一種基于BBU和RRU的雙通道光傳輸網信道優化系統的制作方法

本發明涉及一種基于bbu和rru的雙通道光傳輸網信道優化系統，屬于信息傳輸技術領域。

背景技術：

光傳送網(opticaltransportnetwork)簡稱otn，網絡的一種類型，是指在光域內實現業務信號的傳送、復用、路由選擇、監控，并且保證其性能指標和生存性的傳送網絡。它滿足itu-t6.805中規定的傳送網的通用模型，遵循其分層結構、信息定義、客戶關系、網絡拓撲、功能界定等。光傳送網的層次結構自上而下依次為：電路(客戶)層網絡、光通道層網絡、光復用段層網絡、光傳輸段層網絡和物理媒質層網絡。

相對于傳統的傳輸網絡而言，光傳送網有著諸如信號完全透明性、可擴充性、靈活可重構性、無電子瓶頸等諸多優點。目前，光傳送網發展的困難在于缺乏光域中完善的性能檢測和故障管理機制。光傳送網設備進行基帶處理單元和射頻拉遠單元之間的拉遠工作時，數據延遲較大，數據過載時更影響其傳輸，容易導致無法正常通信。

技術實現要素：

本發明所要解決的是現有光傳送網設備進行基帶處理單元和射頻拉遠單元之間的拉遠工作時，數據延遲較大，數據過載時影響其傳輸，容易導致無法正常通信的問題。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：提供了一種基于bbu和rru的雙通道光傳輸網信道優化系統，其特征在于，包括通過兩根傳輸通道連接的bbu設備與rru設備，兩條傳輸通道中，一條為主通道，另一條為備用通道，每條傳輸通道包括通過光纖相互連接的上游otn光傳輸設備與下游otn光傳輸設備，下游otn光傳輸設備連接有延遲計算設備。

優選地，所述下游otn光傳輸設備還連接有緩沖延遲單元。

優選地，所述上游otn光傳輸設備與下游otn光傳輸設備之間設有信道優化算法，通過該算法得到鏈路最優配置及對應的第二傳輸性能，計算出接收端傳輸性能最大時的配置組合，將所述配置組合作為鏈路的最優配置，提高上游otn光傳輸設備、下游otn光傳輸設備之間的通信信號質量。

優選地，所述延遲計算設備包括延遲檢測單元和延遲補償單元，延遲檢測單元通過上游otn光傳輸設備到下游otn光傳輸設備的傳輸數據獲取延遲信息，延遲補償單元根據延遲檢測單元計算的延遲調整傳輸數據在otn網絡內的時間，從而得到規定的標準延遲，延遲補償單元通過延遲和規定的標準延遲整理延遲單元的延遲時間，并且讓延遲與緩沖延遲單元的延遲時間的和與標準延遲相同。

更優選地，所述延遲信息為數字時間戳；延遲檢測單元接收上游otn光傳輸設備發送的傳輸數據，傳輸數據中包括數字時間戳，數字時間戳統計上游otn光傳輸設備接收到傳輸數據的時間點；從傳輸數據中獲取數字時間戳，并根據數字時間戳和現實時間計算出傳輸數據延遲時間；其中，上游otn光傳輸設備和下游otn光傳輸設備的時鐘域相同；延遲檢測單元獲取光傳送網中的全部光傳送網絡設備中的各個延遲單元的延遲時間，將各個延遲單元的延遲時間相加，得到傳輸數據的延遲時間。

更優選地，當所述延遲單元為先入先出單元時，延遲檢測單元獲取光傳送網中的全部光傳送網絡設備中的各個先入先出單元的深度；將各個先入先出單元的深度相加，得到總深度；下游otn光傳輸設備連接有緩沖先入先出單元；延遲補償單元根據總深度和預設的基準深度調整緩沖先入先出單元的深度，使總深度與緩沖先入先出單元的深度的和與基準深度相同，對數據傳輸時的延遲時長進行校準。

優選地，所述上游otn光傳輸設備中設有橋接器和選擇器，當設備業務信息傳輸異常時，相應的通道橋接斷開，選擇器機制可切換至備用通道傳輸。

信道優化算法：上游otn光傳輸設備、下游otn光傳輸設備之間的信道優化方法能夠解決鏈路配置不規則、無色散補償的相干光傳輸系統的傳輸性能優化問題，且優化中能夠動態調整的參量包括源發射功率和光路中每個跨段中光纖放大器的增益。為了提升光路傳輸性能，避免光路整體增益調節量過大或調節個數過多所引起的抖動、時延及瞬態特征，采用單純形方法優化鏈路的傳輸特性。降低了網絡運營開銷，有效提升了相干光傳輸系統的傳輸性能。在優化算法執行時，首先獲取光纖的鏈路增益配置，并通過式(1)獲取接收端信噪比，對鏈路通道傳輸性能進行評估；

snrrx表示接收端的信噪比，即鏈路的傳輸性能，snrrx由該跨段中產生的自發輻射噪聲、非線性噪聲以及業務通道中的額外流量信號噪聲所導致；snrn表示第n個跨段的信噪比，snrex表示業務通道中額外流量的信噪比，且

其中，pinn表示第n個跨段的入射光信號功率，ln表示第n個跨段的跨段長度，an表示第n個跨段的放大器增益，α表示衰減，pase.n表示第n個跨段放大器的自發輻射噪聲功率，pnli·n，表示第n個跨段放大器的非線性噪聲功率，pexr表示業務通道中的額外流量信號噪聲功率。根據所述鏈路傳輸性能的公式得到鏈路的最優入纖功率及對應的第一傳輸性能，通過遍歷的最優算法得到鏈路最優配置及對應的第二傳輸性能，計算出接收端傳輸性能最大時的配置組合，將所述配置組合作為鏈路的最優配置。

本發明通過采用bbu(buildingbasebandunit室內基帶處理單元)和rru(remoteradiounit遠端射頻模塊)的雙通道設計，有效降低了斷網率，延遲檢測單元與延遲補償單元實現數據延遲校正，并通過所設計的信道優化算法得到鏈路最優配置，從而提高了通信信號質量，最大程度上減少了信號劣化。

本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：

(1)本發明通過雙上游otn光傳輸設備、下游otn光傳輸設備實現了雙通道設計，從而提高了設備的穩定性，減少了因數據傳輸過載時造成的信號劣化，降低斷網概率；

(2)本發明通過延遲檢測單元以及延遲補償單元獲得延遲信息并進行補償，使上下行的駐留時間基本相等，從而可以解決基帶處理單元和射頻拉遠單元之間正常通信；

(3)本發明通過設計信道優化算法，提高了上游otn與下游otn光傳輸設備之間的業務通信質量。

附圖說明

圖1為實施例提供的光傳輸網信道優化系統的結構示意圖；

圖2為通信信道優化算法的流程圖；

圖3為應用單純形方法的鏈路傳輸性能優化實施方案的流程圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

實施例

如圖1所示，為本發明提供的光傳輸網信道優化系統的結構示意圖，其包括bbu設備、上游otn光傳輸設備、下游otn光傳輸設備以及rru設備，bbu設備、上游otn光傳輸設備、下游otn光傳輸設備以及rru設備依次連接，上游otn光傳輸設備、下游otn光傳輸設備采用光纖連接，基于bbu和rru的延遲補償光傳輸網包括兩個上游otn光傳輸設備、兩個下游otn光傳輸設備，兩個上游otn光傳輸設備、兩個下游otn光傳輸設備分別通過光纖連接，下游otn光傳輸設備連接有延遲計算設備，延遲計算設備包括延遲檢測單元和延遲補償單元，延遲檢測單元通過上游otn光傳輸設備到下游otn光傳輸設備的傳輸數據獲取延遲數據，延遲補償單元根據延遲檢測單元計算的延遲調整傳輸數據在otn網絡內的時間，從而得到規定的標準延遲，延遲補償單元通過延遲和規定的標準延遲整理延遲單元的延遲時間，并且讓延遲與緩沖延遲單元的延遲時間的和與標準延遲相同。上游otn光傳輸設備、下游otn光傳輸設備可采用otn管路傳輸設備。延遲檢測單元以及延遲補償單元可采用單片機。延遲信息為數字時間戳；延遲檢測單元，具體用于接收上游otn光傳輸設備發送的傳輸數據，傳輸數據中包括數字時間戳，數字時間戳統計上游otn光傳輸設備接收到傳輸數據的時間點；從傳輸數據中獲取數字時間戳，并根據數字時間戳和現時間計算出傳輸數據延遲；其中，上游otn光傳輸設備和下游otn光傳輸設備的時鐘域相同；延遲檢測單元，具體用于獲取光傳送網中的全部光傳送網絡設備中的各個延遲單元的延遲時間；將各個延遲單元的延遲時間相加，得到傳輸數據延遲，下游otn光傳輸設備還包括緩沖延遲單元。當延遲單元為先入先出單元時，延遲檢測單元，具體用于獲取光傳送網中的全部光傳送網絡設備中的各個先入先出單元的深度；將各個先入先出單元的深度相加，得到總深度；下游otn光傳輸設備還包括緩沖先入先出單元；延遲補償單元，具體用于根據總深度和預設的基準深度調整緩沖先入先出單元的深度，使總深度與緩沖先入先出單元的深度的和與基準深度相同。設計業務傳輸設備備用通道，優化設備實施應急措施的選擇機制，在上游otn設備中設有橋接器和選擇器，當設備業務信息傳輸異常時，如設備信息過載，相應的通道橋接斷開，選擇器機制可切換至第二通道傳輸。

上游otn光傳輸設備與下游otn光傳輸設備之間的信道優化算法具體如下(如圖2所示)：

步驟1：獲取光纖的鏈路增益配置，并通過式(1)獲取接收端信噪比，對鏈路通道傳輸性能進行評估；本實施例中，可通過以下公式計算出給定光路配置時的光路傳輸性能，即質量因子(q因子)或ber。經過若干光纖長度不同、放大器增益不同的光纖跨段級聯后，接收端系統最終的信噪比可表示為：

snrrx表示接收端的信噪比，即鏈路的傳輸性能，snrrx由該跨段中產生的自發輻射噪聲、非線性噪聲以及業務通道中的額外流量信號噪聲所導致；snrn表示第n個跨段的信噪比，snrex表示業務通道中額外流量的信噪比，且

其中，pinn表示第n個跨段的入射光信號功率，ln表示第n個跨段的跨段長度，an表示第n個跨段的放大器增益，d表示衰減，pase.n表示第n個跨段放大器的自發輻射噪聲功率，pnli·n，表示第n個跨段放大器的非線性噪聲功率，pexr表示業務通道中的額外流量信號噪聲功率。

步驟2：根據所述鏈路傳輸性能的公式得到鏈路的最優入纖功率及對應的第一傳輸性能

步驟3：通過遍歷的最優算法得到鏈路最優配置及對應的第二傳輸性能，判斷所述第二傳輸性能是否大于所述參考傳輸性能，若是則采用單純形思想繼續改善鏈路的傳輸性能，否則將第一跨段的入射功率更改為所述最優入纖功率，采用單純形思想繼續改善鏈路的傳輸性能方法，見圖3，包括如下步驟：

s41：將第一跨段的入射功率更改為所述鏈路最優配置中的入射功率popt；

s42：將每個跨段的最優增益和初始增益的差值的絕對值abs(δa)＝|aopt，n-an|作為單純形的度量標準；

s43：將所有跨度中差值的絕對值abs(δa)＝|aopt，n-an|最大的跨段所對應的初始增益去除，替換為對應的最優增益，并根據傳輸性能的公式計算出此時的傳輸性能q；

s44：判斷q是否大于或等于參考傳輸性能，若是則轉至步驟s45，否則轉至s步驟42；

s45：設置對應的調節量，并輸出q。

所述通過遍歷的最優算法得到鏈路最優配置及對應的第二傳輸性能，包括：

將光纖第一跨段入射功率和每個跨段中光纖放大器的增益設定為變量，遍歷變量的所有組合情況，根據傳輸性能的計算公式，計算出接收端傳輸性能最大時的配置組合，將所述配置組合作為鏈路的最優配置，將最大的接收端傳輸性能作為第二傳輸性能。