一种光传输系统的性能确定方法和装置转让专利
申请号 : CN202110292454.0
文献号 : CN113114351B
文献日 : 2022-04-08
发明人 : 张传熙 , 陈文雄 , 王鹏 , 钟志刚 , 郑波 , 乔月强 , 杨伟 , 张二超 , 臧军超
申请人 : 中国联合网络通信集团有限公司 , 中讯邮电咨询设计院有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种光传输系统的性能确定方法,其特征在于,所述性能确定方法包括:获取至少一个光放大段的性能参数;所述性能参数包括光放大段的输出功率、所述光放大段中光放大器的增益、以及所述光放大段中光放大器的噪声指数;一个光放大段包括一段光纤和一个光放大器;所述一个光放大段中光放大器的增益,为所述一段光纤的光纤衰减和所述一个光放大器中预留的衰减余量之和;
根据所述光放大段的性能参数和预设公式确定所述至少一个光放大段的光信噪比;
所述至少一个光放大段的光信噪比满足公式:其中,j∈N,OSNR总1表示所述至少一个光放大段的光信噪比,N表示光放大段的数量,Pj表示第j个光放大段的输出功率,Lj表示所述第j个光放大段中光放大器的增益,NFj表示所述第j个光放大段中光放大器的噪声指数;
在所述光传输系统配置有光复用段保护的情况下,所述至少一个光放大段的光信噪比满足公式:
‑0.1×OSNRΔ
OSNR总2=‑10lg10 ,其中,OSNR总2表示所述至少一个光放大段的光信噪比,OSNRΔ=min{OSNRΔ1,…,OSNRΔi,…,OSNRΔN},OSNRΔi=OSNR1+…+OSNRi+…+OSNRN,i∈N,N表示光放大段的数量,OSNRi表示第i个光放大段的光信噪比,第i个光放大段为主用光放大段,或者备用光放大段,Pi表示第i个光放大段的输出功率,Li表示所述第i个光放大段中光放大器的增益,NFi表示所述第i个光放大段中光放大器的噪声指数。
2.根据权利要求1所述的性能确定方法,其特征在于,所述光放大段的输出功率为正1dBm,或者正4dBm。
3.一种光传输系统的性能确定装置,其特征在于,所述性能确定装置包括:获取模块,用于获取至少一个光放大段的性能参数;所述性能参数包括光放大段的输出功率、所述光放大段中光放大器的增益、以及所述光放大段中光放大器的噪声指数;一个光放大段包括一段光纤和一个光放大器;所述一个光放大段中光放大器的增益,为所述一段光纤的光纤衰减和所述一个光放大器中预留的衰减余量之和;
确定模块,用于根据所述获取模块获取到的所述光放大段的性能参数和预设公式确定所述至少一个光放大段的光信噪比;
所述至少一个光放大段的光信噪比满足公式:其中,j∈N,OSNR总1表示所述至少一个光放大段的光信噪比,N表示光放大段的数量,Pj表示第j个光放大段的输出功率,Lj表示所述第j个光放大段中光放大器的增益,NFj表示所述第j个光放大段中光放大器的噪声指数;
在所述光传输系统配置有光复用段保护的情况下,所述至少一个光放大段的光信噪比满足公式:
‑0.1×OSNRΔ
OSNR总2=‑10lg10 ,其中,OSNR总2表示所述至少一个光放大段的光信噪比,OSNRΔ=min{OSNRΔ1,…,OSNRΔi,…,OSNRΔN},OSNRΔi=OSNR1+…+OSNRi+…+OSNRN,i∈N,N表示光放大段的数量,OSNRi表示第i个光放大段的光信噪比,第i个光放大段为主用光放大段,或者备用光放大段,Pi表示第i个光放大段的输出功率,Li表示所述第i个光放大段中光放大器的增益,NFi表示所述第i个光放大段中光放大器的噪声指数。
4.根据权利要求3所述的性能确定装置,其特征在于,所述光放大段的输出功率为正1dBm,或者正4dBm。
5.一种光传输系统的性能确定装置,其特征在于,所述光传输系统的性能确定装置包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如权利要求1‑2中任一项所述的光传输系统的性能确定方法。
6.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,其特征在于,当所述计算机可读存储介质中的指令由光传输系统的性能确定装置的处理器执行时,使得所述光传输系统的性能确定装置执行如权利要求1‑2中任一项所述的光传输系统的性能确定方法。
说明书 :
一种光传输系统的性能确定方法和装置
技术领域
背景技术
信噪比(optical signal noise ratio,OSNR)来衡量的。在国际电信联盟(international
telecommunication union,ITU)协议ITU‑TRec G.692中提供了光传输系统中各光放大段
均匀衰减情况下OSNR的算法。但是在实际应用中,光传输系统的各光放大段的衰减并不均
匀,因此确定出的结果并不准确。
发明内容
段的性能参数,并根据光放大段的性能参数和预设公式确定至少一个光放大段的光信噪
比。其中,性能参数包括光放大段的输出功率、光放大段中光放大器的增益、以及光放大段
中光放大器的噪声指数,一个光放大段包括一段光纤和一个光放大器一个光放大段中光放
大器的增益,为一段光纤的光纤衰减和一个光放大器中预留的衰减余量之和。
性能参数包括了光放大段中光放大器的增益,而光放大段中光放大器的增益,为该光放大
段中光纤的光纤衰减和该光放大段中光放大器预留的衰减余量之和。这样,在确定至少一
个光放大段的光信噪比时,既考虑了光放大段中的光纤的衰减情况,又考虑了光放大器中
预留的衰减余量,避免了直接根据光放大段中光纤的光纤衰减,确定出的光放大段的性能
结果为均匀衰减情况下光信噪比的问题,提高了性能确定结果的准确性。
表示光放大段的数量,Pj表示第j个光放大段的输出功率,Lj表示第j个光放大段中光放大器
的增益,NFj表示第j个光放大段中光放大器的噪声指数。
噪比满足公式:OSNR总2=‑10lg10 ,其中,OSNR总2表示至少一个光放大段的光信噪
比,OSNRΔ=min{OSNRΔ1,…,OSNRΔi,…,OSNRΔN},OSNRΔi=OSNR1+…+OSNRi+…+
OSNRN, i∈N,N表示光放大段的数量,OSNRi
表示第i个光放大段的光信噪比,第i个光放大段为主用光放大段,或者备用光放大段,Pi表
示第i个光放大段的输出功率,Li表示第i个光放大段中光放大器的增益,NFi表示第i个光放
大段中光放大器的噪声指数。
数;性能参数包括光放大段的输出功率、光放大段中光放大器的增益、以及光放大段中光放
大器的噪声指数;一个光放大段包括一段光纤和一个光放大器;确定模块,用于根据获取模
块获取到的光放大段的性能参数和预设公式确定至少一个光放大段的光信噪比。
表示光放大段的数量,Pj表示第j个光放大段的输出功率,Lj表示第j个光放大段中光放大器
的增益,NFj表示第j个光放大段中光放大器的噪声指数。
噪比满足公式:OSNR总2=‑10lg10 ,其中,OSNR总2表示至少一个光放大段的光信噪
比,OSNRΔ=min{OSNRΔ1,…,OSNRΔi,…,OSNRΔN},OSNRΔi=OSNR1+…+OSNRi+…+
OSNRN, i∈N,N表示光放大段的数量,OSNRi
表示第i个光放大段的光信噪比,第i个光放大段为主用光放大段,或者备用光放大段,Pi表
示第i个光放大段的输出功率,Li表示第i个光放大段中光放大器的增益,NFi表示第i个光放
大段中光放大器的噪声指数。
中的光传输系统的性能确定方法。
时,使得光传输系统的性能确定装置能够执行如上述第一方面中的光传输系统的性能确定
方法。
第一方面中的光传输系统的性能确定方法。
上文的方法以及下文具体实施方式中对应的方案的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
具体实施方式
本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本申请保护的范围。
解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并
不限定一定不同。该“第一”、第二”描述的技术特征间无先后顺序或者大小顺序。
其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨
在以具体方式呈现相关概念,便于理解。
以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情
况,其中A,B可以是单数或者复数。并且,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两
个或多于两个。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项
(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a‑b,a‑
c,b‑c,或a‑b‑c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
的光器件(如光放大器、光连接器、光分路器和光衰减器等)组成。
光纤衰减,NF表示光放大器的噪声指数,N表示光链路中的光纤段数。
务波长的动态控制。
1所示,该光传输系统包括光发送机11、至少一个光放大段12、光接收机14,光发送机11与光
接收机14通过至少一个光放大段12传输光信号。
里);光放大器122用于放大光信号,以弥补光信号在传播过程中的损耗。
光信号,并将其转换成其他信号,从而完成该其他信号的传输。
电路),用于从分支路径(例如,分支路径131)发送和接收信道波长。
和接头损耗等都会影响信号传输,因而光传输系统的各光放大段的衰减并不均匀,因此确
定出的结果并不准确。
中预留的衰减余量,避免了直接根据光放大段中光纤的光纤衰减,确定出的光放大段的性
能结果为均匀衰减情况下光信噪比的问题,提高了性能确定结果的准确性。
从而实现本申请中的光传输系统的性能确定方法。
于控制本申请方案程序执行的集成电路。
息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically
erasable programmable read‑only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read‑
only memory,CD‑ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用
光碟、蓝光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令
或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存
储器303可以是独立存在,通过总线304与处理器302相连接。存储器303也可以和处理器302
集成在一起。
与其他设备进行信息交互,例如支持光传输系统的性能确定装置与其他设备的信息交互。
部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
中光放大器的增益,为一段光纤的光纤衰减和一个光放大器中预留的衰减余量之和。
纤衰减L,光放大器的噪声指数NF,光链路中的光纤段数N。
1dBm,最大为+4dBm。因此,本申请以此为基础,规定每个光放大器的单通道输出功率为+
1dBm或+4dBm,将58公式中的光纤衰减L转化为光放大器的增益G,即光纤衰减+衰减余量=
光放大器的增益。其中,衰减余量由光放大器内部的可变光衰耗器(variable optical
attenuator,VOA)预留。
点,输入记为B点,光放大器1221的输出记为C点。则A点‑C点的功率关系为C‑光纤衰减‑VOA
=B,B+OA1222增益=A,其中,VOA为光放大器1222内部的可变光衰耗器预留的数值(衰减余
量),C表示C点的功率,B表示B点的功率,A表示A点的功率,OA1222增益表示光放大器1222的
增益。
率。
表示光放大段的输出功率,L表示光放大段中光放大器的增益,NF表示光放大段中光放大器
的噪声指数。
光放大段的光信噪比,N表示光放大段的数量,Pj表示第j个光放大段的输出功率,Lj表示第j
个光放大段中光放大器的增益,NFj表示第j个光放大段中光放大器的噪声指数。
放大器,来补偿光功率的衰减。又由于ROADM站点没有光纤段,因此,将ADM的光损耗视为
ROADM站点的光纤衰减,另外,ROADM站点也不需要余量补偿,因此,光纤衰减(ADM的光损耗)
与光放大器的增益G相等。这样,在包括ROADM站点的光传输系统中,可以将ROADM站点中的
ADM和一个光放大器,作为一个光放大段来计算光传输系统中至少一个光放大段的OSNR。
光放大器的增益均为16dB,且每个光放大器引入的信噪比OSNR2=58+1‑16‑8=35dB,上波
‑35/10
方向总信噪比OSNR3=‑10×lg(2×10 )=31.99dB。
‑0.1×OSNRΔ
,其中,OSNR总2表示至少一个光放大段的光信噪比,OSNRΔ=min{OSNRΔ1,…,OSNR
Δi ,… ,O SNR ΔN} ,OSN RΔi =OS NR1+ …+O SNR i+… +OS NRN ,
i∈N,N表示光放大段的数量,OSNRi表示
第i个光放大段的光信噪比,第i个光放大段为主用光放大段,或者备用光放大段,Pi表示第
i个光放大段的输出功率,Li表示第i个光放大段中光放大器的增益,NFi表示第i个光放大段
中光放大器的噪声指数。
常工作时,接收端选择接收主用光缆的信号,当主用光缆发生故障时,接收端自动切换至备
用光缆接收信号。
多个光放大段传输,如果每个光放大段都按主用光链路计算OSNR,将有可能导致某个光放
大段切换到备用时,传输性能不达标的情况;如果每个复用段都按备用路由计算OSNR,则计
算出的业务OSNR将急剧劣化,需要额外配置大量中继板卡,浪费投资。
=‑10×lg(10 ),为了简化表述,将OSNR主1+OSNR主2+…+OSNR主N记
‑OSNR△/10
为OSNR△,则OSNR总主=‑10×lg(10 )。
为OSNR备1+OSNR主2+…+OSNR主N,记为OSNR△1;当第二个光放大段倒换到备用时,OSNR△
变为OSNR主1+OSNR备2+…+OSNR主N,记为OSNR△2;……;当第N个光放大段倒换到备用时,
OSNR△变为OSNR主1+OSNR主2+…+OSNR备N,记为OSNR△N。
到备用时,OSNR△变为OSNR备1+OSNR备2+…+OSNR主N,记为OSNR△12;当第二个光放大段和
第N个光放大段倒换到备用时,OSNR△变为OSNR主1+OSNR备2+…+OSNR备N,记为OSNR△2N
等,以此类推。
的至少一个光放大段的光信噪比。
OSNR以及线路传输OSNR之和,即
OSNR业务表示业务对应的至少一个光放大段的光信噪比,OSNR上波表示业务在上波方向上的
光信噪比,OSNR下波表示业务在下波方向上的光信噪比,OSNR△取OSNR△集合中最小的数
值。
益,而光放大段中光放大器的增益,为该光放大段中光纤的光纤衰减和该光放大段中光放
大器预留的衰减余量之和。这样,在确定至少一个光放大段的光信噪比时,既考虑了光放大
段中的光纤的衰减情况,又考虑了光放大器中预留的衰减余量,避免了直接根据光放大段
中光纤的光纤衰减,确定出的光放大段的性能结果为均匀衰减情况下光信噪比的问题,提
高了性能确定结果的准确性。
能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件
功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一
种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
例的描述相互对应,因此,未详细描述的内容可以参见上文方法实施例,为了简洁,这里不
再赘述。
段包括一段光纤和一个光放大器;一个光放大段中光放大器的增益,为一段光纤的光纤衰
减和一个光放大器中预留的衰减余量之和;例如,参照图4所示,获取模块61,用于执行步骤
41。确定模块62,用于根据获取模块61获取到的光放大段的性能参数和预设公式确定至少
一个光放大段的光信噪比。例如,参照图4所示,确定模块62,用于执行步骤42。
表示光放大段的数量,Pj表示第j个光放大段的输出功率,Lj表示第j个光放大段中光放大器
的增益,NFj表示第j个光放大段中光放大器的噪声指数。
噪比满足公式:OSNR总2=‑10lg10 ,其中,OSNR总2表示至少一个光放大段的光信噪
比,OSNRΔ=min{OSNRΔ1,…,OSNRΔi,…,OSNRΔN},OSNRΔi=OSNR1+…+OSNRi+…+
OSNRN, i∈N,N表示光放大段的数量,OSNRi
表示第i个光放大段的光信噪比,第i个光放大段为主用光放大段,或者备用光放大段,Pi表
示第i个光放大段的输出功率,Li表示第i个光放大段中光放大器的增益,NFi表示第i个光放
大段中光放大器的噪声指数。
体的执行过程可参考图4所示的光传输系统的性能确定方法部分的描述,此处不再赘述。
本申请实施例相关的部分,具体技术细节未揭示的,请参照本申请各实施例。
执行如图4‑图5所示的任一个实施例的光传输系统的性能确定方法。
定装置的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机执行指令,处理器执行该计算机
执行指令使得光传输系统的性能确定装置,执行如图4‑图5所示的任一个实施例的光传输
系统的性能确定方法。
述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成
以上描述的全部或者部分功能。
划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件
可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦
合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的
目的。
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来,该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个设备(可以是单
片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请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、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码
的介质。
请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。