CN113810112A - 一种wdm系统的色散调整方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于WDM系统的色散调整方法和装置，所述方法包括：通过对业务中断时间进行监测，确定业务中断时间是第一业务中断时间还是从第一业务中断时间进入到第二业务中断时间；当确定业务中断时间是第一业务中断时间时，利用初始化参数所得到的色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿；当确定业务中断时间是第二业务中断时间时，在初始化参数所得到默认色散补偿搜索范围内，搜索所需色散值补偿值，并利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。

Description

一种WDM系统的色散调整方法及装置
技术领域
本发明涉及DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)光通信领域、高阶调制技术，尤其涉及WDM(Wavelength Division Multiplexing)系统的色散调整方法及装置。
背景技术
随着社会的发展，技术的进步，人们对通信系统带宽的需求不断增加。伴随着5G的应用、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的稳定性，要求越来越高。在这种背景下，线路侧单波200G、400G、600G的应用场景不断增加。DSP(DigitalSignal Processing)芯片的色散补偿功能也被支持。但由于传输距离的差异，不同的传输距离对应的色散补偿值也不同。色散即不同频率光波由于传播速度的差异，在长距传输后产生的群速差。
现有技术通常有两种解决方案。第一种方案为图1所示的用户自动配置色散固定补偿值。第二种方案为图2所示的用户配置色散搜索范围后，DSP实现自动搜索，该搜所方法为二分法。
第一种方案速度快，时间消耗少，但很难知道真正的色散值。第二种方案可以获得色散补偿值，但需要花费多余时间进行搜索。
二分法由于每次确认色散补偿值后，需要确认色散补偿值是否正确，需要经过短暂时间的业务确认时间。所以，每次尝试都是会引次业务锁定时间的变化。经验证尝试1次所约为1-5ms之间。
发明内容
本发明结合实际应用场景，提出一种WDM系统的色散调整方法及装置，致力于优化承载网保护倒换时引起的业务恢复时间过长的问题。本发明解决了现有技术色散搜索算法仅考虑业务恢复、未考虑实际应用场景的特点即OTN光网络传输距离基本固定以及每次业务恢复后必须重新搜索的技术问题，进而进一步保证了光通信网络的通信质量以及应用实施。
根据本发明第一方面，提供了一种基于WDM系统的色散调整方法，包括：
通过对业务中断时间进行监测，确定业务中断时间是第一业务中断时间还是从第一业务中断时间进入到第二业务中断时间；
当确定业务中断时间为第一业务中断时间时，利用初始化参数所得到的色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿；
当确定业务中断时间为第二业务中断时间时，在初始化参数所得到默认色散补偿搜索范围内，搜索所需色散补偿值，并利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
优选地，在利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿之后，用搜索到的所需色散补偿值更新初始化参数所得到的色散补偿值，以便在下一次第一业务中断时间，利用更新后的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
优选地，所述初始化参数所得到的色散补偿值至少包括色散补偿最优值和色散补偿次优值。
优选地，利用初始化参数所得到的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿包括：
利用初始化参数得到的色散补偿最优值或色散补偿次优值对WDM系统进行色散补偿；
若利用初始化参数得到的色散补偿最优值对WDM系统进行色散补偿后业务恢复，则把初始化参数得到的色散补偿最优值和色散补偿次优值继续作为当前色散补偿最优值和色散补偿次优值；
若利用初始化参数得到的色散补偿次优值对WDM系统进行色散补偿后业务恢复，则把初始化参数得到的色散补偿次优值和色散补偿最优值作为当前色散补偿最优值和当前色散补偿次优值。
优选地，所述第一业务中断时间是业务中断后0ms至Nms的时间，N为大于0的任何数，例如第一业务中断时间是业务中断后0ms至30ms的时间(或时间段)。
优选地，所述第二业务中断时间是业务中断时间大于Nms的时间(或时间段)，例如所述第二业务中断时间是业务中断时间大于30ms的时间。
优选地，在所述业务中断的第二时间段，通过包括色散粗调和色散微调的二分法得到所需色散补偿值。
根据本发明第二方面，本发明提供了一种基于WDM系统的色散调整装置，包括：
业务中断时间确定模块，用于通过对业务中断时间进行监测，确定业务中断时间是第一业务中断时间还是持续到第二业务中断时间；
第一色散补偿模块，用于在确定业务中断时间为第一业务中断时间时，利用初始化参数所得到的色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿；
第二色散补偿模块，用于在确定业务中断时间是第二业务中断时间时，在初始化参数确定的默认色散补偿搜索范围内，搜索所需色散值补偿值，并利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
本发明所述的装置还包括色散补偿值更新模块，用于在利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿之后，保存搜索到的所需色散补偿值，将其作为在下一次第一业务中断时间，优先使用的色散补偿值。
本发明所述的装置还包括初始化模块，用于通过初始化参数得到至少包括色散补偿最优值和色散补偿次优值的色散补偿值。
相对于现有技术，本发明的有益技术效果是，通过记录当前实际光网络所需要色散补偿值，减少色散补偿值搜索次数，进而极大节省保护倒换时间，提升产品竞争力，业务稳定性。
附图说明
图1是现有的固定色散补偿法的原理示意图；
图2是现有的二分法搜索色散补偿值的原理示意图；
图3是本发明的色散搜索补偿法的原理示意图；
图4是实现工程应用保护的示意图；
图5是本发明的基于WDM系统的色散调整方法的示意图；
图6是本发明的核心算法的流程图；
图7是本发明的基于WDM系统的色散调整装置的原理图。
具体实施方式
图3显示了本发明的色散搜索补偿法的原理，即考虑了实际应用场景的特点即OTN光网络传输距离基本固定以及每次业务恢复后不一定重新搜索的情况，在实际工程现场应用获取稳定色散补偿值后，增加记忆功能，即保存稳定色散补偿值色，以便自动调整色散搜索策略，自动调整搜索范围，从而减少系统恢复时间，提高整个系统稳定性与客户满意度。
在图3所示的色散搜索补偿法原理中，保存在实际工程现场应用获取两个稳定色散补偿值如最优值-1600和次最优值-2000，在保护倒换场景发生后，直接查找已经保存的两个实际光网络所需的色散补偿值，因而最多进行两次色散补偿值查找。本发明相对于图1所示的固定色散补偿法(只适合固定长度的线路)，能够应用于不同长度的线路，可以快速恢复业务；相对于图2所示的二分法搜索色散补偿值方法，则可以大大缩短寻找色散补偿值的次数，从而缩短了搜索时间。
工程应用时，一般为1+1光层保护或1：n光层保护。两种工程现场实际应用场景简化示意图如图4所示。在1+1光层保护场景中，通常涉及2个默认色散补偿值，这两个默认色散补偿值是实际光网络所需的色散补偿值。
图5显示了本发明的一种基于WDM系统的色散调整方法，该方法可以应用于1+1光层保护也可以应用于1：n光层保护，为了便于描述，本发明以1+1光层保护为例进行说明。
本发明的一种基于WDM系统的色散调整方法，包括：
通过对业务中断时间进行监测，确定业务中断时间是第一业务中断时间还是从第一业务中断时间进入到第二业务中断时间；
当确定业务中断时间是第一业务中断时间，利用初始化参数所得到的色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿；
当确定业务中断时间是第二业务中断时间，在初始化参数所得到默认色散补偿搜索范围内，搜索所需色散值补偿值，并利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
需要说明的是，本发明的初始化参数所得到的色散补偿值是实际光网络所需的色散补偿值，可以使用现有技术获得。本发明保存实际光网络所需的色散补偿值，并通过初始化参数加载该色散补偿值。
另一方面，业务中断时间是否进入到第二业务中断时间取决于在第一业务中断时间对WDM系统进行色散补偿后业务是否恢复，若业务恢复，则取消业务中断时间。这表明，本发明是否在第二业务中断时间对WDM系统进行色散补偿，取决于在第一业务中断时间对WDM系统进行色散补偿的结果；若对WDM系统进行色散补偿的结果为业务未恢复，则在第二业务中断时间，搜索所需色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿；反之，则停止色散补偿值操作。
一般来说，在1+1光层保护相关路径没有发生变化的情况下，本发明能够利用初始化参数所得到的色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿，恢复业务。但是在1+1光层保护相关路径发生变化时(发生概率较小)，业务中断时间就会进入到第二业务中断时间。
如果业务中断时间进入第二业务中断时间，本发明则需要搜索色散补偿值，验证尝试搜索到的色散补偿值，直至利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿，在色散补偿之后，用搜索到的所需色散补偿值更新初始化参数所得到的色散补偿值，以便在下一次第一业务中断时间，利用更新后的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。也就是说，本发明将保存的更新后的色散补偿值作为下一次初始化参数的默认值，以便在下一次第一业务中断时间，利用该更新后的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
本发明的初始化参数所得到的当前色散补偿值至少包括：色散补偿最优值和色散补偿次优值。本发明利用初始化参数所得到的当前色散补偿值对WDM系统进行色散补偿包括：
利用初始化参数得到的色散补偿最优值或色散补偿次优值交替对WDM系统进行色散补偿；
若利用初始化参数得到的色散补偿最优值对WDM系统进行色散补偿后业务恢复，则把初始化参数得到的色散补偿最优值和色散补偿次优值继续作为当前色散补偿最优值和色散补偿次优值；
若利用初始化参数得到的色散补偿次优值对WDM系统进行色散补偿后业务恢复，则把初始化参数得到的色散补偿次优值和色散补偿最优值作为当前色散补偿最优值和当前色散补偿次优值。
本发明的第一业务中断时间或时间段和第二业务中断时间或时间段可以根据实际需要确定，在本发明一个实例中，第一业务中断时间是业务中断后0ms至30ms的时间或时间段，第二业务中断时间是业务中断时间大于30ms的时间或时间段。
在一个实例中，在第二业务中断时间通过包括色散粗调和色散微调的二分法得到所需色散补偿值。
图6显示了本发明的实现色散调整方法的核心处理算法处理流程，如下：
a)在步骤S10，初始化系统参数，包括默认色散补偿搜索范围[min_val,max_val],色散补偿最优值A_val，色散补偿次优值B_val.由于本发明只考虑1+1光层保护场景，故只涉及2个默认色散补偿值，实际应用过程中，1：n场景时，可扩展色散补偿优选值的个数，但最多不超过4个。
b)在步骤S20，判断业务中断时间是否小于30ms，若小于30ms，则流程进入步骤S30,反之流程则进入步骤S60。在步骤S30，用初始化系统参数时得到的色散补偿值【A_val,B_val】优先尝试，然后流程进入步骤S40。在步骤S40，判断业务是否可以恢复，若可以恢复，且最终所需要色散补偿值与上次色散值相同，则在步骤S50保持色散补偿A_val,色散补偿值B_val不变；若不同，则在步骤S50，将最终所需要色散补偿值作为当前色散补偿值，例如若最终所需要色散补偿值为B_val，则将B_val作为色散补偿最优值，将A_val作为色散补偿次优值，流程结束。
c)在步骤S60，利用初始化参数时的默认搜索范围，即用户配置的搜索范围[min_val,max_val]搜索色散补偿值。此流程主要防止两通信链路发生永久性改变。通过二分法搜索到所需色散值后，需要更新A_val与B_val取值。即把当前色散值最优值记录为新的A_val,上次最优值记录为初始化系统参数时得到的B_val；然后流程进入到步骤S70结束。
本发明在光层保护1+1应用环境开局时，手动写入选择色散搜索范围[min_val,max_val],不写入A_val,B_val.第一次开通业务时，由于没有A_val与B_val,业务处理时间较长，通过业务相关工作路径、保护路径的业务切换，系统可自动学习到A_val，B_val.后期当不论是工作路径、还是保护路径发生业务闪断时，色散补偿值可以快速锁定，保证业务恢复。即本发明可记忆当前线路状态，进而节省业务恢复时间。
本发明在无光层保护应用环境开局时，手动写入选择色散搜索范围[min_val,max_val],不写入A_val,B_val.第一次开通业务时，由于没有A_val与B_val,业务处理时间较长。但后期业务闪断时，只要光路传输距离不变，整个系统的业务恢复时间会相较之前有很大提高。
图7显示了本发明的基于WDM系统的色散调整装置的原理，如图7所示，本发明的一种基于WDM系统的色散调整装置包括：
业务中断时间确定模块，用于通过对业务中断时间进行监测，确定业务中断时间是第一业务中断时间还是从第一业务中断时间进入到第二业务中断时间，该业务中断时间确定模块可以是在业务中断后启动的计时器，通过计时确定业务中断进入第一业务中断时间或进入到第二业务中断时间；
第一色散补偿模块，用于在确定业务中断时间是第一业务中断时间时，利用初始化参数所得到的色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿；本发明的第一色散补偿模块在第一业务中断时间读取初始化参数所得到的色散补偿值，然后用所读取的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿；
第二色散补偿模块，用于在确定业务中断时间是第二业务中断时间时，在初始化参数确定的默认色散补偿搜索范围内，搜索所需色散值补偿值，并利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿；本发明的第二色散补偿模块在第二业务中断时间读取初始化参数所得到的色散补偿搜索范围，然后在色散补偿搜索范围搜索所需色散值补偿值，并对WDM系统进行色散补偿。
本发明的基于WDM系统的色散调整装置还可以包括色散补偿值更新模块，用于在利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿之后，用搜索到的所需色散补偿值更新初始化参数所得到的色散补偿值，以便在下一次第一业务中断时间，利用更新后的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
此外，本发明的基于WDM系统的色散调整装置还可以包括初始化模块，用于通过初始化参数得到至少包括色散补偿最优值和色散补偿次优值的色散补偿值。初始化模块在每次初始化参数时，从色散补偿值更新模块提取更新后的色散补偿值，从而得到初始化参数时的色散补偿值。
下表显示了本发明的色散搜索方法与现有技术的固定值色散搜索方法和二分法的有益效果的比较。
Figure BDA0002539371680000051
本发明可应用于超100G支持QPSK/8QAM/16QAM/32QAM/64QAM/128QAM等可支持电层色散补偿的DWDM通信网络，应用场景包括：政企网领域点对点单跨段组网的IDC网、正常应用场景下的传统电信网络等。
与现有技术相比，本发明可与实际应用相匹配，即记录当前实际光网络所需要色散补偿值，减少色散补偿值搜索次数，进而极大节省保护倒换时间，提升产品竞争力，业务稳定性。即本发明解决了固定色散补偿的灵活性问题，也解决了二分查找的用时问题。通过记录之前系统的特性来优化系统业务恢复时间。
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WDM系统的色散调整方法，其特征在于，包括：
通过对业务中断时间进行监测，确定业务中断时间是第一业务中断时间还是从第一业务中断时间进入到第二业务中断时间；
当确定业务中断时间是第一业务中断时间时，利用初始化参数所得到的色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿；
当确定业务中断时间是第二业务中断时间时，在初始化参数所得到色散补偿搜索范围内，搜索所需色散补偿值，并利用搜索到的所述所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述在利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿之后，用搜索到的所需色散补偿值更新所述初始化参数所得到的色散补偿值，以便在下一次第一业务中断时间，利用更新后的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述初始化参数所得到的色散补偿值至少包括色散补偿最优值和色散补偿次优值。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，利用初始化参数所得到的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿包括：
利用初始化参数得到的色散补偿最优值或色散补偿次优值对WDM系统进行色散补偿；
若利用初始化参数得到的色散补偿最优值对WDM系统进行色散补偿后业务恢复，则把初始化参数得到的色散补偿最优值和色散补偿次优值继续作为当前色散补偿最优值和色散补偿次优值；
若利用初始化参数得到的色散补偿次优值对WDM系统进行色散补偿后业务恢复，则把初始化参数得到的色散补偿次优值和色散补偿最优值作为当前色散补偿最优值和当前色散补偿次优值。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一业务中断时间是业务中断后0ms至Nms的时间，N为大于0的任何数。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第二业务中断时间是业务中断时间大于Nms的时间。
7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，在所述第二业务中断时间，通过包括色散粗调和色散微调的二分法得到所需色散补偿值。
8.一种WDM系统的色散调整装置，其特征在于，包括：
业务中断时间确定模块，用于通过对业务中断时间进行监测，确定业务中断时间是第一业务中断时间还是从第一业务中断时间进入到第二业务中断时间；
第一色散补偿模块，用于在确定业务中断时间是第一业务中断时间时，利用初始化参数所得到的色散补偿值，对WDM系统进行色散补偿；
第二色散补偿模块，用于在确定业务中断时间是第二业务中断时间时，在初始化参数确定的默认色散补偿搜索范围内，搜索所需色散值补偿值，并利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，还包括色散补偿值更新模块，用于在利用搜索到的所需色散补偿值对WDM系统进行色散补偿之后，用搜索到的所需色散补偿值更新初始化参数所得到的色散补偿值，以便在下一次第一业务中断时间，利用更新后的色散补偿值对WDM系统进行色散补偿。
10.根据权利要求8所述装置，其特征在于，还包括初始化模块，用于通过初始化参数得到至少包括色散补偿最优值和色散补偿次优值的色散补偿值。
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