NO320962B1 - Anvendelse av polarisasjon for a skille ulike typer informasjon - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører bruk av polarisasjon '.for å skille QoS-klasser, samt å skille nyttelast og hode i pakker innenfor kommunikasjonsnettverk. Mer generelt om-handler oppfinnelsen en ny og forbedret utnyttelse av polarisasjonstUstander i sin alminnelighet innenfor alle typer kommunikasjonsnettverk.

Oppfinnelsens bakgrunn

Med innføringen og utviklingen av optiske nett er det et mål å redusere kostnadene for overføring av data i tele- og datanettverk. Et viktig moment for kostnadsreduksjon er i økende grad å redusere antall signalkonverteringer mellom optisk og elektronisk form. En slik reduksjon vil gi et redusert antall komponenter i nettverkselementene og redusere behovet for elektronisk signalprosessering. Videre vil en reduksjon i antall komponenter i nettverkselementene gi færre feilkilder og således mindre servicebehov og mer oppetid. Disse momentene gir igjen potensial for en kost-nadsreduksj on.

Trafikkmengden for Internett har vist en signifikant økning til tross for nedturen for telekommunikasjonsindustrien. Dermed har en økende del av trafikken i transportnettverket et utgangspunkt som pakkedata. Av opplagte økonomiske grun-ner bør ny svitsjeteknologi først bli produsert når den viser modenhet og kostnadseffektivitet. Derfor er det nød-vendig å utvikle fleksible optiske nettverk som støtter en sømløs migrasjon fra et optisk linjesvitsjet (OCS) til et optisk pakkesvitsjet (OPS) transportnett.

Ved erstatning av elektroniske nettverkselementer med optiske nettverkselementer er det derfor nødvendig at de optiske nettverkselementene har en funksjonalitet som kan fungere effektivt i et pakkesvitsjet nettverk. I denne forbindelse er det de seneste årene gjort mye forskning på optisk pakkesvitsj ing, og optisk burstsvitsjing der pakker, eller knipper (bursts) av pakker svitsjes direkte i det optiske laget med optiske svitsjer. De nevnte teknikker antas å bli kommersielt interessante om omtrent fire år.

De fem dimensjoner

Siden optisk signalprosessering fremdeles er i sin barndom, er det svært begrensede muligheter for å signalere ulike typer informasjon som for eksempel adresseinformasjon.

Dimensjoner som er tilgjengelige for overføring av informasjon i en optisk fiber er: intensitet, tid, frekvens, fase og polarisasjon. Alle disse dimensjonene er opp gjennom årene foreslått benyttet til ulike formål.

Modulasjonsformatene som benyttes i optiske linker og nettverk i dag er basert på NRZ- og RZ-formatet der intensitet varieres mellom et minimums- og maksimumsnivå. Signalene er tidsmultiplekset (TDM) med en datarate på mellom 2,5 og 40 Gb/s. I optiske linjesvitsjede nettverk benyttes det tilgjengelige optiske frekvensspektret til å multiplekse flere TDM-kanaler i en fiber, såkalt Wavelength Division Multiplexing (WDM). Den optiske frekvensen er også foreslått brukt som merkelapp i optiske nettverk der rammeverket fra MPLS benyttes. Fase og frekvens er foreslått benyttet som modulasjonsform for å øke spektral effektivitet, gjerne i kombinasjon med polarisasjon.

Optisk pakkesvitsjing, adresse, QoS og signalering

I forbindelse med optisk pakkesvitsjing er overføring av adresseinformasjon i form av et hode (header) eller merke (label), en problemstilling. Normalt, i en elektronisk ruter vil hodet sendes i starten på pakken eller rammen, og adresseinformasjon og nyttelast er dermed tidsmultiplekset. Ved bruk av optiske komponenter er det vanskelig å demul-tiplekse i tidsplanet. Overføring av adresseinformasjon separat fra nyttelasten er derfor foreslått utført på ulike måter, så som: la) Adresse og nyttelast skilles ved å bruke sepa rate optiske bølgelengder; dette gir imidlertid dårlig utnyttelse av bølgelengdene.

lb) Bruk av en separat frekvens innenfor den optiske bølgelengden, såkalt Sub Carrier Modula-tion (SCM), som utnytter den optiske båndbred-den bedre enn når en separat bølgelengde benyttes, men som kan gi forringelse av nytte-lastsignalet.

lc) I det EU-støttede prosjektet "STOLAS" foreslås det å benytte frekvensmodulasjon for modulasjon av pakkehode separat fra nyttelasten;

også denne metoden kan gi forringelse av sig-nalkvaliteten i nyttelasten. STOLAS er et pågående prosjekt innenfor EUs 5te rammepro-gram "IST". Referanse for dette temaet i prosjektet: Sulur, T. K. et.al. "IM/FSK Format for Payload/orthogonal Labeling IP Packets in IP over WDM Networks Supported by GMPLS-based LOBS." ONDM 2003, February 3-5, 2003, Budapest, Hungary.

Flere teknikker har blitt foreslått for koding av hodeinformasjon innenfor bestemte sekvenskanaler (in-band), slik som seriell hodeinformasjon (Serial-header), SCM dvs. bruk av en separat frekvens innenfor den optiske bølgelengden, og FSK. De krever imidlertid avanserte komponenter for å skille hode- og nyttelast og for gjeninnsetting av nye noder. For å slette gamle hoder før et nytt kan innsettes for en inngangsbølgelengde, vil seriell hodeinformasjon kreve en rask optisk port, for eksempel en SOA, mens SCM og FSK trenger en optisk bølgelengdeomformer. Dette øker antallet av kompliserte og samtidig teknisk umodne komponenter. Videre, om et skille av pakker tilhørende forskjellige QoS-klasser er ønskelig, vil dette normalt bli utført ved elektronisk prosessering av hodeinformasjon, og ikke i en fullt ut optisk løsning.

Kjente prinsipper

2a) Bruk av polarisasjon for multipleksing-/demultipleksing av to datakanaler (polarisasjonsmultipleksing) på en fiber er et kjent prinsipp.

2b) Bruk av polarisasjon til å finne start og stopp på en bit-sekvens er kjent, altså signalering ved å skifte polarisasjonstilstand.

2c) Å skille ulike optiske datakanaler med polarisasjon på samme måte som ulike optiske datakanaler kan skilles på bølgelengde. Optiske add-/drop-enheter basert på å skille mellom ortogonale polarisasjoner er i likhet med lignende enheter som skiller ved bruk av bølgelengde demonstrert og omtalt i littera-turen .

2d) Å skille hode- og nyttelast med polarisasjon er tidligere patentert.

Introduksjon

I et statistisk multiplekset pakkesvitsjet nettverk vil tjenester som fast forsinkelse (constant delay) og ingen pakketap, ikke kunne garanteres som følge av den statis-tiske multipleksingens iboende egenskaper. Dette kan ute-lukke bruken av rene sanntidsapplikasjoner der forsinkelse er kritisk og pakketap skal holdes på et absolutt minimum, som for eksempel innenfor telemedisinen. Garantert service (GS) uten konflikt som fører til pakketap og en fast forsinkelse kan imidlertid tilbys om pakkene blir sendt gjennom et nettverk som følger en bane med forhåndstilordnede ressurser som i et statisk eller dynamisk bølgelengderutet optisk nettverk (Static or Dynamic Wavelength Routed Optical Network (S-WRON eller D-WRON)). D-WRONs øker effektiviteten for ytelsen per tidsenhet sammenlignet med S-WRONs ved dynamisk å rekonfigurere bølgelengdeveien for å til-passe seg til trafikketterspørselen. Kontrollplanet ope-rerer imidlertid innenfor tidsgrensene mellom millisekund og sekund, og kan ikke optimaliseres for trafikkmønstre med en natur der data kommer periodevis i knipper (burst) fra OPS, der pakkevarigheten er typisk innenfor mikrosekundom-rådet. Derfor kan ikke engang D-WRON oppnå den ønskede gjennomstrømningseffektivitet og granularitet for statistisk multipleksing.

Pakkesvitsj en

En pakkesvitsj kan være dels optisk og dels elektronisk eller heloptisk.

Det er i EP 07944684 Al beskrevet et optisk pakkesvitsjet nettverk med en eller flere noder og en transmitter som sender polariserte pakkesignaler. Pakkesignalene inneholder en hode- og nyttelast som er skilt fra hverandre ved hjelp av ortogonal polarisering. Videre er det kjent fra CA 2352113 en optisk kommunikasjonsmetode der det anvendes høyhastighets polarisert bit-innfelling. Metoden går ut på å bruke polarisert bit-innfelling for å skille datapakker fra hverandre i stedet for å multiplekse datastrømmer fra forskjellige modulatorer. Dette øker hastigheten for over-føring av data i et optisk nettverk.

Optisk pakkesvitsjing (OPS) fremmes som en metode for å overkomme den elektroniske båndbreddeflaskehalsen. Men om OPS-noder skal kunne realiseres må de også vise at de er kostnadseffektive. Foreliggende oppfinnelse foreslår å anvende polarisasjonsmultipleksing for en billig separasjon og gjeninnsetting av kontrollinformasjonen i OPS så vel som for Optisk differensiering mellom QoS-klasser. De to anven-delsene kan utføres separat eller samtidig.

I foreliggende oppfinnelse foreslås det videre å kombinere egenskapene for statistisk multiplekset pakkesvitsjet nettverk (OPS) med GS muliggjort ved optisk linjesvitsjede nettverk (så som S-WRON/D-WRON) i et enkelt optisk nett-verkslag. Dette fordrer at de linjesvitsjede GS-pakkene og OPS-pakkene effektivt kan dele datalagressurser. En nodedesign som tillater full deling av linkbåndbredden blir foreslått og som samtidig tillater en migrasjon fra et S- WRON til det mer effektive kombinerte nettverket ved å tilføre OPS-egenskaper. Effektiviteten for denne noden blir studert ved anvendelse av en simulator.

Teknikken som foreslås her, som presentert i den foreliggende oppfinnelsen, overkommer de ulemper som er omtalt ovenfor ved å anvende ortogonale tilstander for polarisasjon (States of Polarization (SOP)) for å skille pakker og å sende kontrollinformasjon. Ved å anvende en polarisa-sjonsstrålesplitt (Polarization Beam Splitter (PBS)) for hver enkelt bølgelengde, eller for et bølgelengdebånd omfattende flere kanaler for å skille hode-/nyttelast, så vil kompleksiteten og kostnaden kunne reduseres signifikant sammenlignet med løsningene som omtales over.

Kort beskrivelse av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse søker å avhjelpe de foran om-talte problemer knyttet til dagens kjente løsninger, idet den presenterer et system for signalering innenfor optiske eller kombinerte optiske/elektriske pakkesvitsjede nettverk omfattende en første transmisjonsnode tilpasset polarisasjonsmultipleksing av trafikk som sendes. Videre omfatter systemet en eller flere andre mellomliggende noder kjennetegnet ved at hele pakker skilles ved at polarisasjonstilstander endres i nodene ved start av hver nye pakke. Videre fremviser den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for pakkehåndtering innenfor optiske eller kombinerte optiske/elektriske pakkesvitsjede nettverk omfattende en første transmisjonsnode der en utfører polarisasjonsmultipleksing av trafikk som sendes. Videre omfatter systemet en eller flere andre mellomliggende noder som er kjennetegnet ved at hele pakker skilles ved at polarisasjonstilstander endres i nodene ved start av hver nye pakke.

Øvrige fordelaktige trekk fremgår av de uselvstendige kravene.

Kort beskrivelse av tegningene

De vedlagte tegninger som er inkludert i og utgjør en del av spesifikasjonen illustrerer utførelser av den foreliggende oppfinnelsen og, sammen med beskrivelsen tjener de til å forklare prinsippene ved oppfinnelsen. Figur 1 viser pakker tilhørende to ulike QoS-klasser som tilordnes relative ortogonale polarisasjonstilstander. Det blir dermed mulig for mottakeren å skille de to priori-tetsklassene optisk ved bruk av en enkel polarisasjonsstrålesplitter. Figur 2 viser en fordelaktig utførelse av en nodedesign. Ressursene som utnyttes i linjesvitsjen og pakkesvitsjen blir delt. Det nødvendige antall innganger som er nødvendig tilsvarer antall inngangsfibere X antall link-bølgelengder. &-symbolet indikerer optiske og porter. Figur 3 viser et eksperimentelt oppsett. PC= Polarisasjonskontroller (polarisation controller), det vil si enhet for justering av polarisasjonstilstand. Figur 4 viser følsomhetskurver for to signaler, både for mottaker koplet direkte til sender (back-to-back, stiplede linjer) og ved utgangsnoden. Transmisjonskarakteristikkene for hode-/nyttelastseparasjon blir målt ved anvendelse av modulasjon på begge sendere, da dette er den mest kritiske situasjonen, med krysstale mellom de to polarisasjonssigna-

lene. Modulasjon av begge sendere samtidig tilsvarer at hode- og nyttelast sendes samtidig, eller at to pakker med ulik QoS-klasse sendes samtidig. Ved anvendelse av dette prinsippet kan ikke noden i figur 2 anvendes siden den er avhengig av samtidig modulasjon av kun én av polarisasjonstilstandene der den andre brukes som kontroi1signal. Det er også gjort forsøk med modulasjon av én sender av gangen, mindre signalforringelse er da påvist. Dette tilsvarer at hode- og nyttelast sendes serielt, og at pakker tilhørende ulik QoS-klasse sendes serielt. Noden i Figur 2 støtter dette prinsippet. En polarisasjonstilstand er da modulert, mens den andre benyttes til kontroilsignal for å indikere om det overføres header til BE-pakken, eller en GS-pakke.

Figur 5 viser den optiske pakkesvitsjede (OPS) del av noden som en integrert del av en S-WRON-node med en fast koplet kryss-koplings-matrise. I S-WRON-konfigurasjonseksemplet har hver av nodene som er tilkoplet inngangene 'k'-bølge-lengdeforbindelser tilgjengelig for hver av utgangene. De faste bølgelengdeomformerne tillater online rekonfigurasjon av S-WRON.

n = antall link-bølgelengder, N = antall link innganger.

Figur 6 viser PLR for et system med utelukkende BE-trafikk for 32 X, samt for GS-andeler på 10 og 30 % ved 50kb og 10 og 50 % på 50OB pakkelengder. Figur 7 viser PLR for et system med utelukkende BE-trafikk for 128 X, samt for GS-andeler på 10 og 30 % ved 50kb og 10 og 50 % på 50OB pakkelengder. Figur 8 viser skisse av en hybridsvitsj. Ruteren kan hånd-tere to QoS-klasser, Beste evne (BE) og en første prioritets- trafikk. Lysets polarisasjon brukes til å signalere QoS-klassen. BE håndteres elektronisk, første prioritets-trafikk optisk. I den optiske svitsjen er det bølgelengden som bestemmer hvor pakken skal videresendes. Figur 9 viser en skalerbar design med QoS-prioritet. Om en pakke har prioritet eller ikke vil bestemmes ved polarisasjonstilstanden for pakken ved inngangen. Figur 10 viser et nettverk med et antall noder og QoS-for-bindelser mellom enkelte av disse. Figur 11 viser et referansescenario for et pan-europeisk nettverk med 37 noder, med en maksimal nodegrad på 5.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

I det etterfølgende gis en detaljert beskrivelse av foreliggende oppfinnelse med støtte i figurene. Som omtalt i

det ovenstående foreligger en rekke problemer innenfor OPS. Foreliggende oppfinnelse søker å avhjelpe disse problemene ved blant annet å anvende bruk av polarisasjonssignalering.

En kan tenke seg at signaleringen kan brukes på flere alternative måter: 3a) Synkronisering, polarisasjonstilstanden endres

ved start av hver pakke.

3b) Hode- og nyttelast i pakke skilles med ortogonale polarisasjonstUstander

3c) QoS-klasser skilles ved å tilordne pakker som skal behandles med ulik prioritet, ulik polarisasjon på sendersiden.

I figur 1 er det gitt et eksempel på hvordan polarisasjonstilstand kan benyttes til optisk å skille mellom to forskjellige QoS-klasser. Samme prinsipp kan benyttes til å skille optisk mellom en hode- og en nyttelast. Fremgangsmåten kan, med bruk av en polarisasjonsstrålesplitter, skille informasjon uavhengig av bølgelengde. Sendes et WDM-signal med mange bølgelengder inn på splitteren, vil splitteren fungere som en demultiplekser av hode- og nyttelast eller QoS-klasser for alle bølgelengdene.

Figur 2 illustrerer en utførelsesform for foreliggende oppfinnelse. Skillet av hode- og nyttelast blir implementert ved å sende hode til en SOPI, og nyttelasten til S0P2 som er ortogonal til SOPI. Separasjonen blir utført ved å anvende en PBS, som tillater full gjennomsiktighet med hensyn til bitrate og signalformat for både hode- og nyttelast .

Om en spesielt høy QoS er nødvendig med en garantert service (GS) med hensyn til pakketap og forsinkelse, som for eksempel ved telemedisin, vil GS-pakkene kunne bli videresendt (forwarded) utelukkende basert på sin bølgelengdein-formasjon ved anvendelse av en bølgelengderuter. Disse pakkene kan skilles fra for eksempel BE-pakker ved å sende BE-pakker i S0P2 mens GS-pakker kan sendes i SOPI, slik som vist i figur 2. GS-pakker vil så passere gjennom et bølge-lengderutet nettverk som tillater GS, mens BE-pakkene vil bli flettet (Interleaved) med GS-pakkene i utgangen av hver node for derved å øke utnyttelsesgraden for linkene. GS-pakkene forsinkes tilsvarende den lengste BE-pakke i hver node slik at man ved deteksjon av en GS-pakke på inngangen kan reservere utgangen og forsikre seg om at "det for øye-blikket ikke sendes ut en BE-pakke. Slik unngås pakkekolli-sjoner mellom BE- og GS-pakker (contention).

Begge de beskrevne metoder kan kombineres. GS-pakker vil således bli sendt i SOPI, uten et ortogonalt polariserings-hode mens BE-pakkene vil bli sendt i S0P2 med et hode som samtidig sendes i SOPI. Når et signal blir observert i SOPI, med et signal som samtidig presenteres i S0P2, vil signalet i SOPI bli gjenkjent som hodet for en BE-pakke. Om det ikke finnes noe samtidig signal i S0P2, vil signalet bli gjenkjent som en GS-pakke. Ved anvendelse av denne fremgangsmåten vil detektering av samtidig tilstedeværelse for signaler i de 2 SOPer muliggjøre skille av GS-pakker og BE-hoder. Om serielle BE-hoder blir brukt kan en skille ved å sende signalene fra de to SOPer inn til en optisk 0G-port. GS-pakken i SOPI blir videresendt gjennom OG-porten om S0P2 er høy (lys på), mens om S0P2 er lav (svakt lys eller lys av) så vil et BE-hode i SOPI være til stede og bli blokkert av porten.

Om kun én metode blir implementert vil en BE- og GS-pakke, eller et hode og en BE-pakke, kunne bli sendt samtidig i begge SOPer. PÅ denne måten vil en kunne doble en links båndbredde.

En eksemplifisert utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse

Transmisjonsegenskapene for dette prinsippet har mye til felles med polarisasjonsmultipleksing: avhengig av en fibers dobbeltbrytning, PMD og avstanden mellom linker eller hvordan signaler er depolarisert. Men i motsetning til for konvensjonell polarisasjonsmultipleksing der en polarisasjonsdemultipleksing kun blir utført ved mottaker-noden, vil en for foreliggende oppfinnelse kunne inkludere polarisasjonsdemultipleksing, polarisering og SOP-relinjering ved alle mellomliggende "kjernenoder". Dette vil øke toleransen for depolarisasjon og endringer i SOPer, for derved å tillate lengre transmisjonsavstander.

Kvaliteten for signalveien gjennom en nettverksmodell ved anvendelse av den beskrevne utførelsesform blir vist i det eksperimentelle oppsettet, korresponderende til et nettverk omfattende en inngangsnode, en kjernenode og en utgangs-node, som vist i figur 3. To optiske sendere på samme bøl-gelengde blir modulert ved 2,488 Gb/s ved å anvende to separate og dekorrelerte bitgeneratorer med PRBS av lengde 21X<->1. Signalene blir kombinert ved å bruke en polarisa-sjonsbevarende kopler (Polarizing Maintaining (PM)) kopler, og forsterkes ved å bruke en EDFA. Etter de første 25 km SMF-link vil signalet ankomme til "kjernenoden". En manuell polarisasjonskontroller (PC) sikrer en ideell SOP for å tillate en optimal deling av de 2 signalene i en PBS. For å emulere videresending av de to signalene vil de to armene kombineres ved bruk av en PM-kopler, og bli sendt til en mottakernode gjennom den andre 25 km SMF-linken. Her vil de to signalene igjen bli rettet opp og separert før de blir sendt videre til mottakeren. Effektstraff vil finnes ved å sammenligne transmisjonsveier og en direkte sender mot mot-takerkopling (Back-to-back) bitfeilrate (Bit Error Rate (BER)) -kurver i forskjellige konfigurasjoner. Grunnet polarisasjonsvariasjoner som opptrer i fiberen som følge av variasjoner i fiberens omgivelser, så som temperaturvaria-sjoner, må SOPer ved PBS-inngangene kontinuerlig bli over-våket og optimalisert. Frekvensvariasjonene som skyldes om-givelsene vil normalt være på under 1 Hz. Automatisk pola-risasjonsoptimalisering kan derfor anvendes.

To forskjellige transmisjonsløsninger som illustrerer to utførelsesformer har blitt testet. Transmisjonskarakteristikkene for samtidig transmisjon og separasjon av hode-/nyttelastseparasjon, eventuelt to ulike QoS-klasser blir målt ved anvendelse av modulasjon på begge sendere. Også segregering av pakker sendt serielt som tilhører forskjellige QoS-klasser, eventuelt hode-/nyttelast som blir sendt serielt, blir utført ved å modulere en sender av gangen og la den andre senderen være i på-tilstand og sende lys som et kontroilsignal. Den mest kritiske løsning er når begge polarisasjonstilstander er modulert. Som vist i figur 4 har imidlertid segregering av pakker blitt demonstrert med svært liten effektstraff. De eksperimentelle verdiene er sammenføyd ved en linearisert tilpasning ved at det er tatt hensyn til alle bortsett fra de to siste målingene fra de to utgangsnodeseriene. Disse er utelatt fordi det under målingene ble registrert en absolutt drift i SOPene slik at suboptimal signalseparasjon inntraff. Dette kan unngås ved at en anvender automatisk PC. Som vist i figur 4 vil en maksimumsstraff på mindre enn 0,5 dB kunne bli observert ved en BER på IO'<9>.

Således har anvendelsen av polarisasjonsmultipleksing for hode- og nyttelastseparasjon og for optisk QoS-differensiering i optiske pakkesvitsjede nettverk blitt vist. Prinsippet for en pakkesvitsjet node er beskrevet og kvaliteten for signalveien gjennom en nettverksmodell er eksperimentelt verifisert. Ved å anvende dette prinsippet vil behovet for komplekse kostbare komponenter være markant redusert og optisk QoS-pakkesegregering vil være oppnådd. En maksimal effektstraff på kun 0,5 dB ble observert ved mottagende node etter passering av den foreslåtte optiske pakkesvitsj-noden og 2 x 25 km med SMF.

Beste utførelsesform for en nodedesign

Den foreslåtte nodedesign i henhold til foreliggende oppfinnelse blir vist i figur 5 der en OPS-modul er lagt til en S-WRON-node. Det er ingen forutsetning at denne noden er en OPS-node, den kan være en elektronisk pakkesvitsjet node. Pakker blir delt inn i 2 klasser: GS, som følger den forhåndsdefinerte S-WRON-veien, og en BE-klasse, uten tjenestegarantier, som blir svitsjet ved bruk av pakkesvit-sjemodulen. Ved inngangen kan de to pakkeklassene bli segregert ved å sette 1x2 svitsjer basert på informasjonen i hodet, eller som vist i figur 5 ved å bruke ortogonale polarisasjonstUstander (States of Polarization (SOP)) . Da vil hver av polarisasjonstilstandene bli tilegnet til hver sin tjenesteklasse.

Siden GS-pakkedestinasjonene blir bestemt ved konfigurasjon av krysskoplingsmatrise og den individuelle bølgelengde for pakkene som vist i figur 5, vil GS-hodet være overflødig. Idet tjenesteklassesegregering oppnås ved anvendelse av SOP ulikt de prinsipper som er kjent fra teknikkens stilling innenfor optisk QoS-separasjon: Anvendelse av reservasjon av bølgelengder i et OCS-nettverk, så kan bølgelengdedome-net i henhold til foreliggende oppfinnelse i sin helhet bli tilegnet bølgelengderuting.

Om en GS-pakke ankommer ved en svitsj så vil kontrollelekt-ronikken registrere at en pakke er til stede ved inngangen før pakken blir forsinket i en FDL korresponderende til varigheten for en BE-pakke av maksimal størrelse, DDEMAX. Utgangen der pakken er planlagt sendt blir så reservert. Om en BE-pakke beveger seg gjennom den reserverte utgangen vil den ikke kollidere med den akkurat ankomne GS-pakken som følge av forsinkelsen i FDLen. Alternativt kan utgangen bli reservert Ddemax før GS-pakken ankommer ved å sende en kont-rollpakke. Om SOP blir brukt for å segregere pakkeklasser skal kontroilpakken sendes inn i den samme SOP som GS-pakken for å muliggjøre samtidig sending med potensielt tidligere sendte BE-pakker.

Analyse av ytelsen

Pakkeforsinkelse og pakketap kan finnes ved simulering. Uavhengige synkrone generatorer som genererer pakker med fast lengde blir anvendt. I eksemplet har BE-pakkene en lengde på 500 bytes, mens GS-pakkenes lengde blir variert og satt til enten 500 B eller 50 kB. En utgang blir reservert DDEMWt før en GS-pakke som ankommer ved en inngang går til utgangen.

Pakkenes innbyrdes ankomsttider er negativt eksponentielt distribuert (Poisson), korresponderende til en last på 0,8 av en maksimallast på hver bølgelengde. Pakkeankomstene, både BE og GS, er jevnt distribuert ved svitsjens inngang. BE-pakkedestinasjonene er også jevnt fordelt ved utgangene. GS-pakkene blir videresendt til en fast adresse og ved en fast bølgelengde, og jevnt distribuert, slik at en unngår kødannelse med andre GS-pakker.

I eksemplet benyttes det elektronisk bufring, derfor vil BE-pakkene kunne være i buffere i en tilfeldig tidsperiode. Det vil ikke være noen grense for størrelsen på buffere, men ikke desto mindre har den registrerte maksimale fyl-lingen av en buffer vært på 632 pakker. Anvendelsen av en spesielt stor buffer er derfor unngått. Bufrede pakker vil normalt bli sendt så fort en valgt utgang blir tilgjengelig, men en reorganisering (Reordering) av pakkene på lin-jen kan enkelte ganger inntreffe på grunn av forsinkelse av enkelte pakker i bufferen.

Nodeytelsen blir analysert i et transportnettverk for 32 og 128 bølgelengder med en nodegrad på 8, og ved å variere antallet bufferinnganger. Det ble målt en maksimal tidsfor-sinkelse på 0,21 ganger pakkevarigheten i tilfellet med 60 bufferinnganger, 30 % GS-trafikkandel, 50 kB GS-pakkelengder. Dette ga også en maksimal bufferfyllingsgrad. Det er normalt mye mindre enn transmisjonsforsinkelsen og er således neglisjerbart. Simuleringsresultatene viser PLR for GS-pakkene ved en andel på 10 % og 30 % for 50 KB-pakker, samt 10 % og 50 % for 500 B-pakker, av den totale trafikklasten målt i bytes som vist i figur 6 og 7.

I Figur 6 og 7 blir ytelsen for et system med utelukkende BE-trafikk sammenlignet med systemer som inkluderer GS-trafikk. Når PLR for den rene BE-trafikken er IO"<6>, for 32 bølgelengder og en GS-pakkelengde på 500 bytes er degraderingen 2 dekader for en 10 % GS-trafikkandel, mens for 50 GS-trafikkandel vil degraderingen være på mer enn 3 dekader. Om en GS-pakkelengde på mer enn 50 kB blir brukt blir 30 % og 10 % kurvene overlagt hverandre og degraderingen blir 1 dekade. Figur 7, for 128 bølgelengder, viser den samme tendensen. Ved et rent BE-system PLR på

IO"6 vil degradering av GS-pakker kunne observeres når pakkelengden er på 500 bytes. Ved en GS-trafikkandel på 10 % vil degraderingen cirka være 1 dekade og for 50 % GS-trafikk, 500 Byte GS pakkelengde, vil degraderingen være omtrent 3 dekader. Det er verdt å merke seg at om antallet buffergrensesnitt økes ytterligere, som fører til lavere PLR, vil degradering også kunne observeres når en bruker GS-pakker på 50 kB lengde. Der et rent BE-system gir PLR på IO"7 vil degraderingen være henholdsvis en halv dekade og en dekade for 10 % og 30 % GS-trafikkandeler.

Figur 6 og 7 viser at overhead som følge av at reserva-sjonstid er hovedårsaken til PLR-degraderingen. Generelt vil degradering øke med en avtagende PLR, og således vil antallet grensesnitt kunne observeres. Når GS-pakkelengden er stor (50 kB) vil degraderingen være lav uavhengig av GS-trafikkandelen. Men når GS- og BE-pakkene har lik lengde vil degraderingen kunne bli på flere dekader. Fra simule-ringsresultåtene kan det konkluderes med at PLR-straffen er liten om GS-pakkene er mye lengre enn Pdemax- Siden GS-pakkene blir gitt en absolutt prioritet kan den spesielt lave BE PLR-straffen som observeres selv der 30 % av den totale trafikken er GS-pakker, komme som en overraskelse. Men når en øker antallet GS-pakker i systemet vil antallet BE-pakker avta og således forårsake mindre problemer med konflikt (kollisjoner) mellom BE-pakker samt en lavere last på de

tilgj engeligé bufferressursene.

Konklusjoner

En OPS-nodedesign i henhold til foreliggende oppfinnelse støtter GS uten pakketap og med en fast forsinkelse så vel som BE-tjenesteklasser. Designen støtter en migrasjonsstra-tegi fra linje- til pakkesvitsjing ved at en starter med en S-WRON-modul og legger til en OPS-modul. Høy kapasitetsut-nyttelse blir oppnådd ved at man fletter statistisk multi-pleksede BE-pakker med GS-pakker som følger en forhåndsbestemt bølgeleirgdebane. Straffen ved å introdusere GS-pakker i systemet vises å være moderat om GS-pakkene er vesentlig lengre enn BE-pakkene. En samling av GS-pakker til sammen-hengende kjeder bør derfor vurderes.

Hybrid elektronisk/optisk svitsj med QoS

I det etterfølgende avsnittet beskrives en hybrid konstruk-sjon der en svitsj bygges opp med en optisk videresending av en kvalitetsklasse (GS) og en elektronisk videresending av en annen kvalitetsklasse (BE). Figur 8 viser en skisse av svitsjens oppbygging.

Svitsjen har to svitsjematriser, en elektronisk og en optisk svitsjernatrise. Den elektroniske svitsjematrisen er i stor grad tenkt å være lik dagens elektroniske svitsjers svitsjematrise, og fungere sammen med kontrollenheten som dagens "Best Effort"-svitsjer.

Den optiske svitsjematrisen er tenkt å fungere som en "bøl-gelengderuter". En bølgelengde inn sendes til en bestemt fiber og bølgelengde ut. Bølgelengden ut og fiberen ut set-tes ut fra bølgelengden og fiberen inn. I illustrasjonen i figur 8 brukes kun én fiber. Denne tilnærmingen har lik-heter med MPLS der bølgelengden kan betraktes som en merkelapp (label).

På inngangen splittes signalet avhengig av det optiske signalets polarisasjon. Fordelen med dette er at en rent optisk enhet kan brukes til å splitte trafikk som skal ha første prioritets håndtering og trafikk som skal håndteres som BE-trafikk. Løsningen forutsetter at avsenderne sorte-rer prioritert trafikk og BE-trafikk ved å sende disse med ortogonal polarisasjon relativt til hverandre. Løsningen kan i prinsippet være et tilbygg til en elektronisk svitsj, der den elektroniske svitsjen beholdes slik den er i dag, og håndterer "Best effort"-trafikk, mens den optiske bølge-lengderuteren tar seg av førsteprioritetstrafikk. Konst-ruksjonen blir da noe ulik og noe mindre optimal enn vist i figur 8. Det blir ingen mulighet for den elektroniske svitsjen til å la den optiske svitsjen ta seg av trafikk når sistnevnte har ledig kapasitet. Utnyttelsen av den optiske delen blir derfor noe mindre optimal, men konstruk-sjonen blir betydelig forenklet.

I figur 8 er det tenkt at et antall bølgelengder reserveres til den elektroniske svitsjen og et antall til den optiske svitsjen. Hvis den optiske svitsjen er et tilbygg, kan dette bølgelengdeantallet være et fast antall, eller styrt sentralt. Hvis de to svitsjene er bygget sammen fra starten av, kan antallet bølgelengder enklere varieres og være dynamisk og håndteres internt i svitsjen.

Optisk svitsjing av både GS- og BE-pakker, med mulighet for elektronisk bufring

Et annet designeksempel blir vist i figur 9. Ved alltid å forsinke pakker med høy prioritet (QoS-pakker) vil utganger kunne reserveres slik at de bestemte utgangene er ledige når pakkene når utgangen for den optiske buffer.

I denne designen kan BE-pakkene velge fritt blant alle bøl-gelengder på utgangen for svitsjen. I det første trinnet av svitsjen vil utgangsbølgelengden bli valgt. QoS-pakkene forbigår dette første trinnet. Således vil QoS-pakkenes inngangsbølgelengde bestemme utgangsbølgelengden ved ut-gangsfiberen. Hvilken utgangsfiber pakken skal sendes til blir bestemt av bølgelengden satt av pakkesvitsjens andre rad av bølgelengdeomformere. I den tredje raden av bølge-lengdeomformeren vil bølgelengden bli satt til en fast bøl-gelengde som er tilpasset inngangsbølgelengden for spesi-fikke innganger for en mux. Således er det ikke mulig å forandre denne bølgelengden.

Siden det ikke er mulig å bufre QoS-pakker for "Contention resolution" i denne designen er det nødvendig med en reser-veringsplan. Før en QoS-pakke blir sendt skal en bølge-lengde fra sender til destinasjon bli reservert. Dette imp-liserer at hver av mottakerne samtidig vil være i stand til å motta QoS-pakker fra et antall av destinasjoner begrenset til antall inngangsbølgelengder i mottakerenden. For å unngå konflikter kan ikke mer enn en kilde tillates å gene-rere pakker til hver av inngangsbølgelengdene i en node. Figur 10 illustrerer dette prinsippet. I nettverket vist i figur 10 når QoS-informasjonen blir sendt fra en node til en annen, for eksempel fra node 4 til node 6, vil en bane bestående av én eller flere bølgelengder måtte reserveres for hele veien gjennom nettverket fra node 4 til node 6. Reservasjonen medfører at ingen andre noder kan sende QoS-informasjon på den reserverte bølgelengden om bølgelengden deler den samme banen (fiberen) langs veien. Om 2 noder hadde sendt på samme bølgelengde ville konflikt kunne opp-stå. Siden ingen bufring er tilgjengelig for QoS-pakker vil en andel slike pakker da nødvendigvis måtte forkastes. Dette unngås ved å benytte reservasjon av en bølgelengde.

Bølgelengder kan både bli gjenbrukt og lagt til eller fjer-net. Som vist i figur 10 ved noden NI, er den innkomne bøl-gelengden fra node N2 navngitt N2 - X4 tatt ut ved NI og gjenbrukt for å sende QoS-pakker fra noden NI til noden N6 (N1-X4).

Skalerbarhet

Normalt vil nodegraden i et transportnettverk som dette være i størrelsesorden 4-8. Videre vil det totale antallet noder i transportnettverket være begrenset. I COST 266 er et referansescenario for et felleseuropeisk nettverk gitt. Figur 11 illustrerer dette nettverket. I dette nettverket er det totalt 37 noder til stede og det har en maksimal nodegrad på 5. Spørsmålet er om en statisk konfigurering av QoS-ressurser vil være tilstrekkelig effektivt i ét transportnettverk. Om dette er tilfelle eller ikke vil avhenge av mengden QoS-trafikk i nettverket og antallet bølgeleng-der i hver enkelt node. Pakkesvitsjedesignen i henhold til foreliggende oppfinnelse vil være effektiv der et stort antall bølgelengder er tilgjengelig. Dette er fordi designen støtter seg på bruk av bølgelengdedimensjonering for "Contention resolution". Antallet bølgelengder skal derfor være 32 eller flere.

Dynamisk bølgelengdeallokering for skalerbarhet

Om en dynamisk bølgelengdeallokeringsplan blir anvendt vil bølgelengder dynamisk kunne bli satt opp og tatt ned på forespørsel. Dette vil øke utnyttelsesgraden for ressurser tilgjengelig for sending av QoS-pakker siden det vil tillate dynamiske endringer i trafikklasten. Om noden i figur 9 modifiseres noe ved å omplassere de faste bølgelengdeom-formerne ved utgangen med justerbare bølgelengdeomformere, vil bølgelengden for QoS-stien kunne tillates å forandre seg langs sin vei. Dette vil tillate en høyere gjenbruks-faktor for bølgelengder i nettverket. Men et teknisk prob-lem ved multipleksing av uforutsigbare bølgelengder ved utgangene for de justerbare bølgelengdeomformerne må løses. Normalt vil multipleksere med lavt tap (Low Loss Multiplexers) være bølgelengdesensitive. Andre tilnærminger for å svitsje bølgelengden i noden kan evalueres.

Transparent dynamisk linjesvitsjing og/eller burstsvitsjing

"QoS-pakkene" trenger ikke å være pakker, de kan være knipper (bursts) av pakker, for eksempel kan burst-svitsj ing bli utført, eller det kan være en halvpermanent linje, for eksempel linjesvitsjing. Dette vil avhenge helt av den foretrukne tilnærming. Når en QoS-pakke ankommer ved inngangen til en svitsj vil en forandring i polarisasjonstilstanden bli detektert. Således vil det være kjent at det er en QoS-pakke. Ved enden av QoS-pakken vil polarisasjonstilstanden måtte endres tilbake til BE slik at når QoS-pakkene har passert polarisasjonsmonitoren vil svitsjen oppdage

slutten av pakken. Utgangen av, og ressursene i svitsjen vil så bli frigjort slik at ressurser kan bli anvendt av BE-pakker.

Siden start og stopp av QoS-pakkene blir detektert ved en forandring i polarisasjonstUstanden og QoS-pakkene aldri vil sendes til buffere, vil det ikke være nødvendig å kjenne innholdet av informasjonen i QoS-pakkene. De fysiske formatene for QoS-pakker som bitrate og modulasjon kan derfor i prinsippet bli variert. Begrensningene i transparens vil bli bestemt av karakteristikkene for bølgelengdeomfor-merne .

For videresending av QoS-pakker vil målet for pakken måtte være kjent på forhånd. Dette for at en svitsj skal være i stand til å sette bølgelengdeomformeren i den andre rekken av omformere. Informasjonen om QoS-pakken skal bli sendt på forhånd. Det er to tilnærminger for å oppnå dette: 4a) Knippesvitsjetilnærming ( Burst Switching Approach) : Dette prinsippet skal anvendes om det er få QoS-baner i nettverket og de vil således måtte gjenbrukes ofte. QoS-baner kan bli etablert for en kort periode korresponderende til lengden av en pakke eller et

knippe av pakker.

Informasjon om destinasjonen for en QoS-pakke som ankommer ved en spesifikk inngang og bølgelengde blir sendt som en kontroll-pakke. Kontroilpakken kan bli sendt på en separat bølgelengde eller ved den samme bøl-gelengden, og vil inneholde et hode som in-formerer om destinasjonen for QoS-pakkene. Den trenger ikke å inneholde informasjon om lengden for pakken eller knippet med pakker siden polarisasjonstUstanden vil markere start og stopp for pakkene eller knippet med pakker. I burst-svitsj ing vil informasjon om ankomsttid for en pakke bli sendt ut på forhånd. Dette er for at den nærmeste noden skal være i stand til å reservere båndbredde for en spesifikk periode slik som spesifi-sert i kontrollpakken. Men siden QoS-pakkene alltid bufres i en svitsj i en FDL vil bånd-breddereservering ikke være nødvendig på forhånd, den vil bli utført når QoS-pakkene ankommer svitsjen. I tillegg vil en protokoll for distribusjon av videresendingsin-formasjonen være nødvendig. En tabell inne-holdende en tilordning mellom adresseinformasjon i kontroilpakken og hvordan en skal sette bølgelengdeomformerne er nødvendig.

4b) Linjesvitsjetilnærming ( Circuit Switching Approach) : Dette prinsippet bør anvendes når QoS-banen vil ha en varighet som er mye

lengre enn et knippe av pakker. Utgangsbøl-gelengden for bølgelengdeomformeren vil bli satt til en bølgelengde i henhold til en tabell. Tabellen vil bli oppdatert av en protokoll som distribuerer videresendingsin-formasjonen. Dette medfører at ingen adres-seoppslag vil være nødvendig når en QoS-pakke ankommer slik at den unngår prosessering. Det vil imidlertid være nødvendig med en tilordning mellom en spesifikk inngang (bølgelengde) og en spesifikk utgangsbølgé-lengde som kun endres ved oppdatering av tabellen. Hastigheten for den dynamiske allokeringen av QoS-baner vil derfor være begrenset av protokolloppdateringen av tabellen.

Utnyttelse av QoS-baner

Nodedesignen i figur 9 tillater at QoS-banen kan utnyttes av BE-pakker når QoS-pakker ikke er tilstede. Lyspolari-sasjonstilstanden blir anvendt for å skille mellom QoS- og BE-pakker. Derfor vil mesteparten av kapasiteten som ikke anvendes av QoS-trafikk kunne bli brukt av BE-pakker ved å flette disse pakkene inn mellom QoS-pakker eller knipper. Teknisk er det mulig å sende både QoS- og BE-pakker samtidig når polarisasjonen er ortogonal. Dette medfører en dob-ling av kapasiteten av fiberen, men dette medfører også et antall tekniske utfordringer med hensyn til transmisjons-kvaliteten for signalene siden interferens mellom signalene i de to polarisasjonstUstandene vil kunne inntreffe.

Når nodedesignen i figur 9 blir anvendt vil BE-pakker kunne bufres og bli allokert en tilfeldig bølgelengde langs banen til sitt bestemmelsessted. Dette tillater at kapasiteten for bølgelengder og også bølgelengder eller baner reservert for transmisjon av QoS-pakker kan bli effektivt utnyttet. Når ingen QoS-pakke er til stede ved en reservert QoS-bane kan en BE-pakke om den er tilgjengelig ved en av inngangene, eller i bufre, bli svitsjet til den reserverte QoS-banen.

Når en QoS-pakke ankommer ved en inngang for en svitsj (node) vil pakken bli sendt inn til en optisk buffer med en forsinkelse tilsvarende lengden av den lengste BE-pakken. Mens QoS-pakken er i buffere vil den reserverte QoS-banen ved utgangen av svitsjen forbli ledig fra det tidspunkt da den siste pakken ved denne utgangen forlot utgangen og inn-til QoS-pakkene når utgangen av bufferen. Den optiske bufferen vil gi en forutsigbar forsinkelse og således ikke føre til jitter. Forsinkelsen fra det optiske bufret har en størrelse som ikke vil være signifikant sammenlignet med transmisjonsforsinkelsen i fiberen mellom nodene.

Liste over forkortelser

Referanser

1. Mike J. O' Mahony et.al. "The application of Optical Packet Switching in Puture Communication Networks", IEEE communication Magazine, March 2001, pages 128-135. 2. Chunming Qiao et.al. "Labelled Optical Burst Switching for IP-over-WDM Integration" IEEE Communication Magazine, September 2000. Pages 104-114. 3. N. Ghani et al. "On IP over WDM integration", IEEE communication magazine, March 2000, pp. 72-83. 4. Betti, S.; Curti, F.; De Marchis, G.; Iannone, E Fondazione Ugo Bordoni, Rome, Italy, "A novel multilevel coherent optical system: 4-quadrature signalling" Journal of Lightwave Technology, page(s): 514 - 523 April 1991, Volume: 9 Issue: 4 5. Blumenthal, D.J.; Carena, A.; Rau, L.; Curri, V.; Humphries, S. Dept. of Electr. & Comput. Eng., California Univ., Santa Barbara, CA, USA, "WDM optical IP tag switching with packet-rate wavelength conversion and subcarrier mul-tiplexed addressing", Optical Fiber Communication Conference, 1999, and the International Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication. OFC/IOOC '99. Technical Digest, page(s): 162 - 164 vol.3. 21-26 Feb. 1999 6. Xu Lei; Yao Minyu; Cheng Minghua; Zhang Jianfeng; Cheng Xingzhong; Gao Yizhi; Chih-Hsiao Chen, "All optical frame clock extraction with polarization flag in OTDM system", Communications, 1999. APCC/OECC '99. Fifth Asia-Pacific Conference and Fourth Optoelectronics and Communications Conference, 1999 Page(s): 361 -363 vol.l 7. Guillemot, et.al. "Transparent optical packet switching: the European ACTS KEOPS project, approach." Journ. Lightwave Techn. 16, pp 2117 -2134, 1998. 8. Blumenthal, D.J "Photonic packet and all-optical label switching technologies and techniques" 9. OFC 2002, 17-22 March 2002, pages: 282 - 284 10. Sulur, T. K. et.al. "IM/FSK Format for Payload/orthogonal Labelling IP Packets in IP over WDM Networks Supported by GMPLS-based LOBS." ONDM 2003, February 3-5, 2003, Budapest, Hungary. 11. Bjornstad et.al. "A highly efficient optical packet switch node design supporting guaranteed service", submitted to ECOC 2003, Sept 21-25 Rimini, Italy. 12. J. Hansryd et.al. "Impact of PMD on Four-Wave-Mixing-Induced Crosstalk in WDM Systems." IEEE photonics Technology letters, vol.12, No. 9. September 2000, page 1261-1263 . 13. M. J. O' Mahony et.al. "The application of optical packet switching in future communication networks", IEEE Comm. Mag., vol. 3, no. 3, pp. 128-135, 2001. 14. S. Bjornstad et.al. "A scalable optical packet switch for variable length packets employing shared electronic buffering". ECOC 2002,vol.3,2002. P 4.7 15. S. Bjornstad et.al. <n>QoS differentiation and header/payload separation in optical packet switching using polarisation multiplexing" submitted to ECOC 2003, 2003. 16. A. Jukan et.al. "Quality-of-Service Routing in Optical N works" ECOC 97, 1997, pp. 160-163.

Claims (25)

1. System for pakkehåndtering innenfor optiske eller kombinerte optiske/elektriske pakkesvitsjede nettverk omfattende en første transmisjonsnode tilpasset polarisasjonsmultipleksing av trafikk som sendes og videre omfatter systemet en eller flere andre mellomliggende noder karakterisert ved at hele pakker skilles ved at polarisasjonstilstander endres av nodene ved start av hver nye pakke.

2. System i følge krav 1 karakterisert ved at pakker av en første kvalitetsklasse prosesseres elektronisk i den ene eller flere andre mellomliggende noder, og pakker av en andre kvalitetsklasse videre sendes fra den ene eller flere andre mellomliggende noder.

3. System i følge krav 2, karakterisert ved at den første kvalitetsklasse er be-pakker og den andre kvalitetsklasse er GS-pakker .

4. System i følge krav 3 karakterisert ved at GS-pakkene prosesseres optisk i den ene eller flere mellomliggende noder før videresending.

5. System i følge krav 1 karakterisert ved at den ene eller flere mellomliggende noder er tilpasset polarisasjonsdemultipleksing av den mottatte trafikk, og/eller polarisasjonsmultipleksing og/eller tidsdelt multipleksing av den mottatte trafikk, og/eller SOP-relinjering av den mottatte trafikk.

6. System i følge krav 1-5 karakterisert ved at det i det minste anvendes to polarisasjonstilstander for signalering.

7. System i følge et av kravene 6 karakterisert ved at nevnte polarisasjonstUstander endres mellom hode og nyttelast i pakkene for å skille nevnte hode fra nevnte nyttelast innenfor den respektive pakke samtidig eller tilnærmet samtidig som hele pakker skilles ved at polarisasjonstilstander endres ved start av hver nye pakke.

8. System i følge krav 1 eller 5 karakterisert ved at de forskjellige polarisasjonstUstander anvendes for å skille QoS-klasser.

9. System i følge krav 8 karakterisert ved at QoS-klassene bestemmes ved at den første transmisjonsnode styrer polarisasjonstilstanden

10. System i følge krav 1 eller 5, karakterisert ved at den deriverte av nevnte polarisasjonstilstand anvendes for å skille en eller flere QoS-klasser.

11. System i følge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at det anvendes en polarisasjohsstrålesplitter der en monitorerer effekten på utgangene av polarisasjonsstrålesplitteren for å detektere mellomliggende tilstander ved at de mellomliggende tilstan-dene vil gi effekt på begge utgangene til polarisasjonsstrålesplitteren, der polarisasjonstUstanden er definert ut fra effektfordelingen mellom nevnte utganger og monito-reringsmekanismen kombineres med en svitsj for å kunne skille rent fysisk.

12. System i følge ett av kravene 1-5 karakterisert ved at det anvendes en polarisasjonsstrålesplitter for å skille mellom de nevnte polarisasj onstilstander.

13. System i følge krav 1-5, karakterisert ved at den første transmisjonsnode og/eller de andre mellomliggende noder omfatter en OPS modul lagt til en S-WRON-node.

14. System i følge kravene 2-4, karakterisert ved at den ene eller flere mellomliggende node omfatter elektronisk svitsjematrise av en kjent type og/eller en optisk svitsjematrise av en bøl-gelengderuter.

15. System i følge krav 14, karakterisert ved at et antall bølgeleng-der reserveres til den elektroniske svitsjen og et antall bølgelengder reserveres til den optiske svitsjen.

16. Fremgangsmåte for pakkehåndtering innenfor optiske eller kombinerte optiske/elektriske pakkesvitsjede nettverk omfattende en første transmisjonsnode der en utfører polarisasjonsmultipleksing av trafikk som sendes og videre omfatter systemet en eller flere andre mellomliggende noder karakterisert ved at hele pakker skilles av nodene ved at polarisasjonstilstander endres ved start av hver nye pakke.

17. Fremgangsmåte i følge krav 16, karakterisert ved at en ved den ene eller flere mellomliggende node utfører en av de følgende trinn: a) polarisasjonsdemultipleksing av den mottatte trafikk, og/eller b) polarisering av den mottatte trafikk, og/eller c) SOP-relinjering av den mottatte trafikk.

18. Fremgangsmåte i følge krav 16, karakterisert ved at pakker blir delt inn i en første og en andre klasse, der pakker i første klasse følger en forhåndsdefinert vei i et nettverk, og at pakker i den andre klasse blir svitsjet av en pakkesvitsjmodul.

19. Fremgangsmåte i følge krav 18, karakterisert ved at ved en mottagende node vil pakker bli segregert i to klasser, ved at det set-tes svitsjer basert på hodeinformasjon fra nevnte pakker.

20. Fremgangsmåte i følge krav 18, karakterisert ved at ved en mottagende node vil pakker bli segregert i to klasser, basert på ortogonale polarisasjonstilstander, som representerer de to nevnte klasser.

21. Fremgangsmåte i følge krav 16 - 18, karakterisert ved at når en første pakke med en garantert kvalitet ankommer en svitsj vil en kon-trollanordning registrere at den første pakke er til stede ved inngangen før den første pakke forsinkes i en FDL i en første forutbestemt tid, videre reserveres en utgang der den første pakke skal utsendes.

22. Fremgangsmåte i følge krav 21, karakterisert ved at den første forutbe-stemte tid har en varighet lik eller lengre enn varigheten av en andre pakke med et lavere QoS-nivå enn den første pakke og der den andre pakke har maksimal tillatt stør-relse .

23. Fremgangsmåte i følge krav 16, karakterisert ved at statistisk multi-pleksede BE-pakker flettes sammen med GS-pakker, der GS-pakkene følger en forhåndsbestemt bølgelengdebane.

24. Fremgangsmåte i følge krav 16, karakterisert ved at det nevnte nettverk omfatter svitsjer der pakker av en første kvalitetsklasse videresendes optisk og pakker av en andre kvalitetsklasse videresendes elektronisk.

25. Fremgangsmåte i følge krav 24, karakterisert ved at den elektroniske svitsjematrisen er av en kjent type, mens den optiske svitsjematrisen er en bølgelengderuter, på inngangen til nevnte optiske svitsj vil inngangsignalene splittes avhengig av det optiske signalets polarisasjon.