CN102986154B - 在波分多路复用(wdm)网络中使用多个共享波长锁定器来稳定转发器 - Google Patents

Abstract

一种设备，其包括：至少一个处理器，其用于从远程节点接收波分多路复用（WDM）信号，其中所述WDM信号包括传送第一远程生成信号的第一信道、传送第二远程生成信号的第二信道，以及第三信道；用于将所述WDM信号适配成复合WDM信号，方法是：从所述第一信道分出所述第一远程生成信号；将第一本地生成信号插入所述第一信道；以及将第二本地生成信号插入所述第三信道；以及用于向所述第一本地生成信号和所述第二本地生成信号提供波长锁定，而不向所述第二远程生成信号提供波长锁定。

Description

在波分多路复用(WDM)网络中使用多个共享波长锁定器来稳定转发器

本发明申请要求2010年7月9日由沈晓安等人递交的发明名称为“在密集波分多路复用（DWDM）网络中使用多个共享波长锁定器来稳定大量转发器”的申请号为61/362,792的美国临时专利申请，以及2011年7月7日由沈晓安等人递交的发明名称为“在DWDM网络中使用多个共享波长锁定器来稳定大量转发器”的第13/177,771号美国专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以全文引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明大体涉及网络通信，确切地说，涉及波分多路复用(WDM)网络。

发明背景

传统波分多路复用（WDM）发射器阵列可将半导体激光器用作光发射器。WDM系统的性能取决于来自激光源的信号完整性，其可能因环境（例如温度等）和/或激光器条件（例如，年数、制造过程中的质量控制）的变化而产生波动。人们将所述网络笼统地二分为粗WDM（CWDM）网络和密集WDM（DWDM）网络，原因在于，CWDM网络可包括相对较宽的信道间隔（例如，约20毫微米（nm）或约2500千兆赫（GHz）），而密集WDM（DWDM）网络可包括相对较窄的信道间隔（例如，约0.8nm或约100GHz）。因此，CWDM网络可包括显著少于DWDM网络（例如，至多约128个信道）的信道（例如，至多约18个信道）。典型CWDM网络和DWDM网络可（分别）如国际电信联盟（ITU）标准化部门（ITU-T）出版物G.984.2和ITU-TG984.1所述，这两份资料均以全文引入方式并入本文本中。

基于相应的信道间隔，信号完整性在DWDM网络中的重要性大于在CWDM网络中。例如，尽管CWDM网络中可以接受信号完整性出现相对较小的波动/变化（例如，波长偏移），但在DWDM网络中，等效变化可能导致服务质量显著降低。因此，许多CWDM系统可能实施用于校正波长浮动的特定策略。一种用于校正波长浮动的策略是，通过将实际激光器输出波长与目标激光器输出波长进行比较的反馈系统来提供波长锁定。此类反馈系统可采用波长锁定器（λ-锁定器）来检测输出波长与目标波长之间的差异（例如，波长偏移），并采用元件管理器来相应地调整激光器输出。具体而言，所述λ锁定器可检测波长偏移，方法是通过校准器来将参考信号与所传输的信号进行比较，从而确定信号差异，例如相位差异、振幅差异、频率差异，或这些项的组合，其对应于输出信号从目标波长的偏移。因此，所述λ锁定器可使用信号强度差异来确定波长偏移，所述波长偏移可传递给元件管理器，从而相应地调整激光器的输出。2009年10月14日由雷红兵（HongbingLei）等人递交的发明名称为“用于同步控制多个密集波分多路复用发射器的波长锁定器（WavelengthLockerforSimultaneousControlofMultipleDenseWavelengthDivisionMultiplexingTransmitters）”的申请号为12/579,196的美国专利申请中详细描述了波长锁定技术，所述专利申请案以全文引入方式并入本文本中。

传统分布式波长锁定方案可对每个下游信道使用一个专用λ锁定器（即，每个发射器对应一个λ锁定器），从而使用单独的λ锁定器来向每个相应激光源提供波长锁定。具体而言，专用波长锁定器可位于每个光发射器与多路复用器之间，且可用于检测每个光发射器的输出信号的波长浮动，然后再将所述多个输出信号多路复用到WDM信号中。但是，由于λ锁定器相对较为昂贵，因此使用较多λ锁定器（例如，专用λ锁定器，或每个信道使用一个λ锁定器）的网络的成本显著高于使用较少波长锁定器（例如，多个信道使用一个λ锁定器）的网络。例如，传统集中式波长锁定方案可采用集中式λ锁定器（例如，所有信道使用单个λ锁定器），从而作为传统分布式网络的经济合算型替代方案。具体而言，集中式λ锁定器可位于多路复用器的下游，且可用于检测多个信道中WDM信号的波长浮动。

发明内容

本文本揭示一种设备，所述设备包括至少一个处理器，其用于从远程节点接收WDM信号，其中所述WDM信号包括传送第一远程生成信号的第一信道，传送第二远程生成信号的第二信道，以及第三信道；用于将所述WDM信号适配成复合WDM信号，方法是，从所述第一信道分出所述第一远程生成信号，将第一本地生成信号插入所述第一信道，以及将第二本地生成信号插入所述第三信道；以及用于向所述第一本地生成信号和所述第二本地生成信号提供波长锁定，而不向所述第二远程生成信号提供波长锁定。

本文本还揭示一种设备，所述设备包括：第一转发器，其用于生成第一光信号；第二转发器，其用于生成第二光信号；光纤，其用于传播第三光信号，其中所述第三光信号不由所述设备生成；多路复用器，其用于将所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号组合成复合WDM光信号；以及波长锁定器，其用于对所述第一光信号和所述第二光信号进行波长锁定，但不对所述第三信号进行波长锁定，其中所述第一光信号和所述第二光信号使用第一抖动频率进行波长锁定，所述第一抖动频率不同于用于锁定所述第三光信号的第二抖动频率，且其中所述第一光信号和所述第二光信号使用对所述设备本地化的时分多路复用（TDM）波长锁定方案来共享所述第一抖动频率。

本文本还揭示一种方法，所述方法包括：网络管理器将第一抖动频率分配给网络中的第一中间节点，并将第二抖动频率分配给所述网络中的第二中间节点，其中所述第一抖动频率不同于所述第二抖动频率；所述第一中间节点向第一WDM信号中的第一多个光信号提供波长锁定，其中所述第一多个光信号由所述第一中间节点生成且包括所述第一抖动频率，但不包括所述第二抖动频率；所述第二中间节点向复合WDM信号中的第二多个光信号提供波长锁定，所述复合WDM信号包括所述第二多个光信号和至少一些所述第一多个光信号，其中所述第二多个光信号由所述第二中间节点生成且包括第二抖动频率，但不包括所述第一抖动频率；以及所述第二中间节点将所述复合WDM信号传输到第三中间节点。

结合附图和所附权利要求书，将从以下详细描述中更清楚地理解本发明的这些和其他特征。

附图简述

为了更全面地理解本发明，现参考以下结合附图和具体实施方式进行的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。

图1所示是用于实施TDM波长锁定方案的节点的一项实施例。

图2所示是用于实施频分多路复用（FDM）波长锁定方案的节点的一项实施例。

图3所示是点对点（P2P）DWDM网络的一项实施例。

图4所示是复杂DWDM网络的一项实施例。

图5所示是用于实施共享波长锁定方案的中间节点的一项实施例。

图6所示是用于实施共享波长锁定方案的网络结构的一项实施例。

图7所示是用于实施共享波长锁定方案的网络结构的另一项实施例。

图8是跟踪共享波长锁定网络结构中的波长偏移的图表。

图9是通用计算机系统的一项实施例。

具体实施方式

首先应理解，尽管下文提供一项或多项实施例的说明性实施方案，但所揭示的系统和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论该技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方案、附图和技术，包括本文本所说明并描述的示例性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。

为了提供多个信道中WDM信号的波长锁定，一种集中式波长锁定器可能首先需要分离对应于各个信道的每个待接收波长锁定的输出信号。在WDM信号中实现此类分离的一种方法是将抖动信号引入到合适的输出信号中。具体而言，抖动信号可包括低强度单音（例如，小的单音分量信号），其可选择性地引入到输出信号中，然后用于将所述输出信号与WDM信号中的其他输出信号相区别。例如，可根据所述抖动信号的频率（抖动频率）来用电子学方式过滤所述WDM信号，以跟踪携载所述抖动频率的频谱分量。可能存在用于将抖动信号引入到激光发射器的输出信号中的各种方法，例如以对应于所述抖动频率的速率来调制所述发射器的偏置电流。但是，集中式λ锁定器只能分离出抖动频率在WDM信号内唯一的输出信号，例如，除所分离的输出信号外，没有其他输出信号包括具有相同抖动频率的抖动信号。因此，集中式波长锁定方案可使用多址接入方法，以便单个λ锁定器可向多个信道提供波长锁定。

一种集中式波长锁定方案可以是TDM波长锁定方案。所述TDM波长锁定方案可根据预定序列，例如，包括分配给多个光信道的多个时隙（T1、T2、T3等）的TDM窗口来将相同频率抖动信号循序引入到每个光信道中。随后，λ锁定器可根据预定序列跟踪对应于所述抖动频率的频谱分量，从而在适当时隙上分离每个输出信号。之后，集中式λ锁定器可以类似于专用λ锁定器所用的方式检测相应的波长偏移。因此，TDM波长锁定方案可根据TDM窗口而循序向每个信道提供波长锁定。

图1所示是用于实施集中式TDM波长锁定方案的节点100的一项实施例。节点100可包括第一激光发射器（TX-1）101、第二激光发射器（TX-2）102、第三激光发射器（TX-3）103、第四激光发射器（TX-4）104、多路复用器（MUX）105、λ锁定器（λ锁定器_f100）106、元件管理器107，以及多个抖动信号发生器111到114，这些部件如图1所示布局。

激光发射器101到104可以是用于在光网络中传输光信号（例如输出信号）的任何装置。在一项实施例中，TX-1101可用于传输第一信道（CH1）中的第一输出信号（λ₁）；TX-2102可用于传输第二信道（CH2）中的第二输出信号（λ₂）；TX-3103可用于传输第三信道（CH3）中的第三输出信号（λ₃）；TX-4104可用于传输第四信道（CH4）中的第四输出信号（λ₄）。所属领域中的一般技术人员将认识到，节点100可包括任意数目的光发射器（例如，TX-1、TX-2、…TX-N，其中N是大于1的整数），其用于传输任意数目的信道（例如，CH1、CH2…CHN）中任意数目的输出信号（例如，λ₁、λ₂、…λ_n，其中n是大于1的整数），即使本文本仅描述了四个光发射器。MUX105可以是用于将多个输出信号多路复用到WDM光信号中的任何装置。λ锁定器_f100106可以是用于检测一个或多个输出信号中的波长偏移的任何装置。元件管理器107可以是用于协调节点100中的TDM波长锁定的任何装置。

抖动信号发生器111到114可以是能够将抖动信号引入到光发射器101到104的输出信号，或促进所述引入的一个或多个任意装置。例如，抖动信号发生器111到114可用于通过调制发射器101到104的偏置电流来将抖动信号引入到输出信号中。在一项实施例中，抖动信号发生器111到114可包括：第一抖动信号发生器111，其用于将第一抖动信号（抖动-1_f100）引入到λ₁中；第二抖动信号发生器112，其用于将第二抖动信号（抖动-2_f100）引入到λ₂中；第三抖动信号发生器113，其用于将第三抖动信号（抖动-3_f100）引入到λ₃中；以及第四抖动信号发生器114，其用于将第四抖动信号（抖动-4_f100）引入到λ₄中。在一项实施例中，抖动-1_f100、抖动-2_f100、抖动-3_f100、抖动-4_f100可均包括第一抖动频率（f₁₀₀）。在相同或其他实施例中，λ锁定器_f100106可用于根据f₁₀₀而以电子学方式过滤WDM信号。

在一项实施例中，元件管理器107可用于协调节点100中的TDM波长锁定，方法是根据预定序列190将抖动信号同步引入到输出信号中，然后将预定序列190传递给λ锁定器_f100106。例如，元件管理器可根据预定序列190，对将抖动-1_f100、抖动-2_f100、抖动-3_f100和抖动-4_f100（分别）引入λ₁、λ₂、λ₃、λ₄中进行协调。预定序列190可包括对将抖动信号引入到输出信号中进行协调的任何方法或方式，其中相应的输出信号由λ锁定器_f100106进行检测。在一项实施例中，预定序列190可包括TDM窗口重复序列，所述TDM窗口包括分配给相应信道或抖动信号的多个时隙（例如，T1、T2、T3和T4）。例如，TDM窗口可包括分配给抖动-1_f100的第一时隙（T1）；分配给抖动-2_f100的第二时隙（T2）；分配给抖动-3_f100的第三时隙（T3）；以及分配给抖动-4_f100的第四时隙（T4）。

λ锁定器_f100106可使用预定序列190来确定与所分离的输出信号对应的信道，从而使用正确的目标波长来确定相应的波长偏移。例如，λ锁定器_f100106可通过在T1上将所分离信号的波长与CH1的目标波长进行比较来确定λ₁的波长偏移；通过在T2上将所分离信号的波长与CH2的目标波长进行比较来确定λ₂的波长浮动；通过在T3上将所分离信号的波长与CH3的目标波长进行比较来确定λ₃的波长浮动；以及通过在T4上将所分离信号的波长与CH4的目标波长进行比较来确定λ₄的波长浮动。随后（或同时），λ锁定器_f100106可将相应的波长偏移传递给元件管理器107。或者，可将波长偏移传递给中央处理单元（CPU）或用于独立或共同校正输出信号的第三方装置。

传统FDM波长锁定可以是传统TDM波长的一个替代方案。在传统FDM波长锁定方案中，抖动信号可同时应用，但可包括不同的抖动频率。例如，可将包括唯一抖动信号（例如，f₁₀₀、f₂₀₀、f₃₀₀…f_n×100）的抖动信号连续引入到各输出信号（λ₁、λ₂、λ₃…λ_n）中，以便可同时（例如，而不是循序）跟踪所得频谱分量（每个频谱分量对应于不同的抖动频率），从而同时分离每个输出信号。因此，FDM波长锁定方案可使用包括唯一抖动频率（例如，f₁₀₀、f₂₀₀、f₃₀₀…f_n×100）的抖动信号来分离每个输出信号（例如，λ₁、λ₂和λ₃…λ_n）。

图2所示是用于实施FDM波长锁定方案的节点200的一项实施例。节点200可包括TX-1201、TX-2202、TX-3203、TX-4204、MUX205、FDMλ锁定器（λ锁定器_f100-f400）206、元件管理器207，以及多个抖动信号发生器211到214，这些部件如图2所示布局。TX-1201、TX-2202、TX-3203、TX-4204和MUX205可配置成大体类似于TX-1101、TX-2102、TX-3103、TX-4104和MUX105。在一项实施例中，TX-1201、TX-2202、TX-3203、TX-4204可用于（分别）将λ₁、λ₂、λ₃和λ₄传输到MUX205，其可用于将λ₁、λ₂、λ₃和λ₄多路复用到WDM信号中。λ锁定器_f100-f400206、元件管理器207和抖动信号发生器211到214可配置成略微类似于λ锁定器_f100106、元件管理器107和抖动信号发生器111到114，但λ锁定器_f100-f400206、元件管理器207和抖动信号发生器211到214可用于实施FDM波长锁定方案，而不是TDM波长锁定方案。具体而言，抖动信号发生器211到214可用于生成多个抖动信号，每个抖动信号可包括唯一的抖动频率（例如f₁₀₀、f₂₀₀、f₃₀₀和f₄₀₀）。例如，抖动信号发生器211到214可包括：第一抖动信号发生器211，其用于将包括f₁₀₀的第一抖动信号（抖动-1_f100）引入到λ₁中；第二抖动信号发生器212，其用于将包括第二抖动频率（f₂₀₀）的第二抖动信号（抖动-2_f200）引入到λ₂中；第三抖动信号发生器213，其用于将包括第三抖动频率（f₃₀₀）的第三抖动信号（抖动-3_f300）引入到λ₃中；以及第四抖动信号发生器214，其用于将包括第四抖动频率（f₄₀₀）的第四抖动信号（抖动-4_f400）引入到λ₄中，其中f₁₀₀≠f₂₀₀≠f₃₀₀≠f₄₀₀（例如，f₁₀₀＜f₂₀₀＜f₃₀₀＜f₄₀₀）。因此，元件管理器207可将所分配的抖动频率（例如，分配给CH1的f₁₀₀、分配给CH2的f₂₀₀、分配给CH3的f₃₀₀、分配给CH4的f₄₀₀等）传递给λ锁定器_f100-f400206，以便将正确的目标波长与λ₁、λ₂、λ₃和λ₄进行比较，从而确定相应的波长偏移。随后，元件管理器207可能需要将任何新的或经修改的抖动频率分配传递给λ锁定器_f100-f400206（例如，已将新的抖动频率（例如，f_n×100）分配给新添加的信道（例如，CHN）；已撤消/重新分配现有信道的抖动频率分配等）。λ锁定器_f100-f400206可用于：通过用包括以约f₁₀₀为中心的通频带的第一射频（RF）过滤器以电子学方式过滤WDM信号的第一部分来分离λ₁；通过用包括以约f₂₀₀为中心的通频带的第二RF过滤器以电子学方式过滤WDM信号的第二部分来分离λ₂；通过用包括以约f₃₀₀为中心的通频带的第三RF过滤器以电子学方式过滤WDM信号的第三部分来分离λ₃；以及，通过用包括以约f₄₀₀为中心的通频带的第四RF过滤器以电子学方式过滤WDM信号的第四部分来分离λ₄。WDM信号的剩余部分可，例如不经λ锁定器_f100-f400的过滤而向下游传输。在某些实施例中，WDM信号的第一、第二、第三和第四部分可能仅共同构成整个WDM信号的大致微小部分（例如，小于约1％），而WDM信号的剩余部分可构成整个WDM信号的实质部分（例如，约99％以上）。因此，使WDM信号的第一、第二、第三和第四部分转向可能不会使WDM信号发生实质衰减。在某些实施例中，整个WDM信号；WDM信号的第一、第二、第三和第四部分；和/或WDM信号的剩余部分可通过耦接到λ锁定器_f100-f400的一些其他光学部件（例如，放大器）来进行放大。因此，λ锁定器_f100-f400206可同时向每个发射器201到204提供波长锁定。

总的说来，传统集中式TDM和FDM波长锁定方案采用不同方法来在DWDM网络中实现集中式波长锁定。TDM波长锁定方案根据预定TDM窗口，通过跟踪对应于单个抖动频率（例如，f₁₀₀）的单个频谱分量来循序分离多个输出信号（例如，λ₁、λ₂、λ₃…λ_n）（例如，在T1上分离λ₁；在T2上分离λ₂；…在TN上分离λ_n等）。相反，FDM波长锁定方案通过跟踪多个唯一频谱分量来分离多个输出信号（例如，λ₁、λ₂、λ₃…λ_n），其中每个唯一频谱分量对应于不同抖动频率（例如，f₁、f₂、f₃…f_n）。根据网络环境、结构等，每种方法各有其优点/缺点。例如，传统FDMλ锁定器的成本略高于相应的TDM对应物，因为FDMλ锁定器可能采用多个电子过滤器（例如，而不是只有一个电子过滤器）来根据多个抖动频率来过滤WDM信号。也就是说，在其他条件都相同的情况下，包括较多电子过滤器的λ锁定器相对于包括较少电子过滤器的λ锁定器而言更为昂贵。另一方面，实施集中式TDM波长锁定方法可能给波长锁定方案带来各种复杂因素，因为需要进行同步来在多个信道间分配单个抖动频率，例如，尤其是在包括许多信道的DWDM网络中。尽管如此，对于在相对简单的DWDM网络，例如点对点（P2P）DWDM网络中提供集中式波长锁定而言，传统集中式TDM波长锁定方案和传统集中式FDM波长锁定方案可能较为适合和/或经济合算。

图3所示是点对点（P2P）DWDM网络300。本发明使用术语“点对点”来描述不包括中间节点的网络，其中所述中间节点用于向/从WDM信号插入/分出波长。例如，P2PDWDM网络300可将WDM光信号分配给多个用户（未图示），因此在技术上可以是点对多点（P2MP）网络。但是，本文本仍然将P2PDWDM网络300称为“点对点”网络，因为在WDM信号到达目的地之前，中间节点没有向WDM信号插入任何波长。

P2PDWDM网络300可包括对应于第一点的第一节点310，以及对应于第二点的第二节点320。第一节点310可以是用于将WDM信号传输到第二节点320的任何装置，且可包括多个转发器311到314、MUX315、λ锁定器316和元件管理器317，这些部件如图3所示布局。转发器311到314可以是包括发射器的功能并选择性地包括抖动信号发生器的功能的任何部件或部件组。例如，转发器311到314可包括机载发射器和机载抖动信号发生器，或者，替代性地，可包括耦接到独立抖动信号发生器的独立发射器。因此，转发器311到314可生成或发出包括多个抖动信号（例如，抖动-1、抖动-2、抖动-3、抖动-4）的光输出信号（例如，λ₁、λ₂、λ₃和λ₄）。例如，抖动转发器311到314可包括：第一转发器（TRX-1）311，其用于在CH1中传输包括抖动-1的λ₁；第二转发器（TRX-2）312，其用于在CH2中传输包括抖动-2的λ₂；第三转发器（TRX-3）313，其用于在CH3中传输包括抖动-3的λ₃；以及第四转发器（TRX-4）314，其用于在CH4中传输包括抖动-4的λ₄。MUX315可配置成大体类似于MUX105。

第一节点310可用于实施TDM波长锁定结构或FDM波长锁定结构。例如，当节点310用于实施传统TDM波长锁定方案时，抖动-1、抖动-2、抖动-3和抖动-4可包括大体相同的抖动频率（例如，f₁₀₀）。或者，当节点310用于实施传统FDM波长锁定方案时，抖动-1、抖动-2、抖动-3和抖动-4可包括大体唯一的抖动频率（例如，f₁₀₀、f₂₀₀、f₃₀₀和f₄₀₀）。因此，当第一节点310用于实施传统TDM波长锁定方案时，λ锁定器316和元件管理器317可配置成大体类似于λ锁定器_f100106和元件管理器107。或者，当第一节点310用于实施传统FDM波长锁定方案时，λ锁定器316和元件管理器317可配置成大体类似于λ锁定器_f100-f400206和元件管理器207。

对于P2PDWDM网络300等简单光网络，上述TDM和FDM波长锁定方案等传统集中式波长锁定方案可能十分合适且经济合算。但是，对于DWDM网络等包括用于向/从WDM信号插入/分出信道的一个或多个中间节点的大型复杂光网络而言，传统集中式锁定方案可能不合适且/或不合算。例如，参阅以下的图4。例如，如果多个中间节点彼此之间相距遥远，例如，几公里（km），则传统集中式TDM波长锁定方案可能需要在网络级进行大量同步。因此，传统集中式FDM波长锁定方案可能需要在网络级进行大量协调，以使每个信道与不同抖动频率关联。例如，抖动频率可能需要临时进行重新分配（例如，当插入新信道时，移除现有信道等），因此导致网络的实质部分临时停止运转或离线以实施所述重新分配。例如，抖动频率分配/重新分配所涉及各方需要协调自己的动作（例如，在λ锁定器将抖动频率与所更新的信道分配重新关联的同时，各方开始和停止使用抖动频率）以防出错，这点极为重要。因此，传统集中式TDM或FDM波长锁定方案可能需要在网络级进行大量同步和/或协调。此外，在到达TDM或FDMλ锁定器时，远程生成的抖动信号可能显著衰减，从而导致难以跟踪WDM信号中的相应频谱分量。因此，在大型、复杂和/或演进型DWDM网络中实施和/或维护传统集中式TDM或FDM波长锁定方案可能不实用，从而降低了传统集中式方法的可扩展性。

此外，传统TDM和FDM集中式波长锁定方案（即，将一个λ锁定器用于整个网络）可能无法在某些复杂DWDM网络中向所有信道或发射器提供波长锁定。例如，某些DWDM网络可能在不同区段上使用不同波长（例如，在第一区段上使用λ₁到λ₁₀，在第二区段上使用λ₁₁到λ₂₀等），因此DWDM网络中可能没有合适的位置来放置集中式λ锁定器，例如，没有携载所有波长的纤维展宽。例如，参阅以下的图4。相同或其他DWDM网络可能在各区段上再使用波长（例如，使用λ₁来在第一区段上携载第一信号，在第一区段的末尾分出λ₁，然后再使用λ₁来在第二区段上携载第二信号）。例如，参阅以下图4（东向业务λ_j+1到λ_k用在P₁与P₂之间，在P₂上分出，然后在P₃与P₄之间再使用）。在此类网络中，多个λ锁定器可能需要向所有转发器提供波长锁定。但是，使传统TDMλ锁定器分布于网络各处（例如，根据同步多个TDMλ锁定器的传统TDM波长锁定方案）可能需要更多方（例如，额外λ锁定器）进行协调/同步，因此在网络级进行同步将更为复杂。同样地，使传统FDMλ锁定器分布于网络各处（例如，根据使用多个FDMλ锁定器的传统FDM波长锁定方案）可能显著增加在DWDM网络中提供波长锁定的成本（例如，根据相对较昂贵的FDMλ锁定器的数目）。此外，网络管理员可能难以在分布式FDM网络中对分配大量抖动频率进行协调，原因尤其在于在各种远程节点位置插入和/或分出信道/波长。因此，使具有FDM功能的多个λ锁定器分布于网络各处可能显著增加在DWDM网络中提供波长锁定的成本。因此，需要一种较简单且/或较合算的方案来在DWDM网络中提供波长锁定。

本文本揭示一种共享波长锁定方案，其用于使用多个共享λ锁定器来在DWDM网络中向大量转发器提供波长锁定。所述共享波长锁定方案可使共享λ锁定器分布于多个中间节点上，例如，包括插入/分出地点的任何远程节点上。每个共享λ锁定器可用于仅向本地生成的输出信号提供波长锁定，而忽略非本地生成的输出信号。例如，分布式λ锁定器可向由托管或附近的中间节点生成的任何输出信号提供波长锁定，而忽略并非由托管或附近中间节点生成的输出信号。分布式λ锁定器可区别本地生成的输出信号与非本地生成的输出信号，依据是前者包含可用作RF识别（ID）标签的唯一抖动频率。例如，每个中间节点可分配有唯一抖动频率（例如，P₁、P₂、…和P_N可分别分配有f₁₀₀、f₂₀₀和f_N×100），以便只有在给定中间节点上生成的输出信号包括相应的抖动频率。因此，所述共享λ锁定器可用于根据相应的唯一抖动频率来用电子学方式过滤WDM信号，从而使本地生成的输出信号与非本地生成的输出信号相分离。所述共享λ锁定器和元件管理器随后可根据本地化TDM波长锁定方案向本地发射器提供波长锁定。

相对于传统集中式波长锁定方案而言，所述共享波长锁定方案具有几个优点。例如，每个共享λ锁定器可仅以相应抖动频率（而不是多个抖动频率）来用电子学方式过滤WDM信号，从而使共享λ锁定器相对于传统FDMλ锁定器（例如，通常为RF过滤器数目多达每个信道一个的传统FDMλ锁定器）而言包括较少电子部件。因此，共享波长锁定方案可相对于分布式FDM波长锁定方案而言节省成本。此外，共享波长锁定方案可仅需要进行本地化同步，而不是，例如，传统分布式TDM波长锁定方案所需要的网络范围同步。例如，共享λ锁定器可能仅需要在初始化时，例如在锁定器实体安装在节点上时，与网络管理器进行通信，以接收唯一抖动频率分配。之后（例如，在接收唯一抖动频率分配后），共享λ锁定器可大体独立地进行操作，因此无需针对波长锁定进行进一步的网络级协调。因此，相应中间节点上对波长锁定的管理可大体本地化，从而防止出现与在网络级上对多部件同步进行协调相关联的许多问题。因此，对于大型/复杂DWDM网络而言，共享波长锁定方案相对于传统TDM或FDM波长锁定方案而言具有较大可扩展性。

图4所示是用于实施共享波长锁定方案的网络结构400。在一项实施例中，网络结构400可与常见于都市（都市地区）和/或区域性DWDM网络的环形结构类似。网络400可包括第一节点（P₁）410、第一东部λ锁定器（WL1_E）412、第一西部λ锁定器（WL1_W）414、第二节点（P₂）420、第二东部λ锁定器（WL2_E）422、第二西部λ锁定器（WL2_W）424、第三节点（P₃）430、第三东部λ锁定器（WL3_E）432、第三西部λ锁定器（WL3_W）434、第四节点（P₄）440、第四东部λ锁定器（WL4_E）442和第四西部λ锁定器（WL4_W）444，这些部件如图4所示布局。节点410到440可经由光通信媒体而彼此通信，所述光通信媒体用中心环（即，实线环）表示，可在“东”方向（例如，顺时针方向）和“西”方向（例如，逆时针方向）上传送业务。因此，本文本可将在“东”方向上传播的业务称为“东向业务”，而将在“西”方向上传播的业务称为“西向业务”。业务可携载于包括多个波长（λ₁到λ_n）的WDM信号中。WDM信号可分解成四个频带；第一频带（λ₁到λ_j）、第二频带（λ_j+1到λ_k）、第三频带（λ_k+1到λ_m）和第四频带（λ_m+1到λ_n），其中j是大于1的整数，k是大于j的整数，m是大于j的整数，且n是大于m的整数（例如，j＜k＜m＜n）。网络结构可分成四个区段，P₁410与P₂420之间的第一区段（S₁₂）；P₂420与P₃430之间的第二区段（S₂₃）；P₃430与P₄440之间的第三区段（S₃₄）；以及P₄440与P₁410之间的第四区段（S₄₁）。

λ₁到λ_j用网络结构400中的短划线表示，且可用于携载经由S₂₃在P₂420与P₃430之间传递的业务。例如，P₂420可将λ₁到λ_j作为东向业务发送到P₃430（例如，经由S₂₃），而P₃430可将λ₁到λ_j作为西向业务发送到P₂420（例如，经由S₂₃）。此外，可再使用λ₁到λ_j来携载经由S₄₁在P₄440与P₁410之间传递的业务。例如，P₄440可将λ₁到λ_j作为东向业务发送到P₁410（例如，经由S₄₁），而P₁410可将λ₁到λ_j作为西向业务发送到P₄440（例如，经由S₄₁）。

λ_j+1到λ_k可用网络结构400中的点-点-长划线表示，且可用于携载经由S₁₂在P₁410与P₂420之间传递的业务。例如，P₁410可将λ_j+1到λ_k作为东向业务发送到P₂420（例如，经由S₁₂），而P₂420可将λ_j+1到λ_k作为西向业务发送到P₁410（例如，经由S₁₂）。此外，可再使用λ_j+1到λ_k来携载经由S₃₄在P₃430与P₄440之间传递的业务。例如，P₃430可将λ_j+1到λ_k作为东向业务发送到P₄440（例如，经由S₃₄），而P₄440可将λ_j+1到λ_k作为西向业务发送到P₃430（例如，经由S₃₄）。

λ_k+1到λ_m可用网络结构400中的点线表示，且可用于携载经由两条路径S₁₂/S₄₁和S₃₄/S₂₃在P₂420与P₄440之间传递的业务。例如，P₂420可将λ_k+1到λ_m作为东向业务（例如，经由S₂₃和S₃₄）或作为西向业务（例如，经由S₁₂和S₄₁）发送到P₄440，而P₄440可将λ_k+1到λ_m作为东向业务（例如，经由S₄₁和S₁₂）或作为西向业务（例如，经由S₃₄和S₂₃）发送到P₂420。因此，P₁410和P₃430均不可用于在λ_k+1到λ_m内插入或分出任何波长/信号。

λ_m+1到λ_n可用网络结构400中的点划线表示，且可用于携载经由S₁₂、S₂₃、S₃₄和S₄₁中的所有区段在P₁410与P₃430之间传递的业务。例如，P₁410可将λ_m+1到λ_n作为东向业务（例如，经由S₁₂和S₂₃）或作为西向业务（例如，经由S₄₁和S₃₄）发送到P₃430，而P₃430可将λ_m+1到λ_n作为东向业务（例如，经由S₃₄和S₄₁）或作为西向业务（例如，经由S₂₃和S₁₂）发送到P₁410。因此，P₂420和P₄440均不可用于在λ_m+1到λ_n内插入或分出任何波长/信号。

在一项实施例中，可将唯一抖动频率分配给P₁410、P₂420、P₃430和P₄440中的每个节点。例如，f₁₀₀可分配给P₁410；f₂₀₀可分配给P₂420；f₃₀₀可分配给P₃430；且f₄₀₀可分配给P₄440。因此，包括所分配的相应抖动频率的抖动频率信号可包括在P₁410、P₂420、P₃430和P₄440生成的输出信号中。例如，P₁410可在自己的每个输出信号中以TDM方式包括对应于f₁₀₀的抖动信号（抖动f_100）；P₂420可在自己的每个输出信号中包括对应于f₂₀₀的抖动信号（抖动_f200）；P₃430可在自己的每个输出信号中包括对应于f₃₀₀的抖动信号（抖动_f200）；且P₄440可在自己的每个输出信号中包括对应于f₄₀₀的抖动信号（抖动_f400）。

WL1_E412、WL1_W414、WL2_E422、WL2_W424、WL3_E432、WL3_W434、WL4_E442和WL4_W444可以是共享λ锁定器，其用于根据共享波长锁定方案来向相应节点提供波长锁定。例如：WL1_E412和WL1_W414可通过根据f₁₀₀用电子学方式过滤WDM信号来向P₁410生成的信号提供波长锁定；WL2_E422和WL2_W424可通过根据f₂₀₀用电子学方式过滤WDM信号来向P₂420生成的信号提供波长锁定WL3_E432和WL3_W434可通过根据f₃₀₀用电子学方式过滤WDM信号来向P₃430生成的信号提供波长锁定；且WL4_E442和WL4_W444可通过根据f₄₀₀用电子学方式过滤WDM信号来向P₄440生成的信号提供波长锁定。

在一项实施例中，WL1_E412、WL2_E422、WL3_E432和WL4_E442中的每个锁定器可（分别）向P₁410、P₂420、P₃430和P₄440生成的东向业务提供波长锁定，而WL1_W414、WL2_W424、WL3_W434和WL4_W444中的每个锁定器可（分别）向P₁410、P₂420、P₃430和P₄440生成的西向业务提供波长锁定。

在一项实施例中，WL1_E412可向由P₁410经由S₁₂传输的所有东向业务（例如，λ_j+1到λ_k和λ_m+1到λ_n）提供波长锁定，但可忽略其他所有东向业务（例如，λ_k+1到λ_m）；而WL1_W414可向由P₁410经由S₄₁传输的所有西向业务（例如，λ₁到λ_j和λ_m+1到λ_n）提供波长锁定，但可忽略其他所有西向业务（例如，λ_k+1到λ_m）。

在一项实施例中，WL2_E422可向由P₂420经由S₂₃传输的东向业务（例如，λ₁到λ_j和λ_k+1到λ_m）提供波长锁定，但可忽略其他所有东向业务（例如，λ_m+1到λ_n）。WL2_W424可向由P₂420经由S₁₂传输的所有西向业务（例如，λ_j+1到λ_k和λ_k+1到λ_m）提供波长锁定，但可忽略其他所有西向业务（例如，λ_mk+1到λ_n）。

在一项实施例中，WL3_E432可向由P₃430经由S₃₄传输的东向业务（例如，λ_j+1到λ_k和λ_m+1到λ_n）提供波长锁定，但可忽略其他所有东向业务（例如，λ_k+1到λ_m）；而WL3_W434可向由P₃430经由S₂₃传输的所有西向业务（例如，λ₁到λ_j和λ_m+1到λ_n）提供波长锁定，但可忽略其他所有西向业务（例如，λ_k+1到λ_m）。

在一项实施例中，WL4_E442可向由P₄440经由S₄₁传输的东向业务（例如，λ₁到λ_j和λ_k+1到λ_m）提供波长锁定，但可忽略经由S₄₁传输的其他所有东向业务（例如，λ_m+1到λ_n）；而WL4_W444可向由P₄440经由S₃₄传输的所有西向业务（例如，λ_j+1到λ_k和λ_k+1到λ_m）提供波长锁定，但可忽略经由S₄₁传输的其他所有西向业务（例如，λ_m+1到λ_n）。

在一项实施例中，WL1_E412、WL1_W414、WL2_E422、WL2_W424、WL3_E432、WL3_W434、WL4_E442和WL4_W444中的每个锁定器可根据自己的本地化TDM序列（例如，每个节点有两个单独的TDM窗口：一个用于本地生成东向业务，一个用于本地生成西向业务）来循序提供波长锁定。一个或多个独立信道可由所分配的节点进行本地禁用和/或本地启用，而不引发网络级上关于波长锁定的干扰和/或协调，例如，不引发由网络管理器进行的协调。例如，P₁410可本地禁用/启用对应于东向业务（λ_j+1到λ_k和λ_m+1到λ_n）或西向业务（λ₁到λ_j和λ_m+1到λ_n）的任何信道；P₂420可本地禁用/启用对应于东向业务（例如，λ₁到λ_j和λ_k+1到λ_m）或西向业务（λ_j+1到λ_k和λ_k+1到λ_m）的任何信道；P₃430可本地禁用/启用对应于东向业务（例如，λ_j+1到λ_k和λ_m+1到λ_n）或西向业务（λ₁到λ_j和λ_m+1到λ_n）的任何信道；且P₄440可本地禁用/启用对应于东向业务（例如，λ₁到λ_j和λ_k+1到λ_m）或西向业务（λ_j+1到λ_k和λ_k+1到λ_m）的任何信道。在某些实施例中，本地启用/禁用信道可包括分配/撤消相关本地化TDM序列/窗口中的时隙分配，但不包括改变任何现有抖动频率分配。

图5所示是用于共享波长锁定网络中的中间节点500的一项实施例。中间节点500可分配有第五抖动频率（f_500），且可包括多路解复用器（DeMUX）501、第三信道的接收器（RX-3）503、第四信道的接收器504（RX-4）、TRX-3_f500513、TRX-4_f500514、光放大器515、MUX505、λ锁定器_f500506和元件管理器507。光放大器可以是能够放大WDM光信号的任何装置或部件。例如，光放大器515可用于（例如，从上游节点）接收WDM信号；放大WDM信号；以及将放大的WDM信号转发到DeMUX501。DeMUX501可以是能够将WDM信号多路分用成对应于多个信道的多个光信号的任何光学部件或装置。例如，DeMUX501可将放大的WDM光信号多路分用成对应于CH1的λ₁；对应于CH2的λ₂；对应于CH3的λ₃；以及对应于CH4的λ₄。RX-3503和RX-4504可以是能够接收光信号的任何部件。例如，RX-3503和RX-4504可分别用于接收λ₃和λ₄。TRX-3_f500513和TRX-4_f500514可配置成略微类似于上述TRX-3313和TRX-4314。在一项实施例中，TRX-3_f500513和TRX-4_f500514可分别用于在CH3和CH4中传输光信号λ₃’和λ₄’。λ₃’包括的波长可与λ₃大体相同，但数据不同；且λ₄’包括的波长可与λ₄大体相同，但数据不同。因此，中间节点500可再使用对应于λ₃和λ₄的波长来携载λ₃’和λ₄’。

λ锁定器_f500506可用于向TRX-3_f500513和TRX-4_f500514提供波长锁定，以分别校正λ₃’和λ₄’中的波长偏移，但可以其他方式忽略光信号λ₁和λ₂（即，不向其提供波长锁定）。例如，TRX-3_f500513和TRX-4_f500514可用于将抖动-3_f500和抖动-4_f500分别引入λ₃’和λ₄’中。抖动-3_f500和抖动-4_f500可对应于对于中间节点500唯一的f₅₀₀，以便没有其他网络节点生成的信号包括对应于f₅₀₀的抖动信号。在一项实施例中，抖动-3_f500和抖动-4_f500可包括在不同时间引入CH3和CH4中的相同抖动信号。因此，λ₁和λ₂可不包括具有f₅₀₀的抖动信号，因此可通过根据f₅₀₀用电子学方式过滤WDM信号来将λ₃’和λ₄’与λ₁和λ₂分离。

在一项实施例中，TRX-3_f500513、TRX-4_f500514、λ锁定器_f500506和元件管理器507可用于实施本地化TDM波长锁定方案。例如，元件管理器可根据预定的本地化序列590来对TRX-3_f500513、TRX-4_f500514和λ锁定器_f500506的本地化同步进行协调。根据预定的本地化序列590，TRX-3_f500513和TRX-4_f500514可基于λ锁定器_f500506循序检测与λ₃’和λ₄’关联的波长偏移，对将抖动-3_f500和抖动-4_f500（分别）引入到λ₃’和λ₄’中进行协调。预定的本地化序列590可包括本地化TDM窗口，其中包括（分别）分配给抖动-3_f500和抖动-4_f500的T1和T2。在一项实施例中，TDM窗口不包括对应于非本地生成的输出信号（例如，λ₁和λ₂）的任何时隙。在一项实施例中，本地化TDM窗口不传递到中间节点500外的任何装置或部件，例如，不传递到集中式网络管理器，或与其他任何中间节点协调，例如，TDM窗口可经由中间节点500中单独的通信信道或媒体传递。在其他实施例中，本地化TDM窗口可间接传递到中间节点500外（例如，作为WDM信号的开销），但是不向其他任何中间节点提供同步（例如，其他节点/网络装置可用于忽略包含本地化TDM窗口的开销）。

图6所示是用于实施共享波长锁定方案的网络结构600的另一项实施例。网络结构600可包括多个节点610到630和光网络650。多个节点610到630可配置成大体类似于中间节点500，其中每个节点610到630分配有唯一抖动频率。例如，第一节点（节点-1）610可分配有f₁₀₀；第二节点（节点-2）620可分配有f₂₀₀，且第K个节点（节点-K）630可分配有第k个抖动频率（f_k×100），其中K是大于2的整数，且k是大于2的整数。光网络650可包括用于在节点610到630之间传送WDM光信号的任何无源或有源分配网络。MUX616、λ锁定器_f100617和元件管理器618可配置成大体类似于MUX505、λ锁定器_f100506和元件管理器507。

节点-1610可包括TRX-1_f100601、TRX-3_f100603、TRX-M_f100615、MUX616、λ-锁定器_f100617和元件管理器618，这些部件如图6所示布局。TRX-1_f100601、TRX-3_f100603和TRX-M_f100615可用于将λ₁、λ₃和λ_m传输到MUX616。在一项实施例中，TRX-1_f100601、TRX-3_f100603和TRX-M_f100615可根据可由元件管理器618提供的第一本地化序列，（分别）循序将抖动-1_f100、抖动-3_f100和对应于CHM的抖动信号（抖动-M_f100）引入λ₁、λ₃和λ_m中。在一项实施例中，抖动-1_f100、抖动-3_f100和抖动-M_f100可包括在不同时间插入不同信道中的相同抖动信号。在接收到输出信号时，MUX616可多路复用λ₁、λ₃和λ_m（例如，以及可能由位于节点-1上的另一发射器本地生成的一个或多个信号，例如λ₅、…λ_m-2等）以形成第一WDM信号，之后，可将所述第一WDM信号转发到λ-锁定器_f100617。具体而言，λ₁、λ₃和λ_m可分别在第一WDM信号的CH1、CH3和第M个信道（CHM）中传送。第一本地化序列可配置成大体类似于本地化序列590，且可包括多个时隙，这些时隙分配给传送本地生成的输出信号的信道。抖动-1_f100、抖动-3_f100和抖动-M_f100中的每个抖动信号可包括f₁₀₀，且可与它们在第一本地化序列中的相应时隙关联，例如，与分配给相应本地生成的输出信号的时隙关联。第一本地化序列可进一步由元件管理器618传递到λ-锁定器_f100617，以使检测CH1、CH3和CHM中的每个信道中的波长偏移与（分别）将抖动-1_f100、抖动-3_f100和抖动-M_f100-（分别）引入λ₁、λ₃和λ_m中同步。在一项实施例中，第一本地化序列可不传递到节点-1610之外，以使第一本地化序列对节点-1610本地化。在另一项实施例中，第一本地化序列可间接传递到节点-1610之外（例如，在WDM开销中），但不用于同步其他任何节点中的波长锁定。也就是说，第一本地化序列可本地相关，但无法全局相关。

节点-2620可包括TRX-2_f200602、TRX-4_f200604、TRX-N_f200625、MUX626、λ-锁定器_f100627、元件管理器628、DeMUX629和RX-1641，这些部件如图6所示布局。MUX626、λ-锁定器_f100627、元件管理器628、DeMUX629和RX-1641可配置成略微类似于MUX505、λ-锁定器_f500506、元件管理器507、DeMUX501、RX-3503。在一项实施例中，节点-2620可直接耦接在节点-1610的下游，以便节点-2620接收第一WDM信号。第一WDM信号可由DeMUX629多路分用成λ₁、λ₃和λ_m。λ₁可由RX-1641接收，例如，可由节点-2620从WDM信号分出，而λ₃和λ_m可转发到MUX627。在一项实施例中，TRX-2_f200602、TRX-4_f200604和TRX-N_f200625可在第二WDM信号的CH2、CH4和第N个信道（CHN）中（分别）传输λ₂、λ₄和λ_m。具体而言，MUX626可多路复用λ₂、λ₃、λ₄、λ_m和λ_n以形成第二WDM信号，所述第二WDM信号可转发到λ-锁定器_f200627。所属领域的一般技术人员将认识到，第二WDM信号可包括一个或多个额外本地生成信号（例如，λ_n-4、λ_n-2等），和/或一个或多个额外远程生成信号（例如，λ_m-4、λ_m-2等）。

在一项实施例中，TRX-2_f200602、TRX-4_f200604和TRX-N_f200625可根据元件管理器628提供的第二本地化序列，循序将抖动-2_f200、抖动-4_f200和对应于CHN的抖动信号（抖动-N_f200）（分别）引入到λ₂、λ₄和λ_n中，其中抖动-2_f200、抖动-4_f200和抖动-N_f200中的每个抖动信号均包括f₂₀₀。在一项实施例中，抖动-2_f200、抖动-4_f200和抖动-N_f200可包括在不同时间引入到CH2、CH4和CHN中的相同抖动信号。第二本地化序列可略微类似于第一本地化序列，但其可对节点-2620，而不是节点-1610本地化。第二本地化序列可由元件管理器628传递到λ-锁定器_f200627，以便λ-锁定器_f200627可使检测CH2、CH4和CHN中的每个信道中的波长偏移与（分别）循序将抖动-2_f200、抖动-4_f200和抖动-N_f200（分别）引入到λ₂、λ₄和λ_n中协调。在一项实施例中，第二本地化序列可能不与第一本地化序列相关，且不传递到节点-2620外的任何网络部件。在其他实施例中，第二本地化序列可间接传递到远程网络部件，但被这些网络部件忽略，因此第二本地序列可与节点-2620本地相关，但不全局相关，例如，不用于同步远程节点中的波长锁定。

节点-K630可包括TRX-1_f(k×100)631、TRX-2_f(k×100)632、TRX-P_f(k×100)635、MUX636、λ-锁定器_f(k×100)637、元件管理器638、DeMUX639和RX-2642，这些部件如图6所示布局。节点-K630可配置成略微类似于节点-2620和/或节点-1610。例如，节点-K630可用于接收第二WDM信号（或包括至少一些与第二WDM信号公用的波长的复合信号），从第二WDM信号分出λ₂，以及将λ₁’、λ₂’和λ_p插入λ₃、λ₄和λ_m以及λ_n，例如，从而在进行适当放大的情况下形成第三WDM信号。节点-3630的部件可配置成略微类似于节点-2620的相应部件。在一项实施例中，DeMUX639可接收第二WDM信号，并将所述第二WDM信号多路分用成λ₂、λ₃、λ₄、λ_m和λ_n。DeMUX639可将λ₂转发到RX-2642，其可接收λ₂（例如，从而从第二WDM信号分出λ₂）。DeMUX639可将λ₃、λ₄、λ_m和λ_n转发到MUX636。在一项实施例中，TRX-1_f(k×100)631、TRX-2_f(k×100)632和TRX-P_f(k×100)635可分别在第三WDM信号的CH1、CH2和第P个信道（CHP）中传输λ₁’、λ₂’和λ_p。具体而言，λ₁’和λ₂包括的波长可与λ₁和λ₂相同，但数据不同。因此，节点-K630可再使用与λ₁和λ₂关联的波长。MUX637可多路复用λ₁’、λ₂’、λ_p、λ₃、λ₄、λ_m和λ_n以形成第三WDM信号。在一项实施例中，TRX-1_f(k×100)631、TRX-2_f(k×100)632、TRX-P_f(k×100)635可根据由元件管理器638提供的第三本地化序列，（分别）将抖动-1_f(k×100)、抖动-2_f(k×100)和对应于CHP的抖动信号（抖动-P_f(k×100)）引入λ₁’、λ₂’和λ_p中，其中抖动-1_f(k×100)、抖动-2_f(k×100)和抖动-P_f(k×100)中的每个抖动信号均包括f_(k×100)。在一项实施例中，抖动-1_f(k×100)、抖动-2_f(k×100)和抖动-P_f(k×100)可包括在不同时间引入CH1、CH2和CHP中的相同抖动信号。第三本地化序列可大体类似于第一本地化序列，且可提供给λ-锁定器_f(f×100)637，以便对检测λ₁’、λ₂’和λ_n中的每个信号中的波长偏移与（分别）引入抖动-1_f(k×100)、抖动-2_f(k×100)和抖动-P_f(k×100)进行协调。λ-锁定器_f(k×100)637可根据f_(k×100)用电子学方式过滤第三WDM信号的一部分，从而将λ₁’、λ₂’和λ_p与λ₃、λ₄、λ_m和λ_n分离。随后，λ-锁定器_f(k×100)637和元件管理器638可根据上述方法来向λ₁’、λ₂’和λ_p提供波长锁定。

如网络结构600所示，可轻易地将共享波长锁定方案扩展到大型/复杂网络，例如，都市地区和/或区域性光网络。例如，节点610到630，以及位于节点-2620与节点-K630（例如，节点-3、节点-4、…节点-(K-1)）之间的一个或多个中间节点均可分配有唯一抖动频率（例如，f₁₀₀、f_200、…f_(k×100)），以使波长锁定完全本地化。这可防止信道之间冲突（例如，或同时包括相同抖动频率的两个信道），以使λ-锁定器617到637可将本地生成的输出信号与远程生成的输出信号区别。一个额外优点在于，可插入新节点，而无需针对波长锁定来重新配置现有节点，且可在现有节点中插入/移除额外信道，而无需进行网络范围的协调。例如，网络管理器可通过提供新抖动频率（例如，f_(k+1)×100）来添加节点-(K+1)，而无需在节点610到630中分配波长锁定。附加地或替代地，节点K630可插入新信道（例如，对应于TRX-(p+1)），而无需使波长锁定（例如，频率、时隙等）与网络600中的其他任何节点协调，例如，无需就TRX-(p+1)的波长锁定与网络管理器通信。同样地，可移除信道和/或节点，而无需就波长锁定进行大量的网络级协调。因此，共享波长锁定方案十分适用于不断发展/演进的网络，或者可在将来重构的网络。

图7所示是用于实施共享波长锁定方案的网络结构700的一项实施例。所述网络结构可包括节点-1710和节点-2720，这两个节点如图7所示进行配置。在一项实施例中，节点-1710和节点-2720可以是远程中间节点，且可配置成类似于中间节点500和/或节点-1610、节点-2620或节点-K630中的一个节点。在一项实施例中，节点-1710可包括TRX-1_f100701、TRX-3_f100703、TRX-5_f100705、TRX-7_f100707、MUX715、λ-锁定器_f100716和元件管理器717。在一项实施例中，TRX-1_f100701、TRX-3_f100703、TRX-5_f100705和TRX-7_f100707可用于（分别）在第一WDM信号的CH1、CH3、CH5和CH7下传输λ₁、λ₃、λ₅和λ₇。在一项实施例中，TRX-1_f100701、TRX-3_f100703、TRX-5_f100705和TRX-7_f100707可根据第一本地化序列，例如，对节点-1710本地化的预定序列，（分别）将抖动-1_f100、抖动-3_f100、抖动-5_f100和抖动-7_f100（分别）引入λ₁、λ₃、λ₅和λ₇中。抖动-1_f100、抖动-3_f100、抖动5_f100和抖动-7_f100可均包括f₁₀₀，其可唯一地分配给节点-1710。在一项实施例中，抖动-1_f100、抖动-3_f100、抖动-5_f100和抖动-7_f100可包括在不同时间引入CH1、CH3、CH5和CH7中的相同抖动信号。MUX715、λ-锁定器_f100716和元件管理器717可配置成类似于MUX505、λ-锁定器_f500506和元件管理器507。

节点-2720可包括TRX-2_f200702、TRX-4_f200704、TRX_-6_f600706、TRX-8_f200708、MUX725、λ-锁定器_f200726、元件管理器727和交织器728。TRX-2_f200702、TRX-4_f200704、TRX-6_f600706和TRX-8_f200708可用于（分别）在第二WDM信号的CH2、CH4、CH6和CH8中（分别）传输λ₂、λ₄、λ₆和λ₈。在一项实施例中，TRX-2_f200702、TRX-4_f200704、TRX-6_f600706和TRX-8_f200708可根据合适的本地化序列，例如，对节点-2720本地化的预定序列，（分别）将抖动-2_f200、抖动-4_f200、抖动-6_f200和抖动-8_f200（分别）引入λ₂、λ₄、λ₆和λ₈中。抖动-2_f200、抖动-4_f200、抖动-6_f200和抖动-8_f200可均包括f₂₀₀，其可唯一地分配给节点-2720。在一项实施例中，抖动-2_f200、抖动-4_f200、抖动-6_f200和抖动-8_f200可包括在不同时间引入CH2、CH4、CH6和CH8中的相同抖动信号。MUX725、λ-锁定器_f200726和元件管理器727可配置成类似于MUX715、λ-锁定器_f100716和元件管理器717。交织器728可以是用于将两个多路复用的WDM信号组合成复合WDM信号的任何装置。例如，交织器728可包括用于将两组DWDM信道（例如，奇数和偶数信道）组合成复合WDM信号流的三端口光学装置。本文本所用复合WDM信号是指包括之前携载于另一WDM信号中的波长、信道或输出信号的任何WDM信号，且不一定仅用于交织器的上下文中。例如，可将由节点-2620进行的第二WDM信号广播视作复合WDM信号，因为其与节点-1610进行的第一WDM信号广播公用至少一个输出信号。

在一项实施例中，交织器728发出的复合WDM信号可包括光学频谱790。光学频谱790可包括偶数信道之间约200GHz的波长/信道间隔（例如，λ₂与λ₄之间200GHz、λ₄与λ₆之间200GHz、以及λ₆与λ₈之间200GHz），以及奇数信道之间约200GHz的波长/信道间隔（例如，λ₁与λ₃之间200GHz、λ₃与λ₅之间200GHz、以及λ₅与λ₇之间200GHz）。在一项实施例中，光学频谱790可包括奇数与偶数信道之间约100GHz的波长间隔（例如，λ₁与λ₂之间100GHz、λ₂与λ₃之间100GHz、…以及λ₇与λ₈之间100GHz）。在其他实施例中，信道间隔可能不同（例如，奇数-奇数和偶数-奇数信道间隔分别为100GHz和50GHz）。λ-锁定器_f200726可用于根据f₂₀₀过滤复合WDM信号，因此可向对应于偶数信道（例如，λ₂、λ₄、λ₆和λ₈）的输出信号提供波长锁定，而忽略对应于奇数信道的输出信号（例如，λ₁、λ₃、λ₅和λ₇）。

我们发现共享波长锁定方案对在某些测试场景下提供波长锁定十分有效。图8所示图表800跟踪类似于网络结构700的测试条件网络结构中的波长锁定。需注意的是，测试针对十二个信道进行，但为了清晰简洁说明，本文本仅显示了八个信道。申请人认为，其他四个信道（CH9到CH12，未图示）中的波长锁定结果大体与本文所讨论的八个信道（CH1到CH8）的波长锁定结果一致，因此，在本文中加入这些内容将造成重复。图表800描绘随着测试条件网络结构的环境温度（T_ambient）802升高，对应于多个信道（CH1到CH8）的输出信号801的波长变化。在实践中，环境温度改变可能导致，或显著影响输出信号中的波长偏移，因为激光发射器的操作条件（例如，操作温度）改变将显著影响其维持目标波长的能力。如图所示，随着T_ambient802以每分钟1.7℃的速率变化，输出信号801与目标波长的Δ波长维持在小于+/-1GHz。因此，即使是在环境温度迅速变化时，共享波长锁定方案也能够有效地提供波长锁定。

图9所示是适用于实施本文本所揭示的任何部件的一项或多项实施例的典型通用计算机。计算机900包括处理器902（可称为中央处理器单元或CPU），其与包括辅助存储器904、只读存储器（ROM）906、随机存取存储器（RAM）908的存储装置；输入/输出（I/O）910和网络连接装置912进行通信。处理器可作为一个或多个CPU芯片实施，或者可以是一个或多个专用集成电路（ASIC）的一部分。

辅助存储器904通常由一个或多个磁盘驱动器或磁带驱动器组成，且用于数据的非易失性存储，且如果RAM908的容量不足以存储所有工作数据，则用作溢流数据存储装置。辅助存储器904可用于存储程序，此类程序将在被选择执行时加载到RAM908中。ROM906用于存储指令，且可能存储在程序执行期间读取的数据。ROM906是非易失性存储装置，它的存储容量通常小于辅助存储器904的较大存储容量。RAM908用于存储易失性数据，且可能存储指令。访问ROM906和RAM908通常快于辅助存储器904。

本文本揭示了至少一项实施例，且所属领域的一般技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征做出的变化、组合和/或修改在本发明的范围内。因组合、合并和/或省略所述实施例的特征而产生的替代性实施例也在本发明的范围内。在明确陈述数值范围或限制的情况下，应将此类表达范围或限制理解为包含属于明确陈述的范围或限制内的类似量值的重复范围或限制（例如，从约1到约10包括2、3、4等；大于0.10包括0.11、0.12、0.13等）。例如，只要揭示具有下限R_l和上限R_u的数值范围，则也特别揭示属于所述范围的任何数字。具体而言，所述范围内的以下数字是特别揭示的：R＝R_l+k*(R_u-R_l)，其中k是从1％到100％以1％增量递增的变量，即，k是1％、2％、3％、4％、5％、…、50％、51％、52％、…、95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，还特别揭示由如上文所定义的两个R数字定义的任何数值范围。针对权利要求的任何元素使用术语“选择性地”意味着所述元素是需要的，或者替代地，所述元素是不需要的，这两种替代方案均在所述权利要求的范围内。应将使用“包括”、“包含”和“具有”等较广术语理解为提供对“由……组成”、“基本上由……组成”以及“大体上由……组成”等较窄术语的支持。因此，保护范围不受上文所述的描述限制，而是由所附权利要求书界定，所述范围包含权利要求书的标的物的所有等效物。每一和每条权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中，且权利要求书是本发明的实施例。揭示内容中对参考的论述并不是承认其为现有技术，尤其是公开日期在本申请案的在先申请优先权日期之后的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容以引用的方式并入本文中，其提供补充本发明的示范性、程序性或其他细节。

尽管本发明提供了若干实施例，但应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，所揭示系统和方法可用许多其他具体形式实施。本发明实例视作说明性而非限定性，且本发明并不限于本文本所给出的细节。例如，各种元件或部件可在另一系统中组合或合并，或者某些特征可忽略或不实施。

此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可与其他系统、模块、技术或方法组合或合并。展示或论述为彼此耦接或直接耦接或通信的其他项目也可以电气方式、机械方式或其他方式通过特定接口、装置或中间部件而间接耦接或通信。其他变化、替代和改变实例可由所属领域的一般技术人员确定，且可在不脱离本文本所揭示的范围和精神的情况下做出。

Claims (19)

1.一种共享波长锁定设备，包括：至少一个处理器，其用于：

从远程节点接收波分多路复用WDM信号，其中所述WDM信号包括传送第一远程生成信号的第一信道，传送第二远程生成信号的第二信道，以及第三信道；

通过从所述第一信道分出所述第一远程生成信号，将第一本地生成信号插入所述第一信道，以及将第二本地生成信号插入到所述第三信道，将所述WDM信号适配成复合WDM信号；以及

向所述第一本地生成信号和所述第二本地生成信号提供波长锁定，而不向所述第二远程生成信号提供波长锁定；

其中，所述处理器，具体用于：根据本地化时分多路复用TDM波长锁定方案向所述第一本地生成信号以及所述第二本地生成信号提供波长锁定，其中所述第二远程生成信号包括第一抖动信号，所述第一本地生成信号以及所述第二本地生成信号包括第二抖动信号，所述第一抖动信号包括第一唯一抖动频率，所述第二抖动信号包括第二唯一抖动频率，且其中所述第一唯一抖动频率不同于所述第二唯一抖动频率。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述远程节点与所述第一唯一抖动频率关联，其中所述设备与所述第二唯一抖动频率关联。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第二远程生成信号包括所述第一抖动信号，但不包括所述第二抖动信号，

其中所述第一本地生成信号和所述第二本地生成信号包括所述第二抖动信号，但不包括所述第一抖动信号，

其中所述第一抖动信号包括所述第一唯一抖动频率，但不包括所述第二抖动频率，且

其中所述第二抖动信号包括所述第二唯一抖动频率，但不包括所述第一抖动频率。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第二抖动信号循序引入所述第一本地生成信号和所述第二本地生成信号中，以使所述第一本地生成信号和所述第二本地生成信号始终不同时包括所述第二抖动信号。

5.根据权利要求3所述的设备，其中所述第二抖动信号根据第一TDM窗口引入所述第一本地生成信号和所述第二本地生成信号中，以便：所述第二抖动信号在第一时隙期间，但不在第二时隙期间应用到所述第一本地生成信号；且所述第二抖动信号在所述第二时隙期间，但不在所述第一时隙期间应用到所述第二本地生成信号，且其中所述第一TDM窗口对所述设备本地化，以使所述设备不将所述第一TDM窗口传递到所述远程节点或不位于所述设备内的其他任何网络部件。

6.根据权利要求5所述的设备，其中波长锁定由所述远程节点根据第二TDM窗口提供给所述第一远程生成信号和所述第二远程生成信号，以使所述第一远程生成信号和所述第二远程生成信号始终不同时包括所述第一抖动信号，且其中所述第二TDM窗口对所述远程节点本地化，以使所述远程节点不将所述第二TDM窗口传递到所述设备或不位于所述远程节点内的其他任何网络部件。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第一TDM窗口和所述第二TDM窗口不与彼此同步。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器进一步用于将所述复合WDM信号转发到远离所述远程节点和所述设备的第二远程节点。

9.一种共享波长锁定设备，包括：

第一转发器，其用于生成第一光信号；

第二转发器，其用于生成第二光信号；

光纤，其用于传播第三光信号，其中所述第三光信号不由所述设备生成；

多路复用器，其用于将所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号组合成复合波分多路复用WDM光信号；以及

波长锁定器，其用于对所述第一光信号和所述第二光信号进行波长锁定，但不对所述第三光信号进行波长锁定，

其中所述第一光信号和所述第二光信号使用第一抖动频率进行波长锁定，所述第一抖动频率不同于用于锁定所述第三光信号的第二抖动频率，且

其中所述第一光信号和所述第二光信号使用对所述设备本地化的时分多路复用TDM波长锁定方案来共享所述第一抖动频率。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述设备仅包括一个波长锁定器。

11.根据权利要求9所述的设备，其中所述波长锁定器位于所述多路复用器的光纤输出端上。

12.根据权利要求9所述的设备，其进一步包括多路解复用器，所述多路解复用器用于：

接收包括所述第三光信号和至少一个其他光信号的WDM信号；

多路分用所述WDM信号，以将所述第三光信号与所述至少一个其他光信号分离；以及

在所述光纤上转发所述第三光信号。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述多路解复用器耦接到所述光纤，且其中光纤从所述多路解复用器延伸到所述多路复用器。

14.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括光放大器，所述光放大器耦接到所述多路解复用器且用于在所述多路解复用器接收所述WDM信号之前，放大所述WDM信号。

15.一种共享波长锁定方法，包括：

网络管理器将第一抖动频率分配给网络中的第一中间节点，并将第二抖动频率分配给所述网络中的第二中间节点，其中所述第一抖动频率不同于所述第二抖动频率；

所述第一中间节点向第一波分多路复用WDM信号中的第一多个光信号提供波长锁定，其中所述第一多个光信号由所述第一中间节点生成，且包括所述第一抖动频率，但不包括所述第二抖动频率；

所述第二中间节点向复合WDM信号中的第二多个光信号提供波长锁定，所述复合WDM信号包括所述第二多个光信号和至少一些所述第一多个光信号，其中所述第二多个光信号由所述第二中间节点生成，且包括所述第二抖动频率，但不包括所述第一抖动频率；以及

所述第二中间节点将所述复合WDM信号传输到第三中间节点；

其中所述第一中间节点根据对所述第一中间节点本地化的第一时分多路复用TDM波长锁定方案向所述第一多个光信号提供波长锁定，

其中所述第二中间节点根据对所述第二中间节点本地化的第二TDM波长锁定方案向所述第二多个光信号提供波长锁定。

16.根据权利要求15所述的方法，其中向所述第二多个光信号提供波长锁定包括通过在所述第二中间节点上，根据所述第二抖动频率用电子学方式过滤所述复合WDM信号的一部分，将所述第二多个光信号与所述第一多个光信号分离。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一TDM波长锁定方案包括根据第一TDM窗口而循序将包括所述第一抖动频率的第一抖动信号引入所述第一多个光信号中的每个光信号中，

其中所述第一TDM窗口包括第一多个时隙，

其中所述第一多个时隙中的唯一时隙分配给所述第一多个光信号中的每个光信号，以使没有两个光信号分配有相同时隙，且

其中所述第一多个时隙中没有任何时隙分配给所述第二多个光信号中的任何光信号。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二TDM波长锁定方案包括根据包括第二多个时隙的第二TDM窗口而循序将包括所述第二抖动频率的第二抖动信号引入所述第二多个光信号中的每个光信号中，

其中所述第二多个时隙中的唯一时隙分配给所述第二多个光信号中的每个光信号，

其中所述第二多个时隙中没有任何时隙分配给所述第一多个光信号中的任何光信号，

其中所述第一中间节点无法访问所述第二TDM窗口，且

其中所述第二中间节点无法访问所述第一TDM窗口。

19.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：在所述第一中间节点和所述第二中间节点进行初始化且两者之间进行通信之后，所述网络管理器向所述网络中插入第三中间节点，

其中插入第三中间节点包括将第三抖动频率分配给所述第三中间节点，

其中所述第三抖动频率不同于所述第二抖动频率和所述第一抖动频率，

其中，在插入所述网络后，所述第三中间节点向所述第三中间节点内至少一个本地生成的输出信号提供波长锁定，且

其中将所述第三中间节点插入所述网络时，无需修改所述第一中间节点和所述第二中间节点中所述波长锁定的任何方面或特性。