噪比输入的情况下，准确计算得到接收端业务的光功率输出及信噪比输出。所以损伤模型计算单元的建立也是随着实践不断完善修正的过程。简单举例来说，假设根据公式(1)
Figure BDA0000052681580000061
得到的损伤模型计算单元，其中，NF、h、v和Wt为已知量，可以根据输入的节点间的标称信噪比输入(OSNRin)与标称功率输入(Pin)，就可以简单的计算出对应的节点间的标称信噪比输出(OSNRout)。为了清楚地说明损伤模型计算单元，图3为AB两个业务节点间包含N个光放节点的示意图。其中，光放节点指的是该节点上只有光放，没有业务的上下。已知AB业务节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，对于业务节点A至光放1段，根据链路中光纤的收激拉曼散射(SRS)模型可以准确计算出光放1的输入光功率和OSNR，再利用光放1的模型，可以准确计算出光放1的输出光功率和OSNR，其中损伤模型包括每个跨段上的SRS模型和光放模型。同理依次对每个跨段都用损伤模型计算，直到计算得到节点间的标称信噪比输出。
根据图1，先调节点A到节点B，此时节点A为初始发送端节点，信号还没有经过光放OA，及光衰等，所以没有出现噪声，因此认为AB间的标称信噪比输入为无穷大，信噪比是光信号传输中正常的信号功率与噪声的功率的比值。AB间的标称功率输入为OA的标称值，该值根据OA手册可以查得。将AB间的标称信噪比输入和标称功率输入，通过损伤模型计算单元202后，就得到AB间的标称信噪比输出。接着节点间OSNR标称劣化度计算单元203计算得到的各个业务的标称劣化度是相同的。
当考虑到不同业务的粒度和传输距离时，OSNR劣化系数计算单元201能够按照业务的粒度和传输距离，得到不同的劣化系数，业务的粒度或者传输距离值的大小，与通过OSNR劣化系数计算单元计算得到的劣化系数值成反比，也就是说距离近、粒度小的业务经OSNR劣化系数计算单元后，得到较大的劣化系数；距离远、粒度大的业务经OSNR劣化系数计算单元后，得到较小的劣化系数。例如，对于图1中的业务1、2和3，得到业务1的劣化系数为110％，业务2的劣化系数为100％，业务3的劣化系数为90％。劣化系数最高的业务1经过节点间OSNR标称劣化度计算单元203，进入调节值计算单元204后，得到最高的目标劣化度，这就意味着在调节A点的光功率后，业务1的劣化度最大，目的是平衡各个业务的BER值。可以看出，与现有技术相比，后续调节值计算单元204对每个业务的光功率进行调节时，要求在AB间的劣化度就已经不同。
进而，调节节点B到节点C，此时节点B为中继发送端节点。因为业务1从节点A到节点B，所以在BC间继续传输的是业务2和3。由于只要不经过OA，那么信噪比不会发生改变，所以，从第二段开始，后面每段的标称信噪比输入值，就是在标称情况下的，前一段的标称信噪比的输出值。BC间的标称信噪比输入为AB间的标称信噪比输出。BC间的标称功率输入为OA的标称值，该值仍然根据OA手册可以查得。将BC间的标称信噪比输入和标称功率输入，通过损伤模型计算单元202后，就得到BC间的标称信噪比输出。接着由节点间OSNR标称劣化度计算单元203计算得到的各个业务的标称劣化度是相同的。但是由于业务2和3的劣化系数不同，所以后续调节值计算单元204对业务2和3的光功率进行调节时，要求在BC间的劣化度也是不同的。
从上述可以看出，通过分段的光功率调节，每一节点间各个业务的目标劣化度就出现差异，上述实施例中为先调节点A到节点B，再调节点B到节点C，业务1在其接收端节点B的目标劣化度，以及业务2和3在其接收端节点C的目标劣化度各不相同，这正是通过OSNR劣化系数进行干预的结果。这样，经过光功率调节后，就可以在接收端得到各个业务的较小BER值，且各BER值基本趋于一致，从而使得接收端获得较为平均的各个业务的传输信号质量。
与装置相对应，本发明实施例还提供了一种光功率调测方法，该方法包括：
根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；
根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；
根据节点间的标称信噪比输入和输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；
根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
将各个业务在发送端节点上的目标功率调节值发送给发送端节点上的光功率调节单元，对各个业务进行光功率的调节。
图2所示的光功率调测装置接收发送端节点上的信号，对发送端节点上的目标光功率进行计算。对于图1中的节点A和节点B都可以作为发送端节点，所以光功率调测装置可以接收节点A或者节点B的信号。具体地，结合图1和图2，所述调节值计算单元204接收发送端节点发送的标称信噪比输入；所述损伤模型计算单元202接收发送端节点发送的节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，所述节点间OSNR标称劣化度计算单元203接收发送端节点发送的节点间的标称信噪比输入，所述发送单元205将目标功率调节值发送给发送端节点，对各个业务进行光功率的调节。如图4所示。图4为本发明实施例光功率调测系统的结构示意图。在该实施例中，以节点AB间的光功率调节为例，示意出节点A作为发送端时，与光功率调测装置之间的信号交互。需要注意的是，上述实施例中光功率调测装置的各个单元，接收的不一定是发送端节点上的信号，也可以从网管或者OA等其他设备上直接获取信号。
因此，本发明实施例还提供了一种光功率调测系统，该系统包括：光功率调测装置以及与该光功率调测装置连接的发送端节点；
光功率调测装置，用于根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；根据节点间的标称信噪比输入和输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
发送端节点，根据光功率调测装置计算的目标光功率调节值，对该发送端节点上的业务进行光功率的调节。
另外，需要说明的是，各个业务相应劣化系数的计算，包括但不限于业务的粒度及传输距离，还可以根据业务的保护级别、属性等。只要能够将各个业务的劣化度通过劣化系数进行调整的各种实施例都在本发明的保护范围内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种光功率调测方法，其特征在于，该方法包括：
根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；
根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；
根据节点间的标称信噪比输入和输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；
根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
将各个业务在发送端节点上的目标功率调节值发送给发送端节点上的光功率调节单元，对各个业务进行光功率的调节。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据公式(3)：第i条业务的目标劣化度＝标称劣化度×劣化系数，计算所述各个业务在节点间的目标劣化度。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务的特性为业务的粒度及传输距离，所述业务的粒度或者传输距离值的大小，与通过OSNR劣化系数计算单元计算得到的劣化系数值成反比。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务的特性为业务的服务质量QoS，所述业务的服务质量参数的大小，与通过OSNR劣化系数计算单元计算得到的劣化系数值成反比。
5.一种光功率调测装置，其特征在于，该装置包括：
信噪比OSNR劣化系数计算单元，用于根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；
损伤模型计算单元，用于根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；
节点间OSNR标称劣化度计算单元，用于根据节点间的标称信噪比输入和节点间的标称信噪比输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；
调节值计算单元，用于根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
发送单元，用于将各个业务在发送端节点上的目标功率调节值发送给发送端节点上的光功率调节单元，对各个业务进行光功率的调节。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调节值计算单元根据公式(3)：第i条业务的目标劣化度＝标称劣化度×劣化系数，计算所述各个业务在节点间的目标劣化度。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述业务的特性为业务的粒度及传输距离。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述业务的特性为业务的服务质量QoS。
9.一种光功率调测系统，其特征在于，该系统包括：光功率调测装置以及与该光功率调测装置连接的发送端节点；
光功率调测装置，用于根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；根据节点间的标称信噪比输入和输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
发送端节点，根据光功率调测装置计算的目标光功率调节值，对该发送端节点上的业务进行光功率的调节。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述光功率调测装置包括：
OSNR劣化系数计算单元，用于根据业务的特性，计算各个业务相应的劣化系数；
损伤模型计算单元，用于根据节点间的标称信噪比输入和标称功率输入，计算节点间的标称信噪比输出；
节点间OSNR标称劣化度计算单元，用于根据节点间的标称信噪比输入和节点间的标称信噪比输出，计算节点间OSNR的标称劣化度；
调节值计算单元，用于根据各个业务相应的劣化系数以及节点间OSNR的标称劣化度，计算各个业务在节点间的目标劣化度；根据各个业务在节点间的目标劣化度计算各个业务在发送端节点上的目标光功率调节值；
发送单元，用于将各个业务在发送端节点上的目标功率调节值发送给发送端节点上的光功率调节单元，对各个业务进行光功率的调节。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述业务的特性为业务的粒度及传输距离。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述业务的特性为业务的服务质量QoS。
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