[发明专利]用于光放大器链路通信的泵调制

说明书

本申请涉及用于光放大器链路通信的泵调制。一种用于在光通信网络中的放大器节点之间传送监管信息的系统和方法，利用所包括的泵源的调制，将监管信息叠加在传输经过的用户信号上(或者如果不存在用户流量，则叠加在与放大器相关联的ASE上)。监管信息(其可以包括监控消息、配置数据、协议更新等)被用作所包括的调制器的输入，该调制器然后形成用于泵控制器的驱动信号。在优选实施例中，使用二进制FSK调制。

技术领域

本发明涉及光通信网络，且更特别地涉及利用泵信号调制以在网络中的节点之间传输监管(supervisory)和控制信号。

发明背景

光通信网络通常采用光放大器作为直列(in-line)放大器，以在光沿着超长(longlengths)光纤(或其他类型的光介质)从网络中的一点行进到另一点时增强(boost)信号功率。特别地，放大器节点可以沿着网络终端点之间的链路设置，其中每个节点被构造成提供终端点之间的双向通信，因此包括一对光放大器来增强在两个方向上传播的信号。大多数放大器节点利用一对基于光纤的光放大器，该基于光纤的光放大器要么是与共同定位的二极管激光器一起被“泵浦(pumped)”的稀土掺杂的光纤放大器，要么是拉曼(Raman)放大器，在拉曼放大器中，高功率泵浦通过光纤中的受激拉曼散射生成增益。

为了链路的正常操作，放大器需要与光链路损耗、参数和控制软件管理以及其参数的监控相关的配置信息(provisioning information)，统称为“操作、管理和配置(OAMP)”。这些基于光纤的光放大器的性能会受到诸如部件老化、温度引起的变化等因素的影响。各种监控技术通常用于检测和报告异常，以便能够采取纠正措施。单独的监管光通道(例如，遥测通道)通常用于监控目的，并且需要在放大器节点之间创建单独的通信链路(有时也称为“控制平面(Control Plane)”)。该监管通道的其他常规用途包括网络监控功能、消息传递、维护等。

对于在每个节点处需要一个具体通道(波长)专用于这些监管功能增加了通信网络的规模、成本和复杂性。

发明概述

本发明涉及光通信网络，且更具体地涉及利用泵信号调制以在网络中的放大器节点之间传输监管消息。

也就是说，我们已经发现了一种替代的、成本有效的解决方案，用于在光通信网络中放大光信号并传送状态。更具体地，根据本发明原理的光传输系统包括一个或更多个光放大器节点，该光放大器节点提供用户信号(customer signals)的放大和监管信号的双向传输，而不需要单独的监管通道。相反，所包括的用于提供放大的泵源由监管消息数据以不影响正在通过的用户信号的方式进行调制。监管消息传递数据被叠加在放大的用户信号的包络(envelope)上，并以这种方式传播到位于下游的下一个放大器。该下游节点包括成对的解调器，其用于从用户信号的包络恢复监管消息数据。

根据本发明的原理，先前在单独的监管通道上传输的监管消息数据反而被用来调制用于激励放大器的泵源的驱动电流。调制被叠加在从一个节点传播到另一个节点的放大的用户信号的包络上，并且被缩放，使得用户信号的完整性不受影响。在接收放大器节点处，成对的解调器用于恢复监管消息数据，并以与现有技术相同的方式使用该信息。有利地，调制和解调功能优选地在信号处理软件元件中实现，以最小化对放大器节点自身尺寸的影响。

放大器节点被特别地构造成包括泵调制器(用于将监管消息数据施加(impress)到输出的放大用户信号上)和解调器(用于恢复接收的放大信号上存在的输入监管消息数据)，从而提供放大器节点之间网络控制信号的双向传输。有利地，使用泵调制来传输这些信号允许放大器节点在安装时基于第一次激励时在一对节点之间传输的信号(即，提供适当的增益/功率电平)来执行自配置(self-provisioning)。

在示例性实施例中，使用二进制FSK调制，其中基于软件的调制器采用以不同频率操作的两个正弦波，这两个正弦波根据要传输的监管消息(数字)数据值被施加在泵上。相关解调器利用包络检测来恢复传输的数字监管消息数据。