光纤链路的预警方法及装置、光传输系统与流程

1.本技术涉及通信技术领域，特别涉及一种光纤链路的预警方法及装置、光传输系统。


背景技术：

2.光传输系统中的光通信设备可以包括光发送设备和光接收设备，光发送设备与光接收设备通过光纤链路连接。其中，光通信设备中部署有光模块，光发送设备中的光模块用于对光信号进行调制，并向光纤链路发送调制后的光信号；光接收设备中的光模块通过光纤链路接收到光信号后，可以对光信号进行解调。为了满足业务需求，光发送设备中的光模块通常采用4级脉冲幅度调制(four-level pulse amplitude modulation，pam4)方式对光信号进行调制。
3.目前，在光传输系统中，部署光纤链路所采用的光纤主要为利旧光纤，这导致光纤链路中存在较多的转接头(例如，光纤链路中包括多段光纤，相邻两段光纤通过转接头连接)，转接头的数量较多、转接头上与光纤连接的端口脏污、以及转接头与光纤连接不良等均会引发光纤链路的多路径干扰(multi-path interference，mpi)问题，影响光通信设备中的光模块对光信号的处理。比如，mpi容易导致光接收设备中的光模块无法对接收到的光信号正确解调，如果光纤链路的mpi值较大，还容易引发丢包等问题。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种光纤链路的预警方法及装置、光传输系统，有助于光通信设备中的光模块对接收到的光信号正确处理，降低系统的错包率。本技术的技术方案如下：
5.第一方面，提供一种光纤链路的预警方法，该方法包括：获取该光纤链路对应的目标预警门限值，该目标预警门限值用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时，与该光纤链路连接的光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数；根据该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作。
6.本技术提供的技术方案，光纤链路对应的目标预警门限值可以用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时，光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数，因此预警装置根据该目标预警门限值针对该光纤链路执行预警操作，可以认为是该预警装置根据该光纤链路的mpi值对该光纤链路进行预警，这样一来，在网络运维人员根据该预警装置的预警对该光纤链路进行清理排查以及维护之后，可以使得该光纤链路的mpi值能够满足该光通信设备中的光模块的容忍要求，便于该光模块对光信号的处理，例如可以便于光模块对接收到的光信号正确解调，降低光传输系统的错包率等。
7.可选地，获取该光纤链路对应的目标预警门限值，包括：获取该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的目标误码率；获取目标虚警率，该目标虚警率用于表征该光纤链路的mpi值小于该预设mpi值时发生误告警的概率；根据该目标误码率和该
目标虚警率，获取该目标预警门限值。
8.本技术提供的技术方案，预警装置根据统计周期内光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的目标误码率，以及该光纤链路的mpi值小于该预设mpi值时发生误告警的概率(也即是目标虚警率)确定该光纤链路对应的目标预警门限值，使得该目标预警门限值可以用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时，与该光纤链路连接的光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数，从而便于该预警装置根据该目标预警门限值针对该光纤链路执行预警操作。
9.可选地，根据该目标误码率和该目标虚警率，获取该目标预警门限值，包括：获取该目标误码率对应的预警门限分布模型，该预警门限分布模型用于表征该光纤链路的mpi值小于该预设mpi值时，该统计周期内的预警门限值与虚警率的关联关系；根据该预警门限分布模型和该目标虚警率，确定该目标预警门限值。
10.可选地，该预警门限分布模型为：
[0011][0012]
其中，pf表示虚警率，n_th表示预警门限值，n_th为正整数，k表示单个数据帧的符号数，w表示单个符号的比特码数，ber表示误码率，t表示统计周期，f
t
表示单位时间内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的数量。
[0013]
可选地，获取统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的目标误码率，包括：获取该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和，以及，该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和；根据该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和，以及，该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和，确定该目标误码率。
[0014]
可选地，根据该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作，包括：根据该光通信设备在预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作。
[0015]
可选地，根据该光通信设备在预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作，包括：如果该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数大于该目标预警门限值，输出异常预警信息，该异常预警信息用于指示该光纤链路的mpi异常；如果该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数小于或等于该目标预警门限值，输出正常预警信息，该正常预警信息用于指示该光纤链路的mpi正常。
[0016]
第二方面，提供一种光纤链路的预警装置，该预警装置包括用于执行如上述第一方面或第一方面的任一可选方式所提供的预警方法的各个模块。所述模块可以基于软件、硬件或软件和硬件的结合实现，且所述模块可以基于具体实现进行任意组合或分割。
[0017]
可选地，该预警装置集成在光通信设备，或者，该预警装置位于该光通信设备外。
[0018]
可选地，该光通信设备包括光模块和处理器，该预警装置集成在该光模块中，或者，该预警装置集成在该处理器中。
[0019]
第三方面，提供一种光纤链路的预警装置，包括存储器和处理器；
[0020]
该存储器用于存储计算机程序；
[0021]
该处理器用于执行该存储器中存储的计算机程序以使得该光纤链路的预警装置执行如第一方面或第一方面的任一可选方式所提供的预警方法。
[0022]
第四方面，提供一种光通信系统，该光通信系统包括通过光纤链路连接的光通信设备，至少一个光通信设备包括如第二方面或第三方面所提供的预警装置。
[0023]
第五方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任一可选方式所提供的预警方法。
[0024]
第六方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行如第一方面或第一方面的任一可选方式所提供的预警方法。
[0025]
第七方面，提供一种芯片，该芯片包括可编程逻辑电路和/或程序指令，当该芯片运行时用于实现如第一方面或第一方面的任一可选方式所提供的预警方法。
[0026]
本技术提供的技术方案带来的有益效果是：
[0027]
本技术提供的技术方案，光纤链路的预警装置可以获取该光纤链路对应的目标预警门限值，根据光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作，使得网络运维人员可以根据该预警装置的预警及时对该光纤链路进行清理排查以及维护。其中，该目标预警门限值可以用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时该光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数，因此该预警装置根据该目标预警门限值针对该光纤链路执行预警操作，可以认为是该预警装置根据该光纤链路的mpi值对该光纤链路进行预警，这样一来，在网络运维人员根据该预警装置的预警对该光纤链路进行清理排查以及维护之后，可以使得该光纤链路的mpi值能够满足该光通信设备中的光模块的容忍要求，便于该光模块对光信号的处理，例如可以便于光模块对接收到的光信号正确解调，降低光传输系统的错包率等。
附图说明
[0028]
图1是本技术实施例提供的一种光传输系统的结构示意图；
[0029]
图2是本技术实施例提供的一种光纤链路的预警方法的流程图；
[0030]
图3是本技术实施例提供的一种获取目标预警门限值的方法流程图；
[0031]
图4是本技术实施例提供的一种预警门限分布模型的示意图；
[0032]
图5是本技术实施例提供的一种光纤链路的预警装置的逻辑结构示意图；
[0033]
图6是本技术实施例提供的一种光通信设备的结构示意图；
[0034]
图7是本技术实施例提供的另一种光通信设备的结构示意图；
[0035]
图8是本技术实施例提供的一种光纤链路的预警装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0036]
为使本技术的原理、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0037]
光传输系统是以例如光纤为传输介质进行信号传输的系统，光传输系统中的光通信设备用于光信号的发送、接收、调制、解调等。作为一种示例，请参考图1，其示出了本技术
实施例提供的一种光传输系统的结构示意图，该光传输系统中的光通信设备包括光发送设备110和光接收设备120，该光发送设备110与该光接收设备120通过光纤链路130连接。其中，该光发送设备110和该光接收设备120中均可以部署有光模块，该光发送设备110中的光模块可以用于光信号的调制，该光接收设备120中的光模块可以用于光信号的解调。
[0038]
通常，光模块可以采用不归零码(not return to zero，nrz)调制方式对光信号进行调制。然而，随着网络技术的不断发展，企业以及运营商对带宽的要求越来越大，对光模块的速率要求越来越高，nrz调制方式已经无法满足光模块的应用要求，这使得pam4方式开始应用于光模块，并且采用pam4方式进行光信号调制的光模块已经广泛应用于数据中心、承载网等场景的光通信设备中，采用pam4方式进行光信号调制的光模块例如50ge光模块、200ge光模块、400ge光模块等。其中，50ge光模块指的是符合太网标准且传输速率为50gbps/s的光模块，200ge光模块、400ge光模块与此同理，这里不做赘述。
[0039]
在光传输系统中，部署光纤链路所采用的光纤主要为利旧光纤，这导致光纤链路中存在较多的转接头，例如图1所示，部署光纤链路130所采用的光纤为利旧光纤，该光纤链路130中包括多段光纤131，相邻两段光纤131通过转接头132连接。但是，采用利旧光纤部署的光纤链路中存在较多的转接头，转接头上与光纤连接的端口通常较为脏污，使得转接头与光纤连接不良，这容易引发光纤链路的mpi问题，从而影响光模块对光信号的处理。比如，mpi容易导致光模块无法对接收到的光信号正确解调，mpi值越大对光模块的影响越大，当mpi值超过光模块的容限值时会引发丢包、端口闪断及端口故障(down)等问题。
[0040]
有鉴于此，本技术实施例提供一种光纤链路的预警方法及装置、光传输系统，该方法可以由光纤链路的预警装置执行，该预警装置可以根据光通信设备通过光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该光纤链路对应的目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作，使得网络运维人员可以根据该预警装置的预警及时对该光纤链路进行清理排查以及维护。其中，该目标预警门限值可以用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时该光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数，这样一来，在网络运维人员根据该预警装置的预警对该光纤链路进行清理排查以及维护之后，可以使得该光纤链路的mpi值能够满足该光通信设备中的光模块的容忍要求，便于该光模块对光信号的处理，例如，保证该光模块对接收到的光信号正确解调，降低系统的错包率等。
[0041]
下面结合附图介绍本技术的光纤链路的预警方法。
[0042]
示例地，请参考图2，其示出了本技术实施例提供的一种光纤链路的预警方法的流程图。该光纤链路的预警方法可以由预警装置执行。参见图2，该预警方法可以包括：
[0043]
s201、获取光纤链路对应的目标预警门限值，该目标预警门限值用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时，与该光纤链路连接的光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数。
[0044]
示例地，该目标预警门限值用于表征该光纤链路的mpi值等于0时(也即是该光纤链路不存在mpi时)，与该光纤链路连接的光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数。该s201的实现过程将在下文中详细描述，此处先不做赘述。
[0045]
s202、根据该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作。
[0046]
预警装置可以获取光通信设备通过光纤链路接收到的数据帧的误符号数，根据该
数据帧的误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作。作为一种可选实现方式，该预警装置可以周期性针对该光纤链路执行预警操作，例如，该预警装置根据该光通信设备在预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作。可选地，如果该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数大于该目标预警门限值，该预警装置输出异常预警信息，如果该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数小于或等于该目标预警门限值，该预警装置输出正常预警信息。例如，该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数为err_max，该目标预警门限值为n_th_target，如果err_max》n_th_target，该预警装置输出异常预警信息，如果err_max≤n_th_target，该预警装置输出正常预警信息。其中，该异常预警信息用于指示该预警周期内该光纤链路的mpi异常，该正常预警信息用于指示该预警周期内该光纤链路的mpi正常，例如，该异常预警信息指示该光纤链路的mpi过大，该正常预警信息指示该光纤链路的mpi能够满足该光通信设备的容忍度。其中，预警装置可以将光通信设备在预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数与该目标预警门限值进行比较，来确定该最大误符号数与该目标预警门限值的大小关系。该预警周期可以根据例如光纤链路所处的环境变化情况设置。
[0047]
可选地，预警装置和/或该预警装置所在的设备可以具有显示组件和/或语音播报组件，该预警装置可以通过该显示组件或者该语音播报组件输出预警信息(例如异常预警信息或正常预警信息)。或者，该预警装置可以与具有显示组件和/或语音播报组件的设备连接，该预警装置可以通过该具有显示组件和/或语音播报组件的设备输出预警信息，例如，该预警装置可以将该预警信息发送给该具有显示组件和/或语音播报组件的设备，由该设备通过显示或者语音播报的方式呈现该预警信息，本技术实施例对此不做限定。
[0048]
在本技术实施例中，数据帧中可以包括多个符号，每个符号可以包括多个比特码，对于一个数据帧，如果该数据帧中的某个符号中存在至少一个比特码是误比特码(也即是错误的比特码)，则该符号为误符号(也即是错误符号)。在一个预警周期内，该光通信设备可以通过该光纤链路接收到多个数据帧，对于该多个数据帧中的每个数据帧，该预警装置确定该数据帧的误符号数(也即是该数据帧中的错误符号的数量)，并从该多个数据帧的误符号数中确定最大的误符号数，将该多个数据帧的误符号数中最大的误符号数确定为该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数。例如，在一个预警周期内，该光通信设备通过该光纤链路接收到a个数据帧，该a个数据帧的误符号数分布为{0,1,2,3,4,5,6,8}，也即是，该a个数据帧中，一部分数据帧的误符号数为0，另一部分数据帧的误符号数为1，再一部分数据帧的误符号数为7，以此类推。由于该a个数据帧的误符号数中最大的误符号数为8，因此该预警装置确定该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数为8。
[0049]
在本技术实施例中，光通信设备中可以包括光模块和纠错芯片，该光模块通过该光模块上的端口与光纤链路连接，从而使得该光通信设备与该光纤链路连接，该纠错芯片例如可以是前馈纠错(forward error correction，fec)芯片。其中，该光模块可以用于将数据帧调制到光信号上并向该光纤链路发送调制有该数据帧的光信号，和/或，该光模块可以用于从该光纤链路接收调制有数据帧的光信号并从该光信号中解调出该数据帧。该纠错
芯片可以用于对该光模块解调出的数据帧进行检错和/或纠错，以从该数据帧中确定存在误比特码的符号(也即是确定该数据帧中的误符号)，从而确定该数据帧的误符号数。在本技术实施例中，光通信设备通过光纤链路接收到的数据帧可以是指该光通信设备中的光模块从接收到的光信号中解调出的数据帧，对于该光通信设备接收到的每个数据帧，该纠错芯片确定该数据帧的误符号数后，可以向预警装置上报该数据帧的误符号数，使得该预警装置能够获取该数据帧的误符号数，从而根据预警周期内该光通信设备接收到多个数据帧的误符号数，确定该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数。
[0050]
在本技术实施例中，该预警装置可以集成在光通信设备中，或者位于该光通信设备外。该光通信设备可以包括光模块和处理器，如果该预警装置集成在该光通信设备中，该预警装置可以集成在该光模块中，也可以集成在该处理器中，其中，该光通信设备可以包括单板，该光模块、该处理器以及fec芯片均可以位于该单板上，该单板可以为该光模块提供电源、高速接口以及低速接口等，其中，该处理器例如是中央处理器(central processing unit，cpu)，该预警装置集成在光通信设备中的这种部署方式可以适用于路由器、交换机等产品。如果该预警装置位于该光通信设备外，作为一种可选实现方式，该预警装置可以集成在该光通信设备的仪表中，其中，该光通信设备的仪表可以是用于对该光通信设备测量的仪表，本技术实施例对此不做限定。
[0051]
综上所述，本技术实施例提供的技术方案，光纤链路的预警装置可以获取该光纤链路对应的目标预警门限值，根据光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作，使得网络运维人员可以根据该预警装置的预警及时对该光纤链路进行清理排查以及维护。其中，该目标预警门限值可以用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时该光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数，因此该预警装置根据该目标预警门限值针对该光纤链路执行预警操作，可以理解为该预警装置根据该光纤链路的mpi值对该光纤链路进行预警，这样一来，在网络运维人员根据该预警装置的预警对该光纤链路进行清理排查以及维护之后，可以使得该光纤链路的mpi值能够满足该光通信设备中的光模块的容忍要求，便于该光模块对光信号的处理。
[0052]
本技术实施例提供的技术方案，光通信设备通过光纤链路接收到的数据帧的误符号数可以反映该光纤链路的质量，预警装置根据该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数执行预警操作，也即是预警装置根据该光纤链路的质量进行预警，如此一来，预警装置可以在线实时根据光纤链路的质量对光纤链路的老化等问题提前预警，防止该光纤链路出现静默故障，避免在用户没有感知任何告警的情况下，端口出现异常。本技术实施例以光通信设备中的光模块采用pam4方式进行光信号调制为例说明，本技术提供的技术方案同样适用于其他调制方式的光模块，本技术实施例不对光模块的调制方式进行限定。
[0053]
下面介绍预警装置获取光纤链路对应的目标预警门限值的实现过程。
[0054]
示例地，请参考图3，其示出了本技术实施例提供的一种获取光纤链路对应的目标预警门限值的方法流程图。如图3所示，该方法可以包括：
[0055]
s2011、获取统计周期内与光纤链路连接的光通信设备通过该光纤链路接收到的
数据帧的目标误码率。
[0056]
预警装置可以获取统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和(例如称为第一总和)，以及，该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和(例如称为第二总和)，根据该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和(也即是第一总和)，以及，该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和(也即是第二总和)，确定该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的目标误码率，例如，该目标误码率等于该第一总和与该第二总和的比值。其中，该目标误码率可以是该统计周期内该光通信设备的目标端口的误码率，该目标端口是该光通信设备中与该光纤链路连接的端口，该目标端口可以位于该光通信设备中的光模块上。其中，该统计周期可以根据实际情况设置，例如根据该光通信设备中的寄存器的长度设置，本技术实施例对此不做限定。
[0057]
在本技术实施例中，数据帧中可以包括多个符号，每个符号可以包括多个比特码。在一个统计周期内，该光通信设备可以通过该光纤链路接收到多个数据帧，对于该多个数据帧中的每个数据帧，该预警装置可以确定该数据帧的误码数(也即是该数据帧中的误比特码的数量)，并确定该多个数据帧的误码数的总和，将该多个数据帧的误码数的总和确定为该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和(也即是第一总和)；以及，该预警装置可以确定该多个数据帧中的每个数据帧的比特码数(也即是该数据帧中的比特码的数量，该比特码包括错误比特码和正确比特码)，并确定该多个数据帧的比特码数的总和，将该多个数据帧的比特码数的总和确定为该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和(也即是第二总和)。例如，在一个统计周期内，该光通信设备通过该光纤链路接收到b个数据帧，该b个数据帧中的每个数据帧中包括b个比特码，且该b个数据帧中，b1个数据帧的误码数为b1，b2个数据帧的误码数为b2，b3个数据帧的误码数为b3，b4个数据帧的误码数为b4，则该预警装置确定该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和(也即是第一总和)为b1
×
b1 b2
×
b2 b3
×
b3 b4
×
b4，该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和(也即是第二总和)为b
×
b，该目标误码率可以为(b1
×
b1 b2
×
b2 b3
×
b3 b4
×
b4)/(b
×
b)。
[0058]
在本技术实施例中，光通信设备通过光纤链路接收到的数据帧可以是指该光通信设备中的光模块从接收到的光信号中解调出的数据帧，对于该光通信设备接收到的每个数据帧，该光通信设备中的纠错芯片可以确定该数据帧的误码数，并可以向预警装置上报该数据帧的误码数，使得该预警装置能够确定统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和。可选地，该纠错芯片还可以向该预警装置上报该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的数量以及单个数据帧的比特码数，使得该预警装置能够确定该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和。
[0059]
s2012、获取目标虚警率，该目标虚警率用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时发生误告警的概率。
[0060]
其中，该目标虚警率可以是该光纤链路的mpi值小于预设mpi值的情况下，根据光传输系统的误告容忍度(也即是系统对发生误告警的容忍度)设定的固定值，例如是人为设
定的固定值，例如，该目标虚警率可以为1e-4(也即是1/10-4
)。
[0061]
s2013、根据该目标误码率和该目标虚警率，获取目标预警门限值。
[0062]
可选地，预警装置可以获取该目标误码率对应的预警门限分布模型，根据该预警门限分布模型和该目标虚警率，确定该目标预警门限值。其中，该预警门限分布模型用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时，该统计周期内的预警门限值与虚警率的关联关系。
[0063]
其中，该预警门限分布模型可以为：
[0064][0065]
在预警门限分布模型中，pf表示虚警率，pf大于0且小于或等于1，n_th表示预警门限值，n_th为正整数，k表示单个数据帧的符号数(也即是单个数据帧所包含的符号的数量)，w表示单个符号的比特码数(也即是单个符号所包含的比特码的数量)，ber表示误码率，t表示统计周期，f
t
表示单位时间内光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的数量。
[0066]
在上述预警门限分布模型中，t为已知数，在光通信设备中的纠错芯片固定的情况下，k和w为已知数，n_th具有固定的取值范围，例如，当光通信设备中的纠错芯片为kp4 fec芯片时，k的取值为544(也即是一个fec数据帧包括544个符号)，w的取值为10(也即是一个符号包括10bit)，n_th的取值范围可以为{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15}。在ber固定的情况下，该预警门限分布模型为以n_th为自变量，以pf为因变量的函数。其中，kp4fec芯片对应的光模块可以包括50ge、200ge、400ge光模块。
[0067]
预警装置可以将s2011中获取的目标误码率代入上述预警门限分布模型，使得该预警门限分布模型成为以n_th为自变量，以pf为因变量的函数，且n_th具有固定的取值范围。该预警装置可以遍历该n_th的取值范围中的n_th值，对于该n_th的取值范围中的每个n_th值，该预警装置将该n_th值代入上述预警门限分布模型计算对应的pf值，最终该预警装置将最接近目标虚警率的pf值对应的n_th值，确定为该目标预警门限值。
[0068]
根据该图3所示实施例的描述可以理解，在本技术实施例中，预警装置可以周期性确定光纤链路对应的目标预警门限值，也即是，该预警装置可以周期性更新该光纤链路对应的目标预警门限值，这样一来，可以使得该光纤链路对应的目标预警门限值能够适应该光纤链路的性能和/或状态变化，有助于提高针对该光纤链路执行预警操作的准确性。
[0069]
下面对上述预警门限分布模型的建立过程进行介绍。
[0070]
在光纤链路的mpi值小于预设mpi值(例如光纤链路的mpi值等于0)的情况下，光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧中，每个符号上的白噪声服从独立同分布，假设该数据帧中包括k个符号，每个符号出错的概率为q，则该数据帧中出现n个误符号的概率为：
[0071][0072]
其中，xi＝0表示符号i判决出错，i的取值范围为{0,1,2,...,n}，xj＝0表示符号j判决正确，j的取值范围为{n 1，n 2,...,k}，n具体可以表示该数据帧能够被纠错芯片纠正时该数据帧中出现的错误符号的数量(也即是误符号数)，例如，对于kp4 fec芯片，n的取值
可以为{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15}。
[0073]
在白噪声环境下，该数据帧中出现n个误符号的概率的对数值与n呈近似线性关系，因此可以对上述公式(1)两边取对数，得到下述公式(2)：
[0074][0075]
在理想情况下，每个符号出错的概率q与该符号的ber的关系如下公式(3)所示：
[0076]
q＝1-(1-ber)wꢀꢀꢀ
公式(3)；
[0077]
其中，w表示该符号的比特码数(也即是该个符号所包含的比特码的数量)。
[0078]
假设统计周期为t，单位时间内光通信设备通过光纤链路接收到的数据帧的数量为f
t
，则该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的数量为t
×ft
，该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧中存在n个误符号的帧数如下公式(4)所示：
[0079][0080]
令(t
×ft
)
×
p
k,n
＝m(也即是该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧中存在n个误符号的帧数为m)，对该公式(4)的两边取对数，得到下述公式(5)：
[0081][0082]
将公式(3)代入公式(5)得到下述公式(6)：
[0083][0084]
在该公式(6)中，k表示单个数据帧的符号数(也即是单个数据帧所包含的符号的数量)，n表示单个数据帧的误符号数(也即是单个数据帧所包含的错误符号的数量)，w表示单个符号的比特码数，ber表示误码率，t表示统计周期，f
t
表示单位时间内光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的数量，m表示统计周期内光通信设备通过光纤链路接收到的数据帧中存在n个误符号的帧数。其中，t为已知数，在光通信设备中的纠错芯片固定的情况下，k和w为已知数，n具有固定的取值范围。在ber固定的情况下，该公式(6)为以n为自变量，以m为因变量的函数，其用于表征统计周期内光通信设备通过光纤链路接收到的存在误符号的数据帧的帧数m与单帧中的误符号n的关系。
[0085]
示例地，请参考图4，其示出了本技术实施例提供的一种统计周期内光通信设备通过光纤链路接收到的存在误符号的数据帧的帧数m与单帧中的误符号n的关系图。如图4所示，曲线s11、曲线s21、曲线s31、曲线s41和曲线s51依次表示ber等于10-7
、10-6
、10-5
、10-4
、2
×
10-4
时帧数m与误符号n的仿真关系图；曲线s12、曲线s22、曲线s32、曲线s42和曲线s52依次表示ber等于10-7
、10-6
、10-5
、10-4
、2
×
10-4
时帧数m与误符号n的实测关系图。其中，在ber固定(例如10-7
)的情况下，当m大于0且小于或等于1时，对于同一固定的n值，仿真关系曲线对应的m值即为该n值对应的虚警率，该n值即为该虚警率对应的预警门限值。则根据该公式(6)可以得到上述预警门限分布模型。其中，在图4中，m大于0且小于或等于1对应的仿真关系曲线也即是用于表征该预警门限分布模型的曲线。
[0086]
下面介绍本技术的装置实施例，本技术的装置可以用于执行本技术的方法。对于本技术装置实施例中未披露的细节，请参照本技术方法实施例。
[0087]
请参考图5，其示出了本技术实施例提供的一种光纤链路的预警装置500的逻辑结构示意图，该预警装置500可以用于执行前述预警方法。参见图5，该预警装置500包括：
[0088]
获取模块510，用于获取该光纤链路对应的目标预警门限值，该目标预警门限值用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时，与该光纤链路连接的光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数。该获取模块510的功能实现可以参考上述s201的相关描述。
[0089]
预警模块520，用于根据该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作。该预警模块520的功能实现可以参考上述s202的相关描述。
[0090]
可选地，该获取模块510，具体用于：获取该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的目标误码率；获取目标虚警率，该目标虚警率用于表征该光纤链路的mpi值小于该预设mpi值时发生误告警的概率；根据该目标误码率和该目标虚警率，获取该目标预警门限值。
[0091]
可选地，根据该目标误码率和该目标虚警率，获取该目标预警门限值，包括：获取该目标误码率对应的预警门限分布模型，该预警门限分布模型用于表征该光纤链路的mpi值小于该预设mpi值时，该统计周期内的预警门限值与虚警率的关联关系；根据该预警门限分布模型和该目标虚警率，确定该目标预警门限值。
[0092]
可选地，该预警门限分布模型为：
[0093][0094]
其中，pf表示虚警率，n_th表示预警门限值，n_th为正整数，k表示单个数据帧的符号数，w表示单个符号的比特码数，ber表示误码率，t表示统计周期，f
t
表示单位时间内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的数量。
[0095]
可选地，获取统计周期内光通信设备通过光纤链路接收到的数据帧的目标误码率，包括：获取该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和，以及，该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和；根据该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误码数的总和，以及，该统计周期内该光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的比特码数的总和，确定该目标误码率。
[0096]
可选地，该预警模块520，用于根据该光通信设备在预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作。
[0097]
可选地，该预警模块520，具体用于：如果该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数大于该目标预警门限值，输出异常预警信息，该异常预警信息用于指示该光纤链路的mpi异常；如果该光通信设备在该预警周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数小于或等于该目标预警门限值，输出正常预警信息，该正常预警信息用于指示该光纤链路的mpi正常。
[0098]
可选地，该预警装置500集成在该光通信设备，或者，该预警装置500位于该光通信设备外。示例地，请参考图6和图7，其示出了本技术实施例提供的两种光通信设备的结构示意图，如图6和图7所示，该光通信设备包括光模块和处理器。如图6所示，该预警装置500集成在光通信设备600的光模块610中，该光通信设备600还可以包括处理器620。或者，如图7所示，该预警装置500集成在光通信设备700的处理器720中，该光通信设备700还可以包括
光模块710。可选地，如果该预警装置500位于该光通信设备外，该预警装置500可以位于该光通信设备的仪表中。
[0099]
综上所述，本技术实施例提供的技术方案，光纤链路的预警装置可以获取该光纤链路对应的目标预警门限值，根据光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作，使得网络运维人员可以根据该预警装置的预警及时对该光纤链路进行清理排查以及维护。其中，该目标预警门限值可以用于表征该光纤链路的mpi值小于预设mpi值时该光通信设备在统计周期内通过该光纤链路接收到的数据帧的最大误符号数，因此该预警装置根据该目标预警门限值针对该光纤链路执行预警操作，可以理解为该预警装置根据该光纤链路的mpi值对该光纤链路进行预警，这样一来，在网络运维人员根据该预警装置的预警对该光纤链路进行清理排查以及维护之后，可以使得该光纤链路的mpi值能够满足该光通信设备中的光模块的容忍要求，便于该光模块对光信号的处理。
[0100]
应理解的是，本技术实施例提供的预警装置还可以用专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)实现，或可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)实现，上述pld可以是复杂程序逻辑器件(complex programmable logical device，cpld)，现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)，通用阵列逻辑(generic array logic，gal)或其任意组合。也可以通过软件实现上述方法实施例提供的预警方法，当通过软件实现上述预警方法时，该预警装置中的各个模块也可以为软件模块。
[0101]
请参考图8，其示出了本技术实施例提供的一种光纤链路的预警装置800的硬件结构示意图，该预警装置800可以为光通信设备。参见图8，该预警装置800包括处理器802、存储器804、通信接口806、光模块808和总线810，处理器802、存储器804、通信接口806和光模块808可以通过总线810彼此通信连接。其中，图8所示的处理器802、存储器804、通信接口806和光模块808之间的连接方式仅仅是示例性的，在实现过程中，处理器802、存储器804、通信接口806和光模块808也可以采用除了总线810之外的其他连接方式彼此通信连接。可选地，该预警装置800包括单板，该处理器802、存储器804、通信接口806、光模块808和总线810均位于该单板上。
[0102]
其中，存储器804可以用于存储计算机程序8042，该计算机程序8042可以包括指令和数据。在本技术实施例中，存储器804可以是各种类型的存储介质，例如随机存取存储器(random access memory，ram)、只读存储器(read-only memory，rom)、非易失性ram(non-volatile ram，nvram)、可编程rom(programmable rom，prom)、可擦除prom(erasable prom，eprom)、电可擦除prom(electrically erasable prom，eeprom)、闪存、光存储器和寄存器等。并且，该存储器804可以包括硬盘和/或内存。
[0103]
其中，处理器802可以是通用处理器，通用处理器可以是通过读取并执行存储器(例如存储器804)中存储的计算机程序(例如计算机程序8042)来执行特定步骤和/或操作的处理器，通用处理器在执行上述步骤和/或操作的过程中可能用到存储在存储器(例如存储器804)中的数据。该存储的计算机程序例如可以被执行以实现前述获取模块510以及预警模块520的相关功能。通用处理器可以是，例如但不限于cpu。此外，处理器802也可以是专用处理器，专用处理器可以是专门设计的用于执行特定步骤和/或操作的处理器，该专用处
理器可以是，例如但不限于，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、asic和fpga等。此外，处理器802还可以是多个处理器的组合，例如多核处理器。处理器802可以包括至少一个电路，以执行上述实施例提供预警方法的全部或部分步骤。
[0104]
其中，通信接口806可以包括输入/输出(input/output，i/o)接口、物理接口和逻辑接口等用于实现预警装置800内部的器件互连的接口，以及用于实现预警装置800与其他设备(例如网络设备或用户设备)互连的接口。物理接口可以是千兆的以太接口(gigabit ethernet，ge)，其可以用于实现预警装置800与其他设备(例如网络设备或用户设备)互连，逻辑接口是预警装置800内部的接口，其可以用于实现预警装置800内部的器件互连。通信接口806可以用于预警装置800与其他网络设备和/或用户设备通信，例如，通信接口806用于预警装置800与其他设备之间信息的发送和接收。
[0105]
光模块808例如可以是50ge光模块、200ge光模块、400ge光模块等。
[0106]
其中，总线810可以是任何类型的，用于实现处理器802、存储器804和通信接口806互连的通信总线，例如系统总线。
[0107]
上述器件可以分别设置在彼此独立的芯片上，也可以至少部分的或者全部的设置在同一块芯片上。将各个器件独立设置在不同的芯片上，还是整合设置在一个或者多个芯片上，往往取决于产品设计的需要。本技术实施例对上述器件的具体实现形式不做限定。
[0108]
图8所示的预警装置800仅仅是示例性的，在实现过程中，预警装置800还可以包括其他组件，本文不再一一列举。该图8所示的预警装置800可以通过执行上述实施例提供预警方法的全部或部分步骤来针对光纤链路进行预警。
[0109]
本技术实施例提供一种光通信系统，该光通信系统包括通过光纤链路连接的光通信设备，该光通信系统中的至少一个光通信设备包括如图5所示的预警装置500或图8所示的预警装置800，该预警装置500或该预警装置800用于根据光通信设备通过该光纤链路接收到的数据帧的误符号数和该光纤链路对应的目标预警门限值，针对该光纤链路执行预警操作。
[0110]
本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例提供的预警方法的全部或部分步骤。
[0111]
本技术实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行如上述方法实施例提供的预警方法的全部或部分步骤。
[0112]
本技术实施例提供了一种芯片，该芯片包括可编程逻辑电路和/或程序指令，当该芯片运行时用于实现如上述方法实施例提供的预警方法的全部或部分步骤。
[0113]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机的可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心传输。
所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储装置。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质，或者半导体介质(例如固态硬盘)等。
[0114]
应当理解的是，本文中的“至少一个”指一个或多个，“多个”指两个或两个以上。“至少两个”指两个或两个以上，在本技术中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，为了便于清楚描述，在本技术中，采用了“第一”、“第二”、“第三”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数量和执行次序进行限定。
[0115]
本技术实施例提供的方法实施例和装置实施例等不同类型的实施例均可以相互参考，本技术实施例对此不做限定。本技术实施例提供的方法实施例操作的先后顺序能够进行适当调整，操作也能够根据情况进行响应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本技术的保护范围之内，因此不再赘述。
[0116]
在本技术提供的相应实施例中，应该理解到，所揭露的装置等可以通过其它的构成方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0117]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元描述的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络设备(例如终端设备)上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0118]
以上所述，仅为本技术的示例性实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。