DE102017129782A1

DE102017129782A1 - Offenes, modulares und skalierbares optisches Leitungssystem

Info

Publication number: DE102017129782A1
Application number: DE102017129782.0A
Authority: DE
Inventors: Vinayak Dangui; Vijayanand Vusirikala; Matthew Newland
Original assignee: Google LLC
Current assignee: Google LLC
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2018-09-13
Also published as: DK3860003T3; GB2560604A; FI3860003T3; CN111510240A; CN207977962U; EP3596848B1; US20190215090A1; US10574379B2; TW201933811A; DK3596848T3; EP3596848A1; TW201834417A; CN108574549B; TWI664831B; EP3860003A1; GB2560604B; DE202017107584U1; TWI719486B; WO2018169577A1; GB201720998D0

Abstract

Ein rekonfigurierbarer optische Add/Drop-Multiplexer (ROADM) enthält mehrere miteinander verbundene ROADM-Blöcke. Jeder ROADM-Block enthält einen Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung, einen Ausgangsleistungsdetektor, der mit einem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist, und einen wellenlängenselektiven Schalter, der mit dem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist. Jeder ROADM Block enthält mehrere Add/Drop-Blöcke, die mit den wellenlängenselektiven Schaltern der mehrere ROADM-Blöcke gekoppelt sind. Der ROADM enthält eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Angabe einer Ausgangssignalleistung von dem Ausgangsleistungsdetektor zu empfangen und Verstärkungs- und Entzerrungsparameter des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der empfangenen Angabe der Ausgangssignalleistung anzupassen.

Description

Hintergrund
Rekonfigurierbare optische Add/Drop-Multiplexer (ROADMs) führen Lenken, Hinzufügen, Entzerrung und Entnehmen [engl.: dropping] des optischen Signals in einem optischen Leitungssystem aus. ROADMs können Verstärker zum Anheben der Leistung optischer Signale enthalten. Viele gewöhnliche optische Signalverstärker weisen jedoch ungleichmäßige Verstärkungseigenschaften auf. Beispielsweise kann ein optischer Signalverstärker, der ein optisches Breitbandsignal wie z. B. ein Wellenlängen-Multiplexsignal verstärkt, nicht alle Wellenlängen des Signals gleichermaßen verstärken. Für ein optisches Signal, das durch mehrere Verstärker in einem ROADM, durch zwei oder mehrere ROADMs oder durch einen oder mehrere Leitungsverstärker zwischen zwei ROADMs läuft, kann der kumulative Effekt ungleichmäßiger Verstärkung dazu führen, dass einige Wellenlängen des Signals zu viel Leistung aufweisen, während andere Wellenlängen zu wenig Leistung aufweisen. Entzerrung kann angewandt werden, um das optische Signal basierend auf Rückkopplung der spektralen Leistungsdichte des Signals zu ebnen. Herkömmlicherweise hat das jedoch ein geschlossenes Regelsystem zwischen Terminalvorrichtungen in Kommunikation miteinander und gemeinsames Verwenden eines gemeinsamen Kommunikationsprotokolls erfordert, was typischerweise bedeutet, dass eine Terminalausrüstung mit einem Lieferanten konsistent sein musste, um rückkopplungsbasierte Steuerung auszuführen.
Zusammenfassung
Wenigstens ein Aspekt richtet sich auf einen rekonfigurierbaren optischen Add/Drop Multiplexer (ROADM). Der ROADM enthält mehrere miteinander verbundene ROADM-Blöcke. Jeder ROADM-Block enthält einen Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung, einen Ausgangsleistungsdetektor, der mit einem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist, und einen wellenlängenselektiven Schalter, der mit dem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist. Der ROADM enthält mehrere Add/Drop-Blöcke, die mit den wellenlängenselektiven Schaltern der mehrere ROADM-Blöcke gekoppelt sind. Der ROADM enthält eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Angabe einer Ausgangssignalleistung von dem Ausgangsleistungsdetektor zu empfangen und Verstärkungs- und Entzerrungsparameter des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der empfangenen Angabe der Ausgangssignalleistung anzupassen.
Wenigstens ein Aspekt richtet sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines rekonfigurierbaren optischen Add/Drop Multiplexers (ROADM). Das Verfahren enthält Empfangen eines optischen Wellenlängenmultiplex-Signals (WDM-Signals) über eine Lichtleiter-Verbindungsstrecke an einem ersten ROADM-Block aus mehreren ROADM-Blöcken. Das Verfahren enthält Verstärken des optischen WDM-Signals unter Verwendung des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung. Das Verfahren enthält Detektieren einer Ausgangssignalleistung des verstärkten optischen WDM-Signals unter Verwendung eines Ausgangsleistungsdetektors, der mit einem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist. Das Verfahren enthält Anpassen durch eine Steuereinheit, die mit dem ersten ROADM-Block verbunden ist, von Verstärkungs- und Entzerrungsparametern des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der detektierten Ausgangssignalleistung. Das Verfahren enthält Senden unter Verwendung eines wellenlängenselektiven Schalters des ersten ROADM-Blocks eines optischen Kanalsignals aus dem verstärkten optischen WDM-Signal zu einem zweiten ROADM-Block aus den mehreren ROADM-Blöcken.
Diese und andere Aspekte und Implementierungen sind nachstehend im Einzelnen diskutiert. Die vorstehenden Informationen und die folgende genaue Beschreibung enthalten erläuternde Beispiele verschiedener Aspekte und Implementierungen und stellen eine Übersicht oder einen Rahmen zum Verstehen der Natur und des Wesens der beanspruchten Aspekte und Implementierungen bereit. Die Zeichnungen stellen Darstellung und ein weiteres Verständnis der verschiedenen Aspekte und Implementierungen bereit und sind in diese Spezifikation integriert und bilden einen Teil davon.
Figurenliste
Es ist nicht beabsichtigt, dass die begleitenden Zeichnungen maßstabsgerecht gezeichnet sind. Gleiche Bezugszeichen und Bezeichnungen in den verschiedenen Zeichnungen geben gleiche Elemente an. Aus Gründen der Deutlichkeit kann nicht jede Komponente in jeder Zeichnung gekennzeichnet sein. In den Zeichnungen zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines rekonfigurierbaren optischen Add/Drop Multiplexers (ROADM) gemäß einer erläuternden Implementierung;
2 ein Blockdiagramm eines ROADM-Blocks eines ROADM gemäß einer erläuternden Implementierung;
3 ein Schaltbild eines beispielhaften Verstärkers mit schaltbarer Verstärkung zum Gebrauch in einem ROADM gemäß einer erläuternden Implementierung;
4 ein Schaltbild eines beispielhaften Verstärkers mit schaltbarer Verstärkung zum Gebrauch in einem ROADM gemäß einer erläuternden Implementierung;
5 ein Blockdiagramm eines Raman-Moduls zum Gebrauch in einem ROADM gemäß einer erläuternden Implementierung;
6 ein Blockdiagramm eines wellenlängenselektiven Schalters zum Gebrauch in einem ROADM gemäß einer erläuternden Implementierung;
7 ein Blockdiagramm eines Add/Drop-Blocks zum Gebrauch in einem ROADM gemäß einer erläuternden Implementierung;
8 ein Ablaufplan eines Beispielverfahrens zum Betreiben eines ROADM gemäß einer erläuternden Implementierung; und
9 ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Architektur für ein Computersystem darstellt, das eingesetzt werden kann, um Elemente der Systeme und Verfahren, die hier beschrieben und dargestellt sind, zu implementieren, gemäß einer erläuternden Implementierung.

Ausführliche Beschreibung
Systeme und Verfahren dieser Offenbarung beziehen sich allgemein auf einen rekonfigurierbaren optischen Add/Drop Multiplexer (ROADM) mit einer oder mehreren lokalen Rückkopplungssteuerschleifen. Ein ROADM kann Verkehr eines Wellenlängenmultiplex-Systems (WDM-Systems) an der Wellenlängenschicht schalten. Beispielsweise kann der ROADM einzelne oder mehrere Wellenlängen, die Daten führen, hinzufügen, entnehmen oder lenken, ohne die Notwendigkeit, die Signale auf allen optischen WDM-Signalkanälen aus der optischen Domäne in die elektronische Domäne und zurück umzusetzen.
Das Hinzufügen lokaler Rückkopplungsschleifen innerhalb des ROADM ermöglicht es dem ROADM, als modulare, austauschbare Komponente eines optischen Transportleitungssystems zu funktionieren. Herkömmlicherweise enthalten optische Transportleitungssysteme proprietäre Ende-zu-Ende-Software-Steuerung, die erfordert, dass jede Komponente mit den anderen Komponenten kommuniziert, was im Allgemeinen das optische Transportleitungssystem auf Ausrüstung eines einzigen Lieferanten einschränkt. Solche Ende-zu-Ende-Abhängigkeiten machen es schwierig oder unmöglich, eine individuelle Komponente zu ersetzen oder hochzurüsten, sofern der Ersatz nicht entweder das gleiche Steuerschema implementiert (d. h. von demselben Lieferanten stammt und konstruiert ist, um mit dem Altsystem zu arbeiten) oder alle andere Komponenten in der speziellen Steuerschleife gleichzeitig ersetzt werden.
Die lokalen ROADM-Rückkopplungssteuerschleifen können die Gesamtleistung und/oder spektrale Leistungsdichtenebenheit über die Bandbreite der WDM-Signale innerhalb eines spezifizierten Bereichs aufrechterhalten. Das ermöglicht die Interoperabilität auf der Ebene der optischen Komponenten, weil der ROADM den Ausgang an jeder Schnittstelle basierend auf analogen Spezifikationen für das optische Signal selbst steuert. Mehrere Merkmale, die die nachstehend dargelegten Merkmale enthalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind, ermöglichen die lokale Steuerung des ROADM. Nicht alle Merkmale sind in jeder Ausführungsform erforderlich.
Der ROADM kann Verstärker mit schaltbarer Verstärkung einsetzen. Die Verstärker können von verschiedenen Typen sein, die Laser-Verstärkerblöcke wie z. B. Erbium-dotierte Faserverstärker, Faserverstärker und Raman-Verstärker enthalten. Jeder Verstärker kann eine schaltbare Verstärkung zum Steuern der Verstärkung und Ausgangsleistung des optischen Signals aufweisen. Die schaltbare Verstärkung kann durch Verwenden von Schaltern, um das optische Signal entweder einem Verstärkerpfad mit niedriger Verstärkung oder mit hoher Verstärkung zu leiten, erreicht werden. Die schaltbare Verstärkung kann zusätzlich oder alternativ einen Verstärker mit variabler Verstärkung enthalten.
Der ROADM kann Rauschbelastung an ausgewählten Knoten einsetzen, um ein optisches „Dummy“- oder „Null“-Signal für ungenutzte Kanäle hinzuzufügen. Das erzeugt einen Netzzustand ähnlich einer vollen Kanallast. Die Rauschbelastung verbessert die transiente Leistungsfähigkeit, vereinfacht die Implementierung der (lokalen) Steuerung auf Knotenebene und ermöglicht einfacheres Überwachen des Rands der Verbindungsstrecke, ohne optische Signal-Rausch-Messungen ausführen zu müssen. In Fällen, in denen der ROADM keine ausreichende Isolierung zwischen dem Rauschbelastungskanal und den verwendeten Kanälen bereitstellt, kann ein zusätzlicher Wellenlängenblockierer zwischen dem Rauschbelastungs- und dem ROADM-Anschluss hinzugefügt werden.
Der ROADM kann Entzerrer oder Signalebener wie z. B. einen passiven Entzerrer oder einen Entzerrer mit dynamischer Verstärkung enthalten. Weil einige optische Verstärker ungleichmäßige Verstärkungsprofile über ihre Arbeitsbandbreite aufweisen (und einige Wellenlängen mehr als andere verstärken), kann gelegentlich Entzerrung oder „Ebnen“ des Signals erforderlich sein, um alle Kanäle optischer Wellenlängenmultiplex-Signale innerhalb eines spezifizierten Amplitudenbereichs zu halten.
Der ROADM kann Leistungsdetektoren, die Abnehmer und Photodioden enthalten, zum Überwachen der Leistung der optischen Signale in der analogen Domäne enthalten. Die Leistungsdetektoren können ausgerüstet sein, um die spektrale Leistungsdichte (Leistung an jeder Wellenlänge) oder nur die Gesamtleistung zu erkennen. Eine Steuereinheit oder ein Überwachungseinheit des optischen Kanals des ROADM kann die Leistungsmessungen des optischen Signals verwenden, um die Einstellungen der Entzerrer und der Verstärkung der Verstärker mit schaltbarer Verstärkung anzupassen, um eine spezifizierte Gesamtleistung und Ebenheit für eine Schnittstelle des ROADM zu erreichen.
Der ROADM kann aus mehreren Blöcken bestehen. Jeder Block kann ohne Einschränkung einen oder mehrere Verstärker, Schalter, Multiplexer und/oder Leistungsdetektoren enthalten. Jeder Block des ROADM kann lokal hinsichtlich Gesamtleistung und Ebenheit und ohne Software-Abhängigkeiten zwischen Blöcken gesteuert werden. Jeder Block kann deshalb mit Überwachungsfähigkeiten zu Steuerzwecken ausgestattet sein, wie z. B. den vorstehend beschriebenen Leistungsdetektoren. Eine Steuereinheit - entweder eine einzige zentrale Steuereinheit oder eine individuelle Steuereinheit in jedem Block - kann Leistungsmessungen aus den Leistungsdetektoren empfangen und Verstärker- und Entzerrereinstellungen wie jeweils geeignet anpassen.
1 ist ein Blockdiagramm eines rekonfigurierbaren optischen Add/Drop Multiplexers (ROADM) 100 gemäß einer erläuternden Implementierung. Der ROADM 100 enthält drei ROADM-Blöcke 110a-110c (gemeinsam „ROADM-Blöcke 110“). In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 mehr oder weniger ROADM-Blöcke 110 enthalten. Der ROADM 100 enthält drei Add/Drop-Blöcke 120a-120c (gemeinsam „Add/Drop-Blöcke 120“). In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 mehr oder weniger Add/Drop-Blöcke 120 enthalten. Der ROADM 100 enthält eine Steuereinheit 140 zum Koordinieren des Betriebs des ROADM 100 und seiner Komponenten. In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 optional eine Fasermisch-Schalttafel 130 enthalten. Die Fasermisch-Schalttafel 130 kann passive optische Verbindungselemente zum Vereinfachen der Verkabelung des ROADM 100 enthalten; es ist jedoch möglich, Kabel unter den ROADM-Blöcken 110 und Add/Drop-Blöcken 120 direkt und ohne Verwendung der Fasermisch-Schalttafel zu verlegen.
Jeder ROADM-Block 110 verbindet mit einem Element des nächsten Sprungs über eine Verbindung des optischen Übertragungsabschnitts (OTS-Verbindung) über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 115a-115c (gemeinsam „Lichtleiter-Verbindungsstrecken 115“). Jeder ROADM-Block 110 kann optische Wellenlängenmultiplex-Signale (optische WDM-Signale) über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 115 senden und empfangen. Jeder ROADM-Block 100 kann das an seiner Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 empfangene optischen WDM-Signal demultiplexen und jedes individuelle optische Kanalsignal zu dem geeigneten Ziel übertragen; z. B. einem weiteren ROADM-Block 110 oder einem Add/Drop-Block 120a. Ähnlich kann jeder ROADM-Block 110 individuelle optische Kanalsignale von anderen ROADM-Blöcken 110 und Add/Drop-Blöcken 120 empfangen, sie in ein optisches WDM-Signal multiplexen und das optische WDM-Signal über Lichtleiter-Verbindungsstrecken 115 übertragen.
Jeder Add/Drop-Block 120 kann individuelle optische Add/Drop-Kanalsignale über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125a-125c (gemeinsam „Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125“) senden und empfangen. Der ROADM 100 kann ein individuelles optisches Kanalsignal, das an der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 125 empfangen wird, zu einem optischen WDM-Signal hinzufügen, das von einer aus den Lichtleiter-Verbindungsstrecken 115 übertragen wird. Ähnlich kann der ROADM 100 ein individuelles optisches Kanalsignal aus einem optischen WDM-Signal, das an einer aus den Lichtleiter-Verbindungsstrecken 115 empfangen wird, herauslösen und das individuelle optische Kanalsignal über eine Lichtleiter-Verbindungsstrecke 125 übertragen.
Der ROADM 100 kann deshalb ohne Einschränkung vier Grundfunktionen ausführen: (1) eine Expressfunktion gleicher Richtung (z. B. Transportieren eines optischen Kanalsignals von der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115a zu der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115c); (2) eine Expressfunktion unterschiedlicher Richtung (z. B. Transportieren eines optischen Kanalsignals von der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115a zu der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115b); (3) Hinzufügen eines optischen Kanalsignals zu einem optischen WDM-Signal (Hinzufügungsfunktion); und (4) Herauslösen eines individuellen optischen Kanalsignals aus einem optischen WDM-Signal (Drop-funktion). Der ROADM 100 kann zusätzliche Funktionen wie z. B. Detektion der optischen Signalleistung, optische Signalverstärkung und optische Signalentzerrung ausführen und kann zusätzlich Steuerung mit geschlossener Schleife der optischen Signalgesamtleistung und der spektralen Leistungsdichte enthalten. Diese zusätzlichen Funktionen und die Strukturen, die sie ermöglichen, sind mit mehr Einzelheiten nachstehend mit Bezug auf die 2-9 beschrieben.
Der ROADM 100 kann eine Farblose-richtungslos-konkurrenzlos-Architektur sein. Farblos bedeutet, dass der ROADM 100 irgendeine Wellenlänge an irgendeinem Anschluss senden oder empfangen kann. Richtungslos bedeutet, dass der ROADM 100 eine Wellenlänge über jeden verbundenen Faserpfad lenken kann (auch als Grad bezeichnet). Konkurrenzlos bedeutet, dass der ROADM 100 zwei optische Signale hinzufügen oder entnehmen kann, die die gleiche Wellenlänge aufweisen (d. h. ein optisches Signal wird kein weiteres optisches Signal, das die gleiche Wellenlänge aufweist, blockieren), falls sie für unterschiedliche Faserpfade bestimmt sind.
Die Steuereinheit 140 kann die Funktionen des ROADM 100 und seiner Komponenten koordinieren. In einigen Implementierungen kann die Steuereinheit 140 eine einzige zentrale Verarbeitungseinheit enthalten, die jedes Modul oder jeden Block des ROADM 100, der die ROADM-Blöcke 110 und die Add/Drop-Blöcke 120 enthält, überwachen und steuern kann. In einigen Implementierungen kann die Steuereinheit 140 verteilte Prozessoren lokal für jeden Block oder jedes Modul zum Ausführen lokaler Überwachung und Steuerung des Blocks oder Moduls enthalten. In einigen Implementierungen kann die Steuereinheit 140 eine Kombination aus zentralen und verteilten Komponenten enthalten. Die Steuereinheit 140 kann in einem oder mehreren Computersystem wie z. B. dem Computersystem 900, das nachstehend mit Bezug auf 9 genauer beschrieben ist, implementiert sein oder es/sie enthalten.
2 ist ein Blockdiagramm eines ROADM-Blocks 110 eines ROADM 100 gemäß einer erläuternden Implementierung. Der ROADM-Block 110 enthält ein ROADM-Modul 205 und ein Leitungsmodul 210. Der ROADM-Block 110 kann optional ein Raman-Verstärkermodul 215 zum Verstärken eines ankommenden optischen WDM-Signals, das über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 115 empfangen wird, enthalten. Der ROADM-Block 110 kann das optische WDM-Signal in individuelle optische Kanalsignale demultiplexen und sie zu einem weiteren ROADM-Block 110 oder einem Add/Drop-Block 120 über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220a und 220b (gemeinsam „Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220“) senden. Der ROADM-Block 110 kann die optischen Kanalsignale, die über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220 von anderen ROADM-Blöcken 110 oder den Add/Drop-Blöcken 120 empfangen werden, in ein zweites optisches WDM-Signal multiplexen und das zweite optische WDM-Signal über die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 übertragen.
Das ROADM-Modul 205 enthält einen oder mehrere wellenlängenselektive Schalter-Blöcke (WSS-Blöcke) 225a und 225b (gemeinsam „WSS-Blöcke 225“). Der WSS-Block 225 kann ein optisches WDM-Signal in individuelle optische Kanalsignale demultiplexen. Der WSS-Block 225 kann irgendwelche individuellen optischen Kanalsignale zu irgendeinem Anschluss lenken. Der WSS-Block 225 kann außerdem individuelle optische Kanalsignale in ein optisches WDM-Signal multiplexen. In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 optische Signale in mehr als einem Frequenz- oder Wellenlängenband handhaben. In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 optische Signale in sowohl dem C-Band als auch dem L-Band handhaben. Das ROADM-Modul 205 kann einen WSS-Block 225a zum Multiplexen und Demultiplexen von optischen C-Band-Kanalsignalen und einen WSS-Block 225b zum Multiplexen und Demultiplexen von optischen L-Band-Kanalsignalen enthalten. In Implementierungen des ROADM-Moduls 205, die mehrere WSS-Blöcke 225 enthalten, kann das ROADM-Modul 205 einen Multiplexer/Demultiplexer (MUX) (auch als ein C / L-Band-Splitter/Kombinierer bezeichnet) 230 enthalten. Der MUX 230 kann zwei oder mehr optische WDM-Signale, die optische Kanalsignale in unterschiedlichen Frequenzbändern tragen, multiplexen und demultiplexen.
In einigen Implementierungen kann das ROADM-Modul 205 optional einen oder mehrere Rauschverstärker 235a und 235b (gemeinsam „Rauschverstärker 235“) enthalten. Die Rauschverstärker 235 können ein optisches „Dummy“- oder „Null“-Signal zu einem oder mehreren ungenutzten Anschlüssen des WSS-Blocks 225 hinzufügen. In Implementierungen, in denen der ROADM 100 optische Signale in zwei Frequenzbändern handhaben kann, kann jeder WSS-Block 225 den Rauschverstärkern 235 zugeordnet sein, die ein optisches Signal in dem Frequenzband, das durch den WSS-Block 225 handhabt wird, produzieren können. Die WSS-Blöcke 225 und die Rauschverstärker 235 sind nachstehend genauer mit Bezug auf 6 diskutiert.
Das Leitungsmodul 210 enthält einen oder mehrere Ausgangsverstärker 240a und 240b (gemeinsam „Ausgangsverstärker 240“) und einen oder mehrere Eingangsverstärker 245a und 245b (gemeinsam „Eingangsverstärker 245“). Die Ausgangsverstärker 240 verstärken ein ausgehendes optisches WDM-Signal. Die Eingangsverstärker 245 verstärken ein ankommendes optisches WDM-Signal. In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 optische Signale in mehr als einem Frequenz- oder Wellenlängenband handhaben. In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 optische Signale in sowohl dem C-Band als auch dem L-Band handhaben. Das Leitungsmodul 210 kann einen Ausgangsverstärker 240a zum Verstärken eines ausgehenden optischen C-Band-WDM-Signals und einen Ausgangsverstärker 240b zum Verstärken eines ausgehenden optischen L-Band-WDM-Signals enthalten. Ähnlich kann das Leitungsmodul 210 einen Eingangsverstärker 245a zum Verstärken eines ankommenden optischen C-Band-WDM-Signals und einen Eingangsverstärker 245b zum Verstärken eines ankommenden optischen L-Band-WDM-Signals enthalten. In Implementierungen des Leitungsmoduls 210, die mehrere Ausgangsverstärker 240 und Eingangsverstärker 245 enthalten, kann das Leitungsmodul 120 einen MUX 250 und einen MUX 255 zum Multiplexen und Demultiplexen von zwei oder mehr optischen WDM-Signalen, die optische Kanalsignale in unterschiedlichen Frequenzbändern führen, enthalten. Die Ausgangsverstärker 240 und die Eingangsverstärker 245 können Verstärker mit schaltbarer Verstärkung sein, wie z. B. diejenigen, die nachstehend mit Bezug auf die 3 und 4 genauer beschrieben sind.
In einigen Implementierungen kann das Leitungsmodul 210 optional ein optisches Zeitdomänen-Reflektometer (OTDR) 250 und einen optischen Überwachungskanal (OSC) 262 enthalten. Das OTDR 260 kann optische Zeitdomänen-Reflektometrie verwenden, um eine Unstetigkeit entlang einem optischen Kanal zu detektieren und zu lokalisieren, einschließlich auf einer Lichtleiter-Verbindungsstrecke außerhalb des ROADM 100. Beispielsweise kann ein beschädigter oder durchtrennter Lichtleiter eine Unstetigkeit des Brechungsindex an der Bruchstelle aufweisen, die einen Teil eines optischen Signals, das in der Faser läuft, reflektieren wird. Das OTDR 260 kann die Reflexion detektieren und somit die Unstetigkeit detektieren. Das OTDR 260 kann die Zeit messen, die zwischen der Übertragung eines Testsignals und dem Empfang der resultierenden Reflexion abgelaufen ist, und den Abstand zu der Unstetigkeit basierend auf der Lichtgeschwindigkeit durch den Lichtleiter berechnen.
Der OSC 262 ist eine Vorrichtung in dem ROADM 100, die eine zusätzliche Wellenlänge, möglicherweise außerhalb der Bandbreite der Verstärker des ROADM 100, verwenden, Informationen über optische Signale auf der Leitung senden und empfangen kann und zum Austauschen von Zuständen der Ausrüstung an jedem Anschluss der Lichtleiter-Verbindungsstrecke.
In einigen Implementierungen kann das Leitungsmodul 210 optional eine oder mehrere Überwachungseinheiten des optischen Kanals (OCMs) 265a und 265b (gemeinsam „OCMs 265“) enthalten. Die OCM 265 kann Wellenlänge, Leistung und optisches Signal-Rausch-Verhältnis (OSNR) einer optischen Kanals messen, ohne direkt die Bitfolge, die durch den Kanal geführt ist, zu betrachten. In einigen Implementierungen kann die OCM 265 Messungen der optischen Signalleistung von optischen Signalleistungsdetektoren wie z. B. dem Leistungsdetektor 305, der nachstehend mit Bezug auf 3 beschrieben ist, empfangen. Die OMCs 265 und die Steuereinheit 140 können die gemessene optische Signalleistung verwenden, um zu bestimmen, ob Entzerrung auf einem optischen Signal, das den ROADM-Block 110 durchläuft, eingesetzt werden soll. In einigen Implementierungen kann das Leitungsmodul 210 eine OCM 265 für jedes Signalband, das das Leitungsmodul 210 durchläuft, enthalten. In einigen Implementierungen kann die OCM 265a optische C-Band-Signale überwachen, und die OCM 265b kann optische L-Band-Signale überwachen.
In einigen Implementierungen kann das Leitungsmodul 210 optional ein Raman-Verstärkermodul 215 enthalten. Das Raman-Verstärkermodul 215 kann Signale verstärken, die über die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 empfangen oder übertragen werden. Das Raman-Verstärkermodul 215 ist nachstehend mit Bezug auf 5 genauer beschrieben.
3 ist ein Schaltbild eines beispielhaften Verstärkers 300 mit schaltbarer Verstärkung zum Gebrauch in einem ROADM 100 gemäß einer erläuternden Implementierung. Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung kann als ein Ausgangsverstärker 240, ein Eingangsverstärker 245 oder als ein Verstärker der Verstärkergruppe 710 des Add/Drop-Blocks 120, der nachstehend mit Bezug auf 7 beschrieben ist, verwendet werden. Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung kann ein optisches Signal mit verschiedenen Verstärkungsstufen verstärken und in einigen Implementierungen auch Entzerrung einsetzen. Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung enthält einen Pfad niedriger Verstärkung und einen Pfad hoher Verstärkung. Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung enthält zusätzlich einen Pfad gleichmäßiger Verstärkung und einen Entzerrungspfad mit dynamischer Verstärkung. Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung kann zwischen den verschiedenen Verstärkungsbetriebsarten umschalten.
Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung enthält einen Eingangsleistungsdetektor 310 an dem Eingang 305. Der Eingangsleistungsdetektor 310 kann einen Abnehmer und einen Photodetektor enthalten. Der Abnehmer kann einen kleinen Teil des optischen Eingangssignals an dem Eingang 305 abspalten und ihn zu dem Photodetektor lenken. Der Photodetektor kann eine Photodiode oder eine/n andere/n lichtempfindliche/n Halbleiter, Sensor oder Vorrichtung enthalten. In einigen Implementierungen kann der Eingangsleistungsdetektor 305 die spektrale Leistungsdichte erkennen. Das heißt, der Eingangsleistungsdetektor 310 den Leistungspegel an unterschiedlichen Wellenlängen eines optischen WDM-Signals bestimmen. In einigen Implementierungen kann der Eingangsleistungsdetektor 310 nur die gesamte Leistungsdichte erkennen.
In einigen Implementierungen kann der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung am Rand des ROADM 100 sein; d. h. der Eingang 305 des Verstärkers 300 mit schaltbarer Verstärkung kann direkt mit der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 verbunden sein. In solchen Implementierungen ist der Eingangsleistungsdetektor 310 effektiv am Eingang des ROADM 100 und kann verwendet werden, um sicherzustellen, dass ein ankommendes Signal an der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 innerhalb entsprechender Parameter für Amplitude und Ebenheit ist. Falls das ankommende optische Signal nicht innerhalb dieser Parameter ist, können die Steuereinheit 140 und/oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals bestimmen, dass etwas außerhalb des ROADM 100 - z. B. die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 oder eine entfernte Ausrüstung, die die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 gemeinsam verwendet - fehlerhaft ist. Der/das OSC/OTDR 260 kann fähig sein, zusätzliche Informationen über den Fehler und seinen Ort bereitzustellen. Die Steuereinheit 140 und/oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals können einen Alarm ausgeben, der ein mögliches Problem angibt, das die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 oder ein benachbartes Netzelement auf der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 betrifft.
Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung enthält die Schalter 315, 320, 325 und 330. Die Schalter 315, 320, 325 und 330 können das optische Signal durch die Verstärkerblöcke mit niedriger oder hoher Verstärkung und durch ein entzerrendes oder nicht entzerrendes Dämpfungsglied lenken. Der erste Schalter 315 kann das optische Signal zu dem Verstärkerblock 335 mit niedriger Verstärkung oder Verstärkerblock 340 mit hoher Verstärkung der ersten Stufe lenken. Der zweite Schalter 320 kann das optische Signal aus dem ausgewählten Verstärkerblock der ersten Stufe empfangen und es zu entweder dem Wellenlängenblockierer 345 oder dem variablen optischen Dämpfungsglied (VOA) 350 lenken.
Der Wellenlängenblockierer 345 kann das optische Signal durch selektives Dämpfen einer oder mehrerer Wellenlängen entzerren. Das Platzieren des Wellenlängenblockierers 345 zwischen der ersten und der zweiten Verstärkungsstufe kann die Ausgangsleistung relativ zu der Platzierung nach der zweiten Verstärkungsstufe aufrechterhalten. Das Platzieren des Wellenlängenblockierers 345 zwischen der ersten und der zweiten Verstärkungsstufe kann außerdem den optischen Signal-Rauschen-Penalty minimieren durch Vereinigen des Abstandsveriusts mit dem Einfügungsverlust des Wellenlängenblockierers 345. In einigen Implementierungen kann jedoch der Wellenlängenblockierer 345 vor oder nach der ersten und der zweiten Verstärkungsstufe platziert sein. Der Wellenlängenblockierer 345 ist eine spektrumsselektive Vorrichtung, die zum Bereitstellen einer gegebenen Dämpfung (oder selbst vollständigen Blockierung) über einen Frequenzbereich fähig ist, mit einer spezifizierten Frequenzauflösung.
Der dritte Schalter 325 kann das optische Signal aus dem ausgewählten Dämpfungsglied empfangen und es zu dem Verstärkerblock 355 mit niedriger Verstärkung oder dem Verstärkerblock 360 mit hoher Verstärkung der zweiten Stufe lenken. Der vierte Schalter 330 kann das optische Signal aus dem ausgewählten Verstärkerblock der zweiten Stufe empfangen und es zu dem Ausgang 370 lenken. Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung enthält einen Ausgangsleistungsdetektor 365. Der Ausgangsleistungsdetektor 365 ist ähnlich dem Eingangsleistungsdetektor 310. Der Ausgangsleistungsdetektor 365 enthält einen Abnehmer und einen Photodetektor. Der Abnehmer kann einen kleinen Teil des optischen Eingangssignals aus dem Ausgang 370 abspalten und ihn zu dem Photodetektor lenken. Der Photodetektor kann eine Photodiode oder eine/n andere/n lichtempfindliche/n Halbleiter, Sensor oder Vorrichtung enthalten. In einigen Implementierungen kann der Ausgangsleistungsdetektor 365 die spektrale Leistungsdichte erkennen. Das heißt, der Ausgangsleistungsdetektor 365 kann den Leistungspegel an unterschiedlichen Frequenzkomponenten eines optischen WDM-Signals bestimmen. In einigen Implementierungen kann der Ausgangsleistungsdetektor 365 nur die gesamte Leistungsdichte erkennen.
In einigen Implementierungen können einer oder mehrere aus den Verstärkern 335, 340, 355 und 360 ein optischer Laserverstärker sein wie z. B. ein Erbium-dotierter Faserverstärker (EDFA). In einigen Implementierungen kann der Verstärker ein Medium enthalten, das mit einem Übergangsmetall oder einem anderen Seltenerdmetall dotiert ist. Der Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung kann EDFAs enthalten, die unterschiedliche Verstärkungen in dem Pfad niedriger Verstärkung bzw. dem Pfad hoher Verstärkung aufweisen. EDFAs und ähnliche Verstärker können kein perfekt lineares Verstärkungsprofil aufweisen. Mit anderen Worten kann, wenn ein optisches Signal verstärkt wird, das eine endliche Bandbreite aufweist, der Verstärker einige Wellenlängen des optischen Signals mehr als andere verstärken. Das Verstärken eines optischen Signals mit mehreren ähnlichen Verstärkern in Reihe ohne Entzerrung kann zu einer großen kumulativen Ungleichheit der Kanalleistung führen. Deshalb kann es nützlich sein, Entzerrung des Signals in dem Verstärker auszuführen. In einigen Implementierungen kann der Ausgangsleistungsdetektor 365 die spektrale Leistungsdichte erkennen. Unter Verwendung der spektralen Leistungsdichteinformationen können die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 bestimmen, ob es wünschenswert wäre, das optische Signal zu ebnen oder zu entzerren. Die Entscheidung, den Wellenlängenblockierer 345 in den Schaltkreis zu schalten, beinhaltet einen Kompromiss zwischen dem Verbessern der Ebenheit des optischen Signals und der Dämpfung des optischen Signals, die durch den Wellenlängenblockierer verursacht wird. Falls die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 bestimmt, dass das Ebnen des optischen Signals wünschenswert ist, können sie die Schalter 320 und 325 einstellen, das optische Signal durch den Wellenlängenblockierer 345 zu lenken. Die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 können dann den Wellenlängenblockierer 345 steuern, die gewünschte wellenlängenselektive Dämpfung auf das optische Signal anzuwenden. In einigen Implementierungen kann die Entzerrung gesteuert werden, um die Verstärkungsebenheit bei 1 dB über alle Kanäle des optischen WDM-Signals zu halten. Falls die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 bestimmen, dass Entzerrung nicht notwendig ist, können die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 das optische Signal durch das variable optische Dämpfungsglied 350 lenken oder sowohl den Wellenlängenblockierer 345 als auch das VOA 350 umgehen. Die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 können dann das variable optische Dämpfungsglied 350 einstellen, das optische Signal um den gewünschten Betrag zu dämpfen, einschließlich möglicher Null-Dämpfung.
Die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 können verschiedene Betriebsarten der Steuerung unterstützen. In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 eine Einstellen-und-Vergessen-Steuerungsbetriebsart aufweisen, in der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter zu einer Zeit der Installation oder Initialisierung eingestellt werden und über die Lebensdauer des ROADM 100 oder bis eine Modifikation, eine Aufrüstung oder Reparatur die Hardware-Konfiguration oder das Verhalten des ROADM 100 ändert, konstant gehalten werden. Die Einstellen-und-Vergessen-Steuerungsbetriebsart kann von dem Rauschbelasten profitieren, wie nachstehend genau mit Bezug auf die Rauschbelastungsverstärker 235 in 6 diskutiert ist. In einigen Implementierungen kann der ROADM 100 eine kontinuierliche oder Echtzeit-Steuerungsbetriebsart aufweisen. In kontinuierlichen Steuerungsbetriebsarten können die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 zwei oder mehr Echtzeiteingaben empfangen; z. B. aus jedem Eingangsleistungsdetektor 305 und Ausgangsleistungsdetektor 365. Die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 können den Eingangsleistungsdetektor 305 überwachen und eine Warnung oder einen Alarm übertragen, falls das ankommende optische WDM-Signal nicht innerhalb erwarteter Parameter ist; beispielsweise ist die Gesamtleistung des optischen Signals zu niedrig, oder die spektrale Leistungsdichte ist über seine Bandbreite zu uneben. Die Steuereinheit 140 und/oder die OCM 265 können den Ausgangsleistungsdetektor 365 überwachen und Rückkopplung anwenden, um die Ausgangssignalleistung auf eine benutzerdefinierte Funktion einzuschränken, durch Ändern der Verstärkung und Entzerrung des Verstärkers 300 mit schaltbarer Verstärkung. Die benutzerdefinierte Funktion kann die gewünschte optische Ausgangssignalleistungsverteilung spezifizieren. In einigen Implementierungen kann die Anwenderfunktion als Leistung gegen Wellenlänge, Leistung gegen die Inverse der Wellenlänge, Leistung gegen das Quadrat der Wellenlänge oder irgendeine andere Einszu-eins-Abbildung zwischen Leistung und Wellenlänge/Frequenz spezifiziert sein. Die kontinuierlichen Steuerungsbetriebsarten können außerdem von der Rauschbelastung profitieren, wie nachstehend genau mit Bezug auf die Rauschbelastungsverstärker 235 in 6 beschrieben ist, die das transiente Verhalten und die Linearität des Verstärkers 300 mit schaltbarer Verstärkung verbessern können. In einer Konfiguration, in der die Strecke durch Interaktion mit einer Software-definierten Netzsteuereinheit betrieben wird, wäre das Steuerungsschema wie folgt. Die SDN-Steuereinheit würde die Strecken konfigurieren (mit Komponenten wie z. B. Verstärkern, ROADMs, MCSs) für Parameter wie z. B. Verstärkung, spektrale Leistungsdichteziele, spektrale Slots, die zu öffnen sind. Die Strecken würden dann mit Hilfe von Telemetrie überwacht. Irgendeine dramatische Änderung des Streckenzustands (aufgrund eines Faserbruchs oder einer signifikanten Änderung des Faserverlusts) würde dazu führen, dass der Verkehr, der die Strecke durchläuft, entlang einem anderen Pfad neu gelenkt würde. Die Steuereinheit würde dann die Parametereinstellungen der Strecke neu optimieren und nach Neukonfiguration den früheren Verkehr zurück auf die Strecke schalten. Die Neuoptimierung würde auf Schätzung der Faserverluste beruhen, die sowohl durch die Eingangs- und Ausgangsleistungsüberwachungseinheiten der Verstärker als auch durch Raman-Verstärkungssignale (in dem Fall, in dem Raman-Verstärkung auf einer Teilmenge von Abständen verwendet wird) abgeleitet werden. Diese würden wiederum zu einer Ableitung der neuen optimalen Startleistungen für die Strecke führen.
Die Verstärker 335, 340, 355 und 330 können Verstärker mit fester Verstärkung oder mit variabler Verstärkung sein. Das Verwenden eines Verstärkers mit variabler Verstärkung kann eine präzisere Einstellung der Verstärkung bereitstellen; Verstärker mit fester Verstärkung können jedoch einfacher, billiger und effizienter sein. In einigen Implementierungen können die Verstärker 335 und 355 mit fester Verstärkung und niedriger Verstärkung ungefähr 15 dB Verstärkung bereitstellen. In einigen Implementierungen können die Verstärker 340 und 360 mit fester Verstärkung und hoher Verstärkung ungefähr 22 dB Verstärkung bereitstellen. In einigen Implementierungen, können die Verstärker 335 und 355 mit variabler Verstärkung und niedriger Verstärkung ungefähr 10-18 dB Verstärkung bereitstellen. In einigen Implementierungen, können die Verstärker 340 und 360 mit variabler Verstärkung und hoher Verstärkung ungefähr 16-24 dB Verstärkung bereitstellen. Andere Verstärkungswerte können je nach Bedarf für die spezielle Konstruktion gewählt werden, ohne von dem Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Implementierungen des Verstärkers 300 mit schaltbarer Verstärkung, die Verstärker mit variabler Verstärkung enthalten, können kein variables optisches Dämpfungsglied 350 benötigen. In solchen Implementierungen kann der Verstärker mit schaltbarer Verstärkung eine vereinfachte Konstruktion aufweisen, wie z. B. die Konstruktion des Verstärkers 400 mit schaltbarer Verstärkung, der nachstehend mit Bezug auf 4 beschrieben ist.
4 ist ein Schaltbild eines beispielhaften Verstärkers 400 mit schaltbarer Verstärkung zum Gebrauch in einem ROADM 100 gemäß einer erläuternden Implementierung. Der Verstärker 400 mit schaltbarer Verstärkung ist ähnlich dem Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung, unterscheidet sich jedoch darin, dass er nur einen Wellenlängenblockierer 445, jedoch kein variables optisches Dämpfungsglied aufweist. Der Verstärker 400 mit schaltbarer Verstärkung kann als ein Ausgangsverstärker 240, ein Eingangsverstärker 245 oder als ein Verstärker der Verstärkergruppe 710, nachstehend mit Bezug auf 7 beschrieben, verwendet werden. Der Verstärker 400 mit schaltbarer Verstärkung kann ein optisches Signal mit verschiedenen Verstärkungsstufen verstärken und in einigen Implementierungen auch Entzerrung anwenden. Der Verstärkers 400 mit schaltbarer Verstärkung kann zwischen einem Pfad niedriger Verstärkung und einem Pfad hoher Verstärkung umschalten und enthält einen Wellenlängenblockierer 445 zum Ausführen wellenlängenselektiver Dämpfung auf dem optischen Signal.
Der Verstärker 400 mit schaltbarer Verstärkung enthält einen Eingangsleistungsdetektor 410. Der Eingangsleistungsdetektor 410 kann einen Abnehmer und einen Photodetektor enthalten. Der Abnehmer kann einen kleinen Teil des optischen Eingangssignals aus dem Eingang 405 abspalten und ihn zu dem Photodetektor lenken. Der Photodetektor kann eine Photodiode oder eine/n andere/n lichtempfindliche/n Halbleiter, Sensor oder Vorrichtung enthalten. In einigen Implementierungen kann der Eingangsleistungsdetektor 410 die spektrale Leistungsdichte erkennen. Das heißt, der Eingangsleistungsdetektor 410 kann den Leistungspegel an unterschiedlichen Frequenzkomponenten eines optischen WDM-Signals bestimmen. In einigen Implementierungen kann der Eingangsleistungsdetektor 410 nur die gesamte Leistungsdichte erkennen.
Der Verstärker 400 mit schaltbarer Verstärkung enthält die Schalter 415, 420, 425 und 430. Die Schalter 415, 420, 425 und 430 können das optische Signal durch die Verstärkerblöcke mit niedriger oder hoher Verstärkung und den Wellenlängenblockierer 445 lenken. Der erste Schalter 415 kann das optische Signal zu dem Verstärkerblock 435 mit niedriger Verstärkung oder dem Verstärkerblock 440 mit hoher Verstärkung der ersten Stufe lenken. Der zweite Schalter 420 kann das optische Signal aus dem ausgewählten Verstärkerblock der ersten Stufe empfangen und es zu dem Wellenlängenblockierer 445 lenken. Der Wellenlängenblockierer 445 kann ähnlich dem Wellenlängenblockierer 345 sein, der vorstehend mit Bezug auf 3 diskutiert ist.
Der dritte Schalter 425 kann das optische Signal aus dem Wellenlängenblockierer 445 empfangen und es zu dem Verstärkerblock 455 mit niedriger Verstärkung oder dem Verstärkerblock 460 mit hoher Verstärkung der zweite Stufe lenken. Der vierte Schalter 430 kann das optische Signal aus dem ausgewählten Verstärkerblock der zweiten Stufe empfangen und es zu dem Ausgang 470 lenken. Der Verstärker 400 mit schaltbarer Verstärkung enthält einen Ausgangsleistungsdetektor 465. Der Ausgangsleistungsdetektor 465 kann ähnlich dem Ausgangsleistungsdetektor 410 sein. Der Ausgangsleistungsdetektor 465 kann einen Abnehmer und einen Photodetektor enthalten. Der Abnehmer kann einen kleinen Teil des optischen Eingangssignals aus dem Ausgang 470 abspalten und ihn zu dem Photodetektor lenken. Der Photodetektor kann eine Photodiode oder eine/n andere/n lichtempfindliche/n Halbleiter, Sensor oder Vorrichtung enthalten. In einigen Implementierungen kann der Ausgangsleistungsdetektor 465 die spektrale Leistungsdichte erkennen. Das heißt, der Ausgangsleistungsdetektor 465 kann den Leistungspegel an unterschiedlichen Frequenzkomponenten eines optischen WDM-Signals bestimmen. Die Steuerung der Komponenten des Verstärkers 400 mit schaltbarer Verstärkung kann ähnlich derjenigen sein, die vorstehend mit Bezug auf den Verstärker 300 mit schaltbarer Verstärkung beschrieben ist, die Verstärkungspfadauswahl, Steuerung des Wellenlängenblockierers 445 und Detektion von Fehlern außerhalb des ROADM 100 enthält.
5 ist ein Blockdiagramm eines Raman-Verstärkermoduls 215 zum Gebrauch in einem ROADM 100 gemäß einer erläuternden Implementierung. Das Raman-Verstärkermodul 215 kann ankommende und/oder abgehende Signale auf der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 verstärken. Das Raman-Verstärkermodul 215 enthält einen Eingangsleistungsdetektor 505, eine Lichtquelle 510, die mit der Lichtleiter-Leitung über einen Koppler 515 gekoppelt ist, und einen Ausgangsleistungsdetektor 520. Das Raman-Verstärkermodul 215 kann das verstärkte optische Signal zu dem Leitungsmodul 210 über die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 525 senden.
Das Raman-Verstärkermodul 215 kann stimulierte Raman-Streuung in einem Lichtleiter oder einem anderen Raman-aktiven Medium verwenden, um ein optisches Signal zu verstärken. Die Lichtquelle 510 kann Licht an einer spezifischen Wellenlänge emittieren, die geringfügig von der Wellenlänge des zu verstärkenden Signals versetzt ist. Die Lichtquelle 510 kann eine monochromatische Lichtquelle oder eine Lichtquelle mit schmaler Bandbreite sein, wie z. B. ein Laser. In einigen Implementierungen kann das Raman-Verstärkermodul 215 einen rückwärts pumpenden Raman-Verstärkungsblock enthalten. Licht aus der Lichtquelle 510 kann in den Lichtleiter der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 unter Verwendung des Kopplers 515 gepumpt werden. In einigen Implementierungen kann der Koppler 515 das gepumpte Licht in einer Richtung zu der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 leiten, wo stimulierte Raman-Streuung auftreten kann. In einigen Implementierungen kann der Koppler 515 das gepumpte Licht in einer Richtung zu der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 525 leiten, wo stimulierte Raman-Streuung auftreten kann. In einigen Implementierungen kann das Raman-Verstärkermodul 215 eine dedizierte Länge des Lichtleiters oder eines anderen Mediums getrennt und unterscheidbar von den Lichtleiter-Verbindungsstrecken 115 und 525 zum Ausführen der Raman-Verstärkung enthalten. Eine Verstärkung des Raman-Verstärkermoduls 215 kann durch Anpassen der Wellenlänge und/oder Intensität der Lichtquelle 510 gesteuert werden.
Der Eingangsleistungsdetektor 505 kann verwendet werden, um zu überwachen, ob das ankommende Signal über die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 innerhalb erwarteter Parameter für Amplitude und Ebenheit ist. In Implementierungen des ROADM 100, die das Raman-Verstärkermodul 215 enthalten, kann der Eingangsleistungsdetektor 505 den Eingang und/oder Ausgang des ROADM 100 überwachen. Falls das Eingangssignal, wie es durch den Eingangsleistungsdetektor 505 gemessen wird, ausreichend von erwarteten Parametern abweicht, können die Steuereinheit 140 und/oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals bestimmen, dass etwas außerhalb des ROADM 100 - z. B. die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 oder die entfernte Ausrüstung, die die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 gemeinsam verwendet - fehlerhaft ist. Der/das OSC/OTDR 260 kann fähig sein, zusätzliche Informationen über den Fehler und seinen Ort bereitzustellen. Die Steuereinheit 140 und die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals können einen Alarm ausgeben, der ein mögliches Problem angibt, das die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 oder ein benachbartes Netzelement auf der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 betrifft.
Der Ausgangsleistungsdetektor 520 kann das optische Ausgangssignal messen, das zu dem Leitungsmodul 210 über die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 525 übertragen wird. Basierend auf der Leistung, die durch den Ausgangsleistungsdetektor 520 gemessen wird, können die Steuereinheit 140 und/oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals die Lichtquelle 510 anpassen, um die Leistung des optischen Signals, das über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 515 übertragen wird, einzustellen.
6 ist ein Blockdiagramm eines wellenlängenselektiven Schalter-Blocks (WSS-Blocks) zum Gebrauch in einem ROADM 100 gemäß einer erläuternden Implementierung. Der WSS-Block 225 kann ein optisches WDM-Signal, das aus dem Leitungsmodul 210 über die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 605 empfangen wird, in individuelle optische Kanalsignale, die über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220 übertragen werden, demultiplexen. Der WSS-Block 225 kann irgendwelche individuellen optischen Kanalsignale zu irgendeinem Anschluss lenken. Der WSS-Block 225 kann außerdem optische Kanalsignale, die über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220 empfangen werden, in ein optisches WDM-Signal, das über die Lichtleiter-Verbindungsstrecke 605 übertragen wird, multiplexen. Der WSS-Block 225 enthält einen Eingangsleistungsdetektor 610, einen WSS 615 und Ausgangsleistungsdetektoren 620. In der in 6 gezeigten Implementierung sind die Leistungsdetektoren 610 und 620 in den WSS-Block 225 eingebaut. In einigen Implementierungen sind jedoch die Leistungsdetektoren 610 und 620 diskrete Einheiten außerhalb des WSS-Blocks 225. In einigen Implementierungen kann der WSS 615 ein optischer 1×20-, 1×24- oder 1×32-Schalter sein.
Der WSS-Block 225 kann ein oder mehrere optische Dämpfungsglieder 625 zum Dämpfen der optischen Signale auf einer oder beiden aus der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 605 oder der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 220 enthalten. Das optische Dämpfungsglied 615 kann eine feste oder eine variable Dämpfung aufweisen und kann in den Schaltkreis oder aus dem Schaltkreis durch die Steuereinheit 140 und/oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals geschaltet werden. Die Steuereinheit 140 und/oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals können die Dämpfung des optischen Dämpfungsglieds 625 basierend auf den optischen Leistungspegeln, die durch die Leistungsdetektoren 610 und 620 angegeben sind, schalten oder anpassen. Die Steuereinheit 140 kann außerdem eine Warnung bereitstellen, falls einer aus den Leistungsdetektoren 610 und 620 einen optischen Leistungspegel eines Signals, das zu dem WSS-Block 225 ankommt, misst, das einen Leistungspegel oberhalb oder unterhalb eines erwarteten Pegels aufweist. Eine solche abweichende Messung könnte einen Fehler in einem anderen Teil des ROADM 100 angeben.
In einigen Implementierungen kann jeder WSS-Block 225 Rauschbelastungsverstärker 235 enthalten, die mit jedem ungenutzten Anschluss des WSS 615 verbunden sein können. Die Rauschbelastungsverstärker 235 können ein „Null“- oder „Dummy“-Signal in jeden ungenutzten Anschluss des WSS 615 injizieren. In einigen Implementierungen können die Rauschbelastungsverstärker 235 in Gruppen von zwei, vier, acht oder einer anderen Anzahl von Rauschbelastungsverstärkern 235 pro Rauschbelastungsverstärkermodul implementiert sein. Jeder Rauschbelastungsverstärker 235 kann mit einem Anschluss des WSS 615 gekoppelt sein. Rauschbelastung kann die Linearität und das transiente Verhalten des ROADM 100 verbessern und kann dazu beitragen, die Einstellen-und-Vergessen-Steuerung der Komponenten des ROADM 100 zu unterstützen.
Die Verstärkung eines optischen Verstärkers kann abhängig von der Amplitude und Bandbreite des Eingangssignals variieren. Beispielsweise kann sich die Reaktion eines optischen Verstärkers, der ein optisches WDM-Signal verstärkt, abhängig davon ändern, ob alle oder nur einige der möglichen Kanäle des optischen WDM-Signals besetzt sind. Rauschbelastung unter Verwendung verstärkter Spontanemission (ASE) kann das leere Spektrum in einer Transportstrecke besetzen. Das kann eine genaue Schätzung des nichtlinearen Penalty der Strecke unter Volllast produzieren (solange das Rauschen mit der spektralen Leistungsdichte übereinstimmt, die Kanäle erreicht hätten, trotz der Differenz der Spektrumsform). Diese Rauschquelle könnte mit einem Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA) in offener Schleife an dem Übertragungsknoten für jeden ROADM-Block 110 implementiert sein. An jedem ROADM-Block 110 (wo Verkehr hinzugefügt und entnommen wird) kann das ASE-Rauschen ausgefiltert werden und an dem nächsten zur Leitung zeigenden WSS-Block 225 wieder hinzugefügt werden.
Durch Einsetzen von Rauschbelastung, um die ungenutzten Kanäle zu füllen und ein optisches WDM-Signal beizubehalten, das für die Verstärker voll erscheint, kann die Leistung der Verstärker konstant und vorhersagbar gehalten werden sowohl über die Lebensdauer des ROADM 100, da die optischen Kanäle sich auffüllen und der ROADM 100 die volle Kapazität erreicht, als auch in Reaktion darauf, dass die transienten optischen Kanalsignale erscheinen und verschwinden.
Die Rauschbelastung ungenutzter optischer Kanäle des ROADM 100 zur Zeit der Installation ermöglicht es, dass Verstärkerparameter so eingestellt werden, dass die gewünschte optische Ausgangssignalleistungsamplitude und Ebenheit über die Lebensdauer des ROADM 100 relativ konstant bleiben kann trotz mit der Zeit erhöhter Kanalbelastung. In einigen Implementierungen kann das Einstellen-und-Vergessen-Operation ermöglichen, wobei Verstärkerparameter zur Zeit der Installation des ROADM 100 eingestellt werden und konstant gelassen werden, sofern kein Hardware-Fehler oder anderes Problem eine Neukalibrierung des ROADM 100 nötig macht.
Rauschbelastung kann außerdem dazu beitragen, dass der ROADM konstante und vorhersagbare Leistung in Reaktion darauf, dass transiente optische Kanalsignale erscheinen und verschwinden, beibehält. In Bezug auf (b), beim Fehlen von Rauschbelastung, kann das Hinzufügen (oder Entfernen) eines optischen Kanalsignals zu einem optischen WDM-Signal die scheinbare Amplitude oder Ebenheit des optischen WDM-Signals ändern. Die Reaktion eines optischen Verstärkers, der das optische WDM-Signal verstärkt, kann sich als ein Ergebnis dieser Transienten verschieben, so dass die Ausgabe des ROADM 100 von der gewünschten optischen Leistungsamplitude und Ebenheit abweichen kann. Mit der Rauschbelastung ersetzt jedoch ein neues optisches Kanalsignal einfach das Dummy-Signal, das vorher durch den Rauschbelastungsverstärker 235 gehalten wurde, und das optische WDM-Signal behält die gleiche Amplitude und Ebenheit trotz des hinzugefügten Kanals. Das kann die Effekte der Transienten abschwächen und hält die Verstärkung des Verstärkers und somit den Ausgang des ROADM 100 trotz Änderungen der Kanalbelastung relativ konstant.
Rauschbelastung ermöglicht außerdem verbesserte Überwachung des optischen Signal-Rausch-Verhältnisses (OSNR) durch die Überwachungseinheiten 265 des optischen Kanals. Die Variation des Gütefaktors (Q) des optischen WDM-Signals kann sowohl von dem Anteil der besetzten Kanäle als auch dem OSNR abhängen. Mit Rauschbelastung erscheinen alle Kanäle des optischen WDM-Signals voll, und somit wird irgendeine Änderung von Q primär aus einer Änderung des OSNR herrühren. Somit kann die Rauschbelastung sofortiges OSNR-Überwachen auf eine nicht-intrusive Weise unterstützen. Das Überwachen des OSNR ermöglicht es dem ROADM 100, die Alterung seiner individuellen Komponenten, die die Leitungsmodule 210 enthalten, zu verfolgen.
7 ist ein Blockdiagramm eines Add/Drop-Blocks 120 zum Gebrauch in einem ROADM 100 gemäß einer erläuternden Implementierung. Der Add/Drop-Block 120 kann optische Kanalsignale über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220 empfangen, sie verstärken und sie zu den Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125 lenken. Herauslösen eines individuellen optischen Kanalsignals aus dem optischen WDM-Signal kann als Drop-Funktionalität bezeichnet sein. Der Add/Drop-Block 120 kann optische Kanalsignale über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125 empfangen, sie verstärken und sie zu den Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220 lenken. Das Hinzufügen eines individuellen optischen Kanalsignals zu einem optischen WDM-Signal kann als Add-Funktionalität bezeichnet sein. Der Add/Drop-Block 120 kann eine oder mehrere Verstärkergruppen 710a und 710b (gemeinsam „Verstärkergruppen 710“) und einen oder mehrere Multicast-Schalter 720 enthalten. In einigen Implementierungen können die Verstärkergruppen 710 eine modulare Konstruktion mit zwei, vier oder acht Verstärkern in jeder Richtung auf einem Verstärkergruppenmodul aufweisen. Jeder Verstärker der Verstärkergruppen 710 kann eine Verstärkung von bis zu 23 dB erreichen, die eine große Anzahl von Add/Drop-Anschlüssen und Terminal-Optik mit höherer Baud-Rate unterstützen kann. Jede Verstärkergruppe 710 kann optische Leistungsdetektoren 715a oder 715b (gemeinsam „optische Leistungsdetektoren 715“) an dem Eingang und Ausgang jedes Verstärkers enthalten. Der Multicast-Schalter 720 kann an jedem Anschluss einen optischen Leistungsdetektor 715 enthalten.
Jeder Verstärker der Verstärkergruppen 710 kann ein Verstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung sein, wie vorstehend mit Bezug auf 3 oder 4 beschrieben. In einigen Implementierungen kann jeder Verstärker eine vereinfachte Version des Verstärkers 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung sein, die Pfade niedriger Verstärkung und hoher Verstärkung aufweist, jedoch keinen Wellenlängenblockierer wie z. B. den Wellenlängenblockierer 345 enthält. In einigen Implementierungen kann jeder Verstärker ein variables optisches Dämpfungsglied wie z. B. das VOA 350 enthalten. In einigen Implementierungen kann jeder Verstärker das variable optische Dämpfungsglied und nur einen einzigen Verstärkungspfad enthalten. Die optischen Leistungsdetektoren 715 können die Leistung der optischen Signale vor und nach jedem Verstärker messen. Die Steuereinheit 140 kann die Verstärkung individueller Verstärker anpassen, um die Add/Drop-signale, die über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220 gesendet und empfangen werden, an der gewünschten Amplitude zu halten. In einigen Implementierungen kann die Steuereinheit 140 Messungen ankommender optischer Signalleistung über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220 verwenden, um zu bestimmen, ob ein Fehler an anderer Stelle in dem ROADM 100 vorhanden ist.
Die Verstärker der Verstärkergruppen 710 können keine Entzerrung erfordern, weil, anders als bei den Ausgangs- und Eingangsverstärkern des ROADM-Blocks 110, der Add/Drop-Block 120 keine optischen WDM-Signale sondern stattdessen die relativ schmalbandigeren Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125 behandelt. Darüber hinaus können die optischen Signale, die den Add/Drop-Block 120 durchlaufen, keine kaskadierten optischen Verstärker erfahren, die die wellenlängenabhängigen Effekte der Verstärker vereinigen würden. Stattdessen kann ein optisches Signal, das den Add/Drop-Block 120 durchläuft, nur durch eine einzelne Verstärkerstufe hindurch treten, entweder vor dem Verlassen des optischen Leitungssystems oder nach dem Eintreten in das optische Leitungssystem. Im Gegensatz dazu kann, wenn ein optisches WDM-Signal einen ROADM 100 durchläuft, es durch zwei oder mehr optische Verstärker hindurch treten (beispielsweise in dem ROADM-Block 110a und dem ROADM-Block 110c). Falls das optische WDM-Signal mehrere ROADMs 100 ohne Entzerrung durchläuft, kann die Leistungsdifferenz zwischen unterschiedlichen Wellenlängen des optischen WDM-Signals zu einem individuellen optischen Kanalsignal führen, das eine Leistung aufweist, die zu hoch oder zu niedrig ist.
Der Multicast-Schalter 720 kann einen oder mehrere optische Schalter 730a und 730b (gemeinsam „optische Schalter 730“) und optische Leistungsdetektoren 725a oder 725b (gemeinsam „optische Leistungsdetektoren 725“) an jedem Anschluss der optischen Schalter 730 enthalten. In einigen Implementierungen können die optischen Schalter 730 optische 4×32-Schalter sein. Mehrere optische Schalter 730 können für einen insgesamt 16×32-Schalter kombiniert sein. In einigen Implementierungen können eine andere Anzahl optischer Schalter 730, die eine unterschiedliche Anzahl von Eingängen und Ausgängen aufweisen, kombiniert sein, um unterschiedliche Konfigurationen von Multicast-Schaltern 720 zu bilden.
In einigen Implementierungen kann der Multicast-Schalter 720 ein variables optisches Dämpfungsglied enthalten. Die optischen Leistungsdetektoren 725 können die Leistung der optischen Signale vor und nach jedem Verstärker messen. Die Steuereinheit 140 kann die Verstärkung individueller Verstärker anpassen, um die Add/Drop-Signale über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125 an der gewünschten Amplitude zu halten. In einigen Implementierungen kann die Steuereinheit 140 Messungen ankommender optischer Signalleistung über die Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125 verwenden, um zu bestimmen, ob ein Fehler in der Ausrüstung nachgelagert dem ROADM 100 entlang den Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125 aufgetreten ist.
In einigen Implementierungen kann es nur notwendig sein, optische Leistungsdetektoren an den Rändern des Add/Drop-Blocks 120 zu haben. Das heißt, es kann nur notwendig sein, optische Leistungsdetektoren 715 und 725 an den oder benachbart den Schnittstellen mit den Lichtleiter-Verbindungsstrecken 220 und den Lichtleiter-Verbindungsstrecken 125 aufnehmen. In dieser Konfiguration kann die Steuereinheit 140 Verstärkungs- und Dämpfungsparameter für jeden Kanal basierend auf den Messungen aus den optischen Leistungsdetektoren 715 und 725 und der Kenntnis der Steuereinheit 140 über den Schaltzustand der optischen Schalter 730 einstellen.
8 ist ein Ablaufplan eines Beispielverfahrens 800 zum Betreiben eines ROADM 100 gemäß einer erläuternden Implementierung. Das Verfahren 800 enthält Empfangen eines optischen Wellenlängenmultiplex-Signals (WDM-Signals) an einem ersten ROADM-Block 100 (Stufe 810). Das Verfahren 800 kann optional Detektieren einer Eingangssignalleistung des optischen WDM-Signals unter Verwendung eines Eingangsleistungsdetektors, der mit einem Eingang eines Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung des ersten ROADM-Blocks gekoppelt ist, enthalten (Stufe 820). Das Verfahren 800 kann optional Bestimmen durch eine Steuereinheit des ROADM, dass die Angabe der Eingangssignalleistung außerhalb eines spezifizierten optischen Leistungsbereichs ist, enthalten (Entscheidungsblock 830). Falls die Eingangssignalleistung außerhalb des spezifizierten optischen Leistungsbereichs ist, enthält das Verfahren 800 Ausgeben einer Warnung durch die Steuereinheit (Stufe 840). Falls die Eingangssignalleistung innerhalb des spezifizierten Leistungsbereichs ist, fährt das Verfahren 800 zu Stufe 850 fort. Das Verfahren 800 enthält Verstärken des optischen WDM-Signals unter Verwendung des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung (Stufe 850). Das Verfahren 800 enthält Detektieren einer Ausgangssignalleistung des verstärkten optischen WDM-Signals unter Verwendung eines Ausgangsleistungsdetektors, der mit einem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist (Stufe 860). Das Verfahren 800 enthält Anpassen durch eine Steuereinheit, die mit dem ersten ROADM-Block verbunden ist, von Verstärkungs- und Entzerrungsparametern des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der detektierten Ausgangssignalleistung (Stufe 870). Basierend auf der Auswahl in Stufe 870 enthält das Verfahren 800 Einstellen der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung in Stufe 850. Das Verfahren 800 enthält Senden unter Verwendung eines wellenlängenselektiven Schalters des ersten ROADM-Blocks eines optischen Kanalsignals aus dem verstärkten optischen WDM-Signal zu einem zweiten ROADM-Block aus den mehreren ROADM-Blöcken (Stufe 880).
Das Verfahren 800 enthält Empfangen eines optischen Wellenlängenmultiplex-Signals (WDM-Signals) an einem ersten ROADM-Block 100 (Stufe 810). Der ROADM-Block 110 kann das optische WDM-Signal über eine Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 empfangen. In einigen Implementierungen kann das Verfahren 800 Verstärken des optischen WDM-Signals mit einem Raman-Verstärker, der zwischen dem ROADM-Block 110 und der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 gekoppelt ist, enthalten.
Das Verfahren 800 kann optional Detektieren einer Eingangssignalleistung des optischen WDM-Signals unter Verwendung eines Eingangsleistungsdetektors, der mit einem Eingang eines Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung des ersten ROADM-Blocks gekoppelt ist, enthalten (Stufe 820). In einigen Implementierungen kann das optische WDM-Signal an einem Verstärker mit schaltbarer Verstärkung des ROADM-Blocks 110, wie z. B. dem Verstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung, empfangen werden. Der Eingangsleistungsdetektor 310 oder 410 kann die optische Signalleistung des optischen WDM-Signals detektieren. In einigen Implementierungen kann das Verfahren 800 Verstärken des optischen WDM-Signals mit einem Raman-Verstärker, der zwischen dem ROADM-Block 110 und der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 gekoppelt ist, enthalten. In ROADM-Implementierungen, die einen Raman-Verstärker enthalten, kann das Raman-Verstärkermodul 215 einen Eingangsleistungsdetektor 505 zum Detektieren der Eingangssignalleistung des optischen WDM-Signals enthalten.
Das Verfahren 800 kann Bestimmen durch eine Steuereinheit des ROADM, dass die Angabe der Eingangssignalleistung außerhalb eines spezifizierten optischen Leistungsbereichs ist, enthalten (Entscheidungsblock 830). In einigen Implementierungen können eine Steuereinheit 140 oder eine Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals den gemessenen optischen Leistungspegel empfangen und bestimmen, ob das optische WDM-Signal innerhalb zulässiger Parameter für die absolute Leistungsamplitude und spektrale Leistungsdichte ist. Falls die Eingangssignalleistung außerhalb des spezifizierten optischen Leistungsbereichs ist, enthält das Verfahren 800 Ausgeben einer Warnung durch die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals (Stufe 840). In einigen Implementierungen kann der zweite ROADM-Block 110 einen Zustand der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 unter Verwendung eines optischen Zeitdomänen-Reflektometers (OTDR) 260 überwachen. Das OTDR kann einen Zustand der Lichtleiter-Verbindungsstrecke 115 und der entfernten Ausrüstung entlang der Strecke überwachen und in dem Fall eines Streckenfehlers eine Meldung bereitstellen, die den Ort des Fehlers enthält. Falls die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals aufgrund der optischen Eingangsleistung außerhalb der Spezifizierung einen Warnung ausgibt, wie bei Entscheidungsblock 830 bestimmt ist, kann die Warnung Informationen enthalten, die den Zustand der Lichtleiter-Verbindungsstrecke betreffen, wie er durch das OTDR 260 bestimmt ist. Falls die Eingangssignalleistung innerhalb des spezifizierten Leistungsbereichs ist, fährt das Verfahren 800 zu Stufe 850 fort.
Das Verfahren 800 enthält Verstärken des optischen WDM-Signals unter Verwendung des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung (Stufe 850). Der ROADM-Block 110 kann das optische WDM-Signal mit einem Verstärker mit schaltbarer Verstärkung wie z. B. dem Verstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung verstärken. Basierend auf einer optischen Ausgangssignalleistung, wie sie bei Stufe 860 nachstehend detektiert wird, kann die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals Verstärkungsparameter (einschließlich Auswählen des Pfads mit niedriger Verstärkung oder des Pfads mit hoher Verstärkung) des Verstärkers 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung in der nachstehenden Stufe 870 anpassen. In einigen Implementierungen kann die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals die Entzerrungsparameter des Verstärkers 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung anpassen.
Das Verfahren 800 enthält Detektieren einer Ausgangssignalleistung des verstärkten optischen WDM-Signals unter Verwendung eines Ausgangsleistungsdetektors, der mit einem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist (Stufe 860). Der Verstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung des ROADM-Blocks 110 kann einen Ausgangsleistungsdetektor 365 oder 465 enthalten. In einigen Implementierungen kann der Ausgangsleistungsdetektor 365 oder 465 die Gesamtleistungsamplitude oder spektrale Leistungsdichte (d. h. Leistung an jeder Wellenlänge) detektieren. Der Ausgangsleistungsdetektor 365 oder 465 kann eine Angabe der Ausgangssignalleistung zu der Steuereinheit 140 oder der Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals senden. In einigen Implementierungen kann die Angabe der Ausgangssignalleistung Informationen enthalten, die die spektrale Leistungsdichte betreffen.
Das Verfahren 800 enthält Anpassen durch eine Steuereinheit, die mit dem ersten ROADM-Block verbunden ist, von Verstärkungs- und Entzerrungsparametern des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der detektierten Ausgangssignalleistung (Stufe 870). Die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals kann die Angabe der Ausgangssignalleistung von dem Ausgangsleistungsdetektor 365 oder 465 empfangen. Basierend auf der Auswahl in Stufe 870 enthält das Verfahren 800 Anpassen der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung in Stufe 850. Die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals kann die Informationen verwenden, um entweder den Pfad niedriger Verstärkung oder den Pfad hoher Verstärkung zur Verstärkung in Stufe 850 auszuwählen. In einigen Implementierungen kann der Verstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung einen Wellenlängenblockierer 345 enthalten, um wellenlängenbasierte Nichtlinearitäten der optischen Verstärker zu kompensieren. Die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals kann die Entzerrungsparameter des Wellenlängenblockierers anpassen, so dass er spezielle Wellenlängen des optischen WDM-Signals selektiv dämpft. In einer Implementierung kann die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals die Informationen über die spektrale Leistungsdichte verwenden, um den Wellenlängenblockierer 345 einzustellen, um Ebnen oder Entzerrung auf das optische Signal anzuwenden, um eine gewünschte Ebenheit des verstärkten Signals zu erreichen; beispielsweise kann die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals den Wellenlängenblockierer 345 einstellen, eine Ausgangssignalebenheit von 1dB über die Signalbandbreite zu halten. In einigen Implementierungen kann der Verstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung außerdem ein variables optisches Dämpfungsglied 350 enthalten. Die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals kann das variable optische Dämpfungsglied 350 anpassen, um die Gesamtverstärkung des Eingangsverstärkers 300 mit schaltbarer Verstärkung feinabzustimmen.
Das Verfahren 800 enthält Senden unter Verwendung eines wellenlängenselektiven Schalters des ersten ROADM-Blocks eines optischen Kanalsignals aus dem verstärkten optischen WDM-Signal zu einem zweiten ROADM-Block aus den mehreren ROADM-Blöcken (Stufe 880). Der Verstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung kann ein verstärktes jedoch spektral relativ ebenes optisches WDM-Signal zu einem wellenlängenselektiven Schalter (WSS) 225 des ersten ROADM-Blocks 110 senden. Der WSS-Block 225 kann das verstärkte optische WDM-Signal demultiplexen und ein optisches Kanalsignal aus dem verstärkten optischen WDM-Signal zu einem zweiten ROADM-Block 110 senden. In einigen Implementierungen kann ein zweiter WSS-Block 225 des zweiten ROADM-Blocks 110 das optische Kanalsignal in ein zweites optisches WDM-Signal multiplexen. Der zweite ROADM-Block 110 kann außerdem Verstärkerstufen enthalten, die Verstärker mit schaltbarer Verstärkung einer zu den Verstärkern des ersten ROADM-Blocks 110 ähnlichen Technologie einsetzen. In einigen Implementierungen kann die durch den Wellenlängenblockierer 345 ausgeführte Entzerrung den Effekt kumulativer wellenlängenabhängiger Verstärkungsnichtlinearität der mehreren Verstärker in Reihe abschwächen.
In einigen Implementierungen können mehrere Rauschbelastungsverstärker 235 ein Rauschbelastungssignal in jeden ungenutzten Anschluss des wellenlängenselektiven Schalters 225 einleiten. Der wellenlängenselektive Schalter 225 kann ein zweites optisches WDM-Signal zu einem Ausgangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung des ROADM-Blocks 110 wie z. B. dem Verstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung senden. Der Eingangsverstärker 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung kann das zweite optische WDM-Signal verstärken. Der Ausgangsleistungsdetektor 365 oder 465 des Ausgangsverstärkers 300 oder 400 mit schaltbarer Verstärkung kann eine zweite Ausgangssignalleistung des verstärkten zweiten optischen WDM-Signals detektieren. Die Steuereinheit 140 oder die Überwachungseinheit 265 des optischen Kanals kann Verstärkungs- und Entzerrungsparameter des Ausgangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der detektierten zweiten Ausgangssignalleistung anpassen. Das Verfahren 800 kann zusätzliche Stufen oder weniger Stufen ausführen oder die Stufen in anderer Reihenfolge ausführen, ohne von dem Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Architektur für ein Computersystem 900 darstellt, das eingesetzt sein kann, um Elemente der Systeme und Verfahren, die hier beschrieben und dargestellt sind, gemäß einer erläuternden Implementierung zu implementieren. Das Berechnungssystem 900 kann zum Implementieren der Verfahren zum Betreiben beispielsweise eines in den 1-8 gezeigten ROADM oder irgendeiner Komponente davon, die die Steuereinheit 140 und andere Blöcke/Module enthält, benutzt werden.
In der breiten Übersicht enthält das Berechnungssystem 910 wenigstens einen Prozessor 950 zum Ausführen von Aktionen in Übereinstimmung mit Anweisungen und eine oder mehrere Speichervorrichtungen 970 oder 975 zum Speichern von Anweisungen und Daten. Das dargestellte Beispiel-Berechnungssystem 910 enthält einen oder mehrere Prozessoren 950 in Kommunikation, über einen Bus 915, mit wenigstens einer Netzschnittstellensteuereinheit 920 mit einem oder mehreren Netzschnittstellenanschlüssen 922, die mit einer oder mehreren Netzvorrichtungen 924, dem Speicher 970 und irgendwelchen anderen Vorrichtungen 980, z. B. einer I/O-Schnittstelle, verbinden. Allgemein wird ein Prozessor 950 Anweisungen, die aus dem Speicher empfangen werden, ausführen. Der dargestellte Prozessor 950 beinhaltet einen Cache-Speicher 975 oder ist direkt mit ihm verbunden.
Genauer kann der Prozessor 950 irgendeine Logikschaltungsanordnung sein, die Anweisungen, z. B. Anweisungen, die aus dem Speicher 950 oder dem Cache 975 geholt werden, verarbeitet. In vielen Ausführungsformen ist der Prozessor 950 eine Mikroprozessoreinheit oder ein Spezialprozessor. Die Berechnungsvorrichtung 900 kann auf irgendeinem Prozessor oder einer Gruppe von Prozessoren basieren, der/die zum Arbeiten wie hier beschrieben fähig ist/sind. In einigen Implementierungen kann der Prozessor 950 zum Ausführen der Verfahren zum Aufrechterhalten einer Anwendersitzung während einer Zugangsnetzübergabe, wie in den 2-5 gezeigt ist, fähig sein. Der Prozessor 950 kann ein Einkern- oder Mehrkern-Prozessor sein. Der Prozessor 950 kann mehrere Prozessoren sein. In einigen Implementierungen kann der Prozessor 950 konfiguriert sein, Mehr-Thread-Operationen ablaufen zu lassen. In einigen Implementierungen kann der Prozessor 950 eine oder mehrere virtuelle Maschinen oder Container hosten, zusammen mit einem Hypervisor oder Container-Manager zum Managen des Betriebs der virtuellen Maschinen oder Container. In solchen Implementierungen kann das in 8 gezeigte Verfahren innerhalb der virtualisierten oder im Container enthaltenen Umgebungen, die auf dem Prozessor 950 bereitgestellt sind, implementiert sein.
Der Speicher 970 kann irgendeine Vorrichtung sein, die zum Speichern von computerlesbaren Daten geeignet ist. Der Speicher 970 kann eine Vorrichtung mit fester Speicherung oder eine Vorrichtung zum Lesen abnehmbarer Speichermedien sein. Beispiele enthalten alle Formen nichtflüchtiger Speicher, Medien und Speichervorrichtungen, Halbleiterspeichervorrichtungen (z. B. EPROM, EEPROM, SDRAM und Flash-Speichervorrichtungen), Magnetplatten, magneto-optische Platten und optische Platten (z.B. CD-ROM, DVD-ROM und Blu-ray®-Platten). Ein Berechnungssystem 900 kann irgendeine Anzahl von Speichervorrichtungen 970 aufweisen. In einigen Implementierungen kann der Speicher 970 Anweisungen enthalten, die dem Verfahren zum Betreiben eines rekonfigurierbaren optischen Add/Drop-Multiplexers (ROADM), das in 8 gezeigt ist, entsprechen. In einigen Implementierungen unterstützt der Speicher 970 virtualisierte oder in einem Container enthaltenen Speicher, der durch Umgebungen zur Ausführung einer virtuellen Maschine oder eines Containers, die durch das Berechnungssystem 910 bereitgestellt sind, zugreifbar ist.
Der Cache-Speicher 975 ist allgemein eine Form eines Computer-Speichers, der für schnelle Lesezeiten in unmittelbarer Nähe zu dem Prozessor 950 platziert ist. In einigen Implementierungen ist der Cache-Speicher 975 Teil des oder auf demselben Chip wie der Prozessor 950. In einigen Implementierungen sind mehrere Ebenen von Cache 975, z. B. L2- und L3-Cache-Schichten, vorhanden.
Die Netzschnittstellensteuereinheit 920 managt Datenaustausch über die Netzschnittstellen 922 (auch als Netzschnittstellenanschlüsse bezeichnet). Die Netzschnittstellensteuereinheit 920 handhabt die Bitübertragungs- und Sicherungsschicht des OSI-Modells für Netzkommunikation. In einigen Implementierungen können einige aus den Aufgaben der Netzschnittstellensteuereinheit durch den Prozessor 950 gehandhabt werden. In einigen Implementierungen ist die Netzschnittstellensteuereinheit 920 Teil des Prozessors 950. In einigen Implementierungen weist das Berechnungssystem 910 mehrere Netzschnittstellensteuereinheiten 920 auf. Die Netzschnittstellen 922 sind Verbindungspunkte für physikalische Netzstrecken. In einigen Implementierungen unterstützt die Netzschnittstellensteuereinheit 920 drahtlose Netzverbindungen, und ein Schnittstellenanschluss 922 ist ein drahtloser Sender/Empfänger. Allgemein tauscht eine Berechnungsvorrichtung 910 Daten mit anderen Netzvorrichtungen 924 über physikalische oder drahtlose Strecken zu einer Netzschnittstelle 922 aus. In einigen Implementierungen implementiert die Netzschnittstellensteuereinheit 920 ein Netzprotokoll wie z. B. Ethernet.
Die anderen Netzvorrichtungen 924 sind mit der Berechnungsvorrichtung 910 über einen Netzschnittstellenanschluss 922 verbunden. die anderen Netzvorrichtungen 924 können Partner-Berechnungsvorrichtungen, Netzvorrichtungen oder irgendeine andere Berechnungsvorrichtung mit Netzfunktionalität sein. Beispielsweise kann eine erste Netzvorrichtung 924 eine Netzvorrichtung wie z. B. ein Hub, eine Bridge, ein Switch oder ein Router sein, der/die die Berechnungsvorrichtung 910 mit einem Datennetz wie z. B. dem Internet verbindet.
Die anderen Vorrichtungen 980 können eine I/O-Schnittstelle, externe serielle Anschlüsse für Vorrichtungen oder irgendwelche zusätzlichen Coprozessoren sein. Beispielsweise kann ein Berechnungssystem 910 eine Schnittstelle (z. B. eine Schnittstelle für einen universellen seriellen Bus (USB-Schnittstelle)) zum Verbinden von Eingabevorrichtungen (z. B. einer Tastatur, eines Mikrofons, einer Maus oder einer anderen Zeigevorrichtung), Ausgabevorrichtungen (z. B. Videoanzeigevorrichtung, Lautsprecher oder Drucker) oder zusätzlicher Speichervorrichtungen (z. B. eines tragbaren Flash-Laufwerks oder externen Medien-Laufwerks) enthalten. In einigen Implementierungen enthält eine Berechnungsvorrichtung 900 eine zusätzliche Vorrichtung 980 wie z. B. einen Coprozessor, z. B. kann ein Math-Coprozessor den Prozessor 950 bei hochgenauen oder komplexen Berechnungen unterstützen.
Implementierungen des Gegenstands und der Operationen, die in dieser Spezifikation beschrieben sind, können in einer digitalen elektronischen Schaltungsanordnung oder in Computer-Software, die auf einem greifbaren Medium integriert ist, Firmware oder Hardware, die die Strukturen, die in dieser Spezifikation offenbart sind, und ihre strukturellen Äquivalente enthalten, oder in Kombinationen aus einem oder mehreren daraus implementiert sein. Implementierungen des Gegenstands, der in dieser Spezifikation beschrieben ist, können als ein oder mehrere Computerprogramme, die auf einem greifbaren Medium integriert sind, implementiert sein, d. h. ein oder mehrere Module aus Computerprogrammanweisungen, die auf einem oder mehreren Computerspeichermedien codiert sind, zur Ausführung durch oder zur Steuerung des Betriebs einer Datenverarbeitungseinrichtung. Ein Computerspeichermedium kann eine computerlesbare Speichervorrichtung, ein computerlesbares Speichersubstrat, ein Speicherarray oder eine Speichervorrichtung für Direktzugriff oder seriellen Zugriff oder eine Kombination aus einem oder mehreren daraus sein oder darin enthalten sein. Das Computerspeichermedium kann außerdem eine oder mehrere getrennte Komponenten oder Medien (z. B. mehrere CDs, Platten oder andere Speichervorrichtungen) sein oder darin enthalten sein. Das Computerspeichermedium kann greifbar und nichttransitorisch sein.
Die in dieser Spezifikation beschriebenen Operationen können als Operationen implementiert sein, die durch eine Datenverarbeitungseinrichtung auf Daten, die in einer oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen gespeichert oder von anderen Quellen empfangen werden, ausgeführt werden. Die Operationen können innerhalb der nativen Umgebung der Datenverarbeitungseinrichtung oder innerhalb einer oder mehrerer virtueller Maschinen oder Container, die durch die Datenverarbeitungseinrichtung gehostet sind, ausgeführt werden.
Ein Computerprogramm (auch als ein Programm, Software, Softwareanwendung, Skript oder Code bezeichnet) kann in irgendeiner Form einer Programmiersprache geschrieben sein, die kompilierte oder interpretierte Sprachen, deklarative oder prozedurale Sprachen enthalten, und es kann in irgendeiner Form verteilt werden, die als ein eigenständiges Programm oder als ein Modul, eine Komponente, eine Subroutine, ein Objekt oder irgendeine Einheit, die zum Gebrauch in einer Berechnungsumgebung geeignet sind, enthält. Ein Computerprogramm kann, muss jedoch nicht, einer Datei in einem Dateisystem entsprechen. Ein Programm kann in einem Abschnitt einer Datei, die andere Programme oder Daten enthält (z. B. ein oder mehrere Skripte, die in einem Auszeichnungssprachen-Dokument gespeichert sind), in einer einzelnen Datei, die für das fragliche Programm dediziert ist, oder in mehreren koordinierten Dateien (z. B. Dateien, die ein oder mehrere Module, Unterprogramme oder Code-Abschnitte speichern) gespeichert sein. Ein Computerprogramm kann verteilt werden, um auf einem Computer oder auf mehreren Computern oder auf einer oder mehreren virtuellen Maschinen oder Containern, die sich an einem Standort oder verteilt über mehrere Standorte befinden und durch ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind, ausgeführt zu werden. Beispiele für Kommunikationsnetze enthalten ein lokales Netz („LAN“) und ein Weitbereichsnetz („WAN“), ein Inter-Netz (z. B. das Internet) und Peer-to-Peer-Netze (z. B. ad hoc-Peer-to-Peer-Netze).
Die Prozesse und Logikabläufe, die in dieser Spezifikation beschrieben sind, können durch einen oder mehrere programmierbare Prozessoren ausgeführt werden, die ein oder mehrere Computerprogramme ablaufen lassen, um Aktionen auszuführen, durch Arbeiten auf Eingabedaten und Erzeugen von Ausgaben. Die Prozesse und Logikabläufe können auch durch eine Spezial-Logikschaltungsanordnung, z. B. ein FGPA (feldprogrammierbares Gatterfeld) oder eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) ausgeführt werden, und die Einrichtung kann dadurch implementiert sein.
Obwohl diese Spezifikation viele spezifische Implementierungseinzelheiten beinhaltet, sollten diese nicht als Einschränkungen für den Schutzbereich irgendwelcher Erfindungen oder dessen, das beansprucht sein kann, gedeutet werden, sondern vielmehr als Beschreibungen der Merkmale, die für spezielle Implementierungen der speziellen Erfindungen spezifisch sind. Spezielle Merkmale, die in dieser Spezifikation im Kontext getrennter Implementierungen beschrieben sind, können auch in Kombination in einer einzigen Implementierung implementiert sein. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die im Kontext einer einzigen Implementierung beschrieben sind, auch in mehreren Implementierungen getrennt oder in irgendeiner geeigneten Unterkombination implementiert sein. Außerdem können, obwohl Merkmale vorstehend als in speziellen Kombinationen arbeitend beschrieben und anfangs sogar als solche beansprucht sind, ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in einigen Fällen aus der Kombination herausgenommen sein, und die beanspruchte Kombination kann sich auf eine Unterkombination oder eine Variation einer Unterkombination richten.
Ähnlich sollte, obwohl Operationen in den Zeichnungen in einer speziellen Reihenfolge abgebildet sind, das nicht so verstanden werden, dass es erforderlich ist, dass solche Operationen in der speziellen gezeigten Reihenfolge oder in sequentieller Reihenfolge ausgeführt werden oder dass alle dargestellten Operationen ausgeführt werden, um wünschenswerte Ergebnisse zu erreichen. Unter speziellen Umständen können Multitasking und Parallelverarbeitung vorteilhaft sein. Außerdem sollte die Trennung verschiedener Systemkomponenten in den vorstehend beschriebenen Implementierungen nicht so verstanden werden, dass eine solche Trennung in allen Implementierungen erforderlich ist, und es sollte verstanden werden, dass die beschriebenen Programmkomponenten und Systeme im Allgemeinen gemeinsam in einem einzigen Software-Produkt oder in mehrere Software-Produkte paketiert integriert sein können.
Bezüge auf „oder“ können als einschließend gedeutet werden, so dass irgendwelche Begriffe, die unter Verwendung von „oder“ beschrieben sind, irgendeines aus einem einzigen, mehr als einem oder allen der beschriebenen Begriffe angeben können. Die Bezeichnungen „erster“, „zweiter“, „dritter“ und so weiter sind nicht notwendigerweise so gemeint, dass sie eine Reihenfolge angeben, und sind im Allgemeinen lediglich verwendet, um zwischen gleichen oder ähnlichen Einheiten oder Elementen zu unterscheiden.
Verschiedene Modifikationen an den Implementierungen, die in dieser Offenbarung beschrieben sind, können für Fachleute einfach erkennbar sein, und die generischen Prinzipien, die hier definiert sind, können auf andere Implementierungen angewandt werden, ohne vom Geist oder Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen. Somit sollen die Ansprüche nicht auf die hier gezeigten Implementierungen beschränkt sein, sondern sollen in dem größten Umfang, der mit dieser Offenbarung konsistent ist, den Prinzipien und neuartigen Merkmalen, die hier offenbart sind, entsprechen.
Ein rekonfigurierbarer optischer Add/Drop-Multiplexer (ROADM) enthält mehrere miteinander verbundene ROADM-Blöcke. Jeder ROADM-Block enthält einen Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung, einen Ausgangsleistungsdetektor, der mit einem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist, und einen wellenlängenselektiven Schalter, der mit dem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist. Jeder ROADM Block enthält mehrere Add/Drop-Blöcke, die mit den wellenlängenselektiven Schaltern der mehrere ROADM-Blöcke gekoppelt sind. Der ROADM enthält eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Angabe einer Ausgangssignalleistung von dem Ausgangsleistungsdetektor zu empfangen und Verstärkungs- und Entzerrungsparameter des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der empfangenen Angabe der Ausgangssignalleistung anzupassen.

Claims

Rekonfigurierbarer optischer Add/Drop-Multiplexer (ROADM), der umfasst: mehrere miteinander verbundene ROADM-Blöcke, wobei jeder ROADM-Block einen Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung, einen Ausgangsleistungsdetektor, der mit einem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist, und einen wellenlängenselektiven Schalter, der mit dem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist, enthält; mehrere Add/Drop-Blöcke, die mit den wellenlängenselektiven Schaltern der mehrere ROADM-Blöcke gekoppelt sind; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Angabe einer Ausgangssignalleistung des Ausgangsleistungsdetektors zu empfangen und Verstärkungs- und Entzerrungsparameter des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der empfangenen Angabe der Ausgangssignalleistung anzupassen.
ROADM nach Anspruch 1, wobei der Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung einen Faserverstärker mit niedriger Verstärkung und einen Faserverstärker mit hoher Verstärkung enthält; und das Anpassen der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter selektives Lenken eines optischen Signals durch den Faserverstärker mit niedriger Verstärkung oder den Faserverstärker mit hoher Verstärkung enthält.
ROADM nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei: der Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung einen Faserverstärker mit variabler Verstärkung enthält; und das Anpassen der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter Anpassen einer Verstärkung des Faserverstärkers mit variabler Verstärkung enthält.
ROADM nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder ROADM-Block umfasst: einen Ausgangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung, wobei ein Eingang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung mit dem wellenlängenselektiven Schalter gekoppelt ist; einen zweiten Ausgangsleistungsdetektor, der mit einem Ausgang des Ausgangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist; und mehrere Rauschbelastungsverstärker, wobei jeder Rauschbelastungsverstärker mit einem Anschluss des wellenlängenselektiven Schalters gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist: jeden Rauschbelastungsverstärker, der mit einem ungenutzten Anschluss des wellenlängenselektiven Schalters gekoppelt ist, zu aktivieren; eine Angabe einer zweiten Ausgangssignalleistung von dem zweiten Ausgangsleistungsdetektor zu empfangen, und Verstärkungs- und Entzerrungsparameter des Ausgangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der Angabe der zweiten Ausgangssignalleistung anzupassen.
ROADM nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der Ausgangsleistungsdetektor die spektrale Leistungsdichte erkennen kann; und der Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung einen Entzerrer zum Ebnen der Ausgabe des Verstärkers über einen Frequenzbereich des Verstärkers enthält.
ROADM nach Anspruch 5, wobei der Entzerrer einen Wellenlängenblockierer umfasst; und das Anpassen der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter selektives Dämpfen einer oder mehrerer Wellenlängen eines optischen Signals, das durch den Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung läuft, basierend auf der spektralen Leistungsdichte, die durch den Ausgangsleistungsdetektor erkannt wird, enthält.
ROADM nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: der wellenlängenselektive Schalter ein C-Band-wellenlängenselektiver Schalter ist; der Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung ein C-Band-Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung ist; und jeder ROADM-Block einen L-Band-wellenlängenselektiven Schalter umfasst, der mit einem L-Band-Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist.
ROADM nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder ROADM-Block umfasst: einen Eingangsleistungsdetektor, der mit einem Eingang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, eine Angabe einer Eingangssignalleistung von dem Eingangsleistungsdetektor zu empfangen, zu bestimmen, dass die Angabe der Eingangssignalleistung außerhalb eines spezifizierten optischen Leistungsbereichs ist, und eine Warnung basierend auf der Bestimmung auszugeben.
ROADM nach Anspruch 8, wobei jeder ROADM-Block umfasst: ein optisches Zeitdomänen-Reflektometer zum Überwachen eines Zustands einer Lichtleiter-Verbindungsstrecke, die mit dem ROADM-Block gekoppelt ist, wobei die Warnung Informationen enthält, die den Zustand der Lichtleiter-Verbindungsstrecke betreffen.
ROADM nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei jeder ROADM-Block umfasst: einen Raman-Verstärker, der zwischen einer Lichtleiter-Verbindungsstrecke und dem ROADM-Block gekoppelt ist; einen zweiten Eingangsleistungsdetektor, der mit einem Eingang des Raman-Verstärkers gekoppelt ist; und einen zweiten Ausgangsleistungsdetektor, der mit einem Ausgang des Raman-Verstärkers gekoppelt ist.
ROADM nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jeder Add/Drop-Block umfasst: einen Multicast-Schalter, der mit mehreren Lichtleiter-Verbindungsstrecken gekoppelt ist; und eine Gruppe von Verstärkern mit schaltbarer Verstärkung, die zwischen den Multicast-Schalter und den wellenlängenselektiven Schaltern gekoppelt sind, wobei: jeder Verstärker der Gruppe einen zweiten Ausgangsleistungsdetektor enthält, und die Steuereinheit konfiguriert ist, Angaben einer zweiten Ausgangssignalleistung von den zweiten Ausgangsleistungsdetektoren zu empfangen und die jeweiligen Verstärkungsparameter jedes Verstärkers der Gruppe basierend auf den empfangenen Angaben des zweiten Ausgangssignalleistung anzupassen.
ROADM nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei: die mehreren ROADM-Blöcke und die mehreren Add/Drop-Blöcke über eine Fasermisch-Schalttafel miteinander verbunden sind.
Verfahren zum Betreiben eines rekonfigurierbaren optischen Add/Drop-Multiplexers (ROADM), das umfasst: Empfangen eines optischen Wellenlängenmultiplex-Signals (WDM-Signals) über eine Lichtleiter-Verbindungsstrecke an einem ersten ROADM-Block aus mehreren ROADM-Blöcken; Verstärken des optischen WDM-Signals unter Verwendung eines Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung; Detektieren einer Ausgangssignalleistung des verstärkten optischen WDM-Signals unter Verwendung eines Ausgangsleistungsdetektors, der mit einem Ausgang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist; Anpassen durch eine Steuereinheit, die mit dem ersten ROADM-Block verbunden ist, von Verstärkungs- und Entzerrungsparametern des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der detektierten Ausgangssignalleistung; und Senden unter Verwendung eines wellenlängenselektiven Schalters des ersten ROADM-Blocks eines optischen Kanalsignals aus dem verstärkten optischen WDM-Signal zu einem zweiten ROADM-Block aus den mehreren ROADM-Blöcken.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung einen Faserverstärker mit niedriger Verstärkung und einen Faserverstärker mit hoher Verstärkung enthält; und das Anpassen der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter selektives Lenken des optischen Signals durch den Faserverstärker mit niedriger Verstärkung oder den Faserverstärker mit hoher Verstärkung enthält.
Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei: der Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung einen Faserverstärker mit variabler Verstärkung enthält; und das Anpassen der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter Anpassen der Verstärkung des Faserverstärkers mit variabler Verstärkung enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, das umfasst: Einleiten eines Rauschbelastungssignals in jeden ungenutzten Anschluss des wellenlängenselektiven Schalters unter Verwendung von mehreren Rauschbelastungsverstärkern; Senden eines zweiten optischen WDM-Signals von dem wellenlängenselektiven Schalter zu einem Ausgangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung des ROADM-Blocks; Verstärken des zweiten optischen WDM-Signals unter Verwendung des Ausgangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung; Detektieren einer zweiten Ausgangssignalleistung des verstärkten zweiten optischen WDM-Signals unter Verwendung eines zweiten Ausgangsleistungsdetektors, der mit einem Ausgang des Ausgangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist; und Anpassen von Verstärkungs- und Entzerrungsparametern des Ausgangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung basierend auf der detektierten zweiten Ausgangssignalleistung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei: das Detektieren der Ausgangssignalleistung Erkennen der spektralen Leistungsdichte des verstärkten zweiten optischen WDM-Signals enthält, und das Anpassen der Verstärkungs- und Entzerrungsparameter selektives Dämpfen einer oder mehrerer Wellenlängen des zweiten optischen WDM-Signals, das durch den Eingangsverstärker mit schaltbarer Verstärkung läuft, basierend auf der erkannten spektralen Leistungsdichte enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, das umfasst: Detektieren einer Eingangssignalleistung des optischen WDM-Signals unter Verwendung eines Eingangsleistungsdetektors, der mit einem Eingang des Eingangsverstärkers mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist; Bestimmen durch die Steuereinheit, dass die Angabe der Eingangssignalleistung außerhalb eines spezifizierten optischen Leistungsbereichs ist; und Ausgeben durch die Steuereinheit einer Warnung basierend auf der Bestimmung.
Verfahren nach Anspruch 18, das umfasst: Überwachen durch ein optisches Zeitdomänen-Reflektometer eines Zustands einer Lichtleiter-Verbindungsstrecke, die mit dem ROADM-Block gekoppelt ist; und Aufnehmen von Informationen, die den Zustand der Lichtleiter-Verbindungsstrecke betreffen, in die Warnung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, das umfasst: Detektieren von mehreren zweiten Ausgangssignalleistungen unter Verwendung von mehreren zweiten Ausgangsleistungsdetektoren, wobei jeder zweite Ausgangsleistungsdetektor mit einem Verstärker aus einer Gruppe von Verstärkern mit schaltbarer Verstärkung gekoppelt ist, die zwischen einem Multicast-Schalter und dem wellenlängenselektiven Schalter gekoppelt ist; und Anpassen jeweiliger Verstärkungsparameter jedes Verstärkers der Gruppe basierend auf den detektierten mehreren zweiten Ausgangssignalleistungen.