專(zhuān)利名稱(chēng)：在多信道系統(tǒng)中控制信道功率電平的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)通信信道的功率電平。更具體而言，本發(fā)明涉及 調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中單個(gè)通信信道的功率電平。
背景技術(shù)：
同軸電纜電視系統(tǒng)己經(jīng)廣泛使用了很多年，并且開(kāi)發(fā)了大量的網(wǎng) 絡(luò)。通常，對(duì)于線(xiàn)纜運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，這些大量和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)是難以管理 和監(jiān)視的。 一般典型的電纜網(wǎng)絡(luò)包括頭端，頭端通常與若干節(jié)點(diǎn)連接， 這些節(jié)點(diǎn)將內(nèi)容提供給包含若干接收機(jī)的線(xiàn)纜調(diào)制解調(diào)器終接系統(tǒng)(CMTS)，每個(gè)接收機(jī)與許多訂戶(hù)的若干調(diào)制解調(diào)器連接，例如，單 個(gè)接收機(jī)可以與幾百個(gè)調(diào)制解調(diào)器連接。在許多情況下，若干節(jié)點(diǎn)可 以服務(wù)于城鎮(zhèn)或城市的特定區(qū)域。光纖/同軸電纜混合系統(tǒng)(HFC)網(wǎng)絡(luò)和CATV市場(chǎng)正朝著最高 密度傳輸?shù)姆较虬l(fā)展，其中多個(gè)發(fā)射機(jī)彼此鄰近地被集中在一起，該 發(fā)射機(jī)是諸如正交幅度調(diào)制(QAM)和密集型波分復(fù)用(DWDM)的 CATV發(fā)射機(jī)。每個(gè)發(fā)射機(jī)通常在DWDM的特定單個(gè)波長(zhǎng)信道上進(jìn)行 發(fā)送，例如，在具有100Ghz (0.8nm)間距的ITU系統(tǒng)網(wǎng)格(grid)上 達(dá)到40波長(zhǎng)。為了增加光纖使用率和減少成本，所有這些波長(zhǎng)都組合 在單一光纖上。在相同的光纖上擁有多個(gè)信道，這需要系統(tǒng)向用戶(hù)提 供控制每個(gè)信道的發(fā)射(launched)光功率電平的功能，以使多信道系 統(tǒng)達(dá)到均衡，并在將它們發(fā)送到單一光纖鏈路之前使信道電平變平。一種改變信道電平的典型方法包括修改傳輸激光器的偏壓。然而， 這種方法對(duì)光信號(hào)的其它通信參數(shù)也具有重要的影響，該通信參數(shù)是 諸如載波千擾比(C/N)和失真電平，該失真電平是諸如復(fù)合二次和復(fù)合三次差拍(Composite Second Order & Composite Triple-Beat)(艮卩， CSO禾口 CTB)。典型的外部光衰減器衰減向用戶(hù)提供的所有信道，而不是單個(gè)地 衰減信道。這通常導(dǎo)致一些信道被過(guò)度衰減，并使信道的功率電平不 相同。典型的光衰減器也非常昂貴、體積龐大，并且不總是與傳輸激 光器的實(shí)施相兼容。運(yùn)營(yíng)商通常具有很少的寶貴空間專(zhuān)用于衰減器， 而且技術(shù)員經(jīng)常將達(dá)不到最佳的衰減器與激光發(fā)射機(jī)單元匹配，這通常會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的插入損耗，諸如由于反射等原因造成的通常與外部衰 減器有關(guān)的插入損耗。 '發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明原理的光傳輸單元，可以包括外殼，該外殼包含提 供光通信信號(hào)的激光器；可變光衰減器，它接收來(lái)自激光器的光通信 信號(hào)；和微控制器，它被配置為控制可變光衰減器，以將光通信信號(hào) 衰減到期望的功率電平。光傳輸單元可以進(jìn)一步包括數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，該數(shù)/模轉(zhuǎn)換器被連 接到微控制器，用于將控制可變光衰減器的信號(hào)從數(shù)字形式轉(zhuǎn)換到模 擬形式。可變光衰減器可以是電壓控制的可變光衰減器，該可變光衰減器可以是模仿的(mimic)微機(jī)電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical system) (MEMS)衰減器。在光傳輸中，微控制器可以使用較準(zhǔn)的查找表來(lái)確定電壓電平， 以便提供給可變光衰減器，從而將光通信信號(hào)衰減到期望的功率電平。 微控制器也可以接收來(lái)自遠(yuǎn)程用戶(hù)的指令，來(lái)改變可變光衰減器的衰 減電平。在光傳輸單元中，來(lái)自網(wǎng)絡(luò)元件的上游通信可以指出通信信號(hào)的 當(dāng)前功率電平與期望功率電平之間的差異，并且微控制器可以基于該差異提供指令，用于改變可變光衰減器的衰減電平。在光傳輸單元中，與傳輸單元的光輸出端相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器可以指 出通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平與期望功率電平之間的差異，并且微控制 器基于該差異提供指令，用于改變可變光衰減器的衰減電平。微控制器可以改變可變光衰減器的衰減電平，以便獲得與來(lái)自其 它光傳輸單元的其它通信信號(hào)相同的功率電平?？商鎿Q地，光傳輸單 元可以改變可變光衰減器的衰減電平，以便獲得特意與來(lái)自其它光傳 輸單元的其它通信信道信號(hào)所不同的功率電平。根據(jù)本發(fā)明的原理，提供了一種控制由光發(fā)射機(jī)提供的光通信信 道的功率電平的方法，該方法可以包括以下步驟確定用于控制在光 發(fā)射機(jī)中包含的可變光衰減器的參數(shù)；指令可變光衰減器衰減從激光 器接收的光通信信號(hào)，該激光器被包含在光發(fā)射機(jī)中；以及，將光通 信信號(hào)衰減到期望的功率電平。該方法可以進(jìn)一步包括以下步驟在查找用于控制可變光衰減器 參數(shù)的步驟之前，確定光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平，其中指令可變光 衰減器的步驟包括基于光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平與光通信信號(hào)的 期望功率電平之間的差異，來(lái)指令可變光衰減器改變衰減電平。在該方法中，確定光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平的步驟可以是基于 在光發(fā)射機(jī)中光通信信號(hào)的計(jì)算功率電平。在該方法中，確定光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平的步驟可以是基于 承載光通信信號(hào)的光纖上光通信信號(hào)的檢測(cè)功率電平，或者是基于在 節(jié)點(diǎn)中光通信信號(hào)的檢測(cè)功率電平，該節(jié)點(diǎn)接收位于遠(yuǎn)程的來(lái)自光發(fā) 射機(jī)中的光通信信號(hào)。指令可變光衰減器的步驟可以包括指令可變光衰減器改變衰減 電平，以便獲得與來(lái)自其它光傳輸單元的其它通信信號(hào)的功率電平相 同的功率電平。指令可變光衰減器的步驟可以包括指令可變光衰減 器獲得特意與來(lái)自其它光傳輸單元的其它通信信道信號(hào)所不同的功率 電平。在該方法中，確定用于控制可變光衰減器的參數(shù)的步驟可以包括 訪(fǎng)問(wèn)查找表，用于確定提供給可變光衰減器的電壓，將光通信信號(hào)衰 減到期望的功率電平。該方法可以進(jìn)一步包括接收來(lái)自位于遠(yuǎn)程的用戶(hù)的指令，用于 改變光通信信號(hào)的功率電平。將光通信信號(hào)衰減到期望功率電平的步 驟優(yōu)選地不會(huì)影響光通信信號(hào)的其它參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的原理，提供了一種可以承載計(jì)算機(jī)指令的計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)，該指令用于執(zhí)行控制由光發(fā)射機(jī)提供的光通信信道的功率電 平的方法，其可以包括以下步驟確定用于控制在光發(fā)射機(jī)中包含的 可變光衰減器的參數(shù)；指令可變光衰減器衰減從激光器接收的光通信 信號(hào)，該激光器被包含在光發(fā)射機(jī)中；以及，將光通信信號(hào)衰減到期 望的功率電平。在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，該指令可以進(jìn)一步包括以下步驟在查 找用于控制可變光衰減器的參數(shù)的步驟之前，確定光通信信號(hào)的當(dāng)前 功率電平，其中指令可變光衰減器的步驟包括基于光通信信號(hào)的當(dāng) 前功率電平與光通信信號(hào)的期望功率電平之間的差異，指令可變光衰減器改變衰減電平。在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，確定光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平的步驟 可以是基于光發(fā)射機(jī)中光通信信號(hào)的計(jì)算功率電平。在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，確定光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平的步驟 可以是基于在承載光通信信號(hào)的光纖上光通信信號(hào)的檢測(cè)功率電平， 或者是基于在節(jié)點(diǎn)中光通信信號(hào)的檢測(cè)功率電平，該節(jié)點(diǎn)接收位于遠(yuǎn) 程的來(lái)自光發(fā)射機(jī)的光通信信號(hào)。在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，指令可變光衰減器的步驟可以包括指 令可變光衰減器改變衰減電平，以便獲得與來(lái)自其它光傳輸單元的其 它通信信號(hào)的功率電平相同的功率電平。指令可變光衰減器的步驟可 以包括指令可變光衰減器獲得特意與來(lái)自其它光傳輸單元的其它通 信信道信號(hào)所不同的功率電平。在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，確定用于控制可變光衰減器的參數(shù)的步 驟包括訪(fǎng)問(wèn)查找表，用于確定提供給可變光衰減器的電壓，以將光 通信信號(hào)衰減到期望的功率電平。在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，該指令進(jìn)一步包括以下步驟接收來(lái)自 位于遠(yuǎn)程的用戶(hù)的指令的步驟，用于改變光通信信號(hào)的功率電平。在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，將光通信信號(hào)衰減到期望功率電平的步 驟優(yōu)選地不會(huì)影響光通信信號(hào)的其它參數(shù)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，本發(fā)明允許運(yùn)營(yíng)商單獨(dú)控制網(wǎng) 絡(luò)中每個(gè)通信信道的功率電平，而不會(huì)引起發(fā)射機(jī)的任何電或光參數(shù) 的降低。本發(fā)明將克服在每個(gè)發(fā)射機(jī)的輸出光功率中的變化性以及網(wǎng) 絡(luò)中元件的平坦度和色散等。運(yùn)營(yíng)商還可以使用戶(hù)接收的所有信道的 功率電平均衡到相同電平。這種均勻化調(diào)節(jié)使運(yùn)營(yíng)商保證所有信道以相同的光電平到達(dá)接收機(jī)。而且，由于可變光衰減器被安裝在光發(fā)射 機(jī)的內(nèi)部，因此，通過(guò)光發(fā)射機(jī)的外殼，可變光衰減器將被保護(hù)以免 受到環(huán)境因素的影響?？勺児馑p器也不需要額外的安裝空間，而外 部光調(diào)制器將需要該額外的安裝空間?？勺児馑p器還可以在發(fā)射機(jī)制造時(shí)由技術(shù)員進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲茫@避免了選擇達(dá)不到與激光器184最佳兼容的衰減器，并提供減少的插入損耗，諸如由于反射原因引起 的通常與外部衰減器相關(guān)的插入損耗。


下面的附圖是用作描述本發(fā)明的原理。 圖1描述了本發(fā)明可以操作的示例性網(wǎng)絡(luò)。圖2描述了在示例性通信系統(tǒng)中的光發(fā)射機(jī)單元。 圖3更具體地描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性光發(fā)射機(jī)。 '圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性過(guò)程。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明允許運(yùn)營(yíng)商單獨(dú)地控制網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)通信信道的功率電平， 而不會(huì)影響信道的其它參數(shù)，該通信信道是諸如密集型波分復(fù)用 (DWDM)信道或者粗波分復(fù)用(coarse wave division multiplexed) (CWDW)信道，該DWDM信道是用于通過(guò)發(fā)送多信道信號(hào)來(lái)增加在 現(xiàn)有光纖骨干上的帶寬的光學(xué)技術(shù)，該DWDM信號(hào)可以具有大約 0.8nm的信道間距，該CWDM信道可以具有大約20nm的信道間距。 例如，通過(guò)使用下述系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)商就可以?xún)?yōu)選單獨(dú)控制在定向和/或 外部調(diào)制的CATV 1550nm發(fā)射機(jī)中的信道的功率電平，而不會(huì)引起對(duì) 發(fā)射機(jī)的任何其它電或光學(xué)參數(shù)的降低，所述系統(tǒng)具有用戶(hù)能力，用 于將每個(gè)發(fā)射機(jī)的輸出光功率調(diào)節(jié)到他期望的輸出光功率電平。本發(fā) 明使運(yùn)營(yíng)商克服在每個(gè)發(fā)射機(jī)輸出光功率中的變化性(variability)、 WDM分量的平坦度(flatness) 、 EDFA平坦度、光纖色散等。本發(fā)明可以能夠提供大于每DWDM信道發(fā)射機(jī)10dB的光衰減， 并且這種衰減可以通過(guò)用戶(hù)接口命令面板進(jìn)行數(shù)字化的控制。信道的 所有其它參數(shù)(電氣的和光學(xué)的)將保持在規(guī)范限度內(nèi)，這些信道諸 如是CATV發(fā)射機(jī)中的信道。采用本發(fā)明的系統(tǒng)，工程師可以將他們 的信道功率調(diào)節(jié)到他們期望的電平，以便提高系統(tǒng)性能。圖1描述了本發(fā)明可以操作的示例性網(wǎng)絡(luò)。如圖1中的描述，示 例性網(wǎng)絡(luò)可以包括多個(gè)終端網(wǎng)絡(luò)元件8 (例如，線(xiàn)纜調(diào)制解調(diào)器、機(jī)頂盒、裝備有機(jī)頂盒的電視、或在諸如HFC網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)上的任何其它元 件)，這些終端網(wǎng)絡(luò)元件通過(guò)節(jié)點(diǎn)12和一個(gè)或多個(gè)分接頭(未顯示)， 被連接到在頭端14中設(shè)置的線(xiàn)纜調(diào)制解調(diào)器終接系統(tǒng)(cable modem termination system) (CMTS) 10。在示例性的配置中，頭端14還包含 多個(gè)光發(fā)射機(jī)17、和光接收機(jī)16，該光發(fā)射機(jī)17通過(guò)光纖將下游光 通信提供給多個(gè)節(jié)點(diǎn)12，該光接收機(jī)16將上游光通信從節(jié)點(diǎn)12提供 給頭端14。 CMTS 10連接到IP或PSTN網(wǎng)絡(luò)6。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員將意識(shí)到，可以存在與頭端連接的多個(gè)節(jié)點(diǎn)12，頭端可以包含多個(gè) CMTS單元，其每個(gè)包含多個(gè)RF接收機(jī)(例如，8個(gè)接收機(jī))，每個(gè) RF接收機(jī)與光發(fā)射機(jī)17和接收機(jī)16執(zhí)行通信，以便與多個(gè)(例如， 100)網(wǎng)絡(luò)元件8進(jìn)行通信。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還將意識(shí)到，為了 論述的目的，對(duì)光發(fā)射機(jī)17和光接收機(jī)16單獨(dú)進(jìn)行敘述，它們可以 被集成在一個(gè)單元中。如圖1中的描述，控制器9允許運(yùn)營(yíng)商控制光發(fā)射機(jī)17和光接收 機(jī)16的參數(shù)。運(yùn)營(yíng)商可以使用任何常規(guī)技術(shù)(諸如使用鍵盤(pán)13)通過(guò) 輸入15、遠(yuǎn)程地通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)接口、或者通過(guò)裝載指令的可移除存 儲(chǔ)設(shè)備向控制器9提供指令。輸入15還可以包括以太網(wǎng)輸入，它允許 遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)商提供實(shí)時(shí)的系統(tǒng)監(jiān)視，并將指令提供給控制器9。優(yōu)選地， 控制器9被配置為確定或接收與光發(fā)射機(jī)17和光接收機(jī)16相關(guān)的參 數(shù)，并將這些參數(shù)提供給顯示器11。運(yùn)營(yíng)商可以在顯示器11上觀察傳 輸信道的當(dāng)前功率電平，并提供指令用于改變特定信道的功率電平。圖2描述了在示例性通信系統(tǒng)中的光發(fā)射機(jī)單元。光發(fā)射機(jī)單元 171可以是在圖1的光發(fā)射機(jī)17中包含的若干光發(fā)射機(jī)單元中的一個(gè) 光發(fā)射機(jī)單元。如圖2中的描述，光發(fā)射機(jī)單元171優(yōu)選地包含多個(gè) 光發(fā)射機(jī)172，每個(gè)光發(fā)射機(jī)172通過(guò)光纖179在分離的頻率(或波長(zhǎng))上發(fā)射光信號(hào)，以使每個(gè)發(fā)射機(jī)向節(jié)點(diǎn)12提供通信信道。多個(gè)光信號(hào)通過(guò)復(fù)用器174被組合在一起，以在單一光纖176上被傳送到摻鉺光 纖放大器(EDFA)和去復(fù)用器(demultiplexer) 177，其可以是具有60 Km的距離。去復(fù)用器177優(yōu)選地分離組合的光信號(hào)，以便向光接收機(jī)178提 供相應(yīng)的通信信道。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，光接收機(jī)178 可以包含在節(jié)點(diǎn)12中，在該節(jié)點(diǎn)12中，通信信道可以作為RF通信信 號(hào)被提供給網(wǎng)絡(luò)元件8。可替換地，接收機(jī)178可以是在用戶(hù)的住所處 (premises)，在網(wǎng)絡(luò)元件8之前或者在網(wǎng)絡(luò)元件8中，在用戶(hù)的住所 處可以出現(xiàn)通信信道的RF轉(zhuǎn)換。圖3更為具體地描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性光發(fā)射機(jī)。如圖3中 的描述，光發(fā)射機(jī)172可以是插件(card)的形式，該插件可以被插入 光傳輸單元171上的槽中。光發(fā)射機(jī)172優(yōu)選地包含QAM/RF輸入 端185,該輸入端185可以接收來(lái)自CMTS 10的信號(hào)。激光器184提 供在特定的固定頻率處的光信號(hào)，該光信號(hào)被調(diào)制為傳送從CMTS 10 提供的通信信號(hào)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，激光器可以是實(shí) 現(xiàn)光通信的任何合適激光器，諸如連續(xù)波(CW)激光器，它可以被直 接調(diào)制為提供通信信號(hào)。從激光器184的光通信信號(hào)被提供給可變光 衰減器183，諸如電壓控制的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)可變光衰減器， 諸如由Lightconnect， Inc.生產(chǎn)的FVOA 5100。在將光信號(hào)提供給光輸 出端182之前，可變光衰減器183可以使光信號(hào)的功率電平衰減，該 光輸出端182可以是SC連接器的形式。優(yōu)選地，可變光衰減器183是 受電壓的控制并且它的尺寸足夠小，以便能安裝在光發(fā)射機(jī)172的內(nèi) 部?？勺児馑p器183還優(yōu)選地提供連續(xù)線(xiàn)性衰減器分辯率，諸如達(dá) 到10dB的動(dòng)態(tài)范圍，并提供小的插入損耗。光發(fā)射機(jī)172優(yōu)選地包含微控制器180，該微控制器180可以接 收來(lái)自控制器9 (圖1中的描述)的指令，用于改變可變光衰減器183的衰減電平。優(yōu)選地，微控制器接收通信信道的期望功率電平，并訪(fǎng) 問(wèn)査找表來(lái)確定合適的電壓設(shè)定，以便提供給可變光衰減器183。通過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC) 181，將電壓設(shè)定提供給可變光衰減器183。例 如，激光器184可以提供具有10mW功率的光信號(hào)，但用戶(hù)可能只期 望6mW的光信號(hào)。因此，微控制器180確定向可變光衰減器183提供 的合適電壓電平，以便將光信號(hào)衰減為具有6mW的功率。由于可變光衰減器183被安裝在光發(fā)射機(jī)172的內(nèi)部，借助光發(fā) 射機(jī)172的外殼，可變光衰減器183將被保護(hù)以免受到環(huán)境因素的影 響?？勺児馑p器183也不需要額外的安裝空間，外部光調(diào)制器將需 要這種額外的安裝空間。在發(fā)射機(jī)172的制造過(guò)程中，技術(shù)員可以適 當(dāng)?shù)嘏渲每勺児馑p器183，這避免了選擇達(dá)不到與激光器184最佳兼 容的衰減器，并提供減少的插入損耗，諸如由于反射等原因造成的通 常與外部衰減器相關(guān)的插入損耗?？勺児馑p器183還只與一個(gè)光信 道相關(guān)聯(lián)，這允許運(yùn)營(yíng)商唯一的分離地衰減每個(gè)光信道的功率。圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性過(guò)程。如圖4中的描述，在步驟 Sl，確定通信信道的當(dāng)前功率電平。這個(gè)確定可以通過(guò)運(yùn)營(yíng)商觀察在 顯示器ll (圖1)的光輸出端182 (圖3)上提供的顯示功率電平來(lái)執(zhí) 行。在校準(zhǔn)過(guò)程之后，基于可變光衰減器的設(shè)定，可以通過(guò)微控制器 180根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定在輸出端182上的功率電平，或者通過(guò)提供檢測(cè)器 用來(lái)檢測(cè)在光纖179上的光信號(hào)的功率電平(Pf)，來(lái)確定在輸出端 182上的功率電平。這些功率電平的確定可以通過(guò)在節(jié)點(diǎn)12處接收機(jī) 中的檢測(cè)器來(lái)執(zhí)行，該接收機(jī)用來(lái)接收光通信信號(hào)。技術(shù)員可以向在 頭端14處的運(yùn)營(yíng)商提供檢測(cè)的功率電平，或者功率電平可以在上游通 信信號(hào)中被自動(dòng)報(bào)告給頭端14，諸如通過(guò)與輸入端15相關(guān)的以太網(wǎng)端 口被自動(dòng)報(bào)告給頭端14。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，在節(jié)點(diǎn)處 功率電平的檢測(cè)允許運(yùn)營(yíng)商調(diào)節(jié)功率電平，以便克服網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的寄生 現(xiàn)象，例如多路復(fù)用分量的平坦度、EDFA平坦度、光纖色散等，它們 可以使光功率衰減。采用這種方式，用戶(hù)可以確保在節(jié)點(diǎn)12處以期望的功率電平接收光信號(hào)。如圖4中的描述，如果在該過(guò)程中功率電平將被改變，即步驟S2的結(jié)果為"是"，則微處理器180確定合適的可變光衰減器參數(shù)，這 些參數(shù)可以是在查找表中，用于確定提供給可變光衰減器183的合適 電壓，以便獲得期望的衰減，即步驟S3。在步驟S4，這些參數(shù)通過(guò) DAC 181被提供給可變光衰減器183。如果步驟S2的結(jié)果為"否"， 即如果功率電平?jīng)]有被改變，那么就不采取任何動(dòng)作。運(yùn)營(yíng)商基于在當(dāng)前功率電平與期望的功率電平之間的差異，可以 執(zhí)行對(duì)改變功率電平的確定。通過(guò)來(lái)自位于遠(yuǎn)程的運(yùn)營(yíng)商(諸如位于 節(jié)點(diǎn)處的運(yùn)營(yíng)商)的指令，借助控制器9或微控制器180，也可以自動(dòng) 執(zhí)行對(duì)改變功率電平的確定，或者通過(guò)使用在光輸出端182或節(jié)點(diǎn)12 處的測(cè)量功率電平作為反饋信號(hào)，來(lái)確定在當(dāng)前功率電平與期望的功 率電平之間的差異，也可以自動(dòng)執(zhí)行對(duì)改變功率電平的確定?？梢栽?信道建立、維護(hù)或例行監(jiān)視時(shí)，產(chǎn)生對(duì)信道功率電平的調(diào)節(jié)，或者定 期地，例如以每周、每天、或每小時(shí)為基礎(chǔ)，產(chǎn)生對(duì)信道功率電平的 調(diào)節(jié)。運(yùn)營(yíng)商也可以使用戶(hù)接收的所有信道的功率電平均衡到相同電 平。這可以通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)由運(yùn)營(yíng)商觀察提供給用戶(hù)(諸如提供 給節(jié)點(diǎn))的每個(gè)信道的功率電平，單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)信道的功率電平，以 便它們可以具有相同的功率電平?？商鎿Q地，控制器9可以接收來(lái)自 節(jié)點(diǎn)12或來(lái)自在光輸出端182處提供的檢測(cè)器中的多個(gè)信道中每個(gè)信 道的功率電平測(cè)量，并單獨(dú)控制每個(gè)信道的功率電平，以使所有的信 道具有相同的功率電平。這種均勻化調(diào)節(jié)(leveling)是很重要的，以便保證所有信道都以相同的光電平到達(dá)接收機(jī)，并克服每個(gè)接收機(jī)的 輸出光功率中的變化性。可替換地，基于光通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員可以期望將每個(gè)信道的功率電平(Pf)設(shè)定為與其它信 道的功率電平不同，以便克服在多信道通信中使用光纖的工程技術(shù)挑戰(zhàn)。圖4中的過(guò)程可以以硬件設(shè)備、運(yùn)行在處理器中的固件或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。以軟件或固件實(shí)現(xiàn)的處理單元可以包括控制器9或微控制器180 或者彼此通信的這兩者。圖4中描述的執(zhí)行任何過(guò)程的指令可以被包 含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以通過(guò)微處理器301進(jìn) 行讀取。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是能夠承載微控制器所執(zhí)行的指令的任 何介質(zhì)，這包括CD盤(pán)、DVD盤(pán)、磁或光盤(pán)、磁帶、基于硅的可移除 或不可移除存儲(chǔ)器、分組或不分組的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)傳輸信號(hào)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，本發(fā)明允許運(yùn)營(yíng)商單獨(dú)控制網(wǎng) 絡(luò)中每個(gè)通信信道的功率電平，而不會(huì)引起發(fā)射機(jī)的任何其他電或光 參數(shù)的降低。本發(fā)明將克服在每個(gè)發(fā)射機(jī)的輸出光功率中的變化性、 WDM分量的平坦度、DEFA平坦度、光纖色散等。運(yùn)營(yíng)商還可以使用 戶(hù)接收的所有信道的功率電平均衡到相同電平。這種均勻化調(diào)節(jié)使運(yùn) 營(yíng)商保證所有信道以相同的光電平到達(dá)接收機(jī)。而且，由于可變光衰 減器183被安裝在光發(fā)射機(jī)172的內(nèi)部，因此，通過(guò)光發(fā)射機(jī)172的 外殼，可變光衰減器183將被保護(hù)以免受到環(huán)境因素的影響?？勺児?衰減器183也不需要額外的安裝空間，而外部光調(diào)制器將需要額外的 安裝空間。可變光衰減器183還可以在發(fā)射機(jī)172制造時(shí)由技術(shù)員進(jìn) 行適當(dāng)?shù)呐渲?，這避免了選擇達(dá)不到與激光器184最佳兼容的衰減器， 并提供減少的插入損耗，諸如由于反射原因引起的通常與外部衰減器 相關(guān)的插入損耗。
權(quán)利要求
1.一種光傳輸單元，包括外殼，該外殼包含激光器，它提供光通信信號(hào)；可變光衰減器，它接收來(lái)自所述激光器的所述光通信信號(hào)；和微控制器，它被配置為控制所述可變光衰減器，以將所述光通信信號(hào)衰減到期望的功率電平。
2. 如權(quán)利要求1的光傳輸單元，進(jìn)一步包括連接到所述微控制 器的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，用于將控制所述可變光衰減器的信號(hào)從數(shù)字形式 轉(zhuǎn)換到模擬形式。
3. 如權(quán)利要求1的光傳輸單元，其中所述可變光衰減器是電壓控 制的可變光衰減器。
4. 如權(quán)利要求3的光傳輸單元，其中所述可變光衰減器是微機(jī)電系統(tǒng)衰減器。
5. 如權(quán)利要求3的光傳輸單元，其中所述微控制器使用查找表來(lái) 確定電壓電平，以便提供給所述可變光衰減器，以將所述光通信信號(hào) 衰減到期望的功率電平。
6. 如權(quán)利要求1的光傳輸單元，其中所述微控制器接收來(lái)自遠(yuǎn)程 用戶(hù)的指令，用于改變所述可變光衰減器的衰減電平。
7. 如權(quán)利要求1的光學(xué)傳輸單元，其中來(lái)自網(wǎng)絡(luò)元件的上游通信 指出所述通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平與期望功率電平之間的差異，并且 所述微控制器基于所述差異提供指令，用于改變所述可變光衰減器的衰減電平。
8. 如權(quán)利要求1的光傳輸單元，其中與所述傳輸單元的光輸出相 關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器指出所述通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平與期望功率電平之間 的差異，并且所述微控制器基于所述差異提供指令，用于改變所述可 變光衰減器的衰減電平。
9. 如權(quán)利要求1的光傳輸單元，其中所述微控制器改變所述可變 光衰減器的衰減電平，以便獲得與來(lái)自其它光傳輸單元的其它通信信 號(hào)相同的功率電平。
10. 如權(quán)利要求1的光傳輸單元，其中所述微控制器改變所述可 變光衰減器的衰減電平，以便獲得特意與來(lái)自其它光傳輸單元的其它 通信信道信號(hào)所不同的功率電平。
11. 一種控制由光發(fā)射機(jī)提供的光通信信道的功率電平的方法，包括以下步驟確定用于控制所述光發(fā)射機(jī)中包含的可變光衰減器的參數(shù)； 指令所述可變光衰減器衰減從激光器接收的光通信信號(hào)，該激光 器被包含在所述光發(fā)射機(jī)中；和將所述光通信信號(hào)衰減到期望的功率電平。
12. 如權(quán)利要求ll的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 在查找用于控制可變光衰減器的參數(shù)的步驟之前，確定所述光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平，其中指令所述可變光衰減器的步驟基于所述光通信信號(hào)的當(dāng)前功 率電平與所述光通信信號(hào)的期望功率電平之間的差異，指令所述可變光衰減器改變衰減電平。
13. 如權(quán)利要求12的方法，其中確定所述光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平的步驟是基于所述光發(fā)射機(jī)中所述光通信信號(hào)的計(jì)算功率電平。
14. 如權(quán)利要求13的方法，其中確定所述光通信信號(hào)的當(dāng)前功率 電平的步驟是基于承載所述光通信信號(hào)的光纖上所述光通信信號(hào)的檢 測(cè)功率電平，或者是基于在節(jié)點(diǎn)中所述光通信信號(hào)的檢測(cè)功率電平， 該節(jié)點(diǎn)接收位于遠(yuǎn)程的來(lái)自所述光發(fā)射機(jī)的所述光通信信號(hào)。
15. 如權(quán)利要求12的方法，其中指令所述可變光衰減器的步驟包括指令所述可變光衰減器改變衰減電平，以便獲得與來(lái)自其它光傳 輸單元的其它通信信號(hào)的功率電平相同的功率電平。
16. 如權(quán)利要求12的方法，其中指令所述光衰減器的步驟包括 指令所述可變光衰減器獲得特意與來(lái)自其它光傳輸單元的其它通信信 道信號(hào)所不同的功率電平。.
17. 如權(quán)利要求ll的方法，其中確定用于控制可變光衰減器的參數(shù)的步驟包括訪(fǎng)問(wèn)查找表，用于確定提供給所述可變光衰減器的電 壓，以將所述光通信信號(hào)衰減到期望的功率電平。
18. 如權(quán)利要求ll的方法，進(jìn)一步包括以下步驟接收來(lái)自位于 遠(yuǎn)程的用戶(hù)的指令，用于改變所述光通信信號(hào)的功率電平。
19. 如權(quán)利要求ll的方法，其中將所述光通信信號(hào)衰減到期望功 率電平的步驟不會(huì)影響所述光通信信號(hào)的其它參數(shù)。
20. —種承載計(jì)算機(jī)指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該指令用于執(zhí)行控制由光發(fā)射機(jī)提供的光通信信道的功率電平的方法，包括以下步驟 確定用于控制所述光發(fā)射機(jī)中包含的可變光衰減器的參數(shù)；指令所述可變光衰減器衰減從激光器接收的光通信信號(hào)，該激光器被包含在所述光發(fā)射機(jī)中；和將所述光通信信號(hào)衰減到期望的功率電平。
21. 如權(quán)利要求20的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述指令進(jìn)一步包括以下步驟-在查找用于控制可變光衰減器的參數(shù)的步驟之前，確定所述光通 信信號(hào)的當(dāng)前功率電平，其中指令所述可變光衰減器的步驟包括基于所述光通信信號(hào)的 當(dāng)前功率電平與所述光通信信號(hào)的期望功率電平之間的差異，來(lái)指令 所述可變光衰減器改變衰減電平。
22. 如權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中確定所述光通信信號(hào)的當(dāng)前功率電平的步驟是基于所述光發(fā)射機(jī)中所述光通信信號(hào)的計(jì)算 功率電平。
23. 如權(quán)利要求22的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中確定所述光通信信號(hào) 的當(dāng)前功率電平的步驟是基于承載所述光通信信號(hào)的光纖上所述光通 信信號(hào)的檢測(cè)功率電平，或者是基于節(jié)點(diǎn)中所述光通信信號(hào)的檢測(cè)功 率電平，該節(jié)點(diǎn)接收位于遠(yuǎn)程的來(lái)自所述光發(fā)射機(jī)的所述光通信信號(hào)。
24. 如權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中指令所述可變光衰減 器的步驟包括指令所述可變光衰減器改變衰減電平，以便獲得與來(lái) 自其它光傳輸單元的其它通信信號(hào)的功率電平相同的功率電平。
25. 如權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中指令所述可變光衰減 器的步驟包括指令所述可變光衰減器獲得特意與來(lái)自其它光傳輸單 元的其它通信信道信號(hào)所不同的功率電平。
26. 如權(quán)利要求20的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中確定用于控制可變光 衰減器的參數(shù)的步驟包括訪(fǎng)問(wèn)査找表，用于確定提供給所述可變光衰減器的電壓，以將所述光通信信號(hào)衰減到期望的功率電平。
27. 如權(quán)利要求20的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述指令進(jìn)一步包括以下步驟接收來(lái)自位于遠(yuǎn)程的用戶(hù)的指令，用于改變所述光通信信 號(hào)的功率電平。
28. 如權(quán)利要求20的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中將所述光通信信號(hào)衰 減到期望功率電平的步驟不會(huì)影響所述光通信信號(hào)的其它參數(shù)。
全文摘要
公開(kāi)了一種在多信道系統(tǒng)中控制信道功率電平的方法和裝置。本發(fā)明允許運(yùn)營(yíng)商單獨(dú)控制網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)通信信道的功率電平，而不影響該信道的其它參數(shù)。每個(gè)光發(fā)射機(jī)包含電壓控制的可變光衰減器，該可變光衰減器是由微控制器控制，用于將光通信信號(hào)衰減到期望電平。運(yùn)營(yíng)商可以分離地調(diào)節(jié)每個(gè)發(fā)射機(jī)，用于克服在每個(gè)發(fā)射機(jī)輸出光功率中的變化性、WDM分量的平坦度、EDFA平坦度、光纖色散等。
文檔編號(hào)H04B10/158GK101252395SQ20071018186
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者伊哈卜·E·哈盧夫, 菲利普·米格萊斯 申請(qǐng)人:通用儀表公司