CN110278050A - 一种超100g wdm传输系统反馈调优的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超100G WDM传输系统反馈调优的方法及装置，涉及WDM光通信领域，所述方法包括：获取来自链路下游的链路的纠错前误码率；根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求；若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。本发明实施例的整个光系统可根据反馈的纠错前误码率，自动调整发端参数，最大限度地使光系统支持超100G的高速率业务传输，保证光系统稳定性和使用寿命。

Description

一种超100G WDM传输系统反馈调优的方法及装置
技术领域
本发明涉及WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)光通信领域，特别涉及一种超100G WDM传输系统反馈调优的方法及装置。
背景技术
随着社会的发展，人们对通信系统带宽的需求不断增加。尤其伴随着5G的应用和互联网的繁荣发展，互联网公司对数据通信网络的带宽以及网络稳定性的要求越来越高。在这种背景下，单波200G、400G等超100G WDM传输系统的应用场景不断增加。相对于10G带宽环境，超100G系统对光系统的OSNR(Optical Signal Noise Ratio，光信噪比)等指标要求越来越高，例如：10G系统OSNR要求为12dB，100G为11dB，而200G系统的OSNR容限为17dB。在低速100G以下时，通信系统OSNR很容易达到12dB的需求，且信道冗余较大。但随着200G甚至更高速率的业务应用，一般系统OSNR为20dB左右，此时通信系统的OSNR冗余量就显的不足。并且，随着通信系统的使用，长距光纤在很多情况下会被挖断，然后再次融纤，这种操作会导致光纤损耗不断增加，导致整个光通信系统OSNR越来越差。
因此，光系统自动调整OSNR的能力就显的尤为重要。
发明内容
本发明实施例提供的一种超100G WDM传输系统反馈调优方法及装置，解决光系统无法支持超100G的高速率业务传输的问题。
根据本发明实施例提供的一种超100G WDM传输系统反馈调优的方法，包括：
获取来自链路下游的链路的纠错前误码率；
根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求；
若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
优选地，所述获取来自链路下游的链路的纠错前误码率包括：
检测所述链路下游发往所述链路上游的光信号，得到所述链路下游插入到所述光信号中的所述链路的所述纠错前误码率；
或者，检测所述链路下游发往所述链路上游的光信号，得到编码信息，并按照预设编解码规则表，得到所述编码信息对应的所述链路的纠错前误码率。
优选地，所述根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求包括：
若所述纠错前误码率不在预先配置的期望纠错前误码率范围内，则确定所述链路不满足超100G业务的传输要求。
优选地，所述发端参数包括滚降系数，所述若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节包括：
根据所述链路上游的光模块性能，对所述滚降系数进行调节。
优选地，所述发端参数还包括发送光功率，所述若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节还包括：
在保持所述WDM传输系统的稳定性要求下，对所述发送光功率进行调节。
优选地，所述发端参数还包括光放大器OA增益，所述若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节还包括：
根据所述WDM传输系统所有单板的状态，对所述OA增益和所述发送光功率进行调节。
根据本发明实施例提供的一种超100G WDM传输系统反馈调优的装置，包括：
获取模块，用于获取链路下游发送的链路的纠错前误码率；
判断模块，用于根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求；
调节模块，用于若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
根据本发明实施例提供的一种超100G WDM传输系统反馈调优的设备，所述设备包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的超100G WDM传输系统反馈调优的程序，所述超100G WDM传输系统反馈调优的程序被所述处理器执行时实现上述的超100G WDM传输系统反馈调优的方法的步骤。
根据本发明实施例提供的一种超100G WDM传输系统反馈调优的系统，包括：
链路下游业务单板，用于检测来自链路上游的光信号，得到所述链路的纠错前误码率，并将所述纠错前误码率插入发往所述链路上游的光信号中，发送至所述链路上游；
链路上游业务单板，用于检测来自所述链路下游业务单板的光信号，得到所述链路的纠错前误码率，并发送至网管服务器；
网管服务器，用于利用所述链路上游业务单板，获取来自链路下游的所述链路的所述纠错前误码率，并根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求，若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
根据本发明实施例提供的一种存储介质，其上存储有超100G WDM传输系统反馈调优的程序，所述超100G WDM传输系统反馈调优的程序被处理器执行时实现上述的超100GWDM传输系统反馈调优的方法的步骤。
本发明实施例提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例的整个光系统可根据反馈的纠错前误码率，自动调整发端参数，最大限度地使光系统支持超100G的高速率业务传输，保证光系统稳定性和使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的超100G WDM传输系统反馈调优流程图；
图2是本发明实施例提供的超100G WDM传输系统反馈调优装置框图；
图3是本发明实施例提供的下游收端反插示意图；
图4是本发明实施例提供的下游收端反插流程图；
图5是本发明实施例提供的反插信息所用开销位示意图；
图6是本发明实施例提供的上游收端检测模块图；
图7是本发明实施例提供的核心模块控制流程图；
图8是本发明实施例提供的光通信系统结构图；
图9是本发明实施例提供的反馈系统结构组成图；
图10是本发明实施例提供的各部件物理连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的超100G WDM传输系统反馈调优流程图，如图1所示，步骤包括：
步骤S101：获取来自链路下游的链路的纠错前误码率。
在步骤S101前，链路下游检测来自链路上游的光信号，获取链路的纠错前误码率，并将纠错前误码率插入发往链路上游的光信号。在执行步骤S101时，检测链路下游发往链路上游的光信号，得到链路下游插入到所述光信号中的纠错前误码率。
或者，在步骤S101前，链路下游还可以按照预设编解码规则表，对得到的纠错前误码率进行编码，然后将编码信息插入发往链路上游的光信号。在执行步骤S101时，检测链路下游发往链路上游的光信号，得到编码信息，并按照预设编解码规则表，得到所述编码信息对应的所述链路的纠错前误码率。
步骤S102：根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求。
判断纠错前误码率是否在预先配置的期望纠错前误码率范围内，若在，则确定所述链路满足超100G业务的传输要求，若不在，则确定所述链路不满足超100G业务的传输要求。
步骤S103：若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
所述发端参数包括滚降系数，根据所述链路上游的光模块性能，对所述滚降系数进行调节。
所述发端参数还包括发送光功率，如果通过调节滚降系数未使纠错前误码率在期望纠错前误码率范围内，则在保持所述WDM传输系统的稳定性要求下，对所述发送光功率进行调节。
所述发端参数还包括OA增益，如果通过调节滚降系数和发送光功率均未使纠错前误码率在期望纠错前误码率范围内，则根据所述WDM传输系统所有单板的状态，对所述OA增益和所述发送光功率进行调节。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中。
本发明还可以提供一种存储介质，其上存储有超100G WDM传输系统反馈调优的程序，所述超100G WDM传输系统反馈调优的程序被处理器执行时实现上述的超100G WDM传输系统反馈调优的方法的步骤。其中，所述的存储介质可以包括ROM/RAM、磁碟、光盘、U盘。
图2是本发明实施例提供的超100G WDM传输系统反馈调优装置框图，如图2所示，包括：
获取模块，用于获取链路下游发送的链路的纠错前误码率；
判断模块，用于根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求；
调节模块，用于若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
所述装置可以设置在网管服务器上，其工作过程如下：
获取模块经由链路上游获取链路下游发送的链路的纠错前误码率，若判断模块确定所述纠错前误码率不在期望纠错前误码率范围内，则确定所述链路不满足超100G业务的传输要求，此时调节模块调节发端参数。
本发明实施例进一步提供一种超100G WDM传输系统反馈调优的设备，包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的超100G WDM传输系统反馈调优的程序，所述超100G WDM传输系统反馈调优的程序被所述处理器执行时实现上述的超100G WDM传输系统反馈调优的方法的步骤。
本发明实施例进一步提供一种超100G WDM传输系统，包括：
链路下游业务单板，用于检测来自所述链路上游的光信号，得到所述链路的纠错前误码率，并将所述纠错前误码率或其编码信息插入发往所述链路上游的光信号中，发送至所述链路上游。
链路上游业务单板，用于检测来自所述链路下游业务单板的光信号，得到所述链路的纠错前误码率，并发送至网管服务器；
网管服务器，用于利用所述链路上游业务单板，获取来自链路下游的链路的纠错前误码率，并根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求，若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
本发明实施例适用于采用16QAM调试方式等对光系统OSNR更敏感的通信网络，如政企网领域点对点单跨段组网的IDC(Internet Data Center，互联网数据中心)网。
本发明实施例致力于光系统可能随着通信系统使用而导致光纤损耗不断增大，导致整个通道无法支持200G、甚至更高速率业务的传播的问题，通过收端纠错前误码率的统计，搭建一个自反馈调节网络来实现光系统自调节网络，进而进一步保证超100G光通信网络的通信质量以及应用实施。
本发明实施例的基于纠错前误码率的反馈调优系统包括以下模块：
(1)下游收端纠错前误码率检测部分，负责纠错前误码率的统计反馈，可以设置在链路下游业务单板。其原理如图3所示，其反插过程如图4所示。
下游OUT(Optical Transform Unit，光转换单元)包括：
Rx-检测部分(即下游的收端检测部分)，其接收上游发送的光信号，并检测纠错前误码率；
Tx-反插部分(即下游的发端反插部分)，其将所述误码率插入图5所示的开销位中。
为节省OTN保留开销，下游OUT还可以包括：
编码转换部分，其按照预设编解码规则表，对Rx-检测部分检测得到的误码率进行编码，得到编码结果，以供Tx-反插部分将所述编码结果插入图5所示的开销位中。
收端反插过程中，考虑到光系统稳定性，对光系统的反馈调节不宜以很快的频率进行调节，故设定为5s检测反插一次。目前，本发明实施例暂定使用OTN(OpticalTransport Network，光传送网)保留开销的第4行9-12列作为反插的开销位，如图5所示。反插过程中，为节省OTN保留开销的使用，可以进行编码后进行反插。上游收端收到相应编码后，根据编码规则进行解码。编码规则可根据具体情况进行相应调整，达到收发两端可评估通信质量的目的即可。编解码规则可以表1。
表1.编解码规则表.
开销位取值 含义
0 0
1 <＝1e-10
2 1e-10<Pre_ber<＝1e-5
3 1e-5<Pre_ber<＝1e-4
4 1e-4<Pre_ber<＝1e-3
5 1e-3<Pre_ber<＝1e-2
: Reseve
: Reseve
0xFF 无效值
(2)上游收端检测模块，此模块负责检测下游反插的开销信息，可以设置在链路上游业务单板，其处理流程如图6所示，包括：
收端检测部分，其接收下游发送的光信号，并检测下游反插的纠错前误码率，以供核心处理模块(或核心模块)调节发送参数。
如果下游采用编码方式，则上游收端检测模块进一步包括：
编码转换部分，其按照所述预设编解码规则表，对上游编码后反插的编码结果进行解码处理，得到下游检测到的纠错前误码率，以供核心处理模块调节发送参数。
(3)核心处理模块，负责逻辑判断，可以设置在网管服务器，其通过收集收端的纠错前误码率数据信息，决定调节发端光功率、滚降系数、OA(Optical Amplifier，光放大器)增益等。在光通信系统中，由于在光放大过程中，不仅放大了有用信号，同时放大了白噪声，适当的降低OA的增益，将会在一定程度上降低系统的噪声，进而提高系统收端OSNR。关于发端调整方式，需要由中心算法进行判断指定，其详细过程为：
a)、判断当前纠错前误码率是否在用户指定范围[L_Level,H_Level]内，例如[1×10-5,1×10-3]，若不在指定范围内则进行调整，首先调整Tx(发端)的滚降系数。由于滚降系数不涉及发光功率与OA放大，不会对其他信道产生影响，故首先调整滚降系数。具体调节方式、调节范围需根据光模块性能确定。
b)、发现滚降系数调整失效，则调整发光功率。发光功率调整范围设定在以不影响整个系统稳定性的范围内为宜。
c)、若发现调整发光功率还不生效，判断是否根据整个系统所有单板状态进行判断是否调整OA增益，且调整全部光模块发光功率。
若配置生效，则反向调整发光功率，以确保光模块不会因为发光功率过大，缩减使用寿命。
d)、到达调整极限，调整仍不能降低纠错前误码率，则发出警报，提醒用户优化系统。
核心处理模块的逻辑处理框图如图7所示，步骤包括：
步骤1：上游收端检测下游反插的纠错前误码率Pre_Ber。
步骤2：如果Pre_Ber有效，并且Pre_Ber在用户指定范围[L_Level,H_Level]内，则将调整时间Flag置0；如果Pre_Ber有效，并且Pre_Ber大于H_Level或者小于L_Level，则说明需要调节发端光功率、滚降系数、OA增益，此时判断Flag所在范围。
步骤3：如果Flag在[0,20]范围内，则根据光模块性能，配置发端滚降系数，继续计时(即Flag++)。
步骤4：如果Flag在(20,40]范围内，说明[0,20]内调节滚降系数后Pre_Ber仍然不在用户指定范围，此时在不影响整个系统稳定性的基础上，配置发送光功率，继续计时(即Flag++)。
步骤5：如果Flag在(40,60]范围内，说明在[0,20]内调节滚降系数及在(20,40]内调节发端光功率后Pre_Ber仍然不在用户指定范围，此时根据整个系统所有单板状态，配置OA增益，继续计时(即Flag++)。
步骤6：如果Flag大于60，说明上述调节不能降低Pre_Ber，此时提醒用户优化系统，并结束流程。
(4)命令执行器，负责执行核心模块下发的调整指令，包括发端的发送光功率调整、滚降系数调整、OA增益系数调整。其中，执行器功率调整、滚降系数调整均在业务单板，OA增益调整则必须在OA板中。
整体光通信系统结构图如图8所示，多个业务上路业务单板发端发送的多路光信号经由合波板和OA，形成主光，主光到达业务下路后经由OA和分波板，得到来自多个业务上路业务单板的多路光信号，分别送入多个业务下路业务单板收端。
整个反馈系统结构组成图如图9所示，整个反馈调节系统中，OTN业务单板负责检测下游单板反插的纠错前误码率，并统一上报给部署并运行于网管服务器的核心处理模块。由核心处理模块统计判断后确定调节发送的滚降系数、发光功率或调节OA板的增益系数。其中，调整发光功率、滚降系数等发端特性功能，可下沉到OTN业务单板完成，但调整OA板增益由于涉及到多路业务单板，故必须在主控或网管服务器完成。
各组件物理连接关系如图10所示，其于正常光系统并无结构上的差异，均为业务单板通过主控与网管相连。其中，主控既可以通过网线与网管直连，也可以以从子架的形式与网管通信。业务单板、OA、合分波板均插在同一子架中。
具体实施时，进行如下配置：
1)在收端部署Pre_BER检测单元，并5S任务返插Pre_BER取值，即收端周期性(5S)执行检测和反插任务，如图3所示。
2)在网管配置链路期望的纠错前误码率浮动范围[L_Level,H_Level]。
3)在网管配置整个系统的监视系统，在OTN单板、OA单板部署命令执行模块，如图9所示。
例如，现有技术不具备自动调整收端OSNR的功能，在当前工程应用中，光系统设计时，会考虑整个系统OSNR容限，使系统拥有较高的余量。设计完成施工后，光模块发光功率、滚降系数、OA增益等均不再改变。随着光线链路的变化，若需要调整系统参数，则需用户手动调整以上参数。低速率业务对整个系统OSNR要求不高，整个光系统易获得较大容限，是否自动调整对整个系统应用影响不大。但随着200G甚至更高速率的业务应用，整个光系统对OSNR要求变高，此时自动调整发端参数，来保证整个系统的稳定性就显得尤为重要。
本发明实施例在工程开局过程中，按照光系统结构图连接后，在网管上配置纠错前误码率浮动范围。业务开通后，整个光系统可根据纠错前误码率反馈值，自动调整发光功率，滚降系数，OA增益等参数。
又例如，随着通信系统的使用，长距光纤在很多情况下会被挖断，然后再次融纤，导致整个光通信系统OSNR越来越差。
本发明实施例在工程现场挖断光纤后，若链路恢复，则整个通信系统可自动调节发光功率，滚降系数，OA增益等参数。若调节到最大仍不能满足设定的纠错前误码率浮动范围，则上报提示信息，提醒用户进一步优化链路。整个反应过程耗时仅需5分钟，可提高整个光系统的可维护性。
综上所述，本发明的实施例具有以下技术效果：
1.本发明实施例在工程开局过程中，用户可以完成自己设定理想的纠错前误码率波动范围，从而使系统自动调整到一个较稳定的状态，节省了系统人工计算优化的步骤，提高了整个系统使用寿命和系统稳定性。
2.本发明实施例在因外部原因导致光路发生变化时，系统OSNR可自动调整，进而保证系统稳定性，并且有益于延长光模块使用寿命。
3.本发明实施例在OSNR无法进一步优化时，可提供告警信息，提示用户进行系统优化，避免实际经济损失。
4.相较于仅接收器反馈调节技术，收端反馈调节仅能使光模块接收状态更高效的接收恢复信号，其无法实现从系统层面调整整个光系统的传输特性。本发明实施例是从系统层面调优，解决了无法从整个系统优化光系统的问题，其利用保留开销在系统层面进行调整，能够大大优化整个光系统的传输特性，实现光网络的智能化和自动化。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超100G WDM传输系统反馈调优的方法，其特征在于，包括：
获取来自链路下游的链路的纠错前误码率；
根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求；
若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取来自链路下游的链路的纠错前误码率包括：
检测所述链路下游发往所述链路上游的光信号，得到所述链路下游插入到所述光信号中的所述链路的所述纠错前误码率；
或者，检测所述链路下游发往所述链路上游的光信号，得到编码信息，并按照预设编解码规则表，得到所述编码信息对应的所述链路的纠错前误码率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求包括：
若所述纠错前误码率不在预先配置的期望纠错前误码率范围内，则确定所述链路不满足超100G业务的传输要求。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发端参数包括滚降系数，所述若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节包括：
根据所述链路上游的光模块性能，对所述滚降系数进行调节。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发端参数还包括发送光功率，所述若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节还包括：
在保持所述WDM传输系统的稳定性要求下，对所述发送光功率进行调节。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发端参数还包括光放大器OA增益，所述若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节还包括：
根据所述WDM传输系统所有单板的状态，对所述OA增益和所述发送光功率进行调节。
7.一种超100G WDM传输系统反馈调优的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取链路下游发送的链路的纠错前误码率；
判断模块，用于根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求；
调节模块，用于若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
8.一种超100G WDM传输系统反馈调优的设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的超100G WDM传输系统反馈调优的程序，所述超100G WDM传输系统反馈调优的程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的超100G WDM传输系统反馈调优的方法的步骤。
9.一种超100G WDM传输系统，其特征在于，包括：
链路下游业务单板，用于检测来自链路上游的光信号，得到所述链路的纠错前误码率，并将所述纠错前误码率插入发往所述链路上游的光信号中，发送至所述链路上游；
链路上游业务单板，用于检测来自所述链路下游业务单板的光信号，得到所述链路的纠错前误码率，并发送至网管服务器；
网管服务器，用于利用所述链路上游业务单板，获取来自链路下游的所述链路的所述纠错前误码率，并根据所述纠错前误码率，确定所述链路是否满足超100G业务的传输要求，若确定所述链路不满足所述超100G业务的传输要求，则对链路上游的用于光信号发送的发端参数进行调节。
10.一种存储介质，其特征在于，其上存储有超100G WDM传输系统反馈调优的程序，所述超100G WDM传输系统反馈调优的程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的超100G WDM传输系统反馈调优的方法的步骤。
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