CN101110643B - 一种实现波长集中调整控制的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现波长集中调整控制的系统及方法，所述系统包括：波长选择器，波长锁定器，波长检测控制器，波长调整控制器；波长选择器根据波长检测控制器的指令，将指定波长选出送到波长锁定器；波长锁定器计算入光是否存在偏移，将偏移度量值送给波长检测控制器；波长检测控制器，比对用户设定策略，若偏移在允许范围内，则控制波长选择器选定下一个配置的波长；超过阈值，则将结果传递给波长调整控制器；波长调整控制器，根据得到的结果，执行控制动作，将偏移的波长调整到符合指定标准波长栅格上。本发明实现了集中检测，成本的节约，实现模式配置灵活，在系统的不同层次上配置检测/控制模块，实现系统的无缝嵌入，有平滑过渡升级能力。

Description

一种实现波长集中调整控制的系统及方法

技术领域

本发明涉及光纤通讯领域光发射机波长在ITU-T标准波长间自动调整及发射机波长的长期、稳定、精确控制，尤其涉及在波分复用系统中光合波后集中监控、调整波长的实现方法。

背景技术

波分复用技术是在一根光纤中通过间隔的多个特定波长同时传输多路信号从而将单纤传输容量成倍地提高。

随着传输容量的进一步提高，波分复用技术经历了粗波分复用到密集波分复用的发展阶段。当前在密集波分复用(DWDM)系统中为了提升系统传输容量，除采用提高单通道信号速率、扩展光谱范围外，还可以通过缩小通道间隔的方式来实现，例如将通道间隔由100G、50G，缩小到25G，甚至更小。

为防止由于外部环境变化和激光器长期老化导致波长产生漂移，一般采用恒定温度和恒定功率的控制方式进行波长控制。此方法可以满足一般光传输系统中的稳定度要求，但是不能够满足对传输波长稳定度有较高要求的光传输系统的要求，例如50G及其以下通道间隔的光传输系统。

为了满足光传输系统中对波长稳定度更高的要求，通常采用外置波长锁定器的方法提高波长控制的稳定度和精度，但是，单通道DWDM波长控制装置存在系统成本高，配置不够灵活，无法平滑升级等问题。给用户的使用带来不便，需要改进的方面主要包括：

1、可根据用户设定，自动定时检测控制；

2、可根据用户监控策略对波长进行设定；

3、可自动完成偏移波长的校准；

4、可根据用户设定调整允许偏移的范围。

发明内容

为了克服现有技术中存在的，波长漂移的监控问题和已漂移到设定阈值范围外的波长自动调整回正常范围的问题；

本发明提出一种集中检测、分散控制的波长调整控制方法和系统。

为了实现上述发明目的，本发明具体是这样实现的：

一种实现波长集中调整控制的系统，包括：波长控制器，合波器，其特征在于，还包括：

波长选择器，波长锁定器，波长检测控制器，波长调整控制器；其中，

所述波长控制器为多个，各个波长控制器的入光经合波器合波，合波后的光分出一部分给波长选择器；

所述波长选择器，根据波长检测控制器的指令，将指定波长选出送到波长锁定器；

所述波长锁定器，计算入光是否存在偏移，将偏移度量值送给波长检测控制器；

所述波长检测控制器，比对用户设定策略，若偏移在允许范围内，则控制波长选择器选定下一个配置的波长；超过阈值，则将结果传递给波长调整控制器；

所述波长调整控制器，根据得到的结果，向对应的波长控制器发出调整命令；

所述波长控制器，还用于收到调整命令执行控制动作，将偏移的波长调整到符合指定标准波长栅格上。

所述波长选择器，可以使用可调滤波器或光栅实现。

所述波长锁定器，为宽带波长锁定器，包括两个内置的光电检测器PD；

所述PD输出的信号差给出波长偏差。

所述波长检测控制器，可以由具有用户界面的软件模块构成。

所述波长调整控制器由系统CPU软件及通信接口组成。

所述波长调整控制器，可以手动向任意一个波长控制器下发控制动作，波长调整失败后可以控制波长控制器恢复其默认波长。

一种实现波长集中调整控制的方法，其特征在于：

步骤1、检测扫描定时器是否到定时，到则转入步骤2，否则继续检测；

步骤2、波长选择器从复用段采样信号中将需要的波长检出；

步骤3、波长锁定器判定波长是否存在，存在则到步骤4，否则转入步骤8；

步骤4、波长锁定器判定波长是否偏移，偏移则到步骤5，否则转入步骤9；

步骤5、波长调整控制器发出调整命令，波长控制器根据指令进行波长微调，调整完成后，波长锁定器继续判定波长是否偏移，偏移则到步骤6，否则转步骤9；

步骤6、波长调整控制器判定是否达到用户策略的最大调整次数，如果到达，则波长调整控制器发出告警，同时给波长控制器发出放弃调整指令，波长控制器将恢复波长到调整前，进入步骤1，否则转入步骤5继续调整；

步骤7、波长检测控制器控制波长选择器选出下一个检测波长，进入步骤2；

步骤8、波长调整控制器发出配置波长不存在告警，进入步骤7；

步骤9、本波长调整过程正常结束，若用户配置有其他需要监控的波长，则进入步骤7，否则进入步骤10；

步骤10、调整正常结束，波长调整控制器给波长控制器发出调整结束指令，进入步骤1。

本发明的技术效果如下：

附图说明

本发明很好的实现了集中检测，对成本的节约，同时控制实现模式配置灵活，可以集中控制，也可以采用分布式控制，且可以在系统的不同层次上配置检测/控制模块，实现系统的无缝嵌入，有强大的平滑过渡升级能力。

图1为波长集中调整控制系统示意图；

图2为波长集中调整控制方法流程图；

图3位集中检测分布式控制的应用实例；

图4是远程检测，本地控制的应用实例。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图2所示，包括以下步骤：

步骤1、检测扫描定时器定时时间是否到，到则转入步骤2，否则继续检测；

步骤2、波长选择器从复用段采样信号中将需要的波长检出；

步骤3、波长锁定器判定波长是否存在，存在则到步骤4，否则转入步骤8；

步骤4、波长锁定器判定波长是否偏移，偏移则到步骤5，否则转入步骤9；

步骤5、波长调整控制器发出调整命令，波长控制器根据指令进行波长微调，调整完成后，波长锁定器继续判定波长是否偏移，偏移则到步骤6，否则转步骤9；

步骤6、波长调整控制器判定是否达到用户策略的最大调整次数，如果到达，则波长调整控制器发出告警，同时给波长控制器发出放弃调整指令，波长控制器将恢复波长到调整前，进入步骤1；否则转入步骤5继续调整；

步骤7、波长检测控制器控制波长选择器选出下一个检测波长，进入步骤2；

步骤8、波长调整控制器发出配置波长不存在告警，进入步骤7；

步骤9、本波长调整过程正常结束，若用户配置有其他需要监控的波长，则进入步骤7，否则进入步骤10；

步骤10、调整正常结束，波长调整控制器给波长控制器发出调整结束指令，进入步骤1。

该方法在波长控制器10的入光经过合波器20后，将合波后的光分出一部分给波长检测单元30，波长检测单元内置波长选择器31，合波光通过选择器后到达波长检测器32，可以针对不同的波长进行检测，根据波长检测器的检测结果，通过本控制方法，可实现设定阈值范围的偏移波长的纠正工作。其中，波长检测及控制部分可以在系统的不同位置加以实现。

如图3所示，本发明所述波长集中调整控制系统包括多个波长控制器10，合波器20，波长选择器30，波长锁定器40，波长检测控制器50，波长调整控制器60。

所述波长选择器可以使用可调滤波器或者光栅实现。

所述波长锁定器包括两个内置的PD构成，所述波长偏差由所述PD输出的信号差给出。

所述波长检测控制器可以由具有用户界面的软件模块构成。

所述波长调整控制器由系统CPU软件及通信接口。

所述光信号符合ITU-T G.692标准波长栅格。

下面以自动配置调整为例说明系统如何进行波长监控、调整及处理异常情况：

具有恒定功率和恒定温度控制的波长控制器10输出基本符合ITU-T G.692标准波长栅格的波长；

经合波器20与其它通道的信号合并到一根光纤中成为光复用信号，通过分光器分光，大部分光功率进行DWDM传输，其余部分连接到波长选择器30；

波长选择器30根据波长检测控制器50的指令，将指定波长选出送到波长锁定器40；

波长锁定器40计算入光是否存在偏移，将偏移度量值送给波长检测控制器50；

波长检测控制器50比对用户设定策略，如果偏移在允许范围内，则控制波长选择器选定下一个配置的波长；超过阈值，则将结果传递给波长调整控制器60；

波长调整控制器60根据得到的结果，执行控制动作，将该偏移的波长调整到ITU-T G.692标准波长栅格上。

参照调整控制流程图，上述控制过程的循环进行可以实现所有波长的高精度控制。

本发明由于采用不受环境变化和器件老化影响的宽带波长锁定器作为波长控制的基准对所有的光发射机进行波长闭环控制，因此可以保证波长控制器输出波长的长期稳定度和精度，同时由于采用可靠性设计，在锁定失败的情况下，能够自动让波长锁定器恢复原始状况，避免因调整引起的系统性能恶化。

本发明是通过将检测及控制等分开设计成不同模块，灵活配置于WDM的不同部分，相对于目前已有的全分布式波长锁定系统，由于本方法其检测部分与控制部分可在不同的地域及系统环节中灵活搭配，可以简化系统波长监控的复杂度，且具有很强的向后兼容性。

另外，由于本发明所述的波长检测方法具有智能化的用户配置策略，因此在用户根据自己的监控策略设定控制后，剩下工作将全部由检测控制器算法自动完成，多种异常处理机制能够保证最大限度的减少用户对系统的维护工作量，其中包括在波长锁定异常终止的时候，能够实现自动恢复原始状态的机制，最大限度保证了系统的可靠性。

如图4所示，本应用实例所述波长远程检测、本地控制的方法包括多个波长控制器10，合波器20，分波器30，波长选择器40，波长锁定器50，波长检测控制器60，波长调整控制器70。

下面以自动调整为例说明系统如何进行波长监控、调整及处理异常情况：

在本地，具有恒定功率和恒定温度控制的波长控制器10输出基本符合ITU-T G.692标准波长栅格的波长，经合波器20与其它通道的信号合并到一根光纤中成为光复用信号；

在远程节点，光复用信号经过长距传输、放大之后，通过分光器分光，大部分光功率连接到分波器30继续处理，其余部分连接到波长选择器40；

波长选择器40根据检测控制器60的指令，将指定波长选出送到波长锁定器50；

波长锁定器50计算入光波长是否存在偏移，将偏移度量值送给检测控制器60；

波长检测控制器60比对用户设定策略，如果偏移在允许范围内，则控制波长选择器选定下一个配置的波长；如果超过阈值，则通过反向光监控层向本地波长调整控制器70发送波长调整指令；

波长调整控制器70根据波长检测控制器60传递过来的波长偏移结果，向本地波长控制器10发起控制动作，将该偏移的波长调整到ITU-T G.692标准波长栅格上；

参照调整控制流程图，上述控制过程的循环进行，可以实现所有波长的高精度控制。

该系统除了可以对波长自动监控和调整之外，还可以手动控制波长调整控制器70向任意一个波长控制器10下发控制动作，波长调整失败后可以控制波长控制器10恢复其默认波长，提高系统工作可靠性。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种实现波长集中调整控制的系统，包括：波长控制器，合波器，其特征在于，还包括：波长选择器，波长锁定器，波长检测控制器，波长调整控制器；其中，

所述波长控制器为多个，各个波长控制器的入光经合波器合波，合波后的光分出一部分给波长选择器；

所述波长选择器，根据波长检测控制器的指令，将指定波长选出送到波长锁定器；

所述波长锁定器，计算入光是否存在偏移，将偏移度量值送给波长检测控制器；

所述波长检测控制器，比对用户设定策略，若偏移在允许范围内，则控制波长选择器选定下一个配置的波长；超过阈值，则将结果传递给波长调整控制器；

所述波长调整控制器，根据得到的结果，向对应的波长控制器发出调整命令；

所述波长控制器，还用于收到调整命令，将偏移的波长调整到符合指定标准波长栅格上。

2.如权利要求1所述的实现波长集中调整控制的系统，其特征在于：

所述波长选择器，可以使用可调滤波器或光栅实现。

3.如权利要求1所述的实现波长集中调整控制的系统，其特征在于：

所述波长锁定器，为宽带波长锁定器，包括两个内置的光电检测器PD；

所述PD输出的信号差给出波长偏差。

4.如权利要求1所述的实现波长集中调整控制的系统，其特征在于：

所述波长检测控制器，可以由具有用户界面的软件模块构成。

5.如权利要求1所述的实现波长集中调整控制的系统，其特征在于：

所述波长调整控制器由系统CPU软件及通信接口组成。

6.如权利要求1所述的实现波长集中调整控制的系统，其特征在于：

所述波长调整控制器，可以手动向任意一个波长控制器下发控制动作，波长调整失败后可以控制波长控制器恢复其默认波长。

7.一种实现波长集中调整控制的方法，其特征在于：

步骤1、检测扫描定时器是否到定时，到则转入步骤2，否则继续检测；

步骤2、波长选择器从复用段采样信号中将需要的波长检出；

步骤3、波长锁定器判定波长是否存在，存在则到步骤4，否则转入步骤8；

步骤4、波长锁定器判定波长是否偏移，偏移则到步骤5，否则转入步骤9；

步骤5、波长调整控制器发出调整命令，波长控制器根据指令进行波长微调，调整完成后，波长锁定器继续判定波长是否偏移，偏移则到步骤6，否则转步骤9；

步骤6、波长调整控制器判定是否达到用户策略的最大调整次数，如果到达，则波长调整控制器发出告警，同时给波长控制器发出放弃调整指令，波长控制器将恢复波长到调整前，进入步骤1，否则转入步骤5继续调整；

步骤7、波长检测控制器控制波长选择器选出下一个检测波长，进入步骤2；

步骤8、波长调整控制器发出配置波长不存在告警，进入步骤7；

步骤9、本波长调整过程正常结束，若用户配置有其他需要监控的波长，则进入步骤7，否则进入步骤10；

步骤10、调整正常结束，波长调整控制器给波长控制器发出调整结束指令，进入步骤1。

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