網絡同步和頻率傳播的系統和方法

網絡同步和頻率傳播的系統和方法
【專利摘要】網絡中參考頻率和定時信息的分發涉及對第一節點和第二節點之間的延遲進行確定，該延遲源于參考頻率和定時信號的發送與作為響應的光返回定時信號的接收之間的延時。在具有位于網絡節點之間的光纖連接中的第一光纖和第二光纖對的用于分別在網絡節點之間的互不相同的方向上發送光數據信號的網絡中，提供了通過同一光纖發送參考頻率和定時信號以及由此產生的光返回信號，其一作為單向數據信號通過該光纖在相同方向上被發送，而另一信號上行。可對節點之間的中繼器修改以傳送該上行信號和下行信號。在網絡用于光監控通道的一實施例中，用于將光監控通道信號與單向數據信號相組合并將光監控通道信號與單向數據信號分離的濾光器可用于對頻率和定時信號進行組合并分離以及傳送光返回定時信號。為此，可在主要的光數據通道外部添加另一濾光器，以對頻率和定時信號以及光監控通道信號進行組合與分離，并將光返回信號傳送至將光監控通道信號與數據信號中分離開來的濾波器。
【專利說明】網絡同步和頻率傳播的系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信網絡中的時頻同步的系統和方法，尤其涉及雙工光纖網絡，如密集波分復用(DWDM)傳輸系統。
【背景技術】
[0002]近年來，國際電信對數據傳輸的需求迅速增長，主要驅動力在于通過移動通信的視頻、超級計算應用和數據業務。在這些條件下，陸地光纖通信系統(如密集波分復用(DffDM)傳輸系統)得以發展，以滿足日益增長的對更具成本效益且帶寬充裕的電信業務的需求。此外，為了容納網絡中不同類型的業務(如，語音，數據，視頻)并提高網絡中可用帶寬的利用率，網絡架構從電路交換網絡(不論使用與否均預留帶寬)轉變為分組交換網絡。
[0003]這一轉變意味著棄用同步網絡架構(如，同步光網絡(SONET)和同步數字體系(SDH))。最初，設計SONET和SDH的目的在于傳輸來自各種不同來源的電路模式通信，如DSU DS3。此外，這些網絡架構支持被稱為脈沖編碼調制(PCM)格式的實時、未壓縮的電路交換語音編碼通信。S0NET/SDH中的電路在S0NET/SDH凈負荷內的虛擬容器(VC)中設置有固定的預留容量。此外，諸如SDH的網絡架構使用基本傳輸格式，即第I級同步傳輸模塊(STM-1)幀。定時分發以及網絡同步是自然的。在網絡節點中，經由時鐘恢復電路從接收信號中獲得參考頻率。僅需獲知VC相對于STM-1幀位置的位置，從而無需用于適當的電路操作的絕對定時參考。
[0004]分組交換網絡不使用這種固定的幀架構，因此不具有自然的同步定時分發。在這些網絡中，在對數據幀進行傳輸時，不能與其他幀重疊，并且應具有盡可能小的未使用且滯留的容量傳輸。因此，分組交換網絡對于頻率傳播以及相位和時間同步具有嚴格要求，以確保適當的呼叫連接和數據傳輸，例如，流式數據的傳送。因此，這些通信網絡需要絕對定時參考。
[0005]隨著絕大多數移動回程網絡升級為(載體)以太網，基站變為非同步的。將用于提供絕對定時參考(如鐘表時間信息(time of day information))的全球定位系統(GPS)接收器與用于提供參考頻率的本地振蕩器結合使用可成為一種方案。但這種方法成本高且易被篡改。目前，用于同步基站的兩種最為廣泛使用的方法為:1)ITU-T同步以太網(G.8261)協議；和2) IEEE-標準1588版本2中描述的精確時間協議(Precision Time Protocol,PTP ) ο
[0006]同步以太網方案以與用于S0NET/SDH網絡的頻率傳播非常相似的頻率傳播為中心。即，每個網絡節點中的頻率從來自上行節點的頻率中獲得。在頻率方面，同步以太網方案提供基站間網絡中節點的優良頻率同步。但同步以太網無法提供分組網絡中所需的精確的時間和相位信息。例如，同步以太網不考慮諸如延遲等影響。
[0007]PTP 類似于 SONET 網絡時間協議(Network Time Protocol，NTP)。PTP 為具有硬件時間戳的雙向時間傳送協議。主從端點在媒體接入控制(Media Access Control, MAC)中貞內發送定時信息。使用PTP避免了對中間節點進行升級的需要。此外，PTP可使時間和每天(time and day)同步,這對時分雙工(Time Division Duplex, TDD)移動網絡是必需的。但使用PTP，需要附加的硬件和邊界時鐘用于廣泛網絡中定時信號的再生和抖動補償。此夕卜，使用ΡΤΡ，僅可實現有限的同步精度，通常為I微秒數量級。

【發明內容】

[0008]本發明目的之一在于為基于分組的電信網絡中的節點提供精確的定時。
[0009]在實施例中，另一目的在于尤其針對用于下一代移動設備的電信網絡，與目前的SDH/S0NET或基于GPS定時分組的移動網絡中使用的技術相比具有改進的性能。
[0010]根據第一方面，提供了一種根據權利要求1所述的方法。一網絡在節點間使用光纖連接的不同光纖來回地發送(在每個光纖中單向地發送)電信數據，該網絡在本文中被改進為通過這些光纖中的同一光纖來回地發送定時數據和該定時數據的響應。這就提供了更好的同步精度。在一實施例中，同步包括:從第一節點發送第一時鐘下的定時信號，接著是在第二節點中通過第二時鐘對該定時信號進行檢測并修正該第二時鐘的計數器對延遲的偏置(即，該定時信號在傳輸期間所經歷的傳播延時)。光返回定時可用于對通過同一光纖發送光頻率和定時信號和接收光返回定時信號之間所經歷的時長進行確定。進而，信號傳送的延遲等于修正后的時長除以2。使用第一定時信號和第二定時信號。在一實施例中，該第一定時信號為第一節點中產生的參數頻率和定時信號，第二定時信號為在第二節點中響應于該參數頻率和定時信號而產生的光返回信號。在根據權利要求1所述的方法的一實施例中，可產生更新后的包括延遲信息在內的參考頻率和定時信號并將其發送至第二節點。
[0011]在一實施例中，互不相同的波長用于定時數據及響應的來回發送。這就避免了由瑞利散射所導致的上行數據和下行數據之間的不必要串擾。
[0012]在一實施例中，光放大器系統用于節點間的光纖連接中，該光放大器系統被改進為:相比于在光纖連接中的一條光纖上的主下行業務量，允許在該光纖上進行少量的上行光業務。在另一實施例中，已用于對光監控通道(OSC)的光進行分離及組合的濾波器可用于處理上行業務。這使得無需干預在該光纖上的主要電信業務。
[0013]在另一實施例中，用于雙向光業務的光網絡節點在光纖對中各自不同的光纖上，進行在不同方向上的單向傳輸，該光網絡節點被改進為:在同一光纖上提供一定量的上行業務，以用于定時信號的雙向傳送。在另一實施例中，可將已用于對光監控通道(OSC)的光進行分離及組合的濾波器用于處理上行業務。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]參照附圖中示出的實施例對本發明的各個方面進行進一步說明。
[0015]圖1為示出本發明實施例的用于時頻分發和同步的系統的框圖；
[0016]圖2為示出可用在圖1系統中的本地節點的發送部的實施例；以及
[0017]圖3為示出包括旁路放大器的用于時頻分發和同步的系統的框圖。
【具體實施方式】
[0018]本發明一實施例提供一種在密集波分復用DWDM傳輸系統中的發送器中使用的濾光器，該濾光器包括:第一端口，用于以可通信的方式連接到參考頻率和定時電路；第二端口，用于以可通信的方式連接到光監控通道(Optical Supervisory Channel, OSC)發送器單元；以及第三端口，用于以可通信的方式連接到另一濾光器，該另一濾光器被設置為允許通過光纖傳輸DWDM光數據；其中，該濾光器被設置為:通過第一端口接收參考頻率和定時信號；通過第二端口接收OSC信號；將頻率和定時參考信號與OSC信號相組合，以形成組合信號；通過第三端口將該組合信號發送至該另一濾光器。參考頻率和定時信號與OSC信號的組合允許接收組合信號的接收器對在濾波器所處節點中使用的時鐘頻率以及信號產生的絕對時間進行確定。基于該信息，可改善使用PTP的網絡中的同步精度。可在不中斷數據業務的情況下將濾光器加到DWDM傳輸網絡中的發送器中。因此，可在大體上不影響系統性能的情況下將定時和頻率信號加到現有的DWDM傳輸系統中。
[0019]在一些實施例中，濾波器可進一步被設置為:通過第三端口接收光返回定時信號；通過第一端口將該光返回定時信號轉發至參考頻率和定時電路。基于光返回定時信號中的信息，參考頻率和定時電路可確定兩節點之間數據傳送的延遲。而后，可將所確定的延遲包含在參考頻率和定時信號中以進一步改善同步精度，在一些情況下，可實現降至IOns數量級的同步精度。
[0020]本發明的一些實施例進一步涉及一種在DWDM傳輸系統中使用的發送器,該發送器包括:參考頻率和定時電路，用于產生參考頻率和定時信號；光監控通道OSC發送器單兀，用于產生OSC信號；上述濾光器,用于將參考頻率和定時信號及OSC信號相組合，以形成組合信號；DWDM光數據發送單元，用于產生包括DWDM光數據的信號；以及另一濾光器，用于將包括DWDM光數據的信號和組合信號相組合。可在不中斷DWDM光數據業務的情況下將參考頻率和定時電路以及濾光器加到發送器中。
[0021]本發明的一些實施例涉及一種在密集波分復用DWDM傳輸系統中的接收器中使用的濾光器，該濾光器包括:第一端口，用于以可通信的方式連接到參考頻率和定時電路；第二端口，用于以可通信的方式連接到光監控通道OSC接收器單元；以及第三端口，用于以可通信的方式連接到另一濾光器，該另一濾光器被設置為允許通過光纖發送DWDM光數據；其中，該濾光器被設置為:通過第三端口從該另一濾光器接收組合信號；將組合信號分離為參考頻率和定時信號和OSC信號；通過第一端口將參考頻率和定時信號發送至參考頻率和定時電路；以及通過第二端口將OSC信號發送至OSC接收器單元。參考頻率和定時信號允許對在作為信號的來源的節點中使用的時鐘頻率以及信號產生的絕對時間進行確定。基于該信息，可改善使用PTP的網絡中的同步精度。可在不中斷數據業務的情況下將該濾光器加到在DWDM傳輸網絡中的接收器中。
[0022]在一些實施例中，濾波器可進一步被設置為:通過第一端口接收光返回定時信號；通過第三端口將該光返回定時信號轉發至另一濾波器。基于光返回定時信號中的信息，可確定兩節點之間數據傳送的延遲。所確定的延遲進而可包含在更新后的參考頻率和定時信號中以進一步改善同步精度，在一些情況下，可實現降至IOns數量級的同步精度。
[0023]本發明的一些實施例涉及一種在密集波分復用DWDM傳輸系統中使用的接收器，該接收器包括:光頻率和定時恢復單元，被設置為與遠程定時和頻率單元電路相連接，以恢復頻率和定時參考信號；光監控通道OSC接收器單元，用于接收OSC信號；DWDM光數據接收單元，用于處理包括DWDM光數據的信號；濾光器，用于將DWDM光數據信號與包括參考頻率和定時信號以及OSC信號的組合信號分離開來，并將分離后的DWDM光數據信號轉發至DWDM光數據接收單元；以及上述的另一濾光器，用于將參考頻率和定時信號與OSC信號分離開來，并將參考頻率和定時信號傳輸至光頻率和定時恢復單元，將OSC信號傳輸至OSC接收器單元。
[0024]本發明的一些實施例涉及一種密集波分復用DWDM網絡中用于時間和頻率分發的放大器系統，該系統包括:第一端口，用于連接到第一光纖；第二端口，用于連接到第二光纖；光放大器，用于放大通過第一光纖在第一端口處接收到的DWDM光數據信號和有待在第二端口處通過第二光纖發送的DWDM光數據信號；第一濾光器，用于將DWDM光數據信號與包括參考頻率和定時信號以及OSC信號的組合信號分離開來，并將分離后的DWDM光數據信號轉發至光放大器；第二濾光器，用于將放大后的DWDM光數據信號和組合信號相組合,并將這些信號的組合轉發至第二端口 ；以及另一光放大器，用于放大分離后的參考頻率和定時信號。該放大系統能夠放大光數據信號中的光數據并放大參考頻率和定時信號。參考頻率和定時信號的使用可改善DWDM傳輸網絡中的同步精度。可在數據業務不中斷的情況下添加所述另一光放大器。
[0025]本發明的一些實施例涉及一種用于在網絡中，特別是密集波分復用DWDM網絡中分發參考頻率和定時信息的傳輸系統，該傳輸系統包括:上述發送器；上述接收器；光纖，用于連接發送器和接收器；遠程頻率和定時單元，用于將頻率和定時信息提供至接收器。
[0026]最后，本發明的一些實施例涉及一種用于在網絡中，特別是包括光數據發送節點和光數據接收節點的DWDM網絡中，分發參考頻率和定時信息的方法，該方法包括:在光數據接收節點中產生參考頻率和定時信號；將該參考頻率和定時信號與光數據信號相組合以形成組合信號；將該組合信號發送至光數據接收節點；將在光數據接收節點中的參考頻率和定時信號與光數據信號分離開來；對參考頻率和定時信號進行處理，并產生光返回定時信號作為響應；將該光返回定時信號發送至光數據發送節點；對光返回定時信號進行處理，確定與在光數據發送節點和光數據接收節點之間的數據傳送延遲有關的延遲信息，并產生包括該延遲信息的更新后的參考頻率和定時信號；以及將該更新后的參考頻率和定時信號發送至光數據接收節點。
[0027]現參照附圖對本發明的示例性實施例進行詳細描述。但本發明可以許多不同形式來體現且不應被視為僅限于本文所闡述的實施例。應指出，為明晰起見，可對附圖中元件的形狀和大小進行夸大。
[0028]在整個說明書中，對某些措辭進行如下解釋。用語“頻率”指的是周期信號每秒的循環次數。用語“時間”指的是從某一參考時間點開始已經歷的總的循環次數。即，“時間”可被視為從該參考時間點開始該周期信號的總累積相位。用語“時鐘”指的是一種通過計算由一裝置(通常由本地振蕩器(LO)來表示)產生的本地周期信號的循環次數來保持時間的裝置。
[0029]用語“同步”指的是調整N (N>1)個時鐘以便其相應的參考時間點對應于同一時亥IJ。該同步可通過兩個步驟來實現。在第一步中，通過第一時鐘發送“定時”信號，繼而通過第二時鐘對該定時信號進行檢測。可根據定時信號的形狀進行檢測，該形狀通常包括具有易于檢測的陡坡的部分。一經檢測，則第二時鐘中的周期計數器被觸發。第二步包括對第二時鐘的計數器對于定時信號在傳輸期間所經歷的傳播延時(又稱“延遲”)的偏差進行修正。優選地對與延遲有關的信息進行測量，然后將經測量獲得的該延遲信息傳送至第二時鐘。這兩個步驟共同實現兩個時鐘的同步，且不一定需以上述順序來執行。
[0030]最后，用語“諧振”(通常寫作“syntonisation”)指的是迫使N個時鐘的振蕩器以同一頻率進行循環的動作，這樣不同時鐘之間的時鐘漂移在同步后被最小化。通過將高精度和頻譜純度的“參考頻率”散播至多個時鐘可實現高效的諧振和持續的同步。
[0031]圖1示意地描繪了用于提供同步和頻率傳播的光傳輸系統。該光傳輸系統包括為一個或多個遠程節點102提供光定時和頻率參考的本地節點101。在圖1示出的實施例中，通過使用包括光纖103和光纖104的光纖以可通信的方式對將本地節點101和遠程節點102進行連接。光纖103被配置為安排從本地節點101到遠程節點102的數據傳送。光纖104被配置為安排從遠程節點102到本地節點101的數據傳送。需指出，至少光纖103 (在一些實施例中還有光纖104)可雙向發送數據以實現所需的數據傳送。在本說明書中，本地節點101用作光數據發送節點，而遠程節點102用作光數據接收節點。
[0032]本地節點101包括光數據發送器105，該光數據發送器105用于通過光纖103發送光數據至遠程節點102。光數據發送器105包括一個或多個光發送器，每個發送器被設置為在不同波長上發送數據。特別地，如圖1所示，光數據發送器105可被配置為包括多個發送器的DWDM (密集波分復用)，該多個發送器通常被設置為在約1525nm到約1565nm之間的波長上發送數據。
[0033]遠程節點102包括光數據接收器106，該光數據接收器106包括用于接收來自發送器105的光數據的一個或多個光接收器。通常，接收器的數量和波長處理能力對應于本地節點101中光數據發送器105內發送器的數量和波長處理能力。例如，在DWDM情況下，接收器可包括被設置為在約1525nm到約1565nm之間的波長上接收數據的多個接收器。
[0034]本地節點101進一步包括光監控通道(OSC)發送器107和濾光器109a。本地節點101中這些元件的示例性操作如下。
[0035]OSC發送器107被設置為發送包括管理和報警信息的光監控信號。該監控信號(下文稱作OSC信號)為在一波長上傳輸的光信號，優選地，該波長不同于用于光數據傳輸的波長范圍內的波長。例如，OSC信號可使用在約1504nm到約1518nm范圍內的波長，如1510nm的波長。該波長由國際電信聯盟(ITU)進行標準化，且用于可商用的DWDM傳輸系統中。
[0036]濾光器109a被設置為將用于通過光纖103從本地節點101發送至遠程節點102的信號相組合。該濾光器109a隨后將來自OSC發送器107的光OSC信號和從DWDM發送器105發送的光數據相組合。
[0037]本地節點101進一步包括參考頻率和定時電路108。參考頻率和定時電路108(下文稱作RFT電路108)被設置為產生具有高精度的光參考頻率和定時信號。參考頻率可對應于在本地節點101內使用的時鐘頻率。參考時間為絕對時間。例如，參考時間可對應于協調世界時(Coordinated Universal Time,UTC)。參考頻率和定時信號可進一步包括解釋在本地節點101和遠程節點102之間傳輸的信號延遲的延遲信息。有關延遲確定的進一步詳情將在下文中描述。由RFT電路108所產生的信號通常用光信號進行發送，其中，該光信號在一波長上進行發送，該波長不同于在本地節點內使用的任何其他波長。例如，光信號的適當波長可在約1484nm到約1498nm的范圍內，如約1490nm。該波長落在用于粗波分復用(CWDM)傳輸系統中的標準化網格內。這樣，由于可使用工作在約1490nm波長處的具成本效益的激光器，因此可限制成本。[0038]最后，圖1中的本地節點101包括另一濾光器110a。該濾光器IlOa被設置為將來自電路108的光頻率和定時信號和來自OSC發送器107的OSC信號相組合。隨后，可將組合后的信號提供至濾光器109a,該濾光器109a被設置為將來自濾光器IlOa的組合信號與來自DWDM光數據發送器105的光數據相組合。隨后，將濾光器的輸出提供至用于光纖103，以發送到遠程節點102。
[0039]濾光器109a和IlOa為雙向濾波器，S卩，它們能夠處理在不同方向上通過它們的信號。在第一方向上，濾波器將不同來源的信號相組合并在同一線路上將組合信號轉發至另一目的地。在第二方向上(與第一方向相反)，對組合信號進行接收并分離，并將分離后的信號轉發至其相應的目的地。在一些實施例中，這種雙向濾波器被配置為在一個方向上對具有第一波長的信號進行傳送，而在相反方向上通過濾波器行進的信號使用不同于第一波長的第二波長進行傳送。在本說明書中，用于節點之間信號傳送的發送端上的濾波器以擴展名“a”來表示，而用于節點之間信號傳送的接收端上的濾波器以擴展名“b”來表示。
[0040]遠程節點102還包括濾光器109、110。遠程節點102的濾光器109b被設置為通過光纖103接收來自本地節點101的信號，且被設置為將OSC信號和光頻率和定時信號與DWDM光數據分離開來。隨后，將OSC信號和光頻率和定時信號提供至濾光器110b。濾光器IlOb被設置為將OSC信號與光頻率和定時信號分離開來。分離后，濾光器IlOb分別將OSC信號提供至OSC接收器單元112，并將光頻率和定時信號提供至遠程定時和頻率單元111。
[0041]遠程TF單元111包括一電路，該電路被設置為從由本地節點101中的RFT電路108所產生的光頻率和定時信號中重獲電頻率和定時信號。遠程節點102中的遠程定時和頻率單元111可包括回送電路，該回送電路被設置為從光頻率和定時信號中重獲定時信號，并經由光纖103將該定時信號作為光返回定時信號光學地發送回本地節點101中的RFT電路108。光返回定時信號可使用不同于上述任一波長的另一波長，例如，該光返回定時信號可使用約1465nm到約1478nm范圍內的波長，如約1470nm的波長。
[0042]光RFT電路108包括一電路，該電路被設置為接收并處理來自遠程TF單元111的光返回定時信號。RFT電路對發送光頻率和定時信號和接收光返回定時信號之間所經歷的時長進行確定。這樣，信號傳送的延遲等于修正后的時長除以2。由于延遲是在同一光纖(SP，光纖103)上測量的，因此，可將例如由溫度和振動引起的光纖上的緩慢長度變化考慮進去。使用這一技術，可以直至約IOns的精度來確定遠程節點102中遠程TF單元111中的絕對時間，這相對于當前在SDH/S0NET或基于GPS定時分組的移動網絡中可實現的精度是相當可觀的改進。RFT電路108包括在通過光纖103發送至遠程節點102的下一光參考頻率和定時信號中確定的光纖103的延遲。根據絕對時間信息與確定的延遲的結合，遠程節點102現能夠向由DWDM接收器106接收到的光數據提供精確的定時標簽，例如，以時間戳形式的鐘表時間(the time of the day)。
[0043]可在業務過程中，即在不中斷光數據業務的情況下，添加一個或多個部件108、IlOa和110b。因此，可在大體上不影響系統性能的情況下，將定時和頻率信號加至現有DWDM傳輸系統中。添加一個或多個濾波器IlOaUlOb僅可引起承載OSC信號的通道(也稱為OSC通道)上的較小的額外功率損耗。而這一損耗可很容易地通過OSC發送器來克服，這是因為OSC通道通常以一比特率傳送OSC信號，該比特率遠低于在承載DWDM發送器105所發送的光數據的通道中所使用的比特率，因此該OSC通道具有較大損耗預算。[0044]在一些實施例中，遠程定時和頻率單元111包括光電檢測器。該光電檢測器被設置為將接收到的光頻率和定時信號轉換為電信號。在這些實施例中，時鐘恢復電路可被設置在遠程單元111內，以從電信號中重獲具有高精度的電頻率信號。
[0045]如圖1所示，本地節點101進一步包括DWDM光數據接收器106、0SC接收器112和濾光器109b。類似地，遠程節點102進一步DWDM光數據發送器105、OSC發送器107和濾光器109a。遠程節點102內的濾光器109a和本地節點101內的濾光器109b經由光纖104相互連接。遠程節點102內的部件105、107和109a和本地節點101內的部件106、112和109b用于將數據從遠程節點102傳輸至本地節點101。
[0046]優選地，DWDM傳輸系統使用針對數據通道波長的C波段。C波段通常使用在約1525nm和約1565nm之間的波長。不同的數據通道例如可為10Gb/s、40Gb/s和IOOGb/s通道。可使用的調制格式包括但不限于不歸零碼(Non-Return-to-Zero, NRZ)、歸零碼(Return-to-Zero, RZ)、載波抑制歸零碼(Carrier-Suppressed Return to Zero, CSRZ)、偏振復用正交相移鍵控(Polarization Multiplexed Quadrature Phase Shift Keying,PM-QPSK)、差分相移鍵控(Differential Phase Shift Keying，DPSK)或差分正交相移鍵控(Differential Quadrature Phase Shift Keying)。
[0047]如上所述，OSC信號可使用在約1504nm至約1518nm范圍內的波長，如1510nm的波長。該波長由ITU進行標準化且用于可商用的DWDM傳輸系統中。此外，光頻率和定時信號通常使用1500nm以下的波長，尤其是在約1484nm至約1498nm范圍內的波長，如約1490nm的波長。該波長落在用于粗波分復用(CWDM)傳輸系統中的標準化網格內。這樣，由于可使用低成本部件，例如工作在約1490nm波長處的具成本效益的激光器，從而可對成本進行限制。
[0048]用于光OSC信號和光參考頻率和定時信號的這些波長的允許將邊緣光濾波器用作濾光器109和110。邊緣光濾波器的使用緩解了該系統的復雜性。
[0049]在使用光返回定時信號的情況下，該光返回定時信號優選地使用另一波長，例如，位于約1465nm至約1478nm范圍內的波長,如約1470nm的波長。在這種情況下,本地節點101內的濾光器IlOa不僅能夠將使用第一波長的參考頻率和定時信號與使用第二波長的OSC信號相組合，而且能夠將這些組合形式的信號轉發至遠程節點102。此外，濾波器IlOa被設置為對使用第三波長的光返回定時信號進行接收，并將該光返回定時信號轉發至RFT電路108。類似地，濾光器109a能夠將OSC信號與參考頻率和定時信號的組合與DWDM發送器所發送的光數據相組合，并被設置為接收光返回定時信號并將該光返回定時信號轉發至濾光器110a。
[0050]上述針對OSC信號給出的示例性波長尤其適合于使用C波段進行光數據傳輸的DWDM系統。但在一些國家中(例如，日本)，使用L波段，在該L波段中，典型光數據傳送波長落在約1565nm和約1625nm之間。在這種情況下,OSC信號波長優選大于DWDM信號的波長，例如約1630nm的波長。使用較長的OSC信號波長特別啟動了在使用色散位移光纖(DSF)或ITU-T G.653光纖(該光纖為日本已安裝光纖的絕大部分)的DWDM系統的實施。在這種情況下，頻率和定時信號以及光返回定時信號應具有比1630nm更長的波長，例如，約1635nm和1640nm的波長。這些波長不應過長，以避免由長波長處增加的彎曲損耗引起的光纖中的過大損耗。[0051]圖2更為詳細地示出本地節點的發送部分的一個實施例。在該實施例中，濾光器110包括兩個級聯的子濾波器202、203。子濾光器202和203為雙向的。此外，RFT電路108包括接收器204和發送器205。
[0052]第一子濾光器202被設置為以與圖1示出實施例中的濾波器IlOa同樣的方式運行。但不同的是，第一子濾光器202接收來自第二子濾光器203的參考頻率和定時信號，而不是直接從RFT電路108中接收參考頻率和定時信號。類似地，返回定時信號不直接轉發至RFT電路108，而是轉發至第二子濾光器203。
[0053]第二子濾光器203被設置為從RFT電路108中的發送器205中接收參考頻率和定時信號，并將該信號轉發至第一子濾光器202。第二子濾光器203進一步被設置為接收來自第一子濾光器202的光返回定時信號，并將該信號轉發至RFT電路118中的光接收器204。
[0054]RFT電路108可進一步包括:轉換器，用于將由接收器204接收到的光信號轉換為電信號；以及處理器，用于對該信號進行處理，以便將所測量的延遲包含在頻率和定時信號中。通常，該信號為電信號，因此，RFT電路108中的發送器205可包括另一轉換器，用于將電頻率和定時信號轉換為可包括所測量延遲在內的光頻率和定時信號。所有這些功能可集成在接收器204中，該接收器在這種情況下可表現為收發器204的形式。RFT電路中的電頻率和定時信號的轉換可使用NRZ (非歸零碼，其為一種具成本效益的調制模式)來執行。該轉換還可使用DPSK(差分相移鍵控)來執行。DPSK的優點在于其包括較少的振幅調制(AM)。在一些實施例中，用于將電信號轉換為光信號的收發器可為SFP收發器(小型可插拔,參見http: //www.sffcommittee, com/ie/Specif ications.html )。優選地,接收器 204 被設置為接收第一波長的信號，例如，波長為約1470nm的光返回定時信號，發送器205被設置為發送第二波長的信號，例如，波長為約1490nm的頻率和定時信號。
[0055]在一些實施例中，遠程TF單元111包括SFP，該SFP用于從參考電路108中接收光頻率和定時信號，從接收到的光信號中重獲電頻率和定時信號，并用于將該電信號提供至一光發送器，該光發送器被設置為將電信號轉換為光返回定時信號，該光返回定時信號被發送回本地節點101，以用于測量光纖103的延遲。
[0056]在一些實施例中，遠程TF單元111中的SFP與電路108中的SFP是互補的。在這種情況下，電路108的SFP被設置為接收第一波長的信號并發送第二波長的信號，而與之互補的遠程TF單元111中的SFP被設置為接收第二波長的信號并發送第一波長的返回信號。
[0057]圖3為示出包括光放大器系統301的用于時頻分發和同步的系統的框圖。光放大器系統301位于本地節點101和遠程節點102間的第一光纖對103-1、104-1和第二光纖對103-2、104-2之間。光放大器系統301被設置為對位于本地節點101和旁路放大器系統301之間的第一光纖對103-1、104-1的損耗進行補償。
[0058]連接到光纖103-1的濾光器10%被設置為接收光纖103-1輸出處的多個信號，且被設置為將DWDM信號與OSC信號和光頻率和定時信號分離開來。隨后，DffDM信號被提供至被設置為對DWDM信號進行放大的光放大器302。濾光器109b還設置為將OSC波長以及光頻率和定時信號提供至放大器系統301中的濾光器110b。
[0059]光放大器系統301進一步包括另一光放大器303,該另一光放大器303用于放大光頻率和定時信號并將放大的信號提供至放大器系統301中的濾光器110a。將濾波器110b、IlOa與在電路108和遠程單元111之間軌道中的放大器303結合使用的優點在于，可在不影響系統性能的情況下將定時和頻率信號加至現有DWDM傳輸系統中。可在業務過程中，SP不中斷光數據業務的情況下，添加一個或多個部件108、110a、IlOb和303。此外，雖然加入一個或多個濾波器IlOaUlOb可導致OSC通道上較小的額外功率損耗，但該損耗可很容易地通過OSC發送器來克服，這是因為OSC通道通常以遠低于在數據通道中使用的比特率傳送OSC信號。
[0060]通常，光放大器302為摻鉺光纖放大器(EDFA)，該EDFA能夠對來自DWDM發送器105的光數據信號進行放大，但不能放大用于本發明目的的典型波長，例如不能放大用于參考頻率和定時信號以及光返回定時信號的波長。因此，所述另一光放大器為與光放大器302的類型不同的放大器。
[0061]優選地，光放大器303為雙向放大器。該雙向放大器不僅被設置為對從本地節點101到遠程節點102的傳輸方向上的光頻率和定時信號進行放大，而且還被設置為對從遠程節點102到本地節點101的相反傳輸方向上的光返回定時信號進行放大。隨后，放大后的光頻率和定時信號被提供至濾光器110a，而放大后的光返回定時信號被提供至放大器系統301中的濾光器110b。因此，光頻率和定時信號及光返回定時信號在本地節點101和遠程節點102之間使用相同的光程。相比于(例如，由振動和溫度導致的)相對較長的時間標度的光程長度變化，(由高光速導致的)這些光信號的相對較短的往返時間使得延遲測量非常精確。因此，可非常精確地(通常以直至約IOns的精度)確定遠程節點102中遠程TF單元111中的絕對時間。
[0062]用于放大器系統301的另一光放大器303的適當放大器可為半導體光放大器(Sem1-conductor Optical Amplifier, S0A)o這種類型的放大器被設置為對上述提出的典型波長進行放大，例如約1470nm和約1490nm的波長。在電路108包括發送器205和接收器204的實施例中或電路108包括使用DPSK的收發器的實施例中，存在于參考頻率和定時信號中的相對較低的振幅調制使得SOA的瞬態特性減小。
[0063]盡管已不出了另一光放大器302用于放大光頻率和定時信號的實施例,但在一替代性實施例中，該另一光放大器可由無源光連接件所取代，這樣光頻率和定時信號可無放大地通過。
[0064]在一些實施例中，該另一光放大器303可包括相互并聯的另兩個相同的放大器，每個放大器與光隔離器和僅對典型波長中的一個波長進行透射的透射濾波器串聯。在一個實例中，另兩個放大器的第一個僅對在從RFT電路108到遠程時間和頻率單元111的方向上行進的約1490nm的波長進行傳輸，而另兩個放大器的第二個僅對在從遠程時間和頻率單元111到RFT電路108的方向上行進的約1470nm的波長進行傳輸。這一設置具有可避免兩不同波長的數據流之間的由SOA的瞬態特性導致的串擾的優點。此外，使用該設置，振幅調制(AM)信號格式可用于頻率和時間信號的交換中。在一些實施例中，這種AM信號可由低成本SFP收發器來產生。
[0065]在一個實施例中，定時信號可為具有包含時間戳的幀的數字光開關鍵控(On offkeying, 00K)信號。在另一有利的實施例中，定時信號可為相位調制的光數字信號，例如，具有幀和時間戳的差分相移鍵控DPSK信號或差分正交相移鍵控DQPSK信號，該相位調制的光數字信號相比于00K包括較少的強度轉換，在SOA用于雙向放大器303時減小SOA中的瞬態增益對定時分發性能的不利影響。[0066]由以上描述可見,本文使用的濾光器為將濾波器波長范圍的光選擇性地從輸入傳送到輸出的器件。特別地，可使用具有一個輸入和兩個以上(如兩個)輸出或具有兩個以上輸入和一個輸出的濾波器，其中，來自不同濾波器波長范圍的光從一個輸入處分別被傳送至不同輸出，或來自不同濾波器波長范圍的光從不同輸入處被傳送至同一輸出。對于將來自不同濾波器波長范圍的光從一輸入處分別傳送至不同輸出，并且還在另一方向上工作，以將來自不同濾波器波長范圍的光從不同輸出處分別傳送至該輸入的濾波器，從這種意義上來講，這些濾光器可為雙向的。可使用商用濾波器，例如產自JDSU的1510/1550和1550/1625濾波器波分多路復用器。這些濾波器使用基于薄膜濾波片的干涉濾波器以添加用于有源光纖監控的監控通道。濾波器實際上可包括本身為濾波器的元件的組合。
[0067]盡管對濾波器中結合了分離和選擇性濾波功能的示例進行了描述，但應注意，在某些實施例中，這些功能可由不同部件來執行。例如，OSC接收器、節點100的參考頻率和定時電路108和/或節點101的參考頻率和定時電路108可通過分離器和具有單個輸入和輸出的濾波器發送或接收光信號。在另一實施例中，參考頻率和定時信號及OSC信號可以電子的方式相組合，且經組合的電子信號可用于產生光信號。類似地，可對參考頻率和定時信號及OSC信號的組合進行光檢測及電分離。但這涉及現有OSC發送器或接收器的修改。濾光的使用允許使用現有OSC發送器或接收器。
[0068]如上所述，提供一種對網絡中的參考頻率和定時信息進行分發的方法，該網絡具有位于網絡節點間光纖連接中的第一光纖對和第二光纖對，所述第一光纖對和第二光纖對分別用于在網絡節點之間以互為相反的方向單獨地傳輸光數據信號。該方法包括:
[0069]在網絡的第一節點(101)中產生參考頻率和定時信號；
[0070]對該參考頻率和定時信號與第一光數據信號進行光組合以形成組合光信號，以用于從第一節點(101)向網絡的第二節點發送；
[0071]通過位于所述第一節點(101)和所述第二節點(102)之間的具有一光纖對的光纖連接中的第一光纖(103)，將該組合光信號發送至所述第二節點(102);
[0072]在第二節點(102)中，將參考頻率和定時信號與第一光數據信號分離；
[0073]對參考頻率和定時信號進行處理，并產生光返回定時信號作為響應；
[0074]經由第一光纖(103)將光返回定時信號從第二節點發送至第一節點；
[0075]在第一節點(101)處接收光返回信號；
[0076]對接收到的光返回定時信號進行處理，確定第一節點和第二節點之間數據傳輸延遲的延遲信息。
[0077]盡管描述了這些實施例，其中，光參考頻率和定時信號通過第一光纖被發送，該第一光纖還用于從產生參考頻率和定時信號的節點發送光數據信號，但應注意，從這方面來講，光纖的作用可互換。在另一實施例中，光參考頻率和定時信號通過第二光纖從第一節點被發送，該第二光纖還用于在第一節點處接收光數據信號。在該實施例中，光返回信號也可選擇地經由濾光器通過第二光纖從第二節點返回，該濾光器用于通過第二光纖從第二節點傳輸OSC信號。通過這種方式，可確保針對上行傳輸和下行傳輸的相等延遲。
[0078]如本文所使用，將第一元件“連接”到第二元件的表述方式不排除第一元件經由一個或多個其他元件連接到第二元件。特別地，對信號進行交換的元件之間的連接可包括傳送這些信號的一個或多個其他元件。[0079]參考頻率和時間可從本地節點101外部的時鐘獲得。因此，RFT電路可被設置為接收并處理外部頻率和時間信號，并將該信號轉換為光參考頻率和定時信號。為此，RFT電路108可包括外部時鐘輸入通道206。RFT電路可包括一轉換器電路，該轉換器電路用于將通過外部時鐘輸入通道接收到的外部時鐘信號轉換為用于通過發送器205發送的光頻率和時間信號。或者，RFT電路108可使用本地節點101的時鐘作為時間和頻率參考。
[0080]在一個實施例中，可將信息加至遠程定時和頻率單元111中的光返回定時信號中，以表不可出現在接收光頻率和定時信號和發送光返回定時信號之間的已知的固有延時。通常，這一延時會很小。此外，光頻率和時間信號以及光返回定時信號的與已知固有的依賴于波長的傳播延時差有關的信息可加至遠程定時和頻率單元111中的光返回定時信號中。
[0081]RFT電路可對用于小的已知固有延遲的時長進行修正，該固有延遲是從通過遠程定時和頻率單元111發送的光返回定時信號中重獲的。
[0082]盡管提供了在C波段DWDM系統中使用的波長范圍的示例，所述系統具有在約1530-1565nm波長范圍中的數據傳輸和1510nm波長的0SC，但應注意，也可使用其他波長。例如，在一些國家中，使用已知的L波段DWDM系統，該系統具有在1570-1610nm波長范圍中的數據傳輸和1625nm的OSC波長。在這種情況下，可對上述波長進行相應地改變。提供了在密集波分復用DWDM傳輸系統中的發送器中使用的濾光器(110a)，該濾光器包括:
[0083]第一端口，用于以可通信的方式連接到參考頻率和定時電路(108)；
[0084]第二端口，用于以可通信的方式連接到光監控通道OSC發送器單元(107 );以及
[0085]第三端口，用于以可通信的方式連接到被設置為允許通過光纖(103)發送DWDM光數據的另一濾光器(109a);
[0086]其中，濾光器(IlOa)被設置為:
[0087]通過第一端口接收參考頻率和定時信號；
[0088]通過第二端口接收OSC信號；
[0089]將頻率和定時參考信號與OSC信號相組合，以形成組合信號；
[0090]通過第三端口將該組合信號發送至另一濾光器。
[0091]在一實施例中，參考頻率和定時信號的波長在約1484nm到約1498nm的范圍內。在一實施例中，OSC信號的波長在約1504nm到約1518nm的范圍內。在一實施例中，使用在約1525nm到約1565nm的波長范圍內的多個波長對DWDM光數據進行傳送。在一實施例中，該濾波器可進一步被設置為:
[0092]通過第三端口接收光返回定時信號；以及
[0093]通過第一端口將光返回定時信號轉發至參考頻率和定時電路。在一實施例中，光返回定時信號的波長在約1465nm到約1478nm的范圍內。在一實施例中，權利要求的濾波器進一步包括:第四端口，用于進一步以可通信的方式連接到參考頻率和定時電路(108)，其中，所述將光返回定時信號轉發至參考頻率和定時電路通過第四端口來執行。
[0094]根據另一方面，提供了在密集波分復用DWDM傳輸系統中使用的發送器，該發送器包括:
[0095]參考頻率和定時電路(108)，用于產生參考頻率和定時信號；
[0096]光監控通道OSC發送器單元(107)，用于產生OSC信號；[0097]根據上述權利要求任一項所述的濾光器(110a)，用于將參考頻率和定時信號與OSC信號相組合，以形成組合信號；
[0098]DWDM光數據發送單元，用于產生包括DWDM光數據的信號；以及
[0099]另一濾光器(109a)，用于將包括DWDM光數據的信號和組合信號相組合。
[0100]在一實施例中，該發送器進一步包括被設置為連接到光纖(103)的輸出。在一實施例中，參考頻率和定時電路(108)包括用于將電參考頻率和定時信號轉換為光參考頻率和定時信號的光收發器。在一實施例中，該光收發器包括小型可插拔SFP收發器。在一實施例中，濾光器為如上所述的濾光器，其中，參考頻率和定時電路被設置為:
[0101]接收光返回定時信號；
[0102]確定發送器和預設目的地之間傳輸介質的延遲；
[0103]在參考頻率和定時/[目號中添加延遲/[目息；以及
[0104]將包含該延遲信息的參考頻率和定時信號發送至預設目的地。
[0105]在一實施例中，濾光器(110)包括第一子濾光器(203)和第二子濾光器(202)，其中該第一子濾光器被設置為:
[0106]接收來自第二子濾光器的返回定時信號，并將該返回定時信號轉發至參考頻率和定時電路；以及
[0107]接收來自參考頻率和定時電路的參考頻率和定時信號，并將該參考頻率和定時信號轉發至第二子濾光器；
[0108]其中，第二子濾光器被設置為將OSC信號與參考頻率和定時信號相組合。
[0109]根據另一方面，提供在密集波分復用DWDM傳輸系統中的接收器中使用的濾光器(IlOb),該濾光器包括:
[0110]第一端口，用于以可通信的方式連接到參考頻率和定時電路(111)；
[0111]第二端口，用于以可通信的方式連接到光監控通道OSC發送器單元(112 );以及
[0112]第三端口，用于以可通信的方式連接到被設置為允許通過光纖(103)傳輸DWDM光數據的另一濾光器(10%);
[0113]其中，濾光器(IlOb)被設置為:
[0114]通過第三端口從另一濾光器中接收組合信號；
[0115]將組合信號分離為參考頻率和定時信號以及OSC信號；
[0116]通過第一端口將參考頻率和定時信號發送至參考頻率和定時電路；以及
[0117]通過第二端口將OSC信號發送至OSC接收器單元。
[0118]在一實施例中，參考頻率和定時信號具有在約1484nm到約1498nm的范圍內的波長。在一實施例中，OSC信號具有在約1504nm到約1518nm的范圍內的波長。在一實施例中，使用在約1525nm到約1565nm的波長范圍內的多個波長對DWDM光數據進行傳送。在一實施例中，該濾波器(IIOb)進一步被設置為:
[0119]通過第一端口接收光返回定時信號；以及
[0120]通過第三端口將光返回定時信號轉發至另一濾波器。在一實施例中，光返回定時信號具有在約1465nm到約1478nm的范圍內的波長。
[0121]根據另一方面，提供在密集波分復用DWDM傳輸系統中使用的接收器，該接收器包括:[0122]光頻率和定時恢復單元，被設置為與遠程定時和頻率單元電路(111)相連接，用于重獲頻率和定時參考信號；
[0123]光監控通道OSC接收器單元(107)，用于接收OSC信號；
[0124]DWDM光數據接收單元，用于處理包括DWDM光數據的信號；
[0125]濾光器(109b )，用于將DWDM光數據信號與包括參考頻率和定時信號以及OSC信號的組合信號分離開來，并將分離后的DWDM光數據信號轉發至DWDM光數據接收單元；以及
[0126]根據權利要求14-19中任一項所述的另一濾光器(IlOb),用于將參考頻率和定時信號與OSC信號分離，并將參考頻率和定時信號傳輸至光頻率和定時恢復單元，將OSC信號傳輸至OSC接收器單元。在一實施例中，該接收器進一步包括被設置為連接到光纖的輸入。在一實施例中，該接收器進一步包括用于將從遠程定時和頻率單元電路接收到的電返回定時信號轉換為光返回定時信號的光收發器。其中，該接收器進一步被設置為經由輸入將光返回定時信號轉發至光纖。在一實施例中，收發器包括小型可插拔SFP收發器。
[0127]根據另一方面，提供一種密集波分復用DWDM網絡中用于時間和頻率分發的放大器系統(301 )，該系統包括:
[0128]第一端口，用于連接到第一光纖(103-1)；
[0129]第二端口，用于連接到第二光纖(103-2)；
[0130]光放大器，用于放大通過第一光纖在第一端口處接收到的DWDM光數據信號和通過第二光纖在第二端口處有待發送的DWDM光數據信號；
[0131 ] 第一濾光器(109b )，用于將DWDM光數據信號與包括參考頻率和定時信號及OSC信號的組合信號分離開來，并將分離后的DWDM光數據信號轉發至光放大器；
[0132]第二濾光器(109a)，用于將放大后的DWDM光數據信號和組合信號相組合，并將這些信號的組合轉發至第二端口 ；以及
[0133]另一光放大器(303),用于放大分離后的參考頻率和定時信號。在一實施例中，參考頻率和定時信號具有在約1484nm到約1498nm的范圍內的波長。在一實施例中，使用在約1525nm到約1565nm的波長范圍內的多個波長對DWDM光數據進行傳送。在一實施例中，該放大器系統進一步包括:
[0134]第三濾光器(110b)，用于將參考頻率和定時信號與OSC信號分離，并將參考頻率和定時信號轉發至另一光放大器；
[0135]第四濾光器(110a)，用于將放大后的參考頻率和定時信號與OSC信號相組合，以形成組合信號。在一實施例中，OSC信號具有在約1504nm到約1518nm的范圍內的波長。在一實施例中，所述另一光放大器為半導體光放大器。在一實施例中，該系統進一步被設置為:
[0136]通過第二端口接收光返回定時信號；
[0137]至少通過第二濾光器和第一濾光器將該光返回定時信號轉發至第二端口 ；以及
[0138]通過第一端口發送該光返回定時信號。在一實施例中，光返回定時信號具有在約1465nm到約1478nm的范圍內的波長。
[0139]根據另一方面，提供一種用于在網絡中，特別是DWDM網絡中分發參考頻率和定時信息的傳輸系統，該傳輸系統包括:
[0140]根據權利要求8-13中任一項所述的發送器；[0141]根據權利要求20-23中任一項所述的接收器；
[0142]光纖(103)，用于連接發送器和接收器；
[0143]遠程頻率和定時單元(111)，用于將頻率和定時信息提供至接收器。
[0144]在一實施例中，該傳輸系統中的遠程頻率和定時單元包括一回送電路，該回送電路用于從光頻率和定時信號中重獲定時信號，并經由光纖將重獲的定時信號作為光返回定時信號光學地發送回發送器中的光頻率和定時電路。
[0145]在一實施例中，該傳輸系統進一步包括一放大器系統。
[0146]根據另一方面，一種用于在網絡中，特別是包括光數據發送節點和光數據接收節點的DWDM網絡中分發參考頻率和定時信息的方法，該方法包括:
[0147]在光數據接收節點中產生參考頻率和定時信號；
[0148]將參考頻率和定時信號與光數據信號相組合，以形成一組合信號；
[0149]將該組合信號發送至光數據接收節點；
[0150]在光數據接收節點中，將參考頻率和定時信號與光數據信號分離；
[0151]對參考頻率和定時信號進行處理，并產生光返回定時信號作為響應；
[0152]將該光返回定時信號發送至光數據發送節點；
[0153]對光返回定時信號進行處理，確定與光數據發送節點和光數據接收節點之間數據傳送延遲有關的延遲信息，并產生更新后的包括該延遲信息的參考頻率和定時信號；以及
[0154]將該更新后的參考頻率和定時信號發送至光數據接收節點。
[0155]參照上述某些實施例對本發明進行描述。應認識到，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，這些實施例易受到本領域技術人員所熟知的不同修改和替代形式的影響。因此，盡管對特定實施例進行了描述，但這些實施例僅作為示例且并不限制所附權利要求中限定的本發明的范圍。
【權利要求】
1.一種用于在網絡中分發參考頻率和定時信息的方法，該網絡具有位于網絡節點之間的光纖連接中的第一光纖對和第二光纖對，所述第一光纖對和第二光纖對分別用于在所述網絡節點之間互為相反的方向上單獨地傳輸光數據信號，所述方法包括: 在所述網絡的第一節點(101)中產生第一定時信號； 對所述第一定時信號與第一光數據信號進行光組合以形成組合光信號，以用于從所述第一節點(101)向所述網絡的第二節點發送； 通過位于所述第一節點(101)和所述第二節點(102)之間的具有一光纖對的光纖連接中的第一光纖(103)，將該組合光信號發送至所述第二節點(102); 在所述第二節點(102)中，將所述第一定時信號與所述第一光數據信號分離； 通過所述第一光纖(103)，將第二定時信號從所述第二節點發送至所述第一節點，其中，所述第一定時信號為參考頻率和定時信號和響應于該參考頻率和定時信號所產生的光返回信號中的一個，所述第二定時信號為所述參考頻率和定時信號和所述光返回信號中的另一個； 在所述第一節點(101)處，接收所述第二定時信號； 根據在發送所述頻率和定時信號和接收所述光返回定時信號之間所經歷的時長，確定與所述第一節點和所述第二節點之間的數據傳送延遲有關的延遲信息。
2.根據權利要求1所述的方法，該方法用于一網絡，其中，所述第一節點(101)包括連接到所述第一光纖(103)的第一濾光器(109a)和連接到所述第一濾光器(109a)的用于將光監控通道信號發送至所述第一光纖(103)的光監控通道發送器(107)，所述第一濾光器(109a)為雙向濾波器；且其中，所述第二節點(102)包括連接到所述第一光纖(103)的第二濾光器(10%)和連接到所述第二濾光器(10%)的用于接收所述光監控通道信號的光監控通道接收器(112)，所述第二濾光器(10%)為雙向濾波器； 所述方法包括: 通過所述第一濾光器(109a)在所述第一節點(101)處進行所述光組合和所述第二定時信號的接收； 使用所述第二濾光器(10%)進行所述分離和所述光返回定時信號的發送。
3.根據權利要求2所述的方法，包括:使用連接在所述第一濾光器(109a)和所述光監控通道發送器(107)之間的另一濾光器(IlOa)來對所述第一定時信號與所述光監控通道信號進行光組合，所述光監控通道信號與所述第一定時信號具有互不相同的波長。
4.根據權利要求2所述的方法，其中，所述光監控通道信號與所述第一定時信號具有互不相同的波長，所述方法包括:使用連接在所述第二濾光器(10%)和所述光監控通道接收器(112)之間的另一濾光器(IlOb)來對所述第一定時信號與所述光監控通道信號進行光分離。
5.根據上述任一權利要求所述的方法，該方法用于一網絡，其中，所述光纖連接包括放大器系統以及第一連接部和第二連接部，所述第一連接部具有連接在所述放大器系統與所述第一節點(101)之間的一光纖對，所述第二連接部具有連接在所述放大器系統與所述第二節點(102)之間的一光纖對,所述放大器系統包括: 光放大器(302)； 第一濾光器(10%)，其連接在所述第一連接部的第一光纖(103-1)和所述光放大器(302)之間,所述第一濾光器(109b)為雙向濾波器；光監控通道接收器，其連接到所述第一濾光器(10%)上，以接收第一光監控通道信號; 第二濾光器(109a)，其連接在所述光放大器(302)和所述第二連接部的第一光纖(103-2)之間，所述第二濾光器(109a)為雙向濾波器；以及 光監控通道發送器(107)，其連接到所述第二濾光器上，以發送第二光監控通道信號， 所述方法包括:通過所述第一濾光器(10%)對所述第一定時信號和所述第一光數據信號進行分離；放大來自所述第一濾光器(10%)的所述第一光數據信號，以提供放大的第一光數據信號;單獨地放大來自所述第一濾光器的所述第一定時信號，以提供放大的第一定時信號；在所述第二濾光器(109a)中，對所述放大的第一光數據信號和所述放大的第一定時信號進行組合，以通過所述第二連接部的所述第一光纖(103-2)發送至所述第二節點(102)；通過所述第二濾光器(109a)，從所述放大器系統中所述第二連接部的所述第一光纖(103-2)接收所述第二定時信號； 放大來自所述第二濾光器的所述第二定時信號，以提供放大的第二定時信號； 將所述放大的第二定時信號提供至所述第一濾光器，以通過所述第一連接部的所述第一光纖(103-1)發送至所述第一節點(101)。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述第一定時信號和所述第二定時信號均在所述放大器系統的雙向放大器中被放大。
7.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述第一定時信號和所述第二定時信號以互不相同的波長被發送。
8.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述光數據信號使用在從約1525nm到約1565nm的波長范圍內的多個波長被傳送，且所述第一定時信號的波長在約1484nm到約1498nm的范圍內，所述第二定時信號的波長在約1465nm到約1478nm的范圍內。
9.根據權利要求2所述的方法，其中，所述光數據信號使用在從約1525nm到約1565nm的波長范圍內的多個波長進行傳送，所述光監控通道信號具有在約1504nm到約1518nm的范圍內的波長，且所述第一定時信號具有在約1484nm到約1498nm范圍內的波長，所述第二定時信號具有在約1465nm到約1478nm的范圍內的波長。
10.根據上述任一權利要求所述的方法，其中，所述網絡為密集波分復用DWDM網絡。
11.一種光纖網絡節點，用于在網絡中分發參考頻率和定時信息，該網絡具有位于網絡節點之間的光纖連接中的第一光纖對和第二光纖對，所述第一光纖對和所述第二光纖對分別用于在所述網絡節點之間互為相反的方向上單獨地傳輸光數據信號，所述光纖網絡節點包括: 光數據發送器(105)，其用于將所述光數據信號發送至光纖連接中的第一光纖(103)，所述光纖連接連接到另一光纖網絡節點； 參考頻率和定時電路(108)，其被配置為產生第一定時信號并接收第二定時信號，以確定延遲信息，其中，所述 第一定時信號為參考頻率和定時信號和響應于該參考頻率和定時信號的響應所產生的光返回信號中的一個，所述第二定時信號為所述參考頻率和定時信號和所述光返回信號中的另一個； 濾光器(109a),其連接在所述光數據發送器(105)和所述第一光纖(103)之間，并連接到所述參考頻率和定時電路(108)上，所述濾光器(109a)為雙向濾波器，所述濾光器(109a)被配置為將所述第一定時信號和所述光數據信號相組合，并被配置為從所述第一光纖(103)接收所述第二定時信號并將該第二定時信號轉發至所述參考頻率和定時電路(108)。
12.根據權利要求11所述的光纖網絡節點，包括: 光監控通道發送器(107)，其連接到所述濾光器(109a),用于通過所述濾光器(109a)將光監控通道信號發送至所述第一光纖(103)。
13.根據權利要求12所述的光纖網絡節點，其中，所述參考頻率和定時電路(108)和所述光監控通道發送器(107 )被配置為產生具有互不相同的波長的所述光第一定時信號和所述光監控通道信號，所述光纖網絡節點包括另一濾光器(110a)，該另一濾光器(IlOa)連接在所述濾光器(109a)、所述光監控通道發送器(107)和所述參考頻率和定時電路(108)之間，用于將所述第一定時信號與所述光監控通道信號相組合。
14.根據權利要求12所述的光纖網絡節點，包括:連接到所述濾光器(109a)、所述光監控通道發送器(107)和所述參考頻率和定時電路(108)的另一濾光器(110a)，該另一濾光器(IlOa)為雙向濾波器，且被配置為將所述光第一定時信號與所述光監控通道信號相組合，將該光第一定時信號 與該光監控通道信號的組合轉發至所述濾光器(109a)，并將所述第二定時信號從所述第一濾光器(109a)轉發至所述參考頻率和定時電路(108)。
15.根據權利要求11-14中任一權利要求所述的光纖網絡節點，其中所述第一定時信號和所述第二定時信號以互不相同的光波長被發送與接收。
16.一種光纖網絡節點，用于在網絡中分發參考頻率和定時信息，該網絡具有位于網絡節點之間的光纖連接中的第一光纖對和第二光纖對，所述第一光纖對和第二光纖對分別用于在所述網絡節點之間互為相反的方向上傳輸光數據信號，所述光纖網絡節點包括: 光數據接收器(106)，其用于從光纖連接中的第一光纖(103)接收光數據信號，所述光纖連接連接到另一光纖網絡節點； 光數據發送器(105)，其用于將所述光數據信號發送至所述光纖連接中的第二光纖(104)； 具有回送電路的定時和頻率單元(111)，所述回送電路被配置為從來自所述另一光纖網絡節點的第一定時信號中重獲一定時信號，并光返回第二定時信號，其中，所述第一定時信號為參考頻率和定時信號和響應于該參考頻率和定時信號所產生的光返回信號中的一個，所述第二定時信號為所述參考頻率和定時信號和所述光返回信號中的另一個； 濾光器(109b)，其連接到所述第一光纖(103)、所述光數據接收器(106)和所述定時和頻率單元(111)上，所述濾光器(10%)為雙向濾波器，且被配置為對所述第一定時信號和所述第一光數據信號進行分離，并通過所述第一光纖(103)發送所述第二定時信號。
17.根據權利要求16所述的光纖網絡節點，其中，所述第一定時信號和所述第二定時信號以互不相同的光波長被接收與發送。
18.根據權利要求17所述的光纖網絡節點，包括: 光監控通道接收器，其用于以不同于所述第一定時信號的波長的光監控通道波長接收光監控通道信號； 另一濾光器(110b)，其連接在所述濾光器(109b)、所述光監控通道接收器(112)和所述回送電路之間，以對所述第一定時信號和所述光監控通道信號進行光分離。
19.一種傳輸系統，用于在網絡中分發參考頻率和定時信息，該網絡具有位于網絡節點之間的光纖連接中的第一光纖對和第二光纖對，所述第一光纖對和第二光纖對分別用于在所述網絡節點之間互為相反的方向上傳輸光數據信號，所述傳輸系統包括:根據權利要求11所述的光纖網絡節點和另一光纖網絡節點，所述另一光纖網絡節點包括: 光數據接收器(106)，其用于從所述第一光纖(103)接收光數據信號； 具有回送電路的定時和頻率單元(111)，所述回送電路被配置為從所述第一定時信號中重獲一定時信號，并光返回第二定時信號，其中，所述第一定時信號為參考頻率和定時信號和響應于該參考頻率和定時信號所產生的光返回信號中的一個，所述第二定時信號為所述參考頻率和定時信號和所述光返回信號中的另一個； 另一濾光器(10%),其連接到所述第一光纖(103)、所述光數據接收器(106)和所述定時和頻率單元(111)上，所述另一濾光器(10%)為雙向濾波器，且被配置為對所述第一定時信號和所述光數據信號進行分離，并通過所述第一光纖(103)發送所述第二定時信號。
20.根據權利要求19所述的傳輸系統，其中，所述光纖網絡節點包括:光監控通道發送器(107)，其連接到所述濾光器(109a),用于通過所述濾光器(109a)將光監控通道信號發送至所述第一光纖(103);所述另一光纖網絡節點包括光監控通道接收器(112)，其連接到所述另一濾光器(10%)，用 于通過所述另一濾光器(109b)從所述第一光纖(103)接收所述光監控通道信號。
21.根據權利要求20所述的傳輸系統，其中，所述參考頻率和定時電路(108)和所述光監控通道發送器(107 )被配置為產生具有互不相同的波長的所述光第一定時信號和所述光監控通道信號，所述光纖網絡節點包括另一濾光器(110a)，該另一濾光器(IlOa)連接在所述濾光器(109a)、所述光監控通道發送器(107)和所述參考頻率和定時電路(108)之間，用于將所述第一定時信號與所述光監控通道信號相組合。
22.根據權利要求19所述的傳輸系統，其中，所述光纖連接包括放大器系統以及第一連接部和第二連接部，所述第一連接部具有連接在所述放大器系統與所述第一節點(101)之間的一光纖對，所述第二連接部具有連接在所述放大器系統與所述第二節點(102)之間的一光纖對，所述放大器系統包括: 光放大器(302)； 第一濾光器(10%)，其連接在所述第一連接部的第一光纖(103-1)和所述光放大器(302)之間,所述第一濾光器(109b)為雙向濾波器； 光監控通道接收器，其連接到所述第一濾光器(10%)上，用于接收第一光監控通道信號; 第二濾光器(109a)，其連接在所述光放大器(302)和所述第二連接部的第一光纖(103-2)之間，所述第二濾光器(109a)為雙向濾波器； 光監控通道發送器(107)，其連接到所述第二濾光器(109a)上，用于發送第二光監控通道信號；以及 放大構件，其連接到所述第一濾光器和所述第二濾光器(109a，b)上，所述放大構件配置為對來自所述第一濾光器(109b)的所述第一定時信號進行放大以將放大的第一定時信號提供至所述第二濾光器(109a)，并配置為對來自所述第二濾光器(109a)的所述第二定時信號進行放大以將放大的第二定時信號提供至所述第一濾光器(10%)。
23.根據權利要求22所述的傳輸系統,其中,所述放大構件包括雙向光放大器。
24.根據權利要求22所述的傳輸系統，其中，所述放大器系統包括: 光監控通道接收器，其連接到所述第一濾光器(10%)上，用于接收第一光監控通道信號; 光監控通道發送器(107)，其連接到所述第二濾光器(109a)上，用于發送第二光監控通道信號。
25.一種用于在網絡中安裝 參考頻率和定時信息功能的方法，該網絡具有位于網絡節點(101，102)之間的光纖連接中的第一光纖對和第二光纖對(103，104)，所述第一光纖對和第二光纖對(103，104)分別用于在所述網絡節點(101，102)之間互為相反的方向上進行光數據信號傳輸，其中，所述網絡包括: 光數據信號發送器(105)和光數據信號接收器(106)； 第一濾光器和第二濾光器(109a, b),所述第一濾光器連接在光纖連接的第一光纖(103)和所述光數據信號發送器(105)之間，所述第二濾光器連接在所述光纖連接的第一光纖(103)和所述光數據信號接收器(106)之間； 光監控通道發送器(107)，其連接到所述第一濾光器(109a)，用于發送光監控通道信號; 光監控通道接收器(112)，其連接到所述第二濾光器(10%)上，用于接收所述光監控通道信號， 所述方法包括: 將參考頻率和定時電路(108)連接到所述第一濾光器(109a)與所述光監控通道發送器(107)的連接上，所述參考頻率和定時電路(108)被配置為產生光第一定時信號，以通過所述第一光纖發送，并從所述第一光纖接收第二定時信號，以確定延遲信息； 將定時和頻率單元(111)的回送電路連接到所述第二濾光器(109b)與所述光監控通道接收器的連接上，所述回送電路被配置為從來自所述第一光纖的所述光第一定時信號中重獲一定時信號，并經由所述第二濾光器(10%)通過所述第一光纖光返回該第二定時信號。
26.根據權利要求25所述的方法，包括:在所述第一濾光器(109a)、所述參考頻率和定時電路(108)和所述光監控通道發送器(107)的連接之間添加另一濾光器(110a)，所述另一濾光器(I IOa)為雙向濾波器,且被配置為將所述光第一定時信號與所述光監控通道信號進行光組合，并將所述第二定時信號傳送至所述參考頻率和定時電路(108)。
27.根據權利要求25所述的方法，包括:在所述第二濾光器(10%)、所述回送電路和定時電路(108)和所述光監控通道接收器(112)的連接之間添加另一濾光器(110b)，所述另一濾光器(I IOa)為雙向濾光器,且被配置為對所述光第一定時信號與所述光監控通道信號進行光分離，并將所述第二定時信號發送至所述第一光纖(103)。
28.—種放大器系統，其用于根據權利要求22、23或24所述的網絡中。
【文檔編號】H04J3/06GK103931122SQ201280035226
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年5月24日 優先權日:2011年5月24日
【發明者】魯蘭德·約翰尼斯·瑪麗·威廉·納茨, 玉龍·科內利斯·揚·古樂麥 申請人:阿姆斯特丹自由大學及阿姆斯特丹自由大學醫療中心基金會, 魯蘭德·約翰尼斯·瑪麗·威廉·納茨