用于在具有用户分配带宽的光学通信系统中施加系统策略的系统和方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及信息的光学传输，并且更具体地涉及用于将系统策略施加在具有用户分配带宽的光学通信系统中的系统和方法。
【背景技术】
[0002]为最大化光纤传输系统的传输能力，单个光纤可以用于在称为波分复用系统(在下文称为WDM系统)中载送多重光学信号。多重光学信号可以被复用以形成复用信号或WDM信号，其中每个多重信号都在单独的信道上被调制。例如根据由国际电信联盟(ITU)建立的信道计划，每个信道都可以位于定中在限定的频率网格上的相关联的波长处。可以在系统上传输的波长范围被认为是系统带宽。系统可以利用其系统带宽来载送期望数量的具有期望的调制格式、信道计划和比特率的信道。
[0003]在已知的构造中，光学系统的所有人可以持有所有的必要传输设备并且将限定量的系统容量卖给用户。例如，所有人可能以系统上的限定比特率和信道计划来卖出限定数量的信道。在这样的装置中，系统的所有人可以控制物理层的所有方面，包括，例如，系统信道计划、信道功率、调制格式、比特率等。
[0004]然而，最近，已经对下述系统产生兴趣，其中系统的所有人将系统带宽的限定部分卖给每个用户。在该构造中，每个用户都可以对物理层进行局部控制，所述物理层包括用于在其系统带宽部分中发射信号的设备的类型和构造。每个用户都还可以对在其系统带宽的部分中的某些传输特性进行控制。不同的用户，例如，可以在其系统带宽的部分中建立不同的信道计划、调制格式、比特率等。该整体系统构造给予用户对在其带宽内的添加、移除和/或重新构造维护的控制以及管理其带宽中未占用部分的载荷。
[0005]与该系统相关联的挑战是，一个用户在其系统带宽部分中进行的物理层改变可以影响由其它用户拥有的其它系统带宽部分中的传输性能。例如，用户可能提供影响其它用户的、在其分配带宽外具有宽带噪声的被污染输入光谱。并且，因为用户可以在任何时候减少或增加信道，因此尚存信道的路径平均功率、峰值功率和光学信噪比(0SNR)的对应改变可以从根本上影响其它用户的品质因数(Q factor)性能。在接收器侧，用户的接收放大器增益和0SNR可以被其它用户的数据的存在影响。除了性能问题，如果用户接收其分配带宽外的信号，则可能出现安全问题。
【附图说明】
[0006]现在将参照附图通过示例描述本发明，其中类似的数字表示类似的部件:
[0007]图1A是与本发明一致的波分复用(WDM)通信系统的一个示例性实施例的简化方块图。
[0008]图1B图解地图示了用于图1图示的系统的系统带宽，示出了系统带宽的部分被分配给不同的用户。
[0009]图2是与本发明一致的终端的一个示例性实施例的简化方块图。
[0010]图3是与本发明一致的终端的另一示例性实施例的简化方块图。
[0011]图4是与本发明一致的终端的另一示例性实施例的简化方块图。
[0012]图5是与本发明一致的终端的另一示例性实施例的简化方块图。
[0013]图6是图示与本发明一致的方法的一个示例的流程图。
【具体实施方式】
[0014]总的来说，在与本发明一致的系统和方法中，系统带宽的不同部分被分配给多个用户中的每个，并且一个或多个预定系统策略规则通过位于系统发射和/或接收终端处的一个或多个用户控制单元被施加于系统带宽的每个用户分配部分。策略规则可以，例如，将波长范围限制到系统带宽的分配部分，设置用户在系统上发射时必须保持的光学功率的范围，和/或限制在发射过程中的功率谱密度或峰值功率水平。其它策略可以包括控制诸如0SNR的其它测量值或诸如比特误码率(BER)的性能度量。策略可以由一个或多个用户控制单元施加，所述一个或多个用户控制单元接收用于发射的相应用户信号，施加系统策略并且然后将多个用户光谱分配组合到共用光学传输路径上以传输至接收站。另外，例如如果用户的输入信号由于一些故障而缺失或劣化，则用户控制单元(多个用户控制单元)可以被构造成用于响应于系统带宽的用户分配部分的功率改变而增加发射信号的光学功率或从发射信号移除光学功率。
[0015]如本文所用，“用户”指系统带宽的一部分已经被分配给其以便使用的实体。用户可以是系统所有人的客户。系统所有人也可以是用户。在本文中，系统带宽的分配给一个用户的部分可以被称为“系统带宽的用户分配部分”或“用户分配带宽”。当在本文中使用而未指定为发射终端或接收终端时的术语“终端”指，可以用于发射和/或接收信号的终端。术语“波长选择开关”指被构造成用于将一些量的光学带宽从一个输出切换至一个或多个输出的装置或一组装置。在WDM系统中，信道可以被利用或未被利用。如本文所用，“被利用的信道”指包括信息载送信号的信道，并且“未被利用的信道”指不包括信息载送信号的信道。如本文中所用的术语“耦接”指一个系统元件所载送的信号通过其被给予“耦接”元件的任何连接、联接、链接等。该“耦接"装置不必直接彼此连接，并且可以被可以操作或改变该信号的中间部件或中间装置分隔。
[0016]图1A是与本发明一致的WDM通信系统100的一个示例性实施例的简化方块图。图1B图解地图示了用于图1A图示的系统的系统带宽，示出了系统带宽的不同部分被分配给不同的用户。
[0017]通信系统100用于在从发射终端104至一个或多个远程定位接收终端106的光学路径102上传输多个光学信道。示例性系统100可以是长距离海底系统，所述长距离海底系统被构造成用于例如在5，000km或更多的距离内将信道从发射器传输到接收器。本领域的技术人员将认识到，为了便于说明，通信系统100已经被图示为非常简化的点至点单向系统。例如，发射终端104和接收终端106都可以被构造成收发器或转发器，借此每个发射终端104和接收终端106都可以被构造成用于执行发射功能和接收功能。然而，为了便于说明，在图1中仅关于发射功能或接收功能图示和描述终端。发射终端和接收终端可以包括图1A未图示的设备。发射终端104，例如，可以包括额外的光纤、波导、光学放大器、光学滤波器、色散补偿模块和耦接到光学路径并且被称为“波长终端设备”(WTE)的其它有源光学部件和无源光学部件。因而，仅通过说明性而非限制性的方法提供本文中图示的示例性实施例。
[0018]如图1B所示，整体的系统带宽可以从较短的波长As延伸到较长的波长λ LO该系统带宽的不同部分可以被分配给不同的用户，从而没有用户具有包含不同用户的用户分配带宽的任何部分的用户分配带宽。在图示的实施例中，例如，λ^Ρ λ 2之间的光学带宽已经被分配给用户1，人2和λ 3之间的带宽已经被分配给用户2，并且λ ?和λ n+1之间的光学带宽已经被分配给用户η。在与本发明一致的系统中，系统带宽的不同部分可以分配给任意数量η的用户，并且用户可以具有相同量或不同量的例如成一个接续带或多个非接续带的形式的分配带宽。
[0019]每个用户都可以在其用户分配带宽中建立光学信道。在图示的示例性实施例中，发射终端104包括与每个用户相关联的分尚的发射子系统105-1...105-n。每个子系统105-1…105-n都在对应的用户分配带宽中生成信道和载荷功率，并且将信道和载荷功率聚集至占用光谱的相关联带中。
[0020]为了便于说明，仅在图1A中具体地不出与用户1相关联的发射子系统105-1，应该理解，其它发射子系统，例如105-n，可以以相同的或不同的构造被构建。在图示的构造中，发射子系统105-1包括多个变送器ΤΧΙ-ΤΧ^，所述多个变送器接收在相应的数据路径108-1...108-m上的数据，并且通过调制与用户1相关联的用户分配带宽中的相应光学载波波长λΓ..上的数据来传输相应的光学信号。可以使用各种调制格式和数据速率在信道波长λ Γ..λ?上调制数据。为了便于说明，以非常简化的形式示出变送器ΤΧγ-ΤΧ^。每个发射器ΤΧγ-ΤΧ^都可以包括电力部件和光学部件，所述电力部件和光学部件被构造成用于以其具有期望的振幅和调制的相关联的波长发射光学信号。
[0021]发射子系统105-1还可以包括载荷设备109，以用于生成载荷功率以控制将到达一个或多个用户控制单元(UCU) 120的信号的总功率。用于载荷设备109的多个构造是已知的。由载荷设备109提供的载荷功率可以是成块的放大式自发射(ASE)噪声、信道化(削波)ASE或连续波调谐。用于载荷的额外光学功率可能在用户分配带宽中是需要的以满足与对总功率、功率谱密度和峰值功率限制相关的策略。
[0022]传输信道波长λ ρ..λ n分别地被在多个光学路径110-1-11011上载送至组合信道波长λ ρ..λ ?和来自载荷设备109的任何载荷功率的复用器，以在光学路径113-1上形成用户专用聚合光学信号。用于一个或多个额外用户的发射子系统，例如系统105-η，可以在与其它用户相关联的光学路径上，例如路径113-η，类似地产生用户专用聚合光学信号。然而，每个用户都可以控制其相关联的发射子系统105-1...105-n的特定构造。发射子系统105-1...105-n因此可以包括建立用于每个用户的不同传输特性的不同的硬件构造。并且，虽然图示的示例性实施例示出了定位在发射终端104中的发射子系统10