用於傳送光信號的系統和方法

2024-02-10 04:37:15 1

專利名稱：用於傳送光信號的系統和方法
技術領域：
本發明涉及光海底通信網絡。
背景技術：
光海底線纜被用來傳送光信號。典型情況下，該線纜具有多個用於光信號傳送的光纖對。在一些特定的應用中，可能需要對不同的用戶指定不同的光纖對，使得一個光纖對中的全部容量指定給一個特定的用戶。在這種情況下，指定了其它光纖對的其它用戶不可能接入該特定用戶的光纖對。然而，在某些情況下，一個光纖對中的容量能夠在不同的用戶之間共享。典型情況下，光纖能夠攜帶各種波長，並且每個波長旨在用於不同的用戶。在這類情況下，系統中嵌入了一個波長分插分支單元，因此，一些波長路由至一個分支站。在海底網絡中，光線纜可能長距離的置於水下，使得該線纜能夠穿越隔水相鄰的不同國家，或者甚至不同的洲。分支單元用於從主傳送線路抽取(下路)一個或多個波長，並且將它們引導至分支末端的終端站；和/或將來自終端站的一個或多個波長併入(上路)到主傳送線路中去。另外，為了補償傳送中尤其是長距離的信號功率中的損失，採用了沿主傳送線路或沿分支線路上適當位置布置的中繼器。典型情況下，這些中繼器允許併入多個波長的大帶寬(典型情況下高於18nm)的傳送。

發明內容
在一個包含中繼器的海底網絡中，並且假定中繼器在其技術特性方面是相同的， 當希望從主線路(主幹)中分支出一個或多個波長到分支終端站的時候，不可能簡單地抽取想要的波長並將其路由至終端站，而不會對波長性能產生重大影響。這是因為，設計為具有大帶寬容量的中繼器並沒有在增益和輸出功率上優化，以傳送只有少數的幾個波長。 因此，在每個分支操作中，產生出一個全部帶寬的複製，並且接著從主幹中分支出複製到分支，再傳送(在某些情況下通過中繼器)至分支終端站。在這類情況下，需要在分支終端站以某種方法從整個帶寬中只分離並且抽取想要的波長，即該分支終端站用到的波長。目前海底網絡中使用的解決方法是將整個頻譜複製到分支終端站，接著在分支終端設備中過濾出想要的波長(在該特定分支終端站丟棄用戶不用的剩餘的波長)。然而，這一解決方法意味著操作分支終端站的分支用戶可能能夠訪問不是該用戶自己業務部分的波長。在業務數據可能要服從保密考慮的光網絡中，這一可能能夠引起問題。對來自不同國家的不同用戶之間共享配備分支的海底系統的情況而言，這一問題變得尤為關鍵。在這種情況下，如上所述，由於每個用戶接收傳送數據的整個帶寬，並且能夠通過調諧或改變在終端站中接收端的過濾，訪問另外用戶的業務數據，所以上述解決方法允許一個國家的用戶訪問來自或去往另一個國家的傳送數據。因此，鑑於某些特定國家的保密考慮，這一能夠訪問其它用戶波長的可能性變得是不希望的。根據一些實施方式，給出了用於海底光網絡的光單元，該光單元配置成用於接收包含多個波長的光信號(其中至少一些所述波長包含業務數據)，以及傳送所述光信號，光單元包含一個處理器單元，配置成用於對包含光信號業務數據的至少一個波長的數據進行加擾，使得接收站不能檢測所述至少一個波長的所述業務數據。根據一些特定的實施方式，處理器單元是一個耦合至光纖預定長度的耦合器/分束器，以在一個波長的光路中引入延遲，該耦合器/分束器配置成混合在相同波長傳送的不同的延遲幀。根據一些特定的實施方式，光單元進一步包含一個解復用器，用於將不想要的數據與想要的數據解復用。根據一些特定的實施方式，光單元進一步包含一個復用器，用於將想要的數據同加擾數據復用，以產生一個復用信號，以及用於傳送該復用信號。根據一些實施方式，給出了一個包含該光單元的分支單元。根據一些實施方式，給出了一個包含該光單元的中繼器。根據一些實施方式，給出了一個包含該光單元的接線箱。根據一些實施方式，給出了一個包含該光單元的均衡器。根據一些實施方式，給出了一個包含該光單元的海底通信網絡。根據一些實施方式，給出了一種用於在海底光網絡中傳送光信號的方法，包含由光單元接收光信號，該光信號包含多個波長，至少一些所述波長包含業務數據；加擾包含光信號業務數據的至少一個波長的數據，使得接收站不能檢測所述至少一個波長的所述業務數據。根據一些特定的實施方式，加擾包含主動地改變在一個特定波長傳送的業務數據。根據一些特定的實施方式，該方法進一步包含-在耦合器/分束器第一輸入埠處接收包含波長的第一光譜，-複製所述第一光譜，從而生成一個複製的光譜，-從耦合器/分束器輸出該複製的光譜至具有預定長度的光纖的輸入埠，使得在該波長的光路中引入一個延遲，-從光纖中輸出具有延遲波長的該光譜至耦合器/分束器的第二輸入，-將輸入至耦合器/分束器的第一光譜與具有延遲波長的光譜混合，從而在耦合器/分束器中生成一個混合光譜，-從耦合器/分束器的第二輸出輸出該混合光譜。藉助附圖，在如下的描述以及權利要求中，對本發明的這些以及進一步的特點和優點進行了更為詳細的描述。


圖1為根據某些實施方式的一種光單元的示例示意表示。
具體實施例方式在圖1的示例方案中，表示了一個水下光單元1，其適用於接收通過傳送器站TX傳送的一個輸入光信號Si,其中光信號包含利用箭頭Al和A2示意表示的多個波長。假定波長攜帶業務數據。圖中，給出實線箭頭Al來表示包含數據業務(下文稱之為想要的數據) 的波長，該數據業務旨在轉發至接收站RX，該接收站RX能夠接收該波長，並且檢測該波長攜帶的想要的數據。儘管在圖1中，以示例方式給出Al來表示一個波長(用一個箭頭表示)，需要指出的是，在實踐中，能夠接收和轉發多於一個的波長至接收站。另外，給出了多個點化箭頭A2來表示多個包含在輸入光信號Si中的波長。進一步假定這些後面的波長攜帶未旨在被接收器RX使用的業務數據(下文稱之為不想要的數據)，例如，攜帶預定被另一個用戶使用的數據。因此，希望處理所述不想要的數據，使得接收器RX不能檢測該數據，而保持想要的數據，並使其對於接收器RX可用，並且通過光單元1的總帶寬實質上保持不變。輸入信號3,在輸入埠 Ila處輸入光單元1的解復用器11。在這一級，假定總輸入信號Si的誤比特率很低或者約為零(如圖中示意表示BER = O)。解復用器11將接收到的信號解復用成第一信號集和第二信號集。第一信號集包含多個攜帶不想要的數據的波長 A2，而第二信號集包含攜帶想要的數據的波長Al。本相關專業的技術人員會意識到，該解復用器11可以初始設計為能夠執行第一數據集與第二數據集的分離，例如根據特定的波長值。攜帶不想要的數據的波長接著在處理器單元中被處理，該處理器單元適用於對接收到的波長中的不想要的數據進行加擾，使得這些波長的不想要的數據對於接收器變得不能被檢測。加擾是一項熟知的用於混合數據的技術，並且在普通術語中包含主動地改變特定波長上傳送的光譜，在該應用中是為了阻止接收器使用該業務。在本發明上下文中，在信號中對數據進行加擾，使得接收器不能檢測該數據的事實，能夠通過本相關專業的技術人員熟知的試驗或其它過程直接和明確地驗證，而無需撤銷試驗。重新參考圖1，利用耦合至光纖13的長度的耦合器/分束器12作為處理器單元， 描述了通過改變一個特定波長上傳送的業務數據進行加擾的一個非限制性例子。攜帶不想要的數據的波長A2從解復用器11的輸出埠 lib輸出，接著輸入到耦合器/分束器12的第一輸入埠 12a。該波長A2形成一個光譜。在耦合器/分束器12 內，輸入光譜被複製，從而形成另一個光譜，該另一個光譜為輸入光譜的複製。典型情況下， 該複製涉及考慮波長功率進行波長的分離。在一種示例實施方式中，該分離能夠以半功率進行(與接收到的功率相比較)，然而，這不是強制性的，也能夠使用其它比率的分離。分離的波長的第一組(第一光譜)接著通過耦合器/分束器的第一輸出埠 12d 輸入到光纖13。該波長組沿著光纖13的長度行進，在光纖13中經歷了一定的延遲，接著在耦合器/分束器的第二輸入埠 12b處重新嵌入到耦合器/分束器中，再與通過第一輸入 12a輸入的輸入波長混合。光纖的長度能夠根據特定應用所需的延遲量來確定。在耦合器/分束器12中混合波長之後，複製光譜、分離波長以及通過光纖13後環回部分波長至第二輸入12b的過程以上面所述的類似的方式重複。未轉發至光纖13的分離波長的部分在第二輸出12c輸出。以該方式，從輸出埠 12c輸出的、將要與想要的數據合併的數據在接收器側不能被檢測。實際上，該變換能夠以這樣一種方式進行，即結果數據的誤比特率儘可能地高，或者理想情況下約為1(如圖中示意所示BER= 1)。以該方式，數據中傳送的、被用來作為取樣接收到的信號的參考的同步信號在接收中丟失，從而使得不想要的數據不能被任一個接收器檢測。結果，儘管接收器RX接收表示與接收器接收(非加擾)不想要的數據時相同功率水級的波長A2，由於對波長A2中的業務數據執行了加擾，所以波長A2初始攜帶的數據不能被接收器RX檢測。重新參考圖1，帶有加擾數據的波長A2接著從耦合器/分束器12輸出，並且輸入到復用器14的輸入埠 14b。解復用器11進一步通過輸出埠 Ilc輸出攜帶想要的數據的波長A 1，如圖所示。 該數據在沒有任何實質改變的情況下轉發至復用器14，其中該數據通過輸入埠 Hc輸入復用器14。在這一級，該波長Al的誤比特率很低或約為零(如圖中示意所示BER = 0)。復用器14將在其輸入埠 14b輸入的攜帶加擾數據的波長A2和在其輸入埠 14c輸入的攜帶想要的數據的波長Al復用，接著通過其輸出埠 Ha輸出結果復用信號S。 至接收器RX。如上文提及的，也能夠使用加擾的其它方法。此類例子中的一個是將攜帶不想要的數據的波長與具有相同特性(頻率範圍、功率)但攜帶其它業務數據(例如對應於不同業務的數據)的波長合併。該過程能夠通過抽取來自另一個源(例如海底網絡中的另一個終點站)的波長，以將其與要加擾的不想要的數據合併來執行。光單元1能夠被併入光水下(例如海底)單元，例如分支單元、中繼器、均衡器、接線箱或任何其它的光分支水下設備。需要指出的是，對應於權利要求裝置的結構列表並非窮舉性的，本專業的相關人員應該了解，在不脫離本發明範圍的前提下，對等的結構可以替代所述結構。
權利要求
1.一種用於海底光網絡的光單元，所述光單元配置成用於接收包含多個波長的光信號並且用於傳送所述光信號，其中至少一些所述波長包含業務數據，所述光單元包含一個處理器單元，所述處理器單元配置成用於對包含光信號業務數據的至少一個波長的數據進行加擾，從而生成加擾數據，以使得所述至少一個波長的所述業務數據對於接收站是不可檢測的，所述光單元進一步包含一個復用器，用於將所述加擾數據和非加擾數據復用，從而生成一個復用信號。
2.如權利要求1中所述的光單元，其中，處理器單元是一個耦合至預定長度光纖的耦合器/分束器，以在一個波長的光路中引入延遲，所述耦合器/分束器配置成混合在相同波長上傳送的不同的延遲幀。
3.如權利要求1或2中所述的光單元，進一步包含一個解復用器，用於將不想要的數據與想要的數據解復用，其中所述加擾數據為不想要的數據，而所述非加擾數據為想要的數據。
4.一種分支單元，包含權利要求1到3中任一個所述的光單元。
5.一種中繼器，包含權利要求1到3中任一個所述的光單元。
6.一種均衡器，包含權利要求1到3中任一個所述的光單元。
7.一種接線箱，包含權利要求1到3中任一個所述的光單元。
8.一種海底通信網絡，包含權利要求1到3中任一個所述的光單元。
9.一種用於在海底光網絡中傳送光信號的方法，包含由光單元接收光信號，該光信號包含多個波長，其中至少一些所述波長包含業務數據；對包含光信號業務數據的至少一個波長的數據進行加擾，從而生成加擾數據，以使得所述至少一個波長的所述業務數據對於接收站是不可檢測的；以及利用復用器將所述加擾數據和非加擾數據復用，從而生成一個復用信號。
10.如權利要求9中所述的方法，其中，加擾包含主動地改變在一個特定波長上傳送的業務數據。
11.如權利要求9或10中所述的方法，進一步包含-在耦合器/分束器第一輸入埠處接收包含波長的第一光譜，-複製所述第一光譜，從而生成一個複製的光譜，-從所述耦合器/分束器輸出所述複製的光譜至具有預定長度的光纖的輸入埠，使得在所述波長的光路中引入延遲，-從所述光纖中輸出具有延遲的波長的所述光譜至耦合器/分束器的第二輸入，-將輸入至所述耦合器/分束器的所述第一光譜與具有延遲的波長的所述光譜混合， 從而在所述耦合器/分束器中生成一個混合光譜，-從所述耦合器/分束器的第二輸出輸出所述混合光譜。
全文摘要
一種用於在海底光網絡中傳送光信號的方法，以及一種用於執行所述方法的光單元，所述光單元配置成用於接收包含多個波長的光信號，其中至少一些所述波長包含業務數據。所述光單元包括一個處理器單元，該處理器單元配置成用於對包含所述光信號業務數據的至少一個波長的形狀進行加擾，使得接收站不能檢測所述至少一個波長的所述業務數據。
文檔編號H04J14/02GK102474379SQ201080029568
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月25日 優先權日2009年6月30日
發明者C·拉瓦爾, J-F·馬瑟魯, S·迪蓬特 申請人:阿爾卡特朗訊