DE60022365T2 - Voll-optisches netzwerk mit passiven wellenlängenroutern - Google Patents

Voll-optisches netzwerk mit passiven wellenlängenroutern Download PDF

Info

Publication number
DE60022365T2
DE60022365T2 DE60022365T DE60022365T DE60022365T2 DE 60022365 T2 DE60022365 T2 DE 60022365T2 DE 60022365 T DE60022365 T DE 60022365T DE 60022365 T DE60022365 T DE 60022365T DE 60022365 T2 DE60022365 T2 DE 60022365T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wavelength
optical
network
optical signals
nodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60022365T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60022365D1 (de
Inventor
Paraskevi Zouganeli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telenor ASA
Original Assignee
Telenor ASA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NO19994691A external-priority patent/NO314920B1/no
Application filed by Telenor ASA filed Critical Telenor ASA
Publication of DE60022365D1 publication Critical patent/DE60022365D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60022365T2 publication Critical patent/DE60022365T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0213—Groups of channels or wave bands arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0018—Construction using tunable transmitters or receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0022—Construction using fibre gratings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0032—Construction using static wavelength routers (e.g. arrayed waveguide grating router [AWGR] )
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0035—Construction using miscellaneous components, e.g. circulator, polarisation, acousto/thermo optical
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0052—Interconnection of switches
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0073—Provisions for forwarding or routing, e.g. lookup tables
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0088—Signalling aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/009—Topology aspects
    • H04Q2011/0098—Mesh

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Gloves (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Verweis auf verwandte Anmeldungen
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 24. September 1999 eingereichten norwegischen Patentanmeldung 1999 4691; und der am 25. Juli 2000 eingereichten U.S. Provisional Application S.N. 60/220480.
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf optische Netzwerke, Signal-Routing-Netzwerkelemente für solche Netzwerke und Verfahren zur Implementierung optischer Netzwerke. Insbesondere betrifft die Erfindung ein volloptisches Netzwerk, passive Wellenlängen-Router für solche Netzwerke und Verfahren zur Implementierung voll-optischer Netzwerke. Verwendungen der Erfindung sind ebenfalls offenbart.
  • Diskussion des Hintergrunds:
  • Ein optisches Netzwerk besteht grundsätzlich aus Knoten mit optischen Sendern und Empfängern, optischen Fasern als Übertragungsleitung, die diese Knoten verbindet, und Signal-Routing/Switching-Netzwerkelemente (NE) an den Knoten. Ein voll-optisches Netzwerk ist ein Netzwerk, bei dem die Signale den ganzen Weg vom Sende- bis zum Empfangsende in der optischen Domäne bleiben, d.h. bei dem keine Konvertierung von der optischen zur elektrischen Domäne (oder umgekehrt) an den dazwischenliegenden Knoten stattfindet. Bei heutigen Backbone-Netzwerken wird die Übertragung zwischen den Knoten optisch durchgeführt, obwohl das Netzwerk selbst nicht voll-optisch ist, da die Verarbeitungs- und Routing-Funktionalität am Knoten in der elektrischen Domäne durchgeführt wird. Bei jedem Knoten wird das Signal in die elektrische Domäne konvertiert und die Header-Information, die in dem digitalen Signal enthalten ist, dient dazu, es zum nächsten Knoten weiterzuleiten, damit es sein letztliches Ziel erreicht. Diesbezüglich wird das gesamte Routing durch das Netzwerk, d.h. das Pfad-Finden, auf nicht-optischen Ebenen durchgeführt. Die Einführung von optischen Add-Drop-Multiplexern (OADM) macht eine direkte Verbindung einiger Knoten möglich, Umgehen einiger zwischenliegender Knoten und Erzeugen eines direkten optischen Pfads für ein bestimmtes Signal, um den Knoten, für den es bestimmt ist, zu erreichen. Allerdings ist das weit entfernt von der Vision eines voll-optischen Netzwerks, bei dem die gesamte Routing-Funktionalität in der optischen Domäne durchgeführt werden wird. Die Implementierung eines voll-optischen Netzwerks wird signifikante Auswirkungen haben, die im Feld der optischen Kommunikation umfassen analysiert wurden. Die Einführung optischer Netzwerkfunktionalität am Knoten stellt den Interessensschwerpunkt im Bereich der optischen Kommunikation dar und die Realisierung voll-optischer oder nahezu voll-optischer Netzwerke mit guter Performanz ist die Hauptmotivation, die hinter nahezu aller in diesem Feld getätigten Arbeit steht.
  • Wavelength-Division-Multiplexing (WDM) wird verwendet, um viele optische Kanäle in einer Faser zu multiplexen. Am Empfangsende wird das Signal in seine ursprünglichen Bestandteil zurückgeteilt und jede Wellenlänge wird auf einem separaten Empfänger empfangen, der entsprechend auf die richtige Frequenz/Wellenlänge abgestimmt ist. Die Anzahl der Kanäle in einem WDM-Übertragungssystem hat in den vergangenen drei Jahren drastisch zugenommen. Sender mit festgelegter Wellenlänge (Fixed-Wavelength-Transmitter) werden benutzt und WDM-Systeme mit 200 WDM-Kanälen in einer Faser wurden von Systemherstellern angekündigt. WDM wird heute zur Kapazitätsvergrößerung benutzt. Die tatsächliche antreibende Kraft hinter deren enormen Entwicklung stellt allerdings die Erwartungen der optischen Netzwerktechnik dar. Die Wellenlänge des Kanals wird benutzt, um das Signal in der optischen Domäne zu identifizieren, so daß es nach Bedarf gelenkt werden kann, ohne daß ein Demultiplexen und Lesen des eigentlichen Signalinhalts erforderlich ist. In "Optical Components for WDB Lightwave Networks" von Borella M.S. et al., ist ein Wellenlängen-Router gezeigt, der ausgelegt ist, wenigstens ein Wellenlängenband zu routen, das mehrere aufeinanderfolgende Wellenlängen-Kanäle beinhaltet, die für ein optisches Netzwerk gedacht sind.
  • Einer der Hauptbestandteile des (voll-)optischen WDM-Netzwerks ist der optische Kreuzverteiler (OXC). Dies ist ein steuerbares NE, das am Knoten verwendet wird, um optische Signale zum korrekten Ausgang zu leiten. Jedes optische Signal, das an einem bestimmten Fasereingang des Knoten ankommt, wird umgeschaltet auf den Faserausgang, der sicherstellen wird, daß dieses Signal dem richtigen Pfad zu seinem Endziel folgt. Ein typischer OXC sollte dann in der Lage sein, jede dieser (100) Wellenlängen von jeder dieser Eingangsfasern (Minimum von zwei) zum richtigen Faserausgang zu schalten (zwischen einem Minimum von zwei Ausgangsfasern). OXCs werden gerade kommerziell erhältlich, in erster Linie elektro-optische Versionen dieser mit einer noch lange nicht idealen Leistung und recht hohen Kosten. Aufgrund der bloßen Größe, Kosten und Komplexität konnte noch nicht gezeigt werden, daß ein OXC mit akzeptablen Spezifikationen/Performanz für eine tatsächliche Implementierung realisierbar ist. Die Komplexität und Kosten eines OSC steigen drastisch als Funktion der Größe, wobei die Größe definiert ist als eine Funktion der Gesamtzahl von Wellenlängen, sowie der Zahl der Faserein- und -ausgänge. Zudem werden an die Komponenten des OXC (z.B. optische Switche) unrealistisch stringente Performanzanforderungen gestellt. Es ist recht wahrscheinlich, daß in der Zukunft bessere OXCs realisiert werden. Dennoch hat es sich herausgestellt, daß technische Beschränkungen es praktisch unmöglich machen werden, ein voll-optisches Netzwerk mit hoher Kapazität zu realisieren, das Kaskaden von großen OXCs umfaßt. Dies stellt eine deutliche Beschränkung für die Realisierung optischer Netzwerke dar, was einer der Hauptverzögerungsfaktoren bei deren Einführung ist.
  • Kürzlich wurde ein festverdrahteter OXC beschrieben, der als passiver Wellenlängen-Router arbeitet. Siehe: Chen et al., "Fiber Bragg Grating-Based Large nonblocking Multiwavelength Cross-Connects", Journal of Lightwave Technology, Band 16, Nr. 10 (Oktober 1998). In diesem Gerät wird jede Wellenlänge von jedem Eingang auf einen vorbestimmten Ausgang gelenkt und gleichzeitig werden Signale, die von der gleichen optischen Wellenlänge getragen werden, die von verschiedenen Eingängen herkommen, auf verschiedene Ausgänge geleitet – eine Funktionalität, die bei Kreuzverteilern, wie der Name schon impliziert, zentral ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für die Realisierung eines Netzwerks bereitzustellen, bei dem keine Schaltelemente, wie beispielsweise OXCs oder andere, in einem Knoten enthalten sind.
  • Einige bekannte Netzwerke können als Switch-lose Netzwerke betrachtet werden. Beispielsweise ein einfaches Ring-Netzwerk mit nicht-konfigurierbaren OADMs ist ein Switch-loses Netzwerk. Im Falle eines Stern-Netzwerks wurde ein Stern-Wellenlängen-Demultiplexer verwendet, um dezidierte Wellenlängen-Verbindungen von Knoten zu Knoten bereitzustellen. Diese beiden Netzwerkarchitekturen können in einem Zugangsnetzwerk (Access Area Network) oder einem Regionalbereichnetzwerk (Regional-Area-Netzwerk) verwendet werden. Allerdings werden im Bereich der Backbone-Netzwerke und für groß angelegte Netzwerke Mesh-Architekturen (bzw. vermaschte Architeturen) praktisch benötigt. Stern-Netzwerke leiden unter nicht akzeptablen Protektionsproblemen, um im Backbone-Bereich implementiert zu werden, in dem volle Protektion benötigt wird und sie machen eine sehr ineffiziente Verwendung der verfügbaren Faser-Infrastruktur. OADM-Ringe bieten wenig Funktionalität im Vergleich zu einem Mesh, was zu langen Übertragungslängen und eher verschwenderischem Umgang mit optischer Bandbreite führt. Um ein optisches Mesh-Netzwerk zu realisieren, wird im allgemeinen ein OXC benötigt, da für jedes Signal an jedem Knoten viele Richtungsmöglichkeiten gegeben sind. Einer der Hauptbeiträge dieser Innovation besteht darin, ein Verfahren zur Realisierung eines Switch-losen Mesh-Netzwerks bereitzustellen, mit der Möglichkeit, die Performanz zu erreichen, die von heutigen Netzwerken benötigt wird. Dies bietet simultane Verbindungen zwischen allen Knotenpaaren, hohen Bandbreiten zwischen den Knoten, 1+1 (1:N) -Protektion, dynamische Bandbreiten-Zuteilung und eine effiziente Verwendung der in der Faser verfügbaren Bandbreite. Offensichtlich ist es auch möglich, niedrigere Performanzen zu erreichen.
  • Die FR-A-2 746 239 zeigt ein voll-optisches rekonfigurierbares Netzwerk, das eine Mesh-Schicht umfaßt, dessen Knoten Wellenlängen-Router sind, die optischen Signalen wellenlängenabhängige Regeln auferlegen.
  • Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird ein optisches Netzwerk bereitgestellt, das eine Mehrzahl von Knoten umfaßt, optische Faser-Übertragungsleitungen, die diese Knoten verbinden, wenigstens einen Sender und/oder wenigstens einen Empfänger in jedem Knoten und wenigstens einen Wellenlängen-Router. Der Router ist ausgelegt, um wenigstens ein Wellenlängenband zu routen (bzw. weiterzuleiten), das mehr als einen aufeinanderfolgenden optischen Kanal beinhaltet. Das optische Netzwerk kann ein Mesh-, ein Ring-, ein Stern- oder ein Bus-Netzwerk sein, oder Kombinationen dieser.
  • Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung wird ein voll-optisches Netzwerk bereitgestellt, das mehrere Knoten umfaßt, optische Faser-Übertragungsleitungen, die die Knoten verbinden, wenigstens einen Sender und/oder wenigstens einen Empfänger in jedem der Knoten, und wenigstens einen passiven Wellenlängen-Router, wobei das Netzwerk ein transparent/passives Medium mit einem Satz von festen wellenlängenabhängigen Regeln ist, mit mehreren Pfaden, die die Knoten verbinden, wobei das Netzwerk ein Mesh-Netzwerk ist, wobei ein Pfad eines durch das Netzwerk propagierenden optischen Signals am Sender dadurch bestimmt wird, daß die übertragene Wellenlänge des optischen Signals selektiert wird, wobei der Pfad des Netzwerks im voraus gemäß eines Satzes fester wellenlängenabhängiger Regeln bestimmt wird.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Sender in wenigstens einigen der Knoten abstimmbare Laser. Die Empfänger können in wenigstens einigen der Knoten Empfänger mit festgelegter Wellenlänge oder mit abstimmbarer Wellenlänge sein.
  • Der Satz von festen Wellenlängenregeln umfaßt vorzugsweise Richtungsbeschränkungen eines zu sendenden optischen Signals, erstens in rein geometrisch/räumlicher Hinsicht und zweitens abhängig von der Wellenlänge des Signals.
  • In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Router ein Wellenlängenband-Router und es werden dann Wellenlängenbänder durch das Netzwerk geroutet. Um eine Rekonfigurierbarkeit der in wenigstens einigen der Knoten angeordneten Wellenlängen-Routern zu ermöglichen, kann wenigstens ein Switch in diesem Knoten angeordnet werden. Es ist auch möglich, die Wellenlängen-Wiederverwendung und die Flexibilität des Netzwerks zu vergrößern, falls wenigstens ein Wellenlängen-Konverter in wenigstens einigen der Knoten angeordnet wird.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des voll-optischen Netzwerks gemäß der Erfindung können zwei optische Fasern zwischen jedem Paar benachbarter Knoten angeordnet werden, wobei die Router zwei physikalische Schichten des Netzwerks bereitstellen, wobei jede physikalische Schicht vorzugsweise alle Knoten umfaßt, um eine bidirektionale Verbindung zwischen allen Knoten des Netzwerks bereitzustellen, wobei die Übertragung in jeder Faser unidirektional ist.
  • Man kann ebenso mehrere optische Fasern zwischen jedem Paar benachbarter Knoten vorsehen, wobei die Router mehrere physikalische Schichten im Netzwerk bereitstellen, wobei jede physikalische Schicht vorzugsweise alle Knoten umfaßt, um eine bidirektionale Verbindung zwischen allen Knoten des Netzwerks bereitzustellen, wobei die Übertragung in jeder Faser unidirektional ist.
  • Die Übertragung in den Fasern im Netzwerk kann bidirektional sein.
  • Gemäß eines dritten Aspekts der Erfindung wird ein passiver Wellenlängen-Router für ein optisches Netzwerk bereitgestellt, bei dem wenigstens ein Kombinator zum Kombinieren einer Anzahl von optischen Eingangssignalen, und wenigstens einen Zirkulator zum Bereitstellen einer Anzahl von optischen Eingangssignalen an einer Anzahl von Ausgängen, wobei an einer Anzahl von Ausgängen reflektive Filter implementiert sind. Alternativ kann ein passiver Wellenlängen-Router einen Zirkulator zum Empfang eines einzelnen Eingangs und einen Leistungskombinatoren, der verschiedene Ausgänge kombiniert, umfassen. In diesem Fall wird unter Verwendung passiver Wellenlängenfilter jeder Eingang zum Knoten zu verschiedenen Ausgängen geroutet. Um mehr als einen Eingang zu verschiedenen Ausgängen zu routen, können mehrere solcher Einzeleingangs-Zirkulator/Leistungskombinatoren-Blöcke kombiniert werden.
  • Zu Illustrationszwecken werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hier unter Verwendung von Zirkulatoren beschrieben. Allerdings kann die Funktion des beispielhaften Zirkulators auch durch verschiedene Kombinationen von Kopplern realisiert werden, wie der Fachmann erkennen würde. Deshalb ist die vorliegende Erfindung nicht als beschränkt auf die Verwendung von Zirkulatoren in den Routern zu betrachten, wie sie hier beschrieben sind. Vielmehr ist beabsichtigt, verschiedenste Kombinationen von Kopplern einzuschließen, die eine gleiche Funktion erfüllen.
  • Gemäß eines vierten Aspekts der Erfindung wird ein passiver Wellenlängen-Router für ein optisches Netzwerk bereitgestellt, der bidirektionale Verbindungen zwischen Knoten des Netzwerks ermöglicht, wobei die Übertragung in jeder Faser unidirektional ist, bei dem der Router einen ersten und einen zweiten Single-Layer-Router umfaßt, wobei jeder Single-Layer-Router wenigstens einen Kombinator zum Kombinieren einer Anzahl von optischen Eingangssignalen umfaßt, wenigstens einen Zirkulator, um die optischen Eingangssignale an einer Anzahl von Ausgängen bereitzustellen, reflektive Filter, die an einer Anzahl von Ausgängen implementiert sind, wobei verschiedene Eingänge und Ausgänge des ersten und zweiten Single-Layer-Routers verbunden sind.
  • Gemäß eines fünften Aspekts der Erfindung wird ein passiver Wellenlängen-Router für ein optisches Netzwerk bereitgestellt, der bidirektionale Verbindungen zwischen Knoten im Netzwerk bereitstellt, wobei die Übertragung in jeder Faser bidirektional ist, wobei der Router eine Anzahl von Single-Layer-Routern und eine Anzahl von Zirkulatoren umfaßt, wobei jeder Single-Layer-Router wenigstens einen Kombinator zum Kombinieren einer Anzahl von Eingangssignalen umfaßt, wenigstens einen Zirkulator zum Bereitstellen einer Anzahl optischer Eingangssignale an einer Anzahl von Ausgängen, wobei wellenlängenreflektive Filter an einer Anzahl von Ausgängen implementiert sind, wobei verschiedene Eingänge und Ausgänge von unterschiedlichen Single-Layer-Routern verbunden sind.
  • Gemäß eines sechsten Aspekts der Erfindung wird ein passiver Wellenlängen-Router für ein optisches Netzwerk bereitgestellt, der vorzugsweise bidirektionale Verbindungen zwischen den Knoten im Netzwerk bereitstellt, wobei der Router eine Anzahl von Single-Layer-Routern und eine Anzahl von Zirkulatoren umfaßt, jeder Single-Layer-Router wenigstens einen Kombinator zum Kombinieren einer Anzahl von optischen Eingangssignalen umfaßt, wenigstens einen Zirkulator zum Bereitstellen einer Anzahl von optischen Eingangssignalen an einer Anzahl von Ausgängen, wobei wellenlängenreflektive Filter an einer Anzahl von Ausgängen implementiert sind, wobei verschiedene Eingänge und Ausgänge von verschiedenen Single-Layer-Routern durch einfache Faserverbindungen oder über zusätzliche Zirkulatoren verbunden sind.
  • Die Routers sind vorzugsweise ausgelegt, um Wellenlängenbänder zu routen und die wellenlängenreflektive Filter sind vorzugsweise Breitband-Wellenlängenreflektive Filter oder Breitband-Braggfilter. Der Kombinator ist im allgemeinen Fall ein einfacher Leistungskombinator, kann aber auch ein wellenlängenabhängiger Kombinator sein.
  • Gemäß eines siebten Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zur Implementierung eines voll-optischen Netzwerks bereitgestellt, wobei das Netzwerk mehrere Knoten umfaßt; optische Faser-Übertragungsleitungen, die die Knoten verbinden; wenigstens einen Sender und/oder wenigstens einen Empfänger in jedem Knoten, und einen passiven Wellenlängen-Router; wobei das Netzwerk ein passives Medium mit einem Satz von festen wellenlängenabhängigen Regeln ist, und das Netzwerk ein maschenartiges Netzwerk (bzw. Mesh-Netzwerk) mit mehreren die Knoten verbindenden Pfaden ist. Das Verfahren umfaßt den Schritt Bestimmen des Pfads eines durch das Netzwerk propagierenden Signals durch Auswählen der Übertragungswellenlänge des Signals am Sender, wobei die Pfade des Netzwerks gemäß des Satzes von festen wellenlängenabhängigen Regeln vorbestimmt sind.
  • Der Satz von festen wellenlängenabhängigen Regeln umfaßt vorzugsweise eine Beschränkung der Richtungen eines gesendeten optischen Signals, erstens in rein geometrisch/räumlicher Hinsicht und, zweitens, in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Signals.
  • Vorzugsweise werden im Netzwerk Wellenlängenbänder geroutet.
  • Zeitmultiplexen kann durch schnelles Schalten der Senderwellenlänge implementiert werden, unter Zuteilen eines Zeitschlitzes an jeden Pfad, der durch den Sender bedient wird. Die Übertragung von Internet-Protokoll-(IP)-Paketen und die Übertragung von ATM-Zellen (ATM = Asynchronous-Transfer-Mode) durch das Netzwerk kann auch durch das Verfahren der Erfindung durchgeführt werden.
  • Durch das Einführen wenigstens eines Switches in wenigstens einigen der Router wird eine gewisse Rekonfigurierbarkeit der Router erreicht und die Implementierung einer Wellenlängenkonvertierung durch Bereitstellung von Wellenlängenkonvertern in wenigstens einigen der Knoten erhöht die Wellenlängen-Wiederverwendung im Netzwerk und die Flexibilität des Netzwerks. Volle Konnektivität zwischen allen Knoten im Netzwerk kann dadurch realisiert werden, daß die Infrastruktur eines zweidimensionalen optischen Netzwerks in zwei physikalische Schichten geteilt wird und dann diese zwei Schichten mittels Routern miteinander verbunden werden, wodurch ein dreidimensionales Netzwerk entsteht.
  • Gemäß eines achten Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier optischer Netzwerke bereitgestellt, wobei die optischen Netzwerke vom oben beschriebenen Typ sind. Das Verfahren umfaßt den Schritt Verwenden einer Netzwerkschicht als Hauptnetzwerkschicht, die rekonfigurierbare Wellenlängen-routende Netzwerkelemente in wenigstens einem der Knoten umfaßt, und Verwenden des optischen Netzwerks als Unternetzwerk des Hauptnetzwerks, wobei die Verbindungen zwischen dem Hauptnetzwerk und den Unternetzwerken in wenigstens einem der Knoten des Hauptnetzwerks vorgenommen wird. Vorzugsweise werden optische Kreuzverteiler (OXCs) als rekonfigurierbare Wellenlängenroutende Netzwerkelemente in den Knoten des Hauptnetzwerks eingesetzt.
  • Rekapitulierend ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein neues Verfahren zum Routen von Wellenlängenbändern. Konventionelle WDM-Systeme, Netzwerkelemente und Netzwerke sind ausgelegt, um individuelle Wellenlängen zu verarbeiten/routen. Obwohl in konventionellen Netzwerken viele individuelle Wellenlängen-Kanäle bearbeitet werden können, werden Kanäle immer noch individuell bearbeitet und individuell gemultiplext, demultiplext und geroutet. Stattdessen schlägt die vorliegende Erfindung vor, individuelle Kanäle und/oder Wellenlängenbänder, die aus mehr als einem individuellen Wellenlängenkanal bestehen, durch die Komponenten (Netzwerkelemente) und/oder durch das Netzwerk zu routen. Dieses Routen kann für jeden Typ eines optischen Netzwerks durchgeführt werden (jede Topologie oder Architektur).
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf ein neues Netzwerk und ein Verfahren zum Routen von Signalen innerhalb eines optischen Netzwerks gerichtet, wobei das Netzwerk ein voll-optisches Mesh-Netzwerk umfaßt, das am Knoten passives Wellenlängen-Router verwendet. Passive Komponenten stellen ein Mesh-Netzwerk aus virtuellen (beispielsweise möglichen) direkten Pfaden für End-zu-End-Verbindungen zwischen den Knoten des Netzwerks bereit. Abhängig von der verfügbaren Faser-Infrastruktur, die diese Knoten verbindet, wird ein Mesh von virtuellen Pfaden erzeugt durch:
    • (a) Erlauben von nur einer Auswahl von möglichen "Flüssen" für alle Signale in geometrischer Hinsicht (z.B. lediglich Übertragungen in Richtung S, E, S – gefolgt von – E sind möglich, etc.), und
    • (b) Anwenden von wellenlängenabhängigen Regeln für diese Signale, sowie flußrichtungsabhängigen Regeln (d.h. die gleiche Wellenlänge kann, falls sie in einen Knoten von S aus eintritt, einem anderen Pfad folgen als wenn sie von E aus eingetreten wäre).
  • Solch ein Netzwerk kann als ein passives Medium mit möglichen End-zu-End-Pfaden aufgefaßt werden, bei dem die zwischenliegenden Knoten – logisch – unsichtbar sind. Welche Pfade in Benutzung sind, wird vom Management-System entschieden.
  • Ein Reguläres-Gitter-Netzwerk ist ein einfaches Beispiel für ein Mesh-Netzwerk. Router können an allen Orten plaziert werden, die nicht Knoten korrespondieren, um im allgemeinen Fall das Design zu vereinfachen. Die vorliegende Erfindung kann für jede Topologie Verwendung finden.
  • Ein optisches Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung kann z.B. umfassen:
    • 1. Laser mit festgelegter Wellenlänge und feste Empfänger. Dieses Ausführungsbeispiel liefert eine gewisse Flexibilität, indem auf der Seite des Senders verschiedene Laser ausgewählt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Routing-Funktion auf Senderseite elektrisch durchgeführt.
    • 2. Laser-Anordnungen (Laser-Arrays) und feste Empfänger.
    • 3. Laser-Anordnungen oder feste Laser und abstimmbare Empfänger.
    • 4. Abstimmbare Laser oder Laser-Anordnungen und feste Empfänger. Dieses Ausführungsbeispiel bietet eine hohe Rekonfigurierbarkeit, Restauration und Bandbreitenzuteilung auf Nachfrage.
    • 5. Abstimmbare Laser oder Laser-Anordnungen und abstimmbare Empfänger. Dieses Ausführungsbeispiel bietet maximale Flexibilität.
  • Die oben erwähnten "Regeln" können festgelegt sein. Allerdings kann die Flexibilität des Netzwerks dadurch erhöht werden, daß die Regeln "rekonfigurierbar" gemacht werden. Dies kann erreicht werden, indem hinzugefügt wird:
    • 1. Schaltelemente an den Knoten (die die Richtung des Signals schalten).
    • 2. Wellenlängenkonvertierung am Knoten.
  • Vorzugsweise kann das Netzwerk der vorliegenden Erfindung mittels einer hierarchischen Architektur über die Limitierungen hinaus skalieren, die durch die Maximalzahl von Wellenlängen definiert sind. Ein separates Obernetzwerk kann dazu dienen, eine Anzahl von Unternetzwerken zu verbinden, die auf dem Prinzip der vorliegenden Erfindung arbeiten. Das Obernetzwerk kann geswitcht oder Switch-los sein.
  • Wie oben erwähnt, umfaßt die vorliegende Erfindung passive Wellenlängen-Router. In einem Ausführungsbeispiel hat ein passiver Wellenlängen-Router mehrere Eingangsfasern und mehrere Ausgangsfasern. Der passive Router kann unter Verwendung konventioneller passiver optischer Komponenten gebaut werden und routet passiv Gruppen von Wellenlängen zu seinen verschiedenen Ausgängen, basierend auf einem Satz vorbestimmter Regeln, die abhängen von:
    • (a) dem Eingangsanschlüssen des Signals, und/oder
    • (b) der Wellenlänge des Signals.
  • In dem passiven Router der vorliegenden Erfindung werden Signale nicht querverbunden, d.h. Signale von verschiedenen Eingängen, die von derselben optischen Wellenlänge (oder Frequenz) getragen werden, werden nicht ausschließlich zu verschiedenen Ausgängen geleitet. In anderen Worten, Signale von zwei (oder mehreren) verschiedenen Eingangsanschlüssen, die von derselben optischen Wellenlänge (oder Frequenz) getragen werden, können auf den gleichen Ausgang geleitet werden. Welche von zwei oder mehreren solcher "kollidierenden" virtuellen Pfaden aktiv ist, kann durch ein Management-System bestimmt werden.
  • Zwei Beispiele des obigen Routers werden später für den Fall eines Gitter-Netzwerks diskutiert. In einem Beispiel werden die Signale von einigen der Eingänge addiert und dann weiter geroutet. In einem anderen Beispiel werden die Eingangsanschlüsse individuell behandelt und dann werden verschiedene Ausgänge kombiniert.
  • Die Drop-Funktion kann individuell an jedem Eingangsanschluß stattfinden. Alternativ können viele Eingangsanschlüsse kombiniert werden und die Drop-Funktion kann auf dem Komposit durchgeführt werden.
  • Die Add-Funktion kann unabhängig an jedem Ausgang stattfinden, nachdem Routing andersweitig stattgefunden hat. Alternativ kann die Add-Funktion (zumindest teilweise) stattfinden bevor das Routing für eine Kombination von Ausgängen stattgefunden hat.
  • Wie oben erwähnt, können Schaltelemente hinzugefügt werden, um der Funktionalität des Routers eine gewisse Rekonfigurierbarkeit hinzuzufügen. Ebenso können Wellenlängekonvertierungselemente hinzugefügt werden, um der Funktionalität des Routers eine gewisse Rekonfigurierbarkeit hinzufügen. In einem Ausführungsbeispiel routet der Router Bänder aus verschiedenen aufeinanderfolgenden Wellenlängenkanälen.
  • Paket-Switching oder Cell-Routing kann über das Netzwerk der vorliegenden Erfindung realisiert werden. IP, ATM, etc., kann direkt unter Verwendung des Netzwerks der vorliegenden Erfindung direkt über WDM getragen werden. Das oben dargelegte optische Netzwerk und das Verfahren zur Implementierung eines voll-optischen Netzwerks, wie oben dargelegt, kann Verwendung finden, um ein nationales Backbone-Netzwerk bereitzustellen, ein regionales Netzwerk, ein städtisches Netzwerk oder ein Zugangsnetzwerk.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Eine komplettere Würdigung der Erfindung und viele der damit verbundenen Vorteile wird leicht erhalten, da diese unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung leichter verständlich wird, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, von denen:
  • 1 ein Beispiel für ein Reguläres-Mesh-Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ein NxM Switch-loses Netzwerk zeigt, das durch zwei physikalische Netzwerke gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert ist.
  • 3A ist ein Schema von Bandzuteilungen innerhalb jeder Schicht in einem optischen Netzwerk gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 3B ist ein Schema, das die primären Flußrichtungen in 3A zeigt.
  • 4 zeigt zwei Beispiele von Zwischenschicht-Verbindungen in einem optischen Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 5 illustriert die Funktionalität eines passiven Routers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine Darstellung der Bauelemente des Routers aus 5.
  • 7 zeigt ein geswitchtes optisches Netzwerk, das Switch-lose Unternetzwerke gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung umfaßt.
  • 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Layouts eines abstimmbaren Lasermoduls.
  • 9 zeigt eine schematische Ansicht eines Netzwerk-Managementsystems.
  • 10 zeigt ein Hauptbauteil für den Wellenlängen-Router gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 11A–B illustrieren Router gemäß der vorliegenden Erfindung. 11A zeigt einen einfachen 3-3-Router, und 11B zeigt einen 4-4-Router.
  • 12 zeigt ein detaillierteres Beispiel eines Routers an einem Knoten gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun eine detailliertere Beschreibung der vorliegenden Erfindung gegeben, wobei bei den verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile beschreiben.
  • Abstimmbarer programmierbarer Sender
  • Ein konfigurierbares Switch-loses Hochleistungsnetzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt vorzugsweise einen abstimmbaren programmierbaren Sender. Wenn weder der Sender noch der Empfänger abstimmbar ist, dann ist die Funktionalität des Netzwerks eher unflexibel. Weit abstimmbare Laser sind gute Kandidaten für Sender für ein flexibles rekonfigurierbares Switch-loses Netzwerk, und solche Module kommen auf oder sind bereits kommerziell erhältlich.
  • Abstimmbare Laser, die bis heute entwickelt wurden, sind primär Multisektion-DFB (Distributed Feedback) und DBR (Distributed Bragg-Reflector)-Laser, wobei aber eine Vielzahl von anderen abstimmbaren Strukturen, wie beispielsweise dem TTG (Tunable-Twin-Guide)-Laser, existieren. Die Abstimmbereiche für diese Typen sind normalerweise im 1–10 nm Bereich. Ein häufiges Merkmal aller dieser Laser besteht darin, daß die Wellenlängenabstimmung proportional zu den Variationen des modenrefraktiven Index des Laser-Wellenleiters sind, was den Abstimmbereich beschränkt.
  • Es wurden verschiedene Wege vorgeschlagen und demonstriert, um diese Beschränkungen zu umgehen. Ein Verfahren besteht darin, vertikale kodirektionale Koppler in den Lasern als intrakavitäre Filter zu verwenden. Dieser Filter ist weit abstimmbar, aber deswegen schwach selektiv. Beispiele für diese Art von Laser sind der vertikale Koppler-Laser, der von Alferness et al. "Widely Tunable InGaAsP/InP laser based on a vertical coupler intracavity wavelength filter" OFC, 1992, deren gesamter Inhalt hiermit durch Referenz einbezogen ist, vorgeschlagen wurde, und der ACA-Laser, der von Illek et al., "Codirectionally coupled twinguide laser diode for broad band electronic wavelength tuning", Electron. Lett., Band 27, Seiten 2207–2208, 1991, deren gesamter Inhalt der Referenz eingebunden sei, vorgeschlagen wurde.
  • Weite Abstimmbarkeit kann auch dadurch erreicht werden, daß ein doppelseitiger DBR mit kammartiger Reflektanz mit leicht unterschiedlichen Peak-Separationen verwendet wird. Die Wellenlängenselektion wird durch den Vernier-Effekt durchgeführt. Diese Laser verwenden zwei Sampled-Grating-DBR (SG-DBR) oder Super-Structure-Grating-DBR (SSG-DBR) mit leicht unterschiedlichen Sampling-Perioden. Der SG-DBR (beschrieben in Jayaraman et al., "Extended tuning range in sampled grating DBR lasers", IEEE Photon. Technol. Lett., Band 5, Seiten 489–491, 1993, deren gesamter Inhalt hiermit durch Referenz einbezogen sei) ist konzeptionell einfacher aber schlechter und weniger flexibel als der SSG-DBR (beschrieben in Ishii et al., "Multiple phase shift super structure grating DBR lasers for broad wavelength tuning", IEEE Photon. Technol. Lett., Band 5, Seiten 613–615, 1993, deren gesamter Inhalt hiermit durch Referenz einbezogen sei). Die Abstimmcharakteristik ist stark abhängig von den Design-Parametern und von der Homogenität der Reflektion jedes SG-DBR und SSG-DBR. Dieser Lasertyp ist kommerziell erhältlich.
  • Ein zusätzlicher Filtermechanismus kann hinzugefügt werden, um die Performanz zu verbessern. Der GCSR (Grating Coupler Sampled Reflector)-Laser kombiniert einen Vertikal-Kodirektional-Koppler mit einem SG-DBR oder einem SSG-DBR als einem zusätzlichen Filter. Dieser Lasertyp wird nun kommerziell hergestellt.
  • Für sowohl den GCSR- als auch den SSG-DBR-Laser wurden Abstimmbereiche von über 100nm erreicht und eine vollständige Wellenlängenabdeckung über das gesamte Er-Fenster (40nm) wurde demonstriert. Direkte Modulation bei 4Gbit/s wurde berichtet, sowie Switch-Zeiten unter 10ns. Die oben beschriebenen Laser können deshalb für die Erfindung verwendet werden.
  • Andere bekannte weit abstimmbare Laser, die gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt werden können, sind verschiedene Arten von Y-Lasern. Diese Laser haben zwei oder drei Laserkavitäten mit unterschiedlichen Längen, die durch Y-Zweige von einem gemeinsamen Wellenleiter gebildet werden. Durch Steuerung des Index in den verschiedenen Zweigen mittels Elektrodenseparation wird eine Abstimmbarkeit erreicht. Die Abschnitte sind normalerweise alle aktiv. Allerdings können diese Laser eine schwache SMSR und eine komplizierte und kritische Wellenlängensteuerung aufweisen.
  • Alternative Ansätze für wellenlängenbewegliche Sender für die vorliegende Erfindung sind integrierte DFB-Arrays, Phasen-Array-Laser und External-Cavity-Laser. Die zwei ersteren Ansätze sind keine abstimmbaren Laser, sondern eher Laser, die auf eine beliebige einer Anzahl fester Wellenlängen gesetzt werden können. Der DFB-Array-Ansatz hat den Vorteil, daß eine reifere DFB-Technologie verwendet wird, wobei eine relativ niedrige Wellenlängendrift erreicht werden kann. Phased-Array-Laser verwenden die Phasenrelation zwischen einer Anzahl von gekrümmten Wellenleitern für die Wellenlängenselektion, was prinzipiell eine niedrige Wellenlängendrift ergeben könnte. Ein Beispiel für ein DFB-Laser-Array ist beschrieben in Zah et al., "Multi-wavelength DFB laser arrays with integrated combiner and optical amplifier for WDM optical networks", J. Sel. Top. QE, Band 3, Seiten 584–597, 1997, deren gesamter Inhalt hiermit mittels Referenz eingebunden sei. Nachteile beider dieser Ansätze sind allerdings, daß die Chips groß und komplex sind und dadurch inhärent teurer sind als abstimmbare Laser, sowie auch, daß die Wellenlängenkanäle und Abstände durch Chip-Parameter bestimmt sind, was die Flexibilität und Ausbeute verringert. External-Cavity-Laser verwenden Feedback von einer mechanischen Anordnung von außerhalb des Laserchips. Diese Laser können eine exzellente Stabilität erreichen, sind aber im allgemeinen sperrig, instabil und recht teuer in der Herstellung.
  • Eine weite Wellenlängenabdeckung kann auch erzielt werden, indem man mehrere schmal abstimmbare Laser anordnet, wobei die Abstimmbereiche aneinander angrenzen ("to stitch"), und das Licht von diesen Lasern durch einen Wellenleiter-Koppler in einer einzelnen Faser zusammengeführt wird. Solche Gruppen von schmal abstimmbaren Lasern können für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Allerdings bietet die Verwendung von einzelnen, weit abstimmbaren Lasern deutliche Vorteile gegenüber der Verwendung von Wellenlängen-angepaßten Gruppen von verschiedenen schmal abstimmbaren Lasern.
  • Eine exemplarische schematische Zeichnung des abstimmbaren Lasers 80 ist in 8 gezeigt. Der abstimmbare Laser ist mit einem Bus über einen Bus-Konnektor 82 verbunden und wird über einen Stromversorgungsanschluß 84 versorgt. Ein Mikroprozessor 86 steuert Treiber 88, die das Laserpaket 90 treiben. Die Ausgabe des Laserpakets 90 wird zu einer optischen Faser 92 geleitet. Eine Temperatursteuerung 94 steuert die Temperatur des abstimmbaren Laserelements. Der Laser kann ein Vier-Bereichs-Laser (bzw. Four-Section-Laser) sein, der geeignet ist für eine komplette Wellenlängenabdeckung über das gesamte Er-Fenster (1520–1560nm, erstreckbar auf 1580nm). Typische Ausgabeleistungen liegen in der Größenordnung einiger weniger mW (nicht fasergekoppelt). Die WDM-Sender können fernbedient auf eine beliebige Wellenlänge oder einen beliebigen Kanal innerhalb des gesamten Er-Fensters gesetzt werden und können (direkt oder extern) bei 2.5Gbit/s oder 10Gbit/s bei dem Kanal moduliert werden. Es können auch andere Wellenlängenbereiche verwendet werden und die vorliegende Erfindung ist nicht auf den oben ausgeführten exemplarischen Bereich von 1520 bis 1560nm beschränkt. Da der Laser eine vollständige Wellenlängenabdeckung erlaubt, kann die Anzahl der Kanäle und die Kanalbeabstandung beliebig sein und auf die spezifischen Systemanforderungen zugeschnitten werden. Der vorgegebene Kanalplan der WDM-Module kann das ITU-Gitter sein, mit 100GHz Abstand und 193.1 THz Zentralfrequenz. Bruchteile dieser Beabstandung können verwendet werden, um die Gesamtzahl der Kanäle zu vergrößern. Beispielsweise ermöglicht die halbe Beabstandung (50 GHz) bis zu 128 Kanäle im angenommenen Abstimmbereich.
  • Der Performanz weit abstimmbarer Laser wurde kontinuierlich hinsichtlich Abstimmbereich, Wellenlängenabdeckung, Ausgabeleistung und Seitenmoden-Unterdrückung verbessert. Quasi-kontinuierliche Abstimmung (d.h. auf alle Wellenlängen innerhalb des Abstimmbereichs wird zugegriffen, aber unter Verwendung von mehr als einer Kavitätsmode) von 67 nm in einem GCSR-Laser und 62 nm in SSG-DBR-Lasern wurde demonstriert, wobei eine dreifach abstimmbare Stromsteuerung benötigt wurde.
  • Module, in denen die abstimmbaren Laser durch vier unabhängige Stromquellen und einem Mikrocontrollergesteuerten Temperaturregler betrieben werden, können unter Verwendung von Software implementiert werden. Die Lasermodule können in sich geschlossene Bauteile sein, bei denen die einzigen benötigten Eingänge, Busbefehle-angebende-Wellenlänge/Kanal und Power sind, möglicherweise ein Modulationssignal und ein Gleichstom-Versorgungseingang.
  • Bezüglich der langfristigen Wellenlängenstabilität der WDM-Sender kann es vorteilhaft sein, sich nicht auf niedrige Degradationsraten des Lasers zu verlassen, sondern auch auf aktive Geräte, um die Wellenlänge und Mode zu stabilisieren und um mögliche Degradationen zu kompensieren. Solche Geräte können beispielsweise ein konventionelles Look-up-Tabellen-Steuersystem und/oder ein konventionelles aktives Feedback-System umfassen. Diese Geräte können von einem Laser-Subsystem umfaßt sein.
  • Das Steuersystem
  • Das Netzwerk der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Steuersystems gesteuert, das eine oder mehrere Netzwerkschichten steuern kann. Das Steuersystem steuert die Netzwerktopologie, die verschiedenen Netzwerkelemente, Verbindungen im Netzwerk, etc. Es führt auch eine Performanzüberwachung und ein Fehlermanagement durch. Das Steuersystem umfaßt im allgemeinen ein globales Steuersystem, das die Netzwerk-Funktionen rekonfigurieren kann, indem es auf die lokalen Steuersysteme an jedem Knoten oder an jedem Netzwerkelement einwirkt. Das lokale Steuersystem managt für jeden Knoten – oder Netzwerkelement – Parameter, wie beispielsweise optische Leistungsniveaus, Wellenlängen und Alarmsignale. Es kann auch die Rekonfiguration eines Knoten managen, wenn ein Fehler auftritt.
  • Ein Beispiel für ein Steuersystem 96 ist in 9 dargestellt. Im allgemeinen werden die abstimmbaren Laser am Knoten 110 vom lokalen Steuersystem 100 überwacht und können deshalb auch durch das globale Steuersystem 98 zentral programmierbar sein. Lokale Fehler können lokal aufgelöst werden, beispielsweise wenn die abstimmbaren Laser als Back-up-Laser verwendet werden, oder wenn in der unmittelbaren Nachbarschaft ein Faserbruch detektiert wurde. Die abstimmbaren Laser können fernbedient auf eine beliebige gewünschte Wellenlänge und Ausgabeleistung (innerhalb des spezifizierten Bereichs) gesetzt werden, sowie ein- und ausgeschaltet werden. Hardware und Software für das Steuersystem sind kommerziell erhältlich, wie der Fachmann erkennen würde. Die Sender – egal ob abstimmbare Laser, Laser mit festgelegter Wellenlänge oder Laser-Arrays – können im allgemeinen Fall durch das lokale Steuersystem 100 gesteuert werden.
  • Die Programmierbarkeit der abstimmbaren Laser bietet den Vorteil, daß das Steuersystem 98 fernbedient das Netzwerk rekonfigurieren kann und schnell und effizient auf unmittelbare Traffic-Routing/Re-Routing-Bedürfnisse reagieren kann, egal, ob dadurch die Drift des Netzwerks optimiert werden soll, oder Protektionsrouten bereitgestellt werden sollen. Zudem erlaubt die Programmierbarkeit der Laser eine Präzision der Laserwellenlängen bezüglich einer gemeinsamen Referenz, sowie eine Korrektur von Ageing-Effekten. Dies sind wertvolle Eigenschaften, welche unabhängig von der implementierten Netzwerklösung kleinere Kanalabstände ermöglichen.
  • Switch-loses Mesh-Netzwerk
  • Ein grundlegendes Prinzip bei der Realisierung eines Switch-losen Mesh-Netzwerks besteht darin, daß passive Festwellenlängenfilter an den Knoten feste wellenlängenabhängige Pfade ("Farb-Highways") über das Netzwerk erzeugen. An jedem Punkt im Netzwerk ist die Richtung, der ein optisches Signal folgen kann, explizit durch dessen Ursprung und dessen Wellenlänge bestimmt. Das Fasernetzwerk selbst ist ein passives Medium mit einem Satz von festen Regeln. Um eine Verbindung zwischen einem Knoten A und einem anderen Knoten B aufzubauen, muß eine geeignete Wellenlänge am Sender gewählt werden, so daß das Signal entlang einem der Farb-Highways geleitet wird, dem sowohl A als auch B zugehörig sind. Für Anwendungen im Backbone-Bereich müssen wenigstens zwei unabhängige physikalische Routen für jedes Knotenpaar aus Protektionsgründen vorhanden sein, während diese Regel in anderen Bereichen des Netzwerks gelockert werden kann. Das Empfangsende benötigt einen Wellenlängenfilter, so daß das korrekte Signal extrahiert werden kann. Dezidierte Wellenlängen können an jedem Knoten für den Empfang zugeordnet werden, und die Empfänger können dann Filter mit festen Wellenlängen für die Signalextraktion aufweisen. Alternativ können auch abstimmbare programmierbare Filter am Empfangsende implementiert werden, so daß die Bandbreite zwischen Knoten geteilt werden kann und nach Bedarf zugeordnet werden kann. Dies ermöglicht eine dynamische Zuordnung von Netzwerk-Ressourcen und gute Wellenlängenwiederverwendungsmöglichkeiten. Andererseits muß der Empfänger für den Aufbau einer Verbindung benachrichtigt werden.
  • Wellenlängen-Budget entlang eines Farb-Highways und Bandbreite-auf-Bedarf
  • Vorausgesetzt ein NxM-Mesh-Netzwerk und, als Beispiel, vorausgesetzt ein Netzwerk 10, das aus zwanzig Knoten 12 besteht, wie in 1 gezeigt ist. Weiterhin vorausgesetzt eine Verbindung zwischen zwei Rand-Knoten, die jeweils unterschiedlichen Zeilen und Spalten zugehörig sind. Ein Verbindungspfad 14 kann wie in 1 gezeigt gewählt werden. Ein Satz von Wellenlängen kann für alle Kommunikationen zwischen jedem der Knoten innerhalb dieses Pfades in der Richtung von A nach S zugeteilt werden. In diesem Beispiel besteht der Pfad aus sieben Knoten, nämlich A, B, C, G, K, O, S und es werden insgesamt 21 Verbindungen zwischen den Knoten benötigt, um einen optischen Kanal zu jedem Knotenpaar in der Richtung von A nach S bereitzustellen. Allerdings können Wellenlängen wiederverwendet werden, da diese Verbindungen nicht alle die gleiche Faser teilen. Beispielsweise kann dieselbe Wellenlänge in der Verbindung AB verwendet werden, wie in BC, CG, GK, KO, OS. Eine andere Wellenlänge kann für AC, CK und KS verwendet werden. Deshalb ist die minimale Gesamtzahl von Wellenlängen, die für eine Abdeckung dieser 21 Knotenpaar-Verbindungen benötigt wird, gerade 13. Statt das Minimum von 13 Wellenlängen zuzuordnen, was sicherstellt, daß alle Verbindungen innerhalb dieses "One-Way-Highways" möglich sind, kann eine Anzahl zusätzlicher Wellenlängen dieser Route zugeordnet werden, beispielsweise die doppelte Anzahl als die benötigte Minimalzahl von Wellenlängen. Diese zusätzliche Kapazität kann dann auf Bedarf zugeteilt werden, so daß einem lokalen Bedarf an Verbindungen innerhalb dieser Gruppe von Knoten begegnet werden kann, wenn dieser auftritt. Wenn bidirektionale Übertragung auf einer Faser in Betracht gezogen wird, dann muß das Wellenlängen-Budget verdoppelt werden.
  • Ein Switch-loses Mesh-Netzwerk, das unidirektionale Übertragung in jeder Faser verwendet, sowie ein Faserpaar zwischen benachbarten Knoten
  • Es existieren viele Möglichkeiten, ein Switch-loses Mesh-Netzwerk zu realisieren, abhängig von der Anzahl der Knoten, des Kapazitätsbedarfs zwischen diesen Knoten, der Anzahl der diese Knoten verbindenden Fasern, der Anzahl der verfügbaren Wellenlängen und der von jeder Wellenlänge getragenen Kapazität.
  • Das allgemeine Verfahren besteht darin, parallel mehr als eine physikalische Schicht zu verwenden, um jedes Switch-lose Mesh zu realisieren. Jede physikalische Schicht kann aus allen oder Teilen der Gesamtzahl von Knoten bestehen. Innerhalb einer Schicht sind die Richtungen, in die ein Signal gesendet werden kann, beschränkt, erstens in rein geometrischer Hinsicht (Beschränkung der Flußrichtungen) und zweitens abhängig von der Wellenlänge des Signals (wellenlängenabhängige Regeln). Für ein rein Switch-loses Mesh besteht keine Möglichkeit, die Knotenfunktionalität zu rekonfigurieren insoweit die Routing-Richtung betroffen ist, und die einzige Funktion, die am Knoten konfiguriert werden kann, ist die Add-Drop-Funktion (optional). Ende-zu-Ende optische Verbindungen werden explizit an den Endknoten bestimmt, oder genauer auf der Senderseite, wobei der Empfänger in den Fällen benachrichtigt werden muß, bei denen voll-dynamische Bandbreitenzuteilung verwendet wird.
  • Es wird nun damit fortgefahren, eine geeignete Lösung für den Fall zu finden, bei dem unidirektionale Übermittlung in jeder Faser verwendet wird, wobei angenommen wird, daß zwischen jedem Paar benachbarter Knoten nicht mehr als zwei Fasern verfügbar sind. Dies ist ein Beispiel eines Netzwerk-Designs, das dazu dient, die Design-Prinzipien und Verfahren der vorliegenden Erfindung klarzustellen.
  • 2 zeigt zwei separate physikalische Schichten 16, 18, von denen jede NxM Knoten 12 umfaßt, jede mit einer dezidierten Faser-Infrastruktur. In 2 sind die Knoten 12 durch Kreise bezeichnet und für jede Schicht einmal abgebildet. Es sollte allerdings darauf hingewiesen werden, daß in 2 insgesamt nur NxM Knoten sind, aber, zur Erleichterung der nachfolgenden Erklärung, wie oben beschrieben dargestellt. Die Linien, die die Knoten verbinden, sind optische Fasern 20. Innerhalb Schicht 16 wird eine der Diagonalen, sowie eine Flußrichtung innerhalb dieser Diagonalen ausgewählt. Für das Beispiel in 2 kann die Diagonale von Knoten (1,1) zu Knoten (N,M) die gewählte Flußrichtung aus möglichen Flußrichtungen sein, wie durch den dicken grauen Pfeil gezeigt ist. Eine unterschiedliche Flußrichtung wird daraufhin in Schicht 18 gewählt. Beispielsweise kann die gegenläufige Flußrichtung gewählt werden, d.h. von (N,M) zu (1,1). Die vier Flußrichtungen, die in diesem System möglich sind, sind in der oberen rechten Ecke von 2 gezeigt und mit N für Nord, E für Ost, S für Süd, W für West bezeichnet. In jeder Schicht wird daraufhin nur Fluß erlaubt, der "parallel" zur zugewiesenen Diagonalen ist. In anderen Worten, Netzwerkweite Routing-Beschränkungen, d.h. geteilt durch wenigstens mehrere der Router im Netzwerk, werden auferlegt, was das Routen von optischen Signalen auf eine Auswahl von bestimmten Flußrichtungen beschränkt. Das bedeutet, daß nur Verbindungen in Schicht 16 erlaubt sind, die Bewegungen in Ost- und/oder Süd-Richtung involvieren, und West- und/oder Nord-Richtungen sind in Schicht 18 erlaubt. "Farb-Highways" werden in jeder Schicht in den o.g. Flußrichtungen aufgebaut. Beispiele für solche Highways sind durch die dünnen gepunkteten Pfeile in 2 gezeigt. Verbindungen innerhalb der gleichen Zeile oder Spalte sind in diesem Zusammenhang am einfachsten, da kein Drehen oder Richtungswechsel involviert ist. Diese können dadurch realisiert werden, daß die Signale in die richtige Richtung gesendet werden und den Empfänger informieren, sich auf den richtigen Kanal einzustellen. Deshalb können mit diesen beiden Schichten 16 und 18 alle Knotenpaare, die zur selben Zeile oder Spalte zugehörig sind, direkt verbunden werden, sowie 50% der übrigen Verbindungen. Beispielsweise ist die Verbindung von Knoten E zu Knoten B (in 1) bei dieser Lösung nicht erlaubt, da eine Bewegung in Richtung Osten nur in Schicht 16 erlaubt ist, wogegen eine Bewegung in Richtung Norden nur in Schicht 18 erlaubt ist. Allerdings werden alle Inter-Knoten-Verbindungen möglich, wenn die zwei Schichten 16 und 18 entweder an jedem Knoten oder an einer Auswahl von Knoten miteinander verbunden werden. Der Fall, bei dem alle Knoten Inter-Schicht-Verbindungen bereitstellen, wird im folgenden als Beispiel verwendet, obwohl eine ähnliche Lösung die diese Aufgabe löst auch für andere Untergruppen gefunden werden kann.
  • Wie bereits erwähnt, sind mit den zwei physikalisch separierten Schichten 16 und 18 in diesem Beispiel die Kombinationen Ost-Süd (Süd-Ost) und Nord-West (West-Nord) möglich. Um in der Lage zu sein, alle Knotenpaare zu verbinden, ist es erforderlich, daß die Kombinationen Ost-Nord (Nord-Ost) und Süd-West (West-Süd) alle möglich sind, wie schematisch in 3A gezeigt ist. Dies kann durch Verbindung der zwei Schichten 16 und 18 erreicht werden. Ein zusätzlicher Grund für Inter-Schicht-Verbindungen besteht darin, alternative Routen für Protektionszwecke bereitzustellen. Es sei bemerkt, daß die Verfügbarkeit von zwei unabhängigen Routen im Falle eines Backbone-Netzwerks bevorzugt ist, bei dem alle Knoten ständig miteinander sprechen und jeder Link hohen Traffic trägt. Während für die meisten Knotenpaare in dem bisher dargelegten Schema zwei unabhängige Routen verfügbar sind, können Verbindungen zwischen zwei Knoten, die in der gleichen Zeile oder Spalte liegen, nur durch eine direkte (d.h. kürzeste) Route erzielt werden. Als ein Beispiel: Im Falle des Faserschnitts zwischen B und C, beispielsweise, in 1, können die direkten Verbindungen AC, BC, BD geschützt werden, falls A-E-F-G-C, B-F-G-C bzw. B-F-G-H-D möglich sind. Dies kann, wie in 4 gezeigt, gelöst werden, die zwei Beispiele von Inter-Schicht-Verbindungen zeigt. Solche Verbindungen benötigen Schicht-Kreuzungen in beiden Richtungen zwischen Schicht 16 und Schicht 18.
  • Routing-Algorithmus
  • Ein großer Teil der Routing-Strategie wurde bereits oben beschrieben. Wenn allerdings dezidierte Wellenlängen innerhalb jedem der "Farb-Highways" in 2 verwendet werden, dann beträgt die minimale Gesamtzahl benötigter Wellenlängen mehrere Hundert für das Beispielnetzwerk – eine Anzahl, die mit heutiger Technologie unrealistisch ist und selbst wenn sie in Zukunft realisierbar sein sollte, so wird dies doch konstruktive Probleme erzeugen. Diese Anzahl kann drastisch reduziert werden, wenn für die Wellenlängenzuteilung ein intelligenter Algorithmus verwendet wird, beispielsweise indem wellenlängenabhängige Regeln den optischen Signalen auferlegt werden. Wieder gibt es mehr als ein Verfahren, dies zu erreichen. Ein Beispiel ist im folgenden gegeben.
  • Verbindungen innerhalb einer Schicht
  • Eine Gruppe von Wellenlängen wird Verbindungen innerhalb jeder Gruppe von Knoten zugeteilt, wie in 3A dargestellt. Die doppelendigen Pfeile in 3A zeigen welche Knoten durch entsprechende Wellenlängengruppen verbunden werden. Es sei bemerkt, daß die Anzahl von Wellenlängen innerhalb jeder Gruppe ein Design-Parameter ist und eine Funktion der Anzahl der Knoten sein sollte, die durch diese Gruppe bedient werden sollen. Wellenlängegruppe H (horizontal) wird verwendet für Verbindungen innerhalb einer Zeile, während V (vertikal) für Verbindungen innerhalb einer Spalte verwendet wird. Zusätzliche Wellenlängengruppen werden zugeteilt, wenn Gruppen Ei für i = 1...N eine Drehung nach Osten bezeichnen und speziell für Verbindungen verwendet werden, die eine erste Bewegung innerhalb einer Spalte involvieren, gefolgt von einer Bewegung innerhalb einer Zeile für jede der N Zeilen, wogegen die Gruppen Sj für j = 1...M Drehungen nach Süden bezeichnen und speziell für Verbindungen verwendet werden, die erst eine Bewegung innerhalb einer Zeile involvieren, gefolgt von einer Bewegung innerhalb einer Spalte für jede der M-Spalten. Entsprechend werden Gruppen H und V in Schicht 18 zugeordnet, sowie Gruppen Wi, um Drehungen nach Westen zu bezeichnen und Gruppen Nj, um Drehungen nach Norden zu bezeichnen. Diese Verbindungen liegen innerhalb jeder Schicht, so daß derselbe Satz von Wellenlängen sowohl in Schicht 16 als auch in Schicht 18 verwendet werden kann. Die Gruppen Ei, Sj, Wi und Nj überlappen sich teilweise.
  • Wie in 3B gezeigt ist, müssen in einem regulären Mesh acht primäre Flußrichtungen möglich sein, um direkte Verbindungen zwischen allen Knotenpaaren zu erreichen. Nur vier von ihnen werden vom geschichteten Netzwerk in 3A abgedeckt, nämlich jene, die in 3B mit durchgezogenen Linien gezeigt sind.
  • Verbindungen zwischen den zwei Schichten
  • Inter-Schicht-Verbindungen werden benötigt, um alle Knotenverbindungen zu realisieren und alternative Routen für alle Verbindungen bereitzustellen. Zwei Beispiele für solche Inter-Schicht-Verbindungen sind durch die beiden Pfeile in 4 gezeigt. Da in den zwei Schichten 16 und 18 dieselben Wellenlängen geteilt werden, wird ein Algorithmus für die bei der Inter-Schicht-Kreuzung verwendeten Wellenlängen benötigt. Dies kann durch die folgende beispielhafte Regel realisiert werden: Jede Signalkreuzung von einer Schicht zur anderen wird eine finale Verbindungsbewegung innerhalb der zweiten Schicht durchzuführen haben. Die Richtung dieser Bewegung, sowie die Anzahl der Spalten und Zeilen, bei der diese stattfindet, wird explizit die Gruppe definieren, in der das Signal getragen werden soll. Beispielsweise ist für die Verbindung von Knoten E zu Knoten B in 1 die finale Richtung nordwärts in Spalte 2, so daß Gruppe N2 verwendet werden muß. In 4 zeigt der durchgezogene Pfeil eine Verbindung von Knoten (1,M) zu Knoten (3,2). Diese Wellenlänge muß der Gruppe S2 zugefügt werden. Der gestrichelte Pfeil muß der Gruppe N3 zugefügt werden, so daß – unter anderem – die Verbindung von Knoten (3,2) zu (3,3) geschützt werden wird.
  • Zusätzlich kann, da die von den Signalen verfolgten Routen (Pfade) gut angeordnet sind, Wellenlängenwiederverwendung angewendet werden. Beispielsweise kann die Wellenlängengruppe, die für Signale verwendet wird, die von Schicht 18 ausgehen und am (1,2) in Schicht 16 eintreten, dieselbe sein, wie die Wellengruppe, die für Verbindungen zwischen dem benachbarten Knoten (1,3) und Spalte 4 in Schicht 18 verwendet wird. Diese Signale kreuzen sich niemals und laufen auch nicht parallel zueinander, weswegen die gleichen Wellenlängen verwendet werden können.
  • In einem etwas allgemeineren Sinn kann das oben beschriebene Netzwerk als ein Netzwerk betrachtet werden, bei dem netzwerkweite Routing-Beschränkungen auferlegt werden, um das Routen von optischen Signalen an den Knoten auf eine Auswahl von möglichen Flußrichtungen innerhalb des optischen Netzwerks zu beschränken, wobei die Flußrichtungen durch logische Aufteilung einer physikalischen Faser-Infrastruktur des Netzwerks in mindestens zwei Schichten definiert werden, worin wenigstens eine ausgewählte Flußrichtung in einer Schicht sich von allen in einer anderen Schicht ausgewählten Flußrichtungen unterscheidet und in dem wellenlängenabhängige Regeln den optischen Signalen auferlegt werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schichten wenigstens an einem der Knoten verbunden. In solch einem Netzwerk kann das Steuersystem konfiguriert sein, um die optischen Sender und/oder die Empfänger zu steuern, wodurch End-zu-End-Pfade der optischen Signale durch das optische Netzwerk gesteuert werden.
  • Router-Funktionalität
  • Die benötigte Router-Funktionalität für das beispielhafte Netzwerk, das bislang studiert wurde und in 2, 3A, 3B und 4 dargestellt ist, ist in 5 gezeigt. Der Router kann betrachtet werden als bestehend aus zwei sehr ähnlichen Teilen, eines innerhalb Schicht 16 und eines innerhalb Schicht 18. Jedes der zwei generischen Teile hat, als Resultat der vorausgesetzten Geometrie des Netzwerks aus 1, drei Eingänge und drei Ausgänge. Wie in 5 gezeigt, ist einer der Ausgänge von Schicht 16 mit einem der Eingänge von Schicht 18 verbunden und einer der Ausgänge von Schicht 18 ist mit einem der Eingänge von Schicht 16 verbunden. Dies impliziert, daß einer der Ausgänge und einer der Eingänge jedes generischen Teils zwischen den zwei Schichten routen, während zwei der Eingänge und zwei der Ausgänge Routen innerhalb jeder Schicht bereitstellen. Ähnliche Strukturen können für andere Netzwerkgeometrien verwendet werden.
  • Router-Realisierung
  • Die in 5 gezeigte Router-Funktionalität kann durch Kombination zweier Single-Layer-Router 50 realisiert werden, wie in 6 gezeigt ist. Das grundlegende Bauteil von Router 50 ist in 6 gezeigt und umfaßt einen Satz von Wellenlängenfiltern 22 und einen Zirkulator 24, wobei Signale von verschiedenen Eingängen (in diesem Fall Eingänge 31, 32, 33) kombiniert werden und dann, abhängig von ihrer Wellenlänge, zu verschiedenen Ausgängen geroutet werden. Wie im vorausgehenden Abschnitt erwähnt wurde, werden in diesem Beispiel, bei dem das Netzwerk zwei Schichten (d.h. zwei Fasern zwischen benachbarten Knoten) umfaßt, drei Eingänge benötigt. Diese werden in diesem Beispiel kombiniert, indem ein einfacher Leistungskombinator 26 verwendet wird, aber der Kombinator 26 kann auch wellenlängenabhängig sein. Reflektions-Wellenlängenfilter 22 werden daraufhin zusammen mit einem Zirkulator 24 verwendet, um die benötigten drei Ausgänge (41, 42, 43) bereitzustellen. Kommerziell erhältliche und relativ kostengünstige Komponenten mit exzellenter Performanz können verwendet werden.
  • Die optischen Kanäle innerhalb jeder gerouteten Gruppe können als aufeinanderfolgende Kanäle gewählt werden, so daß sie ein (oder mehrere) Wellenlängenbänder definieren, die mehr als einen Wellenlängenkanal umfasen. In anderen Worten, ein Wellenlängenband ist ein Band mit mehr als einem aufeinanderfolgenden Wellenlängenkanal. Im allgemeinen kann eine Gruppe von Wellenlängen ein oder mehrere Wellenlängenbänder umfassen. Wenn solche Wellenlängenbänder – im Gegensatz zu Gruppen einzelner Wellenlängen – geroutet werden, sind Breitbandfilter die besten Kandidaten, da diese die Toleranzen des Systems vergrößern. Breitband-Braggfilter mit scharfem Abfall und sehr hohen Unterdrückungsverhältnissen zwischen den übertragenen und reflektierten Kanälen können verwendet werden.
  • In diesem allgemeinen Fall müssen die Eingänge an dem Knoten innerhalb jeder Schicht allerdings nicht kombiniert werden, wie dies in 6 der Fall ist. Der Hauptbestandteil des Wellenlängen-Routers kann die Routing-Funktion für einen einzelnen Eingang durchführen. Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 10 gezeigt. Im Router-Bauteil 54 wird jeder Eingang 34 am Knoten 12 innerhalb jeder Schicht auf verschiedene Ausgänge 51, 52, 53 geroutet, wobei passive Wellenlängenfilter 22 und ein Zirkulator 24 verwendet werden. Um einen Single-Layer-Router mit zwei Eingängen und verschiedenen Ausgängen zu realisieren, müssen mehrere solcher Bauteile 54, wie der in 10 gezeigte, kombiniert werden. In diesem Fall werden eher die Ausgänge kombiniert als die Eingänge. In anderen Ausführungsbeispielen können die Ausgänge unter Verwendung von Leistungskombinatoren verbunden werden.
  • Der Komposit-Wellenlängenrouter für Node 12 kann, ähnlich zu 5, unter Verwendung verschiedener Single-Layer-Router realisiert werden. Wird eine Kompositverbindung von jeder Schicht zur anderen verwendet, dann kann es sein, daß eine zusätzliche Route 54, wie die aus 10, benötigt wird, um diese Verbindung zu den verschiedenen Übertragungsrichtungen zu routen, die in der zweiten Schicht möglich sind. Alternativ kann jeder der Router 54 in 10 seine eigene Verbindung zu den anderen Schichten haben (eine Verbindung pro Route 54 für jede der Schichten, mit dem dieser verbunden ist). Dies erfordert, daß die Ausgabe vom Router 54 entweder mit einem Eingang oder mit einem Ausgang in der zweiten Schicht kombiniert wird.
  • Die obigen exemplarischen Router sind ausgelegt, um netzwerkweite Routing-Beschränkungen aufzuerlegen, die das Routen von optischen Signalen auf eine Auswahl zu möglichen Flußrichtungen innerhalb des Netzwerks beschränken, und sind ausgelegt, wellenlängenabhängige Regeln aufzuerlegen. Einige der oben beschriebenen optischen Elemente, wie beispielsweise die Zirkulatoren und Kombinator, können durch andere bekannte optische Elemente ersetzt werden, um eine gleiche Funktionalität der Router zu erzielen, wie der Fachmann erkennen würde. Die vorliegende Erfindung ist deshalb nicht gedacht als beschränkt auf eine Implementierung dieser Router, die die hier diskutierten exemplarischen optischen Elemente verwendet.
  • Die Add-Funktion
  • Die Addition von Signalen vom Knoten 12 kann unabhängig für jeden der Ausgänge stattfinden. In anderen Worten, statt Signale zu addieren, bevor die Routing-Funktion stattfindet, können die Signale, unabhängig an jedem der Eingänge, addiert werden, nachdem das Routing stattfindet. Dies maximiert die Wellenlängen-Wiederverwendung, da die gleichen Wellenlängen mehr als einem Ausgang addiert werden können – wobei im allgemeinen Fall verschiedene Signale getragen werden.
  • Irreguläre Meshes
  • Die Mesh-Struktur in 1 ist ein reguläres Mesh. Solch eine reguläre Struktur ist nicht immer auf ein reales Netzwerk anwendbar. Allerdings kann das logische Netzwerk immer als ein reguläres Mesh aufgebaut werden, da Router an jedem physikalischen Punkt im Netzwerk plaziert werden können, unabhängig davon, ob ein Knoten vorhanden ist oder nicht. Zusätzlich ist das Routing-Prinzip anpaßbar an ein "nicht-orthogonales" Mesh, oder letztlich an jedes Mesh-Netzwerk.
  • Andere Netzwerklösungen
  • Bidirektionale Übertragung
  • Es kann auch bidirektionale Übertragung verwendet werden. Das Prinzip der Wellenlängenzuteilung ist genau das gleiche wie vorher. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Gesamtzahl der benötigten Wellenlängen für eine bestimmte Performanz aufgrund der Tatsache erhöht ist, daß die gleiche Wellenlänge nicht in beiden Richtungen in einer einzelnen Faser verwendet werden kann. Die Realisierung des Routers wird etwas anspruchsvoller, da die Eingänge und Ausgänge aufgrund der Bidirektionalität effektiv zugenommen haben. Das Grundbauteil entspricht wieder dem in 6 und 10 gezeigten. Eine Anzahl von Zirkulatoren 24 wird benötigt, um Verbindungen zwischen den Add-Drop-Funktionen bereitzustellen, wobei d.h. Signale die am Knotenende extrahiert werden und Signale, die vom Knoten 12 ausgehen, addiert werden, und die verschiedenen Teile des Routers, sowie um die Signale korrekt an die Eingänge und Ausgänge des Routers zu leiten.
  • Netzwerke mit höheren Knotengraden
  • In 1 hat jeder Knoten ein Maximum von vier nächstbenachbarten Knoten. Im allgemeinen Fall können mehr als vier nächstbenachbarte Knoten 12 benötigt werden. Deswegen und auch aus anderen Design-Gründen kann im allgemeinen Fall an den Router die Anforderung gestellt werden, eine komplexere Funktionalität bereitzustellen, als jene, die in 5 abgebildet ist, mit einer erhöhten Anzahl von Eingängen und/oder Ausgängen, sowie einer erhöhten Anzahl von Komponenten-Kombinationen. Beispielsweise kann eine volle 2 × 2- oder 3 × 3-Konnektivität zwischen allen Eingängen und Ausgängen benötigt werden. Dies kann auch auf Grundlage des allgemeinen Aufbaus aus den 6 und 10 realisiert werden, d.h. auf Grundlage einer Kombination von Kombinatoren 26, Zirkulatoren 24 und Wellenlängenfiltern 22 in verschiedenen Konfigurationen.
  • Dreidimensionale Netzwerke
  • Bisher wurden nur zweidimensionale "flache" Mesh-Netzwerke betrachtet. Durch Aufspalten der physikalischen Infrastruktur in zwei separate Schichten 16 und 18 und daraufhin einer Verbindung dieser zwei, wird das zweidimensionale Netzwerk in ein dreidimensionales umgewandelt. Dies ermöglicht trotz der Beschränkungen, die innerhalb jeder Schicht auferlegt sind, direkte Verbindungen zwischen allen Knoten 12. Direkte Faserverbindungen zwischen einer Anzahl von Randknoten ist ein anderer Weg, um ein dreidimensionales Netzwerk zu realisieren. Beispielsweise erzeugt eine direkte Faserverbindung von Knoten (i,M) zu Knoten (i,1) für alle i = 1...N und von Knoten (N,j) zu Knoten (1,j) für alle j = 1...M ein zylindrisches Netzwerk. Diese Lösung erfordert einen etwas einfacheren Routing-Algorithmus, da es im wesentlichen ein zylindrisches, d.h. ein dreidimensionales Netzwerk ist. Dies ist allerdings wahrscheinlich nicht die praktischste Lösung, da für einige der Verbindungen sehr lange Pfade zweifach über das Netzwerk benötigt werden.
  • Andere Routing-Lösungen
  • Wie erwähnt, gibt es mehr als eine Möglichkeit, ein Switch-loses Mesh-Netzwerk zu realisieren. Die Verwendung von zwei Schichten 16, 18 mit einer Faser 20 zwischen benachbarten Knoten 12 in jeder Schicht ist ein Ausgangspunkt. Alle Verbindungen können allerdings leicht realisiert werden, wenn vier separate physikalische Schichten verwendet werden. Die komplementären Flüsse, ES/SE, WN/NW, SW/WS, EN/NE sind in jeder der Schichten direkt erlaubt, so daß keine Inter-Schicht-Verbindungen benötigt werden. Die Kehrseite besteht darin, daß jede Schicht an jedem Knoten eine dezidierte Anzahl von Sendern und Empfängern zugeordnet werden muß. Andere ähnliche Lösungen mit verschiedenen Anzahlen von Schichten und/Fasern im Netzwerk sind möglich. Das allgemeine Prinzip ist das gleiche. Es sei bemerkt, daß das zwei-Schicht Switch-lose Mesh ein guter Kompromiß hinsichtlich der Knotenkomplexität und Anforderungen an die Infrastruktur darstellt.
  • Neues Netzwerkkonzept für die optische Schicht
  • Bislang wurde ein Weg zur Realisierung eines Switch-losen Netzwerks beschrieben. Die Größe eines solchen Netzwerks ist beschränkt. Deshalb kann es sein, daß ein Schaltmechanismus benötigt wird, um dieses Konzept zu ergänzen. Ein neues Netzwerkkonzept für die optische Schicht wird hier vorgeschlagen, das eine Anzahl der Probleme lösen wird, die mit heutigen konventionellen Konzepten eines voll- optischen Netzwerks verbunden sind, das auf durch OXCs ausgeführtes Wellenlängen-Routing basiert. Wir schlagen vor, daß die physikalische Schicht in (wenigstens) zwei Teilschichten 70 und 76 aufgeteilt wird, wie in 7 gezeigt ist. Die untere Schicht 70 beinhaltet Unternetzwerke 72, die Switch-los sind, d.h. bei denen die Routing-Funktion an den zwischenliegenden Knoten in einer End-zu-End-Verbindung unter Verwendung passiver Komponenten durchgeführt wird, im Gegensatz zu aktiv konfigurierbaren Schaltern und OXCs. Durch Auferlegung netzwerkweiter Routing-Beschränkungen, welche das Routing auf mögliche Flußrichtungen innerhalb des Netzwerks beschränken und durch Auferlegung wellenlängenabhängiger Regeln, wie oben beschrieben, können so Unternetzwerke 72 implementiert werden. Diese Switch-lose Inseln sind auf der geswitchten Schicht miteinander über OXCs 74 oder andere Schalt- und/oder rekonfigurierbare Elemente verbunden. Die Switch-losen Unternetzwerke können so groß sein wie ein typisches nationales europäisches Backbone-Netzwerk. Auf diese Weise kann beispielsweise ein pan-europäisches Netzwerk unter Verwendung Switch-loser Netzwerke auf nationaler Ebene, die über eine zweite Schicht 76 miteinander verbunden sind, realisiert werden. Die Anforderungen, die in diesem Konzept an die OXCs 74 gestellt werden, sind viel einfacher als jene, die bei dem konventionellen WDM-Netzwerk vorausgesetzt werden, bei denen das Routing durch die OXCs durchgeführt wird. Die Anzahl der zu behandelnden Kanäle, die Anzahl der Verbindungen und die Anzahl der in der hier vorgeschlagenen geschützten Schicht involvierten Faser-Eingänge und Ausgänge, sind wesentlich reduziert. Zudem sind die Übertragungslängen, die zwischen den Knoten in der OXC-Schicht 76 in 7 involviert sind, typischerweise der Art, daß eine Regeneration der Signale nötig ist. Die gute Qualität der Signale, die an der geswitchten/OXC-Schicht 76 ankommen, wird zu einer Entspannung vieler der heutigen limitierenden Faktoren in der OXC-Realisierung führen, beispielsweise Crosstalk etc.. Die gemeinsamen Anschlüsse zwischen der geswitchten Schicht 76 und der Switch-losen Schicht 70 sind auch natürliche Punkte, bei denen möglicherweise volle Regeneration durchgeführt werden kann, in einer ersten Stufe elektrisch und später optisch. Des weiteren knüpft dieses Konzept auch gut an die neuen Ansichten und Netzwerk-Entwicklungen an, von denen erwartet wird, daß transparente Inseln nicht nur aufgrund technischer Beschränkungen definiert werden, sondern auch aus rein administrativen Gründen. Alternativ kann die obere Schicht 76 auch selbst ein Switch-loses Netzwerk sein. In anderen Worten, die Unternetzwerke 72 können durch ein anderes Switch-loses Netzwerk verbunden werden und ein querverbundenes Netzwerk an der Spitze der Netzwerkhierarchie wird nicht benötigt. In diesem Fall werden opto-elektronische Konvertierungen und/oder Wellenlängen-Konvertierungen an den Rändern zwischen den zwei Schichten benötigt, im Falle daß das Wellenlängen-Budget innerhalb des Unternetzwerks 72 ausgeschöpft ist.
  • Die Implikationen des eingeführten von uns entwickelten Netzwerkkonzepts können recht drastisch sein. Es wird möglich, hochperformante optische Netzwerke der Größe eines typischen nationalen Netzwerks mit existierenden oder Stand-der-Technik-Technologien zu realisieren. Die Vision eines dynamisch-flexiblen Netzwerks wird technisch plausibel und wirtschaftlich realistisch, da die eigentliche Essenz des Konzepts im wesentlichen kostengünstig ist. In der Tat werden große komplexe und schwierig zu wartende OXCs in signifikantem Ausmaß durch einfache kostengünstige passive Filter ersetzt. Dieses Netzwerkkonzept kann in der Entwicklung von optischen Netzwerken, sowie in der Kommunikation im allgemeinen, ein Meilenstein werden.
  • Netzwerkeigenschaften und Erweiterungen
  • Skalierbarkeit
  • Es ist klar, daß das Switch-lose Netzwerk nicht beliebig skalierbar ist. Die Möglichkeit des Hinzufügens von Knoten sollte im ursprünglichen Plan des Netzwerks berücksichtigt werden. Es existiert auch eine intrinsische Begrenzung hinsichtlich der aufnehmbaren Knoten, die explizit bestimmt ist durch die Anzahl der verfügbaren Wellenlängen für eine gegebene physikalische Architektur und einem gegebenen Satz von Performanzanforderungen. Mit dem existierenden Stand der Technik der optischen Übertragungssysteme entspricht diese obere Begrenzung allerdings einem einigermaßen großen Netzwerk, wie beispielsweise dem norwegischen nationalen Netzwerk in der Größe, die wir in den nächsten 3–5 Jahren erwarten. Einer weiteren Erhöhung des Traffic-Bedarfs kann durch die Verwendung von verschiedenen Switch-losen Netzwerken Rechnung getragen werden, die gegenseitig miteinander in Verbindung stehen unter Verwendung eines anderen Switch-losen Netzwerks oder durch eine geswitchte (möglicherweise OXC) Schicht in einer hierarchischen Netzwerklösung. Weitere Verbesserungen werden in Zukunft möglich werden durch Fortschritte im Bereich der optischen Übertragung, durch engere Kanalabstände und durch Erhöhung der von jedem Kanal getragenen Kapazität.
  • Erweiterung auf ein teilweise geswitchtes Netzwerk
  • Das Hinzufügen einiger einfacher Switche und/oder einer Anzahl von Wellenlängenkonvertern am Knoten wird ein begrenztes Potential zur Rekonfiguration des Switch-losen Netzwerks geben, beispielsweise für Upgrade- oder Skalierungszwecke. Die Switching-Funktionalität braucht nicht für gewöhnliches Signal-Routing verwendet werden, sondern eher für die Rekonfiguration der Switch-losen Plattform selbst.
  • Upgrade-Fähigkeit
  • Wenn Wellenlängenbänder geroutet werden ist das Switch-lose Mesh-Netzwerk relativ leicht zu upgraden insoweit die Anzahl der Wellenlängen betroffen ist. Der Kanalabstand kann drastisch reduziert werden und an den Sende- und Empfangsenden bestimmt werden, ohne daß Änderungen an den Routing-Elementen notwendig sind. Änderungen der Codierungs- oder Detektionstechniken, beispielsweise von direkten Direktionstechniken zu heterodynen Detektionstechniken können relativ leicht integriert werden, ohne daß dies zu einem Wechsel der Routing-Elemente führt. Die einzige Ausnahme sind die Kanäle, die an den Rändern des Router-Bands liegen, wo der Roll-Off des Filters ein begrenzender Faktor ist. Allerdings können Sicherheitsbänder bei diesen Wellenlängenbereichen implementiert werden, um dieses Problem zu umgehen – wenn auch eine Anzahl von Wellenlängen möglicherweise unbenutzt sind. Letztlich wieder ein Upgrade der Filter selbst keine hohen Investitionen erfordern.
  • Bandbreitenaufteilung und Paket-Switching unter Verwendung von Zeitmultiplexern
  • Mit dieser Art von Netzwerk kann Bandbreite-auf-Nachfrage zugeteilt werden, eine Eigenschaft, die tatsächlich einer der Vorteile des Netzwerkkonzepts ist. Wenn die Verbindungen im Netzwerk nicht semi-permanent sind, wie bisher angenommen wurde, sondern eher einen hochgradig gehäuften Charakter aufweisen, dann ist die zusätzliche Verwendung von Zeitmultiplexen vorteilhaft. Der Sender sollte dann schnell genug von einer Wellenlänge zur anderen schalten, so daß aufeinanderfolgende Signale zu verschiedenen Empfängerknoten gesendet werden. Paket-Switching kann ebenso aufgenommen werden, wo die das Signal tragende Wellenlänge eigentlich ein explizites Routing-"Tag" über das Netzwerk ist. Der Sender muß sich am Beginn des Pakets auf eine neue Wellenlänge abstimmen, um eine direkte Ende-zu-Ende-Verbindung für dieses Paket über das Netzwerk bereitzustellen. Auf diese Weise kann das Switch-lose Netzwerk eine transparente vielseitige Plattform für höhere Netzwerkschichten bieten und die Ende-zu-Ende-Übertragung von beispielsweise Internet-Protokoll-(IP)-Paketen oder ATM-Zellen (ATM = Asynchroner Übertragungsmodus) erleichtern.
  • Knoten und Router
  • Wie oben diskutiert umfassen die Knoten gemäß der vorliegenden Erfindung passive Router zum Routen von an einem gegebenen Eingangsanschluß eingehenden Wellenlängen auf einen bestimmten Ausgabeanschluß gemäß eines Routing-Plans und festen wellenlängenabhängigen Regeln. Die Funktion jedes Routers kann für spezifische Gruppen von Frequenzkanälen spezifiziert sein. Für eine gegebene Gruppe von Kanälen sollte er Signale von allen Eingangsanschlüssen kombinieren, die innerhalb der Gruppe getragen werden, und alle Signale zu einem der Ausgabeanschlüsse leiten.
  • Wie unten weiter diskutiert werden wird, können Knoten innerhalb des Netzwerks lediglich einen oder eine Kombination von Routern umfassen. Diese Knoten können als passive Knoten betrachtet werden. Andererseits können andere Knoten andere aktive Komponenten, wie beispielsweise Sender und Empfänger umfassen. Diese Knoten können als aktive Knoten betrachtet werden. Die aktiven Knoten und passiven Knoten (d.h. Router) sind miteinander verbunden über eine oder mehrere Faserverbindungen. Das Switchen in dem Netzwerk wird nicht durch Rekonfiguration der Router erzielt, sondern wird, durch die aktiven Knoten, über Wechsel der optischen Frequenzen der Sender oder der von den Empfängern selektierten optischen Frequenzen durchgeführt. Da das Switchen an den aktiven Knoten durchgeführt werden kann, können die passiven Knoten, d.h. die Router, einfache robuste Bauteile sein, die prinzipiell ohne Stromversorgung irgendwo im Netzwerk plaziert werden können, weit entfernt von aktiven Knoten.
  • Um ihre Routing-Funktion durchführen zu können, können die Router Reflektionsfilter 22 kombiniert mit Zirkulatoren 24 umfassen. Die Filter 22 können konventionelle Filter sein, wie beispielsweise Dünnfilm-Interferenzfilter, Faser-Bragg-Gitter-Filter, die beispielsweise von Innovative Fibers, Gatineau, Kanada erhältlich sind, oder anderen Gitter-Filtern. In einem Ausführungsbeispiel werden Ein-Kanal-Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Filter für verschiedene Kanäle verbunden, um Router zu bilden, die mehr als einen Frequenzkanal abdecken. Filter für 50 GHz Kanalbeabstandung sind kommerziell erhältlich und können in die vorliegende Erfindung einbezogen werden.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung konfigurierten Filter 22 und Zirkulatoren 24 ergeben passive Router, die in voll-optischen Netzwerken mit hoher Flexibilität implementiert werden können. In der Verwendung, die in 6 gezeigt ist, können beispielsweise verschiedene Eingänge kombiniert werden und zu verschiedenen Ausgängen geroutet werden. In einer Verwendung wie in 10 gezeigt, kann dieselbe Wellenlänge von zwei verschiedenen Eingängen zum selben Ausgang geleitet werden. Wie der Fachmann erkennen würde, unterscheiden sich die Router der vorliegenden Erfindung von den Routern, die oben in Chen et al. "Fiber Bragg Grating-Based Large nonblocking Multiwavelength Cross-Connects", diskutiert wurden. In Chen et al. sind die Router fest verdrahtete Kreuzverteiler, d.h. jede Wellenlänge von jedem Eingang wird zu einem vorgegebenen Ausgang geleitet und Signale mit derselben optischen Wellenlänge, die von verschiedenen Eingängen kommen, können nicht auf denselben Ausgang geleitet werden. Andererseits erlauben die Router der vorliegenden Erfindung eine erhöhte Flexibilität beim Routen, um einen Satz von Routing-Möglichkeiten zu bieten, die von Mitteln des Netzwerkmanagement-Systems voll benutzt werden können. Bei der vorliegenden Erfindung können zwei Eingänge eine bestimmte Wellenlänge auf denselben Ausgang leiten, woraufhin das Managementsystem nur einem der beiden Eingänge erlaubt, diese Wellenlänge zu benutzen. Dies ist eine neue Funktionalität, die sich von der Kreuzverteilungs-Funktionalität unterscheidet, die in bisherigen Netzwerken aufgenommen wurde, sei es in einer rekonfigurierbaren oder einer nicht-rekonfigurierbaren Form. Die Chen et al. – Wellenlängenrouter sind nicht in der Lage, auf die gleiche Weise zu funktionieren wie die Router der vorliegenden Erfindung, da die Chen et al. Router, wie oben erwähnt, hartverdrahtete Kreuzverteiler sind. Es sei zudem bemerkt, daß, um die Kreuzverteiler von Chen et al. in einem Netzwerk einzusetzen, man einen Routing-Algorithmus für das Netzwerk formulieren müßte, da die Kombinationen von über 100 Wellenlängen durch eine Kaskade von Kreuzverteilern in einem Mesh-Netzwerk eine sehr große Zahl ist. Chen et al. sprechen das Routing-Problem nicht an, aber stellen ein Verfahren bereit, um einen hartverdrahteten Kreuzverteiler zu bauen, wodurch sie primär die technologischen Aspekte einer Komponente mit bekannter Funktionalität (Kreuzverteilung) ansprechen.
  • Faser-Bragg-Gitter-Filter kombiniert mit optischen Zirkulatoren wurden auch in U.S.-Patent 5,748,350 von Pan et al. beschrieben (das "'315er Patent"), dessen gesamter Inhalt hiermit mittels Referenz eingegliedert sei. Das '350er Patent beschreibt ein Verfahren zur Realisierung einer optischen Add-Funktion, einer optischen Drop-Funktion und eines optischen Add-Drop-Multiplexers. Obwohl einige der Komponenten von Pan et al. ähnlich zu Komponenten sind, die in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind die beiden Erfindung komplett verschieden. Pan et al. sprechen weder ein Verfahren zur Realisierung eines Wellenlängen-Routers basierend auf einem bestimmten Algorithmus an, noch offenbaren sie einen Weg, ein Netzwerk zu realisieren. Eine Kombination von einem Add-Multiplexer und einem Drop-Multiplexer, wie bei Pan et al., mit einem zusätzlichen Filter führt zu einer begrenzten Variante des hartverdrahteten Wellenlängen-Kreuzverteilers von Chen et al. Allerdings führt solch eine Kombination aus den im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen Gründen nicht zur vorliegenden Erfindung. Ein Beispiel für einen einfachen 3-3-Router 110 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 11A gezeigt. Der Router nimmt ein Drittel der optischen Leistung an jedem der drei Eingänge 111, 112 und 113, sendet einen Frequenzkanal zu Ausgang 114, einen anderen zu Ausgang 115 und die übrigen zu Ausgang 116. Der Router 110 umfaßt kommerziell erhältliche Komponenten wie einen Fused-Fiber-Koppler 126, optische Zirkulatoren 124 und Faser-Bragg-Gitter 120, 122. Ein Beispiel eines einfachen 4-4-Routers 130 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 11B gezeigt. Router 130 umfaßt ein Paar von direktionalen Kopplern 132 mit drei Eingängen und ein Paar von 1-3-Wellenlängen-Routern 134.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Knoten auch zusätzliche Hardware umfassen, abhängig von der Funktion des Knotens im Netzwerk. Beispielsweise kann ein Sendeknoten einen oder mehrere weit abstimmbare Lasermodule wie oben beschrieben umfassen, die mit Modulatoren und synchronen Transportmodulen (STM = Synchronous Transport Modules) in Verbindung stehen. Knoten können auch Koppler, Kombinatoren, programmierbare abstimmbare Bandpassfilter, optische Verstärker, Vorverstärker, dispersionskompensierte Fasern und andere konventionelle Hardware umfassen. Programmierte Wellenlängenkonverter, die einen weit abstimmbaren Laser in einer Transponder-Konfiguration umfassen können, können ebenfalls in einen oder in mehreren Knoten des Netzwerks beinhaltet sein.
  • Ein Beispiel für einen Knoten 12 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 12 zum Zwecke der Illustration gezeigt. 12 zeigt einen Router 140 mit einer beschränkten Funktionalität basierend auf dem in den 5 und 6 gezeigten Prinzip. Der Router 140 ist an einem Knoten F plaziert und routet Signale in Richtung/von seinen benachbarten Knoten B, E, G, J in 1. Eingangssignale, die von Knoten B und Knoten E aus in Knoten F eintreten, werden in einem Kombinator 142 kombiniert und treten dann in den Zirkulator 144 ein. Der Zirkulator 144 sendet diese kombinierten Signale erst durch Reflektionsfilter 146 und 148, so daß die Wellenlängenkanäle, die den beiden Filterbändern 146, 148 zugehörig sind, reflektiert werden und werden dann durch den Zirkulator 144 zum nächsten Ausgang geleitet, d.h. in Richtung FUL. Die übrigen Wellenlängenkanäle werden durch die Filter 146 und 148 übertragen und treten in Zirkulator 150 ein. Sie werden dann zum Filter 152 geleitet, so daß diese Kanäle, die dem Wellenlängenband von Filter 152 zugehörig sind, zum nächsten Ausgang des Zirkulators 150 reflektiert werden und Knoten J erreichen, wogegen die übrigen Kanäle Knoten G erreichen. Die Kanäle, die den Punkt FUL erreichen, werden in Kombinator 154 mit Eingängen von den Knoten J kombiniert und kommen bei Zirkulator 158 an. Ähnlich wie oben werden die Signale, die dem Band von Filter 156 zugehörig sind, durch Filter 156 reflektiert und erreichen Knoten E über den nächsten Ausgang des Zirkulators 158, wogegen die übrigen Kanäle zu Knoten B geleitet werden. Kanäle, die für Knoten F bestimmt sind (der abgebildete Knoten) werden nach den Kombinator-Orten fallengelassen: Nach Kombinator 142 für Signale, die von den Knoten B oder E aus eintreten, und Kombinator 154 für Signale, die von Knoten J in den Knoten F eintreten. In diesem Beispiel tritt kein Signal von Knoten G aus in Knoten F ein. Allerdings ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel begrenzt. Ähnlich ist in 12 eine Add-Funktion nicht gezeigt, könnte aber entweder an den Eingängen oder an den Ausgängen von Knoten F hinzugefügt werden, wie vorher im Text beschrieben wurde.
  • Offensichtlich sind eine Vielzahl von Modifikationen und Varianten der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehre möglich. Es sollte deshalb selbstverständlich sein, daß innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche die Erfindung auch anders praktiziert werden kann, als hier speziell beschrieben wurde.

Claims (70)

  1. Optisches Netzwerk mit: einer Mehrzahl von Sendern, die konfiguriert sind, optische Signale zu übertragen; einer Mehrzahl von Empfängern, die konfiguriert sind, die optischen Signale zu empfangen; einer Mehrzahl von Knoten, die durch optische Fasern verbunden sind und passive Wellenlängen-Router umfassen, die passive optische Komponenten umfassen, wobei die passiven Wellenlängen-Router konfiguriert sind: netzwerkweite Weiterleitungsbeschränkungen festzulegen, die ein Weiterleiten der optischen Signale an den Knoten auf eine Auswahl möglicher Flussrichtungen innerhalb des optischen Netzwerks beschränken, wobei die Flussrichtungen definiert sind, indem eine physikalische Faserinfrastruktur des Netzwerks in wenigstens zwei Schichten logisch unterteilt ist, wobei sich wenigstens eine gewählte Flussrichtung in einer Schicht von allen gewählten Flussrichtungen in einer anderen Schicht unterscheidet, und wellenlängenabhängige Regeln für die optischen Signale festzulegen; und ein Steuersystem, das konfiguriert ist, die optischen Sender zu steuern, um dadurch End-zu-End-Wege der optischen Signale durch das optische Netzwerk zu steuern.
  2. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem die wenigstens zwei Schichten an wenigstens einem der Knoten miteinander verbunden sind.
  3. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem das Steuersystem konfiguriert ist, die Empfänger zu steuern.
  4. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der passiven Wellenlängen-Router konfiguriert ist, wenigstens ein Wellenlängenband, das eine Mehrzahl von auf einander folgenden Wellenlängenkanäle aufweist, weiter zu leiten.
  5. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem die Knoten verbunden sind, um ein vermaschtes Netz zu bilden.
  6. Optisches Netzwerk nach Anspruch 5, bei dem das vermaschte Netzwerk ein regelmäßiges Gitternetzwerk ist.
  7. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der Sender einen Laser mit festgelegter Wellenlänge umfasst.
  8. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der Sender eine Anordnung von Lasern umfasst.
  9. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der Sender einen abstimmbaren Laser umfasst.
  10. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der Empfänger einen Empfänger mit festgelegter Wellenlänge umfasst.
  11. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der Empfänger einen hinsichtlich der Wellenlänge abstimmbaren Empfänger umfasst.
  12. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der passiven optischen Wellenlängen-Router wenigstens einen Kombinator umfasst, der konfiguriert ist, eine Mehrzahl von optischen Signalen, die ausgehend von einer Mehrzahl von Eingangsanschlüssen eingehen, zu kombinieren, bevor die optischen Signale zu Ausgängen der passiven optischen Wellenlängen-Router weiter geleitet werden.
  13. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der passiven optischen Wellenlängen-Router eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen und eine Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen umfasst, und optische Signale von jedem der Eingangsanschlüsse gemäß einer Gruppe vorbestimmter wellenlängenabhängiger Regeln passiv in unterschiedliche Richtungen weiter geleitet werden, und bei dem wenigstens ein Kombinator wenigstens zwei der Ausgaberichtungen zu einem einzelnen Ausgangsanschluss kombiniert.
  14. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, ferner mit einer Anzahl von Schaltelementen, die konfiguriert sind, wenigstens eine der Flussrichtungsregeln zu rekonfigurieren.
  15. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, ferner mit einer Anzahl von Schaltelementen, die konfiguriert sind, wenigstens eine der wellenlängenabhängigen Regeln zu rekonfigurieren.
  16. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, ferner mit einer Anzahl von Elementen zum Umwandeln von Wellenlängen, die konfiguriert sind, wenigstens eine der Flussrichtungsregeln zu rekonfigurieren.
  17. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, ferner mit einer Anzahl von Elementen zum Umwandeln von Wellenlängen, die konfiguriert sind, wenigstens eine der wellenlängenabhängigen Regeln zu rekonfigurieren.
  18. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem die passiven Wellenlängen-Router konfiguriert sind, wenigstens ein erstes optisches Signal an einem ersten Eingangsanschluss zu empfangen, wenigstens ein zweites optisches Signal an einem zweiten Eingangsanschluss zu empfangen und die ersten und zweiten optischen Signale gemäß der wellenlängenabhängigen Regeln und der Flussrichtungsregeln zu einem einzelnen Ausgangsanschluss weiter zu leiten.
  19. Optisches Netzwerk nach Anspruch 18, bei dem optische Signale, die bei wenigstens einem der passiven optischen Wellenlängen-Router ausgehend von unterschiedlichen Eingangsanschlüssen eingehen, die gleiche Wellenlänge aufweisen, und bei dem das Steuersystem steuert, welcher Eingangsanschluss die Wellenlänge verwendet.
  20. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens einer der passiven Router wenigstens einen Breitbandwellenlängenfilter umfasst, der konfiguriert ist, eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Wellenlängenkanälen zu filtern.
  21. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem die Sender Internet-Protokoll-Pakete übertragen.
  22. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem die Sender Zellen im asynchronen Übertragungsmodus übertragen.
  23. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung in den optischen Fasern unidirektional ist.
  24. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung in den optischen Fasern bidirektional ist.
  25. Optisches Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eine Anzahl der Knoten angeschlossen ist, um eine Mehrzahl von Unternetzwerken zu bilden; und die Netzwerke ferner ein Obernetzwerk umfassen, das konfiguriert ist, die Unternetzwerke miteinander zu verbinden.
  26. Optisches Netzwerk nach Anspruch 25, bei dem das obere Netzwerk mit den Unternetzwerken an einer Anzahl von Knoten verbunden ist, wobei eine Anzahl von Knoten rekonfigurierbare optische Querverbindungen umfasst.
  27. Verfahren zum Weiterleiten optischer Signale durch ein optisches Netzwerk, das eine Mehrzahl von Knoten mit passiven Wellenlängen-Routern umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Übertragen einer Mehrzahl optischer Signale von wenigstens einer Anzahl der Knoten; Empfangen einer Mehrzahl optischer Signale an wenigstens einer Anzahl der Knoten; Festlegen von netzwerkweiten Weiterleitungsbeschränkungen, die ein Weiterleiten der optischen Signale an den Knoten auf eine Auswahl möglicher Flussrichtungen innerhalb des optischen Netzwerks beschränken, wobei die Flussrichtungen definiert werden, indem eine physikalische Faserinfrastruktur des Netzwerks in wenigstens zwei Schichten logisch unterteilt wird, wobei sich wenigstens eine gewählte Flussrichtung in einer Schicht von allen gewählten Flussrichtungen in einer anderen Schicht unterscheidet; und Festlegen von wellenlängenabhängigen Regeln für die optischen Signale; wobei End-zu-End-Wege der optischen Signale durch das optische Netzwerk durch den Übertragungsschritt gesteuert werden.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem die Flussrichtungen ferner durch ein Verbinden von wenigstens zwei der Schichten miteinander an wenigstens einem der Knoten definiert werden.
  29. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem die End-zu-End-Wege der optischen Signale durch das optische Netzwerk durch den Empfangsschritt bestimmt werden.
  30. Verfahren nach Anspruch 27, ferner umfassend, wenigstens ein Wellenlängenband mit den passiven Routern weiter zu leiten, wobei das Wellenlängenband ein Mehrzahl aufeinander folgender Wellenlängenkanäle umfasst.
  31. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Übertragungsschritt unter Verwendung wenigstens eines Lasers mit festgelegter Wellenlänge durchgeführt wird.
  32. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Übertragungsschritt unter Verwendung wenigstens einer Anordnung von Lasern durchgeführt wird.
  33. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Übertragungsschritt unter Verwendung wenigstens eines abstimmbaren Lasers durchgeführt wird.
  34. Verfahren nach Anspruch 33, bei dem der Übertragungsschritt durchgeführt wird, indem der weit abstimmbare Laser abgestimmt wird.
  35. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Empfangsschritt unter Verwendung von Empfängern mit festgelegter Wellenlänge durchgeführt wird.
  36. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Empfangsschritt unter Verwendung von hinsichtlich der Wellenlänge abstimmbaren Empfängern durchgeführt wird.
  37. Verfahren nach Anspruch 27, ferner den Schritt umfassend, die wellenlängenabhängigen Regeln. zu rekonfigurieren.
  38. Verfahren nach Anspruch 27, ferner den Schritt umfassend, die Flussrichtungsregeln zu rekonfigurieren.
  39. Verfahren nach Anspruch 27, ferner folgende Schritte umfassend: Eingeben einer Mehrzahl optischer Signale in eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen der passiven Wellenlängen-Router; und Leiten der optischen Signale von wenigstens zwei der Eingangsanschlüsse zu einem gleichen Ausgangsanschluss der passiven Wellenlängen-Router unter Verwendung wenigstens eines passiven Wellenlängenfilters, wobei das Leiten der optischen Signale gemäß den wellenlängenabhängigen Regeln und Flussrichtungsregeln durchgeführt wird.
  40. Verfahren nach Anspruch 39, bei dem wenigstens zwei der optischen Signale, die bei den passiven optischen Wellenlängen-Routern ausgehend von unterschiedlichen Eingangsanschlüssen eingehen, die gleiche Wellenlänge aufweisen, und wobei das Verfahren ferner einen Schritt umfasst, mit einem Steuersystem zu steuern, welches der wenigstens zwei optischen Signale in das Netzwerk übertragen wird.
  41. Verfahren nach Anspruch 39, bei dem der Leitschritt umfasst, ein Wellenlängenband mit dem passiven Wellenlängenfilter zu reflektieren, wobei das reflektierte Wellenlängenband eine Mehrzahl aufeinander folgender Wellenlängenkanäle umfasst.
  42. Optischer Router zum Weiterleiten von optischen Signalen in einem optischen Netzwerk, mit: wenigstens einem passiven Wellenlängenfilter, der konfiguriert ist: netzwerkweite Weiterleitungsbeschränkungen festzulegen, die das Weiterleiten der optischen Signale auf eine Auswahl möglicher Flussrichtungen innerhalb des optischen Netzwerks beschränken, wobei die Flussrichtungen definiert sind, indem eine physikalische Faserinfrastruktur der Netzwerks in wenigstens zwei Schichten logisch unterteilt ist, wobei sich wenigstens eine gewählte Flussrichtung in einer Schicht von allen gewählten Flussrichtungen in einer anderen Schicht unterscheidet, und wellenlängenabhängige Regeln für die optischen Signale festzulegen.
  43. Optischer Router nach Anspruch 42, bei dem die wenigstens zwei Schichten an wenigstens einem der Knoten miteinander verbunden sind.
  44. Optischer Router nach Anspruch 42, bei dem der wenigstens eine passive Wellenlängenfilter konfiguriert ist, ein Wellenlängenband zu reflektieren, das eine Mehrzahl aufeinander folgender Wellenlängenkanäle umfasst.
  45. Optischer Router nach Anspruch 42, ferner mit wenigstens einem Kombinator, der konfiguriert ist, eine Mehrzahl von optischen Signalen ausgehend von einer Mehrzahl von Eingangsanschlüssen zu kombinieren, bevor der passive optische Wellenlängenfilter die optischen Signale weiter leitet.
  46. Optischer Router nach Anspruch 42, ferner mit: einer Mehrzahl von Eingangsanschlüssen, die konfiguriert sind, eine Mehrzahl optischer Signale zu empfangen; und bei dem wenigstens einer der passiven optischen Wellenlängenfilter konfiguriert ist, wenigstens zwei der optischen Signale, die an unterschiedlichen Eingangsanschlüssen eingehen, gemäß den wellenlängenabhängigen Regeln und Flussrichtungsregeln zu einem einzelnen Ausgangsanschluss weiter zu leiten.
  47. Optischer Router nach Anspruch 46, bei dem die wenigstens zwei optischen Signale die gleiche Wellenlänge haben.
  48. Optischer Router nach Anspruch 42, bei dem der wenigstens eine passive Wellenlängenfilter einen Wellenlängenbreitbandfilter umfasst, der eine Mehrzahl aufeinander folgender Wellenlängenkanäle filtert.
  49. Optischer Router nach Anspruch 42, bei dem der wenigstens eine passive Wellenlängenfilter einen Breitbanddünnschichtfilter umfasst.
  50. Optischer Router nach Anspruch 42, bei dem der wenigstens eine passive Wellenlängenfilter einen Breitband-Braggfilter umfasst.
  51. Optisches Netzwerk, mit: Netzwerkelementen an Knoten des optischen Netzwerks, wobei die Netzwerkelemente konfiguriert sind, wenigstens ein Wellenlängenband, das eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Wellenlängenkanälen aufweist, weiter zu leiten, und wenigstens einen Wellenlängen-Router, der konfiguriert ist: netzwerkweite Weiterleitungsbeschränkungen festzulegen, die ein Weiterleiten optischer Signale auf eine Auswahl möglicher Flussrichtungen innerhalb des optischen Netzwerks beschränken, wobei die Flussrichtungen definiert sind, indem eine physikalische Faserinfra struktur des optischen Netzwerks in wenigstens zwei Schichten logisch unterteilt ist, wobei sich wenigstens eine gewählte Flussrichtung in einer Schicht von allen gewählten Flussrichtungen in einer anderen Schicht unterscheidet, und wellenlängenabhängige Regeln für die optischen Signale festzulegen.
  52. Optisches Netzwerk nach Anspruch 51, bei dem die wenigstens zwei Schichten an wenigstens einem der Knoten miteinander verbunden sind.
  53. Verfahren zum Weiterleiten optischer Signale durch ein optisches Netzwerk, das eine Mehrzahl von Knoten mit Wellenlängen-Routern umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Übertragen einer Mehrzahl optischer Signale von wenigstens einer Anzahl der Knoten; Empfangen einer Mehrzahl optischer Signale an wenigstens einer Anzahl der Knoten; Festgelegen von netzwerkweiten Weiterleitungsbeschränkungen, die ein Weiterleiten der optischen Signale an den Knoten auf eine Auswahl möglicher Flussrichtungen innerhalb des optischen Netzwerks beschränken, wobei die Flussrichtungen definiert werden, indem eine physikalische Faserinfrastruktur des Netzwerks in wenigstens zwei Schichten logisch unterteilt wird, wobei sich wenigstens eine gewählte Flussrichtung in einer Schicht von allen gewählten Flussrichtungen in einer anderen Schicht unterscheidet; und Festlegen von wellenlängenabhängigen Regeln für die optischen Signale; wobei End-zu-End-Wege der optischen Signale durch das optische Netzwerk durch die Wellenlängen-Router festgelegt werden.
  54. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem die Flussrichtungen ferner durch ein Verbinden der wenigstens zwei Schichten miteinander an wenigstens einem der Knoten definiert werden.
  55. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem die End-zu-End-Wege der optischen Signale durch das optische Netzwerk durch den Empfangsschritt bestimmt werden.
  56. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem die End-zu-End-Wege der optischen Signale durch das optische Netzwerk durch den Übertragungsschritt bestimmt werden.
  57. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem wenigstens einer der Wellenlängen-Router konfiguriert ist, wenigstens ein Wellenlängenband, das eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Wellenlängenkanälen aufweist, weiter zu leiten.
  58. Verfahren nach Anspruch 53, ferner den Schritt umfassend, die wellenlängenabhängigen Regeln zu rekonfigurieren.
  59. Verfahren nach Anspruch 53, ferner den Schritt umfassend, die Flussrichtungsregeln zu rekonfigurieren.
  60. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem wenigstens einer der Wellenlängen-Router wenigstens einen Kombinator umfasst, der konfiguriert ist, eine Mehrzahl optischer Signale, die ausgehend von einer Mehrzahl von Eingangsanschlüssen eingehen, zu kombinieren, bevor die optischen Signale zu Ausgängen der Wellenlängen-Router geleitet werden.
  61. Verfahren nach Anspruch 53, ferner folgende Schritte umfassend: Eingeben einer Mehrzahl optischer Signale in eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen der Wellenlängen-Router; und Leiten der optischen Signale ausgehend von wenigstens zwei der Eingangsanschlüsse zu einem gleichen Ausgangsanschluss der Wellenlängen-Router, wobei das Leiten der optischen Signale gemäß den wellenlängenabhängigen Regeln durchgeführt wird.
  62. Verfahren nach Anspruch 53, ferner eine Anzahl von Elementen zum Umwandeln von Wellenlängen umfassend, die konfiguriert sind, wenigstens eine der Flussrichtungsregeln zu rekonfigurieren.
  63. Verfahren nach Anspruch 53, ferner eine Anzahl von Elementen zum Umwandeln von Wellenlängen umfassend, die konfiguriert sind, wenigstens eine der wellenlängenabhängigen Regeln zu rekonfigurieren.
  64. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem die Wellenlängen-Router konfiguriert sind, wenigstens ein erstes optisches Signal an einem ersten Eingangsanschluss zu empfangen, wenigstens ein zweites optisches Signal an einem zweiten Eingangsanschluss zu empfangen, und die ersten und zweiten optischen Signale gemäß der wellenlängenabhängigen Regeln und der Flussrichtungsregeln zu einem einzelnen Ausgangsanschluss weiter zu leiten.
  65. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem optische Signale, die bei wenigstens einem der Wellenlängen-Router ausgehend von unterschiedlichen Eingangsanschlüssen eingehen, die gleiche Wellenlänge aufweisen, und wobei das Verfahren ferner einen Schritt umfasst, mit einem Steuersystem zusteuern, welches der wenigstens zwei optischen Signale in das Netzwerk übertragen wird.
  66. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem wenigstens einer der Wellenlängen-Router wenigstens einen Wellenlängenbreitbandfilter umfasst, der konfiguriert ist, eine Mehrzahl aufeinander folgender Wellenlängenkanäle zu filtern.
  67. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem die Sender Internet-Protokoll-Pakete übertragen.
  68. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem die Sender Zellen im asynchronen Übertragungsmodus übertragen.
  69. Verfahren nach Anspruch 53, bei dem wenigstens eine Anzahl der Knoten angeschlossen ist, um eine Mehrzahl von Unternetzwerken zu bilden; und die Netzwerke ferner ein Obernetzwerk umfassen, das konfiguriert ist, die Unternetzwerke miteinander zu verbinden.
  70. Verfahren nach Anspruch 69, bei dem das Obernetzwerk mit den Unternetzwerken an einer Anzahl von Knoten verbunden ist, wobei die Anzahl von Knoten rekonfigurierbare optische Querverbindungen umfasst.
DE60022365T 1999-09-24 2000-09-21 Voll-optisches netzwerk mit passiven wellenlängenroutern Expired - Lifetime DE60022365T2 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO994691 1999-09-24
NO19994691A NO314920B1 (no) 1999-09-24 1999-09-24 Optisk nettverk
US22048000P 2000-07-25 2000-07-25
US220480P 2000-07-25
PCT/NO2000/000309 WO2001022629A1 (en) 1999-09-24 2000-09-21 All-optical network with passive wavelength routers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60022365D1 DE60022365D1 (de) 2005-10-06
DE60022365T2 true DE60022365T2 (de) 2006-06-22

Family

ID=26649002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60022365T Expired - Lifetime DE60022365T2 (de) 1999-09-24 2000-09-21 Voll-optisches netzwerk mit passiven wellenlängenroutern

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1219053B1 (de)
JP (2) JP2003510891A (de)
AT (1) ATE303684T1 (de)
AU (1) AU7460900A (de)
DE (1) DE60022365T2 (de)
ES (1) ES2248118T3 (de)
HK (1) HK1047830A1 (de)
WO (1) WO2001022629A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2248118T3 (es) * 1999-09-24 2006-03-16 Telenor Asa Red totalmente optica con canalizadores de longitudes de onda pasivos.
CA2440230C (en) * 2001-03-09 2011-09-27 Lumentis Ab A flexible wdm ring network
EP1267509A1 (de) * 2001-06-12 2002-12-18 Alcatel Verfahren zur Ordnung von Wellenlängenkanäle in einem WDM Netzwerk, und optisches Hub, optischer Add/drop-Multiplexer und optische Filterbank dafür
IES20040413A2 (en) * 2004-06-18 2005-12-29 Intune Technologies Ltd Method and system for a distributed wavelength (lambda) routed (dlr) network

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2746239B1 (fr) * 1996-03-18 1998-05-29 Reseau de telecommunication reconfigurable superpose par une infrastructure electronique
US5748350A (en) * 1996-06-19 1998-05-05 E-Tek Dynamics, Inc. Dense wavelength division multiplexer and demultiplexer devices
SE507118C2 (sv) * 1996-08-26 1998-03-30 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande för att optimera ett huvudsakligen optiskt ATM- nätvärk
JPH10210076A (ja) * 1997-01-23 1998-08-07 Oki Electric Ind Co Ltd 波長及び周波数の割当方法並びに光交換装置
ES2248118T3 (es) * 1999-09-24 2006-03-16 Telenor Asa Red totalmente optica con canalizadores de longitudes de onda pasivos.

Also Published As

Publication number Publication date
EP1219053B1 (de) 2005-08-31
HK1047830A1 (en) 2003-03-07
ATE303684T1 (de) 2005-09-15
JP2006270981A (ja) 2006-10-05
ES2248118T3 (es) 2006-03-16
DE60022365D1 (de) 2005-10-06
WO2001022629A1 (en) 2001-03-29
EP1219053A1 (de) 2002-07-03
AU7460900A (en) 2001-04-24
JP2003510891A (ja) 2003-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69424311T2 (de) Querverbindungssystem für ein optisches netzwerk
US6735393B1 (en) All-optical network with passive wavelength routers
DE69837009T2 (de) Optische Querverbindungsarchitektur für WDM-Telekommunikationssysteme
EP2859676B1 (de) VERFAHREN UND VORRICHTUNG FÜR DEN AUFBAU UND BETRIEB EINES MODULAREN, HOCH SKALIERBAREN, SEHR EINFACHEN, KOSTENEFFIZIENTEN UND NACHHALTIGEN TRANSPARENTEN OPTISCH GEROUTETEN NETZES FÜR NETZKAPAZITÄTEN GRÖßER ALS 1 PETABIT/S
DE69012162T2 (de) Kommunikationsnetzwerk.
DE69737348T2 (de) Optisches Querverbindungssystem
DE69434263T2 (de) Photonisches Koppelfeld mit Frequenzweglenkung für Zeitmultiplexstrecken
DE69933559T2 (de) Optisches wdm netzwerk mit effizientem gebrauch der wellenlänge und knoten dafür verwendeter
DE60029220T2 (de) Hochskalierbares modulares optisches verstärker teilsystem
DE60208416T2 (de) Digitale optische netzwerkarchitektur
DE69021778T2 (de) Kommunikationsnetzwerksystem für Breitbandinformation mit Übertragunsleitungen für kohärente optische Daten.
DE69131668T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum optischen schalten
DE60028551T2 (de) Optisches wellenlängenmultiplexiertes System mit kombinierten wellenlängen Leitweglenkung und Leitweglenkung von optischen Fasern
DE60320044T2 (de) Paket und optische leitweglenkgeräte und verfahren
US20020186434A1 (en) Transparent photonic switch architectures for optical communication networks
DE69820609T2 (de) Optische einfugungs/ausblendungsvorrichtung
DE60315148T2 (de) Hierarchische vermittlungsarchitektur für optische kernnetze
DE69017111T2 (de) Photonischer Wellenlängen-Schalter.
DE102021109343A1 (de) Photonischer multi-chip-knoten für skalierbare all-to-all-verbundene fabrics
DE60022365T2 (de) Voll-optisches netzwerk mit passiven wellenlängenroutern
DE69534560T2 (de) Optische Rangierverteiler
DE19605808C2 (de) WDM-Koppelanordnung
DE19911957C2 (de) Fernkonfigurierbares optisches Kommunikationsnetz
DE60211189T2 (de) Optischer add/drop-Multiplexer für optische Metropolitan-Kommunikationsnetzwerke
DE60129936T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur wellenlängenselektiven schaltung

Legal Events

Date Code Title Description
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: TELENOR ASA, FORNEBU, NO

8364 No opposition during term of opposition