CN102244545A - 功率调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种功率调整方法及装置。该方法包括在光链路中的跨段上放置色散补偿模块；对于光链路中的每一信号波，拟合OSNR代价与跨段的累积功率之间的第一曲线和OSNR与跨段的累积功率之间的第二曲线；采用非线性函数和线性函数对第一曲线进行逼近获取非线性函数参数和线性函数参数；获取OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系；根据第二曲线以及线性函数关系获取OSNR与OSNR质量因子之差和跨段的累积功率之间的第三曲线；从第三曲线中获取OSNR与OSNR质量因子的差值最大时跨段的累积功率值；根据差值最大时跨段的累积功率值调整信号波的功率。本发明实施例的技术方案能够提高光链路中信号波的传输效率，优化网络系统的性能。

Description

功率调整方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及光网络技术领域，尤其涉及一种功率调整方法及装置。

背景技术

光波分复用(Wavelength Division Multiplexing；以下简称WDM)系统在传输过程中，由于掺铒光纤放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifier；以下简称EDFA)的增益的不平坦性以及引入的自发放大辐射(Amplifiedspontaneous emission；以下简称ASE)噪声不同等原因，从发射端发出的多波信号在经过长距离多级EDFA传输后，各个信号波的性能差异很大。为了保证每个信号波的业务都能在接收端被接收，通常会在光链路中加入一些光层管理站点(Optical manage Section；以下简称OMS)来均衡各个信号波的波长的功率，保证各个信号波到达接收端时差异较小。在现有技术中，通常采用在传输链路上从发射端至接收端的方向对每个OMS按照光信噪比(Optical Signal Noise Ratio；以下简称OSNR)劣化调平的原则进行功率调整，以均衡各个信号波的功率，使得各个信号波到达接收端时差异较小，能够被接收端接收到各个信号波承载的业务。

上述现有技术方案存在的问题至少包括：现有技术的功率调整方案可以均衡光链路中各个信号波的功率，但这只能保证接收端接收到各个信号波承载的业务，却未考虑到光链路中信号波的性能状态。若任一信号波的性能超出系统要求的正常范围时，则需要反复多次地调整该信号波的功率，明显降低了功率的调整效率。

发明内容

本发明实施例提供一种功率调整方法及装置，用以解决现有技术中功率调整效率较低的缺陷。

本发明实施例提供一种功率调整方法，包括：

在光链路中跨段上放置色散补偿模块，补偿所述跨段上的残余色散；

对于所述光链路中的至少一个信号波中的每一信号波，通过数值拟合的方式分别拟合光信噪比代价与所述光链路中跨段的累积功率之间的第一曲线和光信噪比与所述跨段的累积功率之间的第二曲线；

采用一个非线性函数和一个线性函数对所述第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数；所述非线性函数和所述线性函数均为增函数；

根据所述非线性函数参数和所述线性函数参数获取光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系；所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系为增函数关系；

根据第二曲线中的所述光信噪比与所述跨段的累积功率之间的关系、以及所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系，获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子之差和所述跨段的累积功率之间的第三曲线；

从所述第三曲线中获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值；

根据所述光信噪比与所述光信噪比质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值调整所述信号波的功率。

本发明实施例提供一种功率调整装置，包括：

色散补偿模块，放置在光链路中跨段上，用于补偿所述跨段上的残余色散；

拟合模块，用于对于所述光链路中的至少一个信号波中的每一信号波，通过数值拟合的方式分别拟合光信噪比代价与所述光链路中跨段的累积功率之间的第一曲线和光信噪比与所述跨段的累积功率之间的第二曲线；

第一获取模块，用于采用一个非线性函数和一个线性函数对所述第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数；所述非线性函数和所述线性函数均为增函数；

第二获取模块，用于根据所述非线性函数参数和所述线性函数参数获取光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系；所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系为增函数关系；

第三获取模块，用于根据第二曲线中的所述光信噪比与所述跨段的累积功率之间的关系、以及所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系，获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子之差和所述跨段的累积功率之间的第三曲线；

第四获取模块，用于从所述第三曲线中获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值；

调整模块，用于根据所述光信噪比与所述光信噪比质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值调整所述信号波的功率。

通过采用上述的本发明实施例的技术方案，能够保证光链路中的至少一个信号波中的每一个信号波的性能处于最佳状态。而现有技术中，在进行功率调整时，未考虑光链路中信号波的性能，致使功率调整效率较低。显然，本发明实施例的技术方案克服了现有技术存在的缺陷，能够对光链路中信号波进行调整，使得各信号波的性能处于最佳状态，从而提高光链路中信号波的传输效率，优化网络系统的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的功率调整方法的流程图；

图2为WDM系统的Mesh网络结构示意图；

图3为本发明实施例提供的功率调整方法中第一曲线的示意图；

图4为本发明实施例提供的功率调整方法中第二曲线的示意图；

图5为本发明实施例提供的功率调整方法中对第一曲线逼近后的非线性函数的示意图；

图6为本发明实施例提供的功率调整方法中对第一曲线逼近后的线性函数的示意图；

图7为采用图5所示的非线性函数的示意图和图6所示的线性函数的示意图对图3所示的第一曲线逼近的示意图；

图8为本发明实施例提供的功率调整方法中OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的直线示意图；

图9为本发明实施例提供的功率调整方法中OSNR与OSNR质量因子之差和跨段的累积功率之间的关系示意图；

图10为OSNR、OSNR代价和OSNR余量分别与跨段的累计功率的关系示意图；

图11为本发明一实施例提供的功率调整装置结构示意图；

图12为本发明另一实施例提供的功率调整装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的功率调整方法的流程图。如图1所示，本实施例的功率调整方法，具体可以包括如下：

100、在光链路中的跨段上放置色散补偿模块，补偿该跨段上的残余色散；

本实施例中，跨段为光链路中两个放大器之间的链路。光链路中两个OMS之间可以包括一个或者两个以上的跨段。光链路中的放大器用于改变光链路中信号波的增益，以调整信号波的功率。实际应用中，从光链路的发射端到接收端之间有至少一个跨段，则相应地，需要在至少一个跨段上分别放置色散补偿模块以补偿各跨段上的残余色散，使得整个光链路的色散拓扑达到最佳状态，以便后续拟合操作。因此本实施例中色散补偿模块的数目等于光链路中从发射端到接收端的跨段的数目。为避免与OMS位置冲突，可以将色散补偿模块放置在OMS的前面或者后面。该步骤为一个准备步骤，可以在网络建设初期完成。

101、对于光链路中的至少一个信号波中的每一信号波，通过数值拟合的方式分别拟合OSNR代价(可以采用OSNR penalty表示)与光链路中跨段的累积功率之间的第一曲线和OSNR与跨段的累积功率之间的第二曲线；

本实施例中跨段的累积功率为光链路中从发射端至接收端方向上各跨段的功率之和。

本实施例中OSNR代价定义为一个在相同接收误码率(Bit Error Ratio；以下简称BER)限定下，有光链路损伤相对于无光链路损伤(通常是背靠背情况)，光链路的接收端所能承受的OSNR之差。OSNR代价用以反映光链路中除ASE噪声之外的如色散、偏振模色散(Polarization Mode Dispersion；以下简称PMD)和非线性等影响传输质量的物理量，其中，色散、PMD和非线性对光链路传输质量的影响反应在BER对传输质量的影响。其中，色散对功率的影响没有固定的关系，即色散与功率可能成正比关系也可能成反比关系；PMD和非线性一定会随着功率的增加而增加或者随着功率的减小而减小。本实施例中，通过100中在光链路中各跨段上放置色散补偿模块，补偿各跨段上的残余色散，可以使得整个光链路中的色散拓扑达到最佳。此时可以不考虑色散对跨段的累积功率的影响，因此，此时对应的OSNR代价就会随着跨段的累积功率的增加而增加。其中，BER可以通过在OMS处设置具有检测功能的接收设备进行检测来获得。

102、采用一个非线性函数和一个线性函数对第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数；

本实施例中的非线性函数和线性函数均为增函数。

根据前述101中的分析可以知道，该第一曲线是一个增函数的曲线。对于这种增函数的曲线，可以采用一个表现为增函数的非线性函数的曲线和一个表现为增函数的线性函数的直线对该第一曲线进行逼近。本实施例中可以采用比较典型的非线性函数包括：指数函数或对数函数。逼近之后，可以确定该非线性函数和线性函数，从而确定该非线性函数参数和线性函数参数。然后采用逼近后的非线性函数和线性函数表示该第一曲线的函数关系。

103、根据非线性函数参数和线性函数参数获取OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系；

本实施例中，该OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系为增函数关系。由于OSNR质量因子和跨段的累积功率之间为线性关系，OSNR质量因子和跨段的累积功率分别作为线性函数的两个变量，而由上述获取的非线性函数参数和线性函数参数共同组成该OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数的参数。

104、根据第二曲线中的OSNR与跨段的累积功率之间的关系、以及OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系，获取OSNR与OSNR质量因子之差与跨段的累积功率之间的第三曲线；

105、从第三曲线中获取OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值；

106、根据OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值调整当前信号波的功率。

本实施例中，由于OSNR质量因子是关于跨段的累积功率的增函数；OSNR代价也是关于跨段的累积功率的增函数，因此，当OSNR质量因子增加时，OSNR代价一定增加。所以当OSNR与和OSNR质量因子之差最大时对应的功率点，也一定是OSNR与OSNR代价之差最大时对应的功率点。OSNR与OSNR代价之差值为OSNR余量，可以采用OSNR_margin表示。由前述OSNR代价的物理意义可知，OSNR_margin表示的是ASE噪声对系统的影响，该OSNR_margin和BER成反比，所以OSNR_margin最大时BER最小，为系统性能最好的点。因此，此处从第三曲线中获取OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值，即为系统性能最好时该信号波能够达到的最佳功率。

采用上述100-106可以对至少一个信号波中的每一个信号波进行调整，使得光链路中的至少一个信号波中的每一个信号波的性能达到最佳。

本实施例的功率调整控制方法可以在光网络系统的网络控制器中实现。

通过采用上述的本发明实施例的功率调整方法，能够保证光链路中的至少一个信号波中的每一个信号波的性能处于最佳状态。而现有技术中，在进行功率调整时，未考虑光链路中信号波的性能，致使功率调整效率较低。显然，本发明实施例的技术方案克服了现有技术存在的缺陷，能够对光链路中信号波进行调整，使得各信号波的性能处于最佳状态，从而提高光链路中信号波的传输效率，优化网络系统的性能。

可选地，上述实施例中可以采用比较典型的非线性函数包括：指数函数或对数函数。当采用非线性函数和线性函数对第一曲线逼近之后，可以确定该非线性函数和线性函数，从而确定该非线性函数参数和线性函数参数。然后采用逼近后的非线性函数和线性函数表示该第一曲线的函数关系。

例如，上述实施例中的102“采用一个非线性函数和一个线性函数对第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数”，具体可以为：

当非线性函数采用指数函数时，可以采用公式OSNR_pen＝OSNR_pen1+OSNR_pen2对第一曲线进行逼近，获取到包括第一参数α、第二参数β、第三参数δ的值。

OSNR_pen表示第一曲线中的OSNR代价；OSNR_pen1表示非线性函数部分对应的OSNR代价；OSNR_pen2表示线性函数部分对应的OSNR代价。其中，OSNR_pen2＝δ∑pi；∑pi表示跨段的累积功率；第三参数δ为线性函数参数。当非线性函数采用指数函数时，OSNR_pen1＝α*e^β*∑Pi，OSNR_pen1表示指数函数部分对应的OSNR代价；第一参数α和第二参数β是指数函数参数。

采用上述指数函数的曲线和线性函数的直线对该第一曲线逼近之后，便可以确定第一参数α、第二参数β以及第三参数δ。

进一步，可选地，103“根据非线性函数参数和线性函数参数获取OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系”具体可以包括：

当非线性函数是指数函数时，根据获取的第一参数α、第二参数β和第三参数δ，通过如下公式获取OSNR质量因子Q_OSNR与跨段的累积功率之间的线性函数关系：Q_OSNR＝ln(OSNR_pen1)+OSNR_pen2＝lnα+β*∑Pi+δ∑pi。

例如，上述实施例中的102“采用一个非线性函数和一个线性函数对第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数”，具体可以为：

当非线性函数采用对数函数时，同样可以采用公式OSNR_pen＝OSNR_pen1+OSNR_pen2对第一曲线进行逼近，获取到包括第一参数α、第二参数β、第三参数δ的值。

OSNR_pen表示第一曲线中的OSNR代价；OSNR_pen1表示非线性函数部分对应的OSNR代价；OSNR_pen2表示线性函数部分对应的OSNR代价。其中，OSNR_pen2＝δ∑pi；∑pi表示跨段的累积功率；第三参数δ为线性函数参数。当非线性函数采用对数函数时，OSNR_pen1＝α*log(β*∑Pi)，OSNR_pen1表示对数函数部分对应的OSNR代价；第一参数α和第二参数β是对数函数参数。

采用上述对数函数的曲线和线性函数的直线对该第一曲线逼近之后，同样可以确定第一参数α、第二参数β以及第三参数δ。

进一步，可选地，103“根据非线性函数参数和线性函数参数获取OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系”具体可以包括：

当非线性函数是对数函数时，根据获取的第一参数α、第二参数β和第三参数δ，通过如下公式获取OSNR质量因子Q_OSNR与跨段的累积功率之间的线性函数关系： $Q_{\mathrm{OSNR}}=e^{\mathrm{OS}{\mathrm{NR}}_{\mathrm{pen}1}}+{\mathrm{OSNR}}_{\mathrm{pen}2}=\mathrm{\β}*{10}^{\mathrm{\α}}*\left(\mathrm{\ΣPi}\right)+\mathrm{\δ\Σpi}.$

由上述可知，无论非线性函数采用指数函数还是对数函数，根据上述两个公式，可以知道，OSNR质量因子与跨段的累积功率呈线性函数关系，且OSNR质量因子随着跨段的累积功率的增加而增加。由上述两个公式可以知道，该OSNR质量因子的函数关系式中包括OSNR质量因子、非线性函数参数、线性函数参数以及跨段的累积功率，其中，非线性函数参数和线性函数参数共同组成OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数的参数。

可选地，上述实施例中的104具体可以包括如下：

(1)获得OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的直线；

由于上述实施例中非线性函数参数和线性函数参数已经确定，则可以进一步根据上述计算OSNR质量因子Q_OSNR的公式画出OSNR质量因子与跨段的累积功率的线性关系图。

(2)将第二曲线中表示OSNR的坐标与直线中表示OSNR质量因子的坐标相减，得到OSNR与OSNR质量因子之差与跨段的累积功率之间的第三曲线。

例如当第一曲线、第二曲线、直线均采用跨段的累积功率作为横坐标，分别采用OSNR代价、OSNR和OSNR质量因子作为纵坐标时，将第二曲线和直线中的纵坐标相减，得到OSNR与OSNR质量因子之差与跨段的累积功率之间的第三曲线。反之当第一曲线、第二曲线、直线均采用跨段的累积功率作为纵坐标，分别采用OSNR代价、OSNR和OSNR质量因子作为横坐标时，将第二曲线和直线中的横坐标相减，得到OSNR与OSNR质量因子之差与跨段的累积功率之间的第三曲线。

需要说明的是，为了方便理解，可以通过上述横纵坐标表示出第一曲线、第二曲线、第三曲线及直线的函数关系，也可以通过其它方式进行表示，在此仅作为具体举例，对本发明不做任何限制。

可选地，上述实施例中的106调整过程具体可以采用如下方式：

以一种信号波为例来说明，首先判断当前信号波在该光链路的接收端处检测到的跨段的累计功率值是否等于105中获取的OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值，若等于，此时不做任何调整。若不等于，将该信号波的功率调整为105中获取的OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值。在实际调整过程中，当前信号波的功率与105中获取的OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值之差可能不是一个可供选择的调整步长，此时需要多次调整，以能够将信号波的功率调整至105中获取的OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值，使得该信号波处于最佳性能。其中，每次调整的步长必须为能够支持的调整步长。对于每一种信号波，都采用上述方法进行调整，可以保证调整后的光链路中所有信号波都处于最佳状态，能够有效地提高信号传输效率。

需要说明的是，虽然最终调整的是光链路的接收端处的功率，但是实际调整过程可以借助于光链路中的各个OMS调整管辖范围内的放大器或者衰减器的放大倍数或者衰减倍数，以调整光链路中各个信号波的功率，最终实现调整光链路的接收端的功率。为了增强调整效率，可以在光链路中从发射端至接收端的方向调整各个放大器的放大倍数或者衰减器的衰减倍数，以使得信号波在接收端的功率为105中获取的OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值。需要说明的是，本实施例中的数值拟合方法可以为损伤建模数值拟合的方法或者其它类似的数值拟合方法。

可选地，在上述实施例中的步骤106之前、且步骤100之后的任意一位置，还可以包括如下技术方案：

调整光链路中的至少一个信号波的功率，以使得光链路的接收端接收到的至少一个信号波的误码率低于预设阈值，确定开通至少一个信号波对应的业务。

具体地，由于误码率和功率存在一定的关系，当调整信号波的功率的时候，可以改变该信号波在接收端的误码率。当信号波开始传输以后，在接收端的误码率低于预设阈值，确定开通该信号波对应的业务。该方案即用于开通光链路中的至少一个信号波的业务，保证106在光链路中的至少一个信号波的业务开通的条件下执行。其中，预设阈值可以为光链路的接收端处所能容忍的最大误码率值，当信号波的误码率大于预设阈值，此时误码率过大，可以认为未开通该信号波的业务。当信号波的误码率小于预设阈值，此时可以认为开通该信号波的业务。

优选地，例如按照OSNR劣化调平原则调整光链路中的至少一个信号波的功率，能够使得光链路的接收端接收到的至少一个信号波的误码率低于预设阈值，确定开通至少一个信号波对应的业务。

OSNR劣化调平原则指的是从光链路的发射端至接收端的方向，依次通过各个OMS控制并调整管辖范围内的放大器或者衰减器的放大倍数或者衰减倍数，实现调整光链路中的信号波的功率，使得光链路的接收端接收到的信号波的误码率低于预设阈值。详细调整方案与上述实施例的相关调整方案相同，具体内容可以参考上述相关记载，在此不再赘述。

图2为WDM系统的Mesh网络结构示意图。如图2所示，A→B→C→D为一条光链路。假如A为发射端时，B、C、D处可以分别放置放大器。AB、BC和CD分别为3个跨段。跨段AB的功率就等于在放大器B处检测的功率。跨段BC的功率就等于放大器C处检测的功率，同理，跨段CD的功率就等于放大器D处检测的功率。光链路中从发射端至接收端的方向即为从A至D的方向。如图2所示的光链路，光链路中跨段的累计功率等于跨段AB的功率加上跨段BC的功率再加上跨段CD的功率，光链路中跨段的累计功率数值上等于放大器B处检测的功率加上放大器C处检测的功率再加上放大器D处检测的功率。下面以图2为例，详细解释本发明实施例的技术方案。

(1)首先，在跨段AB、跨段BC和跨段CD上放置色散补偿模块，补偿跨段AB、跨段BC和跨段CD上的残余色散，使得整个光链路的色散拓扑达到最佳状态。这样，可以不考虑色散对跨段的累计功率的影响。

(2)通过采用数值拟合的方式获取如图3所示的第一曲线和如图4所示的第二曲线。如图3所示，在第一曲线示意图中，以跨段的累积功率作为横坐标，以OSNR代价作为纵坐标。如图4所示，在第二曲线示意图中，以跨段的累积功率作为横坐标，以OSNR作为纵坐标。

(3)按照上述实施例的方法采用一个非线性函数和一个线性函数对第一曲线进行逼近，可以确定非线性函数参数和线性函数参数，如第一参数α、第二参数β、第三参数δ。本实施例中以非线性函数是指数函数为例，逼近之后的非线性函数可以表示为图5所示的示意图。逼近之后的线性函数可以表示为图6所示的示意图。如图7所示，可以采用图5所示的非线性函数和图6所示的线性函数对第一曲线进行逼近。这样，可以采用图5所示的非线性函数关系示意图表示图3所示的第一曲线的非线性函数部分。采用图6所示的线性函数关系示意图表示图3所示的第一曲线的线性函数部分。

(4)由于图5以采用的非线性函数是指数函数为例，此时对应的OSNR质量因子可以表示Q_OSNR＝ln(OSNR_pen1)+OSNR_pen2＝lnα+β*∑Pi+δ∑pi。由于逼近之后，第一参数α、第二参数β、第三参数δ已经确定。因此该OSNR质量因子是一个关于跨段的累积功率的线性的增函数。此时根据已经确定第一参数α、第二参数β、第三参数δ可以获得如图8所示的OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的直线示意图。

(5)将图4所示的第二曲线与图8所示的直线的纵坐标相减，得到图9所示的OSNR与OSNR质量因子之差和跨段的累积功率之间的关系示意图。

(6)从图9中获得OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率，然后可以根据该OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率调整当前信号波的功率。

图10为OSNR、OSNR代价和OSNR余量(OSNR_margin)分别与跨段的累计功率的关系示意图。OSNR与OSNR代价之差值为OSNR_margin。由前述OSNR代价的物理意义可知，OSNR_margin表示的是ASE噪声对系统的影响，该OSNR_margin和BER成反比，所以OSNR_margin最大时BER最小。

根据图9所示，OSNR质量因子为关于跨段的累积功率的增函数；如图3所示，OSNR代价也是关于跨段的累积功率的增函数，因此，结合OSNR质量因子的公式可知，当OSNR代价增加时，OSNR质量因子一定增加。所以当图9中所示的OSNR与和OSNR质量因子之差最大时对应的功率点，也一定是OSNR与OSNR代价之差最大时对应的功率点。OSNR与OSNR代价之差值为OSNR_margin。也就是说OSNR与和OSNR质量因子之差最大时对应的功率点，即为OSNR_margin最大时对应的功率点。而根据图10的分析，OSNR_margin最大时BER最小，为系统性能最好的点。因此，可以知道图9所示曲线中OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率，即为系统性能最好时该信号波能够达到的最佳功率。

本发明实施例的功率调整控制方法，通过采用上述技术方案，能够保证光链路中的至少一个信号波中的每一个信号波的性能处于最佳状态。而现有技术中，在进行功率调整时，未考虑光链路中信号波的性能，致使功率调整效率较低。显然，本发明实施例的技术方案克服了现有技术存在的缺陷，能够对光链路中信号波进行调整，使得各信号波的性能处于最佳状态，从而提高光链路中信号波的传输效率，优化网络系统的性能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图11为本发明一实施例提供的功率调整装置结构示意图。如图11所示，本实施例的功率调整装置，包括：色散补偿模块10、拟合模块11、第一获取模块12、第二获取模块13、第三获取模块14、第四获取模块15和调整模块16。

其中，色散补偿模块10放置在光链路中的跨段上，用于补偿所述跨段上的残余色散。拟合模块11用于对于光链路中的至少一个信号波中的每一信号波，通过数值拟合的方式分别拟合OSNR代价与光链路中跨段的累积功率之间的第一曲线和OSNR与跨段的累积功率之间的第二曲线。第一获取模块12与拟合模块11连接，第一获取模块12用于采用一个非线性函数和一个线性函数对拟合模块11获取的第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数；非线性函数和线性函数均为增函数。第二获取模块13与第一获取模块12连接，第二获取模块13用于根据第一获取模块12获取的非线性函数参数和线性函数参数获取OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系；OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系为增函数关系。第三获取模块14分别与拟合模块11和第二获取模块13连接，第三获取模块14用于根据拟合模块11获取的第二曲线中的OSNR与跨段的累积功率之间的关系、以及第二获取模块13获取的OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系，获取OSNR与OSNR质量因子之差和跨段的累积功率之间的第三曲线。第四获取模块15与第三获取模块14连接，第四获取模块15用于从第三获取模块14获取的第三曲线中获取OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值。调整模块16与第四获取模块15连接，调整模块16用于根据第四获取模块15获取的OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值调整信号波的功率。

需要说明的是，从光链路的发射端到接收端之间有至少一个跨段，则相应地，有至少一个色散补偿模块10被分别放置在光链路中的对应的至少一个跨段上，用于补偿各跨段上的残余色散。因此本发明实施例的技术方案中可以包括至少一个色散补偿模块10。

本实施例的功率调整装置，通过采用上述模块实现功率调整的处理机制与上述相关方法的实现过程相同，详细可以参考上述相关方法实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的功率调整装置，通过采用上述模块能够保证光链路中的至少一个信号波中的每一个信号波的性能处于最佳状态。而现有技术中，在进行功率调整时，未考虑光链路中信号波的性能，致使功率调整效率较低。显然，本发明实施例的技术方案克服了现有技术存在的缺陷，能够对光链路中信号波进行调整，使得各信号波的性能处于最佳状态，从而提高光链路中信号波的传输效率，优化网络系统的性能。

可选地，上述实施例的功率调整装置中，非线性函数可以是对数函数或者指数函数。

可选地，当非线性函数是指数函数时，第一获取模块12具体用于采用公式OSNR_pen＝OSNR_pen1+OSNR_pen2对拟合模块11获取的第一曲线进行逼近，获取第一参数α、第二参数β、第三参数δ的值；OSNR_pen表示第一曲线中的OSNR代价；OSNR_pen1表示非线性函数部分对应的OSNR代价；OSNR_pen2表示线性函数部分对应的OSNR代价。其中，OSNR_pen2＝δ∑pi；∑pi表示跨段的累积功率；第三参数δ为线性函数参数。当非线性函数采用指数函数时，OSNR_pen1＝α*e^β*∑Pi，OSNR_pen1表示指数函数部分对应的OSNR代价；第一参数α和第二参数β是指数函数参数。

进一步可选地，当非线性函数是指数函数时，第二获取模块13具体用于根据第一获取模块12获取的第一参数α、第二参数β和第三参数δ，通过如下公式获取OSNR质量因子Q_OSNR与跨段的累积功率之间的线性函数关系：Q_OSNR＝ln(OSNR_pen1)+OSNR_pen2＝lnα+β*∑Pi+δ∑pi。

可选地，当非线性函数是对数函数时，第一获取模块12具体用于采用公式OSNR_pen＝OSNR_pen1+OSNR_pen2对第一曲线进行逼近，获取第一参数α、第二参数β、第三参数δ的值；OSNR_pen表示第一曲线中的OSNR代价；OSNR_pen1表示非线性函数部分对应的OSNR代价；OSNR_pen2表示线性函数部分对应的OSNR代价。其中，OSNR_pen2＝δ∑pi；∑pi表示跨段的累积功率；第三参数δ为线性函数参数。当非线性函数采用对数函数时，OSNR_pen1＝α*log(β*∑Pi)，OSNR_pen1表示对数函数部分对应的OSNR代价；第一参数α和第二参数β是对数函数参数。

进一步可选地，当非线性函数是对数函数时，第二获取模块13具体用于根据第一获取模块12获取的第一参数α、第二参数β和第三参数δ，通过如下公式获取OSNR质量因子Q_OSNR与跨段的累积功率之间的线性函数关系： $Q_{\mathrm{OSNR}}=e^{{\mathrm{OSNR}}_{\mathrm{pen}1}}+{\mathrm{OSNR}}_{\mathrm{pen}2}=\mathrm{\β}*{10}^{\mathrm{\α}}*\left(\mathrm{\ΣPi}\right)+\mathrm{\δ\Σpi}.$

可选地，图12为本发明另一实施例提供的功率调整装置的结构示意图。如图12所示，该功率调整装置在上述实施例的基础上，第三获取模块14进一步还可以包括：获取单元141和处理单元142。

其中，获取单元141与第二获取模块13连接，获取单元141用于根据第二获取模块13获取OSNR质量的因子与跨段的累积功率之间的线性函数关系，获得OSNR质量因子与跨段的累积功率之间的直线。处理单元142分别与拟合模块11和获取单元141连接，处理单元142用于将拟合模块11获取的第二曲线中表示OSNR的坐标与获取单元141获取的直线中表示OSNR质量因子的坐标相减，得到OSNR与OSNR质量因子之差与跨段的累积功率之间的第三曲线。此时第四获取模块15与处理单元142连接，第四获取模块15用于从处理单元142获取的第三曲线中获取OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值。

可选地，如图12所示，本实施例的功率调整装置中还可以包括开通模块17。该开通模块17用于调整光链路中的至少一个信号波的功率，以使得光链路的接收端接收到的至少一个信号波的误码率低于预设阈值，确定开通至少一个信号波对应的业务。

该开通模块17用于在色散补偿模块10补偿跨段上的残余色散之后、且在调整模块16调整信号波的功率之前的任意一个环节执行。即该开通模块17可以与拟合模块11、第一获取模块12、第二获取模块13、第三获取模块14、第四获取模块15或调整模块16任意一个模块连接，调整光链路中的至少一个信号波的功率，以使得光链路的接收端接收到的至少一个信号波的误码率低于预设阈值，确定开通至少一个信号波对应的业务。图12中以开通模块17与调整模块16连接为例，当开通模块17开通至少一个信号波对应的业务之后，可以触发调整模块16根据OSNR与OSNR质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值调整信号波的功率。对于该开通17与其它模块连接时其作用相同，此处不再一一举例。

本实施例的功率调整装置，通过采用上述模块实现功率调整的处理机制与上述相关方法的实现过程相同，详细可以参考上述相关方法实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的功率调整装置，通过采用上述模块能够保证光链路中的至少一个信号波中的每一个信号波的性能处于最佳状态。而现有技术中，在进行功率调整时，未考虑光链路中信号波的性能，致使功率调整效率较低。显然，本发明实施例的技术方案克服了现有技术存在的缺陷，能够对光链路中信号波进行调整，使得各信号波的性能处于最佳状态，从而提高光链路中信号波的传输效率，优化网络系统的性能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到至少两个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的原理和范围。

Claims (16)

1.一种功率调整方法，其特征在于，包括：

在光链路中的跨段上放置色散补偿模块，补偿所述跨段上的残余色散；

对于所述光链路中的至少一个信号波中的每一信号波，通过数值拟合的方式分别拟合光信噪比代价与所述光链路中跨段的累积功率之间的第一曲线和光信噪比与所述跨段的累积功率之间的第二曲线；

采用一个非线性函数和一个线性函数对所述第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数；所述非线性函数和所述线性函数均为增函数；

根据所述非线性函数参数和所述线性函数参数获取光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系；所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系为增函数关系；

根据第二曲线中的所述光信噪比与所述跨段的累积功率之间的关系、以及所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系，获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子之差和所述跨段的累积功率之间的第三曲线；

从所述第三曲线中获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值；

根据所述光信噪比与所述光信噪比质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值调整所述信号波的功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非线性函数是对数函数或者指数函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用一个非线性函数和一个线性函数对所述第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数包括：

当所述非线性函数是指数函数时，采用公式OSNR_pen＝OSNR_pen1+OSNR_pen2对所述第一曲线进行逼近，获取第一参数α、第二参数β、第三参数δ的值；

OSNR_pen表示所述第一曲线中的所述光信噪比代价；其中，OSNR_pen1＝α*e^β*∑Pi，OSNR_pen1表示指数函数部分对应的光信噪比代价；所述第一参数α和所述第二参数β是指数函数参数；OSNR_pen2＝δ∑pi；OSNR_pen2表示线性函数部分对应的光信噪比代价；∑pi表示跨段的累积功率；第三参数δ为线性函数参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述非线性函数参数和所述线性函数参数获取光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系包括：

当所述非线性函数是指数函数时，根据获取的所述第一参数α、所述第二参数β和所述第三参数δ，通过如下公式获取所述光信噪比质量因子Q_OSNR与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系：

Q_OSNR＝ln(OSNR_pen1)+OSNR_pen2＝lnα+β*∑Pi+δ∑pi。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用一个非线性函数和一个线性函数对所述第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数包括：

当所述非线性函数是对数函数时，采用公式OSNR_pen＝OSNR_pen1+OSNR_pen2对所述第一曲线进行逼近，获取第一参数α、第二参数β、第三参数δ的值；

OSNR_pen表示所述第一曲线中的所述光信噪比代价；其中，OSNR_pen1＝α*log(β*∑Pi)，OSNR_pen1表示对数函数部分对应的光信噪比代价；所述第一参数α和所述第二参数β是对数函数参数；OSNR_pen2＝δ∑pi；OSNR_pen2表示线性函数部分对应的光信噪比代价；∑pi表示跨段的累积功率；第三参数δ为线性函数参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述非线性函数参数和所述线性函数参数获取光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系包括：

当所述非线性函数是对数函数时，根据获取的所述第一参数α、所述第二参数β和所述第三参数δ，通过如下公式获取所述光信噪比质量因子Q_OSNR与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系：

$Q_{\mathrm{OSNR}}=e^{{\mathrm{OSNR}}_{\mathrm{pen}1}}+{\mathrm{OSNR}}_{\mathrm{pen}2}=\mathrm{\β}*{10}^{\mathrm{\α}}*\left(\mathrm{\ΣPi}\right)+\mathrm{\δ\Σpi}.$

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的方法，其特征在于，根据第二曲线中的所述光信噪比与所述跨段的累积功率之间的关系、以及所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的关系，获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子之差与跨段的累积功率之间的第三曲线包括：

获得所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的直线；

将所述第二曲线中表示所述光信噪比的坐标与所述直线中表示所述光信噪比质量因子的坐标相减，得到所述光信噪比与所述光信噪比质量因子之差与所述跨段的累积功率之间的第三曲线。

8.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的方法，其特征在于，在所述补偿所述跨段上的残余色散的步骤之后，且在所述调整所述信号波的功率的步骤之前，还包括：

调整所述光链路中的所述至少一个信号波的功率，以使得所述光链路的接收端接收到的所述至少一个信号波的误码率低于预设阈值，确定开通所述至少一个信号波对应的业务。

9.一种功率调整装置，其特征在于，包括：

色散补偿模块，放置在光链路中的跨段上，用于补偿所述跨段上的残余色散；

拟合模块，用于对于所述光链路中的至少一个信号波中的每一信号波，通过数值拟合的方式分别拟合光信噪比代价与所述光链路中跨段的累积功率之间的第一曲线和光信噪比与所述跨段的累积功率之间的第二曲线；

第一获取模块，用于采用一个非线性函数和一个线性函数对所述第一曲线进行逼近，获取非线性函数参数和线性函数参数；所述非线性函数和所述线性函数均为增函数；

第二获取模块，用于根据所述非线性函数参数和所述线性函数参数获取光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系；所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系为增函数关系；

第三获取模块，用于根据第二曲线中的所述光信噪比与所述跨段的累积功率之间的关系、以及所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系，获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子之差和所述跨段的累积功率之间的第三曲线；

第四获取模块，用于从所述第三曲线中获取所述光信噪比与所述光信噪比质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值；

调整模块，用于根据所述光信噪比与所述光信噪比质量因子的差值最大时对应的跨段的累积功率值调整所述信号波的功率。

10.根据权利要求9所述的功率调整装置，其特征在于，所述非线性函数是对数函数或者指数函数。

11.根据权利要求10所述的功率调整装置，其特征在于，所述第一获取模块，具体用于当所述非线性函数是指数函数时，采用公式OSNR_pen＝OSNR_pen1+OSNR_pen2对所述第一曲线进行逼近，获取第一参数α、第二参数β、第三参数δ的值；

OSNR_pen表示所述第一曲线中的所述光信噪比代价；其中，OSNR_pen1＝α*e^β*∑Pi，OSNR_pen1表示指数函数部分对应的光信噪比代价；所述第一参数α和所述第二参数β是指数函数参数；OSNR_pen2＝δ∑pi；OSNR_pen2表示线性函数部分对应的光信噪比代价；∑pi表示跨段的累积功率；第三参数δ为线性函数参数。

12.根据权利要求11所述的功率调整装置，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于当所述非线性函数是指数函数时，根据获取的所述第一参数α、所述第二参数β和所述第三参数δ，通过如下公式获取所述光信噪比质量因子Q_OSNR与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系：

Q_OSNR＝ln(OSNR_pen1)+OSNR_pen2＝lnα+β*∑Pi+δ∑pi。

13.根据权利要求10所述的功率调整装置，其特征在于，所述第一获取模块，具体用于当所述非线性函数是对数函数时，采用公式OSNR_pen＝OSNR_pen1+OSNR_pen2对所述第一曲线进行逼近，获取第一参数α、第二参数β、第三参数δ的值；

OSNR_pen表示所述第一曲线中的所述光信噪比代价；其中，OSNR_pen1＝α*log(β*∑Pi)，OSNR_pen1表示对数函数部分对应的光信噪比代价；所述第一参数α和所述第二参数β是对数函数参数；OSNR_pen2＝δ∑pi；OSNR_pen2表示线性函数部分对应的光信噪比代价；∑pi表示跨段的累积功率；第三参数δ为线性函数参数。

14.根据权利要求13所述的功率调整装置，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于当所述非线性函数是对数函数时，根据获取的所述第一参数α、所述第二参数β和所述第三参数δ，通过如下公式获取所述光信噪比质量因子Q_OSNR与所述跨段的累积功率之间的线性函数关系：

$Q_{\mathrm{OSNR}}=e^{{\mathrm{OSNR}}_{\mathrm{pen}1}}+{\mathrm{OSNR}}_{\mathrm{pen}2}=\mathrm{\β}*{10}^{\mathrm{\α}}*\left(\mathrm{\ΣPi}\right)+\mathrm{\δ\Σpi}.$

15.根据权利要求9-14中任一权利要求所述的功率调整装置，其特征在于，所述第三获取模块，包括：

获取单元，用于获得所述光信噪比质量因子与所述跨段的累积功率之间的直线；

处理单元，用于将所述第二曲线中表示所述光信噪比的坐标与所述直线中表示所述光信噪比质量因子的坐标相减，得到所述光信噪比与所述光信噪比质量因子之差与所述跨段的累积功率之间的第三曲线。

16.根据权利要求9-14中任一权利要求所述的功率调整装置，其特征在于，还包括：开通模块，用于调整所述光链路中的所述至少一个信号波的功率，以使得所述光链路的接收端接收到的所述至少一个信号波的误码率低于预设阈值，确定开通所述至少一个信号波对应的业务。

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