DE69817021T2

DE69817021T2 - Verfahren und vorrichtung zur kodierung von wdm signalen

Info

Publication number: DE69817021T2
Application number: DE69817021T
Authority: DE
Inventors: Friis Claus PEDERSEN; Gudmann Carsten JöRGENSEN
Original assignee: Tellabs Denmark AS
Current assignee: Infinera Denmark AS
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-12-19
Also published as: DK173396B1; WO1999033200A1; DE69817021D1; EP1040607B1; DK149897A; EP1040607A1

Description

Gebiet der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert, für die Übertragung von optischen Datensignalen in einem WDM-System, umfassend zwei oder mehr wellenlängengemultiplexte Datensignale, wobei die gemultiplexten Datensignale an untereinander verschiedenen Wellenlängen optisch übertragen werden.
Die Erfindung betrifft außerdem ein System, wie im Oberbegriff von Anspruch 4 definiert, für die Übertragung von WDM-Datensignalen, wobei das System mindestens einen WDM-Multiplexer und mindestens einen WDM-Demultiplexer umfasst, der damit über einen optischen Signalpfad verbunden ist, wobei die optischen Eingänge des WDM-Multiplexers durch E/O-Wandler gespeist werden, wie z. B. Laser, die jeweils eine kanalspezifische Wellenlänge erzeugen, wobei die E/O-Wandler durch Datensignale moduliert werden.
In Verbindung mit der fortwährend anwachsenden Verwendung von optischen Übertragungsfasern zur Datenübermittlung/Telekommunikation gibt es einen fortwährend größeren Bedarf an der Entwicklung einer erhöhten Übertragungskapazität. Diese Entwicklung bedeutet, dass es für die vorhandenen Kabelverbindungen zunehmend schwierig wird, die Kapazität anzubieten, die der Markt brauchen kann. Die Entwicklung ist mit der ansteigenden Beliebtheit und Verwendung von z. B. dem Internet nicht weniger ausgeprägt geworden. Ein anderes Beispiel ist der zunehmende Übertragungsbedarf bei Videoübertragungen über Datensignale auf dem Telekommunikationsnetzwerk.
Eine Folge dieser Entwicklung ist natürlich, dass die Übertragungskapazität in den vorhandenen Kabelnetzwerken ausgeweitet und/oder effektiver gemacht werden muss. Da eine Ausweitung des optischen Kabelnetzwerks ein äußerst kostspieliger Vorgang ist, wird es versucht, die Verwendung des vorhandenen Kabelnetzwerks bis zum größtmöglichen Ausmaß zu optimieren, ohne weitere Kabel zu verlegen, wenn dies vermieden werden kann. Dies kann z. B. ausgeführt werden, indem die Übertragungshardware, die verwendet wird, modifiziert oder ersetzt wird. Trotz der Implementationskosten, die damit verbunden sind, sind die Kosten nur ein Bruchteil der Kosten, die ein ergänzendes Legen von neuen Kabelverbindungen beinhalten würde.
Zwei konkrete Beispiele für diese Modifikation sind von TDM, Zeitmultiplexen, und WDM, Wellenlängenmultiplexen, bekannt, wodurch die Datenkapazität beträchtlich erhöht werden kann. Der wichtigste Unterschied zwischen den beiden Typen von Übertragung besteht darin, dass TDM als ein rein sequenzielles Übertragungsprotokoll betrachtet werden kann, wo jedem Übertragungskanal ein spezifischer Bereich der Datenfolge zugewiesen ist, während WDM vielmehr als eine parallele und wechselseitig unabhängige Übertragung von mehreren optischen Kanälen in derselben Faser betrachtet werden kann, wobei jedem Kanal eine spezielle Wellenlänge zugewiesen ist.
Von Natur aus besteht ein Nachteil von TDM darin, dass es im Wesentlichen dazu dient, die zur Verfügung stehenden Datenkanäle zu erhöhen, aber es erhöht nicht die Gesamtübertragungskapazität ohne erhöhte Übertragungsgeschwindigkeit. WDM jedoch liefert sowohl eine Erhöhung in den zur Verfügung stehenden Datenkanälen als auch eine entsprechende Erhöhung in der Übertragungskapazität. In der Praxis sind die verwendeten Übertragungswellenlängen in einem verhältnismäßig kleinen optische Fenster mit kleinen Wellenlängenintervallen angeordnet, die zusammen im Betriebsbereich der optischen Verstärker liegen. Folglich ist es mehr als klar, dass die Datenkapazität des Gesamtübertragungssystems für jeden hinzugefügten WDM-Kanal sehr stark erhöht wird.
Die Anzahl dieser Kanäle erhöht sich folglich außerordentlich, und es wird erwartet, dass sich die 4–6 Kanäle, die gegenwärtig verwendet werden, in den kommenden Jahren im Gleichschritt mit der Entwicklung der für den Zweck notwendigen Hardwarekomponenten laufend ausweiten. Dies gilt insbesondere für die notwendigen optischen Filter und Laserkomponenten.
Jedoch besteht ein Problem, das mit der Verwendung von WDM verbunden ist, darin, dass die einzelnen Kanäle auf der Empfängerseite wiederum aufgezweigt werden müssen, um Signale nach einer Übertragung zu separieren. Dieses Problem ist insbesondere auf der Empfängerseite ausgeprägt, wo die einzelnen demultiplexten Signale, obwohl sie gefunden werden mögen, nicht leicht eindeutig unter allen Bedingungen identifiziert werden können, da sie normalerweise keine Kanalidentifizierung im Datenrahmen für eine WDM-Kanalidentifizierung aufweisen. Weiter ist es schwierig, zu entscheiden, wo ein Kanal ausgefallen ist oder bloß für eine Zeitspanne passiv ist.
Die US 5 212 579 beschreibt ein System, in dem amplitudenmodulierte Fernsehsignale verwendet werden, um einen optischen Träger frequenzzumodulieren, um die Vorteile von Amplitudenmodulation und Frequenzmodulation zu kombinieren. Das Schriftstück handelt nicht von der Aufmodulation eines Identifizierungssignals auf die optischen Signale.
Die US 4 841 519 offenbart ein Verfahren zur Übertragung von wellenlängengemultiplexten Datensignalen, bei dem jedes Signal mit einem Niederfrequenzsignal für Identifizierungszwecke amplitudenmoduliert wird.
Wenn jedes Datensignal (D1–Dn) auf der Senderseite mit mindestens einem Niederfrequenzpilotsignal (f1, f2, ... fn) amplitudenmoduliert wird, das für das betreffende Datensignal spezifisch ist, ist es möglich, eine einfache eindeutige Ein/Aus-Detektion der WDM-Kanäle auf der Empfängerseite auszuführen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Gesamtübertragungssystem dynamisch variiert werden kann, so dass gegebene Übertragungskanäle nicht notwendigerweise an einem speziellen Filter im Multiplexer angeordnet sein müssen. Eine mögliche Änderung in Wellenlängen in den WDM-Kanälen auf der Senderseite bewirkt folglich nur, dass die abstimmbaren Filter auf der Empfängerseite in die neuen oder geänderten WDM-Kanäle automatisch oder unter Steuerung abgestimmt werden.
Jedoch ist es häufig ein Nachteil von WDM-Systemen mit einer großen Anzahl von Kanälen, dass ein Niederfrequenzpilotsignal für jeden Kanal benötigt wird, da als Folge auch Pilotsignale mit einer ähnlichen Anzahl von Frequenzen benötigt werden.
Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und ein System des oben erwähnten Typs bereitzustellen, bei dem jedes Datensignal eindeutig auf eine solche Weise kodiert werden kann, dass die Gesamtanzahl von verwendeten Pilotsignalen von unterschiedlicher Frequenz verringert ist.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass jedes Datensignal mit einer Kombination von mindestens zwei Niederfrequenzpilottonsignalen amplitudenmoduliert wird. Ein wesentlicher Vorteil dieses Kodierens ist folglich, dass das gemultiplexte optische WDM-Signal eine begrenzte Anzahl von unterschiedlichen Pilotsignalkomponenten aufweist. Dieser Umstand wird mit einer Zunahme in den Kanälen des WDM-Systems äußerst ausgeprägt, was es notwendig macht, die zur Verfügung stehende Bandbreite des WDM-Signals für die gewünschten Niederfrequenzkomponenten auszuweiten. Da Pilotsignale im größtmöglichen Maße unter einer Grenzfrequenz von etwa 50 kHz gehalten werden sollten, um nicht zu Rauschen in den Niederfrequenzkomponenten des WDM-Signals zu werden, ermöglicht folglich die vorliegende Erfindung eine Kennzeichnung von mehr optischen WDM-Kanälen als es sonst möglich gewesen wäre. Es sollte in diesem Zusammenhang angemerkt werden, dass je dichter die einzelnen Pilotfrequenzen beabstandet sind, desto schmalbandiger die Filter auf der Empfängerseite sein müssen. Es sollte zusätzlich erwähnt werden, dass die Erfindung auch besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Identifizierung der Pilotsignale auf der Empfängerseite ist, da die Bandbreite des Filters, das zu verwenden ist, um die Pilotsignale zu filtern, verhältnismäßig groß sein muss. Dies bedeutet wiederum, dass die Zeitkonstante der Filter minimiert sein kann, wodurch ermöglicht wird, dass die Detektionsansprechzeit auf der Empfängerseite minimiert wird.
Es ist folglich ersichtlich, dass die Vorteile der Erfindung mit einer wachsenden Anzahl von WDM-Kanälen ausgeprägter werden.
Wenn die Datensignale (D1–Dn) mit dem Pilotsignal (Ps–Pn) vor der E/O-Wandlung amplitudenmoduliert werden, wird eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erzielt, da die elektrische Modulation des Datensignals auf eine einfache Weise durch Modulation mit elektrischen Pilotsignalgeneratoren erhalten werden kann.
Wenn die Niederfrequenzpilottonkombination r + 1 untereinander verschiedene Pilotsignale für ein 2^r-Kanal-WDM-System umfasst, in dem sämtliche Frequenzen der Pilotsignale, die verwendet werden, unter 50 kHz liegen, wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erzielt, da n + 1 unterschiedliche Pilotsignale für ein eindeutiges Modulieren sämtlicher Kanäle in einem 2^r-Kanal-WDM-System ausreichen. Es ist desgleichen ersichtlich, dass die Erfindung besonders vorteilhaft mit einer zunehmenden Anzahl von Kanälen ist. Z. B. kann gemäß der Erfindung ein 256-Kanal-WDM-System mit bloß neun unterschiedlichen Pilotsignalen kodiert sein, die alle unter Verwendung von verhältnismäßig kostengünstigen elektrischen Filtern mit einer kleinen Zeitkonstante detektiert werden können. Ein Scannen im Demultiplexer über einen gegebenen optischen Domain kann folglich äußerst schnell ausgeführt werden, gemäß der Erfindung.
Es sollte außerdem angemerkt werden, dass ein r + 1-Kodieren der WDM-Kanäle sicherstellt, dass alle WDM-Kanäle gekennzeichnet sind und deshalb positiv erkannt werden können.
Wenn der Demultiplexer mit abstimmbaren Bandpassfiltern versehen ist, die als Reaktion auf den emittierten Pilottongehalt der Ausgänge der O/E-Wandler jeweils durch eine Steuereinheit so gesteuert werden, dass jedes abstimmbare Filter in einem wohldefinierten und identifizierten WDM-Kanal abgestimmt ist, wird eine besonders effektive Steuerung und Überwachung der einzelnen WDM-Kanäle erzielt.
Wenn einige Kanäle ausgefallen sein mögen, entweder wegen eines technischen Fehlers oder weil sich das System z. B. in einer Periode geringer Last befindet, kann die Steuereinheit positiv detektieren, wie viele und speziell welche Kanäle tatsächlich auf dem Ausgang des Demultiplexers vorhanden sind, und kann die Steuereinheit auf Grundlage dieser Information erfassen, wie viele und welche Kanäle nicht auf dem Demultiplexer vorhanden sind.
Demgemäß ist es möglich, die abstimmbaren Filter im Demultiplexer das zugeführte Lichtspektrum auf dem Eingang des Demultiplexers unter Steuerung der Steuereinheit scannen zu lassen. Dieses Scannen ist folglich mit einer speziellen Kennzeichnung von jedem Kanal möglich, da sonst die Steuereinheit den WDM-Kanal nicht erfassen kann, in den das Filter tatsächlich abgestimmt worden ist.
Zeichnung
Die Erfindung wird unten mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
1 stellt ein Beispiel für ein WDM-System dar, das Pilottöne verwendet,
2 stellt ein Beispiel für die spektralen Verteilung der verwendeten Pilottöne dar,
3 stellt ein Beispiel dafür dar, wie WDM-Kanäle bezüglich Wellenlänge verteilt sind,
4 stellt ein Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, und
5 stellt schematisch dar, wie ein 16-Kanal-WDM durch bloß fünf Pilottöne amplitudenmoduliert werden kann.
Beispiel
1 stellt eine Veranschaulichung eines WDM-Systems dar, in dem Pilotsignale verwendet werden.
Das dargestellte Vierkanal-WDM-System umfasst einen WDM-Multiplexer 1, der optisch mit einem WDM-Demultiplexer 3 mittels einer optischen Faser 2 verbunden ist.
Das System umfasst vier Summationseinheiten 14, 15, 16 und 17, die vier Datensignale D1, D2, D3 und D4 und ein entsprechendes kanalspezifisches Pilotsignal p1, p2, p3 und p4 aufsummieren.
Anschließend werden die amplitudenmodulierten elektrischen Signale den E/O-Wandlern 10, 11, 12 und 13, d. h. elektrisch modulierten Lasern, zugeführt, die elektrisch mit den Summationseinheiten 14, 15, 16 und 17 verbunden sind. Jeder Laser wird folglich mit Signalen D1 + p1, D2 + p2, D3 + p3 und D4 + p4 moduliert.
Jeder Datenkanal D1, D2, D3 und D4 wird durch die E/O-Wandler an kanalspezifischen Wellenlängen moduliert. Die Wellenlänge λ für jeden Kanal liegt typischerweise in einem Fenster von 1550 nm ± 10 nm für standardisierte Systeme. Eine Kanalposition kann z. B. sein ch1 = 1544 nm, ch2 = 1547 nm, ch3 = 1553 nm, ch4 = 1556 nm. Die Pilotsignalfrequenz kann z. B. so ausgewählt werden, dass sie 10 kHz, 12,5 kHz und 17,5 kHz für jeden Kanal ist.
Die gemultiplexten pilotsignalmodulierten Signale werden dann über den optischen Übertragungspfad 2 zum WDM-Demultiplexer 3 übertragen, in dem das Signal in vier separate optische Signale aufgespalten wird und mittels abstimmbarer optischer Bandpassfilter, nicht dargestellt, die im Demultiplexer 3 abstimmbar sind, vier O/E-Wandlern 20, 22, 24 und 26 zugeführt wird. Die O/E-Wandler 20, 22, 24 und 26 sind typischerweise durch Fotodioden gebildet.
Der elektrische Ausgang aus den O/E-Wandlern 20, 22, 24 und 26 wird anschließend mittels einer für jeden Kanal angeordneten elektrischen abstimmbaren Tiefpass/Bandpass-Filteranordnung 21, 23, 25 und 27 in eine Hochfrequenz- und eine Niederfrequenzkomponente aufgespalten. Die Niederfrequenzkomponente, die das kanalspezifische Modulationssignal auf dem Datensignal enthält, wird anschließend für jeden Kanal zu einer Steuereinheit 4, CU, elektrisch rückgeführt, wobei die Steuereinheit die abstimmbaren Filter im Demultiplexer 3 auf Grundlage der erzielten Information steuert. Die Hochfrequenzkomponenten, die nach dem Tiefpassfiltern zurückbleiben, bilden dann die ursprünglichen Datensignale D1, D2, D3 und D4.
In der Praxis kann das Aufspalten der Niederfrequenz- und Hochfrequenzkomponenten auf mehrere Weisen, die an sich bekannt sind, im Bereich der Erfindung stattfinden.
Die im Demultiplexer 3 wellenlängengefilterten Hochfrequenzsignale, d. h. D1, D2, D3 und D4, die jeweils einen kanalspezifischen Identifizierer p1, p2, p3, p4 darauf moduliert aufweisen, können folglich eindeutig mittels des Identifizierers p1, p2, p3 und p4 erkannt werden, und die abstimmbaren Filter im Demultiplexer 3 können deshalb das hinzugefügte Lichtspektrum auf dem Eingang des Demultiplexers unter Steuerung der Steuereinheit 4 scannen. Dieses Scannen ist bloß möglich mit einer speziellen Kennzeichnung jedes Kanals, da die Steuereinheit auch nicht erfassen kann, in welchen WDM-Kanal das Filter tatsächlich abgestimmt worden ist.
Wenn ein abstimmbares Filter folglich in einem schon gefundenen WDM-Kanal abgestimmt worden ist, erfasst die Steuereinheit 4 dieses Zusammenfallen und stellt sicher, dass das Filter fortfährt, zu scannen, bis ein Kanal, der zuvor nicht "eingefangen [locked]" worden ist, gefunden worden ist. Weiter kann die Steuereinheit 4 erfassen, wenn sämtliche gesuchten Kanäle gefunden worden sind, und dann wird das Scannen unterbrochen.
Umgekehrt stellt die Kodiertechnik gemäß der Erfindung sicher, dass der Ausgang des Demultiplexers oder spezieller der Ausgang der O/E-Wandler eine volle Information darüber aufweist, welche Kanäle vorhanden sind, und auf welchem Ausgang D1, D2, D3, D4 diese platziert sind.
Es ist ersichtlich, dass D1, D2, D3 und D4 nicht notwendigerweise von den O/E-Wandlern 20, 22, 24 und 26 in der wohlgeordneten Reihenfolge hervorkommen oder hervorzukommen haben, die in der Figur skizziert ist. Wenn ein konkretes Ausgangslayout erwünscht sein, sollte, ist es möglich, die Steuereinheit 4 für diesen Zweck anzupassen.
Ein deutlicher Vorteil einer Kennzeichnung jeder Wellenlänge mit einem Niederfrequenzsignal besteht darin, dass jedes Signal eindeutig identifiziert werden kann, indem verhältnismäßig kostengünstige und nicht voluminöse Niederfrequenzfilter verwendet werden.
Schließlich sollte es angemerkt werden, dass das dargestellte Beispiel monodirektional ist. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Erfindung auch in einem bidirektionalen. WDM-System implementiert werden kann.
2 stellt eine Veranschaulichung dafür dar, wie die Komponenten für das Kodieren eines Datenkanals konstruiert sein können.
Zunächst einmal werden Niederfrequenzkomponenten verwendet, die typischerweise so ausgewählt werden sollten, dass sie unter einer oberen Grenzfrequenz von 50 kHz liegen, wodurch sichergestellt ist, dass die Pilotsignale nicht mit dem Hochfrequenzsignal in Konflikt geraten und dadurch die Übertragungsqualität beeinträchtigen.
Das dargestellte Beispiel verwendet fünf unterschiedliche Pilotsignale Ps1, Ps2, Ps3, Ps4 und Ps5, da die dargestellten Signale für ein vollständiges Mehrpilotsignalkodieren eines 16-Kanal-WDM-Systems verwendet werden können. Die verwendete Kodiertechnik wird vollständiger mit Bezug auf 5 beschrieben. Es ist ersichtlich, dass mehr oder weniger untereinander verschiedene Pilotsignale verwendet werden können, abhängig von der Kodiertechnik und der Anzahl von WDM-Kanälen.
Ps1, Ps2, Ps3, Ps4 und Ps5 können z. B. so ausgewählt werden, dass sie 10 kHz, 12,5 kHz, 15 kHz, 17,5 kHz bzw. 20 kHz sind.
Wenn die Pilotsignalanordnung dem in 1 dargestellten Beispiel zu entsprechen hätte, würden die ausgewählten Pilotsignale z. B. Ps1, Ps2, Ps3 und Ps4 sein.
Es sollte betont werden, dass die Figur bloß dazu dient, die Erfindung zu veranschaulichen, was z. B. auf die Größe von Amplitudenverhältnissen zutrifft. Es ist außerdem ersichtlich, dass die veranschaulichten Frequenzintervalle bloß dazu dienen, den gegenseitigen Abstand zwischen Pilotsignalen bzw. den Frequenzgehalt des Datensignals zu veranschaulichen.
Es ist aus 3 ersichtlich, wie die Übertragungskanäle über die Wellenlängen λ1, λ2, λ3, λ4 und bis zu λn verteilt sein können. In der Praxis sind sämtliche Kanäle über einem Fenster von 1550 nm ± 10 nm verteilt. In Systemen, die eine verhältnismäßig große Anzahl von WDM-Übertragungskanälen verwenden, sind die Wellenlängenintervalle folglich sehr klein.
4 stellt eine zusätzliche und bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, in der eine Mehrzahl von Pilotkanälen auf dem Datenkanal kodiert sind.
Wie aus 2 ersichtlich ist, wird die Anzahl der notwendigen Pilottöne entsprechend 1 schnell sehr groß, entsprechend der augenblicklichen Anzahl von Kanälen. Dies sollte in Beziehung mit dem Umstand gesehen werden, dass die Pilotsignale unter 50 kHz liegen sollten, um nicht mit dem Datenverkehr im WDM-Kanal in Konflikt zu geraten.
Ein solches Problem wird in der Praxis in 4 beseitigt, da gemäß dieser Ausführungsform jeder Kanal mit einer Kombination von Pilotsignalen Σp kodiert ist, die anschließend als Kanalkennzeichnung auf der Empfängerseite eindeutig aufgespalten und identifiziert werden.
Das dargestellte Beispiel umfasst n-Kanal-WDM-Datensignale, die jeweils im elektrischen Domain mit einer Kombination von Pilotsignalen Σp moduliert sind. Diese Kombination sollte als ein reines Binärkodieren von jedem Datensignal mittels Niederfrequenzpilotsignalen betrachtet werden.
Das System umfasst folglich n Summationseinheiten 44, 45, 46 und 47, die n Datensignale D1–Dn und ein entsprechendes kanalspezifisches Pilotsignal von Kombinationen von p1–pi aufsummieren, wo "i" der Anzahl von untereinander verschiedenen Niederfrequenzpilotsignalen entspricht.
Das tatsächliche Kodieren des Datensignals wird vollständiger mit Bezug auf 5 beschrieben.
Anschließend werden die aufsummierten elektrischen Signale E/O-Wandlern 40, 41, 42 und 43 zugeführt, d. h. elektrisch modulierte Lasern, die mit den Summationseinheiten 44, 45, 46 und 47 elektrisch verbunden sind.
Die Wellenlänge λ für jeden Kanal liegt in standardisierten Systemen typischerweise in einem Fenster von 1550 nm ± 10 nm.
Die gemultiplexten pilotsignalmodulierten Signale werden dann über den optischen Übertragungspfad 32 zum WDM-Demultiplexer 33 übertragen, in dem das Signal in n separate optische Signale aufgespalten wird und mittels abstimmbarer optischer Bandpassfilter, nicht dargestellt, im Demultiplexer 33n O/E-Wandlern 50, 52, 54 und 56 zugeführt wird. Die O/E-Wandler 50, 52, 54 und 56 sind typischerweise durch Fotodioden gebildet.
Der elektrische Ausgang von den O/E-Wandlern 50, 52, 54 und 56 wird anschließend mittels einer für jeden Kanal vorgesehenen elektrischen abstimmbaren Tiefpass/Bandpass-Filteranordnung 51, 53, 55 und 57 in eine Hochfrequenzkomponente und eine Niederfrequenzkomponente aufgespalten. Die Niederfrequenzkomponente, die das kanalspezifische Modulationssignal auf dem Datensignal enthält, wird dann für jeden Kanal zu einer Steuereinheit 4, CU, elektrisch rückgeführt, die die abstimmbaren Filter im Demultiplexer 3 auf Grundlage der erzielten Information steuert. Die Hochfrequenzkomponenten, die nach dem Tiefpassfiltern zurückbleiben, bilden dann die ursprünglichen Datensignale D1–Dn.
Die im Demultiplexer 33 bandpassgefilterten Hochfrequenzsignale, d. h. D1–Dn, die jeweils einen kanalspezifische Identifizierer p1, p2, p3, ... pi darauf moduliert aufweisen, können folglich eindeutig mittels des Identifizierers erkannt werden, der durch Pilotsignale gebildet ist, und die abstimmbaren Filter im Demultiplexer 33 können deshalb das hinzugefügte Lichtspektrum auf dem Eingang des Demultiplexers unter Steuerung der Steuereinheit 34 scannen. Dieses Scannen ist folglich nur möglich mit einer speziellen Kennzeichnung jedes Kanals, da sonst die Steuereinheit nicht erfassen kann, in welchen WDM-Kanal das Filter tatsächlich abgestimmt worden ist. Folglich stellt die Steuereinheit 34 mit einfachen Steueralgorithmen sicher, dass die abstimmbaren Filter im Demultiplexer 33 sämtliche verschiedenen Kanäle verfolgen, die auf dem Eingang des Multiplexers gefunden werden können, d. h. bis zu n Kanäle.
Wenn einige Kanäle ausgefallen sein mögen, entweder wegen eines technischer Fehlers oder weil sich das System z. B. in einer Periode geringer Last befindet, kann die Steuereinheit positiv detektieren, wie viele und speziell welche Kanäle tatsächlich auf dem Ausgang des Demultiplexers 33 vorhanden sind, und kann die Steuereinheit 34 auf Grundlage dieser Information auch erfassen, wie viele und welche Kanäle nicht auf dem Demultiplexer vorhanden sind.
Schließlich sollte es erwähnt werden, dass die Erfindung nicht auf monodirektionale WDM-Signale beschränkt ist.
5 stellt eine Tabelle eines Beispiels für ein Kodieren eines 16-Kanal-WDM-Systems dar.
Das dargestellte Beispiel verwendet fünf Pilottöne mit den Frequenzen f1, f2, f3, f4 und fr, die zusammen auf den einzelnen Datenkanälen auf der Senderseite aufmoduliert werden können, so dass diese anschließend auf der Empfängerseite gefunden und erkannt werden können.

Claims

Verfahren zur Übertragung von optischen Datensignalen in einem WDM-System, umfassend zwei oder mehr wellenlängengemultiplexte Datensignale, wobei die gemultiplexten Datensignale bei untereinander verschiedenen Wellenlängen optisch übertragen werden und wobei die Datensignale (D1–Dn) an der Senderseite mit Niederfrequenzpilotsignalen (f1, f2, ... fn) durch Amplitudenmodulation zur Identifizierung moduliert werden, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Datensignal mit einer Kombination von mindestens zwei Niederfrequenzpilottonsignalen durch Amplitudenmodulation zur Identifizierung moduliert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensignale (D1–Dn) mit den Pilotsignalen (P1–Pn) vor der E/O-Wandlung amplitudenmoduliert werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederfrequenzpilottonkombination r + 1 untereinander verschiedene Pilotsignale für ein 2^r-Kanal-WDM-System umfasst, wobei sämtliche Frequenzen der Pilotsignale, die verwendet werden, unter 50 kHz liegen.
System zur Übertragung von WDM-Datensignalen, umfassend einen WDM-Multiplexer (31) und einen damit über einen optischen Signalpfad (32) verbundenen WDM-Demultiplexer (33), wobei die optischen Eingänge des WDM-Multiplexers (31) durch E/O-Wandler (10, 11, 12, 13; 40, 41, 42, 43), wie z. B. Laser, gespeist werden, die jeweils eine kanalspezifische Wellenlänge (λ1, λ2, λ3, ... λn) erzeugen, wobei die E/O-Wandler durch Datensignale (D1, D2, D3, ... Dn) moduliert werden, und wobei das System zusätzlich angepasst ist, um die Datensignale (D1, D2, D3, ... Dn) mit Niederfrequenzpilotsignalen (Ps1, Ps2, Ps3, ... Psn) zur Identifizierung der Datensignale amplitudenzumodulieren, bevor diese den E/O-Wandlern (10, 11, 12, 13; 40, 41, 42, 43) zugeführt werden, wobei die Niederfrequenzpilotsignale untereinander verschiedene Frequenzen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das System angepasst ist, um jedes Datensignal (D1, D2, D3, ... Dn) mit einer Kombination von mindestens zwei Niederfrequenzpilotsignalen amplitudenzumodulieren, die für das Datensignal speziell ausgewählt sind.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die demultiplexten optischen Ausgänge der Demultiplexer (3; 33) mit O/E-Wandlern (20, 22, 24, 26; 50, 52, 54, 56), wie z. B. Fotodioden, verbunden sind, wobei die O/E-Wandler angepasst sind, um die zugeführten Signale in ein elektrisches Hochfrequenzdatensignal (D1–Dn) und ein elektrisches Niederfrequenzpilottonsignal aufzuspalten, wobei das aufgespaltene Niederfrequenzpilottonsignal einer Detektionsanordnung zugeführt wird, die angepasst ist, um zu detektieren, welche Pilotsignale (Ps1, Ps2, Ps3, ... Psn) oder welche Kombinationen von Pilotsignalen das Niederfrequenzsignal enthält.
System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Demultiplexer (3; 30) mit abstimmbaren Bandpassfiltern versehen ist, die als Reaktion auf den emittierten Pilottongehalt auf den Ausgängen der O/E-Wandler (20, 22, 24, 26; 50, 52, 54, 56) jeweils durch eine Steuereinheit (4, 34) gesteuert werden, so dass jedes abstimmbare Filter in einem wohldefinierten und identifizierten WDM-Kanal abgestimmt ist.