本公開涉及一種如通過使用沿越洋光纖電纜的電源的本地供電的光通信網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)：

海底光通信電纜是鋪設(shè)在連接基于陸地的站的海床上的光纜。光通信電纜跨越海洋攜帶信號(hào)，允許不同的大陸之間的跨越海洋的電纜通信。每條越洋海底光纜包括多對(duì)(多達(dá)8對(duì))光纖；每對(duì)在每個(gè)方向上具有一根光纖。海底光通信電纜被分成多個(gè)部分，每個(gè)部分通過海底中繼器連接至其它部分。當(dāng)跨越海洋攜帶信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)可能會(huì)失去其一些功率。每個(gè)海底中繼器包括多個(gè)摻鉺光纖放大器(edfa)，在每根光纖的每個(gè)方向上的信號(hào)都會(huì)有一個(gè)放大器。每個(gè)edfa具有足以補(bǔ)償信號(hào)在其在光纖的先前部分中傳播期間所經(jīng)歷的損失的增益。中繼器之間的電纜(即，光纖)部分的典型長(zhǎng)度是約60km。具有10,000km長(zhǎng)度的典型的跨太平洋電纜具有約150至180個(gè)中繼器。因此，中繼器確保從另一基于陸地的站接收信號(hào)的基于陸地的站理解信號(hào)。換言之，中繼器增加信號(hào)的功率以補(bǔ)償信號(hào)傳播期間的任何損失。增加的功率轉(zhuǎn)換為更高的容量，這是因?yàn)楣庑盘?hào)越清楚越精確，越可以將更復(fù)雜的信號(hào)從一個(gè)基于陸地的站發(fā)送至另一基于陸地的站。

參照?qǐng)D1，光通信系統(tǒng)10包括耦合至通信干線102的第一和第二干線終端110、120(也被稱為站)。通信干線可以包括一個(gè)或者多個(gè)中繼器150。中繼器150由電力饋送設(shè)備(例如，位于海濱的電源112)所產(chǎn)生的恒定電流(通常是1安培)供電。由于銅的非零電阻率，即使利用電阻與1歐姆/公里一樣低的大銅面積導(dǎo)體，電力饋送電壓在電纜的每個(gè)部分處也下降了60伏，所以會(huì)因?yàn)榭缣窖箅娎|的銅的散熱而損失約一半的電力饋送電壓。在一些示例中，每個(gè)電源112可以提供高達(dá)15千伏的電力饋送電壓。電力饋送電壓進(jìn)一步提高到高于15kv可能會(huì)在電纜操作期間導(dǎo)致故障，該電纜有25年的使用壽命。電力饋送設(shè)備112通過電力電纜113(諸如銅電纜)為中繼器150供電。由于銅電纜的散熱并且由于大量中繼器(150至180個(gè))會(huì)損失一半的電力饋送電壓，所以每個(gè)中繼器處的壓降并不限于低于50伏。發(fā)射到海底光纖中的典型輸出功率在每個(gè)方向上為17dbm(50mw)。假設(shè)二極管激光器中從電到光的高效轉(zhuǎn)換為30％且由二極管激光器泵浦的edfa的效率為10％，每個(gè)edfa每1a的恒定電流要求約2伏的電降。因此，每個(gè)中繼器50v電力饋送電壓將中繼器中的edfa數(shù)限制為20至25個(gè)，即，支持補(bǔ)償不超過10至12個(gè)光纖對(duì)的損失。目前的大多數(shù)水下電纜具有6個(gè)光纖對(duì)。因此，從海濱對(duì)中繼器的電力饋送限制越洋海底電纜的容量進(jìn)一步增長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開解決了傳統(tǒng)越洋光纖電纜的限制，而沒有電力和帶寬受限的缺點(diǎn)?？朔娏飨拗频囊粋€(gè)機(jī)制是沿延伸跨越海洋的通信干線使用電源。

本公開的一個(gè)方面提供了一種用于本地供電的光通信網(wǎng)絡(luò)的光學(xué)系統(tǒng)。該光學(xué)系統(tǒng)包括：第一干線終端，該第一干線終端發(fā)射光信號(hào)；第二干線終端，該第二干線終端接收光信號(hào)；通信干線；中間單元；以及電源。通信干線沿水體底面設(shè)置并且將第一干線終端耦合至第二干線終端。通信干線將光信號(hào)從第一干線終端傳輸至第二干線終端。中間單元連接至第一干線終端與第二干線終端之間的通信干線。中間單元接收來自第一干線終端的發(fā)射的光信號(hào)，放大接收到的光信號(hào)，并且將放大的光信號(hào)發(fā)送至第二干線終端。電源連接至中間單元并且為中間單元供電。電源位于水體的表面處或者附近。

本公開的實(shí)施方式可以包括以下可選特征中的一個(gè)或多個(gè)特征。在一些實(shí)施方式中，中間單元包括：激光器，該激光器由電源供電并且發(fā)射光輸出；以及光組合器，該光組合器與激光器以及第一干線終端和第二干線終端通信。光組合器包括接收來自第一干線終端的光信號(hào)和來自激光器的光輸出，通過將來自第一干線終端的光信號(hào)和來自激光器的光輸出組合來放大光信號(hào)，并且將放大的信號(hào)輸出至第二干線終端。

在一些示例中，光組合器包括光放大器、光組合器/光分路器、或者光分插復(fù)用器。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括光纖，該光纖將光組合器和激光器連接并且將光輸出從激光器傳輸至光組合器。光組合器可以包括實(shí)現(xiàn)海底光纖中的拉曼放大的波長(zhǎng)分路器或者摻鉺光纖放大器。電源可以為激光器供電。

該系統(tǒng)可以包括電力電纜，該電力電纜將電源和中間單元耦合并且為中間單元供電。中間單元可以包括提高光通信信號(hào)的質(zhì)量的光通信放大器或者光再生器。電源可以包括風(fēng)力電源、海浪電源、太陽(yáng)能電源、熱電電源或者燃料電源。

在一些示例中，該系統(tǒng)包括分支單元，該分支單元沿通信干線設(shè)置并且將分支終端耦合至通信干線。分支單元包括光分插復(fù)用器，該光分插復(fù)用器包括：第一濾波器，該第一濾波器對(duì)第一通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)的第一頻帶進(jìn)行濾波；以及第二濾波器，該第二濾波器對(duì)第二通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)的第二頻帶進(jìn)行濾波。在第一頻帶與第二頻帶之間沒有保護(hù)頻帶的情況下，在波長(zhǎng)的重疊頻帶中波長(zhǎng)的第二頻帶與波長(zhǎng)的第一頻帶重疊，重疊頻帶具有可變大小。波長(zhǎng)的第一頻帶可以包括第一通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的第一部分，并且波長(zhǎng)的第二頻帶包括第二通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的剩余部分。

波長(zhǎng)的第一頻帶可以包括第一通信段的波長(zhǎng)的整個(gè)重疊頻帶，并且波長(zhǎng)的第二頻帶從第二通信段排除波長(zhǎng)的重疊頻帶。波長(zhǎng)的重疊頻帶可以包括波長(zhǎng)的第一頻帶的頻譜邊緣與波長(zhǎng)的第二頻帶的頻譜邊緣之間的公共波長(zhǎng)。第一濾波器和/或第二濾波器可以提供通信頻譜的波長(zhǎng)的固定大小的重疊頻帶。第一濾波器和/或第二濾波器可調(diào)整為提供通信頻譜的波長(zhǎng)的可變大小的重疊頻帶。濾波可以包括插入、分下和/或重復(fù)使用波長(zhǎng)。

本公開的另一方面提供了一種用于本地供電的光通信網(wǎng)絡(luò)的方法。該方法包括：將光信號(hào)從第一干線終端發(fā)射到沿水體底面設(shè)置的通信干線中。通信干線將第一干線終端耦合至第二干線終端并且將光信號(hào)從第一干線終端傳輸至第二干線終端。該方法進(jìn)一步包括：在第一干線終端與第二干線終端之間的中間單元處接收光信號(hào)。中間單元連接至第一干線終端與第二干線終端之間的通信干線。中間單元由位于水體的表面處或者附近的電源供電。該方法進(jìn)一步包括：在中間單元處放大接收到的光信號(hào)；以及將放大的光信號(hào)從中間單元發(fā)送至第二干線終端。

在一些實(shí)施方式中，放大接收到的光信號(hào)包括：將來自中間單元的激光器的光輸出與接收到的光信號(hào)組合。該方法可以進(jìn)一步包括在中間單元處的提高光信號(hào)的質(zhì)量的光再生。例如，光再生器可以將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，處理電信號(hào)，并且將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為放大的光信號(hào)。中間單元可以進(jìn)一步包括：激光器，該激光器由電源供電并且發(fā)射光輸出；以及光組合器，該光組合器與激光器以及第一干線終端和第二干線終端通信。光組合器可以包括接收來自第一干線終端的光信號(hào)和來自激光器的光輸出，通過將來自第一干線終端的光信號(hào)和來自激光器的光輸出組合來放大光信號(hào)，并且將放大的信號(hào)輸出至第二干線終端。電源可以包括海浪電源、太陽(yáng)能電源、熱電電源或者燃料電源。

在一些示例中，該方法包括：在與中間單元通信的分支單元處對(duì)第一通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)的第一頻帶進(jìn)行濾波；以及在分支單元處對(duì)第二通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)的第二頻帶進(jìn)行濾波。在第一頻帶與第二頻帶之間沒有保護(hù)頻帶的情況下，在波長(zhǎng)的重疊頻帶中波長(zhǎng)的第二頻帶與波長(zhǎng)的第一頻帶重疊。重疊頻帶具有可變大小。波長(zhǎng)的第一頻帶可以包括第一通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的第一部分，并且波長(zhǎng)的第二頻帶包括第二通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的剩余部分。波長(zhǎng)的重疊頻帶可以包括波長(zhǎng)的第一頻帶的頻譜邊緣與波長(zhǎng)的第二頻帶的頻譜邊緣之間的公共波長(zhǎng)。

本公開的又一方面提供了用于本地供電的光通信網(wǎng)絡(luò)的第二種方法。該方法包括：在連接至沿水體底面設(shè)置的通信干線的中間單元處接收光信號(hào)，中間單元將第一干線終端耦合至第二干線終端。該方法進(jìn)一步包括：通過將光注入通信干線中來在中間單元處放大接收到的光信號(hào)。中間單元包括：光組合器，該光組合器連接至通信干線；以及激光器，該激光器與光組合器光通信并且將光輸出發(fā)送至光組合器。該方法進(jìn)一步包括：使用電源為激光器供電，該電源與中間單元通信并且位于水體的表面處或者附近。

在一些示例中，放大接收到的光信號(hào)包括：將來自中間單元的激光器的光輸出與接收到的光信號(hào)組合。該方法進(jìn)一步包括：在中間單元處，耦合頻率與信號(hào)頻率不同的激光泵浦光，以便激光泵浦可以通過受激拉曼散射過程來放大信號(hào)。激光器可以具有比信號(hào)頻率高的頻率，從而實(shí)現(xiàn)有效的拉曼放大。激光器可以位于電源處或者附近或者位于光組合器處或者附近。電源可以包括海浪電源、太陽(yáng)能電源、熱電電源或者燃料電源。

在一些實(shí)施方式中，該方法包括：在與中間單元通信的分支單元處對(duì)第一通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)的第一頻帶進(jìn)行濾波；以及在分支單元處對(duì)第二通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)的第二頻帶進(jìn)行濾波。在第一頻帶與第二頻帶之間沒有保護(hù)頻帶的情況下，在波長(zhǎng)的重疊頻帶中波長(zhǎng)的第二頻帶與波長(zhǎng)的第一頻帶重疊，重疊頻帶具有可變大小。波長(zhǎng)的第一頻帶包括第一通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的第一部分，并且波長(zhǎng)的第二頻帶包括第二通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的剩余部分。波長(zhǎng)的重疊頻帶包括波長(zhǎng)的第一頻帶的頻譜邊緣與波長(zhǎng)的第二頻帶的頻譜邊緣之間的公共波長(zhǎng)。光組合器可以包括拉曼放大器或者高功率摻鉺光纖放大器。

附圖或以下描述中闡述了本公開的一種或者多種實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過說明書和附圖并且通過權(quán)利要求書變得顯而易見。

附圖說明

圖1是具有在岸上的電源的光通信系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)示意圖。

圖2和圖3是具有沿通信干線位于海洋表面處或者附近的電源的示例性光通信系統(tǒng)的示意圖。

圖4是具有沿通信干線位于海洋表面處或者附近的電源并且具有一個(gè)或者多個(gè)分支單元的示例性光通信系統(tǒng)的示意圖。

圖5是具有沿通信干線位于海洋表面處或者附近的電源的示例性光通信系統(tǒng)的示意圖，在該通信干線中，中繼器與電氣部分分開。

圖6是具有沿通信干線位于海洋表面處或者附近的電源的示例性光通信系統(tǒng)的示意圖，在該通信干線中，合路器/分路器與電氣部分分開。

圖7是具有沿通信干線位于海洋表面處或者附近的電源并且具有連接至一個(gè)或者多個(gè)高空通信裝置的一個(gè)或者多個(gè)分支單元的示例性光通信系統(tǒng)的示意圖。

圖8a是包括光通信系統(tǒng)的全球范圍的通信系統(tǒng)的示例性通信氣球的透視圖。

圖8b是包括光通信系統(tǒng)的全球范圍的通信系統(tǒng)的示例性衛(wèi)星的透視圖。

圖9是包括互連的一個(gè)或者多個(gè)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)的示意圖。

圖10是光通信方法的操作的示例性布置的示意圖。

圖11是光通信方法的操作的示例性布置的示意圖。

在各個(gè)附圖中的相同的附圖標(biāo)記指示相同的元素。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D2，光通信系統(tǒng)100包括耦合至通信干線102的第一和第二干線終端110、120(也被稱為站)。耦合可以是任何連接、鏈接等，通過該耦合，將由一個(gè)系統(tǒng)元件攜帶的信號(hào)傳送至“耦合的”元件。耦合的元件可能不一定彼此直接連接并且可以被中間組件或者裝置分開，該中間組件或者裝置可以操縱或者修改信號(hào)。通信干線102可以包括將光信號(hào)105攜帶在相關(guān)聯(lián)的光信道/波長(zhǎng)λ上的多個(gè)光纜段102、102a至102n(例如，海底光纜)。

每個(gè)光纜段102可以包括：包括光纖對(duì)的光纖電纜的一個(gè)或者多個(gè)部分、以及提供用于第一和第二干線終端110、120之間的光信號(hào)105的雙向通信的傳輸路徑的一個(gè)或者多個(gè)中繼器150。系統(tǒng)100可以配置為長(zhǎng)距離系統(tǒng)，例如，該長(zhǎng)距離系統(tǒng)在終端110、120中的至少兩個(gè)之間具有大于約600km的長(zhǎng)度，并且可以跨越例如海洋的并且具有6,000至12,000km的長(zhǎng)度的水體。

中繼器150可以包括任何光放大器配置，該任何光放大器配置補(bǔ)償傳輸路徑上的信號(hào)衰減。例如，一個(gè)或者多個(gè)中繼器150可以配置為光放大器，諸如，摻鉺光纖放大器(edfa)、拉曼放大器、或者混合拉曼/edfa放大器。光放大器是在不首先將信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的情況下直接放大光信號(hào)的裝置。可以將光放大器視為無(wú)光腔的激光器。摻雜光纖放大器(dfa)是使用摻雜光纖(即，包含摻雜劑的光纖，該摻雜劑是插入到物質(zhì)(濃度非常低)中以更改物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的痕量雜質(zhì)元素)作為放大光信號(hào)的增益介質(zhì)的光放大器。將待放大的信號(hào)和泵浦激光器復(fù)用到摻雜光纖中，并且通過與摻雜離子的相互作用來放大信號(hào)。edfa是dfa的最常見示例，其中，石英光纖的纖芯用三價(jià)鉺離子摻雜并且可以用波長(zhǎng)為980nm或者1,480nm的激光來有效地泵浦，并且在1,550nm的范圍內(nèi)仍然顯示出增益。在拉曼放大器中，當(dāng)?shù)皖l信號(hào)光子在非線性區(qū)中在光學(xué)介質(zhì)中誘發(fā)更高頻泵浦光子的非彈性散射時(shí)，信號(hào)通過拉曼放大被增強(qiáng)，該拉曼放大是基于受激拉曼散射(srs)現(xiàn)象。這導(dǎo)致另一信號(hào)光子產(chǎn)生，其中，泵浦與信號(hào)頻率之間的多余能量被傳遞至介質(zhì)的振動(dòng)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)光放大。因此，拉曼放大在光纖內(nèi)在信號(hào)與泵浦激光器之間產(chǎn)生非線性相互作用(與edfa不同)。拉曼放大的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠在每個(gè)光纖段102內(nèi)提供分布式放大，這增加了下一個(gè)放大器150之前的光纖段102的長(zhǎng)度。系統(tǒng)帶寬可以與系統(tǒng)100內(nèi)的光放大器的可用帶寬一致。通過本地電源160(代替圖1所示的在岸上的電源112)為每個(gè)中繼器150本地供電，這消除了針對(duì)圖1所示出和描述的物理限制。通過添加為每個(gè)中繼器150供電的本地電源160，光通信系統(tǒng)100增加了每個(gè)電纜干線所包括的光纖對(duì)的數(shù)量，例如，先前每個(gè)電纜干線包括5-6個(gè)光纖對(duì)，該數(shù)量可以通過添加本地電源160而增加至10倍至100倍。在一些示例中，中繼器150被間隔開以便實(shí)現(xiàn)冗余，從而使得，如果一個(gè)中繼器150出現(xiàn)故障，系統(tǒng)100卻不會(huì)出現(xiàn)故障。另外，為相鄰中繼器150至故障中繼器150供電的電源160可以通過增加供應(yīng)至正在工作的相鄰中繼器150的電力來補(bǔ)償故障中繼器150。在另一示例中，一個(gè)或者多個(gè)中繼器150可以配置為光通信中繼器(也被稱為光-電-光(oeo))，該光通信中繼器用于通過將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、處理電信號(hào)、然后將電信號(hào)重新轉(zhuǎn)換為光信號(hào)并且輸出(傳輸)轉(zhuǎn)換得到的光信號(hào)來再生成光信號(hào)。光通信中繼器用于通過克服因?yàn)楣饫w的衰減和光信號(hào)的失真而產(chǎn)生的損失來擴(kuò)大光通信鏈路的范圍。

本地電源160通過將電源160和中繼器150連接的電力電纜104為中繼器150提供電力。本地電源160可以是太陽(yáng)能電池，或者基于海浪能，或者基于化石燃料，或者兩者的組合。電源的其它示例也是可能的。

參照?qǐng)D3，在一些實(shí)施方式中，電源160位于海底上或者附近。這種電源160可以基于海浪運(yùn)動(dòng)、溫度梯度、或者其它合適的發(fā)電方法來發(fā)電。海浪供電是通過海洋表面海浪傳輸能量，并且捕獲該能量來進(jìn)行發(fā)電以提供電、蒸餾水、抽水、或者任何其它用途。在一些示例中，電源160定位在海床與海洋表面之間，以便船可以到達(dá)電源160以維護(hù)電源160。

參照?qǐng)D4，在一些實(shí)施方式中，通過對(duì)應(yīng)的分支單元140將一個(gè)或者多個(gè)分支終端130耦合至第一和第二干線終端110、120之間的通信干線102。分支單元140可以是oadm(光分插復(fù)用器)分支單元。光通信網(wǎng)絡(luò)中使用的oadm能夠從多個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)去除波長(zhǎng)信道并且將信道插入至這些信號(hào)。而且，一個(gè)或者多個(gè)中繼器150和鏈接光纜102可以將分支終端130耦合至其對(duì)應(yīng)的分支單元140。因此，系統(tǒng)100可以配置為在終端110、120、130之間提供光信號(hào)105的雙向或者單向通信。

分支單元140實(shí)現(xiàn)直通波長(zhǎng)λe的直通路徑(例如，從站a到站b)與插入/分下路徑(例如，從站a到站c和/或從站b到站c)之間的容量重定向功能。這可以例如通過在每個(gè)oadm140處對(duì)波長(zhǎng)λa頻帶同時(shí)進(jìn)行插入/分下來完成。術(shù)語(yǔ)“插入/分下(add/drop)”、“插入/分下(adding/dropping)”和“插入/分下(added/dropped)”指插入一個(gè)或者多個(gè)波長(zhǎng)λ、分下一個(gè)或者多個(gè)波長(zhǎng)λ、或者插入波長(zhǎng)λ并且分下其它波長(zhǎng)的操作。這些術(shù)語(yǔ)并不旨在需要插入和分下操作兩者，但是也并不旨在排除插入和分下操作。術(shù)語(yǔ)僅僅用作表示插入或者分下操作中的任何一種或者插入和分下操作兩者的一種方便的方式。

一般而言，分支單元140可以將信道λ插入至通信干線102/從通信干線102分下信道λ。在一些實(shí)施方式中，波分復(fù)用(wdm)信號(hào)105源自終端110、120、130中的一個(gè)或者多個(gè)，并且分支單元140可以配置為使一些信道λ穿過分支單元140以通過通信干線102從起始干線終端110、120不間斷地行進(jìn)至接收干線終端110、120或者其它分支單元140。分支單元140可以將一個(gè)或者多個(gè)其它信道λ插入至分支終端130/從分支終端130分下一個(gè)或者多個(gè)其它信道λ。例如，源于第一干線終端110的wdm信號(hào)105可以包括占據(jù)一個(gè)或者多個(gè)信道λ的信息。同樣，源于分支終端130的wdm信號(hào)105可以占據(jù)一個(gè)或者多個(gè)信道λ?？梢詫蓚€(gè)wdm信號(hào)105都傳輸至分支單元140，該分支單元140在不干擾第二干線終端120的情況下使某些信道λ沿通信干線102從起始第一干線終端110穿過分支單元140。分支單元140可以配置為分下源自第一干線終端110的一個(gè)或者多個(gè)信道λ(即，從源自第一干線終端110的一個(gè)或者多個(gè)信道λ提取信息)并且使分下的信道λ傳遞到分支終端130。分支單元140也可以配置為將源自分支終端130的某些信道λ插入至源自第一干線終端110的wdm信號(hào)105(即，插入(insert)關(guān)于源自分支終端130的某些信道λ的信息)，并且將產(chǎn)生的wdm信號(hào)105(其包括插入的信息)傳遞到第二干線終端120上。在一些示例中，源自第一干線終端110的wdm信號(hào)105完全終止于分支單元140，在這種情況下，將來自分支終端130的插入的信息傳遞到第二干線終端120上。其它分支單元140同樣可以穿過、插入和/或分下某些信道λ。

任何分支單元140都可以設(shè)置在海下環(huán)境中并且可以坐落于海底。另外或者可替代地，分支單元140可以處于陸地環(huán)境中并且可以共同定位在與分支終端130相同的中心局端。因此，通信干線102可以跨在海灘著陸點(diǎn)之間，或者可以在兩個(gè)終端站之間提供陸地連接。oadm140可以包括一個(gè)或者多個(gè)可調(diào)諧的/可調(diào)整的濾波器142，該濾波器142在信號(hào)105中提供直通波長(zhǎng)λe和插入/分下波長(zhǎng)λa的流量混合。

多個(gè)終端/站110、120、130通過使用oadm140中的光濾波器將整個(gè)頻譜分成頻帶b來共享相同光纖對(duì)的光帶寬。頻帶b包括在頻譜上彼此相鄰駐留的兩個(gè)或者多個(gè)波長(zhǎng)λ(也被稱為信道)。通過在每個(gè)oadm140處插入/分下信號(hào)波長(zhǎng)λ的一個(gè)或者多個(gè)頻帶b，具有與該頻帶的頻譜邊緣相鄰的波長(zhǎng)λ的信號(hào)105受到非對(duì)稱處罰和高損失的影響。術(shù)語(yǔ)“頻譜邊緣”指包含在波長(zhǎng)λ的一定頻帶內(nèi)的波長(zhǎng)λ，該波長(zhǎng)λ緊靠著在波長(zhǎng)λ的該特定頻帶b內(nèi)未包括的波長(zhǎng)λ。具有在插入/分下頻帶內(nèi)的波長(zhǎng)λ的信號(hào)105都不會(huì)經(jīng)歷這種頻譜失真。

在一些實(shí)施方式中，中繼器150具有連接至中繼器150的本地電源160。與中繼器150的一種類型的連接可以取決于中繼器150的類型。參照?qǐng)D2至圖4，中繼器150是需要電力的有源中繼器150a，連接的電源160通過電力電纜104為中繼器150a供電。然而，參照?qǐng)D5至圖7，如果中繼器150是無(wú)源中繼器150p(不需要任何電子器件來為中繼器150p供電的中繼器150p)，則連接的電源160通過電力電纜104將電力輸送至激光器170，該激光器170又通過光纖102將光輸送至無(wú)源中繼器150p。圖5至圖7的系統(tǒng)100將電子層(即，電源160和激光器170)與光層(即，無(wú)源中繼器150p)分開。因此，在電源160或者激光器170需要維護(hù)的情況下，將它們定位在可以容易達(dá)到它們的位置。激光器170是基于電磁輻射的受激發(fā)射通過光放大過程來生成光的裝置。激光器170相干地發(fā)射光，這允許將激光器170聚焦到縮小點(diǎn)。例如，空間相干性允許激光束(光)在很長(zhǎng)一段距離內(nèi)保持狹窄。

參照?qǐng)D5，光通信系統(tǒng)100包括耦合至通信干線102c的第一和第二干線終端110、120(也被稱為站)。該耦合可以是任何連接、鏈接等，通過該耦合，將由一個(gè)系統(tǒng)元件攜帶的信號(hào)105、105c傳送至“耦合的”元件。耦合的元件可能不一定彼此直接連接并且可以通過中間組件或者裝置分開，該中間組件或者裝置可以操縱或者修改信號(hào)105、105c。通信干線102可以包括將光信號(hào)105、105c攜帶在相關(guān)聯(lián)的光信道/波長(zhǎng)λo上的多個(gè)光纜段102、102a至102n(例如，海底光纜)。

每個(gè)光纜段102可以包括：包括光纖對(duì)的光纖電纜的一個(gè)或者多個(gè)部分、以及提供用于第一和第二干線終端110、120之間的光信號(hào)105、105c的雙向通信的傳輸路徑的一個(gè)或者多個(gè)無(wú)源中繼器150p。系統(tǒng)100可以配置為長(zhǎng)距離系統(tǒng)，例如，該長(zhǎng)距離系統(tǒng)在終端110、120中的至少兩個(gè)之間具有大于約600km的長(zhǎng)度，并且可以跨越例如海洋的并且具有6,000至12,000km的長(zhǎng)度的水體。

無(wú)源中繼器150p可以包括任何光放大器配置，該任何光放大器配置補(bǔ)償傳輸路徑上的信號(hào)衰減。例如，一個(gè)或者多個(gè)中繼器150可以配置為光放大器，諸如，摻鉺光纖放大器(edfa)、拉曼放大器、或者混合拉曼/edfa放大器。無(wú)源中繼器150p將通信干線102c和泵浦光纖102p組合。泵浦光纖102p遞送激光束105p(具有光能)以激發(fā)無(wú)源中繼器150p的摻雜光纖(例如，激發(fā)鉺離子)。edfa無(wú)源中繼器150p使用波長(zhǎng)選擇性耦合器將來自泵浦光纖102p的相對(duì)高功率的光束105p與來自通信干線102c的輸入信號(hào)105c組合。通信干線102c的輸入通信信號(hào)105c的波長(zhǎng)與泵浦光纖102p的高功率光束105p的波長(zhǎng)明顯不同。泵浦光纖102p輸出光105p，該光105p具有在無(wú)源中繼器150p的鉺(er³⁺摻雜光纖)的吸收帶寬內(nèi)的波長(zhǎng)。用包括在光纖的纖芯中的鉺離子將組合光(即，來自泵浦光纖102p的光105p和來自通信干線102c的信號(hào)105c)引導(dǎo)至無(wú)源中繼器150p內(nèi)的光纖部分中。這樣會(huì)使來自泵浦光纖102p的高功率光束激發(fā)鉺離子達(dá)到其高能量狀態(tài)。當(dāng)波長(zhǎng)與泵浦光纖102p的高功率光束不同的通信干線102c的通信信號(hào)105c的光子遇見受激鉺原子時(shí)，鉺原子將其一些能量交給通信干線102c的通信信號(hào)105c并且返回到低能量狀態(tài)。鉺以附加光子的形式交出其能量，該附加光子的相位和方向與被放大的信號(hào)相同，該信號(hào)是來自通信干線102c的通信信號(hào)105c。因此，信號(hào)105c在其行進(jìn)方向上被放大為放大信號(hào)105a。泵浦光纖102p的泵浦波長(zhǎng)λp的選擇是基于鉺er³⁺吸收頻譜和用于將泵浦信號(hào)105p傳遞至無(wú)源中繼器150p的光纖的低功率損失。在一些示例中，泵浦波長(zhǎng)λp的波長(zhǎng)范圍在1400nm與不到1500nm之間。通過從位于岸上的電源112(圖1)消除電力電纜113，系統(tǒng)100可以增加通信干線102中的光纖的數(shù)量，以包括100至1,000根光纖，并且，在一些情況下，包括更多根光纖。因此，每個(gè)本地電源160通過向激光器170供應(yīng)1kw(千瓦)至10kw的功率來為100至1,000根光纖供電。

圖6與圖5相似，不同之處在于用波長(zhǎng)分路器152代替了無(wú)源放大器150p。如圖所示，分路器152通過將具有波長(zhǎng)λp的拉曼泵浦光與具有波長(zhǎng)λ0的信號(hào)光組合來實(shí)現(xiàn)傳輸光纖102c中的拉曼放大。分路器152位于海床并且與通信干線102c和泵浦光纖102p通信。激光器170可以是拉曼激光器170r，該拉曼激光器170r是一種特定類型的激光器，在這種激光器中，基本光放大機(jī)制是受激拉曼散射(這與依賴于對(duì)光進(jìn)行放大的受激電子躍遷的傳統(tǒng)激光器不同)。從光學(xué)上對(duì)拉曼激光器170r進(jìn)行泵浦；然而，該泵浦不會(huì)像傳統(tǒng)激光器一樣產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。相反，通過受激拉曼散射，泵浦光子被吸收并且作為低頻激光光子被立即重新發(fā)射。這兩種光子能量之間的差異是固定的并且與增益介質(zhì)的振動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)。因此，可以通過相應(yīng)地選擇泵浦激光波長(zhǎng)來產(chǎn)生任意的激光輸出波長(zhǎng)。(在傳統(tǒng)激光器中，通過增益材料的發(fā)射線路來確定可能的激光輸出波長(zhǎng)。)

每隔60千米至100千米將具有拉曼泵浦波長(zhǎng)λr的拉曼泵浦光105r注入通信干線102c中。通過玻璃中的分子振動(dòng)能量將拉曼泵浦波長(zhǎng)λr從傳輸波長(zhǎng)λo轉(zhuǎn)移。在這種情況下，實(shí)現(xiàn)光層(即，分路器152)和電層(即，電源160和拉曼激光器170r)的完全分離。分路器152(其也是無(wú)源光層)具有長(zhǎng)使用壽命，這是因?yàn)闆]有附加元件安裝在光纜102上。因此，圖6所示的設(shè)置將光纜102的使用壽命延長(zhǎng)了25年多，這是因?yàn)榉致菲?52包括無(wú)源波長(zhǎng)分路器。而且，在一些示例中，拉曼放大器152在由分別具有不同頻率的多個(gè)拉曼激光器170r泵浦時(shí)將之間的放大器帶寬擴(kuò)展為4thz的c頻帶的兩倍至三倍。

返回參照?qǐng)D2至圖6，系統(tǒng)100使設(shè)備的操作和維護(hù)更簡(jiǎn)單，這是因?yàn)樗杏性措娮悠骷?諸如，本地電源160和激光器170)都位于海洋的表面附近。另外，如果系統(tǒng)100需要通過插入更多個(gè)光纖對(duì)而升級(jí)，則在不干擾現(xiàn)有通信干線102、102c的情況下插入附加通信干線102、102c，并且在不干擾現(xiàn)有泵浦光纖(光纜)102p的情況下也插入附加泵浦光纜102p。因此，現(xiàn)有光纜102保持在升級(jí)以擴(kuò)展系統(tǒng)100帶寬期間不受影響。而且，在這種情況下，插入附加激光器170(未示出)以支撐附加光纖102。

參照?qǐng)D7至圖8b，在一些實(shí)施方式中，與先前描述的系統(tǒng)相似的通信系統(tǒng)100a另外包括高空通信裝置(hacd)200和網(wǎng)關(guān)300(諸如，源地面站、目的地地面站或者鏈接地面站)。hacd200是發(fā)射到地球大氣層中的裝置。hacd200可以指低地球軌道(leo)或者中等地球軌道(meo)或者高地球軌道(geo)(包括同步地球軌道(geo))中的通信氣球200a或者衛(wèi)星200b。hacd200包括天線207，該天線207接收來自源地面站300的通信20并且將該通信信號(hào)重新路由至目的地地面站300。hacd200還包括數(shù)據(jù)處理裝置210，該數(shù)據(jù)處理裝置210處理接收到的通信20并且確定通信20到達(dá)目的地地面站300的路徑。系統(tǒng)100可以包括通信氣球200a、衛(wèi)星200b、或者兩者的組合。

如圖所示，一個(gè)或者多個(gè)本地電源160可以包括網(wǎng)關(guān)300，該網(wǎng)關(guān)300提供與hacd裝置200和其它網(wǎng)關(guān)的通信，從而通過hacd200和通信干線102提供冗余連接。本地電源160和網(wǎng)關(guān)300充當(dāng)海中的pop(存在點(diǎn))以提供與hacd200網(wǎng)絡(luò)的高帶寬連接。

在一些實(shí)施方式中，一個(gè)或者多個(gè)網(wǎng)關(guān)300是通過對(duì)應(yīng)的分支單元140(其也充當(dāng)中繼器)與第一和第二干線終端110、120之間的通信干線102c通信的干線終端130。如先前參照?qǐng)D4所描述的，分支單元140可以是oadm(光分插復(fù)用器)分支單元。光通信網(wǎng)絡(luò)中使用的oadm能夠從多個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)去除波長(zhǎng)信道并且將信道插入至這些信號(hào)。而且，一個(gè)或者多個(gè)中繼器150和鏈接光纜102可以將分支終端130耦合至其對(duì)應(yīng)的分支單元140。因此，系統(tǒng)100可以配置為在終端110、120、130之間提供光信號(hào)105的雙向或者單向通信。

參照?qǐng)D8a，通信氣球200a包括氣球204(例如，大小設(shè)計(jì)為約49英尺寬和39英尺高)、設(shè)備箱206a和太陽(yáng)能板208。設(shè)備箱206a包括數(shù)據(jù)處理裝置210，該數(shù)據(jù)處理裝置210執(zhí)行確定高空氣球200a需要去的地方的算法，然后每個(gè)高空氣球200a移動(dòng)到在將其帶到應(yīng)該去的地方的方向上吹動(dòng)的風(fēng)層中。設(shè)備箱206a還包括存儲(chǔ)電力的電池、以及與其它通信氣球200a、地面或者網(wǎng)關(guān)300上的互聯(lián)網(wǎng)天線通信的收發(fā)器(例如，天線207)。通信氣球200a還包括為設(shè)備箱206a供電的太陽(yáng)能板208。在一些示例中，太陽(yáng)能板208在充足日照條件下產(chǎn)生約100瓦，其足以在為電池充電的同時(shí)保持通信氣球200a運(yùn)行并且在沒有陽(yáng)光時(shí)在晚間使用。當(dāng)所有高空氣球200a一起工作時(shí)，它們形成氣球星座。在一些實(shí)施方式中，地面上的用戶具有專門的天線，該專門的天線將通信信號(hào)發(fā)送至通信氣球200a以消除對(duì)具有源或者目的地地面站300的需要。接收到通信20的通信氣球200a將通信20發(fā)送至另一通信氣球200a，直到通信氣球200a中的一個(gè)在目的地地面站的范圍內(nèi)，該目的地地面站連接至本地互聯(lián)網(wǎng)提供商并且經(jīng)由通信氣球200a的網(wǎng)絡(luò)將服務(wù)提供至用戶。

衛(wèi)星200b是放置在地球周圍的軌道中的物體并且可以用于不同目的，諸如，軍用或者民用觀測(cè)衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和科研衛(wèi)星。衛(wèi)星200b的軌道部分地取決于衛(wèi)星200b的使用目的而改變。可以基于衛(wèi)星軌道離地球表面的高度將衛(wèi)星軌道分類為低地球軌道(leo)、中等地球軌道(meo)和高地球軌道(heo)。leo是高度范圍從0英里到1,240英里的地球中心軌道(即，環(huán)繞地球周圍運(yùn)行)。meo也是高度范圍從1,200英里到22,236英里的地球中心軌道。heo也是地球中心軌道并且具有大于22,236英里的高度。同步地球軌道(geo)是heo的特殊情況。靜止地球軌道(gso，盡管有時(shí)候也被稱為geo)是同步地球軌道的特殊情況。

協(xié)作工作的多個(gè)衛(wèi)星200b形成衛(wèi)星星座?？梢詤f(xié)調(diào)衛(wèi)星星座內(nèi)的衛(wèi)星200b一起操作并且地面覆蓋范圍重疊。兩種常見類型的星座是極軌星座和walker星座，兩者均被設(shè)計(jì)為在使用最少數(shù)量的衛(wèi)星200b的同時(shí)提供最大地球覆蓋。

參照?qǐng)D8b，衛(wèi)星200b包括衛(wèi)星本體206b，該衛(wèi)星本體206b具有數(shù)據(jù)處理裝置210，該數(shù)據(jù)處理裝置210與通信氣球200a的數(shù)據(jù)處理裝置210相似。數(shù)據(jù)處理裝置210執(zhí)行確定衛(wèi)星200b航向的算法。衛(wèi)星200b還包括用于接收和傳輸通信20的天線207。衛(wèi)星200b包括安裝在衛(wèi)星本體206b上的太陽(yáng)能板208。太陽(yáng)能板208為衛(wèi)星200b供電。在一些示例中，衛(wèi)星200b包括在陽(yáng)光未到達(dá)時(shí)使用并且為太陽(yáng)能板208充電的可充電電池。

當(dāng)通過多個(gè)hacd200構(gòu)造系統(tǒng)100時(shí)，有時(shí)候需要通過將hacd200彼此鏈接借由系統(tǒng)100在長(zhǎng)距離內(nèi)路由流量。例如，兩個(gè)衛(wèi)星200b可以經(jīng)由衛(wèi)星間鏈路進(jìn)行通信，并且兩個(gè)通信氣球200a可以經(jīng)由氣球間鏈路進(jìn)行通信。這種裝置(衛(wèi)星200b或者氣球200a)間鏈接idl可用于將通信服務(wù)提供至遠(yuǎn)離源地面站和目的地地面站300的地區(qū)，并且還可以減少延遲和增強(qiáng)安全性(可以攔截光纖光纜并且可以檢索經(jīng)過光纜的數(shù)據(jù))。這種類型的裝置間通信與“彎管(bent-pipe)”模型不同，在“彎管”模型中，所有信號(hào)流量從基于地面的網(wǎng)關(guān)300流到衛(wèi)星200b，并且直接向下到達(dá)地球上的用戶，反之亦然。“彎管”模型不包括任何裝置間通信；相反，衛(wèi)星200b充當(dāng)中繼器。在“彎管”模型的一些示例中，在重新傳輸衛(wèi)星200b所接收到的信號(hào)之前，將該信號(hào)放大；然而，不發(fā)生信號(hào)處理。在“彎管”模型的其它示例中，可以對(duì)信號(hào)的部分或者全部進(jìn)行處理和解碼以實(shí)現(xiàn)以下一種或者多種：路由至不同的光束、誤差校正、或者服務(wù)質(zhì)量控制；然而，不發(fā)生裝置間通信。

在一些實(shí)施方式中，在平面或者組(未示出)的數(shù)量和每個(gè)平面的hacd200的數(shù)量方面來描述長(zhǎng)比例(long-scale)hacd星座(例如，氣球星座或者衛(wèi)星星座)。相同平面內(nèi)的hacd200相對(duì)于它們的平面內(nèi)hacd200相鄰者維持相同位置。然而，hacd200相對(duì)于相鄰平面中的相鄰者的位置隨著時(shí)間而改變。

裝置間鏈路(idl)將hacd200的數(shù)量削減或減少至網(wǎng)關(guān)跳數(shù)，這降低了延遲并且增加了總體網(wǎng)絡(luò)容量。裝置間鏈路允許從覆蓋待無(wú)縫切換的特定區(qū)域的一個(gè)hacd200到覆蓋相同區(qū)域的另一hacd200的通信流量，其中，第一hacd200正離開第一地區(qū)并且第二hacd200正進(jìn)入該地區(qū)。

參照?qǐng)D9，在一些實(shí)施方式中，多個(gè)終端/站110、120、130經(jīng)由一個(gè)或者多個(gè)通信干線102連接。通信干線102可以包括多個(gè)光纜段102、102a-n(例如，海底光纜)，該光纜段將光信號(hào)105攜帶在相關(guān)聯(lián)的光信道/波長(zhǎng)λ上。在一些示例中，多個(gè)終端/站110、120、130經(jīng)由hacd200和網(wǎng)關(guān)300連接(如關(guān)于圖7和圖8所描述的)。在一些示例中，一個(gè)或者多個(gè)交換機(jī)放置在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)以在網(wǎng)絡(luò)的一部分需要維護(hù)時(shí)重定向通信。因此，通信經(jīng)過不同的路徑，直到維護(hù)完成。為了便于操作，光交換機(jī)可以安裝在本地電源160處或者附近。

圖10是光通信方法1000的操作的示例性布置的示意圖，該方法1000包括：在框1002中，將光信號(hào)105、105c從第一干線終端110發(fā)射到沿水體底面設(shè)置的通信干線102、102c中。通信干線102、102c將第一干線終端110耦合至第二干線終端120并且將光信號(hào)105、105c(具有波長(zhǎng)λ)從第一干線終端110傳輸?shù)降诙删€終端120。在框1004中，方法1000進(jìn)一步包括：在第一干線終端110與第二干線終端120之間的中間單元151處接收光信號(hào)105、105c。中間單元151連接至第一和第二干線終端110、120之間的通信干線102。中間單元151由電源160供電，該電源160位于水體的表面處或者附近以在電源170需要維護(hù)時(shí)易于接觸到電源。在框1006中，方法1000進(jìn)一步包括：在中間單元151處放大接收自通信干線102c的接收到的光信號(hào)105、105c，并且，在框1008中，將放大的光信號(hào)105、105c從中間單元151發(fā)送至第二干線終端120。

在一些實(shí)施方式中，放大接收自通信干線102c的接收到的光信號(hào)105、105c包括：經(jīng)由中間單元151的泵浦光纖102p將來自激光器170、170r的光輸出105、105與接收到的光信號(hào)105、105c組合。方法1000可以進(jìn)一步包括：在中間單元151處(例如，使用光通信中繼器)，將接收到的光信號(hào)105、105c轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，處理電信號(hào)，并且將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為放大的光信號(hào)105、105a。在一些示例中，中間單元151可以包括：激光器170，該激光器170由電源160供電并且通過電力光纖102、102p發(fā)射光輸出105、105p、105r；以及光組合器150，該光組合器150與激光器170以及第一和第二干線終端110、120通信。光組合器150可以包括：接收來自第一干線終端110的光信號(hào)105、105c和來自激光器170、170r的光輸出105，通過將來自第一干線終端110的光信號(hào)105、105c與來自激光器170、170r的光輸出105、105p、105r組合來放大光信號(hào)105、105c，并且將放大的信號(hào)105、105a輸出至第二干線終端120。電源160可以包括海浪電源、太陽(yáng)能電源、熱電電源、或者燃料電源中的一個(gè)。

在一些示例中，方法1000包括：在與中間單元151通信的分支單元140處對(duì)第一通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)λe的第一頻帶進(jìn)行濾波；以及在分支單元140處對(duì)第二通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)λa的第二頻帶進(jìn)行濾波。在第一頻帶λe與第二頻帶λa之間沒有保護(hù)頻帶的情況下，在波長(zhǎng)的重疊頻帶中波長(zhǎng)的第二頻帶與波長(zhǎng)λe的第一頻帶重疊。重疊頻帶具有可變大小。波長(zhǎng)λe的第一頻帶可以包括第一通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的第一部分，并且波長(zhǎng)λa的第二頻帶包括第二通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的剩余部分。波長(zhǎng)的重疊頻帶可以包括波長(zhǎng)的第一頻帶的頻譜邊緣與波長(zhǎng)的第二頻帶的頻譜邊緣之間的公共波長(zhǎng)。

圖11是光通信方法1100的操作的示例性布置的示意圖，該方法1100包括：在框1102中，在連接至沿水體底面設(shè)置的通信干線102、102c的中間單元151處接收光信號(hào)105、105c，該中間單元151將第一干線終端110耦合至第二干線終端120。在框1104中，方法1100進(jìn)一步包括：通過將光(例如，來自激光器170、170r的光信號(hào)105、105p、105r)注入通信干線102c中來在中間單元151處放大接收到的光信號(hào)105、105c。中間單元151包括：光組合器150、152，該光組合器150、152連接至通信干線102c；以及激光器170、170r，該激光器170、170r與光組合器150、152光通信，該激光器170、170r將光輸出105、105p、105r發(fā)送至光組合器150。在框1106中，方法1100進(jìn)一步包括：使用電源160為激光器170、170r供電，該電源160與中間單元151通信并且位于水體的表面處或者附近。

在一些示例中，放大來自通信干線102、102c的接收到的光信號(hào)105、105c包括：將來自中間單元151的激光器170的光輸出105、105p、105r與來自通信干線102c的接收到的光信號(hào)105、105c組合。激光器170可以位于電源160處或者附近或者位于光組合器處或者附近。電源160可以包括海浪電源、太陽(yáng)能電源、熱電電源或者燃料電源。

在一些實(shí)施方式中，方法1100包括：在與中間單元151通信的分支單元140處對(duì)第一通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)λe的第一頻帶進(jìn)行濾波；以及在分支單元140處對(duì)第二通信段的通信頻譜的波長(zhǎng)λa的第二頻帶進(jìn)行濾波。在第一頻帶λe與第二頻帶λa之間沒有保護(hù)頻帶的情況下，在波長(zhǎng)的重疊頻帶中波長(zhǎng)λa的第二頻帶與波長(zhǎng)λe的第一頻帶重疊，重疊頻帶具有可變大小。波長(zhǎng)λe的第一頻帶包括第一通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的第一部分，并且波長(zhǎng)的第二頻帶包括第二通信段的波長(zhǎng)的重疊頻帶的剩余部分。波長(zhǎng)的重疊頻帶包括波長(zhǎng)的第一頻帶的頻譜邊緣與波長(zhǎng)的第二頻帶的頻譜邊緣之間的公共波長(zhǎng)。光組合器可以包括拉曼放大器或者高功率摻鉺光纖放大器。

此處所描述的系統(tǒng)和技術(shù)的各種實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)在數(shù)字電子和/或光學(xué)電路系統(tǒng)、集成電路系統(tǒng)、專門設(shè)計(jì)的asic(專用集成電路)、計(jì)算機(jī)硬件、固件、軟件和/或其組合中。這些各種實(shí)施方式可以包括在一個(gè)或者多個(gè)計(jì)算機(jī)程序中的實(shí)施方式，該一個(gè)或者多個(gè)計(jì)算機(jī)程序在可編程系統(tǒng)上是可執(zhí)行和/或可解釋的，該可編程系統(tǒng)包括至少一個(gè)可編程處理器，該至少一個(gè)可編程處理器可以是專用的或者通用的，該至少一個(gè)可編程處理器耦合以接收來自存儲(chǔ)系統(tǒng)、至少一個(gè)輸入裝置和至少一個(gè)輸出裝置的數(shù)據(jù)和指令，并且將指令和數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲(chǔ)系統(tǒng)、至少一個(gè)輸入裝置和至少一個(gè)輸出裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序(也稱為程序、軟件、軟件應(yīng)用或者代碼)包括針對(duì)可編程處理器的機(jī)器指令，并且可以用高階程序式和/或面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言并且/或者用匯編/機(jī)器語(yǔ)言來實(shí)施。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“機(jī)器可讀介質(zhì)”和“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”指用于將機(jī)器指令和/或數(shù)據(jù)提供至可編程處理器的任何計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、設(shè)備和/或裝置(例如，磁盤、光盤、存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件(pld))，包括接收機(jī)器指令作為機(jī)器可讀信號(hào)的機(jī)器可讀介質(zhì)。術(shù)語(yǔ)“機(jī)器可讀信號(hào)”指用于將機(jī)器指令和/或數(shù)據(jù)提供至可編程處理器的任何信號(hào)。

已經(jīng)描述了許多實(shí)施方式。然而，將理解，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可做出各種修改。例如，雖然針對(duì)具有oadm的分支單元不容易訪問和替換的海底網(wǎng)絡(luò)說明了本文所公開的概念，但是本公開也可應(yīng)用于非海下(即，陸地)網(wǎng)絡(luò)。而且，通過使用重疊頻帶bo來靈活地進(jìn)行插入/分下的概念可擴(kuò)展到除了頻譜共享之外的維度。具有固有正交性的任何其它維度可以用于通過使用重疊頻帶bo來靈活地進(jìn)行插入/分下，諸如時(shí)分復(fù)用、使用多芯光纖或者許多模式的光纖的空分復(fù)用、偏分復(fù)用。因此，其它實(shí)施方式在以下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。