Un sistema de compensación de dispersión auto adaptativo y método para la red de comunicación óptica.

Un sistema de compensación de dispersión adaptativo para una red de comunicación óptica,

caracterizado porque el sistema comprende:

al menos una unidad de detección de rendimiento (20) para detectar el rendimiento relevante de dispersión;

al menos una unidad de procesamiento de control (30) para la generación de información de control de acuerdo con la información detectada de al menos una unidad de detección de rendimiento; al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) para la compensación de dispersión de acuerdo con la información de control desde al menos una unidad de procesamiento de control; y

una unidad de transmisión de información (50) conectada entre al menos una unidad de detección de rendimiento, al menos una unidad de procesamiento de control y al menos una unidad de ajuste de dispersión que se encuentran en diferentes nodos, para transmitir la información detectada desde al menos una unidad de detección de rendimiento a al menos una unidad de procesamiento de control que se sitúa en un nodo distinto, y para transmitir la información de control desde la unidad de procesamiento de control a al menos una unidad de ajuste de dispersión que se sitúa en un nodo diferente.

Un sistema de compensación de dispersión auto adaptativo y método para la red de comunicación óptica.

Campo de la invención La presente invención se refiere a la tecnología de transmisión óptica, en particular a un sistema de compensación de dispersión adaptativo y un método que se usa en la red de comunicación óptica.

Antecedentes de la invención Con el rápido desarrollo de la tecnología de comunicación óptica, el sistema de comunicación óptica se desarrolla a lo largo de las tendencias de alta velocidad, gran capacidad, larga distancia e inteligencia, etc. En la actualidad, se comercializa el sistema de comunicación óptica de 160 canales multiplexados por división de longitud de onda densa (DWDM) con velocidad de 10 Gb/s por canal y también se comercializa el sistema de red óptica automáticamente conmutada (ASON) basado en la conmutación de circuitos inteligentes. En el futuro aparecerán sistemas de redes ópticas con mayor capacidad y mayor velocidad (40 Gb/s y más) . Mientras tanto, también aparecerá el sistema de redes ópticas inteligente con la función de conexión cruzada óptica o la función de multiplexado de inserción/extracción.

En un sistema de transmisión óptica de súper alta velocidad, la dispersión y la dispersión por modo de polarización darán como resultado el deterioro de la calidad de las señales ópticas, y pueden reducir la distancia de transmisión. Con el fin de aumentar la distancia de transmisión del sistema de transmisión óptica, deben tomarse medidas para compensar la dispersión y la dispersión por modo de polarización. En un sistema de comunicación óptica tradicional, un compensador de dispersión fijo se usa para compensar la dispersión en las líneas como se muestra en la Fig. 1. Por medio de la compensación de dispersión, se asegura el control de la dispersión residual de la señal óptica en el lado de recepción dentro del intervalo tolerable de un receptor. En general, un módulo de fibra óptica de compensación de dispersión se usa como el compensador de dispersión.

Para un sistema de transmisión óptica a larga distancia, los factores tales como la temperatura, la presión, etc., pueden dar como resultado el cambio sutil del coeficiente de dispersión de la fibra óptica de la línea, y por lo tanto el cambio en tiempo real del valor de dispersión de la señal de luz en la trayectoria óptica se acumulará de forma continua con el aumento de la distancia total de transmisión, que puede resultar en que la dispersión residual de la señal en el lado de recepción exceda el intervalo tolerable, y por consiguiente se deteriore el rendimiento de error del sistema.

Con el aumento de la velocidad de un solo canal, se disminuye por consiguiente la tolerancia a la dispersión de la fuente de luz. Para la señal óptica de 10 Gb/s sin previo barrido de frecuencias, el valor de tolerancia de dispersión es de aproximadamente 1000 ps/nm; mientras que para la señal óptica de 40 Gb/s sin previo barrido de frecuencias, el valor de tolerancia de dispersión es de aproximadamente 40 ps/nm, que sólo iguala a 2 kilómetros de distancia de transmisión de fibra óptica G.652 dentro de la ventana de longitud de onda de 1550 nm. Por lo tanto, para el sistema de 40 Gb/s, como la tolerancia del valor de dispersión de la fuente de luz es pequeña, el cambio sutil del valor de dispersión de la línea de fibra óptica, posiblemente, puede causar que la dispersión residual de la señal en el lado de recepción exceda el intervalo tolerable, y en consecuencia se deteriore el rendimiento del código de error del sistema. Como se describe anteriormente, es particularmente evidente la influencia para el rendimiento del sistema de 40 Gb/s debido al cambio de la dispersión de la fibra óptica.

Por otra parte, con el desarrollo de la red óptica inteligente, se integrará en la red óptica el multiplexado de inserción/extracción óptico reconfigurable, incluso el nodo de conexión cruzada óptica. El multiplexado de inserción/extracción dinámico y la conexión cruzada dinámica de las señales ópticas entre los nodos de red óptica ocasiona el cambio del valor de dispersión de la señal óptica en la trayectoria óptica, que puede causar que la dispersión residual de la señal en el lado de recepción exceda el intervalo tolerable, y en consecuencia se deteriore el rendimiento del código de error del sistema.

En una palabra, los factores demuestran que con el desarrollo de la red óptica hacia la alta velocidad, larga distancia e inteligencia, dado el cambio de los valores de dispersión de las líneas y los nodos de red óptica, el valor residual de la dispersión de la señal en el lado de recepción cambiará continuamente después de que se transmiten las señales ópticas en las líneas. La compensación de dispersión adaptativa es necesaria para las señales con valores de dispersión residual continuamente cambiantes. Cómo alcanzar la compensación adaptativa es una de las cuestiones clave en el campo técnico.

Cabe señalar que la publicación de patente WO 2004/004171 A1 describe un sistema y método para compensaciones dinámicas en los que uno o más componentes espectrales dentro del espectro eléctrico de las señales de datos recibidas se usa para ajustar la dispersión de las señales recibidas para proporcionar una señal con dispersión compensada.

La publicación EP 1628417 describe un método para la compensación de dispersión cromática mediante el control de una pluralidad de compensadores de dispersión cromática variables que se disponen arbitrariamente en una red fotónica.

La unidad de ajuste de dispersión del sistema de compensación de dispersión adaptativo puede conseguirse mediante el uso de un compensador de dispersión sintonizable. La función de compensación de dispersión del compensador de dispersión sintonizable puede realizarse en el dominio óptico y también puede realizarse en el dominio eléctrico. Son muchos los métodos para alcanzar la compensación de dispersión sintonizable en el dominio óptico, lo que incluye varios métodos mediante el uso de la tecnología de fibra de rejilla Bragg con barrido de frecuencias, la tecnología de interferencia basado en el etalón Gires-Tournois y el módulo de compensación de dispersión de múltiples etapas conectado en serie, etc. Son también muchos los métodos para alcanzar la compensación de dispersión sintonizable en el dominio eléctrico. Después que la señal óptica se procesa mediante la conversión fotoeléctrica y se amplifica de forma lineal, se envía a un circuito de ecualización. El funcionamiento del ecualizador se retroalimenta a través de la detección de la calidad de las señales eléctricas ecualizadas y mediante el uso de alguna estrategia de control para alcanzar la compensación de dispersión adaptativa. El circuito de ecualización que se usa por la compensación de dispersión en el dominio eléctrico puede ser FFE (ecualizador de alimentación directa) , DFE (ecualizador de decisión por retroalimentación) , FDTS (árbol de búsqueda de retardo fijo) o MLSE (estimación de secuencia de máxima probabilidad) , etc., o la combinación de las pluralidades de métodos.

Mediante la detección de la calidad de la señal de la dispersión residual o relevante con la dispersión en la parte frontal del receptor, tal como el factor Q, etc. (como se muestra en la Fig. 2) , o mediante la detección del rendimiento de la señal relevante en la parte posterior del receptor, tal como la tasa de error de bit, etc. (como se muestra en la Fig. 3) , la compensación de dispersión adaptativa puede alcanzarse por la retroalimentación y el control de las señales.

En términos de módulo funcional, la función de compensación de dispersión adaptativa consta de tres partes: una unidad de detección de rendimiento, una unidad de procesamiento de control y una unidad de ajuste de dispersión que son relevantes con la dispersión, como se muestra en la Fig. 4. Muchos métodos pueden usarse para alcanzar la compensación de dispersión adaptativa, pero que se realizan principalmente en un nodo. Para la red óptica dinámica, las tres unidades anteriores pueden colocarse en diferentes nodos. Cuando las tres unidades se encuentran en diferentes nodos, a fin de alcanzar el rendimiento de la compensación de dispersión adaptativa, se debe transmitir con eficacia la información relevante entre los diferentes nodos.

Un método de interacción de información entre la unidad de detección de rendimiento y la unidad de procesamiento de control a través de un sistema de señalización se describe en la tecnología relevante, y se usan para alcanzar la compensación de dispersión adaptativa. Como se muestra en la Fig. 5, la unidad... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de compensación de dispersión adaptativo para una red de comunicación óptica, caracterizado porque el sistema comprende:

al menos una unidad de detección de rendimiento (20) para detectar el rendimiento relevante de dispersión; al menos una unidad de procesamiento de control (30) para la generación de información de control de acuerdo con la información detectada de al menos una unidad de detección de rendimiento; al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) para la compensación de dispersión de acuerdo con la información de control desde al menos una unidad de procesamiento de control; y una unidad de transmisión de información (50) conectada entre al menos una unidad de detección de rendimiento, al menos una unidad de procesamiento de control y al menos una unidad de ajuste de dispersión que se encuentran en diferentes nodos, para transmitir la información detectada desde al menos una unidad de detección de rendimiento a al menos una unidad de procesamiento de control que se sitúa en un nodo distinto, y para transmitir la información de control desde la unidad de procesamiento de control a al menos una unidad de ajuste de dispersión que se sitúa en un nodo diferente.

2. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) es un compensador de dispersión sintonizable, que puede ser el que emplea fibra de rejilla Bragg con barrido de frecuencias, o el que emplea la tecnología de interferencia etalón G-T, o el que emplea la tecnología de sistema mecánico microelectrónico, o el que emplea la tecnología de cavidad resonante en forma de anillo PLC, o el dispositivo que emplea la tecnología de conexión en cascada del compensador de dispersión fijo multietapa y el uso de diferentes tecnologías de control del valor de compensación de dispersión a través de un conmutador óptico.

3. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) es un transmisor capaz de acomodar la dispersión.

4. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) es un receptor capaz de ajustar la dispersión.

5. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) es un receptor de compensación de dispersión sintonizable, que puede ser un receptor de compensación de dispersión sintonizable en el dominio eléctrico, o un receptor de compensación de dispersión sintonizable en el dominio óptico, o la combinación de los dos.

6. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una de al menos una unidad de detección de rendimiento (20) , una de al menos una unidad de procesamiento de control (30) correspondiente a este, y una de al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) correspondiente a este se disponen, respectivamente, en diferentes nodos, la información detectada entre la unidad de detección de rendimiento y la unidad de procesamiento de control (30) se transmite por la unidad de transmisión de información (50) , y la información de control entre la unidad de procesamiento de control (30) y la unidad de ajuste de dispersión (40) se transmite por la unidad de transmisión de información (50) .

7. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una de la unidad de ajuste de dispersión (40) y una de al menos una unidad de procesamiento de control (30) correspondiente a este se disponen en el mismo nodo, una de al menos una unidad de detección de rendimiento (20) correspondiente a este se dispone en un nodo diferente, la información detectada entre la unidad de detección de rendimiento (20) y la unidad de procesamiento de control (30) se transmite por la unidad de transmisión de información (50) , y la información de control de la unidad de procesamiento de control (30) se transmite directamente a la unidad de ajuste de dispersión (40) .

8. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una de la unidad de detección de rendimiento (20) y una de al menos una unidad de procesamiento de control (30) correspondiente a este se disponen en este nodo, una de al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) correspondiente a este se dispone en un nodo diferente, la información detectada de la unidad de detección de rendimiento (20) se transmite directamente a la unidad de procesamiento de control (30) , y la información de control entre la unidad de procesamiento de control (30) y la unidad de ajuste de dispersión (40) se transmite por la unidad de transmisión de información (50) .

9. El sistema compensación de dispersión adaptativa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una pluralidad de unidades de detección de rendimiento (20) , una pluralidad de unidades de procesamiento de control (30) correspondiente a este, y una pluralidad de unidades de ajuste de dispersión (40) correspondiente a este se disponen respectivamente en diferentes nodos, la información detectada entre la pluralidad de unidades de detección de rendimiento (20) y la pluralidad de unidades de procesamiento de control (30) correspondientes respectivamente a este, se transmite por la unidad de información de transmisión (50) , la información de control entre la pluralidad de unidades de procesamiento de control (30) y la pluralidad de unidades de ajuste de dispersión (40) correspondientes respectivamente a este, se transmite por la unidad de transmisión de información (50) .

10. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una pluralidad de unidades de detección de rendimiento (20) y una pluralidad de unidades de ajuste de dispersión (40) correspondiente a este corresponden a una de al menos una unidad de procesamiento de control (30) y se controlan de manera centralizada por la unidad de procesamiento de control (30) .

11. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 10, en donde la unidad de transmisión de información (50) realiza la transmisión de información en banda a través de la cabecera dentro de la trayectoria óptica a compensar.

12. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 10, en donde la unidad de transmisión de información (50) realiza la transmisión de información a través de la trayectoria óptica pública irrelevante para la trayectoria óptica que debe compensarse.

13. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 10, en donde la unidad de transmisión de información (50) realiza la transmisión de información a través de la combinación de la cabecera dentro de la trayectoria óptica que debe compensarse y la trayectoria óptica pública irrelevante para la trayectoria óptica que debe que compensarse.

14. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 10, en donde la información detectada puede ser la información de cambio de dispersión de la trayectoria óptica a compensar por todo el enlace de transmisión óptica.

15. El sistema de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 10, en donde el sistema de compensación de dispersión adaptativo es adaptable a un solo canal o a múltiples canales.

16. Un método de compensación de dispersión adaptativo para la red de comunicación óptica, caracterizado porque el método comprende las siguientes etapas:

un paso de detección para la generación de información detectada a través de la detección del rendimiento relevante de la dispersión por medio de al menos una unidad de detección de rendimiento (20) ; un paso de transmisión de información detectada para transmitir la información detectada a al menos una unidad de procesamiento de control (30) ; un paso de procesamiento para la generación de información de control por medio de al menos una unidad de procesamiento de control (30) de acuerdo con la información detectada; una etapa de transmisión de información de control para la transmisión de la información de control a al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) ; un paso de compensación para la compensación de dispersión por medio de al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) de acuerdo con la información de control. en donde, en la etapa de transmisión de información detectada y la etapa de transmisión de información de control, la información detectada se transmite desde al menos una unidad de detección de rendimiento (20) a al menos una unidad de procesamiento de control (30) que se dispone en un nodo diferente, y la información de control se transmiten desde al menos una unidad de procesamiento de control (30) a al menos una unidad de ajuste de dispersión (40) que se dispone en un nodo diferente, por medio de una unidad de transmisión de información (50) .

17. El método de compensación de dispersión adaptativo según la reivindicación 16, en donde en la etapa de compensación, un compensador de dispersión sintonizable puede usarse como la unidad de ajuste de dispersión (40) para compensar la dispersión.

18. El método de compensación de dispersión adaptativo según la reivindicación 16, en donde en la etapa de transmisión de la información detectada y la etapa de transmisión de la información de control, la transmisión de información en banda se lleva a cabo por medio de la unidad de transmisión de información

(50) mediante el uso de la cabecera dentro de la trayectoria óptica a compensarse.

19. El método de compensación de dispersión adaptativo según la reivindicación 16, en donde en la etapa de transmisión de la información detectada y la etapa de transmisión de la información de control, la unidad de transmisión de información (50) realiza la transmisión de información a través de la trayectoria óptica pública irrelevante a la trayectoria óptica a compensarse.

20. El método de compensación de dispersión adaptativo según la reivindicación 16, en donde en la etapa de transmisión de la información detectada y la etapa de transmisión de la información de control, la unidad de transmisión de información (50) realiza la transmisión de información a través de la combinación de las dos trayectorias: la cabecera dentro de la trayectoria óptica que debe compensarse, y la trayectoria óptica pública irrelevante a la trayectoria óptica que debe compensarse.

21. El método de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 16, en donde la información detectada puede ser la información de cambio de dispersión de la trayectoria óptica que debe compensarse por todo el enlace de transmisión óptica.

22. El método de compensación de dispersión adaptativo según la reivindicación 16, en donde la información detectada puede ser la tasa de error de bit de la señal o el factor Q de la señal o la información que refleja la calidad de señal de la trayectoria óptica que debe compensarse en el lado de recepción del enlace de transmisión óptica.

23. El método de compensación de dispersión adaptativo de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el método de compensación de dispersión adaptativo se adecua para el sistema de un solo canal o el sistema multicanal.