[发明专利]用于在单光纤束上双向传输数据的系统、设备和方法

说明书

本发明的系统、设备和方法对当前配对或双工范式的问题提出了改进，导致光纤传输效率的显著增加，这是明确地通过将目前对齐的C波段波长重构为创新的DWDM发送和接收格式，并且通过实施光子波改变将以太网数据流导向新的路径适配而实现的。这些改进可以显著降低长途线路花费，相信光纤束的需求/部署预计减少50％。这种节省将为所有者和经营者显著降低光纤束成本，影响穿过DWDM网络的高带宽数字有效载荷的传输率和在多个大型数据中心之间进行多设备相互交换当中的交叉连接的低使用率。

对在先申请的交叉引用

本申请要求2015年7月13日提交的美国临时专利申请序列号62/191,570的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明针对光密集波分复用(Dense Wave Division Multiplex，DWDM)波长传输和管理系统并且对其进行改进，该改进显著降低了以太网、因特网协议(IP)传输和数据中心互连成本。更一般地，本发明涉及一种改进的光密集波分复用(DWDM)通信系统、装置、设备和方法，其采用新的单股光纤和管理系统来传输和接收双向数据通信的全时操作，包括视频、具有语音的IP语音(VoIP)、数据和因特网有效载荷，所有这些都在单股光纤上以低至数G比特并以更高的传输率进行联网。

背景技术

数据跨光纤线缆传输是已知的。然而，所有现有技术系统，特别是用于高数据传输的系统，都具有分开的路径来接收和发送数据，使得两个数据流不相交和相互干扰。在这方面已经开发了大量的行业和标准，以满足美国和世界的需求，铺设了无数千英里的具有成对光纤线股的线缆。本发明提出了现有电信范式的替代方案，提供了相当多的优点和成本节约。

如下文详细阐述的，本发明的各种实施例利用通信行业的电气与电子工程师协会/国际电信联盟(IEEE/ITU)标准来设计和操作在专用于以中等到极大的G比特大小的有效载荷带宽传输以太网和因特网协议(IP)信号的光纤线缆的密集波分复用(DWDM)系统。关于现有技术，在扩大光链路发展以满足在许多外部工厂建设项目中对数G比特以太网传输的带宽的令人难以置信的需求方面，整个全球通信行业已经在很短的时间内使用包裹有多束成对的玻璃光纤的光缆缆结构取得了相当大的改进。光纤线缆的部署以越来越多的量急剧增加，在美国大陆和几乎所有技术先进的国家的人口密集地区光纤束的容量都越来越高。

如本领域已知的，通常使用一种或两种方法的组合来实现光缆部署，或者通过在空中将构件装配到公用电线杆上，或者通过沿着公共和私人土地的地下线路走廊直接埋入线缆，大的项目大都是在人口稠密的地区建成的。原则上，光纤线缆可以由称为光纤束(fiber strands)的小、中或非常大的玻璃光纤束制成，这些光纤束被称为光纤线缆护套的坚韧的外部保护性非金属塑料层覆盖。在内部，每个单独的光纤束布置在标准颜色顺序的可识别光纤组内，这些光纤组被置于保护性缓冲管中，这些缓冲管以严格的编码分离放置。在安装过程中，光纤束线沿着正在建设的光纤路线端对端熔合，使用一种称为拼接或接合光纤束端部的连接方法进行物理连接，以延长线缆跨距。正如所讨论的，在通信行业的一般实践中，针对通信网络中的应用选择的光纤被分组为称为光纤对的两个光纤束，用于通过上述配对或双工范式在称为光纤有效载荷的全双向DWDM通信中传输内容。