一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法技术方案

本申请提供了一种通信系统、光分插复用分支器及信号传输方法，可以通过光分插复用分支器对各端站输出的包含承载于不同子带的业务信号进行处理，以支持分支线路与主干线路使用相同数量的纤对。同时，通过光分插复用分支器处理得到的的处理后合路信号中的目标业务信号与非目标业务信号承载于不同的子带上，且各非目标业务信号承载于同一子带上，以在该子带上形成同频串扰，令接收该处理后合路信号的端站无法从各个非目标业务信号中获取业务信息，从而保证各端站之间传输业务信息的安全性。从而保证各端站之间传输业务信息的安全性。从而保证各端站之间传输业务信息的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法


[0001]本申请涉及海底通信
，尤其涉及一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法。

技术介绍

[0002]海底光纤通信系统中的信号传输通路包括主干线路和分支线路，其中，主干线路是指两个位于陆地的主路端站之间的信号传输通路，分支线路是指位于陆地的主路端站与支路端站之间的信号传输通路，如图1所示，各端站输出的信号需要通过光分插复用分支器（Optical Add/Drop multiplexer Branching Unit，OADM BU）进行分离或者合路处理，以获得传输至目标端站的处理后信号，其中，端站A与端站B为主路端站，端站A与端站B之间的信号传输通路为主干线路，端站C为支路端站，OADM BU与端站C之间的信号传输通路为分支线路。
[0003]图2为端站A向端站B传输信号的示意图，各端站之前的传输信号可以分为4种，分别为Express（穿通）信号，如图2所示，使用横线填充长方形示意，承载干路端站到干路端站之间的通信业务；Drop（下载）信号，如图2所示，使用右上到左下斜线填充长方形示意，承载干路到支路之间的通信业务；Add（插入）信号，如图2所示，使用斜向方格填充的长方形示意，承载支路到干路的通信业务；以及，Loading（负载）信号，如图2所示，使用黑色长方形示意，Loading信号是干路和支路端站发送的负载信号，负载信号是用于进行功率平衡的信号，不承载业务，它可以是噪声光，也可以是连续光，诸如此类。通常情况下Drop信号和Add信号的载波波长是相同的。
[0004]如图2所示，端站A输出的信号经输入接口进入OADM BU后，被一个分路器（Splitter）分成两路，一路下载到分支线路，由端站C完成Drop信号的接收和恢复；另一路经过一个带阻滤波器（Band Block Filter，BBF）将下载信号阻断，留下穿通信号与支路Add信号通过耦合器（Coupler）合波后由输出接口输出，发往端站B。在分支线路有中继器应用时，为了平衡中继器的输入功率，与Add信号一起输入的还有Loading信号，Loading信号在插入信号传播方向上被带通滤波器（Band Pass Filter，BPF）滤除，通过带通滤波器的Add信号与穿通信号合波后输出。参见图2，对于主干线路的一个纤对，在分支线路需配置两个对应的纤对，其中一个纤对经由OADM BU完成端站A到端站C的信号下载（Drop）和信号上传（Add），另外一个纤对经由OADM BU完成端站B到端站C的信号下载（Drop）和信号上传（Add）。即对于需要同时支持端站A和端站B与端站C的双向通信的主干线路的纤对，分支线路需相应地配置两倍于主干线路的纤对数量的纤对。分支线路的纤对数量加倍，一方面会带来成本的大幅增加，另一方面，可能会使分支线路对纤对数量的需求超出现有海缆和水下光中继器可容纳的最大纤对数量（比如，现有海缆系统最多可支持16纤对），导致支路没有配套水下产品可用。
[0005]此外，图2所示的OADM BU还存在一个信息传输安全性的问题。如图2所示，携带端站A与端站B之间通信信息的穿通信号会随下载信号一同被下传到端站C，导致可以从端站C
监听到端站A与端站B之间通信的信号，因此无法防窃听。
[0006]图3提供了分支线路仅用一个纤对同时支持端站A和端站B与端站C进行双向通信的信号传输示意图。将业务带宽划分为a、B、c三个子带，分别用来承载端站A与端站C之间的通信业务、端站A与端站B之间的通信业务、端站B与端站C之间的通信业务。端站B输出的光信号a
E
、B
E
、c
E
进入到该OADM BU节点后，由滤波器B（用于阻断子带B）和滤波器A（用于阻断子带a）分别将业务子带a
E
和B
E
阻断，分离出发往端站C的子带c
E
。而端站A输出的光信号a
W
、B
W
、c
W
进入到该OADM BU后，经过滤波器C将子带c
W
阻断，留下发往端站C的子带a
W
和目的端站是端站B的子带B
W
，通过一个合波器A与子带c
E
进行合波后，进入分支线路的下行（Drop）光纤A，实现了将两个主路端站的业务通过一根光纤传输到支路端站。相反方向即从端站C向端站A和端站B传输的过程是，经分支线路的上行（Add）光纤B输出的光信号a
S
、B
S
、c
S
通过滤波器B后，子带B
S
被阻断，分离出发往端站B的子带a
S
和发往端站A的子带c
S
，与主干线路的光纤上经过滤波器C和滤波器D（用于阻断子带a和子带c）滤出的来自端站A的子带B
W
通过合波器B合波后一同发往端站B和端站A，其中，发往端站A的信号再次通过滤波器B后，子带B
W
被阻断，分离出子带a
S
和c
S
，通过合波器C与来自端站B的子带B
E
合波后，一同发往端站A，从而实现了分支线路经由一根光纤完成从支路端站向两个主路端站的信号输送。
[0007]在海缆通信系统中，光中继器工作在恒定泵浦电流模式下，且通常处于深饱和工作状态，因此输入功率在一定范围内变化时，输出功率可以保持不变，呈现出一定的自愈能力，但这也带来一个问题，当输入到中继器的信道/波长数量减少时，剩余波长的输出功率会增加，可能会产生非线性传输代价。在图3所示的信号传输过程中，为了平衡中继器单波输出功率，将非目标端站的业务子带与有用的业务子带合波，构成一个完整带宽的业务信号，一同发往目标端站，具体来说，将干路业务（B
W
子带携带的业务）连同支路业务（a
W
和c
E
）发给了支路端站，因此支路端站能够接收到干路信号。即使支路端站可以配置滤波设备来分离想要接收的信号，但由于端站设备替换难度低，干路间传送的信号仍有被窃听的风险。同样，主路端站接收的除了干路业务（B
W
或B
E
）还有支路业务（a
S
和c
S
），因此支路信号也有被主路端站监听的风险。
[0008]为了避免端站之间的监听风险，相较于在两个双向通信端站之间做正向传输（上行）和反向传输（下行）中使用相同的业务波波长，可以将用于主路端站与支路端站间通信的上、下行业务信号分别承载于不同波长/子带上。如图4所示的端站间信号的传输过程示意图，将端站传输光谱分为X、Y、Z三个子带，其中，子带Y（Y
A
和Y
B
）仅用来承载端站A和端站B之间的通信业务，且承载的只是其中的一部分，而剩余的通信业务承载于子带X或Z上（西向东X
A
，东向西Z
B
）。同时，子带Z
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信系统，其特征在于，包括：多个端站，所述多个端站包括两个主路端站和至少一个支路端站，其中，两个所述主路端站之间传输业务信号，所述至少一个支路端站与所述两个主路端站之间传输业务信号，其中，所述多个端站中每一个端站输出的合路信号通过相应的光分插复用分支器进行处理，得到传输至对端端站的处理后合路信号；所述每一个端站输出的合路信号包括多个业务信号，所述多个业务信号承载于不同的子带；所述光分插复用分支器包括多个分路器、多个滤波器和多个合路器，所述光分插复用分支器被配置为：经过所述多个分路器、所述多个滤波器和所述多个合路器处理后得到的每一个所述处理后合路信号包括目标业务信号和至少两个非目标业务信号，其中，所述目标业务信号与所述至少两个非目标业务信号承载于不同的子带，所述至少两个非目标业务信号承载于同一个子带，且所述至少两个非目标业务信号的传输方向相反，所述目标业务信号是指所述处理后合路信号中对应的目的端站与接收到所述处理后合路信号的端站一致的业务信号，所述非目标业务信号是指处理后合路信号中对应的目的端站与接收到所述处理后合路信号的端站不一致的业务信号。2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述每一个端站输出的合路信号还包括负载信号，所述负载信号用于平衡所述合路信号中所述多个业务信号的光功率。3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述至少两个非目标业务信号的光功率谱密度的总和与所述目标业务信号的光功率谱密度相等。4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述至少两个非目标业务信号的光功率相等。5.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，至少一个所述子带包括空闲子带，所述空闲子带用于承载第一目标子带对应的多余信号，所述多余信号是指超出所述第一目标子带的带宽的业务信号。6.根据权利要求5所述的通信系统，其特征在于，所述空闲子带与所述第一目标子带...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕，杨礼，邵月，许昌武，
申请(专利权)人：华海通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：