SE524914C2 - Skydd vid fiberbrott i dubbelriktade WDM-nät - Google Patents

Description

25 30 524 914 2 I transmissionsringfibem kan ett flertal transmissionskanaler mellan varje nodpar användas och/eller ett flertal noder kan anslutas i nätet och då är skyddsfunktionen valbar per kanal eller för varje nodpar, mellan vilka trafik försiggår.

I de föreslagna näten med den här beskrivna speciella nodstrukturen erhålls tex följande fördelar.

- Mindre omkopplingsutrustning för skyddsfunktion erfordras med endast en omkopplare, jämfört med ett konventionellt nät med två fiberringar med en trafikriktning per fiberring.

- Inga omkopplare eller andra anordningar, som utför samma funktion, är anslutna i själva fiber- ringen, varigenom förluster vid sändningen av signaler i fibeningen minskas och pålitligheten hos sändningsfibervägen ökas.

- Skydd vid fiberbrott är valbart per kanal alternativt per add/drop-bandfilter. Detta innebär, att tex vissa kanaler i ett ringnät kan ha skydd av fiber och på samma gång vissa andra kanaler inte behöver ha något skydd av fiber.

Det föreslagna skyddet av fiber kan användas i nät med trafikmönster med trafik mellan alla noder såväl som i ett stj ärnmönster.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas såsom ej begränsande utföringsforrn med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: - Fig. 1 är ett blockschema av en del av ett optiskt WDM-nät innefattande ett par optiska add/drop-noder anordnade för dubbelriktad kommunikation eller duplexkommunikation över en enda sändningsfiber, ~ Fig. 2 är en bild av ett optiskt WDM-ringnät anordnat för dubbelriktad kommunikation över en enda sändningsfiber mellan en navnod och två undernoder, - Fig. Ba är en bild av ett optiskt WDM-ringnät enligt känd teknik, som innefattar två parallella sändningsfibrer, varvid varje sändningsfiber överför trafik endast i en riktning, - Fig. 3b är en bild av ett optiskt WDM-ringnät anordnat för dubbelriktad kommunikation över en enda sändningsfiber och med skyddsfurilction anordnad enligt den princip, som framgår av fig. 3a, - Fig. 4 är en bild av ett optiskt WDM-fiberringnät anordnat för dubbelriktad kommunikation över en enda sändningsfiber och med skyddsfinrktion, som utnyttjar ett enda omkopplande ele- ment för varje dubbelriktad kommunikationslänk, - Fig. 5 är ett blockschema över en del av ett optiskt WDM-nät liknande nätet enligt fig. l, i vilket nodema är anordnade för dubbelriktad kommunikation eller duplexkommunikation över en enda sändningsfiber i flera kanaler, 10 15 20 25 30 35 524 914 3 - Fig. 6 är en bild av ett optiskt WDM-fiberringnät anordnat för dubbelriktad kommunikation över en enda sändningsfiber mellan två noder i flera kanaler och med skyddsfimktion, som ut- nyttjar ett enda omkopplande element, - Fig. 7 är en bild av ett optiskt WDM-fiberringnät liknande nätet enligt fig. 6 men med en an- norlunda uppbyggnad av en av noderna, och - Fig. 8 är en bilda av ett optiskt WDM-fibernät innefattande endast två noder men med en funk- tion liknande nätet enligt fig. 6.

DETALJERAD BESKRIVNING Det nät, som här benämns ett dubbelriktat WDM-nät, i vilket ett förfarande vid skydd vid fiberbrott skall nedan beskrivas, beskrivs i svensk patentansökan 0101300-2 och provisorisk U.S.-patentansökan 60/288,422, "Low loss WDM add drop node", inlämnad 11 april 2001. Detta är ett WDM-ringnät, i vilket dubbelriktad trafik överförs i en enda fiber.

I fig. 1 visas uppbyggnaden av ett add/drop-nodpar av WDM-typ innefattande två noder A, B i ett sådant nät. Sändningsfibern 1 används för att överföra ljussignaler i de två motsatta rikt- ningarna. I den enda sändningsfibern 1 är i nod A ett tvåkanals add/drop-filter 5e1-2, tex ett add/drop-bandfilter, anslutet för att lägga till/avtappa ljussignaler i två företrädesvis intilliggande eller angränsande, våglängdskanaler nr 1 och 2, vilka lärnnar/anländer till noden A from öster, varvid det antas, att noden B är ansluten till höger eller till den östra sidan av nod A, så att no- dema A och B tex endast förbinds av ett enda oavbrutet fiberstycke. Allmänt passerar ljus av våglängder, vilka skiljer from dem, vilka används för den dubbelriktade kommunikationen mel- lan nodema A och B, dvs skilda från de våglängder, vilka används i kanalerna nr 1 och 2 i ex- emplet enligt figuren, genom add/drop-nodema A, B i sändningsñbern med låg förlust. Till av- greningsporten hos tvåkanals add/drop-filtret 5e1-2 är ett inre, enkanals avtappningsfilter 72 för att avtappa kanal nr 2 anslutet. Det innefattar en expressport, till vilken signaler utanför den avtap- pade kanalen, dvs utanför kanal nr 2, passerar och till denna expressport är en källa för ljussigna- ler i våglängdskanal nr 1 ansluten, en optisk sändare 91 såsom en laser i noden A. Till avgre- ningsporten hos enkanals avtappningsfiltret 72 är en ljusmottagare eller optisk mottagare 112 an- sluten för att motta signaler i kanal nr 2.

Nod B har en uppbyggnad, som liknar uppbyggnaden av nod A men är komplementär i för- hållande till denna. Sålunda är tvåkanals add/drop-filtret 5w1.2 anordnat för att endast avgrena tra- fik från väster, det inre enkanals avtappningsfiltret 71 avtappar signaler i våglängdskanal nr 1, ljussignalkällan 92 sänder ljus endast i våglängdskanal nr 2 och mottagaren 111 är anordnad att motta signaler i våglängdskanal nr 1.

Ljussignalkällan 91 i nod A alstrar signaler endast i våglängdskanal nr 1, som avges till ex- pressporten hos enkanals avtappningsfiltret 72 i nod A. Signalerna i kanal nr 1 passerar sålunda 10 15 20 25 30 35 524 914 4 genom avtappningsfiltret 72 med låg förlust och kopplas sedan till tvåkanals add/drop-filtret Sen; som är anslutet i sändningsfibern 1. Beroende på avgreningsriktningen hos tvåkanals add/drop- filtret läggs signalerna i kanal nr 1 till trafiken i transmissionsfibem, som går i östlig riktning sett från noden A, och fortplantas således i höger riktning sett i fig. 1, tills de ankommer till nod B. I nod B avtappas signalema i kanal nr 1 i tvåkanals add/drop-filtret 5w1-2 i nod B och kopplas där- ifrån till det inre enkanals avtappningsfiltret 71 i nod B. Allt ljus i våglängdskanal nr 1 avtappas i det inre enkanals avtappningsfiltret och överförs till mottagaren 111 i nod B.

Vad beträffar signaler i motsatt riktning sänder i nod B ljussignalkällan 92 ljussignaler en- dast i våglängdskanal nr 2. Signalema passerar i motsatt riktning genom det inre enkanals av- tappningsfiltret 71 med låg förlust och kopplas till avgreningsporten eller add/drop-porten hos tvåkanals add/drop-filtret 5w;-2 och fortplantas i västlig eller vänster riktning i sändningsfibem 1 tillsammans med annan trafik i samma riktning. I nod A avtappas signalerna i den betraktade ka- nalen nr 2 i tvåkanals add/drop-filtret 5e1.2, kopplas till enkanals avtappningsfiltret 72 och avtap- pas i detta filter och kopplas vidare till mottagaren 1 12 i nod A.

Om tvåkanals add/drop-filtren Sen; och 5w1-2 är av bandfiltertyp med add/drop-funktion, skall de vâglängdskanaler, som används för dubbelriktad kommunikation mellan ett par noder, dvs kanal nr 1 och 2 i det ovan beskrivna exemplet, företrädesvis, såsom anges ovan, vara an- gränsande eller närliggande, så att härigenom dessa filter Sem, 5w1-2 blockerar så få andra våg- längdskanaler som möjligt och företrädesvis inte någon.

I fig. 2 visas ett WDM-ringnät med en enda fiber innefattande tre noder A, B, C, i vilket noduppbyggnaden enligt fig. 1 används. Nod A är en navnod, som kommunicerar med de två andra nodema B, C på allt som allt fyra olika logiska länkar, två länkar för varje undemod B, C, varvid varje länk innefattar två olika våglängder. Sålunda innefattar t ex nod A fyra uppsättningar av den i fig. 1 visade nodkonstruktionen, varvid varje uppsättning har ett tvåkanals add/drop- bandfilter, som är individuellt anslutet i fiberringen, vilken innefattar sändningsfibem 1.

En av huvudfördelama hos ringuppbyggnaden är, att det alltid finns två vägar runt ringen mellan godtyckliga nodpar. Om det blir brott i fibem i ett avsnitt i ringen, kan förbindelsen mel- lan ett par noder upprättas på det kvarvarande avsnittet eller de kvarvarande avsnitten i ringen.

Ett vanligt förfarande för att erhålla skydd av fiber är att sända signalen över båda vägarna runt ringen genom att använda effektuppdelning. Detta visas som exempel i de i fig. 3a, 3b visade näten, i vilka endast ett nodpar A, B visas, vilket för kommunikationen i nätet i fig. 3a använder endast en våglängdskanal och för nätet med en enda fiber enligt fig. 3b två kanaler.

I den schematiska bilden i fig. 3a visas ett exempel på vanligt skydd vid fiberbrott i en tvåfiberringslösning av standardtyp, i vilken varje sändningsfiber la, lb överför trafik i endast en riktning. För trafik från nod A till nod B uppdelas signalen från en WDM-transponder för sänd- 10 15 20 25 30 35 524 914 5 ning, en TET 15, i nod A för att överföras av två fibrer med hjälp av en vanlig fiberkopplare 17 och läggs sedan till med hjälp av optiska filter l9e, 19w till de parallella ringfibrenia la, lb. Efter att de har tillagts, överförs den högra delen av signalen i den yttre ringfibern la längs den högra sidan av ringen i medursriktning och den vänstra delen av signalen överförs i den inre ringfibern lb längs den vänstra sidan av ringen i motursriktning. Signalen i den högra sidan av ringen av- tappas av det högra avtappningsfiltret 2le i nod B. Signalen i den vänstra sidan av ringen avtap- pas av det vänstra avtappningsfiltret Zlw i nod B. De två likadana signalerna från de vänstra och högra enkanals avtappningsfiltren i nod B skickas till två optoelektriska mottagare, O/E Rx 22w, 22E, vilka båda är delar av en på särskilt sätt utförd transponder för mottagning, RET 23. Signa- lema från nod B till nod A överförs på liknande sätt.

I det i fig. 3b visade nätet visas samma princip för skydd av fiber, som används i en fiberringlösning med en enda fiber enligt de ovan anförda patentansökningarna, i vilken den dub- belriktade trafiken överförs i en enda fiber. På exakt samma sätt som i nätet enligt fig. 3a uppde- las, för trafiken från nod A till nod B, signalen från WDM TET:en 15 i nod A i nätet enligt fig. 3b för att överföras i två fibrer av en vanlig fiberkopplare 17 och läggs sedan till genom att först pas- sera enkanals add/drop-filter 25e, 25w, genom dessas expressportar och därefter optiska add/drop-bandfilter 27e, 27w till den enda ringfibern l, varvid dessa optiska add/drop-bandfilter sålunda är anslutna i fiberringen. Efter att ha lagts till, överförs den högra delen av signalen längs den högra sidan i ringen i medursriktning och den vänstra delen av signalen överförs längs vänstra sidan av ringen i motursriktning. Signalen i ringens högra sida avtappas av ett höger add/drop-bandfilter 27e i nod B och demultiplexeras sedan av det högra enkanals avtappningsfilt- ret 25e. Signalen i den vänstra sidan av ringen avtappas av det vänstra add/drop-bandfiltret 27w i nod B och demultiplexeras av det vänstra enkanals avtappningsfilter 25w. De två likadana signa- lerna från de vänstra och högra enkanals avtappningsfiltren i nod B skickas till två optoelektriska mottagare 22w, 22e, vilka båda är delar av den speciella transponder 23 för mottagning i nod B.

Trafiken från nod B till nod A överförs på liknande sätt.

I det normala fallet, såsom visas i fig. 3a och 3b, vid vilket sändningsringen 1 är oavbruten, mottar de två optoelektriska mottagarna 22w, 22e i varje RET 23 samma signal men endast en av dem är aktiv. Om det fiberavsnitt, från vilket den aktiva, fungerande mottagaren mottar signaler, skärs av, förlorar denna mottagare sin ingångssignal och avaktiveras därför. Samtidigt aktiveras den andra mottagaren, som ingår i den speciella RET:en 23, och därigenom återställs trafiken.

Omkopplingsmekanismen är i detta fall antingen, att de två mottagama 22e, 22w är anslutna till en elektriskt kombinerande krets, ej visad, och att de två mottagarna omkopplas mellan på- och av-tillstånd, eller att båda mottagama alltid är påslagna och mottar signaler och att endast en åt gången väljs med hjälp av en elektrisk omkopplare, ej visad. Utgången från en sådan kombine- 10 15 20 25 30 35 524 914 6 rande krets/omkopplare låter då signalen passera vidare till återstoden av kretsama i RET:en 23 för att alstra utgångssignalen. I detta fall kommer till noden inkommande trafik att alltid uppnå fram till utgången från RET:en 23, även vid ett ñberbrott.

Såsom ett altemativ är det möjligt, att i stället för att anordna en RET innefattande två opto- elektriska mottagare, såsom visas i fig. 3a och 3b, anordna en enda optisk Zxl-omkopplare eller eventuellt en 2x2-cross/bar-omkopplare, ej visad, ansluten mellan de två enkanals avtappnings- filtren 27w, 27e och en normal RET 23 innefattande en enda mottagare. RET:en är i detta fall alltid påslagen och omkopplaren väljer den sida av ringen, från vilken signalen skall mottas.

Denna skyddsmetod är likadan i den andra riktningen, dvs för signaler, vilka överförs från nod B till nod A. Detta innebär, att två speciella RET:er 23 innefattande var och en två optoelekt- riska mottagare erfordras för en dubbelriktad kommunikationskanal eller alternativt, att två 2xl- eller 2x2-omkopplare erfordras. Såsom framgår av följande beskrivning av en alternativ nodupp- byggnad erfordras endast en omkopplare per dubbelriktad kommunikationskanal.

Sålunda kan i ett nät liknande det i fig. 3b visade nätet, i vilket den enda ringfibem 1 över- för dubbelriktad trafik, det faktum att trafiken mellan add/drop-bandfiltren 27w, 27e och enkanals avtappningsfiltren 25w, 25e också är dubbelriktad, utnyttjas för att erhålla ett förenklat förfarande för skydd av fiber med användning av mindre utrustning.

En första utföringsfonn av nätet innefattande noder med förenklad uppbyggnad visas i fig. 4. För klarhetens skull visas endast ett nodpar A, B. Uppfinningen är inte begränsad till detta fall, eftersom fler noder och fler kanaler i varje nod, som arbetar med våglängder, vilka är skilda från dem, som gäller för det visade nodparet, vanligtvis finns i ett nät, och dessa kan behandlas på lik- nande sätt.

I nod A är en vanlig IXZ-fiberkopplare 29, dvs en våglängdsoberoende effektuppdelare/- kombinerare, placerad mellan ett enkanals avtappningsfilter 31 och två add/drop-bandfilter 27e, 27w anslutna i sändningsringen. WDM-signalen, som avges från TET:en 15 i nod A, kan antas tex överföras i kanal nr l. Den passerar enkanals avtappningsfiltret 31, genom dettas expressport, med låg förlust och uppdelas sedan i två signaler, vilka överförs till de två grenama med hjälp av lx2-kopplaren 29. Den vänstra grenen är ansluten till det vänstra add/drop-bandfiltret 27e, som lägger signalen till trafiken i den vänstra sidan av ringfibern l, i vilken signalen överförs i motursriktning. Den högra grenen av 1x2-fiberkopplaren 29 är ansluten till det högra add/drop- bandfilter 27w, som lägger signalen till trafiken i den högra sidan av ringfibern, i vilken signalen överförs i medursriktning.

Detta innebär, att samma signal mottas av de två add/drop-bandfiltren 27w, 27e i nod B.

Utgångarna från dessa två add/drop-bandfilter är anslutna till de två övre portarna hos en optiska 2x2-cross/bar-ornkopplare 33. Sådana omkopplare är kommersiellt tillgängliga från t ex JDS 10 15 20 25 30 524 914 7 Uniphase och har fyra portar, av vilka här två av portarna benämns övre portar och de andra två portarna undre portar. I ett första tillstånd hos en sådan omkopplare, benämnt bar-tillståndet, är den första eller vänstra övre porten ansluten till den undre, vänstra porten och den andra, högra övre porten är förbunden med den andra, högra undre porten. I ett andra tillstånd, benämnt cross- tillståndet, är den högra övre porten förbunden med den vänstra undre porten och den vänstra övre porten är förbunden med den högra undre porten. Den undre vänstra porten hos 2x2- cross/bar-omkopplaren 33 är ansluten till ett enkanals avtappningsfilter 35 och signalen från nod A avtappas i detta filter och leds till en RET 23. Den undre högra porten hos 2x2-omkopplaren kan vara ansluten till en optisk effektdetektor 37.

Om 2x2-cross/bar-omkopplaren 33 är i bar-tillstånd, dvs när dess övre vänstra port är förbunden med dess undre vänstra port och dess övre högra port är förbunden med dess undre högra port, mottar RET:en 23 i nod B den signal, som har passerat genom den vänstra sidan i ringen l, och effektdetektom 37 övervakar den signal, som har passerat genom den högra sidan av ringen.

Om 2x2-cross/bar-omkopplaren 33 är i cross-tillstånd, dvs när dess övre högra port är förbunden med dess undre högra port och dess övre högra port är förbunden med dess undre vänstra port, mottar RET:en 23 i nod B den signal, som har passerat genom den högra sidan av ringen, och effektdetektom 37 övervakar den signal, som har passerat genom ringens vänstra sida.

Trafik från nod A till nod B kan tex antas överföras i kanal nr 2, när trafik från nod A till nod B överförs i kanal nr l. Signalema hos trafiken sänds från TET:en 15 i nod B, passerar enka- nals avtappningsfiltret 35, genom dettas expressport, i nod B med låg förlust och inkommer till den undre vänstra porten hos 2x2-cross/bar-omkopplaren 33.

Om 2x2-cross/bar-omkopplaren 33 är i bar-tillstånd, passerar signalerna från TET:en 15 i nod B till det vänstra add/drop-bandfiltret 27w i nod B, fortplantas i medursriktning i ringens 1 vänstra sida, avtappas i det vänstra add/drop-bandfiltret 27 i nod A, inmatas till enkanals avtapp- ningsfiltret 31 via IXZ-fiberkopplaren 29 och mottas av RET:en 23 nod A. Ingen signal överförs från nod B till nod A i ringens högra sida, eftersom ingenting utsänds från effektdetektom 37, som är ansluten till den undre högra porten hos 2x2-omkopplaren 33.

Om 2x2-cross/bar-omkopplaren 33 är i cross-tillstånd, går signalen från TET:en 15 i nod B till det högra add/drop-bandfiltret 27e i nod B, fortplantas i motursriktning i ringens 1 högra sida, avtappas i det högra add/drop-bandfiltret 27w i nod A, leds till enkanals avtappningsfiltret 31 via den högra armen hos IXZ-fiberkopplaren 29 och mottas av RETzen 23 i nod A. Ingen signal över- förs från nod B till nod A i ringens vänstra sida. 10 15 20 25 30 35 59.4 914 8 Det skall observeras, att RET:ema 15 i detta fall är RET:er av standardtyp innefattande var och en endast en optoelektrisk mottagare.

Antag, att 2x2-omkopplaren 33 är i bar-tillstånd i det normala fallet, när alla delar av nätet fungerar. Detta innebär, att trafiken från nod A till nod B sänds över både den vänstra och högra sidan hos ringen till de två add/drop-bandfiltren 27 i nod B. Den trafik, som går över den vänstra sidan av ringen, når fram till RET:en 23 i nod B via 2x2-omkopplaren 33 och enkanals avtapp- ningsfiltret 35, medan den trafik, som går över ringens högra sida, övervakas av effektövervaka- ren 37 i nod B. Trafiken från nod B till nod A går endast över ringens l vänstra sida.

Om ett fiberbrott inträffar på ringens högra sida, berörs inte trafiken mellan nod A och B.

Emellertid förloras signalen inkommande till effektövervakaren 37 och därigenom utsänds ett alarm, att den skyddande vägen inte fungerar.

Om ett fiberbrott inträffar på ringens vänstra sida, förloras trafiken mellan nod A och B.

RETzen 23 i nod B förlorar sin ingångssignal och utsänder därför ett alarm och en signal till 2x2- ornkopparen 33 för att ändra denna från bar-tillstånd till cross-tillstånd. Alternativt kan en fiber- avtappningskopplare, ej visad, förbunden med en effektövervakare, vara placerad i det korta fi- berstycket mellan enkanals avtappningsfiltret 35 och RET:en 23 eller mellan den undre vänstra porten hos 2x2-omkopplaren 33 och enkanals avtappningskopplarfiltret. Om denna övervakande krets förlorar sin inkommande effekt, utsänds ett alarm, att till 2x2-omkopplaren 33 signalerar, att denna skall ändras från bar-tillstånd till cross-tillstånd. När omkopplaren har uppnått sitt cross- tillstånd, når nu signalen från nod A till B, som överförs i ringens l högra sida, fram till RET:en i nod B och trafiken från nod B till nod A överförs nu längs ringens högra sida. På detta sätt åter- ställs trafiken.

Om övervakning av den skyddande vägen betraktas ej vara nödvändig, kan effektövervaka- ren såsom 37 utelärnnas och 2x2-cross/bar-omkopplaren 33 kan ersättas av en 2xl-omkopplare, ej visad, i vilken den fasta ena porten är ansluten till enkanals avtappningsñltret 33 i nod B och de två portar, mellan vilka omkoppling kan utföras, är anslutna till de två add/drop-bandfiltren 27w, 27e i nod B.

En andra utföringsform av den förenklade noduppbyggnaden erhålls, när den i fig. 4 visade uppbyggnaden tillämpas på nodstrukturen enligt fig. 10 i de ovan anförda patentansökningar-na.

Denna alternativa grundläggande noduppbyggnad, som beskrivs i dessa patentansökningar, möj- liggör dubbelriktad kommunikation i flera kanaler och visas i fig. 5. Flera kanaler, t ex kanal nr 1 - 4 i nod A och kanal nr 5 - 8 i nod B, läggs till trafiken i sändningsfibem l med användning av endast ett flerkanals add/drop-filter 5e1-g eller 5w1.8, och flera kanaler, t ex kanaler nr 5 - 8 i nod A och kanaler l - 4 i nod B, avtappas från trafiken i sändningsfibern med hjälp av sarnrna flerka- nals add/drop-filter. Kanalema hos flerkanals add/drop-filtret 5e1-g eller 5w1-3, som kan vara ett 10 15 20 25 30 35 5:24 9111. 9 add/drop-bandfilter, innefattar våglängdema hos alla de använda kanalerna, tex kanalema nr 1 - 8 i det i figuren visade exemplet. Våglängdema hos de tillagda kanalema kan avskiljas från de avtappade kanalema genom att t ex låta en grupp vara långa våglängder och den andra vara korta våglängder. Det inre enkanals avtappningsfiltret 72 i nod A i fig. 1 ersätts då av allmänt ett fler- kanals avtappningsfilter, såsom ett filter för uppdelning av våglängdsband eller ett bandavtapp- ningsfilter 75-1; med lämplig bandbredd, i exemplet de avtappade kanalema innefattande kanaler nr 5 - 8. Enkanals avtappningsfiltret 71 i nod B fig. l är på liknande sätt ersatt av ett flerkanals avtappningsfilter 714 såsom ett bandavtappningsfilter med ett band, som innefattar våglängderna i kanaler nr 1 - 4.

Såsom alternativ kan våglängderna hos de kanaler, som läggs till i en nod, nod A eller B i figuren, skiljas från våglängderna hos de avtappade kanalema, genom att låta en grupp vara ka- naler med udda nummer och den andra gruppen vara kanaler med jämna nummer, varvid nurnre- ringen av kanalema görs i följd för tex ökande våglängder. Då används i stället for det inre banduppdelande eller avtappande filtren 75-8 och 71.4 optiska interleaver-filter, som låter varannan kanal passera genom och avgrenar varannan kanal, t ex avgrenar eller avböjer kanaler nr 2, 4, 6, 8 i nod A och avgrenar kanal nr 1, 3, 5, 7 i nod B.

Ett annat alternativ är att anordna en optisk cirkulator, som riktar trafik från multiplexom till respektive add/drop-bandfilter 5e1-g, 5w1-g och riktar trafik, som kommer från add/drop-band- filtret till demultiplexom.

Ansluten till det inre flerkanals avtappningsfiltret, dvs det banduppdelande filtret 75-8 eller 71.4, alternativt ett optiskt interleaver-filter, är en optisk multiplexor 131.4 eller 135-8 för att motta och kombinera de tillagda signalerna och en optisk demultiplexor 145.8 eller 1414 for att filtrera ut de enskilda avtappade kanalema. De optiska multiplexorema är sålunda anslutna att motta ljus från ljuskällor såsom sändare 91, 92,... för respektive kanaler och att kombinera ljus, vilket ut- sänds av dessa, till en enda kombinerad signal. De optiska demultiplexorema är anslutna att sända de demultiplexerade ljussignalema till ljusmottagare 111, 112,... för respektive kanaler.

När idén med den enkla såsom i fig. 4 visade nodstrukturen tillämpas på den grundläggande nodstrukturen enligt fig. 5, erhålls det i fig. 6 visade nätet och den i fig. 6 visade nodstrukturerna.

I likhet med den i fig. 4 visade uppbyggnaden är en 1x2-fiberkopplare 29 ansluten till de vänstra och högra add/drop-bandfiltren 27e, 27w i nod A. Den andra änden av 1x2-kopplaren är förbun- den med ett kombinerande/uppdelande element 39, som kan innefatta ett banduppdelande filter, ett optiskt interleaver-filter eller en optisk cirkulator. Trafiken med WDM-kanaler, som avges från TET:erna 15 i nod A, kombineras i en optisk multiplexor 41, vilkens utgång är ansluten till det kombinerande/uppdelande elementet 39. Till samma sida av elementet 39 är också RET:erna 23 i nod A anslutna via en optisk demultiplexor 43. 10 15 20 25 30 35 524 914 10 Trafiken från TET:ema 15 i nod A överförs längs båda sidorna av ringfibern 1 till add/drop- bandfiltren 27w, 27e i nod B. På samma sätt som den i fig. 4 visade uppbyggnaden är det vänstra add/drop-bandñltret 27w anslutet till den övre vänstra porten hos en optisk 2x2-cross/bar-om- kopplare 33 och det högra add/drop-bandfiltret 27e är anslutet till den övre högra porten hos samma omkopplare.

Den undre högra porten hos 2x2-omkopplaren kan vara ansluten till en effektövervakare 37 för att övervaka ringens skyddande väg. Den undre vänstra porten hos 2x2-omkopplaren är an- sluten till ett kombinerande/uppdelande element 45, som kan innefatta ett banduppdelande filter, ett optiskt interleaver-filter eller en optisk cirkulator 55 och som sänder de inkommande signa- lerna vidare till en demultíplexor 47 och från denna till de enskilda RET:ema 23 eller WDM- mottagarna i nod B. Det kombinerande/uppdelande elementet 45 är också anslutet till en multi- plexor 49, som mottar och kombinerar signalerna från TET:erna 15 i nod B.

Trafiken från nod B till nod A överförs längs ringens vänstra sida, om 2x2-omkopplaren är i bar-tillstånd, och precis som för nätet i fig. 4 ändras 2x2-omkopplaren från bar-tillstånd till cross-tillstånd, när ett fiberbrott inträffar på ringens vänstra sida, för att återställa trafiken.

En tredje utföringsform av ett nät med förenklad noduppbyggnad visas i fig. 7. I detta nät är nod A vanligen en navnod, dvs en nod, vilken har en direkt optisk kanal med de flesta andra no- dema och i vilken all trafik är optiskt terminerad. WDM-signalen från var och en av TET:ema 15 i nod A uppdelas optiskt i två delar eller andelar av en enkel 1x2-kopplare/delare 5l. Varje re- sulterande signal leds först till den tilläggande porten hos ett enkanals tilläggande filter 53e, 53w, passerar sedan genom expressportarna hos ett antal av andra, liknande enkanals tilläggande filter, som är anslutna till andra TET:er i noden och inkopplas sedan i ringfibern l med hjälp av ett våglängdskombinerande/uppdelande element 55e, 55w, som kan innefatta ett banduppdelande filter, en optisk cirkulator eller ett interleaver-filter. Detta element är sålunda anslutet i fiber- ringen l.

Signaler till nod A från nod B är i nod A först kopplade genom samma banduppdelande fil- ter/optisk cirkulator/interleaver-filter 55e, 55w till en annan fibergren inuti nod A, till vilken op- tiska enkanals avtappningsfilter 57e, 57w är anslutna. En viss våglängdskanal passerar genom ett antal expressportar hos dessa enkanals avtappningsfilter, tills den avtappas av ett filter med en överensstämmande avtappningsvåglängd. Den avtappade kanalen överförs till en motsvarande RET 23 i nod A med hjälp av en kombinerare 59, en enkel kopplare.

För skyddsändamål har nod A två likadana sidor innefattande en fullständig uppsättning tilläggande filter 53e, 53w, avtappningsfilter 57e, 57w och ett banduppdelande filter/optisk cir- kulator/interleaver-filter 55e, 55w. Var och en av de optiska 1x2-fiberkopplarna 51, av vilka en- dast en visas i figuren, är anslutna från TET:ema 15 till ett tilläggande filter 53e, 53w på vardera 10 15 20 25 30 35 524 914 11 sidan av noden och avtappningsfiltren 57e, 57w på vardera sidan av noden är anslutna till RETzerna 23 via de 2xl-optiska fiberkopplarna 59, av vilka endast en visas i figuren.

Med hjälp av denna noduppbyggnad sänder nod A likadana signaler till båda sidorna av ringen l och den har också förmågan att motta en signal oberoende av den sida av ringen, från vilken signalen kommer.

Var och en av de två uppsättningama av i serie med varandra ansluta tilläggande filter 53e och 53w kan ersättas av en enda optisk multiplexor, ej visad. På liknande sätt kan var och en av de två uppsättningama av i serie med varandra anslutna enkanals avtappande filter 57e och 57w ersättas av en enda optisk demultiplexor, ej visad. Emellertid ger användning av separata tilläg- gande filter och separata avtappande filter noden en modulär uppbyggnad, som kan vara gynnsam i vissa fall.

Utformningen av noden B kan likna uppbyggnaden av den i fig. 4 eller 6 visade noden.

Kopplingsfuriktionen för skyddsändamål i nod B är densamma såsom de i dessa figurer visade näten.

En fjärde utföringsform av ett skyddat nät med förenklad noduppbyggnad visas i fig. 8.

Figuren visar ett degenererat ringnät, som i själva verket är ett punkt-till-punlct-nät med enbart två ändnoder och innefattar två optiska ñberavsnitt 1', 1”. Nätet liknar det i fig. 6 visade nätet men eftersom det inte är ett ringnät innefattande mer än två noder kan add/drop-bandfiltren 27e, 27w utelärnnas. Ansluten direkt till den enda avslutningssidan hos det banduppdelande filtret/optiska interleaver-filtret/optiska cirkulatom 39 i nod A är en IXZ-fiberkopplare 61, som har sina paral- lella armar anslutna till de vänstra och högra avsnitten av fibervägen 1. I nod B är de vänstra och högra fiberavsnitten anslutna direkt till de vänstra och högra övre portarna hos 2x2-cross/bar-om- kopplaren 33.

Om 2x2-omkopplaren 33 normalt är i bar-tillstånd, används det vänstra fiberavsnittet l” som den fungerande vägen och det högra avsnittet används som den skyddande vägen. För ett fi- berbrott i det vänstra avsnittet ändras omkopplaren till cross-tillstånd och kommunikationen åter- ställs för att i stället överföras på det högra fiberavsnittet 1”. För att erhålla ett bra skydd av trafi- ken mellan de två nodema bör de två optiska fiberavsnitten l°, 1” vara belägna geografiskt skilda från varandra.

Sålunda har skyddade nät med förenklad noduppbyggnad beskrivits, varvid näten i synner- het erfordrar mindre skyddande och omkopplande utrustning, enbart en omkopplare, jämfört med ett konventionellt nät med en trafikriktning per fiber. Vidare är inte några omkopplare anslutna i själva ringfibem, varigenom förlusten i ringfibem minskas och pålitligheten hos ringsändnings- vägen ökas. Skyddet i de ovan beskrivna näten är valbart per kanal, per nod eller per add/drop- bandfilter. 10 15 20 524 914 12 Uppfinningen, såsom den har beskrivits med hänvisning till fig. 4, 6 och 7, är inte begrän- sad till fallet med endast två noder, såsom visas i dessa figurer, eftersom flera noder och flera ka- naler i varje nod, som arbetar med våglängder skilda från dem hos det visade nodparet, vanligtvis finns i dessa nät och dessa kan behandlas på liknande sätt.

Principen för skydd av fiber, såsom den ovan beskrivits, kan användas i nät med trafikmönster med trafik mellan alla noder såväl som med ett trafikmönster av stjärntyp.

I alla fall ovan kan de enheter, som betecknas TET, TET:er eller sändningstranspondrar, vara verkliga sändnings WDM-transpondrar (TET:er), som mottar sina ingångssignaler optiskt från klientutrustning i respektive nod. De kan också innefatta optoelektriska WDM-sändare, så- som lasrar integrerade i själva klientutrustningen. Beteckningen sändningstransponder eller TET, såsom den har används i beskrivningen av ritningarna, kan sålunda i sj älva verket stå för antingen en verklig WDM-sändningstransponder eller någon annan WDM-sändare.

I alla fall ovan kan de enheter, som betecknas RET, RET:er eller mottagningstransponder, vara verkliga mottagnings WDM-transpondrar (RET:er), som mottar en optisk signal från WDM- nätet och återsänder denna optiskt till klientutrustningen i respektive nod. De kan också innefatta WDM-mottagare, som är integrerade i själva klientutrustningen. Benärrmingen sändningstrans- pondrar eller RET, såsom denna används i beskrivningen av ritningama, kan sålunda i själva ver- ket stå för antingen en verklig WDM-mottagningstransponder eller någon arman WDM-signal- mottagare.

Claims (11)

10 15 20 25 30 524 914 1 3 PATENTKRAV

1. Optiskt WDM-ringnät innefattande - en fiberringväg, och - minst två add/drop-noder anslutna i fiberringvägen och var och en innefattande minst en mottagare och minst en sändare, varvid fiberringvägen innefattar endast en optisk fiberväg, som möjliggör dubbelriktad trafik mel- lan nodema på enkla fibrer, kännetecknat av - ett omkopplingselement i en första av add/drop-noderna för att för skyddsändamål omkoppla signaler från den forsta noden till en andra av nodema för att överföras i ett första avsnitt av fiber- ringvägen eller i ett andra komplementårt avsnitt av fiberringvägen och signaler från den andra noden till den första noden för att mottas i den första noden från samma avsnitt, varvid signalema från den andra noden utsänds för att överföras i båda avsnitten, och -två våglängdsselektiva add/drop-filter i var och en av de första och andra nodema och anslutna direkt i fiberringvägen, varigenom - - signaler från en sändare i den första noden via ett av add/drop-filtren i den första noden läggs till trafik i endera av de första och andra avsnitten av fiberringvågen beroende på omkopplings- elementets ställning, - - signaler till en mottagare i den första noden via båda add/drop-filtren i den första noden avtap- pas från båda de första och andra avsnitten av fiberringvågen, - - signaler från en sändare den andra noden via båda add/drop-filtren i den andra noden läggs till trafik i båda de första och andra avsnitten av ñberringvägen, och - - signaler till en mottagare i den andra noden via båda add/drop-filtren i den andra noden avtap- pas från båda de första och andra avsnitten av fiberringvägen .

2. Optiskt WDM-ringnät enligt krav 1, kännetecknat av att de våglängdsselektiva add/ drop-filtren är add/drop-bandñlter.

3. Optiskt WDM-ringnät enligt krav 1, kännetecknat av att de våglängdsselektiva add/ drop-filtren i den andra noden är våglängdskombinerande/-uppdelande element.

4. Optiskt WDM-ringnät enligt krav 1, kännetecknat av att de våglängdskombinerande/ -uppdelande elementen är endera av banduppdelande filter, optiska cirkulatorer och optiska inter- leaver-filter.

5. Optiskt WDM-ringnät enligt något av krav 1 - 4, kännetecknat av att trafiken mellan de första och andra nodema överförs i två skilda WDM-våglångdskanaler, varav en kanal används för signaler från den första noden till den andra noden och en skild kanal för signaler från den andra noden till den första noden. 10 15 20 25 30 35 524 914 l4

6. Optiskt WDM-ringnät enligt något av krav 1 - 5, kännetecknat av att den första noden innefattar ett avtappningsfilter, som är anslutet till omkopplingselementet för att leda signaler, som inkommer till den första noden och passerar det omkopplande elementet, till den minst en mottagaren i den första noden och för att leda signaler, som utsänds av den minst en sändaren i den första noden, till omkopplingselementet för att därifrån överföra signalema till den andra no- den.

7. Optiskt WDM-ringnät enligt något av krav 1 - 6, kännetecknat av att den andra noden innefattar en ej våglängdsselektiv kopplare och ett avtappningsfilter, vilket avtappningsfilter är anslutet till kopplaren, fiör att leda signaler, som inkommer till den andra noden och passerar ge- nom kopplaren, till den minst en mottagaren i den andra noden och för att leda signaler, som ut- sänds av den minst en sändaren i den andra noden, till kopplaren för att överföra signalerna till den första noden.

8. Optiskt WDM-ringnät enligt något av krav 1 - 6, kännetecknat av att den andra noden innefattar ett flertal mottagare och ett flertal sändare och ej våglängdsselektiva sändarkopplare, varvid varje sändare har en egen sändarkopplare ansluten till sig för att uppdela signaler, som ut- sänds av sändaren, i två andelar, varav en första andel är anordnad att överföras längs det första avsnittet till den första noden och en andra andel är anordnad att överföras längs det andra avsnit- tet till den första noden.

9. Optiskt WDM-ringnät enligt krav 7, kännetecknat av att var och en av sändarkopplarna har första och andra utgångar, varav en första utgång från varje sändarkopplare är ansluten till ett individuellt första tilläggande element, varvid de första tilläggande elementen är anslutna i serie med varandra för att kombinera de första andelarna av de signaler, som utsänds av alla sändarna, till en kombinerad signal, vilken är anordnad att överföras längs det första avsnittet, och den and- ra utgången från varje sändarkopplare är ansluten till ett individuellt andra tilläggande element, varvid de andra tilläggande elementen är anslutna i serie med varandra för att kombinera de andra andelama av de signaler, som utsänds av alla sändarna, till en kombinerad signal, vilken är anord- nad att överföras längs det andra avsnittet.

10. Optiskt WDM-ringnät enligt något av krav l - 6, kännetecknat av att den andra noden innefattar ett flertal mottagare och mottagarkopplare, varvid varje mottagare har en egen motta- garkopplare ansluten till sig för att kombinera möjliga signaler, som inkommer till mottagaren från de första och andra avsnitten.

11. ll. Optiskt WDM-ringnät enligt krav 10, kännetecknat av att var och en av mottagarkopp- larna har första och andra ingångar, varvid en första ingång till varje mottagarkopplare är anslu- ten till ett individuellt första avtappande element, varvid de första avtappande elementen är an- slutna i serie med varandra för att motta signaler, som inkommer från det första avsnittet, varvid 524 914 15 varje fórsta avtappande element avgrenar respektive signaler till den mottagare, som är ansluten till det forsta avtappande elementet, och den andra ingången till varje mottagarkopplare är anslu- ten till ett individuellt andra avtappande element, varvid de andra avtappande elementen är an- slutna i serie med varandra for att motta signaler, som inkommer från det andra avsnittet, varvid 5 varje andra avtappande element avgrenar respektive signaler till den mottagare, som är ansluten till det andra avtappande elementet.