基于光纤链路组建的光信号数据网络通信系统的制作方法

本发明属于网络通信，涉及到基于光纤链路组建的光信号数据网络通信系统。

背景技术：

1、光纤链路是网络通信系统的核心部分。它由光纤组成，可以覆盖较长的通信距离，并通过利用光的高速传输特性实现高带宽和低损耗的数据传输。为了保障网络通信系统传输的可靠性，需要对其各组成光纤链路的传输稳定性进行分析。

2、光纤链路在实际传输过程中会遇到损耗和干扰问题，从而影响光信号数据网络的传输稳定性，但是当前对光纤链路传输稳定性评定还存在一定的欠缺，其具体体现在以下几个方面：1、传输稳定评定要素单一化和固定化，基本侧重信号层面和环境温湿度的常规性监测，进而进行传输稳定分析，缺乏光纤自身结构层面的监测，使得光纤传输的监测面较为局限，进而无法保障光纤链路传输稳定性分析结果的参考性以及光纤链路通信系统优化的及时性。

3、2、缺乏对不同要素之间的干扰性评定，仅进行同一要素的对比性分析，即对光纤传输环境中的温度、信号等进行同源对比分析，分析深度不足，从而无法保障光纤链路传输稳定性的分析结果的合理性性和精准性，也无法为光纤链路网络通信系统后续优化提供可靠的辅助决策。

4、3、缺乏对光信号数据网络传输稳定性的动态化分析，当前属于固定数据的静态化对比分析，无法挖掘出网络中潜在的故障和异常情况，进而无法降低后续故障发生概率，也不便于对后续故障进行及时干预和修复，无法维持使得光纤链路网络通信系统的稳定性。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出基于光纤链路组建的光信号数据网络通信系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供基于光纤链路组建的光信号数据网络通信系统，包括：网络基本数据提取模块，用于将目标网络通信系统中各光纤链路进行编号，并提取各光纤链路的长度和对应各光纤设备的使用年限。

3、传输信号数据提取分析模块，用于从通信信息库中提取各光纤链路的监测传输信号数据，并分析各光纤链路的基本传输稳定度，i表示光纤链路编号，。

4、传输信号干扰承载分析模块，用于从通信信息库中提取各光纤链路的运行环境监测数据和运行结构监测数据，由此分析各光纤链路的环境干扰传输稳定度和结构干扰传输稳定度，分别记为和。

5、通信信息库，用于存储各光纤链路的监测传输信号数据、运行环境监测数据和运行结构监测数据，并存储单位光纤链路长度对应的许可传输功率差。

6、传输稳定性综合判定模块，用于对各光纤链路的传输稳定性进行判定，输出各光纤链路的传输稳定结果，并当某光纤链路的传输稳定结果为不稳定时，启动传输稳定预警终端。

7、传输稳定预警终端，用于进行光纤链路传输稳定预警。

8、优选地，所述监测传输信号数据包括各次传输监测的时间点、误码率、信噪比和传输功率差。

9、所述运行环境监测数据包括各次监测的时间点以及温度值、湿度值和振动频率。

10、所述运行结构监测数据包括各次故障的监测时间点、类型和持续时长。

11、优选地，所述分析各光纤链路的基本传输稳定度，包括：从各光纤链路的监测传输信号数据中提取各次传输监测的误码率，构建各光纤链路对应误码率变化曲线。

12、将各光纤链路对应的误码率变化曲线与设定参照误码率变化曲线进行重叠对比，将位于参照误码率变化曲线下方的曲线段记为达标曲线段。

13、统计各光纤链路的达标曲线段数目，并提取各达标曲线段长度，进而从中筛选出最大达标曲线段长度，记为。

14、从各光纤链路对应误码率变化曲线中进行斜率提取，作为各光纤链路对应的误码增长率，记为。

15、从各光纤链路的监测传输信号数据中提取各次传输监测的信噪比，并与设定光纤适宜传输信噪比进行对比，筛选出大于或者等于光纤适宜传输信噪比的传输监测次数，记为。

16、统计各光纤链路的信号质量传输稳定度，，分别为设定参照的持续达标曲线段长度比、误码增长率、传输监测比，分别为第i个光纤链路对应的误码率变化曲线总长、传输监测次数。

17、从各光纤链路的监测传输信号数据中提取各次传输监测的传输功率差，统计各光纤链路的信号损耗传输稳定度。

18、统计各光纤链路的基本传输稳定度，，分别为设定的参照信号质量传输稳定度、信号损耗传输稳定度。

19、优选地，所述统计各光纤链路的信号损耗传输稳定度，包括：从通信信息库中提取单位光纤链路长度对应的许可传输功率差区间，进而在数轴上进行许可传输功率差区间标注，并以数值的增长方向为数轴的右方向。

20、将各光纤链路在各次传输监测的传输功率差与各光纤链路的长度进行对应作比，得到各光纤链路在各次传输监测对应单位光纤链路长度的传输功率差，并在数轴上进行标注，得到各光纤链路在数轴上的各标注点位置。

21、从数轴中提取各光纤链路中位于许可传输功率差区间的标注点数目，记为。

22、将位于许可传输功率差区间右侧的各标注点记为各右侧标注点，从数轴中提取各右侧标注点与许可传输功率差区间之间的距离，作为各右侧标注点的偏差距离，并中提取最大偏差距离，记为，同时通过均值计算得到各光纤链路中右侧标注点的平均偏差距离。

23、统计各光纤链路的信号损耗传输稳定度，，、分别为设定参照的偏差距离、偏差距离上限差。

24、优选地，所述分析各光纤链路的环境干扰传输稳定度，包括：从各光纤链路的运行环境监测数据中提取各次监测的时间点以及各次监测温度值、湿度值和振动频率，分别记为、和，t表示监测次序编号，，进而统计各光纤链路在各次监测的环境适应度。

25、统计各光纤链路中环境适应度小于0的监测次数，并作为各光纤链路的异常环境监测次数，记为。

26、从各光纤链路的监测传输信号数据中提取各次传输监测的监测时间点，并将各光纤链路在传输监测时的误码率、信噪比和传输功率差分别记为、和，j表示传输监测次序编号，。

27、统计各光纤链路对应各次传输监测的传输异常趋向度，，分别为设定光纤传输许可的误码率、最低传输信噪比、传输功率差。

28、统计各光纤链路中传输异常趋向度大于1的传输监测次数，作为各光纤链路的异常传输监测次数，记为。

29、提取各光纤链路的对应各次异常环境监测的时间点，进而从各光纤链路的监测传输信号数据中定位出各次异常环境监测的误码率、信噪比和传输功率差，分别记为、和，d表示异常环境监测次序编号，，进而统计各光纤链路的异常环境承载度，记为。

30、统计各光纤链路的环境干扰传输稳定度，，分别为设定参照的差异监测次数、异常环境承载度。

31、优选地，所述各光纤链路在各次监测的环境适应度的具体统计公式表示为：，分别为设定光纤许可的承载温度差、承载湿度差，分别为设定光纤参照的适宜运营环境温度、适宜运营环境湿度、许可承载振动频率。

32、优选地，所述统计各光纤链路的异常环境承载度，包括：设定各光纤链路在各次异常环境监测的参照常规的传输误码率、信噪比和传输功率差，分别记为、和。

33、统计各光纤链路的传输误码偏差度、传输信噪比偏差度、传输功率偏差度，分别记为、和，进而统计各光纤链路的异常环境承载度，，分别为设定的参照的传输误码偏差度、传输信噪比偏差度、传输功率偏差度，为设定的许可传输偏差度差值。

34、优选地，所述分析各光纤链路的结构干扰传输稳定度，包括：设定各光纤链路结构干扰传输稳定评定干扰因子。

35、提取各光纤链路对应各次传输监测的时间点和各次传输监测的传输异常趋向度，以时间点为横坐标，以传输异常趋向度为纵坐标，构建各光纤链路对应传输异常趋向变化曲线。

36、从各光纤链路的运行结构监测数据中提取各次故障的类型、监测时间点和持续时长，其中类型包括单一故障和多种故障。

37、将各次故障划分为各次单一故障和各次多种故障，并将监测时间点和持续时长分别组成各次单一故障以及各次多种故障的故障时间区间。

38、确认各光纤链路在各次单一故障时和在各次多种故障的传输异常持续时长，分别记为和，d表示单一故障次序编号，，q表示多种故障次序编号，。

39、将各次单一故障和各次多种故障的持续时长分别记为和，统计各光纤链路的结构干扰传输稳定度，，分别为设定的参照单一故障、参照多种故障对应的传输异常持续时长差，v和f分别表示单一故障次数和多组故障次数。

40、优选地，所述各光纤链路结构干扰传输稳定评定干扰因子的具体设定过程为：将各光纤链路对应各光纤设备的使用年限记为，表示光纤设备编号，。

41、统计各光纤链路结构干扰传输稳定评定干扰因子，，为设定的第r个光纤设备的稳定使用年限，分别为设定的适宜使用年限差、许可使用年限差，g表示光纤设备数目。

42、优选地，所述对各光纤链路的传输稳定性进行判定，具体判定过程为：统计各光纤链路对应的综合传输干扰度，，分别为设定参照的基本传输稳定度、环境干扰传输稳定度、结构干扰传输稳定度。

43、将导入传输稳定评定模型：传输稳定性评定结果=中，输出各光纤链路的传输稳定性评定结果。

44、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过对各光纤链路进行基本传输稳定度、环境干扰传输稳定度、结构干扰传输稳定度分析，进而进行综合传输稳定分析，实现了光纤链路传输稳定的综合性多维度分析，有效解决了当前光纤传输稳定性的监测面较为局限的问题，不仅弥补了当前常规性光纤传输稳定性评定方式中的欠缺，还规避了单一化和固定化传输稳定评定要素存在的不足，拓展了光纤传输稳定的监测和评定覆盖面，提高了光纤链路传输稳定性分析结果的参考性，并确保了光纤链路通信系统优化的及时性，从而有效维持了光纤链路网络通信的质量和可靠性，提升了网络用户体验。

45、（2）本发明通过围绕各光纤链路的传输误码率、信噪比以及传输功率差这三个传输质量层面进行基础传输稳定度深度分析，直观的展示各光纤链路的动态传输规律，深度挖掘出了网络中潜在的故障和异常情况，从而有效降低后续故障发生概率，并且也便于网络管理人员对网络故障以及网络潜在故障的及时干预和修复，从而减少网络中断时间，便于后续维持光纤链路网络通信系统可靠性和稳定性。

46、（3）本发明通过对各光纤链路的环境干扰传输稳定度和结构干扰传输稳定度进行细致分析，实现了不同要素之间的干扰性评定，直观的展示了各光纤链路对异常环境影响以及异常结构影响的抵抗力，便于网络管理人员对网络传输干扰源的识别，同时还规避了当前仅进行同一要素对比分析方式中的不足，加大了各光纤链路传输稳定性的分析力度和分析深度，从而保障了光纤链路传输稳定性的分析结果的合理性性和精准性，进而为光纤链路网络通信系统后续优化提供了可靠的辅助决策。

47、（4）本发明在进行结构干扰传输稳定度分析时，通过对不同故障类型时光纤链路的异常持续时长与故障持续异常的偏差进行深度分析，实现了光纤链路的多故障干扰分析，从而提高了光纤链路对应结构干扰传输温度度分析结果的合理性，也提升了光纤链路综合传输稳定分析结构的真实性，同时还直观地展示了光纤链路对不同故障类型的干扰承载能力和异常自恢复能力，便于网络管理人员对光纤链路干扰恢复状态的了解。