SE523238C2 - Optiskt system och metod i ett optiskt system - Google Patents

Description

. .man , n: I I ' i f' .- v ' . g r , »- ~ ~ ' . , , . u I , . 1 "° :Hu br: ' ' ' 1:» J. u. u r v . ~ . u , . - o 2 I stadsmiljö är problemet annorlunda. Till att börja med är bandbreddsflaskhal- sen mer nyuppkommet: traditionella koppartrådsbaserade eller enklare fiberba- serade lösningar troddes kunna hantera den växande trafiken en överskådlig framtid framåt. Som ett resultat gavs mycket lite tanke till utvecklingen av en strategi som var speciellt inriktad på bandbreddsflaskhalsen i stadsmiljö. När insikten klarnade att trafiktillväxten höll på att passera bandbreddstillgången, var det första steget att ta i bruk en nedskalad version av den erkända DWDM teknologin. Emellertid blev ett antal oförenligheter snabbt uppenbara. Informa- tionsdistributionskraven i en stadsmiljö förutsätter väldigt flexibla nätverk med många distributionsnoder. Dessutom kan inte alla kanaler anslutas till samma nod. Komplexiteten betyder vanligtvis ökade optiska förluster, eftersom varje nod adderar sin införandeförlust (insertion loss) till systemet. Problemet är att , i motsats till WDM för långa transportsträckor, ”stadsmiljömarknaden” är väl- digt kostnadskritisk, vilket betyder att EDFA i verkligheten inte är ett alternativ.

Vidare, dynamiken hos EDFA ökar svårigheten till systemdrift och ~skötsel, en väsentlig utmaning i redan komplexa system. För att göra saken ändå värre, så kan kostnaderna som hör ihop med täta WDM-system för långa transport- sträckor i verkligheten inte skalas ned, även om systemkapaciteten är det. La- seralstrarna är fortfarande mycket dyra beroende på kravet på våglängdsstabili- teten i förhållande till temperaturen. Konstruktionen av passiva filter är en komplicerad balansakt mellan kanalisolering och införandeförluster med det extra kravet på materialen och konstruktionen för att garantera temperatursta- biliteten. Till sist är bandbreddsbehovet hos de flesta stora distributionsnätver- ken i stadsmiljö, trots att de växer, är inte någonstans i närheten av den mängd trafik DWDM var avsett för. Helt klart är att ”DWDM-rocken” är alldeles för stor och alldeles för dyr för de flesta på marknaden för stadsnät.

Ett annat tillvägagångssätt behövs för att formulera en strategi som är naturlig för marknaden i städer, vilken kombinerar följande kännetecken: ø Lätt väg för bandbreddsuppgradering o Flexibelt antal distributionsnoder o Optiskt transparent som tillåter en sömlös övergång från den äldre typen av datatrafik (nedärvda protokoll) .son ' n ~ ' , p o .nu I I " , n I' . - i ~ o I '_ E' . v 1 ' p lv * ' ' ' Q , n I ' ° .n nu' vn* § , . I. J, 7 ' I I I O i' n a 0 ' " o Inga förstärkare 0 God säkerhetsnivå v Låg kostnad Ett nytt koncept framkom från dessa krav och beskrevs i en tidigare patentan- sökan: SE0l0l416-6 [1]. Denna strategi riktar sig till alla ovan nämnda punk- ter. Såsom i DWDM fallet ökas bandbredden genom att lägga till nya våglängder eller kanaler. I enlighet med detta nya koncept är dessa kanaler skilda åt med 20nm, i stället för en bråkdel av en nanometer. Till exempel kan våglängderna låsas till 1470nm, 1490nm, 1510nm, 1530nm, l550nm, 1570nm, l590nm och l6l0nm. I detta exempel är 8 kanaler definierade, men det är inga problem att öka antalet kanaler om den totala bandbredden tillåter fler kanaler. Detta bety- der att kraven på våglångdskontroll är avsevärt mildrade, vilket minskar priset på de aktiva komponenterna. Kravspecifikationen på de passiva filtren, såsom OADM-filter (Optiska Adderings-/avtappningsmultiplexer), kan också míldras.

En standard OADM kan konstrueras som ett tunnfilmsfilter baserat på en liten bit kristall täckt med ett antal lager av material som åstadkommer en selektiv spegel. Med användning av denna egenskap är det möjligt att reflektera ett våg- längdsband från en ljusstråle som fortplantar sig genom kristallen. Omvänt, i enlighet med strålningslagen för den omvända vägen, är det också möjligt att addera detta våglängdsband. Det är möjligt att öka isoleringen mellan reflekte- rade och sända kanaler, antingen genom att kaskadkoppla två isolationsñlter eller genom att förbättra konstruktionen hos filtren och välja dem. I det första fallet ökas de totala införingsförlusterna så väl som priset därför att där finns fler komponenter involverade. I det andra fallet går vinsten ner och pressar upp priset. För närvarande, består OADM:en av en serie av två tunnñlmsñlter: en för att tappa av en kanal från ringen samt den andra för att addera samma kanal tillbaka till ringen.

I lösningen enligt [1], stödjer varje kanal en logisk ring med ett antal OADM:er vilket betyder att ringen kan kommas åt på många ställen/ punkter. På samma gång adderar varje OADM sin införingsförlust till den totala effektbudgeten hos fann n u. u o U ", t: I: ' .

ES l 9 n v v I ' “ ' . v ' . : 9 . f - - I ~ ' ; , . » ~ , . . _ .n n: 'I j , u ' ' u: u.

I. n n H ...u H' "' , u v I *> nätverket. Protokoll bestäms av slutanvändarutrustningen som inte har någon effekt på systemets prestanda. Ringstrukturen erbjuder en god skyddsnivå, och kostnaderna för CWDM (gles WDM, Coarse WDM) är vanligen mycket lägre än kostnaden för motsvarande DWDM system.

En betydelsefull restriktion vid konstruktionen av ett optiskt system är isole- ringen av de olika kanalerna som fortplantar sig genom OADM:erna. I CWDM fallet är kanalerna vanligen 20 nm isär från varandra. Detta betyder vad det beträffar isolationen/ isoleringen att bidraget från någon kanal annan än en di- rekt granne är försumbart liten. Om isoleringen är för liten tappas en del av lju- set från en angränsande kanal av i en OADM tillsammans med en del av våg- längden som är avsedd för denna nod. I det värsta fallet om signalen redan är svag, kan det parasitiska ljuset från den närbelägna kanalen orsaka allvarlig störning i detektorn (inkoherent överhörning).

En annan känslig/ kritisk parameter är införingsförlusten i de olika genomsläpps OADM:erna som alla kanalerna måste passera mellan två av sina egna adderings-/avtappningsnoder. Om dessa förluster är för stora, så måste ringspannet reduceras för att undvika användningen av förstärkare. Alternativt måste antalet genomsläpps OADMzer (pass-through OADM) minskas, vilket re- ducerar flexibiliteten hos adderings-/ avtappningskonfigurationen. Utmaningen är att balansera isolations- och införingsförlusterna för att optimera räckvidden hos systemet samtidigt som överhörning dämpas.

Det vanligaste sättet att lösa problemet är att kaskadkoppla två filter, eller flera.

Höga isoleringsvården kan nås därför att den totala isoleringen är summan av isolationen av alla individuella filter. Emellertid adderas också införingsförlus- terna. Detta betyder faktiskt inget i fallet med DWDM, därför att förstärkare vanligtvis är tillåtna. I fallet med CWDM-system för städer, som beskrivits tidi- gare, är förstärkare oekonomiska. Detta betyder att införingsförlusten är mycket förlustbringande. |~«u . . ,,. w " , u v !'.Z'...;'_'2 '. - _' °. .---~- , , .. - -° ;.. :hl **'_ §: Q i n 'O ,:. una av I I ., :aan I» , .. . 5 KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Den aktuella uppfinningen beskriver ett optiskt kommunikationssystem, en me- tod och användningen av en adderings-/avtappningsnätverksmodul i ett optiskt kommunikationssystem.

Det är därför ett ändamål med den föreliggande uppfinningen att tillhandahålla en metod för att överföra information på ett optiskt kommunikationssystem och ett optiskt kommunikationssystem. Nämnda uppfunna metod och system un- dertrycker / dämpar (suppresses) överhörningseffekten mellan närliggande kana- ler, förbättrar isoleringen som fortplantar sig genom OADM:erna och förbättrar införingsförlusterna hos de olika genomsläpps OADM:er som alla kanaler mäste passera mellan två av sina egna adderings-/avtappningsnoder.

Detta ändamål erhålles i enlighet med uppfinningen genom att närliggande ka- naler har motsatta spridningsriktningar (counter-propagating). Ett system som är baserat på detta trafikmönster möjliggörs genom att använda en motriktad optiska adderings-/avtappningsmultiplexmodul i enlighet med uppfinningen.

En fördel med en metod och system i enlighet med uppfinningen är att den till- handahåller en mer effektiv och en mer kostnadseffektiv dämpning av överhör- ningseffekten mellan angränsande kanaler än tidigare känd teknik på området.

Ytterligare en fördel är att adderings-/avtappningsmodulen tillåter en mildring av kraven på isolation hos filtren som bildar det. Detta kan i sin tur ha positiv effekt på införingsförlusterna hos filtren.

KORT BESKRIVNING AV FIGURERNA Föreliggande uppfinning kommer att beskrivas i mer detalj i samband med de bifogade figurerna.

Fig. 1 är en schematisk illustration av ett optiskt kommunikationsnätverkssy- stem för optisk överföring av information. n 4 u sou o , - .- ,, , , U , .- :HÜ :i ; § E' . ; _ 2 u iv ' u ø I . o ' ' ' ' °'. 2.' i i ' J. -z- H I I . 1 H "" *" Fig. 2 är en schematisk illustration av kanalriktningarna och fördelningarna hos ett optiskt kommunikationsnätverkssystem i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Fig. 3 föreställer principen hos en nätverksmodul för addering och avtappning i ett optiskt kommunikationssystem i enlighet med den föreliggande uppfinning- En.

Fig. 4 är en mer detaljerad illustration av en nätverksmodul för addering och avtappning i ett optiskt kommunikationssystem i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Fig. 5 är en schematisk illustration av ett optiskt kommunikationssytem i enlig- het med tidigare känd teknik.

Fig. 6 är ett optiskt signaldiagram som visar den teoretiska fördelningen av olika kanaler och den optiska signalstyrkan hos på varje kanal i ett optiskt kommu- nikationssystem.

Fig. 7 är ett optiskt signaldiagram som illustrerar överhörningseffekten på an- gränsande kanaler i ett optiskt kommunikationssystem i enlighet med tidigare känd teknik.

Fig. 8 är en schematisk illustration av överhörningseffekten av en angränsande kanal i en adderings-/avtappningsnätverksmodul i ett optiskt kommunikations- system i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Fig. 9 är ett optiskt signaldiagram som visar överhörningseffekten på närliggan- de kanaler i ett optiskt kommunikationssystem i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Fig. 10 är en schematisk illustration av en multiplexerad ringstruktur. non o n u V' ' , 4 :~.~.-'.-.-'-_=-; -: w ; ~. ' v' I 1": z ; ' ' ' Å' n I 0 an! 00' , , u ' .n vu , 1 v fl' , , , , , . : n : l * » s n I U Fig. 11 är en illustration av en logisk ringstruktur.

Fig. 12 är en illustration av en logisk ringstruktur av ett CWDM-DWDM hybrid- system, vilket är ytterligare en utföringsfonn av den föreliggande uppfinningen.

Fig. 13 är ett spektrumdiagram för ett överföringssystem som är baserat på CWDM-DWDM hybridsystemteknologin, såsom visas i figur 12.

Den föreliggande uppfinningen kommer att förstås bättre av den detaljerade be- skrivningen som ges härnedan och de medföljande figurerna, som endast ges som en illustration och som således inte ska betraktas som en begränsning av den föreliggande uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN I fortsättningen betecknas den svenska patentansökningen SEO1014l6-6 med [1]. Innehållet i den nämnda ansökan är härmed fullt integrerad genom hänvis- ning.

F ig. l är en schematisk illustration av ett system 10 för optisk överföring av in- formation, vari nämnda system omfattar ett optiskt fibernätverk. Detta nätverk är anordnat mellan två geografiska platser, t.ex. Göteborg och Stockholm. Den- na fiärravståndsdel av systemet kallas ett stamnät 12, ibland även kallat för backbone (ryggrad). Stamnätet inkluderar en trunkkabel med optiska fibrer för överföring av information. Från stamnätet 12 leds informationen in i en stads- accessnätverksring (MAN) 14. Åtminstone en masternod 16 är ansluten till nämnda MAN. Masternoden 16 är en gemensam nod för MAN 14 och en access- ring 18. Accessringen 18 omfattar ett optiskt ñberpar. Anslutna till nämnda fi- berpar är en rad OADM-noder 20. Abonnent/kundanordningar för att mottaga och/ eller sända information är anslutna till varje OADM-nod via abon- nent/ kundanslutningar. szz :se 8 Fig. 2 är en schematisk illustration av kanalriktningarna och fördelningen i ett optiskt kommunikationsnätverkssystem i enlighet med den föreliggande uppfin- ningen. Det optiska kommunikationssystemet omfattar ett nätverk som har åt- minstone en optisk fiber 22. Den totala bandbredden hos varje fiber delas upp i ett antal våglängdsband. Varje våglängdsband har en kanal, A1 - An, som kan bära information. Med undantag för den lägsta kanalen A1 och den översta ka- nalen A11 så har alla kanaler två angränsande kanaler som närmaste grannar.

Till exempel har kanal A2 två angränsande kanaler A1 och A3, men A1 har bara en, A2. Det optiska systemet i enlighet med uppfinningen kännetecknas av att informationen överförs på en kanal i en riktning, medan informationen på an- gränsande kanaler pä samma fiber överförs i motsatt riktning. Således omfattar en metod för att överföra information över ett optiskt kommunikationssystem i enlighet med den föreliggande uppfinningen ett steg av att överföra information på en kanal i en riktning, medan information på angränsande kanaler på sam- ma fiber överförs i den motsatta riktningen. Den uppfunna metoden och syste- met har en fördel i det att det (den) undertrycker (dämpar, suppresses) överhör- ningseffekten mellan angränsande kanaler, därför att den optiska effekten som leds bort från de angränsande kanalerna kommer att reduceras avsevärt.

Fig. 3 är en schematisk illustration av en dubbelriktad optisk adderings- /avtappningsmultiplexermodul 24 i ett optiskt kommunikationssystem 10 i en- lighet med föreliggande uppfinningen. Modulen 24 omfattar två optiska adde- ríngs-/avtappningsfllter 26 och 28, ett filter 26 för att tappa av informationen på en av kanalerna, t ex A2 , och ett filter för att addera tillbaka informationen tillbaka på samma kanal på fibern 22. Informationen adderas eller avtappas av ett spegelelement 30 i filtren, vilket spegelelement är anpassat för en speciell optisk våglängd hos en utvald kanal. Informationen som tappas av med hjälp av avtappningsfiltret 26 kommer att ledas till en mottagare 32. Spegelelementet 30 är mer eller mindre transparent för de andra kanalernas våglängder på fibern 22 än den förbestämda kanalen. Den är minst transparent för de närmast lig- gande kanalerna. Med andra ord är de angränsande kanalerna mindre isolerade från den förbestämda kanalen än de mer avlägsna kanalerna. Emellertid för- bättras isolationen avsevärt genom att rikta informationen på de angränsande an. 523 238 šfëfišíïä-å:<* 9 kanalerna, t ex A1 och A3, i den motsatta riktningen i förhållande till den mellan- liggande kanalen, A2, i ett system i enlighet med uppfinningen. Denna fördel över känd teknik kommer att beskrivas längre ner i samband med figur 8 och 9.

Något av den optiska effekten på de angränsande kanalerna kommer att förloras och tappas av vid passagen av den adderande multiplexern 28, men den optiska effekten kommer inte att orsaka några problem eftersom den leds till utgången hos en sändare 34. Sändaren 34 kan addera information, det betyder sända in- formation, på en förbestämd kanal.

Såsom presenteras i våra exempel kan filtren baseras på tunnfilm, men andra teknologier såsom ”fused couplers” kan också användas, eftersom relationen mellan isolatíon och införingsförluster är generell enligt filterteorin. En standard OADM kan konstrueras som ett tunnfilmsñlter baserat på en liten bit kristall täckt / ytbelagd (coated) med ett antal lager material, som bildar en selektiv spe- gel. Med användande av denna egenskap är det möjligt att reflektera ett våg- längdsband från en ljusstråle som fortplantar sig (propagating) genom kristal- len.

I [l]:s fall är systemet baserat på ett fiber par. En OADM för denna typ av sy- stem bildas genom två sådana parallella nätverkselement, såsom visas i fig. 4.

F ig. 4 är en utföringsform av en motriktad (även kallad dubbelriktad, av engels- kans counter-dírectional) optisk adderings-och-avtappningsmultiplexermodul 40 i ett optiskt kommunikationssystem 10 i enlighet med den föreliggande upp- finningen. Den optiska adderings-/avtappningsmultiplexern (OADM) 40 är ar- rangerad i en nätverksnod hos systemet 10. Multiplexern 40 är ansluten till ett ñberpar 46a, 46b hos accessringen (18 i Fig. 1) via kontaktgränssnittet, öst 42 och väst 44. Informationen transporteras i båda riktningar på paret. Modulen 40 omfattar fyra optiska adderings-/avtappningsñlter 48, 50, 52, 54, ett filter 48 för att tappa av information på. en av kanalerna, t ex A2, på en 46b av fibrer- na och ett filter 50 för att addera information tillbaka till samma kanal på sam- ma fiber 46b. Modulen 40 omfattar också två mottagare 56, 66 och två sändare -»-- ' 0 , u . n - », - u» ~ ° ",. ~ I' 'ß n .o v v ' ' . ' o ' ^ .. . v ~ ' ' _ . ; ' ' , . - _ ., _ . _ . in "' ',' . - r ', I-a nu» II . . n ~ ° H nu H i . , , u 10 64, 68, ett klientvästgränssnitt 58 och ett klientöstgränssnitt 62 och en infor- mationsprocessorenhet 60 som har en processor 61.

Funktionen hos OADM:en 40 år följande. Föreliggande nod tappar av A2- kanalinformation av fiberparet 46a, 46b. Informationen på lig-kanalen på fibern 46a avtappas med hjälp av avtappningsfiltret 48. Nämnda information leds till en mottagare 56 som vidarbefodrar informationen till en lågkostnadstranceiver (sändare-mottagare av lågkostnadstyp, av engelskans ”low cost transceiver”) 58a hos klíentvästgränssnittet 58 till en lågkostnadstransceiver 58b (sändare- mottagare av lågkostnadstyp, av engelskans ”low cost transceiver”) hos en pro- cessorenhet 60. Varje sändar-mottagare 58a, 58b, 62a, 62b är en optisk an- slutning eller ett elektriskt gränssnitt till en processande enhet 60 som omfattar en informationsprocessor 6 l som kan behandla nämnda avtappade information.

Informationen returneras via sändar-mottagaren av lågkostnadstyp 62b hos den informationsprocessande enheten 60, över klientöstgränssnittet 62 till en mot- svarande sändare-mottagare 62a. En sändare 64, vilken är ansluten till sända- re-mottagaren 62a, sänder informationen på Åg-kanalen med hjälp av adde- ringsfiltret 50 på samma kanal A2 och den samma fibern 46a.

På motsvarande sätt avtappas informationen på Ag-kanalen på fibern 46b med hjälp av avtappningsfiltret 52. Nämnda informationen leds till en mottagare 66 som vidarbefodrar informationen till en lågkostnadstranceiver (sändare- mottagare av lågkostnadstyp, av engelskans ”low cost transceiver”) 68a hos kli- entöstgränssnittet 62 till en lågkostnadstransceiver 62b (sändare-mottagare av lågkostnadstyp, av engelskans ”low cost transceiver”) hos en processorenhet 60.

Informationen returneras via sändar-mottagaren av lågkostnadstyp 58b hos den informationsprocessande enheten 60, över klientvästgränssnittet 58 till en mot- svarande sändare-mottagare 58a. En sändare 68, vilken är ansluten till sända- re- mottagaren 58a, sänder informationen på Åg-kanalen med hjälp av adde- ringsfiltret 54 på samma kanal Åz och den samma fibern 46b.

Fördelarna med den föreliggande uppfinningen över kända system på området kommer nu beskrivas med hjälp av figurerna 5-9. Varje figur 6, 7 och 9 visar ett . nu.. n 5 2 3 2 3 3 ' ' 11 diagram, vari abskissan är den optiska våglängden, Å [nm], och ordinatan är den optiska effekten [dBm]. I ett överföringssystem baserat på CWDM ( även gles WDM, av engelskans ”Coarse-Wavelength-Division-Multíplexingfi teknologin är ett antal optiska överföringsband spridda i ett band av det optiska spektrumet.

Figur 6, 7 och 9 visar fyra optiska överföringsband, vart och ett inkluderande en kanal, Än (n = 1, 2, 3, 4, ...). Olika våglängdskanaler är separerade för att inte interferera med varandra. Ett vanligt kanalmellanrum är 20 nm (vilket motsva- rar 2400 GHz i frekvensbandet). Fig. 8 är en schematisk illustration av ett av- tappningsfilter 26 som omfattar ett spegelelement 30 och en optisk utgångsfiber 23. Filtret 26 är anslutet till en optisk fiber 22 och spegelelementet är anpassat att avtappa en kanal Äi, vilken är angränsande till kanal A2. All eller nästan all optisk effekt hos A1 som mottages av filtret 26 kommer att avtappas och ledas vidare genom utgångsledaren 23. I enlighet med uppfinningen är A2 motriktad ( av engelskans ”counter-propagating”) A1 och därför kommer endast en liten bråkdel av den mottagna optiska effekten att förloras beroende på reflektion.

Denna förlust är på långa vägar mindre än förlusten om A2 hade varit riktad åt samma håll som A1. Hela den optiska effekten som tappas av genom ñltret 26 betecknas PMC. Denna uteffekt är definierad och beräknad som Pmtc = IUPAi, A + IR'1s' Pm, B , vari koefficienten Ii, är införingsförlusten, reflektionskoefficienten IR är förlusten som beror på reflektion och IS är isolationsförlusten i filtret. Resultatet och för- delarna med den uppfunna metoden och det uppfunna systemet kommer att diskuteras längre ner och ett resulterande spektrum visas i Fig. 9.

Fig. 5 illustrerar en sektion av en fiberring 80, till exempel en accessring, av ett optiskt kommunikationssystem i enlighet med tidigare känd teknik. I en nod 70 adderas information som har en optisk effekt Pii, A på en kanal Åi. Denna infor- mation kommer att överföras till en nod 76, troligen placerad på ett långt av- stånd från nod 70. På sin väg till nod 76 kommer informationen troligen att passera ett stort antal mellanliggande noder 72 och 74. Informationen kommer förlora något av sin optiska effekt i varje nod 72 och 74 innan framkommandet .- _ . .. ' _ ' Il ' . II ' . » n. - _' ,' . - - " '. - ' , . n n v , v ' , , n ' _ , , . . . , _ , , . _ , . .

O! -' I nl 2 8 z.. :'.' .uø .vuä u:n II' "' "' . . - 12 till nod 76. I en nod 74 adderas information som har en optisk effekt Pi2, B adde- ras på en kanal A2 på samma fiber. Såsom sagts tidigare i fallet med CWDM, man behöver bara ta med överhörning mellan angränsande kanaler i beräk- ningen. I fallet som visas i fig. 5-7 har A1 en effektbudget lika med 30dB (I1,= - SOdB). Görs antagandet att P11, A= P;,2,13 så måste isolationen för A2, Is, vara lika med 45dB för att garntera en dämpning på 15dB av A2 i förhållande till A1.

Spektrumethos ljuset just före OADM visas i fig. 6. I denna figur är A1 ungefär l550nm och A2 ungefär l530nm. A1 är mycket svag beroende på införringsför- lusten medan A2 är stark. Fig. 7 visar vad som händer i fallet med ett singel- stegfilter med en isolation på 30dB. Signalen i A1 är nätt och jämt starkare än den parastiska kanalen i A2. Som förklarats tidigare, beroende på införingsför- lusten är sammanlänkande av två filter inte optimalt.

Om emellertid A2 är spridningsmässigt motriktad A1, såsom visas i fig. 8, är bi- draget från A2 till den totala uteffekten i avtappningsporten indirekt genom den första reflektíonen vid anslutningen av filtret. Det resulterande spektrumet visas i ñg. 9. IR = - 30dB om reflektíonen är i en glas/ glasövergång. IR = - 15dB om reflektíonen är i en glas/ luft. Detta betyder att den effektiva isolationen, IR - IL, är mellan 45dB och 60dB även i fallet med ett enda filter. I själva verket tar det- ta villkoret pä isolation i tunnfilmskonstruktion för CWDM utan att försämra införingsförlusten. Skillnaden mellan A1 och A2 är nu mer än 15dB och överhör- ningsproblemet undviks.

Figur 10 är en schematisk illustration av en multíplexerad ringstrukturutform- ning av uppfinningen. I denna utföringsform omfattar en accessring 18 två op- tiska fibrer 22a, 22b utgörande ett fiberpar 22. Ett antal noder 20, av vilken en är en masternod 16, är anslutna till nämnda ring 18 och fiberpar 22. Mastemo- den 16 ansluter accessringen till ett storstadsomrädesnätverk, MAN 14. Alla noder är fysiskt anslutna till en fiber eller ett fiberpar, men logiskt är noderna anslutna till olika logiska ringar/ kanaler An (n = 1, 2, 3, 4, ...). Detta betyder att fysiskt närliggande OADM-noder, med andra ord grannoder, inte behöver vara logiska grannar, En masternod är kännetecknad som en gemensam punkt för 13 alla logiska ringar och den tillåter därför övergångar av information från en lo- gisk ring till en annan. En mastemod 16 skapas genom att kaskadera ett antal noder, var och en tillhörande en av ringarna som genomkorsar masternoden 16.

Varje masternodelement 171, 172, 173, 174 matar en våglängd in i nästa master- nodelement, vilket adderar en ny våglängd, till dess alla önskade våglängder är multiplexade.

Figur 11 är en illustration av en logisk ringstruktur i enlighet med den förelig- gande uppfinningen. Uppñnningen tillhandahåller en multiplexerad ringstruk- tur som kombinerar ett antal logiska optiska ringar på samma fysiska fiberring.

Varje logisk ring arbetar på ett avvikande våglängdsband. Mellanrummet mellan varje band är sådant, att det inte finns någon överhörning mellan de logiska ringarna. Varje ring är inrättad med en rad OADM-noder, så att en våglängd avtappas och/ eller adderas, medan de andra våglängderna passerar genom med minimal överhörning. Varje nod erhåller all trafik på våglängden som definierar den logiska ringen som den tillhör. Beroende på situationen kan trafiken då an- tingen avslutas eller helt återskapas och/ eller behandlas och därpå skickas till- baka in i den logiska ringen. Alla logiska ringar har åtminstone en gemensam punkt som kallas för Master eller en masternod. Denna masternod 16 genom- korsar alla logiska ringar och tillåter överföring av trafik från en ring till de andra genom att konvertera våglängden. Den fungerar dessutom som en gate- way mellan de multiplexerade logiska ringarna och ett större stamsystem, t.ex. ett Wide Area Network (WAN) eller ett storstadsområdesnätverk (MAN). Såsom i figur 10 skapas en masternod 16 genom att kaskadera ett antal noder 201, 202 ,2O3 ,204 var och en tillhörande en av ringarna A1, A2, A3, A4 som genomkorsar masternoden 16. Varje mastemodelement 171, 172, 173, 174 matar en våglängd in i nästa masternodelement, vilket adderar en ny våglängd, till dess alla öns- kade våglängder är multiplexade.

Skillnaden mellan denna och andra nätverksstrukturer är följande. Jämfört med enbart TDM ringar är det maximala antalet accessnoder nu utökat med en multipel på antalet våglängder som används i nätverket. Varje våglängdsac- cessnod kommunicerar med grannen på samma våglängd, inte med den fysis- .

- :I ' I . u: I* ' , , u U , , u 0 . a: a a: _ , . = 3 . a - a :av l IQ f' o 0 ' ' 23 ¿.. _ . .. .__.____ , . . . . . . , . , va ' u ' .v »I ' ' 'rn I " 'z o U H; z. - - .. - - .s *I n ' ao O* I I Ü 14 ka/ geografiska grannen. I jämförelse med de ”WDM-hubbade ringar” är det lo- giska trafikmönstret fortfarande rådande.

Såsom föreslås i [1] kan en av CWDM-kanalerna ersättas med ett antal DWDM- kanaler, alla utförda inom toleransen för det motsvarande CWDM-bandet. I en- lighet med en annan utföringsforni av uppfinningen skulle då alla dessa DWDM-kanaler vara riktade åt samma håll, men motriktade till de angränsande CWDM-banden. Ett CWDM-band definieras som våglängdsluckan som sträcker sig 13mm kring den centrala våglängden, som definieras av CWDM-systemet.

F ig. 12 är en illustration av en logisk ringstruktur i ett hybrid CWDM-DWDM- system, vilket är ytterligare en utföringsform av den föreliggande uppfinningen.

Beroende på det faktum att CWDM-kanaler använder ett väglängdsband med en bandbredd på ungefär 13 nm är det möjligt att bygga ett hybridsystem. Ett av kanalbanden används för ett flerkanals DWDM-system, i detta fall 16 (Ås-Ago).

Denna adderings-/avtappningskonfiguration hos DWDM-systemet skulle då vara en ”hub”-försedd konfiguration och därför skulle några noder med ett sär- skilt behov av bredbandsaccess kunna försörjas med detta system. DWDM- systemet har ingen logisk ringstruktur och fungerar som en punkt-till-punkt- struktur från masternoden 16 till varje nod. Detta kommer att utgöra ett hy- bridsystem som kan ha ett spektrumdiagram som är illustrerat i figur 13.

I figur 13 är ett spektrumdiagram illustrerat, vari abskissan utgör den optiska våglängden, Ä, och ordinatan utgör den optiska effekten, Popt. Transmissionssy- stemet som är baserat på hybrid CWDM-DWDM-systemteknologi har ett antal optiska överföringsband som är utspridda i ett band av det optiska spektrumet.

Den tredje CWDM-kanalen A3 är ersatt med ett antal DWDM-kanaler A5 - A20.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna föredragna ut- föringsformerna. Olika alternativ, modifikationer och ekvivalenter kan använ- das. Därför bör inte utföríngsformerna ovan tas som begränsningar av uppfin- ningens skyddsomfång, vilket definieras av de bifogade kraven.

Claims (18)

523 238 IS' o - . a . . . . . p ; fa PATENTKRAV

1. Metod för att överföra information över ett optiskt kommunikationssystem, vilket omfattar ett nätverk som har åtminstone en optisk ñber, varvid den totala bandbredden hos varje ñber är uppdelad i ett antal våglängdsband, varje våglängdsband har en kanal som kan bära information, vidare omfattar nätverket en andra optisk ñber som definierar kanaler som motsvarar kanalerna hos den första optiska fibem, därigenom bildande ett fiberpar, kännetecknad av följande steg: Överföra information på en kanal i en riktning, medan informationen på angränsande kanaler på samma fiber överförs i den motsatta riktningen samt överföra information i motsatt riktning på de motsvarande kanalerna hos den första och andra optiska ñbern. 2.

2. Metod enligt krav 1, kännetecknad av det följande steget: Addera och / eller avtappa information på åtminstone en kanal med hjälp av en dubbelriktad optisk adderings- och avtappningsmultiplexermodul_ .

3. Metod enligt krav l, kännetecknad av att kommunikationssystemet är baserat på systemteknologin gles våglängdsmultiplexering, Coarse-Wavelength-Division- Multiplexing (CWDM). .

4. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att kommunikationssystemet är baserat på strukturteknologin multiplexerade logiska ringar. .

5. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att kommunikationssystemet är baserat systemteknologi för gles våglängdsmultiplexering, Coarse-Wavelength-Division- Multiplexing (CWDM) och på strukturteknologin multíplexerade logiska ringar. .

6. Metod enligt krav l, kännetecknad av att systemet är baserat på e-n hybridsystemteknologi för gles och tät väglängdsmultiplexering, Coarse- Wavelength-Division-Multiplexing (CWDM) och Dense-Wavelength-Division- Multiplexing (DWDM). 3” 2 3 8 . . . t .......... ._ .

7. Ett optiskt kommunikationssystem, vilket omfattar ett nätverk som har åtminstone en optisk fiber, varvid den totala bandbredden hos varje fiber är uppdelad i ett antal våglängdsband, varje våglängdsband har en kanal som kan bära information, kännetecknat av informationen överförs på en kanal i en riktning, medan informationen på angränsande kanaler på samma fiber överförs i den motsatta riktningen och att nätverket omfattar en andra optisk fiber som definierar kanaler som motsvarar kanalerna hos den första optiska ñbern, därigenom bildande ett ñberpar, men arrangerat för att överföra information i motsatt riktning i förhållande till dessa.

8.Ett optiskt kommunikationssystem i enlighet med krav 7, kännetecknat av att systemet omfattar åtminstone en dubbelriktad optisk adderings- och avtappningsmultiplexermodul, som kan addera och / eller avtappa information på åtminstone en kanal.

9.Ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 7, kännetecknat av att systemet är baserat på systemteknologi för gles våglängdsmultiplexering, Coarse-Wavelength- Division-Multiplexing (CWDM).

10.Ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 7, kännetecknat av att systemet är baserat på en hybridsystemteknologi för gles och tät våglängdsmultiplexering, Coarse-Wavelength-Division-Multiplexing (CWDM) och Dense-Wavelength- Division-Multiplexing (DWDM).

11. 1 l. Ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 7, kännetecknat av att kommunikationssystemet är baserat på strukturteknologin multiplexerade logiska ringar.

12. l2.Ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 7, kännetecknat av att kommunikationssystemet är baserat systemteknologi för gles våglängdsmultiplexering, Coarse-Wavelength-Division-Multiplexing (CWDM) och på strukturteknologin multiplexerade logiska ringar.

13.Användning av en dubbelriktad optisk adderings- och avtappningsmultiplexermodul i ett optiskt kommunikationssystem, vilket omfattar ett nätverk som har åtminstone en optisk ñber, varvid den totala o oun- n an .u | | v » | n . | | f n. 523 238 :*à¥fï:š /2- bandbredden hos varje fiber är uppdelad i ett antal våglängdsband, varje våglängdsband har en kanal som kan bära information, kännetecknat av informationen överförs på en kanal i en riktning, medan informationen på angränsande kanaler på samma fiber överförs i den motsatta riktningen och att nätverket omfattar en andra optisk ñber som definierar kanaler som motsvarar kanalerna hos den första optiska fibern, därigenom bildande ett fiberpar, men arrangerat för att överföra information i motsatt riktning i förhållande till dessa.

14. Användning av en dubbelriktad optisk adderings- och avtappningsmultiplexermodul i ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 13, kännetecknad av att systemet omfattar åtminstone en dubbelriktad optisk adderings- och avtappningsmultiplexermodul, som kan addera och/ eller avtappa information på åtminstone en kanal.

15. Användning av en dubbelriktad optisk adderings- och avtappningsmultiplexermodul i ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 13, kännetecknad av att systemet är baserat på systemteknologi för gles våglängdsmultiplexering, Coarse-Wavelength-Division-Multiplexing (CWDM).

16. Användning av en dubbelriktad optisk adderings- och avtappningsmultiplexermodul i ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 13, kännetecknad av att systemet är baserat på en hybridsystemteknologi för gles och tät våglängdsrnultiplexering, Coarse-Wavelength-Division-Multiplexing (CWDM) och Dense-Wavelength-Division-Multiplexing (DWDM).

17. Användning av en dubbelriktad optisk adderings- och avtappningsmultiplexermodul i ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 13, kännetecknad av att kommunikationssystemet är baserat på strukturteknologin multiplexerade logiska ringar.

18. Användning av en dubbelriktad optisk aclderings- och avtappningsrnultiplexermodu1 i ett optiskt kommunikationssystem enligt krav 13, kännetecknad av att kommunikationssystemet är baserat systemteknologi för gles våglängdsmultiplexering, Coarse-Wavelength-Division-Multiplexing (CWDM) och på strukturteknologin multiplexerade logiska ringar. n ou-n u nu no