CN102870351B

CN102870351B - 抑制导频信号串扰的方法、装置及导频信号接收装置

Info

Publication number: CN102870351B
Application number: CN201280000697.1A
Authority: CN
Inventors: 何俊; 冯志勇; 罗小东
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Shanghai Pengbang Industrial Co ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2032-06-15
Also published as: WO2013185343A1; CN102870351A

Abstract

本发明实施例提供一种抑制导频信号串扰的方法、装置及导频信号接收装置。方法包括：获取已下载的多波长信道的光信号的当前累积色散量，所述已下载的多波长信道的光信号携带有至少两个导频信号；根据SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量；根据所述目标累积色散量和当前累积色散量确定需调整的色散量；根据所述需调整的色散量，控制对当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积。本发明实施例可以将导频信号的SRS串扰抑制在所需的程度。

Description

抑制导频信号串扰的方法、装置及导频信号接收装置

技术领域

本发明实施例涉及光网络技术领域，尤其涉及一种抑制导频信号串扰的方法、装置及导频信号接收装置。

背景技术

随着移动网络和互联网业务近年来突飞猛进的发展，业务需求对承载网络的带宽、传输距离和交换容量等方面提出了更高的要求，波分复用(Wavelength Division Multiplexing，简称WDM)光网络因此得到迅速普及。大容量波分复用光网络中大量的光纤互联、密集的波长资源和动态的波长业务调度给网络运营、管理和维护提出了巨大的挑战。图1为一种基于导频信号的WDM光网络状态监测方法的示意图。如图1所示，A站点和B站点通过光纤及光放大器相连接，光放大器包括掺饵光纤放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifier，简称EDFA)和分束器，在光放大器的监测端口设置有导频信号接收装置。其中，导频信号接收装置包括：光电探测器，放大器，滤波器和电学频谱分析仪。首先为WDM光网络中的每个波长信道上调制一个频率唯一的导频信号，然后在光放大器的监测端口使用分束器将一小部分光信号下载，接入导频信号接收装置。在导频信号接收装置中，光信号由光电探测器接收，经放大器和滤波器处理，由电学频谱分析仪检测导频信号的频率来识别波长信道，检测导频信号的幅度来计算出相应波长信道的光功率。另外，还可以在WDM光网络的光分叉复用器(Optical Add/Drop Multiplexer，简称OADM)等节点的监测端口处使用导频信号接收装置。

但是，受激拉曼散射(Stimulated Raman scattering，简称SRS)效应会将导频信号串扰至其他波长信道中，而在导频信号接收装置中，使用同一光电探测器同时接收多个波长信道的导频信号，其他波长信道上的串扰和本波长信道上的导频信号处于相同的频率，无法分辨。因此，SRS效应产生的串扰对计算本波长信道的光功率引入了误差，对判断本波长信道的状态引入了干扰。

基于可调光滤波器的抑制SRS效应的方案是：通过可调光滤波器依次滤出各波长，使用同一光电二极管接收，依次探测各波长信道，并计算相应的光功率。各波长信道在时间上分开，导频信号和其他波长信道的串扰被隔离，因此消除了干扰。基于波带滤波器的抑制SRS效应的方案是：由于波长间隔越大，SRS串扰越严重，因此利用波带滤波器将光信号分成长短两个波带，将串扰最严重的波长间隔较大的光信号从空间上隔离，分别独立地进行光电转换及导频信号检测，从而降低了串扰。可调光学滤波器方案需要使用昂贵的可调光滤波器，成本较高，而波带滤波器方案则需使用多个并列的光电二极管和导频信号检测装置，结构复杂，并且SRS抑制效果越好，复杂度越高。

发明内容

本发明实施例提供一种抑制导频信号串扰的方法、装置及导频信号接收装置，用以提供一种成本低、结构简单的抑制SRS效应的解决方案。

一方面，本发明实施例提供了一种抑制导频信号串扰的方法，包括：

获取已下载的多波长信道的光信号的当前累积色散量，所述已下载的多波长信道的光信号携带有至少两个导频信号；

根据受激拉曼散射SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量；

根据所述目标累积色散量和当前累积色散量确定需调整的色散量；

根据所述需调整的色散量，控制对当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积。

另一方面，本发明实施例提供了一种抑制导频信号串扰的装置，包括：

当前色散获取单元，用于获取已下载的多波长信道的光信号的当前累积色散量，所述已下载的多波长信道的光信号携带有至少两个导频信号；

色散目标确定单元，用于根据受激拉曼散射SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量；

调整量确定单元，用于根据所述目标累积色散量和当前累积色散量确定需调整的色散量；

调整控制单元，用于根据所述需调整的色散量，控制对当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积。

再一方面，本发明实施例提供了一种导频信号接收装置，包括：

色散模块，用于对从波分复用WDM光网络链路上下载的多波长信道的光信号进行色散累积，所述多波长信道的光信号携带有至少两个导频信号；

光电转换模块，与所述色散模块连接，用于将所述色散模块输出的光信号转换成电信号；

放大与滤波电路，与所述光电转换模块连接，用于对所述光电转换模块输出的电信号依次进行放大和带通滤波，所述带通滤波的频带为所述至少两个导频信号的频率范围；

频率检测模块，与所述放大与滤波电路连接，用于对所述放大与滤波电路输出的电信号进行频率检测，得到所述至少两个导频信号的频率和幅度值；

色散量调整模块，与所述频率检测模块和色散模块连接，用于根据SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量，根据所述目标累积色散量和当前累积色散量确定需调整的色散量，并根据所述需调整的色散量调整所述色散模块的色散量。

本发明实施例采用根据导频信号的频率、幅度值和链路配置信息，确定为满足所述SRS串扰目标值的目标累积色散量，结合目标累积色散量和当前累积色散量得到需调整的色散量，再根据需调整的色散量控制对从当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积的技术手段，使得色散累积后不同波长信道的光信号发生色散走离，一个波长信道中的导频信号向另一波长信道串扰的累积效率降低，从而将当前下载的多波长信道的光信号中导频信号的SRS串扰抑制在所需的程度。

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他的附图。

图1为一种基于导频信号的WDM光网络状态监测方法的示意图；

图2为OADM节点中的波长路径跟踪的示意图；

图3A为无SRS串扰时两波长信道的光频和RF的频谱图；

图3B为有SRS串扰时两波长信道的光频和RF的频谱图；

图4为本发明实施例提供的一种抑制导频信号串扰的方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种抑制导频信号串扰的装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种导频信号接收装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种导频信号接收装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的再一种导频信号接收装置的结构示意图。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

导频信号可以用来实现WDM光网络中的光纤自动发现、波长路径跟踪、波长信道光功率监测与光网络功率管理、链路故障发现等功能，为WDM光网络状态监测提供了一种简单、低成本的方案。图2为OADM节点中的波长路径跟踪的示意图。如图2所示，A站点将导频信号1加载在中心波长为λ₁的波长信道1中，将导频信号2加载在中心波长为λ₂的波长信道2中；B站点为ROADM节点，将加载有导频信号1的波长信道1传递给C站点，将加载有导频信号2的波长信道2传递给D站点。在光网络中的各个监测点，如各站点，使用导频信号接收装置来检测导频信号1和导频信号2便可获知波长信道1和波长信道2 的传输路径和光功率。

图3A为无SRS串扰时两波长信道的光频谱图和光电转换后的射频(Radio Frequency，简称RF)频谱图，其中，左边为光频谱图，右边为光电转换后的RF频谱图。图3B为有SRS串扰时两波长信道的光频谱图和光电转换后的RF频谱图，其中，左边为光频谱图，右边为光电转换后的RF频谱图。

如图3A所示，两路中心波长为λ₁、λ ₂的WDM波长信道，光频分别为fc1、fc2，光功率分别为P1、P2，对其分别施加导频信号f1、f2。从光频谱图上看，导频信号加载在光载波的两个边带上，假设导频信号f1、f2 的调制深度均为m，则光载波的幅度值分别为：

P(fc1+f1)＝m*P1 (1)

P(fc2+f2)＝m*P2 (2)

在将光信号转化为电信号后，得到RF频谱，从中提取导频频率f1和f2，其幅度值分别为：

P(f1)＝k*P(fc1+f1)＝k*m*P1 (3)

P(f2)＝k*P(fc2+f2)＝k*m*P2 (4)

其中，k为导频信号接收装置的转化系数。k和光电探测器的响应度、放大器的增益系数、滤波器的衰减系数有关。因此，利用接收的RF频谱中f1、f2的幅度值P(f1)、P(f2)可以计算出相应WDM波长信道的光功率P1、 P2。

如图3B所示，由于SRS效应，对于λ₁和λ ₂两个WDM波长信道，其各自的光频fc1和fc2的边带上不仅包含各自的导频信号f1、f2，还有相互之间的串扰f2、f1，其幅度值分别为：

P(fc1+f2)＝c*P2 (5)

P(fc2+f1)＝c*P1 (6)

c为和SRS效应有关的串扰系数。

在光电探测器将光信号转化为电信号后，光频fc1边带上的导频信号f1和光频fc2边带上的串扰f1在RF频谱上重叠，光频fc2边带上的导频信号f2和光频fc1边带上的串扰f2在RF频谱上重叠。因此，在RF频谱中，导频信号f1和f2的幅度值分别为：

P(f1)＝k*[P(fc1+f1)+P(fc2+f1)]＝k*m*P1+k*c*P2 (7)

P(f2)＝k*[P(fc2+f2)+P(fc1+f2)]＝k*m*P2+k*c*P1 (8)

(7)式中的k*c*P2、(8)两式中的k*c*P1均为SRS串扰项，可以看出，SRS串扰对光功率检测引入了误差，且若SRS串扰足够大，会引起对信道状态的误判。

针对上述问题，本发明实施例提供了一种抑制导频信号串扰的方案，具体可以通过图4所示方法实现。

图4为本发明实施例提供的一种抑制导频信号串扰的方法的流程示意图。如图4所示，包括：

401、获取已下载的多波长信道的光信号的当前累积色散量，所述已下载的多波长信道的光信号携带有至少两个导频信号。

举例来说，抑制导频信号串扰的装置执行401。抑制导频信号串扰的装置通常设置在各监测点，与同一监测点的导频信号接收装置连接。所述至少两个导频信号中每个导频信号分别对应所述多波长信道中的一个。

需要说明的是，所述多波长信道的光信号是从WDM光网络链路上下载的。具体地，当前累积色散量的获取有至少两种实现方式，一种是根据链路配置信息来获取，一种是直接对已下载的多波长信道的光信号进行色散量的检测来获取。

若根据链路配置信息来获取，具体地，所述链路配置信息中的下载位置信息包括所述已下载的多波长信道的光信号经过的光纤段数目、各光纤段的长度、各光纤段的色散系数以及所述已下载的多波长信道的光信号经过的色散模块数目、各色散模块的色散量，所述经过的光纤段包括色散补偿光纤(Dispersion Compensating Fiber，简称DCF)段；对应地，401具体包括：

根据公式(9)获取当前累积色散量D_A′：

{D_{A}}^{'} = Σ_{i = 1}^{N} D_{i} \cdot L_{i} + Σ_{i = 1}^{M} D_{R, i} - - - (9)

其中，N为经过的光纤段数目，D_i、L_i分别为第i段光纤的色散系数和长度，M为经过的色散模块数目，D_R，i为第i个色散模块的色散量。

具体地，所述经过的色散模块不仅包括所述多波长信道的光信号在WDM光网络链路的传输过程中经过的色散模块，还包括本监测点的导频信号接收装置中的色散模块。

需要说明的是，在计算当前累积色散量时，经过的色散补偿光纤DCF段的色散系数和长度也需累加进来。

若是直接对光信号进行检测来获取，则可以在导频信号接收装置中色散模块后通过分束器下载部分光信号，利用色散监测方法直接测量下载的部分光信号的当前累积色散量，具体的色散监测方法包括：时钟功率监测法、时钟相移监测法、双边带导频相移监测法等。

402、根据SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量。

具体地，所述至少两个导频信号的频率和幅度值为同一监测点的导频信号接收装置检测得到的。

上述SRS串扰目标值为根据对光功率计算和信道状态判断的容忍度预设的一个目标值。链路配置信息可以从控制平面获取，具体可以包括光纤类型、所述多波长信道的光信号的下载位置信息、所述多波长信道的光信号的入纤光功率等，其中，入纤光功率可以由该光信号的发送站点的导频信号接收装置检测获知后上报控制平面，再由控制平面告知本监测点的抑制导频信号串扰的装置。具体地，所述多波长信道的光信号的下载位置信息可以是抑制导频信号串扰的装置在WDM光网络链路上相对于所述多波长信道的光信号的发送站点的位置。

进一步地，402具体可以包括：

根据所述光纤类型确定拉曼增益系数、光纤有效模场面积和光纤的损耗系数，并根据所述下载位置信息确定所述已下载的多波长信道的光信号的传输距离；

根据所述至少两个导频信号的频率和预先设置的频率与波长的对应关系，确定所述至少两个导频信号中的一个导频信号相对各其他导频信号的波长间隔；

根据公式(10)确定满足所述SRS串扰目标值所需的总累积色散量D_A：

C_{SRS} = Σ_{i = 1}^{X - 1} A (f_{p}) \cdot \frac{g_{ps}}{{2 A}_{eff}} \cdot \frac{P_{0} (1 - e^{- αL})}{\sqrt{α^{2} + {({2 πf}_{p} \cdot {Δλ}_{i} \cdot D_{A} / L)}^{2}}} - - - (10)

其中，X为导频信号的个数，g_ps为拉曼增益系数，A_eff为光纤有效模场面积，α为光纤的损耗系数，L为传输距离，P₀为入纤光功率，Δλ_i为所述至少两个导频信号中的一个导频信号相对第i个其他导频信号的波长间隔，f_p为所述一个导频信号的频率，A(f_p)为所述一个导频信号的幅度值，C_SRS为SRS串扰目标值。

由于针对每个导频信号，各其他导频信号均会对其造成SRS串扰，因此，需要将所有其他导频信号对该导频信号的SRS串扰累加，并且使得累加得到的总SRS串扰不超过SRS串扰目标值。需要说明的是，公式(10)仅给出了针对一个导频信号计算所有其他导频信号对该导频信号的总SRS串扰，对应地，根据公式(10)确定的总累积色散量D_A也仅针对该一个导频信号的，但是，由于至少两个导频信号均是在相同的链路上传输，因此一个导频信号对应的总累积色散量D_A对各其他导频信号均适用。

403、根据所述目标累积色散量和当前累积色散量确定需调整的色散量。

通常，当前累积色散量小于目标累积色散量，因此，将目标累积色散量减去当前累积色散量，得到需调整的色散量。

404、根据所述需调整的色散量，控制对当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积。

需要说明的是，当经过幅度调制的两个波长信道的光信号发生SRS串扰时，若累积色散量为0，则一个波长信道的导频信号向另一个波长信道串扰的积累转移效率较高，即另一个波长信道的导频信号受到的SRS串扰大；若累积色散量不为0，则两波长信道的光信号会发生色散走离，一个波长信道的导频信号向另一个波长信道串扰的积累转移效率会降低，即另一个波长信道的导频信号受到的SRS串扰降低。

404之后，基于所述色散累积后的光信号进行导频信号的检测，可以再次得到至少两个导频信号的频率和幅度值，由于进行了色散累积，抑制了SRS干扰，此次的得到至少两个导频信号的频率和幅度值要比402中使用的至少两个导频信号的频率和幅度值更准确。

所述控制的对象通常是导频信号接收装置中的色散模块。当色散模块为可调色散单元时，404具体包括：

将用于对当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积的可调色散单元的色散量调整为所述可调色散单元的当前色散量与所述需调整的色散量之和。

当色散模块包括多个色散量相异的固定色散单元时，404具体包括：

确定色散量与当前固定色散单元的色散量和所述需调整的色散量之和最接近的固定色散单元，并接入所述最接近的固定色散单元。

具体地，所述接入所述最接近的固定色散单元可以通过切换色散模块中的光开关来实现。

需要说明的是，进行色散累积就是增加累积色散量的绝对值。目标累积色散值通常无法一次调整到位，可能需要多次执行401～404，直至403中确定需调整的色散量在一个预设的范围内，才停止继续执行404。

图5为本发明实施例提供的一种抑制导频信号串扰的装置的结构示意图。如图5所示，包括：

当前色散获取单元51，用于获取已下载的多波长信道的光信号的当前累积色散量，所述已下载的多波长信道的光信号携带有至少两个导频信号；

色散目标确定单元52，用于根据SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量；

调整量确定单元53，用于根据所述目标累积色散量和当前累积色散量确定需调整的色散量；

调整控制单元54，用于根据所述需调整的色散量，控制对当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积。

本发明实施例中的抑制导频信号串扰的装置通常设置在各监测点，与同一监测点的导频信号接收装置连接。具体地，所述至少两个导频信号的频率和幅度值为同一监测点的导频信号接收装置检测得到的。

上述SRS串扰目标值为根据对光功率计算和信道状态判断的容忍度预设的一个目标值。链路配置信息可以从控制平面获取，具体可以包括光纤类型、所述多波长信道的光信号的下载位置信息、所述多波长信道的光信号的入纤光功率等，其中，入纤光功率可以由该光信号的发送站点的导频信号接收装置检测获知后上报控制平面，再由控制平面告知本监测点的抑制导频信号串扰的装置。

进一步地，色散目标确定单元52具体用于：

根据公式(10)确定满足所述SRS串扰目标值所需的总累积色散量D_A。

具体地，当前色散获取单元51获取当前累积色散量有至少两种实现方式，一种是根据链路配置信息来获取，一种是直接对已下载的多波长信道的光信号进行色散量的检测来获取。

若根据链路配置信息来获取，具体地，所述链路配置信息中的下载位置信息包括所述已下载的多波长信道的光信号经过的光纤段数目、各光纤段的长度、各光纤段的色散系数以及所述已下载的多波长信道的光信号经过的色散模块数目、各色散模块的色散量，所述经过的光纤段包括色散补偿光纤DCF段；当前色散获取单元51具体用于，根据公式(9)获取当前累积色散量D_A′。

通常，当前累积色散量小于目标累积色散量。对应地，调整量确定单元53具体用于，将目标累积色散量减去当前累积色散量，得到需调整的色散量。

具体地，调整控制单元54指示的对象通常是导频信号接收装置中的色散模块。当色散模块为可调色散单元时，调整控制单元54具体用于，

当色散模块包括多个色散量相异的固定色散单元时，调整控制单元54具体用于，确定色散量与当前固定色散单元的色散量和所述需调整的色散量之和最接近的固定色散单元，并接入所述最接近的固定色散单元。

图6为本发明实施例提供的一种导频信号接收装置的结构示意图。如图6所示，包括：

色散模块61，用于对从WDM光网络链路上下载的多波长信道的光信号进行色散累积，所述多波长信道的光信号携带有至少两个导频信号；

光电转换模块62，与色散模块61连接，用于将色散模块61输出的光信号转换成电信号；

放大与滤波模块63，与光电转换模块62连接，用于对光电转换模块62输出的电信号依次进行放大和带通滤波，所述带通滤波的频带为所述至少两个导频信号的频率范围；

频率检测模块64，与放大与滤波模块63连接，用于对所述放大与滤波电路输出的电信号进行频率检测，得到所述至少两个导频信号的频率和幅度值；

色散量调整模块65，与频率检测模块64和色散模块61连接，用于根据SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量，根据所述目标累积色散量和当前累积色散量确定需调整的色散量，并根据所述需调整的色散量调整色散模块61的色散量。

具体地，光电转换模块62可以通过光电二极管或光电探测器实现，光电探测器包括PIN光电探测器、APD光电探测器等。

具体地，放大与滤波模块63可以包括依次连接的放大模块和滤波模块，放大模块可以通过跨阻放大器及后续多级电压放大器实现，滤波模块可以利用模拟电路实现，也可以经模数转换器后利用数字滤波器实现。

具体地，频率检测模块64可以通过电学频谱分析仪实现，也可以由模数转换器和现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)实现，其中模数转换器对述放大和带通滤波后输出的信号进行采样，再通过FPGA进行快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，简称FFT)得到导频信号的频谱。当频率检测模块64由模数转换器和FPGA实现时，可选地还在频率检测模块64之前增加一个电压放大器，用于对放大与滤波模块63输出的电信号进行放大，以满足模数转换器的输入电压幅度要求。

具体地，色散量调整模块65的功能与本发明实施例提供的抑制导频信号串扰的装置相近。

进一步地，色散量调整模块65具体包括：

当前色散获取单元651，用于获取所述多波长信道的光信号的当前累积色散量；

色散目标确定单元652，与频率检测模块64连接，用于根据SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量；

调整量确定单元653，与当前色散获取单元651和色散目标确定单元652连接，用于将所述目标累积色散量减去所述当前累积色散量，得到所述需调整的色散量；

调整控制单元654，与调整量确定单元653和色散模块61连接，用于根据所述需调整的色散量调整色散模块61的色散量。

在本发明的一个可选的实施例中，所述链路配置信息包括光纤类型、所述多波长信道的光信号的下载位置信息、所述多波长信道的光信号的入纤光功率；色散目标确定单元652具体用于，

根据所述光纤类型确定拉曼增益系数、光纤有效模场面积和光纤的损耗系数，并根据所述下载位置信息确定所述多波长信道的光信号的传输距离；

在本发明的又一个可选的实施例中，所述下载位置信息包括所述光信号经过的光纤段数目、各光纤段的长度、各光纤段的色散系数以及所述光信号经过的色散模块数目、各色散模块的色散量，所述经过的光纤段包括色散补偿光纤DCF段；当前色散获取单元651具体用于，根据公式(9)获取当前累积色散量D_A′。在这种场景下，色散量调整模块65整体上可以通过FPGA或CPU实现。

图7为本发明实施例提供的又一种导频信号接收装置的结构示意图。在图6的基础上，所述导频信号接收装置还包括：第一分束器66，色散模块61和光电转换模块62通过第一分束器66连接；

当前色散获取单元651与第一分束器66连接，当前色散获取单元651具体用于，从第一分束器66下载一部分光信号，对所述一部分光信号进行色散量的检测，获取所述当前累积色散量；

光电转换模块62具体用于，将从第一分束器66下载另一部分光信号转换成电信号。

具体地，当前色散获取单元651可以采用时钟功率监测法、时钟相移监测法、双边带导频相移监测法等方法进行色散量的检测。在这种场景下，当前色散获取单元651可以通过一个单独的硬件实现，色散量调整模块65的其他单元可以通过FPGA或CPU实现。

在本发明的又一个可选的实施例中，色散模块61为可调色散单元；

调整控制单元654具体用于，将所述可调色散单元的色散量调整为所述可调色散单元的当前色散量与所述需调整的色散量之和。

通常，初始状态时，设置色散模块61的色散量为0。具体地，可调色散单元包括依次连接的环形器和色散量可调光纤布拉格光栅(Fiber BraggGrating，简称FBG)或其他高色散系数且色散量可调的器件等。具体地，环形器用来从色散模块的输入端口接收光信号，将光信号送至色散量可调FBG，再将色散量可调FBG反射回的增加了累积色散量的光信号送至色散模块的输出端口。色散量可调FBG用来增加累积色散量，使多波长信道的光信号之间发生色散走离，色散量可调FBG的色散量可由色散调节端口进行设置。

在本发明的又一个可选的实施例中，色散模块61包括1*Y光开关和Y个固定色散单元，Y为大于1的自然数，所Y多个固定色散单元的色散量相异；

调整控制单元654还与所述1*Y光开关连接，所述调整控制单元具体用于确定色散量与所述需调整的色散量最接近的固定色散单元，并将所述1*Y光开关切换到所述最接近的固定色散单元。

通常，在初始状态将设置色散模块61的色散量为0，也就是在初始状态将1*Y光开关切换到色散量为0的固定色散单元。具体地，固定色散单元包括色散补偿光纤DCF，高色散系数光纤，环形谐振器，依次连接的环形器和固定色散量的FBG，或其他高色散系数的器件等。

图8为本发明实施例提供的再一种导频信号接收装置的结构示意图。在图6的基础上，所述导频信号接收装置还包括：

信道分析模块67，与频率检测模块64连接，用于根据所述至少两个导频信号的频率和幅度值、放大增益系数、滤波衰减系数、所述光电转换模块的响应度以及各导频信号的调制深度，计算所述至少两个导频信号对应的波长信道的光功率，并判断所述至少两个导频信号对应的波长信道的信道状态。

根据导频信号的频率fi和幅度值P(fi)，其中i为波长信道序号，根据公式(11)可以得到该导频信号对应的波长信道的光功率Pi：

Pi＝P(fi)/k*m (11)

其中，k为导频信号接收装置的转化系数，m为导频信号的调制深度。具体地，各导频信号的调制深度是预先设置的，转化系数可以根据放大与滤波电路63的放大增益系数、滤波衰减系数和光电转换模块62的响应度得到，而放大增益系数、滤波衰减系数和响应度可以根据导频信号接收装置的实际情况预先设置。

具体地，波长信道的信道状态是指波长信道的光功率是否在预先设定的范围内的判断结果，若光功率是在预先设定的范围内，则信道状态为正常；若光功率不在预先设定的范围内，则信道状态为异常。进一步地，对于信道状态为异常的波长信道的导频信号可以不进行检测，对应地，色散目标确定单元652在根据公式(10)确定目标累积色散量时不考虑该导频信号。

可选地，所述导频信号接收装置还包括：

通信与控制模块68，分别与放大与滤波模块63、频率检测模块64、色散量调整模块65、信道分析模块67连接，用于设置放大与滤波模块63的放大增益系数；根据控制平面的控制指令上报频率检测模块64输出的所述至少两个导频信号的频率和幅度值，以及信道分析模块67输出所述至少两个导频信号对应的波长信道的光功率和信道状态；从控制平面获取链路配置信息。

进一步地，通信与控制模块68还可以告知信道分析模块67所述至少两个导频信号的频率分配，以使信道分析模块67知道频率和波长信道的对应关系，从而判断信道状态。通信与控制模块68还可以根据控制指令对导频信号接收装置整体动作进行控制，比如开始或停止工作等。

进一步地，通信与控制模块68还可以控制频率检测模块64中模数转换器的采样过程。具体地，频率检测模块64包括模数转换器641和FFT单元642。对应地，通信与控制模块68具体包括：

增益设置单元681，与放大与滤波模块63连接，用于设置放大与滤波模块63的放大增益系数；

采样控制单元682，与模数转换器641连接，用于控制模数转换器641的采样过程；

控制交互单元683，与FFT单元642、目标色散确定单元652、信道分析模块67连接，用于根据控制平面的控制指令上报频率检测模块64输出的所述至少两个导频信号的频率和幅度值，以及信道分析模块67输出所述至少两个导频信号对应的波长信道的光功率和信道状态，并从控制平面获取链路配置信息。

应用中，控制交互单元683可以通过CPU实现，增益设置单元681、采样控制单元682、FFT单元642和信道分析模块可以在一个FPGA中实现。

在本发明的又一个可选的实施例中，所述导频信号接收装置还包括：

第二分束器，与色散模块61连接，用于从WDM光网络链路上下载所述多波长信道的光信号，并发述色散模块61。

进一步地，为了实现在WDM光网络中多个监测点的SRS串扰抑制，还可以通过1*Z光开关切换多个监测点的分束器下载的光信号，即多个监测点共用一个导频信号接收装置。具体地，所述第二分束器为Z个，Z为大于1的自然数，各第二分束器设置在所述WDM光网络链路上的不同监测点；

所述装置还包括：1*Z光开关，所述Z个第二分束器均通过所述1*Z光开关连接色散模块61。

具体地，通过依次切换1*Z光开关，选择其中1路的光信号送至色散模块61。

由于链路中的累积色散量难以改变，本发明实施例在导频信号接收装置中光电转换模块之前加入色散模块，将其色散量设置满足SRS串扰的需调整的色散量，可以增加色散模块输出光信号的累积色散量，使不同波长信道的导频信号之间发生色散走离，从而将导频信号的串扰抑制在所需的程度。并且由于色散模块在导频信号接收装置中，而链路上的色散量并未发生改变，所以并不影响业务。另外，由于本发明实施例抑制SRS串扰的效果较好，使得基于导频信号的监测技术能够应用于长距离、密集波分、高入纤功率的光网络场合。还可以采用1×Z光开关实现多点监测，进一步降低成本。

实验验证：975千米(km)光纤链路，共13跨段，每跨段包括75km普通单模光纤，15km色散补偿光纤和光纤放大器，链路累积色散量由色散补偿光纤DCF补偿后近似为零。在导频信号接收装置中，采用一个由环行器和啁啾FBG构成的色散模块，引入的累积色散量为1360皮秒每纳米(ps/nm)，插入损耗为4分贝(dB)。对于间隔2.9太赫兹(THz)的两个波长信道，单波入纤光功率均为1分贝毫瓦(dBm)。相比不使用色散模块的导频信号接收装置，本发明实施例所提出的导频信号接收装置中，导频信号的SRS串扰降低了4dB。

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范围。

Claims

1.一种抑制导频信号串扰的方法，其特征在于，包括：

获取携带有导频信号的已下载的多波长信道的光信号的当前累积色散量，所述已下载的多波长信道的光信号携带有至少两个导频信号；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路配置信息包括光纤类型、所述多波长信道的光信号的下载位置信息、所述多波长信道的光信号的入纤光功率；

所述根据SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量具体包括：

根据所述光纤类型确定拉曼增益系数、光纤有效模场面积和光纤的损耗系数，并根据所述下载位置信息确定所述已下载的多波长信道的光信号的传输距离L；

根据所述至少两个导频信号的频率和预先设置的导频信号的频率与波长的对应关系，确定所述至少两个导频信号中的一个导频信号相对各其他导频信号的波长间隔；

根据以下公式确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量D_A：

C_{SRS} = Σ_{i = 1}^{X - 1} A (f_{p}) \cdot \frac{g_{ps}}{{2 A}_{eff}} \cdot \frac{P_{0} (1 - e^{- αL})}{\sqrt{α^{2} + {(2 π f_{p} \cdot {Δλ}_{i} \cdot D_{A} / L)}^{2}}}

其中，X为所述导频信号的个数，g_ps为拉曼增益系数，A_eff为光纤有效模场面积，α为光纤的损耗系数，L为传输距离，P₀为入纤光功率，Δλ_i为所述至少两个导频信号中的一个导频信号相对第i个其他导频信号的波长间隔，f_p为所述一个导频信号的频率，A(f_p)为所述一个导频信号的幅度值，C_SRS为SRS串扰目标值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述下载位置信息包括所述已下载的多波长信道的光信号经过的光纤段数目、各光纤段的长度、各光纤段的色散系数以及所述已下载的多波长信道的光信号经过的色散模块数目、各色散模块的色散量，所述经过的光纤段包括色散补偿光纤DCF段；

所述获取所述已下载的多波长信道的光信号的当前累积色散量具体包括：

根据如下公式获取当前累积色散量D_A′：

{D_{A}}^{'} = Σ_{i = 1}^{N} D_{i} \cdot L_{i} + Σ_{i = 1}^{M} D_{R, i}

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述需调整的色散量，控制对当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积具体包括：

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述需调整的色散量，控制对当前下载的多波长信道的光信号进行色散累积具体包括：

6.一种抑制导频信号串扰的装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述链路配置信息包括光纤类型、所述多波长信道的光信号的下载位置信息、所述多波长信道的光信号的入纤光功率；

所述色散目标确定单元具体用于：

根据以下公式确定满足所述SRS串扰目标值所需的总累积色散量D_A：

C_{SRS} = Σ_{i = 1}^{X - 1} A (f_{p}) \cdot \frac{g_{ps}}{{2 A}_{eff}} \cdot \frac{P_{0} (1 - e^{- αL})}{\sqrt{α^{2} + {(2 π f_{p} \cdot {Δλ}_{i} \cdot D_{A} / L)}^{2}}}

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述下载位置信息包括所述已下载的多波长信道的光信号经过的光纤段数目、各光纤段的长度、各光纤段的色散系数以及所述已下载的多波长信道的光信号经过的色散模块数目、各色散模块的色散量，所述经过的光纤段包括色散补偿光纤DCF段；

所述当前色散获取单元具体用于，根据如下公式获取当前累积色散量D_A′：

{D_{A}}^{'} = Σ_{i = 1}^{N} D_{i} \cdot L_{i} + Σ_{i = 1}^{M} D_{R, i}

9.根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述调整控制单元具体用于，

10.根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述调整控制单元具体用于，

11.一种导频信号接收装置，其特征在于，包括：

色散量调整模块，与所述频率检测模块和色散模块连接，用于根据受激拉曼散射SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量，根据所述目标累积色散量和当前累积色散量确定需调整的色散量，并根据所述需调整的色散量调整所述色散模块的色散量。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述色散量调整模块具体包括：

当前色散获取单元，用于获取所述多波长信道的光信号的当前累积色散量；

色散目标确定单元，与所述频率检测模块连接，用于根据SRS串扰目标值、链路配置信息、所述至少两个导频信号的频率和幅度值，确定满足所述SRS串扰目标值所需的目标累积色散量；

调整量确定单元，与所述色散目标确定单元和当前色散获取单元连接，用于将所述目标累积色散量减去所述当前累积色散量，得到所述需调整的色散量；

调整控制单元，与所述调整量确定单元和色散模块连接，用于根据所述需调整的色散量调整所述色散模块的色散量。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述链路配置信息包括光纤类型、所述多波长信道的光信号的下载位置信息、所述多波长信道的光信号的入纤光功率；所述色散目标确定单元具体用于，

C_{SRS} = Σ_{i = 1}^{X - 1} A (f_{p}) \cdot \frac{g_{ps}}{{2 A}_{eff}} \cdot \frac{P_{0} (1 - e^{- αL})}{\sqrt{α^{2} + {(2 π f_{p} \cdot {Δλ}_{i} \cdot D_{A} / L)}^{2}}}

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述下载位置信息包括所述光信号经过的光纤段数目、各光纤段的长度、各光纤段的色散系数以及所述光信号经过的色散模块数目、各色散模块的色散量，所述经过的光纤段包括色散补偿光纤DCF段；所述当前色散获取单元具体用于，

根据如下公式获取当前累积色散量D_A′：

{D_{A}}^{'} = Σ_{i = 1}^{N} D_{i} \cdot L_{i} + Σ_{i = 1}^{M} D_{R, i}

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：第一分束器，所述色散模块和所述光电转换模块通过所述第一分束器连接；

所述当前色散获取单元与所述第一分束器连接，所述当前色散获取单元具体用于，从所述第一分束器下载一部分光信号，对所述一部分光信号进行色散量的检测，获取所述当前累积色散量；

所述光电转换模块具体用于，将从所述第一分束器下载另一部分光信号转换成电信号。

16.根据权利要求12-15中任一项所述的装置，其特征在于，所述色散模块为可调色散单元；

所述调整控制单元具体用于，将所述可调色散单元的色散量调整为所述可调色散单元的当前色散量与所述需调整的色散量之和。

17.根据权利要求12-15中任一项所述的装置，其特征在于，所述色散模块包括1*Y光开关和Y个固定色散单元，Y为大于1的自然数，所Y多个固定色散单元的色散量相异；

所述调整控制单元还与所述1*Y光开关连接，所述调整控制单元具体用于确定色散量与当前固定色散单元的色散量和所述需调整的色散量之和最接近的固定色散单元，并将所述1*Y光开关切换到所述最接近的固定色散单元。

18.根据权利要求11-15中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

信道分析模块，与所述频率检测模块连接，用于根据所述至少两个导频信号的频率和幅度值、放大增益系数、滤波衰减系数、所述光电转换模块的响应度以及各导频信号的调制深度，计算所述至少两个导频信号对应的波长信道的光功率，并判断所述至少两个导频信号对应的波长信道的信道状态。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括：

通信与控制模块，分别与所述放大与滤波模块、频率检测模块、色散量调整模块、信道分析模块连接，用于设置所述放大与滤波模块的放大增益系数；根据控制平面的控制指令上报所述频率检测模块输出的至少两个导频信号的频率和幅度值，以及所述信道分析模块输出所述至少两个导频信号对应的波长信道的光功率和信道状态；从控制平面获取链路配置信息。

20.根据权利要求11-15、19中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

第二分束器，与所述色散模块连接，用于从WDM光网络链路上下载所述多波长信道的光信号，并发送给所述色散模块。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述第二分束器为Z个，Z为大于1的自然数，各第二分束器设置在所述WDM光网络链路上的不同监测点；

所述装置还包括：1*Z光开关，所述Z个第二分束器均通过所述1*Z光开关连接所述色散模块。