PT1971052E - Aparelho e método para compensação de dispersão autoadaptativa - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "APARELHO E MÉTODO PARA COMPENSAÇÃO DE DISPERSÃO AUTO- ADAP TATIVA"

Campo técnico A presente invenção refere-se ao campo de sistema de transmissão óptica, e mais especificamente a um aparelho para compensação de dispersão adaptativa e o seu método. Antecedentes da tecnologia

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de comunicação óptica, o sistema de comunicação óptica desenvolve-se para alta velocidade, grande capacidade, longa distância e inteligência. Hoje em dia, têm sido também comercialmente aplicados o sistema de comunicação óptica de Multiplexagem por Divisão de Comprimento de onda Densa (DWDM) com 160 canais e, velocidade de canal único de 10 Gb/s, como também o sistema de rede óptica com comutação automática (ASON) baseado na comutação de circuito inteligente. No futuro, vão aparecer sistemas de rede óptica com maior capacidade e velocidade mais alta (40 Gb/s ou superior) e sistemas de rede óptica inteligente gue têm a função de Ligação cruzada óptica (OXC) ou

Multiplexador óptico de inserção/extracção reconfigurável (ROADM).

No sistema de transmissão óptica de altíssima velocidade, a dispersão e a dispersão de modo de polarização (PMD) deterioram a qualidade do sinal óptico e reduzem a distância de transmissão. Para aumentar a distância de transmissão do sistema de transmissão óptica, devem ser tomadas medidas para compensar a dispersão e a PMD. No sistema de comunicação óptica convencional, frequentemente são aplicados compensadores de dispersão fixa para compensar a dispersão na linha de transmissão óptica, e a Figura 1 é o diagrama em bloco dos meios de 2 compensação de dispersão para o sistema de comunicação óptica convencional. Devido à compensação de dispersão, a dispersão residual dos sinais ópticos no lado da recepção pode ser controlada dentro do alcance cujo receptor pode tolerar. 0 compensador de dispersão é geralmente implementado pelo módulo de fibra óptica de compensação de dispersão que pode ser colocado na estação terminal óptica como também na estação de regeneração óptica. Na estação terminal óptica, o módulo de compensação de dispersão é geralmente usado para efectuar a compensação de dispersão para sinais ópticos multi-canais em sistema DWDM antes da multiplexagem do comprimento de onda e após a desmultiplexagem do comprimento de onda. Na estação de regeneração óptica, aplica-se sobretudo uma estrutura de amplificador óptico de dupla fase e o módulo de fibra óptica de compensação de dispersão pode ser colocado entre os amplificadores de dupla fase para implementar a compensação de dispersão multicanal.

Para o sistema de transmissão óptica de longa distância, factores tais como a temperatura e a pressão podem causar uma pequena variação do coeficiente de dispersão da linha de fibra óptica, assim a mudança em tempo real da dispersão do sinal óptico na linha vai continuamente acumular juntamente com o aumento da distância de transmissão total, que provavelmente causa a dispersão residual do sinal do lado do receptor que excede o alcance de tolerância e deteriora o desempenho dos bits errados do sistema.

Com o aumento da velocidade de transmissão de canal único, a tolerância de dispersão da fonte óptica vai diminuir. A tolerância de dispersão é cerca de 1000 ps/nm para o sinal óptico de 10 Gb/s sem prê-chirp, e cerca de 40 ps/nm para o sinal óptico de 40 Gb/s sem pré-chirp, que é apenas equivalente à distância de transmissão de 2 km da janela de 1550 nm da fibra óptica G652. Portanto, podemos 3 dizer que para o sistema de 40 Gb/s, uma vez que a tolerância de dispersão da fonte óptica é relativamente pequena, quaisquer pequenas mudanças da dispersão da linha de fibra óptica podem fazer com que a dispersão residual do sinal no lado do receptor excedam o alcance tolerável e deteriorar o desempenho dos bits errados do sistema. A influência da mudança da dispersão de fibra é especialmente evidente para o desempenho do sistema de 40Gb/s.

Por outro lado, com o desenvolvimento da rede óptica inteligente, os nós ROADM e inclusive os nós OXC podem ser introduzidos na rede óptica. Nestes nós de redes ópticas, a multiplexagem de inserção/ extracção dinâmica e o cross— connect dinâmico do sinal óptico podem causar mudanças da dispersão da linha óptica através da qual o sinal óptico transmite, e causando assim a dispersão residual do sinal no lado do receptor para exceder o alcance tolerável e deteriorar o desempenho de erro de bit do sistema.

Numa palavra, os factores supracitados indicam que com o desenvolvimento da rede óptica para alta velocidade, longa distância e inteligência, a dispersão residual do sinal no lado do receptor vai continuamente mudar por causa da variação da dispersão da linha e dos nós de rede óptica depois de os sinais ópticos terem sido transmitidos através da linha. É preciso fazer a compensação de dispersão adaptativa para esses sinais cuja dispersão residual muda continuamente. O problema principal no campo técnico é como obter a compensação de dispersão adaptativa. A compensação de dispersão adaptativa do sistema de transmissão óptica pode ser óptica ou electricamente implementado através do compensador de dispersão sintonizável. Há muitos métodos para conseguir a compensação de dispersão eléctrica. Tal como mostrado na Figura 2 que é um diagrama em bloco esquemático do receptor com a capacidade de compensação de dispersão eléctrica, depois de o sinal 4 óptico ser fotoelectricamente convertido e linearmente amplificado, é enviado para o circuito de equalização. Usando alguma estratégia de controlo e o desempenho do equalizador do controlo de realimentação, verificando a qualidade do sinal eléctrico depois de equalizado, pode ser feita compensação de dispersão adaptativa. A caracteristica deste método é que o método de implementação é simples e a resposta é rápida, contudo o alcance de compensação de dispersão é estreito e apenas a compensação de dispersão de canal único pode ser implementada. 0 circuito de equalização aplicado para a compensação de dispersão eléctrica pode ser o Equalizador de alimentação (FFE), Equalizador com Realimentação de Decisão (DFE), Pesquisa em Árvore de Atraso Fixo (FDTS) ou Estimação de Sequência por Máxima Verossimilhança (MLSE), ou suas combinações. Para a tecnologia de compensação de dispersão eléctrica, o valor de dispersão a ser compensado é geralmente pequeno. Por exemplo, para o sinal de 10 Gb/s, a compensação de dispersão eléctrica é igual ao aumento da distância de transmissão de 20~40cm na fibra óptica G.652. A Figura 3 é um diagrama em bloco esquemático da aplicação do compensador de dispersão sintonizável óptica para implementar a compensação de dispersão adaptativa, a função da compensação de dispersão adaptativa pode ser implementada através da detecção da dispersão residual no sistema, ou do desempenho dos bits errados do sistema para controlar a quantidade de compensação de dispersão do compensador de dispersão sintonizável através da realimentação. Há muitos métodos para implementar a compensação de dispersão sintonizável óptica, incluindo métodos que aplicam a tecnologia de grelha de Bragg em fibra óptica chirped (CFBG), tecnologia de interferência baseada na étalon de G-T (Gires-Tournois), a tecnologia baseada em sistemas micro-electromecânicos (MEMS), cavidade ressonante de anel PLC (Circuito de onda luminosa planar) e 5 a cascata de módulo de compensação de dispersão (DCM) multifase.

Para o método de compensação de dispersão adaptativa mostrado na Figura 3, o desempenho detectado pelo compensador de dispersão adaptativa também pode ser dispersão residual, como descrito na patente W0161889; ou a forma do sinal óptico, como descrito nas patentes US6515779, US6266170. A deficiência da implementação da compensação de dispersão adaptativa ao detectar a dispersão residual é: a tecnologia é complexa e o método é dificil de ser implementado, e o efeito não linear e a dispersão de modo de polarização (PMD) podem afectar directamente a precisão da detecção da dispersão; para um sinal multi-canal, a informação da dispersão residual de cada canal é necessária para o ajuste de dispersão, e o método é relativamente complicado; a exactidão da detecção da dispersão residual e o tempo de detecção afectam directamente o desempenho do compensador de dispersão adaptativa. A deficiência da implementação da compensação de dispersão adaptativa ao detectar o desempenho de bits errados no sistema é: a detecção de bits errados relaciona-se com o tipo de código e afecta a adaptabilidade do sistema de compensação de dispersão adaptativa; há muitos factores que causam o erro de bit do sistema, o método de implementação da dispersão ajustada de acordo com o desempenho de erro de bit é relativamente complicado; durante o processo de ajuste da compensação da dispersão adaptativa, devem ser feitos habitualmente vários ajustes de acordo com o desempenho do erro de bit, que aumenta o tempo para o ajuste de dispersão. 0 documento EP 1385281 A2 revela um método de monitorização de uma quantidade da variação de dispersão em dois ou mais canais de comprimentos de onda para conhecer a quantidade de influência da dependência da temperatura de uma inclinação de curva de dispersão num sistema de 6 transmissão óptica de multiplexagem por divisão de comprimento de onda. Este documento também revela um método de compensação da dependência do comprimento da onda da dependência da temperatura da dispersão, proporcionando uma dispersão adequada individualmente aos canais ou, resumindo, para todas as larguras de banda baseadas nas quantidades de variação de dispersão monitorizadas. 0 documento EP 1439647 A2 revela um método para um ajuste adequado de um compensador de dispersão sintonizável cujo comprimento da onda central da banda passante muda quando a quantidade da compensação de dispersão muda. A relação entre temperatura para manter o comprimento de onda central constante e a quantidade da compensação da dispersão é armazenada antecipadamente. Depois de controlar a quantidade da compensação de dispersão para obter uma melhor ou óptima qualidade de transmissão, a quantidade de compensação de dispersão é convertida em temperatura de acordo com a relação armazenada e, baseada nisso, a temperatura é controlada para manter o comprimento de onda central constante. 0 documento EP 1580906 A2 revela um método de compensação de dispersão para compensar a dispersão do comprimento de onda que ocorre na linha de transmissão óptica, inclui as etapas de: a) fazer a compensação da dispersão, causando um sinal óptico, fornecido da linha de transmissão, para passar através do compensador de dispersão variável; e b) controlar uma quantidade de compensação de dispersão no compensador de dispersão variável de acordo com a informação de erro de código que corresponde a um tipo de código num sinal de dados recebido da recepção do sinal óptico que sofreu a compensação de dispersão.

Ao todo, se a compensação de dispersão adaptativa for implementada através da detecção directa da dispersão residual, os efeitos de não linear, PMD, e etc. vão afectar 7 directamente a precisão da detecção de dispersão; enquanto o método de detecção indirecta ao aplicar a detecção do erro de bit refere-se à estrutura do frame aplicado pelo sistema, e muitas vezes precisa de ser implementado através de vários ajustes, e o tempo para o ajuste de dispersão é relativamente longo.

Sumário da invenção 0 problema técnico a ser resolvido na presente invenção é oferecer um aparelho para a compensação de dispersão adaptativa e o método do mesmo para superar a deficiência da tecnologia anterior, e o aparelho pode compensar adaptativamente a dispersão do sistema em tempo real e garantir de uma maneira eficaz a qualidade de transmissão do sinal no sistema. A presente invenção faculta um aparelho para a compensação de dispersão adaptativa que é usado para a compensação de dispersão adaptativa no sistema de comunicação óptica, que compreende: fibra óptica de entrada, que é adaptada para a entrada do sinal óptico; um compensador de dispersão sintonizável óptica, que é adaptado para compensar opticamente a dispersão do sinal óptico da fibra óptica de entrada; fibra óptica de saída, que é adaptada para a saída do sinal óptico cuja dispersão é compensada opticamente; uma unidade de sistema de sinalização, que é adaptada para detectar a informação do desempenho de dispersão no canal de sistema de comunicação óptica; uma unidade lógica de controlo, que é adaptada para calcular o valor de ajuste do compensador de dispersão sintonizável óptica de acordo com a informação do desempenho de dispersão detectada pela unidade de sistema de sinalização, controla o compensador de dispersão sintonizável óptica através da realimentação e ajusta a quantidade de compensação de dispersão do compensador óptico de dispersão; em que a dita unidade de sistema de sinalização detecta a informação de desempenho de dispersão no canal de acordo com os relatórios de desempenho oferecidos pelas unidades de rede no dito sistema de comunicação óptica. A presente invenção também oferece um método para a compensação de dispersão adaptativa a ser usada adaptativamente para a compensação de dispersão no sistema de comunicação óptica, compreendendo os seguintes passos de: usar o compensador de dispersão sintonizável óptica para compensar opticamente a dispersão da entrada do sinal óptico e saida do sinal óptico compensado; detectar a informação do desempenho de dispersão no canal do sistema de comunicação óptica; calcular o valor de ajuste do compensador de dispersão sintonizável óptica de acordo com a informação de desempenho de dispersão detectada; controlar o compensador de dispersão sintonizável óptica através da realimentação de acordo com o valor de ajuste e ajustar a quantidade de compensação de dispersão do compensador óptico de dispersão; em que a dita etapa de detecção da informação de desempenho de dispersão é detectar a informação de desempenho de dispersão no canal baseada nos relatórios de desempenho proporcionados pelas unidades de redes no sistema de comunicação óptica.

Em que, a dita etapa de detecção de desempenho de dispersão é detectar através de um sistema distribuído em cada nó no dito sistema de comunicação óptica, com a troca de informação entre os nós a ser feita por um canal físico. A etapa do cálculo do valor de ajuste da compensação de dispersão sintonizável óptica compreende: obter a informação do desempenho de dispersão através da 9 transmissão de sinalização entre os nós quando a troca do desempenho de dispersão é detectada enquanto a topologia de linha pertinente não muda, calculando o valor de ajuste da dispersão do compensador de dispersão sintonizável. A etapa ainda compreende: configurar o compensador de dispersão óptica ao valor correspondente de acordo com o valor de ajuste de dispersão. A etapa de cálculo do valor de ajuste da compensação de dispersão sintonizável óptica inclui: originar uma sinalização para procurar um novo caminho e obter informação de dispersão através de uma transmissão de sinalização entre os nós quando são detectadas variações do desempenho de dispersão do canal e topologia de linha pertinente; depois de ter sido encontrado um novo caminho, calcular o valor de ajuste de dispersão do compensador de dispersão sintonizável baseado na informação de dispersão obtida: a etapa também inclui: enquanto comuta o sistema para um novo caminho, configura o compensador de dispersão óptica para o valor correspondente de acordo com o dito valor de ajuste de dispersão. 0 aparelho para a compensação de dispersão adaptativa e o método do mesmo da presente invenção podem ser aplicados num sistema multi-canal ou de canal único para implementar a compensação da dispersão adaptativa para o sistema multi-canal ou de canal único desde que a dispersão da linha ou dos nós de rede óptica mude.

Breve Descrição dos desenhos A Figura 1 é uma ilustração da compensação de dispersão no sistema de comunicação óptica convencional. A Figura 2 é um diagrama de bloco esquemático da aplicação do compensador de dispersão sintonizável óptica para implementar a compensação de dispersão adaptativa. A Figura 3 é um diagrama de bloco esquemático da aplicação do compensador de dispersão sintonizável eléctrica para implementar a compensação de dispersão 10 adaptativa. A Figura 4 é um diagrama de bloco esquemático do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa de acordo com uma forma de realizaçao da presente invenção. A Figura 5 é um diagrama de bloco da posição do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa no sistema de comunicação óptica de acordo com uma forma de realização da presente invenção. A Figura 6 é um fluxograma do método para a compensação de dispersão adaptativa de acordo com uma forma de realização da presente invenção. A Figura 7 é um diagrama de bloco funcional do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa para implementar a compensação de dispersão adaptativa de canal único no lado do receptor. A Figura 8 é um diagrama de bloco funcional do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa para implementar a compensação de dispersão adaptativa multi-canal no lado do receptor. A Figura 9 é um diagrama de bloco funcional da implementação da compensação de dispersão adaptativa de canal único através do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa e as medidas da compensação eléctrica de dispersão. A Figura 10 é um diagrama de bloco funcional da implementação da compensação de dispersão adaptativa multi--canal através do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa e as medidas da compensação eléctrica de dispersão. A Figura 11 é uma ilustração do aumento da distância de transmissão de sistema após a aplicação da compensação eléctrica de dispersão. A Figura 12 é um fluxograma da implementação da compensação de dispersão adaptativa através do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa. 11

Forma de realização preferida da presente invenção 0 esquema técnico da presente invenção e os seus efeitos benéficos vão tornar-se óbvios através de descrição pormenorizada das formas de realização preferidas relacionadas com as respectivas figuras. 0 conteúdo central da presente invenção é: aplicar a unidade de sistema de sinalização para transmitir a dispersão da linha ou dos nós de rede óptica e a sua troca de informação (nomeadamente, a informação do desempenho de dispersão) em tempo real, e com esta informação de desempenho de dispersão, a unidade lógica de controlo aplica uma estratégia de controlo especifico para calcular o valor de ajuste da compensação de dispersão, controla o compensador de dispersão sintonizável através de realimentação, e ajusta o valor da compensação da dispersão, conseguindo assim o propósito da compensação de dispersão adaptativa. A Figura 4 é um diagrama em bloco estrutural do aparelho para a compensação da dispersão adaptativa em conformidade com a presente invenção. 0 aparelho pode ser aplicado num sistema de um canal e multicanal e compreende cinco partes: fibra óptica de entrada, fibra óptica de saida, compensador de dispersão sintonizável óptica, unidade de sistema de sinalização e unidade lógica de controlo.

Na Figura 4, a fibra óptica de entrada é usada para a entrada do sinal óptico; o compensador de dispersão sintonizável óptica é usado para compensar opticamente a dispersão do sinal óptico da fibra óptica de entrada; a fibra óptica de saida é usada para a saida de sinal óptico para a qual a compensação de dispersão óptica é feita; a unidade de sistema de sinalização é usada para detectar a informação de desempenho de dispersão no canal do sistema de comunicação óptica; a unidade de controlo lógico é usada para calcular o valor de ajuste do compensador de dispersão 12 sintonizável óptica de acordo com a informação do desempenho de dispersão detectada pela unidade de sistema de sinalização, controla o compensador de dispersão sintonizável óptica através de realimentação e ajusta a quantidade de compensação de dispersão do compensador óptico de dispersão. O aparelho para a compensação de dispersão adaptativa em conformidade com a presente invenção pode ser colocado no lado do transmissor, lado do receptor do sistema de comunicação óptica e nos nós de amplificação óptica da linha do sistema. Em que: A unidade lógica de controlo usa certa estratégia de controlo para controlar o compensador de dispersão sintonizável óptica através de realimentação de acordo com a dispersão e troca de informação (nomeadamente, a informação de desempenho de dispersão) detectada pela unidade de sistema de sinalização, ajusta a quantidade da compensação da dispersão do compensador de dispersão sintonizável óptica até que o canal de sinal óptico atinja uma compensação de dispersão óptima. A estratégia da unidade lógica de controlo para controlar o compensador de dispersão sintonizável óptica em que o valor de dispersão a ser configurado para o compensador de dispersão sintonizável é calculado e o ajuste adaptativo da dispersão que é feito pode usar, mas não está limitado, a seguinte estratégia: a dispersão residual do sinal de canal depois de a dispersão adaptativa compensada estar controlada num certo alcance. A unidade de sistema de sinalização pode ser um sistema distribuído distribuído em cada nó do sistema, e a troca de informação entre o nó em que o aparelho para compensação de dispersão adaptativa se situa e a unidade do sistema de sinal de cada outro nó pode ser executada através de um canal físico. A unidade de sistema de sinalização detecta o canal de 13 sinal óptico do nó fonte até ao nó terminal para obter a dispersão e a troca de informação de cada unidade no sistema, e a informação inclui, mas não está limitada, à seguinte informação: a tolerância da dispersão do transmissor, a dispersão residual máxima e mínima permitida pelo receptor; o valor de dispersão aumentado ou diminuído do nó de amplificação óptica comum (sem as funções OXC ou ROADM); o valor de dispersão da linha de fibra óptica; a dispersão equivalente dos efeitos não lineares da linha de fibra óptica, que é usada para descrever a influência causada pelos efeitos não lineares tais como SPM (auto-modulação de fase) e a compressão de impulso causada por efeitos como SPM; o valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com as condições OAD do nó de transporte óptico ROADM; o valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com as condições OXC do nó de transporte óptico OXC; e outras características de dispersão dos nós de rede ou as unidades de rede que causam mudança de dispersão. 0 método para a unidade de sistema de sinalização para detectar a informação de desempenho de dispersão pode ser, mas não está limitado, aos seguintes métodos: A informação de dispersão estática da unidade de rede, compreendendo a tolerância de dispersão do transmissor, a dispersão residual permitida pelo receptor, o valor de dispersão aumentado ou diminuído do nó de amplificação óptica comum (sem as funções OXC e ROADM ); a dispersão da linha de fibra óptica; a dispersão equivalente do efeito não-linear da linha de fibra óptica, e assim por diante, é reportada à unidade de sistema de sinalização por cada unidade de rede de acordo com a informação pré-configurada; 0 valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com as condições OAD do nó de transporte óptico ROADM pode ser a informação de dispersão em condição OAD diferente, reportada por cada unidade de rede à unidade 14 de sistema de sinalização como também às diferentes condições OAD pré-configuradas, e a unidade de sistema de sinalização também analisa para obter o valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com as condições OAD do nó de transporte óptico ROADM; 0 valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com as condições OXC do nó de transporte óptico OXC pode ser a informação de dispersão em condição OXC diferente reportada por cada unidade de rede à unidade de sistema de sinalização como também condições OXC pré-configuradas diferentes, e a unidade de sistema de sinalização também analisa para obter o valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com as condições OXC do nó de transporte óptico OXC. A unidade de sistema de sinalização transmite a dispersão do canal do nó fonte até ao nó alvo e troca informação, e o método para a transmissão de informação pode ser, mas não está limitado, aos seguintes métodos: A unidade de sistema de sinalização pode originar transmissão de informação quando a topologia da linha muda ou a dispersão de certo componente na linha ou no nó de rede óptica muda, e através de troca de informação entre os nós, transmite a informação de desempenho de dispersão dinâmica do canal a ser controlado em cada parte do sistema de rede óptica ao nó em que o aparelho para a compensação de dispersão adaptativa se situa e, finalmente, transmite a informação à unidade lógica de controlo; A unidade de sistema de sinalização também pode originar oportunamente o processo da troca de informação e transmitir de uma maneira oportuna a informação de desempenho de dispersão do canal a ser controlado em cada parte do sistema de rede óptica ao nó em que o aparelho para a compensação de dispersão adaptativa se situa através da troca de informação entre os nós e, finalmente, transmite a informação à unidade lógica de controlo; 15 A unidade de sistema de sinalização também pode originar o processo de transmissão de informação na altura da inicialização do nó, transmite a informação de desempenho de dispersão do canal a ser controlado em cada parte do sistema de rede óptica ao nó em que o aparelho para a compensação de dispersão adaptativa se situa através da troca de informação entre os nós e transmite a informação à unidade lógica de controlo; 0 método de transmissão de informação para a unidade de sistema de sinalização pode ser uma combinação dos métodos supramencionados. 0 compensador de dispersão sintonizável óptica pode ser, mas não está limitado aos seguintes compensadores: vários compensadores de dispersão sintonizável que apliquem CFBG, tecnologia de interferência com étalon de G-T, tecnologia MEMS (sistema micro-electromecânico) , cavidade ressonante de anel PLC e etc., e também pode ser os dispositivos que aplicam cascata de compensadores de dispersão fixa multi-fase e usar o comutador óptico para implementar os diferentes valores de compensação de dispersão, ou quaisquer dispositivos ópticos que possam obter a compensação de dispersão. A Figura 5 é um diagrama de bloco da posição do aparelho que tem a função da compensação de dispersão adaptativa no sistema de comunicação óptica. A compensação da dispersão do sistema é dividida em compensação de dispersão fixa e compensação de dispersão sintonizável óptica. A primeira é usada para compensar estaticamente a dispersão da linha e este último para compensar dinamicamente a dispersão e também inclui compensação de dispersão sintonizável óptica multi-canal e compensação de dispersão sintonizável de canal único. Como mostrado na Figura 5, a compensação de dispersão sintonizável óptica é implementada pelo compensador de dispersão adaptativa, que é o aparelho para a compensação de dispersão sintonizável 16 óptica multicanal ou a compensação óptica de dispersão sintonizável de canal único colocado no lado do transmissor, lado do receptor do sistema de comunicação óptica, ou no nó de amplificação óptica da linha do sistema. A Figura 6 é um fluxograma de adaptativamente compensar a dispersão no canal de sinal óptico pelo aparelho de compensação de dispersão adaptativa, que compreende: ***

Etapa 601: usar o compensador de dispersão sintonizável óptica para compensar opticamente a dispersão dos sinais ópticos de entrada e saida dos sinais ópticos compensados;

Etapa 602: detectar a informação de desempenho de dispersão no canal de sistema de comunicação óptica; Etapa 603: calcular o valor de ajuste na compensação de dispersão sintonizável óptica de acordo com a informação de desempenho de dispersão detectada;

Etapa 604: controlar o compensador de dispersão sintonizável óptica através de realimentação e ajustar a quantidade de compensação de dispersão do compensador de dispersão óptica baseada no valor de ajuste. O aparelho de compensação de dispersão adaptativa da presente invenção usa a informação de dispersão obtida pela unidade de sistema de sinalização para controlar a quantidade de compensação de dispersão do compensador de dispersão óptica. Em que, a unidade de sistema de sinalização troca dinamicamente a informação de dispersão de cada nó na linha e a informação de tolerância de dispersão da fonte óptica, a estrutura da topologia do sistema, as mudanças do caminho de transmissão de certo comprimento de onda ou as mudanças de desempenho de dispersão da fonte óptica causada pela OADM ao nível de comprimento de onda óptico do nó ROADM no sistema, as 17 mudanças do caminho de transmissão de certo comprimento de onda ou as mudanças do desempenho de dispersão da fonte óptica causadas pela ligação cruzada de nível do comprimento de onda óptico do nó OXC. A unidade lógica de controlo calcula a quantidade de compensação de dispersão óptima do compensador de dispersão sintonizável de acordo com a informação transmitida pela unidade de sistema de sinalização e configura o valor de compensação de dispersão do compensador de dispersão sintonizável óptica como o valor óptimo.

As seguintes figuras da Figura 7 à Figura 10 são várias aplicações do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa da presente invenção no sistema: A Figura 7 é um diagrama em bloco funcional do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa para implementar a compensação de dispersão adaptativa de um canal no lado do receptor, que é usado para implementar a função de compensação de dispersão adaptativa de canal único. A Figura 8 é um diagrama em bloco funcional do aparelho para a compensação de dispersão adaptativa para implementar a compensação de dispersão adaptativa multicanal no lado do receptor, que é usado para implementar a função de compensação de dispersão adaptativa multicanal. A Figura 9 é um diagrama de bloco funcional da implementação da compensação de dispersão adaptativa de canal único pelo aparelho para a compensação de dispersão adaptativa e as medidas da compensação de dispersão eléctrica, que é usado para implementar a função de compensação de dispersão adaptativa de canal único; em que o controlo do compensador de dispersão sintonizável eléctrica é controlado pelo desempenho do sinal de um canal através de realimentação. A Figura 10 é um diagrama de bloco funcional da 18 implementação da compensação de dispersão adaptativa multicanal pelo aparelho para a compensação de dispersão adaptativa e as medidas da compensação de dispersão eléctrica, que é usado para implementar a função de compensação de dispersão adaptativa multicanal; em que o controlo do compensador de dispersão sintonizável eléctrica é controlado pelo desempenho do sinal de canal único através de realimentação. 0 compensador de dispersão sintonizável eléctrica mostrado na Figura 9 e na Figura 10 pode ser usado para aumentar a capacidade de tolerância do receptor da dispersão residual. A Figura 11 é uma ilustração da aplicação da medida de compensação de dispersão eléctrica para estender a distância de transmissão do sistema de 10 Gb/s, e isso pode ser visto para a fonte óptica modulada LiNb03, a distância de transmissão de fibra óptica regular é de cerca de 80 km antes da aplicação da compensação de dispersão eléctrica e se estende a 120 km após a aplicação da compensação de dispersão eléctrica.

Nas aplicações práticas, há vários tipos de processos para a compensação de dispersão adaptativa efectuados pelo aparelho de compensação de dispersão adaptativa da presente invenção. A Figura 12 é um fluxograma de um deles.

Em primeiro lugar, cada nó no sistema detecta quer o desempenho de dispersão do nó quer a topologia de linha relacionada com o canal que precisa ou não de ser mudado (etapa 1201) .

Se somente o desempenho de dispersão mudar, a unidade de sistema de sinalização origina uma sinalização e transmite a informação de dispersão única e outra informação da rede relacionada com o canal ao nó controlado do compensador de dispersão adaptativa, calcula o valor de ajuste de dispersão do compensador de dispersão sintonizável, de acordo com a informação de dispersão, e configura o compensador de dispersão sintonizável como o 19 valor correspondente quando a informação da dispersão de cada nó de rede é completamente trocada;

Se a topologia da linha também mudar e for preciso um novo caminho para fazer o restauro ou comutação de protecção, o sistema de sinalização inicia o processo de sinalização para procurar um novo caminho e troca a informação de dispersão única da rede relacionada com o canal do nó controlado do compensador de dispersão adaptativa (Etapa 1202).

Caso seja encontrado um novo caminho, e a informação de dispersão de cada nó da rede seja completamente trocada, é determinado (etapa 1203).

Após a informação de dispersão de cada nó ser completamente trocada e um caminho adequado ser encontrado, o valor de ajuste de dispersão do compensador de dispersão sintonizável é calculado de acordo com a informação de dispersão (etapa 1204) . O compensador de dispersão sintonizável é configurado como o valor correspondente enquanto o sistema é comutado para o novo caminho (etapa 1205) .

Como antes mencionado, a unidade de sistema de sinalização detecta e transmite a dispersão e a mudança de linha de cada canal do sistema. O desempenho da dispersão dos respectivos componentes no sistema de comunicação óptica refere-se ao canal com o correspondente comprimento de onda, e o desempenho de dispersão conclui os seguintes aspectos:

Tolerância de dispersão do transmissor CTX; A dispersão residual minima Cmín e a dispersão residual máxima Cmax permitidas pelo receptor; 0 valor de ajuste de dispersão do compensador de dispersão sintonizável Cadj; O valor de dispersão aumentado ou diminuído do nó de

amplificação óptica comum (sem as funções OXC ou ROADM ) Qto/ 20 A dispersão da linha de fibra óptica Cu que é usada para descrever o valor de dispersão da linha; A dispersão equivalente do efeito não linear da linha de fibra óptica CNL1 que é usada para descrever a influência causada pelo efeito não linear tal como SPM; uma vez que a compressão de impulso causada pela SPM é semelhante ao efeito causado pela dispersão, este item é listado aqui; 0 valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com a condição OAD do nó CNEj de transporte óptico ROADM; O valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com a condição OXC do nó CN£j de transporte óptico OXC; A unidade de sistema de sinalização é um sistema distribuído distribuído em cada nó de rede óptica no sistema. A troca de informação entre o nó de rede óptica onde o aparelho de compensação de dispersão adaptativa se situa e a unidade de sistema de sinalização entre cada nó de rede óptica é feita através de um certo canal físico. E há vários canais físicos. O objectivo principal do aparelho e método da presente invenção é realimentar o desempenho de dispersão de cada parte do sistema do canal em que a dispersão muda para o nó, onde o compensador de dispersão sintonizável se situa através da troca de informação entre os nós, quando a condição de topologia da linha muda ou a dispersão de algum componente na linha ou subsistema do nó de rede óptica muda. A unidade lógica de controlo aplica certa estratégia para calcular o valor de dispersão necessário para ser configurado para o compensador de dispersão sintonizável e configura o valor de compensação de dispersão do compensador de dispersão sintonizável para a sua posição óptima para implementar o ajuste de dispersão adaptativa de acordo com as mudanças da dispersão de cada canal no 21 sistema e as mudanças da dispersão na linha obtida pelo sistema de sinalização. Há várias estratégias de compensação de dispersão para o compensador de dispersão sintonizável, e o mais simples é ajustar a quantidade de compensação de dispersão do compensador de dispersão para controlar o valor de dispersão residual Cresldual do sistema para o qual a compensação de dispersão foi realizada a um certo alcance (Cmin~Cm0X).

CmUual = CT* *C«« -XCU -ZC^ 'SCOW i i J in ^ ^residual ^ ^n» 0

Deve ser entendido que embora a invenção tenha sido descrita com referência especifica às formas de realização preferidas, o verdadeiro âmbito da invenção não deve ser limitado a isso. As pessoas especializadas na tecnologia baseada no conceito técnico da presente invenção podem fazer várias modificações e alterações, e é suposto que todas estas modificações e alterações sejam incluídas no âmbito de protecção das reivindicações em anexo. Aplicabilidade Industrial

Um aparelho para a compensação de dispersão adaptativa e o método do mesmo de acordo com a presente invenção para superar a deficiência da técnica anterior, compensa adaptativamente a dispersão do sistema em tempo real, garante de uma maneira eficaz a qualidade da transmissão dos sinais no sistema e pode ser aplicado a sistema de canal único ou multicanal para implementar a compensação de dispersão adaptativa desde que a dispersão da linha ou dos nós na rede óptica mude. 22

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de referências citadas pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente Europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente citados na descrição • WO 161889 A [0011] • US 6515779 B [0011] • US 6266170 B [0011] • EP 1385281 A2 [0012] • EP 1439647 A2 [0013] • EP 1580906 A2 [0014]

Claims (14)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um aparelho de compensação de dispersão adaptativa usado para a compensação de dispersão adaptativa num sistema de comunicação óptica, o aparelho compreende: Uma fibra óptica de entrada, que é adaptada para a entrada de sinais ópticos; um compensador de dispersão sintonizável óptica, que é adaptado para compensar opticamente a dispersão dos sinais ópticos que provêm da fibra óptica de entrada; fibra óptica de saída, que é adaptada para a saída dos sinais ópticos cuja dispersão é compensada opticamente; uma unidade lógica de controlo, que é adaptada para calcular um valor de ajuste do compensador de dispersão sintonizável óptica, controlar o dito compensador de dispersão sintonizável óptica através de realimentação e ajustar uma quantidade de compensação de dispersão do dito compensador de dispersão sintonizável óptica; caracterizado por o aparelho compreender ainda: uma unidade de sistema de sinalização, que é adaptada para captar informação de desempenho de dispersão num canal do dito sistema de comunicação óptica de acordo com a informação de desempenho de dispersão oferecida por unidades de rede no dito sistema de comunicação óptica; e no qual a unidade lógica de controlo é adaptada para calcular o valor de ajuste do compensador de dispersão sintonizável óptica de acordo com a informação de desempenho de dispersão detectada pela unidade de sistema de sinalização.

2. 0 aparelho da revindicação 1, no qual a dita unidade de sistema de sinalização é um sistema distribuído, 2 incluindo várias subunidades de sistema de sinalização distribuídas em cada nó do dito sistema de comunicação óptica e a troca de informação entre as subunidades do sistema de sinalização em cada nó é feita através de um canal físico.

3. 0 aparelho da reivindicação 1, em que a informação de desempenho de dispersão detectada pela dita unidade de sistema de sinalização no canal inclui a seguinte informação ou qualquer combinação das mesmas: tolerância de dispersão de um transmissor; dispersões residuais mínima e máxima autorizadas por um receptor; dispersão aumentada ou diminuída de um nó de amplificação óptica comum; dispersão da linha de fibra óptica; dispersão equivalente de efeitos não lineares da linha de fibra óptica; valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com inserção/ extração óptica, OAD, condições de Multiplexador de inserção/extracção óptica reconfigurável, ROADM, nó de transporte óptico; valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com ligação cruzada óptica OXC, condições de ligação cruzada óptica, OXC, nó de transporte óptico.

4. 0 aparelho da reivindicação 1, em que a dita unidade de sistema de sinalização troca ainda a informação de desempenho de dispersão captada, com a dita unidade lógica de controlo.

5. 0 aparelho da reivindicação 4, em que a dita unidade de sistema de sinalização troca a informação de desempenho de dispersão do canal óptico com a unidade 3 lógica de controlo do nó no qual o compensador de dispersão sintonizável se situa através de uma interacção de sinalização entre os nós quando uma condição de topologia de uma linha do dito sistema de comunicação óptica troca ou um indice de dispersão de um certo componente na linha ou um nó de rede óptica muda.

6. 0 aparelho da reivindicação 4, em que a dita unidade de sistema de sinalização transmite de forma cadenciada a informação de desempenho de dispersão do canal óptico à unidade lógica de controlo do nó em que o compensador de dispersão sintonizável se situa através da interacção de sinalização entre os nós.

7. 0 aparelho da reivindicação 4, em que a dita unidade de sistema de sinalização envia a informação de desempenho de dispersão do canal óptico à unidade lógica de controlo do nó, em que o compensador de dispersão sintonizável óptica se situa, através da troca de informações entre os nós quando o nó, em que o compensador de dispersão sintonizável óptica se situa, inicializa.

8. 0 aparelho da reivindicação 1, em que o dito compensador de dispersão sintonizável óptica é um compensador de dispersão sintonizável que aplica uma grelha de Bragg para fibra óptica chirped, uma tecnologia de interferência com étalon de Gires-Tournois, uma tecnologia de sistema micro-electromecânico ou circuito de onda luminosa planar, PLC, tecnologia de cavidade ressonante com um anel, ou um dispositivo que aplique uma cascata de compensadores de dispersão fixa com múltiplas fases e usa um comutador óptico para efectuar uma quantidade diferente de compensação de dispersão.

9. Um método para compensação de dispersão adaptativa 4 a ser usado para uma compensação de dispersão adaptativa num sistema de comunicação óptica, o método que compreende as seguintes etapas: usar um compensador de dispersão sintonizável óptica para compensar opticamente a dispersão de sinais ópticos da entrada e sar os sinais ópticos compensados (601); calcular um valor de ajuste de compensação de dispersão ópticacompensação de dispersão sintonizável óptica; controlar o compensador de dispersão sintonizável óptica através de realimentação de acordo com o valor de ajuste e ajustar uma quantidade de compensação de dispersão do dito compensador de dispersão sintonizável óptica (604); caracterizado por o método compreender ainda a etapa de: captar informação de desempenho de dispersão num canal do dito sistema de comunicação óptica (602) baseada em relatórios de desempenho oferecidos por unidades de rede no sistema de comunicação óptica; e no qual a etapa de cálculo compreende calcular o valor de ajuste da compensação de dispersão ópticacompensação de dispersão sintonizável óptica de acordo com a informação de desempenho de dispersão detectada (603).

10. O método da reivindicação 9, em que a dita etapa de detecção de desempenho de dispersão é para captar através de um sistema distribuído que está distribuído em cada nó no dito sistema de comunicação óptica, e a troca de informações entre os nós é feita através de um canal físico.

11. O método da reivindicação 9, em que a dita informação de desempenho de dispersão detectada inclui a 5 seguinte informação ou qualquer outra combinação destas: tolerância de dispersão de um transmissor; dispersões residuais minima e máxima permitidas por um receptor; Dispersão aumentada ou diminuída de um nó de amplificação óptica comum; dispersão de linha de fibra óptica; dispersão equivalente de efeitos não lineares da linha de fibra óptica; valor de dispersão incrementado e decrementado de cada canal relacionado com inserção/ extração óptica, OAD, condições dde Multiplexador de inserção/extracção óptica reconfigurável ROADM, nó de transporte óptico; valor de dispersão aumentado ou diminuído de cada canal relacionado com ligação cruzada óptica OXC, condições de ligação cruzada óptica, OXC, nó de transporte óptico.

12. 0 método da revindicação 9, em que: a dita etapa de cálculo de valor de ajuste da compensação de dispersão sintonizável óptica inclui: obter a dita informação de desempenho de dispersão através de uma transmissão de sinalização entre os nós quando é detectada uma mudança do desempenho de dispersão do canal enquanto a topologia de linha relevando não muda, e calcular o valor de ajuste de dispersão do compensador de dispersão sintonizável; a dita etapa de controlo do compensador de dispersão sintonizável óptica através de realimentação inclui: configurar o dito compensador de dispersão sintonizável óptica para um valor correspondente de acordo com o dito valor de ajuste de dispersão.

13. 0 método da reivindicação 9, em que: a dita etapa de cálculo de valor de ajuste da compensação 6 de dispersão sintonizável óptica inclui: originar uma sinalização para procurar um novo caminho e obter a dita informação de desempenho de dispersão através de uma transmissão de sinalização entre os nós quando são detectadas mudanças do desempenho de dispersão do canal e da topologia de linha relevante; depois de ter sido encontrado um novo caminho, calcular o valor de ajuste de dispersão do compensador de dispersão sintonizável baseado na informação de dispersão obtida; a dita etapa de controlo do compensador óptico de dispersão sintonizável através de realimentação inclui: configurar o dito compensador de dispersão sintonizável óptica para um valor correspondente de acordo com o dito valor de ajuste de dispersão quando o sistema comuta para o novo caminho.

14. 0 aparelho da reivindicação 9, em que o dito compensador de dispersão sintonizável óptica é um compensador de dispersão sintonizável que aplica grelha de Bragg em fibra óptica chirped, ou uma tecnologia de interferência com étalon de Gires-Tournois, ou uma tecnologia de sistema micro-electromecânico, ou uma tecnologia de cavidade ressonante com anel PLC (Circuito Lightwave planar), ou um dispositivo que aplique uma cascata de compensadores de dispersão fixa com múltiplas fases e usa um comutador óptico para implementar uma quantidade diferente de compensação de dispersão.