WO2007107065A1 - Système d'optimisation de puissance de la couche de multiplexage optique et procédé correspondant - Google Patents

Système d'optimisation de puissance de la couche de multiplexage optique et procédé correspondant Download PDF

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WO2007107065A1
WO2007107065A1 PCT/CN2006/003736 CN2006003736W WO2007107065A1 WO 2007107065 A1 WO2007107065 A1 WO 2007107065A1 CN 2006003736 W CN2006003736 W CN 2006003736W WO 2007107065 A1 WO2007107065 A1 WO 2007107065A1
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WO
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optical
value
optical amplifier
module
amplifier
Prior art date
Application number
PCT/CN2006/003736
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hongyu Zhang
Jiaying Wang
Yan Xia
Original Assignee
Zte Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Zte Corporation filed Critical Zte Corporation
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221—Power control, e.g. to keep the total optical power constant

Definitions

  • a basic wavelength division multiplexing (WDM) transmission system consists of an Optical Transponder Unit (OTU), an Optical Multiplexer Unit (OMU), an Optical Amplifier (OA), and an Optical Amplifier (OA).
  • WDM wavelength division multiplexing
  • OTU Optical Transponder Unit
  • OMU Optical Multiplexer Unit
  • OA Optical Amplifier
  • OA Optical Amplifier
  • OA Optical Amplifier
  • OA Optical Amplifier
  • Optical fiber, optical demultiplexer unit (ODU) The input from the output of the OMU to the ODU is an Optical Multiplex Section (OMS).
  • OMS Optical Multiplex Section
  • OTS Optical Transmission Section
  • the purpose of the optical multiplex section OMS power optimization of the wavelength division multiplexing transmission system is to maintain the output optical power at a certain value of t.
  • a suitable variable optical attenuator VOA
  • VOA variable optical attenuator
  • OMS power optimized reference power The gain of the other OAs of the WDM transmission system is determined by the loss of the line fiber, and its gain is matched with the loss of the line fiber, so that the multiplex layer optical power of the system is maintained at the reference value.
  • the optical fiber connection between the OMU and the OA is in the equipment room, and the loss is not easy to change, and there is no need to consider in the automatic power optimization of the multiplexing layer.
  • the line fiber is affected by temperature, construction and other factors, and its loss will change. Effective measures should be taken to compensate for the change of the line fiber loss, so that the gain and loss are matched, so that the optical power is maintained at the reference value.
  • In order to automatically adjust the line loss there are usually two methods, one is to increase the VOA between the line fiber and the OA, and the other is to make the gain of the OA adjustable within a certain range.
  • the attenuation of the VOA, or the gain of the OA is adjusted online to match the gain and loss of the system, and the optical power of the optical multiplex section of the system is maintained in an optimized state.
  • the existing optimization method is established at the network element level.
  • the advantage of the optimization method of the network element level is that the adjustment is simple, and the disadvantage is that it is difficult to obtain the overall situation of the gain and loss of each node of the optical multiplex section OMS, and thus cannot be automatically realized.
  • Overall optimization of the optical multiplex section OMS power Since this network element level optimization method is optimized step by node according to the flow of the service, although this method can narrow the adjustable range, the error phenomenon that may occur in the optimization process cannot be avoided.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide an optical multiplexing layer power optimization system and method thereof to overcome the error phenomenon that may occur in the optimization process.
  • the invention provides an optical multiplexing layer power optimization system, which is used for an optical multiplexing segment of a wavelength division multiplexing transmission system, and the optical multiplexing segment includes a wavelength converter, an optical combiner, an optical amplifier, and a control plane or a control plane.
  • the optical amplifier and the optical attenuator are configured to dynamically adjust each optical amplifier and the optical attenuator according to the adjustment value calculated by the control module; wherein the control module, the execution module, and the monitoring module are connected through a network management system or a signaling system .
  • the present invention further provides an optical multiplexing layer power optimization method for an optical multiplexing segment of a wavelength division multiplexing transmission system, where the optical multiplexing segment includes a wavelength converter, an optical combiner, and an optical amplifier under control of a management plane or a control plane.
  • the optical demultiplexer and the optical attenuator form at least one optical transmission segment, and the optimization method includes
  • the step (2) can be implemented by the following steps: (A) calculating a gain attenuation of each optical transmission segment in the optical multiplex section according to the monitored input and output power of the optical amplifier;
  • (B) in order to attenuate the gain and tend to zero, according to the adjustable range of the optical amplifier and the optical attenuator, obtain the gain attenuation and the reachable value of each optical transmission section; (C) according to the The difference between the value and the zero is calculated, and the offset value assigned to the previous optical transmission segment or the latter optical transmission segment is calculated;
  • the step (E) Calculate the adjustment value to be assigned to each optical amplifier and optical attenuator based on the calculated target value.
  • the step (C) includes: when the reachable value is greater than zero, calculating a bias value assigned to the previous optical transmission segment; when the reachable value is less than zero, calculating the allocation to the next one The offset of the optical transmission segment.
  • the step (E) may include the following steps: (E1) 4: the calculated target value is subdivided into small adjustments by a certain step size;
  • step (3) according to the step of adjusting the value sent by the control module, when the gain attenuation of the optical transmission segment is to be increased, the attenuation of the optical attenuator is first reduced, and then the gain of the optical amplifier is increased; When reducing the gain attenuation of the optical transmission section, first reduce the gain of the optical amplifier, and then increase the optical attenuator. Attenuation.
  • the invention realizes the optimization of the wavelength division multiplexing device, and can gradually and gradually optimize the optical power, and can effectively ensure that the system has no error code operation during the optimization process.
  • 1 is a schematic diagram of an optical multiplexing section of a wavelength division multiplexing transmission system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 it is a schematic diagram of an optical multiplex section OMS of a wavelength division multiplexing transmission system, which is composed of a wavelength converter OTU, an optical multiplexer OMU, an optical amplifier OA, an optical demultiplexer ODU, and a tunable optical attenuator.
  • the VOA consists of a control plane or a management plane.
  • the power optimization system of the optical multiplexing layer of the present invention may be composed of a monitoring module, a control module, and an execution module as a whole, and are connected by a network management system or a signaling system.
  • the monitoring module is configured to monitor the input and output power of the optical amplifier
  • the control module is configured to control the querying the monitoring module according to the management plane or the control plane, and is monitored according to the monitoring module.
  • the input and output power of the optical amplifier is calculated to correspond to the adjustment values of the optical amplifiers and the optical attenuators; - an execution module corresponding to the optical amplifiers and optical attenuators for dynamically adjusting values calculated according to the control module, Adjust each optical amplifier and optical attenuator.
  • the control module may include: a gain attenuation and calculation module, configured to calculate a gain attenuation of each optical transmission segment in the optical multiplex section according to the monitored input and output power of the optical amplifier;
  • the reachable value calculation module is configured to obtain the gain attenuation and the reachable value of each optical transmission segment according to the adjustable range of the optical amplifier and the optical attenuator according to the principle of attenuating the gain and tending to zero; a module, configured to calculate, according to the gap between the reachable value and the zero, a bias value that is allocated to a previous optical transmission segment or a subsequent optical transmission segment;
  • a target value calculation module configured to use the optical transmission segment
  • the reachable value of the gain attenuation sum is added to the assigned offset value to obtain a target value of the gain attenuation of each optical transmission segment;
  • the adjustment amount allocation module is configured to calculate the distribution according to the calculated target value The adjustment values for each optical amplifier and optical attenuator.
  • the offset value calculation module calculates a bias value assigned to a previous optical transmission segment when the reachable value is greater than zero; and allocates a subsequent optical transmission when the reachable value is less than zero
  • the adjustment amount distribution module may include: a step size subdivision module, configured to subdivide the calculated target value into a small adjustment amount in a certain step size, and then deliver the result to a corresponding execution module; a determining module, configured to determine, after the small adjustment amount after the subdivision is sent, whether the output optical power of the optical amplifier in the last stage of the optical multiplexing segment exceeds a range after the corresponding execution module performs the small adjustment amount; a sequence adjustment module, configured to determine the result of the determination module according to the range, if the range is exceeded, the small adjustment amount is not scheduled to be delivered, and if the range is not exceeded, the small adjustment amount is scheduled to be delivered, and After the judgment of the small adjustment amount corresponding to one execution module is completed, the small adjustment amount of the next execution module is judged according to the business flow direction
  • the service flow proceeds to the next round of judgment, thereby obtaining the order of delivery of each small adjustment amount that each execution module should perform.
  • the execution module according to the adjustment value sent by the control module, firstly reduces the attenuation of the optical attenuator and then increases the gain of the optical amplifier when the gain attenuation of the optical transmission segment is to be increased; When the gain of the optical transmission section is attenuated, the gain of the optical amplifier is first reduced, and then the attenuation of the optical attenuator is increased.
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of a power optimization method according to the present invention.
  • a line shape is shown.
  • Monitoring, querying the input and output power of each optical amplifier step 201; re-occupying the input and output power of the queried optical amplifier, calculating an adjustment value corresponding to each optical amplifier and optical attenuator (step 202);
  • the adjustment of each optical amplifier and the optical attenuator is dynamically performed (step 203).
  • the control module may monitor the line status, query the input and output power of each optical amplifier, and the control module obtains the result according to the current state of the monitoring module, and is used for the calculation of the next step. .
  • the method for calculating the adjustment values of the optical amplifiers and the optical attenuators according to the input and output power of the optical amplifier may be various. Three embodiments are given below: First Embodiment: First, the control module According to the current state of the monitoring module, calculate the gain and loss of each OTS segment of the optical multiplex section OMS, and use the loss as the 'negative gain, calculate the sum of the gain and the loss, that is, the gain attenuation and the next OTS segment gain attenuation and The target value is judged: the sum of the gain attenuation sums of the respective OTS segments is the sum of the gain attenuation of the OMS segment.
  • the gain attenuation of each OTS section and the achievable closest value to zero that is, the gain attenuation and the achievable value are obtained. value.
  • the gain of the OTS segment is greater than zero, the offset is degraded according to the gain of the traffic flow to the front OTS segment, and the entire OMS segment is optimized.
  • the achievable value of the OTS segment gain attenuation is less than zero, the offset is adjusted.
  • the entire OMS segment is optimized according to the gain attenuation of the OTS segment of the service flow, and the offset value assigned to the previous optical transmission segment or the latter optical transmission segment is calculated according to the difference between the reachable value and the zero.
  • the gain attenuation sum of the OTS segment is added to the offset of the gain attenuation and the offset of the OTS segment assigned to the OTS segment, and the gain attenuation sum of each OTS segment is obtained; according to the calculated target value,
  • the adjustment values that should be assigned to the execution module corresponding to the respective optical amplifiers and optical attenuators are calculated.
  • the calculation process is as follows: Firstly, in order to prevent the entire large adjustment amount of the execution module from being caused to cause excessive changes in the optical power of the system, the adjustment amount of each execution module is subdivided by a certain step size, such as 0.5 dB, so that the system outputs light. The power gradually transitions to the optimized final output optical power, and the subdivided adjustment is defined as a small adjustment. Secondly, in the process of executing the module adjustment amount, the output optical power of the last OA of the OMS changes. If the input optical power of the OTU of the receiving end is too large, the error occurs.
  • the output optical power of the last OA of the OMS is within a certain range, that is, the output of the last OA of the OMS.
  • Optical power range The range is determined by the current output optical power of the last OA of the multiplex layer, and the optical power range included in the optimized power obtained after each execution module adjustment amount is delivered.
  • the small adjustment amount of each execution module is judged. If the adjustment amount is issued, the output optical power of the last OA of the OMS is within the allowable range, then the small arrangement is arranged. The adjustment amount is issued, otherwise, the small adjustment is not arranged.
  • the second embodiment Firstly, according to the monitored output power of the megameter, the difference between the current output power of each amplifier and the preset output power target value is calculated, wherein the target value may correspond to the optical multiplex section The output optical power of the first monitoring module.
  • Third Embodiment First, based on the detected input and output power of the optical amplifier, calculating a difference between a current line member consumption value corresponding to each optical transmission segment and a preset loss target value, wherein the target value Can be artificially set. Then, according to the calculated difference, so that the line loss of each optical transmission segment tends to the target value, the adjustment values of the optical amplifiers and the optical attenuators are determined.
  • step 203 when the gain attenuation of the optical transmission segment is to be increased, the attenuation of the optical attenuator is first reduced, and then the gain of the optical amplifier is increased; When the gain of the optical transmission section is attenuated, the gain of the optical amplifier is first reduced, and then the attenuation of the optical attenuator is increased.
  • a flowchart of an optimization method includes the following steps: Step 301: First, query performance, calculate an initial value and an achievable value of the gain attenuation of the OTS segment; Step 302: Determine whether the achievable value of the OTS segment is zero, if yes, proceed to step 303; if greater than zero, Go to step 304; if it is less than zero, go to step 305; Step 303: Do not adjust the gain attenuation of other OTS segments; Step 304: Adjust the gain attenuation of the previous OTS segment; Step 305: Adjust the OTS segment behind Step 306: determining whether all the OTS segments have been judged, and if yes, proceeding to step 308; if not, proceeding to step 307; Step 307: determining the next OTS segment, proceeding to step 302; 308: Obtain a gain attenuation sum target value of each OTS segment according to a sum of a gain attenuation sum of each OTS segment and
  • Step 322 The adjustment sequence is obtained and delivered.
  • the control module corresponds to the management plane or the control plane, and corresponds to the ⁇ 0, ⁇ 1, OA2, and OA3 are monitored.
  • Modules corresponding to the ⁇ 0, ⁇ 1, OA2, OA3 and VOAl, VOA2, VOA3 are execution modules.
  • OA0 to OA1 is an OTS segment, denoted as OTS#l.
  • OTS#2 is an OTS segment, denoted OTS#2.
  • An OTS segment between OA2 and OA3 is recorded as OTS#3.
  • the monitoring amount of each monitoring module and the adjustment amount of each execution module are as follows: Optical transmission section Monitoring module and monitoring amount Adjustment value of the execution module
  • the final values to be adjusted by the execution module to be adjusted for each optical transmission segment OTS are as follows:
  • the adjustment step of supporting the VOA is 0.5 dB, and the order of the optimization results is as shown in the following table: Optical transmission section The adjustment amount to be adjusted for each round of the execution module (dB)
  • the first round is issued, the second round is issued, the third round is issued, the fourth round is issued, the fourth round is issued.
  • the optical multiplex layer optical power of the entire optical multiplex section is optimized according to the optical multiplex layer optical power of the entire optical multiplex section OMS, and the small adjustment step is performed during the execution of the module adjustment amount.
  • the adjustment amount is gradually released, and the output optical power of the last OA of the optical multiplexing layer in the process is in a certain range, so that the optical power of the optical multiplexing section OMS is gradually and gradually optimized, due to the fine adjustment
  • the technical measures such as determining the order of the adjustment amount according to the allowable range of the optical power of the adjustment process can effectively ensure that the wavelength division multiplexing transmission system has no error code operation during the optimization process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

一种光复用层功率优化系统及其方法 技术领域 本发明涉及通信领域的波分复用传输系统，尤其涉及一种光复用层功率优 化系统及其方法。 背景技术 基本的波分复用 （ WDM, Wavelength Division Multiplex )传输系统由光转 发器（ OTU, Optical Transponder Unit ), 光合波器（ OMU, Optical Multiplexer Unit )、 光放大器（OA， Optical Amplifier )、 线路光纤、 光分波器（ ODU, Optical Demultiplexer Unit )組成。 从 OMU的输出到 ODU的输入为光复用段 ( OMS, Optical Multiplex Section )» 前一个 OA的输出到后一个 OA的输入为光传输段 ( OTS, Optical Transmission Section )。 波分复用传输系统的光复用段 OMS功率优化的目的是使输出光功率维持 在一定的 t值。 通常在波分复用传输系统的工程调试时， 可以在 OMU与 OA 间加入适当的可调光衰减器 （VOA, Variable Optical Attenuator ), 使系统的始 端输出正常的光功率， 即为光复用段 OMS功率优化的基准功率。 波分复用传 输系统的其它 OA的增益根据线路光纤的损耗确定， 其增益与线路光纤的损耗 匹配， 使系统的复用层光功率维持在基准值。 在波分复用传输系统的实际运行中， OMU与 OA之间为机房内的光纤连 接， 损耗不易改变， 在复用层自动功率优化中无需考虑。 但线路光纤由于受温 度、 施工等因素影响， 其损耗会发生变化， 需采取有效措施补偿线路光纤损耗 的变化， 使增益与损耗匹配， 从而使光功率维持在基准值。 为了对线路损耗的变化进行自动在线调节，通常有两种方法，一种是采用 在线路光纤和 OA间增加 VOA， 另一种是使 OA的增益在一定范围内可调。 当 线路光纤的损耗发生变化时， 在线调节 VOA的衰减量， 或者 OA的增益， 使 系统的增益和损耗匹配， 保证系统的光复用段 OMS光功率维持在优化状态。 目前已有的优化方法是建立在网元级上的，这种网元级的优化方法优点是 调节简单， 缺点是不易得到光复用段 OMS各节点的增益和损耗的整体情况， 因此无法自动实现光复用段 OMS功率的整体优化。 由于这种网元级的优化方法是按业务的流向逐节点优化，所以这种方法虽 然可以缩小可调节范围， 但仍不能避免优化过程中可能产生的误码现象。 发明内容 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光复用层功率优化系统及其方 法， 以克服优化过程中可能产生的误码现象。 本发明提供一种光复用层功率优化系统，用于波分复用传输系统的光复用 段，所述光复用段包括在管理平面或控制平面控制下的波长转换器、光合波器、 光放大器、 光分波器、 光衰减器， 组成至少一个光传输段， 所述优化系统包括： 监测模块， 对应于所述光放大器， 用于监测光放大器的输入、 输出功率； 控制模块，对应于所述管理平面或控制平面，用于控制查询所述监测模块， 根据监测模块监测到的光放大器的输入输出功率， 计算出对应于各光放大器与 光衰减器的调整值； 执行模块，对应于所述光放大器与光衰减器，用于根据控制模块计算出来 的调整值， 动态调整各光放大器与光衰减器； 其中， 所述控制模块、执行模块、监测模块之间通过网管系统或信令系统 连接。 本发明进而提供一种光复用层功率优化方法，用于波分复用传输系统的光 复用段， 所述光复用段包括在管理平面或控制平面控制下的波长转换器、 光合 波器、 光放大器、 光分波器、 光衰减器， 组成至少一个光传输段， 所述优化方 法包括^下步
( 1 )对线路状态进行监测， .查询各光放大器的输入输出功率；
( 2 )才艮据所述查询到的光放大器的输入输出功率， 计算出对应于各光放 大器与光衰减器的调整值；
( 3 )根据所述计算出来的调整值， 动态执行各光放大器与光衰减器的调 整。 其中， 所述步骤（2 ) 可以通过下述步骤计算来实现: ( A )根据监测到的光放大器的输入输出功率， 计算出光复用段中每个光 传输段的增益衰减和；
( B )以使该增益衰减和趋于零的原则， 4艮据光放大器与光衰减器的可调 范围， 获得各光传输段的增益衰减和的可达值； ( C )根据所述可达值与零的差距， 计算出分配给前一光传输段或后一光 传输段的调偏值；
( D )将所述各光传输段的增益衰减和的可达值与被分配的调偏值相加， 得到各光传输段的增益衰减和的目标值；
( E )根据所述计算出的目标值， 计算出应分配给各光放大器与光衰减器 的调整值。 其中， 所述步骤（C ) 包括： 当所述可达值大于零时， 计算出分配给前一 光传输段的调偏值； 当所述可达值小于零时， 计算出分配给后一光传输段的调 偏值。 其中， 所述步骤（E )可以包括如下步骤： ( E1 ) 4夺所述计算出来的目标值以一定的步长细分成小调整量；
( E2 )在所述细分后的小调整量下发执行前， 判断所述对应的光放大器 或光衰减器执行该小调整量后， 在该光复用段的最后一级光放大器的输出光功 率是否超过范围；
( E3 )根据判断结果， 如果超过范围， 则不安排该小调整量的下发执行， 如果未超范围， 则安排该小调整量的下发， 并且在当前光放大器或光衰减器对 应的小调整量的判断完成后， 按业务流向对下一个光放大器或光衰减器的小调 整量进行判断， 当前小调整量判断一轮后， 对尚未进行安排的小调整量按业务 流向进行下一轮的判断， 由此获得各光放大器或光衰减器应执行的各小调整量 ■ 的下发执行顺序。 其中， 步驟（3 )所述根据控制模块下发的调整值的步骤， 在欲增大该光 传输段的增益衰减和时， 先减小光衰减器的衰减， 再增大光放大器的增益； 在 欲减小该光传输段的增益衰减和时， 先减小光放大器的增益， 再增大光衰减器 的衰减。 本发明实现了波分复用设备的优化，并可以使光功率平緩的逐步优化，可 以有效的保证优化过程中系统无误码运行。 附图说明 图 1是根据本发明实施例所述的波分复用传输系统的光复用段示意图； 图 2是本发明所述的光复用层功率优化方法的流程示意图； 图 3是根据本发明实施例所述的优化方法示意图； 图 4是根据本发明实施例所述的具有三个光传输段的波分复用传输系统。 具体实施方式 如图 1所示， 为波分复用传输系统的光复用段 OMS的示意图， 由波长转 换器 OTU、 光合波器 OMU、 光放大器 OA、 光分波器 ODU、 可调光衰减器 VOA和控制平面或管理平面组成。 针对图 1的应用环境，本发明对光复用层的功率优化系统，从整体上来看 , 可以由监测模块、 控制模块、 执行模块组成， 它们之间通过网管系统或信令系 统连接。 其中： 监测模块， 对应于所述光放大器， 用于监测光放大器的输入、 输出功率； 控制模块，对应于所述管理平面或控制平面，用于控制查询所述监测模块， 根据监测模块监测到的光放大器的输入输出功率， 计算出对应于各光放大器与 光衰减器的调整值； - 执行模块，对应于所述光放大器与光衰减器，用于根据控制模块计算出来 的调整值， 动态调整各光放大器与光衰减器。 其中， 所述控制模块， 可以包括： 增益衰减和计算模块，用于根据监测到的光放大器的输入输出功率，计算 出光复用段中每个光传输段的增益衰减和； 可达值计算模块，用于以使该增益衰減和趋于零的原则，根据光放大器与 光衰减器的可调范围， 获得各光传输段的增益衰减和的可达值； 调偏值计算模块，用于根据所述可达值与零的差距，计算出分配给前一光 传输段或后一光传输段的调偏值； 目标值计算模块，用于将所述各光传输段的增益衰减和的可达值与被分配 的调偏值相加， 得到各光传输段的增益衰减和的目标值； 调整量分配模块，用于根据所述计算出的目标值，计算出应分配给各光放 大器与光衰减器的调整值。 其中， 所述调偏值计算模块， 当所述可达值大于零时， 计算分配给前一光 传输段的调偏值； 当所述可达值小于零时，计算分配给后一光传输段的调偏值。 其中， 所述调整量分配模块， 可以包括： 步长细分模块，用于将所述计算出来的目标值以一定的步长细分成小调整 量后， 下发到对应的执行模块； 范围判断模块，用于在所述细分后的小调整量下发前，判断对应的执行模 块执行该小调整量后， 在该光复用段的最后一级光放大器的输出光功率是否超 过范围； 顺序调节模块， 用于才艮据所述范围判断模块的判断结果， 如果超过范围， 则不安排该小调整量的下发， 如果未超范围， 则安排该小调整量的下发， 并且 在一个执行模块对应的小调整量的判断完成后， 按业务流向对下一个执行模块 的小调整量进行判断， 各执行模块的当前小调整量判断一轮后， 对尚未进行安 排的小调整量按业务流向进行下一轮的判断 , 由此获得各执行模块应执行的各 小调整量的下发顺序。 其中， 所述执行模块， 根据控制模块下发的调整值， 在欲增大该光传输段 的增益衰减和时， 先減小光衰减器的衰减， 再增大光放大器的增益； 在欲减小 该光传输段的增益衰减和时，先减小光放大器的增益，再增大光衰减器的衰减。
如图 2所示， 为本发明所述的功率优化方法流程示意图， 首先， 对线路状 态进行监测， 查询各光放大器的输入输出功率（步骤 201 ); 再 居所述查询到 的光放大器的输入输出功率， 计算出对应于各光放大器与光衰减器的调整值 (步骤 202 ); 最后根据所述计算出来的调整值， 动态执行各光放大器与光衰减 器的调整（步骤 203 )。 其中，所述步骤 201 ,性能查询时，可以由控制模块对线路状态进行监测， 查询各光放大器的输入输出功率， 控制模块根据监测模块的当前状态得出的结 果， 用于下一步驟的计算。 所述步骤 202中，根据光放大器的输入输出功率，计算各光放大器与光衰 减器的调整值方法， 可以有艮多种， 下面给出三个实施例： 第一实施例： 首先由控制模块根据监测模块的当前状态， 计算光复用段 OMS 的每个 OTS段的增益、 损耗， 将损耗作为'负增益， 计算增益与损耗的和， 即为增益衰 减和》 接下来对 OTS段增益衰减和的目标值进行判断：各个 OTS段的增益衰减 和的和为该 OMS段的增益衰减和。 以使该增益衰减和趋于零的原则， 才艮据光 放大器与光衰减器的可调范围，得到各 OTS段增益衰减和可达到的与零的最接 近值， 即增益衰减和的可达到值。 当 OTS段增益衰减和的可达值大于零时， 调 偏按业务流向前面的 OTS段的增益衰减和， 使整个 OMS段优化； 当 OTS段 增益衰减和的可达到值小于零时， 调偏按业务流向后面的 OTS 段的增益衰减 和， 使整个 OMS段优化， 根据所述可达值与零的差距， 计算出分配给前一光 传输段或后一光传输段的调偏值，各 OTS段的增益衰减和的可达值与其它 OTS 段分配给该 OTS的增益衰减和的调偏值相加， 得到各 OTS段的增益衰减和的 标值； 根据所述计算出的目标值，计算出应分配给执行模块即对应于各光放大器 与光衰减器的调整值。 计算过程如下所述： 首先为防止执行模块的整个大调整量下发造成系统光功率的过大变化，将 各执行模块的调整量以一定的步长细分， 如 0.5dB, 使系统输出光功率平緩地 逐渐过渡到优化后的最终输出光功率， 该细分后的调整量定义为小调整量。 其次在执行模块调整量下发过程中， 由于 OMS最后 OA的输出光功率变 化过大， 造成接收端 OTU的输入光功率过限而产生误码， 因此在执行模块调 整量下发过程中， OMS最后 OA的输出光功率要求在一定范围内， 即为 OMS 最后 OA的输出光功率范围。该范围由复用层最后一个 OA的当前输出光功率， 各执行模块调整量下发后将得到的优化后功率所包含的光功率范围共同决定。 最后按光传输系统的业务流向，对各执行模块的细分后的小调整量进行判 断， 若该调整量下发将使 OMS的最后一个 OA的输出光功率在允许范围内， 则安排该小调整量的下发， 否则， 不安排该小调整量的下发。 一执行模块的一 个小调整量判断后， 按业务流向进行下一执行模块的一个小调整量的判断。 各 执行模块的一个小调整量判断一轮后， 对还未进行安排的小调整量按业务流向 进行下一轮的判断。 按此方法得到各执行模块各小调整量的下发顺序。 第二实施例： 首先根据监测到的^文大器的输出功率，计算出各放大器的当前输出功率 与预设的输出功率目标值之间的差值， 其中该目标值可以对应于光复用段的第 一个监测模块的输出光功率。 然后 ,才艮据所述计算出来的差值， 以使各光放大器的输出光功率趋于该目 标值为原则， 确定各光放大器与光衰减器的调整值。 第三实施例： 首先，根据监测到的光放大器的输入输出功率，计算出对应于各光传输段 的当前线 员耗值与预设的损耗目标值之间的差值， 其中， 该目标值可以人为 设定。 然后才艮据所述计算出来的差值,以使各光传输段的线路损耗趋于该目标值 为原则， 确定各光放大器与光衰减器的调整值。 所述步骤 203中，根据控制模块下发的调整值，在欲增大该光传输段的增 益衰减和时， 先减小光衰减器的衰减， 再增大光放大器的增益； 在欲减小该光 传输段的增益衰减和时， 先减小光放大器的增益， 再增大光衰减器的衰减。
如图 3所示，为依据本发明实施例所述的优化方法流程图,包括如下步骤: 步驟 301 : 首先查询性能， 计算 OTS段的增益衰减和的初始值、 可达到 值； 步骤 302: 判断 OTS段的可达到值是否为零， 若为零， 则进入步骤 303; 若大于零， 则进入步驟 304; 若小于零， 则进入步骤 305; 步骤 303: 不调偏其它 OTS段的增益衰减和； 步骤 304: 调偏前面的 OTS段的增益衰减和； 步骤 305: 调偏后面的 OTS段的增益衰减和； 步骤 306：判断是否所有的 OTS段均进行了判断，若是 ,则进入步驟 308; 若不是， 则进入步骤 307; 步驟 307: 对下一 OTS段进行判断， 进入步骤 302; 步骤 308: 根据各 OTS段的增益衰减和的可达到值与其它 OTS段分配给 该 OTS段的增益衰减和的调偏值的和，得到各 OTS段的增益衰减和的目标值； 步骤 309: 根据 OTS段的增益衰减和的初始值和目标值， 判断是否欲增 大 OTS段的增益衰减和， 若是， 则进入步骤 310; 若减小， 则进入步骤 311 ; 若不变， 则 OTS段的各执行模块的调整量不变 （步骤 312 ); 步骤 310: 按以下原则分配执行模块的调整量： 先减小 VOA的衰减， 再 增大 OA的增益； 步骤 311 : 按以下原则分配执行模块的调整量： 先减小 OA的增益， 再增 大 VOA的衰減； 步骤 312: OTS段的各执行模块的调整量不变； 步骤 313: 判断是否对所有欲调整的 OTS段均进行了判断， 若是， 则进 入步骤 315; 若不是， 则进入步骤 314; 步骤 314: 对下一 OTS段进行判断， 进入步骤 309; 步骤 315: 得到各执行模块的调整量； 步骤 316: 按 0.5dB步长细分调整量， 根据复用层最后一个 OA的当前输 出光功率， 及各执行模块的调整量下发后将得到的优化后功率所包含的光功率 范围， 得到 OMS最后一个 OA的输出光功率的允许范围； 步骤 317: 判断执行模块的小调整量调节是否会超过允许范围， 若是， 则 进入步骤 318; 若不是， 则进入步骤 319; 步骤 318: 暂不安排调节， 置于下一轮进行判断； 步骤 319： 得到该小调整量的调节顺序； 步骤 320: 判断所有欲调整执行模块的小调整量是否已安排顺序， 若是， 则进入步骤 322， 若不是, 则进入步骤 321 ; 步骤 321 : 对下一个执行模块的小调整量进行判断， 进入步驟 317; 步骤 322: 得到调节顺序， 下发。
如图 4所示，是具有三个光传输段的波分复用传输系统的一个实施例，控 制模块对应于所述管理平面或控制平面， 对应于所述 ΟΑ0、 ΟΑ1、 OA2、 OA3 是监测模块， 对应于所述 ΟΑ0、 ΟΑ1、 OA2、 OA3与 VOAl、 VOA2、 VOA3 是执行模块。 OA0到 OA1之间为一个 OTS段， 记为 OTS#l。 OA1到 OA2之 间为一个 OTS段，记为 OTS#2。 OA2到 OA3之间为一个 OTS段，记为 OTS#3。 各监测模块的监测量， 各执行模块的调整量如下表所示： 光传输段 监测模块和 监测量 执行模块的调整量数值
(OTS) 执行模块
OTS # 1 OA0 输出光功率 15 dBm
VOA1 2 dB
OA1 输入光功率 -5 dBm 22+0 ( dB )
输出光功率 17 dBm
OTS # 2 VOA2 2 dB
OA2 输入光功率 -3 dBm 22+0 ( dB )
输出光功率 19 dBm
OTS # 3 VOA3 2 dB
OA3 输入光功率 -1 dBm 22+0 ( dB )
输出光功率 20 dBm 才艮据本发明所述方法， 得到各光传输段 OTS的增益衰减和的目标值如下 表所示：
Figure imgf000012_0001
根据本发明所述方法， 得到各光传输段 OTS的应调整的执行模块需调整 到的终值如下表所示：
Figure imgf000012_0002
才艮据本发明所述方法， 支设 VOA的调节步长为 0.5dB, 优化结果的下发 顺序如下表所示： 光传输段 每一轮执行模块的调整量需调整到的数值 ( dB )
( OTS ) 执行模块
第一轮下发 第二轮下发 第三轮下发 第四轮下发 编号
VOA1 2+0.5 2.5+0.5 3+0.5 3.5+0.5
OTS # 1
OA1
VOA2 2+0.5 2.5+0.5 3+0.5 3.5+0.5
OTS # 2
OA2
VOA3 2+0.5 2.5+0.5 3+0.5 3.5+0.5
OTS # 3
OA3 参考本发明的实施例，是根据整个光复用段 OMS的光复用层光功率情况， 对整个光复用段的光复用层光功率进行优化， 在执行模块调整量下发过程中 , 以小调节步长将调整量逐步下发， 并使得下发过程中光复用层的最后一个 OA 的输出光功率在一定范围内，从而使光复用段 OMS的光功率平緩的逐步优化， 由于采取了调整量细分、 根据调整过程光功率允许范围判断调整量的下发顺序 等技术措施， 可有效保证优化过程中波分复用传输系统无误码运行。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种光复用层功率优化系统， 用于波分复用传输系统的光复用段， 所述 光复用段包括在管理平面或控制平面控制下的波长转换器、 光合波器、 光放大器、 光分波器、 光衰减器， 组成至少一个光传输段， 其特征在于， 所述优化系统包括：
监测模块， 对应于所述光放大器， 用于监测光放大器的输入、 输出 功率；
控制模块， 对应于所述管理平面或控制平面， 用于控制查询所述监 测模块， 根据监测模块监测到的光放大器的输入输出功率， 计算出对应 于各光放大器与光衰减器的调整值；
执行模块， 对应于所述光放大器与光衰减器， 用于根据控制模块计 算出来的调整值， 动态调整各光放大器与光衰减器，
其中， 所述控制模块、 执行模块、 监测模块之间通过网管系统或信 令系统连接。 2. 如权利要求 1所述的优化系统, 其特征在于， 所述控制模块， 包括： 增益衰减和计算模块， 用于才艮据监测到的光放大器的输入输出功 率， 计算出光复用段中每个光传输段的增益衰减和；
可达值计算模块， 用于以使该增益衰减和趋于零的原则， 根据光放 大器与光衰减器的可调范围， 获得各光传输段的增益衰减和的可达值； 调偏值计算模块， 用于根据所述可达值与零的差距， 计算出分配给 前一光传输段或后一光传输段的调偏值；
目标值计算模块，用于将所述各光传输段的增益衰减和的可达值与 被分配的调偏值相加， 得到各光传输段的增益衰减和的目标值；
调整量分配模块， 用于根据所述计算出的目标值， 计算出应分配给 各光放大器与光衰减器的调整值。
3. 如权利要求 2所述的优化系统， 其特征在于， 所述调偏值计算模块， 当 所述可达值大于零时， 计算分配给前一光传输段的调偏值； 当所述可达 值小于零时， 计算分配给后一光传输段的调偏值。 如权利要求 2所述的优化系统， 其特征在于， 所述调整量分配模块， 包 括：
步长细分模块，用于将所述计算出来的目标值以一定的步长细分成 小调整量后， 下发到对应的执行模块；
范围判断模块， 用于在所述细分后的小调整量下发前， 判断对应的 执行模块执行该小调整量后， 在该光复用段的最后一级光放大器的输出 光功率是否超过范围；
顺序调节模块， 用于根据所述范围判断模块的判断结果， 如果超过 范围， 则不安排该小调整量 '的下发， 如果未超范围， 则安排该小调整量 的下发， 并且在一个执行模块对应的小调整量的判断完成后， 按业务流 向对下一个执行模块的小调整量进行判断， 各执行模块的当前小调整量 判断一轮后，对尚未进行安排的小调整量按业务流向进行下一轮的判断 , 由此获得各执行模块应执行的各小调整量的下发顺序。 如权利要求 1所述的优化系统， 其特征在于， 所述控制模块， 包括： 功率差值计算模块， 用于根据监测到的光放大器的输出功率， 计算 出各放大器的当前输出功率与预设的输出功率目标值之间的差值；
调整值计算模块， 用于根据所述计算出来的差值， 以使各光放大器 的输出光功率趋于该目标值.为原则， 确定各光放大器与光衰减器的调整 值。 如权利要求 1所述的优化系统， 其特征在于， 所述控制模块， 包括： 损耗差值计算模块， 用于根据监测到的光放大器的输入输出功率， 计算出对应于各光传输段的当前线路损耗值与预设的损耗目标值之间的 差值；
调整值确定模块， 用于根据所述计算出来的差值， 以使各光传输段 的线路损耗趋于该目标值为原则，确定各光放大器与光衰减器的调整值。 如权利要求 1所述的优化系统， 其特征在于， 所述执行模块， #居控制 模块下发的调整值， 在欲增大该光传输段的增益衰减和时， 先减小光衰 减器的衰减， 再增大光放大器的增益； 在欲减小该光传输段的增益衰减 和时， 先减小光放大器的增益， 再增大光衰减器的衰减。
8. 一种光复用层功率优化方法， 用于波分复用传输系统的光复用段， 所述 • 光复用段包括在管理平面或控制平面控制下的波长转换器、 光合波器、 光放大器、 光分波器、 光衰减器， 组成至少一个光传输段， 其特征在于， 所述优化方法包括如下步驟：
( 1 )对线路状态进行监测， 查询各光放大器的输入输出功率；
( 2 )根据所述查询到的光放大器的输入输出功率， 计算出对应于 各光放大器与光衰减器的调整值；
( 3 )根据所述计算出来的调整值， 动态执行各光放大器与光衰减 器的调整。
9. 如权利要求 8所述的优化方法， 其特征在于， 所述步骤（2 ) 包括：
' ( A )根据监测到的光放大器的输入输出功率， 计算出光复用段中 每个光传输段的增益衰减和；
( B ) 以使该增益衰减和趋于零的原则， 居光放大器与光衰减器 的可调范围， 获得各光传输段的增益衰减和的可达值；
( C )根据所述可达值与零的差距， 计算出分配给前一光传输段或 后一光传输段的调偏值；
( D )将所述各光传输段的增益衰减和的可达值与被分配的调偏值 相加， 得到各光传输段的增益衰减和的目标值；
( E )才艮据所述计算出的目标值， 计算出应分配给各光放大器与光 衰减器的调整值。
10. 如权利要求 9所述的优化方法， 其特征在于， 所述步骤（C ), 当所述可 达值大于零时， 计算出分配给前一光传输段的调偏值； 当所述可达值小 于零时， 计算出分配给后一光传输段的调偏值。 11. 如权利要求 9所述的优化方法， 其特征在于， 所述步據（E ), 包括：
( E1 )将所述计算出来的目标值以一定的步长细分成小调整量；
( E2 )在所述细分后的小调整量下发执行前， 判断所述对应的光放 大器或光衰减器执行该小调整量后， 在该光复用段的最后一级光放大器 的输出光功率是否超过范围；
( E3 )根据判断结果， 如果超过范围， 则不安排该小调整量的下发 执行， 如果未超范围， 则安排该小调整量的下发， 并且在当前光放大器 或光衰减器对应的小调整量的判断完成后， 按业务流向对下一个光放大 器或光衰减器的小调整量进行判断， 当前小调整量判断一轮后， 对尚未 进行安排的小调整量按业务流向进行下一轮的判断， 由此获得各光放大 器或光衰减器应执行的各' ·!、调整量的下发执行顺序。 如权利要求 8所述的优化方法， 其特征在于， 所述步骤（2 ) 包括：
( A1 )根据监测到的光放大器的输出功率， 计算出各放大器的当 前输出功率与预设的输出功率目标值之间的差值；
( B2 )根据所述计算出来的差值， 以使各光放大器的输出光功率趋 于该目标值为原则， 确定各光放大器与光衰减器的调整值。 如权利要求 8所述的优化方法， 其特征在于， 所述步骤（2 ) 包括：
( A2 )根据监测到的光放大器的输入输出功率， 计算出对应于各 光传输段的当前线路损耗值与预设的损耗目标值之间的差值；
( B2 )根据所述计算出来的差值， 以使各光传输段的线 5^员耗趋于 该目标值为原则， 确定各光放大器与光衰减器的调整值。 如权利要求 8所述的优化方法， 其特征在于， 所述步厥（3 )， 根据控制 模块下发的调整值， 在欲增大该光传输段的增益衰减和时， 先减小光衰 减器的衰减， 再增大光放大器的增益； 在欲减小该光传输段的增益衰减 和时， 先减小光放大器的增益， 再增大光衰减器的衰减。
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