WO2016059330A1 - Dispositif, systeme et procede emetteur-recepteur optoelectronique wdm en cascade - Google Patents

Dispositif, systeme et procede emetteur-recepteur optoelectronique wdm en cascade Download PDF

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Definitions

  • the invention is in the field of optical distribution networks (or ODNs for Optical Distribution Networks) serving subscribers to electronic communications services, and more particularly those combining different types of length-division multiplexing. wave.
  • optical distribution networks or ODNs for Optical Distribution Networks
  • Optical access network architectures typically use a different wavelength in transmission direction, the different users of a network sharing time windows of the signal. This technique called TDM (Time Division Multiplexing) shows limits in terms of maximum bit rates.
  • TDM Time Division Multiplexing
  • WDM wavelength division multiplexing
  • TWDM and WDM systems being standardized (typically via the ITU-T Q2 SG15 G.989.x standard NG-PON2) are or will be deployed in addition to the previously deployed TDM systems (typically G-PON and XG-PON1) and will coexist with them for economic and user migration reasons.
  • an optical infrastructure can therefore be mixed, that is to say, allow the connection of optical line terminals (commonly called Optical Line Terminal (OLT), which are TDM, TWDM or WDM, to optical network terminals (ONUs) for Optical Network Units, which are TDM, TWDM or WDM.
  • OLT Optical Line Terminal
  • a TWDM or WDM OLT has a different port associated with each up and down wavelength pair.
  • a passive box called CEx (for Co-Existence element in English, coexistence element) carries out on a single fiber a downstream multiplexing and upstream demultiplexing, wavelengths of each one. TDM, TWDM, or WDM OLT ports.
  • TDM, TWDM, or WDM OLT ports Upstream of the ECx box, the wavelengths of the TWDM and WDM systems must, however, be grouped by band to be multiplexed and demultiplexed into an individual wavelength by a box called WM (Wavelength Multiplexer) in order to limit the number of input ports of the CEx box, with each port associated with a single bandwidth.
  • WM Widelength Multiplexer
  • This WM box must be adapted, at its installation, specifically to all the wavelength channels of each port of each OLT WDM or TWDM that the operator of the ODN network plans to operate at that time. This brings a complexity and an initial overhead and makes difficult and expensive any evolution of the network.
  • One of the aims of the invention is to overcome these disadvantages of the state of the art.
  • the invention improves the situation by using an optoelectronic transceiver device comprising a first optical connector adapted to be connected to a first bidirectional optical fiber, and a second optical connector capable of being connected to a second bidirectional optical fiber. the device further comprising:
  • An electrical-optical conversion module capable of supplying the insertion-extraction module with the wavelength inserted in the second optical signal from an incoming electrical signal
  • An optical-electrical conversion module capable of converting the wavelength extracted from the first optical signal by the insertion-extraction module into an outgoing electrical signal.
  • the optoelectronic transceiver device cleverly makes it possible to eliminate the multiplexing / demultiplexing box in wavelengths WM. Indeed, it is sufficient that the TWDM or WDM OLT ports of the mixed optical distribution infrastructure are each equipped with a device according to the invention, and that all the devices are directly connected to the ECx box of the mixed infrastructure. Therefore, there is no need for the WM box between the OLT ports and the CEx, and the disadvantages of the WM that are among other its additional cost and lack of scalability disappear.
  • the insertion-extraction module of a device inserts and extracts in the optical fiber present at the first optical connector only the wavelengths associated with this device, that is to say associated with its port of OLT, allowing the other wavelengths of the optical signal to pass through the module intact, it is possible to recover the signals present at the second optical connector in another optical fiber connected to another OLT port with associated lengths rising wave (entering the device) and descending (leaving the device) different.
  • the device according to the invention allows the connection of a bidirectional optical fiber to each of the two optical connectors.
  • the order of the OLT ports in the cascade does not matter, which facilitates the installation and evolution of OLT port configuration in the mixed optical distribution infrastructure, since connect a new OLT port to the second unused optical connector of the device at the end of the cascade, as infrastructure planning requirements arise.
  • the optoelectronic transceiver device further comprises a wavelength selection module to be inserted and extracted, configured to instruct the insertion-extraction module the wavelength to extract in the first optical signal and the wavelength to be inserted into the second optical signal.
  • the device is generic in wavelength, which allows the manufacture and use of a single model for all TWDM and WDM OLT ports, the wavelengths down and amount being selected on the device when it is installed on an OLT port.
  • the optoelectronic transceiver device further comprises an electrical plug adapted to transmit the incoming and outgoing electrical signals, said plug being able to connect removably to a port optical line terminal.
  • the device is an independent part of the port of the OLT, which makes possible the use of existing standards of optoelectronic connectivity such as those available in pluggable optoelectronic modules XFP or SFP + type. Such optoelectronic modules are also inexpensive.
  • the electrical plug is further capable of transmitting to the selection module an electrical signal comprising information relating to the wavelengths to be inserted and extracted.
  • the wavelengths rising and falling that the device must use can be communicated to it through the port of the OLT, which has the advantage of not requiring any other physical operation than the connection. of the device in the port, and then to be able to modify the wavelengths remotely, if necessary.
  • an electrical signal comprising information relating to the wavelengths to be inserted and extracted is transmitted to the selection module by an electrical plug separate from the electrical plug adapted to transmit the incoming and outgoing electrical signals.
  • the rising and falling wavelengths that the device must use can be communicated to it without passing through the port of the OLT, which has the advantage of being able to select the wavelengths in advance, at the manufacturer of the device for example, before the operation of connecting the device in the port of the OLT, and to be able to modify the wavelengths independently of the port of the OLT, if necessary, even if the device is connected to the port of the OLT.
  • the optical connectors are able to connect removably to bidirectional optical fibers.
  • a standard optical connector can be used such for example two LC-type optical connectors, which allows easy connection and disconnection of optical fibers on the optoelectronic transceiver device, and lower production and installation costs.
  • the various aspects of the optoelectronic transceiver device which have just been described can be implemented independently of one another or in combination with each other.
  • the invention also relates to a system for connecting a plurality of optical line terminal ports to an optical distribution network, the optical line terminal ports being connected to an optoelectronic transceiver device such as that which has just been the devices of the plurality being connected to one another by forming a cascade, the second optical connector of a cascade device being connected by optical fiber to the first optical connector of a following device in the cascade, the first optical connector. the first device of the cascade being connected to the optical distribution network by an optical fiber.
  • Such a system is advantageous because it makes it possible to eliminate the WM boxes and all their interfaces with the TWDM and WDM OLT ports. Simply connect any of the optoelectronic transceiver devices in the OLT ports to the CEx box, then connect the other devices cascading to it in any order. This system therefore also offers great flexibility for the planning and evolution of the optical distribution infrastructure, as well as a very easy installation of the OLT ports.
  • the invention relates to an optoelectronic transmission-reception method between a first optical connector adapted to be connected to a first bidirectional optical fiber, and a second optical connector adapted to be connected to a second bidirectional optical fiber, the method comprising the steps following: • extraction of a wavelength in a plurality of wavelengths constituting a first optical signal received by the first optical connector; Transmitting the first optical signal without the extracted wavelength to the second optical connector;
  • This method implements all aspects of the optoelectronic transceiver device according to the invention which has just been described.
  • FIG. 1 shows a mixed optical distribution infrastructure, according to the prior art
  • FIG. 2 shows a mixed optical distribution infrastructure, according to a particular embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows an optoelectronic transceiver device according to a particular embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows an exemplary implementation of a cascade of optoelectronic transceiver devices according to a particular embodiment of the invention
  • FIG. 5 presents the method of receiving an optical signal implementing the receiver device according to a particular embodiment of FIG. the invention.
  • Figure 1 shows an ODN-AA mixed optical distribution infrastructure, according to the prior art.
  • TDM OLTs and some OLT ports TWDM or WDM knowing that their number can reach several tens or even hundreds in the same mixed optical distribution infrastructure. Similarly, only one ONU per OLT or per OLT port is illustrated, knowing that each OLT typically serves 64 or 128 ONUs.
  • TDM type OLTs such as "GPON OLT” and "XGPON OLT” are connected by bidirectional interfaces respectively I FQPON and IF XG PON, on optical fiber, directly to a CEx box called "co-existence".
  • Other interfaces such as the IF V ideo interface of a video headend can also be connected to the ECx box.
  • the ports P1, P2 and P3 of a TWDM type OLT such as "TWDM OLT” are not connected directly to the ECx box but through a WM intermediate multiplexer / demultiplexer so that a single bidirectional IF TWDM interface, covering all channels in TWDM wavelengths on a single optical fiber, be presented to the ECx box.
  • This WM element must be configured specifically for the wavelengths that the operator plans to use with its TWDM OLT ports.
  • the CEx box is itself connected by a bidirectional optical fiber to one or more S couplers, positioned in series at a relatively close distance from the users served by the mixed infrastructure. A single coupler is shown here for simplicity.
  • the coupler S is connected to the line optical terminals of the users, denoted "ONU GPON", "UN XGPON”, "UN TWDM”, "UN GPON + RF", etc.
  • point-to-point type OLTs not illustrated in FIG. 1, each use a pair of up-and-down wavelengths, and therefore have bidirectional signals which also need to be grouped together by a WM element. It is therefore understood that according to the prior art, several WM elements may thus have to be connected to a single ECx box.
  • FIG. 2 presents a mixed ODN optical distribution infrastructure, according to a particular embodiment of the invention.
  • the ports P1, P2 and P3 of the OLT "TWDM OLT” are each equipped with an optoelectronic transceiver device according to the invention, denoted respectively XFP1, XFP2 and XFP3.
  • This device has the particularity of taking, on a bidirectional optical signal, the rising wavelength associated with the port of the OLT, and inserting in this bidirectional optical signal the downward wavelength associated with the port of the OLT. , while leaving intact the other wavelengths of the bidirectional optical signal. Thanks to this feature, the MW element is no longer necessary because it is sufficient to connect only one of the OLT port devices to the ECx box by a bidirectional optical fiber, and then to connect the other devices in cascade to this device, for example. bidirectional optical fibers.
  • FIG. 3 shows an optoelectronic transceiver device according to a particular embodiment of the invention.
  • Such an XFPx device comprises the following elements or modules:
  • An OC1 optical connector able to connect an OF1 optical fiber removably
  • An OC2 optical connector able to connect an OF2 optical fiber removably;
  • the OC1 and OC2 connectors are for example of the LC type, which makes it possible to connect and disconnect easily and independently the optical fibers OF1 and OF2;
  • a wavelength insertion-extraction ADM module capable of inserting a wavelength ⁇ ⁇ into a bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF1, able to extract a wavelength A Rx from the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF1, and able to let from the optical fiber OF1 to an optical fiber OF2, and vice versa, the other wavelengths of the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF1; such an ADM module is also known by the name "add-drop multiplexer";
  • a WLS module for selecting the wavelength to be inserted ⁇ ⁇ and the wavelength to be extracted A Rx , able to receive information ⁇ ⁇ , A Rx ⁇ relating to these wavelengths and to transmit corresponding instructions to the ADM module; the selection WLS module can be included in the ADM module;
  • a bidirectional optical multiplexing-demultiplexing BMDM module capable of multiplexing the wavelength ⁇ ⁇ and of demultiplexing the wavelength A Rx in the signal passing through the module ADM;
  • a conversion module TE20 able to convert a downward electrical signal carrying Tx data into an optical signal of length down wave ⁇ ⁇ ;
  • a conversion module R02E capable of converting a rising wavelength A Rx into a rising electrical signal carrying Rx data
  • An electrical connector EC1 adapted to connect electrically and removably to an OLT port capable of transmitting a downward electrical signal carrying Tx data, the connector EC1 being connected to the module TE20;
  • An electrical connector EC2 adapted to connect electrically and removably to an OLT port adapted to receive a rising electrical signal carrying Rx data, the connector EC2 being connected to the module
  • the electrical connectors EC1 and EC2 are for example combined in a single connector of the same type as the electrical connector of an SFP + or XFP module, which allows to embed the entire device in a single optical module SFP + or XFP, with a only electrical connector on the front panel and two optical connectors, for example LC type, on the front panel.
  • FIG. 4 shows an exemplary implementation of a cascade of optoelectronic transceiver devices according to a particular embodiment of the invention.
  • the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF1 comprises three downward wavelengths: ⁇ ⁇ 1 , ⁇ ⁇ 2 , ⁇ ⁇ 3 , and 3 rising wavelengths: A m , A R2 , A R3 .
  • the XFP1 device receives from the port P1 of the OLT TWDM an electrical signal
  • the device XFP1 extracts from the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF1 a signal of wavelength A R1 and converts it into an electrical signal "Rx: A R1 " which it transmits to the port P1 of the OLT TWDM.
  • a bidirectional optical signal identical to that carried by the optical fiber OF1, but devoid of the wavelengths ⁇ ⁇ ⁇ and A m passes through the device XFP1 and is carried by the optical fiber OF2.
  • the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF2 thus comprises two downlink wavelengths: ⁇ ⁇ 2 , ⁇ ⁇ 3 , and two rising wavelengths: A R2 , A R3 .
  • the XFP2 device receives from the P2 port of the TWDM OLT an electrical signal " ⁇ : ⁇ ⁇ 2 " that it converts into an optical signal of wavelength ⁇ ⁇ 2 that it inserts into the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF2 .
  • the device XFP2 extracts from the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF2 a signal of wavelength A R2 and converts it into an electrical signal "Rx: A R2 " that it transmits to the port P2 of the OLT TWDM.
  • the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF3 thus comprises 1 down-wavelength: ⁇ ⁇ 3 , and 1 rising wavelength: A R3 .
  • the device XFP3 receives from the port P3 of the TWDM OLT an electrical signal " ⁇ : ⁇ ⁇ 3 " that it converts into an optical signal of wavelength ⁇ ⁇ 3 that it inserts into the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF3 .
  • the device XFP3 extracts from the bidirectional optical signal carried by the optical fiber OF3 a signal of wavelength A R3 and converts it into an electrical signal "Rx: A R3 " which it transmits to the port P3 of the TWDM OLT.
  • FIG. 5 presents the method of receiving an optical signal implementing the receiver device according to a particular embodiment of the invention.
  • the wavelengths ⁇ ⁇ and A Rx are selected. They are specific to the OLT equipped with the device implementing the method, and respectively correspond to the downward and upward direction of the data transmission in the mixed optical distribution infrastructure. They are called for convenience wavelength respectively downward and rising.
  • the rising wavelength A Rx is extracted from a first optical signal received on a first optical connector.
  • the first optical signal is transmitted to a second optical connector, without the rising wavelength A Rx .
  • step E4 which can be simultaneous with the step E6, the rising wavelength A Rx is converted into a rising electrical signal carrying data Rx.
  • a so-called downlink electrical signal carrying data Tx intended to be transmitted in the downstream transmission direction, is converted into a falling wavelength ⁇ ⁇ .
  • the falling wavelength ⁇ ⁇ is inserted in a second optical signal received on the second optical connector.
  • the second optical signal is transmitted to the first optical connector, with the falling wavelength ⁇ ⁇ .
  • steps E2, E3 and E4 can be simultaneous with the sequence of steps E5, E6, E7.
  • An optical fiber connected to the first connector is bidirectional because it carries both the falling wavelength ⁇ ⁇ transmitted during step E6, and the rising wavelength A Rx received during step E2.
  • this optical fiber is also bidirectional.
  • the embodiments of the invention which have just been presented are only some of the possible embodiments. They show that the invention makes it possible to simplify an optical distribution infrastructure mixing TDM and WDM or TWDM, by equipping each port of OLT WDM or TWDM with a pluggable and removable optoelectronic transceiver device having the particularity of inserting and pick up the rising and falling wavelengths associated with the port and then cascading the devices with each other.
  • the optical signal carried by the optical fiber connected to the first of the cascade covers the entire spectrum of WDM or TWDM wavelengths, and this optical fiber can be connected directly to the mixed optical distribution infrastructure, without the intermediary a wavelength multiplexer-demultiplexer as in the prior art.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif émetteur-récepteur optoélectronique comprenant un premier connecteur optique (OC1) apte à être connecté à une première fibre optique bidirectionnelle (OF1), et un deuxième connecteur optique (OC2) apte à être connecté à une deuxième fibre optique bidirectionnelle (OF2), le dispositif comprenant en outre : • un module d'insertion-extraction (ADM) apte à : extraire une longueur d'onde (λRx) dans une pluralité de longueurs d'onde composant un premier signal optique reçu par le premier connecteur optique (OC1) et transmettre le premier signal optique sans la longueur d'onde extraite vers le deuxième connecteur optique (OC2); insérer une longueur d'onde (λTx) dans un deuxième signal optique reçu par le deuxième connecteur optique (OC2) et transmettre le deuxième signal optique avec la longueur d'onde insérée vers le premier connecteur optique (OC1); un module de conversion électrique-optique (EC1) apte à fournir au module d'insertion-extraction la longueur d'onde (λTx) insérée dans le deuxième signal optique à partir d'un signal électrique entrant (Data Tx); et un module de conversion optique-électrique (EC2) apte à convertir la longueur d'onde (λRx) extraite du premier signal optique par le module d'insertion-extraction en un signal électrique sortant (Data Rx).

Description

Dispositif, système et procédé émetteur-récepteur optoélectronique WDM en cascade
1. Domaine de l'invention
La demande d'invention se situe dans le domaine des réseaux de distribution optique (ou ODN, pour Optical Distribution Networks, en anglais) desservant des abonnés à des services de communications électroniques, et plus particulièrement ceux combinant différent types de multiplexage en longueur d'onde.
2. Etat de la technique antérieure
Les architectures de réseaux d'accès optique utilisent typiquement une longueur d'onde différente par sens de transmission, les différents utilisateurs d'un réseau se partageant des fenêtres temporelles du signal. Cette technique appelée TDM (Time Division Multiplexing en anglais, multiplex en division temporelle) montre des limites en termes de débits maximum.
Une autre technique permettant des débits de transmission supérieurs, étudiée au sein d'organismes de normalisation par le groupe SG15 de l'UlT (Union Internationale des Télécommunications), consiste à associer un multiplex de longueurs d'onde à des utilisateurs. Cette technique appelée WDM (Wavelength Division Multiplexing en anglais, multiplex en division par longueur d'onde) est utilisée seule par l'allocation d'un couple de longueurs d'onde (sens montant et descendant) par utilisateur, ou en combinaison avec la technique TDM, alors nommée TWDM.
Ces systèmes TWDM et WDM en cours de normalisation (typiquement via le standard NG-PON2 de l'ITU-T Q2 SG15 G.989.x) sont ou seront déployés en plus des systèmes TDM préalablement déployés (typiquement les standards G-PON et XG- PON1 ) et coexisteront avec eux, pour des raisons économiques et de migration des utilisateurs. Comme l'illustre la figure 1 , une infrastructure optique peut donc être mixte, c'est-à-dire permettre la connexion de terminaux de ligne optique (communément appelés OLT, pour Optical Line Terminal, en anglais) qui soient TDM, TWDM ou WDM, à des terminaux de réseau optique (ONU, pour Optical Network Units, en anglais) qui soient TDM, TWDM ou WDM. Un OLT de type TWDM ou WDM possède un port différent associé à chaque couple de longueurs d'onde montante et descendante.
Dans un tel ODN mixte, un boitier passif appelé CEx (pour Co-Existence élément en anglais, élément de coexistence) réalise sur une seule fibre un multiplexage dans le sens descendant et un démultiplexage dans le sens montant, des longueurs d'onde de chacun des ports d'OLTs de type TDM, TWDM ou WDM. En amont du boitier CEx, les longueurs d'onde des systèmes TWDM et WDM doivent cependant être regroupées par bande pour être multiplexées et démultiplexées en longueur d'onde individuelle par un boitier appelé WM (Wavelength Multiplexer en anglais) afin de limiter le nombre de ports en entrée du boitier CEx, à chaque port étant associé une largeur de bande unique.
Ce boitier WM doit être adapté, à son installation, spécifiquement à l'ensemble des canaux de longueur d'onde de chaque port de chaque OLT WDM ou TWDM que l'opérateur du réseau ODN prévoit opérer à ce moment-là. Ceci amène une complexité et un surcoût initial et rend difficile et coûteuse toute évolution du réseau.
Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients de l'état de la technique.
3. Exposé de l'invention
L'invention vient améliorer la situation à l'aide d'un dispositif émetteur-récepteur optoélectronique comprenant un premier connecteur optique apte à être connecté à une première fibre optique bidirectionnelle, et un deuxième connecteur optique apte à être connecté à une deuxième fibre optique bidirectionnelle, le dispositif comprenant en outre :
• un module d'insertion-extraction apte à :
• extraire une longueur d'onde dans une pluralité de longueurs d'onde composant un premier signal optique reçu par le premier connecteur optique et transmettre le premier signal optique sans la longueur d'onde extraite vers le deuxième connecteur optique ;
• insérer une longueur d'onde dans un deuxième signal optique reçu par le deuxième connecteur optique et transmettre le deuxième signal optique avec la longueur d'onde insérée vers le premier connecteur optique ;
• un module de conversion électrique-optique apte à fournir au module d'insertion- extraction la longueur d'onde insérée dans le deuxième signal optique à partir d'un signal électrique entrant ; et
· un module de conversion optique-électrique apte à convertir la longueur d'onde extraite du premier signal optique par le module d'insertion-extraction en un signal électrique sortant.
Le dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon l'invention permet de façon astucieuse d'éliminer le boîtier de multiplexage/démultiplexage en longueurs d'onde WM. En effet, il suffit que les ports d'OLT TWDM ou WDM de l'infrastructure de distribution optique mixte soient équipés chacun d'un dispositif selon l'invention, et que l'ensemble des dispositifs soit connecté directement au boîtier CEx de l'infrastructure mixte. Par conséquent, il n'y a plus besoin du boîtier WM entre les ports d'OLT et le CEx, et les inconvénients du WM que sont entre autre son surcoût et son manque d'évolutivité disparaissent.
Comme le module d'insertion-extraction d'un dispositif n'insert et n'extrait dans la fibre optique présente au premier connecteur optique que les longueurs d'onde associées à ce dispositif, c'est-à-dire associées à son port d'OLT, en laissant les autres longueurs d'onde du signal optique traverser intactes le module, il est possible de récupérer les signaux présents au deuxième connecteur optique dans une autre fibre optique connectée à un autre port d'OLT auquel sont associées des longueurs d'onde montante (entrant dans le dispositif) et descendante (sortant du dispositif) différentes.
Allant à rencontre des préjugés de l'homme de métier qui réserverait chacun des deux connecteurs optiques à un sens différent de transmission, le dispositif selon l'invention permet la connexion d'une fibre optique bidirectionnelle à chacun des deux connecteurs optiques.
On comprend donc qu'en utilisant plusieurs dispositifs selon l'invention il est possible de cascader les ports d'OLT entre eux, et qu'il suffit qu'un seul de ces ports d'OLT, le premier de la cascade, soit connecté au boîtier CEx au travers du premier connecteur optique de son dispositif. Son deuxième connecteur optique est connecté par une fibre optique au premier connecteur optique du dispositif d'un deuxième port d'OLT, et ainsi de suite. Les ports d'OLT de couples de longueurs d'ondes différents se connectent ainsi en cascade les uns aux autres au travers de leur dispositif respectif, jusqu'au dernier de la cascade, dont le deuxième connecteur n'est pas utilisé. L'ordre des ports d'OLT dans la cascade n'a pas d'importance, ce qui facilite l'installation et l'évolution de la configuration des ports d'OLT dans l'infrastructure de distribution optique mixte, puisqu'il suffit de connecter un nouveau port d'OLT au deuxième connecteur optique, inutilisé, du dispositif en fin de la cascade, au fur et à mesure que surviennent les besoins de la planification de l'infrastructure.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif émetteur-récepteur optoélectronique comprend en outre un module de sélection des longueurs d'onde à insérer et à extraire, configuré pour instruire au module d'insertion-extraction la longueur d'onde à extraire dans le premier signal optique et la longueur d'onde à insérer dans le deuxième signal optique.
Grâce à cet aspect, le dispositif est générique en longueur d'onde, ce qui permet la fabrication et l'utilisation d'un seul modèle pour tous les ports d'OLT TWDM et WDM, les longueurs d'onde descendante et montant étant sélectionnées sur le dispositif lors de son installation sur un port d'OLT.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif émetteur-récepteur optoélectronique comprend en outre une fiche électrique apte à transmettre les signaux électriques entrant et sortant, ladite fiche étant apte à se connecter de manière amovible à un port terminal de ligne optique.
Grâce à cet aspect, le dispositif est une pièce indépendante du port de l'OLT, ce qui rend possible l'utilisation de standards existants de connectique optoélectronique tels que ceux disponibles dans des modules optoélectroniques enfichables de type XFP ou SFP+. De tels modules optoélectroniques sont de plus peu coûteux.
Selon un aspect de l'invention, la fiche électrique est en outre apte à transmettre au module de sélection un signal électrique comprenant des informations relatives aux longueurs d'onde à insérer et à extraire.
Grâce à cet aspect, les longueurs d'onde montante et descendante que le dispositif doit utiliser peuvent lui être communiquées au travers du port de l'OLT, ce qui a pour avantage de ne pas nécessiter d'autre d'opération physique que le branchement du dispositif dans le port, et de pouvoir ensuite modifier les longueurs d'onde à distance, si nécessaire.
Selon un aspect de l'invention, un signal électrique comprenant des informations relatives aux longueurs d'onde à insérer et à extraire est transmis au module de sélection par une fiche électrique distincte de la fiche électrique apte à transmettre les signaux électriques entrant et sortant.
Grâce à cet aspect, les longueurs d'onde montante et descendante que le dispositif doit utiliser peuvent lui être communiquées sans passer par le port de l'OLT, ce qui a pour avantage de pouvoir sélectionner les longueurs d'onde à l'avance, chez le fabricant du dispositif par exemple, avant l'opération de branchement du dispositif dans le port de l'OLT, et de pouvoir modifier les longueurs d'onde indépendamment du port de l'OLT, si nécessaire, et ce même si le dispositif est branché au port de l'OLT.
Selon un aspect de l'invention, les connecteurs optiques sont aptes à se connecter de manière amovible aux fibres optiques bidirectionnelles.
Grâce à cet aspect, une connectique optique standard peut être utilisée telle que par exemple deux connecteurs optiques de type LC, ce qui permet de connecter et déconnecter facilement des fibres optiques sur le dispositif émetteur-récepteur optoélectronique, et d'en baisser les coûts de production et d'installation. Les différents aspects du dispositif émetteur-récepteur optoélectronique qui viennent d'être décrits peuvent être mis en œuvre indépendamment les uns des autres ou en combinaison les uns avec les autres.
L'invention concerne aussi un système de connexion d'une pluralité de ports de terminaux de ligne optique à un réseau de distribution optique, les ports de terminal de ligne optique étant connectés à un dispositif émetteur-récepteur optoélectronique tel que celui qui vient d'être décrit, les dispositifs de la pluralité étant connectés entre eux en formant une cascade, le deuxième connecteur optique d'un dispositif de la cascade étant relié par fibre optique au premier connecteur optique d'un dispositif suivant dans la cascade, le premier connecteur optique du premier dispositif de la cascade étant relié au réseau de distribution optique par une fibre optique.
Un tel système est avantageux car il permet d'éliminer les boîtiers WM et toutes leurs interfaces avec les ports d'OLT TWDM et WDM. Il suffit de connecter au boîtier CEx n'importe lequel des dispositifs émetteur-récepteur optoélectronique des ports d'OLT, puis de connecter les autres dispositifs en cascade à celui-ci, dans n'importe quel ordre. Ce système présente donc en outre une grande flexibilité pour la planification et l'évolution de l'infrastructure de distribution optique, ainsi qu'une grande facilité d'installation des ports d'OLT. L'invention concerne enfin un procédé d'émission-réception optoélectronique entre un premier connecteur optique apte à être connecté à une première fibre optique bidirectionnelle, et un deuxième connecteur optique apte à être connecté à une deuxième fibre optique bidirectionnelle, le procédé comprenant les étapes suivantes : • extraction d'une longueur d'onde dans une pluralité de longueurs d'onde composant un premier signal optique reçu par le premier connecteur optique ; • transmission du premier signal optique sans la longueur d'onde extraite vers le deuxième connecteur optique ;
• insertion d'une longueur d'onde dans un deuxième signal optique reçu par le deuxième connecteur optique ;
· transmission du deuxième signal optique avec la longueur d'onde insérée vers le premier connecteur optique ;
• obtention de la longueur d'onde insérée dans le deuxième signal optique par conversion d'un signal électrique entrant ;
• conversion de la longueur d'onde extraite du premier signal optique en un signal électrique sortant.
Ce procédé met en œuvre tous les aspects du dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon l'invention qui vient d'être décrit.
4. Présentation des figures
D'autre avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 présente une infrastructure de distribution optique mixte, selon la technique antérieure,
- la figure 2 présente une infrastructure de distribution optique mixte, selon un mode particulier de réalisation de l'invention,
- la figure 3 présente un dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon un mode particulier de réalisation de l'invention,
- la figure 4 présente un exemple de mise en œuvre d'une cascade de dispositifs émetteurs-récepteurs optoélectroniques selon un mode particulier de réalisation de l'invention,
- la figure 5 présente le procédé de réception d'un signal optique mettant en œuvre le dispositif récepteur selon un mode particulier de réalisation de l'invention.
5. Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention Dans la suite de la description, on présente des modes de réalisation de l'invention dans le cas d'infrastructures de distribution optique mixtes utilisant des techniques WDM et/ou TWDM, en plus des techniques TDM. Ces infrastructures peuvent comprendre des réseaux optiques passifs (PON) en normalisation actuellement ou prochainement à l'ITU-T, tels que les réseaux PON de type NG-PON2, aussi bien que d'autres types de réseaux, en plus ou à la place de réseaux PON, tels que par exemple les réseaux optiques point-à-point.
La figure 1 présente une infrastructure de distribution optique mixte ODN-AA, selon la technique antérieure.
Par simplicité d'illustration, cette figure et la suivante ne montrent que quelques
OLTs TDM et que quelques ports d'OLT TWDM ou WDM, sachant que leur nombre peut atteindre plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines dans une même infrastructure de distribution optique mixte. De même, seul un ONU par OLT ou par port d'OLT est illustré, sachant que chaque OLT dessert typiquement 64 ou 128 ONUs.
Dans une telle infrastructure mixant des techniques TDM, TWDM et WDM, les
OLTs de type TDM tels que "GPON OLT" et "XGPON OLT" sont connectés par des interfaces bidirectionnelles respectivement I FQPON et I FXGPON, sur fibre optique, directement à un boîtier CEx dit de "co-existence". D'autres interfaces telles par exemple l'interface I FVideo d'une tête de réseau vidéo peuvent également être connectés au boîtier CEx.
Les ports P1 , P2 et P3 d'un OLT de type TWDM tels que "TWDM OLT" ne sont pas connectés directement au boîtier CEx mais au travers d'un multiplexeur/démultiplexeur intermédiaire WM afin qu'une seule interface bidirectionnelle I FTWDM, couvrant tous les canaux en longueurs d'onde TWDM sur une seule fibre optique, soit présentée au boîtier CEx. Cet élément WM doit être configuré spécifiquement pour les longueurs d'onde que l'opérateur prévoit utiliser avec ses ports d'OLT TWDM. Le boîtier CEx est lui-même connecté par une fibre optique bidirectionnelle à un ou plusieurs coupleurs S, positionnés en série à une distance relativement proche des utilisateurs desservis par l'infrastructure mixte. Un seul coupleur est montré ici par simplicité. Le coupleur S est connecté aux terminaux optiques de ligne des utilisateurs, notés "GPON ONU", "XGPON ONU", "TWDM ONU", "GPON + RF ONU", etc.
Il est à noter que des OLT de type point-à-point, non illustrés sur la figure 1 , utilisent chacun un couple de longueurs d'onde montante et descendante, et ont donc des signaux bidirectionnels qui requièrent également d'être regroupés par un élément WM. On comprend donc que selon la technique antérieure, plusieurs éléments WM peuvent ainsi devoir être connectés à un seul boîtier CEx.
La figure 2 présente une infrastructure de distribution optique mixte ODN, selon un mode particulier de réalisation de l'invention.
Dans ce mode particulier de réalisation de l'invention, les ports P1 , P2 et P3 de l'OLT "TWDM OLT" sont équipés chacun d'un dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon l'invention, noté respectivement XFP1 , XFP2 et XFP3. Ce dispositif a pour particularité de prélever, sur un signal optique bidirectionnel, la longueur d'onde montante associée au port de l'OLT, et d'insérer dans ce signal optique bidirectionnel la longueur d'onde descendante associée au port de l'OLT, tout en laissant intactes les autres longueurs d'onde du signal optique bidirectionnel. Grâce à cette particularité, l'élément MW n'est plus nécessaire car il suffit de connecter un seul des dispositifs de ports d'OLT au boîtier CEx par une fibre optique bidirectionnelle, puis de connecter à ce dispositif les autres dispositifs en cascade, par des fibres optiques bidirectionnelles.
On comprend que non seulement un ou des boîtiers WM ne sont plus nécessaires mais aussi qu'aucune modification n'est nécessaire dans les autres éléments de l'infrastructure de distribution optique, tels que le boîtier CEx et le splitter, ou dans les ONUs du côté des clients. Il est à noter que l'invention s'applique également aux OLT de type point-à-point, non illustrés sur la figure 2.
La figure 3 présente un dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon un mode particulier de réalisation de l'invention.
Un tel dispositif XFPx comprend les éléments ou modules suivants:
• un connecteur optique OC1 apte à connecter une fibre optique OF1 de façon amovible ;
• un connecteur optique OC2 apte à connecter une fibre optique OF2 de façon amovible; les connecteurs OC1 et OC2 sont par exemple de type LC, ce qui permet de connecter et déconnecter facilement et indépendamment les fibres optiques OF1 et OF2 ;
• un module ADM d'insertion-extraction de longueurs d'onde apte à insérer une longueur d'onde λΤχ dans un signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF1 , apte à extraire une longueur d'onde ARx du signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF1 , et apte à laisser traverser de la fibre optique OF1 vers une fibre optique OF2, et vice versa, les autres longueurs d'onde du signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF1 ; un tel module ADM est aussi connu sous l'appellation anglaise "add-drop multiplexer" ;
• un module WLS de sélection de la longueur d'onde à insérer λΤχ et de la longueur d'onde à extraire ARx, apte à recevoir des informations { λΤχ , ARx } relatives à ces longueurs d'onde et à transmettre des instructions correspondantes au module ADM ; le module WLS de sélection peut être compris dans le module ADM ;
• un module BMDM de multiplexage-démultiplexage optique bidirectionnel apte à multiplexer la longueur d'onde λΤχ et à démultiplexer la longueur d'onde ARx dans le/du signal traversant le module ADM ;
• un module TE20 de conversion apte à convertir un signal électrique descendant transportant des données Tx en un signal optique de longueur d'onde descendante λΤχ ;
• un module R02E de conversion apte à convertir une longueur d'onde montante ARx en un signal électrique montant transportant des données Rx ;
• un connecteur électrique EC1 apte à se connecter électriquement et de façon amovible à un port d'OLT apte à émettre un signal électrique descendant transportant des données Tx, le connecteur EC1 étant connecté au module TE20 ;
• un connecteur électrique EC2 apte à se connecter électriquement et de façon amovible à un port d'OLT apte à recevoir un signal électrique montant transportant des données Rx, le connecteur EC2 étant connecté au module
R02E ; les connecteurs électriques EC1 et EC2 sont par exemple combinés dans un seul connecteur du même type que le connecteur électrique d'un module SFP+ ou XFP, ce qui permet d'embarquer la totalité du dispositif dans un seul module optique SFP+ ou XFP, avec un seul connecteur électrique en face avant et deux connecteurs optiques, par exemple de type LC, en face avant.
La figure 4 présente un exemple de mise en œuvre d'une cascade de dispositifs émetteurs-récepteurs optoélectroniques selon un mode particulier de réalisation de l'invention.
Dans cette cascade, seul le dispositif XFP1 est connecté au boîtier CEx par une interface I FTWDM et la fibre optique OF1 . Le signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF1 comprend 3 longueurs d'onde descendantes: λτ1 , λΤ2, λΤ3, et 3 longueurs d'onde montantes: Am , AR2, AR3.
Le dispositif XFP1 reçoit du port P1 de l'OLT TWDM un signal électrique
"Τχ:λΤι " qu'il convertit en signal optique de longueur d'onde λΤι qu'il insère dans le signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF1 .
Le dispositif XFP1 extrait du signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF1 un signal de longueur d'onde AR1 et le convertit en signal électrique "Rx:AR1 " qu'il émet vers le port P1 de l'OLT TWDM. Un signal optique bidirectionnel identique à celui porté par la fibre optique OF1 , mais dépourvu des longueurs d'onde λΤι et Am , traverse le dispositif XFP1 et est porté par la fibre optique OF2.
Le signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF2 comprend donc 2 longueurs d'onde descendantes: λΤ2, λΤ3, et 2 longueurs d'onde montantes: AR2, AR3.
Le dispositif XFP2 reçoit du port P2 de l'OLT TWDM un signal électrique "Τχ:λΤ2" qu'il convertit en signal optique de longueur d'onde λΤ2 qu'il insère dans le signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF2.
Le dispositif XFP2 extrait du signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF2 un signal de longueur d'onde AR2 et le convertit en signal électrique "Rx:AR2" qu'il émet vers le port P2 de l'OLT TWDM.
Un signal optique bidirectionnel identique à celui porté par la fibre optique OF2, mais dépourvu des longueurs d'onde λΤ2 et AR2, traverse le dispositif XFP2 et est porté par la fibre optique OF3.
Le signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF3 comprend donc 1 longueur d'onde descendante: λΤ3, et 1 longueur d'onde montante: AR3.
Le dispositif XFP3 reçoit du port P3 de l'OLT TWDM un signal électrique "Τχ:λΤ3" qu'il convertit en signal optique de longueur d'onde λΤ3 qu'il insère dans le signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF3.
Le dispositif XFP3 extrait du signal optique bidirectionnel porté par la fibre optique OF3 un signal de longueur d'onde AR3 et le convertit en signal électrique "Rx:AR3" qu'il émet vers le port P3 de l'OLT TWDM.
La figure 5 présente le procédé de réception d'un signal optique mettant en œuvre le dispositif récepteur selon un mode particulier de réalisation de l'invention.
Lors d'une étape E1 , les longueurs d'onde λΤχ et ARx sont sélectionnées. Elles sont propres à l'OLT équipé du dispositif mettant en œuvre le procédé, et correspondent respectivement au sens descendant et montant de la transmission des données dans l'infrastructure de distribution optique mixte. Elles sont appelée par commodité longueurs d'onde respectivement descendante et montante. Lors d'une étape E2, la longueur d'onde montante ARx est extraite d'un premier signal optique reçu sur un premier connecteur optique.
Lors d'une étape E3, le premier signal optique est transmis vers un deuxième connecteur optique, sans la longueur d'onde montante ARx.
Lors d'une étape E4, pouvant être simultanée à l'étape E6, la longueur d'onde montante ARx est convertie en un signal électrique montant transportant des données Rx.
Lors d'une étape E5, un signal électrique dit descendant, transportant des données Tx destinées à être transmises dans le sens descendant de transmission, est converti en une longueur d'onde descendante λΤχ.
Lors d'une étape E6, la longueur d'onde descendante λΤχ est insérée dans un deuxième signal optique reçu sur le deuxième connecteur optique.
Lors d'une étape E7, le deuxième signal optique est transmis vers le premier connecteur optique, avec la longueur d'onde descendante λΤχ.
L'enchaînement des étapes E2, E3 et E4 peut être simultané à l'enchaînement des étapes E5, E6, E7.
Une fibre optique connectée au premier connecteur est bien bidirectionnelle, car elle transporte à la fois la longueur d'onde descendante λΤχ transmise lors de l'étape E6, et la longueur d'onde montante ARx reçue lors de l'étape E2.
De même, comme cela est apparent pour les dispositifs XFP1 et XFP2 de la figure 4, lorsque la fibre optique connectée au deuxième connecteur est connectée par son autre extrémité au premier connecteur d'un autre dispositif, cette fibre optique est également bidirectionnelle.
Les exemples de réalisation de l'invention qui viennent d'être présentés ne sont que quelques-uns des modes de réalisation envisageables. Ils montrent que l'invention permet de simplifier une infrastructure de distribution optique mixant TDM et WDM ou TWDM, en équipant chaque port d'OLT WDM ou TWDM d'un dispositif émetteur- récepteur optoélectronique enfichable et amovible ayant la particularité d'insérer et de prélever les longueurs d'onde montante et descendante associées au port, puis en cascadant les dispositifs les uns avec les autres. Ainsi, le signal optique porté par la fibre optique connectée au premier de la cascade couvre tout le spectre de longueurs d'onde WDM ou TWDM, et cette fibre optique peut être connectée directement à l'infrastructure de distribution optique mixte, sans l'intermédiaire d'un multiplexeur- démultiplexeur de longueurs d'onde comme dans la technique antérieure.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif émetteur-récepteur optoélectronique comprenant un premier connecteur optique (OC1 ) apte à être connecté à une première fibre optique bidirectionnelle (OF1 ), et un deuxième connecteur optique (OC2) apte à être connecté à une deuxième fibre optique bidirectionnelle (0F2), le dispositif comprenant en outre :
• un module d'insertion-extraction (ADM) apte à :
• extraire une longueur d'onde (ARx) dans une pluralité de longueurs d'onde composant un premier signal optique reçu par le premier connecteur optique (OC1 ) et transmettre le premier signal optique sans la longueur d'onde extraite vers le deuxième connecteur optique (002) ;
• insérer une longueur d'onde (λΤχ) dans un deuxième signal optique reçu par le deuxième connecteur optique (002) et transmettre le deuxième signal optique avec la longueur d'onde insérée vers le premier connecteur optique (001 ) ;
• un module de conversion électrique-optique (EC1 ) apte à fournir au module d'insertion-extraction la longueur d'onde (λΤχ) insérée dans le deuxième signal optique à partir d'un signal électrique entrant (Data Tx); et
• un module de conversion optique-électrique (EC2) apte à convertir la longueur d'onde (ARx) extraite du premier signal optique par le module d'insertion-extraction en un signal électrique sortant (Data Rx).
2. Dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon la revendication précédente, comprenant en outre un module de sélection (WLS) des longueurs d'onde à insérer et à extraire, configuré pour instruire au module d'insertion-extraction la longueur d'onde (ARx) à extraire dans le premier signal optique et la longueur d'onde (λΤχ) à insérer dans le deuxième signal optique.
3. Dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon l'une des revendications précédentes, comprenant une fiche électrique apte à transmettre les signaux électriques entrant et sortant, ladite fiche étant apte à se connecter de manière amovible à un port terminal de ligne optique (P1 , P2, P3).
4. Dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon la revendication 3, où la fiche électrique est en outre apte à transmettre au module de sélection (WLS) un signal électrique comprenant des informations ({λΤχ, ARx}) relatives aux longueurs d'onde à insérer et à extraire.
5. Dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon la revendication 3, où un signal électrique comprenant des informations ({λΤχ, ARx}) relatives aux longueurs d'onde à insérer et à extraire est transmis au module de sélection (WLS) par une fiche électrique distincte de la fiche électrique apte à transmettre les signaux électriques entrant et sortant.
6. Dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon l'une des revendications précédentes, où les connecteurs optiques (OC1 , OC2) sont aptes à se connecter de manière amovible aux fibres optiques bidirectionnelles (OF1 , OF2).
7. Système de connexion d'une pluralité de ports (P1 , P2, P3) de terminaux de ligne optique à un réseau de distribution optique, les ports de terminal de ligne optique étant connectés à un dispositif émetteur-récepteur optoélectronique selon la revendication 1 , les dispositifs (XFP1 , XFP2, XFP3) de la pluralité étant connectés entre eux en formant une cascade, le deuxième connecteur optique (OC2) d'un dispositif de la cascade étant relié par fibre optique au premier connecteur optique (OC1 ) d'un dispositif suivant dans la cascade, le premier connecteur optique du premier dispositif (XFP1 ) de la cascade étant relié au réseau de distribution optique par une fibre optique.
8. Procédé d'émission-réception optoélectronique entre un premier connecteur optique (OC1 ) apte à être connecté à une première fibre optique bidirectionnelle (OF1 ), et un deuxième connecteur optique (OC2) apte à être connecté à une deuxième fibre optique bidirectionnelle (OF2), le procédé comprenant les étapes suivantes :
• extraction (E2) d'une longueur d'onde (ARx) dans une pluralité de longueurs d'onde composant un premier signal optique reçu par le premier connecteur optique (OC1 ) ;
• transmission (E3) du premier signal optique sans la longueur d'onde extraite vers le deuxième connecteur optique (OC2) ;
• insertion (E6) d'une longueur d'onde (λΤχ) dans un deuxième signal optique reçu par le deuxième connecteur optique (OC2) ;
• transmission (E7) du deuxième signal optique avec la longueur d'onde insérée vers le premier connecteur optique (OC1 ) ;
• obtention (E5) de la longueur d'onde (λΤχ) insérée dans le deuxième signal optique par conversion d'un signal électrique entrant (Data Tx) ;
• conversion (E4) de la longueur d'onde (ARx) extraite du premier signal optique en un signal électrique sortant (Data Rx).
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