光通信网络中的色散测量系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及光纤网络中的色散测量系统和方法。本发明专利技术提供用于使用单个可调谐激光器发射器从发射节点向接收器节点发射在不同波长λ1和λ2上的两个连续数据突发的装置，其中每个数据突发包括唯一调幅数据序列，并且其中这两个序列被注入有固定已知延迟。通过该可调谐激光器的选择性切换来维持这两个连续数据突发之间的延迟，以使得接收器节点处的时钟恢复电路在这两个突发之间的延迟期间保持锁定。本发明专利技术的色散测量方法基于适用于快速光突发交换网络的两个波长之间的走离和比特位置检测。本方法不需要操作员、额外装备、或网络上的话务中断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光通信网络中的色散测量系统和方法专利
本专利技术涉及光通信网络中的色散测量系统和方法。本专利技术尤其涉及光突发交换(OBS)网络中的色散测量系统和方法。专利技术背景在光通信系统中，激光器生成的光被用于表示数字数据比特“1”和“0”。正常地，光脉冲表示“1”，而不存在光则表示“0”。比特率即为传送这些比特的速度。光脉冲的时间宽度必须不得超过比特时间区间以避免ISI(码元间干扰)。光纤色散是光的频谱分量由于取决于波长的折射率而以不同速度在该光纤内传播的现象。对光脉冲的影响是时间上的扩展，这可能导致超过比特率并因此导致ISI(码元间干扰)。除非色散得到妥善管理，否则色散会限制光电信系统的比特率和作用范围。管理色散包括两个步骤。第一步是测量色散，第二步是对测得的色散量进行补偿。若光信号包括各自在不同波长上的两个脉冲，则每个脉冲将以不同速度行进。因此，在光纤末端，色散导致：1.每个脉冲的变宽2.由两个不同波长承载的这两个脉冲之间的相对延迟Δt该延迟Δt(被称为“走离”)与色散和波长间距Δλ成比例：其中D是该光纤的色散系数(以ps/nmkm衡量)，而L是该光纤的长度。典型值为Δλ＝35nm，以及Δt＝50ns。因此，典型的D·L值约为1400ps/nm，对应于光纤色散系数D＝17ps/nm/km和光纤长度L＝80km。从在光纤另一端对相对延迟Δt的测量并通过知晓该测量中采用的波长(以及由此知晓Δλ)，累积色散D·L可通过式(1)来算出。使用走离效应作为测量色散的方法即为该
中所已知的“脉冲延迟法”，诸如在被转让给TycoSubmarineSystemsInc的US5,969,806中所公开的。通过在光纤一端使用多波长发射器以及在另一端使用光电二极管和示波器，该方法测量在不同波长上发出的光脉冲之间的差分延迟。实现此“脉冲延迟法”的一种途径是用可从单个脉冲发生器激发的激光器组。第一激光器波长被用作参考时延(给定相对群延迟为零)，并对照此参考时间来比较其他波长的传输时间(FOTP-168)。然而，该方法在所部署的通信网络上有诸多问题，即：·需要至少两台激光器和单个脉冲发生器；·需要专用的接收器和示波器；·需要操作员交互以控制该过程；·牵涉光纤断开/重接或专用的抽头和滤波器来连接该接收器·影响先前存在的话务或拖延投入使用的时间在Wight等人的美国专利公开号US2003/142293中公开了另一种方法以用于测量光网络中两个交换节点之间的链路的色散。所描述的该方法的实现较为复杂和困难，因为它要求额外的专用硬件并且影响网络上的话务性能。Wight需要使用四个全应答器：三个发射器和四个接收器，在测量节点之间进行双向传输。这是因为在λ1和λ2之间的切换中不能维持定时参考基准。结果是必须有一额外的波长以便首先将时钟参考基准从位置B传送至位置A，并且在位置A处用于对λ1和λ2的信号进行定时的该时钟参考基准随后需要再被传送至位置B以测量λ1和λ2信号的相位差。Wight中公开的方法还需要两个应答器之间的同步和数据通信或者需要使用第三个单独的模块来测量相位差和演算色散。因此需要提供简单且更有效率的方案来解决在所部署和操作的光通信网络中测量色散的问题。专利技术概要根据本专利技术，提供了一种如在所附权利要求中陈述的在光纤网络中的色散测量方法，所述网络至少包括通过一定长度的光纤连接的第一和第二节点，该方法包括以下步骤：(a)设置第二节点以使得单个接收器能接收至少两个不同波长λ1和λ2；(b)使用单个可调谐激光器发射器从第一节点发射在不同波长λ1和λ2上的两个连续数据突发，其中每个数据突发包括唯一调幅数据序列，并且其中这两个序列被注入有固定已知延迟；(c)通过该可调谐激光器的选择性切换来维持这两个连续数据突发之间的延迟，以使得接收器节点处的时钟恢复电路在这两个突发之间的延迟期间保持锁定；(d)在第二节点处接收这两个连续数据突发；(e)测量各自被包含在收到的数据突发之一之中的这两个唯一数据序列之间的相对延迟；以及(f)从下列各项中的一者或更多者演算该光纤的色散：测得的相对延迟、该固定已知延迟、该光纤的长度以及这至少两个不同波长。本专利技术的方法和系统只要求一个发射器和一个接收器以及节点之间的单向传输来测量色散，这为现有系统提供了更简单和更有效率的解决方案。所提议方法的核心是通过使用光突发交换网络中已安装有的装备(即上述单个发射器和单个接收器)来测量所注入的已知延迟和走离延迟(T0+Δt)。事实上，光突发交换发射器和接收器的特定特性允许设置诸唯一序列之间的初始延迟T0并允许以等于1个时钟周期的历时的精度(被指示为量化误差)来测量T0+Δt。因此，本专利技术的色散测量方法基于同一接收器所收到的两个连续突发之间的走离延迟和简单的比特位置检测。本方法的优势在于不需要操作员、额外装备、或话务中断。本专利技术不牵涉光纤断开/重连或专用抽头和滤波器。另外，本专利技术允许基于就地色散测量方法的色散补偿组件的即插即用配置。在一个实施例中，本方法还包括重复步骤(a)到(f)数次，以使得在所述诸测量期间引入的任何比特级误差被平均掉。通过重复测量足够多次，在走离(Δt)测量上引入的比特级的量化误差就可被平均掉。在一个实施例中，演算色散的步骤使用下式：其中D是光纤的色散系数(以ps/nmkm衡量)；L是光纤的长度，Δλ是波长间距以及Δt是测得的相对延迟减固定延迟。在一个实施例中，针对跨网络中所用的光纤的频带的各种波长λ1和λ2重复测量色散的步骤，以使得可测量作为波长的函数的色散斜率。在一个实施例中，唯一比特序列允许所发射突发中的特定字段能在具有比特级精确度(1个时钟周期)的时间里被检测到。在一个实施例中，所述唯一比特序列在已知数目个时钟周期之后在所述第一节点处开始。在所述第二节点处测得的相对延迟可按时钟周期的数目来计算。在一个实施例中，所述接收器节点处的时钟恢复电路在所述两个连续数据突发之间的延迟(或间隙)期间保持锁定。在一个实施例中，本方法还包括调谐发射器节点处的激光器以发射只能被接收器节点检测到的波长的步骤。在一个实施例中，该光突发交换光纤网络是环形网络。在又一实施例中，提供了一种光突发交换光纤网络中的系统，所述网络包括通过光纤连接的至少两个节点，该系统包括：用于设置第二节点以使得接收器能接收至少两个不同波长λ1和λ2的装置；用于从第一节点发射在不同波长λ1和λ2上的两个连续数据突发的装置，其中每个数据突发包括唯一调幅数据序列，并且其中这两个序列被注入有固定已知延迟；用于在第二节点处接收这两个连续数据突发的装置；用于测量各自被包含在收到的数据突发之一之中的这两个唯一数据序列之间的相对延迟的装置；用于从下列各项中的一者或更多者演算该光纤的色散的装置：测得的相对延迟、该固定已知延迟、该光纤的长度以及这至少两个不同波长。在本专利技术的另一实施例中，提供了一种光突发交换光纤网络中的系统，所述网络包括通过光纤连接的发射器节点和接收器节点，该系统包括：用于使用单个可调谐激光器发射器从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.19 EP 10170054.0;2010.07.19 US 61/365,5431.一种光纤网络中的色散测量方法，所述网络至少包括通过一定长度的光纤连接的第一和第二节点，所述方法包括以下步骤：(a)设置所述第二节点以使得单个接收器能接收至少两个不同波长λ1和λ2；(b)使用单个可调谐激光器发射器从所述第一节点发射在不同波长λ1和λ2上的两个连续数据突发，其中每个数据突发包括唯一调幅数据序列，并且其中所述两个序列被注入有固定已知延迟；(c)通过所述可调谐激光器的选择性切换来维持所述两个连续数据突发之间的延迟，以使得在λ1和λ2上发射的数据突发之间的延迟在接收机节点突发模式PLL的保持时间以内并且接收器节点处的时钟恢复电路在所述两个突发之间的延迟期间保持锁定；(d)在所述第二节点处接收所述两个连续数据突发；(e)测量各自被包含在收到的数据突发之一之中的所述两个唯一数据序列之间的相对延迟；(f)从下列各项中的一者或更多者演算所述光纤的所述色散：测得的相对延迟、所述固定已知延迟、所述光纤的长度以及所述至少两个不同波长。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光纤网络是光突发交换光纤网络。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括重复步骤(a)到(f)数次，以使得由于比特级精确度导致的影响所述测量的误差被平均掉。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测得的相对延迟包括所注入的固定已知延迟和走离延迟Δt。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述演算所述色散的步骤使用下式：其中D是所述光纤的色散系数，以ps/nmkm衡量；L是所述光纤的长度，Δλ是λ1和λ2之间的波长间距以及Δt是所述测得的相对延迟减去所注入的固定已知延迟。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：E·布拉维，G·塔利，D·麦克唐纳德，M·托德，D·伯纳德，
申请(专利权)人：英特尤恩网络有限公司，
类型：
国别省市：