СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА К ШУМУ, УЗЛОВОЕ УСТРОЙСТВО И СЕТЕВАЯ СИСТЕМА
METHOD AND DEVICE FOR DETECTION OF RATIO OF OPTICAL SIGNAL-TO-NOISE RATIO, NODE DEVICE AND NETWORK SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области техники связи и, в частности, к способу, устройству, узловому устройству и сетевой системе для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в области техники связи.
Уровень техники
Отношение оптического сигнала к шуму (Optical Signal-to-Noise Ratio, "OSNR" для краткости) является одним из ключевых показателей для измерения качества оптического сигнала в системе оптического мультиплексирования с разделением по длине волны (Wavelength Division Multiplexing, "WDM" для краткости). С широким распространением когерентных систем мультиплексирования с разделением по длине волны со скоростью 40/100 Гбит/с, когда разнесение каналов равно 50 ГГц или меньше, оптические спектры смежных каналов частично пересекаются, и в WDM-системе, включающей в себя оптический мультиплексор с функцией вставки-вывода с переменной конфигурацией (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer, "ROADM" для краткости) в течение передачи сигнала после того, как шум усиленного спонтанного излучения (Amplified Spontaneous Emission, "ASE" для краткости), порожденный усилителем на основе легированного эрбием оптического волокна (Erbium-doped Optical Fiber Amplifier, "EDFA" для краткости), фильтруется посредством ROADM, уровни ASE-шума внутри и вне канала становятся различными. Ввиду этих факторов измеренное значение, полученное посредством традиционного способа испытания OSNR, то есть внеполосного способа испытания, перестает быть точным, и для обнаружения OSNR требуется внутриполосной способ.
В настоящее время одной из внутриполосных технологий обнаружения OSNR является способ поляризационного гашения (поляризационного подавления или поляризационного гашения). Способ или его модифицированный способ отделяет оптический сигнал от шума за счет оптических средств и средств алгоритма согласно базовой характеристике, что оптический сигнал, который должен быть обнаружен, поляризован, в то время как шум не поляризован. Поскольку когерентная система использует режим модуляции состояния поляризации, оптический сигнал и шум невозможно различить согласно различию между характеристиками поляризации оптического сигнала и шума. В особенности для сигнала 100 Г с двойной поляризацией (иначе называемой мультиплексированием с поляризационным разделением, Polarization Division Multiplexing) шум и оптический сигнал почти накладываются друг на друга и не могут быть разделены, и возникает ошибка измерения.
Другой внутриполосной способ обнаружения OSNR, который может применяться к когерентной системе, состоит в разделении входного оптического сигнала, который должен быть обнаружен, на два сигнала и посылании этих двух сигналов к фотодиоду (PD)1 и PD2 соответственно. Один сигнал, который должен быть обнаружен, обрабатывается фильтром низких частот (Low Pass Filter, "LPF" для краткости) после того, как он принят PD1, и другой сигнал, который должен быть обнаружен, обрабатывается полосовым фильтром (Band Pass Filter, "BPF" для краткости) после того, как он принят PD2. Эти два сигнала после фильтрации посылаются к аналогово-цифровому преобразователю (Analog to Digital Converter, "ADC" для краткости) соответственно для сэмплирования. Сэмплированные данные посылаются к блоку обработки сигналов для обработки и вычисления, и OSNR оптического сигнала, который должен быть обнаружен, получается. Базовый принцип способа следующий: полная энергия сигнала манипуляции с фазовым сдвигом (Phase Shift Keying, "PSK" для краткости) в двух состояниях поляризации имеет высокую концентрацию вблизи частоты 0 радиочастотного (Radio Frequency, "RF" для краткости) спектра после того, как сигнал модуляции с фазовым сдвигом принимается фотодиодом, и компоненты частоты биения сигнала и шума могут извлекаться на низкой частоте, и дополнительно, отношение полного размера сигнала к ASE-шуму, то есть OSNR оптического сигнала, который должен быть обнаружен, может быть вычислено.
Однако в вышеупомянутых внутриполосных способах обнаружения OSNR сигнал модуляции остаточной амплитуды может быть наложен на соответствующий исходный фазомодулированный сигнал без флуктуации амплитуды на передающей стороне. Такая модуляция амплитуды отражается в виде флуктуации амплитуды на спектре RF-мощности и в общем случае называется компонентом модуляции остаточной амплитуды (Residual Amplitude Modulation Component). Дополнительно, этот компонент модуляции остаточной амплитуды различен для оптических сигналов, которые должны быть обнаружены, которые имеют различные форматы модуляции и/или скорости передачи битов, и таким образом точность обнаружения OSNR серьезно страдает.
Сущность изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способ и устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, узловое устройство и сетевую систему, которые могут улучшить точность обнаружения OSNR.
Согласно одному аспекту вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму. Способ включает в себя: прием обнаруженного оптического сигнала, переносящего шум усиленного спонтанного излучения (ASE); обнаружение первой переменной составляющей тока и первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала; получение первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала; получение первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции, согласно первой информации модуляции; и определение отношения оптического сигнала к шуму (OSNR) обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока и первой информации коррекции.
Согласно другому аспекту вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму. Устройство включает в себя: первый модуль приема, выполненный с возможностью приема обнаруженного оптического сигнала, переносящего шум усиленного спонтанного излучения (ASE); первый модуль обнаружения, выполненный с возможностью обнаружения первой переменной составляющей тока и первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала; первый модуль получения, выполненный с возможностью получения первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала; второй модуль получения, выполненный с возможностью получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции, согласно первой информации модуляции; и модуль определения, выполненный с возможностью определения отношения оптического сигнала к шуму (OSNR) обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока и первой информации коррекции.
Согласно еще одному аспекту вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает узловое устройство. Узловое устройство включает в себя оптический разделитель и устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно варианту осуществления настоящего изобретения, где:
оптический разделитель выполнен с возможностью отделения части от оптического сигнала, принятого узловым устройством, и ввода этой части в устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму; и
устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму выполнено с возможностью обнаружения отношения оптического сигнала к шуму входного оптического сигнала, где входной оптический сигнал переносит шум усиленного спонтанного излучения.
Согласно еще одному аспекту вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает сетевую систему. Сетевая система включает в себя по меньшей мере одно первое узловое устройство и по меньшей мере одно второе узловое устройство, которое включает в себя устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно варианту осуществления настоящего изобретения, где:
устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму выполнено с возможностью обнаружения, на втором узловом устройстве, отношения оптического сигнала к шуму оптического сигнала, отправленного первым узловым устройством, где оптический сигнал, отправленный первым узловым устройством, переносит шум усиленного спонтанного излучения, когда он достигает второго узлового устройства.
На основе вышеупомянутых технических решений способ и устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, узловое устройство и сетевая система в вариантах осуществления настоящего изобретения могут улучшить точность обнаружения OSNR путем получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, и определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции, благодаря чему точно измеряется производительность сети.
Краткое описание чертежей
Для более ясного описания технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения далее кратко представлены сопроводительные чертежи, требуемые для описания вариантов осуществления. Очевидно, что сопроводительные чертежи в следующем описании изображают только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалист в данной области техники может все так же вывести другие чертежи из этих сопроводительных чертежей без творческих усилий.
Фиг. 1 изображает схематическую блок-схему способа для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 изображает схематическую блок-схему способа для получения первой информации модуляции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 изображает другую схематическую блок-схему способа для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 4 изображает схематическую блок-схему способа для установления таблицы соответствия согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5 изображает схематическую блок-схему способа для определения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 6 изображает схематическую блок-схему способа для получения параметров приемника согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 7 изображает схематичную структурную схему устройства для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 изображает схематичную структурную схему первого модуля получения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 9 изображает другую схематичную структурную схему устройства для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 10 изображает схематичную структурную схему модуля установления согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 11 изображает схематичную структурную схему модуля определения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 12 изображает схематичную структурную схему подмодуля получения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 13 изображает схематичную структурную схему узлового устройства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 14 изображает схематичную структурную схему сетевой системы согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и
каждая из Фиг. 15A - Фиг. 15E изображает дополнительную схематичную структурную схему устройства для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Далее ясно описываются технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления являются частью, а не всеми из вариантов осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, получаемые специалистом в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без творческих усилий, будут находиться в пределах объема защиты настоящего изобретения.
Фиг. 1 изображает схематическую блок-схему способа 100 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, способ 100 включает в себя:
S110. Принять обнаруженный оптический сигнал, переносящий шум усиленного спонтанного излучения ASE.
S120. Обнаружить первую переменную составляющую тока и первую постоянную составляющую тока обнаруженного оптического сигнала.
S130. Получить первую информацию модуляции обнаруженного оптического сигнала.
S140. Получить первую информацию коррекции, соответствующую первой информации модуляции, согласно первой информации модуляции.
S150. Определить OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока и первой информации коррекции.
Устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может обнаруживать, согласно принятому обнаруженному оптическому сигналу, первую переменную составляющую тока и первую постоянную составляющую тока обнаруженного оптического сигнала, где обнаруженный оптический сигнал переносит шум усиленного спонтанного излучения (ASE). Устройство может получать первую информацию коррекции, соответствующую первой информации модуляции, согласно полученной первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, так, чтобы устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму могло определить OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока и первой информации коррекции.
Таким образом, способ для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения может улучшить точность обнаружения OSNR путем получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала и определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции, тем самым точно измеряя производительность сети.
Следует понимать, что термин "и/или" в варианте осуществления настоящего изобретения используется лишь для описания отношения ассоциации ассоциированных объектов и указывает, что может существовать три отношения, например A и/или B может указывать следующие три случая: A существует отдельно, существуют как A, так и B и B существует отдельно. Кроме того, в варианте осуществления настоящего изобретения символ "/" в общем случае указывает, что ассоциированные объекты до и после символа состоят в отношении "или".
Также следует понимать, что технические решения в варианте осуществления настоящего изобретения могут применяться к различным оптическим системам связи, например к оптической системе связи плезиохронной цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, "PDH" для краткости), оптической системе связи синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, "SDH" для краткости), оптической системе связи с плотным мультиплексированием с разделением по длине волны (Dense Wavelength Division Multiplexing, "DWDM" для краткости), оптической системе связи полностью оптической сети и т.п. В целях ясного и краткого описания вариант осуществления настоящего изобретения использует оптическую систему связи WDM в качестве примера, но вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
Также следует понимать, что обнаружение может также пониматься как наблюдение (Monitoring), измерение и т.п. в варианте осуществления настоящего изобретения и что вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
На этапе S110 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму принимает обнаруженный оптический сигнал, переносящий шум усиленного спонтанного излучения ASE.
Например, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может принимать, через его порт наблюдения, обнаруженный оптический сигнал, переносящий ASE-шум. Следует понимать, что оптический сигнал, принятый портом наблюдения устройства для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, может быть оптическим сигналом с одной длиной волны (то есть обнаруженным оптическим сигналом) или может быть оптическим сигналом с множеством длин волны, где оптический сигнал с множеством длин волны включает в себя обнаруженный оптический сигнал. Когда устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму принимает оптический сигнал с множеством длин волны, включающий в себя обнаруженный оптический сигнал, оптический фильтр может быть использован для фильтрации сигналов с другими длинами волны или шумом относительно обнаруженного оптического сигнала, чтобы получить обнаруженный оптический сигнал. В варианте осуществления настоящего изобретения оптическим фильтром может быть настраиваемый оптический фильтр (Tunable Optical Filter, "TOF" для краткости). Средняя длина волны TOF может быть установлена как длина волны обнаруженного оптического сигнала для фильтрации других сигналов или шума относительно обнаруженного оптического сигнала. Следует понимать, что полоса частот TOF должна быть меньше, чем полоса частот сигнала. Например для полосы частот сигнала 40 ГГц полоса частот TOF может быть в общем случае установлена как 20-25 ГГц.
На этапе S120 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму обнаруживает первую переменную составляющую тока и первую постоянную составляющую тока обнаруженного оптического сигнала.
В варианте осуществления настоящего изобретения устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму преобразует обнаруженный оптический сигнал в электрический сигнал посредством фотоэлектрического средства обнаружения его встроенного оптического приемника и затем получает первую переменную составляющую тока и первую постоянную составляющую тока обнаруженного оптического сигнала на основе электрического сигнала. Фотоэлектрическим средством обнаружения, например, может быть фотодиод (Photodiode, "PO" для краткости), фототриод, лавинный фотодиод или подобное.
В варианте осуществления настоящего изобретения электрический сигнал, выводимый фотоэлектрическим средством обнаружения, может быть разделен на два электрических сигнала. Один электрический сигнал посылается в фильтр низких частот (LPF) для обработки сигналов для получения первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала. Другой электрический сигнал посылается к полосовому фильтру (BPF) для обработки сигналов для получения первой переменной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения обнаруженный оптический сигнал может быть разделен на два обнаруженных оптических сигнала. Один обнаруженный оптический сигнал может быть преобразован в электрический сигнал посредством фотоэлектрического средства обнаружения, и затем электрический сигнал фильтруется посредством LPF. Первая постоянная составляющая тока обнаруженного оптического сигнала может быть получена после того, как обработка сигналов выполняется над электрическим сигналом, выведенным от LPF. Другой обнаруженный оптический сигнал может быть преобразован в электрический сигнал посредством фотоэлектрического средства обнаружения, и затем электрический сигнал фильтруется посредством BPF. Первая переменная составляющая тока обнаруженного оптического сигнала может быть получена после того, как обработка сигналов выполняется над сигналом, выведенным от BPF.
Определенно, вариант осуществления настоящего изобретения может также использовать любой другой оптический и/или электрический способ обработки для обнаружения первой переменной составляющей тока и первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала, и вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим. Следует понимать, что оптический приемник в варианте осуществления настоящего изобретения может включать в себя фотоэлектрическое средство обнаружения, цепь усиления, аналогово-цифровой преобразователь, процессор цифровых сигналов (Digital Signal Processor, "DSP" для краткости) и т.п. или может дополнительно включать в себя электрический фильтр, такой как LPF и BPF, или может дополнительно включать в себя вышеупомянутый оптический фильтр, такой как TOF. Следует заметить, что электрический фильтр не обязателен в варианте осуществления настоящего изобретения, например, электрический фильтр не требуется, когда функции LPF и BPF могут осуществляться в DSP; оптический фильтр тоже не обязателен, например, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения не требует оптического фильтра, когда обнаруженный оптический сигнал, принятый устройством для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения, уже является сигналом с одной длиной волны.
В варианте осуществления настоящего изобретения в целях ясного и краткого описания специалист в данной области техники может понять, что переменной составляющей тока оптического сигнала называется переменная составляющая тока электрического сигнала, полученного посредством оптическо-электрического преобразования, и что постоянной составляющей тока оптического сигнала называется постоянная составляющая тока электрического сигнала, полученного посредством оптическо-электрического преобразования.
На этапе S130 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму получает первую информацию модуляции обнаруженного оптического сигнала. В варианте осуществления настоящего изобретения, опционально, первая информация модуляции может включать в себя по меньшей мере один из следующих типов информации: формат модуляции, скорость передачи битов, начальная и конечная позиции спектра оптического сигнала и полоса частот спектра, занятая оптическим сигналом.
Опционально, формат модуляции включает в себя один или несколько из следующих типов кода: тип кода двоичной манипуляции с фазовым сдвигом (Binary Phase Shift Keying, "BPSK" для краткости), тип кода квадратурной манипуляции с фазовым сдвигом (Quadrature Phase Shift Keying, "QPSK" для краткости), тип кода дифференциальной манипуляции с фазовым сдвигом (Differential Phase Shift Keying, "DPSK" для краткости) и тип кода дифференциальной квадратурной манипуляции с фазовым сдвигом (Differential Quadrature Phase Shift Keying, "DQPSK" для краткости). Следует понимать, что формат модуляции может также включать в себя любой другой формат модуляции. Опционально, вышеупомянутый формат модуляции может быть форматом модуляции без возвращения к нулю (Non-Return-to-Zero, "NRZ" для краткости) или может быть форматом модуляции с возвращением к нулю с подавлением несущей (Carrier Suppressed Return-to-Zero, "CSRZ" для краткости), и вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
Например, первая информация модуляции может включать в себя по меньшей мере одно из следующего: формат модуляции обнаруженного оптического сигнала, скорость передачи битов обнаруженного оптического сигнала, начальная и конечная позиции спектра обнаруженного оптического сигнала и полоса частот спектра, занятая обнаруженным оптическим сигналом. Следует понимать, что в варианте осуществления настоящего изобретения "информационный тип информации модуляции сигнала A включает в себя B" означает, что информация модуляции сигнала A включает в себя информацию, указывающую, что типом информации сигнала A является B, где типом информации называется вышеупомянутый формат модуляции, скорость передачи битов, начальная и конечная позиции спектра оптического сигнала или полоса частот спектра, занятая оптическим сигналом, или подобное. Например, если скорость передачи битов обнаруженного оптического сигнала равна 10 Гбит/с и тип кода BPSK используется в качестве типа кода модуляции, типом информации "10 Гбит/с" является скорость передачи битов и типом информации "тип кода BPSK" является формат модуляции. Информацией, включенной в первую информацию модуляции конкретным образом, является "тип кода BPSK" и "10 Гбит/с". Типами информации "тип кода BPSK" и "10 Гбит/с" являются формат модуляции и скорость передачи битов соответственно. Вариант осуществления настоящего изобретения использует это в качестве примера для описания, но настоящее изобретение не ограничивается этим.
Следует понимать, что в варианте осуществления настоящего изобретения термины "первый", "второй" и "третий" используются лишь для того, чтобы различать различное содержимое, и не должны накладывать какое-либо ограничение на вариант осуществления настоящего изобретения. В варианте осуществления настоящего изобретения различная "информация модуляции" включает в себя по меньшей мере один из следующих типов информации: формат модуляции, скорость передачи битов, начальная и конечная позиции спектра оптического сигнала и полоса частот спектра, занятая оптическим сигналом, и информационные типы различной информации модуляции одни и те же. Например, если первая информация модуляции включает в себя два элемента информации модуляции: формат модуляции и скорость передачи битов, вторая информация модуляции и третья информация модуляции также включают в себя два элемента информации модуляции: формат модуляции и скорость передачи битов. Использование "первый", "второй" и "третий" для ограничения "информации модуляции" призвано лишь для удобного описания при различении информации модуляции различных сигналов. Например, в варианте осуществления настоящего изобретения "первой информацией модуляции" называется информация модуляции обнаруженного оптического сигнала, переносящего ASE-шум; "второй информацией модуляции", упомянутой далее, называется информация модуляции первого оптического сигнала коррекции, не переносящего ASE-шум; "третьей информацией модуляции", упомянутой далее, называется информация модуляции второго оптического сигнала коррекции, переносящего ASE-шум.
Следует понимать, что в варианте осуществления настоящего изобретения модуляция означает обработку информации источника сигнала и загрузку обработанной информации в несущую для обеспечения, чтобы информация была в форме, подходящей для передачи по каналу. В течение модуляции способ переноса информации включает в себя: направление поляризации, амплитуду, частоту, фазу и т.п. Эти факторы или их комбинация в общем случае называется форматом модуляции. Вариант осуществления настоящего изобретения использует только формат модуляции, включающий в себя тип кода, в качестве примера для описания, но вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
Также следует понимать, что в варианте осуществления настоящего изобретения скоростью передачи битов в общем случае называется количество битов (биты), переданных за единицу времени (секунда) в системе связи, например, скорость передачи битов равна 43 Гбита в секунду (бит/с).
В варианте осуществления настоящего изобретения устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может получать первую информацию модуляции обнаруженного оптического сигнала согласно обнаруженному оптическому сигналу, или может получать первую информацию модуляции согласно управляющему сигналу в форме электрического сигнала. Далее соответственно описываются вышеупомянутые два случая со ссылками на фиг. 2. Определенно, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может также получать первую информацию модуляции обнаруженного оптического сигнала посредством других способов, и вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
Опционально, способ для получения первой информации модуляции согласно варианту осуществления настоящего изобретения может конкретным образом включать в себя:
получение первой информации модуляции согласно высокочастотному пилот-сигналу, переносимому в обнаруженном оптическом сигнале.
Технология средства отслеживания длины волны (Wavelength Tracker, "WT" для краткости) может быть использована для осуществления передачи первой информации модуляции, переносимой в обнаруженном оптическом сигнале. В частности, модуляция с малой амплитудой может сначала выполняться над выходным обнаруженным оптическим сигналом на передающей стороне, например, глубина модуляции меньше 3%, и частота сигнала модуляции выше, чем полоса радиочастот (Radio Frequency, "RF" для краткости), требуемая для обнаружения OSNR, например частота сигнала модуляции выше 10 МГц. Сигнал модуляции также называется пилот-сигналом, то есть пилот или пилотная комбинация используются для указания соответствующей информации модуляции, когда передающая сторона посылает сигнал. Путем обнаружения обнаруженного оптического сигнала устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может обнаруживать пилот-сигнал, модулированный на передающей стороне, и определять информацию модуляции, указанную пилот-сигналом.
Поскольку пилот-сигнал, переносимый обнаруженным оптическим сигналом, использует высокую частоту модуляции, никакие помехи не вызываются в диапазоне низких RF, требуемом для обнаружения OSNR, и помехи вынужденного комбинационного рассеяния (Stimulated Raman Scattering, "SRS" для краткости) для линии сигнала и низкочастотной мощности могут избегаться, тем самым дополнительно улучшая точность обнаружения OSNR.
В другом аспекте в одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2, способ 130 для получения первой информации модуляции может дополнительно включать в себя:
S132. Принять управляющий сигнал, отправленный плоскостью управления и используемый для указания первой информации модуляции.
S133. Получить первую информацию модуляции согласно управляющему сигналу.
Иначе говоря, в варианте осуществления настоящего изобретения, например, плоскость управления может передавать, через управляющий сигнал в форме электрического сигнала, первую информацию модуляции обнаруженного оптического сигнала к устройству для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму. Конкретным образом, например, плоскость управления может использовать один или несколько типов информации модуляции, включающих в себя формат модуляции, скорость передачи битов, начальную и конечную позиции спектра оптического сигнала и полосу частот спектра, занятую оптическим сигналом на передающей стороне в качестве первой информации модуляции, использовать конкретный режим кодирования и посылать, через управляющий сигнал, первую информацию модуляции к устройству для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму. Таким образом, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму принимает управляющий сигнал, отправленный плоскостью управления, и получает первую информацию модуляции согласно управляющему сигналу.
В вышеупомянутом варианте осуществления, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму получает первую информацию модуляции обнаруженного оптического сигнала согласно управляющему сигналу, который также не вызывает помех для обнаружения OSNR.
На этапе S140 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму получает первую информацию коррекции, соответствующую первой информации модуляции, согласно первой информации модуляции.
В варианте осуществления настоящего изобретения устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может получать первую информацию коррекции путем приема оптического сигнала коррекции, не переносящего ASE-шум, где оптический сигнал коррекции имеет ту же самую первую информацию модуляции, что и обнаруженный оптический сигнал, и путем обнаружения переменной составляющей тока и постоянной составляющей тока оптического сигнала коррекции; устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может также получать первую информацию коррекции путем запроса предварительно определенной таблицы соответствия. Далее описывается вышеупомянутый вариант осуществления со ссылками на фиг. 3 и фиг. 4.
Как показано на фиг. 3, способ 100 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно варианту осуществления настоящего изобретения опционально дополнительно включает в себя:
S160. Установить таблицу соответствия информации модуляции и информации коррекции, где информационный тип информации модуляции тот же самый, что и информационный тип первой информации модуляции.
Получение первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции, включает в себя: получение, согласно первой информации модуляции, первой информации коррекции посредством запроса таблицы соответствия.
Поскольку устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может непосредственно получать информацию коррекции посредством запроса, способ в варианте осуществления настоящего изобретения может улучшить не только точность обнаружения OSNR, но также и эффективность обнаружения OSNR.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 4, способ 160 для установления таблицы соответствия включает в себя:
S161. Соответственно принять первый оптический сигнал коррекции, не переносящий ASE-шум, где по меньшей мере один оптический сигнал коррекции в первом оптическом сигнале коррекции имеет первую информацию модуляции.
S162. Обнаружить вторую переменную составляющую тока и вторую постоянную составляющую тока каждого оптического сигнала коррекции в первом оптическом сигнале коррекции.
S163. Получить вторую информацию модуляции каждого оптического сигнала коррекции, где информационный тип второй информации модуляции тот же самый, что и информационный тип первой информации модуляции.
S164. Определить вторую информацию коррекции, соответствующую второй информации модуляции, согласно второй переменной составляющей тока и второй постоянной составляющей тока.
S165. Установить таблицу соответствия согласно второй информации модуляции и второй информации коррекции.
На этапе S161 первый оптический сигнал коррекции включает в себя один или несколько оптических сигналов коррекции, не переносящих ASE-шум, и по меньшей мере один оптический сигнал коррекции в первом оптическом сигнале коррекции имеет ту же самую информацию модуляции, что и обнаруженный оптический сигнал.
На этапе S162 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму обнаруживает переменную составляющую тока и постоянную составляющую тока каждого принятого оптического сигнала коррекции. Например, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму выбирает конкретный диапазон переменной составляющей тока, такой как 0-10 МГц, и собирает переменную составляющую тока и постоянную составляющую тока по меньшей мере дважды при высоком OSNR (например, OSNR оптического сигнала коррекции выше 30 дБ).
На этапе S163 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может получать вторую информацию модуляции каждого оптического сигнала коррекции посредством высокочастотного пилот-сигнала, переносимого в каждом оптическом сигнале коррекции; или может получать вторую информацию модуляции каждого оптического сигнала коррекции путем приема управляющего сигнала, отправленного плоскостью управления.
На этапе S164 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму определяет вторую информацию коррекции, соответствующую второй информации модуляции, согласно второй переменной составляющей тока и второй постоянной составляющей тока. Путем вывода формулы, в следующем используется информация модуляции, тип информации которой включает в себя два элемента информации: формат модуляции и скорость передачи битов в качестве примера для подробного описания получения информации коррекции.
сиг
сиг
Предполагается, что оптический сигнал E(t), отправленный передающей стороной в системе модуляции с двойной поляризацией, может быть выражен следующим уравнением (1) во временной области, где оптический сигнал E(t) имеет конкретный формат модуляции (например, тип кода) и скорость передачи битов:
sx
sy
RAMCX
RAMCY
n
где  и ŷ - единичные векторы в двух взаимно ортогональных направлениях поляризации соответственно; E(t) и E(t) указывают интенсивность сигнала в двух взаимно ортогональных направлениях поляризации соответственно; и E(t) и E(t) указывают компонент модуляции остаточной амплитуды. ASE-шум E(t), возникающий в течение передачи, может быть выражен следующим уравнением (2):
nx
ny
s
где E(t) и E(t) указывают шум двух состояний поляризации соответственно. Таким образом, полная напряженность электрического поля E(t) сигнала и шума может быть выражена следующим уравнением (3):
На принимающей стороне, оптический ток I(t) после того, как оптический сигнал проходит через фотоэлектрическое средство обнаружения, может быть выражен следующим уравнением (4):
sx
sx
sx
sy
sy
sy
nx
nx
nx
ny
ny
ny
s
sx
sy
n
nx
ny
s
sx
sy
n
nx
ny
*
*
*
*
где P=E(t)E (t); P=E(t)E (t); P=E(t)E (t); P=E(t)E (t); P=P+P; P=P+P; P указывает мощность сигнала в обнаруженном оптическом сигнале и конкретным образом равно сумме мощности сигнала в двух взаимно ортогональных направлениях поляризации, то есть P и P; и P указывает сумму мощности ASE-шума в двух взаимно ортогональных направлениях поляризации, то есть P и P.
Переменная составляющая тока электрического сигнала, принятого принимающей стороной, может быть выражена мощностью переменного тока S(Ω). S(Ω) может быть определено через оптический ток I(t). В частности, мощность переменного тока S(Ω) может быть выражена следующим уравнением (5):
1
1
s
n
2
2
n
3
3
s
1
0
1
0
1
0
1
s
0
2
2
2
где S указывает компоненты частоты биений сигнала и ASE-шума, и S=PP; S указывает компонент собственных биений ASE-шума, и S=P ; S указывает другие компоненты, и S=β∙P +γ; все A, B, α, β, γ и B постоянны, а именно A=2α/B и B=α/B; α - параметр приемника ветви переменного тока приемника, параметр может быть отношением установленного значения OSNR к разнице, полученной путем вычитания β∙P +γ из измеренной переменной составляющей тока S(Ω), и параметр отражает влияние количества раз усиления усилителя в ветви переменного тока и TOF на обнаружение OSNR; β указывает отношение компонента модуляции остаточной амплитуды в сигнале; γ указывает размер другого шума, такого как тепловой шум, дробовый шум и шум цепи; B указывает эквивалентную полосу частот шума обнаруженного оптического сигнала; и Ω указывает частоту сигнала временной области после преобразования Фурье.
Постоянная составляющая тока электрического сигнала, принятого принимающей стороной, может быть выражена математическим ожиданием E[I(t)] оптического тока I(t). В частности, постоянная составляющая тока E[I(t)] может быть выражена следующим уравнением (6):
s
0
n
2
где OSNR=(P×B)/(P×R); α указывает параметр приемника ветви постоянного тока приемника, и параметр приемника отражает влияние количества раз усиления усилителя в ветви постоянного тока и TOF на обнаружение OSNR; R постоянно, и R - опорная полоса частот для измерения шума в определении OSNR и в общем случае является фиксированным значением, 0,1 нм.
Когда принятый оптический сигнал не переносит ASE-шум, то есть OSNR оптического сигнала коррекции является высоким, например OSNR выше 30 дБ, вышеупомянутые уравнения (5) и (6) могут быть упрощены до следующих уравнений (7) и (8) соответственно:
s
2
Таким образом, на этапе S164 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму определяет, согласно вышеупомянутым уравнениям (7) и (8), параметры β и γ, соответствующие второй информации модуляции согласно по меньшей мере двум вторым переменным составляющим тока S(Ω) и по меньшей мере двум вторым постоянным составляющим тока E[I(t)], полученным посредством обнаружения. Следует понимать, что в варианте осуществления настоящего изобретения информацией коррекции могут быть параметры β и γ или может быть другая информация, относящаяся к параметрам β и γ, например информацией коррекции может также быть β∙P +γ. Вариант осуществления настоящего изобретения использует информацию коррекции, которая включает в себя параметры β и γ в качестве примера для описания, но вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
На этапе S165 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму устанавливает таблицу соответствия информации модуляции и информации коррекции согласно второй информации модуляции сигналов с различных передающих сторон и соответствующей второй информации коррекции. Таким образом, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может получать первую информацию коррекции, соответствующую первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала посредством запроса таблицы соответствия.
1
2
0
На этапе S150 на основе вышеупомянутых уравнений (5) и (6) устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может определять OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока и первой информации коррекции, где все параметры α, α, B и R постоянны и могут быть предварительно установлены и фиксированы в вышеупомянутых формулах.
Таким образом, способ для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения может улучшить точность обнаружения OSNR путем получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, и определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции, тем самым точно измеряя производительность сети.
1
2
1
2
В варианте осуществления настоящего изобретения параметры приемника α и α могут быть предварительно установлены или могут быть определены согласно оптическому сигналу коррекции. Когда параметры приемника α и α определяются согласно оптическому сигналу коррекции, как показано на фиг. 5, этап S150 в способе для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения конкретным образом включает в себя:
S151. Получить параметры приемника, соответствующие приемнику, который принимает обнаруженный оптический сигнал.
S152. Определить OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока, параметрам приемника и первой информации коррекции.
Опционально, определение OSNR обнаруженного оптического сигнала включает в себя:
на основе первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока, первой информации коррекции и параметров приемника, определение OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно следующим уравнениям (9) и (10):
0
1
2
где R и B постоянны; S указывает первую переменную составляющую тока; E указывает первую постоянную составляющую тока; β и γ указывают первую информацию коррекции, соответствующую первой информации модуляции; и α и α указывают параметры приемника.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 6, способ 151 для получения параметров приемника может включать в себя:
S171. Принять второй оптический сигнал коррекции, переносящий ASE-шум.
S172. Обнаружить третью переменную составляющую тока и третью постоянную составляющую тока второго оптического сигнала коррекции.
S173. Измерить опорное значение OSNR второго оптического сигнала коррекции.
S174. Получить третью информацию модуляции второго оптического сигнала коррекции и третью информацию коррекции, соответствующую третьей информации модуляции, где информационный тип третьей информации модуляции тот же самый, что и информационный тип первой информации модуляции.
S175. Определить параметры приемника согласно третьей переменной составляющей тока, третьей постоянной составляющей тока, опорному значению OSNR и третьей информации коррекции.
На этапе S171 второй оптический сигнал коррекции используется для определения параметров приемника. Длина волны второго оптического сигнала коррекции может быть той же самой или может отличаться от длины волны первого оптического сигнала коррекции, и второй оптический сигнал коррекции может иметь ту же самую информацию модуляции, что и обнаруженный оптический сигнал, или может иметь другую информацию модуляции. Вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
На этапе S172 подобным образом третья переменная составляющая тока и третья постоянная составляющая тока электрического сигнала на принимающей стороне может также быть определена согласно оптическому току, полученному после того, как второй оптический сигнал коррекции проходит через фотоэлектрическое средство обнаружения.
На этапе S173, например, OSNR второго оптического сигнала коррекции, который измеряется посредством спектрометра, используется в качестве опорного значения OSNR. Определенно, опорное значение OSNR второго оптического сигнала коррекции может также быть измерено посредством других способов, и вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
На этапе S174 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может получать третью информацию коррекции посредством запроса таблицы соответствия информации модуляции и информация коррекции; или устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может вычислять третью информацию коррекции, соответствующую третьей информации модуляции согласно некоторому параметру, такому как переменная составляющая тока и постоянная составляющая тока со ссылками на способ 160, показанный на фиг. 4, и вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
На этапе S175 устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может определять параметры приемника согласно третьей переменной составляющей тока, третьей постоянной составляющей тока, опорному значению OSNR и третьей информации коррекции, например, согласно вышеупомянутым уравнениям (5) и (6).
Следует понимать, что в вариантах осуществления настоящего изобретения порядковые номера вышеупомянутых процессов не означают последовательности исполнения и что последовательность исполнения каждого процесса должна быть определена согласно функции и внутренней логике процесса и не должна накладывать какое-либо ограничение на процесс осуществления каждого варианта осуществления настоящего изобретения.
Таким образом, способ для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения может улучшить точность обнаружения OSNR путем получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, и определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции, тем самым точно измеряя производительность сети.
Способ для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно варианту осуществления настоящего изобретения был подробно описан со ссылками на фиг. 1 - фиг. 6. Далее описывается устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, узловое устройство и сетевая система согласно вариантам осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг. 7 - фиг. 14.
Фиг. 7 изображает схематичную структурную схему устройства 500 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 7, устройство 500 включает в себя:
первый модуль 510 приема, выполненный с возможностью приема обнаруженного оптического сигнала, переносящего шум усиленного спонтанного излучения (ASE);
первый модуль 520 обнаружения, выполненный с возможностью обнаружения первой переменной составляющей тока и первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала;
первый модуль 530 получения, выполненный с возможностью получения первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала;
второй модуль 540 получения, выполненный с возможностью получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции, согласно первой информации модуляции; и
модуль определения 550, выполненный с возможностью определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока и первой информации коррекции.
Устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения получает первую информацию коррекции, соответствующую первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, и определяет OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции. Таким образом, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, которое обеспечено в варианте осуществления настоящего изобретения, имеет высокую точность обнаружения OSNR и обеспечивает надежную основу для точного измерения производительности сети.
Опционально, формат модуляции в варианте осуществления настоящего изобретения включает в себя по меньшей мере один из следующих типов кода: тип кода двоичной манипуляции с фазовым сдвигом (BPSK), тип кода квадратурной манипуляции с фазовым сдвигом (QPSK), тип кода дифференциальной манипуляции с фазовым сдвигом (DPSK) и тип кода дифференциальной квадратурной манипуляции с фазовым сдвигом (DQPSK). Кроме того, формат модуляции, например, может быть форматом модуляции без возвращения к нулю (NRZ) или форматом модуляции с возвращением к нулю с подавлением несущей (CSRZ) или подобным.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 8, опционально, первый модуль 530 получения включает в себя:
первый блок 531 получения, выполненный с возможностью получения первой информации модуляции согласно высокочастотному пилот-сигналу, переносимому в обнаруженном оптическом сигнале.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 8, опционально, первый модуль 530 получения включает в себя:
первый блок 532 приема, выполненный с возможностью приема управляющего сигнала, отправленного плоскостью управления и используемого для указания первой информации модуляции; и
второй блок 533 получения, выполненный с возможностью получения первой информации модуляции согласно управляющему сигналу.
В варианте осуществления настоящего изобретения, опционально, первая информация модуляции может включать в себя по меньшей мере один из следующих типов информации: формат модуляции, скорость передачи битов, начальная и конечная позиции спектра оптического сигнала и полоса частот спектра, занятая оптическим сигналом.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 9, опционально, устройство 500 дополнительно включает в себя:
модуль 560 установления, выполненный с возможностью установления таблицы соответствия информации модуляции и информации коррекции, где информационный тип информации модуляции тот же самый, что и информационный тип первой информации модуляции; где
второй модуль 540 получения дополнительно выполнен с возможностью получения, согласно первой информации модуляции, первой информации коррекции посредством запроса таблицы соответствия.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 10, опционально, модуль 560 установления включает в себя:
второй блок 561 приема, выполненный с возможностью соответственного приема первого оптического сигнала коррекции, не переносящего ASE-шум, где по меньшей мере один оптический сигнал коррекции в первом оптическом сигнале коррекции имеет первую информацию модуляции;
первый блок 562 обнаружения, выполненный с возможностью обнаружения второй переменной составляющей тока и второй постоянной составляющей тока каждого оптического сигнала коррекции в первом оптическом сигнале коррекции;
третий блок 563 получения, выполненный с возможностью получения второй информации модуляции каждого оптического сигнала коррекции, где информационный тип второй информации модуляции тот же самый, что и информационный тип первой информации модуляции;
первый блок 564 определения, выполненный с возможностью определения второй информации коррекции, соответствующей второй информации модуляции, согласно второй переменной составляющей тока и второй постоянной составляющей тока; и
блок 565 установления, выполненный с возможностью установления таблицы соответствия согласно второй информации модуляции и второй информации коррекции.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 11, опционально, модуль 550 определения включает в себя:
подмодуль 551 получения, выполненный с возможностью получения параметров приемника, соответствующих приемнику, который принимает обнаруженный оптический сигнал; и
подмодуль 552 определения, выполненный с возможностью определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока, параметрам приемника и первой информации коррекции.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 12, опционально, подмодуль 551 получения включает в себя:
третий блок 571 приема, выполненный с возможностью приема второго оптического сигнала коррекции, переносящего ASE-шум;
второй блок 572 обнаружения, выполненный с возможностью обнаружения третьей переменной составляющей тока и третьей постоянной составляющей тока второго оптического сигнала коррекции;
блок 573 измерения, выполненный с возможностью измерения опорного OSNR второго оптического сигнала коррекции;
четвертый блок 574 получения, выполненный с возможностью получения третьей информации модуляции второго оптического сигнала коррекции и третьей информации коррекции, соответствующей третьей информации модуляции, где информационный тип третьей информации модуляции тот же самый, что и информационный тип первой информации модуляции; и
второй блок 575 определения, выполненный с возможностью определения параметров приемника согласно третьей переменной составляющей тока, третьей постоянной составляющей тока, опорному OSNR и третьей информации коррекции.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, опционально, подмодуль 552 определения дополнительно выполнен с возможностью того, чтобы:
на основе первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока, первой информации коррекции и параметров приемника, определять OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно вышеупомянутым уравнениям (9) и (10).
Устройство 500 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно варианту осуществления настоящего изобретения может соответствовать средству исполнения способа для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Дополнительно, вышеупомянутые и другие операции и/или функции модулей в устройстве 500 направлены на осуществление процессов, соответствующих способам на фиг. 1 - фиг. 6 соответственно и в целях краткости не описываются здесь повторно.
Вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно обеспечивает устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму. Как показано на фиг. 15A, устройство включает в себя: входной порт 51, фотоэлектрическое средство 52 обнаружения, фильтр 53 низких частот, полосовой фильтр 54, процессор 55 цифровых сигналов и модуль 56 коррекции.
В варианте осуществления настоящего изобретения входной порт 51 выполнен с возможностью осуществления функции первого модуля 510 приема в вышеупомянутом варианте осуществления, то есть для приема обнаруженного оптического сигнала, переносящего ASE-шум; фотоэлектрическое средство 52 обнаружения, фильтр 53 низких частот, полосовой фильтр 54 и процессор 55 цифровых сигналов работают совместно для осуществления функции первого модуля 520 обнаружения в вышеупомянутом варианте осуществления, то есть для обнаружения первой переменной составляющей тока и первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала.
Конкретным образом, фотоэлектрическое средство 52 обнаружения преобразует обнаруженный оптический сигнал, переносящий ASE-шум, который принимается входным портом 51, в электрический сигнал. Электрический сигнал дробится на два электрических сигнала. Фильтр 53 низких частот фильтрует один электрический сигнал и процессор 55 цифровых сигналов обрабатывает сигнал, выводимый от фильтра 53 низких частот, для получения первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала. Для конкретного процесса получения, посредством процессора 55 цифровых сигналов, первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала ссылка может быть сделана на соответствующее описание вышеупомянутого варианта осуществления, и подробности здесь повторно не описываются. Полосовой фильтр 54 фильтрует другой электрический сигнал, и цифровой процессор сигналов 55 обрабатывает сигнал, выводимый от полосового фильтра 54, для получения первой переменной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала.
Модуль 56 коррекции выполнен с возможностью осуществления функций первого модуля 530 получения и второго модуля 540 получения в вышеупомянутом варианте осуществления, то есть для получения первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции, согласно первой информации модуляции и затем обеспечения первой информации коррекции для процессора 55 цифровых сигналов. В качестве альтернативы, модуль 56 коррекции в варианте осуществления включает в себя первый модуль 530 получения и второй модуль 540 получения.
В частности, модуль коррекции 56 в варианте осуществления настоящего изобретения может получать первую информацию модуляции обнаруженного оптического сигнала двумя способами, упомянутыми в вышеупомянутом варианте осуществления, то есть способом 1: получение первой информации модуляции путем обнаружения высокочастотного пилот-сигнала, переносимого в обнаруженном оптическом сигнале; и способом 2: прием управляющего сигнала, отправленного плоскостью управления и используемого для указания первой информации модуляции, и получение первой информации модуляции. Способ 1 может соответствовать способу, указанному стрелкой A, указывающей на модуль 56 коррекции на фиг. 15A; способ 2 может соответствовать способу, указанному стрелкой B, указывающей на модуль 56 коррекции на фиг. 15A. Следует заметить, что модуль 56 коррекции может использовать любой из двух способов для получения первой информации модуляции и не обязательно должен использовать оба из двух способов для получения первой информации модуляции. Процессор 55 цифровых сигналов определяет OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции и ранее полученным первой переменной составляющей тока и первой постоянной составляющей тока. Для конкретного процесса определения, посредством процессора 55 цифровых сигналов, OSNR обнаруженного оптического сигнала ссылка может быть сделана на соответствующее описание вышеупомянутого варианта осуществления, и подробности здесь повторно не описываются.
В варианте осуществления процессор цифровых сигналов может быть использован для получения первой переменной составляющей тока и первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала и, наконец, определения OSNR обнаруженного оптического сигнала. Следует понимать, что устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может также включать в себя два процессора цифровых сигналов. Один выполнен с возможностью получения первой постоянной составляющей тока и первой переменной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала, а другой выполнен с возможностью определения OSNR обнаруженного оптического сигнала. Вариант осуществления настоящего изобретения не ограничивается этим.
В устройстве для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанном на фиг. 15A, два фильтра (фильтр 53 низких частот и полосовой фильтр 54) являются электрическими фильтрами и являются аппаратными ресурсами, отличными от процессора 55 цифровых сигналов, в то время как устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, которое обеспечено в другом варианте осуществления настоящего изобретения (устройство в структуре, показанной на фиг. 15B), не имеет какого-либо электрического фильтра. Различия между устройством для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанным на фиг. 15B, и устройством для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанным на фиг. 15A, состоит в том, что: 1. Устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанное на фиг. 15B, не имеет какого-либо электрического фильтра (фильтра низких частот или полосового фильтра). 2. В качестве дополнения к наличию функции процессора цифровых сигналов на фиг. 15A, процессор 55 цифровых сигналов на фиг. 15B имеет функции фильтра низких частот и полосового фильтра с фиг. 15A, то есть процессор 55 цифровых сигналов осуществляет функцию фильтрации фильтра посредством обработки сигналов.
Когда обнаружение OSNR выполняется над обнаруженным оптическим сигналом с одной длиной волны, который принимается, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанное на фиг. 15A или фиг. l5B, может удовлетворять требованию. Когда оптический сигнал с множеством длин волны передается в сети и OSNR каждого оптического сигнала с одной длиной волны должен быть обнаружен, хотя устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в структуре, показанной на фиг. 15A или фиг. 15B, может также удовлетворять требованию, оптический фильтр предпочтительно сконфигурирован в каждой точке обнаружения OSNR сети для получения оптического сигнала с одной длиной волны при каждой операции фильтрации, и обнаружение OSNR выполняется устройством для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанным на фиг. 15A или фиг. 15B.
Более предпочтительно, еще один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, и его структура показана на фиг. 15C. Устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму включает в себя оптический фильтр, и таким образом никакой оптический фильтр не требует конфигурации в каждой точке обнаружения OSNR. Различия между устройством для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в структуре, показанной на фиг. 15C, и устройством для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в структуре, показанной на фиг. 15A, состоит в том, что: 1. Оптический фильтр 57 добавляется в устройстве для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в структуре, показанной на фиг. 15C. 2. Оптический сигнал, принятый входным портом 51 на фиг. 15C, может быть оптическим сигналом с множеством длин волны. Оптический фильтр 57 на фиг. 15C может быть, в частности, TOF, и путем регулирования параметра TOF один оптический сигнал с одной длиной волны фильтруется каждый раз для последующего обнаружения OSNR. Устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в структуре, показанной на фиг. 15C, может включать в себя два электрических фильтра (фильтр 53 низких частот и полосовой фильтр 54). Можно понять, что в других вариантах осуществления устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму может не быть сконфигурировано с каким-либо электрическим фильтром, но функция фильтрации электрического фильтра осуществляется в процессоре цифровых сигналов через обработку сигналов, что подобно устройству для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанному на фиг. 15B.
В устройствах для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанных на фиг. 15A и фиг. 15C, обнаруженный оптический сигнал сначала преобразуется в электрический сигнал, электрический сигнал затем дробится на два электрических сигнала, и затем два электрических сигнала обрабатываются соответственно для получения первой постоянной составляющей тока и первой переменной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала. Следует понимать, что, в устройствах для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, которые обеспечены в других вариантах осуществления (например, устройствах для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанных на фиг. 15D и фиг. 15E), оптический сигнал может сначала дробиться на два оптических сигнала, затем два оптических сигнала преобразуются в электрические сигналы соответственно, и затем два электрических сигнала обрабатываются соответственно для получения первой постоянной составляющей тока и первой переменной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала. Устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанное на фиг. 15D, включает в себя: входной порт 61, фотоэлектрическое средство 62 обнаружения, фотоэлектрическое средство 63 обнаружения, фильтр 64 низких частот, полосовой фильтр 65, модуль 66 коррекции и процессор 67 цифровых сигналов. Вышеупомянутые части те же самые, что и соответствующие части в устройстве для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанном на фиг. 15A, и не описываются здесь повторно.
Различия между устройством для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанным на фиг. 15E, и устройством для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанным на фиг. 15D, состоят в следующем: 1. Оптический фильтр 68 добавляется в устройстве для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, показанном на фиг. 15E. 2. Оптический сигнал, принятый входным портом 61 на фиг. 15E, может быть оптическим сигналом с множеством длин волны. Оптический фильтр 68 на фиг. 15E может быть, в частности, TOP, и путем регулирования параметра TOP один оптический сигнал с одной длиной волны фильтруется каждый раз для последующего обнаружения OSNR.
Хотя только ранее представленные части показаны на фиг. 15A - фиг. 15E, специалист в данной области техники знает, что устройства для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в структурах, показанных на фиг. 15A - фиг. 15E, могут дополнительно включать в себя другие части (не показанные на чертежах), например, разделитель, цепь усиления и аналогово-цифровой преобразователь. Кроме того, то, как конфигурировать эти части, которые не показаны на фиг. 15A - фиг. 15E, является известной технологией в данной области техники и не описывается здесь повторно.
Устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения получает первую информацию коррекции, соответствующую первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, и определяет OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции. Таким образом, устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения имеет высокую точность обнаружения OSNR и обеспечивает надежную основу для точного измерения производительности сети.
Фиг. 13 изображает схематичную структурную схему узлового устройства 700 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 13, узловое устройство 700 включает в себя оптический разделитель 710 и устройство 720 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, где:
оптический разделитель 710 выполнен с возможностью отделения части от оптического сигнала, принятого узловым устройством 700, и введения этой части в устройство 720 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму; и
устройство 720 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму выполнено с возможностью обнаружения отношения оптического сигнала к шуму входного оптического сигнала, где входной оптический сигнал переносит шум усиленного спонтанного излучения.
Устройство 720 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму включает в себя:
первый модуль приема, выполненный с возможностью приема обнаруженного оптического сигнала, переносящего шум усиленного спонтанного излучения (ASE);
первый модуль обнаружения, выполненный с возможностью обнаружения первой переменной составляющей тока и первой постоянной составляющей тока обнаруженного оптического сигнала;
первый модуль получения, выполненный с возможностью получения первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала;
второй модуль получения, выполненный с возможностью получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции, согласно первой информации модуляции; и
модуль определения, выполненный с возможностью определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой переменной составляющей тока, первой постоянной составляющей тока и первой информации коррекции.
Опционально узловое устройство 700 в варианте осуществления настоящего изобретения является узловым устройством мультиплексирования с функцией вставки-вывода, узловым устройством усилителя или узловым устройством средства выравнивания. Следует понимать, что узловое устройство 700 может также быть любым другим устройством и что настоящее изобретение не ограничивается этим.
Следует понимать, что устройство 720 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, которое включено в узловое устройство 700 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, может соответствовать устройству 500 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения. Дополнительно, вышеупомянутые и другие операции и/или функции модулей в устройстве 720 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму направлены на осуществление процессов, соответствующих способам на фиг. 1 - фиг. 6 соответственно, и в целях краткости здесь повторно не описываются.
Таким образом, узловое устройство в варианте осуществления настоящего изобретения может улучшать точность обнаружения OSNR путем получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, и определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции, тем самым точно измеряя производительность сети.
Фиг. 14 изображает схематичную структурную схему сетевой системы 900 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 14, сетевая система 900 включает в себя по меньшей мере одно первое узловое устройство 910 и по меньшей мере одно второе узловое устройство 920, которое включает в себя устройство 921 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Устройство 921 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму выполнено с возможностью обнаружения, на втором узловом устройстве 920, отношения оптического сигнала к шуму оптического сигнала, отправленного первым узловым устройством 910, где оптический сигнал, отправленный первым узловым устройством 910, переносит шум усиленного спонтанного излучения, когда он достигает второго узлового устройства 920.
В варианте осуществления настоящего изобретения первым узловым устройством может быть любое узловое устройство, которое может выводить оптический сигнал в сетевой системе, например, первым узловым устройством может быть генератор сигналов или подобное. Вторым узловым устройством может быть любое узловое устройство, которое включает в себя устройство для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения в сетевой системе. Опционально, вторым узловым устройством является узловое устройство мультиплексирования с функцией вставки-вывода, узловое устройство усилителя или узловое устройство средства выравнивания. Следует понимать, что первым узловым устройством или вторым узловым устройством может также быть любое другое устройство и что настоящее изобретение не ограничивается этим.
Следует понимать, что второе узловое устройство 920, включенное в сетевую систему 900 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, может соответствовать узловому устройству 700 в варианте осуществления настоящего изобретения и что устройство 921 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму, которое включено во второе узловое устройство 920, может соответствовать устройству 500 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму в варианте осуществления настоящего изобретения. Дополнительно, вышеупомянутые и другие операции и/или функции модулей в устройстве 921 для обнаружения отношения оптического сигнала к шуму направлены на осуществление процессов, соответствующих способам на фиг. 1 - фиг. 6 соответственно, и в целях краткости не описываются здесь повторно.
Таким образом, сетевая система в варианте осуществления настоящего изобретения может улучшить точность обнаружения OSNR путем получения первой информации коррекции, соответствующей первой информации модуляции обнаруженного оптического сигнала, и определения OSNR обнаруженного оптического сигнала согласно первой информации коррекции, тем самым точно измеряя производительность сети.
Специалист в данной области техники может быть осведомлен, что в комбинации с примерами, описанными в вариантах осуществления, раскрываемых в этом техническом описании, блоки и этапы алгоритмов могут осуществляться электронными аппаратными средствами, компьютерными программными средства или их комбинацией. Для ясного описания взаимозаменяемости между аппаратными средствами и программными средствами, выше в общем описаны композиции и этапы каждого примера согласно функциям. То, выполняются функции аппаратными средствами или же программными средствами, зависит от конкретных применений и проектных условий ограничения технических решений. Специалист в данной области техники может использовать различные способы для осуществления описанных функций для каждого конкретного применения, но не следует считать, что осуществление выходит за пределы объема настоящего изобретения.
Может быть ясно понято специалистом в данной области техники, что в целях удобного и краткого описания для подробного процесса работы вышеупомянутой системы, устройства и блока ссылка может быть сделана на соответствующий процесс в вышеупомянутых вариантах осуществления способа, и подробности здесь повторно не описываются.
В нескольких вариантах осуществления, обеспеченных в настоящей заявке, следует понимать, что раскрываемая система, устройство и способ могут осуществляться другими способами. Например, описанный вариант осуществления устройства является лишь примерным. Например, разделение блоков является всего лишь разделением логических функций и может быть другим разделением в фактическом осуществлении. Например, множество блоков или компонентов могут быть скомбинированы или интегрированы в другую систему или некоторые признаки могут игнорироваться или не выполняться. Дополнительно, отображаемые или рассмотренные взаимные объединения или непосредственные объединения или соединения связью могут осуществляться посредством некоторых интерфейсов. Опосредованные объединения или соединения связью между устройствами или блоками могут осуществляться в электронной, механической или других формах.
Блоки, описанные в качестве отдельных частей, могут быть или не быть физически отдельными, и части, отображаемые в виде блоков, могут быть или не быть физическими блоками, могут быть расположены в одной позиции или могут быть распределены на множестве сетевых блоков. Часть или все из блоков могут быть выбраны согласно фактическим потребностям для достижения целей решений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
Дополнительно, функциональные блоки в вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть интегрированы в один обрабатывающий блок, или каждый из блоков может существовать отдельно физически, или два или более блока интегрированы в один блок. Интегрированный блок может осуществляться в форме аппаратных средств или может осуществляться в форме программного функционального блока.
Когда интегрированный блок осуществляется в форме программного функционального блока и продается или используется как независимый продукт, интегрированный блок может сохраняться на машиночитаемом носителе данных. На основе такого понимания, технические решения настоящего изобретения по существу, или часть, относящаяся к предшествующему уровню техники, или все или часть технических решений могут осуществляться в форме программного продукта. Программный продукт сохраняется в носителе данных и включает в себя несколько инструкций для инструктирования компьютерного устройства (которым может быть персональный компьютер, сервер, сетевое устройство или подобное) для выполнения всех или части этапов способов, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения. Вышеупомянутый носитель данных включает в себя: любой носитель, который может сохранять программный код, такой как флэш-накопитель USB, сменный жесткий диск, постоянная память (ROM, Read-Only Memory), оперативная память (RAM, Random Access Memory), магнитный диск или оптический диск. Вышеупомянутые описания являются всего лишь частными вариантами осуществления настоящего изобретения, но не предназначены для ограничения объема защиты настоящего изобретения. Любая модификация или замещение, легко приходящие в голову специалисту в данной области техники в рамках технического объема, раскрываемого в настоящем изобретении, будут находиться в пределах объема защиты настоящего изобретения. Таким образом, объем защиты настоящего изобретения предусмотрен объемом защиты формулы изобретения.