[發(fā)明專利]波長交換光網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)傳輸性能優(yōu)化的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201019114085.5
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN101808257A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張杰;高冠軍;王道斌;陳賽;顧畹儀
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04B10/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波長交換光網(wǎng)絡(luò)(WSON)，具體涉及一種波長交換光網(wǎng)絡(luò)中 動態(tài)傳輸性能優(yōu)化的方法及裝置。

背景技術(shù)

靈活透明的WSON是傳送網(wǎng)發(fā)展演進的重要方向。采用通用多協(xié)議標簽 交換(GMPLS)技術(shù)可以構(gòu)造分布式的智能控制平面，實現(xiàn)對連接的快速建 立與拆除，支持動態(tài)靈活的業(yè)務(wù)配置以及高效率的資源優(yōu)化能力。各種具有全 光波長交換能力的可重構(gòu)光分插復用器(ROADM)和可調(diào)節(jié)器件(可調(diào)色散 補償器、可調(diào)衰減器、可調(diào)放大器)開始大規(guī)模應用，為光信號在全網(wǎng)中透明 傳輸提供了可能性，同時也減少了網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)中采用的昂貴的光電光轉(zhuǎn)換設(shè)備的 數(shù)量，極大降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運營成本。

但是在WSON中，上述靈活性和透明性也帶來了很多問題，主要是由于 缺乏光域3R再生功能。光信號實際上是一種模擬信號，在傳輸中的物理損傷 會產(chǎn)生累積。先前的點到點光通信系統(tǒng)因為拓撲簡單，可以預先制定好補償策 略對各種損傷進行補償。隨著向網(wǎng)狀拓撲的演變，光網(wǎng)絡(luò)的靈活性進一步增強， 傳輸路徑的改變將導致物理損傷的動態(tài)變化，并且難以預先補償，這些損傷積 累的影響有可能造成信號的傳輸質(zhì)量劣化甚至不滿足系統(tǒng)傳輸要求。

現(xiàn)有技術(shù)中通過對光路功率、衰減、色散補償?shù)膭討B(tài)調(diào)節(jié)和配置進行動態(tài) 傳輸性能優(yōu)化的方案主要分為以下兩類：

一、源發(fā)射功率調(diào)節(jié)方案

對每個光路連接建立請求時，首先根據(jù)初始設(shè)定的發(fā)射機功率，計算接收 端光信號的光信噪比(OSNR)：如果光信噪比過小，則提高發(fā)射機功率或源 節(jié)點產(chǎn)生的進入光纖跨段的信號入射功率，同時保證光路整體的非線性相移低 于某一固定值，以此保證該光路在接收端的光信噪比達到預定義的指標。

該源發(fā)射功率調(diào)節(jié)方案存在以下不足之處：

1、源發(fā)射功率方案僅在光路源端的發(fā)射機處對信號發(fā)射功率進行動態(tài)優(yōu) 化調(diào)節(jié)，而沒有考慮最優(yōu)色散補償量、中間節(jié)點的最優(yōu)功率配置等特性隨著網(wǎng) 絡(luò)重構(gòu)、光路動態(tài)配置等變化而不斷變化的動態(tài)特性。實際上，光路傳輸質(zhì)量 受到的影響因素眾多，包括OSNR，色散和非線性效應等眾多因素。其中OSNR 和表征非線性效應的非線性等相移參數(shù)不僅和發(fā)射機的輸出功率有關(guān)，也和光 路經(jīng)過節(jié)點的插損、各節(jié)點放大器增益和衰減配置有關(guān)，而這些參數(shù)隨著光路 動態(tài)變化而不斷發(fā)生改變。隨著信號光路發(fā)生變化，該光路信號傳輸過程中經(jīng) 歷的色散值也存在巨大差異，因此色散補償量的動態(tài)調(diào)節(jié)對保證光路傳輸性能 也十分重要。該方案只在光路源端對發(fā)射機光信號功率進行動態(tài)調(diào)節(jié)，因此對 光信號傳輸性能的改善較為有限。

2、在上述源發(fā)射功率調(diào)節(jié)方案中，其源功率調(diào)節(jié)量的選取只依據(jù)于接收 端的OSNR和非線性相移。在優(yōu)化過程中采用OSNR和非線性相移兩個分離 的物理量作為評價指標，并不能確定光路傳輸中端到端的傳輸性能(如Q因 子，誤碼率)。這樣就有可能造成即使優(yōu)化后的OSNR和非線性相移都達到了 要求，但是最終的Q因子或者誤碼率仍然無法達到光路正常傳輸?shù)囊?，? 起較大的系統(tǒng)性能劣化和較高的誤碼率，引發(fā)光路由于物理傳輸性能不達標而 導致的物理層阻塞。

3、當假設(shè)光路中進入每段傳輸光纖的光信號功率相同時，盡管也存在一 些關(guān)于光路入纖功率的最優(yōu)配置方法，但是這些方法都是基于對點到點連接的 靜態(tài)光路進行功率配置，并不能直接用于動態(tài)、靈活的WSON網(wǎng)絡(luò)。此外， 這種方法的前提是所有節(jié)點之間的光纖跨段組成必須完全相同，即具有相同的 光纖長度、衰減、以及該光路上各節(jié)點的插損必須完全一樣，此時源發(fā)射功率 調(diào)節(jié)方案可以獲得一個最優(yōu)的光路傳輸性能。但是實際上，由于光路各節(jié)點之 間的光纖跨段組成并不完全一致，比如節(jié)點之間的光纖長度、損耗不同，并且 各節(jié)點的插損也不相同，此時，每個光纖跨段的最優(yōu)信號入纖功率并不相同， 由于缺乏對光路中間節(jié)點的功率控制和優(yōu)化，源發(fā)射調(diào)節(jié)方案也因此失效，不 能達到光路最優(yōu)的傳輸性能。

二、分離指標優(yōu)化方案