NL1006963C2 - Interconnectie-systeem voor optische netwerken. - Google Patents

Description

Titel: Interconnectie-systeem voor optische netwerken A. Achtergrond van de uitvinding

De uitvinding ligt op het gebied van optische netwerken. Meer in het bijzonder betreft zij een optisch interconnectie-systeem voor de realisatie van netwerkelementen in dergelijke netwerken, voorzien van 5 een of meer identieke doorverbindingsorganen.

In de telecommunicatie-techniek wordt steeds vaker gebruik gemaakt van optische signaaltransmissie via optische vezelverbindingen. Diverse soorten van optische netwerken, niet alleen enkelvoudige punt-punt verbindingen, maar ook boomvormig, stervormig 10 of ringvormig vertakte verbindingsstructuren met passieve en/of actieve netwerkcomponenten zijn daarvoor inmiddels ontwikkeld, of nog in ontwikkeling. Bovendien worden optische netwerken steeds vaker uitgebreid met protectie-configuraties. Een dergelijke diversiteit aan netwerkstructuren vereist een grote variëteit aan netwerk-elementen.

15 Zulke netwerkelementen kunnen uiteenlopen van relatief eenvoudige elementen zoals optische versterkers, filters en transponders, en passieve optische splitsers al dan niet gecombineerd met optische versterkers, tot meer gecompliceerde elementen zoals optische add/drop-multiplexers (OADM's) en optische cross-connects (OXC's). Uit 20 economisch belang ziet zowel een fabrikant/leverancier als een netwerkoperator van optische netwerken zich voor het technische probleem gesteld om een zo groot mogelijke variëteit aan netwerkelementen te realiseren met een zo klein mogelijk aantal verschillende apparatuurcomponenten, waarmee bovendien een hoge mate 25 van flexibiliteit in aanpassing naar functie en capaciteit van de netwerkelementen kan worden bereikt. In referentie [1], en meer in het bijzonder in Sectie 4 van deze referentie, wordt een dergelijk probleem geanalyseerd voor SDH-transmissienetwerken (Synchronous Digital Hierarchy). Deze analyse komt tot de conclusie, dat het aantal 30 typen van installatierekken voor de diverse apparatuurcomponenten slechts minimaal kan blijven, als een rekstructuur wordt toegepast met een uniform achterpaneel; en dat een uniform achterpaneel kan worden toegepast dankzij de toepassing van een signaalbus waarop onder andere zogeheten "aggregate" en "tributary" interfaces kunnen worden 35 "ingeplugd" voor het realiseren van signaaldoorverbindingen in de diverse zend- en ontvangrichtingen van betreffende netwerkelementen.

Een rekstructuur met een achterpaneel voorzien van een dergelijke 1006^63 2 signaalbus maakt niet alleen een flexibele aanpassing aan de actuele capaciteitsbehoefte van een netwerkelement mogelijk. Tevens laat zij een flexibele uitbouw ("upgrading") naar meer gecompliceerde netwerkelementen toe, zoals bijvoorbeeld van een ADM ("add/drop 5 multiplexer") naar een LXC ("local cross - connect"). In principe is een dergelijke rekstructuur met signaalbus ook in het optische domein realiseerbaar. Zo beschrijft referentie [2] een mogelijk ontwikkelingspad naar een 'toekomstig netwerkknooppunt' (Eng.: future node) gebaseerd op een, eventueel ringvormige, optische bus-10 architectuur. Een dergelijke optische bus omvat een achterpaneel met een aantal parallelle optische golfgeleiders, waarop in analogie met een electronisch achterpaneel kaartvormige modules voorzien van optische circuits, hierna optische circuitmodules genoemd, optisch kunnen worden gekoppeld. Typische problemen die optreden bij het 15 afnemen van optisch vermogen uit optische geleiders kunnen worden opgelost, bijvoorbeeld door toepassing van optische vezelversterkers in het achterpaneel tussen de afneempunten. Voor de koppeling van de optische circuitmodules met elk van de parallelle golfgeleiders in de optische bus wordt een techniek aangeduid, die bijvoorbeeld bekend is 20 uit referentie [3]. In deze referentie wordt een optische bus beschreven die bestaat uit een aantal parallelle optische vezels met een D-vormige doorsnede in een achterpaneel, waarop kaartvormige circuitmodules via specifieke connectorblokken met elke van de optische vezels in de bus worden gekoppeld.

25 De toepassing van een bus-principe bezit grote voordelen in het electrische domein. De toepassing in het optische domein is echter niet zonder meer mogelijk, aangezien een signaalbus in principe een ongericht signaaltransport medium is, terwijl een optische golfgeleider zoals een optische vezel juist een gericht 30 signaaltransportmiddel is. Voorts vereist signaalcommunicatie over een signaalbus een extra busprotocol, waarbij protocolconversies nodig zijn die uitsluitend in het electrische domein plaats kunnen vinden.

B. Samenvatting van de uitvinding 35 Met de uitvinding wordt beoogd te voorzien in een optisch interconnectiesysteem waarmee een flexibele realisatie van netwerkelementen mogelijk is. Zij vermijdt daarbij de toepassing van een optische signaalbus, terwijl toch een rekstructuur mogelijk is met ] 0 63 3 een of meer identieke doorverbindingsorganen. Zij maakt daarbij gebruik van het inzicht dat in optische netwerken netwerkelementen veelal onder meer een signaalsplitsfunctie bezitten, en dat in de optische verbindingen naar en van de toegepaste splitsmiddelen 5 geschikte manipulatie van de optische signalen mogelijk is, zoals versterking, filtering of regeneratie.

Een optisch interconnectie-systeem voor de realisatie van netwerk-elementen in optische netwerken volgens de aanhef van conclusie 1, en voor de definitie waarvan referentie [3] is gebruikt, 10 heeft volgens de uitvinding het kenmerk van conclusie 1.

Hoewel optische vezelverbindingen in principe bidirectioneel kunnen worden gebruikt, maar de kans op signaalverstoringen onder meer door overspraak groter wordt en manipulatie van optische signalen veelal niet bidirectioneel uitvoerbaar is, wordt signaalverkeer in de 15 heen- en de retourrichting bij voorkeur via fysisch gescheiden optische signaalverbindingen geleid. In een voorkeursuitvoering heeft het interconnectie-systeem volgens de uitvinding daartoe het kenmerk van conclusie 2.

Om een extra manipulatie-mogelijkheid aan de hoofdpoorten van de 20 optische signaalsplitsers te bezitten heeft een verdere voorkeursuitvoering het kenmerk van conclusie 3.

Het optisch interconnectie-systeem volgens de uitvinding kan ook meer dan één doorverbindingsorgaan omvatten. Deze organen zijn op verschillende wijzen onderling koppelbaar. Volgens een eerste variant 25 van een dergelijke koppeling kan deze worden uitgevoerd door een paar nevenpoorten van een orgaan optisch door te verbinden met het paar hoofdaansluitpoorten van een verder orgaan. Een volgende voorkeursuitvoering heeft daartoe het kenmerk van conclusie 4. De koppeling kan ook worden uitgevoerd door het orgaan te voorzien van 30 een achterpaneel waarop de rij van moduleposities is aangebracht, in combinatie met een geschikte positionering van de achterpanelen van een aantal doorverbindingsorganen ten opzichte van elkaar in een rek of frame en een op die positionering aangepaste vormgeving van de circuitmodules. Nog een volgende voorkeursuitvoering heeft daartoe het 35 kenmerk van conclusie 9.

Verdere voorkeursuitvoeringen zijn samengevat in verdere onderconclusies.

Uit referentie [4] is een optische doorverbindingsinrichting 1 006^63 4 bekend voor het via een achterpaneel onderling en met meervoudige vezelconnectoren optisch doorverbinden van een aantal prentplaten voorzien van electrische bedrading. Daarbij zijn de prentplaten voorzien van E/0- en O/E-omzetters die via meervoudige optische 5 randconnectoren met in groeven in het achterpaneel gelegen optische vezelverbindingen onderling en via afzonderlijke optische connectorpunten ook met externe optische lijnen kunnen worden gekoppeld. Van optische splitsmiddelen in het achterpaneel is echter geen sprake, en het met de uitvinding beoogde is hieruit niet bekend. 10 In de niet tijdig gepubliceerde referentie [5] is een doorverbindingsinrichting beschreven, die voorziet in optische en/of electrische signaaldoorverbindingen van een aantal ingangspoorten met een aantal uitgangspoorten via een segmenteerbare signaalbus. Daarbij wordt een doorverbindingspaneel toegepast met een rij van 15 moduleposities voor het inpluggen van circuitmodules, in combinatie met een set van circuitmodules voorzien van signaalcircuits met verschillende busfuncties. De signaalbus is samenstelbaar uit busdelen gevormd door permanente signaalverbindingen tussen opeenvolgende modules en door de signaalcircuits van in de moduleposities ingeplugde 20 circuitmodules.

Met het interconnectie-systeem volgens de uitvinding wordt een relatief goedkope basis-configuratie geboden voor de realisatie van een grote variëteit aan netwerkelementen voor diverse soorten optische netwerken, die bovendien modulair uitbreidbaar zijn zonder service-25 onderbreking, zelfs tot 100% van de optische vezelcapaciteit van aangesloten optische vezelverbindingen.

C. Referenties [1] A. Herzberger, e.a., "PHASE - A comprehensive system for 30 synchronous networks", Philips Telecommunication Review, Vol.

51, No. 2, pp. 4-17; [2] I.M. Burnett and D.W. Smith, "Future switching requirements for telecommunication networks: Challenges for photonics", ECOC '93(7), TuP3.1, pp.38-44; 35 [3] WO 95/20772; [4] EP-A-0511779; [5] Nederlandse octrooiaanvrage van aanvrager: indieningsnr.

1006239, indieningsdat. 5 juni 1997.

1006963

Alle referenties worden beschouwd als geïncorporeerd in de onderhavige aanvrage.

5 D. Korte beschrijving van de tekening 5 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 uitvoeringsvoorbeeld van een optisch interconnectie-systeem volgens de uitvinding; 10 FIG. 2 toont in onderdelen (a) t/m (k) schematisch een tiental typen van circuitmodules voor een interconnectie-systeem volgens FIG. 1; FIG. 3A toont in onderdelen (a) t/m (e) een vijftal symbolen voor toepassing in FIG. 3B, en in de figuren FIG. 7-9; 15 FIG. 3B toont in onderdelen (a) t/m (j) schematisch een negental toepassingen van het interconnectie-systeem volgens FIG. 1 onder gebruikmaking van in FIG. 2 getoonde circuitmodules; FIG. 4 toont schematisch een eerste uitvoering van een koppeling van doorverbindingspanelen; 20 FIG. 5 toont schematisch een frame met doorverbindingspanelen welke koppelbaar zijn door middel van meervoudige circuitmodules; FIG. 6 toont in onderdelen (a) en (b) twee verdere symbolen voor toepassing in de figuren FIG. 7, 8 en 9; 25 FIG. 7 toont schematisch in onderdelen (a) t/m (c) een eerste groep en in onderdelen (d) t/m (f) een tweede groep van meervoudige circuitmodules; FIG. 8 toont in onderdelen (a) t/m (g) schematisch een zevental toepassingen van een interconnectie-systeem voorzien van 30 een frame volgens FIG. 5; FIG. 9 toont in onderdelen (a) t/m (c) schematisch een drietal toepassingen van een interconnectie-systeem voorzien van een frame volgens FIG. 5.

35 E. Beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld FIG. 1 toont schematisch een eerste uitvoering van een interconnectie-systeem volgens de uitvinding. Zij omvat een

'fi·') £- · /-s O

>wuOju o 6 doorverbindingsorgaan 10, bijvoorbeeld paneelvormig, hierna doorverbindingspaneel genoemd. Doorverbindingspaneel 10 is onderverdeeld in een aansluitpaneel 10.1 en een achterpaneel 10.2. Het aansluitpaneel is voorzien van een paar hoofdaansluitpoorten 11 en N 5 paren (N-1,2,...) nevenaansluitpoorten 12.1 t/m 12.N. Elk paar aansluitpoorten heeft een ingangspoort p en een uitgangspoort q, welke zijn ingericht voor het aansluiten van inkomende en uitgaande optische signaaltransportlijnen. Het achterpaneel 10.2 is voorzien van N+2 moduleposities, te weten twee hoofdmoduleposities 13.1 en 13.2, en N 10 nevenmoduleposities 14.1 t/m 14.N. Elke van de N+2 moduleposities is ingericht voor het inpluggen van optische circuitmodules 15. Daartoe is een circuitmodule 15 voorzien van een viertal optische connectoren ml t/m m4, en is elke modulepositie voorzien van een viertal optische contraconnectoren fl t/m f4. Het achterpaneel 10.2 is verder voorzien 15 van optische bundelsplitsmiddelen, i.c. twee optische signaalsplitsers 16 en 17. Elke van de twee signaalsplitsers heeft een hoofdpoort, 16A en 17A, en N nevenpoorten, 16.1 t/m 16.N en 17.1 t/m 17.N, respectievelijk. De poorten van de optische signaalsplitsers bezitten permanente optische signaalverbindingen met de moduleposities, en wel 20 als volgt. De hoofdpoorten 16A en 17A zijn respectievelijk verbonden met de contraconnectoren f4 en f3 van de hoofdmodulepositie 13.2; de eerste nevenpoorten 16.1 en 17.1 zijn respectievelijk verbonden met de contraconnectoren fl en f2 van de eerste nevenmodulepositie 14.1; de tweede nevenpoorten 16.2 en 17.2 zijn respectievelijk verbonden met de 25 contraconnectoren fl en f2 van de tweede nevenmodulepositie 14.2, etc; en tenslotte de N-de nevenpoorten 16.N en 17.N zijn respectievelijk verbonden met de contraconnectoren fl en f2 van de N-de nevenmodulepositie 14.N. Ook de paren aansluitpoorten op het aansluitpaneel bezitten permanente optische signaalverbindingen met de 30 moduleposities, en wel als volgt. De aansluitpoorten p en q van de paren hoofd- en nevenaansluitpoorten 11 en 12.1 t/m 12.N zijn respectievelijk verbonden met de contraconnectoren f3 en f4 van de hoofd- en nevenmoduleposities 13.1 en 14.1 t/m 14.N. Van de moduleposities zijn alleen de twee hoofdmoduleposities 13.1 en 13.2 35 onderling doorverbonden, en wel als volgt. De contraconnectoren fl en f2 van de eerste hoofdmodulepositie 13.1 bezitten respectievelijk permanente optische signaalverbindingen 18 en 19 met de contraconnectoren f2 en fl van de tweede hoofdmodulepositie 13.2.

10 i/c6 3 7

De signaalsplitsers 16 en 17 zijn bij voorkeur optische (1:N)-vermogenssplitsers, maar kunnen ook andersoortig zijn zoals WDM-(demultiplexers of WDM-routers. De optische vermogenssplitsers worden bij voorkeur symmetrisch gekozen, waarbij optisch vermogen in de 5 splitsrichting gelijkelijk over de poorten wordt verdeeld. Zij kunnen echter in principe ook asymmetrisch zijn, bijvoorbeeld bestaan uit N in serie geschakelde vermogenssplitsers, waarbij asymmetrieën in optisch vermogen kunnen worden gecompenseerd door optische versterking op geschikt gekozen moduleposities.

10 Met het interconnectie-systeem kunnen semi-permanente optische signaaldoorverbindingen worden gerealiseerd tussen het paar hoofdaansluitpoorten 11 en de paren nevenaansluitpoorten 12.1 t/m 12.N, maar ook tussen het paar hoofdaansluitpoorten onderling, een en ander afhankelijk van in de moduleposities ingeplugde circuitmodules. 15 Een eerste signaaltransportrichting vanaf een hoofdaansluitpoort via de signaalsplitser 16 in de richting van een of meer van de nevenaansluitpoorten is aangeduid door pijlen s. Een tweede signaaltransportrichting vanaf een of meer nevenaansluitpoorten via de signaalsplitser 17 in de richting van een hoofdaansluitpoort, i.e. in 20 de tegenovergestelde richting, is aangeduid door pijlen t. Voor het verwezenlijken van de semi-permanente signaaldoorverbindingen behoort tot het interconnectie-systeem een set van circuitmodules. Deze set is onderverdeeld in twee subsets, t.w. een subset van enkelvoudige circuitmodules en een subset van meervoudige circuitmodules. De subset 25 van meervoudige circuitmodules komt verder op aan de orde. De in FIG.

1 weergegeven circuitmodule 15 is een enkelvoudige circuitmodule, voorzien van een optische circuit 20, dat behalve een signaal geleidende functie tevens een signaal-manipulerende functie kan bezitten (zie hierna). De subset van enkelvoudige circuitmodules is 30 weer onderverdeeld in een tweetal groepen. De circuitmodules van de eerste groep zijn zodanig dat het optische circuit 20 voorziet in optische doorverbindingen tussen de contraconnectoren m3 en m2 in de eerste signaaltransportrichting (pijlen s) en tussen de contraconnectoren ml en m4 in de tweede signaaltransportrichting 35 (pijlen t). Van de circuitmodules van de tweede groep voorziet het optische circuit 20 in een optische doorverbinding tussen de contraconnectoren ml en m2, waardoor in feite de signaaltransportrichting wordt omgekeerd van de eerste in de tweede, 1006963 8 of van de tweede in de eerste signaaltransportrichting. FIG. 2 toont in onderdelen (a) t/m (f) een zestal verschillende typen van circuitmodules van de eerste groep, en in onderdelen (g) t/m (k) een viertal verschillende type van de tweede groep. Onderdeel (a) toont 5 een circuitmodule met doorverbindingen 21 en 22 in beide signaaltransportrichtingen: type-aanduiding D0; onderdeel (b) toont eveneens een circuitmodule met een doorverbindingsfunctie in beide richtingen, waarbij in de doorverbinding 22 een optisch golflengte-filter 23 is opgenomen: type-aanduiding Dj; de circuitmodule van 10 onderdeel (c) is gelijk aan die van onderdeel (b), waarbij bovendien in de doorverbinding 21 een transponder 24 is opgenomen: typeaanduiding D2. De onderdelen (d), (e) en (f) tonen eveneens circuitmodules met een doorverbindingsfunctie in beide richtingen, waarbij in de doorverbinding 21, of in de doorverbinding 22, of in 15 beide doorverbindingen een optische versterker 25 is opgenomen: respectievelijke type-aanduidingen A2, A3 en Aa. Onderdeel (g) toont een circuitmodule met een doorverbinding 26 die de signaaltransportrichting omkeert: type-aanduiding T0; de onderdelen (h), (j) en (k) tonen eveneens circuitmodules met een dergelijke 20 doorverbinding 26, waarin echter tevens ofwel een optisch filter 23, ofwel een combinatie van een optisch filter 23 en een transponder 24 in serie, ofwel een optische versterker 25 is opgenomen: respectievelijke type-aanduidingen Tj, T2 en Aj.

De aansluitpoorten voor de inkomende en de uitgaande 25 signaaltransportlijnen kunnen vanzelfsprekend ook op twee afzonderlijke aansluitpanelen worden uitgevoerd. In principe kunnen daarbij ook de moduleposities zijn verdubbeld, t.w. N+2 voor elke signaaltransportrichting, en uitgevoerd met in plaats van vier, met slechts twee contraconnectoren en bijpassende circuitmodules. Een 30 dergelijk doorverbindingspaneel is echter minder compact, en een relatief eenvoudige omkering van de signaaltransportrichting zoals door middel van de enkelvoudige circuitmodules van de tweede groep is niet mogelijk. Voorts hoeft het aansluitpaneel niet een geheel te vormen met, of in het hetzelfde vlak te zijn gelegen als het 35 achterpaneel. Ook kunnen de moduleposities op een rand aan een zijde van een, bijvoorbeeld rechthoekig achterpaneel zijn aangebracht op een soortgelijke wijze als beschreven in referentie [4], terwijl de aansluitpunten als optische connectorpunten op een rand van een 9 tegenoverliggende rechthoekszijde zijn aangebracht, en de optische signaalsplitsers en hun bijbehorende optische verbindingen met de moduleposities en de aansluitpunten op of in het achterpaneel zijn gelegen. Daarbij kunnen de signaalsplitsers en de bijbehorende 5 optische verbindingen discrete componenten zijn, maar ook geheel of gedeeltelijk in geïntegreerde vorm zijn uitgevoerd. De circuitmodules zijn bijvoorbeeld uitgevoerd als een kaart of een prentplaat voorzien van randconnectoren voor optische signaalverbindingen volgens op zich bekende techniek, zoals bijvoorbeeld beschreven in de reeds genoemde 10 referentie [4].

Hierna wordt voor N-3 schematisch een aantal netwerkelementen kort beschreven, welke kunnen worden gerealiseerd met behulp van een interconnectie-systeera dat een doorverbindingspaneel 10 volgens FIG. 1 en een set van circuitmodules als in FIG. 2 omvat. Hierbij wordt 15 verwezen naar FIG. 3A en FIG. 3B. FIG. 3A toont in onderdelen (a) t/m (e) een vijftal teken-symbolen die in FIG. 3B zijn gebruikt voor het aanduiden van apparatuur-componenten. Onderdeel (a) toont het symbool van een optische (1:3)-splitser, dat in FIG. 3B wordt gebruikt voor de aanduiding van de signaalsplitsers 16 en 17 van FIG. 1 voor N-3.

20 Onderdelen (b), (c) en (d) tonen achtereenvolgens de symbolen van een optische versterker, een optisch filter en een transponder, die in FIG. 3B worden gebruikt voor de aanduiding van de optische versterkers 25, van de optische filters 23 en de transponders 24 op de circuitmodules getoond in FIG. 2. Onderdeel (e) toont symbolisch het 25 doorverbindingspaneel 10 van FIG. 1 gereduceerd tot een matrix van een rij met vijf posities voorgesteld door hokjes 1-5, welke de moduleposities aanduiden voor N-3, t.w. de hoofdmoduleposities 13.1 en 13.2, en de nevenmoduleposities 14.1, 14.2 en 14.3. Door vermelding van een van de type - aanduidingen van de circuitmodules van FIG. 2 in 30 een van de hokjes wordt aangeduid dat de betreffende circuitmodule in de met het hokje corresponderende modulepositie is ingeplugd. Zo betekent de aanduiding Αή in het eerste hokje, dat een circuitmodule als getoond in onderdeel (f) van FIG. 2 is ingeplugd in de eerste hoofdmodulepositie 13.1. Met behulp van de symbolen van FIG. 3A zijn 35 in de onderdelen (a) t/m (j) van FIG. 3B negen voorbeelden van netwerkelementen (NE) getoond, met in ieder onderdeel links schematisch het optische circuit van een NE en rechts de matrixvoorstelling van een realisatie met behulp van het beschreven 1 υ 'J 69 63 10 interconnectie-systeem. In de optische circuits links zijn tevens signaaltransportrichtingen aangeduid (pijlen s en t). Onderdelen (a) en (b) tonen netwerkelementen die respectievelijk bestaan uit een 'pre-amplifier' en een 'booster amplifier'. Hierbij worden van het 5 doorverbindingspaneel slechts de twee hoofdmoduleposities gebruikt. Onderdeel (c) toont als netwerkelement een 'in-line amplifier'. Onderdelen (d) en (e) tonen als netwerkelement een knooppunt met een splitsfunctie, respectievelijk zonder versterking voor een passief optisch netwerk (PON), en met versterking voor een Super-PON.

10 Onderdelen (f) en (g) tonen als netwerkelement een 'optical terminal multiplexer' (OTM) respectievelijk zonder en met transponders. Onderdelen (h) en (j) tonen als netwerkelement een 'optical add-drop multiplexer' (OADM) respectievelijk zonder en met transponders.

Twee of meer doorverbindingspanelen kunnen op verschillende 15 manieren worden gekoppeld. Een eerste uitvoering hiervan, 'frame extensie' genoemd, is schematisch weergegeven in FIG. 4 op een soortgelijke wijze als in FIG. 3B. Deze koppeling wordt tot stand gebracht tussen twee doorverbindingspanelen 40 en 41 (van eenzelfde soort als doorverbindingspaneel 10) door middel van optische 20 doorverbindingen 42 en 43 tussen een paar nevenaansluitpoorten (zoals het paar 14.3 in FIG. 1) van het doorverbindingspaneel 40 en het paar hoofdaansluitpoorten (zoals 13.1 in FIG. 1) van het doorverbindingspaneel 41. Door toepassing van een dergelijke 'frame extensie' is bijvoorbeeld voor een Super-PON een netwerkelement met 25 een gecombineerde (1:N2)-versterker/splitser-functie realiseerbaar met slechts N+l doorverbindingspanelen.

Een tweede uitvoering voor een koppeling van twee of meer doorverbindingspanelen is mogelijk door de circuitmodules van een zodanige vorm en van een zodanig signaalcircuit te voorzien, dat ze 30 optische doorverbindingen kunnen vormen tussen moduleposities van de verschillende doorverbindingspanelen. FIG. 5 toont hiervan schematisch een uitvoeringsvoorbeeld. Daartoe omvat de doorverbindingsinrichting een frame 50 waarin een M-tal (M—2,3...) doorverbindingspanelen PNj t/m PNM (van eenzelfde soort als doorverbindingspaneel 10) zijn gemonteerd. 35 De M doorverbindingspanelen PNj t/m PNM in het frame vormen een meervoudig doorverbindingspaneel MPN. Het frame 50 is in de figuur slechts bij wijze van voorbeeld en eenvoudigheidshalve raamvormige weergegeven. Ieder doorverbindingspaneel heeft een rij van N+2 1 Γ\ Γ. r? p 11 moduleposities (met Na2), t.w. twee hoofdmoduleposities 51.1 en 51.2, en N nevenmoduleposities 52.1 t/m 52.N. De M doorverbindingspanelen zijn in het frame opgenomen in onderlinge vaste posities, waarbij de moduleposities van de M doorverbindingspanelen een, bijvoorkeur 5 rechthoekige, matrix {r,k} vormen met M rijen (r-l,..,M) en N+2 kolommen (k-1,..,N+2). De figuur toont elk paneel PNt t/m PNM in een tot de rij van moduleposities gereduceerde vorm, op een soortgelijke wijze als in onderdeel (e) van FIG. 3A voor M-l. Op iedere afzonderlijke modulepositie (r,k) van de matrix is een circuitmodule 10 van de subset van enkelvoudige circuitmodules, zoals van de in FIG. 2 getoonde typen, inplugbaar, zoals hierboven beschreven. Een enkelvoudige circuitmodule heeft slechts één viertal van optische connectoren ml t/m m4. Een meervoudige circuitmodule 53 is voorzien van meer dan één viertal van dergelijke optische connectoren. Een 15 tweevoudige circuitmodule is voorzien van twee viertallen 54,1 en 54.2, een drievoudige van drie van dergelijke viertalen, etc.; en een M-voudige van M viertallen 54.1 t/m 54.M. Een meervoudige circuitmodule 53 is voorzien van een optisch circuit 55, dat behalve signaal-geleidende en -manipulerende functies tevens een 20 schakelfunctie kan bezitten. Een meervoudige circuitmodule 53 is inplugbaar in twee of meer circuitposities tegelijk binnen een kolom van de matrix. Onder verwijzing naar de figuren FIG. 7, 8 en 9 worden hiervan voorbeelden beschreven voor M-2 en M-3. Aanvullende op FIG. 3A toont FIG. 6 vier verdere symbolen die daarbij worden gebruikt voor 25 het aanduiden van enkele andere apparatuur-componenten. Onderdeel (a) betreft een optische 'cross-bar' schakelaar 60 met twee schakelstanden: een eerste schakelstand SI (getrokken lijnen), waarin een eerste en een tweede ingangspoort 61.1 en 61.2 respectievelijk zijn doorverbonden met een eerste en een tweede uitgangspoort 62.1 en 30 62.2; en een tweede schakelstand S2 (onderbroken lijnen), waarin de eerste en de tweede ingangspoort 61.1 en 61.2 respectievelijk zijn doorverbonden met de tweede en de eerste uitgangspoort 62.2 en 62.1. Onderdeel (b) toont het symbool voor een (1:2)-schakelaar 60', die overeenkomt met de 'cross-bar' schakelaar 60 van onderdeel (a), maar 35 waarvan de uitgangspoort 62.2 niet is gebruikt (en derhalve in de figuur weggelaten). Onderdeel (c) toont een symbool van een 'cross-bar' schakelaar 60", die overeenkomt met de schakelaar 60 van onderdeel (a), waarvan de in- en uitgangspoorten 61.1/61.2 en 10069S3 12 62.1/62.2 anders zijn geordend. Onderdeel (d) betreft een optische matrix-schakelaar 63, i.c. een 6x6 'optical space switch' met zes ingangspoorten en zes uitgangspoorten. (Opmerking: In het symbool voor de optische matrix-schakelaar zijn de in- en uitgangspoorten aangeduid 5 als twaalf poorten, gegroepeerd in drie groepjes van vier; ook een andere groepering van drie, zes en drie wordt gebruikt, zoals in onderdelen (b) en (c) van FIG. 9).

Fig. 7 toont in onderdelen (a), (b) en (c) een drietal tweevoudige, en in onderdelen (d), (e) en (f) een drietal drievoudige 10 circuitmodules. De tweevoudige circuitmodule van onderdeel (a) met type-aanduiding P0 is in feite een samenstel van twee enkelvoudige circuitmodules van het type D0 (zie onderdeel (a) van FIG. 2), waarvan respectievelijke doorverbindingen 71 en 72, en 71' en 72' zijn gekoppeld door middel van twee 'crossbar'-schakelaars 73 en 74 (beide 15 weergegeven door het symbool als getoond in onderdeel (a) van FIG. 6). De koppeling is zodanig dat als beide schakelaars 73 en 74 de schakelstand SI innemen, het circuitmodule van het type P„ werkt als twee gescheiden enkelvoudige circuitmodules van het type D0; terwijl bij beide schakelaars in de tweede schakelstand S2 de doorverbindingen 20 71 en 72 respectievelijk zijn doorverbonden met de doorverbindingen 71' en 72'. De onderdelen (b) en (c) tonen tweevoudige circuitmodules respectievelijk met de type-aanduidingen Pj en P2 welke op identieke wijze als de tweevoudige circuitmodule van type P0 een samenstel zijn van twee enkelvoudige circuitmodules, respectievelijk van de typen Dj 25 en D2 (zie onderdelen (b) en (c) van FIG. 2). Onderdeel (d) toont een drievoudig circuitmodule met type-aanduiding Xq, die in feite een samenstel is van drie enkelvoudige circuitmodules van het type D0, waarvan de doorverbindingen zijn gekoppeld via een 6x6 matrix-schakelaar 75 met zes ingangspoorten en zes uitgangspoorten. De 30 onderdelen (e) en (f) tonen drievoudige circuitmodules respectievelijk met de type-aanduidingen Xj en X2, welke op identieke wijze als de drievoudige circuitmodule van type Xq een samenstel zijn van drie enkelvoudige circuitmodules, respectievelijk van de typen Dj en D2 (zie onderdelen (b) en (c) van FIG. 2).

35 De getoonde typen tweevoudige circuitmodules zijn bij uitstek geschikt in protectie-configuraties. Een zevental voorbeelden hiervan worden getoond in onderdelen (a) t/m (g) van FIG. 8. Op soortgelijke wijze als in FIG. 3B toont ieder onderdeel links schematisch het lGü6fl 33 13 optisch circuit van een NE en rechts daarvan de matrixvoorstelling van een realisatie met behulp van een meervoudig doorverbindingspaneel MPN voor M-2 en N-3. Het meervoudige doorverbindingspaneel MPN wordt symbolisch weergegeven door een matrix van (2x5) hokjes welke de 5 moduleposities van de twee doorverbindingspanelen PN1 en PN2 in het meervoudige doorverbindingspaneel MPN voorstellen. De onderdelen (a) t/m (e) tonen protectie-configuraties waarbij een tweevoudige circuitmodule van het type P0 wordt toegepast in de tweede kolom van de matrix, i.e op de tweede hoofdmodulepositie (13.2 in FIG. 1) van de 10 beide panelen PN1 en PN2. Onderdeel (a) toont een NE met een protectie-configuratie, i.c. een (1+1)-protectie, voor een paar bidirectionele optische verbindingen. Onderdeel (b) toont een NE met een protectie-configuratie, i.c. een (1:1)-protectie, voor twee paar bidirectionele optische verbindingen. Door inpluggen van verdere 15 circuitmodules van het type D0 op de nog niet bezette moduleposities worden protectie-configuraties verkregen voor het in onderdeel (e) van FIG. 3B getoonde NE. Op soortgelijke wijze tonen onderdeel (c) en onderdeel (d) een NE met protectie-configuratie, i.c. respectievelijk een (1+1)-protectie en een (1:1)-protectie, voor een optische 20 multiplex-sectie (OMS), zoals de in onderdeel (g) van FIG. 3B getoonde OTM. Onderdeel (e) toont een NE met een protectie-configuratie voor de in onderdeel (j) van FIG. 3B getoonde OADM. In plaats van het paar hoofdmoduleposities in de tweede kolom van de matrix kunnen voor protectie-doeleinden ook twee nevenmoduleposities in eenzelfde kolom 25 van de matrix worden benut, waarmee vormen van zogeheten 'optical channel'-protectie (OCH-protectie) kunnen worden gerealiseerd.

Onderdeel (f) toont een NE met OCH-protectie voor een OTM (zie onderdeel (g) van FIG. 3B), en onderdeel (g) toont een NE met OCH-protectie voor een OADM (zie onderdeel (j) van FIG. 3B).

30 De typen drievoudige circuitmodules zijn geschikt voor het realiseren van NE-en met een optische 'cross-connect'-functie (OXC).

Een drietal voorbeelden hiervan worden getoond in onderdelen (a) t/m (c) van FIG. 9. Ieder onderdeel toont links schematisch het optisch circuit van een NE met een dergelijke functie, terwijl rechts daarvan 35 de matrixvoorstelling van een realisatie met behulp van het meervoudige doorverbindingspaneel MPN voor M-3 en N-3 is weergegeven. Onderdeel (a) toont een NE met een 'optical fiber router' functie met versterking, in feite de meest simpele vorm van een OXC (drie paar in- J$öS3 14 en uitgangspoorten van de 6x6 matrix-schakelaar zijn doorgelust). Daartoe is in de tweede kolom van de matrix de drievoudige circuitmodule van het type X0 geplaatst, in combinatie met drie enkelvoudige circuitmodules van het type T0 in de derde kolom en 5 circuitmodules van het type in de eerste kolom. Onderdelen (b) en (c) tonen een NE voor een OXC, respectievelijke zonder en met transponders (TR). Daartoe is zowel in de derde als in de vierde kolom van de matrix een drievoudige circuitmodule geplaatst, van het type Xj in onderdeel (b), en van het type X2 in onderdeel (c), terwijl in beide 10 configuraties de eerste kolom gevuld is met circuitmodules van het type Αή, en de tweede kolom met circuitmodules van het type D0.

In het bovenstaande zijn bij de beschrijving van de uïtvoeringsvoorbeelden slechts optische signaalverbindingen en 15 doorverbindingsmogelijkheden van het interconnectie-systeem aangegeven. Eventueel benodigde electrische bedrading voor voeding zoals van versterkers en transponders, en voor besturing zoals van optische schakelmiddelen, wordt impliciet aanwezig geacht, gerealiseerd met op zich bekende techniek, en maakt derhalve geen deel 20 uit van de onderhavige uitvinding. Bovendien kunnen de circuitmodules voorzien zijn van circuits voor beheerdoeleinden, zoals voor het uitvoeren van vermogensmetingen ten behoeve van foutdetectie of van ve rmogens rege1ing.

De op de circuitmodules toegepaste filters zijn bij voorkeur 25 afstembare filters. Toepassing van transponders laten de mogelijkheid van golflengte-conversie en/of 3R-regeneratie toe.

Met de in FIG. 2 en in FIG. 7 getoonde typen van circuitmodules is vanzelfsprekend het aantal mogelijke typen niet uitgeput. Ook kunnen de optische splitsers 16 en 17 op het doorverbindingspaneel 10 30 in een zelfde signaaltransportrichting worden gebruikt. Door bijvoorbeeld een circuitmodule van een (1:2)-splitsfunctie te voorzien en deze in een van de hoofdmoduleposities te plaatsen, kan een doorverbindingspaneel worden ingericht als een (1:2N)-splitser.

" f ' H r' 6 3 I

Claims (12)

1. Optisch interconnectie-systeem voor de realisatie van netwerk-elementen in optische netwerken, omvattende: - een set van functionele optische circuitmodules, 5. een optisch doorverbindingsorgaan voorzien van + een aantal optische aansluitpoorten voor het aansluiten van optische signaaltransportlijnen, en + moduleposities elk ingericht voor het "inpluggen" van een optische circuitmodule uit de set van circuitmodules, 10 met het kenmerk, dat het doorverbindingsorgaan verder is voorzien van optische bundelsplitsmiddelen met in- en uitgangspoorten, welke in- en uitgangspoorten ieder afzonderlijk optisch doorverbindbaar zijn met een aansluitpoort door middel van een optische verbinding via een 15 modulepositie en een daarin ingeplugde circuitmodule.

2. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 1 met het kenmerk. - dat de optische bundelsplitsmiddelen een eerste en een tweede optische signaalsplitser insluiten elk met een hoofdpoort en een N-tal 20 nevenpoorten (Na2), - dat de aansluitpoorten paren van aansluitpoorten insluiten, t.w. een paar hoofdaansluitpoorten en een N-tal paren nevenaansluitpoorten, waarbij elk paar hoofd- of nevenaansluitpoorten een aansluitpoort voor een inkomende en een aansluitpoort voor een 25 uitgaande signaaltransportlijn insluit, - dat de moduleposities tenminste één hoofdmodulepositie en een rij van N nevenmoduleposities insluiten, - dat de hoofdpoorten van de signaalsplitsers via de hoofdmodulepositie met het paar hoofdaansluitpoorten doorverbindbaar 30 zijn, en - dat overeenkomstige nevenpoorten van de twee optische signaalsplitsers per paar via een afzonderlijke nevenmodulepositie uit de rij van N nevenmoduleposities met een afzonderlijk paar van nevenaansluitpoorten doorverbindbaar zijn, waarbij van elk paar 35 nevenaansluitpoorten de aansluitpoort voor de uitgaande signaaltransportlijn doorverbindbaar is met de aansluitpoort voor de inkomende signaaltransportlijn van het paar hoofdaansluitpoorten via de eerste signaalsplitser in een eerste signaaltransportrichting, en 1006.963 de aansluitpoort voor de inkomende signaaltransportlijn doorverbindbaar is met de aansluitpoort voor de uitgaande signaaltransportlijn van het paar hoofdaansluitpoorten via de tweede signaalsplitser in een tweede signaaltransportrichting.

3. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 2 met het kenmerk. - dat de moduleposities twee hoofdmoduleposities en een rij van N nevenmoduleposities insluiten, en - dat de hoofdpoorten van de signaalsplitsers via de twee 10 hoofdmoduleposities in serie met het paar hoofdaansluitpoorten doorverbindbaar zijn.

4. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het systeem een verder doorverbindingsorgaan omvat van een zelfde soort als het eerst genoemde doorverbindingsorgaan, en dat 15 een paar nevenaansluitpoorten van het eerst genoemde doorverbindingsorgaan optische doorverbindingen bezit met het paar hoofdaansluitpoorten van het verdere doorverbindingsorgaan.

5. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 2, 3 of 4 met het kenmerk. 20 dat de set van circuitmodules omvat - een eerste groep van circuitmodules voorzien van een eerste type signaalcircuit insluitende een eerste optische doorverbinding in de eerste signaaltransportrichting en een tweede optische doorverbinding in de tweede signaaltransportrichting, en 25. een tweede groep van circuitmodules voorzien van een tweede type signaalcircuit met een derde optische doorverbinding welke de eerste signaaltransportrichting overvoert in de tweede signaaltransportrichting.

6. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 5 met het 30 kenmerk. dat in tenminste één van de doorverbindingen van de signaalcircuits op de enkelvoudige circuitmodules een optische versterker is opgenomen.

7. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 5 of 6 met het kenmerk. 35 dat in tenminste één van de doorverbindingen van de signaalcircuits op de enkelvoudige circuitmodules een optisch filter is opgenomen.

8. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 5, 6 of 7 met het kenmerk, dat in tenminste één van de doorverbindingen van de l u ^ o» 63 · signaalcircuits op de enkelvoudige circuitmodules een optische transponder is opgenomen.

9. Optisch interconnectie-systeem volgens een der conclusies 2,-,8 met het kenmerk. 5 dat het systeem een M-tal doorverbindingorganen omvat (met Ma2) van een zelfde soort als het eerst genoemde doorverbindingsorgaan, dat elk doorverbindingsorgaan is voorzien een achterpaneel waarop de rij van moduleposities is aangebracht, dat de M achterpanelen in onderling parallelle posities in een 10 frame zijn opgenomen, waarbij de moduleposities van het M-tal doorverbindingspanelen een matrix van moduleposities vormen met M rijen en N+2 kolommen, en dat de set van circuitmodules een eerste subset van enkelvoudige en een tweede subset van meervoudige circuitmodules omvat, waarbij een 15 enkelvoudige circuitmodule inplugbaar is op elke willekeurige modulepositie van de matrix, en een meervoudige circuitmodule inplugbaar is op twee of meer (maximaal M) moduleposities binnen elke willekeurige kolom van de matrix.

10. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 9 met het 20 kenmerk, dat de eerste en de tweede groep van circuitmodules deel uitmaken van de eerste subset van enkelvoudige circuitmodules.

11. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 9 of 10 met het kenmerk, dat de circuitmodules van de tweede subset van meervoudige circuitmodules zijn voorzien van twee of meer (maximaal M) 25 signaalcircuits van een zelfde type als de signaalcircuits van de eerste groep van enkelvoudige circuitmodules welke twee of meer signaalcircuits onderling zijn gekoppeld door middel van optische s chakelmi dde1en.

12. Optisch interconnectie-systeem volgens conclusie 9, 10 of 11 met 30 het kenmerk, dat de tweede subset omvat - een eerste groep van meervoudige circuitmodules welke zijn voorzien van twee signaalcircuits gekoppeld door middel van optische 'cross-bar'-schakelaars, en - een tweede groep van meervoudige circuitmodules welke zijn 35 voorzien van drie signaalcircuits gekoppeld door middel van een optische matrix-schakelaar. Ai 00 6^ S3