專利名稱：波分多路復用通信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)測應用了波分多路復用(WDM)技術的光學通信網(wǎng)絡中的光學放大轉發(fā)器單元。
近來，利用波分多路復用技術(WDM)的光學通信網(wǎng)絡已經(jīng)得到了很多的研究和開發(fā)。在光學通信網(wǎng)絡中，利用波長多路復用光信號，可以實現(xiàn)大容量的數(shù)據(jù)傳送。
另一方面，在這種光學通信網(wǎng)絡中光學放大轉發(fā)器單元中的故障是一個嚴重的問題。因此，采用光學放大轉發(fā)器單元的光學傳輸系統(tǒng)要求用于監(jiān)測光學放大轉發(fā)器單元的狀態(tài)的單元。
需要進行監(jiān)測的光學放大轉發(fā)器單元的狀態(tài)，指的是光學輸入/輸出功率、激發(fā)功率、激發(fā)激光二極管(LD)的溫度、激發(fā)LD的偏置電流等等。
一種傳統(tǒng)的光學傳輸系統(tǒng)具有一種點—點型傳送線，其中終端站A通過作為

圖1所示的點—點型傳輸線的多個光學轉發(fā)放大器REP1至REP4而與另一個終端站B一個一個地相連。該系統(tǒng)通常包括至少一個光學波長多路復用/多路分解單元；多個終端站，這些終端站通過一條光學傳輸線而與至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連；以及，多個位于光學傳輸線上的光學轉發(fā)器，其中第二個終端站接收從多個終端站中的第一個終端站通過光學波長多路復用/多路分解單元向光學轉發(fā)器單元發(fā)送的監(jiān)控信號(SV信號)，且接收的監(jiān)控信號通過該光學波長多路復用/多路分解單元被傳送到第三個終端站。另外，該系統(tǒng)包括至少一個光學波長多路復用/多路分解單元；多個終端站，這些終端站通過一個光學傳輸線而與至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連；以及，位于該光學傳輸線上的多個光學轉發(fā)器單元，其中第二個終端站接收從多個終端站中的第一終端站經(jīng)過該光學波長多路復用/多路分解單元向該光學轉發(fā)器單元發(fā)送的一個監(jiān)控信號(SV信號)；接收的監(jiān)控信號通過該光學波長多路復用/多路分解單元被傳送到第三終端站。
在上述光學傳輸系統(tǒng)中的這種監(jiān)控系統(tǒng)中，一個監(jiān)控信號(給光學放大轉發(fā)器單元的一個指令信號)被從終端站A發(fā)送到光學放大轉發(fā)器單元REP1。在這種傳統(tǒng)的1信道通信(1波發(fā)送)中，接收監(jiān)控信號的光學放大轉發(fā)器單元REP1進行與接收的監(jiān)控信號相應的控制，并把包含光學放大轉發(fā)器單元的狀態(tài)信息的一個響應信號發(fā)送到相鄰的光學放大轉發(fā)器單元REP2，以使該監(jiān)控信號被送到終端站B。因此，監(jiān)控信號被依次地傳送。
用于向光學放大轉發(fā)器單元發(fā)送監(jiān)控信號和響應信號的系統(tǒng)可以是用于把監(jiān)控信號(用于控制光學放大轉發(fā)器單元的指令信號)疊加在一個數(shù)據(jù)信號(主信號)上的疊加系統(tǒng)，或是用于對具有與主信號不同的波長的監(jiān)控信號進行波長多路復用的波分多路復用系統(tǒng)。
圖2A至2C顯示了在疊加系統(tǒng)中的光學放大轉發(fā)器單元的操作的一個例子。如圖2A所示，例如，2.5至20Gb/s的主信號M被1至幾十MHz的監(jiān)控信號SV所調制，從而產(chǎn)生一個疊加信號，并被發(fā)送到光纖傳輸線OP。
光學放大轉發(fā)器單元，借助圖2B顯示的分支(branch)單元BR，對利用監(jiān)控信號SV調制主信號M的強度而獲得的光信號進行分支處理。分支的光信號被諸如光電二極管等的光學接收元件PD轉換成電信號。
在被光學接收元件PD所轉換的電信號中，只有監(jiān)控信號SV借助濾波器FIL而得到提取，并被引向控制電路CONT。控制電路CONT根據(jù)提取的監(jiān)控信號SV來控制光學放大轉發(fā)器單元，并輸出具有與光學放大轉發(fā)器單元的狀態(tài)相應的預定頻率的響應信號SV′。這種響應信號SV′驅動一個激勵激光二極管LD。
光纖放大器AMP的增益與激發(fā)功率成正比。因此，與響應信號SV′成正比的激發(fā)功率被從激勵激光二極管LD輸出，且輸入到光纖放大器AMP的光學信號的強度與響應信號SV′成比例地得到調制。通過這種操作，來自光學放大轉發(fā)器單元的響應信號SV′能夠被疊加到如圖2C所示地輸入的主信號M上，并被從該光學放大轉發(fā)器發(fā)送到下一個光學放大轉發(fā)器單元。
另一方面，近來進行了各種開發(fā)，以實現(xiàn)波分多路復用通信，且人們認為在將來的光學通信網(wǎng)絡中還將采用波分多路復用系統(tǒng)(WDM系統(tǒng))。在WDM傳輸中，可以通過單個光纖發(fā)送多個信道。因此，能夠通過多路分解和多路復用一個光信號來連接多個終端站。
在1波傳輸中，在發(fā)送SV信號時采用了一種調幅方法。然而，在WDM傳輸—其中多個終端站得到連接—中，難于在上述方法中進行監(jiān)控操作，其理由如下。
(1)由于缺少通過對主信號(其上幅度調制有SV信號)進行多路復用/多路分解而產(chǎn)生的主信號的信道，SV信號的調制率變得較小，因而禁止了在轉發(fā)器單元的接收。
(2)在多轉發(fā)器傳輸中，累積的噪聲光使得信號光的功率與整個光功率的比值變小。其結果，疊加在信號光上的SV信號的調制率自然減小。
(3)信號光的傳播時間取決于經(jīng)過光纖的波長色散的波長。因此，疊加在各個信號光上的SV信號的相位發(fā)生偏離，從而降低了調制率。
(4)如果考慮到在上述(1)、(2)和(3)中的調制率降低而把從一個終端站的傳輸?shù)恼{制率設定在高電平，則SV信號的調制影響了主信號。
圖3A和3B顯示了在一種系統(tǒng)中的光學放大轉發(fā)器單元所進行的操作的一個例子，在該系統(tǒng)中具有不同于主信號M的波長的監(jiān)控信號SV得到了波長多路復用。圖3A顯示了一個光學頻譜并顯示出具有不同于主信號M的波長的監(jiān)控信號SV得到了波長多路復用。
如圖3B所示，該波長多路復用的光信號被分支單元BR輸入和分支，且監(jiān)控信號SV通過濾波器FIL而得到提取。提取的監(jiān)控信號SV被引向一個監(jiān)控信號接收電路SVREC、得到光-電轉換、并受到調制。
隨后，如圖2A至2C中的例子所顯示的，該光學放大轉發(fā)器單元根據(jù)解調的監(jiān)控信號SV而得到控制，且處于與光學放大轉發(fā)器單元的狀態(tài)相應的一個預定頻率的一個響應信號SV′得到輸出。激勵激光二極管LD根據(jù)響應信號SV′而得到驅動。
與響應信號SV′成比例的激發(fā)功率被從激勵激光二極管LD輸出，且光纖放大器AMP的輸入光信號的強度與響應信號SV′成比例地得到調制。在此操作中，響應信號SV′能夠與主信號M和監(jiān)控信號SV一起被從光學放大轉發(fā)器單元發(fā)送到下一個光學放大轉發(fā)器單元。
圖4A顯示了光學傳輸系統(tǒng)(WDM網(wǎng)絡系統(tǒng))的一個例子，其中該光學傳輸系統(tǒng)是波分多路復用(WDM)技術中的一個網(wǎng)絡系統(tǒng)。傳輸線包括至少一對光纖對纜線OPC，作為用于其損耗可通過提供多個光學放大轉發(fā)器單元REP而得到補償?shù)耐ㄐ诺纳闲芯€路和下行線路。
多個光學放大轉發(fā)器單元REP每一個都帶有光學放大器FF和FR。另外，借助圖4A所示的配置，在終端站A與D之間設置有光學波長多路復用/多路分解單元OSEP，且用于分支并插入信號的終端站B和C與該單元相連。具有不同波長的多個信號光受到波長多路復用，并作為WDM信號而從終端站A、B、C和D中的每一個發(fā)送到一條單個的光纖。
當WDM信號被從例如終端站A—它對于各個波長由光學波長多路復用/多路分解單元OSEP分配給其輸出通路—發(fā)送，并被發(fā)送至相應的接收終端站B、C或D。
圖4B顯示了用于OTDR(光學時域refrectometer)的通路概念。
該OTDR方法被用來檢查光纖的損壞和光學損耗的狀態(tài)。在該OTDR方法中，光信號從一個光纖發(fā)送，且通過其他光纖傳播的這種光信號應該得到接收。為了實現(xiàn)這點，準備了OTDR通路以連接設置在轉發(fā)器單元中的光學放大器處的上行線路和下行線路。這種通路的設計目的，只是通過使光纖分支來連接上行線路和下行線路。當光纖的特性用該OTDR方法得到檢查時，主信號和其他信號的輸出被停止，以進行OTDR方法的檢查。隨后，從上行線路發(fā)送的光信號通過該下行線路而被各個轉發(fā)器單元送回到源終端站。光纖可通過檢測送回的光信號而得到檢查。
圖5顯示了環(huán)形網(wǎng)絡的一個例子。在此例子中，如圖4A中所示，傳輸線包括至少一對光纖對纜線OPC，作為其損耗能夠通過提供多個光學放大轉發(fā)器單元REP而得到補償?shù)耐ㄐ诺纳闲芯€路和下行線路。對于各個波長，WDM信號被光學波長多路復用/多路分解單元OSEP分配到其輸出通路，并被發(fā)送到相應的接收終端站。
圖4A和5中顯示的上述WDM網(wǎng)絡具有以下特性。具有不同波長的多個信號光(WDM信號)通過單個的光纖。光學波長多路復用/多路分解單元OSEP對傳輸線中的一個主信號(WDM信號)進行多路復用/多路分解。在一個系統(tǒng)中存在多個終端站，且多個通信通路(光學通路)將這些站連接起來。
然而，當上述結合圖2A至2C、3A和3B而描述的發(fā)送/接收監(jiān)控信號的系統(tǒng)被應用于圖4A和5所示的系統(tǒng)時，產(chǎn)生了以下的問題。
A.當監(jiān)控系統(tǒng)被應用于WDM網(wǎng)絡時產(chǎn)生的問題即使監(jiān)控信號被疊加到了具有特定波長的信號光上，該信號光不能通過所有的傳輸線。因此，監(jiān)控信號不能從一個終端站被發(fā)送到網(wǎng)絡中的所有光學放大轉發(fā)器單元。
例如，在與圖4A對應的圖6中，只顯示了上行線路和下行線路中的一條，但監(jiān)控信號的傳輸線只能夠把監(jiān)控信號發(fā)送到設置在終端站A與C之間的光學放大轉發(fā)器單元REP—即使監(jiān)控信號得到疊加并隨后被波長W3從終端站A發(fā)送。
由于具有不同于按照監(jiān)控信號調制的信號光的波長的波長的信號光電功率很強，在所有信號光的電功率中的監(jiān)控信號電功率的比率減小，且接收的電功率變得低于單波傳輸?shù)碾姽β省?br> B.當應用波長多路復用/多路分解時產(chǎn)生的問題。
當采用為傳輸主信號而設計的通信通路作為專門傳輸監(jiān)控信號的通信通路時，產(chǎn)生了與上述問題A類似的問題。當一條通信通路被設計成把一個終端站連接到專用于監(jiān)控控制的所有轉發(fā)器單元時，要求具有多個波長的信號光。
例如，在圖7顯示的例子中，如在圖6中，只顯示了上行線路與下行線路中的一條。當監(jiān)控信號被從終端站A發(fā)送到終端站A與B、A與C、和A與D之間的所有轉發(fā)器單元REP時，至少需要三個波長W1至W3。另一方面，可以采用如圖8所示的一種使監(jiān)控信號的光分支的方法，但在此情況下，波長的數(shù)目應該等于終端站的數(shù)目。因此，有一個問題，即傳輸頻帶不能得到有效的利用。
另外，利用轉發(fā)器單元中的監(jiān)控信號接收單元中的濾光器，只能提取監(jiān)控信號的光，以改善轉發(fā)器單元的監(jiān)控信號接收的電功率。然而，當如上所述地借助監(jiān)控信號調制多個波長時，不能采用這種方法。
當采用波分多路復用系統(tǒng)時，會發(fā)生與上述問題A類似的問題。因此，本發(fā)明的目的，是提供在波分多路復用網(wǎng)絡中的一種監(jiān)控系統(tǒng)，它滿足以下條件。
即，(1)在轉發(fā)器單元中的監(jiān)控信號接收電功率很大，即轉發(fā)器單元能夠容易地接收監(jiān)控信號；(2)對主信號沒有影響；(3)能夠從一個終端站來監(jiān)測光學轉發(fā)器單元，且信號傳輸頻帶能夠得到有效的利用。
本發(fā)明的另一個目的，是提供一種光學傳輸系統(tǒng)，它能夠沿著WDM傳輸中的少數(shù)信道而把監(jiān)控信號發(fā)送到所有的轉發(fā)器單元，并利用專用于監(jiān)控信號的信道用OTDR方法檢查光纖。
根據(jù)本發(fā)明的、解決了上述問題的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第一種配置，包括至少一個光學波長多路復用/多路分解單元、通過一條光學傳輸線與至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站、以及設置在該光學傳輸線上的多個光學轉發(fā)器單元。借助這種配置，從多個終端站中的第一終端站發(fā)送的光學轉發(fā)器單元若監(jiān)控信號，通過光學波長多路復用/多路分解單元，而被第二個終端站所接收，且接收的監(jiān)控信號通過光學波長多路復用/多路分解單元而被傳送到第三個終端站。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二種配置與第一種配置類似，其中第一終端站通過分配給主信號數(shù)據(jù)的通信線路而把監(jiān)控信號發(fā)送至第二終端站。第二終端站接收該監(jiān)控信號，根據(jù)監(jiān)控信號調制具有至少一個波長的信號光、把該具有至少一個波長的調制的信號光與另一信號光相多路復用、并通過分配給主信號數(shù)據(jù)的通信線路將其傳送到第三終端站。
另外，根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第三種配置與第一種配置類似，其中第一終端站監(jiān)控信號調制具有至少一個波長的信號光、對包含調制信號光的多個波長的信號光進行多路復用、把所產(chǎn)生的信號光發(fā)送到第二終端站。第二終端站從接收的信號光中選擇一個波長、接收監(jiān)控信號、根據(jù)接收的監(jiān)控信號調制具有至少一個波長的信號、對包含調制的信號光的具有多個波長的信號光進行多路復用、并把該信號光發(fā)送到第三終端站。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第四種配置與第一種配置類似，其中第一終端站根據(jù)監(jiān)控信號調制具有至少一個波長的信號光、把該信號光發(fā)送到第二終端站。第二終端站把接收的信號光的波長轉換成一個不同的波長，并將其發(fā)送到第三終端站。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第五種配置與第三種配置類似，其中第二終端站對根據(jù)從第一終端站發(fā)送的監(jiān)控信號而調制的具有至少一個波長的信號光進行光-電轉換以再生監(jiān)控信號，并根據(jù)再生的監(jiān)控信號調制具有與該至少一個波長不同的波長的信號光。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第六種配置與第三種配置類似，其中第二終端站判定是否需要根據(jù)監(jiān)控信號的發(fā)送，并當不需要該發(fā)送時停止監(jiān)控信號的發(fā)送。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第七種配置與第六種配置類似，其中監(jiān)控信號包含一種識別信息，該識別信息標明了信號的源終端站和目的地光學轉發(fā)器單元。第二終端站讀取有關監(jiān)控信號的識別信息，當沿著信號的發(fā)送傳輸方向存在有光學轉發(fā)器單元時傳送該監(jiān)控信號，并在不存在光學轉發(fā)器單元時不傳送監(jiān)控信號。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第八種配置與第一或第三種配置類似，其中以這樣的方式形成了一條光學通路—即從第一終端站發(fā)送的監(jiān)控信號通過多個光學轉發(fā)器單元。
另外，根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第九種配置包括第一和第二終端站、用于把第一終端站連接到第二終端站的第一光學傳輸線、設置在第一光學傳輸線上的至少一個光學波長多路復用/多路分解單元、通過第二光學傳輸線與該至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連的至少一個第三終端站、以及設置在第一和第二光學傳輸線上的一個光學轉發(fā)器單元。在用于在第一和第二終端站以及至少一個第三終端站之間建立波分多路復用通信的波分多路復用通信網(wǎng)絡中，以如下方式形成了一條光學通路。即，第一終端站發(fā)送一個光信號—在其上用于光學轉發(fā)器單元的監(jiān)控信號被疊加到相鄰的一個第三終端站上。該第三終端站發(fā)送一個光信號—在其上該監(jiān)控信號依次被疊加到相鄰到相鄰的終端站上，并把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號從最后的第三終端站發(fā)送到相鄰的第二終端站。第二終端站把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號發(fā)送到第一終端站。
另外，根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十種配置與第九種配置類似，其中其上疊加有監(jiān)控信號的光信號通過第一和第二終端站以及至少一個第三終端站，并具有固定的波長。
另外，根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十一種配置包括第一和第二終端站、用于連接第一終端站和第二終端站的第一光傳輸上行線路和下行線路、設置在該第一光傳輸上行線路和下行線路上的至少一個光學波長多路復用/多路分解單元、通過第二光傳輸上行線路和下行線路與至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連的至少一個第三終端站、以及設置在第一和第二光傳輸上行線路和下行線路上的一個光學轉發(fā)器單元。借助這種配置，第一和第二終端站以及至少一個第三終端站把一種光信號—其上疊加有用于光學轉發(fā)器單元的監(jiān)控信號—經(jīng)過通過相應的光傳輸上行線路和下行線路的通路并通過至少一個光學波長多路復用/多路分解單元而發(fā)送到相鄰的終端站。
另外，根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十二種配置與第十一種配置類似，其中第二終端站和至少一個第三終端站輸出與監(jiān)控信號的輸入波長不同的波長。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十三種配置包括一個第一終端站、一個用于對從第一終端站發(fā)送來的光信號進行波長多路復用/多路分解的光學波長多路復用/多路分解單元、用于接收由該光學波長多路復用/多路分解單元分支的光信號的一個第二和一個第三終端站。借助這種配置，第一光學通路把第一終端站連接到光學波長多路復用/多路分解單元并在光學波長多路復用/多路分解單元分支到第二和第三終端站。第二光學通路把第二和第三終端站中的每一個連接到光學波長多路復用/多路分解單元。因此，第二通路的分支在光學波長多路復用/多路分解單元被結合起來并到達第一終端站。隨后，第一和第二光學通路發(fā)送按照監(jiān)控信號調制的信號光。
另外，根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十四種配置包括一個第一和一個第二終端站、設置在用于連接第一和第二終端站的光傳輸上行線路和下行線路上的至少一個第一光學波長多路復用/多路分解單元、一個第一通路一它包含通過該光傳輸上行線路和下行線路而與至少一個第一光學波長多路復用/多路分解單元相連的至少一個第三終端站、以及一個第四和一個第五終端站、設置在用于連接第四和第五終端站的光傳輸上行線路和下行線路上的至少一個第二光學波長多路復用/多路分解單元、一個第二通路—它包含通過光傳輸上行線路和下行線路而連接到至少一個第二光學波長多路復用/多路分解單元的至少一個第六終端站。在用于建立通過第二通路的光學波分多路復用通信的光學波分多路復用通信網(wǎng)絡中，按照以下方式形成了一條光學通路。即，第一終端站把其上疊加有一個監(jiān)控信號的一個光信號發(fā)送到相鄰的一個第三終端站。該第三終端站把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號一級一級地發(fā)送到相鄰的終端站。隨后，其上疊加有監(jiān)控信號的該光信號被從最后的第三終端站發(fā)送到相鄰的第二終端站。該第二終端站把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號發(fā)送到第四終端站。該第四終端站把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號發(fā)送到相鄰的一個第六終端站。該第六終端站把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號一級一級地發(fā)送到相鄰的終端站。其上疊加有監(jiān)控信號的光信號被從最后的第六終端站發(fā)送到相鄰的第五終端站。
另外，根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十五種配置與第十四種配置類似，其中其上疊加有監(jiān)控信號的光信號通過終端站，并具有固定的波長。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十六種配置包括通過一條光學傳輸線連接在一個環(huán)上的多個光學波長多路復用/多路分解單元；以及，分別與多個光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站。在該光學波分多路復用通信系統(tǒng)中，以這樣的方式形成了一個光學通路，即其上疊加有監(jiān)控信號的光經(jīng)過多個光學波長多路復用/多路分解單元通過多個相鄰的終端站。
另外，根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十七種配置與第十六種配置類似，其中其上疊加有監(jiān)控信號的光信號通過終端站，并具有固定的波長。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十八種配置包括分別與多個光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站。這多個光學波長多路復用/多路分解單元通過光傳輸上行線路和下行線路而連接成一個環(huán)形。在用于在終端站之間建立光學波分多路復用通信的光學波分多路復用通信系統(tǒng)中，其上疊加有監(jiān)控信號的光信號通過一個通路—該通路經(jīng)過一個光傳輸上行線路通過光學波長多路復用/多路分解單元連接相鄰的終端站，并經(jīng)過經(jīng)一條光傳輸下行線路而通過光學波長多路復用/多路分解單元連接相鄰的終端站的一個通路。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第十九種配置與第十八種配置類似，其中通過光傳輸上行線路的監(jiān)控信號的波長不同于通過光傳輸下行線路的光的波長。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十種配置包括多個光學波長多路復用/多路分解單元、分別與多個光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站。多個光學波長多路復用/多路分解單元通過光傳輸上行線路和下行線路而連接成一個環(huán)形。在用于在終端站之間建立光學波分多路復用通信的光學波分多路復用通信系統(tǒng)中，形成了連接兩個相鄰的終端站的光學上行通路和下行通路。該上行通路和下行通路被分配給不同的光纖。根據(jù)監(jiān)控信號而得到調制的光學主信號通過該光學通路。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十一種配置與第二十種配置類似，其中在傳輸監(jiān)控信號中選擇的2N光學通路中的信號的波長具有固定的波長。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十二種配置與第一至第二十一種配置中的任何一種類似，其中用于監(jiān)控控制的光根據(jù)一種數(shù)據(jù)信號而受到調制，且監(jiān)控信號被疊加到該數(shù)據(jù)信號上。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十三種配置與第一至第二十一種配置中的任何一種相類似，其中用于監(jiān)控控制的光被專用于監(jiān)控信號。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十四種配置與第一至第二十一種中的任何一種相類似，其中在一種轉發(fā)器單元中的監(jiān)控信號接收單元具有一個濾色器—該濾色器只通過受到根據(jù)監(jiān)控信號的調制的信號光。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十五種配置與第一至第三種中的任何一種相類似，其中一個光學轉發(fā)器單元包括多個光學放大器，且接收監(jiān)控信號的光學放大器每一個都把監(jiān)控信號發(fā)送到其他光學放大器。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十六種配置與第十一種配置相類似，它包括至少一個光學波長多路復用/多路分解單元、通過一條光學傳輸線與至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站、以及設置在光學傳輸線上的多個光學轉發(fā)器單元。一個第二終端站接收用于光學轉發(fā)器單元的監(jiān)控信號—該監(jiān)控信號是通過光學波長多路復用/多路分解單元而從多個終端站的第一終端站發(fā)送來的，并通過光學波長多路復用/多路分解單元把接收的監(jiān)控信號發(fā)送到第三終端站。通過終端站的監(jiān)控信號的波長在所有終端站中都是固定的。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十七種配置與第十八種配置相類似，其中通過光傳輸上行線路的監(jiān)控信號的波長與通過光傳輸下行線路的監(jiān)控信號的波長相同。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十八種配置與第一至第二十七種配置中的任何一種相類似，其中根據(jù)監(jiān)控信號調制的信號能夠根據(jù)所要監(jiān)測的轉發(fā)器單元的位置而得到切換。
根據(jù)本發(fā)明的波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)的第二十九種配置與第二十八種配置相類似，其中轉發(fā)器單元的監(jiān)控信號接收單元具有一個濾色器—該濾色器只通過按照監(jiān)控信號而得到調制的信號光。
根據(jù)本發(fā)明的WDM傳輸系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)是基于這樣—種配置—其中用于發(fā)出和終止SV信號的中心站、用于送回SV信號的分支站、和用于中繼光信號的轉發(fā)器單元通過一條光學傳輸線而相互連接。SV信號從中心站沿著專用于SV信號的信道傳輸，且SV信號被分支站送回，從而形成了使SV信號通過與系統(tǒng)相連的所有轉發(fā)器單元的一條通路。
用在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中的終端站包括至少一個用于切換一條光學通路的切換器和一個用于產(chǎn)生SV信號的轉發(fā)器單元監(jiān)測裝置，并進行操作該切換器以在SV信號被送回和當SV信號被發(fā)送或終止時切換傳輸線。當SV信號被發(fā)送時，轉發(fā)器單元監(jiān)測裝置產(chǎn)生的SV信號被轉換成用于發(fā)送的光信號。
根據(jù)本發(fā)明的這種系統(tǒng)或終端站，不需要分支SV信號并將其發(fā)送到各個終端站。即，SV信號的光學通路得到改變以把該信號發(fā)送到一個終端站，并將其送回以通過連接在系統(tǒng)中的所有轉發(fā)器單元。因此，沒有SV信號由于分支操作而質量下降的問題，且用于傳輸SV信號的信道的數(shù)目也不象終端的數(shù)目那樣大。
特別地，根據(jù)本發(fā)明，一個信道可被用來傳輸SV信號。因此，若干信道并不是SV信號所專門要求的，或者限制了傳輸頻帶。因此，若干個信道可被用于傳輸主信號。
另外，由于根據(jù)本發(fā)明的終端站能夠送回一個SV信號或發(fā)送它，所以任何終端站都可以是中心或分支站。因此，SV信號能夠通過按照SV信號所發(fā)送到的轉發(fā)器單元的位置而形成的適當?shù)膫鬏斁€而得到傳輸。
圖1顯示了點—點型傳輸線的配置；圖2A至2C顯示了監(jiān)控信號監(jiān)控系統(tǒng)中光學放大轉發(fā)器單元的操作的例子；圖3A和3B顯示了在監(jiān)控信號波分多路復用系統(tǒng)中的光學放大轉發(fā)器單元的操作的例子；圖4A和4B顯示了在采用波分多路復用(WDM)技術和光學轉發(fā)器單元中的OTDR通路的概念的網(wǎng)絡中的串行光學傳輸系統(tǒng)的例子；圖5顯示了在采用波分多路復用(WDM)技術的網(wǎng)絡中的環(huán)型光學傳輸系統(tǒng)；圖6顯示了一個通路的例子—通過該通路監(jiān)控信號在圖4A顯示的光學傳輸系統(tǒng)中通過；圖7顯示了在圖4A顯示的光學傳輸系統(tǒng)中監(jiān)控信號所通過的通路的另一個例子；圖8顯示了在圖4A顯示的光學傳輸系統(tǒng)中監(jiān)控信號所通過的通路的再一個例子；圖9A至9C顯示了本發(fā)明的一個實施例；圖10顯示了波長多路復用模塊和多路分解模塊的配置的例子；圖11A至11C顯示了用于在終端站中傳輸和送回SV信號的配置的例于；圖12顯示了用于在終端站中接收響應信號的配置；圖13顯示了用于在轉發(fā)器單元中接收SV信號和發(fā)送響應信號的配置；圖14顯示了圖13顯示的SV信號接收電路的總體配置；圖15是框圖，用于說明作為本發(fā)明的第一個特征的監(jiān)控信號傳送；圖16說明了在終端站中傳送監(jiān)控信號的功能；圖17顯示了一個光學通路的例子，其中該光學通路是這樣的方式形成的—即使得監(jiān)控信號通過所有的傳輸線；圖18顯示了分配用于監(jiān)控控制的波長的例子；圖19顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的概念；圖20是顯示圖19所示的實施例的框圖；圖21是框圖，顯示了實現(xiàn)在光傳輸/接收終端站中傳送監(jiān)控信號的功能的原理；圖22是框圖，顯示了圖21顯示的具有監(jiān)控信號傳送功能的光傳輸/接收終端站的配置的例子；圖23是另一個框圖，顯示了圖21顯示的具有監(jiān)控信號傳送功能的光傳輸/接收終端站的配置的一個例子；圖24是框圖，顯示了其中能夠從終端站監(jiān)測在一個網(wǎng)絡中的轉發(fā)器單元的配置的例子；圖25是框圖，顯示了形成用于監(jiān)控信號的光學通路的一個實施例；圖26是框圖，顯示了修正圖25顯示的實施例而獲得的一個實施例；圖27通過修正圖26的實施例而獲得的一個實施例的框圖；圖28顯示了在圖27顯示的光學波長多路復用/多路分解單元1和2中實現(xiàn)監(jiān)控信號光的分支和耦合的配置的一個例子；圖29是框圖，顯示了形成連接兩個相鄰的終端站的光學上行通路和下行通路以使按照監(jiān)控信號調制的信號光通過的實施例的框圖；圖30是框圖，顯示了一種配置的例子，其中監(jiān)控信號由不能直接接收監(jiān)控信號的轉發(fā)器單元的一個光學放大器所接收；圖31是框圖，顯示了能夠選路監(jiān)控信號的光傳輸/接收終端站的配置的一個例子；以及圖32A和32B顯示了在本發(fā)明的各個實施例中的光學波長多路復用/多路分解單元的配置的例子。
圖9A至9C顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的例子；圖9A顯示了本發(fā)明的第一實施例，其中提供了四個終端站。即，中心站A和B和分支站1和2對應于相應的終端站。根據(jù)本發(fā)明，為SV信號傳輸提供了一個信道，以送回各個分支站處的SV信號并把一條通信線路連接到作為該SV信號的源站的中心站。
即，從中心站A輸出的SV信號并未被分支站1和2所終止，而是被送回并被中心站B所終止—該中心站B是SV信號的源站。從中心站B輸出的SV信號被分支站1和2所送回，并被中心站A所終止。當該SV信號被從中心站A和B發(fā)送時，它被光學波長多路復用/多路分解單元10所傳送并被發(fā)送到分支站1和2。
在中心站A和B、分支站1和2、以及光學波長多路復用/多路分解單元10之間設置有多個轉發(fā)器單元(在圖9A至9C中沒有顯示)。SV信號被設計成通過所有這些轉發(fā)器單元的信號。因此，以這樣的方式形成了一個通路，即SV信號不在各個終端站終止，而是被送回以通過所有的轉發(fā)器單元并在一個適當?shù)慕K端站處終止。因此，在其中連接有多個終端站的系統(tǒng)中，一個信道就足夠發(fā)送SV信號了。只需要一個信道，因為在系統(tǒng)中只有源中心站A和目的地中心站B。因此，由于不需要分支一個SV信號，信道的數(shù)目能夠少于終端站的數(shù)目，從而避免了頻帶的浪費。
中心站A和B發(fā)送并終止SV信號。來自轉發(fā)器單元的響應信號被疊加到主信號上，通過主電路傳輸，并被其中發(fā)出了一個響應信號的轉發(fā)器單元通過該主電路相連的終端站所接收。因此，終端站具有獲得轉發(fā)器單元的狀態(tài)(輸入/輸出狀態(tài)、溫度等等)的功能。
圖9B顯示了光學波長多路復用/多路分解單元的配置的一個例子。
如圖9B中所示，光學波長多路復用/多路分解單元10包括多路分解模決11-1、11-2和多路復用模塊12-1、12-2。輸入到多路分解模塊11-1的一個光信號被分支到一條只包含主信號的線路和一條包含SV信號的線路，并被連接到一個分支站。輸入到多路分解模塊11-2的一個光信號也被分支到一條包含SV信號的線路并被連接到一個分支站和一條只包含主信號的線路。多路復用模塊12-1接收只包含來自多路分解模塊11-1的主信號的線路的光信號，并接收包含從一個分支站送回的SV信號的光信號，并對它們進行多路復用并把它們送到一個中心站。類似地，只包含來自多路分解模塊11-2的主信號的線路和包含來自分支站的SV信號的線路被連接到多路復用模塊12-2。多路復用模塊12-2對這些光信號進行多路復用并將它們發(fā)送到中心站。
圖9C顯示了本發(fā)明的另一實施例的例子。
借助圖9C顯示的配置，中心站B不終止SV信號，而是象分支站一樣將其送回。圖9A顯示了其中設置了兩個中心站以獲得綜合性的配置。然而，本發(fā)明實際上可以只采用一個中心站而實現(xiàn)。
即，SV信號被相同的終端站發(fā)出和接收。這等價于用于SV信號的一組源終端站和目的地終端站。因此，對于SV信號只需要一個信道。另外，由于該信號被各個分支站和中心站所送回，它能夠被設計成通過系統(tǒng)中的所有轉發(fā)器單元(在圖9中未顯示)的。
因此，在終端站為SV信號提供一個源和送回通路，使得所有終端站都能夠被用作中心站和分支站。因此，終端站能夠一個接著一個地依次得到切換，以被用作中心站。
SV信號沒有持續(xù)地得到發(fā)送，而是根據(jù)需要而得到輸出。由于SV信號被波分多路復用到主信號上以進行傳輸，整個光信號的光學輸出都取決于SV信號沒有被發(fā)送還是SV信號被作為主信號而得到發(fā)送。其結果，各種情況的傳輸特性是非常不同的。因此，當SV信號未被傳輸時，發(fā)送一個其輸出與SV信號的輸出等價的偽信號，以使整個光信號的輸出保持不變。因此，可以防止傳輸特性由于光學輸出的改變而惡化。
如上所述，通過根據(jù)本發(fā)明而在一個終端站送回SV信號，不需要分支SV信號，且SV信號可被傳輸?shù)剿修D發(fā)器單元而不衰減光學輸出。因此，只需要一個信道來傳輸SV信號，且能夠避免通信頻帶和SV信號的信道數(shù)目的浪費。
當通過根據(jù)本發(fā)明來設計SV信號的通路從而使SV信號通過所有的終端站和轉發(fā)器單元，以在OTDR方法中檢查一條光纖時，所有的通路都能夠利用SV信號的波長而得到檢查。因此，只有多個終端站中的一個需要發(fā)出基于OTDR方法的光信號。其結果，光纖系統(tǒng)可用OTDR方法而方便地得到檢查。
圖10顯示了多路復用模塊和多路分解模塊的配置的一個例子。
一個輸入光信號通過一個循環(huán)器22-1而被輸出到一個光纖光柵21-1。在光纖光柵21-1中，SV信號和光信號的波長(下降波長)—其線路應該得到切換—得到反射，被再次輸入到循環(huán)器22-1，并被輸出到DROP方向。下降波長以外的波長的光和SV波長不變地通過了光纖光柵21-1，并通過了一個隔離器20，并被輸入到多路復用模塊12。
直接從多路分解模塊11接收的光信號不變地通過光纖光柵21-2、通過一個循環(huán)器22-2，并被發(fā)送到一個輸出側。另一方面，來自分支站的SV信號或主信號被從ADD側輸入到多路復用模塊12，并通過循環(huán)器22-2而被輸入到光纖光柵21-2。在光纖光柵21-2中，具有將要與SV信號的波長相多路復用的主信號的波長(相加波長)的光信號得到反射并被輸入到循環(huán)器22-2。
隔離器20被設置在多路分解模塊和多路復用模塊之間，以在來自ADD的光信號沒有被光纖光柵21-2所完全反射且光信號的一部分通過了光纖光柵21-2時防止一部分光信號沿著線路向回傳播。
因此，一部分輸入的SV信號和可被輸出至DROP并被發(fā)送到一個分支站。來自分支站的該SV信號和主信號被從ADD輸入到多路復用模塊12，并與從多路分解模塊11直接輸入的光信號相多路復用，并作為輸出而得到發(fā)送。中心站B可以如圖9A中所示地被設置在輸出側，或者中心站B可被用作用于送回SV信號的分支站—如圖9C所示。
圖10顯示的多路分解模塊11或多路復用模塊12的配置只是一個例子，且不限于這種應用。
圖11A至11C顯示了其中SV信號在一個終端站中被送回或發(fā)送的配置的一個例子。
圖11A顯示了一種配置(1R配置)的一個例子—其中SV信號作為光信號而被送回。
當信號通過一個帶通濾色器25時，噪聲等被從輸入的SV信號中除去。隨后，該信號被發(fā)送到一個光學放大器26。光學放大器26放大光信號形式的SV信號。通過閉合一個光切換器27，來自光學放大器26的SV信號被原樣輸出，并被終端站(分支站)送回。
通過使光學切換器27保持打開，一個轉發(fā)器監(jiān)控裝置29發(fā)出一個SV指令，且一個SV信號發(fā)送器28產(chǎn)生光信號的一個SV信號，并通過光學切換器27而將其輸出。此時，轉發(fā)器監(jiān)控裝置29通過一條控制線路30而打開光學切換器27。
借助以上配置，一個終端站可以是用于送回SV信號的分支站并可以是用于發(fā)送SV信號的中心站。
圖11B顯示了一種配置(2R配置)的一個例子—借助該配置一個SV信號在其波形被重新整形之后被送回。
借助帶通濾色器25只從輸入的光信號中提取了SV信號，且提取的SV信號被一個光電二極管31轉換成電信號。為一個識別電路32設置了一個模擬切換器。當該切換器閉合時，從光電二極管31接收到一個信號。在對該信號的波形進行重新整形之后，它被發(fā)送到一個SV信號發(fā)送器33。SV信號發(fā)送器33把該電信號轉換成光信號，并將結果輸出到輸出側。因此，能夠執(zhí)行具有2R配置的分支站的功能。
當識別電路32中的模擬切換器打開時，來自轉發(fā)器監(jiān)控裝置29的SV指令信號(電信號)被輸入到識別電路32，并被發(fā)送到SV信號發(fā)送器33。SV信號發(fā)送器33把該電信號轉換成光信號并將其輸出到上述輸出側。因此，能夠成功地實現(xiàn)中心站的功能。
圖11C顯示了一種配置(3R)配置的一個例子—借助該配置一個SV信號被同步和送回。借助帶通濾色器25只從輸入的光信號中提取出SV信號。提取的SV信號被光電二極管31轉換成電信號。該電信號被發(fā)送到識別電路32。光電二極管31與識別電路32之間的一個PLL電路34施加了一個負反饋，波形被識別電路32重新整形，且該信號通過重新安排SV信號的時序而被發(fā)送到SV信號發(fā)送器33。因此，已經(jīng)在發(fā)送期間惡化的SV信號的波形和相位得到調節(jié)。隨后，該SV信號被SV信號發(fā)送器33轉換成輸出信號，以得到輸出。
當終端站是中心站時，識別電路32中的模擬切換器如上所述地被打開，來自轉發(fā)器監(jiān)控裝置29的一個信號被發(fā)送到SV信號發(fā)送器33，并被轉變光信號以得到輸出。
圖12顯示了其中終端站接收一個響應信號的配置。
如圖12所示，其中響應信號得到接收的配置包括一個光學放大器35、一個光電二極管36、一個電放大器37、一個低通濾波器38、以及一個頻率計數(shù)器39。由于通過傳輸線輸入的光信號經(jīng)過在傳輸線中的傳播而受到衰減，它受到光學放大器35的放大。被光學放大器35放大的光信號通過光電二極管36轉換成電信號，并隨后被電放大器37所放大。
實際上，用于提取主信號的電路是與用于提取響應信號的電路并聯(lián)設置的。然而，在圖11B中未顯示用于提取主信號的電路，因為在此主要描述的是其中響應信號得到接收的配置。即，由于響應信號被疊加在主信號上，包含響應信號的整個信號至此級都得到處理。
被電放大器37放大的信號通過低通濾波器38，且從整個信號中只提取響應信號。低通濾波器的截止頻率是例如幾十kHz。使信號通過低通濾波器38除去了主信號分量、噪聲等。被低通濾波器38所提取的響應信號的頻率被頻率計數(shù)器39所測量。
在終端站中(用于接收響應信號而不論是分支站還是中心站)，初步存儲有響應信號的頻率與轉發(fā)器單元的各個狀態(tài)的監(jiān)測值之間的對應表。送回響應信號的轉發(fā)器單元的狀態(tài)可以從以如上方式獲得的響應信號的頻率獲得。
圖13顯示了其中SV信號得到接收且響應信號通過一個轉發(fā)器單元而得到發(fā)送的配置的一個例子。
一條上行線路和一條下行線路被連接到該轉發(fā)器單元，并分別帶有一個SV接收電路和一個響應信號發(fā)送電路。
通過轉發(fā)器單元的光信號輸入通過耦合器40-1和40-4，并被摻雜有鉺的光纖放大器46-1和46-2所放大。放大的光信號被耦合器40-2和40-5所分支，通過光電二極管42-1和42-2轉換成電信號，并輸入到電放大器47-1和47-2。被電放大器47-1和47-2所放大的電信號被輸入到激光二極管41-1和41-2，并被耦合器40-1和40-4與一個輸入光進行多路復用。因此，該通路包括耦合器40-1、40-2、40-4和40-5、光電二極管42-1和42-2、電放大器47-1和47-2、以及激光二極管41-1和41-2，并把一個負反饋加到摻雜有鉺的光纖放大器46-1和46-2。從耦合器40-2和40-5輸出的光信號被控制在恒定的電平。
從耦合器40-2和40-5輸出的光信號被耦合器40-3和40-6所分支，且SV信號的波長通過濾光器43-1和43-2而得到提取。提取的SV信號通過光電二極管42-3和42-4轉換成電信號，并通過窄頻帶的電濾波器44-1和44-2以除去噪聲。
因此，提取的SV信號作為電信號而被SV接收電路45-1和45-2所接收。SV接收電路45-1和45-2提取包含在SV信號中的轉發(fā)器單元號。如果該數(shù)目是關于其自己的轉發(fā)器單元的，則SV指令從該SV信號得到提取，轉發(fā)器單元的狀態(tài)根據(jù)該指令而被獲得，且響應信號得到發(fā)生。發(fā)生的響應信號被激光二極管41-1和41-2轉換成光信號，并被疊加到主信號以進行傳輸。該響應信號可在SV接收電路45-1與45-2之間傳輸。SV接收電路45-1與45-2每一個都能夠把響應信號發(fā)送到上行線路和下行線路。
具體地，通過濾光器43-1和43-2提取的SV信號和主信號被沿著不同的信道發(fā)送。從SV接收電路輸出的響應信號被激光二極管41-1和41-2轉換成光信號，并被疊加到主信號以發(fā)送到轉發(fā)器單元的輸出端。
圖13顯示了在采用摻雜有鉺的光纖放大器的1R系統(tǒng)中的轉發(fā)器單元的一個例子。該系統(tǒng)可用其中光信號被轉變電信號且波形被重新整形以進行發(fā)送的2R系統(tǒng)所代替，或被其中進行相位符合和波形重新整形的3R系統(tǒng)所代替。
圖14顯示了圖13顯示的SV接收電路的總體配置。
該SV接收電路是一種電路，并包括一個放大器50、一個解調電路51、一個接口電路52、一個SV信號識別電路53、和一個響應信號發(fā)生單元54。
輸入到圖14顯示的SV接收電路的SV信號被放大器50所放大并被發(fā)送到解調電路51。被解調電路51解調的SV信號被發(fā)送到接口電路52和在相對的線路中的SV接收電路的解調電路，并被用作被相對線路中的解調電路所解調的信號。相對的線路指的是相對于上行線路的下行線路，和相對于下行線路的上行線路。因此，如果圖14中顯示的SV接收電路被設置在上行線路中，在相對的線路中的一個xxx電路指的是下行線路中的SV接收電路中的相應電路。如果它被設置在下行線路中，則它指的是上行線路中的相應電路。
接口電路52獲取包含在從解調電路51發(fā)送的SV信號中的信息。即，該SV信號包含一個轉發(fā)器單元號、一個監(jiān)控控制指令等—它們是以預定的格式提取的。另外，在相對的線路中接收的SV信號的轉發(fā)器單元號和監(jiān)控控制指令也被發(fā)送到接口電路52并隨后被發(fā)送到下一個接口電路52。SV信號識別電路53判定包含在SV信號中的轉發(fā)器單元號是否屬于其自己的電路。如果不是，該信號不被發(fā)送到下一級，而是在該電路終止。未在耦合器40-3和40-6中被分支的SV信號被發(fā)送到下一個轉發(fā)器單元。
如果其中設定了屬于SV信號識別電路53的轉發(fā)器單元的轉發(fā)器單元號，SV信號識別電路53翻譯監(jiān)控控制指令并獲得其自己的轉發(fā)器單元的狀態(tài)。隨后，它把表示其自己的轉發(fā)器單元的狀態(tài)的信號發(fā)送到響應信號發(fā)生單元54，產(chǎn)生表示其轉發(fā)器單元的狀態(tài)的頻率的信號，并將該信號輸出到包括激光二極管(LD)的LD驅動電路。響應信號發(fā)生單元54還在相對的線路中向響應信號發(fā)生單元發(fā)送和從響應信號發(fā)生單元接收一個信號，從而能夠在上行線路和下行線路中產(chǎn)生相同的響應信號。
借助通過光學波長多路復用/多路分解單元而使SV信號分支而在一個終端站送回SV信號的配置，即使若干個終端站通過光學波長多路復用/多路分解單元而相連，也只需要一個信道來發(fā)送SV信號，從而避免了專用于SV信號傳輸?shù)男诺罃?shù)目的浪費。其結果，通信頻帶能夠得到有效的利用。
圖15是框圖，用于說明作為本發(fā)明的第一個特征的監(jiān)控信號的傳送。在以下的附圖中，相同或類似的單元都用相同的標號表示。
在此實施例中，監(jiān)控信號的傳送指的是由一個終端站發(fā)送監(jiān)控信號，由另一個終端站接收它，并隨后將它傳送到一個轉發(fā)器單元。在圖15中，一對光纖OPC1和OPC2作為上行線路和下行線路，通過光學波長多路復用/多路分解單元61和62，而被連接到四個終端站A、B、C和D。
例如，如果具有波長W2的信號光按照監(jiān)控信號而受到調制并被終端站A所發(fā)送，該監(jiān)控信號只能夠被發(fā)送到設置在終端站A與C之間的轉發(fā)器單元(在圖15中未顯示)。然而，如果監(jiān)控信號被從終端站C傳送到終端站D，則監(jiān)控信號—它是一個指令信號一可被發(fā)送到設置在終端站C與D之間的轉發(fā)器單元(在圖15中未顯示)。
按照監(jiān)控信號而受到調制的信號光可以是來自主信號，或者是專用于監(jiān)控信號的光。監(jiān)控信號可通過在各個終端站中提供傳送監(jiān)控信號的功能而得到傳送。
圖16顯示了能夠傳送監(jiān)控信號的終端站的總體配置的一個例子。在此例中，監(jiān)控信號被疊加在具有波長WD的主信號上。在一個終端站中，光學波長多路分解器70對具有波長WD的、按照來自WDM信號的監(jiān)控信號而得到調制的信號光的波長進行多路分解。具有其他波長的光被輸入到與各個波長對應的一個主信號處理單元(在圖16中未顯示)且調制至各個波長的主信號得到提取。
一個光學分支電路64把具有波長WD的光信號分成一個主信號和一個監(jiān)控信號。分支的主信號被輸入到主信號處理單元(在圖16中未顯示)，且該監(jiān)控信號被輸入到監(jiān)控信號處理單元65。
在監(jiān)控信號處理單元65中，一個光-電轉換器110把光信號轉換成電信號，且一個監(jiān)控信號再生單元111再生該監(jiān)控信號。
隨后，監(jiān)控信號再生單元111再生的監(jiān)控信號被轉換成一個信號—該信號被疊加在發(fā)送單元66中以預定的波長發(fā)射的激光器67的偏置電流上。
因此，發(fā)送單元66借助通過把監(jiān)控信號疊加到偏置電流上而獲得的驅動電流來驅動激光二極管LD，以發(fā)射極具有波長WU的光。另外，激光二極管LD的輸出，根據(jù)從相應的終端站發(fā)送的主信號，而受到外部調制器63的調制。
隨后，外部調制器63的輸出被輸入到光學波長多路復用單元71。光學波長多路復用單元71把來自該發(fā)送單元的具有不同波長的光信號同來自外部調制器63的輸入光進行多路復用，并把結果輸出到光學傳輸線。
借助這種配置，終端站能夠從一個信號處理電路112發(fā)出其自己的監(jiān)控信號。
本發(fā)明的第二個特征是擴大其中監(jiān)控信號能夠達到一個光學轉發(fā)器單元的范圍。即，一個監(jiān)控信號被發(fā)送到網(wǎng)絡中的所有光學轉發(fā)器單元。
因此，根據(jù)本發(fā)明，以這樣的方式形成了用于監(jiān)控信號的光學通路—即從一個光學終端站發(fā)送的監(jiān)控信號通過了整個網(wǎng)絡。該光學通路與能夠傳送監(jiān)控信號的終端站一起使用，以形成一個光學傳輸通路，從而使監(jiān)控信號通過整個光學轉發(fā)器單元。
圖17顯示了一個例子，它顯示了用實箭頭表示的監(jiān)控信號的光學通路。各個傳輸線得到適當選擇，以使所有終端站都通過該光學通路而相互連接。
圖17顯示的監(jiān)控信號的光學通路能夠通過從已經(jīng)為主信號形成的光學通路中選擇包括所有傳輸線的光學通路而形成，或者可以專門為一個監(jiān)控信號形成。
在此情況下，以下的條件應該得到滿足。即，監(jiān)控信號的光學通路應該盡可能地不與光纖中的其他通路重疊。各個光學通路的距離應該盡可能地短。波長的數(shù)目應該盡可能地小。所用的波長應該盡可能地彼此相同。
發(fā)送信號的波長頻帶主要由光學放大器的增益波長頻帶限定。為了有效地利用發(fā)送頻帶，在監(jiān)控控制中采用的多路復用的波長的數(shù)目應該盡可能地小。另外，在監(jiān)控控制中采用的波長應該盡可能地彼此相同。例如，如果波長彼此相等，當在一個光學轉發(fā)器單元中采用一條光纖以接收監(jiān)控信號時，通過光纖的波長可在所有光學轉發(fā)器單元中得到統(tǒng)一。
在線狀或環(huán)形WDM網(wǎng)絡中容易形成用于監(jiān)控信號的光學通路以滿足上述的條件。例如，在圖17顯示的網(wǎng)絡中，波長W3、W4、和W2被用于監(jiān)控信號。然而，通過分配如圖18顯示的波長，用于監(jiān)控控制的波長能夠統(tǒng)一到W4中。
當采用圖2A至2C顯示的監(jiān)控信號監(jiān)控系統(tǒng)時，用于監(jiān)控信號的光學通路能夠被用于主信號。在圖17和18顯示的網(wǎng)絡的例子中，用于主信號的光學通路的數(shù)目等于用于監(jiān)控信號的光學通路的數(shù)目。即波長分配的改變不限制主信號的光學通路。
圖19顯示了本發(fā)明的第一實施例的概念。終端站A至D通過在圖19中未顯示的光學轉發(fā)放大器而被連接到光學波長多路復用/多路分解單元61和62。當一個監(jiān)控信號被發(fā)送到終端站B與D之間的轉發(fā)器單元時，監(jiān)控信號被從終端站A發(fā)送到終端站B。隨后，該監(jiān)控信號被終端站B傳送到終端站B與D之間的將要受到監(jiān)測的一個光學轉發(fā)放大器。
從終端站A向終端站B發(fā)送監(jiān)控信號的一種方法，可利用一種電通信系統(tǒng)而得到實現(xiàn)。例如，在采用SDH碼的發(fā)送系統(tǒng)中，主信號數(shù)據(jù)的一部分可被用作監(jiān)測器的通信線路(命令連線)。因此，如果在WDM網(wǎng)絡中的兩個終端站之間存在用于主信號的通信通路，則可以利用命令連線來傳送監(jiān)控信號。
圖20是框圖，顯示了圖19的實施例。波分多路復用信號(WDM信號)中具有波長W2的信號光按照一個監(jiān)控信號而受到調制，并從終端站A發(fā)送。終端站B通過選擇具有波長W2的信號光的波長，而接收一個監(jiān)控信號。終端站B，根據(jù)接收的監(jiān)控信號，調制具有波長W4的信號光，并隨后把該光與另一信號光進行多路復用，以進行發(fā)送。
因此，一個監(jiān)控信號能夠從終端站A被傳輸?shù)浇K端站B與D之間的轉發(fā)器單元(在圖20中未顯示)。按照監(jiān)控信號調制的信號光可以是主信號的光，并可以是專用于監(jiān)控信號的光。
因此，為了實現(xiàn)這種系統(tǒng)，要求能夠把監(jiān)控信號傳送到轉發(fā)器單元的光傳輸/接收終端站。
圖21是框圖，其中顯示了用于實現(xiàn)在光傳輸/接收終端站中傳送監(jiān)控信號的功能的配置的一個例子。該配置包括光學波長多路分解器70、光學波長多路復用單元71、以及波長轉換器90。具有波長(W0)并按照一個監(jiān)控信號得到調制的信號光，借助光學波長多路分解單元70，而與通過傳輸線接收的具有多個波長W1至Wn的WDM信號隔離。具有其他波長的信號光被原樣地發(fā)送到處理單元，以處理其他的波長。
具有波長WD的隔離的信號光被波長轉換器90轉換成具有波長WU的信號光，被光學波長多路復用單元71與來自用于其他波長的處理單元的WDM信號相波長多路復用，并通過傳輸線而得到發(fā)送。波長轉換器90可以是一個電路等，其中應用了半導體光學放大器。
圖22是框圖，顯示了圖21中顯示的能夠傳送監(jiān)控信號的光傳輸/接收終端站中的波長轉換器90的配置的一個例子。借助終端站的這種配置，具有波長WD的、按照一個監(jiān)控信號而受到調制的信號光，被圖21所示的光學波長多路分解單元70與WDM信號相隔離。
當一個監(jiān)控信號被疊加到一個主信號上時，光學分支電路64把一個信號光分支到一個主信號處理單元(在圖22中未顯示)和監(jiān)控信號處理單元65。如果信號光是專用于監(jiān)控信號的，則不需要光學分支電路64。
監(jiān)控信號處理單元65通過光-電轉換器110對信號光進行光-電轉換。轉換成了電信號的監(jiān)控信號被監(jiān)控信號再生單元111所接收和再生。隨后，由信號處理電路112，按照接收并再生的監(jiān)控信號，來產(chǎn)生疊加在激光二極管的偏置電流上的電流。
因此，在發(fā)送單元66中，用于監(jiān)控信號的電流被疊加在來自偏置電流源130的偏置電流上，并驅動發(fā)射具有波長WU的光的激光二極管LD。因此，激光二極管LD輸出具有波長WU的光—它按照該監(jiān)控信號而受到了強度調制。從激光二極管LD輸出的光根據(jù)主信號而受到外部調制器63的進一步調制，并被從發(fā)送單元66輸出。
從外部調制器63輸出的光，被光學波長多路復用單元71同具有另一波長的信號相多路復用，并通過一條傳輸線而傳輸。信號處理電路112還能夠輸出從轉發(fā)器單元發(fā)送的一個監(jiān)控信號，以便只轉換該波長并通過傳輸線發(fā)送它。
圖23顯示了圖22中顯示的配置的一個變形的例子。在圖22中，接收的具有波長WD的光被光學分支電路64所分支，且監(jiān)控信號和主信號在不同的電路中得到提取。另一方面，圖23顯示了其中主信號處理單元69提取一個主信號和一個監(jiān)控信號的配置。因此，在圖23中未設置圖22中的光學分支電路64。
圖23中顯示的主信號處理單元69的配置基本上與圖22中顯示的監(jiān)控信號處理單元65的配置類似。即，在圖22顯示的監(jiān)控信號處理單元65中，光-電轉換器110和120以及信號處理電路112和122具有類似的功能。
圖22顯示的監(jiān)控信號再生單元111只從光-電轉換器110轉換的電信號再生監(jiān)控信號。然而，圖23顯示的監(jiān)控信號提取電路121除了接收和再生監(jiān)控信號之外還能夠再生和輸出主信號。
在圖23中，信號處理電路122及其之后所進行的操作與圖22中顯示的類似。因此，在此省略了這些描述。在圖23中，在發(fā)送單元66與光學波長多路復用單元71之間設置了一個光學放大器68。它是根據(jù)需要并按照來自激光二極管67的光輸出電平而設置的。
圖22和23中顯示的信號處理電路112和122可利用CPU來設計。作為信號處理電路的一個功能，它判定是否應該傳送一個監(jiān)控信號。如果不需要，則不傳送監(jiān)控信號。
監(jiān)控信號包含識別其源終端站及其目的地轉發(fā)器單元的信息。因此，信號處理電路112和122讀取該識別信息，且在沿著信號光傳輸方向存在有所要監(jiān)測的轉發(fā)器單元的情況下傳送一個監(jiān)控信號。如果它不存在，則不傳送信號。
上述功能是防止輸入到各個轉發(fā)器單元的監(jiān)控信號彼此重疊所必需的。
圖24是框圖，其中顯示了用于形成光學通路的組合以通過WDM網(wǎng)絡中的所有光學傳輸線、通過所形成的該光學通路傳送按照一個監(jiān)控信號得到調制的信號光、并在WDM網(wǎng)絡上進行監(jiān)控控制的配置的一個例子，其中在一個網(wǎng)絡中的一個轉發(fā)器單元可從一個終端站得到監(jiān)測。
在圖24中，設定了一個光學通路，從而使監(jiān)控信號能夠借助圖20顯示的監(jiān)控控制配置，利用從終端站A至終端站C的具有波長W3的光信號、從終端站C至終端站B的波長W4、從終端站B至終端站DL的波長W2、以及從終端站D至終端站A的波長W4，而通過從終端站A至終端站C的所有光學傳輸線。
因此，例如，監(jiān)控信號能夠從終端站A被發(fā)送到所有轉發(fā)器單元。用于監(jiān)控信號的光學通路—監(jiān)控信號能夠通過該光學通路而被發(fā)送到所有的轉發(fā)器單元—應該滿足以下條件。
在監(jiān)控控制中，光學通路應該盡可能地不與在單個光纖中的另一通路相重疊，以防止相同的監(jiān)控信號到達同一轉發(fā)器單元兩或多次。
光學通路的距離應該盡可能地短，因為距離越短，監(jiān)控信號的信/噪比就越好，信號接收就越容易。
應該采用數(shù)目盡可能地少的波長，以使傳輸頻帶得到有效的利用。
波長應該盡可能地固定。例如，當光纖被用于一個轉發(fā)器單元以接收監(jiān)控信號時，如果波長固定，光纖的中心波長可在所有轉發(fā)器單元中得到統(tǒng)一。
在結合圖4A、4B和5描述的線形或環(huán)形WDM網(wǎng)絡中，比較容易形成用于監(jiān)控信號的光學通路，以使上述的條件得到滿足。
以下描述的是實現(xiàn)用于監(jiān)控信號的上述光學通路的一個實施例。
圖25顯示了線形WDM網(wǎng)絡的一個例子，該網(wǎng)絡包含四個終端站—它們具有以下結合圖32A描述的光學波長多路復用/多路分解單元61和62，并在兩端包括終端站A和B。形成了三條連接兩個相鄰的終端站的光學通路—其中信號從終端站A傳送到終端站B，并形成了一條光學通路—它連接兩個在端部的終端站A和B且在其中信號從終端站B被傳送到終端站A，以發(fā)送一個監(jiān)控信號。
即，在圖25中，從終端站A至相鄰的終端站C、從終端站C至相鄰的終端站D、從終端站D至相鄰的終端站B、以及從終端站B至相鄰的終端站A，形成了用于發(fā)送監(jiān)控信號的光學通路。其結果，按照監(jiān)控信號而得到調制的信號光通過總共四個光學通路。
另外，當光學通路以如上所述的方式形成時，監(jiān)控信號的光波長能夠得到固定(在圖25所示的例子中為W4)。
圖26顯示了作為下行線路的一條光學通路，即從終端站B至終端站A不是直接連接而是通過終端站D和C的通路。在圖26顯示的此例中，波長W1被用在下行線路中。
當光學通路被如此設計時，監(jiān)控信號的波長的數(shù)目，通過把其中信號從終端站A傳送到終端站B的三條光學通路中的信號光的波長設定到Wd(在圖26中為W4)，并把其中信號從終端站B傳送到終端站A的三條光學通路的信號光的波長設定在Wu(在圖26中為W1)，而被限制在兩個。
在此情況下，波長的數(shù)目比在圖25顯示的實施例中大一個。然而，各個光學通路的距離能夠得到減小。
在圖26顯示的配置中，監(jiān)控信號的波長被用在上行線路中，且另一個波長被用在下行線路中。利用具有以下描述的圖32B中顯示的配置的光學波長多路復用/多路分解電路，連接到終端站C和D的傳輸線要求兩條光纖傳輸線，且相同的波長可被應用到上行線路和下行線路。
圖27顯示了通過把進一步的修正加到圖26顯示的配置上而獲得的實施例。在圖26所示的光學通路配置中，需要把兩個波長用于一個監(jiān)控信號。如果該監(jiān)控信號通過一條專用于監(jiān)控信號的通路，則可只利用一個波長而把該監(jiān)控信號發(fā)送到所有的光學轉發(fā)器單元。
在此方法中，光學通路的形成如圖27所示。具有波長W4的信號光被用作來自終端站的監(jiān)控信號。從終端站A發(fā)送來的監(jiān)控信號的光被引到在光學波長多路復用/多路分解單元61和62中在功率上被分支的兩個相鄰的終端站B和C。從兩個相鄰的終端站B和C發(fā)送來的監(jiān)控信號的光，在功率上被光學波長多路復用/多路分解單元61和62所相互多路復用，并被輸入到終端站A。通過對于所有終端站設定這樣的光學通路，具有一個波長的監(jiān)控信號能夠被發(fā)送到所有的轉發(fā)器單元。
圖28顯示了用于在圖27顯示的光學波長多路復用/多路分解單元61和62中實現(xiàn)監(jiān)控信號的光的分支和耦合的配置的一個例子。如圖28中所示，該配置包括光學波長多路分解器161至163、光學波長多路復用器164至166、和光學耦合器167和168。
從光纖傳輸線發(fā)送的、具有波長W1至W4的WDM光信號，被光學波長多路分解器161多路分解成各個波長的信號。當在圖23中施加了具有這些波長之一的光信號時，具有波長W4的光信號在功率上被光學耦合器167所分支，并被輸入到相鄰的光學波長多路復用器166。
輸入到光學波長多路分解器163的WDM光信號被多路分解成具有相應波長的信號。具有其中的一個波長的一個光信號被輸入到光學耦合器168，在功率上得到分支，并被輸入到光學波長多路復用器164和165。圖27顯示的配置可借助上述光學波長多路復用/多路分解單元來實現(xiàn)。
圖29顯示了在包含具有多對光纖的包含N個終端站的線狀WDM網(wǎng)絡中的一個實施例。設置了連接相鄰的兩個終端站的上行線路和下行線路光學通路(總共2N-2個)，且上行線路和下行線路被分配給不同的光纖傳輸線。按照監(jiān)控信號而得到調制的信號光通過該光學通路。
圖29顯示了采用兩對光纖OFP1和OFP2的一個例子。為同一個終端站設置了終端站x-1和終端站x-2(x＝A、B、C和D)。終端站x-1被用于光纖對OFP1，而終端站x-2被用于光纖對OFP2。
另外，光纖對OFP1和OFP2存在于同一條纜線中。
因此，在具有包括多對光纖的N個終端站的線狀WDM網(wǎng)絡中，設置了連接相鄰的兩個終端站的上行線路和下行線路光學通路(總共2N-2個)，且上行線路和下行線路被分配給不同的光纖傳輸線。
按照監(jiān)控信號得到調制的一個信號光通過總共N條光學通路。根據(jù)圖26所示的實施例，需要把兩個波長用于監(jiān)控信號。然而，當可獲得兩對光纖OFP1和OFP2時，設置了如圖29所示的光學通路，從而把同一個波長用于監(jiān)控信號。
根據(jù)上述圖27和29顯示的線狀網(wǎng)絡中的實施例，這在環(huán)形網(wǎng)絡中也是容易實現(xiàn)的。
另外，通過結合上述實施例，監(jiān)控信號可從一個光學終端站被發(fā)送到線狀或環(huán)形WDM網(wǎng)絡中的一個光學轉發(fā)器單元。在圖25至27以及圖29中，終端站之間的粗線表示監(jiān)控信號通過其傳送的通路。
根據(jù)上述實施例，滿足了這樣的條件—即監(jiān)控信號的光的光學通路不與其他通路相重疊，各個光學通路的距離盡可能地短。所用的波長的數(shù)目盡可能地少，且所用的波長盡可能地固定。
監(jiān)控信號的光按照主信號(數(shù)據(jù)信號)而得到調制，并可被疊加到該主信號上，或專用作監(jiān)控信號。當主信號的光學通路被設計為完全的網(wǎng)的形式時(使得所有兩個終端站都被分配有光學通路)，該光學通路也可被用于發(fā)送主信號。因此，在疊加系統(tǒng)中采用光學通路比把它們專用于監(jiān)控信號更為有效。
另外，為了改善轉發(fā)器單元中監(jiān)控信號的接收靈敏度，為轉發(fā)器單元的監(jiān)控信號接收單元設置濾色器以除去不需要的波長分量是有效的。在此情況下，濾色器可通過設定監(jiān)控信號的固定波長而得到采用，且可對所有轉發(fā)器單元唯一地指定中心波長。
參見圖26并假定監(jiān)控信號從終端站A被發(fā)送到終端站D與B之間的一個轉發(fā)器單元。終端站A按照監(jiān)控信號調制具有波長W4的信號光，以進行發(fā)送。終端站C接收具有波長W4的信號光，再次按照監(jiān)控信號調制具有波長W4的信號光。即，監(jiān)控信號得到傳送。
象終端站C一樣，終端站D傳送一個監(jiān)控信號。因此，監(jiān)控信號到達終端站D與B之間的轉發(fā)器單元。該監(jiān)控信號在系統(tǒng)中循環(huán)，除非終端站D，由于監(jiān)控信號在它到達了所要監(jiān)測的一個轉發(fā)器單元之后到達終端站D，而停止傳送該監(jiān)控信號。即，同一個監(jiān)控信號重復地到達轉發(fā)器單元。當光學通路如圖26所示地彼此重疊時，產(chǎn)生了監(jiān)控信號到達同一個轉發(fā)器單元兩次的問題。
識別信息被用來解決這種問題。即，具有波長W4的信號光在其到達了終端站D和B之間的轉發(fā)器單元之后到達了終端站B。因此，終端站B，根據(jù)包含在該監(jiān)控信號中的識別信息，識別出該信號已經(jīng)被從終端站A發(fā)送到了終端站D與B之間的轉發(fā)器單元。隨后，它判定監(jiān)控信號的進一步傳送是沒有意義的，并停止傳送監(jiān)控信號。其結果，轉發(fā)器單元不會接收同一監(jiān)控信號兩次。
借助圖29的配置，采用了兩對光纖，且轉發(fā)器單元帶有四個光學放大器。然而，所有四個光學放大器都不能接收監(jiān)控信號。因此，可采用圖30顯示的轉發(fā)器單元來解決這種問題。
即，圖30顯示了一個配置—其中可借助不能直接接收監(jiān)控信號的轉發(fā)器單元的光學放大器來接收監(jiān)控信號。當一個光學放大器170接收到一個監(jiān)控信號時，該監(jiān)控信號被從光學放大器170傳送到其他的光學放大器171至173。因此，不能直接接收監(jiān)控信號的光學放大器能夠接收監(jiān)控信號。
另外，圖31顯示了光傳輸/接收終端站的配置的一個例子，該光傳輸/接收終端站能夠根據(jù)所要監(jiān)測的轉發(fā)器單元的位置，切換按照監(jiān)控信號調制的信號波長，即路由監(jiān)控信號。
當監(jiān)控信號被發(fā)送到終端站A與B之間的轉發(fā)器單元時，具有波長W2的信號光按照監(jiān)控信號而得到調制以進行發(fā)送。當監(jiān)控信號被發(fā)送到光學波長多路復用/多路分解單元61與終端站C之間的轉發(fā)器單元時，具有波長W3的信號光按照監(jiān)控信號而得到調制以進行發(fā)送。
因此，兩個波長W2和W3可被用于終端站A與光學波長多路復用/多路分解單元61之間的監(jiān)控控制。在此情況下，兩個波長之一可借助切換器80等而預先設定(在圖31顯示的例子中為W2)，以對在此區(qū)域中的轉發(fā)器單元進行監(jiān)控控制。
另外，通過提供用于只提取轉發(fā)器單元所要接收的監(jiān)控信號的濾光器而只有一個信號光波長得到觀測的情況下，監(jiān)控信號可得到接收。因此，為轉發(fā)器單元設置的濾光器可得到方便的設計和生產(chǎn)。
根據(jù)上述各個實施例，設計了如圖32A所示的光學波長多路復用/多路分解單元。即，在圖32A中，光學波長多路復用/多路分解單元包括三個add-drop電路1至3。例如add-drop電路每一個都如圖10所示地得到設計，并包括兩個輸入端I1和I2，以及兩個輸出端O1和O2。
借助如圖32A顯示的采用add-drop電路的光學波長多路復用/多路分解單元61，與終端站C相連的分支/插入傳輸線可以是如在上述實施例中的光纖傳輸線。然而，在此情況下，與終端站C相連的光纖傳輸線對的上行線路和下行線路應該被設定到不同的波長。
另一方面，當光學波長多路復用/多路分解單元如圖32B所示地利用兩個add-drop電路而得到設計時，與終端站C相連的分支/插入傳輸線可以是兩對光纖傳輸線C1和C2。在此情況下，從終端站A至終端站CL(上行線路)的光和從終端站C至終端站A(下行線路)的光可被分配有相同的波長。
另外，在所述描述中，模型系統(tǒng)是無源WDM網(wǎng)絡—它不轉換光學波長多路復用/多路分解單元中的信號波長(光學交叉連接或波長路由)。然而，當把有源WDM網(wǎng)絡應用于本發(fā)明使也能夠獲得類似的效果。
以上描述的是其中以線狀網(wǎng)絡和線狀網(wǎng)絡的組合作為模型系統(tǒng)的實施例。本發(fā)明可應用于基于這些系統(tǒng)的任何網(wǎng)絡。例如，在圖5中，借助圖25和26所示的配置，一個環(huán)形網(wǎng)絡可把監(jiān)控信號從光學終端站發(fā)送到轉發(fā)器單元。
根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，監(jiān)控信號可在WDM網(wǎng)絡中從一個光學終端站發(fā)送到一個可選的轉發(fā)器單元。
另外，根據(jù)本發(fā)明，監(jiān)控信號的波長的數(shù)目可被設定為兩個或更少。根據(jù)需要，監(jiān)控信號的波長也可以是主信號的波長。因此，傳輸波長頻帶可得到有效的利用。
另外，由于監(jiān)控信號的波長的數(shù)目可被限制為兩個或更少，通過利用轉發(fā)器單元中的監(jiān)控信號接收單元只提取監(jiān)控信號，由轉發(fā)器單元接收的接收的監(jiān)控信號的功率可得到增強。即，轉發(fā)器單元可容易地接收監(jiān)控信號。
權利要求
1.光學波長多路復用通信網(wǎng)絡中的一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括至少一個光學波長多路復用/多路分解單元；通過一條光學傳輸線與至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站；設置在該光學傳輸線上的多個光學轉發(fā)器單元，其中從所述多個終端站的第一終端站為所述光學轉發(fā)器單元發(fā)送的一個監(jiān)控信號通過所述光學波長多路復用/多路分解單元而被一個第二終端站所接收，且接收的監(jiān)控信號通過所述光學波長多路復用/多路分解單元被傳送到一個第三終端站。
2.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中所述第一終端站通過分配給一個主信號數(shù)據(jù)的一條通信線路把監(jiān)控信號發(fā)送至所述第二終端站；接收監(jiān)控信號的所述第二終端站按照監(jiān)控信號調制具有至少一個波長的信號光，所述調制過的具有至少一個波長的信號光被與另一信號光相多路復用，且多路復用的信號光通過分配給主信號數(shù)據(jù)的通信線路而被傳送到第三終端站。
3.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中所述第一終端站按照監(jiān)控信號調制具有至少一個波長的一個信號光，對包含調制的信號光的具有多個波長的信號光進行波長多路復用，并把多路復用的信號發(fā)送到第二終端站；且所述第二終端站在從接收的信號光選擇了一個波長之后接收監(jiān)控信號，根據(jù)接收的監(jiān)控信號調制具有至少一個波長的信號光，對具有包含調制的信號光的多個波長的信號光進行波長多路復用，并把多路復用的信號光傳送到第三終端站。
4.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中所述第一終端站按照監(jiān)控信號調制具有至少一個波長的信號光，并把調制的光發(fā)送到第二終端；所述第二終端站把接收的信號光的波長轉換成一個不同的波長，并把轉換的波長傳送到所述第三終端站。
5.根據(jù)權利要求3的系統(tǒng)，其中所述第二終端站對按照從第一終端站發(fā)送來的監(jiān)控信號調制的具有至少一個波長信號光進行光-電轉換，再生監(jiān)控信號，并根據(jù)再生的監(jiān)控信號調制具有不同于所述至少一個波長的波長的信號光。
6.根據(jù)權利要求3的系統(tǒng)，其中所述第二終端站根據(jù)監(jiān)控信號判定是否需要傳送監(jiān)控信號，且當不需要傳送時所述監(jiān)控信號不被傳送。
7.根據(jù)權利要求6的系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控信號包含識別信息—該信息標明了監(jiān)控信號的源終端站和目的地光學轉發(fā)器單元；且所述第二終端站讀取有關監(jiān)控信號的識別信息，在沿著信號的發(fā)送方向存在有目的地光學轉發(fā)器單元時傳送監(jiān)控信號，且在不存在目的地光學轉發(fā)器單元的情況下不傳送監(jiān)控信號。
8.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中以這樣的方式設置了光學通路一即從第一終端站發(fā)送的所述監(jiān)控信號通過多個光學轉發(fā)器單元。
9.在一種光學波分多路復用通信網(wǎng)絡中的一種監(jiān)控系統(tǒng)，該網(wǎng)絡包括第一和第二終端站；用于連接第一和第二終端站的第一光學傳輸線；設置在第一光學傳輸線上的至少一個光學波長多路復用/多路分解單元；通過一條第二光學傳輸線與所述至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連的至少一個第三終端站；以及，設置在第一和第二光學傳輸線上的一個光學轉發(fā)器單元，其中在所述第一和第二終端站與所述至少一個第三終端站之間建立了光學波分多路復用通信，且其中以如下方式設置了光學通路所述第一終端站把其上疊加有用于光學轉發(fā)器單元的監(jiān)控信號的光信號發(fā)送到一個相鄰的第三終端站；所述第三終端站把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號依次傳送到相鄰的終端站，且一個最后的第三終端站把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號傳送到相鄰的第二終端站；且所述第二終端站把其上疊加有監(jiān)控信號的光信號發(fā)送到第一終端站。
10.根據(jù)權利要求9的系統(tǒng)，其中其上疊加有通過所述第一、第二和至少一個第三終端站的監(jiān)控信號的光信號是具有固定波長的光信號。
11.一種光學波分多路復用通信網(wǎng)絡中的監(jiān)控系統(tǒng)，該網(wǎng)絡包括第一和第二終端站；用于連接第一和第二終端站的第一光傳輸上行線路和下行線路；設置在第一光傳輸上行線路和下行線路上的至少一個光學波長多路復用/多路分解單元， 通過第二光傳輸上行線路和下行線路與所述至少一個光學波長多路復用/多路分解單元相連的至少一個第三終端站；以及，設置在第一和第二光傳輸上行線路和下行線路上的一個光學轉發(fā)器單元，其中在第一和第二終端站與所述至少一個第三終端站之間建立了光學波分多路復用通信，且其中所述第一和第二終端站以及所述至少一個第三終端站，通過經(jīng)過相應的光傳輸上行線路和下行線路的一條通路，把用于光學轉發(fā)器單元的、其上疊加有監(jiān)控信號的一個光信號通過所述至少一個光學波長多路復用/多路分解單元發(fā)送到一個相鄰的終端站。
12.根據(jù)權利要求11的系統(tǒng)，其中所述第一和第二終端站以及所述至少一個第三終端站以不同于一個輸入波長的波長的方式輸出一個輸入監(jiān)控信號的光波長。
13.在光學波分多路復用通信網(wǎng)絡中的一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個第一終端站；一個光學波長多路復用/多路分解單元，用于對從所述第一終端站發(fā)送的光信號的波長進行多路復用/多路分解；一個第二和一個第三終端站，用于接收從所述光學波長多路復用/多路分解單元分支的光信號；從所述第一終端站至所述光學波長多路復用/多路分解單元并從所述光學波長多路復用/多路分解單元至所述第二和第三終端站中的每一個的一條第一光學通路；以及從所述第二和第三終端站中的每一個至所述光學波長多路復用/多路分解單元的一條第二光學通路，該通路由所述光學波長多路復用/多路分解單元產(chǎn)生以被引向所述第一終端站，其中按照一個監(jiān)控信號而受到調制的一個信號光通過所述第一和第二光學通路。
14.建立光學波分多路復用通信的光學波分多路復用通信網(wǎng)絡，包括一個第一通路，它包括一個第一和一個第二終端站、設置在連接第一與第二終端站的光傳輸上行線路和下行線路上的至少一個第一光學波長多路復用/多路分解單元、以及通過該光傳輸上行線路和下行線路連接到所述至少一個第一光學波長多路復用/多路分解單元的至少一個第三終端站；以及一條第二通路，它包括一個第四和一個第五終端站、設置在連接該第四和第五終端站的光傳輸上行線路和下行線路上的至少一個第二光學波長多路復用/多路分解單元、以及通過該光傳輸上行線路和下行線路與所述至少一個第二光學波長多路復用/多路分解單元相連的至少一個第六終端站，其中所述第一終端站把一個其上疊加有監(jiān)控信號的光信號發(fā)送到一個相鄰的第三終端站，所述第三終端站把一個其上疊加有監(jiān)控信號的光信號依次傳送到相鄰的終端站并進一步把一個其上疊加有監(jiān)控信號的光信號從所述第三終端站的最后一個終端站傳送到一個相鄰的第二終端站；所述第二終端站把一個其上疊加有監(jiān)控信號的光信號發(fā)送到所述第四終端站；且所述第四終端站把一個其上疊加有監(jiān)控信號的光信號發(fā)送到一個相鄰的第六終端站，所述第六終端站把一個其上疊加有監(jiān)控信號的光信號依次傳送到相鄰的終端站并進一步把一個其上疊加有監(jiān)控信號的光信號從所述第六終端站的最后一個終端站傳送到相鄰的第五終端站。
15.根據(jù)權利要求14的系統(tǒng)，其中在其上疊加有通過終端站的監(jiān)控信號的光的波長是一個固定的波長。
16.在一種光學波分多路復用通信網(wǎng)絡中的一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括通過一條光學傳輸線連接成一個環(huán)的多個光學波長多路復用/多路分解單元；以及與其中光波長得到多路復用的相應光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站，且其中以這樣的方式設置了一條光學通路—即其上疊加有監(jiān)控信號的光依靠多個光學波長多路復用/多路分解單元通過多個相鄰終端站。
17.根據(jù)權利要求16的系統(tǒng)，其中所述其上疊加有監(jiān)控信號的光的波長在各個所述終端站中是類似的。
18.在光學波分多路復用通信網(wǎng)絡中的一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個光學波長多路復用/多路分解單元；以及與相應的光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站，其中所述多個光學波長多路復用/多路分解單元通過一條光傳輸上行線路和一條光傳輸下行線路而連接成一個環(huán)；且在該波分多路復用通信系統(tǒng)—該系統(tǒng)在所述終端站之間建立起光學波分多路復用通信—中，一個其上疊加有監(jiān)控信號的光信號，通過借助光傳輸上行線路把通過所述光學波長多路復用/多路分解單元而相鄰的所述終端站連接起來的一條通路，并通過借助光傳輸下行線路把通過所述光學波長多路復用/多路分解單元相鄰的所述終端站連接起來的一條通路，而得到發(fā)送。
19.根據(jù)權利要求18的系統(tǒng)，其中通過光傳輸上行線路的監(jiān)控信號的波長不同于通過光傳輸下行線路的光的波長。
20.在光學波分多路復用通信網(wǎng)絡中的一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個光學波長多路復用/多路分解單元；以及與相應的光學波長多路復用/多路分解單元相連的多個終端站，其中在該波分多路復用通信系統(tǒng)—它在所述終端站之間建立起了光學波分多路復用通信—中，所述多個光學波長多路復用/多路分解單元通過一條光傳輸上行線路和一條光傳輸下行線路而連接成一個環(huán)，設置了連接兩個相鄰的終端站的光學上行通路和下行通路；所述上行通路和下行通路被分配給不同的光纖，且按照監(jiān)控信號調制的一個光學主信號通過該光學通路。
21.根據(jù)權利要求20的系統(tǒng)，其中通過為監(jiān)控信號傳輸而選擇的2N條光學通路的信號的波長相等。
22.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中監(jiān)控信號的光按照一個數(shù)據(jù)信號而得到調制，且該監(jiān)控信號被疊加到數(shù)據(jù)信號上。
23.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中監(jiān)控信號的光被專用于一個監(jiān)控信號。
24.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中一個轉發(fā)器單元的一個監(jiān)控信號接收單元包括一個只讓按照一個監(jiān)控信號得到調制的信號光通過的濾光器。
25.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中一個光學轉發(fā)器單元包括多個光學放大器，用于把一個監(jiān)控信號從接收該監(jiān)控信號的光學放大器傳送到另一光學放大器。
26.根據(jù)權利要求11的系統(tǒng)，進一步包括至少一個光學波長多路復用/多路分解單元；通過一條光學傳輸線連接到至少一個光學波長多路復用/多路分解單元的多個終端站；以及設置在光學傳輸線上的多個光學轉發(fā)器單元；其中從所述多個終端站中的第一終端站為所述光學轉發(fā)器單元發(fā)送的一個監(jiān)控信號通過所述光學波長多路復用/多路分解單元而被一個第二終端站所接收，接收的監(jiān)控信號通過所述光學波長多路復用/多路分解單元被傳送到一個第三終端站，且通過這些終端站的監(jiān)控信號的光波長在所有終端站中都是固定的。
27.根據(jù)權利要求18的系統(tǒng)，其中通過光傳輸上行線路的監(jiān)控信號的光的波長等于通過光傳輸下行線路的監(jiān)控信號的光的波長。
28.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中根據(jù)所要監(jiān)測的轉發(fā)器單元的位置而按照一個監(jiān)控信號得到調制的信號的波長能夠得到切換。
29.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，進一步包括用于只提取所要接收的監(jiān)控信號光的濾光器。
30.WDM傳輸中的一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個中心站，它是用于發(fā)出并終止一個監(jiān)控信號的終端站；一個分支站，用于送回一個監(jiān)控信號；以及一個轉發(fā)器單元，用于中繼光信號，其中所述中心站、所述分支站和所述轉發(fā)器單元通過一條光學傳輸線相連；所述監(jiān)控信號通過專用于監(jiān)控信號的至少一個信道而從所述中心站發(fā)送；所述分支站送回該監(jiān)控信號，從而使該監(jiān)控信號能夠通過連接在系統(tǒng)中的所有轉發(fā)器單元。
31.根據(jù)權利要求30的系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控信號以光信號的方式利用光學放大器在所述分支站中被送回。
32.根據(jù)權利要求30的系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控信號在一個2R系統(tǒng)中的所述分支站中被送回，在該2R系統(tǒng)中監(jiān)控信號通過從光信號至電信號的轉換而得到再生。
33.根據(jù)權利要求30的系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控信號在一個3R系統(tǒng)中的所述分支站中被送回，在該3R系統(tǒng)中監(jiān)控信號通過從光信號至電信號的轉換而得到再生以進行相位匹配。
34.根據(jù)權利要求30的系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控信號被沿著單個的專用于信道發(fā)送。
35.根據(jù)權利要求34的系統(tǒng)，其中所述轉發(fā)器單元利用專用于監(jiān)控信號的一種濾光器而接收監(jiān)控信號。
36.根據(jù)權利要求30的系統(tǒng)，其中一條光學傳輸線借助OTDR方法并利用專用于監(jiān)控信號的信道而得到檢查。
37.用于在WDM傳輸中發(fā)送、終止、或送回監(jiān)控信號的一個終端，包括用于切換光學通路的切換器；以及用于產(chǎn)生監(jiān)控信號的轉發(fā)器監(jiān)測單元，其中所述切換器被用來當所述監(jiān)控信號被送回時以及當所述監(jiān)控信號被發(fā)送或終止時切換傳輸線；當所述監(jiān)控信號被發(fā)送時所述轉發(fā)器監(jiān)測單元所產(chǎn)生的所述監(jiān)控信號被轉換成光信號。
38.根據(jù)權利要求37的終端站，其中所述監(jiān)控信號以采用光學放大器的光信號的方式被送回。
39.根據(jù)權利要求37的終端站，其中所述監(jiān)控信號在一個2R系統(tǒng)中的所述分支站中被送回，在該2R系統(tǒng)中監(jiān)控信號通過從光信號至電信號的轉換而得到再生。
40.根據(jù)權利要求37的系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控信號在一個3R系統(tǒng)中的所述分支站中被送回，在該3R系統(tǒng)中監(jiān)控信號通過從光信號至電信號的轉換而得到再生以進行相位匹配。
41.根據(jù)權利要求37的終端站，其中所述監(jiān)控信號沿著一個單個的專用信道而得到發(fā)送。
全文摘要
在波分多路復用通信網(wǎng)絡中的一個監(jiān)控系統(tǒng),帶有第一和第二終端站以及轉發(fā)器單元。第一終端站把監(jiān)控信號發(fā)送到第二終端站。第二終端站把監(jiān)控信號傳送到所要監(jiān)測的轉發(fā)器單元。如果監(jiān)控信號的通路得到設置以使信號能夠通過所有的轉發(fā)器單元,則監(jiān)控信號只需要一個信道,而不會降低分支操作期間的調制率,且轉發(fā)器單元能夠無故障地接收監(jiān)控信號。
文檔編號H04B10/00GK1198624SQ9810567
公開日1998年11月11日 申請日期1998年3月18日 優(yōu)先權日1997年3月19日
發(fā)明者寺原隆文, 大坂武男, 原澤伸一郎 申請人:富士通株式會社