一种波分复用系统的复用/解复用方法和装置

摘要

一种涉及光信号传输的波分复用系统的复用/解复用方法和装置，复用装置包括通带复用单元和多个第一通道复用单元，各个第一通道复用单元的输出端连接于通带复用单元的相应输入端，其特征在于：还包括第二通道复用单元，所述第二通道复用单元具有多个输入端，其中一输入端与所述通带复用单元的输出端相连，其它输入端输入单波长信号；解复用装置包括通带解复用单元和多个第一通道解复用单元，各个第一通道解复用单元的输入端连接于通带解复用单元的相应输出端，其特征在于：还包括第二通道解复用单元，所述第二通道解复用单元具有多个输出端，其中一输出端与所述通带解复用单元的输入端相连，其它输出端输出单波长信号。

权利要求

1.一种波分复用系统的复用装置，包括通带复用单元(11)和多个第一通道复用单元(12)，所述各个第一通道复用单元(12)的输出端连接于通带复用单元(11)的相应输入端，其特征在于：还包括第二通道复用单元(13)，所述第二通道复用单元(13)具有多个输入端，与所述通带复用单元(11)的输出端和单波长信号相连；所述第二通道复用单元(13)的单波长信号输入端的输入光波长，为所述通带复用单元(11)中分带滤波器的暗格波长。

2.根据权利要求1所述的波分复用系统的复用装置，其特征在于：所述的通带复用单元(11)为通带复用器，所述的第一通道复用单元(12)、第二通道复用单元(13)为通道复用器。

3.一种波分复用系统的解复用装置，包括通带解复用单元(21)和多个第一通道解复用单元(22)，所述各个第一通道解复用单元(22)的输入端连接于通带解复用单元(21)的相应输出端，其特征在于：还包括第二通道解复用单元(23)，所述第二通道解复用单元(23)具有多个输出端，与所述通带解复用单元(21)的输入端和单波长信号相连；所述第二通道解复用单元(23)的单波长信号输出端的输出光波长，为通带解复用单元(21)中分带滤波器的暗格波长。

4.根据权利要求3所述的波分复用系统的解复用装置，其特征在于：所述的通带解复用单元(21)为通带解复用器，所述的第一通道解复用单元(22)、第二通道解复用单元(23)为通道解复用器。

5.一种波分复用系统的复用方法，其特征在于：它采用如下步骤：

A、将输入信号中的多个单波长信号复用成一系列子带信号；

B、将所述子带信号复用成为一个多波长信号；

C、将输入信号中，剩余单波长信号与所述的多波长信号复用为一输出信号，所述的剩余单波长信号的波长为相邻子带信号之间的暗格波长。

6.一种波分复用系统的解复用方法，其特征在于：它采用如下步骤：

a、将输入信号解复用为多个单波长信号和一个多波长信号，所述单波长信号的波长为所述多波长信号中相邻子带信号之间的暗格波长；

b、将所述多波长信号解复用为多个子带信号；

c、将所述子带信号解复用为多个相应的单波长信号。

说明书

一种波分复用系统的复用/解复用方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及光信号传输，尤其涉及一种波分复用系统的复用/解复用方法和装置。

背景技术

[0002] 随着数据通信的迅猛发展，现代通信系统对通信容量的要求越来越高。光波分复用技术作为光纤通信中提高通信容量的一种复用方式，应用越来越广泛。掺铒光纤放大器的出现，使得波分复用技术得到了飞速的发展，然而光纤放大器的可用增益带宽是有限的。在现有光纤放大器可用带宽的情况下，为了满足通信容量的增长，可以通过提高单波长的速率来实现，也可以通过减小波长间隔来实现更多的复用波长。目前主流应用的单波长速率为2.5Gb/s和10Gb/s，40Gb/s也开始有所应用，但是更高速率对应的光模块等器件的价格仍然非常昂贵，这也是目前40Gb/s速率系统一直未得到大量商用的缘由，而通过减小波长间隔来实现更多的复用波长除了受到系统非线性等方面的因素限制外，相应的复用解复用器件实现难度也加大，即便如此，就是在目前波分复用系统常用的波长间隔情况下，也并不是所有波长能够全部利用上。

[0003] 在目前的介质膜滤波片技术中，可采用两级复用/解复用结构，一般使用分带滤波器将多波信号进行分组，先分成几个波带，然后每个波带又再进行细分为单个波长。如图1所示的解复用结构，包括通带解复用单元21和多个第一通道解复用单元22，其中通带解复用单元21将多波长信号的输入信号分成多个子带(波带1、波带2……波带N)，然后各个子带再各自采用相应的第一通道解复用单元22进行进一步的分离。同样，如图2所示的复用结构，采用通带复用单元11和多个第一通道复用单元12，其控制过程为上述解复用的逆过程，对输入信号中的单波长信号按组通过相应的第一通道复用单元12复用成多个子带(波带1、波带2……波带N)，再将子带信号输入通带复用单元11，复用产生多波长信号的输出信号。

[0004] 由于采用分带滤波器件，系统性能极大地受制于器件水平，一方面，为了充分利用掺铒光纤放大器EDFA增益带宽范围内的波长，每个子带之间不允许空闲波长，这样对分带滤波器的制作就提出了很高的要求，相应器件的成本就非常高；另一方面，为了降低对分带滤波器件的要求，则只能牺牲EDFA增益带宽范围内的一些可用波长，在一定程度上浪费了有限的波长资源。例如图3显示，采用不同性能的分带滤波器，则对系统的波长利用率产生影响，由图3可看出，当采用低性能分带滤波器，由于分带滤波器存在一个或多个暗格波长，即图3中的虚线所示，光波长通道5、10、15和20则被损失掉了，降低了系统的波长利用率；当采用高性能分带滤波器，分带滤波器不存在暗格波长，但相对于低性能分带滤波器，器件制作工艺成本就需要大大增加。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种成本低且波长利用率高的波分复用系统的复用/解复用方法和装置，实现光波长复用/解复用，以克服现有技术中成本高、波长利用率低的缺陷。

[0006] 本发明所采用的波分复用系统的复用装置，包括通带复用单元和多个第一通道复用单元，所述各个第一通道复用单元的输出端连接于通带复用单元的相应输入端，其特征在于：还包括第二通道复用单元，所述第二通道复用单元具有多个输入端，与所述通带复用单元的输出端和单波长信号相连；所述第二通道复用单元的单波长信号输入端的输入光波长，为所述通带复用单元中分带滤波器的暗格波长；

[0007] 所述的通带复用单元为通带复用器，所述的第一通道复用单元、第二通道复用单元为通道复用器。

[0008] 本发明所采用的波分复用系统的解复用装置，包括通带解复用单元和多个第一通道解复用单元，所述各个第一通道解复用单元的输入端连接于通带解复用单元的相应输出端，其特征在于：还包括第二通道解复用单元，所述第二通道解复用单元具有多个输出端，与所述通带解复用单元的输入端和单波长信号相连；所述第二通道解复用单元的单波长信号输出端的输出光波长，为通带解复用单元中分带滤波器的暗格波长；

[0009] 所述的通带解复用单元为通带解复用器，所述的第一通道解复用单元、第二通道解复用单元为通道解复用器。

[0010] 这种波分复用系统的复用方法采用如下步骤：

[0011] A、将输入信号中的多个单波长信号复用成一系列子带信号；

[0012] B、将所述子带信号复用成为一个多波长信号；

[0013] C、将输入信号中，剩余单波长信号与所述的多波长信号复用为一输出信号，所述的剩余单波长信号的波长为相邻子带信号之间的暗格波长。

[0014] 这种波分复用系统的解复用方法采用如下步骤：

[0015] a、将输入信号解复用为多个单波长信号和一多波长信号，所述单波长信号的波长为所述多波长信号中相邻子带信号之间的暗格波长；

[0016] b、将所述多波长信号解复用为多个子带信号；

[0017] c、将所述子带信号解复用为多个相应的单波长信号。

[0018] 本发明的有益效果为：在本发明中，通过增加第二通道复用/解复用单元，对通带复用/解复用单元形成了一个补充作用，降低了复用/解复用器件，尤其是通带复用/解复用单元，对于制作工艺的要求，即，有效地降低了器件成本并提高了波长利用率，本发明利用第二通道复用/解复用单元的单波长输入/输出光波长对通带复用/解复用单元中分带滤波器的暗格波长进行补充，使得本发明能充分利用带宽范围内的所有波长。

附图说明

[0019] 图1为现有技术中解复用结构示意图；

[0020] 图2为现有技术中复用结构示意图；

[0021] 图3为采用不同性能的分带滤波器的光波长通道使用示意图；

[0022] 图4为本发明解复用结构示意图；

[0023] 图5为本发明解复用结构示意图；

[0024] 图6为本发明复用结构示意图；

[0025] 图7为本发明复用结构示意图；

[0026] 图8为本发明解复用控制流程示意图；

[0027] 图9为本发明复用控制流程示意图。

具体实施方式

[0028] 下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

[0029] 实施例1：

[0030] 根据图4和图8，本发明包括通带解复用单元21和多个第一通道解复用单元22，各个第一通道解复用单元22的输入端连接于通带解复用单元21的相应输出端；还包括第二通道解复用单元23，所述第二通道解复用单元23具有多个输出端，其中一输出端与所述通带解复用单元21的输入端相连，其它输出端输出单波长信号，通带解复用单元21为通带解复用器，第一通道解复用单元22、第二通道解复用单元23为通道解复用器。

[0031] 如图4所示，第二通道解复用单元23将输入信号解复用为多个单波长信号和一个多波长信号，该多波长信号通过第二通道解复用单元23的输出端输至通带解复用单元21，通带解复用单元21将多波长信号分成n个子带(波带1、波带2、…、波带n)，然后各个子带再各自采用相应的第一通道解复用单元22进行进一步的分离，各个第一通道解复用单元22依次解复用出的单波长信号如下：

[0032] 波带1：λ1、λ2、…、λk1；

[0033] 波带2：λk1+2、λk1+3、…、λk1+k2+1；

[0034] 波带n-1：λk1+k2+…+kn-2+n-1、λk1+k2+…kn-2+n、…、

[0035] λk1+k2+…+kn-1+n-2；

[0036] 波带n：λk1+k2+…+kn-1+n、λk1+k2+…+kn-1+n+1、…、

[0037] λk1+k2+…+kn+n-1。

[0038] 其中，n、k1、k2、…kn-1、kn为大于0的正整数。

[0039] 如图4所示，第二通道解复用单元23的单波长信号输出端的输出光波长，为通带解复用单元21中分带滤波器的暗格波长；在本实施例中，设定相邻子带信号之间具有一个暗格波长，第二通道解复用单元23的单波长信号输出光波长依次为：

[0040] λk1+1、λk1+k2+2、…、λk1+k2+…+kn-1+n-1。

[0041] 本发明的解复用具体控制流程如下：

[0042] 1、如图4和图8所示，第二通道解复用单元23将输入信号解复用为多个单波长信号λk1+1、λk1+k2+2、…、λk1+k2+…+kn-1+n-1和剩下的多波长信号，剩下的多波长信号通过第二通道解复用单元23的输出端输至通带解复用单元21。

[0043] 2、如图4和图8所示，通带解复用单元21将该多波长信号解复用为多个子带信号，即，波带1、波带2、…、波带n。

[0044] 3、如图4和图8所示，各个第一通道解复用单元22将子带信号解复用为多个相应的单波长信号。

[0045] 这样，本发明就将多波长信号的输入信号解复用出λ1、λ2、…、λk1、λk1+1、λk1+2、λk1+3、…、λk1+k2+2、λk1+k2+3、…、λk1+k2+…+kn+n-1单波长信号，充分利用了带宽范围内的所有波长。

[0046] 如图4所示，当k1、k2、k3、…kn的数值不一致时，通带解复用单元21反映为非均匀通带的解复用；当k1、k2、k3、…kn的数值都一致时，反映为均匀通带的解复用。

[0047] 例如图5所示，各个第一通道解复用单元22均解复用出M个单波长信号，M为大于0的正整数；设定相邻子带信号之间具有一个暗格波长。

[0048] 如图5所示，通带解复用单元21将多波长信号分成N个子带(波带1、波带2、…、波带N)，各个第一通道解复用单元22依次解复用出的单波长信号如下：

[0049] 波带1：波长1、波长2…波长M；

[0050] 波带2：波长M+2、波长M+3…波长2M+1；

[0051] 波带N：波长(N-1)M+N、波长(N-1)M+N+1、…、波长NM+N-1。

[0052] 如图5所示，第二通道解复用单元23的单波长信号输出光波长依次为：

[0053] 波长M+1、波长2(M+1)、…、波长N(M+1)。

[0054] 如图5和图8所示，这种均匀通带的解复用控制流程与前述解复用控制流程相同或相似，此处不再赘述。

[0055] 实施例2：

[0056] 根据图6和图9，本发明包括通带复用单元11和多个第一通道复用单元12，各个第一通道复用单元12的输出端连接于通带复用单元11的相应输入端；还包括第二通道复用单元13，第二通道复用单元13具有多个输入端，其中一输入端与所述通带复用单元11的输出端相连，其它输入端输入单波长信号，通带复用单元11为通带复用器，第一通道复用单元12、第二通道复用单元13为通道复用器。

[0057] 如图6所示，对输入信号中的单波长信号按组通过相应的第一通道复用单元12复用成n个子带(波带1、波带2……波带n)，再将子带信号输入通带复用单元11，复用产生多波长信号，被复用的单波长信号按子带分组如下：

[0058] 波带1：λ1、λ2、…、λk1；

[0059] 波带2：λk1+2、λk1+3、…、λk1+k2+1；

[0060] 波带n-1：λk1+k2+…+kn-2+n-1、λk1+k2+…kn-2+n、…、

[0061] λk1+k2+…+kn-1+n-2；

[0062] 波带n：λk1+k2+…+kn-1+n、λk1+k2+…+kn-1+n+1、…、

[0063] λk1+k2+…+kn+n-1。

[0064] 其中，n、k1、k2、…kn-1、kn为大于0的正整数。

[0065] 如图6所示，通带复用单元11将复用产生的多波长信号传输至第二通道复用单元13的输入端；第二通道复用单元13的单波长信号输入端的输入光波长，为通带复用单元11中分带滤波器的暗格波长；在本实施例中，设定相邻子带信号之间具有一个暗格波长，第二通道复用单元13的单波长信号输入光波长则依次为：

[0066] λk1+1、λk1+k2+2、…、λk1+k2+…+kn-1+n-1

[0067] 如图6所示，第二通道复用单元13将输入的单波长信号与多波长信号复用为一输出信号。

[0068] 本发明的复用具体控制流程如下：

[0069] 1)如图6和图9所示，第一通道复用单元12将输入信号中的多个单波长信号按组复用成n个子带(波带1、波带2……波带n)信号，子带信号传输至通带复用单元11。

[0070] 2)如图6和图9所示，通带复用单元11将子带信号复用成为一个多波长信号，该多波长信号传输至第二通道复用单元13的输入端。

[0071] 3)如图6和图9所示，第二通道复用单元13将输入信号中，处于所述相邻子带信号之间的单波长信号，即剩余的单波长信号，λk1+1、λk1+k2+2、…、λk1+k2+…+kn-1+n-1的光波长信号与多波长信号复用为一输出信号。

[0072] 这样，本发明就将多个单波长信号光的输入信号：λ1、λ2、…、λk1、λk1+1、λk1+2、λk1+3、…、λk1+k2+2、λk1+k2+3、…、λk1+k2+…+kn+n-1复用成为一多波长信号的输出信号，充分利用了带宽范围内的所有波长。

[0073] 如图6所示，当k1、k2、k3、…kn的数值不一致时，通带复用单元11反映为非均匀通带的复用；当k1、k2、k3、…kn的数值都一致时，反映为均匀通带的复用。

[0074] 例如图7所示，各个第一通道复用单元12均复用M个单波长信号为相应子带，M为大于0的正整数；设定相邻子带信号之间具有一个暗格波长。

[0075] 如图7所示，通带复用单元11将N个子带(波带1、波带2、…、波带N)复用成多波长信号，被复用的单波长信号按子带分组如下：

[0076] 波带1：波长1、波长2…波长M；

[0077] 波带2：波长M+2、波长M+3…波长2M+1；

[0078] 波带N：波长(N-1)M+N、波长(N-1)M+N+1、…、波长NM+N-1。

[0079] 如图7所示，第二通道复用单元13复用的单波长信号的光波长依次为：

[0080] 波长M+1、波长2(M+1)、…、波长N(M+1)。

[0081] 如图7和图9所示，这种均匀通带的复用控制流程与前述复用控制流程相同或相似，此处不再赘述。