RU2502194C1 - Multichannel optical add/drop multiplexer - Google Patents
Multichannel optical add/drop multiplexer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502194C1 RU2502194C1 RU2012133045/07A RU2012133045A RU2502194C1 RU 2502194 C1 RU2502194 C1 RU 2502194C1 RU 2012133045/07 A RU2012133045/07 A RU 2012133045/07A RU 2012133045 A RU2012133045 A RU 2012133045A RU 2502194 C1 RU2502194 C1 RU 2502194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- level
- input
- output
- channel
- channels
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к волоконно-оптическим системам передачи со спектральным разделением каналов (ВОСП-СР), а именно к многоканальным управляемым оптическим мультиплексорам ввода-вывода каналов с возможностью коммутации и выделения групп оптических каналов и возможностью использования в системах среднего (WDM - Wavelength Division Multiplexing) плотного (DWDM - Dense Wavelength Division Multiplexing) и высокоплотного (HDWDM - High Dense Wavelength Division Multiplexing) спектральных уплотнений в С и D оптических диапазонах (1530-1625 нм).The invention relates to fiber-optic transmission systems with spectral separation of channels (VOSP-SR), and in particular to multi-channel controlled optical channel I / O multiplexers with the ability to switch and select groups of optical channels and the ability to use medium (WDM - Wavelength Division Multiplexing) dense (DWDM - Dense Wavelength Division Division Multiplexing) and high-density (HDWDM - High Dense Wavelength Division Division Multiplexing) spectral seals in the C and D optical ranges (1530-1625 nm).
Известен управляемый оптический мультиплексор ввода-вывода [Патент РФ №2390099, 2005 г., МПК H04J 14/02], состоящий из системы со спектральным уплотнением 2N каналов, имеющий входной порт, выходной порт, порт вывода и порт ввода, и N-ступенчатую структуру, содержащую в каждой ступени один оптический фильтр с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи. В N-ступенчатой структуре каждый фильтр последующей ступени своим входом и выходом соединен со входом и выходом предыдущей ступени, кроме оптических фильтров первой и последней ступени, вход оптического фильтра первой ступени соединен с входным портом мультиплексора, а другим своим выходом соединен с выходным портом, оптический фильтр последней ступени соединен своим выходом с портом вывода, а другим своим входом соединен с портом ввода. Оптические фильтры являются однокаскадными или двухкаскадными несимметричными интерферометрами Маха-Цендера, для управления настройкой коэффициентов передачи которых используются термооптические или электропотические устройства фазового сдвига.Known controlled optical input-output multiplexer [RF Patent No. 2390099, 2005, IPC
Входной порт, выходной порт, порт, вывода и порт ввода выполнены с помощью световодов.The input port, output port, port, output and input port are made using optical fibers.
Недостатками известного устройства являются большой уровень вносимых помех в канал передачи, низкое переходное затухание между соседними спектральными каналами, необходимость перестройки спектральных характеристик фильтрующих устройств для осуществления коммутации стандартных каналов с различными длинами волн.The disadvantages of the known device are the high level of introduced interference into the transmission channel, low transient attenuation between adjacent spectral channels, the need for tuning the spectral characteristics of filtering devices to perform switching of standard channels with different wavelengths.
Известен управляемый оптический мультиплексор [Патент РФ №2389138, 2005 г., МПК H04J 14/02], выполненный по интегрально-оптической технологии на одном чипе и состоящий из 2N входных портов, одного выходного порта, контроллера и N-ступенчатой структуры, содержащей в каждой n-й ступени, где n=1, 2, …, N, 2N-n оптических фильтров. Оптические фильтры выполнены с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи. В N-ступенчатой структуре входы каждого оптического фильтра первой ступени соединены с входными портами управляемого оптического мультиплексора, оптические фильтры последующих ступеней соединены своими входами с выходами предыдущих оптических фильтров, а выход оптического фильтра последней ступени соединен с выходным портом мультиплексора. Оптическими фильтрами являются однокаскадные, двухкаскадные или многокаскадные несимметричные интерферометры Маха-Цендера, содержащие электрооптические и термооптические устройства фазового сдвига для управления коэффициентом передачи оптического фильтра. Выходные и входные порты оптического мультиплексора выполнены с помощью световодов.Known controlled optical multiplexer [RF Patent No. 2389138, 2005, IPC
Недостатками известного устройства являются: большой уровень вносимых помех в канал передачи, низкое переходноое затухание между соседними спектральными каналами, сложность процедуры реконфигурорования управления перестройкой коэффициента передачи оптических фильтров, что приводит к усложнению перестройки рабочей длины волны оптического канала.The disadvantages of the known device are: a large level of introduced interference into the transmission channel, low transitional attenuation between adjacent spectral channels, the complexity of the reconfiguration of the control of the gain of the transmission coefficient of the optical filters, which complicates the tuning of the working wavelength of the optical channel.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является многоканальный оптический мультиплексор ввода/вывода [патент РФ №2372729, 2005 г., МПК H04J 14/02], выполненного по интегрально-оптической технологии на одном чипе и состоит из 2" входных портов и одного выходного порта, n-ступеней оптических фильтров, выполненных с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи; управляемый оптический демультиплексор конфигурации «1×2M»), обеспечивающий разделение сигнала на 2M подмножеств каналов и вывода каждого из каналов на 2M трасс;. выходные порты оптического демультиплексора конфигурации «1×2M» содержат в каждой n1-й ступени, где n1=1, 2, …, М 2n1-1 оптических фильтров, каждый из которых имеет один вход и два выхода с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи, причем ступени соединены друг с другом с помощью подключения выхода одной ступени на вход последующей, а в последней ступени каждый из двух выходов соединен с одним из ее входных портов; управляемый оптический мультиплексор конфигурации «2M×1», состоящий из М-ступенчатой структуры которая содержит 2M входных портов и один выходной порт, содержащие в каждой n2-й ступени оптические фильтры, каждый из которых имеет два входа и один выход, выполненных с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи, причем ступени соединены между собой путем подключения входа предыдущего фильтра к выходу последующего, кроме фильтров первой и последней ступени, которые соединены каждым из двух входов с выходом одного из оптических фильтров, а одним выходом с одним из входов одного из оптических фильтров предыдущей ступени, причем выход оптического фильтра последней ступени соединен с выходным портом; контроллера для управления перестройкой спектральных характеристик демультиплексора, мультиплексора и 2M мультиплексоров ввода/вывода путем подачи управляющего напряжения на устройства фазового сдвига; управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода содержащего (N-М)-ступенчатую структуру, внутри которой входной In и выходной порт Out, порт ввода Add и вывода Drop. Ступенчатая структура состоит из n3-х ступеней, где n3=1, 2,, (N-M) и содержит в каждой ступени один оптический фильтр, имеющий один вход и два выхода, выполненные с возможностью управляемой перестройки коэффициентов передачи. Выходы каждой ступени оптических фильтров подключены друг к другу путем соединения выхода фильтра предыдущей ступени со входом фильтра последующей ступени, а другой выход каждого оптического фильтра соединен со входом оптического сумматора. А вход оптического фильтра первой ступени соединен с входным портом In, оптический фильтр последней ступени одним выходом соединен с портом вывода Drop, а другим подключен ко входу оптического сумматора. Оптический сумматор управляемого оптического мультиплексора ввода/вывода содержит N-M+1 входов и один выход, первый из его входов подключен к порту ввода Add, а его выход его выход подключен к выходному порту Out. В качестве оптических фильтров используются однокасадные, двухкаскадные или многокаскадные несимметричные интерферометры Маха-Цендера, содержащие электрооптические или термооптические устройства фазового сдвига. Входной порт, выходной порт, 2М 2M выводных портов, 2M вводных портов выполнены с помощью световодов.The closest in technical essence to the claimed one is a multi-channel optical input / output multiplexer [RF patent No. 2372729, 2005, IPC
Недостатком ближайшего аналога являются относительно большой уровень вносимых помех в канал передачи, низкое переходноое затухание между соседними спектральными каналами, необходимость перестройки спектральных характеристик фильтрующих устройств для осуществления коммутации стандартных каналов с различными длинами волн, а также не полная доступность всех линейных каналов к мультиплексору ввода/вывода, что снижает эксплуатационные возможности ВОСП-СР.The disadvantage of the closest analogue is the relatively high level of interference introduced into the transmission channel, low transient attenuation between adjacent spectral channels, the need for tuning the spectral characteristics of filtering devices for switching standard channels with different wavelengths, and the incomplete accessibility of all linear channels to the input / output multiplexer , which reduces the operational capabilities of VOSP-SR.
Целью изобретения является разработка мультиплексора ввода/вывода на основе типовых спектральных каналов, не требующих управляемой динамической перестройки коэффициентов передачи составляющих элементов, в котором обеспечиваются высокое быстродействие, низкие вносимые потери, большая величина переходного затухания между соседними каналами, возможность коммутации и ввода/вывода всех типовых спектральных каналов передаваемых по линейному тракту ВОСП-СР.The aim of the invention is the development of an input / output multiplexer based on typical spectral channels that do not require controlled dynamic adjustment of the transmission coefficients of the constituent elements, which provides high speed, low insertion loss, a large amount of transition attenuation between adjacent channels, the possibility of switching and input / output of all typical spectral channels transmitted along the linear path of VOSP-SR.
Поставленная цель достигается тем, что в известном многоканальном оптическом мультиплексоре ввода/вывода, содержащем входной демультиплексор (ДМП) и выходной мультиплексор (МП), снабженные соответственно входным и выходным портами, а также блок управления, снабженный управляющим входом первый и второй управляющие выходы которого подключены к управляющим входам соответственно входного ДМП и выходного МП, дополнительно введены первая группа из N=4 преобразователей частот, которые совместно с входным ДМП образуют разделитель каналов (РК) третьего уровня. В разделителе каналов вход i-го преобразователя частоты подключен к выходам входного ДМП, а выход i-го преобразователя частоты является i-м выходом РК третьего уровня. Выход служебного канала, управляющий вход и входной порт входного ДМП являются соответственно выходом служебного канала, управляющим входом и входным портом РК третьего уровня. Вторая группа из N преобразователей частот, которые совместно с выходным МП образуют объединитель каналов (ОК) третьего уровня. В ОК третьего уровня вход i-го преобразователя частоты подключен к i-му входу выходного МП, а вход i-го преобразователя частоты является i-м входом ОК третьего уровня. Вход служебного канала, управляющий вход и выходной порт выходного МП являются соответственно входом служебного канала, управляющим входом и выходным портом ОК третьего уровня. I-е выходы РК третьего уровня и i-e входы ОК третьего уровня подключены соответственно к i-му входу входного коммутатора каналов третьего уровня и i-му выходу выходного коммутатора каналов третьего уровня. 1-й выход входного коммутатора каналов третьего уровня и i-й вход выходного коммутатора каналов третьего уровня, подключены соответственно к i-му входу РК второго уровня и i-му выходу ОК второго уровня. К-й вход, где k=1, 2, …, (N×N) OK второго уровня подключен к k-му выходу выходного коммутатора каналов второго уровня, а k-й вход коммутатора каналов второго уровня подключен к k-му выходу ОК первого уровня. К-й выход РК второго уровня подключен к k-му входу входного коммутатора каналов второго уровня., k-й выход которого подключен к k-му входу РК первого уровня. J-й выход, где j=1, 2, …, (N×N×N) РК первого уровня подключен к j-му входу коммутатора каналов первого уровня, j-й выход которого подключен к j-му входу ОК первого уровня. Третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой управляющие выходы блока управления подключены к управляющим входам соответственно входного коммутатора третьего уровня, входного коммутатора каналов второго уровня, выходного коммутатора каналов третьего уровня, выходного коммутатора каналов второго уровня и коммутатора каналов первого уровня. Входной коммутатор каналов третьего уровня, входной коммутатор каналов второго уровня и коммутатор каналов первого уровня снабжены соответственно N, N×N, N×N×N выходными портами оптических каналов. Выходной коммутатор каналов третьего уровня, выходной коммутатор каналов второго уровня и коммутатор каналов первого уровня снабжены соответственно N, N×N, N×N×N входными портами оптических каналов.This goal is achieved by the fact that in the well-known multi-channel optical input / output multiplexer containing an input demultiplexer (DMP) and an output multiplexer (MP), equipped with input and output ports, respectively, as well as a control unit equipped with a control input, the first and second control outputs of which are connected to the control inputs of the input DMP and the output MP, respectively, the first group of N = 4 frequency converters is introduced, which together with the input DMP form a channel splitter (RC) third level. In the channel splitter, the input of the i-th frequency converter is connected to the outputs of the input DMF, and the output of the i-th frequency converter is the i-th output of the third-level RC. The output of the service channel, the control input and the input port of the input DMP are respectively the output of the service channel, the control input and input port of the Republic of Kazakhstan of the third level. The second group of N frequency converters, which together with the output MP form a channel combiner (OK) of the third level. In the OK of the third level, the input of the i-th frequency converter is connected to the i-th input of the output MP, and the input of the i-th frequency converter is the i-th OK input of the third level. The input of the service channel, the control input and output port of the output MP are, respectively, the input of the service channel, the control input and output port OK of the third level. I-th outputs of the RK of the third level and i-e inputs of the OK of the third level are connected respectively to the i-th input of the input switch of the channels of the third level and the i-th output of the output switch of the channels of the third level. The 1st output of the input switch of channels of the third level and the i-th input of the output switch of channels of the third level are connected respectively to the i-th input of the RC of the second level and the i-th output of the OK of the second level. K-th input, where k = 1, 2, ..., (N × N) OK of the second level is connected to the k-th output of the output switch of channels of the second level, and the k-th input of the switch of channels of the second level is connected to the k-th output of OK first level. The k-th output of the second-level RC of the circuit is connected to the k-th input of the input switch of the second level channels., The k-th output of which is connected to the k-th input of the first-level RC. J-th output, where j = 1, 2, ..., (N × N × N) RC of the first level is connected to the j-th input of the channel switch of the first level, the j-th output of which is connected to the j-th OK input of the first level. The third, fourth, fifth, sixth and seventh control outputs of the control unit are connected to the control inputs of the input switch of the third level, the input switch of the channels of the second level, the output switch of the channels of the third level, the output switch of the channels of the second level and the switch of the channels of the first level. The input channel switch of the third level, the input switch of the channel of the second level and the switch of the channels of the first level are equipped with N, N × N, N × N × N output ports of the optical channels, respectively. The output switch of channels of the third level, the output switch of channels of the second level and the switch of channels of the first level are equipped with N, N × N, N × N × N input ports of the optical channels, respectively.
РК второго уровня состоит из N ДМП второго уровня входы которых являются соответствующими входами РК второго уровня, i-й выход i-го ДМП второго уровня подключен к входу i-го преобразователя частот i-й группы преобразователей частот, выходы которых являются соответствующей группой из N×N выходов разделителя каналов второго уровня. ОК второго уровня состоит из N групп преобразователей частоты по N преобразователей частот в каждой группе, N×N входов которых являются соответствующими входами ОК второго уровня. Выход k-го преобразователя частоты подключен к соответсвующему входу i-го мультиплексора второго уровня, N выходов МП первого уровня являются соответствующими N выходами OK второго уровня. РК первого уровня состоит из N×N ДМП первого уровня входы которых являются соответствующими входами РК первого уровня. J-й выход ДМП подключен к входу j-го преобразователя частот, а выходы всех преобразователей частот являются выходами РК первого уровня. ОК первого уровня состоит из N×N групп преобразователей частот по N преобразователей частот в каждой группе, входы которых являются соответствующими входами ОК первого уровня. J-й выход преобразователя частот подключен к j-му входу k-го МП первого уровня, выходы всех МП являются соответствующими выходами объединителя каналов первого уровня.The second-level RC consists of N second-level DMPs whose inputs are the corresponding second-level RC inputs, the ith output of the i-th second-level DMP is connected to the input of the i-th frequency converter of the i-th group of frequency converters, the outputs of which are the corresponding group of N × N outputs of the channel divider of the second level. OK of the second level consists of N groups of frequency converters with N frequency converters in each group, N × N inputs of which are the corresponding inputs of OK of the second level. The output of the k-th frequency converter is connected to the corresponding input of the i-th multiplexer of the second level, N outputs of the MP of the first level are the corresponding N outputs OK of the second level. The first level RC consists of N × N first level DMPs whose inputs are the corresponding first level RC inputs. The J-th output of the DMP is connected to the input of the j-th frequency converter, and the outputs of all frequency converters are the outputs of the RK of the first level. An OK of the first level consists of N × N groups of frequency converters with N frequency converters in each group, the inputs of which are the corresponding inputs of the OK of the first level. The j-th output of the frequency converter is connected to the j-th input of the k-th MP of the first level, the outputs of all MPs are the corresponding outputs of the combiner of the channels of the first level.
Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном устройстве за счет применения волновых МП (ДМП) с использованием оптических многослойных тонкопленочных не перестраиваемых фильтров (ОМСФ) достигается снижение вносимых помех, увеличение переходного затухания между соседними каналами, устраняется необходимость в перестройке спектральных характеристик фильтрующих устройств, а за счет создания однотипных спектральных каналов трех уровней, входы и выходы которых выведены на соответствующие коммутационные поля однотипных и взаимодоступных для коммутации спектральных каналов обеспечивается полная доступность всех стандартных каналов к мультиплексору ввода/вывода, что значительно повышает эксплуатационные возможности ВОСП-СРThanks to a new set of essential features in the claimed device due to the use of wave MF (DMF) using optical multilayer thin-film non-tunable filters (OMSF), a reduction in the introduced interference is achieved, an increase in the transient attenuation between adjacent channels, the need for tuning the spectral characteristics of the filtering devices is eliminated, and due to the creation of the same type of spectral channels of three levels, the inputs and outputs of which are displayed on the corresponding switching fields of the same type s and vzaimodostupnyh for switching wavelengths provides full availability of all standard channels to the multiplexer input / output, which significantly increases the performance capabilities of CP-PLAYBACK
Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых показано:The claimed device is illustrated by drawings, which show:
на фиг.1 - блок-схема управляемого мультиплексора ввода-вывода;figure 1 is a block diagram of a controlled input / output multiplexer;
на фиг.2 - блок-схема разделителя каналов второго уровня;figure 2 is a block diagram of a channel divider of the second level;
на фиг.3 - блок-схема разделителя каналов первого уровня;figure 3 is a block diagram of a channel divider of the first level;
на фиг.4 - блок-схема объединителя каналов первого уровня;figure 4 is a block diagram of a combiner of channels of the first level;
на фиг.5 - блок-схема объединителя каналов второго уровня;figure 5 is a block diagram of a combiner of channels of the second level;
на фиг.6 - структура входного демультиплексора/выходного мультиплексора;figure 6 - structure of the input demultiplexer / output multiplexer;
на фиг.7 - конструкция ОМСФ;Fig.7 - the design of the OMSF;
на фиг.8 - конструкция мультиплексора/демультиплексора второго и третьего уровней;on Fig - design of the multiplexer / demultiplexer of the second and third levels;
на фиг.9. - конструкция входного/выходного коммутатора каналов третьего уровня (емкостью 4×4);Fig.9. - design of the input / output switch of the channels of the third level (4 × 4 capacity);
на фиг.10 - конструкция входного/выходного коммутатора каналов второго уровня (емкостью 16×16);figure 10 - design of the input / output switch of the channels of the second level (
на фиг.11 - конструкция входного/выходного коммутатора каналов первого уровня (емкостью 64×64);figure 11 - design of the input / output switch of the channels of the first level (
на фиг.12 - конструкция оптического преобразователя частот на ферроэлектрической доменной решетке;on Fig - design of an optical frequency converter on a ferroelectric domain lattice;
на фиг.13 - размещение спектров типовых спектральных каналов на единой оси частот;on Fig - placement of the spectra of typical spectral channels on a single frequency axis;
на фиг.14-64 - канальный линейный групповой сигнал;on Fig-64 - channel linear group signal;
на фиг.15-32 - канальный линейный групповой сигнал;on Fig- 32 - channel linear group signal;
на фиг.16 - принцип волнового демультиплексирования 64-канального линейного группового сигнала;on Fig - the principle of wave demultiplexing 64-channel linear group signal;
на фиг.17 - принцип волнового демультиплексирования 32-канального линейного группового сигнала;on Fig - the principle of wave demultiplexing 32-channel linear group signal;
на фиг.18 - режим однокальной работы управляемого оптического мультиплексора ввода-вывода;on Fig - single-mode operation of a controlled optical input-output multiplexer;
на фиг.19 - режим многоканальной работы (N=64 СК) управляемого оптического мультиплексора ввода-вывода;on Fig - multi-channel operation mode (N = 64 SC) of a controlled optical input-output multiplexer;
на фиг.20 - режим многоканальной работы (N=32 СК) управляемого оптического мультиплексора ввода-вывода;in Fig.20 - multi-channel operation mode (N = 32 SC) of a controlled optical input-output multiplexer;
на фиг.21 - алгоритм функционирования блока управления;on Fig - algorithm for the operation of the control unit;
на фиг.22 - пример входного управляющего сигнала.on Fig - an example of an input control signal.
Заявленное устройство, показанное на фиг.1, состоит из разделителей каналов третьего 1, второго 3 и первого 5 уровней, входных коммутаторов третьего 2 и второго 4 уровней, коммутатора каналов первого уровня 6, объединителей каналов первого 7, второго 9 и третьего 11 уровней, выходных коммутаторов каналов второго 8 и третьего 10 уровней, а также блока управления 12, снабженного управляющим входом 12.0. РК третьего уровня 1 содержит управляющий вход 21, выход служебного канала 28 и входной порт 19. Выходы РК третьего уровня подключены ко входам входного коммутатора каналов третьего уровня 2, который содержит управляющий вход 22 и N выходных портов оптических каналов 13.1-13.4. Выходы входного коммутатора третьего уровня 2 подключены к входам РК второго уровня. Выходы РК второго уровня 3 подключены ко входам входного коммутатора каналов второго уровня 4, который снабжен управляющим входом 23 и N×N выходными портами оптических каналов 14.1-14.16. Выходы входного коммутатора каналов второго уровня 4 подключены к входам РК первого уровня 5. Выходы РК первого уровня подключены к входам коммутатора каналов первого уровня 6, снабженного управляющим входом 24, N×N×N выходными 15.1-15.64 и входными 16.1-16.64 портами оптических каналов. Выходы коммутатора каналов первого уровня 6 подключены к входам ОК первого уровня 7. Выходы ОК первого уровня подключены к входам выходного коммутатора каналов второго уровня 8, который снабжен управляющим входом 25 и N×N выходными портами оптических каналов 17.1-17.64, а его выходы подключены ко входам ОК второго уровня 9. Выходы ОК второго уровня подключены ко входам выходного коммутатора каналов третьего уровня 10, снабженного управляющим входом 26 и N выходными портами 18.1-18.4 оптических каналов. Выходы выходного коммутатора каналов третьего уровня 10 подключены к входам объединителя каналов третьего уровня 11, снабженного управляющим входом и входом служебного канала.The claimed device shown in figure 1, consists of channel dividers of the third 1, second 3 and first 5 levels, input switches of the third 2 and second 4 levels, channel switch of the
Разделитель каналов третьего уровня 1 предназначен для разделения входного сигнала на 4 групповых спектральных каналов ГСК-16 и выделения служебного канала. РК третьего уровня состоит из (фиг.1) входного ДМП 1.1 и четырех преобразователей частот 1.21-1.24. Входной ДМП снабжен входным портом, управляющим входом и выходом служебного канала, которые являются соответственно входным портом 19, управляющим входом 21 и выходом служебного канала 28 РК третьего уровня 1. Четыре выходных порта ДПМ 1.1 подключены к соответствующим входам четырех преобразователей частот 1.21-1.24, выходные порты которых являются соответствующими четырьмя выходами разделителя каналов третьего уровня.The channel divider of the
Входной ДМП 1.1 предназначен для разделения спектра входного линейного сигнала на группы спектров оптических каналов ГК-16/1…ГК-16/4 и выделения служебного канала ОСК-0. Структура входного ДМП 1.1 приведена на фиг.6, а принцип действия и его параметры описаны в книге Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. М.: Компания САЙРУС СИСТЕМС, 1999., с.98-99. Оптический мультиплексор может быть выполнен в виде кварцевой пластины, размещенной на зеркальной подложке. На внешнюю сторону кварцевой пластины наклеены 5 оптических многослойных фильтров (ОМСФ), которые соединены с торцами оптических волокон. Каждый ОМСФ пропускает только определенную фиксированную длину волны оптического диапазона. ОМСФ и состоит из (фиг.7) входного оптического трансформатора (ОТ-1), многослойного фильтра (МСФ) и выходного оптического трансформатора (ОТ-2). ОТ-1, МСФ и ОТ-2 представляют собой многослойные покрытия из слоев диэлектрических материалов с различными показателями преломления, Количество слоев ОМСФ определяется расчетом по методике, описанной в монографии: Б.А.Лапшин «Оптические гетероструктуры. Новая теория и расчет» СПб.: БХВ-Петербург, 2012, Глава 6.The input DMF 1.1 is intended for dividing the spectrum of the input linear signal into groups of spectra of the optical channels GK-16/1 ... GK-16/4 and highlighting the service channel OSK-0. The structure of the input DMP 1.1 is shown in Fig.6, and the principle of operation and its parameters are described in the book Ivanov AB Fiber optics: components, transmission systems, measurements. M .: Company CYRUS SYSTEMS, 1999., p. 98-99. The optical multiplexer can be made in the form of a quartz plate placed on a mirror substrate. Five optical multilayer filters (OMSF) are glued to the outer side of the quartz plate, which are connected to the ends of the optical fibers. Each OMSF transmits only a certain fixed wavelength of the optical range. OMSF and consists of (Fig.7) an input optical transformer (OT-1), a multilayer filter (MSF) and an output optical transformer (OT-2). OT-1, MSF and OT-2 are multilayer coatings of layers of dielectric materials with different refractive indices. The number of layers of OMSF is determined by the calculation described in the monograph: B. A. Lapshin “Optical heterostructures. New Theory and Calculation ”, St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2012,
Преобразователи частот 1.21-1.24 предназначены для преобразования оптического сигнала путем его переноса из одного спектра частот в другой, выделяемый оптическим фильтром. В качестве преобразователя частот целесообразно использовать оптический волновой конвертер на ферроэлектрической доменной решетке, принцип работы которого и характеристики описаны в статье Н. Слепов. Оптические волновые конвертеры и модуляторы. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. №6, 2000, структура которого изображена на фиг.12.Frequency converters 1.2 1 -1.2 4 are designed to convert an optical signal by transferring it from one frequency spectrum to another, allocated by the optical filter. It is advisable to use an optical wave converter on a ferroelectric domain grating as a frequency converter, the principle of operation of which and the characteristics are described in the article by N. Slepov. Optical wave converters and modulators. Electronics: Science, Technology, Business. No. 6, 2000, the structure of which is shown in Fig.12.
Входной коммутатор каналов третьего уровня 2 (фиг.1) снабжен управляющим входом 22, N выходными портами оптических каналов 13.1-13.4 и предназначен для коммутации, ввода/вывода групповых спектральных каналов ГСК-16. Входной коммутатор каналов может быть реализован различным способом в частности на основе технологии микроэлектромеханических машин (MEMS) в виде трехмерного оптического коммутатора, который описан в книге O.K.Скляров. Волоконно-оптические сети и системы связи. М.: Издательство «Лань», 2010, с.173. Трехмерный оптический коммутатор представляет собой подложку, на которой закреплен массив микрозеркал, каждый из которых под действием электрических импульсов может изменить свое положение в течение 1-2 мс. Для реализации входного коммутатора каналов третьего уровня (фиг.9) трехмерный оптический коммутатор должен иметь 4 входных и 8 выходных портов и один управляющий вход.The input switch of the channels of the third level 2 (Fig. 1) is equipped with a control input 22, N output ports of the optical channels 13.1-13.4 and is intended for switching, input / output of group spectral channels GSK-16. The input channel switch can be implemented in a variety of ways, in particular based on the technology of microelectromechanical machines (MEMS) in the form of a three-dimensional optical switch, which is described in the book by O.K. Sklyarov. Fiber optic networks and communication systems. M .: Publishing house "Lan", 2010, p. 173. A three-dimensional optical switch is a substrate on which an array of micromirrors is fixed, each of which can change its position within 1-2 ms under the influence of electric pulses. To implement the input switch of the channels of the third level (Fig.9) three-dimensional optical switch must have 4 input and 8 output ports and one control input.
РК второго уровня (фиг.2) предназначен для разделения четырех однотипных групповых спектральных каналов ГСК-16 и формирования шестнадцати однотипных групповых спектральных каналов второго уровня ГСК-4. РК второго уровня состоит из четырех ДМП второго уровня 3.11-3.14 и шестнадцати преобразователей частот 3.21-3.216. Входы ДМП второго уровня являются входами разделителя каналов второго уровня, выходы ДМП второго уровня подключены ко входам преобразователей частот 3.21-3.216, a выходы преобразователей частот второго уровня являются выходами разделителя каналов второго уровня соответственно.RK of the second level (figure 2) is designed to separate four of the same group spectral channels GSK-16 and the formation of sixteen of the same group spectral channels of the second level GSK-4. RK of the second level consists of four DMPs of the second level 3.1 1 -3.1 4 and sixteen frequency converters 3.2 1 -3.2 16 . The inputs of the second-level DMP are the inputs of the second-level channel splitter, the outputs of the second-level DMP are connected to the inputs of the frequency converters 3.2 1 -3.2 16 , and the outputs of the second-level frequency converters are the outputs of the second-level channel splitter, respectively.
ДМП второго уровня 3.11-3.14 предназначен для разделения входного сигнала на группы оптических каналов, занимающих несовпадающие спектры частот и может быть реализован таким же образом, что и входной ДМП (фиг.8). ДМП второго уровня будет отличаться тем, что на кварцевой пластине расположено 4 ОМСФ, связанных с четырьмя выходными оптическими волокнами.The second-level DMP 3.1 1 -3.1 4 is intended for dividing the input signal into groups of optical channels occupying dissimilar frequency spectra and can be implemented in the same way as the input DMP (Fig. 8). The second level DMP will differ in that there are 4 OMSFs connected to the four output optical fibers on the quartz plate.
Входной коммутатор каналов второго уровня 4 (фиг.1) снабжен управляющим входом 23, N×N выходными портами оптических каналов 14.1-14.16 и предназначен для коммутации, ввода/вывода однотипных спектральных каналов ГСК-4. Входной коммутатор каналов второго уровня (фиг.10) может быть реализован на основе технологии микроэлектромеханических машин (MEMS) в виде трехмерного оптического коммутатора, содержащего 16 входных и 32 выходных порта и один управляющий вход.The input channel switch of the
РК первого уровня 5 (фиг.1) предназначен для разделения групп оптических каналов и формирования однотипных основных спектральных каналов ОСК. РК первого уровня (фиг.3) состоит из шестнадцати ДМП первого уровня 5.11-5.116 и шестидесяти четырех преобразователей частот 5.21-5.264. Шестнадцать выходов ДМП первого уровня являются выходами РК первого уровня, выходы ДМП первого уровня подключены ко входам преобразователей частот 5.21-5.264, а выходы преобразователей частот являются выходами РК первого уровня соответственно.RK of the first level 5 (Fig. 1) is intended for the separation of groups of optical channels and the formation of the same basic spectral channels of the USC. RK of the first level (figure 3) consists of sixteen DMPs of the first level 5.1 1 -5.1 16 and sixty-four frequency converters 5.2 1 -5.2 64 . Sixteen outputs PMD first level are outputs RK first level, the outputs of the first level DMP connected to the inputs of the frequency converters 1 5.2 -5.2 64 and outputs frequency converters are outputs RK first level respectively.
ДМП первого уровня 5.11-5.116 предназначен для разделения входного сигнала на группы оптических каналов, занимающих несовпадающие спектры частот и может быть реализован таким же образом, что и ДМП второго уровня (фиг.8).DMP of the first level 5.1 1 -5.1 16 is intended for splitting the input signal into groups of optical channels occupying dissimilar frequency spectra and can be implemented in the same way as DMP of the second level (Fig. 8).
Коммутатор каналов первого уровня 6 (фиг.1) снабжен управляющим входом 24, N×N×N портами вывода оптических каналов 15.1-15.64, N×N×N портами ввода оптических каналов 16.1-16.64 и предназначен для коммутации, ввода/вывода основных спектральных каналов - ОСК. Коммутатор каналов первого уровня (фиг.11) может быть выполнен на основе технологии микроэлектромеханических машин (MEMS) в виде трехмерного оптического коммутатора, содержащего 128 входных, 128 выходных портов и один управляющий вход.The switch of the channels of the first level 6 (Fig. 1) is equipped with a control input 24, N × N × N output ports of the optical channels 15.1-15.64, N × N × N input ports of the optical channels 16.1-16.64 and is intended for switching, input / output of the main spectral channels - USC. The switch channel of the first level (11) can be made on the basis of technology of microelectromechanical machines (MEMS) in the form of a three-dimensional optical switch containing 128 input, 128 output ports and one control input.
Объединитель каналов первого уровня 7 (фиг.1) предназначен для объединения оптических каналов в группы и формирования стандартных групповых каналов - ГСК-4. Объединитель каналов первого уровня (фиг.4) состоит из шестидесяти четырех преобразователей частот 7.11-7.164 и шестнадцати мультиплексоров первого уровня 7.21-7.216. Входы преобразователей частот 7.11-7.154 являются входами ОК первого уровня соответственно, выходы преобразователей частот подключены ко входам мультиплексоров первого уровня, а выходы мультиплексоров первого уровня являются выхода ОК первого уровня соответственно.The combiner of the channels of the first level 7 (figure 1) is intended for combining optical channels into groups and the formation of standard group channels - GSK-4. The combiner of the channels of the first level (figure 4) consists of sixty-four frequency converters 7.1 1 -7.1 64 and sixteen multiplexers of the first level 7.2 1 -7.2 16 . The inputs of the frequency converters 7.1 1 -7.1 54 are the inputs of the first level OK, respectively, the outputs of the frequency converters are connected to the inputs of the first level multiplexers, and the outputs of the first level multiplexers are the outputs of the first level OK, respectively.
МП первого уровня 7.21-7.216 предназначен для объединения входного групп оптических каналов, занимающих различные спектры частот в единый групповой спектр и может быть реализован таким же образом, что и ДМП первого уровня (фиг.8) с тем отличием, что для МП выходные оптические волокна ДМП являются входными и обратно.MP of the first level 7.2 1 -7.2 16 is intended for combining the input groups of optical channels occupying different frequency spectra into a single group spectrum and can be implemented in the same way as the DMF of the first level (Fig. 8) with the difference that for MP the output optical fibers of the DMF are input and back.
Выходной коммутатор каналов второго уровня 8 (фиг.1) снабжен управляющим входом 2, N×N портами ввода оптических каналов 17.1-17.64 и предназначен для коммутации и ввода основных спектральных каналов - ОСК-4. Выходной коммутатор каналов второго уровня может быть выполнен на основе технологии микроэлектромеханических машин (MEMS) в виде трехмерного оптического коммутатора, содержащего 32 входных и 16 выходных портов и один управляющий вход (фиг.10).The output switch of the channels of the second level 8 (figure 1) is equipped with a
Объединитель каналов второго уровня 9 (фиг.1) предназначен для объединения оптических каналов в группы и формирования стандартных групповых каналов - ГСК-16. Объединитель каналов второго уровня (фиг.5) состоит из шестнадцати преобразователей частот 9.11-9.116 и четырех мультиплексоров второго уровня 9.21-9.24. Входы преобразователей частот 9.11-9.116 являются входами ОК второго уровня соответственно, выходы преобразователей частот подключены ко входам МП второго уровня 9.21-9.24, а выходы мультиплексоров второго уровня являются выходами ОК второго уровня соответственно.The combiner of the channels of the second level 9 (figure 1) is designed to combine optical channels into groups and the formation of standard group channels - GSK-16. The second level channel combiner (FIG. 5) consists of sixteen frequency converters 9.1 1 -9.1 16 and four second level multiplexers 9.2 1 -9.2 4 . The inputs of the frequency converters 9.1 1 -9.1 16 are the second-level OK inputs, respectively, the outputs of the frequency converters are connected to the inputs of the second-level MP 9.2 1 -9.2 4 , and the outputs of the second level multiplexers are the second-level OK outputs, respectively.
МП второго уровня 9.21-9.24 предназначен для объединения входных групп оптических каналов, занимающих различные спектры частот в единый групповой спектр и может быть реализован таким же образом, что и ПМ первого уровня (фиг.8).MP of the second level 9.2 1 -9.2 4 is intended for combining input groups of optical channels occupying different frequency spectra into a single group spectrum and can be implemented in the same way as the PM of the first level (Fig. 8).
Выходной коммутатор каналов третьего уровня 10 (фиг.1) снабжен управляющим входом 26, N портами ввода оптических каналов 18.1-18.4 и предназначен для коммутации и ввода основных спектральных каналов - ОСК-16. Выходной коммутатор каналов третьего уровня может быть выполнен на основе технологии микроэлектромеханических машин (MEMS) в виде трехмерного оптического коммутатора, содержащего 8 входных и 4 выходных портов и один управляющий вход (фиг.9).The output switch of the channels of the third level 10 (figure 1) is equipped with a control input 26, N input ports of the optical channels 18.1-18.4 and is intended for switching and input of the main spectral channels - OSK-16. The output switch of the channels of the third level can be made on the basis of technology of microelectromechanical machines (MEMS) in the form of a three-dimensional optical switch containing 8 input and 4 output ports and one control input (Fig. 9).
Объединитель каналов третьего уровня 11 (фиг.1) предназначен для формирования групповых спектральных каналов и объединения их вместе со служебным каналом в линейный спектр. Объединитель каналов третьего уровня состоит из четырех преобразователей частот 11.11-11.14 выходного МП 11.2, а также снабжен управляющим входом 27 и входом служебного канала 29. Входы преобразователей частот 11.11-11.14 являются входами ОК третьего уровня соответственно, выходы преобразователей частот подключены ко входам мультиплексора, а выходной порт мультиплексора, управляющий вход и вход служебного канала являются выходным портом 20, управляющим входом 27 и входом служебного канала 29 ОК третьего уровня соответственно.The combiner of the channels of the third level 11 (figure 1) is intended for the formation of group spectral channels and combining them together with the service channel in a linear spectrum. The combiner of the third level channels consists of four frequency converters 11.1 1 -11.1 4 of the output MP 11.2, and is also equipped with a control input 27 and the input of the service channel 29. The inputs of the frequency converters 11.1 1 -11.1 4 are the inputs of the OK third level, respectively, the outputs of the frequency converters are connected to the inputs of the multiplexer, and the output port of the multiplexer, the control input and the input of the service channel are the output port 20, the control input 27 and the input of the service channel 29 OK third level, respectively.
Выходной МП 11.2 предназначен для объединения оптических каналов в группы, введения служебного канала и формирования линейного спектра. Выходной МП 11.2 можно реализовать тем же способом, что и входной ДМП с тем отличием, что для выходного МП выходные оптические волокна ДМП являются входными и обратно.The output MP 11.2 is intended for combining optical channels into groups, introducing a service channel and forming a linear spectrum. The output MP 11.2 can be implemented in the same way as the input DMP with the difference that for the output MP the output optical fibers of the DMP are input and vice versa.
Преобразователи частот объединителя каналов третьего уровня 11.11-11.14, объединителя каналов второго уровня 9.11-9.116, объединителя каналов первого уровня 7.11-7.164, разделителя каналов первого уровня 5.21-5.264, разделителя каналов второго уровня 3.21-3.216 предназначены для преобразования оптического сигнала путем его переноса из одного спектра частот в другой, с целью формирования групповых спектральных каналов путем приведения различных по частоте оптических каналов (рекомендация ITU-T G.692 с интервалом между несущими 100 ГГц) к однотипному унифицированному виду. Преобразователи частот могут быть выполнены в виде оптического волнового конвертера на ферроэлектрической доменной решетке, структура которого изображена на фиг.12.Frequency converters of a combiner of channels of the third level 11.1 1 -11.1 4 , a combiner of channels of the second level 9.1 1 -9.1 16 , a combiner of channels of the first level 7.1 1 -7.1 64 , a separator of channels of the first level 5.2 1 -5.2 64 , a separator of channels of the second level 3.2 1 1 -3.2 16 are designed to convert the optical signal by moving it from one frequency range into another, to form a group of spectral channels by actuating different frequency optical channels (recommendation ITU-T G.692 with an interval between carriers 100 GHz) to uni uniformity itsirovannomu mind. Frequency converters can be made in the form of an optical wave converter on a ferroelectric domain lattice, the structure of which is shown in Fig.12.
Блок управления 12 (фиг.1) предназначен для выбора режима работы мультиплексора ввода/вывода и задания параметров управления вводом и выводом типовых основных и групповых оптических спектральных каналов. Блок управления снабжен одним управляющим входом (12.0) и семью управляющими выходами (12.1, 12.2, 12.3, 12.5, 12.4, 12.6 и 12.7), подключенными к управляющим входам (21, 27, 22, 26, 23, 25 и 24) разделителя каналов третьего уровня 1, объединителя каналов третьего уровня 11, входного коммутатора каналов третьего уровня 2, выходного коммутатора каналов третьего уровня 10, входного коммутатора каналов второго уровня 4, выходного коммутатора каналов второго уровня 8 и коммутатора каналов первого уровня 6 соответственно.The control unit 12 (figure 1) is designed to select the operating mode of the input / output multiplexer and set the parameters for controlling the input and output of typical main and group optical spectral channels. The control unit is equipped with one control input (12.0) and seven control outputs (12.1, 12.2, 12.3, 12.5, 12.4, 12.6 and 12.7) connected to the control inputs (21, 27, 22, 26, 23, 25 and 24) of the channel splitter
Блок управления 12 может быть реализован в виде микропроцессора, работающего по алгоритму представленному на фиг.21, который функционирует следующим образом: входной управляющий сигнал фиг.22 поступает на блок управления 12, через управляющий вход 12.0, где проверяется на наличие ошибок по известному алгоритму проверки избыточности циклической суммы CRC (см. например в рекомендации международного союза электросвязи ITU-T G.704, а пример работы алгоритма представлен на Интернет ресурсе википедия: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D6%E8%EA%EB%E8%F7%E5%F1%EA%E8%E9_%E8%E7%E1%FB%F2%EE%F7%ED%FB%E9_%EA%EE%E4, обращение 10.05.2012 г.). В случае отсутствия ошибок управляющий сигнал проходит дальнейшую обработку, а в случае их наличия сигнал отбрасывается. Управляющий сигнал представляет собой цифровую последовательность из 184 бит, содержащую поле заголовка (5 бит), поле управления режимом работы (3 бита), поле управления коммутацией оптических каналов (168 бит) и поле, содержащее контрольную сумму (8 бит).The
На первоначальном этапе блок управления 12 выделяет поле установки режима работы из управляющего сигнала и направляет его через управляющие выходы 12.1 и 12.2 к разделителю каналов третьего уровня 1 и объединителю каналов третьего уровня 11 соответственно. Затем анализирует поле управления коммутацией, содержащее информацию о вводе и выводе оптических каналов ОСК, ГСК-4 и ГСК-16. При этом блок управления анализирует поле управления коммутацией ГСК-16 и выделяет 8 бит адресной информации о выводимых и вводимых ГСК-16, которая затем направляется через управляющие выходы 12.3 и 12.5 к входному 2 и выходному 10 коммутаторам каналов третьего уровня. Данная команда содержит информацию об изменении положения микрозеркала в оптическом коммутаторе, построенном по технологии MEMS. На следующем этапе блок управления 12 анализирует поле управления коммутацией ГСК-4 и выделяет 32 бита, содержащие адресную информацию о выводимых и вводимых Гек-4, которую затем направляют через управляющие выходы 12.4 и 12.6 к входному 4 и выходному 8 коммутаторам каналов второго уровня для изменения положения микрозеркал и выполнения процесса коммутации.At the initial stage, the
На завершающем этапе анализируют поле управления коммутацией ОСК и выделяются 128 бит, содержащие адресную информацию о выводимых и вводимых ОСК, которые направляют через управляющий выход 12.7 к коммутатору каналов первого уровня 6 для изменения положения микрозеркал и выполнения процесса коммутации.At the final stage, the CCC switching control field is analyzed and 128 bits are selected that contain address information about the output and input CCCs, which are sent through control output 12.7 to the
Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
Спектр линейной группы каналов, приведенный на фиг.14, состоит из спектров 65-ти спектров стандартных каналов (по стандарту ITU-T G.692, с разносом несущих частот в 100 ГГц). Данный спектр представляет собой группу из четырех спектров 16-ти канальных групп ГК-16/1…ГК-16/4, с одноканальными промежутками между ними и с оставлением одного стандартного канала в середине линейного спектра, названного нулевым основным спектральным каналом (ОСК-0), как это показано на фиг.14. Принцип разделения спектральных спектральных каналов представлен на фиг.16. Линейный групповой сигнал поступает на вход разделителя каналов третьего уровня 1, в котором с помощью входного демультиплексора 1.1 спектр линейного группового сигнала разделяется на 4 спектра групповых каналов ГК-16/1…ГК-16/4 и спектр ОСК-0, и с помощью соответствующих преобразователей частоты третьего уровня групповые спектры приводятся к 4-м одинаковым спектрам группового спектрального канала - ГСК-16. Полученные спектры четырех однотипных ГСК-16 попадают на входной коммутатор каналов третьего уровня 2, где свободно коммутируются (без преобразования частоты), а при необходимости любой из них может быть выведен с помощью портов вывода 13.1-13.4 для последующего подключения к нему выхода цифровой системы передачи (ЦСП), работающей со скоростью передачи двоичных сигналов до 160 Гбит/с. После коммутации сигналы каждого из четырех каналов со спектром ГСК-16 поступают на соответствующий порт входного разделителя каналов второго уровня 3, где с помощью ДМП второго уровня 3.11-3.14 каждый спектр ГСК-16 разделяется на 4 спектра групповых каналов ГК-4/1…ГК-4/4, а с помощью соответствующих преобразователей частоты второго уровня 3.2i-3.2i6 каждый из спектров приводится к одинаковым спектрам типового группового спектрального канала ГСК-4. Полученные спектры шестнадцати однотипных ГСК-4 попадают на входной коммутатор каналов третьего уровня 2, где свободно коммутируются (без преобразования частоты), а при необходимости любой из них может быть выведен с помощью портов вывода 14.1-14.16 для последующего подключения к нему выхода ЦСП, работающей со скоростью передачи двоичных сигналов до 40 Гбит/с. После коммутации сигналы каждого из шестнадцати каналов со спектром ГСК-4 поступают на соответствующий порт входного разделителя каналов первого уровня 5, где с помощью ДМП первого уровня 5.11-5.14 каждый спектр ГСК-4 разделяется на 4 спектра индивидуальных каналов ИК-1…ИК-4, а с помощью соответствующих преобразователей частоты первого уровня 5.21-5.264 спектры ИК-1…ИК-4 приводятся к типовым спектрам основного спектрального канала ОСК. Полученные спектры шестидесяти четырех однотипных ОСК попадают на коммутатор каналов первого уровня, где свободно коммутируются (без преобразования частоты) и при необходимости любой из 64-х ОСК может быть выведен с помощью портов вывода 15.1-15.64 для последующего подключения к нему выхода ЦСП, работающей со скоростью передачи двоичных сигналов до 10 Гбит/с.Спектр частот всех 64-х ОСК (с добавлением к обозначению порядкового номера (ОСК-1…ОСК-64) одинаков и соответствует спектру стандартного канала (по стандарту ITU-T G.692 с разносом несущих частот в 100 ГТц) со средней частотой, например, 193,4 ТГц, что соответствует длине волны 1550 нм.The spectrum of a linear group of channels shown in Fig. 14 consists of spectra of 65 spectra of standard channels (according to ITU-T G.692, with a carrier frequency spacing of 100 GHz). This spectrum is a group of four spectra of 16 channel groups GK-16/1 ... GK-16/4, with single-channel gaps between them and leaving one standard channel in the middle of the linear spectrum, called the zero main spectral channel (OSK-0 ), as shown in Fig. 14. The principle of separation of spectral spectral channels is presented in Fig.16. The linear group signal is fed to the input of the channel divider of the
Формирование линейного спектра из шестидесяти четырех спектров ОСК и одного ОСК-0 происходит в обратной последовательности (фиг.16). Сигналы со спектром ОСК с выходов коммутатора каналов первого уровня попадают на ОК первого уровня 7, где с помощью преобразователей частоты первого уровня 7.11-7.216 спектры 64-х однотипных ОСК группами по 4 ОСК преобразуются в спектры 4-х индивидуальных каналов (ИК-1…ИК-4), которые с помощью 16-ти однотипных мультиплексоров первого уровня 7.21-7.216 группируются в спектры шестнадцати однотипных ГСК-4. Затем с помощью выходного коммутатора каналов второго уровня однотипные ГСК-4 могут свободно (без преобразования частоты) коммутироваться, а при необходимости ГСК-4 могут быть предоставлены для подключения к ним через порты ввода 17.1-17.64 ЦСП со скоростью передачи двоичных сигналов не выше 40 Гбит/с, После коммутации шестнадцати ГСК-4 групповой сигнал каждого канала поступает на вход ОК второго уровня 9, где с помощью преобразователей частоты 9.11-9.116 одинаковые спектры ГСК-4 преобразуются в разнотипные спектры ГК-4, которые с помощью мультиплексора третьего уровня группируются в спектры четырех однотипных ГСК-16. Затем с помощью выходного коммутатора каналов третьего уровня типовые ГСК-16 свободно (без преобразования частоты) коммутируются и при необходимости могут быть использованы для ввода сигналов от ЦСП со скоростью передачи двоичных сигналов не выше 160 Гбит/с в ГСК-16 через порты ввода 18.1-18.64. После коммутации четырех ГСК-16 групповые сигналы каждого из четырех ГСК-16 поступают на входы ОК третьего уровня 11, где с помощью преобразователей частоты 11.11-11.14 одинаковые спектры ГСК-16 преобразуются в разнотипные спектры ГК-16, которые, совместно со спектром ОСК-0, с помощью выходного мультиплексора формируют спектр линейной группы каналов (линейный спектр каналов ЛСК), показанный на фиг.14.The formation of a linear spectrum of sixty-four spectra of USC and one USC-0 occurs in the reverse sequence (Fig.16). The signals with the CCS spectrum from the outputs of the switch of channels of the first level go to the
Формирование ОСК из линейного сигнала с 32-мя оптическими каналами, показанного на фиг.15 производится аналогично по описанному выше принципу и показано на фиг.17.The formation of the USC from a linear signal with 32 optical channels shown in Fig. 15 is carried out similarly to the principle described above and is shown in Fig. 17.
Вывод из линейного сигнала отдельного дополнительного 65-го ОСК с нулевым номером ОСК-0 производится непосредственно с помощью порта вывода 28, находящегося во входном ДМП, а ввод обеспечивается с помощью порта ввода 29, находящегося в выходном МП. ОСК-0 используется для приема (передачи) по нему различных вспомогательных сигналов (измерительных, служебных, управления, синхронизации и др.)The output from the linear signal of a separate additional 65th OSK with the zero number OSK-0 is made directly using the output port 28 located in the input DMP, and the input is provided using the input port 29 located in the output MP. OSK-0 is used to receive (transmit) through it various auxiliary signals (measuring, service, control, synchronization, etc.)
При необходимости спектр частот любого из 64-х ОСК, с помощью установки дополнительного оборудования, может быть разбит, в свою очередь, на 4 более узких стандартных спектральных канала с разносом несущих частот в 25 ГГц, соответствующих стандарту ITU-T G.694.If necessary, the frequency spectrum of any of the 64 OSK, using the installation of additional equipment, can be divided, in turn, into 4 narrower standard spectral channels with a carrier spacing of 25 GHz, corresponding to the ITU-T G.694 standard.
Выбор средней частоты ОСК-0, равной 193,4 ТГц (средней длины волны, равной 1550 нм) обусловлен наличием в большинстве существующих ЦСП портов ввода/вывода с такими же параметрами.The choice of the average OSK-0 frequency equal to 193.4 THz (the average wavelength equal to 1550 nm) is due to the presence of input / output ports with the same parameters in most existing DSPs.
Выбор четырехкратной иерархии для перспективных групповых спектральных каналов, ГСК-4, ГСК-16, ГСК-64 обусловлен с одной стороны необходимостью сохранения существующей тенденции развития четырехкратной иерархии, принятой для ЦСП (СТМ-1, -4, -16, -64, -256, и т.д.), а с другой стороны требованием уменьшения потерь мощности в волновых мультиплексорах, которые резко возрастают с увеличением количества каналов в МП (ДМП).The choice of a fourfold hierarchy for promising group spectral channels, GSK-4, GSK-16, GSK-64 is determined on the one hand by the need to maintain the current tendency of development of the fourfold hierarchy adopted for DSP (STM-1, -4, -16, -64, - 256, etc.), and on the other hand, the requirement to reduce power losses in wave multiplexers, which increase sharply with an increase in the number of channels in a magnetic field (DMF).
Введение частотных промежутков между спектрами ГК-16 в ЛСК обусловлено необходимостью обеспечения параллельной работы оптических фильтров в составе входного и выходного мультиплексоров третьего уровня.The introduction of frequency gaps between the GK-16 spectra in LSC is due to the need to ensure parallel operation of optical filters as part of the input and output multiplexers of the third level.
В зависимости от состояния линейного тракта ВОСП-СР заявленное устройство может быть использовано в следующих режимах работы:Depending on the state of the linear path VOSP-SR, the claimed device can be used in the following operating modes:
- режим работы одноканальный, когда передача сигналов осуществляется только по каналу ОСК-0 со средней длиной волны 1550 нм, как это показано на фиг.18;- a single-channel operating mode, when signals are transmitted only through the OSK-0 channel with an average wavelength of 1550 nm, as shown in Fig. 18;
- режим работы 32-мя оптическими каналами, когда ЛСК содержит две шестнадцатиканальные группы (ГК-16/2 и ГК-16/3) и служебный канал ОСК-0 (фиг.19);- operating mode of 32 optical channels, when the LSC contains two sixteen-channel groups (GK-16/2 and GK-16/3) and the service channel OSK-0 (Fig.19);
- режим работы 64-мя оптическими каналами, когда ЛСК содержит четыре шестнадцатиканальные группы (ГК-16/1 - ГК-16/4) и служебный канал ОСК-0 (фиг.20).- operating mode of 64 optical channels, when the LSC contains four sixteen-channel groups (GK-16/1 - GK-16/4) and the service channel OSK-0 (Fig.20).
Многоканальный управляемый мультиплексор ввода-вывода согласно настоящему изобретению может быть реализован с помощью существующих интегрально-оптических технологий.The multi-channel controlled input / output multiplexer according to the present invention can be implemented using existing integrated optical technologies.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133045/07A RU2502194C1 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Multichannel optical add/drop multiplexer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133045/07A RU2502194C1 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Multichannel optical add/drop multiplexer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2502194C1 true RU2502194C1 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=49785268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012133045/07A RU2502194C1 (en) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Multichannel optical add/drop multiplexer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2502194C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6602000B1 (en) * | 1999-02-19 | 2003-08-05 | Lucent Technologies Inc. | Reconfigurable add/drop for optical fiber communication systems |
RU2389138C2 (en) * | 2005-11-29 | 2010-05-10 | Федеральное Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации | Controlled optical multiplexer |
RU2390099C2 (en) * | 2005-11-29 | 2010-05-20 | Федеральное Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации | Controlled optical add/drop multiplexer |
-
2012
- 2012-08-01 RU RU2012133045/07A patent/RU2502194C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6602000B1 (en) * | 1999-02-19 | 2003-08-05 | Lucent Technologies Inc. | Reconfigurable add/drop for optical fiber communication systems |
RU2389138C2 (en) * | 2005-11-29 | 2010-05-10 | Федеральное Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации | Controlled optical multiplexer |
RU2390099C2 (en) * | 2005-11-29 | 2010-05-20 | Федеральное Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации | Controlled optical add/drop multiplexer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7340175B2 (en) | Non-uniform optical waveband aggregator and deaggregator and hierarchical hybrid optical cross-connect system | |
KR101978191B1 (en) | Scalable optical switches and switching modules | |
CN101672954B (en) | An expandable light path add-drop multiplexer that can be reconstructured and method | |
US10491321B2 (en) | Optical transport apparatus, optical demultiplexer, and method of controlling optical demultiplexing | |
US7200299B1 (en) | Adding and dropping wavelength-channels | |
CN101401340B (en) | Controllable optical add/drop multiplexer | |
WO2007123157A1 (en) | Wavelength group optical demultiplexer, wavelength group optical multiplexer, and wavelength group light selection switch | |
KR20150103246A (en) | Radix enhancement for photonic packet switch | |
JP7279518B2 (en) | Optical demultiplexer, optical transmission device and optical demultiplexing control method | |
WO2011162269A1 (en) | Multiplexer/demultiplexer and multiplexing/demultiplexing method | |
WO2013018867A1 (en) | Space switch device | |
KR101747453B1 (en) | Array waveguide grating router integrated wave multiplexing and wave demultiplexing | |
KR100845061B1 (en) | Wavelength selective device and switch and method thereby | |
RU2502194C1 (en) | Multichannel optical add/drop multiplexer | |
US8260142B2 (en) | Multi-channel optical arrayed time buffer | |
JP4885996B2 (en) | Dispersion compensator | |
US10484122B2 (en) | Optical add/drop multiplexer and control method thereof, and transceiver | |
JP6074859B2 (en) | Optical variable filter | |
RU2390099C2 (en) | Controlled optical add/drop multiplexer | |
JP4176608B2 (en) | Optical communication network system and wavelength routing device therefor | |
JPH08298499A (en) | Optical cross connection circuit | |
WO2021250393A1 (en) | Optical apparatus for and methods of generating optical signals to increase the amount of data in an optical network | |
JPH0465997A (en) | Wavelength/time division type optical speech path | |
GB2595863A (en) | Optical apparatus and associated methods | |
GB2595861A (en) | Optical apparatus and associated methods |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140802 |