专利名称：一种光随路信号的加载、检测和监控方法、及其实现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通讯系统光标识信号方法及其实现装置，尤其涉及的是，一种光随路信号的加载、检测和监控方法、及其实现装置。
背景技术：
光器件的进步，极大地推动了光通信的发展。随着可重构光器件如波长阻塞器(WB，Wavelength Blocker)、波长选择性交叉器(WSS，WavelengthSelectvie Switching)的成熟，构建基于全光信号处理的光传送网已经成为现实可能。但是由于光信号的透明性，其无法携带随路开销信息。而缺乏随路开销的支持，一方面无法全程监控光信号的质量，无法根据信号情况作出对应的处理措施；另一方面，无法检测光信号的来源及去向以规避光信号可能出现的错联，无法根据光信号的随路开销对光信号进行重路由或其它处理。因此，缺乏随路开销的光信号无法构建可与电信号媲美的电信级传送网。
国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)在G.709标准中提出了带外控制方法，即通过一个带外OSC(Optical Supervisory Channel)通道传递不同光通道的信息，以实现对不同光信号的管理、维护功能。但是，带外OSC通道仅能传递部分开销信息，只能实现对光信号的路由、保护倒换等处理功能，无法实现对光信号质量、性能的监控，光信号质量是否满足需求无法确认。而且，带外OSC通道仅传递开销，可重构光器件对光信号的路由是否真的完成对光信号所指定的选路动作无法得到确认。并且，OSC通道自身故障也会诱发对光信号的处理，虽然OSC通道通过备份策略可以增强可靠性，但这会带来额外的成本和复杂度。
在专利号为US5513029的美国专利《Method and Apparatus forMonitoring Performance of Optical Transmission System》中提到了一种监控光信号质量的方法。通过在每个波长转换单元的激光器驱动信号上增加一个低频扰动信号，可以将该低频扰动信号调制到激光器输出信号上，从而将该低频扰动信号所对应的标识信号加载到波长信号上。低频扰动信号调制深度是已知的，因为低频扰动信号调制深度一般小于10％，对主光通道的影响较小。在监控点，通过低频接收机对光信号的接收，滤除出低频扰动信号。因为低频扰动信号与主光业务信号的分量比是恒定的，因此可以通过检测低频扰动信号检测出对应波长光信号的功率，结合整个光功率的测量，还可以推算出对应波长光信号的光信噪比等信息。虽然US5513029可以实现光信号质量的监控，但它有几个缺点1、不同波长必须使用不同的频率进行标识，频率间隔必须大于监控点的频率分辨度，因此可用的标识信号非常有限；2、虽然低频扰动信号对主光业务信号质量影响不大，但低频扰动信号对主光业务信号仍有一定影响；3、必须预先配置波长信号与低频信号的对应关系，否则无法知晓监控的是哪一路波长光信号；4、该方法无法承载随路开销，保护倒换以及其它选路命令以及其它指示信息都必须通过其它方式解决。
在美国专利《Channel Identitification in Communications Networks》中提到了另外一种方法(公开号为US20030067646、US20030067647、US20030067651)，用于解决US5513029中的部分问题。该方法通过用两个或两个以上的频率来标识同一个波长信号，不同时间该波长上只有一个频率标识。在监控点通过检测频率标识及时间相关性，可以判断波长存在情况，并可以通过时间平均后的功率，推断出对应的波长功率及光信噪比(OSNR，Optical Signal to Noise Ratio)等光信号质量情况。由于该方法使用了多个频率来标识同一个波长信号，因此在具有同样可用频率点的情况下，实现比US5513029更多的标识功能。但是，该方法仍然存在以下缺点1、低频信号能量比较集中，对主光业务信号仍有一定影响；2、频率标识与波长之间的对应关系仍然必须预先配置，以确定监控点所检测到的光信号是哪一路光信号；3、无法承载随路开销信息，业务光信号的保护倒换、选路及其它指示信息仍然需要通过其它方式解决。
在申请号为98804006.9的中国专利《附加数据信号和有用数据信号经过光学连接的传输方法》中提到了另外一种方法，对附加数据信号进行一定的扩频处理后形成扩频信号，之后以较小的幅度与有用的数据信号进行叠加，在接收端接收到数据信号后，先以频域分离方式完成扩频信号和有用数据信号的分离，扩频数据经互相关处理之后解出原始的附加数据信号。该方法解决了随路开销的传输问题，但是光信号质量监控、不同标识如何区分等问题依然没有得到解决。
目前，已知信号复用方式有TDMA、FDMA、CDMA三种，WDM(WavelengthDivision Multiplexing)属于FDMA中的一种。US5513029和US20030067646、US20030067647、US20030067651的专利都采用了FDMA方法，不同随路光标识信号采用了不同的频率或不同的频率点组合来表示多个随路光标识信号，通过频分复用和解复用完成多个标记信号的混合和分离，但这些方法都有如前所述的缺点。CDMA方法虽然具有功率谱密度低、抗干扰能力强等多种优点，并且可以实现多个标记信号的复用，但实现较为复杂，而且对强度调制和直接检测的单极性编码的光通信系统而言，编码还有很多限制。对于数字系统而言，采用TDMA复用的有PDH(Plesiochronous DigitalHierarchy)、SDH(Synchronous Digital Hierarchy)、SONET(SynchronousOptical Network)、OTN(Optical transport network)等，TDMA的核心就是通过比特、字节等检查完成低速信号到高速信号的复用。对于随路光标识信号方法，不同的随路标识信号是在不同点或不同光信号上加入的，因此无法直接采用TDMA方法。
在全光网中，要求能在不同的传送点加入额外的随路开销信息，并能在之后的监控点提取该开销信息，该开销信息要求能完成光信号质量的监控，以及能承载随路传输的信令，比如用于保护倒换的APS(AutomticProtection and Switching)信令，用于重路由的OSPF(Open Shortest PathFirst)消息，以及其它可能用于指示光信号来源和终结的源节点ID、目的节点ID等信息。但是到目前为止，现有技术仍然不能同时解决上述所有问题。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光随路信号的加载、检测和监控方法、及其实现装置和应用系统。针对现有随路监控和开销传递方法存在的不足，能在不同的传送点加入额外的随路开销信息，并能在之后的监控点提取该开销信息，可以完成光信号质量的监控和承载随路传输的信令，及其它可能用于指示光信号来源和终结的源节点ID、目的节点ID等信息。
本发明的技术方案如下一种光随路信号加载方法，包含步骤A1、为加载点分配不同的时隙；A2、所述加载点在其分配时隙发送光标识信号。
所述的方法，其中，所述分配时隙的方法是静态分配或按令牌方式动态分配。
所述的方法，其中，所述静态分配是设置周期性时隙分配关系。
所述的方法，其中，所述按令牌方式动态分配指所述加载点在得到允许发送信息的令牌之后才发送光标识信号。
所述的方法，其中，不同加载点所发送的标识信号之间存在时间间隔，所述时间间隔用于避免标识冲突。
所述的方法，其中，所述标识信号为具有一定格式的帧信号。
所述的方法，其中，所述具有一定格式的帧信号包含帧前序、帧头、帧负荷、帧尾。
所述的方法，其中，所述标识信号还包含所述加载点所对应的ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。
所述的方法，其中，所述光标识信号的信号周期大于或等于所述业务信号周期的十倍。
所述的方法，其中，所述光标识信号的调制深度不大于10％。
所述的方法，其中，通过监控所加载信号，进一步控制加载时间和加载深度。
所述的方法，其中，所述加载方法进一步包含扩频处理，即在标识信号加载到光信号之前用所述加载点所对应的唯一标识符对所述标识信号进行扩频处理。
一种光随路信号检测方法，包含步骤B1、将光信号功分成至少两路光信号；B2、对所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；B3、从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
所述的方法，其中，所述分离是采用直流隔离方法和低频滤波方法。
所述的方法，进一步包含步骤D1、检测所述标识信号是否采用扩频处理，否则不执行步骤D2；D2、用给定正交码对标识信号进行解扩处理，提取其中的标识信息。
所述的方法，进一步包含步骤对所述标识信号进行光信噪比检测、加载点识别或功率检测。
所述的方法，其中，所述加载点识别包含检测所述标识信号是否包含ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。
一种光随路信号监控方法，包含步骤E1、各加载点在不同的时隙加载光标识信号；E2、在监控点检测所述光标识信号，用于监控光信号。
所述的方法，其中，所述步骤E1包含步骤A1、为加载点分配不同的时隙；A2、所述加载点在其分配时隙发送光标识信号。
所述的方法，其中，所述分配时隙的方法是静态分配或按令牌方式动态分配。
所述的方法，其中，所述静态分配是周期性设置时隙分配关系。
所述的方法，其中，所述按令牌方式动态分配指所述加载点在得到允许发送信息的令牌之后才发送光标识信号。
所述的方法，其中，不同加载点所所发送的标识信号之间存在时间间隔，所述时间间隔用于避免标识冲突。
所述的方法，其中，所述加载方法进一步包含扩频处理，即在标识信号加载到光信号之前用所述加载点所对应的唯一标识符对所述标识信号进行扩频处理。
所述的方法，其中，所述标识信号为具有一定格式的帧信号。
所述的方法，其中，所述具有一定格式的帧信号包含帧前序、帧头、帧负荷、帧尾。
所述的方法，其中，所述标识信号还包含所述加载点所对应的ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。
所述的方法，其中，所述光标识信号的信号周期大于或等于所述业务信号周期的十倍。
所述的方法，其中，所述光标识信号的调制深度不大于10％。
所述的方法，其中，所述步骤E2包含步骤B1、将光信号功分成至少两路光信号；B2、对所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；B3、从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
所述的方法，其中，所述分离是采用直流隔离方法和低频滤波方法。
所述的方法，进一步包含步骤D1、检测所述标识的信号是否采用扩频处理，否则不执行步骤D2；D2、用指定正交码对标识信号进行解扩处理，提取其中的标识信息。
所述的方法，其中，进一步包含对所述标识信号进行光信噪比检测、加载点识别或功率检测。
所述的方法，其中，所述加载点识别包含检测所述标识信号是否包含ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。
一种光随路信号检测装置，其包含功分器、光电转换单元、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
所述的检测装置，其中，进一步包含解扩组件，用于对通过扩频处理得到的标识信号进行解扩处理并交由标识信号单元提取其中的标识信息。
所述的检测装置，其中，所述解扩组件包括正交码发生器和解扩单元。
所述的检测装置，其中，其还包含开销处理单元，用于对所述标识信号所承载的随路开销进行处理，所述随路开销由所述标识信号单元处理标识信号得到。
一种光随路信号的加载装置，其中，其包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上。
所述的加载装置，其中，所述分配时隙方法包含静态分配或按令牌方式动态分配。
所述的加载装置，其中，所述加载装置还包含正交码发生器和扩频单元，所述正交码发生器用于产生当前节点所对应的唯一正交码，并将所述正交码传递给扩频单元。
所述的加载装置，其还包含一检测装置，所述检测装置用于将所检测到的标识信号反馈给所述加载装置的标识信号单元，所述加载装置的标识信号单元用于控制所述加载单元的加载时间和加载深度；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上。
所述的加载装置，其中，所述检测装置进一步包含一解扩组件，用于从所述电信号中解扩出所述的标识信号。
一种监控光随路信号的系统，由多个支路光信号汇聚成一路骨干信号，其中支路节点包含加载装置，骨干信号节点包含检测装置；所述加载装置用于在不同的时隙加载光信号标识；所述检测装置用于检测光信号标识；其中所述加载装置包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上；所述检测装置包含功分器、光电转换单元、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
一种监控光信号标识的系统，其中，多个节点组成一个链型网络，在所述节点设置加载装置和/或检测装置；所述加载装置用于在不同的时隙加载光信号标识；所述检测装置用于检测光信号标识；其中所述加载装置包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上；所述检测装置包含功分器、光电转换单元、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
采用上述方案，本发明不仅可以用于标识、加载和检测不同的光信号，监控光信号质量，还可以用于承载包含信令、ID指示等消息在内的随路开销。从而降低了标识信号的检测难度和实现成本；结合扩频技术，还可支持更高的检测精度，对主光通道信号的干扰和影响更小；通过随路开销准确地传送上游信息，无配置情形下也实现了ID信息的传递和识别；通过标识信号可以检测主光信号的相关信息，精确地定位信号的劣化程度，增加了判断网络劣化的方法。同时，本发明还提供了实现的装置和系统。
图1为本发明加载方法的流程图；图2为本发明的时隙分配及标识信号在时间上的示意图；图3为本发明的一种标识信号加载示意图；图4为本发明的另一种标识信号加载示意图；图5为本发明检测方法的流程图；图6为本发明的检测点实现检测示意图；图7为本发明的检测装置组成示意图；图8为本发明的加载装置组成示意图；图9为本发明的一种带负反馈控制的加载装置示意图；图10为本发明的另一种带负反馈控制的加载装置示意图；图11为本发明的一个应用实施例；图12为本发明的另一个应用实施例。
具体实施例方式
以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。
本发明提供了一种光随路信号的加载方法，如附图1所示，其包含步骤A1、为加载点分配不同的时隙；A2、所述加载点在其分配时隙发送光标识信号。所述分配时隙的方法是静态分配或动态分配。
首先，为加载点分配不同的时隙A1；可以为每个加载点分配时隙，使得每个加载点都拥有一个不同的时隙。不同加载点所发送的标识信号之间存在时间间隔，所述时间间隔用于避免标识冲突。由于加载点彼此之间还存在一定的延时，因此在时隙分配时，可以预先留有一定的时隙间隔，在时隙间隔内加载点不加载标识信号，这样允许每个加载点有一定的时间余量来加载标识，避免时隙相邻处标识产生重叠，诱发冲突，从而可以降低对加载点的同步要求，降低实现成本。通过为不同加载点分配不同的时隙，控制不同加载点在不同时间加载标识，通过时隙预分配或令牌机制，保证不同加载点所加载的随路标识信号不会在同一个时间出现，从而实现了标记的时分复用。
时隙分配方案的重点是防止加载点之间产生冲突，具体的时隙分配可以根据加载点的多少进行预分配。例如采取静态分配方案，所述静态分配是设置周期性时隙分配关系，即循环分配时隙；如附图2所示，按一个轮回对时隙进行分配，时隙1分配给加载点1，时隙2分配给加载点2……时隙N分配给加载点N，当所有加载点都分配后，时隙N+1再次分配给加载点1，如此循环往复，保证每个加载点都可以在一个周期内都可以获取一个时隙。
时隙分配方案可以采取静态分配方案，也可以采取动态分配方案。动态分配方案可以是按令牌方式动态分配，即所述加载点在得到允许发送信息的令牌之后才发送光标识信号。每个加载点都会等待一个令牌，当加载点收到令牌后，才能发送标识，而其在发送消息后，释放令牌，将令牌传递给其它加载点，由其它加载点发送标识。令牌也可以通过标识本身来传递。令牌控制机制在IEEE802.5中已经详细介绍，在此不再赘述。
其次，本发明的第二个步骤是所述加载点在其分配时隙发送光标识信号A2。其方法可以是每个加载点在分配给自己的时隙时间内开始发送标识信号；所述标识信号为具有一定格式的帧信号。所述具有一定格式的帧信号包含帧前序、帧头、帧负荷、帧尾。其中帧前序用于提取时钟信息，实现快速时钟同步；帧头包含有帧的起始标记、收发双方的物理地址、传送时需要的相应控制信息等；帧负荷是帧所承载的数据信息；帧尾包含帧校验序列和帧的结束标记等，帧校验序列中包含了对网络信息传递过程中有否出错的检查信息。
同时，所述标识信号还包含所述加载点所对应的ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。所述ID信息可以包含在帧信号中。
标识发送方法有多种方式，一种是通过调制器发送标识，如附图3所示，即首先将需要加标识的主光信号接入到调制器入口中，之后用标识信号去控制调制器，将标识信号调制到主光信号中。为避免标识信号对主光信号产生过大的干扰，一般要对标识信号调制深度进行控制，一般设置在3～5％之间，最大不超过10％。此外，还可以通过衰减可变器件、增益可变器件进行调制，如附图4所示，比如电子可调光衰减器(EVOA，ElectricalVariable Optical Attenuator)或半导体光放大器(SOA，SemiconductorOptical Amplifier)，利用标识信号控制EVOA的衰减量或SOA的增益量，即可实现EVOA或SOA对主光信号衰减量或增益量的调制，从而将标识信号调制到主光信号上。
为避免标识信号对主光信号的干扰，标识信号的频率还需要控制，由于主光信号的带宽一般在G级别，因此标识信号的带宽范围一般在10MHz以下，但也可以在100MHz级别，但为避免干扰过大，主光信号的带宽与标识信号的带宽之间最好有1个数量级以上差异。因此所述光标识信号的信号周期大于或等于所述业务信号周期的十倍。
由于标识信号同样存在检测的问题，考虑到标识信号调制深度不宜过大，而速率往往还有一定要求，因此标识信号往往还可以做进一步的处理。所述加载方法进一步包含扩频处理，即在标识信号加载到光信号之前用所述加载点所对应的唯一标识符对所述标识信号进行扩频处理。由于CDMA能带来额外的编码增益，因此，对标识信号同样可以采取CDMA方法进行扩频处理，扩频后的标识信号能带来额外的编码增益，允许更高的检测灵敏度，而且在同样检测范围内，可以进一步减少标识信号的调制深度，从而减少对主光信号的干扰程度。
通过上述处理，即可在通过加载点的主光信号上打上标识信号的标记。标识信号随主光信号一起沿光纤向下游传送。在下游监控点，通过监控所加载信号，进一步控制加载时间和加载深度。例如在下游监控点检测光信号标识的加载时间和调制深度；根据所检测的光信号标识的加载时间控制所述加载点的加载时间；根据所检测光信号标识的调制深度控制所述加载点的调制深度。由于加载点所加载光标识信号的深度对于加载点是不可知的，如果加载深度过大会导致对主光信号的影响过大，而通过在下游的检测点或者监控点，可以了解到当前调制深度情况。只需要将得到信号中的直流分量和低频分量，分别对应主光信号功率和标识信号的功率，两者之比即为调制深度；将调制深度反馈给加载点，可以避免调制深度过深。控制加载时间与此类似，无庸赘述。
本发明还提供了一种光随路信号检测方法，如附图5所示，其包括步骤B1、将光信号功分成至少两路光信号；B2、对所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；B3、从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。其中，所述分离是采用直流隔离方法和低频滤波方法，如附图6所示。滤除出来的信号为标识信号，通过对标识信号的检测，就可以判断主光信号的相关信息。
在加载点可以使用扩频方法，则在本发明的检测方法可以进一步包括解扩过程。其包括步骤D1、检测所述标识信号是否采用扩频处理，否则不执行步骤D2；D2、用给定正交码对标识信号进行解扩处理，提取其中的标识信息。例如在加载点可以使用CDMA扩频方法，因为CDMA编码增益的好处，所以CDMA解扩可以实现更高灵敏度的检测。
本发明的检测方法进一步还包括，对所述标识信号进行光信噪比检测、加载点识别或功率检测。
其中，所述加载点识别包含检测所述标识信号是否包含ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。在检测点不仅可以通过时隙分配方式判断当前接收到的标识信号来自哪个加载点，同样可以利用标识信号自身所携带的信息判断当前标识信号来自哪个加载点。比如，在标识信号中可以插入加载点ID信息，通过识别该ID信息就可以判断当前标识信号来自哪个加载点，如果对标识信号进行CDMA扩频处理，则可以利用CDMA正交码来识别当前信号来自哪个加载点。
通过进行光信噪比检测和功率检测，可以得到主光信号的相关信息。比如电信号的直流成份代表光信号的功率，其包含进入加载点的主光信号功率成份、后面加入的光信号成份和下游各放大器引入的噪声成份；而标识信号成份与加载点所进入的主光信号功率成正比；在加载点之后的放大器引入的噪声成份和后面加入的光信号成份没有标识信号标记，因此标识信号无法反映其组成成份。通过检测标识成份，就可以得到主光信号的光功率，以及该主光信号在线路传输过程中，又有多少新的成份加入，如果没有新光信号的加入，就可以从得到的放大器引入的噪声成份比重，从而判断出主光信号的劣化程度。光信噪比检测和功率检测方法属于现有技术，在此不再赘述。
在提取到标识信号后，通过进一步分析标识信号所承载的随路开销信息，并将和本检测点相关的随路开销信息传递给其它单元，完成进一步的操作。比如用于保护控制的APS开销信息，同样可以通过标识信号来传递。
在本发明提供的光随路信号加载方法和光随路信号检测方法基础上，本发明还提供了一种光随路信号监控方法，其包括步骤E1、各加载点在不同的时隙加载光标识信号；E2、在监控点检测所述光标识信号，用于监控光信号。
其中，所述步骤E1包含步骤A1、为加载点分配不同的时隙；A2、所述加载点在其分配时隙发送光标识信号。其中，所述分配时隙的方法是静态分配或按令牌方式动态分配。所述静态分配是周期性设置时隙分配关系；所述按令牌方式动态分配指所述加载点在得到允许发送信息的令牌之后才发送光标识信号。不同加载点所所发送的标识信号之间存在时间间隔，所述时间间隔用于避免标识冲突。所述加载方法进一步包含扩频处理，即在标识信号加载到光信号之前用所述加载点所对应的唯一标识符对所述标识信号进行扩频处理。所述标识信号为具有一定格式的帧信号；所述具有一定格式的帧信号包含帧前序、帧头、帧负荷、帧尾。所述标识信号还包含所述加载点所对应的ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。所述光标识信号的信号周期大于或等于所述业务信号周期的十倍。所述光标识信号的调制深度不大于10％。具体如光随路信号加载方法所述，在此不再赘述。
其中，所述步骤E2包含步骤B1、将光信号功分成至少两路光信号；B2、对所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；B3、从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。其中，所述分离是采用直流隔离方法和低频滤波方法。所述步骤E2可以进一步包含步骤D1、检测所述标识的信号是否采用扩频处理，否则不执行步骤D2；D2、用指定正交码对标识信号进行解扩处理，提取其中的标识信息。所述步骤E2还可以进一步包含步骤对所述标识信号进行光信噪比检测、加载点识别或功率检测。其中，所述加载点识别包含检测所述标识信号是否包含ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。具体如光随路信号检测方法所述，在此不再赘述。
通过时隙分配关系，下游监控点在每个时间点都只会检测到某一个随路标识信号的存在，通过检测当前时隙分配给一个加载点或检测随路标识信号所承载的独特标记，可判断当前随路标识信号所代表的加载点，通过对随路标识信号的处理提取出对应的随路开销，从而得到主光通道信号的相关信息，并可对主光通道信号进行进一步的处理。
在监控点，还可能包括突发同步的处理过程，比如，加载点直接将随路开销信息封装成以太网包的形式发送，则监控点就需要做对应的处理，首先需要与该以太网信号进行同步，找到报文包头。具体处理过程可以参考以太网信号的处理过程，此处不再赘述。
基于本发明方法，本发明给出可实现的装置如下。
本发明提供的一种光信号随路检测装置如附图7所示，在检测点所使用的检测装置包含功分器、O/E转换单元(光电转换单元)、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
功分器将主光信号分离一部分出来作为检测使用；O/E转换单元完成分离出来的光信号到电信号的转换，可以使用PIN(Photondiode，光电二极管)或APD(Avalanche Photo Diode，雪崩二极管)接收机来完成；标识信号单元完成电信号的处理过程，比如直流隔离、低频滤波等，标识信号单元还可以检测标识信号的功率分量，根据标识信号的功率量可以推知该标识信号所对应加载点的功率大小，也可以检测到检测点所在处的功率大小，并可推知信号从加载点至检测点所经路径的劣化情况。
由于在加载点可以使用扩频方法，因此本发明提供的光信号随路检测装置进一步包含解扩组件，用于对通过扩频处理得到的标识信号进行解扩处理并交由标识信号单元提取其中的标识信息。所述解扩组件可以包含解扩单元和正交码发生器。正交码发生器负责产生所需要的正交码，比如要检测某加载点所加载的标识信号，则正交码发生器必须产生该加载点所对应的正交码，这样才能从标识信号单元所输出的信号中提取检测出对应的随路开销信息。解扩单元利用正交码产生的正交码，对标识信号单元输出的信号进行解扩处理。
本发明所提供的检测装置，还可以包含开销处理单元，用于对所述标识信号所承载的随路开销进行处理，所述随路开销由所述标识信号单元处理标识信号得到。例如通过解扩单元从标识信号中提取出随路开销信息，交给开销处理单元进行进一步处理。
本发明提供的一种光信号随路加载装置如附图8所示，其包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上。
开销处理单元负责随路开销的处理，如要加载什么开销，不同开销如何复用等都由开销处理单元完成。开销处理单元进一步完成随路开销的成帧、帧校验码的计算和插入等处理过程；开销处理单元的输出作为标识信号单元的输入，输出的往往是成帧信息，最简单直接的理解就是数据报文，比如IP包、MAC包等，这些包里面放的就是开销信息，标识信号单元首先将随路开销处理成标识信号，之后根据分配给本加载点的时隙信息，在指定时隙将标识信号用来控制加载单元，或在获取令牌后用标识信号来控制加载单元，其中，所述分配时隙方法包含静态分配或按令牌方式动态分配；加载单元可以是调制器、衰减可变器件、增益可变器件，通过标识信号对加载单元的控制，比如控制衰减可变器件的损耗或控制增益可变器件的增益，达到控制主光信号强度的目的，最终将标识信号调制到主光信号之上。
加载装置可以采取扩频方法，例如CDMA扩频方法，则所述的光信号随路加载装置进一步包含正交码发生器和扩频单元。正交码发生器产生出本加载节点所对应的唯一正交码，并将正交码传递给扩频单元，扩频单元利用正交码对开销处理单元产生的随路开销帧信息进行扩频处理，扩频后的码片信息作为标识信号单元的输入，标识信号单元在本加载点的时隙到来时，或获取到令牌后，将本加载点的标识信号输入到加载单元中，通过加载单元完成对主光信号的标记。
在实际网络中，加载点和检测点往往结合在一起应用，比如设备中的一个功能单元，既需要对来自上游的标识信号进行检测，同时又需要插入本节点的标识信号信息，向下游传递，该功能单元往往同时具备加载和检测功能。因此本发明提供的光信号随路加载装置，还可以包含光信号随路检测装置，所述检测装置用于将所检测到的标识信号反馈给所述加载装置的标识信号单元，所述加载装置的标识信号单元用于控制所述加载单元的加载时间和加载深度；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上。所述检测装置进一步包含一解扩组件，用于从所述电信号中解扩出所述的标识信号。具体如前所述，此处不再赘述。
利用所述检测装置检测所述加载装置所加载的标识信号，能够实现对标识信号的监控功能，成为一种光随路信号监控装置；或者利用检测装置所检测到的信息反馈给加载装置以控制加载条件，成为一种带负反馈控制的光标识信号随路加载装置，该装置不仅包括加载和检测功能，还能根据检测到的信息进一步控制该节点的加载。
如附图9所示，本发明提供了一种带负反馈控制的光随路信号加载装置，其包括加载单元、标识信号单元1和标识信号单元2、开销处理单元1和开销处理单元2、O/E转换单元、功分器。开销处理单元1负责完成本地上路开销的处理，包含开销复用、开销成帧、帧校验码计算等；标识信号单元1负责将随路开销信号处理成标识信号，并在本加载点所对应的时隙利用该标识信号控制加载单元，以将标识信号加载到主光信号上。功分器仍然是完成对主光信号的分光，O/E转换单元完成主光信号的光电转换，标识信号单元2完成对电信号的直流隔离、低频滤波等处理，开销处理单元完成随路开销的处理。在本节点加载部分尚未开始工作时，检测部分始终在检测主光信号中的标识信号，当检测到上游来的标识信号时隙分配到了本节点被分配到的时隙时，将通知开销处理单元1或标识信号单元1准备加载标识。这种控制方式可以更轻松地放置不同加载点在同一时间加载标识，造成标识信号的冲突。而在本节点加载部分开始工作时，因为加载单元加载的深度对于加载装置而言是不可知的，如果加载深度过大会导致对主光信号的影响过大，而通过后面的检测装置，可以了解到当前调制深度情况。只需要将得到信号中的直流分量和低频分量，分别对应主光信号功率和标识信号的功率，两者之比即为调制深度，这是现有技术，在此不作赘述。通过标识信号单元2即可控制标识信号单元1，避免调制深度过深。
如附图10所示，本发明提供了另一种带负反馈控制的光随路信号加载装置，其标识信号单元1和2可以组合成一个标识信号单元，开销处理单元1和开销处理单元2也可以组合成一个开销处理单元。多个处理单元之间的通信可以进一步通过一个控制单元来完成，该控制单元完成多个不同单元之间的控制信息交互。本发明不限制这些实现方式，只要是利用检测装置所检测到的信息来控制加载装置，都可以理解为带负反馈控制的装置，与本发明一致。
下面进一步阐述本发明的应用。本发明所提及的光标识信号加载和检测方法及其装置，可以有多种方式应用。
以下提供一种在星型网络中的实现方式，通过在星型网络中对不同支路的光信号加载标识信号，而在合路后的光信号中分时检测多个标识信号，如附图11所示。本发明提供了一种监控光随路信号的系统，由多个支路光信号汇聚成一路骨干信号，其中支路节点包含加载装置，骨干信号节点包含检测装置；所述加载装置用于在不同的时隙加载光信号标识；所述检测装置用于检测光信号标识；其中所述加载装置包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上；所述检测装置包含功分器、光电转换单元、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
本系统所应用的所述加载装置和所述检测装置具体如前所述。这种方式在WDM网络中通常表现为对每个波长信号加载不同的标识，而在光复用段上可以对这些标识进行检测，判断波长信号的存在与否，以执行更进一步的操作，比如控制放大器的输出功率等；也可以根据波长信号的功率和OSNR探测，判断当前网络工作情况，以决定是否执行更进一步的操作，比如是不是发生了波长阻断，是否要执行保护等。
以下再提供一种在链型网络中的实现方式，通过在链型网络中在多个节点上加载标识，而多个节点同时也设有检测点，如附图12所示。本发明还提供了另一种监控光信号标识的系统，其中，多个节点组成一个链型网络，在所述节点设置加载装置和/或检测装置；所述加载装置用于在不同的时隙加载光信号标识；所述检测装置用于检测光信号标识；其中所述加载装置包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上；所述检测装置包含功分器、光电转换单元、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
本系统所应用的所述加载装置和所述检测装置具体如前所述。这种方式表现在WDM网络中，通常为每个光传输段上都能加载开销，该开销信息能沿整个链路向下传送，通过在每个光传输段上增加的标识信号，可以探知每个传输段上所增加的放大自发辐射(ASE，Amplified SpontaneousEmission)分量，了解到每个传输段对光信号的劣化情况，进而可以提示网络维护人员关注该传输段是否发生异常等。
本发明方法的应用包括但不限于以上两种方式，也不限于两种方式组合在一起使用。比如在WDM网络中，既要对波长信号进行监控，也需要对光复用段(OMS，Optical Multiplex Section)、光传输段(OTS，OpticalTransmission Section)信号进行监控，此时就可以采用本发明的方法对上述两种方式进行组合应用，在此不再赘述。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种光随路信号加载方法，其特征在于A1、为加载点分配不同的时隙；A2、所述加载点在其分配时隙发送光标识信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配时隙的方法是静态分配或按令牌方式动态分配。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述静态分配是设置周期性时隙分配关系。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按令牌方式动态分配指所述加载点在得到允许发送信息的令牌之后才发送光标识信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同加载点所发送的标识信号之间存在时间间隔，所述时间间隔用于避免标识冲突。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识信号为具有一定格式的帧信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述具有一定格式的帧信号包含帧前序、帧头、帧负荷、帧尾。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述标识信号还包含所述加载点所对应的ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光标识信号的信号周期大于或等于所述业务信号周期的十倍。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光标识信号的调制深度不大于10％。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过监控所加载信号，进一步控制加载时间和加载深度。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加载方法进一步包含扩频处理，即在标识信号加载到光信号之前用所述加载点所对应的唯一标识符对所述标识信号进行扩频处理。
13.一种光随路信号检测方法，其特征在于B1、将光信号功分成至少两路光信号；B2、对所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；B3、从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述分离是采用直流隔离方法和低频滤波方法。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包含D1、检测所述标识信号是否采用扩频处理，否则不执行步骤D2；D2、用给定正交码对标识信号进行解扩处理，提取其中的标识信息。
16.根据权利要求13或15任一所述的方法，其特征在于，进一步包含对所述标识信号进行光信噪比检测、加载点识别或功率检测。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述加载点识别包含检测所述标识信号是否包含ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。
18.一种光随路信号监控方法，其特征在于E1、各加载点在不同的时隙加载光标识信号；E2、在监控点检测所述光标识信号，用于监控光信号。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤E1包含步骤A1、为加载点分配不同的时隙；A2、所述加载点在其分配时隙发送光标识信号。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述分配时隙的方法是静态分配或按令牌方式动态分配。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述静态分配是周期性设置时隙分配关系。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述按令牌方式动态分配指所述加载点在得到允许发送信息的令牌之后才发送光标识信号。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，不同加载点所所发送的标识信号之间存在时间间隔，所述时间间隔用于避免标识冲突。
24.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述加载方法进一步包含扩频处理，即在标识信号加载到光信号之前用所述加载点所对应的唯一标识符对所述标识信号进行扩频处理。
25.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述标识信号为具有一定格式的帧信号。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述具有一定格式的帧信号包含帧前序、帧头、帧负荷、帧尾。
27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述标识信号还包含所述加载点所对应的ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。
28.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述光标识信号的信号周期大于或等于所述业务信号周期的十倍。
29.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述光标识信号的调制深度不大于10％。
30.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤E2包含步骤B1、将光信号功分成至少两路光信号；B2、对所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；B3、从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述分离是采用直流隔离方法和低频滤波方法。
32.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，进一步包含D1、检测所述标识的信号是否采用扩频处理，否则不执行步骤D2；D2、用指定正交码对标识信号进行解扩处理，提取其中的标识信息。
33.根据权利要求30或32任一所述的方法，其特征在于，进一步包含对所述标识信号进行光信噪比检测、加载点识别或功率检测。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述加载点识别包含检测所述标识信号是否包含ID信息，所述ID信息用于识别所述光标识信号所对应的加载点。
35.一种光随路信号检测装置，其特征在于，其包含功分器、光电转换单元、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
36.根据权利要求35所述的检测装置，其特征在于，进一步包含解扩组件，用于对通过扩频处理得到的标识信号进行解扩处理并交由标识信号单元提取其中的标识信息。
37.根据权利要求36所述的检测装置，其特征在于，所述解扩组件包括正交码发生器和解扩单元。
38.根据权利要求35或36任一所述的检测装置，其特征在于，其还包含开销处理单元，用于对所述标识信号所承载的随路开销进行处理，所述随路开销由所述标识信号单元处理标识信号得到。
39.一种光随路信号的加载装置，其特征在于，其包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上。
40.根据权利要求39所述的加载装置，其特征在于，所述分配时隙方法包含静态分配或按令牌方式动态分配。
41.根据权利要求39所述的加载装置，其特征在于，所述加载装置还包含正交码发生器和扩频单元，所述正交码发生器用于产生当前节点所对应的唯一正交码，并将所述正交码传递给扩频单元。
42.根据权利要求39所述的加载装置，其特征在于，其还包含一检测装置，所述检测装置用于将所检测到的标识信号反馈给所述加载装置的标识信号单元，所述加载装置的标识信号单元用于控制所述加载单元的加载时间和加载深度；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上。
43.根据权利要求42所述的加载装置，其特征在于，所述检测装置进一步包含一解扩组件，用于从所述电信号中解扩出所述的标识信号。
44.一种监控光随路信号的系统，由多个支路光信号汇聚成一路骨干信号，其特征在于支路节点包含加载装置，骨干信号节点包含检测装置；所述加载装置用于在不同的时隙加载光信号标识；所述检测装置用于检测光信号标识；其中所述加载装置包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上；所述检测装置包含功分器、光电转换单元、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
45.一种监控光信号标识的系统，其特征在于，多个节点组成一个链型网络，在所述节点设置加载装置和/或检测装置；所述加载装置用于在不同的时隙加载光信号标识；所述检测装置用于检测光信号标识；其中所述加载装置包含开销处理单元、标识信号单元和加载单元；其中所述开销处理单元用于产生标识信号所承载的随路开销；所述标识信号单元用于将所述随路开销处理成标识信号以控制加载单元；所述加载单元用于在所在加载点所分配的对应时隙将标识信号调制到主光信号上；所述检测装置包含功分器、光电转换单元、标识信号单元；其中所述功分器用于将光信号功分成至少两路光信号；所述光电转换单元用于将所述功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；所述标识信号单元用于从所述电信号中分离提取出其中的标识信号。
全文摘要
本发明提供了一种光随路信号的加载、检测和监控方法、及其实现装置；加载方法包括A1.为每个加载点分配一个不同的时隙；A2.每个加载点在对应的分配时隙发送光标识信号。检测方法包括B1.将光信号功分成至少两路光信号；B2.对功分后的一路光信号进行光电转换得到对应的电信号；B3.从电信号中分离提取出其中的标识信号。本发明用于标识、加载和检测不同的光信号，监控光信号质量，以及用于承载包含信令、ID指示等消息在内的随路开销。从而降低了标识信号的检测难度和实现成本；准确地传送上游信息，实现了ID信息的传递和识别；精确地定位信号的劣化程度，增加了判断网络劣化的方法。同时，本发明还提供了实现的装置和系统。
文档编号H04B10/08GK1859043SQ20061006006
公开日2006年11月8日 申请日期2006年3月27日 优先权日2006年3月27日
发明者常天海, 曾远宏, 扶文忠, 靳玉志, 黄志勇, 陈娟, 李从奇 申请人:华为技术有限公司