專利名稱：用于色散補償模塊的管理的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于成本有效地、避免差錯地配置和管理光通信網(wǎng)絡中的色散補償模塊的元件和系統(tǒng)改進以及方 法。
背景技術(shù)：
包括光纖通信系統(tǒng)的光傳輸系統(tǒng)已經(jīng)成為用于以高速度攜帶話音和數(shù)據(jù)的替代方案。在光傳輸系統(tǒng)中，尤其隨著傳輸速度持續(xù)增加，歸因于光傳輸介質(zhì)中的色度色散的波形降級可能有問題。光纖的色度色散源自以下事實在諸如玻璃光波導的傳輸介質(zhì)中，介質(zhì)的折射率隨著光信號的較高頻率而增加。因此，光信號的較高頻率分量將在介質(zhì)內(nèi)傳播較慢，而較低的頻率信號則傳播較快。在數(shù)字光通信系統(tǒng)中，歸因于色度色散的比特延展(bit-spreading)可能尤其有問題，因為可以大大地影響波形的形狀。該類型色散的影響是原始脈沖在時間上延展，使得其在已經(jīng)被分配給另一比特的時隙中溢出。當溢出變得過度時，可以導致符號間干擾。這可以導致誤碼率的增加高達不可接受的水平。而且，光發(fā)射器(OT)與光接收器(OR)之間的最大距離受到色散補償質(zhì)量的限制。出于該原因，尤其在長距離和高速應用中，對光通信系統(tǒng)中的總色度色散的控制是必要的。特別地，必要的是將總色散降低到其對信號誤碼率的貢獻是可接受的點。為了解決該問題，已經(jīng)開發(fā)了色散補償模塊(DCM)。它們通常使用具有色散補償材料的多根光纖。色散補償?shù)牧咳Q于通過其傳輸信號的光線路的光纖類型的成分。由于信號功率和所使用光纖的特性兩者都取決于信號的波長，所以必須針對使用不同波長的每個發(fā)射頻率來獨立地補償色散。此外，在光網(wǎng)絡(ON)的操作期間，可以通過不同的光線路對信號進行路由，或光線路可能被污損并且因此改變它們的光特性。所有這些情況需要不同的色散補償量。出于該目的，也已經(jīng)開發(fā)了如專利EP 1022824和UE 2002/0186929中的專用可調(diào)節(jié)色散補償模塊。在光網(wǎng)絡內(nèi)，它們必須連接至其他元件，利用色散補償參數(shù)供給并且被配置和管理。為了更好地理解涉及本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)，使用以下圖 圖1示出了具有DCM的光網(wǎng)絡系統(tǒng)的常見拓撲。圖2示出了其中在附加陣列或單元中布置DCM的拓撲。圖3示出了其中耦合器用于檢測DCM是否在使用中的拓撲。在標準拓撲中(圖1)，經(jīng)由DCM (0T1、2、4)路由某些OT的信號；某些其他OT直接連接至OR (0Τ 3、5)，因為由于短的光線路(OL)距離，色散補償可能不是必要的。該拓撲還可以包含波長復用器和解復用器，從而將不同光線路中的兩個或多個波長信道組合到一個公共光線路。而且，具有多個波長信道的此類公共光線路可以包含DCM。 為了增加拓撲的清晰度，在圖1中沒有示出這些。
當DCM太大而不能適配在OT單元上時以及當將使用很多DCM時，將DCM分組(圖
2)為例如附加陣列或單元(1)是有用的。在此類系統(tǒng)中，每個OT可以連接至DCM (DCM 1
到3)中的一個或可以不連接至DCM (0T 3,OT 5)。DCM單元(1)的其他DCM仍將不在使用
中(例如，DCM 4)。然后，在每個使用的DCM內(nèi)由調(diào)節(jié)器電路調(diào)整光線路所需的最佳色散補 m償。為了對整個系統(tǒng)進行配置，必要的是人工向網(wǎng)元管理單元(NEMU)通知關(guān)于哪個 OT連接至哪個DCM，因為在DCM的光信號路徑與NEMU之間不存在電連接。尤其是如果系統(tǒng)由比如在大網(wǎng)絡結(jié)點(network knot)中的很多0T、DCM或DCM單元組成，則這在系統(tǒng)的線纜連接或人工配置中可能容易產(chǎn)生差錯。如果發(fā)生此類差錯，它們可能導致系統(tǒng)的非操作、 差錯搜索和重新配置的高成本。如果NEMU具有關(guān)于哪個DCM在使用中和哪個不在使用中而且哪個DCM組具有空閑的容量以及哪個被完全使用的信息，則可以降低一些成本。為了實現(xiàn)此，可以在DCM與OR 之間插入耦合器(CP)(圖3)。它們可以引出DCM的光信號的一部分并且如果發(fā)生光信號則生成到NEMU的電信號。劣勢是這些耦合器的成本和必要的空間以及如下事實光信號的功率被減少，這將降低最大光線路距離或必須利用較高的元件花費來補償。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于發(fā)現(xiàn)用于在使用DCM的光網(wǎng)絡的安裝和操作期間建立配置并且避免差錯的較不昂貴的方式的解決方案。該目的可以通過具有權(quán)利要求1的特征的光系統(tǒng)結(jié)合具有權(quán)利要求4的特征的方法來實現(xiàn)。本發(fā)明的主要思想是通過向DCM添加光電檢測器來避免附加的耦合器，該DCM接收不被反射回到光路徑中的DCM輸入信號的部分；以及將該信息用于光網(wǎng)絡的管理。


新的解決方案和它們的優(yōu)勢將借助于圖4到6來詳細地解釋 圖4示出了傳統(tǒng)DCM。圖5示出了具有光電檢測器的DCM。圖6示出了比如圖3但是具有改進的DCM的拓撲。
具體實施例方式新的解決方案的開始點是比如在圖4中描述的DCM。其示意性地示出了可以如何實現(xiàn)色散補償。該實現(xiàn)包含通常由一根光纖組成的光纖布拉格光柵(FBG)，借助于紫外光向該光纖寫入干涉濾光器。在FBG中，其光輸入信號(3)的低頻部分(長波長)被反射接近光柵的輸入端，并且高頻部分(短波長)被反射更接近光柵的相對端。高頻部分必須跨越光柵傳播的附加傳播路徑對由光線路中的色散引起的低頻部分與高頻部分之間的傳播時間差進行補償。通過各種裝置，可以改變FBG的特性。為了使用FBG，光發(fā)射器(OT)的光信號(2)耦合至三端口光環(huán)形器(CR)的第一端口。然后，信號被導向CR (3)的第二端口，在那里其穿過用于提供色散補償?shù)腇BG。由FBG反射的經(jīng)色散補償?shù)男盘栕罱K被導向連接至光線路(4)的環(huán)形器的第三端口，該光線路(4)通向光接收器(OR)。 本發(fā)明利用光信號在FBG光纖內(nèi)的反射不完美的效應。圖5示出在FBG光纖(5) 的遠端處可以如何檢測FBG的輸入信號(4)的部分，所述FBG光纖(5)的遠端沒有連接至環(huán)形器。該其余信號被引向光電檢測器(PD)，其電輸出(6)將指示其輸入(5)處的光信號是否存在。該光電檢測器是技術(shù)上簡單的并且小的，使得它們可以集成在DCM中，這與圖3中的耦合器相反。此類具有光電檢測器的基于FBG的DCM可以在任何光路徑中用于檢測光路徑是否具有活動的光信號。在圖6中，示出了光電檢測器的輸出與NEMU連接，其然后能夠檢測哪個DCM或DCM 卡在使用中或具有空閑的信道以及因此在系統(tǒng)的手工配置期間有所幫助。在本發(fā)明的其他實施例中，光電檢測器不僅能夠檢測是否存在信號，而且可以讀取并處理其輸入信號。該特征可以通過例如以下方法而用于系統(tǒng)的增強人工或甚至自動配置
-如果色散補償是必要的，則每個OT的輸出線路連接至任何空閑的DCM，
-在配置的開始時，OT生成比如發(fā)射器數(shù)量或發(fā)射器類型之類的數(shù)據(jù)以標識或表征
0T,
-在每個DCM中，表征數(shù)據(jù)通過CR到FBG。然后，具有其表征數(shù)據(jù)的信號的沒有被反射的其余部分然后由PD讀取并且被傳送到NEMU，
-在配置的開始處，NEMU讀取所有DCM組中的所有DCM的所有PD數(shù)據(jù)并且登記哪個OT 連接至哪個DCM以及哪個DCM或DCM組仍舊沒有被使用。通過該自動化管理，因為自動檢測了 OT與DCM之間的分配，所以完全避免了線纜連接差錯以及人工配置差錯。對光電檢測器的要求是低的，因為表征數(shù)據(jù)僅需要低數(shù)據(jù)速率。而且，無需改變 0T，只是它們的輸入必須被表征數(shù)據(jù)充實。參考 CP 華禹合器 CR環(huán)形器
DCM色散補償模塊 FBG光纖布拉格光柵 NEMU 網(wǎng)元管理單元 OL光線路 ON光網(wǎng)絡 OR光接收器 OT光發(fā)射器 PD光電檢測器
權(quán)利要求
1.一種光網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括-光發(fā)射器(0T)，-色散補償模塊(DCM)，-光接收器(0R)，-所述元件之間的光線路(OL)，-網(wǎng)元管理單元(NEMU)，其中所述OT中的至少一個的輸出端口連接至一個DCM的輸入端口，并且該DCM的輸出端口連接至在所述光網(wǎng)絡中構(gòu)建光路徑的光接收器(0R)，其中所述DCM包括_環(huán)形器，以及-光纖布拉格光柵(FBG)，其反射所述輸入信號的一部分并且由此補償所述光路徑的色度色散，其特征在于所述DCM包括其FBG后面的光電檢測器，所述光電檢測器接收沒有被反射回到所述光路徑中的TOG輸入信號的部分，并且向NEMU遞送信號，所述信號指示關(guān)于到所述DCM的輸入信號的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于所述信息是到所述FBG的輸入信號的內(nèi)容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于在陣列中或在單元中布置多個DCM， 并且所述DCM中的每個能夠連接至光路徑。
4.一種用于管理根據(jù)權(quán)利要求1的光網(wǎng)絡的方法，其特征在于在光路徑中任何地方的 DCM的光電檢測器信號被用于檢查該光路徑是否具有光信號。
5.一種用于管理根據(jù)權(quán)利要求1的光網(wǎng)絡的方法，其特征在于NEMU使用光電檢測器信號來檢查所述DCM中的哪些被連接至或沒有連接至光路徑。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求3的光網(wǎng)絡中的方法，其特征在于NEMU使用光電檢測器信號來檢查所述陣列或單元中的哪些具有空閑的DCM。
7.一種用于管理根據(jù)權(quán)利要求2的光網(wǎng)絡的方法，其特征在于通過標識或表征數(shù)據(jù)比如發(fā)射器數(shù)量或發(fā)射器類型來增強所述光發(fā)射器的信號，并且該信息由NEMU用于登記哪個OT被連接至哪個DCM或DCM陣列或單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于管理光網(wǎng)絡的方法，其特征在于該信息用于自動地配置所述光網(wǎng)絡的色散補償子系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種光網(wǎng)絡，該光網(wǎng)絡包含具有光纖布拉格光柵的色散補償模塊，其中光纖布拉格光柵后面的光電檢測器檢測光柵輸入信號以及因此還有色散補償模塊輸入信號的沒有反射的其余部分。該信息用于降低花費并且避免該光網(wǎng)絡的色散補償子系統(tǒng)的配置或管理的差錯。
文檔編號H04B10/2519GK102318243SQ200980156649
公開日2012年1月11日 申請日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者施特里格勒 A. 申請人:諾基亞西門子通信公司