[發明專利]波分復用網絡中信號質量的快速檢測

在審

• 申請號: 201680071035.1
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108370277A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 丹尼爾·基爾珀;阿蒂亞·賽依達·阿赫森;克倫·伯格曼
• 申請（專利權）人: 代表亞利桑那大學的亞利桑那校董會;紐約市哥倫比亞大學托管會
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 鞏固

提供詢問WDM光通信系統的方法以獲得一個或多個性能參數。根據該方法，生成光探測波長并且可能以規定的方式進行調制。探測信號通過WDM光通信系統沿選定的光路發送探測信號，持續時間小于影響沿著所選光路的信號質量的網絡元件的響應時間。

政府資助

本發明是在美國國家科學基金會(NSF)授予的EEC0812072號資助的政府支持下進行的。政府在本發明中具有一定的權利。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年12月3日提交的申請號為62262882的美國臨時申請的權益，發明名稱為波分復用網絡中信號質量的快速檢測，和2016年3月7日提交的申請號為62304637的美國臨時申請的權益，發明名稱為波分復用網絡中信號質量的快速檢測，其全部內容并入本申請中作參考。

本申請與2015年10月14日提交的，題為“多路波長平衡光傳輸網絡”的申請號為PCT/US15/55466的PCT申請有關。

背景技術

光傳輸系統使用光波長通過光纖將數據從一個位置傳輸到另一個位置。沿著光纖路徑的放大器在分插節點之間和在分插節點處再生信號功率。在光波長上調制的數據信號或信道在分插節點處從傳輸線中引入和去除。調制到不同載波頻率或波長的數據信道可以占據相同的光纖，從而創建波分復用(WDM)系統。光分插節點可以在不阻擋其他信號通過節點的情況下添加和移除信號-這些有時被稱為無色光分插節點。

在可重新配置的光分插復用(ROADM)節點中，根據節點中光開關的設置，可以支持節點內外的多根光纖，并且不同的信道可以被選擇性地插入或分出或發送到不同的光纖。對于所謂的彩色光分插節點，生成光信號的收發器連接到僅接受特定波長或波長組的信號的端口。因此，信號波長和波段雖然最初可以調諧以匹配固定的輸入波長，變得嚴格的固定。這一方法在過去被廣泛采用，主要是出于成本考慮。最近，引入了無色節點技術。這種節點的光端口可以是任何波長或一組波長。

例如，傳統的系統被描述為其中已經被設置為一個光波長的數據信道被移動到新的光波長以適應新的路由規劃或網絡故障。然而，以這種方式更改網絡配置通常必須非常緩慢地執行，以避免中斷其他信道。這是因為信道通過放大器和光纖的非線性特性相互作用。此外，在正常操作中，由于光纖、放大器和其他組件的特性隨時間漂移，所以這些光信號需要重復調整并仔細調整功率。當新的信號被添加到網絡或進行任何類似的更改時，同樣需要緩慢而謹慎地進行調整。當發生光纖中斷時，信號經常會經歷長時間持續的功率偏移，直到可以調整系統控制以補償并找到新的工作點。

當新的數據信號或信道被添加到基于ROADM或類似的光交換網絡時，或者當信號的波長路徑改變時，通常遵循謹慎的程序。這涉及首先確定新的信道或重新配置的信道是否能夠沿新路徑提供。通常使用離線性能評估軟件(有時稱為路徑計算元件或估算器)來判斷會發生什么以及配置是否成功(即穩定且無錯誤)，一旦配置，不影響網絡中的任何其他信道。當提供新的信道或路徑時，系統地調諧組件，以避免干擾網絡中現有的信道并優化新信號或路徑的傳輸性能。這可能需要很多分鐘。一旦配置，信號沒有誤差是可能的。

這可能是因為性能估算器沒有完整的信息或無法處理所有可能的配置。通常有關光纖設備和物理網絡的信息是有缺陷的，例如，損失可能要高于報告等等。如果接收到的信號出現錯誤，則需要將其刪除并設置新的路徑，這需要更多的時間，資源以及干擾其他信號的可能性。此外，為了最小化發生這種情況的可能性，估算器使用工程裕度，其通常是對參數值或估計性能的保守估計。增加邊際會增加估計的可靠性，但會導致效率低下，因為許多可能很好的信道路徑會因過于保守的估計而被拒絕。當信號路徑被拒絕時，則可能選擇更保守的路徑，這需要更多的信號再生，因此需要更多硬件，增加成本和能源消耗。