网络同步和频率传播的系统和方法
【专利摘要】网络中参考频率和定时信息的分发涉及对第一节点和第二节点之间的延迟进行确定，该延迟源于参考频率和定时信号的发送与作为响应的光返回定时信号的接收之间的延时。在具有位于网络节点之间的光纤连接中的第一光纤和第二光纤对的用于分别在网络节点之间的互不相同的方向上发送光数据信号的网络中，提供了通过同一光纤发送参考频率和定时信号以及由此产生的光返回信号，其一作为单向数据信号通过该光纤在相同方向上被发送，而另一信号上行。可对节点之间的中继器修改以传送该上行信号和下行信号。在网络用于光监控通道的一实施例中，用于将光监控通道信号与单向数据信号相组合并将光监控通道信号与单向数据信号分离的滤光器可用于对频率和定时信号进行组合并分离以及传送光返回定时信号。为此，可在主要的光数据通道外部添加另一滤光器，以对频率和定时信号以及光监控通道信号进行组合与分离，并将光返回信号传送至将光监控通道信号与数据信号中分离开来的滤波器。
【专利说明】网络同步和频率传播的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信网络中的时频同步的系统和方法，尤其涉及双工光纤网络，如密集波分复用(DWDM)传输系统。
【背景技术】
[0002]近年来，国际电信对数据传输的需求迅速增长，主要驱动力在于通过移动通信的视频、超级计算应用和数据业务。在这些条件下，陆地光纤通信系统(如密集波分复用(DffDM)传输系统)得以发展，以满足日益增长的对更具成本效益且带宽充裕的电信业务的需求。此外，为了容纳网络中不同类型的业务(如，语音，数据，视频)并提高网络中可用带宽的利用率，网络架构从电路交换网络(不论使用与否均预留带宽)转变为分组交换网络。
[0003]这一转变意味着弃用同步网络架构(如，同步光网络(SONET)和同步数字体系(SDH))。最初，设计SONET和SDH的目的在于传输来自各种不同来源的电路模式通信，如DSU DS3。此外，这些网络架构支持被称为脉冲编码调制(PCM)格式的实时、未压缩的电路交换语音编码通信。S0NET/SDH中的电路在S0NET/SDH净负荷内的虚拟容器(VC)中设置有固定的预留容量。此外，诸如SDH的网络架构使用基本传输格式，即第I级同步传输模块(STM-1)帧。定时分发以及网络同步是自然的。在网络节点中，经由时钟恢复电路从接收信号中获得参考频率。仅需获知VC相对于STM-1帧位置的位置，从而无需用于适当的电路操作的绝对定时参考。
[0004]分组交换网络不使用这种固定的帧架构，因此不具有自然的同步定时分发。在这些网络中，在对数据帧进行传输时，不能与其他帧重叠，并且应具有尽可能小的未使用且滞留的容量传输。因此，分组交换网络对于频率传播以及相位和时间同步具有严格要求，以确保适当的呼叫连接和数据传输，例如，流式数据的传送。因此，这些通信网络需要绝对定时参考。
[0005]随着绝大多数移动回程网络升级为(载体)以太网，基站变为非同步的。将用于提供绝对定时参考(如钟表时间信息(time of day information))的全球定位系统(GPS)接收器与用于提供参考频率的本地振荡器结合使用可成为一种方案。但这种方法成本高且易被篡改。目前，用于同步基站的两种最为广泛使用的方法为:1)ITU-T同步以太网(G.8261)协议；和2) IEEE-标准1588版本2中描述的精确时间协议(Precision Time Protocol,PTP ) ο
[0006]同步以太网方案以与用于S0NET/SDH网络的频率传播非常相似的频率传播为中心。即，每个网络节点中的频率从来自上行节点的频率中获得。在频率方面，同步以太网方案提供基站间网络中节点的优良频率同步。但同步以太网无法提供分组网络中所需的精确的时间和相位信息。例如，同步以太网不考虑诸如延迟等影响。
[0007]PTP 类似于 SONET 网络时间协议(Network Time Protocol，NTP)。PTP 为具有硬件时间戳的双向时间传送协议。主从端点在媒体接入控制(Media Access Control, MAC)中贞内发送定时信息。使用PTP避免了对中间节点进行升级的需要。此外，PTP可使时间和每天(time and day)同步,这对时分双工(Time Division Duplex, TDD)移动网络是必需的。但使用PTP，需要附加的硬件和边界时钟用于广泛网络中定时信号的再生和抖动补偿。此夕卜，使用ΡΤΡ，仅可实现有限的同步精度，通常为I微秒数量级。
【发明内容】
[0008]本发明目的之一在于为基于分组的电信网络中的节点提供精确的定时。
[0009]在实施例中，另一目的在于尤其针对用于下一代移动设备的电信网络，与目前的SDH/S0NET或基于GPS定时分组的移动网络中使用的技术相比具有改进的性能。
[0010]根据第一方面，提供了一种根据权利要求1所述的方法。一网络在节点间使用光纤连接的不同光纤来回地发送(在每个光纤中单向地发送)电信数据，该网络在本文中被改进为通过这些光纤中的同一光纤来回地发送定时数据和该定时数据的响应。这就提供了更好的同步精度。在一实施例中，同步包括:从第一节点发送第一时钟下的定时信号，接着是在第二节点中通过第二时钟对该定时信号进行检测并修正该第二时钟的计数器对延迟的偏置(即，该定时信号在传输期间所经历的传播延时)。光返回定时可用于对通过同一光纤发送光频率和定时信号和接收光返回定时信号之间所经历的时长进行确定。进而，信号传送的延迟等于修正后的时长除以2。使用第一定时信号和第二定时信号。在一实施例中，该第一定时信号为第一节点中产生的参数频率和定时信号，第二定时信号为在第二节点中响应于该参数频率和定时信号而产生的光返回信号。在根据权利要求1所述的方法的一实施例中，可产生更新后的包括延迟信息在内的参考频率和定时信号并将其发送至第二节点。
[0011]在一实施例中，互不相同的波长用于定时数据及响应的来回发送。这就避免了由瑞利散射所导致的上行数据和下行数据之间的不必要串扰。
[0012]在一实施例中，光放大器系统用于节点间的光纤连接中，该光放大器系统被改进为:相比于在光纤连接中的一条光纤上的主下行业务量，允许在该光纤上进行少量的上行光业务。在另一实施例中，已用于对光监控通道(OSC)的光进行分离及组合的滤波器可用于处理上行业务。这使得无需干预在该光纤上的主要电信业务。
[0013]在另一实施例中，用于双向光业务的光网络节点在光纤对中各自不同的光纤上，进行在不同方向上的单向传输，该光网络节点被改进为:在同一光纤上提供一定量的上行业务，以用于定时信号的双向传送。在另一实施例中，可将已用于对光监控通道(OSC)的光进行分离及组合的滤波器用于处理上行业务。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]参照附图中示出的实施例对本发明的各个方面进行进一步说明。
[0015]图1为示出本发明实施例的用于时频分发和同步的系统的框图；
[0016]图2为示出可用在图1系统中的本地节点的发送部的实施例；以及
[0017]图3为示出包括旁路放大器的用于时频分发和同步的系统的框图。
【具体实施方式】
[0018]本发明一实施例提供一种在密集波分复用DWDM传输系统中的发送器中使用的滤光器，该滤光器包括:第一端口，用于以可通信的方式连接到参考频率和定时电路；第二端口，用于以可通信的方式连接到光监控通道(Optical Supervisory Channel, OSC)发送器单元；以及第三端口，用于以可通信的方式连接到另一滤光器，该另一滤光器被设置为允许通过光纤传输DWDM光数据；其中，该滤光器被设置为:通过第一端口接收参考频率和定时信号；通过第二端口接收OSC信号；将频率和定时参考信号与OSC信号相组合，以形成组合信号；通过第三端口将该组合信号发送至该另一滤光器。参考频率和定时信号与OSC信号的组合允许接收组合信号的接收器对在滤波器所处节点中使用的时钟频率以及信号产生的绝对时间进行确定。基于该信息，可改善使用PTP的网络中的同步精度。可在不中断数据业务的情况下将滤光器加到DWDM传输网络中的发送器中。因此，可在大体上不影响系统性能的情况下将定时和频率信号加到现有的DWDM传输系统中。
[0019]在一些实施例中，滤波器可进一步被设置为:通过第三端口接收光返回定时信号；通过第一端口将该光返回定时信号转发至参考频率和定时电路。基于光返回定时信号中的信息，参考频率和定时电路可确定两节点之间数据传送的延迟。而后，可将所确定的延迟包含在参考频率和定时信号中以进一步改善同步精度，在一些情况下，可实现降至IOns数量级的同步精度。
[0020]本发明的一些实施例进一步涉及一种在DWDM传输系统中使用的发送器,该发送器包括:参考频率和定时电路，用于产生参考频率和定时信号；光监控通道OSC发送器单兀，用于产生OSC信号；上述滤光器,用于将参考频率和定时信号及OSC信号相组合，以形成组合信号；DWDM光数据发送单元，用于产生包括DWDM光数据的信号；以及另一滤光器，用于将包括DWDM光数据的信号和组合信号相组合。可在不中断DWDM光数据业务的情况下将参考频率和定时电路以及滤光器加到发送器中。
[0021]本发明的一些实施例涉及一种在密集波分复用DWDM传输系统中的接收器中使用的滤光器，该滤光器包括:第一端口，用于以可通信的方式连接到参考频率和定时电路；第二端口，用于以可通信的方式连接到光监控通道OSC接收器单元；以及第三端口，用于以可通信的方式连接到另一滤光器，该另一滤光器被设置为允许通过光纤发送DWDM光数据；其中，该滤光器被设置为:通过第三端口从该另一滤光器接收组合信号；将组合信号分离为参考频率和定时信号和OSC信号；通过第一端口将参考频率和定时信号发送至参考频率和定时电路；以及通过第二端口将OSC信号发送至OSC接收器单元。参考频率和定时信号允许对在作为信号的来源的节点中使用的时钟频率以及信号产生的绝对时间进行确定。基于该信息，可改善使用PTP的网络中的同步精度。可在不中断数据业务的情况下将该滤光器加到在DWDM传输网络中的接收器中。
[0022]在一些实施例中，滤波器可进一步被设置为:通过第一端口接收光返回定时信号；通过第三端口将该光返回定时信号转发至另一滤波器。基于光返回定时信号中的信息，可确定两节点之间数据传送的延迟。所确定的延迟进而可包含在更新后的参考频率和定时信号中以进一步改善同步精度，在一些情况下，可实现降至IOns数量级的同步精度。
[0023]本发明的一些实施例涉及一种在密集波分复用DWDM传输系统中使用的接收器，该接收器包括:光频率和定时恢复单元，被设置为与远程定时和频率单元电路相连接，以恢复频率和定时参考信号；光监控通道OSC接收器单元，用于接收OSC信号；DWDM光数据接收单元，用于处理包括DWDM光数据的信号；滤光器，用于将DWDM光数据信号与包括参考频率和定时信号以及OSC信号的组合信号分离开来，并将分离后的DWDM光数据信号转发至DWDM光数据接收单元；以及上述的另一滤光器，用于将参考频率和定时信号与OSC信号分离开来，并将参考频率和定时信号传输至光频率和定时恢复单元，将OSC信号传输至OSC接收器单元。
[0024]本发明的一些实施例涉及一种密集波分复用DWDM网络中用于时间和频率分发的放大器系统，该系统包括:第一端口，用于连接到第一光纤；第二端口，用于连接到第二光纤；光放大器，用于放大通过第一光纤在第一端口处接收到的DWDM光数据信号和有待在第二端口处通过第二光纤发送的DWDM光数据信号；第一滤光器，用于将DWDM光数据信号与包括参考频率和定时信号以及OSC信号的组合信号分离开来，并将分离后的DWDM光数据信号转发至光放大器；第二滤光器，用于将放大后的DWDM光数据信号和组合信号相组合,并将这些信号的组合转发至第二端口 ；以及另一光放大器，用于放大分离后的参考频率和定时信号。该放大系统能够放大光数据信号中的光数据并放大参考频率和定时信号。参考频率和定时信号的使用可改善DWDM传输网络中的同步精度。可在数据业务不中断的情况下添加所述另一光放大器。
[0025]本发明的一些实施例涉及一种用于在网络中，特别是密集波分复用DWDM网络中分发参考频率和定时信息的传输系统，该传输系统包括:上述发送器；上述接收器；光纤，用于连接发送器和接收器；远程频率和定时单元，用于将频率和定时信息提供至接收器。
[0026]最后，本发明的一些实施例涉及一种用于在网络中，特别是包括光数据发送节点和光数据接收节点的DWDM网络中，分发参考频率和定时信息的方法，该方法包括:在光数据接收节点中产生参考频率和定时信号；将该参考频率和定时信号与光数据信号相组合以形成组合信号；将该组合信号发送至光数据接收节点；将在光数据接收节点中的参考频率和定时信号与光数据信号分离开来；对参考频率和定时信号进行处理，并产生光返回定时信号作为响应；将该光返回定时信号发送至光数据发送节点；对光返回定时信号进行处理，确定与在光数据发送节点和光数据接收节点之间的数据传送延迟有关的延迟信息，并产生包括该延迟信息的更新后的参考频率和定时信号；以及将该更新后的参考频率和定时信号发送至光数据接收节点。
[0027]现参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。但本发明可以许多不同形式来体现且不应被视为仅限于本文所阐述的实施例。应指出，为明晰起见，可对附图中元件的形状和大小进行夸大。
[0028]在整个说明书中，对某些措辞进行如下解释。用语“频率”指的是周期信号每秒的循环次数。用语“时间”指的是从某一参考时间点开始已经历的总的循环次数。即，“时间”可被视为从该参考时间点开始该周期信号的总累积相位。用语“时钟”指的是一种通过计算由一装置(通常由本地振荡器(LO)来表示)产生的本地周期信号的循环次数来保持时间的装置。
[0029]用语“同步”指的是调整N (N>1)个时钟以便其相应的参考时间点对应于同一时亥IJ。该同步可通过两个步骤来实现。在第一步中，通过第一时钟发送“定时”信号，继而通过第二时钟对该定时信号进行检测。可根据定时信号的形状进行检测，该形状通常包括具有易于检测的陡坡的部分。一经检测，则第二时钟中的周期计数器被触发。第二步包括对第二时钟的计数器对于定时信号在传输期间所经历的传播延时(又称“延迟”)的偏差进行修正。优选地对与延迟有关的信息进行测量，然后将经测量获得的该延迟信息传送至第二时钟。这两个步骤共同实现两个时钟的同步，且不一定需以上述顺序来执行。
[0030]最后，用语“谐振”(通常写作“syntonisation”)指的是迫使N个时钟的振荡器以同一频率进行循环的动作，这样不同时钟之间的时钟漂移在同步后被最小化。通过将高精度和频谱纯度的“参考频率”散播至多个时钟可实现高效的谐振和持续的同步。
[0031]图1示意地描绘了用于提供同步和频率传播的光传输系统。该光传输系统包括为一个或多个远程节点102提供光定时和频率参考的本地节点101。在图1示出的实施例中，通过使用包括光纤103和光纤104的光纤以可通信的方式对将本地节点101和远程节点102进行连接。光纤103被配置为安排从本地节点101到远程节点102的数据传送。光纤104被配置为安排从远程节点102到本地节点101的数据传送。需指出，至少光纤103 (在一些实施例中还有光纤104)可双向发送数据以实现所需的数据传送。在本说明书中，本地节点101用作光数据发送节点，而远程节点102用作光数据接收节点。
[0032]本地节点101包括光数据发送器105，该光数据发送器105用于通过光纤103发送光数据至远程节点102。光数据发送器105包括一个或多个光发送器，每个发送器被设置为在不同波长上发送数据。特别地，如图1所示，光数据发送器105可被配置为包括多个发送器的DWDM (密集波分复用)，该多个发送器通常被设置为在约1525nm到约1565nm之间的波长上发送数据。
[0033]远程节点102包括光数据接收器106，该光数据接收器106包括用于接收来自发送器105的光数据的一个或多个光接收器。通常，接收器的数量和波长处理能力对应于本地节点101中光数据发送器105内发送器的数量和波长处理能力。例如，在DWDM情况下，接收器可包括被设置为在约1525nm到约1565nm之间的波长上接收数据的多个接收器。
[0034]本地节点101进一步包括光监控通道(OSC)发送器107和滤光器109a。本地节点101中这些元件的示例性操作如下。
[0035]OSC发送器107被设置为发送包括管理和报警信息的光监控信号。该监控信号(下文称作OSC信号)为在一波长上传输的光信号，优选地，该波长不同于用于光数据传输的波长范围内的波长。例如，OSC信号可使用在约1504nm到约1518nm范围内的波长，如1510nm的波长。该波长由国际电信联盟(ITU)进行标准化，且用于可商用的DWDM传输系统中。
[0036]滤光器109a被设置为将用于通过光纤103从本地节点101发送至远程节点102的信号相组合。该滤光器109a随后将来自OSC发送器107的光OSC信号和从DWDM发送器105发送的光数据相组合。
[0037]本地节点101进一步包括参考频率和定时电路108。参考频率和定时电路108(下文称作RFT电路108)被设置为产生具有高精度的光参考频率和定时信号。参考频率可对应于在本地节点101内使用的时钟频率。参考时间为绝对时间。例如，参考时间可对应于协调世界时(Coordinated Universal Time,UTC)。参考频率和定时信号可进一步包括解释在本地节点101和远程节点102之间传输的信号延迟的延迟信息。有关延迟确定的进一步详情将在下文中描述。由RFT电路108所产生的信号通常用光信号进行发送，其中，该光信号在一波长上进行发送，该波长不同于在本地节点内使用的任何其他波长。例如，光信号的适当波长可在约1484nm到约1498nm的范围内，如约1490nm。该波长落在用于粗波分复用(CWDM)传输系统中的标准化网格内。这样，由于可使用工作在约1490nm波长处的具成本效益的激光器，因此可限制成本。[0038]最后，图1中的本地节点101包括另一滤光器110a。该滤光器IlOa被设置为将来自电路108的光频率和定时信号和来自OSC发送器107的OSC信号相组合。随后，可将组合后的信号提供至滤光器109a,该滤光器109a被设置为将来自滤光器IlOa的组合信号与来自DWDM光数据发送器105的光数据相组合。随后，将滤光器的输出提供至用于光纤103，以发送到远程节点102。
[0039]滤光器109a和IlOa为双向滤波器，S卩，它们能够处理在不同方向上通过它们的信号。在第一方向上，滤波器将不同来源的信号相组合并在同一线路上将组合信号转发至另一目的地。在第二方向上(与第一方向相反)，对组合信号进行接收并分离，并将分离后的信号转发至其相应的目的地。在一些实施例中，这种双向滤波器被配置为在一个方向上对具有第一波长的信号进行传送，而在相反方向上通过滤波器行进的信号使用不同于第一波长的第二波长进行传送。在本说明书中，用于节点之间信号传送的发送端上的滤波器以扩展名“a”来表示，而用于节点之间信号传送的接收端上的滤波器以扩展名“b”来表示。
[0040]远程节点102还包括滤光器109、110。远程节点102的滤光器109b被设置为通过光纤103接收来自本地节点101的信号，且被设置为将OSC信号和光频率和定时信号与DWDM光数据分离开来。随后，将OSC信号和光频率和定时信号提供至滤光器110b。滤光器IlOb被设置为将OSC信号与光频率和定时信号分离开来。分离后，滤光器IlOb分别将OSC信号提供至OSC接收器单元112，并将光频率和定时信号提供至远程定时和频率单元111。
[0041]远程TF单元111包括一电路，该电路被设置为从由本地节点101中的RFT电路108所产生的光频率和定时信号中重获电频率和定时信号。远程节点102中的远程定时和频率单元111可包括回送电路，该回送电路被设置为从光频率和定时信号中重获定时信号，并经由光纤103将该定时信号作为光返回定时信号光学地发送回本地节点101中的RFT电路108。光返回定时信号可使用不同于上述任一波长的另一波长，例如，该光返回定时信号可使用约1465nm到约1478nm范围内的波长，如约1470nm的波长。
[0042]光RFT电路108包括一电路，该电路被设置为接收并处理来自远程TF单元111的光返回定时信号。RFT电路对发送光频率和定时信号和接收光返回定时信号之间所经历的时长进行确定。这样，信号传送的延迟等于修正后的时长除以2。由于延迟是在同一光纤(SP，光纤103)上测量的，因此，可将例如由温度和振动引起的光纤上的缓慢长度变化考虑进去。使用这一技术，可以直至约IOns的精度来确定远程节点102中远程TF单元111中的绝对时间，这相对于当前在SDH/S0NET或基于GPS定时分组的移动网络中可实现的精度是相当可观的改进。RFT电路108包括在通过光纤103发送至远程节点102的下一光参考频率和定时信号中确定的光纤103的延迟。根据绝对时间信息与确定的延迟的结合，远程节点102现能够向由DWDM接收器106接收到的光数据提供精确的定时标签，例如，以时间戳形式的钟表时间(the time of the day)。
[0043]可在业务过程中，即在不中断光数据业务的情况下，添加一个或多个部件108、IlOa和110b。因此，可在大体上不影响系统性能的情况下，将定时和频率信号加至现有DWDM传输系统中。添加一个或多个滤波器IlOaUlOb仅可引起承载OSC信号的通道(也称为OSC通道)上的较小的额外功率损耗。而这一损耗可很容易地通过OSC发送器来克服，这是因为OSC通道通常以一比特率传送OSC信号，该比特率远低于在承载DWDM发送器105所发送的光数据的通道中所使用的比特率，因此该OSC通道具有较大损耗预算。[0044]在一些实施例中，远程定时和频率单元111包括光电检测器。该光电检测器被设置为将接收到的光频率和定时信号转换为电信号。在这些实施例中，时钟恢复电路可被设置在远程单元111内，以从电信号中重获具有高精度的电频率信号。
[0045]如图1所示，本地节点101进一步包括DWDM光数据接收器106、0SC接收器112和滤光器109b。类似地，远程节点102进一步DWDM光数据发送器105、OSC发送器107和滤光器109a。远程节点102内的滤光器109a和本地节点101内的滤光器109b经由光纤104相互连接。远程节点102内的部件105、107和109a和本地节点101内的部件106、112和109b用于将数据从远程节点102传输至本地节点101。
[0046]优选地，DWDM传输系统使用针对数据通道波长的C波段。C波段通常使用在约1525nm和约1565nm之间的波长。不同的数据通道例如可为10Gb/s、40Gb/s和IOOGb/s通道。可使用的调制格式包括但不限于不归零码(Non-Return-to-Zero, NRZ)、归零码(Return-to-Zero, RZ)、载波抑制归零码(Carrier-Suppressed Return to Zero, CSRZ)、偏振复用正交相移键控(Polarization Multiplexed Quadrature Phase Shift Keying,PM-QPSK)、差分相移键控(Differential Phase Shift Keying，DPSK)或差分正交相移键控(Differential Quadrature Phase Shift Keying)。
[0047]如上所述，OSC信号可使用在约1504nm至约1518nm范围内的波长，如1510nm的波长。该波长由ITU进行标准化且用于可商用的DWDM传输系统中。此外，光频率和定时信号通常使用1500nm以下的波长，尤其是在约1484nm至约1498nm范围内的波长，如约1490nm的波长。该波长落在用于粗波分复用(CWDM)传输系统中的标准化网格内。这样，由于可使用低成本部件，例如工作在约1490nm波长处的具成本效益的激光器，从而可对成本进行限制。
[0048]用于光OSC信号和光参考频率和定时信号的这些波长的允许将边缘光滤波器用作滤光器109和110。边缘光滤波器的使用缓解了该系统的复杂性。
[0049]在使用光返回定时信号的情况下，该光返回定时信号优选地使用另一波长，例如，位于约1465nm至约1478nm范围内的波长,如约1470nm的波长。在这种情况下,本地节点101内的滤光器IlOa不仅能够将使用第一波长的参考频率和定时信号与使用第二波长的OSC信号相组合，而且能够将这些组合形式的信号转发至远程节点102。此外，滤波器IlOa被设置为对使用第三波长的光返回定时信号进行接收，并将该光返回定时信号转发至RFT电路108。类似地，滤光器109a能够将OSC信号与参考频率和定时信号的组合与DWDM发送器所发送的光数据相组合，并被设置为接收光返回定时信号并将该光返回定时信号转发至滤光器110a。
[0050]上述针对OSC信号给出的示例性波长尤其适合于使用C波段进行光数据传输的DWDM系统。但在一些国家中(例如，日本)，使用L波段，在该L波段中，典型光数据传送波长落在约1565nm和约1625nm之间。在这种情况下,OSC信号波长优选大于DWDM信号的波长，例如约1630nm的波长。使用较长的OSC信号波长特别启动了在使用色散位移光纤(DSF)或ITU-T G.653光纤(该光纤为日本已安装光纤的绝大部分)的DWDM系统的实施。在这种情况下，频率和定时信号以及光返回定时信号应具有比1630nm更长的波长，例如，约1635nm和1640nm的波长。这些波长不应过长，以避免由长波长处增加的弯曲损耗引起的光纤中的过大损耗。[0051]图2更为详细地示出本地节点的发送部分的一个实施例。在该实施例中，滤光器110包括两个级联的子滤波器202、203。子滤光器202和203为双向的。此外，RFT电路108包括接收器204和发送器205。
[0052]第一子滤光器202被设置为以与图1示出实施例中的滤波器IlOa同样的方式运行。但不同的是，第一子滤光器202接收来自第二子滤光器203的参考频率和定时信号，而不是直接从RFT电路108中接收参考频率和定时信号。类似地，返回定时信号不直接转发至RFT电路108，而是转发至第二子滤光器203。
[0053]第二子滤光器203被设置为从RFT电路108中的发送器205中接收参考频率和定时信号，并将该信号转发至第一子滤光器202。第二子滤光器203进一步被设置为接收来自第一子滤光器202的光返回定时信号，并将该信号转发至RFT电路118中的光接收器204。
[0054]RFT电路108可进一步包括:转换器，用于将由接收器204接收到的光信号转换为电信号；以及处理器，用于对该信号进行处理，以便将所测量的延迟包含在频率和定时信号中。通常，该信号为电信号，因此，RFT电路108中的发送器205可包括另一转换器，用于将电频率和定时信号转换为可包括所测量延迟在内的光频率和定时信号。所有这些功能可集成在接收器204中，该接收器在这种情况下可表现为收发器204的形式。RFT电路中的电频率和定时信号的转换可使用NRZ (非归零码，其为一种具成本效益的调制模式)来执行。该转换还可使用DPSK(差分相移键控)来执行。DPSK的优点在于其包括较少的振幅调制(AM)。在一些实施例中，用于将电信号转换为光信号的收发器可为SFP收发器(小型可插拔,参见http: //www.sffcommittee, com/ie/Specif ications.html )。优选地,接收器 204 被设置为接收第一波长的信号，例如，波长为约1470nm的光返回定时信号，发送器205被设置为发送第二波长的信号，例如，波长为约1490nm的频率和定时信号。
[0055]在一些实施例中，远程TF单元111包括SFP，该SFP用于从参考电路108中接收光频率和定时信号，从接收到的光信号中重获电频率和定时信号，并用于将该电信号提供至一光发送器，该光发送器被设置为将电信号转换为光返回定时信号，该光返回定时信号被发送回本地节点101，以用于测量光纤103的延迟。
[0056]在一些实施例中，远程TF单元111中的SFP与电路108中的SFP是互补的。在这种情况下，电路108的SFP被设置为接收第一波长的信号并发送第二波长的信号，而与之互补的远程TF单元111中的SFP被设置为接收第二波长的信号并发送第一波长的返回信号。
[0057]图3为示出包括光放大器系统301的用于时频分发和同步的系统的框图。光放大器系统301位于本地节点101和远程节点102间的第一光纤对103-1、104-1和第二光纤对103-2、104-2之间。光放大器系统301被设置为对位于本地节点101和旁路放大器系统301之间的第一光纤对103-1、104-1的损耗进行补偿。
[0058]连接到光纤103-1的滤光器10%被设置为接收光纤103-1输出处的多个信号，且被设置为将DWDM信号与OSC信号和光频率和定时信号分离开来。随后，DffDM信号被提供至被设置为对DWDM信号进行放大的光放大器302。滤光器109b还设置为将OSC波长以及光频率和定时信号提供至放大器系统301中的滤光器110b。
[0059]光放大器系统301进一步包括另一光放大器303,该另一光放大器303用于放大光频率和定时信号并将放大的信号提供至放大器系统301中的滤光器110a。将滤波器110b、IlOa与在电路108和远程单元111之间轨道中的放大器303结合使用的优点在于，可在不影响系统性能的情况下将定时和频率信号加至现有DWDM传输系统中。可在业务过程中，SP不中断光数据业务的情况下，添加一个或多个部件108、110a、IlOb和303。此外，虽然加入一个或多个滤波器IlOaUlOb可导致OSC通道上较小的额外功率损耗，但该损耗可很容易地通过OSC发送器来克服，这是因为OSC通道通常以远低于在数据通道中使用的比特率传送OSC信号。
[0060]通常，光放大器302为掺铒光纤放大器(EDFA)，该EDFA能够对来自DWDM发送器105的光数据信号进行放大，但不能放大用于本发明目的的典型波长，例如不能放大用于参考频率和定时信号以及光返回定时信号的波长。因此，所述另一光放大器为与光放大器302的类型不同的放大器。
[0061]优选地，光放大器303为双向放大器。该双向放大器不仅被设置为对从本地节点101到远程节点102的传输方向上的光频率和定时信号进行放大，而且还被设置为对从远程节点102到本地节点101的相反传输方向上的光返回定时信号进行放大。随后，放大后的光频率和定时信号被提供至滤光器110a，而放大后的光返回定时信号被提供至放大器系统301中的滤光器110b。因此，光频率和定时信号及光返回定时信号在本地节点101和远程节点102之间使用相同的光程。相比于(例如，由振动和温度导致的)相对较长的时间标度的光程长度变化，(由高光速导致的)这些光信号的相对较短的往返时间使得延迟测量非常精确。因此，可非常精确地(通常以直至约IOns的精度)确定远程节点102中远程TF单元111中的绝对时间。
[0062]用于放大器系统301的另一光放大器303的适当放大器可为半导体光放大器(Sem1-conductor Optical Amplifier, S0A)o这种类型的放大器被设置为对上述提出的典型波长进行放大，例如约1470nm和约1490nm的波长。在电路108包括发送器205和接收器204的实施例中或电路108包括使用DPSK的收发器的实施例中，存在于参考频率和定时信号中的相对较低的振幅调制使得SOA的瞬态特性减小。
[0063]尽管已不出了另一光放大器302用于放大光频率和定时信号的实施例,但在一替代性实施例中，该另一光放大器可由无源光连接件所取代，这样光频率和定时信号可无放大地通过。
[0064]在一些实施例中，该另一光放大器303可包括相互并联的另两个相同的放大器，每个放大器与光隔离器和仅对典型波长中的一个波长进行透射的透射滤波器串联。在一个实例中，另两个放大器的第一个仅对在从RFT电路108到远程时间和频率单元111的方向上行进的约1490nm的波长进行传输，而另两个放大器的第二个仅对在从远程时间和频率单元111到RFT电路108的方向上行进的约1470nm的波长进行传输。这一设置具有可避免两不同波长的数据流之间的由SOA的瞬态特性导致的串扰的优点。此外，使用该设置，振幅调制(AM)信号格式可用于频率和时间信号的交换中。在一些实施例中，这种AM信号可由低成本SFP收发器来产生。
[0065]在一个实施例中，定时信号可为具有包含时间戳的帧的数字光开关键控(On offkeying, 00K)信号。在另一有利的实施例中，定时信号可为相位调制的光数字信号，例如，具有帧和时间戳的差分相移键控DPSK信号或差分正交相移键控DQPSK信号，该相位调制的光数字信号相比于00K包括较少的强度转换，在SOA用于双向放大器303时减小SOA中的瞬态增益对定时分发性能的不利影响。[0066]由以上描述可见,本文使用的滤光器为将滤波器波长范围的光选择性地从输入传送到输出的器件。特别地，可使用具有一个输入和两个以上(如两个)输出或具有两个以上输入和一个输出的滤波器，其中，来自不同滤波器波长范围的光从一个输入处分别被传送至不同输出，或来自不同滤波器波长范围的光从不同输入处被传送至同一输出。对于将来自不同滤波器波长范围的光从一输入处分别传送至不同输出，并且还在另一方向上工作，以将来自不同滤波器波长范围的光从不同输出处分别传送至该输入的滤波器，从这种意义上来讲，这些滤光器可为双向的。可使用商用滤波器，例如产自JDSU的1510/1550和1550/1625滤波器波分多路复用器。这些滤波器使用基于薄膜滤波片的干涉滤波器以添加用于有源光纤监控的监控通道。滤波器实际上可包括本身为滤波器的元件的组合。
[0067]尽管对滤波器中结合了分离和选择性滤波功能的示例进行了描述，但应注意，在某些实施例中，这些功能可由不同部件来执行。例如，OSC接收器、节点100的参考频率和定时电路108和/或节点101的参考频率和定时电路108可通过分离器和具有单个输入和输出的滤波器发送或接收光信号。在另一实施例中，参考频率和定时信号及OSC信号可以电子的方式相组合，且经组合的电子信号可用于产生光信号。类似地，可对参考频率和定时信号及OSC信号的组合进行光检测及电分离。但这涉及现有OSC发送器或接收器的修改。滤光的使用允许使用现有OSC发送器或接收器。
[0068]如上所述，提供一种对网络中的参考频率和定时信息进行分发的方法，该网络具有位于网络节点间光纤连接中的第一光纤对和第二光纤对，所述第一光纤对和第二光纤对分别用于在网络节点之间以互为相反的方向单独地传输光数据信号。该方法包括:
[0069]在网络的第一节点(101)中产生参考频率和定时信号；
[0070]对该参考频率和定时信号与第一光数据信号进行光组合以形成组合光信号，以用于从第一节点(101)向网络的第二节点发送；
[0071]通过位于所述第一节点(101)和所述第二节点(102)之间的具有一光纤对的光纤连接中的第一光纤(103)，将该组合光信号发送至所述第二节点(102);
[0072]在第二节点(102)中，将参考频率和定时信号与第一光数据信号分离；
[0073]对参考频率和定时信号进行处理，并产生光返回定时信号作为响应；
[0074]经由第一光纤(103)将光返回定时信号从第二节点发送至第一节点；
[0075]在第一节点(101)处接收光返回信号；
[0076]对接收到的光返回定时信号进行处理，确定第一节点和第二节点之间数据传输延迟的延迟信息。
[0077]尽管描述了这些实施例，其中，光参考频率和定时信号通过第一光纤被发送，该第一光纤还用于从产生参考频率和定时信号的节点发送光数据信号，但应注意，从这方面来讲，光纤的作用可互换。在另一实施例中，光参考频率和定时信号通过第二光纤从第一节点被发送，该第二光纤还用于在第一节点处接收光数据信号。在该实施例中，光返回信号也可选择地经由滤光器通过第二光纤从第二节点返回，该滤光器用于通过第二光纤从第二节点传输OSC信号。通过这种方式，可确保针对上行传输和下行传输的相等延迟。
[0078]如本文所使用，将第一元件“连接”到第二元件的表述方式不排除第一元件经由一个或多个其他元件连接到第二元件。特别地，对信号进行交换的元件之间的连接可包括传送这些信号的一个或多个其他元件。[0079]参考频率和时间可从本地节点101外部的时钟获得。因此，RFT电路可被设置为接收并处理外部频率和时间信号，并将该信号转换为光参考频率和定时信号。为此，RFT电路108可包括外部时钟输入通道206。RFT电路可包括一转换器电路，该转换器电路用于将通过外部时钟输入通道接收到的外部时钟信号转换为用于通过发送器205发送的光频率和时间信号。或者，RFT电路108可使用本地节点101的时钟作为时间和频率参考。
[0080]在一个实施例中，可将信息加至远程定时和频率单元111中的光返回定时信号中，以表不可出现在接收光频率和定时信号和发送光返回定时信号之间的已知的固有延时。通常，这一延时会很小。此外，光频率和时间信号以及光返回定时信号的与已知固有的依赖于波长的传播延时差有关的信息可加至远程定时和频率单元111中的光返回定时信号中。
[0081]RFT电路可对用于小的已知固有延迟的时长进行修正，该固有延迟是从通过远程定时和频率单元111发送的光返回定时信号中重获的。
[0082]尽管提供了在C波段DWDM系统中使用的波长范围的示例，所述系统具有在约1530-1565nm波长范围中的数据传输和1510nm波长的0SC，但应注意，也可使用其他波长。例如，在一些国家中，使用已知的L波段DWDM系统，该系统具有在1570-1610nm波长范围中的数据传输和1625nm的OSC波长。在这种情况下，可对上述波长进行相应地改变。提供了在密集波分复用DWDM传输系统中的发送器中使用的滤光器(110a)，该滤光器包括:
[0083]第一端口，用于以可通信的方式连接到参考频率和定时电路(108)；
[0084]第二端口，用于以可通信的方式连接到光监控通道OSC发送器单元(107 );以及
[0085]第三端口，用于以可通信的方式连接到被设置为允许通过光纤(103)发送DWDM光数据的另一滤光器(109a);
[0086]其中，滤光器(IlOa)被设置为:
[0087]通过第一端口接收参考频率和定时信号；
[0088]通过第二端口接收OSC信号；
[0089]将频率和定时参考信号与OSC信号相组合，以形成组合信号；
[0090]通过第三端口将该组合信号发送至另一滤光器。
[0091]在一实施例中，参考频率和定时信号的波长在约1484nm到约1498nm的范围内。在一实施例中，OSC信号的波长在约1504nm到约1518nm的范围内。在一实施例中，使用在约1525nm到约1565nm的波长范围内的多个波长对DWDM光数据进行传送。在一实施例中，该滤波器可进一步被设置为:
[0092]通过第三端口接收光返回定时信号；以及
[0093]通过第一端口将光返回定时信号转发至参考频率和定时电路。在一实施例中，光返回定时信号的波长在约1465nm到约1478nm的范围内。在一实施例中，权利要求的滤波器进一步包括:第四端口，用于进一步以可通信的方式连接到参考频率和定时电路(108)，其中，所述将光返回定时信号转发至参考频率和定时电路通过第四端口来执行。
[0094]根据另一方面，提供了在密集波分复用DWDM传输系统中使用的发送器，该发送器包括:
[0095]参考频率和定时电路(108)，用于产生参考频率和定时信号；
[0096]光监控通道OSC发送器单元(107)，用于产生OSC信号；[0097]根据上述权利要求任一项所述的滤光器(110a)，用于将参考频率和定时信号与OSC信号相组合，以形成组合信号；
[0098]DWDM光数据发送单元，用于产生包括DWDM光数据的信号；以及
[0099]另一滤光器(109a)，用于将包括DWDM光数据的信号和组合信号相组合。
[0100]在一实施例中，该发送器进一步包括被设置为连接到光纤(103)的输出。在一实施例中，参考频率和定时电路(108)包括用于将电参考频率和定时信号转换为光参考频率和定时信号的光收发器。在一实施例中，该光收发器包括小型可插拔SFP收发器。在一实施例中，滤光器为如上所述的滤光器，其中，参考频率和定时电路被设置为:
[0101]接收光返回定时信号；
[0102]确定发送器和预设目的地之间传输介质的延迟；
[0103]在参考频率和定时/[目号中添加延迟/[目息；以及
[0104]将包含该延迟信息的参考频率和定时信号发送至预设目的地。
[0105]在一实施例中，滤光器(110)包括第一子滤光器(203)和第二子滤光器(202)，其中该第一子滤光器被设置为:
[0106]接收来自第二子滤光器的返回定时信号，并将该返回定时信号转发至参考频率和定时电路；以及
[0107]接收来自参考频率和定时电路的参考频率和定时信号，并将该参考频率和定时信号转发至第二子滤光器；
[0108]其中，第二子滤光器被设置为将OSC信号与参考频率和定时信号相组合。
[0109]根据另一方面，提供在密集波分复用DWDM传输系统中的接收器中使用的滤光器(IlOb),该滤光器包括:
[0110]第一端口，用于以可通信的方式连接到参考频率和定时电路(111)；
[0111]第二端口，用于以可通信的方式连接到光监控通道OSC发送器单元(112 );以及
[0112]第三端口，用于以可通信的方式连接到被设置为允许通过光纤(103)传输DWDM光数据的另一滤光器(10%);
[0113]其中，滤光器(IlOb)被设置为:
[0114]通过第三端口从另一滤光器中接收组合信号；
[0115]将组合信号分离为参考频率和定时信号以及OSC信号；
[0116]通过第一端口将参考频率和定时信号发送至参考频率和定时电路；以及
[0117]通过第二端口将OSC信号发送至OSC接收器单元。
[0118]在一实施例中，参考频率和定时信号具有在约1484nm到约1498nm的范围内的波长。在一实施例中，OSC信号具有在约1504nm到约1518nm的范围内的波长。在一实施例中，使用在约1525nm到约1565nm的波长范围内的多个波长对DWDM光数据进行传送。在一实施例中，该滤波器(IIOb)进一步被设置为:
[0119]通过第一端口接收光返回定时信号；以及
[0120]通过第三端口将光返回定时信号转发至另一滤波器。在一实施例中，光返回定时信号具有在约1465nm到约1478nm的范围内的波长。
[0121]根据另一方面，提供在密集波分复用DWDM传输系统中使用的接收器，该接收器包括:[0122]光频率和定时恢复单元，被设置为与远程定时和频率单元电路(111)相连接，用于重获频率和定时参考信号；
[0123]光监控通道OSC接收器单元(107)，用于接收OSC信号；
[0124]DWDM光数据接收单元，用于处理包括DWDM光数据的信号；
[0125]滤光器(109b )，用于将DWDM光数据信号与包括参考频率和定时信号以及OSC信号的组合信号分离开来，并将分离后的DWDM光数据信号转发至DWDM光数据接收单元；以及
[0126]根据权利要求14-19中任一项所述的另一滤光器(IlOb),用于将参考频率和定时信号与OSC信号分离，并将参考频率和定时信号传输至光频率和定时恢复单元，将OSC信号传输至OSC接收器单元。在一实施例中，该接收器进一步包括被设置为连接到光纤的输入。在一实施例中，该接收器进一步包括用于将从远程定时和频率单元电路接收到的电返回定时信号转换为光返回定时信号的光收发器。其中，该接收器进一步被设置为经由输入将光返回定时信号转发至光纤。在一实施例中，收发器包括小型可插拔SFP收发器。
[0127]根据另一方面，提供一种密集波分复用DWDM网络中用于时间和频率分发的放大器系统(301 )，该系统包括:
[0128]第一端口，用于连接到第一光纤(103-1)；
[0129]第二端口，用于连接到第二光纤(103-2)；
[0130]光放大器，用于放大通过第一光纤在第一端口处接收到的DWDM光数据信号和通过第二光纤在第二端口处有待发送的DWDM光数据信号；
[0131 ] 第一滤光器(109b )，用于将DWDM光数据信号与包括参考频率和定时信号及OSC信号的组合信号分离开来，并将分离后的DWDM光数据信号转发至光放大器；
[0132]第二滤光器(109a)，用于将放大后的DWDM光数据信号和组合信号相组合，并将这些信号的组合转发至第二端口 ；以及
[0133]另一光放大器(303),用于放大分离后的参考频率和定时信号。在一实施例中，参考频率和定时信号具有在约1484nm到约1498nm的范围内的波长。在一实施例中，使用在约1525nm到约1565nm的波长范围内的多个波长对DWDM光数据进行传送。在一实施例中，该放大器系统进一步包括:
[0134]第三滤光器(110b)，用于将参考频率和定时信号与OSC信号分离，并将参考频率和定时信号转发至另一光放大器；
[0135]第四滤光器(110a)，用于将放大后的参考频率和定时信号与OSC信号相组合，以形成组合信号。在一实施例中，OSC信号具有在约1504nm到约1518nm的范围内的波长。在一实施例中，所述另一光放大器为半导体光放大器。在一实施例中，该系统进一步被设置为:
[0136]通过第二端口接收光返回定时信号；
[0137]至少通过第二滤光器和第一滤光器将该光返回定时信号转发至第二端口 ；以及
[0138]通过第一端口发送该光返回定时信号。在一实施例中，光返回定时信号具有在约1465nm到约1478nm的范围内的波长。
[0139]根据另一方面，提供一种用于在网络中，特别是DWDM网络中分发参考频率和定时信息的传输系统，该传输系统包括:
[0140]根据权利要求8-13中任一项所述的发送器；[0141]根据权利要求20-23中任一项所述的接收器；
[0142]光纤(103)，用于连接发送器和接收器；
[0143]远程频率和定时单元(111)，用于将频率和定时信息提供至接收器。
[0144]在一实施例中，该传输系统中的远程频率和定时单元包括一回送电路，该回送电路用于从光频率和定时信号中重获定时信号，并经由光纤将重获的定时信号作为光返回定时信号光学地发送回发送器中的光频率和定时电路。
[0145]在一实施例中，该传输系统进一步包括一放大器系统。
[0146]根据另一方面，一种用于在网络中，特别是包括光数据发送节点和光数据接收节点的DWDM网络中分发参考频率和定时信息的方法，该方法包括:
[0147]在光数据接收节点中产生参考频率和定时信号；
[0148]将参考频率和定时信号与光数据信号相组合，以形成一组合信号；
[0149]将该组合信号发送至光数据接收节点；
[0150]在光数据接收节点中，将参考频率和定时信号与光数据信号分离；
[0151]对参考频率和定时信号进行处理，并产生光返回定时信号作为响应；
[0152]将该光返回定时信号发送至光数据发送节点；
[0153]对光返回定时信号进行处理，确定与光数据发送节点和光数据接收节点之间数据传送延迟有关的延迟信息，并产生更新后的包括该延迟信息的参考频率和定时信号；以及
[0154]将该更新后的参考频率和定时信号发送至光数据接收节点。
[0155]参照上述某些实施例对本发明进行描述。应认识到，在不脱离本发明精神和范围的情况下，这些实施例易受到本领域技术人员所熟知的不同修改和替代形式的影响。因此，尽管对特定实施例进行了描述，但这些实施例仅作为示例且并不限制所附权利要求中限定的本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于在网络中分发参考频率和定时信息的方法，该网络具有位于网络节点之间的光纤连接中的第一光纤对和第二光纤对，所述第一光纤对和第二光纤对分别用于在所述网络节点之间互为相反的方向上单独地传输光数据信号，所述方法包括: 在所述网络的第一节点(101)中产生第一定时信号； 对所述第一定时信号与第一光数据信号进行光组合以形成组合光信号，以用于从所述第一节点(101)向所述网络的第二节点发送； 通过位于所述第一节点(101)和所述第二节点(102)之间的具有一光纤对的光纤连接中的第一光纤(103)，将该组合光信号发送至所述第二节点(102); 在所述第二节点(102)中，将所述第一定时信号与所述第一光数据信号分离； 通过所述第一光纤(103)，将第二定时信号从所述第二节点发送至所述第一节点，其中，所述第一定时信号为参考频率和定时信号和响应于该参考频率和定时信号所产生的光返回信号中的一个，所述第二定时信号为所述参考频率和定时信号和所述光返回信号中的另一个； 在所述第一节点(101)处，接收所述第二定时信号； 根据在发送所述频率和定时信号和接收所述光返回定时信号之间所经历的时长，确定与所述第一节点和所述第二节点之间的数据传送延迟有关的延迟信息。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法用于一网络，其中，所述第一节点(101)包括连接到所述第一光纤(103)的第一滤光器(109a)和连接到所述第一滤光器(109a)的用于将光监控通道信号发送至所述第一光纤(103)的光监控通道发送器(107)，所述第一滤光器(109a)为双向滤波器；且其中，所述第二节点(102)包括连接到所述第一光纤(103)的第二滤光器(10%)和连接到所述第二滤光器(10%)的用于接收所述光监控通道信号的光监控通道接收器(112)，所述第二滤光器(10%)为双向滤波器； 所述方法包括: 通过所述第一滤光器(109a)在所述第一节点(101)处进行所述光组合和所述第二定时信号的接收； 使用所述第二滤光器(10%)进行所述分离和所述光返回定时信号的发送。
3.根据权利要求2所述的方法，包括:使用连接在所述第一滤光器(109a)和所述光监控通道发送器(107)之间的另一滤光器(IlOa)来对所述第一定时信号与所述光监控通道信号进行光组合，所述光监控通道信号与所述第一定时信号具有互不相同的波长。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光监控通道信号与所述第一定时信号具有互不相同的波长，所述方法包括:使用连接在所述第二滤光器(10%)和所述光监控通道接收器(112)之间的另一滤光器(IlOb)来对所述第一定时信号与所述光监控通道信号进行光分离。
5.根据上述任一权利要求所述的方法，该方法用于一网络，其中，所述光纤连接包括放大器系统以及第一连接部和第二连接部，所述第一连接部具有连接在所述放大器系统与所述第一节点(101)之间的一光纤对，所述第二连接部具有连接在所述放大器系统与所述第二节点(102)之间的一光纤对,所述放大器系统包括: 光放大器(302)； 第一滤光器(10%)，其连接在所述第一连接部的第一光纤(103-1)和所述光放大器(302)之间,所述第一滤光器(109b)为双向滤波器；光监控通道接收器，其连接到所述第一滤光器(10%)上，以接收第一光监控通道信号; 第二滤光器(109a)，其连接在所述光放大器(302)和所述第二连接部的第一光纤(103-2)之间，所述第二滤光器(109a)为双向滤波器；以及 光监控通道发送器(107)，其连接到所述第二滤光器上，以发送第二光监控通道信号， 所述方法包括:通过所述第一滤光器(10%)对所述第一定时信号和所述第一光数据信号进行分离；放大来自所述第一滤光器(10%)的所述第一光数据信号，以提供放大的第一光数据信号;单独地放大来自所述第一滤光器的所述第一定时信号，以提供放大的第一定时信号；在所述第二滤光器(109a)中，对所述放大的第一光数据信号和所述放大的第一定时信号进行组合，以通过所述第二连接部的所述第一光纤(103-2)发送至所述第二节点(102)；通过所述第二滤光器(109a)，从所述放大器系统中所述第二连接部的所述第一光纤(103-2)接收所述第二定时信号； 放大来自所述第二滤光器的所述第二定时信号，以提供放大的第二定时信号； 将所述放大的第二定时信号提供至所述第一滤光器，以通过所述第一连接部的所述第一光纤(103-1)发送至所述第一节点(101)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一定时信号和所述第二定时信号均在所述放大器系统的双向放大器中被放大。
7.根据上述任一权利要求所述的方法，其中，所述第一定时信号和所述第二定时信号以互不相同的波长被发送。
8.根据上述任一权利要求所述的方法，其中，所述光数据信号使用在从约1525nm到约1565nm的波长范围内的多个波长被传送，且所述第一定时信号的波长在约1484nm到约1498nm的范围内，所述第二定时信号的波长在约1465nm到约1478nm的范围内。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光数据信号使用在从约1525nm到约1565nm的波长范围内的多个波长进行传送，所述光监控通道信号具有在约1504nm到约1518nm的范围内的波长，且所述第一定时信号具有在约1484nm到约1498nm范围内的波长，所述第二定时信号具有在约1465nm到约1478nm的范围内的波长。
10.根据上述任一权利要求所述的方法，其中，所述网络为密集波分复用DWDM网络。
11.一种光纤网络节点，用于在网络中分发参考频率和定时信息，该网络具有位于网络节点之间的光纤连接中的第一光纤对和第二光纤对，所述第一光纤对和所述第二光纤对分别用于在所述网络节点之间互为相反的方向上单独地传输光数据信号，所述光纤网络节点包括: 光数据发送器(105)，其用于将所述光数据信号发送至光纤连接中的第一光纤(103)，所述光纤连接连接到另一光纤网络节点； 参考频率和定时电路(108)，其被配置为产生第一定时信号并接收第二定时信号，以确定延迟信息，其中，所述 第一定时信号为参考频率和定时信号和响应于该参考频率和定时信号的响应所产生的光返回信号中的一个，所述第二定时信号为所述参考频率和定时信号和所述光返回信号中的另一个； 滤光器(109a),其连接在所述光数据发送器(105)和所述第一光纤(103)之间，并连接到所述参考频率和定时电路(108)上，所述滤光器(109a)为双向滤波器，所述滤光器(109a)被配置为将所述第一定时信号和所述光数据信号相组合，并被配置为从所述第一光纤(103)接收所述第二定时信号并将该第二定时信号转发至所述参考频率和定时电路(108)。
12.根据权利要求11所述的光纤网络节点，包括: 光监控通道发送器(107)，其连接到所述滤光器(109a),用于通过所述滤光器(109a)将光监控通道信号发送至所述第一光纤(103)。
13.根据权利要求12所述的光纤网络节点，其中，所述参考频率和定时电路(108)和所述光监控通道发送器(107 )被配置为产生具有互不相同的波长的所述光第一定时信号和所述光监控通道信号，所述光纤网络节点包括另一滤光器(110a)，该另一滤光器(IlOa)连接在所述滤光器(109a)、所述光监控通道发送器(107)和所述参考频率和定时电路(108)之间，用于将所述第一定时信号与所述光监控通道信号相组合。
14.根据权利要求12所述的光纤网络节点，包括:连接到所述滤光器(109a)、所述光监控通道发送器(107)和所述参考频率和定时电路(108)的另一滤光器(110a)，该另一滤光器(IlOa)为双向滤波器，且被配置为将所述光第一定时信号与所述光监控通道信号相组合，将该光第一定时信号 与该光监控通道信号的组合转发至所述滤光器(109a)，并将所述第二定时信号从所述第一滤光器(109a)转发至所述参考频率和定时电路(108)。
15.根据权利要求11-14中任一权利要求所述的光纤网络节点，其中所述第一定时信号和所述第二定时信号以互不相同的光波长被发送与接收。
16.一种光纤网络节点，用于在网络中分发参考频率和定时信息，该网络具有位于网络节点之间的光纤连接中的第一光纤对和第二光纤对，所述第一光纤对和第二光纤对分别用于在所述网络节点之间互为相反的方向上传输光数据信号，所述光纤网络节点包括: 光数据接收器(106)，其用于从光纤连接中的第一光纤(103)接收光数据信号，所述光纤连接连接到另一光纤网络节点； 光数据发送器(105)，其用于将所述光数据信号发送至所述光纤连接中的第二光纤(104)； 具有回送电路的定时和频率单元(111)，所述回送电路被配置为从来自所述另一光纤网络节点的第一定时信号中重获一定时信号，并光返回第二定时信号，其中，所述第一定时信号为参考频率和定时信号和响应于该参考频率和定时信号所产生的光返回信号中的一个，所述第二定时信号为所述参考频率和定时信号和所述光返回信号中的另一个； 滤光器(109b)，其连接到所述第一光纤(103)、所述光数据接收器(106)和所述定时和频率单元(111)上，所述滤光器(10%)为双向滤波器，且被配置为对所述第一定时信号和所述第一光数据信号进行分离，并通过所述第一光纤(103)发送所述第二定时信号。
17.根据权利要求16所述的光纤网络节点，其中，所述第一定时信号和所述第二定时信号以互不相同的光波长被接收与发送。
18.根据权利要求17所述的光纤网络节点，包括: 光监控通道接收器，其用于以不同于所述第一定时信号的波长的光监控通道波长接收光监控通道信号； 另一滤光器(110b)，其连接在所述滤光器(109b)、所述光监控通道接收器(112)和所述回送电路之间，以对所述第一定时信号和所述光监控通道信号进行光分离。
19.一种传输系统，用于在网络中分发参考频率和定时信息，该网络具有位于网络节点之间的光纤连接中的第一光纤对和第二光纤对，所述第一光纤对和第二光纤对分别用于在所述网络节点之间互为相反的方向上传输光数据信号，所述传输系统包括:根据权利要求11所述的光纤网络节点和另一光纤网络节点，所述另一光纤网络节点包括: 光数据接收器(106)，其用于从所述第一光纤(103)接收光数据信号； 具有回送电路的定时和频率单元(111)，所述回送电路被配置为从所述第一定时信号中重获一定时信号，并光返回第二定时信号，其中，所述第一定时信号为参考频率和定时信号和响应于该参考频率和定时信号所产生的光返回信号中的一个，所述第二定时信号为所述参考频率和定时信号和所述光返回信号中的另一个； 另一滤光器(10%),其连接到所述第一光纤(103)、所述光数据接收器(106)和所述定时和频率单元(111)上，所述另一滤光器(10%)为双向滤波器，且被配置为对所述第一定时信号和所述光数据信号进行分离，并通过所述第一光纤(103)发送所述第二定时信号。
20.根据权利要求19所述的传输系统，其中，所述光纤网络节点包括:光监控通道发送器(107)，其连接到所述滤光器(109a),用于通过所述滤光器(109a)将光监控通道信号发送至所述第一光纤(103);所述另一光纤网络节点包括光监控通道接收器(112)，其连接到所述另一滤光器(10%)，用 于通过所述另一滤光器(109b)从所述第一光纤(103)接收所述光监控通道信号。
21.根据权利要求20所述的传输系统，其中，所述参考频率和定时电路(108)和所述光监控通道发送器(107 )被配置为产生具有互不相同的波长的所述光第一定时信号和所述光监控通道信号，所述光纤网络节点包括另一滤光器(110a)，该另一滤光器(IlOa)连接在所述滤光器(109a)、所述光监控通道发送器(107)和所述参考频率和定时电路(108)之间，用于将所述第一定时信号与所述光监控通道信号相组合。
22.根据权利要求19所述的传输系统，其中，所述光纤连接包括放大器系统以及第一连接部和第二连接部，所述第一连接部具有连接在所述放大器系统与所述第一节点(101)之间的一光纤对，所述第二连接部具有连接在所述放大器系统与所述第二节点(102)之间的一光纤对，所述放大器系统包括: 光放大器(302)； 第一滤光器(10%)，其连接在所述第一连接部的第一光纤(103-1)和所述光放大器(302)之间,所述第一滤光器(109b)为双向滤波器； 光监控通道接收器，其连接到所述第一滤光器(10%)上，用于接收第一光监控通道信号; 第二滤光器(109a)，其连接在所述光放大器(302)和所述第二连接部的第一光纤(103-2)之间，所述第二滤光器(109a)为双向滤波器； 光监控通道发送器(107)，其连接到所述第二滤光器(109a)上，用于发送第二光监控通道信号；以及 放大构件，其连接到所述第一滤光器和所述第二滤光器(109a，b)上，所述放大构件配置为对来自所述第一滤光器(109b)的所述第一定时信号进行放大以将放大的第一定时信号提供至所述第二滤光器(109a)，并配置为对来自所述第二滤光器(109a)的所述第二定时信号进行放大以将放大的第二定时信号提供至所述第一滤光器(10%)。
23.根据权利要求22所述的传输系统,其中,所述放大构件包括双向光放大器。
24.根据权利要求22所述的传输系统，其中，所述放大器系统包括: 光监控通道接收器，其连接到所述第一滤光器(10%)上，用于接收第一光监控通道信号; 光监控通道发送器(107)，其连接到所述第二滤光器(109a)上，用于发送第二光监控通道信号。
25.一种用于在网络中安装 参考频率和定时信息功能的方法，该网络具有位于网络节点(101，102)之间的光纤连接中的第一光纤对和第二光纤对(103，104)，所述第一光纤对和第二光纤对(103，104)分别用于在所述网络节点(101，102)之间互为相反的方向上进行光数据信号传输，其中，所述网络包括: 光数据信号发送器(105)和光数据信号接收器(106)； 第一滤光器和第二滤光器(109a, b),所述第一滤光器连接在光纤连接的第一光纤(103)和所述光数据信号发送器(105)之间，所述第二滤光器连接在所述光纤连接的第一光纤(103)和所述光数据信号接收器(106)之间； 光监控通道发送器(107)，其连接到所述第一滤光器(109a)，用于发送光监控通道信号; 光监控通道接收器(112)，其连接到所述第二滤光器(10%)上，用于接收所述光监控通道信号， 所述方法包括: 将参考频率和定时电路(108)连接到所述第一滤光器(109a)与所述光监控通道发送器(107)的连接上，所述参考频率和定时电路(108)被配置为产生光第一定时信号，以通过所述第一光纤发送，并从所述第一光纤接收第二定时信号，以确定延迟信息； 将定时和频率单元(111)的回送电路连接到所述第二滤光器(109b)与所述光监控通道接收器的连接上，所述回送电路被配置为从来自所述第一光纤的所述光第一定时信号中重获一定时信号，并经由所述第二滤光器(10%)通过所述第一光纤光返回该第二定时信号。
26.根据权利要求25所述的方法，包括:在所述第一滤光器(109a)、所述参考频率和定时电路(108)和所述光监控通道发送器(107)的连接之间添加另一滤光器(110a)，所述另一滤光器(I IOa)为双向滤波器,且被配置为将所述光第一定时信号与所述光监控通道信号进行光组合，并将所述第二定时信号传送至所述参考频率和定时电路(108)。
27.根据权利要求25所述的方法，包括:在所述第二滤光器(10%)、所述回送电路和定时电路(108)和所述光监控通道接收器(112)的连接之间添加另一滤光器(110b)，所述另一滤光器(I IOa)为双向滤光器,且被配置为对所述光第一定时信号与所述光监控通道信号进行光分离，并将所述第二定时信号发送至所述第一光纤(103)。
28.—种放大器系统，其用于根据权利要求22、23或24所述的网络中。
【文档编号】H04J3/06GK103931122SQ201280035226
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年5月24日 优先权日:2011年5月24日
【发明者】鲁兰德·约翰尼斯·玛丽·威廉·纳茨, 玉龙·科内利斯·扬·古乐麦 申请人:阿姆斯特丹自由大学及阿姆斯特丹自由大学医疗中心基金会, 鲁兰德·约翰尼斯·玛丽·威廉·纳茨