專利名稱：波分復(fù)用光信號(hào)的光傳輸設(shè)備和光傳輸控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光傳輸設(shè)備和光傳輸控制方法，更具體地，涉及一種用于放大和傳輸波分復(fù)用光信號(hào)的光傳輸設(shè)備和光傳輸控制方法。
背景技術(shù)：
在波分復(fù)用光傳輸系統(tǒng)中，需要將每一個(gè)波長的光信號(hào)保持在恒定功率處以便維持高質(zhì)量的傳輸特性。在波分復(fù)用光信號(hào)的功率變化中主要存在兩個(gè)因素，其因素是(1)波長數(shù)目的改變；以及(2)傳輸損耗的改變。當(dāng)波長數(shù)目改變時(shí)，所有光信號(hào)的總功率改變，然而每一個(gè)波長的光信號(hào)的功率沒有改變。另一方面，當(dāng)傳輸損耗改變時(shí)，光信號(hào)的總功率和每一個(gè)波長的光信號(hào)功率都改變。因?yàn)檫@些差異，當(dāng)出現(xiàn)功率變化時(shí)，必須改變對所傳輸?shù)墓庑盘?hào)的控制，具體地，當(dāng)波長數(shù)目改變時(shí)，每一個(gè)波長的光信號(hào)功率沒有改變，因此，不需要改變每一個(gè)波長的光信號(hào)功率。另一方面，當(dāng)傳輸損耗改變時(shí)，每一個(gè)波長的光信號(hào)功率改變，因此，需要改變每一個(gè)波長的光信號(hào)功率。
近年來，在波分復(fù)用光傳輸系統(tǒng)中，給光中繼局(opticalrepeating office)提供用于插入/分接任意波長的光信號(hào)的情況增加了。這使得可以容易地增加或減少傳輸波長的數(shù)目。在此，假設(shè)在輸入到光中繼局中的波分復(fù)用光信號(hào)中引起功率變化。在這種情況下，需要檢測功率變化是否是由波長數(shù)目的改變引起的或者是由傳輸損耗的變化引起的，以便保持高質(zhì)量的傳輸特性。在日本專利待審公開No.9-219696中公開了一種與此相關(guān)的技術(shù)。
在此公開的光放大設(shè)備同時(shí)放大波分復(fù)用光信號(hào)中的每一個(gè)信號(hào)。在放大操作中，光放大設(shè)備控制每一個(gè)波長(信道)的光信號(hào)電平的平均值，使之相對于輸入波長(信道)的數(shù)目的改變和輸入光信號(hào)的電平的變化保持恒定。具體地，配置光放大設(shè)備，使執(zhí)行自動(dòng)增益控制(AGC)的兩個(gè)光纖放大器級(jí)聯(lián)并且在光纖放大器之間插入可變光衰減器。因此，光放大設(shè)備檢測光信號(hào)電平以及波分復(fù)用數(shù)目(信道的數(shù)目)。此外，光放大設(shè)備獲得每一個(gè)波長(每一個(gè)信道)的光信號(hào)電平的平均值并且控制可變光衰減器的衰減量，以使平均值保持恒定。由波分復(fù)用數(shù)目檢測電路來執(zhí)行對波分復(fù)用數(shù)目的檢測。由平均電平檢測電路來執(zhí)行光信號(hào)電平的平均值的計(jì)算。
在此相關(guān)技術(shù)中，需要提供波分復(fù)用數(shù)目檢測電路，以便監(jiān)控波分復(fù)用數(shù)目。波分復(fù)用數(shù)目檢測電路將波分復(fù)用光信號(hào)解復(fù)用到每一個(gè)波長，并隨后檢測每一個(gè)波長的存在或不存在。此外，在此相關(guān)技術(shù)中，還需要提供平均電平檢測電路，以便獲得每一個(gè)波長的光信號(hào)電平的平均值。該相關(guān)技術(shù)需要這種昂貴的電路，并因此具有成本較高的問題。
因此，存在一種方法，其中由傳輸線的監(jiān)視信號(hào)(SV光)接收關(guān)于波長數(shù)目的信息。在日本專利待審公開NO.10-51057(專利族US6,157,481，US 6,198,572，以及US 6,144,485)中公開了一種與該方法相關(guān)的技術(shù)。在該相關(guān)技術(shù)中，將通知信道數(shù)目(波長的數(shù)目)改變的控制信號(hào)復(fù)用到波分復(fù)用光信號(hào)上并傳輸。然后，光放大設(shè)備提取所傳輸?shù)目刂菩盘?hào)，并因此接收光信號(hào)的信道數(shù)目的改變。然而，從前一級(jí)設(shè)備傳輸控制信號(hào)的時(shí)間至光放大設(shè)備接收該控制信號(hào)將花費(fèi)較長時(shí)間。例如，花費(fèi)大約幾秒，并且當(dāng)該時(shí)間段較長時(shí)，花費(fèi)幾十秒。因此，在光信號(hào)波長數(shù)目改變的時(shí)間和光放大設(shè)備接收關(guān)于改變的波長數(shù)目的信息的時(shí)間之間產(chǎn)生延遲時(shí)間。在該時(shí)間段期間，沒有執(zhí)行正確的控制，因此，輸出功率每信道(波長)偏離目標(biāo)值，引起傳輸質(zhì)量的劣化。因此，其中不能夠執(zhí)行及時(shí)控制的該相關(guān)技術(shù)存在可靠性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的典型特征是提供一種光傳輸設(shè)備和一種光傳輸控制方法，能夠相對于由波長數(shù)目的改變或者由傳輸損耗的變化而引起的輸入光信號(hào)中的功率變化的每一個(gè)，通過簡單的配置和控制操作，執(zhí)行正確的功率控制。
根據(jù)本發(fā)明的用于放大和中繼波分復(fù)用光信號(hào)的光傳輸設(shè)備包括(1)變化檢測單元，檢測波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化速率，并且將變化速率與設(shè)置值相比較；(2)光放大單元，以固定放大量放大波分復(fù)用光信號(hào)；(3)可變光衰減單元，可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)；(4)以及控制單元，根據(jù)改變速率來控制可變光衰減單元的衰減量。
本發(fā)明的放大和中繼波分復(fù)用光信號(hào)的光傳輸控制方法包括(1)檢測波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化速率；(2)將變化速率與設(shè)置值相比較；(3)以固定放大量放大波分復(fù)用光信號(hào)；(4)以及根據(jù)變化速率來恒定地或者可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)。
如上所述，當(dāng)在輸入光信號(hào)中出現(xiàn)功率變化時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的光傳輸設(shè)備和光傳輸控制方法能夠利用簡單的配置和控制操作，及時(shí)地確定功率變化是由波長數(shù)目的改變還是由傳輸損耗的變化引起的。因此，本發(fā)明具有可以執(zhí)行對于波長數(shù)目的改變和傳輸損耗的改變的每一個(gè)都適用的功率控制的作用。


參考附圖，從下面的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的典型方案、特征和優(yōu)點(diǎn)變得更為顯而易見，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的功能框圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的控制操作的示例的流程圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的控制操作的另一個(gè)示例的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中的功能方框圖；以及圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中的控制操作的示例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖，更詳細(xì)地說明用于執(zhí)行本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。作為特定實(shí)施例示出下面所述的實(shí)施例，以便提供對本發(fā)明的更好的理解，并且本發(fā)明的范圍不僅局限于這些實(shí)施例。
注意，在所附權(quán)利要求中所述的“光傳輸設(shè)備”、“變化檢測單元”、“光放大單元”、以及“可變光衰減單元”被具體實(shí)現(xiàn)為“光放大設(shè)備”、“輸入光功率變化檢測單元”、“光放大介質(zhì)”以及“可變光衰減器”，以被示出?！拜斎牍夤β首兓瘷z測單元”進(jìn)一步被具體實(shí)現(xiàn)為適當(dāng)具有“模擬/數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換器”、“寄存單元”、“比較單元”等的配置，以被示出。然而，為了清楚和容易理解而作為示例示出這些示例，并且本發(fā)明的范圍不僅局限于這些示例。
下面，參考附圖，說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的功能方框圖。光放大設(shè)備30包括輸入端口1；輸出端口2；光放大介質(zhì)(例如摻鉺光纖(EDF)等)3、4；可變光衰減器(下文中稱為VOA)5；光分路耦合器(下文中稱為CPL)6到9；光電轉(zhuǎn)換器(例如光電二極管，下文中稱為PD)10到13；光功率監(jiān)控單元(Opt-MoN)14到17；以及輸入光功率變化檢測單元18。此外，光放大設(shè)備30包括控制單元(CONT)19到21、針對泵浦光源的控制單元(Pump-LD CONT)23、24、以及泵浦光源(Pump-LD)25、26。
從上行傳輸線將波分復(fù)用光信號(hào)(下文中稱為WDM信號(hào))輸入到輸入端口1。從輸出端口2，將放大的WDM信號(hào)輸出到下行傳輸線。將光放大介質(zhì)3、4級(jí)聯(lián)，并且將VOA 5插入在光放大介質(zhì)之間。注意，可以將VOA 5插入在光放大介質(zhì)3的前一級(jí)中或者在光放大介質(zhì)4的后一級(jí)中。VOA 5能夠以可變值衰減WDM信號(hào)。光放大介質(zhì)3、4通過自動(dòng)增益控制(AGC)放大WDM信號(hào)。因此，監(jiān)控并控制光放大介質(zhì)3、4的輸入/輸出功率，以使光放大介質(zhì)3、4的增益保持恒定。具體地，光放大介質(zhì)3的輸入功率和輸出功率分別由CPL 6、7進(jìn)行分路。PD 10、11將由CPL 6、7分路的光功率轉(zhuǎn)換為電流值。光功率監(jiān)控單元14、15監(jiān)控PD 10、11的電流值，并隨即將監(jiān)控值提供給控制單元19?？刂茊卧?9產(chǎn)生控制信號(hào)，以使光放大介質(zhì)3的增益保持恒定，并隨后將控制信號(hào)提供給針對泵浦光源的控制單元23。泵浦光源的控制單元23通過控制泵浦光源25的輸出功率，來執(zhí)行光放大介質(zhì)3的增益控制。與光放大介質(zhì)3類似，光放大介質(zhì)4受到CPL 8、9、PD 12、13、光功率監(jiān)控單元16、17、控制單元20、泵浦光源的控制單元24以及泵浦光源26的增益控制。注意，每一個(gè)設(shè)備和單元的功能與光放大介質(zhì)3的情況中的相同，并因此，省略其解釋。
輸入光功率變化檢測單元18通過使用光功率監(jiān)控單元14的輸出作為輸入，來檢測輸入光功率的變化。控制單元21根據(jù)來自輸入光功率變化檢測單元18的輸入光功率變化檢測輸出和來自光功率監(jiān)控單元17的監(jiān)控輸出，產(chǎn)生針對VOA 5的控制信號(hào)。具體地，控制單元21根據(jù)由輸入光功率變化檢測單元18檢測到的輸入光功率變化速率，確定光功率變化的原因。然后，控制單元21控制VOA 5的衰減量，以使由光功率監(jiān)控單元17監(jiān)控的光放大設(shè)備的輸出光功率達(dá)到目標(biāo)值(設(shè)置值)。
下面，說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的操作。
在插入/分接任意波長光信號(hào)的系統(tǒng)中，除了傳輸損耗改變的情況之外，在波長數(shù)目改變的情況下輸入到光放大設(shè)備的光功率同樣改變。在傳輸損耗改變和波長數(shù)目改變的情況下，優(yōu)選地改變VOA的控制。即，當(dāng)波長數(shù)目改變時(shí)，輸入光功率每信道(波長)沒有改變。因此，在VOA 5中，不改變衰減量并且使之保持在固定值。利用這種控制操作，可以使光放大設(shè)備30中的輸出每信道保持恒定。另一方面，當(dāng)傳輸損耗改變時(shí)，輸入光功率每信道改變。因此，控制單元21改變VOA5的衰減量，以抵消傳輸損耗的變化。具體地，當(dāng)傳輸損耗增加時(shí)，控制單元21減少VOA 5的衰減量，并且相反地，當(dāng)傳輸損耗減少時(shí)，控制單元21增加VOA 5的衰減量。利用這種控制操作，可以使光放大設(shè)備30中的輸出保持每信道恒定。注意，優(yōu)選地控制光放大介質(zhì)3、4的放大增益，使之固定在使放大增益曲線的平坦特性優(yōu)化的值處。
為了滿足上述要求，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例如下操作。
在圖1中，經(jīng)由輸入端口1將通過傳輸線傳輸?shù)腤DM信號(hào)輸入到光放大設(shè)備30。輸入的WDM信號(hào)經(jīng)由多個(gè)CPL6、7、8、9，由光放大介質(zhì)3放大、由VOA 5衰減一次、并且由光放大介質(zhì)4再次放大。按照這種方式，將放大的WDM信號(hào)從輸出端口2輸出到光放大設(shè)備30的輸出側(cè)。注意，如上所述，監(jiān)控并控制光放大介質(zhì)3，以使其放大增益保持恒定。類似地，同樣監(jiān)控和控制光放大介質(zhì)4，以使其放大增益保持恒定。
接下來，詳細(xì)說明VOA 5的控制。將由CPL 6分路到PD 10的WDM信號(hào)的光功率轉(zhuǎn)換為電流值。然后，將電流值輸出到光功率監(jiān)控單元14，在光功率監(jiān)控單元14中監(jiān)控輸入到光放大設(shè)備30的光功率。將監(jiān)控值發(fā)送到控制單元19以及輸入光功率變化檢測單元18，在輸入光功率變化檢測單元18中檢測輸入光功率的變化速率。然后，控制單元21根據(jù)檢測值，選擇性地控制VOA 5。具體地，當(dāng)變化速率高于固定速率時(shí)，確定變化是由波長數(shù)目改變所引起的輸入光功率的變化。然后，控制單元21使VOA 5的衰減量保持原樣，不改變衰減量。另一方面，當(dāng)變化速率等于或低于固定速率時(shí)，確定變化是由傳輸損耗所引起的輸入光功率的變化。然后，控制單元21根據(jù)來自光功率監(jiān)控單元17的信息，來控制VOA 5的衰減量，以使輸出端口2中的輸出光功率成為變化之前的值。具體地，當(dāng)輸入光功率減少時(shí)，控制單元21減少VOA 5的衰減量，并且另一方面，當(dāng)輸入光功率增加時(shí)，控制單元21增加VOA 5的衰減量。利用這種控制操作，使光放大設(shè)備的輸出每信道保持恒定。
根據(jù)所設(shè)置的檢測時(shí)間段中光功率變化的等級(jí)，可以確定波長數(shù)目的改變。在去除光纖時(shí)在近似1到100ms(毫秒)的時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)光功率變化(功率減少)。此外，在光發(fā)射機(jī)關(guān)閉或者故障時(shí)在幾到幾十μs量級(jí)的時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)光功率變化(功率減少)，并且發(fā)射機(jī)的上升時(shí)間段(功率增加)在1毫秒的量級(jí)上。
因此，將變化檢測時(shí)間段設(shè)置為幾百毫秒或更少。此外，為了提高判決精度，優(yōu)選地將變化檢測時(shí)間段設(shè)置為100毫秒或更少。然后，將設(shè)置檢測時(shí)間段內(nèi)的光功率變化與光功率變化的設(shè)置判決閾值(設(shè)置值)進(jìn)行比較。作為判決閾值的示例，大于1dB(分貝)的設(shè)置檢測時(shí)間段內(nèi)的光功率變化被設(shè)置為波長數(shù)目的改變，并且等于或小于1dB的光功率變化被設(shè)置為傳輸損耗的改變。注意，不必說，設(shè)定檢測時(shí)間段內(nèi)的判決閾值不局限于上述的1dB值，并且可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，以便與傳輸系統(tǒng)相對應(yīng)。
此外，可以由硬件或軟件來構(gòu)成輸入光功率變化檢測單元18。注意，當(dāng)由軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)，輸入光功率變化檢測單元18具有可以靈活地改變設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)。
下面，示出由軟件構(gòu)成光功率檢測單元14和輸入光功率變化檢測單元18的示例。首先，從PD 10將電流值提供給光功率監(jiān)控單元14，并且將其轉(zhuǎn)換為電壓值，該電壓值經(jīng)過模擬/數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換。此外，由光功率監(jiān)控單元14根據(jù)PD 10的光電轉(zhuǎn)換效率值、光功率監(jiān)控單元14的電流和電壓之間的轉(zhuǎn)換公式等來計(jì)算光放大設(shè)備30的輸入端口1中的輸入光功率。具體地，由運(yùn)算放大器和對數(shù)放大器(LOG AMP)等對來自PD 10的電流進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換。此外，由AD轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。然后，由處理器(CPU中央處理單元，DSP數(shù)字信號(hào)處理等)根據(jù)數(shù)字值來計(jì)算輸入光功率。接下來，輸入光功率變化檢測單元18在固定時(shí)間段將光功率監(jiān)控單元14所計(jì)算的輸入光功率連續(xù)地存儲(chǔ)在寄存器中。然后，輸入光功率變化檢測單元18計(jì)算設(shè)置時(shí)間段之前(例如100毫秒之前)的輸入光功率和當(dāng)前的輸入光功率之間的差值，并隨后將差值與判決閾值進(jìn)行比較。最后，將比較結(jié)果通知給控制單元21。
注意，輸入光功率變化檢測單元18可以使用設(shè)置了具有微分功能的電路的微分檢測器作為硬件，以便檢測變化速率。微分檢測器還具有與上述軟件相同的功能。
接下來，利用流程圖，來解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制操作。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制操作的示例的流程圖。首先，在輸入光功率變化檢測單元18中檢測輸入光功率(在步驟S1中的“光功率值P1”)。接下來，在設(shè)置時(shí)間段結(jié)束之后(在變化檢測時(shí)間段結(jié)束之后)檢測輸入光功率(步驟S2中的“光功率值P2”)。根據(jù)這些檢測結(jié)果來計(jì)算變化速率。實(shí)質(zhì)上，計(jì)算變化檢測時(shí)間段內(nèi)的絕對值(P2-P1)。然后，當(dāng)輸入光功率的變化大于設(shè)置光功率變化的判決閾值(設(shè)置值)時(shí)“是(變化速率高)”，處理前進(jìn)到步驟S4。在步驟S4，控制單元21控制VOA 5，以使VOA 5的衰減量保持不變和恒定。換句話說，將VOA的衰減量控制為在光功率變化之前和之后的相同值。另一方面，當(dāng)輸入光功率的變化不大于判決閾值時(shí)“否(變化速率低)”，處理前進(jìn)到步驟S5。在步驟S5，控制單元21控制VOA，以使光功率監(jiān)控單元17中的輸出端口的輸出光功率保持恒定。換句話說，將VOA 5的衰減量控制為在光功率變化之前和之后不同，以使光放大設(shè)備的輸出光功率保持恒定。更具體地，為了抵消光功率變化，當(dāng)光功率變化值(P2-P1)為正(傳輸損耗減少)時(shí)，增加VOA 5的衰減量，并且當(dāng)光功率變化值(P2-P1)為負(fù)(傳輸損耗增加)時(shí)，減少VOA 5的衰減量。因此，控制放大之后的輸出光功率，以保持為光功率變化發(fā)生之前的值。
圖3是示出了控制操作的另一個(gè)示例的流程圖。該示例與圖2的控制操作不同之處在于在開始操作時(shí)利用某種方式輸入關(guān)于波長數(shù)目的信息并且使用該信息。注意，由相同參考符號(hào)表示與圖2相同的步驟，并且省略其解釋。
在該示例中，在下面幾點(diǎn)上進(jìn)一步提出發(fā)明。光放大設(shè)備30預(yù)先利用某種方式(手動(dòng)輸入等)接收關(guān)于波長數(shù)目的信息(步驟S0)。然后，在步驟S3中，當(dāng)光功率變化“絕對值(P2-P1)”不大于判決閾值時(shí)“否”(光功率變化速率低)，處理前進(jìn)到步驟S5’。在步驟S5’中，控制單元21不進(jìn)行“控制VOA以使輸出端口的輸出功率保持恒定”，而是“控制VOA以使輸出端口的輸出功率達(dá)到(目標(biāo)值/信道×波長數(shù)目)的功率”。按照這種方式，通過使用波長數(shù)目，可以執(zhí)行控制。
如上所述，本實(shí)施例具有下面的作用。
首先，通過簡單的配置和方法，可以確定在波長數(shù)目改變時(shí)輸入光功率的變化和傳輸損耗改變時(shí)輸入光功率的變化之間的差。結(jié)果，與這些變化相對，可以正確地改變控制，以便可以正確地執(zhí)行可變光衰減器的輸出控制。
其次，可以在非常短的時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行確定(例如，約幾百毫秒，甚至10毫秒或更少)，以便可以實(shí)現(xiàn)可變光衰減器的高速控制。因此，可以沒有時(shí)滯地使輸出每信道保持恒定，結(jié)果，可以構(gòu)成高可靠性的系統(tǒng)。
第三，在由軟件執(zhí)行光功率變化速率的確定處理的情況下，還可以使用設(shè)備中已有的電路布置，從而可以以低成本實(shí)現(xiàn)確定處理，而不需要添加任何的附加電路。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中的功能方框圖。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中的光放大設(shè)備31的配置與第一實(shí)施例的配置不同之處在于控制單元22根據(jù)傳輸線的監(jiān)視信號(hào)來接收關(guān)于波長數(shù)目的信息。注意，由相同的參考數(shù)字表示與圖1相同的配置框，并且省略其解釋。
除了執(zhí)行第一實(shí)施例的控制單元21的功能之外，控制單元22周期地接收關(guān)于波長數(shù)目的信息。此外，控制單元22根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，一直使輸出每信道(波長)保持恒定。注意，可以預(yù)先在控制單元22中設(shè)置適當(dāng)?shù)妮敵鲋得啃诺?，從而控制單?2控制VOA 5以便產(chǎn)生輸出值。與輸出值相關(guān)聯(lián)地，控制單元22執(zhí)行來自光功率監(jiān)控單元17的輸出值信息的反饋操作，以便控制VOA。注意，根據(jù)波分復(fù)用傳輸技術(shù)，通過使用具有與主信號(hào)波長不同波長的監(jiān)視信號(hào)(SV光)，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于波長數(shù)目的信息的接收。圖4示出了一種典型配置，其中，由傳輸線監(jiān)視信號(hào)檢測單元27從自傳輸線分路出來的SV光接收關(guān)于波長數(shù)目的信息。然而，關(guān)于波長數(shù)目的信息的接收不局限于由該配置執(zhí)行，而是可以利用各種方式來執(zhí)行。
在本實(shí)施例中，光放大設(shè)備31周期地接收關(guān)于波長數(shù)目的信息。因此，控制單元22控制VOA的衰減量，以使輸出每信道達(dá)到目標(biāo)值(設(shè)置值)。然而，從前一級(jí)設(shè)備傳送監(jiān)視信號(hào)要花費(fèi)大約幾秒到幾十秒(當(dāng)時(shí)間段較長時(shí))。因此，與第一實(shí)施例的情況相同，控制單元22控制VOA的衰減量，直到其接收該信息。具體地，當(dāng)發(fā)生光功率變化時(shí)，控制單元22首先根據(jù)輸入光功率變化檢測單元18所檢測的光功率變化速率，確定光功率變化是由波長數(shù)目的改變還是由傳輸損耗的變化而引起的。然后，控制單元22根據(jù)確定，選擇性地改變對VOA的衰減量的控制。其后，當(dāng)接收到由SV光傳送的關(guān)于波長數(shù)目的信息時(shí)，控制單元22根據(jù)該信息檢查對VOA的控制。
具體地，當(dāng)根據(jù)光功率變化速率的檢測而確定光功率變化是由波長數(shù)目的改變引起的時(shí)，并且當(dāng)在控制之后更新關(guān)于波長數(shù)目的信息以使VOA的衰減量保持恒定時(shí)，控制單元22調(diào)整VOA的控制，以使輸出光功率達(dá)到輸出目標(biāo)值每信道。另一方面，當(dāng)根據(jù)光功率變化速率的檢測而確定光功率變化是由傳輸損耗的變化引起的時(shí)，并且當(dāng)在控制VOA之后更新關(guān)于波長數(shù)目的信息以使輸出每信道保持恒定時(shí)，控制單元22同樣調(diào)整VOA的控制，以使輸出光功率達(dá)到輸出目標(biāo)值每信道。
接下來，利用流程圖，解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的操作。
圖5是示出了控制單元22中控制操作的流程圖。注意，在圖5中，由相同的參考符號(hào)表示與圖3相同的步驟。與第一實(shí)施例相類似，在前進(jìn)到步驟S3之后，當(dāng)輸入光功率大于設(shè)定光功率變化的判決閾值(設(shè)定值)“是(變化速率高)”時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S4。在步驟S4中，控制單元22執(zhí)行控制，以使VOA 5的衰減量不變并且保持恒定。其后，控制單元22接收關(guān)于波長數(shù)目的信息，并且確定更新信息的存在或不存在(步驟6)。然后，當(dāng)不更新關(guān)于波長數(shù)目的信息時(shí)(在“否”的情況下)，控制單元22繼續(xù)執(zhí)行上述控制操作。當(dāng)更新關(guān)于波長數(shù)目的信息時(shí)(在“是”的情況下)，控制單元22根據(jù)該信息，控制VOA5的衰減量，以使輸出端口2中的輸出功率達(dá)到(輸出目標(biāo)值每信道×波長數(shù)目)的功率(步驟S7)。注意，控制單元22根據(jù)來自光功率監(jiān)控單元17的信息，調(diào)整輸出端口2中的輸出功率。
另一方面，在步驟S3中，當(dāng)輸入光功率變化不大于判決閾值“否(變化速率低)”時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S5’。在步驟S5’中，控制單元22控制VOA 5的衰減量，以使輸出端口2中的輸出功率達(dá)到(輸出目標(biāo)值每信道×波長數(shù)目X)的功率，與預(yù)先設(shè)置的波長數(shù)目X相對應(yīng)。其后，當(dāng)接收到更新的關(guān)于波長數(shù)目的信息時(shí)(在步驟S8中為“是”)，控制單元22控制VOA 5的衰減量，以使輸出端口2的輸出功率達(dá)到(輸出目標(biāo)值每信道×波長數(shù)目Y)的功率(步驟S9)，與更新的波長數(shù)目(Y)相對應(yīng)。注意，控制單元22根據(jù)來自光功率監(jiān)控單元17的信息，類似地調(diào)整輸出端口2中的輸出功率。
除了第一實(shí)施例的作用之外，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例具有下面的作用。
在第二實(shí)施例中，根據(jù)光功率變化速率，確定波長數(shù)目的改變或傳輸損耗的變化，其后進(jìn)一步接收關(guān)于波長數(shù)目的信息，從而可以更正確地控制VOA。具體地，即使在易于做出錯(cuò)誤判決的情況下，例如在同時(shí)出現(xiàn)波長數(shù)目的改變和傳輸損耗的變化的情況下，可以執(zhí)行更準(zhǔn)確的操作。因?yàn)橥ㄟ^根據(jù)光功率變化速率檢測的快速判決和隨后的根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息的接收的更準(zhǔn)確判決的協(xié)同作用來執(zhí)行操作。此外，在檢測到與判決閾值非常接近的光功率變化速率的情況下根據(jù)本實(shí)施例的配置同樣有效。如上所述，接收關(guān)于波長數(shù)目的信息花費(fèi)很長時(shí)間。然而，在本實(shí)施例中，在接收關(guān)于波長數(shù)目的信息之前根據(jù)光功率變化速率做出快速判決，因此，不必說，在該時(shí)間段期間可以執(zhí)行跟隨光功率變化的操作。
下面，解釋上述實(shí)施例的修改。
由獨(dú)立的塊示出了在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中所示的控制單元19、20、21(參見圖1)。然而，還可以由一個(gè)CPU(處理器)構(gòu)成這些塊。類似地，同樣可以由一個(gè)CPU構(gòu)成第二實(shí)施例中所示的控制單元19、20、22(參見圖4)。則，可以將圖2、圖3、圖5中所示的操作流程預(yù)先存儲(chǔ)在例如ROM的記錄介質(zhì)中。此外，可以由CPU讀取和執(zhí)行預(yù)先存儲(chǔ)的操作流程。
光放大介質(zhì)3、4不局限于EDF，而是對于光放大介質(zhì)3、4，還可以使用摻雜有其他材料的光纖，例如摻鐠光纖(PDF)，以及由半導(dǎo)體組成的光放大器。此外，光放大介質(zhì)不局限于由兩個(gè)級(jí)構(gòu)成，而是可以由單個(gè)級(jí)或者由多于兩個(gè)的級(jí)構(gòu)成。類似地，VOA不局限于由單個(gè)級(jí)構(gòu)成，而是可以由多個(gè)級(jí)構(gòu)成。此外，在圖1所示的示例中，VOA 5被設(shè)置在光放大介質(zhì)3、4之間。然而，可以將VOA 5設(shè)置在多個(gè)光放大介質(zhì)的前端和末端，或者可以設(shè)置在可選位置。此外，可以將具有各種可變系統(tǒng)的衰減器用作VOA，例如光類型和機(jī)械類型。此外，可以不從傳輸線的監(jiān)視信號(hào)中獲得關(guān)于波長數(shù)目的信息，而是經(jīng)由不同路徑從前一級(jí)的設(shè)備發(fā)送所述信息。
盡管結(jié)合特定典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，應(yīng)該理解，本發(fā)明所涵蓋的主旨不局限于這些特定實(shí)施例。相反地，本發(fā)明的主旨意欲包含可以包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有變體、修改和等效物。
此外，發(fā)明人的目的是保留所要求發(fā)明的所有等效物，即使稍后在訴訟期間權(quán)利要求被修改。
權(quán)利要求
1.一種用于放大和中繼波分復(fù)用光信號(hào)的光傳輸設(shè)備，包括變化檢測單元，檢測波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化速率，并且將變化速率與設(shè)置值相比較；光放大單元，以固定放大量放大波分復(fù)用光信號(hào)；可變光衰減單元，可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)；以及控制單元，根據(jù)改變速率來控制可變光衰減單元的衰減量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳輸設(shè)備，其中，當(dāng)變化速率高于設(shè)置值時(shí)，控制單元不改變可變光衰減單元的衰減量，以及當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，控制單元改變可變光衰減單元的衰減量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光傳輸設(shè)備，其中，當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，控制單元改變可變光衰減單元的衰減量，以使從光傳輸設(shè)備輸出的波分復(fù)用光信號(hào)的功率保持恒定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光傳輸設(shè)備，其中，當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，控制單元改變可變光衰減單元的衰減量，以使從光傳輸設(shè)備輸出的光信號(hào)每波長的功率保持在輸出目標(biāo)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳輸設(shè)備，其中，根據(jù)在設(shè)置時(shí)間段內(nèi)波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化量來計(jì)算變化速率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光傳輸設(shè)備，其中，設(shè)置時(shí)間段是幾百毫秒或更少。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳輸設(shè)備，其中，變化檢測單元包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，執(zhí)行波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換；寄存單元，在每一個(gè)指定時(shí)間段連續(xù)地存儲(chǔ)數(shù)字轉(zhuǎn)換值；以及比較單元，根據(jù)設(shè)置時(shí)間段內(nèi)數(shù)字轉(zhuǎn)換值的變化量來計(jì)算變化速率，并且將變化速率與設(shè)定值進(jìn)行比較。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光傳輸設(shè)備，其中，由處理器構(gòu)成變化檢測單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光傳輸設(shè)備，其中，由一個(gè)處理器構(gòu)成變化檢測單元和控制單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳輸設(shè)備，其中，由設(shè)置了具有微分功能的電路的微分檢測器構(gòu)成變化檢測單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳輸設(shè)備，其中，設(shè)置值是在幾百毫秒內(nèi)的1dB改變。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳輸設(shè)備，其中，控制單元還接收關(guān)于波長數(shù)目的信息，并且根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，控制可變光衰減單元的衰減量。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光傳輸設(shè)備，其中，控制單元還接收關(guān)于波長數(shù)目的信息，并且當(dāng)變化速率高于設(shè)置值時(shí)，控制單元根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，控制可變光衰減單元的衰減量，以使光信號(hào)每波長的輸出功率保持恒定。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光傳輸設(shè)備，其中，控制單元還接收關(guān)于波長數(shù)目的信息，并且當(dāng)變化速率高于設(shè)置值時(shí)，控制單元根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，控制可變光衰減單元的衰減量，以使光信號(hào)每波長的輸出功率保持為目標(biāo)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光傳輸設(shè)備，其中，控制單元還接收關(guān)于波長數(shù)目的信息，并且當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，控制單元根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，控制可變光衰減單元的衰減量，以使光信號(hào)每波長的輸出功率保持恒定。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光傳輸設(shè)備，其中，控制單元還接收關(guān)于波長數(shù)目的信息，并且當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，控制單元根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，控制可變光衰減單元的衰減量，以使光信號(hào)每波長的輸出功率保持為目標(biāo)值。
17.一種用于放大和中繼波分復(fù)用光信號(hào)的光傳輸設(shè)備，包括變化速率檢測裝置，檢測波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化速率，并且將變化速率與設(shè)置值相比較；光放大裝置，以固定放大量放大波分復(fù)用光信號(hào)；可變光衰減裝置，可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)；以及控制裝置，根據(jù)變化速率來控制可變光衰減裝置的衰減量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光傳輸設(shè)備，其中，當(dāng)變化速率高于設(shè)置值時(shí)，控制裝置不改變可變光衰減裝置的衰減量，以及當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，控制裝置改變可變光衰減裝置的衰減量。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光傳輸設(shè)備，其中，當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，控制裝置改變可變光衰減裝置的衰減量，以使從光傳輸設(shè)備輸出的波分復(fù)用光信號(hào)的功率保持恒定。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光傳輸設(shè)備，其中，當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，控制裝置改變可變光衰減裝置的衰減量，以使從光傳輸設(shè)備輸出的光信號(hào)每波長的功率保持為輸出目標(biāo)值。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光傳輸設(shè)備，其中，根據(jù)在設(shè)置時(shí)間段內(nèi)波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化量來計(jì)算變化速率。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光傳輸設(shè)備，其中，設(shè)置時(shí)間段是幾百毫秒或更少。
23.一種放大和中繼波分復(fù)用光信號(hào)的光傳輸控制方法，包括檢測波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化速率；將變化速率與設(shè)置值相比較；以固定放大量放大波分復(fù)用光信號(hào)；以及根據(jù)變化速率來恒定地或者可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光傳輸控制方法，還包括當(dāng)變化速率高于設(shè)置值時(shí)，恒定地衰減波分復(fù)用光信號(hào)；以及當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光傳輸控制方法，其中，當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)，以使波分復(fù)用光信號(hào)的輸出功率保持恒定。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光傳輸控制方法，其中，當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)，以使波分復(fù)用光信號(hào)每波長的輸出功率處于輸出目標(biāo)值。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光傳輸控制方法，其中，根據(jù)在設(shè)置時(shí)間段內(nèi)波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化量來計(jì)算變化速率。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光傳輸控制方法，其中，設(shè)置時(shí)間段是幾百毫秒或更少。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光傳輸控制方法，還包括執(zhí)行波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換；在每一個(gè)指定時(shí)間段連續(xù)地存儲(chǔ)數(shù)字轉(zhuǎn)換值；以及根據(jù)設(shè)置時(shí)間段內(nèi)數(shù)字轉(zhuǎn)換值的變化量來計(jì)算變化速率；以及將變化速率與設(shè)置值相比較。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光傳輸控制方法，其中，由處理器執(zhí)行所述步驟。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光傳輸控制方法，其中，由設(shè)置了具有微分功能的電路的微分檢測器來執(zhí)行所述步驟。
32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光傳輸控制方法，其中，設(shè)置值是在幾百毫秒內(nèi)的1dB改變。
33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光傳輸控制方法，還包括接收關(guān)于波長數(shù)目的信息；以及根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光傳輸控制方法，其中，當(dāng)變化速率高于設(shè)置值時(shí)，根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，衰減波分復(fù)用光信號(hào)，以使光信號(hào)每波長的輸出功率保持恒定。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光傳輸控制方法，其中，當(dāng)變化速率高于設(shè)置值時(shí)，根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，衰減波分復(fù)用光信號(hào)，以使光信號(hào)每波長的輸出功率保持為目標(biāo)值。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光傳輸控制方法，其中，當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，衰減波分復(fù)用光信號(hào)，以使光信號(hào)每波長的輸出功率保持恒定。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光傳輸控制方法，其中，當(dāng)變化速率低于設(shè)置值時(shí)，根據(jù)關(guān)于波長數(shù)目的信息，衰減波分復(fù)用光信號(hào)，以使光信號(hào)每波長的輸出功率保持為目標(biāo)值。
全文摘要
一種用于放大和中繼波分復(fù)用光信號(hào)的光傳輸設(shè)備，包括(1)變化檢測單元，檢測波分復(fù)用光信號(hào)的輸入功率的變化速率，并且將變化速率與設(shè)置值相比較；(2)光放大單元，以固定放大量放大波分復(fù)用光信號(hào)；(3)可變光衰減單元，可變地衰減波分復(fù)用光信號(hào)；(4)以及控制單元，根據(jù)改變速率來控制可變光衰減單元的衰減量。
文檔編號(hào)H04B10/17GK1832385SQ200610058978
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者清水克彥 申請人:日本電氣株式會(huì)社