CN103997370B - 一种光信号的标识与检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光信号的标识与检测方法及装置，该方法包括以下步骤：根据全光网络所需波长数m平均分配各节点的波长基准载波频率fi，根据节点总数n平均分配基准偏移频率系数Δf，i＝1～m；将节点k的第i个光信号λki的频率标识fki＝fi+Δf(k‑1)调制到光信号λki上，k＝1～n；从全光网络的主光信号中分光得到用于检测频率标识的检测光信号并转换为电信号，然后从所述电信号识别出相应光信号的频率fki；根据fki＝fi+Δf(k‑1)计算得到fi和Δf(k‑1)，从而定位到相应的节点。本发明，有效的扩展可用的频率标识信号数量，以满足未来透明全光网络波长通道跟踪的需求，可适应不同全光网络波长路径识别。

Description

一种光信号的标识与检测方法及装置

技术领域

本发明涉及光通信传输技术领域，具体说是一种光信号的标识与检测方法。尤指OTN/WDM传输系统中光信号的标识调制以及解调检测的方法。

背景技术

随着光传输技术，尤其是ROADM技术的发展，光传输网络正朝着全光交叉网络发展，网络规模也越来越大。由于光信号在传输网络中以全光方式传输，无业务上下的中间节点无法通过光电转换提取光信号中的通道开销，因此也无法获知中间透明节点的通道信息。在这样的传输网络中，实时监控波长信号的踪迹、性能将成为较难解决的问题。

为解决波长追踪的问题，目前采用的方法是为每个波长增加低频信号标识，然后在各透明传送节点通过检测低频标识得到光信号在传输网络中的路径、光功率等信息。例如，在如图1所示的网络中，在节点A分别为波长λ1…波长λn标识上信号标识1…n；在节点B、C处通过检测信号标识，可以获知波长λ1…波长λn的光信道信息及路由信息，这样就为光网络的管理维护带来的便利。

为了实现低成本的波长标识检测技术，通常是从主光通道上分离一小束光进行光电转换，在电域里提取各波长的频率标识信号，而不是使用光滤波器件对各个波道在光域中进行滤波后再进行光电转换提取标识信号。但在电域中直接光电转换后，各个波道的各个频率标 识是混合在一起的，需要在检测端通过FFT(傅立叶变换)或者FIR(优先冲击响应滤波器)滤波将各个频率标识区分开来。然而，考虑到频率标识既满足能够穿通光网络器件，不会为光网络系统带来过大的信号损伤；又要保证不会导致检测装置过于复杂。通常选用1M频率以下的正弦信号作为各个信道的标识，且要求相邻标识之间满足一定的频率间隔。这样就导致可用的频率标识极为有限，远远满足不了全光网络的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是全光网络可用的频率标识有限，满足不了需求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种光信号的标识与检测方法，包括以下步骤：

根据全光网络所需波长数m平均分配各节点的波长基准载波频率fi，根据节点总数n平均分配基准偏移频率系数Δf，i＝1～m；

将节点k的第i个光信号λki的频率标识fki＝fi+Δf(k-1)调制到光信号λki上，k＝1～n；

从全光网络的主光信号中分光得到用于检测频率标识的检测光信号并转换为电信号，然后从所述电信号识别出相应光信号的频率fki；

根据fki＝fi+Δf(k-1)计算得到fi和Δf(k-1)，从而定位到相应的节点。

在上述方法中，对于不同波长使用不同的基准载波频率；对于不同节点的相同波长使用相同的基准载波频率，不同的节点基准偏移频率；对于相同节点的不同波长使用相同的节点基准偏移频率，不同的 基准载波频率。

本发明还提供了一种光信号的标识与检测装置，包括标识单元和检测单元，

第一频率处理器，根据全光网络所需波长数m平均分配各节点的波长基准载波频率fi，根据节点总数n平均分配基准偏移频率系数Δf，i＝1～m；

数字处理器，根据波长基准载波频率fi以及基准偏移频率系数Δf生成节点k的第i个光波长λki的频率标识fki＝fi+Δf(k-1)，k＝1～n；

光调制器，将频率标识fki调制到相应的光信号上；

所述检测单元包括：

分光器，从调制了频率标识的光信号中分光得到用于检测频率标识的检测光信号；

光电转换器，将所述检测光信号转换为电信号；

频率识别器，从所述电信号中识别出光信号fki频率；

第二频率处理器，根据fki＝fi+Δf(k-1)计算得到fi和Δf(k-1)，从而定位到相应的节点。

本发明，有效地扩展了可用的频率标识数量，从而满足了未来透明全光网络波长通道跟踪的需求，可适应不同全光网络波长路径的识别。

附图说明

图1为本发明中同一节点上不同波长的光信号的频率标识示意图；

图2为本发明中不同节点上不同波长的光信号的频率标识示意 图；

图3为本发明中光信号的标识与检测方法流程图；

图4为本发明中光信号的标识与检测装置示意图。

具体实施方式

本发明提供的光信号的标识与检测方法及装置，采用波长基准载波频率和节点基准偏移频率相结合的方式对不同节点进行波长标识，为不同波长的光信号分配不同的载波频率区间，有效地扩展了可用的频率标识数量。下面结合说明书附图对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明中同一节点k中的n个不同波长λ1…λn的频率标识示意图。对于同一节点k，不同波长使用不同的波长基准载波频率和相同的节点基准偏移频率Δf×(k-1)组合来标识，如第1个光信号的波长λ1的基准载波频率为f1，第2个光信号的波长λ2的基准载波频率为f2，以此类推，第n个光信号的波长λn的基准载波频率为fn，则不同波长的标识频率为波长基准载波频率与基准偏移频率之和，即第1个光信号标识为f1+Δf×(k-1)，第2个光信号标识为f2+Δf×(k-1)，以此类推，第n个光信号标识为fn+Δf×(k-1)。

图2为本发明中不同节点的不同波长的频率标识示意图。对于不同节点，相同的波长使用相同的基准载波频率和不同的节点基准偏移频率组合进行标识。比如节点1上的第1个波长，波长基准载波频率为f1，基准偏移频率为0，频率标识为：f＝f1；节点1上的第2个波长，波长基准载波频率为f2，基准偏移频率为0，频率标识为：f＝f2；节点2上的第1个波长，波长基准载波频率为f1，基准偏移频率为Δf，频率标识为：f＝f1+Δf；节点2上的第2个波长，波长基准载波频率为f2，基准偏移频率为Δf，频率标识为：f＝f2+Δf；以此 类推，节点m上的第1个波长，波长基准载波频率为f1，基准偏移频率为Δf×(m-1)，频率标识为：f＝f1+Δf×(m-1),节点m上的第2个波长，波长基准载波频率为f2，基准偏移频率为Δf×(m-1)，频率标识为：f＝f2+Δf×(m-1),节点m上的第n个波长，波长基准载波频率为fn，基准偏移频率为Δf×(m-1)，频率标识为：f＝fn+Δf×(m-1)。

综上所述，节点k的第i个光信号λki的频率标识fki＝fi+Δf(k-1)调制到光信号λki上，k＝1～n。

如图3所示，本发明提供的光波长标识和检测方法包括以下步骤：

步骤A10、根据全光网络所需波长数m平均分配各节点的波长基准载波频率fi，根据节点总数n平均分配基准偏移频率系数Δf，i＝1～m。波长基准载波频率fi为全光网络的频率资源/m，Δf为每一个节点的偏移频率/n。

步骤A20、将节点k的第i个光信号λki的频率标识fki＝fi+Δf(k-1)调制到光信号λki上，k＝1～n；

步骤A30、从全光网络的主光信号中分光得到用于检测频率标识的检测光信号并转换为电信号，然后从所述电信号识别出相应光信号的频率fki；

步骤A40、根据fki＝fi+Δf(k-1)计算得到fi和Δf(k-1)，从而定位到相应的节点。

本发明还提供了一种光信号的标识与检测装置，如图4所示，光信号的标识与检测装置由标识单元10和检测单元20组成。

其中，标识单元10包括第一频率处理器11、数字处理器12和光调制器13组成。

第一频率处理器11根据全光网络所需波长数m平均分配各节点的波长基准载波频率fi，根据节点总数n平均分配基准偏移频率系数Δf，i＝1～m。

数字处理器12根据波长基准载波频率fi以及基准偏移频率系数Δf生成节点k的第i个光波长λki的频率标识fki＝fi+Δf(k-1)，k＝1～n。

光调制器13控制可调增益复用器(VMUX)将频率标识fki调制到各波长信号上，同时控制频率标识的信号幅度，经过调制后的各波长信号复用耦合在一起传送到光网络中的各节点。

检测单元20包括分光器21、光电转换器22、频率识别器23和第二频率处理器24。

分光器21从调制了频率标识的光信号中分离出小束光信号作为检测光信号，用于检测标识。

光电转换器22将检测光信号转换为电信号。

频率识别器23从电信号中识别出光信号fki频率。

第二频率处理器24根据fki＝fi+Δf(k-1)计算得到fi和Δf(k-1)，从而确定相应的节点及波长信息。具体地说，第二频率处理器24根据频率fki确定该频率所携带的波长基准载波频率fi，同时根据基准偏移频率系数确定节点基准偏移频率Δf(k-1)，最终根据波长基准载波频率fki和节点基准偏移频率fki确定具体波长值以及相应的节点，达到实时跟踪波长的需求。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.光信号的标识与检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据全光网络所需波长数m，将各节点的波长基准载波频率fi平均分为m个载波频率区间，并分别分配给不同波长的光信号，根据节点总数n平均分配基准偏移频率系数Δf，i＝1～m；波长基准载波频率fi为全光网络的频率资源/m，Δf为每一个节点的偏移频率/n；

将节点k的第i个光信号λki的频率标识调制到光信号λki上，频率标识的频率fki＝fi+Δf×(k-1)，k＝1～n；

从全光网络的主光信号中分光得到用于检测频率标识的检测光信号并转换为电信号，然后从所述电信号中识别出相应光信号的频率fki；

根据fki＝fi+Δf×(k-1)计算得到fi和Δf×(k-1)，从而定位到相应的节点。

2.如权利要求1所述的光信号的标识与检测方法，其特征在于，对于不同波长使用不同的基准载波频率；对于不同节点的相同波长使用相同的基准载波频率，不同的节点基准偏移频率；对于相同节点的不同波长使用相同的节点基准偏移频率，不同的基准载波频率。

3.光信号的标识与检测装置，其特征在于，包括标识单元和检测单元，

所述标识单元包括：

第一频率处理器，据全光网络所需波长数m，将各节点的波长基准载波频率fi平均分为m个载波频率区间，并分别分配给不同波长的光信号，根据节点总数n平均分配基准偏移频率系数Δf，i＝1～m；波长基准载波频率fi为全光网络的频率资源/m，Δf为每一个节点的偏移频率/n；

数字处理器，根据波长基准载波频率fi以及基准偏移频率系数Δf生成节点k的第i个光波长λki的频率标识，频率标识的频率fki＝fi+Δf×(k-1)，k＝1～n；

光调制器，将频率标识调制到相应的光信号上；

所述检测单元包括：

分光器，从调制了频率标识的光信号中分光得到用于检测频率标识的检测光信号；

光电转换器，将所述检测光信号转换为电信号；

频率识别器，从所述电信号中识别出光信号频率fki；

第二频率处理器，根据fki＝fi+Δf×(k-1)计算得到fi和Δf×(k-1)，从而定位到相应的节点。