CN1449145A - 用于密集波分复用光纤传输系统的容量升级方法 - Google Patents
用于密集波分复用光纤传输系统的容量升级方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于DWDM(密集波分复用)光纤传输系统容量升级的方法，通过在现有系统中增设发送端梳状滤波器和接收端梳状滤波器，将经过合波处理得到的原有信道组和升级新增信道组分别输入发送端梳状滤波器处理成一个合波信号，然后经传输光纤传送到接收端梳状滤波器还原出原有信道组和升级新增信道组，再经分波处理还原出原有信道和新增信道后，由接收机接收。其中，所述原有信道的频率间隔和所述升级新增信道的频率间隔都为Δf，所述原有信道和相邻升级新增信道构成的新的信道之间的频率间隔为Δf/2。本发明可以简便易行地增加DWDM系统中的信道数目，同时对原有系统的影响较小。
Description
技术领域
本发明涉及光纤传输系统，更具体地说，涉及一种用于DWDM(密集波分复用)光纤传输系统的一种升级方法。
背景技术
密集波分复用(DWDM)光纤通信系统能够有效地利用传输光纤中的巨大带宽，已经成为目前光纤传输的主要发展方向。DWDM光纤传输系统目前可以商用最大的容量已经达到1600Gbits/s，但是这样大的容量对任何运营商来说都很难在短期内实现满负载运营。对运营商来说，如果能按照目前的业务量购买DWDM系统，在业务量增加时又可以简便易行地对传输容量进行升级，则在经济上最为合理。因此，在设计DWDM系统时必须重视可升级性。
早期DWDM系统的典型系统升级方案如图1所示，这种方案中，在发送端利用一个波分复用器，把系统的传输信道由f1、f2两个信道升级为f1、f2、f3及f4共四个信道。从图1中可以看出，信道间隔在升级后保持不变，但是信道带宽却扩大了一倍。
以一个100GHz信道间隔的16信道DWDM系统为例，当采用这种方案升级为32信道DWDM系统时，其光传输带宽需要扩大一倍，由原来的约13nm扩大到26nm。此时，需要将DWDM信号经过的整个传输链路上的所有器件的带宽都扩大到26nm，例如EDFA(掺铒光纤放大器)等等。因为几乎所有的光器件、光放大模块都是波长相关的，它们的带宽是固定的，或者说是按照设计定做的。如果在早期整个DWDM系统设计时没有按照足够的带宽设计传输信道，则采用这种升级方案需要更换所有传输信道上的器件，显而易见，其代价将会很大。
另一方面，即使在早期整个DWDM系统设计时设计了足够的光传输带宽，这种升级方案还有一个潜在的问题：能否成功地在升级前未传输信号的那部分带宽上添加信道？在目前DWDM系统单信道速率为10Gbits/s为主的情况下，这个问题尤为敏感。例如10Gbits/s系统的宽带色散补偿本来就是一个技术难题，在这个带宽内色散补偿方案是成功的，而在相邻的一个带宽内就可能不成功。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有密集波分复用(DWDM)光纤通信系统在升级方面存在的上述缺陷，提供一种新的升级方法，可以简便易行增加DWDM系统中的信道数目，同时对原有系统的影响较小。
本发明用于DWDM光纤传输系统的容量升级方法包括以下步骤：
a、将系统的原有信道及升级新增信道分别经过合波器处理成原有信道组和新增信道组；
b、所述原有信道组和新增信道组输入发送端梳状滤波器，处理成一个合波信号；
c、所述合波信号经传输光纤传送到接收端梳状滤波器；
d、所述接收端梳状滤波器从所述合波信号中还原出所述原有信道组和新增信道组；
e、所述原有信道组和新增信道组分别输入分波器，还原出原有信道和升级新增信道；
f、接收机接收所述各个信道。
在本发明所述的升级方法中，所述原有信道的频率间隔和所述升级新增信道的频率间隔都为Δf，所述原有信道和相邻升级新增信道之间的频率间隔为Δf/2。
在本发明所述的升级方法中，每一次升级时，所述新增信道数等于或小于原有信道数。如果需要升级的信道数大于原有信道数，则按以下步骤进行升级：
在发送端，从需升级增加的信道中取出与系统原有信道数相等的信道，执行所述步骤a和b；以已升级完成的信道作为新的原有信道，并取另一组相同信道数的需升级增加的信道，分别输入另一个发送端梳状滤波器进行处理；分级逐次重复，直到取完所有需升级增加的信道；
在接收端，设置与发送端对称的接收端梳状滤波器，分级逐次还原。
根据本发明所述的升级方法，可将所述分级逐次连接的发送端梳状滤波器及与之对称的接收端梳状滤波器分别进行集成，制成一个集成的发送端梳状滤波器件和一个集成的接收端梳状滤波器件。
在本发明所述的升级方法中，在将所述原有信道组和新增信道组输入所述发送端梳状滤波器之前，还包括分别用光放大器进行放大处理的步骤；在将还原出的所述原有信道组和新增信道组进行分波处理之前，也包括分别用光放大器进行放大处理的步骤。
本发明的升级方法利用梳状滤波器(Interlever)，可在原有光传输信道带宽下增加传输信道个数，由于没有增加新的光传输带宽，在升级时，可以不考虑整个传输信道中与光传输带宽相关的问题，从而简便易行地增加DWDM系统中的信道数目，同时对原有系统的影响较小。下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1现有DWDM传输系统中的一种升级方案；
图2是本发明中的梳状滤波器的工作原理示意图；
图3是本发明DWDM传输系统装有梳状滤波器但尚未升级时的示意图；
图4是本发明DWDM传输系统利用梳状滤波器升级的示意图；
图5是利用本发明的方法进行多次升级的发送端原理图。
具体实施方式
本发明利用了一个关键器件：梳状滤波器(Interlever)，通过这个器件，可在原有光传输信道带宽下增加传输信道个数，由于没有增加新的光传输带宽，在升级时，可以不考虑整个传输信道中与光传输带宽相关的问题。这样使得DWDM系统的升级更加简便易行。相当于先按照足够的带宽进行DWDM系统的设计安装，然后在升级时以提高光带宽的利用率的方式增加系统中传输的信道数目。
梳状滤波器最基本的原理是利用干涉效应产生周期性的透射谱和反射谱。进入梳状滤波器的光信号如果满足透射条件就会透射过去，满足反射条件就会反射回来。由于产生干涉的方式很多，因此制作梳状滤波器的技术也有好多种。目前梳状滤波器已经商用化，有多个厂家的产品可以选择。如图2所示，当向梳状滤波器输入两组频率信号f1、f3和f2、f4，如果其中f1、f2、f3、f4之间的频率满足以下关系：
f3-f1＝f4-f2＝Δf；
f2-f1＝f3-f2＝f4-f3＝Δf/2；
则通过梳状滤波器后可得到一组合波信号，其信号排列顺序为f1、f2、f3、f4。
如图3所示为DWDM传输系统装有梳状滤波器但尚未升级时的情况，图中的DWDM系统有7个信道。7个信道经过合波器11后，输入一个发送端光放大器12以补偿合波器的插入损耗。传统的DWDM系统在发送端光放大器11后面没有梳状滤波器13和23，直接由发送端光放大器12经传输信道发送到接收端光放大器22。而本图中发送端光放大器12后面接有发送端梳状滤波器13、接收端光放大器22前面接有接收端梳状滤波器23。在升级前发送端梳状滤波器的一个输入端空着没有接入光传输信道，同理，接收端梳状滤波器的一个输出端也空着。在对该系统进行升级前，梳状滤波器13和23并没有发挥作用。
如图4所示为DWDM传输系统利用梳状滤波器升级后的情况，在升级后原有信道的传输链路变化很小。如果在升级前原有信道光路已经预先安装了梳状滤波器，则原有信道的传输路径完全没有变化。从图中可以看出，升级新添加的7个信道经过合波器112和发送端光放大器122后，输入到发送端梳状滤波器13的另一个输入口；合波信号经接收端梳状滤波器23后，分成原有信道组和升级信道组，其中升级信道组经接收端光放大器222后输入分波器212，分成7个信道。如果在升级前原有信道光路上没有安装梳状滤波器，那么就需要把原有信道的传输光路断开，再按照图4的连接方式进行升级。
利用本方案进行DWDM系统的升级时，原来传输的信道和新增的信道都必须符合梳状滤波器的光传输特性。
假设原有信道数为N，按上述实施例中的方法升级信道数到2N，以已升级完成的2N个信道作为新的原有信道，还可按上述实施例中的方法进行再次升级；其原理如图5所示，图中画出的是发送端梳状滤波器逐级连接的情况，接收端梳状滤波器的连接方式与此对称。
为了使用方便，可以将图5中的多个梳状滤波器集成在一起，目前市场上已有8输入口的集成梳状滤波器，也就是把信道间的频率间隔减小了1/8。
本发明的优点在于对被升级的DWDM系统的影响很小，而且简便易行。由于DWDM系统的原有带宽内已经有信道传输，也就是这些信道所在的带宽是可以传输的，而添加上来的信道只有很小的频率变化，所以大大降低了添加上来的信道不能传输的风险，这对于10Gbits/s每信道的DWDM系统很重要。同时原有DWDM系统中信道的业务不受影响，这一点对大容量的DWDM系统也很重要。
Claims (7)
1、一种用于密集波分复用光纤传输系统的容量升级方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将系统的原有信道及升级新增信道分别经过合波器处理成原有信道组和新增信道组；
b、所述原有信道组和新增信道组输入发送端梳状滤波器，处理成一个合波信号；
c、所述合波信号经传输光纤传送到接收端梳状滤波器；
d、所述接收端梳状滤波器从所述合波信号中还原出所述原有信道组和新增信道组；
e、所述原有信道组和新增信道组分别输入分波器，还原出原有信道和升级新增信道；
f、接收机接收所述各个信道。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原有信道的频率间隔和所述升级新增信道的频率间隔都为Δf，所述原有信道和相邻升级新增信道构成的新信道之间的频率间隔为Δf/2。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述原有信道经原有信道合波器处理成原有信道组，输入所述发送端梳状滤波器的原有信道输入口；
所述新增信道经新增信道合波器处理成新增信道组，输入到所述发送端梳状滤波器的新增信道输入口；
所述接收端梳状滤波器将从所述合波信号中还原出的所述原有信道组由其原有信道输出口输出到原有信道分波器；
所述接收端梳状滤波器将将从所述合波信号中还原出的所述新增信道组由其新增信道输出口输出到新增信道分波器。
4、根据权利要求1-3中任一项所述的方法，特征在于，所述新增信道数与原有信道数相等。
5、根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述原有信道组和新增信道组输入所述发送端梳状滤波器之前，还包括分别用光放大器进行放大处理的步骤；在将还原出的所述原有信道组和新增信道组进行分波处理之前，也包括分别用光放大器进行放大处理的步骤。
6、根据权利要求2所述的方法，特征在于，如果需要升级增加的信道数大于原有信道数，则按以下步骤进行升级：
在发送端，从需升级增加的信道中取出与系统原有信道数相等的信道，执行所述步骤a和b；以已升级完成的信道作为新的原有信道，并取另一组相同信道数的需升级增加的信道，分别输入另一个发送端梳状滤波器进行处理；分级逐次重复，直到取完所有需升级增加的信道；
在接收端，设置与发送端对称的接收端梳状滤波器，分级逐次还原。
7、根据权利要求6所述的方法，特征在于，可将所述分级逐次连接的发送端梳状滤波器及与之对称的接收端梳状滤波器分别进行集成，制成一个集成的发送端梳状滤波器件和一个集成的接收端梳状滤波器件。
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