[發明專利]用于光放大器鏈路通信的泵調制

在審

• 申請號: 202011182094.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112787724A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 阿拉瓦南·古魯薩米;迪帕克·德維查蘭;蒂莫西·K·贊恩利;馬丁·R·威廉姆斯
• 申請（專利權）人: 貳陸特拉華公司
• 主分類號: H04B10/291
• 分類號: H04B10/291;H04B10/516;H04B10/556;H04B10/61
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 俞立文;楊明釗

本申請涉及用于光放大器鏈路通信的泵調制。一種用于在光通信網絡中的放大器節點之間傳送監管信息的系統和方法，利用所包括的泵源的調制，將監管信息疊加在傳輸經過的用戶信號上(或者如果不存在用戶流量，則疊加在與放大器相關聯的ASE上)。監管信息(其可以包括監控消息、配置數據、協議更新等)被用作所包括的調制器的輸入，該調制器然后形成用于泵控制器的驅動信號。在優選實施例中，使用二進制FSK調制。

技術領域

本發明涉及光通信網絡，且更特別地涉及利用泵信號調制以在網絡中的節點之間傳輸監管(supervisory)和控制信號。

發明背景

光通信網絡通常采用光放大器作為直列(in-line)放大器，以在光沿著超長(longlengths)光纖(或其他類型的光介質)從網絡中的一點行進到另一點時增強(boost)信號功率。特別地，放大器節點可以沿著網絡終端點之間的鏈路設置，其中每個節點被構造成提供終端點之間的雙向通信，因此包括一對光放大器來增強在兩個方向上傳播的信號。大多數放大器節點利用一對基于光纖的光放大器，該基于光纖的光放大器要么是與共同定位的二極管激光器一起被“泵浦(pumped)”的稀土摻雜的光纖放大器，要么是拉曼(Raman)放大器，在拉曼放大器中，高功率泵浦通過光纖中的受激拉曼散射生成增益。

為了鏈路的正常操作，放大器需要與光鏈路損耗、參數和控制軟件管理以及其參數的監控相關的配置信息(provisioning information)，統稱為“操作、管理和配置(OAMP)”。這些基于光纖的光放大器的性能會受到諸如部件老化、溫度引起的變化等因素的影響。各種監控技術通常用于檢測和報告異常，以便能夠采取糾正措施。單獨的監管光通道(例如，遙測通道)通常用于監控目的，并且需要在放大器節點之間創建單獨的通信鏈路(有時也稱為“控制平面(Control Plane)”)。該監管通道的其他常規用途包括網絡監控功能、消息傳遞、維護等。

對于在每個節點處需要一個具體通道(波長)專用于這些監管功能增加了通信網絡的規模、成本和復雜性。

發明概述

本發明涉及光通信網絡，且更具體地涉及利用泵信號調制以在網絡中的放大器節點之間傳輸監管消息。

也就是說，我們已經發現了一種替代的、成本有效的解決方案，用于在光通信網絡中放大光信號并傳送狀態。更具體地，根據本發明原理的光傳輸系統包括一個或更多個光放大器節點，該光放大器節點提供用戶信號(customer signals)的放大和監管信號的雙向傳輸，而不需要單獨的監管通道。相反，所包括的用于提供放大的泵源由監管消息數據以不影響正在通過的用戶信號的方式進行調制。監管消息傳遞數據被疊加在放大的用戶信號的包絡(envelope)上，并以這種方式傳播到位于下游的下一個放大器。該下游節點包括成對的解調器，其用于從用戶信號的包絡恢復監管消息數據。

根據本發明的原理，先前在單獨的監管通道上傳輸的監管消息數據反而被用來調制用于激勵放大器的泵源的驅動電流。調制被疊加在從一個節點傳播到另一個節點的放大的用戶信號的包絡上，并且被縮放，使得用戶信號的完整性不受影響。在接收放大器節點處，成對的解調器用于恢復監管消息數據，并以與現有技術相同的方式使用該信息。有利地，調制和解調功能優選地在信號處理軟件元件中實現，以最小化對放大器節點自身尺寸的影響。

放大器節點被特別地構造成包括泵調制器(用于將監管消息數據施加(impress)到輸出的放大用戶信號上)和解調器(用于恢復接收的放大信號上存在的輸入監管消息數據)，從而提供放大器節點之間網絡控制信號的雙向傳輸。有利地，使用泵調制來傳輸這些信號允許放大器節點在安裝時基于第一次激勵時在一對節點之間傳輸的信號(即，提供適當的增益/功率電平)來執行自配置(self-provisioning)。

在示例性實施例中，使用二進制FSK調制，其中基于軟件的調制器采用以不同頻率操作的兩個正弦波，這兩個正弦波根據要傳輸的監管消息(數字)數據值被施加在泵上。相關解調器利用包絡檢測來恢復傳輸的數字監管消息數據。