專利名稱：混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償，尤其涉及信號速率為10Gb/s的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)單模G.652光纖和非零色散位移G.655光纖的密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償。
背景技術(shù)：
在信號速率10Gb/s及以上的高速密集波分復(fù)用系統(tǒng)中，激光器的色散容限很小，色散受限距離較短。當(dāng)傳輸距離較遠時，線路光纖引入的累積色散量大于激光器的色散容限，系統(tǒng)的傳輸性能隨傳輸距離的增加逐漸變差。為了保證密集波分復(fù)用系統(tǒng)的傳輸性能，需要引入具有負(fù)色散值的元件進行色散和色散斜率補償。常用的色散補償元件包括色散補償模塊、色散補償光纖光柵以及可變色散補償裝置等。其中，色散補償模塊應(yīng)用較廣，可應(yīng)用于G.652和G.655光纖的C波段和L波段進行寬帶色散補償，此時的密集波分復(fù)用系統(tǒng)主要由光轉(zhuǎn)發(fā)部分、合分波部分、線路光纖、放大器、色散補償模塊等幾部分組成。
對于G.652和G.655光纖，其色散系數(shù)和色散斜率系數(shù)差別較大，為了實現(xiàn)色散以及色散斜率的精確補償，不同類型光纖在不同波段需要使用不同的色散補償模塊。按照光纖的類型以及應(yīng)用的波段，色散補償模塊一般可以分為C波段的G.652色散補償模塊、L波段的G.652色散補償模塊、C波段的G.655色散補償模塊和L波段的G.655色散補償模塊。其分別應(yīng)用于G.652光纖的C波段、G.652光纖的L波段、G.655光纖的C波段和G.655光纖的L波段密集波分復(fù)用系統(tǒng)。不同國家電信運營商擁有的線路光纖種類不同，在中國，大部分運營商采用G.652光纖，但在新鋪設(shè)的線路中，也采用適于密集波分復(fù)用系統(tǒng)的G.655光纖。在歐洲和美國，新興的運營商鋪設(shè)大量的G.655光纖，但早期鋪設(shè)的線路中也存在G.652光纖。通常，密集波分復(fù)用系統(tǒng)只使用一種類型的線路光纖，因此，在進行色散補償時只使用一種色散補償模塊即可。但在一些線路中，既含有G.652光纖又含有G.655光纖。對于這種混合傳輸線路，如果只采用一種色散補償模塊進行色散補償，不能實現(xiàn)色散斜率的完全補償，影響系統(tǒng)的性能，需要引入兩種色散補償模塊進行色散和色散斜率補償。
CIENA公司在美國申請的《Method and system for providing dispersion anddispersion slope compensation，專利號20020159119》(色散和色散斜率補償?shù)姆椒ê拖到y(tǒng))的發(fā)明專利，在DWDM密集波分復(fù)用系統(tǒng)中引入包括兩種色散補償光纖的色散補償模塊對G.655光纖進行色散和色散斜率補償。兩種色散補償光纖的色散系數(shù)和色散斜率都不同，但總的色散系數(shù)和色散斜率能夠完全補償G.655光纖的色散系數(shù)和色散斜率。該發(fā)明沒有給出采用G.652以及G.655光纖作為線路光纖的DWDM系統(tǒng)進行色散補償?shù)姆椒ā?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償方法用于解決采用G.652以及G.655光纖作為線路光纖的混合傳輸線路DWDM系統(tǒng)的色散補償問題。本發(fā)明引入G.652色散補償模塊和G.655色散補償模塊分別補償G.652和G.655光纖的色散和色散斜率，考慮激光器的色散容限以及系統(tǒng)傳輸性能的優(yōu)化，給出混合傳輸線路DWDM系統(tǒng)的色散補償方法。
本發(fā)明所述混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償方法如下第一步確定密集波分復(fù)用系統(tǒng)中每一個跨段線路光纖的類型和長度，系統(tǒng)中線路光纖包含標(biāo)準(zhǔn)單模G.652光纖和非零色散位移G.655光纖；所述的G.652光纖和G.655光纖既可以在不同跨段，也可以在同一跨段。確定各個跨段G.652光纖和G.655光纖的長度。
第二步確定需要使用的色散模塊的種類，色散補償模塊包括G.652光纖色散補償模塊和G.655光纖色散補償模塊如果密集波分復(fù)用系統(tǒng)工作在C波段，則需要使用C波段的G.652色散補償模塊和C波段的G.655色散補償模塊；如果密集波分復(fù)用系統(tǒng)工作在L波段，則需要使用L波段的G.652色散補償模塊和L波段的G.655色散補償模塊；每一跨段色散補償模塊的類型和長度與該跨段光纖的類型和長度相適應(yīng)；根據(jù)系統(tǒng)累計色散和總殘余色散要求確定色散補償模塊的色散值，即可確定色散補償模塊的數(shù)量和長度。不同公里數(shù)的色散補償模塊色散值不同。
所述的每一跨段色散補償模塊的類型與該跨段光纖的類型相適應(yīng)的規(guī)律為只含有G.652光纖的跨段使用G.652色散補償模塊進行色散補償，只含有G.655光纖的跨段使用G.655色散補償模塊進行色散補償模塊；含有G.652和G.655光纖的跨段既可以使用G.652色散補償模塊，也可以使用G.655色散補償模塊進行色散補償。
在特殊情況下，含有G.652光纖的跨段也可以使用G.655色散補償模塊補償；含有G.655光纖的跨段也可以使用G.652色散補償模塊補償。這種情況是指如在系統(tǒng)中的G.655或G.652光纖長度很短，比如只有十幾公里；或者出現(xiàn)無法按照上面的方法給出的補償方法進行補償?shù)那闆r。
第三步確定每跨段色散模塊的位置和數(shù)量，色散補償模塊在系統(tǒng)中的位置包括第一級放大器之前，每跨段線路光纖之后，兩級或三級放大器之間；具體說來，每跨段色散模塊的位置和色散值的要求如下通常第一級放大器之前需要放置一個色散補償模塊第一跨段線路光纖是G.652光纖，第一級放大器之前放置G.652色散補償模塊；第一跨段線路光纖是G.655光纖，第一級放大器之前放置G.655色散補償模塊；第一跨段線路光纖既有G.652光纖，又有G.655光纖時，第一級放大器之前既可放置G.652色散補償模塊，也可以放置G.655色散補償模塊；放置G.652色散補償模塊時，其色散值大于-1200ps/nm；放置G.655色散補償模塊時，其色散值大于-400ps/nm。
特殊情況下，第一級放大器之間也可以不放置色散補償模塊。有時系統(tǒng)由于配置原因，無法在第一級放大器之前放入色散補償模塊，這種情況有一定的出現(xiàn)概率。在進行色散補償時需要考慮這種情況。
通常每個跨段線路光纖之后或兩級或三級放大器之間可以放置色散補償模塊不考慮激光器的色散容限，經(jīng)過色散補償模塊與線路光纖傳輸后的殘余色散值需要滿足
A、如果本跨段線路光纖是G.655光纖，前一跨段線路光纖是G.652光纖，進入該跨段G.655光纖的殘余色散值在-1400ps/nm～1200ps/nm之間；對于同一跨段中既有G.652光纖也有G.655光纖且G.652光纖在G.655光纖之前的情況，進入該跨段G.655光纖的殘余色散值也需要在-1400ps/nm～1200ps/nm之間；B、如果本跨段線路光纖是G.652光纖，前一跨段線路光纖是G.655光纖，進入該跨段G.652光纖的殘余色散值在-700ps/nm～600ps/nm之間；對于同一跨段中既有G.652光纖也有G.655光纖且G.655光纖在G.652光纖之前的情況，進入該跨段G.652光纖的殘余色散值也需要在-700ps/nm～600ps/nm之間；C、如果本跨段線路光纖是G.655光纖，前一跨段線路光纖是G.655光纖，進入該跨段G.655光纖的殘余色散值在-700ps/nm～600ps/nm之間；D、如果本跨段線路光纖是G.652光纖，前一跨段線路光纖是G.652光纖，進入該跨段G.652光纖的殘余色散值在-1400ps/nm～1200ps/nm之間；第四步確定整個系統(tǒng)的殘余色散對于色散容限為800ps/nm的激光器，每個光通道經(jīng)過系統(tǒng)傳輸后的殘余色散應(yīng)在0～800ps/nm之間；對于色散容限為1600ps/nm的激光器，每個光通道經(jīng)過系統(tǒng)傳輸后的殘余色散應(yīng)在0～1600ps/nm之間。
本發(fā)明在考慮色散及色散斜率補償?shù)耐瑫r，考慮非線性對色散補償?shù)挠绊?，引入G.652色散補償模塊和G.655色散補償模塊分別補償G.652和G.655光纖的色散和色散斜率。解決了混合傳輸線路DWDM密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償問題。


圖1是實施例1的混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的連接框圖。
圖2是實施例2的混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的連接框圖。
圖3是實施例3的混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的連接框圖。
圖4是實施例1的光通道代價的測試結(jié)果表。
圖5是實施例2的光通道代價的測試結(jié)果表。
圖6是實施例3的光通道代價的測試結(jié)果表。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的描述具體實施方式
本發(fā)明的特征是在G.652與G.655光纖混合傳輸DWDM系統(tǒng)中引入G.652色散補償模塊和G.655色散補償模塊進行混合傳輸線路的色散和色散斜率補償，實現(xiàn)遠距離密集波分復(fù)用系統(tǒng)傳輸。
實施例1圖1中A1和A29是光轉(zhuǎn)發(fā)單板，其中A1是發(fā)送端帶AFEC的光轉(zhuǎn)發(fā)板。發(fā)送端光轉(zhuǎn)發(fā)板的中心頻率為192.1THZ和195.9THZ。發(fā)送端光轉(zhuǎn)發(fā)板的色散容限是800ps/nm。A29是接收端帶AFEC的光轉(zhuǎn)發(fā)板；A2和A28是光合波單板和光分波單板；A3，A6是C波段的G.652色散補償模塊，A11，A15，A20，A23和A26是C波段的G.655色散補償模塊。其中，其色散補償量分別為40公里、80公里、40公里、100公里、80公里、80公里和60公里。A5，A10和A13是G.655光纖，A8，A17，A19，A22和A25是G.652光纖，其長度分別為100公里、100公里、100公里、25公里、25公里、25公里、25公里和75公里。A4，A7，A9，A12，A14，A16，A18，A21，A24，A27是摻餌光纖放大器。
在圖1所表現(xiàn)的實施方式中，系統(tǒng)線路光纖由G.652光纖和G.655光纖組成，引入C波段的G.652色散補償模塊和C波段的G.655色散補償模塊進行混合傳輸線路的色散和色散斜率補償，不考慮激光器的色散容限，各通道經(jīng)過系統(tǒng)傳輸后的殘余色散在0～800ps/nm之間。在該系統(tǒng)中，從G.652光纖進入G.655光纖最大的累積過補償約為-1400ps/nm。
使各通道的單通道入纖光功率約為4dBm，測試通道1和通道39傳輸后的信噪比和光通道代價，測試結(jié)果如圖4所示。兩個通道的光通道代價最大值為2.5dB，系統(tǒng)傳輸性能較好。
實施例2圖2中B1和B29是光轉(zhuǎn)發(fā)單板，其中B1是發(fā)送端帶AFEC的光轉(zhuǎn)發(fā)板。發(fā)送端光轉(zhuǎn)發(fā)板的中心頻率為192.1THZ和195.9THZ。發(fā)送端光轉(zhuǎn)發(fā)板的色散容限是800ps/nm。B29是接收端帶AFEC的光轉(zhuǎn)發(fā)板；B2和B28是光合波單板和光分波單板；B3，B6，B14和B18是C波段的G.655色散補償模塊，B23和B26是C波段的G.652色散補償模塊。其中，其色散補償量分別為80公里、80公里、120公里、80公里、40公里和80公里。B5是固定衰減器，B8，B10，B12，B16，B20和B22是G.652光纖，B25是G.655光纖，其長度分別為25公里、25公里、25公里、25公里、25公里、100公里和100公里。B4，B7，B9，B11，B13，B15，B17，B19，B21，B24，B27是摻餌光纖放大器。
在圖2所表現(xiàn)的實施方式中，所示系統(tǒng)線路光纖由G.652光纖和G.655光纖組成，使用C波段的G.652色散補償模塊和C波段的G.655色散補償模塊進行混合傳輸線路的色散和色散斜率補償。不考慮激光器的色散容限，各通道經(jīng)過系統(tǒng)傳輸后的殘余色散在0～800ps/nm之間。在該系統(tǒng)中，從G.652光纖進入G.655光纖的累積欠補償約為1200ps/nm。從G.655光纖進入G.652光纖的累積欠補償約為600ps/nm，從G.655光纖進入G.652光纖光的累積過補償約為-700ps/nm。使用衰減器調(diào)整線路光纖的衰減，各通道的單通道入纖光功率約為4dBm。測試通道1和通道39傳輸后的信噪比和光通道代價，測試結(jié)果如圖5所示。兩個通道的光通道代價最大值為2.3dB，系統(tǒng)傳輸性能較好。
圖2中的B3和B6是G.655色散補償模塊，B5是衰減器。從G.652光纖B8的入口看，相當(dāng)于信號經(jīng)過兩個G.655色散補償模塊后進入G.652光纖，此時是從G.655進入G.652最大累計過補償情況。同理，在G.652光纖B16入口處是從G.655進入G.652最大累計欠補償情況。
需要確定四種情況下最大累計過補償和累計欠補償?shù)拇笮?。采用兩個實施例確定，實施例1確定從G.652光纖進入G.655光纖的最大累積過補償；實施例2是用來確定從G.652光纖進入G.655光纖的最大累積欠補償；從G.655光纖進入G.652光纖的最大累積欠補償；從G.655光纖進入G.652光纖的最大累積過補償。
實施例3圖3中C1和C29是光轉(zhuǎn)發(fā)單板，其中C1是發(fā)送端帶AFEC的光轉(zhuǎn)發(fā)板。發(fā)送端光轉(zhuǎn)發(fā)板的中心頻率為192.1THZ和195.9THZ。發(fā)送端光轉(zhuǎn)發(fā)板的色散容限是800ps/nm。C29是接收端帶AFEC的光轉(zhuǎn)發(fā)板；C2和C8是光合波單板和光分波單板；C3，C6是C波段的G.652色散補償模塊，C11，C15，C20，C23和C26是C波段的G.655色散補償模塊。其色散補償量分別為40公里、80公里、40公里、100公里、80公里、80公里和60公里。C5和C8是G.652光纖；C10，C13，C17，C19，C22和C25是G.655光纖，其長度分別為60公里、60公里、80公里、120公里、80公里、75公里、75公里和60公里。C4，C7，C9，C12，C14，C16，C18，C21，C24，C27是摻餌光纖放大器。
在圖3所表現(xiàn)的實施方式中線路光纖由G.652光纖和G.655光纖組成，引入C波段的G.652色散補償模塊和C波段的G.655色散補償模塊進行混合傳輸線路的色散和色散斜率補償，系統(tǒng)的殘余色散在0～800ps/nm之間。在該系統(tǒng)中，從G.652光纖進入G.655光纖的殘余色散在-1400ps/nm～1200ps/nm之間；從G.655光纖進入G.652光纖(此處只是強調(diào)實施方式1和2中的結(jié)論，這里沒有從G.655光纖進入G.652光纖情況)的殘余色散在-700ps/nm～600ps/nm之間。使用衰減器調(diào)整線路光纖的衰減，使各通道的單通道入纖光功率約為4dBm。測試通道1和通道39傳輸后的信噪比和光通道代價，測試結(jié)果如表3所示。兩個通道的光通道最大值為2.0dB，系統(tǒng)傳輸性能較好。
三個實施方式中，1和2是用來得出最大累計欠補償和過補償數(shù)據(jù)的。三是一個優(yōu)化的實施方式，殘余色散，累計過補償和累計欠補償在實施方式1和2確定的范圍之內(nèi)。從1和2中得到的結(jié)論，適合多個跨段系統(tǒng)。也適合于在同一跨段中含有一種或兩種光纖的系統(tǒng)。
上述實施方式并未完全包括本發(fā)明的全部實施方式。
權(quán)利要求
1.混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償方法，包括如下步驟第一步確定密集波分復(fù)用系統(tǒng)中每一個跨段線路光纖的類型和長度，系統(tǒng)中線路光纖包含標(biāo)準(zhǔn)單模G.652光纖和非零色散位移G.655光纖；第二步確定需要使用的色散模塊的種類，色散補償模塊包括G.652光纖色散補償模塊和G.655光纖色散補償模塊如果密集波分復(fù)用系統(tǒng)工作在C波段，則需要使用C波段的G.652色散補償模塊和C波段的G.655色散補償模塊；如果密集波分復(fù)用系統(tǒng)工作在L波段，則需要使用L波段的G.652色散補償模塊和L波段的G.655色散補償模塊；每一跨段色散補償模塊的類型和長度與該跨段光纖的類型和長度相適應(yīng)；第三步確定每跨段色散模塊的位置和數(shù)量，色散補償模塊在系統(tǒng)中的位置包括第一級放大器之前，每跨段線路光纖之后，兩級或三級放大器之間；第四步確定整個系統(tǒng)的殘余色散對于色散容限為800ps/nm的激光器，每個光通道經(jīng)過系統(tǒng)傳輸后的殘余色散應(yīng)在0～800ps/nm之間；對于色散容限為1600ps/nm的激光器，每個光通道經(jīng)過系統(tǒng)傳輸后的殘余色散應(yīng)在0～1600ps/nm之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的色散補償方法，其特征在于，G.652光纖和G.655光纖既可以在不同跨段，也可以在同一跨段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的色散補償方法，其特征在于，所述的每一跨段色散補償模塊的類型與該跨段光纖的類型相適應(yīng)的規(guī)律為只含有G.652光纖的跨段使用G.652色散補償模塊進行色散補償，只含有G.655光纖的跨段使用G.655色散補償模塊進行色散補償模塊；含有G.652和G.655光纖的跨段既可以使用G.652色散補償模塊，也可以使用G.655色散補償模塊進行色散補償。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的色散補償方法，其特征在于，所述的每一跨段色散補償模塊的類型與該跨段光纖的類型相適應(yīng)的規(guī)律為含有G.652光纖的跨段使用G.655色散補償模塊補償；含有G.655光纖的跨段使用G.652色散補償模塊補償。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的色散補償方法，其特征在于，第三步中，具體說來，每跨段色散模塊的位置和色散值的要求如下第一級放大器之前需要放置一個色散補償模塊第一跨段線路光纖是G.652光纖，第一級放大器之前放置G.652色散補償模塊；第一跨段線路光纖是G.655光纖，第一級放大器之前放置G.655色散補償模塊；第一跨段線路光纖既有G.652光纖，又有G.655光纖時，第一級放大器之前既可放置G.652色散補償模塊，也可以放置G.655色散補償模塊；放置G.652色散補償模塊時，其色散值大于-1200ps/nm；放置G.655色散補償模塊時，其色散值大于-400ps/nm。每個跨段線路光纖之后或兩級或三級放大器之間放置色散補償模塊不考慮激光器的色散容限，經(jīng)過色散補償模塊與線路光纖傳輸后的殘余色散值需要滿足A、如果本跨段線路光纖是G.655光纖，前一跨段線路光纖是G.652光纖，進入該跨段G.655光纖的殘余色散值在-1400ps/nm～1200ps/nm之間；對于同一跨段中既有G.652光纖也有G.655光纖且G.652光纖在G.655光纖之前的情況，進入該跨段G.655光纖的殘余色散值也需要在-1400ps/nm～1200ps/nm之間；B、如果本跨段線路光纖是G.652光纖，前一跨段線路光纖是G.655光纖，進入該跨段G.652光纖的殘余色散值在-700ps/nm～600ps/nm之間；對于同一跨段中既有G.652光纖也有G.655光纖且G.655光纖在G.652光纖之前的情況，進入該跨段G.652光纖的殘余色散值也需要在-700ps/nm～600ps/nm之間；C、如果本跨段線路光纖是G.655光纖，前一跨段線路光纖是G.655光纖，進入該跨段G.655光纖的殘余色散值在-700ps/nm～600ps/nm之間；D、如果本跨段線路光纖是G.652光纖，前一跨段線路光纖是G.652光纖，進入該跨段G.652光纖的殘余色散值在-1400ps/nm～1200ps/nm之間；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的色散補償方法，其特征在于，第一級放大器之間不放置色散補償模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償方法，包括如下步驟第一步確定密集波分復(fù)用系統(tǒng)中每一個跨段線路光纖的類型和長度，系統(tǒng)中線路光纖包含標(biāo)準(zhǔn)單模G.652光纖和非零色散位移G.655光纖；第二步確定需要使用的色散模塊的種類，色散補償模塊包括G.652光纖色散補償模塊和G.655光纖色散補償模塊；第三步確定每跨段色散模塊的位置和數(shù)量；第四步確定整個系統(tǒng)的殘余色散。本發(fā)明在考慮色散及色散斜率補償?shù)耐瑫r，考慮非線性對色散補償?shù)挠绊?，引入G.652色散補償模塊和G.655色散補償模塊分別補償G.652和G.655光纖的色散和色散斜率。解決了混合傳輸線路密集波分復(fù)用系統(tǒng)的色散補償問題。
文檔編號H04J14/02GK1925378SQ20051003696
公開日2007年3月7日 申請日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者李紅軍 申請人:中興通訊股份有限公司