【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光通信仿真，具体涉及otn(optical transport network，光传送网)设备中的光放大板的仿真系统，提出一种otn设备光放大板仿真系统及其实现方法。
技术介绍
1、随着光通信技术的快速发展，作为现代通信网络的核心组成部分，光传送网(otn)承担着海量数据高速传输的关键任务。在otn设备中，光放大板是光信号传输的关键部件，它不仅负责光信号的放大，还涉及光信号的调整和监控等多项功能，其运行的稳定性和可靠性对于保障整个光传送网乃至整个通信网络的正常运行至关重要。因此，通信运维人员需要全面认知光放大板的结构和工作原理，并掌握光放大板的运维操作技能。此外，在实际应用中，由于otn设备和光放大板的运行环境复杂多变，常常受到各种人为或自然因素的影响，导致其出现多种软硬件故障。因此，亟需持续高效开展光放大板相关故障推演，从而切实提高通信运维人员的异常应对水平。传统的光放大板技能培训通常采用理论授课和真实设备现场实操相结合的方式，但由于光放大板的复杂性和特殊性，使得现场实操的机会非常有限，且难以覆盖各种故障情况。同时，传统的故障推演方法通常采用真实设备和板卡进行模拟，但由于设备成本高昂、操作复杂、故障难以复现等原因，使得故障推演的效果和效率都受到了一定的限制。因此，开发一种适用于技能培训和故障推演的光放大板仿真系统，成为了当前通信行业的普遍而紧急的需求。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种otn设备光放大板仿真系统及其实现方法，该方法提出了otn设备光放大板仿真系
2、本专利技术的技术方案：
3、一种otn设备光放大板仿真系统，包括光放大板模拟器、仿真光纤、光信号收发模拟器和管理监控窗口；
4、在交互操作仿真方面，光放大模拟器支持用户对仿真光放大板三维模型进行交互操作，并自动呈现操作过程和操作结果；在光信号处理方面，光放大板模拟器接收来自仿真光纤的仿真合波光信号，经过内部的可调节光衰处理和光功率放大处理，将放大后的仿真合波光信号发给仿真光纤；在故障模拟方面，光放大板模拟器检查出各种异常状态，产生告警并设置指示灯的异常状态；光信号收发模拟器提供仿真合波光信号生成及定时发送功能，并通过仿真光纤提供接收仿真合波光信号的功能；管理监控窗口提供仿真系统光放大板模拟器、仿真光纤和光信号收发模拟器参数配置和数据显示功能。
5、优选的，所述仿真光纤实现光纤的硬件外观、交互操作、光信号处理的仿真功能；在硬件外观仿真方面，仿真光纤采用三维立体形式呈现光纤及其接头的外观；在交互操作仿真方面，仿真光纤支持用户通过鼠标和键盘对仿真光纤三维模型进行交互操作，交互操作包括光纤拔出和光纤插入；在光信号处理方面，仿真光纤接收来自光信号收发模拟器或光放大板模拟器的仿真合波光信号，经过内部的光衰处理后将仿真合波光信号通过仿真光纤发给光放大板模拟器或光信号收发模拟器；在故障模拟方面，仿真光纤设置光纤异常状态，并支持光纤修复故障处置手段。
6、优选的，所述光放大板模拟器包括光放大板主体、端口和指示灯组件；所述光放大模拟器支持用户通过鼠标和键盘对仿真光放大板三维模型进行交互操作，所述交互操作包括板卡拔出和板卡插入；所述光放大模拟器支持板卡更换、端口修复、功率参数调节故障处置手段；
7、所述管理监控窗口在参数配置方面，支持设置光放大板模拟器中放大板主体和端口的状态参数、光功率衰减参数、光功率放大参数，支持设置仿真光纤的状态参数、光功率衰减参数，支持设置光信号收发模拟器的仿真合波光信号参数；在数据显示方面，支持显示仿真合波光信号参数、告警信息。
8、一种otn设备光放大板仿真实现方法，包括以下步骤：s1、设计光放大板仿真系统的整体架构和模块功能；
9、s2、设计仿真合波光信号结构；
10、s3、构建光放大板模拟器；
11、s4、构建仿真光纤；
12、s5、构建光信号收发模拟器；
13、s6、开发管理监控窗口；
14、s7、触发仿真故障，结束。
15、优选的，s2中所述仿真合波光信号结构为全数字的仿真合波光信号的结构，所述仿真合波光信号中包含仅总功率、波道总数字段，以及个数等于波道总数的子波功率字段。
16、优选的，s3中所述光放大板模拟器的组成结构包括光放大板主体组件、端口组件和指示灯组件，端口组件包括衰减信号输入端口、衰减后信号输出端口、待放大信号输入端口和放大后信号输出端口，指示灯部件包括硬件状态指示灯和业务状态指示灯；
17、光放大板模拟器总体构建过程包括：创建光放大板三维模型，开发并添加各个端口的逻辑功能脚本程序，开发并添加各个指示灯的逻辑功能脚本程序，开发并添加放大板主体交互功能脚本程序。
18、优选的，仿真光纤的构建过程包括：s41、创建仿真光纤三维模型和s42、开发并添加仿真光纤的逻辑与交互功能脚本程序；
19、s41按如下步骤进行创建：
20、s411、建模数据采集：使用高清相机对静态放置光纤及其两端接头进行图片拍摄，获取准确的硬件纹理和材质数据；模拟光纤的运维操作，包括光纤拔出、光纤插入，并使用高清摄像机采集交互操作信息，包括操作动作和运动轨迹；
21、s412、组件建模：使用专业的三维建模系统，根据收集的数据，创建光纤包括两端接头的三维模型，对每个部件进行精细的纹理贴图、材质调整和光照设置；
22、s413、动画制作：根据光纤的实际运维流程和交互操作信息，采用动画制作系统，创建不同操作动作对应的关键帧动画，使得模型能够展示不同类型操作下光纤的运动轨迹；
23、s414、模型拼装：在三维开发引擎中，复制出3个仿真光纤三维模型；与已经构建好的光放大板模拟器的端口组件三维模型连接，3个仿真光纤分别连接光信号发生器模拟器和待衰减信号输入端口、衰减后信号输出端口和待放大信号输入端口、放大后信号输出端口和光信号输出端口；
24、s415、渲染与效果处理：使用渲染器系统对拼装好的模型进行渲染，添加光影效果、反射效果，调节渲染参数，包括光照强度和阴影效果；
25、s42包括以下步骤：
26、首先，为3个仿真光纤模型设置可以修改的属性参数；
27、然后，在三维引擎中开发每个仿真光纤的脚本程序并实现逻辑处理功能：监听并接收来自于光纤输入端对象的仿真合波光信号，并对每个收到的仿真合波光信号；
28、最后，将开发好的脚本程序添加到每个仿真光纤模型上。...
【技术保护点】
1.一种OTN设备光放大板仿真系统，其特征在于，包括光放大板模拟器、仿真光纤、光信号收发模拟器和管理监控窗口；
2.根据权利要求1所述的一种OTN设备光放大板仿真系统，其特征在于，所述仿真光纤实现光纤的硬件外观、交互操作、光信号处理的仿真功能；在硬件外观仿真方面，仿真光纤采用三维立体形式呈现光纤及其接头的外观；在交互操作仿真方面，仿真光纤支持用户通过鼠标和键盘对仿真光纤三维模型进行交互操作，交互操作包括光纤拔出和光纤插入；在光信号处理方面，仿真光纤接收来自光信号收发模拟器或光放大板模拟器的仿真合波光信号，经过内部的光衰处理后将仿真合波光信号通过仿真光纤发给光放大板模拟器或光信号收发模拟器；在故障模拟方面，仿真光纤设置光纤异常状态，并支持光纤修复故障处置手段。
3.根据权利要求1所述的一种OTN设备光放大板仿真系统，其特征在于，所述光放大板模拟器包括光放大板主体、端口和指示灯组件；所述光放大模拟器支持用户通过鼠标和键盘对仿真光放大板三维模型进行交互操作，所述交互操作包括板卡拔出和板卡插入；所述光放大模拟器支持板卡更换、端口修复、功率参数调节故障处置手段；p>
4.一种OTN设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设计光放大板仿真系统的整体架构和模块功能；
5.根据权利要求4所述一种OTN设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，S2中所述仿真合波光信号结构为全数字的仿真合波光信号的结构，所述仿真合波光信号中包含仅总功率、波道总数字段，以及个数等于波道总数的子波功率字段。
6.根据权利要求4所述一种OTN设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，S3中所述光放大板模拟器的组成结构包括光放大板主体组件、端口组件和指示灯组件，端口组件包括衰减信号输入端口、衰减后信号输出端口、待放大信号输入端口和放大后信号输出端口，指示灯部件包括硬件状态指示灯和业务状态指示灯；
7.根据权利要求4所述一种OTN设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，仿真光纤的构建过程包括：S41、创建仿真光纤三维模型和S42、开发并添加仿真光纤的逻辑与交互功能脚本程序；
8.根据权利要求7所述一种OTN设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，光信号收发模拟器的构建过程包括：S51、创建光信号收发模拟器三维模型，S52、开发并添加发送逻辑功能脚本程序，S53、开发并添加接收逻辑功能脚本程序；
9.根据权利要求4所述一种OTN设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，S6管理监控窗口的实现方法为：
10.根据权利要求4所述一种OTN设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，S7仿真故障的快速触发方法包括以下步骤：在仿真参数设置交互GUI中，通过将某个仿真模块或组件的属性参数置为异常取值，触发不同类型的故障，仿真系统将自动呈现故障现象，包括光放大板指示灯呈现异常颜色和管理监控窗口显示告警。
...【技术特征摘要】
1.一种otn设备光放大板仿真系统，其特征在于，包括光放大板模拟器、仿真光纤、光信号收发模拟器和管理监控窗口；
2.根据权利要求1所述的一种otn设备光放大板仿真系统，其特征在于，所述仿真光纤实现光纤的硬件外观、交互操作、光信号处理的仿真功能；在硬件外观仿真方面，仿真光纤采用三维立体形式呈现光纤及其接头的外观；在交互操作仿真方面，仿真光纤支持用户通过鼠标和键盘对仿真光纤三维模型进行交互操作，交互操作包括光纤拔出和光纤插入；在光信号处理方面，仿真光纤接收来自光信号收发模拟器或光放大板模拟器的仿真合波光信号，经过内部的光衰处理后将仿真合波光信号通过仿真光纤发给光放大板模拟器或光信号收发模拟器；在故障模拟方面，仿真光纤设置光纤异常状态，并支持光纤修复故障处置手段。
3.根据权利要求1所述的一种otn设备光放大板仿真系统，其特征在于，所述光放大板模拟器包括光放大板主体、端口和指示灯组件；所述光放大模拟器支持用户通过鼠标和键盘对仿真光放大板三维模型进行交互操作，所述交互操作包括板卡拔出和板卡插入；所述光放大模拟器支持板卡更换、端口修复、功率参数调节故障处置手段；
4.一种otn设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、设计光放大板仿真系统的整体架构和模块功能；
5.根据权利要求4所述一种otn设备光放大板仿真实现方法，其特征在于，s2中所述仿真合波光信号结构为全数字的仿真...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿立卓，郝雪，刘璐，刘哲，刘子玥，冯书书，王国平，董哲，杨选怀，李帆，姚程亮，王逊时，成雅超，李贝，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司培训中心，
类型：发明
国别省市：
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