NL1002940C2 - Optisch netwerk met protectie-configuratie. - Google Patents

Description

Titel: Optisch netwerk met protectie-configuratie A. Achtergrond van de uitvinding l. Gebied van de uitvinding

De uitvinding ligt op het gebied van protectie-systemen voor netwerken zoals passieve optische netwerken. Meer in het bijzonder 5 betreft zij een passief optisch netwerk met een protectie-configuratie voor toepassing van een protectie-principe gebaseerd op meervoudige toegankelijkheid, zoals het principe van 'dubbele ophanging' (Eng.: dual homing).

10 2. Stand van de techniek

Ontwikkelingen gaan steeds meer in een richting van toepassing van passieve optische netwerken (PON’s) in het aansluitnet (Eng.: access network), waarbij glasvezelverbindingen worden doorgetrokken tot dichtbij de abonnee (FTTC of FTTH). Configuraties voor een 15 dergelijk op een PON gebaseerd aansluitnet voor de verzorging van smal- en breedbandige communicatie tussen een hoofdstation en een groot aantal aangesloten abonnees zijn op zich bekend, zoals bijvoorbeeld uit referentie [1] (zie hierna onder C. voor meer details m. b.t. de referenties). Dit bekende netwerk omvat een boomvormige 20 vertakking van optische verbindingen, hierna aansluitnetwerk genoemd, dat is voorzien van een groot aantal (tot ca 2000) vertakkingen (of uitsplitsingen) aan de abonnee-aansluitzijde, en een stamvormige uitloper, hierna toevoernetwerk genoemd, naar een toegangsknooppunt (Eng.: access node) van het optische netwerk, waar zich een 25 hoofdstation bevindt. In het aansluitnetwerk geschiedt de uitsplitsing in twee trappen, t.w. een eerste trap (1:16) direct bij de aansluiting op het toevoernetwerk en een tweede trap (1:128) dichterbij de abonnee-aansluitingen. De lengten van de optische verbindingen in het aansluitnetwerk zijn relatief kort (<10km). De lengte van het 30 toevoernetwerk kan, afhankelijk van de ligging van het hoofdstation, nogal uiteenlopen (0 - 100 km). Om aan de abonnee-aansluitzijde signalen van voldoende sterkte te kunnen detecteren, is in verband met de hoge graad van uitsplitsing in het aansluitnetwerk en afhankelijk van de lengte van in het bijzonder het toevoernetwerk 35 signaalversterking nodig. Derhalve zijn in de bekende configuratie op twee plaatsen in de optische verbindingen optische signaalversterkers 1 0 0 0 p 4 0 2 opgenomen, t.w. een "feeder repeater" halverwege het toevoernetwerk en een "splitter repeater" in de koppeling van het toevoernetwerk met het aansluitnetwerk. Een dergelijk optisch netwerk is echter kwetsbaar onder het wegvallen van optische verbindingen, en wel des te 5 kwetsbaarder bij een groter aantal aansluitingen en een langer toevoernetwerk. Vooral een vezel- of kabelbreuk in het toevoernetwerk heeft grote gevolgen. Om de gevolgen van uitval van verbindingen in het netwerk ten gevolge van kabelbreuk of apparatuur-uitval tot een minimum te beperken, zou het hele netwerk kunnen worden verdubbeld.

10 Dit is zeer kostbaar, echter niet strikt noodzakelijk. Naarmate namelijk een kabelbreuk of apparatuur-uitval optreedt in het netwerk op een plaats dichter bij de abonneezijde, waar het aansluitnetwerk verder is uitgesplitst, neemt de omvang van de gevolgen af. De bekende techniek maakt hiervan gebruik door een protectie-configuratie toe te 15 passen, waarin het toevoernetwerk en de eerste trap van het aansluitnetwerk zijn verdubbeld, en het gangbare principe van "dubbele ophanging" (dual homing) (zie bijvoorbeeld referentie [2]) wordt toegepast, waarbij het redundante toevoernetwerk leidt naar een tweede toegangsknooppunt dat een tweede hoofdstation een toegang tot het 20 netwerk, of ook hetzelfde hoofdstation een tweede toegang tot het netwerk biedt. Een optisch netwerk met een dergelijke protectie-configuratie is echter naar verhouding nog steeds kostbaar, vooral in geografische situaties waarin de kans dat er in het verdubbelde deel van het netwerk uitval optreedt, en het redundante deel van het 25 netwerk ook daadwerkelijk wordt gebruikt, gering is.

Uit referentie [3] zijn zelf-herstellende architecturen bekend voor "fiber-in-the-loop" (FITL)-netwerken met een relatief klein aantal aansluitingen. In een eerste versie is iedere aansluiting in een distributie-gebied vanaf een hoofdstation tevens bereikbaar via 30 een protectie-vezelverbinding die loopt via een aangrenzend distributie-gebied. In een tweede versie wordt een operationele vezelverbinding in een distributie-gebied tevens als protectie-vezelverbinding voor een aangrenzend distributie-gebied gebruikt, waarbij een WDM-techniek met een aparte golflengte voor het protectie-35 signaaltransport wordt toegepast. Deze bekende zelf-herstellende architecturen zijn niet of nauwelijks geschikt voor boomvormig vertakte optische netwerken met grote aantallen netwerkaansluitingen.

Referentie [4] beschrijft een protectie-schakelsysteem dat paren i o n ? 9 a ö 3 van (electrische) telecommunicatie-modulen omvat voor het verwerken of schakelen van telecommunicatie-signalen. Elk paar omvat een operationele module en een reserve-module. Het systeem omvat verder bewakings- en schakelmiddelen voor het overschakelen op de reserve-5 module in geval van uitval van de corresponderende operationele module, waarbij zolang de reserve-module reserve is, deze de werking van de operationele module bewaakt. De paren van telecommunicatie-modulen kunnen middels optische vezelverbindingen met elkaar verbonden zijn. Wordt volgens een dergelijke protectie-techniek een optisch 10 netwerk zoals het hierboven beschreven PON voorzien van een protectie-configuratie, waarbij bijvoorbeeld het toevoernetwerk en de eerste trap van het aansluitnetwerk de verdubbelde modulen vormen, dan gelden ook voor dit optische netwerk de reeds genoemde bezwaren.

15 B. Samenvatting van de uitvinding

Met de uitvinding wordt beoogd een passief optisch verbindingsnetwerk te verschaffen, dat is voorzien van een protectie-configuratie voor toepassing van een protectie-principe gebaseerd op meervoudige toegankelijkheid, zoals het principe van dubbele 20 ophanging, dat het bovengenoemde bezwaar van de bekende techniek niet heeft. Zij bereikt dit door een specifieke protectie-koppeling toe te passen tussen twee of meer naburige soortgelijke optische netwerken die elk een toevoernetwerk en een (al dan niet getrapt) aansluitnetwerk omvatten. De protectie-koppeling is daarbij zo, dat 25 overeenkomstige delen, zoals het toevoernetwerk en eventueel tevens een eerste trap van het aansluitnetwerk van een naburig soortgelijk optisch netwerk, meervoudig kunnen worden gebruikt in uitval-situaties.

Een optisch verbindingsnetwerk volgens de aanhef van conclusie 30 1, van een soort zoals bekend uit referentie [1], heeft daartoe volgens de uitvinding het kenmerk van conclusie 1. Als de operationele verbinding via een van de toevoernetwerken daadwerkelijk uitvalt en door de protectie-schakelmiddelen daadwerkelijk wordt overgeschakeld op de protectie-verbinding via het andere toevoernetwerk, dan gaat dit 35 weliswaar gepaard met een capaciteitsverlies per netwerkaansluiting, aangezien dan beide groepen netwerkaansluitingen via een en hetzelfde toevoernetwerk moeten worden bediend (bij groepen met gelijke aantallen aansluitingen is het verlies 50%). Toch blijven alle 10 0·? P ή f.

« 4 aansluitingen bedienbaar, terwijl een verdubbeling van kostbare netwerkdelen achterwege kan blijven. Bovendien kan zolang de protectie-verbinding in gebruik is, vanuit het hoofdstation dat is aangesloten op het toegangsknooppunt van de protectie-verbinding, op 5 een hoger netwerkniveau het signaaltransport op basis van prioriteit worden geregeld. Een dergelijke regeling maakt echter geen deel uit van de onderhavige uitvinding.

Het protectie-principe van de uitvinding is ook algemener toepasbaar. Daartoe heeft een optische verbindingsnetwerk volgens de 10 aanhef van conclusie 7 volgens de uitvinding het kenmerk van conclusie 7.

Verdere uitvoeringen van de optische verbindingsnetwerken volgens de uitvinding zijn samengevat in de onderconclusies.

15 C. Referenties [1] I. Van de Voorde en G. Van der Plas, "The evolution of optical access networks towards large split, wide range passive optical networks", 7th IEEE Workshop on optical access networks, 24-28 Sept. 1995, pp. 9.1-1/10; 20 [2] T.-H. Wu, "Fiber Network Service Survivability", Artech House,

Boston/London, 1992, section 3.2 "Dual-Homing Architectures", pp. 83-85, and section 3.5 "Optical Dual-Homing Architectures", pp. 100-108; [3] V.K. Bhagavath e.a., "Novel self-healing fiber-in the loop 25 architectures", OFC '94 Technical Digest, paper TuEl, pp. 16-18; [4] US-A-5,408,462; [5] US-A-5,365,368; [6] M. Janson, e.a., "Monolithically integrated 2x2 InGaAsP/InP laser amplifier gate switch arrays", Electron. Lett., 9th April 30 1992, Vol. 28, No. 8, pp. 776-778.

De hierboven genoemde referenties worden beschouwd als geïncorporeerd in de onderhavige aanvrage.

D. Korte beschrijving van de tekening 35 De uitvinding zal nader worden toegelicht middels een beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld, waarbij wordt verwezen naar een tekening die de volgende figuren omvat: FIG. 1 toont schematisch een eerste uitvoering van het optische 10 0 2 9^ 5 verbindingsnetwerk met een protectie-configuratie volgens de uitvinding; FIG. 2 toont schematisch een deel van de protectie-configuratie van een tweede uitvoering van het optisch 5 verbindingsnetwerk volgens de uitvinding; FIG. 3 toont schematisch een deel van de protectie-configuratie voor een bidirectionele variant van het verbindingsnetwerk volgens FIG. 2.

10 E. Beschrijving van uitvoerinesvoorbeelden

Volgens een eerste uitvoeringvoorbeeld, zoals schematisch getoond in FIG. 1, omvat het optische verbindingsnetwerk twee deelnetwerken 1 en 2. Het deelnetwerk 1 (2) omvat een toegangsknooppunt 1.1 (2.1), een toevoernetwerk 1.2 (2.2) en een 15 aansluitnetwerk 1.3 (2.3). Het toevoernetwerk 1.2 (2.2) bestaat in dit voorbeeld uit een optische vezelverbinding 1.5 (2.5), die met een eerste uiteinde 1.6 (2.6) met het toegangsknooppunt 1.1 (2.1) is gekoppeld, en met een tweede uiteinde 1.7 (2.7) met een toegangspoort 1.8 (2.8) van het aansluitnetwerk 1.3 (2.3) is verbonden. In de 20 vezelverbinding 1.5 (2.5) kan een optische versterker zijn opgenomen (niet getekend). De toegangspoort 1.8 (2.8) van het aansluitnetwerk 1.3 (2.3) wordt gevormd door een koppelorgaan dat bestaat uit een splitsdeel 1.10 (2.10) en een schakeldeel 1.11 (2.11). Het aansluitnetwerk 1.3 (2.3) is een boomvormig vertakt passief netwerk 25 voor optische vezelverbindingen met een groep G1 (G2) van netwerkaansluitingen 1.12 (2.12). De groep G1 (G2) omvat een M-tal deelgroepen G1.1,--,G1.M (G2.1,--,G2.M) van netwerkaansluitingen 1.12 (2.12) op vezelverbindingen van boomvormige vertakte passieve netwerkdelen 1.13 (2.13), hierna deelbomen genoemd, van het 30 aansluitnetwerk 1.3 (2.3). Elke deelboom 1.13 (2.13) bezit een eigen toegangspoort die wordt gevormd door een splitsorgaan 1.14 (2.14) met een eerste ingangspoort 1.15 (2.15) en een tweede ingangspoort 1.16 (2.16), en met twee of meer uitgangspoorten 1.17 (2.17) waarmee vezelverbindingen 1.18 (2.18) naar de netwerkaansluitingen 1.12 (2.12) 35 van een betreffende deelgroep zijn gekoppeld. Het splitsdeel 1.10 (2.10) van de toegangspoort 1.8 (2.8) is een passieve optische (1:2M)-splitser met 2M uitgangen 1.19 (2.19). Het schakel-deel 1.11 (2.11) voorziet in twee sets sl en s2 met elk M optische 1 0 0 2 9 4 Ö 6 signaalschakelaars 1.20 (2.20), hierna kortweg schakelaars 1.20 (2.20) genoemd. Deze schakelaars kunnen, afhankelijk van de benodigde signaalsterkte ter plaatse van de netwerkaansluitingen 1.12 (2.12), worden gecombineerd met versterkers (niet getekend). De schakelaars 5 zijn opgenomen in de uitgangen 1.19 (2.19), één per uitgang. Een eerste set ut van M uitgangen 1.19 (2.19), waarin de schakelaars van de set sl zijn opgenomen, is via optische vezelverbindingen 1.22 (2.22) gekoppeld met de eerste ingangspoorten 1.15 (2.15) van de M splitsorganen 1.14 (2.14). Een tweede set u2 van M uitgangen 1.19 10 (2.19), waarin de schakelaars van de set s2 zijn opgenomen, is via optische vezelverbindingen 1.23 (2.23) gekoppeld met de tweede ingangspoorten 1.16 (2.16) van de splitsorganen 2.14 (1.14) van het andere deelnetwerk 2 (1).

In ongestoord bedrijf, wanneer de twee deelnetwerken volledig 15 operationeel zijn, staan de schakelaars 1.20 en 2.20 van de sets sl in de schakeldelen 1.11 en 2.11 van de toegangspoorten 1.8 en 2.8 van beide deelnetwerken 1 en 2 in de gesloten stand (stand stl), terwijl de schakelaars van de sets s2 in de open stand staan (stand st2). Bij dergelijke standen van de schakelaars is tussen de toegangsknooppunten 20 1.1 en 2.1 en de beide groepen van netwerkaansluitingen optische signaalverkeer mogelijk, dat over de beide deelnetwerken volledig gescheiden verloopt. Bij uitval van tenminste één van de signaalverbindingen tussen het toegangsknooppunt 1.1 (2.1) en de eerste ingangspoort 1.15 (2.15) van een der splitsorganen 1.14 (2.14) 25 in het ene deelnetwerk 1 (2) worden alle schakelaars 1.20 (2.20) van de betreffende eerste set sl in de open stand (stand st2) gezet, en alle schakelaars 2.20 (1.20) van de tweede set s2 in het andere deelnetwerk 2 (1) in de gesloten stand (stand stl) gezet. Daarbij wordt de (gesloten) stand van de schakelaars 2.20 (1.20) van de eerste 30 set sl in het andere deelnetwerk 2 (1) niet gewijzigd. In dat geval wordt het andere deelnetwerk 2 (1) in feite uitgebreid tot een boomvormig vertakt passief optisch netwerk met een verhoogd aantal netwerkaansluitingen, i.c. de netwerkaansluitingen van beide groepen G1 en G2. Voor zijn oorspronkelijke groep G2 (Gl) van 35 netwerkaansluitingen 2.12 (1.12) blijft het deelnetwerk 2 (1) derhalve operationeel, terwijl de groep Gl (G2) van netwerkaansluitingen bereikbaar wordt via een protectie-pad dat door de omschakeling van de schakelaars 2.20 (1.20) van de tweede set s2 is gevormd via het 1 0 0 2 9 4 0 7 toegangsknooppunt 2.1 (1.1), de optische vezelverbinding 2.5 (1.5), de toegangspoort 2.8 (1.8) en de vezelverbindingen 2.23 (1.23) naar de tweede ingangspoorten 1.16 (2.16) van de toegangspoorten 1.14 (2.14) van de deelbomen 1.13 (2.13).

5 Op elk van de toegangsknooppunten 1.1 en 2.1 van de deelnetwerken 1 en 2, respectievelijk, is een hoofdstation HS1 en HS2 aangesloten, dat de over de deelnetwerken te transporteren signalen uitzendt in de richting van de netwerkaansluitingen. Op een hoger netwerkniveau zijn de twee hoofdstations, eventueel via andere 10 hoofdstations, gekoppeld om protectie op basis van het "dual homing" principe mogelijk te maken. Bij ongestoord bedrijf van de beide deelnetwerken verzorgt het betreffende hoofdstation HS1 (HS2) de signaaldistributie voor het betreffende deelnetwerk 1 (2). Bij het wegvallen van enig signaal op bijvoorbeeld een der vezelverbindingen 15 1.22 tussen een uitgang 1.19 van de toegangpoort 1.8 en de eerste ingangspoort 1.15 van de toegangspoort 1.14 van een der deelbomen 1.13, bijvoorbeeld door uitval van enige netwerkcomponent tussen het hoofdstation HS1 en een der genoemde eerste ingangspoorten 1.15, waardoor althans de netwerkaansluitingen van een van de deelgroepen 20 G1.1,--,G1.M niet meer bereikbaar zijn voor de signaaldistributie van het hoofdstation HS1, wordt overgeschakeld op het protectie-pad via het toegangsknooppunt 2.1 en het toevoernetwerk 2.2 van het deelnetwerk 2. De betreffende sets van schakelaars sl en s2 in de toegangspoorten 1.8 en 2.8 kunnen zodanig zijn dat de overschakeling 25 met de hand kan geschieden, zo gauw als enige signaal-uitval wordt geconstateerd. Bij voorkeur worden echter aan elke toegangspoort 1.8 en 2.8 bewakings- en besturingsmiddelen toegevoegd, die de aanwezigheid van signaalverkeer op elke vezelverbinding 1.22 en 2.22 tussen de toegangspoorten 1.8 en 2.8 en de eerste ingangspoort 1.15 en 30 2.15 van de toegangspoorten 1.14 en 2.14 bewaken, en bij detectie van het wegvallen van het signaalverkeer op enige van de genoemde verbindingen 1.22 en 2.22, de overschakeling naar het betreffende protectie-pad verzorgen (zie hierna bij de beschrijving van FIG. 2).

De twee deelnetwerken 1 en 2 bezitten door de vezelverbindingen 35 1.23 en 2.23 een dwarskoppeling, maar dienen overigens uit protectie- oogpunt bij voorkeur volledig geografisch gescheiden te zijn. In ieder geval dienen de diverse sets van schakelaars en de bijbehorende besturingsorganen in de toegangspoorten 1.8 en 2.8 aparte voedingen te

10 0 2 9 4 C

8 bezitten.

De set sl van schakelaars in de toegangspoort 1.8 (2.8) kan in principe ook vervangen worden door een enkele schakelaar in het toevoernetwerk 1.2 (2.2) of in het toegangsknooppunt 1.1 (2.1). De 5 locatie van de set in het schakeldeel 1.11 (2.11) van de toegangspoort 1.8 (2.8) kan nog een extra protectie-voordeel bieden. In een variant van het optische verbindingsnetwerk worden daartoe de bewakings- en besturingsmiddelen zo ingericht, dat bij uitval in een verbindingspad tussen het toegangsknooppunt en een toegangspoort 1.14 (2.14) van een 10 deelboom 1.13 (2.13) kan worden onderscheiden, dat de uitval al dan niet het gevolg is van een storing uitsluitend in een der verbindingspaden vanaf de set sl van schakelaars via de vezelverbindingen 1.22 (2.22) tot aan de toegangspoorten 1.14 (2.14). Bij optreden van een dergelijke storing worden de schakelaars van 15 beide sets sl in de open stand (stand st2) gezet, en de schakelaars van de beide sets s2 in de gesloten stand (stand stl). Daarmee ontstaat een verbindingsnetwerk waarin in principe zonder capaciteitsverlies het signaalverkeer dat bestemd is voor de groep G1 (G2) van netwerkaansluitingen van het ene deelnetwerk 1 (2) volledig 20 via het toegangsknooppunt 2.1 (1.1) en het toevoernetwerk 2.2 (1.2) van het andere deelnetwerk 1 (2) kan worden geleid. Het belang van deze variant is des te groter naarmate de geografische afstand tussen de toegangspoorten 1.8 (2.8) en 1.14 (2.14) groter is.

De hoofdstations HS1 en HS2 kunnen distributieve stations zijn, 25 zoals voor CATV. In dat geval zijn de deelnetwerken passieve optische netwerken met unidirectionele optische verbindingen, zoals in FIG. 1 weergegeven. In geval de hoofdstations telecommunicatie-centrales zijn voor het verzorgen van bidirectionele communicatie, zoals telefonie en diverse breedband-diensten, dienen de optische verbindingen in de 30 deelnetwerken tussen de toegangsknooppunten en de netwerkaansluitingen bidirectioneel te zijn. Daartoe kan voor elk deelnetwerk een identiek "overlay"- netwerk aanwezig zijn met de overeenkomstige schakelaars en versterkers in tegengestelde richting georiënteerd, hetgeen vanzelfsprekend een kostbare uitvoering is. Bijvoorkeur worden de 35 vezelverbindingen van elk deelnetwerk bidirectioneel gebruikt, waarbij de aanwezige schakelaars en versterkers bidirectioneel moeten zijn uitgevoerd (zie hierna bij de beschrijving van FIG. 3).

Het principe van de onder verwijzing naar FIG. 1 beschreven 1 0 0 2 9 A 0 9 protectie-configuratie is ook toepasbaar in optische verbindingsnetwerken die meer dan twee deelnetwerken omvatten. Een dergelijk optisch verbindingsnetwerk wordt beschreven met behulp van FIG. 2. De figuur toont een deel van de protectie-configuratie van een 5 optisch verbindingsnetwerk dat N>2 deelnetwerken omvat. Ter vereenvoudiging toont de figuur voor drie deelnetwerken j, k en n (met j+k, j=f=n, en l<j,k,n<N) slechts optische aansluitpunten Fj, Fk, en Fn voor tweede uiteinden (zoals de tweede uiteinden 1.7 en 2.7 in FIG.1) van de toevoernetwerken van de deelnetwerken j, k en n, en optische 10 aansluitpunten Tj, Tk en Tn voor de toegangspoorten van de aansluitnetwerken (zoals de deelbomen 1.13 en 2.13 van FIG. 1) van de deelnetwerken j, k en n. Het nu volgende, dat beschreven wordt voor het j-de deelnetwerk, geldt overeenkomstig voor de corresponderende componenten van het k-de en het n-de deelnetwerk. De aansluiting Fj 15 vormt de ingang van een optische splitser SCj die voorzien is van twee uitgangen Uj en u2. De aansluiting Tj vormt de uitgang van een optische combinator CSj, die voorzien is van twee ingangen ij en i2 (overeenkomend met de ingangen 1.15 (2.15) en 1.16 (2.16) in FIG. 1).

De uitgang Uj van de splitser SCj en de ingang i; van de combinator CSj 20 zijn gekoppeld via een operationele optische verbinding Wj, waarin een optische schakelaar WSj is opgenomen. De uitgang u2 van de splitser SCj en de ingang i2 van de combinator CSk van het deelnetwerk k zijn gekoppeld via een optische protectie-verbinding Pj, waarin een optische schakelaar PSj is opgenomen. De schakelaars WSj en PSj zijn via 25 (electrische) aanstuurverbindingen bl en b2 afzonderlijk schakelbaar vanuit een besturingsorgaan Cj. In de operationele verbinding Wj is tevens een afkoppel-orgaan Mj opgenomen, dat via een afkoppel-uitgang a een deel van het optische signaalvermogen (bijvoorbeeld 10%) in de operationele verbinding Wj toevoert aan het besturingsorgaan Cj. De 30 besturingsorganen Cj en Ck van de deelnetwerken j en k, die optisch zijn gekoppeld via de protectie-verbinding Pj, zijn gekoppeld via een electrische verbinding ckj. Afhankelijk van de uitvoering van de gekozen opzet voor de besturing kan deze electrische verbinding zijn uitgevoerd, hetzij als een rechtstreekse verbinding tussen de 35 opeenvolgende besturingsorganen, zoals getekend in de figuur, hetzij via een centraal besturingsorgaan.

De protectie-configuratie van FIG. 2 werkt als volgt. Bij ongestoord bedrijf staan de schakelaars WSj in een gesloten stand, 1002940 10 zoals getekend, en blijven in die stand zolang elk besturingsorgaan Cj via het afkoppel-orgaan Mj voldoende signaalvermogen detecteert in de operationele verbinding Wj. Wanneer in een van de deelnetwerken, bijvoorbeeld het k-de deelnetwerk, op de operationele verbinding wk het 5 besturingsorgaan Ck via het afkoppel-orgaan Mk te weinig of geen signaalvermogen meer detecteert, wordt de schakelaar WSk in de open stand gezet, en wordt via de verbinding ckj en het besturingsorgaan Cj de schakelaar PSj in de corresponderende protectie-verbinding pj in de gesloten stand gezet. Op deze wijze is de groep Gk van 10 netwerkaansluitingen weer bereikbaar, nu over een protectie-pad dat door sluiten van de schakelaar PSj is gevormd via het toevoernetwerk van het j-de deelnetwerk en de protectie-verbinding pj naar de op het aansluitpunt Tk aangesloten toegangspoort van het aansluitnetwerk van het k-de deelnetwerk. In deze protectie-configuratie behoort bij elke 15 operationele verbinding wk een protectie-verbinding pj (l<k=j=j<N), zodat het principe van dubbele ophanging voor elke groep Gk volledig toepasbaar blijft. In een uitvoering van deze protectie-configuratie voor N=3 deelnetwerken is de protectie-verbinding pk gekoppeld met de tweede ingang i2 van de combinator CSn, en zijn de besturingsorganen Ck 20 en Cn gekoppeld via een verbinding cnk. Voor N=2 deelnetwerken is de protectie-verbinding pk gekoppeld met de tweede ingang i2 van de combinator CSj, en is de protectie-configuratie volledig equivalent met die van het uitvoeringsvoorbeeld volgens FIG. 1.

Ook voor de protectie-configuratie volgens FIG. 2 is een variant 25 mogelijk, waarin bij een uitval ten gevolge van een geconstateerde storing in een van de operationele verbindingen w^ door openen van alle schakelaars WSj en sluiten van alle schakelaars PSj een verbindingsnetwerk tot stand wordt gebracht, waarin alle groepen van netwerkaansluitingen weer volledig bereikbaar zijn, zij het allemaal 30 via het hoofdstation waaraan voor de toepassing van het principe van dubbele ophanging de betreffende groep is toegewezen.

Is het aantal deelnetwerken drie, vier of meer, dan laat het beschreven protectie-principe zich zo nodig eenvoudig uitbreiden tot een drie-voudige, viervoudige, etc, toegankelijkheid. Daartoe worden 35 voor de optische splitsers SCj en de optische combinatoren CSj splitsers en combinatoren gekozen met drie, vier, etc. uit- en ingangen, respectievelijk, en worden deze op overeenkomstige wijze, behalve via een operationele verbinding, tevens over twee, drie, etc., 10 0?3 4 0 11 protectieverbindingen met elkaar gekoppeld, zodanig dat iedere splitser gekoppeld is met de combinatoren van drie, vier, etc, verschillende deelnetwerken.

Voor een bidirectioneel optisch verbindingsnetwerk, waarin de 5 vezelverbindingen bidirectioneel worden gebruikt, kan de protectie-configuratie in principe dezelfde blijven. In de retour-signaalrichting keren de functies van de splitsers SCj en de combinators CSj, bij gebruik van passieve componenten, om, zodat deze componenten ongewijzigd kunnen blijven. De toegepaste optische 10 schakelmiddelen, al dan niet gecombineerd met versterkers, moeten nu echter geschikt zijn voor bidirectioneel bedrijf. In FIG. 3 is schematisch een deel van de protectie-configuratie zoals getoond in FIG. 2 weergegeven, waarin de optische schakelaars WS^ en PSj zijn vervangen door bidirectionele versies, t.w. optische schakelaars WS’j 15 en PS'j.

De beschreven protectie-configuraties zijn vooral van voordeel in boomvormige vertakte optische netwerken met grote aantallen netwerkaansluitingen, dus met een hoge splitsgraad. Daarom worden de toegepaste optische schakelaars bij voorkeur gecombineerd met optische 20 versterkers. Als een dergelijke combinatie van een optische aan/uit-signaalschakelaar en een optische versterker kan bijvoorbeeld een op een met erbium gedoteerde optische vezel gebaseerde versterker (EDFA) worden toegepast. Een bidirectionele versie van zo'n als schakelaar toegepaste EDFA is bijvoorbeeld bekend uit referentie [5]. Als 25 geïntegreerde uitvoering voor een dergelijke optische schakelaar/versterker is bijvoorbeeld een half-geleider laser-versterker (SCLA) toepasbaar, zoals beschreven in referentie [6].

1 C 0 I 9 4 0

Claims (11)

1. Optisch verbindingsnetwerk met een protectie-configuratie voor toepassing van een protectie-principe gebaseerd op dubbele toegankelijkheid, zoals het "dual homing" principe, omvattende: 5 een eerste en een tweede toegangsknooppunt, een eerste groep van optische netwerkaansluitingen, een eerste passief boomvormig vertakt aansluitnetwerk van optische verbindingen tussen een toegangspoort van het aansluitnetwerk en de eerste groep van optische netwerkaansluitingen, 10 een eerste toevoernetwerk voorzien van een eerste uiteinde gekoppeld met het eerste toegangsknooppunt, en van een tweede uiteinde gekoppeld met de optische toegangspoort van het eerste aansluitnetwerk, en een tweede toevoernetwerk voorzien van een eerste uiteinde 15 gekoppeld met het tweede toegangsknooppunt, en van een tweede uiteinde gekoppeld met de optische toegangspoort van het eerste aansluitnetwerk, waarbij het eerste toevoernetwerk voorziet in een eerste operationele verbinding met de optische toegangspoort van het eerste 20 aansluitnetwerk, en het tweede toevoernetwerk voorziet in een eerste protectie-verbinding met de optische toegangspoort van het aansluitnetwerk voor gebruik bij uitval van de eerste operationele verbinding, met het kenmerk, 25 dat het optische verbindingsnetwerk voorts omvat: eerste protectie-schakelmiddelen voor het overschakelen van de eerste operationele verbinding op de eerste protectie-verbinding bij uitval van de eerste operationele verbinding, een tweede groep van optische netwerkaansluitingen, en 30 een tweede passief boomvormig vertakt aansluitnetwerk van optische verbindingen tussen een toegangspoort van het tweede aansluitnetwerk en de tweede groep van optische netwerkaansluitingen, en dat het tweede uiteinde van het tweede toevoernetwerk tevens is 35 gekoppeld met de toegangspoort van het tweede aansluitnetwerk, waarbij het tweede toevoernetwerk voorziet in een tweede operationele verbinding voor het tweede aansluitnetwerk.

2. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 1 met het kenmerk. l· 0 t 9 4 t' dat het tweede uiteinde van het eerste toevoernetwerk tevens is gekoppeld met de toegangspoort van het tweede aansluitnetwerk en daarbij voorziet in een tweede protectie-verbinding voor het tweede aansluitnetwerk, en 5 dat het optische verbindingsnetwerk voorts tweede protectie-schakelmiddelen omvat voor het overschakelen van de tweede operationele verbinding op de tweede protectie-verbinding bij uitval van de tweede operationele verbinding.

3. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 2 met het kenmerk. 10 dat de eerste protectieschakelmiddelen omvatten een eerste optisch schakel-orgaan opgenomen in de koppeling van het tweede uiteinde van het tweede toevoernetwerk met de toegangspoort van het tweede aansluitnetwerk, voor het aan/uit schakelen van de tweede operationele verbinding, en 15 een tweede optisch schakel-orgaan opgenomen in de koppeling van het tweede uiteinde van het tweede toevoernetwerk met de toegangspoort van het eerste aansluitnetwerk voor het aan/uit schakelen van de eerst protectieverbinding, en dat de tweede protectieschakelmiddelen omvatten: 20 een derde optisch schakel-orgaan opgenomen in de koppeling van het tweede uiteinde van het eerste toevoernetwerk met de toegangspoort van het eerste aansluitnetwerk voor het aan/uit schakelen van eerste operationele verbinding, en een vierde optisch schakel-orgaan opgenomen in de koppeling van 25 het tweede uiteinde van het eerste toevoernetwerk met de toegangspoort van het tweede aansluitnetwerk voor het aan/uit schakelen van de tweede protectieverbinding, waarbij voor gebruik van de eerste protectieverbinding het tweede schakel-orgaan en het derde schakel-orgaan respectievelijk aan en uit 30 staan, en voor gebruik van de tweede protectieverbinding het vierde schakel-orgaan en het eerste schakel-orgaan respectievelijk aan en uit staan.

4. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat tenminste een van de aansluitnetwerken een aantal (M > 1) 35 boomvormig vertakte aansluitdelen omvat, waarbij elk aansluitdeel is voorzien van een afzonderlijke toegangspoort, waarbij het tweede uiteinde van zowel het eerste als het tweede toevoernetwerk via optische splitsorganen afzonderlijke koppelingen bezit met de 1002940 afzonderlijke toegangspoorten van de aansluitdelen, en waarbij de betreffende schakel-organen een met het aantal aansluitdelen overeenkomend aantal optische schakelaars insluit, een in iedere afzonderlijke koppeling.

5. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat ten minste een van de schakelaars is uitgevoerd als een aan/uit-schakelbare signaalversterker.

6. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de optische verbindingen in het netwerk bidirectionele 10 verbindingen zijn, en dat tenminste een van de optische schakelaars is uitgevoerd als een bidirectionele aan/uit-schakelbare signaalversterker.

7. Optisch verbindingsnetwerk met een protectie-configuratie voor toepassing van een protectie-principe gebaseerd op meervoudige 15 toegankelijkheid, zoals het "dual homing" principe, omvattende een aantal (N > 2) toegangsknooppunten, een overeenkomstig aantal groepen van optische netwerkaansluitingen, en een overeenkomstig aantal afzonderlijke deelnetwerken, waarbij een j-de deelnetwerk (voor elke j = 1,--,N) omvat: 20. een passief boomvormig vertakt aansluitnetwerk van optische verbindingen tussen een optische toegangspoort van het aansluitnetwerk en een j-de groep van optische netwerk-aansluitingen, en - een toevoernetwerk voorzien van een eerste uiteinde gekoppeld met het j-de toegangsknooppunt en van een tweede uiteinde gekoppeld 25 met de optische toegangspoort van het aansluitnetwerk, welk toevoernetwerk voorziet in een operationele verbinding van het j-de toegangsknooppunt met de optische toegangspoort van het aansluitnetwerk, met het kenmerk, dat het tweede uiteinde van het toevoernetwerk van 30 een j-de deelnetwerk tevens is gekoppeld met een optische toegangspoort van het aansluitnetwerk van een k-de deelnetwerk (k φ j), waarbij het toevoernetwerk van het j-de deelnetwerk voorziet in een protectie-verbinding voor het k-de deelnetwerk voor gebruik bij uitval van de operationele verbinding van het k-de deelnetwerk, en 35 dat het j-de deelnetwerk voorts protectie-schakelmiddelen omvat voor het overschakelen bij uitval van de operationele verbinding van het k-de deelnetwerk op de protectie-verbinding via het toevoernetwerk van het j-de deelnetwerk. 10 0 0 ‘i o

8. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de protectieschakelmiddelen van elk j-de deelnetwerk (voor j = 1,—,N) omvatten: - een eerste optisch schakel-orgaan opgenomen in de koppeling 5 van het tweede uiteinde van het toevoernetwerk met de toegangspoort van het aansluitnetwerk, voor het aan/uit schakelen van de operationele verbinding van het j-de deelnetwerk, en - een tweede optisch schakel-orgaan opgenomen in de koppeling van het tweede uiteinde van het toevoernetwerk met de toegangspoort 10 van het aansluitnetwerk van het k-de deelnetwerk, voor het aan/uit schakelen van de protectieverbinding voor het k-de deelnetwerk, en - een besturingsorgaan voor het afzonderlijk besturen van de eerste en tweede optische schakel-organen, dat het besturingsorgaan van het j-de deelnetwerk is gekoppeld met het 15 besturingsorgaan van het k-de deelnetwerk, waarbij voor het gebruik van de protectieverbinding via het toevoernetwerk van het j-de deelnetwerk het tweede optische schakel-orgaan van het j-de deelnetwerk aan staat, en het eerste optische schakel-orgaan van het k-de deelnetwerk uit staat.

9. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat tenminste het aansluitnetwerk van het k-de deelnetwerk een aantal (M > 1) boomvormig vertakte aansluitdelen omvat, elk aansluitdeel voorzien van een afzonderlijke toegangspoort, waarbij het tweede uiteinde van zowel het eerste als het tweede toevoernetwerk via 25 optische splitsorganen afzonderlijke koppelingen bezit met de afzonderlijke toegangspoorten van de aansluitdelen, en waarbij de betreffende schakel-organen een met het aantal aansluitdelen overeenkomend aantal optische schakelaars insluit, een in iedere afzonderlijke koppeling.

10. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat ten minste een van de optische schakelaars is uitgevoerd als een aan/uit-schakelbare optische signaalversterker.

11. Optisch verbindingsnetwerk volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat de optische verbindingen in het netwerk bidirectionele 35 verbindingen zijn, en dat tenminste een van de optische schakelaars is uitgevoerd als een bidirectionele aan/uit-schakelbare optische signaalversterker. i o o r 'i '·?1