一种基于相干光通信的串波告警系统及方法与流程

本发明涉及光通信设备技术领域，具体涉及一种基于相干光通信的串波告警系统及方法。

背景技术：

随着互联网业务的快速发展，互联网运营商在省际、省内骨干传输网和城域传输网等层面都面临着不断增加的带宽需求，基于相干技术的n×100gbit/swdm光传输系统已经在运营商网络广泛部署，其中线路侧光电转换的100g光模块采用偏振复用、正交相移键控调制格式、相干接收和数字信号处理等一系列核心技术，简称相干光模块。

相干光模块不仅需要有较强的传输容量和性能，还需要根据接收到的光信号信息进行实时检测和判断。当传输网中同一节点的两个不同波长信号接入相干光模块后，相干光模块需要上报相关告警给光电转发板卡并通过网管上报，便于维护人员及时发现和检查组网配置中的问题。

参见图1所示，目前的带有相干光模块的光通信传输设备，当位于同一网元不同节点的线路侧光电转发板卡在相同的波长进行收纤互换时，配置为异波长时并不支持识别及上报波长不匹配告警，只会通过网管会上报光信号丢失告警，误导维护人员错误的将波长不匹配的情况也当作光信号丢失的情况处理，不利于维护人员正确、及时的诊断问题和发现故障。

图1中节点1和节点2的线路侧光电转发板卡上装配有高速相干光模块，用于实现光→电转换及电→光转换，收、发波长支持c波段itu-t标准50ghz栅格96波可调，实现长距离传输。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于相干光通信的串波告警系统及方法，可有效区分线路侧光电转发板卡上的波长不匹配情况，并及时发出波长不匹配告警。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于相干光通信的串波告警系统，其用于实现相干光模块的波长不匹配告警，所述相干光模块设于out线路侧的光电转发板卡上，其特征在于，所述系统包括：

状态判断模块，其用于判断光纤是否正常接入相干光模块且接收光功率的大小是否在相干接收机的灵敏度范围内，得到判断结果a；

相干接收机，所述相干接收机用于将接收到的光信号解偏振为电信号；

adc采样判断模块，其用于接收解偏振之后的电信号并采集其有效幅值，判断有效幅值是否不在正常的有效幅值范围，得到判断结果b；

串波告警判断模块，其用于联合判断判断结果a和判断结果b是否均为是，若是，上报波长不匹配告警。

在上述技术方案的基础上，所述串波告警判断模块连续确认三次判断结果a和判断结果b是否均为是，若是，上报波长不匹配告警。

在上述技术方案的基础上，所述状态判断模块判断光纤是否存在断纤或光路衰耗大，若是，则光纤为非正常接入相干光模块，并发出无光信号输入告警；若否，光纤为正常接入相干光模块，不发出无光信号输入告警。

在上述技术方案的基础上，所述相干接收机的灵敏度范围为光功率大于等于-20dbm。

在上述技术方案的基础上，所述adc采样判断模块通过read_amp函数读取采集解偏振之后的电信号的有效幅值。

在上述技术方案的基础上，所述正常的有效幅值范围为有效幅值大于等于0x18。

本发明还公开了一种采用所述的一种基于相干光通信的串波告警系统的串波告警方法：

通过所述状态判断模块判断光纤是否正常接入相干光模块且接收光功率的大小是否在相干接收机的灵敏度范围内，得到判断结果a；

通过所述相干接收机用于将接收到的光信号解偏振为电信号；

通过所述adc采样判断模块用于接收解偏振之后的电信号并采集其有效幅值，判断有效幅值是否不在正常的有效幅值范围，得到判断结果b；

通过所述串波告警判断模块用于联合判断判断结果a和判断结果b是否均为是，若是，上报波长不匹配告警；若否，取消上报波长不匹配告警。

在上述技术方案的基础上，所述串波告警判断模块连续确认三次判断结果a和判断结果b是否均为是，若是，上报波长不匹配告警；若否，取消上报波长不匹配告警。

在上述技术方案的基础上，所述状态判断模块判断光纤是否正常接入相干光模块包括判断是否存在断纤或光路衰耗大，若存在，光纤为非正常接入相干光模块，发出dc_los告警；若不存在，光纤为正常接入相干光模块，不发出dc_los告警。

在上述技术方案的基础上，所述adc采样判断模块判断有效幅值是否不在正常的有效幅值范围包括：

连续判断n个时间窗口，每个时间窗口采集2^22个样本，若每个时间窗口采集到的样本达到有128*2^14个，并低于预设的有效幅值的最低阈值，则判定有效幅值不在有效幅值的范围，输出adc_los告警信号；若每个时间窗口采集到的样本达到有128*2^14个，并高于预设的有效幅值的最低阈值，则判定有效幅值在有效幅值的范围内，不输出adc_los告警信号。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过判断光纤是否正常接入相干光模块且接收光功率的大小是否在相干接收机的灵敏度范围内，以及判断接收的电信号的有效幅值是否不在正常的有效幅值范围，最终确认是否存在波长不匹配的情况，如有则发出波长不匹配告警。采用本发明可有效区分线路侧光电转发板卡上的波长不匹配情况，并及时发出波长不匹配告警，避免维护人员错误的将波长不匹配的情况也当作光信号丢失的情况处理。

附图说明

图1为本发明背景技术中带有相干光模块的光通信传输设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种基于相干光通信的串波告警系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种基于相干光通信的串波告警方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图2所示，本发明实施例提供一种基于相干光通信的串波告警系统，其用于实现相干光模块的波长不匹配告警，参见图1所示，相干光模块设于out线路侧的光电转发板卡上，其特征在于，系统包括：

状态判断模块，其用于判断光纤是否正常接入相干光模块且接收光功率的大小是否在相干接收机的灵敏度范围内，得到判断结果a；状态判断模块判断光纤是否存在断纤或光路衰耗大，若是，则光纤为非正常接入相干光模块，并发出无光信号输入告警，即dc_los告警；若否，光纤为正常接入相干光模块，不发出dc_los告警。相干接收机的灵敏度范围为光功率大于等于-20dbm。

相干接收机，相干接收机用于将接收到的光信号解偏振为电信号；

adc采样判断模块，其用于接收解偏振之后的电信号并采集其有效幅值，判断有效幅值是否不在正常的有效幅值范围，得到判断结果b；adc采样判断模块通过read_amp函数读取采集解偏振之后的电信号的有效幅值。正常的有效幅值范围为有效幅值大于等于0x18。

串波告警判断模块连续确认三次判断结果a和判断结果b是否均为是，若是，上报波长不匹配告警；若否，取消上报波长不匹配告警。

参见图3所示，本发明还公开了一种采用基于相干光通信的串波告警系统的串波告警方法，包括以下步骤：

s1，通过状态判断模块判断光纤是否正常接入相干光模块且接收光功率的大小是否在相干接收机的灵敏度范围内，得到判断结果a；状态判断模块判断光纤是否正常接入相干光模块包括判断是否存在断纤或光路衰耗大，若存在，光纤为非正常接入相干光模块，发出dc_los告警；若不存在，光纤为正常接入相干光模块，不发出dc_los告警。

s2，通过相干接收机用于将接收到的光信号解偏振为电信号；

s3，通过adc采样判断模块用于接收解偏振之后的电信号并采集其有效幅值，判断有效幅值是否不在正常的有效幅值范围，得到判断结果b；

s4，通过串波告警判断模块连续确认三次判断结果a和判断结果b是否均为是，若是，上报波长不匹配告警；若否，取消上报波长不匹配告警。

本实施案例相干接收机工作在自动增益工作模式即agc模式。参见图2所示，当相干接收机送入adc采样判断模块的信号为正常时，adc采样判断模块采样出来的rms幅值为恒定数值，稳定在固定的数值范围内，即rms_amp大于数值0x18时，表示adc采样判断模块输入信号正常。0x18为门限阈值，用以判断接收解偏振之后的电信号是否在正常的门限范围内。若此时相干接收机从外面接入的光功率固定为-10dbm时，rms_amp幅值范围通常为0x32～0x38；若相干接收机接入的光信号为白光或噪声，由于相干接收机设置为agc工作模式，则adc采样rms幅值范围有较大不同，此时rms_amp小于数值0x18，表示adc采样判断模块输入信号不正常。

adc采样判断模块判断有效幅值是否不在正常的有效幅值范围包括：连续判断n个时间窗口，每个时间窗口采集2^22个样本，若每个时间窗口采集到的样本达到有128*2^14个，并低于预设的有效幅值的最低阈值，即小于0x18，则判定有效幅值不在有效幅值的范围，输出adc_los告警信号；若每个时间窗口采集到的样本达到有128*2^14个，并高于预设的有效幅值的最低阈值，即大于等于0x18，则判定有效幅值在有效幅值的范围内，不输出adc_los告警信号。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。