CN109962735A - 光功率参数的适配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光功率参数的适配方法及系统，涉及光网络的参数配置领域。该方法包括以下步骤：光功率参数预设置流程：在切换路径之前，将能够承载业务的路径作为需要切换的路径、并获取该路径的光功率参数；光功率参数适配流程：在切换路径时，将该路径的光功率参数适配至该路径。本发明能够直接省去现有技术中在路径切换后进行的复杂且冗余的网络调节过程，进而极大的缩短了波长切换后的调节时间，显著提高了运维效率，以此达到将网络状态快速的调整到最优状态的效果。

Description

光功率参数的适配方法及系统

技术领域

本发明涉及光网络的参数配置领域，具体涉及一种光功率参数的适配方法及系统。

背景技术

光网络发生变化(例如波长路径的切换和/或光缆衰耗的变化等)而导致接收机性能劣化时，需要根据网络的变化情况，来调节各个节点的线路主光功率、以及该节点中各波道的光功率。波长路径的切换一般由ROADM(Reconfigurable Optical Add-DropMultiplexer，可重构光分插复用器)器件完成；各个节点的线路主光功率的调节一般光放大器来完成，例如EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier，掺铒光纤放大器)；节点中各波道的光功率一般由波道光功率调节器来完成，例如WSS(Wavelength Select Switch，波长选择开关)或者VMUX(光可调波分复用器)。

现网设备切换路径的流程一般为：通过WSON(Wavelength Switched OpticalNetwork，波长自动调度光网络)功能根据网络情况切换波长路径；波长路径切换后，再通过网络控制器获取与波长切换对应的光功率参数，然后通过光功率参数进行网络调节(线路主光功率和各波道光功率的调节)。当网络调节不足以承载业务时，需要通过WSON重新切换波长、通过网络控制器重新进行网络调节，直至WSON切换后的波长路径能够承载业务为止。

但是，上述切换路径流程存在以下缺陷：

对于复杂的光网络而言(例如ROADM网络)，其网络复杂度会随着网络节点增加而增加，而复杂的网络变化会延长光功率的调节时间，进而影响了业务的恢复。更为困难的是，当网络陆续发生多点故障的情况下，波长的切换会更加的频繁，进而会出现上一个波长切换对应的网络调节还未完成，就出现了下一个波长切换，这很可能出现网络控制器进行的网络调节得到的光功率参数与实际所需的光功率参数不符的情况(例如下一个波长切换时对应的光功率参数，实际为上一个波长切换对应的光功率参数)，进而导致网络参数全面劣化，随之严重影响了网络的健壮性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何快速而准确的适配与波长切换对应的光功率参数。

为达到以上目的，本发明提供的光功率参数的适配方法，该方法包括以下步骤：光功率参数预设置流程：在切换路径之前，将能够承载业务的路径作为需要切换的路径、并获取该路径的光功率参数；光功率参数适配流程：在切换路径时，将该路径的光功率参数适配至该路径。

在上述技术方案的基础上，所述该路径的光功率参数为该路径中各个节点的衰耗特征参数，所述光功率参数预设置流程包括：获取从源节点至宿节点的所有路径作为备选路径；根据每条备选路径的各个节点的衰耗特征参数，计算对应节点的光功率；根据每条备选路径中各个节点的光功率，计算该条备选路径从源节点到宿节点的光信噪比；获取光信噪比能够承载业务的备选路径作为优选路径，在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径。

在上述技术方案的基础上，所述在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径的流程包括：将所有优选路径的光信噪比按照由高到低的顺序，对每条优选路径进行优先级排序，光信噪比最高的优选路径的优先级最高；选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径；

在此基础上，所述光功率参数预设置流程还包括：当存在可用的优选路径时，选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径。

在上述技术方案的基础上，所述在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径之后还包括以下步骤：存储每条优选路径的各个节点的衰耗特征参数；所述光功率参数适配流程包括：切换至优先级最高且可用的优选路径后，将该优先路径的各个节点的衰耗特征参数，适配至该路径对应的功能单元。

在上述技术方案的基础上，在所述光功率参数预设置流程之前还包括以下流程：建立与现有网络对应的仿真网络模型，仿真网络模型中包括网络拓扑、波长路由、以及各个节点的光功率调节单元和光通道性能检测单元；所述备选路径通过网络拓扑和波长路由获取，所述各个节点的衰耗特征参数通过对应节点的光通道性能检测单元获取，所述各个节点的光功率通过在对应节点的光功率调节单元上输入衰耗特征参数获得。

本发明提供的光功率参数的适配系统，包括光功率参数设置模块和路径切换模块；

光功率参数设置模块用于：在路径切换模块切换路径之前，将能够承载业务的路径作为需要切换的路径、并获取该路径的光功率参数，将需要切换的路径发送至路径切换模块；在路径切换模块切换路径之后，将该路径的光功率参数适配至该路径；

路径切换模块用于：根据接收的需要切换的路径进行路径切换。

在上述技术方案的基础上，所述该路径的光功率参数为该路径中各个节点的衰耗特征参数，所述光功率参数设置模块的工作流程包括：获取从源节点至宿节点的所有路径作为备选路径；根据每条备选路径的各个节点的衰耗特征参数，计算对应节点的光功率；根据每条备选路径中各个节点的光功率，计算该条备选路径从源节点到宿节点的光信噪比；获取光信噪比能够承载业务的备选路径作为优选路径，在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径。

在上述技术方案的基础上，所述光功率参数设置模块在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径的流程包括：将所有优选路径的光信噪比按照由高到低的顺序，对每条优选路径进行优先级排序，光信噪比最高的优选路径的优先级最高；选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径；

在此基础上，光功率参数设置模块还用于：当存在可用的优选路径时，选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径。

在上述技术方案的基础上，所述光功率参数设置模块在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径之后，还用于：存储每条优选路径的各个节点的衰耗特征参数，将所有优选路径发送至路径切换模块；在路径切换模块切换路径之后，将切换后的路径的各个节点的衰耗特征参数，适配至该路径对应的功能单元；所述路径切换模块的工作流程包括：将路径切换至优先级最高且可用的优选路径。

在上述技术方案的基础上，该系统还包括仿真模块，其用于：在光功率参数设置模块工作之前，建立与现有网络对应的仿真网络模型，仿真网络模型中包括网络拓扑、波长路由、以及各个节点的光功率调节单元和光通道性能检测单元；

光功率参数设置模块中的所述备选路径通过网络拓扑和波长路由获取，所述各个节点的衰耗特征参数通过对应节点的光通道性能检测单元获取，所述各个节点的光功率通过在对应节点的光功率调节单元上输入衰耗特征参数获得。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明在切换路径之前，预先设置了需要切换的路径的光功率参数，这样在切换路径后能够直接快速并准确的将对应的光功率参数，适配现网设备的对应功能单元中。因此，本发明能够直接省去现有技术中在路径切换后进行的复杂且冗余的网络调节过程，进而极大的缩短了波长切换后的调节时间，显著提高了运维效率，以此达到将网络状态快速的调整到最优状态的效果。

在此基础上，本发明能够通过光功率参数的快速适配来避免网络参数的劣化，进而保证了网络的健壮性。

附图说明

图1为本发明实施例中光功率参数预设置的流程图；

图2为本发明实施例中mesh拓扑结构的网络拓扑图；

图3为本发明实施例中各个网络路径节点的结构示意图；

图4为本发明实施例中节点间的光波传输的示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例中的光功率参数的适配方法，包括以下步骤：

光功率参数预设置流程：在切换路径(切换路径包括首次使用时选择路径和使用过程中切换现有路径)之前，将能够承载业务的路径作为需要切换的路径、并获取该路径的光功率参数；

光功率参数适配流程：在切换路径时(根据所述需要切换的路径进行路径切换后)，将该路径的光功率参数适配至该路径。

由此可知，本发明在切换路径之前，预先设置了需要切换的路径的光功率参数，这样在切换路径后能够直接快速并准确的将对应的光功率参数，适配现网设备的对应功能单元中。因此，本发明能够直接省去现有技术中在路径切换后进行的复杂且冗余的网络调节过程，进而极大的缩短了波长切换后的调节时间，显著提高了运维效率，以此达到将网络状态快速的调整到最优状态的效果。

在此基础上，本发明能够通过光功率参数的快速适配来避免网络参数的劣化，进而保证了网络的健壮性。

优选的，所述该路径的光功率参数为该路径中各个节点的衰耗特征参数，所述光功率参数预设置流程包括：

S1：获取从源节点至宿节点的所有路径作为备选路径；

S2：根据每条备选路径的各个节点的衰耗特征参数，计算对应节点的光功率(1个节点的光功率包括该节点的线路主光功率和各波道的光功率)，根据节点的衰耗特征参数获得线路主光功率和各波道的光功率为现有技术；

S3：根据每条备选路径中各个节点的光功率，计算该条备选路径从源节点到宿节点的光信噪比；

S4：获取光信噪比能够承载业务的备选路径作为优选路径，在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径。

在实际应用中，可采用与WSON功能相同的路由策略和算法，来实现将能够承载业务的路径作为需要切换的路径的目的。

优选的，S4中在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径的流程包括：将所有优选路径的光信噪比按照由高到低的顺序，对每条优选路径进行优先级排序，光信噪比最高的优选路径的优先级最高；选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径。

在此基础上，S1之前还包括以下步骤：判断是否存在可用的优选路径(即是否存在能够承载对应的业务的优选路径)，若是，选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径；否则转到S1。

由此可知，本发明在第一次获取切换路径和光功率参数时，就已经得到了多条优选路径和对应的光功率参数；这样在后续切换路径时，直接按照优先级顺序切换优选路径并配置对应的光功率参数即可，避免了每次在切换路径前都需要获取切换路径和计算光功率参数，进而进一步提高了运维效率和网络状态恢复速率。

优选的，S4之后还包括以下步骤：存储每条优选路径的各个节点的衰耗特征参数；所述光功率参数适配流程包括：切换至优先级最高且可用的优选路径后，将该优先路径的各个节点的衰耗特征参数，适配至该路径对应的功能单元。由于网络状况会随时间发生一定的变化，S4完成后网络控制器会收集该路径上的光功率值，并计算出新的衰耗特征参数更新的数据库中以备后续使用。

由此可知，本发明能够实现路径切换和对应光功率参数的关联触发，进一步提高了网络状态恢复速率。这里需要说明的是：优选路径使用后会更新已存储的优选路径及其衰耗特征参数，以此来实现按照优先级顺序来下发可用的优先路径，但是本领域普通技术人员在阅读本申请并结合公知常识，能够得出优选路径及其衰耗特征参数的更新，因此优选路径及其衰耗特征参数的更新并不在本发明保护范围之内。

优选的，在光功率参数预设置流程之前还包括以下流程：

建立与现有网络对应的仿真网络模型，仿真网络模型中包括网络拓扑(即各个节点的连接关系)、波长路由、以及各个节点的光功率调节单元(包括光放大器和波道光功率调节器)、光通道性能检测单元、线路衰耗和内部期间衰耗等。

在此基础上，S1中的备选路径通过网络拓扑和波长路由获取，S2中的各个节点的衰耗特征参数通过对应节点的光通道性能检测单元获取，S2中各个节点的光功率通过在对应节点的光功率调节单元上输入衰耗特征参数获得。

由此可知，本发明通过针对现有网络的仿真方式来实现光功率参数的预先设置，在实际应用中还可以通过其他方式来完成，只要能够达到模拟出切换路径及其衰耗特征参数即可。

下面以一个mesh(无线网格网络)拓扑结构的ROADM网络举例，来本发明的方法。

参见图2所示，本实施例中网络控制器建立的ROADM仿真网络模型包括6个节点(NODE1～NODE6，节点之间的光放大节点不参与到波长路由的切换所以在图中省略)，网管服务器通过NODE1与整个ROADM网络相连，网管服务器用于配置网络业务和参数、采集网络性能、以及告警。网络控制器通过特定接口与网管服务器进行交互，网络控制器属于独立的功能模块，具体可以是单独的服务器，也可以是运行在网管服务器上的控制器软件。

参见图3所示，每个节点的内部构造包括：

1个上下行模块，其用于：选择指定的方向组模块输入本地下行波长、并经和合分波单元和OUT(Optical Transform Unit，光转换单元)至隶属于该节点的终端设备，或者输出本地上行光波至线路光缆。

若干方向组模块，其用于：实现节点之间光波的传输，即节点间的光波从一个方向组模块输入，从另一个方向组模块输出到线路光缆，光波的方向可以任意配置。参见图2和图3所示，以NODE1为例，NODE1的方向组模块为3个，分别对应NODE2、NODE3和NODE4。

上下行模块和每个方向组模块均包括光放大器、波道光功率调节器和光通道性能检测单元(OPM)。网络控制器根据这些模块采集到的光功率性能值计算出衰耗特征参数。

参见图4所示，节点间的光波传输时，光波的起止分别为2个节点的方向组模块，起止之间会经过若干光放大站(例如NODE1到NODE4的业务走两个节点间的直连路由)；有些光波由于路径的需要会经过其他的节点(例如NODE1到NODE6的业务，选择了经过NODE1->NODE3->NODE6的路由)。

参见图2所示，本实施例要建立NODE1->NODE6的业务，则需要获取从源节点(NODE1)至宿节点(NODE6)的所有路径作为备选路径。获取每条备选路径的各个节点的衰耗特征参数，将衰耗特征参数输入至光放大器和波道光功率调节器，得到对应节点的线路主光功率和各波道的光功率。根据每条备选路径中各个节点的光功率，计算该条备选路径从源节点到宿节点的光信噪比。获取光信噪比能够承载业务的备选路径作为优选路径，本实施例中NODE1->NODE3->NODE6的优先级最高所以直接作为主用路径，其余优选路径按照优先级由高至低的排列顺序为：

1、NODE1->NODE4->NODE6；

2、NODE1->NODE2->NODE3->NODE6；

3、NODE1->NODE2->NODE5->NODE6。

将规划好的优选路径下发至与网络控制器使用相同的控制策略WSON控制器中，网络控制器将优选路径的各个节点的衰耗特征参数存储至数据库。

当网络中某点或是某几个点出现故障时，WSON控制器会根据路由策略和优选路径的优先级进行经切换，例如：

NODE1->NODE3的光缆或是NODE3->NODE6的光缆出现故障，其它光纤线路与初始化时没有明显变化。此时WSON控制器根据路径的优先级顺序，将路径切换至NODE1->NODE4->NODE6，网络控制器选取与该路径对应的衰耗特征参数配置至NODE1、NODE4和NODE6中。

之后，NODE1->NODE4的线路衰耗发生了变化，网络控制器对该路径上的光放大器进行调节，以补偿增加的衰耗来确保增益不变。但是，补偿后该路径的衰耗特征参数会发生变化，而根据变化后的衰耗特征参数得到的该路径的光信噪比，已经不足以承载NODE1->NODE6的业务。此时网络控制器将上述级别1和2的优选路径设置为不可用路径，在数据库和WSON控制器中更新优先路径(即在数据库中删除级别1和2的衰耗特征参数，在WSON控制器中删除级别1和2的优先路径)。WSON控制器根据路径的优先级顺序，将路径切换至NODE1->NODE2->NODE5->NODE6，网络控制器选取与该路径对应的衰耗特征参数配置至NODE1、NODE2、NODE5和NODE6中。

当前所有的路径故障，则之前预设置的所有优选路径均不可用，此时则需要重新选取其他次优选路径及对应的衰耗特征参数；路径选择和衰耗特征参数获取方法与之前相同；由此可知，次优选路径的具体解释为：排除上述所有优选路径之后，其他全部或者部分可用路径(可用路径即是光信噪比能够承载业务的备选路径)。

由此可知，本实施例将网络整体控制放在了网络控制器层面，具有对整个网络的全局视野，进而能够根据现网数据评估出网络的变化和可能业务路径的变化；与此同时，本实施例与WSON功能紧密结合，确保了业务的快速恢复，提高了业务的健壮程度。

本发明实施例中的光功率参数的适配系统，包括仿真模块、光功率参数设置模块和路径切换模块；

仿真模块用于：在光功率参数设置模块工作之前，建立与现有网络对应的仿真网络模型，仿真网络模型中包括网络拓扑、波长路由、以及各个节点的光功率调节单元和光通道性能检测单元；

光功率参数设置模块中的所述备选路径通过网络拓扑和波长路由获取，所述各个节点的衰耗特征参数通过对应节点的光通道性能检测单元获取，所述各个节点的光功率通过在对应节点的光功率调节单元上输入衰耗特征参数获得。

光功率参数设置模块用于：在路径切换模块切换路径之前，将能够承载业务的路径作为需要切换的路径、并获取该路径的光功率参数(该路径中各个节点的衰耗特征参数)，将需要切换的路径发送至路径切换模块；在路径切换模块切换路径之后，将该路径的光功率参数适配至该路径。

光功率参数设置模块的工作流程包括：判断是否存在可用的优选路径：

若是，选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径；

否则获取从源节点至宿节点的所有路径作为备选路径；根据每条备选路径的各个节点的衰耗特征参数，计算对应节点的光功率；根据每条备选路径中各个节点的光功率，计算该条备选路径从源节点到宿节点的光信噪比；获取光信噪比能够承载业务的备选路径作为优选路径，在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径(将所有优选路径的光信噪比按照由高到低的顺序，对每条优选路径进行优先级排序，光信噪比最高的优选路径的优先级最高；选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径)；存储每条优选路径的各个节点的衰耗特征参数，将所有优选路径发送至路径切换模块；在路径切换模块切换路径之后，将切换后的路径的各个节点的衰耗特征参数，适配至该路径对应的功能单元。

路径切换模块用于：根据接收的需要切换的路径进行路径切换(将路径切换至优先级最高且可用的优选路径)。

需要说明的是：本发明实施例提供的系统在进行模块间通信时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种光功率参数的适配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

光功率参数预设置流程：在切换路径之前，将能够承载业务的路径作为需要切换的路径、并获取该路径的光功率参数；

光功率参数适配流程：在切换路径时，将该路径的光功率参数适配至该路径。

2.如权利要求1所述光功率参数的适配方法，其特征在于：所述该路径的光功率参数为该路径中各个节点的衰耗特征参数，所述光功率参数预设置流程包括：获取从源节点至宿节点的所有路径作为备选路径；根据每条备选路径的各个节点的衰耗特征参数，计算对应节点的光功率；根据每条备选路径中各个节点的光功率，计算该条备选路径从源节点到宿节点的光信噪比；获取光信噪比能够承载业务的备选路径作为优选路径，在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径。

3.如权利要求2所述光功率参数的适配方法，其特征在于：所述在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径的流程包括：将所有优选路径的光信噪比按照由高到低的顺序，对每条优选路径进行优先级排序，光信噪比最高的优选路径的优先级最高；选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径；

在此基础上，所述光功率参数预设置流程还包括：当存在可用的优选路径时，选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径。

4.如权利要求2所述光功率参数的适配方法，其特征在于：所述在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径之后还包括以下步骤：存储每条优选路径的各个节点的衰耗特征参数；所述光功率参数适配流程包括：切换至优先级最高且可用的优选路径后，将该优先路径的各个节点的衰耗特征参数，适配至该路径对应的功能单元。

5.如权利要求2至4任一项所述光功率参数的适配方法，其特征在于：在所述光功率参数预设置流程之前还包括以下流程：建立与现有网络对应的仿真网络模型，仿真网络模型中包括网络拓扑、波长路由、以及各个节点的光功率调节单元和光通道性能检测单元；所述备选路径通过网络拓扑和波长路由获取，所述各个节点的衰耗特征参数通过对应节点的光通道性能检测单元获取，所述各个节点的光功率通过在对应节点的光功率调节单元上输入衰耗特征参数获得。

6.一种光功率参数的适配系统，其特征在于：该系统包括光功率参数设置模块和路径切换模块；

光功率参数设置模块用于：在路径切换模块切换路径之前，将能够承载业务的路径作为需要切换的路径、并获取该路径的光功率参数，将需要切换的路径发送至路径切换模块；在路径切换模块切换路径之后，将该路径的光功率参数适配至该路径；

路径切换模块用于：根据接收的需要切换的路径进行路径切换。

7.如权利要求6所述光功率参数的适配系统，其特征在于：所述该路径的光功率参数为该路径中各个节点的衰耗特征参数，所述光功率参数设置模块的工作流程包括：获取从源节点至宿节点的所有路径作为备选路径；根据每条备选路径的各个节点的衰耗特征参数，计算对应节点的光功率；根据每条备选路径中各个节点的光功率，计算该条备选路径从源节点到宿节点的光信噪比；获取光信噪比能够承载业务的备选路径作为优选路径，在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径。

8.如权利要求7所述光功率参数的适配系统，其特征在于：所述光功率参数设置模块在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径的流程包括：将所有优选路径的光信噪比按照由高到低的顺序，对每条优选路径进行优先级排序，光信噪比最高的优选路径的优先级最高；选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径；

在此基础上，光功率参数设置模块还用于：当存在可用的优选路径时，选择优先级最高的优选路径作为需要切换的路径。

9.如权利要求7所述光功率参数的适配系统，其特征在于：所述光功率参数设置模块在所有优选路径中选择一条作为需要切换的路径之后，还用于：存储每条优选路径的各个节点的衰耗特征参数，将所有优选路径发送至路径切换模块；在路径切换模块切换路径之后，将切换后的路径的各个节点的衰耗特征参数，适配至该路径对应的功能单元；所述路径切换模块的工作流程包括：将路径切换至优先级最高且可用的优选路径。

10.如权利要求7至9任一项所述光功率参数的适配系统，其特征在于：该系统还包括仿真模块，其用于：在所述光功率参数设置模块工作之前，建立与现有网络对应的仿真网络模型，仿真网络模型中包括网络拓扑、波长路由、以及各个节点的光功率调节单元和光通道性能检测单元；

光功率参数设置模块中的所述备选路径通过网络拓扑和波长路由获取，所述各个节点的衰耗特征参数通过对应节点的光通道性能检测单元获取，所述各个节点的光功率通过在对应节点的光功率调节单元上输入衰耗特征参数获得。