用于在具有用戶分配帶寬的光學(xué)通信系統(tǒng)中施加系統(tǒng)策略的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及信息的光學(xué)傳輸，并且更具體地涉及用于將系統(tǒng)策略施加在具有用戶分配帶寬的光學(xué)通信系統(tǒng)中的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為最大化光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸能力，單個(gè)光纖可以用于在稱為波分復(fù)用系統(tǒng)(在下文稱為WDM系統(tǒng))中載送多重光學(xué)信號。多重光學(xué)信號可以被復(fù)用以形成復(fù)用信號或WDM信號，其中每個(gè)多重信號都在單獨(dú)的信道上被調(diào)制。例如根據(jù)由國際電信聯(lián)盟(ITU)建立的信道計(jì)劃，每個(gè)信道都可以位于定中在限定的頻率網(wǎng)格上的相關(guān)聯(lián)的波長處。可以在系統(tǒng)上傳輸?shù)牟ㄩL范圍被認(rèn)為是系統(tǒng)帶寬。系統(tǒng)可以利用其系統(tǒng)帶寬來載送期望數(shù)量的具有期望的調(diào)制格式、信道計(jì)劃和比特率的信道。
[0003]在已知的構(gòu)造中，光學(xué)系統(tǒng)的所有人可以持有所有的必要傳輸設(shè)備并且將限定量的系統(tǒng)容量賣給用戶。例如，所有人可能以系統(tǒng)上的限定比特率和信道計(jì)劃來賣出限定數(shù)量的信道。在這樣的裝置中，系統(tǒng)的所有人可以控制物理層的所有方面，包括，例如，系統(tǒng)信道計(jì)劃、信道功率、調(diào)制格式、比特率等。
[0004]然而，最近，已經(jīng)對下述系統(tǒng)產(chǎn)生興趣，其中系統(tǒng)的所有人將系統(tǒng)帶寬的限定部分賣給每個(gè)用戶。在該構(gòu)造中，每個(gè)用戶都可以對物理層進(jìn)行局部控制，所述物理層包括用于在其系統(tǒng)帶寬部分中發(fā)射信號的設(shè)備的類型和構(gòu)造。每個(gè)用戶都還可以對在其系統(tǒng)帶寬的部分中的某些傳輸特性進(jìn)行控制。不同的用戶，例如，可以在其系統(tǒng)帶寬的部分中建立不同的信道計(jì)劃、調(diào)制格式、比特率等。該整體系統(tǒng)構(gòu)造給予用戶對在其帶寬內(nèi)的添加、移除和/或重新構(gòu)造維護(hù)的控制以及管理其帶寬中未占用部分的載荷。
[0005]與該系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)是，一個(gè)用戶在其系統(tǒng)帶寬部分中進(jìn)行的物理層改變可以影響由其它用戶擁有的其它系統(tǒng)帶寬部分中的傳輸性能。例如，用戶可能提供影響其它用戶的、在其分配帶寬外具有寬帶噪聲的被污染輸入光譜。并且，因?yàn)橛脩艨梢栽谌魏螘r(shí)候減少或增加信道，因此尚存信道的路徑平均功率、峰值功率和光學(xué)信噪比(0SNR)的對應(yīng)改變可以從根本上影響其它用戶的品質(zhì)因數(shù)(Q factor)性能。在接收器側(cè)，用戶的接收放大器增益和0SNR可以被其它用戶的數(shù)據(jù)的存在影響。除了性能問題，如果用戶接收其分配帶寬外的信號，則可能出現(xiàn)安全問題。
【附圖說明】
[0006]現(xiàn)在將參照附圖通過示例描述本發(fā)明，其中類似的數(shù)字表示類似的部件:
[0007]圖1A是與本發(fā)明一致的波分復(fù)用(WDM)通信系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施例的簡化方塊圖。
[0008]圖1B圖解地圖示了用于圖1圖示的系統(tǒng)的系統(tǒng)帶寬，示出了系統(tǒng)帶寬的部分被分配給不同的用戶。
[0009]圖2是與本發(fā)明一致的終端的一個(gè)示例性實(shí)施例的簡化方塊圖。
[0010]圖3是與本發(fā)明一致的終端的另一示例性實(shí)施例的簡化方塊圖。
[0011]圖4是與本發(fā)明一致的終端的另一示例性實(shí)施例的簡化方塊圖。
[0012]圖5是與本發(fā)明一致的終端的另一示例性實(shí)施例的簡化方塊圖。
[0013]圖6是圖示與本發(fā)明一致的方法的一個(gè)示例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]總的來說，在與本發(fā)明一致的系統(tǒng)和方法中，系統(tǒng)帶寬的不同部分被分配給多個(gè)用戶中的每個(gè)，并且一個(gè)或多個(gè)預(yù)定系統(tǒng)策略規(guī)則通過位于系統(tǒng)發(fā)射和/或接收終端處的一個(gè)或多個(gè)用戶控制單元被施加于系統(tǒng)帶寬的每個(gè)用戶分配部分。策略規(guī)則可以，例如，將波長范圍限制到系統(tǒng)帶寬的分配部分，設(shè)置用戶在系統(tǒng)上發(fā)射時(shí)必須保持的光學(xué)功率的范圍，和/或限制在發(fā)射過程中的功率譜密度或峰值功率水平。其它策略可以包括控制諸如0SNR的其它測量值或諸如比特誤碼率(BER)的性能度量。策略可以由一個(gè)或多個(gè)用戶控制單元施加，所述一個(gè)或多個(gè)用戶控制單元接收用于發(fā)射的相應(yīng)用戶信號，施加系統(tǒng)策略并且然后將多個(gè)用戶光譜分配組合到共用光學(xué)傳輸路徑上以傳輸至接收站。另外，例如如果用戶的輸入信號由于一些故障而缺失或劣化，則用戶控制單元(多個(gè)用戶控制單元)可以被構(gòu)造成用于響應(yīng)于系統(tǒng)帶寬的用戶分配部分的功率改變而增加發(fā)射信號的光學(xué)功率或從發(fā)射信號移除光學(xué)功率。
[0015]如本文所用，“用戶”指系統(tǒng)帶寬的一部分已經(jīng)被分配給其以便使用的實(shí)體。用戶可以是系統(tǒng)所有人的客戶。系統(tǒng)所有人也可以是用戶。在本文中，系統(tǒng)帶寬的分配給一個(gè)用戶的部分可以被稱為“系統(tǒng)帶寬的用戶分配部分”或“用戶分配帶寬”。當(dāng)在本文中使用而未指定為發(fā)射終端或接收終端時(shí)的術(shù)語“終端”指，可以用于發(fā)射和/或接收信號的終端。術(shù)語“波長選擇開關(guān)”指被構(gòu)造成用于將一些量的光學(xué)帶寬從一個(gè)輸出切換至一個(gè)或多個(gè)輸出的裝置或一組裝置。在WDM系統(tǒng)中，信道可以被利用或未被利用。如本文所用，“被利用的信道”指包括信息載送信號的信道，并且“未被利用的信道”指不包括信息載送信號的信道。如本文中所用的術(shù)語“耦接”指一個(gè)系統(tǒng)元件所載送的信號通過其被給予“耦接”元件的任何連接、聯(lián)接、鏈接等。該“耦接"裝置不必直接彼此連接，并且可以被可以操作或改變該信號的中間部件或中間裝置分隔。
[0016]圖1A是與本發(fā)明一致的WDM通信系統(tǒng)100的一個(gè)示例性實(shí)施例的簡化方塊圖。圖1B圖解地圖示了用于圖1A圖示的系統(tǒng)的系統(tǒng)帶寬，示出了系統(tǒng)帶寬的不同部分被分配給不同的用戶。
[0017]通信系統(tǒng)100用于在從發(fā)射終端104至一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程定位接收終端106的光學(xué)路徑102上傳輸多個(gè)光學(xué)信道。示例性系統(tǒng)100可以是長距離海底系統(tǒng)，所述長距離海底系統(tǒng)被構(gòu)造成用于例如在5，000km或更多的距離內(nèi)將信道從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鳌１绢I(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，為了便于說明，通信系統(tǒng)100已經(jīng)被圖示為非常簡化的點(diǎn)至點(diǎn)單向系統(tǒng)。例如，發(fā)射終端104和接收終端106都可以被構(gòu)造成收發(fā)器或轉(zhuǎn)發(fā)器，借此每個(gè)發(fā)射終端104和接收終端106都可以被構(gòu)造成用于執(zhí)行發(fā)射功能和接收功能。然而，為了便于說明，在圖1中僅關(guān)于發(fā)射功能或接收功能圖示和描述終端。發(fā)射終端和接收終端可以包括圖1A未圖示的設(shè)備。發(fā)射終端104，例如，可以包括額外的光纖、波導(dǎo)、光學(xué)放大器、光學(xué)濾波器、色散補(bǔ)償模塊和耦接到光學(xué)路徑并且被稱為“波長終端設(shè)備”(WTE)的其它有源光學(xué)部件和無源光學(xué)部件。因而，僅通過說明性而非限制性的方法提供本文中圖示的示例性實(shí)施例。
[0018]如圖1B所示，整體的系統(tǒng)帶寬可以從較短的波長As延伸到較長的波長λ LO該系統(tǒng)帶寬的不同部分可以被分配給不同的用戶，從而沒有用戶具有包含不同用戶的用戶分配帶寬的任何部分的用戶分配帶寬。在圖示的實(shí)施例中，例如，λ^Ρ λ 2之間的光學(xué)帶寬已經(jīng)被分配給用戶1，人2和λ 3之間的帶寬已經(jīng)被分配給用戶2，并且λ ?和λ n+1之間的光學(xué)帶寬已經(jīng)被分配給用戶η。在與本發(fā)明一致的系統(tǒng)中，系統(tǒng)帶寬的不同部分可以分配給任意數(shù)量η的用戶，并且用戶可以具有相同量或不同量的例如成一個(gè)接續(xù)帶或多個(gè)非接續(xù)帶的形式的分配帶寬。
[0019]每個(gè)用戶都可以在其用戶分配帶寬中建立光學(xué)信道。在圖示的示例性實(shí)施例中，發(fā)射終端104包括與每個(gè)用戶相關(guān)聯(lián)的分尚的發(fā)射子系統(tǒng)105-1...105-n。每個(gè)子系統(tǒng)105-1…105-n都在對應(yīng)的用戶分配帶寬中生成信道和載荷功率，并且將信道和載荷功率聚集至占用光譜的相關(guān)聯(lián)帶中。
[0020]為了便于說明，僅在圖1A中具體地不出與用戶1相關(guān)聯(lián)的發(fā)射子系統(tǒng)105-1，應(yīng)該理解，其它發(fā)射子系統(tǒng)，例如105-n，可以以相同的或不同的構(gòu)造被構(gòu)建。在圖示的構(gòu)造中，發(fā)射子系統(tǒng)105-1包括多個(gè)變送器ΤΧΙ-ΤΧ^，所述多個(gè)變送器接收在相應(yīng)的數(shù)據(jù)路徑108-1...108-m上的數(shù)據(jù)，并且通過調(diào)制與用戶1相關(guān)聯(lián)的用戶分配帶寬中的相應(yīng)光學(xué)載波波長λΓ..上的數(shù)據(jù)來傳輸相應(yīng)的光學(xué)信號?？梢允褂酶鞣N調(diào)制格式和數(shù)據(jù)速率在信道波長λ Γ..λ?上調(diào)制數(shù)據(jù)。為了便于說明，以非常簡化的形式示出變送器ΤΧγ-ΤΧ^。每個(gè)發(fā)射器ΤΧγ-ΤΧ^都可以包括電力部件和光學(xué)部件，所述電力部件和光學(xué)部件被構(gòu)造成用于以其具有期望的振幅和調(diào)制的相關(guān)聯(lián)的波長發(fā)射光學(xué)信號。
[0021]發(fā)射子系統(tǒng)105-1還可以包括載荷設(shè)備109，以用于生成載荷功率以控制將到達(dá)一個(gè)或多個(gè)用戶控制單元(UCU) 120的信號的總功率。用于載荷設(shè)備109的多個(gè)構(gòu)造是已知的。由載荷設(shè)備109提供的載荷功率可以是成塊的放大式自發(fā)射(ASE)噪聲、信道化(削波)ASE或連續(xù)波調(diào)諧。用于載荷的額外光學(xué)功率可能在用戶分配帶寬中是需要的以滿足與對總功率、功率譜密度和峰值功率限制相關(guān)的策略。
[0022]傳輸信道波長λ ρ..λ n分別地被在多個(gè)光學(xué)路徑110-1-11011上載送至組合信道波長λ ρ..λ ?和來自載荷設(shè)備109的任何載荷功率的復(fù)用器，以在光學(xué)路徑113-1上形成用戶專用聚合光學(xué)信號。用于一個(gè)或多個(gè)額外用戶的發(fā)射子系統(tǒng)，例如系統(tǒng)105-η，可以在與其它用戶相關(guān)聯(lián)的光學(xué)路徑上，例如路徑113-η，類似地產(chǎn)生用戶專用聚合光學(xué)信號。然而，每個(gè)用戶都可以控制其相關(guān)聯(lián)的發(fā)射子系統(tǒng)105-1...105-n的特定構(gòu)造。發(fā)射子系統(tǒng)105-1...105-n因此可以包括建立用于每個(gè)用戶的不同傳輸特性的不同的硬件構(gòu)造。并且，雖然圖示的示例性實(shí)施例示出了定位在發(fā)射終端104中的發(fā)射子系統(tǒng)10