DE60200060T2

DE60200060T2 - Verfahren zur Steuerung der optischen Signalleistung in einem Ausfüge/Einfüge-Knoten für ein WDM-Übertragungssystem

Info

Publication number: DE60200060T2
Application number: DE60200060T
Authority: DE
Inventors: Carl A. Locust Caroli; Robert D. Middletown Feldman; Scott D. Holmdel Young
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: EP1278326A1; JP2003101514A; US6661946B2; US20030007722A1; EP1278326B1; CA2385647C; JP3999062B2; DE60200060D1; CA2385647A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein optische Kommunikationssysteme, die Wellenlängenmultiplex (WDM) verwenden, und insbesondere die Steuerung der optischen Signalleistung, wenn in solchen Systemen einzelne optische Kanäle in Knoten hinzugefügt oder ausgekoppelt werden.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Lichtwellenleiter werden schnell zu dem bevorzugten Übertragungsmedium für viele Kommunikationsnetze aufgrund der Geschwindigkeits- und Bandbreitenvorteile, die der optischen Übertragung zugeordnet sind. Außerdem wird das Wellenlängenmultiplexverfahren (WDM) verwendet, um den wachsenden Bedarf an Kapazität in optischen Kommunikationsnetzen zu decken. Es ist wohlbekannt, daß WDM viele optische Kanäle jeweils mit einer verschiedenen Wellenlänge zur gleichzeitigen Übertragung als ein zusammengesetztes optisches Signal in einem einzigen Lichtwellenleiter kombiniert. Durch Verwendung der optischen Übertragung und WDM in den Backbone-Netzwerken hat die Kommunikationsindustrie große Fortschritte im Hinblick auf das Anbieten einer größeren Kapazität und größerer Übertragungsgeschwindigkeiten in den heutigen Netzwerken erreicht.
Die Verwaltung dieser vergrößerten Kapazität in WDM-Systemen, d. h. die Verwaltung des in vielen verschiedenen optischen Kanälen transportierten Kommunikationsverkehrs, ist ein wichtiger Aspekt jedes auf WDM basierenden Kommunikationsnetzes. Zum Beispiel enthalten WDM-Systeme in der Regel eine Add/Drop-Fähigkeit, wodurch auf den einzelnen optischen Kanälen transportierte Signale selektiv in verschiedenen Knoten in einem Netzwerk hinzugefügt oder ausgekoppelt werden können.
Eines der Probleme bei dem Hinzufügen und Auskoppeln optischer Kanäle in bestehenden Systemen ist die Steuerung der Signalleistung eines WDM-Signals in einem Add/Drop-Knoten und insbesondere die Steuerung der Signalleistung der einzelnen optischen Kanäle, die hinzugefügt oder ausgekoppelt oder direkt ohne entweder hinzugefügt oder ausgekoppelt zu werden durch den Knoten geroutet werden. Zum Beispiel ist die Leistungsdivergenz ein Problem, das auftreten kann, bei dem optische Kanäle in einem WDM-Signal verschiedene Signalleistungspegel aufweisen. Beispielsweise kann die Leistungsdivergenz in einem Add/Drop-Knoten auftreten, weil verschiedene optische Kanäle entlang verschiedener Wege und durch verschiedene Komponenten in dem Add/Drop-Knoten geroutet werden. Insbesondere werden die optischen Kanäle, die ausgekoppelt werden, durch einen Weg geroutet, der Komponenten zum Entfernen der interessierenden optischen Kanäle aus dem WDM-Signal enthält. Optische Kanäle, die hinzugefügt werden, stammen ähnlich aus anderen Komponenten in einem anderen Übertragungsweg und werden durch diese geroutet. Optische Kanäle, die ausgekoppelt werden können, sowie die optischen Kanäle, die ausdrücklich durch einen Knoten geroutet werden können, können schließlich einen verschiedenen Übertragungsweg in dem Knoten durchqueren. Die Leistungspegel jeder dieser Arten von optischen Kanälen können deshalb aufgrund der verschiedenen Verlusteigenschaften der Komponenten in jedem der Wege sowie aufgrund der verschiedenen Kompensationsverfahren (z. B. optische Verstärkung), die in einem beliebigen der Übertragungswege verwendet werden können, unterschiedlich sein.
Eine andere Ursache der Leistungsdivergenz zwischen verschiedenen optischen Kanälen eines WDM-Signals ist sogenannte „Welligkeit", ein wohlbekanntes Phänomen bei optisch verstärkten Systemen. Insbesondere kann ein Spektrum optischer Kanäle in einem WDM-Signal Neigungs- und Welligkeitseffekte akkumulieren, während sich das WDM-Signal entlang einer Kette optischer Verstärker, z. B. mehrerer optischer Zwischenverstärkerknoten, die zwischen Endgeräten und Add/Drop-Knoten beabstandet sind, ausbreitet. Bekanntlich manifestiert sich Welligkeit als eine im wesentlichen nicht zufällige Leistungsdivergenz, wodurch die Signalleistung über das Spektrum optischer Kanäle in einem WDM-Signal hinweg in einem zu gewissem Grade sinusförmigen Muster oder Profil, das manchmal als „Welligkeitskurve" bezeichnet wird, variiert. Im allgemeinen ist die Verstärkungsflachheit eine wünschenswerte Eigenschaft der optischen Übertragung, wodurch die Verstärkung über die verschiedenen Wellenlängen (d. h. optischen Kanäle) hinweg relativ flach ist. Es ist deshalb wünschenswert, die Spitze-Spitze-Abweichung, z. B. Welligkeit, der Signalleistung in einem optisch verstärkten WDM-Signal zu kompensieren. Dementsprechend werden häufig Verstärkungsentzerrungstechniken verwendet, um das Profil eines optischen Breitbandverstärkers zu verflachen oder zu neigen, um spektrale Flachheit und geringe Welligkeit in dem WDM-Signal zu erhalten. Das Hinzufügen von Verstärkungsentzerrungsfiltern zur Kompensation der Welligkeit am Eingang jedes Add/Drop-Knotens würde jedoch unannehmbar hohe Verluste einführen. Das Hinzufügen optischer Verstärkung, um diese zusätzlichen Verluste zu kompensieren, kann zu mehr Rauschen führen, z. B. einer größeren Rauschzahl in dem optischen Verstärker und einem niedrigeren optischen Signal/Rausch-Verhältnis.
Die Kompensation der Welligkeit in einem Add/Drop-Knoten wird außerdem durch andere Faktoren verkompliziert. Insbesondere werden einzelne optische Kanäle in einem WDM-Signal entlang verschiedener Wege und durch verschiedene Komponenten in dem Add/Drop-Knoten geroutet, abhängig davon, ob der optische Kanal ausgekoppelt, hinzugefügt oder entweder direkt oder indirekt durch den Knoten geroutet wird.
Dementsprechend kann Welligkeit in dem ankommenden WDM-Signal auf bestimmten optischen Kanälen durch den Knoten geführt werden, aber nicht auf anderen, z. B. auf den „Express"-Kanälen, die durch einen Knoten geroutet werden, und nicht auf den Kanälen, die in dem Knoten hinzugefügt werden. Die verschiedenen optischen Signalleistungspegel für die einzelnen optischen Kanäle sowie die Verstärkungswelligkeit müssen deshalb berücksichtigt werden, wenn die optischen Kanäle kombiniert werden, um das WDM-Ausgangssignal des Add/Drop-Knotens zu erzeugen.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die optische Signalleistung eines in einem Add/Drop-Knoten verarbeiteten WDM-Signals wird gesteuert, um unkorrigierte Welligkeit in dem WDM-Signal gemäß den Prinzipien der Erfindung zu berücksichtigen, indem der optische Signalleistungspegel optischer Kanäle, die in dem Add/Drop-Knoten hinzugefügt werden, eingestellt wird, um eine Anpassung an die von optischen Kanälen, die ausdrücklich durch den Add/Drop-Knoten geroutet werden, gezeigte Welligkeit zu erzielen. Auf diese Weise entspricht die Welligkeit des aus dem Add/Drop-Knoten ausgegebenen WDM-Signals ungefähr der Welligkeit in dem ankommenden WDM-Signal an dem Knoten.
Bei einem Ausführungsbeispiel empfängt ein Add/Drop-Knoten in einem WDM-System ein WDM-Eingangssignal, das Welligkeit aufweist. Der Add/Drop-Knoten enthält einen „Express"-Übertragungsweg zum Routen gewählter optischer Kanäle eines WDM-Eingangssignals direkt durch den Knoten, einen „Auskoppel"-Übertragungsweg zum Auskoppeln gewählter optischer Kanäle aus dem WDM-Eingangssignal, einen „Durchgangs"-Übertragungsweg zum Routen gewählter optischer Kanäle durch den Knoten, die nicht ausgekoppelt werden, und einen „Hinzufüge"-Übertragungsweg zum Hinzufügen gewählter optischer Kanäle. Die optischen Kanäle aus den „Express"-, „Durchgangs"- und „Hinzufüge"-Übertragungswegen werden kombiniert, um ein WDM-Ausgangssignal zu bilden. Gemäß den Prinzipien der Erfindung wird ein Zielsignalleistungspegel für die optischen Kanäle in dem „Durchgangs"-Weg bestimmt, und die Gesamtsignalleistung der optischen Kanäle in dem „Express"-Weg wird grob auf einen Pegel eingestellt, der ungefähr gleich dem Zielsignalleistungspegel ist. Die Signalleistungspegel einzelner optischer Kanäle in den „Durchgangs"- und „Hinzufüge"-Wegen werden dann kanalweise als Funktion der in den optischen Kanälen in dem „Express"-Weg vorliegenden Welligkeit eingestellt. Auf diese Weise wird eine „Welligkeitanpassungs"-Einstellung vorgenommen, so daß die Signalleistung der optischen „Hinzufüge"- und „Durchgangs"-Kanäle effektiv mit der Welligkeit, die in dem ankommenden WDM-Signal vorliegt, übereinstimmt oder diesem folgt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung läßt sich aus einer Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung, in der gleiche Elemente mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, erhalten. Es zeigen:
1 eine vereinfachte Netzwerkkonfiguration, in der die Prinzipien der Erfindung verwendet werden können;
2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Add/Drop-Knotens, in dem die Prinzipien der Erfindung verwendet werden können;
3 ein vereinfachtes Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
4–8 vereinfachte Flußdiagramme eines Verfahrens gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine kurze Zusammenstellung einiger häufig bei der Beschreibung von Add/Drop im WDM-Kontext verwendeter Terminologie ist hilfreich für ein Verständnis von Begriffen, die in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung verwendet werden. In WDM-Systemen, die ein WDM-Signal mit mehreren optischen Kanälen verschiedener Wellenlängen transportieren, bedeutet Add/Drop generisch eine Fähigkeit, wodurch einzelne optische Kanäle aus dem WDM-Signal entfernt und/oder zu dem WDM-Signal hinzugefügt werden. In einem typischen Add/Drop-Knoten kann ein optischer Kanal einer bestimmten Wellenlänge in einem ankommenden WDM-Signal im allgemeinen entweder aus dem WDM-Signal ausgekoppelt oder ohne ausgekoppelt zu werden durch den Add/Drop-Knoten durchgeleitet werden. Ein optischer Kanal einer bestimmten Wellenlänge kann auch zu dem WDM-Signal hinzugefügt werden. Da die meisten WDM-Systeme heute aufgrund der erwähnten Beschränkungen nur das Auskoppeln einer Teilmenge der Gesamtzahl von Kanälen erlauben, fallen optische Kanäle, die durch einen Knoten durchgelassen werden, ohne ausgekoppelt zu werden, in der Regel in eine von zwei Kategorien. Ein optischer Kanal, der ausgekoppelt (z. B. für ein Auskoppeln zugeteilt) werden könnte, aber nicht für eine Auskopplung in einem bestimmten Knoten ausgewählt wird, wird insbesondere in der Regel als ein „Durchgangs"-Kanal bezeichnet. Ein optischer Kanal, der nicht in einem bestimmten Knoten hinzugefügt oder ausgekoppelt werden kann, z. B. nicht in der Teilmenge oder in dem Band von Kanälen, die ausgekoppelt werden können, liegt, wird dagegen in der Regel als ein „Express"-Kanal bezeichnet. Das heißt, der Kanal wird ausdrücklich durch den Knoten geroutet, indem alle Komponenten in dem Knoten, die der Add/Drop-Funktion zugeordnet sind, umgangen werden.
1 zeigt eine vereinfachte Netzwerkkonfiguration, in der die Prinzipien der Erfindung verwendet werden können. Insbesondere zeigt 1 ein 2-Faser-Linearsystem 100 mit zwei Endgeräten 105 und 106 mit einem oder mehreren Zwischenverstärkern 110 und/oder optischen Add/Drop-Knoten 115–116 dazwischen. Bekanntlich würde der Zwischenverstärker 110 zum Beispiel zur Verstärkung des WDM-Signals verwendet werden, das durch das WDM-System transportiert wird, ohne eine Add/Drop-Fähigkeit bereitzustellen. Wie gezeigt, zeigt das System 100 zwei Kommunikationsrichtungen.
Im Betrieb werden N optische Kanäle 125 (mit den Kennzeichnungen λ₁ bis λ_N) gemultiplext, um das WDM-Signal 120 an dem Endgerät 105 zu bilden. Das WDM-Signal 120 wird dann über Lichtwellenleiter zu dem Add/Drop-Knoten 115 geroutet, in dem N optische Kanäle 125 aus dem WDM-Signal 120 ausgekoppelt und zu dem WDM-Signal 120 hinzugefügt werden können. Der Add/Drop-Knoten 115 erzeugt dann das WDM-Signal 121, das N optische Kanäle 125 derselben Wellenlängen wie das WDM-Signal 120 umfaßt, aber möglicherweise verschiedenen Kommunikationsverkehr auf einem oder mehreren der optischen Kanäle führt, die zu dem ursprünglichen ankommenden WDM-Signal 120 hinzugefügt oder aus diesem ausgekoppelt wurden. Aus dem Add/Drop-Knoten 115 wird das WDM-Signal 121 dann durch den Zwischenverstärker 110 transportiert, in dem eine Signalverstärkung durch wohlbekannte Mittel erfolgt, und dann weiter zu dem Add/Drop-Knoten 116, in dem eine Add/Drop-Verarbeitung ähnlich der zuvor für den Add/Drop-Knoten 115 beschriebenen erfolgt. Kurz gefaßt, empfängt der Add/Drop-Knoten 116 das WDM-Signal 121, fügt ausgewählte der N optischen Kanäle 125 hinzu oder koppelt sie aus und gibt das WDM-Signal 122 aus. Wiederum enthält das WDM-Signal 122N optische Kanäle 125 derselben Wellenlängen wie das ankommende WDM-Signal 121, trägt aber möglicherweise abhängig von der in dem Add/Drop-Knoten 116 erfolgten Add/Drop-Verarbeitung verschiedenen Kommunikationsverkehr. Das WDM-Signal 122 wird dann zu dem Endgerät 106 gesendet, in dem ein optisches Demultiplexen und andere wohlbekannte Verarbeitung erfolgt, um N einzelne optische Kanäle 125 zu erzeugen. Die andere Kommunikationsrichtung von dem Endgerät 106 zu dem Endgerät 105 ist der zuvor für die Kommunikation von dem Endgerät 105 zu dem Endgerät 106 beschriebenen ähnlich und wird hier der Kürze halber nicht wiederholt. Es ist zu beachten, daß das System 100 in vereinfachter Blockschaltbildform gezeigt ist und nur ein veranschaulichendes Beispiel darstellen soll. Folglich sollen die Prinzipien der Erfindung nicht auf irgendeine Weise durch die in 1 gezeigte beispielhafte Konfiguration beschränkt werden.
2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild des Add/Drop-Knotens 115 aus 1, in dem die Prinzipien der Erfindung verwendet werden können. Genauer gesagt zeigt 2 eine Add/Drop-Anordnung, die in der europäischen Patentanmeldung Nr. 02 250 069.8 beschrieben wird.
Kurz gefaßt wird ein WDM-Eingangssignal 201 von dem Add/Drop-Knoten 115 empfangen und einem Verschachteler 206 zugeführt, der einzelne optische Kanäle in dem WDM-Eingangssignal 201 gemäß einem vorgeschriebenen Muster oder einer vorgeschriebenen Anordnung dergestalt auftrennt, daß eine erste Gruppe optischer Kanäle in dem Weg 202 alle ungeradzahligen optischen Kanäle (d. h. λ₁, λ₃, ... λ_N–1) enthält, während eine zweite Gruppe optischer Kanäle in dem Weg 203 alle geradzahligen optischen Kanäle (d. h. λ₂, λ₄, ... λ_N) enthält. Die erste Gruppe optischer Kanäle in dem Weg 202 wird direkt durch den Knoten 115 geroutet, ohne durch irgendwelche dem Auskoppeln von Kanälen zugeordnete Komponenten geleitet zu werden. Dementsprechend wird der Weg 202 gewöhnlich als ein „Express"-Übertragungsweg bezeichnet. Die optischen Kanäle in dem Weg 202 werden durch das variable optische Dämpfungsglied 208 geroutet, das zur Steuerung des Signalleistungspegels der optischen Kanäle in diesem Weg dient, die unten ausführlicher beschrieben wird, und dann weiter zu dem Verschachteler 207.
Die zweite Gruppe optischer Kanäle in dem Weg 203 wird zuerst durch den optischen Verstärker 209 und dann zu einem herkömmlichen 90/10-Abgriffskoppler 210 geroutet, der 90% der optischen Signalleistung des ankommenden WDM-Signals (optische Kanäle λ₂, λ₄, ... λ_N) abgreift und diese entlang dem Weg 205 zu dem Wellenlängenblockierer 225 routet. 10% der optischen Signalleistung des ankommenden WDM-Signals (optische Kanäle λ₂, λ₄ ... λ_N) werden abgegriffen und über den „Auskopplungs"-Weg 204 zu dem optischen Verstärker 211 geroutet. Folglich führt jeder der Wege 204 und 205 jeden der optischen Kanäle, die den Wellenlängen λ₂, λ₄ ... λ_N entsprechen. Der optische Demultiplexer 220 ist an den Weg 204 angekoppelt, um das WDM-Signal zu empfangen und zu seinen konstituierenden optischen Kanälen 125 zu demultiplexen, die hier als λ₂, λ₄, ... λN bezeichnet werden. Auf diese Weise können beliebige der optischen Kanäle 125 in dem Add/Drop-Knoten 115 ausgekoppelt werden. Weitere herkömmliche Komponenten, die in 2 nicht gezeigt sind, würden verwendet, um die auszukoppelnden optischen Kanäle zu extrahieren, z. B. Filter, Empfänger usw.
Der Wellenlängenblockierer 225 dient zum selektiven kanalweisen Durchlassen oder Blockieren gewählter optischer Kanäle. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform würde der Wellenlängenblockierer 225 die optischen Kanäle, die über den Weg 204 ausgekoppelt werden, blockieren, während die optischen Kanäle, die nicht ausgekoppelt werden, zu dem Weg 226 durchgelassen werden würden, der hier als „Durchgangs"-Weg 226 gekennzeichnet ist. Die von dem Wellenlängenblockierer 225 durchgelassenen optischen Kanäle werden auf dem „Durchgangs"-Weg 226 weiter zu dem Kombinierer 230 geroutet und dort mit etwaigen über den Hinzufügeweg 231 hinzugefügten optischen Kanälen kombiniert. Insbesondere dient der optische Multiplexer 235 zum Multiplexen von N optischen Kanälen 125 (z. B. mit denselben Wellenlängenzuweisungen wie das WDM-Eingangssignal 201), um ein zusammengesetztes WDM-Signal zu bilden. Jeder beliebige der N optischen Kanäle 125 kann der optische Kanal sein, der Kommunikationsverkehr führt, der zu dem WDM-Signal hinzugefügt werden soll. Da jedoch nur einer oder mehrere (aber wahrscheinlich weniger als N) optische Kanäle tatsächlich zu dem WDM-Signal hinzuzufügenden Kommunikationsverkehr führen, wird das von dem optischen Multiplexer 235 ausgegebene WDM-Signal an den Wellenlängenblockierer 240 angekoppelt, der ähnlich wie der Wellenlängenblockierer 225 wie zuvor beschrieben wirken würde. Das heißt, der Wellenlängenblockierer 240 würde selektiv einzelne optische Kanäle durchlassen oder blockieren, so daß nur den optischen Kanälen, die tatsächlich in dem Add/Drop-Knoten 115 hinzuzufügen sind, erlaubt werden würde, über den „Hinzufüge"-Weg 231 zu dem Kombinierer 230 durchgelassen zu werden. Alle anderen „unbenutzten" optischen Kanäle, die in dem Hinzufügeweg 231 geführt werden, würden von dem Wellenlängenblockierer 240 blockiert, um Signalkollisionen mit optischen Kanälen mit denselben Wellenlängen in dem „Durchgangs"-Weg 226 zu verhindern. Alle in dem Add/Drop-Knoten 115 ausgekoppelten oder hinzugefügten optischen Kanäle würden dementsprechend bei diesem Ausführungsbeispiel durch den jeweiligen Wellenlängenblockierer 225 und 240 blockiert.
Der Kombinierer 230 kombiniert die optischen Kanäle in dem „Durchgangs"-Weg 226 dann mit den einzelnen optischen Kanälen, die aus dem „Hinzufüge"-Weg 231 hinzugefügt werden. Das kombinierte Mehrwellenlängensignal wird dann über den Weg 251 zu dem Verschachteler 207 geroutet und dort mit dem Mehrwellenlängensignal verschachtelt, das die optischen Kanäle umfaßt, die ausdrücklich von dem „Express"-Weg 202 geroutet werden. Das verschachtelte Signal wird dann durch den optischen Verstärker 249 zur Übertragung als WDM-Ausgangssignal 250 zu dem nächsten Knoten in dem Netzwerk verstärkt. Das WDM-Ausgangssignal 250 enthält mehrere optische Kanäle, die dieselben Wellenlängen wie in dem WDM-Eingangssignal 201 verwenden, aber möglicherweise abhängig davon, ob einzelne optische Kanäle in dem Add/Drop-Knoten 115 ausgekoppelt und/oder hinzugefügt wurden, verschiedenen Kommunikationsverkehr führen.
Die Prinzipien der Erfindung werden nun mit Bezug auf die in 3 gezeigten Schritte beschrieben, die in dem Add/Drop-Knoten 115 in 2 angewandt werden. Im allgemeinen werden optische Signalleistungspegel für ausgewählte optische Kanäle, die in dem Add/Drop-Knoten 115 verarbeitet werden, als Funktion von Variationen der Signalleistung, die in dem WDM-Eingangssignal 201 als Ergebnis von Verstärkungswelligkeit vorliegen, eingestellt. Bekanntlich manifestiert sich Verstärkungswelligkeit als eine im wesentlichen nicht zufällige Leistungsdivergenz, wodurch Signalleistung einzelner optischer Kanäle in einem WDM-Signal in einem zu einem gewissen Grad sinusförmigen Muster oder Profil variiert, das manchmal als eine „Welligkeitskurve" bezeichnet wird. Wie bereits erwähnt, kann Welligkeit in einem Add/Drop-Knoten problematisch sein, wenn bestimmte einzelne optische Kanäle ausdrücklich ohne Verarbeitung zur Kompensation von Welligkeit (z. B. Verstärkungsverflachung oder andere Entzerrungstechniken) durch einen Knoten geroutet und dann mit anderen optischen Kanälen, die dieselben durch Welligkeit verursachten Variationen nicht aufweisen, kombiniert werden. Dementsprechend würden Leistungspegel neu hinzugefügter optischer Kanäle zum Beispiel nicht unbedingt mit der Welligkeitskurve der „Express"-Kanäle übereinstimmen. Dieses kombinierte Signal würde dann eine signifikante Nachbarkanalleistungsdivergenz aufweisen, die dann weitere Probleme in einem signalabwärts befindlichen Knoten verursachen könnte. Zu diesen Problemen könnte zum Beispiel ein erhöhtes Übersprechen beim Demultiplexen des WDM-Signals, Bitfehler und überkompensierte oder unterkompensierte Verstärkungsverflachung im signalabwärts gelegenen Knoten gehören, um nur einige wenige zu nennen.
Wie in 3 gezeigt, wird ein „Welligkeitsanpassungs"-Algorithmus in dem Add/Drop-Knoten 115 ( 2) gemäß den Prinzipien der Erfindung implementiert, um das obige Problem zu kompensieren. Insbesondere werden Leistungspegel optischer Kanäle, die über den „Hinzufüge"-Weg 231 hinzugefügt werden, sowie der optischen Kanäle, die über den „Durchgangs"-Weg 226 geroutet werden, eingestellt, so daß sie ungefähr der Welligkeitskurve der optischen Kanäle in dem „Express"-Weg 202 entsprechen. Dementsprechend würde die Verstärkungswelligkeit in dem WDM-Ausgangssignal 250 ungefähr der Verstärkungswelligkeit in dem WDM-Eingangssignal 201 entsprechen.
Genauer gesagt und gemäß den Prinzipien der Erfindung wird im Schritt 301 (3) ein Zielsignalleistungspegel der optischen Kanäle in dem „Durchgangs"-Weg 226 (2) bestimmt. Im Schritt 302 wird die Gesamtsignalleistung der optischen Kanäle in dem „Express"-Weg 202 (2) eingestellt, z. B. unter Verwendung des variablen optischen Dämpfungsglieds 208, und zwar auf einen Pegel, der ungefähr gleich oder etwas kleiner als der Zielsignalleistungspegel der optischen Kanäle in dem „Durchgangs"-Weg 226 ist. Diese Einstellung der Signalleistung in dem „Express"-Weg 202 wird insofern als eine grobe Einstellung angesehen, als die Gesamtsignalleistung variabel bis auf einen identifizierten Pegel (z. B. den Zielsignalleistungspegel) gedämpft wird, ohne zu berücksichtigen, um wie viel einzelne optische Kanäle weiter eingestellt werden müssen, um eine Übereinstimmung mit durch Welligkeit verursachten Leistungsabweichungen zu erreichen. Stattdessen erfolgen diese letzteren Feinabstimmungseinstellungen in den Schritten 303 und 304. Insbesondere werden Signalleistungspegel der einzelnen optischen Kanäle in dem „Durchgangs"-Weg 226 im Schritt 303 eingestellt, so daß sie ungefähr mit der Welligkeitskurve (z. B. dem Leistungsdivergenzprofil) der optischen Kanäle in dem „Express"-Weg 202 übereinstimmen. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird diese Feinabstimmung durch Verwendung der dynamischen Verstärkungsentzerrungsfunktion des Wellenlängenblockierers 225 erzielt, die in der erwähnten zitierten europäischen Patentanmeldung Nr. 02 250 069.8 beschrieben wurde. Im Schritt 304 werden ähnlich die Signalleistungspegel der einzelnen optischen Kanäle, die über den „Hinzufüge"-Weg 231 hinzugefügt werden, eingestellt, so daß sie ungefähr mit der Welligkeitskurve der optischen Kanäle in dem „Express"-Weg 202 übereinstimmen.
4 zeigt ein ausführlicheres Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß den Prinzipien der Erfindung. Wie bei der vorangehenden Ausführungsform werden die Verfahrensschritte wieder im Kontext des Add/Drop-Knotens 115 in 2 beschrieben. Im Schritt 401 wird bestimmt, ob optische Kanäle in den verschiedenen Übertragungswegen in dem Add/Drop-Knoten 115 in 2, z. B. dem „Hinzufüge"-Weg 231, „Durchgangs"-Weg 226 und „Express"-Weg 202, vorliegen. Als Beispiel kann eine herkömmliche Signalüberwachung, z. B. durch optische Spektrumanalysatoren und so weiter, verwendet werden, um das WDM-Signal zu scannen und das Vorhandensein optischer Kanäle mit bestimmten Wellenlängen zu erkennen. Da in dem Add/Drop-Knoten 115 die Wellenlängenblockierer 225 und 240 zum selektiven Durchlassen oder Blockieren bestimmter Wellenlängen verwendet werden, könnte der Schritt 401 auch das Prüfen der Abbildungszuweisungen für jeden der Wellenlängenblockierer enthalten.
Wenn „Durchgangs"-Kanäle erkannt werden, wie im Entscheidungsschritt 402 bestimmt wird, dann würde der Prozeß 500 aufgerufen, der unten ausführlicher beschrieben wird. Wenn keine „Durchgangs"-Kanäle erkannt werden, basiert die nächste Entscheidung darauf, ob „Hinzufüge"-Kanäle erkannt werden, wie im Schritt 403 gezeigt wird. Bei Erkennung wird der Prozeß 600 aufgerufen, der unten ausführlicher beschrieben wird. Bei Nichterkennung basiert die nächste Entscheidung darauf, ob „Express"-Kanäle in dem WDM-Signal vorliegen, wie im Schritt 404 gezeigt wird. Wenn keine erkannt werden, wird der Prozeß 700 aufgerufen, der unten ausführlicher beschrieben wird. Im allgemeinen enthält der Prozeß 700 verschiedene Prüfungen, die vorgenommen werden, um zu verifizieren, daß entsprechende Bedingungen erfüllt sind, z. B. Endprüfungen.
Wenn „Express"-Kanäle erkannt werden, dann wird im Schritt 405 die mittlere Signalleistung der „Express"-Kanäle (P_ExAvg) bestimmt. Als Beispiel kann die mittlere Signalleistung durch Scannen der Signalleistung jedes der „Express"-Kanäle unter Verwendung von Signalüberwachungstechniken und Berechnung des Mittelwerts daraus abgeleitet werden. Im Schritt 406 wird die in Schritt 405 abgeleitete mittlere Signalleistung (P_ExAvg) mit einem vorgeschriebenen Wert, z. B. einem Nennwert von zum Beispiel –34,9 dBm, verglichen, wobei es sich um eine Entwurfswahl handelt, die von verschiedenen Faktoren abhängt, die Fachleuten offensichtlich sind, wie zum Beispiel Verlustbudget und so weiter. Wenn die mittlere Signalleistung (P_ExAvg) gleich dem Nennwert ist, dann wird der Prozeß 700, der unten ausführlicher beschrieben wird, aufgerufen, um zu verifizieren, daß bestimmte Bedingungen erfüllt wurden, z. B. Endprüfungen.
Wenn nicht, dann wird die Signalleistung der „Express"-Kanäle im Schritt 408 auf den Nennwert eingestellt. Wieder mit Bezug auf 2 würde das variable optische Dämpfungsglied 208 verwendet, um die Signalleistung der „Express"-Kanäle entsprechend einzustellen. Gemäß dem obigen Beispiel, bei dem der Nennwert –34,9 dBm beträgt, würde sich ein variables optisches Dämpfungsglied mit einem Dämpfungsbereich von 16 dB in 0,1-dB-Schritten eignen, um die Leistungseinstellungen vorzunehmen. Es sollte beachtet werden, daß diese Leistungseinstellung im Vergleich zu einer kanalweisen Einstellung eine Breitbandeinstellung ist. Fachleuten werden jedoch andere Alternativen für die Einstellung der Leistung der „Express"-Kanäle ersichtlich sein und diese werden deshalb durch die vorliegenden Lehren in Betracht gezogen. Dementsprechend ist dieses Beispiel als Veranschaulichung gemeint und soll auf keinerlei Weise einschränken. Einstellungen der Signalleistung der „Express"-Kanäle im Schritt 408 würden fortgesetzt, bis (P_ExAvg) gleich dem Nennwert ist (Schritt 406). Als Alternative kann der Einstellungsprozeß auf der Grundlage von Timer-, Zähler- und anderen auf Schwellen basierenden Entscheidungskriterien (nicht gezeigt) beendet werden.
Wie in 4 gezeigt, wird im Schritt 402 der Prozeß 500 in 5 aufgerufen, wenn „Durchgangs"-Kanäle erkannt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im Kontext des Add/Drop-Knotens 115 (2) angewandt wird, werden „Durchgangs"-Kanäle als Basislinie oder Referenz für die Bestimmung anderer Leistungseinstellungen benutzt. Wiederum kann es die Konfiguration des Add/Drop-Knotens anders vorschreiben, aber im allgemeinen werden „Durchgangs"-Kanäle durch mehr Komponenten verarbeitet und erfahren in der Regel mehr Verluste in einem Add/Drop-Knoten im Vergleich zu „Hinzufüge"- und „Express"-Kanälen. Wenn dies für eine bestimmte Konfiguration der Fall ist, können Einstellungen der Signalleistung in anderen Kanälen, z. B. „Hinzufüge"- und „Express"-Kanälen, dann auf den Signalleistungspegeln in den „Durchgangs"-Kanälen als Referenz oder Grundlinie basieren.
Wie im Schritt 501 in 5 gezeigt, wird zuerst die aktuelle mittlere Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThAvg) bestimmt. Wiederum können herkömmliche Signalüberwachungstechniken zur Ableitung der mittleren Signalleistung benutzt werden. Im Schritt 502 werden die Zieleinzel- und mittlere Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt) bestimmt. Im allgemeinen sollte die Zieldurchschnittssignalleistung von „Durchgangs"-Kanälen so nahe wie möglich an einem vorgeschriebenen Nennwert von z. B. –34,9 dBm liegen, während ein vorgeschriebenes Maß an „Reserve" für die Einstellung (z. B. ±1 dB) zugelassen wird. Einstellungs-„Reserve" wäre zum Beispiel anwendbar, wenn der Wellenlängenblockierer 225 (2) zur Einstellung der Signalleistung einzelner optischer „Durchgangs"-Kanäle verwendet wird. Um die Zieleinzel- und mittlere Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt) zu berechnen, könnte man den Signalleistungspegel jedes der Kanäle zum Beispiel durch Verwendung von Signalüberwachungstechniken scannen. Ein Delta bzw. eine Differenz zwischen den tatsächlichen Signalleistungspegeln und dem vorgeschriebenen Nennwert (z. B. dem Zielwert) könnte dann abgeleitet und mit den bestehenden Einstellungen des Wellenlängenblockierers 225 verglichen werden. Dann könnte eine Zielleistungseinstellung und eine Blockierereinstellung für jeden optischen Kanal berechnet und dann gemittelt werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Berechnung der Zieleinzel- und mittleren Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt) ein iterativer Prozeß.
Im Schritt 503 würde das Vorhandensein von „Express"-Kanälen den Prozeß 550 aufrufen, der unten ausführlicher beschrieben wird. Wenn keine „Express"-Kanäle vorhanden sind, was im Schritt 503 bestimmt wird, dann wird die aktuelle mittlere Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThAvg) mit der Zieleinzel- und mittleren Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt) verglichen. Wenn P_ThAvg nicht gleich P_ThTgt ist und nicht innerhalb einer vorgeschriebenen Toleranz (z. B. ±0,5 dB) liegt, dann wird die Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle auf die Zieleinzel- und mittlere Signalleistung (P_ThTgt) eingestellt (Schritt 505). Insbesondere sollte die Signalleistung jedes „Durchgangs"-Kanals auf die vorberechnete Zielsignalleistung (P_ThTgt) eingestellt werden. Wieder mit Bezug auf 2 würden die Dämpfungseinstellungen in dem Wellenlängenblockierer 225 für jeden der „Durchgangs"-Kanäle entsprechend (nach oben oder nach unten) eingestellt. Es sollte beachtet werden, daß diese Leistungseinstellung eine kanalweise Einstellung ist. Einstellungen der Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle im Schritt 505 würden fortgesetzt, bis die Bedingung im Schritt 504 erfüllt ist. Als Alternative könnte der iterative Einstellungsprozeß auf der Grundlage eines bestimmten anderen vorgeschriebenen Parameters, z. B. Timer-, Zähler- oder andere auf Schwellen basierende Entscheidungskriterien (nicht gezeigt) beendet werden.
Wenn P_ThAvg gleich P_ThTgt ist oder innerhalb einer vorgeschriebenen Toleranz (z. B. ±0,5 dB) liegt, dann bestimmt die nächste Entscheidung im Schritt 506, ob etwaige „Hinzufüge"-Kanäle vorhanden sind. Wenn nicht, wird der Prozeß 700 aufgerufen (z. B. Endprüfungen), der unten ausführlicher beschrieben wird. Bei Vorhandensein wird im Schritt 507 die mittlere Signalleistung der „Hinzufüge"-Kanäle (P_AddAvg) bestimmt. Wieder kann dies durch Mittelungsmessungen erreicht werden, die aus Signalüberwachungstechniken abgeleitet werden und so weiter. Im Schritt 509 wird die mittlere Signalleistung der „Hinzufüge"-Kanäle (P_AddAvg) mit der Zieleinzel- und mittleren Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt) verglichen und die Einstellungen auf dem Wellenlängenblockierer 240 werden geprüft. Wenn P_AddAvg = P_ThTgt ist oder wenn die Blockierereinstellungen entweder auf dem Minimum oder dem Maximum liegen (d. h. keine „Reserve" zum Einstellen der Leistung mehr), dann wird der Prozeß 700, der unten ausführlicher beschrieben wird, aufgerufen, um zu verifizieren, daß bestimmte Bedingungen erfüllt wurden, d. h. Endprüfungen. Wenn P_AddAvg nicht gleich P_ThTgt ist, dann werden die Signalleistungspegel der „Hinzufüge"-Kanäle auf die Zieleinzel- und mittlere Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt) eingestellt (Schritt 510). Insbesondere sollte die Signalleistung jedes „Hinzufüge"-Kanals ungefähr gleich der zuvor berechneten Zielsignalleistung (P_ThTgt) sein. Mit Bezug auf den Add/Drop-Knoten 115 in 2 würde die Einstellung der Signalleistung in den „Hinzufüge"-Kanälen kanalweise unter Verwendung des Wellenlängenblockierers 240 in dem „Hinzufüge"-Weg 231 erreicht. Als Beispiel würde die Dämpfungseinstellung in dem Wellenlängenblockierer 240 für jeden Kanal entsprechend (nach oben oder nach unten) eingestellt. Wie in 5 gezeigt, wird der iterative Einstellungsprozeß fortgesetzt, bis die Bedingung im Schritt 509 erfüllt ist (z. B. P_AddAvg = P_ThTgt, oder die Blockierereinstellungen liegen auf der minimalen oder maximalen Einstellung). Wieder kann der iterative Prozeß auch als Funktion von Timer-, Zähler- oder anderen auf Schwellen basierenden Kriterien (nicht gezeigt) beendet werden.
Es sollte beachtet werden, daß die Einstellungen der „Durchgangs"-Kanalleistung im Schritt 505 und die Einstellungen der „Hinzufüge"-Kanalleistung im Schritt 510 beide kanalweise Einstellungen sind, die eine etwaige Leistungsdivergenz, die in diesen Kanälen bestehen kann, „verflachen" sollen. In beiden Fällen waren keine „Express"-Kanäle vorhanden (Schritt 503) und dementsprechend ist das „Anpassen der Welligkeitskurve" mit entsprechenden Kanalleistungen kein besonderes Problem. Stattdessen wäre das Ziel in diesen Einstellungsschritten ein Ausbügeln einer etwaigen Welligkeit, die entweder in den „Durchgangs"- oder „Hinzufüge"-Kanälen bestehen kann.
Wieder mit Bezug auf Schritt 503 wird, wenn „Express"-Kanäle vorhanden sind, der Prozeß 550 in 6 aufgerufen. Genauer gesagt wird im Schritt 551 die mittlere Signalleistung der „Express"-Kanäle (P_ExAvg) bestimmt. Wiederum kann dies unter Verwendung herkömmlicher Signalüberwachungstechniken erreicht werden. Im Schritt 552 wird die mittlere Signalleistung der „Express"-Kanäle (P_ExAvg) mit der zuvor berechneten Zieleinzel- und mittleren Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt) verglichen. Wenn P_ExAvg nicht gleich P_ThTgt ist oder nicht innerhalb einer vorgeschriebenen Schwelle, z. B. ±0,5 dB, liegt, dann wird die Leistung der „Express"-Kanäle eingestellt, um eine Ausrichtung mit P_ThTgt zu erzielen (Schritt 553). Wiederum kann das variable optische Dämpfungsglied (VOA) 208 (2) zur entsprechenden Einstellung der Leistung verwendet werden. Da die VOA-Einstellung nicht kanalweise ist, würde die Signalleistung um das Delta bzw. die Differenz zwischen P_ExAvg und P_ThTgt eingestellt. Als Beispiel wäre ein VOA mit einem Dämpfungsbereich von 16 dB mit 0,1-dB-Schritten eine geeignete Implementierung für diese Ausführungsform. Die iterative Einstellung wird fortgesetzt, bis die Bedingung im Schritt 552 erfüllt ist oder bis bestimmte andere auf Schwellenwerten basierende Kriterien erfüllt sind (z. B. Timer usw.).
Nachdem die Bedingung im Schritt 552 erfüllt ist, wird dann Zieleinzel-„Durchgangs"-Kanalleistung, die auf das „Express"-Signal (P_ThFit) Paßt, im Schritt 554 bestimmt. Bestimmte Betrachtungen, die bei der Bestimmung der Zielleistung angestellt werden sollten, sind zum Beispiel eine Bestimmung, ob einer der wellenlängenmäßig am nächsten gelegenen „Express"- Kanäle oder beide (z. B. einer mit höherer und einer mit niedrigerer Wellenlänge) die Zielleistung des „Durchgangs"-Kanals beeinflussen sollte. Für jeden „Express"-Kanal ist die letztere Bestimmung eine Funktion der Leistungsdifferenz zwischen diesem bestimmten „Express"-Kanal und der zuvor berechneten Zieleinzel- und mittleren Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt), der Anzahl von Kanälen zwischen dem „Express"-Kanal und dem „Durchgangs"-Kanal und der annehmbaren Steigung. Die annehmbare Steigung kann bei einem Ausführungsbeispiel ein vorgeschriebener Wert sein, wie zum Beispiel < 1 dB/nm oder ungefähr 0,25 dB/Kanal. Wenn als Beispiel das Produkt der Steigung und der Anzahl von Kanälen (zwischen dem „Express"- und „Durchgangs"-Kanal) den Absolutwert der Leistungsdifferenz zwischen dem „Express"-Kanal und P_ThTgt übersteigt, dann hat dieser „Express"-Kanal keinen Einfluß auf die Zielleistung des „Durchgangs"-Kanals. Wenn ein „Express"-Kanal einen Einfluß auf den „Durchgangs"-Kanal hat, dann ist die Zielleistung für den „Durchgangs"-Kanal eine Funktion der Signalleistung des „Express"-Kanals, der Steigung und der Anzahl von Kanälen zwischen den „Express"- und den „Durchgangs"-Kanälen. Wenn beide „Express"-Kanäle einen Einfluß auf den „Durchgangs"-Kanal haben, dann ist die Zielleistung für den „Durchgangs"-Kanal der Mittelwert der beiden Zielleistungen. Die Zielleistung jedes „Durchgangs"-Kanals außerhalb des Einflusses eines „Express"-Kanals sollte auf P_ThTgt eingestellt werden.
Im Schritt 555 wird geprüft, ob die Signalleistung des interessierenden „Durchgangs"-Kanals entweder auf dem Ziel (P_ThFit) plus oder minus einer vorgeschriebenen Schwelle (z. B. ±0,5 dB) liegt oder ob der Wellenlängenblockierer 225 auf seine maximale oder minimale Einstellung eingestellt ist. Wenn beide Bedingungen nicht erfüllt sind, dann wird die Signalleistung des „Durchgangs"-Kanals so eingestellt, daß er ungefähr mit dem „Express"-Kanal übereinstimmt oder anderweitig auf diesen „paßt" (Schritt 556). Das heißt, die Leistung jedes „Durchgangs"-Kanals wird auf der Grundlage der gewünschten Zielsignalleistung so eingestellt, daß sie auf die Form der Welligkeit des „Express"-Kanals paßt. Unter Verwendung der Zielsignalleistung (P_ThFit) sollten die Dämpfungseinstellungen in dem Wellenlängenblockierer 225 (2) deshalb entsprechend für jeden „Durchgangs"-Kanal (nach oben oder nach unten) eingestellt werden. Als Beispiel kann der Blockiererdämpfungsbereich bei einem Ausführungsbeispiel 10 dB mit 0,5-dB-Schritten betragen. Sobald die Bedingung im Schritt 555 erfüllt ist, basiert die nächste Entscheidung darauf, ob „Hinzufüge"-Kanäle vorhanden sind, wie im Schritt 557 bestimmt wird. Wenn nicht, ist der Prozeß abgeschlossen und Endprüfungen erfolgen gemäß Prozeß 700, der unten ausführlicher beschrieben wird.
Wenn „Hinzufüge"-Kanäle vorhanden sind, dann wird im Schritt 558 die Zieleinzel-„Hinzufüge"-Kanalleistung, die auf das „Express"-Signal (P_AddFit) paßt, bestimmt. Bestimmte Betrachtungen, die bei der Bestimmung der Zielleistung angestellt werden sollten, sind zum Beispiel eine Bestimmung, ob einer der wellenlängenmäßig am nächsten gelegenen „Express"-Kanäle oder beide (z. B. einer mit höherer und einer mit niedrigerer Wellenlänge) die Zielleistung des „Hinzufüge"-Kanals beeinflussen sollte. Für jeden „Express"-Kanal ist die letztere Bestimmung eine Funktion der Leistungsdifferenz zwischen diesem bestimmten „Express"-Kanal und der zuvor berechneten Zieleinzel- und mittleren Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt), der Anzahl von Kanälen zwischen dem „Express"-Kanal und dem „Hinzufüge"-Kanal und der annehmbaren Steigung. Die annehmbare Steigung kann bei einem Ausführungsbeispiel ein vorgeschriebener Wert sein, wie zum Beispiel < 1 dB/nm oder ungefähr 0,25 dB/Kanal. Wenn als Beispiel das Produkt der Steigung und der Anzahl von Kanälen (zwischen dem „Express"- und „Hinzufüge"-Kanal) den Absolutwert der Leistungsdifferenz zwischen dem „Express"-Kanal und P_ThTgt übersteigt, dann hat dieser „Express"-Kanal keinen Einfluß auf die Zielleistung des „Hinzufüge"-Kanals. Wenn ein „Express"-Kanal einen Einfluß auf den „Hinzufüge"-Kanal hat, dann ist die Zielleistung für den „Hinzufüge"-Kanal eine Funktion der Signalleistung des „Express"-Kanals, der Steigung und der Anzahl von Kanälen zwischen den „Express"- und den „Hinzufüge"-Kanälen. Wenn beide „Express"-Kanäle einen Einfluß auf den „Hinzufüge"-Kanal haben, dann ist die Zielleistung für den „Hinzufüge"-Kanal der Mittelwert der beiden Zielleistungen. Die Zielleistung jedes „Hinzufüge"-Kanals außerhalb des Einflusses eines „Express"-Kanals sollte auf P_ThTgt eingestellt werden.
Im Schritt 559 wird geprüft, ob die Signalleistung des interessierenden „Hinzufüge"-Kanals entweder auf dem Ziel plus oder minus einer vorgeschriebenen Schwelle (z. B. ±0,5 dB) liegt oder ob der Wellenlängenblockierer 240 auf seine maximale oder minimale Einstellung eingestellt ist. Wenn beide Bedingungen nicht erfüllt sind, dann wird die Signalleistung des „Hinzufüge"-Kanals so eingestellt, daß er ungefähr mit dem „Express"-Kanal übereinstimmt oder anderweitig auf diesen „paßt" (Schritt 560). Das heißt, die Leistung jedes „Hinzufüge"-Kanals wird auf der Grundlage der gewünschten Zielsignalleistung so eingestellt, daß sie auf die Form der Welligkeit des „Express"-Kanals paßt. Unter Verwendung der Zielsignalleistung (P_AddFit) sollten die Dämpfungseinstellungen in dem Wellenlängenblockierer 240 (2) deshalb entsprechend für jeden „Hinzufüge"-Kanal (nach oben oder nach unten) eingestellt werden. Als Beispiel kann der Blockiererdämpfungsbereich bei einem Ausführungsbeispiel 10 dB mit 0,5-dB-Schritten betragen. Sobald die Bedingung im Schritt 559 erfüllt ist, werden Endprüfungen gemäß Prozeß 700 aufgerufen, wie unten ausführlicher beschrieben werden wird.
Wie in 4 gezeigt, wird im Schritt 403 der Prozeß 600 in 7 aufgerufen, wenn keine „Durchgangs"-Kanäle erkannt werden, aber „Hinzufüge"-Kanäle erkannt werden. Wie im Schritt 601 gezeigt, wird zuerst die mittlere Signalleistung der „Hinzufüge"-Kanäle (P_AddAvg) bestimmt. Wieder können herkömmliche Signalüberwachungstechniken benutzt werden, um die mittlere Signalleistung abzuleiten. Im Schritt 602 wird die Zielsignalleistung der „Hinzufüge"-Kanäle (P_AddTgt) bestimmt. Im allgemeinen sollte die Zielsignalleistung von „Hinzufüge"-Kanälen so nahe wie möglich an einem vorgeschriebenen Nennwert (z. B. –34,9 dBm) liegen, während mindestens ±1 dB Einstellungs-„Reserve" für jede „Hinzufüge"-Kanalblockierereinstellung (z. B. Wellenlängenblockierer 240) erlaubt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel kann man dies erreichen, indem der aktuelle Leistungspegel jedes Kanals geprüft wird, das Delta bzw. die Differenz bestimmt wird, das bzw. die notwendig ist, um den Zielleistungspegel (z. B. einen vorgeschriebenen Nennwert) zu erreichen, die Differenz mit der aktuellen Einstellung (z. B. in dem Wellenlängenblockierer 240) für diesen Kanal verglichen wird, eine Zielleistungseinstellung und Blockierereinstellung für jeden Kanal berechnet und die Leistungseinstellungen gemittelt werden.
Wenn keine „Express"-Kanäle vorhanden sind, wie im Schritt 603 bestimmt wird, dann wird die mittlere Signalleistung der „Hinzufüge"-Kanäle (P_AddAvg) mit der Zielsignalleistung der „Hinzufüge"-Kanäle (P_AddTgt) verglichen (Schritt 604). Wenn P_AddAvg = P_AddTgt ist oder innerhalb einer vorgeschriebenen Toleranz (z. B. ±0,5 dB) liegt, dann sind keine weiteren Einstellungen notwendig und der Prozeß 700 kann aufgerufen werden, um Endprüfungen durchzuführen. Wenn P_AddAvg nicht gleich P_AddTgt ist, dann wird die tatsächliche Signalleistung der „Hinzufüge"-Kanäle so eingestellt, daß sie gleich der Zielsignalleistung der „Hinzufüge"-Kanäle P_AddTgt ist (Schritt 606). Insbesondere sollte die Signalleistung jedes „Hinzufüge"-Kanals gleich der Zielsignalleistung (P_AddTgt) sein. Dies kann durch Ändern der Dämpfungseinstellung in dem Wellenlängenblockierer 240 (2) nach oben oder nach unten für jeden Kanal entsprechend erreicht werden. Diese Einstellungen werden fortgesetzt, bis die Bedingung im Schritt 604 erfüllt ist, oder sie werden auf der Grundlage eines bestimmten anderen Parameters, z. B. Timer, Zähler und so weiter, beendet.
Wenn „Express"-Kanäle vorhanden sind (im Schritt 603), dann wird im Schritt 607 die mittlere Signalleistung der „Express"-Kanäle (P_ExAvg) bestimmt. Wiederum kann dies durch Verwendung herkömmlicher Signalüberwachungstechniken erreicht werden. Im Schritt 608 wird die mittlere Signalleistung der „Express"-Kanäle (P_ExAvg) mit einem vorgeschriebenen Wert, z. B. einem Nennwert von zum Beispiel –34,9 dBm wie in den vorherigen Beispielen verglichen. Wenn P_ExAvg nicht gleich dem vorgeschriebenen Nennwert ist, dann wird die Leistung der „Express"-Kanäle im Schritt 609 auf den Nennwert eingestellt. Das variable optische Dämpfungsglied (VOA) 208 (2) kann zur entsprechenden Einstellung der Leistung verwendet werden. Da die VOA-Einstellung nicht kanalweise erfolgt, würde die Signalleistung um das Delta bzw. die Differenz zwischen P_ExAvg und dem Nennwert eingestellt. Als Beispiel wäre ein VOA mit einem Dämpfungsbereich von 16 dB mit 0,1-dB-Schritten eine geeignete Implementierung für diese Ausführungsform. Die iterative Einstellung wird fortgesetzt, bis die Bedingung im Schritt 608 erfüllt ist oder bis bestimmte andere auf Schwellen basierende Kriterien erfüllt sind (z. B. Timer usw.).
Wenn P_ExAvg im Schritt 608 gleich dem vorgeschriebenen Nennwert ist, dann wird im Schritt 610 die Zieleinzel-„Hinzufüge"-Kanalleistung, die auf das „Express"-Signal (P_AddFit) paßt, bestimmt. Das Bestimmen von P_AddFit im Schritt 610 ist dasselbe wie der zuvor beschriebene Schritt 558 und wird der Kürze halber nicht wiederholt. Im Schritt 611 wird geprüft, ob die Signalleistung des interessierenden „Hinzufüge"-Kanals entweder auf dem Ziel (P_AddFit) plus oder minus einer vorgeschriebenen Schwelle (z. B. ±0,5 dB) liegt oder ob der Wellenlängenblockierer 240 auf seine maximale oder minimale Einstellung eingestellt ist. Diese Prüfung ist dieselbe wie im Schritt 559. Kurz gefasst wird, wenn beide Bedingungen nicht erfüllt sind, die Signalleistung des „Hinzufüge"-Kanals so eingestellt, daß er ungefähr mit dem „Express"-Kanal übereinstimmt oder anderweitig auf diesen „paßt" (Schritt 612, genauso wie der zuvor beschriebene Schritt 560). Das heißt, die Leistung jedes „Hinzufüge"-Kanals wird auf der Grundlage der gewünschten Zielsignalleistung so eingestellt, daß sie auf die Form der Welligkeit des „Express"-Kanals paßt. Unter Verwendung der Zielsignalleistung (P_AddFit) sollte die Dämpfungseinstellung in dem Wellenlängenblockierer 240 (2) deshalb entsprechend für jeden „Hinzufüge"-Kanal (nach oben oder nach unten) eingestellt werden. Als Beispiel kann der Blockiererdämpfungsbereich bei einem Ausführungsbeispiel 10 dB mit 0,5-dB-Schritten betragen. Nachdem die Bedingung im Schritt 611 erfüllt ist, werden Endprüfungen gemäß Prozeß 700 aufgerufen, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
In 8 zeigt der Prozeß 700 eine Reihe von Entscheidungen und Aktionen zum Verifizieren, daß entsprechende Bedingungen erfüllt sind, z. B. Endprüfungen an den verschiedenen an den „Hinzufüge"-, „Express"- und „Durchgangs"-Kanälen in den vorherigen Schritten vorgenommenen Leistungseinstellungen. Im allgemeinen enthalten die in 8 gezeigten Schritte abhängig davon, welche Arten von Kanälen („Hinzufüge", „Express" und/oder „Durchgangs") in dem WDM-Signal in dem Add/Drop-Knoten 115 (2) erkannt werden, eine bestimmte Prüfung.
Wie im Schritt 701 gezeigt, kann die Anwesenheit oder Abwesenheit bestimmter Kanäle unter Verwendung herkömmlicher Signalüberwachungstechniken, z. B. optischer Spektrumanalysatoren und so weiter bestimmt werden. Wenn im Schritt 702 sowohl „Express"- als auch „Durchgangs"- und auch „Hinzufüge"-Kanäle erkannt werden, dann wird Schritt 703 durchgeführt, um zu verifizieren, daß die einzelnen „Durchgangs"- und „Hinzufüge"-Kanäle auf die jeweiligen vorbestimmten Zielwerte eingestellt sind und daß die mittlere Signalleistung der „Express"-Kanäle (P_ExAvg) gleich der Zieleinzel- und mittleren Signalleistung der „Durchgangs"-Kanäle (P_ThTgt) ist. Wenn dies der Fall ist, hält der Prozeß an, oder andernfalls beginnt der Einstellungsprozeß erneut, z. B. Schritt 401 und so fort.
Wenn nur „Express"- oder „Durchgangs"-Kanäle vorhanden sind, wie im Schritt 704 bestimmt wird, dann wird Schritt 705 durchgeführt, um zu verifizieren, daß einzelne „Durchgangs"-Kanäle auf die vorbestimmten Zielwerte eingestellt sind und daß P_ExAvg = P_ThTgt ist. Wenn dies der Fall ist, hält der Prozeß an, andernfalls beginnt der Einstellungsprozeß mit dem Schritt 401 und so fort erneut.
Wenn nur „Express"- und „Hinzufüge"-Kanäle vorhanden sind, wie im Schritt 706 bestimmt wird, dann wird Schritt 707 durchgeführt, um zu verifizieren, daß einzelne „Hinzufüge"-Kanäle auf die vorbestimmten Zielwerte eingestellt sind und daß P_ExAvg gleich dem vorgeschriebenen Nennwert ist. Wenn dies der Fall ist, hält der Prozeß an, andernfalls beginnt der Einstellungsprozeß mit dem Schritt 401 und so fort erneut.
Wenn nur „Durchgangs"- und „Hinzufüge"-Kanäle vorhanden sind, wie im Schritt 708 bestimmt wird, wird Schritt 709 durchgeführt, um zu verifizieren, daß einzelne „Durchgangs"- und „Hinzufüge"-Kanäle auf die vorbestimmten Zielwerte eingestellt sind. Wenn dies der Fall ist, hält der Prozeß an, andernfalls beginnt der Einstellungsprozeß im Schritt 401 und so fort erneut.
Wenn nur „Express"-Kanäle vorhanden sind, wie im Schritt 710 bestimmt wird, dann wird Schritt 711 durchgeführt, um zu verifizieren, daß die mittlere Signalleistung der „Express"-Kanäle (P_ExAvg) gleich dem vorgeschriebenen Nennwert ist. Wenn dies der Fall ist, hält der Prozeß an, andernfalls beginnt der Einstellungsprozeß im Schritt 401 und so fort erneut.
Wenn nur „Durchgangs"-Kanäle vorhanden sind, wie im Schritt 712 bestimmt wird, dann wird Schritt 713 durchgeführt, um zu verifizieren, daß die einzelnen „Durchgangs"-Kanäle auf die vorbestimmten Zielwerte einstellt sind. Wenn dies der Fall ist, hält der Prozeß an, andernfalls beginnt der Einstellungsprozeß im Schritt 401 und so fort erneut.
Wenn nur „Hinzufüge"-Kanäle vorhanden sind, wie im Schritt 714 bestimmt wird, dann wird Schritt 715 durchgeführt, um zu verifizieren, daß die einzelnen „Hinzufüge"-Kanäle auf die vorbestimmten Zielwerte einstellt sind. Wenn dies der Fall ist, hält der Prozeß an, andernfalls beginnt der Einstellungsprozeß im Schritt 401 und so fort erneut.
Es sollte beachtet werden, daß die Funktionen verschiedener in der Zeichnung gezeigter Elemente durch Prozessoren oder Steuerungen gesteuert werden können, die spezielle Hardware oder Hardware, die Software ausführen kann, umfassen können. Ein „Prozessor" bzw. eine „Steuerung" sollte hier nicht als eine sich ausschließlich auf Hardware, die Software ausführen kann, beziehend aufgefaßt werden und kann implizit ohne Einschränkung Hardware für digitale Signalverarbeitung (DSP), Nur-Lese-Speicher (ROM) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM), nichtflüchtige Speicherung und so weiter umfassen.
Die obigen Ausführungsformen veranschaulichen lediglich die Prinzipien der Erfindung. Fachleute werden in der Lage sein, zahlreiche Anordnungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit gezeigt oder beschrieben wurden, aber dennoch die in dem Schutzumfang der Erfindung liegenden Prinzipien realisieren.
Zum Beispiel werden Einstellungen der Signalleistung in den verschiedenen optischen Kanälen in den obigen Ausführungsformen unter Verwendung entweder von Wellenlängenblockierern mit kanalweiser dynamischer Verstärkungsentzerrung oder eines variablen optischen Dämpfungsglieds vorgenommen. Fachleuten werden jedoch andere geeignete Alternativen zur Einstellung sowohl der Gesamtsignalleistung als auch der Signalleistung in einzelnen Kanälen ersichtlich sein und werden von den vorliegenden Lehren in Betracht gezogen. Auch andere alternative Anordnungen und Faktoren zur Bestimmung von Zielsignalleistungswerten können in Übereinstimmung mit den vorliegenden Lehren benutzt werden. Obwohl die Ausführungsbeispiele kanalweise Leistungseinstellungen in den Hinzufüge- und/oder Durchgangsübertragungswegen als Funktion des Leistungsdivergenzprofils in dem Expressübertragungsweg zeigen, wird außerdem auch in Betracht gezogen, daß die Prinzipien der Erfindung gleichermaßen für die Einstellung der Leistung in beliebigen der verschiedenen Übertragungswege einzeln oder in verschiedenen Kombinationen, z. B. Einstellung der Leistung in den Express- und/oder Durchgangswegen, den Express- und/oder Hinzufügewegen und so weiter, anwendbar sind.
Außerdem sollte beachtet werden, daß die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele sich besonders für eine WDM-Add/Drop-Knotenanwendung eignen und in diesem beispielhaften Kontext beschrieben wurden. Für Fachleute ist jedoch aus den vorliegenden Lehren ersichtlich, daß die Prinzipien der Erfindung auch in anderen Arten von Netzelementen, die mehrere Übertragungswege zum Routen und Verarbeiten einzelner optischer Kanäle in einem WDM-Signal verwenden und in denen es wünschenswert wäre, die kanalweise Signalleistung so einzustellen, daß sie mit Leistungsdivergenzprofilen in und unter den verschiedenen Übertragungswegen übereinstimmen, verwendet werden können.
Diese Modifikationen und Substitutionen sowie andere werden Fachleuten im Hinblick auf wohlbekannte Netzwerk- und Systementwurfsprinzipien und weiterhin im Hinblick auf die vorliegenden Lehren ersichtlich sein und werden dementsprechend zur Verwendung gemäß den Prinzipien der Erfindung in Betracht gezogen. Dementsprechend sollen die hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen nur veranschaulichend und auf keine Weise beschränkend sein. Der Schutzumfang der Erfindung wird nur durch die angefügten Ansprüche begrenzt.

Claims

Verfahren zur Steuerung der Signalleistung eines wellenlängengemultiplexten (WDM-) Signals in einem Add/Drop-Knoten in einem WDM-System, wobei der Add/Drop-Knoten dafür ausgelegt ist, ein WDM-Eingangssignal mit mehreren optischen Kanälen (201) zu empfangen, wobei der Add/Drop-Knoten einen ersten Übertragungsweg zum Hinzufügen eines oder mehrerer optischer Kanäle zu dem WDM-Eingangssignal (203) und einen zweiten Übertragungsweg zum Routen gewählter optischer Kanäle des WDM-Eingangssignals durch den Add/Drop-Knoten (202) enthält, gekennzeichnet durch: Einstellen der Signalleistung einzelner optischer Kanäle, die zu dem WDM-Eingangssignal in dem ersten Übertragungsweg (203) hinzugefügt werden, so daß sie ungefähr einem Leistungsdivergenzprofil optischer Kanäle in dem zweiten Übertragungsweg (202) entsprechen, wobei das Leistungsdivergenzprofil Verstärkungswelligkeit in dem WDM-Eingangssignal (201) darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die optischen Kanäle aus dem ersten und dem zweiten Übertragungsweg (202, 203) in dem Add/Drop-Knoten kombininiert werden, um ein WDM-Ausgangssignal (250) zu bilden, und wobei Verstärkungswelligkeit in dem WDM-Ausgangssignal ungefähr der Verstärkungswelligkeit in dem WDM-Eingangssignal (201) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin mit dem Schritt des Einstellens einer mittleren Signalleistung der optischen Kanäle in dem zweiten Übertragungsweg (202) auf einen vorgeschriebenen Leistungspegel vor dem Einstellen der Signalleistung der einzelnen optischer Kanäle in dem ersten Übertragungsweg (203).
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin mit dem Schritt des Bestimmens einer Zielsignalleistung für einen einzelnen optischen Kanal in dem ersten Übertragungsweg (203) dergestalt, daß die Zielsignalleistung auf einem Pegel liegt, der in das Leistungsdivergenzprofil der optischen Kanäle in dem zweiten Übertragungsweg (202) paßt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einstellen der Signalleistung der einzelnen optischen Kanäle in dem ersten Übertragungsweg (203) ein Steuern eines Dämpfungsgrads für jeden einzelnen optischen Kanal in dem ersten Übertragungsweg (203) als Funktion der Zielsignalleistung umfaßt.
Netzwerkelement (115), das Signalleistung eines mehrere optische Kanäle (201) aufweisenden wellenlängengemultiplexten (WDM-) Signals steuern kann, wobei das Netzwerkelement einen ersten Übertragungsweg zum Hinzufügen eines oder mehrerer optischer Kanäle zu dem WDM-Signal (203) und einen zweiten Übertragungsweg zum Routen gewählter optischer Kanäle des WDM-Signals durch das Netzwerkelement (202) enthält, wobei das Netzwerkelement durch folgendes gekennzeichnet ist: einen an den ersten Übertragungsweg (203) angekoppelten kanalweisen dynamischen Verstärkungsentzerrer zum Einstellen von Signalleistung einzelner optischer Kanäle, die zu dem WDM-Signal in dem ersten Übertragungsweg (203) hinzugefügt werden, so daß sie ungefähr einem Leistungsdivergenzprofil optischer Kanäle in dem zweiten Übertragungsweg (202) entsprechen, wobei das Leistungsdivergenzprofil Verstärkungswelligkeit in dem WDM-Eingangssignal (201) darstellt.
Netzwerkelement nach Anspruch 6, weiterhin mit einem variablen optischen Dämpfungsglied (208) zum Einstellen einer mittleren Signalleistung der optischen Kanäle in dem zweiten Übertragungsweg (202) auf einen vorgeschriebenen Leistungspegel, bevor die Signalleistung der einzelnen optischen Kanäle in dem ersten Übertragungsweg (203) durch den kanalweisen dynamischen Verstärkungsentzerrer eingestellt wird.
Netzwerkelement nach Anspruch 6, weiterhin mit einer Steuerung zum Bestimmen einer Zielsignalleistung für einen einzelnen optischen Kanal in dem ersten Übertragungsweg (203) dergestalt, daß die Zielsignalleistung auf einem Pegel liegt, der in das Leistungsdivergenzprofil der optischen Kanäle in dem zweiten Übertragungsweg (202) paßt.
Netzwerkelement nach Anspruch 8, wobei der kanalweise dynamische Verstärkungsentzerrer (240) betreibbar ist, um einen Dämpfungsgrad für jeden einzelnen optischen Kanal in dem ersten Übertragungsweg (203) als Funktion der Zielsignalleistung zu steuern.