一种光网络传输性能的预测方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光网络传输性能的预测方法与装置，方法包括：通过实验测试获取光模块的背靠背OSNR‑BER曲线；对于任一特定的线路配置，计算光模块在该线路配置下的非线性噪信比NLN；其中，所述线路配置中包括一种或多种参数；通过光模块的背靠背OSNR‑BER曲线和该线路配置下的NLN，计算得到光模块在该线路配置下的OSNR‑BER曲线。本方案综合考虑了光模块固有的不理想因素、线路末端OSNR以及非线性效应对传输性能的影响，并采取了高效方式获取数据，能准确而快速地预估光网络传输性能。

【技术实现步骤摘要】
一种光网络传输性能的预测方法与装置
本专利技术属于光通信
，更具体地，涉及一种光网络传输性能的预测方法与装置。
技术介绍
随着光网络速率的不断升高，使用的调制码型越来越多样化，准确而快速地预测光网络的传输性能(也就是光模块在光网络中传输时的性能)变得愈发重要，尤其是对于路由倒换具有重要意义。光模块在传输中的性能表现主要通过误码率BER(即BitErrorRatio)或Q值来体现；其中，Q值在通信领域内其实是对BER的一种等价描述，它和BER可通过公式进行换算。在光网络传输中，BER或Q值与诸多因素有关，主要包含以下三个方面：1)光模块固有的不理想因素；2)光纤线路末端的光信噪比OSNR(即OpticalSignalNoiseRatio)；3)光纤线路的非线性效应。传统的技术方案无法准确预测光网络传输性能，主要有以下问题：1)要么假设光模块为理想状态，来评估光模块通过光传输链路后的性能。这类方法虽然速度较快，但是过于理想，未考虑光模块固有的不理想因素，因此无法准确反映实际情况；而且对非线性效应的建模较为简化，只能针对典型的简单配置，比如要求光网络中只存在掺铒光纤放大器EDFA(即ErbiumDopedFiberAmplifier)放大，所有通道宽度、通道间隔以及所有跨段都完全相同。2)要么考虑光模块的不理想因素，针对不同的光模块建立具体的仿真模型参数，将上述三种主要影响因素都考虑进去统一进行仿真。这种方法理论上来说较为准确，但是实现效率低，且光模块的不理想因素有太多，难以面面俱到。因此，传统的技术方案难以兼顾影响光网络传输性能的多种因素以及运行效率，也就无法准确而快速地预估光模块在光网络中的传输性能。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种光网络传输性能的预测方法与装置，其目的在于利用光模块的背靠背OSNR-BER曲线和实际线路配置下的非线性噪信比NLN得到实际线路配置下的OSNR-BER曲线，可预测光模块在任意传输链路下的BER，由此解决传统技术方案无法准确而快速地预估光网络传输性能的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种光网络传输性能的预测方法，包括：通过实验测试获取光模块的背靠背OSNR-BER曲线；对于任一特定的线路配置，计算光模块在该线路配置下的非线性噪信比NLN；其中，所述线路配置中包括一种或多种参数；通过光模块的背靠背OSNR-BER曲线和该线路配置下的NLN，计算得到光模块在该线路配置下的OSNR-BER曲线。优选地，对于任一特定的线路配置，所述计算光模块在该线路配置下的非线性噪信比NLN，具体为：通过分步傅里叶算法，分别仿真得到背靠背配置和该线路配置下的误差向量幅度EVM，进而计算出背靠背配置和该线路配置下的噪信比NSR；对背靠背配置和该线路配置下的噪信比NSR求差，得到该线路配置下的非线性噪信比NLN。优选地，所述方法还包括：创建非线性数据库，将每种线路配置下仿真得到的非线性噪信比NLN分别以(线路配置，NLN)的坐标形式存储在所述非线性数据库中；当所述非线性数据库中的数据量达到预设值以后，基于所述非线性数据库中已有的数据对新的线路配置进行插值拟合，得到光模块在新线路配置下的非线性噪信比NLN。优选地，当所述非线性数据库中的数据量为n时，所述基于所述非线性数据库中已有的数据对新的线路配置进行插值拟合，得到光模块在新线路配置下的非线性噪信比NLN，具体为：基于所述非线性数据库中已有的n组(线路配置，NLN)数据，分别构建n维线路配置矩阵和n维NLN矩阵；以所述n维线路配置矩阵中任意第i行的线路配置为基准，对所述n维线路配置矩阵进行归一化；同时以所述n维NLN矩阵中第i行的NLN为基准，对所述n维NLN矩阵进行归一化；对于任一新的线路配置，以所述n维线路配置矩阵中第i行的线路配置为基准，计算该新线路配置对应的归一化线路配置；基于两个归一化矩阵以及新线路配置对应的归一化线路配置，利用反向距离加权法计算新线路配置对应的归一化非线性噪信比，进而得到新线路配置下实际的非线性噪信比NLN。优选地，对于任一新的线路配置，对应的非线性噪信比NLN0的计算公式包括：rk＝|C0-Ck|；NLN0＝nln0·NLNi；其中，C0为新线路配置对应的归一化线路配置，Ck为所述n维线路配置矩阵中第k行线路配置对应的归一化线路配置，rk表示向量C0与向量Ck之间的欧式距离，nln0为新线路配置C0的归一化非线性噪信比，nlnk为所述NLN矩阵中第k行NLN对应的归一化NLN，NLNi为所述n维NLN矩阵中第i行的NLN，p为调节因子。优选地，所述调节因子p在0.5～3范围内取值。优选地，所述方法还包括：对于任一包括信号功率参数的线路配置，改变该线路配置中的信号功率参数，并分别计算得到光模块在不同信号功率下的OSNR-BER曲线；根据线路配置中的参数计算每种信号功率下的线路末端OSNR，进而在对应信号功率的OSNR-BER曲线上找到OSNR对应的BER，并标记相应的数据点；将每个OSNR-BER曲线上标记的数据点连接，得到BER随信号功率的变化趋势曲线，进而根据该曲线上的BER最低点评估最佳信号功率。优选地，当线路末端OSNR出现变化时，所述方法还包括：根据OSNR的变化值，将标记出的每个数据点在各自的OSNR-BER曲线上向左或向右移动，得到新的数据点；将每个OSNR-BER曲线上新的数据点连接，得到新的BER随信号功率的变化趋势曲线，进而根据该曲线判断BER的变化程度以及BER优化方式。优选地，所述线路配置包括调制格式、信号功率、波长数目、波道间隔、光纤长度、光纤衰减系数、光纤色散系数、光纤非线性系数和波特率中的一种或多种参数。按照本专利技术的另一方面，提供了一种光网络传输性能的预测装置，包括至少一个处理器和存储器，所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令在被所述处理器执行后，用于完成第一方面所述的光网络传输性能的预测方法。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术提供的光网络传输性能的预测方法中，首先通过实验测试获取光模块的背靠背OSNR-BER曲线，然后对于任一线路配置通过计算得到光模块在该线路配置下的非线性噪信比NLN，最后通过背靠背OSNR-BER曲线以及该线路配置下的NLN即可计算得到光模块在待预测光网络上的OSNR-BER曲线。上述方法综合考虑了光模块固有的不理想因素、线路末端OSNR以及非线性效应对传输性能的影响，并采取了高效方式获取数据，能准确而快速地预估光网络传输性能。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种光网络传输性能预测的方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种光网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光网络传输性能的预测方法，其特征在于，包括：/n通过实验测试获取光模块的背靠背OSNR-BER曲线；/n对于任一特定的线路配置，计算光模块在该线路配置下的非线性噪信比NLN；其中，所述线路配置中包括一种或多种参数；/n通过光模块的背靠背OSNR-BER曲线和该线路配置下的NLN，计算得到光模块在该线路配置下的OSNR-BER曲线。/n

【技术特征摘要】
1.一种光网络传输性能的预测方法，其特征在于，包括：
通过实验测试获取光模块的背靠背OSNR-BER曲线；
对于任一特定的线路配置，计算光模块在该线路配置下的非线性噪信比NLN；其中，所述线路配置中包括一种或多种参数；
通过光模块的背靠背OSNR-BER曲线和该线路配置下的NLN，计算得到光模块在该线路配置下的OSNR-BER曲线。


2.如权利要求1所述的光网络传输性能的预测方法，其特征在于，对于任一特定的线路配置，所述计算光模块在该线路配置下的非线性噪信比NLN，具体为：
通过分步傅里叶算法，分别仿真得到背靠背配置和该线路配置下的误差向量幅度EVM，进而计算出背靠背配置和该线路配置下的噪信比NSR；
对背靠背配置和该线路配置下的噪信比NSR求差，得到该线路配置下的非线性噪信比NLN。


3.如权利要求2所述的光网络传输性能的预测方法，其特征在于，所述方法还包括：
创建非线性数据库，将每种线路配置下仿真得到的非线性噪信比NLN分别以(线路配置，NLN)的坐标形式存储在所述非线性数据库中；
当所述非线性数据库中的数据量达到预设值以后，基于所述非线性数据库中已有的数据对新的线路配置进行插值拟合，得到光模块在新线路配置下的非线性噪信比NLN。


4.如权利要求3所述的光网络传输性能的预测方法，其特征在于，当所述非线性数据库中的数据量为n时，所述基于所述非线性数据库中已有的数据对新的线路配置进行插值拟合，得到光模块在新线路配置下的非线性噪信比NLN，具体为：
基于所述非线性数据库中已有的n组(线路配置，NLN)数据，分别构建n维线路配置矩阵和n维NLN矩阵；
以所述n维线路配置矩阵中任意第i行的线路配置为基准，对所述n维线路配置矩阵进行归一化；同时以所述n维NLN矩阵中第i行的NLN为基准，对所述n维NLN矩阵进行归一化；
对于任一新的线路配置，以所述n维线路配置矩阵中第i行的线路配置为基准，计算该新线路配置对应的归一化线路配置；
基于两个归一化矩阵以及新线路配置对应的归一化线路配置，利用反向距离加权法计算新线路配置对应的归一化非线性噪信比，进而得到新线路配置下实际的非线性噪信比NLN。


5.如权利要求4所述的光网络传输性能的预测方法，其特征在于，对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐创，潘毅，李学敏，王应波，王会义，刘锦秋，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42