SE525926C2 - Förfarande för överföring av driftinformation i ett WDM-system - Google Patents

Description

25 30 35 Ffïl" ftlïf v..._\' eller inuti en våglängdsomvandlare, till exempel information om driftsförhàllanden såsom optisk ineffektsnivä, optisk uteffekts- nivå, signalkvalitet, temperatur, matarspänning, energiförbruk- ning etc. Driftsinformationen kan även inkludera en identifiering av våglängdsomvandlaren från vilken driftinformationen sänds och larmsignaler etc. Driftinformationen kan användas för över- vakning och ledning av ett WDM-system och dess våglängds- omvandlare. l ett WDM-system överförs dataströmmar fràn olika källenheter, till exempel fràn olika abonnent- eller klientanordningar, pà olika kanaler, där varje kanal har en separat våglängd på vilken data- strömmen överförs. En elektrisk eller optisk utsignal från en käll- enhet omvandlas till en WDM-signal, det vill säga en optisk sig- nal av en specifik våglängd, med hjälp av en vàglängdsomvand- lare. En sådan våglängdsomvandlare utgörs normalt av en så kallad transceiver eller transponder. WDM-signalerna från de olika vàglängdsomvandlarna kombineras för vidare överföring som en gemensam optisk signal på en optisk överföringsledning, till exempel i form av en optisk fiber. Medlen för kombinering av WDM-signalerna till en gemensam optisk signal kan till exempel innefatta en multiplexor, en multiplexor/demultiplexor eller ett add/dropp-filter eller någon kombination av tvâ eller flera sådana anordningar.

Pluggbara WDM-våglängdsomvandlare är kommersiellt tillgäng- liga i form av GBIC-transceivrar (GBIC = Gigabit Interface Con- verter) och SFP-transceivrar (SFP = Small Form-factor Pluggable). GBIC-specifikationen respektive SFP-specifikationen definierar det elektroniska, elektriska och fysiska gränssnittet hos en löstagbar transceivermodul utformad att arbeta vid giga- bithastigheter. GBlC- och SFP-transceivrarna har ett elektriskt l2C-gränssnitt avsett för överföring av driftinformation.

Ett exempel på ett WDM-system försett med våglängdsomvand- lare i form av konventionella transceivrar, till exempel i form av pluggbara transceivrar av GBIC- eller SFP-typ, illustreras i fig 1. 10 15 20 25 30 35 vnr' F-rflf' k/...KJ Hos det illustrerade systemet omvandlas elektriska utsignaler från anordningar A och B till WDM-signaler av ett antal trans- ceivrar 1 och kombineras av en multiplexor/demultiplexor 2 till en gemensam optisk signal för överföring på en gemensam optisk ledning 3a. En annan multiplexor/demultiplexor 4 mottager den gemensamma optiska signalen och omvandlar denna gemen- samma optiska signal till WDM-signaler av olika våglängder som motsvarar WDM-signalerna som sänds av transceivrarna 1 hos anordningarna A och B. Respektive WDM-signal överförs sedan till en transceiver 1 hos anordning C, där den optiska WDM-sig- nalen omvandlas till en elektrisk eller optisk signal av en typ som kan bearbetas av anordningen C. Dataströmmar överförs på mot- svarande sätt via den gemensamma optiska ledningen 3b från anordningen C till anordningarna A och B. Driftinformation gene- rerad av transceivrarna 1 hos respektive anordning överförs via ett l2C-gränssnitt hos transceivrarna till en lokal driftenhet 5 hos anordningen, vilken samlar in driftinformationen från samtliga transceivrar 1 hos anordningen ifråga. Den lokala driftenheten 5 sänder sedan den insamlade driftinformationen via ett kommuni- kationsnätverk, till exempel Internet, till en central driftsenhet 6, där driftinformationen från varje anordning insamlas och utvärde- ras. Med detta sätt att överföra driftinformation uppstår ett pro- blem när de olika anordningarna A, B och C är från olika tillver- kare. Det år vanligtvis svårt och dyrt att integrera driftinformation som härrör från olika anordningar som inte tillverkas av ett och samma företag. Även om transceivrarna 1 är standardiserade i sina l2C-gränssnitt skulle problem uppstå på grund av det faktum att anordningar från olika tillverkare vanligtvis har olika typer av lokala driftenheter.

En alternativ lösning för överföring av driftinformation i ett WDM- system är att använda det optiska gränssnittet hos våglängdsom- vandlarna. Denna lösning kallas inombandsöverföring av drift- information, eftersom driftinformationen överförs i samma optiska signal som huvuddatan från respektive våglångdsomvandlare.

Det finns två huvudmetoder för optisk överföring av driftinforma- tion från en våglångdsomvandlare. Enligt en första metod måste 10 15 20 25 30 35 protokollet hos den digitala information som överförs från våg- längdsomvandlaren vara känt, varvid några bitluckor eller bits som är tillgängliga för detta syfte används för överföring av drift- informationen. Denna metod är en typisk punkt-till-punkt-metod och kan inte användas för överföring av driftinformation från ett flertal vàglängdsomvandlare till en central driftsenhet, eftersom driftinformationen endast kan överföras från en våglängds- omvandlare i en första anordning till en motsvarande våglängds- omvandlare i en andra anordning. Enligt en andra metod överlag- ras en smalbandsdatakanal för överföring av driftinformation på den hög bithastighet uppvisande huvuddatasignalen från våg- längdsomvandlaren, det vill säga driftinformationen överlagras pà huvuddatasignalen från våglängdsomvandlaren.

Den ovannämnda andra metoden används normalt endast för punkt-till-punkt-överföring av driftinformation. Det har emellertid föreslagits att använda denna metod för överföring av driftinfor- mation från ett flertal vàglängdsomvandlare till en central punkt.

Enligt denna föreslagna applikation, vilken schematiskt illustreras i fig 2, överlagras en driftinformationssignal på huvuddatasigna- len från respektive vàglängdsomvandlare, det vill säga varje se- parat våglängd A1, A2...AN i den gemensamma optiska ledningen 3 är knuten till en separat driftinformationssignal. En liten del av respektive våglängd A1, A2,...AN i den gemensamma optiska led- ningen 7 avtappas av våglängdsselektiva filtreringsmedel 81, 82,...8N till en mottagare 91, 92,...9N som är utformad att detek- tera den överlagrade driftinformationssignal som tillhör vågläng- den ifråga. Mottagarna är anslutna till en central driftsenhet 6.

Fitreringsmedlen kan utgöras av en anordning, såsom en de- multiplexor, som är kapabel att separera de olika våglängderna i den gemensamma optiska ledningen eller ett separat våglängds- selektivt filter för varje våglängd. Denna lösning kräver dyra fil- treringsmedel och ett stort antal mottagare. Enligt en liknande metod, utvecklad av företaget PROXlMlON FIBER OPTICS, an- vänds ett avstämbart avtappningsorgan som kan avtappa en del av effekten hos en våglängd åt gången i den gemensamma op- tiska ledningen. Denna lösning är mycket kostsam och fungerar 10 15 20 25 30 35 endast i ett begränsat våglängdsområde som endast är lämpligt för DWDM-system.

Med WDM-signal avses i denna beskrivning och de efterföljande patentkraven den hög bithastighet uppvisande optiska huvud- datasignal som genereras av och överförs fràn en våglängdsom- vandlare.

Med pluggbar våglängdsomvandlare avses i denna beskrivning och de efterföljande patentkraven en våglängdsomvandlare i form av en modul som är löstagbart fastsättbar på en källenhet.

UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en enkel och kostnadseffektiv lösning för överföring av driftinformation i ett WDM-system från ett antal våglängdsomvandlare till en cen- tral driftsenhet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Nämnda syfte åstadkommes med hjälp av ett förfarande enligt patentkravet 1. Förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas därav: - att de olika våglängdsomvandlarnas driftinformationssignaler överlagras på respektive WDM-signal pà ett inbördes särskiljbart sätt; - att WDM-signalerna från vâglängdsomvandlarna och de tillhö- rande driftinformationssignalerna kombineras och överförs som en gemensam optisk signal på en optisk överföringsledning; - att en del av den gemensamma optiska signalen avtappas och leds till en detektor, vilken omvandlar den mottagna delen av den gemensamma optiska signalen till en elektrisk signal; - att den elektriska signalen från detektorn leds till en mottagar- enhet, vilken àtervinner de olika driftinformationssignalerna från den mottagna elektriska signalen; och 10 15 20 25 30 35 r- rx a" (i fl- i' \..- n- -w- . .t _ -1 - att de återvunna driftinformationssignalerna överförs från mot- tagarenheten till den centrala driftenheten.

Lösningen enligt uppfinningen är möjlig att implementera med hjälp av lågkostnadskomponenter.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen sänder våg- längdsomvandlarna driftinformationssignalerna gäng på gång.

Enligt denna utföringsform sänds driftinformationen på samma sätt som text-TV-data, med information flödande i endast en rikt- ning. När driftinformationen har sänts från en våglängds- omvandlare startas överföringsproceduren igen och repeteras oupphörligt.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen mo- duleras driftinformationssignalerna hos de olika våglängds- omvandlarna på bärare av inbördes olika bärfrekvenser, varvid varje våglängdsomvandlare, det vill säga varje våglängd i den gemensamma optiska signalen, är knuten till en specifik bärfre- kvens. Härigenom blir det på ett effektivt och enkelt sätt möjligt att överlagra driftinformationssignalerna hos de olika våglängds- omvandlarna på respektive WDM-signal på ett inbördes särskilj- bart sätt.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är fre- kvensomràdet för bärarna beläget över 1 GHz, företrädesvis l området 2,3-2,7 GHz. De flesta höghastighetsprotokollen har ett maximalt spektralinnehåll vid låga frekvenser, där spektralinne- hållet ser ut som vitt brus. Det är därför fördelaktigt att placera frekvensområdet hos bärarna vid höga frekvenser över 1 GHz.

Praktiskt taget samtliga för närvarande tillgängliga fiberoptiska protokoll använder NRZ-modulering, vilket innebär att symbolen ”1” sänds som en konstant optisk nivà i 100% av bitluckorna och symbolen "O" sänds som en mycket lägre nivå i 100% av bit- luckorna. NRZ-signalerna har ett noll i spektralinnehâllet exakt vid frekvensen som motsvarar bithastigheten (överföringshastig- heten) och i frekvenserna som motsvarar hela multiplar av bit- 10 15 20 25 30 35 hastigheten. De mest frekvent använda protokollen idag är GbE och SDH/Sonet. Alla dessa protokoll har spektral nollintensitet vid antingen 2,48823 GHz eller 2,500 GHz. Därför skulle ett mycket bra frekvensband för driftinformationssignalernas bärare vara ungefärligen 2,3-2,7 GHz.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen över- lagras respektive driftinformationssignal på den tillhörande WDM- signalen genom frekvensmultiplexering. Detta är en mycket för- delaktigt teknik för överlagring av driftinformationssignalerna på de tillhörande WDM-signalerna.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen blockeras eller dämpas frekvensområdet i respektive WDM-signal som motsvarar frekvensområdet hos den tillhörande driftinforma- tionsbäraren innan driftinformationsbäraren överlagras därpå.

Detta förbättrar signalbrusförhållandet hos respektive driftinfor- mationskanal vid mottagarenheten.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen gene- reras WDM-signalerna och de tillhörande driftinformationssigna- lerna i och sänds från våglängdsomvandlare av pluggbar typ.

Härigenom kan genereringen av driftinformationen och över- föringen därav från våglängdsomvandlarna styras oberoende av märket hos källenheten, vilket ger en mycket flexibel lösning.

Ytterligare föredragna utföringsformer av förfarandet enligt upp- finningen framgår av den efterföljande beskrivningen.

Uppfinningen avser även ett WDM-system enligt patentkravet 8.

Föredragna utföringsformer av WDM-systemet enligt uppfin- ningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och den efter- följande beskrivningen.

Uppfinningen avser även en pluggbar WDM-vàglängdsomvand- lare enligt patentkravet 19 för omvandling av en elektrisk eller optisk signal till en WDM-signal, vilken pluggbar våglängds- 10 15 20 25 30 35 omvandlare innefattar en modulator för modulering av en drift- informationssignal på en bärare och medel för överlagring av den modulerade bäraren på WDM-signalen. Föredragna utförings- former av den pluggbara WDM-våglängdsomvandlaren enligt uppfinningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och den efterföljande beskrivningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hjälp av utföringsexempel med hänvisning till den bifogade rit- ningen, där: fig 1 är ett blockdiagram illustrerande ett WDM-system enligt känd teknik, fig 2 är en schematisk illustration av ett förfarande för inom- bandsöverföring av driftinformation enligt känd teknik, fig 3 är ett blockdiagram illustrerande ett WDM-system enligt föreliggande uppfinning, fig 4 är ett blockdiagram illustrerande ett första förfarande för överlagring av en driftinformationssignal på en WDM- signal hos en våglängdsomvandlare, är ett blockdiagram illustrerande ett andra förfarande för överlagring av en driftinformationssignal pà en WDM- signal hos en våglängdsomvandlare, fig 6 är ett blockdiagram illustrerande en utföringsform av en mottagarenhet inkluderad i ett WDM-system enligt före- liggande uppfinning, fig 7 är ett blockdiagram illustrerande en annan utföringsform av en mottagarenhet inkluderad i ett WDM-system enligt föreliggande uppfinning, och 10 15 20 25 30 35 -"' m r' (H -'- ' \.« ..._ u; f' L... J' är ett blockdiagram illustrerande en utföringsform av en pluggbar WDM-våglängdsomvandlare enligt föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNINGAAV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV UPPFlNNiNGEN Ett WDM-system enligt föreliggande uppfinning illustreras sche- matiskt i fig 3. Systemet innefattar ett antal vàglängdsomvand- lare 10a anordnade att generera och sända WDM-signaler med driftinformationssignaler överlagrade därpå och medel 12a, till exempel i form av en multiplexor eller en multi- plexor/demultiplexor eller ett add/dropp-filter, för kombinering av WDM-signalerna från våglängdsomvandlarna 10a och de tillhö- rande driftinformationssignalerna för vidare överföring som en gemensam optisk signal på en optisk överföringsledning 13a, till exempel i form av en optisk fiber.

Hos den illustrerade utföringsformen är våglängdsomvandlarna 10a hos två olika anordningar A, B anordnade att sända WDM- signaler till en motsvarande våglängdsomvandlare 10b hos en tredje anordning C. Elektriska eller optiska utsignaler från anord- ningarna A och B omvandlas till WDM-signaler av de tillhörande våglängdsomvandlarna 10a. Från respektive våglängdsomvand- lare 10a överförs WDM-signalen till kombineringsmedlet 12a via en optisk ledning 14a, till exempel i form av en optisk fiber. Den gemensamma optiska signalen som sänds fràn kombinerings- medlet 12a mottages av ett demultiplexeringsmedel 12b, till exempel i form av en demultiplexor eller en multiplexorldemulti- plexor, vilket är anordnat att dela upp den gemensamma optiska signalen i separata WDM-signaler. Respektive WDM-signal överförs sedan via en optisk ledning 14b, till exempel i form av en optisk fiber, till en våglängdsomvandlare 10b hos den ovan- nämnda tredje anordningen C.- Varje våglängdsomvandlare 10a i en anordning A, B på en första sida av den optiska ledningen 13a är anordnad att kommunicera med en motsvarande vàglängds- 10 15 20 25 30 35 10 omvandlare 10b i en anordning C på den andra sidan av den optiska ledningen 13a. Antalet anordningar A, B, C* och våglängdsomvandlare 10a, 10b på respektive sida av den optiska ledningen 13a kan naturligtvis variera från fall till fall.

De olika våglängdsomvandlarna 10a är anordnade att överlagra driftinformationssignalerna på respektive WDM-signal på ett in- bördes särskiljbart sätt, det vill säga på ett sådant sätt att det senare blir möjligt att återvinna de enskilda driftinformations- signalerna från den gemensamma optiska signalen i den optiska ledningen 13a. De olika våglängdsomvandlarnas 10a driftinfor- mationssignaler moduleras företrädesvis på sinusformade bärare av inbördes olika bärfrekvenser, varefter respektive modulerad bärare överlagras på den tillhörande våglängdsomvan'dlarens WDM-signal. De olika vàglängdsomvandlarnas 10a driftinforma- tionssignaler tilldelas därigenom inbördes olika bärfrekvenser, varvid varje våglängdsomvandlare 10a är knuten till en specifik bärfrekvens, det vill säga varje optisk våglängd A1, A2,....AN hos den optiska signalen i den gemensamma optiska överförings- ledningen 13a är knuten till en bärare av en specifik bärfrekvens.

Respektive driftinformationssignal överlagras lämpligen på den tillhörande WDM-signalen genom frekvensmultiplexering. Fre- kvensomràdet för bärarna bör vara placerat där bruset från WDM-signalerna är lågt, lämpligen över 1 GHz och företrädesvis i området 2,3-2,7 GHz. Respektive våglängdsomvandlare 10a är företrädesvis försedd med medel, till exempel i form av ett notchfilter, för blockering eller dämpning av frekvensområdet i WDM-signalen som motsvarar frekvensområdet hos den tillhö- rande bäraren.

Vanligtvis är det enbart av intresse att mottaga driftinformation från våglängdsomvandlarna och ej att sända information i retur till dem. Följaktligen är det vanligtvis tillräckligt att tillhandahålla en enkelriktad kommunikationskanal för driftinformation. Drift- informationen kan sändas på samma sätt som text-TV, det vill säga med informationen flödande gång på gång i endast en rikt- 10 15 20 25 30 35 ..._ av' a h.. \.' C 11 ning. l detta fall är vàglängdsomvandlarna anordnade att sända driftinformationssignalerna gång på gång.

Driftinformationen behöver endast en smal bandbredd, eftersom antalet bitar som skall sändas är ganska litet. En typisk bithas- tighet av några kbit/s eller till och med lägre skulle vanligtvis vara tillräckligt. Följaktligen skulle en bandbredd av några kHz, till exempel 1-10 kHz, vanligtvis vara tillräcklig. Kring var och en av de ovannämnda bärfrekvenserna används ett frekvensband av några kHz för modulering av driftinformationen på respektive bä- rare. Digital amplitudmodulering, såsom ASK(Amplitude Shift Keying)-modulering eller digital frekvensmodulering, såsom FSK(Frequency Shift Keying)-modulering används lämpligen som moduleringsmetod för modulering av driftinformationen på respektive bärare.

Två olika sätt att överlagra en driftinformationssignal på en våg- längdsomvandlares WDM-signal illustreras i fig 4 och 5. Enligt den i fig 4 illustrerade lösningen är en smalbandsmodulator 30 anordnad att mottaga läghastighetsdata (betecknad LSD i fig 4 och 5) innefattande driftinformationen, medan en laserdrivkrets 31 är anordnad att mottaga höghastighetshuvuddatan (betecknad HSD i fig 4 och 5) som skall sändas från vàglängdsomvandlaren.

En smalbandssignal från modulatorn 30 adderas till drivsignalen från laserdrivkretsen 31, och den kombinerade signalen överförs som en drivsignal till lasern 32 hos vàglängdsomvandlaren. Om utmatningarna från modulatorn 30 och laserdrivkretsen 31 är elektriska strömsignaler skulle adderingsorganet 33 kunna utgö- ras av ett enkelt kopplingsorgan för de elektriska ledningarna 34, 35, 36. Enligt den i fig 5 illustrerade lösningen adderas den driftinformationen innefattande signalen från modulatorn 30 till höghastighetsdatan före anslutningen till laserdrivkretsen 31. Ett annat alternativ skulle kunna vara att låta lasern avge ljus av en konstant effekt och åstadkomma den erfordrade moduleringen av den optiska signalen från lasern med hjälp av en extern modula- tor. Det betonas att vàglängdsomvandlarna hos systemet enligt 10 15 20 25 30 35 oo o 0 r-nf nn -”;š":í å. :z :§§. 0 , -, g s. uoøøoøo un . _ k» »_ w . ._ 'J -. : .: 0.' ' .' : ...O : egna .ou. 0 I O _12 uppfinningen skulle kunna vara försedda med vilken som helst lämplig typ av ljuskälla, det vill säga inte nödvändigtvis en laser.

Ett avtappningsorgan 17 är tillhandahållet för avtappning av en del, till exempel 1-5%, av den gemensamma optiska signalen som överförs i den gemensamma optiska överföringsledningen 13a. Eftersom en del av hela den optiska signalen i den gemen- samma optiska överföringsledningen 13a avtappas innefattar denna del samtliga våglängder A1, A2,...AN hos den gemensamma optiska signalen i den gemensamma optiska överföringsled- ningen 13a och därigenom en del av den överlagrade driftinformationen från samtliga vàglängdsomvandlare 10a.

Avtapppningsorganet 17 kan vara anordnat i den gemensamma optiska överföringsledningen 13a mellan kombineringsmedlet 13a och demultiplexeringsmedlet 12b, såsom illustreras i flg 3, eller i kombineringsmedlet 12a eller demultiplexeringsmedlet 12b.

En detektor 18, till exempel i form av en fotodiod, är ansluten till avtappningsorganet 17 för omvandling av nämnda del av den gemensamma optiska signalen till en elektrisk signal. Denna elektriska signal leds sedan till en mottagarenhet 19, vilken är ansluten till detektorn 18 för återvinning av de olika driftinforma- tionssignalerna från detektorns elektriska signal. Driftinforma- tionssignalerna som återvinns av mottagarenheten 19 överförs till en central driftenhet 16, vilken är ansluten till mottagarenheten 19 för mottagning och bearbetning av driftinformationssignalerna.

Enligt ett första alternativ innefattar mottagarenheten 19 en radiomottagare som är avstämbar för återvinning av driftinforma- tionssignalen från en vàglängdsomvandlare 10a åt gången, det vill säga i detta fall är mottagarenheten 19 avstämd att avkänna driftinformationen från en vàglängdsomvandlare 10a åt gången.

Denna avstämbara radiomottagare kan till exempel vara en radiomottagare för digitala signaler. Enligt ett andra alternativ, vilket illustreras i fig 6, innefattar mottagarenheten 19 ett flertal parallellkopplade radiomottagare 201, 202,...20N, varvid varje radiomottagare 201, 2O2,...20N är utformad att återvinna drift- 10 15 20 25 30 35 r- m r' ('~. rt f _ ^ coon v __.. v , ..._ -tJ 2" :°.'. n i n I u n 13 informationssignalen från en av våglängdsomvandlarna 10a, det vill säga varje vàglängdsomvandlare 10a är knuten till en specifik radiomottagare av radiomottagarna 201, 202,...2ON. Dessa radio- mottagare 201, 202,...20N är företrädesvis anslutna till detektorn 18 via en förstärkare 21, vilken är anordnad att förstärka den elektriska signalen från detektorn.

Enligt en föredragen utföringsform, vilken illustreras i fig 7, är en parallellresonanskrets 22 och en buffertförstärkare 23 serie- kopplade mellan detektorn 18 och mottagarenheten 19. Detta förbättrar signalbrusförhàllandet hos den elektriska signal som av detektorn 18 tillförs till mottagarenheten 19. Resonansfrekvensen och Q-värdet hos parallellresonanskretsen 22 skall väljas för att ge en hög impedans i drlftinformationssignalernas frekvens- område. Parallellresonanskretsen 22 kan bestå av en kondensa- tor 24 och en induktor 25 som är parallellkopplade med varandra.

Resistorer kan tillfogas till parallellresonanskretsen 22 för att reducera Q-värdet. Den inre kapacitansen hos detektorn 18 skulle kunna göra kondensatorn 24 överflödig.

Det i fig 3 illustrerade WDM-systemet är utformat för överföring av WDM-signaler i två riktningar, det vill säga från våglängdsom- vandlarna 10a hos anordningarna A och B till de motsvarande våglängdsomvandlarna 10b hos anordning C via en första optisk överföringsledning 13a och i den motsatta riktningen från våg- längdsomvandlarna 10b hos anordning C till de motsvarande våglängdsomvandlarna 10a hos anordningarna A och B via en andra optisk överföringsledning 13b. Följaktligen innefattar respektive vàglängdsomvandlare 10a, 10b i detta fall en sändare för sändning av WDM-signaler såväl som en mottagare för mot- tagning av WDM-signaler. I detta fall skulle ett avtappningsorgan 17, en detektor 18 och en mottagarenhet 19 av ovan nämnd typ även kunna vara anordnade att avtappa en del av den gemen- samma optiska signalen i den andra optiska överföringsledningen 13b och återvinna driftinformatlonssignaler som är överlagrade pâ WDM-signalerna från våglängdsomvandlarna 10b hos anord- 10 15 20 25 30 35 14 ningen C. Dessa driftinformationssignaler skulle sedan kunna överföras till den ovannämnda centrala driftenheten 16.

Våglängdsomvandlarna 10a, 10b kan i tillägg till medel för sänd- ning av driftinformationssignaler överlagrade på WDM-signalerna vara försedda med ett l2C-gränssnitt för överföring av driftinfor- mationssignaler till en lokal driftenhet 15 hos respektive anord- ning A, B, C på det konventionella sättet.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar WDM-systemet vàglängdsomvandlare 10a, 10b av pluggbar typ.

Företrädesvis är varje vàglängdsomvandlare 10a, 10b som är utformad att överlagra en driftinformationssignal pà WDM-signa- len av pluggbar typ. De pluggbara våglängdsomvandlarha 10a, 10b kan till exempel vara av GBlC- eller SFP-typ.

En utföringsform av en pluggbar WDM-vàglängdsomvandlare en- ligt föreliggande uppfinning illustreras i fig 8. Den pluggbara vàglängdsomvandlaren 10 är försedd med anslutningar, ej vi- sade, för lösgörbar anslutning av vàglängdsomvandlaren 10 till en källenhet 37. Den pluggbara vàglängdsomvandlaren 10 inne- fattar en sändare 38, ofta benämnd TOSA (Transmitter Optical Subassembly), vilken innefattar en ljuskälla, företrädesvis i form av en laser, för sändning av en WDM-signal av en specifik våg- längd. Sändaren 38 sänder en WDM-signal baserat på en styr- signal mottagen från en drivkrets 31, till exempel i form av en laserdrivkrets. Drivkretsen 31 är ansluten till ett elektriskt gräns- snitt 39 hos den pluggbara vàglängdsomvandlaren 10. Via detta gränssnitt 39 överförs en elektrisk höghastighetsdatasignal från den tillhörande källenheten 37 till nämnda drivkrets 31. Den pluggbara vàglängdsomvandlaren 10 innefattar vidare en styr- krets 41 anordnad att generera driftinformation och en modulator 30, till exempel i form av en smalbandsmodulator av ASK- eller FSK-typ, ansluten till styrkretsen 41 för modulering av en drift- informationssignal på en bärare baserat på nämnda driftinforma- tion. Den modulerade bäraren överlagras sedan pà WDM-signa- len. Hos den illustrerade utföringsformen innefattar den plugg- 10 15 20 25 30 35 15 bara vàglängdsomvandlaren 10 en mikrokontroller 43 ansluten mellan styrkretsen 41 och modulatorn 30. Denna mikrokontroller 43 är anordnad att styra modulatorn 30 baserat på driftinforma- tionen som genereras av styrkretsen 41. Styrkretsen 41 skulle kunna vara anordnad att överföra driftinformationen till den tillhö- rande källenheten 37 via ett gränssnitt 44, till exempel i form av ett l2C-gränssnitt, vilket är ett standardiserat gränssnitt som sänder information avseende till exempel optisk ineffektsnivä, optisk uteffektsnivà, laserarbetsström, temperatur och matar- spänning. Mikrokontrollern 43 skulle kunna vara ansluten direkt till styrkretsen 41, men är lämpligen ansluten till styrkretsen 41 via en mellankrets 45 som är ansluten mellan styrkretsen 41 och gränssnittet 44 för att ”spegla” signalerna mellan styrkretsen 41 och gränssnittet 44. En smalbandssignal från modulatorn 30 ad- deras till drivsignalen från drivkretsen 31 och den kombinerade signalen överförs som en drivsignal till ljuskällan hos sändaren 38. Om utmatningarna från modulatorn 30 och drivkretsen 31 är elektriska strömsignaler skulle adderingsorganet 33 kunna utgö- ras av ett enkelt kopplingsorgan för de elektriska ledningarna 34, 35, 36 som ansluter drivkretsen 31, modulatorn 30 och sändaren 38 till adderingsorganet 33.

Den pluggbara vàglängdsomvandlaren 10 innefattar en bärarge- nerator 46, till exempel i form av en frekvenssynthesizer, vilken är ansluten till modulatorn 30 för att generera en bärare av en förutbestämd bärfrekvens för driftinformationssignalen.

Ett notchfilter 47 för blockering eller dämpning av frekvensområ- det i WDM-signalen som motsvarar frekvensområdet hos signa- len från modulatorn 30 är företrädesvis anordnat mellan driv- kretsen 31 och adderingsorganet 33, såsom illustreras i fig 8.

En pluggbar vàglängdsomvandlare 10 enligt uppfinningen skulle kunna vara utformad att endast sända WDM-signaler och, följakt- ligen, sakna medel för mottagning av WDM-signaler. Emellertid är den pluggbara váglängdsomvandlaren 10 företrädesvis utfor- mad som en transceiver, det vill säga försedd med medel för 10 15 20 25 30 f* _'~ "' f; f! . IOI Ü » a. www . - . a o _ ' 16 sändning såväl som mottagning av WDM-signaler. Hos den i fig 8 illustrerade utföringsformen innefattar den pluggbara våglängds- omvandlaren 10 en mottagare 48, ofta benämnd ROSA (Receiver Optical Subassembly), vilken innefattar en detektor, företrädesvis i form av en fotodiod följd av en förförstärkare, för mottagning av en WDM-signal. Mottagaren 48 omvandlar en mottagen WDM- signal till en elektrisk signal av en typ som kan bearbetas av den tillhörande källenheten 37. Mottagaren 48 kommunicerar med källenheten 37 via ett gränssnitt 49. En förstärkare 50, till exem- pel i form av en begränsningsförstärkare, är ansluten mellan mottagaren 48 och nämnda gränssnitt 49 för att förstärka utsig- nalerna från mottagaren 48. Förstärkaren 50 kan även vara an- sluten till styrkretsen 41.

Den pluggbara våglängdsomvandlaren 10 skulle även kunna vara försedd med en CDR (Clock and Data Recovery) vid utgången hos förstärkaren 50.

Hos den ovan beskrivna utföringsformen är styrkretsen 41 ansva- rig för insamling av den önskade driftinformationen. Emellertid kan även mikrokontrollern 43 vara utformad att insamla sådan information.

Uppfinningen är naturligtvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman inom området, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke såsom denna definieras i de bifogade patentkraven. Uppfinningen är till exempel även applicerbar i ett WDM-system där endast en optisk fiber används för överföring av en gemensam optisk signal i bägge riktningar.

Claims (23)

10 15 20 '25 30 35 Patentkrav

1. Förfarande för överföring av driftinformation i ett WDM-system från ett antal våglängdsomvandlare (10a) till en central driftenhet (16), varvid en driftinformationssignal överlagras på WDM-sig- nalen från respektive våglängdsomvandlare (10a), kännetecknat därav: - att de olika vàglängdsomvandlarnas (10a) driftinformations- signaler överlagras på respektive WDM-signal på ett inbördes särskiljbart sätt; - att WDM-signalerna från våglängdsomvandlarna (10a) och de tillhörande driftinformationssignalerna kombineras och överförs som en gemensam optisk signal på en optisk överföringsledning (138): ' ' - att en del av den gemensamma optiska signalen avtappas och leds till en detektor (18), vilken omvandlar den mottagna delen av den gemensamma optiska signalen till en elektrisk signal; - att den elektriska signalen från detektorn (18) leds till en motta- garenhet (19), vilken àtervinner de olika driftinformationssigna- lerna från den mottagna elektriska signalen; och - att de återvunna driftinformationssignalerna överförs från mot- tagarenheten (19) till den centrala driftenheten (16).

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att våglängds- omvandlarna (10a) sänder driftinformationssignalerna gång på gång.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att de olika vàglängdsomvandlarnas (10a) driftinformationssignaler mo- duleras pà bärare med inbördes olika bärfrekvenser, varvid varje våglängdsomvandlare (10a) är knuten till en specifik bärfrekvens.

4. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat därav, att frekvensom- rådet för bärarna är beläget över 1 GHz, företrädesvis inom om- rådet 2,3-2,7 GHz. 10 15 20 25 30 35 r' .ffl i' f* ' \ __ q . W -J 18

5. Förfarande enligt krav 3 eller 4, kännetecknat därav, att driftinformationssignalerna moduleras på bärarna genom digital amplitudmodulering, företrädesvis ASK-modulering, eller digital frekvensmodulering, företrädes FSK-modulering.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att WDM-signalerna och de tillhörande driftinformations- signalerna genereras i våglängdsomvandlare (10a) av pluggbar typ.

7. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att frekvensområdet i respektive WDM-signal som motsva- rar frekvensområdet _hos den tillhörande driftinformationsbäraren blockeras eller dämpas innan driftinformationsbäraren överlagras därpå.

8. WDM-system innefattande ett antal vàglängdsomvandlare (10a) anordnade att sända WDM-signaler med driftinformations- signaler överlagrade därpå och medel (12a) för kombinering av WDM-signalerna från våglängdsomvandlarna (10a) och de tillhö- rande driftinformationssignalerna för vidare överföring som en gemensam optisk signal på en optisk överföringsledning (13a), kännetecknat därav, att de olika våglängdsomvandlarna (10a) är anordnade att överlagra driftinformationssignalerna på respektive WDM-signal på ett inbördes särskiljbart sätt, och att systemet vi- dare innefattar: - ett avtappningsorgan (17) för avtappning av en del av den ge- mensamma optiska signalen; - en detektor (18) ansluten' till avtappningsorganet (17) för om- vandling av nämnda del av den gemensamma optiska signalen till en elektrisk signal; - en mottagarenhet (19) ansluten till detektorn (18) för återvin- ning av de olika driftinformationssignalerna från detektorns (18) elektriska signal; och - en central driftenhet (16) ansluten till mottagarenheten (19) för mottagning och bearbetning av driftinformationssignalerna. 10 15 20 25 30 35 ,.. rvfl' (1 -_,__v' ...J 19

9. WDM-system enligt krav 8, kännetecknat därav, att våg- längdsomvandlarna (10a) är anordnade att sända driftinforma- tionssignalerna gång på gång.

10. WDM-system enligt krav 8 eller 9, kännetecknat därav, att de olika vàglängdsomvandlarna (10a) är anordnade att modulera driftinformationssignalerna på bärare med inbördes olika bärfre- kvenser, varvid varje våglängdsomvandlare (10a) är knuten till en specifik bärfrekvens.

11. WDM-system enligt krav 10, kännetecknat därav, att fre- kvensområdet för bärarna är beläget över 1 GHz, företrädesvis i området 2,3-2,7 GHz.

12. WDM-system enigt krav 10 eller 11, kännetecknat därav, att vàglängdsomvandlarna (10a) är anordnade att modulera drift- informationssignalerna på bärarna genom digital amplitudmodule- ring, företrädesvis ASK-modulering, eller digital frekvensmodule- ring, företrädesvis FSK-modulering.

13. WDM-system enligt något av kraven 8-12, kännetecknat därav, att systemet innefattar våglängdsomvandlare (10a) av pluggbar typ.

14. WDM-system enligt något av kraven 8-13, kännetecknat därav, att detektorn (18) är en fotodiod.

15. WDM-system enligt något av kraven 8-14, kännetecknat därav, att respektive våglängdsomvandlare (10a) är försedd med medel (47) för blockering eller dämpning av frekvensområdet i WDM-signalen som motsvarar frekvensområdet hos den tillhö- rande driftinformationsbäraren.

16. WDM-system enligt något av kraven 8-15, kännetecknat därav, att mottagarenheten (19) innefattar en radiomottagare som är avstämbar för återvinning av driftinformationssignalen från en våglängdsomvandlare (10a) åt gången. 10 15 20 25 30 35 20

17. WDM-system enligt nàgot av kraven 8-15, kännetecknat därav, att mottagarenheten (19) innefattar ett flertal parallellt kopplade radiomottagare, varvid varje radiomottagare (201, 202...20N) är utformad att återvinna driftinformationssignalen från en av vàglängdsomvandlarna (10a).

18. WDM-system enligt något av kraven 8-17, kännetecknat därav, att en parallellresonanskrets (22) och en buffertförstärkare (23) är seriekopplade mellan detektorn (18) och mottagarenheten (19).

19. Pluggbar WDM-våglängdsomvandlare för omvandlingøav en elektrisk eller optisk signal till en WDM-signal, kännetecknad därav, att den pluggbara vàglängdsomvandlaren (10) innefattar en modulator (30) för modulering av en driftinformationssignal på en bärare och medel (33) för överlagring av den modulerade bä- raren på WDM-signalen.

20. Pluggbar WDM-våglängdsomvandlare enligt krav 19, känne- tecknad därav, att den pluggbara vàglängdsomvandlaren (10) innefattar en styrkrets (41) anordnad att generera driftinforma- tion, och att modulatorn (30) är anordnad att modulera driftinfor- mationssignalen pà bäraren baserat på driftinformationen gene- rerad av styrkretsen (41).

21. Pluggbar WDM-våglängdsomvandlare enligt krav 20, känne- tecknad därav, att den pluggbara vàglängdsomvandlaren (10) innefattar en mikrokontroller (43), vilken är anordnad att styra modulatorn (30) baserat på driftinformation genererad av styr- kretsen (41).

22. Pluggbar WDM-våglängdsomvandlare enligt något av kraven 19-21, kännetecknad därav, att den pluggbara vàglängdsom- vandlaren (10) innefattar medel (47), företrädesvis ett notchfilter, för blockering eller dämpning av frekvensområdet i WDM-signa- len som motsvarar frekvensområdet hos den tillhörande driftin- formationsbäraren.

23. Pluggbar WDM-våglängdsomvandlare enligt något av kraven 19-22, kännetecknad därav, att den pluggbara våglängdsom- vandlaren (10) innefattar en bärargenerator (46), företrädesvis i form av en frekvensregulator, för att tilldela driftinformations- signalen en bärare av en förutbestämd bärfrekvens.