使用多信道信息进行的线缆扰动的空间分辨监控制造技术

本公开涉及使用多信道信息进行的线缆扰动的空间分辨监控。提供了一种监控系统。该监控系统可以包括被配置成接收光学信号的光学接收器，该接收器包括多个均衡器以在对应于多个光学波长的多个光学信道上分配光学信号。该监控系统还可以包括耦接到接收器的分析组件，该分析组件包括逻辑，其中该逻辑被配置成在接收器处接收光学信号之后，基于光学信号来构建对应于多个光学信道的多个传感器矩阵；使用多个传感器矩阵确定对应于多个光学信道中的至少一对光学信道的至少一对传感器矩阵之间的关联性；并且基于关联性确定传输系统外部的扰动的位置。动的位置。动的位置。

【技术实现步骤摘要】
使用多信道信息进行的线缆扰动的空间分辨监控


[0001]本公开总体上涉及海底通信领域，并且更特别地，涉及用于使用线路监控装备来测量扰动的技术。

技术介绍

[0002]光纤线缆沿着洋底连接遥远的大陆，并且互联网的许多国际流量在这些线缆上行进。一般而言，在光纤线缆上的通信使用光脉冲进行，这些光脉冲在跨越海洋的数千公里上的传输期间可能遇到失真。已经提出的是，光纤外部的扰动(诸如地震)可以通过监控光学信号(诸如光纤内的偏振态(state of polarization，SOP))的变化来检测。最近，据报道，响应于远离线缆多于1000公里的地震检测到水下光缆中的SOP的变化。然而，缺少可以检测其位置被精确空间分辨的扰动的系统和技术。
[0003]关于这些和其他考虑，提供了本公开。

技术实现思路

[0004]提供本概述是为了以简化的形式介绍将在下面的详细描述中进一步描述的概念的选择。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0005]一种监控系统可以包括被配置成接收光学信号的光学接收器，该接收器包括多个均衡器以在对应于多个光学波长的多个光学信道上分配光学信号。该监控系统可以包括耦接到接收器的分析组件，该分析组件包括逻辑，其中该逻辑被配置成在接收器处接收光学信号之后，基于光学信号来构建对应于多个光学信道的多个传感器矩阵；使用多个传感器矩阵确定对应于多个光学信道中的至少一对光学信道的至少一对传感器矩阵之间的关联性；并且基于关联性确定传输系统外部的扰动的位置。
[0006]监控系统可以包括：发送器，该发送器用于生成光学信号；光学传输系统，该光学传输系统包括光缆、用于传输光学信号；以及接收器，该接收器用于接收光学信号。该接收器可以包括多个均衡器，以在对应于多个光学波长的多个光学信道上分配光学信号。监控系统还可以包括耦接到接收器的分析组件。监控系统可以包括逻辑以：在接收器处接收光学信号之后，基于光学信号，构建对应于多个光学信道的多个传感器矩阵。该逻辑可以使用多个传感器矩阵来确定对应于多个光学信道中的至少一对光学信道的至少一对传感器矩阵之间的关联性；并且基于该关联性确定传输系统外部的扰动的位置。
[0007]一种用于监控扰动的方法可以包括：生成光学信号；在包括光缆的传输系统上通过多个光学信道传导光学信号，其中多个信道对应于多个波长。该方法可以包括在穿过传输系统之后，在相干接收器的均衡器处检测光学信号；并且基于多个光学信道中的至少一些光学信道中的每个光学信道的光学信号生成均衡器矩阵。该方法还可以包括基于均衡器矩阵构建对应于多个光学信道的多个传感器矩阵；并且从多个传感器矩阵中分别提取多个时间相关矩阵。该方法还可以包括根据多个时间相关矩阵生成标准化传感器系数函数，该
标准化传感器系数函数具有波长作为自变量。该方法还可以包括基于标准化传感器系数函数的特性来确定传输系统外部的扰动的位置。
附图说明
[0008]图1是示出根据本公开的用于定位扰动的监控系统的示例性实施例的示意图；
[0009]图1A示出了与本公开的实施例一致的示例性相干接收器；
[0010]图1B示出了与本公开的实施例一致的接收器的示例性蝶形架构；
[0011]图2描绘了根据本公开的实施例的用于创建传感器矩阵的一般组件；
[0012]图3A至图3C示出了对于对应于不同干扰位置的三种不同场景，作为探测波束的波长的函数的标准化传感器系数行为；
[0013]图4A示出了作为波长的函数的三种不同的随机传感器系数行为；
[0014]图4B示出了基于图4A的示例函数的示例平均化传感器系数函数；
[0015]图5示出了用于检测不同位置处的多个扰动的示例性传感器系数函数；以及
[0016]图6呈现了示例过程流。
具体实施方式
[0017]本实施例可以用于促进传输系统(例如水下光缆)外部的检测或干扰(或扰动)。根据下面讨论的本公开的实施例，可以使用监控系统来执行扰动的定位，该监控系统配备有发送器系统、相干接收器和海底系统，该海底系统包括沿着多个光学信道在发送器和接收器之间承载信号的光缆。一般而言，本实施例的监控系统可以集成到双向光学通信系统中。在各种实施例中，应当理解的是，在双向光学通信系统中，发送器系统可以表示多个发送器，并且接收器可以表示多个接收器。而且，每个发送器可以与专用接收器耦接以作为发送器
‑
接收器对以进行双向通信，该发送器
‑
接收器对通过专用通信信道来链接发送器和接收器。监控系统还可以包括分析组件，以生成和分析多个传感器矩阵，该多个传感器矩阵根据光缆中相对应的多个光学信道(本文也简称为“信道”)来构建。本实施例利用了多信道光缆中的不同信道之间接收到的信号的差。通过检查根据通过不同信道接收到的信号所构建的不同传感器矩阵之间的关联性，可以确定扰动的接近度。
[0018]根据本公开的各种实施例，通过考虑几个因素来执行传感器矩阵的关联性：1)给定的一组光学信道彼此(在频率或波长)越远，它们的传感器矩阵变得越不关联；2)扰动越靠近接收器端，给定传感器矩阵之间的关联性越大；3)关联性取决于光纤PMD(偏振模色散)，该参数对于给定光纤是已知参数。所累积的光纤PMD是破坏关联性的实体，因此编码关于距扰动点的距离的信息。换句话说，接收器和扰动点之间的传播距离越长，PMD积累得越多，关联性被破坏得越多。
[0019]图1是示出根据本公开的用于检测和定位扰动120的监控系统100的示例性实施例的示意图。监控系统100包括发送器系统102，诸如发送器的组件，每个发送器具有激光源，以生成光学信号，该信号可以是多个同时发射的信号(其被认为是探测波束110)。根据各种非限制性实施例，探测波束110可以被加宽到25MHz的范围内的目标带宽，诸如10MHz、25MHz、50MHz、100MHz或类似值。在各种实施例中，在发送器系统102表示多个发送器的情况下，并且在每个发送器可以具有单独的激光源的情况下，给定的激光源可以耦接到给定的
通信信道。因此，探测波束110可以表示从相应的多个发送器中的多个激光源发射的多个信号。同样地，多个信号可以在多个通信信道，特别地至少两个通信信道上同时传输。根据本公开的实施例，通信信道的示例性波长可以跨越已知的C波段或L波段(band)，接近1550nm波长。
[0020]探测波束110可以通过海底系统104(包括光缆(未单独地示出))传输，该海底系统被配置为在多个信道上传输探测波束110，其中多个信道对应于发送器系统102的不同信道，这些不同信道对应于探测波束110的不同波长。因此，可以在光缆的光纤上承载多个信道。注意，在各种实施例中，海底系统104可以包括光缆，其光纤既用作用于(有效载荷)信息的双向通信的多个通信信道，又用于在相同的多个通信信道上传导探测波束110。
[0021]如下所述，监控系统100还可以包括接收器106，诸如相干接收器。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监控系统，包括：光学接收器，所述光学接收器被配置成接收光学信号，所述接收器包括多个均衡器以在对应于多个光学波长的多个光学信道上分配所述光学信号；以及分析组件，耦接到所述接收器，所述分析组件包括逻辑，所述逻辑用于：在所述接收器处接收所述光学信号之后，基于所述光学信号来构建对应于所述多个光学信道的多个传感器矩阵；使用所述多个传感器矩阵来确定对应于所述多个光学信道中的至少一对光学信道的至少一对传感器矩阵之间的关联性；并且基于所述关联性来确定所述传输系统外部的扰动的位置。2.根据权利要求1所述的监控系统，还包括耦接到所述光学接收器的光缆，所述光缆的特征在于光纤偏振模色散(PMD)，其中所述关联性至少部分基于所述光纤PMD。3.根据权利要求2所述的监控系统，其中所述光缆是从第一位置延伸到第二位置的光学传输系统的一部分，所述第一位置处的关联性具有第一值，并且其中第二位置处的关联性具有大于所述第一值的第二值，其中所述第二位置比所述第一位置更靠近所述接收器。4.根据权利要求1所述的监控系统，其中所述多个光学信道中的每个光学信道由所述多个传感器矩阵中的给定传感器矩阵表示，其中所述给定传感器矩阵由下式表示：所述逻辑用于根据系统矩阵来构建所述给定传感器矩阵，其中：其中5.根据权利要求4所述的监控系统，所述逻辑用于根据周期性扰动来构建所述给定传感器矩阵：其中所述周期性扰动由给出，其中其中I表示在没有所述周期性扰动时的所述给定传感器矩阵，并且其中6.根据权利要求5所述的监控系统，其中所述关联性包括标准化传感器系数C(λ1,λ2)，其中所述标准化传感器系数的值作为第一波长λ1,和第二波长λ2之间的波长的差的函数而变化。7.根据权利要求6所述的监控系统，所述逻辑用于当所述标准化传感器系数的值降低到低于1的水平时，基于所述波长的差值来确定所述扰动的位置。8.根据权利要求6所述的监控系统，其中所述逻辑用于通过对作为波长的差的函数的多个标准化传感器系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克西姆，
申请(专利权)人：萨伯康姆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：