專利名稱：光傳輸系統(tǒng)以及通過復(fù)用無色散控制信號對主信號的波長色散進行補償?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光傳輸系統(tǒng)以及更具體地說，涉及光傳輸系統(tǒng)以及用 于光主信號的波長色散的補償方法，其中該波長色散發(fā)生在通過長距 離光傳輸鏈路的傳輸中。
背景技術(shù)：
長距離光傳輸鏈路包含被設(shè)置在光傳輸鏈路發(fā)送端的光發(fā)送器， 以及在鏈路接收端處的光接收器。光發(fā)送器接收來自用戶發(fā)送器的光 信號，并將其轉(zhuǎn)換成預(yù)先設(shè)定波長和預(yù)先設(shè)定功率水平的光信號，并 經(jīng)過傳輸鏈路將該光信號發(fā)送到光接收器。 一接收到光信號，光接收 器將其轉(zhuǎn)換成用于色散補償過程的電信號，并將其重新轉(zhuǎn)換成波長和 功率符合特定標(biāo)準(zhǔn)的光信號，并將該光信號發(fā)送到用戶接收器。當(dāng)沿 著傳輸鏈路傳播的光信號具有高于40G比特/秒每信道的比特率時，特 別地，色散補償濾光器(光纖)被設(shè)置在傳輸鏈路中，用于抑制固定 數(shù)量的傳播光信號的波長色散，以及光接收器，其被設(shè)置為具有可變 色散補償電路，用于以隨時間而變化的數(shù)量來抑制波長色散影響。光 接收器具有可變色散補償電路和聯(lián)合控制電路，用于抑制鏈路的的波長色散的可變數(shù)量。日本專利公開2004-228925公開了本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)方法。依據(jù) 該現(xiàn)有技術(shù)，光正弦監(jiān)控信號與光主信號進行波長復(fù)用并被發(fā)送。在傳輸中，光監(jiān)控信號以與光主信號同樣的方式受到鏈路的波長色散效 果影響。在鏈路的接收端處，光監(jiān)控信號被從光主信號中解復(fù)用出來， 轉(zhuǎn)換成電信號并與參考正弦信號進行比較以檢測相差。基于檢測的相 差，可變色散補償電路進行控制以對光主信號的波長色散的可變分量 進行補償。然而，現(xiàn)有技術(shù)的光接收器僅依賴于內(nèi)部信息控制色散補償電路。 因此，當(dāng)發(fā)生幀失調(diào)同步時，傳輸系統(tǒng)不能確定其是否由于不恰當(dāng)?shù)?色散補償或是由于不穩(wěn)定的光信號傳輸功率引起的。現(xiàn)有技術(shù)中又一 個已知的光傳輸系統(tǒng)使用光主信號的開銷用于遙控和監(jiān)控的目的。然 而，當(dāng)在接收信號中發(fā)生幀失調(diào)同步時，該傳輸系統(tǒng)不能執(zhí)行其遙控 和監(jiān)控功能。發(fā)明內(nèi)容因而，本發(fā)明的示例性目的在于通過將光主信號與遙控和監(jiān)控 (RCM)信號進行復(fù)用，提供對發(fā)送的光主信號的波長色散補償，其 中遙控和監(jiān)控信號的頻率很低，以至于其不受光傳輸媒介的波長色散 效應(yīng)的影響。依據(jù)本發(fā)明的示例性方面，提供了一種光傳輸系統(tǒng)，其包含復(fù)用 器裝置，其用于產(chǎn)生包含主信號和控制信號的光復(fù)用信號，并將該光 復(fù)用信號發(fā)送到光傳輸媒介的發(fā)送端，其中控制信號的頻率低于主信 號的頻率，從而在傳輸中控制信號不受波長色散的影響，解復(fù)用器裝 置，其用于在傳輸媒介的接收端處接收光復(fù)用信號，并從中恢復(fù)主信 號和控制信號，可變色散補償器裝置，其用于對恢復(fù)的主信號的波長 色散進行補償，檢測器裝置，其用于從可變色散補償器裝置的輸出信 號中檢測對恢復(fù)的主信號的波長色散進行補償所必需的補償量，以及 控制裝置，其用于依據(jù)補償量和恢復(fù)的控制信號，對可變色散補償器 裝置進行控制。依據(jù)另一個示例性方面，本發(fā)明提供了一種光傳輸方法，其包含 步驟(a)產(chǎn)生包含主信號和控制信號的光復(fù)用信號，并將該光復(fù)用信 號發(fā)送到光傳輸媒介的發(fā)送端，其中該控制信號的頻率低于主信號的 頻率，從而在通過媒介的傳輸中，控制信號不受到波長色散的影響，(b)在傳輸媒介的接收端處接收光復(fù)用信號，并從中恢復(fù)主信號和控 制信號，(C)檢測對恢復(fù)的主信號的波長色散進行補償所必需的補償 量，以及(d)依據(jù)補償量和恢復(fù)的控制信號，對恢復(fù)的主信號的波長 色散進行補償。


參考下面的附圖，對本發(fā)明進行詳細描述，其中 圖1示出了本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，其中主信號和控制信 號被頻分復(fù)用成為用于傳輸?shù)墓鈴?fù)用信號；圖2示出了圖l系統(tǒng)中出現(xiàn)的幅度調(diào)制頻分復(fù)用信號的信號成分；以及圖3示出了本發(fā)明的修改的光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，其中主信號和 控制信號被波分復(fù)用成為用于傳輸?shù)墓鈴?fù)用信號。
具體實施方式
現(xiàn)在參考圖1，其示出了依據(jù)本發(fā)明示例性實施例的長距離光傳 輸系統(tǒng)。光傳輸系統(tǒng)包含光發(fā)送器12，其接收來自傳輸系統(tǒng)上游側(cè)的 用戶發(fā)送器11的光信號，并向光傳輸鏈路13發(fā)送其輸出，以及光接 收器14，其經(jīng)過光傳輸鏈路13接收光發(fā)送器12的輸出，并將該光信 號作為用戶發(fā)送器11的原始光信號的復(fù)制品發(fā)送到系統(tǒng)下游側(cè)的用戶 接收器15。光發(fā)送器12包含光電轉(zhuǎn)換器101，其把來自用戶發(fā)送器11的光 信號轉(zhuǎn)換成電信號，以及時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路102，其恢復(fù)原始數(shù)據(jù)和 時鐘信號，并饋入信號處理電路103。信號處理電路103執(zhí)行幀同步和監(jiān)控，以及對從數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù) 電路102中輸出的數(shù)據(jù)的前向糾錯，并將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)輸出到光調(diào) 制器105，其中該光調(diào)制器形成了頻分復(fù)用器的部分。另一方面，激光 束從激光器107入射進入光幅度調(diào)制器106，在這里激光束與遙控和監(jiān) 控(RCM)發(fā)送電路108的輸出信號進行幅度調(diào)制從而產(chǎn)生光RCM信 號。光RCM信號被光調(diào)制器105幅度調(diào)制到信號處理電路103的輸出 上，產(chǎn)生了包含主信號和控制信號的光頻分復(fù)用信號。光頻分復(fù)用信 號被傳送到光傳輸鏈路13用于傳播到光接收器14。注意，RCM信號的比特率(頻率)遠低于光主信號的比特率(頻 率)。因此，發(fā)送的光信號的波形具有主信號和RCM信號疊加的形式。 如果主信號和控制信號分別如圖2的部分(a)和(b)所示，則在光調(diào) 制器105輸出處的光頻分復(fù)用信號將如圖2部分(c)所示。由于低比特率，發(fā)送的RCM信號不受光傳輸媒介13的波長色散 效果影響。因此，表示由光幅度調(diào)制器檢測的光發(fā)送信號的狀況(強 度)信息能被保留在RCM發(fā)送信號中，并在光接收器14處被找回。從光發(fā)送器12發(fā)送的光信號傳播通過傳輸鏈路13，并在到達光 接收器14時進入光分離器109，將其自身分成為兩個光成分。 一個光 成分被供給可變色散補償器110，該可變色散補償器依據(jù)控制電路119 的輸出，對輸入信號執(zhí)行波長色散補償。可變色散補償器110的光輸 出被轉(zhuǎn)換成電信號，并輸入到時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路112，在這里數(shù)據(jù)信 號和時鐘信號被恢復(fù)并分別供給信號處理電路113。通過使用恢復(fù)的時 鐘信號，信號處理電路113執(zhí)行幀同步和錯誤檢測和對恢復(fù)的數(shù)據(jù)信 號的修正。然后，通過電光轉(zhuǎn)換器114，處理過的數(shù)據(jù)信號被轉(zhuǎn)換成光 信號，并被發(fā)送到用戶接收器15。此外，信號處理電路113使用恢復(fù) 的數(shù)據(jù)信號檢測其受到傳輸媒介波長色散效果影響的成分，并產(chǎn)生能 補償接收的光信號的受影響分量的補償信號。該補償信號被施加到控 制電路119。分離器119的另一個光分量通過光電轉(zhuǎn)換器115被轉(zhuǎn)換成電信號， 并通過低通濾波器116進行低通濾波，以檢測如圖2部分(d)中所示 的接收的光信號的低頻成分，其中該低頻成分與通過光幅度調(diào)制器106 進行幅度調(diào)制的RCM發(fā)送信號相對應(yīng)。隨后，通過幅度解調(diào)制器117 對低通濾波器116的輸出進行幅度解調(diào)制。由于傳輸鏈路13的波長色散效果沒有對接收的RCM信號留下任 何影響的痕跡，因而幅度解調(diào)制器117的輸出表示了發(fā)送的RCM信號 原始波形的復(fù)制品?；謴?fù)的RCM信號被提供到遙控和監(jiān)控(RCM)接 收電路118，其中該遙控和監(jiān)控接收電路恢復(fù)時鐘信號和檢測RCM控 制數(shù)據(jù)，然后該RCM控制數(shù)據(jù)被送入到控制電路119。依據(jù)RCM控 制數(shù)據(jù)和來自信號處理電路113的補償控制信號，控制電路119對可 變色散補償器110進行控制。因此，光接收器14具有這樣的能力，即其能不依靠來自傳輸媒介 波長色散效果的光主信號的質(zhì)量，而獲得發(fā)送的RCM信號。檢測的 RCM信號表示發(fā)送的光功率的狀況(強度)。這使得，即使在光主信 號中發(fā)生了幀失調(diào)情況，可變色散補償器110也能正確地運行。另外，由于RCM發(fā)送電路108能不依靠光主信號的幀同步情況與 RCM接收電路118進行通信，因此即使光主信號中發(fā)生了幀失調(diào)情況， 仍能確?？勺兩⒀a償器110的遙控和監(jiān)控功能。圖3示出了本發(fā)明的修改的實施例。在該修改中，主信號和控制 信號被波分復(fù)用成用于傳輸?shù)墓鈴?fù)用信號。在圖3的光發(fā)送器12中，信號處理電路103的輸出被光調(diào)制器 105調(diào)制到由激光器107提供的第一波長的激光束上。另一方面，RCM 發(fā)送電路108的輸出被通過光調(diào)制器305調(diào)制到由激光器306提供的不同于第一波長的第二波長的激光束上。光調(diào)制器105和305的輸出 被光耦合器307波分復(fù)用，并被遞送到光傳輸鏈路13上。
在圖3的光接收器14中，發(fā)送的WDM光信號被光耦合器308波 分解復(fù)用成為具有第一和第二波長的光信號。具有第一波長的光信號 被送入到可變色散補償器110中，以及具有第二波長的光信號通過光 電轉(zhuǎn)換器115被轉(zhuǎn)換成電信號，從而產(chǎn)生RCM發(fā)送電路108的輸出的 原始波形的一個復(fù)本。0/E (光電)轉(zhuǎn)換器115的輸出與RCM接收電 路118直接耦合，而不是像圖1中通過低通濾波器116和幅度解調(diào)制 器117后再耦合。
權(quán)利要求
1.一種光傳輸系統(tǒng)，包含復(fù)用器裝置，其用于產(chǎn)生包含主信號和控制信號的光復(fù)用信號，并發(fā)送該光復(fù)用信號到光傳輸媒介的發(fā)送端，其中所述控制信號的頻率低于所述主信號的頻率，從而在通過所述媒介的傳輸中，所述控制信號不受波長色散的影響；解復(fù)用器裝置，其用于在所述傳輸媒介的接收端處接收所述光復(fù)用信號，并從中恢復(fù)所述主信號和所述控制信號；可變色散補償器裝置，其用于對恢復(fù)的主信號的波長色散進行補償；檢測器裝置，其用于從所述可變色散補償器裝置的輸出信號中檢測對恢復(fù)的主信號的所述波長色散進行補償所必需的補償量；以及控制裝置，其用于依據(jù)所述補償量和所述恢復(fù)的控制信號，對所述可變色散補償器裝置進行控制。
2. 如權(quán)利要求l所述的光傳輸系統(tǒng)，其中所述復(fù)用器裝置包含頻 分復(fù)用器裝置，以及所述解復(fù)用器裝置包含頻分解復(fù)用器裝置。
3. 如權(quán)利要求2所述的光傳輸系統(tǒng)，其中所述頻分復(fù)用器裝置包 含光幅度調(diào)制器，該光幅度調(diào)制器將所述控制信號幅度調(diào)制到激光束 上，以及光調(diào)制器，用于將所述主信號調(diào)制到所述幅度調(diào)制的激光束 上；以及其中所述頻分解復(fù)用器裝置包含光電轉(zhuǎn)換器，該光電轉(zhuǎn)換器將所述光復(fù)用信號轉(zhuǎn)換成電復(fù)用信號，以及幅度解調(diào)制器，該幅度解 調(diào)制器將所述電復(fù)用信號幅度解調(diào)制成所述控制信號。
4. 如權(quán)利要求3所述的光傳輸系統(tǒng)，進一步包含低通濾波器，用 于從所述光電轉(zhuǎn)換器的輸出中檢測低頻信號。
5. 如權(quán)利要求l所述的光傳輸系統(tǒng)，其中所述復(fù)用器裝置包含波分復(fù)用器裝置，該波分復(fù)用器裝置對所述主信號和所述控制信號進行 波分復(fù)用成為所述光復(fù)用信號，以及所述解復(fù)用器裝置包含波分解復(fù) 用器裝置，其對所述光復(fù)用信號進行波分解復(fù)用成為所述主信號和所 述控制信號。
6. 如權(quán)利要求l所述的光傳輸系統(tǒng)，其中所述控制信號是遙控和 監(jiān)控信號。
7. 如權(quán)利要求l所述的光傳輸系統(tǒng)，其中所述可變色散補償器裝置包含光可變波長色散補償器，其依據(jù)來自所述控制裝置的輸出信號， 對恢復(fù)的主信號的光形式執(zhí)行波長色散補償。
8. —種光傳輸方法，包含步驟a) 產(chǎn)生包含主信號和控制信號的光復(fù)用信號，并發(fā)送該光復(fù)用信 號到光傳輸媒介的發(fā)送端，所述控制信號的頻率低于所述主信號的頻 率，從而在通過所述媒介的傳輸中，所述控制信號不受波長色散的影 響；b) 在所述傳輸媒介的接收端處接收所述光復(fù)用信號，并從中恢復(fù) 所述主信號和所述控制信號；c) 檢測對所述恢復(fù)的主信號的波長色散進行補償所必需的補償 量；以及d) 依據(jù)所述補償量和所述恢復(fù)的控制信號，對恢復(fù)的主信號的波 長色散進行補償。
9. 如權(quán)利要求8所述的光傳輸方法，其中步驟(a)包含將所述主 信號和所述控制信號頻分復(fù)用成為所述光復(fù)用信號，以及步驟(b)包 含將光復(fù)用信號頻分解復(fù)用成為所述主信號和所述控制信號。
10. 如權(quán)利要求8所述的光傳輸方法，其中步驟(a)包含步驟 將所述控制信號幅度調(diào)制到激光束上；以及將所述主信號調(diào)制到所述幅度調(diào)制激光束上，以及其中步驟(b) 包含步驟將所述光復(fù)用信號轉(zhuǎn)換成電復(fù)用信號；以及 將所述電復(fù)用信號幅度解調(diào)制成為所述控制信號。
11. 如權(quán)利要求10所述的光傳輸方法，其中步驟(b)進一步包 含如下步驟在對所述電復(fù)用信號進行幅度解調(diào)制之前，從所述電復(fù) 用信號中檢測低頻信號。
12. 如權(quán)利要求8所述的光傳輸方法，其中步驟(a)包含將所述主信號和所述控制信號波分復(fù)用成為所述光復(fù)用信號，以及步驟(b) 包含將所述光復(fù)用信號波分解復(fù)用成為所述主信號和所述控制信號。
13. 如權(quán)利要求8所述的光傳輸方法，其中所述控制信號是遙控 和監(jiān)控信號。
14. 如權(quán)利要求8所述的光傳輸方法，其中步驟(d)包含依據(jù)所 述補償量和所述恢復(fù)的控制信號，對所述恢復(fù)的主信號的光形式的波 長色散進行補償。
全文摘要
本發(fā)明涉及光傳輸系統(tǒng)以及通過復(fù)用無色散控制信號對主信號的波長色散進行補償?shù)姆椒?。在光傳輸鏈路的發(fā)送端處，主信號和控制信號被復(fù)用成為光復(fù)用信號，并被遞送到鏈路?？刂菩盘柕念l率遠低于主信號的頻率，從而控制信號不受傳輸鏈路波長色散效果的影響。在鏈路的接收端，光復(fù)用信號被解復(fù)用，恢復(fù)了主信號和控制信號。對恢復(fù)的主信號的波長色散進行補償所必需的補償量被檢測，并與無色散的控制信號一起，被用于對光主信號的波長色散進行補償。主信號和控制信號可以是頻分復(fù)用，也可以是波分復(fù)用成為光復(fù)用信號的。
文檔編號H04B10/18GK101272187SQ20081008763
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月25日
發(fā)明者山田圭一 申請人:日本電氣株式會社