Спосіб, пристрій та система для регулювання у режимі реального часу потужності на оптичному каналі у багатоканальній оптичній лінії зв’язку
Номер патенту: 76879
Опубліковано: 15.09.2006
Автори: Тубі Мордехай, Харріс Давід, Халеві Ілан, Сіван Тсві
Формула / Реферат
1. Спосіб регулювання у реальному режимі часу потужності оптичного каналу у багатоканальній оптичній лінії передачі, утвореній групою оптичних елементів, з'єднаних у ланцюг волоконними ділянками, де група елементів включає як мінімум один оптичний підсилювач (OFA), і де кожна з ділянок характеризується згасанням на ділянці, а кожен OFA характеризується своїм коефіцієнтом передачі та проектною вихідною потужністю на канал,
спосіб включає наведені далі дії, що виконуються періодично або безперервно:
розрахунок значення очікуваної повної вхідної потужності (ЕІР) для конкретного оптичного підсилювача OFA у лінії,
вимірювання реальної повної вхідної потужності (МІР) у зазначеному конкретному оптичному підсилювачі, і
якщо різниця між очікуваною повною вхідною потужністю ЕІР та реальною повною вхідною потужністю МІР у даному OFA перевищує попередньо встановлену величину - регулювання коефіцієнта підсилення зазначеного OFA з метою підтримання постійною його вихідної потужності на канал.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що етап розрахунку очікуваної повної вхідної потужності виконується з використанням оновлених значень кількості активних оптичних каналів (NOC) та кількості попередніх оптичних підсилювачів у лінії (NOA).
3. Спосіб за п. 1 чи 2, який відрізняється тим, що його виконують у всіх оптичних підсилювачах OFA в лінії для забезпечення незмінності вихідної потужності на ділянках волокна, що відповідають зазначеним OFA.
4. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він придатний для групи елементів у лінії, і тим, що зазначена лінія, окрім оптичних підсилювачів, містить як мінімум один оптичний мультиплексор вводу-виводу (OADM).
5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що додатково включає наведені далі дії, що виконуються періодично або безперервно;
розрахунок значення очікуваної повної вхідної потужності ЕІР для конкретного OADM у лінії,
вимірювання реальної повної вхідної потужності МІР у зазначеному OADM,
у випадку, якщо різниця між очікуваною повною вхідною потужністю та реальною повною вхідною потужністю у даному OADM перевищує попередньо встановлену величину - регулювання потужності у кожному з вставлених каналів цього OADM для усунення зазначеної відмінності і, таким чином, вирівнювання вихідної потужності усіх оптичних каналів, що виходять з даного OADM.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що етап розрахунку очікуваної повної вхідної потужності виконується з використанням оновлених значень кількості активних оптичних каналів NOC та кількості попередніх оптичних підсилювачів у лінії NOA.
7. Спосіб за будь-яким з пп. 4-6, який відрізняється тим, що здійснюється моніторинг усіх OADM у лінії для забезпечення вирівняної вихідної потужності каналу на ділянках волокна, що відповідають цим OADM, отже всі ділянки волокна у лінії контролюються таким чином, щоб забезпечити постійну потужність каналу для підсилювачів OFA та вирівняну потужність каналу - для мультиплексорів OADM.
8. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап розрахунку ЕІР оснований на параметрах, зазначених у попередньому проекті лінії, причому ці параметри вибирають зі списку, що включає: коефіцієнти підсилення оптичних підсилювачів, згасання на ділянках, початкові величини NOC та NOA для кожної точки у лінії та очікувану вихідну потужність каналу у кожному оптичному підсилювачі OFA.
9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає розрахунок ЕІР, по суті, за такою формулою:
ЕІР [дБм] = 10 log {Signalsра[мВт] + Noisepa [мВт]} - ELpa [дБ],
де Signalspa [мВт] - виражена у мВт потужність усіх активних оптичних каналів на виході попереднього підсилювача;
Noisepa [мВт] - шум на виході попереднього підсилювача, мВт;
ELpa - очікуване згасання [дБ] на ділянці від попереднього підсилювача;
і де
Signalspa [мВт] = NOC in x 10 (EPPC pa [дБм])/10;
NOCin- число вхідних оптичних каналів для того чи іншого елемента;
ЕРРСра - очікувана потужність каналу у попередньому підсилювачі;
Noisepa [мВт] = NOA x 10 (-27[дБм]+AVGpa[дБ])/10;
NOA - кількість попередніх підсилювачів у лінії;
AVGpa - середній коефіцієнт підсилення оптичних підсилювачів у лінії до конкретного елемента, для якого розраховують ЕІР.
10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що різниця між реальною виміряною повною потужністю та оновленим значенням очікуваної повної потужності у певній точці лінії являє собою необхідну корекцію RC (RC = МІР - ЕІР [дБ]), що повинна вноситись в оптичному елементі для забезпечення на його виході постійної потужності каналу або вирівняної потужності каналу.
11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає визначення часу затримки НОТ, як часу між моментом виявлення різниці між ЕІР та МІР і моментом регулювання коефіцієнта підсилення OFA або корекції потужності вставлених каналів OADM, та вибір названих значень НОТ для оптичних елементів так, щоб ці значення поступово зростали у напрямку передачі, щоб кожен оптичний елемент вчасно отримував оновлені значення NOC та NOA, і могла здійснюватись корекція вихідної потужності кожного конкретного оптичного елемента після того, як корекцію здійснили попередні елементи, якщо в цьому була потреба.
12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що включає таку корекцію коефіцієнта підсилення OFA:
Новий коефіцієнт передачі = Старий коефіцієнт передачі - RC [дБ];
13. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що включає таку корекцію потужності вставленого каналу OADM:
АРРС нов. = АРРС стар. + RC [дБ],
де АРРС - потужність каналу для вставлених каналів.
14. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що включає визначення потужності вставленого каналу OADM на основі вимірювання МІР на оновлення значення NOC, по суті, за такою формулою:
АРРС = [МІР - 10 log (NOC)] - ІL OADM ± CO [дБм],
де АРРС - потужність на канал для вставлених каналів,
[МІР - 10 log (NOC)] - середня вхідна потужність на один вхідний канал;
IL OADM - згасання, що вноситься OADM;
± CO - введений вручну зсув каналу, що є певною величиною для кожного конкретного оптичного каналу.
15. Оптичний пристрій для регулювання у режимі реального часу вихідної потужності на канал оптичного елемента у телекомунікаційній лінії, який включає оптичний елемент і блок керування,
причому оптичний елемент сконструйований для підключення до оптичної лінії зв'язку за допомогою ділянок оптичного волокна і здатний приймати вхідний мультиканальний оптичний сигнал для формування вихідного мультиканального оптичного сигналу, причому блок керування у реальному режимі часу виконаний з можливістю:
розраховування значення очікуваної повної вхідної потужності ЕІР оптичного елемента на основі ряду параметрів, зазначених у попередньому проекті лінії, та ряду параметрів, що можуть змінюватись в процесі роботи, які включають принаймні кількість активних оптичних каналів NOC,
отримування значення виміряної повної вхідної потужності МІР оптичного елемента,
порівнювання ЕІР з МІР і, якщо різниця між ними перевищує попередньо задану величину,
вироблення сигналу необхідної корекції, яка має виконуватись у цьому оптичному елементі з метою регулювання вихідної потужності каналу оптичного елемента.
16. Оптичний пристрій за п. 15, який відрізняється тим, що зазначені змінні параметри включають також NOA, і що у зазначеному блоці керування передбачена функція отримання оновлених значень NOC та NOA для зазначеного оптичного елемента.
17. Оптичний пристрій за п. 15 чи п. 16, який відрізняється тим, що зазначений блок керування здатний розраховувати ЕІР, по суті, за такою формулою:
ЕІР [дБм] = 10 log {Signalsра [мВт] + Noisepa [мВт]} - ELpa [дБ],
де Signalspa [мВт] - виражена у мВт потужність усіх активних оптичних каналів на виході попереднього підсилювача;
Noisepa [мВт] - шум на виході попереднього підсилювача, у мВт;
ELpa - очікуване згасання [дБ] на ділянці від попереднього підсилювача:
і де
Signalspa [мВт] = NOC in x 10 (EPPC pa [дБм])/10;
NOC in- число вхідних оптичних каналів для того чи іншого елемента;
ЕРРСра - очікувана потужність на канал у попередньому підсилювачі;
Noisepa [мBт] = NOA x 10 (-27[дБм]+AVGpa [дБ])/10;
NOA - кількість попередніх підсилювачів у лінії;
AVGpa - середній коефіцієнт підсилення оптичних підсилювачів у лінії до конкретного елемента, для якого розраховують ЕІР.
18. Оптичний пристрій за будь-яким з пп. 15-17, який відрізняється тим, що зазначений оптичний елемент є оптичним підсилювачем OFA, і де у зазначеному блоці керування передбачена функція подавання зазначеного сигналу необхідної корекції для регулювання коефіцієнта передачі названого OFA для підтримання на постійному рівні його вихідної потужності каналу.
19. Оптичний пристрій за п. 15 або 16, який відрізняється тим, то зазначений оптичний елемент є оптичним мультиплексором вводу-виводу OADM, і де у зазначеному блоці керування передбачена функція подавання зазначеного сигналу необхідної корекції для регулювання потужності кожного вставленого каналу названого OADM з метою вирівнювання вихідної потужності усіх оптичних каналів, що виходять з зазначеного OADM.
20. Система для регулювання у режимі реального часу потужності оптичного каналу мультиканальної оптичної лінії зв'язку, утвореної групою оптичних елементів, з'єднаних у ланцюг ділянками волокна, причому ця система включає принаймні один пристрій першого типу за п. 15, і принаймні один пристрій другого типу, що включає OADM та блок керування для регулювання потужності вставлених каналів OADM, причому пристрій другого типу здатний:
отримувати у реальному режимі часу значення виміряної повної вхідної потужності МІР OADM,
отримувати у реальному режимі часу оновлені значення NOC,
розраховувати потужність вставленого каналу OADM, по суті, за такою формулою:
АРРС = [МІР - 10 log (NOC)] – IL OADM ± CO [дБм],
де АРРС - потужність каналу для вставлених каналів,
[МІР - 10 log (NOC)] - середня вхідна потужність одного вхідного каналу;
IL OADM - згасання, що вноситься OADM;
± CO - введений вручну зсув каналу, що є певною величиною для кожного конкретного оптичного каналу.
Текст
1. Спосіб регулювання у реальному режимі часу потужності оптичного каналу у багатоканальній оптичній лінії передачі, утвореній групою оптичних елементів, з'єднаних у ланцюг волоконними ділянками, де група елементів включає як мінімум один оптичний підсилювач (OFA), і де кожна з ділянок характеризується згасанням на ділянці, а кожен OFA характеризується своїм коефіцієнтом передачі та проектною вихідною потужністю на канал, спосіб включає наведені далі дії, що виконуються періодично або безперервно: розрахунок значення очікуваної повної вхідної потужності (ЕІР) для конкретного оптичного підсилювача OFA у лінії, вимірювання реальної повної вхідної потужності (МІР) у зазначеному конкретному оптичному підсилювачі, і якщо різниця між очікуваною повною вхідною потужністю ЕІР та реальною повною вхідною потужністю МІР у даному OFA перевищує попередньо встановлену величину - регулювання коефіцієнта підсилення зазначеного OFA з метою підтримання постійною його вихідної потужності на канал. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що етап розрахунку очікуваної повної вхідної потужності виконується з використанням оновлених значень кількості активних оптичних каналів (NOC) та кількості попередніх оптичних підсилювачів у лінії (NOA). 2 (19) 1 3 76879 4 чних підсилювачів, згасання на ділянках, початкові де АРРС - потужність на канал для вставлених величини NOC та NOA для кожної точки у лінії та каналів, очікувану вихідну потужність каналу у кожному [МІР - 10 log (NOC)] - середня вхідна потужність на оптичному підсилювачі OFA. один вхідний канал; 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який IL OADM - згасання, що вноситься OADM; відрізняється тим, що включає розрахунок ЕІР, ± CO - введений вручну зсув каналу, що є певною по суті, за такою формулою: величиною для кожного конкретного оптичного ЕІР [дБм] = 10 log {Signalsра[мВт] + Noisepa [мВт]} каналу. ELpa [дБ], 15. Оптичний пристрій для регулювання у режимі де Signalspa [мВт] - виражена у мВт потужність усіх реального часу вихідної потужності на канал оптиактивних оптичних каналів на виході попереднього чного елемента у телекомунікаційній лінії, який підсилювача; включає оптичний елемент і блок керування, Noisepa [мВт] - шум на виході попереднього підсипричому оптичний елемент сконструйований для лювача, мВт; підключення до оптичної лінії зв'язку за допомогою ELpa - очікуване згасання [дБ] на ділянці від попеділянок оптичного волокна і здатний приймати реднього підсилювача; вхідний мультиканальний оптичний сигнал для і де формування вихідного мультиканального оптичноSignalspa [мВт] = NOC in x 10 (EPPC pa [дБм])/10; го сигналу, причому блок керування у реальному NOCin- число вхідних оптичних каналів для того чи режимі часу виконаний з можливістю: іншого елемента; розраховування значення очікуваної повної вхідної ЕРРСра - очікувана потужність каналу у попередпотужності ЕІР оптичного елемента на основі ряду ньому підсилювачі; параметрів, зазначених у попередньому проекті Noisepa [мВт] = NOA x 10 (-27[дБм]+AVGpa[дБ])/10; лінії, та ряду параметрів, що можуть змінюватись в NOA - кількість попередніх підсилювачів у лінії; процесі роботи, які включають принаймні кількість AVGpa - середній коефіцієнт підсилення оптичних активних оптичних каналів NOC, підсилювачів у лінії до конкретного елемента, для отримування значення виміряної повної вхідної якого розраховують ЕІР. потужності МІР оптичного елемента, 10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який порівнювання ЕІР з МІР і, якщо різниця між ними відрізняється тим, що різниця між реальною виперевищує попередньо задану величину, міряною повною потужністю та оновленим значенвироблення сигналу необхідної корекції, яка має ням очікуваної повної потужності у певній точці виконуватись у цьому оптичному елементі з метою лінії являє собою необхідну корекцію RC (RC = регулювання вихідної потужності каналу оптичного МІР - ЕІР [дБ]), що повинна вноситись в оптичному елемента. 16. Оптичний пристрій за п. 15, який відрізняєтьелементі для забезпечення на його виході постійся тим, що зазначені змінні параметри включають ної потужності каналу або вирівняної потужності каналу. також NOA, і що у зазначеному блоці керування 11. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який передбачена функція отримання оновлених знавідрізняється тим, що включає визначення часу чень NOC та NOA для зазначеного оптичного затримки НОТ, як часу між моментом виявлення елемента. різниці між ЕІР та МІР і моментом регулювання 17. Оптичний пристрій за п. 15 чи п. 16, який відрікоефіцієнта підсилення OFA або корекції потужнозняється тим, що зазначений блок керування здасті вставлених каналів OADM, та вибір названих тний розраховувати ЕІР, по суті, за такою формузначень НОТ для оптичних елементів так, щоб ці лою: значення поступово зростали у напрямку передачі, ЕІР [дБм] = 10 log {Signalsра [мВт] + Noisepa [мВт]} щоб кожен оптичний елемент вчасно отримував ELpa [дБ], оновлені значення NOC та NOA, і могла здійснюде Signalspa [мВт] - виражена у мВт потужність усіх ватись корекція вихідної потужності кожного конкактивних оптичних каналів на виході попереднього ретного оптичного елемента після того, як корекпідсилювача; цію здійснили попередні елементи, якщо в цьому Noisepa [мВт] - шум на виході попереднього підсибула потреба. лювача, мВт; 12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що ELpa - очікуване згасання [дБ] на ділянці від попевключає таку корекцію коефіцієнта підсилення реднього підсилювача: OFA: і де Новий коефіцієнт передачі = Старий коефіцієнт Signalspa [мВт] = NOC in x 10 (EPPC pa [дБм])/10; передачі - RC [дБ]; NOC in- число вхідних оптичних каналів для того чи 13. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що іншого елемента; включає таку корекцію потужності вставленого ЕРРСра - очікувана потужність на канал у попередканалу OADM: ньому підсилювачі; АРРС нов. = АРРС стар. + RC [дБ], Noisepa [мBт] = NOA x 10 (-27[дБм]+AVGpa [дБ])/10; де АРРС - потужність каналу для вставлених каNOA - кількість попередніх підсилювачів у лінії; налів. AVGpa - середній коефіцієнт підсилення оптичних 14. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що підсилювачів у лінії до конкретного елемента, для включає визначення потужності вставленого канаякого розраховують ЕІР. лу OADM на основі вимірювання МІР на оновлен18. Оптичний пристрій за будь-яким з пп. 15-17, який відрізняється тим, що зазначений оптичний ня значення NOC, по суті, за такою формулою: АРРС = [МІР - 10 log (NOC)] - ІL OADM ± CO [дБм], елемент є оптичним підсилювачем OFA, і де у за 5 76879 6 значеному блоці керування передбачена функція один пристрій другого типу, що включає OADM та подавання зазначеного сигналу необхідної корекції блок керування для регулювання потужності встадля регулювання коефіцієнта передачі названого влених каналів OADM, причому пристрій другого OFA для підтримання на постійному рівні його витипу здатний: хідної потужності каналу. отримувати у реальному режимі часу значення 19. Оптичний пристрій за п. 15 або 16, який відрівиміряної повної вхідної потужності МІР OADM, зняється тим, то зазначений оптичний елемент є отримувати у реальному режимі часу оновлені оптичним мультиплексором вводу-виводу OADM, і значення NOC, де у зазначеному блоці керування передбачена розраховувати потужність вставленого каналу функція подавання зазначеного сигналу необхідOADM, по суті, за такою формулою: ної корекції для регулювання потужності кожного АРРС = [МІР - 10 log (NOC)] – IL OADM ± CO [дБм], вставленого каналу названого OADM з метою виде АРРС - потужність каналу для вставлених карівнювання вихідної потужності усіх оптичних каналів, налів, що виходять з зазначеного OADM. [МІР - 10 log (NOC)] - середня вхідна потужність 20. Система для регулювання у режимі реального одного вхідного каналу; часу потужності оптичного каналу мультиканальIL OADM - згасання, що вноситься OADM; ної оптичної лінії зв'язку, утвореної групою оптич± CO - введений вручну зсув каналу, що є певною них елементів, з'єднаних у ланцюг ділянками вовеличиною для кожного конкретного оптичного локна, причому ця система включає принаймні каналу. один пристрій першого типу за п. 15, і принаймні Даний винахід стосується способу вирівнювання потужності на виході елементу мережі, що обробляє кілька оптичних каналів та є частиною ланцюга мережних елементів у телекомунікаційній лінії. Фахівцям у цій галузі техніки відома проблема, яка полягає в тому, що у оптичній лінії зв'язку "точка-точка" (яка включає ряд мережних елементів, таких як послідовно з'єднані оптичні підсилювачі (OFA) і, можливо, один чи кілька оптичних мультиплексорів вводу-виводу (OADM)) слід приділяти увагу вирівнюванню потужності у кількох оптичних каналах на виході одного мережного елементу, сигнали яких передаються до іншого. Підсилювачі можуть працювати відповідно до одного з таких принципів: 1. принцип постійної вихідної потужності (коли незмінна вихідна потужність поділяється між необхідною кількістю вихідних каналів), що приводить до недостатньої потужності у разі максимальної кількості каналів та дуже небезпечного зростання потужності у випадку, коли кількість вихідних каналів мала, наприклад, у випадку розриву волокна перед OADM, який вводить кілька каналів до OFA. 2. принцип сталої потужності, залежної від кількості каналів, при якому вихідна потужність підсилювача регулюється відповідно до кількості каналів, так щоб забезпечити постійну вихідну потужність на канал (наприклад, один канал 1мВт, 15 каналів - 15мВт, 40 чи більше каналів 40мВт, як максимум). У відомій техніці кількість каналів, як правило, час від часу зазначається (скажімо, оператором). 3. принцип постійного коефіцієнту передачі; відповідно до нього, підсилювач має постійний коефіцієнт підсилення для кожного каналу, і незалежно від того, яка потужність сигналу на його вході, він підсилюватиметься так само, як і в інших каналах. Відомим рішенням проблеми підтримання потрібної вихідної потужності є утворення кола зворотного зв'язку із вимірюванням потужності на вході і виході та, виходячи з результату, регулювання вихідної потужності підсилювача. У схемі із постійним коефіцієнтом підсилення для отримання рівних і незмінних вихідних потужностей у каналах на виході підсилювача єдиною можливістю є забезпечення рівної та сталої потужності вхідних сигналів. Для виконання цієї умови відоме встановлення VOA (перестроюваного оптичного атенюатора) у вхідний оптичний кабель з метою регулювання потужності на вході оптичних каналів, сигнали яких надходять до підсилювача. У попередньому рівні техніки відсутні будь-які відомості про динамічне вирівнювання потужності на ділянці передачі чи керування нею у ланцюгу мережних елементів, що включають підсилювачі OFA та мультиплексори ОADM. Проблема ґрунтується на тому, що а) не було запропоновано жодного динамічного моніторингу параметрів ланцюгу, і b) елементи ланцюгу можуть бути різними і тому функціонувати в різний спосіб. Але жодної загальної концепції керування потужністю в оптичній системі не було запропоновано для таких ланцюгів. Даний винахід ставить на меті запропонувати спосіб керування потужністю у оптичній лінії передачі з кількома каналами, який би, принаймні, частково усунув зазначені вище недоліки. Основною ідеєю є спосіб регулювання у реальному режимі часу потужності на оптичний канал у багатоканальній оптичній лінії передачі, утвореній групою оптичних елементів, з'єднаних у ланцюг волоконними ділянками, де група елементів включає один чи кілька оптичних підсилювачів (OFA), і де кожна з ділянок характеризується згасанням на ділянці, а кожен OFA характеризується коефіцієнтом передачі та проектною вихідною потужністю на канал, спосіб включає наведені далі дії, що виконуються періодично або безперервно: розрахунок значення очікуваної повної вхідної потужності (ЕІР) для конкретного оптичного підсилювача (OFA) у лінії, 7 76879 8 вимірювання реальної повної вхідної потужноЦей спосіб є найбільш корисним, коли група сті (виміряної вхідної потужності - МІР) у зазначеелементів у лінії, окрім оптичних підсилювачів, ному конкретному оптичному підсилювачі, і містить один чи кілька оптичних мультиплексорів якщо різниця між очікуваною повною вхідною вводу-виводу (OADM). Причини полягають у навепотужністю та реальною повною вхідною потужнісденому нижче. тю у даному OFA перевищує попередньо встановПо-перше, спосіб по суті пристосований для лену величину - регулювання коефіцієнту підсиурахування змін у NOC, що частіше за все виклилення зазначеного OFA з метою підтримання каються розривом волокна перед OADM і/або у постійною вихідної потужності на канал. випадку здійснення перегрупування у мультиплекБільш прийнятно, етап розрахунку очікуваної сорах OADM. По-друге, спосіб підходить для виріповної вхідної потужності виконується з викорисвнювання вихідних потужностей у каналах на витанням оновлених значень NOC (кількості активході OADM, що є важливим для правильного них вхідних каналів) та NOA (кількості попередніх функціонування лінії. оптичних підсилювачів у лінії). Тут можна нагадати, що будь-який OADM моNOC можна визначити, наприклад, шляхом же приймати один чи кілька вхідних оптичних капроведення спектрального аналізу в реальному налів, виділяти один чи кілька прийнятих оптичних режимі часу у кожному конкретному оптичному каналів, пропускати решту прийнятих оптичних елементі. Промислові аналізатори спектра відомі з каналів, вставляти один чи кілька нових оптичних рівня техніки. каналів та виводити вставлені оптичні канали та В іншому варіанті NOC може визначатись за наскрізні (пропущені) оптичні канали). Отже, будьдопомогою повідомлень, що передаються по контякий OADM характеризується трьома значеннями рольному каналу лінії, використовуючи спосіб, вношеного згасання: перше стосується наскрізних [описаний у попередній патентній заявці Заявника каналів (ILthrough - від входу лінії до виходу лінії), IL 145262 та відповідній US 09/962,337 з пріоритедруге - каналів, що виділяються (ILdrop - від входу том від 4 вересня 2001p.], які включено сюди шлялінії до виходу виведення) та третє -каналів, що хом посилання. вставляються (ILadd - від входу вставки до виходу NOA оптичного підсилювача і пасивного оптилінії). чного елемента, такого як OADM, можна визначиНаприклад, якщо OADM приймає ослаблений ти так: вхідний сигнал у той час, як цей сигнал не повинен Для OFA: NOA out = [(NOA in +1) та (не LOS)] бути ослабленим (скажімо, кількість каналів залиабо (LOS) і 1; шилась незмінною, і тому лише несправність конДля OADM: NOA out = [NOA in та (не LOS)] або такту чи погіршення якості волокна є причиною (LOS) і о; де NOA out -NOA на виході оптичного того, що реальна повна вхідна потужність менша, елемента, ніж очікувана повна вхідна потужність), і жодних NOA in - NOA на вході оптичного елемента, заходів не вживається для усунення цього станоLOS - Аварійний сигнал "Втрата сигналу", який вища, сигнали у вихідних наскрізних каналах виподається при розриві волокна. являться значно слабшими від сигналів у вихідних Етап підтримання постійною вихідної потужновставлених каналах. Такий результат є вельми сті на канал означає підтримання її по суті дорівнебажаним з огляду на подальшу передачу. Для нюючою розрахунковій, тобто вихідній потужності запобігання цьому вхідну потужність вставлених на канал, що відповідає попередньому проекту каналів (тобто потужність сигналів вставлених лінії (іншими словами, конфігурації лінії). каналів) слід відповідним чином регулювати. Спосіб є комбінованим, оскільки поєднує ідею Виходячи з викладеного вище, більш прийнятфіксованого коефіцієнту підсилення та ідею нений варіант цього способу додатково включає назмінної потужності на канал, тобто кожен OFA ведені далі дії, що виконуються періодично або працює із незмінним коефіцієнтом підсилення, безперервно: доки не виникає необхідність у регулюванні його розрахунок для конкретного OADM у лінії очівихідного сигналу. Практично Винахідники пропокуваної повної вхідної потужності, більш прийнятнують безперервний моніторинг як очікуваної повно, із використанням оновлених значень NOC (кіної вхідної потужності OFA, так і реальної повної лькості активних вхідних каналів) та NOA (кількості вхідної потужності з метою керування OFA таким попередніх оптичних підсилювачів у лінії), чином, щоб підтримувати його вихідну потужність вимірювання реальної повної вхідної потужнона рівні, що відповідає очікуваній вхідній потужності у зазначеному OADM, сті, а не реальній. Слід зазначити, що при проеку випадку, якщо різниця між очікуваною повтуванні лінії слід враховувати можливість внесенною вхідною потужністю та реальною повною вхіня коректив, наприклад, при виборі коефіцієнтів дною потужністю у даному OADM перевищує попідсилення і/або типів OFA, діапазонів згасання на передньо встановлену величину - регулювання ділянках волокна та схем керування деяких пасивпотужності у кожному з вставлених каналів цього них оптичних елементів, таких як OADM. OADM для усунення зазначеної відмінності і, таБільш прийнятно, цей спосіб застосовується у ким чином, вирівнювання вихідної потужності усіх всіх оптичних підсилювачах OFA у лінії для підтоптичних каналів, що виходять з даного OADM. римання постійною вихідної потужності на ділянІншими словами, регулювання потужності ках волокна, що відповідають цим OFA, таким чивставлених каналів передбачається для того, щоб ном запобігаючи надто низькому і надто високому зробити вихідну потужність кожного з зазначених рівню потужності сигналу на виходах OFA з урахувставлених каналів дорівнюючою вихідній потужвавнням можливих змін NOC та NOA. ності наскрізного каналу зазначеного OADM або 9 76879 10 середньому значенню вихідної потужності наскрізчас затримки (НОТ)) повинен вибиратись так, щоб них каналів. кожен елемент в лінії отримав нові значення NOC Більш прийнятно, здійснюється моніторинг усіх та NOA і міг скорегувати свою вихідну потужність OADM у лінії, як запропоновано вище, для забезне одночасно, а після того, як корекцію здійснили печення вирівняної вихідної потужності на канал попередні елементи, якщо в цьому була потреба. на ділянках волокна, що відповідають цим OADM; Як вже зазначалось, елементи у мережній лінії за умови, що також здійснюється регулювання на зв'язку можуть бути двох типів: оптичні підсилюваділянках, які відповідають ОА, отже всі ділянки чі (OFA) та оптичні мультиплексори вводу-виводу волокна у лінії контролюються таким чином, щоб (OADM). Відповідно до більш прийнятного варіанту забезпечити постійну потужність на канал для підданого методу, запропонована концепція регулюсилювачів OFA та вирівняну потужність на канал вання потужності є спільною для всіх елементів у для мультиплексорів OADM. лінії, хоча і має особливості для того чи іншого Як вже зазначалось, даний спосіб формально типу елементів. включає попередній етап проектування (попередВихідна потужність OFA регулюється оберненьої конфігурації) оптичної лінії зв'язку та зазнано пропорційно до виміряної повної вхідної потужчення параметрів з наведеного далі невичерпного ності. Іншими словами, якщо виміряна повна вхідпереліку, що включає: коефіцієнти підсилення опна потужність з будь-якої причини перевищує тичних підсилювачів, згасання на ділянках, зазнаочікувану вхідну потужність (МІР>ЕІР), корекція чення початкових величин NOC та NOA для кожної має розраховуватись таким чином, щоб зменшити точки у лінії, а також очікуваної вихідної потужності коефіцієнт підсилення OFA, таким чином зменшуна канал у кожному оптичному підсилювачі OFA. У ючи повну вихідну потужність та запобігаючи неданому способі ця очікувана вихідна потужність на безпечному підвищенню потужності. І навпаки, канал далі підтримується постійною. якщо виміряна (реальна) повна вхідна потужність Загалом, розрахунок очікуваної повної вхідної менша ЕІР (наприклад, через наявність неочікувапотужності (ЕІР) включає визначення вхідної потуного додаткового згасання на ділянці перед оптичжності будь-якого конкретного оптичного елемента ним елементом), коефіцієнт передачі OFA має на основі даних про коефіцієнти підсилення попебути збільшений так, щоб компенсувати додаткове редніх оптичних підсилювачів, згасання на ділянці згасання на ділянці. від попереднього підсилювача до цього конкретноНовий коефіцієнт передачі = Старий коефіціго оптичного елемента та оновлених значень NOC єнт передачі - RC[дБ]; де RC=МІР-ЕІР[дБ] та NOA для цього елемента. Більш прийнятно, при Слід зазначити, що OADM може бути двох тирозрахунку беруться до уваги і шум-фактори підпів: звичайним OADM і так званим VMUX, що явсилювачів OFA або їх середній шум-фактор. ляє собою OADM, утворений поєднанням демульЗапропоновану формулу для розрахунку ЕІР типлексора (DMUX), мультиплексора (MUX), буде подано у докладному описі винаходу. волокон для виведення, волокон для пропускання Отже, якщо основною ідеєю винаходу є отрита волокон для вставки каналів із перестроюванимання надійних засобів для розрахунку реальної ми оптичними підсилювачами (VOA). (поточної) очікуваної вхідної оптичної потужності у У OADM та VMUX потужність вставленого кабудь-якій точці мережі та керування елементами в налу регулюється прямо пропорційно до виміряної лінії для компенсації будь-яких відхилень від очівхідної потужності. куваного значення, формула розрахунку ЕІР роОтже: бить внесок у реалізацію цієї ідеї. АРРСнов.=АРРСстар.[дБм]+RC[дБ], Повертаючись до запропонованого способу де: підтримання очікуваної потужності на канал, коли RC=МІР-ЕІР[дБ]; АРРС - потужність на канал поточне значення ЕІР розраховане і порівняне з для вставлених каналів. виміряною повною вхідною потужністю МІР, отриХоча описаний вище варіант вирівнювання помана різниця показує необхідну корекцію для петужності вихідних каналів OADM є більш прийнятреведення оптичного елементу в режим регулюним, оскільки є точним та універсальним (тобто, вання вихідної потужності на канал (наприклад, використовує більшість розрахунків, необхідних для забезпечення очікуваної вихідної потужності для регулювання вихідної потужності на канал на канал у підсилювачах OFA відповідно до попеOFA), існують також інші простіші варіанти, які мореднього проекту). жуть використовуватись для регулювання вихідної Друга важлива ідея даного винаходу полягає у потужності вставлених каналів OADM. забезпеченні універсального способу визначення Наприклад, у оптичних лініях зв'язку, де сигпотрібної корекції для різних типів оптичних еленали передаються багатьма каналами, шум, який ментів у лінії. створюють підсилювачі, відносно малий, рівномірРізниця між оновленим значенням очікуваної ний і тому ним можна знехтувати в розрахунках. повної потужності і величиною реальної повної Отже, потужність вставленого каналу OADM може потужності у певній точці лінії являє собою необрозраховуватись шляхом вимірювання МІР та хідну корекцію RC (RC=МІР-ЕІР[дБ]), що повинна оновлення значення NOC, але без врахування вноситись в оптичному елементі для забезпечення параметрів NOA та шум-фактора: на його виході постійної потужності на канал (для APPC=[МІР-10log (NOC)]-ILOADM±CO[дБм], OFA) або вирівняної потужності на канал (OADM). де APPC - потужність на канал для вставлених Також слід зазначити, що час спрацьовування каналів, (час між моментом виявлення різниці між ЕІР та [МІР - 10log (NOC)] - дає середню вхідну потуМІР і моментом введення компенсуючої корекції жність на один вхідний канал, що служить показ 11 76879 12 ником вихідної потужності наскрізного каналу Даний винахід буде описано більш докладно OADM; та проілюстровано наведеними далі кресленнями, ILOADM - вношене згасання, внесене OADM; які не обмежують його, де: цей параметр враховує згасання, створюване Фіг.1а зображує телекомунікаційну лінію, що OADM для вставленого каналу, коли його вихідна включає кілька OFA, з'єднаних ділянками волокна. потужність дорівнює вихідній потужності наскрізноФіг.1b показує графік залежності від часу, що го каналу; його можна приблизно оцінити як пояснює запропонований принцип регулювання ILOADM=ILthrough-ILadd. оптичної потужності у лінії, зображеній на Фіг.1а. ± CO - це введений вручну зсув каналу, який На Фіг.2 зображено лінію, подібну до показаної зазвичай вибирається для конкретного каналу з на Фіг.1, яка містить пасивний оптичний елемент, метою здійснення попередньої корекції. що являє собою OADM. Також забезпечується система, придатна для Фіг.3 ілюструє блок-схему для одного з варіанвпровадження будь-якого варіанту описаного витів способу відповідно до цього винаходу регулюще способу. вання оптичної потужності в лінії. Відповідно до ще одного аспекту винаходу На Фіг.4а. схематично подано OADM з його пропонується пристрій, придатний для регулюванхарактеристиками вношеного згасання для вставня вихідної потужності на канал оптичного елемелений, виведених та наскрізних каналів. нту у телекомунікаційній лінії, що включає, приНа Фіг.4b-4d подано спектри потужності різних наймні, підсилювачі OFA і, необов'язково, каналів OADM за різних умов в лінії. мультиплексори OADM, з'єднані ділянками волокФіг.5 - Це схема, що ілюструє один з шляхів на. Цей пристрій здатний виконувати операції зарегулювання потужності вставлених каналів пропонованого способу для обслуговування відпоOADM. відного оптичного елементу. Спосіб, описаний у даній заявці, починається з Наприклад, це може бути оптичний пристрій, попереднього етапу проектування (попередньої що включає оптичний елемент (OFA або OADM) і конфігурації) оптичної лінії зв'язку, що включає блок керування для регулювання у реальному реоптичні підсилювачі та мультиплексори OADM, жимі часу вихідної потужності на канал оптичного шляхом зазначення коефіцієнтів підсилення оптиелемента, зазначений оптичний елемент сконстчних підсилювачів, згасання на ділянках, зазнаруйований для підключення до оптичної лінії зв'язчення начальних величин NOC та NOA для кожної ку за допомогою ділянок оптичного волокна і здатточки у лінії, а також очікуваної вихідної потужності ний приймати вхідний мультиканальний оптичний на канал для кожного оптичного підсилювача OFA. сигнал для формування вихідного мультиканальЦя очікувана вихідна потужність на канал далі підного оптичного сигналу, зазначений блок керувантримується постійною. ня у реальному режимі часу може: Лінія попередньо проектується (конфігуруєтьрозраховувати значення очікуваної повної вхіся) та розраховується для забезпечення у кожній її дної потужності (ЕІР) оптичного елемента на осноточці збалансованої (тобто, постійної або вирівняві ряду параметрів, зазначених у попередньому ної) потужності на оптичний канал на кожній діляпроекті лінії, та ряду параметрів, що можуть змінці лінії за нормальних (передбачуваних) умов нюватись в процесі роботи, які включають, прироботи лінії. Нормальні чи передбачувані умови наймні, кількість активних оптичних каналів (NOC), характеризуються такими групами параметрів: отримувати значення виміряної повної вхідної a) параметри конфігурація, які не повинні зміпотужності (МІР) оптичного елемента, нюватись і процесі звичайної роботи (номінальні порівнювати ЕІР з МІР і, якщо різниця між никоефіцієнти підсилення підсилювачів; шумми перевищує попередньо задану величину, фактори, які вносяться підсилювачами; згасання виробляти сигнал необхідної корекції, яка має на ділянках, тобто значення послаблення ділянкавиконуватись у цьому оптичному елементі з метою ми волокна); регулювання вихідної потужності на канал оптичb) параметри лінії, що є попередньо встановного елемента. леними для даної конкретної конфігурації, але Змінні параметри можуть включати також NOA можуть змінюватись в процесі нормальної роботи, (кількість попередніх оптичних підсилювачів), і і тому повинна бути передбачена можливість онобільш прийнятним є те, щоб у блоку керування влення даних про них, наприклад: кількість активбула передбачена функція отримання поточних них оптичних каналів (NOC) у конкретній точці лінії значень NOC та NOA для зазначеного оптичного може змінюватись через нові установки на будьелемента. якому з попередніх OADM або через розрив волоБлок керування, більш прийнятно, здатний рокна на будь-якій з попередніх ділянок; кількість зраховувати ЕІР за формулою, зазначеною в описі оптичних підсилювачів, що передують цій конкретспособу. Оптичний пристрій може бути пристосоній точці (NOA), може змінюватись через розрив ваний для обслуговування OFA або OADM. волокна на будь-якій з попередніх частин лінії. Однак, OADM можуть обслуговуватись оптичВідповідно до даного винаходу, зміни (якщо є) ними пристроями другого типу. Такий пристрій у параметрах (b), дані про які можуть оновлювавключає OADM та блок керування для регулювантись, використовуються для оновлення значення ня потужності вставлених каналів OADM. Потужочікуваної повної вхідної потужності. Оновлення ність вставленого каналу OADM можна розрахуваNOC та NOA може виконуватись автоматично чети шляхом вимірювання МІР та оновлення рез контрольний канал у оптичній лінії у вигляді значення NOC: передачі даних від елемента до елемента або АРРС=[МІР-10log (NOC)]-ILOADM±CO[дБм]. через центральний блок керування, що розраховує 13 76879 14 значення NOC та NOA для кожного елемента в блок керування 12 з системи керування потужніслінії. Іншими словами, кожен з елементів (або тю на ділянці реагує на різницю між ЕІРВ та МІРВ і центральний блок керування) повинен бути здатвидає інструкцію щодо необхідної корекції (RC), ним розраховувати NOC та NOA на основі вхідних яка полягає у зміні коефіцієнта підсилення підсиданих NOC та NOA і стану LOS (стан розірвання лювача "В". Через це вихідна потужність МОРВ волокна), а також інформації про вставку та вивепідсилювача "В" (див. графік 3), що першим реагує дення каналів у кожному конкретному елементі. на зменшену вхідну потужність МІРВ, повернеться Зміни (якщо є) параметрів конфігурації (а), що до свого значення по закінченні часу затримки стосуються апаратного забезпечення підсилювачів НОТ1. Припустимо, що відновлення не було пові OADM (елементів) та значень послаблення сигним через якусь невиявлену внутрішню несправналу на ділянках волокон, завжди випадкові і заність підсилювача "b". звичай утворюють групу факторів, що спричиняРобота підсилювача "С": Очікувана вхідна поють зазначену різницю між очікуваною поточною тужність ЕІРC є постійною, оскільки змін у NOC та повною потужністю та реальною виміряною повNOA не відбувалося. Однак, МІРC має форму ною потужністю. Такими чинниками можуть бути, МОРВ, оскільки МІРc=МОРВ-у (графік 4). Через те, наприклад, вигинання волокна, погіршення контакщо підсилювач "С" має довший час спрацьовуванту, внутрішня несправність підсилювача тощо. ня, ніж підсилювач "В" (НОТ2>НОТ1), блок корекції На Фіг.1а зображено найпростішу лінію зв'язку 14 реагуватиме на різницю між МІРC та ЕІРC, що ю, що включає чотири OFA, позначені А, В, С і D, виникла через неповну корекцію в підсилювачі "В", з'єднані в ланцюг ділянками оптичного волокна і наприкінці періоду НОТ2 коефіцієнт підсилення АВ, ВС та CD. Ділянки характеризуються відповідпідсилювача "С" буде відрегульовано так, щоб ними значеннями згасання х, у і z, що відомі напезабезпечити повну вихідну потужність МОРC, проред та враховані при проектуванні лінії. Кожен з порційну до очікуваної повної вхідної потужності OFA характеризується своїм коефіцієнтом підсиЕІРC, а не до реальної повної вхідної потужності лення. Для подальшого пояснення слід зазначити, МІРC (графік 5)· що кожен з OFA буде асоціюватись з такими знаПідсилювач "D" просто повторюватиме форму ченнями потужності, які на кресленні мають індексигналу, отриманого від підсилювача "С", оскільки си, що відповідають літері відповідного OFA: його час спрацьовування НОТ3>НОТ2>НОТ1, тобто ЕІР (очікувана повні вхідна потужність), що ров кінці НОТ3 не існуватиме відмінності між EIPD та зраховується безперервно, MIPD. МІР (виміряна чи реальна повні вхідна потужЧаси спрацьовування НОТ вибирають такими, ність), що вимірюється безперервно, щоб забезпечити швидку корекцію у мережі, у той МОР (виміряна повні вихідна потужність), яка час маючи змогу врахувати оновлені значення також буде безперервно вимірюватись для визнаNOC та NOA. чення того, як OFA реагує на зміни в лінії. Наведений вище приклад показує, як запропоПрипустимо, що лінія забезпечує безперервну нований спосіб дає змогу забезпечувати шляхом передачу сигналів між підсилювачами OFA, які регулювання постійну вихідну потужність (і, отже, несуть інформацію, що дає змогу знову розрахопостійну вихідну потужність на канал) у будь-якому вувати параметри NOC та NOA для кожного конкоптичному елементі в лінії у випадку виникнення ретного підсилювача, таким чином надаючи можнесподіваної несправності (погіршення якості діливість розраховувати ЕІР для кожного з OFA. лянки волокна АВ, внутрішня несправність у підФункції розрахунку NOC, NOA, ЕІР, порівняння її з силювачі В). Приклад наведено для NOC, МІР та видачі інструкцій щодо необхідної корекції NOA=const, (сталі). Хоча відомі способи підтрипоказані схематично як такі, що виконуються мання постійної потужності на канал дають подібні окремими блоками керування 12, 14 і 16, які, відрезультати для NOC, NOA=const, вони виявляповідно, обслуговують підсилювачі В, С та D. ються некорисними у випадку, коли NOC динамічФіг.1b показує графік залежності від часу, що но змінюється. Наприклад, якщо МІРВ на графіку 2 пояснює основну ідею винаходу, використовуючи в має показано форму не через збільшене згасання якості прикладу роботу лінії ю, зображеної на на ділянці волокна АВ, а через зменшення кількосФіг.1а. Підсилювач "А": Нехай OFA "А" створює ті оптичних каналів (NOC), і (як у відомих спосоповну вихідну потужність МОРа, що є постійною бах) ЕІР не розраховується, підсилювач В внесе (графік 1). непотрібну корекцію для компенсації падіння рівня Нехай кількість каналів NOC залишатиметься вхідного сигналу. На відмінність від цього, у запронезмінною між підсилювачами В та В, і не буде понованому способі розраховане значення ЕІР розриву кабелю на ділянці АВ; проте, згасання "х" зміниться із зміною NOC (якщо є), і жодних непона ділянці "АВ" несподівано зросло і тепер станотрібних корекцій не буде здійснено на виході підвить "х-3"[дБ]. Іншими словами, NOC та NOA не силювача В. Аналогічний процес відбуватиметься змінюються, а також очікуваний параметр ELpa в інших підсилювачах лінії. залишається незмінним, але МІРВ, що дорівнюваФіг.2 зображує модифіковану оптичну лінію ла (МОРА-Х), тепер зміниться. зв'язку 20, що включає три оптичні елементи: два Що ж станеться в підсилювачі "В": З огляду на оптичні підсилювачі (OFA) "А" та "В", з'єднані чеподане вище, очікувана повна вхідна потужність рез один OADM "F" ділянками оптичного волокна (ЕІРВ) на OFA "В" залишається такою ж, але виміAF та FB. Інформація про NOC та NOA наявна у ряна повна вхідна потужність (МІРВ) виявиться будь-якому елементі лінії, наприклад, розраховуменшою через збільшене згасання у волокні ється в OADM, як у будь-якому іншому оптичному (МІРВ=МОРА-Х-3дБ; графік 2). Нехай локальний елементі. Слід зазначити, що при розрахунку EIPF 15 76879 16 величина ELpa для F (ELpaF) дорівнює згасанню на виходу попереднього підсилювача, мінус згасання ділянці AF. Однак, у розрахунку ЕІРВ значення на ділянці (ELpa), що відповідає зазначеній ділянці ELpa для В (ЕLраВ) дорівнює згасанню на ділянці AF волокна: + згасання на ділянці FB+ вношене згасання ЕІР[дБм]=10 log {SignalSpa [мВт]+Noisepa [мВт]}OADM для наскрізних каналів (тобто загальне згаELpa [дБ] сання на ділянці від виходу підсилювача А до входе: ду підсилювача В). Функції розрахунку NOC, NOA, Signalspa [мВт] - виражена умВт потужність ЕІР і RC виконуються окремими блоками керуванусіх активних оптичних каналів на виході попередня 22, 24, 26, які відповідають оптичним елеменнього підсилювача; там A, F та В. Noisepa [мВт] - шум (у мВт) на виході попередСпособи визначення NOC і NOA не будуть донього підсилювача. Припускаючи, що середній кладно описані у рамках даної заявки. NOC можна шум-фактор підсилювачів OFA становить 6дБ, і з визначити за допомогою аналізатора спектра, урахуванням оцінки шуму в С-смузі оптичного спевстановленого у платі в оптичному елементі, що ктра OFA, отримуємо коефіцієнт 27 [дБм]; якщо забезпечуватиме підрахунок кількості каналів в діюча смуга частот OFA інша, і/або іншим є шумреальному режимі часу. Промислові аналізатори фактор, цей коефіцієнт можна змінити; спектра відомі з рівня техніки. В іншому варіанті ELpa - очікуване згасання [дБ] на ділянці від NOC може визначатись за допомогою повідомпопереднього підсилювача; лень, що передаються по контрольному каналу і де: (ЕРРСра [дБм])/10 лінії, як це пропонується [у US 09/962337]. NOA SlgnalSpa [мВт] = NOC in 10 ; оптичного підсилювача і пасивного оптичного NOC in- число вхідних оптичних каналів для тоелемента, такого як OADM, можна визначити так: го чи іншого елемента; Для OFA: NOA out = [(NOA in +1) та (не LOS)] ЕРРСра - очікувана потужність на канал у поабо (LOS) і і; передньому підсилювачі (зазначається у попередДля OADM: NOA out = [NOA in та (не LOS)] або ньому проекті) (LOS) і о; де: AVGpa - середній коефіцієнт підсилення оптичNOA out - NOA на виході оптичного елемента, них підсилювачів у лінії до конкретного елементу, NOA in - NOA на вході оптичного елемента, і для якого розраховують ЕІР; LOS - Аварійний сигнал "Втрата сигналу", який Noisepa [мВт]=NOA 10(-27[дБм]+АVСра[дБ])/10; подається при розриві волокна. ΝΟΑ - кількість попередніх підсилювачів у лінії. Формулу для розрахунку ЕІР буде подано із Слід зазначити, що до формули можна вклюпосиланням на Фіг.3. Шляхи регулювання вихідної чити додаткові параметри і критерії, наприклад, потужності OADM з метою вирівнювання його вивідхилення коефіцієнта підсилення, для більш тохідної потужності на канал будуть описані із посичного розрахунку ЕІР. Аналогічно, у деяких пракланням на Фіг.4 та 5· тичних випадках формулу можна спростити, наФіг.3 ілюструє блок-схему зо, що схематично приклад, у частині урахування шуму. пояснює, як можна регулювати різні оптичні елеПовертаючись до запропонованого способу менти в лінії 20 для забезпечення регулювання підтримання очікуваної потужності на канал, коли оптичної потужності на канал на ділянках лінії. поточне значення ЕІР розраховане і порівняне з Основна функція блока управління, який працює виміряною повною вхідною потужністю МІР, отриза наведеною блок-схемою, полягає в безперервмана різниця показує необхідну корекцію для пеному розрахунку ЕІР для кожного конкретного опреведення оптичного елементу в режим забезпетичного елемента, порівнянні її з безперервно вичення очікуваної вихідної потужності на канал мірюваною реальною потужністю (МІР) та (відповідно до попереднього проекту). отриманні інструкції щодо необхідної корекції (RC) На Фіг.3 блок зі відповідає за розрахунок ЕІР для регулювання потужності в вихідних каналах для конкретного (і-го) оптичного елемента. Блок зі елемента, що може бути OFA чи OADM. позначає отримання результатів вимірювання в Для отримання оновленого значення очікувареальному режимі часу повної вхідної потужності ної вхідної потужності ЕІР для якогось конкретного на і-му елементі. Якщо розраховане та виміряне оптичного елемента пропонуємо отримати зназначення відрізняються більше, ніж на наперед чення очікуваної потужності, отримане на поперезадану порогову величину (блок 33), час затримки дньому оптичному підсилювачі з активних оптичНОТ елементу має сплинути перш, ніж почнуться них каналів, та відняти від нього очікуване (що будь-які корекції (блок 34). Якщо, однак, МІРІ відрівідповідає конфігурації) значення згасання на дізняється від ЕІРі протягом усього періоду НОТі, лянці лінії (ELpa) від попереднього підсилювача до необхідна корекція RC розраховується як зазначецього конкретного елемента (підсилювача чи но у блоку 35. Очевидно, що RC повинна перевиOADM). Значення ELpa може включати, окрім згащувати попередньо задане значення для того, сання у волокні, згасання, яке вносить пасивний щоб розпочались будь-які корекції. Проте, якщо елемент (такий як OADM), встановлений між двоRC перевищує якесь максимально прийнятне знама підсилювачами. чення (допуск у шляху (ТТ)), це означає, що така Отже, оновлене значення очікуваної вхідної різниця між МІР та ЕІР не може чи не повинна копотужності ЕІР для якогось конкретного оптичного регуватись оптичним елементом. Наприклад, у елемента можна розрахувати як суму потужностей системі може зазначатись, що корекція у випадку оптичних каналів, які мають надійти з попередньопослаблення вхідного сигналу на 10дБ є марною. го оптичного підсилювача через ділянку волокна, За таких обставин корекція не здійснюється (блоки плюс потужність шуму, створеного у лінії аж до 35а, 35b). 17 76879 18 Якщо оптичний елемент (і) є OFA, RC застосоканалах 0ADM потужність будь-якого з вставлених вується у формі регулювання його коефіцієнту каналів також повинна бути зменшена (помножена підсилення (блок з8). Оскільки вихідна потужність на 1/2), щоб стати рівною потужності наскрізних OFA змінюється прямо пропорційно до виміряної каналів на виході 0ADM. У дБ: повної вхідної потужності, корекція слід застосовуАРРСнов.=АРРСстар.+(-3дБ)=АРРСстар.-3дБ. ватись обернено пропорційно. Іншими словами, На Фіг.4 пояснено мету вирівнювання вихідної якщо виміряна повна вхідна потужність з будь-якої потужності оптичних каналів ОADM. Тут подано причини перевищує очікувану вхідну потужність спрощену схему ОADM 40, який приймає вхідні (МІР>ЕІР), корекція має розраховуватись таким канали 1, 2, 3, 4, 5, 6 і 7, що мають сигнали із різчином, щоб зменшити коефіцієнт підсилення OFA, ною довжиною хвилі та майже однаковою вхідною таким чином зменшуючи повну вихідну потужність потужністю. Припустимо, що вхідна потужність на та запобігаючи небезпечному підвищенню потужканал відповідно до проекту становить о дБм, що ності. І навпаки, якщо виміряна (реальна) повна дорівнює імВт на канал. Однак, з якоїсь причини, вхідна потужність менша ЕІР (наприклад, через сигнали оптичними каналами надходять із вхідною наявність неочікуваного додаткового згасання на потужністю 0,5мВт або (-3дБм). Два рівні вхідної ділянці перед оптичним елементом), коефіцієнт потужності показані на спектрі 4b як Рin ~л. Повна передачі OFA має бути збільшений так, щоб комвхідна потужність МІР вимірюється на вході OADM пенсувати додаткове згасання на ділянці. за допомогою фотодіода 42. У цьому конкретному Новий коефіцієнт передачі [дБ] = Старий коеприкладі у OADM 40 канали і, 2, 5 і 7 виділяються і фіцієнт передачі [дБ] - RC[дБ]; де RC=МІР-ЕІР; будуть ослаблені через вношене згасання 0ADM Приклад: ЕІР=10мВт; МІР=5мВт, тобто змендля каналів, що виділяються (ILdrop). Припустимо, шена вдвічі (МІР=1/2 ЕІР), або що воно дорівнює 3дБ. Зрозуміло, що виділені 10 log (1/2)=10 log 1-10 log 2=0-3=-3[дБ]; канали будуть прийняті із сигналами, слабшими Необхідна корекція (RC) коефіцієнта підсиленвід очікуваних, але їх підсилення можуть забезпечити самі клієнти. ня OFA становить ( 1/2) або -3дБ: Реальна проблема виникає з каналами, сигнаНовий коефіцієнт передачі = Старий коефіціли яких повинні далі передаватись по лінії. Канали єнт передачі - (-з дБ) = Старий коефіцієнт передачі з, 4 і 6 проходять через OADM та ослабляються + з дБ, через згасання, що вноситься OADM у наскрізні таким чином, підсилювач зможе видавати на канали (ILthrough). Припустимо, що IL through доріввихід незмінну потужність і, отже, підтримуватиме нює 5дБ. Очікувана вхідна потужність цих каналів постійною потужність на канал. становить 1мВт або 0дБм, отже їх очікувана вихідУ деяких варіантах реалізації OFA регулюванна потужність становитиме 0,33мВт або –5дБм ня коефіцієнта підсилення може здійснюватись так (див. спектр 4с). Канал 5’ вставляється на місце званими перестроюваними оптичними атенюатовиділеного каналу 5; вставлений сигнал проходить рами VOA, якщо вони наявні на вході OFA. через коло вставки 44 і зазнає згасання, що вноЯкщо (і-й) оптичний елемент є OADM, необситься OADM у вставлені канали, яке позначене хідна корекція застосовується у формі регулюван(IL add). Нехай у цьому прикладі воно дорівнюваня вихідної потужності його вставлених каналів тиме 3дБ. Схема вставки сигналу 5' попередньо (блок 39). У OADM (або VMUX) потужність вставвідрегульована так, щоб потужність вставленого леного каналу регулюється прямо пропорційно до каналу (її вимірює фотодіод 46) була такою, щоб виміряної вхідної потужності. на виході OADM 40 вихідна потужність каналу 5' Слід зазначити, що вихідні оптичні канали дорівнювала очікуваній вихідній потужності наOADM включають ті канали, що пройшли через скрізних каналів 3, 4 і 6. Наприклад, передавач 48 OADM, і ті, що були вставлені в OADM. Проблема каналу емітує сигнал 0дБм, який ослабляється полягає у вирівнюванні вихідної потужності наколом вставки та IL add і виникає на виході OADM скрізних каналів та вихідної потужності вставлених із такою самою вихідною потужністю, як в наскрізканалів, оскільки їх шляхи через OADM зовсім різних каналах 3>4 та 6, якщо сигнал там надійшов із ні, а їх потужності ніколи не відповідають одна очікуваною вхідною потужністю (-5дБм або одній, якщо тільки спеціально їх не регулювати. 0,33мВт). Це означає, що перестроюваний оптичОтже, якщо повна вхідна потужність OADM (що є ний атенюатор (VOA) 50 може бути встановлено певним показником вхідної потужності наскрізних на 2дБ, так що разом з ILadd=3дБ рівень потужності оптичних каналів) менша від очікуваного значення, сигналу зменшується до -5дБм або 0,33мВт. вихідна потужність наскрізних каналів також буде Оскільки у вхідних каналах сигнал приймаєтьменшою через згасання, що вноситься при прохося вдвічі слабший, ніж очікувалось (0,5мВт або дженні; це означає, що потужність будь-якого з 3дБм), вихідна потужність наскрізних каналів буде вставлених каналів має бути зменшена для забезще меншою через ILthrough=5дБ і дорівнюватиме печення відповідного зменшення вихідної потуж0,166мВт або (-8дБм). Однак, вставлений канал 5' ності у кожному вставленому каналі для того, щоб залишається таким, яким він був, тобто із вдвічі вона дорівнювала вихідній потужності наскрізних сильнішим сигналом, ніж в наскрізних каналах 3, 4 каналів. Отже: та 6 (див. спектр 4d). Щоб компенсувати це, слід АРРСнов.=АРРСстар.+RC[дБ], відрегулювати коло вставки вставленого сигналу де АРРС - потужність на канал для вставлених 5', скажімо, шляхом зміни значення VOA 50 на каналів. 5дБ, так щоб вихідна потужність сигналу вставлеПриклад: ЕІР=10мВт; МІР=5мВт, тобто ного каналу 5’ становила -8дБм або 0,166мВт. ОдМІР=1і/2 ЕІР, або необхідна корекція RC=-3дБ. нак, більш прийнятним є проведення регулювання Для забезпечення однакової потужності у вихідних 19 76879 20 після попередньої перевірки потужності у вставлефотодіодом 66. Блок обробки 68 отримує дані про ному каналі фотодіодом 46, а тільки потім - зміна очікувану втрату потужності після попереднього параметрів кола 44. підсилювача (ELpa) і про очікуване значення потуОписане вище регулювання може забезпечужності на канал після попереднього підсилювача ватись, наприклад, із використанням алгоритму, (ЕРРСра), а також дані про згасання, що вноситься що включає отримання значення очікуваної потуOADM. Ці значення відомі з попереднього проекту жності на вихідний канал OADM та корекцію потута характеристик OADM. Виходячи з них розрахожності (на канал) вставлених сигналів OADM із вують очікувану потужність на канал на виході використанням так званої необхідної корекції (RC). (ЕРРСо). На практиці замість розрахованої ЕРРСо Це буде більш докладно пояснено за допомогою оператор може вирішити використовувати сталу Фіг.5. попередньо визначену конфігурацією величину Проте, потужність вставленого каналу OADM потужності на канал на виході РРСо. Вибране знаможе розраховуватись менш точно: лише шляхом чення далі направляється у блоки підсумовування вимірювання реальної повної вхідної потужності jo вставлених каналів, які змінюють потужність на МІР та оновлення значення NOC, без розрахунку канал на виході на зсув каналу (блоки 72), що є очікуваної потужності та врахування параметрів окремою величиною для кожного окремого оптичNOA та шум-фактора: ного каналу та залежить від міри ослаблення, якоАРРС=[МІР-10log (NOC)]-ILoadm±CO[дБм], де го зазнає сигнал з певною довжиною хвилі у лінії. АРРС - потужність на канал для вставлених канаПісля модифікації опорних значень вибраної вихілів, [МІР-10log (NOC)] - дає середню вхідну потуждної потужності на канал вони відповідним чином ність на один вхідний канал, що служить показникорегуються у підсумовуючих блоках 74 шляхом ком вихідної потужності наскрізного каналу OADM; додавання необхідної корекції до кожного модифіILoadm - вношене згасання, внесене OADM; цей кованого значення, отриманого з 70. RC для цього параметр враховує згасання, створюване OADM конкретного OADM розраховується на основі різдля наскрізного і вставленого каналу, що дає змониці між МІР (повною) та ЕІР (повною), як пояснегу оцінити потужність вставленого каналу; якщо но вище із посиланням на Фіг.3 (/RC/
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod, device, and system for real time control of power per optical channel in a multi-channel communication line
Назва патенту російськоюСпособ, устройство и система для регулирования, в реальном времени, мощности передачи сигналов в оптическом канале многоканальной линии связи
МПК / Мітки
МПК: H04J 14/02, H04B 10/17, H04B 10/08
Мітки: часу, система, лінії, пристрій, багатоканальний, оптичному, реального, регулювання, потужності, зв'язку, спосіб, оптичний, режимі, каналі
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-76879-sposib-pristrijj-ta-sistema-dlya-regulyuvannya-u-rezhimi-realnogo-chasu-potuzhnosti-na-optichnomu-kanali-u-bagatokanalnijj-optichnijj-lini-zvyazku.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб, пристрій та система для регулювання у режимі реального часу потужності на оптичному каналі у багатоканальній оптичній лінії зв’язку</a>
Попередній патент: Спосіб подрібнення матеріалів в замкненому циклі
Наступний патент: Фільтр для очистки газу
Випадковий патент: Гідравлічна муфта