СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ВНУТРИПОЛОСНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ-ШУМ Российский патент 2014 года по МПК H04B10/07 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области оптической связи и, в частности, к способу и устройству обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

С возникновением службы большой емкости базовая сеть оптической связи имеет тенденцию к развитию от скорости передачи в 10 Гбит/с до 40 Гбит/с и выше, и в то же самое время разнесение каналов постепенно развивается от 100 ГГц до 50 ГГц. Более того, оптоэлектрическое преобразование в линии связи имеет тенденцию к снижению, что делает непосредственное обнаружение частоты ошибок по битам в электрическом уровне более сложным, наряду с тем, что обнаружение частоты ошибок по битам в терминале линии связи мешает определить место повреждения. Так как коммерческие сети широко применяют скорость передачи данных в 40 Гбит/с и выше, все более важным становится осуществлять отслеживание оптической производительности (OPM) по DWDM-сигналам (мультиплексирование с разделением длины волны по плотности) для эффективного контроля и управления оптическими сетями. Оптическое отношение сигнал-шум (OSNR) может точно отражать качество сигнала и, таким образом, является важным показателем производительности, который необходимо обнаружить.

Традиционное обнаружение OSNR использует способ линейной интерполяции, в котором внутриполосный шум оценивают, измеряя шум вне полосы между каналами, и затем вычисляют OSNR. Этот способ является эффективным для простых низкоскоростных DWDM-сетей «точка-точка». Тем не менее, с широким использованием оптических подсистем, таких как реконфигурируемый оптический мультиплексор ввода-вывода (ROADM), который передает оптический фильтр, внеполосный шум между каналами ограничен фильтрацией и меньше, чем внутриполосный шум в длине волны фактических каналов, что приводит к неточности для способа, который использует внеполосный шум для вычисления внутриполосного шума и обнаруживает более высокое значение OSNR.

Кроме того, для высокоскоростных DWDM-сетей со скоростью передачи в 40 Гбит/с и выше, с одной стороны, из-за большой ширины спектра сигналов, фильтру не удается охватить всю мощность сигнала в момент получения мощности сигнала, что приводит к более низкой мощности приема; с другой стороны, из-за небольшого расстояния между каналами сигналы канала либо соседних каналов пересекаются в фильтре в момент измерения внеполосного шума и ошибочно воспринимаются как шум, что приводит к более высокому значению обнаруженного шума. Два исчерпывающих эффекта приводят к относительно небольшому значению OSNR.

Для решения проблемы, что внеполосное обнаружение OSNR является неточным, внутриполосное обнаружение OSNR будет играть важную роль в оптических сетях следующего поколения.

В предшествующем уровне техники приняты способы внутриполосного обнаружения OSNR, при этом связанные сигналы являются поляризованным светом, и неполяризованный свет является признаком усиленной спонтанной эмиссии (ASE). В точке обнаружения свет, который необходимо обнаружить, проходит через контроллер поляризации и затем через поляризующий расщепитель луча либо два вертикальных линейных поляризатора. Постоянно корректируя контроллер поляризации для изменения состояния поляризации сигналов, получают максимальные и минимальные значения интенсивности света на двух портах вывода. Когда состояние поляризации сигналов находится в том же самом направлении поляризации с линейным поляризатором, сигналы могут проходить полностью, но может пройти лишь половина шума, состояние поляризации которого находится в том же направлении поляризации с линейным поляризатором. В этом случае интенсивность света является максимальной, являясь мощностью сигнала, включая половину мощности шума.

Аналогично, когда направление поляризации состояния поляризации сигналов является перпендикулярным к направлению линейного поляризатора, интенсивность света является минимальной, которая составляет только половину от мощности шума.

С помощью этого способа может быть реализовано обнаружение внутриполосного OSNR.

В реализации предшествующего обнаружения внутриполосного OSNR изобретатель считает, что предшествующий уровень техники имеет, по меньшей мере, следующие проблемы.

1. Дорогой высокоскоростной контроллер поляризации необходим для сканирования состояния поляризации, что ведет к высоким затратам на обнаружение.

2. Состояния поляризации сигналов в каждом канале являются различными, и, таким образом, сканирование состояния поляризации необходимо осуществлять по всем каналам, что приводит к медленной скорости обнаружения.

3. Способ основан на предположении, что сигналы находятся в единственном состоянии поляризации, и, таким образом, не может использоваться в системе мультиплексирования с поляризационным разделением (PDM). Тем не менее, система PDM будет широко принята в будущей высокоскоростной 100-Гбит/c системе.

Одним словом, устройства поляризации в предшествующем уровне техники являются высокозатратными и медленными по скорости сканирования и не применимы к системе PDM и системам DWDM со скоростью передачи данных в 40 Гбит/с либо выше, с разнесением в 50 ГГц и шириной полосы пропускания сигнала, близкой к ширине полосы пропускания канала.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют способ и устройство обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум для решения проблем в предшествующем уровне техники, в котором устройства поляризации являются высокозатратными и низкими по скорости сканирования и не используются в системе PDM. Способ и устройство в данном документе используются для системы DWDM со скоростью передачи данных в 40 Гбит/с либо выше, с разнесением в 50 ГГц и шириной полосы сигнала, близкой к ширине полосы пропускания канала.

Для решения вышеизложенных задач приняты следующие технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения:

способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум, включающий в себя этапы, на которых:

получают мощность P_CW1 первого оптического сигнала на передающей стороне, мощность P_CW2 сигнала второго оптического сигнала на передающей стороне и общую мощность P_S сигнала канала, где обнаруживают первый оптический сигнал и второй оптический сигнал;

получают отношение k1 P_CW2 к P_S и отношение k2 P_CW1 к P_CW2, по P_CW1, P_CW2 и P_S;

получают мощность P'_CW1 первого оптического сигнала в точке обнаружения и мощность P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения;

получают отношение k3 P'_CW1 к P'_CW2; и

получают оптическое отношение сигнал-шум по k1, k2 и k3.

Устройство обнаружения сигнала, включая:

блок оптического фильтра, сконфигурированный для фильтрации оптического канала, который необходимо обнаружить и получить первый оптический сигнал и второй оптический сигнал из различных полос;

блок оптоэлектрического преобразования, сконфигурированный для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы;

блок сбора данных, сконфигурированный для получения мощности P_CW1 первого оптического сигнала на передающей стороне, мощности P_CW2 второго оптического сигнала на передающей стороне и общей мощности P_S сигнала канала, где первый сигнал и второй сигнал обнаружены после того, как оптические сигналы обработаны блоком оптоэлектрического преобразования;

блок обработки данных, сконфигурированный для вычисления отношения k1 P_CW2 к P_S и отношения k2 P_CW1 к P_CW2 по P_CW1, P_CW2 и P_S; и

блок передачи, сконфигурированный для передачи отношений k1 и k2 в устройство обнаружения в точке обнаружения.

Устройство обнаружения в точке обнаружения, включающее в себя:

блок записи, сконфигурированный для записи отношения k1 мощности P_CW2 второго оптического сигнала, полученного на передающей стороне, и общей мощности P_S сигнала канала, где обнаружены первый сигнал и второй сигнал, и отношения k2 мощности P_CW1 первого оптического сигнала к P_CW2;

блок оптического фильтра, сконфигурированный для фильтрации оптического канала, который необходимо обнаружить и получить первый оптический сигнал и второй оптический сигнал;

блок оптоэлектрического преобразования, сконфигурированный для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы;

блок сбора данных, сконфигурированный для получения мощности P'_CW1 первого оптического сигнала в точке обнаружения и мощности P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения после того, как оптические сигналы обработаны с помощью блока оптоэлектрического преобразования, и затем для вычисления отношения k3 P'_CW1 к P'_CW2; и

блок обработки данных, сконфигурированный для вычисления оптического отношения сигнал-шум по k1, k2 и k3.

Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ и устройство обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум, в котором мощности первого оптического сигнала и второго оптического сигнала и отношения их мощностей получают на передающей стороне; и в точке обнаружения также получают мощности первого оптического сигнала и второго оптического сигнала и отношения их мощностей, и отношения мощностей в точке обнаружения и отношения мощностей сигналов на передающей стороне сравниваются для вычисления, таким образом обнаруживая внутриполосное оптическое отношение сигнал-шум. Таким образом, снижаются затраты на обнаружение, если широко используются только оптические фильтры при обнаружении оптической производительности без дополнительных ассоциированных устройств поляризации. Кроме того, ускоряется обнаружение, если обнаруживают только оптические мощности двух длин волн без поиска различных состояний поляризации. Более того, этот способ и устройство могут использоваться в системе с мультиплексированием разделения длины волны по плотности, со спектральной шириной сигнала, близкой к ширине полосы пропускания канала, также могут использоваться в системе с мультиплексированием разделения поляризации благодаря способу обнаружения, независимого от особенности поляризации сигналов, таким образом, обладая широкими вариантами использования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для более четкого описания вариантов осуществления настоящего изобретения либо технического решения предшествующего уровня техники последующее предусматривает краткое описание чертежей в вариантах осуществления предшествующего уровня техники. Очевидно, что последующие чертежи включают только варианты осуществления настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники могут получать другие релевантные чертежи на основе этих чертежей без какой-либо попытки создать что-либо.

Фиг.1 является блок-схемой способа обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум, предоставленного в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 показывает схематичную диаграмму обнаружения оптического спектра на передающей стороне.

Фиг.3 показывает схематичную диаграмму обнаружения оптического спектра в точке обнаружения.

Фиг.4 показывает структурную блок-схему устройства обнаружения сигналов, предоставленного в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 показывает структурную блок-схему устройства обнаружения сигналов, предоставленного в дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 показывает структурную блок-схему устройства обнаружения в точке обнаружения, предоставленную в варианте осуществления настоящего изобретения; и

фиг.7 показывает структурную схематичную диаграмму системы обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум, предоставленного в варианте осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее является подробным описанием вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Очевидно, что эти варианты осуществления являются только частью вариантов осуществления настоящего изобретения. Изобретение охватывает все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без попыток создать что-либо.

Способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум предоставлен в варианте осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, способ включает в себя следующие этапы:

S101: получить мощность P_CW1 первого оптического сигнала на передающей стороне, мощность P_CW2 второго оптического сигнала на передающей стороне и общую мощность P_S сигнала канала, где обнаружены первый оптический сигнал и второй оптический сигнал.

Первый оптический сигнал и второй оптический сигнал могут отличаться по основной длине волны и быть одинаковыми по ширине полосы пропускания.

Кроме того, первый оптический сигнал находится на границе спектра сигнала, а второй оптический сигнал находится в центре спектра сигнала.

S102: получить и записать отношение k1 P_CW2 к P_S и отношение k2 P_CW1 к P_CW2, по P_CW1, P_CW2 и P_S.

Получение и запись отношения k1 P_CW2 к P_S и отношения k2 P_CW1 к P_CW2 на S102 включает в себя получение отношения k1 P_CW2 к P_S и отношения k2 P_CW1 к P_CW2 и затем запись k1 и k2 по положению либо по информации управления сетью и сохранение в устройстве обнаружения OSNR в точке обнаружения.

S103: Получение мощности P'_CW1 первого оптического сигнала и мощности P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения.

S104: Вычисление отношения k3 P'_CW1 к P'_CW2.

S105: Вычисление оптического отношения сигнал-шум по k1, k2 и k3.

Конкретно оптическое отношение сигнал-шум равно

,

при этом B_CW2 является шириной полосы пропускания фильтра CW2, допуская, что пользователь знает о ширине полосы B_CW2 пропускания фильтра CW2, когда получает фильтр CW2, ширина полосы пропускания, отмеченная на фильтре CW2 либо измеренная после того, как пользователь получит фильтр; Br является опорной шириной полосы пропускания мощности шума, и значение равно 0,1 нм, которое задается системой. Для подробной процедуры вычисления смотрите второй вариант осуществления.

Предусмотрен способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум в варианте осуществления настоящего изобретения для получения мощности и отношений мощности первого оптического сигнала и второго оптического сигнала как на передающей стороне, так и в точке обнаружения; и сравнение в точке обнаружения отношений мощности в точке обнаружения и отношений мощности на передающей стороне для получения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум. Таким образом, требуется только оптический фильтр, который широко используется в обнаружении оптической производительности, которому не нужны никакие дополнительные устройства, например контроллер поляризации, и который снижает затраты на обнаружение. Кроме того, скорее необходимо обнаружить только оптическую мощность двух длин волны, чем состояния поляризации различных полос, что увеличивает скорость обнаружения. Более того, этот способ может использоваться в DWDM-системе, спектральная ширина сигнала которой близка к ширине полосы пропускания канала. Не подходящий для функции поляризации сигналов, этот способ может также использоваться в системе PDM, таким образом обладая широкими вариантами применения.

Другой способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум, предусмотренный в варианте осуществления настоящего изобретения, основан на следующих предпосылках:

1. Шум ASE является сглаженным в пределах полосы канала. Для шума ASE, который может рассматриваться как белый гауссов шум, эта предпосылка доступна в единственном канале.

2. Ширина полосы пропускания фильтра меньше, чем спектральная ширина сигнала. Эта предпосылка доступна для систем со скоростью передачи данных в 40 Гбит/с либо выше.

3. Спектр сигнала не деформируется во время передачи. Эта предпосылка доступна, когда передача сигнала является обычной и частота появления ошибочных битов не является большой.

Фиг.2 является схематичной диаграммой обнаружения спектра сигнала на передающей стороне. Используются два фильтра, у которых есть различные основные длины волны и та же самая ширина полосы пропускания и ширина полосы которых меньше, чем ширина полосы пропускания сигнала, а именно CW1 и CW2. CW1 находится на границе спектра сигнала, и CW2 находится в центре спектра сигнала. Для определенного шаблона сигнального кода фиксируется спектральная плотность мощности сигналов.

Во-первых, мощность сигнала, соответственно, в CW1 и CW2, и общая мощность P_S сигнала канала, где обнаружены CW1 и CW2, получены на передающей стороне и до того, как вносится шум ASE.

Формула (4) используется для вычисления мощности выходного сигнала CW1; формула (5) используется для вычисления мощности выходного сигнала CW2; и формула (6) используется для вычисления общей мощности.

Мощность сигнала в CW1 и CW2 является различной, так как спектральная плотность мощности сигналов не является сглаженной. На основе результатов вычисления мощности может быть вычислено отношение k1 мощности выходного сигнала CW2 к общей мощности сигнала и отношение k2 мощности выходного сигнала CW1 к мощности выходного сигнала CW2. Информация о спектре мощности сигнала, т.е. k1 и k2, может быть записана на устройство обнаружения на месте либо по NMS.

В точке обнаружения из-за шума ASE, вносимого усилителем оптоволокна, пропитанного эрбием (EDFA), во время линейной передачи, те же самые оптические фильтры CW1 и CW2 используются для осуществления фильтрации и обнаружения оптической мощности. Обнаруженная оптическая мощность равна мощности сигнала плюс мощность шума, как показано на фиг.3.

Формула (9) используется для вычисления мощности выходного сигнала CW1; формула (10) используется для вычисления мощности выходного сигнала CW2.

Отношение мощности сигнала CW1 к мощности сигнала CW2 записывается как k3.

Согласно предпосылке 1, спектральная плотность мощности шума является сглаженной в пределах канала, и, таким образом, мощность шума CW1 является той же самой, что и CW2.

Согласно предпосылке 3, спектр сигнала не деформируется во время передачи. То есть k1 и k2 не изменяются и, таким образом, могут быть получены согласно предварительно сохраненной информации в системе обнаружения. В этом случае k3 может быть вычислен, используя следующую формулу:

Согласно определению OSNR, значение оптического отношения сигнал-шум может быть вычислено из формул (7), (8) и (13):

,

при этом B_CW2 является шириной полосы пропускания фильтра CW2, допуская, что пользователь знает о ширине полосы B_CW2 пропускания фильтра CW2, когда получает фильтр CW2, ширина полосы пропускания, отмеченная на фильтре CW2 либо измеренная после того, как пользователь получит фильтр; Br является опорной шириной полосы пропускания мощности шума, значение равно 0,1 нм, которое задается системой. Следовательно, значение OSNR может быть вычислено с помощью получения отношений оптической мощности фильтрации в различных полосах.

Предусмотрен способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум в варианте осуществления настоящего изобретения для получения мощности CW1 и CW2 выходных сигналов и отношений мощностей как на передающей стороне, так и в точке обнаружения; и сравнение в точке обнаружения отношений мощностей в точке обнаружения и отношений мощностей на передающей стороне для получения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум. Таким образом, требуется только оптический фильтр, который широко используется в обнаружении оптической производительности, которому не нужны никакие дополнительные устройства, например контроллер поляризации, и который снижает затраты на обнаружение. Кроме того, скорее необходимо обнаружить только оптическую мощность двух длин волны, чем состояния поляризации различных полос, что увеличивает скорость обнаружения. Более того, этот способ может использоваться в DWDM-системе, спектральная ширина сигнала которой близка к ширине полосы пропускания канала. Не подходящий для функции поляризации сигналов, этот способ может также использоваться в системе PDM, таким образом обладая широкими вариантами применения.

Устройство обнаружения сигналов предусмотрено в варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.4. Устройство включает в себя:

блок 401 оптического фильтра, сконфигурированный для фильтрации оптического канала, который необходимо обнаружить, и для получения первых оптических сигналов и вторых оптических сигналов различных полос на передающей стороне;

блок 402 оптоэлектрического преобразования, сконфигурированный для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы;

блок 403 сбора данных, сконфигурированный для получения мощности P_CW1 первого оптического сигнала, мощности P_CW2 второго оптического сигнала и общей мощности P_S канала, где обнаружены первый и второй сигналы на передающей стороне после того, как оптические сигналы обработаны с помощью блока 402 оптоэлектрического преобразования;

блок 404 обработки данных, сконфигурированный для вычисления отношения k1 P_CW2 к P_S и отношения k2 P_CW1 к P_CW2 по P_CW1, P_CW2 и P_S, и

блок 405 передачи, сконфигурированный для передачи отношений k1 и k2 в точку обнаружения устройства обнаружения.

Подробно блок 401 оптического фильтра может быть фиксированным оптическим фильтром либо регулируемым оптическим фильтром. Функции блока 401 оптического фильтра, оптоэлектрического блока 402 и блока 403 сбора данных - все могут быть реализованы с помощью анализатора оптического спектра.

Кроме того, первый оптический сигнал и второй оптический сигнал являются оптическими сигналами, которые имеют различные основные длины волн и ту же самую ширину полосы пропускания. Первый оптический сигнал может быть на границе спектра сигнала и второй оптический сигнал находится в центре спектра сигнала.

Следовательно, устройство обнаружения сигналов, предусмотренное в варианте осуществления настоящего изобретения, может получить мощность первого оптического сигнала и второго оптического сигнала и их отношения мощностей на передающей стороне, так чтобы вычислить отношения мощностей в точке обнаружения и затем получить внутриполосное оптическое отношение сигнал-шум. Требуется только оптический фильтр, который широко используется в обнаружении оптической производительности, которому не нужны никакие дополнительные устройства, например контроллер поляризации, и который снижает затраты на обнаружение. Кроме того, скорее необходимо обнаружить только оптическую мощность двух длин волны, чем состояния поляризации различных полос, что увеличивает скорость обнаружения. Более того, это устройство обнаружения может использоваться в DWDM-системе, спектральная ширина сигнала которой близка к ширине полосы пропускания канала. Не подходящее для функции поляризации сигналов, оно может также использоваться в системе PDM, таким образом обладая широкими вариантами применения.

Устройство обнаружения сигналов предусмотрено в варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.5. Устройство включает в себя:

блок 406 записи, сконфигурированный для записи принятых отношений k1 и k2;

блок 407 оптического фильтра, сконфигурированный для фильтрации оптического канала, который необходимо обнаружить и получить первый оптический сигнал и второй оптический сигнал в точке обнаружения;

блок 408 оптоэлектрического преобразования, сконфигурированный для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы;

блок 409 сбора данных, сконфигурированный для получения мощности P'_CW1 первого оптического сигнала, мощности P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения после того, как оптические сигналы обработаны с помощью блока оптоэлектрического преобразования и для вычисления отношения k3 P'_CW1 и P'_CW2; и

блок 410 обработки данных, сконфигурированный для вычисления оптического отношения сигнал-шум по k1, k2 и k3.

Подробно

,

в котором B_CW2 является шириной полосы пропускания фильтра CW2, допуская, что пользователь знает о ширине полосы B_CW2 пропускания фильтра CW2, когда получает фильтр CW2, ширина полосы пропускания, отмеченная на фильтре CW2 либо измеренная после того, как пользователь получит фильтр; Br является опорной шириной полосы пропускания мощности шума, значение равно 0,1 нм, которое задается системой.

Блок 407 оптического фильтра может быть фиксированным оптическим фильтром либо регулируемым оптическим фильтром. Функции блока 407 оптического фильтра, оптоэлектрического блока 408 и блока 409 сбора данных - все могут быть реализованы с помощью анализатора оптического спектра.

Первый оптический сигнал и второй оптический сигнал являются оптическими сигналами, которые имеют различные основные длины волн и ту же самую ширину полосы пропускания. Первый оптический сигнал может быть на границе спектра сигнала, и второй оптический сигнал находится в центре спектра сигнала.

Таким образом, в точке обнаружения устройство обнаружения сигналов может получать мощность и отношения мощностей первого оптического сигнала и второго оптического сигнала, длина волны которых и ширина полосы пропускания те же самые, что и первого оптического сигнала и второго оптического сигнала на передающей стороне, и затем может сравнивать отношения мощностей в точке обнаружения с отношениями мощностей в точке обнаружения на передающей стороне для получения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум. В точке обнаружения необходим только оптический фильтр, который широко используется в обнаружении оптической производительности, которому не нужны никакие дополнительные устройства, например контроллер поляризации, и который снижает затраты на обнаружение. Кроме того, скорее необходимо обнаружить только оптическую мощность двух длин волны, чем состояния поляризации различных полос, что увеличивает скорость обнаружения. Более того, это устройство обнаружения сигналов может использоваться в DWDM-системе, спектральная ширина сигнала которой близка к ширине полосы пропускания канала. Не подходящее для функции поляризации сигналов, оно может также использоваться в системе PDM, таким образом обладая широкими вариантами применения.

Устройство обнаружения в точке обнаружения предусмотрено в варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.6. Устройство включает в себя:

блок 601 записи, сконфигурированный для записи отношения k1 мощности P_CW2 второго оптического сигнала к общей мощности P_S сигнала канала, где обнаружены первый и второй оптические сигналы, и отношения k2 мощности P_CW1 первого оптического сигнала к мощности P_CW2 второго оптического сигнала;

блок 602 оптического фильтра, сконфигурированный для фильтрации оптического канала, который необходимо обнаружить и получить первый оптический сигнал и второй оптический сигнал в точке обнаружения;

блок 603 оптоэлектрического преобразования, сконфигурированный для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы;

блок 604 сбора данных, сконфигурированный для получения мощности P'_CW1 первого оптического сигнала и мощности P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения после того, как оптические сигналы обработаны с помощью блока 603 оптоэлектрического преобразования и для вычисления отношения k3 P'_CW1 к P'_CW2; и

блок 605 обработки данных, сконфигурированный для вычисления оптического отношения сигнал-шум по k1, k2 и k3.

Подробно

,

в котором B_CW2 является шириной полосы пропускания фильтра CW2, допуская, что пользователь знает о ширине полосы B_CW2 пропускания фильтра CW2, когда получает фильтр CW2, ширина полосы пропускания, отмеченная на фильтре CW2 либо измеренная после того, как пользователь получит фильтр; Br является опорной шириной полосы пропускания мощности шума, значение равно 0,1 нм, которое задается системой.

Блок 602 оптического фильтра может быть фиксированным оптическим фильтром либо регулируемым оптическим фильтром. Функции блока 603 оптического фильтра, оптоэлектрического блока 604 и блока 604 сбора данных - все могут быть реализованы с помощью анализатора оптического спектра.

Кроме того, первый оптический сигнал и второй оптический сигнал являются оптическими сигналами, которые имеют различные основные длины волны и ту же самую ширину полосы пропускания. Первый оптический сигнал может быть на границе спектра сигнала, и второй оптический сигнал находится в центре спектра сигнала.

Таким образом, в точке обнаружения устройство обнаружения сигналов может получать мощность и отношения мощностей первого оптического сигнала и второго оптического сигнала, длина волны которых и ширина полосы пропускания те же самые, что и первого оптического сигнала и второго оптического сигнала на передающей стороне, и затем может сравнивать отношения мощностей в точке обнаружения с отношениями мощностей на передающей стороне для получения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум. Таким образом, в точке обнаружения необходим только оптический фильтр, который широко используется в обнаружении оптической производительности, которому не нужны никакие устройства, например контроллер поляризации, и который снижает затраты на обнаружение. Кроме того, скорее необходимо обнаружить только оптическую мощность двух длин волны, чем состояния поляризации различных полос, что увеличивает скорость обнаружения. Более того, это устройство обнаружения сигналов может использоваться в DWDM-системе, спектральная ширина сигнала которой близка к ширине полосы пропускания канала. Не подходящее для функции поляризации сигналов, оно может также использоваться в системе PDM, таким образом, обладая широкими вариантами применения.

Устройство обнаружения в точке обнаружения, предусмотренное в варианте осуществления настоящего изобретения, может быть также реализовано с помощью двух оптических фильтров и периферической схемы. Это снижает затраты на единственный оптический фильтр. Тем не менее, в многоканальной системе требуются фиксированные оптические фильтры.

Система обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум предоставлена в варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.7. Система включает в себя:

устройство 40 получения сигналов передающей стороны, сконфигурированное для: получения мощности P_CW1 первого оптического сигнала, мощности P_CW2 второго оптического сигнала и общей мощности P_S канала, где первый оптический сигнал и второй оптический сигнал обнаружены на передающей стороне; для вычисления отношения k1 P_CW2 к P_S и отношения k2 P_CW1 к P_CW2; для передачи k1 и k2 в устройство обнаружения в точке обнаружения, где устройству 40 обнаружения сигналов на передающей стороне необходимо осуществлять обнаружения только один раз на передающей стороне, и затем использует полученные k1 и k2 для обнаружения OSNR в многочисленных точках обнаружения, так как k1 и k2 остаются неизменными в системе; и

устройство 50 обнаружения точки обнаружения, сконфигурированное для: получения мощности P'_CW1 первого оптического сигнала и мощности P'_CW2 второго оптического сигнала; для вычисления отношения k3 P'_CW1 к P'_CW2; и для вычисления оптического отношения сигнал-шум по k1, k2 и k3.

Подробно

,

в котором B_CW2 является шириной полосы пропускания фильтра CW2, допуская, что пользователь знает о ширине полосы B_CW2 пропускания фильтра CW2, когда получает фильтр CW2, ширина полосы пропускания, отмеченная по фильтру CW2 либо измеренная после того, как пользователь получит фильтр; Br является опорной шириной полосы пропускания мощности шума, значение равно 0,1 нм, которое задается системой.

Система обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум, предусмотренная в варианте осуществления настоящего изобретения, может получать мощность первого оптического сигнала и второго оптического сигнала и их отношения мощности на передающей стороне и в точке обнаружения; и сравнение отношений в точке обнаружения и отношений на передающей стороне для получения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум. Требуется только оптический фильтр, который широко используется в обнаружении оптической производительности, которому не нужны никакие дополнительные устройства, например контроллер поляризации, и который снижает затраты на обнаружение. Кроме того, скорее необходимо обнаружить только оптическую мощность двух длин волны, чем состояния поляризации различных полос, что увеличивает скорость обнаружения. Более того, эта система обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум может использоваться в DWDM-системе, спектральная ширина сигнала которой близка к ширине полосы пропускания канала. Не подходящая для функции поляризации сигналов, она может также использоваться в системе PDM, таким образом обладая широкими вариантами применения.

Выше подробно приведены лишь примерные варианты осуществления настоящего изобретения. Тем не менее, изобретение не ограничено подобными вариантами осуществления. Очевидно, что специалисты в данной области техники могут сделать модификации и изменения к изобретению без отклонения от сущности и объема изобретения. Подразумевается, что изобретение охватывает модификации и изменения, при условии, что они попадают в объем защиты, определенный следующей формулой изобретения либо ее эквивалентами.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости передачи. Для этого в изобретении предоставлены способ и устройство обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум (OSNR), причем способ включает в себя следующие этапы, на которых: получают мощность P_CW1 первого оптического сигнала на передающей стороне, мощность P_CW2 второго оптического сигнала на передающей стороне и общую мощность P_S сигнала; получают отношение k1 P_CW2 к P_S и отношение k2 P_CW1 к P_CW2 по P_CW1, P_CW2 и P_S; получают мощность P'_CW1 сигнала первого оптического сигнала в точке обнаружения и мощность P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения; получают отношение k3 P'_CW1 к P'_CW2 по P'_CW1 и P'_CW2 и получают оптическое отношение сигнал-шум по k1, k2 и k3. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум, содержащий этапы, на которых:
получают мощность P_CW1 первого оптического сигнала на передающей стороне, мощность P_CW2 второго оптического сигнала на передающей стороне и общую мощность P_S сигнала канала, где обнаружены первый оптический сигнал и второй оптический сигнал;
получают отношение k1 P_CW2 к P_S и отношение k2 P_CW1 к P_CW2 по P_CW1, P_CW2 и P_S;
получают мощность P'_CW1 первого оптического сигнала в точке обнаружения и мощность P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения;
получают отношение k3 P'_CW1 к P'_CW2 по P'_CW1 и P'_CW2; и
получают оптическое отношение сигнал-шум по k1, k2 и k3.

2. Способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум по п.1, в котором оптическое отношение сигнал-шум, полученное по записанным k1 и k2 и k3, равно
,
в котором B_CW2 является шириной полосы пропускания второго оптического сигнала и Br является опорной шириной полосы пропускания мощности шума.

3. Способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум по п.1, в котором первый оптический сигнал и второй оптический сигнал отличаются по длине основной волны и являются одинаковыми по ширине полосы пропускания.

4. Способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум по п.3, в котором первый оптический сигнал находится на границе спектра сигнала, а второй оптический сигнал находится в центре спектра сигнала.

5. Способ обнаружения внутриполосного оптического отношения сигнал-шум по п.1, в котором получение отношения k1 P_CW2 к P_S и отношения k2 P_CW1 к P_CW2, в частности, содержит этап, на котором:
получают отношение k1 P_CW2 к P_S и отношение k2 P_CW1 к P_CW2, а затем записывают k1 и k2 по положению либо по информации управления сетью.

6. Устройство обнаружения сигналов, содержащее:
блок оптического фильтра, сконфигурированный для фильтрации оптического канала, который необходимо обнаружить на передающей стороне, и для получения первого оптического сигнала и второго оптического сигнала различных полос на передающей стороне;
блок оптоэлектрического преобразования, сконфигурированный для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы;
блок сбора данных, сконфигурированный для получения мощности P_CW1 первого оптического сигнала на передающей стороне, мощности P_CW2 второго оптического сигнала на передающей стороне и общей мощности P_S сигнала канала, где первый оптический сигнал и второй оптический сигнал обнаружены после того, как оптические сигналы обработаны блоком оптоэлектрического преобразования;
блок обработки данных, сконфигурированный для вычисления отношения k1 P_CW2 к P_S и отношения k2 P_CW1 к P_CW2 по P_CW1, P_CW2 и P_S; и
блок передачи, сконфигурированный для передачи отношений k1 и k2 в устройство обнаружения в точке обнаружения.

7. Устройство обнаружения сигналов по п.6, дополнительно содержащее:
блок записи, сконфигурированный для записи принятых отношений k1 и k2;
блок оптического фильтра, сконфигурированный для фильтрации оптического канала, который необходимо обнаружить в точке обнаружения, и для получения первого оптического сигнала и второго оптического сигнала в точке обнаружения;
блок оптоэлектрического преобразования, сконфигурированный для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы;
блок сбора данных, сконфигурированный для получения мощности P'_CW1 первого оптического сигнала в точке обнаружения и мощности P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения после того, как оптические сигналы обработаны с помощью блока оптоэлектрического преобразования, и затем для вычисления отношения k3 P'_CW1 к P'_CW2; и
блок обработки данных, сконфигурированный для вычисления оптического отношения сигнал-шум по k1, k2 и k3.

8. Устройство обнаружения сигналов по п.7, в котором оптическое отношение сигнал-шум по записанным k1 и k2 и k3 равно
,
в котором B_CW2 является шириной полосы пропускания второго оптического сигнала и Br является опорной шириной полосы пропускания мощности шума.

9. Устройство обнаружения сигналов по п.6, в котором первый оптический сигнал и второй оптический сигнал являются различными по длине основной волны и являются одинаковыми по ширине полосы пропускания; причем первый оптический сигнал находится на границе спектра сигнала, а второй оптический сигнал находится в центре спектра сигнала.

10. Устройство обнаружения сигналов по п.7, в котором первый оптический сигнал и второй оптический сигнал являются различными по длине основной волны и являются одинаковыми по ширине полосы пропускания, причем первый оптический сигнал находится на границе спектра сигнала, а второй оптический сигнал находится в центре спектра сигнала.

11. Устройство обнаружения в точке обнаружения, содержащее:
блок записи, сконфигурированный для записи принятого отношения k1 мощности P_CW2 второго оптического сигнала, полученного на передающей стороне, и общей мощности P_S сигнала канала, где обнаружены первый оптический сигнал и второй оптический сигнал, и принятого отношения k2 мощности P_CW1 первого оптического сигнала к P_CW2;
блок оптического фильтра, сконфигурированный для фильтрации канала, который необходимо обнаружить, и получения первого оптического сигнала и второго оптического сигнала;
блок оптоэлектрического преобразования, сконфигурированный для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы;
блок сбора данных, сконфигурированный для получения мощности P'_CW1 первого оптического сигнала в точке обнаружения и мощности P'_CW2 второго оптического сигнала в точке обнаружения после того, как оптические сигналы обработаны с помощью блока оптоэлектрического преобразования, и затем для вычисления отношения k3 P'_CW1 к P'_CW2; и
блок обработки данных, сконфигурированный для вычисления оптического отношения сигнал-шум по k1, k2 и k3.

12. Устройство обнаружения в точке обнаружения по п.11, в котором оптическое отношение сигнал-шум получено по записанным k1 и k2 и k3 и равно
,
в котором B_CW2 является шириной полосы пропускания второго оптического сигнала и Br является опорной шириной полосы пропускания мощности шума.

13. Устройство обнаружения в точке обнаружения по п.11, в котором первый оптический сигнал и второй оптический сигнал являются различными по длине основной волны и являются одинаковыми по ширине полосы пропускания; причем первый оптический сигнал находится на границе спектра сигнала, а второй оптический сигнал находится в центре спектра сигнала.