CN116566477A - 用于具有多个可切换分支的高光纤数海底光纤传输系统的增强线路监控和参数报告 - Google Patents

Abstract

公开了用于具有多个可切换分支的高光纤数海底光纤传输系统的增强线路监控和参数报告。所提供的技术、装置和系统使得能够在通过由海底光学通信传输系统中的分支单元执行的切换形成重新配置的光学通信路径时，更新可报告参数表数据库。处理器可以获得从第一端点到第二端点的重新配置的光学通信路径的许多段中每个相应段的系统属性。可以从重新配置的光学通信路径的第一端点到第二端点评估许多段中的每个相应段的系统属性。可以基于所评估的系统属性生成可报告参数表，该可报告参数表包括从重新配置的光学通信路径的第一端点到第二端点的系统的操作和结构参数的列表。

Description

用于具有多个可切换分支的高光纤数海底光纤传输系统的增 强线路监控和参数报告

技术领域

本公开大体上涉及海底光纤通信网络领域，以及更具体地涉及用于光纤通信网络的线路监控系统的配置管理。

背景技术

光纤电信系统在不同地理位置之间运送世界上的大部分数据。这种系统通常由包括一对或多对光纤的电缆组成——例如，当今的许多电信系统电缆包括任意数量的光纤对。每根光纤可以在多个通道上运送数据，这些通道可以表示光纤的物理或逻辑划分。例如，一根典型的光纤可能划分成多达一百二十(220)个通道。

海底电缆中的双向光纤传输路径使用常规线路监控来检测性能变化，并通过在早期阶段检测和解决性能问题来使潜在的服务损耗最小化。一种监控技术是将测试信号从系统端点传输到双向路径上的一个光纤方向，然后使用从基于高损耗环回的线路监控信号返回的数据在返回光纤方向上沿着光路对来自光学放大器的小返回信号进行检测。

当沿着光路存在性能变化时，这些环回信号的幅度在故障位置周围的放大器中发生变化。在这些变化中存在一些模式，此处称为“故障特征(fault signatures)”，且不同的模式指示故障状况的大小和类型。这些故障状况包括但不限于光纤跨度损耗的变化、光学放大器泵浦激光器输出功率的变化和光纤断裂。可以采用增强自动特征分析(eASA)算法来识别这些特征并报告结果。通过eASA结果，可以使用诸如美国专利号10637565中讨论的增强线路监控系统(eLMS)系统以及现场测量的寿命起始数据来计算可报告参数表。可报告参数表提供了与传统命令/响应类型系统更加一致的指标，该系统报告输入功率、输出功率、增益、每个中继器的倾斜度以及中继器之间光纤中的跨度损耗的值。eLMS系统和ASA算法的示例分别在美国专利10,637,565、10,404,362和6,134,032中讨论，这三者的内容通过引用全部并入本文。

然而，现代海底光纤系统利用空分复用信号调制，其使用具有放大器的中继器来传输光学通信信号。放大器被配置为在光纤对之间共享泵浦激光器，并减少单一泵浦激光器有缺陷的影响。单个有缺陷的泵浦激光器可能会导致故障特征减少，ASA算法可能会遗漏这一点。

此外，新一代海底光纤通信传输系统最近结合了增强分支单元(eBU)，这些增强分支单元可操作来改变传输光学数据通信信号的光学通信路径，因此形成原始光学通信路径的光纤对的端点可能会在切换发生时变化。这种由一个或多个eBU进行的实时光学通信路径重新配置给以前的eLMS系统带来了新挑战，这些eLMS系统现在不得不处理集成到以前的静态线路监控系统中的动态光学通信路径重新配置。

另一个问题自身可能会出现，如果系统在其寿命起始时(例如，最初安装或最初设置时)在光学通信路径X上运行，并在以后的某个时间切换到光学通信路径Y，则该系统可能会错过检测从光学通信路径X切换到光学通信路径Y之前发生的一些故障，这是因为在系统部署的起始没有监控光学通信路径Y，因此在可报告参数表报告中可能会出现错误。

此外，以前的系统使用单一故障检测算法来检测光学故障。但是，每种不同的算法在检测需要增加设计复杂性的不同幅度的故障方面可能都有自己的优势。

光纤电信系统复杂性正在迅速增加，更多光纤对运送更多数据，这一事实使这些问题更加复杂。在可预见的未来，这些系统支持的光纤数量和容量将继续增加，这使得准确的测试有可能更加耗时。

发明内容

在一个方面中，提供了一种海底光学通信传输系统性能评估装置。所述系统性能评估装置可以包括多个线路监控设备(LME)装置、数据存储装置和处理器。所述多个线路监控设备(LME)装置可以可操作来确定海底光学通信传输系统的操作性能。所述多个LME装置中的每个LME装置被定位在形成所述海底光学通信系统的终端站处。所述数据存储装置可以可操作来存储与所述海底光学通信传输系统相关的信息。所述处理器可以耦合到所述多个LME装置并且可操作来执行使得能够监控所述海底光学通信系统的性能的编程代码。所述处理器还可以可操作来确定所述海底光学通信传输系统中的光学通信路径已被重新配置。所述重新配置的光学通信路径是通过将所述海底光学通信传输系统的多个段耦合在一起使得能够进行光学通信信号传输而形成的，并且所述重新配置的光学通信路径具有第一端点和第二端点。所述处理器可以从所述数据存储装置获得从所述重新配置的光学通信路径的所述第一端点到所述第二端点的所述多个段中的每个相应段的系统属性。所述处理器还可以评估从所述重新配置的光学通信路径的所述第一端点到所述第二端点的所述多个段中的每个相应段的所述系统属性。可以基于所评估的系统属性生成可报告参数表，其中所述可报告参数表包括形成所述重新配置的光学通信路径的从所述第一端点到所述第二端点的系统的操作和结构参数的列表。

在另一方面中，提供了一种用于动态地响应光路切换的方法。该过程可以包括在处理器处接收如下指示：增强分支单元已经执行了在海底光学通信传输系统内重新配置至少一条光学通信传输路径的切换。所述重新配置的光学通信路径可以可操作来传输数据并且包括许多光学通信系统组件。可以在线路监控路径数据库中生成所述重新配置的光学通信路径的更新后的光学通信路径名称。可以更新可报告参数表条目，其与所述重新配置的光学通信路径的更新后的光学通信路径名称相关联。可以通过基于与重新配置的光学通信路径的每个光学通信系统组件相关的故障信息重新计算所述重新配置的光学通信路径的系统属性，来更新所述可报告参数表条目。与所述海底光学通信传输系统有关的拓扑信息可以被修改以包括所述重新配置的光学通信路径。可以相对于基线高损耗环回数据集的默认时间阈值来评估与线路监控系统管理器接收的高损耗环回数据集相关的时间。响应于对与高损耗环回数据集相关的时间的评估未能遵从基线高损耗环回数据集的默认时间阈值，可以采用接收到的高损耗环回数据作为新的基线高损耗环回数据集。

在又一方面中，提供了一种配置管理系统。所述配置管理系统可以包括海底光学通信传输系统和线路监控系统。所述海底光学通信传输系统可以包括线路监控设备、分支单元和着陆点。所述海底光学通信传输系统可以可操作来沿多个光学通信路径传输光学通信信号。所述线路监控系统可以包括线路监控系统管理器和线路监控系统排程器。所述线路监控系统管理器耦合到所述线路监控设备并且可操作来从所述线路监控设备接收系统属性。还提供了耦合到所述分支单元和所述着陆点的网络拓扑管理器。所述网络拓扑管理器可操作来从所述分支单元中的每个分支单元接收拓扑信息并将所接收的拓扑信息存储在光学通信路径数据库中。配置管理处理器可以耦合到所述线路监控系统和所述网络拓扑管理器。所述配置管理处理器可以可操作来从所述网络拓扑管理器获得拓扑信息并从所述线路监控系统管理器获得系统属性，以及可报告参数表数据库。所述可报告参数表数据库可以针对所述多个光学通信路径中的每个光学通信路径包括使用由所述配置管理处理器接收的所述系统属性计算出的多个参数。

附图说明

图1示出包括线路监控设备的海底光学通信传输系统的简化框图的一个示例。

图2示出双向海底光学通信传输系统的示例，该系统结合了适合于实现本文描述的技术和系统的分支单元。

图3A示出图2的示例中所示的分支单元的切换配置的一个示例。

图3B示出响应于由分支单元创建重新配置的光学通信路径来更新各种配置管理数据库的一个示例。

图4A示出根据一个实施例的本主题的一个方面。

图4B示出配置管理系统组件响应于由图3A和3B的示例中描述的示例eBU开关生成的重新配置的光学通信路径而做出的修改的一个示例。

图5示出根据一个实施例的过程500。

图6示出与本公开中的示例相一致的结合了线路监控和配置管理系统的示例系统。

图7示出海底光学通信传输系统中线路监控路径的交叉光纤验证过程的一个示例。

具体实施方式

以下讨论描述了解决以前系统面临的上述问题的有利技术和系统。

对基于HLLB的线路监控重新配置结合海底光学切换是一个相对较新的技术领域。

以下讨论描述了一种系统，其中大量数据被处理并且基于对系统属性的评估(例如，光学通信传输系统构成部分的电气特性)，可以提供光学通信传输系统的多个子系统的重新配置的有效性的识别和指示。

如果尝试手动配置管理过程，则此类系统中的重新配置可能需要存储和访问数千个光学通信传输系统配置，且其结果通常是性能欠佳和不可接受的重新配置时间。例如，光学通信传输系统的每个分支单元在重新配置中需要处理的可能光学通信路径总数增加2倍。对于具有n个分支单元的系统，可能路径的总数至少为2ⁿ，这会使得此类光学切换系统的手动系统管理变得棘手。因此，需要一种计算机系统来维护和管理海底光学通信传输系统的光学通信路径的配置和重新配置。

由于光学通信系统可以包括数十或数百个光缆段，每个光缆段可以包括数十或数百个光纤对，因此在光学通信系统中可以配置和重新配置的光学通信路径的可能数量是非常大的数量，这个数字太大，使得在不使用计算机的情况下会无法维护或管理配置的数量。为了便于讨论和说明，以下示例指的是重新配置的光学通信路径，其可以指非常多的光学通信路径中的一个或多个光学通信路径。

在高层级上，海底光学通信传输系统的操作性能状态由线路监控系统监控。线路监控系统可以可操作来执行如下测试：该测试可以以足以表征多个通道的光纤对的速率自动地迭代光纤对的多个通道。通过自动配置光纤通信系统以在具有相应光纤对的多个光学通信通道上进行测试，可以减少停机时间，并且可以对电缆的每个光纤对中的所有或基本上所有通道进行测试。这可能涉及测试整个可用频谱，不过被测试频谱中的小间隙是可以接受的，只要测试的频谱量足以推断光纤对在整个可用频谱上的性能即可。可以将性能与正被测试的光纤对所根据的光学通信传输系统要求进行比较。

除了背景技术中提到的问题外，这些包括分支单元的大型光学通信传输系统的其他问题是难以确保线路监控系统知道在数据传输中正在使用哪个光学通信路径(即，哪个光学通信路径是“活动”光学通信路径)。

所公开的技术、装置和系统的优点和好处包括提供一种增强线路监控系统(eLMS)，该系统可操作来：在出现分支单元光学切换时自动重新配置寿命起始数据，响应于光路变化以及相关的线路监控设备(LME)硬件操作提供参数来自动重新配置线路监控系统(LMS)路径数据库，在光学切换之后自动重置新路径(即重新配置的光学通信路径)的LMS基线以避免负载变化的影响，以及自动重新安排先前安排的LMS测量。

另外，所描述的系统可操作来通过手动创建排列组合中的一个来创建寿命起始(BOL)数据，动态地计算用于其他(例如后来的)排列组合的寿命起始数据，通过在数据库中维护检测到的故障来维护对检测到的故障的监控，以及创建可报告参数表数据库，该可报告参数表数据库示出手动BOL和动态创建的BOL之间的差异。所描述的系统还可以能够配置系统如何检测故障。如参考一个或多个示例更详细地说明的那样，该系统能够提供交叉光纤验证(cross fiber validation)，该交叉光纤验证提供更准确的分析并且使得各个故障能够相互关联。以前的系统不提供交叉光纤验证，并且各个故障不相互关联。所公开的系统和技术的另一个优点是能够检测在故障特征重叠的同一位置和附近位置处的多个故障。过去的线路监控系统是手动配置的。所公开的示例最多启用一组与光学通信路径的一个排列组合(其必须被手动配置以填充光学通信传输系统的拓扑)相对应的寿命起始数据，从而节省了手动配置光路的所有排列组合所需的大量时间和费用。参考以下示例描述的线路监控系统是自动配置的。另外，当前公开的技术和系统使得测量安排能够在由于光学切换而变化的每个相关LMP路径上被自动重新配置。

另外，还描述了一种投票算法，即使新配置的光学通信路径以不同的电缆站终端(例如着陆点)结束，该算法也为光纤对之间的共享泵浦提供一致的报告。所描述的技术、装置和系统还支持在同时发生多个光学通信路径变化时同时进行多光纤对光学重新配置。

现在参考附图，其中相同附图标记通篇用于指代相同元件。在以下描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节以便提供对其的彻底理解。然而，新颖示例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他实例中，公知的结构和装置以框图形式示出以便于对其进行描述。目的是涵盖与要求保护的主题相一致的所有修改、等同物和替代方案。

图1示出包括线路监控设备的海底光学通信传输系统的简化框图的一个示例。部署光纤通信传输系统时，通常会对其进行测试以确保其按预期执行。测试结果可以作为寿命起始数据(其还使得能够设置系统基线)进行维护。

一般而言，与本公开相一致的系统和方法提供了自动化线路监控系统(LMS)基线定线功能，该功能使得能够对使用高损耗环回(HLLB)数据的每个中继器、相关海底组件等所特定的操作参数进行采集和更新。然后，可以利用采集的操作参数以命令响应(CR)方式满足针对特定海底元件的查询。因此，可以实现命令响应功能性，而不会增加与通过板载CR电路系统部署海底元件相关的成本、复杂性和使用寿命问题。如本文一般所指的，操作参数包括可以直接或间接从HLLB数据导出的任何参数。一些示例，操作参数的非限制示例包括跨度增益损耗、输入功率、输出功率、增益和增益倾斜度。

图1是与本公开相一致的光学通信传输系统100的一个示例性实施例的简化框图。一般而言，光学通信传输系统100可以被配置成通过从双向传输路径102的两端发送的LMS信号来计算与每个中继器/放大器相关联的环路增益值。本领域普通技术人员将认识到，为便于说明，系统100已被描述为高度简化的点对点系统形式。应当理解，与本公开相一致的系统和方法可以被并入到各种各样的网络组件和配置中。本文所示示例仅以说明的方式提供，而不是限制。

如图所示，光学通信传输系统100可以包括由共同形成双向光学传输路径102的两个单向光路110耦合的第一终端T1和第二终端T2。第一终端T1耦合到传输路径102的第一端，而第二终端T2耦合到传输路径102的第二端。

光路110可以在从终端T1中的发射器112到终端T2中的接收器214的一个方向上的多个通道(或波长)上运送光学数据。光路120可以在与路径110相关的方向相反的、从终端T2中的发射器124到终端T1中的接收器122的方向上的多个通道(或波长)上运送光学数据。相对于终端T1，光路110可以是出站路径，而光路120可以是入站路径。相对于终端T2，光路120可以是出站路径，而光路110可以是入站路径。光路110可以包括光纤116-1至116-n和光学放大器118-1至118-n的交替串联，并且光路120可以包括光纤126-1至126-n和光学放大器128-1至128-n的交替串联。

光路对(例如，光路110、120)可以包括布置在相关中继器R1....Rn的外壳131-1至131-n内并由光纤对116-1至116-n和126-1至126-n连接的多组放大器对118-1至118-n和128-1至128-n。光纤对116-1至116-n和126-1至126-n可以与支持其他路径对的光纤一起包括在光缆中。每个中继器R1...Rn对于每个被支持的路径对可以包括一对放大器118-1...118-n和128-1...128-n。光学放大器118-1...118-N和128-1...128-n以简化形式示出，可以包括例如一个或多个掺铒光纤放大器(EDFA)、或其他稀土掺杂光纤放大器、拉曼放大器或半导体光学放大器。HLLB路径132-1至132-n可以耦合在光路110、120之间，例如，耦合在中继器R1...Rn的外壳131-1至131-n中的一个或多个中，并且可以包括例如一个或多个无源光学耦合组件。

线路监控设备(LME)140、142可以位于两个终端T1、T2处，以提供光路110、120的路径对的HLLB监控。LME 140可以将一个或多个LME测试信号例如以不同的波长和/或不同的频率发出到一个光路110(例如，来自终端T1的出站光路)中。HLLB路径132-1至132-n中的每一个可以将在光路110中传播的LME测试信号样本耦合到另一光路120的前向传播方向(例如，到终端T1的入站光路)中。然后，LME 140可以接收和测量样本，以检测环路增益的变化，作为系统中故障的指示。响应于LME测试信号而通过HLLB路径132-1至132-n接收到的LME测试信号接收样本在此称为HLLB环回数据，或简称为环回数据。

LME 142可以将一个或多个LME测试信号例如以不同的波长和/或不同的频率发出到一个光路120(例如，来自终端T2的出站光路)中。HLLB路径132-1至132-n可以将光路120中传播的LME测试信号样本耦合到另一光路110的前向传播方向(例如，到终端T1的入站光路)中。然后，LME 142可以接收和测量样本(即环回数据)，以检测环路增益的变化，作为系统中故障的指示。用于LME 140、142用于发送LME测试信号以及接收和测量环回数据的各种发射器和接收器配置是已知的。

在与本公开相一致的系统中有用的各种HLLB路径配置是已知的。另外，尽管每个中继器R1...Rn被示为具有相关HLLB路径132-1至132-n，但HLLB路径可以位于其他位置和/或可以不位于每一个中继器R1...Rn中。在一些实施例中，HLLB路径132-1至132-n在操作中可以是对称的，即，描述通过HLLB路径132-1从光路110传递到光路120的每个波长处的光学功率百分比的函数与描述通过HLLB路径132-1从光路120传递到光路110的每个波长处的光学功率百分比的函数相同。替代地，一个或多个HLLB路径可以不是对称的，不同的HLLB路径可以具有不同的传递函数。

图2示出双向海底光纤电信系统的一个示例，该系统使用高带宽光纤来远距离传输大量数据，这些数据可以通过使用本文描述的技术和系统进行监控。

海底光缆铺设在陆基终端之间的海床或洋底，以在长长的大海和大洋中运送光学信号。该配置带来了许多独特的挑战，特别是在管理配置时，这是因为此类系统中的许多组件都位于距离陆地数英里的洋底，并且无法轻松访问以进行配置或评估。光缆通常包括若干光纤对和其他组件，诸如加强构件、电源导件、电绝缘件和保护罩。光纤可以是单芯/模光纤或多模/芯光纤。光纤对的第一光纤可以耦合在系统中用于在电缆上在第一方向(例如出站)上传达信号，并且光纤对的第二光纤可以配置为用于在电缆上在与第一方向相反的第二方向(例如入站)上传达信号以支持双向通信。

在分支海底光学通信系统中，干线电缆可以在第一与第二陆基干线终端之间延伸。干线电缆可以包括耦合在用于放大光学信号的光学放大器之间的许多干线电缆段，并且可以具有耦合到其上的一个或多个分支节点。每个分支单元可以连接到终止于发送和/或接收陆基分支终端中的分支电缆。分支电缆可以包括耦合在用于放大光学信号的光学放大器之间的许多分支电缆段。

可以通过在电缆内构建光纤路径对并通过每对光纤对的多个通道传输调制的光学数据信号来实现双向数据传输。光学通信传输系统200可以是例如双向光纤通信传输系统，其包括类似于以上参照图1描述的那些元件或组件。

如图2的示例所示，光学通信传输系统200包括3个着陆站(或着陆点)(即PLUM202、LUCY 226和TUPI 228)和一个增强分支单元(eBU)(即eBU 218)。干线电缆是电缆或电缆的多个段，其可以从第一着陆点(例如，PLUM 202)延伸到第二着陆点(诸如LUCY 226)，可以由海底光学通信传输系统的许多段组成，诸如相应的光纤204、208、212、216、220和224以及中继器206、210、214和222以及增强分支单元(eBU)218。

来自光学通信传输系统200中的eBU 218的分支可以耦合到海底光学通信传输系统的段，诸如从干线(例如，光缆或光缆的段)中的eBU 218延伸到着陆点TUPI 228的相应光纤230、232和238。与已经提到的光缆类似，每根相应的光纤230、232和238可以包括许多光缆对(光缆对被布置用于双向通信(一根光纤用于在第一方向上的数据传输，而另一根光纤用于在与第一方向不同的第二方向上的数据传输))。eBU 218还可以包括光纤对所耦合到的多个端口，并且每对相应光缆对被耦合到指定端口。eBU 218的各个端口的指定可以由eBU218的处理器在内部连接表中维护。后面的示例中描述了端口指定的一个示例。

在一个示例中，着陆点PLUM 202、LUCY 226和TUPI 228可以被配置成类似于图1的终端T1或T2。相应的中继器206、210、214、218、222、234和236可以被配置成类似于中继器131-1至131-n。虽然HLLB路径(诸如132-1至132-n)存在于相应的中继器206、210、214、218、222、234和236中或与之耦合，但为了便于说明，图2中未示出HLLB路径。另外，虽然在图2中也没有具体示出，但光纤204、208、212、216、220、224、238、232和230中的每一根光纤可以包括可操作来在第一着陆点与第二着陆点之间(例如，PLUM到LUCY、LUCY到TUPI、TUPI到PLUM、它们的组合等)提供双向通信的至少一对光纤。可以设想，在每根相应光纤204-230中的光纤对的数量可以包括多达12、24或32个用于数据传输的光纤。光纤对的每个光纤还可以包括许多以不同频谱波长分隔的单独通信通道。

为便于说明，已以高度简化的形式描述了光学通信传输系统200。在实际实施方式中，光学通信传输系统200可以被配置成长途光学通信系统，例如，在至少两个着陆点之间具有超过约600公里并且跨越大洋或其他水体的长度。

在这样的实际实施方式中，中继器206、210、214、218、222、234和236可以包括放大器，在一个示例中放大器可以配置为利用单个激光泵浦来放大输入到相应中继器中的光学通信信号。

在一个示例中，光学通信路径可以主动地将光学通信数据从PLUM 202传输到LUCY226。eBU 218可以可操作来接收来自耦合在一个或多个着陆点PLUM 202、LUCY 226或TUPI228处的远程控制系统或客户端设备(在后面的示例中示出)的控制信号，该信号使得eBU218中的一个或多个光学开关(在该示例中未示出)对光纤216或光纤220中的一个或多个光纤进行切换以产生重新配置的光学通信路径。在该示例中，eBU 218可以接收来自远程控制系统的控制信号，该信号使得eBU 218中的光学开关将从PLUM 202到LUCY 226的光学通信路径重新配置到例如从PLUM 202到TUPI 228。重新配置的光学通信路径可以称为PLUM-TUPI光学通信路径。注意，光纤230也耦合到eBU 218。

配置管理系统可以通过利用例如与重新配置的光学通信路径PLUM-TUPI相关的信息更新不同的系统和数据库来响应重新配置的光学通信路径的创建。重新配置的光学通信路径的创建可以由eBU 218响应于以下来进行指示：致动光学开关以创建重新配置的光学通信路径，接收使得创建重新配置的光学通信路径的控制信号，或者生成所请求的切换已执行的确认信号或接收控制信号。

由配置管理系统采取的配置管理动作的示例可以参考图3A和图3B的示例进行描述，其中eBU 218执行光学切换以创建重新配置的光学通信路径。

图3A示出图2的示例中所示的分支单元的切换配置的示例。示出了在切换之前eBU(诸如eBU 218)的状态和光学通信路径。图3A示出动态路径切换会如何操作。在切换之前，eBU 1处于全干线模式，其中着陆点PLUM直接连接到着陆点LUCY以及从TUPI开始在eBU 1结束的两条线路监控路径LMP 13和LMP 14。从着陆点PLUM到着陆点LUCY的干线可以分配线路监控路径指定LMP 1。另外，线路监控系统数据库和/或拓扑数据库还可以使用光学通信路径名称(诸如PLUM.S1.FP1-LUCY_OSPS.Cable1.FP1)来引用线路监控路径LMP1。相应数据库中的引用可以指示与耦合到每个相应着陆点PLUM和LUCY的海底光学通信传输系统的各段相关的不同信息。在eBU1上进行光纤切换后，着陆点PLUM与着陆点LUCY之间的光纤连接会发生变化，例如，来自着陆点PULM的光缆或光缆内的光纤可以连接到着陆点TUPI，并且来自着陆点TUPI的光缆或光缆内的光纤连接到着陆点LUCY。

图3B示出响应于由分支单元创建重新配置的光学通信路径来更新各种配置管理数据库的一个示例。示出了在切换之后的eBU(诸如eBU 218)的状态和光学通信路径。在参考图2元件的示例中，eBU 218切换之后的光纤连接形成一对重新配置的光学通信路径，其中着陆点PLUM 202连接到着陆点TUPI 228，并且着陆点TUPI 228连接到着陆点LUCY 226。该对重新配置的光学通信路径的每个重新配置的光学通信路径都设置有线路监控路径指定名和/或光学通信路径名称。

如参考后面的示例所讨论的，可以自动检测新的光学配置(即，重新配置的光学通信路径)。例如，可以触发内部线路监控系统重新配置指示，这也会使得重新配置LMS安排以进行自动化测量，并且可以重新配置线路监控路径，以分析经由增强自动特征分析仪在相应线路监控路径(LMP)上共享的多个泵浦激光器。

图4示出表示eBU1的内部路由表的一个示例的功能图，其代表了在切换之前图2、图3A和图3B的示例。eBU 1在切换之前的内部路由表可以指示着陆点PLUM连接到着陆点LUCY，并且着陆点TUPI在eBU1处结束，如在图3A中也示出的那样。在eBU1中，eBU1中维护的拓扑表显示从PLUM着陆点到着陆点LUCY的光学通信路径的线路监控系统指定是线路监控路径LMP1。从着陆点TUPI到eBU1的光学通信路径的线路监控系统指定对于第一光纤对(光纤对1(PF1))示出为线路监控路径13(LMP13)，而对于第二光纤对(光纤对2(PF2))示出为线路监控路径14(LMP14)。当在eBU1处进行切换时，eBU1的内部路由表可以动态地自动更新。例如，可以在一接收到从远程控制单元(未示出)、客户端设备(如另一示例中所示)等接收的命令信号时，就进行内部路由表的动态更新。

图4B示出配置管理系统组件响应于由图3A和3B的示例中描述的示例eBU开关生成的重新配置的光学通信路径而做出的修改的一个示例。

在切换之前的eBU的内部路由表可以指示着陆点PLUM连接到着陆点LUCY，且着陆点TUPI以eBU(即eBU 1)结束，如图3A所示。

在图4A和图3B中，旧的LMP 13是海底光学通信传输系统的各段中在切换之前从着陆点TUPI延伸到eBU1的该段的光学通信路径名称。在由生成重新配置的光学通信路径的eBU 1进行切换之后，重新配置的光学通信路径的光学通信路径名称为PLUM-EBU1-TUPI，因此随着配置的变化，需要交换如增益和增益倾斜度等入站和出站参数。

除了更新拓扑表之外，还可以在eBU1处向配置管理处理器和线路监控系统(LMS)管理器告知更新的端口指定。例如，eBU1处的配置管理处理器、LMS管理器或处理器中的一个或全部可以可操作来为受到重新配置的光学通信路径的生成影响的eBU1的端口生成更新的端口名称。在图4B所示的示例中，启用新的PLUM-EBU1-TUPI需要被赋予更新后的名称。例如，用于重新计算端口的示例过程可以使用“LMP*移位因子+频带”，其中移位因子＝10，频带＝0(C频带)或1(L频带)。基本上，移位因子用于生成更新的LMP端口编号，如图4B中的示例所示。例如，由于将PLUM连接到TUPI的LMP已被指定为LMP 15，因此相应光纤对中的每一个与PLUM和TUPI进行耦合的端口指定在端口15*10+0(C频带)＝150处耦合到eBU1。类似地，由于TUPI到LUCY光学通信路径的LMP已被赋予光学通信路径名称16，因此相应光纤对中的每一个在eBU1处与TUPI和LUCY耦合的端口指定可以是端口指定端口16*10+0(C频带)＝160。

在生成新的路由表后，LMS可以执行上述过程以及参考其他示例描述的附加功能。例如，图5示出由配置管理处理器实现的执行所公开功能的过程。

图5示出响应于生成重新配置的光学通信路径而发生的配置管理过程的一个示例。例如，响应于生成重新配置的光学通信路径，处理器可以可操作来执行作为过程500的一部分的以下功能。

在块502中，执行过程500的处理器可以接收到如下指示：增强分支单元已经执行了在海底光学通信传输系统内重新配置至少一条光学通信传输路径的切换。例如，接收到的指示可以是从所述至少一个分支单元获得的指示了所述至少一个分支单元的光学切换状态的变化的光纤连接表。在该示例中，光纤连接表识别由所述至少一个分支单元在光缆段与耦合到所述至少一个分支单元的光缆段的每个相应段内的光纤对之间进行的连接。

重新配置的光学通信路径可以可操作来经由光学通信信号传输数据，并且包括许多光学通信系统组件。例如，光学通信系统组件的数量可以包括更新的着陆点、更新的光缆段、另一增强分支单元或光缆内的更新的光纤对中的至少一个或多个、或者其组合。由增强分支单元发送的接收到的指示可以是光纤连接表的变化的指示。例如，光纤连接表可以由与增强分支单元并置或耦合的处理器来维护。

这些功能可以包括参考拓扑表更新LMP中的路径名称。在块504中，过程500为线路监控路径数据库中重新配置的光学通信路径生成更新后的光学通信路径名称。

处理器还可以可操作来重新计算SDM组的拓扑并上载拓扑信息。在一些示例中，处理器在建立重新配置的光学通信路径之前，可以可操作来为线路监控系统内的每个光学通信路径计算单独的高损耗环回数据基线。例如，当将新的高损耗环回数据集发送到LMS进行分析时，LMS可操作来例如检查基线高损耗环回(HLLB)数据的日期和/或时间戳，如果未设置或在默认时间阈值之前设置日期和/或时间戳，处理器可以采用新的HLLB数据作为新基线。

在块506中，过程500更新与重新配置的光学通信路径的更新后光学通信路径名称相关联的可报告参数表条目。可报告参数表条目包括重新配置的光学通信路径的系统属性，这些系统属性是基于与重新配置的光学通信路径的每个光学通信系统组件相关的故障信息而重新计算的。

例如，重新配置的光学通信路径PLUM-eBU1-TUPI的一些组件可能具有在其他光学通信路径中使用一些组件时收集和保存的故障信息。另外，例如，对于受到切换和生成的重新配置的光学通信路径影响的空分复用(SDM)光学通信信号，可以重新计算存储在可报告参数表数据库中的可报告参数表(RPT)。

例如，处理器可以可操作来检索与多个中继器中的每个中继器、多个跨度中的每个光纤跨度相关的故障信息、以及与所述至少一个分支单元和多个线路监控设备中的每个线路监控设备相关的系统属性信息。故障信息包括跨度损耗和泵浦退化中的至少一种，且系统属性信息包括距离、信号损耗、输入功率、增益、输出功率或增益倾斜度中的至少一种、或者组合。应该注意的是，跨度损耗可以定义为两个中继器之间的光纤跨度的信号损耗。跨度损耗和跨度损耗故障的不同之处在于，跨度损耗故障是跨度损耗的变化或添加到寿命起始跨度损耗上的附加跨度损耗。

海底光学通信传输系统的每个组件都要受到测量，从中获得表征相应组件的系统属性。这些系统属性可以称为寿命起始(BOL)数据。寿命起始数据可以被描述为表征系统设计的测量数据，并且可以包括诸如输入功率、输出功率、增益、跨度增益损耗、频谱倾斜度、距离等参数。在一个示例中，在诸如eBU 218的第一增强分支单元处的功率可以是已知的并且可以被认为是寿命起始数据。在一些示例中，距离也可以被视为寿命起始数据，以描述中继器和/或非绑定网元(UNE)之间的距离。

如参考图6所讨论的，线路监控系统可以维护线路监控路径的数据库。线路监控路径的数据库可以是维护每个相应线路监控路径的线路监控设备(LME)的测量结果的数据结构。线路监控路径数据可以包括相应中继器之间的距离、线路监控路径中相应线路监控设备的特性数据(因为LME硬件(光学信号的有效载荷信道之外的多侧音信号)可能需要重新配置以与由于光路切换而引入的线路监控设备通信(例如，从PLUM/LUCY改变为图2中的PLUM/TUPI或LUCY/TUPI))。

在一个示例中，系统属性的重新计算可以通过重新计算重新配置的光学通信路径的寿命起始(BOL)数据来完成。在一个示例中，LMS可以可操作来检查数据库以查看先前是否已安装RPT。如果安装了BOL数据，则可以将RPT作为新的内部引用插入，否则，可以将BOL数据与新的内部引用一起安装，从而保留已被监控的系统组件的故障信息。因此，当响应于重新配置的光学通信路径的创建而生成新的LMP时，对与先前LMP内的系统组件相关联的故障数据进行维护，以便保持系统配置的准确描绘。

海底光学通信传输系统中组件的示例可以包括中继器、拼接元件、放大器、光纤和/或光缆耦合器、光学开关以及在光纤内或可用于将光纤耦合到分支单元或其他组件的其他组件。在规划光学通信系统期间，可以识别构成光学通信传输系统或其部分的组件(例如，中继器、拼接元件、分支单元等)。例如，可以进行用于构建光学通信系统或光学通信系统的一部分的组件的操作性能特征的测量，诸如在特定中继器、电缆段、增强分支单元等中的信号损耗值。

海底光学通信传输系统的每个组件(诸如200)可以在数据库中具有与其关联的系统属性(参考后面的系统示例更详细地描述)。系统属性可以由线路监控系统的组件响应于HLLB数据而生成，和/或可以基于在光学通信传输系统中安装相应组件之前做出的测量结果。制造后接收到的HLLB数据和/或安装前做出的测量结果可以被称为寿命起始(BOL)数据。BOL数据可以包括不同类型的数据，这些数据使得能够表征与光学通信系统的操作性能相关的系统组件。

在执行eBU切换时，可以使用拓扑中存储的信息动态地重新计算RPT表中的条目和BOL数据。此外，由于在每个装置的RPT表中(即，基于装置或组件)维护了如跨度损耗和泵浦退化的故障信息，因此当分支单元执行光学切换时，在初始部署与由任何受影响的线路监控路径的分支单元执行的切换之间的时间间隙内保留了故障信息。

在块508中，过程500修改与海底光学通信传输系统有关的拓扑信息以包括重新配置的光学通信路径。例如，并参考图3A-图3B，为了跟踪光学切换状态变化，eBU节点(即eBU1)维护切换之前的光纤连接表，如图2所示。在eBU 1处进行切换时，切换信息传递到LMS，以便将内部光纤连接表(也称为拓扑数据库)改变到图3A。

在块510中，过程500相对于基线高损耗环回数据集的默认时间阈值来评估与由线路监控系统管理器接收到的高损耗环回数据集相关的时间(诸如日期或时间戳)。

在块512中，过程500响应于与高损耗环回数据集相关的日期或时间戳的评估未能遵从基线高损耗环回数据集的默认时间阈值，采用所接收到的高损耗环回数据作为新的基线高损耗环回数据集。

此外，处理器可以警示或通知线路监控系统管理器生成了重新配置的光学通信路径。警示或通知可以包括与重新配置的光学通信路径相关的信息。线路监控系统管理器可以可操作来响应于警示或通知以指令线路监控系统排程器通过自动将先前光学通信路径上的安排的运行替换为现在包括重新配置的光学通信路径的安排的运行来生成更新后的线路监控安排。例如，由处理器生成的更新后的线路监控安排可以包括用以监控重新配置的光学通信路径的指令和用以取消对海底光学通信传输系统中不再传输数据的任何段的监控的指令。海底光学通信传输系统中不再传输数据的段被称为非活动路径，而传输数据的段称为活动路径。非活动路径或其段可以被切换来成为重新配置的光学通信路径或成为其一部分。类似地，被切换来成为重新配置的光学通信路径的活动路径或其段随后可以被切换为不再是重新配置的光学通信路径的一部分。

处理器还可以相对于线路监控程序执行附加功能。在另一示例中，可以评估包括与重新配置的光学通信路径相关的故障信息的可报告参数表数据库。基于评估结果，可以从自动故障特征算法的列表中选择一种或多种自动故障特征算法，以应用于重新配置的光学通信路径的相应段。评估结果指示适用于重新配置的光学通信路径的每个相应段的特定自动故障特征算法。通过将所选的自动故障特征算法分配给相应线路监控设备，使用提供相应线路监控设备的结果来监控重新配置的光学通信路径的每个相应段。

图6示出与本公开中的示例相一致的结合了线路监控和配置管理的示例系统。

配置管理系统600结合多个系统以使得能够管理大型光学通信传输系统，诸如图1和图2中所示的那些。为了清楚而非限制的目的，以高度简化的方式示出配置管理系统600。配置管理系统600可以在硬件(例如电路系统)、软件或其组合中实现。在一个实施例中，配置管理系统600可以至少部分地实现为多个指令，这些指令可以由控制器/处理器/服务器(未示出)执行以执行LMS过程以及配置管理过程，例如图5的过程500。如本文通常所指，控制器/处理器/服务器或过程可以实现为处理器(例如x86处理器)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或任何其他合适的处理装置/电路系统。

在一个方面中，配置管理系统600可以包括配置管理器602、海底光学通信传输系统608、光学通信路径数据库618、线路监控系统604、网络拓扑管理器606和网络630。配置管理器602可以包括CM处理器620和可报告参数表DB624。

网络630可以可操作来将完全不同但兼容的系统和管理器耦合在一起，以使得能够高效交换与光学通信传输系统的配置和性能相关的信息，诸如图1和图2所示的那些。相应的系统和管理器可以根据已知的网络协议经由网络进行通信。

海底光学通信传输系统608可以包括线路监控设备914、分支单元612和耦合到光缆(如在其他示例中所示，诸如图1和图2，其还包括中继器和其他装置)的着陆点610。为便于讨论，在该示例中未示出形成光学通信路径的中继器、光缆和其他装置。海底光学通信传输系统608可操作来沿着许多光学通信路径传输光学通信信号。线路监控系统604还可以被称为增强线路监控系统(eLMS)，并且可以包括线路监控系统管理器622、eASA处理器628和线路监控系统排程器616。线路监控系统管理器622可以从线路监控设备614接收系统属性。

在一个操作示例中，配置管理(CM)处理器620可以接收来自eASA处理器628的输出，并且可以将eASA处理器628的输出映射到与光学传输系统的一个或多个相关联中继器/元件对应的操作参数。CM处理器620可以可操作来将基线RPT值与eASA处理器628输出的值进行比较，以确定在不同时间做出的测量结果之间的差异，这转而又可以用于计算操作参数的变化。用于包括在可报告参数表DB 624中的操作参数的计算细节描述于美国专利10382123中，其全部内容通过引用并入本文。

在所公开的系统中，网络拓扑管理器606可操作来主动管理光学通信路径数据库618内的拓扑。该拓扑可以包含所有装置(例如中继器、着陆点、分支单元612)和连接装置的光纤跨度(诸如图2的光纤204及其他)。每个装置或光纤跨度都有可以用于计算RPT表参数的关键信息。此外，eBU的拓扑包含清楚地记录了段之间的连接性的路由表。eBU拓扑节点包括说明eBU如何路由与eBU耦合的每根光纤的路由表。在高层级上，eBU可以被视为类似于路由器，其将一根光纤上的信号流量路由到另一根光纤，以使得信号流量能够到达其预期目的地。

在执行光纤切换时，可以自动地重新配置关联的eBU内的路由表，并可以自动地重新计算寿命起始数据。如果曾发生与新生成路径中包含的装置相关的故障，则不仅可以计算寿命起始RPT，还可以计算当前RPT，以使得即使新生成光路在光纤切换之前从未被监控过，也可以保留检测到的故障信息。

CM处理器620可以可操作来执行编程代码，该编程代码使得该处理器能够执行配置管理器602的拓扑管理。

通过使得能够在由共享泵浦激光器泵浦的光纤对之间一律地报告分析结果，光学通信传输系统的拓扑被创建并由配置管理器602基于来自线路监控系统604和网络拓扑管理器606的输入进行主动管理。光学通信传输系统的拓扑维护关于海底光学通信传输系统的组件和结构的关键信息(例如，RPT BOL数据，ASA故障历史等)。例如，光学通信路径数据库618或可报告参数表DB 624可以可操作来存储与光学通信传输系统中每个中继器相关的信息：增益(入站、出站)、倾斜度(入站、出站)、单独泵浦退化；每个着陆点(或站)相关的信息：增益(入站、出站)、倾斜度(入站、出站)、泵浦退化(入站、出站)和输出功率；中继器、站和海底网络元件中的两个之间的每根光纤相关的信息：跨度损耗(入站、出站)、跨度长度、折射率；对于每个分支单元的相关的信息：光纤连接。

在启动时，可以在部署光学通信传输系统时例如利用配置的eBU开关状态的排列组合中的一个开关状态来填充该拓扑。随着光学通信传输系统操作并且故障发生以及分支单元612切换光路以生成重新配置的光学通信路径，线路监控系统604可以更新配置管理器602。

客户端626可以耦合到配置管理器602，以审查相应的数据库、系统和组件以及输入控制信号并控制分支单元，诸如分支单元612。例如，客户端626还可以可操作来将远程控制信号传输到海底光学通信传输系统608内的装置。例如，客户端626可以可操作来向相应的线路监控系统604或管理器602和606发送信号，例如使得能够提供和/或重新提供线路监控设备614，使得分支单元612中的一个分支单元进行切换以生成重新配置的光学通信路径，或执行其它功能和操作。

在高层级上，配置管理系统600可以可操作来执行编程代码，该编程代码使得能够监控海底光学通信系统的性能。例如，CM处理器620、eASA处理器628和/或LMS管理器622可以可操作来执行该编程代码，并且可以可操作来单独或组合地确定海底光学通信传输系统中的光学通信路径已被重新配置。例如，是通过由分支单元612中的一个分支单元将海底光学通信传输系统的多个段耦合在一起来形成重新配置的光学通信路径，其使得能够经由重新配置的光学通信路径进行光学通信信号传输。在前面的示例中，重新配置的光学通信路径具有第一端点和第二端点。

另外，处理器可以从数据存储系统中获得从重新配置的光学通信路径的第一端点到第二端点的多个段中的每个相应段的系统属性。在一些示例中，所获得的系统属性中的系统属性可以包括跨度损耗、装置信号损耗、实际增益等。在一些示例中，光学通信传输系统的在被标识为形成重新配置的光学通信路径的每个相应段中的每个组件的系统属性包括每个组件的寿命起始数据。重新配置的光学通信路径的从第一端点到第二端点的多个段中的每个相应段的系统属性可以由处理器评估。可以基于获得的系统属性生成可报告参数表或可报告参数表中的多个条目。例如，可报告参数表可以包括从形成重新配置的光学通信路径的第一端点到第二端点的系统的操作和结构参数的列表。报告参数表及其相应条目可以存储在可报告参数表DB 624中。

可报告参数表DB 624和光学通信路径数据库618可以在易失性或非易失性存储器区域中实现。在一些示例中，线路监控系统604的组件在物理上可以不位于同一系统中，而是可以分布在不同的系统(诸如602、604或608)中。例如，可报告参数表DB 624和光学通信路径数据库618可以分别位于图1的着陆点T1和T2。因此，线路监控系统604的组件(例如，线路监控设备614、eASA处理器628、线路监控系统排程器616和LMS管理器622)可以可操作来相互通信以共享数据和/或处理功能。

响应于在网络上传播的(多个)LME测试信号，线路监控设备614可以操作来从光学通信传输路径以一个或多个高损耗环回(HLLB)数据集的形式接收环回数据。也可以使用光学时域反射仪(OTDR)信号来表征光学通信传输路径中的系统组件，但OTDR对光学通信路径的系统表征可能要求路径处于非活动状态。环回数据也可以称为HLLB数据集或简称为HLLB数据。HLLB数据可以存储在提供HLLB存储的存储器中，诸如光学通信路径数据库618等。在一个示例中，eASA处理器628可以对来自多个系统端点(其可以称为终端站，或简称为站)和来自多个测量样本的差异HLLB数据集进行操作，以提供相对于对单个环回数据集进行操作的ASA方法具有更高准确度的结果。eASA处理器628还可以可操作来检测终端站/着陆点附近的变化，即使名称的特征可能不完整。

HLLB基线数据可以包括存储在光学通信路径数据库618中的当前HLLB基线数据(其也可以称为“LME基线数据”)。每当线路监控系统604接收到HLLB数据时，HLLB数据都可以由LMS管理器622验证并存储在光学通信路径数据库618中，作为良好数据与经由最新的LME测量获得的任何HLLB数据进行比较。

在一个示例中，LMS管理器622或网络拓扑管理器606可以被配置成从光学通信路径数据库618获得HLLB基线并向eASA处理器628提供HLLB基线数据。在操作期间，LMS管理器622可以维护当前的HLLB基线数据而不进行修改，或者可以基于检测到的超过第一预定义阈值的故障/状况来本地地修改基线数据，或者可以替换整个HLLB基线数据集。使用最新的HLLB数据和存储的HLLB基线数据，可报告参数表DB 624中的所有值都可以由CM处理器620导出。

线路监控系统排程器616为线路监控设备614设置安排，以生成信号并针对每个活动光路自动进行HLLB测量，其中“活动”意味着光路正在传输光学信号(例如，经由光学通信信号主动用流传输数据)。例如，图3B中的PLUM到LUCY，其中到TUPI的光学通信路径是“非活动”的。每当“非活动”光学通信路径变为“活动”时，就需要更新线路监控安排，反之亦然。所安排的监控事件可以由线路监控系统排程器616设置，以使线路监控设备614的相应线路监控设备对形成光学通信路径(包括重新配置的光学通信路径)的光缆内的光纤的基本上全部或代表性部分每天、每36小时、每三天、每周等进行一次测量。替代地或者附加地，所安排的监控事件可以是经由客户端626可用户配置的。

LMS管理器622或网络拓扑管理器606还可以被配置成提供/更新存储在光学通信路径数据库618中的基线数据。在操作期间，LMS管理器622或网络拓扑管理器606可以不加修改地维护当前的RPT基线数据，并且可以可操作来基于检测到的超过第一预定义阈值的故障/状况本地地修改RPT基线数据或替换整个RPT基线数据集。

CM处理器620可以可操作来实现RPT更新器功能，其利用例如RPT更新模型等更新可报告参数表数据库。CM处理器620可以接收来自eASA处理器628的输出，并且可以将eASA处理器628的输出映射到与海底光学通信传输系统608的一个或多个相关中继器/组件相对应的操作参数。CM处理器620可以执行这样的编程代码，该编程代码实现可操作来将基线RPT值与eASA处理器628输出的值进行比较以确定变化的RPT更新器功能。CM处理器620可以使用比较的结果(诸如所确定的变化)计算用于重新配置的光学通信路径的操作参数，以及计算受到重新配置的光学通信路径的生成影响的光学通信路径的操作参数的变化。因此，CM处理器620可以访问可报告参数表DB 624以基于eASA处理器628的输出来存储操作参数和任何更新的RPT基线值。可以在可报告参数表DB 624中的RPT表(或RPT查找表)中被存储和更新的光学通信路径的每个组件的RPT数据的示例可以包括跨度损耗、电源输入、电源输出、增益和增益倾斜度。可报告参数表DB 624的最新RPT数据也可以称为当前基线RPT数据。RPT数据可以与其RPT数据被计算的光学通信路径名称相关联地存储。

在一个示例中，eASA处理器628可以报告故障位置和故障幅度，其与HLLB数据一起发送到下一层，诸如CM处理器620，用于生成RPT数据。RPT基线数据集可以包括与LMS基线中使用的数据不同的数据，因为RPT基线数据是从构成LMS基线的数据导出的。例如，线路监控系统604的eASA处理器628可以生成存在系统故障的指示。由eASA处理器628应用于自动特征分析的高损耗环回数据可能已经表明在中继器或跨度处存在特定幅度的故障。然而，eASA处理器628不提供关于故障的任何附加信息，诸如对输入和输出功率的影响、增益和增益倾斜度的大小、或从一个中继器到下一中继器的跨度损耗量。CM处理器620在为可报告参数表DB 624生成数据时，取得来自线路监控系统604的高损耗环回数据和来自eASA处理器628的分析结果并生成值和参数，这些值和参数提供了关于光学通信传输系统操作性能的更多信息。

在一个示例中，CM处理器620更新RPT基线数据以例如替换或以其他方式调整RPT条目中的一个或多个操作参数，并将更新后的RPT基线数据存储回可报告参数表DB 624中。一些这样的示例操作参数包括针对每个放大器和相邻跨度的输入功率、输出功率、增益、跨度损耗、频谱倾斜度和/或跨度长度，它们被表示在从线路监控设备614接收到的该一组或多组HLLB数据内。此外，RPT中还可以包括具有检测到的故障所特定的信息的操作参数，诸如检测到的故障的大小、以及从一个中继器到下一中继器的跨度损耗量等。

在一个示例中，线路监控设备614执行监控和数据报告过程的周期性执行。在每个监控周期内，线路监控系统604可以从站接收新的HLLB环回数据集(例如，基于沿WDM传输系统100传播的LME测试信号，如上文参考图1所讨论的)，并使用eASA处理器628对接收到的数据集执行增强自动特征分析。基于增强自动特征分析的结果，eASA处理器628可以确定一个或多个测量结果超过预定义阈值并指示已检测到故障状况。

在另一示例中，客户端626可以以类似命令-响应的方式查询配置管理器602以及线路监控系统604，以监控诸如输入功率、输出功率、增益、跨度损耗和倾斜度的结果。反过来，配置管理器602可以利用存储在可报告参数表DB 624中的RPT数据来满足来自客户端626的请求。

网络拓扑管理器606耦合到分支单元612和着陆点610，并且可以从分支单元612中的每个分支单元接收拓扑信息并将接收到的拓扑信息存储在光学通信路径数据库618中。配置管理处理器620可以耦合到线路监控系统604和网络拓扑管理器606，并且可操作来从网络拓扑管理器606获得拓扑信息以及从LMS管理器622获得系统属性。CM处理器620还可以从可报告参数表数据库624获得数据，诸如使用系统属性针对多个光学通信路径中的每个光学通信路径计算出的操作参数。

在一些示例中，海底光学通信传输系统608的光学通信路径数量的一部分可操作来将光学通信信号从着陆点中的第一着陆点传输到第二着陆点。传输光学通信信号的多个光学通信路径中的一部分可以称为活动光学通信路径，诸如图3A中的LMP1，其从着陆点PLUM延伸到着陆点LUCY。

线路监控设备614包括许多高损耗环回信令装置，诸如图1的132-1至132-n。所述多个高损耗环回信令装置中的每个高损耗环回装置可操作来从线路监控设备装置接收线路监控信号。线路监控信号被传输到LMS管理器622以用于检索系统属性。

CM处理器620还可操作来使用系统属性计算单独的光学通信路径的许多参数，并将计算出的多个参数与该单独的光学通信路径相关地存储在可报告参数表DB 624中。

分支单元612中的每个分支单元可以可操作来通过从第一光学通信路径的一段上传输光学通信数据切换到第二光学通信路径的一段来生成重新配置的光学通信路径。LMS管理器622可以可操作来针对重新配置的光学通信路径的每个相应段来提供相应的线路监控设备，该线路监控设备正监控相应的段以收集由所选的自动故障特征算法使用的数据。此外，线路监控系统(LMS)排程器616可操作来改变将由重新配置的光学通信路径中的线路监控设备614执行的安排的测量。

以前，故障检测仅允许将一种类型的故障检测算法应用于光学通信路径上的故障，并且所应用的该种故障检测算法是通过在设定的路径或该路径的一部分上查找一组已知故障特征的方式来执行的。如果该路径未表现出已知故障特征之一，则认为该路径没有任何故障。然而，目前公开的技术示例和系统示例可操作来使用现有状况(诸如由LMS等测量或指示的那些)来选择一种或多种类型的故障检测算法，以供eASA处理器628使用以更准确地检测特定类型的故障。

eASA处理器628可以从增强自动特征分析算法的列表中选择一种或多种自动特征算法，即由eASA处理器628使用的eASA算法，以应用于重新配置的光学通信路径的相应段。例如，评估结果可以指示针对重新配置的光学通信路径的不同段的特定类型的故障或特定模式的系统属性。或者，eASA处理器628可以为同一相应段选择若干eASA算法。

在选择增强自动特征分析算法的假设示例中，eASA处理器628例如在中继器C9处基于HLLB数据评估故障时可能检测到来自中继器C9的光纤对的信号有+3dB的损耗，结果eASA处理器628可以选择自动特征算法A以应用于中继器C9。类似地，eASA处理器628在评估与中继器AB相关的HLLB数据时，eASA处理器628可以检测到存在中继器AB光纤对的+6dB损耗，并且eASA处理器628可以选择自动特征算法B。

在另一操作示例中，参考图2，从PLUM 202到LUCY 226的光学通信路径的评估可以包括许多段，诸如从PLUM 202到中继器206、中继器206到中继器210、中继器210到中继器214、中继器214到eBU 218、eBU 218到中继器222和中继器222到LUCY 226的段。此外，可以组合相应段，使得可以存在较少的段。从PLUM 202到LUCY 226的相同光学通信路径可以包括PLUM 202到中继器210、中继器210到eBU 218和218到LUCY 226。基于针对每个段识别的特定类型的故障或特定模式的系统属性，eASA处理器628可以可操作来选择一组特定的增强自动故障特征分析算法，以应用于重新配置的光学通信路径的每个相应段。这种eASA处理器628选择能力使得不仅能够自定义每个中继器的故障检测，还能够自定义中继器内每个相应光纤对的故障检测。该自动特征分析自定义能力实现了更准确的故障检测(例如，通过选择能够适应不同故障幅度的自动特征算法)，并为线路监控系统604提供更好的响应能力。

计算机软件、硬件和网络可以用于各种不同的系统环境，包括独立、联网、远程访问(又名远程桌面)、虚拟化和/或基于云的环境等。虽然相应组件(诸如配置管理器、线路监控系统和网络拓扑管理器)被示为单独的元件，但它们的功能可以组合在单个组件或装置中，并且不限于图6中所示的配置。

本文使用的和附图中描绘的术语“网络”不仅指远程存储装置经由一个或多个通信路径耦合在一起的系统，而且还指可能不时地耦合到具有存储能力的此类系统的独立装置。因此，术语“网络”不仅包括“物理网络”，还包括“内容网络”，其由驻留在所有物理网络上的数据(可归因于单个实体)组成。

图7示出海底光学通信传输系统中的线路监控路径的交叉光纤验证过程的一个示例。在海底光学通信传输系统700中，有四条光学通信路径也是线路监控路径：站A-站B、站A-站C、站A-站D和站A-站E。

对每个线路监控路径单独示出相应中继器，但是这四个中继器中的每一个可以分别组合在单个装置(诸如702)中，以便共享公用泵浦激光器，但为了便于说明而单独示出。所有这四个线路监控路径在其前五个中继器R1、R2、R3、R4和R5中共享泵浦激光器。来自站A-站D和站A-站E的线路监控路径也共享中继器R6上的泵浦激光器。之后，每个光路具有其自己的中继器序列(阴影线示出的非共享泵浦)，其不与其他光纤对共享泵浦。为了断定中继器R1、R2、R3、R4或R5中的任何一个的共享泵浦激光器的泵浦退化，需要执行四次测量，每次在不同的LMP上。为了断定中继器R6的泵浦激光器的泵浦退化，可以在从站A-站E和站A-站D的线路监控路径上进行两次测量。在该示例中，将所有R1中继器一起进行分析，并且可以使用投票算法来确定将提供给线路监控系统的参数。

在高光纤芯数海底通信系统中，泵浦激光器在空分复用配置中的光纤对之间共享。在这样的系统中，每个泵浦激光器对光增益的贡献与激光器总数成反比。因此，单个泵浦激光器的退化将具有较小的故障特征。为了为该较小的故障特征提供更准确的结果，实施了可配置故障分析技术和投票技术。

在可配置故障分析技术中，诸如图6中的eASA处理器628、LMS管理器622或CM处理器620的处理器例如可以可操作来基于当前故障状况选择最合适的eASA算法以应用于测量数据。在一个示例中，线路监控设备可以沿线路监控路径的不同段测量高损耗环回数据。eASA处理器628使用所测量的高损耗环回数据可以确定针对线路监控路径的相应不同段的故障特征。一些类型的故障特征可以更有效、更准确地评估特定类型的故障分析算法和技术。例如，如果线路监控路径的一段的故障特征的形状倾向于基于负载状况而变化，则神经网络分析仪会更有效。根据当前实施方式，eASA处理器628可以选择神经网络分析器进行分析。替代地，如果故障特征的形状更静态，则可以选择随机森林分析器。故障分析选择算法可以是用户可配置的，甚至可以是系统可配置的，从而如果根据现场数据认为所选的故障分析算法无效，则可以快速调整应用的故障分析算法。

回到图7的示例，在使用可配置故障分析技术分析了每个单独的光纤对之后，处理器可以执行高级交叉光纤验证。为了断定中继器R1中的泵浦激光器上的故障，线路监控系统可以对站A-站B、站A-站C、站A-站D和站A-站E的线路监控路径执行测量，并收集所有这四个光纤对的eASA(增强自动特征分析)结果并比较它们。如果超过一半的eASA结果表明在中继器R1中存在故障或故障概率很高，则处理器会断定中继器R1中的故障。

例如，当中继器R1中的所有光纤共享单个泵浦激光器，但对每根光纤进行单独监控和评估输出之间的相关性时，可以实现交叉光纤验证技术的一个示例。例如，当对线路监控路径(LMP)进行HLLB测量时，eLMS执行标准eASA分析，并在检测到泵浦退化或其他故障时存储故障信息。处理器可以检查共享同一泵浦激光器的所有其他LMP是否都已执行了HLLB测量。如果没有，则处理器会等待其他LMP的测量完成，否则处理器将该测量生成的结果与其他LMP的测量生成的结果进行比较。比较过程利用例如其中多数设置为可配置的投票算法。在一些示例中，如果超过一半的共享泵浦LMP检测到共享路径上存在泵浦激光故障，则eLMS断定泵浦退化，并计算具有由投票算法确认的故障的LMP的RPT。替代地，在其他系统中，投票可以包括“软投票”，例如，如果30％断定故障A，40％断定故障B，且30％断定故障C，则断定故障B而不是断定无故障会是合理的。在另一示例中，通常需要利用超过50％的硬投票的系统。这两种类型的系统都有其适用的状况，使其中一种更理想。

例如，投票准确的多数可以被视为2票或更多。

处理器还可操作来监控同一位置的多个故障。例如，如果LMP在一定的时间段内(诸如1分钟、10-20分钟等)没有活动，则eLMS会断定该LMP处于非活动并停止服务以用于分析目的。例如，如果处理器将站A-站E的LMP断定为非活动，则投票算法不会考虑来自站A-站E的光纤对，而是评估来自其他三个LMP的测量结果。来自其他三个LMP的测量结果可能是用于确定共享泵浦激光器是否退化的仅有的测量结果。当确定LMP站A-站E为活动的并启用线路监控时，测量将开始。如果确定共享泵浦激光器在LMP站A-站E中退化，则处理器可操作来将故障注入站A-站E拓扑以及HLLB基线，以使站A-站E的LMP回到与其他三个LMP同步。这种方法的优点是，如果在光纤对停止服务时发生多个故障，其将继续操作。例如，如果中继器R2和中继器R3两者在LMP站A-站E停止服务时都有退化，则先前的方法将无法检测到与中继器R2和中继器R3的退化相对应的组合故障特征。然而，与中继器R2和中继器R3的退化相对应的组合故障特征可以利用所公开的方法检测到，这是因为故障被跟踪并且在确定光纤对再次活动时将被自动注入，所有这些都无需人工干预。

一个或多个方面可以在由一个或多个计算机或本文所述的其它装置执行的计算机可用或可读数据和/或计算机可执行指令中实施，诸如在一个或多个程序模块中。通常，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，当由计算机或其他装置中的处理器执行时，它们执行特定任务或实现特定的抽象数据类型。模块可以用随后被编译用于执行的源代码编程语言编写，或者可以用脚本语言编写，诸如(但不限于)HTML或XML等。计算机可执行指令可以存储在诸如非易失性存储装置的计算机可读介质上。可以利用任何合适的计算机可读存储介质，包括硬盘、CD-ROM、光学存储装置、磁性存储装置和/或其任何组合。另外，表示本文所述的数据或事件的各种传输(非存储)介质可以以通过信号传导介质(诸如金属线、光纤和/或无线传输介质(例如空气和/或空间))传播的电磁波形式在源和目的地之间传递。这里描述的各个方面可以实施为方法、数据处理系统或计算机程序产品。因此，各种功能可以全部或部分地实施于软件、固件和/或硬件或硬件等效物中，诸如集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)等。特定的数据结构可以用于更有效地实现本文描述的一个或多个方面，并且此类数据结构被考虑在本文所述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内。

上述装置的组件和特征可以使用分立电路、专用集成电路(ASIC)、逻辑门和/或单芯片架构的任意组合来实现。此外，在适当的情况下，可以使用微控制器、可编程逻辑阵列和/或微处理器或前述的任意组合来实现装置的特征。应该注意的是，硬件、固件和/或软件元件在此可以统称为或单独称为“逻辑”或“电路”。

可以理解，上面描述的框图中所示的示例性装置可以代表许多潜在实施方式的一个功能描述性示例。因此，附图中描绘的块功能的划分、省略或包括并不意味着用于实现这些功能的硬件组件、电路、软件和/或元件必然会被划分、省略或包括在公开的示例中。

至少一个计算机可读存储介质可以包括指令，这些指令在执行时，使得系统执行本文描述的任何计算机实现的方法。

一些示例可以使用表达“一个示例”或“示例”及其衍生词来描述。这些术语表明与示例相关地描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在本说明书的各个位置处出现的短语“在一个示例中”不一定都指同一示例。此外，除非另有说明，否则上述功能被认为可以任意组合一起使用。因此，单独讨论的任何特征都可以相互组合使用，除非注意到这些特征彼此不兼容。

一般参考本文中使用的符号和命名法，本文的详细描述可以以在计算机或计算机网络上执行的程序进程来呈现。本领域技术人员使用这些进程描述和表示来最有效地向本领域其他技术人员传达其工作的实质。

这里或通常将过程认为是导致预期结果的自洽操作序列。这些操作是需要物理操纵物理量的操作。这些量通常但并非必定采取能够被存储、传递、组合、比较和以其他方式操纵的电、磁或光信号的形式。有时(主要是出于常见用法的原因)证明将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、术语、数字等是方便的。然而，应该注意，所有这些术语和类似的术语都应与适当的物理量相关联，而仅为应用于这些量的方便标号。

此外，所执行的操纵通常以诸如添加或比较的术语来指代，其通常与由人类操作员执行的脑力操作相关联。在本文描述的形成一个或多个实施例的一部分的任何操作中，人类操作员的这种能力不是必需的或在大多数情况下是预期的。相反，这些操作是机器操作。用于执行各种实施例的操作的有用机器包括通用数字计算机或类似装置。

一些实施例可以使用表达“耦合”和“连接”及其衍生词来描述。这些术语不一定是彼此的同义词。例如，一些实施例可以使用术语“连接”和/或“耦合”指示两个或多个元件彼此直接物理或电接触来进行描述。然而，术语“耦合”也可以意味着两个或多个元素彼此没有直接接触，但仍相互合作或相互作用。

各种实施例还涉及用于执行这些操作的设备或系统。该设备可以专门为所描述的目的而构建，或者它可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。本文中介绍的进程并非本质上与特定计算机或其他设备相关。各种通用机器可以与根据本文中的教导编写的程序一起使用，或者可以证明便于构建更专门的设备来执行所描述的方法步骤。各种这些机器的所描述结构将来自于给出的描述。

需要强调的是，提供本公开的摘要是为了让读者能够快速确定本技术公开的本质。提交时的理解是，它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，从前面的详细说明可以看出，为了精简本公开，各种特征被组合在单个实施例中。这种公开方法不应被解释为反映一种意图，即要求保护的示例可能需要比每个权利要求中明确记载的更多的特征。相反，如所附权利要求所反映的，新颖的主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，所附权利要求因此并入详细描述，每个权利要求作为单独的实施例独立存在。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”分别用作相应术语“包括”和“其中”的简明英语等同物。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标号，并不以在对其对象施加数字要求。

上面描述的内容包括所公开的架构的示例。当然，不可能描述组件和/或方法的每个可想象的组合，但是本领域的普通技术人员可以认识到许多进一步的组合和排列是可能的。因此，新颖的架构旨在涵盖了属于所附权利要求的精神和范围内的所有此类更改、修改和变化。

Claims (14)

1.一种海底光学通信传输系统性能评估装置，包括：

多个线路监控设备(LME)装置，其能够操作来确定海底光学通信传输系统的操作性能，其中所述多个LME装置中的每个LME装置被定位在形成所述海底光学通信系统的终端站处；

数据存储装置，其能够操作来存储与所述海底光学通信传输系统相关的信息；以及

处理器，其耦合到所述多个LME装置并且能够操作来执行使得能够监控所述海底光学通信系统的性能的编程代码，其中所述处理器还能够操作来：

确定所述海底光学通信传输系统中的光学通信路径已被重新配置，其中所述重新配置的光学通信路径是通过将所述海底光学通信传输系统的多个段耦合在一起使得能够进行光学通信信号传输而形成的，并且所述重新配置的光学通信路径具有第一端点和第二端点；

从所述数据存储装置中获得从所述重新配置的光学通信路径的所述第一端点到所述第二端点的所述多个段中的每个相应段的系统属性；

评估从所述重新配置的光学通信路径的所述第一端点到所述第二端点的所述多个段中的每个相应段的所述系统属性；以及

基于所评估的系统属性生成可报告参数表，其中所述可报告参数表包括所述重新配置的光学通信路径的操作参数的列表。

2.根据权利要求1所述的性能评估装置，其中所述处理器在确定所述光学通信路径已被重新配置时，能够操作来：

接收切换指示信号，所述切换指示信号指示分支单元的光学开关进行切换以提供所述重新配置的光学通信路径，其中所述切换指示信号识别所述海底光学通信传输系统的耦合在一起以形成所述重新配置的光学通信路径的段。

3.根据权利要求2所述的性能评估装置，其中所述处理器在从所述数据存储装置中获得从所述重新配置的光学通信路径的所述第一端点到所述第二端点的所述多个段中的每个相应段的所述系统属性时，能够操作来：

在所述数据存储装置中访问被识别为形成所述重新配置的光学通信路径的每个段的寿命起始数据，其中所述寿命起始数据包括所述光学通信传输系统的在被识别为形成所述重新配置的光学通信路径的每个相应段中的每个组件的系统属性。

4.根据权利要求3所述的性能评估装置，其中所述处理器在评估从所述重新配置的光学通信路径的所述第一端点到所述第二端点的所述多个段中的每个相应段的所述系统属性时，还能够操作来：

使用所述寿命起始数据来计算被识别为形成所述重新配置的光学通信路径的每个段的基线信息；

相对于所计算的基线信息来评估所述重新配置的光学通信路径的操作性能，其中所述评估生成所述操作参数；以及

使用在评估所述重新配置的光学通信路径的所述操作性能期间生成的所述操作参数来更新所述可报告参数表。

5.根据权利要求4所述的性能评估装置，其中所述处理器在相对于所计算的基线信息来评估所述重新配置的光学通信路径的操作性能时，还能够操作来：

从所述多个线路监控设备中的单独的线路监控设备接收操作性能信号，其中所述操作性能信号是从与沿所述重新配置的光学通信路径定位的多个高损耗环回数据源耦合的线路监控设备接收的；以及

基于所接收的操作性能信号来生成所述操作参数以用于所述可报告参数表的更新。

6.根据权利要求1所述的性能评估装置，所述处理器还能够操作来：

基于所述重新配置的光学通信路径的所获得的系统属性来提供所述多个线路监控装置的一个或多个LME装置的操作参数；

利用具有基于所述重新配置的光学通信路径而提供的操作参数的所述一个或多个LME装置的列表，来更新线路监控系统数据库；以及

将更新后的监控安排输出到所有受到所述重新配置的光学通信路径影响的所述LME装置。

7.根据权利要求1所述的性能评估装置，其中所述处理器在确定所述光学通信路径的重新配置已被重新配置时，能够操作来：

从分支单元光学开关接收更新后的路由表，其中所述更新后的路由表指示了从所述第一端点到所述第二端点的段之间的连接。

8.根据权利要求1所述的性能评估装置，其中所述处理器还能够操作来：

评估可报告参数表数据库，所述可报告参数表数据库包括与所述重新配置的光学通信路径相关的故障信息；

基于所述评估的结果，从自动故障特征分析算法的列表中选择一个或多个自动故障特征分析算法，以应用于所述重新配置的光学通信路径的相应段，其中所述评估的结果指示适用于所述重新配置的光学通信路径的每个相应段的所述一个或多个自动故障特征分析算法；以及

通过将所选的自动故障特征分析算法分配给所述相应线路监控设备，来提供对所述重新配置的光学通信路径的每个相应段进行监控的相应线路监控设备。

9.一种配置管理系统，包括：

海底光学通信传输系统，其包括线路监控设备、分支单元和着陆点，其中所述海底光学通信传输系统能够操作来沿多个光学通信路径传输光学通信信号；

线路监控系统，其包括线路监控系统管理器和线路监控系统排程器，其中所述线路监控系统管理器耦合到所述线路监控设备并且能够操作来从所述线路监控设备接收系统属性；

网络拓扑管理器，其耦合到所述分支单元和所述着陆点，其中所述网络拓扑管理器能够操作来从所述分支单元中的每个分支单元接收拓扑信息并将所接收的拓扑信息存储在光学通信路径数据库中；

配置管理处理器，其耦合到所述线路监控系统和所述网络拓扑管理器，其中所述配置管理处理器能够操作来从所述网络拓扑管理器获得拓扑信息并从所述线路监控系统管理器获得系统属性；以及

可报告参数表数据库，其中所述可报告参数表数据库针对所述多个光学通信路径中的每个光学通信路径包括使用由所述配置管理处理器接收的所述系统属性而计算出的多个参数。

10.根据权利要求9所述的配置管理系统，其中所述多个光学通信路径中的一部分将光学通信信号从所述着陆点中的第一着陆点传输到所述着陆点中的第二着陆点。

11.根据权利要求9所述的配置管理系统，其中所述线路监控设备包括：

多个高损耗环回信令装置，其中每个高损耗环回信令装置能够操作来从线路监控设备装置接收线路监控信号并将所述线路监控信号传输到所述线路监控系统管理器以用于检索所述系统属性。

12.根据权利要求9所述的配置管理系统，其中所述配置管理处理器还能够操作来：

使用所述系统属性来计算单独的光学通信路径的多个参数；以及

将所述多个计算出的参数与所述单独的光学通信路径相关地存储在所述可报告参数表数据库中。

13.根据权利要求9所述的配置管理系统，其中所述分支单元能够操作来通过从在一段第一光学通信路径上传输光学通信数据切换到在一段第二光学通信路径上传输光学通信数据，来生成重新配置的光学通信路径，其中所述线路监控系统排程器能够操作来在所述重新配置的光学通信路径中提供所述线路监控设备。

14.根据权利要求9所述的配置管理系统，其中所述配置管理处理器还能够操作来：

评估所述可报告参数表数据库，所述可报告参数表数据库包括与重新配置的光学通信路径相关的故障信息；

基于所述评估的结果，从自动故障特征算法的列表中选择一个或多个自动故障特征算法，以应用于所述重新配置的光学通信路径的相应段，其中所述评估的结果指示适用于所述重新配置的光学通信路径的每个相应段的所述一个或多个自动故障特征算法；以及

提供对所述重新配置的光学通信路径的每个相应段进行监控的相应线路监控设备，以收集由所选择的自动故障特征算法所使用的数据。