MXPA00008183A - Wdm densa en la banda de 131onm. - Google Patents

Abstract

Se realiza una multiplexion de division de longitud de onda densa dentro de una banda de 1310 nm sobre una fibra de un solo modo. Se seleccionan longitudes de onda portadoras desde adentro de dos ventanas, una sub-banda baja (140) y/o una sub-banda alta (160), sobre cualquier lado de una banda de guarda (120). La banda de guarda incluye la longitud de onda de dispersion cero de una fibra de un solo modo en el enlace de comunicacion optica, y separa la sub-banda baja y la sub-banda alta dentro de la banda de 1310 nm. Se proporciona compensacion de dispersion para las senales portadoras en cada canal de WDM densa en las sub-bandas baja y alta.

Description

RED ÓPTICA DE ANILLO/MALLA Esta invención se relaciona con el campo de las redes de transporte de datos ópticos. Hay dos arquitecturas de redes predominantes para crear redes de transporte de datos ópticos. Estas arquitecturas de redes comúnmente se conocen como de "anillo" y "malla". En una arquitectura de red de anillo cada nudo de la red se conecta a exactamente dos nudos adyacentes para formar una topología de anillo. Cuando ocurre una ruptura en el anillo, el tráfico de datos se cicla de nuevo a lo largo de una trayectoria de repuesto en dirección inversa para desviar la ruptura en el anillo. Actualmente las redes de anillos ópticos se implementan con dispositivos conocidos como multiplexores de añadir/bajar (ADM) . -Un multiplexor de añadir y bajar es un interruptor óptico que ya sea elige (o se le ordena seleccionar) ya sea una trayectoria de trabajo o una trayectoria de restauración de repuesto' y cambia el tráfico mismo a estas trayectorias. La arquitectura de anillo de multiplexores de añadir y bajar es atractiva por su simplicidad y velocidad de recuperación, la cual es de alrededor de 50 milisegundos. Una desventaja de la arquitectura de anillo de multiplexor de añadir y bajar es que es impráctica para implementar redes grandes como un solo anillo. Otra desventaja es que las redes de anillo de multiplexor de añadir y bajar requiere que haya una proporción de protección 1:1 (es decir, una conexión de repuesto por cada conexión de trabajo) con el fin de implementar la recuperación del anillo. En una arquitectura de malla de los de una red se pueden conectar a más de otros dos nudos, y una señal dada puede tener muchas rutas posibles mediante las cuales atraviesa la red. Una red que cubre una área geográfica grande es adaptable al diseño de malla. Conforme se extiende la red, los nudos simplemente se pueden añadir a la periferia y conectarse con otros nudos de cualquier manera conforme sea necesario. Además, los nudos fácilmente se pueden añadir adentro de la red para proporcionar una cobertura más densa de una área conforme sea necesario. Con respecto a la restauración de la red, la arquitectura de malla permite que se lleven a cabo acciones sofisticadas como respuesta a una falla. Por ejemplo, si una falla de diversas conexiones se presenta súbitamente dentro de la red, los conmutadores dentro de la red pueden realizar una operación de conmutación coordinada para desviar el tráfico alrededor de la falla. Para este fin, la mayoría de las extensiones dentro de una red de malla están equipadas con conexiones extra (es decir, conexiones de repuesto) que se usan para respaldo de emergencia cuando una o más conexiones de trabajo fallan.

Mientras que una arquitectura de anillo de multiplexor de añadir y bajar requiere una proporción de protección 1:1, la arquitectura de malla permite una proporción de protección considerablemente menor debido a la flexibilidad de la conmutación de la malla. La desventaja es que la restauración de la malla es más compleja y más tardada. La restauración de la malla requiere del orden de 1 ó 2 segundos para restaurar una falla de extensión. Lo que se necesita es un enfoque de diseño de red que exhiba la simplicidad y la conmutación rápida de una red de anillo de multiplexor de añadir y bajar y al mismo tiempo ofrezca las caracteristicas de la eficiencia de repuestos y la facilidad de crecimiento de una red de malla. La presente invención proporciona un diseño de red que exhibe ia simplicidad y la conmutación rápida de las redes de anillos de multiplexor de añadir y bajar y al mismo tiempo ofrece las caracteristicas de la eficiencia de repuestos y la facilidad de crecimiento de las redes de malla. La presente invención lleva a cabo esto usando conmutadores ópticos de conexión cruzada, en oposición a los multiplexores de añadir y bajar, para crear redes de anillos ópticos de autocorapostura . Creando redes de anillos ópticos de autocompostura usando conmutadores ópticos de conexión cruzada las redes de anillos se pueden integrar sin costura con una red de malla de conmutadores ópticos de conexión cruzada, mediante lo cual se crea una red de anillo/malla en la cual un conmutador óptico de conexión cruzada puede participar tanto en la red de anillo como en el de malla. Un conmutador de conexión cruzada óptico participa tanto en la red de anillo como de malla proporcionando un primer conjunto de puertos dentro del conmutador óptico de conexión cruzada para soportar el tráfico del anillo y proporcionando un segundo conjunto de puertos dentro del conmutador de conexión cruzada óptico para soportar el tráfico de malla. Una red de anillo/malla de acuerdo con la presente invención es una red de conmutadores ópticos de conexión cruzada libremente interconectados en donde una o más configuraciones de anillos de conmutación de linea se crea a partir de cuando menos tres de los conmutadores ópticos de conexión cruzada. Simplemente cambiando la lógica de conmutación de los conmutadores ópticos de conexión cruzada dentro de la red de anillo/malla, se pueden crear nuevos anillos ópticos y se pueden modificar los anillos ópticos existentes . Esto da a los administradores de redes y a otros una gran flexibilidad para hacer cambios a la red conforme cambian los patrones de tráfico sin incurrir en costos de equipo o tiempo perdido de la red significativo. La lógica de conmutación de los conmutadores ópticos de conexión cruzada se puede expresar en tablas de conmutación o fijar en ecuaciones lógicas. La lógica de conmutación también se puede expresar mediante la estructura de datos o parámetros de aprovisionamiento asociados con cada puerto de conmutación. La presente invención, sin embargo, no pretende limitarse a ninguna lógica de conmutación particular. Otra ventaja del diseño de red de anillo/malla es que puede proporcionar una eficiencia de repuestos alta. Por ejemplo, se pueden crear múltiples anillos que tengan una extensión común. La capacidad de repuesto se -puede compartir entre estos anillos, bajando de esta manera la proporción de capacidad de repuesto a trabajo de 1:1 a 1:N. Además, la capacidad de repuesto de las redes de anillos también se puede compartir con la red de malla, aumentando de este modo la eficiencia de repuesto. Esto es, la capacidad de repuesto dentro de una red de anillo se puede usar para llevar tráfico de malla en el caso de falla dentro de la red de malla. Sin embargo, en un ejemplo, las redes de anillo pueden tener prioridad de uso con respecto a la capacidad de repuesto de anillo. Todavía otra ventaja de implementar redes de anillo usando conmutadores ópticos de conexión cruzada (OCCS) es que las redes de anillo pueden tener una profundidad arbitraria y pueden fácilmente escalar conforme aumenta la demanda de tráfico. Por ejemplo, usando 18 puertos de conmutadores ópticos de conexión cruzada, se puede construir un anillo de 6 fibras, o con 24 puertos de conmutadores ópticos de conexión cruzada, se puede construir una red de anillo de 8 fibras. El número máximo de fibras para poder construir un anillo óptico usando solamente conmutadores ópticos de conexión cruzada está limitado por el número de puertos de los conmutadores ópticos de conexión cruzada. Los sistemas de anillos ópticos convencionales ' construidos usando multiplexores de añadir/bajar, sin embargo, pueden soportar solamente anillos bidireccionales de dos/cuatro fibras o conmutación de trayectoria unidireccional de dos fibras . Otras características y ventajas de la presente invención, así como la estructura y la operación de varias modalidades de la presente invención, se describen en detalle más adelante con referencia a los dibujos acompañantes. Los dibujos acompañantes, que se incorporan en la presente y forman parte de la especificación, ilustran la presente invención y, ' junto con la descripción, además sirven para explicar los principios de la invención y para permitir que una persona con experiencia en la técnica pertinente haga y use la invención. La Figura 1 es un diagrama de red que ilustra una red de malla que consiste en conmutadores ópticos de conexión cruzada y una red de anillo que consiste en multiplexores de añadir-baj ar . La Figura 2 es un diagrama de red que ilustra un diseño de red de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 3 ilustra en mayor detalle una configuración ejemplar de conmutadores ópticos de conexión cruzada en la red de anillo de la Figura 2. La Figura 4 ilustra un escenario de falla de anillo ejemplar en la red de anillo de la Figura 2. La Figura 5 ilustra una configuración de ejemplo de conmutadores ópticos de conexión cruzada en la red de anillo de la Figura 2 como respuesta a una falla que se presenta en el canal óptico del trabajo dentro de la red de malla. La Figura 6 ilustra un escenario de falla ejemplar en donde se ha presentado más de una falla dentro de una red de anillo. La Figura 7 es un diagrama en bloques que ilustra un controlador de conmutador óptico de conexión cruzada. La Figura 8 ilustra una tabla de conmutación ejemplar. La Figura 9 es un diagrama que ilustra una red de anillo óptico conmutado en línea de seis fibras de cuatro nudos de acuerdo con la presente invención. La Figura 10 ilustra un escenario de falla ejemplar para la red de anillo de la Figura 9. La presente invención se describe con referencia a los dibujos acompañantes. En los dibujos, los numerales de referencia iguales indican elementos idénticos o funcionalmente similares. De manera adicional, los dígitos más hacia la izquierda o un número de referencia identifican el dibujo en el cual aparece por primera vez el número de referencia. Para delinear más claramente la presente invención, se hace un esfuerzo en toda la especificación para adherirse a las siguientes definiciones de términos tan consistentemente como sea posible. El término "extensión", y los equivalentes del mismo se refieren a una trayectoria o ruta entre dos nudos cualesquiera. Una extensión se puede entender entre nudos adyacentes o no adyacentes. Una extensión se puede extender entre nudos intermedios, lo cual incluye los elementos de conmutación óptica, y/o nudos extremos, lo cual incluye equipo terminal de línea (LTE) . El término "canal óptico", "canal", y los equivalentes de los mismos, se refieren a cualquier tipo de conexión óptica para transportar una señal óptica entre dos puntos . La presente invención proporciona un diseño de red que exhibe la simplicidad y rapidez de conmutación de las redes de anillo y al mismo tiempo ofrece las características de la eficiencia de repuesto y facilidad de de crecimiento de las redes de malla. La presente invención lleva a cabo esto implementando redes de anillo usando conmutadores ópticos de conexión cruzada en oposición a usar multiplexores de añadir y bajar. Implementando redes de anillo con conmutadores ópticos de conexión cruzada, las redes de anillo se pueden integrar con una red de malla óptica de conexión cruzada. Los conmutadores ópticos de conexión cruzada que implementan las redes de anillo pueden formar parte de la red de malla. La integración sin costura de las redes de anillo y malla permite a los ingenieros de la red configurar las redes de anillo dentro de una red de conmutación óptica de conexión cruzada de malla proporcionando conmutadores ópticos de conexión cruzada para soportar las topologías de malla y de anillo. Para configurar redes de anillos adicionales, los ingenieros de la red solamente necesitan modificar la lógica de conmutación de las conexiones cruzadas ópticos dentro de la red de anillo/malla y tal vez añadir capacidad adicional a la red. La lógica de conmutación de los conmutadores ópticos de conexión cruzada se pueden expresar en tablas de conmutación o conjunto de ecuaciones lógicas. La lógica de conmutación también se puede expresar mediante una estructura de datos o proporcionando parámetros asociados con cada puerto de conmutación. Para facilidad de entender la presente invención, la invención se describirá en un ambiente en donde la lógica de conmutación se expresa en tablas de conmutación. Sin embargo, la presente invención no pretende limitarse a este ambiente. La Figura 1 ilustra el problema reconocido por los inventores al integrar las redes de malla y de anillo de multiplexor de añadir y bajar en donde existe demanda de tráfico significativa entre los nudos B, C, y la Figura 1 muestra una red que tiene una red de malla óptica 102 y una red de anillo de multiplexor de añadir y bajar convencional 110. Debido a las demandas de tráfico entre los nudos B, C, y D, los multiplexores de añadir y bajar 1, 2, y 3 se colocan en aquellos nudos para formar la red de anillos 110. Se pueden colocar conmutadores ópticos de conexión cruzada en los nudos A-K, en donde el tráfico no es tan crítico, para formar la red de malla 102. Mientras que el diseño de la red de la Figura 1 es suficiente para la situación en donde el tráfico es más pesado y más importante entre los lugares B, C, y D, surge un problema cuando alguno de los parámetros de diseño iniciales cambia. Por ejemplo, algún tiempo después de que la red ha sido desplegada, nuevas demandas de tráfico podrían hacer que los lugares B, D, y E fueran candidatos para una red de anillo además de o en lugar de la red de anillo inicial 110. De hecho, en cualquier punto dado de tiempo, como lo reconocen los inventores, la red podría implementarse mejor como una red completamente de malla o como cualquier combinación de anillos. El problema con el diseño de la Figura 1 es que la red de anillos de multiplexor de añadir y bajar convencional 110 permanentemente se implementa como una estructura de anillo usando multiplexores de añadir y bajar. En consecuencia, si hubiera un deseo posterior para alterar el anillo o convertirlo para que sea parte de la red de malla, tendría que retroajustarse el hardware incurriendo en costos considerables y en tiempo perdido de la red. Sería impráctico alterar el diseño de la red al vuelo, como una función de la hora del día, por ejemplo. Otr desventaja de implementar redes de anillo y malla usando diferente hardware es que complica compartir la capacidad de repuesto que existe en cada red. La Figura 2 es un diagrama de red que ilustra un diseño de red de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El diseño de red de la presente invención supera las desventajas del .enfoque de diseño de red mostrado en la Figura 1 implementando redes tanto de anillo como de malla usando conmutadores ópticos de conexión cruzada (OCCS) . Un conmutador óptico de conexión cruzada es un conmutador que conmuta una señal óptica desde un puerto a otro sin conversión óptica a eléctrica y es independiente de la velocidad de bits. La conmutación de un conmutador óptico de conexión cruzada comúnmente se controla por un controlador de conmutación óptica de conexión cruzada (ver Figura 7) . Los controladores de los conmutadores ópticos de conexión cruzada detectan fallas dentro de la red recibiendo indicaciones de fallas a partir de equipo de terminación de la línea (LTE) o de otro sistema de detección de fallas rápido, confiable. Después de recibir una indicación de falla, un controlador de conmutador óptico de conexión cruzada consultará una tabla de conmutación para determinar los comandos de conmutación que deberá enviar a sus conmutadores ópticos de conexión cruzada correspondientes. De este modo, los conmutadores ópticos de conexión cruzada trafican para evitar fallas en la red. Usando los conmutadores ópticos de conexión cruzada para implementar tanto las redes de malla como las de anillo para la integración sin costura de la red de anillo 202 y la red de malla 102. Integrando las redes de anillo y malla, como se muestra en la Figura 2, la presente invención ofrece numerosas características y ventajas para superar las desventajas de los diseños anteriores de la red. De acuerdo con la presente invención, la red de anillo 202 se forma usando los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, C, y D de red de malla 102. Los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, C, y D participan tanto en la red de anillo 202 como en la red de malla 102 proporcionando un primer conjunto de puertos dentro de cada conmutador óptico de conexión cruzada para soportar el tráfico de anillos y para proporcionar un segundo conjunto de puertos para soportar el tráfico de malla. La Figura 3 ilustra en mayor detalle la configuración de los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, C, y D. Como se muestra en la Figura 3, los puertos 2, 3, 7, 8, 9, 10 de los conmutadores ópticos de conexión cruzada B se proporcionan para soportar tráfico de anillo. Los puertos 1, 4, 5, y 16 se proporcionan para soportar tráfico de malla de trabajo. Los puertos 14 y 15 se proporcionan para soportar tráfico de malla de repuesto. El tráfico de malla puede incluir tráfico entre los conmutadores ópticos de conexión cruzada o tráfico entre un LTE y un conmutador óptico de conexión cruzada. Al igual que los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, el conmutador óptico de conexión cruzada C, y el conmutador óptico de conexión cruzada D, ambos tienen un primer conjunto de puertos para soportar tráfico de anillo y un segundo conjunto de puertos para soportar tráfico de malla de trabajo y/o de repuesto. Además de proporcionar los puertos de los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, C, y D, la red de anillo 202 está formada proporcionando cuando menos un canal óptico de trabajo (w) y un canal óptico de repuesto (s) entre cada conmutador óptico de conexión cruzada que forma la red de anillo 202. Específicamente, el canal óptico de trabajo 302 y el canal óptico de repuesto 304 ópticamente acoplan al conmutador óptico de conexión cruzada B con el conmutador óptico de conexión cruzada D. El canal óptico de trabajo 306 y el canal óptico de repuesto 308 ópticamente acoplan el conmutador óptico de conexión cruzada D con el conmutador óptico de conexión cruzada C. Por último, el canal óptico de trabajo 310 y el canal óptico de repuesto 312 se acoplan ópticamente entre el conmutador óptico de conexión cruzada C y el conmutador óptico de conexión cruzada B. Los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, C, y D se conmutan de manera que el puerto 2 del LTE 320 se acopla ópticamente con el puerto 2 del LTE 324 usando el canal óptico de trabajo 310. El puerto 3 del LTE 320 se acopla ópticamente con el puerto 1 del LTE 322 usando el canal óptico de trabajo 302. El puerto 3 del LTE 324 se acopla ópticamente con el puerto 2 del LTE 322 usando el canal óptico de trabajo 306. Los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, C, y D también se conmutan para formar el anillo de canal óptico de repuesto 330, el cual se usa para llevar tráfico en el caso de una falla en uno de los canales ópticos de trabajo 302, 306, ó 310. Como se muestra en la Figura 3, el anillo de canal óptico de repuesto 330 incluye los canales ópticos de repuesto 304, 308, y 312, los cuales son parte de la red de anillo 202. El anillo de canal óptico de repuesto 330 se crea haciendo que el conmutador óptico de conexión cruzada B conecte el canal óptico de repuesto 304 con el canal óptico de repuesto 312, el conmutador óptico de conexión cruzada D conecte el canal óptico de repuesto 304 con el canal óptico de repuesto 308, y el conmutador óptico de conexión cruzada C conecte el canal óptico de repuesto 308 con el canal óptico de repuesto 312. El conmutador óptico de conexión cruzada B conecta el canal óptico de repuesto 304 con el canal óptico de repuesto 312 conmutando el puerto 8 con el puerto 9. El conmutador óptico de conexión cruzada D conecta el canal óptico de repuesto 304 con el canal óptico de repuesto 308 conmutando el puerto 13 con el puerto 12. El conmutador óptico de conexión cruzada C conecta el canal óptico de repuesto 308 con el canal óptico de repuesto 312 conmutando el puerto 5 con el puerto 4. La red de anillo 202 opera con comportamiento rápido, de autocompostura similar al de la red de anillo 110. Cuando se presenta una falla en uno de .los canales ópticos de trabajo 302, 306, 310 de la red de anillo 202, el tráfico de datos se cicla de nuevo a lo largo de una trayectoria de repuesto de dirección inversa para desviar el canal óptico de trabajo que falló. Un ejemplo de escenario de falla se muestra en la Figura 4. La Figura 4 ilustra una ruptura en el anillo entre el conmutador óptico de conexión cruzada B y el conmutador óptico de conexión cruzada D. Para desviar la falla de anillo, el tráfico de datos entre el conmutador óptico de conexión cruzada B y el conmutador óptico de conexión cruzada D se lleva a cabo mediante la trayectoria de repuesto 402, la cual incluye los canales ópticos de repuesto 312 y 308. El tráfico de datos se coloca en la trayectoria de repuesto simplemente haciendo que el conmutador óptico de conexión cruzada B conmute la señal óptica recibida en el puerto 3 con el puerto 9, en vez de conmutarlo al puerto 7, y haciendo que el conmutador óptico de conexión cruzada D conmute la señal óptica recibida sobre el puerto 12 con el puerto 1, en vez de conmutarlo al puerto 13.

Debido a que solamente esta conmutación simple necesita llevarse a cabo para recuperarse de una falla de anillo, la recuperación se presenta muy rápidamente . Si el anillo de canal óptico de repuesto 330 no se crea, entonces sería necesario para el conmutador óptico de conexión cruzada C conectar el canal óptico de repuesto 312 con el canal óptico de repuesto 308 como respuesta a la falla. Pero debido a que el anillo del canal óptico de repuesto 330 inicialmente se creó, el conmutador óptico de conexión cruzada C no tiene que realizar ninguna acción para que se presente la recuperación del anillo. En resumen, el anillo de canal óptico de repuesto 330 facilita la recuperación del anillo reduciendo el número de los conmutadores ópticos de conexión cruzada que tienen que responder a la falla de extensión. Como se discutió anteriormente, la red de anillo 202 mantiene la simplicidad y la conmutación rápida de las redes de anillo implementadas usando multiplexores de añadir y bajar. Además, debido a que la red de anillo 202 se integra con la red de malla 102, el compartir la capacidad de repuesto entre las redes se facilita. Como un ejemplo, los canales ópticos de repuesto 304, 308, 312 de la red de anillo 202 se pueden usar fácilmente como trayectorias de respaldo por la red de malla 102 en el caso de una falla en la red de malla. Por ejemplo, suponiendo que se presente una falla en la red de malla 102 en el canal óptico de trabajo 313, el cual ópticamente acopla el conmutador óptico de conexión cruzada A con el conmutador óptico de conexión cruzada B, el tráfico de A a B se puede re-rutear a través del conmutador óptico de conexión cruzada K y el conmutador óptico de conexión cruzada C (ver Figura 5) . La trayectoria de recuperación del conmutador óptico de conexión cruzada C al conmutador óptico de conexión cruzada B usa el canal óptico de repuesto 312. La Figura 5 ilustra la configuración para los conmutadores ópticos de conexión cruzada A, B, C y K como respuesta a una falla que se presenta en el canal óptico de trabajo 313 de la red de malla 102. Como se muestra en la Figura 5, el puerto 1 del LTE 320 se acopla ópticamente al puerto 2 del LTE 520 a través de los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, C, K y A y los canales ópticos de repuesto 312, 317, y 504. En la configuración mostrada en la Figura 5, el canal óptico de repuesto 312, el cual es parte de la red de anillo 202, es utilizado por la red de malla. Compartiendo los canales ópticos de repuesto entre las redes de anillo y malla, la red realiza un aumento significativo en la eficiencia de repuesto. A la red de anillo 202 se le puede dar prioridad de uso sobre el canal óptico de repuesto 312 de manera que el tráfico de malla será transportado mediante el canal óptico de repuesto 312 solamente cuando no haya fallas en la red de anillo 202. Además de que la red de malla 102 es capaz de utilizar la capacidad de repuesto en la red de anillo 202, la red de anillo 202 puede utilizar la capacidad de repuesto dentro de la red de malla 102. Las redes de anillo construidas usando multiplexores de añadir y bajar no son capaces de recuperarse de más de una falla dentro del anillo. Sin embargo, el diseño de la red de la presente invención permite que las redes de anillo se recuperen de más de una falla utilizando la capacidad de repuesto dentro de la red de malla. Esta es una característica poderosa no encontrada en las redes ópticas de anillo de multiplexor de añadir y bajar convencionales . La Figura 6 ilustra un escenario de falla ejemplar en donde se ha presentado más de una falla dentro de la red de anillo 202. En el ejemplo de la Figura 6, hay una falla entre el conmutador óptico de conexión cruzada B y el conmutador óptico de conexión cruzada D y una falla entre conmutador óptico de conexión cruzada B y conmutador óptico de conexión cruzada C. Para recuperarse de más de una falla en el anillo 202, el tráfico de anillo será conmutado sobre la capacidad de repuesto dentro de la red de malla 102. Como se muestra en la Figura 6, el puerto 2 del LTE 320 se acopla ahora ópticamente con el puerto 2 del LTE 324 a través de los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, A, K, y C y los canales ópticos de repuesto 314, 504, y 317. Estos canales ópticos de repuesto son capacidad de espacio dentro de la red de malla 102. De manera similar, el puerto 3 del LTE 320 se acopla ópticamente al puerto 1 del LTE 322 a través de los conmutadores ópticos de conexión cruzada B, A, K, C, y D y los canales ópticos de repuesto 315, 506, 316, y 308. Los canales ópticos de repuesto 315, 506, y 316 son capacidad de repuesto de la red de malla 102. La red mostrada en la Figura 6 no es más que un ejemplo de cómo la red de anillo 202 puede utilizar la capacidad de repuesto dentro de la red de malla 102. Adicionalmente, en el interés de brevedad, la Figura 2 solamente muestra una red de anillo 202 configurada dentro de la red de malla 102. La presente invención no pretende limitarse de este modo. Cualquier número arbitrario de anillos se puede configurar dentro de la red de anillos 102 de acuerdo con la presente invención, como sería aparente a una persona experta en la técnica, dada esta descripción. Por ejemplo, usando la misma técnica descrita anteriormente para crear un anillo que conecta los nodos de conexión B, C, y D, un anillo que conecta los nodos E, G, H, e I o K, I, H, y J, también se puede crear. Adicionalmente, si se crean dos anillos en donde los anillos comparten una extensión común, tal como los anillos B-C-D y A-B-C-K, entonces se presenta la oportunidad de compartir un canal óptico de repuesto entre los dos anillos. Como se notó anteriormente, la conmutación de un conmutador óptico de conexión cruzada se controla mediante un controlador de conmutador óptico de conexión cruzada. Los controladores de los conmutadores ópticos de conexión cruzada detectan fallas dentro de una red recibiendo indicaciones de falla a partir del equipo de terminación de línea (LTE) o de otros sistemas de detección de fallas, confiables, rápidos. Después de recibir una indicación de falla, un controlador de , conmutador óptico de conexión cruzada consulta una tabla de conmutación para determinar los comandos de conmutación que deberá enviar a su conmutador óptico de conexión cruzada correspondiente. La Figura 7 es un diagrama que ilustra el controlador de conmutador óptico de conexión cruzada 702 correspondiente a conmutador óptico de conexión cruzada B. El controlador conmutador óptico de conexión cruzada 702 incluye un procesador de sistema 704, una lógica de control (por ejemplo, software de computadora) 706 para ser ejecutada por el procesador del sistema 704, la memoria 708 para almacenar la tabla de conmutación 710, la interfase de conmutador óptico de conexión cruzada 712 para acoplar el controlador de conmutador óptico de conexión cruzada 702 con el conmutador óptico de conexión cruzada B, y la interfase de red de datos 714 para acoplar el controlador de conmutador óptico de conexión cruzada 702 con la red de datos para recibir indicaciones de falla de red. La tabla de conmutación 710 determina la configuración de puerto del conmutador óptico de conexión cruzada B. Como se muestra en la Figura 8, la tabla de conmutación 710 incluye tres columnas. Una columna de evento 802, una columna de acción 804, y una columna de comentarios 806. La columna de evento contiene eventos de red a los cuales responde el conmutador óptico de conexión cruzada B. Para cada evento de red enlistado en la columna de eventos, hay una acción de conmutación correspondiente que realiza el conmutador óptico de conexión cruzada B como respuesta al evento. Estas acciones de conmutación se almacenan en la columna de conmutación 804. Por ejemplo, un evento de red mostrado en la columna de eventos 802 es del evento de iniciación de red. La acción de conmutación que el conmutador óptico de conexión cruzada B realiza como respuesta a este evento es conmutar el puerto 1 con el puerto 16, el puerto 2 con el puerto 10, el puerto 3 con el puerto 7, el puerto 4 con el puerto 5, y el puerto 8 con el puerto 9 , como se muestra en la columna de acción 804. El resultado del conmutador óptico de conexión cruzada B realizando estas acciones de conmutación se puede ver examinando el conmutador óptico de conexión cruzada B como se ilustra en la Figura 3. Otro evento mostrado en la columna de eventos 802 es un evento de corte de la extensión B-D. Como respuesta a este evento, la columna de acciones 804 dirige el conmutador óptico de conexión cruzada B para desconectar el puerto 3 del puerto 7, desconectar el puerto 8 del puerto 9, y conmutar el puerto 3 con el puerto 9. La Figura 4 ilustra la configuración de conmutador óptico de conexión cruzada B en el caso de un corte de espacio B-D. Otro evento mostrado en la columna de eventos 802 es un evento de corte de extensión A-B. Si el canal óptico de repuesto 312 no se está usando para restaurar la red de anillo óptico 202, entonces como respuesta a un corte de extensión A-B el conmutador óptico de conexión cruzada B desconecta el puerto 8 del puerto 9, desconecta el puerto 1 del puerto 16, y conmuta el puerto 1 con el 9. De esta manera a la red de anillo 202 se le da prioridad sobre los canales de repuesto que comprenden el anillo. La Figura 5 ilustra la configuración del conmutador óptico de conexión cruzada B en el caso de un corte de extensión A-B. Cada conmutador óptico de conexión cruzada dentro de la red de malla 102 se asocia con una tabla de conmutación equivalente a la mostrada en la Figura 8. Simplemente cambiando el contenido de las tablas de conmutación, nuevos anillos dentro de la red de anillos 102 se pueden formar sin incurrir en una cantidad significativa de tiempo perdido de la red y sin proporcionar nuevo hardware. Otra ventaja de implementar anillos usando conmutadores de conexión cruzada óptica es que permite que se implementen anillos de profundidad arbitraria y escalar el tamaño de los anillos conforme sea necesario. Los anillos construidos usando multiplexores de añadir y bajar están limitados a cuatro fibras. En consecuencia, cuando el tráfico aumenta de manera que el anillo de cuatro fibras es insuficiente para manejar el incremento, se debe crear un nuevo anillo. Con la presente invención, sin embargo, se puede construir un anillo de N fibras usando conmutadores ópticos de conexión cruzada que tienen cuando menos 3N puertos . La capacidad de configurar un anillo de N fibras proporciona una flexibilidad mucho mayor que una red de anillo de multiplexor de añadir y bajar, el cual está limitado a cuatro fibras. Conforme crece el tráfico, el anillo simplemente crece junto con él, en oposición a tener que construir un anillo entero nuevo para complementar el anillo existente. Un ejemplo de anillo de seis fibras con cuatro nudos 900 de acuerdo con la presente invención se ilustra en la Figura 9. Como se muestra en la Figura 9 , cuatro conmutadores ópticos de conexión cruzada 902, 904, 906, y 908 se configuran para formar la red de anillo 900. Cada uno de los cuatro conmutadores ópticos de conexión cruzada tiene cuando menos 18 puertos. El conmutador óptico de conexión cruzada 902 se acopla ópticamente al conmutador óptico de conexión cruzada 904 mediante tres canales ópticos de trabajo 920 y mediante tres canales ópticos de repuesto 922. De una manera similar, el conmutador óptico de conexión cruzada 902 se acopla ópticamente con el conmutador óptico de conexión cruzada 908 mediante los canales ópticos de trabajo 932 y los canales ópticos de repuesto 934. El conmutador óptico de conexión cruzada 904 se acopla ópticamente al conmutador óptico de conexión cruzada 906 mediante los canales ópticos de trabajo 924 y los canales ópticos de repuesto 926. El conmutador óptico de conexión cruzada 906 se acopla ópticamente al conmutador óptico de conexión cruzada 908 mediante los canales ópticos de trabajo 928 y los canales ópticos de repuesto 930. La red de anillos 900 se conmuta para formar tres anillos de canales ópticos de repuesto 960 usando canales ópticos de repuesto 922, 926, 930 y 934. La red de anillo 900 opera equivalentemente con la red de anillos 202. Cuando se presenta una falla en la red de anillo 900, el tráfico de trabajo se conmuta sobre la trayectoria de repuesto en la dirección opuesta para evitar la falla (ver Figura 10) . La Figura 10 ilustra un escenario de falla ejemplar para la red de anillo 900. El tráfico de datos entre los puertos 4, 5, 6, y el LTE 940 y los puertos 1, 2, 3 del LTE 942 normalmente se lleva sobre los canales ópticos de trabajo 920 (ver Figura 7) . Cuando se presenta una falla en los canales ópticos de trabajo 920, esta falla será detectada mediante un controlador de conmutador óptico de conexión cruzada y/o un sistema de administración de red, por ejemplo, y un comando de conmutación será transmitido al conmutador óptico de conexión cruzada 902 y al conmutador óptico de conexión cruzada 904. El comando de conmutación enviado al conmutador óptico de conexión cruzada 902 causará que el conmutador óptico de conexión cruzada 902 desconecte los puertos 4, 5, 6 del LTE 940 desde los canales ópticos de trabajo 920 y acople ópticamente esos puertos con los canales ópticos de repuesto 934 acoplando ópticamente el puerto 4 con el puerto 15, el puerto 5 con el puerto 14 y el puerto 6 con el puerto 13 del conmutador óptico de conexión cruzada 902, como se muestra en la Figura 10. De manera similar, el comando de conmutación enviado al conmutador óptico de. conexión cruzada 904 causará que el conmutador óptico de conexión cruzada 904 desconecte los puertos 1, 2, y 3 del LTE 942 de los canales ópticos de trabajo 920 y acople ópticamente esos puertos con los canales ópticos de repuesto 926 acoplando ópticamente el puerto 1 con el puerto 18, el puerto 2 con el puerto 17, y el puerto 3 con el puerto 16 del conmutador óptico de conexión cruzada 904. Los canales ópticos de repuesto 926. están acoplados ópticamente con los canales ópticos de repuesto 934 a través de los canales ópticos de repuesto 930 y los conmutadores ópticos de conexión cruzada 906 y 908. De este modo, los canales ópticos de repuesto 926, 930, y 934 proporcionan una trayectoria de tráfico de datos alternativa que permite que las señales de datos ópticos sean transmitidas entre los puertos 4, 5, y 6 del LTE 940 y los puertos 1, 2, y 3 del LTE 942, restaurando mediante esto la red cuando se presenta una falla en los canales ópticos de trabajo 920. Como sería aparente a una persona experta en la técnica dada la descripción anterior del anillo óptico de seis fibras, la presente invención se puede usar para crear un anillo óptico de N fibras, en donde N es un entero positivo. Un anillo de N fibras se puede construir usando conmutadores ópticos de conexión cruzada que tienen cuando menos 3 N puertos. Como se dijo anteriormente, la capacidad para configurar un anillo de N fibras proporciona una mayor flexibilidad que una red de anillo de multiplexor de añadir y bajar, el cual se limita a cuatro fibras. Aunque varias modalidades de la presente invención se han descrito anteriormente, deberá entenderse que se han presentado a manera de ejemplo, y no de limitación. Será entendido por los expertos en la técnica relevante que varios cambios en la forma y en los detalles se pueden hacer en la presente sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones. De este modo, la profundidad y el alcance de la presente invención no deberá limitarse por ninguna de las modalidades ejemplares descritas anteriormente, sino deberá definirse solamente de acuerdo con las siguiente reivindicaciones y sus equivalentes.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Una red óptica que incluye una primera red de anillo óptica dentro de una red de malla óptica, que comprende: una pluralidad de conmutadores ópticos de conmutación cruzada que incluyen primero, segundo, y tercer conmutador óptico de conexión cruzada; y una pluralidad de canales ópticos de trabajo y de repuesto para interconectar la pluralidad de conmutadores ópticos de conexión cruzada para formar la red de malla óptica, en donde la primera red de anillo óptica incluye primero, segundo, y tercer conmutador óptico de conexión cruzada, e incluye cuando menos tres canales ópticos de repuesto y cuando menos tres canales ópticos de trabajo, en donde un canal óptico de trabajo y un canal óptico de repuesto se proporcionan entre cada par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes en la primera red de anillo óptica.

2. La red óptica de la reivindicación 1, en donde la primera red de anillos óptica además comprende un anillo de canal óptico de repuesto, el anillo de canal óptico de repuesto comprende los cuando menos tres canales ópticos de repuesto.

3. La red óptica de la reivindicación 1, en donde uno de los cuando menos tres canales ópticos de repuesto se comparte con la red de malla de manera que en el caso de falla en la red de malla uno de los tres canales ópticos de repuesto lleva el tráfico de datos que se originó en la red de malla.

4. La red óptica de la reivindicación 3, en donde la primera red de anillo óptica incluye elementos para establecer una pluralidad de uso del canal óptico de repuesto compartido con la red de malla de manera que el canal óptico de repuesto compartido con la red de malla es utilizado por la red de malla solamente si no hay fallas de anillos.

5. La red óptica de la reivindicación 1, que además comprende una segunda red de anillo óptica dentro de la red de malla óptica.

6. La red óptica de la reivindicación 5, en donde la primera y la segunda redes de anillo ópticas tienen una extensión común, y en donde el canal óptico de repuesto es compartido entre la primera y segunda redes de anillo ópticas. 7'. La red óptica de la reivindicación 1, que además incluye un elemento para utilizar la capacidad de repuestos dentro de la red de malla para recuperarse de más de una falla dentro de la primera red de anillo óptica. 8. Una red óptica, que comprende: una pluralidad de conmutadores ópticos de conexión cruzada, que incluyen primero, segundo, y tercer conmutador de conexión cruzada óptico; una pluralidad de canales ópticos de repuesto; Y una pluralidad de canales ópticos de trabajo, en donde la pluralidad de conmutadores ópticos de conexión cruzada están acopladas ópticamente en una configuración de anillo usando la pluralidad de canales ópticos de trabajo y la pluralidad de canales ópticos de repuesto de manera que N canales ópticos de repuesto y N canales ópticos de trabajo se proporcionan entre cada par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes en la configuración de anillo, siendo N un entero mayor que cero, formando mediante esto una red de anillo óptica, y en el caso de que cualquiera de los N canales ópticos de trabajo proporcionados entre el primer par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes no están disponibles para llevar tráfico de datos, la pluralidad de conmutadores ópticos de conexión cruzada se conmutan para ciclar de nuevo el tráfico de datos desde los canales de trabajo sobre la pluralidad de canales ópticos de repuesto excepto los dichos N canales ópticos de repuesto proporcionados entre el primer par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes. 9. La red óptica de la reivindicación 8 , en donde N es mayor que 2. 10. La red óptica de la reivindicación 9, en donde la pluralidad de conmutadores ópticos de conexión cruzada se conmutan para formar N anillos de canales ópticos de repuesto usando los N canales ópticos de repuesto proporcionados entre cada par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes en la configuración de anillo. 11. La red óptica de la reivindicación 8, en donde cuando menos dos de la pluralidad de conmutadores ópticos de conexión cruzada están acoplados ópticamente a uno o más conmutadores ópticos de conexión cruzada que forman parte de una red de malla. 12. La red óptica de la reivindicación 11, en donde uno de la pluralidad de canales ópticos de repuesto se comparte con la red de malla de manera que en el caso de una falla en la red de malla este uno de la pluralidad de canales ópticos de repuesto lleva el tráfico de datos que se origina en la red de malla. 13. La red óptica de la reivindicación 12, en donde la red de anillo óptica incluye elementos para establecer una prioridad de uso del canal óptico de repuesto compartido con la red de malla de manera que el canal óptico de repuesto compartido con la red de malla es utilizado por la red de malla solamente cuando no hay fallas en la red de anillo óptica. 14. Un método para crear una red óptica exhibe la simplicidad y conmutación rápida de una red de anillo de multiplexor de añadir y. bajar y ofrece las características de la eficiencia de repuesto y facilidad de crecimiento de una red de malla, que comprende los pasos de: acoplar ópticamente una pluralidad de conmutadores de conexión cruzada óptica en una configuración de anillo usando una pluralidad de canales ópticos de trabajo y una pluralidad de canales ópticos de repuesto de manera que un canal óptico de repuesto y un canal óptico de trabajo se proporciona entre cada par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes en configuración de anillo; transmitir tráfico de datos entre un primer par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes usando el canal óptico de trabajo proporcionado entre el primer par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes; acoplar ópticamente cuando menos dos de la pluralidad de conmutadores ópticos de conexión cruzada con uno o más conmutadores ópticos de conexión cruzada que forman parte de una red de malla óptica; y en el caso de que los canales ópticos de trabajo proporcionados entre el primer par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes no esté disponible para transmitir el tráfico de datos, transmitir el tráfico de datos entre el primer par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes usando la pluralidad de canales ópticos de repuesto excepto el canal óptico de repuesto proporcionado entre el primer par de conmutadores ópticos de conexión cruzada adyacentes . 15. El método de la reivindicación 14 que además comprende el paso de conmutar la pluralidad de conmutadores ópticos de conexión cruzada para formar un anillo de canal óptico de repuesto usando la pluralidad de canales ópticos de repuesto. 16. El método de la reivindicación 14 que además comprende el paso de compartir uno de la pluralidad de canales ópticos de repuesto con la red de malla de manera que en el caso de una falla en la red de malla uno de la pluralidad de los canales ópticos de repuesto lleva tráfico de datos que se originan en la red de malla. 1

7. El método de la reivindicación 16 que además comprende el paso de establecer una prioridad de uso del canal óptico de repuesto compartido con la red de malla de manera que el canal óptico de repuesto compartido con la red de malla sea utilizado por la red de malla solamente cuando no hay fallas en la pluralidad de canales ópticos de trabajo. 1

8. El método de la reivindicación 14, que además comprende el paso de utilizar la capacidad de repuesto dentro de la red de malla para recuperarse de más de una falla dentro de la configuración de anillo. 1

9. Un método para habilitar un conmutador de conexión cruzada óptico para participar tanto en una configuración de anillo como en una configuración de malla, que comprende los pasos de : proporcionar un primer conjunto de puertos en el conmutador óptico de conexión cruzada para soportar el tráfico de anillo; y proporcionar un segundo conjunto de puertos en el conmutador de conexión cruzada óptico para soportar el tráfico de malla. 20. El método de la reivindicación 19, que además comprende los pasos de : conectar un primer puerto del primer conjunto con un primer canal óptico de trabajo; conectar un segundo puerto del primer conjunto a un primer canal óptico de repuesto; conectar un tercer puerto desde el primer conjunto con un segundo canal óptico de trabajo; conectar un cuarto puerto del primer conjunto al segundo canal óptico de repuesto; conectar un quinto puerto a partir del primer conjunto al primer nudo de red; conectar un sexto puerto del primer conjunto a un segundo nudo de red; 21. El método de la reivindicación 20, que además comprende los pasos de : conmutar el quinto puerto con el primer puerto, en donde una señal óptica transmitida desde el primer nudo de red se transmite sobre el primer canal óptico de trabajo; conmutar el sexto puerto con el tercer puerto, en donde una señal óptica transmitida desde el segundo nudo de red se transmite sobre el segundo canal óptico de trabajo; y conmutar el segundo puerto con el cuarto puerto, mediante lo cual se conecta el primer canal óptico de repuesto con el segundo canal óptico de repuesto. 22. El método de la reivindicación 21, que además comprende el paso de conmutar el quinto puerto con el cuarto puerto en el caso de una falla en el primer canal óptico de trabajo .