專利名稱：用于調(diào)節(jié)光網(wǎng)中的激光器的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)光網(wǎng)中的(可調(diào)諧)激光器的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)是關(guān)于光纖到戶(FTTH)、光纖到商業(yè)用戶(FTTB)和光纖到路邊(FTTC)場景的有前途的方法，尤其因為它克服了傳統(tǒng)點到點解決方案的經(jīng)濟上的限制。幾個PON類型已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化并且當(dāng)前正被全世界網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商使用。常規(guī)PON 以廣播方式從光線路終端(OLT)到光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)分配下行通信業(yè)務(wù)(traffic)，而 ONU以時間復(fù)用的方式發(fā)送上行數(shù)據(jù)包到0LT。因此，ONU間的通信需要通過OLT傳送，包括諸如緩沖和/或者調(diào)度的電子處理，這導(dǎo)致等待時間并降低網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。在光纖通信中，波分復(fù)用(WDM)是通過使用激光的不同波長(顏色)來承載不同的信號而在單個光纖上復(fù)用多個光載波信號的技術(shù)。這考慮到容量方面的增加，附加地能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)由一束光纖的雙向通信。WDM系統(tǒng)分成不同波長模式，常規(guī)或者粗WDM和密集WDM。WDM系統(tǒng)在大約1550 nm 的石英光纖的第三傳輸窗(C波段)中提供例如高達(dá)16個信道。密集WDM使用相同的傳輸窗但有更密集的信道間隔。信道規(guī)劃變化，但典型的系統(tǒng)可以使用以100 GHz間隔的40個信道或者具有50GHz間隔的80個信道。一些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)25GHz間隔。放大選項能夠?qū)崿F(xiàn)將可用波長延伸到L波段，或多或少使這些數(shù)字加倍。當(dāng)前WDM PON方法使用陣列波導(dǎo)光柵(AWG)或者一些其它波長選擇元件以便僅僅分配單個波長給單個用戶或者一組用戶。在WDM PON概念中，可調(diào)諧激光器被用作ONU的上行源，其中必須確定上行波長以便通過AWG。目前，可調(diào)諧激光器有預(yù)定的波長選擇，也就是說在被制造時，激光器被特征化并且每個單個激光器的單獨的表格包含參數(shù)以將激光器設(shè)置到給定的波長。該特征化過程導(dǎo)致可調(diào)諧激光器成本的重大部分。因此，為了提供參考信號用于該校準(zhǔn)，必須將波長選擇元件，諸如具有相關(guān)聯(lián)的監(jiān)控二極管的標(biāo)準(zhǔn)具(etalon)濾波器添加到激光器平臺。這進一步增加激光器的成本，因為要求附加的器件和裝配步驟。

發(fā)明內(nèi)容
待解決的問題是克服上述缺點并且考慮到可調(diào)諧激光器的有效利用。所述問題根據(jù)獨立權(quán)利要求的特征解決。其它實施例由從屬權(quán)利要求得出。為克服所述問題，建議一種用于調(diào)節(jié)光網(wǎng)中、尤其光網(wǎng)的器件或者元件中的激光器的方法，
(a)其中從第一光器件向第二光器件傳輸至少一個活躍消息(alivemessage)；
(b)其中從第二光器件向第一光器件傳輸確認(rèn)消息來基于由第二光器件接收的活躍消
3息確定要使用的激光器的波長。所述激光器是提供可以在第一光器件處或者被第一光器件調(diào)節(jié)的波長的可調(diào)諧激光器。所述激光器可以在第一光器件處被使用或者與第一光器件一起被使用。注意到，第一光器件可以是光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)或光線路終端(OLT)。例如，假如第一光器件是0NU，那么第二光器件是0LT，并且假如第一光器件是0LT，那么第二光器件是
ONU。有利地，第一光器件的激光器可以被動態(tài)調(diào)節(jié)到光網(wǎng)的條件并且不必以精確提供特定波長的方式制造。代替地，激光器被動態(tài)調(diào)諧到考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄩL。在激光器(隨著時間的推移)改變其波長的情況下，例如由于溫度影響，該激光器可以被重新調(diào)節(jié)?；钴S消息可以是連續(xù)和/或者反復(fù)發(fā)送的消息，其向第二光器件指示第一光器件是活躍的。在第二光器件接收第一光器件的活躍消息的情況下，該第二光器件發(fā)送確認(rèn)消息由第一光器件的激光器所利用的當(dāng)前波長可以用于數(shù)據(jù)傳輸目的。注意到第一光器件以變化的波長傳送活躍消息，也就是當(dāng)將激光器調(diào)節(jié)到不同波長時發(fā)送活躍消息。換言之，通過以不同波長產(chǎn)生活躍消息在掃描波長范圍。因此，第一光器件在接收到控制信號之后可以以不同波長發(fā)出活躍消息?？梢酝ㄟ^不同的波長向第二光器件傳送幾個這樣的活躍消息直至找到適當(dāng)?shù)牟ㄩL為止。注意到雖然向第二光器件傳送，但是一部分活躍消息可能不通過中間的光器件，例如第一光器件和第二光器件之間的波長濾波器。當(dāng)?shù)诙馄骷邮栈钴S消息并且經(jīng)由所述確認(rèn)消息向第一光器件指示可以使用該當(dāng)前波長時，用于激光器的適當(dāng)?shù)牟ㄩL被找到。根據(jù)實施例，調(diào)節(jié)激光器到不同波長并且以這樣的不同波長從第一光器件向第二光器件發(fā)送幾個活躍消息。因此第一光器件通過以不同波長發(fā)出活躍消息“掃描”第二光器件。有利地在發(fā)送器(在這是第一光器件)處提供這種掃描。發(fā)送器在接收器能夠檢測活躍消息的情況下接收確認(rèn)消息。接收器可能尤其檢測到來自發(fā)送器的至少一個活躍消息或者具有達(dá)到和/或者超過預(yù)定閾值的功率電平的活躍消息。因此，在所檢測的活躍消息表明足夠程度的功率(或者信噪比等)的情況下，可以從第二光器件發(fā)出確認(rèn)消息。按照實施例，在步驟(a)之前向第一光器件傳送控制信號。因此，控制信號可以是用于第一光器件發(fā)出活躍消息的觸發(fā)器并且因而可以(相繼)將第一光器件(例如0NU)的激光器設(shè)置到由第二光器件(例如0LT)成功接收的波長。 那么，從第一光器件到第二光器件的上行通信業(yè)務(wù)是可行的。在下一個實施例中，所述方法包括以下步驟 -向第一光器件傳送幾個活躍消息；
-第一光器件基于這樣的活躍消息確定接受間隔(acceptance interval)； -由第一光器件在所述接受間隔內(nèi)選擇波長。在這種場景下，第二光器件(例如0LT)向第一光器件(例如0NU)傳送活躍消息。所述活躍消息可以是連續(xù)和/或者反復(fù)發(fā)送的消息，所述消息向第一光器件指示第二光器件是活躍的。所選擇的波長可以是在所述接受間隔的中間中或者附近的波長。所述接受間隔可以由第一光器件通過調(diào)節(jié)其激光器到不同波長并且為活躍消息而掃描來確定。所述接受間隔允許接收所發(fā)送的活躍消息。假如由于所選擇的激光器波長不再可能接收，則可能達(dá)到接受間隔的極限。注意到在接受間隔的邊界處，可以確定接收的質(zhì)量或水平以便定義特定波長是否仍落在此接受間隔內(nèi)。通過從低到高波長或相反地掃描(也即改變激光器的波長)可以確定接受間隔。通過將波長設(shè)置在接受間隔的中心中或者附近，激光器的波長可以在兩個方向上漂移直至達(dá)到接受間隔的邊界為止。這提供了安全裕度的有效實現(xiàn)。按照另一個實施例，從光接入點、尤其是光線路終端在下行方向上傳送控制信號。
在另一個實施例中，監(jiān)控接收功率電平并且在功率電平達(dá)到和/或者超過預(yù)定的閾值的情況下，向第一光器件發(fā)送控制消息。這種對控制消息的監(jiān)控和發(fā)送能夠通過第二光器件進行。在又一個實施例中，第一光器件按照所接收的控制消息調(diào)諧其激光器。因此，提供了一種補償例如由于老化或者溫度變化引起的任何漂移的有效機制。 優(yōu)選地，OLT—旦確定出所接收的信號的功率電平退化，就可以傳送這樣的控制信號到 ONU?？刂菩盘栍梢资軐捵V影響的接收器接收也是實施例。這種接收器可以是在第一光器件處的光電二極管。根據(jù)一個實施例，第一光器件是光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)。根據(jù)另一實施例，第一光器件調(diào)諧其激光器到接受范圍的極值。因此，第一光器件可以將其激光器朝著可以被用來向OLT傳送通信業(yè)務(wù)的波長的最小或者最大波長調(diào)節(jié)。這個極值可以被用作掃描波長范圍、例如朝著相應(yīng)的其它極值改變激光器波長的起點。上述問題也通過光學(xué)元件解決，所述光學(xué)元件包括 -可調(diào)諧激光器，
-處理單元，其被布置 -用于向第二光器件傳輸活躍消息； -用于從第二光器件接收確認(rèn)消息； -用于使用對應(yīng)于所接收的確認(rèn)消息的可調(diào)諧激光器波長。
注意到處理單元可以是光學(xué)裝置和/或者電裝置或者包括光學(xué)裝置和/或者電裝置。它尤其可以包括處理器、光學(xué)元件、硬連線電路等。上述另外的實施例因此適用于光學(xué)元件。在又一個實施例中，光學(xué)元件的處理單元被布置用于在向第二光器件傳輸所述活躍消息之前接收控制信號。根據(jù)下一個實施例，處理單元可以被布置 -用于基于所接收的活躍消息確定接受間隔；
-用于確定在所述接受間隔內(nèi)要用于可調(diào)諧激光器的波長。因此，光學(xué)元件可以利用從第二光器件接收的活躍消息來確定接受間隔。上述問題也通過包括處理單元的光學(xué)元件解決，所述處理單元被如此布置使得在其上可執(zhí)行上述步驟。按照又一個實施例，光學(xué)元件是OLT或者ONU或者與OLT或者ONU相關(guān)聯(lián)。
上述問題還通過包括至少一個如在此描述的光學(xué)元件的光通信系統(tǒng)解決。


在下面的圖中示出和例證
具體實施例方式
圖1示出OLT經(jīng)由波長濾波器向幾個ONU連接的示意場景；
圖2示出OLT和ONU之間的示意消息序列圖，其中OLT下行地向ONU發(fā)送控制信號，由此通知ONU調(diào)諧其激光器到正確的波長；
圖3示出OLT和ONU之間的示意消息序列圖，其可視化選項，根據(jù)所述選項可以執(zhí)行在波長的接受范圍內(nèi)的附加的定中心(centering)步驟。
具體實施例方式所建議的該方法使用可調(diào)諧激光器，而不需要其在前的特征化。換言之，雖然可以以有效方式利用激光器，激光器的絕對波長可以是未知的。圖1示出OLT 101經(jīng)由濾波器102 (例如波長濾波器或者AWG)向幾個ONU 103、 104連接的示意場景。從OLT 101向ONU 103、104的方向被稱作下行鏈路或者下行方向，而從ONU 103、104向OLT 101的相反方向被稱作上行鏈路或者上行方向。所提供的解決方案尤其建議為上行方向使用自由振蕩(free-running)可調(diào)諧激光器，其中激光器的波長校準(zhǔn)由OLT提供或進行。圖2示出OLT 201和ONU 202之間的示意消息序列圖。OLT 201下行地向ONU發(fā)送控制信號203，由此通知所述所附的ONU 202調(diào)諧其激光器到正確的波長。由于典型的光電二極管接收器有寬的靈敏度范圍(通常超過200nm)，該控制信號203可以獨立于特定波長地由ONU 202接收。因為ONU 202的可調(diào)諧激光器可能很可能在錯誤的波長上發(fā)出信號使得波長選擇分支器阻止(經(jīng)由錯誤的波長的)該上行傳輸，所以在上行方向上，OLT 201在啟動時可能不從ONU 202接收特定的響應(yīng)。當(dāng)ONU 202接收指示ONU需要自我調(diào)諧的控制信號203時，ONU 202可以調(diào)諧其激光器到整個調(diào)諧范圍中可用的極值之一，也就是最小波長或者最大波長。然后，ONU 202可以發(fā)起波長掃描(優(yōu)選地以低掃描速度進行)，從而(例如連續(xù)地和重復(fù)地)發(fā)送向OLT 201 指示ONU是“活躍的”的消息204。這樣的消息204也稱作“我是活躍的(I am alive)”消
肩、ο當(dāng)波長位于分支器地點處的波長選擇濾波器的相應(yīng)端口的接受范圍內(nèi)時，上行通信通過選擇濾波器并且被傳送向OLT 201。OLT 201以“停止掃描”消息205響應(yīng)，所述消息指示ONU 202現(xiàn)在被調(diào)諧到正確的波長并且OLT和ONU兩者都可以協(xié)商剩余的連接參數(shù) 206。作為替代方案，在不首先從OLT 201發(fā)送控制信號203到ONU 202的情況下，所建議的方法也起作用。在這種場景下，ONU 202可以被接通并且從ONU 202向OLT 201發(fā)送所述消息204。消息204由ONU 202以不同波長發(fā)送直至所述消息205被接收。然后，ONU 202停止掃描并且將當(dāng)前波長用于與OLT 201的進一步通信。注意到，在TDM環(huán)境中，控制信號203可以是或者包括向新ONU傳送資源(例如時隙)的廣播信號。在圖2中示出的例子中，ONU 202可以經(jīng)由所述控制信號203知道要在時分域內(nèi)利用的資源。附加地，作為選項，OLT 201可以連續(xù)監(jiān)控來自相應(yīng)的ONU 202的所接收的功率電平，如在步驟207中所示。假如該功率電平降低到預(yù)定義的閾值之下，OLT 201將發(fā)送控制消息208到ONU 202，指示它正達(dá)到波長選擇分支器的邊界并且ONU 202必須重新調(diào)節(jié)其激光器。然后，ONU 202可以處理對其激光器的這種重新調(diào)節(jié)(未在圖2中示出)。圖3示出OLT 301和ONU 302之間的示意消息序列圖，其可視化選項，根據(jù)所述選項可以執(zhí)行附加的定中心步驟。在這種情況下，OLT 301可以向ONU 302重復(fù)發(fā)送“我聽見你(I hear you)”消息303并且ONU 302可以向更短的波長掃描，然后向更長的波長(或相反首先向更長的波長，然后向更短的波長)掃描直至它不再接收OLT的“我聽見你”消息 303 (參見步驟304)。然后，ONU可以調(diào)諧到這兩個波長極值(允許接收OLT的“我聽見你”消息303的頻率范圍的最短波長和最長波長一這個范圍也稱作“接受范圍(acceptance range)")的平均值。極值的這種平均值可以是在波長選擇設(shè)備的接受范圍的中間中或者附近的波長(參見步驟305)。有利的是，可以省略在可調(diào)諧激光器制造中昂貴的步驟，例如穩(wěn)定化，因此降低了系統(tǒng)的總成本。縮寫列表 AffG陣列波導(dǎo)光柵 OLT光線路終端 ONU光網(wǎng)絡(luò)單元 PON無源光網(wǎng)絡(luò) UDffDM超密集波分復(fù)用 WDM波分復(fù)用
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)光網(wǎng)中的激光器的方法，(a)其中從第一光器件向第二光器件傳輸至少一個活躍消息；(b)其中從第二光器件向第一光器件傳輸確認(rèn)消息，來基于由第二光器件接收的活躍消息確定要使用的激光器的波長。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)激光器到不同波長并且以這樣的不同波長從第一光器件向第二光器件發(fā)送幾個活躍消息。
3.按照前述權(quán)利要求中任何一項的方法，其中在步驟(a)之前向第一光器件傳送控制信號。
4.按照前述權(quán)利要求中任何一項的方法， -其中向第一光器件傳送幾個活躍消息；-其中第一光器件基于這樣的活躍消息確定接受間隔； -其中由第一光器件在所述接受間隔內(nèi)選擇波長。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中從光接入點、尤其是光線路終端在下行方向上傳送控制信號。
6.按照前述權(quán)利要求中任何一項的方法，其中監(jiān)控接收功率電平并且在功率電平達(dá)到和/或者超過預(yù)定的閾值的情況下，向第一光器件發(fā)送控制消息。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其中第一光器件按照所接收的控制消息調(diào)諧其激光器。
8.按照前述權(quán)利要求中任何一項的方法，其中控制信號由易受寬譜影響的接收器接收。
9.按照前述權(quán)利要求中任何一項的方法，其中第一光器件將其激光器調(diào)諧到接受范圍的極值。
10.光學(xué)元件，包括 -可調(diào)諧激光器，-處理單元，其被布置-用于向第二光器件傳輸活躍消息；-用于從第二光器件接收確認(rèn)消息；-用于使用對應(yīng)于所接收的確認(rèn)消息的可調(diào)諧激光器波長。
11.權(quán)利要求10的光學(xué)元件，其中處理單元被布置用于在向第二光器件傳輸所述活躍消息之前接收控制信號。
12.按照權(quán)利要求10或者11中任何一項的光學(xué)元件，其中處理單元可以被布置 -用于基于所接收的活躍消息確定接受間隔；-用于確定在所述接受間隔內(nèi)要用于可調(diào)諧激光器的波長。
13.包括處理單元的光學(xué)元件，所述處理單元被布置為使得在所述處理單元上可執(zhí)行按照權(quán)利要求1到9中任何一項的方法。
14.權(quán)利要求13的光學(xué)元件，其中光學(xué)元件是OLT或ONU或與OLT或ONU相關(guān)聯(lián)。
15.包括至少一個按照權(quán)利要求10到14中任何一項的光學(xué)元件的光通信系統(tǒng)。
全文摘要
提供一種用于調(diào)節(jié)光網(wǎng)中的激光器的方法和設(shè)備，其中從第一光器件向第二光器件傳輸至少一個活躍消息；并且其中從第二光器件向第一光器件傳輸確認(rèn)消息，來基于由第二光器件接收的活躍消息確定要使用的激光器的波長。此外，建議一種包括所述光學(xué)元件的光通信系統(tǒng)。
文檔編號H04Q11/00GK102577428SQ200980162044
公開日2012年7月11日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者H.羅德, S.斯莫洛茨 申請人:諾基亞西門子通信公司