CN106559133B - 光信号检测的方法及其网络设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种检测光信号的方法及其设备，该方法包括：在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在目标频带内的功率qi，其中，第一光信号为光信号发射源处测得的信号，第二光信号为待测节点处测得的信号，△t为光信号从光信号发射源处传播到待测节点处的传播时长；根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定待测节点处的光信噪比。本发明实施例通过在时间同步获取光信号发射源处和待测节点处的信号，通过对该两处信号进行相关操作，确定待测节点处的光信噪比，因此该方法能够精确的测量OSNR。

Description

光信号检测的方法及其网络设备
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种光信号检测的方法及其网络设备。
背景技术
随着互联网的发展，人们对带宽的需求持续增加。多媒体技术和移动互联技术的发展更加促进了这种对通信带宽的需求。在种种驱动力下，通信运营商铺设大容量光网络的规模逐年增大。这其中的关键技术包括掺铒光纤放大器(英文：Erbium Doped FiberAmplifiers，简写：EDFA)、密集波分复用(英文：Dense Wavelength DivisionMultiplexing，简写：DWDM)和高阶调制格式(英文：Advanced Modulation Format，简写：AMF)，等等。另外，借助于光交换设备和波长转换设备，光网络正朝着弹性、可重配和业务透明的方向发展。由于这种网络引入了动态的调配，网络管理和监控变得复杂起来。大容量的通信网络即使短时间的通信中断也会影响到数以Tbit的数据，在这种背景下为了保证用户可接收到服务质量(英文：Quality of Service，简写：QoS)，光学性能监测(英文：OpticalPerformance Monitoring，简写：OPM)即在物理层监测光信号质量，是一种预防和检测光链路故障的必要手段。
用来表征光信号质量的参数有很多，例如信号的Q值、误码率(英文：Bit ErrorRate，简写：BER)、功率、光信噪比(英文：Optical Signal-to-Noise Ratio，简写：OSNR)、残余色散，等等。OPM通过监测这些参数中的一个或多个完成对物理层光信号质量的监测。其中，OSNR监测是OPM的一项重要内容。OSNR的定义为光信号与0.1nm带宽内噪声的功率比值，可以用下面的式子来表示：
Figure GDA0000873057940000011
其中PSignal是信号的功率(不包含噪声功率)，B是噪声的等效带宽(一般为0.1nm或者等效的12.5GHz)，N0是噪声的功率谱密度，即单位频率带宽内的噪声功率。可见，OSNR表示有用光信号与干扰光信号的功率比值。OSNR越大，说明干扰越小，即光信号的质量越好。因此，一般认为OSNR的大小直接反映信号质量。
现有技术中对OSNR的检测方法往往测量精度不够，而且测量精度往往收到光信号特性的制约。
发明内容
本发明实施例提供一种光信号检测的方法及其网络设备，能够精确的测量OSNR。
第一方面，提供一种检测光信号的方法，包括：在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在所述目标频带内的功率qi，其中，所述第一光信号为光信号发射源处测得的信号，所述第二光信号为待测节点处测得的信号，所述△t为光信号从所述光信号发射源处传播到所述待测节点处的传播时长，1≤i≤N，N为大于1的正整数；根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定所述待测节点处的光信噪比。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定所述待测节点处的光信噪比，包括：根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数；根据所述CCA参数，确定所述待测节点处的光信噪比参数。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数，包括：对所述功率组P＝[p1,pN]和所述功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
Figure GDA0000873057940000031
其中
Figure GDA0000873057940000032
以及利用下述公式，根据所述 CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
结合第一方面的第一或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数，包括：根据信道响应参数H修正所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到所述第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；根据信道响应参数H修正所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，得到所述第二光信号修正后的功率组Q’＝Q×H；根据所述第一光信号修正后的功率组P’和所述第二光信号修正后的功率组Q’，计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
结合第一方面的第一至第三种可能的实现方式中，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述目标频带包括M个具有间隔的频带，所述在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在所述目标频带内的功率qi，包括：获取所述第一光信号在第j个频带内的功率pij；以及获取所述第二光信号在所述第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定所述待测节点处的光信噪比，包括：根据所述第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与所述第二光信号在在所述第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]，确定在所述第j个频带内光信噪比参数Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为所述待测节点处的光信噪比参数。
结合第一方面或第一方面的第一至第三种可能的实现方式中，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述目标频带的中心频率与所述第一光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及所述目标频带的中心频率与所述第二光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第二光信号的频率总带宽。
第二方面，提供一种网络设备，包括：获取单元，所述获取单元用于在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在所述目标频带内的功率qi，其中，所述第一光信号为光信号发射源处测得的信号，所述第二光信号为待测节点处测得的信号，所述△t为光信号从所述光信号发射源处传播到所述待测节点处的传播时长，1≤i≤N，N为大于1的正整数；确定单元，所述确定单元用于根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定所述待测节点处的光信噪比。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述确定单元具体用于：根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数；根据所述CCA参数，确定所述待测节点处的光信噪比参数。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述确定单元还用于：对所述功率组P＝[p1,pN]和所述功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
其中
Figure GDA0000873057940000042
Figure GDA0000873057940000043
以及利用下述公式，根据所述 CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
结合第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述确定单元具体用于：所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数，包括：根据信道响应参数H修正所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到所述第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；根据信道响应参数H修正所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，得到所述第二光信号修正后的功率组Q’＝Q×H；根据所述第一光信号修正后的功率组P’和所述第二光信号修正后的功率组Q’，计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
结合第二方面的第一种至第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述目标频带包括M个具有间隔的频带，所述获取单元具体用于：获取所述第一光信号在第j个频带内的功率pij；以及获取所述第二光信号在所述第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；所述确定单元具体用于：根据所述第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与所述第二光信号在在所述第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]，确定在所述第j个频带内光信噪比参数Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为所述待测节点处的光信噪比参数。
结合第二方面的第一种至第三种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述目标频带的中心频率与所述第一光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及所述目标频带的中心频率与所述第二光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第二光信号的频率总带宽。
第三方面，提供一种检测光信号的***，包括第一功率获取装置、第二功率获取装置、同步时钟和光学性能检测OPM装置，其中所述第一功率获取装置用于在第一时刻获取第一光信号在目标频带内的功率，其中，所述第一功率获取装置用于获取第一光信号在目标频带内的功率，其中，所述第一光信号为光信号发射源处测得的信号；所述第二功率获取装置用于获取第二光信号在目标频带内的功率，其中，所述第二光信号为待测节点处测得的信号；所述同步时钟用于控制所述第一功率获取装置在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，以及控制所述第二功率获取装置在Ti+△t时刻获取第二光信号在所述目标频带内的功率qi，1≤i≤N，N为大于1的正整数；所述OPM装置用于根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定所述待测节点处的光信噪比。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述OPM装置具体用于：根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数；根据所述CCA参数，确定所述待测节点处的光信噪比参数。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述OPM装置具体用于：对所述功率组P＝[p1,pN]和所述功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
Figure GDA0000873057940000061
其中
Figure GDA0000873057940000062
Figure GDA0000873057940000063
以及利用下述公式，根据所述 CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
结合第三方面的第一至第二种可能的实现方式，在第三方面的三种可能的实现方式中，所述OPM装置具体用于：根据信道响应参数H修正所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到所述第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；根据信道响应参数H修正所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，得到所述第二光信号修正后的功率组Q’＝Q×H；根据所述第一光信号修正后的功率组P’和所述第二光信号修正后的功率组Q’，计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
结合第三方面的第一至第三种可能的实现方式，在第三方面的四种可能的实现方式中，所述目标频带包括M个具有间隔的频带，其中，所述第一功率获取装置用于获取所述第一光信号在第j个频带内的功率pij；所述第二功率获取装置用于获取所述第二光信号在所述第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；所述OPM装置用于根据所述第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与所述第二光信号在在所述第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]，确定在所述第j个频带内光信噪比参数Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为所述待测节点处的光信噪比参数。
结合第三方面或第三方面的第一至第三种可能的实现方式，在第三方面的五种可能的实现方式中，所述目标频带的中心频率与所述第一光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及所述目标频带的中心频率与所述第二光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第二光信号的频率总带宽。
结合第三方面或第三方面的第一至第五种可能的实现方式，在第三方面的六种可能的实现方式中，所述第一功率获取装置包括滤波器或光谱仪中的至少一种；所述第二功率获取装置包括滤波器或光谱仪中的至少一种。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是通信链路中光学性能检测的示意图。
图2是本发明实施例的一种检测光信号的方法的示意性流程图。
图3是本发明实施例检测光噪声的设备示意性框图。
图4是本发明一个实施例的功率读取模块的示意性框图。
图5是本发明另一实施例的功率读取模块的示意性框图。
图6是本发明实施例的光信号功率谱的示意图。
图7是本发明实施例的计算OSNR的示意性流程图。
图8是本发明另一实施例的计算OSNR的示意性流程图。
图9是本发明实施例获得的OSNR参数与真实OSNR之间的关系示意图。
图10是本发明实施例获得的OSNR参数与偏振复用QPSK***获得的OSNR参数的关系示意图。
图11是本发明网络设备的示意性框图。
图12本发明实施例的一种检测光噪声的***。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
图1是通信链路中光学性能检测的示意图。
光网络中承载的光信号一般为数字调制形式，即将0、1、0、1的数字信号调制到频率在190THz左右的光波上。因此，我们可以将随时间变化的数字调制信号，通过傅立叶变换转化到频率域上，从而获得该信号频率成分的信息。对频率域信号的绝对值的结果求平方可以获得该信号的功率谱，一个典型的数字调制信号的功率谱如图1中(b)图所示。功率谱表示了信号在某个频率处的功率大小，典型的信号在载波频率处的功率最大。
如图1中(a)所示，光信号发射源101发出的光信号经过102通信链路的传输后，由接收端104接收，在通信连路中，通过该通信链路的OPM监测点104设置分光器，将链路中的一部分光分离出来作为待测信号，以测量该待侧点处的OPM。
具体地，如图1(b)所示，信号刚从发射端出来的时候，功率谱X是很干净的，如图1(b)图；经过通信链路的传输，原本“干净”的信号功率谱叠加了噪声N，噪声谱一般来讲是平坦的，如图1(c)所示，假设原来的信号功率谱用X表示，噪声谱用N表示，叠加后的功率谱为Y＝X+N，即如图1中(d)图所示。
OSNR实质上反映的是X与N的比值，但直接检测N比较困难，而检测X和Y比较容易。因此，本发明提出使用典型相关分析(CCA)的方法计算待测信号的OSNR。CCA需要同时测量发射源与待测信号的功率，通过将发射源与待测信号的功率进行互相关操作，可以得到一个与发射源和待测信号的绝对功率值无关的OSNR参数。CCA假设发射源和待测信号的功率差别仅由加性噪声造成，但实际的通信链路的信号响应往往会影响发射源的功率谱形状，因此本发明方案需要将同步测量的功率值连同信道响应参数传递到OPM模块中进行OSNR计算。
图2是本发明实施例的一种检测光信号的方法的示意性流程图。如图2所示，方法200包括：
210，在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在所述目标频带内的功率qi，其中，第一光信号为光信号发射源处测得的信号，第二光信号为待测节点处测得的信号，△t为光信号从光信号发射源处传播到待测节点处的传播时长，1≤i≤N，N为大于1的正整数。
220，根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定待测节点处的光信噪比。
应理解，在光网络中承载的光信号一般为数字调制形式，将随时间变化的数字调制时域信号通过傅里叶变化转为频域信号，可以获得该信号频谱信息，将该频域信号的绝对值求平方可以获得该信号的功率谱。
具体地，在步骤210中，第一光信号是指在光信号发射源处没有受到太多噪声污染的信号，第一光信号从发射端刚产生时，功率谱因为没有受噪声污染，是非常干净的；而第二光信号是待测节点处利用分光器分离出来的光信号，原本“干净”的第一光信号经过通信链路的传输，成为第二光信号，该第二光信号的功率谱叠加了噪声信号。
应理解，实际应用中，可以用一个同步模块进行时钟分发，即同步模块会控制在某一时刻Ti对第一光信号进行功率读取操作，在Ti+△t时刻对第二光信号进行功率读取操作，其中，△t表示光信号从发射源处传播到待测节点处的传播时长时。也就是说，在时刻Ti对第一光信号进行功率读取操作，在Ti+△t时刻对第二光信号进行功率读取操作，意味着通过同步模块后读取从发射源光信号分出第一光信号和第二光信号。
具体地，同时获取第一光信号在目标频带内的功率和第二光信号在目标频带内的功率，可以通过光滤波器或者光谱仪获取第一光信号或第二光信号在目标频带内的功率，应理解还可以使用其它能够获取光功率的装置读取第一光信号和第二光信号的功率，本发明不限于此。
当使用滤波器和功率计获取第一光信号和第二光信号在目标频带内的功率时，优选的，目标带宽要远小于第一光信号或第二光信号的总带宽。这样设置滤波器的目的是尽量减少信道滤波造成的光功率谱形状的改变对功率测量结果的影响。
应理解，上述测量的第一带宽也可以位于光谱的其它位置，本发明不限于此。
还应理解，目标带宽也可以与第一光信号或第二光信号的光谱总带宽大小相当，当目标带宽大小接近光信号的光谱总带宽时，需要信道滤波的响应更加精确，因此，目标带宽与信道响应的补偿精度相互制约。
具体地，在步骤220中，由于OSNR实质上反映的是光信号与光噪声的比值，由于直接测量光噪声比较困难，而可以通过测量未受噪声污染的第一光信号与收到噪声污染的第二光信号，实质上，△t表示光信号从发射源处传播到待测节点处的传播时长时，因此在时间间隔△t后，获得的第二光信号是增加噪声后的第一光信号，因此第一光信号与第二光信号之间具有信号相关性，通过在步骤210中的获取第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定待测节点处的光信噪比。
应理解，可以通过重复多次获得第一光信号与第二光信号在目标频带内的功率，通过取平均值的方式可以获得待测节点处更为精确的光信噪比。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
可选地，作为本发明一个实施例，根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定待测节点处的光信噪比，包括：根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得第一光信号与第二光信号在目标频带内的典型相关分析CCA参数；根据CCA参数，确定待测节点处的光信噪比参数。
具体地，使用典型相关分析(英文：Canonical Correlation Analysis，简写：CCA)的方法，可以计算待测的待测节点出光信号的OSNR。CCA需要同时测量发射源与待测信号的功率，通过将发射源与待测信号的功率进行互相关操作，可以得到一个与发射源和待测信号的绝对功率值无关的OSNR参数。
可选地，作为本发明一个实施例，根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得第一光信号与第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数，包括：对功率组P＝[p1,pN]和所述功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式(1)计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
Figure GDA0000873057940000101
其中
Figure GDA0000873057940000102
Figure GDA0000873057940000111
利用下述公式(2)，根据所述CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
Figure GDA0000873057940000112
具体地，还可以根据下列公式(3)和(4)计算光信噪比参数：
Figure GDA0000873057940000113
其中c为功率的修正系数；
其中a、b分别为P和Q的功率修正系数；
应理解，计算OSNR的具体公式不限于上述公式，能够表述第一光信号与第一光信号之间相关性，并能够根据该相关性获得OSNR的计算公式都属于本发明的保护范围。
可选地，作为本发明一个实施例，根据第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得第一光信号与第二光信号在目标频带内的典型相关分析CCA参数，包括：根据信道响应参数修正第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；根据信道响应参数修正第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，得到第二光信号修正后的功率组Q’＝Q×H；根据第一光信号修正后的功率组P’和第二光信号修正后的功率组Q’，计算第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
在具体计算中，CCA假设发射源处和待测节点处的光信号的功率差别仅由加入噪声造成，但实际的通信链路的信号响应往往会影响发射源的功率谱形状，因此在本发明实施例中，需要考虑信道响应参数对第一光信号的影响。由于信道响应(特别是信道滤波响应)一般来讲不随时间变化，因此信道响应参数H可以事先校对并保存到OPM模块中，后者根据信道的动态模型实时反馈到OPM模块中。
可选地，作为本发明一个实施例，目标频带包括M个具有间隔的频带，在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在目标频带内的功率qi，包括：获取第一光信号在第j个频带内的功率pij；以及获取第二光信号在第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定待测节点处的光信噪比，包括：根据第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与第二光信号在在第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]，确定在第j个频带内光信噪比参数Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为待测节点处的光信噪比参数。
具体地，可以使用多个滤波器和多个功率计获取多个不同频带的功率，或者可以使用一个光谱采集模块获得信号的功率谱，分别获取功率谱在M个不同频带的功率。优选地，多个不同频带的中心频率之间有一定的间隔，每个频带中心频率之间的间隔可以相同也可以不同，每个频带的带宽都小于光信号的功率谱总带宽。
在Ti时刻时刻，获取第一光信号在M个不同频带中每个频带的功率组，与第二光信 号在该M个不同频带中对应的每个频带的功率，确定M个信噪比。例如，测得第一光信号在1、 2、3……N个频带上的功率组分别为Pi1、Pi2、Pi3……PiN，在Ti+△t时刻测得第二光信号在上 述1、2、3……N个频带上的功率分别为Qi1，Qi2，Qi3……QiN，那么可以对Pij和Qij进行典型相关 分析得到M个CCA参数，例如对第j个频带上的第一光信号功率和第二光信号功率计算光信 噪比参数为Oj，然后根据该M个CCA计算M个光信噪比参数O，将跟M个光信噪比的平均值作为 待测节点处的光信噪比，即
Figure GDA0000873057940000121
可选地，作为本发明一个实施例，目标频带的中心频率与第一光信号的中心频率相同，目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及目标频带的中心频率与第二光信号的中心频率相同，目标频带的带宽小于第二光信号的频率总带宽。
具体地，可以通过设置滤波器的中心频率与第一光信号或第二光信号的中心频率重合，以实现目标频带的中心频率与第一光信号或第二光信号的光谱中心频率相同，这样设置滤波器的目的是尽量减少信道滤波造成的光功率谱形状的改变对功率测量结果的影响。
可选地，作为本发明一个实施例，可以通过多次获得第一光信号与第二光信号在目标频带内的功率，通过上述方式获得的OSNR参数与真实的OSNR参数成线性关系，该线性关系可以通过事先校对，存储在待测节点处，校正得到更为精确的OSNR值。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
图3是本发明实施例检测光噪声的设备示意性框图。
如图3所示，光信号从301发射源发出，向305接收端发送，还未收到太多噪声干扰的第一光信号从301发射源处由306功率读取模块1获取，306功率读取模块1获取该第一光信号在目标频带内的功率；经过链路302信道响应影响以及303噪声响应影响之后的第二光信号在带侧节点处由304分光器分光，由该304分光器分得的第二光信号由308功率读取模块2读取，308功率读取模块2获取该第二光信号在目标频带内的功率；实际应用中，可以用一个307同步时钟进行同步时钟分发，即307同步时钟会告诉功率读取模块1和功率读取模块2在△t的时间间隔下进行功率读取操作，△t表示光信号从发射源处传播到待测节点处的传播时长时，并将功率值返回到309OPM模块继续OSNR的计算，其中，302信道响应对光信号的影响将会保存在在309OPM模块中，以便于进行OSNR计算时对第一光信号进行信道响应修正。应理解，信道响应，尤其是信道滤波响应一般来讲不随时间变化，因此信道响应系数可以事先校对并保存到OPM模块中，后者根据信道的动态模型实时反馈到OPM模块中。
具体的，OPM模块记录多次发射源的功率值得到一个功率数组P，使用信道响应参数修正数组P，记录多次待测信号的功率值得到一个功率数组Q，对P和Q进行典型相关分析得到CCA参数，然后利用CCA参数计算OSNR参数。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
图4是本发明一个实施例的功率读取模块的示意性框图。
如图4(a)所示，功率读取模块可以为滤波器和功率计的组合，该滤波器可以为薄膜滤波器，也可以为液晶滤波器等，本发明不限于此；
如图4(b)所示，该功率读取模块也可以为光谱采集设备和功率计算设备的组合，例如各种类型的光谱仪，本发明不限于此。
因此，由于使用滤波器和功率计算的方式，本发明实施例的硬件成本可以做到很低。
图5是本发明另一实施例的功率读取模块的示意性框图。
如图5(a)所示，功率读取模块可以为滤波器和功率计的组合，可以采用多组滤波器和功率计的组合，以获取光信号频谱上多个频带内的光功率，进而获得该多个频带上的光信噪比，通过多该多个光信噪比进行平均，从而获得更为精确的光信噪比；
如图5(b)所示，该功率读取模块也可以为光谱采集设备和多个功率计算设备的组合，例如各种类型的光谱仪，本发明不限于此。
因此，由于使用滤波器和功率计算的方式，本发明实施例在硬件成本较低的基础上，还能够保证光信噪比的精确度。
图6是本发明实施例的光信号功率谱的示意图。
如图6(a)所示，具体地，可以通过设置滤波器的中心频率与第一光信号或第二光信号的中心频率重合，以实现目标频带的中心频率与第一光信号或第二光信号的光谱中心频率相同，并且，该滤波器的获得的目标带宽远远小于光信号的总带宽，这样设置滤波器的目的是尽量减少信道滤波造成的光功率谱形状的改变对功率测量结果的影响。该图6(a)所示的功率谱的示意图与图5(a)的功率获取模块相对应。
应理解，也可以选择带宽接近待测信号带宽的滤波器或功率计算范围。然而功率计算的带宽越大，结果受信道滤波响应的影响越大，这就要求本实施例中的信道响应补偿必须十分精确。因此，功率计算的带宽和信道响应的补偿精度是互相制约的。实际应用中，如果信道响应的补偿做不到十分精确，那么功率计算的带宽应该选择的尽量小。
如图6(b)所示，存在第1频带、第2频带……第5频带，具体地，可以使用多个滤波器和多个功率计获取多个不同频带的功率，或者可以使用一个光谱采集模块获得信号的功率谱，分别获取功率谱在5个不同频带的功率。优选地，5个不同频带的中心频率之间有一定的间隔，每个频带的带宽都小于光信号的功率谱总带宽。该图6(b)所示的功率谱的示意图与图5(b)的功率获取模块相对应。
图7是本发明实施例的计算OSNR的示意性流程图。该过程包括：
701，记录发射源功率，得到功率数组P＝[P1,……PN]。具体地，可以通过图3至图7中所述实施例中的功率获取模块多次测量获得第一光信号(信号源处未受噪声干扰的光信号)；
702，使用信道响应H修正发射源功率P＝P×H；
703，记录待测节点处的信号功率，得到功率数组Q＝[Q1,……QN]。具体地，可以通过图3至图7中所述实施例中的功率获取模块多次测量获得第二光信号(待测节点处受噪声干扰的光信号)；
704，计算CCA参数。具体过程如下，假设发射源功率数组P＝[1,1.1,1.2,0.99,0.95],即通过5次功率测量获得了一个长度为5的功率数组。因为测量误差的存在，5次测量的值会有浮动。假设信道响应的修正值为0.9，修正后的数组应该是Ph＝P×0.9＝[0.9，0.99，1.08，0.891，0.855]。假设同样读取5次待测信号的功率，得到数组Q＝[6.1，6.2，6.4，5.8，5.4]。同样，因为测量误差的存在，每次测量之间会有波动。计算CCA参数的过程为首先计算P、Q的互相关。
E[(Ph)Q]＝0.9×6.1+0.99×6.2+1.08×6.4+0.891×5.8+0.855×5.4＝28.32
然后计算Ph的自相关
E[(Ph)2]＝0.9×0.9+0.99×0.99+1.08×1.08+0.891×0.891+0.855×0.855＝5.46
计算Q的自相关
E[Q2]＝6.1×6.1+6.2×6.2+6.4×6.4+5.8×5.8+5.4×5.4＝179.4
利用下式计算CCA参数：
Figure GDA0000873057940000151
CCA参数的计算：ρ＝E[(Ph)Q]/sqrt(E[(Ph)2]E[Q2])＝0.9
705，计算OSNR参数，具体地，得到CCA参数之后，可以进一步利用下式计算得到OSNR参数：
经分析与计算，该OSNR参数与真实OSNR成线性关系。该线性关系可以事先校对出来，在OPM节点处储存备用。一旦得到OSNR参数后，可以从该线性关系中直接读取待测信号的OSNR。当然，为了提高OSNR计算精度，上述过程可以重复多次取OSNR的平均值。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
图8是本发明另一实施例的计算OSNR的示意性流程图。该过程在N个频带上测量该频带内的功率，包括：
801，记录在第i个频带内发射源功率，得到功率数组Pi＝[P1,……PN]。具体地，可以通过图3至图7中所述实施例中的功率获取模块多次测量获得第一光信号(信号源处未受噪声干扰的光信号)；
802，使用信道响应H修正发射源功率Pi＝Pi×H；
803，记录待测节点处的信号在第i个频带内的功率，得到功率数组Qi＝[Q1,……QN]。具体地，可以通过图3至图7中所述实施例中的功率获取模块多次测量获得第二光信号(待测节点处受噪声干扰的光信号)；
804，计算CCA参数。具体地，利用下式计算CCA参数：
Figure GDA0000873057940000162
805，计算OSNRi参数，具体地，得到CCA参数之后，可以进一步利用下式计算得到OSNRi参数：
Figure GDA0000873057940000163
806，判断第i个频带是否为N，如果不是则i＝i+1，继续重复801至805的步骤，计算新的第i个频带内的光信噪比。
807，将该N个频带内的光信噪比求平均，获得最终的光信噪比：
Figure GDA0000873057940000171
经分析与计算，该OSNR参数与真实OSNR成线性关系。该线性关系可以事先校对出来，在OPM节点处储存备用。一旦得到OSNR参数后，可以从该线性关系中直接读取待测信号的OSNR。当然，为了提高OSNR计算精度，上述过程可以重复多次取OSNR的平均值。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
图9是本发明实施例获得的OSNR参数与真实OSNR之间的关系示意图。
如图9所示，本发明实施例实际测得OSNR参数与真实OSNR成线性关系。该线性关系可以事先校对出来，在OPM节点处储存备用。一旦得到OSNR参数后，可以从该线性关系中直接读取待测信号的真实OSNR。
图10是本发明实施例获得的OSNR参数与偏振复用QPSK***获得的OSNR参数的关系示意图。
在图10中通过对一个偏振复用QPSK***的仿真可以看到，OSNR参数与真实OSNR在9-27dB范围内成线性关系。而使用6个功率点经过十次测量平均，本发明实施例估算的OSNR误差在+/-1dB以内，相比较偏振复用***测得的OSNR参数更为精确。
并且，偏振复用QPSK***在正交的两个偏振态上都传输信号，无法通过检偏的方法区分信号和噪声成分。该方法也受到偏振相关损耗(PDL)的影响。PDL效应使噪声在两个偏振态上的功率不等，不能简单的将一个偏振态的噪声功率乘以2得到真实噪声功率。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
图11是本发明网络设备的示意性框图。如图11所示，该网络设备11包括：
获取单元1110，获取单元1110用于在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在目标频带内的功率qi，其中，第一光信号为光信号发射源处测得的信号，第二光信号为待测节点处测得的信号，△t为光信号从光信号发射源处传播到待测节点处的传播时长，1≤i≤N，N为大于1的正整数。
确定单元1120，确定单元1120用于根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定待测节点处的光信噪比。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
可选地，作为本发明一个实施例，确定单元1120具体用于：根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得第一光信号与第二光信号在目标频带内的典型相关分析CCA参数；根据CCA参数，确定待测节点处的光信噪比参数。
可选地，作为本发明一个实施例，确定单元1120具体用于：对功率组P＝[p1,pN]和功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式计算第一光信号与第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
Figure GDA0000873057940000181
其中
Figure GDA0000873057940000182
Figure GDA0000873057940000183
利用下述公式，根据所述CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
Figure GDA0000873057940000184
可选地，作为本发明一个实施例，确定单元1120具体用于：根据信道响应参数H修正第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；根据信道响应参数H修正第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，得到第二光信号修正后的功率组Q’＝Q×H；根据第一光信号修正后的功率组P’和第二光信号修正后的功率组Q’，计算第一光信号与第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
可选地，作为本发明一个实施例，目标频带包括N个具有间隔的频带，所述获取单元1110具体用于：获取第一光信号在第j个频带内的功率pij；以及获取第二光信号在第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；所述确定单元1120具体用于：根据第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与第二光信号在第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]，确定在第j个频带内光信噪比参数Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为待测节点处的光信噪比参数。
可选地，作为本发明一个实施例，所述目标频带的中心频率与所述第一光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及所述目标频带的中心频率与所述第二光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第二光信号的频率总带宽。
可选地，作为本发明一个实施例，所述获取单元包括滤波器和光谱仪中的至少一种。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
图12本发明实施例的一种检测光噪声的***。
如图12所示，所述***1200，包括第一功率获取装置1210、第二功率获取装置1220、同步时钟1230和光学性能检测OPM装置1240，其中
第一功率获取装置1210用于获取第一光信号在目标频带内的功率，其中，第一光信号为光信号发射源处测得的信号。
第二功率获取装置1220用于获取第二光信号在目标频带内的功率，其中，第二光信号为待测节点处测得的信号。
同步时钟1230用于同步控制第一功率获取装置在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，以及控制第二功率获取装置在Ti+△t时刻获取第二光信号在目标频带内的功率qi，1≤i≤N，N为大于1的正整数。
OPM装置1240用于根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，确定待测节点处的光信噪比。
还应理解，其中第一功率获取装置1210、第二功率获取装置1220、同步时钟1230和光学性能检测OPM装置1240可以任意组合集成在一起，例如同步时钟1230和光学性能检测OPM装置1240可以集成在一个设备上，上述各个装置也可以集成在光通信链路的已有设备上本发明不限于此。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
可选地，作为本发明一个实施例，OPM装置1240具体用于：根据第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得第一光信号与第二光信号在目标频带内的典型相关分析CCA参数；根据CCA参数，确定待测节点处的光信噪比参数。
可选地，作为本发明一个实施例，OPM装置1240具体用于：对功率组P＝[p1,pN]和功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式计算第一光信号与第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
Figure GDA0000873057940000201
其中
Figure GDA0000873057940000203
利用下述公式，根据所述CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
Figure GDA0000873057940000204
可选地，作为本发明一个实施例，OPM装置1240具体用于：根据信道响应参数H修正第一光信号在目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；根据信道响应参数H修正第二光信号在目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，得到第二光信号修正后的功率组Q’＝Q×H；根据第一光信号修正后的功率组P’和第二光信号修正后的功率组Q’，计算第一光信号与第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
可选地，作为本发明一个实施例，所述目标频带包括N个具有间隔的频带，其中，第一功率获取装置1210用于获取第一光信号在第j个频带内的功率pij；第二功率获取装置1220用于获取第二光信号在第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；OPM装置1240用于根据第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与第二光信号在在第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]，确定在第j个频带内光信噪比参数Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为待测节点处的光信噪比参数。
可选地，作为本发明一个实施例，所述目标频带的中心频率与所述第一光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及所述目标频带的中心频率与所述第二光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第二光信号的频率总带宽。
可选地，作为本发明一个实施例，第一功率获取装置1210包括滤波器或光谱仪中的至少一种；第二功率获取装置1220包括滤波器或光谱仪中的至少一种。
因此，本发明实施例提供的方法通过时间同步，获取光信号在发射源处未受噪声污染的光功率以及该光信号在待测节点处受到噪声污染的光功率，根据受噪声污染的光信号与未受噪声污染的光信号之间的信号相关性，确定待测节点处的光信噪比。该方法能够在不受光信号特性的制约的情况下，精确的测量OSNR。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述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，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，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单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单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。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上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，该计算机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台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明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、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种检测光信号的方法，其特征在于，包括：
在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在所述目标频带内的功率qi，其中，所述第一光信号为光信号发射源处测得的信号，所述第二光信号为待测节点处测得的信号，所述△t为光信号从所述光信号发射源处传播到所述待测节点处的传播时长，1≤i≤N，N为大于1的正整数；
根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]之间的相关性，确定所述待测节点处的光信噪比。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]之间的相关性，确定所述待测节点处的光信噪比，包括：
根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数；
根据所述CCA参数，确定所述待测节点处的光信噪比参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数，包括：
对所述功率组P＝[p1,pN]和所述功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
其中
Figure FDA0002128942890000012
利用下述公式，根据所述CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
Figure FDA0002128942890000021
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数，包括：
根据信道响应参数H修正所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到所述第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；
根据所述第一光信号修正后的功率组P’和所述第二光信号的功率组Q，计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述目标频带包括M个具有间隔的频带，所述在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在所述目标频带内的功率qi，包括：获取所述第一光信号在第j个频带内的功率pij；以及获取所述第二光信号在所述第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；
所述根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]之间的相关性，确定所述待测节点处的光信噪比，包括：根据所述第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与所述第二光信号在在所述第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]之间的相关性，确定在所述第j个频带内光信噪比Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为所述待测节点处的光信噪比参数。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述目标频带的中心频率与所述第一光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及
所述目标频带的中心频率与所述第二光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第二光信号的频率总带宽。
7.一种网络设备，其特征在于，包括：
获取单元，所述获取单元用于在Ti时刻获取第一光信号在目标频带内的功率pi，在Ti+△t时刻获取第二光信号在所述目标频带内的功率qi，其中，所述第一光信号为光信号发射源处测得的信号，所述第二光信号为待测节点处测得的信号，所述△t为光信号从所述光信号发射源处传播到所述待测节点处的传播时长，1≤i≤N，N为大于1的正整数；
确定单元，所述确定单元用于根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]之间的相关性，确定所述待测节点处的光信噪比。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述确定单元具体用于：
根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数；
根据所述CCA参数，确定所述待测节点处的光信噪比参数。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述确定单元具体还用于：对所述功率组P＝[p1,pN]和所述功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
Figure FDA0002128942890000031
其中
Figure FDA0002128942890000032
Figure FDA0002128942890000033
利用下述公式，根据所述CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
Figure FDA0002128942890000034
10.根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述确定单元具体还用于：
根据信道响应参数H修正所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到所述第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；
根据所述第一光信号修正后的功率组P’和所述第二光信号的功率组Q，计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述目标频带包括M个具有间隔的频带，所述获取单元具体用于：获取所述第一光信号在第j个频带内的功率pij；以及获取所述第二光信号在所述第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；
所述确定单元具体用户：根据所述第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与所述第二光信号在在所述第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]之间的相关性，确定在所述第j个频带内光信噪比Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为所述待测节点处的光信噪比参数。
12.根据权利要求7至9任一项所述的设备，其特征在于，所述目标频带的中心频率与所述第一光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及
所述目标频带的中心频率与所述第二光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第二光信号的频率总带宽。
13.一种检测光信号的***，其特征在于，包括第一功率获取装置、第二功率获取装置、同步时钟和光学性能检测OPM装置，其中
所述第一功率获取装置用于获取第一光信号在目标频带内的功率，其中，所述第一光信号为光信号发射源处测得的信号；
所述第二功率获取装置用于获取第二光信号在目标频带内的功率，其中，所述第二光信号为待测节点处测得的信号；
所述同步时钟用于控制所述第一功率获取装置在Ti时刻获取所述第一光信号在目标频带内的功率pi，以及控制所述第二功率获取装置在Ti+△t时刻获取所述第二光信号在所述目标频带内的功率qi，1≤i≤N，N为大于1的正整数；
所述OPM装置用于根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]之间的相关性，确定所述待测节点处的光信噪比。
14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述OPM装置具体用于：
根据所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]和所述第二光信号在所述目标频带内的功率组Q＝[q1,qN]，获得所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数；
根据所述CCA参数，确定所述待测节点处的光信噪比参数。
15.根据权利要求14所述的***，其特征在于，所述OPM装置具体用于：对所述功率组P＝[p1,pN]和所述功率组Q＝[q1,qN]进行相关操作，包括利用下述公式计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的典型相关分析CCA参数：
Figure FDA0002128942890000041
其中
Figure FDA0002128942890000042
Figure FDA0002128942890000051
利用下述公式，根据所述CCA参数，计算所述待测节点处的光信噪比参数：
Figure FDA0002128942890000052
16.根据权利要求14或15所述的***，其特征在于，所述OPM装置具体用于：
根据信道响应参数H修正所述第一光信号在所述目标频带内的功率组P＝[p1,pN]，得到所述第一光信号修正后的功率组P’＝P×H；
根据所述第一光信号修正后的功率组P’和所述第二光信号的功率组Q，计算所述第一光信号与所述第二光信号在所述目标频带内的CCA参数。
17.根据权利要求14或15所述的***，其特征在于，所述目标频带包括M个具有间隔的频带，其中，
所述第一功率获取装置用于获取所述第一光信号在第j个频带内的功率pij；
所述第二功率获取装置用于获取所述第二光信号在所述第j个频带内的功率qij，其中，1≤j≤M，M为大于1的正整数；
所述OPM装置用于根据所述第一光信号在第j个频带内的功率组pi＝[pi1,piM]，与所述第二光信号在所述第j个频带内的功率组qi＝[qi1,qiM]之间的相关性，确定在所述第j个频带内光信噪比Oj，将M个光信噪比Oj的平均值确定为所述待测节点处的光信噪比参数。
18.根据权利要求13至15中任一项所述的***，其特征在于，所述目标频带的中心频率与所述第一光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第一光信号的频率总带宽；以及
所述目标频带的中心频率与所述第二光信号的中心频率相同，所述目标频带的带宽小于所述第二光信号的频率总带宽。
19.根据权利要求13至15中任一项所述的***，其特征在于，所述第一功率获取装置包括滤波器或光谱仪中的至少一种；所述第二功率获取装置包括滤波器或光谱仪中的至少一种。
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