CN1077371C - 加上－取下光频分复用器 - Google Patents

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Abstract

为了从输入复用信号(ME)中取下一个复用信号(MT)和为了将一个复用信号(MI)加入输出复用信号(MS)中，复用器包括：
用于分离N个光载波(λ1，…，λn)和用于从中选择构成该取下复用信号(MT)的E个“取下”载波以及从中选择T个“通过”载波的装置(DS2，S1，MC)；
用于从该加上复用信号(MI)的N个载波中选择I个“加上”载波的装置(S4)；和
耦合装置和波长变换装置(S2，CL，MC)，用于分配固定波长(λ″1…，λ″N)给调制该通过载波及该加上载波的信号。
该复用器特别适用于实现同步数字系列的光传输网络。

Description

加上—取下光频分复用器
本发明涉及加上—取下频分复用器，用于取下一个“取下”复用信号和加上一个“加上”复用信号到一个光复用器，该光复用器包括频谱复用的多个光载波。每个光载波用调制信号调制，该调制信号可能是多个信道时分复用的结果。实际上，这样的复用器适合用于同步数字系列的光传输网络中。
在Electronic Lettexs 1993年11月25日第29卷第24期第2133页公开的文章“具有返回光通路的阵列波导光栅加上—取下复用器“叙述了一种加上—取下频分复用器，包括称为阵列波导光栅的一个部件，该部件在功能上等效于一个频分多路分路器，该分路器有一个入口和N个出口，用于分开具有N个相应的不同波长的N个光载波；和一个频分复用器，该频分复用器有N个入口和一个出口，用于以频谱复用具有相应等于前面的波长的N个不同波长的N个光载波。
图1是以该部件实现的加上—取下频分复用器的方框图。输入复用信号ME加在多路分路器DS1的入口。输出复用信号MS由复用器MS1的出口得到。多路分路器DS1的N个出口连接到N个光纤线段，每线段有一端装备相应的连接器CI，…，CN。到复用器MS1的N个入口连接到N个相应的光纤线段，每线段有一端装备一个相应的连接器C′1，…，C′N。
这些连接器组成用于从多路分路器DS1的N个出口中人工地选择S个出口的装置；和用于给复用器MS1提供被加到输出复用信号MS的P个光载波。所加的载波具有从相应于S个选择的出口的S个波长选择的P个相应的不同波长，所加的载波数P不大于数目S。例如，通过人工地断开连接器Ci和C′i，就能够取下由连接器Ci传送的波长γi的载波，和加上由其它数据调制的并且加到连接器C′i的另一个波长λi的载波。
为了通过不取下的载波，只要保持连接在一起的相应连接器就可以。例如，如果波长λ1的载波不取下，则只要保持连接在一起的相应连接器C1和C′1就可以了。
那个已知的器件提供非常简单的优点，但是它有严重的缺点：输出复用信号MS的波长、相应于S选择出口的波长、被加上的载波的波长和输入复用信号ME的波长不是独立的。特别是：
·每个非取下载波保持其相应波长；和
·因为阵列波导光栅工作的原理确定到该光栅的每个入口的预定波长，所加的载波必须是与相应于S选择出口的波长分别相同的波长。
在构成由光纤长度组成的、在其中插入加上—取下复用器的高数据率电信网络时，这个缺点特别麻烦。保护这样的网络不出现线路或复用器故障，和使网络适应业务量变化，使它能迅速地配置该网络。在它不能再分配波长给调制信号以便改变所述信号的路由时，重新配置的范围是非常有限的，路由是传递每个信号的波长的函数。
而且，那个已知复用器不适于广播相同数据到网络中的多个目的地，因为它不允许相同的载波同时发送输出复用信号和取下复用信号。最后，它不能使加上复用器的一个或几个载波回到该取下复用信号。
本发明的目的是提供没有那个已知复用器的缺点的一个加上—取下复用器。
本发明提供一个加上—取下光频分复用器，用于从“输入”复用信号取下一个“取下”复用信号，和用于加上一个“加上”复用信号到“输出”复用信号中，该复用器包括：
频分多路分路装置，适用于从该输入复用信号中分开N个载波，所述复用信号不多于N个载波；
频分复用装置，适用于复用N个载波，因此组成一个“输出”复用信号；和
耦合装置，用于耦合多路分路装置到复用装置；
其特征在于该频分多路分路装置和耦合装置包括：
一个光广播器，接收该输出复用信号和在至少N个出口再生它；
至少N个可调谐滤波器，分别耦合到该广播器的N个出口以便从该输入复用信号选择T个“通过”载波，数量T是可变化的而且不大于N；
选择装置，用于在不多于N个预定载波中选择E个“取下”载波并且组成该取下复用信号，数量E是可变的而且不大于N；
选择装置，从组成加上复用的载波中选择I个“加上”载波，数量I是可变的而且不大于N；
用于给该复用装置提供T个新的载波的装置，T个新载波具有可从N个固定波长选择的T个相应的不同波长，和以调制T通过载波的信号分别调制的；和
用于给该复用装置提供I个新光载波的装置，该I个新光载波具有可从N个固定波长选择的I个相应的不同波长，而且不同于对于调制该T个通过载波的信号选择的T个波长；所述I新波长以调制I加上载波的信号进行调制。
以这个方式为特征的复用器使它能够：独立地从输出复用信号的波长中选择输入复用信号中的载波的波长，因为该装置用于提供T个新载波；独立地从该输出复用信号中选择该加上复用器的波长，因为该装置用于提供I个新载波；和独立地从输入复用波长中选择该加上复用波长，因为该装置用于I个载波。因此它提供使网络能无限制地重新配置的优点。
在特定的实施例中，根据权利要求1的复用器的特征在于选择E取下载波的装置包括使该输入复用信号的每个载波能够同时传送到该取下复用信号和用于提供T个新光载波的装置。
以这个方式为特征的复用器使它能够广播相同的数据到多个目的地，因为用于E取下载波和T发送载波的装置包括使一个载波能够转换到该取下复用以及用于提供T载波给该复用装置二者的装置。
在优选的实施例中，本发明的复用器的特征在于它还包括转换装置，使该加上复用器中的任何载波能够被选择并且通过到所述输出复用器。
以这个方式为特征的复用器，至少对一些选择的波长提供使该加上复用能够环回到该取下复用的优点，以便发送不由输出复用传本地呼叫。
阅读了下面的叙述和附图，本发明将更加理解了而且其它的特征也清楚了。
图1是上述已知的复用器的方框图；
图2是本发明的复用器的方框图；
图3、4和5是本发明复用器的三个相应的实施例的方框图；
图6是包括加上—取下复用器的环型网络的方框图；和
图7是用于加上本发明的复用器以提供图6所示那类型的环型网络的安全的装置方框图，而且它表示在链路故障时重新配置该环的过程。
在图2中看到，本发明的复用器的功能结构包括：
控制装置MC，接收以某个常规的信令方法配置该复用器的指令；
装置DS2，以频谱方法多路分路“输入”光复用信号ME；所述装置包括N个出口，分别提供构成输入复用信号ME的N个载波，所述载波具有相应的不同波长λ1，…λN；
转换装置S0，由控制装置MC控制，具有连接到装置DS2的N个出口的相应出口的N个入口，和包括N出口，每个出口只连接到一个入口；
由控制装置MC控制并且等效于N个开关的选择装置S1，每个开关有一个输入端a和两个输出端b和c，每个输入端a接到转换装置S0的相应一个输出端；装置S1从由复用器DS2多路分路的N个载波中选择E个“取下”载波和T个“通过”载波并且经过转换装置S0通过；每个E和T不大于N；
N条光链路LS1，…，LSN，分别接到装置S1的N个C输出并且各构成一个取下复用信号MT；这些链路传送E个取下载波，这些载波预留具有在范围λ1，…λN中的值的它们相应波长；
N条光链路LE1，…LEN，每条光链路能够接收一个“加上”载波，所述加上载波构成一个加上复用MI并且具有标明λ″，…λ″N的任意波长；
转换装置S4，由控制装置MC控制，具有N个入口，分别接到N条光链路LE1，…LEN，和具有N个出口；转换装置S4建立它的一些入口和它的一些出口之间的相应光连接，每个出口只连接到单个入口，但是每个入口可接到多个出口；实际上所述转换装置S4使它能够从在该加上复用MI的链路LE1，…LEN接收的N个载波中选择I个“加上”载波；
耦合装置S2，相应于由控制装置MC控制的N个耦合器件和各具有两个入口d及e和一个出口f；每个入口d接到装置S1的出口b，而每个入口e接到来自转换装置S4的相应的一个出口；每个耦合器件的出口f提供一个通过载波或者一个加上载波；
变换装置CL，有N入口和N出口；变换装置CL用于变换N个载波的相应波长为N个固定的波长λ1″，…λ″N：得到的波长仅是相应载波所加到的入口的函数；N入口分别接到耦合装置S2的N个f出口；装置CL的N出口适于提供具有不同波长λ′1，…λ′N的N个相应载波；实际上提供的载波是：由调制T个通过载波的信号分别调制的T个新载波，和由调制I个加上载波的信号分别调制的I个新载波；
装置MS2，具有N个入口，分别接到装置CL的N个出口，以频谱方法复用由装置CL提供的N个载波，因此组成一个输出复用信号MS；和
转换装置R，等效于N个通/断开关，使加上复用信号MI的链路LE1，…，LEN能在控制装置MC的控制下经过取下复用信号MT的链路LS1，…，LSN分别环回，每条链路能够独立地环回其它的链路。
装置S1中的每个开关由控制装置MC控制通过其出口b，或者其出口c，或者同时通过其出口b和c传送加到其入口a的载波。因此输入复用信号ME的载波可选择变为：
或者一个取下载波；
或者一个通过载波；
否则同时是二者。
转换装置S0与变换装置CL共同工作分配固定波长λ′1，…λ′N之一给调制该通过载波的每个信号。转换装置S4与变换装置CL共同工作分配固定波长λ′1，…λ′N之一给由该加上载波传递的每个调制信号。从波长λ′1，…λ′N中取出的任何波长λ，使与从波长λ1，…λN中选择的波长λi相对应；否则与从波长λ″1，…λ″N中选择的波长λk相对应。因此，调制输出复用信号MS的任何载波的信号可从调制该输入复用信号ME的载波的任何信号中选择，或者从调制该加上复用信号MI的载波的任何信号中选择。
装置S2由控制装置MC控制，以便传递已经通过装置S1的载波或者旁通已通过装置S4的载波。因此对加上载波的波长λ1″，…λ″N的选择与对输入载波的波长λ1，…λ″N的选择无关。
图3是本发明的复用器第一实施例的方框图。这个实施例包括：
控制装置MC1，以常规的信令方法接收复用器配置指令；
一个光广播器D1，具有接收输入复用ME的一个入口和N个出口；
N个可调谐光滤波器FT，…，FNT每个滤波器有一个入口，接到广播器D1的相应的一个出口，和一个控制输入，经过未表示的链路接到控制装置MC1；
N个光开关SW1，…，SWN，每个开关有两个入口g和h以及两个出口k和j，每个入口g接到滤波器F1 T，…，FN T之一的相应出口；和具有一个控制输入，经过未表示的链路接到控制装置MC1；
N个再生器，每个再生器由一个光接收器和发射器RX1 T，—RX1 T…，RXN T，—RXN T组成；每个接收器有一个入口，接到开关SW1，…，SWN之一的出口k，和具有一个出口，接到相应的光发射器的入口；
一个光组合器C1，有N个入口，每个入口接到光发射器TX1 I…，TXN T的相应光发射器的出口，和具有单个出口，提供输入复用信号MS；
N个光发射器TX1 I…，TXN I，每个光发射器有一个电输入端，能接收调制信号，和有一个出口，以相应的波长λ1″，…λ″N提供载波，这些载波组适于构成一个加上复用信号MI；
一个组合器—广播器CD1，它有N个入口，连接到来自发射器TX1 I…，TXN I的N个出口的相应出口，和有N个出口；
N个可调谐滤波器F1 I，…，FN I，每个滤波器有：一个入口，接到组合器—广播器CD1的相应出口；一个控制输入，经过未表示的一条链路接到控制装置MC1；和一个出口，接到光开关SW1，…，SWN的相应开关的入口h；以及
N个光接收器RX1 E…，RXN E，每个光接收器有一个入口，接到光开关SW1，…，SWN的相应光开关的一个出口j，所述出口j能够提供构成取下复用MT的光载波之一；和每个光开关有一个电输出端，提供调制在该接收器入口收到的光载波的信号。
可调谐滤波器F1 T，…，FN T的每个可调谐滤波器可调谐到构成输入复用信号ME的载波波长λ1，…λN之一。每个可调谐滤波器F1 I，…，FN I可调谐到构成加上复用信号MI的载波波长λ″1，…λ″N之一。发射器TX1 I…，TXN I发射相应的波长λ1″，…λ″N，这些波长是固定的并且可与波长λ1，…λN和λ′1，…λ′N不同。发射器TX1 I…，TXN I发射波长λ′1，…λ′N，这些波长是固定的并且与波长λ1，…λN及λ″I，…λ″N无关。
每个光开关SW1，…，SWN可控制建立以下连接组：
g—k和h—j用于通过输入复用信号ME的载波到输出复用信号MS；
或者g—k与g—j，和h—k与h—j用于通过输出复用信号MS，同时取下到取下复用信号MT的相同载波；滤波器F1 I，…，FN I在这样的环境下进行控制，以便调谐到不同于所有λ″1，…λ″N的“休息”波长，因而不提供光信号给入口h；
否则g—j和h—k用于取下到该取下复用信号MT的输入复用信号ME中的载波，同时加上另一个加上复用载波MI到输出复用信号MS。
光开关SW1，…，SWN可由美国Crystal Technology公司制造的PISW15P型开关或由瑞典爱立克森公司制造的PCS2010/5ss型开关构成。
当然，也可使用其它类型的光开关，特别是从入口g和h建立光连接的开关是独立的。
在这个第一实施例中，用于多路分路输入复用信号ME的载波的装置D52是由广播器D1和由N个可调谐滤波器F1 T，…，FN T构成。用于分配从波长λ′1，…λ′N选择的波长给由加工复用信号MI传送的每个调制信号的转换装置S4由组合器—广播器CD1和N个可调谐滤波器F1 I，…，FN I构成。
用于分配从波长λ′1，…λ′N选择的波长给调制通过载波的每个信号的转换装置S0由可调谐滤波器F1 T，…，FN T构成，因为它们选择再生器RX1 T，…，或RXN T的合适的再生器用于变换每个通过载波的波长。另外，这些滤波器选择链路LS1，…，或者LSN的合适链路，每个取下载波在该链路上离开。
用于从输入复用信号ME的N个载波中选择T个通过载波和E个取下载波的选择装置S1由光开关SW1，…，SWN构成。这些光开关还构成开关R，使加上复用信号MI的链路LE1，…，LEN能够选择地环回到取下复用信号MT的链路LS1，…LSN。最后，它们还构成耦合装置S2。它们是有源耦合装置，因为它们由控制装置MC1控制传递通过载波和加上载波到变换装置CL。在这个第一实施例中，变换装置由N个再生器RX1 T—TX1 T，…，RXN T—TXN T构成，这些再生器对于通过载波和加上载波是共同的。
举例来说，考虑要求调制输入复用信号ME中波长λN的载波的信号调制具有输出复用信号MS中的波长λ′1的新载波的情况。在这个例子中，波长λ′1是由发射器TX1 T提供的。控制装置MC1控制滤波器F1 T选择波长λN，而且它们控制开关SW1建立连接g—k，以便通过波长λN的载波到接收器RX1 T。如果还需要取下调制波长λN的载波的信号以便传送它到取下复用信号MT，则控制装置MC1还建立连接g—j。在这个例子中该数据变为在接收器RX1 T的出口是可用的。
例如，现在考虑调制在加上复用信号MI中的链路LEi上的波长λ″i的载波的信号被加入波长λ′m的光载波上的输出复用信号MS中的情况。波长λ′m由发射器TXm T发射。因此，控制装置MC1控制开关SWm建立连接h—k，而且它们控制其出口接到开关SWm的入口h的滤波器Fm I，以便将它调谐在所加的载波的波长λ′t。波长λ′t的选择取决于波长λ′1，…，λ′N中的可用性。加入输出复用信号MS的载波数I总于小于或等于数量N—T。数量T可大于M—E，因为一些载波可能是通过载波和取下载波二者。
开关SW1，…SWN也使它能够环路该加上复用信号MI的任意载波回到取下复用信号MT的任意载波。假定环回是在给定链路上进行的。选择的链路确定选择开关SW1，…SWN的哪个开关。然后需要区别两种情况，取决于该特定开关是否也需要传递通过载波或加上载波。
如果开关SW1建立连接g—k，它还需要建立连接h—j。为了在取下复用信号MT的链路LS1上使加上复用信号MI的任意链路LEP环回，例如，控制装置MC1调谐滤波器F1 I到波长λ″p，该滤波器出口接到开关SW1的输入h。但是，在这种环回不需时，则滤波器必须调谐到与任何λ″1，…，λ″N不同的“休息”波长。
例如，如果开关SW1建立连接h—k以便加上加在链路LE1上的载波，它也可同时建立连接h—j以便在链路LS1上环回链路LE1。在该情况下，取下复用中链路LS的选择不是自由的，而是通过选择新波长强制进行的，以便分配给调制加上载波的信号。
为了避免调制通过载波的信号和调制加上载波的信号之间的任何冲突，控制装置MC1控制滤波器F1 T，…，FN T和F1 I，…，FN I以及开关SW1，…SWN，以避免两个载波同时地通过单个再生器RX1 T—RX1 T…，RXN T，—RXN T或单个接收器RX1 E，…，RXN T。
图4是本发明复用器第二实施例的方框图。输入复用信号ME加到具有2N出口的光广播器D2。编号1至N的出口接到N个可调谐滤波器F1 T，…，FN T的相应入口，而编号N＋1至2N的出口接到附加的可调谐滤波器F1 E，…，FN E的相应入口。来自这些滤波器的出口提供取下复用信号MT。这些滤波器由控制装置MC2所加的信号控制。
在这个第二实施例中，多路分路装置DS2由广播器D2，用于选择T通过载波的N个可调谐滤波器F1 T，…，FN T和用于选择E取下载波的N个可调谐滤波器F1 E，…，FN E构成的。转换装置S0由相同的滤波器F1 T，…，FN T和F1 E，…，FN E构成的。
选择装置S1由用于选择E取下载波和用于选择通过到输出复用信号MS的T通过载波的N可调谐滤波器F1 T，…，FN T。在第一实施例中，滤波器F1 T，…，FN T建立在从λ1，…，λN选择的T通过载波的波长与从λ′1，…，λ′N选择的新载波的波长之间对应关系，和它们使这个对应关系能够再配置。
耦合装置S2由可调谐滤波器F1 T，…，FN T和可调谐滤波器F1 I，…，FN I以及N无源耦合器CP1，…，CPN构成。
光开关SW1，…SWN被省去并由N无原耦合器CP1，…，CPN代替，每个耦合器有两个入口和一个出口：
一个入口接到可调谐滤波器F1 T，…，FN T的相应可调谐滤波器的出口；
另一个入口接到可调谐滤波器F1 I，…，FN I的相应可调谐滤波器的出口，这些滤波器执行与第一实施例中滤波器FI I，…，FN I相同的功能；和
出口接到接收器RX1 T，…，RXN T的相应接收器的入口，这些接收器执行与第一实施例的接收器RX1 T，…，RXN T相同的功能。
转换装置S4由组合器CD2和可调谐滤波器F1 I，…，FN I构成。
在第二实施例中，没有使加上复用信号MI的链路LE1，…，LEN能够在取下复用信号MT的链路LS1，…，LSN上环回的转换装置R。
这第二实施例的其它部件类似于上述第一实施例的部件。
控制装置MC2调谐E个滤波器F1 E，…，FN E到被取下的载波的E个波长。被选择用于取下给定载波的特定滤波器是取下复用信号MT的链路LS的函数，调制所述载波的信号加到该取下复用信号MT。控制装置MC2也调谐T个滤波器F1 T，…，FN T到调制信号的T个相应波长，该调制信号的T个相应波长加到输出复用信号MS。
很可能选择相应载波同时构成取下载波和通过载波。没有使用的那些滤波器F1 T，…，FN T调谐到“休息”波长，该波长不同于输入复用信号ME的所有波长λ1，…，λN。控制装置MC2还调谐I个滤波器F1 I，…，FN I到从加上复用信号MI的波长λ″1…，λ″N选择的I个波长，以使这些滤波器通过I个载波，这些载波的调制信号被加到输出复用信号MS。在滤波器F1 I，…，FN I中，没有使用的滤波器调谐到不同于λ″1，…，λ″N的休息波长。
为了避免调制通过载波的信号和调制加上载波的信号之间的任何冲突，控制装置MC2以与避免两个载波同时通过相同再生器RX1 T，—RX1 T…，RXN T，—RXN T的方法控制滤波器F1 T，…，FN T和F1 T，…，FN T。
举例来说，考虑取下调制输入复用信号ME中波长λ1的载波的信号并且将它放在取下复用信号MT的链路LS4上，而同时加上调制加上复用信号MI中的波长λ″2的载波的信号和将它加在输出复用信号MS中波长λ′5的载波。控制装置MC2调谐该滤波器F4 E到被取下的载波的波长λ1。滤波器F5 I被调谐到波长λ″2。无源耦合器CP5传送波长λ″2的载波到在波长λ′5上发射的再生器RX5 T—RX5 T。
图5是第三实施例的方框图。这个实施例与第二实施例的不同仅仅在于耦合装置S2和变换装置CL以不同方法实现的。其它的装置类似于第二实施例的装置。这第三实施例不包括使链路LE1，…，LEN能够选择地环回到链路LS1，…，LSN的装置R。
无源耦合器CP1，…，CPN被省去并且由选择T通过载波的N可调谐滤波器FT″1，…，FT″N的出口与N个再生器RT″1，—RX″T 1，…，RXT″1—RX″T N的入口之间的直接链路代替。利用具有IN入口的组合器C3而不是只有N入口的组合器C2加上载波。编号1至N的组合器C3的入口连接到N个再生器RXT″1，—RX″T 1，…，RXT″1—RX″N T的相应出口，而编号N＋1至2N的入口连接到N个附加再生器RX″1 T，—RX″1 T，…，RXT″1—RX″N T的相应出口。这些附加再生器的每个再生器具有连接到相应可调谐滤波器PT″1，…，FT″N的出口的一个入口，这些滤波器执行与第二实施例中的滤波器F1 I，…，FN I相同的功能。在这个例子中，因此转换装置S2由可调谐滤波器FI″1，…，FI″N和F1″1，…，FI″N构成。
控制装置MC2′执行与第二实施例中的控制装置MC2相同的功能。为了避免在调制通过载波的信号与调制加上载波的信号之间的任何冲突，控制装置MC2′控制这些滤波器，以便如果滤波器FT″1已经选择一个载波时避免滤波器FT″1选择一个载波，反之亦然。
发射器TX1 I，…，TXN I调谐在相应的波长λ′1…，λ′N上，正如发射器TX1 T，…，TXN T那样。根据情况不是调谐一些滤波器XT″1—XT″N或者FT″1，…FT″N到“休息”波长，可能关掉相应的再生器RXT1，—TXT1…，RXT1—TXTN；RXI 1，—TX1 I，…，RXI N—TXN I。
本发明的范围不限于输入链路数和输出链路数都等于N个的情况。在一些应用中这些数量的一个或另一个或者二者可小于N。
而且，波长变换装置可由光—光型变换器而不是再生器构成。
在其它实施例中的滤波器F1 T，…，FN T和类似的滤波器是可调谐的事实提供使复用器能够防止该复用器的部件之一的故障。在这种环境下，控制装置可执行到该复用器的内部重新路由选择，以便避免使载波之一通过故障部件。自然地该复用器的总的通过容量则减少到N—1个载波，但是只要被传送的数据量不超过剩余的N—1个载波的容量就没有信息丢失。
三个上述实施例的简单修改使它能够保护网络不受到复用器的故障。它足以提供与复用器并联的光门，只要复用器正常地工作，所述光门被关断，而在该复用器故障时开通。该光门可短路该输入复用信号ME到输出复用信号MS，或者在可替代的实施例中，根据情况，它可连接该输入广播器D1，D2，D2′的附加出口到相应的输出组合器C1，C2或C3的附加入口。
为了保护网络不发生线路故障，众所周知该网络可给予双份环路配置。
图6表示保护传输线路不出现故障的已知方法。在这个例子中，四个加上—取下复用器A，B，C和D利用“正常”的环AN1，AN2，AN3和AN4连成一个网络。在这个例子中，由于某个损坏或偶然事件而中断线段AN2和AS2。正常地沿环AN1，AN2，AN3和AN4环行的数据这时沿着由线段AN1，AS1，AS4，AS3，AN3和AN4构成的折叠环行，因为在复用器D中和在复用器C中分别执行两个环回操作，这两个复用器断开线路故障所在的线段AN2和AS2。因此在短的中断之后保持了业务，这是建立环回配置要求的。
图7表示用于环回的附加部件的复用器D和C的方框图的一部分。两个环可任选地包括未示出的放大器。
复用器D包括：
有一个入口的一个光分离器，该入口接到正常环的线段AN1；
有一个出口的一个组合器C4，该出口接到该正常环的线段AN2，在本例子中该线段被中断了；
具有三个入口a，b和C和一个控制输入的一个光开关I1，该控制输入接到复用器D的控制装置，所述控制装置未示出；和
具有三个入口d，e和f以及一个控制输入端的一个光开关I2，该控制输入端接到复用器D的控制装置(未示出)。
相对于正常环由组合器和扩散器(diffuser)引起的损耗保持未改变。因此与正常环比较该链路的能量预算未改变。因此本发明的复用器具有与上述已知的保护方法完全兼容的优点。
开关I1起着一个转换开关的作用，使能够建立以下光连接的一个或另一个连接：a—c，b—c。类似地，开关I2起着一个转换开关的作用，使能够建立以下光连接之一：d—e或d—f。入口a接到分离器D4的入口。入口b接到后备环的线段AS1。入口c接到开关I2的入口d。入口e接到组合器C4的出口。入口f接到后备环的线段AS2。
复用器c具有相应的部件：一个分离器D5，一个组合器C5和两个光开关I3和I4。开关I3的入口b接到被中断的线段AS2。开关I4的入口接到线段AS3。分离器D5的入口接到被中断的线线AN2。组合器C5的出口接到线段AN3。
只要没有传输线路故障，光开关I1和所有相应的开关建立连接b—c；光开关I2和所有相应开关建立连接d—f。因此线段AS1，AS2，AS3和AS4构成没有数据传播的闭合环。线段AN1，AN2，AN3和AN4构成数据传播的闭合环。
如果在复用器D和C之间线路故障，如图7中所示的，复用器D的控制装置使开关I1保持连接b—c并使开关I2建立连接d—e面不是建立连接d—f。这样，来自组合器C4器而不能再由线段AN2传送的输出复用经过开关I1和I2再发送到线段AS1。
对称地，复用器C的控制装置使得开关I3建立连接a—c而不建立连接b—c，同时保证开关I4保持其连接d—f。

Claims (10)

1.一种加上--取下光频分多路复用器，用于从“输入”多路复用信号(ME)取下一个“取下”多路复用信号(MT)，和用于加上一个“加上”多路复用信号(MI)到“输出”多路复用信号(MS)上，该多路复用器包括：
频分多路分路装置，适用于从该输入多路复用信号(ME)中分离出N个载波，所述输入多路复用信号具有不大于N个的载波；
频分多路复用装置，适用于多路复用N个载波，因此构成一个“输出”多路复用信号(MS)；和
耦合装置，用于耦合该多路分路装置到该多路复用装置；
其特征在于，该频分多路分路装置和该耦合装置包括：
一个光广播器(D1；D2；D2’)，接收输入多路复用信号(ME)并且在至少N个出口再生它；
至少N个可调谐滤波器(FT 1，…，FT N；FT’ 1，…FT’ N；FT” 1，…FT” N)，分别耦合到该广播器的N个出口，以便从该输入多路复用信号中选择T个“通过”载波，数量T是可变的而且不大于N；
选择装置，用于从不大于N个的多路分路的载波中选择E个“取下”载波，并且构成该取下多路复用信号(MT)，数量E是可变的而且不大于N；
选择装置(S4)，用于从构成该加上多路复用信号(MI)的载波中选择I个“加上”载波，数量I是可变的而且不大于N；
用于给该多路复用装置提供T个新载波的装置，T个新载波具有可从N个固定波长(λ’1，…，λ’N)中选择的T个相应的不同波长，并且由调制T个通过载波的信号分别调制；以及
给多路复用装置提供I个新的光载波的装置，I个新的光载波具有可从N个固定波长(λ’1，…，λN)中选择的I个相应的不同波长，而且不同于对调制T个通过载波的信号所选择的T个波长；所述I个新的波长由调制I个加上载波的信号进行调制。
2.根据权利要求1的多路复用器，其特征在于，用于选择E个取下载波的装置包括装置(SW1，…，SWN；FE1，…，FE N；FE’ 1，…FE’ N)，它使输入多路复用信号(ME)的每个载波同时地传送到取下多路复用信号(MT)，以及用于提供T个新的光载波的装置(S2，CL)。
3.根据权利要求1的多路复用器，其特征在于，它还包括转换装置(R；SW1，…，SWN)，它使该加上多路复用信号(MI)中的任何载波能够被选择并且传送到该输出多路复用信号(MS)。
4.根据权利要求1的多路复用器，其特征在于，用于提供T个新光载波给该多路复用装置(MS2)的装置以及用于提供I个新的光载波给该多路复用装置(MS2)的装置包括：
变换不大于N个波长的公共变换装置(RXT 1-TXT 1，…；RXT’ 1-TXT’ 1，…)；以及
公共耦合装置(SW1，…，SWN，CP1，…，CPN)，用于耦合该选择装置(FI 1，…，FI N；FI’ 1，…FT N)以便选择T个通过载波给所述变换装置，并且用于选择I个加上载波的选择装置(FI 1，…，FI N；FI’ 1，…FI’ N)；
用于选择I个加上载波的选择装置(FI 1，…，FI N’FI’ 1，…FI’ N)与公共变换装置(RXT 1-TXT 1；RXT’ N-TXT’ N，…)共同工作，以便分配固定的波长(λ’1，…λ’N)之一给调制该加上载波的每个信号；以及
用于选择T通过载波的N个滤波器(FT 1，…，FT N；FT’ 1，…，FT’ N)与公共变换装置(RXT 1-TXT 1，…；RXT’ N-TXT’ N，…)共同工作，以便分配固定被长(λ’1，…λ’N)之一给调制该通过载波的每个信号。
5.根据权利要求4的多路复用器，其特征在于，该公共耦合装置包括N个光开关(SW1，…，SWN)，每个光开关有两个入口和两个出口，每个开关的第一出口(K)连接到变换装置(RXT 1-TXT 1，…)的一个入口，而第二出口(j)连接到该取下多路复用器(MT)。
6.根据权利要求4的多路复用器，其特征在于，该公共耦合装置包括N个无源耦合器(CP1，CPN)，每个无源耦合器有两个入口和一个出口；两个入口分别连接到用于选择T个通过载波的选择装置(FT’ 1，…，FT’ N)的一个出口以及用于选择I个加上载波的选择装置(FT 1，…FT N)的一个出口。
7.根据权利要求的多路复用器，其特征在于，提供T个新载波给该多路复用装置(MS2)的装置包括：
第一变换装置(RXT” 1-TXT” 1，…)，用于变换不大于N个通过载波的相应波长为固定波长(λ’1，…λ’N)，并且具有直接连接到N个滤波器(FT” 1，…FT” N)的出口，用于选择T个通过载波；以及
与第一变换装置共同工作，以分配固定波长(λ′1，…λ′N)之一给调制通过载波的每个信号的转换装置(FII″1，…FI″N)；
提供I个新的光载波给该多路复用装置(MS2)的装置包括：
不同于第一变换装置的第二变换装置(RXI 1-TXI 1…)，用于变换不大于N个加上载波的相应波长为固定波长(λ′1，…λ′N)，该第二变换装置具有直接连接到用于选择I个加上载波的选择装置(FII″1，…FI″N)的出口；和
与第二变换装置共同工作，以便分配固定波长(λ′1，…λ′N)之一给由加上载波传送的每个调制信号的转换装置(FII″1，…FI″N)。
8.一种加上--取下光频分多路复用器，用于从“输入”多路复用信号(ME)取下一个“取下”多路复用信号(MT)，和用于加上一个“加上”多路复用信号(MI)给一个“输出”多路复用信号(MS)，该多路复用器包括：
频分多路分路装置，适用于从输入多路复用信号(ME)分离出N个载波，所述输入多路复用具有不大于N个的载波；
频分多路复用装置，适用于多路复用N个载波，因此构成一个“输出”多路复用信号(MS)；以及
耦合装置，用于耦合该多路分路装置到该多路复用装置；
其特征在于，该频分多路分路装置和该耦合装置包括：
一个光广播器(D1)，接收该输入多路复用信号(ME)并且在N个出口再生它；
第一组N个可调谐滤波器(FT 1，…，FT N)，耦合到来自该广播器的N个出口的相应出口，以便在输入多路复用信号中选择E个“取下”载波和T“通过”载波，这里的T和E是可变的而且不大于N；
第二组N个可调谐滤波器(FI 1，…，FI N)，用于从构成该加上多路复用(MI)信号的载波中选择I个“加上”载波“，数量I是可变的而且不大于N；
N个波长变换器(RXI 1-TXI 1，…)，用于给该多路复用装置(CI)提供T个新载波，该T个新载波分别由调制T个通过载波的信号调制，并且I个新的光载波由调制I个加上载波的信号调制，所述N个新载波具有N个不同波长(λ′1，…λ′N)；和
N个光开关(SW1，…，SWN)，每个光开关有两个入口和两个出口，并且每个光开关具有：
第一入口，接到第一组(FI 1，…，FI N)的相应滤波器的一个出口；
第二入口，接到第二组(FI 1，…，FI N)的相应滤波器的一个出口；
第一出口，接到波长变换器(RXT 1-TXT 1，…)的相应波长变换器的入口；以及
第二出口，提供一个取下载波给取下多路复用信号(ME)；
该多路复用装置(C1)包括一个N个入口光组合器，其入口接到N个波长变换器中的相应波长变换器的出口。
9.一种加上--取下光频分多路复用器，用于从“输入”多路复用信号(ME)取下一个“取下”多路复用信号(MT)，和用于加上一个“加上”多路复用信号(MI)给该“输出”多路复用信号(MS)，该多路复用器包括：
频分多路分路装置，适用于从该输入多路复用信号(ME)中分离出N个载波，所述输入多路复用具有不大于N个的载波；
频分多路复用装置，适用于多路复用N个载波，因此构成一个“输出”多路复用信号(MS)；以及
耦合装置，用于耦合多路分路装置到该多路复用装置；
其特征在于，该频分多路分路装置和该耦合装置包括：
一个光广播器(D2)，接收该输入多路复用信号(M3)并且在N个出口上再生它；
第一组N个可调谐滤波器(FE 1，…，FE N)，耦合到广播器的N个相应出口，以便从该输入多路复用信号中选择E个“取下”载波；
第二组N个可调谐滤波器(FT′1，…，FT′N)，耦合到该广播器的N个相应出口，以便从该输入多路复用信号中选择T个“通过”载波；
第三组N个可调谐滤波器(FI′1，…FI′N)，用于从构成该加上多路复用信号(MI)的载波中选择N个“加上”载波，数量I是可变的而且不大于N；
N个无源耦合器(CP1，…，CPN)，每个无源耦合器有两个入口和一个出口，两个入口分别接到第一组(FT′1，…，FT′N)中的一个滤波器的出口，以及第三组(FT′1，…，FT′N)中的一个滤波器的出口；
N个波长变换器(RXI 1-TXI 1，…)，用于给该多路复用装置(C2)提供由调制T个通过载波的信号分别调制的T＋I新载波和I个加上载波，这里的T＋1不大于N；
该多路复用装置(C2)包括一个N入口光组合器，其入口接到N个波长变换器的相应出口。
10.一种加上--取下光频分多路复用器，用于从“输入”多路复用信号(ME)中取下一个“取下”多路复用信号(MT)，和用于加上一个“加上”多路复用信号(MI)到“输出”多路复用信号(MS)，该多路复用器包括：
频分多路分路装置，适用于从该输入多路复用信号(ME)中分离出N个载波，所述输入多路复用信号具有不大于N个的载波；
频分多路复用装置，适用于多路复用N个载波，因而构成“输出”多路复用信号(MS)；以及
耦合装置，用于耦合该多路分路装置到该多路复用装置；
其特征在于，该频分多路分路装置和该耦合装置包括：
一个光广播器(D2’)，接收该输入多路复用信号(ME)并在N个出口再生它；
第一组N个可调谐滤波器(FT” 1，…，FT” N)，耦合到该广播器的N个出口的相应出口，以便从该输入多路复用信号中选择E个“取下”载波，和用于从中选择T个“通过”载波，数量T和E是可变的而且不大于N；
第二组N个可调谐滤波器(FT’ 1，…，FT’ N)，耦合到该广播器的N个出口的相应出口，以便从该输入多路复用信号中选择T个“通过”载波；
第三组N个可调谐滤波器(FI’ 1，…，FT N)，用于从构成该加上多路复用信号(MI)的载波中选择I个“加上”载波，这里数量I是可变的而且不大于N；
N个波长变换器(RXT” 1-TXT” 1，…)，每个波长变换器具有一个连接到第一组(FT” 1，…FT” N)的相应滤波器出口的入口，以便给多路复用装置(C3)提供由调制N个通过载波的信号分别调制的T个新载波；和
N个波长变换器(RXI N－1-TXI N－1，…)，用于给该多路复用装置(C3)提供由调制被插入的I个载波的信号分别调制的I个新载波；
该多路复用装置(C3)包括具有2N入口的一个光组合器，这2N入口接到2N波长变换器的相应出口。
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