DE10338695A1 - Add-drop device for wavelength multiplex signals has branching device for feeding through signals to other add-drop devices, signal combiner for receiving through signals from other add-drop devices - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Add-Drop-Einrichtung für optische Wellenlängen-Multiplexsignale und mit mehreren dieser Einrichtungen aufgebaute Cross-Connect-Einrichtungen.The The invention relates to an add-drop device for optical wavelength multiplexed signals and with several of these facilities built cross-connect facilities.
Die Übertragung von optischen Signalen erfolgt heute mit Wellenlängen-Multiplexsignalen (WDM-Signalen). Die Aufgabe einer Add-Drop-Einrichtung ist es, einzelne Signale (Kanäle) des Multiplexsignals abzuzweigen (drop) und an deren Stelle neue Signale einzufügen (add).The transfer of optical signals is nowadays using wavelength division multiplexed (WDM) signals. The task of an add-drop facility is to provide individual signals (Channels) of the multiplex signal (drop) and in their place new Insert signals (Add).
Mehrere dieser Add-Drop-Einrichtungen werden zu einem photonischen (rein optisch arbeitende) Cross-Connector zusammengefasst, der es erlaubt, einzelne Signale (Kanäle mit einer Wellenlänge), hier als Tributary-Signale bezeichnet, eines Multiplexsignals abzuzweigen und in ein anderes Multiplexsignal einzufügen, ohne dass eine vorherige Wandlung in elektrische Signale erforderlich ist. Darüber hinaus können die abgezweigten Tributary-Signale auch in elektrische Signale umgesetzt und in der elektrische Ebene mit niedrigerer Granularität durchgeschaltet ("geroutet") werden. Ebenso ist nach der optoelektrischen Umsetzung auch der Einsatz elektrisch arbeitender 3R-Generatoren möglich. Vor dem Einfügen in eines der optischen Multiplexsignale ist dann wieder eine elektrooptische Wandlung und gegebenenfalls auch eine Wellenlängenumsetzung erforderlich, auf die hier aber nicht weiter eingegangen werden soll.Several These add-drop devices become a photonic (pure optically working) cross-connector, which allows individual signals (channels with one wavelength), here referred to as tributary signals, branch off a multiplex signal and to insert into another multiplexed signal without any prior conversion in electrical signals is required. In addition, the diverted tributary signals also converted into electrical signals and in the electrical level with lower granularity be (routed). As well after the opto-electrical conversion, the insert is also electric working 3R generators possible. Before pasting in one of the optical multiplex signals is then again an electro-optical Conversion and possibly also a wavelength conversion required, but not to be discussed here.
Die bekannten photonischen Add-Drop-Einrichtungen und Cross-Connectoren verwenden optische Splitter, optische Combiner, Schaltmatrizen und wellenlängenselektive Elemente. Das Problem insbesondere bei der Verwendung von Splittern und 1:n – Schalter liegt in der Reduzierung der Nutzsignalpegel. Da durch ist häufig sogar eine mehrfache Anhebung der Nutzsignalpegel erforderlich; die benötigten optischen Verstärker machen aber die Einrichtungen aufwendig und teuer.The known photonic add-drop devices and cross-connectors use optical splitters, optical combiners, switching matrices and wavelength-selective Elements. The problem especially with the use of splinters and 1: n switch lies in the reduction of the useful signal level. As is often even through a multiple increase in the Nutzsignalpegel required; the required optical amplifier but make the facilities consuming and expensive.
In "Journal of Lightwave
Technologies", Vol. 14,
Nr. 10, Okt. 1996, Seiten 2184 bis 2196 sind verschiedene Cross-Connect-Architekturen beschrieben.
In dem US-Patent 5,504,827 ist eine Anordnung mit einem Wellenlängen-Demultipexer, programmierbaren Filtern und einem Wellenlängen-Multiplexer beschrieben, die als optischer Cross-Connector arbeitet. Die Anordnung enthält diskret aufgebaute wellenlängenselektive Schalter, die ein Durchschalten der gewünschten Signale ermöglichen.In US Pat. No. 5,504,827 is an arrangement with a wavelength demultiplexer, programmable filters and a wavelength multiplexer, which works as an optical cross-connector. The arrangement contains discreet built-up wavelength selective Switches that enable the desired signals to be switched through.
Im US-Patent 6,268,952 werden bereits wellenlängenselektive Schalter für einen einfachen optischen Cross-Connector genutzt.in the US Pat. No. 6,268,952 already discloses wavelength-selective switches for a used simple optical cross-connector.
Aus "IEEE Photonics Technology Letters", Vol. 15, Nr. 2, Feb. 2003, Seiten 332 – 334 ist eine Add-Drop-Einrichtung dbekannt, die in an sich bekannter Weise über einen optischen Koppler einen Teil eines Wellenlängen-Mulitplexsignals auskoppelt und über abstimmbare Filter einzelne Tributary-Signale selektiert. Die abgezweigten Signale werden durch eine einstellbare Filtereinrichtung im Through-Pfad unterdrückt.From "IEEE Photonics Technology Letters ", Vol. 15, No. 2, Feb. 2003, pages 332-334 an add-drop device is well known in the art Way over an optical coupler decouples a portion of a wavelength multiplexed signal and tunable Filter selected tributary signals. The branched signals be through an adjustable filter device in the through path suppressed.
Das ausgekoppelte Teilsignal (und gegebenenfalls auch das durchgeführte Signal) wird über einen Verstärker geführt. Im Add-Zweig ist außer dem obligatorischen Verstärker ein Rauschfilter vorgesehen, das dafür sorgt, dass die durchgeführten Signale nicht unnötig durch das Verstärkerrauschens beeinträchtigt werden.The decoupled partial signal (and possibly also the signal carried out) will over an amplifier guided. The add branch is out of the box the obligatory amplifier provided a noise filter, which ensures that the signals carried not unnecessary through the amplifier noise impaired become.
In
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Add-Drop-Einrichtung anzugeben, die es ermöglicht, mit moderatem Aufwand sowohl optische Signale auf der photonischen Ebene durchzuschalten, abzweigen und hinzufügen kann. Außerdem ist eine Cross-Connnect-Einrichtung anzugeben, die sowohl Tributary-Signale photonisch als auch digitale elektrische Signale mit kleinerer Granularität bei reduziertem Aufwand durchschalten kann.task The invention is to provide an add-drop device that it allows, with moderate effort both optical signals on the photonic level can switch through, branch off and add. Besides that is a cross-connect facility indicate that both tributary signals photonic and digital switch through electrical signals with smaller granularity with reduced effort can.
Eine dieses Problem lösende Add-Drop-Einrichtung ist in Anspruch 1 angegeben; diese Add-Drop-Einrichtung verwendende Cross-Connnect-Einrichtungen sind in den Ansprüchen 9 und 10 beschrieben.A solving this problem Add-drop device is specified in claim 1; this add-drop facility used cross-connect devices are in the claims 9 and 10 described.
Der entscheidende Vorteil der Add-Drop-Einrichtung ist, dass die Mehrzahl der Tributary-Signaleüber den Längspfad geführt wird und über den im Drop-Add-Pfad nur diejenigen Signale geführt werden werden, die eine spezielle Behandlung erfahren, beispielsweise aus- bzw. eingekoppelt werden, regeneriert werden oder wellenlängenmäßig umgesetzt werden müssen.Of the key advantage of the add-drop facility is that the majority the tributary signals over the longitudinal path guided will and over in the drop-add path only those signals will be performed, the one experience special treatment, for example, disconnected or coupled be regenerated or wavelength converted.
Die Add-Drop-Einrichtung ergänzt die optischen Durchschalteeinrichtungen um einen Drop-Add-Pfad, über den ein kleiner Teil der Tributary-Signale geführt wird.The Add-drop facility added the optical switching devices to a drop-add path, via the a small part of the tributary signals is passed.
Vorteilhaft ist insbesondere auch die Preselektion von Drop-Signalen, die dann allein im Drop-Zweig verstärkt werden müssen. Bei bisherigen Add-Drop-Einrichtungen wurden dagegen die empfangenen Wellenlängen-Multiplexsignal durch optische Splitter zunächst in viele Signale aufgeteilt, die dann alle verstärkt werden mussten, bevor eine Selektion von einzelnen Signalen (einzelnen Wellenlängen) erfolgte.Advantageous is in particular also the preselection of drop signals, which are then alone in the drop branch reinforced Need to become. In recent add-drop facilities, however, the received Wavelength-multiplexed signal by optical splitter first split into many signals, which then all had to be amplified before one Selection of individual signals (individual wavelengths) took place.
Eine Erweiterung der Add-Drop-Einrichtung ist durch im Längs-Pfad (Through-Path) und im Add-Drop-Pfad (Add-Drop-Path) eingefügte optische Splitter und Combiner problemlos möglich.A Extension of the add-drop facility is through in the longitudinal path (Through-Path) and optical splitter and combiner inserted in the add-drop path easily possible.
Ein mit diesen Add-Drop-Einrichtungen aufgebauter optischer Cross-Connector ermöglicht das photonische Verschalten von optischen Tributary-Signalen. Hierbei wird die Anzahl und Leistung der optischen Verstärker minimiert. Nach der Selektion von Tibutary-Signalen erfolgt entweder deren Durchschaltung oder die Umsetzung in elektrische Signale, die mit kleinerer Granularität über ein elektrisches Koppelfeld geschaltet oder auch einer elektrischen 3R-Regeneration zugeführt werden können.One built with these add-drop devices optical cross-connector allows the photonic interconnection of optical tributary signals. in this connection the number and power of the optical amplifiers is minimized. After the selection Tibutary signals either pass through them or the conversion into electrical signals with a smaller granularity over a switched electrical switching field or a 3R electrical regeneration supplied can be.
Ein im Add-Zweig vorgesehenes einstellbares Add-Filter sorgt für ausreichende Rauschfreiheit in den freien Kanälen des Add-Zweigs, die mit den über den Längs-Pfad übertragenen Kanälen zu einem neuen Multiplexsignal zusammengeführt werden.One The Add-Filter provided in the Add branch ensures sufficient Noise in the free channels of the add branch that matches the over transmitted the longitudinal path channels be merged into a new multiplex signal.
Bei den heute vorhandenen Bauelementen ist es zur Zeit noch vorteilhaft, nicht sämtliche Drop-Kanäle mittels eines einzigen optischen Filters zu selektieren, sondern durch eine Reihenschaltung von Power-Splittern und wellenlängenselektiven Elementen und optischen Schaltern entsprechende Routing-Elemente zu realisieren.at the components available today, it is currently still advantageous not all drop channels via to select a single optical filter, but by a Series connection of power splitters and wavelength-selective elements and optical switches to implement appropriate routing elements.
Vom Aufwand her ist es auch vorteilhaft, nicht alle möglichen Durchschaltvarianten vorzusehen, sondern, dem Bedarf entsprechend, einfachere Strukturen zu verwenden. So brauchen beispielsweise einige Tributary-Signale des Drop-Zweiges und/oder des Add-Zweiges nicht frei durchschaltbar sein.from Effort is also advantageous, not all possible Provide through-connection variants, but, according to requirements, to use simpler structures. For example, some need Tributary signals of the drop branch and / or the add branch not be freely switchable.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The Invention is based on embodiments described in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Ein
erstes Wellenlängen-Multiplexsignal MS1
wird über
eine Faser F einer WEST-EAST-Verbindung empfangen und einem Eingang
der Add-Drop-Einrichtung
Der
Längspfad
(Through Path; Optical Express Layer) realisiert den optischen Cross-Connector
PXC. Er enthält
eine Reihenschaltung eines zweiten Splitters
Über einen
ersten Ausgang des ersten Splitter
Ein
Teil des kompletten empfangenden Multiplexsignals MS1 wird als Multiplex-Drop-Signal
MSD an einem zweiten Ausgang 22 dem
ersten Splitter
In
jeder Splitter-Schalteinrichtung
Die
Drop-Signale können über die Add-Drop-Continue-Module
Der
Add-Zweig ist dem Drop-Teil entsprechend aufgebaut. Zunächst werden
die einzufügenden
Tributary-Drop-Signale λA1, ..., λA24, insbesondere nach einer elektrooptischen
Umwandlung, durch optische Verstärker
Die
zu einen WDM-Add-Signal WA1 zusammengefassten
Add-Signale λA24, ... werden über einen Upgrade-Combiner
Der
einstellbare frequenzselektive Add-Verstärker
Wie
bereits beschrieben, werden meist weitere Tributary-Drop-Signale von weiteren
nicht dargestellten Add-Drop-Einrichtungen
(Verbindungen)
Zur
Erweiterung der Add-Drop-Einrichtung bzw. der Cross-Connect-Einrichtung
sind der Upgrade-Splitter
Die
Verbindung mit einem elektrischen Cross-Connector EXC erfolgt über die Add-Drop-Continue-Module
Zusätzliche
Erweiterungen der Add-Drop-Einrichtung, insbesondere der über den Drop-Add-Pfad
geführten
Sgnale, sind auch über
den Upgrade-Splitter
Eine
allerdings feste Preselektion der Drop-Signale kann auch bereits
durch einen Interleaver "I" als Element
Ein
Ausgangssignal des wellenlängenselektiven
Schalters
Die
WDM-Drop-Signale WD1 werden in optischen
Verstärkern
Den
Ausgängen
der M:1-Schalter
Wie
bereits kurz beschrieben, wird von weiterer Add-Drop-Einrichtungen, hier
der unteren, falls die entsprechende Schaltflexibilität erwünscht ist,
jeweils ein WDM-Drop-Signal vom Ausgang eines zugehörigen wellenlängenselektiven
Schalters
Über Add-Drop-Continue-Module
Der
Add-Zweig ist dem Drop-Zweig weitgehend entsprechend aufgebaut,
wobei die Position des Add-Filters der aus
Je nach vorhandenen Bauelementen können auch Splitter und wellenlängenselektive Schalter bzw. Combiner und wellenlängenselektive Schalter zusammengefasst werden.ever according to existing components can also Splinters and wavelength-selective Combined switch and combiner and wavelength-selective switch become.
- 11
- optischer Verstärkeroptical amplifier
- 22
- erster Splitterfirst splinter
- 33
- zweiter Splittersecond splinter
- 44
- Mehrfach-SplitterMultiple Splitter
- 55
- steuerbares Filtercontrollable filter
- 66
- erster Combinerfirst Assemblers
- 77
- zweiter Combinersecond Assemblers
- 88th
- optischer Add-Verstärkeroptical Add-amplifier
- 99
- Upgrade-SplitterUpgrade Splitter
- 1010
- Drop-VerstärkerDrop amplifier
- 1111
- einstellbares Drop-Filteradjustable Drop filters
- 10,1110.11
- frequenzselektiver Verstärkerfrequency selective amplifier
- 12,1312.13
- Splitter-Schalteinrichtung/Drop-Routing-ElementSplitter switching device / drop routing element
- 121,122,131,132 12 1 , 12 2 , 13 1 , 13 2
- Drop-Routing-ElementDrop routing element
- 121 12 1
- MehrfachsplitterMultiple Splitter
- 122 12 2
- optischer (M:1)-Schalter (Schalteinrichtung)optical (M: 1) switch (switching device)
- 131 13 1
- MehrfachsplitterMultiple Splitter
- 132 13 2
- (m:1)-Schalter(M: 1) switch
- 14,1514.15
- abstimmbares Filtertunable filter
- 16,1716.17
- Add-Drop-Continue-ModulAdd-drop-continue module
- 18,1918.19
- optische Verstärkeroptical amplifier
- 20,2120.21
- abstimmbare Filtertunable filter
- 2222
- Combiner-SchalteinrichtungAssemblers switching device
- 221 22 1
- optischer Schalteroptical switch
- 222 22 2
- Mehrfach-CombinerMulti-Assemblers
- 2323
- weitere Combiner-SchalteinrichtungFurther Assemblers switching device
- 22,2322.23
- Add-Routing-ElementAdd-routing element
- 221,222,231,232 22 1 , 22 2 , 23 1 , 23 2
- Add-Routing-ElementAdd-routing element
- 2424
- Upgrade-CombinerUpgrade Assemblers
- 2525
- Add-VerstärkerAdd-amplifier
- 2626
- einstellbares Add-Filteradjustable Add filter
- 2727
- weitere Add-Drop-EinrichtungFurther Add-drop device
- 2828
- weitere Add-Drop-EinrichtungFurther Add-drop device
- 2929
- WavelengthblockerWavelength blocker
- 3030
- wellenlängenselektives Element/wellenlängenselekwavelength selective Element / wellenlängenselek
- tiver Schaltertive switch
- 3131
- Splittersplinter
- 321 32 1
- wellenlängeselektiver Schalterwavelength selective switch
- 32N 32 N
- wellenlängeselektiver Schalterwavelength selective switch
- 3333
- Splittersplinter
- 3434
- CombinerAssemblers
- 3535
- optischer Verstärkeroptical amplifier
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- wellenlängeselektiver Schalterwavelength selective switch
- 3737
- wellenlängeselektiver Schalterwavelength selective switch
- 3838
- WavelengthblockerWavelength blocker
- 3939
- WavelengthblockerWavelength blocker
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- Splittersplinter
- 4141
- Splittersplinter
- 4242
- optoelektronischer Wandleroptoelectronic converter
- MS1MS1
- Wellenlängen-MultiplexsignalWavelength-multiplexed signal
- MST MS T
- Multiplex-Through-SignalMultiplex-through signal
- MSD MS D
- Multiplex-Drop-SignalMultiplex drop signal
- WD W D
- WDM-Dropp-SignalWDM signal Dropp
- WA W A
- WDM-Add-SignalWDM add signal
- RFRF
- Empfangsfilterreceive filter
- TFTF
- Sendefiltertransmission filter
- SSSS
- Space SwitchSpace Switch
- WSSWSS
- wellenlängenabhängiger Schalterwavelength-dependent switch
- PCPC
- Power-CombinerPower Combiner
- λD1 λ D1
- Tributary-Drop-SignalTributary drop signal
- λA1 λ A1
- Tributary-Add-SignalTributary add signal
- PSPS
- Power Splitterpower splinter
- MM
- Anzahl der Multiplexsignalenumber the multiplexed signals
- λA λ A
- Add-MultiplexsignalAdd-multiplexed signal
- λAX λ AX
- Add-MultiplexsignalAdd-multiplexed signal
- λD λ D
- Drop-MultiplexsignalDrop multiplex signal
- λDX λ DX
- Drop-MultiplexsignalDrop multiplex signal
- EXCEXC
- digitaler Crossconnectordigital Cross Connector
- PXCPXC
- photonischer Crossconnectorphotonic Cross Connector
- OTCOTC
- Optical-Tributary-ConnectionOptical tributary Connection
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