CN113473269B - 三条海底光纤光缆之间的成对路由 - Google Patents

Abstract

一种海底光纤光缆路由架构，包括耦接到三条干线线缆的分支单元，其能够将线缆内的每个光纤对中的各个光纤转换到另外两条线缆中的任一条。分支单元包括多个光学转换器和用于接收远程命令信号并根据远程命令信号配置光学转换器的控制器。

Description

三条海底光纤光缆之间的成对路由

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年3月31日提交的美国临时专利申请号63/002,981的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开总体上涉及海底通信网络领域，并且更特别地涉及具有光纤对转换的海底线缆分支节点。

背景技术

海底光纤光缆铺设在陆基终端之间的海床或洋底，以将光学信号运载穿过海洋的长伸展距离。光缆通常包括几个光纤对和其他部件，诸如加强构件、功率导体、电绝缘体和保护性屏蔽件。光纤可以是单芯/模光纤或多模/芯光纤。光纤对的第一光纤可以耦接在系统中，用于在线缆上在第一方向上通信传送信号，并且光纤对的第二光纤可以被配置用于在线缆上在与第一方向相反的第二方向上通信传送信号，以支持双向通信。

在分支海底光学通信系统中，干线线缆可以在第一陆基干线终端和第二陆基干线终端之间延伸。干线线缆可以包括耦接在用于放大光学信号的光学放大器之间的多个干线线缆段，并且可以具有耦接到其上的一个或多个分支节点。每个分支单元可以连接到终止于传输和/或接收陆基分支终端的分支线缆。分支线缆可以包括耦接在用于放大光学信号的光学放大器之间的多个分支线缆段。

发明内容

在一个方面，提供了一种海底光纤光缆路由系统。海底光纤光缆路由系统包括耦接到三条光纤光缆的分支单元。每条光纤光缆具有多个光纤对。分支单元可以包括用于每个光纤对的多个转换器。多个转换器可配置为使得来自三条光纤光缆中的任何一条的光纤对可以被转换以允许路由到另外两条光纤光缆中的任何一条，并且控制器可操作来接收远程命令信号，并如由接收的远程命令信号指示的那样配置多个转换器。

在另一方面，提供了一种海底光纤光缆路由系统，该海底光纤光缆路由系统包括第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆以及分支单元。第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆中的每一个包括多个光纤对。分支单元可以被配置为耦接到第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆中的每一个。分支单元包括第一组可分配转换器、第二组可分配转换器、第三组可分配转换器、多个光学通路和控制器。第一组可分配转换器可以被配置为光学耦接到第一海底光纤光缆中的多个光纤对，其中第一组中的每个可分配转换器耦接到第一光纤光缆中的相应光纤对。第二组可分配转换器可以被配置为光学耦接到第二海底光纤光缆中的多个光纤对，并且第三组可分配转换器可以被配置为光学耦接到第三海底光纤光缆。第二组中的每个可分配转换器耦接到第二光纤光缆中的相应光纤对，并且第三组中的每个可分配转换器耦接到第三光纤光缆中的相应光纤对。光学通路彼此耦接到第一组可分配转换器、第二组可分配转换器和第三组可分配转换器中的每一个中的各个可分配转换器。控制器可以耦接到第一组可分配转换器、第二组可分配转换器和第三组可分配转换器中的每一个中的每一个相应可分配转换器，其中控制器可操作来将来自第一组的相应第一组可分配转换器分配给相应第二组可分配转换器和分配到相应第三组可分配转换器。

附图说明

在附图中，相同附图标记在所有不同视图中通常指代相同的部分。在以下描述中，参考以下附图描述了本公开的各种实施例，在附图中：

图1是示出示例性分支光学通信系统的示意图。

图2是示出三条海底线缆之间的分支单元的图，其中每个光纤对具有专门的光纤转换配置。

图3是三个站点之间的光纤对转换连接性的图，示出了每条线缆中各个光纤对之间的转换连接。

图4是将每条线缆中的光纤对链接在一起成为更大、更灵活的重新配置群组的本发明的替代性实施例的图。

图5是示出图4中示出的转换配置中的三条线缆中的每一个中的两个光纤对之间的链接的图。

图6示出了包括耦接到进入分支单元架构的示例中的线缆输入的附加可重配置部件的示例的分支单元的状态。

图7示出了分支单元架构的配置的另一示例。

图8示出了分支单元架构的配置的又一示例。

图9示出了海底光纤光缆路由系统中的分支单元控制配置的示例。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述根据本公开的系统和设备，其中示出了一个或多个实施例。这些系统和设备可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为局限于本文阐述的实施例。相反，提供了这些实施例，因此公开内容将全面和完整，并将方法和设备的范围完全传达给本领域技术人员。本文公开的系统、设备和方法中的每一个提供了优于常规系统、部件和方法的一个或多个优点。

海底线缆通常利用干线和分支架构来实施，如上所述。典型的连接架构将两条线缆指定为“干线”线缆，并且将第三条线缆指定为“分支”线缆。在网络单元中，每个干线光纤对上的光纤转换器被配置为使得单独的干线光纤对连接到或绕过相对应的一组分支光纤对。在本文描述的新配置中，没有干线和分支指定。

所公开的主题通过提供可用于在所有三条线缆中的光纤对之间提供可重新配置的路由灵活性的新转换架构来提供将三条干线线缆集合在一起的能力。新的转换架构允许在每条光纤、每个光纤对或每个光纤对群组的基础上连接“三个干线线缆中的任何两个”。根据以下附图、描述和权利要求，其他技术特征对于本领域技术人员来说是显而易见的。

本文描述的可分配转换器可以被配置成连接三个光纤对中的任何两个，其中一个光纤对来自三个线缆中的每一个。可以为一个“三个”光纤对(例如1×1×1)到N个三个光纤对(例如，N×N×N)之间的任何位置提供光纤对选择性，其中N是具有最低数量的光纤对的线缆的光纤对计数。

图1示出了示例性分支光学通信系统100。为了便于解释，已经以高度简化的形式描绘了系统100。所示的系统100包括耦接到干线线缆112的陆基干线终端110和120，以及通过分支线缆162耦接到干线线缆112的陆基分支终端160。在一些实施例中，系统100可以被配置为长距系统，例如具有至少终端中的两个之间的超过大约600km的长度，其跨越水体，例如海洋。干线线缆112因此可以跨越在海滩平台之间。

干线线缆112和分支线缆162两者可以包括多个光缆段，例如用于运载光学信号(例如波分复用(wavelength division multiplexed，WDM)光学信号)的线缆段114、115、116。每个线缆段可以包括一个或多个光缆区段和一个或多个中继器170。光缆的每个区段可以采用已知配置，包括多个光纤对、一个或多个加强构件层、电功率导体、绝缘体和铠装覆盖部分。光缆的光纤对和功率导体被铠装覆盖部分、构件和保护性覆盖件覆盖并保护在线缆内。

因此，系统100可以被配置成在终端110、120、160中的任何一个之间提供光学信号的双向通信。为了便于解释，本文中的描述可以指从一个终端到另一终端的传输。然而，应当理解的是，系统100可以被配置用于任意数量的终端110、120、160之间的双向或单向通信。

至少一个光纤对转换分支单元(fiber pair switching branching unit，FPS-BU)130可以耦接到干线终端110、120之间的干线线缆。如下文将更详细描述的那样，FPS-BU130被配置为允许干线线缆光纤对到分支线缆光纤对的远程和选择性可控路由。在一些实施例中，FPS-BU 130被配置为允许两个或更多个干线线缆光纤到更少数量的分支线缆光纤对的远程且选择性可控路由。尽管FPS-BU 130在图1中被示为单个元件，但是应当理解，FPS-BU 130的功能可以被集成到设置在单个壳体中的单个元件中，或者功能的各部分可以在物理上彼此分离，例如分离几公里或分离一个或多个水深，以允许从洋底取回元件以便进行彼此独立的修理或更换。

FPS-BU 130可以与可选的波长管理单元(wavelength management unit，WMU)单元150相关联，该单元被配置为提供耦接到FPS-BU 130的分支线缆光纤对上的信号选择性波长滤波。

图2示出了第一实施例，示出了分别来自三个站点202a、202b和202c的、连接在分支单元214处的三条线缆210、212和224。三个站点202a、202b和202c可以输出信息作为光学信号，以便通过各自的线缆210、212和224进行传输。每个线缆210、212或224具有一定数量的光纤对，其中每个光纤对具有两条光纤。例如，来自海底光纤光缆224的光纤对234具有到站点2 202b的一条入站光纤238和来自站点2 202b的一条出站光纤236，这允许站点202a和202b之间的双向通信。例如，海底光纤光缆210具有包括入站光纤208和出站光纤232的光纤对。

分支单元214可以包括多个可分配开关204、206、216、218、220和222，以及将各个可分配开关相互耦接的多个光学通路(诸如228和230)。分支单元214可以被配置为允许响应于远程命令信号进行光纤对的远程和选择性可控路由。用于配置开关的远程命令信号可以例如在三条线缆210、212或224中的任何一条上传输的波分复用信号的监视信道上传输。分支单元214可以包括控制器226，用于从监视信道提取远程命令信号，并用于响应远程命令信号配置开关。在替代实施例中，远程命令信号可以通过任何已知的方式(包括例如在正在被转换的光纤对的光纤(诸如光纤208和光纤232)上传输远程命令信号)传输到分支单元214，并由控制器226取回。

图2示出了来自每条线缆的光纤对的转换。图2的实施例能够路由每条线缆210、212或224内的单独的光纤对。该实施例示出了通过六个1×2光学开关的组件连接的、来自三条线缆中的每一个的一个光纤对。但是，也可以使用具有其他比率的开关，诸如2x2阻塞、2x2非阻塞或更大比率的开关。

为了改变光纤路径(例如从连接站点202a到站点202c到连接站点202a到站点202b)，两个光纤的分支单元214中的光学转换必须由控制器226配置。为了建立用于光纤对中的一条光纤的光学路径，用于一条光纤的三个开关中的两个被配置为耦接到正确的开关。例如，用于入站光纤208的一个“头端”开关(诸如开关204)以及用于耦接到出站光纤236的一个“选择器”开关(诸如开关206)。开关206可以是与开关204相对应的转换器，并且转换器216可以是与开关220相对应的开关。相对应的开关是与光学信号流的方向相匹配的另一条线缆中的光学可分配开关。在示例中，光纤对的两个光纤在站点之间遵循相同的路线，即，光纤对中的两个光纤(例如，站点202a的208和232)被一起转换(例如，使用开关204和220)以耦接到线缆224的光纤对234中的相应光纤236和238。当以上描述的转换完成时，从线缆212的转换器218和222到线缆210的转换器204和220的光学信号传送不再被启用。附加地，从线缆212的转换器218和222到线缆224的转换器206和216的光学信号传送不再被启用。前面的描述描述了在各个线缆210、212和224的转换器204、206和218之间的转换三角形的形成，以及开关220、216和222的相对应的转换三角形。

当一个海底光纤光缆具有比其他海底光纤光缆更少的光纤对时，所支持的光纤对的数量仅限于光纤对的这个数量。例如，如果三条光纤光缆中的两条光纤光缆具有16个光纤对，并且第三条光纤光缆只具有6个光纤对，则只有来自三条线缆中的每一个的6个光纤对以“三个中的两个”的配置进行配置。

图3示出了用于在三条海底光纤光缆之间进行转换的各个光纤对的转换的扩展(如图2所示)，例如图3中的每条海底光纤光缆具有16个光纤对。海底光纤光缆路由系统300可以包括站点304、306和308、海底光纤光缆312、314和316以及可配置的分支单元310。

站点304、306和308可以提供包含将被传输用于进一步的分发或从另一相对应的站点接收(例如，站点304与站点306交换光学信号，以及站点308与站点304交换光学信号等)的信息的光学信号(未示出)。各个站点304、306、308可以包括硬件，诸如处理器、服务器、激光器、光学调制器、光学解调器、电光转换装备、光学放大器、中继器等。像图2的海底光纤光缆210、212和224一样，海底光纤光缆312、314和316包括多个光纤对。

海底光纤光缆312、314和316可以在第一端处光学耦接到相应的站点304、306和308并且在第二端处耦接到分支单元310。

可配置分支单元310可以包括作为可分配开关的多个光学开关、多个光学通路320、控制器322和壳体324。壳体324被配置成保护多个光学开关(例如光学开关302)、多个光学通路320和控制器322。控制器322可以可选地位于可配置分支单元310的壳体324内。

在图3的示例中，海底光纤光缆312包括16个光纤对(诸如光纤对326)，这些光纤对耦接到可配置分支单元310中的多个可分配开关中的可分配开关(诸如302)。虽然对于图3示例中示出的每个光纤对存在16个光学可分配开关302，但实际上，存在32个光学可分配开关302，即用于针对光纤光缆312、314和316中的每一个示出的16个光纤对的入站光纤的一个光学可分配开关和出站光纤的一个光学可分配开关。

在示例性可配置分支单元310中，可以由控制器322将来自线缆312、314和316中的每一个的一条光纤分配给三条线缆312、314和316之间的一个“转换三角形”318。图3示出了转换三角形318的示例，其是作为所示出的三个转换三角形示例中的一个，本领域的技术人员应该认识到，对于来自每条线缆312、314和316的每个相对应的光纤对可以存在转换三角形。

转换三角形318表示可配置分支单元310中的每个光纤对(即海底光纤光缆312的光纤对326、海底光纤光缆314的光纤对328和、以及海底光纤光缆316的光纤对330)群组的三种可能的连接路径。一次只有转换三角形318的一个边是激活的，从而在三个站点中的两个之间形成连接。转换三角形318的另外两个边在转换三角形318的每个顶点处被相应的光学开关302断开。

图2和图3中示出的各个实施例在海底线缆环境中提供了新颖的光学转换配置。分支单元214以及可配置分支单元310可以被配置为连接每个光纤对上的三个站点中的两个。对于每个光纤对，第一站点(例如，图2的站点202a或图3的站点304)可以连接到第二站点(例如，图2的站点202b或图3的站点306)，同时第三站点(例如，图2的站点202c或图3的站点308)断开。替代性地，第一站点(例如，图2的站点202a或图3的站点304)可以连接到第三站点(例如，图2的站点202c或图3的站点308)，同时第二站点(例如，图2的站点202b或图3的站点306)断开。在另一替代性方案中，第二站点(例如，图2的站点202b或图3的站点306)可以连接到第三站点(例如，图2的站点202c或图3的站点308)，同时第一站点(例如，图2的站点202a或图3的站点304)断开。任何线缆中的任何“奇数”数量的剩余光纤对可以利用(诸如图2和图3的实施例中示出的)单光纤对架构进行管理。

图4是将每条线缆中的光纤对链接在一起成为更大、更灵活的重新配置群组的本发明的替代性实施例的图。在海底光纤光缆路由系统400中，站点402、站点404和站点406耦接到分支单元408。在图4的示例中，选择群组被扩展为在每个相应的线缆410、412和414中包括两个光纤对。在图4的示例中，控制器416可能已经选择了两个光纤对的群组用于转换。控制器416可操作来将每条线缆410、412和414中的任意两个光纤对指定为同一选择群组的一部分。例如，可以接收指示控制器416将来自相应线缆410、412或414或来自相应站点404、402和406的哪些光纤对指定为选择群组的一部分以便进行转换的远程命令信号。

在示例中，线缆412中的站点402中的第一光纤对(即，站点402FP1)和站点402中的第二光纤对(即，站点402FP2)可以由控制器416指定为选择群组的一部分。还可以由控制器416指定相应线缆410和414中的光纤对(诸如站点404FP1、站点404FP2、站点406FP1和站点406FP2)以完成选择群组。一旦指定了选择群组，控制器416可以分配耦接到每个指定光纤对(例如，站点402FP1、站点404FP1和站点406FP1)的两个光学可分配开关，以经由光学通路(由虚线示出)彼此耦接。在示例中，耦接到线缆412的每个指定光纤对(例如，站点402FP1)的两个光学可分配开关可以经由专用光学通路耦接到被耦接到线缆414的指定光纤对(即，站点406FP1)的相对应的一组或两组光学可分配开关。类似地，耦接到线缆414的每个指定光纤对(例如，站点406FP1)的两个光学可分配开关可以经由专用光学通路耦接到被耦接到线缆410的指定光纤对(即，站点406FP1)的相对应的一组或两组光学可分配开关。

图4中示出的实施例通过允许具有每个选择群组两个连接的光纤对的配置，提供了附加灵活性。例如，在站点406断开的情况下用两个光纤对将站点402连接到站点404；在站点404断开的情况下用两个光纤对将站点402连接到站点406；或者在站点402断开的情况下用两个光纤对将站点404连接到站点406。

图5示出了在诸如图4中示出的转换器配置的转换器配置中，三条线缆中的每一个中的两个光纤对之间的链接的替代视图。在该示例中，海底光纤光缆路由架构500包括线缆502、504和506以及分支单元520。在这个示例中，线缆502、504和506中的每一个包括16个光纤对(入站光纤和出站光纤)。如在前面的示例中那样，分支单元520具有32个相应的光学可分配光转换，以耦接到相应的入站光纤和出站光纤。在这个示例中，控制器已指定最外面的光纤对相互耦接。指定的耦接将线缆502FP1到线缆504FP1到线缆506FP1和线缆502FP2到线缆504FP2到线缆506F2从各自的线缆502、504和506彼此连接。控制器还根据指定的耦接分配光学可分配转换器来路由指定的光纤对。例如，控制器可以将(线缆502的)光学可分配转换器508分配给(线缆504的)相对应的光学可分配转换器510和(线缆506的)相对应的光学可分配转换器514。控制器还可以将(线缆502的)光学可分配转换器516分配给(线缆504的)相对应的光学可分配转换器512和(线缆506的)相对应的光学可分配转换器518。因为每个光学可分配转换器包括用于耦接到相应光纤对的每个光纤的转换器，所以实现了双向。

分支单元520包括互连光学可分配转换器508至518中的每一个的多个光学通路，诸如522、524、526、528、530和532。每个光学可分配转换器耦接到两个光学通路。例如，光学可分配转换器518经由光学通路530光学耦接到光学可分配转换器516，并且经由光学通路524光学耦接到光学可分配转换器510。类似地，光学可分配转换器516通过光学通路526光学耦接到光学可分配转换器512。如前面的示例中那样，在特定时间，两者中只有一个光学通路是激活的。基于哪些光学通路是激活的，可以控制光学可分配转换器以将分支单元520放置为处于五种不同状态中的一个。

图6示出了分支单元中的光纤对的示例状态。在所示的示例中，为了便于图示和解释，每个站点线缆被示为向分支单元600提供2个光纤对。光纤对中的每一个包括2条光纤，即入站光纤和出站光纤。分支单元600配置有用于光纤对中的每条光纤的1个光学可分配转换器。在分支单元600中，站点1中的第一光纤对耦接到由光学可分配转换器602表示的两个光学可分配转换器，并且第二光纤对耦接到由光学可分配转换器604表示的另两个光学可分配转换器。类似地，站点2中的第一光纤对耦接到由光学可分配转换器606表示的两个光学可分配转换器，以及第二光纤对耦接到由光学可分配转换器608表示的另两个光学可分配转换器，以及站点3中的第一光纤对耦接到由光学可分配转换器610表示的两个光学可分配转换器，以及第二光纤对耦接到由光学可分配转换器612表示的另两个光学可分配转换器。

控制器(在这个示例中未示出)可以响应于远程命令信号，通过向被指定用于路由的光纤对的相应光学可分配转换器发送指令来控制分支单元600中被指定用于路由的光纤对的状态。响应远程命令信号，然后放置分支单元600。

在状态1下，分支单元600中的站点1的各个光学可分配转换器602和604被配置成能够将光学信号从站点1传送到站点3的相对应的光学可分配转换器612和610(如实线所示)。在状态1下，站点1的光学可分配转换器602和光学可分配转换器604与站点2的光学可分配转换器608和光学可分配转换器606之间的光学通路是非激活的(如虚线所示)。

在状态2下，分支单元600的各个光学可分配转换器被配置成能够将光学信号从站点2的光学可分配转换器606和608传送到站点2的相对应的光学可分配转换器612和610。在状态2下，站点2的光学可分配转换器606和608与站点1的相对应的光学可分配转换器604和602之间的光学通路、以及站点1的光学可分配转换器602和604与站点3的相对应的光学可分配转换器612和610之间的光学通路全部被示出是非激活的(如虚线所示)。

在状态3下，分支单元600的各个光学可分配转换器被配置成能够将光学信号从站点2的光学可分配开关606和608传送到站点1的相对应的光学可分配转换器604和602。在状态2下，站点2的光学可分配转换器606和608与站点3的相对应的光学可分配转换器612和610之间的光学通路、以及站点1的光学可分配转换器602和604与站点3的相对应的光学可分配转换器612和610之间的光学通路全部被示出是不激活的(如虚线所示)。

状态1至3是其中来自第一站点的2个光纤对被路由到第二站点的2个光纤对的状态。然而，所公开的路由架构和海底光纤光缆路由系统的另外的改进和优点中的一个是指定和路由从第一站点到第二站点的第一光纤对和从第一站点到第三站点的第二光纤对的能力。状态4和5的示例示出了这些有利的配置。

在状态4下，耦接到光学可分配转换器602的站点1的第一光纤对通过耦接到光学可分配转换器612被路由到站点3的相对应的第一光纤对，耦接到光学可分配转换器604的站点1的第二光纤对通过耦接到光学可分配转换器606被路由到站点2的相对应的第一光纤对，以及耦接到光学可分配转换器608的站点2的第二光纤对通过耦接到光学可分配转换器610被路由到站点3的相对应的第二光纤对。

状态5提供了状态4的变体，其展现了在指定用于路由的各个光纤对时提供给控制器的灵活性。在状态5下，耦接到光学可分配转换器602的站点1的第一光纤对通过耦接到光学可分配转换器608被路由到站点2的相对应的第一光纤对，耦接到光学可分配转换器604的站点1的第二光纤对通过耦接到光学可分配转换器610被路由到站点3的相对应的第一光纤对，以及耦接到光学可分配转换器606的站点2的第二光纤对通过耦接到光学可分配转换器612被路由到站点3的相对应的第二光纤对。

指定各个光纤对的路由的能力使得控制器能够响应指定用于路由的任意数量的各个光纤对作为群组的远程命令。例如，2、5、15、24多达N个的群组是可能的，其中N是具有最少数量的光纤对的线缆。这种路由能力改善了光学信号分配系统以响应需求方面的变化、装备故障和中断等。

通过结合如以下示例所示和所述的附加转换能力，可以进一步改进前面示例中示出和针对前面示例描述的所公开的路由架构和海底光纤光缆路由系统的优点。

图7示出了结合了附加光谱路由设备的分支单元的配置的另一示例。

在图7的示例中，海底光纤光缆路由系统700包括来自第一站点710的第一海底光纤光缆716、来自第二站点712的第二海底光纤光缆718、和来自第三站点714的第三光纤光缆720以及分支单元722。第一海底光纤光缆716、第二海底光纤光缆718和第三海底光纤光缆720中的每一个包括多个光纤对。在这个示例中，光纤对的数量是16，但是光纤对的数量也可以是3、8、9、12、24等。

分支单元722可以被配置为耦接到第一海底光纤光缆716、第二海底光纤光缆718和第三海底光纤光缆720中的每一个，以使得能够将光学信号从光纤光缆中的一个路由(或“分支”)到另一个。分支单元722还可以包括被配置为光学耦接到第一海底光纤光缆716中的多个光纤对的第一组光学可分配转换器724，被配置为光学耦接到第二海底光纤光缆718中的多个光纤对的第二组可分配转换器726，以及被配置为光学耦接到第三海底光纤光缆720中的多个光纤对的第三组可分配转换器728。第一组光学可分配转换器724中的每个可分配转换器可以耦接到第一光纤光缆716中的相应光纤对。类似地，第二组可分配转换器726中的每个可分配转换器可以耦接到第二光纤光缆718中的相应光纤对，并且第三组可分配转换器728中的每个可分配转换器耦接到第三光纤光缆720中的相应光纤对。

分支单元722还包括将第一组724、第二组726和第三组可分配转换器728中各个可分配转换器彼此耦接的多个光学通路(共同由702表示)。

控制器730可以耦接到第一组可分配转换器724、第二组可分配转换器726和第三组可分配转换器728中的每一个中的每个相应可分配转换器。控制器730可操作以将来自第一组可分配转换器724的相应第一组可分配转换器分配给第二组726中相应第二组可分配转换器和第三组728中相应第三组可分配转换器。

在示例系统700中，用于转换的指定光纤对的数量可以是16×16×16。例如，控制器730可操作来将第一组可分配转换器724中的相应光学可分配转换器分配给第二组可分配转换器726和第三组可分配转换器728中的每一个中的相对应的可分配转换器。基于给第一组、第二组和第三组中的相应可分配转换器的分配，可以形成“转换三角形”(诸如727)。

光缆路由系统还可以包括进一步包括耦接到第一海底光纤光缆(716)、第二海底光纤光缆(718)和第三海底光纤光缆(720)中的每一个中的所选择的光纤对的多个ROADM704、706和708。多个可重配置光学分插复用器中的每个相应可重配置光学分插复用器在相应的所选择的光纤对耦接到相应可分配转换器之前耦接到相应的所选择的光纤对。例如，相应可重配置光学分插复用器708在线缆720耦接到分支单元722和第三组光学可分配开关728之前耦接到线缆720。

在图7的描述中引用的附加光谱路由设备可以是在分支单元的光学可分配转换器之前被结合的可重新配置光学分插复用器(reconfigurable optical add-dropmultiplexer，ROADM)。如前所提及那样，海底光纤光缆716、718和720输送以不同光波长传输的光学信号。线缆中的不同光纤(诸如入站光纤)可能运载不同波长的光。ROADM被配置为遍历两种类型的多条光纤，其中类型是指作为一种类型的入站光纤和作为另一类型的出站光纤。ROADM可以由控制器(在其他示例中示出)控制，该控制器也控制分支单元。ROADM可以被配置为将来自一个输入(例如，第一入站光纤)的第一指定波长组与来自另一输入(例如，第二入站光纤)的不同波长的第二指定波长组组合，以便允许第一指定波长组和第二指定波长组共享入站光纤对。例如，一旦组合，组合的波长可以共享第一入站光纤、第二入站光纤或者第一入站光纤和第二入站光纤两者。

在参考图6的状态和ROADM的示例中。诸如706的ROADM可以安装在第二站点712的线缆718的2个光纤对上。控制器730可以接收指定两个光纤对耦接到ROADM 706以便进行转换的远程命令信号。耦接到ROADM 706的相应两个光纤对可以被配置为如图6的状态4所示，这使得控制器730能够将耦接到ROADM 706的两个光纤对中的1个光纤对中的光学信号从第二站点712引导到第一站点710。耦接到ROADM 706的另1光纤对中的光学信号可以被引导到第三站点714。第一站点710中的光纤对可以耦接到第三站点714中的光纤对。ROADM 706允许2个光纤对共享通过2个待共享光纤对传输的光波长光谱。在耦接到ROADM 706的光纤对运载来自第二站点712的更大部分光波长光谱的情况下，ROADM 706可以共享光谱，但是也可以向控制器730输送光纤对的状态应该从状态4(所有路径上的1FP)转换到状态2的信号。在状态2中，耦接到ROADM 706的两个光纤对和相应可分配转换器728被指定用于转换，以应对更大部分的光谱。响应于用于转换的指定，控制器730发出控制信号以重新分配耦接到要转换到状态2的2个光纤对的第二组可分配转换器726中的相应可分配转换器。通过转换到状态2，共享的光波长光谱被分布并递送到第三站点。替代性地，返回到当相应光纤对被配置处于状态2时，ROADM 706可以通过监控耦接到ROADM 706的、向/从第一站点710输送光学信号的相应光纤对来确定来自第一站点710的光纤对正携载更大部分的光波长光谱。结果，ROADM可以将这个信息转发到控制器730，这可以导致光纤对的相应可分配转换器改变到状态1，其中来自第一站点710的先前耦接到ROADM 706的光纤对现在被转换以将来自第一站点710的一个光纤对耦接到将光学信号引导到第三站点714的可分配转换器。

图8示出了分支单元架构的配置的又一示例。可配置分支单元800提供了实现了一个“三重”光纤对(例如1×1×1)到N个三重光纤对(例如，N×N×N)之间的任何位置的构思的光纤对选择性的图示，其中N是具有最低数量的光纤对的光纤光缆的光纤对计数。

可配置分支单元800可以包括三个站点(站点1 834、站点2 836和站点3 838)，并且具有多个光纤对的各个海底光纤光缆从这些站点耦接到分支单元842。所示的线缆中的每一个中的光纤对的数量是16，但是可以使用不同数量的光纤对。在各个海底光纤光缆内或连接到各个海底光纤光缆的是耦接到各个光纤对的ROADM(如参考图7所述)。虽然ROADM通常可以配置在面向三个站点中的一个的两个光纤对上，但也可以设想其他配置。例如，来自站点1 834的线缆具有ROADMS R1 820、R2 818、R3 816和R4 808，其中每个ROADM耦接到来自站点1 834的线缆中的16个光纤对中的相应光纤对(诸如2个光纤对等)。类似地，来自站点2 836的线缆具有ROADM R1 806、R2 828、R3 830和R4 834，其中每个ROADM耦接到来自站点2 836的线缆中的16个光纤对中的相应光纤对(诸如2个光纤对等)，并且来自站点38386的线缆具有ROADMS R1 826、R2 824、R3 822和R4 804，其中每个ROADM耦接到来自站点3 838的线缆中的16个光纤对中的相应光纤对(诸如2个光纤对等)。

分支单元842在光学可分配转换器的数量和光学通路以及对来自控制器840的命令的响应性方面类似于先前描述的示例。例如，每条线缆具有耦接到分支单元842中来自站点的一组可分配转换器中相应可分配转换器的相应光纤对。例如，来自站点1 834的线缆的光纤对耦接到分支单元842中的一组可分配转换器844，来自站点2 836的线缆的光纤对耦接到一组可分配转换器846，并且来自站点3 838的线缆的光纤对耦接到一组可分配转换器848。

如关于图7的示例所提及那样，图8的示例中的控制器840还可以确定耦接到站点1834、站点2 836和站点3 838的每个线缆的分支单元842中的相应光学可分配转换器的状态设置。控制器还可操作来响应远程命令信号，将可分配转换器组分组在一起，其中每个可分配转换器群组包括耦接到光纤对的至少一个转换器，该光纤对也耦接到ROADM。控制器可以设置群组状态，并且可以基于群组状态来确定每个光纤对的状态。操作性示例可能是有帮助的。

在操作示例中，控制器840可以接收要在远程命令信号中转换的光纤对的指定，以及哪些指定的光纤对将一起被分组在三个群组中。响应于远程命令信号，控制器840可操作以将第一组可分配转换器844细分为第一组可分配转换器的群组，将第二组可分配转换器846细分为第二组可分配转换器的群组，其中在第二组可分配转换器状态的群组中的每一个中的可分配转换器的数量对应于第一组可分配转换器的群组中的可分配转换器的数量。控制器840还将第三组可分配转换器848细分成第三组可分配转换器的群组，其中第三组可分配转换器的每一个群组中的可分配转换器的数量对应于第一组可分配转换器的群组和第二组可分配转换器的群组中的每一个中的可分配转换器的数量。控制器840还可操作来将第一组可分配转换器的相应群组分配给第二组可分配转换器和第三组可分配转换器的相对应的群组。

如图8所示，控制器840可以将第一组可分配转换器细分为4个可分配转换器的第一群组，可分配转换器可以包括耦接到来自包括ROADM R1 820的站点1 834的线缆中的光纤对的那些转换器。控制器可以将来自第二组可分配转换器846和第三组可分配转换器848的可分配转换器细分成包括4个可分配转换器的相对应的群组的群组。控制器840可以将来自第一组可分配转换器844的4个可分配转换器的群组，以及来自第二组可分配转换器846和第三组可分配转换器848的4个可分配转换器的相对应的群组一起放置在控制群组中(诸如R1-4x 4×4 802)，该控制群组还包括耦接到相应ROADM R1 820、R1 806和R1 826的每条线缆的相应光纤对。类似地，控制器可以生成控制群组，诸如R2-4x4x4 810，该控制群组也包括耦接到相应的ROADM R2 816、R2 828和R2 824的每条线缆的相应光纤对。控制器可以生成具有不同数量的可分配转换器的控制群组(诸如R3-2x2x2 812)，这些控制群组具有来自每条线缆的2个可分配转换器的群组，并且包括耦接到相应的ROADM R3 818、R2 830和R2822的每条线缆的相应光纤对。另一控制群组可以是R4-6x6x6 814，其具有来自每条线缆的6个可分配转换器的群组，并且包括耦接到相应的ROADM R4 808、R4 832和R8 804的每条线缆的相应光纤对。

控制群组的生成可能受到群组中可分配转换器的数量限制。群组大小可以基于第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆中的相应一个中的最少数量的光纤对，并且每个相对应的群组可以具有相同数量的可分配转换器。

附加地，在三条线缆之间的光纤对路由中可以提供另外的灵活性。每条线缆的一个以上光纤对的群组可以被组合成灵活的交叉光纤对路由群组。除了“一对两个”(连接在一个输入/输出端口和两个输出/输入端口之间)之外的转换器类型可以用于更复杂的配置，诸如2x2阻塞、2x2非阻塞或更大比率的转换器。

替代性光学设备可以用于路由，诸如波长选择转换滤波器。每条光纤上的光纤流量传播方向在全部配置状态下可以保持不变，或者在某些配置中可以反转。对于所有配置，可以提供保持两个光纤耦接成一个光纤对的配置。附加地或者可替换地，将线缆内的光纤分配成光纤对在不同的配置状态下可以是不同的。这种功能可以用替代性方法(包括高阶转换)实施，并且不受所示的架构限制。

图9示出了海底光纤光缆路由系统中的分支单元控制配置的示例。

海底光纤光缆路由系统900可以包括控制器902和分支单元904。分支单元904可以被配置成耦接到多个光纤光缆。光纤光缆的数量可以是三条，诸如来自站点A的线缆901、来自站点B的线缆903和来自站点C的线缆905。三条光纤光缆中的每条光纤光缆901、903和905可以包括数量N个光纤对，诸如914、924和956，其中N是2、4、5、12、16、24等。注意，在分支单元904中，可以配备成在每个线缆中接收不同数量的光纤对。第一海底光纤光缆901中的多个光纤对中的每个光纤对包括用于从第一站点(例如，站点A)输出光学信号的出站光纤(诸如938)，以及将光学信号递送到第一站点(即，站点A)的入站光纤940。同样地，第二海底光纤光缆903中的多个光纤对中的每个光纤对包括用于从第二站点(例如，站点B)输出光学信号的出站光纤和将光学信号递送到第二站点的入站光纤，并且第三海底光纤光缆905中的多个光纤对中的每个光纤对还包括用于从第三站点(例如，站点C)输出光学信号的出站光纤和将光学信号递送到第三站点的入站光纤。

N个光纤对中的每一个包括入站光纤(例如940)和出站光纤(例如938)。在示例中，入站光纤940可以从分支单元接收光学信息(也称为光学信号)，并且出站光纤938可以向分支单元904递送不同的光学信息(也称为光学信号)。在图9中，线缆901包括相应光纤对908、910、912、914、916和918；线缆903包括相应光纤对924、926、928、930、932和934；以及线缆905包括相应光纤对956、958、960、962、964和966。

分支单元904可以包括总线946和用于线缆的转换器936。线缆901、903和905的相应光纤对可以耦接到相应光学可分配转换器936。来自线缆901、903和905的光纤对中的每一个可以包括光学信号在其上传输的多个信道，并且信道中的一个可以是可以在其上发送远程命令信号的监视信道。总线946可以耦接到相应的转换器，这使得控制器902能够监视监视信道，并且还对相应线缆的相应转换器936进行转换指定。

控制器902可以包括逻辑电路系统942、存储器944和电光转换电路系统952。控制器902可以在远程命令信号中接收要转换的光纤对的指定。控制器902可以通过控制连接948耦接到分支单元904的总线946，该控制连接可以是光学连接或电连接。控制连接948使逻辑电路系统942能够接收远程命令信号并发送控制信号、进行转换指定(诸如将转换器分配给控制群组)、并配置转换器936中的可分配转换器。远程命令信号可以在第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆中的每一个中的相应选择的光纤对上传输的波分复用信号的监视信道上传输。远程命令信号还可以指示指定的光纤对将被一起分组在控制群组中，诸如图8的群组R1-4x4x4。

逻辑电路系统942可以是响应远程命令信号以及其他信号(诸如状态查询等)的处理器。逻辑电路系统942可以利用集成电路(integrated circuit，IC)、专用IC(application specific IC，ASIC)、现场可编程阵列(field programmable array，FPGA)和/或可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)来实施。

存储器944可以存储可由逻辑电路系统942执行的编程代码以及可用于配置包括转换器936以及ROADM 906的分支单元904的数据结构(诸如查找表)。

电光转换电路系统952可操作以将任何光学信号转换成电信号，反之亦然。例如，前面提及的监视信道可以是光学信道，并且命令信号可以是被转换成与逻辑电路942兼容的电信号的光学信号。

控制器902还可以包括到每个相应可重新配置光学分插复用器(ROADM)906的控制连接948，该光学分插复用器可以是系统中使用的许多ROADM中的一个。例如，可以在输入支路中的全部或一些上添加ROADM，以便在站点A、站点B和站点C之间提供更高粒度的光谱分配。控制连接950使得控制器902能够基于远程命令信号控制多个ROADM中的每个相应ROADM(诸如906)的操作。可以由控制器902经由总线946和控制连接948经由线缆901、903和/或905的相应光纤对内的专用光频率接收远程命令信号(和响应信号)。此外或者替代性地，命令信号954可以通过另一线缆或传输方法接收。虽然ROADM 906被示为从站点A接入光纤对908和910，并且经由光纤对920和922连接到分支单元904，但是ROADM可以用于接入每条支路上的一些或所有光纤对。例如，可以如图8所示使用多个ROADM，或者可以将单个ROADM配置为接入线缆的全部光纤对。

控制器902可以位于分支单元904外部，或者可以位于分支单元904内部。类似地，ROADM 906可以在分支单元904外部，或者可以在分支单元904内部。

本文描述的架构可以用于双向通信业务的所有双向光纤对。在替代实施例中，它也可以基于单个光纤和其他应用(诸如来自海底科学应用或传感器的单向数据获取)来使用。

上文描述了本公开的某些示例。然而，要明确指出的是，本公开不限于这些示例，而是意图是对本文明确描述的内容的添加和修改也包括在所公开的示例的范围内。而且，应当理解的是，在不脱离所公开的示例的精神和范围的情况下，本文描述的各种示例的特征不是相互排斥的，并且可以以各种组合和置换的形式存在，即使这些组合或置换在本文没有表达。事实上，在不脱离所公开的示例的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员将会想到本文所描述的内容的变化、修改和其他实施方式。由此，所公开的示例不应仅由前面的说明性描述来定义。

要强调的是，提供本公开的摘要是为了允许读者快速确定技术性公开内容的性质。在具有这样的理解的情况下提交的，即其将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前面的详细描述中，为了简化本公开，各种特征被一起分组在单个示例中。本公开方法不应被解释为反映了要求保护的示例需要比每个权利要求中明确陈述的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的那样，发明主题在于少于单个公开示例的全部特征。因此，下面的权利要求由此被结合到详细描述中，其中每个权利要求独立地作为分离的示例。在所附权利要求中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”分别用作相应术语“包含(comprising)”和“其中(wherein)”的简明英语等价物。而且，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标签，并不旨在对它们的对象强加数字要求。

出于说明和描述的目的，已经呈现了示例的前述描述。它并不旨在是穷举性的或将本公开限制于所公开的精确形式。根据本公开，许多修改和变化是可能的。本公开的范围旨在不受该详细描述的限制，而是受所附权利要求的限制。要求本申请的优先权的未来提交的申请可以以不同的方式要求保护所公开的主题，并且通常可以包括本文中不同地公开或以其他方式展示的任何一组一个或多个限制。

Claims (13)

1.一种海底光纤光缆路由系统，包括：

耦接到三条光纤光缆的分支单元，每条光纤光缆具有多个光纤对，所述分支单元包括：

用于每个光纤对的多个转换器，所述多个转换器能够配置成使得来自所述三条光纤光缆中的任一条光纤光缆的光纤对能够被转换以允许路由到所述三条光纤光缆中的另外两条光纤光缆中的任一条光纤光缆；以及

控制器，所述控制器能够操作来接收远程命令信号，并如由接收的远程命令信号指示的那样配置所述多个转换器，

其中每个光纤对包括入站光纤和出站光纤，其中所述入站光纤从所述分支单元接收光学信息，并且所述出站光纤向所述分支单元递送不同的光学信息；以及

所述控制器还能够操作来生成转换三角形，其中用于每个光纤对的所述多个转换器中的第一转换器包括：

输入，耦接到所述出站光纤；

第一输出，选择性地耦接到所述输入，用于向所述三条光纤光缆中的另一光纤光缆中的光纤对提供不同的光学信息；以及

第二输出，选择性地耦接到所述输入，用于向所述三条光纤光缆中的又一光纤光缆中的光纤对提供不同的光学信息。

2.根据权利要求1所述的海底光纤光缆路由系统，其中用于所述三条光纤光缆中的第一光纤光缆的每个光纤对的多个转换器包括耦接到所述光纤对的第一光纤的第一转换器和耦接到所述光纤对的第二光纤的第二转换器。

3.根据权利要求2所述的海底光纤光缆路由系统，其中所述第一转换器包括：

第一连接件，所述第一连接件光学耦接到所述光纤对的第一光纤；

第二连接件，所述第二连接件光学耦接到被耦接到所述三条光纤光缆中的第二光纤光缆的转换器；以及

第三连接件，所述第三连接件光学耦接到被耦接到所述三条光纤光缆中的第三光纤光缆的另一转换器。

4.根据权利要求2所述的海底光纤光缆路由系统，其中：

第一转换器被配置为将所述第一光纤光缆的第一光纤连接到所述三条光纤光缆中的第二光纤光缆中的光纤对的第一光纤；以及

第二转换器被配置为将所述第一光纤光缆的所述第二光纤连接到所述三条光纤光缆中的所述第二光纤光缆中的光纤对的第二光纤。

5.根据权利要求1所述的海底光纤光缆路由系统，其中所述控制器能够操作用于：

监控耦接到所述分支单元的所述三条光纤光缆的每一个中的多个光纤对中的每个光纤对，以及

接收所述远程命令信号，其中所述远程命令信号通过从所述多个光纤对中被选择为被转换的光纤对进行传输，其中用于配置所述多个转换器的远程命令信号在所选择的光纤对上传输的波分复用信号的监视信道上传输。

6.根据权利要求1所述的海底光纤光缆路由系统，其中所述路由受到所述三条光纤光缆中的光纤光缆的光纤对计数限制。

7.根据权利要求1所述的海底光纤光缆路由系统，还包括：

可重新配置光学分插复用器，所述可重新配置光学分插复用器耦接到一个或多个光纤对。

8.一种海底光纤光缆路由系统，包括：

第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆，其中所述第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆中的每一个包括多个光纤对；以及

分支单元，所述分支单元被配置为耦接到所述第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆中的每一个，其中所述分支单元包括：

第一组可分配转换器，所述第一组可分配转换器被配置为光学耦接到所述第一海底光纤光缆中的多个光纤对，其中所述第一组中的每个可分配转换器耦接到所述第一海底光纤光缆中的相应光纤对；

第二组可分配转换器，所述第二组可分配转换器被配置为光学耦接到所述第二海底光纤光缆中的多个光纤对，其中所述第二组中的每个可分配转换器耦接到所述第二海底光纤光缆中的相应光纤对；

第三组可分配转换器，所述第三组可分配转换器被配置为光学耦接到所述第三海底光纤光缆中的多个光纤对，其中所述第三组中的每个可分配转换器耦接到所述第三海底光纤光缆中的相应光纤对；

多个光学通路，所述多个光学通路将所述第一组可分配转换器、所述第二组可分配转换器和所述第三组可分配转换器中的每一个中的各个可分配转换器相互耦接；以及

控制器，所述控制器耦接到所述第一组可分配转换器、所述第二组可分配转换器和所述第三组可分配转换器中的每一个中的每个相应可分配转换器，其中所述控制器能够操作用于：

将来自所述第一组的相应第一组可分配转换器分配给相应第二组可分配转换器和分配给相应第三组可分配转换器，

其中所述第一海底光纤光缆中的多个光纤对中的每个光纤对包括用于从第一站点输出光学信号的出站光纤，以及将所述光学信号递送到所述第一站点的入站光纤；

所述第二海底光纤光缆中的多个光纤对中的每个光纤对包括用于从第二站点输出光学信号的出站光纤，以及将所述光学信号递送到所述第二站点的入站光纤；以及

所述第三海底光纤光缆中的多个光纤对中的每个光纤对包括用于从第三站点输出光学信号的出站光纤，以及将所述光学信号递送到所述第三站点的入站光纤，

其中所述控制器还能够操作来生成转换三角形，所述第一组可分配转换器中的第一可分配转换器、所述第二组可分配转换器中的第一可分配转换器和所述第三组可分配转换器中的第一可分配转换器中的每个都包括：

输入，耦接到所述出站光纤；

第一输出，选择性地耦接到所述输入，用于向所述三条光纤光缆中的另一光纤光缆中的光纤对提供不同的光学信息；以及

第二输出，选择性地耦接到所述输入，用于向所述三条光纤光缆中的又一光纤光缆中的光纤对提供不同的光学信息。

9.根据权利要求8所述的光缆路由系统，其中所述第一组可分配转换器、所述第二组可分配转换器和所述第三组可分配转换器中的每一个被细分为多个可分配转换器群组，并且

所述第一组可分配转换器中的所述多个可分配转换器群组中的每一个群组在所述第二组可分配转换器和所述第三组可分配转换器中的每一个中具有相对应的群组。

10.根据权利要求8所述的光缆路由系统，其中：

可分配转换器的群组中的可分配转换器的数量基于所述第一海底光纤光缆、所述第二海底光纤光缆或所述第三海底光纤光缆中的相应一个中的光纤对的最少数量，以及

可分配转换器的每个相对应的群组具有相同数量的可分配转换器。

11.根据权利要求8所述的光缆路由系统，其中所述控制器还能够操作以：

将所述第一组可分配转换器细分成第一组可分配转换器的群组；

将所述第二组可分配转换器细分成第二组可分配转换器的群组；

将所述第三组可分配转换器细分成第三组可分配转换器的群组；以及

将来自所述第一组可分配转换器的相应群组分配给来自所述第二组可分配转换器和所述第三组可分配转换器的相对应的群组。

12.根据权利要求11所述的光缆路由系统，还包括：

多个可重新配置光学分插复用器，所述多个可重新配置光学分插复用器耦接到所述第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆中的每一个中的所选择的光纤对，其中所述多个可重新配置光学分插复用器中的每个相应可重新配置光学分插复用器在将相应的所选择的光纤对耦接到相应可分配转换器之前耦接到所述相应的所选择的光纤对。

13.根据权利要求12所述的光缆路由系统，其中所述控制器还包括：

到所述多个可重新配置光学分插复用器中的每个相应可重配置光学分插复用器的控制连接；并且

所述控制器还能够操作以：

接收在所述第一海底光纤光缆、第二海底光纤光缆和第三海底光纤光缆中的每一个中的所述相应的所选择的光纤对上传输的波分复用信号的监视信道上传输的远程命令信号；以及

基于所述远程命令信号控制所述多个可重配置光学分插复用器中的每个相应可重配置光学分插复用器的操作。