【発明の詳細な説明】
光ネットワーク
本発明は、光ハブネットワーク装置に関し、特には、ハブ状構成における、波
長で経路の定められる光ネットワークについてである。
発明の技術分野
光システム、回路およびファイバーネットワークは、データ通信および遠距離
通信システムにおいて、益々重要となっている。光ファイバーは、大きな伝送能
力を有するが、電磁気的な干渉や、グラウンドループの問題もない。
光マルチチャンネルシステムの需要は、増大しており、おそらく、ここ数年の
内に、ネットワークのデザイン戦略を変えてしまうであろう。マルチチャンネル
技術を用いることによって、変調速度を増大したり、より複雑な制御機能を加え
ることなく、伝送能力および柔軟性の向上を、現存するファイバーケーブルで実
現できる。
星形ネットワークにおいて、そのシステムのノードのひとつは、中央のノード
であって、ハブノードと呼ばれ、残りのノードは、サテライト（衛星）ノードで
ある。各サテライトノードは、他のいずれのサテライトノードとも通信できるが
、ハブノードを通さなくてはならない。
この種類の通信ネットワークには、バスアーキテクチャを用いることができる
。そのバスは、２つの端部ノードがハブに接続されたリングとして形成される。
そのシステムにおける異なるサテライトノードが、個々の波長チャンネルに割り
当てられ、それによって、そのネットワークの星形機構が提供される。そして、
いくつかのサテライトノードが同じファイバーを共有し、そこでは、各ファイバ
ーが、Ｎ個までの波長チャンネルを担いうる。各サテライトノードは、いつも双
方の端部ノードに向けて、送信し、傾聴する。通常のサテライトをハブに運搬す
るバスは、ひとつの端部ノードに向かって通る。ファイバーが破損の場合は、そ
のトラフィックは、ハブによって他方の端部ノードに経路が定め直され、そのト
ラフィックは、このようにして回復される。このように、そのネットワークにお
け
る各サテライトノードには、２つのファイバーからなる唯一の光ファイバーケー
ブルで、ハブノードから２つの別々の道筋で、到達することができ、それ故、も
しファイバー破断が１つの方向で生じても、そのトラフィックは他方の方向に経
路を定め直すことができる。
したがって、ケーブル破損の場合は、ハブノードは、あるサテライトノードか
らの入力信号を、ひとつの方向から受信でき、また、その入力信号と同じ方向に
出力信号を送信できる。
関連技術の説明
光環状ネットワークについては、ＯＦＣ’９６テクニカルダイジェストに発表
された、０７７３３ニュージャージー、ホルムデル、クロフォードヒル研究所、
ＡＴ＆ベル研究所のＢグランス、Ｃドエール、ＩＰカミナウ、Ｒモンターニュに
よる「新規の光学的に回復可能なＷＴＭ環状ネットワーク」という論文に記述さ
れている。このネットワークにおいては、各サテライトノードには、そのネット
ワークで信号を送信および受信するためのスイッチングシステムが備えられてい
る。
本発明の目的、概要
本発明の目的は、ひとつのハブノードおよび複数のサテライトノードからなり
、簡単で安価な構造を有する、光遠距離通信ネットワークを提供するための方法
および装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、多くのサテライトノードとひとつのハブノードを
、環状に接続された光論理星形ネットワークで接続し、また、重要な部品、すな
わち破損する傾向にあるものを、できる限り数少なく有する方法および装置を提
供することである。
本発明のもう一つの目的は、光ネットワークにおいて、ケーブル破損が生じて
さえも、ハブおよびノードの各々の間でトラフィックが送信され、受信されるよ
うにする方法および装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、ケーブル破損が、２重の、１重のファイバー破断、
または、ファイバーの一方または双方の破損であり得るもので、その破損した部
分をまだ光のある部分は流れており、なおも、上流方向および下流方向への双方
の通信のために同じ波長の組を用いているというものである。
本発明のなおも別の目的は、ひとつのハブノードおよび複数のサテライトノー
ドからなる光遠距離通信ネットワークにおいて、そのネットワークの部品が破損
したときでさえ、トラフィックが行われ続けるようにする方法および装置を提供
することである。
本発明の更にまた別の目的は、通常、ハブノードにおいてのみネットワークが
中断される、光遠距離通信ネットワークのための方法および装置を提供すること
である。
少なくとも、これらの目的のいくつかは、請求の範囲１で特徴付けられた機構
を有するネットワークによって達成される。本発明の更なる機構および改良が、
従属請求項で提示される。
本発明によると、サテライトノードは、受動マルチプレクサおよびデマルチプ
レクサ、例えば、ファイバーカプラーからなるものによって、ファイバーに接続
される。本ネットにおける全ての種類のスイッチングは、ハブ手段に備えられる
。
発明の利点
ネットワーク通信に２つのファイバーを使うとき、波長チャンネルの理論上の
最小数が、すなわち、そのネットワークに接続されるサテライトノード毎にひと
つの波長チャンネルのみが、用いられうる。
ファイバーリングでは、光スイッチは用いられず、それらは、ハブノードにお
いてのみ備えられる。したがって、サテライトノードは、知能が要求されること
もなく、極端に簡単なデザインを有しうる。
ケーブルの保護は、ハブノードによって取り扱うことができる。
バックアップ用の、少なくともひとつのスペアのハブノードは、既に据え付け
られたハードウエアを変更することなく、いかなる場合でも、据え付けることが
できる。
図面の簡単な説明
本発明をより完全に理解し、また、その更なる目的や利点のために、以下の記
載を参照するが、付随する図面が関係しており、その図面においては：
図１は、本発明による通信ネットワークの、第１の実施例を図式的に示してお
り；
図２Ａ−２Ｅは、そのネットワークの異なる種類の破損について、異なるトラ
フィック伝搬を図式的に示し；および
図３は、本発明による通信ネットワークの、第２の実施例を図式的に示す。
実施例の詳細な説明
図１を参照すると、物理的に、通信ネットワークは、ひとつの中央ノードであ
って、ハブノードＨと呼ばれるもの、および、複数のサテライトノードＡ，Ｂ，
Ｃ．．．からなる。それらすべてのノードは、ファイバーＦ１およびＦ２を有す
る２ファイバーリングによって接続されており、その２つのファイバーでの反対
伝搬トラフィックが備わる。
ファイバーは、好ましくは、単一モードファイバーである。論理的には、ネッ
トワークは、星形ネットワークであり、というのも、全てのサテライトノードは
、独自の指定された波長チャンネルを有しており、それで、送信し、かつ受信す
る。各サテライトノードは、ハブノードＨとのみ直接通信することができる。し
たがって、２つのサテライトノード、例えば、ＡおよびＢの間のトラフィックは
、常に、ハブノードＨを介して進まなければならない。ハブノードは、ネットワ
ークに接続されている各サテライトノードＡ，Ｂ，Ｃ．．．に属する、各波長チ
ャンネルで、送信し、かつ受信する。したがって、各ファイバーは、Ｎ個のサテ
ライトノードを有するネットワークで、Ｎ個の波長チャンネルを有する。ハブノ
ードにおけるチャンネルは、続いて、その送信機Ｔｘ’および受信機Ｒｘ’での
電気的なインターフェイスを通じて、それ自体は知られた方法で、ここで記述さ
れているのと同じデザインかまたは業界で知られた何か他のデザインかの、他の
通信ネットワークにもまた接続される。
本発明によると、各サテライトノードＡ，Ｂ，Ｃ．．．は、スイッチング部品
を避けるために、受動マルチプレクサおよびデマルチプレクサによって、ファイ
バーに接続される。スイッチング素子は、個々に制御する必要があり、また、破
損しがちである。図１のステーションＤに例示されているとおり、各サテライト
ノードは、送信機および受信機（図示されていない）を有するアクセスポイント
１、２つの１バイ２ファイバーカプラー２および３、２つの受動マルチプレクサ
４および５、並びに２つの受動デマルチプレクサ６および７からなる。
ファイバーカプラー３の機能は、アクセスポイント１の送信機からの送信機信
号を、２つのマルチプレクサ４および５に配送することである。ファイバーカプ
ラー２の機能は、２つのデマルチプレクサ６および７からの受信された信号を、
一緒にアクセスポイント１の受信機へと持ち運ぶことである。その送信機および
受信された信号は、各ステーションの同じ波長チャンネル内に存する。
マルチプレクサ４および５は、送信機信号をバスファイバーＦ１およびＦ２に
結合させる。デマルチプレクサは、問題のサテライトノードに望ましい波長チャ
ンネルを、バスファイバーからワークステーション１の受信機へと引き出す。
サテライトノードのデザインを簡略化された形で例示するステーションＣから
明らかなとおり、マルチプレクサは、簡単なファイバーカプラー４’および５’
のみからなりうる。デマルチプレクサは、ファイバーカプラー６’および７’並
びに問題のステーションのための波長チャンネルに適合されるバンドパスフィル
ター８によって置き換えられる。
ハブノード手段（Ｈ）には、ファイバーＦ１およびＦ２のファイバー破断、お
よび、そのファイバーＦ１およびＦ２の各端部に接続された送信および受信手段
９，１０，１３および１１，１２，１４が備わっている。この目的で、ハブノー
ドＨは、例えば、波長安定化変調レーザーのようなひとつの光送信機Ｔｘ’、お
よび、ネットワークに接続されるサテライトノード毎にひとつの光受信機からな
る。ハブノードにおいて、各ファイバーは、非接続部を有する。デマルチプレク
サ１０およびマルチプレクサ１１は、ファイバーＦ１の各端部に接続される。同
じように、反対の側で、デマルチプレクサ９およびマルチプレクサ１２が、ファ
イバーＦ２に接続される。
ＰＩＮダイオードおよび２バイ２光クロスバースイッチを含む、個々のスイッ
チングユニット１３が、各光送信機Ｔｘ’および２つのデマルチプレクサ９およ
び１０に接続される。受信機側の２バイ２クロスバースイッチの機能は、問題の
受信機が傾聴しなければならない、２つのデマルチプレクサ９または１０のいず
れかを、すなわち、どちらのファイバー端部から、それが属するサテライトノー
ド信号が提供されるかを、選択するというものである。そのスイッチングユニッ
トは、勿論、同じ機能を有する何か他のスイッチング装置によって置き換えられ
るが、しかし、ＰＩＮダイオードを備えるクロスバースイッチ構造は、安価に適
用されるものである。
デマルチプレクサのひとつ、図１の９、は、ファイバーリングにファイバー破
断がないときに作動するものである。ＰＩＮダイオードは、デマルチプレクサ１
０のみに入力信号情報があるときに、自動的に同じ波長チャンネルで他のデマル
チプレクサ１０を傾聴し、デマルチプレクサ１０からの信号情報を提供するため
の切り替えを備える。このように、スイッチングユニット１３において、２つの
デマルチプレクサがクロスバースイッチに接続されており、それによって、ある
スイッチおよびそれによるある受信機／ＰＩＮダイオードのペアが、常に、その
スイッチの位置に係わらず、同じ波長チャンネルを傾聴するようになっている。
サテライトノードは、図１から明らかなとおり、いつも、双方のファイバーＦ
１およびＦ２で、しかし異なる方向に、送信機信号を送信する。サテライト受信
機は、たとえ同じチャンネルが、ファイバーＦ１およびＦ２の双方で、決して同
時には来なくとも、双方向に傾聴するように結合される。
ハブノードの各チャンネルでは、光１バイ２空間スイッチ１４が、参照符号Ｔ
ｘ’によってのみ指示される送信機と、ファイバーＦ１またはファイバーＦ２の
いずれかで送信するための、２つのマルチプレクサ１１および１２との間に接続
される。
同じ波長チャンネルで作動し、そしてそれによってあるサテライトノードとの
２方向通信を取り扱う、ハブノードの送信機／受信機の組は、常に同じ方向へ送
信し、同じ方向から傾聴する。言い換えれば、もし、あるチャンネルの受信機ス
イッチ１３が、第１の位置、以下で左と呼ばれる、から、第２の位置、以下で右
と呼ばれる、に変化するなら、同じ波長チャンネルの送信機スイッチ１４も同じ
ことをしなければならない。このように、各送信機スイッチユニット１４は、対
応する受信機スイッチ１３の位置によって制御される。
少なくとも、ファイバーＦ１および／またはＦ２のひとつで、例えば１５にお
いて、ファイバー破損が生じるとすると、ハブノードは、受信機かまたはＰＩＮ
ダイオードかのいずれかで、少なくともあるチャンネルからの入力信号を失うも
のとなる。そのハブノードからの動作は、続いて以下の２つの規則に従って、送
信機および受信機スイッチを構成し直す。
１）受信機で失われた、これらのチャンネルのスイッチの位置を変える
２）もしチャンネルが、ＰＩＮダイオードで失われたならば、これらの失われた
ものを除く全てのスイッチの位置を変える。
上述の規則は、全てのスイッチが同じ位置を、例えば、左側に、有するという
ことを想定する。ハブは、勿論、たとえネットワークが正常に作動していても、
左および右の通信が混ざりうる。しかしながら、前述の保護のための簡単な規則
は、その場合には用いることができない。
図２Ａを参照すると、もし、環状アーキテクチャのチャンネルのいずれにも、
ケーブル破損がないならば、ハブノードＨは、全ての送信機スイッチを左側に有
することによって、その左側のマルチプレクサ１１を通って送信するのみとなる
。全ての受信機スイッチ１３は、バー位置にあり、それによって、その左側で、
全ての通信が、ハブノードＨから出ていき、かつそこに入っていくものとなる。
各サテライトノードは、通常、個々のチャンネルで受信かつ送信のみするように
設計されている。しかしながら、ハブノードと通信するいくつかのチャンネルを
備えるサテライトノードを有することを、妨げるものは何もない。各サテライト
ノードは、ハブノードからひとつのチャンネルを受信し、また、同じ（または他
の）波長チャンネルを、そのマルチプレクサ４および５（４’および５’）を経
て、双方向に送信する。サテライトノードＡ，Ｂ，Ｃ．．．の異なるチャンネル
の信号伝搬が、同じノードの参照符号で、しかし小文字で、例示されている。時
計回りの伝搬バスファイバーにおいて、多重化されるこれらの信号のみが、ハブ
ノードの適切な受信機に到達し、一方、他のファイバーで多重化されるものは、
ハブノードのスイッチングユニット１３の対応するモニターＰＩＮダイオードに
到達する。
反時計回りの伝搬バスファイバーには、「不必要なチャンネル信号の送り」が
益々蓄積される。しかしながら、これらは、サテライトノードのバンドパスフィ
ルター８での波長フィルタリングによって、有用なものから、分離される。
また、同じサテライトノードからの同じ情報は、それが、その右側で、ハブノ
ードに到達するとき、ファイバーＦ１およびＦ２で、伝搬方向に２度提供されう
る。しかしながら、これによって何の問題も生じるものではなく、というのも、
ハブノードは、左側から来る情報信号のみを受信するように調整されるからであ
る。
サテライトノードＣおよびＤの間で、２重のケーブル破断が生じたものを図示
する図２を参照する。その場合、ハブノードＨは、サテライトノードＡ，Ｂおよ
びＣの入力チャンネルを失う。ハブノードの動作は、これらのチャンネルの受信
機スイッチを、バーからクロスの状態に変え、かつ同じチャンネルの送信機スイ
ッチを、左から右の位置に変えるものである。
完全に通信が回復するということは、図２Ｂによると、ハブノードが左の入力
および出力バスファイバーで、以前のように、ノードＤおよびＥと、また、右の
バスファイバーで、小文字でノードの参照符号によって図示されているように、
サテライトノードＡ，ＢおよびＣと、通信することを意味する。（ケーブル破断
が無くとも、これは、勿論、ネットワークを作動する通常の方法であり得る。）
サテライトノードＣおよびＤの間の時計回りのファイバーでの、単一のファイ
バー破断の場合は、ハブノードが入力チャンネルａ，ｂ，およびｃを開放する。
ハブノードの動作は、図２Ｃに例示されているとおり、２重ケーブル破断の場合
と同じである。
サテライトノードＣおよびＤの間の、反時計回りのファイバーでの単一のファ
イバー破断の場合は、ハブノードは、丁度破損が生じたときのネットワークの状
態を示している図２Ｄから明らかなとおり、いかなる入力トラフィックチャンネ
ルを失うものでもない。
しかしながら、それは、時計回りの伝搬ファイバーをモニターする受信機スイ
ッチング装置１３における、ＰＩＮダイオードで、チャンネルｄおよびｅを失う
。したがって、それは、ＰＩＮダイオードで失われなかったものを除く全てのス
イッチを変更する。その動作は、図２Ｂにおけるものと同じであり、すなわち、
チャンネルａ，ｂ，およびｃの受信機スイッチ１３を、バーからクロスの状態に
変え、かつ、同じチャンネルの送信機スイッチ１４を、左から右の位置へと変え
るものである。このスイッチングの後のチャンネル信号伝搬は、図２Ｅに示され
る。
全てのトラフィックは、ハブノードＨを通るので、これは、ネットワークの非
常に敏感な部分である。したがって、図３に示される第２の実施例によると、同
じ機能を有する図１の素子が、同じ参照符号を備えており、スペアのハブノード
ＳＨは、バスファイバーリングに沿ってどこにでも位置しうるもので、サテライ
トノードＤおよびＥの間に挿入して示されている。このスペアのハブＳＨは、２
つのファイバーＦ１およびＦ２への、サテライトノードＡ，Ｂ，Ｃ．．．と同じ
種類の接続を有する、単純な種類のハブノードとして例示されており、すなわち
、そのファイバーチェーンは、スペアのハブノードＳＨによってではなく、ハブ
ノードＨによってのみ、破断されるべきである。
通常のハブノードＨにおけるように、スペアのハブノードＳＨは、ファイバー
リングに接続されるサテライトトランシーバー（通常は、サテライトノードの数
に等しい）があるだけの数の、送信機および受信機を有する。しかしながら、そ
れはひとつのマルチプレクサ１７およびひとつのデマルチプレクサ１８のみを有
しており、各々が、ファイバーＦ１およびＦ２の双方に、ファイバーカプラー４
”および５”によって、各サテライトノードについてと同様に接続されている。
通常の場合、普通のハブノードＨが作動状態にあるとき、スペアのハブノード
ＳＨの送信機Ｔｘ”はオフである。そして、そのスペアのハブノードは、完全に
透明となり、ファイバーカプラー４”，５”，６”および７”によって引き起こ
されるいくつかの電力損失を除いては、ネットワークでのトラフィックの通過に
影響を及ぼさない。勿論、光増幅器をネットワークのどこかに（図示されていな
い）据え付けることができる。
スペアのハブノードＳＨは、ハブノードＨの破損が生じ次第、起動される。そ
れが起動されているとき、送信機Ｔｘ”からの信号は、ファイバーカプラー４”
および５”を経て、双方向に送り出される。受信機Ｒｘ”は、バスファイバーＦ
１およびＦ２の双方で同時に傾聴する。ハブノードＨの破損と同時に、他には、
ネットワークでの破損が生じていないならば、それは、まれではあろうが、全て
のサテライトノードは、そのスペアのハブノードＳＨと完全な通信を行う。サテ
ライトノードからの信号は、左からもしくは右からのいずれかから、スペアのハ
ブノードＳＨに到着する。スペアのハブノードＳＨからの全ての信号は、双方向
に送り出される。右に送られるもののいくつかは、サテライトノードによって受
信され、残りのものは、左に送り出される信号から受信される。信号は、ファイ
バーの破断を含んで、通常のハブノードＨの設計により、ファイバーリングの全
周を循環することから防止される。
もし、スペアのハブノードＳＨが作動しているときに、ファイバーの破断が生
じるならば、それは、その破断および普通のハブノードＨとの間に位置するもの
を除いて、全てのサテライトノードと通信できる。
各サテライトノードは、その送信されかつ受信される双方のトラフィックのた
めに、同じ波長チャンネルを用いることが、前述されているけれども、ネットワ
ークを変えることなく、双方のために別々の波長チャンネルを有することも、本
発明の範囲内のものである。したがって、ネットワークを変更し、送信されかつ
受信される双方のトラフィックのために、ひとつのファイバーのみが用いられる
ようにすることも、可能である。しかしながら、下流方向および上流方向の双方
のトラフィックのために、同じファイバーを用いることは、実施される光増幅器
が、双方向で作動する必要があるということを意味する。これは、かなり厄介で
あり、したがって、この種の応用は、非常にまれな場合においてのみ用いられる
ものとなる。
本発明は、特定の実施例を参照して記述されているが、付随する請求の範囲で
定義されるような、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、種々の
変更が加えられ、その構成要素は、等価なもので置き換えられうるということが
、当業者には理解されるものである。さらには、請求項で定義される本発明の本
質的な教示から逸脱することなく、修正が加えられ得る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Optical network
The present invention relates to an optical hub network device, and more particularly, to an optical hub network device.
It is an optical network that is routed by a long route.
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Optical systems, circuits and fiber networks are used for data communication and telecommunications
It is becoming increasingly important in communication systems. Optical fiber has great transmission capacity
Although it has power, there is no problem of electromagnetic interference or ground loop.
The demand for optical multi-channel systems is growing, probably in the last few years.
In time, it will change the design strategy of the network. Multi-channel
Technology to increase the modulation rate or add more complex control functions.
Increase transmission capacity and flexibility with existing fiber cables
Can appear.
In a star network, one of the nodes of the system is a central node
And called the hub node, and the remaining nodes are satellite (satellite) nodes
is there. Each satellite node can communicate with any other satellite node,
Have to pass through the hub node.
This type of communication network can use a bus architecture
. The bus is formed as a ring with two end nodes connected to a hub.
Different satellite nodes in the system are assigned to individual wavelength channels.
And thereby provide a star mechanism for the network. And
Several satellite nodes share the same fiber, where each fiber
Can carry up to N wavelength channels. Each satellite node is always
Transmit and listen to the end node. Transport normal satellite to hub
Bus goes to one end node. If the fiber is broken,
Traffic is re-routed by the hub to the other end node,
The traffic is recovered in this way. In this way, the network
Ke
Each satellite node has a unique fiber optic cable consisting of two fibers.
And can be reached from the hub node on two separate paths and therefore also
If a fiber break occurs in one direction, the traffic will travel in the other direction.
You can reroute.
Therefore, in the event of a cable break, the hub node may be a satellite node
These input signals can be received from one direction, and in the same direction as the input signal.
Output signal can be transmitted.
Description of related technology
Announcement of optical ring network in OFC'96 Technical Digest
07733 New Jersey, Holmdel, Crawford Hill Laboratory,
AT & Bell Laboratories B-glance, C-d'Ale, IP Caminou, R Montagne
In a paper titled "New Optically Recoverable WTM Ring Network"
Have been. In this network, each satellite node has its own network.
A switching system for transmitting and receiving signals at the workpiece is provided
You.
Object and summary of the present invention
The object of the present invention consists of one hub node and multiple satellite nodes.
For providing an optical telecommunications network having a simple and inexpensive structure
And equipment.
Another object of the present invention is to connect many satellite nodes and one hub node.
, Connected in a ring-connected optical logic star network, and
In other words, a method and apparatus are provided that has as few as possible those that tend to break.
Is to provide.
Another object of the present invention is to provide an optical network in which cable breakage occurs.
Even traffic can be sent and received between each of the hubs and nodes.
To provide a method and apparatus.
Still another object of the present invention is to provide a cable break with double and single fiber breaks.
Or one or both of the fibers may be broken,
Some of the light is still flowing, and it is still flowing both upstream and downstream.
Use the same set of wavelengths for communication.
Still another object of the present invention is to provide a single hub node and multiple satellite nodes.
Components of an optical telecommunications network
Provide a method and apparatus to keep traffic going even when
It is to be.
Yet another object of the present invention is that the network is typically only at the hub node.
Providing a method and apparatus for an optical telecommunications network to be interrupted
It is.
At least some of these objectives will be met by a mechanism characterized in claim 1.
Is achieved by a network having Further features and improvements of the present invention include:
Presented in the dependent claims.
According to the present invention, the satellite nodes include passive multiplexers and demultiplexers.
Connected to the fiber by a lexer, for example one consisting of a fiber coupler
Is done. All kinds of switching in this net are provided in hub means
.
Advantages of the invention
When using two fibers for network communication, the theoretical wavelength channel
The minimum number, that is, one for each satellite node connected to the network
Only one wavelength channel can be used.
In fiber rings, optical switches are not used and they are connected to hub nodes.
Only be prepared. Therefore, satellite nodes require intelligence.
None, and can have an extremely simple design.
Cable protection can be handled by the hub node.
At least one spare hub node for backup is already installed
Can be installed in any case without changing the hardware
it can.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
For a more complete understanding of the present invention and for further objects and advantages,
Reference is made to the above, but the accompanying drawings are relevant, in which:
FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a communication network according to the invention.
R;
2A-2E illustrate different traffic types for different types of corruption of the network.
Graphically illustrating Fick propagation; and
FIG. 3 schematically shows a second embodiment of a communication network according to the invention.
Detailed description of the embodiment
Referring to FIG. 1, physically, the communication network is one central node.
Therefore, what is called a hub node H and a plurality of satellite nodes A, B,
C. . . Consists of All those nodes have fibers F1 and F2
Connected by a two-fiber ring, and the opposite of the two fibers
With propagation traffic.
The fiber is preferably a single mode fiber. Logically, the net
The network is a star network, since all satellite nodes
Has its own designated wavelength channel, so it can transmit and receive
You. Each satellite node can directly communicate only with the hub node H. I
Thus, traffic between two satellite nodes, eg, A and B, is
, Always have to go through the hub node H. Hub nodes are network
Each satellite node A, B, C. . . Belongs to each wavelength
In the channel, send and receive. Therefore, each fiber has N satellites.
A network with light nodes, with N wavelength channels. Havno
The channel in the mode is then followed by its transmitter Tx 'and receiver Rx'
Through an electrical interface, described here in a manner known per se
Other designs, either the same design that is being used or any other design known in the industry.
It is also connected to a communication network.
According to the present invention, each satellite node A, B, C. . . Is a switching component
To avoid this, passive multiplexers and demultiplexers
Connected to the bar. Switching elements must be individually controlled and
It is easy to lose. Each satellite, as illustrated at station D in FIG.
The node is an access point having a transmitter and a receiver (not shown)
1, two 1-by-2 fiber couplers 2 and 3, two passive multiplexers
4 and 5, and two passive demultiplexers 6 and 7.
The function of the fiber coupler 3 is based on the transmitter signal from the transmitter of the access point 1.
Is to be delivered to the two multiplexers 4 and 5. Fiber cap
The function of the R2 is to convert the received signals from the two demultiplexers 6 and 7 into
Together with the access point 1 receiver. Its transmitter and
The received signal is in the same wavelength channel of each station.
Multiplexers 4 and 5 transmit the transmitter signal to bus fibers F1 and F2.
Join. The demultiplexer is the wavelength channel desired for the satellite node in question.
The channel is drawn from the bus fiber to the receiver of the workstation 1.
From station C, which illustrates the satellite node design in simplified form
As can be seen, the multiplexers are simple fiber couplers 4 'and 5'
Can consist of only The demultiplexer is similar to the fiber couplers 6 'and 7'
And bandpass fill adapted to wavelength channel for the station in question
Is replaced by
The hub node means (H) includes fiber breaks of fibers F1 and F2, and
Transmitting and receiving means connected to each end of the fibers F1 and F2
9, 10, 13 and 11, 12, 14 are provided. For this purpose,
Is a single optical transmitter Tx ', such as a wavelength stabilized modulated laser, for example.
And one optical receiver for each satellite node connected to the network.
You. At the hub node, each fiber has a non-connection. Demultiplex
The fiber 10 and the multiplexer 11 are connected to each end of the fiber F1. same
Similarly, on the opposite side, demultiplexer 9 and multiplexer 12 are
Connected to the inverter F2.
Individual switches, including PIN diodes and 2-by-2 optical crossbar switches
The switching unit 13 comprises each optical transmitter Tx 'and two demultiplexers 9 and
And 10 are connected. The function of the 2-by-2 crossbar switch on the receiver side is
Either of the two demultiplexers 9 or 10 the receiver has to listen to
From either end of the fiber, the satellite node to which it belongs.
The choice is made whether or not a code signal is provided. The switching unit
Is, of course, replaced by some other switching device with the same function.
However, a crossbar switch structure with a PIN diode is inexpensive and suitable.
Is used.
One of the demultiplexers, 9 in Figure 1, breaks the fiber into the fiber ring.
It operates when there is no notice. PIN diode is demultiplexer 1
When only 0 has input signal information, other
To listen to the multiplexor 10 and provide signal information from the demultiplexer 10
Switching. Thus, in the switching unit 13, two
A demultiplexer is connected to the crossbar switch, thereby
The switch and therefore some receiver / PIN diode pair always
Regardless of the position of the switch, the same wavelength channel is listened.
The satellite node always has both fiber Fs, as is evident from FIG.
Transmit the transmitter signal at 1 and F2, but in different directions. Satellite reception
The machine will never use the same channel, even on both fibers F1 and F2.
Even if not sometimes, they are combined to listen in both directions.
In each channel of the hub node, the optical one-by-two space switch 14
x 'and the transmitter of fiber F1 or fiber F2.
Connection between two multiplexers 11 and 12 for transmission on either
Is done.
Operates on the same wavelength channel, and thereby has some satellite nodes
The hub node transmitter / receiver pair, which handles two-way communication, always sends in the same direction.
I believe and listen from the same direction. In other words, if a receiver
Switch 13 is in a first position, hereinafter referred to as left, so a second position, below, right
, The transmitter switch 14 of the same wavelength channel is the same.
I have to do things. Thus, each transmitter switch unit 14 is
It is controlled by the position of the corresponding receiver switch 13.
At least one of the fibers F1 and / or F2, for example 15
And if a fiber break occurs, the hub node will either
At least one of the diodes will lose the input signal from one channel
It becomes Actions from that hub node are then sent according to the following two rules:
Reconfigure the transceiver and receiver switches.
1) Change the position of the switches for these channels, lost in the receiver
2) If channels were lost with PIN diodes, these lost
Change the position of all switches except the ones.
The above rule states that all switches have the same position, for example, to the left
Suppose that. The hub, of course, even if the network is working properly,
Left and right communications can be mixed. However, the simple rules for the aforementioned protection
Cannot be used in that case.
Referring to FIG. 2A, if any of the channels of the ring architecture,
If there is no cable break, hub node H has all transmitter switches on the left.
To transmit only through the multiplexer 11 on the left side.
. All receiver switches 13 are in the bar position, so that on their left side,
All communications exit and enter the hub node H.
Each satellite node will normally only receive and transmit on individual channels
Designed. However, some channels communicating with hub nodes
Nothing prevents you from having a satellite node to equip. Each satellite
The node receives one channel from the hub node and returns the same (or other
) Through its multiplexers 4 and 5 (4 'and 5').
And transmit in both directions. Satellite nodes A, B, C. . . Different channels
Is illustrated with the same node reference, but in lower case. Time
In a counter-propagating propagation bus fiber, only those signals that are multiplexed
What reaches the appropriate receiver at the node, while multiplexed on other fibers,
To the corresponding monitor PIN diode of the switching unit 13 of the hub node
To reach.
"Unnecessary channel signal transmission" is required for counterclockwise propagating bus fiber.
Accumulate more and more. However, these are the bandpass filters of the satellite nodes.
It is separated from useful ones by wavelength filtering in the filter 8.
Also, the same information from the same satellite node is
When it reaches the mode, it will be provided twice in the direction of propagation on fibers F1 and F2
You. However, this does not create any problems,
The hub node is tuned to receive only information signals coming from the left side.
You.
Diagram showing double cable break between satellite nodes C and D
Referring to FIG. In this case, the hub node H is connected to the satellite nodes A, B and
And C input channels are lost. The operation of the hub node is to receive these channels
Switch from the bar to the cross position, and change the transmitter switch for the same channel.
Switch from left to right.
The complete restoration of communication means that the hub node has the left input according to FIG. 2B.
And at the output bus fiber, as before, with nodes D and E, and also
In bus fiber, as shown by the node reference in lower case,
It means communicating with satellite nodes A, B and C. (Cable break
Without, this could, of course, be the usual way of operating a network. )
A single fiber on the clockwise fiber between satellite nodes C and D
In the case of a bar break, the hub node opens input channels a, b, and c.
The operation of the hub node is in the case of a double cable break, as illustrated in FIG. 2C.
Is the same as
A single fiber with counterclockwise fiber between satellite nodes C and D
In the event of an ever-failure, the hub node will be
As can be seen from FIG.
You don't lose anything.
However, it is a receiver switch that monitors clockwise propagating fiber.
Lost channels d and e with PIN diode in switching device 13
. Therefore, it is all switches except those not lost in the PIN diode.
Change the switch. Its operation is the same as in FIG. 2B, ie
Set the receiver switches 13 of channels a, b and c from the bar to the cross state
Change the transmitter switch 14 of the same channel from left to right.
Things. The channel signal propagation after this switching is shown in FIG.
You.
This is due to the non-network
Always a sensitive part. Therefore, according to the second embodiment shown in FIG.
1 having the same function, having the same reference numerals, and having a spare hub node.
SH can be located anywhere along the bus fiber ring, satellite
Are shown inserted between nodes D and E. This spare hub SH is 2
Satellite nodes A, B, C. to two fibers F1 and F2. . . Same as
Is illustrated as a simple kind of hub node with a kind of connection, ie
, The fiber chain is not connected to the spare hub node SH, but to the hub
Only node H should be broken.
As in the normal hub node H, the spare hub node SH
Satellite transceivers connected to the ring (typically the number of satellite nodes
Has as many transmitters and receivers as there are. However, that
It has only one multiplexer 17 and one demultiplexer 18.
And each has a fiber coupler 4 on both fibers F1 and F2.
"" And "5" are connected in the same way as for each satellite node.
Normally, when a normal hub node H is in operation, a spare hub node H
SH transmitter Tx "is off, and its spare hub node is completely
Transparent, caused by fiber couplers 4 ", 5", 6 "and 7"
Except for some power loss, traffic passing through the network
Has no effect. Of course, the optical amplifier could be located somewhere in the network (not shown).
I) Can be installed.
The spare hub node SH is activated as soon as the hub node H is damaged. So
When this is activated, the signal from the transmitter Tx "is transmitted to the fiber coupler 4"
And 5 ″ are sent out in both directions. The receiver Rx ″ is connected to the bus fiber F
Listen simultaneously on both 1 and F2. At the same time as the hub node H is damaged,
If no corruption has occurred in the network, it will be
Perform complete communication with its spare hub node SH. Satay
The signal from the light node can be from either the left or right
Arrives at Bnode SH. All signals from the spare hub node SH are bidirectional
Will be sent to Some sent to the right are received by satellite nodes.
The rest is received from the signal sent to the left. The signal is
The normal hub node H design, including bar breaks, allows the entire fiber ring
It is prevented from circulating around.
If the spare hub node SH is active, fiber breakage may occur.
If it is, it is located between its break and the ordinary hub node H
Can communicate with all satellite nodes except for.
Each satellite node is responsible for both its transmitted and received traffic.
Although the use of the same wavelength channel for the
It is also possible to have separate wavelength channels for both without changing
It is within the scope of the invention. Therefore, changing the network, sent and
Only one fiber is used for both received traffic
It is also possible to do so. However, both downstream and upstream
Using the same fiber for traffic in the optical amplifier
Means that it needs to work in both directions. This is pretty annoying
Yes, so this type of application is used only in very rare cases
It will be.
The present invention has been described with reference to particular embodiments, but is not described in the appended claims.
Without departing from the true spirit and scope of the invention, as defined,
Changes have been made and its components could be replaced by equivalents.
It will be understood by those skilled in the art. Furthermore, the book of the present invention as defined in the claims
Modifications can be made without departing from the qualitative teachings.
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ
Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ
，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ
，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，
ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ
Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ
，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，
ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ
Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ
，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，
ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ
(72)発明者 エグネル，ラルス，エリク
スウェーデン国 エス―133 37 サルト
スヨバデン，クルブベーゲン 14────────────────────────────────────────────────── ───
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(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S
D, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG)
, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT
, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA,
CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, F
I, GB, GE, GH, HU, IL, IS, JP, KE
, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS,
LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, M
X, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE
, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT,
UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW
(72) Egner, Lars, Erik
Sweden S-133 37 Salto
Syobaden, Kurbwegen 14