SE512370C2 - Anordning och förfarande för att uppskatta total bruseffekt - Google Patents

Anordning och förfarande för att uppskatta total bruseffekt

Info

Publication number
SE512370C2
SE512370C2 SE9802391A SE9802391A SE512370C2 SE 512370 C2 SE512370 C2 SE 512370C2 SE 9802391 A SE9802391 A SE 9802391A SE 9802391 A SE9802391 A SE 9802391A SE 512370 C2 SE512370 C2 SE 512370C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
power
output power
amplifier
wavelength
total
Prior art date
Application number
SE9802391A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9802391D0 (sv
SE9802391L (sv
Inventor
Bengt Johansson
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9802391A priority Critical patent/SE512370C2/sv
Publication of SE9802391D0 publication Critical patent/SE9802391D0/sv
Priority to ES99933362T priority patent/ES2249898T3/es
Priority to AT99933362T priority patent/ATE303020T1/de
Priority to PCT/SE1999/001121 priority patent/WO2000002331A1/en
Priority to US09/720,668 priority patent/US6507420B1/en
Priority to EP99933362A priority patent/EP1095475B1/en
Priority to DE69926897T priority patent/DE69926897T2/de
Publication of SE9802391L publication Critical patent/SE9802391L/sv
Publication of SE512370C2 publication Critical patent/SE512370C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29Repeaters
    • H04B10/291Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
    • H04B10/0795Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
    • H04B10/07955Monitoring or measuring power

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

20 25 30 512 370 »f 2 problem om antalet kanaler ändras - avsiktligt eller vid fel.
Det kan därför vara önskvärt att kunna reglera uteffekten. Den förstärkarens uteffekt, optiska och därmed förstärkning, kan regleras genom att justera effekten på pumplasern.
I det svenska patentet SE 506403 visas hur detta kan ske genom en àterkopplad reglerkrets där kanaluteffekten från förstärkaren används som ärvärde och jämförs med den önskade kanaluteffekten, till pumplasern som ändrar varefter felet återförs sin, och följaktligen också förstärkarens, uteffekt beroende pà felet.
I den svenska patentansökan SE 9703000-l (opublicerad vid inlämnandet av föreliggande ansökan) visas hur kanaluteffekten i detta sammanhang kan fås genom att dividera den totala uteffekten från en förstärkare med antalet kanaler som passerar förstärkaren. Antalet kanaler fås genom att mellan noderna i nätet skicka information om antalet kanaler i en genom att i varje nod justera övervakningskanal och informationen genom att lägga till antalet tillagda (added) och kanaler. dra ifrån antalet borttagna (dropped) Ett problem med denna lösning är att den totala uteffekten, hur kommer att innehålla ett visst mått brus, som i kallas ASE-brus (Amplified Detta brus genereras framför allt i de den än mäts, optiska sammanhang brukar Spontaneous Emission). optiska förstärkarna. On1 ett flertal förstärkare är kopplade efter varandra, om antalet kanaler är lågt och/eller signalerna in till förstärkarna är låga kan ASE-bruset orsaka ett fel i beräkningen av kanaluteffekten.
Den mest kritiska tidpunkten i ett WDM-system är följaktligen vid uppstart, eftersom uppstart normalt sker med en kanal. I detta fall kan felet efter ett antal förstärkare att vara i storleksordningen några dB. Felet minskar signifikant när den andra kanalen läggs till och för små nätverk upp till tio noder kan detta vara tolerabelt. Men i punkt-till-punktapplikationer där avståndet mellan noderna, och således också förstärkarna, 10 15 20 25 30 1512 370 e--,. 3 är större och följaktligen signalen in till förstärkarna har lägre ineffekt kommer felet i uteffekt att bli signifikant.
Det finns förstås försök att mäta eller beräkna ASE-bruset. I EP 0 594 l78 d v s det tillagda bruset i dB, den europeiska patentansökan visas ett en- kanalssystem där brusfaktorn, beräknas i. en förstärkare. Efter varje förstärkare i. systemet sitter ett första bandpassfilter som utanför signalvåglängden d v s det Mellan filtrerar bort det utbredda bruset (propagating ASE), sammanlagda bruset som genererats i flera förstärkare. förstärkaren och bandpassfiltret tappas ljus av till ett andra skild Eftersom, det är underförstått att det före bandpassfilter med en våglängd väsentligt från signalvåglängden. förstärkaren sitter en annan förstärkare med ett motsvarande första bandpassfilter, så kommer ljuset som tappas av till det andra bandpassfiltret enbart att innehålla utbrett brus med våglängder runt signalvåglängden, varför det utbredda bruset filtreras bort i det andra bandpassfiltret. Ljuset som kommer ut från det andra bandpassfiltret blir följaktligen proportionellt enbart mot bruset som genererats i den närmaste förstärkaren.
För att beräkna brusfaktorn mäts sedan också förstärkarens in- och uteffekt, används för varefter en komplicerad formel beräkningen.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett problen1 med nämnda ansökningen EP O 594 178 är att den inte fungerar något vidare för syftet uppfinningen i den att beräkna kanaluteffekten i ett WDM-system. Det gör den inte eftersom om man i ett system med flera våglängder skulle sätta in ett motsvarande första bandpassfilter runt de använda våglängderna skulle det bli kvar en hel del utbrett brus mellan våglängderna och eftersom det utbredda bruset är större än det genererade bruset i en enda förstärkare så skulle det inte vara till särskilt mycket nytta att beräkna och dra ifrån enbart det genererade bruset. 10 15 20 25 30 512 570 la 4 Syftet med föreliggande uppfinning är att uppskatta det totala bruset, d v s genererat plus utbrett brus, i en punkt i ett WDM- system, framför allt vid utgången pà en optisk förstärkare.
Ett annat syfte är att använda det uppskattade totala bruset för beräkning av signaluteffekten, d v s den totala uteffekten utan brus, från en förstärkare.
Ett tredje syfte är att använda signaluteffekten för att reglera förstärkarens kanaluteffekter.
Syftet uppnås och problemen med hittillsvarande teknik löses genom insikten att det totala bruset kan uppskattas som en konstant gånger effekten vid en mätvåglängd som inte är en av signalvåglängderna, men som likväl ligger inom vàglängdsbandet som överförs mellan de olika noderna. Signaluteffekten fràn en förstärkare kan då erhållas genom att förstärkarens totala uteffekt minskas med konstanten gånger förstärkarens uteffekt vid nämnda mätvàglängd.
För bästa optimering väljs konstanten experimentellt för varje förstärkare genom att koppla in förstärkaren i systemet, men utan att överföra någon signaleffekt, varefter konstanten justeras tills förstärkarens totala uteffekt minus konstanten gånger förstärkarens uteffekt vid nämnda mätvåglängd är lika med noll. Företagna experiment visar att bruset dessutom ökar med varför det allra mest optimala är att ta hänsyn Dock förstärkningen, även till förstärkningen vid injusteringen av konstanten. fås för de flesta tillämpningar tillräckligt bra resultat även med en generell kompensering med konstant som är schablonmässigt vald för flera förstärkningar.
Fördelen är att bruset kan uppskattas på ett mycket enkelt och billigt sätt.
I en utföringsform används signaluteffekten för att reglera kanaluteffekten från en förstärkare. Detta åstadkoms genom att divideras med antalet kanaler signaluteffekten som passerar 10 15 20 25 7512 570 + 5 förstärkaren så att en àstadkoms, genomsnittlig kanalsignaluteffekt vilken följaktligen är bruskompenserad, och som kan användas för att reglera förstärkaren så sonl beskrivs i den svenska patentansökan SE 9703000-1.
Fördelen är att regleringen blir mer precis och tillförlitlig än utan bruskompensering.
FI GURBE SKRIVNING Figur 1 visar ett översiktlig bild över hur ett WDM-system kan se ut.
Figur 2 visar' ett diagram över total uteffekt fràn en förstärkare som funktion av våglängd, uppmätt vid olika ineffekter och förstärkningar och med en kanal vid 1550 nm.
Figur 3 visar ett diagram med motsvarande x- och y-axlar som figur 1, men utan ineffekt till förstärkaren, d v s enbart brus visas.
Figur 4 visar ett diagram med motsvarande x- och y-axlar som figur l, vid en ineffekt på -15 dBm och en förstärkning pà 16 dB, med en kompensering enligt uppfinningen, optimerad för en förstärkning av 16 dB. De olika kurvorna representerar 1-7 seriekopplade förstärkare.
Figur 5 visar ett diagram över felet mellan beräknad eller total uteffekt och reell uteffekt för ingen, generell och förstärkningsoptimerad kompensering.
Figurerna 6a-d visar scheman över olika utföringsformer av uppfinningen.
Figur 7 visar ett schema över ett exempel där uppfinningen används i en kanaleffektsreglering.
Figur 8 visar ett flödesschema över exemplet i figur 7. 10 15 20 25 30 1512 370 j 6 _ Fönsnmsxm Urrönrussrommn Figur 1 visar en schematisk och översiktlig bild över ett exempel hur ett WDM-system (Wavelength Division Multiplex) kan se ut. Sex noder 71 är sammanbundna med en bidirektionell buss 72. I varje nod finns det minst en förstärkare 51 med en total och en total uteffekt Pmmmt. Övriga detaljer i En nod 71 kan innehålla fler än en förstärkare 51 och förstärkare 51 kan ineffekt Pintot noderna 71 kan variera och visas därför inte. förekomma även mellan noderna 71.
Det finns många tillfällen då det är önskvärt att kunna mäta eller beräkna ASE-bruset i ett WDM-system. Ett exempel skulle kunna vara att helt enkelt vilja (Amplified Spontaneous Emission) kontrollera signalkvaliteten genom att titta på brusnivàerna i systemet. Ett annat exempel är för att kunna kompensera bort bruset från signalerna eller för att göra olika typer av beräkningar och regleringar.
Det skulle i och för sig vara möjligt att mäta ASE-bruset, men det skulle bli dyrt.
ASE-bruset som alstras i en specifik förstärkare på grundval av Det skulle också vara möjligt att beräkna förstärkarens förstärkning och brusfaktor, men det fungerar inte när vi har flera förstärkare efter varandra. Enligt uppfinningen utnyttjas istället en metod att uppskatta bruset.
I figur 2 visas ett diagram med uppmätta kurvor för uteffekt Pmmmt från den optiska förstärkaren 51 som funktion av olika våglängder Ä där en kanal med 1550 nm våglängd sänds. Kurvorna är uppmätta med en bandbredd på 0,1 nm. Förstärkaren innehåller ett filter för våglängder lägre än 1530 nm, vilket förklarar kurvornas utseende i början och är egentligen inte relevant i sammanhanget. För att åskådliggöra teorin förutsätts i figur 2 och 3 att bara en förstärkare är inkopplad i systemet.
Av de tre översta, till största delen sammanfallande, kurvorna 1, 2, 3 har vid våglängden 1550 nm, kurvan 1 en ineffekt på 10 15 20 25 30 ~512 570 i 7 -15 dBm och en uteffekt Pmnl på 11 dBm, -25 dBm och en uteffekt Pang på 1 dBm, och kurvan 3 en ineffekt på -30 dBm och en uteffekt -4 dBm, kurvan 2 en ineffekt på Pmmg pà d v s i alla tre fallen en förstärkning på 26 dB. Teoretiskt sett borde dessa tre Poutg, på 11 dBm, 1 dBm respektive -4 dBm vid våglängden 1550 nm. Resten är ASE-brus 3 enbart visa en topp Pmmh kurvor 1, 2, Pmmg, som har genererats i förstärkaren och är som mest -20 dBm per 0,1 nm.
Det visar sig alltså enligt figur 2 att ASE-bruset är proportionellt mot förstärkningen. Trots skillnaden i in- respektive uteffekt på de tre översta kurvorna 1, 2, 3, blir nivån i princip densamma utom i själva toppen. Toppvärdet Pmmh Pmng, Pam; är svàravläst i kurvorna och har därför markerats i figuren, men det är á andra sidan bruset som är det viktiga i sammanhanget.
Proportionaliteten ses också på de följande kurvorna: De två följande kurvorna 4, 5 är uppmätta vid en ineffekt på -20 dBm respektive -25 dBm och en uteffekt på +l dBm respektive -4 dBm, vilket gör en förstärkning på G = 21 dB. Nästa kurvpar 6, 7 är uppmätt vid en ineffekt pà -15 dBm respektive -20 dBm och en uteffekt på +l dBm respektive -4 dBm, vilket gör en förstärkning på G = 16 dB. Den nedersta kurvan 8 slutligen är uppmätt vid en -4 dBm, Det syns tydligt hur bruset ökar med ineffekt pà 15 dBm och en uteffekt på förstärkning pà G = ll dB. vilket gör en ökad förstärkning, oberoende av signalens in- och uteffekt.
I figur 3 visas huvudsakligen samma diagram som i figur 2, fast förstärkaren är utan insignal. De olika kurvorna ll, 12, 13, 14, 15, 16, 17 är uppmätta för olika pumpströmmar, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 mA, vilket Krumelurerna i början av den nedersta kurvan 17 uppifrån och ned motsvarar olika förstärkning. beror på att det ligger på gränsen för vad som är mätbart och saknar alltså betydelse. 10 15 20 25 30 -512 370 - i» 8 _ Det syns i både figur 2 och 3 att bruseffekten för en specifik pumpström är någorlunda konstant inom ett brett vàglängdsområde Ä z 1538-1562 nm.
Detta gör att det är lämpligt att mäta brusnivån någonstans inom detta våglängdsområde, dock med undantag för de våglängder som används för att skicka data i kanaler, d v s signalvàglängderna. Som ett exempel kan ett antal signalvàglängder ligga mellan 1545 och 1559 nm, medan mätområdet ligger vid lm z 1540-1542 nm. Det är naturligtvis möjligt att mäta brusnivån någonstans mellan kanalerna också, om. de inte ligger allt för tätt.
Följaktligen skulle vi kunna använda följande formel för att enligt uppfinningen beräkna den totala signaluteffekten Pam: Pour = Poutcøc ' IVP; (1) där Pmmwt är total uteffekt inklusive brus, PÄ är effekten vid en viss mätvàglängd Km, t ex 1541 nm enligt figur 3, och k är en konstant. För bästa optimering väljs konstanten k experimentellt för varje förstärkare genom att koppla in förstärkaren i men utan att överföra någon signaleffekt, tills som i figur totala systemet, 3, varefter konstanten justeras förstärkarens uteffekt Pmmwt minus konstanten k gånger förstärkarens uteffekt P, vid nämnda mätvàglängd km är lika med noll. Eftersom konstanten k dessutom varierar med förstärkningen är det allra mest optimala att ta hänsyn även till detta vid injusteringen av konstanten.
Fungerar detta även för kaskadkopplade förstärkare, det vill säga i ett system med mer än en nod? Jo, experiment visar att om kurvor motsvarande dem i figur 2 och 3 mäts upp för fler än en förstärkare får kurvorna ett likartat utseende som i figur 2 och 3, fast med högre bruseffektnivàer givetvis. Varje förstärkare bidrar med ungefär lika mycket brus och bruseffekten ökar följaktligen proportionellt med antalet förstärkare. Detta syns för övrigt i figur 5, som kommer att beskrivas längre fram. 10 15 20 25 30 512 570 _ ï~ 9 _ I figur 4 visas ett diagram över total uteffekt Puma* som funktion av våglängd Ä 'vid en förstärkning på 16 dB och en insignal med en ineffekt på -15 dBm vid Ä = 1550 nm och med en sambandet (1) Den nedersta kurvan 27 gäller för en kompensationskrets enligt optimerad för en förstärkning på 16 dB. näst nedersta 26 etc 25, 24, 23, översta kurvan 21 som gäller för sju kaskadkopplade förstärkare. ensam gäller för två 22 upp till den förstärkare, den kaskadkopplade förstärkare, Kompensering är gjord med hjälp av en effektmätning vid en mätvàglängd Än z 1540-1542 nm.
Onx man med en kompensering optimerad för en förstärkning av 16 dB i istället skulle förstärkning på 25 dB i varje förstärkare blir kurvorna inte lika bruseffekten varje förstärkare använda en figur 4 och lika tillförlitlig, kompenseringen inte blir lika bra som för förstärkarna i figur horisontella som i uppskattningen av följaktligen inte varför 4, men resultatet som fås när en kompensering för fel förstärkning används blir ändå mycket bättre än utan någon kompensering alls.
Figur 5 visar ett diagram över absolutvärdet av fel i beräknad uteffekt AP i dB som funktion av antalet N seriekopplade förstärkare. Kurvorna är beräknade vid en förstärkning av 16 dB och en ineffekt på -15 dBm för en kanal. Den översta kurvan 41 visar hur stort felet blir utan någon kompensationskrets, d v s skillnaden mellan uteffekt med brus och utan. Efter sju förstärkare är felet uppe i 1 dB. Om förstärkningen hade varit större hade felet blivit ännu större. stort felet blir om en Den mellersta kurvan 42 visar hur kompensationskrets enligt sambandet (1) används med konstanten k schablonmässigt optimerad för alla förstärkningar, d v s kurvan visar skillnaden mellan beräknad uteffekt kompenserad för brus Den nedersta kurvan 43 slutligen felet och reell uteffekt utan brus. visar på samma sätt hur stort blir om en 10 15 20 25 30 4512 370 10 , kompensationskrets arbetande enligt (1) används med konstanten k förstärkningen 16 dB, d v s den använda bästa optimerad för förstärkningen. Som synes fås kompensationen vid en kompensation som är optimerad för den förstärkning som används enligt kurvan 43, men även med en generell kompensering enligt kurvan 42 blir resultatet betydligt bättre än utan kompensering enligt kurvan 41.
Hittills har vi teoretiskt visat hur en nätvåglängd inom det överförda våglängdsområdet, men utanför signalvàglängderna kan användas för att uppskatta den totala brusniván och vi skall nu Detta visas i visa hur detta kan implementeras i praktiken. figurerna 6a-d.
Figurerna 6a-d visar den optiska förstärkaren 51, med den totala ineffekten Pnmot och den totala uteffekten Pmfihn. En del av ljuset pá förstärkarens 51 utgång tappas av i en optokopplare 52 kompenseringskretsen 53 till en kompenseringskrets 53. I utfilteras vàglängdseffekten P1 runt en bestämd mätvåglängd lm, 1541 nm, reflektivt vàglängdsberoende och 6b, ett genom att t ex använda ett filter t ex 54a, som i figur 6a våglängdsdelningsberoende filter 54b, som i figur 6c eller ett 54c, som i figur 6d. Våglängdseffekten P, läses av vàglängdsberoende bandpassfilter tillsammans med en optokopplare 61, med en fotodiod 56, och multipliceras med en konstant k, antingen med en variabel förstärkare 57, som i figur 6a, eller digitalt, som i figur 6b, där en mikroprocessor 60 eller liknande används. Därigenom fås den uppskattade bruseffekten k-PÄ.
Naturligtvis går det att uppskatta bruseffekten på andra ställen i systemet än på utgången från en förstärkare. Om det bara är signalkvaliteten i systemet är det önskvärt att uppskatta möjligt att läsa av den beräknade brusniván k-Pl var som helst i princip. Om det däremot är önskvärt att bruskompensera en uteffekt från en förstärkare, så beräknas självklart signal- 10 15 20 25 30 »512 370 1» j: ll _ uteffekten Pmn Pmnwt - k-P1 enligt (1) på den förstärkarens utgång.
Signaluteffekten beräknas i figur 6a genom att den totala uteffekten Pmmwt läses av med en fotodiod 55 och matas in på plusingàngen av en differentialförstärkare 58, medan den beräknade bruseffekten k-P, matas in pà minusingàngen på samma differentialförstärkare 58. Detta ger signaluteffekten Pmm = Pmmun - k-PÅ på differentialförstärkarens 58 utgång.
I figur 6b däremot läses den totala uteffekten Pmmmt av med fotodioden 55 och matas in i mikroprocessorn 60 varefter beräkning enligt (1) sker. I figurerna 6c och 6d kan vilken som helst. av utföringsformerna i. 6a och Go komplettera figurerna nedanför filtren 54b, 54c.
Det kan också vara önskvärt att göra en tillförlitlig beräkning av en genomsnittlig uteffekt pà varje kanal utan brus, låt oss kalla det för kanalsignaluteffekt. Detta kan behövas för att göra en reglerkrets för en förstärkare, vilket beskrevs i teknikens ståndpunkt ovan. Dà är det möjligt att göra en koppling t ex som i figur 7. En erbiumdopad fiber 51, arbetande som den optiska förstärkaren, styrs av en pumplaser 62. En första detektor 63 läser den totala optiska effekten Phan pà ingången av den erbiumdopade fibern 51 och skickar värdet till ett framkopplingsblock 64. Från framkopplingsblocket 64 sänds en framkopplingsärvärdessignal (feed-forward process demand signal) PF, vilken styr den erbiumdopade fibern 51 genom att styra uteffekten Pmmmt från pumplasern 62.
Framkopplingsblocket 64 uppvisar en företrädesvis icke-linjär funktion av den totala optiska effekten och kan realiseras med hjälp av t ex ett analogt icke-linjärt nät. Ett annat alternativ är att lösa det digitalt genom att t ex A/D-omvandla Detta den optiska ineffekten till t ex ett åtta-bitarsord. åtta-bitarsord kan sedan användas genonl att olika värden av åtta-bitarsordet pekar på olika minnesadresser i ett minne. 10 15 20 25 30 512 370 '- 12 Återkopplingen fungerar, såsonm visas i. fig 8, genonl att den steg 101.
Därefter beräknas signaluteffekten Pmn av den uppfinningsenliga erbiumdopade fiberns 51 totala uteffekt Pmmmt mäts, kompenseringskretsen 53, genom att, som tidigare beskrivits, filtrera ut våglängdseffekt P1 vid en viss våglängd, steg 102, att multiplicera våglängdseffekten P, med en konstant k, 103, och att bruseffekt, steg total steg 104 för att till ett subtrahera resultatet, vilket motsvarar från den totala uteffekten Pmmtu, få signaluteffekt Pmm. Signaluteffekten Pmn matas återkopplingsblock 67, steg 105, där signaluteffekten Pwt divideras med antalet kanaler n, därigenom alstrande ett ärvärde (process value) PV i form av kanalsignaluteffekten. I en ärvärdet PV med den önskade steg 106. I regulator 65 jämförs kanaluteffekten, d v s ett börvärde (setpoint) SP, enlighet med regulatorns 65 programmering, skickar regulatorn 65 mn: en återkopplingsärvärdessignal (feedback process demand signal) PB, steg 107, sonx styr den erbiumdopade fiberns 51 uteffekt via pumplasern 62, vilket i sin tur påverkar förstärkarens kanaluteffekter så att den genomsnittliga kanaluteffekten närmar sig den önskade kanaluteffekten. alternativ är använda Ett ekvivalent givetvis att signaluteffekten Pam som ärvärde PV, medan börvärdet SP erhålls som önskad kanalsignaluteffekt gånger antalet kanaler.
Justeringen sker naturligtvis inte momentant. När återkopplingsärvärdessignalen PB ändrar den fiberns 51 kanaluteffekt, vilket kräver en ny' mätning av den erbiumdopade fiberns 51 kanaluteffekt, kan förhållandena redan ha ändrats, vilket i sin tur ger en ny Denna äger rum àterkopplingsärvärdessignal PB. process kontinuerligt och en negativt återkopplad reglerkrets erhålls, erbiumdopade som med en viss tidsförskjutning justerar den fiberns 51 uteffekt, så att den alltid är i närheten av det önskade värdet. erbiumdopade_ 10 15 20 25 30 512 370 ï~ 13 - Att använda framkoppling gör regleringen snabb, eftersom störningar kan justeras på en gång. Framkoppling kräver dock stor kunskap om systemet, eftersom man inte ser resultatet. Det kan jämföras med att köra bil med ögonbindel; man måste veta exakt hur mycket man skall vrida på ratten i varje kurva för att inte hamna i diket.
Negativ återkoppling, å andra sidan, är tillförlitlig eftersom man tittar på resultatet och ändrar därefter. Nackdelen är att snabbt som den automatiska regleringen inte kan göras hur helst, eftersonl regleringen då riskerar att bli instabil. I detta fall har den optiska förstärkaren också en tidskonstant på ungefär 2-3 ms, vilket sätter en gräns på hur snabb återkopplingsregleringen kan göras. Om däremot återkoppling och framkoppling kombineras fàs en snabb grovinställning med hjälp av framkopplingen och en inte fullt så snabb fininställning med hjälp av återkopplingen.
Figur '7 visar också ett kombinationsmedel 68 som kombinerar framkopplingsutsignalen PF med återkopplingsutsignalen PB och ger en styrning av pumplasern 62.
Kombinationsblocket kan multiplicerare, men andra kombinationsfunktioner är tänkbara. utsignal PD för vara en adderare eller en Återkopplingsblocket 67 kan motta besked t ex från en inte visad centralenhet om hur många kanaler n som passerar förstärkaren 51, samt eventuellt någon typ av triggningssignal och/eller inhiberingssignal för att indikera när uppdatering av antalet n kanaler är tillåtet och inte.
Börvärdet SP kan sättas från den inte visade centralenheten. Återkopplings- och framkopplingskretsarna kan också användas separat.
Mätning av signalkvaliteten och förbättrad beräkning av kanaluteffekten, t ex för reglering, är naturligtvis bara några “512 370 * 14 tillämpningsomràden där man har nytta av att kunna uppskatta bruseffekten. Fackmannen kommer lätt pà fler områden.

Claims (18)

10 15 20 25 30 -512 370 15 PATENTKRHV
1. Förfarande för att uppskatta total bruseffekt (k-PQ i en bestämd punkt i ett WDM-system med ett förutbestämt antal förstärkare (51), vilket system överför data i kanaler med olika signalvàglängder inom ett bestämt våglängdsområde, innefattande följande steg: -att total optisk effekt (Pmmun) mäts i den bestämda punkten, -att ur den totala optiska effekten (Pmmun) filtreras vàglängdseffekt (P1) vid en viss mätvàglängd (lm) inom det men utanför signalvåglängderna, och (k), bestämda överförda våglängdsområdet, -att vàglängdseffekten (PQ multipliceras med en konstant vilket ger den totala bruseffekten (k-Pfl i den punkten. d v s (51) i (51), (Pout) I ut från en förstärkare
2. Förfarande för att generera en signaluteffekt total optisk uteffekt utan brus, ett WDM-system med ett förutbestämt antal förstärkare vilket system överför data i kanaler med olika signalvàglängder inom ett bestämt vàglängdsomráde, innefattande följande steg: -att total optisk uteffekt (Pmmwt) mäts vid förstärkarens (51) utgång, -att ur den totala optiska uteffekten (Pmmmt) filtreras vàglängdseffekt (P1) vid en viss mätvàglängd (lm) inom det överförda vàglängdsomràdet, -att vàglängdseffekten (P9 men utanför signalvåglängderna, multipliceras med en konstant (k), vilket ger total bruseffekt (k-Pl) pà förstärkarens (51) utgàng, och (Pour) och den totala bruseffekten -att signaluteffekten genereras som en skillnad mellan den totala uteffekten (Pmmwt) (k-PQ. antal (PB) (51), innefattar minst en ingång och minst en
3. Förfarande i ett WDM-system med ett förutbestämt (51) reglera kanaluteffekten hos en av de optiska förstärkarna (51) genom att använda en negativt àterkopplad reglerkrets optiska förstärkare för att med hjälp av en utsignal vilken förstärkare utgång, lO 15 20 25 30 -512 370 16 med en regulator (67) och en kompenseringskrets (53), innefattande följande steg: -att total optisk uteffekt (Pmmwt) mäts vid förstärkarens (51) utgång, att ur den totala optiska uteffekten (Pmmmt) filtreras en våglängdseffekt (Pfl vid en viss mätvåglängd (Än) inom det överförda vàglängdsområdet, men utanför signalvàglängderna, (K), utgång, -att våglängdseffekten (Eg) multipliceras med en konstant (k-PQ (k-Pfl vilket ger total bruseffekt på förstärkarens (51) subtraheras från den totala (Pout)r används för att alstra ett ärvärde -att den totala bruseffekten uteffekten vilket ger -att signaluteffekten (Pmu) (PV) (55), -att en önskad kanaluteffekt används för att alstra ett börvärde (SP) -att regulatorn (65) (Pmmw:), signaluteffekten till regulatorn till regulatorn (65), och matar ut utsignalen (PB), vilken ändrar förstärkarens uteffekt och därmed förstärkarens genomsnittliga kanaluteffekt, så att förstärkarens genomsnittliga kanaluteffekt närmar sig den önskade kanaluteffekten.
4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att ärvärdet (PV) tilldelas värdet av signaluteffekten (Pmm) och att börvärdet (SP) tilldelas värdet av den önskade kanaluteffekten gånger antalet (n) kanaler.
5. Förfarande enligt krav' 3, k ä n n e t e c k n a t av att ärvärdet (PV) tilldelas värdet av signaluteffekten (Pmm) dividerat med antalet (n) kanaler och att börvärdet (SP) tilldelas värdet av den önskade kanaluteffekten.
6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att konstanten (k) ställs in vid en (51) genom att totala uteffekt genom att inte sända något på kanalerna i tills av förstärkarna systemet, och justera konstanten (k) (51) minus konstanten (k) förstärkarens (Pmmwt) gånger váglängdseffekten (PQ är ungefär lika med noll. 10 15 20 25 30 512 370 f r. 17 ~ k ä n n e t e c k n a t av (51)
7. Förfarande enligt krav 6, konstanten (k) ställs in för varje förstärkare vid en förstärkning avsedd för just den förstärkaren (51). k ä n n e t e c k n a t av (51) (k) för
8. Förfarande enligt krav 6, konstanten (k) ställs in lika för alla förstärkarna genom att jämka fram ett värde på konstanten olika förstärkningar.
9. Anordning för att beräkna total bruseffekt (k-PQ i ett WDM- (51), med system, med ett förutbestämt antal förstärkare vilket system_ är anordnat att överföra data i kanaler olika signalvàglängder inom ett förutbestämt vàglängdsomràde, vilken för att mäta total optisk WDM-systemet, anordning innefattar ett medel (55) effekt (Pmnwt) i en bestämd k ä n n e t e c k n a d av att anordningen vidare innefattar ett filter (54a, 54b, 54c) filtrera ut vàglängdseffekt (PQ (punkt i för att ur den totala optiska effekten (Pmmwt) vid en viss mätvàglängd (Äm) inom det vàglängdsområdet, men utanför (57, 60) överförda och ett medel för att multiplicera (k), i den bestämda punkten. signalvàglängderna, váglängdseffekten (PQ med en konstant vilket ger den totala bruseffekten (k-Pfi
10. Anordning för att beräkna signaluteffekt, d v s total optisk (51) i ett WDM- system, vilket system är anordnat att överföra data i kanaler på uteffekt utan brus, ut fràn en förstärkare olika signalvàglängder inom. ett förutbestämt vàglängdsomràde, (55) för att mäta total förstärkarens vilken anordning innefattar ett medel effekt (Pmmmt) vid utgång, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen vidare innefattar ett optisk filtrera filter för att ur den totala optiska effekten (Pmfimt) ut vàglängdseffekt (PÅ) vid en viss mätvàglängd inom det överförda vàglängdsområdet, men utanför signalvàglängderna, ett medel (57, 60) för att multiplicera vàglängdseffekten (P1) med en konstant (k), vilket ger total bruseffekt (k-PÅ) vid förstärkarens (51) utgång, och ett medel (58, 60) för att 10 15 20 25 30 '512 370 - ' 18 subtrahera den totala bruseffekten (k-Pl) från den totala uteffekten (Pmmwt), vilket ger signaluteffekten (Pmm).
11. ll. Anordning för att med hjälp av en utsignal (PB) reglera kanaluteffekten hos en optisk förstärkare (51), vilken innefattar minst en ingång och minst en utgång, genom att använda en negativt àterkopplad innefattande en (65), (SP) reglerkrets (65) för önskad kanaluteffekt och ett ärvärde samt att ge ut utsignalen (PB), (55) för att mäta total optisk uteffekt förstärkarens är anordnad att motta ett (PV), regulator vilken regulator börvärde vilken anordning innefattar ett medel (Pouttøt) utgång, k ä n n e t e c k n a d av att den negativt àterkopplade innefattar en (53), för att ur den totala optiska effekten reglerkretsen kompenseringskrets vilken i sin tur innefattar ett filter (54a, 54b, 540) filtrera ut våglängdseffekt (PQ (Pouccot) vid en viss nàtvåglängd (MQ inom det överförda vàglängdsomràdet, men utanför signalvàg- ett medel (57, 60) för att multiplicera vàglängds- (k), utgång, längderna, effekten (PQ vilket ger total bruseffekt (58, 60) för med en konstant (k-P1) vid förstärkarens (51) och ett medel från den totala (Pout) r är anordnad att alstra ärvärdet (PV). att subtrahera den totala bruseffekten (k-Pfl uteffekten vilket ger en signaluteffekt vilken (Pout:ot)f signaluteffekt (Pam)
12. Anordning enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a d av att (PV) är lika (Pmm) och att (SP) är lika med den önskade kanaluteffekten gånger ärvärdet med signaluteffekten börvärdet antalet (n) kanaler. k ä n n e t e c k n a d av att (Pont) (SP)
13. Anordning enligt krav ll, ärvärdet (PV) antalet (n) är lika med signaluteffekten dividerat med kanaler och att börvärdet är lika med den önskade kanaluteffekten. 10 “ 5112 370 ' 19 ' k ä n n e t e c k - (57)
14. Anordning enligt något av kraven ll-13, n a d av multipliceringsmedlet är en variabel förstärkare och subtraheringsmedlet är en differentialförstärkare.
15. Anordning enligt något av kraven ll-13, k ä n n e t e c k - n a d av multipliceringsmedlet och subtraheringsmedlet är en mikroprocessor (60).
16. Anordning enligt något av kraven ll-15, k ä n n e t e c k - n a d av att filtret (54a) är ett reflektivt vàglängdsberoende filter.
17. Anordning enligt något av kraven 11-15, k ä n n e t e c k - n a d av att filtret (54b) är ett våglängdsdelningsberoende filter. '
18. Anordning enligt något av kraven ll-15, k ä n n e t e c k - (54c) är ett vàglängdsberoende filter. n a d av att filtret
SE9802391A 1998-07-03 1998-07-03 Anordning och förfarande för att uppskatta total bruseffekt SE512370C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9802391A SE512370C2 (sv) 1998-07-03 1998-07-03 Anordning och förfarande för att uppskatta total bruseffekt
ES99933362T ES2249898T3 (es) 1998-07-03 1999-06-22 Dispositivo y procedimiento que permite determinar la potencia del ruido.
AT99933362T ATE303020T1 (de) 1998-07-03 1999-06-22 Gerät und verfahren zur bestimmung der rauschleistung
PCT/SE1999/001121 WO2000002331A1 (en) 1998-07-03 1999-06-22 Device and method for ascertaining noise power
US09/720,668 US6507420B1 (en) 1998-07-03 1999-06-22 Device and method for ascertaining noise power
EP99933362A EP1095475B1 (en) 1998-07-03 1999-06-22 Device and method for ascertaining noise power
DE69926897T DE69926897T2 (de) 1998-07-03 1999-06-22 Gerät und verfahren zur bestimmung der rauschleistung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9802391A SE512370C2 (sv) 1998-07-03 1998-07-03 Anordning och förfarande för att uppskatta total bruseffekt

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9802391D0 SE9802391D0 (sv) 1998-07-03
SE9802391L SE9802391L (sv) 2000-01-04
SE512370C2 true SE512370C2 (sv) 2000-03-06

Family

ID=20411953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9802391A SE512370C2 (sv) 1998-07-03 1998-07-03 Anordning och förfarande för att uppskatta total bruseffekt

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6507420B1 (sv)
EP (1) EP1095475B1 (sv)
AT (1) ATE303020T1 (sv)
DE (1) DE69926897T2 (sv)
ES (1) ES2249898T3 (sv)
SE (1) SE512370C2 (sv)
WO (1) WO2000002331A1 (sv)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10146001B4 (de) * 2001-09-18 2008-04-03 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg Schaltungsanordnung und Verfahren zur Sicherheitsabschaltung eines optischen Verstärkers
US7587139B1 (en) 2003-05-12 2009-09-08 Cisco Technology, Inc. Optical channel power control in WDM networks

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947459A (en) * 1988-11-25 1990-08-07 Honeywell, Inc. Fiber optic link noise measurement and optimization system
US5117303A (en) * 1990-08-23 1992-05-26 At&T Bell Laboratories Method of operating concatenated optical amplifiers
US5095281A (en) * 1990-11-13 1992-03-10 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for determining the absolute noise figure of optical amplifiers
JPH04181210A (ja) * 1990-11-16 1992-06-29 Fujitsu Ltd 光増幅器の監視制御方式
US5500756A (en) * 1992-02-28 1996-03-19 Hitachi, Ltd. Optical fiber transmission system and supervision method of the same
JP3283282B2 (ja) * 1992-03-16 2002-05-20 富士通株式会社 光増幅器の測定システム、光増幅器の雑音特性測定装置、光増幅器の測定方法、及び光ファイバ増幅器の雑音特性測定装置
US5471334A (en) 1992-10-21 1995-11-28 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method and apparatus for monitoring noise figure of optical amplifier
US5534996A (en) * 1993-09-21 1996-07-09 Advantest Corporation Measurement apparatus for evaluating characteristics of light emitting devices
JP3203611B2 (ja) * 1994-02-14 2001-08-27 日本電信電話株式会社 雑音指数測定方法および装置
JP2954475B2 (ja) * 1994-02-18 1999-09-27 リーダー電子株式会社 デジタル伝送システムを評価するための方法及び装置
DE69416396T2 (de) * 1994-04-11 1999-06-10 Hewlett-Packard Gmbh, 71034 Boeblingen Rauschpegelmessungsverfahren in Gegenwart von einem Signal
JPH0837497A (ja) * 1994-05-20 1996-02-06 Fujitsu Ltd 光増幅器及び光送信装置
US5513029A (en) * 1994-06-16 1996-04-30 Northern Telecom Limited Method and apparatus for monitoring performance of optical transmission systems
EP0702437B1 (en) * 1994-08-16 1998-05-27 Hewlett-Packard GmbH Method and apparatus for analyzing the characteristics of an optical circuit
CA2155693C (en) * 1994-08-25 1999-12-14 Daniel A. Fishman Performance monitoring and fault location in optical transmission systems
JP3379052B2 (ja) * 1994-09-26 2003-02-17 富士通株式会社 波長多重光増幅装置及び光波長多重伝送システム及び光波長多重伝送方法
JP3531761B2 (ja) * 1994-10-14 2004-05-31 安藤電気株式会社 光増幅器雑音指数測定方法および装置
JP3353243B2 (ja) * 1995-03-08 2002-12-03 日本電信電話株式会社 雑音指数測定方法
JP3531768B2 (ja) * 1995-08-15 2004-05-31 安藤電気株式会社 光増幅器雑音指数測定方法および装置
US6108113A (en) * 1995-12-29 2000-08-22 Mci Communications Corporation Method and system for transporting ancillary network data
US5859716A (en) * 1996-01-18 1999-01-12 Northern Telecom Limited Self-stimulation signal detection in an optical transmission system
JP3272934B2 (ja) * 1996-02-07 2002-04-08 安藤電気株式会社 波長多重光増幅器の評価測定装置および方法
JP3392284B2 (ja) * 1996-03-06 2003-03-31 沖電気工業株式会社 光増幅器の評価方法
SE9603337L (sv) 1996-09-13 1997-12-15 Ericsson Telefon Ab L M Transmissionssystem med återkopplad optisk förstärkare
SE514609C2 (sv) * 1996-09-13 2001-03-19 Ericsson Telefon Ab L M System och förfarande för reglering av uteffekten hos en optisk förstärkare
EP0887954B1 (en) * 1997-06-26 2000-09-13 Hewlett-Packard Company Noise figure measurement of optical amplifiers by power substitution
US6008916A (en) * 1997-09-19 1999-12-28 Nortel Networks Corporation Distortion penalty measurement technique in optical systems based on signal level adjustment
SE9703000D0 (sv) 1997-10-21 1997-08-20 Ericsson Telefon Ab L M Optical amplifier control

Also Published As

Publication number Publication date
US6507420B1 (en) 2003-01-14
EP1095475A1 (en) 2001-05-02
EP1095475B1 (en) 2005-08-24
WO2000002331A1 (en) 2000-01-13
DE69926897T2 (de) 2006-03-09
SE9802391D0 (sv) 1998-07-03
ES2249898T3 (es) 2006-04-01
ATE303020T1 (de) 2005-09-15
DE69926897D1 (de) 2005-09-29
SE9802391L (sv) 2000-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6429966B1 (en) Multistage optical amplifier with Raman and EDFA stages
US7317570B2 (en) Variable gain optical amplifiers
US6341034B1 (en) Optical amplifier system with transient control using spectrally filtered input
US5969840A (en) Optical element power control
SE514609C2 (sv) System och förfarande för reglering av uteffekten hos en optisk förstärkare
US6198571B1 (en) Computerized intelligent optical amplifier for multi-channel optical networks
US6542287B1 (en) Optical amplifier systems with transient control
US6498677B1 (en) Optical amplifier systems with transient control
JPH04356984A (ja) 光増幅器
US8908264B2 (en) Reducing transients in an optical amplifier
US5809049A (en) Method and apparatus for monitoring the RF drive circuit of a linear laser transmitter
US7224515B2 (en) Optical amplifiers
SE506403C2 (sv) Transmissionssystem med återkopplad optisk förstärkare
US6414788B1 (en) Optical amplifier system with transient control
US20030035206A1 (en) Optical power transient control scheme for EDFA amplifiers
US20010040721A1 (en) Method for controlling perfomance of optical amplifiers
SE512370C2 (sv) Anordning och förfarande för att uppskatta total bruseffekt
CN109449733A (zh) 一种光纤放大器的控制系统
JPWO2004040719A1 (ja) 光増幅器の制御装置及び制御方法
DE102004052883B4 (de) Verfahren zur Kompensation von Gewinnschwankungen eines mehrstufigen optischen Verstärkers sowie mehrstufiger optischer Verstärker
EP2018689B1 (en) Variable gain optical amplifiers
EP0828357B1 (en) Optical element power control
CN106936509A (zh) 一种拉曼瞬态效应控制方法和装置
JP2003298181A (ja) 光送信回路
JP4615438B2 (ja) 光増幅方法および光増幅装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed