CN104753591A - 一种监测光信噪比的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种监测OSNR的方法及装置，该方法包括：分别确定作为通信双方的两个收发端接收的由对方通过同一待监测通道发送的波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声信号功率；分别根据确定出的两个波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声功率，计算待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数；根据每个收发端接收的波长信号的实际信号功率、噪声功率、计算出的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，计算每个收发端接收的波长信号的OSNR。本发明实施例通过计算待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，对现有的OSNR的计算方式进行修正，以提高监测OSNR的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种监测光信噪比(OSNR)的方法及装置。
背景技术
波分复用(WDM)系统的光信噪比(Optical Signal to Noise Ratio，OSNR)是检测信号沿光纤传输途中被噪声干扰的程度，是衡量WDM系统传输性能的关键参数，具体为通道的信号功率和信号波长处0.1nm内的噪声功率的比值。
目前，随着WDM系统的快速发展，WDM系统的单波速率已达到100Gbit/s，由于100Gbit/s速率信号光谱较宽，相邻信号光谱容易发生重叠串扰，这样一来，如果仍然采用传统的监测10Gbit/s速率信号的OSNR的方式，来监测100Gbit/s速率信号的OSNR的话，通常无法得到真实的噪声信号功率，进而导致监测的OSNR的准确率较低。
针对上述问题，现在通常采用信道内噪声监测方法来实现OSNR的监测，具体实现流程为：打开发送端的待监测通道的光源，在接收端处利用光谱扫描技术扫描出工作波长范围内的光谱，进而得到待监测通道内波长信号的光功率值，即P1（mW）；此时，关闭发送端侧的待监测通道的光源，在相同光功率积分带宽下获得该波长信号的光功率值，即P2（mW）；最后，在待监测通道的光功率积分带宽为0.1nm的情况下，获得该波长信号的光通路值为PA(mW)，这样，根据下述公式OSNR=10×lg((P1-P2)/PA)即可得到待监测通信内波长信号的OSNR。
在上述监测流程中，相对于传统的OSNR的监测方法而言，在一定程度上提高了监测OSNR的准确率，但是，在关闭待监测通道的光源后，噪声谱的分布将发生微小变化，这样一来，噪声功率一般要大于待监测通道的光源光闭前产生的噪声功率，这就导致OSNR的监测结果存在一定偏差，即监测的准确率仍然较低；并且，前述这种监测方式，在监测时需要关闭待监测通道的光源，使得传输业务中断，不利于WDM系统的运行。
发明内容
本发明实施例提供了一种监测OSNR的方法及装置，用以解决现有监测OSNR的方式监测的准确率较低且不利于WDM系统运行的问题。
基于上述问题，本发明实施例提供的一种监测OSNR的方法，包括：
分别确定作为通信双方的两个收发端接收的由对方通过同一待监测通道发送的波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声信号功率；
分别根据确定出的两个波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声功率，计算所述待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数；
根据每个收发端接收的波长信号的实际信号功率、噪声功率、计算出的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，计算每个收发端接收的波长信号的OSNR。
本发明实施例提供的一种监测OSNR的装置，包括：
确定模块，用于分别确定作为通信双方的两个收发端接收的由对方通过同一待监测通道发送的波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声信号功率；
计算模块，用于分别根据所述确定模块确定出的两个波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声功率，计算所述待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数；以及根据每个收发端接收的波长信号的实际信号功率、噪声功率、计算出的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，计算每个收发端接收的波长信号的OSNR。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种监测OSNR的方法及装置，在该方法中，首先，分别确定作为通信双方的两个收发端接收的由对方通过同一待监测通道发送的波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声信号功率；然后，分别根据确定出的两个波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声功率，计算待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数；最后，根据每个收发端接收的波长信号的实际信号功率、噪声功率、计算出的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，计算每个收发端接收的波长信号的OSNR。在本发明实施例中，可通过监测某个通道内的波长信号分别在通信双方的收发端侧的相关信号功率和噪声功率，进而得到此通道的信号功率转移系数和噪声转移系数，然后利用此相关系数对现有的OSNR的监测进行修正，从而提高监测OSNR的准确率，并且，此处理方式无需关闭相关光源，不影响WDM系统的运行。
附图说明
图1A为本发明实施例提供的监测OSNR的方法流程图；
图1B为本发明实施例提供的网管系统获取相关波长信号的信号功率的示意图；
图2为本发明实施例提供的监测OSNR的装置的结构图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种监测OSNR的方法及装置的具体实施方式进行说明。
本发明实施例提供的一种监测OSNR的方法，如图1A所示，具体包括以下步骤：
S11：分别确定作为通信双方的两个收发端接收的由对方通过同一待监测通道发送的波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声信号功率；
S12：分别根据确定出的两个波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声功率，计算待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数；
S13：根据每个收发端接收的波长信号的实际信号功率、噪声功率、计算出的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，计算每个收发端接收的波长信号的OSNR。
具体地，在上述步骤S11中，如图1B所示，可通过现有的WDM系统中的网管系统11来获取作为通信双方的两个收发端(例如图1B所示的第一收发端12和第二收发端13)接收的由对方通过同一个待监测通道发来的波长信号的信号功率。
优选地，在上述步骤S11中，具体可根据下述公式一，计算得到每个收发端接收的波长信号的理想信号功率：
A=Pin(i)×Δ1(i×)Δ2(i)×…Δ(N－1)(i)×GN(i)公式一，
其中，i为待监测信道内的波长信号；
A为每个收发端接收的波长信号的理想信号功率；Pin(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号的信号功率；
Δ(N－1)(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N-1个放大器对其产生的增益(在线即可测出)与第N-1段光纤对其产生的衰耗之积(在线即可测出)；
GN(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N个放大器的增益系数，此增益系数通常为常量。
更进一步地，在上述步骤S11中，具体可根据下述公式二，计算得到每个收发端的波长信号的噪声功率：
B=C×[2FN(i)×(GN(i)-1)+2FN-1(i)×(GN-1(i)-1)×LN-1(i)×GN(i)
+……
+2F2(i)×(G2(i)-1)×L2(i)×G3(i)×……×GN-1(i)×LN-1(i)×GN(i)
+2F1(i)×(G1(i)-1)×L1(i)×G2(i)×……×GN-1(i)×LN-1(i)×GN(i)]公式三，
其中，，i为待监测信道内的波长信号；
B为每个收发端接收的波长信号的噪声功率；
C为常量，FN(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N个放大器的噪声系数，此噪声系数通常为常量；
LN-1(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N-1段光纤对其产生的衰耗。
需要说明的是，在上述步骤S11中，确定两个收发端接收的波长信号的实际信号功率的具体确定过程为现有技术，在此不再详述。
优选地，在上述步骤S12中，在实际的光传输过程中，由于各个放大器在放大的过程中容易发生信号功率与噪声功率的能量转移，这样一来，通常有一部分信号光能量渗透到噪声上，基于此，为了准确地监测OSNR，可具体根据下述公式三和下述公式四，计算得到待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数：
D1=aA1+bB1公式三，
D2=aA2+bB2公式四，
其中，a为待监测通道的信号功率转移系数；
b为待监测通道的噪声功率转移系数；
D1为通信双方中第一收发端接收的波长信号的实际信号功率；
D2为通信双方中第二收发端接收的波长信号的实际信号功率；
A1为通信双方中第一收发端接收的波长信号的理想信号功率；
A2为通信双方中第二收发端接收的波长信号的理想信号功率；
B1为通信双方中第一收发端接收的波长信号的噪声信号功率；
B2为通信双方中第二收发端接收的波长信号的噪声信号功率。
优选地，在上述步骤S13中，具体是根据下述公式五，计算得到每个收发端接收的波长信号的OSNR：
根据下述公式五，计算得到每个收发端接收的波长信号的OSNR：
E=aD/bB公式五，
其中，E为每个收发端接收的波长信号的OSNR；
D为每个收发端接收的波长信号的实际信号功率；
B为每个收发端接收的波长信号的噪声功率。
在本发明实施例中，是通过监测某个通道内的波长信号分别在通信双方的收发端侧的相关信号功率和噪声功率，进而得到此通道的信号功率转移系数和噪声转移系数，然后利用此相关系数对现有的OSNR的监测进行修正，从而提高监测OSNR的准确率，并且，此处理方式无需关闭相关光源，不影响WDM系统的运行。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种监测OSNR的装置，由于该装置所解决问题的原理与前述监测OSNR的方法相似，因此该装置的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供一种监测OSNR的装置，如图2所示，具体包括：
确定模块21，用于分别确定作为通信双方的两个收发端接收的由对方通过同一待监测通道发送的波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声信号功率；
计算模块22，用于分别根据确定模块21确定出的两个波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声功率，计算待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数；以及根据每个收发端接收的波长信号的实际信号功率、噪声功率、计算出的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，计算每个收发端接收的波长信号的OSNR。
优选地，上述确定模块21，具体用于根据下述公式一，计算得到每个收发端接收的波长信号的理想信号功率：
A=Pin(i)×Δ1(i×)Δ2(i)×…Δ(N－1)(i)×GN(i)公式一，
其中，i为待监测信道内的波长信号；
A为每个收发端接收的波长信号的理想信号功率；Pin(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号的信号功率；
Δ(N－1)(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N-1个放大器对其产生的增益与第N-1段光纤对其产生的衰耗之积；
GN(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N个放大器的增益系数。
优选地，上述确定模块21，具体用于根据下述公式二，计算得到每个收发端接收的波长信号的噪声功率：
B=C×[2FN(i)×(GN(i)-1)+2FN-1(i)×(GN-1(i)-1)×LN-1(i)×GN(i)
+……
+2F2(i)×(G2(i)-1)×L2(i)×G3(i)×……×GN-1(i)×LN-1(i)×GN(i)
+2F1(i)×(G1(i)-1)×L1(i)×G2(i)×……×GN-1(i)×LN-1(i)×GN(i)]公式二，
其中，i为待监测信道内的波长信号；
B为每个收发端接收的波长信号的噪声功率；
C为常量，FN(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N个放大器的噪声系数；
LN-1(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N-1段光纤对其产生的衰耗。
优选地，上述计算模块22，具体用于根据下述公式三和下述公式四，计算得到待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数：
D1=aA1+bB1公式三，
D2=aA2+bB2公式四，
其中，a为待监测通道的信号功率转移系数；
b为待监测通道的噪声功率转移系数；
D1为通信双方中第一收发端接收的波长信号的实际信号功率；
D2为通信双方中第二收发端接收的波长信号的实际信号功率；
A1为通信双方中第一收发端接收的波长信号的理想信号功率；
A2为通信双方中第二收发端接收的波长信号的理想信号功率；
B1为通信双方中第一收发端接收的波长信号的噪声信号功率；
B2为通信双方中第二收发端接收的波长信号的噪声信号功率。
优选地，上述计算模块22，具体用于根据下述公式五，计算得到每个收发端接收的波长信号的OSNR：
E=aD/bB公式五，
其中，E为每个收发端接收的波长信号的OSNR；
D为每个收发端接收的波长信号的实际信号功率；
B为每个收发端接收的波长信号的噪声功率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种监测光信噪比OSNR的方法，其特征在于，包括：
分别确定作为通信双方的两个收发端接收的由对方通过同一待监测通道发送的波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声信号功率；
分别根据确定出的两个波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声功率，计算所述待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数；
根据每个收发端接收的波长信号的实际信号功率、噪声功率、计算出的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，计算每个收发端接收的波长信号的OSNR。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下述方式确定出每个收发端接收的波长信号的理想信号功率：
根据下述公式一，计算得到每个收发端接收的波长信号的理想信号功率：
A=Pin(i)×Δ1(i×)Δ2(i)×…Δ(N－1)(i)×GN(i) 公式一，
其中，i为待监测信道内的波长信号；
A为每个收发端接收的波长信号的理想信号功率；Pin(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号的信号功率；
Δ(N－1)(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N-1个放大器对其产生的增益与第N-1段光纤对其产生的衰耗之积；
GN(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N个放大器的增益系数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过下述方式确定出每个收发端接收的波长信号的噪声功率：
根据下述公式二，计算得到每个收发端接收的波长信号的噪声功率：
B=C×[2FN(i)×(GN(i)-1)+2FN-1(i)×(GN-1(i)-1)×LN-1(i)×GN(i)
+……
+2F2(i)×(G2(i)-1)×L2(i)×G3(i)×……×GN-1(i)×LN-1(i)×GN(i)
+2F1(i)×(G1(i)-1)×L1(i)×G2(i)×……×GN-1(i)×L N-1(i)×GN(i)] 公式二，
其中，i为待监测信道内的波长信号；
B为每个收发端接收的波长信号的噪声功率；
C为常量，FN(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N个放大器的噪声系数；
LN-1(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N-1段光纤对其产生的衰耗。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过下述方式计算出所述待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数：
根据下述公式三和下述公式四，计算得到所述待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数：
D1=aA1+bB1公式三，
D2=aA2+bB2公式四，
其中，a为所述待监测通道的信号功率转移系数；
b为所述待监测通道的噪声功率转移系数；
D1为所述通信双方中第一收发端接收的波长信号的实际信号功率；
D2为所述通信双方中第二收发端接收的所述波长信号的实际信号功率；
A1为所述通信双方中第一收发端接收的所述波长信号的理想信号功率；
A2为所述通信双方中第二收发端接收的所述波长信号的理想信号功率；
B1为所述通信双方中第一收发端接收的所述波长信号的噪声信号功率；
B2为所述通信双方中第二收发端接收的所述波长信号的噪声信号功率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过下述方式计算出每个收发端接收的所述波长信号的OSNR：
根据下述公式五，计算得到每个收发端接收的所述波长信号的OSNR：
E=aD/bB公式五，
其中，E为每个收发端接收的波长信号的OSNR；
D为每个收发端接收的波长信号的实际信号功率；
B为每个收发端接收的波长信号的噪声功率。
6.一种监测光信噪比OSNR的装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于分别确定作为通信双方的两个收发端接收的由对方通过同一待监测通道发送的波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声信号功率；
计算模块，用于分别根据所述确定模块确定出的两个波长信号的实际信号功率、理想信号功率和噪声功率，计算所述待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数；以及根据每个收发端接收的波长信号的实际信号功率、噪声功率、计算出的信号功率转移系数和噪声功率转移系数，计算每个收发端接收的波长信号的OSNR。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据下述公式一，计算得到每个收发端接收的波长信号的理想信号功率：
A=Pin(i)×Δ1(i×)Δ2(i)×…Δ(N－1)(i)×GN(i) 公式一，
其中，i为待监测信道内的波长信号；
A为每个收发端接收的波长信号的理想信号功率；Pin(i)为每个收发端的对端收发端发送的所述波长信号的信号功率；
Δ(N－1)(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N-1个放大器对其产生的增益与第N-1段光纤对其产生的衰耗之积；
GN(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N个放大器的增益系数。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据下述公式二，计算得到每个收发端接收的波长信号的噪声功率：
B=C×[2FN(i)×(GN(i)-1)+2FN-1(i)×(GN-1(i)-1)×LN-1(i)×GN(i)
+……
+2F2(i)×(G2(i)-1)×L2(i)×G3(i)×……×GN-1(i)×L N-1(i)×GN(i)
+2F1(i)×(G1(i)-1)×L1(i)×G2(i)×……×GN-1(i)×LN-1(i)×GN(i)]公式二，
其中，i为待监测信道内的波长信号；
B为每个收发端接收的波长信号的噪声功率；
C为常量，FN(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N个放大器的噪声系数；
LN-1(i)为每个收发端的对端收发端发送的波长信号所经过的第N-1段光纤对其产生的衰耗。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于根据下述公式三和下述公式四，计算得到所述待监测通道的信号功率转移系数和噪声功率转移系数：
D1=aA1+bB1公式三，
D2=aA2+bB2公式四，
其中，a为所述待监测通道的信号功率转移系数；
b为所述待监测通道的噪声功率转移系数；
D1为所述通信双方中第一收发端接收的波长信号的实际信号功率；
D2为所述通信双方中第二收发端接收的所述波长信号的实际信号功率；
A1为所述通信双方中第一收发端接收的所述波长信号的理想信号功率；
A2为所述通信双方中第二收发端接收的所述波长信号的理想信号功率；
B1为所述通信双方中第一收发端接收的所述波长信号的噪声信号功率；
B2为所述通信双方中第二收发端接收的所述波长信号的噪声信号功率。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于根据下述公式五，计算得到每个收发端接收的波长信号的OSNR：
E=aD/bB公式五，
其中，E为每个收发端接收的波长信号的OSNR；
D为每个收发端接收的波长信号的实际信号功率；
B为每个收发端接收的波长信号的噪声功率。
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