本发明涉及光纤通信，尤其涉及一种超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法及装置。
背景技术：
1、随着5g移动通信的普及，对更高容量低成本的骨干网络和光接入网的需求急剧增加。目前，为了扩展相干光纤通信系统的传输容量并解决光纤传输容量增长乏力与互联网业务带宽需求之间的矛盾。
2、超宽带(uwb)波分复用(wdm)是解决方案之一，uwbwdm传输通过扩展光传输系统的操作波长范围至单模石英光纤的全波长低损耗光谱窗口(o、e、s、c和l波段)，以提高传输容量。然而，对于超宽带系统必须考虑带间受激拉曼散射(srs)引起的非线性相互作用。srs将使光功率从较短波长转移到较长波长，峰值在100nm，造成光谱功率倾斜。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、鉴于此，本发明实施例提供了一种超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
2、本发明的一个方面提供了一种超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，该方法包括以下步骤：
3、获取超宽带波分复用系统中s、c和l波段初始的输入功率，针对s、c和l波段的输入功率，经过至少一个迭代周期的迭代计算步骤，得到至少一组结果数据，所述结果数据包括s、c、l、e和o波段的功率；
4、所述迭代步骤包括：基于s、c和l波段的输入功率采用蜜獾优化算法搜索得到e波段的输入功率，再基于s、c、l和e波段的输入功率采用蜜獾优化算法搜索得到o波段的输入功率；以及，采用局部优化和梯度上升算法对当前的s、c、l、e和o波段的功率进行更新，得到更新后的s、c、l、e和o波段的功率；
5、每完成一个迭代周期后，比较更新前后的e和o波段的功率，判定是否输出当前的s、c、l、e和o波段的功率。
6、采用上述方案，本方案包括多个迭代周期，在每个迭代周期中包括两个迭代步骤，在第一迭代步骤中，采用蜜獾优化算法逐步搜索e和o波段的功率，初步实现波段的平坦化，在第二迭代步骤中，进一步采用局部优化和梯度上升算法更新s、c、l、e和o波段的功率，并判定e和o波段是否收敛，若没有收敛，则可以以更新的结果重新作为输入，提高处理效率，并最终确保各波段的功率平坦分布，减小功率倾斜。
7、在本发明的一些实施方式中，在每完成一个迭代周期后，比较更新前后的e和o波段的功率，判定是否输出当前的s、c、l、e和o波段的功率的步骤中，若更新前后的e和o波段的功率之差均小于预设的阈值，则输出当前的s、c、l、e和o波段的功率；若更新前后的e和o波段的功率之差中任一个不小于预设的阈值，则进行下一个迭代周期。
8、在本发明的一些实施方式中，所述采用局部优化和梯度上升算法对当前的s、c、l、e和o波段的功率进行更新，得到更新后的s、c、l、e和o波段的功率的步骤包括，采用局部优化和梯度上升算法经过至少一个更新周期得到更新后的s、c、l、e和o波段的功率。
9、在本发明的一些实施方式中，在采用局部优化和梯度上升算法经过至少一个更新周期得到更新后的s、c、l、e和o波段的功率的步骤中，每个更新周期的步骤包括：
10、基于当前的s、c、l、e和o波段的功率计算各个波段的梯度值：
11、将当前的梯度值和前一更新周期的梯度值进行比较，判定梯度值是否收敛；
12、若s、c、l、e和o波段的功率中任一个对应的梯度值未收敛，则基于当前的s、c、l、e和o波段的功率对应的梯度值计算更新的s、c、l、e和o波段的功率，并进行一下一个更新周期；若s、c、l、e和o波段的功率均收敛，则输出输出当前的s、c、l、e和o波段的功率。
13、在本发明的一些实施方式中，在将当前的梯度值和前一更新周期的梯度值进行比较，判定梯度值是否收敛的步骤中，比较当前的梯度值和前一更新周期的梯度值，若当前的梯度值小于前一更新周期的梯度值，则判定梯度值收敛；若当前的梯度值不小于前一更新周期的梯度值，则判定梯度值未收敛。
14、在本发明的一些实施方式中，基于当前的s、c、l、e和o波段的功率计算各个波段的梯度值的步骤中，基于如下公式计算各个波段的梯度值：
15、
16、其中，▽gsnr表示一个波段的梯度值，gsnr表示该波段的广义信噪比值；g表示噪声功率。
17、在本发明的一些实施方式中，在基于当前的s、c、l、e和o波段的功率对应的梯度值计算更新的s、c、l、e和o波段的功率的步骤中，基于如下公式更新每个波段的功率：
18、
19、其中，gnew表示更新后的该波段的功率；gold表示更新前的该波段的功率；α表示步长值；表示该波段的梯度值。
20、在本发明的一些实施方式中，所述方法的步骤还包括，将s、c和l波段初始的输入功率输入到预设的高斯噪声模型中，通过高斯噪声模型输出e和o波段的功率范围。
21、在本发明的一些实施方式中，在每完成一个迭代周期后，判断更新后的e和o波段的功率是否均处于e和o波段的功率范围；若更新后的e和o波段的功率中任一个不处于e和o波段的功率范围，则直接进行下一个迭代周期；若处于，则比较更新前后的e和o波段的功率，判定是否输出当前的s、c、l、e和o波段的功率。
22、本发明的第二方面还提供一种超宽带波分复用系统中的信号功率调控装置，该装置包括计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该装置实现如前所述方法所实现的步骤。
23、本发明的第三方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现前述超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法所实现的步骤。
24、本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出并获得。
25、本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
1.一种超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，在每完成一个迭代周期后，比较更新前后的e和o波段的功率，判定是否输出当前的s、c、l、e和o波段的功率的步骤中，若更新前后的e和o波段的功率之差均小于预设的阈值，则输出当前的s、c、l、e和o波段的功率；若更新前后的e和o波段的功率之差中任一个不小于预设的阈值，则进行下一个迭代周期。
3.根据权利要求1所述的超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，所述采用局部优化和梯度上升算法对当前的s、c、l、e和o波段的功率进行更新，得到更新后的s、c、l、e和o波段的功率的步骤包括，采用局部优化和梯度上升算法经过至少一个更新周期得到更新后的s、c、l、e和o波段的功率。
4.根据权利要求3所述的超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，在采用局部优化和梯度上升算法经过至少一个更新周期得到更新后的s、c、l、e和o波段的功率的步骤中，每个更新周期的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，在将当前的梯度值和前一更新周期的梯度值进行比较，判定梯度值是否收敛的步骤中，比较当前的梯度值和前一更新周期的梯度值，若当前的梯度值小于前一更新周期的梯度值，则判定梯度值收敛；若当前的梯度值不小于前一更新周期的梯度值，则判定梯度值未收敛。
6.根据权利要求4所述的超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，基于当前的s、c、l、e和o波段的功率计算各个波段的梯度值的步骤中，基于如下公式计算各个波段的梯度值：
7.根据权利要求4所述的超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，在基于当前的s、c、l、e和o波段的功率对应的梯度值计算更新的s、c、l、e和o波段的功率的步骤中，基于如下公式更新每个波段的功率：
8.根据权利要求1～7任一项所述的超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，所述方法的步骤还包括，将s、c和l波段初始的输入功率输入到预设的高斯噪声模型中，通过高斯噪声模型输出e和o波段的功率范围。
9.根据权利要求8所述的超宽带波分复用系统中的信号功率调控方法，其特征在于，在每完成一个迭代周期后，判断更新后的e和o波段的功率是否均处于e和o波段的功率范围；若更新后的e和o波段的功率中任一个不处于e和o波段的功率范围，则直接进行下一个迭代周期；若处于，则比较更新前后的e和o波段的功率，判定是否输出当前的s、c、l、e和o波段的功率。
10.一种超宽带波分复用系统中的信号功率调控装置，其特征在于，该装置包括计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该装置实现如权利要求1～9任一项所述方法所实现的步骤。
