专利名称：波长选择开关波段聚合器和波段解聚合器和系统及其使用方法
技术领域：
本申请涉及信息的光学传输，以及更具体而言涉及在光通信系统和方法中使用波长选择切换(switching)来组合(combine)和/或分离信道(channel)波长的波段。
背景技术：
光通信系统采用被称为波分复用(WDM)或密集波分复用(DWDM)的波长组合技术把许多传输信道复用到单模光纤上。光通信系统通常包括能在光纤线缆末端传送和接收WDM或DWDM信号的线路端接设备(LTE)。例如，在横越大洋的光通信系统中，LTE提供内陆地面网络和湿式设备(wet-plant)光缆系统之间的光学接口。LTE可包括用于传送和接收WDM或DWDM信号的光放大器、转发器、色散补偿设备、复用器以及解复用器。LTE的一部分，被称为波长端接设备(WTE)，可提供诸如光色散补偿、信道聚合(aggregation)/解聚合(deaggregation)和接收信号放大自发发射(ASE)滤波的功能。WTE可包括可调谐和大部分(bulk)色散补偿装置、阵列波导光栅(AWG)复用器和解复用器以及终端线路放大器(TLA)。在一些光通信系统中，传输信道或波长在若干波段中被编组在一起。为了实践的原因，限制由WTE中每个AWG所复用的组成(constituent)信道的数目(例如，限制到8个或16个信道)可能是优选的。把较小的信道波段编组也使得能够在单独波段上使用大部分色散装置。因此，LTE或WTE可包括在波段中与波长复用部件、终端线路放大器和大部分色散补偿编组在一起的转发器，从而形成为波段中的每个产生聚合光信号的子系统。在此类系统中，常常使用宽带耦合器来聚合或组合由波段子系统中的每个所产生的聚合信号，以形成组合的聚合光信号(即，在光路上待传送的WDM或DWDM信号)。在一些系统中，例如，把信道的波段与未利用信道上由初始加载设备(ILE)提供的加载音(tone)或噪声一起组合，以提供在WDM或DWDM信号频谱上的光功率管理。当使用宽带耦合器来聚合信道波段时，在波段在传送侧被组合之前和波段在接收侧被分离之后使用群滤波器(group filter) 0在传送路径上，群滤波器增加了数据信道的光信噪比(OSNR)。群滤波器常常是薄膜滤波器，其具有大到正好足够通过与特定组群(group)相关联的数据信道的通带(pass band)。在用宽带耦合器组合组群时执行滤波，以防止远离正在被组合的信道的噪声添加在其它组群的数据信道上。在接收路径上，群滤波器使得辅助TLA能够在与单独波段相关联的信号中获得更多的功率，而不是传递增益给稍后将最终由仅使总传输信道的一小部分通过的AWG剥离的信道。然而，当使用群滤波器时，可能要求若干不同的群滤波器通带来支持多个不同的信道计划(channel plan)(例如，具有25、33.33和50 GHz信道间隔)。群滤波器也可能不足以把LTE波段的每个从邻近波段的ASE噪声中隔离开来，从而导致OSNR的减小。
应该参考应结合以下附图一起阅读的以下详细描述，在附图中同样的数字表示同样的部件:
图1是与本公开内容一致的使用波长选择开关(WSS)波段聚合器和解聚合器的波分复用(WDM)通信系统的一个示例性实施例的简化框 图2是与本公开内容一致的使用WSS波段聚合器和解聚合器的线路端接设备(LTE)的一个示例性实施例的简化框图。图3是与本公开内容一致的WSS波段聚合器的一个示例性实施例的简化框图。图4是与本公开内容一致的采用保护切换的冗余WSS波段聚合器的一个示例性实施例的简化框图。图4A是与本公开内容一致的采用保护切换的冗余WSS波段聚合器的另一示例性实施例的简化框图。
具体实施例方式通常，与本文所描述的实施例一致的波分复用(WDM)通信系统可使用波长选择切换来聚合和/或解聚合信道波长的波段或组群。波长选择开关(WSS)波段聚合器可聚合或组合多个信道波段聚合光信号，以产生组合的聚合光信号(即，所传送的WDM或DWDM信号)。WSS波段聚合器也可把宽带噪声的一个或多个频谱部分与信道波长的波段组合，使得宽带噪声的频谱部分在组合的聚合光信号中占据未利用信道。WSS波段解聚合器可解聚合或分离组合的聚合光信号(即，所接收的WDM或DWDM信号)，以产生多个信道波段聚合光信号。本文所使用 的“波长选择切换”指基于每个波长把光信号切换到一个或多个输出。本文所使用的术语“所耦合的”指任何连接、耦合、链路等，藉此由一个系统要素所携带的信号被赋予给“所耦合的”要素。此类“所耦合的”装置不一定直接互相连接，并且可被可控制或更改此类信号的中间部件或装置隔开。图1是与本公开内容一致的WDM通信系统100的一个示例性实施例的简化框图，WDM通信系统100使用波长选择切换来组合和分离传输信道波长的波段。通信系统100用来在光路102上从传送终端104向一个或多个位于远处的接收终端106传送多个光信道。该示例性的系统100可以是远距离海底系统，其配置成用于从发射机向比如在5000公里或者更远距离的接收机传送信道。与本公开内容一致的波长选择切换也可被用于其它光通信系统，比如配置成用于从发射机向在大约2000公里到3000公里范围的距离的接收机进行传送的陆地系统。本领域技术人员将认识到，为了易于解释，通信系统100已被叙述为高度简化的点对点系统。例如，传送终端104和接收终端106两者都可配置成收发器或转发器，由此每个可配置成执行传送功能和接收功能。然而为了易于解释，本文仅针对传送功能或接收功能叙述和描述这些终端。本文所说明的示例性的实施例仅作为解释而非限制来提供。基于多个对应的光载波波长(例如，
入^^…久幻可建立光信道刚如，^、".Ν)，使得每个信道具有的频谱宽度以相应载波波长(或频率)为中心。如本文所使用的，信道波长指与相应信道相关联的波长，并可包括以与信道相关联的载波波长为中心的一系列波长。信道波长可被编组成多个波段以便于传送和接收包括所组合信道波长的WDM信号。例如，信道1、2、…N的第一波段可包括信道波长、λ^..λχ ,而信道N+1、…Ν+Μ的第二波段可包括信道波长λχ+ι、…》νχ+\ι。例如，取决于所需要的系统带宽(即，信道容量)和信道间隔，波段的数目可从I个到6个。波长的各种不同编组可能提供信道波段的不同数目。携带信息信号的信道也可被称为已利用信道。没有信息信号的信道(被称为未利用信道)可被用做加载信道以在聚合传送信号中维持均匀谱功率密度。加载信号可包括非信息携带信号，比如噪声，例如(放大自发发射)ASE噪声或假音(dummy tone)。假音通常指以不携带信息或通信量的特定波长为中心的光能量。在示例性的实施例(图1)中，WDM通信系统100是具有高频谱效率的密集波分复用(DWDM)系统，即，其中组成频率载波的频谱宽度大于组分中的实际频率间隔。在示例性的实施例中，信道可具有33 GHz或25 GHz的间隔，并且频谱效率可以是0.6位/秒/赫兹(bit/s/Hz)或 0.8 位 / 秒 / 赫兹。传送终端104包括用于信道波长的η个波段中每个的传送子系统105_1、105_η。例如，在所说明的示例性实施例中，多个发射机TXp TX2, ".ΤΧΝ接收相应数据路径108-1、108-2…108-Ν上的数据，并通过在与信道波长的第一波段内的传输信道(即，1、2、…N)相关联的相应光载波波长^…h上调制数据来传送相应光信号。可使用各种调制格式(比如差分相移键控(DPSK)调制格式，例如RZ-DPSK或CRZ-DPSK格式)在信道波长λ丨、X2…λχ上调制数据。为了易于解释，发射机用高度简化的形式示出。每个发射机可包括配置成用于在其所关联的具有所需幅度和调制的波长传送光信号的电学和光学部件。在第一波段内的所传送信道波长(λ卜λ2…λχ)分别在多个光路110-1、110-2...110-Ν上被携带，并且复用器112组合在所关联的波段内的信道波长以在光路113-1上形成信道波段聚合光信号。用于一个或多个另外波段的传送子系统115-η可类似地包括发射机和复用器(没有示出)，用于组合与波段相关联的信道波长以在光路113-η上产生信道波段聚合光信号。WSS波段聚合器120接着组合信道波段聚合信号以在光路102上产生组合的(combined)聚合光信号(即，WDM或DWDM信号)。如下面更详细描述的，WSS波段聚合复用器120可包括一个或多个波长选择开关，以选择性地把在耦合到光路113-1、113-η的输入上所接收的信道波段聚合信号中的波长切换到耦合到光路102上的共同输出。光路102可包括光纤、波导、光放大器、光滤波器、色散补偿模块、以及其它有源和无源部件。发射到光路102上的组合的聚合光信号可在远程接收终端106处被接收。远程接收终端106包括用于信道波长的η个波段中每个的接收子系统107-1、107-n。WSS波段解聚合器122把在光路102上所接收的组合的聚合光信号分离成多个信道波段聚合光信号，每个包括在相应波段中每个之内的信道波长。如下面更详细描述的，WSS波段解聚合器122可包括一个或多个波长选择开关，以选择性地把在耦合到光路102的输入上所接收的组合的聚合信号中的波长切换到耦合到光路115-1、115-η的输出。光路115-1、115_η把相应信道波段聚合光信号携带到相应接收子系统107-1、107-n。
在所说明的示例性实施例中，解复用器114-1把在第一信道波段聚合信号中的信道波长K、的信道分离到耦合到所关联信道接收机RXp RX^RXn的所关联路径116-1、116-2...116-N。接收机RXpRX2 "In可配置成解调在所分离信道上的光信号，并在相应输出数据路径118-1、118-2...118-Ν上提供所关联的输出数据信号。为了易于解释，接收机用高度简化的形式示出。每个接收机可包括配置成用于在其所关联的波长接收和解调光信号的电学和光学部件。在聚合器120和解聚合器122中使用波长选择切换实现窄波段组合和/或拆分，并且避免了当用带宽耦合器组合和分离信道波段时对用来减少噪声的群滤波器的需要。使用波长选择切换还提供了与各种信道计划配合使用的灵活性。尽管光通信系统100的示例性实施例使用波长选择切换来组合和分离信道波段聚合光信号，但是光通信系统100可使用波长选择切换来仅仅组合或仅仅分离信道波段聚合光信号。例如，在其它的实施例中，或者WSS波段聚合器120或者WSS波段解聚合器122可以是宽带耦合器或能够组合或分离信道波长的波段的其它类似装置。图2是与本公开内容一致的用于既传送又接收WDM信号的线路端接设备(LTE)200的示例性实施例的简化框图，该线路端接设备使用波长选择切换来组合和分离信道波段聚合光信号。LTE 200包括用于信道波长的波段(例如，波段A到D)中每个的波长端接设备(WTE) 202-1到202-4。WTE 202-1到202-4包括用于组合和分离在相应波段中每个之内的信道波长的设备。在这个实施例中，每个波段A到D内的信道波长基于奇数信道(1、3、…Ν-1)和偶数信道(2、4、…N)进一步编组，使得奇数信道和偶数信道用正交极化进行组合，以产生相应信道波段聚合光信号。用正交极化组合奇数信道和偶数信道的一个示例在2010年7月7日提交的美国专利申请序号12/831,477中被更详细地描述，该专利申请通过引用全部合并于此。尽管此处所描述的示例性实施例指奇数和偶数信道，但是采用正交极化的信道的其它编组(具有信道波长的对应集 合)对于配置成用于信道的那些其它编组的发射机、接收机、复用器、解复用器和其它部件是可能的。参考信道波段中的一个(B卩，波段B)，WTE 202-2包括奇数信道转发器210-1、210-3…210-Ν-1和偶数信道转发器210-2、210-4…210-Ν，这些转发器组合了发射机和接收机的功能。在一个示例中，每个波段提供32个信道-16个奇数信道和16个偶数信道。WTE 202-2也提供了每个波段内与转发器相关联的信道波长的波分复用和解复用。在传送侦牝奇数信道波长复用器212-1 (或组合器)和偶数信道波长复用器212-2 (或组合器)接收来自转发器的光信号，并且分别组合奇数信道波长和偶数信道波长以提供聚合光信号。在接收端，奇数信道波长解复用器214-1和偶数信道波长解复用器214-2分别分离奇数信道波长和偶数信道波长，用于在转发器中处理奇数信道和偶数信道光信号。复用器212-1、212-2和解复用器214-1、214-2可包括AWG装置(比如16x1 AWG装置)以提供对于16个信道的复用和/或解复用。可调谐色散补偿(TDC)装置211-1、211-2…211-Ν也可位于在转发器中每个的接收机部分之前的接收路径，以提供按信道的色散补偿。TDC装置(没有示出)也可包含在传送路径中。WTE 202-2还组合和分离奇数信道波长组群和偶数信道波长组群。在传送侧，组合器或复用器220组合聚合奇数信道信号和聚合偶数信道信号，以提供信道波段聚合光信号。在接收侧，解复用器222把奇数信道波长和偶数信道波长分离。在一个实施例中，复用器220可包括同时将聚合奇数信道信号与聚合偶数信道信号进行预滤波并且用基本正交极化进行组合以提供预滤波的成对正交聚合信号的正交-组合交织滤波器复用器，例如，如美国专利申请序号12/831，477)所描述的，通过引用将该专利申请合并于此。WTE 202-2内的传送侧和接收侧还可包括终端线路放大器230、232和大部分色散补偿设备240、242。在传送侧，LTE 200还可包括WSS波段聚合器250，用于组合与波段(例如，波段A到D)关联的信道波段聚合光信号以产生用于在光路260上传输的组合的聚合光信号。WSS波段聚合器250选择性地把在对聚合器250的输入上所接收的信道波段聚合光信号中的信道波长切换到聚合器250的共同输出。在接收侧，LTE 200还可包括WSS波段解聚合器252，用于把在光路362上所接收的组合的聚合光信号分离成与相应波段所关联的信道波段聚合光信号。WSS波段解聚合器252选择性地把在对解聚合器252的输入上所接收的组合的聚合光信号中的信道波长切换到解聚合器252的合适输出，以产生分离的信道波段聚合光信号。在其它的实施例中，可以使用宽带光耦合器和群滤波器，而不是WSS波段聚合器250或者WSS波段解聚合器252。LTE 200还可包括用于用噪声加载未利用信道的初始加载设备(ILE) 280。ILE280可包括提供诸如放大自发发射(ASE)噪声的宽带噪声的宽带噪声源。WSS波段聚合器250选择性地把宽带噪声的至少一个频谱部分切换到聚合器的共同输出，使得频谱部分在组合的聚合光信号中占据未利用信道。通过执行波长选择切换，WSS波段聚合器250允许ILE 280提供宽带噪声(例如，而不是加载在特定波长的音)并且在加载未利用信道用于功率管理时提供更多灵活性。LTE 200还可包括终端线路放大器(TLA) 270、272，用于在光路260上传输以前放大所传送的组合的聚合光信号，以及用于放大在光路262上接收的所接收的组合的聚合光信号。 WSS波段聚合器250和/或WSS波段解聚合器252还可包括一个或多个具有足够频谱分辨率以在光通信系统的给定信道计划(例如，信道间隔)上工作的波长选择开关。波长选择开关可包括单个共同光端口和相对(opposing)多波长端口，其中每个信道波长能够在任何端口之间切换或路由(route)，而与其它波长如何路由无关。在一个实施例中，WSS波段聚合器250和/或WSS波段解聚合器252可包括单个Ixn WSS，该Ixn WSS允许向(或者从)相对η个端口中的任一个路由/引导(steer)在共同端口上所接收的任何信道波长。如果使用单个Ixn WSS，则η个端口的数目对应于正被组合的波段(包括宽带噪声)的数目。例如，对于采用波段A到D和噪声加载的LTE 200，WSS波段聚合器250和/或WSS波段解聚合器252可包括1x5 WSS。尽管该示例性的实施例对于波段A到D的每一个示出了对WSS波段聚合器250的输入，但是其它实施例可以在WSS波段聚合器250之前组合波段(例如，非邻近波段)的一个或者多个子集，使得WSS可具有少于波段数目的输入端口。例如，波段A和C的信道波段聚合光信号可被组合，并且波段B和D的信道波段聚合光信号可被组合，以及可使用1x3 WSS来组合这两个组合的信道波段聚合光信号和噪声。在其它的实施例中，WSS波段聚合器和/或WSS波段解聚合器可包括具有诸如1χ1、1χ2、1χ4等形式的波长选择开关的组合。例如，在采用波段A到D的系统中，可使用第一个1x2 WSS来组合波段中的两个，并且可使用第二个1x2 WSS来组合波段中的其它两个。接着，可组合第一个1x2 WSS和第二个1x2 WSS的输出以产生组合的聚合光信号。图3是与本公开内容一致的WSS波段聚合器300的一个示例性实施例的简化框图，该WSS波段聚合器300可用于采用四个(4)信道波段A到D和噪声加载的系统。WSS波段聚合器300包括带有五个(5)输入端口 351-354和一个共同输出端口的1x5波长选择开关350。输入端口 351-354接收相应波段A到D的相应信道波段聚合光信号，而输入端口355接收来自宽带噪声源的宽带噪声。如所说明的，波段A到B中的每个和宽带噪声向WSS 350提供不同的频谱输入，其中波段A具有频谱301，波段B具有频谱302，波段C具有频谱303，波段D具有频谱304以及噪声具有宽带频谱305。WSS 350选择性地把来自在输入301-304上所接收的光信号中的每个和来自在输入306上所接收的噪声的波长切换到共同输出端口 356，使得不同的输入频谱301-305聚集成聚合输出频谱306。如该示例性实施例所示,可选择性地把噪声频谱305的频谱部分切换到输出端口 356，使得噪声被加载到波段A到D之间的未利用信道上。WSS 350可包括波长解复用器361-365 (例如，AWG)、切换结构368和波长复用器366 (例如,AWG),波长解复用器361-365用于把波段信道聚合光信号分离成组成波长,切换结构368用于选择性地路由组成波长，波长复用器366用于把选择性路由的波长复用到组合的聚合光信号。在WSS 350中的波长供应可以是动态的并且可以通过在WSS上的数字通信接口(没有示出)进行控制。切换结构368使用包括但不限于硅基液晶(LCOS)和数字光处理(DLP)的各种技术来实施。WSS 350还能够调节在由WSS 350选择性地切换的一个或多个组成波长中的光功率水平(level)。例如，WSS 350可包括可变光衰减器(VOA)，以向任意波长提供可调节的衰减水平。例如，WSS 350可因此提供在组合的聚合光信号中所选择信道的功率预加重(pre-emphasis)，以在组合的聚合光信号的频谱上获得所需要的预加重分布。在WSS 350中提供预加重减小或消除了发射机和/或TLA上对预加重的依赖。图4是与本公开内容一致的采用提高可靠性的冗余和保护切换的WSS波段聚合器400的另一示例性实施例的简化框图。该示例性的WSS波段聚合器400包括冗余的1x5波长选择开关450a、450b。1x5波长选择开关450a、450b的每个包括用于接收相应信道波段聚合光信号和宽带噪声的五个输入端口以及用于提供组合的聚合光信号的一个输出端口。WSS波段聚合器400包括拆分器411-415 (例如，3 dB拆分器)，拆分器用于拆分信道波段聚合光信号和宽带噪声信号以及向相应冗余波长选择开关450a、450b提供冗余输入。冗余波长选择开关450a、450b因此能够提供冗余的组合的聚合光信号。WSS波段聚合器400还包括至少一个能够在波长选择开关450a、450b的冗余输出之间切换的保护开关420。例如，响应于冗余波长选择开关450a、450b中之一的失效，保护开关420可从失效的波长选择开关的输出切换到另一个工作的波长选择开关的输出，从而替换失效的WSS。尽管示出保护开关420耦合到波长选择开关450a、450b的输出，但是其它实施例可包括位于波长选择开关450a、450b中每一个中的保护开关，以从失效的WSS切换到工作的WSS。在其它的实施例中，可使用其它方法来“关闭”失效的WSS和“打开”替换的WSS。WSS波段聚合器400可包括故障检测系统，用于检测在波长选择开关450a、450b的一个或两个内的失效。例如，故障检测系统可包括能够在冗余波长选择开关450a、450b的输出检测问题的导频音检测或光谱监控(0SM)。例如，如图4所示，拆分器424(例如，10 dB拆分器)可拆分来自保护开关420的输出，使得故障检测器460能够监控输出(比如，使用导频音检测)。在其它的实施例中，可在波长选择开关450a、450b内执行故障检测。图4A示出了包括故障检测系统的WSS波段聚合器400’的另一个实施例。在这个实施例中，WSS波段聚合器400’包括了在冗余波长选择开关450a、450b的每个之后的拆分器430、432 (例如，10 dB拆分器)，以拆分来自波长选择开关450a、450b的相应输出。示例性的WSS波段聚合器400’也包括用于在拆分器430、432的输出之间切换的两个保护开关420、422。一个保护开关420提供从失效的WSS的输出到替换的WSS的切换。另一个保护开关422可把波长选择开关450a、450b的输出切换到用于监控所选择输出中的光谱以检测问题的OSM 462。如果导频音检测器460或OSM 462检测到错误，该错误指示提供输出的WSS的失效，那么保护开关420切换到工作的WSS的输出并替换失效的WSS。也可使用其它的故障检测系统来检测波长选择开关450a、450b之一的失效。结合WSS波段聚合器400、400’所描述的冗余WSS结构(architecture)也可在WSS波段解聚合器中实施以在接收侧提供类似的故障保护。尽管一些当前可用的波长选择开关包括提供在500到2000范围内的故障时间(FIT)率的关联电子器件，但是采用保护切换的冗余结构的使用允许减少该FIT率，例如，更接近在使用无源光器件来提供波段聚合时可获得的FIT率。根据另一个实施例，波长选择开关可包括能够减小FIT率的热可交换冗余电子器件控制模块。因此，使用波长选择切换以组合信道波段光信号提供了可重新配置的滤波以支持各种信道计划，增加了发射0SNR，允许灵活的宽带噪声加载以及允许灵活的功率预加重。与一个实施例一致，一种光传输方法包括:在多个信道波长上分别调制多个数据流，以在相应信道上产生多个光信号，其中多个信道波长被编组在多个波段中；分别组合在多个波段的每个中在信道波长上所调制的光信号，以产生多个信道波段聚合光信号，信道波段聚合光信号中的每个包括波段中的所关联一个的信道波长；以及通过使用波长选择切换来把在信道波段聚合光信号的每个中的信道波长路由至共同输出，组合多个信道波段聚合光信号，以产生组合的聚合光信号，组合的聚合光信号包括在多个波段中的信道波长。与另一个实施例一致，一种光传送系统包括用于产生信道波段聚合光信号的多个波段传送子系统。波段传送子系统中的每一个配置成在多个信道波长上分别调制多个数据流，以在所关联波段内的相应信道上产生多个光信号，以及配置成组合在所关联波段中在信道波长上所调制的光信号以产生信道波段聚合光信号的相应一个。光传送系统还包括至少一个波长选择开关(WSS)波段聚合器，该WSS波段聚合器配置成在多个输入上分别接收信道波段聚合光信号，以及配置成通过使用波长选择切换来把在多个输入上所接收的信道波段聚合光信号的每个中的信道波长路由至WSS波段聚合器的共同输出，组合信道波段聚合光信号以产生组合的聚合光信号。组合的聚合光信号包括在多个波段中的信道波长。与又一个实施例一致，提供用于接收和传送组合的聚合光信号的线路端接设备(LTE)系统。LTE系统包括:多个转发器，配置成传送和接收在信道波长上所调制的光信号，其中多个信道波长被编组在多个波段中；多个复用器，配置成组合在波段的相应一个中在信道波长上所调制的所传送光信号，以产生多个所传送的信道波段聚合光信号；多个解复用器，配置成把多个所接收的信道波段聚合光信号分别分离成在波段的相应一个中在信道波长上所调制的所接收光信号；至少一个波长选择开关(WSS)波段聚合器，配置成通过使用波长选择切换来把所传送的信道波段聚合光信号的每个中的信道波长路由至输出，组合所传送的信道波段聚合光信号以产生所传送的组合的聚合光信号，所传送的组合的聚合光信号包括多个波段中的信道波长；以及至少一个波长选择开关(WSS)波段解聚合器，配置成通过使用波长选择切换来把在所接收的组合的聚合光信号中的信道波长路由至多个输出，把所接收的组合的聚合光信号分离成多个所接收的信道波段聚合光信号。与再一个实施例一致,一种光通信系统包括传送终端,传送终端配置成在多个波段内的多个光信道上传送组合的聚合光信号。传送终端包括配置成在多个输入上分别接收信道波段聚合光信号的波长选择开关(WSS)波段聚合器，信道波段聚合光信号的每个包括在波段的所关联一个内的多个信道波长。WSS波段聚合器还配置成通过使用波长选择切换来把在多个输入上所接收的信道波段聚合光信号的每个中的信道波长路由至WSS波段聚合器的输出，组合信道波段聚合光信号以产生组合的聚合光信号。组合的聚合光信号包括在多个波段内的信道波长。光通信系统也包括配置成接收组合的聚合光信号的接收终端。接收终端包括波长选择开关(WSS)波段解聚合器，该波长选择开关波段解聚合器配置成通过使用波长选择切换来把组合的聚合光信号中的信道波长路由至多个输出，把组合的聚合光信号分离成多个信道波段聚合光信号。光通信系统还包括耦合传送终端和接收终端的光传输路径。尽管本文已描述了本发明的原理，但是本领域技术人员将理解，关于本发明的范围该描述仅仅作为示例而非作为限制做出。除了本文所描述和示出的示例性实施例之外，其它的实施例在本发明的范围内也是可以预期的。由本领域技术人员作出的修改和替换被认为是在本发明的范围之内，本发明的范围除了随附的权利要求书之外不受限制。
权利要求
1.一种光传输方法，包括: 在多个信道波长上分别调制多个数据流，以在相应信道上产生多个光信号，其中所述多个信道波长被编组在多个波段中； 分别组合在所述多个波段的每个中在所述信道波长上调制的光信号，以产生多个信道波段聚合光信号，所述信道波段聚合光信号的每个包括所述波段的所关联一个的信道波长；以及 通过使用波长选择切换来把所述信道波段聚合光信号的每个中的信道波长路由至共同输出，组合所述多个信道波段聚合光信号，以产生组合的聚合光信号，所述组合的聚合光信号包括在所述多个波段中的信道波长。
2.如权利要求1所述的方法，还包括: 通过使用波长选择切换来把宽带噪声的至少一个频谱部分路由至所述输出，噪声加载所述组合的聚合光信号，其中所述宽带噪声的所述频谱部分在所述组合的聚合光信号中占据至少一个未利用信道。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述波长选择切换由Ixn波长选择开关(WSS)执行，其中η对应于正被组合的波段的数目。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述波长选择切换由多个波长选择开关执行。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述波长选择切换由至少一个波长选择开关(WSS)执行，还包括: 监控所述WSS以检测所述WSS的失效；以及 响应于检测所述WSS的失效，切换到替换的WSS。
6.如权利要求5所述的方法，其中监控所述WSS包括监控从所述WSS输出的所述组合的聚合信号。
7.如权利要求1所述的方法，还包括: 在路由所述波长时调节包括所述光信号的至少一个所述信道波长或者加载有噪声的至少一个未利用信道的功率水平。
8.一种光传送系统,包括: 用于产生信道波段聚合光信号的多个波段传送子系统，所述波段传送子系统的每个配置成在多个信道波长上分别调制多个数据流，以在关联波段内的相应信道上产生多个光信号，并且配置成组合在所述关联波段中在所述信道波长上调制的光信号，以产生所述信道波段聚合光信号中的相应一个；以及 至少一个波长选择开关(WSS)波段聚合器，配置成在多个输入上分别接收所述信道波段聚合光信号，并且配置成通过使用波长选择切换来把在所述多个输入上接收的每个所述信道波段聚合光信号中的信道波长路由至所述WSS波段聚合器的共同输出，组合所述信道波段聚合光信号以产生组合的聚合光信号，所述组合的聚合光信号包括所述多个波段中的信道波长。
9.如权利要求8所述的光传送系统，其中所述波段传送子系统的每个包括: 多个发射机，配置成在所述多个信道波长上分别调制所述多个数据流，以在所述关联波段内的相应信道上产生所述多个光信号；以及 复用器，配置成组合在所述关联波段内在所述信道波长上调制的光信号，以产生所述信道波段聚合光信号的所述相应一个。
10.如权利要求8所述的光传送系统，还包括宽带噪声源，其中所述WSS波段聚合器配置成在所述输出中之一上接收宽带噪声，并且配置成使用所述波长选择切换用所述宽带噪声的至少一个频谱部分加载所述组合的聚合光信号的至少一个未利用信道。
11.如权利要求10所述的光传送系统，其中所述WSS波段聚合器包括Ixn波长选择开关，其中η对应于正被组合的波段的数目。
12.如权利要求8所述的光传送系统，其中所述WSS波段聚合器包括单个波长选择开关。
13.如权利要求8所述的光传送系统，其中所述WSS波段聚合器包括多个波长选择开关。
14.如权利要求8所述的光传送系统，其中所述WSS波段聚合器包括第一和第二冗余WSS波段聚合器，并且还包括用于从失效的WSS波段聚合器切换到替换的WSS波段聚合器的至少一个保护开关。
15.一种用于接收和传送组合的聚合光信号的线路端接设备(LTE)系统，所述LTE系统包括: 多个转发器，配置成传送和接收在信道波长上调制的光信号，其中所述多个信道波长被编组在多个波段中； 多个复用器，配置成组合在所述波段的相应一个中在所述信道波长上调制的所传送光信号，以产生多个所传送信道波段聚合光信号； 多个解复用器，配置成把多个所接收信道波段聚合光信号分别分离成在所述波段的相应一个中在所述信道波长上调制的所接收光信号； 至少一个波长选择开关(WSS)波段聚合器，配置成通过使用波长选择切换来把每个所述所传送信道波段聚合光信号中的信道波长路由至共同输出，组合所述所传送信道波段聚合光信号以产生所传送的组合的聚合光信号，所述所传送的组合的聚合光信号包括所述多个波段中的信道波长；以及 至少一个波长选择开关(WSS)波段解聚合器，配置成通过使用波长选择切换来把所述所接收的组合的聚合光信号中的信道波长路由至多个输出，把所接收的组合的聚合光信号分离成所述多个所接收信道波段聚合光信号。
16.如权利要求15所述的LTE系统，还包括宽带噪声源，其中所述WSS聚合器配置成接收宽带噪声，并且配置成通过使用所述波长选择切换用所述宽带噪声的至少一个频谱部分加载所述组合的聚合光信号的至少一个未利用信道。
17.如权利要求16所述的LTE系统，其中所述WSS波段聚合器包括Ixn波长选择开关，其中η对应于正被组合的波段的数目。
18.如权利要求15所述的LTE系统，其中所述至少一个WSS波段聚合器包括第一和第二冗余WSS波段聚合器，并且还包括用于从失效的WSS波段聚合器切换到替换的WSS波段聚合器的至少一个保护开关。
19.如权利要求17所述的LTE系统，还包括:故障检测器，配置成检测在从所述WSS波段聚合器输出的所述所传送的组合的聚合光信号中的错误，所述错误指示所述WSS波段聚合器的失效，其中所述保护开关响应于检测所述错误从失效的WSS波段聚合器切换到替换的WSS波段聚合器。
20.—种光通信系统,包括: 传送终端，配置成在多个波段内的多个光信道上传送组合的聚合光信号，所述传送终端包括配置成在多个输入上分别接收信道波段聚合光信号的至少一个波长选择开关(WSS)波段聚合器，所述信道波段聚合光信号的每个包括所述波段中的关联一个内的多个信道波长，并且其中所述WSS波段聚合器配置成通过使用波长选择切换来把所述多个输入上所接收的每个所述信道波长聚合光信号中的信道波长路由至所述WSS波段聚合器的输出，组合所述信道波段聚合光信号，以产生组合的聚合光信号，所述组合的聚合光信号包括所述多个波段中的信道波长； 接收终端，配置成接收所述组合的聚合光信号，所述接收终端包括至少一个波长选择开关(WSS)波段解聚合器，所述波段解聚合器配置成通过使用波长选择切换来把所述组合的聚合光信号中的信道波长路由至多个输出，把所述组合的聚合光信号分离成所述多个信道波段聚合光信号；以及 光传输路径，耦合所述传送终端和所述接收终端。
21.如权利要求20所述的光通信系统，其中所述传送终端还包括宽带噪声源，其中所述WSS聚合器配置成接收宽带噪声， 并且配置成通过使用所述波长选择切换用所述宽带噪声的至少一个频谱部分加载所述组合的聚合光信号的至少一个未利用信道。
全文摘要
通常，波分复用(WDM)通信系统可使用波长选择切换来聚合和/或解聚合信道波长的组群或波段。波长选择开关(WSS)波段聚合器可组合多个信道波段聚合光信号，以产生组合的聚合光信号(即，所传送的WDM或DWDM信号)。WSS波段聚合器还可把宽带噪声的一个或多个频谱部分与信道波长的波段组合，使得宽带噪声的频谱部分在组合的聚合光信号中占据未利用信道。WSS波段解聚合器可分离组合的聚合光信号(即，所接收的WDM或DWDM信号)以产生多个信道波段聚合光信号。
文档编号H04J14/06GK103155461SQ201180049158
公开日2013年6月12日 申请日期2011年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者R.B.杨德尔 申请人:泰科电子海底通信有限责任公司