CN1941676A - 光网络再生器旁路模块和相关方法 - Google Patents

Abstract

一种用于光通信系统的光旁路元件。由光交织器形成的该光旁路元件与再生器并联地定位。使得将需要再生的数据提供给再生器，而不需要再生的数据利用光旁路元件绕过该再生器而旁路。一旦旁路该再生器并且一旦在再生器处再生，将相应数据重组并随后路由到通信端点。

Description

光网络再生器旁路模块和相关方法

相关申请的交叉引用

本发明要求于2005年9月9日提交的临时专利申请No.60/715,427的优先权，在此将其内容通过引用并入。

技术领域

本发明一般涉及光通信系统，在该系统中传送波分复用(WDM)数据。更具体地，本发明涉及一种装置和相关方法，其提供WDM数据的第一光数据绕过再生器的路由，同时允许该WDM数据的第二光数据应用于该再生器。

光通信系统利用线路终结设备形成，其中部署了具有两个或多个不同的传输性能特性的电-光(E-O)和光-电(O-E)转换器。即，该系统包括要求将光数据以相对较低的传输损耗进行传送的网络部件，以及允许以较高传输减损传送光数据的新网络部件。使在传统网络中传送的光数据应用于光再生器，同时使利用新网络部件进行传送的光数据绕过光再生器而旁路。不需要进行光再生的数据绕过再生器而旁路，而需要再生的数据应用于该再生器。

背景技术

为了开发和部署通过其传送数据的光通信系统，更多注意力已指向光通信技术。光通信系统的首要优点是以极高数据吞吐速率传输极大量数据的能力。光通信系统通常由具有光纤的光纤网络形成，通过该光纤传送光能量以在通信端点之间传送数据。波分复用(WDM)是传统的技术，用于调制将在通信端点之间进行传送的数据。在典型的光通信系统中，光纤在许多根据波长或频率而定义的不同的通信信道上传输光数据。在不同波长的光载波上调制数据，从而在每一条光纤上提供多信道通信。

如在任何通信系统中那样，接收端点必须能够再现通信数据的信息内容。因此当把数据传递给通信端点时，该数据必须具有足够的质量使得数据的信息内容仍可以被恢复。可能引起所接收的信号质量受影响的传输减损的例子是信噪比、色散、偏振模色散和自相位调制。由这些减损所降低的接收信号质量的程度依赖于所传输的数据和在传输系统的每一端处的E-O和O-E转换器的特定特性。

光通信技术的优点引起O-E和E-O转换器能够在具有较大传输减损的系统上操作的弹性。

有时对现有的光通信系统进行附加。例如，当系统扩展为包含新区域(例如新的建造或新的开发)时，进行附加。并且有时更新光通信系统的部件，而使剩余的部件可如原始实现的那样操作。当新网络部件添加到现有网络中时，其中所产生的信号有时在与现有(即传统)网络部件使用的波长不同的且与该现有网络部件使用的波长相交织的波长上产生。该网络的通信能力提高，但传送信号的总光带宽没有相对应地增加。

光通信系统有时包括称作再生器的设备，其通过执行光-电-光(O-E-O)转换而再生光信号。通常在系统中的传输减损已达到针对一个或多个所承载的信道可接受的性能的阈值的情况下安装再生器。传统通信系统会需要低于较新通信系统的传输减损，并且因此更可能需要使用再生器或需要比在较新系统中所需要的再生器更多数目的再生器。当光通信系统由传统网络部件和新网络部件形成时，不同的网络部件包括延伸到光再生器的公共路径。递送到再生器的光数据的一部分必须由再生器进行再生，而该光数据的其他部分不需要由再生器进行再生。

对不需要再生的光数据进行再生带来在再生器位置处装备O-E-O再生转换器的不必要的开销。因此以下方案是有利的：在该方案中仅使需要再生的数据通过再生器位置处的O-E-O转换器。

正是根据有关在光通信系统中的光数据的通信的该背景信息，才引出本发明的显著改进。

发明内容

相应地，本发明有利地提供一种装置和相关方法，用于其中传送波分复用数据的光通信系统。

通过本发明的实施例的操作，提供一种方式，由此如果需要再生，则可以选择一些WDM波长所承载的光数据用于再生，而如果数据是不需要在再生器位置处再生的形式，则不需要再生的数据可以通过该再生器位置而不进行O-E-O再生。例如，当光通信系统由表现不同的传输要求的传统网络部分和新网络部分形成时，使利用传统网络部分进行传送的光数据应用于再生器，而使利用新网络部分进行传送的光数据绕过该再生器而旁路。

利用光通信系统的独立部件进行传送的波分复用数据应用于再生器或绕过该再生器而旁路。随后利用多路复用器将由再生器再生的光数据和绕过该再生器而旁路的光数据重组。

在本发明的另一方面，与其上传输第一光数据和第二光数据的光纤串联地定位光旁路元件。将光旁路元件进一步定位成与光再生器并联。该光旁路元件形成例如光交织器，其传送第一波长的光数据。当利用新光网络部件进行传送的第一光数据被调制到第一波长时，由于光交织器允许光数据从其通过，当被递送到再生器时，该光数据绕过该再生器而旁路。当利用传统网络部件进行传送的第二光数据被调制到第二波长时，当被递送到再生器时，该数据在再生器处进行再生。通过适当选择光交织器的特性和适当调制利用独立网络部件进行传输的光数据，将需要再生的光数据进行再生，并且将不需要再生的光数据绕过该再生器进行旁路。从而避免了光数据的不必要的再生，同时还允许需要再生的光数据由该再生器进行再生。

在本发明的另一方面，提供一个重组器，以通过提供从光旁路元件延伸到多路复用器的路径，重组所旁路的光数据和在再生器处所再生的数据，该多路复用器将所再生的数据与所旁路的数据一起进行多路复用。

该再生器形成O-E-O配置，并且该再生器可以包括例如一组耦合器，光旁路元件耦合到该耦合器并且重组器延伸到该耦合器，并从而提供绕过该光再生器的旁路路径。可形成附加的路径以提供后继信道路径扩展。

该光交织器提供一种无源元件，其允许所选择波长的光数据绕过再生器而旁路。当多路复用被适当地配置为以一个波长或频率或者一组波长(频率)在传统网络部件中传送光数据，并以第二光波长(频率)或第二组光波长(频率)对要传送的新网络光数据进行传送时，由光再生器对需要再生的数据部分进行再生，而将不需要再生的数据部分绕过再生器进行旁路。

因此，在这些以及其他方面中，针对光网络提供一种装置和相关方法。该光网络具有一个再生器，第一光数据向该再生器路由，并且第二光数据向该再生器路由。光旁路器与其上对第一光数据和第二光数据进行路由的路径串联定位，并且与再生器并联定位。光旁路器被配置为使第一光数据路由通过用于再生。并且该光旁路器被配置为允许对该第二光数据进行路由以旁路再生器。重组器与该光旁路器串联定位。该重组器被配置为对由该再生器进行再生的第一光数据的路由路径和绕过该再生器而旁路的第二光数据的路由路径进行重组。

从以下简短总结的附图、本发明的当前优选实施例的以下详细描述和所附权利要求书中，可以得到对本发明及其范围的更完整的理解。

附图说明

图1示出了本发明的实施例可在其中操作的光通信系统的功能方框图。

图2示出了表示形成图1所示的光通信系统的部件的再生器和旁路元件的操作的图示。

图3示出了表示本发明的实施例的操作的图示、部分功能方框、部分处理流程。

图4示出了表示本发明的实施例的操作方法的方法流程图。

具体实施方式

首先参考图1，总地以10表示的光通信系统，提供线路终结设备之间的数据的通信，这里线路终结设备由形成通信端点的通信站表示，并根据形成通信端点的通信站组进行描述。这里，示出了形成通信端点的两组通信站。通信站12和14形成通信站对，第一光数据在该通信站对之间进行传送，并且通信站16和18表示第二对通信站，第二光数据在该第二对通信站之间进行传送。通信站12-14和16-18形成的组仅是示例性的。其他数目和其他组合的通信站都能够形成通信端点，数据在其之间按照通信系统的操作进行传送。

这里，通信系统包括传统网络部分和新网络部分。通信系统的传统网络部分要求包含数据的信号表现出比利用通信系统的新网络部分传输的相对应的数据更低的传输减损。在其中减损超过阈值(在该阈值下，数据的信息内容可准确恢复)的系统中，有时使用光再生器。在该图中，光再生器24(传统的再生站)表示一个光再生器，其用于再生向其提供的包含数据的光信号，从而使所再生的信号具有改进的OSNR或其他特性。利用线路26(光路径，即光纤)提供给再生器24的光数据被再生，并且所再生的数据在线路28上形成。在示例性实施中，该光再生器形成O-E-O(光-电-光)3R再生器。在可选的实施中，该再生器可以形成2R再生器。但是，在任何示例性实施中，该再生器形成多波长信道再生器。

图1所示的示例性再生器24包括解多路复用器32和多路复用器34组，其包括多条线路36，每一条线路包含执行相应线路的3R再生的转发器38。还示出了设置在再生器位置处的放大器元件41和42，其分别形成光预放大器和后放大器元件。并且这里该再生器还包括分流器44和46。

该光系统还包括多个附加放大器58。该光系统还示出为包括光信号多路复用器62和光信号解多路复用器64。

多路复用器62接收多条线路68上的光信号，并将它们组合以在线路72上形成多信道信号WDM(波分复用)信号。然后示出复合WDM信号通过后放大器74，并且然后应用于级联定位的线路放大器58。类似地，解多路复用器64包括预放大器78，利用放大器58向该预放大器78应用光数据，并且该预放大器78与该解多路复用器64的解多路复用器元件82串联。该解多路复用器进行操作，以在线路84上产生各个光数据信道。

线路68的某些线路和线路84的某些线路包括高性能转发器86，其不易受传输减损的影响。这些线路(光纤)定义通信系统的新的产生部分，而线路68和84的其他线路定义该通信系统的传统网络部件。通信站12和14耦合到该通信系统的传统部件的线路68和84。并且通信站16和18耦合到该通信系统的新网络部件的线路68和84。

在操作期间，多路复用器将在线路68上所产生的数据进行多路复用，从而利用线路26向再生器提供的所得信号包括在多个信道上传送的数据。在某些信道上产生的数据利用该系统的传统部件进行传送，并且在其他信道上进行传送的数据利用该通信系统的新网络部件进行传送。由于该通信系统的不同部件的通信要求不同，仅利用传统部件进行传送的数据(这里通过在通信站12和14之间传送的数据来表示)需要由再生器24进行再生。利用新网络部件进行传送的数据(这里由在通信站16和18之间传送的数据来表示)不需要由再生器进行再生。

按照本发明的实施例，这里形成旁路部件的装置87与再生器并联连接。该旁路部件利用路径52和54连接到再生器，该路径52和54包括或形成耦合器44和46。该装置87包括由光交织器形成的旁路元件88。该光交织器具有传递某些波长的能量的特性。定位该交织器，以利用分流器44接收在线路26上所提供的光数据。由于交织器的特性，光数据的一部分从其通过，而光数据的其他部分被阻挡。该由交织器所阻挡的数据信道对应于由O-E-O转换器38所再生的那些信道。通过适当选择在光通信系统的传统网络部件和新网络部件中传送的数据的信道，以及选择交织器的特性，使得传统网络传送的数据通过再生器，并使得新网络传送的数据利用旁路部件旁路再生器。由此必须再生的数据被再生，并且不需要再生的数据被绕过该再生器而旁路。

示例性实施的旁路部件还可以包括多路复用器或光组合器92，其与交织器和路径54串联定位。使用多路复用器或光组合器允许将来分别通过路径94和96的连接的信道增长。

通过由交织器旁路再生器而阻挡的波长可以出现在输出94上，并且在输入96处出现的信道将被多路复用到WDM流28中。因此端口94和96提供扩展端口，其可以用于添加或丢弃再生器位置处的波长。

图2示出了在按照本发明的实施例的光通信系统的操作期间，在一组通信信道上所产生的信号能量，将其标识为新信道102和传统信道104。在信道102上所产生的信号能量表示在新网络部件上传送的数据，例如图1所示的在通信站16和18之间传送的数据。并且，在传统信道104上所产生的信号能量表示在通信系统的传统网络部件中所传送的数据，例如在通信站12和14之间传送的数据。当应用于线路26上时，新信道102上的信号能量通过旁路元件，而传统信道104上的信号能量在这里不通过旁路元件。如上所述，在一种实施中，传统信道的能量还通过交织器端口。在旁路元件输出侧的信号能量仅出现在新信道102上，而信号能量不出现在传统信道104上。相反，再生器的输出侧，信号能量仅出现在传统信道104上。信号能量不出现在新信道102上。路径从线路54上的旁路元件和从线路28上的再生器分别延伸到多路复用器46。该多路复用器的输出包括在新信道102和传统信道104二者上的信号能量。

图3示出了对表示按照本发明的实施例的通信系统10的操作的图示，总地以112示出。这里，在通信站12和14处发起数据。在通信站12处发起的数据在传统信道上调制，由方框114表示。并且，在通信站14处发起的数据在新信道116上调制。一旦调制，就对数据进行传送，这里分别由段118和122表示。在多路复用器62处将独立信道上调制的数据进行多路复用，由方框124表示。将该数据传输到再生器和旁路元件24/86，这里由段126表示。调制到新波长上的数据被绕过再生器而旁路，这里由段128表示，而调制到传统波长上的数据在再生器处被再生，这里由方框132表示。一旦再生，就将传统波长和新波长重组。

由旁路元件所旁路的光数据和由再生器再生的光数据分别在解多路复用器64处被解多路复用，由方框136表示。并且该数据被分别转发到通信站14和18。

图4示出了表示本发明的实施例的操作的方法流程图，其总地以144表示。该方法将第一光数据和第二光数据在具有再生器的光网络中进行路由。

首先，如方框146所示，将第一光数据和第二光数据路由到再生器。然后，如方框148所示，使路由到再生器的第一光数据绕过再生器并遵循旁路该再生器的旁路路由。

并且，如方框152所示，在再生器处再生第二光数据的路由。

因此，通过本发明的实施例的操作，提供了一种方式，通过该方式促进了光通信系统中的通信。使得将在需要较低传输减损的光通信系统的网络部分中传送的数据提供给再生器，而使针对其通信不需要再生的数据绕过该再生器。

前面的描述是实施本发明的优选例子，并且本发明的范围不应由该描述所限制。本发明的范围由以下的权利要求书限定。

Claims (23)

1、一种用于光网络的装置，该光网络具有再生器，第一光数据向所述再生器路由，并且第二光数据向所述再生器路由，所述装置包括：

光旁路器，与所述第一光数据和所述第二光数据在其上进行路由的路径串联并且与所述再生器并联地定位，所述光旁路器被配置为路由所述第一光数据从其通过，从而被配置为使得所述第一光数据绕过所述再生器；以及

重组器，与所述光旁路器和所述再生器串联地定位，所述重组器被配置为将绕过所述再生器而旁路的所述第一光数据的路由路径和由所述再生器所再生的所述第二光数据的路由路径进行重组。

2、根据权利要求1所述的装置，其中所述光旁路器包括光交织器。

3、根据权利要求1所述的装置，其中所述第一光数据表现第一特性并且所述第二光数据表现第二特性，由所述第一光数据所表现的所述第一特性允许其路由通过所述光旁路器。

4、根据权利要求3所述的装置，其中由所述第二光数据所表现的所述第二特性阻止其路由通过所述光旁路器。

5、根据权利要求1所述的装置，其中所述第一光数据和所述第二光数据进行波分复用，并且以独立的光频率进行传送。

6、根据权利要求1所述的装置，其中第三光数据和第四光数据还被路由到所述再生器，并且其中所述光旁路器还被配置为路由所述第三光数据从其通过。

7、根据权利要求1所述的装置，其中所述再生器包括一组耦合器，并且其中所述光旁路器通过连接到所述耦合器而与所述再生器串联地定位。

8、根据权利要求7所述的装置，其中所述重组器包括在所述光旁路器和所述再生器之间延伸的光传导路径。

9、根据权利要求1所述的装置，还包括具有一组输入端和一个输出端的多路复用器，所述一组输入端的第一输入端连接到所述光旁路器，利用所述光旁路器将提供给所述光旁路器的所述第一光数据进行旁路，并且所述输出端连接到所述重组器，其中可以通过向所述一组输入端的第二输入端进行输入来添加附加的光数据。

10、根据权利要求1所述的装置，其中所述光旁路器还包括扩展端口，并且其中所述光旁路器还被配置为将所述第二光数据路由到所述扩展端口。

11、根据权利要求1所述的装置，其中所述第一光数据经由具有第一传输性能特性的线路终结设备进行传送，其中所述第二光数据经由具有第二传输性能特性的线路终结设备进行传送。

12、根据权利要求1所述的装置，其中所述光旁路器向所述再生器和所述光再生器旁路器路由均匀间隔的波长网格上的交替信道。

13、一种用于在具有再生器的光网络中路由第一光数据和第二光数据的方法，所述方法包括以下操作：

向所述再生器路由所述第一光数据和所述第二光数据；

使得向所述再生器路由的所述第一光数据绕过所述再生器并遵循旁路所述再生器的旁路路由；以及

允许所述第二光数据路由通过所述再生器。

14、根据权利要求13所述的方法，还包括在所述再生器处再生所述第二光数据的操作。

15、根据权利要求14所述的方法，还包括一旦在所述再生器处再生所述第二光数据，就将绕过所述再生器而旁路的所述第一光数据与所述第二光数据进行重组的操作。

16、根据权利要求13所述的方法，其中当将所述第一光数据和所述第二光数据路由到所述再生器时，对所述第一光数据和所述第二光数据进行波分调制。

17、根据权利要求13所述的方法，其中使得所述第一光数据绕过所述再生器的所述操作包括：由光交织器处理所述第一和第二光数据，所述光交织器提供交替信道的光数据以旁路所述再生器，并且将所述交替信道的数据绕过所述再生器进行路由。

18、根据权利要求13所述的方法，其中使得所述第一光数据绕过所述再生器的所述操作包括：使得偶数波长信道的光数据绕过所述再生器，所述第一光数据在所述偶数波长信道处进行调制。

19、根据权利要求18所述的方法，其中所述允许路由的所述操作包括：允许相对于所述偶数波长信道的奇数波长信道的光数据的路由，所述第二光数据在所述奇数波长信道处进行调制。

20、一种用于具有第一网络部件并具有第二网络部件的光通信系统的方法，所述第一网络部件允许当光数据具有至少第一传输特性时的所述光数据的传送，并且所述第二网络部件允许当所述光数据具有至少第二传输特性时的所述光数据的传送，所述第一信号传输特性允许比所述第二信号传输特性更大的传输距离，所述第一和第二网络部件分别延伸到再生器，所述方法包括：

在第一光信道上调制在所述第一网络部件中传送的所述光数据；

在第二光信道上调制在所述第二网络部件中传送的所述光数据；

将所述第一光信道的数据绕过所述再生器进行路由；以及

在所述再生器处再生所述第二光信道的数据。

21、根据权利要求20所述的方法，其中

所述第一和第二光信道是在波长网格上的交替信道，以及

所述路由包括将所述第一和第二光信道提供给光交织器，其中所述光交织器路由波长网格上的交替信道，将所述第一光信道绕过所述再生器进行路由。

22、根据权利要求20所述的方法，其中所述交替信道是与奇数编号的波长信道相交替的偶数编号的波长信道。

23、根据权利要求2所述的装置，其中

所述第一光数据在第一光信道上调制，

所述第二光数据在第二光信道上调制，

所述第一和第二光信道是波长网格上的交替信道，以及

所述光交织器路由波长网格上的交替信道，将所述第一光信道路由以旁路所述再生器。

Images