DE102004004087A1 - Identification method for optical data signals in optical systems periodically modulates a carrier signal with a preset test bit sequence to produce an optical identification signal - Google Patents

Abstract

Special periodically repeated binary test bit sequences (BF1) are transmitted for identifying channels during the operation or testing of an optical data network. A spectrum of these BF1 is evaluated so as to identify channels. Receipt of an identification signal (lambda 1F1) is checked at a test point (5,5a). A received optical signal (OS) is assessed as to whether it matches the spectrum.

Description

Insbesondere bei der Inbetriebnahme und bei der Fehlersuche in optischen Systemen wie Netzen oder Schalteinrichtungen ist es erforderlich, den Weg einzelner Signale verfolgen zu können. Fehlkonfigurationen und fehlerhaftes Durchschalten der Kanäle sollte mit einer möglichst einfachen Testausrüstung erkannt werden können. Dies ist insbesondere bei dynamischen konfigurierbaren optischen Kanälen von WDM/DWDM-Systemen erforderlich.Especially during commissioning and troubleshooting in optical systems such as networks or switching devices, it is necessary to guide the way to track individual signals. Misconfigurations and incorrect switching of the channels should with one as possible simple test equipment can be recognized. This is especially true for dynamic configurable optical channels required by WDM / DWDM systems.

Eine bisher bekannte Möglichkeit zur Kennzeichnung eines bestimmten Datensignals besteht in der zusätzlichen Modulation mit einem Pilotton. Diese Art der Zusatzinformation ist prinzipiell zur Kanalidentifizierung geeignet, sie kann jedoch durch Regeneratoren entfernt werden. Außerdem wird prinzipiell die Signalqualität verschlechtert.A previously known option to identify a particular data signal is in the additional Modulation with a pilot tone. This type of additional information is in principle suitable for channel identification, but it can by Regenerators are removed. In addition, in principle, the signal quality deteriorated.

Bei Übertragungssystemen, die Pulsrahmen mit einem Overhead verwendet, ist durch Angaben im Overhead ebenfalls eine eindeutige Kanalidentifizierung möglich. Bei der Anwendung für Testzwecke sind jedoch ein kompletter Sender und ein kompletter Empfänger erforderlich. Insbesondere bei transparenten optischen Netzen ist eine solche Testausrüstung zu aufwendig.In transmission systems, The pulse frame used with an overhead is by overhead data also a unique channel identification possible. When used for testing purposes However, a complete transmitter and a complete receiver are required. Especially with transparent optical networks is such test equipment too expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach realisierbares Verfahren zur Kanalidentifizierung anzugeben.task The invention is an easily implemented method for channel identification specify.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.These The object is achieved by the method specified in claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Der besondere Vorteil liegt in der einfachen Realisierbarkeit der Erfindung. Zur Erzeugung eines bestimmten Spektrums reicht das periodische Aussenden von kurzen Binärfolgen aus. Zur Kanalidentifizierung durch Auswertung des entsprechenden optischen oder elektrischen Spektrums reicht einem Service-Techniker ein optisches Anzeigegerät oder ein Messgerät aus. Ebenso kann ein einfacher Prozessor die Auswertung übernehmen. Das Verfahren ist insbesondere dann vorteilhaft einzusetzen, wenn keine Nutzdaten übertragen werden, also bei der Inbetriebnahme oder Wartung von Netzen.Of the particular advantage lies in the simple feasibility of the invention. To generate a certain spectrum, the periodic Sending short binary sequences out. For channel identification by evaluation of the corresponding optical or electrical spectrum is enough for a service technician to make an optical display or a measuring device out. Likewise, a simple processor can take over the evaluation. The method is particularly advantageous to use if no user data is transmitted, so when commissioning or maintenance of networks.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.One embodiment The invention will be explained in more detail with reference to figures.

Es zeigenIt demonstrate

1 Spektren von ausgewählten Binärfolgen, 1 Spectra of selected binary sequences,

2 eine Prüfeinichtung und 2 a Prüfeinichtung and

3 eine Variante eines Empfangsmoduls. 3 a variant of a receiving module.

Für die Kanalidentifikation bzw. zur Identifikation eines optischen Signals ist es ausreichend, eine kleine Anzahl unterschiedlicher optischer Identifikationssignale zu verwenden, die periodisch anstelle von Datensignalen übertragen werden. Die Identifikationssignale beinhalten periodische Bitfolgen, die jeweils einem optischen Träger aufmoduliert sind. So können beispielsweise von 16 Bit umfassenden binären Folgen acht Prüfbitfolgen ausgewählt werden, die sich besonders stark im Energiespektrum voneinander unterscheidenden. Die Prüfbitfolgen können durch ein Schieberegisters erzeugt und periodisch wiederholt werden.For the channel identification or to identify an optical signal, it is sufficient a small number of different optical identification signals to be used, which transmit periodically instead of data signals become. The identification signals include periodic bit sequences, each one an optical carrier are modulated. So can for example, of 16-bit binary sequences eight check bit sequences selected who are particularly strong in the energy spectrum of each other distinctive. The check bit sequences can generated by a shift register and repeated periodically.

Besonders leicht zu unterscheiden sind die Spektren der Prüfbitfolgen der nachstehenden Tabelle 1.Especially easy to distinguish are the spectra of the check bit sequences of the following Table 1.

Tabelle 1

Table 1

In der Regel kommt man aber mit noch weniger unterschiedlichen und kürzeren Prüfbitfolgen aus.In usually one comes but with still less different and shorter Prüfbitfolgen out.

Die Spektren der Identifikationssignale können im optischen Bereich direkt ausgewertet werden oder nach Umwandlung in ein elektrisches Signal können die Spektren der Prüfbitfolgen ausgewertet werden.The Spectra of the identification signals can be in the optical range directly be evaluated or converted to an electrical signal can the spectra of the check bit sequences be evaluated.

Die in Tabelle 2 angegebenen 8 Bits langen Prüfbitfolgen BF1 bis BF5 liefern die in 1 dargestellten gut unterscheidbaren Spektren, die im optischen Bereich den Spektren der Identifikationssignale entsprechen.The 8-bit check bit sequences BF1 to BF5 given in Table 2 provide the in 1 shown well distinguishable spectra corresponding to the spectra of the identification signals in the optical range.

Aus Tabelle 2 sind die lokalen Maxima (Peaks) dieser Spektren angegeben, die jeweils bei eine Datenrate von 10 GHz auftreten. Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, ist die Auswertung bei drei Frequenzen zum Erkennen einer der fünf Prüfbitfolgen BF1 – BF5 ausreichend.Out Table 2 shows the local maxima (peaks) of these spectra, each occurring at a data rate of 10 GHz. As from table 2, the evaluation at three frequencies is for detection one of the five Prüfbitfolgen BF1 - BF5 sufficient.

Tabelle 2

Table 2

Das Prinzipschaltbild einer Prüfeinrichtung ist in 2 dargestellt. Diese enthält sendeseitig zum Einfügen der Prüfbitfolgen BF ein Sende-Modul SM, das es gestattet, Tägersignale λ1 ... λn unterschiedlicher Wellenlänge mit einer der Prüfbitfolgen BF1 – BF5 zu modulieren. Die Tägersignale werden meist von Lasern L1 – Ln generiert und jeweils ein Trägersignal λ1 wird über einen ersten Schalter 1 einem Modulator 2 zugeführt. Die Prüfbitfolgen werden in einem Prüfbitfolgen-Generator 3 erzeugt. Das Sende-Modul SM kann auch mehrere Modulatoren enthalten und dann für die gleichzeitige Erzeugung mehrere unterschiedliche Prüfbitfolgen und deren parallele Ausgabe ausgebildet sein.The schematic diagram of a test facility is in 2 shown. This contains the transmission side for inserting the Prüfbitfolgen BF a transmission module SM, which allows to modulate Tägersignale λ1 ... λn different wavelengths with one of the Prüfbitfolgen BF1 - BF5. The Tägersignale are usually generated by lasers L1 - Ln and in each case a carrier signal λ1 is via a first switch 1 a modulator 2 fed. The check bit sequences are stored in a check bit sequence generator 3 generated. The transmission module SM may also contain a plurality of modulators and then be formed for the simultaneous generation of several different check bit sequences and their parallel output.

Ebenso kann die Prüfbitfolge BF1 dem regulären Träger eines Datenkanals aufgeprägt werden, indem dem Modulator 2 anstelle des Datensignals die Prüfbitfolge zugeführt wird.Likewise, the check bit sequence BF1 can be impressed on the regular carrier of a data channel by the modulator 2 instead of the data signal, the check bit sequence is supplied.

Die entsprechend Tabelle 2 erzeugte Prüfbitfolge BF1 wird dem Trägersignal λ1 auf moduliert und bildet das optische Identifikationssignal λ1F1, das mit anderen Datensignalen oder/und Identifikationssignalen in einem Wellenlängen-Multiplexer 4 zusammengefasst und als Teil eines Multiplexsignals WDM über ein System SYS übertragen wird. Ein Eingang des Wellenlängen-Multiplexer 4 kann auch zum Einblenden des Identifikations signals reserviert sein. Die Übertragung des eigentlichen Datensignals wird dann unterbrochen.The check bit sequence BF1 generated according to Table 2 is modulated onto the carrier signal λ1 and forms the optical identification signal λ1F1, which is combined with other data signals and / or identification signals in a wavelength multiplexer 4 summarized and transmitted as part of a multiplex signal WDM via a system SYS. An input of the wavelength multiplexer 4 can also be reserved for fading in the identification signal. The transmission of the actual data signal is then interrupted.

Ein Empfangs-Modul EM dient zum Überprüfen eines empfangenen optischen Signals OS (Kanals), bei dem noch nicht feststeht, ob es das auf einer bestimmten Wellenlänge gesendete Identifikationssignal λ1F1 ist. Die Überprüfung erfolgt hier an einem Prüfpunkt 5, an dem das komplette WDM-Empfangssignal anliegt. Das Empfangs-Modul EM enthält hier ein abstimmbares optisches Filter 6 mit Bandpasseigenschaften (oder eine Filterbank), das die Auswahl eines einzigen Kanals ermöglicht. Erfolgt die Separation des zu prüfenden Kanals durch ein Empfangsgerät bereits selbst, kann dieser Kanal, der hier an einem zweiten Prüfpunkt 5a anliegt, direkt oder über einen Mess-Splitter überprüft werden. Wird die Wellenlänge des Identifikationssignal durch das System transformiert, muss der entsprechende Kanal überprüft werden.A reception module EM is used to check a received optical signal OS (channel) in which it is not yet certain whether it is the identification signal λ1F1 sent on a specific wavelength. The check is carried out here at a checkpoint 5 to which the complete WDM receive signal is applied. The reception module EM contains here a tunable optical filter 6 with bandpass properties (or a filterbank) that allows you to select a single channel. If the separation of the channel to be tested by a receiving device already occurs itself, this channel, which here at a second test point 5a is present, checked directly or via a measuring splitter. If the wavelength of the identification signal is transformed by the system, the corresponding channel must be checked.

Das optische Spektrum kann beispielsweise mit Hilfe eines Spektralphotometers direkt überprüft werden, ob es einem der Identifikationssignale entspricht.The Optical spectrum, for example, with the help of a spectrophotometer be checked directly whether it corresponds to one of the identification signals.

In dem dargestellten besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird das zu überprüvende optische Signal OS einem optoelektrischem Wandler, einer Photodiode 7, zugeführt, der es demoduliert und hierbei in ein elektrisches Signal ES umsetzt, das gegebenenfalls der gesendeten binären Prüfbitfolge BF1 entspricht. Das elektrische Signal wird durch einen Splitter 8 in drei Signalteile aufgeteilt, die jeweils einem Bandpass 9, 10 und 11 zugeführt werden. Entsprechend Tabelle 2 werden Bandpässe mit 1,25 GHz, 5 GHz und 7,5 GHz Durchlassfrequenz verwendet. Die Ausgangssignale der Bandpässe können parallel ausgewertet werden oder nacheinander über einen Schalter 12 einer Auswerteeinheit 13 zugeführt werden. Die Amplitudenverhältnisse der Ausgangssignale werden in der Auswerteeinheit 13 überprüft und entsprechend den Spektren nach 1 der jeweiligen Binärfolge zugeordnet.In the illustrated particularly advantageous embodiment, the optical signal OS to be checked becomes an opto-electrical converter, a photodiode 7 supplied, which demodulates it and in this case converts into an electrical signal ES, which optionally corresponds to the transmitted binary check bit sequence BF1. The electrical signal is transmitted through a splitter 8th divided into three signal parts, each with a bandpass 9 . 10 and 11 be supplied. According to Table 2, 1.25 GHz, 5 GHz and 7.5 GHz bandpass bandpass filters are used. The output signals of the bandpasses can be evaluated in parallel or successively via a switch 12 an evaluation unit 13 be supplied. The amplitude ratios of the output signals are in the evaluation unit 13 checked and according to the spectra 1 associated with the respective binary sequence.

Der Signalweg kann auch bei Systemen SYS, die eine Wellenlängenumsetzung der optischen Datensignale bewirken, überprüft werden.Of the Signal path can also be used in systems SYS that have a wavelength conversion cause the optical data signals to be checked.

In einer in 3 dargestellten Variante des Empfangsmoduls wird anstelle einer Filterbank ein durchstimmbares elektrisches Bandpassfilter 14 verwendet. Dies ermöglicht auch eine Auswertung bei unterschiedliche Datenraten. Das einstellbare Filter mit einer entsprechenden Auswerteeinheit entspricht einem elektrischen Spektrumsanalysator (ESA).In an in 3 illustrated variant of the receiving module is a tunable electric bandpass filter instead of a filter bank 14 used. This also allows an evaluation at different data rates. The adjustable filter with a corresponding evaluation unit corresponds to an electrical spectrum analyzer (ESA).

Neben der kanalweisen Auswertung kann auch das Spektrum eines WDM-Signals ausgewertet werden, bei dem mindestens ein Datensignal einer periodische Prüfbitfolge entspricht. Die Prüfbitfolge wird sich den entweder als Randomsignal oder speziellen Kombinationen, z.B. Dauerlagen bei Inbetriebnahme, anzusehenden Datensignalen überlagern und identifizierbar sein.Next The channel-wise evaluation can also be the spectrum of a WDM signal be evaluated in which at least one data signal of a periodic checkbit sequence equivalent. The check bit sequence will turn on either as a random signal or special combinations, e.g. Permanent positions during commissioning, superimpose data signals to be viewed and be identifiable.

Ebenso kann in einem Zeitmultiplexkanal eine Prüfbitfolge periodisch übertragen werden. Aus dem Spektrum des gesamten Zeitmultiplexsignals wird das Spektrum der Prüfbitfolge leicht reparierbar sein, da in der Regel nur eine geringe Anzahl von Zeitmultiplexkanälen über eine Wellenlänge übertragen wird.As well can periodically transmit a check bit sequence in a time-division multiplex channel become. From the spectrum of the entire time division multiplex signal is the spectrum of the check bit sequence easy to repair, because usually only a small number of time-division multiplex channels over one Transmit wavelength becomes.

Die bekannten Methoden zur Filterung und Signalerkennung können bei allen Varianten zur Auswertung eingesetzt werden.The known methods for filtering and signal detection can at all variants are used for evaluation.

Zu ergänzen ist noch, dass zur Kanalidentifizierung in einem Kanal auch mehrere unterschiedliche Prüfbitfolgen periodisch nacheinander, z.B. 10 Folgen F1 und 10 Folgen F3, oder in Folge aufeinanderfolgend, F1, F3, F1, F3, ..., gesendet werden können.To complete is still that for channel identification in a channel also several different check bit sequences periodically, e.g. 10 episodes F1 and 10 episodes F3, or successively, F1, F3, F1, F3, ..., are sent can.

11

erster Schalterfirst switch

22

Modulatormodulator

33

Prüfbitfolgen-GeneratorPrüfbitfolgen generator

44

Wellenlängen-MultiplexerWavelength multiplexer

55

Prüfpunktcheckpoint

5a5a

zweiter Prüfpunktsecond checkpoint

66

Filter/Wellenlängen-DemultiplexerFilter / wavelength demultiplexer

77

Fotodiodephotodiode

88th

Splittersplinter

99

Bandpassbandpass

1010

Bandpassbandpass

1111

Bandpassbandpass

1212

elektrischer Schalterelectrical switch

1313

Auswerteeinheit/ProzessorProcessor / processor

1414

einstellbares elektrisches Bandpassfilteradjustable electric bandpass filter

L1 – LnL1 - Ln

Laserlaser

λ1λ1

Trägersignalcarrier signal

λ1F1λ1F1

optisches Identifikationssignaloptical identification signal

OSOS

optisches Signaloptical signal

ESIT

elektrisches Signalelectrical signal

EF1EF1

optisches Identifikationssignaloptical identification signal

SYSSYS

Systemsystem

Claims (11)

Verfahren zur Identifikation von optischen Datensignalen in optischen Systemen (SYS), bei dem einem Trägersignal (λ1) eine vorbestimmte Prüfbitfolge (BF1) periodisch auf moduliert wird und das so erzeugte optische Identifikationssignal (λ1F1) an einer Anschlussstelle eingespeist wird, und an einem Prüfpunkt (5, 5a) der Empfang des Identifikationssignal (λ1F1) überprüft wird, indem ein empfangenes optische Signal (OS) ausgewertet wird, ob es dem Spektrum des Identifikationssignals (λ1F1) entspricht oder das empfangene optische Signal (OS) in ein elektrisches Signal (ES) umgesetzt wird und das Spektrum des elektrischen Signals (ES) ausgewertet wird, ob es dem Spektrum der Prüfbitfolge (BF1) entspricht.Method for identifying optical data signals in optical systems (SYS) in which a predetermined test bit sequence (BF1) is periodically modulated onto a carrier signal (λ1) and the optical identification signal (λ1F1) thus generated is fed in at a connection point, and at a test point ( 5 . 5a ) the reception of the identification signal (λ1F1) is checked by a received optical signal (OS) is evaluated, whether it corresponds to the spectrum of the identification signal (λ1F1) or the received optical signal (OS) is converted into an electrical signal (ES) and the spectrum of the electrical signal (ES) is evaluated, whether it corresponds to the spectrum of the check bit sequence (BF1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, bei dem an einem ersten Prüfpunkt (5) aus einem Wellenlängenmultiplexsignal (WDM) ein zu überprüfender Datenkanal selektiert wird.Method according to claim 1, characterized in that at a first test point ( 5 ) is selected from a wavelength division multiplex signal (WDM) a data channel to be checked. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spektrum des empfangenen optischen Signals (OS) oder des elektrischen Signals (ES) zum Erkennen einer Prüfbitfolge (BF1) nur bei vorgegebenen Frequenzen ausgewertet wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the spectrum of the received optical signal (OS) or the electrical signal (ES) for detecting a check bit sequence (BF1) only at predetermined Frequencies is evaluated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung des Spektrums des elektrischen Signals (ES) ein Bandpass (14) mit einstellbarer Durchlassfrequenz verwendet wird.A method according to claim 1 or 3, characterized in that for evaluating the spectrum of the electrical signal (ES) a bandpass ( 14 ) with adjustable transmission frequency. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere unterschiedliche Prüfbitfolge (BF1 – BF5) verschiedenen Trägersignalen (λ1 – λn) aufmoduliert werden.Method according to claim 1, characterized in that several different check bit sequences (BF1 - BF5) different carrier signals (λ1 - λn) modulated become. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere periodisch wiederholte Prüfbitfolgen (BF1, BF3, ..) nacheinander zur Kennzeichnung eines Kanals übertragen werden.Method according to claim 1, characterized in that that several periodically repeated check bit sequences (BF1, BF3, ..) successively to mark a channel become. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem Zeitmultiplexkanal eine Prüfbitfolge (BF1) übertragen wird und empfangsseitig das optische oder elektrische Spektrum des kompletten Zeitmultiplexsignals überprüft wird.Method according to claim 1, characterized in that in that a time-division multiplex channel transmits a check bit sequence (BF1) is and the receiving side, the optical or electrical spectrum of complete time division multiplex signal is checked. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Prüfbitfolgen 1010 1010, 1100 1100, 1111 0000, 1010 1100, 1000 1000 periodisch aufmoduliert werden.Method according to claim 5, 6 or 7, characterized that only the check bit sequences 1010 1010, 1100 1100, 1111 0000, 1010 1100, 1000 1000 periodically be modulated. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch drei Bandpässe (9, 10, 11) die vorgegebenen Frequenzen selektiert werden.Method according to claim 8, characterized in that by three band passes ( 9 . 10 . 11 ) the predetermined frequencies are selected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung durch einen Prozessor (12) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation by a processor ( 12 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Systemen (SYS) mit Wellenlängen-Umsetzung ein Identifikationssignal (λ1F1) mit der zu erwartenden Wellenlänge selektiert wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that in systems (SYS) with wavelength conversion, an identification signal (λ1F1) with the expected wavelength is selected.