利用虛波長路由的全光通信網的色散補償方法
2023-06-27 15:57:16 1
專利名稱：利用虛波長路由的全光通信網的色散補償方法
技術領域：
本發明涉及光纖通信技術領域，尤其涉及一種WDM(波分復用)全光網中虛波長路由的色散補償方法。
人類社會正在向信息社會發展，光纖通信作為現代通信的主要支柱之一，在信息領域起著舉足輕重的作用。光纖中的色散是指當光纖傳輸脈衝信號時，例如光纖數字通信方式，脈衝信號在傳輸過程中被展寬的現象。光纖的色散現象對光纖通信是極為不利的。在光纖通信系統中，光纖數字通信傳輸的是一系列脈衝碼，例如當1.55μm的光信號在正色散光纖中傳輸時，譜線中高頻成份傳輸速率較高，其攜帶的信號能量將逐漸集中到脈衝的前沿，低頻成份速率較低，能量將逐漸集中於脈衝的後沿，從而出現在光纖傳輸過程中脈衝不斷展寬，相鄰脈衝可能發生重疊的現象，即產生碼間幹擾，形成傳輸碼的失誤，造成接收誤碼率的增大，導致傳輸速率降低，從而減少了通信容量，並且也限制了光纖的傳輸距離。
目前常用的點對點色散補償方法有一、利用色散補償光纖。這種光纖具有較大的負色散，可以用來抵消常規光纖在1.55um波段的正色散，這種方法的優點是補償帶寬較寬，易於安裝，缺點是需要的補償光纖較長，引入損耗較大。
二、採用預啁啾技術。預啁啾的思想是通過對光源附加一個正弦調製，使得脈衝前沿的頻率降低，後沿的頻率升高，這樣在一定程度上補償了傳輸過程中由於色散造成的脈衝展寬。這種方案的特點是無需對傳輸和接收部分作改動，只需在發送雷射器上加一個額外的正弦調製即可。但是它要求採用外調製方式，雷射器的調頻特性要求高。
三、採用啁啾光纖光柵。在光纖或波導上刻蝕一些光柵可以控制光在其中的反射，從而實現光信號的延遲，起到補償色散、壓縮光脈衝的目的。這種補償方法的優點是體積小，插入損耗小，成本低，可在10Gb/s速率上補償500km常規光纖上的色散。其缺點是補償帶寬較窄。
四、頻譜反轉法。這種方法是利用光纖中或半導體光放大器中四波混頻效應或差頻產生效應在傳輸中距處將頻譜反轉，使原來的高頻成份變成低頻成份，而原來的低頻成份則變成了高頻成份。之後，光信號再經過下半段光纖傳輸，則原來速率慢的信號成分經非線性變化後傳輸速率變得較快，反之亦然，從而起到色散補償的作用。對於四波混頻效應而言，參見
圖1所示，圖中ωs是信號的中心頻率，ωp是泵浦光頻率，ωc是四波混頻的產物，其頻譜與ωs相位共軛，即頻譜反轉。有ωc=2ωp-ωs；而對於差頻產生效應而言，ωc=ωp-ωs。
隨著傳統和新興電信業務的增加，使光纖通信系統的傳送容量不斷提高，但是傳統的電交換方式已不能夠適應通信業務量增加的要求，以光傳輸、光交換為核心技術的全光通信技術應運而生，在各種全光通信的網絡方案中，比較容易實現和實用的是基於光波分復用(WDM,Wavelength DivisionMultiplexing)技術的全光網絡。
WDM全光網由一些波分復用鏈路和光網絡單元組成，在光域上實現傳輸、復用、選路、監視和保護的功能。WDM全光網有兩種路由方式波長路由(Wavelength Path)與虛波長路由(Virtual Wavelength Path)。前者是在進行通信的節點之間建立一條直通的光通道並為之分配唯一的波長；而後者由於中間節點具有波長變換的能力，在進行通信的節點之間建立起光通道後，再沿著光通道逐段鏈路地進行波長分配。由於虛波長通道在不同的鏈路可以使用不同的波長，從而提高了波長的利用率，降低網絡阻塞概率，簡化了網絡的管理和控制。
波長變換技術是虛波長路由的基礎。常用的波長變換技術主要有光/電一電光型、基於半導體光放大器的交叉增益調製和交叉相位調製型、基於光纖或半導體光放大器中四波混頻效應型以及光控雷射器型。在各種波長變換技術中，只有基於光纖中、半導體光放大器中或雷射器中的四波混頻效應或差頻產生效應的波長變換技術可以實現頻譜反轉，相對於差頻產生效應而言，四波混頻的方案容易實現且容易實用化。下面我們用頻譜反轉器來統一表示基於這兩種效應的波長變換器，用頻譜反轉效應來表示能夠實現頻譜反轉的四波混頻效應或差頻產生效應等各種效應。
WDM全光網的色散補償問題是全光網所面臨的關鍵問題之一。目前所提出的WDM全光網中的色散補償方法，是將點對點的色散補償技術應用到各個單一的光纖鏈路當中。針對頻譜反轉法而言，這種方法是在各段鏈路的傳輸中距處設置頻譜反轉器將頻譜反轉，使前半段光纖的色散與後半段光纖的色散相抵銷，從而起到色散補償的作用。此種方案的缺點在需要太多的波長變換器而且缺乏靈活性。並且對於全光城域網而言，由於網絡非常複雜，會導致投資成本的增加；本發明的目的之一在於提出一種適用於在利用虛波長路由的WDM全光城域網中實現色散補償的方法；本發明的另一個目的在於提出一種適用於在利用虛波長路由的WDM全光廣域網中實現色散補償的方法。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中，在該城域網的各個節點處設置有頻譜反轉器，該補償方法包含有以下步驟(一)利用最短路徑法選路，即尋找一條最短路徑，使光信號所經過的光纖長度最短，並將該路徑稱為初選路徑；(二)分析該初選路徑中光通道所經歷的鏈路段數，若該初選路徑包含了偶數段鏈路，則將該最短路徑稱為選定路徑，直接執行下一步；若該初選路徑包含了奇數個鏈路，則將該光通道中的一段或幾段鏈路去掉，並對其重新選路，使之多經歷一個中間節點，從而使整個通道所經歷的鏈路為偶數段，並將該路徑定為選定路徑；(三)選定特定節點；(四)在這些特定節點中利用頻譜反轉器，在對該光通道中的光信號進行波長變換的同時，使該光信號頻譜反轉；在非特定節點處，使用其它類型的波長變換器進行波長變換。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點可以滿足如下條件甲特定節點為該光通道中所經歷的所有節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點可以滿足如下條件乙將該選定路徑拆分成一個或若干個鏈路組，每一個鏈路組均由偶數段相鄰的鏈路組成且所包含的鏈路的數目小於等於選定路徑中的鏈路總段數；以每一個鏈路組中距處的節點作為(三)中所述的的特定節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點還需進一步滿足以下的條件儘量少佔用頻譜反轉方法所得到的波長。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點還需進一步滿足以下的條件儘量使各個節點頻譜反轉過程所產生的波長的使用率接近。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中在(三)和(四)之間還可以存在一個步驟如果可以找到滿足條件的特定節點，則執行(四)；如果不能找到滿足條件的特定節點，則通過以下方法重新選路先將整個通道分為大致等距兩部分，分別稱為第一通道和第二通道；對第一通道利用以下方法確定特定節點查看第一通道是否經歷還能進行頻譜反轉波長變換的節點，若經過該類節點，且節點位置滿足條件乙，則執行下一步驟；否則，對其中一段鏈路或幾段鏈路進行重新選路，使之滿足條件乙，再執行下一步驟；若第一通道不經歷能進行頻譜反轉波長變換的節點，此時，該第一通道必須重新選路，使之經過一個或多個能進行頻譜反轉波長變換的節點，再根據前述的方法進行重新選路，使之滿足條件乙的要求；針對其中的第二通道利用以下方法選定特定節點查看第二通道是否經歷還能進行四波混頻波長變換的節點，若經過該類節點，且節點位置滿足條件乙，則這半段可以實現色散補償；若不滿足條件乙，對其一段或幾段進行重新選路，使之滿足條件乙；若第二通道不經歷能進行四波混頻波長變換的節點，此時，該第二通道必須重新選路，使之經過一個或多個能進行四波混頻波長變換的節點，再根據前述的方法進行重新選路，使之滿足條件乙的要求；以上的條件乙為將該選定路徑拆分成一個或若干個鏈路組，每一個鏈路組均由偶數段相鄰的鏈路組成且所包含的鏈路的數目小於等於選定路徑中的鏈路總數；以每一個鏈路組中距處的節點作為特定節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，在該城域網中，如果相鄰兩段鏈路的長度相差過多，則在較長的那一段加適當的色散補償光纖進行調整。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中所述的頻譜反轉器可以是基於四波混頻效應的波長變換器，也可以是基於差頻產生效應的波長變換器。
本發明的第二個目的是通過以下技術方案實現的一種利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中，在該廣域網的各個節點處設置有頻譜反轉器，並且在該廣域網各段鏈路的中距處設置有若干頻譜反轉器，其特徵在於該方法包含有以下步驟(一)利用最短路徑法選路，即尋找一條最短路徑，使光信號所經過的光纖長度最短；(二)以該最短路徑作為選定路徑，分析該最短路徑中光通道所經歷的鏈路段數，在該光通道經歷了奇數個鏈路的情況下，則取其中一段鏈路，在其鏈路中距處利用頻譜反轉進行波長變換，再利用光色散元件，對那些經過這段鏈路，又是由偶數段鏈路組成的光通道所用波長進行分離，使之不經過波長變換器；在該最短路徑包含了偶數段鏈路的情況下，直接執行下一步；(三)選定特定節點；(四)利用特定節點中的頻譜反轉器，對該光通道中的光信號進行波長變換，並同時使該光信號頻譜反轉；在非特定節點處，使用其它類型的波長變換器進行波長變換。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點滿足如下條件甲特定節點為該光通道中所經歷的所有節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點滿足如下條件乙將該選定路徑拆分成一個或若干個鏈路組，每一個鏈路組均由偶數段相鄰的鏈路組成且所包含的鏈路的數目小於等於選定路徑中的鏈路總數；以每一個鏈路組中距處的節點作為(三)中所述的的特定節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點的確定還需進一步滿足以下的條件儘量少佔用頻譜反轉過程所產生的波長。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點的確定還需進一步滿足以下的條件儘量使各個節點頻譜反轉過程所產生的波長的使用率接近。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，在該廣域網中，如果相鄰兩段鏈路的長度相差過多，則在較長的那一段加適當的色散補償光纖進行調整。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中所述的頻譜反轉器可以是基於四波混頻效應的波長變換器，也可以是基於差頻產生效應的波長變換器。
隨著波長變換技術的不斷進步，WDM全光網將逐步由波長路由走向虛波長路由。利用頻譜反轉結合虛波長路由來補償全光網的色散，在改善網絡性能的同時，可以大大減少硬體投資，降低鏈路損耗，簡化網絡的光功率管理。此外，這種方案實際上是一種基於軟體的色散補償策略，在實際應用中非常靈活。對於網絡中進行通信的節點，只要選擇合適的路由方案，在節點間光通道建立的同時，就可以完成光通道的色散補償。
以下將結合附圖，對本發明進一步詳細描述，其中圖1示出了四波混頻效應產生的頻譜反轉；圖2示出了一個利用虛波長路由的WDM全光網；圖3示出了一條由四條鏈路組成的光通道。
在WDM全光網中，是否需要色散補償以及色散補償的方式與網絡規模有關。
對於區域網，由於節點間距離為幾到幾十公裡，就不需要色散補償；對於城域網，節點間距為幾十到上百公裡，採用頻譜反轉法可以實現光通道的色散補償。
實施例1本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點可以滿足如下條件甲特定節點為該光通道中所經歷的所有節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
此種選定特定節點的方法更適合於當網絡規模比較小的情況，此時，網絡的節點數目也比較少，與之對應網絡所需要的波長數較少。單獨採用頻譜反轉技術可以實現對全部節點的各個波長進行變換。在這種情況下，利用虛波長路由，可以實現對整個網絡的色散補償。具體方法是Ⅰ、首先利用最短路徑法選路，以獲得初步選路方案。最短路徑法可以保證光信號所經過的光纖長度最短，使得光通道的色散累積和噪聲累積最小。
Ⅱ、分析在該選路方案中各個光通道所經歷的鏈路(links)段數。若光通道經歷了偶數段鏈路，則該通道可以實現色散補償。若光通道經歷了奇數個鏈路，則該光通道須重新選路。具體方法是將該光通道的一段或幾段鏈路去掉，並對其重新選路，使之多經歷一個中間節點，從而使整個通道所經歷的鏈路為偶數段。如圖2所示光通道AD經過B、C兩個中間節點，由三段鏈路組成。此時，可以將CD段鏈路重新選路，使其經過中間節點E，從而使整個光通道所經歷的鏈路數為四，以實現色散補償。此外，將AB段鏈路重新選路，使其經過F節點也可以實現光通道AD的色散補償。
Ⅲ、若相鄰兩段鏈路(如1和2段，3和4段)長度相差過多，需在較長的那一段加適當的色散補償光纖進行予調整。
Ⅳ、防止某些鏈路所承載的光通道數過多而造成整個網絡的「瓶頸」受限的現象，必須對整個網絡的波長分配方案進行優化，使各段鏈路所用波長數大致均勻，而且同時使所有光通道所經歷的鏈路數目為偶數。
實施例2本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點可以滿足如下條件乙將該選定路徑拆分成一個或若干個鏈路組，每一個鏈路組均由偶數段相鄰的鏈路組成且所包含的鏈路的數目小於等於選定路徑中的鏈路總數；以每一個鏈路組中距處的節點作為(三)中所述的的特定節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
此種選定特定節點的方法更適合於當網絡規模很大的情況，此時，網絡中節點數目多，所使用的波長數也比較多。由於頻譜反轉效率比較低，而且與信號光和泵浦光的頻率間隔有關，它能夠實現波長變換的範圍是有限的。這時，單獨利用頻譜反轉的方法無法實現對節點的全部波長進行波長變換，只能用頻譜反轉實現部分波長的變換，而其它需要變換的波長採用其它波長變換技術。此時，再利用實施例1所描述的方法進行虛波長路由，同時實現網絡的色散補償，可能造成波長資源不夠。
實際上，對於一條由多段鏈路組成的光通道，利用頻譜反轉的方法補償色散具有更大的靈活性。它既可以用一個放在中距處的頻譜反轉器來實現整個通道的色散，也可以利用多個頻譜反轉器，分段補償色散。如圖3對於一個由四段鏈路組成的光通道AE，它既可以只利用一個頻譜反轉器，放置在C點；也可以利用兩個頻譜反轉器，分別放在B、D點來實現。組成光通道的鏈路數目越多，這種方法越靈活。只要保證總鏈路數為偶數即可。
設光通道由n=2k段鏈路組成，那麼整個光通道至少需1個至多需k個頻譜反轉器即可實現色散補償，頻譜反轉器所需的個數、所放的位置與光通道所包含的鏈路的數目有如下關係1)當k=1時，光通道由2段鏈路組成，將頻譜反轉器放在通道中間即可，此時只需要一個頻譜反轉器；2)當k=2時，光通道由4段鏈路組成，可以有2種方法a)將頻譜反轉器放在整個光通道中距處(即1/2處)；b)將此4段鏈路組成的光通道分解成各由兩段鏈路組成的兩個光通道，分別將兩個頻譜反轉器放在這兩個光通道中間，使各個光通道所經歷的色散為零，從而實現整個光通道的色散補償；3)當k=3時，光通道由6段鏈路組成，可以採用3種方法a)若只用一個頻譜反轉器，只需放在光通道中距(1/2)處即可；b)若只用兩個頻譜反轉器，可以將整個光通道分解成為兩個分別由2段和4段鏈路組成的光通道，將兩個頻譜反轉器分別放在這兩個光通道的中距處即可；c)若採用三個頻譜反轉器，可以將整個光通道分解成為三個分別由兩段鏈路組成的光通道，將這三個頻譜反轉器分別放在這三個光通道的中距處即可；….…m)當k=m時(m≤n/2)，光通道由2m段鏈路組成，可以採用m種方法a)若只用一個頻譜反轉器，只需放在光通道中距(1/2)處即可；
b)若只用兩個頻譜反轉器，可以將整個光通道分解成為兩個分別由偶數段鏈路組成的光通道，這兩個光通道所包含的鏈路段數可以相等，也可以不等，只要保證兩個光通道的鏈路數總和為2m即可。
將兩個頻譜反轉器分別放在這兩個光通道的中距處就可以實現整個光通道的色散補償；c)若採用三個頻譜反轉器，可以將整個光通道分解成為三個分別由偶數段鏈路組成的光通道，這三個光通道所包含的鏈路段數可以相等，也可以不等。將這三個頻譜反轉器分別放在這三個光通道的中距處即可；…i)若採用i個頻譜反轉器，可以將整個光通道分解成為i個分別由偶數段鏈路組成的光通道，這i三個光通道所包含的鏈路段數可以相等，也可以不等。將這i個頻譜反轉器分別放在這i個光通道的中距處即可；…m)若採用m個頻譜反轉器，可以將整個光通道分解成為m個分別由兩段鏈路組成的光通道，將這m個頻譜反轉器分別放在這m個光通道的中距處即可；表1反映了本發明的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點滿足條件乙的情況下，光通道所包含鏈路的數目與頻譜反轉器的數目、所放置的位置之間的關係。
表1
頻譜反轉的自適應性和分段色散補償的靈活性為在頻譜反轉波長變換技術受限的條件下，實現對整個網絡的色散補償提供了可能性。具體方法是首先利用最短路徑法進行初始選路，再檢查該通道經歷幾個節點，由幾段鏈路組成，以及中間節點波長利用情況，即基於頻譜反轉得到的波長和基於其它變換技術的波長的利用情況，若Ⅰ、該光通道由偶數段鏈路組成，且經過的節點的波長變換器滿足表1的所反映的關係。則該通道可以實現色散補償。而且在分配波長、進行優化時，除了要遵循上述的鏈路所用波長均勻化和偶數鏈路的原則之外，還要遵循以下兩個原則a、在滿足色散補償的條件下，儘量少佔用頻譜反轉過程所產生的波長，即節約最重要資源的原則；b、儘量使各個節點頻譜反轉過程所產生的波長的使用率接近，即最重要的資源利用率要均勻。
Ⅱ、若光通道不滿足Ⅰ所提出的條件，此時，可以利用對半搜索法即先將整個通道分為大致等距兩部分，再查看前半段是否經歷還能進行頻譜反轉波長變換的節點，若經過該類節點，且節點位置滿足表1的關係，則這半段可以實現色散補償；若不滿足表1的關係，對其一段或幾段進行重新選路，使之滿足條件。若前半段不經歷能進行頻譜反轉波長變換的節點，此時，這半段鏈路必須重新選路，使之經過一個或多個能進行頻譜反轉波長變換的節點，再根據前述的方法進行重新選路，使之滿足表1的要求。對後半段也同樣如此處理，從而實現整個光通道的色散補償。之後，再根據上述的優化原則進行波長分配和優化。
對於廣域網而言，由於廣域網節點之間間距為幾百甚至上千公裡，在選路過程中，多經過一段鏈路，不但會增加色散，還會造成噪聲累積，嚴重影響光信號傳送質量。因此，在利用最短路徑法選路之後就不再重新選路。對於由偶數段鏈路組成的光通道，可逐段鏈路進行波長分配；對於由奇數個鏈路組成的通道，取其中一段鏈路，在其鏈路中距處利用頻譜反轉進行波長變換，並補償該鏈路色散。再利用光色散元件，對那些經過這一段鏈路，又是由偶數段鏈路組成的光通道所用波長進行分離，使之不經過波長變換器。從而實現網絡的色散補償。由於光通道建立具有隨機性，這種方案要求每段鏈路中央都進行頻譜反轉。但是由於一條光通道由奇數個鏈路或由偶數段鏈路組成的概率相等；而且由於表1所體現出的頻譜反轉器的稀疏性，所以對每段鏈路只需在中距處對部分波長進行頻譜反轉波長變換，結合適當的波長分配方法，就可以實現對廣域網的色散補償。
實施例3本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點滿足如下條件甲特定節點為該光通道中所經歷的所有節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。此種選定特定節點的方法更適合於當網絡規模比較小的情況，此時，網絡的節點數目也比較少，與之對應網絡所需要的波長數較少。單獨採用頻譜反轉技術可以實現對全部節點的各個波長進行變換。在這種情況下，利用虛波長路由，可以實現對整個網絡的色散補償。
實施例4本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點滿足如下條件乙將該選定路徑拆分成一個或若干個鏈路組，每一段鏈路組均由偶數段相鄰的鏈路組成且所包含的鏈路的數目小於等於選定路徑中的鏈路總數；以每一個鏈路組中距處的節點作為(三)中所述的的特定節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
此種選定特定節點的方法更適合於當網絡規模很大的情況，此時，網絡中節點數目多，所使用的波長數也比較多。這時，單獨利用頻譜反轉的方法無法實現對節點的全部波長進行波長變換，只能用頻譜反轉實現部分波長的變換，而其它需要變換的波長則採用其它方法進行波長變換。此時，再利用實施例3所描述的方法進行虛波長路由，同時實現網絡的色散補償，可能造成波長資源不夠。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中所述的特定節點的確定還需進一步滿足以下的條件儘量少佔用頻譜反轉過程所產生的波長；儘量使各個節點頻譜反轉所得到的波長的使用率接近。
本發明的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，在該廣域網中，如果相鄰兩段鏈路的長度相差過多，則在較長的那一段加適當的色散補償光纖進行調整。
隨著波長變換技術的不斷進步，WDM全光網將逐步由波長路由走向虛波長路由。利用頻譜反轉結合虛波長路由來補償全光網的色散，在改善網絡性能的同時，可以大大減少硬體投資，降低鏈路損耗，簡化網絡的光功率管理。此外，這種方案實際上是一種基於軟體的色散補償策略，在實際應用中非常靈活。對於網絡中進行通信的節點，只要選擇合適的路由方案，在節點間光通道建立的同時，就可以完成光通道的色散補償。
權利要求
1.一種利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其中，在該城域網的各個節點處設置有頻譜反轉器，該補償方法包含有以下步驟(一)利用最短路徑法選路，即尋找一條最短路徑，使光信號所經過的光纖長度最短，並將該路徑稱為初選路徑；(二)分析該初選路徑中光通道所經歷的鏈路段數，若該初選路徑包含了偶數段鏈路，則將該最短路徑稱為選定路徑，直接執行下一步；若該初選路徑包含了奇數個鏈路，則將該光通道中的一段或幾段鏈路去掉，並對其重新選路，使之多經歷一個中間節點，從而使整個通道所經歷的鏈路為偶數段，並將該路徑定為選定路徑；(三)選定特定節點；(四)在這些特定節點中利用頻譜反轉器，在對該光通道中的光信號進行波長變換的同時，使該光信號頻譜反轉；在非特定節點處，使用其它類型的波長變換器進行波長變換。
2.如權利要求1所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的特定節點滿足如下條件甲特定節點為該光通道中所經歷的所有節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
3.如權利要求1所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的特定節點滿足如下條件乙將該選定路徑拆分成一個或若干個鏈路組，每一個鏈路組均由偶數段相鄰的鏈路組成且所包含的鏈路的數目小於等於選定路徑中的鏈路總數；以每一個鏈路組中距處的節點作為(三)中所述的的特定節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
4.如權利要求3所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的特定節點的確定還需進一步滿足以下的條件儘量少佔用頻譜反轉方法所得到的波長。
5.如權利要求4所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的特定節點的確定還需進一步滿足以下的條件儘量使各個節點頻譜反轉過程所產生的波長的使用率接近。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於其中在(三)和(四)之間還存在一個步驟如果可以找到滿足條件的特定節點，則執行(四)；如果不能找到滿足條件的特定節點，則通過以下方法重新選路先將整個通道分為大致等距兩部分，分別稱為第一通道和第二通道；對第一通道利用以下方法確定特定節點查看第一通道是否經歷還能進行頻譜反轉波長變換的節點，若經過該類節點，且節點位置滿足條件乙，則執行下一步驟；否則，對其中一段鏈路或幾段鏈路進行重新選路，使之滿足條件乙，再執行下一步驟；若第一通道不經歷能進行頻譜反轉波長變換的節點，此時，該第一通道必須重新選路，使之經過一個或多個能進行頻譜反轉波長變換的節點，再根據前述的方法進行重新選路，使之滿足條件乙的要求；針對其中的第二通道利用以下方法選定特定節點查看第二通道是否經歷還能進行四波混頻波長變換的節點，若經過該類節點，且節點位置滿足條件乙，則這半段可以實現色散補償；若不滿足條件乙，對其一段或幾段進行重新選路，使之滿足條件乙；若第二通道不經歷能進行四波混頻波長變換的節點，此時，該第二通道必須重新選路，使之經過一個或多個能進行四波混頻波長變換的節點，再根據前述的方法進行重新選路，使之滿足條件乙的要求；以上的條件乙為將該選定路徑拆分成一個或若干個鏈路組，每一個鏈路組均由偶數段相鄰的鏈路組成且所包含的鏈路的數目小於等於選定路徑中的鏈路總數；以每一個鏈路組中距處的節點作為特定節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
7.如權利要求1、2、3、4或5所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於在該城域網中，如果相鄰兩段鏈路的長度相差過多，則在較長的那一段加適當的色散補償光纖進行調整。
8.如權利要求6所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於在該城域網中，如果相鄰兩段鏈路的長度相差過多，則在較長的那一段加適當的色散補償光纖進行調整。
9.如權利要求1、2、3、4、5或8所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的頻譜反轉器可以是基於四波混頻效應的波長變換器，也可以是基於差頻產生效應的波長變換器。
10.如權利要求6所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的頻譜反轉器可以是基於四波混頻效應的波長變換器，也可以是基於差頻產生效應的波長變換器。
11.如權利要求7所述的利用虛波長路由的WDM全光城域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的頻譜反轉器可以是基於四波混頻效應的波長變換器，也可以是基於差頻產生效應的波長變換器。
12.一種利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其中，在該廣域網的各個節點處設置有頻譜反轉器，並且在該廣域網各段鏈路的中距處設置有頻譜反轉器，其特徵在於該方法包含有以下步驟(一)利用最短路徑法選路，即尋找一條最短路徑，使光信號所經過的光纖長度最短；(二)以該最短路徑作為選定路徑，分析該最短路徑中光通道所經歷的鏈路段數，在該光通道經歷了奇數個鏈路的情況下，則取其中一段鏈路，在其鏈路中距處利用頻譜反轉進行波長變換，再利用光色散元件，對那些經過這段鏈路，又是由偶數段鏈路組成的光通道所用波長進行分離，使之不經過波長變換器；在該最短路徑包含了偶數段鏈路的情況下，直接執行下一步；(三)選定特定節點；(四)利用特定節點中的頻譜反轉器，對該光通道中的光信號進行波長變換，同時使該光信號頻譜反轉；在非特定節點處，使用其它類型的波長變換器進行波長變換。
13.如權利要求12所述的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的特定節點滿足如下條件甲特定節點為該光通道中所經歷的所有節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
14.如權利要求12所述的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的特定節點滿足如下條件乙將該選定路徑拆分成一個或若干個鏈路組，每一個鏈路組均由偶數段相鄰的鏈路組成且所包含的鏈路的數目小於等於選定路徑中的鏈路總數；以每一個鏈路組中距處的節點作為(三)中所述的的特定節點；並且各個特定節點處的頻譜反轉器均未被完全佔用。
15.如權利要求14所述的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的特定節點的確定還需進一步滿足以下的條件儘量少佔用頻譜反轉過程所產生的波長。
16.如權利要求12所述的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的特定節點的確定還需進一步滿足以下的條件儘量使各個節點頻譜反轉過程所產生的波長的使用率接近。
17.如權利要求12、13、14、15或16所述的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其特徵在於在該廣域網中，如果相鄰兩段鏈路的長度相差過多，則在較長的那一段加適當的色散補償光纖進行調整。
18.如權利要求12、13、14、15或16所述的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的頻譜反轉器可以是基於四波混頻效應的波長變換器，也可以是基於差頻產生效應的波長變換器。
19.如權利要求17所述的利用虛波長路由的WDM全光廣域網中的色散補償方法，其特徵在於其中所述的頻譜反轉器可以是基於四波混頻效應的波長變換器，也可以是基於差頻產生效應的波長變換器。
全文摘要
公開了一種利用虛波長路由的全光通信網中的色散補償方法，包括對全光城域網的色散補償方法和對全光廣域網的色散補償方法；對全光城域網而言，在各個節點處設置頻譜反轉器，利用各個節點處的頻譜反轉器和特殊的選路方法對色散進行補償。對全光廣域網而言，在各個節點處和各段鏈路中距處設置頻譜反轉器，利用各個節點處及各段鏈路中距處的頻譜反轉器和特殊的選路方法對色散進行補償。
文檔編號H04B10/12GK1238612SQ99107830
公開日1999年12月15日 申請日期1999年6月2日 優先權日1999年6月2日
發明者顧畹儀, 劉雪原, 張 傑, 孫健 申請人:北京郵電大學