專利名稱：光通信網(wǎng)絡(luò)中的噪聲降低的制作方法
光通信網(wǎng)絡(luò)中的噪聲降低
本發(fā)明涉及光通信網(wǎng)絡(luò)中噪聲的降低，具體地說，涉及在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中把信號放在網(wǎng)絡(luò)上的添加路徑中的噪聲的降低。
在光通信網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用添加/引出(add/drop)復(fù)用器來提供波長非特定的添加/引出端口。這實現(xiàn)了隨機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器服務(wù)提供和可調(diào)諧能力。

圖1說明如何使用添加/引出復(fù)用器的示例。光網(wǎng)絡(luò)是雙光纖DWDM光網(wǎng)絡(luò)，其中一條光纖10沿東/西方向承載業(yè)務(wù)量，另一條光纖12在西/東方向承載業(yè)務(wù)量。術(shù)語“東和西”便于用來描述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量移動的方向，并不對應(yīng)于地理上的東和西。業(yè)務(wù)量通常是32個波長信道的多路復(fù)用。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，從網(wǎng)絡(luò)中取出業(yè)務(wù)量，并使用光解復(fù)用器或分路器和帶通濾波器將其分到各分量信道中，以及使用光復(fù)用器和添加耦合器將業(yè)務(wù)量添加到網(wǎng)絡(luò)中。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以向網(wǎng)絡(luò)光纖中任一條添加或引出業(yè)務(wù)量。希望按網(wǎng)絡(luò)上的最短距離路由業(yè)務(wù)量，這取決于目標(biāo)節(jié)點的位置。還希望在E/W或W/E路徑之一出故障的情況下具有后退路徑。
因此，在圖1中，E/W和W/E網(wǎng)絡(luò)光纖其中每一個包括放大級14。這是EDFA放大器，但是在較短的網(wǎng)絡(luò)中可能將其省去。所運(yùn)用的信號在2 I耦合器16中經(jīng)過分割，從而提供兩條信號輸出路徑。直通路徑18承載網(wǎng)絡(luò)上剩余的業(yè)務(wù)量，引出路徑20從網(wǎng)絡(luò)引出信號復(fù)用形式，以便在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中處理。
兩條引出路徑均輸入到光解復(fù)用器22，它將信號分解成組成該信號的波長分量。 接收轉(zhuǎn)發(fā)·器包括開關(guān)24，用于從兩個解復(fù)用器之一選擇信號輸出。實際上，在32-信道節(jié)點中，這個開關(guān)從每個解復(fù)用器接收32個信道。
直通路徑上剩余的信號穿過信道控制單元26，然后到達(dá)添加耦合器28，其中，來自節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)送側(cè)的信號被添加到網(wǎng)絡(luò)上。如果需要的話，添加耦合器的輸出最后在 30再次被放大。
轉(zhuǎn)發(fā)器的添加側(cè)包括放大器32和η:1添加耦合器34，其中η是網(wǎng)絡(luò)所傳送的多路復(fù)用信號中的波長數(shù)量。需要添加耦合器來添加要放到網(wǎng)絡(luò)上的各個波長信號。采用添加耦合器的缺點是引起損耗并且導(dǎo)致添加功率電平需要放大。因此，添加信號經(jīng)過放大。 這又導(dǎo)致傳入系統(tǒng)中的寬帶噪聲使添加信號以及那些通過光子添加/引出節(jié)點的信號的 OSNR(光信噪比)降低。已知在添加放大器之后增加可調(diào)諧濾波器36能夠消除添加到直通信道中的噪聲。
在圖中，添加耦合器被表示成復(fù)用器34。可以在東西路徑上使用分開的復(fù)用器。
所產(chǎn)生的噪聲取決于添加路徑中的放大器的增益。此增益由添加路徑中的最大可能損耗來確定。當(dāng)添加某個信號時，逐個信道地調(diào)整源功率，以便在添加點獲得所需功率。 因此，當(dāng)添加路徑的損耗小于最大可能損耗時，信噪比最差。當(dāng)路徑損耗最大時，由于來自 EDFA放大器的噪聲遇到最大損耗，所以O(shè)SNR得到優(yōu)化。
這種情況是不希望的，本發(fā)明通過改進(jìn)或優(yōu)化添加信道OSNR來設(shè)法克服這種情況。
在其最廣義形式上，本發(fā)明通過濾除沒有添加內(nèi)容的信號路徑上的EDFA噪聲并且控制放大之后添加信號的信號幅度來克服此問題。
更具體來講，提供一種用于η信道DWDM光網(wǎng)絡(luò)的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，所述節(jié)點包括用于把η信道波長復(fù)用信號添加到網(wǎng)絡(luò)上的添加路徑，其中η個信道中的一部分傳送要添加到網(wǎng)絡(luò)上的信號，其中添加路徑包括η信道信號組合器，用于組合η個信號信道；光放大器， 用于放大信號組合器的輸出；具有隨信道而變化的損耗的多信道波長選擇性濾波器，用于阻塞未傳送要添加到網(wǎng)絡(luò)的信號的信道，或者控制添加信號的幅度；以及添加耦合器，用于把添加路徑耦合到網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明還提供一種把η信道DWDM信號添加到η信道DWDM網(wǎng)絡(luò)上的方法，所述方法包括以下步驟組合來自多個信號源的信號以提供η信道添加信號輸出；放大組合輸出； 采用具有隨信道而變的衰減的多信道波長選擇性濾波器來選擇性地阻塞未傳送要添加到網(wǎng)絡(luò)上的信號的組合信號的波長信道或者控制添加信號的幅度，以及把η信道添加信號耦合到光網(wǎng)絡(luò)上。
在本發(fā)明的一個實施例中，波長選擇性濾波器衰減傳送要添加到網(wǎng)絡(luò)上的信號的信道，以便控制其幅度。
選擇性帶通濾波器最好是包括具有η個輸出的η信道解復(fù)用器、具有η個輸入的η 信道復(fù)用器以及設(shè)置在各個解復(fù)用器輸出和復(fù)用器輸入之間的可變光衰減器，其中任何給定信道上的可變衰減器被設(shè)置成阻塞其中沒有要添中到網(wǎng)絡(luò)的信號的信道上的信號。
通過對添加信號組合器的放大輸出的信道進(jìn)行解復(fù)用，可以在各信道上使用可變光衰減器，如果該信道未傳送添加信號，則選擇性地濾除該信道對寬帶噪聲的貢獻(xiàn)。這具有可以減小添加路徑中的寬帶噪聲的優(yōu)點。
添加信號源最好是在全功率下工作，相應(yīng)的VOA用于控制這些信道中的信號的功率。
這還具有進(jìn)一步改善添加路徑信號的OSNR的優(yōu)點。
下面僅以舉例方式并參照附圖來描述本發(fā)明的實施例，其中
圖1是前述光網(wǎng)絡(luò)上的已知的添加/引出節(jié)點的示意圖2是經(jīng)修改以實施本發(fā)明的圖1的節(jié)點的一部分的圖示；
圖3是圖2的復(fù)用器/解復(fù)用器配置的更詳細(xì)圖示；以及
圖4是實施本發(fā)明的添加/引出節(jié)點的類似于圖1的圖示。
圖2中所示的添加路徑包括32 I組合器134，它組合32個信號信道，產(chǎn)生單個輸出信號，該輸出信號經(jīng)過放大器132放大，然后傳遞到WDM復(fù)用器/解復(fù)用器裝置140。 在圖3中更詳細(xì)地說明此裝置。裝置140的輸出在網(wǎng)絡(luò)的E/W和W/E路徑之一上形成添加率禹合器128的添加輸入。
圖3更詳細(xì)地說明復(fù)用/解復(fù)用裝置140。該裝置包括光解復(fù)用器142，用于接收多個波長輸入信號并將其分解成η個單波長輸出。在此示例中，η = 32，是網(wǎng)絡(luò)所支持的信道數(shù)量。解復(fù)用器142的I到η個輸出中的每一個輸出通過各個可變光衰減器(VOA) 144 (I)......144 (η)。32個可變光衰減器的輸出形成光復(fù)用器146的I到32個輸 入，光復(fù)用器146將32個信號路徑重新復(fù)用，從而輸出DWDM復(fù)用信號，以便通過添加耦合器28之一重新添加到網(wǎng)絡(luò)中。
因此，裝置140是兩端口裝置，它提供各個信道的濾波，但是也可根據(jù)不同信道調(diào)整直通損耗。
可變光衰減器(VOA)是眾所周知的，并且常用于光網(wǎng)絡(luò)。它們可用來匹配光功率電平以及均衡不同DWDM信道之間的功率，以及用于其它應(yīng)用。VOA用來均衡復(fù)用器的輸出中的功率電平。在圖3的實施例中，復(fù)用器和解復(fù)用器以及VOA陣列用來阻塞未被添加的信道上的噪聲或用來控制被添加信道。被添加的光源在最大功率下工作，它們的輸出幅度由分配給該信道的相應(yīng)V0A144來控制。當(dāng)添加路徑損耗處于最大時，相當(dāng)于在使用VOA之前獲得的最佳OSNR時，最差的情況出現(xiàn)。隨著添加路徑損耗降低，裝置140引入更多衰減來控制到達(dá)輸出端的信號幅度。因此，信號幅度保持相同，但是EDFA噪聲受到最大衰減，改善了添加信號的0SNR。
圖4說明圖2和3的裝置如何可以結(jié)合到圖1的添加引出節(jié)點中。應(yīng)當(dāng)理解，復(fù)用/解復(fù)用裝置140插入各添加路徑中的到E/W和W/E光纖路徑的添加路徑。在圖4中， 圖1的參考標(biāo)號增加100，元件在其它方面未變。
所述實施例的各種修改是可行的，也是本領(lǐng)域的技術(shù)人員會想到的。本發(fā)明不局限于任何特定光網(wǎng)絡(luò)類型， 可用于具有或沒有網(wǎng)絡(luò)放大的環(huán)網(wǎng)或線網(wǎng)。各種裝置適用作光復(fù)用器和解復(fù)用器以及可變光衰減器。本發(fā)明僅受以下權(quán)利要求的范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用于η信道密集波分復(fù)用(DWDM)光通信網(wǎng)絡(luò)，所述節(jié)點包括用于把η信道波長復(fù)用添加到所述網(wǎng)絡(luò)上的添加路徑，所述添加路徑包括η信道信號組合器，用于組合所述η個信號信道；光放大器，用于放大所述信號組合器的輸出；多信道波長選擇濾波器，具有根據(jù)信道而可變的衰減，用于濾出未傳送要被添加到所述網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容的信道上的來自所述放大器的噪聲，并且用于控制要被添加到所述網(wǎng)絡(luò)的信道中的信號的幅度；以及添加耦合器，用于把所述添加路徑耦合到所述網(wǎng)絡(luò)上。
2.如權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中所述多信道波長選擇濾波器包括具有η個輸出的η信道解復(fù)用器、具有η個輸入的η信道復(fù)用器以及被設(shè)置在各個解復(fù)用器輸出和復(fù)用器輸入之間的可變光衰減器，其中在任何給定信道上所述可變光衰減器被設(shè)置成在該信道上沒有內(nèi)容要被添加到所述網(wǎng)絡(luò)上時就阻塞該信道上的信號。
3.如權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，所述節(jié)點適應(yīng)于從在最大功率上運(yùn)行用于生成η 信道信號的源接收光信號。
4.如權(quán)利要求1所述的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中具有根據(jù)信道而可變的衰減的所述多信道波長選擇濾波器適應(yīng)于在所述信道附近濾波。
5.一種具有多個節(jié)點的密集波分復(fù)用(DWDM)光通信網(wǎng)絡(luò)，每個節(jié)點包括用于把η信道波長復(fù)用添加到所述網(wǎng)絡(luò)上的添加路徑，所述添加路徑包括η信道信號組合器，用于組合所述η個信號信道；光放大器，用于放大所述信號組合器的輸出；多信道波長選擇濾波器，具有根據(jù)信道而可變的衰減，用于濾出未傳送要被添加到所述網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容的信道上的來自所述放大器的噪聲，并且用于控制要被添加到所述網(wǎng)絡(luò)的信道中的信號的幅度；以及添加耦合器，用于把所述添加路徑耦合到所述網(wǎng)絡(luò)上。
6.如權(quán)利要求5所述的光通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述多信道波長選擇濾波器包括具有η個輸出的η信道解復(fù)用器、具有η個輸入的η信道復(fù)用器以及被設(shè)置在各個解復(fù)用器輸出和復(fù)用器輸入之間的可變光衰減器，其中在任何給定信道上所述可變光衰減器被設(shè)置成在該信道上沒有內(nèi)容要被添加到所述網(wǎng)絡(luò)上時就阻塞該信道上的信號。
7.如權(quán)利要求5所述的光通信網(wǎng)絡(luò)，其中每個節(jié)點適應(yīng)于從在最大功率上運(yùn)行用于生成η信道信號的源在所述添加路徑上接收光信號。
8.如權(quán)利要求5所述的光通信網(wǎng)絡(luò)，其中具有根據(jù)信道而可變的衰減的所述多信道波長選擇濾波器適應(yīng)于在所述信道附近濾波。
9.一種把η信道密集波分復(fù)用(DWDM)信號添加到η信道DWDM光網(wǎng)絡(luò)上的方法，所述方法包括以下步驟組合來自多個信號源的信號，以提供η信道添加信號組合的輸出信號；放大所述組合的輸出信號；利用具有根據(jù)信道而可變的衰減的多信道波長選擇濾波器來濾出未傳送要被添加到所述光網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容的信道上的來自所述放大步驟的噪聲，并且控制要被添加到所述光網(wǎng)絡(luò)的信道中的信號的幅度；以及把所述η信道添加信號耦合到所述光網(wǎng)絡(luò)上。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括從在最大功率上運(yùn)行的源接收光信號，以優(yōu)化被添加到所述光網(wǎng)絡(luò)上的信號的光信噪比。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括利用η信道解復(fù)用器，對η信道添加信號進(jìn)行解復(fù)用；使得所述解復(fù)用器的各個輸出信道通過可變光衰減器(VOA);以及對VOA輸出進(jìn)行復(fù)用，以形成網(wǎng)絡(luò)添加信號。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中通過將來自所述解復(fù)用器的對應(yīng)于未傳送要被添加的內(nèi)容的信道的輸出衰減到零來阻塞所述未傳送要被添加的內(nèi)容的信道。
全文摘要
本發(fā)明為光通信網(wǎng)絡(luò)中的噪聲降低。DWDM添加/引出節(jié)點的添加路徑包括用于組合n個信號源的n:1耦合器。組合信號經(jīng)放大，然后解復(fù)用。解復(fù)用器的每個輸出通過可變光衰減器(VOA)，VOA輸出經(jīng)復(fù)用而形成添加信號。未傳送添加信號以及未用來控制添加信號的信道被衰減到零，從而消除來自那些信道的寬帶噪聲影響。信號源以最大功率運(yùn)行，那些信道的信號被相應(yīng)VOA衰減，從而控制其幅度并且優(yōu)化添加信號的光信噪比。
文檔編號H04B10/18GK103001725SQ20121049557
公開日2013年3月27日 申請日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月4日
發(fā)明者H.R.克拉林格布恩, M.舍拉特 申請人:愛立信股份有限公司