光收发器及光通信系统的制作方法

光收发器及光通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种光收发器，其特征在于，包括光发送机，其构成为将第一电信号变换成第一光信号；光接收机，其构成为将第二光信号变换成第二电信号；及处理单元，其可操作地连接于光发送机及所接收机。其中，处理单元构成为获得第一光信号的第一波长信息及第二光信号的第二波长信息，且对第一波长信息和第二波长信息进行比较，以便控制第一光信号和第二光信号之间的分离波长间隔。
【专利说明】
光收发器及光通信系统
[0001 ]根据35 U.S.C4119的优先权声明
[0002] 本申请要求以〃OPT I CAL TRANSCEIVER〃为发明的名称，2013年12月2日临时申请的 美国临时专利申请第61 /910，493号的优先权。其内容的全文作为参考引用于本说明书。
技术领域
[0003] 本发明涉及交换在两个光收发器之间的波长信息，从而控制波长的系统及方法。 尤其，交换通过单一光纤维使用相同波长的带宽的两个光收发器之间的波长信息。
【背景技术】
[0004] 使用光纤维的数字发送系统广泛使用于有线通信领域。在光发送系统中通常使用 时分复用方式。时分复用方式是通过对为传达包括声音数据的数据的多种信号进行时分复 用来实现高速信号的发送。例如，采用时分复用技术的有代表性的系统包括同步光学网络/ 同步数字体系光发送系统。
[0005] 因根据增加对需求改进的特点和更多数据的应用领域的要求，而如视频、数据等 非声音数据的量急剧地增加到大大地超过通常的声音通信数据量。因此，最近通过引进光 传送网型光发送系统来，实现发送速度最大为lOOGbps的高速发送。光传送网型光发送系统 的基本型包括时分复用型发送技术。
[0006] 作为代替方案，不同类型的发送技术因数据通信的增加而受到欢迎，其例如有波 分复用型基础技术。波分复用型基础技术使光通信系统的发送用量大大增加。波分复用是 指通过使用激光的相互不同的波长来借助单一光纤维对多光载波信号进行复用的技术。例 如，在波分复用基础技术中，可以通过将波长带宽分为多个窄的波长带宽后，对各个的窄的 波长带宽分配数字信号来实现发送。
[0007] 波分复用基础技术是因与数字信号的发送速度无关，而广泛使用于建造数百Gbps 级高用量光发送系统。
[0008] 图1示出了中心局2连接于核心网1的通常密集波分复用光发送网的构成的一例。 中心局2和各个局舍3、4、5(例如，基地台3、4、5)通常排列为形成环形网。局舍的个数根据构 成系统的实际体现例可变。
[0009] 假设各个基地台3、4、5使得构成为连接于至少一个远端网站或远端局。例如，在图 1中基地台3构成为连接于远端局6。图2示出了在构成局舍3和远端局6之间的链接时分配波 长的方法的一例。在其构成中，发送波长及接收波长相互不同，因此，各个光收发器由相互 不同的波长可以进行发送和接收。例如，如图2所示，局舍3包括多个光收发器11、12、... 13、 N(例如，光TRX 1、光TRX2、光TRXN)，远端局6包括多个光收发器21、22、23(例如，光TRX1'、光 丁1?2'、光11?仍'）。在这例中，局舍3可采用发送波长1￡1、处.....An的套，并远端局6通过单一 光纤维9(或作为光链接所使用的）可采用发送波长Aa、Ab.....AN的第二套。其结果，局舍3或 远端局6的各个光收发器的发送及接收波长不同且可以存在于排列于相互不同位置的相互 不同的波长带宽。
[0010]在如图3中所示的另一体现例，局舍3和远端局6都可以采用相同的发送波长Aa、 入b、...的套。因此，局舍3的光收发器11、12、13及远端局6的光收发器21、22、23的发送波 长及接收波长排列于各个相同的位置。这些构成，与在图2所示的构成的一例相比，提供如 通过单一光纤维9减少波长个数及增加通道个数等的部分优点。
[0011]然而，在图3中所示的实施例，因局舍3和远端局6之间的前述构成中所使用的波长 (例如，如密集波分复用一样)会排列为相互接近而会发生噪音及波长之间的干扰，由此，会 降低光通信系统的性能。并且，发送及接收波长因外部因素而被变更，因此会增加具有发送 错误的概率。
[0012]由此，在使用上游信号和下游信号的波长因外部因素而相互接近的单一光纤维的 密集波分复用系统中，需要提高光通信系统的性能的进步的方法。

【发明内容】

[0013] 解决的技术问题
[0014] 本公开内容为提供光收发器和光通信系统，其通过与远端光收发器进行交换波长 信息来能够控制波长。
[0015]技术方案
[0016] 在一个方面中，本公开内容提供光收发器，其构成为通过单一光线路(例如，光纤 维)实现通信。光收发器包括光发送机、光接收机及处理单元。光发送机构成为将第一电信 号变换成第一光信号，光接收机构成为将第二光信号变换成第二电信号，且处理单元构成 为获得第一光信号的第一波长信息及第二光信号的第二波长信息，且对第一光信号的第一 波长信息和第二光信号的第二波长信息进行比较，以便控制第一光信号和第二光信号之间 的波长分呙间隔。
[0017] 在一个方面中，光收发器构成为支持波分复用型技术。
[0018] 在一个方面中，波长分离间隔构成为使减少第一光信号和第二光信号的波长之间 的干扰。
[0019] 在另一个方面中，光收发器在第一波长带宽通过单一光线路与远端光收发器进行 通信，且第一波长带宽包括多个子带宽。
[0020] 在一个方面中，光收发器还可包括发送单元，其构成为将第一波长信息插入于第 一电信号，且将包括第一波长信息的第一电信号发送至光发送机。
[0021] 在另一个方面中，光收发器还可包括接收单元，其构成为从第二电信号获得第二 波长信息，且将所获得的第二波长信息发送至处理单元。
[0022]在又另一个方面中，处理单元可包括比较单元，其构成为通过对第一波长信息和 第二波长信息进行比较来，判断第一光信号和第二光信号的中心波长之间的分离波长 [0023]间隔是否预定量值内。且处理单元还可包括控制单元，其构成为基于通过比较单 元的判断向光发送机输出波长变更信号。
[0024] 在又另一个方面中，若在第一光信号和第二光信号之间的波长分离间隔小于预定 量值时，控制单元可以控制第一光信号的中心波长，以便满足数学式：
[0025] Ai-A2| ^DIFF
[0026]在此，h为第一光信号的中心波长，A2为第二光信号的中心波长，DIFF为为了第一 光信号和第二光信号之间的最小干扰量的最小波长分离间隔。
[0027] 在另一个方面中，若判断为光发送机的中心波长脱离第一波长带宽中所分配的子 带宽时，控制单元可以向发送单元发送错误消息，且发送单元可以将其错误消息插入于第 一电信号。
[0028] 在另一个方面中，光收发器还可包括储存器，其构成为储存给予第一波长带宽的 多个子带宽的代码，且控制单元可以向所述发送单元发送对应于光发送机的中心波长的代 码。
[0029] 根据本公开内容的另一个实施例提供光通信系统，其包括第一光收发器，其构成 为发送第一光信号，第二光收发器，其构成为与第一光收发器进行通信，且向第一光收发器 发送第二光信号，及单一光线路，其构成为可操作地连接于第一光收发器及第二光收发器。 其中，第一光收发器包括光发送机，其构成为将第一电信号通过单一光线路变换成要发送 至第二光收发器的第一光信号，及光接收机，其构成为将从第二光收发器接收的第二光信 号变换成第二电信号。且第一光收发器还包括处理单元，其构成为对第一光信号的第一波 长信息和第二光信号的第二波长信息进行比较，且控制第一光信号和第二光信号之间的分 呙波长间隔。
[0030] 在一个方面中，第一光收发器还包括发送单元，其构成为将第一波长信息插入于 第一电信号，且将第一波长信息发送至光发送机。
[0031] 发明的效果
[0032] 根据本公开内容的例示性实施例，通过光收发器之间进行交换波长信息来控制光 信号的发送波长，以便减少具有包括多个子带宽的相同波长带宽的上游信号和下游信号之 间的干扰。
【附图说明】
[0033] 图1示出了通常密集波分复用光传输网的构成的一例的概念图。
[0034] 图2示出了在波分复用发送系统中分配波长的方法的一例的概念图。
[0035] 图3示出了在波分复用发送系统中分配波长的方法的一例的概念图。
[0036] 图4示出了根据本公开内容一个方面实施例的光收发器的一例的概念图。
[0037]图5a和图5b示出了通过根据本公开内容一个方面的光收发器而控制第一光信号 和第二光信号的波长的过程的概念图。
[0038]图6示出了根据本公开内容一个方面通过将波长带宽分为多个子带宽来分配代码 值的概念图。
[0039]图7示出了在波长带宽根据图6分为多个子带宽的情况下的第一光信号及第二光 信号的光位置的概念图。
[0040]图8示出了根据本公开内容一个方面的光通信系统的概念图。
[0041 ]图9示出了根据本公开内容一个方面的光通信方法的一例的流程图。
[0042] 图10示出了根据本公开内容另一个方面的光通信方法的一例的流程图。
【具体实施方式】
[0043] 与附图结合的下文陈述的详细描述希望为本发明的各种实施例的描述，且不希望 代表可在其中实施本发明的唯一实施例。出于提供对本发明的透彻理解的目的，详细描述 包括特定细节。然而，所属领域的技术人员将明白，可在没有这些特定细节的情况下实施本 发明。在某些例子中，以方框图形式展示众所周知的结构和组件以避免混淆本发明的概念。
[0044] 本公开内容可以包括各种修改例及各种例示性体现例。然而应当理解，其将本公 开内容限制于特定的例示性体现例，且本公开内容包括在本公开内容的精神和技术范围内 的所有修改例、等效方案和替代方案。
[0045] 应当理解，虽然本文中可使用术语"第一"、"第二"等来描述各种组分，但是这些组 分不受这些术语限制。这些术语仅用于将一种组分与另一种组分区分开。例如，下文讨论的 第一组分可以被称为第二组分，并且下文讨论的第二组分可以被称为第一组分，而不偏离 本发明概念的说明。术语"和/或"包括一种或更多种指示物中的任意组合和所有组合。
[0046] 当涉及某个构成要素与其它构成要素"连接"或"接续"时，应理解为其有可能某个 构成要素直接连接于其它构成要素或直接接续于其它构成要素，或还可以通过第3要素连 接或接续于其它构成要素。反之，某个构成要素"直接连接"或"直接接续"于其它构成要素 时，应理解为两者之间不存在其它构成要素。
[0047] 在本发明中使用的术语仅说明特定的实施例，但并不限定本发明。单数在文章上 表示复数。在本说明书里"包含"或"具有"等术语在说明书里记载的特征、数字、阶段、动作、 结构要素、构件的组合，也可能是一个或一个以上的其他特征或数字、阶段、动作、结构要 素、构件或组合。
[0048] 在没有其它定义的情况下，包括技术用语和科学用语在内的一切用语，具有与本 发明所属技术领域内的技术人员所理解的含义相同的含义。并且，与词典中定义的一般用 语相同的用语，应解释为具有与相关技术文章中的含义相同的含义，在本申请中没有明确 定义的情况下，不得解释为理想化或者过度形式化的含义。
[0049] 下文中，现将参照附图详细描述本公开内容的例示性实施例。应当注意虽然在不 同的附图中示出了相同或相应的组分，但尽可能多地分配相同的附图标记，并且省略了其 重复的说明
[0050] 图4示出了根据本公开内容一个实施例的光收发器的概念图。图5a和图5b示出了 通过根据本公开内容一个实施例的光收发器而控制第一光信号和第二光信号的波长的过 程的概念图。
[0051] 参照图4,根据本公开内容的光收发器100包括发送单元120、光发送机140、光接收 机150、接收单元130及处理单元110。光收发器100可以为小封装可插拔收发器型，并非特别 限定于此，根据MSA规约可以以各种类型的光收发器为实现。
[0052] 发送单元120构成为接收第一电信号161而向光发送机140输出第一电信号161。光 发送机140构成为将第一电信号161变换成第一光信号162,且将第一光信号162发送至外 部。光接收机150构成为从外部接收第二光信号163,且将接收的第二光信号163变换成输入 于接收单元130的电信号164。这时，第一光信号162和第二光信号163通过单一光线路(或光 纤维）进行发送，且具有在本说明书中称为第一波长带宽的相同的波长带宽。在一个方面 中，在本说明书中所使用的相同波长带宽可以为分配于波分复用系统的各个光收发器的波 长带宽。例如，在lOGbps密集波分复用系统情况下可以将0.8nm的波长幅度分配于一个波长 带宽，第一光信号162的中心波长和第二光信号163的中心波长位于0.8nm的范围内，例如， 可以位于所述一个波长带宽内。
[0053]发送单元120还构成为通过电子界面101(例如，电子连接器)借助主设备接收数据 输入信号160,且将第一光信号162波长(或发送波长)的第一波长信息A插入或追加于输出 为第一电信号161(在本说明书中还表示为插入或追加于第一电信号161的第一波长信息A) 的数据信号160,且使得将包括第一波长信息A的第一电信号161发送至光发送机140。
[0054]接收单元130构成为从由光接收机150接收的第二电信号164获得或提取第二波长 信息，且将所得到的第二波长信息B发送至处理单元110,将数据信号发送至主机165。
[0055] 处理单元110包括比较单元111和控制单元112。控制单元112可以从光发送机140 提取第一波长信息，且将所提取的第一波长信息发送至发送单元120。处理单元110可操作 地连接于如第一光发送机140、光接收机150等的光收发器100的各种部件。处理单元110构 成为获得第一光信号162的第一波长信息及第二光信号163的第二波长信息，且对第一光信 号162的第一波长信息和第二光信号163的第二波长信息进行比较，以便控制第一光信号 162及/或第二光信号163的波长。即，第一光信号162和第二光信号163的波长可以被调节， 及/或所变更的波长信息可以发送至外部（例如，与光收发器100进行通信的远端光收发 器)。
[0056]处理单元110的比较单元111构成为基于第一光信号162的波长信息(例如，第一波 长信息）及第二光信号163的波长信息（例如，第二波长信息）对分尚波长间隔进行比较。例 如，比较单元111对第一波长信息和第二波长信息进行比较，以便判断第一光信号162的中 心波长和第二光信号163的中心波长之间的差是否满足预定量值。第一波长信息及第二波 长信息可以包括表示第一光信号162或第二光信号163的中心波长的数值。作为代替方案， 第一波长信息或第二波长信息还可以包括所分配波长带宽内的关于第一光信号162或第二 光信号163的子带宽的表现。而且，处理单元的控制单元112还构成为控制第一光信号162的 中心波长和第二光信号163的中心波长之间的分离波长间隔，以便满足其预定量值。
[0057]根据本公开内容的在一个方面中，所分配的波长带宽信息及关于预定量值的信息 可以存储在连接于处理单元110的存储器113。根据本公开内容的一个实施例，存储器113构 成为存储包括映射于波长带宽的多个子带宽的代码的表现。控制单元112还构成为将对应 于第一光收发器或第二光收发器的中心波长的代码(例如，C)发送至发送机140。
[0058]如上所述，波长信息非限定于波长值，且波长信息应当理解为可以包括为了特征 化光信号的波长的各种信息(例如，热电冷却器(TEC)温度等）。
[0059] 控制单元112构成为若第一光信号162及第二光信号163的中心波长之间的分离波 长间隔被判断为小于预定量值时，则将波长变更信号输出至光发送机140，以便分离波长间 隔能够满足(后述的)所定义的关系。
[0060] 并且，光发送机140的TEC(未图示）构成为根据波长变更信号控制温度，以便控制 光发送机140的发送波长。
[0061 ]如图5a所不，若第一光信号162及第二光信号163的中心波长之间的分离波长间隔 因外部因素而小于预定量值时，会存在包括如干扰差拍噪声、热噪声等(在本说明书中总体 地称为"信号干扰"）的信号干扰，因此会使光通信性能劣化。这时，通过基于所获得的第一 光信号及第二光信号的波长信息合适地控制分离波长间隔来，能够清除或减少信号干扰。 例如，如图5b所示，通过处理单元110在相同的波长带宽165内增加第一光信号162及第二光 信号163之间的分离波长间隔，例如，从dl增加到d2,从而能够减少因波长的接近所会引起 的信号干扰。
[0062]并且，若数据信号160为以太网信号，则发送单元120可以将第一波长信息生成为 操作、监管、以及管理包，且所生成的操作、监管、以及管理包插入于有效负载之间。作为一 例，将所生成的操作、监管、以及管理包可以在通信较小的区间进行插入及发送。作为代替 方案，第一波长信息通过设计另外的发送帧后利用架空信号来能够实现发送。
[0063] 根据本公开内容，因光收发器100能够主动地使发送波长可变，而能够使上游信号 和下游信号之间的信号干扰最小化。因此，为让系统终端机(例如，控制台）控制波长，对光 收发器的波长进行远端监视的功能对于本领域技术人员而言是众所周知的，因此将省去对 其的详细描述。
[0064] 但是，具体而言，控制单元112根据以下式1能够控制光发送机140的波长(例如，中 心波长）。
[0065] [式1]
[0066] Ai-A2| ^DIFF
[0067] 在此，h为第一光信号162的中心波长，人2为所述第二光信号163的中心波长，DIFF 为为了第一光信号162和第二光信号163之间的最小干扰量的第一光信号162和第二光信号 163之间的最小分离波长间隔。DIFF可以判断为所分配的波长带宽的二分之一，但不必限于 此，基于试验评价结果能够合适地修改。作为代替方案，DIFF可以设定为N分之一，在此N可 以考虑到所分配的波长带宽及数据信号的发送速度(例如，比特率)决定。
[0068] 例如，在lOGbps密集波分复用系统的情况下，为了 lOGbps密集波分复用系统的一 个波长带宽可以设定为约〇.8nm的波长幅度，因此多个光收发器中任意一个光收发器的波 长带宽可以分配为从1550.0 nm至1550.80nm。在该例中，DIFF可以设定为0.4nm，第一光信号 162的中心波长可以设定为1550.20nm，第二光信号163的中心波长可以预先设定为 1550.60nm。根据本公开内容，若第二光信号163的中心波长因外部因素而变更为1550.50nm 时，则根据所述式1第一光信号162的中心波长可以变更为1550.10nm，以便使信号干扰最小 化。在另一个实施例中，第一光信号162的中心波长可以适应性的变更，以便满足式1。
[0069] 在有些情况下，根据式1被变更的第一光信号162的波长可以从所分配的波长带宽 脱离。即，在所述例中，若第一光信号162的波长变更为小于或等于1550.Onm时，可以与邻接 的波长带宽发生信号干扰。在此情况下，控制单元112不变更第一光信号162的波长，反而向 发送单元120发送错误消息，以便将错误消息向光收发器远端通知。且该错误消息表示光发 送机140的所变更的波长会从所分配的波长带宽脱离。发送单元120将错误消息插入于数据 输入信号160,且输出包括要发送至相对远端光收发器的错误信息的第一电信号161。
[0070] 若相对远端光收发器接收错误消息时，则相对远端光收发器可以根据所述式1变 更例如第二光信号163的中心波长的自己固有的发送波长，且发送关于所变更的发送波长 的波长信息。并且，如波长从波长带宽脱离的情况一样，通过试验可以决定阈值。
[0071] 作为替代方案，在多种子带宽的情况下，若第一光信号的被选择的波长包括于最 终子带宽或最初子带宽，则这就意味着第一光信号的被选择的波长位于波长带宽边缘，且 第一光波长没有变更使得保障最小分离波长间隔或间隔。这些情况下，光收发器生成错误 消息而发送至相对远端光收发器，由此，相对远端光收发器选择另外子带宽，以便确定分离 波长间隔。
[0072] 并且，本公开内容并不具体限定为变更第一光信号162或第二光信号163的波长， 且相互进行通信的一双光收发器都根据式1能够变更自己的波长。作为一例，第一光信号 162的波长可以设定为1550.20nm，第二光信号163的波长可以设定为1550.60nm，然而若第 一光信号162的波长变更为1550.30nm，且第二光信号163的波长变更为1550.50nm时，则各 个光信号的波长可以分别变更为预定波长。
[0073] 图6示出了根据本公开内容一个实施例通过将波长带宽分为多个子带宽来分配代 码值的概念图。图7示出了在波长带宽根据图6分为多个子带宽的情况下的第一光信号及第 二光信号的光位置的概念图。
[0074] 波长信息为向相对光收发器被发送的数据，因此，可以有效的实现各种数据发送。 根据本公开内容的一个实施例，第一波长信息在波长带宽的多个子带宽中识别第一子带 宽，且第一子带宽与第一光信号有关。即，第一子带宽为了发送给予第一光信号。并且，第二 波长信息在波长带宽的多个子带宽中识别第二子带宽，且第二子带宽与第二光信号有关。 即，第二子带宽为了发送给予第二光信号。在一个实施例中，若波长值为1550.10nm时，需要 传达至少2字节，以便其波长值的整数部分和小数部分都发送。由此，为了使包尺寸最小化 波长信息变换为小于波长值的信息时，就能够减少发送容量。作为一例，可以将所分配的波 长带宽分为多个的子带宽，且将代码值给予为发送的各个子带宽。
[0075] 在一个方面中，如图5所示，可以将一个波长带宽（例如，0.8nm)分为多个子带宽 (例如，分别占有〇.〇5nm的16个子带宽或等分），将0至15的整数值顺序给予16个子带宽。值 得关注的是多个子带宽不限于16等分，且在构成特定的系统时可以决定子带宽的个数。在 16个子带宽的情况下，通过仅4比特能够确定波长信息，因此可以减少包尺寸。尤其，接下来 的比特波形可以给予多个子带宽，即，可以将〇〇〇〇(比特波形)给予〇(子带宽号）、将0001给 予1、将0010给予2、将0011给予3、将0100给予4、将0101给予5、将0110给予6、将0111给予7、 将1000给予8、将1001给予9、将1010给予10、将1011给予11、将1100给予12、将1101给予13、 将1110给予14、将1111给予于15。
[0076]在lOGbps密集波分复用系统情况下，因一个波长带宽的幅度为约0.8nm，而如上所 述16个各个子带宽之间的间隔为0.05nm。若各个子带宽的幅度假设为约0.05nm时，则两个 发送波长的最佳位置就被决定如下。
[0077]若通过使用相同的波长带宽而同时发送两个光信号时，则最佳位置可以就是在两 个波长的最小分离波长间隔设定为DIFF的情况下从其光信号所对应的波长带宽的中心分 离二分之DIFF的位置。在此，最佳位置是指最小化波长之间的干扰或信号干扰且其结果在 相同的波长带宽中使用两个发送波长进行通信的情况下减少发送错误的位置。
[0078]若假设波长带宽的有效幅度为WIDTH，子带宽的个数为NUM，则每子带宽的波长幅 度为NUM分之WIDTH。并且，所对应的波长带宽的中心位置为2分之NUM。由此，下述的第一光 信号162的最佳位置Nc> pt及第二光信号163的最佳位置Pc>pt可以由根据下面给出的式2及式3 被决定。
[0079][式 2]
[0083] 这时，a满足1彡a彡4。优选的a可以为2。
[0084] 如图7所示，若NUM=16，DIFF = 6时，则可知两个波长的各个最佳位置为5和11。若 波长信息如上所述处理为简单整数，则与通过使用实际波长值来进行计算相比能够更加容 易进行比较。
[0085] 两个波长（或第一光信号和第二光信号的中心波长）之间的最小分离波长间隔 DIFF及子带宽的个数NUM在实际操作时被预定，因此利用其值来能够调节两个波长的位置。 作为一例，如图7所示，假设通过初始化过程之后若在两个波长171、173分别位于5和11时， 则NUM设定为16且DIFF设定为6。接下来，假设由有些原因发生波长变化，若位于5的波长171 移动到7,就两个波长的实际分离波长间隔从6(初始值)减少至4(例如，11-7 = 4)。在实例 中，能够维持为DIFF = 6，从而位于11的波长173移动到13，由此，能够实现没有错误的发送。
[0086] 在本公开内容中，以将波长信息变换成整数，且对所变换的整数进行处理的方法 为一例进行说明。通过各种另外方法对关于分离波长间隔的信息以各种形式进行编码来能 够进行相互比较。通过利用TEC温度值等的另外信息能够推定波长信息，且基于其另外的信 息而考虑到分离波长间隔能够决定最佳的波长位置。
[0087] 图8示出了根据本公开内容一个实施例的光通信系统的概念图。如图7所示，根据 本公开内容一个实施例的光通信系统800包括第一光收发器100、第二光收发器200及连接 于第一光收发器100和第二光收发器200之间的单一光线路300。第一光收发器100及第二光 收发器200分别包括处理单元110、210。第一光收发器100和第二光收发器200具有实质上相 同的构成，因此省略其详细说明。
[0088]第一光收发器100和第二光收发器200通过将自己固有的波长信息插入于空闲区 间部分来能够实现发送。由此，各个第一光收发器100和第二光收发器200能够与自己固有 的波长信息和相对光收发器的波长信息进行比较。
[0089]若波长信息被变更时，各个光收发器100、200如上所述根据式1至式3能够使自己 固有的波长可变。在变更波长时，第一光收发器100和第二光收发器200中认识到从相对波 长的间隔的光收发器可以首先变更自己的波长信息。
[0090] 认识相对光收发器的波长被变更的光收发器代替变更自己固有的波长，能够向相 对光收发器发送错误消息。这时，相对光收发器通过控制自己的光发送机的TEC来能够控制 波长。可是，尽管错误消息，但相对光收发器还是反复的发送具有相同波长的光信号时，相 对光收发器能够变更自己固有的波长。
[0091] 图9示出了根据本公开内容一个实施例的光通信方法的流程图。图10示出了根据 本公开内容另一个实施例的光通信方法的流程图。图9和图10示出了向第一光收发器及第 二光收发器施加电源时在初期通信状态下波长被可变的例示性技术。
[0092]如图9所示，在S10被施加电源时，光收发器S20中的开始发送之前先确定自己的接 收状态。即，判断光收发器的接收状态后，若接收状态为正常，则从相对光收发器(或远端光 收发器)获得所发送的波长信息，从而能够判断相对光收发器的发送波长。在S25,光收发器 基于所获得的相对光收发器的波长信息根据前述的方法选择发送波长。在S30,光收发器利 用所选择的发送波长来开始发送。
[0093] 作为代替方案，光收发器利用接下来的式4来能够决定包括于所分配的波长带宽 的自己固有的发送波长。
[0094] [式 4]
[0095] Ainitiai-^l ^DIFF
[0096] 这时，Ainitial为第一光信号的初期中心波长，A2为所接收的第二光信号的中心波 长，DIFF为未发生第一光信号和第二光信号之间的信号干扰的最小波长间隔。DIFF可以决 定为所分配的波长带宽的二分之一，但不必限于此，基于试验评价结果能够合适地修改为 任意的值。
[0097] 另外，在S20,若施加初期电源之后接收状态发生障碍时，则不能获得从相对光收 发器所发送的波长信息，因此在S21中光收发器可以为了开始发送选择预定的波长。
[0098] 以后，在S40,经过预定时间后通过再确定光收发器的接收状态来判断接收状态是 否正常。若发生障碍时（例如，接收状态不是正常的情况）因相对光收发器的发送波长和光 收发器的发送波长会位于实质上相同的位置，而光收发器在S41中将自己固有的发送波长 再变更为预定的波长之后，通过预定的波长来实现发送。
[0099]并且，反复操作所述过程S40和S41而相对光收发器的发送波长和光收发器的发送 波长可以位于相互不同的位置，其结果，通过几次的反复过程后能够获得光收发器的正常 接收状态。
[0100] 在这样做，光收发器根据本说明书中进行说明的方法而接收自己固有的波长信息 及相对光收发器的波长信息，且通过利用前述的式1至式3中任意的式而对自己固有的波长 信息和相对光收发器的波长信息进行比较来选择位于最佳位置的光收发器及/或相对光收 发器的发送波长。在S40,判断为光收发器处于正常接收状态时，光收发器在S42中固定或维 持所选择的光收发器的发送波长。
[0101] 作为代替方案，若判断为从相对光收发器的第二光信号在预定时间内与错误同时 接收时，光收发器(或第一光收发器)构成为任意地选择及发送第一光收发器的发送波长。
[0102] 作为代替方案，光收发器构成为到完成从相对光收发器的第二光信号正常接收， 以预定间隔变更及发送第一光信号的另外波长。
[0103] 这些控制波长的技术能够应用于进行相互通信的光收发器之间。例如，若波长在 可以通信的范围内被变更时，通过利用前述的式1至式3中任意的式来能够使波长可变，但 若(例如，因损害光通信链接的品质、信号干扰等而)不能进行通信时，能够选择及发送预定 波长。
[0104] 根据本公开内容一个实施例的对光收发器进行初始化的另外方法图示在图9。可 以通过根据与图8类似的步骤(例如，S10至S30)选择初期波长。如图9所示，在S40,若在S30 中开始发送后接收状态为正常，则光收发器在S42中固定或维持发送波长。并且，光收发器 的发送波长通过执行根据前述的式1至式3中一个的程序而实现维持，以便控制对于最佳位 置的光收发器发送波长。
[0105] 但，在S40,若判断为接收状态有障碍时，则在S50,光收发器中断发送。然后，光收 发器待机到将随机后退计时器(例如，随机地选择的计时器)在S51中期满。在随机后退计时 器满期时，光收发器再开始发送且判断光收发器的接收状态是否正常。即，光收发器处于待 机状态预定时间后再检查接收状态。
[0106] 反复进行这些过程就相互连接的两个光收发器100中的任意一个光收发器100可 以进行发送且剩下的光收发器100可以处于发送中断状态，其结果，处于发送中断状态的光 收发器100可以正常接收相对光收发器的波长信息。然后，光收发器基于其信息能够选择波 长而再开始发送。
[0107] 在本公开内容中为了容易说明，对密集波分复用方式进行说明，但本公开内容并 不限定于此，在本说明书中所说明的技术显然可类似应用于包括波分复用、粗波分复用、时 分复用等的各种类型的技术。
[0108] 本公开内容的各种实施例可以通过至少一个处理器体现。例如，如图4和图8中所 示的发送单元120、光收发器140、光接收机150、接收单元130、处理单元110、210可以由能够 包括任意个数的相互连接总线和桥梁及总线的总线结构体现。总线同时链接包括至少一个 处理器、存储器、非暂时性计算机可读介质的各种电路。至少一个的处理器不但担当储存于 非暂时性计算机可读介质的软件的执行而且担当管理总线及通用处理。若通过至少一个处 理器执行软件时，软件使所述至少一个处理器执行为了任意的特定装置在本说明书中进行 说明的各种功能。非暂时性计算机可读介质可以用于储存在执行软件时通过至少一个处理 器操作的数据。
[0109] 在本说明书中所使用的术语"软件"与称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语 言无关，应当广泛了解为意味着指令、指令组、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件 模块、应用、软件应用、软件包、例行、子例行、物体、机器可读的代码、可执行文件、线程的执 行、过程及函数。软件可以位于非暂时性计算机可读介质。非计算机可读介质，包括例如用 于储存通过磁性存储设备、光盘、数字通用光盘、智能卡、快闪记忆、随机存取存储器、只读 存储器、可编程R0M、可擦除PR0M、电可擦除PR0M、注册帐户、可换式磁盘及处理器或计算机 可以访问及阅读的软件及/或指令的另外任意合适的介质。本领域的技术人员应当认识到， 如何依据具体应用和施加在整个系统上的总设计约束来最佳地实现贯穿本公开内容所给 出的描述的功能。
[0110]在本说明书例示性实施方式中所使用的术语"单元"意思是软件或现场可编程门 阵列、专用集成电路、逻辑阵列、DSP、微处理器等的硬件组件，且"单元"执行特定任务。但 "单元"不限于软件或硬件。"单元"可以被有利地配置为驻留在可寻址存储介质上并且被配 置在一个或多个处理器上执行。因此，通过举例的方式，"单元"可以包括组件，诸如软件组 件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件，进程、函数、属性、过程、子程序、程序代码段、 驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件和"单元"中提 供的功能可以组合到更少的组件和"单元"中，或者进一步分解成附加的组件和"单元"。另 外，组件和"单元"可以被如此实现，以便它们运行在设备中的一个或多个CPU。
[0111]为了简单解释，方法被描述和说明为一系列动作。应当理解和领会的是，各个实施 例不限于所示出的动作和/或动作的顺序。例如，动作可各种顺序和/或同时发生，并且可以 与本文中未呈现或描述的其它动作一起发生。另外，并不需要所有示出的动作来实施该方 法。另外，方法可以经由状态图或事件可替代地呈现为一系列相关的状态。此外，下文所描 述的方法能够被存储在制品（例如，计算机可读存储介质）上，以有助于将该种方法传输并 转移至计算机。本文所使用的术语制品意图包含从任何计算机可读设备、载体或介质(包括 非暂存性计算机可读存储介质)可访问的计算机程序。
[0112]参照优选的实施例对本公开内容进行详细说明。但应当了解为，任何本领域技术 人员，在不脱离由请求范围和均等物定义的精神和范围内，当可作各种修改与变更。
【主权项】
1. 一种光收发器，其构成为通过单一光线路实现通信，其特征在于，包括： 光发送机，其构成为将第一电信号变换成第一光信号； 光接收机，其构成为将第二光信号变换成第二电信号;及 处理单元，其可操作地连接于所述光发送机及所述光接收机； 其中，所述处理单元构成为获得所述第一光信号的第一波长信息及所述第二光信号的 第二波长信息， 且对所述第一光信号的第一波长信息和所述第二光信号的第二波长信息进行比较，以 便控制所述第一光信号和所述第二光信号之间的分离波长间隔。2. 根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，所述光收发器构成为支持波分复用型 技术。3. 根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，所述分离波长间隔控制为使减少所述 第一光信号和所述第二光信号的波长之间的干扰。4. 根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，所述光收发器在第一波长带宽通过所 述单一光线路与远端光收发器进行通信，且所述第一波长带宽包括多个子带宽。5. 根据权利要求4所述的光收发器，其特征在于，所述第一波长信息在所述多个子带宽 中识别第一子带宽，且所述第一子带宽与所述第一光信号有关，所述第二波长信息在所述 多个子带宽中识别第二子带宽，且所述第二子带宽与所述第二光信号有关。6. 根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，还包括： 发送单元，其构成为将所述第一波长信息插入于所述第一电信号，且将包括所述第一 波长信息的所述第一电信号发送至所述光发送机。7. 根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，还包括： 接收单元，其构成为从所述第二电信号获得所述第二波长信息，且将所述第二波长信 息发送至所述处理单元。8. 根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，所述处理单元还包括： 比较单元，其构成为通过对所述第一波长信息和所述第二波长信息进行比较来，判断 所述第一光信号的中心波长和所述第二光信号的中心波长之间的分离波长间隔是否至少 为预定量值;及 控制单元，其构成为基于通过所述比较单元的判断向所述光发送机输出波长变更信 号。9. 根据权利要求8所述的光收发器，其特征在于，所述控制单元还构成为控制所述第一 光信号的中心波长，以便满足以下式1。 [式1] λι-λ2| ^DIFF 在此，A1为所述第一光信号的中心波长，λ2为所述第二光信号的中心波长，DIFF为为了 所述第一光信号和所述第二光信号之间的最小干扰量的所述第一光信号和所述第二光信 号之间的最小分离波长间隔。10. 根据权利要求4所述的光收发器，其特征在于，所述控制单元还构成为若判断为所 述光发送机的中心波长脱离所述第一波长带宽中所分配的子带宽时，则向所述发送单元发 送错误消息，所述发送单元还构成为将所述错误消息插入于所述第一电信号。11. 根据权利要求4所述的光收发器，其特征在于，还包括： 储存器，其构成为储存给予包括所述第一波长带宽的所述多个子带宽的代码， 其中，所述控制单元还构成为向所述发送单元发送对应于所述光发送机的中心波长的 代码。12. -种光通信系统，其特征在于，包括： 第一光收发器，其构成为发送第一光信号； 第二光收发器，其构成为与所述第一光收发器进行通信，且向所述第一光收发器发送 第二光信号;及 单一光线路，其构成为可操作地连接于所述第一光收发器及所述第二光收发器， 其中，所述第一光收发器包括： 光发送机，其构成为将第一电信号通过所述单一光线路变换成要发送至所述第二光收 发器的第一光信号； 光接收机，其构成为将从所述第二光收发器接收的第二光信号变换成第二电信号;及 处理单元，其构成为对所述第一光信号的第一波长信息和所述第二光信号的第二波长 信息进行比较，且控制所述第一光信号和所述第二光信号之间的分离波长间隔。13. 根据权利要求12所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器还包括： 发送单元，其构成为将所述第一波长信息插入于所述第一电信号，且将包括所述第一 波长信息的所述第一电信号发送至所述第一光收发器的光发送机。14. 根据权利要求12所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器和所述第二光 收发器构成为分别支持波分复用型技术。15. 根据权利要求12所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器在第一波长带 宽通过所述单一光线路与所述第二光收发器进行通信，且所述第一波长带宽包括多个子带 宽。16. 根据权利要求15所述的光通信系统，其特征在于，所述第一波长信息从所述多个子 带宽中识别第一子带宽，且所述第一子带宽与所述第一光信号有关，所述第二波长信息从 所述多个子带宽中识别第二子带宽，且所述第二子带宽与所述第二光信号有关。17. 根据权利要求13所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器，还包括： 接收单元，其构成为从所述第二电信号获得所述第二波长信息，且将所述第二波长信 息发送至所述处理单元。18. 根据权利要求12所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器的处理单元， 还包括： 比较单元，其构成为对所述第一波长信息和所述第二波长信息进行比较，且判断所述 分离波长间隔是否至少为预定量值;及 控制单元，其构成为基于通过所述比较单元的判断向所述光发送机输出波长变更信 号。19. 根据权利要求18所述的光通信系统，其特征在于，所述控制单元还构成为控制所述 第一光信号的中心波长，以便满足以下式2。 [式2] λι-λ2| ^DIFF 在此，A1为所述第一光信号的中心波长，λ2为所述第二光信号的中心波长，DIFF为为了 使所述第一光信号和所述第二光信号之间的最小干扰量的最小波长间隔。20. 根据权利要求18所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器的控制单元还 构成为若判断为所述第一光发送机中心波长脱离所分配的子带宽时，则向所述第一光收发 器的发送单元发送错误消息， 所述第一光收发器的发送单元构成为将所述错误消息插入于所述第一电信号。21. 根据权利要求18所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器包括储存器， 其构成为用于储存给予为了光通信分割所分配的波长带宽的多个子带宽的代码， 且所述控制单元构成为将与所述第一光收发器的光发送机的中心波长对应的代码发 送至所述发送单元。22. 根据权利要求12所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器构成为根据所 接收的所述第二光信号的发送波长判断所述第一光信号的初期发送波长。23. 根据权利要求22所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光信号的初期发送波长 控制为满足式3， [式3] ^initial-^2 I ^DIFF 在此，XinitiaI为所述第一光信号的初期中心波长，λ2为所述第二光信号的中心波长， DIFF为为了所述第一光信号和所述第二光信号之间的最小干扰量的最小分离波长间隔。24. 根据权利要求22所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器构成为若判断 为在预定时间中接收到有错误的述第二光信号时，任意选择及发送所述第一光收发器的发 送波长。25. 根据权利要求1所述的光收发器，其特征在于，所述光收发器构成为到完成所述第 二光信号正常接收，以预定间隔对所述第一光信号的另外波长进行变更及发送。26. 根据权利要求25所述的光通信系统，其特征在于，所述光收发器构成为根据所接收 的所述第二光信号的发送波长判断所述第一光信号的初期发送波长。27. 根据权利要求26所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光信号的初期发送波长 控制为满足以下式4， [式4] ^initial-^2 I ^DIFF 在此，XinitiaI为所述第一光信号的初期中心波长，λ2为所述第二光信号的中心波长， DIFF为为了使所述第一光信号和所述第二光信号之间的最小干扰量的最小分离波长间隔。28. 根据权利要求26所述的光通信系统，其特征在于，所述光收发器构成为若判断为在 预定时间中接收到有错误的述第二光信号时，则任意选择及发送所述第一光收发器的发送 波长。25.根据权利要求22所述的光通信系统，其特征在于，所述第一光收发器构成为到完成 所述第二光信号正常接收以预定间隔对所述第一光信号的另外波长进行变更及发送。
【文档编号】H04B10/40GK105960763SQ201480056065
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2014年12月2日
【发明人】徐完锡, 金钟虎, 朴文秀, 俞准相
【申请人】Oe解决方案美国有限公司