CN102299738B - 获得光网络链路性能参数的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种获得光网络链路性能参数的方法及装置，通过获取监测的实际光功率及理论光功率，并通过利用实际光功率与理论光功率对理论模型进行修正，从修正后的理论模型获得光网络各节点处的性能参数值，使得理论模型给出的性能参数更加准确，解决了现有技术中理论模型计算的性能参数与实测结果偏差很大的问题，提高了理论模型给出的性能参数的准确性。

Description

获得光网络链路性能参数的方法及装置

技术领域

本发明涉及光网络技术，尤其涉及一种获得光网络链路性能参数的方法及装置。

背景技术

以自动交换光网络(Automatically Switched Optical Networks，ASON)为典型代表的智能化光网络，从网管***中分离出控制层平面，给智能化光网络引进了一部分的自动控制功能，实现了自动连接管理。

例如某个采用密集型波分复用技术(DWDM)的光网络链路***中，总共包含两个光复用段(Optical Multiplexer Section Layer，OMS)，发端(Tx)到WSS1为第一个OMS段，WSS2到收端(Rx)为第二个OMS段，每个OMS包含有多个跨段，每个跨段内包含掺铒光纤放大器(Erbium-doped FiberAmplifier，EDFA)、光纤和衰减器。发端(Tx)信号经过多个放大器、光波长选择开关(Wavelength Selective Switch，WSS)、衰减器和光纤传输之后被收端(Rx)的接收机接收。

为了得到链路中任意点各波长信号的功率和OSNR，现有技术采用纯理论模型进行计算，比如对于信号在光纤中传输，用受激拉曼散射(StimulatedRaman Scattering，SRS)模型计算；对于信号在EDFA中传输，通过网管查询放大器所设置的增益后，用EDFA模型进行计算；对于信号在衰减器中的传输，则通过网管查询所设置的衰减量；对于信号在WSS中的传输，通过网管查询所设置的衰减量。

在现有技术用模型计算获得链路性能的过程中，至少存在以下缺陷：由于链路中某些参数如WSS器件、VOA器件的固定***损耗、器件的波长相关损耗(Wavelength Dependent Loss，WDL)特性、EDFA控制精度误差等无法准确获取，导致理论模型计算结果的输入参数不准确，因此在工程应用中用理论模型计算通常会与实测结果偏差很大。

发明内容

本发明实施例提出一种获得光网络链路性能参数的方法及装置，以提高通过理论模型给出的光网络性能参数的准确性。

本发明实施例提供了一种获得光网络链路性能参数的方法，包括：

从光网络链路上的各监测点获取实际光功率；

相应获取理论模型计算的各监测点的理论光功率；

利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正；

从修正后的理论模型获得所述光网络链路上各节点处的性能参数值。

本发明实施例还提供了一种获得光网络链路性能参数的装置，包括：

实际值获取单元，用于从光网络链路上的各监测点获取实际光功率；

理论值获取单元，用于相应获取理论模型计算的各监测点的理论光功率；

修正单元，用于利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正；

性能参数获取单元，用于从修正后的理论模型获得所述光网络链路上各节点处的性能参数值。

本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的方法及装置，通过获取监测的实际光功率及理论光功率，并通过利用实际光功率与理论光功率对理论模型进行修正，从修正后的理论模型获得光网络各节点处的性能参数值，使得理论模型给出的性能参数更加准确，解决了现有技术中理论模型计算的性能参数与实测结果偏差很大的问题，提高了理论模型给出的性能参数的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的方法中链路中任意节点的信号功率谱的示意图；

图3、图4为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的方法所应用的光网络链路示意图；

图5为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的方法中具体用于图4所示光网络链路理论模型修正的一种流程图；

图6为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的方法中具体用于图4所示光网络链路理论模型修正的另一种流程图；

图7为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的方法中理论模型计算的EDFA3输出的结果与OPM2监测的误差示意图；

图8为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤11、从光网络链路上的各监测点获取实际光功率。

通常链路中的某些站点会配置光性能监控(Optical Performance Monitor，OPM)模块用于监测各单波光功率，特别是在可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer，ROADM)前后。

为了获得链路的性能参数对链路性能进行评估，在每个OMS的发端(即第一个放大器处)和收端(即最后一个放大器处)都有OPM监测，基于OPM模块成本的考虑，工程应用中不会在每个放大器的位置都放置OPM模块来监控光功率。但是在获得链路性能如传输代价时，需要知道各跨段每个单波的入纤光功率，即放大器输出的各单波输出光功率，还要知道链路中某些点的光信号的OSNR。

监测点的监测装置可以是EDFA，也可以是OPM，还可以是其他监测设备或仪表，光功率可以是单波光功率，也可以是合波光功率。其中，EDFA监测的是实际合波光功率，OPM监测的是实际单波光功率。

假设链路中有N个波长的光信号，则链路中任意节点的信号功率谱可如图2所示。灰色部分表示链路中累积的放大的自发辐射噪声(amplified spontaneous emission，ASE)噪声。则该点光信号的合波光功率P总(mw)可以表示为各单波功率P_λi(mw)之和加ASE的功率P_ASE(mw)，即

P_总可以通过理论模型计算获得理论值，也可以通过监测点获得实际值。

本步骤通过监测点获得实际值，如从光网络链路上的各从光网络链路上的各EDFA获取EDFA监测的实际合波光功率；或者从光网络链路上的部分EDFA处设置的OPM获取OPM监测的实际单波光功率，及从其余的EDFA获取EDFA监测的实际合波光功率；或者从光网络链路上位于各EDFA处的OPM获取OPM监测的实际单波光功率；或者从光网络链路上的各节点处获取监测设备或仪表监测的实际合波光功率或者实际单波光功率。其中，实际单波光功率可为放大器的输入、输出的单波实际光功率即实际单波输入输出光功率，实际合波光功率为实际总输入输出光功率。

步骤12、相应获取理论模型计算的各监测点的理论光功率。如EDFA本身可监测实际光功率时，则获取理论模型计算的该EDFA的理论光功率。如OPM监测一EDFA的实际光功率时，则获取理论模型计算的该EDFA的理论光功率。其中，理论光功率可为输入、输出的单波理论光功率，也可为理论总输入/输出光功率。

步骤13、利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正。具体地，可包括：

利用所述光网络链路上的第一个放大器的实际总输入光功率修正所述第一个放大器的理论单波输入光功率；

利用修正后的理论单波输入光功率修正所述光网络链路在理论模型中的发端的链路损耗。

或者可包括：

用所述EDFA监测的EDFA的实际总输出光功率与理论模型计算的理论总输出光功率相减，得到差值；

将所述差值与所述理论输出光功率相加，得到修正后的理论总输出光功率；

利用所述EDFA的理论总输入光功率与所述修正后的理论总输出光功率，得到所述EDFA的修正增益；

用所述修正增益替换所述EDFA在所述理论模型中的原有增益。

或者可包括：

比较所述EDFA监测的实际总输入光功率与理论模型计算的理论总输入光功率；

在所述实际总输入光功率与理论总输入光功率不一致的情况下，对所述理论总输入光功率进行修正，并利用修正后的理论总输入光功率及上一级EDFA修正后的理论总输出光功率，对所述EDFA与上一级EDFA之间在理论模型中的VOA损耗或跨段器件的损耗进行修正。

或者可包括：

利用OPM监测的EDFA的实际单波输出光功率之和，减去所述EDFA监测的实际总输入光功率，得到所述EDFA的总增益；

用得到的所述总增益替换理论模型中所述EDFA的总增益。

或者可包括：

用OPM监测的EDFA实际单波输出光功率与所述理论模型计算得到的相应的理论单波输出光功率相减，得到各单波的实际输出光功率与理论输出光功率的差值；

比较所述各单波的实际光功率与理论光功率的差值与预先设定的阈值门限；

在所述差值至少有一个大于所述阈值门限的情况下，修正所述理论模型中所述EDFA的理论单波输入光功率；

利用修正后的所述EDFA的理论单波输入光功率，修正所述光网络链路在理论模型中的发端的链路损耗。

进一步地，步骤13还可包括：

将所述各单波的实际输出光功率与理论输出光功率的差值以平均或加权平均的方式分配到所述OPM所在光复用段的各个跨段，以相应修正各个跨段在所述理论模型中的链路损耗；

利用修正后的理论模型再次计算各单波的理论输出光功率，并以此得到各单波的新的实际输出光功率与理论输出光功率的差值，直至差值小于所述阈值门限。

或者还可包括：

用所述OPM所在光复用段的最后一个OPM监测的实际单波输出光功率之和与所述理论模型得到的理论总输出光功率相减，得到合波差值；

以平均或加权平均的方式用所述合波差值对所述OPM所在光复用段的EDFA的增益进行修正；

用所述最后一个OPM监测的实际单波输出光功率与所述理论模型计算得到的理论单波输出光功率相减，得到单波差值；

用所述合波差值与所述单波差值相减，得到偏差值；

比较所述偏差值与预先设定的阈值；

在所述偏差值大于所述阈值的情况下，以平均或加权平均的方式用所述偏差值修正所述OPM所在光复用段内的链路损耗，直至偏差值小于阈值。

步骤14、从修正后的理论模型获得所述光网络链路上各节点处的性能参数值。经过上述步骤13对理论模型中的链路损耗及放大器如EDFA增益中的至少一个参数进行修正，使得修正后的理论模型计算得到的光网络的性能参数如各节点处的理论光功率与实际光功率偏差很小，OSNR更加准确，提高了光网络链路的理论模型计算结果的准确性，使得通过理论模型获得的链路性能参数更加精确。

本实施例提供的技术方案根据OPM监测的各实际单波输出光功率和/或EDFA监测的实际合波光功率来修正理论模型的中的相应参数，以尽可能降低理论模型计算过程中误差的累积，从而保证链路模型计算结果的准确性。

下面以图3、图4所示光网络链路为例，对获得光网络链路性能参数的方法作进一步说明。

图3所示的光网络链路中没有OPM，所有EDFA节点处的监测功能由EDFA执行。

OMS1发端Tx各波长功率即EDFA1的理论单波输入光功率根据EDFA1监测的实际总输入光功率进行修正，具体地，将理论模型计算出的理论总输入光功率与EDFA1监测的实际总输入光功率的差值进行平均，得到差值平均值，将EDFA1的理论单波输入光功率与差值平均值相加，得到修正后的理论单波输入光功率。若发端激光器发出的光经一系列器件或者很长的光纤到达EDFA1，则利用修正后的理论单波输入光功率，可得到激光器与EDFA1之间的较准确的损耗，利用得到的损耗修正该光网络链路在理论模型中的发端损耗，以使得理论模型计算出的EDFA1的理论输入光功率更为准确。由于发端激光器直接发出来的光没有经过EDFA1，所以EDFA1的输入信号OSNR为无穷大。计算出信号功率和ASE功率就可以得出OSNR，

具体地，利用EDFA模型计算出EDFA1的理论输入光功率。

利用EDFA模型计算出EDFA1的理论单波输出光功率，根据EDFA1监测的实际总输出光功率修正EDFA1的理论单波输出光功率，即修正EDFA1处的理论输出光功率谱。具体地，假设计算得到的EDFA1的理论单波输出光功率为P_λko(dBm)，计算得到的P_ASEo(dBm)，EDFA1监测得到的实际总输出光功率即实际合波光功率为P_ototal(dBm)，N表示有N个波长的信号送入EDFA模型，则修正理论模型计算的理论单波输出光功率和ASE光功率为：

$\mathrm{\Δ}=P_{\mathrm{ototal}}10*\log 10(\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{10}^{0.1*P_{\mathrm{\λko}}}+{10}^{0.1*P_{\mathrm{ASEo}}})$

P_λko′＝P_λko+Δ

P_ASE′＝P_ASEo+Δ

理论模型计算得到的每级EDFA的理论单波输入光功率和理论单波输出光功率，都根据上述方法进行修正。相应地，每级EDFA在理论模型中的增益，利用修正后的理论单波输入光功率及修正后的理论单波输出光功率进行修正。具体地，利用修正后的理论单波输入光功率及修正后的理论单波输出光功率计算得到较准确的增益，利用得到的增益替换理论模型中对应的增益。依次类推，计算到链路末端各单波光功率和OSNR，从而可以利用修正后的理论模型计算出各节点准确的链路性能参数，从而根据各节点的链路性能参数如光功率等评估出链路的性能。

对于EDFA1到EDFA2之间的VOA损耗，采用上述类似修正方法。具体地，利用SRS模型可以计算得到EDFA2的理论单波输入光功率，根据EDFA2监测到的实际总输入光功率对模型计算结果进行修正，得到修正后的EDFA2的理论单波输入光功率即得到修正后的EDFA2的理论输入功率谱。修正后的EDFA2的理论输入功率谱与EDFA2的实际输入功率谱偏差很小，可以认为修正后的EDFA2的理论输入功率谱是准确的，且由于EDFA1的理论输出光功率已经被修正，从而可以根据修正后EDFA2的理论输入功率谱与修正后的EDFA1的理论输出光功率，得到EDFA1到EDFA2之间准确链路损耗，包括VOA的损耗。用得到的链路损耗修正理论模型中相应的链路损耗包括VOA损耗值，即将理论模型中相应的链路损耗值更新为上述得到的链路损耗，从而可以利用修正后的理论模型可以计算出准确的EDFA2的理论输入光功率。

对于链路中的器件比如VOA和WSS的固定***损耗可调用典型值计算理论光功率，且由于WSS对每个波长设置的衰减值可以从设备查询得到，因此理论模型计算的EDFA4的理论单波输入光功率，等于理论模型计算的EDFA3的理论单波输出光功率减去VOA器件和WSS器件的固定***损耗，并减去VOA器件和WSS器件对该单波设置的衰减值。

对于图3所示的EDFA4的理论输入输出光功率，理想的理论模型计算步骤是EDFA3的理论单波输出光功率减去WSS1和WSS2的损耗，得到EDFA4的理论单波输入光功率。当理论模型中WSS1和WSS2的损耗值与WSS1和WSS2的实际损耗偏差较大时，利用理论模型计算得到的EDFA4的理论总输入光功率不等于EDFA4监测的EDFA4的实际总输入光功率，因此，需要修正理论模型中WSS1和WSS2的固定***损耗。具体根据EDFA3监测的实际总输出光功率和EDFA4监测的实际总输入光功率修正这两个放大器之间WSS处功率的计算结果，也可以仅根据EDFA4监测的实际总输入光功率修正这两个放大器之间WSS处功率的计算结果。假设EDFA3输出有3个波长，分别为λ₁、λ₂、λ₃，理论模型计算出的EDFA3的理论输出光功率分别是1dBm、2dBm、3dBm，理论输出ASE功率为-10dBm，在理论模型中，WSS1和WSS2对所有波长的固定***损耗典型值设置为5dB，WSS1对λ₁、λ₂、λ₃的设置衰减量分别为1dB、2dB、3dB，WSS2对λ₁、λ₂、λ₃的设置衰减量分别为1dB、2dB、3dB，WSS1和WSS2对ASE的损耗设置为0，则理论模型计算到EDFA4的理论单波输入光功率和理论ASE光功率为：

P_in1＝1-5*2-1-1＝-11dBm

P_in2＝2-5*2-2-2＝-12dBm

P_in3＝3-5*2-3-3＝-13dBm

P_ASE＝-10-5*2＝-20dBm

理论模型计算到的EDFA4的理论总输入光功率为：

$P_{\mathrm{intotal}}=10*\log 10({10}^{0.1*P_{\mathrm{in}1}}+{10}^{0.1*P_{\mathrm{in}2}}+{10}^{0.1*P_{\mathrm{in}3}}+{10}^{0.1*P_{\mathrm{ASE}}})=-6.93\mathrm{dBm}$

假设EDFA4监测到的实际总输入光功率为-6dBm，若将理论模型中的WSS的固定***损耗修正为4.535dB，则修正后的理论单波输入光功率和理论ASE光功率为：

P_in1＝1-4.535*2-1-1＝-10.07dBm

P_in2＝2-4.535*2-2-2＝-11.07dBm

P_in3＝3-4.535*2-3-3＝-12.07dBm

P_ASE＝-10-4.5.5*2＝-19.07dBm

修正后的理论模型计算到的EDFA4的理论总输入光功率为：

$P_{\mathrm{intotal}}=10*\log 10({10}^{0.1*P_{\mathrm{in}1}}+{10}^{0.1*P_{\mathrm{in}2}}+{10}^{0.1*P_{\mathrm{in}3}}+{10}^{0.1*P_{\mathrm{ASE}}})=-6\mathrm{dBm}$

修正一次理论模型中WSS1和WSS2的固定***损耗后，再利用修正后的理论模型从EDFA3的理论单波输出光功率开始计算，直到计算出EDFA4的理论各单波输入光功率，从而得到了光网络链路上各节点处较准确的性能参数。

本领域技术人员应理解为，修正方法不限于上述实施例所给出的计算方法，只要通过修正理论模型中的WSS1和WSS2的固定***损耗，使得理论模型计算出的EDFA4的理论总输入光功率更接近EDFA4监测的EDFA4的实际总输入光功率即可。

另外，OSNR在穿过WSS之后不会发生变化，所以不做修正。OSNR只有穿过放大器之后才会变化，原因是放大器会产生新的噪声，而如果只是穿过衰减器件，则信号和噪声功率(ASE)是一起被衰减的，所以信号和噪声的比值(OSNR)不会发生变化。

依次类推，可以计算到EDFA6的理论输出的各单波光功率(也可以称之为理论单波输出光功率，下同)，根据EDFA6监测的实际总输出光功率修正理论模型中EDFA6的增益，进而利用修正后的理论模型计算出接近实际值的EDFA6的理论输出的各单波光功率(也可称之为理论单波输出光功率，下同)，从而可以得到链路中各节点准确的性能参数如光功率和OSNR。

图4中的光网络链路带有OPM，链路上的EDFA的实际输入输出光功率可由OPM进行监测，也可由EDFA进行监测。

当采用EDFA监测时，可采用上述图3所示实施例中的方法进行修正，并获得准确的链路性能参数。还可以根据OPM监测的实际各单波功率修正理论模型计算结果，并对理论模型中的参数进行修正，从而使理论模型计算出的理论值接近实际值，使理论模型计算的理论值更加准确。

如，利用OPM1监测的实际单波输出光功率修正理论模型计算的EDFA1的输入的各单波理论光功率。由于发端激光器直接发出来的光还没有经过任何EDFA，所以EDFA1的输入光OSNR为无穷大。利用EDFA理论模型计算出EDFA1的理论单波输出光功率，包括各单波输出光功率和噪声功率。比较理论模型计算的EDFA1的理论单波输出光功率与OPM1监测的实际单波输出光功率差值是否小于设定阈值，若不满足，重新计算理论单波输入光功率；若差值小于阈值，则得到理论模型计算EDFA1的接近实际值即准确的理论输出光功率。

具体地，如图5所示，包括以下步骤：

步骤51、获取OPM1监测的各实际单波输出光功率。

步骤52、得到EDFA1的各理论单波输入光功率其中，λ_k表示第k个波长，i表示输入(input)，n表示第n次计算的结果，n＝0为初始计算值，n＝1表示修正1次后的计算值，以此类推。初始时，利用OPM1监测的实际单波输出光功率减去理论模型中预先设置的EDFA1总增益，得到EDFA1的初始理论单波输入光功率此处，如果有EDFA1监测的实际总输入光功率，则OPM1监测的实际单波输出光功率之和减去EDFA1监测的实际总输入光功率，得到准确的EDFA1的总增益，并以此修正理论模型中的EDFA1的总增益。

步骤53、得到EDFA1的各理论单波输出光功率P_λko表示第k个波长的理论单波输出光功率。其中，n同步骤52中的说明，初始值为0。初始时，将输入EDFA1的理论模型，计算得到EDFA1的初始理论单波输出光功率

步骤54、比较与OPM监测的实际值，判断二者的差值是否满足阈值。初始时，比较与OPM监测的各实际单波输出光功率的差值是否满足阈值，即小于阈值。若是，则执行步骤55，否则，将n+1后执行步骤52。

其中，与OPM监测的各实际单波输出光功率的差值为：

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{\λk}}^1=P_{\mathrm{\λko}}^0-P_{\mathrm{\λko}}^{\mathrm{opm}}$

步骤55、得到准确的EDFA1的各理论单波输入光功率。

具体地，理论步骤54中的差值修正EDFA1的理论单波输入光功率：

$P_{\mathrm{\λki}}^1=P_{\mathrm{\λki}}^0-{\mathrm{\ΔP}}_{\mathrm{\λk}}^1$

以修正后的作为EDFA1的理论模型的理论单波输入光功率后，利用EDFA模型计算出EDFA1的理论单波输出光功率，计算理论单波输出光功率与OPM1监测的实际单波输出光功率的差值。

上述步骤54中，如果计算出的各单波的差值均小于设定的阈值门限，则停止循环，执行步骤55；否则，继续计算直到理论模型计算出的各理论单波输出光功率与OPM监测的各实际单波输出光功率的差值都小于设定的阈值为止。其中，

假设第n次时(n≥0)，理论模型计算出的各理论单波输出光功率与OPM监测的各实际单波输出光功率的差值均小于设定的阈值，则将作为理论模型的EDFA1的理论单波输入光功率，从而再次利用理论模型计算到的EDFA1的理论单波输出光功率，接近EDFA1的实际单波输出光功率，实现了对EDFA1的理论单波输出光功率的修正。

对于EDFA1到EDFA2之间的光纤的损耗，由于EDFA1的各单波输出功率经过光纤和器件的衰减以及光纤的SRS效应之后，等于EDFA2的各单波输入光功率，因此利用SRS模型计算可以得到EDFA2的理论单波输入光功率。

由于EDFA2处没有OPM，因此根据EDFA2监测到的实际总输入光功率对模型计算的EDFA2的理论输入光功率进行修正。利用上述步骤51-步骤55模型得到的EDFA1的准确输入光功率，调用EDFA模型和SRS模型逐步计算链路各节点的光功率谱(这里包括单波功率谱和ASE的功率)，直到计算出EDFA3的理论单波输出光功率。计算过程中同样利用实施例一中的修正方法，对每级放大器的输入和输出都做修正。

利用OPM2监测到的EDFA3的输出光功率谱，对OMS1各跨段模型计算参数进行修正。OMS1内有两个跨段，第一个跨段从EDFA1到EDFA2，第二个跨段从EDFA2到EDFA3。

利用OPM2监测到EDFA3的各单波实际光功率，修正理论模型计算的OMS1内各跨段节点的理论值。这些理论值包括理论模型计算的OMS1内各节点的输入输出光功率和OSNR。

具体地，如图6所示，包括以下步骤：

步骤61、获取OPM2监测EDFA3的各实际单波输出光功率。

步骤62、获取理论模型计算的EDFA3的各理论单波输出光功率其中，n的初始值为0。

步骤63、比较与OPM2监测的实际值即EDFA3的各实际单波输出光功率，判断二者的差值是否满足阈值即不大于阈值。当差值满足阈值时，执行步骤65；否则，执行步骤64。

步骤64、将上述步骤63中计算出的差值分摊到OMS1内的各跨段器件参数，即对理论模型中OMS1内的各跨段器件参数进行修正，然后，执行步骤62。

假设理论模型计算的EDFA3的理论输出光功率谱即各理论单波输出光功率与OPM2监测的EDFA3的各实际单波输出光功率的差值为ΔP_λk，该差值ΔP_λk可认为是由于链路中器件的波长相关特性未知造成的，修正时，可以采用平均或者加权平均的方式，将ΔP_λk分摊到理论模型中各个跨段修正VOA器件的WDL特性参数。例如，对于波长k，得到的差值ΔP_λk＝0.6dB，该OMS1段有两个跨段，理论模型中每个跨段内的衰减器VOA对所有波长的损耗都是3dB，因此，可以根据差值ΔP_λk修正理论模型中的衰减器的损耗，即修正为对第k个波长的衰减器的损耗为(3+0.6/2)＝3.3dB。上述采用平均的方法分摊差值。采用加权平均的方法分摊时，如果两个跨段VOA本身设置的衰减量不一样，可以按照VOA本身的衰减量来分配0.6dB到OMS1两个跨段中的衰减器，而不一定需要平均。

利用理论模型中经过修正的链路参数重新计算一次EDFA3的输出理论功率谱，再次比较ΔP_λk是否满足设定阈值，如果不满足可以对ΔP_λk采用相同的处理方法重新迭代计算，直到ΔP_λk满足阈值为止。

步骤65、得到准确的EDFA3的各理论单波输出光功率。当ΔP_λk满足阈值时，理论模型计算的EDFA3的各理论单波输出光功率接近实际光功率值，准确性得到提高，从而得到更加准确的OSNR，从而对OMS1的收端的单波理论光功率进行了修正。其中，EDFA3的输出即OMS1的收端。

类似地，利用OPM3监测到的EDFA4的各实际单波输出光功率修正理论模型计算的EDFA4的各理论单波输出光功率。获取理论模型计算的EDFA5的理论光功率，修正方法类似上述EDFA2。获取理论模型计算的EDFA6的理论输出光功率后，利用OPM4监测到的EDFA6的各实际单波输出光功率修正OMS2内各跨段的理论模型的计算结果，修正方法详见上述图6所示的说明。

当图4所示的带有OPM站点的链路中，所有EDFA都不能监测放大器的总输入、输出光功率时，可以根据OPM监测的实际单波输出光功率修正理论模型的参数及其计算结果。对于EDFA1的理论单波输入光功率，修正方法与上述图5所示单波修正方法完全一致。

得到理论模型计算的EDFA1的准确的理论输入光功率以后，调用EDFA模型和SRS模型逐步计算链路各节点的理论光功率谱。计算过程中，由于EDFA无法监测每级放大器的总输入、输出光功率，因此只能按照理论模型中设置的增益进行计算，直到理论模型计算出EDFA3的理论输出光功率谱。这种情况下，由于链路中EDFA控制精度不准确，比如设置EDFA为20dB增益，实际工作的时候锁定结果可能为20.2dB。

理论模型计算结果相对于监测结果除了各单波有相应的偏差，还有一个整体的平均偏差，称为合波偏差。理论模型计算的EDFA3输出的结果与OPM2监测的误差如图7所示，实折线为单波偏差，水平虚线为合波偏差。因此，根据OPM2的监测结果进行的修正包括合波功率修正和单波功率修正。合波功率修正的目的是使理论模型计算的各单波理论光功率与OPM2监测的各单波实际光功率的差值不是都往同一个方向偏移，单波修正的目的是使理论模型的计算各单波理论光功率与OPM2监测的各单波实际光功率的差值尽可能趋于0。

具体地，合波修正时，将OPM2监测到的实际单波输出光功率换为线性单位(mw)之后相加，再将相加的结果转换为对数单位(dBm)，得到EDFA3的实际总输出光功率P_测量(dBm)，再按同样的方法得到理论模型计算的理论总输出光功率P_计算(dBm)，然后计算实际总输出光功率P_测量与理论总输出光功率P_计算的差值即合波误差：

ΔP＝P_测量-P_计算

其中，ΔP可以认为是由于理论模型中EDFA2、EDFA3的增益设置不准造成的，也可以认为是跨段内器件的固定***损耗不准造成的。

假设将ΔP处理为由于所有放大器控制精度不准引起的合波误差，在修正的过程中考虑到各放大器设置的目标增益值不完全一样，可以采用平均或者加权平均的方法去修正目标增益值。加权平均是指如果链路中只有2个EDFA，其目标增益分别为20dB和30dB。且假设理论模型计算的理论总输出光功率P_计算比OPM2监测的实际总输出光功率P_测量多了0.5dB，则理论模型中两个EDFA修正后的目标增益分别为20.2dB和20.3dB。从OMS段内第二个放大器开始，用目标增益修正后的理论模型重新计算一次OMS收端的结果，得到更接近实际光功率的理论总输出光功率，即较准确的理论总输出光功率。

为了使合波增益修正更准确，可以设定一个阈值作为合波修正收敛的条件，如果理论模型的计算结果与OPM2监测的实际值误差大于该阈值，则重新修正EDFA的目标增益，直到收敛为止。当将ΔP处理为跨段内器件的***损耗不准确时，可以采用以上相同的方式处理对理论模型中的跨段内器件的***损耗进行修正。

单波修正时，不考虑理论模型计算结果与OPM2监测整体向同一方向偏移的平均偏差，即不考虑各单波的理论模型计算结果与OPM2监测结果之差均向同一方向偏移。假设理论模型计算的EDFA3的理论输出光功率谱与OPM2监测的实际输出光功率谱之差为ΔP_λk，且ΔP_λk与上述合波误差ΔP的偏差为：

ΔP_λk′＝ΔP_λk-ΔP

其中，ΔP_λk′可认为是由于链路中器件的理论模型中的特性参数值与实际参数之间存在误差造成的，处理时可采用平均或者加权平均的方式，将ΔP_λk′分摊到各个跨段修正理论模型中VOA器件的WDL特性参数，然后利用链路参数修正过后的理论模型重新计算一次EDFA3的理论输出光功率谱，再次比较得到的ΔP_λk′是否满足设定阈值，如果不满足，可以对ΔP_λk′采用相同的处理方法重新迭代计算，直到ΔP_λk′满足阈值为止。

当ΔP_λk′满足阈值即小于阈值时，说明当前理论模型计算的EDFA3的理论输出光功率谱已经非常接近真实值即实际输出光功率谱，可以认为理论模型计算出的理论输出光功率就是准确的。

单波修正可以在合波修正之后实施，也可以与合波修正同时实施。

类似地，对理论模型中OMS2内的各放大器的增益及跨段器件的损耗进行修正。

上述实施例提供的技术方案利用监测的实际光功率对理论模型中的参数进行修正，解决了现有技术中利用理论模型计算光传输链路性能参数的过程中，由于器件的特性参数如增益或者损耗不准确造成的误差偏大问题，实现了利用理论模型准确评估出链路中各点信号的功率和OSNR值。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图8为本发明实施例提供的获得光网络链路性能参数的装置的结构示意图。如图8所示，获得光网络链路性能参数的装置80包括：实际值获取单元81、理论值获取单元82、修正单元83及性能参数获取单元84。

实际值获取单元81用于从光网络链路上的各监测点获取实际光功率；理论值获取单元82用于相应获取理论模型计算的各监测点的理论光功率；修正单元83用于利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正；性能参数获取单元84用于从修正后的理论模型获得所述光网络链路上各节点处的性能参数值。

所述实际值获取单元81可具体用于：

从光网络链路上的各EDFA获取EDFA监测的实际合波光功率；

或者具体用于：

从光网络链路上的部分EDFA处设置的OPM获取OPM监测的实际单波光功率，及从其余的EDFA获取EDFA监测的实际合波光功率；

或者具体用于：

从光网络链路上位于各EDFA处的OPM获取OPM监测的实际单波光功率；

或者具体用于：

从光网络链路上的各节点处获取监测设备或仪表监测的实际合波光功率或者实际单波光功率。

所述修正单元可包括：

第一修正子单元，用于利用所述光网络链路上的第一个放大器的实际总输入光功率修正所述第一个放大器的理论单波输入光功率；

第二修正子单元，用于利用修正后的理论单波输入光功率修正所述光网络链路在理论模型中的发端的链路损耗。

或者可包括：

第一减法子单元，用于用所述EDFA监测的EDFA的实际总输出光功率与理论模型计算的理论总输出光功率相减，得到差值；

加法子单元，用于将所述差值与所述理论输出光功率相加，得到修正后的理论总输出光功率；

修正增益获取子单元，用于利用所述EDFA的理论总输入光功率与所述修正后的理论总输出光功率，得到所述EDFA的修正增益；

替换子单元，用于用所述修正增益替换所述EDFA在所述理论模型中的原有增益。

或者，所述修正单元可包括：

第一比较子单元，用于比较所述EDFA监测的实际总输入光功率与理论模型计算的理论总输入光功率；

第三修正子单元，用于在所述实际总输入光功率与理论总输入光功率不一致的情况下，对所述理论总输入光功率进行修正，并利用修正后的理论总输入光功率及上一级EDFA修正后的理论总输出光功率，对所述EDFA与上一级EDFA之间在理论模型中的VOA损耗或跨段器件的损耗进行修正。

或者，所述修正单元可包括：

总增益获得子单元，用于利用OPM监测的EDFA的实际单波输出光功率之和，减去所述EDFA监测的实际总输入光功率，得到所述EDFA的总增益；

总增益修正子单元，用于用得到的所述总增益替换理论模型中所述EDFA的总增益。

或者，所述修正单元可包括：

第二减法子单元，用于用OPM监测的EDFA实际单波输出光功率与所述理论模型计算得到的相应的理论单波输出光功率相减，得到各单波的实际输出光功率与理论输出光功率的差值；

第二比较子单元，用于比较所述各单波的实际光功率与理论光功率的差值与预先设定的阈值门限；

第四修正子单元，用于在所述差值至少有一个大于所述阈值门限的情况下，修正所述理论模型中所述EDFA的理论单波输入光功率；

损耗修正子单元，用于利用修正后的所述EDFA的理论单波输入光功率，修正所述光网络链路在理论模型中的发端的链路损耗。

进一步地，所述修正单元还可包括：

第三减法子单元，用于将所述各单波的实际输出光功率与理论输出光功率的差值以平均或加权平均的方式分配到所述OPM所在光复用段的各个跨段，以相应修正各个跨段在所述理论模型中的链路损耗；

第五修正子单元，用于利用修正后的理论模型再次计算各单波的理论输出光功率，并以此得到各单波的新的实际输出光功率与理论输出光功率的差值，直至差值小于所述阈值门限。

或者，所述修正单元还可包括：

第四减法子单元，用于用所述OPM所在光复用段的最后一个OPM监测的实际单波输出光功率之和与所述理论模型得到的理论总输出光功率相减，得到合波差值；

第六修正子单元，用于以平均或加权平均的方式用所述合波差值对所述OPM所在光复用段的EDFA的增益进行修正；

第五减法子单元，用于用所述最后一个OPM监测的实际单波输出光功率与所述理论模型计算得到的理论单波输出光功率相减，得到单波差值；

第六减法子单元，用于用所述合波差值与所述单波差值相减，得到偏差值；

第三比较子单元，用于比较所述偏差值与预先设定的阈值；

第七修正子单元，用于在所述偏差值大于所述阈值的情况下，以平均或加权平均的方式用所述偏差值修正所述OPM所在光复用段内的链路损耗，直至偏差值小于阈值。

上述装置实施例中，获得光网络链路性能参数的装置通过获取单元获取监测的实际光功率及理论光功率，并通过修正单元利用实际光功率与理论光功率对理论模型进行修正，通过性能参数获取单元从修正后的理论模型获得光网络各节点处的性能参数值，使得理论模型给出的性能参数更加准确，解决了现有技术中理论模型计算的性能参数与实测结果偏差很大的问题，提高了理论模型给出的性能参数的准确性。

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 (16)

1.一种获得光网络链路性能参数的方法，其特征在于，包括：

从光网络链路上的各监测点获取实际光功率；

相应获取理论模型计算的各监测点的理论光功率；

利用所述光网络链路上的第一个放大器的实际总输入光功率修正所述第一个放大器的理论单波输入光功率；

利用修正后的理论单波输入光功率修正所述光网络链路在理论模型中的发端的链路损耗；

从修正后的理论模型获得所述光网络链路上各节点处的性能参数值。

2.根据权利要求1所述的获得光网络链路性能参数的方法，其特征在于，从光网络链路上的各监测点获取实际光功率包括：

从光网络链路上的各EDFA获取EDFA监测的实际合波光功率；

或者包括：

从光网络链路上的部分EDFA处设置的OPM获取OPM监测的实际单波光功率，及从其余的EDFA获取EDFA监测的实际合波光功率；

或者包括：

从光网络链路上位于各EDFA处的OPM获取OPM监测的实际单波光功率；

或者包括：

从光网络链路上的各节点处获取监测设备或仪表监测的实际合波光功率或者实际单波光功率。

3.根据权利要求2所述的获得光网络链路性能参数的方法，其特征在于，利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正，包括：

用所述EDFA监测的EDFA的实际总输出光功率与理论模型计算的理论总输出光功率相减，得到差值；

将所述差值与所述理论输出光功率相加，得到修正后的理论总输出光功率；

利用所述EDFA的理论总输入光功率与所述修正后的理论总输出光功率，得到所述EDFA的修正增益；

用所述修正增益替换所述EDFA在所述理论模型中的原有增益。

4.根据权利要求2所述的获得光网络链路性能参数的方法，其特征在于，利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正，包括：

比较所述EDFA监测的实际总输入光功率与理论模型计算的理论总输入光功率；

在所述实际总输入光功率与理论总输入光功率不一致的情况下，对所述理论总输入光功率进行修正，并利用修正后的理论总输入光功率及上一级EDFA修正后的理论总输出光功率，对所述EDFA与上一级EDFA之间在理论模型中的VOA损耗或跨段器件的损耗进行修正。

5.根据权利要求2所述的获得光网络链路性能参数的方法，其特征在于，利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正，包括：

利用OPM监测的EDFA的实际单波输出光功率之和，减去所述EDFA监测的实际总输入光功率，得到所述EDFA的总增益；

用得到的所述总增益替换理论模型中所述EDFA的总增益。

6.根据权利要求2所述的获得光网络链路性能参数的方法，其特征在于，利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正，包括：

用OPM监测的EDFA实际单波输出光功率与所述理论模型计算得到的相应的理论单波输出光功率相减，得到各单波的实际输出光功率与理论输出光功率的差值；

比较所述各单波的实际光功率与理论光功率的差值与预先设定的阈值门限；

在所述差值至少有一个大于所述阈值门限的情况下，修正所述理论模型中所述EDFA的理论单波输入光功率；

利用修正后的所述EDFA的理论单波输入光功率，修正所述光网络链路在理论模型中的发端的链路损耗。

7.根据权利要求6所述的获得光网络链路性能参数的方法，其特征在于，利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正，还包括：

将所述各单波的实际输出光功率与理论输出光功率的差值以平均或加权平均的方式分配到所述OPM所在光复用段的各个跨段，以相应修正各个跨段在所述理论模型中的链路损耗；

利用修正后的理论模型再次计算各单波的理论输出光功率，并以此得到各单波的新的实际输出光功率与理论输出光功率的差值，直至差值小于所述阈值门限。

8.根据权利要求6所述的获得光网络链路性能参数的方法，其特征在于，利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正，还包括：

用所述OPM所在光复用段的最后一个OPM监测的实际单波输出光功率之和与所述理论模型得到的理论总输出光功率相减，得到合波差值；

以平均或加权平均的方式用所述合波差值对所述OPM所在光复用段的EDFA的增益进行修正；

用所述最后一个OPM监测的实际单波输出光功率与所述理论模型计算得到的理论单波输出光功率相减，得到单波差值；

用所述合波差值与所述单波差值相减，得到偏差值；

比较所述偏差值与预先设定的阈值；

在所述偏差值大于所述阈值的情况下，以平均或加权平均的方式用所述偏差值修正所述OPM所在光复用段内的链路损耗，直至偏差值小于阈值。

9.一种获得光网络链路性能参数的装置，其特征在于，包括：

实际值获取单元，用于从光网络链路上的各监测点获取实际光功率；

理论值获取单元，用于相应获取理论模型计算的各监测点的理论光功率；

修正单元，用于利用所述各监测点的所述实际光功率及相应的所述理论光功率，对所述光网络链路在理论模型中的放大器增益及链路损耗中的至少一个参数进行修正；

性能参数获取单元，用于从修正后的理论模型获得所述光网络链路上各节点处的性能参数值；

所述修正单元包括：

第一修正子单元，用于利用所述光网络链路上的第一个放大器的实际总输入光功率修正所述第一个放大器的理论单波输入光功率；

第二修正子单元，用于利用修正后的理论单波输入光功率修正所述光网络链路在理论模型中的发端的链路损耗。

10.根据权利要求9所述的获得光网络链路性能参数的装置，其特征在于，所述实际值获取单元具体用于：

从光网络链路上的各EDFA获取EDFA监测的实际合波光功率；

或者具体用于：

从光网络链路上的部分EDFA处设置的OPM获取OPM监测的实际单波光功率，及从其余的EDFA获取EDFA监测的实际合波光功率；

或者具体用于：

从光网络链路上位于各EDFA处的OPM获取OPM监测的实际单波光功率；

或者具体用于：

从光网络链路上的各节点处获取监测设备或仪表监测的实际合波光功率或者实际单波光功率。

11.根据权利要求10所述的获得光网络链路性能参数的装置，其特征在于，所述修正单元包括：

第一减法子单元，用于用所述EDFA监测的EDFA的实际总输出光功率与理论模型计算的理论总输出光功率相减，得到差值；

加法子单元，用于将所述差值与所述理论输出光功率相加，得到修正后的理论总输出光功率；

修正增益获取子单元，用于利用所述EDFA的理论总输入光功率与所述修正后的理论总输出光功率，得到所述EDFA的修正增益；

替换子单元，用于用所述修正增益替换所述EDFA在所述理论模型中的原有增益。

12.根据权利要求10所述的获得光网络链路性能参数的装置，其特征在于，所述修正单元包括：

第一比较子单元，用于比较所述EDFA监测的实际总输入光功率与理论模型计算的理论总输入光功率；

第三修正子单元，用于在所述实际总输入光功率与理论总输入光功率不一致的情况下，对所述理论总输入光功率进行修正，并利用修正后的理论总输入光功率及上一级EDFA修正后的理论总输出光功率，对所述EDFA与上一级EDFA之间在理论模型中的VOA损耗或跨段器件的损耗进行修正。

13.根据权利要求10所述的获得光网络链路性能参数的装置，其特征在于，所述修正单元包括：

总增益获得子单元，用于利用OPM监测的EDFA的实际单波输出光功率之和，减去所述EDFA监测的实际总输入光功率，得到所述EDFA的总增益；

总增益修正子单元，用于用得到的所述总增益替换理论模型中所述EDFA的总增益。

14.根据权利要求10所述的获得光网络链路性能参数的装置，其特征在于，所述修正单元包括：

第二减法子单元，用于用OPM监测的EDFA实际单波输出光功率与所述理论模型计算得到的相应的理论单波输出光功率相减，得到各单波的实际输出光功率与理论输出光功率的差值；

第二比较子单元，用于比较所述各单波的实际光功率与理论光功率的差值与预先设定的阈值门限；

第四修正子单元，用于在所述差值至少有一个大于所述阈值门限的情况下，修正所述理论模型中所述EDFA的理论单波输入光功率；

损耗修正子单元，用于利用修正后的所述EDFA的理论单波输入光功率，修正所述光网络链路在理论模型中的发端的链路损耗。

15.根据权利要求14所述的获得光网络链路性能参数的装置，其特征在于，所述修正单元还包括：

第三减法子单元，用于将所述各单波的实际输出光功率与理论输出光功率的差值以平均或加权平均的方式分配到所述OPM所在光复用段的各个跨段，以相应修正各个跨段在所述理论模型中的链路损耗；

第五修正子单元，用于利用修正后的理论模型再次计算各单波的理论输出光功率，并以此得到各单波的新的实际输出光功率与理论输出光功率的差值，直至差值小于所述阈值门限。

16.根据权利要求14所述的获得光网络链路性能参数的装置，其特征在于，所述修正单元还包括：

第四减法子单元，用于用所述OPM所在光复用段的最后一个OPM监测的实际单波输出光功率之和与所述理论模型得到的理论总输出光功率相减，得到合波差值；

第六修正子单元，用于以平均或加权平均的方式用所述合波差值对所述OPM所在光复用段的EDFA的增益进行修正；

第五减法子单元，用于用所述最后一个OPM监测的实际单波输出光功率与所述理论模型计算得到的理论单波输出光功率相减，得到单波差值；

第六减法子单元，用于用所述合波差值与所述单波差值相减，得到偏差值；

第三比较子单元，用于比较所述偏差值与预先设定的阈值；

第七修正子单元，用于在所述偏差值大于所述阈值的情况下，以平均或加权平均的方式用所述偏差值修正所述OPM所在光复用段内的链路损耗，直至偏差值小于阈值。