DE10113563A1 - Optisches Netzwerk mit verteilter Signalregeneration - Google Patents
Optisches Netzwerk mit verteilter SignalregenerationInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (10a) zur Regeneration optischer Signale, DOLLAR A mit einer oder mehreren Einrichtungen (1a, 1b, 1c), die mehrere verschiedene von der Vorrichtung (10a) empfangene optische Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) regenerieren können, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung (12) zur Ermittlung der Qualität der empfangenen optischen Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) aufweist und wobei die Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c) nur diejenigen Signale (DC1, DB4) regenerieren, für die von der Qualitätsermittlungseinrichtung (12) eine schlechte Signalqualität ermittelt wurde.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regeneration
optischer Signale gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, ein
optisches Nachrichtenübertragungsnetzwerk mit mindestens
einer ersten und einer zweiten derartigen Vorrichtung, sowie
ein Verfahren zur Regeneration optischer Signale gemäß
Oberbegriff des Anspruchs 13.
In optischen Nachrichtennetzwerken werden von einem Sender in
einen Lichtwellenleiter eingespeiste WDM-Binärsignale ("WDM"
= wavelength division multiplex bzw. Wellenlängen-Multiplex)
über einen oder mehrere Netzknoten an einen Empfänger
übertragen. Hierbei akkumulieren sich die durch Rauschen,
Übersprechen, Laufzeitunterschiede, etc. verursachten
Störungen. Dies gilt insbesondere für große optische
Netzwerke mit vielen Netzknoten und langen
Lichtwellenleiterstrecken.
Zum Ausgleich der Störeffekte werden optische Regeneratoren,
z. B. sog. 3R-Regeneratoren verwendet. In einem 3R-Regenerator
(Reamplyfying, Retiming, Reshaping) wird ein empfangenes
optisches Binärsignal verstärkt, takt- und formmäßig
wiederhergestellt, und dann weitergeleitet. Beispielsweise
wird hierzu das empfangene optische Signal zunächst einem
opto-elektrischen Wandler zugeführt. Das vom Wandler
gelieferte elektrische Signal wird verstärkt und gefiltert,
und dann an eine Abtasteinrichtung weitergeleitet. Diese
entscheidet, ob eine logische "Eins" oder eine logische
"Null" empfangen wurde, und liefert ein entsprechendes Signal
an einen Signalformer. Dieser steuert zu von einem
Taktregenerator bestimmten Zeitpunkten einen elektro
optischen Wandler an, so dass sichergestellt ist, dass ein
vom Wandler ausgegebenes optisches Signal richtig getaktet
ist.
Ein Beispiel für einen 3R-Regenerator ist in "telcom report",
10. Jahrgang, März 1987, Spezial, Multiplex- und
Leitungseinrichtungen, Seiten 109 bis 114 beschrieben.
Aufgrund der bei 3R-Regeneratoren erforderlichen opto-
elektrischen und elektro-optischen Wandlung sind deren
Herstellkosten relativ hoch. Dies ist insbesondere dann von
Nachteil, wenn Netzknoten mit großen Portzahlen (große Anzahl
angekoppelter Lichtwellenleiter und große Anzahl
gemultiplexter Wellenlängen) verwendet werden, da dann eine
der Portzahl entsprechende Anzahl an 3R-Regeneratoren
verwendet wird. Hinzu kommt, dass 3R-Regeneratoren relativ
viel Platz beanspruchen.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine neuartige Vorrichtung zur
Regeneration optischer Signale, ein neuartiges optisches
Nachrichtenübertragungsnetzwerk, sowie ein neuartiges
Verfahren zur Regeneration optischer Signale zur Verfügung zu
stellen.
Sie erreicht dieses und weitere Ziele dadurch, dass eine
Vorrichtung zur Regeneration optischer Signale bereitgestellt
wird, mit einer oder mehreren Einrichtungen, die mehrere
verschiedene von der Vorrichtung empfangene optische Signale
regenerieren können, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung
zur Ermittlung der Qualität der empfangenen optischen Signale
aufweist, und wobei die Signalregenerationseinrichtungen nur
diejenigen Signale regenerieren, für die von der
Qualitätsermittlungseinrichtung eine schlechte
Signalqualtität ermittelt wurde.
Des weiteren erreicht die Erfindung das o. g. und weitere
Ziele durch ein Verfahren gemäß Anspruch 13, sowie durch ein
optisches Nachrichtenübertragungsnetzwerk gemäß Anspruch 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Bevorzugt ist jede Signalregenerationseinrichtung so
ausgestaltet, dass sie zu einer bestimmten Zeit eine
bestimmte Anzahl der von der Vorrichtung empfangenen
optischen Signale regenerieren kann (z. B. jeweils ein
optisches Signal). Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung ist die Anzahl an
Signalregenerationseinrichtungen kleiner als die Anzahl der
von der Vorrichtung empfangenen Signale. Dies ist möglich,
weil im statistischen Mittel nur ein Teil der empfangenen
Signale eine so schlechte Qualität aufweist, dass eine
Regeneration notwendig ist.
Die verringerte Anzahl an Signalregenerationseinrichtungen
führt zu einer Verringerung der Herstellkosten und der
Abmessungen der Regenerationsvorrichtung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer
Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines 3R-Regenerators, der
bei variablen Wellenlängen arbeitet;
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines 3R-Regenerators, der
bei einer festen Wellenlänge arbeitet;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines optischen
Nachrichtennetzwerks gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines optischen
Nachrichtennetzwerks gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5a eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur
Regeneration optischer Signale, die bei dem
Nachrichtennetzwerk gemäß Fig. 3 verwendet wird;
Fig. 5b eine schematische Darstellung einer weiteren
Vorrichtung zur Regeneration optischer Signale, die bei dem
Nachrichtennetzwerk gemäß Fig. 3 verwendet wird; und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur
Regeneration optischer Signale, die bei dem
Nachrichtennetzwerk gemäß Fig. 4 verwendet wird.
Gemäß Fig. 1 weist ein bei einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendeter erster, bei variablen
Wellenlängen arbeitender 3R-Regenerator 1a einen optischen
Eingang 4, ein optisches Filter 2, einen elektro-optischen
Wandler 3, eine Signalverarbeitungseinrichtung 5, einen
Modulator 6, eine Laserdiode 7, und einen optischen Ausgang 8
auf.
Ein über einen Lichtwellenleiter übertragenes, gepulstes
optisches Signal DC1 wird dem Eingang 4 des 3R-Regenerators
1a zugeführt, und dann in das optische Filter 2 eingegeben.
Dieses lässt nur Signalanteile, deren Wellenlängen innerhalb
eines bestimmten Wellenlängenbereichs liegen, passieren. Der
Durchlaß-Wellenlängenbereich des optischen Filters 2 ist über
ein von einer in Fig. 5a gezeigten Steuereinrichtung 9
zugeführtes erstes Steuersignal S1 variabel einstellbar.
Wieder bezogen auf Fig. 1 wird das vom optischen Filter 2
ausgegebene Signal dem opto-elektrischen Wandler 3 zugeführt,
und von diesem in ein elektrisches Signal umgesetzt, welches
in die Signalverarbeitungseinrichtung 5 eingegeben wird.
In der Signalverarbeitungseinrichtung 5 wird das elektrische
Signal zunächst verstärkt, und dann abgetastet, so dass
entschieden werden kann, ob eine logische "Eins" oder eine
logische "Null" empfangen wurde. Daraufhin wird von der
Signalverarbeitungseinrichtung 5 zu von einem Taktregenerator
(nicht dargestellt) bestimmten Zeiten ein Steuersignal an den
Modulator 6 ausgegeben. Dieser lässt entsprechend dem
Steuersignal einen von der Laserdiode 7 erzeugten Laserstrahl
passieren, so dass am Ausgang 8 ein gegenüber dem optischen
Eingabesignal DC1 verstärktes, sowie takt- und formmäßig
wiederhergestelltes, gepulstes optisches Ausgabesignal DC1reg
ausgesendet wird.
Der von der Laserdiode 7 erzeugte Laserstrahl weist eine
Wellenlänge auf, die über ein von der Steuereinrichtung 9
zugeführtes zweites Steuersignal S2 variabel einstellbar ist.
Wie in Fig. 5a dargestellt ist, weist eine bei dem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete erste
Signalregenerationsvorrichtung 10a neben dem in Fig. 1
dargestellten, ersten 3R-Regenerator 1a einen zweiten 3R-
Regenerator 1b, sowie einen dritten 3R-Regenerator 1c auf.
Der zweite und der dritte 3R-Regenerator 1b, 1c sind
identisch wie der oben beschriebene erste 3R-Regenerator 1a
aufgebaut.
Des weiteren umfasst die erste Signalregenerationsvorrichtung
10a eine Signalzuführeinrichtung 11, die bereits oben
erwähnte Steuereinrichtung 9, und eine
Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12.
Die erste Signalregenerationsvorrichtung 10a ist Teil eines
in Fig. 3 dargestellten optischen Nachrichtennetzwerks 13.
Dieses weist - neben der ersten
Signalregenerationsvorrichtung 10a - eine zweite
Signalregenerationsvorrichtung 10b, eine dritte
Signalregenerationsvorrichtung 10c, eine vierte
Signalregenerationsvorrichtung 10d, weitere, hier nicht gezeigte Signalregenerationsvorrichtungen, sowie eine Vielzahl von Netzknoten 14a, 14b auf. Die einzelnen Netzknoten 14a, 14b sind untereinander unter Zwischenschaltung der Signalregenerationsvorrichtungen 10a, 10b, 10c, 10d über Lichtwellenleiterbündel 15a, 15b, 15c, 15d verbunden.
Signalregenerationsvorrichtung 10a - eine zweite
Signalregenerationsvorrichtung 10b, eine dritte
Signalregenerationsvorrichtung 10c, eine vierte
Signalregenerationsvorrichtung 10d, weitere, hier nicht gezeigte Signalregenerationsvorrichtungen, sowie eine Vielzahl von Netzknoten 14a, 14b auf. Die einzelnen Netzknoten 14a, 14b sind untereinander unter Zwischenschaltung der Signalregenerationsvorrichtungen 10a, 10b, 10c, 10d über Lichtwellenleiterbündel 15a, 15b, 15c, 15d verbunden.
Beispielsweise verläuft ein erstes Lichtwellenleiterbündel
15a von einem ersten Netzknoten 14a zur ersten
Signalregenerationsvorrichtung 10a, von wo aus ein zweites
Lichtwellenleiterbündel 15b zur zweiten
Signalregenerationsvorrichtung 10b verläuft. Diese ist über
ein drittes Lichtwellenleiterbündel 15c an einen zweiten
Netzknoten 14b angebunden.
Wieder bezogen auf Fig. 5a weist jedes
Lichtwellenleiterbündel 15a, 15b, 15c, 15d mehrere (hier:
drei) Lichtwellenleiter 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f auf. In
jedem Lichtwellenleiter 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f werden
jeweils mittels wellenlängenmultiplex mehrere (hier: vier)
verschiedene, gepulste optische Signale übertragen. Beim hier
dargestellten Ausführungsbeispiel überträgt ein erster
Lichtwellenleiter 16a vier gemultiplexte Signale DA1, DA2,
DA3, DA4, ein zweiter Lichtwellenleiter 16b vier weitere,
gemultiplexte Signale DB1, DB2, DB3, DB4, und ein dritter
Lichtwellenleiter 16c vier gemultiplexte Signale DC1, DC2,
DC3, DC4.
Die vier Signale DA1, DA2, DA3, DA4 des ersten
Lichtwellenleiters 16a, sowie das erste und das zweite Signal
DB1, DB2 des zweiten Lichtwellenleiters 16b (d. h. eine erste
Teilmenge der o. g. Signale DA1, DA2, DA3, DA4, DB1, DB2, DB3,
DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) werden - ohne dass eine Regeneration
durch die Signalregenerationsvorrichtung 10a erfolgt - direkt
an einen vierten und fünften Lichtwellenleiter 16d, 16e, und
von dort aus in Richtung der zweiten
Signalregenerationsvorrichtung 10b und des zweiten
Netzknotens 14b weitergeleitet.
Demgegenüber werden das zweite und das dritte Signal DB3, DB4
des zweiten Lichtwellenleiters 16b, sowie die vier Signale
DC1, DC2, DC3, DC4 des dritten Lichtwellenleiters 16c (d. h.
eine zweite Teilmenge der o. g. Signale DA1, DA2, DA3, DA4,
DB1, DB2, DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) der
Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12 zugeführt.
Diese enthält einen herkömmlichen Q-Monitor (nicht
dargestellt), der die jeweilige Qualität der einzelnen
Signale DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4 ermittelt. In
Abhängigkeit von der ermittelten Signalqualität werden von
der Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12 bis zu drei
Signale (hier: die zwei Signale DB4, DC1) ausgewählt, die von
der Signalregenerationsvorrichtung 10a regeneriert werden
sollen. Beispielsweise werden jeweils die drei Signale mit
der schlechtesten Qualität ausgewählt, oder z. B. alle
Signale, deren Qualität einen vorbestimmten Sollwert
unterschreitet. Die Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12
sendet dann ein Signalauswahlsignal Q an die
Steuereinrichtung 9, um dieser mitzuteilen, welche Signale
DB4, DC1 regeneriert werden sollen.
Sämtliche der von der Signalqualitätsermittlungseinrichtung
12 empfangenen Signale DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4 werden
zur Signalzuführeinrichtung 11 weitergeleitet. Dieser wird
über ein Signal R von der Steuereinrichtung 9 mitgeteilt,
welches Signal (hier: das Signal DC1) von dem ersten 3R-
Regenerator 1a, welches Signal (hier: das Signal DB4) vom
zweiten 3R-Regenerator 1b, und welches Signal (hier: kein
Signal) vom dritten 3R-Regenerator 1c regeneriert werden
soll. Die Signalzuführeinrichtung 11 leitet die zu
regenerierenden Signale DC1, DB4 an die entsprechenden 3R-
Regeneratoren 1a, 1b weiter. Demgegenüber werden - ohne
Regeneration - das Signal DB3 direkt an den Lichtwellenleiter
16e, und die Signale DC2, DC3, DC4 direkt an den
Lichtwellenleiter 16f durchgeschaltet, von wo aus sie in
Richtung der zweiten Signalregenerationsvorrichtung 10b und
des zweiten Netzknotens 14b weitergeleitet werden.
Mit Hilfe des oben im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten
ersten Steuersignals S1 übermittelt die Steuereinrichtung 9
dem ersten 3R-Regenerator 1a die Wellenlänge des von ihm zu
regenerierenden Signals DC1. Das zweite Steuersignal S2 dient
dazu, festzulegen, welche Wellenlänge das vom ersten 3R-
Regenerator 1a ausgegebene, regenerierte Signal DC1reg
aufweisen soll. Diese Wellenlänge kann der Wellenlänge des zu
regenerierenden Signals DC1 entsprechen, kann aber alternativ
auch von dieser verschieden sein.
Entsprechende Steuersignale S3, S4 bzw. S5, S6 wie das erste
und zweite Steuersignal S1, S2 werden von der
Steuereinrichtung 9 auch an den zweiten und den dritten 3R-
Regenerator 1b, 1c gesendet. Auf diese Weise wird festgelegt,
welche Wellenlänge das vom jeweiligen 3R-Regenerator 1b, 1c
zu regenerierenden Signal DB4, sowie das vom jeweiligen 3R-
Regenerator 1b, 1c regenerierte Signal DB4reg aufweisen soll.
Entsprechend der oben im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten
Vorgehensweise wird das in den jeweiligen 3R-Regenerator 1a,
1c, 1c eingegebene Signal DC1 bzw. DB4 3R-regeneriert, und
das vom jeweiligen 3R-Regenerator 1a, 1b, 1c erzeugte,
regenerierte Ausgabesignal DC1reg, DB4reg in die
Signalzuführeinrichtung 11 eingegeben. Diese leitet das
regenerierte Signal DB4reg an den Lichtwellenleiter 16e, und
das regenerierte Signale DC1reg an den Lichtwellenleiter 16f
weiter.
Sämtliche Signale DA1, DA2, DA3, DA4, DB1, DB2, DB3, DB4reg,
DC1reg, DC2, DC3, DC4 werden dann über die entsprechenden
Lichtwellenleiter 16d, 16e, 16f an die zweite
Signalregenerationsvorrichtung 10b weitergeleitet. Diese ist
gemäß Fig. 5b ähnlich wie die erste
Signalregenerationsvorrichtung 10b aufgebaut, und weist einen
vierten 3R-Regenerator 1a', einen fünften 3R-Regenerator 1b',
einen sechsten 3R-Regenerator 1c', eine
Signalzuführeinrichtung 11', eine Steuereinrichtung 9', und
eine Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12' auf. Der
vierte, fünfte und sechste 3R-Regenerator 1a', 1b', 1c' sind
identisch wie der oben im Zusammenhang mit Fig. 1
beschriebene erste 3R-Regenerator 1a aufgebaut.
Gemäß Fig. 5b werden die vier Signale DC1reg, DC2, DC3, DC4
des sechsten Lichtwellenleiters 16f, sowie das dritte und das
vierte Signal DB3, DB4reg des fünften Lichtwellenleiters 16e -
ohne dass eine Regeneration durch die
Signalregenerationsvorrichtung 10b erfolgt - direkt an einen
siebten und achten Lichtwellenleiter 16g, 16h des dritten
Lichtwellenleiterbündels, und von dort aus in Richtung des
zweiten Netzknotens 14b weitergeleitet.
Demgegenüber werden das erste und das zweite Signal DB1, DB2
des fünften Lichtwellenleiters 16e, sowie die vier Signale
DA1, DA2, DA3, DA4 des vierten Lichtwellenleiters 16d der
Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12' zugeführt.
Diese ist entsprechend wie die im Zusammenhang mit Fig. 5a
beschriebene Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12
aufgebaut. Sie weist einen herkömmlichen Q-Monitor (nicht
dargestellt) auf, der die Qualität der Signale DA1, DA2, DA3,
DA4, DB1, DB2 ermittelt. In Abhängigkeit von der ermittelten
Signalqualität werden von der
Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12' bis zu drei Signale
(hier: die drei Signale DA4, DB1, DB2) ausgewählt, die von
der Signalregenerationsvorrichtung 10b regeneriert werden
sollen. Die Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12' sendet
dann ein Signalauswahlsignal Q' an die Steuereinrichtung 9',
um dieser mitzuteilen, welche Signale DA4, DB1, DB2
regeneriert werden sollen.
Sämtliche der von der Signalqualitätsermittlungseinrichtung
12' empfangenen Signale DA1, DA2, DA3, DA4, DB1, DB2 werden
an die Signalzuführeinrichtung 11' weitergeleitet. Dieser
wird über ein Signal R' von der Steuereinrichtung 9
mitgeteilt, welches Signal (hier: das Signal DA4) von dem
vierten 3R-Regenerator 1a', welches Signal (hier: das Signal
DB1) vom fünften 3R-Regenerator 1b', und welches Signal
(hier: das Signal DB2) vom sechsten 3R-Regenerator 1c'
regeneriert werden soll. Die Signalzuführeinrichtung 11'
leitet die zu regenerierenden Signale DA4, DB1, DB2 an die
entsprechenden 3R-Regeneratoren 1a', 1b', 1c' weiter.
Demgegenüber werden - ohne Regeneration - die Signale DA1,
DA2, DA3 direkt an den Lichtwellenleiter 16g durchgeschaltet,
und von dort aus in Richtung des zweiten Netzknotens 14b
weitergeleitet.
Die Steuereinrichtung 9' ist entsprechend wie die oben im
Zusammenhang mit Fig. 1 und 5a beschriebene
Steuereinrichtung 9 aufgebaut. Sie liefert an den vierten,
fünften bzw. sechsten 3R-Regenerator 1a', 1b', 1c' jeweils
ein Steuersignalpaar S1', S2' bzw. S3', S4' bzw. S5', S6', um
festzulegen, welche Wellenlänge das vom jeweiligen 3R-
Regenerator 1a', 1b', 1c' zu regenerierenden Signal DA4, DB1,
DB2, sowie das vom jeweiligen 3R-Regenerator 1a', 1b', 1c'
regenerierte Signal DA4reg, DB1reg, DB2reg aufweisen soll.
Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wird das in
den jeweiligen 3R-Regenerator 1a', 1b', 1c' eingegebene
Signal DA4, DB1, DB2 3R-regeneriert, und das vom jeweiligen
3R-Regenerator 1a', 1b', 1c' erzeugte, regenerierte
Ausgabesignal DA4reg, DB1reg, DB2reg in die
Signalzuführeinrichtung 11 eingegeben. Diese leitet das
regenerierte Signal DA4reg an den Lichtwellenleiter 16g, und
die regenerierten Signale DB1reg, DB2reg an den
Lichtwellenleiter 16h weiter, von wo aus die Signale DA4reg,
DB1reg, DB2reg - entsprechend wie die übrigen Signale DA1, DA2,
DA3, DB3, DB4reg, DC1reg, DC2, DC3, DC4 - in Richtung des
zweiten Netzknotens 14b weitergeleitet werden.
Bei einem alternativen, hier nicht dargestellten
Ausführungsbeispiel werden 3R-Regeneratoren verwendet, die im
Gegensatz zu den in Fig. 1 bzw. Fig. 5a, 5b dargestellten
3R-Regerieratoren 1a, 1b, 1c, 1a', 1b', 1c' kein optisches
Filter aufweisen. Die Funktion eines in einen 3R-Regenerator
eingebauten optischen Filters wird dann von optischen Filtern
übernommen, die in einer Signalzuführeinrichtung vorgesehen
sind, die im übrigen den im Zusammenhang mit Fig. 5a und 5b
erläuterten Signalzuführeinrichtungen 11, 11' entspricht.
Im folgenden wird anhand der Fig. 2, 4 und 6 ein weiteres
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Gemäß Fig. 2 weist ein hierbei verwendeter, bei einer
ersten, festen Wellenlänge λ1 arbeitender 3R-Regenerator 1a"
einen optischen Eingang 4", ein optisches Filter 2", einen
elektro-optischen Wandler 3", eine
Signalverarbeitungseinrichtung 5", einen Modulator 6", eine
Laserdiode 7", und einen optischen Ausgang 8" auf.
Ein über einen Lichtwellenleiter übertragenes, gepulstes
optisches Signal DD4 wird dem Eingang 4" des 3R-Regenerators
1a" zugeführt, und dann in das optische Filter 2"
eingegeben. Dieses lässt nur Signalanteile, deren
Wellenlängen innerhalb eines bestimmten, festen
Wellenlängenbereichs liegen, passieren.
Das vom optischen Filter 2" ausgegebene Signal wird dem
opto-elektrischen Wandler 3" zugeführt, und von diesem in
ein elektrisches Signal umgesetzt, welches in die
Signalverarbeitungseinrichtung 5" eingegeben wird.
In der Signalverarbeitungseinrichtung 5" wird das
elektrische Signal zunächst verstärkt, und dann abgetastet,
so dass entschieden werden kann, ob eine logische "Eins" oder
eine logische "Null" empfangen wurde. Daraufhin wird von der
Signalverarbeitungseinrichtung 5" zu von einem
Taktregenerator (nicht dargestellt) bestimmten Zeiten ein
Steuersignal an den Modulator 6" ausgegeben. Dieser lässt
entsprechend dem Steuersignal einen von der Laserdiode 7"
erzeugten Laserstrahl fester Wellenlänge passieren, so dass
am Ausgang 8" ein gegenüber dem optischen Eingabesignal DD4
verstärktes, sowie takt - und formmäßig wiederhergestelltes,
gepulstes optisches Ausgabesignal DD4reg ausgesendet wird.
Der von der Laserdiode 7" erzeugte Laserstrahl weist eine
Wellenlänge auf, die der Wellenlänge λ1 des Eingabesignals
DD4 entspricht. Bei alternativen, hier nicht gezeigten
Ausführungsbeispielen kann der von der Laserdiode 7"
erzeugte Laserstrahl auch eine von der Wellenlänge des
Eingabesignals DD4 unterschiedliche Wellenlänge haben.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, weist eine bei dem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete erste
Signalregenerationsvorrichtung 10a" neben dem in Fig. 2
dargestellten 3R-Regenerator 1a" einen weiteren 3R-
Regenerator 1b" auf, der bei einer zweiten, festen
Wellenlänge λ2 arbeitet. Dieser ist identisch wie der im
Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene 3R-Regenerator 1a"
aufgebaut, außer dass sein dem optischen Filter 2"
entsprechendes optisches Filter nur Signalanteile mit der
o. g. zweiten, festen Wellenlänge λ2 passieren läßt, und seine
der Laserdiode 7" entsprechende Laserdiode einen Laserstrahl
mit einer Wellenlänge erzeugt, die der zweiten, festen
Wellenlänge λ2 entspricht.
Des weiteren umfasst die erste Signalregenerationsvorrichtung
10a" entsprechend wie die in den Fig. 5a und 5b gezeigten
Signalregenerationsvorrichtungen 10a, 10b eine
Signalzuführeinrichtung 11", eine Steuereinrichtung 9", und
eine Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12" auf.
Die erste Signalregenerationsvorrichtung 10a" ist Teil eines
in Fig. 4 dargestellten optischen Nachrichtennetzwerks 13".
Dieses weist - neben der in Fig. 6 dargestellten ersten
Signalregenerationsvorrichtung 10a" eine zweite
Signalregenerationsvorrichtung 10b", eine dritte
Signalregenerationsvorrichtung 10c", weitere, hier nicht gezeigte Signalregenerationsvorrichtungen, sowie eine Vielzahl von Netzknoten 14a", 14b", 14c" auf. Die einzelnen Netzknoten 14a", 14b" sind untereinander über jeweils aus mehreren Lichtwellenleitern bestehende Lichtwellenleiterbündel verbunden. Die Signalregenerationsvorrichtungen 10a", 10b", 10c" sind im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung direkt bei den Netzknoten 14a" angeordnet bzw. sind jeweils Teil eines Netzknotens 14a".
Signalregenerationsvorrichtung 10a" eine zweite
Signalregenerationsvorrichtung 10b", eine dritte
Signalregenerationsvorrichtung 10c", weitere, hier nicht gezeigte Signalregenerationsvorrichtungen, sowie eine Vielzahl von Netzknoten 14a", 14b", 14c" auf. Die einzelnen Netzknoten 14a", 14b" sind untereinander über jeweils aus mehreren Lichtwellenleitern bestehende Lichtwellenleiterbündel verbunden. Die Signalregenerationsvorrichtungen 10a", 10b", 10c" sind im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung direkt bei den Netzknoten 14a" angeordnet bzw. sind jeweils Teil eines Netzknotens 14a".
Wieder bezogen auf Fig. 6 empfängt jeder Netzknoten 14a"
über die an ihn angeschlossenen Lichtwellenleiterbündel
mehrere (hier: acht) verschiedene, wellenlängengemultiplexte,
gepulste optische Signale DD1, DD2, DD3, DD4, DE1, DE2, DE3,
DE4. Dabei liegen die Signale DD4 und DE4 bei der o. g.
ersten, festen Wellenlänge λ1, die Signale DD3 und DE3 bei
der o. g. zweiten, festen Wellenlänge λ2, die Signale DD2 und
DE2 bei einer dritten, festen Wellenlänge λ3, und die Signale
DD1 und DE1 bei einer vierten, festen Wellenlänge λ4.
Die vier Signale DD1, DD2, DE1, DE2 (d. h. eine erste
Teilmenge der o. g. Signale DD1, DD2, DD3, DD4, DE1, DE2, DE3,
DE4) werden - ohne dass eine Regeneration durch die
Signalregenerationsvorrichtung 10a" erfolgt - direkt in
Richtung entsprechender weiterer Netzknoten 14a", 14b",
14c" weitergeleitet.
Demgegenüber werden die vier Signale DD3, DD4, DE3, DE4 (d. h.
eine zweite Teilmenge der o. g. Signale DD1, DD2, DD3, DD4,
DE1, DE2, DE3, DE4) der Signalqualitätsermittlungseinrichtung
12" zugeführt.
Diese enthält einen herkömmlichen Q-Monitor (nicht
dargestellt), der die Qualität der Signale DD3, DD4, DE3, DE4
ermittelt. Für jede Signalwellenlänge gesondert wird jeweils
das Signal mit der schlechtesten Qualität als dasjenige
Signal ausgewählt, welches von der
Signalregenerationsvorrichtung 10a" regeneriert werden soll
(hier: das Signal DD4 als Signal mit der Wellenlänge λ1, und
das Signal DE3 als Signal mit der Wellenlänge λ2).
Die Signalqualitätsermittlungseinrichtung 12" sendet dann
ein Signalauswahlsignal Q" an die Steuereinrichtung 9", um
dieser die zur Regeneration ausgewählten Signale DD4, DE3
mitzuteilen.
Sämtliche der von der Signalqualitätsermittlungseinrichtung
12" empfangenen Signale DD3, DD4, DE3, DE4 werden zur
Signalzuführeinrichtung 11" weitergeleitet. Dieser wird über
ein Signal R" von der Steuereinrichtung 9" mitgeteilt,
welches Signal (hier: das Signal DD4) von dem 3R-Regenerator
1a", und welches Signal (hier: das Signal DE3) vom weiteren
3R-Regenerator 1b" regeneriert werden soll. Die
Signalzuführeinrichtung 11 gibt die zu regenerierenden
Signale DD4, DE3 in die entsprechenden 3R-Regeneratoren 1a",
1b" ein. Demgegenüber werden - ohne Regeneration - die
Signale DD3, DE4 direkt in Richtung der entsprechenden
weiteren Netzknoten 14a", 14b", 14c" weitergeleitet.
Entsprechend der oben im Zusammenhang mit Fig. 2 erläuterten
Vorgehensweise wird das in den jeweiligen 3R-Regenerator
1a", 1b" eingegebene Signal DD4 bzw. DE3 3R-regeneriert,
und das vom jeweiligen 3R-Regenerator 1a", 1b" erzeugte,
regenerierte Ausgabesignal DD4reg, DE3reg in die
Signalzuführeinrichtung 11" eingegeben.
Diese leitet die regenerierten Signale DD4reg, DE3reg -
zusammen mit den übrigen Signalen DD1, DD2, DD3, DE1, DE2,
DE4 in Richtung der Netzknoten 14a", 14b", 14c" weiter.
Diese weisen der o. g. ersten Signalregenerationsvorrichtung
10a" entsprechende Signalregenerationsvorrichtungen 10b",
10c" auf, deren 3R-Regeneratoren jedoch bei anderen, festen
Wellenlängen arbeiten, als die 3R-Regeneratoren 1a", 1b"
der ersten Signalregenerationsvorrichtung 10a" (z. B. bei der
o. g. dritten und vierten festen Wellenlänge λ3, λ4). Deshalb
können z. B. in der Signalregenerationsvorrichtungen 10b" das
Signal DD2 oder das Signal DE2, und das Signal DD1 oder das
Signal DE1 entsprechend wie oben beschrieben 3R-Regeneriert
werden.
Da jede Signalregenerationsvorrichtung 10a", 10b", 10c"
nur wenige 3R-Regeneratoren 1a", 1b" aufweist, sind die
Herstellkosten der Signalregenerationsvorrichtungen 10a",
10b", 10c" relativ niedrig.
Claims (15)
1. Vorrichtung (10a) zur Regeneration optischer Signale,
mit einer oder mehreren Einrichtungen (1a, 1b, 1c), die
mehrere verschiedene von der Vorrichtung (10a) empfangene
optische Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) regenerieren
können,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung eine Einrichtung (12) zur Ermittlung der
Qualität der empfangenen optischen Signale (DB3, DB4, DC1,
DC2, DC3, DC4) aufweist, und dass die
Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c) nur diejenigen
Signale (DC1, DB4) regenerieren, für die von der
Qualitätsermittlungseinrichtung (12) eine schlechte
Signalqualitität ermittelt wurde.
2. Vorrichtung (10a) nach Anspruch 1, bei welcher die
Anzahl an Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c)
kleiner ist als die Anzahl der von der Vorrichtung
empfangenen optischen Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4).
3. Vorrichtung (10a) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welcher die Signalregenerationseinrichtungen
(1a, 1b, 1c) 3R-Regeneratoren sind.
4. Vorrichtung (10a) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welcher jede der
Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c) ein ihr
zugeführtes Signal (DC1, DB4) verstärkt und/oder takt-
und/oder formmäßig wiederherstellt.
5. Vorrichtung (10a) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welcher die empfangenen optischen Signale
(DB3, DB4, DG1, DC2, DC3, DC4) unterschiedliche Wellenlängen
aufweisen, und jede der Signalregenerationseinrichtungen (1a,
1b, 1c) so eingerichtet ist, dass sie nur Signale (DB3, DB4,
DC1, DC2, DC3, DC4) mit vorabbestimmter, fester Wellenlänge
regenerieren kann.
6. Vorrichtung (10a) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei
welcher die empfangenen optischen Signale (DB3, DB4, DC1,
DC2, DC3, DC4) unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, und
jede der Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c)
variabel auf eine bestimmte Wellenlänge einstellbar ist, so
dass sie Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4)
unterschiedlicher Wellenlänge regenerieren kann.
7. Vorrichtung (10a) nach Anspruch 6, welche außerdem eine
Steuereinrichtung (9) aufweist, welche an die jeweilige
Signalregenerationseinrichtung (1a, 1b, 1c) die Wellenlänge
desjenigen Signals (DC1, DB4) übermittelt, welches von der
jeweiligen Signalregenerationseinrichtung (1a, 1b, 1c)
regeneriert werden soll.
8. Vorrichtung (10a) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welcher die Signalregenerationseinrichtungen
(1a, 1b, 1c) so eingerichtet sind, dass sie als
Wellenlängenkonverter verwendet werden können.
9. Vorrichtung (10a) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welcher die Signalregenerationseinrichtungen
(1a, 1b, 1c) nur diejenigen Signale (DC1, DB4) regenerieren,
deren Signalqualität unter einem vorbestimmten Sollwert
liegt.
10. Vorrichtung (10a) nach einem der Ansprüche 1-8, bei
welcher die Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c)
jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Signalen (DC1, DB4)
regenerieren, die die schlechteste Signalqualität aufweisen.
11. Vorrichtung (10a) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welcher die Signalregenerationseinrichtungen
(1a, 1b, 1c) auf verschiedene Signaldatenraten einstellbar
sind.
12. Vorrichtung (10a) nach einem Ansprüche 1-10, bei
welcher die Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c) so
eingerichtet sind, dass sie bei einer vorbestimmten, festen
Signaldatenrate arbeiten.
13. Verfahren zur Regeneration optischer Signale,
welches die Schritte umfasst:
Empfangen mehrerer, verschiedener optischer Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4), dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der empfangenen optischen Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) ermittelt wird, und nur diejenigen Signale (DC1, DB4) regeneriert werden, die eine schlechte Signalqualitität aufweisen.
Empfangen mehrerer, verschiedener optischer Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4), dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der empfangenen optischen Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) ermittelt wird, und nur diejenigen Signale (DC1, DB4) regeneriert werden, die eine schlechte Signalqualitität aufweisen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, welches außerdem die
Schritte umfasst:
Bereitstellen mehrerer Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c), die jeweils eines der empfangenen optischen Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) regenerieren können, wobei die Anzahl an Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c) kleiner ist als die Anzahl empfangener optischer Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4).
Bereitstellen mehrerer Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c), die jeweils eines der empfangenen optischen Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4) regenerieren können, wobei die Anzahl an Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c) kleiner ist als die Anzahl empfangener optischer Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3, DC4).
15. Optisches Nachrichtenübertragungsnetzwerk mit mindestens
einer ersten und einer zweiten Vorrichtung (10a, 10b) zur
Regeneration optischer Signale gemäß einem der Ansprüche 1-
12, wobei die erste Vorrichtung (10a) mehrere, verschiedene
optische Signale (DA1, DA2, DA3, DA4, DB1, DB2, DB3, DB4,
DC1, DC2, DC3, DC4) empfängt, verarbeitet, und an die zweite
Vorrichtung (10b) weiterleitet, und wobei die
Signalregenerationseinrichtungen (1a, 1b, 1c) der ersten
Vorrichtung (10a) so eingerichtet sind, dass sie eine erste
Teilmenge der empfangenen Signale (DB3, DB4, DC1, DC2, DC3,
DC4) regenerieren, und die Signalregenerationseinrichtungen
(1a, 1b, 1c) der zweiten Vorrichtung (10a) so eingerichtet
sind, dass sie eine zweite Teilmenge der Signale (DA1, DA2,
DA3, DA4, DB1, DB2) regenerieren, die von der ersten
Teilmenge verschieden ist.
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