CN101547056A - 光信号分割传输系统和方法、光发送机、以及光接收机 - Google Patents

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Abstract

公开了一种光信号分割传输系统和方法、光发送机、以及光接收机。一种光信号分割传送系统，其中，输入光信号被分割为N个部分(称作“N个部分光信号”)并以1/N的传输速率被发送，其中，与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开地设置附加的光波路径，并且即使用于传输所述N个部分光信号的光波路径的任一个发生了故障，也可以利用所述附加的光波路径来继续传输所述N个部分光信号。

Description

光信号分割传输系统和方法、光发送机、以及光接收机
技术领域
本发明涉及光信号分割传输系统、光发送机、光接收机以及光信号分割传输方法，尤其涉及将输入光信号分割为N部分以后以1/N的传输速率传输的光信号分割传输系统、光发送机、光接收机以及光信号分割传输方法。
背景技术
在光传输系统中，由于被用作传输路径的光纤的波长色散等而导致主信号恶化。作为传输路径的光纤的特性越差并且主信号的比特速率越高，所述恶化就越显著；例如如果用特性差的光纤传输比特速率为10Gbps或40Gbps的高比特速率信号，所述恶化就会显著，可传输的距离变短。
因此，可以采用一种将客户端信号分割为N个部分以将比特速率降至1/N并通过N个光波路径进行长距离传输的方法。例如，在专利文献1中公开了用于缩短在使用该方式的情况下进行通信时的延迟时间的结构。
另外，在专利文献2中也公开了一种结构，其中，为了延长可高速传输大容量从属信号(tributary)的距离，将从属信号解复用以将其分离并在分离模式中进行传输，并在接收侧对解复用的信号进行复用以复原从属信号。
另外，在专利文献3中公开了一种用于分别连接多个终端装置的波长复用光传输用收发装置的结构，该结构具有用于在检测到异常时进行切换的备用系统中的转调器(transponder)。
【专利文献1】日本专利文献特开2003-51811号公报；
【专利文献2】日本专利文献特开2002-158638号公报；
【专利文献3】日本专利文献特开10-210008号公报。
发明内容
上述专利文献的全部公开通过引用被结合于此。
由本发明给出下面的分析。
如上述专利文献1、2所述，在将客户端信号N分割为1/N的比特速率并通过N个光波路径进行传输的结构中存在如下问题；当一个光波路径发生了故障时，尽管其他的光波路径正常，客户端信号也会断开。
另外，在专利文献3的结构中，从多个终端装置(光发送机)发送而来的光信号被发送用转调器进行波长转换，并经波长复用以用于传输，并且在波复用状态下的光传输是经由一个光传输路径来执行的。如果某个转调器发生异常，则切换到被设置为备用的任何转调器。接收侧也需要切换。因此，当发生故障时，需要切换转调器和接收机以继续传输。因此，在该技术中需要做许多事情。
根据本发明的第一方面，提供了一种光信号分割传输系统，在该光信号分割传输系统中，将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号”)并以1/N的传输速率进行传输，其中，与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开地设置附加的光波路径，从而即使用于传输所述N个部分光信号的光波路径的任一个发生故障，也能够使用所述附加的光波路径来继续传输所述N个部分光信号。
根据本发明的第二方面，提供了一种光信号分割传输系统，在该光信号分割传输系统中，将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号”)并以1/N的传输速率进行传输，其中所述系统包括：故障判断单元，判断用于传输N个部分光信号的光波路径(的每一个)的状态；以及纠错数据传输机构，使用与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开设置的备用的光波路径来传输所述N个部分光信号的纠错数据(信号)，并且所述光信号分割传输系统具有使用所述纠错数据对所述N个部分光信号进行纠错的功能。
根据本发明的第三方面，提供一种光信号分割传输系统，在该光信号分割传输系统中，将输入光信号分割为N个部分(N个部分光信号)并以1/N的传输速率进行传输，其中所述系统包括：故障判断单元，判断用于传输N个部分光信号的光波路径的任一个的状态；以及光波路径切换机构(单元)，当用于传输所述N个部分光信号的光波路径发生了故障时，所述光波路径切换机构使用与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开设置的备用的光波路径来发送发生了所述故障的光波路径的传输信号。
根据本发明的第四方面，提供用在所述光信号分割传输系统中的光发送机和光接收机。
根据本发明的第五方面，提供了一种用于光信号分割传输系统的光信号分割传输方法，所述光信号分割传输系统包括：将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号)并以1/N的传输速率进行发送的光发送机；以及接收从光发送机发送的光信号的光接收机，在所述光信号分割传输方法中，所述光发送机将输入光信号分割为N个部分并生成用于所述N个部分光信号的纠错数据，并将所述纠错数据与所述N个部分光信号一起发送；所述光接收机监视用于从所述光发送机接收N个部分光信号的光波路径的状态，并且当用于从所述光发送机接收N个部分光信号的光波路径的任一个发生了故障时，使用所述纠错数据执行对所述N个部分光信号的纠错；所述光接收机对从所述光发送机接收的N个部分光信号或者利用所述纠错数据而复原的N个部分光信号的至少一个进行复用，以复原输入光信号。
根据本发明的第六方面，提供了一种用于光信号分割传输系统的光信号分割传输方法，所述光信号分割传输系统包括：将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号)并以1/N的传输速率进行发送的光发送机；以及接收从光发送机发送的光信号的光接收机，所述光信号分割传输方法包括：由所述光发送机将输入光信号分割为要发送的N个部分光信号；所述光接收机监视用于从所述光发送机接收N个部分光信号的光波路径的状态；并且当用于从所述光发送机接收N个部分光信号的光波路径的任一个发生了故障时，所述光接收机通知所述光发送机将发生所述故障的光波路径切换到与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开设置的一个或多个备用的光波路径，并且所述光发送机将被通知发生了所述故障的光波路径切换到所述备用的光波路径来发送所述N个部分光信号；并且所述光接收机对经由用于传输所述N个部分光信号的光波路径或所述备用的光波路径接收的N个部分光信号进行复用以复原输入光信号。
下面将概述本发明的有价值的效果。
根据本发明，即使光波路径发生故障也能够正常地传输客户端信号。这是因为采用了如下结构：与用于传输被分割为N个部分的一个或多个光信号(N个部分光信号)的一个或多个光波路径分开地设置备用的光波路径并在分配给N个部分光信号的光波路径的任一个发生了故障时使用该备用的广播路径。
附图说明
图1是用于说明根据本发明一个示例性实施方式的光信号分割传输系统的结构的图；
图2是用于说明图1的光发送机的详细结构的图；
图3是用于说明图1的光接收机的详细结构的图。
具体实施方式
接着，参考附图对本发明的优选实施方式进行说明。
[第一示例性实施方式]
图1是用于说明根据本发明第一示例性实施方式的光信号分割传输系统的结构的图。图1示出了光发送机12和光接收机14，光发送机12将从客户端发送装置11接收的输入光信号(客户端信号)分割为将输出给一个或多个传输用光纤13的N(N是大于等于1的整数)个部分，光接收机14经由传输用光纤13接收被分割为N个部分的一个或多个客户端信号，并将所述客户端信号复原后输出给客户端接收装置15。注意，术语“分割为N个部分的光信号”可以称作“N个部分信号”或“N个部分光信号”。
当将客户端信号被分割为以1/N的传输速率通过N个光波路径进行传输的N个部分时，在上述的光发送机12和光接收机14之间至少设置一个附加的光波路径(作为备用路径)。
例如，可提供一种使用包括该附加的(备用)光波路径在内的N+1个以上的光波路径来传输被分割为N个部分的数据以及对被分割为N个部分的数据进行纠错而获得的数据的机构(纠错数据传输机构或机制)。于是，即使在用于传输N个部分信号的N个光波路径中的任一个发生了故障的情况下，也可以在其纠错能力的范围内进行纠错，并正常地传输客户端信号。下面，对用于实现所述纠错功能的详细结构进行说明。
图2是示出根据本发明第一示例性实施方式的光发送机12的详细结构的图。图2示出了包括光电(O/E)转换部21、电信号处理部(发送侧)22以及电光(E/O)转换部23的光发送机12的结构。
光电转换部21将从客户端发送装置11输入的输入光信号(客户端信号)转换为电信号，并将该电信号输出给电信号处理部22。
电信号处理部22将转换成电信号的客户端信号分割为N个部分(N个部分信号)，生成比特速率为1/N的通过同步信息同步的同步电信号D(1)～D(N)以及包含有同一定时下的D(1)～D(N)的奇偶校验的电信号D(P)，并将这些电信号D(1)～D(N)以及D(P)输出给电光转换部23。
电光转换部23将从电信号处理部22输入的电信号D(1)～D(N)以及D(P)分别转换成分别具有预定的波长分量λ(1)～λ(N)、λ(P)的光信号后输出。
所述光信号通过设置在传输用光纤13之前的光波长复用处理单元(省略图示)进行波长复用，或者直接被输入给传输用光纤13，进而被传输至光接收机14侧。当对(N部分)光信号进行了波长复用时，由设置在光接收机14侧的光波长解复用处理单元(省略图示)对被波长复用的光信号进行分割，并执行处理以将信号恢复为具有波长分量λ(1)～λ(N)、λ(P)的光信号。
图3是示出根据本发明第一示例性实施方式的光接收机14的详细结构的图。图3示出了包括光电转换部24、电信号处理部(接收侧)25、电光转换部26以及故障判断单元27的光接收机14的结构。
光电转换器部24将所输入的具有波长分量λ(1)～λ(N)、λ(P)的光信号分别转换成电信号D(1)～D(N)、D(P)，并输出给电信号处理部25。
故障判断单元27监视各个光波路径的状态，并向电信号处理部25通知发生了故障的光波路径。例如，如专利文献3记载的波长复用光传输接收装置那样，当安装在电光转换部23中的激光器发生故障时，故障判断单元27标识发生了故障的光波路径，并将该光波路径通知给电信号处理部25。就这点而言，专利文献3的整个公开通过引用被结合于此。
电信号处理部25对从光电转换部24输入的同步电信号D(1)～D(N)进行复用，复原客户端信号，并将复原后的客户端信号输出给电光转换部26。这里，当传输了同步电信号D(1)～D(N)的所有光波路径都没有发生故障时，不使用包含有奇偶校验的电信号D(P)(即，处于“备用”状态)。
另一方面，当传输了同步电信号D(1)～D(N)的光波路径中的任一个发生了故障时，电信号处理部25使用包含有奇偶校验的电信号D(P)来复原由故障判断单元27确定的发生了故障的光波路径的电信号(例如，假设为D(M))，此后，对包括电信号D(M)在内的同步电信号D(1)～D(N)进行复用，并且复原客户端信号，并将复原后的客户端信号输出给电光转换部26。
电光转换部26将由电信号处理部25复原的客户端信号转换成由客户端接收装置15决定的规格的光信号，并将该光信号输出给客户端装置15。
如上所述，根据本示例性实施方式的光信号分配传输系统，即使在将客户端信号分割传输时的任一个光波路径发生了故障的情况下，也能够复原发生了该故障的光波路径的信息，并正常地传输客户端信号。另外，在本示例性实施方式中，由于不需要切换光波路径等，因此与专利文献3相比，当发生了故障时可以迅速复原客户端信号。
另外，在上述的示例性实施方式中，对固定了用于传输波长分量λ(P)的光波路径的情况进行了说明，但例如也可以采用按照预定的规则分散(或扩散)用于传输波长分量λ(P)的光波路径的结构。
[第二示例性实施方式]
接着，将说明对所述第一示例性实施方式施加变更而得到的本发明的第二示例性实施方式。本示例性实施方式的结构与使用图2、图3进行说明的第一示例性实施方式相同。
在本示例性实施方式中，是这样一种布置：在正常的运用状态下，备用的光波路径处于未使用状态，但是当发生了故障时，光发送机12切换到备用的光波路径上，从而能够继续发送发生了该故障的光波路径的数据。
例如，当图2、图3的波长分量为λ(2)的光波路径发生了故障时，光发送机12的电信号处理部22向输出波长分量λ(P)的电光转换部23输出与波长分量λ(2)相对应的电信号D(2)。
光接收机14通过输出电信号D(2)～D(P)的光电转换部24从输入的波长分量λ(P)提取电信号D(2)，通过电信号处理部25对D(1)～D(N)同步电信号进行复用，以复原客户端信号。
如上所述，在本示例性实施方式中，不需要进行奇偶校验生成和复原处理，可简化电信号处理部22、25的结构。
以上说明了本发明的优选示例性实施方式，但本发明不限于上述的示例性实施方式，可以在不脱离本发明的基本技术构思的范围内进一步施加变形、替换、调整。例如，在上述的示例性实施方式中，说明了使用奇偶校验进行纠错的情况，但也可以提供使用其他纠错数据的纠错功能。
另外，在上述的示例性实施方式中，说明了设置一个备用的光波路径的情况，但如果设置两个以上备用的光波路径，则能够提高纠错能力。另外，如在上述第二示例性实施方式中说明的那样，也可以采用在发送发生了故障的光波路径的数据的同时继续发送在所述第一示例性实施方式中说明的奇偶校验的结构。
应当注意，在整个公开中，本发明的其它目的、特征和方面将变得清楚，并且在不脱离所附权利要求所要求的以及在此所公开的本发明的主旨和范围的情况下，可以进行修改。
还应当注意，对所公开和/或所要求的元件、主题和/或项的任何组合可以落在前述修改中。
本申请基于以下申请并要求以下申请的优先权：2008年3月24日提交的日本专利申请No.2008-076050，该申请的公开通过引用被整体结合于此。

Claims (12)

1.一种光信号分割传输系统，其中，将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号”)并以1/N的传输速率进行传输，其中
与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开地设置附加的光波路径，以及
即使用于传输所述N个部分光信号的所述光波路径的任一个发生故障，也能够使用所述附加的光波路径来继续进行所述N个部分光信号的传输。
2.如权利要求1所述的光信号分割传输系统，包括：
纠错数据传输机构，该纠错数据传输机构使用所述附加的光波路径传输所述N个部分光信号的纠错数据，其中
能够使用所述纠错数据来执行对所述N个部分光信号的纠错。
3.如权利要求1所述的光信号分割传输系统，包括：
光波长复用处理部，所述光波长复用处理部将从发送侧输出的光信号波长复用后输出至光传输区间，以及
光波长解复用处理部，该光波长解复用处理部按照每个波长将从所述光传输区间输入的光信号解复用后输入至接收侧，其中
通过所述光传输区间的信号传输被波长复用。
4.如权利要求2所述的光信号分割传输系统，包括：
故障判断单元，该故障判断单元判断用于传输所述N个部分光信号的所述光波路径的状态，并且
代替所述纠错数据传输机构而包括：
光波路径切换机构，当用于传输所述N个部分光信号的所述光波路径的任一个发生了故障时，所述光波路径切换机构使用所述附加的光波路径来发送所述发生故障的光波路径的传输信号。
5.一种用于光信号分割传输系统的光发送机，在该光信号分割传输系统中，将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号”)并以1/N的传输速率进行传输，所述光发送机包括：
光电转换部，用于将所述输入光信号转换为电信号；
电信号处理部，用于将所述转换后的电信号分割为N个部分的电信号，并生成用于所述被分割为N个部分的电信号的纠错数据；以及
电光转换部，每个电光转换部将所述纠错数据以及所述被分割为N个部分的电信号的每一个转换为光信号，并将每个转换后的光信号输出至相应的光波路径，其中
在接收侧使用所述纠错数据来执行对所述N个部分光信号的纠错。
6.一种用于光信号分割传输系统的光发送机，在该光信号分割传输系统中，将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号”)并以1/N的传输速率进行传输，所述光发送机包括：
光电转换部，用于将所述输入光信号转换为电信号；
电信号处理部，用于将所述转换后的电信号分割为N个部分的电信号；
电光转换部，每个电光转换部分别将所述被分割为N个部分的电信号的每一个转换为光信号，并将转换后的光信号输出至每个光波路径；以及
光波路径切换机构，当从接收侧被通知光波路径的任一个发生故障时，所述光波路径切换机构将发生故障的光波路径切换到与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开设置的备用的光波路径，来继续进行所述N个部分光信号的发送。
7.如权利要求5所述的光发送机，包括：
光波长复用处理单元，该光波长复用处理单元将从所述电光转换部输出的光信号波长复用后输出至光传输区间。
8.一种经由光传输区间与权利要求5所述的光发送机连接的光接收机，所述光接收机包括：
故障判断单元，判断用于从所述光发送机接收光信号的光波路径的状态；
光电转换部，每个光电转换部分别将从所述光发送机接收的光信号和纠错数据转换为电信号；以及
电信号处理部，将所述转换后的电信号复用以复原与输入光信号相当的电信号；以及
电光转换部，将所述复原的电信号转换为光信号；其中
当用于从所述光发送机接收光信号的光波路径的任一个发生故障时，所述电信号处理部使用所述纠错数据来执行对所述N个部分光信号中有关的任一个的纠错。
9.一种经由光传输区间与权利要求6所述的光发送机连接的光接收机，所述光接收机包括：
故障判断单元，判断用于从所述光发送机接收光信号的光波路径的状态；
光电转换部，每个光电转换部分别将从所述光发送机接收的各个光信号转换为各个电信号；
电信号处理部，将所述转换后的电信号复用以复原与输入光信号相当的电信号；
电光转换部，将所述复原的电信号转换为光信号；以及
光波路径切换机构，当由所述故障判断单元检测出故障时，所述光波路径切换机构通知所述光发送机将发生所述故障的光波路径切换为与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开设置的备用的光波路径，并使用所述备用的光波路径继续进行对所述N个部分光信号的接收。
10.如权利要求8所述的光接收机，其中，
从所述光发送机接收的信号被波长复用，并且
设置光波长解复用处理单元，该光波长解复用处理单元按照每个波长分别将从所述光发送机接收的信号解复用后输出至所述光电转换部。
11.一种用于包括光发送机和光接收机的光信号分割传输系统的光信号分割传输方法，所述光发送机将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号”)并以1/N的传输速率进行发送，所述光接收机接收从光发送机发送的光信号，所述光信号分割传输方法包括：
由所述光发送机将输入光信号分割为N个部分以提供N个部分光信号，并生成用于所述N个部分光信号的纠错数据信号，并将所述纠错数据信号与所述N个部分光信号一起发送，
由所述光接收机监视用于从所述光发送机接收光信号的光波路径的状态，并且当用于从所述光发送机接收光信号的光波路径的任一个发生了故障时，使用所述纠错数据信号执行对所述N个部分光信号的纠错；以及
由所述光接收机使用从所述光发送机接收的光信号以及在适当情况下使用所述纠错数据信号，来复用复原的N个部分光信号以复原输入光信号。
12.一种用于包括光发送机和光接收机的光信号分割传输系统的光信号分割传输方法，所述光发送机将输入光信号分割为N个部分(称作“N个部分光信号”)并以1/N的传输速率进行发送，所述光接收机接收从所述光发送机发送的光信号，所述光信号分割传输方法包括：
由所述光发送机将输入光信号分割为N个部分光信号并执行对所述N个部分光信号的发送，
由所述光接收机监视用于从所述光发送机接收光信号的光波路径的任一个的状态，并且
当用于从所述光发送机接收光信号的光波路径的任一个发生了故障时，
由所述光接收机通知所述光发送机将发生所述故障的光波路径的任一个切换到与用于传输所述N个部分光信号的光波路径分开设置的备用的光波路径，并且由所述光发送机将被通知发生了所述故障的光波路径切换到所述备用的光波路径来接着发送所述N个部分光信号；并且
由所述光接收机将经由用于传输所述N个部分光信号的光波路径以及在适当情况下经由所述备用的光波路径接收的光信号复用以复原输入光信号。
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