用于频谱使用的迭代改进的节点和方法技术

本文呈现的示例性实施例针对用于以迭代方式建立用于光通信的传输参数的光测试节点及其方法。传输参数的建立可以包括调整诸如调制方案、光路径长度和/或频谱宽度之类的各种参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于频谱使用的迭代改进的节点和方法
本文提供的示例性实施例针对用于以迭代方式建立用于光通信的传输参数的光测试节点及其方法。
技术介绍
DWDM传输系统自90年代中期开始以来越来越多地集中于增加每波长信道的比特速率、传输距离和减小成本。通过SMF在长距离上的100G(及更大)信号的传输通过一组技术以及相干检测和数字后处理得以支持，该组技术如极化复用和多级信令。为此，双极化QPSK(正交相移键控)、16-QAM(正交幅度调制)等是用于信号载波和多载波方法(OFDM)二者的高速传输的有吸引力的解决方案。例如，由DP-QPSK承载的100G信号可以适用于50GHz网格，并且可能的是由DP-16-QAM承载的400G信号可适用于100GHz网格。因为单光纤的频谱是有限的，并且每波长信道的业务稳定增加，所以频谱使用的问题变得越来越重要。首先，这是由于所谓的ITU网格而导致的，其将传输频谱划分为100GHz或50GHz的时隙。因此，如果10Gbps信道在50GHz时隙上升级为100Gbps，则与10G信道相比，100G信号将是每比特更频谱有效的。其次，随着DWDM传输系统的总业务需求的增加，而新的光纤部署起来仍然非常昂贵，总频谱效率(SE)成为问题。因此，在过去的几年中，弹性光网络领域已经诞生。构思在于向每个业务需求分配尽可能少的频谱。业务需求被简单地设置为在两个端节点之间的网络业务矩阵上的元素。对于具有短传输距离和几个节点跳的需求，可以使分配的频谱较小，因为可以使用较高的调制格式(同一符号速率下更大的比特/符号，即，更大比特/s.Hz)，其中具有滤波器由于节点级联而缩窄的较小影响。而且，如从通信理论所熟知的，在频谱效率和OSNR之间存在功能折衷。换言之，当用于编码信息的符号的数目增长并且总功率保持恒定时，星座中的符号之间的平均距离减小，并且因此其对噪声的容限减小。
技术实现思路
本文提供的示例性实施例的至少一个示例性目的是解决上述问题。本文提供的示例性实施例提供的示例性优点是，当安装新的高比特速率信道时，通过保留现有的低比特速率信道(例如，10G、40G、100G)来确保最大频谱利用的能力。另一示例性优点是提供在频率效率和OSNR容限之间的最佳折衷的调制格式的利用。具体地，通过波长和调制格式二者的适当分配，需要利用的昂贵再生器的数目可以被最小化。本文提供的示例性实施例具有以高效且成本有效的方式在光网络中找到用于给定需求的最小频谱和最短路径的进一步优点。此外，与传统RSA方法相比，本文提供的示例性实施例允许路径自适应频谱分配，并且引入调整频谱的自由。因此，一些示例性实施例可以针对一种在光测试节点中用于建立用于光通信的传输参数的方法。该方法包括：通过光网络传送光测试信号，并且分析所传送的光测试信号的结果。该方法进一步包括基于分析来调整所述光测试信号的至少一个参数。以迭代方式来执行传送、分析和调整。一些示例性实施例可以针对用于建立用于光通信的传输参数的光测试节点。光测试节点包括：传送电路，配置为通过光网络传送光测试信号。光测试节点进一步包括处理电路，配置为分析所传送的光测试信号的结果。该处理电路进一步被配置为基于分析来调整所述光测试信号的至少一个参数。传送和处理电路被配置为以迭代方式进行操作。定义Δf以GHz为单位的频谱宽度BPSK二进制相移键控CD色散DP双极化DWDM密集波分复用FEC前向纠错FWM四波混频OFDM正交频分复用OSNR光信噪比PCE路径计算元件PMD极化模色散SE频谱效率SMF单模光纤SNR信噪比QAM正交幅度调制QPSK正交相移键控ROADM可重配置光分插复用器RSA路由和频谱指定RWA路由和波长指定WSON波长交换光网络WSS波长选择开关附图说明从如附图中图示的以下示例性实施例的更具体描述，前述内容将变得显而易见，在不同的附图中，相同的附图标记表示相同的部分。附图不必按比例绘制，而是强调说明示例性实施例。图1是用于各种调制格式的OSNR与距离之间关系的图示；图2是光网络的示例性图示；图3是RSA的说明性示例；图4是图示本文提供的示例性实施例中的一些实施例的状态图；图5是根据示例性实施例中的一些实施例的光测试节点的示例性节点配置；以及图6是描绘根据示例性实施例中的一些实施例的图5的光测试节点的示例性操作的流程图。具体实施方式在下面的描述中，出于解释而不是限制的目的，阐述了具体细节，诸如具体组件、元件、技术等，以提供对示例性实施例的全面理解。然而，本领域技术人员将显而易见的是，可以以脱离这些具体细节的其他方式来实践示例性实施例。在其他实例中，省略公知的方法和元件的具体描述，以免混淆示例性实施例的描述。本文使用的术语用于描述示例实施例的目的，而不意在限制这里给出的实施例。作为本文中所描述的示例性实施例的展开部分，将首先识别和讨论问题。在若干研究论文中已经描述了频谱最小分配。在较大的网状网络中，典型地对于全国DWDM网络，最小频谱指定是重要的(即，“路由和频谱指定”，RSA问题)。这是因为路由和频谱分配彼此交叉影响。大多数RSA方案至今选择独立于RSA选择的路径而采用特定(固定)量的频谱。在搜索可用频谱时隙中，进行对需求的一些假设。为了确保足够的传输质量，该假设通常高估实际频谱需要，并且还可能否定(disqualify)最终的“最佳”路径。此外，假设固定量的频谱没有完全利用RSA的所有可能性，因为发现的路径(足够短)可能允许较小的频谱。因此，可能没有分配最小频谱。传输路径所需要的频谱取决于若干交互传输损失，这进一步影响OSNR性能。本文提供这种损失的几个非限制性示例。损失的一个这样的示例是噪声累积。与例如BPSK相比，对于多个SE调制格式，诸如QPSK、16QAM、64QAM等，所需要的信号频谱较小。这仅仅是由于在给定相同符号速率(波特率)的情况下这些调制格式每符号承载更多比特的事实而导致的。当信号行进更长的距离时，与OSNR的减小相对应地，噪声将使星座平面模糊。另一示例损失与ROADM滤波器相关联。因为每个ROADM滤波器经由WSS来滤波信道，每个节点级联使可用频谱缩窄。多个级联的ROADM的整体效果将是具有小通过范围的光滤波器，这将影响由于其插入损耗而导致通过ROAMD的信号的SNR。图1图示了沿着具有突出显示为黑圈的WSS位置的光路径的OSNR演进的图。如预期的，由于多次通过光放大器(级联)，所以当光信号行进较大距离并且到达各种WSS时，OSNR水平下降。另一示例损失是信道之间的非线性交互。对于窄波长信道间隔，非线性克尔(Kerr)效应在光纤波导中发生。该效应表现为折射率的信道间调制(交叉相位调制)以及经由四波混频的光子频移。FWM可以限制波长信道的非常窄的频谱有效的频谱位置。因为该损失取决于网络中的分配的信道，因此不仅需要考虑对新分配的信道的影响，而且还考虑对与新信道共享链路的共同传播信道的影响。由于更多的SE格式对噪声更敏感，这因此需要更高的SNR。由于OSNR在每个光放大器处减小以及较长的传输距离，高比特/符号数目对于一些调制格式和长距离多跳传输而言可能是不可能的。另外，由于上述影响，难以预测针对特定业务需求的频谱使用，而这是RSA的组成部分，这将影响到RSA中的路由决策。另一示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在光测试节点中用于建立用于光通信的传输参数的方法，所述方法包括：通过光网络传送(60)光测试信号；分析(62)所传送的光测试信号的结果；以及基于所述分析来调整(64)所述光测试信号的至少一个参数，其中，以迭代方式执行所述传送、所述分析和所述调整。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.10 US 61/645,1101.一种在光测试节点中用于建立用于光通信的传输参数的方法，所述方法包括：通过光网络传送(60)光测试信号；分析(62)所传送的光测试信号的结果；以及基于所述分析来调整(64)所述光测试信号的至少一个参数，其中，以迭代方式执行所述传送、所述分析和所述调整，其中，所述至少一个参数是所述光测试信号的当前调制方案、当前光路径长度和/或当前频谱宽度，以及其中，在分析(62)所述结果时，如果由于低的光信噪比而导致没有检测到所传送的光测试信号，则所述调整(64)进一步包括：增加(70)所述当前光路径长度；从调制方案的子集中选择(72)新的调制方案，使得所述新的调制方案包括所述调制方案的子集中的最低的频谱效率；以及此后，指定(74)所述新的调制方案作为所述当前调制方案。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传送(60)进一步包括根据路由波长指定或路由频谱指定来传送(61)所述光测试信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在分析(62)所述结果时，如果由于缺少频谱宽度而导致没有检测到所传送的光测试信号，则所述调整(64)进一步包括：从调制方案的子集中选择(66)新的调制方案，使得所述新的调制方案具有比所述当前调制方案更高的频谱效率；以及此后，指定(68)所述新的调制方案作为所述当前调制方案。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在分析(62)所述结果时，如果所述光测试信号被检测到，则所述调整(64)进一步包括减小(76)所述光测试信号的当前频谱宽度。5.根据权利要求3-4中任一项所述的方法，其中，所述调制方案的子集包括二进制相移键控、双极化二进制相移键控、双极化正交相移键控和/或双极化16正交幅度调制中的至少一个。6.一种在光测试节点中用于建立用于光通信的传输参数的方法，所述方法包括：通过光网络传送(60)光测试信号；分析(62)所传送的光测试信号的结果；以及基于所述分析来调整(64)所述光测试信号的至少一个参数，其中，以迭代方式执行所述传送、所述分析和所述调整，其中，所述至少一个参数是所述光测试信号的当前调制方案、当前光路径长度和/或当前频谱宽度，以及其中，所述调整(64)进一步包括：同时调整(78)所述当前调制方案和所述当前光路径长度；以及确定(80)最优调制方案和最优光路径长度，其中，当检测到所述光测试信号时，所述当前调制方案和所述当前光路径长度分别等于所述最优调制方案和所述最优光路径长度。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在确定(80)所述最优调制方案和所述最优光路径长度时，所述调整(64)进一步包括：调整(82)所述当前频谱宽度；以及确定(84)最优光路径长度，使得当没有检测到所述光测试信号时，与所述当前频谱宽度相比，所述最优频谱宽度是频谱宽度的子集中的次高频谱宽度。8.根据权利要求6-7中任一项所述的方法，其中，所述调制方案的子集包括二进制相移键控、双极化二进制相移键控、双极化正交相移键控和/或双极化16正交幅度调制中的至少一个。9.一种用于建立用于光通信的传输参数的光测试节点(200)，所述光测试节点包括：传送电路(203)，配置为通过光网络传送光测试信号；处理电...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·布鲁诺，D·塞卡雷利，S·达尔福特，A·塔塔格里亚，夏鸣，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE