CN102904635B - 一种光信噪比检测的方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光信噪比检测的方法，波长标签加载端在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或光监控信道发送到光信噪比(OSNR)检测端；OSNR检测端获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；并解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值；本发明同时还公开了一种光信噪比检测的系统和设备，本发明的方案适用当前的40G、100G等高速率的光信号的OSNR测试，尤其是偏振复用的光信号的OSNR测试。

Description

一种光信噪比检测的方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及光通信技术，尤其涉及一种光信噪比检测的方法、系统和设备。

背景技术

随着波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplex)技术的发展，当前的光通信网络可在同一根光纤中同时传输几十个至几百个波长的光信号，而且基于可重构光分插复用器(ROADM，Reconfigurable Optical Add-DropMultiplexer)的技术方便了光通信中各个波长的按需配置，使得光网络中的各波长在两个站点之间并非保持同样的路径，或者某波长也并非永远分配给某2个站点。

波分复用系统中为每个波长加载一个调顶(pilot tone)信号，可以实现多种特殊的应用，这在业界早有研究。调顶信号有时也叫低频微扰(low-frequencydither)信号，波长信号加载调顶信号对传输性能的影响几乎可以忽略不计。例如1993年英国BT实验室、瑞典Ericsson等多家单位在光波技术学报上联合发表的“A transport network layer based on optical network elements”(一种基于光网络网元的传送网络层)，提出了利用调顶信号实现波分复用系统中故障管理所需的波长通道的确认和功率管理。还有1994年加拿大Nortel公司的Kim B.Roberts申请的专利“method and apparatus for monitoring performance of opticaltransmission systems”(光传输系统的性能监测的方法和装置)，专利公开号为US 005513029，提出了一种监测光放大器性能的方法，即监测已知调制深度的调顶信号，实现光放大器的信号和噪声分量的预估。此外还有1996年美国贝尔实验室的Fred Heismann等人在ECOC’96会议上发表了“signal tracking andperformance monitoring in multi-wavelength optical networks”(多波长光网络的信号跟踪和性能监测)，论文编号为WeB2.2，公开了一种波分复用网络实现在线式波长路由跟踪的方案，即每个波长调制一个独一无二的调顶信号，并通过频移键控方式进行数字信息的编码，在光网络中的任意站点监测调顶信号，从而可以获知全网的波长路由信息。

当前的40G、100G等高速率的光信号的光信噪比(OSNR，opticalsignal-to-noise ratio)测试，尤其是偏振复用的光信号的OSNR测试，均不能采用传统OSNR检测的内插法或偏振消光法，需要采用新的方法来进行OSNR检测。ALCATEL LUCENT公司的公开号为US20120106951A1、名称为“In-bandoptical signal-to-noise ratio measurement”(带内OSNR的测试)的专利中，基于调顶技术和窄带光可调滤波器两次分别滤出正常频点和偏移频点的光信号，计算出其中的业务光信号的大小和掺饵光纤放大器中累加放大的自发发射(ASE，Amplified Spontaneous Emission)噪声的大小，从而计算出OSNR值，但该专利方法需要考虑光业务信号的调制码型进行OSNR值的校准等，实现技术复杂，算法复杂，不利于在ROADM中广泛灵活使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种光信噪比检测的方法、系统和设备，适用当前的40G、100G等高速率的光信号的OSNR测试，尤其是偏振复用的光信号的OSNR测试。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种光信噪比检测的系统，该系统包括：波长标签加载端和光信噪比OSNR检测端；其中，

波长标签加载端，用于在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度发送到OSNR检测端；

OSNR检测端，用于获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；并解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

上述方案中，所述波长标签加载端，具体用于在光信号中加载波长标签信号，并将所述波长标签信号的加载调制深度作为随路信息在波长标签信道发送或作为OSC信道的内容传递。

上述方案中，所述波长标签加载端包括：波长标签加载单元、第一分光器、第一波长标签信号调制深度检测单元；其中，

波长标签加载单元，用于在高速光信号上加载波长标签信号；

第一分光器，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

第一波长标签信号调制深度检测单元，用于解析单波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的加载调制深度，将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或OSC信道发送到OSNR检测端。

上述方案中，所述波长标签加载端还包括：第一光可调滤波器，用于在波长标签信号加载在复用段的多波上时，对第一分光器分发的光信号进行分波。

上述方案中，所述第一波长标签信号调制深度检测单元，具体用于根据各单波长加载波长标签信号时的光功率的直流幅度值、加载波长标签信号时的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的加载调制深度；并将所述加载调制深度通过波长标签信道在光信号中进行传递，或通过OSC信道进行传递。

上述方案中，所述第一波长标签信号调制深度检测单元，还用于将波长标签信号的加载调制深度反馈给波长标签加载单元，所述波长标签加载单元调整波长标签信号的加载调制深度。

上述方案中，所述OSNR检测端，具体用于在加载有波长标签信号的各波长光信号中，通过波长标签信道获得所述加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度。

上述方案中，所述OSNR检测端设置在波长标签加载后的各波长光信号传输路径上的任意位置。

上述方案中，所述OSNR检测端包括：第二分光器、波长标签信息检测单元、第二波长标签信号调制深度检测单元、OSNR值获得单元；其中，

第二分光器，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

波长标签信息检测单元，用于通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度，并将所述加载调制深度发送到OSNR值获得单元；

第二波长标签信号调制深度检测单元，用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的当前调制深度，并将所述当前调制深度发送到OSNR值获得单元；

OSNR值获得单元，用于根据各波长光信号中波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

上述方案中，所述OSNR检测端还包括：第二光可调滤波器，用于在加载有波长标签信号的复用段上，对第二分光器分发的光信号进行分波。

上述方案中，所述第二波长标签信号调制深度检测单元，具体用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，根据解析出的单波长上的噪声功率与当前带有波长标签信号的单波长的光功率之和的直流幅度值、当前波长标签信号的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的当前调制深度。

上述方案中，所述OSNR值获得单元，还用于根据ASE噪声的带宽范围调整所述OSNR值。

上述方案中，所述波长标签信息检测单元集成在第二波长标签信号调制深度检测单元中。

本发明提供的一种光信噪比检测的方法，该方法包括：

波长标签加载端在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或OSC信道发送到OSNR检测端；

OSNR检测端获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；并解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

上述方案中，所述将波长标签信号的加载调制深度发送到OSNR检测端为：将波长标签信号的加载调制深度作为随路信息在波长标签信道发送或作为OSC信道的内容传递。

上述方案中，所述OSNR检测端获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度为：OSNR检测端通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度。

上述方案中，所述解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度为：解析各波长光信号中加载的波长标签信号，根据解析出的单波长上的噪声功率与当前带有波长标签信号的单波长的光功率之和的直流幅度值、当前波长标签信号的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的当前调制深度。

上述方案中，该方法还包括：OSNR检测端根据ASE噪声的带宽范围调整所述OSNR值。

本发明提供的一种波长标签加载端，该波长标签加载端包括：波长标签加载单元、第一分光器、第一波长标签信号调制深度检测单元；其中，

波长标签加载单元，用于在高速光信号上加载波长标签信号；

第一分光器，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

第一波长标签信号调制深度检测单元，用于解析单波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的加载调制深度，将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或OSC信道发送到OSNR检测端。

本发明提供的一种光信噪比检测端，所述OSNR检测端包括：第二分光器、波长标签信息检测单元、第二波长标签信号调制深度检测单元、OSNR值获得单元；其中，

第二分光器，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

波长标签信息检测单元，用于通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度，并将所述加载调制深度发送到OSNR值获得单元；

第二波长标签信号调制深度检测单元，用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的当前调制深度，并将所述当前调制深度发送到OSNR值获得单元；

OSNR值获得单元，用于根据各波长光信号中波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

本发明提供了一种光信噪比检测的方法、系统和设备，波长标签加载端在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度发送到OSNR检测端；OSNR检测端获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；并解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值；如此，适用当前的40G、100G等高速率的光信号的OSNR测试，尤其是偏振复用的光信号的OSNR测试。

附图说明

图1为本发明提供的光信噪比检测的系统的结构示意图；

图2为本发明提供的光信噪比检测的系统中波长标签信息检测单元集成到第二波长标签信号调制深度检测单元的结构示意图；

图3为本发明提供的一种光信噪比检测的方法的流程示意图；

图4为本发明中利用波长标签进行OSNR检测应用的一个场景示意图；

图5为本发明中利用波长标签进行OSNR检测应用的另一个场景示意图；

图6为本发明中图5场景中的OSNR检测端结构示意图；

图7为本发明中波长标签加载端输出的带有波长标签的光信号的示意图；

图8为本发明中OSNR检测端检测带有波长标签和ASE噪声的光信号的示意图。

具体实施方式

本发明基于使用波长标签技术的波分复用系统，利用波长标签信号调制深度的精细控制和测量，实现对波分系统的光信噪比(OSNR，Optical Signal NoiseRatio)检测。波长标签技术可参考中国邮电行业标准YD/T 2003-2009“可重构的光分插复用(ROADM)设备技术要求”的附录D，介绍了ROADM应用中的波长踪迹监控(波长标签)技术。在波长路径的源端，在波长信号进入波分网络之前使用编码器进行调制编码，为每个波长信号附加一个全网唯一的标识，即波长标签；在波长路径经过的各个节点的各个参考点上，都可以通过嵌入的波长标签检测器来监测和识别经过该参考点的各个波长的波长标签。

在波长标签的源端，每个波长可使用单个频率进行波长标签的加载，在某一个比特或波特传递1时，在当前时间窗内加载波长标签频率，而在传递0时，不加载波长标签频率，并且在源端加载时，也可以经过一定的编码方式，添加帧校验等信息，而在接收端，可根据各波长标签频率在时间窗内的幅度的变化，可检测出源端发送的波长标签信息。

本发明的基本思想是：波长标签加载端在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度发送到OSNR检测端；OSNR检测端获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；并解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明实现一种光信噪比检测的系统，如图1所示，该系统包括：波长标签加载端11和OSNR检测端12；其中，

波长标签加载端11，用于在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度发送到OSNR检测端12；

所述波长标签加载端11，具体用于在光信号中加载波长标签信号，并将所述波长标签信号的加载调制深度作为随路信息在波长标签信道发送或作为OSC信道的内容传递；

所述波长标签加载端11包括：波长标签加载单元111、第一分光器112、第一波长标签信号调制深度检测单元114；其中，

波长标签加载单元111，用于在高速光信号上加载波长标签信号，可以采用集成可调谐激光器模块(ITLA)、电可调光衰减器(EVOA)、光放大器等器件实现对光信号加载波长标签信号；如果波长标签信号加载在复用段的多波上，则可采用电可调光衰减器(EVOA)、光放大器等器件；如果波长标签信号加载在单波上，则可以采用集成可调谐激光器模块(ITLA)、电可调光衰减器(EVOA)、光放大器等器件；

第一分光器112，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

第一波长标签信号调制深度检测单元114，用于解析单波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的加载调制深度，将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或光监控OSC信道发送到OSNR检测端；

所述波长标签加载端11还包括：第一光可调滤波器113，用于在波长标签信号加载在复用段的多波上时，对第一分光器112分发的光信号进行分波；这里表明波长标签信号加载在单波上时，波长标签加载端11不需要第一光可调滤波器113；

所述第一波长标签信号调制深度检测单元114，具体用于根据各单波长加载波长标签信号时的光功率的直流幅度值、加载波长标签信号时的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的加载调制深度；并将所述加载调制深度通过波长标签信道在光信号中进行传递，或通过OSC信道进行传递；

具体的，所述第一波长标签信号调制深度检测单元114根据单波长加载波长标签信号时的光功率的直流幅度值P_s1、加载波长标签信号时的波长标签频率对应的幅度值P_t1，按照公式(1)得到所述单波长的波长标签信号的加载调制深度m₁，并将所述加载调制深度m₁通过波长标签信道或OSC信道进行传递给OSNR检测端；

$\frac{P_{t1}}{P_{s1}}=m_1---\left(1\right)$

所述第一波长标签信号调制深度检测单元114，还用于将波长标签信号的加载调制深度反馈给波长标签加载单元111，所述波长标签加载单元111调整波长标签信号的加载调制深度，将所述加载调制深度调整到合适的范围，如在5％～10％的范围；

OSNR检测端12，用于获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；并解析波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值；

所述OSNR检测端12，具体用于在加载有波长标签信号的各波长光信号中，通过波长标签信道获得所述波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度；

所述OSNR检测端12可以设置在波长标签加载后的各波长光信号传输路径上的任意位置；

所述OSNR检测端12具体包括：第二分光器121、波长标签信息检测单元123、第二波长标签信号调制深度检测单元124、OSNR值获得单元125；其中，

第二分光器121，用于将分发加载有波长标签信号的光信号；

波长标签信息检测单元123，用于通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度，并将所述加载调制深度发送到OSNR值获得单元125；

第二波长标签信号调制深度检测单元124，用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的当前调制深度，并将所述当前调制深度发送到OSNR值获得单元125；

OSNR值获得单元125，用于根据各波长光信号中波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值；

所述OSNR检测端12还包括：第二光可调滤波器122，用于在波长标签信号加载在复用段的多波上时，对第二分光器121分发的光信号进行分波。

所述第二波长标签信号调制深度检测单元124，具体用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，解析出单波长上的噪声功率P_ase与当前波长标签信号的光功率的直流幅度值P_s2之和、当前波长标签信号的波长标签频率对应的幅度值P_t2，根据公式(2)得到波长标签信号的当前调制深度m₂；所述单波长上的噪声功率P_ase在有第二光可调滤波器时是指第二光可调滤波器122的带宽内的噪声功率，在无第二光可调滤波器时是指分波之后单波长带宽内的噪声功率；

$\frac{P_{t2}}{P_{s2}+P_{\mathrm{ase}}}=m_2---\left(2\right)$

所述OSNR值获得单元125根据传输过程中调顶分量与信号分量之比不变，即：

$\frac{P_{t2}}{P_{s2}}=m_1$

计算出各波长光信号的OSNR值OSNR_t如公式(3)所示；

$\mathrm{OSN}{R}_t=\frac{P_{s2}}{P_{\mathrm{ase}}}=\frac{m_2}{m_1-m_2}---\left(3\right)$

所述OSNR值获得单元125，还用于根据ASE噪声的带宽范围调整所述OSNR值OSNR_t，具体的：

以上所述的P_ase为第二光可调滤波器整个通道内的ASE噪声，而实际ASE衡量是基于0.1nm内的噪声，故需要进行噪声宽度调整，调整后的第二光可调滤波器带宽内的噪声功率为P_{ase_0.1nm}，假设调整因子为K，则对公式(3)进行修正，得到所述OSNR值OSNR_t2如公式(4)所示；

$\mathrm{OSN}{R}_{t2}=\frac{P_{s2}}{P_{\mathrm{ase}\_0.1\mathrm{nm}}}=K\×\frac{m_2}{m_1-m_2}---\left(4\right)$

以上OSNR值的计算是在第二光可调滤波器为整个通道的情况下，但实际上第二光可调滤波器并非占整个通道带宽，如当光信号通道为0.4nm宽度，而第二光可调滤波器为0.3nm宽度的矩形时，所述调整因子K＝3，当光信号通道为0.4nm宽度，而第二光可调滤波器为3阶高斯滤波器，3dB带宽为30GHz时，所述调整因子K＝1.9885。

所述波长标签信息检测单元123和第二波长标签信号调制深度检测单元124可以集成为一个检测单元，如图2所示，将所述波长标签信息检测单元123集成到第二波长标签信号调制深度检测单元124中，这样，所述第二波长标签信号调制深度检测单元124，还用于通过波长标签信道获得光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度，并将所述加载调制深度发送到OSNR值获得单元125。

基于上述系统，本发明还提供一种波长标签加载端，如图1所示，所述波长标签加载端11包括：波长标签加载单元111、第一分光器112、第一波长标签信号调制深度检测单元114；其中，

波长标签加载单元111，用于在高速光信号上加载波长标签信号，可以采用集成可调谐激光器模块、电可调光衰减器、光放大器等器件实现对光信号加载波长标签信号；如果波长标签信号加载在复用段的多波上，则可采用电可调光衰减器、光放大器等器件；如果波长标签信号加载在单波上，则可以采用集成可调谐激光器模块、电可调光衰减器、光放大器等器件；

第一分光器112，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

第一波长标签信号调制深度检测单元114，用于解析单波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的加载调制深度，将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或光监控OSC信道发送到OSNR检测端；

所述波长标签加载端11还包括：第一光可调滤波器113，用于在波长标签信号加载在复用段的多波上时，对第一分光器112分发的光信号进行分波；这里表明波长标签信号加载在单波上时，波长标签加载端11不需要第一光可调滤波器113；

所述第一波长标签信号调制深度检测单元114，具体用于根据各单波长加载波长标签信号时的光功率的直流幅度值、加载波长标签信号时的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的加载调制深度；并将所述加载调制深度通过波长标签信道在光信号中进行传递，或通过OSC信道进行传递；

具体的，所述第一波长标签信号调制深度检测单元114根据单波长加载波长标签信号时的光功率的直流幅度值P_s1、加载波长标签信号时的波长标签频率对应的幅度值P_t1、按照公式(1)得到所述单波长的波长标签信号的加载调制深度m₁，并将所述加载调制深度m₁通过波长标签信道或OSC信道进行传递给OSNR检测端；

$\frac{P_{t1}}{P_{s1}}=m_1---\left(1\right)$

所述第一波长标签信号调制深度检测单元114，还用于将波长标签信号的加载调制深度反馈给波长标签加载单元111，所述波长标签加载单元111调整波长标签信号的加载调制深度，将所述加载调制深度调整到合适的范围，如在5％～10％的范围。

基于上述系统，本发明还提供一种光信噪比检测端，如图1所示，所述OSNR检测端12具体包括：第二分光器121、波长标签信息检测单元123、第二波长标签信号调制深度检测单元124、OSNR值获得单元125；其中，

第二分光器121，用于将分发加载有波长标签信号的光信号；

波长标签信息检测单元123，用于通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度，并将所述加载调制深度发送到OSNR值获得单元125；

第二波长标签信号调制深度检测单元124，用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的当前调制深度，并将所述当前调制深度发送到OSNR值获得单元125；

OSNR值获得单元125，用于根据各波长光信号中波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值；

所述OSNR检测端12还包括：第二光可调滤波器122，用于在波长标签信号加载在复用段的多波上时，对第二分光器121分发的光信号进行分波。

所述第二波长标签信号调制深度检测单元124，具体用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，解析出单波长上的噪声功率P_ase与当前波长标签信号的光功率的直流幅度值P_s2之和、当前波长标签信号的波长标签频率对应的幅度值P_t2，根据公式(2)得到波长标签信号的当前调制深度m₂；所述单波长上的噪声功率P_ase在有第二光可调滤波器时是指第二光可调滤波器122的带宽内的噪声功率，在无第二光可调滤波器时是指分波之后单波长带宽内的噪声功率；

$\frac{P_{t2}}{P_{s2}+P_{\mathrm{ase}}}=m_2---\left(2\right)$

所述OSNR值获得单元125根据传输过程中调顶分量与信号分量之比不变，即：

$\frac{P_{t2}}{P_{s2}}=m_1$

计算出各波长光信号的OSNR值OSNR_t如公式(3)所示；

$\mathrm{OSN}{R}_t=\frac{P_{s2}}{P_{\mathrm{ase}}}=\frac{m_2}{m_1-m_2}---\left(3\right)$

所述OSNR值获得单元125，还用于根据ASE噪声的带宽范围调整所述OSNR值OSNR_t，具体的：

以上所述的P_ase为第二光可调滤波器整个通道内的ASE噪声，而实际ASE衡量是基于0.1nm内的噪声，故需要进行噪声宽度调整，调整后的第二光可调滤波器带宽内的噪声功率为P_{ase_0.1nm}，假设调整因子为K，则对公式(3)进行修正，得到所述OSNR值OSNR_t2如公式(4)所示；

$\mathrm{OSN}{R}_{t2}=\frac{P_{s2}}{P_{\mathrm{ase}\_0.1\mathrm{nm}}}=K\×\frac{m_2}{m_1-m_2}---\left(4\right)$

以上OSNR值的计算是在第二光可调滤波器为整个通道的情况下，但实际上第二光可调滤波器并非占整个通道带宽，如当光信号通道为0.4nm宽度，而第二光可调滤波器为0.3nm宽度的矩形时，所述调整因子K＝3，当光信号通道为0.4nm宽度，而第二光可调滤波器为3阶高斯滤波器，3dB带宽为30GHz时，所述调整因子K＝1.9885。

所述波长标签信息检测单元123和第二波长标签信号调制深度检测单元124可以集成为一个检测单元，如图2所示，将所述波长标签信息检测单元123集成到第二波长标签信号调制深度检测单元124中，这样，所述第二波长标签信号调制深度检测单元124，还用于通过波长标签信道获得光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度，并将所述加载调制深度发送到OSNR值获得单元125。

基于上述系统，本发明还提供一种光信噪比检测的方法，如图3所示，该方法包括以下几个步骤：

步骤201：波长标签加载端在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或OSC信道发送到OSNR检测端；

具体的，波长标签加载端在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度m₁作为随路信息在波长标签信道发送或作为OSC信道的内容传递。

步骤202：OSNR检测端获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；

具体的，OSNR检测端通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度m₁。

步骤203：OSNR检测端解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；

具体的，OSNR检测端解析各波长光信号中加载的波长标签信号，解析出单波长上的噪声功率P_ase与当前波长标签信号的光功率的直流幅度值P_s2之和、当前波长标签信号的波长标签频率对应的幅度值P_t2，根据公式(2)得到波长标签信号的当前调制深度m₂。

步骤204：OSNR检测端根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值；

本步骤还包括：OSNR检测端根据ASE噪声的带宽范围调整所述OSNR值。

图4是利用波长标签进行OSNR检测应用的一个典型场景，在图4中，在波分复用系统的一个单纤单向传输应用中，包括多个光信号的发送光转发单元(OTU)401、一个光合波单元402，一个光分插复用单元403，一个光分波单元404，两个光放大单元405、光纤406、多个波长标签加载端407、多个OSNR检测端408、多个光信号的接收OTU 409；

需要说明的是，OSNR检测可在波长标签加载后的光信号传输路径上的任意点进行，图4中仅表示了典型的OSNR检测位置。例如，在系统中存在多级光分插复用的情况下，在加载波长标签信号后，在每个光分插复用单元处可设置OSNR检测端，在每个光放大单元之前和之后可设置OSNR检测端，在光信号接收的OTU之前也可设置OSNR检测端，实现对OSNR的在线监测。

图5是利用波长标签进行OSNR检测的另一个应用典型场景，在图5中，在波分复用系统的一个单纤单向传输应用中，包括多个光信号的发送OTU 501、两个光合波单元502，一个光分插复用单元503，一个光分波单元504，两个光放大单元505、光纤506、两个波长标签加载端507、多个OSNR检测端508、多个光信号的接收OTU 509；

在这种应用场景下，波长标签加载放在合波之后的多波上，为了尽可能使同一个波长上不出现多次加载波长标签，因此，在有业务上下路的节点上，先完成上路波长的合波，再对多个波长进行波长标签加载，然后再完成复用到光复用段传输，如果都在复用之后进行波长标签的加载，可能会出现同一个波长上加载多次波长标签，这时，各波长标签加载端加载波长标签信号的频率应不同，且调制深度不宜过大；

而OSNR检测可在波长标签加载后的光信号传输路径上的任意点进行，图5中仅表示了典型的OSNR检测位置。例如，在系统中存在多级光分插复用的情况下，在波长标签加载端加载波长标签信息后，在每个光分插复用单元处可设置OSNR检测端，在每个光放大单元之前和之后可设置OSNR检测端，在光信号接收OTU收之前也可设置OSNR检测端，实现对OSNR的在线监测。

图6是图5场景中的OSNR检测端结构图，对应通过OSC信道将加载调制深度m₁沿光信号方向传递时的OSNR检测端，包括第二分光器121、第二光可调滤波器122或分波器、第二波长标签信号调制深度检测单元124、OSNR值获得单元125以及波长标签信息检测单元123；经过分光后，通过第二光可调滤波器122滤出单波光信号后，第二波长标签信号调制深度检测单元124检测出当前波长标签的调制深度m₂，通过波长标签信息检测单元123接收来自OSC信道传递的波长标签的加载调制深度m₁，OSNR值获得单元125通过各波长光信号对应的m₁和m₂，计算出此时各波长光信号的OSNR值。

图7是波长标签加载端输出的带有波长标签的光信号。其中没有ASE噪声。可以看出，波长标签信号加载到高速光信号上后，在一段时间T1内，信道内可能传递的是波长标签中的‘1’信号，也可能传递的是波长标签‘0’信号。当在某个时间段T1内传递‘0’信号时，则光信号上不加载任何低频率信号；当在某个时间段T1内传递‘1’信号时，则光信号上加载某一个与此波长相对应的低频率信号，如图中的f1频率所示。此时加载端波长标签的调制深度值为m₁；同时，由于波长标签中的‘0’和‘1’信号形成的波长标签信道，可将加载端的调制深度值m₁通过此波长标签信道传递给OSNR检测端。

图8是OSNR检测端检测带有波长标签和ASE噪声的光信号。其中光信号经过长距离光纤传输后，携带有ASE噪声。可以看出，OSNR检测端在一段时间T1内，可能接收的是波长标签中的‘1’信号，也可能传递的是波长标签‘0’信号，此时OSNR检测端的波长标签的调制深度值m₂，同时OSNR检测端利用波长标签信号接收到此波长上的波长标签的调制深度值m₁，由m₁和m₂计算出OSNR值。如果波长标签加载端的波长标签的调制深度值m₁通过OSC信道传输，则OSNR检测端检测此时的波长标签的调制深度值m₂，并利用OSC信道接收加载端的波长标签调制深度值m₁，由m₁和m₂计算出OSNR值。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (27)

1.一种光信噪比检测的系统，其特征在于，该系统包括：波长标签加载端和光信噪比OSNR检测端；其中，

波长标签加载端，用于在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度发送到OSNR检测端；

OSNR检测端，用于获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；并解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述波长标签加载端，具体用于在光信号中加载波长标签信号，并将所述波长标签信号的加载调制深度作为随路信息在波长标签信道发送或作为OSC信道的内容传递。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述波长标签加载端包括：波长标签加载单元、第一分光器、第一波长标签信号调制深度检测单元；其中，

波长标签加载单元，用于在高速光信号上加载波长标签信号；

第一分光器，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

第一波长标签信号调制深度检测单元，用于解析单波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的加载调制深度，将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或OSC信道发送到OSNR检测端。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述波长标签加载端还包括：第一光可调滤波器，用于在波长标签信号加载在复用段的多波上时，对第一分光器分发的光信号进行分波。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述第一波长标签信号调制深度检测单元，具体用于根据各单波长加载波长标签信号时的光功率的直流幅度值、加载波长标签信号时的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的加载调制深度；并将所述加载调制深度通过波长标签信道在光信号中进行传递，或通过OSC信道进行传递。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一波长标签信号调制深度检测单元，还用于将波长标签信号的加载调制深度反馈给波长标签加载单元，所述波长标签加载单元调整波长标签信号的加载调制深度。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述OSNR检测端，具体用于在加载有波长标签信号的各波长光信号中，通过波长标签信道获得所述加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述OSNR检测端设置在波长标签加载后的各波长光信号传输路径上的任意位置。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述OSNR检测端包括：第二分光器、波长标签信息检测单元、第二波长标签信号调制深度检测单元、OSNR值获得单元；其中，

第二分光器，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

波长标签信息检测单元，用于通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度，并将所述加载调制深度发送到OSNR值获得单元；

第二波长标签信号调制深度检测单元，用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的当前调制深度，并将所述当前调制深度发送到OSNR值获得单元；

OSNR值获得单元，用于根据各波长光信号中波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述OSNR检测端还包括：第二光可调滤波器，用于在加载有波长标签信号的复用段上，对第二分光器分发的光信号进行分波。

11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，所述第二波长标签信号调制深度检测单元，具体用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，根据解析出的单波长上的噪声功率与当前带有波长标签信号的单波长的光功率之和的直流幅度值、当前波长标签信号的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的当前调制深度。

12.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，所述OSNR值获得单元，还用于根据ASE噪声的带宽范围调整所述OSNR值。

13.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，所述波长标签信息检测单元集成在第二波长标签信号调制深度检测单元中。

14.一种光信噪比检测的方法，其特征在于，该方法包括：

波长标签加载端在光信号中加载波长标签信号，并将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或OSC信道发送到OSNR检测端；

OSNR检测端获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度；并解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度；根据波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述将波长标签信号的加载调制深度发送到OSNR检测端为：将波长标签信号的加载调制深度作为随路信息在波长标签信道发送或作为OSC信道的内容传递。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述OSNR检测端获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度为：OSNR检测端通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述解析所述波长标签信号，获得所述波长标签信号的当前调制深度为：解析各波长光信号中加载的波长标签信号，根据解析出的单波长上的噪声功率与当前带有波长标签信号的单波长的光功率之和的直流幅度值、当前波长标签信号的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的当前调制深度。

18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，该方法还包括：OSNR检测端根据ASE噪声的带宽范围调整所述OSNR值。

19.一种波长标签加载端，其特征在于，该波长标签加载端包括：波长标签加载单元、第一分光器、第一波长标签信号调制深度检测单元；其中，

波长标签加载单元，用于在高速光信号上加载波长标签信号；

第一分光器，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

第一波长标签信号调制深度检测单元，用于解析单波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的加载调制深度，将波长标签信号的加载调制深度通过波长标签信道或OSC信道发送到OSNR检测端。

20.根据权利要求19所述的波长标签加载端，其特征在于，所述波长标签加载端还包括：第一光可调滤波器，用于在波长标签信号加载在复用段的多波上时，对第一分光器分发的光信号进行分波。

21.根据权利要求19或20所述的波长标签加载端，其特征在于，所述第一波长标签信号调制深度检测单元，具体用于根据各单波长加载波长标签信号时的光功率的直流幅度值、加载波长标签信号时的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的加载调制深度；并将所述加载调制深度通过波长标签信道在光信号中进行传递，或通过OSC信道进行传递。

22.根据权利要求21所述的波长标签加载端，其特征在于，所述第一波长标签信号调制深度检测单元，还用于将波长标签信号的加载调制深度反馈给波长标签加载单元，所述波长标签加载单元调整波长标签信号的加载调制深度。

23.一种光信噪比OSNR检测端，其特征在于，所述OSNR检测端包括：第二分光器、波长标签信息检测单元、第二波长标签信号调制深度检测单元、OSNR值获得单元；其中，

第二分光器，用于分发加载有波长标签信号的光信号；

波长标签信息检测单元，用于通过波长标签信道获得各波长光信号中加载的波长标签信号的加载调制深度，或通过OSC信道获得所述加载调制深度，并将所述加载调制深度发送到OSNR值获得单元；

第二波长标签信号调制深度检测单元，用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，获得波长标签信号的当前调制深度，并将所述当前调制深度发送到OSNR值获得单元；

OSNR值获得单元，用于根据各波长光信号中波长标签信号的加载调制深度和当前调制深度获得各波长光信号的OSNR值。

24.根据权利要求23所述的光信噪比检测端，其特征在于，所述OSNR检测端还包括：第二光可调滤波器，用于在加载有波长标签信号的复用段的多波上，对第二分光器分发的光信号进行分波。

25.根据权利要求23或24所述的光信噪比检测端，其特征在于，所述第二波长标签信号调制深度检测单元，具体用于解析各波长光信号中加载的波长标签信号，根据解析出的单波长上的噪声功率与当前波长光功率之和的直流幅度值、当前波长标签信号的波长标签频率对应的幅度值，得到波长标签信号的当前调制深度。

26.根据权利要求23或24所述的光信噪比检测端，其特征在于，所述OSNR值获得单元，还用于根据ASE噪声的带宽范围调整所述OSNR值。

27.根据权利要求23或24所述的光信噪比检测端，其特征在于，所述波长标签信息检测单元集成在第二波长标签信号调制深度检测单元中。