[发明专利]监测系统、光传输/接收装置和监测电平设置方法

说明书

相关引用

本申请基于2006年10月11日提出的日本专利申请2006-277055 并要求其优先权，将其全部内容一并在此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种监测系统、一种光传输/接收装置和一种监测电 平设置方法，尤其涉及一种监测系统，用于监测使用光放大器的光传 输系统内的传输部分损耗的跨度损耗。

背景技术

目前，大部分光通信设备都具有检测光输入信号损耗并发出告警 的功能。另外，现在存在一种功能需求，即不仅检测光输入信号损耗， 还检测状态变化。也就是说，希望具有一种功能，用于检测在传输线 的光纤中产生的故障，例如光纤切断或传输线上增大的损耗(跨度损 耗)并从传输设备产生自动报告。其目的在于维护传输线并转移该信 号，即评估变化因子、评估故障点并安排修理工作，或者开始工作路 线到空闲路线的转移工作。

为了这些目的，监测传输线上的损耗并在检测到一定数量的增加 之后发出告警的技术已经产生。例如，日本专利未审公开No.59- 104531披露的技术是具有代表性的。该技术提供了通过根据多重阈值 分辨传输线上增加的损耗，检测完全断开连接之前的恶化状态的方法。 然而，由于传输线上的损耗在每个基站之间是不同的，因此需要设置 适合于传输线的每个部分上的损耗的阈值，以使这种精确的阈值适于 操作，导致操作耗时的问题。

相反，大部分光传输/接收装置具有断开连接的监测功能，因为 容易检测到连接的断开。为了适当地监测断开连接之前的微小变化而 设置阈值是不容易的。如果发生错误，则反复产生错误告警，监护者 变得对错误告警习以为常，从而不能在真正的告警到来时，采取正确 的措施。

广泛使用光放大中继系统之前，传输线的光纤的故障表示连接的 断开或几乎相当的极端恶化状态。传输线的光纤的损耗的或多或少的 变化对传输质量没有严重影响。但是，如今在广泛使用的波分复用方 法的光放大中继系统中，传输线必须满足些许恶劣的条件，从而需要 执行更严格的管理。下面描述细节。

首先，光放大器具有有限的输入范围。这有两个因素。一个因素 是监测器范围的限制。虽然光放大器具有监测每个点的电平的电路， 但它仅在某个有限的范围内正常工作。另一个因素是为了获得平坦增 益而对增益范围进行限制的特性，这在波分复用光放大器中是特别重 要的。光放大转发器的每个波的输出通常为固定值，而无论其输入如 何。如果输入电平在设计范围之外，则增益在设计范围之外，导致增 益倾斜问题的发生。

在使光信噪比(OSNR)维持在固定值或固定值以上的系统中，对 系统设计存在限制。在光放大转发器中，某种噪声光叠加在伴有放大 的输出光上，从而如果放大器的输入电源减小，则信噪比OSNR较小。 直接代表信号质量的误比特率(BER)和OSNR具有较强的、几乎一对 一的相关性，其中减小的OSNR几乎直接导致BER的降低。

因此，设计该传输系统时，每个放大转发器的输入电平通过跨度 损耗信息表示，接收端的OSNR基于此进行描述，并与获得希望的BER 所需要的OSNR进行比较，从而判断放大中继传输的可行性。如果所需 的OSNR不固定，再生转发器(在将光信号转换回电信号之后再生光信 号的转发器)被插入中间，以分割放大中继部分，并保证所需的OSNR。 顺便指出，在波分复用系统中，再生转发器的成本是放大转发器的几 十倍，因而如果可能，则希望不使用再生转发器。

通过这种方式，在光放大中继系统中，在设计线路时，每个放大 转发器的输入电平具有下限，从而需要使该操作不降低到该下限以下。 作为补充说明，存在OSNR线路设计方法，考虑了覆盖它们的特定值的 相互不同的跨度损耗。例如，考虑到所有的跨度损耗为30dB，设计由 12dB、24dB、15dB、27dB和14dB等5个跨度组成的传输系统。通过 这种方式，下限告警阈值的设置和监测得以简化。另一方面，由于希 望设计系统的损耗超过实际要求的跨度损耗，传输距离通常不希望地 变得极短。

另外，为了参考，给出补充说明，波分复用光放大中继方法广泛 发展的首要原因在于经济优势非常明显。光放大中继和波分复用方法 是非常相似的。由于光放大器可集中放大波分复用光而不引起过度失 真，每个波长信道通常所需的转发器可用一个小的且不昂贵的光放大 器代替，从而极大地降低传输成本。