用于分配入射功率给物理上耦合的光纤跨段的方法_4

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光纤跨段的初始入射功率,NFi(P1,P1+1)表示在跨段i之 后插入的光放大器的所述噪声系数,L1表示光纤跨段i的损耗,h表示普朗克常数,V表示 光信道的光频率,1^表示有关光纤跨段的光纤类型、跨段数、调制格式和信道数的参数,其 中已经通过模拟或测量确定了Ic1。在一实施形式中,相对于迭代算法的两个后续迭代,迭代 算法的终止准则是基于迭代算法的入射功率P1的改变。在一实施形式中,迭代算法包括优 化准则以提供光纤跨段的入射功率最佳值,如下参照图7描述,该优化准则包括迭代 算法的入射功率P1的改变,该改变小于阈值。在一实施形式中,迭代算法700在每个迭代 中包括如下参照图7详细描述的以下步骤:确定703光放大器105的增益G1;确定705光 纤跨段100的入射功率P1;相对于迭代算法的先前迭代确定707入射功率P 改变;以及 如果入射功率改变小于阈值,分配709入射功率Pi给光纤跨段100。
[0107] 在一实施形式中,光纤跨段100是无色度补偿的。在一实施形式中,光纤跨段100 包括不同光纤类型的至少两个光纤跨段100。在一实施形式中,光纤跨段100包括以下光纤 类型之一的至少两个光纤跨段100 :标准单模光纤、大有效面积光纤、真波经典光纤。在一 实施形式中,光纤跨段100包括非统一跨段长度的至少两个光纤跨段100。在一实施形式 中,光信道是WDM信道。在一实施形式中,光纤跨段100形成光点到点网络。在一实施形式 中,光纤跨段100形成网状网络。在一实施形式中,不同信道类型的相邻光信道与光信道共 同传播。
[0108] 方法400可以根据图7描绘的流程图实施,其中可以从实验室测量中推导出放大 器、光纤和共同传播信道的参数,并可以存储在规划程序中。在方法400的一实施形式中, 通过由确定最佳跨段功率的应用从网络收集测量数据,例如每个跨段损耗或频谱噪声系数 数据,进一步提高方法的准确性。在一实施形式中,每个跨段损耗在网络中进行连续监控。 在一实施形式中,频谱噪声系数数据存储在实际安装的光放大器卡中。
[0109] 图5所示为根据一实施形式的光传输设备500的方框图。光传输设备500包括物 理上耦合的无色散补偿的光纤跨段501,每个光纤跨段包括光放大器。光纤跨段可对应于如 参照图1所描述的光纤跨段100,尤其是对应于包括衰减器107的光纤跨段100。光传输设 备500包括解耦构件503,其用于将光放大器的操作从光纤跨段100的物理耦合中解耦出 来。解耦构件503可对应于如上参照图1所描述的衰减器107。光传输设备500还包括控 制构件505,其用于基于对应的光纤跨段的物理参数确定每个光纤跨段的入射功率P1。控 制构件505可包括处理器或微控制器或数字信号处理器或另一硬件或软件电路。控制构件 505可用于将衰减器107切换到光纤跨段100中,相对于在最小噪声系数处操作,控制光放 大器105。光传输设备500用于实施如上参照图3所描述的方法300。
[0110] 在一实施形式中,解耦构件503用于增加光放大器105的增益G1,使得光放大器 105的噪声系数200近似它们的最小值,并用于通过多个衰减器107调整随后光纤跨段上 的输出功率,每个衰减器和对应光放大器105的输出端口 104连接。在一实施形式中,将 光纤跨段100的入射功率?#角定为光纤跨段100的光放大器105的噪声系数200的函数。 在一实施形式中,如上参照图3所述,噪声系数200的函数是根据=P^ciptU=(NFLniinL1I1V/ (21〇)1/3。在一实施形式中,光纤跨段100是无色度补偿的。在一实施形式中,光纤跨段100 包括不同光纤类型的至少两个光纤跨段100。在一实施形式中,光纤跨段100包括以下光 纤类型之一的至少两个光纤跨段100 :标准单模光纤、大有效面积光纤、真波经典光纤。在 一实施形式中,光纤跨段100包括非统一跨段长度的至少两个光纤跨段100。在一实施形式 中,光信道是WDM信道。在一实施形式中,光纤跨段100形成光点到点网络。在一实施形式 中,光纤跨段100形成网状网络。在一实施形式中,不同信道类型的相邻光信道与光信道共 同传播。
[0111] 图6所不为根据一实施形式的光传输设备600的方框图。光传输设备600包括传 输光信道的物理上耦合的无色散补偿的光纤跨段601,每个光纤跨段包括用于传输光信道 的光放大器。光纤跨段可对应于如参照图1所描述的光纤跨段100,尤其是没有衰减器107 的光纤跨段100。然而,光纤跨段还可对应于包括衰减器107的光纤跨段100。光传输设 备600包括控制构件605,控制构件用于:基于光放大器的噪声系数确定光纤跨段的初始入 射功率并;相对于光纤跨段的物理耦合,基于初始入射功率的迭代算法分配入射功率?$合 光纤跨段。控制构件605可包括处理器或微控制器或数字信号处理器或另一硬件或软件电 路。光传输设备600用于实施如上参照图4所描述的方法400。
[0112] 在一实施形式中,控制构件605用于基于光放大器的噪声系数确定401光纤跨段 的初始入射功率。在一实施形式中,相对于光纤跨段的物理耦合,控制构件605用于基于初 始入射功率的迭代算法分配入射功率P1给光纤跨段。迭代算法可对应于如下参照图7所 描述的迭代算法700。在一实施形式中,如参照图4所描述,光纤跨段100的初始入射功率 根据心, 1@,1=(即1(?1,?1+1)1^1^八21〇) 1/3确定。在一实施形式中,如上参照图4所描 述,迭代算法用于根据=Pch^pt,i=((NF1(PpPp1) -ClNF1(P1,P1+1)/(IP1P1)LihvASk1))1/3确 定第i个光纤跨段100的入射功率P1。在一实施形式中,相对于迭代算法的两个后续迭代, 迭代算法的终止准则是基于迭代算法的入射功率P1的改变。在一实施形式中,如下参照图 7所描述,迭代算法包括优化准则以提供光纤跨段的入射功率最佳值,该优化准则包括 迭代算法的入射功率P1的改变,该改变小于阈值。在一实施形式中,如下参照图7所详细描 述,迭代算法700在每个迭代中包括以下步骤:确定703光放大器105的增益G1;确定705 光纤跨段100的入射功率P1;相对于迭代算法的先前迭代,确定707入射功率P 改变;以 及如果入射功率改变小于阈值,分配709所述入射功率Pi给光纤跨段100。
[0113] 在一实施形式中,光纤跨段100是无色度补偿的。在一实施形式中,光纤跨段100 包括不同光纤类型的至少两个光纤跨段100。在一实施形式中,光纤跨段100包括以下光纤 类型之一的至少两个光纤跨段100 :标准单模光纤、大有效面积光纤、真波经典光纤。在一 实施形式中,光纤跨段100包括非统一跨段长度的至少两个光纤跨段100。在一实施形式 中,光信道是WDM信道。在一实施形式中,光纤跨段100形成光点到点网络。在一实施形式 中,光纤跨段100形成网状网络。在一实施形式中,不同信道类型的相邻光信道与光信道共 同传播。
[0114] 图7所示为根据一实施形式的迭代算法700的示例性图。迭代算法可以由如上参 照图4所描述的方法400和/或由如上参照图6所描述的传输设备600使用。
[0115] 迭代算法700包括每个光纤跨段100的初始功率设置701。初始功率设置可使用 如上参照图1所描述的等式(5)进行功率设置,例如通过EDFA类型等的每个光放大器105 的最小和恒定噪声系数。迭代算法700在每个迭代中包括以下步骤:确定703光放大器 105的增益G1 (表示为图7中的EDFA增益计算);例如通过应用如上参照图1所描述的等 式(5),确定705光纤跨段100的入射功率P1;相对于迭代算法的先前迭代,确定707入射 功率改变;以及如果入射功率P^勺改变小于阈值,分配709所述入射功率P$合光纤跨 段100。确定703增益在初始功率设置701之后;确定705入射功率在确定703增益之后; 确定707入射功率的改变在确定705入射功率之后。如果入射功率的改变大于阈值,则通 过跳到确定703增益步骤开始下一迭代。如果入射功率的改变小于阈值,则达到终止准则, 并通过分配709入射功率P1给光纤跨段100完成该算法。
[0116] 图8a、8b和8c所示为根据实施形式的跨段功率设置的不同方法的性能图。图8a 所示为具有如图8a所描绘的跨段衰减的16跨段系统。图8b所示为增益相关噪声系数。恒 定非线性参数h适用于所有光纤跨段i。图8c所示为如图4所描绘的方法400使用如图 7所描绘的迭代算法的结果。图8c所示为以dB为单位的增益对跨段数的第一曲线801和 第二曲线802。第一曲线801示出了非迭代方法下使用平均衰减初始化的增益,该方法通过 "F.Vacondio、C
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