DE69928033T2

DE69928033T2 - Rekonfigurierbare Verzweigungseinheit für ein Unterseeübertragungssystem

Info

Publication number: DE69928033T2
Application number: DE69928033T
Authority: DE
Inventors: Dimitra Purley Simeonidou; Christina Long
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JPH11275616A; US6249620B1; GB9801183D0; EP0930799B1; DE69928033D1; EP0930799A1

Description

Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verzweigungseinheit für ein optisches Unterseeübertragungssystem, das Signale im Wellenlängenmultiplex (WDM) überträgt.
Hintergrund der Erfindung
Bei derzeitigen Verzweigungseinheiten für alle WDM-Unterseeübertragungssysteme werden optische Gitter als Filter verwendet, die nur spezielle Wellenlängen hinzufügen oder entnehmen und so keine Wellenlängen- oder Kapazitäts-Rekonfiguration zwischen der Verbindungsleitung und der Abzweigleitung erlauben. Insbesondere ist es nicht möglich, einen Signalkanal von der Abzweigleitung zu trennen oder die Kapazität der Abzweigleitung durch Hinzufügung weiterer Kanäle zu erhöhen.
Es ist ein Dokument mit dem Titel "Multichannel Frequency-Selective Switch Employing an Arrayed-Waveguide Grating Multiplexer with Fold-Back Optical Paths" von den Autoren Osamu Ishida et al bekannt, das in IEEE Photonics Technology Letters, Band 6, Nr. 10, Oktober 1994, Seite 1219–1221, XP 000476947 veröffentlicht wurde. Dieses Dokument enthält eine optimierte Konfiguration eines frequenzselektiven 2 × 2 – Schalters mit N Kanälen, der auf einem 2(N + 1) × 2(N + 1) Multiplexer mit Arrayed-Waveguide Grating basiert und bei der vorgeschlagen wird, eine Foldback-Konfiguration optischer Pfade zu verwenden, um eine Verringerung des Nebensprechens und einen Dämpfungs-Abweichungs-Ausgleich zu erreichen.
Aus EP-A-0 720 408 ist ein abstimmbares optisches Add/Drop-Filter bekannt, das beliebige Kanal-Anordnungen ermöglicht. Gemäß diesem Dokument sind zwei Wellenlängen-Gitter-Router (WGR) durch optische 2 × 2 – Schalter in jedem WGR-Zweig verbunden, wobei einer ein Eingangs-WGR und der andere ein Ausgangs-WGR ist. Ein eintreffendes WDM-Signal mit N Frequenzkomponenten und ein oder mehrere, hierzu zu addierende Signale werden in einen Eingangs-WGR eingespeist, der die Frequenzkomponenten neu sortiert und sie an die Ausgangs-Anschlüsse anlegt, und die nach dem Durchlaufen von optischen Schalt- und Kopplungs-Bauelementen in Eingangs-Anschlüsse des Ausgangs-WGR eingespeist werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Verzweigungseinheit für ein optisches Unterseeübertragungssystem einen optischen Schalter und einen optischen Multiplexer, wobei der optische Multiplexer eine Anzahl optischer Rückschleifen-Pfade hat, die den optischen Schalter durchlaufen, und wobei der optische Multiplexer zwischen einem Verbindungsleitungs-Eingang und dem optischen Schalter angeordnet ist, und wobei der optische Multiplexer über Mittel zum Demultiplexen des Verbindungsleitungs-Eingangssignals in einzelne Kanäle verfügt, wobei sich der optische Multiplexer auch zwischen dem optischen Schalter und dem Verbindungsleitungs-Ausgang befindet, wobei der optische Multiplexer über Mittel zum Remultiplexen von Kanälen verfügt, die vom optischen Schalter kommen; dadurch gekennzeichnet, dass der optische Schalter durch Änderung des Zustandes des optischen Schalters rekonfigurierbar ist, so dass einzelne Kanäle eines optischen Mehrkanal-Signals, das an einem Verbindungsleitungs-Eingang der Verzweigungseinheit empfangen wird, durch den Multiplexer und den optischen Schalter selektiv mit einem Ausgang der Abzweigleitung gekoppelt werden können, und dass optische Kanäle eines Signals, das an einem Abzweigleitungs-Eingang der Verzweigungseinheit empfangen wird, durch den optischen Schalter und den Multiplexer selektiv mit einem Ausgang der Verbindungsleitung gekoppelt werden können.
Vorzugsweise enthält die Abzweigeinheit einen Demultiplexer in einem mit dem optischen Schalter gekoppelten Abzweigleitungs-Eingangs-Pfad, um ein optisches Signal vom Abzweigleitungs-Eingang zu demultiplexen und einzelne Kanäle zu einem entsprechenden Eingangs-Anschluss des optischen Schalters zu leiten.
Vorzugsweise enthält die Abzweigeinheit weiterhin einen Multiplexer in einem mit dem optischen Schalter gekoppelten Abzweigleitungs-Ausgangs-Pfad, um einzelne Kanäle von entsprechenden Ausgangs-Anschlüssen des optischen Schalters zu kombinieren und das resultierende gemultiplexte optische Signal zum Abzweigleitungs-Ausgang zu leiten.
Vorzugsweise ist für ein Übertragungssystem, das ein optisches WDM-Signal mit n Kanälen übertragen kann, der optische Schalter ein optischer 2n × 2n – Schalter. Vorzugsweise enthält der optische Multiplexer einen Arrayed Waveguide-Multiplexer.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Übertragungssystem eine Anzahl von Verzweigungseinheiten entsprechend dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Unterseeübertragungssystems ist; und
2 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Verzweigungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt ein vereinfachtes Beispiel für ein Unterseeübertragungssystem 1, das eine erste Endstation 2 enthält, die sich auf einer Landmasse 3 befindet und die über ein optisches Unterseekabel (Haupt-Verbindungsleitung) 4 mit einer zweiten Endstation 5 auf einer anderen Landmasse 6 kommuniziert. An einem Punkt entlang der Länge der Haupt-Verbindungsleitung 4 wird eine Verzweigungseinheit 7 bereitgestellt, die eine Abzweigleitung 8 zu einer dritten Endstation 9 auf noch einer weiteren Landmasse 10 hat. Die Verzweigungseinheit 7 ist so konfiguriert, dass sie es erlaubt, eine Anzahl von Kanälen mit verschiedenen Wellenlängen eines WDM-Signals, das auf der Haupt-Verbindungsleitung 4 übertragen wird und das an einem Verbindungsleitungs-Eingang 11 der Verzweigungseinheit 7 erscheint, zu einem Abzweigleitungs-Ausgang 12 zu koppeln, um sie zur dritten Endstation 9 weiter zu übertragen. Auf ähnliche Weise werden alle Kanäle, die von der dritten Endstation 9 gesendet werden, und die an einem Abzweigleitungs-Eingang 13 der Verzweigungseinheit 7 empfangen werden, zu einem Ausgang 14 der Haupt-Verbindungsleitung zur weiteren Übertragung gekoppelt. Die Verzweigungseinheit 7 enthält alle optischen Bauelemente, um die erforderlichen Demultiplex-, Entnahme-, Hinzufügungs- und Multiplex-Operationen zu ermöglichen. Wie unten beschrieben wird, erlaubt eine Verzweigungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung eine Wellenlängen- und/oder Kapazitäts-Rekonfiguration zwischen der Haupt-Verbindungsleitung 4 und der Abzweigleitung 8.
2 zeigt ein vereinfachtes Beispiel einer Verzweigungseinheit 7 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Verzweigungseinheit 7 enthält ein Arrayed Waveguide Grating (AWG) 15 und einen optischen Schalter 16. Ein am Verbindungsleitungs-Eingang 11 von der Haupt-Verbindungsleitung 4 empfangenes WDM-Signal gelangt in den Mitten-Anschluss 17 des AWG 15 und wird bei seiner Ausbreitung in individuelle Kanäle gedemultiplext. Diese Kanäle werden in den optischen 8 × 8 – Schalter (Crossconnect) 16 geleitet, Abhängig vom Zustand des optischen Schalters 16 wird dann jeder Kanal entweder entnommen oder zurück zur Haupt-Verbindungsleitung geleitet. Wenn sich der optische Schalter 16 im Quer-Zustand befindet, wird der Kanal zu einem entsprechenden Eingang eines optischen Multiplexers 18 und somit zum Abzweigleitungs-Ausgang 12 geleitet. Wenn sich der optische Schalter 16 im Durchschalt-Zustand befindet, wird der Kanal über einen Rückschleifen-Pfad zum entsprechenden Eingang des AWG 15 geleitet. Wenn sich die Signale durch das AWG 15 ausbreiten, werden sie erneut gemultiplext und treten über den Verbindungsleitungs-Ausgang 14 aus, um auf der Haupt-Verbindungsleitung 4 weiter übertragen zu werden. Die Signale kehren von der Abzweigleitung 8 über den Abzweigleitungs-Eingang 13 zurück und werden von einem Demultiplexer 19 gedemultiplext, bevor sie in den optischen Schalter 16 gelangen. Wenn sich der optische Schalter 16 für diese Kanäle im Quer-Zustand befindet, werden sie zu einem entsprechenden Eingang des AWG 15 geleitet, wo sie erneut gemultiplext werden, bevor sie über den Verbindungsleitungs-Ausgang 14 zum Haupt-Signal auf der Haupt-Verbindungsleitung 4 vereinigt werden. Die Größe des AWG 15 und des optischen Schalters 16 kann so gewählt werden, wie es zur Aufnahme jeder Anzahl von Kanälen erforderlich ist.
Die Steuerung des Zustandes des optischen Schalters 16 wird auf einer Netzwerk-Management-(Verwaltungs-)-Ebene von einer der Endstationen ausgeführt, wozu optische Signale verwendet werden, die durch das Unterseekabel übertragen werden.
Da das von der Haupt-Verbindungsleitung 4 übertragene WDM-Signal in der Verzweigungseinheit 7 gedemultiplext wird, können spezielle Kanäle wie gewünscht verarbeitet werden. Insbesondere erlaubt die Verzweigungseinheit 7 eine Wellenlängen- oder Kapazitäts-Rekonfiguration zwischen der Haupt-Verbindungsleitung und der Abzweigleitung, so dass es möglich ist, ein Signal von der Abzweigleitung abzuschalten, um die Kapazität der Abzweigleitung entsprechend den sich ändernden Anforderungen der Teilnehmer zu erhöhen. Die Konfiguration erlaubt es auch, Dämpfungs-/Verstärkungs-Filterung, Wellenlängen-Umsetzung, Dispersionskompensation oder andere Arten von optischer Signalverarbeitung einzelner Kanäle in der Haupt-Verbindungsleitung und in der Abzweigleitung durchzuführen.

Claims

Eine Verzweigungseinheit für ein optisches Unterseeübertragungssystem, die einen optischen Schalter (16) und einen optischen Multiplexer (15) enthält, wobei der optische Multiplexer (15) eine Anzahl optischer Rückschleifen-Pfade hat, die den optischen Schalter (16) durchlaufen, und wobei der optische Multiplexer (15) zwischen einem Verbindungsleitungs-Eingang (11) und dem optischen Schalter (16) angeordnet ist, und wobei der optische Multiplexer über Mittel zum Demultiplexen des Verbindungsleitungs-Eingangssignals in einzelne Kanäle verfügt, wobei der optische Multiplexer (15) sich auch zwischen dem optischen Schalter (16) und dem Verbindungsleitungs-Ausgang (14) befindet, wobei der optische Multiplexer über Mittel zum Remultiplexen von Kanälen verfügt, die vom optischen Schalter (16) kommen; dadurch gekennzeichnet, dass der optische Schalter (16) durch Änderung des Zustandes des optischen Schalters (16) rekonfigurierbar ist, so dass einzelne Kanäle eines optischen Mehrkanal-Signals, das an einem Verbindungsleitungs-Eingang (11) der Verzweigungseinheit empfangen wird, durch den Multiplexer (15) und den optischen Schalter (16) selektiv mit einem Abzweigleitungs-Ausgang (12) gekoppelt werden können, und dass optische Kanäle eines Signals, das an einem Abzweigleitungs-Eingang (13) der Verzweigungseinheit empfangen wird, durch den optischen Schalter (16) und den Multiplexer (15) selektiv mit einem Verbindungsleitungs-Ausgang (14) gekoppelt werden können.
Eine Verzweigungseinheit gemäß Anspruch 1, die weiterhin einen Demultiplexer (19) in einem Abzweigleitungs-Eingangs-Pfad (13) enthält, der mit dem optischen Schalter (16) gekoppelt ist, um ein optisches Signal vom Abzweigleitungs- Eingang (13) zu demultiplexen und einzelne Kanäle zu einem entsprechenden Eingangs-Anschluss des optischen Schalters (16) zu leiten.
Eine Verzweigungseinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, die weiterhin einen Multiplexer (18) in einem Abzweigleitungs-Ausgangs-Pfad (12) enthält, der mit dem optischen Schalter (16) gekoppelt ist, um ein einzelne Kanäle von entsprechenden Ausgangs-Anschlüssen des optischen Schalters (16) zu kombinieren und das resultierende gemultiplexte optische Signal zum Abzweigleitungs-Ausgang (12) zu koppeln.
Eine Verzweigungseinheit gemäß jedem vorherigen Anspruch, in der der optische Schalter (16) ein optischer 2n × 2n – Schalter ist, wobei n die Anzahl möglicher Kanäle in einem optischen WDM-Signal ist, das von dem Übertragungssystem zu übertragen ist.
Eine Verzweigungseinheit gemäß jedem vorherigen Anspruch, in der der optische Multiplexer einen Arrayed-Waveguide-Multiplexer (15) enthält.
Ein Übertragungssystem (1), das eine Anzahl von Verzweigungseinheiten (7) gemäß jedem vorherigen Anspruch enthält.