CN213717985U - 一种光传输波分复用发送终端、接收终端及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种光传输波分复用发送终端、接收终端及系统，所述光传输波分复用发送终端至少包括：第一转换器，用于调整接收到的光信号的光波长，得到转换后的光信号，并将转换后的光信号传输至调制器；所述调制器，用于对所述转换后的光信号进行相位调制，得到调制后的光信号，并将所述调制后的光信号传输至第一复用组件；所述第一复用组件，用于将所述调制后的光信号进行整合，并将整合后的光信号传输至光传输波分复用接收终端。

Description

一种光传输波分复用发送终端、接收终端及系统

技术领域

本申请属于光通信技术领域，尤其涉及一种光传输波分复用发送终端、接收终端及系统。

背景技术

随着居民生活和社会生产对电力通信线路需求的不断增加，电力系统的稳定性和安全性问题日益凸显，系统时延在电力系统通信中是一个重要的指标。相关技术中，电力通信大部分使用的是基于光传送网(Optical Transport Network，OTN)技术的波分复用系统进行光通信，在这个过程中收发端存在大量的光电转换及电信号处理过程，每一次电交叉过程对系统产生的时延为50us (微秒)～150us，对于数据交换量不多的低速率通信业务，该过程的存在不仅浪费了大量的资源，而且也极大的增加了系统的时延。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种光传输波分复用发送终端、接收终端及系统。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种光传输波分复用发送终端，至少包括：第一转换器，用于调整接收到的光信号的光波长，得到转换后的光信号，并将转换后的光信号传输至调制器；

所述调制器，用于对所述转换后的光信号进行相位调制，得到调制后的光信号，并将所述调制后的光信号传输至第一复用组件；

所述第一复用组件，用于将所述调制后的光信号进行整合，并将整合后的光信号传输至光传输波分复用接收终端。

本申请实施例提供一种光传输波分复用接收终端，至少包括：

第二复用组件，用于对接收到的整合光信号进行分解，得到分解后的光信号，并将所述分解后的光信号通过第一光纤传输至第二转换器；

所述第二转换器，用于对所述分解后的光信号的光波长进行调整。

本申请实施例提供一种光传输波分复用系统，包括：发送终端、接收终端和第一光纤；

所述发送终端与所述接收终端通过所述第一光纤进行光通信；其中，所述发送终端为前述的光传输波分复用发送终端；所述接收终端为前述的光传输波分复用接收终端。

本申请实施例提供一种光传输波分复用发送终端、接收终端及系统，所述光传输波分复用发送终端至少包括：第一转换器、调制器和第一服用组件，通过第一转换器将客户端的光信号光波长转换为线路侧的光信号光波长，再经过调制器对转换后的光信号进行相位调制后直接进行传输，如此，通过相位调制取代电信号处理过程，提高了光传输系统的入纤光功率和光信号的抗噪能力，延长了传输距离，降低了传输时延。

附图说明

图1为本申请实施例提供的基于光传送网技术的波分复用系统示意图；

图2为本申请实施例提供的光传输波分复用发送终端的示意图；

图3为本申请实施例提供的光传输波分复用接收终端的示意图；

图4A为本申请实施例提供的光传输波分复用系统的示意图；

图4B为本申请实施例提供的光传输波分复用交互系统的示意图；

图5为本申请实施例提供的低时延长距离光传输波分复用系统的示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一特征和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一特征和第二特征之间的实施例，这样第一特征和第二特征可能不是直接接触。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

为了更好地理解本申请实施例，首先对相关技术中的信息处理方法及存在的缺点进行说明。

在电力系统通信中，对于远方保护，时延过长会影响保护装置的正确动作，数据时延不仅关系着信息及时的交互，更关系着整个电网的安全和以及电力系统的快速反应。对于电力通信系统，由于通信链路长度确定，使得系统收发端的时延大小决定了整个系统的时延，因此减小系统收发端的数据时延对电力通信及电力系统有着重要的意义。

由于部分电力业务的单一性和特殊性，使得电力通信对部分业务速率要求并不高，但目前，电力通信中大部分使用的是基于OTN技术的波分复用系统。图1为本申请实施例提供的基于光传送网技术的波分复用系统示意图，如图1 所示，在发送端将客户侧11发送的低速率小颗粒数据通过第一转换器101进行光波长转换，转换为线路侧12的光波长，再通过复用、映射和交叉等电信号处理过程102，通过第一合分波器103和第一光放大器104汇聚成高速率大颗粒数据，并通过光纤105将大颗粒数据传输至接收端。在接收端侧，通过第二光放大器106对接收到的大颗粒数据进行功率放大，然后再经过第二转换器107 将线路侧13的光波长转换为客户侧14的光波长，然后同样通过电交叉技术即电处理过程108，将大颗粒数据分解为小颗粒数据再进行解码恢复业务，在这个过程中收发端存在大量的光电转换及电信号处理过程，每一次电交叉过程对系统产生的时延为50us～150us，对于数据交换量不多的低速率通信业务该过程的存在不仅浪费了大量的资源，而且也极大的增加了系统的时延。

基于此，本申请实施例提供一种光传输波分复用发送终端，图2为本申请实施例提供的光传输波分复用发送终端的示意图，如图2所示，所述光传输波分复用发送终端200至少包括：

第一转换器201，用于调整接收到的光信号的光波长，得到转换后的光信号，并将转换后的光信号传输至调制器；

这里，第一转换器可以是光波长转换器。

在光通信过程中，第一转换器与客户侧通过光纤连接，在接收到客户侧发送的光信号后，由于在传输的过程中的光信号的光波长在1550nm(纳米)附近，而客户侧发送的光信号的光波长为1310nm，因此，需要通过第一转换器将客户侧发送的光信号的光波长调整为线路侧的光信号的光波长，然后通过光纤将转换后的光信号传输至调制器。

在一些可实现的实施方式中，将客户侧发送的不同波长的光信号和待转换的波长光信号输入至第一转换器，然后将转换后的光信号比如具有线路侧光波长的光信号，传输至调制器。

所述调制器202，用于对所述转换后的光信号进行相位调制，得到调制后的光信号，并将所述调制后的光信号传输至第一复用组件；

这里，第一转换器与调制器之间通过保偏光纤连接。

在一些实施例中，调制器202可以是铌酸锂相位调制器。由于铌酸锂调制器对光偏振态敏感，因此要保证进入铌酸锂相位调制器的光偏振态不变，所以要使用保偏光纤，来保证线偏振方向不变。

在一些实施例中，铌酸锂相位调制器外接正余弦调制电信号，通过铌酸锂调制器对光信号引入附加相位调制，提升了系统单波入纤光功率，比如在不同速率下系统单波最大入纤光功率可达到26dBm(分贝毫瓦)。在一些例子中，光信号经过第一转换器和调制器进行传输后产生的系统时延为50ns(纳秒)～6 0ns，比相关技术中的系统时延缩短了一百倍。

所述第一复用组件203，用于将所述调制后的光信号进行整合，并将整合后的光信号传输至光传输波分复用接收终端。

这里，第一复用组件将调制器通过光纤发送的调制后的信号进行光波长复用，耦合为一个组合波长的光信号即整合后的光信号，由于整合后的光信号的功率有损耗，因此需要放大整合后光信号的功率，使得光信号传输的距离更远，最后将得到的目标光信号传输至光传输波分复用接收终端。

本申请实施例中，通过第一转换器将客户侧光信号转换成线路侧通信波长，再通过调制器后进行相位调制频谱展宽后，直接用于传输，使得不需要通过电信号复用、映射等复杂电信号处理方式，简化了波分复用系统信号处理过程，提升了传输系统的入纤光功率；并通过第一复用组件对光信号进行整合，将得到的目标光信号传输至光传输波分复用接收终端，延长了系统的传输距离，而且还极大地降低了系统的时延性。

在一些实施例中，所述第一转换器201，用于根据待传输的光信号的类型，确定待转换光波长，以将所述接收到的光信号的光波长转换为所述待转换光波长。

这里，待传输的光信号的类型是指不同的光波长对应的光信号。根据光信号传输过程中的传输方向来确定光信号的光波长的类型，进而确定光信号的类型。在发送端接收客户侧发送的光信号，这时的光信号具有客户侧光波长，但在光信号传输过程中，传输使用的波长是另一个波长，因此，这时候需要将客户侧光波长转换为线路侧光波长，即将客户侧1310nm波长转换为线路侧1550 nm光波长进行传输。

在一些实施例中，所述第一转换器201，用于通过第一光纤接收所述光信号；并通过第二光纤将所述转换后的光信号传输至所述调制器。

这里，第一光纤是指普通光纤，用作长距离的光信号传输。第一转换器20 1与客户侧之间通过光纤连接。由于普通光纤在实际应用中会受到各种机械应力变得不对称，产生双折射现象，因此光的偏振态在普通光纤中传输的时候就会毫无规律地变化。第二光纤是是对第一光纤的几何尺寸进行了优化设计的光纤，在一些可实现的实施方式中第二光纤可以为保偏光纤，由于在一些实施方式中，第一调制器是铌酸锂相位调制器，但是由于铌酸锂调制器对光偏振态敏感，因此要保证进入铌酸锂相位调制器的光偏振态不变，所以要使用保偏光纤进行传输，来保证线偏振方向不变。

在一些实施例中，所述第一复用组件203至少包括：第一合分波器和第一光放大器。

第一合分波器，用于对所述调制后的光信号进行整合，得到整合光信号，并将所述整合光信号通过所述第一光纤传输至第一光放大器；

这里，第一合分波器将多个波长的光信号进行复用，整合成一个组合波长的光信号，然后将整合光信号通过一根光纤进行传输，传输至第一光放大器。

所述第一光放大器，用于对接收到的所述整合光信号进行功率放大，得到功率放大的整合光信号，并通过所述第一光纤将所述功率放大的整合光信号传输至所述光传输波分复用接收终端。

这里，经过第一合分波器整合后的组合波长的光信号在传输的过程中，会出现损耗，因此需要使用第一光放大器放大组合波长的光信号的功率，使得光信号传输的距离更远。

本申请实施例提供一种光传输波分复用接收终端，图3为本申请实施例提供的光传输波分复用接收终端的示意图，如图3所示，所述光传输波分复用接收终端300至少包括：

第二复用组件301，用于对接收到的整合光信号进行分解，得到分解后的光信号，并将所述分解后的光信号通过第一光纤传输至第二转换器；

这里，第二复用组件至少包括：第二光放大器，用于对所述整合光信号进行功率放大，得到预设功率的光信号；

第二光放大器将从第一光放大器传输过来的组合波长的光信号进行功率放大，以使得将光信号传输到接收范围内，使接收端可以探测到该光信号。在一些可实现的实施方式中，第一光放大器与第二光放大器之间通过传输光缆连接。

第二合分波器，用于将所述预设功率的光信号进行分解，得到分解后的光信号，并将所述分解后的光信号通过所述第一光纤传输至所述第二转换器。

这里，将第二光放大器进行二次放大功率后的组合波长的光信号传输至第二合分波器，第二合分波器对二次功率放大后的组合波长的光信号进行解复用，将组合波长的光信号进行分离，得到分解后的光信号，并将所述分解后的光信号通过所述第一光纤传输至所述第二转换器。

所述第二转换器302，用于对所述分解后的光信号的光波长进行调整。

这里，第二转换器302为光波长转换器，用于将分解后的光信号的线路侧光波长转换为客户侧光波长，即恢复原客户侧光信号的光波长。

在一些可实现的实施方式中，在第二转换器将光信号恢复为客户侧光信号光波长的光信号后，可以直接进行解码恢复业务信息。

在一些可实现的实施方式中，第一光放大器和第二光放大器采用掺铒光纤放大器、拉曼放大器(Raman Fiber Amplifier，RFA)，遥泵放大器(Remote Optical PumpingAmplifier，ROPA)以及这3中光放大器的级联形式。

本申请实施例提供一种光传输波分复用系统，图4A为本申请实施例提供的光传输波分复用系统的示意图，如图4A所示，所述光传输波分复用系统400 包括：发送终端401、接收终端402和第一光纤403。

这里，光传输波分复用系统400的发送终端401将接收到的光信号经过光波长转换，复用，功率放大后得到组合波长光信号即整合光信号，并通过第一光纤403，将整合光信号传输至接收终端402，接收终端将接收到的整合光信号进行功率放大、解复用和光波长转换后，将线路侧光信号转换为原有的客户侧光信号，然后直接进行解码回复业务信息。

在一些可实现的实施方式中，光传输波分复用系统线路侧单波传输速率支持2Mb/s、10Mb/s和100Mb/s，传输系统为48波双向同步传输。

本申请实施例中，通过简化后的光传输波分复用系统，使得不需要通过电信号复用、映射等复杂电信号处理方式，简化了波分复用系统信号处理过程，提升了传输系统的入纤光功率，延长了系统的传输距离，而且还极大地降低了系统的时延性。

本申请实施例提供一种光传输波分复用交互系统，图4B为本申请实施例提供的光传输波分复用交互系统，如图4B所示，所述光传输波分复用交互系统包括光传输波分复用发送终端41和光传输波分复用接收终端42，其中发送终端41包括：第一转换器411、调制器412、第一合分波器413和第一光放大器414；接收终端42至少包括：第二光放大器421、第二合分波器422和第二转换器423。其中，发送终端的第一转换器411将通过第一光纤43传输来的客户侧光波长光信号进行光波长转换，比如转换为线路侧光波长光信号，然后将转换后的光信号通过第二光纤44发送至调制器412；调制器412对所述转换后的光信号进行相位调制后，将得到的调制后的光信号通过第一光纤43发送至第一合分波器413；第一合分波器413将不同波长的信号进行耦合，得到组合波长光信号，并通过第一光纤43将组合波长光信号发送至第一光放大器414；第一光放大器414将组合波长的光信号的功率进行放大，得到整合后的光信号，并通过第一光纤43将所述整合后的光信号传输至接收终端42的第二光放大器 421。

接收端42中的第二光放大器421将接收到的整合后的光信号进行二次功率放大，并将二次功率放大后的光信号通过第一光纤43传输至第二合分波器422；第二合分波器422将接收到的光信号进行解复用，进行信号分离，得到分离后的光信号，第二合分波器422再将分离后的光信号通过第一光纤43传输至第二转换器423；第二转换器423对分离后的光信号进行波长转换，得到客户侧光波长的光信号。

本申请提供一种低时延长距离光传输波分复用系统，图5为本申请实施例提供的低时延长距离光传输波分复用系统的示意图，如图5所示，所述低时延长距离光传输波分复用系统包括发送端51、传输光缆52和接收端53。所述低时延长距离光传输波分复用系统由光发送端51包括第一光波长转换器501、铌酸锂相位调制器502、第一合分波器503和第一光放大器504，第一光波长转换器501与客户侧54之间通过光纤连接，第一光波长转换器501和铌酸锂调制器 502之间通过保偏光纤连接，铌酸锂调制器502、第一合分波器503、第一光放大器504之间用光纤连接；所述低时延长距离光传输波分复用系统接收端53 包括第二光放大器505、第二合分波器506和第二光波长转换器507，其中：第二光放大器505、第二合分波器506和第二光波长转换器506依次用光纤连接，第二光波长转换器507和客户侧55用光纤连接；所述第一光放大器504和第二光放大器505之间通过传输光缆52连接。

这里，发送端51通过第一光波长转换器501将本地客户侧54信号光波长转换为线路侧55信号光波长，经过铌酸锂相位调制器502频谱展宽、第一合分波器503光复用，第一光放大器504功率放大后直接传输。所述低时延长距离光传输波分复用系统接收端52接收发送端51传输的光信号，经过第二光放大器505功率放大、第二合分波器506解复用后，通过第二光波长转换器507将线路侧56信号光波长转换为客户侧57信号光波长，然后直接进行解码恢复业务信息。

在一些实施例中，低时延长距离光传输波分复用系统中的所述第一合分波器503和第二合分波器506在发送端51每个通道衰减可调范围为0dB～10dB，并且固有差损小于5dB。

在一些实施例中，低时延长距离光传输波分复用系统线路侧单波传输速率支持2Mb/s、10Mb/s和100Mb/s，传输系统为48波双向同步传输。由于是双向传输，因此在光传输波分复用系统中的接收端和发送端可以根据实际传输过程中的线路进行转换，即接收端可以作为发送端，发送端也可以作为接收端。

本申请实施例通过发送端将本地客户侧信号光波长转换为线路侧信号光波长，经过铌酸锂相位调制器频谱展宽来提高入纤光功率后直接用于传输，接收端接收信号光后将线路侧光波长转换为客户侧信号光波长直接进行解码恢复业务信息，不需要通过复用、映射等复杂电信号处理方式，简化了波分复用系统信号处理过程，这不仅提升了传输系统的入纤光功率，延长了系统的传输距离，而且还极大地降低了系统的时延性。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种光传输波分复用发送终端，其特征在于，所述光传输波分复用发送终端至少包括：

第一转换器，用于调整接收到的光信号的光波长，得到转换后的光信号，并将转换后的光信号传输至调制器；

所述调制器，用于对所述转换后的光信号进行相位调制，得到调制后的光信号，并将所述调制后的光信号传输至第一复用组件；

所述第一复用组件，用于将所述调制后的光信号进行整合，并将整合后的光信号传输至光传输波分复用接收终端。

2.根据权利要求1所述的光传输波分复用发送终端，其特征在于，所述第一转换器，用于根据待传输的光信号的类型，确定待转换光波长，以将所述接收到的光信号的光波长转换为所述待转换光波长。

3.根据权利要求1所述的光传输波分复用发送终端，其特征在于，所述第一转换器，用于通过第一光纤接收所述光信号；并通过第二光纤将所述转换后的光信号传输至所述调制器。

4.根据权利要求1所述的光传输波分复用发送终端，其特征在于，所述调制器包括铌酸锂相位调制器。

5.根据权利要求1所述的光传输波分复用发送终端，其特征在于，所述第一复用组件至少包括：

第一合分波器，用于对所述调制后的光信号进行整合，得到整合光信号，并将所述整合光信号通过第一光纤传输至第一光放大器；

所述第一光放大器，用于对接收到的所述整合光信号进行功率放大，得到功率放大的整合光信号，并通过所述第一光纤将所述功率放大的整合光信号传输至所述光传输波分复用接收终端。

6.一种光传输波分复用接收终端，其特征在于，所述光传输波分复用接收终端至少包括：

第二复用组件，用于对接收到的整合光信号进行分解，得到分解后的光信号，并将所述分解后的光信号通过第一光纤传输至第二转换器；

所述第二转换器，用于对所述分解后的光信号的光波长进行调整。

7.根据权利要求6所述的光传输波分复用接收终端，其特征在于，所述第二复用组件至少包括：

第二光放大器，用于对所述整合光信号进行功率放大，得到预设功率的光信号；

第二合分波器，用于将所述预设功率的光信号进行分解，得到分解后的光信号，并将所述分解后的光信号通过所述第一光纤传输至所述第二转换器。

8.一种光传输波分复用系统，其特征在于，所述光传输波分复用系统包括：发送终端、接收终端和第一光纤；

所述发送终端与所述接收终端通过所述第一光纤进行光通信；其中，所述发送终端为权利要求1至5任一项所述的光传输波分复用发送终端；所述接收终端为权利要求6或7所述的光传输波分复用接收终端。

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