控制定時同步方法、光傳送系統和光傳送裝置制造方法

控制定時同步方法、光傳送系統和光傳送裝置制造方法
【專利摘要】控制定時同步方法、光傳送系統和光傳送裝置。該控制定時同步方法由第一光傳送裝置和第二光傳送裝置執行。第一光傳送裝置：將控制處理詳情的信息疊加在主信號上并且發送出去；等待第一時間段；隨后，將給出控制開始定時的通知的消息疊加在主信號上并且發送出去；等待第二時間段；并且隨后將第一光傳送裝置的處理切換為與控制處理詳情相對應的處理。第二光傳送裝置：獲取主信號上的信息；當存在基于所述信息要由第二光傳送裝置執行的處理時，進行等待直到檢測到主信號上的消息；當在等待消息的檢測中檢測到消息時，等待第二時間段；并且隨后，執行與所述信息相對應的處理。
【專利說明】控制定時同步方法、光傳送系統和光傳送裝置

【技術領域】
[0001]本文討論的實施方式涉及控制定時同步方法、光傳送系統和光傳送裝置。

【背景技術】
[0002]光子網絡的操作可以包括改變分配給波長路徑的信號波長；切換調制/解調模式、非線性補償模式或者糾錯(前向糾錯；FEC (forward error correct1n))模式；以及再分配網絡資源。因為光子網絡在工作中，所以期望以最短的停止時間執行這樣的切換和再分配。因此，必須在發送端、中繼節點和接收端使各個處理的切換定時同步。
[0003]根據常規方案，控制信號通道被分配至在分配給主信號通道的波長帶之外的波長，并且通過波長復用主信號通道和控制信號通道并且從發送端發送該主信號通道和控制信號通道，向中繼節點和接收端通知控制定時。根據另一個方案，例如，如在同步數字系列(SDH)和光傳送網絡(OTN)的情況下，如果存在包括在用于主信號的信號傳遞的數字幀結構中的開銷，則該開銷用于給出控制定時的通知。
[0004]根據某些方案，為了管理和控制網絡，例如，對光信號的強度、頻率或偏振狀態進行調制，以將控制信號疊加在主信號上，以便進行發送(例如，參照美國專利7580632 ;美國第 2012/0014695 和 2012/0141130 號公開；Heismann, Fred 等人,"Signal Tracking andPerformance Monitoring In Mult1-Wavelength Optical Networks"，22nd EuropeanConference on Optical Communicat1n-ECOCi96，1996，pp.3.47-3.50;TanimurajTakahito 等人，^Superimpos it 1n and Detect1n of Frequency Modulated Tone for LightPath Tracing Employin g Digital Signal Processing and Optical Filter' OpticalFiber Communicat1n Conference and Exposit1n (OFC) and the Nat1nal FiberOptic Engineers Conference (NFOEC) 2012，(USA)，Mar.4，2012 ；以及 Takeshita，Hitoshi等人，〃Study for signal format independent and degradat1n-free opticalpath identifier based on SOP modulat1n for mult1-degree CDC-R0ADMsystems' 2012Proceedings of the Institute of Electronics, Informat1n andCommunicat1n Engineers (IEICE)C0NFERENCE2，(Japan)，Mar.20，2012，p.436)。
[0005]然而，在通過波長復用主信號通道和控制信號通道給出控制定時的通知的常規方案中，為主信號和控制信號準備各自的發送器和各自的接收器，因此，差異會出現在光傳送路徑的長度中。因為波長在主信號通道與控制信號通道之間是不同的，所以由于光纖的波長色散，偏斜出現在主信號與控制信號之間。如果控制信號通道的波長在光放大器(諸如摻鉺光纖放大器(EDFA)等)的波帶之外，則中繼節點伴隨著針對控制信號通道的光信號的光電轉換和電光轉換執行再生中繼，因此，控制信號的中繼處理花費時間。由于這些因素，從發送端發送的主信號和控制信號到達中繼節點和接收端的定時偏離或臨時變化，這造成發送端與中繼節點/接收端之間的控制定時的誤差增大的問題。
[0006]另一方面，在使用主信號的開銷字節來給出控制定時的通知的常規方案中，在正確設置了調制模式和比特率之后使得能夠讀出開銷字節，并且傳送主信號。因此，出現了在中繼節點中必須準備針對主信號的接收器并且需要用于主信號的傳送的等待時間的問題。


【發明內容】

[0007]實施方式的一個方面中的目的是至少解決常規技術中的上述問題。
[0008]根據實施方式的一個方面，一種控制定時同步方法由在波長路徑中充當發送端的第一光傳送裝置和在波長路徑中從第一光傳送裝置接收光信號的第二光傳送裝置執行。控制定時同步方法包括所述第一光傳送裝置將用于給出控制處理詳情的通知的信息疊加在主信號上并且發送出去；在發送所述信息之后等待第一時間段；在等待所述第一時間段之后，將用于給出控制開始定時的通知的消息疊加在所述主信號上并且發送出去；在發送所述消息之后等待第二時間段；并且在等待所述第二時間段之后將所述第一光傳送裝置的處理切換為與所述控制處理詳情對應的處理；以及所述第二光傳送裝置獲取疊加在所述主信號上的且從所述第一光傳送裝置發送的所述信息；當存在基于所述信息要由所述第二光傳送裝置執行的處理時，進行等待直到檢測到所述主信號上疊加的、且從所述第一光傳送裝置發送的所述消息；當在等待所述消息的檢測中檢測到所述消息時，等待所述第二時間段；并且在等待所述第二時間段之后，執行與所述信息相對應的處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是根據實施方式的控制定時同步方法的第一示例的圖；
[0010]圖2是根據實施方式的控制定時同步方法的第二示例的圖；
[0011]圖3是根據實施方式的充當發送端的光傳送裝置的示例的圖；
[0012]圖4是控制電路的硬件構造的示例的圖；
[0013]圖5是控制電路的功能構造的示例的圖；
[0014]圖6是根據實施方式的充當中繼節點的光傳送裝置的示例的圖；
[0015]圖7是疊加信號解調電路的第一示例的圖；
[0016]圖8是疊加信號解調電路的第二示例的圖；
[0017]圖9是疊加信號解調電路的第三示例的圖；
[0018]圖10是控制電路的功能構造的示例的圖；
[0019]圖11是根據實施方式的充當接收端的光傳送裝置的示例的圖；
[0020]圖12是根據實施方式的光傳送系統的示例的圖；
[0021]圖13是發送端處的加密電路的示例的圖；以及
[0022]圖14是接收端處的加密電路的示例的圖。

【具體實施方式】
[0023]將參照附圖詳細描述控制定時同步方法、光傳送系統和光傳送裝置的實施方式。在描述實施方式時，給予相同組件相同的附圖標記，并且省略其多余的描述。
[0024]圖1是根據實施方式的控制定時同步方法的第一示例的圖。第一示例是在給定的波長路徑的發送端、中繼節點和接收端處的各個控制電路具有彼此不同步的系統時鐘的光傳送系統的不例。
[0025]在圖1中，左側的流程圖表示在發送端處的控制電路的處理，中間的流程圖表示中繼節點處的控制電路的處理，并且右側的流程圖表示接收端處的控制電路的處理。流程圖之間的虛線箭頭指示時間相關性。
[0026]當處理切換命令(用于諸如切換調制模式、發送波長、主信號的糾錯模式或主信號的比特率并且執行啟動或重新啟動各個節點的加擾器的操作等的處理)輸入到給定的波長路徑時，開始圖1所示的處理。處理切換命令可以由例如光傳送系統的操作者輸入或來自于網絡。
[0027]當開始圖1所示的處理時，首先，發送端處的控制電路執行這樣的控制，即，將用于給出與輸入的處理切換命令對應的控制處理詳情的通知的信息疊加在主信號上并且發送該信息(步驟SI)。因此，例如，經由分組傳送方案從發送端發送主信號疊加有用于給出控制處理詳情的通知的信息的光信號。例如，用于給出控制處理詳情的通知的信息可以是指示發送波長被設置為〇〇〇〇 rim的信息。〇表示任意數字字符。
[0028]在步驟SI發送光信號時，發送端處的控制電路進行等待，直到經過預定的保護時間為止(步驟S2)。預定的保護時間是第一時間段的示例，并且是在后面描述的步驟S12或步驟S22中繼節點或接收端足以確定是否存在要由其執行的處理的時間段。
[0029]當已經經過了預定的保護時間時，發送端處的控制電路執行這樣的控制，即，將用于給出控制開始定時的通知的消息疊加在主信號上并進行發送(步驟S3)。因此，從發送端發送主信號疊加有用于給出控制開始定時的通知的消息的光信號。例如，用于給出控制開始定時的通知的消息可以是指示將在Λ Λ Λ Λ秒之后執行切換處理的信息。Λ表示任意數字字符。
[0030]在步驟S3發送光信號時，發送端處的控制電路進行等待，直到已經經過預定的等待時間段為止(步驟S4)。預定的等待時間段是第二時間段的示例并且可以是由用于給出控制開始定時的通知的消息所指定的△ △秒。預定的等待時間段可以預先確定，或者可以根據光傳送系統的構造和環境由發送端處的控制電路具體設置。如果預先確定了預定的等待時間段，則用于給出控制開始定時的通知的消息可以是簡單的脈沖信號。
[0031] 當已經經過預定的等待時間段時，發送端處的控制電路執行將其裝置的處理切換為與信號處理有關的處理(其詳情對應于在步驟Si發送的控制處理的詳情)的控制(步驟S5)，并且根據流程圖終止一系列處理。在步驟S2或步驟S4，利用發送端處包括的定時器或利用從例如發送端所連接的網絡的時間服務器提供的時間信息，可以測量保護時間或等待時間。
[0032]在步驟SI或步驟S3，發送端可以通過根據信息或消息來調制光信號的強度、頻率或偏振狀態，將控制信號(諸如用于給出控制處理詳情的通知的信息或用于給出控制開始定時的通知的消息)疊加在主信號上。在以下描述中，通過調制特性(諸如光信號的強度、頻率或偏振狀態等)將控制信號疊加在主信號上可以稱作疊加調制。通過調制特性(諸如，光信號的強度、頻率或偏振狀態)將控制信號疊加在主信號上可以根據情況稱作強度疊加調制、頻率置加調制或偏振置加調制。
[0033]當在步驟SI接收從發送端發送的光信號時，中繼節點解調主信號上疊加的控制信號。中繼節點處的控制電路從調制的控制信號獲取用于給出控制處理詳情的通知的信息(步驟S11)。然后，中繼節點處的控制電路基于用于給出控制處理詳情的通知的信息，確定是否存在要由其裝置執行的處理(步驟S12)。在發送端處的控制電路在步驟S2等待經過預定的保護時間的同時，進行該確定。
[0034]如果不存在這樣的處理(步驟S12:否)，則中繼節點處的控制電路根據流程圖終止處理。另一方面，如果存在要執行的處理(步驟S12:是)，則中繼節點處的控制電路進行等待，直到中繼節點檢測到用于給出控制開始定時的通知的消息。中繼節點通過接收在步驟S3從發送端發送的光信號并且解調主信號上疊加的控制信號，檢測用于給出控制開始定時的通知的消息(步驟S13 )。
[0035]然后，中繼節點處的控制電路進行等待，直到經過預定的等待時間段為止(步驟S14)。預定的等待時間段是第二時間段的示例，并且是與發送端在步驟S4等待的預定的等待時間段相同的時間段。當已經經過預定的等待時間段時，中繼節點執行與在步驟Sll獲取的控制處理詳情相對應的處理的控制(步驟S15)，并且根據流程圖終止一系列處理。在步驟S14，利用中繼節點處包括的定時器或利用從例如連接中繼節點的網絡的時間服務器提供的時間信息，可以測量等待時間。
[0036]當從中繼節點接收在步驟SI從發送端發送的光信號時，例如，接收端解調主信號上疊加的控制信號。接收端處的控制電路從調制的控制信號獲取用于給出控制處理詳情的通知的信息(步驟S21)。然后，接收端處的控制電路基于用于給出控制處理詳情的通知的信息，確定是否存在要由其裝置執行的處理(步驟S22)。在發送端處的控制電路在步驟S2等待經過預定的保護時間的同時，進行該確定。
[0037]如果不存在這樣的處理(步驟S22:否)，則接收端處的控制電路根據流程圖終止處理。另一方面，如果存在要執行的處理(步驟S22:是)，則接收端處的控制電路進行等待，直到接收端檢測到用于給出控制開始定時的通知的消息。接收端通過從例如中繼節點接收在步驟S3從發送端發送的光信號并且解調主信號上疊加的控制信號，來檢測用于給出控制開始定時的通知的消息(步驟S23)。
[0038]然后，接收端處的控制電路進行等待，直到經過預定的等待時間段為止(步驟S24)。預定的等待時間段是第二時間段的示例，并且是與發送端在步驟S4等待的預定的等待時間段相同的時間段。當經過了預定的等待時間段時，接收端處的控制電路執行與在步驟S21獲取的控制處理詳情對應的處理的控制(步驟S25)，并且根據流程圖終止一系列處理。在步驟S24，利用接收端處包括的定時器或利用從例如接收端所連接的網絡的時間服務器提供的時間信息，可以測量等待時間。
[0039]假定ΛΤ1表示用于從發送端向中繼節點發送光信號所消耗的時間，并且ΛΤ2表示用于經由例如中繼節點從發送端向接收端發送光信號所消耗的時間。
[0040]在發送端處的控制電路轉變為步驟S4等待預定的等待時間段的狀態之后，中繼節點處的控制電路延遲△!!轉變為等待預定的等待時間段的狀態，并且接收端處的控制電路延遲ΛΤ2轉變為等待預定的等待時間段的狀態。因此，在發送端預定的等待時間段結束之后，在中繼節點預定的等待時間段延遲△!!結束，并且在接收端預定的等待時間段延遲ΛΤ2結束。
[0041]因此，在發送端切換到與信號處理有關的處理(該處理的詳情對應于在步驟SI發送的控制處理詳情)之后，中繼節點延遲Λ Tl執行與在步驟Sll獲取的控制處理詳情相對應的處理。在發送端切換到與信號處理有關的處理(該信號處理對應于步驟SI發送的控制處理詳情)之后，接收端延遲ΛΤ2執行與在步驟S21獲取的控制處理詳情相對應的處理。
[0042]如上所述，在執行與控制處理詳情相對應的處理時，發送端與中繼節點之間出現ΛΤ1的偏移；并且，在執行與控制處理詳情相對應的處理時，發送端與接收端之間出現Λ T2的偏移。然而，因為經由強度疊加調制、頻率疊加調制或偏振疊加調制將控制信號疊加在主信號上，并且通過與主信號相同的路徑以與主信號相同的波長發送控制信號，所以主信號與控制信號之間不會出現因光纖的波長色散而引起的偏斜。因為經由諸如EDFA等的光放大器來放大控制信號和主信號，所以不需要在中繼節點處針對控制信號的光信號執行光電轉換和電光轉換。
[0043]因此，在切換到與發送端處的控制處理詳情相對應的處理之后，從發送端發送的光信號到達在執行了與中繼節點處的控制處理詳情相對應的處理之后的中繼節點，這不會產生問題。類似地，在切換到與發送端處的控制處理詳情相對應的處理之后，從發送端發送的光信號到達在執行了與接收端處的控制處理詳情相對應的處理之后的接收端，這不會產生問題。
[0044]根據圖1所示的控制定時同步方法，在發送端處的切換處理之后，在執行處理之前使中繼節點延遲光信號從發送端到達中繼節點所消耗的時間，并且在執行處理之前使接收端延遲光信號從發送端到達接收端所消耗的時間。因此，考慮到光信號從發送端到達中繼節點和接收端所消耗的時間，可以使在發送端、中繼節點和接收端的處理的切換定時同步。因此，因為可以在發送端處的步驟S4的預定的等待時間段中結束在光傳送系統中給定的波長路徑的停止時間，所以可以最小化停止時間。
[0045]圖2是根據實施方式的控制定時同步方法的第二示例的圖。第二示例是給定波長路徑中的發送端、中繼節點和接收端處的各個控制電路具有彼此同步的系統時鐘的光傳送系統的示例。
[0046]在圖2中，如圖1的情況，三個流程圖從左側分別表示發送端、中繼節點和接收端處控制電路的處理。流程圖之間的虛線箭頭指示時間相關性。
[0047]例如，當操作者將處理切換命令(用于諸如切換調制模式、發送波長、主信號的糾錯模式或主信號的比特率并且執行啟動或重新啟動各個節點的加擾器的操作等的處理)輸入到給定的波長路徑中時，開始圖2所示的處理。
[0048]當開始圖2所示的處理時，首先，發送端處的控制電路經由疊加解調(諸如強度疊加調制、頻率疊加調制或偏振疊加調制)，執行開始控制通道的發送的控制(步驟S31)。因此，發送端處的控制電路的時鐘或能夠再生時鐘的信號從發送端發送到中繼節點和接收端。如后面所述，中繼節點和接收端接收發送端處控制電路的時鐘或能夠再生時鐘的信號，以在各個控制電路的時鐘與發送端處的控制電路的時鐘之間建立同步(步驟S41、步驟S51)。
[0049]發送端處的控制電路執行這樣的控制，8卩，經由疊加解調(諸如，強度疊加調制、頻率疊加調制或偏振疊加調制)發送用于給出與輸入的處理切換命令相對應的控制處理詳情的通知的信息(步驟S32)。因此，例如，經由同步傳送方案從發送端發送主信號疊加有用于給出控制處理詳情的通知的信息的光信號。
[0050]在步驟S32發送光信號時，發送端處的控制電路進行等待，直到經過預定的控制通道時鐘時間段為止(步驟S33)。預定的控制通道時鐘時間段是第一時間段的示例，并且是在后面描述的步驟S43或步驟S53中繼節點或接收端足以確定是否存在要由其裝置執行的處理的時間段。
[0051]當已經經過預定的控制通道時鐘時間段時，發送端處的控制電路執行經由疊加解調(諸如強度疊加調制、頻率疊加調制或偏振疊加調制)發送用于給出控制開始定時的通知的消息的控制(步驟S34)。因此，例如，從發送端發送主信號疊加有用于給出控制開始定時的通知的消息的光信號。
[0052]在步驟S34發送光信號時，發送端處的控制電路進行等待，直到經過預定的時鐘計數為止(步驟S35)。預定的時鐘計數是第二時間段的示例并且可以是由用于給出控制開始定時的通知的消息所指定的□□個時鐘。□表示任意數字字符。預定的時鐘計數可以預先確定，或者可以根據光傳送系統的構造和環境由發送端處的控制電路具體設置。如果預先確定預定的時鐘計數，則用于給出控制開始定時的通知的消息可以是簡單的脈沖信號。
[0053]當已經經過預定的時鐘計數時，發送端處的控制電路執行將其裝置處的處理切換為與信號處理有關的處理(該處理的詳情對應于在步驟S32發送的控制處理詳情)的控制(步驟S36)，并且根據流程圖終止一系列處理。
[0054]當接收在步驟S31從發送端發送的光信號時，中繼節點基于發送端處控制電路的時鐘或能夠再生時鐘的信號，在其裝置的控制電路的時鐘與發送端處的控制電路的時鐘之間建立同步(步驟S41)。隨后，當接收在步驟S32從發送端發送的光信號時，中繼節點解調主信號上疊加的控制信號。中繼節點處的控制電路從調制的控制信號獲取用于給出控制處理詳情的通知的信息(步驟S42 )。
[0055]然后，中繼節點處的控制電路基于用于給出控制處理詳情的通知的信息，確定是否存在要由其裝置執行的處理(步驟S43)。在發送端處的控制電路在步驟S33等待經過預定的控制通道時鐘周期的同時，進行該確定。
[0056]如果不存在這樣的處理(步驟S43:否)，則中繼節點處的控制電路根據流程圖終止處理。另一方面，如果存在要執行的處理(步驟S43:是)，則中繼節點處的控制電路進行等待，直到中繼節點檢測到用于給出控制開始定時的通知的消息。中繼節點通過接收在步驟S43從發送端發送的光信號并且解調主信號上疊加的控制信號，檢測用于給出控制開始定時的通知的消息(步驟S44 )。
[0057]然后，中繼節點處的控制電路進行等待，直到經過預定的時鐘計數為止(步驟S45)。預定的時鐘計數是第二時間段的示例，并且與發送端在步驟S35等待的預定的時鐘計數相同。當已經經過預定的時鐘計數時，中繼節點處的控制電路執行與在步驟S42獲取的控制處理詳情相對應的處理的控制(步驟S46)，并且根據流程圖終止一系列處理。
[0058]當例如從中繼節點接收在步驟S31從發送端發送的光信號時，接收端基于發送端處控制電路的時鐘或能夠再生時鐘的信號，在其裝置的控制電路的時鐘與發送端處的控制電路的時鐘之間建立同步(步驟S51)。隨后，當例如從中繼節點接收在步驟S32從發送端發送的光信號時，接收端解調主信號上疊加的控制信號。接收端處的控制電路從調制的控制信號獲取用于給出控制處理詳情的通知的信息(步驟S52)。
[0059]然后，接收端處的控制電路基于用于給出控制處理詳情的通知的信息，確定是否存在要由其裝置執行的處理(步驟S53)。在發送端處的控制電路在步驟S33等待經過預定的控制通道時鐘周期的同時，進行該確定。
[0060]如果不存在這樣的處理(步驟S53:否)，則接收端處的控制電路根據流程圖終止處理。另一方面，如果存在要執行的處理(步驟S53:是)，則接收端處的控制電路進行等待，直到接收端檢測到用于給出控制開始定時的通知的消息。接收端通過例如從中繼節點接收在步驟S34從發送端發送的光信號并且解調主信號上疊加的控制信號，檢測用于給出控制開始定時的通知的消息(步驟S54)。
[0061]然后，接收端處的控制電路進行等待，直到經過預定的時鐘計數為止(步驟S55)。預定的時鐘計數是第二時間段的示例，并且與發送端在步驟S35等待的預定的時鐘計數相同。當已經經過預定的時鐘計數時，接收端處的控制電路執行與在步驟S52獲取的控制處理詳情相對應的處理的控制(步驟S56)，并且根據流程圖終止一系列處理。
[0062]如在控制定時同步方法的第一示例中所述，因為控制信號疊加在主信號上，并且通過與主信號相同的路徑以與主信號相同的波長發送控制信號，所以主信號與控制信號之間不出現因光纖的波長色散而引起的偏斜。因為不需要在中繼節點針對控制信號的光信號執行光電轉換和電光轉換，所以控制信號的中繼處理中不出現延遲。
[0063]因此，在切換到與發送端處的控制處理詳情相對應的處理之后，從發送端發送的光信號到達在執行了與中繼節點處的控制處理詳情對應的處理之后的中繼節點，這不會產生問題。類似地，在切換到與發送端處的控制處理詳情對應的處理之后，從發送端發送的光信號到達在執行了與接收端處的控制處理詳情對應的處理之后的接收端，這不會產生問題。
[0064]根據圖2所示的控制定時同步方法，如第一示例的情況，可以使發送端、中繼節點和接收端處的切換處理的定時同步。因此，因為可以在發送端處的步驟S35的預定的時鐘計數中結束光傳送系統中給定的波長路徑的停止時間，所以可以最小化停止時間。通過從發送端發送在發送端處的控制電路的時鐘或能夠再生時鐘的信號，可以使中繼節點和/或接收端處的控制電路的時鐘與發送端處的控制電路的時鐘同步。因此，可以更精確地控制發送端、中繼節點和接收端處的切換處理的定時，這使得能夠進一步縮短停止時間。
[0065]在圖1和圖2中所示的控制定時同步方法中，發送端處控制電路的處理可以由充當發送端的光傳送裝置執行。將描述充當發送端的光傳送裝置的示例。
[0066]圖3是根據實施方式的充當發送端的光傳送裝置的示例的圖。如圖3所示，充當發送端的光傳送裝置I可以具有例如數字信號處理電路2、數模轉換器(DAC)3、調制器驅動放大器4、偏振復用正交光調制器5、控制電路6、疊加調制驅動電路7和發送光源8。
[0067]控制電路6連接到未示出的命令輸入端子。處理切換命令被輸入到命令輸入端子。控制電路6輸出用于設置數字信號處理電路2中的信號處理詳情的信號處理設置信號。控制電路6輸出控制處理詳情通知信號，該信號用于向中繼節點或接收端通知用于給出與處理切換命令相對應的控制處理詳情的通知的信息。控制電路6輸出控制開始定時通知信號，該信號用于通知中繼節點或接收端用于給出控制開始定時的通知的消息。稍后將描述控制電路6的硬件構造和功能構造的詳情。
[0068]疊加調制驅動電路7連接到控制電路6。疊加調制驅動電路7在基于從控制電路6輸出的控制開始定時通知信號的定時，并且基于從控制電路6輸出的控制處理詳情通知信號，向數字信號處理電路2輸出用于執行疊加調制的驅動信號。
[0069]數字信號處理電路2連接到未示出的數據輸入端子、控制電路6和疊加調制驅動電路7。主信號數據串的高速電信號被輸入到數據輸入端子。數字信號處理電路2基于從控制電路6輸出的信號處理設置信號，針對高速電信號執行數字信號處理，并且例如針對水平信號分量輸出同相分量I_H和正交相位分量Q_H,并且針對垂直信號分量輸出同相分量I_V和正交相位分量Q_V。
[0070]數字信號處理電路2可以具有例如糾錯編碼電路11、代碼映射電路12、載波頻率調節電路13、偏振調節電路14和振幅調節電路15。糾錯編碼電路11生成糾錯碼并將糾錯碼添加到主信號數據串。代碼映射電路12將代碼分配給主信號數據串。
[0071]如果執行頻率疊加調制，則載波頻率調節電路13基于從疊加調制驅動電路7輸出的驅動信號來調制載波的頻率。如果執行偏振疊加調制，則偏振調節電路14基于從疊加調制驅動電路7輸出的驅動信號來調制偏振狀態。如果執行偏振疊加調制，則振幅調節電路15基于從疊加調制驅動電路7輸出的驅動信號來調制振幅。振幅調節電路15可以通過調節在執行振幅調節計算的電路中的調節倍率來調制振幅。
[0072]DAC3連接到數字信號處理電路2。DAC3將從數字信號處理電路2輸出的各個信號分量I_H、Q_H、I_V和Q_V轉換為模擬信號并且輸出這些信號。基于從疊加調制驅動電路7輸出的驅動信號，通過在DAC3中調芐基準電壓，可以執行強度疊加調制，以調制從DAC3輸出的模擬電壓值。
[0073]調制器驅動放大器4連接到DAC3。調制器驅動放大器4將從DAC3輸出的各個信號分量I_H、Q_H、I_V和Q_V放大為處于能夠驅動偏振復用正交光調制器5的電平的信號。基于從疊加調制驅動電路7輸出的驅動信號，通過用調制器驅動放大器4的增益控制端子來調制增益，可以執行強度疊加調制。
[0074]發送光源8輸出光。發送光源8可以是例如激光二極管。例如,發送光源8可以連接到未示出的驅動電路 。基于從疊加調制驅動電路7輸出的驅動信號，通過調制發送光源8的光功率，可以執行強度疊加調制。另選地，基于從疊加調制驅動電路7輸出的驅動信號，經由發送光源8的FM調制，可以執行頻率疊加調制。
[0075]偏振復用正交光調制器5連接到調制器驅動放大器4和發送光源8。偏振復用正交光調制器5基于從調制器驅動放大器4輸出的信號分量I_H、Q_H、I_V和Q_V執行從發送光源8輸出的光的偏振復用正交調制,并且輸出光。例如,偏振復用正交光調制器5的不例包括例如在 Implementat1n Agreement of the Optical Internetworking Forum, 〃0IF-PMQ-TX-O1.0-1mplementat1n Agreement for Integrated Polarizat1n MultiplexedQuadrature Modulated Transmitters" (March2010)中所描述的。基于從疊加調制驅動電路?輸出的驅動信號，通過調制偏振復用正交光調制器5的發送輸出的光功率(例如，調制光放大器和光衰減器的增益和損耗)，可以執行強度疊加調制。
[0076]圖4是控制電路的硬件構造的示例的圖。如圖4所示，控制電路6可以具有時鐘電路21、處理器22、存儲器23和接口 24。處理器22、存儲器23和接口 24連接到總線25。時鐘電路21連接到處理器22和總線25并且向處理器22和總線25提供時鐘。
[0077]處理器22根據從時鐘電路21提供的時鐘進行操作。中央處理單元(CPU)和專用集成電路(ASIC)是處理器22的示例。處理器22可以是例如諸如現場可編程門陣列(FPGA)等這樣的可編程邏輯器件。
[0078]存儲器23可以存儲啟動程序。存儲器23可以用作處理器22的工作區域。如果處理器22是CPU，則存儲器23可以存儲用于實現上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟SI至S5或第二示例中的步驟S31至S36的程序。如果處理器22是FPGA，則存儲器23可以存儲用于實現上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟SI至S5或第二示例中的步驟S31至S36的配置數據。存儲器23可以被構造在處理器22中。
[0079]接口 24控制上述處理切換命令的輸入、信號處理設置信號的輸出、控制處理詳情通知信號的輸出和控制開始定時通知信號的輸出。
[0080]圖5是控制電路的功能構造的示例的圖。如圖5所示，控制電路6可以具有預定時間段等待單元31、控制處理詳情通知信號生成單元32、控制開始定時通知信號生成單元33和信號處理設置單元34。這些功能單元31至34可以通過處理器22執行上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟SI至S5或第二示例中的步驟S31至S36來實現。
[0081]控制處理詳情通知信號生成單元32生成并向疊加調制驅動電路7輸出與輸入的處理切換命令相對應的控制處理詳情通知信號。因此，疊加調制驅動電路7驅動例如數字信號處理電路2的載波頻率調節電路13、偏振調節電路14或振幅調節電路15，并且從偏振復用正交光調制器5輸出具有與用于給出控制處理詳情的通知的信息疊加的主信號的光信號。控制處理詳情通知信號生成單元32可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟SI或第二示例中的步驟S32的操作。
[0082]當從預定時間段等待單元31接收到預定的保護時間結束的通知時，控制開始定時通知信號生成單元32生成并向疊加調制驅動電路7輸出控制開始定時通知信號。因此，疊加調制驅動電路7驅動例如數字信號處理電路2的載波頻率調節電路13、偏振調節電路14或振幅調節電路15，并且從偏振復用正交光調制器5輸出具有與用于給出控制開始定時的通知的消息疊加的主信號的光信號。控制開始定時通知信號生成單元33可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S3或第二示例中的步驟S34的操作。
[0083]當從預定時間段等待單元31接收到預定的等待時間段結束的通知時，信號處理設置單元34基于用于給出控制處理詳情的通知的信息，生成并向數字信號處理電路2輸出信號處理設置信號。因此，由數字信號處理電路2執行的處理被設置為與用于給出控制處理詳情的通知的信息的控制處理詳情相對應的處理。信號處理設置單元34可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S5或第二示例中的步驟S36的操作。
[0084]例如，當從控制處理詳情通知信號生成單元32輸出控制處理詳情通知信號時，預定時間段等待單元31停止數字信號處理電路2的操作并且等待直到經過預定的保護時間。在已經經過預定的保護時間之后，預定時間段等待單元31通知控制開始定時通知信號生成單元33預定的保護時間結束，然后停止數字信號處理電路2的操作，并且進行等待直到經過預定的等待時間段。在經過預定的等待時間段之后，預定時間段等待單元31通知信號處理設置單元34預定的等待時間段結束。預定時間段等待單元31可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S2或S4或第二示例中的步驟S33或S35的操作。
[0085]根據圖3至圖5中所示的光傳送裝置1，因為控制處理詳情和控制開始定時經由強度置加調制、頻率置加調制或偏振置加調制置加在主/[目號上，以便通知中繼節點或接收端，所以可以對中繼節點和接收端處的控制處理詳情和控制處理詳情的開始定時提供控制。中繼節點或接收端處的控制處理詳情的開始定時可以被控制為與光傳送裝置I中的信號處理詳情的開始定時相匹配，從而將光傳送系統中給定的波長路徑的停止時間最小化。
[0086]在圖1或圖2所示的控制定時同步方法中，在中繼節點處的控制電路的處理可以由充當中繼節點的光傳送裝置執行。將描述充當中繼節點的光傳送裝置的示例。
[0087]圖6是根據實施方式的充當中繼節點的光傳送裝置的示例的圖。如圖6所示，充當中繼節點的光傳送裝置41可以具有例如分束器42、光放大中繼電路43、波長分離濾波器44、疊加信號解調電路45和控制電路46。
[0088]分束器42可以連接到未示出的光輸入端口。例如，通過復用多個波長的光所獲取的波長復用的光從光傳送路徑輸入到光輸入端口。例如，從諸如發送端或另一個中繼節點這樣的上游節點輸出波長復用的光。波長復用的光針對各個波長路徑包括主信號和控制處理詳情通知信號或控制開始定時通知信號。分束器42將輸入的波長復用的光分為例如兩個分支，并且將這些分支輸出到光放大中繼電路43和波長分離濾波器44。
[0089]波長分離濾波器44連接到分束器42。波長分離濾波器44傳送從分束器42輸出的波長復用的光中的給定波長路徑的信號光，而阻擋其它波長路徑的信號光。被波長分離濾波器44傳送的信號光包括由給定的波長路徑傳送的主信號和控制處理詳情通知信號或控制開始定時通知信號。
[0090]疊加信號解調電路45連接到波長分離濾波器44。疊加信號解調電路45從波長分離濾波器44輸出的光信號解調并輸出控制處理詳情通知信號和控制開始定時通知信號。稍后將描述疊加信號解調電路45的具體示例。
[0091]控制電路46連接到疊加信號解調電路45。控制電路46基于從疊加信號解調電路45輸出的控制處理詳情通知信號，生成用于對光放大中繼電路43中的控制處理詳情進行設置的控制處理詳情設置信號。控制電路46在基于從疊加信號解調電路45輸出控制開始定時通知信號的定時，向光放大中繼電路43輸出控制處理詳情設置信號。
[0092]控制電路46的硬件構造與圖4所示的構造相同，因此將不再描述。然而，如果處理器22是CPU，則存儲器23可以存儲用于實現上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟Sll至S15或第二示例中的步驟S41至S46的程序。如果處理器22是FPGA，則存儲器23可以存儲用于實現上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟Sll至S15或第二示例中的步驟S41至S46的配置數據。
[0093]接口 24控制上述控制處理詳情設置信號的輸出、控制處理詳情通知信號的輸入以及控制開始定時通知信號的輸入。稍后將描述控制電路46的功能構造。
[0094]光放大中繼電路43連接到分束器42和控制電路46。例如，光放大中繼電路43放大并輸出從分束器42輸出的另一個波長復用的光。從光放大中繼電路43輸出的波長復用的光可以從未不出的光輸出端口輸出到光傳送路徑。光放大中繼電路43基于從控制電路46輸出的控制處理詳情設置信號，設置其裝置中的控制處理詳情。
[0095]光放大中繼電路43可以包括波長交叉連接或光分支/插入電路。在這種情況下，波長復用的光被輸入到光放大中繼電路43，并且從光放大中繼電路43輸出波長復用的光。
[0096]圖7是疊加信號解調電路的第一示例的圖。圖7所示的示例是當控制處理詳情通知信號和控制開始定時通知信號經受強度疊加調制時的疊加信號解調電路45的示例。如圖7所示，疊加信號解調電路45具有光電轉換器51。
[0097]光電轉換器51將從波長分離濾波器44輸出的給定波長路徑的光信號轉換為電信號。因此，疊加信號解調電路45可以基于電信號的電平，直接獲取疊加的并調制的信息。低速工作的光電二極管是光電轉換器51的示例。低通濾波器可以設置在光電轉換器51的下游，以用低通濾波器去除主信號的強度調制分量和噪聲分量。
[0098]圖8是疊加信號解調電路的第二示例的圖。圖8所示的示例是當控制處理詳情通知信號和控制開始定時通知信號經受頻率疊加調制時的疊加信號解調電路45的示例。如圖8所示，疊加信號解調電路45具有波長濾波器52和光電轉換器53。
[0099]波長濾波器52是波長依賴型光濾波器，并且將從波長分離濾波器44輸出的給定波長路徑的光信號轉換為強度疊加調制。Tanimura, Takahito等人，"Superimposit1nand Detect1n of Frequency Modulated Tone For Light Path Tracing EmployingDigital Signal Processing and Optical Filter", Optical Fiber Communicat1nConference and Exposit1n (OFC) and the Nat1nal Fiber Optic EngineersConference (NFOEC) 2012 (United States), March4, 2012 中描述了通過借助波長濾波器發送經受頻率疊加調制的信號，從頻率疊加調制轉換為強度疊加調制。可以去除波長濾波器52，并且波長分離濾波器44還可以充當波長濾波器52。
[0100]光電轉換器53連接到波長濾波器52。光電轉換器53將經受了強度疊加調制的光信號轉換為電信號。因此，疊加信號解調電路45可以基于電信號的電平，直接獲取疊加的并調制的信息。低速工作的光電二極管是光電轉換器53的示例。低通濾波器可以設置在光電轉換器53的下游，以用低通濾波器去除主信號的強度調制分量和噪聲分量。
[0101]圖9是疊加信號解調電路的第三示例的圖。圖9所示的示例是當控制處理詳情通知信號和控制開始定時通知信號經受偏振疊加調制時的疊加信號解調電路45的示例。如圖9所示，疊加信號解調電路45具有偏振分析儀54和解碼器57。偏振分析儀54具有偏振濾波器55和光電轉換器陣列56，并且還稱作偏振狀態(SOP)監視器或Stokes分析儀。
[0102]偏振分析儀54通過偏振濾波器55發送從波長分離濾波器44輸出的、給定波長路徑的光信號，以用光電轉換器陣列56將從偏振濾波器55輸出的多個光信號轉換為各個電信號。解碼器57基于從偏振分析器54輸出的多個電信號,解調疊加的并調制的信息。
[0103]在偏振疊加解調的情況下，發送端還可以使用曼徹斯特(Manchester)編碼，以便抑制低速偏振變化分量的影響。在這種情況下，解碼器57的處理包括用于曼徹斯特編碼的解碼處理。低通濾波器可以設置在光電轉換器陣列56的下游，以用低通濾波器去除主信號的強度調制分量和噪聲分量。
[0104]圖10是控制電路的功能構造的示例的圖。如圖10所示，控制電路46可以具有控制處理詳情信息獲取單元61、處理確定單元62、控制開始定時通知信號等待單元63、控制處理詳情設置單元64和預定時間段等待單元65。這些功能單元61至65可以通過處理器22執行上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟Sll至S15或第二示例中的步驟S41至S46的操作來實現。
[0105]控制處理詳情信息獲取單元61基于從疊加信號解調電路45輸出的控制處理詳情通知信號，獲取用于給出控制處理詳情的通知的信息。控制處理詳情信息獲取單元61可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟Sll或第二示例中的步驟S42的操作。
[0106]處理確定單元62基于用于給出控制處理詳情的通知的信息，確定是否存在要由其裝置執行的處理。處理確定單元62可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S12或第二示例中的步驟S43的操作。
[0107]如果處理確定單元62確定存在要執行的處理，則控制開始定時通知信號等待單元63進行等待，直到檢測到控制開始定時通知信號。當在控制開始定時通知信號等待單元63進行等待的同時從疊加信號解調電路45輸出控制開始定時通知信號時，控制開始定時通知信號等待單元63檢測控制開始定時通知信號。控制開始定時通知信號等待單元63可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S13或第二示例中的步驟S44的操作。
[0108]如果控制開始定時通知信號等待單元63檢測到控制開始定時通知信號，則預定時間段等待單元65停止光放大中繼電路43的操作，并且進行等待，直到經過預定的等待時間段。在經過了預定的等待時間段之后，預定時間段等待單元65向控制處理詳情設置單元64通知預定的等待時間段結束。預定時間段等待單元65可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S14或第二示例中的步驟S45的操作。
[0109]當從預定時間段等待單元65接收到預定的等待時間段結束的通知時，控制處理詳情設置單元64基于用于給出控制處理詳情的通知的信息，生成并向光放大中繼電路43輸出控制處理詳情設置信號。因此，由光放大中繼電路43執行的處理被設置為與用于給出控制處理詳情的通知的信息的控制處理詳情相對應的處理。控制處理詳情設置單元64可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S15或第二示例中的步驟S46的操作。
[0110]根據圖6至圖10所示的光傳送裝置41，因為控制處理詳情和控制開始定時經由強度置加調制、頻率置加調制或偏振置加調制而置加在主彳目號上以便進行通知，所以中繼節點處的控制處理詳情和控制處理詳情的開始定時由發送端控制。中繼節點處的控制處理詳情的開始定時可以被控制為與發送端處的信號處理詳情的開始定時相匹配，從而使光傳送系統中給定波長路徑的停止時間最小化。因為可以只解調控制信號通道，所以簡化了構造，并且可以高速同步控制定時而無需等待主信號的傳送。
[0111]在圖1或圖2所示的控制定時同步方法中，在接收端處的控制電路的處理可以由充當接收端的光傳送裝置執行。將描述充當接收端的光傳送裝置的示例。
[0112]圖11是根據實施方式的充當接收端的光傳送裝置的示例的圖。如圖11所示，充當接收端的光傳送裝置71可以具有例如本地光源72、內差探測接收偏振分集光接收前端73、模數轉換器(ADC) 74、數字信號處理電路75、疊加信號解調電路76和控制電路77。
[0113]本地光源72輸出用于相干接收的光。本地光源72可以是例如輸出的光的波長與從未不出的光傳送路徑輸入的信號光的波長大致相同的激光二極管。
[0114]內差探測接收偏振分集光接收前端73可以連接到本地光源72和未示出的光輸入端口。例如，波長復用的光從光傳送路徑輸入到光輸入端口。例如，波長復用的光從諸如發送端或另一個中繼節點這樣的上游節點輸出。波長復用的光針對各個波長路徑包括主信號和控制處理詳情通知信號或控制開始定時通知信號。內差探測接收偏振分集光接收前端73將從光輸入端口輸入的信號光與從本地光源72輸出的光混合,并且執行光電轉換，以輸出信號分量I_H、Q_H、I_V和Q_V。
[0115]例如，內差探測接收偏振分集光接收前端73的示例包括Implementat1nAgreement of the Optical Internetworking Forum,〃0IF-DPC-RX_01.1-1mplementat1n Agreement for Integrated Dual Polarizat1n Intradyne CoherentReceivers" (September2011)中描述的情況。內差探測接收偏振分集光接收前端73可以容納對光電轉換之后的電信號進行放大的放大器和向放大器提供增益控制的自動增益控制電路。
[0116]ADC74連接到內差探測接收偏振分集光接收前端73。ADC74將從內差探測接收偏振分集光接收前端73輸出的信號分量I_H、Q_H、I_V和Q_V轉換為各個數字信號并且輸出這些信號。
[0117]數字信號處理電路75連接到ADC74和控制電路77。數字信號處理電路75基于從控制電路77輸出的控制處理詳情設置信號對從ADC74輸出的信號分量I_H、Q_H、I_V和Q_V執行數字信號處理，輸出主信號數據串的高速電信號。控制處理詳情設置信號是用于設置數字信號處理電路75中的控制處理詳情的信號。例如，從數字信號處理電路75輸出的高速電信號可以從未示出的數據輸出端子傳遞給數字信號處理電路75的裝置的下游的處理單元。
[0118]數字信號處理電路75可以具有線性失真補償電路81、非線性失真補償電路82、偏振分離電路83、糾錯電路84、載波相位恢復電路85和光源頻偏校正電路86。線性失真補償電路81補償線性失真。非線性失真補償電路82補償非線性失真。偏振分離電路83檢測偏振的變化并且輸出其檢測值。糾錯電路84進行糾錯。載波相位恢復電路85恢復載波的相位。光源頻偏校正電路86檢測光源的頻偏并且輸出其檢測值。
[0119]疊加信號解調電路76可以連接到內差探測接收偏振分集光接收前端73。例如，疊加信號解調電路76可以基于內差探測接收偏振分集光接收前端73中的放大器的增益設置值，解調并輸出經受了強度疊加調制的控制處理詳情通知信號和控制開始定時通知信號。
[0120]另選地，疊加信號解調電路76可以連接到光源頻偏校正電路86。例如，疊加信號解調電路76可以基于光源頻偏校正電路86中光源頻率的偏移檢測值，解調并輸出經受了頻率疊加調制的控制處理詳情通知信號和控制開始定時通知信號。
[0121]另選地，疊加信號解調電路76可以連接到偏振分離電路83。例如，疊加信號解調電路76可以基于偏振分離電路83中偏振變化的檢測值，解調并輸出經受了偏振疊加調制的控制處理詳情通知信號和控制開始定時通知信號。
[0122]控制電路77連接到疊加信號解調電路76。控制電路77基于從疊加信號解調電路76輸出的控制處理詳情通知信號，生成用于數字信號處理電路75的控制處理詳情設置信號。控制電路77在基于從疊加信號解調電路76輸出控制開始定時通知信號的定時，向數字信號處理電路75輸出控制處理詳情設置信號。
[0123]控制電路77的硬件構造與圖4所示的構造相同，因此將不再描述。然而，如果處理器22是CPU，則存儲器23可以存儲用于實現上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S21至S25或第二示例中的步驟S51至S56的程序。如果處理器22是FPGA，則存儲器23可以存儲用于實現上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S21至S25或第二示例中的步驟S51至S56的配置數據。接口 24控制上述控制處理詳情設置信號的輸出、控制處理詳情通知信號的輸入和控制開始定時通知信號的輸入。
[0124]控制電路77的功能構造與圖10所示的構造相同，因此將不再描述。然而，圖10所示的構造中的功能單元61至65可以通過處理器22執行上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S21至S25或第二示例中的步驟S51至S56的操作來實現。
[0125]控制處理詳情信息獲取單元61可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S21或第二示例中的步驟S52的操作。處理確定單元62可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S22或第二示例中的步驟S53的操作。
[0126]如果在等待控制開始定時通知信號的同時從疊加信號解調電路76輸出控制開始定時通知信號，則控制開始定時通知信號等待單元63檢測控制開始定時通知信號。控制開始定時通知信號等待單元63可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S23或第二示例中的步驟S54的操作。
[0127]當控制開始定時通知信號等待單元63檢測到控制開始定時通知信號時，預定時間段等待單元65停止數字信號處理電路75的操作，并且進行等待，直到經過預定的等待時間段。預定時間段等待單元65可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S24或第二示例中的步驟S55的操作。
[0128]當從預定時間段等待單元65接收到預定的等待時間段結束的通知時，控制處理詳情設置單元64基于用于給出控制處理詳情的通知的信息，生成并向數字信號處理電路75輸出控制處理詳情設置信號。因此，由數字信號處理電路75執行的處理被設置為與用于給出控制處理詳情的通知的信息的控制處理詳情相對應的處理。控制處理詳情設置單元64可以執行例如上述控制定時同步方法的第一示例中的步驟S25或第二示例中的步驟S56的操作。
[0129]根據圖11所示的光傳送裝置71，因為控制處理詳情和控制開始定時通過強度疊加調制、頻率疊加調制或偏振疊加調制而疊加在主信號上以進行通知，所以接收端處的控制處理詳情和控制處理詳情的開始定時由發送端控制。接收端處的控制處理詳情的開始定時可以被控制為與發送端處的信號處理詳情的開始定時相匹配，由此使光傳送系統中給定波長路徑的停止時間最小化。因為可以只解調控制信號通道以使控制定時同步，所以簡化了構造，并且可以高速同步控制定時而無需等待主信號的傳送。充當接收端的光傳送裝置71不限于執行相干接收的裝置。
[0130]應用了圖1或圖2所示的控制定時同步方法的光傳送系統或具有圖3至圖11所示的光傳送裝置的光傳送系統適用于例如光子網絡的密集波分復用(DWDM)系統。將描述光傳送系統的示例。
[0131]將描述光子網絡的示例。圖12是根據實施方式的光傳送系統的示例的圖。在圖12中，控制單元91和101針對充當發送端的光傳送裝置I是充當發送端的光傳送裝置I中的控制電路6，并且針對充當接收端的光傳送裝置71是充當接收端的光傳送裝置71中的控制電路77。
[0132]發送器92和102是充當發送端的光傳送裝置I。發送器92和102可以具有發送側數字信號處理器(Tx-DSP)、DAC、IQ調制器和激光二極管(LD)。Τχ-DSP是數字信號處理電路2。DAC是DAC3。IQ調制器是偏振復用正交光調制器5。LD是發送光源8。未示出疊加調制驅動電路7。
[0133]光復用器93和103復用并向諸如光纖這樣的光傳送路徑輸出從發送器92和102輸出的光。在圖12中，針對光復用器93和103中的每一個，示出發送器92和102中之一。中繼節點94和104是充當中繼節點的光傳送裝置41。節點控制器95控制例如中繼節點94和104中的波長交叉連接等的操作。光解復用器96和106針對各個接收器97和107，解復用從光傳送路徑輸入的光。在圖12中，針對光解復用器96和106中的每一個，示出接收器97和107中之一。
[0134]接收器97和107是充當接收端的光傳送裝置71。接收器97和107可以具有LD、相干接收器、ADC和接收側數字信號處理器(Rx-DSP)。LD是本地光源72。相干接收器是內差探測接收偏振分集光接收前端73。ADC是ADC74。Rx-DSP是數字信號處理電路75。未示出疊加信號解調電路76。
[0135]根據圖12所示的光傳送系統，發送器92和102通過疊加調制向中繼節點94和104或接收器97和107通知控制處理詳情和控制開始定時。因此，發送器92和102可以控制中繼節點94和104或接收器97和107中的控制處理詳情和控制處理詳情的開始定時。因此，可以使光傳送系統中給定的波長路徑的停止時間最小化。
[0136]將描述控制定時同步方法的第一應用例。例如，在圖12所示的光傳送系統中的波長路徑的操作期間，可以重復性地增加和減少波長路徑，這導致波長利用的分裂并且降低了新波長路徑的路徑選擇自由度。為了消除該情況，可以執行波長重組，以改變工作中的波長路徑的波長。當改變波長時，波長路徑在工作中，因此，期望快速進行改變以防止波長路徑停止。
[0137]因此，期望在發送端、中繼節點和接收端使改變波長的處理同步(例如，Sone,Kyousuke 等人，"First Demonstrat1n of Hitless SpectrumDefragmentat1n using Real-time Coherent Receivers in Flexible Grid OpticalNetworks", EC0C2012, paper Th.3.D.1，Septemberl9, 2012)。通過執行上述控制定時同步方法，可以在發送端、中繼節點和接收端使改變波長的處理的開始定時同步，因此，可以最小化波長路徑的停止時間。
[0138]將描述控制定時同步方法的第二應用例。例如，在圖12所示的光傳送系統中波長路徑的操作期間，例如，當添加或去除另一個波長路徑時，由于非線性效果和通道間串擾的影響，會改變波長路徑的特性，這導致最佳調制模式或糾錯碼的改變。當更改波長路徑的發送波長時，非線性效果或光信噪比(SNR)的變化會改變波長路徑的特性，這導致最佳調制模式或糾錯碼的改變。在多播發送中，如果請求執行傳送到比之前更遠的節點，則會改變最佳調制模式和糾錯碼。
[0139]當改變了調制模式和糾錯碼時，期望以同步的方式在發送端和接收端執行改變處理，以防止工作中的波長路徑被停止。通過執行上述控制定時同步方法，可以在發送端和接收端使改變調制模式和糾錯碼的處理同步，因此，可以最小化波長路徑的停止時間。上述情況也適用于改變主信號的比特率的情況。
[0140]將描述控制定時同步方法的第三應用例。因為數字相干大規模集成(LSI)具有自動均衡功能和波長選擇功能，所以通過制備裝配有同一制造商和同一型號的LSI的接收器，可以在光傳送路徑的中途執行攔截。為了防止攔截，可以在發送端和接收端設置相同的密鑰，以應用發送端和接收端同時初始化的加擾電路。因此，可以使初始化之后的攔截變得困難且實際上不可行。
[0141]圖13是發送端處的加密電路的示例的圖。如圖13所示，在充當發送端的光傳送裝置中，發送側數字信號處理器(Tx-DSP)III可以具有隨機數源112、加擾電路113和疊加調制電路114。
[0142]隨機數源112可以是針對非常長的時段(例如，25年或更長的時間)生成偽隨機數的偽隨機數源電路。梅森旋轉(Mersenne twister)是隨機數源112的示例。隨機數源112具有由網絡的操作者設置的初始種子。加擾電路113根據隨機數源112的輸出，對發送波形數據進行加密。疊加調制電路114以使經由DSP進行的跟蹤無法進行的速度在代碼映射、相位或偏振方面對從加擾電路113輸出的加密的信號進行調制并將其輸出至DAC。
[0143]圖14是接收端處的加密電路的示例的圖。如圖14所示，在充當接收端的光傳送裝置中，接收側數字信號處理器(Rx-DSP) 121可以具有初始化定時提取電路122、隨機數源
123、疊加調制解調電路124和解擾電路125。
[0144]隨機數源123可以是針對非常長的時段(例如，25年或更長的時間)生成偽隨機數的偽隨機數源電路。梅森旋轉(Mersenne twister)是隨機數源123的示例。隨機數源123具有由網絡的操作者設置的初始種子。由初始化脈沖的輸入對隨機數源123進行初始化，以開始或重新開始操作。
[0145]由發送端的疊加調制電路114調制的信號從ADC輸入到疊加調制解調電路124。疊加調制解調電路124解調從ADC輸出的信號。解擾電路125對從疊加調制解調電路124輸出的信號進行解密，并且根據來自發送端的隨機數源112的輸出來輸出恢復后的波長數據。初始化定時提取電路122從疊加調制解調電路124輸出的信號提取初始化的定時，并且向隨機數源123發送初始化脈沖。
[0146]網絡的操作者將相同值的初始種子設置為發送端的隨機數源112和接收端的隨機數源123。當發送端的隨機數源112和疊加調制電路114由于定時的初始化開始或重新開始操作時，初始化的定時由接收端的初始化定時提取電路122提取，并且接收端的隨機數源123經由初始化脈沖開始或重新開始操作。
[0147]通過執行上述控制定時同步方法，發送端的隨機數源112和疊加調制電路114的操作的開始或重新開始的定時可以與接收端的隨機數源123的操作的開始或重新開始的定時同步。因此，可以使初始化之后的攔截困難并且實際上不可行。
[0148]根據控制定時同步方法，光傳送系統和光傳送裝置，在波長路徑的發送端處的處理的切換定時可以與中繼節點和接收端處的處理的切換定時同步。
[0149]本文提供的所有示例和條件性語言都用于教導目的，以幫助讀者理解本發明和發明人在現有技術基礎上作出的構思，而不應解釋為對具體描述的示例和條件的限制，說明書中的這些示例的編排也并不是本發明的優點和缺點的體現。盡管已經詳細描述了本發明的一個或更多個實施方式，但是應該理解，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可對這些實施方式進行各種改變、替換和更改。
【權利要求】
1.一種控制定時同步方法，由在波長路徑中充當發送端的第一光傳送裝置和在所述波長路徑中從所述第一光傳送裝置接收光信號的第二光傳送裝置執行所述控制定時同步方法，所述控制定時同步方法包括: 所述第一光傳送裝置: 將用于給出控制處理詳情的通知的信息疊加在主信號上并且發送出去； 在發送所述信息之后等待第一時間段； 在等待所述第一時間段之后，將用于給出控制開始定時的通知的消息疊加在所述主信號上并且發送出去； 在發送所述消息之后等待第二時間段；并且 在等待所述第二時間段之后將所述第一光傳送裝置的處理切換為與所述控制處理詳情相對應的處理；并且所述第二光傳送裝置: 獲取疊加在所述主信號上的從所述第一光傳送裝置發送的所述信息； 當存在基于所述信息由所述第二光傳送裝置執行的處理時，進行等待直到檢測到疊加在所述主信號上的從所述第一光傳送裝置發送的所述消息； 當在等待所述消息的檢測時檢測到所述消息時，等待所述第二時間段；并且 在等待所述第二時間段 之后，執行與所述信息相對應的處理。
2.根據權利要求1所述的控制定時同步方法，其中，在所述第一光傳送裝置在所述主信號上疊加所述信息并發送所述信息之前，在所述第一光傳送裝置與所述第二光傳送裝置之間建立時鐘同步。
3.根據權利要求2所述的控制定時同步方法，其中，所述第一光傳送裝置在所述主信號上疊加所述第一光傳送裝置的時鐘或能夠再生所述時鐘的信號并發送給所述第二光傳送裝置。
4.根據權利要求1所述的控制定時同步方法，其中，所述第一光傳送裝置通過根據所述信息或所述消息對光信號的強度、頻率或偏振狀態進行調制，將所述信息或所述消息疊加在所述主信號上。
5.根據權利要求1所述的控制定時同步方法，其中， 所述第一光傳送裝置執行切換調制模式的處理，作為與所述控制處理詳情相對應的處理，并且 所述第二光傳送裝置執行切換調制模式的處理，作為與所述信息相對應的處理。
6.根據權利要求1所述的控制定時同步方法，其中， 所述第一光傳送裝置執行切換發送波長的處理，作為與所述控制處理詳情相對應的處理，并且 所述第二光傳送裝置執行切換發送波長的處理，作為與所述信息相對應的處理。
7.根據權利要求1所述的控制定時同步方法，其中， 所述第一光傳送裝置執行切換所述主信號的糾錯模式的處理，作為與所述控制處理詳情相對應的處理，并且 所述第二光傳送裝置執行切換所述主信號的糾錯模式的處理，作為與所述信息相對應的處理。
8.根據權利要求1所述的控制定時同步方法，其中， 所述第一光傳送裝置執行切換所述主信號的比特率的處理，作為與所述控制處理詳情相對應的處理，并且 所述第二光傳送裝置執行切換所述主信號的比特率的處理，作為與所述信息相對應的處理。
9.根據權利要求1所述的控制定時同步方法，其中， 所述第一光傳送裝置執行啟動或重新啟動所述第一光傳送裝置的加擾器的操作，作為與所述控制處理詳情相對應的處理，并且 所述第二光傳送裝置執行啟動或重新啟動所述第二光傳送裝置的加擾器的操作，作為與所述信息相對應的處理。
10.一種光傳送系統,所述光傳送系統包括: 第一光傳送裝置，所述第一光傳送裝置充當波長路徑中的發送端；以及第二光傳送裝置，所述第二光傳送裝置在所述波長路徑中接收從所述第一光傳送裝置發送的光信號，其中， 所述第一光傳送裝置包括: 控制處理詳情通知信號生成單元，所述控制處理詳情通知信號生成單元生成給出控制處理詳情的通知的控制處理詳情通知信號， 控制開始定時通知信號生成單元，所述控制開始定時通知信號生成單元生成控制開始定時通知信號， 預定時間段等待單元，所述預定時間段等待單元等待預定的時間段，以及信號處理設置單元，所述信號處理設置單元將所述第一光傳送裝置的處理設置為與所述控制處理詳情相對應的處理； 所述第一光傳送裝置將給出所述控制處理詳情的通知的信號疊加在主信號上并且發送出去；在發送所述控制處理詳情通知信號之后等待第一時間段；在等待所述第一時間段之后將所述控制開始定時通知信號疊加在所述主信號上并發送所述控制開始定時通知信號；在發送所述控制開始定時通知信號之后等待第二時間段；以及在等待所述第二時間段之后將所述第一光傳送裝置的處理切換為由所述信號處理設置單元所設置的處理； 所述第二光傳送裝置包括: 控制處理詳情信息獲取單元，所述控制處理詳情信息獲取單元基于疊加在所述主信號上發送的所述控制處理詳情通知信號，獲取用于給出控制處理詳情的通知的信息， 處理確定單元，所述處理確定單元基于所獲取的信息來確定所述第二光傳送裝置的處理的存在， 控制開始定時通知信號等待單元，所述控制開始定時通知信號等待單元等待檢測到疊加在所述主信號上發送的所述控制開始定時通知信號， 預定時間段等待單元，所述預定時間段等待單元等待預定的時間段，以及控制處理詳情設置單元，所述控制處理詳情設置單元將所述第二光傳送裝置的處理設置為與所述控制處理詳情相對應的處理；并且 所述第二光傳送裝置獲取所述信息；基于所述信息確定所述裝置的處理的存在；當存在針對所述第二光傳送裝置的處理時，等待檢測到所述控制開始定時通知信號；在等待檢測到所述控制開始定時通知信號的過程中檢測到所述控制開始定時通知信號時，等待所述第二時間段，并且在等待所述第二時間段之后，設置并執行與所述信息相對應的處理。
11.根據權利要求10所述的光傳送系統，其中，在所述第一光傳送裝置將所述控制處理詳情通知信號疊加在所述主信號上并發送所述控制處理詳情通知信號之前，在所述第一光傳送裝置與所述第二光傳送裝置之間建立時鐘的同步。
12.根據權利要求11所述的光傳送系統，其中，所述第一光傳送裝置在所述主信號上疊加所述第一光傳送裝置的時鐘或能夠再生所述時鐘的信號并發送給所述第二光傳送裝置。
13.一種光傳送裝置，所述光傳送裝置包括: 控制處理詳情通知信號生成單元，所述控制處理詳情通知信號生成單元生成給出控制處理詳情的通知的控制處理詳情通知信號， 控制開始定時通知信號生成單元，所述控制開始定時通知信號生成單元生成控制開始定時通知信號， 預定時間段等待單元，所述預定時間段等待單元等待預定的時間段，以及 信號處理設置單元，所述信號處理設置單元將所述光傳送裝置的處理設置為與所述控制處理詳情相對應的處理；其中， 所述光傳送裝置將所述控制處理詳情通知信號疊加在主信號上并且發送出去；在發送所述控制處理詳情通知信號之后等待第一時間段；等待所述第一時間段之后將所述控制開始定時通知信號疊加在所述主信號上并發送所述控制開始定時通知信號；在發送所述控制開始定時通知信號之后等待第二時間段；以及在等待所述第二時間段之后將所述光傳送裝置的處理切換為所設置的處理。
14.根據權利要求13所述的光傳送裝置，其中，所述光傳送裝置在所述主信號上疊加所述光傳送裝置的時鐘或能夠再生所述時鐘的信號并發送出去。
15.根據權利要求13所述的光傳送裝置，其中，所述光傳送裝置根據信息或消息來調制光信號的強度、頻率或偏振狀態，以將所述信息或所述消息疊加在所述主信號上。
16.根據權利要求13所述的光傳送裝置，其中，所述光傳送裝置執行切換調制模式、發送波長、所述主信號的糾錯模式或所述主信號的比特率的處理，或執行啟動或重新啟動所述光傳送裝置的加擾器的操作，作為與所述控制處理詳情相對應的處理。
17.一種光傳送裝置，所述光傳送裝置包括: 控制處理詳情信息獲取單元，所述控制處理詳情信息獲取單元基于疊加在主信號上發送的給出控制處理詳情的通知的控制處理詳情通知信號，獲取用于給出控制處理詳情的通知的信息； 處理確定單元，所述處理確定單元基于所獲取的信息確定所述光傳送裝置的處理的存在； 控制開始定時通知信號等待單元，所述控制開始定時通知信號等待單元等待檢測到疊加在所述主信號上發送的控制開始定時通知信號； 預定時間段等待單元，所述預定時間段等待單元等待預定的時間段，以及 控制處理詳情設置單元，所述控制處理詳情設置單元將所述光傳送裝置的處理設置為與所述控制處理詳情相對應的處理，其中，所述光傳送裝置獲取所述信息；基于所述信息確定所述光傳送裝置的處理的存在；當存在針對所述裝置的處理時，等待檢測到所述控制開始定時通知信號；在等待檢測到所述控制開始定時通知信號的過程中檢測到所述控制開始定時通知信號時，等待與從發送側發送所述控制開始定時通知信號起直到所述發送側的處理被切換為與所述控制處理詳情相對應的處理為止的時間段相等的預定的時間段；以及在等待所述預定的時間段之后，設置并執行與所述信息相對應的處理。
18.根據權利要求17所述的光傳送裝置，其中，所述光傳送裝置接收疊加在所述主信號上發送的所述發送側的時鐘或能夠再生所述時鐘的信號；并且基于所述發送側的所述時鐘或能夠再生所述時鐘的所述信號，與所述發送側建立時鐘同步。
19.根據權利要求17所述的光傳送裝置，其中，通過根據所述信息或消息來調制光信號的強度、頻率或偏振狀態，在所述主信號上疊加所述信息或所述消息。
20.根據權利要求17所述的光傳送裝置，其中，所述光傳送裝置執行切換調制模式、所述發送側的發送波長、所述主信號的糾錯模式或所述主信號的比特率的處理，或者執行啟動或重啟動所述光傳 送裝置的加擾器的操作，作為與所述信息相對應的處理。
【文檔編號】H04Q11/00GK104052563SQ201410096307
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2013年3月15日
【發明者】星田剛司 申請人:富士通株式會社