CN102263591A

CN102263591A - 一种光通道层功率管理优化系统及方法

Info

Publication number: CN102263591A
Application number: CN2010101927702A
Authority: CN
Inventors: 侯正卫
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Shenzhen Zhongxing Communication Technology Service Co., Ltd.
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2030-05-26
Also published as: CN102263591B

Abstract

本发明公开了一种光通道层功率管理优化系统及方法，所述方法包括：设置各个通道层宿端的波长转化器(OTU)类单板输入光功率及各个通道层的光信噪比(OSNR)的启动条件、结束条件；查询各个光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的OTU类单板的输入光功率、各个通道层的OSNR；根据所述光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的OTU类单板的输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件和结束条件获得各个通道层各个执行器的功率值的调整量；将各个通道层获得的各个执行器的功率值的调整量进行下发，根据所述调整量对功率值进行调整。本发明使得功率优化更加有效。

Description

一种光通道层功率管理优化系统及方法

技术领域

本发明属于光通信领域，特别涉及一种密集波分复用的光通道层功率管理优化系统及其方法。

背景技术

随着高速传输网络的发展，光通信成为了一种趋势。光密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM)传输系统工程开局主要分线路连通、光放大器增益调整(功率调整)、功率均衡等几个阶段。

系统开局时需要检测线路衰减、配置固定衰减器、配置放大器等几个环节，目前都为手动完成。系统连通和线路衰减测试、配置衰减器需要去各个站点完成。系统连通后，需要在网管按照业务流方向，逐个网元的查询单板性能，手动配置放大器增益，以保证接收端功率和光信噪比。

系统实际运行期间，随着时间的推移，系统线路发生老化、环境、温度等的变化都会引起系统功率发生变化，这时就要采取必要的措施进行功率调节，使系统的增益和损耗匹配，不然当增益和损耗比过小，系统的光信噪比(OSNR)和光功率将发生劣化，系统将产生误码。

当系统的增益和损耗不匹配时，由于基本上很难人为去改变线路的损耗，所以这时就要去调节系统的增益。而调节增益就是为了使光复用段(OMS)的光功率维持在优化状态。为了使光复用段(OMS)的功率维持在比较好的优化状态，通常应该在调节过程中使光放大器OA的输出功率保持在理想的范围内。

光复用段(OMS)的光功率保持在优化状态，并不能保证系统各个光通道层(OCH)的光信噪比OSNR和通道层(OCH)的宿端OTU类单板的输入功率在合法的范围内。所以在光复用段(OMS)功率优化后，需要引入光通道层(OCH)的功率优化。

光通道层(OCH)功率管理单元为光复用段，可能为一光复用段(OMS)，也可能由多个光复用段(OMS)组成。只有配置了光通道层的监测器和执行器的区域，才能进行光通道层的功率管理。这里所说的监测器是指可以得到需要检查的相关性能参数的器件，比如光放大器可以作为输入输出功率的监测器件。执行器是功率优化算法计算功率调整量后执行的器件，比如光放大器可以调节增益，光分插复用器可以调节衰减量等。

光通道层功率管理以光通道(OCH)为单位，监测器和执行器跨越相同的光复用段的各光通道组成一光通道层的功率管理单元。即光通道层的功率管理单元包括一个或多个可进行光通道层功率管理的波长通道，这些波长通道的监测器和执行器经过相同的光复用段。网络根据自动搜索到的光通道OCH的信息组成光通道层的功率管理单元，人为可修改编辑此功率管理单元的可管理波长通道。

现有技术在处理光通道层的功率调整问题上只是利用了具有光功率均衡功能的光分插复用器，利用其来调整各个波长通道的功率，没有给出在没有光分插复用器的情况下怎么对光通道层的功率进行优化；光合波板与光分波板等节点引入的损耗会随着开通的波长通道数量的增加而急剧增加，光放大器OA的输出功率与其有着密切的关系，而现有技术在光通道层功率优化的触发因子上没有考虑使OA输出功率保持在理想范围内，使得功率优化的效果降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种波分复用的光通道层功率管理的优化系统及方法，使得功率优化更加有效。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光通道层功率管理优化系统，包括：

监测模块，用于监测光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的波长转化器(OTU)类单板的输入光功率、各个通道层的光信噪比(OSNR)；

控制模块，用于分别设置各个通道层宿端的OTU类单板输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件、结束条件，并根据所述光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的OTU类单板的输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件和结束条件获得执行模块的调整量；

执行模块，用于根据所述控制模块发送来的调整量对各个通道层相应功率进行调整。

进一步来说，所述监测模块，包括光放大器、光通道监测单板和接收端OTU类单板；所述控制模块，包括管理平面和控制平面；所述执行模块，包括光放大器和具有功率均衡功能的光分插复用器。

进一步来说，所述控制模块用于获得执行模块的调整量，包括：首先用于获得各个光放大器(OA)输出功率的调节量；再用于获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量。

进一步来说，所述控制模块首先用于获得各个OA输出功率的调节量，包括：

根据满配波长数和已配波长数，来得到各个OA输出光功率的理想范围；根据监测到OA类单板的输出光功率是否在所述理想范围内来调节OA的增益；

其中，所述根据满配波长数和已配波长数，来得到各个OA输出光功率的理想范围，为：

令Pout＝Pstd-10logN1+10logN2+K；

其中，Pout表示光放大器OA单板的理想输出功率，Pstd表示光放大器OA单板的额定输出功率，N1表示系统满配置波长数，N2表示系统当前开通的波长数，K是修正值；

根据其所在复用段的可调节范围和OA增益的调节范围，获得其可调节的接近理想值的最大调节量。

进一步来说，所述控制模块用于获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量，包括：

当通道层有光分插复用板执行器，当通道层OSNR、宿端输入功率处于启动条件时，通过光分插复用板执行器来进行通道层的功率优化；

当通道层没有光分插复用板执行器，当通道层OSNR、宿端输入功率处于启动条件时，通过通道层的各个复用段功率优化来优化通道层。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种光通道层功率管理优化方法，包括：

设置各个通道层宿端的OTU类单板输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件、结束条件；

查询各个光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的OTU类单板的输入光功率、各个通道层的OSNR；

根据所述光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的OTU类单板的输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件和结束条件获得各个通道层各个执行器的功率值的调整量；

将各个通道层获得的各个执行器的功率值的调整量进行下发，根据所述调整量对功率值进行调整。

进一步来说，所述根据光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的OTU类单板的输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件和结束条件获得各个通道层各个执行器的调整量，包括：

首先获得各个光放大器(OA)输出功率的调节量；

再获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量。

进一步来说，所述首先获得各个OA输出功率的调节量，包括：

令Pout＝Pstd-10logN1+10logN2+K；

进一步来说，所述再获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量，包括：

进一步来说，所述光通道层包括在管理平面或控制平面的OTU、光合波器、光放大器、光分波器、光监测器和光分插复用器等，组成至少一个光复用段。

与现有技术相比，本发明给出了光通道层在没有功率均衡功能的光分插复用器下，如何利用复用段的功率优化来进行通道层的功率优化；与现有技术相比，本发明引入了复用段资源占有率因子，在光通道层优化的启动条件上增加了各个光放大器OA输出功率的理想范围的判断，使得功率优化更加有效。

附图说明

图1是本发明实施例中波分复用的通道层功率管理优化系统的一个示意图；

图2是本发明实施例中波分复用的通道层功率管理优化系统的一个应用实例示意图；

图3是本发明实施例中波分复用的通道层功率管理优化方法的流程图；

图4是本发明实施例中波分复用的通道层功率管理优化方法一应用实例的流程图；

图5是本发明应用实例中波分复用的通道层功率管理优化方法引入的“光放大器OA输出功率理想范围”的处理流程图；

图6是本发明应用实例中波分复用的通道层功率管理优化方法引入的“利用复用段进行光通道层功率优化”的处理流程图；

具体实施方式

本发明在光通道层的功率优化上引入两个发明点：一是引入在没有具有光功率均衡功能的光分插复用器情形下，利用光复用段进行光通道层的功率优化；二是在光通道层的功率优化启动条件里增加了光放大器输出功率是否在理想范围内的判断。

本发明利用光监测单板监测器，监测各个通道的OSNR，检查各个通道层的OSNR是否在合法范围，利用通道层宿端的OTU类单板监测器，监测其输入功率是否保持在合法范围，利用光放大器OA单板监测器，监测其输出功率是否在理想范围内。如果所述中任何一个条件不符合，就进行功率优化。

为使本发明的优点和特征更加清楚和明白，下面结合附图对本发明一种波分复用的通道层功率管理的系统和优化方法的具体实施方式做进一步描述。

参照图1所示，本发明提供一种光通道层功率优化系统，所述优化系统包括：

监测模块10，用于监测光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的波长转化器(OTU)类单板的输入光功率、各个通道层的光信噪比(OSNR)；

控制模块11，用于分别设置各个通道层宿端的OTU类单板输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件、结束条件，并根据所述光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的OTU类单板的输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件和结束条件获得执行模块的调整量；

执行模块12，用于根据所述控制模块发送来的调整量对各个通道层相应功率进行调整。

参照图2所示，在本发明的一个优选实施例中，所述监测模块10，包括光放大器、光通道监测单板和接收端OTU类单板。所述控制模块11，包括管理平面和控制平面；所述执行模块12，包括光放大器OA及具有功率均衡功能的光分插复用器。本发明的系统用于波分复用传输系统的光通道层，在本实施例中，所述光通道层包括在管理平面或控制平面的波长转化器(OTU)、光合波器、光放大器OA、光分波器、光监测器和光分插复用器等，组成至少一个光复用段。

在本发明的一个优选实施例中，所述控制模块用于获得执行模块的调整量，包括：首先用于获得各个光放大器(OA)输出功率的调节量；再用于获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量。

在本发明的一个优选实施例中，所述控制模块用于首先获得各个OA输出功率的调节量，包括：

令Pout＝Pstd-10logN1+10logN2+K；

在本发明的一个优选实施例中，所述控制模块用于获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量，包括：

参照图3所示，是本发明实施例中波分复用的通道层功率管理优化方法的流程图，本发明提供的光通道层功率优化方法，用于波分复用传输系统的光通道层，所述优化方法包括以下步骤：

S(1)查询各个光放大器OA类单板的输出光功率、各个通道层宿端OTU类单板的输入光功率、各个通道层的OSNR；

S(2)根据光放大器OA类单板的输出光功率、各个通道层宿端OTU类单板的输入光功率和各个通道层的OSNR的启动条件和结束条件进行光通道层功率优化，具体为，计算各个通道层各个执行器的调整量；

这里的结束条件和启动条件都是一个范围，启动条件就是指满足了需要进行优化的条件，结束条件就是满足了优化结束的条件。举个例子说，假如设定OSNR的结束条件是：21db＜OSNR＜＝26db，OSNR在这个范围内就满足了调整结束的条件，假如OSNR不在这个范围内就是OSNR满足了需要调整的启动条件，就需要进行优化。具体的启动条件的范围是灵活的，可以人为进行设置。

S(3)将各个通道层计算出来的各个执行器的功率值的调整量进行下发，根据所述调整量对功率值进行调整。

其中，所述步骤S(2)可以通过以下步骤实现：

S(2.1)获得各个OA输出功率的调节量；

S(2.2)获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量。

其中，所述步骤S(2.1)包括以下步骤：

S(2.1.1)利用满配波长数和已配波长数，来得到各个OA输出光功率的理想范围；根据监测到OA类单板的输出光功率是否在这个理想范围内来调节OA的增益。

其中，所述利用满配波长数和已配波长数，来得到各个OA输出光功率的理想范围，为：

令Pout＝Pstd-10logN1+10logN2+K

其中，Pout表示光放大器OA单板的理想输出功率，Pstd表示光放大器OA单板的额定输出功率，N1表示系统满配置波长数，N2表示系统当前开通的波长数，K是修正值，可以设定。

S(2.1.2)根据其所在复用段的可调节范围和OA增益的调节范围，计算其可调节的接近理想值的最大调节量。

其中，步骤S(2.2)包括以下步骤：

S(2.2.1)当通道层有光分插复用板执行器，当通道层OSNR、宿端输入功率处于启动条件时，通过光分插复用板执行器来进行通道层的功率优化；

S(2.2.2)当通道层没有光分插复用板执行器，当通道层OSNR、宿端输入功率处于启动条件时，通过通道层的各个复用段功率优化来优化通道层。

所述光通道层包括在管理平面或控制平面的波长转化器OTU、光合波器、光放大器OA、光分波器、光监测器和光分插复用器等，组成至少一个光复用段。

参照图4所示，本发明波分复用的通道层功率管理的优化方法一应用实例，包括以下步骤：

步骤1：开始功率优化；

步骤2：判断光放大器OA输出功率是否在理想范围；

步骤3：查询各个通道的OSNR、宿端输入功率、各个分插复用板执行器的波长通道衰减量；设置各个通道的OSNR的结束条件、启动条件；设置各个通道层宿端OTU类单板输入功率的启动条件、结束条件；设置功率调节的步长；

步骤4：判断各个通道OSNR、宿端输入功率是是不是满足结束条件，是转步骤9，否则转步骤5；

步骤5：是否具有光分插复用器，是则转步骤6，否则转步骤8；

步骤6：是否已经利用光分插复用器进行了调节，是转步骤8，否则转不转7；

步骤7：利用光分插复用器对不满足要求的通道进行调节，转步骤4；

步骤8：利用复用段对通道层的功率进行优化的处理，转步骤9；

步骤9：下发各个执行器的调节量；

步骤10：结束功率优化。

其中步骤2，本发明上述应用实例引入的光放大器OA输出功率的优化因子的处理可见图5，分以下步骤：

步骤2.1：查询光放大器OA的输出功率，系统满配波长数和已配波长数，计算各个光放大器OA的输出功率理想范围；

步骤2.2：判断当前光放大器OA的输出功率是不是在理想范围内，是转步骤2.4，否则转步骤2.3；

步骤2.3：根据其所在复用段的可调节范围和OA增益的调节范围，计算其可调节的接近理想值的最大调节量；同时更新其复用段的可调节范围，执行步骤2.4；

步骤2.4：是不是有下一个不满足要求的未调节的光放大器OA，是则转步骤2.5，否转步骤3。

步骤2.5：取下一个未调节过的不满足要求的光放大器OA，执行步骤2.2。

其中步骤8，本发明上述应用实例引入的利用复用段对通道层的功率进行优化的处理见图6，分以下步骤：

步骤8.1：根据复用段的调节范围、OSNR的结束条件、宿端输入功率的结束条件，得出各个不满足条件的通道的功率需要的调节范围和满足条件的通道的功率的可调节范围；

步骤8.2：根据不满足条件的通道的功率调节方向是不是一致来判断是否可利用复用段来调节，一致转步骤8.3，否转步骤9。

步骤8.3：根据上面得出的复用段的调节范围、各个不满足条件的通道层的功率需要的调节范围和满足条件的通道层的功率的可调节范围，来计算得到使合法通道继续保持合法的最大的功率调节量；根据设置的调节步长得到调节次数的范围；

步骤8.4：在最大调节次数内，以设置的调节步长进行调节，并计算每次调节后，非法通道数的数量，最后取使非法通道数最小的调节次数，得到需要的调节量，转步骤9。

当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及实质的情况下，本领域技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种光通道层功率管理优化系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测模块，包括光放大器、光通道监测单板和接收端OTU类单板；所述控制模块，包括管理平面和控制平面；所述执行模块，包括光放大器和具有功率均衡功能的光分插复用器。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块用于获得执行模块的调整量，包括：首先用于获得各个光放大器(OA)输出功率的调节量；再用于获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制模块首先用于获得各个OA输出功率的调节量，包括：

令Pout＝Pstd-10logN1+10logN2+K；

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制模块用于获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量，包括：

6.一种光通道层功率管理优化方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据光放大器类单板的输出光功率、各个通道层宿端的OTU类单板的输入光功率及各个通道层的OSNR的启动条件和结束条件获得各个通道层各个执行器的调整量，包括：

首先获得各个光放大器(OA)输出功率的调节量；

再获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述首先获得各个OA输出功率的调节量，包括：

令Pout＝Pstd-10logN1+10logN2+K；

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述再获得各个通道层的OSNR、宿端输入功率的调节量，包括：

10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光通道层包括在管理平面或控制平面的OTU、光合波器、光放大器、光分波器、光监测器和光分插复用器等，组成至少一个光复用段。