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CN110730034B - 频偏处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

频偏处理方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN110730034B
CN110730034B CN201810775162.0A CN201810775162A CN110730034B CN 110730034 B CN110730034 B CN 110730034B CN 201810775162 A CN201810775162 A CN 201810775162A CN 110730034 B CN110730034 B CN 110730034B
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wss
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Abstract

本申请实施例提供一种频偏处理方法、装置、设备及存储介质，其中，该频偏处理方法可应用于WSS，WSS包括交换引擎，WSS具有多个信道，每个信道包括该换引擎的至少一个像素列；该方法包括：确定WSS中预设信道的频偏；预设信道包括多个信道中业务信道外的至少两个信道；根据预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系；根据频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，确定该业务信道的频偏。本申请实施例可准确检测WSS的信道频偏，提高信号的传输质量，避免业务损伤及中断，保证业务的正常进行。

Description

频偏处理方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及光通信技术，尤其涉及一种频偏处理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在高速光传输系统中，为提高信号的传输效率，可采用星座整形或超奈奎斯特编码方式进行信号调整，使得信号波特率得到大幅度的提升，信号频率宽度也接近信道带宽。在光传输系统中，信号通常需要经过多级由波长选择开关(Wavelength SelectiveSwitch，WSS)构成的可配光上下模块(Reconfigurable Optical Add Drop Module，ROADM)进行信号的上下波如信号的发送和/或接收。
在温度、气压、机械振动和老化等因素的影响下，WSS的信道中心波长发生偏移。频偏会对传输信号造成不对称滤波，恶化信号质量。多级WSS级联情况下频偏的影响更为恶化，会严重降低信道整体滤波带宽。
当前网络对WSS各信道的中心波长的频偏情况无法精确检测，易造成业务损伤，甚至中断。
发明内容
本申请实施例提供一种频偏处理方法、装置、设备及存储介质，用以准确检测WSS的频偏，提高信号的传输质量，避免业务损伤及中断，保证业务的正常进行。
第一方面，本申请实施例提供一种频偏处理方法，所述方法应用于波长选择开关WSS，所述WSS包括交换引擎，所述WSS具有多个信道，每个信道包括所述交换引擎的至少一个像素列；所述方法包括：
确定所述WSS中预设信道的频偏；所述预设信道包括：所述多个信道中业务信道外的至少两个信道；
根据所述预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系；
根据所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系，确定所述业务信道的频偏。
在一种可能的实现方式中，所述预设信道用作频偏监控，分布在所述业务信道的两侧，所述预设信道所包括的像素列位于所述交换引擎的边缘位置。
在另一种可能的实现方式中，所述预设信道的频偏包括：所述预设信道中多个子信道的检测频偏；每个子信道包括至少一个像素列。
在又一种可能的实现方式中，所述确定所述WSS的预设信道的频偏，包括：
确定所述预设信道中每个子信道的检测波长；
根据预设的子信道与波长的对应关系，确定所述预设信道中所述每个子信道的标定波长；
根据所述每个子信道的检测波长，和所述每个子信道的标定波长，确定所述每个子信道的检测频偏。
在再一种可能的实现方式中，所述每个子信道的检测波长为中心波长，所述交换引擎为硅基液晶LCOS芯片，所述确定所述预设信道中每个子信道的检测波长，包括：
调整所述每个子信道的相位信息，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；
调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS的输出端口的最大光功率；
根据所述最大光功率，确定所述每个子信道的中心波长。
在再一种可能的实现方式中，所述每个子信道的检测波长为边缘波长，所述交换引擎为LCOS芯片，所述确定所述预设信道中每个子信道的检测波长，包括：
调整所述每个子信道的相位信息，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；
调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS输出端口功率，生成所述每个子信道的滤波谱；
比较所述每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为所述每个子信道的边缘波长。
在再一种可能的实现方式中，所述每个子信道的检测波长为中心波长，所述交换引擎为微机电系统MEMS芯片，所述确定所述预设信道中每个子信道的检测波长，包括：
调整所述每个子信道对应的信号传输方向，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；
调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS的输出端口的最大光功率；
根据所述最大光功率，确定所述每个子信道的中心波长。
在再一种可能的实现方式中，所述每个子信道的检测波长为边缘波长，所述交换引擎为MEMS芯片，所述确定所述预设信道中每个子信道的检测波长，包括：
调整所述每个子信道对应的信号传输方向，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；
调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS输出端口功率，生成所述每个子信道的滤波谱；
比较所述每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为所述每个子信道的边缘波长。
在再一种可能的实现方式中，所述根据所述预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，包括：
根据所述每个子信道的标定波长或者像素位置、预设的频偏拟合公式及预设的至少一组拟合系数，得到所述每个子信道的拟合频偏；每组拟合系数包括：一组所述频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；
计算所述每个子信道的拟合频偏与所述每个子信道的检测频偏的误差平方和；
调整所述频偏拟合公式中各多项式的拟合系数，直至确定所述至少一个子信道的检测频偏，与，所述至少一个子信道的拟合频偏之间的误差平方和达到最小；
根据所述最小的误差平方和，确定所述频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数；
根据所述最佳拟合系数，确定所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系。
该方法中，根据该频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数，确定该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系，可得到最佳的该频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系。基于该最佳的频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，可使得得到的该业务信道的频偏更加准确，实现频偏的准确检测。
在再一种可能的实现方式中，所述根据所述预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，包括：
根据所述每个子信道的检测频偏，以及所述每个子信道的标定波长或像素位置，确定所述每个子信道的频偏表达式；
对所述预设信道的至少一个子信道的频偏表达式进行求解方程组，得到频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；
根据所述拟合系数，确定所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系。
该方法可通过求解方程组的方式得到频偏拟合公式的各多项式的拟合系数，可使得拟合得到的多项式的系数更准确，使得频偏拟合公式可更准确的保证该WSS内频偏与波长的对应关系或，频偏与像素位置的对应关系，使得频偏检测更准确，继而进行频偏校准，提高各信道的传输质量，避免业务损伤及中断，保证业务的正常进行。
在再一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据所述业务信道的频偏，对所述业务信道进行校准。
第二方面，本申请实施例还可提供一种频偏处理装置，所述频偏处理装置应用于波长选择开关WSS，所述WSS包括交换引擎，所述WSS具有多个信道，每个信道包括所述交换引擎的至少一个像素列；所述频偏处理装置包括：
处理模块，用于确定所述WSS中预设信道的频偏；所述预设信道包括：所述多个信道中业务信道外的至少两个信道；根据所述预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系；根据所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系，确定所述业务信道的频偏。
在一种可能的实现方式中，所述预设信道的频偏包括：所述预设信道中多个子信道的检测频偏；每个子信道包括至少一个像素列。
在另一种可能的实现方式中，所述处理模块，具体用于确定所述预设信道中每个子信道的检测波长；根据预设的子信道与波长的对应关系，确定所述预设信道中所述每个子信道的标定波长；根据所述每个子信道的检测波长，和所述每个子信道的标定波长，确定所述每个子信道的检测频偏。
在又一种可能的实现方式中，所述每个子信道的检测波长为中心波长，所述交换引擎为硅基液晶LCOS芯片；
所述处理模块，具体用于调整所述每个子信道的相位信息，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS的输出端口的最大光功率；根据所述最大光功率，确定所述每个子信道的中心波长。
在再一种可能的实现方式中，所述每个子信道的检测波长为边缘波长，所述交换引擎为LCOS芯片；
所述处理模块，具体用于调整所述每个子信道的相位信息，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS输出端口功率，生成所述每个子信道的滤波谱；比较所述每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为所述每个子信道的边缘波长。
在再一种可能的实现方式中，所述每个子信道的检测波长为中心波长，所述交换引擎为微机电系统MEMS芯片；
所述处理模块，具体用于调整所述每个子信道对应的信号传输方向，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS的输出端口的最大光功率；根据所述最大光功率，确定所述每个子信道的中心波长。
在再一种可能的实现方式中，所述每个子信道的检测波长为边缘波长，所述交换引擎为MEMS芯片；
所述处理模块，具体用于调整所述每个子信道对应的信号传输方向，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS输出端口功率，生成所述每个子信道的滤波谱；比较所述每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为所述每个子信道的边缘波长。
在再一种可能的实现方式中，所述处理模块，具体用于根据所述每个子信道的标定波长或者像素位置、预设的频偏拟合公式及预设的至少一组拟合系数，得到所述每个子信道的拟合频偏；每组拟合系数包括：一组所述频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；计算所述每个子信道的拟合频偏与所述每个子信道的检测频偏的误差平方和；调整所述频偏拟合公式中各多项式的拟合系数，直至确定所述至少一个子信道的检测频偏，与，所述至少一个子信道的拟合频偏之间的误差平方和达到最小；根据所述最小的误差平方和，确定所述频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数；根据所述最佳拟合系数，确定所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系。
在再一种可能的实现方式中，所述处理模块，具体用于根据所述每个子信道的检测频偏，以及所述每个子信道的标定波长或像素位置，确定所述每个子信道的频偏表达式；对所述预设信道的至少一个子信道的频偏表达式进行求解方程组，得到频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；根据所述拟合系数，确定所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系。
第三方面，本申请实施例还可提供一种频偏处理设备，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合；
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述频偏处理设备执行上述第一方面所述的频偏处理方法。
第四方面，本申请实施例还可提供一种可读存储介质，包括程序或指令，当所述程序或指令在计算机上运行时，执行上述第一方面所述的频偏处理方法。
本申请实施例提供的频偏处理方法、装置、设备及存储介质，可通过确定该WSS中预设信道的频偏，该预设信道包括：该多个信道中业务信道外的至少两个信道，并根据该预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，继而根据该频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，确定该业务信道的频偏。该方法，可准确检测WSS的各业务信道的频偏，继而进行频偏校准，提高业务信道的传输质量，避免业务损伤及中断，保证业务的正常进行。
附图说明
图1为申请实施例的频偏处理方法的光传输系统的示意图；
图2为申请实施例的频偏处理方法的光传输系统中ROADM的示意图；
图3为本申请实施例的WSS在色散方向的结构示意图一；
图4为本申请实施例提供的不同温度下WSS的各波长对应的频偏示意图；
图5为本申请实施例的WSS在色散方向的结构示意图二；
图6为本申请实施例提供的一种频偏处理方法的流程图一；
图7为本申请实施例提供的一种频偏处理方法的流程图二；
图8A为本申请实施例提供的一种频偏处理方法中校准光在LCOS芯片上的像素分布示意图；
图8B为本申请实施例提供的一种频偏处理方法中边缘波长与中心波长的对应关系图；
图9为本申请实施例提供的一种频偏处理方法中LCOS芯片上两个像素列的波长与插损示意图；
图10为本申请实施例提供的一种频偏处理方法的流程图三；
图11A为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度-5摄氏度时的检测频偏与最小二乘法多项式拟合方式的检测频偏的示意图；
图11B为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度-5摄氏度时的最小二乘法多项式拟合方式，与单侧频偏检测方式、平均化两侧频偏方式所得到的频偏检测的误差示意图；
图12A为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度25摄氏度时的检测频偏与最小二乘法多项式拟合方式的检测频偏的示意图；
图12B为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度25摄氏度时的最小二乘法多项式拟合方式，与单侧频偏检测方式、平均化两侧频偏方式所得到的频偏检测的误差示意图；
图13A为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度65摄氏度时的检测频偏与最小二乘法多项式拟合方式的检测频偏的示意图；
图13B为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度65摄氏度时的最小二乘法多项式拟合方式，与单侧频偏检测方式、平均化两侧频偏方式所得到的频偏检测的误差示意图；
图14为本申请实施例提供的一种频偏处理方法的流程图四；
图15为本申请实施例提供的一种频偏处理装置的结构示意图；
图16为本申请实施例提供的一种频偏处理设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请下述各实施例的技术方案可适用于光传输系统中，例如200G或者400G等长距离高速光传输系统中。当然，也可以为其它的光传输系统中。
本申请将围绕可包括多个设备、组件、模块等的系统来呈现各个方面、实施例或特征。应当理解和明白的是，各个系统可以包括另外的设备、组件、模块等，并且/或者可以并不包括结合附图讨论的所有设备、组件、模块等。此外，还可以使用这些方案的组合。
另外，在本申请实施例中，“示例的”一词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念。
本申请实施例中，“信息(information)”，“信号(signal)”，“消息(message)”，“信道(channel)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。“的(of)”，“相应的(corresponding，relevant)”和“对应的(corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。
本申请实施例中，有时候下标如W1可能会笔误为非下标的形式如W1，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。
本申请实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
为便于理解本申请实施例，首先以图1中示出的光传输系统为例详细说明适用于本申请实施例的光传输系统。图1为申请实施例的频偏处理方法的光传输系统的示意图。图2为申请实施例的频偏处理方法的光传输系统中ROADM的示意图。如图1所示，该光传输系统可应用于包括多个节点的范围内，每个节点可包括一个ROADM。其中，该多个节点例如可以包括图1所示的A、B、C、D、E。每个节点可位于一个站点内，不同站点的节点之间相互连接。如图2所示，每个ROADM中可包括多级WSS，多级WSS之间彼此连接。
本申请下述各实施例提供的频偏处理方法，可应用于光传输系统中任一节点的任一WSS。图3为本申请实施例的WSS在色散方向的结构示意图一。如图3所示，该WSS可包括：准直镜、光栅、主透镜和交换引擎。交换引擎可以为硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)芯片或者微机电系统(MicroElectroMechanical Systems，MEMS)芯片。
包含多个波长的光信号经过准直镜准直，聚焦到光栅表面，光信号入射光栅的角度为α。为了简化，准直镜与光栅之间对光斑形状进行变换的透镜并未画出。光栅将不同波长的光信号衍射至不同传播方向，出射光栅的角度为β，产生角色散θ。λ2为整个光谱的中间波长，λ1和λ3为整个光谱的两侧波长。各波长的光信号经主透镜聚焦到交换引擎表面，将角色散θ转化为位移色散，使得不同波长的光信号聚焦到交换引擎的不同位置p。主透镜焦距为f。光信号入射光栅的角度和出射光栅的角度满足公式(1)。
mλ＝nd(sin(α)+sin(β)) 公式(1)
其中，m为光栅的衍射级次，n为光信号入射和出射光栅所在传播介质的折射率，d为光栅刻度周期间距。
光信号波长和频率之间的关系满足公式(2)。
λ＝c/ν 公式(2)
其中，c为光传播速度，ν为光信号频率。
各波长光信号在交换引擎上位置和角色散的关系满足公式(3)。
p＝ftan(θ) 公式(3)
温度、气压和器件老化等因素会造成WSS的光栅刻度周期间距、主透镜焦距和WSS内各光学组件位置等参量发生微小变化，这些参量变化使得各波长信号在交换引擎上的位置发生偏移Δp，从而引起WSS各信道频偏Δν。各信道位置频移和频偏的关系满足公式(4)。
Figure BDA0001731194400000061
图4为本申请实施例提供的不同温度下WSS的各波长对应的频偏示意图。图4中示出了三种不同温度如-5摄氏度、25摄氏度及65摄氏度下，WSS的C波段中各波长与频偏的对应关系，根据图4可知波长不同，对应的频偏也不同，频偏与波长之间的对应关系并非线性关系，而是一个斜率不断变化的曲线关系。其中，C波段的波长范围为1530nm-1565nm。
综合上述公式(1)、公式(2)、公式(3)及公式(4)，频偏与波长λ/像素位置p的对应关系可通过泰勒级数展开为下述公式(5)或公式(6)所示的多项式。
Δv＝a0+a1λ+a2λ2+a3λ3+...+anλN 公式(5)
Δv＝a0+a1p+a2p2+a3p3+...+anpN 公式(6)
其中，ai为各阶多项式的系数，i＝0、1、2、…、n，n为大于等于1的整数，N为各阶多项式的阶数，N为大于等于1的整数。p为信道中的预设像素位置，例如第一个像素位置或第二个像素位置。
该公式(5)和公式(6)均可以为频偏拟合公式，公式(5)可用于表征频偏与波长的对应关系，公式(6)可用于表征频偏与像素位置的对应关系。通常情况下，该频偏拟合公式中各阶多项式的系数也称各多项式的拟合系数，是未知的。因此，本申请下述各实施例提供的频偏处理方法，可通过确定公式(5)或公式(6)所示的该频偏拟合公式中的各阶多项式的系数，继而准确确定该WSS内信道的频偏。
下述结合附图通过多个实施例对本申请实施例所提供的频偏处理方法进行说明。
图5为本申请实施例的WSS在色散方向的结构示意图二。如图5所示，WSS可包括：准直镜、光栅、主透镜、交换引擎、光电检测器、输入端口和至少一个输出端口。其中，一个输出端口可作为频偏检测端口，与光电检测器连接，其余输出端口可作为业务端口，用于传输携带业务数据或信息的光信号。交换引擎可以为LCOS芯片或者MEMS芯片。
在频偏处理方法的执行过程中，校准光λref从WSS的输入端口接入，经准直镜、光栅和主透镜，聚焦到交换引擎上面。通过调整该交换引擎的像素相位信息，将校准光λref交换至某一端口输出，该输出端口连接一个光电检测器。该光电检测器用于检测输出端口所输出的校准光λref的光功率，该输出端口为频偏检测端口。
该WSS可具有多个信道，每个信道包括交换引擎上的至少一个像素列。每个信道的宽度例如可以为50GHz、100Ghz或者其他宽度。
图6为本申请实施例提供的一种频偏处理方法的流程图一。该方法可由频偏处理设备执行，该频偏处理设备可以称为WSS的控制设备或校准设备，该频偏处理设备可以为WSS外部与光电检测器连接的一个设备，也可以为该WSS所在芯片上与光电检测器连接的处理芯片，该处理芯片上可具有一个处理器例如微处理器等。如图6所示，该方法可包括如下：
S601、确定该WSS中预设信道的频偏；该预设信道包括：该WSS的多个信道中业务信道外的至少两个信道。
该预设信道可以用作频偏监控，其为该WSS的多个信道中的频偏检测信道，该频偏检测信道为WSS的多个信道中业务信道外的信道，其上可不传输业务数据。而该WSS的多个信道中的业务信道上，可用于传输业务数据。
可选的，该预设信道可分布在该业务信道的两侧，该预设信息所包括的像素列位于该交换引擎的边缘位置。则该预设信道可以称为边缘信道。
该预设信道可包括一个信道，也可包括多个信道，若该多个信道，则该多个信道可分别位于该交换引擎中的对称或非对称位置。
例如，该预设信道可包括位于该交换引擎的边缘位置的两个信道，该两个信道可位于交换引擎的两侧边缘位置。
该S601中可将该预设信道对应波长的校准光输入WSS的输入端口，并根据光电检测器所检测的光功率，确定该预设信道或其子信道的频偏。该预设信道或其子信道的频偏可以为该预设信道或其子信道的中心波长或边缘波长的频偏。该方法中例如可通过控制校准光源，控制该校准光源输出至WSS的输入端口的校准光的波长。
例如，若该预设信道包括两个信道，例如可以为该交换引擎的第0信道和第98信道。该第0信道对应的波长可表示为λ0，该第98信道对应的波长可表示为λ98。
由于该WSS内的每个信道均可包括交换引擎上的至少一个像素列。因此，该预设信道的频偏可包括：该预设信道所包括的至少一个像素列的频偏，其中，每个像素列具有其对应的频偏。
可选的，在本申请的方案中，该预设信道的频偏可包括：该预设信道中多个子信道的频偏，该每个子信道可包括至少一个像素列。
若每个子信道为单个像素列，则该预设信道的频偏可包括该预设信道中多个子信道频偏，每个子信道的频偏可以为该单个像素列生成的滤波谱的中心波长或边缘波长的频偏。
若每个子信道为多个像素列，则该预设信道的频偏可包括该预设信道的多个子信道的频偏，每个子信道的频偏可以为该每个子信道中多个像素列生成的滤波谱的中心波长或边缘波长的频偏。
S602、根据该预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系。
该方法中可根据该预设信道或其子信道的实际检测的中心波长或边缘波长的频偏，以及标定的预设信道或其子信道的中心波长或边缘波长，拟合出该频偏与波长的对应关系；或，根据预设信道或其子信道的标定中心像素或边缘像素，拟合出该频偏与像素位置的对应关系。该预设信道或其子信道标定的中心波长为国际电信联盟(InternationalTelecommunication Union，ITU)的标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)，该预设信道或其子信道标定的边缘波长为ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)减去或加上二分之一的信道间距。信道间距为相邻信道的ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)的差值。该预设信道或其子信道标定的中心像素为ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)对应的像素位置，该预设信道或其子信道标定的边缘像素为ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)减去或加上二分之一的信道间距对应的像素位置。信道间距为相邻信道ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)的差值。
例如，该方法中，可根据该预设信道或其子信道的检测频偏，以及该预设信道或其子信道的标定中心波长或者标定边缘波长，确定上述频偏拟合公式中各阶多项式的拟合系数，拟合系数确定后，该频偏与波长的对应关系便确定了。或者，该方法中，可根据该预设信道或其子信道的检测频偏，以及预设信道或其子信道的标定中心像素或边缘像素位置，确定上述频偏拟合公式中各阶多项式的拟合系数，拟合系数确定后，该频偏与像素位置的对应关系便确定了。
如上所述的频偏与波长的对应关系还可称为：波长频偏与波长的数学表达式。该频偏与像素位置的对应关系还可称为：像素频偏与像素位置的数学表达式。
S603、根据该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系，确定该业务信道的频偏。
其中，该业务信道可包括：WSS的所有业务信道或部分业务信道。也就是说，该方法中，可根据该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系，确定该WSS内的所有信道的频偏，也可确定该WSS内业务信道的频偏。
示例地，该方法中可根据该每个信道的标定中心波长或边缘波长，以及拟合的该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系，确定该业务信道的频偏。该业务信道的频偏可以为该业务信道的中心波长或边缘波长频偏。
可选的，在确定了该业务信道的频偏后，该方法还可包括：
根据该业务信道的频偏，对该业务信道进行校准。
由于该业务信道的频偏为该业务信道的中心波长或边缘波长频偏，则该方法中可根据该业务信道的频偏，对该业务信道的中心波长或边缘波长进行校准，使得校准后的业务信道的中心波长或边缘波长为该业务信道的标定中心波长或边缘波长，或者，与业务信道的标定中心波长或边缘波长的差值在预设范围内。
对于不同类型的交换引擎，其可采用不同的方式进行信道的校准。
例如，若该交换引擎为LCOS芯片，则该方法中，可通过调整该业务信道的各像素列的相位信息，对该业务信道的中心波长或边缘波长进行校准。
若该交换引擎为MEMS芯片，则该方法中，可通过调整该业务信道的各像素列的信号传输方向，对该业务信道的中心波长或边缘波长进行校准。
本实施例提供的频偏处理方法，可确定该WSS中预设信道的频偏，该预设信道包括：该多个信道中业务信道外的至少两个信道，并根据该预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，继而根据该频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，确定该业务信道的频偏。该方法，可准确检测WSS的各业务信道的频偏，继而进行频偏校准，提高业务信道的传输质量，避免业务损伤及中断，保证业务的正常进行。
可选的，本申请实施例还可提供一种频偏处理方法。图7为本申请实施例提供的一种频偏处理方法的流程图二。该图7所示的方法可为上述图6所示的方法中确定预设信道频偏的一种可能的示例。当然，该预设信道频偏的确定方法还可以为其它的示例，在此不再赘述。该预设信道的频偏可包括：该预设信道的多个子信道的检测频偏。每个子信道可包括至少一个像素列。
如图7所示，在如上所示的S601中确定该WSS中预设信道的频偏可以包括：
S701、确定该预设信道中每个子信道的检测波长。
在一种示例中，该每个子信道的检测波长可包括：该每个子信道的中心波长。
该方法可将该预设信道对应波长的校准光输入WSS的输入端口，并通过控制交换引擎上该每个子信道的相位图形成滤波器，该每个子信道之外的其它子信道无相位加载，使得该每个子信道反射的信号输出至WSS的输出端口即频偏检测端口，调整步进校准光的中心波长，继而检测WSS输出端口的光功率，生成一个该每个子信道对应的滤波谱，根据最大光功率或滤波器最小插损值确定该每个子信道的中心波长。
每个子信道的滤波谱也可采用传统光栅光谱仪或者基于相干检测技术的高精度光谱仪进行检测。
在检测该预设信道中一个子信道的中心波长后，可采用类似的方式，检测该预设信道中另一个子信道的中心波长，直至得到该预设信道中至少一个子信道的中心波长。
在另一种示例中，该每个子信道的检测波长包括：该每个子信道的边缘波长。
该方法可将该预设信道对应波长的校准光输入WSS的输入端口，并通过控制交换引擎上该每个子信道的相位图形成滤波器，该每个子信道之外的其它子信道无相位加载，使得该每个子信道反射的信号输出至WSS的输出端口即频偏检测端口，调整步进校准光的波长，继而检测并记录WSS输出端口的光功率，生成该每个子信道对应的滤波谱。采用类似的方式，可以得到其它子信道的滤波谱。比较相邻子信道滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为该每个子信道的边缘波长。
在检测该预设信道中一个子信道的边缘波长后，可采用类似的方式，检测该预设信道中另一个子信道的边缘波长，直至得到该预设信道中至少一个子信道的边缘波长。
对于不同类型的交换引擎，该方法可通过不同的方式，控制该交换引擎上该每个子信道生成滤波器。
在一种示例中，该交换引擎可以为LCOS芯片，则该方法可通过调整LCOS芯片上该每个子信道的相位信息，使得该每个子信道反射的信号输出至WSS的输出端口，即频偏检测端口，生成该每个子信道对应的滤波器。
在另一种示例中，该交换引擎可以为MEMS芯片，则该方法中可通过调整MEMS芯片上该每个子信道对应的信号传输方向，而使得该每个子信道反射的信号可输出至WSS的输出端口，即频偏检测端口，生成该每个子信道对应的滤波器。
举例来说，如下以LCOS芯片上的两个信道作为该预设信道进行频偏检测进行说明。图8A为本申请实施例提供的一种频偏处理方法中校准光在LCOS芯片上的像素分布示意图。图8B为本申请实施例提供的一种频偏处理方法中边缘波长与中心波长的对应关系图。
若该预设信道可用作频偏监控，因此可称为预设监控信道，其可包括LCOS芯片上的第0信道和第98信道，其中，该第0信道和第98信道可位于图8所示的该LCOS芯片在色散方向的两个边缘位置。
该方法中可通过控制校准光源，输出λ0对应的校准光以及λ98对应的校准光，使得λ0对应的校准光从图8所示的LCOS芯片上的第0信道入射，λ98对应的校准光从图8所示的LCOS芯片上的第98信道入射。
在第0信道内，对于该LCOS芯片在色散方向的第1像素列，该方法中可通过调整该LCOS芯片上该第0信道在色散方向的第1像素列的相位信息，使得LCOS芯片在该第0信道在色散方向的第1像素列的相位图成为滤波器，其它像素列无相位加载，继而使得LCOS芯片在该第0信道在色散方向的第1像素列反射的信号输出至WSS的输出端口，并通过步进扫描校准光源波长，经WSS的输出端口的光电检测器所检测的光功率，生成一个滤波谱。根据最大光功率或滤波谱最小插损值，确定该LCOS芯片在该第0信道在色散方向的第1像素列的中心波长。
在第0信道内，对于该LCOS芯片在色散方向的第2像素列，可采用上述类似的方式，确定LCOS芯片在该第0信道在色散方向的第1像素列的中心波长，直至确定该第0信道在色散方向的M个像素列的中心波长。M可以为大于或等于1的整数。
类似地，在第98信道内，对于该LCOS芯片在色散方向的第1像素列，该方法中可通过调整该LCOS芯片上该第98信道在色散方向的第1像素列的相位信息，使得LCOS芯片在该第98信道在色散方向的第1像素列的相位图成为滤波器，其它像素列无相位加载，继而使得LCOS芯片在该第98信道在色散方向的第1像素列反射的信号输出至WSS的输出端口，并通过步进扫描校准光源波长，经WSS的输出端口的光电检测器所检测的光功率，生成一个滤波谱，根据最大光功率或滤波谱最小插损值，确定该LCOS芯片在该第98信道在色散方向的第1像素列的中心波长。
在第98信道内，对于该LCOS芯片在色散方向的第2像素列，可采用上述类似的方式，确定LCOS芯片在该第98信道在色散方向的第2像素列的中心波长，直至确定该第98信道在色散方向的L个像素列的中心波长。L可以为大于或等于1的整数。
同样的，可采用上述类似方式，确定LCOS第0信道和第98信道内在色散方向各列像素的滤波谱。该方法中，可通过比较第0信道中相邻像素列的滤波谱，并将图8B所示的两个像素列的滤波谱交汇处的波长确定为该0信道的每个像素列的边缘波长。采用类似的方式，还可得到该第98信道中每个像素列的边缘波长。
图9为本申请实施例提供的一种频偏处理方法中LCOS芯片上两个像素列的波长与插损示意图。以第0信道和第98信道中一个信道为例，根据图9可知，该一个信道中的第1像素列的最小插损值所对应的波长即为该第1像素列的中心波长，该一个信道中的第2像素列的最小插损值所对应的波长即为该第2像素列的中心波长。图8所示的波长与插损的示意图中，最小插损值处，像素列对应的输出端口可具有最大的光功率。
上述方法中，生成的单个像素列的滤波器还可以为多个像素列的滤波器，该多个像素列的中心波长便可以为该多个像素列的中间像素列的中心波长。也就是说，子信道可以为单个像素列，也可以为多个像素列。上述示例为单个像素列的子信道的一种可能的示例，对于多个像素列的子信道的示例，与上述类似，在此不再赘述。
S702、根据预设的子信道与波长的对应关系，确定该预设信道中该每个子信道的标定波长。
该子信道与波长的对应关系可以为子信道与中心波长的对应关系，或者，子信道与边缘波长的对应关系。
若采用该子信道与中心波长的对应关系，则可确定该每个子信道的标定中心波长。
若采用该子信道与边缘波长的对应关系，则可确定该每个子信道的标定边缘波长。
该预设的子信道与中心波长或边缘波长的对应关系，可以为出厂标定的子信道与中心波长或边缘波长的关系表。该预设信道或其子信道标定的中心波长为ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)，该预设信道或其子信道标定的边缘波长为ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)减去或加上二分之一的信道间距。信道间距为相邻信道ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)的差值。该预设信道或其子信道标定的中心像素为ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)对应的像素位置，该预设信道或其子信道标定的边缘像素为ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)减去或加上二分之一的信道间距对应的像素位置。信道间距为相邻信道ITU标准波长(或根据ITU标准波长计算出的标准波长)的差值。
在该子信道与中心波长或边缘波长的对应关系中，可具有该预设信道中每个子信道的标定中心波长或边缘波长。若该每个子信道为一个像素列，则该每个子信道的标定中心波长或边缘波长即为该一个像素列的标定中心波长或边缘波长；若该每个子信道为多个像素列，则该每个子信道的标定中心波长或边缘波长便可以为该多个像素列的中间像素列的标定中心波长或边缘波长。
结合上述示例，对于LCOS芯片上的第0信道和第98信道，可通过执行S702得到该第0信道中每个子信道的标定中心波长或边缘波长，以及第98信道的每个子信道的标定中心波长或边缘波长。
S703、根据该预设信道中该每个子信道的检测波长，和该每个子信道的标定波长，确定该预设信道中该每个子信道的检测频偏。
若该每个子信道的检测波长为该每个子信道的检测中心波长，该每个子信道的标定波长为该每个子信道的标定中心波长，则通过执行S703可得到该每个子信道的中心波长检测频偏。
若该每个子信道的检测波长为该每个子信道的检测边缘波长，该每个子信道的标定波长为该每个子信道的标定边缘波长，则通过执行S703可得到该每个子信道的边缘波长检测频偏。
该每个子信道的检测中心波长或边缘波长可以为通过上述S701检测到的该每个子信道的检测中心波长或边缘波长，该每个子信道的标定中心波长或边缘波长可以为预先设定的该每个子信道的检测中心波长或边缘波长。
该方法中例如可根据该每个子信道的实际检测中心波长或边缘波长和该每个子信道的标定中心波长或边缘波长的差值，确定该每个子信道的频偏即为该每个子信道的中心波长或边缘波长频偏。
通过执行S703可得到该预设信道中至少一个子信道的检测频偏，该至少一个子信道可以为该预设信道中所有子信道或部分子信道。
本实施例提供的频偏处理方法，可通过提供示例确定该WSS中预设信道的每个子信道的检测频偏，可使得预设信道的每个子信道的检测频偏更加准确，从而使得该WSS内业务信道的频偏更加准确，因而，该方法可准确检测业务信道的频偏，继而进行频偏校准，提高各业务信道的传输质量，避免业务损伤及中断，保证业务的正常进行。
可选的，本申请实施例还可提供一种频偏处理方法。图10为本申请实施例提供的一种频偏处理方法的流程图三。该图10所示的方法可为上述方法中确定频偏与波长的对应关系的一种可能的示例。该预设信道的频偏可包括：该预设信道的至少一个子信道的频偏。每个子信道可包括至少一个像素列。
如图10所示，在如上所示的S602根据该预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，可以包括：
S1001、根据该每个子信道的标定波长或像素位置、预设的频偏拟合公式及预设的至少一组拟合系数，得到该每个子信道的拟合频偏。
其中，标定波长可以为标定中心波长或标定边缘波长。每组拟合系数包括：一组该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数。
该频偏拟合公式例如可以为上述公式(5)或公式(6)所示的频偏拟合公式。
该至少一组拟合系数可以为频偏拟合公式的候选拟合系数，其中，每组拟合系数包括了该频偏拟合公式中各阶多项式的拟合系数。
S1002、计算该每个子信道的拟合频偏与该每个子信道的检测频偏的误差平方和。
S1003、调整该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数，直至确定该至少一个子信道的检测频偏，与，该至少一个子信道的拟合频偏之间的误差平方和达到最小。
S1004、根据该最小的误差平方和，确定该频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数。
S1005、根据该最佳拟合系数，确定该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系
该最佳的拟合系数可以为该至少一组拟合系数中，得到该最小的误差平方和时所对应的拟合系数。
也就是说，该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数为该最佳拟合系数时，该至少一个子信道的频偏与该至少一个子信道的拟合频偏之间可达到最小的误差平方和。
当该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数为该最佳拟合系数时，该频偏拟合公式便可以为最佳的频偏与波长的关系函数或者最佳的频偏与像素位置的关系函数，即可得到最佳的该频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系。基于该最佳的频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，可使得得到的该业务信道的频偏更加准确，实现频偏的准确检测。
例如，如下以单个像素列作为一个子信道为例进行说明，该方法中可采用下述公式(7)确定该频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数。
Figure BDA0001731194400000131
其中，P为大于等于2且小于等于该预设信道的像素列个数的整数。Δvq为检测到的单个像素列的波长频偏。ai为频偏拟合方式中各阶多项式的拟合系数，i＝0、1、2、…、n，n为大于等于1且小于等于P-1的整数。λq为单个像素列的标定波长，N为各阶多项式的阶数，N为大于等于1且小于等于P-1的整数。其中，标定波长可以为标定中心波长或标定边缘波长。
若该预设信道包括一个信道，则该预设信道的像素列个数可以为该一个信道所包括的像素列的个数；若该预设信道包括多个信道，则该预设信道的像素列的个数可以为该多个信道所包括的像素列的个数之和。
假设，该预设信道如上所述的LCOS芯片的第0信道和第98信道，则该预设信道的像素列的个数可以为该第0信道和该第98信道的像素列之和，如M与L之和。
若该预设信道包括多个信道，例如LCOS芯片的第0信道和第98信道，则该多个信道中不同信道所包括的像素列的个数可相同，也可不同。
当误差平方和最小时，可得到该频偏拟合公式的各多项式的最佳拟合系数。
当各阶多项式的最佳拟合系数ai拟合出来之后，再将LCOS芯片的其它信道的各像素列的标定波长带入公式(5)中，得到该LCOS芯片的多个信道的频偏即该多个信道的中心波长或边缘频偏。当各阶多项式的最佳拟合系数ai拟合出来之后，再将LCOS芯片的其它信道的各像素列的标定波长或者像素位置带入公式(6)中，也可得到该LCOS芯片的多个信道的频偏即该多个信道的中心波长或者边缘波长频偏。
如下针对不同环境温度下，采用本申请的方法所得到的各信道中心波长频偏检测与拟合结果的示意图。
图11A为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度-5摄氏度时的检测频偏与最小二乘法多项式拟合频偏的示意图。图11A示出了环境温度-5摄氏度时，C波段的WSS的40个信道的检测频偏曲线，以及最小二乘法多项式拟合得到的频偏曲线。其中，信道间隔为100GHz。
根据图11A可知，C波段的WSS的40个信道的检测频偏中，最大信道频偏为1.57GHz。采用本申请实施例提供的最小二乘法多项式拟合进行频偏拟合时，可取左右边缘信道各4个像素列的检测频偏。
其中，最小二乘法多项式拟合中，可采用1阶拟合，也可采用多阶拟合例如2阶拟合或3阶拟合。其中，1阶拟合包含常数项和1阶多项式，2阶拟合包含常数项、1阶和2阶多项式，3阶拟合包含常数项、1阶、2阶和3阶多项式，以下表述相同。
根据图11A可知，2阶拟合和3阶拟合方式进行频偏拟合，所得到的该WSS的各信道的频偏结果很接近实际测量的频偏结果，能够较好地匹配实际测量中频偏和信道中心波长的曲线函数关系，相比1阶线性拟合方式具有很大的提升。
图11B为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度-5摄氏度时的最小二乘法多项式拟合方式，与单侧频偏检测方式、平均化两侧频偏方式所得到的频偏检测的误差示意图。
根据图11B可知，采用单侧频偏检测方式，可得到C波段的WSS的40个信道中最大的信道频偏检测误差是1.51GHz，采用平均化两侧频偏方式得到的C波段的WSS的40个信道中最大信道频偏检测误差是0.825GHz，而采用1阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中最大信道频偏检测误差是0.411GHz，采用2阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中的最大信道频偏检测误差是0.187GHz，采用3阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中的最大信道频偏检测误差是0.184GHz。
图12A为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度25摄氏度时的检测频偏与最小二乘法多项式拟合频偏的示意图。图12A示出了环境温度25摄氏度时，C波段的WSS的40个信道的检测频偏曲线，以及最小二乘法多项式拟合得到的频偏曲线。其中，信道间隔为100GHz。
根据图12A可知，C波段的WSS的40个信道的检测频偏中，最大信道频偏为1.03GHz。采用本申请实施例提供的最小二乘法多项式拟合进行频偏拟合时，可取左右边缘信道各4个像素列的检测频偏。
其中，最小二乘法多项式拟合中，可采用1阶拟合，也可采用多阶拟合例如2阶拟合或3阶拟合。其中，1阶拟合包含常数项和1阶多项式，2阶拟合包含常数项、1阶和2阶多项式，3阶拟合包含常数项、1阶、2阶和3阶多项式，以下表述相同。
根据图12A可知，2阶拟合和3阶拟合方式进行频偏拟合，所得到的WSS的各信道的频偏结果很接近实际测量的频偏结果，能够较好地匹配实际测量中频偏和信道中心波长的曲线函数关系，相比1阶线性拟合具有很大的提升。
图12B为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度25摄氏度时的最小二乘法多项式拟合方式，与单侧频偏检测方式、平均化两侧频偏方式所得到的频偏检测的误差示意图。
根据图12B可知，采用单侧频偏检测方式，可得到C波段的WSS的40个信道中最大的信道频偏检测误差是0.713GHz，采用平均化两侧频偏方式得到的C波段的WSS的40个信道中最大信道频偏检测误差是0.544GHz，而采用1阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中最大信道频偏检测误差是0.498GHz，采用2阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中的最大信道频偏检测误差是0.155GHz，采用3阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中的最大信道频偏检测误差是0.11GHz。
图13A为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度65摄氏度时的检测频偏与最小二乘法多项式拟合频偏的示意图。图13A示出了环境温度65摄氏度时，C波段的WSS的40个信道的检测频偏曲线，以及最小二乘法多项式拟合得到的频偏曲线。其中，信道间隔为100GHz。
根据图13A可知，C波段的WSS的40个信道的检测频偏中，最大信道频偏为2.41GHz。采用本申请实施例提供的最小二乘法多项式拟合进行频偏拟合时，可取左右边缘信道各4个像素列的检测频偏。
其中，最小二乘法多项式拟合中，可采用1阶拟合，也可采用多阶拟合例如2阶拟合或3阶拟合。其中，1阶拟合包含常数项和1阶多项式，2阶拟合包含常数项、1阶和2阶多项式，3阶拟合包含常数项、1阶、2阶和3阶多项式，以下表述相同。
根据图13A可知，2阶拟合和3阶拟合方式进行频偏拟合，所得到的WSS的各信道的频偏结果很接近实际测量的频偏结果，能够较好地匹配实际测量中频偏和信道中心波长的曲线函数关系，相比1阶线性拟合具有很大的提升。
图13B为本申请实施例提供的频偏处理方法中WSS在环境温度65摄氏度时的最小二乘法多项式拟合方式，与单侧频偏检测方式、平均化两侧频偏方式所得到的频偏检测的误差示意图。
根据图13B可知，采用单侧频偏检测方式，可得到C波段的WSS的40个信道中最大的信道频偏检测误差是0.815GHz，采用平均化两侧频偏方式得到的C波段的WSS的40个信道中最大信道频偏检测误差是0.632GHz，而采用1阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中最大信道频偏检测误差是0.493GHz，采用2阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中的最大信道频偏检测误差是0.173GHz，采用3阶线性拟合方式得到的C波段的WSS的40个信道中的最大信道频偏检测误差是0.145GHz。
结合上述图11A-图13B所示的示例可知，采用本申请实施例的基于最小二乘法多项式拟合方式，确定该频偏拟合公式的各多项式的最佳拟合系数，继而进行信道的频偏拟合检测，相比单侧频偏检测方法和平均化两侧边缘信道频偏检测方法，对各信道频偏检测准确度有较大的提升。上述三个不同温度下的示例中，采用多项式高阶拟合比如2阶拟合或3阶拟合，频偏检测误差可以降至0.2GHz以下。需要说明的是，参与拟合的阶数越高，其得到的拟合系数越准确，继而进行频偏检测也越准确，然而需要两侧边缘信道提供更多的实际频偏检测数据。
本申请实施例提供的该方法，可通过最小二乘法拟合得到频偏拟合公式的各多项式的最佳拟合系数，可使得拟合得到的多项式的系数更准确，使得频偏拟合公式可更准确的保证该WSS内频偏与波长的对应关系或频偏与像素位置的对应关系，使得频偏检测更准确，继而进行频偏校准，提高各信道的传输质量，避免业务损伤及中断，保证业务的正常进行。
可选的，本申请实施例还可提供一种频偏处理方法。图14为本申请实施例提供的一种频偏处理方法的流程图四。该图14所示的方法可为上述方法中确定频偏与波长的对应关系的另一种可能的示例。该预设信道的频偏可包括：该预设信道的至少一个子信道的频偏。每个子信道可包括至少一个像素列。
如图14所示，在如上所示的S602根据该预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系可以包括：
S1401、根据该每个子信道的检测频偏，以及该每个子信道的标定波长，确定该每个子信道的频偏表达式。
该标定波长可以为标定中心波长或标定边缘波长。该每个子信道的标定中心波长或边缘波长可以为预先设定的该每个子信道的中心波长或边缘波长。
该方法中可根据该每个子信道的频偏、该每个子信道的标定波长以及频偏拟合公式，确定该每个子信道的频偏表达式。
S1402、对该预设信道的至少一个子信道的频偏表达式进行求解方程组，得到频偏拟合公式中各多项式的拟合系数。
S1403、根据该拟合系数，确定该频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系。
在该每个子信道的频偏表达式中，各多项式的拟合系数未知，因此，该方法可通过求解至少一个子信道的频偏表达式的方程组，进行频偏拟合公式中各多项式的拟合系数。
该至少一个子信道的个数等于频偏拟合公式的多项式个数。
例如，如下以单个像素列作为一个子信道为例进行说明，该方法中可通过求解下述公式(8)所示的方程组确定该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数。
Figure BDA0001731194400000161
其中，P为大于等于2且小于等于该预设信道的像素列个数的整数。ΔvP为检测到的单个像素列的波长频偏。ai为频偏拟合方式中各阶多项式的拟合系数，i＝0、1、2、…、n，n为大于等于1且小于等于P-1的整数。P等于多项式个数n+1。
λ为单个像素列的标定波长，N为各阶多项式的阶数，N为大于等于1且小于等于P-1的整数。数据个数P等于多项式个数n+1。直接求解方程组(8)，获得各阶多项式的系数。
假设，该预设信道如上所述的LCOS芯片的第0信道和第98信道，则该预设信道的像素列个数可以为该第0信道和该第98信道的像素列个数之和，如M与L之和。
若该预设信道包括多个信道，例如LCOS芯片的第0信道和第98信道，则该多个信道中不同信道所包括的像素列的个数可相同，也可不同。当该多个信道中不同信道所包括的像素列的个数相同时，可使得拟合得到的该频偏拟合公式的各多项式的最佳拟合系数更准确。
当误差平方和最小时，可得到该频偏拟合公式的各多项式的最佳拟合系数。
当各阶多项式的拟合系数ai拟合出来之后，再将LCOS芯片的其它信道的各子信道的标定波长带入公式(5)中，得到该LCOS芯片的多个信道的频偏即该多个信道的波长频偏。当各阶多项式的最佳拟合系数ai拟合出来之后，再将LCOS芯片的其它信道的各像素列的标定像素位置带入公式(6)中，也可得到该LCOS芯片的多个信道的频偏即该多个信道的波长频偏。
本申请实施例提供的该方法，可通过求解方程组的方式得到频偏拟合公式的各多项式的拟合系数，可使得拟合得到的多项式的系数更准确，使得频偏拟合公式可更准确的保证该WSS内频偏与波长的对应关系或，频偏与像素位置的对应关系，使得频偏检测更准确，继而进行频偏校准，提高各信道的传输质量，避免业务损伤及中断，保证业务的正常进行。
可以理解的是，上述图6至图14中所示的频偏处理方法可以单独实施，也可以结合使用。在此不予限定。
如下结合附图对本申请实施例提供的频偏处理装置及设备等进行示例说明。图15为本申请实施例提供的一种频偏处理装置的结构示意图。如图15所示，频偏处理装置1500可包括：处理模块1501。
处理模块1501，用于确定该WSS中预设信道的频偏；该预设信道包括：该多个信道中业务信道外的至少两个信道；根据该预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系；根据该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系，确定该业务信道的频偏。
在一种可能的实现方式中，该预设信道的频偏包括：该预设信道中多个子信道的检测频偏；每个子信道包括至少一个像素列。
在另一种可能的实现方式中，处理模块1501，具体用于确定该预设信道中每个子信道的检测波长；根据预设的子信道与波长的对应关系，确定该预设信道中所述每个子信道的标定波长；根据该每个子信道的检测波长，和该每个子信道的标定波长，确定该每个子信道的检测频偏。
在又一种可能的实现方式中，该每个子信道的检测波长为中心波长，该交换引擎为LCOS芯片。
处理模块1501，具体用于调整该每个子信道的相位信息，使得该每个子信道反射的信号分时输出至该WSS的输出端口；调整进入该每个子信道的校准光源中心波长，检测该WSS的输出端口的最大光功率；根据该最大光功率，确定该每个子信道的中心波长。
在再一种可能的实现方式中，该每个子信道的检测波长为边缘波长，该交换引擎为LCOS芯片。
处理模块1501，具体用于调整该每个子信道的相位信息，使得该每个子信道反射的信号分时输出至该WSS的输出端口；调整进入该每个子信道的校准光源中心波长，检测该WSS输出端口功率，生成该每个子信道的滤波谱；比较该每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为该每个子信道的边缘波长。
在再一种可能的实现方式中，该每个子信道的检测波长为中心波长，该交换引擎为MEMS芯片。
处理模块1501，具体用于调整该每个子信道对应的信号传输方向，使得该每个子信道反射的信号分时输出至该WSS的输出端口；调整进入该每个子信道的校准光源中心波长，检测该WSS的输出端口的最大光功率；根据该最大光功率，确定该每个子信道的中心波长。
在再一种可能的实现方式中，该每个子信道的检测波长为边缘波长，该交换引擎为MEMS芯片。
处理模块1501，具体用于调整该每个子信道对应的信号传输方向，使得该每个子信道反射的信号分时输出至该WSS的输出端口；调整进入该每个子信道的校准光源中心波长，检测该WSS输出端口功率，生成该每个子信道的滤波谱；比较该每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为该每个子信道的边缘波长。
在再一种可能的实现方式中，处理模块1501，具体用于根据该每个子信道的标定波长或者像素位置、预设的频偏拟合公式及预设的至少一组拟合系数，得到该每个子信道的拟合频偏；每组拟合系数包括：一组该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；计算该每个子信道的拟合频偏与该每个子信道的检测频偏的误差平方和；调整该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数，直至确定该至少一个子信道的检测频偏，与，该至少一个子信道的拟合频偏之间的误差平方和达到最小；根据该最小的误差平方和，确定该频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数；根据该最佳拟合系数，确定该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系。
在再一种可能的实现方式中，处理模块1501，具体用于根据该每个子信道的检测频偏，以及该每个子信道的标定波长或像素位置，确定该每个子信道的频偏表达式；对该预设信道的至少一个子信道的频偏表达式进行求解方程组，得到频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；根据该拟合系数，确定该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系。
本申请实施例提供的频偏处理装置，可执行上述图6至图14中任一所示的频偏处理方法，其具体实现过程及有益效果参见上述，在此不再赘述。
本申请实施例还可提供一种频偏处理设备。该频偏处理设备可执行上述图6至图14中任一所示的频偏处理方法。图16为本申请实施例提供的一种频偏处理设备的结构示意图。如图16所示，频偏处理设备1600可包括：存储器1601和处理器1602。存储器1601与处理器1602耦合。
存储器1601，用于存储计算机程序。
处理器1602，用于执行存储器1601中存储的计算机程序，以使得频偏处理设备1600执行图6至图14中任一所示的频偏处理方法。
在一种可能的实现方式中，该预设信道的频偏包括：该预设信道中多个子信道的检测频偏；每个子信道包括至少一个像素列。
在另一种可能的实现方式中，处理器1602确定该预设信道中每个子信道的检测波长；根据预设的子信道与波长的对应关系，确定该预设信道中所述每个子信道的标定波长；根据该每个子信道的检测波长，和该每个子信道的标定波长，确定该每个子信道的检测频偏。
在又一种可能的实现方式中，该每个子信道的检测波长为中心波长，该交换引擎为LCOS芯片。
处理器1602，具体用于调整该每个子信道的相位信息，使得该每个子信道反射的信号分时输出至该WSS的输出端口；调整进入该每个子信道的校准光源中心波长，检测该WSS的输出端口的最大光功率；根据该最大光功率，确定该每个子信道的中心波长。
在再一种可能的实现方式中，该每个子信道的检测波长为边缘波长，该交换引擎为LCOS芯片。
处理器1602，具体用于调整该每个子信道的相位信息，使得该每个子信道反射的信号分时输出至该WSS的输出端口；调整进入该每个子信道的校准光源中心波长，检测该WSS输出端口功率，生成该每个子信道的滤波谱；比较该每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为该每个子信道的边缘波长。
在再一种可能的实现方式中，该每个子信道的检测波长为中心波长，该交换引擎为MEMS芯片。
处理器1602，具体用于调整该每个子信道对应的信号传输方向，使得该每个子信道反射的信号分时输出至该WSS的输出端口；调整进入该每个子信道的校准光源中心波长，检测该WSS的输出端口的最大光功率；根据该最大光功率，确定该每个子信道的中心波长。
在再一种可能的实现方式中，该每个子信道的检测波长为边缘波长，该交换引擎为MEMS芯片。
处理器1602，具体用于调整该每个子信道对应的信号传输方向，使得该每个子信道反射的信号分时输出至该WSS的输出端口；调整进入该每个子信道的校准光源中心波长，检测该WSS输出端口功率，生成该每个子信道的滤波谱；比较该每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为该每个子信道的边缘波长。
在再一种可能的实现方式中，处理器1602，具体用于根据该每个子信道的标定波长或者像素位置、预设的频偏拟合公式及预设的至少一组拟合系数，得到该每个子信道的拟合频偏；每组拟合系数包括：一组该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；计算该每个子信道的拟合频偏与该每个子信道的检测频偏的误差平方和；调整该频偏拟合公式中各多项式的拟合系数，直至确定该至少一个子信道的检测频偏，与，该至少一个子信道的拟合频偏之间的误差平方和达到最小；根据该最小的误差平方和，确定该频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数；根据该最佳拟合系数，确定该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系。
在再一种可能的实现方式中，处理器1602，具体用于根据该每个子信道的检测频偏，以及该每个子信道的标定波长或像素位置，确定该每个子信道的频偏表达式；对该预设信道的至少一个子信道的频偏表达式进行求解方程组，得到频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；根据该拟合系数，确定该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系。
可选的，本申请实施例还可提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括执行上述图6至图14中任一所示的频偏处理方法的程序代码。
当该计算机程序产品在计算机上运行时，可使得计算机执行上述6至图14中任一所示的频偏处理方法。
可选的，本申请实施例还可提供一种计算机可读存储介质，该存储介质用于存储计算机程序产品，该计算机程序产品包括：程序代码。该程序代码可以包括用于执行上述6至图14中任一所示的频偏处理方法的程序代码。
当该计算机程序产品在计算机上运行时，可使得计算机执行上述图6至图14中任一所示的频偏处理方法。
该计算机可读存储介质可以为上述图16所示的频偏处理设备1600中的内部存储器，也可以为与上述图16所示的频偏处理设备1600连接的外部存储器。该计算机程序产品中的程序代码例如可由上述图16所示的频偏处理设备1600中的处理器1602执行。
本申请实施例提供的频偏处理设备、计算机程序产品及计算机可读存储介质可执行上述图6至图14中任一所示的频偏处理方法，其具体的实现过程及有益效果参见上述，在此不再赘述。
在一种示例中，上述图15所示的频偏处理装置1500还可以为一种芯片，处理模块1501具体为芯片的处理内核(或者处理器)。
在一种具体的实现方式中：
芯片的处理内核可用于：确定该WSS中预设信道的频偏；该预设信道包括：该多个信道中业务信道外的至少两个信道；根据该预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系；根据该频偏与波长的对应关系，或，该频偏与像素位置的对应关系，确定该业务信道的频偏。
可选的，芯片的处理内核，还可用于执行上述处理模块1501的其它功能。
本申请实施例提供的该种芯片也可执行上述图6至图14中任一所示的频偏处理方法，其具体的实现过程及有益效果参见上述，在此不再赘述。
需要说明的是，在以上实施例中，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指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令包括存储在计算机可读存储介质中，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(DSL))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、服务器或数据中心进行传输。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设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(SSD))等。

Claims (18)

1.一种频偏处理方法，其特征在于，所述方法应用于波长选择开关WSS，所述WSS包括交换引擎，所述WSS具有多个信道，每个信道包括所述交换引擎的至少一个像素列；所述方法包括：
确定所述WSS中预设信道的频偏；所述预设信道包括：所述多个信道中业务信道外的至少两个信道；所述预设信道的频偏包括：所述预设信道中多个子信道的检测频偏；每个子信道包括至少一个像素列；
根据所述预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系；
根据所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系，确定所述业务信道的频偏；
所述确定所述WSS的预设信道的频偏，包括：确定所述预设信道中每个子信道的检测波长；根据预设的子信道与波长的对应关系，确定所述预设信道中所述每个子信道的标定波长；根据所述每个子信道的检测波长，和所述每个子信道的标定波长，确定所述每个子信道的检测频偏。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设信道用作频偏监控，分布在所述业务信道的两侧，所述预设信道所包括的像素列位于所述交换引擎的边缘位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个子信道的检测波长为中心波长，所述交换引擎为硅基液晶LCOS芯片，所述确定所述预设信道中每个子信道的检测波长，包括：
调整所述每个子信道的相位信息，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；
调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS的输出端口的最大光功率；
根据所述最大光功率，确定所述每个子信道的中心波长。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个子信道的检测波长为边缘波长，所述交换引擎为LCOS芯片，所述确定所述预设信道中每个子信道的检测波长，包括：
调整所述每个子信道的相位信息，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；
调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS输出端口功率，生成所述每个子信道的滤波谱；
比较所述每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为所述每个子信道的边缘波长。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个子信道的检测波长为中心波长，所述交换引擎为微机电系统MEMS芯片，所述确定所述预设信道中每个子信道的检测波长，包括：
调整所述每个子信道对应的信号传输方向，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；
调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS的输出端口的最大光功率；
根据所述最大光功率，确定所述每个子信道的中心波长。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个子信道的检测波长为边缘波长，所述交换引擎为MEMS芯片，所述确定所述预设信道中每个子信道的检测波长，包括：
调整所述每个子信道对应的信号传输方向，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；
调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS输出端口功率，生成所述每个子信道的滤波谱；
比较所述每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为所述每个子信道的边缘波长。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，包括：
根据所述每个子信道的标定波长或者像素位置、预设的频偏拟合公式及预设的至少一组拟合系数，得到所述每个子信道的拟合频偏；每组拟合系数包括：一组所述频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；
计算所述每个子信道的拟合频偏与所述每个子信道的检测频偏的误差平方和；
调整所述频偏拟合公式中各多项式的拟合系数，直至确定所述至少一个子信道的检测频偏，与，所述至少一个子信道的拟合频偏之间的误差平方和达到最小；
根据所述最小的误差平方和，确定所述频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数；
根据所述最佳拟合系数，确定所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系，包括：
根据所述每个子信道的检测频偏，以及所述每个子信道的标定波长或像素位置，确定所述每个子信道的频偏表达式；
对所述预设信道的至少一个子信道的频偏表达式进行求解方程组，得到频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；
根据所述拟合系数，确定所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述业务信道的频偏，对所述业务信道进行校准。
10.一种频偏处理装置，其特征在于，所述频偏处理装置应用于波长选择开关WSS，所述WSS包括交换引擎，所述WSS具有多个信道，每个信道包括所述交换引擎的至少一个像素列；所述频偏处理装置包括：
处理模块，用于确定所述WSS中预设信道的频偏；所述预设信道包括：所述多个信道中业务信道外的至少两个信道；根据所述预设信道的频偏，确定频偏与波长的对应关系，或，频偏与像素位置的对应关系；根据所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系，确定所述业务信道的频偏；所述预设信道的频偏包括：所述预设信道中多个子信道的检测频偏；每个子信道包括至少一个像素列；
所述处理模块，具体用于确定所述预设信道中每个子信道的检测波长；根据预设的子信道与波长的对应关系，确定所述预设信道中所述每个子信道的标定波长；根据所述每个子信道的检测波长，和所述每个子信道的标定波长，确定所述每个子信道的检测频偏。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述每个子信道的检测波长为中心波长，所述交换引擎为硅基液晶LCOS芯片；
所述处理模块，具体用于调整所述每个子信道的相位信息，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS的输出端口的最大光功率；根据所述最大光功率，确定所述每个子信道的中心波长。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述每个子信道的检测波长为边缘波长，所述交换引擎为LCOS芯片；
所述处理模块，具体用于调整所述每个子信道的相位信息，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS输出端口功率，生成所述每个子信道的滤波谱；比较所述每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为所述每个子信道的边缘波长。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述每个子信道的检测波长为中心波长，所述交换引擎为微机电系统MEMS芯片；
所述处理模块，具体用于调整所述每个子信道对应的信号传输方向，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS的输出端口的最大光功率；根据所述最大光功率，确定所述每个子信道的中心波长。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述每个子信道的检测波长为边缘波长，所述交换引擎为MEMS芯片；
所述处理模块，具体用于调整所述每个子信道对应的信号传输方向，使得所述每个子信道反射的信号分时输出至所述WSS的输出端口；调整进入所述每个子信道的校准光源中心波长，检测所述WSS输出端口功率，生成所述每个子信道的滤波谱；比较所述每个子信道与相邻子信道的滤波谱，并将插损相等或滤波谱交汇处的波长确定为所述每个子信道的边缘波长。
15.根据权利要求10-14中任一项所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，具体用于根据所述每个子信道的标定波长或者像素位置、预设的频偏拟合公式及预设的至少一组拟合系数，得到所述每个子信道的拟合频偏；每组拟合系数包括：一组所述频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；计算所述每个子信道的拟合频偏与所述每个子信道的检测频偏的误差平方和；调整所述频偏拟合公式中各多项式的拟合系数，直至确定所述至少一个子信道的检测频偏，与，所述至少一个子信道的拟合频偏之间的误差平方和达到最小；根据所述最小的误差平方和，确定所述频偏拟合公式中各多项式的最佳拟合系数；根据所述最佳拟合系数，确定所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系。
16.根据权利要求10-14中任一项所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，具体用于根据所述每个子信道的检测频偏，以及所述每个子信道的标定波长或像素位置，确定所述每个子信道的频偏表达式；对所述预设信道的至少一个子信道的频偏表达式进行求解方程组，得到频偏拟合公式中各多项式的拟合系数；根据所述拟合系数，确定所述频偏与波长的对应关系，或，所述频偏与像素位置的对应关系。
17.一种频偏处理设备，其特征在于，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合；
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述频偏处理设备执行如权利要求1-9中任一项所述的频偏处理方法。
18.一种可读存储介质，其特征在于，包括程序或指令，当所述程序或指令在计算机上运行时，如权利要求1-9中任一项所述的频偏处理方法。
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