SE516316C2 - Mottagartransponder för skyddade nät - Google Patents

Description

20 25 30 35 516 316 flyttas, när ett fel inträffar.

Det i den schematiska bilden i Fig. lb visade optiska nätet ger samma nivå av skydd som nätet i Fig. la men kan möjliggöra en effektivare användning av sändarnas effekt och en återanvändning av våglängder i ringarkitekturen. Här är också transpondrarna 7 anslutna till OADM-blocket 1 via optiska omkopplare 11, som medger, att den riktning kan väljas, i vilken motsvarande transponder skall sända. Det kan dock också förefinnas tveksamheter beträffande pålitligheten hos de optiska sändaromkopplare 11 och möjlighe- ten att övervaka tillståndet hos skyddsvägen. I det optiska nätet enligt Fig. lc finns sepa- rata transpondrar 5°, 5" för att sända i varje riktning, varvid denna utformning inte er- fordrar några optiska sändaromkopplare. I denna tredje nätlösning kan också fel i en sändare eller i en transponder omhändertas.

Det är gemensamt drag för i alla de ovan diskuterade lösningarna, att en omkopp- lingsfunktion i den mottagande änden erfordras för att välja den riktning, från vilken våglängden skall mottagas (omkopplaren 9). En naturlig slutsats är, att då låta en enkel optisk omkopplare hantera denna funktion, vilket kan vara en effektiv lösning i den typ av WDM-system, som hittills har introducerats på marknaden. Dessa system är emellertid i första hand avsedda för tillämpningar för stora avstånd och systemarkitekturema är typiskt baserade på optiska förstärkare som grundläggande byggblock och en separat våglängdskanal används i det typiska fallet för övervakningssignalering. I statsnät och nät för större områden, som är tillämpningar av typen för kortare avstånd på grund av sin beskaffenhet, måste andra mer kostnadseffektiva system och tekniska lösningar eftersökas, medan de betydelsefulla systemfunktionerria fortfarande bibehålls. Dessa lösningar skall då företrädesvis inte baseras på optiska förstärkare, vilket medför, att det blir nödvändigt att minimera dämpningen mellan alla portar i noden. Vidare blir det betydelsefullt att ta hänsyn till alla de nätfiinktioner, som behöver åstadkommas i sam- band med den använda "optisk omkopp1aren" (t.ex. omkopplaren 9 i Fig. la - lc). Ett sådant naturlig sätt att utforma den mottagande änden visas av det schematiska blocksche- mat av en nod eller ett OADM-block i Fig. 2, som endast visar de anordningar, vilka är nödvändiga för att mottaga i noden.

De våglängdskanaler från andra OADM-block, som anländer till den betraktade noden från vänster respektive höger riktning, anländer på en vänster inkommande fiber 21 och en höger inkommande fiber 23, såsom visas i Fig. 2. Ur dessa signaler utvinns en andel av den optiska effekten med hjälp av optiska avtappande kopplare 25, 27, som är anslutna till motsvarande ingångsfiber. De utvunna signalema matas till optoelektriska omvandlare 29, 31, som omvandlar den momentana optiska effekten till elektrisk energi, vilken representerar den optiska signalen. Medeleffekten eller effektnivåerna hos de båda våglängdskanalerna kan då mätas, såsom anges av utgångama 33, 35. En överlagrad inbäddad övervakningsdatakanal kan också detekteras i de elektriska signalerna, genom att mata den detekterade momentana effektsignalen till en mottagare för övervakningska- 10 15 20 25 30 35 516 316 u u n Q ~ o » nu 3 nalen eller mottagare för övervakningskanalen 37. De detekterade effektnivåema på utgångama 33, 35 används för att övervaka tillståndet hos vägarna från vänster respektive höger riktning och för att fatta avgöranden om när och hur noden skall skyddas, genom att ändra läget för den optiska omkopplaren 39. Denna optiska omkopplare motsvarar omkopplaren 9 i Fig. la - lc.

Eftersom en separat övervakande våglängdskanal skulle vara betydligt mer kostsam, både uttryckt som komponentkostnad och ytterligare dämpning i noden, föredras en sådan inbäddad kanallösning. De andra utgångsportama från de avtappande kopplarna 25, 27 är anslutna till den optiska omkopplaren 39. Läget för omkopplaren 39 bestämmer den riktning, från vilken våglängdskanalen skall mottagas. Utgångssignalen från denna om- kopplare 39 matas till en arman optisk avtappande kopplare 41, som har en utgång anslu- ten till en arman optoelektrisk omvandlare 43, vilken avger en elektrisk signal på en utgång 45, ur vilken den genomsnittliga effektnivån på utgången från den optiska om- kopplaren 39 kan detekteras och övervakas. Genom att jämföra effektnivåerna, som representeras av de elektriska signalerna på utgångarna 33, 35, 45 från effektdetektorerna 29, 31, 43, kan tillståndet hos och dämpníngen i omkopplaren 39 härledas. En annan utgång 46 från den avtappande kopplaren 41 är avsedd att förbindas med klientmottagaren (mottagaren 7 i Fig. la - lc).

Utfornmingen i Fig. 2 kan vara naturlig och ekonomiskt och tekniskt genomförbar.

Det finns emellertid ett antal betydelsefulla punkter, som måste betraktas vid användning av denna typ av utformning baserad på en optisk omkopplare: * Omkopplarens pålitlighet. Denna omkopplare är en vital punkt för felaktigheter i länken och sålunda är pålitligheten hos omkopplarkomponenten mycket betydelsefull. Tyvärr är det svårt att prova långtidspålitligheten hos många av de på marknaden tillgängliga optis- ka omkopplama.

* En med detta förbunden fråga är att det inte förefaller vara lätt att pålitligt övervaka tillståndet hos en optisk omkopplare. Hur kan man veta, att den faktiskt kommer att omkopplas på korrekt sätt, när så erfordras? * Nackdelen uttryckt i signaldåmpning förknippad med optiska kopplare och den optiska omkopplaren.

* Kostnaden för den optiska omkopplaren och kostnaden för ytterligare optiska kopplare och detektorer, som erfordras för att utvinna övervakningsinfonnation.

* Hur och var en övervakningskanal skall utvinnas och hur denna kanal skall spärras ifrån att passera in till klientskiktet och eventuellt störa detektion av klientsignaler.

Slutligen finns det andra frågor, som kan indirekt ha betydelse för valet av utform- ning, såsom till exempel att mottagama i klientutrustningen kan vara olämpliga att direkt mottaga en våglängdskanal från ett optiskt DWDM-nät. Detta kan bero på dålig mottagar- känslighet, problem med dynamiskt område eller att mottagaren innefattar en detektor, som inte kan hantera den använda våglängden. 10 15 20 25 30 35 516 316 n n e u ; ø c o. 4 REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med uppfmningen att anvisa en optisk add/drop-nod, som inne- fattar en mottagartransponder, vilken har fönnåga till omkoppling med mycket hög pålit- lighet och vilken enkelt kan övervakas.

En nedan beskriven mottagartransponder hanterar alla de ovan angivna frågorna på mycket effektivt sätt. De våglängdskanaler, som skall avtappas i noden från de vänstra och högra fiberriktningarna, omvandlas av sina respektive opto-elektriska (O/E) omvand- lare. Dessa omvandlare kan utformas, så att de har lärnplig känslighet och lämpligt dyna- miskt område för den faktiska tillämpningen. Omvandlama kan också användas för att skydda varandra och de utgör en naturlig plats att detektera kanalens signaleffekt och en övervakningskanal till en kostnad nästan lika med noll.

Utgångsanslutningarna från O/E-omvandlarna är anslutna till en elektronisk hög- frekvens-(HF-)-omkopplare, som hanterar omkoppling vid skyddssituationer och som kan vara utförd till låg kostnad med mycket pålitliga komponenter såsom en FET-dämpare i varje arm. Utgången från omkopplaren kan övervakas för att ytterligare defmiera tillstån- det hos den för tillfållet mottagna signalen, innan denna kommer in i ett block, i vilken signalen omformas, rensas från övervakningskanalen och ges lämpliga drivnivåer för den följande lasem. Denna lasem kan vara av lågkostnadstyp, eftersom signalen nu är för- stärkt och omformad och sålunda relativt okånslig för förhållandena mellan lasem och klientutrusmingen. Signalen från lasern kan sålunda fortplantas en väsentlig sträcka ge- nom en optisk fiber till klientmottagaren eller utsättas för andra former av dämpning och fortfarande ha en signaleffekt, som är tillräcklig för pålitlig detektion. Om en elektrisk utsignal skulle vara önskvärd, kan den naturligtvis också tas om hand från utgången från den omformande kretsen/drivkretsen liksom i Fig. 2. Detta kan också vara en lämplig punkt för att utvinna en signal för övervakning av en uppförandet hos klientkanalema.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas såsom en ej begränsande utföringsform med hän- visning till de bifogade ritningarna, i vilka - Fig. la är en schematisk bild av ett nåt, som kan hantera ett enkelfel i en optisk fiber, i den kabel, vilken innehåller ett par fibrer och förbinder OADM-blocken, eller i ett OADM-block, - Fig. lb är en schematisk bild av ett nät liknande nätet i Fig. la, som ger samma skyddsnivå och möjliggör en effektivare användning av sändarnas effekt och återanvänd- ning av våglängder i nätet, - Fig. lc är en schematisk bild av ett nät liknande nätet i Fig. la, som ger bättre skydds- nivå och som kan hantera ett enkelfel i en sändare eller i en transponder, - Fig. 2 år ett bloclßchema över mottagarsidan med en optisk omkopplare i en optisk add/drop-nod i ett nät, som visas i någon av Fig. la - lc, och - Fig. 3 är en schematisk bild av ett nät med en elektrisk omkopplare i en optisk 10 15 20 25 30 51 6 3 16 - - '* s a n » n o ø nu 5 add/drop-nod i ett nät visat i någon av Fig. la - 1c.

DETALJERAD BESKRIVNING I Fig. 3 visas den mottagande delen av en optisk add/drop-nod. De optiska signaler- na inkommer till noden på en vänster inkommande fiber 21 och en höger inkommande fiber 23. Den vänstra inkommande fibem är ansluten till en vänster optisk-till-elektrisk eller optoelektronisk (O/E) omvandlare 51 och den högra inkommande fibem är ansluten till den höger optoelektronisk (O/E) omvandlare 53. I omvandlarna 51, 53 omvandlas de inkommande ljussignalerna till elektriska signaler såsom genom att avkänna den momen- tana ljuseffekten hos de inkommande signalerna och genom att representera den avkända effekten med en elektrisk signal. O/E-omvandlama kan utformas, så att de har lämplig känslighet och lämpligt dynamiskt område för att på korrekt sätt omvandla de ljussigna- ler, som skall mottagas. Varje O/E-omvandlare 51, 53 har utgångsanslutningar 57, 59, som avger de elektriska signaler, vilka representerar den detekterade momentana kanal- signaleffekten, ur vilken medeleffekten och en signal, som innefattar en övervakande kanal, kan detekteras med hjälp av övervakningskretsar, ej visade.

Huvudutgångsarislutriingarna från O/E-omvandlarna 51, 53 är anslutna till en elekt- ronisk högfrekvens-(HFJ-omkopplare 61, som styrs av en styrsignal, vilken inkommer på en styringångsarislutning 63. HF-omkopplaren 61 hanterar omkoppling för skyddssituatio- ner och den kan konstrueras till låg kostnad med användning av mycket pålitliga kompo- nenter såsom FET:er (Fälteffekttransistorer). En andel av utgångssignalen från omkoppla- ren 61 avges till övervakningskretsar, vilka representeras av den elektriska ledningen 65, vilka kretsar används för att definiera tillståndet hos den för tillfället mottagna signalen.

Den andra andelen av den elektriska utgångssignalen avges till ett omforrnande kretsblock 67, i vilket signalen omfonnas, rensas från en övervakningskanal och ges en lämplig effektnivå för den följande lasem 69. Den omformade signalen avges till lasem 69, som kan vara en lågkostnadstyp för typiska tillämpningar. Den optiska signal, som avges från lasem 69, kan fortplantas ett betydande avstånd genom en fiber 71 till en klientmottagare eller underkastas andra former av dämpning och fortfarande ha tillräcklig signaleffekt för pålitlig detektion. Om en elektrisk utgångssignal skulle önskas, kan denna naturligtvis avges från utgången från omforrrmingskretsen 67, vilka representeras av den elektriska ledningen 73. Från en sådan elektrisk utgångssignal kan en signal utvinnas för att över- vakning av uppförandet hos klientkanaler.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 516 316 é PATENTKRAV

1. l. Mottagartransponder för användning i en optisk add/drop-nod, innefattande två optoelektriska omvandlare för att omvandla mottagna optiska signaler till elektriska signa- ler, varvid en första optoelektrisk omvandlare är ansluten till en optisk fiber, i vilken ljussignaler från en första riktning fortplantas, och en andra optoelektrisk omvandlare, som är ansluten till en optisk fiber, i vilken ljussignaler från en andra riktning motsatt den första riktningen fortplantas, varvid de båda optoelektriska omvandlarna har utgångs- anslutningar förbundna med två ingàngsanslutningar till en elektronisk omkopplare, som har en utgångssignalanslutning och en styringångsanslutning, varvid en signal på styrin- gångsanslutningen styr omkopplaren att välja en av utgångsanslutningarna, från vilken signalen överförs till omkopplarens utgångssignalanslutning, k ä n n e t e c k n a d av en omformande krets ansluten till utgångsanslutningen från den elektroniska omkopplaren för att omforma en signal, vilken avges från omkopplaren.

2. Mottagartransponder enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den omforman- de kretsen också är anordnad att rensa den signal, som avges från omkopplaren, från en övervakningskanal.

3. Mottagartransponder enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att den omforman- de kretsen också är anordnad att ge den signal, vilken avges från omkopplaren, en förut- bestämd effekt.

4. Mottagartransponder enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att en utgångsanslutning från den omformande kretsen är ansluten till en ingångsanslutning till en laser för att åstadkomma en signal, vilken avges till ett klientskíkt.

5. Mottagartransponder enligt något av krav l - 4, k ä n n e t e c k n a d av att en utgängsarislutning från den omformande kretsen är ansluten till en ingångsanslutning i ett klientskikt.

6. Skyddat nät innefattande optiska add/drop-noder förbundna av länkar för att bilda en ring, varvid de optiska add/drop-noderna innefattar en mottagartransponder och en omkopplare för att välja den riktning, från vilken information i en kanal, som termineras i den betraktade optiska add/drop-noden, skall mottagas i noden, varvid mottagartrans- pondem innefattar två optoelektriska omvandlare för att omvandla mottagna optiska sig- naler till elektriska signaler, varvid en första optoelektrisk omvandlare är ansluten till en optisk fiber, i vilken ljussignaler från en första riktning fortplantas, och en andra opto- elektrisk omvandlare är en ansluten till en optisk fiber, i vilken ljussignaler från en andra riktning motsatt den första riktningen fortplantas, varvid de båda optoelektriska omvand- larna har utgångsanslutningar, som är förbundna med två ingàngsanslutningar hos om- kopplaren, vilken är en elektronisk omkopplare och har en utgångssignalanslutning och en styringångsanslutning, varvid en signal på styringångsanslutningen styr omkopplaren att välja en av ingångsanslutningarna, från vilken signalen överförs till omkopplarens ut- gångssignalanslutning, k ä n n e t e c k n a t av att mottagartranspodem innefattar en 10 516 316 7 omformande krets, som är förbunden med utgångsarislutningen från den elektroniska omkopplaren för att omfonna en signal, vilken avges från omkopplaren.

7. Skyddat nät enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att den omformande kretsen också är anordnad att rensa den signal, vilken avges från omkopplaren, från en övervak- ningskanal.

8. Skyddat nät enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att den omforrnande kretsen också är anordnad att ge den signal, vilken avges från omkopplaren, en förutbestämd effekt.

9. Skyddat nät enligt något av krav 6 - 8, k ä n n e t e c k n at av att en utgångs- anslutning från den omformande kretsen är ansluten till en ingångsanslutning till en laser för att åstadkomma en ljussignal, som avges till ett klientskikt.

10. Skyddat nät enligt något av krav 6 - 9, k ä n n e t e c k n at av att en utgångs- anslutning från den omforrnande kretsen är ansluten till en ingångsanslutning hos ett klientskikt. u n ~ ø n n ao