CN100338895C - 光信号传送的控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制光信号传送的方法，该方法包括一个加入控制信号(S)的步骤，该方法特别适用于控制服务质量。当每一个都有预定波长的光信号进行传送时，同一纤维上的这些光信号在信道频带(B)上重新组合，所述预定波长限定出一个传送信道(Ci)。因而该方法包括一个调制步骤，该步骤根据所述的需要传送的控制信号，同时对所述信道频带中的重新组合过的信号进行调制，从而使所述的每一个光信号构成所述控制信号的一个载波。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种光信号传送的控制方法和系统，具体地说，本发明的方法和系统用于控制服务质量。
背景技术
近年来，因为远距离通讯业的不断发展，特别是因特网及其主要应用的不断发展，WEB(World Wide Web)以及使用无线通讯的不同企业和机构的专用网络的不断发展，使得通带的需求相当巨大，特别是便携电话的发展在应用时需要性能良好的地面设施，为的是不让顾客失望。为了应付这种情况，要求发展这些新的通讯形式的网络开发负责部门必须迅速依靠光形式的信息载波信号的传送，因为光信息载波信号的传送既可以有利用价格低廉的光纤的好处，还可以有信息流量非常快的好处，即使是几公里甚至几十公里或几百公里时都能很快传送到目的地，而不需要重新产生信号。因为与用铜进行的电传送相比，光纤传送时的衰减很小，特别是单模纤维的情况下更是如此。此外，光传送可以防止所有与电磁干扰相关的问题，电磁干扰需要昂贵的保护电路，并可能导致传送频率差错。
称作《WDM》(英语为《Wavelength Division Multiplexing》)的波分复用可以在同一纤维中传送多个波长不同的信号，这些波长通常属于1550nm附近的光谱窗。这样就使得分别与这些载波波长有关的各独立信道数目倍增。换句话说，在传送色彩不同的光波时，最好使用单根光纤通带的有用部分。紧跟在WDM技术后面的是称作《DWDM》的技术(英语《Dense WDM》紧凑波分复用)，该技术可以对几百个信道或更多个信道进行多路复用。
添加大数值的服务倍数就会要求对提供的服务质量进行控制，所述服务质量通常用《QoS》(英语《Quality of Service》)表示。
为了进行这种控制，我们需要在网络中建立和传送控制数据，以便能够对数据进行检测，随后对检测的数据进行分析。
第一个解决方案在于利用要进行记录的控制数据分别对各个信道的信号进行过调制，从而为每个信道建立信道控制数据。
第二个解决方案在于使用一个传送控制数据的专用信道。
但是，当使用DWDM技术时，将需要在光传输网上进行传输的信息组织成波长频带，也就是说组织成信道频带，通过所有信道频带使光传送网络的各个不同节点之间进行交换。这样，一个频带一个频带地显示QoS的控制要求。上面介绍的两个解决方案有一些难度。
事实上，第一个解决方案为每一个与同一频带相关的信道采用的是过调制方法，控制信号的检测必须进行信息分离，以便从其中一个信道中分出所述的过调制。
第二个解决方案必须为每一个要控制的频带使用一个专用信道而且使成本提高很多。
发明内容
本发明旨在提供一种控制方法，该方法通过一个频带一个频带地控制QoS就可以既经济又方便地管理光传送网络。
为此，本发明提供一种控制光信号传送的方法，每个光信号都有一个限定一个传送信道的预定波长，该方法包括的步骤是在传送所述光信号时加入一个控制信号，所述光信号在同一纤维上重新组合，以便形成用于确定一个信道频带的多路复用，其特征在于所述方法包括一个调制步骤，该步骤根据所述的需要传送的控制信号，同时对所述信道频带的多路复用信号进行调制，从而使所述的每一个光信号构成所述控制信号的一个载波。
由于本发明，只需要一个调制就可以插入控制数据，这些控制数据由各个光信号携带；此外，本发明适于逐个频带地控制QoS，因为控制数据通过调制直接记录在频带上。表示用于控制QoS的传送的二进制信息的控制信号的调制是低频副载波的相位调制或频率调制，所述低频是相对于多路复用信号的调制频率而言的。
应当注意的是，这种对多个不同波长的载波的同时调制在媒介受到色散的链接中传送以后会出现问题。事实上，在许多使用色散链接的传送系统配备色散补偿器的情况下这种问题没有真正出现过。此外，即使没有补偿器，因为控制信息不需要很大的信息速率，所以一般总是选择很低的副载波频率来避免考虑到的这种问题。
最好本方法包括一个检测所述控制信号的步骤。
最好根据调制过的多路复用检测所述控制信号来实现所述检测步骤。因为可以证明在信道还处在频带中时对控制信号进行补偿是有效的。此外，在所有信道同时得到过调制的情况下，不一定需要同步。
根据一种变型，本方法包括一个利用多路分离器进行多路分离的步骤，该多路分离器的输入接收被调制的多路复用，从而为该多路分离器的各个输出提供一个带有所述控制信号的光信号，该光信号对应于一个传送信道。
最好在所述多路分离器的其中至少一个输出上实现所述检测步骤。
在将频带分成不同的信道以后也可以只在其中的一个信道上恢复控制信号，因为各个信道带有相同的控制信号。
根据一种实施方式，本方法包括一个通过抑制所述调制来消除所述控制信号的步骤。因为能够改变控制信号，该步骤是有效的。
本发明的另一个目的在于在一个网络节点中插入/分出信道频带的方法，该方法能够通过至少一个插入/分出转换开关传送多个信道频带，所述转换开关包括一个与所述网络节点相连的第一输入，一个将信道频带插入所述网络节点中的第二输入，一个与所述网络节点相连的第一输出，以及一个从所述网络节点中分出一个频带的第二输出，所述方法包括如下步骤：
在所述转换开关的第一输入接收信道频带；
在所述第二输入接收到需插入的信道频带时向所述第二输出传送所述第一输入的信道频带，并将所述第二输入的需插入的信道频带传送到所述第一输出，然后利用本发明的控制信号的插入方法将一个控制信号插入被传送的所述信道频带上。
这样，本发明的方法特别适用在具有多路复用的网络节点结构中，所述多路复用可以插入和分出信道频带。
根据一种实施方式，在所述转换开关的第一输入接收到的信道频带带有利用本发明的控制信号的插入方法被插入的控制信号。
最后，本发明提供一种用于实施本发明的控制信号插入方法的系统，其特征在于该系统包括根据所述需进行传送的控制信号同时对所述信道频带的多路复用信号同时进行调制的装置，从而使所述的每个信号构成所述控制信号的载波。
根据一个实施方式，用于调制的装置是一个可变化的光衰减器。
该系统最好包括一个信号多路复用器，它使同一光纤上的光信号重新组成一个信道频带，每个光信号都有预定波长，该波长限定出一个传送信道。
该系统最好包括检测所述控制信号的检测装置。
根据一个实施方式，信号检测装置包括光电二极管。
附图说明
下面通过结合附图对本发明的作为例子的非限定的实施方案进行描述，将会更加清楚地理解本发明的其他特征和优点。
在下面的附图中：
图1表示用于实施本发明控制信号插入方法的系统，
图2表示用于将信道频带插入/分出的元件，该元件作为网络节点的一部分，并使用本发明的方法。
在所有附图中，相同元件用相同的标号表示。
具体实施方式
图1表示用于实施本发明控制信号插入方法的系统1的例子。
该系统1的发射部分包括一个多路复用器2，一个可变化的光衰减器3，其接收部分包括光电二极管5和6以及一个多路分离器4。
根据所示的例子，多路复用器2包括四个输入口(Ti)1≤i≤4和一个输出口7，多路分离器4包括一个输入口8和四个输出口(Ri)1≤i≤4。
多路复用器2在输入口(Ti)1≤i≤4分别接收多个输入的光信号。每一个输入信号均是载波的调制形式，它有限定出一个传送信道(Ci)1≤i≤4的预定的波长。这种调制通常是振幅调制，但也可以是光相位调制或光频率调制。通过限定一个位频率的时钟进行同步调制。
多路复用器2在输出8提供一个多路复用信号，该信号限定出一个包括四个信道(Ci)1≤i≤4的信道频带B。
根据表示要传送的二进制信息的控制信号对该多路复用进行调制从而控制QoS。
这种调制主要是频率调制或频率比多路复用信号的位频率低的副载波的相位调制。此外，这种调制与输入的光信号相比是低振幅调制，例如要比输入的低10％。
这种振幅调制通过一个对可变化的衰减器3进行控制的服务质量控制信号S实现。这样，每一个信道信号(Ci)1≤i≤4用作信号S的载波。
信号S的副载波的频率例如可以是在10kHz-1MHz之间，在任何情况下，该频率均要比输入信号的调制频率低许多，目前该调制频率通常约为1GHz-10GHz。
然后可以利用光学网络(图中用点线表示)传送被S多路复用和调制过的信号。在接收位置，设置一个多路分离器4，其输入8接收多路复用过的传送信号。多路分离器4的各个输出(Ri)1≤i≤4分别得到承载控制信号S的四个信道(Ci)1≤i≤4。
可以在多路分离前或多路分离后对信号S进行检测。这样，位于多路分离器4上游的光电二极管5可以在多路分离前检测S，位于多路分离器4下游的光电二极管6可以在多路分离后检测S。此处显示，因为每一个信道都承载相同的信号S，也可以与根据其中一个信道(Ci)1≤i≤4进行的检测一样根据频带B的信号进行检测。
图2表示用于将信道频带插入/分出的元件9，该元件作为网络节点(没有全部示出)的一部分，它使用的是本发明的方法。
所示的元件9包括一个多路分离器10，一个多路复用器11，多个插入/分出空间转换开关，例如两个转换开关12和13，以及多个调制器，例如调制器25和26。
多路复用器10有一个输入14和n个输出(Di)1≤i≤n，多路分离器11有n个输入(Fi)1≤i≤n和一个输出15。
转换开关12有两个输入16和17以及两个输出18和20。
同样，转换开关13有两个输入21和22以及两个输出23和24。
元件9在多路分离器10的输入14接收一个由多个频带(Bi)1≤i≤n构成的信号，所述的每一个频带例如包括四个信道。每一个频带承载一个服务质量控制信号(Si)1≤i≤n。例如通过上面结合图1所示的方法将这些信号(Si)1≤i≤n插入到频带(Bi)1≤i≤n上。
多路分离器10在其各个输出(Di)1≤i≤n上为接收到的信号多路分离。这些输出(Di)1≤i≤n的每一个均在承载信号(Si)1≤i≤n的信道频带(Bi)1≤i≤n上提供一个信号。作为说明，我们更感兴趣的是在输出D1的后面提供的是被S1调制过的信号B1，在输出Dk的后面提供的是被Sk调制过的信号Bk。
将被S1调制过的信号B1加到转换开关12的输入17上。我们假定将应当加到网络节点中的频带信号B加到了转换开关17的输入16上。则转换开关12处在交叉传播的模式；因而频带信号B被传送到转换开关12的输出20并被插入到节点中，而被信号S1调制的频带信号B1在输出18上传送并从节点分出。
通过转换开关25使频带信号B受到控制信号S的调制。然后将被信号S调制过的频带信号B传送到多路复用器11的输入F1。
将被信号Sk调制过的频带信号Bk传送到转换开关13的输入21。反之，我们假定没有一个需要加入节点中的信号出现在处在平行传播形式的转换开关13的输入22。因而被信号Sk调制过的频带信号Bk传送到转换开关13的输出24，而输出23什么也没有接收。
需考虑下面两种情况：
通过不起作用的调制器26将被信号Sk调制过的频带信号Bk直接被传送到多路复用器11的输入Fk。图2示出的就是这种配置。
调制器26消除通过信号Sk调制的频带信号Bk，并施加一个新的频带信号Bk的调制，所述新调制的信号带有一个新控制信号，该新调制信号随后传送到多路复用器11的输入Fk。消除调制的步骤包括阅读现有的调制步骤以及建立一个补充调制的步骤，然后将该补充调制和频带信号的新调制叠加到现有调制上。
应当注意的是，信号Sk也可以在传送到输出23上并将其分出。
当然，本发明不限于上面所述的实施方式，而是可以在不超出本发明范围的前提下用等同设备替代本发明的设备。
Claims (10)
1.一种控制光信号传送的方法，每个光信号都有一个限定一个传送信道(Ci)的预定波长，该方法包括在传送所述光信号时插入一个控制信号(S)的步骤，所述光信号在一根光纤重新组合，以便形成一个用于确定一个信道(Ci)频带(B)的多路复用信号，其特征在于所述方法包括一个调制步骤，该步骤根据所述的需要传送的控制信号(S)，同时对所述信道(Ci)频带(B)的多路复用的信号进行调制，从而使所述的每一个光信号构成所述控制信号(S)的一个载波。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于该方法包括一个检测所述控制信号(S)的步骤。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于根据调制过的多路复用信号检测所述控制信号(S)来实现所述检测步骤。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于该方法包括一个利用多路分离器(4)进行多路分离的步骤，该多路分离器在输入处接收被调制的多路复用信号，从而为该多路分离器的各个输出提供一个带有所述控制信号(S)的对应于一个传送信道的光信号。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于该方法包括一个检测所述控制信号的步骤，该检测步骤在所述多路分离器(4)的至少一个输出上执行。
6.根据权利要求1-5之一的方法，其特征在于该方法包括一个通过抑制所述调制来消除所述控制信号(S)的步骤。
7.一种在一个网络节点中插入/分出信道频带(B)的方法，该方法能够通过至少一个插入/分出转换开关(12)传送多个信道频带(Bi)，所述转换开关包括一个与所述网络节点相连的第一输入(17)，一个将信道频带(B)插入所述网络节点的第二输入(16)，一个与所述网络节点相连的第一输出(20)，以及一个从所述网络节点中分出频带的第二输出(18)，所述方法包括如下步骤：
在所述转换开关(12)的第一输入(17)接收一个信道频带(B1/S1)；
当所述第二输入(16)接收到需插入的信道频带(B)时，就向所述第二输出(18)传送所述第一输入(17)的信道频带(B1/S1)，并将所述第二输入(16)的需插入的信道频带(B)传送到所述第一输出(20)，然后利用权利要求1-5之一的方法将一个控制信号(S)插入在所述第一输出(20)上传送的所述信道频带(B)上。
8.根据权利要求7的插入/分出方法，其特征在于在所述转换开关(12)在第一输入(17)接收到的信道频带(B1/S1)带有经调制插入的控制信号(S1)，所述方法包括一个通过抑制所述调制来消除所述控制信号(S)的步骤。
9.一种用于实施权利要求1-8之一的方法的系统，其特征在于该系统包括根据所述需进行传送的控制信号(S)同时对所述信道(Ci)频带(B)的多路复用信号同时进行调制的装置(3)，从而使所述的每个信号构成所述控制信号(S)的载波。
10.根据权利要求9的系统，其特征在于所述用于调制的装置(3)是一个可变化的光衰减器(3)。
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