CN117375715A - 一种otdr迹线的修正方法、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种OTDR迹线的修正方法、电子设备和存储介质,当忽略OTN业务被OTDR波长放大或吸收的受激拉曼散射SRS转移量时,根据光纤损耗系数与SRS转移系数建立参数解耦方程;关闭光纤传输系统的光传送网OTN业务波长,根据参数解耦方程,获取OTN业务波长处于关闭状态时OTDR模拟波长在光纤传输系统中的第一OTDR迹线;根据第一OTDR迹线确定光纤损耗系数;开启OTN业务波长,根据参数解耦方程,获取OTN业务波长处于开启状态时OTDR模拟波长在光纤传输系统中的第二OTDR迹线;根据第一OTDR迹线和第二OTDR迹线确定SRS转移系数;获取OTDR测试波长,根据光纤损耗系数和SRS转移系数修正OTDR测试波长在光纤传输系统中的OTDR测试迹线。有助于提高光时域反射仪的检测准确性。
Description
技术领域
本发明涉及光通信和传感领域,尤其涉及一种OTDR迹线的修正方法、电子设备和存储介质。
背景技术
光时域反射仪(Optical Time-Domain Reflectometer,OTDR)是用于光纤性能测试方面的仪器,可通过光时域反射仪测得的OTDR迹线分析光纤性能情况。在利用光时域反射仪测试光传送网(Optical Transport Network,OTN)中的光纤传输性能时,受光传送网中受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,SRS)效应的影响,OTDR迹线存在畸变问题,因此,导致光时域反射仪的检测结果不够准确。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述,本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供了一种针对OTDR迹线的修正方法、电子设备和存储介质,有助于提高光时域反射仪的检测准确性。
第一方面,本发明实施例提供了一种OTDR迹线的修正方法,所述方法包括:
当忽略OTN业务被OTDR波长放大或吸收的受激拉曼散射SRS转移量时,根据光纤损耗系数与SRS转移系数建立参数解耦方程;
关闭光纤传输系统的光传送网OTN业务波长,根据所述参数解耦方程,获取所述OTN业务波长处于关闭状态时OTDR模拟波长在所述光纤传输系统中的第一OTDR迹线;
根据所述第一OTDR迹线确定所述光纤损耗系数;
开启所述OTN业务波长,根据所述参数解耦方程,获取所述OTN业务波长处于开启状态时所述OTDR模拟波长在所述光纤传输系统中的第二OTDR迹线;
根据所述第一OTDR迹线和所述第二OTDR迹线确定所述SRS转移系数;
获取OTDR测试波长,根据所述光纤损耗系数和所述SRS转移系数修正所述OTDR测试波长在所述光纤传输系统中的OTDR测试迹线。
第二方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的方法。
第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有程序,所述程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
本发明实施例至少具有以下有益效果:通过忽略OTN业务被OTDR波长放大或吸收的受激拉曼散射SRS转移量,建立基于光纤损耗系数与SRS转移系数的参数解耦方程;关闭光纤传输系统的光传送网OTN业务波长,根据所述参数解耦方程,获取所述OTN业务波长处于关闭状态时OTDR模拟波长在所述光纤传输系统中的第一OTDR迹线;根据所述第一OTDR迹线确定所述光纤损耗系数;开启所述OTN业务波长,根据所述参数解耦方程,获取所述OTN业务波长处于开启状态时所述OTDR模拟波长在所述光纤传输系统中的第二OTDR迹线;根据所述第一OTDR迹线和所述第二OTDR迹线确定所述SRS转移系数;由于本发明实现了光纤损耗系数与SRS转移系数的参数解耦,并且确定出了光纤损耗系数和SRS转移系数的具体数值,因此,结合确定出的光纤损耗系数和SRS转移系数,以及参数解耦方程得到的OTDR测试迹线即为修正SRS效应的导致的畸变后的迹线,因此本申请在光缆老化、OTN业务功率分布发生变化以及光缆混接等复杂场景中,均有助于提高光时域反射仪的检测准确性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的OTN中的光传输层段布局配置示意图;
图2为本发明实施例提供的一种OTDR迹线的修正方法的流程图;
图3为本发明另一实施例提供的一种OTDR迹线的修正方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的去除事件点前后的OTDR迹线示意图;
图5为本发明实施例提供的OTN业务波段功率配置示意图;
图6为本发明实施例提供的光缆未发生老化场景下OTDR迹线修正效果图;
图7为本发明实施例提供的光缆发生老化以及OTN业务功率变化场景下OTDR迹线修正效果图;
图8为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的限定,术语“安装”、“连接”等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
当今大数据相关的海量应用的蓬勃发展,使OTN网络数据承载量激增。波分复用是最为成熟、有效的光纤通信扩容技术之一,为了承载更多的数据量,光纤通信的工作波段从传统C波段不断的向外拓展,产生了C+L波段、C+L+S波段等应用。然而,在此类超宽带波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)系统中,各类非线性效应相比传统C波段更加复杂和显著,其中SRS效应是一种在WDM系统中发生最为常见的一种传输损伤。
SRS效应会导致功率从较短波长通道传输道较长波长通道,从而劣化长波长通道的信噪比。一般地,为避免波长冲突,光时域反射仪业务波长通常配置在光传送网业务波段的最短波或最长波位置。在光纤传输时受光纤SRS效应影响,若OTDR波长位于短波长,充当泵浦光,由于泵浦消耗,使其自身通道衰减量相比无SRS效应时更大;若OTDR波长位于长波长,充当信号光,由于拉曼转移量,使其自身通道衰减量相比无SRS效应时更小。上述两种情况均导致OTDR测量迹线的结果存在畸变,劣化了其检测范围/动态范围和准确性。其次,不论是OTDR传输方向与OTN业务传输方向相同,还是OTDR传输方向与OTN业务传输方向不相同,均存在OTDR测量迹线畸变问题,只不过畸变特性略有不同。
需要特别指出的是,OTN业务波段越大,导致拉曼频差Ω越大,SRS效应越明显。上述的泵浦消耗项和拉曼增益项可以通过引入正负号合并表述,因此本发明中将“泵浦消耗”和“拉曼增益”可统称拉曼转移量。拉曼转移量受WDM系统通道功率分布而不同,因此光纤不同传输截面上的拉曼转移量是不同的。
传统方法中关于SRS效应理论模型的描述如下:
在泵浦光和信号光同时在光纤中传输的过程中,泵浦光的功率并不能保持为一个常数,此时应考虑泵浦光和信号光之间的非线性作用。当这些作用考虑在在内后,可用下面公式(1)描述:
其中,gR为拉曼增益系数,Ps为信号光功率,PP为泵浦光功率,αP为泵浦光波长处的光纤损耗,αs为信号光波长处的光纤损耗,ωP为泵浦光的频率,ωs为信号光的频率,公式(2)为泵浦损耗项。
以C+L波段的OTN网络为例,OTDR位于短波长1502nm,即ωP=199.73THz,作为泵浦光。L波段最长波1625.77nm,即ωs=184.53THz,作为信号光之一。因此公式(1)中的ωP与ωs之比近似等于1。在求解耦合波方程时,一般的做法是忽略泵浦损耗项,即公式(2)部分,由此可得到整根光纤中泵浦光的解析功率分布PP(z),PP(z)表示泵浦光在光纤z处的功率值,随后,可根据PP(z)进一步求出信号光在光纤上的功率演化。上述处理过程的缺点在于,在强SRS效应下,随着传输距离z增大,泵浦光功率PP(z)计算偏大,误差不断累积。
为了修正上述OTDR迹线畸变问题,需要从畸变的OTDR迹线中精确提取出拉曼转移量,至少下面的问题需要被解决:
(1)由于传统方法求解SRS参数解耦方程忽略了泵浦损耗项,在此不适用。
(2)光缆随时间演化存在光纤老化问题,该因素应正确反映到OTDR轨迹上,因此该因素和SRS效应的解耦问题需被解决。
(3)现网OTN业务调度、老化、衰减事件点等因素引起OTN业务功率分布变化时,导致不同拉曼转移量,因此需要根据不同功率分布,提取不同拉曼转移量,作为修正。
基于此,本发明实施例提供了一种OTDR迹线的修正方法、电子设备和存储介质,可以修正OTDR迹线,因此,有助于提高光时域反射仪的检测准确性。
参照图1,图1为本发明实施例提供的OTN中的光传输层段的布局配置示意图,包括第一监测点、第二监测点、第三监测点、第四监测点、第五监测点以及第六监测点,第一监测点和第二监测点分别位于光传输层段首端的光带宽复用器上和光传输层段尾端的光带宽复用器上,第三监测点和第四监测点分别设于光传输层段的第一业务波段的首端光放大器上以及光传输层段的第一业务波段的尾端光放大器上,所述第五监测点和所述第六监测点分别设于光传输层段的第二业务波段的首端光放大器上以及光传输层段的第二业务波段的尾端光放大器上。
需说明的是,本发明以OTN中具有两个业务波段为例,示例性地,第一业务波段为C波段,第二业务波段为L波段;其次,本发明节选OTN中一个传输层段即光传输层段来描述本发明的方法实施过程,在另一些实施例中,也可以选择OTN中的其它传输层段,在此并不做具体限制。
需说明的是,在一些实施例中,OTDR业务波长与光监控通道业务波长混波后可由图1中由左向右进入光传输层段首端的光带宽复用器,此时,第一业务波段和第二业务波段的业务波长与OTDR业务波长同向;在一些实施例中,OTDR业务波长与光监控通道业务波长混波后可由图1中由右向左进入光传输层段尾端的光带宽复用器,此时,第一业务波段和第二业务波段的业务波长与OTDR业务波长异向。
基于图1所示的布局配置示意图,参照图2,图2为本发明实施例提供的一种OTDR迹线的修正方法的流程图,该方法包括但不限于以下步骤201至步骤206。
步骤201:当忽略OTN业务被OTDR波长放大或吸收的受激拉曼散射SRS转移量时,根据光纤损耗系数与SRS转移系数建立参数解耦方程;
步骤202:关闭光纤传输系统的光传送网OTN业务波长,根据参数解耦方程,获取OTN业务波长处于关闭状态时OTDR模拟波长在光纤传输系统中的第一OTDR迹线;
步骤203:根据第一OTDR迹线确定光纤损耗系数;
步骤204:开启OTN业务波长,根据参数解耦方程,获取OTN业务波长处于开启状态时OTDR模拟波长在光纤传输系统中的第二OTDR迹线;
步骤205:根据第一OTDR迹线和第二OTDR迹线确定SRS转移系数;
步骤206:获取OTDR测试波长,根据光纤损耗系数和SRS转移系数修正OTDR测试波长在光纤传输系统中的OTDR测试迹线。
需说明的是,本发明将得到的光纤损耗系数和SRS转移系数代入预设的参数解耦方程,因此,通过参数解耦方程测的得OTDR测试迹线即为经过修正后的迹线,相较于传统技术,本发明减小了OTDR测试迹线的畸变,因此使光时域反射仪OTDR的光线性能检测结果更加准确。
需说明的是,OTDR模拟波长和OTDR测试波长可以是人为控制OTDR产生,在一些实施例中,OTDR模拟波长的频率和OTDR测试波长的频率相同,具体的,频率均位于短波长198.4067THz。
本发明一方面考虑到在实际应用场景中,由于光纤老化、光纤损耗型事件点引起光纤损耗系数αP和αs变化,进而引起信号光功率和泵浦光功率变化,最终导致SRS转移量改变引起OTDR迹线畸变的问题;另一方面,当OTDR波长位于最短波时(即OTDR波为泵浦光),考虑到单个OTDR波长对OTN业务波长的SRS转移量非常小,因此可忽略整个OTN业务波长受单个OTDR波长的SRS转移量,即公式(1)中Ps可表示为:Ps=αsPs(0)。因此,将Ps=αsPs(0)代入公式(1),可得到公式(3);此外,考虑到信号光波长处光纤损耗αs与泵浦光波长处光纤损耗之间的差异αP,αP和αs的关系可表示为αs=kαP,因此,公式(3)可转化为公式(4)。
其中,公式(4)右边αP为光纤损耗系数,(gRkPs(0)+1)为SRS转移系数,由于本发明忽略了忽略OTN业务被OTDR波长放大或吸收的SRS转移量,因此,公式(4)实现了光纤损耗系数与SRS转移系数的解耦。
另外,在实际计算过程中,可以将总长度为L的光纤离散化为N个长度为ΔL=Ln-Ln-1的光纤段,每段编号记为n,其中n=1,2,3...N,因此,公式(4)可写成离散形式,即公式(5)的形式。
参照图3,以一个具体实施例来描述本发明的光纤损耗系数和SRS转移系数的确定过程:
第1步:开局阶段,关闭OTN业务波长,设置OTDR脉冲宽度τ为最大值,以保证OTDR检测范围达最大值,测得并存储第一OTDR迹线,由于此时已经不存在OTN业务波长对OTDR迹线产生的SRS效应的影响,因此,公式(4)可转化为公式(6),公式(6)为第一OTDR迹线的迹线方程;接着对光纤进行分段处理,公式(6)可转化为公式(7),公式(7)左边的和以及公式右边的Ln和Ln-1均可测量得出,因此,可以通过公式(7)确定光纤损耗系数αP,然后,由OTDR存储光纤损耗系数αP。
第2步:开局阶段,打开OTN业务波长,设置OTDR脉冲宽度τ为最大值,以保证OTDR检测范围达最大值,测得并存储第二OTDR迹线,第二OTDR迹线的迹线方程为公式(8),接着对光纤进行分段处理,公式(8)可转化为公式(9),结合公式(7)和公式(9)可得公式(10),参照第1步,和/>可测量得出,因此,可以通过公式(10)确定SRS转移系数(gRkPs(0)+1),然后,由OTDR存储SRS转移系数(gRkPs(0)+1)。
在一个实施例中,修正方法还包括:获取预设于OTN上的若干光功率监测点的光功率数据,根据光功率数据判断光纤传输系统中的OTN业务功率分布是否发生变化;响应于光纤传输系统中的业务功率分布发生变化,更新SRS转移系数。
在一个实施例中,参照图1,光功率监测点包括第一监测点、第二监测点、第三监测点、第四监测点、第五监测点以及第六监测点,第一监测点和第二监测点分别设于OTN首端的光带宽复用器上以及OTN尾端的光带宽复用器上,第三监测点和第四监测点分别设于OTN的第一业务波段的首端光放大器上以及OTN的第一业务波段的尾端光放大器上,第五监测点和第六监测点分别设于OTN的第二业务波段的首端光放大器上以及OTN的第二业务波段的尾端光放大器上,获取预设于OTN上的若干光功率监测点的光功率数据,根据光功率数据判断光纤传输系统中的OTN业务功率分布是否发生变化,包括:周期性获取第一监测点的第一监测数据和第二监测点的第二监测数据,根据第一监测数据和第二监测数据确定光纤在当前周期内的额外损耗数值;当额外损耗数值小于预设的损耗阈值时,判断当前周期的第一监测数据相比于上一周期是否发生变化;当当前周期的第一监测数据发生变化时,判断业务功率分布发生变化;当当前周期的第一监测数据未发生变化时,获取第三监测点的第三监测数据、第四监测点的第四监测数据、第五监测点的第五监测数据以及第六监测点的第六监测数据,根据第三监测数据和第四监测数据确定第一数据差,根据第五监测数据和第六监测数据确定第二数据差,判断当前周期的第一数据差相比于上一周期是否发生变化,判断当前周期的第二数据差相比于上一周期是否发生变化;当当前周期的第一数据差和当前周期的第二数据差其中之一发生变化时,判断业务功率分布发生变化。
在一个实施例中,修正方法还包括:获取预设于OTN上的若干光功率监测点的光功率数据,根据光功率数据判断光纤传输系统中是否存在光纤损耗;响应于光纤传输系统中的存在光纤损耗,更新光纤损耗系数。
在一个实施例中,光功率监测点包括第一监测点、第二监测点,第一监测点和第二监测点分别设于OTN首端的光带宽复用器上以及OTN尾端的光带宽复用器上,获取预设于OTN上的若干光功率监测点的光功率数据,根据光功率数据判断光纤传输系统中是否存在光纤损耗,包括:周期性获取第一监测点的第一监测数据和第二监测点的第二监测数据,根据第一监测数据和第二监测数据确定光纤在当前周期内的额外损耗数值;当额外损耗数值大于预设的损耗阈值时,判断存在光纤损耗。
在一个实施例中,损耗阈值为光纤固有损耗值与预设的超阈值次数的乘积,当额外损耗数值大于预设的损耗阈值时,方法还包括:更新超阈值次数,根据更新后的超阈值次数计算损耗阈值。
在一个实施例中,更新SRS转移系数,包括:根据参数解耦方程获取OTN业务波长处于开启状态时,OTDR波长在光纤传输系统中的第三OTDR迹线;根据第一OTDR迹线和第三OTDR迹线确定SRS转移修正系数;根据SRS转移修正系数更新SRS转移系数。
在一个实施例中,更新光纤损耗系数,包括:根据参数解耦方程获取OTN业务波长处于开启状态时,OTDR波长在光纤传输系统中的第三OTDR迹线;根据第三OTDR迹线和SRS转移系数确定光纤损耗修正系数;根据光纤损耗修正系数更新光纤损耗系数。
在一个实施例中,根据光纤损耗系数和SRS转移系数修正OTDR测试波长在光纤传输系统中OTDR测试迹线,包括:将光纤传输系统离散为若干个光纤段;根据光纤损耗系数和SRS转移系数确定OTDR测试波长在若干光纤段中对应的OTDR离散迹线;对若干OTDR离散迹线进行插值处理以及积分处理确定OTDR测试迹线。
需说明的是,以公式(5)为例,光纤离散数量N的取值上限取决于(2L/vg)fs,其中vg为群速度,fs为OTDR芯片模数转换器(ADC)的采样率。N越大,修正精度越高,修正后的OTDR迹线的可探测范围越大。但由于OTDR产品的ADC采样率受限,为了进一步提升修正效果,会对获得的OTDR离散迹线增加K倍插值处理流程,使N的取值上限提升到K(2L/vg)fs,最后再对K(2L/vg)fs个OTDR离散迹线进行积分处理得到最终的OTDR测试迹线。通过插值增加细节,有助于提升修正精度。
在一个实施例中,在根据光纤损耗系数和SRS转移系数修正OTDR测试波长在光纤传输系统中OTDR测试迹线之后,方法还包括:提取OTDR测试迹线上的反射事件点;将反射事件点加载到第一OTDR迹线上,得到第四OTDR迹线。
参照图3,以一个具体实施例来描述本发明判断光纤传输系统中的OTN业务功率分布是否发生变化或光纤传输系统中是否存在光纤损耗的过程以及修正OTDR迹线的细节过程:
第3步:运维阶段,参照图1,第一监测点、第二监测点、第三监测点、第四监测点、第五监测点以及第六监测点的光功率数据分别用Pmon1、Pmon2、Pmon3、Pmon4、Pmon5以及Pmon6表示,光纤的额外损耗数值=Pmon1-Pmon2-Linh,损耗阈值=u*Lth,其中,Linh为光纤固有损耗值,u为超阈值次数,取值为1,2,3...,以h1小时/次的频率周期性计算额外损耗数值,并将额外损耗数值与损耗阈值进行比较,比较结果如下:
若额外损耗数值小于损耗阈值,检查位于第一监测点的功率Pmon1是否发生变化,若发生变化,触发一次OTDR检测,即根据参数解耦方程获取OTN业务波长处于开启状态时,OTDR波长在光纤传输系统中的第三OTDR迹线,使第三OTDR迹线覆盖第二OTDR迹线,根据第一OTDR迹线和第三OTDR迹线确定SRS转移修正系数,具体计算过程参照上述第2步:开局阶段。若未发生变化,则进一步分别查看第三监测点与第四监测点的功率差Pmon3-Pmon4(即第一数据差)以及第五监测点与第六监测点的功率差Pmon5-Pmon6(即第二数据差)。
若第一数据差和第二数据差其中之一发生变化,则说明SRS转移量/业务功率发生变化,触发一次OTDR检测,即根据参数解耦方程获取OTN业务波长处于开启状态时,OTDR波长在光纤传输系统中的第三OTDR迹线,使第三OTDR迹线覆盖第二OTDR迹线,根据第一OTDR迹线和第三OTDR迹线确定SRS转移修正系数,具体计算过程同样参照上述第2步:开局阶段。
若第一数据差和第二数据差均未发生变化则无需额外计算,等待下一次检测。
若额外损耗数值大于损耗阈值,说明此时光缆已发生明显老化或外部损耗事件。一方面,触发一次OTDR检测,即根据参数解耦方程获取OTN业务波长处于开启状态时,OTDR波长在光纤传输系统中的第三OTDR迹线;根据第三OTDR迹线和SRS转移系数确定光纤损耗修正系数,具体如公式(11)所示,通过公式(11)更新损耗系数∝‘P,并通过对公式(11)两边积分/求和后并覆盖第一OTDR迹线。另一方面更新超阈值次数u,进而更新损耗阈值,以便在下一周期将额外损耗数值与更新后的损耗阈值进行大小比较。
第4步:若用户没有开启OTDR测试,返回第3步;若用户开启OTDR测试,设置OTDR脉宽为τ1,根据公式(4)以及更新到最新的光纤损耗修正系数和SRS转移修正系数测试得OTDR测试迹线,然后,提取OTDR测试迹线上的反射事件点,将反射事件点加载到最新的第一OTDR迹线上,得到第四OTDR迹线,第四OTDR迹线即为最终修正后的OTDR迹线。
需说明的是,若ΔL选择过大,则对拉曼转移量补偿误差增大;若ΔL选择过小,事件点上升下降沿会对损耗系数和SRS转移系数的计算引入干扰。为解决上述问题,可在获得OTDR测试迹线后,做如下预处理:1.识别事件点位置;2.通过线性拟合方式去除事件点,得到平滑的OTDR测试迹线;3.在最后新的第一OTDR迹线上加载事件点。如图4,给出了去除事件点前后的OTDR迹线示意图。
下面以具体实施例描述本发明的修正方法的实施过程。
实施例1给出了在新建网络(即光缆未发生明显老化现象),以C+L波段光传输系统中OTDR测试迹线的修正方法。如图5所示,C+L波段OTN业务波道功率配置如下,L波段:184.4THz到190.25THz,波道间隔150GHz,共40波;C波段:190.75THz到196.6THz,波道间隔150GHz,共40波。在本实施例中,OTDR业务与C+L波段的OTN业务同向配置,OTDR位于短波长198.4067THz,峰值功率为+7dBm。其他场景例如OTDR业务与OTN业务反向配置、OTDR采用相对OTN业务在长波长的配置等排列组合形式在本实施例中不再赘述,仅以OTDR短波长、正向配置为例。光纤选用G 652.D,平均损耗0.1998dB/km。该系统SRS效应较强,通过如下方式对该系统OTDR迹线修正:
第1步:开局阶段,关闭OTN业务波长,测得并存储第一OTDR迹线,并做4倍插值处理,移除事件点后,计算并存储损耗系数αP。
第2步:开局阶段,打开OTN业务波长,测得并存储第二OTDR迹线,并做4倍插值处理,移除事件点后,计算并存储SRS转移系数。
第3步:运维阶段,光带宽复用器以检测频率每10分钟/次,检测光传输层段段内光纤额外损耗数值,由于网络在新建阶段,光缆不存在老化和额外损耗现象,通过光带宽复用器检测光传输层段段内光纤老化程度,老化量小于设定损耗阈值。进一步,分别查看光传输层段段首尾C波段光放大器处的第一功率差和L波段光放大器处的第二功率差,发现均稳定无变化,因此损耗系数αP和SRS转移系数无需更新。
第4步:运维阶段,用户开启OTDR测试,获取OTDR测试迹线,并做4倍插值处理,提取事件点后,将其叠加至第一OTDR迹线上得到第四OTDR迹线,即为最终修正后的迹线。
如图6所示,OTDR与OTN业务同向配置时,在光缆前段SRS效应明显,从图中可以看到有SRS效应时OTDR迹线明显损耗大于无SRS效应下的OTDR迹线。经过本发明实施例1中的方法处理后,修正后的OTDR轨迹与无SRS效应时的OTDR迹线几乎重合,证明得到了很好修正,图中也可以看出其检测范围(动态范围)在修正后明显提升,达到目标。
实施例2给出了在光缆发生明显老化的光缆中运行C+L波段OTN业务的场景下,光传输系统中OTDR检测迹线修正方法。如图5所示,C+L波段OTN业务波道功率配置如下,L波段:184.4THz到190.25THz,波道间隔150GHz,共40波;C波段:190.75THz到196.6THz,波道间隔150GHz,共40波。在本实施例中,OTDR与C+L波段OTN业务同向配置,OTDR位于短波长198.4067THz,峰值功率+7dBm。其他场景例如OTDR与OTN业务反向配置、OTDR采用相对OTN业务在长波长的配置等排列组合形式在本实施例中不再赘述,仅以OTDR短波长、正向配置为例。光纤选用G 652.D,平均损耗0.1998dB/km。老化后,光缆的平均损耗达到0.3dB/km(反映在OTDR迹线的斜率上)。可通过如下方式对该系统OTDR迹线修正:
第1步:开局阶段,关闭OTN业务波长,测得并存储第一OTDR迹线,并做4倍插值处理,移除事件点后,计算并存储损耗系数αP。
第2步:开局阶段,打开OTN业务波长,测得并存储第二OTDR迹线,并做4倍插值处理,移除事件点后,计算并存储SRS转移系数。
第3步:运维阶段,光带宽复用器以检测频率每10分钟/次,检测光传输层段段内光纤额外损耗,在网络建成早期,光缆不存在老化现象,通过光带宽复用器检测光传输层段段内光纤老化程度,老化量小于设定阈值即额外损耗数值小于损耗阈值。进一步检查到首段光带宽复用器上的第一监测点的功率Pmon1未发生变化,接着分别查看光传输层段段首尾C波段光放大器处的第一功率差和L波段光放大器处的第二功率差,发现C波段第一功率差变大,L波段第二功率差变小,说明功率分布发生了变化,触发一次OTDR检测,得到第三OTDR迹线且第三OTDR迹线覆盖第二OTDR迹线,根据公式(10)修正SRS转移系数。在本实施例中,由于网络建成时间较长,光缆存在老化和额外损耗现象,通过光带宽复用器检测到光传输层段段内额外损耗数值大于损耗阈值,说明此时光缆已发生明显老化或外部损耗事件,此时,更新超阈值次数1,触发一次OTDR检测,得到第三OTDR迹线,此时,由于SRS修正项在此之前已更新为最新,直接采用当前最新SRS修正项,并扣除SRS转移量,计算并更新损耗系数αP,将第三OTDR迹线覆盖第一OTDR迹线。
第4步:运维阶段,用户开启OTDR测试,获取OTDR测试迹线,并做4倍插值处理,提取事件点后,将其叠加至第一OTDR迹线上得到第四OTDR迹线,即为最终修正后的迹线。
如图7所示,OTDR与OTN业务同向配置时,情况1:当光缆发生老化时,OTN业务功率为Ps时,轨迹前段受SRS效应影响发生畸变,且后段并不原始轨迹平行(反应发生了老化)。情况2:当光缆发生老化时,OTN业务功率增加为Ps'时,轨迹前段受SRS效应影响损耗量更大,且后段并不原始轨迹平行(反应发生了老化)。经过本发明的方法修正后的轨迹,可以看出无论OTN业务功率如何变化,由于剔除了SRS转移量,修正后的两条迹线与仅发生老化现象的光缆测试出的OTDR迹线几乎重合,证明得到了很好修正,图中也可以看出其检测范围(动态范围)在修正后明显提升,达到目标。
参照图8,图8为本发明实施例提供的终端的结构示意图。终端800包括:存储器801、处理器802及存储在存储器801上并可在处理器802上运行的计算机程序,计算机程序运行时用于执行上述的方法。
处理器802和存储器801可以通过总线或者其他方式连接。
存储器801作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序,如本发明实施例描述的方法。处理器802通过运行存储在存储器801中的非暂态软件程序以及指令,从而实现上述的方法。
存储器801可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储执行上述的方法。此外,存储器801可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个储存设备存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器801可选包括相对于处理器802远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该终端800。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实现上述的方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器801中,当被一个或者多个处理器802执行时,执行上述的方法。
本发明实施例还提供了计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于执行上述的方法。
在一实施例中,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行,可以实现上述的方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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,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可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、储存设备存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
还应了解,本发明实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (12)
1.一种OTDR迹线修正方法,其特征在于,所述方法包括:
当忽略OTN业务被OTDR波长放大或吸收的受激拉曼散射SRS转移量时,根据光纤损耗系数与SRS转移系数建立参数解耦方程;
关闭光纤传输系统的光传送网OTN业务波长,根据所述参数解耦方程,获取所述OTN业务波长处于关闭状态时OTDR模拟波长在所述光纤传输系统中的第一OTDR迹线;
根据所述第一OTDR迹线确定所述光纤损耗系数;
开启所述OTN业务波长,根据所述参数解耦方程,获取所述OTN业务波长处于开启状态时所述OTDR模拟波长在所述光纤传输系统中的第二OTDR迹线;
根据所述第一OTDR迹线和所述第二OTDR迹线确定所述SRS转移系数;
获取OTDR测试波长,根据所述光纤损耗系数和所述SRS转移系数修正所述OTDR测试波长在所述光纤传输系统中的OTDR测试迹线。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取OTDR测试波长之前,所述方法还包括:
获取预设于所述OTN上的若干光功率监测点的光功率数据,根据所述光功率数据判断所述光纤传输系统中的OTN业务功率分布是否发生变化;
响应于所述光纤传输系统中的业务功率分布发生变化,更新所述SRS转移系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述光功率监测点包括第一监测点、第二监测点、第三监测点、第四监测点、第五监测点以及第六监测点,所述第一监测点和第二监测点分别设于所述OTN首端的光带宽复用器上以及所述OTN尾端的光带宽复用器上,所述第三监测点和所述第四监测点分别设于所述OTN的第一业务波段的首端光放大器上以及所述OTN的第一业务波段的尾端光放大器上,所述第五监测点和所述第六监测点分别设于所述OTN的第二业务波段的首端光放大器上以及所述OTN的第二业务波段的尾端光放大器上,所述获取预设于所述OTN上的若干光功率监测点的光功率数据,根据所述光功率数据判断所述光纤传输系统中的OTN业务功率分布是否发生变化,包括:
周期性获取第一监测点的第一监测数据和第二监测点的第二监测数据,根据所述第一监测数据和所述第二监测数据确定光纤在当前周期内的额外损耗数值;
当所述额外损耗数值小于预设的损耗阈值时,判断当前周期的第一监测数据相比于上一周期是否发生变化;
当所述当前周期的第一监测数据发生变化时,判断所述业务功率分布发生变化;
当所述当前周期的第一监测数据未发生变化时,获取第三监测点的第三监测数据、第四监测点的第四监测数据、第五监测点的第五监测数据以及第六监测点的第六监测数据,根据所述第三监测数据和所述第四监测数据确定第一数据差,根据所述第五监测数据和所述第六监测数据确定第二数据差,判断当前周期的第一数据差相比于上一周期是否发生变化,判断当前周期的第二数据差相比于上一周期是否发生变化;
当所述当前周期的第一数据差和所述当前周期的第二数据差其中之一发生变化时,判断所述业务功率分布发生变化。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述更新所述SRS转移系数,包括:
根据所述参数解耦方程获取所述OTN业务波长处于开启状态时,所述OTDR波长在所述光纤传输系统中的第三OTDR迹线;
根据所述第一OTDR迹线和所述第三OTDR迹线确定SRS转移修正系数;
根据所述SRS转移修正系数更新所述SRS转移系数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取OTDR测试波长之前,所述方法还包括:
获取预设于所述OTN上的若干光功率监测点的光功率数据,根据所述光功率数据判断所述光纤传输系统中是否存在光纤损耗;
响应于所述光纤传输系统中的存在光纤损耗,更新所述光纤损耗系数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述光功率监测点包括第一监测点、第二监测点,所述第一监测点和第二监测点分别设于所述OTN首端的光带宽复用器上以及所述OTN尾端的光带宽复用器上,所述获取预设于所述OTN上的若干光功率监测点的光功率数据,根据所述光功率数据判断所述光纤传输系统中是否存在光纤损耗,包括:
周期性获取第一监测点的第一监测数据和第二监测点的第二监测数据,根据所述第一监测数据和所述第二监测数据确定光纤在当前周期内的额外损耗数值;
当所述额外损耗数值大于预设的损耗阈值时,判断存在光纤损耗。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述损耗阈值为光纤固有损耗值与预设的超阈值次数的乘积,所述当所述额外损耗数值大于预设的损耗阈值时,所述方法还包括:
更新所述超阈值次数,根据更新后的所述超阈值次数计算损耗阈值。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述更新所述光纤损耗系数,包括:
根据所述参数解耦方程获取所述OTN业务波长处于开启状态时,所述OTDR波长在所述光纤传输系统中的第三OTDR迹线;
根据所述第三OTDR迹线和所述SRS转移系数确定光纤损耗修正系数;
根据所述光纤损耗修正系数更新所述光纤损耗系数。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述光纤损耗系数和所述SRS转移系数修正OTDR测试波长在所述光纤传输系统中OTDR测试迹线,包括:
将所述光纤传输系统离散为若干个光纤段;
根据所述光纤损耗系数和所述SRS转移系数确定所述OTDR测试波长在若干所述光纤段中对应的OTDR离散迹线;
对若干所述OTDR离散迹线进行插值处理以及积分处理确定所述OTDR测试迹线。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据所述光纤损耗系数和所述SRS转移系数修正OTDR测试波长在所述光纤传输系统中OTDR测试迹线之后,所述方法还包括:
提取所述OTDR测试迹线上的反射事件点;
将所述反射事件点加载到所述第一OTDR迹线上,得到第四OTDR迹线。
11.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至10任意一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至10任意一项所述的方法。
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