WO2020128040A1 - Fond de panier optique reconfigurable - Google Patents

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WO2020128040A1
WO2020128040A1 PCT/EP2019/086792 EP2019086792W WO2020128040A1 WO 2020128040 A1 WO2020128040 A1 WO 2020128040A1 EP 2019086792 W EP2019086792 W EP 2019086792W WO 2020128040 A1 WO2020128040 A1 WO 2020128040A1
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optical
channel
service
wavelength
dedicated
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PCT/EP2019/086792
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Yoann Rebiere
Alexandre BACOU
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Latelec
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    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/021—Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM]
    • H04J14/0212—Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM] using optical switches or wavelength selective switches [WSS]
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    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy
    • H04L12/40189—Flexible bus arrangements involving redundancy by using a plurality of bus systems

Definitions

  • TITLE Reconfigurable optical backplane Field of the invention
  • the present invention relates to a backplane.
  • the invention relates to a reconfigurable optical backplane.
  • the optical backplane can be part of an optical communication network which can in particular be embedded in a means of transport in order to allow the communication of equipment between them.
  • the invention notably finds an advantageous application in the aeronautical field, in particular for equipping passenger cabins of an aircraft.
  • the cables mainly electrical, are therefore generally installed throughout the cabin in areas that are sometimes difficult to access, generally located under the floor or in the ceiling. These cables must also be perfectly maintained and protected, in particular from attacks liable to damage them, such as for example vibrations, liquid splashes, high temperatures, electromagnetic radiation, etc.
  • each piece of equipment distributing data to the cabin uses specific cabling depending on the desired application.
  • a point-to-point connection of the wiring from the avionics units must be made.
  • the network as it is currently carried out on aircraft is not very adaptable to modifications (for example, addition of new equipment to offer new services to passengers).
  • the physical topology of the network is frozen.
  • the present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks.
  • an optical backplane is proposed by the present invention for an architecture of an optical communication network distributing data to equipment.
  • Said backplane comprises a wavelength optical demultiplexer comprising:
  • an input port configured to be coupled to an optical fiber dedicated to the transport of at least two channels of different wavelengths, multiplexed, a wavelength channel carrying data relating to control and management of the optical communication network, said control and management channel, and at least one wavelength channel carrying data relating to a service for at least one item of equipment, said channel dedicated to a service, and
  • the data relating to the control and management of the optical communication network, carried by the control and management channel, relate in particular to data relating to the maintenance of the optical communication network and to the configuration / reconfiguration of the optical communication network formed by the optical fiber.
  • Said backplane further includes:
  • a first coupler configured to receive the control and management channel and transmit a part of the control and management channel to an interface box coupled to at least one piece of equipment, and another part of the control and management channel to the optical wavelength multiplexer,
  • each switching device for each output port of the optical wavelength demultiplexer delivering a channel dedicated to a service, the / each switching device being configured to: receive the channel dedicated to a service; and transmit, when in a first position, said channel dedicated to a service to the optical wavelength multiplexer, and when it is in a second position, part of said channel dedicated to a service to the box of 'interface coupled to at least one piece of equipment, and another part of said channel dedicated to a service to the optical wavelength multiplexer,
  • the optical wavelength multiplexer being configured to combine the control and management channel and the at least one channel dedicated to a received service and to multiplex them in wavelength on the optical fiber.
  • the first coupler is configured to receive the control and management channel from a first output port of the optical demultiplexer (51).
  • said optical backplane advantageously makes it possible to transmit or not, via the switching device, the service to the equipment.
  • the switching device switches to second position when the equipment needs the service offered.
  • the switching device switches to the first position when the equipment does not need the service offered.
  • Such an optical backplane thus advantageously participates in the configuration / reconfiguration of the optical communication network without modifying the architecture of the optical communication network to which it is attached. It makes it possible to perpetuate the architecture of the optical communication network and to offer greater adaptability to modifications (addition of new equipment, for example).
  • Such an optical backplane advantageously participates in the distribution of multiple services to several pieces of equipment.
  • the method according to the invention also meets the following characteristics, implemented separately or in each of their technically operating combinations.
  • the / each switching device is intended and configured to switch from the first to the second position, and vice versa, on instruction from the interface box.
  • the control and management channel comprises in particular the data relating to the configuration and / or reconfiguration of the optical communication network, in particular the information concerning the needs of each item of equipment, associated with the architecture of the optical communication network, with respect to such and such a service offered. This information is expressed for example by control information for each switching device.
  • the / each device switch has a 1x2 switch and two 2x1 optical couplers an optical coupler at each switch output port.
  • the / each switch device comprises only a 1 ⁇ 2 switch and two 2x1 optical couplers, an optical coupler at each switch output port.
  • the backplane comprising conventional optical components (demultiplexer, multiplexer, optical couplers, switch ...), the backplane thus has an advantage in terms of design, cost and weight.
  • the demultiplexer, the multiplexer, the first coupler and the / each switching device are integrated into a photonic integrated circuit.
  • An optical backplane produced in this way has even more of an advantage in terms of weight, but also in terms of size (small size).
  • the invention also relates to an optical communication network architecture, intended for distributing data to equipment, comprising a distribution box for allocating data relating to services and to the control and management of the optical communication network on channels of different wavelengths multiplexed on an optical fiber and optical backplanes conforming to at least one of their embodiments.
  • the optical fiber successively serves each optical backplane.
  • Said backplanes are each coupled to an interface box intended to be coupled to at least one piece of equipment.
  • the distribution box, fiber optic, backplane, and interface boxes form the architecture of the optical communications network.
  • Such an optical communication network architecture is perennial. New equipment can be connected to it and / or new services can be offered to the connected equipment without requiring any modification of the architecture.
  • the new equipment is advantageously connected, via the interface boxes, to the backplanes already present in the architecture.
  • the new services offered are transmitted via the allocation of these services to a new wavelength in the main optical fiber.
  • the control and management channel notably includes the data relating to the maintenance of the optical communication network.
  • This data notably includes data on the state of health of the main optical fiber as well as on the state of health of the backplanes 50.
  • This state of health of the main optical fiber and of the backplanes can for example be checked by OTDR optical time reflectometry (acronym for "Optical Time Domain Reflectometry", in English terminology) or by OFDR optical frequency reflectometry (acronym for "Optical Frequency Domain Reflectometry", in English terminology).
  • an interface box is electrically connected to one / each device for switching the associated backplane to control it as a function of the data contained in the control and management channel received by said interface box.
  • Such an optical communication network architecture can preferentially equip an aircraft.
  • FIG. 1 represents an example of a data management structure on board an aircraft
  • Figure 2 shows an example of an optical backplane according to an embodiment of the invention. Detailed description of an embodiment of the invention
  • the present invention relates to an optical backplane 50.
  • the optical backplane 50 advantageously fits into an architecture 20 of an optical communication network.
  • the architecture 20 of optical communication network can, in general, equip any means of transport, in particular those of the aeronautical, railway or automobile fields, without this being restrictive of the invention. It may also be possible to install such an optical communication network architecture in buildings.
  • the invention is described in the particular context of one of its preferred fields of application in which the optical backplane and the associated optical communication network architecture are embedded in a civil airliner. However, nothing precludes having the optical backplane and the associated optical communication network architecture in any other type of aircraft, whether civilian or military.
  • This optical communication network architecture 20 can be integrated into a data management structure.
  • FIG. 1 schematically represents an example of a data management structure on board an aircraft 100.
  • the aircraft 100 typically comprises a cabin 101 for receiving passengers and is equipped, among other things, with passenger seats (not shown in the figures).
  • the data management structure is intended to allow data transmission to and from equipment 70.
  • the equipment 70 can be of various natures:
  • PED personal electronic device
  • All of this equipment 70 is preferably placed in the cabin 101.
  • the data management structure includes:
  • the block 10 of data resources preferably comprises:
  • a central unit called a maintenance unit 13
  • a central service unit 11, 12 collects and manages the data relating to a specific service on the aircraft.
  • a service is associated with an entertainment system, known by the acronym IFE ("In Flight Entertainment" in English terminology), in particular in connection with the terminals.
  • IFE In Flight Entertainment
  • a service is associated with a communications system (internet, for example), in particular in connection with the terminals and PED equipment.
  • a communications system internet, for example
  • a service is associated with a cabin system, in particular in connection with the critical and / or non-critical technical equipment for the flight.
  • the central maintenance unit 13 groups together the data relating to the maintenance of the optical communication network and to the configuration and / or reconfiguration of the optical communication network.
  • the data resource block 10 comprises a single central maintenance unit 13 and at least one central service unit 11, 12.
  • the block 10 of data resources comprises a central maintenance unit 13 and two central service units 11, 12.
  • the block 10 of data resources is preferably arranged in an avionics bay of the aircraft.
  • the block 10 of data resources is for example in the form of several data servers.
  • the architecture 20 of the optical communication network allows the distribution, in the booth 101, of downstream flows and uplink flows of data in and from the equipment 70 of the booth 101.
  • the down streams allow the equipments 70 to exploit the data coming from said central maintenance 13 and service units 1 1, 12 and the uplink flows make it possible to transfer data to said central maintenance 13 and service units 1 1, 12 from of said equipment.
  • the optical communication network architecture 20 includes a distribution box 30 for generating the distribution of downward data flows.
  • said distribution box communicates, on the one hand, electrical signals (double arrows 35) with the central units 11, 12, 13 of the block 10 of data resources and, on the other hand, via a optical fiber, called main fiber 40, optical signals with interface boxes 60 coupled with the equipment 70 of the cabin 101.
  • the main optical fiber forms for example a loop of the optical communication network on the distribution box 30.
  • the network according to different embodiments, optical communication is integrated into the ceiling and / or the floor of the cabin 101.
  • such a distribution box 30 integrates signal processing units:
  • a switching unit 31 for routing the electrical signals generated by the data resource block according to the equipment
  • a unit 32 for bidirectional conversion of the electrical signals switched to optical signals and a unit 33 for managing the optical signals by allocation parameters in wavelengths and distribution in downlink and uplink optical flows in the optical communication network,
  • a unit 34 for controlling and managing the optical communication network is a unit 34 for controlling and managing the optical communication network.
  • the distribution box 30 is advantageously configured to allow on the one hand the concentration and the management of the data relating to the various services, coming from the block 10 of data resources, and on the other hand the allocation of the data relating to each service and to the control and management of the optical communication network on channels of different wavelengths multiplexed in the main optical fiber 40.
  • the main optical fiber 40 thus transports N (N> 2) channels of different wavelengths multiplexed.
  • N N> 2 channels of different wavelengths multiplexed.
  • Each service is transmitted by a wavelength channel distinct from that of the other channels transmitting the other services as well as the control and management of the optical communication network. These wavelength channels are transmitted simultaneously through the main optical fiber.
  • control and management channel the wavelength channel carrying data relating to the control and management of the optical communication network.
  • This control and management channel includes data relating to the maintenance of the optical communication network, in particular data on the health status of the fiber.
  • This channel also includes the data relating to the configuration and / or reconfiguration of the optical communication network.
  • the channel dedicated to a service will be called the wavelength channel carrying data relating to a given service.
  • the main optical fiber 40 carries at least two wavelength channels, one of which is always a channel for controlling and managing the optical communication network.
  • the distribution box 30 comprises a CWDM multiplexer (acronym for “Coarse Wavelength Division Multiplexing”, in English terminology) for multiplexing the different wavelengths on the main optical fiber
  • said main optical fiber can transport at least ten channels in length waveforms multiplexed.
  • the main optical fiber transmits three channels of multiplexed wavelengths: the channel li dedicated to a first service, the channel kz dedicated to a second service, the channel l3 for monitoring and management.
  • the main optical fiber 40 of the optical communication network is preferably single-mode.
  • a single mode optical fiber allows for example bit rates per wavelength of data relating to a given service of the order of 10, 25, 40 or even 100 Gbps. However, nothing precludes the use of a multimode primary optical fiber.
  • the distribution box 30 is connected to the various equipment of the cabin 101 via optical backplanes 50 mounted in series.
  • the main optical fiber 40 successively serves the optical backplanes 50 of the architecture 20 of the optical communication network.
  • Each optical backplane 50 is also electrically and optically coupled to an interface box 60, itself electrically coupled (double arrow 61) to one or more pieces of equipment 70.
  • the interface box 60 can be optically coupled to one or more pieces of equipment 70.
  • An interface box 60 is intended to allow the transmission of data relating to the services necessary for / the associated equipment (s).
  • the interface box 60 notably comprises a unit for converting optical / electrical signals (not shown).
  • an interface box 60 can be electrically coupled to equipment 70 arranged at a passenger seat or, as a variant, to equipment arranged in a row of passenger seats or several rows of passenger seats.
  • An optical backplane 50 comprises, as illustrated in FIG. 2:
  • demultiplexer 51 a wavelength optical demultiplexer, called demultiplexer 51
  • multiplexer 57 an optical wavelength multiplexer, called multiplexer 57
  • the demultiplexer 51 is coupled at the input to the main optical fiber 40. It advantageously makes it possible to separate the channels of different wavelengths multiplexed transported by said main optical fiber.
  • the demultiplexer 51 receives, at an input port 511, the main optical fiber 40 transporting the channels of different wavelengths multiplexed:
  • the demultiplexer 51 distributes the different channels as output wavelengths in output ports 512, 513, 514 as a function of the wavelength.
  • the demultiplexer 51 has at least as many output ports as multiplexed wavelength channels transported by the main optical fiber.
  • the demultiplexer chosen has a number of output ports corresponding to the maximum number of multiplexed wavelength channels transported by the main optical fiber.
  • all or part of the output ports will be used. Such a choice leaves a latitude on the number of multiplexed wavelength channels transported by the main optical fiber.
  • the main optical fiber 40 carries three channels li, Kz, K3 and the demultiplexer 51 has three ports Release :
  • a second output port 513 delivering a channel li dedicated to a first service
  • the first coupler 52 is configured to receive as input the control and management channel l3 and on the one hand transmit part of the control and management channel l3 to the interface box 60 to which the optical backplane 50 is coupled optically and on the other hand, the other part of the control and management channel 13 to a first input port 572 of the multiplexer 57.
  • the first coupler 52 comprises:
  • a first output port 522 capable of transmitting the control and management channel l3 to the first input port 572 of the multiplexer 57
  • a second output port 523 suitable for transmitting the control and management channel l3 to the interface box 60 associated with the optical backplane 50.
  • the first coupler 52 always transmits the control and management channel l3, both to the interface box 60 associated with the backplane 50 and to the multiplexer 57.
  • the optical backplane 50 includes, for each output port 513, 514 of the demultiplexer 51 delivering a channel dedicated to a service, a switching device 53.
  • a switching device 53 is configured to receive as input only a dedicated channel to a service.
  • the optical backplane 50 comprises two switching devices 53, one for the channel li dedicated to a first service and one for the channel kz dedicated to a second service. All the switching devices 53 of an optical backplane 50 are identical.
  • referral device 53 that associated with the li channel dedicated to a first service.
  • the referral device 53 associated with the kz channel dedicated to a second service is deduced by analogy.
  • the referral device 53 is configured to receive, as input, the li channel dedicated to the first service. It is configured, at output, for:
  • said switching device comprises a 1 ⁇ 2 optical switch (or 1 ⁇ 2 switch), called switch 54, and two 1 ⁇ 2 optical couplers, said second coupler 55 and third coupler 56.
  • the switch 54 receives, via an input port 541, the channel li dedicated to the first service.
  • the switch 54 at a first output port 542, is coupled to a first input port 551 of the second coupler 55.
  • a second output port 543 of the switch 54 is, in turn, coupled to an input port 561 of the third coupler 56.
  • the third coupler 56 is coupled, by a first output port 562, to the interface box 60 and, by a second output port 563, to a second input port 552 of the second coupler 55.
  • the second coupler 55 has an output port 553 coupled to the second input port 573 of the multiplexer 57.
  • the second coupler 55 receives the channel li dedicated to the first service, either from third coupler 56, ie of switch 54, and transmits as output said channel li dedicated to the first service to the second input port 573 of multiplexer 57.
  • the switch 54 depending on the position of the switching device, transmits the dedicated li channel for the first service either to the second coupler 55 or to the third coupler 56.
  • the switch 54 transmits the dedicated li channel for the first service only to the second coupler 55, which transmits it to the multiplexer 57.
  • the switch 54 transmits the channel li dedicated to the first service only to the third coupler 56.
  • This third coupler 56 transmits part of the channel li dedicated to the first service to the interface box 60 and the other part of the channel li dedicated to the first service to the second coupler 55, which transmits it to the multiplexer 57.
  • said switching device always transmits at least part of the channel li dedicated to the first service to the multiplexer 57.
  • the switching device transmits also part of the channel li dedicated to the first service at the interface box 60.
  • the switching device 53 is electrically controlled to switch from the first to the second position and vice versa.
  • the switching device 53 is advantageously controlled by the interface box 60 with which the backplane 50 is associated, as will be explained later.
  • the referral device 53 which receives the kz channel dedicated to the second service as an input is configured for:
  • the multiplexer 57 combines the different wave channels received via its input ports 572, 573, 574.
  • the multiplexer 57 combines the channels l-i, l2, l3.
  • the different wavelength channels are multiplexed and transported by the main optical fiber 40 of the optical communication network.
  • the main optical fiber 40 transports the different multiplexed wavelength channels to the following optical backplane 50, associated with another interface box 60 serving other equipment 70.
  • optical backplane 50 The couplings between the different optical components (multiplexer, demultiplexer, couplers, switches) of the optical backplane 50 are advantageously carried out by optical waveguides, for example optical fibers.
  • said backplane can be produced in the form of a photonic integrated circuit PIC (acronym for "Photonic Integrated Circuit", in English terminology).
  • PIC photonic integrated circuit
  • all the optical backplanes 50 of the architecture 20 of the optical communication network successively receive the main optical fiber 40 transporting the channels of different wavelengths multiplexed.
  • This channel l3 of control and management comprises in particular the data on the state of health of the main optical fiber 40 as well as on the state of health of the backplanes 50.
  • the state of health of the main optical fiber and of the backplanes can for example be checked by OTDR time optical reflectometry or by OFDR optical frequency reflectometry.
  • This control and management channel 13 also includes the data relating to the configuration and / or reconfiguration of the optical communication network. In other words, this control and management channel 13 includes in particular all the information concerning the needs of each piece of equipment 70, associated with the architecture 20 of the optical communication network, with respect to such or such service offered in the plane. More precisely, this control and management channel 13 includes control information for each switching device, and by extension switches 54.
  • each interface box 60 transmits an electrical control signal for the switching device (s) 53 of the associated backplane, as a function of the information contained in the control and management channel 13. More specifically, the interface box 60 transmits an electrical control signal 63 to the switch of the switching device 53.
  • each optical backplane 50 is optically and electrically coupled to the associated interface box 60.
  • the optical backplane 50 is optically coupled to the interface box 60 to allow the transmission of each of the wavelength channels to said interface box.
  • the optical backplane 50 is electrically coupled to the interface box 60 to allow said interface box to electrically control the switch 54 of the switch device (s) 53.
  • the optical backplane 50 can for example comprise an optical connector 58 grouping together several exit points 581, an exit point being connected to an optical fiber carrying either a wavelength channel dedicated to a service, ie a wavelength channel for control and management.
  • the number of output points 581 preferably equals the number of optical fibers leaving the demultiplexer 51.
  • the optical backplane 50 may include an electrical connector 59 grouping several output points 591. At a minimum, the number of output points 591 is equivalent to the number of switching devices 53 in the optical backplane 50.
  • the interface box 60 will include an optical connector 61 and an electrical connector 62 complementary to those of the associated optical backplane.
  • the optical backplane 50 comprises an optical connector 58 with three outlet points 581 and an electrical connector 59 with two outlet points 591.
  • the distribution box, fiber optic, backplane, and interface boxes form the architecture of the optical communications network.
  • the data carried by the control and management channel 13 are transmitted, via the first coupler 52, to the interface box 60 associated with the backplane 50.
  • the data is decoded by the interface box 60.
  • said interface box transmits an electrical control signal to the switching device 53 receiving the wavelength channel dedicated to this service, so that it switches to the second position in order to be able to address said service to said equipment.
  • the interface box 60 thus electrically activates the switch 54 of the switching device 53.
  • Such an optical backplane 50 advantageously allows a reconfiguration of the optical communication network without modification of the architecture 20 of the optical communication network with which it is associated.
  • this information is transmitted via the control and management channel l3.
  • the interface box 60 associated with this equipment 70 when it receives the control and management channel 13, transmits an instruction to the switching device 53 receiving the wavelength channel dedicated to this particular service, to switch in the first position in order to no longer address this service to this equipment.
  • this optical backplane 50 it is also possible, via this optical backplane 50, to connect new equipment 70 in the architecture 20 of the optical communication network, without having to review the topology of the optical communication network.
  • the new equipment 70 is then advantageously connected to an interface box already present in the architecture of the optical communication network.
  • Information on the allocation of services to this new equipment is transmitted via channel l3 of control and management.
  • the interface box 60 connected to this new equipment, when it receives the control and management channel 13, transmits or not, an instruction to the routing devices 53 each receiving a specific service in order to address, or not , said service (s) to this new equipment.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

L'invention concerne un fond de panier optique (50) pour une architecture (20) de réseau de communication optique distribuant des données vers des équipements (70), comportant: - un démultiplexeur optique (51) couplé en entrée à une fibre optique (40) dédiée au transport d'au moins deux canaux de longueurs d'onde différentes multiplexés, un canal (λ3) de contrôle et de gestion du réseau de communication optique et au moins un canal (λ1, λ2) dédié à un service, et en sortie à au moins deux ports de sortie configurés pour délivrer chacun, respectivement le canal de contrôle et de gestion et le au moins canal (λ1, λ2) dédié à un service, - un multiplexeur optique (57) en longueur d'onde, - un premier coupleur (52) configuré pour recevoir le canal (λ3) et transmettre une partie dudit canal vers un boîtier d'interface (60) couplé à un équipement (70), et une autre partie dudit canal vers le multiplexeur optique (57) en longueur d'onde, - un dispositif d'aiguillage (53) pour chaque port de sortie du démultiplexeur optique (51), ledit dispositif étant configuré pour recevoir un canal (λ1, λ2), et transmettre soit lorsqu'il est dans une première position, ledit canal (λ1, λ2) vers le multiplexeur optique, soit lorsqu'il est dans une deuxième position, une partie dudit canal (λ1, λ2) vers le boîtier d'interface couplé à un équipement, et une autre partie dudit canal (λ1, λ2) vers le multiplexeur optique, ledit multiplexeur optique en longueur d'onde étant configuré pour combiner le canal (λ3) et le au moins un canal (λ1, λ2) reçus et les multiplexer en longueur d'onde sur la fibre optique (40).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Fond de panier optique reconfigurable Domaine de l’invention
La présente invention concerne un fond de panier. En particulier, l’invention concerne un fond de panier optique reconfigurable. Le fond de panier optique peut s’inscrire dans un réseau de communication optique pouvant être notamment embarqué dans un moyen de transport afin de permettre la communication d’équipements entre eux.
L’invention trouve notamment une application avantageuse dans le domaine aéronautique, en particulier pour équiper des cabines passagers d’un aéronef.
Etat de la technique
Afin d’interconnecter des équipements d’une cabine d’aéronef entre eux à des fins de communication, les aéronefs actuels sont équipés de nombreux et différents câblages formant un réseau de communication dont l’installation et la maintenance peuvent s’avérer complexes.
Les câblages, principalement électriques, sont ainsi généralement installés tout au long de la cabine dans des zones parfois peu accessibles, généralement disposées sous le plancher ou dans le plafond. Ces câblages doivent en outre être parfaitement maintenus et protégés, notamment des agressions susceptibles de les endommager, telles que par exemple des vibrations, des projections de liquide, des hautes températures, des radiations électromagnétiques....
De plus, chaque équipement distribuant des données à la cabine utilise un câblage spécifique en fonction de l’application souhaitée. Une liaison point à point du câblage depuis les meubles avioniques doit être opérée.
Par ailleurs, lorsqu’une compagnie aérienne doit procéder à un réaménagement de la cabine de l’aéronef, tout ou partie de ces câblages doit être remplacé, induisant des temps de maintenance et des cycles d’immobilisation de l’aéronef importants.
Ces câblages présentent en conséquence un coût important, que ce soit en termes de prix, en termes de temps d’installation, de maintenance, ou encore en termes de poids, le poids impactant le bilan de masse de l’aéronef.
De plus, le réseau tel qu’il est réalisé actuellement dans les aéronefs est peu adaptable aux modifications (par exemple, ajout de nouveaux équipements pour proposer des nouveaux services aux passagers). La topologie physique du réseau est figée.
Des architectures à réseau optique commencent à voir le jour, remplaçant les câbles par des fibres optiques afin de transmettre les données. Cependant, le réseau obtenu ne permet toujours pas une grande adaptabilité
Exposé de l’invention
La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités.
A cet effet, il est proposé par la présente invention un fond de panier optique pour une architecture de réseau de communication optique distribuant des données vers des équipements. Ledit fond de panier comporte un démultiplexeur optique en longueur d’onde comportant :
- un port d’entrée configuré pour être couplé à une fibre optique dédiée au transport d’au moins deux canaux de longueurs d’onde différentes multiplexés, un canal de longueur d’onde porteur de données relatives à un contrôle et à la gestion du réseau de communication optique, dit canal de contrôle et de gestion, et au moins un canal de longueur d’onde porteur de données relatives à un service pour au moins un équipement, dit canal dédié à un service, et
- au moins deux ports de sortie configurés pour délivrer chacun, respectivement le canal de maintenance et le au moins un canal de service. Les données relatives au contrôle et à la gestion du réseau de communication optique, portées par le canal de contrôle et de gestion, concernent notamment des données relatives à la maintenance du réseau de communication optique et à la configuration/reconfiguration du réseau de communication optique formé par la fibre optique.
Ledit fond de panier comporte en outre :
- un multiplexeur optique en longueur d’onde,
- un premier coupleur configuré pour recevoir le canal de contrôle et de gestion et transmettre une partie du canal de contrôle et de gestion vers un boîtier d’interface couplé à au moins un équipement, et une autre partie du canal de contrôle et de gestion vers le multiplexeur optique en longueur d’onde,
- un dispositif d’aiguillage pour chaque port de sortie du démultiplexeur optique en longueur d’onde délivrant un canal dédié à un service, le/chaque dispositif d’aiguillage étant configuré pour : recevoir le canal dédié à un service ; et transmettre, lorsqu’il est dans une première position, ledit canal dédié à un service vers le multiplexeur optique en longueur d’onde, et lorsqu’il est dans une deuxième position, une partie dudit canal dédié à un service vers le boîtier d’interface couplé à au moins un équipement, et une autre partie dudit canal dédié à un service vers le multiplexeur optique en longueur d’onde,
le multiplexeur optique en longueur d’onde étant configuré pour combiner le canal de contrôle et de gestion et le au moins un canal dédié à un service reçus et les multiplexer en longueur d’onde sur la fibre optique.
Le premier coupleur est configuré pour recevoir le canal de contrôle et de gestion d’un premier port de sortie du démultiplexeur optique (51 ).
La connaissance du besoin d’un équipement pour tel ou tel service est enregistrée dans les données relatives à la configuration/reconfiguration du réseau de communication optique portées par le canal de contrôle et de gestion.
En fonction des services proposés et transportés par la fibre optique, et en fonction des besoins des équipements associés au fond de panier optique, ledit fond de panier optique permet avantageusement de transmettre ou non, via le dispositif d’aiguillage, le service à l’équipement. Le dispositif d’aiguillage bascule en deuxième position lorsque l’équipement a besoin du service proposé. Le dispositif d’aiguillage bascule en première position lorsque l’équipement n’a pas besoin du service proposé.
Un tel fond de panier optique participe ainsi avantageusement à la configuration/reconfiguration du réseau de communication optique sans modifier l’architecture de réseau de communication optique à laquelle il est rattaché. Il permet de pérenniser ainsi l’architecture de réseau de communication optique et d’offrir une plus grande adaptabilité aux modifications (ajout de nouveaux équipements, par exemple).
Un tel fond de panier optique participe avantageusement à la distribution de multiples services à un plusieurs équipements.
Selon des modes de mise en oeuvre particuliers, le procédé selon l’invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes.
Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, le/chaque dispositif d’aiguillage est destiné et configuré pour basculer dans la première à la deuxième position, et réciproquement, sur instruction du boîtier d’interface. Le canal de contrôle et de gestion comporte notamment les données relatives à la configuration et/ou reconfiguration du réseau de communication optique, en particulier les informations concernant les besoins de chaque équipement, associé à l’architecture de réseau de communication optique, par rapport à tel ou tel service proposé. Ces informations se traduisent par exemple par des informations de commande de chaque dispositif d’aiguillage. Ainsi, lorsque le boîtier d’interface reçoit lesdites données par le canal de contrôle et de gestion, selon l’information contenue, ledit boîtier transmet un signal de commande audit dispositif d’aiguillage pour qu’il bascule de la première à la deuxième position ou inversement.
Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, le/chaque dispositif d’aiguillage comporte un commutateur 1 x2 et deux coupleurs optiques 2x1 un coupleur optique au niveau de chaque port de sortie du commutateur. De préférence, le/chaque dispositif d’aiguillage comporte uniquement un commutateur 1 x2 et deux coupleurs optiques 2x1 un coupleur optique au niveau de chaque port de sortie du commutateur
Le fond de panier comportant des composants optiques classiques (démultiplexeur, multiplexeur, coupleurs optiques, commutateur...), le fond de panier présente ainsi un avantage en termes de conception, de coût et de poids.
Dans des formes de réalisation particulières de l’invention, le démultiplexeur, le multiplexeur, le premier coupleur et le/chaque dispositif d’aiguillage sont intégrés dans un circuit intégré photonique. Un fond de panier optique réalisé ainsi présente encore plus un avantage en termes de poids, mais également en termes d’encombrement (faible dimensionnement).
L’invention est également relative à une architecture de réseau de communication optique, destinée à distribuer des données vers des équipements, comportant un boîtier de distribution pour allouer des données relatives à des services et au contrôle et à gestion du réseau de communication optique sur des canaux de longueurs d'onde différentes multiplexés sur une fibre optique et des fonds de panier optiques conformes à au moins un de leurs modes de réalisation. La fibre optique dessert successivement chaque fond de panier optique. Lesdits fonds de panier sont couplés chacun à un boîtier d’interface destinés à être couplé à au moins un équipement. Il est clair que le boîtier de distribution, la fibre optique, les fonds de panier et les boîtiers d’interface forment l’architecture de réseau de communication optique.
Une telle architecture de réseau de communication optique est pérenne. De nouveaux équipements peuvent y être raccordés et/ou de nouveaux services peuvent être proposés aux équipements raccordés sans nécessiter de modification de l’architecture. Les nouveaux équipements sont avantageusement raccordés, via les boîtiers d’interface, aux fonds de panier déjà présents dans l’architecture.
Les nouveaux services proposés sont transmis via l’allocation de ces services à une nouvelle longueur d’onde dans la fibre optique principale.
Une telle architecture de réseau de communication optique participe également avantageusement à la maintenance du réseau de communication optique. Le canal de contrôle et de gestion comporte notamment les données relatives à la maintenance du réseau de communication optique. Ces données intègrent notamment des données sur l’état de santé de la fibre optique principale ainsi que sur l’état de santé des fonds de panier 50. Cet état de santé de la fibre optique principale et des fonds de panier peut par exemple être contrôlé par réflectométrie optique temporelle OTDR (acronyme de « Optical Time Domain Reflectometry », en terminologie anglaise) ou encore par réflectométrie optique fréquentielle OFDR (acronyme de « Optical Frequency Domain Reflectometry », en terminologie anglaise). Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, un boîtier d’interface est relié électriquement à un/chaque dispositif d’aiguillage du fond de panier associé pour le commander en fonction des données contenues dans le canal de contrôle et de gestion reçu par ledit boîtier d’interface.
Une telle architecture de réseau de communication optique peut équiper préférentiellement un aéronef.
Présentation des figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d’exemple nullement limitatif, et faite en référence aux dessins annexés :
[Fig. 1 ] La figure 1 représente un exemple de structure de gestion de données embarqué dans un avion,
[Fig. 2] La figure 2 représente un exemple de fond de panier optique selon un mode de réalisation de l’invention. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
La présente invention concerne un fond de panier optique 50.
Le fond de panier optique 50 s’insère avantageusement dans une architecture 20 de réseau de communication optique.
L’architecture 20 de réseau de communication optique peut, de manière générale, équiper tout moyen de transport, notamment ceux des domaines aéronautique, ferroviaire ou automobile, sans que cela soit restrictif de l’invention. Il peut également être envisageable d’installer une telle architecture de réseau de communication optique dans des bâtiments.
L’invention est décrite dans le contexte particulier d’un de ses domaines d’application préférés dans lequel le fond de panier optique et l’architecture de réseau de communication optique associée sont embarqués dans un avion de ligne civil. Rien n’exclut cependant de disposer le fond de panier optique et l’architecture de réseau de communication optique associée dans tout autre type d’aéronef, qu’il soit civil ou militaire.
Cette architecture 20 de réseau de communication optique peut s’intégrer dans une structure de gestion de données.
La figure 1 représente schématiquement un exemple de structure de gestion de données embarquée dans un avion 100. L’avion 100 comporte, de manière classique, une cabine 101 pour recevoir des passagers et est équipée, entres autres, de sièges passagers (non représentés sur les figures).
La structure de gestion de données est destinée à permettre une transmission de données vers et depuis des équipements 70.
Les équipements 70 peuvent être de diverses natures :
- des terminaux (écrans fixes) intégrés dans les sièges passagers,
- des équipements électroniques personnels, connus sous l’acronyme PED (« personal electronic device » en terminologie anglaise), appartenant aux passagers, - des équipements techniques critiques et non critiques pour le vol (actionneurs de pompes, détecteurs de température ou de pression, unités de décodage/encodage, appareils de cuisson des espaces cuisine, etc.). L’ensemble de ces équipements 70 est préférentiellement disposé dans la cabine 101.
La structure de gestion de données comporte :
- un bloc 10 de ressources de données,
- l’architecture 20 de réseau de communication optique.
Le bloc 10 de ressources de données comporte de préférence :
- une unité centrale, dite de maintenance 13,
- au moins une unité centrale, dite de service 1 1 , 12.
Une unité centrale de service 1 1 , 12 regroupe et gère les données relatives à un service spécifique dans l’avion.
Dans un exemple de réalisation, un service est associé à un système de divertissement, connu sous l’acronyme IFE (« In Flight Entertainment » en terminologie anglaise), notamment en liaison avec les terminaux.
Dans un autre exemple de réalisation, un service est associé à un système de communications (internet, par exemple), notamment en liaison avec les terminaux et les équipements PED.
Dans un autre exemple de réalisation, un service est associé à un système cabine, notamment en liaison avec les équipements techniques critiques et/ou non critiques pour le vol.
L’unité centrale de maintenance 13 regroupe les données relatives à la maintenance du réseau de communication optique et à la configuration et/ou reconfiguration du réseau de communication optique. De préférence, le bloc 10 de ressource de données comporte une seule unité centrale de maintenance 13 et au moins une unité centrale de service 1 1 , 12.
Dans l’exemple non limitatif de la figure 1 , le bloc 10 de ressources de données comprend une unité centrale de maintenance 13 et deux unités centrales de service 1 1 , 12. Le bloc 10 de ressources de données est préférentiellement disposé dans une baie avionique de l’avion. Le bloc 10 de ressources de données se présente par exemple sous la forme de plusieurs serveurs de données.
L’architecture 20 de réseau de communication optique permet la distribution, dans la cabine 101 , de flux descendants et de flux montants de données dans et à partir des équipements 70 de la cabine 101.
Les flux descendants permettent aux équipements 70 d’exploiter les données provenant desdites unités centrales de maintenance 13 et de service 1 1 , 12 et les flux montants permettent de transférer des données auxdites unités centrales de maintenance 13 et de service 1 1 , 12 à partir desdits équipements.
L’architecture 20 de réseau de communication optique comporte un boîtier de distribution 30 pour générer la distribution de flux descendants de données.
Selon des transferts bidirectionnels, ledit boîtier de distribution communique, d’une part, des signaux électriques (doubles flèches 35) avec les unités centrales 1 1 , 12, 13 du bloc 10 de ressources de données et, d’autre part, via une fibre optique, dite principale 40, des signaux optiques avec des boîtiers d’interface 60 couplés avec les équipements 70 de la cabine 101. La fibre optique principale forme par exemple une boucle du réseau de communication optique sur le boîtier de distribution 30. Le réseau de communication optique est intégré, selon différents modes de réalisation, au plafond et/ou au plancher de la cabine 101.
Dans un exemple préféré de réalisation, un tel boîtier de distribution 30 intègre des unités de traitement des signaux :
- une unité 31 de commutation pour aiguiller les signaux électriques générés par le bloc de ressources de données en fonction des équipements,
- une unité 32 de conversion bidirectionnelle des signaux électriques commutés en signaux optiques, et - une unité 33 de gestion des signaux optiques par des paramètres d’allocation en longueurs d’onde et de distribution en flux optiques descendants et montants dans le réseau de communication optique,
- une unité 34 de contrôle et de gestion du réseau de communication optique.
En d’autres termes, le boîtier de distribution 30 est avantageusement configuré pour permettre d’une part la concentration et la gestion des données relatives aux différents services, provenant du bloc 10 de ressources de données, et d’autre part l’allocation des données relatives à chaque service et au contrôle et à la gestion du réseau de communication optique sur des canaux de longueurs d’onde différentes multiplexés dans la fibre optique principale 40.
En sortie du boîtier de distribution, la fibre optique principale 40 transporte ainsi N (N > 2) canaux de longueurs d’onde différentes multiplexés. Chaque service est transmis par un canal de longueur d'onde distinct de celui des autres canaux transmettant les autres services ainsi que le contrôle et la gestion du réseau de communication optique. Ces canaux de longueur d’onde sont transmis simultanément dans la fibre optique principale.
On nommera par la suite, canal de contrôle et de gestion, le canal de longueur d'onde porteur de données relatives au contrôle et à la gestion du réseau de communication optique. Ce canal de contrôle et de gestion comporte les données relatives à la maintenance du réseau de communication optique, notamment des données sur l’état de santé de la fibre. Ce canal comporte également les données relatives à la configuration et/ou reconfiguration du réseau de communication optique.
De même, on nommera canal dédié à un service, le canal en longueur d'onde porteur de données relatives à un service donné.
La fibre optique principale 40 transporte au minimum deux canaux de longueurs d’onde, dont toujours un canal de contrôle et de gestion du réseau de communication optique. Lorsque le boîtier de distribution 30 comporte un multiplexeur CWDM (acronyme de « Coarse Wavelength Division Multiplexing», en terminologie anglaise) pour multiplexer sur la fibre optique principale les différentes longueurs d’onde, ladite fibre optique principale peut transporter au moins dix canaux en longueurs d’onde différentes multiplexés.
Dans l’exemple illustré figure 1 , non limitatif, la fibre optique principale transmet trois canaux de longueurs d’onde multiplexés : le canal li dédié à un premier service, le canal kz dédié à un deuxième service, le canal l3 de contrôle et de gestion.
La fibre optique principale 40 du réseau de communication optique est préférentiellement monomode. Une fibre optique monomode autorise par exemple des débits par longueur d’onde porteuse de données relatives à un service donné de l’ordre de 10, 25, 40 ou encore 100 Gbps. Cependant, rien n’exclut d’avoir recours à une fibre optique principale multimode.
Le boîtier de distribution 30 est relié aux divers équipements de la cabine 101 via des fonds de panier optiques 50 montés en série.
La fibre optique principale 40 dessert successivement les fonds de panier optiques 50 de l’architecture 20 de réseau de communication optique.
Chaque fond de panier optique 50 est de plus couplé électriquement et optiquement à un boîtier d’interface 60, lui-même couplé électriquement (double flèche 61 ) à un ou des équipements 70. Dans une variante de réalisation, le boîtier d’interface 60 peut être couplé optiquement à un ou des équipements 70.
Un boîtier d’interface 60 est destiné à permettre la transmission des données relatives aux services nécessaires à/aux équipement(s) associé(s). Le boîtier d’interface 60 comporte notamment une unité de conversion de signaux optiques/électriques (non représentés).
Par exemple, un boîtier d’interface 60 peut être couplé électriquement à un équipement 70 disposé au niveau d’un siège passager ou, en variante, à des équipements disposés dans une rangée de sièges passagers ou plusieurs rangées de sièges passagers.
Un fond de panier optique 50 comporte, comme illustré sur la figure 2 :
- un démultiplexeur optique en longueur d’onde, dit démultiplexeur 51 ,
- un multiplexeur optique en longueur d’onde, dit multiplexeur 57,
- un coupleur optique 1 x2, dit premier coupleur 52,
- au moins un dispositif d’aiguillage 53.
Le démultiplexeur 51 est couplé en entrée à la fibre optique principale 40. Il permet avantageusement de séparer les canaux de longueurs d’onde différentes multiplexés transportés par ladite fibre optique principale.
Le démultiplexeur 51 reçoit, au niveau d’un port d’entrée 511 , la fibre optique principale 40 transportant les canaux de longueurs d’onde différentes multiplexés :
- le canal l3 de contrôle et de gestion,
- au moins un canal l-i, Kz dédié à un service donné.
Le démultiplexeur 51 répartit en sortie les différents canaux en longueurs d'onde dans des ports de sortie 512, 513, 514 en fonction de la longueur d'onde.
Le démultiplexeur 51 comporte au minimum autant de ports de sortie que de canaux de longueur d’onde multiplexés transportés par la fibre optique principale. De préférence, le démultiplexeur choisit comporte un nombre de ports de sortie correspondant au nombre maximal de canaux de longueur d’onde multiplexés transportés par la fibre optique principale. En fonction du nombre de canaux de longueur d’onde multiplexés transportés par la fibre optique principale, tout ou partie des ports de sortie seront utilisés. Un tel choix laisse une latitude sur le nombre de canaux de longueur d’onde multiplexés transportés par la fibre optique principale.
Dans l’exemple non limitatif de la figure 2, la fibre optique principale 40 transporte trois canaux l-i, Kz, K3 et le démultiplexeur 51 comporte trois ports de sortie :
- un premier port de sortie 512 délivrant le canal l3 de contrôle et de gestion,
- un deuxième port de sortie 513 délivrant un canal li dédié à un premier service,
- un troisième port de sortie 514 délivrant un canal kz dédié à un deuxième service.
Le premier coupleur 52 est configuré pour recevoir en entrée le canal l3 de contrôle et de gestion et transmettre d’une part une partie du canal l3 de contrôle et de gestion vers le boîtier d’interface 60 auquel le fond de panier optique 50 est couplé optiquement et d’autre part, l’autre partie du canal l3 de contrôle et de gestion vers un premier port d’entrée 572 du multiplexeur 57.
Le premier coupleur 52 comporte :
- un port d’entrée 521 propre à recevoir le canal l3 de contrôle et de gestion, provenant du premier port de sortie 512 du démultiplexeur 51 ,
- un premier port de sortie 522 propre à transmettre le canal l3 de contrôle et de gestion vers le premier port d’entrée 572 du multiplexeur 57,
- un deuxième port de sortie 523 propre à transmettre le canal l3 de contrôle et de gestion au boîtier d’interface 60 associé au fond de panier optique 50. Ainsi, le premier coupleur 52 transmet toujours le canal l3 de contrôle et de gestion, à la fois au boîtier d’interface 60 associé au fond de panier 50 et au multiplexeur 57.
Le fond de panier optique 50 comporte, pour chaque port de sortie 513, 514 du démultiplexeur 51 délivrant un canal dédié à un service, un dispositif d’aiguillage 53. Un dispositif d’aiguillage 53 est configuré pour recevoir en entrée uniquement un canal dédié à un service.
Dans l’exemple décrit sur la figure 2, le fond de panier optique 50 comprend deux dispositifs d’aiguillage 53, un pour le canal li dédié à un premier service et un pour le canal kz dédié à un deuxième service. Tous les dispositifs d’aiguillage 53 d’un fond de panier optique 50 sont identiques.
Dans la suite de la description, on décrira uniquement un dispositif d’aiguillage 53, celui associé au canal li dédié à un premier service. Le dispositif d’aiguillage 53 associé au canal kz dédié à un deuxième service se déduit par analogie.
Le dispositif d’aiguillage 53 est configuré pour recevoir, en entrée, le canal li dédié au premier service. Il est configuré, en sortie, pour :
- dans une première position, transmettre le canal li dédié au premier service vers un deuxième port d’entrée 573 du multiplexeur 57,
- dans une deuxième position, transmettre d’une part une partie du canal li dédié au premier service vers le boîtier d’interface 60, et d’autre part, l’autre partie du canal li dédié au premier service vers le deuxième port d’entrée 573 du multiplexeur.
Dans un exemple de réalisation du dispositif d’aiguillage 53, ledit dispositif d’aiguillage comporte un commutateur optique 1 x2 (ou switch 1 x2), dit commutateur 54, et deux coupleurs optiques 1 x2, dit deuxième coupleur 55 et troisième coupleur 56.
Le commutateur 54 reçoit, via un port d’entrée 541 , le canal li dédié au premier service. Le commutateur 54, au niveau d’un premier port de sortie 542, est couplé à un premier port d’entrée 551 du deuxième coupleur 55.
Un deuxième port de sortie 543 du commutateur 54 est, quant à lui, couplé à un port d’entrée 561 du troisième coupleur 56.
Le troisième coupleur 56 est couplé, par un premier port de sortie 562, au boîtier d’interface 60 et, par un deuxième port de sortie 563, à un deuxième port d’entrée 552 du deuxième coupleur 55.
Le deuxième coupleur 55 comporte un port de sortie 553 couplé au deuxième port d’entrée 573 du multiplexeur 57.
Le deuxième coupleur 55 reçoit le canal li dédié au premier service soit du troisième coupleur 56, soit du commutateur 54, et transmet en sortie ledit canal li dédié au premier service au deuxième port d’entrée 573 du multiplexeur 57.
Le commutateur 54, selon la position du dispositif d’aiguillage, transmet le canal li dédié au premier service soit au deuxième coupleur 55 soit au troisième coupleur 56.
Lorsque le dispositif d’aiguillage 53 est dans la première position, le commutateur 54 transmet le canal li dédié au premier service uniquement au deuxième coupleur 55, qui le transmet au multiplexeur 57.
Lorsque le dispositif d’aiguillage 53 est dans la deuxième position, le commutateur 54 transmet le canal li dédié au premier service uniquement au troisième coupleur 56. Ce troisième coupleur 56 transmet une partie du canal li dédié au premier service vers le boîtier d’interface 60 et l’autre partie du canal li dédié au premier service vers le deuxième coupleur 55, qui le transmet au multiplexeur 57.
Ainsi, quelle que soit la position du dispositif d’aiguillage, ledit dispositif d’aiguillage transmet toujours au moins une partie du canal li dédié au premier service au multiplexeur 57. Lorsqu’il est dans sa deuxième position, le dispositif d’aiguillage transmet également une partie du canal li dédié au premier service au boîtier d’interface 60.
Le dispositif d’aiguillage 53 est commandé électriquement pour basculer de la première à la deuxième position et réciproquement.
Le dispositif d’aiguillage 53 est avantageusement commandé par le boîtier d’interface 60 auquel le fond de panier 50 est associé, comme il sera expliqué ultérieurement.
Par analogie, le dispositif d’aiguillage 53 qui reçoit en entrée le canal kz dédié au deuxième service est configuré pour :
- dans une première position, transmettre le canal kz dédié au deuxième service vers un troisième port d’entrée 574 du multiplexeur 57, - dans une deuxième position, transmettre d’une part une partie du canal K2 dédié au deuxième service vers le boîtier d’interface 60, et d’autre part, l’autre partie du canal K2 dédié au deuxième service vers le troisième port d’entrée 574 du multiplexeur.
Le multiplexeur 57 combine les différents canaux d'onde reçus via ses ports d’entrée 572, 573, 574. Dans l’exemple de la figure 2, le multiplexeur 57 combine les canaux l-i, l2, l3. En sortie dudit multiplexeur, les différents canaux en longueur d'onde sont multiplexés et transportés par la fibre optique principale 40 du réseau de communication optique. La fibre optique principale 40 transporte les différents canaux en longueur d'onde multiplexés jusqu’au fond de panier optique 50 suivant, associé à un autre boîtier d’interface 60 desservant d’autres équipements 70.
Les couplages entre les différents composants optiques (multiplexeur, démultiplexeur, coupleurs, commutateurs) du fond de panier 50 optique sont réalisés avantageusement par des guides d’onde optiques, par exemple des fibres optiques.
Dans une forme de réalisation du fond de panier optique 50, ledit fond de panier peut être réalisé sous la forme d’un circuit intégré photonique PIC (acronyme pour "Photonic Integrated Circuit", en terminologie anglaise). Un tel circuit intégré photonique est parfaitement adapté aux communications optiques à haut débit.
Pour résumé, tous les fonds de panier optiques 50 de l’architecture 20 de réseau de communication optique reçoivent successivement la fibre optique principale 40 transportant les canaux de longueurs d'onde différentes multiplexés.
Tous les boîtiers d’interface 60 de l’architecture 20 de réseau de communication optique reçoivent le canal K3 de contrôle et de gestion, via le premier coupleur. Pour rappel, ce canal l3 de contrôle et de gestion comporte notamment les données sur l’état de santé de la fibre optique principale 40 ainsi que sur l’état de santé des fonds de panier 50. L’état de santé de la fibre optique principale et des fonds de panier peut par exemple être contrôlé par réflectométrie optique temporelle OTDR ou encore par réflectométrie optique fréquentielle OFDR. Ce canal l3 de contrôle et de gestion comporte également les données relatives à la configuration et/ou reconfiguration du réseau de communication optique. En d’autres termes, ce canal l3 de contrôle et de gestion comporte notamment toutes les informations concernant les besoins de chaque équipement 70, associé à l’architecture 20 de réseau de communication optique, par rapport à tel ou tel service proposé dans l’avion. Plus précisément, ce canal l3 de contrôle et de gestion comporte des informations de commande de chaque dispositif d’aiguillage, et par extension des commutateurs 54.
Ainsi, chaque boîtier d’interface 60 transmet un signal électrique de commande de(s) dispositif(s) d’aiguillage 53 du fond de panier associé, en fonction de l’information contenue dans le canal l3 de contrôle et de gestion. Plus précisément, le boîtier d’interface 60 transmet un signal électrique de commande 63 au commutateur du dispositif d’aiguillage 53.
Comme expliqué précédemment, chaque fond de panier optique 50 est couplé optiquement et électriquement au boîtier d’interface 60 associé.
D’une part, le fond de panier optique 50 est couplé optiquement au boîtier d’interface 60 pour permettre la transmission de chacun des canaux de longueur d'onde audit boîtier d’interface. D’autre part, le fond de panier optique 50 est couplé électriquement au boîtier d’interface 60 pour permettre audit boîtier d’interface de commander électriquement le commutateur 54 du(des) dispositif(s) d’aiguillage 53.
Comme illustré sur la figure 2, le fond de panier optique 50 peut par exemple comporter un connecteur optique 58 regroupant plusieurs points de sortie 581 , un point de sortie étant relié à une fibre optique transportant soit un canal de longueur d'onde dédié à un service soit un canal de longueur d'onde de contrôle et de gestion. Le nombre de points de sortie 581 équivaut préférentiellement au nombre de fibres optiques sortant du démultiplexeur 51.
Le fond de panier optique 50 peut comporter un connecteur électrique 59 regroupant plusieurs points de sortie 591. Au minimum, le nombre de points de sortie 591 équivaut au nombre de dispositifs d’aiguillage 53 dans le fond de panier optique 50.
Le boîtier d’interface 60 comportera un connecteur optique 61 et un connecteur électrique 62 complémentaires à ceux du fond de panier optique associé.
Dans l’exemple de la figure 2, le fond de panier optique 50 comporte un connecteur optique 58 à trois points de sortie 581 et un connecteur électrique 59 à deux points de sortie 591.
Le boîtier de distribution, la fibre optique, les fonds de panier et les boîtiers d’interface forment l’architecture de réseau de communication optique.
Principe de fonctionnement du fond de panier optique
Dans un exemple de réalisation, par défaut, tous les dispositifs d’aiguillage
53 sont configurés dans la première position.
Lors d’une première configuration ou d’une reconfiguration du réseau de communication optique, toutes les données relatives sur cette configuration ou reconfiguration, notamment quel service attribuer à quel équipement, sont préalablement regroupées et gérées par l’unité 34 de contrôle et de gestion du réseau de communication optique et transmises sur la fibre optique principale, via le canal l3 de contrôle et de gestion.
Les données portées par le canal l3 de contrôle et de gestion sont transmises, via le premier coupleur 52, au boîtier d’interface 60 associé au fond de panier 50. Les données sont décodées par le boîtier d’interface 60. Lorsque les données contiennent l’information que tel équipement 70 couplé au boîtier d’interface 60 a besoin de tel service, ledit boîtier d’interface transmet un signal électrique de commande au dispositif d’aiguillage 53 recevant le canal de longueur d'onde dédié à ce service, pour qu’il bascule dans la deuxième position afin de pouvoir adresser ledit service audit équipement.
Le boîtier d’interface 60 vient ainsi activer électriquement le commutateur 54 du dispositif d’aiguillage 53.
Un tel fond de panier optique 50 permet avantageusement une reconfiguration du réseau de communication optique sans modification de l’architecture 20 de réseau de communication optique à laquelle il est associé.
Lorsqu’il est souhaité ne plus adresser un service particulier à un équipement 70, cette information est transmise via le canal l3 de contrôle et de gestion. Le boîtier d’interface 60 associé à cet équipement 70, lorsqu’il reçoit le canal l3 de contrôle et de gestion, transmet une instruction au dispositif d’aiguillage 53 recevant le canal de longueur d'onde dédié à ce service particulier, de basculer dans la première position afin de ne plus adresser ce service à cet équipement.
De plus, il est également possible, via ce fond de panier optique 50, de raccorder un nouvel équipement 70 dans l’architecture 20 de réseau de communication optique, sans devoir revoir la topologie du réseau de communication optique. Le nouvel équipement 70 se raccorde alors avantageusement à un boîtier d’interface déjà présent dans l’architecture de réseau de communication optique. L’information sur l’attribution des services à ce nouvel équipement est transmise via le canal l3 de contrôle et de gestion. Le boîtier d’interface 60, raccordé à ce nouvel équipement, lorsqu’il reçoit le canal l3 de contrôle et de gestion, transmet ou non, une instruction aux dispositifs d’aiguillage 53 recevant chacun un service spécifique afin d’adresser, ou non, ledit (lesdits) service(s) à ce nouvel équipement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Fond de panier optique (50) pour une architecture (20) de réseau de communication optique distribuant des données vers des équipements (70), comportant:
- un démultiplexeur optique (51 ) en longueur d’onde comportant : un port d’entrée (51 1 ) configuré pour être couplé à une fibre optique (40) dédiée au transport d’au moins deux canaux de longueurs d’onde différentes multiplexés, un canal de longueur d’onde porteur de données relatives au contrôle et à la gestion du réseau de communication optique, dit canal (l3) de contrôle et de gestion, et au moins un canal de longueur d’onde porteur de données relatives à un service pour au moins un équipement, dit canal (l-i, l2) dédié à un service ; et au moins deux ports de sortie (512, 513, 514) configurés pour délivrer chacun, respectivement le canal de contrôle et de gestion et le au moins un canal dédié à un service,
- un multiplexeur optique (57) en longueur d’onde,
- un premier coupleur (52) configuré pour recevoir, d’un premier port de sortie du démultiplexeur optique (51 ), le canal (l3) de contrôle et de gestion et transmettre une partie dudit canal de contrôle et de gestion vers un boîtier d’interface (60) couplé à au moins un équipement (70), et une autre partie dudit canal de contrôle et de gestion vers le multiplexeur optique (57) en longueur d’onde,
- un dispositif d’aiguillage (53) pour chaque port de sortie (513, 514) du démultiplexeur optique (51 ) en longueur d’onde délivrant un canal (l-i, l2) dédié à un service, le/chaque dispositif d’aiguillage étant configuré pour : recevoir un canal (l-i, l2) dédié à un service ; et transmettre, lorsqu’il est dans une première position, ledit canal (l-i, l2) dédié à un service vers le multiplexeur optique (57) en longueur d’onde, et lorsqu’il est dans une deuxième position, une partie dudit canal dédié à un service vers le boîtier d’interface (60) couplé à au moins un équipement (70), et une autre partie dudit canal dédié à un service vers le multiplexeur optique (57) en longueur d’onde,
ledit multiplexeur optique en longueur d’onde étant configuré pour combiner le canal (l3) de contrôle et de gestion et le au moins un canal (l-i, l2) dédié à un service reçus et les multiplexer en longueur d’onde sur la fibre optique (40).
2. Fond de panier optique (50) selon la revendication 1 dans lequel le/chaque dispositif d’aiguillage (53) est configuré pour basculer dans la première à la deuxième position, et réciproquement, sur instruction du boîtier d’interface (60).
3. Fond de panier optique (50) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le/chaque dispositif d’aiguillage (53) comporte un commutateur 1 x2 (54) et deux coupleurs optiques 2x1 (55, 56), un coupleur optique au niveau de chaque port de sortie (542, 543) du commutateur.
4. Fond de panier optique (50) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le démultiplexeur (51 ), le multiplexeur (57), le premier coupleur (52) et le/chaque dispositif d’aiguillage (53) sont intégrés dans un circuit intégré photonique.
5. Architecture (20) de réseau de communication optique comportant un boîtier de distribution (30) pour allouer des données relatives à des services et au contrôle et à la gestion du réseau de communication optique sur des canaux (l-i, hz, K3) de longueurs d'onde différentes multiplexés sur une fibre optique (40) et des fonds de panier optiques (50) conformes à l’une des revendications 1 à 4, ladite fibre optique desservant successivement chaque fond de panier optique (50), lesdits fonds de panier étant couplés chacun à un boîtier d’interface (60) destiné à être couplé à au moins un équipement (70).
6. Architecture (20) de réseau de communication optique selon la revendication 5 dans laquelle un boîtier d’interface (60) est relié électriquement à un/chaque dispositif d’aiguillage (53) du fond de panier (50) associé pour le commander en fonction des données contenues dans le canal (l3) de contrôle et de gestion reçu par ledit boîtier d’interface.
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