专利名称：一种解调光调顶信号的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信网络技术领域，尤其涉及一种解调光调顶信号的方法和装置。
背景技术：
随着WDM(Wavelength Division Multiplex,波分复用)的发展，当前的光通信网络可在同一根光纤中同时传输不同波长的多个光信号或光信道，而且基于 ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，可重构光分插复用器)的技术方便了光通信中各个波长的按需配置，使得光网络中的波长在两个站点之间并非保持同样的路径，或者某波长也并非永远分配给某2个站点。为了进行网络拓扑识别和光信道探测，可以在光网络中的波长上叠加低频的光调顶信号或光标签信号，同时在网络中的各节点上识别光通道中的光调顶信号或光标签信号，通过解出光标签信号中所携带的信息，得到光信号在网络中的传输路径和其他波长相关等信息。加载光标签信号的方式包括使用电可调光衰减器、带有低速调制方式的光发射器或带有低速调制方式的高速业务调制器(如MZ调制器)等；而解出光调顶信号或光标签信号中的信息的方式可使用FFTO^st Fourier Transform，快速傅立叶变换)算法或 DFT (Discrete Fourier Transform，离散傅立叶变换)算法等，从光信号中发现各标签的频率，并判断出其中各频率的光标签所携带的信息。在一根光纤中，可能存在多路波长，每一路波长携带有一个或多个光调顶信号的频率成分，所以一根光纤中可能存在有很多的调顶信号的频率成分。为了能准确根据这些调顶信号的频率成分判断波长的相关信息，需要将波长和调顶信号频率之间对应起来。在解调时，如果某一时间段内计算出某一频率成分的强度大于预先设定值时，则可判断该频率成分存在，否则即可判断不存在这个频率成分的光调顶信号。然而，由于系统中存在各种噪声，噪声在光调顶信号频率段内也可能存在较大的频率成分，即大于预先设定值，导致在此噪声频率上的光标签频率不能使用。按照预先设定值进行光调顶信号的解调时，会判断出这个频率信号总是存在，就不能正确的传达信息了。 但是，如果把有较强的噪声的频率从可用的光调顶信号频率中去除，就可能导致原设计的光调顶信号频率与波长之间的对应关系发生混乱，不利用于整个调顶设计的实施。
发明内容
本发明提供一种解调光调顶信号的方法和装置，用以解决在含有光调顶信号频率的光网络中，如何在噪声的影响下提取出光调顶信号的问题为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一方面，本发明提供一种解调光调顶信号的方法，包括步骤A，按设定的时间段，分段计算接收的各光调顶信号频率处的强度值；步骤B，利用计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；
步骤C，将各强度值与相应时间段内的所述强度范围进行匹配，得到各强度值所处的强度范围后，解调出各强度值对应的比特值。进一步地，本发明所述方法中，所述步骤B具体包括利用计算得到的各时间段内的多个强度值，判断出各时间段内各强度值的分布范围；根据信号发送源端的信号调制方式，在各时间段内的各强度值的分布范围中确定出信号强度范围和噪声强度范围。进一步地，本发明所述方法中，所述步骤C具体包括将各强度值与相应时间段内的信号强度范围和噪声强度范围进行匹配；根据匹配的结果，确定各强度值所处的强度范围为信号强度范围或者为噪声强度范围；基于确定的所述强度范围的类型，结合信号发送源端的调制方式，得到与所述强度范围匹配的各强度值对应的比特值。优选地，本发明所述方法还包括统计连续多个时间段内的各光调顶信号频率处的强度值所存在的强度范围的个数；将统计得到的相应频率的强度范围个数与信号发送源端调制的相应频率的强度范围个数进行比较，当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置，输出告警信息。其中，所述当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置输出告警信息，具体包括当统计得到的强度值范围个数少于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号丢失的告警信息；当统计得到的强度值范围个数多于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号冲突的告警信息。另一方面，本发明还一种解调光调顶信号的装置，包括强度值计算模块，用于按设定的时间段，分段计算接收的各光调顶信号频率处的强度值；强度范围获取模块，用于利用所述强度值计算模块计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；比特信息获取模块，用于将各强度值与相应时间段内的所述强度范围进行匹配， 得到各强度值所处的强度范围后，解调出各强度值对应的比特值。进一步地，本发明所述装置中，所述强度范围获取模块包括分布范围判断子模块，用于利用计算得到的各时间段内的多个强度值，判断出各时间段内各强度值的分布范围；强度范围获取子模块，用于根据信号发送源端的信号调制方式，在各时间段内的各强度值的分布范围中确定出信号强度范围和噪声强度范围。进一步地，本发明所述装置中，所述比特信息获取模块包括匹配子模块，用于将各强度值与相应时间段内的信号强度范围和噪声强度范围进行匹配；
范围确定子模块，用于根据匹配的结果，确定各强度值所处的强度范围为信号强度范围或者为噪声强度范围；比特值确定子模块，用于基于确定的所述强度范围的类型，结合信号发送源端的调制方式，得到与所述强度范围匹配的各强度值对应的比特值。优选地，本发明所述装置还包括告警模块，用于统计连续多个时间段内的各光调顶信号频率处的强度值所存在的强度范围的个数；将统计得到的相应频率的强度范围个数与信号发送源端调制的相应频率的强度范围个数进行比较，当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置，输出告警信息。其中，所述告警模块进一步包括信号丢失告警子模块，用于在统计得到的强度值范围个数少于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号丢失的告警信息；信号冲突告警子模块，用于在统计得到的强度值范围个数多于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号冲突的告警信息。与现有技术相比，本发明有益效果如下本发明所述方法和装置，通过多次计算各光调顶信号频率上的幅度强度值，实现了对各光调顶信号频率处的噪声的强度范围和光调顶信号的强度范围的划分，并利用划分的强度范围准确的解调出各光调顶信号频率上携带的比特值。同时，本发明还能够根据某几个时间段计算出的强度值所存在的范围的个数，判断是否发生了调顶信号丢失或调顶信号冲突，进而判断是否存在波长丢失或波长冲突等事故，实现了告警的功能。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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为本发明提供的一种解调光调顶信号的方法的流程图；图2为某频段可能的噪声分布状况图；图3为又一频段可能的噪声分布状况图；图4为实施例一中加载光调顶信号频率的示意图；图5为实施例一中得到的各频率的强度范围示意图；图6为实施例二中加载光调顶信号频率的示意图；图7为实施例二中得到的各频率的强度范围示意图；图8为实施例三中一段时间内计算出光调顶信号频率fl的强度范围分布图；图9为实施例三中又一段时间内计算出光调顶信号频率fl的强度范围分布图；图10为本发明提供的一种解调光调顶信号的装置的结构示意图。
具体实施例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。本发明提供一种解调光调顶信号的方法和装置，所述方法利用动态调整噪声的强度范围和光调顶信号的强度范围，实现了解调光调顶信号时不管噪声的分布状态，都可以使用同样的光调顶信号频率与波长之间的对应关系进行光调顶信号的解调，同时也能诊断是否发生了调顶信号丢失或调顶信号冲突等事故。本发明所述方法的基本原理是利用FFT算法或DFT算法等计算某一段时间内各光调顶信号频率处的强度，并从强度的变化中判断出噪声的强度范围和光调顶信号出现时的强度范围，基于这两个强度范围对计算出的各光调顶信号频率处的强度进行分析，以判断此频率处在某一时刻是否存在这一频率信号。具体的，本发明提供的一种解调光调顶信号的方法，如图1所示，包括步骤S101、按设定的时间段，分段计算接收的各光调顶信号频率处的强度值；步骤S102、利用计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；该步骤具体包括利用计算得到的各时间段内的多个强度值，判断出各时间段内各强度值的分布范围；根据信号发送源端的信号调制方式，在各时间段内的各强度值的分布范围中确定出信号强度范围和噪声强度范围。步骤S103、将各强度值与相应时间段内的所述强度范围进行匹配，得到各强度值所处的强度范围后，解调出各强度值对应的比特值。该步骤具体包括将各强度值与相应时间段内的信号强度范围和噪声强度范围进行匹配；根据匹配的结果，确定各强度值所处的强度范围为信号强度范围或者为噪声强度范围；基于确定的所述强度范围的类型，结合信号发送源端的调制方式，得到与所述强度范围匹配的各强度值对应的比特值。举例说明该步骤如下设确定出某一频率fl的强度值落在信号强度范围内，由于解调端能够预先获知调制端的调制方式，即，此时解调端明了此频率fl对应何种编码方式，例如，调制时频率fl携带比特信息1 ；所以当确定强度值所处的强度范围的类型后，即可根据预先获知的调制方式，得到强度值所对应的比特值。另外，本发明所述方法，优选地，还可以根据划分出的强度范围的个数，诊断是否发生了调顶信号丢失或调顶信号冲突等事故，具体如下步骤1，统计连续多个时间段内的各光调顶信号频率处的强度值所存在的强度范围的个数；其中，优选的统计当前时间段和上一时间段两个连续时间段内的强度范围的个数。步骤2，将统计得到的相应频率的强度范围个数与信号发送源端调制的相应频率的强度范围个数进行比较，当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置，输出告警信息。
其中，当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置输出告警信息，具体包括当统计得到的强度值范围个数少于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号丢失的告警信息；当统计得到的强度值范围个数多于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号冲突的告警信息。综上所述，本发明所述方法，根据每段时间内计算出的强度值，判断此段时间内的噪声是否有变化，或者系统在传输时是否有变化，如，某设备的工作状态变化，或调顶信号频率冲突等问题。如果噪声有变化，则重新判断各调顶信号频率处的噪声范围和信号的强度范围。如此，就不需要根据系统中噪声的频率位置和强度大小重新设计调顶信号频率与波长之间的对应关系。而且，也可准确的判断出各调顶信号频率处调顶信号发送的比特信息，以及是否出现了调顶信号丢失或调顶信号冲突等问题。下面结合附图2至9，给出本发明所述方法的几个较佳实施例，并结合对实施例的描述进一步给出本发明所述方法的实现细节。本发明实施例中，信号发送源端发送光调顶信号采用的频率优选的采用噪声分布状况较平稳的频率，如图2所示，为某频段可能的噪声分布状况图，其中fl f2频段噪声比较平坦，所以本发明优选的选择fl f2频段用作加载光调顶信号的频率；如图3所示， 为某频段另一种可能的噪声分布状况图，其中在Π f2频段中的f3 f4区间的噪声突出。此时，可以将此f3 f4区间的频率去除掉，把fl f3和f4 f2比较平坦的频率区间用作加载调顶信号的频率。当然，需要说明的是，本发明信号发送源端采用较平坦的频段作为调顶信号加载频率只是较优的实施方式，而并非绝对的实施方式，本发明所述方法可在整个频带上取任一段区间用作调顶信号的频率，不受噪声频谱是否平坦的限制。实施例一本发明实施例中，信号发送源端采用的调制方式为使用频率fl用作比特信息 “ 1 ”，使用频率f2用作比特信息“0”，信号发送源端加载光调顶信号频率的示意图如图4所示。本实施例中，使用fl用作比特信息1，f2用作比特信息0，只是众多调制方式的一种， 源端可根据具体应用采用其他调制方式，例如fl用作比特信息1，无调顶频率时用作比特
fn息0，等等ο本发明实施例中，当接收到如图4所示调制方式的光调顶信号频率信息时，解调光调顶信号的方法，包括步骤1，利用FFT或DFT算法分时间段计算接收的各光调顶信号频率(fl、f2)处强度值；本实施例中，设所述时间段为接收6位信号的时间值，其中，对某时间段内，计算接收的各光调顶信号频率处的强度值，即计算接收的6位频率信号的强度值。当然，需要说明的是，本实施例中，只是对一个波长的光调顶信号的解调过程进行描述，在实际应用中一根光纤内传输多个波长，对于每个波长的光调顶信号的解调均按本发明所述方法实施。步骤2，利用计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；
如图5所示，为得到的各频率的强度范围示意图，该强度范围图中，对于fl频率的强度范围图中，较高的强度范围表示fl调顶信号的强度范围，较低的强度范围表示噪声的强度范围。对于f2频率的强度范围图中，较高的强度范围表示f2调顶信号的强度范围，较低的强度范围表示噪声的强度范围。步骤3，确定各时间段内各强度值所处的强度范围，并基于确定的强度范围的类型，得到各强度值对应的比特值。因为，图4所示的信号发送源端在信号调制时使用fl表示比特信息“1”，f2表示比特信息“0”，所以当接收端计算出的fl的强度处于fl信号强度范围中，而f2的强度处于噪声强度范围中，即可判断接收到“1”;当计算出的fl的强度处于噪声强度范围中，而f2 的强度处于f2信号强度范围中，即可判断接收到“0”。这样就可利用计算出来的强度范围判断源端发送的比特值为“ 1，，还是“0”。实施例二本发明实施例中，信号发送源端采用的调制方式为使用频率fl用作比特信息 “1”，无调顶频率时表示“0”，信号发送源端加载光调顶信号频率的示意图如图6所示。本发明实施例中，当接收到如图6所示调制方式的光调顶信号频率信息时，解调光调顶信号的方法，包括步骤1，利用FFT或DFT算法分时间段计算接收的各光调顶信号频率(fl)处的强
度值；本实施例中，设所述时间段内为接收6位信号的时间值，其中，对于某时间段内， 计算接收的各光调顶信号频率处的强度值，即计算接收的6位信号的强度值。步骤2，利用计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；如图7所示，为得到的各频率的强度范围示意图，该强度范围图中，较高的强度范围表示fl调顶信号的强度范围，较低的强度范围表示噪声的强度范围。步骤3，确定各时间段内各强度值所处的强度范围，并基于确定的强度范围的类型，得到各强度值对应的比特值。因为，图6所示的信号发送源端在信号调制时使用f 1表示比特信息“ 1 ”，无调顶频率表示比特信息“0”，所以当接收端计算出的fl的强度处于fl信号强度范围中，即可判断接收到“1”;当计算出的fl的强度处于噪声强度范围中，即可判断接收到“0”。这样就可利用计算出来的强度值判断源端发送的为“1”还是“0”。实施例三本实施例的实施以上述任一实施例为前提，用于通过得到的强度范围，判断是否发生光调顶信号丢失或调顶信号冲突，具体的本实施例中，假设利用上述实施例二所述方法，对连续的几个时间段内某频率处的强度范围进行统计，得到这段时间内强度范围分布的个数。如图8所示，为连续几段时间内计算出光调顶信号频率fl的强度范围，由图中可以看出fl在该时间段内信号强度值都处在一个强度范围内，而根据信号发送源端调制规则，fl的频率不应该在这一段时间内全部是同一个值(即源端不会较长时间发送连“1”或 “0”)或处在同一个强度范围内，故可判断在这段时间内这一光调顶信号频率所对应的光调顶信号发生了丢失，也即光调顶信号对应的波长发生了丢失。如图9所示，为连续几段时间内计算出光调顶信号频率fl的强度范围，由图中可以看出，fl的频率强度值在这段时间内处在三个强度范围内，而根据信号发送源端调制规则，源端的一个波长对应的调顶信号频率在发送时，其强度范围只有两个(分别为发送1和发送0时对应的强度范围)。所以，目前这三个范围表示光通路中有2个或多个同样的光调顶信号频率叠加而导致，原因可能是在这段时间内这一光调顶信号频率所对应的波长发生了冲突。如图10所示，本发明还提供一种解调光调顶信号的装置，包括强度值计算模块1010，用于按设定的时间段，分段计算接收的各光调顶信号频率处的强度值；强度范围获取模块1020，用于利用所述强度值计算模块1010计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；比特信息获取模块1030，用于将各强度值与相应时间段内的所述强度范围进行匹配，得到各强度值所处的强度范围后，解调出各强度值对应的比特值。进一步地，本发明所述装置中，强度范围获取模块1020具体包括分布范围判断子模块1021，用于利用计算得到的各时间段内的多个强度值，判断出各时间段内各强度值的分布范围；强度范围获取子模块1022，用于根据信号发送源端的信号调制方式，在各时间段内的各强度值的分布范围中确定出信号强度范围和噪声强度范围。进一步地，本发明所述装置中，比特信息获取模块1030具体包括匹配子模块1031，用于将各强度值与相应时间段内的信号强度范围和噪声强度范围进行匹配；范围确定子模块1032，用于根据匹配的结果，确定各强度值所处的强度范围为信号强度范围或者为噪声强度范围；比特值确定子模块1033，用于基于确定的所述强度范围的类型，结合信号发送源端的调制方式，得到与所述强度范围匹配的各强度值对应的比特值。优选地，本发明所述装置，还包括告警模块1040，用于统计连续多个时间段内的各光调顶信号频率处的强度值所存在的强度范围的个数；将统计得到的相应频率的强度范围个数与信号发送源端调制的相应频率的强度范围个数进行比较，当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置，输出告警信肩、ο其中，告警模块具体包括信号丢失告警子模块1041，用于在统计得到的强度值范围个数少于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号丢失的告警信息；信号冲突告警子模块1042，用于在统计得到的强度值范围个数多于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号冲突的告警信息。综上所述，本发明所述方法和装置，通过多次计算各光调顶信号频率上的幅度强度值，实现了对各光调顶信号频率处的噪声的强度范围和光调顶信号的强度范围的划分，并利用划分的强度范围准确的解调出各光调顶信号频率上携带的比特值。同时，本发明所述方法和装置还能够根据某几个时间段计算出的强度值所存在的范围的个数，判断是否发生了调顶信号丢失或调顶信号冲突，进而判断是否存在波长丢失或波长冲突等事故，实现了告警的功能。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种解调光调顶信号的方法，其特征在于，包括步骤A，按设定的时间段，分段计算接收的各光调顶信号频率处的强度值； 步骤B，利用计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；步骤C，将各强度值与相应时间段内的所述强度范围进行匹配，得到各强度值所处的强度范围后，解调出各强度值对应的比特值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括利用计算得到的各时间段内的多个强度值，判断出各时间段内各强度值的分布范围； 根据信号发送源端的信号调制方式，在各时间段内的各强度值的分布范围中确定出信号强度范围和噪声强度范围。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括将各强度值与相应时间段内的信号强度范围和噪声强度范围进行匹配；根据匹配的结果，确定各强度值所处的强度范围为信号强度范围或者为噪声强度范围；基于确定的所述强度范围的类型，结合信号发送源端的调制方式，得到与所述强度范围匹配的各强度值对应的比特值。
4.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括统计连续多个时间段内的各光调顶信号频率处的强度值所存在的强度范围的个数； 将统计得到的相应频率的强度范围个数与信号发送源端调制的相应频率的强度范围个数进行比较，当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置，输出告警信息。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置输出告警信息，具体包括当统计得到的强度值范围个数少于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号丢失的告警信息；当统计得到的强度值范围个数多于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号冲突的告警信息。
6.一种解调光调顶信号的装置，其特征在于，包括强度值计算模块，用于按设定的时间段，分段计算接收的各光调顶信号频率处的强度值；强度范围获取模块，用于利用所述强度值计算模块计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；比特信息获取模块，用于将各强度值与相应时间段内的所述强度范围进行匹配，得到各强度值所处的强度范围后，解调出各强度值对应的比特值。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述强度范围获取模块包括分布范围判断子模块，用于利用计算得到的各时间段内的多个强度值，判断出各时间段内各强度值的分布范围；强度范围获取子模块，用于根据信号发送源端的信号调制方式，在各时间段内的各强度值的分布范围中确定出信号强度范围和噪声强度范围。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述比特信息获取模块包括匹配子模块，用于将各强度值与相应时间段内的信号强度范围和噪声强度范围进行匹配；范围确定子模块，用于根据匹配的结果，确定各强度值所处的强度范围为信号强度范围或者为噪声强度范围；比特值确定子模块，用于基于确定的所述强度范围的类型，结合信号发送源端的调制方式，得到与所述强度范围匹配的各强度值对应的比特值。
9.如权利要求6或7或8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括告警模块，用于统计连续多个时间段内的各光调顶信号频率处的强度值所存在的强度范围的个数；将统计得到的相应频率的强度范围个数与信号发送源端调制的相应频率的强度范围个数进行比较，当两个范围个数不符时，基于预设的告警配置，输出告警信息。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述告警模块具体包括信号丢失告警子模块，用于在统计得到的强度值范围个数少于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号丢失的告警信息；信号冲突告警子模块，用于在统计得到的强度值范围个数多于信号发送源端调制的强度值范围个数时，输出光调顶信号冲突的告警信息。
全文摘要
本发明公开了一种解调光调顶信号的方法和装置，所述方法包括按设定的时间段，分段计算接收的各光调顶信号频率处的强度值；利用计算得到的各时间段内的各强度值，判断出各时间段内各光调顶信号频率处的信号强度范围和噪声强度范围；将各强度值与相应时间段内的所述强度范围进行匹配，得到各强度值所处的强度范围后，解调出各强度值对应的比特值。所述装置包括强度值计算模块、强度范围获取模块和比特信息获取模块。本发明利用动态调整噪声的强度范围和光调顶信号的强度范围，实现了解调光调顶信号时不管噪声的分布状态，都可以使用同样的光调顶信号频率与波长之间的对应关系进行光调顶信号的解调。
文档编号H04B10/12GK102377485SQ20111031409
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者尚迎春 申请人:中兴通讯股份有限公司