Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии

Изобретение относится к технике оптической связи и может использоваться для настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии. Технический результат состоит в сокращении продолжительности настройки компенсации дисперсии и повышении эффективности настройки. Для этого настройка основывается на системе автоматической адаптивной компенсации дисперсии имеющей в своем составе регулируемый компенсатор дисперсии и приемный элемент OTU, содержащий интерферометр линии задержки, и включает следующие операции: S1. настройка интерферометра линии задержки, чтобы выходная оптическая мощность была максимальной на выходе интерферометра, где происходит конструктивная интерференция; S2. грубая настройка дисперсии, определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то переходит к S3, если нет, то возвращается на S1; S3, точная настройка дисперсии, определить, найдена ли оптимальная точка дисперсии, в которой коэффициент битовой ошибки до коррекции был минимальным, если найдена, то завершается настройка, если нет, то возвращается на S2. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области оптической связи, а точнее к способу настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Для применения оптических систем передачи со спектральным уплотнением в длиней передаче необходимо решить проблему с дисперсией оптического волокна, вызванной окружающей средой, волокном, оборудованием и т.п. В настоящее время оптическая транспортная сеть переживает изменения от системы 10Gb/s до 40Gb/s, даже до 100Gb/s, и расстояние передачи существенно увеличивается, в связи с этим влияние хроматической дисперсии волокна на характеристики передачи системы DWDM, особенно на расстояние передачи становится все сильнее и сильнее. Согласно принципу влияния хроматической дисперсии волокна на расстояние передачи, дисперсия расширяет импульс передачи, вследствие чего возникают межсимвольные помехи. Влияние дисперсии волокна на расстояние передачи происходит обратно пропорционально квадрату скорости передачи одиночных каналов, в случае если систему эволюционируют с 10Gbit/s до 40Gbit/s, то есть скорость передачи увеличивается в 4 раза, в результате чего расстояние передачи скоращается до 1/16. В связи с этим для уменьшения данного отрицательного влияния необходимо принять меры для компенсации дисперсии волокна.

В системе DWDM длиней передачи обычно используют оптоволокно G652, или волокно G655 с большой полезной площадью, которые имеют определенную крутизну дисперсии, но в связи с ограничением производственной технологии компенсатор дисперсии по крутизне дисперсии трудно полностью совпадает с используемым волокном, вследствие чего в каналах полосы пропускания существует остаточная дисперсия, иногда разница этих остаточных дисперсий в разных каналах достигает нескольких сотен ps/nm. В системе DWDM со скоростью передачи одиночных каналов 40Gbit/s по мере повышения скорости передачи одиночных каналов устойчивость к дисперсии существенно снижается порядок до десятков s/nm, а фиксированная компенсация дисперсии уже не может отвечать требованию к точности компенсации, и адаптировать к сложным изменениям системы.

Так что в системе DWDM длиней передачи со скоростью передачи одиночных каналов 40Gbit/s кроме компенсатора дисперсии, предназначенного для компенсации дисперсии волокна, необходим еще TDC (Tunable Dispersion Compensator, регулируемый компенсатор дисперсии), для коменсации дисперсии одиночных каналов, чтобы остаточная дисперсия в каналах полосы пропускания была в пределах устойчивости к дисперсии системы. Для удовлетворения требований к сложному приложению, необходимо использовать алгоритм ADC (Self-adaptive Dispersion Compensation, автоматическая адаптивная компенсация дисперсии) для осуществления динамической компенсации дисперсии, и удовлетворения требований к длиней передаче.

Но имеющиеся алгоритмы автоматической адаптивной компенсации дисперсии в основном используют шаговый метод и метод бисекции для динамической компенсации дисперсии, и для этих методов существуют проблемы по большой продолжительности и низкой эффективности настройки, помимо того метод бисекции имеет определенное требование к аппаратному оборудованию, и не все оборудование поддерживает настройку по этому методу.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чтобы преодолеть вышеупомянутые недостатки в имеющейся технологии, целью настоящего изобретения является предоставление способа настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии, который снижает требования к оборудованию, существенно сокращает время настройки компенсации дисперсии, и повышает эффективность регулировки дисперсии.

Для достижения вышесказанной цели, настоящее изобретение применяет следующее техническое решение: способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии, основанный на системе автоматической адаптивной компенсации дисперсии, имеющей в своем составе регулируемый компенсатор дисперсии и приемный элемент OTU, содержащий интерферометр линии задержки, включает следующие операции: S1. настройка интерферометра линии задержки, чтобы выходная оптическая мощность была максимальной на выходе интерферометра, где происходит конструктивная интерференция; S2. грубая настройка дисперсии, определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то переходит к S3, если нет, то возвращается на S1; S3, точная настройка дисперсии, определить, найдена ли оптимальная точка дисперсии, в которой коэффициент битовой ошибки до коррекции был минимальным, если найдена, то завершается настройка, если нет, то возвращается на S2.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением в упомянутой S1 настройка интерферометра линии задержки осуществляется с помощью значений отношения токов, чтобы центральная частота некого пика кривой передачи на выходе интерферометра, где происходит конструктивная интерференция, выравнивалась с центральной частотой лазерного устройства для получения максимальной выходной оптической мощности.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением упомянутое обнаружение заголовка кадра блоком формирования кадров подразумевает, что найден интервал дисперсии, в котором блок формирования кадров обнаруживает заголовок кадра.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением упомянутая S2 с такой последовательностью операций: S201. Инициализация соответствующих информаций о грубой настройке дисперсии, настроить, чтобы регулируемый компенсатор дисперсии имел минимальную дисперсию; S202. Определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то грубая настройка успешно выполняется и выходит из операции; если нет, то переходит к S203; S203. Определить, является ли текущая дисперсия максимальной для регулируемого компенсатора дисперсии, если да, то грубая настройка неудачно выполняется и выходит из операции; если нет, то переходит к S204; S204. Проведение пошаговой настройки дисперсии, когда шаг оказывается меньше устойчивости к дисперсии приемного элемента регулируемого компенсатора дисперсии, то переходит к S202.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением когда упомянутая пошаговая настройка дисперсии достигает до 100 s/nm, переходит к S202.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением упомянутая S3 с такой последовательностью операций: S401. Установить диапазон точной настройки дисперсии, чтобы данный диапазон охватывал целый интервал дисперсии, в котором блок формирования кадров обнаруживает заголовок кадра; S402. Записывать информацию о дисперсии во время инициализации как точку точной настройки, принимать текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции в качестве минимального коэффициента битовой ошибки, и по которому рассчитывать порог ошибок; S403. В упомянутом диапазоне из точки точной настройки соответственно по положительному и отрицательному направлениям пошагово настроить дисперсию; S404. Определить, текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции меньше ли минимального коэффициента битовой ошибки, если да, переходит к S405; если нет, то переходит к S406; S405. Рассматривать текущую дисперсию как новую точку точной настройки, принимать текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции в качестве нового минимального коэффициента битовой ошибки, и по которому рассчитывать порог ошибок; S406. В положительном и отрицательном направлениях от новой точки точной настройки определить, завершена ли настройка в двух направлениях, если завершена, переходит к S408; если нет, то переходит к S407; S407. В положительном и отрицательном направлениях определить, выходит ли текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции за предел порога ошибок, если да, переходит к S408; если нет, то возвращается на S403, и переходит к следующей дисперсии; S408. Настроить дисперсию к точке точной настройки; S409. Определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то завершается настройка; если нет, то необходимо заново производить грубую настройку.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением в упомянутой S403 дисперсию настроят по шагам 10 ps/nm.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением в упомянутой S401 рассматривать текущую дисперсию как точку настройки для определения диапазона точной настройки дисперсии, при этом данный диапазон устанавливают в зависимости конкретной устойчивости к дисперсии приемного элемента компенсатора дисперсии.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением в упомянутой S406 основанием для определения завершенности настройки в каждом направлении служит: выходит ли дисперсия за предел диапазона точной настройки, если выходит, то значит, что настройка в данном направлении завершена.

Положительные эффекты настоящего изобретения заключаются в том, что пошаговая настройка, используемая при проведении грубой настройки дисперсии, имеет хорошую универсальность, практически подходит для всех TDC и приемных элементов OTU (Optical Transform Unit, блок оптических преобразований). При проведение точной настройки благодаря динамическому расчету порога битовых ошибок быстро сократить диапазон точной настройки, что позволяет ориентировать оптимальную точку дисперсии в самое короткое время, и существенно сократить продолжительность точной настройки, по сравнению с другими алгоритами, использующими фиксированные пороги битовых ошибок, отличается отличной гибкостью. Настоящее изобретение повышает интеллигентность автоматической адаптивной компенсации дисперсии, обеспечивает надежную передачу системы передачи со спектральным уплотнением.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Фиг. 1. Схема системы автоматической адаптивной компенсации дисперсии, на которой основано настоящее изобретение.

Фиг. 2. Блок-схема, иллюстрирующая способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3. Блок-схема, иллюстрирующая алгоритм грубой настройки дисперсии.

Фиг. 4. Блок-схема, иллюстрирующая алгоритм точной настройки дисперсии.

КОНКРЕТНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже будет подробно описано настоящее изобретение со ссылкой на фигуры и варианты осуществления.

Как показано на фиг. 1, способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии согласно настоящему изобретению, основанный на системе автоматической адаптивной компенсации дисперсии, включает в себя по порядку соединяющие усилитель, TDC, приемный элемент OTU, блок формирования кадров, еще и блок управления усилителем, блок управления TDC и приемным элементом OTU, и блок устранения дребезга. Введенный свет усиливается упомянутым оптическим усилителем, и подвергается дисперсионной компенсации от TDC, при этом оптический сигнал, поступивший в приемный элемент OTU, путем фотоэлектрического преобразования преобразуется в электрический сигнал, который анализирует блок формирования кадров. Упомянутый блок управления регулярно наблюдает за входными сигналами в усилитель, в случае отсутствия наблюдаемых сигналов, блок останавливает работу, пока новый входной сигнал не наблюдают. Упомянутый блок управления еще наблюдает за кадровой синхронизацией и коэффициентом битовой ошибки до коррекции, обратно выведенными блоком формирования кадров, и на основе собранных данных управляет TDC и приемным элементом OTU для осуществления настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии. Упомянутый блок устранения дребезга имеет следующую функцию: избежание возможной обратной связи по аномальному коэффициенту битовой ошибки до коррекции, образованному во время мгновенного необнаружения заголовка кадра блоком устранения дребезга, и в результате повлеченного за собой неправильного определения. В случае мгновенного необнаружения заголовка кадра блоком формирования кадров, целый блок управления мимолетно останавливается, и восстанавливается при получении стабильной обратной связи.

Как показано на фиг. 2, способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии согласно настоящему изобретению выполняет операции в такой последовательности:

S1. В первую очередь осуществляется настройка DLI (Delay Line Interferometer, интерферометра линии задержки) приемного элемента OTU с помощью значений отношения токов, чтобы центральная частота некого пика кривой передачи на выходе интерферометра, где происходит конструктивная интерференция, выравнивалась с центральной частотой лазерного устройства для получения максимальной выходной оптической мощности.

S2. Грубая настройка дисперсии, в процессе грубой настройки необходимо найти интервал дисперсии, в котором блок формирования кадров обнаруживает заголовок кадра, то есть определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то переходит к S3 для проведения следующей операции, если нет, то возвращается на S1, и заново производится настройка DLI приемного элемента OTU.

S3. Точная настройка дисперсии, в процессе точной настройки необходимо определить, найдена ли оптимальная точка дисперсии, в которой коэффициент битовой ошибки до коррекции был минимальным, если найдена, то означает, что точная настройка выполняется успешно и завершается процесс, если нет, то возвращается на S2 для повторного проведения грубой настройки.

В соответствии с вышеуказанным процессом, показанным на фиг. 3, упомянутая S2 (грубая настройка) с такой последовательностью операций:

S201. Инициализация соответствующих информаций о грубой настройке дисперсии, настроить, чтобы TDC (регулируемый компенсатор дисперсии) имел минимальную дисперсию;

S202. Определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то означает, что текущее оборудование готово к работе, грубая настройка успешно выполняется и выходит из операции; если нет, то значит, что текущая дисперсия не отвечает условиям для проведения точной настройки, и переходит к S203;

S203. Определить, является ли текущая дисперсия максимальной для TDC (регулируемого компенсатора дисперсии), если да, то означает, что во всем интервале дисперсии не найдется точка дисперсия, отвечающая требованиям для проведения точной настройки, грубая настройка неудачно выполняется и выходит из операции; если нет, то переходит к S204;

S204. В случае если текущая дисперсия не достигает максимального значения TDC, означает, что грубая настройка еще не выполнена, необходимо продолжить. При проведении пошаговой настройки дисперсии, когда шаг оказывается меньше устойчивости к дисперсии приемного элемента регулируемого компенсатора дисперсии, то переходит к S202. В данном варианте осуществления при проведении пошаговой настройки шаг можно установить на 100 ps/nm, чтобы не только отвечал требованиям устойчивости к дисперсии приемного элемента большинства OTU, но и было удобно для проведения расчета (Значения шагов составляют целое кратное от шага 100 ps/nm).

Как показано на фиг. 4, упомянутая S4 (точная настройка) с такой последовательностью операций:

S401. Рассматривать текущую дисперсию как центральную точку настройки, и установить диапазон точной настройки в зависимости от конкретной устойчивости к дисперсии приемного элемента OTU, чтобы данный диапазон охватывал целый интервал дисперсии, в котором блок формирования кадров обнаруживает заголовок кадра.

S402. Инициализировать соответствующие информации о точной настройке, записывать текущую дисперсию как точку точной настройки, принимать текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции в качестве минимального коэффициента битовой ошибки, и по которому рассчитывать порог ошибок.

S403. В упомянутом диапазоне из точки точной настройки соответственно по положительному и отрицательному направлениям пошагово настроить дисперсию с шагом 10 ps/nm.

S404. Определить, текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции меньше ли минимального коэффициента битовой ошибки, если да, переходит к S405; если нет, то переходит к S406.

S405. Заменить дисперсию во время инициализации на текущую дисперсию, и рассматривать ее как новую точку точной настройки, принимать текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции в качестве нового минимального коэффициента битовой ошибки, и по которому рассчитывать порог ошибок.

S406. В положительном и отрицательном направлениях от новой точки точной настройки определить, завершена ли настройка в двух направлениях, основанием для определения завершенности настройки служит выход дисперсии за предел диапазона точной настройки, если выходит, то значит, что настройка в данном направлении завершена. В случае если настройка в двух направлениях завершена, переходит к S408; если нет, то переходит к S407.

S407. В положительном и отрицательном направлениях от точки точной настройки определить, выходит ли текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции за предел порога ошибок, если да, то означает, что настройка в этом направлении выполена; если нет, то возвращается на S403, и переходит к следующей дисперсии. В случае, когда настройка в двух направлениях выполнена, то переходит к S408.

S408. Настроить дисперсию к точке точной настройки, то есть оптимальной точке дисперсии.

S409. Определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то означает, что точная настройка выполняется успешно, и завершается процесс; если нет, то значит, что точная настройка прошла неудачно, необходимо заново производить грубую настройку.

Однако настоящее изобретение не ограничено вышеупомянутыми вариантами осуществления, и различные усовершенствования и доработки, сделанные техническими специалистами этой области техники на основе технической идеи настоящего изобретения, тоже находятся в рамках объема защиты настоящего изобретения. Содержания, кратко описанные в "Описании изобретения", относятся к технике, хорошо известны техническим специалистам этой области техники.

1. Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии, основанный на системе автоматической адаптивной компенсации дисперсии, имеющей в своем составе регулируемый компенсатор дисперсии и приемный элемент OTU, содержащий интерферометр линии задержки, и отличающийся тем, что включает следующие операции:

S1. настройка интерферометра линии задержки, чтобы выходная оптическая мощность была максимальной на выходе интерферометра, где происходит конструктивная интерференция;

S2. грубая настройка дисперсии, определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то переходит к S3, если нет, то возвращается на S1;

S3. точная настройка дисперсии, определить, найдена ли оптимальная точка дисперсии, в которой коэффициент битовой ошибки до коррекции был минимальным, если найдена, то завершается настройка, если нет, то возвращается на S2;

при этом в упомянутой операции S1 настройка интерферометра линии задержки осуществляется с помощью значений отношения токов, чтобы центральная частота некого пика кривой передачи на выходе интерферометра, где происходит конструктивная интерференция, выравнивалась с центральной частотой лазерного устройства для получения максимальной выходной оптической мощности.

2. Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии по п. 1, отличающийся тем, что упомянутое обнаружение заголовка кадра блоком формирования кадров подразумевает, что найден интервал дисперсии, в котором блок формирования кадров обнаруживает заголовок кадра.

3. Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая S2 с такой последовательностью операций:

S201. Инициализация соответствующих информаций о грубой настройке дисперсии, настроить, чтобы регулируемый компенсатор дисперсии имел минимальную дисперсию;

S202. Определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то грубая настройка успешно выполняется и выходит из операции; если нет, то переходит к S203;

S203. Определить, является ли текущая дисперсия максимальной для регулируемого компенсатора дисперсии, если да, то грубая настройка неуспешно выполняется и выходит из операции; если нет, то переходит к S204;

S204. Проведение пошаговой настройки дисперсии, когда шаг оказывается меньше устойчивости к дисперсии приемного элемента регулируемого компенсатора дисперсии, то переходит к S202.

4. Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии по п. 3, отличающийся тем, что когда упомянутая пошаговая настройка дисперсии достигает до 100 ps/nm, переходит к S202.

5. Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая S3 с такой последовательностью операций:

S401. Установить диапазон точной настройки дисперсии, чтобы данный диапазон охватывал целый интервал дисперсии, в котором блок формирования кадров обнаруживает заголовок кадра;

S402. Записывать информацию о дисперсии во время инициализации как точку точной настройки, принимать текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции в качестве минимального коэффициента битовой ошибки, и по которому рассчитывать порог ошибок;

S403. В упомянутом диапазоне из точки точной настройки соответственно по положительному и отрицательному направлениям пошагово настроить дисперсию;

S404. Определить, текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции меньше ли минимального коэффициента битовой ошибки, если да, переходит к S405; если нет, то переходит к S406;

S405. Рассматривать текущую дисперсию как новую точку точной настройки, принимать текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции в качестве нового минимального коэффициента битовой ошибки, и по которому рассчитывать порог ошибок;

S406. В положительном и отрицательном направлениях от новой точки точной настройки определить, завершена ли настройка в двух направлениях, если завершена, переходит к S408; если нет, то переходит к S407;

S407. В положительном и отрицательном направлениях определить, выходит ли текущий коэффициент битовой ошибки до коррекции за предел порога ошибок, если да, переходит к S408; если нет, то возвращается на S403, и переходит к следующей дисперсии;

S408. Настроить дисперсию к точке точной настройки;

S409. Определить, обнаружен ли заголовок кадра блоком формирования кадров, если обнаружен, то завершается процесс настройки, если нет, то заново производить грубую настройку.

6. Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии по п. 5, отличающийся тем, что в упомянутой S403 дисперсию настроят по шагам 10 ps/nm.

7. Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии по п. 5, отличающийся тем, что в упомянутой S401 рассматривать текущую дисперсию как точку точной настройки для определения диапазона точной настройки дисперсии, при этом данный диапазон устанавливают в зависимости от конкретной устойчивости к дисперсии приемного элемента компенсатора дисперсии.

8. Способ настройки автоматической адаптивной компенсации дисперсии по п. 5, отличающийся тем, что в упомянутой S406 основанием для определения завершенности настройки в каждом направлении служит: выходит ли дисперсия за предел диапазона точной настройки, если выходит, то значит, что настройка в данном направлении завершена.