CN118300699A - 一种单向传输系统及信号传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种单向传输系统及信号传输方法，系统包括：发送前端包括至少一个的OEO转换装置、合波器和第一光放大器，在发送前端将至少一个信道的光信号通过OEO转换装置转换成多个信道的光信号，通过波分复用处理后对进入光纤线路光信号进行放大；接收后端包括第二光放大器、色散补偿模块和解波器，在接收后端，对经过光纤线路传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿后进行解波分复用。本发明采用集成化设计，使长距离单向传输的发送前端和接送后端都为完整的组件，不仅减少了光纤占用，支持100G速率光信号进行长距离传输的同时，降低了运维难度，节省了运维成本。

Description

一种单向传输系统及信号传输方法

技术领域

本发明涉及光传输技术领域，特别涉及一种单向传输系统及信号传输方法。

背景技术

随着网络用户的增加，网络建设和基础建设扩容量会持续增加，光传输产品应用越来越多。

由于传输速率越来越高，原有低速率的方式仅通过彩光模块转换的方式，不适用100G速率的单向传输。目前100G速率单向传输可依据QSFP28 LR4光模块直接传输，其传输距离限制在10km内，并且单个100G信号就需要占用一芯光纤，极大的浪费光纤资源。使用OTN(Optical Transport Network，光传送网)方案进行单向传输，需要两端同时使用OTN设备，成本极高，不利于单向传输场景应用。现有技术采用的都是分离的组件，需要熟悉组网应用，对运维人员有一定的维护经验要求，增加了运维成本。

发明内容

本发明提供一种单向传输系统及信号传输方法，旨在解决现有技术中存在的问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

本发明提供一种单向传输系统，包括：

用于接收源端输入的至少一个信道的光信号的发送前端，以及用于接收所述发送前端发送的至少一个信道的光信号的接收后端；

光纤线路连接于所述发送前端和所述接收后端，所述光纤线路用于对至少一个信道的光信号进行传输；

所述发送前端包括至少一个的OEO转换装置、合波器和第一光放大器，所述OEO转换装置的信号输出端与所述合波器的输入端连接，所述合波器的输出端与所述第一光放大器的输入端连接，所述第一光放大器的输出端与所述光纤线路连接；

所述接收后端包括第二光放大器、色散补偿模块和解波器，所述第二光放大器的输入端与所述光纤线路连接，所述第二光放大器的输出端与所述色散补偿模块的输入端连接，所述色散补偿模块的输出端连接所述解波器的输入端，所述解波器的输出端连接有光纤跳线。

根据本发明提供的一种单向传输系统，所述第一光放大器用于对光路中的光信号进行功率放大，以提升光信号进入所述光纤线路时的功率。

根据本发明提供的一种单向传输系统，所述第二光放大器用于对经过所述光纤线路传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，以满足色散补偿所需的功率要求；

所述色散补偿模块用于对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿，使得从所述解波器输出的光信号与输入至所述OEO转换装置的光信号具有相同的色散值。

根据本发明提供的一种单向传输系统，所述第一光放大器和所述第二光放大器为掺铒光纤放大器。

根据本发明提供的一种单向传输系统，所述OEO转换装置包括四通道QSFP28接口和四个SFP28接口，所述四通道QSFP28接口分别与每个所述SFP28接口连接；

所述四通道QSFP28接口安装有QSFP28光模块，以接收源端一个信道的100G光信号的输入；

所述SFP28接口安装有SFP28光模块，以作为光信号的输出。

根据本发明提供的一种单向传输系统，所述一个信道的100G光信号通过所述OEO转换装置转换成4个信道的25G光信号后输出到所述合波器。

根据本发明提供的一种单向传输系统，所述合波器、所述解波器以及所述SFP28光模块的波长相同。

根据本发明提供的一种单向传输系统，所述合波器和所述解波器为DWDM器件。

根据本发明提供的一种单向传输系统，所述合波器和所述解波器为40波DWDM器件。

本发明还提供一种基于上述任一种所述的单向传输系统进行信号传输的方法，包括：

在发送前端，将源端输入的至少一个信道的光信号通过OEO转换装置转换成多个信道的光信号，通过波分复用处理后对进入光纤线路光信号进行放大；

在光纤线路上，对至少一个信道的光信号进行传输；

在接收后端，对经过所述光纤线路传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿，对色散补偿后的光信号进行解波分复用处理。

本发明提供的一种单向传输系统及信号传输方法，采用用于接收源端输入的至少一个信道的光信号的发送前端，发送前端包括至少一个的OEO转换装置、合波器和第一光放大器，在发送前端将源端输入的至少一个信道的光信号通过OEO转换装置转换成多个信道的光信号，通过波分复用处理后对进入光纤线路光信号进行放大，以及采用用于接收发送前端发送的至少一个信道的光信号的接收后端，接收后端包括第二光放大器、色散补偿模块和解波器，在接收后端，对经过光纤线路传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿，对色散补偿后的光信号进行解波分复用处理。本发明采用集成化设计，使长距离单向传输的发送前端和接送后端都为完整的组件，即，发送前端的对外接口为若干个光模块接口，发送前端通过光放大器的输出端连接光纤线路；接送后端的对外接口包含光纤线路的接入口，以及连接后端设备的光纤跳线的多个接头。本发明不仅减少了光纤占用，也解决建设成本问题，支持100G速率光信号进行超过10KM的长距离传输的同时，降低了运维难度，节省了运维成本，极大了提升了建设周期。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。

图1是本发明实施例提供的单向传输系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的单向传输系统以一路100G进行长距离单向传输的示意图。

具体实施方式

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

需要说明的是，本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本发明中相关技术用语的中文表述、英文表述和英文简写如下：

OTN，光传送网，Optical Transport Network。

WDM，波分复用，Wavelength Division Multiplexing。

OEO，光转电转光，Optical-to-Electrical-to-Optical。

DWDM，密集波分复用，Dense WavelengthDivision Multiplexer。

EDFA，掺铒光纤放大器，erbium-doped Fiber Amplifier。

参照图1所示，本发明实施例提供的一种单向传输系统，包括：

用于接收源端输入的至少一个信道的光信号的发送前端1，以及用于接收发送前端发送的至少一个信道的光信号的接收后端2；

光纤线路3连接于发送前端1和接收后端2，光纤线路3用于对至少一个信道的光信号进行传输；

发送前端1包括至少一个的OEO转换装置11、合波器12和第一光放大器13，OEO转换装置11的信号输出端与合波器12的输入端连接，合波器12的输出端与第一光放大器13的输入端连接，第一光放大器13的输出端与光纤线路3连接；

接收后端2包括第二光放大器21、色散补偿模块22和解波器23，第二光放大器21的输入端与光纤线路3连接，第二光放大器21的输出端与色散补偿模块22的输入端连接，色散补偿模块22的输出端连接解波器23的输入端，解波器23的输出端连接有光纤跳线(图中未示出)。

具体地，发送前端1包括至少一个的OEO转换装置11，本实施例OEO转换装置11集成了10个，每个OEO转换装置11设置有一个四通道QSFP28接口111和四个SFP28接口112。每个四通道QSFP28接口111安装有QSFP28 LR4的光模块，以接收源端一个信道的100G光信号的输入，SFP28接口112安装有SFP28 DWDM 25G的光模块，以作为光信号的输出。因此，发送前端1采用100G转成4×25G的密集波分复用(DWDM)的方式，对于100G速率进行的长距离单向传输。

发送前端1还包括合波器12和第一光放大器13。合波器12用于对OEO转换装置11接收的多个信道的100G光信号进行波分复用处理，合波器12为40波DWDM器件，输入的波长范围为1529.55nm～1560.61nm，每个波长间隔0.8nm左右，合波器12的40个端口与SFP28光模块连接。

作为一种示例，SFP28光模块为单发光模块，其模块的波长与合波器12的波长相同。

第一光放大器13用于对光路中的光信号进行功率放大，以提升光信号进入光纤线路3时的功率。

接收后端2包括第二光放大器21和色散补偿模块22。第二光放大器21用于对经过光纤线路3传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，以满足色散补偿所需的功率要求。色散补偿模块22用于对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿，经过补偿后的光信号从解波器23输出后与输入至OEO转换装置11的光信号具有相同的色散值。对前、后端长距离光传输的色散效应具有很好的补偿作用。

解波器23的输出端连接光纤跳线，本实施例中，其光纤跳线可以为LC转MPO的光纤跳线，该光纤跳线包含10个MPO接头，MPO接头连接QSFP28 PSM4的光模块，QSFP28 PSM4光模块安装在后端需要连接的设备上，用于接收解波器23输出的多路光信号。

作为一种示例，解波器23与合波器12的波长相同，以对原有光信号进行无损传输。

作为一种示例，第一光放大器13和第二光放大器21为掺铒光纤放大器，对于长距离传输场景下的一芯光纤中同时有多个不同波长的光信号在传输，采掺铒光纤放大器能够使得不同波长的光信号得到的增益平坦，以补偿传输链路带来的信号衰减，实现光信号平坦输出，以支持超过10KM的长距离传输。

本发明实施例采用集成化设计，使长距离单向传输的发送前端和接送后端都为完整的组件，即，发送前端的对外接口仅包含10个QSFP28接口，用于接收10路100G的光信号，还包含第一光放大器的输出端，用于连接光纤线路；接送后端的对外接口仅包含一个光纤线路接入口，用于连接第二光放大器的输入端，还包含10个MPO接头，10个MPO接头可与后端设备上的QSFP28 PSM4光模块连接。本发明不仅减少了光纤占用，也解决建设成本问题，支持100G速率光信号进行超过10KM的长距离传输的同时，降低了运维难度，节省了运维成本，极大了提升了建设周期。

本发明实施例还提供一种基于上述任一种所述的单向传输系统进行信号传输的方法，包括：

在发送前端，将源端输入的至少一个信道的光信号通过OEO转换装置转换成多个信道的光信号，通过波分复用处理后对进入光纤线路光信号进行放大；

在光纤线路上，对至少一个信道的光信号进行传输；

在接收后端，对经过光纤线路传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿，对色散补偿后的光信号进行解波分复用处理。

具体地，如图2所示，以100G单向传输的光路以及光路经过的具体路径为例进行说明。源端的一路100G光信号通过光纤与QSFP28接口上的光模块连接，该光模块为QSFP28LR4光模块；通过OEO转换装置连接四个SFP28接口上的光模块，该光模块为SFP28 DWDM 25G光模块，采用DWDM波长发光；SFP28接口上的光模块与DWDM的合波器通过光纤连接，发出λ1～λ4不同波长的DWDM光信号，波长范围为1529.55nm～1560.61nm，每个波长间隔0.8nm左右，经过合波器后通过一个输出端输出；合波器的输出端与第一光放大器的输入端连接，第一光放大器输入端与光纤线路连接，第一光放大器用于对光路中的光信号进行功率放大，以提升光信号进入光纤线路时的功率。因此在发送前端，将源端输入的一个信道的光信号通过OEO转换装置转换成多个不同波长的DWDM光信号，通过波分复用处理后对进入光纤线路光信号进行放大。

光纤线路与接收后端的第二光放大器的输入端连接，第二光放大器用于对光信号再次进行信号增强，以补偿光信号在长距离传输下的衰减。对于1550nm附近的光信号经过长距离传输会引导色散，在第二光放大器后连接一个色散补偿模块，色散补偿模块可依据线路色散对光信号进行补偿，保证了光信号经过长距离传输后的质量。色散补偿模块与解波器光纤连接，解波器解波后将光信号还原波长到对应的λ1～λ4的波长通道，解波器的输出端通过LC转MPO的光纤跳线连接，LC转MPO的光纤跳线的MPO接头与后端设备上的QSFP28PSM4光模块连接。

通过以上方式装换，将一路100G光信号可以转换成4路25G光信号，通过合波器及解波器对原有信号进行无损传输，保证了信号的原始性，无需对信号进行封装和解封装的过程即可降低信号传输时延，保证了信号高质量传输。

通过10个OEO转换装置的堆叠，采用WDM技术即可实现一芯光纤对10路100G光信号的单向传输，因此在同样应用场景下，可以减少9根光纤的使用，节省了光缆资源，减少了光纤占用，降低了建设成本。

综上所述，本发明提供的一种单向传输系统及信号传输方法，采用用于接收源端输入的至少一个信道的光信号的发送前端，发送前端包括至少一个的OEO转换装置、合波器和第一光放大器，在发送前端将源端输入的至少一个信道的光信号通过OEO转换装置转换成多个信道的光信号，通过波分复用处理后对进入光纤线路光信号进行放大，以及采用用于接收发送前端发送的至少一个信道的光信号的接收后端，接收后端包括第二光放大器、色散补偿模块和解波器，在接收后端，对经过光纤线路传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿，对色散补偿后的光信号进行解波分复用处理。本发明采用集成化设计，使长距离单向传输的发送前端和接送后端都为完整的组件，即，发送前端的对外接口为若干个光模块接口，发送前端通过光放大器的输出端连接光纤线路；接送后端的对外接口包含光纤线路的接入口，以及连接后端设备的光纤跳线的多个接头。本发明不仅减少了光纤占用，也解决建设成本问题，支持100G速率光信号进行超过10KM的长距离传输的同时，降低了运维难度，节省了运维成本，极大了提升了建设周期。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种单向传输系统，其特征在于，包括：

用于接收源端输入的至少一个信道的光信号的发送前端，以及用于接收所述发送前端发送的至少一个信道的光信号的接收后端；

光纤线路连接于所述发送前端和所述接收后端，所述光纤线路用于对至少一个信道的光信号进行传输；

所述发送前端包括至少一个的OEO转换装置、合波器和第一光放大器，所述OEO转换装置的信号输出端与所述合波器的输入端连接，所述合波器的输出端与所述第一光放大器的输入端连接，所述第一光放大器的输出端与所述光纤线路连接；

所述接收后端包括第二光放大器、色散补偿模块和解波器，所述第二光放大器的输入端与所述光纤线路连接，所述第二光放大器的输出端与所述色散补偿模块的输入端连接，所述色散补偿模块的输出端连接所述解波器的输入端，所述解波器的输出端连接有光纤跳线。

2.根据权利要求1所述的单向传输系统，其特征在于，所述第一光放大器用于对光路中的光信号进行功率放大，以提升光信号进入所述光纤线路时的功率。

3.根据权利要求2所述的单向传输系统，其特征在于，所述第二光放大器用于对经过所述光纤线路传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，以满足色散补偿所需的功率要求；

所述色散补偿模块用于对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿，使得从所述解波器输出的光信号与输入至所述OEO转换装置的光信号具有相同的色散值。

4.根据权利要求3所述的单向传输系统，其特征在于，所述第一光放大器和所述第二光放大器为掺铒光纤放大器。

5.根据权利要求1所述的单向传输系统，其特征在于，所述OEO转换装置包括四通道QSFP28接口和四个SFP28接口，所述四通道QSFP28接口分别与每个所述SFP28接口连接；

所述四通道QSFP28接口安装有QSFP28光模块，以接收源端一个信道的100G光信号的输入；

所述SFP28接口安装有SFP28光模块，以作为光信号的输出。

6.根据权利要求5所述的单向传输系统，其特征在于，所述一个信道的100G光信号通过所述OEO转换装置转换成4个信道的25G光信号后输出到所述合波器。

7.根据权利要求5所述的单向传输系统，其特征在于，所述合波器、所述解波器以及所述SFP28光模块的波长相同。

8.根据权利要求1所述的单向传输系统，其特征在于，所述合波器和所述解波器为DWDM器件。

9.根据权利要求1所述的单向传输系统，其特征在于，所述合波器和所述解波器为40波DWDM器件。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的单向传输系统进行信号传输的方法，其特征在于，包括：

在发送前端，将源端输入的至少一个信道的光信号通过OEO转换装置转换成多个信道的光信号，通过波分复用处理后对进入光纤线路光信号进行放大；

在光纤线路上，对至少一个信道的光信号进行传输；

在接收后端，对经过所述光纤线路传输后超过色散受限传输距离的光信号进行功率放大，对经过线路传输后引导色散的光信号依据线路色散进行补偿，对色散补偿后的光信号进行解波分复用处理。