CN1754339A - 用于通过光学数据网传输工作信号和保护信号的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，在网络元件(NE1，NE3)之间通过第一连接路径(NE1－NE2－NE3)来传输工作信号 (λ1E，λ1W)。持续地或在干扰情况下，通过光网的第二连接路径(NE1－NE6－NE5－NE4－NE3)以与工作信号(λ1E，λ1W)相同的波长来传输保护信号(λ1EP，λ1WP)，同时将所述保护信号(λ1EP，λ1WP)的偏振调节成与附加的工作信号(λ1S，λ1N)的偏振正交，这些附加的工作信号(λ1S，λ1N)以相同的波长通过第二连接路径(NE1－NE6－NE5－NE4－NE3)的段(NE6－NE4)来传输，因此不需要为保护信号保留波长。

Description

用于通过光学数据网传输工作信号和保护信号的方法和装置
本发明涉及用于通过光学数据网传输工作信号和保护信号的方法和装置。
目前，玻璃纤维由于其大的传输带宽和其微小的衰减而被用于高数据速率的数字信号的传输。为了可以利用玻璃纤维的传输容量，并行地通过纤维传输具有多个不同波长的信号(WDM信号)。在此将多个传输信道汇总成频带。大多采用双纤维系统，其中分别在一个方向上传输数据信号。但是也公开了单纤维系统，其中在两个方向上传输不同的频带或传输在频率上相互嵌套的数据信号。也公开了4纤维系统，用于提高传输容量或用于等效电路。
在22届光通信会议-ECOC 96，奥斯陆，WeB.2.3，3.51-3.54页的文献“First results of an experimental Coloured Section Ring”中，说明了图1中所示出的环形结构，在该环形结构中相邻的ADD/DROP多路复用器双向地分别通过两个纤维互相连接。针对每两个相邻的DROP多路复用器之间的每个传输段，仅将一种波长用于每个纤维上的两个传输方向。但是在该环的所有传输段上采用不同的波长。通过包含光学滤波器的光学ADD/DROP多路复用器来实现信号的耦合输出和输入。如果例如由于纤维断裂而干扰了工作连接，则在采用同一波长的情况下通过(大多)较长的完整无损的环段来建立保护连接，也就是说使迄今通过受干扰的段发送的工作信号“环回(zurueckgeschleift)”，并且通过完整无损的段来传输。这具有不需要转换波长的优点。当然，代替单个波长，也可以将该方法应用于多个波长和传输频带。该方法虽然提供了不需要转换用于保护连接的波长的优点，但是它大大限制了传输容量。
本发明的任务是设置不影响传输容量的等效连接。
该任务通过权利要求1所述的特征来解决，按照这些特征来传输正交偏振的保护信号。
在权利要求9中说明了一种适用于此的装置。
特别有利地是，可以在环形网中实现该方法，在这些环形网中仅仅将所传输的信号从与干扰位置相邻的两个网络元件通过偏振调节器环回到相反方向中。
在所有网络结构中，尤其是在环形结构中，可以将本发明方法有利地用于1∶1保护(受干扰的信号通过未受干扰的连接路径而改道)，以及用于1+1保护(总是附加地发送保护信号)。
从现在起借助实施例来详细阐述本发明。
图1展示了双纤维环形网，
图2以等效电路展示了该双纤维环形网，
图3展示了一种网络元件，
图4展示了该网络元件的接收部分，
图5展示了具有1+1保护的双纤维环形网，
图6展示了保护转接设备，
图7展示了具有分段(Span)保护的4纤维环形网。
图1示出了广泛推广的双纤维环形网结构。用两个纤维F1和F2构成的环形网具有网络元件NE1至NE6。将一种波长λ1用于网络元件NE1和网络元件NE3之间的连接(信道)，利用该波长λ1在东方向上通过第一纤维F1传输工作信号λ1E，而在相反方向上利用相同的波长传输工作信号λ1W。同一波长也还可以例如被用于在网络元件NE4和NE6之间的传输。利用λ1S和λ1N表示相应的信号。当然大多数情况下还将存在多个具有其它波长的信道，用于其余网络元件的连接，但是对于本发明的阐述来说可以不考虑这些其余的网络元件。
图2展示了在网络元件之间的一个干扰位置IN上的纤维断裂。连接路径NE1-NE2-NE3中断了。与该干扰位置相邻的网络元件NE2和NE3的发送信号现在必须以本身已知的方式通过转接设备U1和U2而“环回”(在网络元件NE2和NE3中的环回也已经是可能的)，并且在相反方向上通过环形网的未受干扰的部分、即第二连接路径NE1-NE6-NE5-NE4-NE3来传输。因而通过另一个纤维F2将信号λ1E作为保护信号λ1EP来传输，而通过纤维F1将信号λ1W作为保护信号λ1WP来传输。为了该波长的信号不与相同波长的其它信号相冲突，在常规的系统中必须在该环的其余部分上保留该波长，这导致开始时所述的彩色分段环(Coloured Section Ring)，或者必须将该波长转换为另一个仅用于保护连接的波长。
在图2中示出的情况下，在网络元件NE1和NE3以及网络元件NE4和NE6之间传输具有相同波长λ1的信号。为了进行区分，用λ1S和λ1N来表示在网络元件NE4和NE6之间传输的工作信号。在合并信号λ1S和λ1EP或λ1N和λ1WP之前，必须分别将通过共同的纤维所传输的信号(至少近似地)相互正交偏振地定向。这针对信号λ1S和λ1EP合理地在网络元件NE6中通过保护信号λ1EP的偏振的变化来实现。
图3中示出了网络元件NE6的主要部分。去多路复用器DMUX将所接收的WDM信号(波分复用，Wavelength Devision Multiplex)分解成单个信号λ1至λn。使信号λn(与其它信号一起)“通过回路(durchgeschleift)”，并且在多路复用器MUX中重新与必要时新插入的信号汇总成一个WDM信号。
将保护信号λ1EP引导通过偏振调节器POLS1、偏振分光器(Polarisationsteiler)POLD和偏振多路复用器PMUX的串联电路。根据功能，偏振分光器POLD在这里是不必要的，但是必须存在于每个网络元件中，以便能够使工作信号与保护信号分离并且耦合输出这些信号中的一个。然而，在本实例中通过网络元件使保护信号λ1EP通过回路。在偏振多路复用器PMUX中将保护信号λ1EP与相同波长的工作信号λ1S汇总。如果信号λ1S的偏振也是未知的，则需要两个偏振调节器POLS1和POLS2。相应的情况适用于保护信号λ1WP，在网络元件NE4中将该保护信号λ1WP的偏振调节为与信号λ1N的偏振正交。
在网络元件NE4中耦合输出信号λ1S，并且使保护信号λ1EP通过回路。图4中仅示出了网络元件NE4的用于分离工作信号和保护信号的主要部分。这是偏振调节器POLS4和偏振分光器POLD4，必要时将偏振多路复用器PMUX4连接在该偏振分光器POLD4之后。
给偏振调节器POLS4输送工作信号λ1S和保护信号λ1EP，该偏振调节器POLS4将这些信号的偏振与偏振分光器POLD4的定向相匹配。该偏振分光器POLD4将信号混合体分解成在这里耦合输出的工作信号λ1S和向网络元件NE3转送的保护信号λ1EP。
按照图3，将在相反方向上所发送的信号λ1N与保护信号λ1WP汇总。
网络元件NE3具有与所有网络元件相同的电路装置。保护信号λ1EP在回送之后在相同的端口上像迄今那样被接收并在那里被耦合输出。
如果所传输的数据信号具有相同的数据速率并且(其比特或调制段)彼此具有确定的相位(在NZR 00)，则在具有偏振模色散(PMD)的传输线段中工作信号和正交偏振的保护信号的相互影响总是微小的。所以保护信号的同步可能是合理的。
可以采用1+1保护来代替所述的1∶1保护，在该1+1保护中持续地传输保护信号，并且因此能够实现更快速的转接。图5中示出了具有1+1保护的环形网。用虚线示出的信号λ1E从网络元件NE1通过网络元件NE2向网络元件NE3传输，并且在相反方向上传输用点划线示出的信号λ1W。同时通过网络元件NE6、NE5和NE4传输同样用虚线示出的保护信号λ1EP，并且在相反方向上传输同样用点划线示出的保护信号λ1WP。在干扰情况下不实现通过网络元件NE2和NE3的回路形成，因为已经通过完整无损的回路段发送和接收了同样用虚线或点划线示出的保护信号。在网络元件中只须实现在工作信号和所属的正交偏振的保护信号之间的转接。这已简化地示出在图6中。引导工作信号从第一连接端口通过偏振调节器POLS3和后置的偏振分光器POLD4，而引导保护信号通过第二输入端口以及偏振调节器POLS4和后置的偏振分光器POLD5。在保护情况下，只须通过转接设备UE在这两个接收信号λ1E和λ1EP之间进行转接。
图7中示出了4纤维环形网。两个纤维对F1、F2和F3、F4是在空间上分开敷设的。在纤维对之一F1、F2有干扰或中断的情况下，使在网络元件NE1和NE3之间在纤维F1和F2上传输的信号λ1E和λ1W在网络元件NE2和NE3(也可以是NE1和NE3)中通过纤维F3和F4而改道，其中所述信号λ1E和λ1W与具有相同波长的其它工作信号λ1S和λ1N正交地被偏振。因此在不影响其它工作信号的情况下跨接受干扰的纤维段(Span)NE2-NE3。
还要补充的是，不仅在双纤维环形网中，而且在4纤维环形网中可以将正交的保护“信道”的所有波长用于低优先级的通信，但是在干扰情况下则中断该低优先级的通信，以便传输更高优先级的保护信号。

Claims (10)

1.用于在网络元件(NE1，NE3)之间通过光网的第一连接路径(NE1-NE2-NE3)传输工作信号(λ1E，λ1W)以及通过光网的第二连接路径(NE1-NE6-NE5-NE4-NE3)传输保护信号(λ1EP，λ1WP)的方法，
其特征在于，
通过所述第二连接路径传输具有与所述工作信号(λ1E，λ1W)相同的波长的保护信号(λ1EP，λ1WP)，
但是将所述保护信号(λ1EP，λ1WP)的偏振调节成分别与其它工作信号(λ1S，λ1N)的偏振正交，这些其它工作信号(λ1S，λ1N)通过所述第二连接路径(NE1-NE6-NE5-NE4-NE3)的段(NE6-NE4)以相同的波长来传输。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，在具有1∶1保护的双纤维环形网中，在干扰情况下，分别将迄今通过所述第一连接路径(NE1-NE2-NE3)的纤维(F1，F2)之一所传输的工作信号(λ1E，λ1W)作为保护信号(λ1EP，λ1WP)环回，并且通过另一个纤维(F2，F1)经由未受干扰的第二连接路径(NE1-NE6-NE5-NE4-NE3)来传输。
3.按权利要求2的方法，其特征在于，在与干扰位置(IN)相邻的网络元件(NE2，NE3)或接收到所述保护信号的网络元件(NE1)中，将所接收的保护信号(λ1EP，λ1WP)同样环回到所属的工作信号(λ1E，λ1W)的输入端口上。
4.按权利要求1的方法，其特征在于，在具有1+1保护的双纤维环形网中，持续地通过所述第二连接路径(NE1-NE6-NE5-NE4-NE3)来传输保护信号(λ1EP，λ1WP)。
5.按权利要求2或权利要求4的方法，其特征在于，在耦合输出工作信号(λ1S)或保护信号(λ1EP)的网络元件(NE4，NE3)中，通过偏振分光器(POLD，POLD3，POLD4)来实现所述两个信号的分离。
6.按权利要求2或权利要求4的方法，其特征在于，在网络元件(NE3)中通过转接设备(UE)来实现在工作信号(λ1E)和保护信号(λ1EP)之间的转接，在所述网络元件(NE3)中在第一输入端口上接收所述工作信号(λ1E)并且在第二输入端口上接收所属的保护信号(λ1EP)。
7.按权利要求1的方法，其特征在于，在具有第一纤维对(F1，F2)和附加的纤维对(F3，F4)的环形网中，持续地或仅在两个网络元件(NE2，NE3)之间的一个纤维对(F1，F2)的干扰情况下，通过另一个纤维对(F3，F4)来实现保护信号(λ1EPS，λ1WPS)在这些网络元件(NE2，NE3)之间的传输，所述保护信号(λ1EPS，λ1WPS)与相同波长的、在这些纤维(F3，F4)上所传输的其它工作信号(λ1E2，λ1W2)正交地被偏振。
8.按权利要求1或2的方法，其特征在于，在无干扰的情况下，代替所述保护信号，传输较低优先级的工作信号。
9.按以上权利要求之一的方法，其特征在于，以相同的数据速率比特同步地传输相互正交偏振的信号(λ1EP，λ1S)。
10.用于在网络元件(NE1，NE3)之间通过光网的第一连接路径(NE1-NE2-NE3)传输工作信号(λ1E，λ1W)以及通过光网的第二连接路径(NE1-NE6-NE5-NE4-NE3)传输保护信号(λ1EP，λ1WP)的装置，在所述光网中网络元件(NE1-NE6)在发送侧和/或接收侧具有转接设备(US2，US3；UE)，以便从受干扰的第一连接路径(NE1-NE2-NE3)转接到所述第二连接路径(NE1-NE6-NE5-NE4-NE3)上，
其特征在于，
所述网络元件(NE1-NE6)具有偏振调节器(POLS1)，以便将保护信号(λ1EP，λ1WP)的偏振和通过相同的纤维(F1，F2)传输的并且具有相同的波长的其它工作信号(λ1S，λ1N)的偏振调节成相互正交，以及
所述网络元件(NE1-NE6)具有偏振分光器(POLD1，POLD3)，所述偏振分光器(POLD1，POLD3)分别使所述保护信号(λ1EP，λ1WP)与所述其它工作信号(λ1S，λ1N)分离。
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