CN114726436A - 一种波分复用系统波长通道监测方法及装置 - Google Patents

一种波分复用系统波长通道监测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种波分复用系统波长通道监测方法及装置，包括：在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；使用数字标签调制与波长通道对应预设频率的导频音生成光标签，将光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将业务光信号传输至目标节点；在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换，使用数字信号处理(DSP)算法解调光标签，实现波长通道参数的监测。本发明通过低带宽、低采样率器件对波分复用系统波长通道进行监测，具有成本低、可靠性高的特点。

Description

一种波分复用系统波长通道监测方法及装置
技术领域
本发明涉及波分复用系统性能监测技术领域，尤其涉及一种波分复用系统波长通道监测方法及装置。
背景技术
随着光网络技术的发展，业务数据流量爆发式增长，基于密集波分复用(DenseWavelength Division Multiplexing，DWDM)的大容量复杂光传送网中，光纤网络拓扑愈发复杂且持续拓展，不仅网络极易出现物理波长连接状态错误等情况，造成通信质量下降甚至中断，而且波长信道条件动态变化，业务传输性能随之改变，因此需要低成本高可靠的波长通道监测技术，以保障光网络的稳定高效运行。
现有针对DWDM光网络波长通道监测的方法，主要可分为频域和时域两类，频域监测技术可通过光滤波器或衍射光栅等获得波长信道的光谱信息，但该方案要达到较高的监测性能往往需要高昂的硬件成本和复杂的系统结构，无法实际应用于DWDM光网络。而时域监测技术中基于直接检测的监测方案由于损失了较多关于被监测量的信息，往往对信道条件较为敏感，难以实现多参数的准确监测；而基于相干检测的时域监测手段需借助高速业务信号相干接收机前端并配合复杂的DSP处理才能实现较丰富的光性能参数监测，因此皆难以成本有效地应用部署于大规模DWDM光网络中。
因此，如何对DWDM系统波长通道进行低成本、高可靠监测，提高DWDM光网络波长通道监测效率，及时发现光网络错误或故障，保证光网络稳定高效运行，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种波分复用系统波长通道监测方法及装置，用以解决现有技术中针对波长通道参数的监测缺乏高效、简单的手段的缺陷。
第一方面，本发明提供一种波分复用系统波长通道监测方法，包括：
在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；
使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；
在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用数字信号处理DSP算法解调光标签，实现波长通道参数的监测。
第二方面，本发明还提供一种波分复用系统波长通道监测方法，包括：
波长上路节点基于波长预设路由信息波长通道参数生成数字标签，数字标签信息随高速业务信号传输，在途经的任意监测节点可被获取；
所述数字标签包含对应业务信号预设路由信息，在各监测节点获取标签信息后核对预设路由信息和监测节点信息，实现对波长连接状态的监测。
第三方面，本发明还提供一种波分复用系统波长通道监测装置，包括：
光标签确定单元，用于在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；
光信号发送单元，用于使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；
光标签监测单元，用于在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用数字信号处理DSP方法解调光标签，实现波长通道参数和波长连接状态的监测。
第四方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述波分复用系统波长通道监测方法的步骤。
第五方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述波分复用系统波长通道监测方法的步骤。
第六方面，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述波分复用系统波长通道监测方法的步骤。
本发明提供的波分复用系统波长通道监测方法及装置，通过对光网络上路节点对应的节点状态信息进行编码，确定光标签，根据光标签和业务数据，确定目标传输光信号并发送给光网络下路节点，实现光标签的随路传输。光网络下路节点在接收到目标传输光信号后，确定携带的节点状态信息，进而实现光网络连接状态的监测。本发明能够及时发现转发错误，且时效性高，所需资源少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的波分复用系统波长通道监测方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的波分复用系统波长通道监测方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的标签生成和调制过程示意图；
图4是本发明提供的80波通道随机数字信息调制导频音的频谱图；
图5是本发明提供的寻找最佳时延流程图；
图6是本发明提供的频谱积分和异步解调算法流程图；
图7是本发明提供的光标签的接收与数字信号处理算法示意图；
图8是本发明提供的波分复用系统波长通道监测装置的结构示意图；
图9是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明提供的波分复用系统波长通道监测方法的流程示意图之一，如图1所示，本发明提供一种波分复用系统波长通道监测方法，包括：
步骤S101，在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；
步骤S102，使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；
步骤S103，在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用数字信号处理DSP方法解调光标签，实现波长通道参数的监测。
具体的，在本发明中光网络上路节点指光信号传输时发送光信号的节点，光网络下路节点指对应接收该光信号的节点。在光网络中，任何一个节点可能发送信号也可能接收信号，在此上路节点和下路节点仅在一次发送和接收的过程中对信号的角色进行区分，并不作为对本发明的限定。
需要说明的是，上述方法的执行主体可以是计算机设备。
以下结合具体的路由过程，对本发明根据节点状态信息监测节点状态的方法进行说明。
预设路由过程，某业务信号由节点A上路，由节点B转发，由节点D接收。即信号流A→B→D。控制平面下发该预设路由信息至节点B，即通知节点B该业务信号会到达并转发至节点D。
假设在监测节点C处收到了该业务信号，解调光标签中未见到预设路由表中存在节点C的信息，所以认为该业务信号波长连接错误，通知控制平面出现错误。
在光信号从A(光网络上路节点)发送到B(光网络下路节点)之后，根据节点信息确定连接状态。连接状态可能存在以下几种可能：
1、节点B接收目标传输光信号进行解析，确定目标传输光信号中携带的节点状态信息后，比对节点状态信息与控制平面下发的信息，若比对成功则认为上一个节点(节点A)转发正确。
2、节点B将节点状态信息和控制平面下发信息进行比对，若比对失败，说明该业务预设不经节点B，但节点B却接收到了对应的光信号，此时认为上一节点(即节点A)可能转发错误。
3、若2中的情况多次出现，且在另一节点C的记录中发现该业务ID信息(目标传输光信号由节点B转发后，由节点D接收)，则认为可能出现物理链路错连的情况。
可以理解的是，该分析方法也可应用于同一节点中的不同仪器上，例如：本该由B-1-1(节点B的1号交换机1号端口)接收的节点状态信息在B-1-2中被多次记录，且本该由B-1-2接收的ID信息被B-1-1接收，则认为可能出现物理链路错连的情况，即发现本该接入B-1-1端口的连线接入了B-1-2的错误。
需要说明的是，上述根据节点状态信息监测节点状态的方法仅作为一个具体的例子对本发明进行说明，在本发明实际应用过程中，检监测的方法、所使用的数据的种类和判断规则均可根据实际情况进行调整，本发明对此不做限定。
如图3所示，在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签，该信息由0和1编码的信息序列组成，标签信息序列在数字域进行编码，编码方式可以是信道编码、差分编码、扩频编码等。
使用编码后的数字标签调制波长通道预设频率的导频音生成光标签，导频音的频率在百兆赫兹量级，一般地，采用频率范围选择为40MHz～60MHz，相邻信道频率间隔为0.2MHz。
进一步地，将光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，不同信道的导频音频率与高速业务信号光波长一一对应，例如：在DWDM系统某光纤中传输波长与导频音频率关系对应为：1553.5nm～40MHz、1552.7nm～40.2MHz、1551.9nm～40.6MHz。生成已调标签的业务光信号并通过光网络传输至目标节点。
至此实现光标签与高速业务信号的随路传输，光调制器输出的两个偏振态光场表示如下：
Figure BDA0003553787050000071
Figure BDA0003553787050000072
在上述公式(1)中cos(2πfi·t)·Di(t-nT)表示使用数字ID信息调制导频音生成光标签的过程，Di(t-nT)表示差分编码的数字ID信息(周期为T＝Tb)，且为双极性二进制信息，m表示对业务光信号的调顶调制深度，fi表示导频音频率，fo,i表示与导频音频率一一对应的光信号的光波长，Ax,i(t)exp{j(2πfo,it+θx,i(t))}表示业务光信号，Ax,i(t)表示业务信号信息。
在高速业务信号传输的过程中，光标签与业务信号保持随路传输。在途经的任意监测节点，使用分光器在业务通信光纤线路中分光一定的功率，在一种实施例中采用分光比为1:99。
使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测光纤中全部波长通道光标签，并使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储。该方法为平方律检波，获取业务光信号的功率调顶成分，得到如下所示信号：
Figure BDA0003553787050000073
Figure BDA0003553787050000081
本发明通过对光网络上路节点对应的节点状态信息进行编码，确定光标签，根据光标签和业务数据，确定目标传输光信号并发送给光网络下路节点，实现光标签的随路传输。光网络下路节点在接收到目标传输光信号后，确定携带的节点状态信息，进而实现光网络连接状态的监测。本发明能够及时发现转发错误，且时效性高，所需资源少。
可选地，根据本发明提供的一种波分复用系统波长通道监测方法，所述DSP方法包括：
使用频域滤波方法分离得到每通道的光标签，并使用频谱积分或频谱峰值搜索方法监测所述通道光功率，使用基于动态调整延时量的光标签异步解调算法去除系统时钟误差的影响，实现数字标签恢复和波长通道参数的监测，并根据所述数字标签的特征修正通道光功率监测结果。
具体地，使用频域滤波方法分离得到每通道的光标签，并使用频谱积分或频谱峰值搜索方法监测通道光功率，使用基于动态调整延时量的光标签异步解调算法去除系统时钟误差的影响，实现数字标签恢复和波长通道参数的监测，并根据数字标签的特征修正通道光功率监测结果。
本发明通过低成本简单器件并配合解调DSP模块，即可实现基于目标传输光信号确定携带的节点状态信息，有效节省数据处理的时间。根据节点状态信息实现光网络连接状态的监测，能够及时发现转发错误，监测结果准确，且状态监测时效性高，所需资源少。
可选地，根据本发明提供的一种波分复用系统波长通道监测方法，频域滤波方法包括：
在数字域采用切比雪夫二型数字带通滤波器；
频谱积分范围为以所述导频音的所述预设频率作为所述数字带通滤波器的中心频率，所述导频音的预设频率间隔的一半作为积分截止带宽；
在所述频谱积分范围内对所述导频音的频谱分布数值进行积分，并基于积分后的频谱分布数值对所述通道的光功率进行监测。
具体地，使用频域滤波方法分离得到每通道的光标签：如图4所示为80波通道随机数字信息调制导频音的频谱图，在频率范围在40MHz～56MHz的频谱部分包含80个频率峰值，分别对应80个业务光信号上加载的80个频率的光标签。
可使用快速傅里叶变换等数字信号处理技术得到频谱结果，在数字域使用带通数字滤波器实现对不同频率光标签的分离，其中一种可采用切比雪夫二型数字带通滤波器，设定中心频率为需要分离的光标签的预设频率，滤波器截止频率设为光标签频率间隔的一半，以此能够分离不同频率的光标签。
本发明通过对光网络上路节点对应的节点状态信息进行编码，确定光标签，根据光标签和业务数据，确定目标传输光信号并发送给光网络下路节点，实现光标签的随路传输。光网络下路节点在接收到目标传输光信号后，确定携带的节点状态信息，进而实现光网络连接状态的监测。本发明能够及时发现转发错误，且时效性高，所需资源少。
可选地，根据本发明提供的一种波分复用系统波长通道监测方法，所述光标签异步解调算法包括：
根据预设标签信息速率确定第一延时量，然后根据系统采样钟参数确定除所述第一延时量之外的更多延时量，对接收到的光标签信号指定不同的延时量并加以运算后得到特征值；
对比由指定的不同延时量计算得到的所述特征值的数值，选取最佳延时量，基于所述最佳延时量去除系统时钟误差影响。
具体地，图5为本发明提供的最佳时延量确定方法流程图，动态调整选取最佳采样时刻的方法如图5所示。
基于动态调整延时量的光标签异步解调算法，如图6所示，首先根据预设标签信息速率设定基准延时量T1，然后根据本地时钟速率设定微调延时量T2和T3等。
基于本地时钟设定的第一延时量，以本地采样时钟的时间微调延时量，根据信号接收采样率Fs确定第二延时量T2和第三延时量T3。T2和T3的取值分别为T2＝T1-1/Fs，T3＝T1+1/Fs。
可以理解的是，上述确定第二延时量T2和第三延时量T3的计算方法，仅作为一个具体的例子对本发明进行说明，除此之外，还可使用其他的计算方法，本发明对此不做限定。
根据第一延时量、第二延时量和第三延时量分别取Ri·Ri-delay计算公式中最后一项的结果(采样结果)，取样本数组的绝对值的平均数作为统计值An，该统计值可反映cos(2πfiTb)项的结果，取A1、A2和A3之中的最大值作为最大特征值Amax。
此时cos(2πfiTb)项的值会取到最大，更利于数字信息的判决恢复，此时该特征值Amax对应的延时量认为是最佳时延量。
解调光标签并恢复标签信息，解码标签信息可以获取包含源节点、目的节点信息和预设路由信息、调制速率和波特率等业务信道参数。以此实现对光波长通道参数的监测，如下所示：
Figure BDA0003553787050000101
本发明使用数字信号处理实现对导频音的异步接收和信息恢复，通过对比差分解调过程中乘法器的序列特征值，取特征值最大时刻对应的延时量为最佳延时量，通过滤波后的信号极值特征确定判决时刻，无需同步过程即可恢复数字信息，使用频谱分析实现对业务光信号波长光功率的监测，使用解调恢复的信息分析光网络中目标波长通道的连接状态，能够有效提高光网络连接状态的监测的准确性和实时性。
可选地，根据本发明提供的一种波分复用系统波长通道监测方法，所述数字标签包括：
按照所述标签速率生成与波长通道参数有关的数字信号序列或经信道编码的数字信号序列，在光标签解调后恢复与发射端相同的数字序列；
待对PAM4调制光标签恢复数字序列后，通过数字信号序列特征对光功率监测结果进行修正：
Figure BDA0003553787050000111
其中，Pe表示修正后的光功率，ML表示标签信号序列的平均值，Ppeak表示通过频谱积分的方法计算得到的光标签功率，m表示光标签的预设调制深度。
具体地，对于不同的调制格式的光标签，可根据恢复标签信息后的结果使用公式对功率结果进行修正，从而解决相同发射光功率时，标签信息的不均衡导致功率不恒定的误差，修正公式为：
Figure BDA0003553787050000112
其中，Pe表示修正后的光功率，ML表示标签信号序列的平均值，Ppeak表示通过频谱积分的方法计算得到的光标签功率，m表示光标签的预设调制深度。
本发明根据光功率计算结果，对于不同的调制格式的光标签，根据恢复标签信息后的结果使用公式对功率结果进行修正，确保功率结果的准确性，能及时纠正调制过程中产生的误差。
图2是本发明提供的波分复用系统波长通道监测方法的流程示意图之二，如图2所示，本发明提供一种波分复用系统波长通道监测方法，包括：
步骤S201，波长上路节点基于波长预设路由信息波长通道参数生成数字标签，数字标签信息随高速业务信号传输，在途经的任意监测节点可被获取；
步骤S202，所述数字标签包含对应业务信号预设路由信息，在各监测节点获取标签信息后核对预设路由信息和监测节点信息，实现对波长连接状态的监测。
具体地，以大容量复杂DWDM光传送网络中业务光信号传输为例，对本发明进行解释说明，本方法应用于光网络下路节点，如图7所示。
光网络上路节点根据上路波长信号自身特征和上路节点信息，生成节点状态信息，并基于节点状态信息生成光标签。
可以理解的是，节点状态信息用于描述光信号传输相关的数据信息(例如：上路节点ID、信号传输路径和光信号调制相关信息等)，光标签为承载节点状态信息对应数字信息的导频音。根据节点状态信息生成光标签的方法可根据实际情况进行设置，本发明对此不做限定。
基于生成的光标签和需要进行传输的业务信号，确定目标传输光信号，并将目标传输光信号发送给光网络下路节点。
光网络下路节点包括光标签接收机，光标签接收机包括直接检测接收机前端和光标签数字信号处理模块，结合硬件结构对本发明中光网络上路节点基于节点状态信息生成光标签的具体步骤进行说明。
可以理解的是，在本发明实际应用过程中，所使用的硬件结构可根据实际情况进行设置，本发明对此不做限定。
本发明通过光网络下路节点在接收到目标传输光信号后，确定携带的节点状态信息，进而实现光网络连接状态的监测。本发明能够及时发现转发错误，且时效性高，所需资源少。
下面对本发明提供的波分复用系统波长通道监测装置进行描述，下文描述的波分复用系统波长通道监测装置与上文描述的波分复用系统波长通道监测方法可相互对应参照。
图8是本发明提供的波分复用系统波长通道监测装置的结构示意图之一，如图8所示，包括：光标签确定单元810、光信号发送单元820和光标签监测单元830，其中：
光标签确定单元810用于在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；光信号发送单元820用于使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；光信号发送监测单元830用于在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用数字信号处理DSP方法解调光标签，实现波长通道参数的监测。
光信号接收单元810和820用于波长上路节点基于波长预设路由信息波长通道参数生成数字标签，数字标签信息随高速业务信号传输，在途经的任意监测节点可被获取；光标签监测单元830用于所述数字标签包含对应业务信号预设路由信息，在各监测节点获取标签信息后核对预设路由信息和监测节点信息，进行路由状态确认，实现对波长连接状态的监测。本发明通过对光网络上路节点对应的节点状态信息进行编码，确定光标签，根据光标签和业务数据，确定目标传输光信号并发送给光网络下路节点，实现光标签的随路传输。光网络下路节点在接收到目标传输光信号后，确定携带的节点状态信息，进而实现光网络连接状态的监测。本发明能够及时发现转发错误，且时效性高，所需资源少。
图9示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令，以执行波分复用系统波长通道监测方法，该方法包括：在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用数字信号处理DSP方法解调光标签，实现波长通道参数的监测。
此外，上述的存储器930中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的波分复用系统波长通道监测方法，该方法包括：在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用数字信号处理DSP方法解调光标签，实现波长通道参数的监测。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的波分复用系统波长通道监测方法，该方法包括：在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用数字信号处理DSP方法解调光标签，实现波长通道参数监测。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种波分复用系统波长通道监测方法，其特征在于，包括：
在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；
使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；
在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用DSP算法解调光标签，实现波长通道参数的监测。
2.根据权利要求1所述的波分复用系统波长通道监测方法，其特征在于，所述DSP方法包括：
使用频域滤波方法分离得到每通道的光标签，并使用频谱积分或频谱峰值搜索方法监测所述通道光功率，使用基于动态调整延时量的光标签异步解调算法减轻系统时钟误差的影响，实现数字标签恢复和波长通道参数的监测，并根据所述数字标签的特征修正通道光功率监测结果。
3.根据权利要求1所述的波分复用系统波长通道监测方法，其特征在于，频域滤波方法包括：
在数字域采用包括但不限于切比雪夫二型数字带通滤波器；
频谱积分范围为以所述导频音的所述预设频率作为所述数字带通滤波器的中心频率，所述导频音的预设频率间隔的一半作为积分截止带宽；
在所述频谱积分范围内对所述导频音的频谱分布数值进行积分，并基于积分后的频谱分布数值对所述通道的光功率进行监测。
4.根据权利要求1所述的波分复用系统波长通道监测方法，其特征在于，所述光标签异步解调算法包括：
根据预设标签信息速率确定第一延时量，然后根据系统采样钟参数确定除所述第一延时量之外的更多延时量，对接收到的光标签信号指定不同的延时量并加以运算后得到特征值；
对比由指定的不同延时量计算得到的所述特征值的数值，选取最佳延时量，基于所述最佳延时量去除系统时钟误差影响。
5.根据权利要求1所述的波分复用系统波长通道监测方法，其特征在于，包括：
按照所述标签速率生成与波长通道参数有关的数字信号序列或经信道编码的数字信号序列，在光标签解调后恢复与发射端相同的数字序列；
对四进制脉冲幅度调制(PAM4)光标签恢复数字序列后，通过数字信号序列特征对光功率监测结果进行修正：
Figure FDA0003553787040000021
其中，Pe表示修正后的光功率，ML表示标签信号序列的平均值，Ppeak表示通过频谱积分的方法计算得到的光标签功率，m表示光标签的预设调制深度。
6.一种波分复用系统波长通道监测方法，其特征在于，包括：
光标签确定单元在波长上路节点基于节点信息、预设路由信息、波长通道参数生成数字标签，并按预设频率的导频音调制生成光标签；光信号发送单元，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；
数字标签信息随高速业务信号传输，在途经的任意监测节点可被光标签监测单元获取，并经过模数转换和数字采样还原数字标签；所述数字标签包含对应业务信号预设路由信息，在各监测节点获取标签信息后实现节点信息、波长连接状态、业务信号参数等波长通道参数的监测。
7.一种光标签监测装置，其特征在于，包括：
光标签确定单元，用于在波长上路节点基于节点信息、波长预设路由信息和业务信号参数等波长通道参数生成数字标签；
光信号发送单元，用于使用所述数字标签调制具有波长通道预设频率的导频音生成光标签，将所述光标签在电域以预设调制深度调制到高速业务信号上，生成已调标签的业务光信号，并通过光网络将所述业务光信号传输至目标节点；
光标签监测单元，用于在途经的任意监测节点，使用百兆赫兹级带宽的直接光电探测器探测全部波长通道光标签，使用每秒百兆采样量级的模数转换器进行模数转换和采样存储，使用数字信号处理DSP方法解调光标签，实现波长通道参数的监测。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至6任一项所述的波分复用系统波长通道监测方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的波分复用系统波长通道监测方法。
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