DE69820609T2

DE69820609T2 - Optische einfugungs/ausblendungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69820609T2
Application number: DE69820609T
Authority: DE
Inventors: Jouko Kurki
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Schofield Technologies LLC
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: EP0981870B1; FI112569B; WO1998052306A3; WO1998052306A2; FI972023A0; FI972023A; US6323975B1; DE69820609D1; AU7434398A; EP0981870A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine optische Datenübertragung, und insbesondere eine in einem optischen Datenübertragungssystem verwendete optische Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Wellenlängenmultiplex (WDM: „Wavelength Division Multiplexing") ist eine effiziente Art zum Vervielfachen der Kapazität einer Lichtleitfaser bzw. eines Glasfaserleiters. Beim Wellenlängenmultiplex verwenden mehrere unabhängige Sender-Empfänger-Paare die gleiche Lichtleitfaser. 1a und 1b veranschaulichen das Prinzip von Wellenlängenmultiplex, wobei als Beispiel ein System mit vier parallelen Sender-Empfänger-Paaren verwendet wird. Jede der vier (nicht in der Figur gezeigten) Informationsquellen moduliert einen der vier optischen Sender bzw. Übertrager, von denen jeder Licht mit einer unterschiedlichen Wellenlänge (λ₁ ... λ₄) erzeugt. Wie aus 1a ersichtlich ist die Modulationsbandbreite jeder Quelle kleiner als die Distanz bzw. der Abstand zwischen den Wellenlängen, und daher überlappen sich die Spektren der modulierten Signale nicht. Die von den Sendern bzw. Übertragern erzeugten Signale werden in einem WDM-Multiplexer WDM1, welcher eine vollständig optische (und oft passive) Komponente ist, auf die gleiche Lichtleitfaser OF kombiniert. Am entgegengesetzten Ende der Faser trennt ein WDM-Demultiplexer WDM2, welcher ebenfalls eine vollständig optische (und oft passive) Komponente ist, die unterschiedlichen spektralen Komponenten des kombinierten Signals voneinander. Jedes dieser Signale wird an einem separaten Empfänger erfasst. Daher ist in einem gegebenen Wellenlängenbereich ein schmales Wellenlängenfenster für die Verwendung von jedem Signal zugeordnet. Ein typisches praktisches Beispiel kann ein System sein, bei dem die Signale im 1550 nm-Wellenlängenbereich zum Beispiel derart ausgestaltet sind, dass das erste Signal auf der Wellenlänge 1544 nm, das zweite Signal auf der Wellenlänge 1548 nm, das dritte Signal auf der Wellenlänge 1552 nm und das vierte Signal auf der Wellenlänge 1556 nm liegt. Heutzutage wird ein Vielfaches von 100 GHz (ungefähr 0,8 nm) zur allgemeinen Norm für den Abstand zwischen Wellenlängen.
Um zu ermöglichen, dass ein bestimmter Wellenlängenkanal von einer Übertragungsstrecke unter Verwendung von Wellenlängenmultiplex abgezweigt wird, oder dass ein bestimmter Wellenlängenkanal zu dieser hinzugefügt bzw. addiert wird, wurde ein Hinzufügungs-/Entfernungsfilter genanntes Element entwickelt. Die Aufgabe eines optischen nachfolgend als Add/Drop-Filter bezeichneten Hinzufügungs-/Entfernungsfilters ist (1) ein Herauslenken eines ausgewählten schmalbandigen Kanals (Wellenlänge) aus dem optischen Gesamtsignal, das die in das Filter einlaufende Faser durchläuft (Drop- bzw. Entfernungsfunktion) und/oder (2) ein Addieren eines schmalbandigen Kanals zu der vom Filter abgehenden Faser (Add- bzw. Hinzufügungsfunktion). Die Signale (Wellenlängen), die nicht zum Entfernen ausgewählt wurden, passieren das Add/Drop-Element von der einlaufenden Faser zu der abgehenden Faser. Dadurch wird ein gewünschter schmalbandiger Kanal im Filter hinzugefügt oder entfernt, ohne andererseits das Spektrum des optischen Gesamtsignals in irgendeiner Art und Weise zu beeinflussen.
2 veranschaulicht den Aufbau eines bekannten Drei-Anschluss-Add/Drop-Filters OADE. Bezugszeichen L1 ... L3 bezeichnen anschlussspezifische Linsen und Bezugszeichen F ein Interferenzfilter. Die einlaufende Faser ist mit Anschluss A verbunden, über den eine Anzahl von Wellenlängenkanälen (λ₁ ... λ₄) ankommt. Einer der Wellenlängenkanäle (in diesem Beispiel λ₁) durchläuft das Interferenzfilter F (und die Linsen L1 und L2) zu Anschluss B. Die verbleibenden Wellenlängenkanäle durchlaufen auch die Linse L1, aber werden vom Interferenzfilter (durch die Linse L3) zu Anschluss C reflektiert. Die Wellenlänge des in Anschluss B einlaufenden Kanals ist eine feste, filterspezifische Konstante.
Das Filter arbeitet in beide Richtungen, und dadurch wird die Hinzufügungsfunktion derart erreicht, dass die bestehenden Kanäle an Anschluss C und ein hinzuzufügender Kanal an Anschluss B geführt werden, und dadurch alle Kanäle aus Anschluss A erhalten werden.
Ein Drei-Anschluss-Filter der vorstehend beschriebenen Art wird zum Beispiel von Optical Corporation of America, USA hergestellt.
Die heutigen auf Wellenlängenmultiplex basierenden optischen Telekommunikationssysteme sind Punkt-zu-Punkt-Übertragungssysteme, aber die optische Übertragungstechnik wird andauernd weiterentwickelt, um die untersten Schichten von Breitband-Netzwerkarchitekturen in der Form vollständig optischer Systeme zu implementieren, mit Hilfe derer die Übertragung von Hochkapazitäts-Informationsströmen (mit Hilfe eines optischen Rangierverteilers bzw. Cross-Connect) vollständig optisch verarbeitet werden kann. Nach Punkt-zu-Punkt-Systemen bilden für Hinzufügungs/Entfernungsoperationen geeignete optische Netzwerke – wie etwa Ringnetzwerke – die nächste Phase auf diesem Entwicklungsweg. Um zu ermöglichen, derartige Netzwerke gemäß Verkehrsbedürfnissen flexibel zu konfigurieren, werden Add/Drop-Filter durch Netzwerkelemente ersetzt, in denen die zu entfernenden/hinzuzufügenden Wellenlängen ausgewählt werden können. Ein derartiges Netzwerkelement wird im Folgenden als Add/Drop-Vorrichtung bzw. Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung bezeichnet. In anderen Worten ist eine Add/Drop-Vorrichtung ein Netzwerkelement, das so konfiguriert werden kann, dass die zu entfernenden/hinzuzufügenden Wellenlängen auswählbar sind.
Ein optisches Ringnetzwerk und die darin verwendete Add/Drop-Vorrichtung sind in der Europäischen Patentanmeldung 0 651 520 offenbart. Da die Add/Drop-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ebenso in einem entsprechenden optischen Ringnetzwerk verwendet wird, wird ein solches Ringnetzwerk im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 kurz beschrieben. Im beispielhaften Fall gemäß 3 wird das Netzwerk zur Übertragung von SDH- („Synchronous Digital Hierarchy": Synchrone digitale Hierarchie) Signalen verwendet, aber der Typ des von jeder Wellenlänge transportierten Signals kann sich natürlich ändern. Das Signal kann zum Beispiel auch ein PDH- („Plesiochronous Digital Hierarchy": Plesiochrone digitale Hierarchie) Signal oder ein ATM-(„Asynchronous Transfer Mode": Asynchroner Übertragungsmodus) Signal sein.
Das Ringnetzwerk weist bei diesem exemplarischen Fall vier Knoten auf, die aus Add/Drop-Vorrichtungen OADM1 ... OADM4 bestehen. Eine optische Übertragungsverbindung ist zwischen den Knoten bereitgestellt, wobei die Verbindung mit optischen Fasern bzw. Lichtleitfasern OF implementiert ist, und das vorstehend beschriebene Wellenlängenmultiplex wird auf jeder gerichteten Strecke zwischen beliebigen zwei Knoten verwendet. Bei diesem Beispiel werden vier Wellenlängen (λ₁ ... λ₄) und eine Verwaltungswellenlänge (λ_m) verwendet, aber es ist zu verstehen, dass die im Netzwerk verwendete Anzahl von Wellenlängen schwanken und auch sehr viel größer sein kann. Jede Add-/Drop-Vorrichtung kann eine Schnittstelle zum Steuerungssystem ONC der Vorrichtung und/oder des gesamten optischen Netzwerks aufweisen, über die die Konfiguration aller Add-/Drop-Vorrichtungen im Netzwerk eingestellt ewrden kann.
Das Verwaltungssystem ist andererseits in der SDH-Einrichtung angeordnet, aber die Konfiguration der Add/Drop-Multiplexer kann durch das Verwaltungssystem des optischen Netzwerks verarbeitet werden. Das von einer SDH-Vorrichtung ankommende optische Signal wird mit der gewünschten Wellenlänge an das Ringnetzwerk verbunden. In Übereinstimmung mit Verkehrsbedürfnissen wird die gewünschte Anzahl von Wellenlängen zwischen den Knoten eingestellt. In anderen Worten kann die Routing-Konfiguration der den unterschiedlichen Wellenlängen entsprechenden Signale gemäß der Verkehrssituation geändert werden. Mit Hilfe eines mit der Verwaltungswellenlänge wandernden Verwaltungssignals werden die Knoten derart konfiguriert, dass die gewünschten Wellenlängen in jedem Knoten entfernt/hinzugefügt werden. Wie es gemäß der Figur für Knoten OADM1 gezeigt ist, kann ein Drop- bzw. Entfernungselement MCD für die Verwaltungswellenlänge des Knotens in jeder Übertragungsrichtung dediziert bzw. zugeordnet werden, wobei das Element den auf der Verwaltungswellenlänge λ_m arbeitenden Verwaltungskanal in die Knotensteuerungseinheit CU entfernt, die das Signal wieder in eine elektrische Form umwandelt und das Add/Drop-Bauteil AD des Knotens wie vom Verwaltungssignal angedeutet derart steuert, dass die gewünschten Kanäle in die SDH-Einrichtung entfernt und die gewünschten Kanäle aus der SDH-Einrichtung hinzugefügt werden. Zusätzlich zum Entfernungselement weist jede Übertragungsrichtung ein Add- bzw. Hinzufügungselement MCA auf, das den von der Steuerungseinheit CU ankommenden Verwaltungskanal zum den Knoten verlassenden abgehenden Signal hinzufügt bzw. addiert.
Eine Knotenverwaltung kann auch direkt über eine (optische oder elektrische) lokale Verwaltungsschnittstelle derart erfolgen, dass die Verwaltung jedes Knotens gesondert über eine lokale Schnittstelle durchgeführt wird, oder es können sowohl eine lokale Verwaltungsschnittstelle als auch ein Netzwerkverwaltungskanal zur Knotenverwaltung derart verwendet werden, dass ein Signal über die lokale Verwaltungsschnittstelle an den Netzwerkverwaltungskanal verbunden werden kann.
Bei jeder Wellenlänge kann zum Beispiel ein STM-N-(Synchronous Transport Module) Signal wie etwa ein STM-16-Signal (N = 16) transportiert werden. Beim Beispiel gemäß 3 wurde schlichtweg vorausgesetzt, dass eine Wellenlänge λ₁ einer SDH-Vorrichtung SDH1 entspricht, eine Wellenlänge λ₂ einer SDH-Vorrichtung SDH2 entspricht, eine Wellenlänge λ₃ einer SDH-Vorrichtung SDH3 entspricht und eine Wellenlänge λ₄ einer SDH-Vorrichtung SDH4 entspricht.
Das Ringnetzwerk kann weiterhin auch ein mit optischen Schaltern implementiertes Schutzsystem aufweisen, so dass eine Übertragungsverbindung, wenn eine Störung auf einer Strecke zwischen zwei Knoten auftritt, über den verbleibenden Ring hergestellt werden kann.
In der vorstehend referenzierten Europäischen Patentanmeldung, und zwar in der als Knoten im Ringnetzwerk dienenden Add/Drop-Vorrichtung, ist eine ankommende Faser an einen optischen Demultiplexer angeschlossen, der jede einlaufende bzw. ankommende Wellenlänge auf eine separate optische Leitung trennt. Die Ausgangsseite der Vorrichtung weist einen optischen Multiplexer auf, und mehrere optische Leitungen, die jeweils eine bestimmte Wellenlänge übermitteln, sind als Eingänge dieser angeschlossen. Der Multiplexer kombiniert die ankommenden Wellenlängenkanäle auf die ausgehende Faser.
Ein Nachteil einer derartigen Add/Drop-Vorrichtung besteht darin, dass sie keine flexible Umsetzung von Veränderungen im System erlaubt, wie etwa ein Hinzufügen von Wellenlängenkanälen. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Wellenlängenkanäle in der gleichen Demultiplexer-Komponente getrennt werden und in der gleichen Multiplexer-Komponente kombiniert werden, in denen die Anzahl von Wellenlängen und die Wellenlängenwerte voreingestellte Parameter sind. Daher müssen die Multiplexer und Demultiplexer der Add/Drop-Vorrichtungen verändert bzw. ausgetauscht werden, wenn es zum Beispiel gewünscht wird, dem System einen Kanal hinzuzufügen.
Kurzfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den vorstehend beschriebenen Nachteil zu beseitigen, und eine Add/Drop-Vorrichtung mit einem grundlegenden Aufbau bereitzustellen, der es ermöglicht, dass Veränderungen im System wie etwa ein Hinzufügen von Kanälen mit maximaler Einfachheit und Flexibilität implementiert werden können.
Diese Aufgabe wird mit der im unabhängigen Anspruch definierten Lösung erreicht.
Die Idee der Erfindung besteht darin, mehrere einfache Filtereinheiten, die einen festen Wellenlängenkanal entfernen/hinzufügen, in Aufeinanderfolge derart anzuordnen, dass einige dieser als Drop- bzw. Entfernungseinheiten und einige als mit den Entfernungseinheiten Paare bildende Add- bzw. Hinzufügungseinheiten dienen, wobei jedes Paar mit einer bestimmten Wellenlänge arbeitet. Außerdem besteht die Idee darin, optische Schalter zu verwenden, die derart zwischen zwei Positionen bzw. Stellungen gesteuert werden können, dass ein Schaltelement in seiner ersten Stellung den abgezweigten Kanal der Entfernungsfiltereinheit direkt an den abgezweigten Kanal der entsprechenden Hinzufügungsfiltereinheit schaltet, und in seiner zweiten Stellung den abgezweigten Kanal der Entfernungsfiltereinheit an die Empfängereinrichtung sowie die Sendereinrichtung an den abgezweigten Kanal der entsprechenden Hinzufügungsfiltereinheit schaltet. Auf diese Art und Weise wird eine Knotenvorrichtung erzielt, die flexibel verändert und konfiguriert werden kann.
Mit Hilfe der Lösung gemäß der Erfindung können dem System Kanäle hinzugefügt werden, indem ein oder mehrere Filtereinheiten oder Paare von Filtereinheiten der Filtereinheitskette der Add/Drop-Vorrichtung hinzugefügt werden. Die Anzahl von Paaren ist vorzugsweise die gleiche wie die Anzahl von Verkehrswellenlängenkanälen, die in jedem Fall im System zu transportieren sind.
Da das Herausfiltern und die Kombination von Wellenlängenkanälen nicht innerhalb der gleichen Demultiplexer/Multiplexer-Komponente stattfindet, ist es auch einfacher, das Übersprechen vom benachbarten Wellenlängenkanal auf einem niedrigen Niveau zu halten.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Filtereinheitskette als erstes alle Entfernungsfiltereinheiten in Aufeinanderfolge auf und danach alle Hinzufügungseinheiten in Aufeinanderfolge. Auf diese Art und Weise kann der Übersprechpegel zwischen einem hinzugefügten und einem entfernten Kanal bei einer gegebenen Wellenlänge so niedrig wie möglich gemacht werden, da die Filtereinheiten physikalisch voneinander entfernt liegen.
Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist jeder hinzugefügte/entfernte Wellenlängenkanal eine zugeordnete Sender/Empfängereinheit auf. Dies erhöht die Modularität der Vorrichtung und dadurch ihre Flexibilität bei Veränderungssituationen.
Ein zusätzlicher Vorteil der Lösung der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung mit einfachen, billigen und zuverlässigen Komponenten implementiert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung und ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele ausführlicher unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 in Beispielen gemäß den zugehörigen Zeichnungen beschrieben, bei denen zeigen:
1a und 1b ein optisches Übertragungssystem unter Verwendung von Wellenlängenmultiplex,
2 ein bekanntes Add/Drop-Filter, das zum Hinzufügen/Entfernen einer Wellenlänge verwendet werden kann,
3 ein bekanntes optisches Ringnetzwerk,
4 eine Add/Drop-Vorrichtung der Erfindung,
5a und 5b die zwei unterschiedlichen Stellungen der Schalter der Vorrichtung gemäß 4, und
6 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Add/Drop-Vorrichtung der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die nachfolgend als Add/Drop-Vorrichtung bezeichnete Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung der Erfindung verwendet eine Drei-Anschluss-Filtereinheit OADE, wie sie gemäß 2 gezeigt ist. Die Filtereinheit kann zum Beispiel eine auf einem Interferenzfilter basierende Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art sein, aber jede ähnliche die Hinzufügungs- und Entfernungsfunktionen realisierende Drei-Anschluss-Einheit ist möglich. Derartige Einheiten sind in Aufeinanderfolge als eine Gruppe angeordnet, in der der abgezweigte Kanal jeder Einheit des gleichen Typs (Entfernung oder Hinzufügung) einen bestimmten Wellenlängenwert aufweist, der sich von denen anderer Einheiten des gleichen Typs unterscheidet.
Im Folgenden wird eine Add/Drop-Vorrichtung der Erfindung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, wobei die Übertragungsrichtung von links nach rechts gemäß der Figur als Beispiel verwendet wird.
Die Add/Drop-Vorrichtung OADM der Erfindung weist insgesamt 2N Filtereinheiten OADE_i (i = 1 ... 2N) für Nutzlastsignale auf, wobei die Filtereinheiten im beispielhaften Fall gemäß 4 derart gruppiert sind, dass erste N Entfernungsfiltereinheiten in Aufeinanderfolge angeordnet sind, wodurch eine erste Filtergruppe G1 gebildet wird, und danach N Hinzufügungsfiltereinheiten in Aufeinanderfolge, wodurch eine zweite Filtergruppe G2 gebildet wird. In jeder Gruppe weist der abgezweigte Kanal der i-ten Filtereinheit den gleichen Wellenlängenwert auf (in der ersten Filtereinheit λ₁, in der zweiten Filtereinheit λ₂, usw.), da eine als eine Entfernungseinheit und die andere als eine Hinzufügungseinheit mit dieser Wellenlänge dient. Im gemäß der Figur gezeigten Fall gilt N = 4, d. h. es gibt insgesamt acht Filtereinheiten, vier (OADE₁ ... OADE₄) auf der Entfernungsseite und vier (OADE₅ ... OADE₈) auf der Hinzufügungsseite.
Die an der Add/Drop-Vorrichtung ankommende Lichtleitfaser OFi ist als erstes an ein Entfernungselement MCD für die Verwaltungswellenlänge angeschlossen, das den auf der Verwaltungswellenlänge λ_m, arbeitenden Verwaltungskanal in die Steuerungseinheit CU der Vorrichtung entfernt. Die verbleibenden Wellenlängen sind an Anschluss A der ersten Filtereinheit OADE₁ der ersten Filtergruppe G1 angeschlossen.
Anschluss C einer einzelnen Filtereinheit der ersten Filtergruppe ist an Anschluss A der nächsten Filtereinheit in der Gruppe angeschlossen, und Anschluss A einer einzelnen Filtereinheit in der zweiten Filtergruppe ist an Anschluss C der nächsten Filtereinheit in der Gruppe angeschlossen.
Die Add/Drop-Vorrichtung gemäß 4 weist auch N optische Schalter SW_i (i = 1 ... N) auf, die in diesem Fall als 2 × 2-Schalter (2 Eingänge und 2 Ausgänge) bekannt sind. Jeder Schalter weist eine Durchschalteposition bzw. -stellung gemäß 5a auf, in der der Schalter Eingabe K an Ausgabe M und Eingabe L an Ausgabe N durchschaltet, und eine Querverbindungsposition bzw. -stellung gemäß 5b, in der der Schalter Eingabe K an Ausgabe N und Eingabe L an Ausgabe M durchschaltet.
Die Schalter sind so konfiguriert, dass der i-te (i = 1 ... N) Schalter in der Schaltergruppe (SWG) in der Durchschaltestellung den zweiten Anschluss (B) der i-ten Filtereinheit in der ersten Filtergruppe an den zweiten Anschluss (B) der i-ten Filtereinheit der zweiten Gruppe anschließt, und in der Querverbindungsstellung den zweiten Anschluss (B) der i-ten Filtereinheit der ersten Filtergruppe an die Empfängereinrichtung sowie die Sendereinrichtung an den zweiten Anschluss (B) der i-ten Filtereinheit der zweiten Filtergruppe.
Außerdem ist die Add/Drop-Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung derart modular, dass für jede Wellenlänge ein zugeordneter Sender bzw. Übertrager TS_i (i = 1 ... 4) und ein Empfänger RS_i bereitgestellt ist. In der Durchschaltestellung des Schalters wird der Sender direkt mit dem entsprechenden Empfänger verbunden.
Die Add/Drop-Vorrichtung weist vorzugsweise so viele Filtereinheitspaare auf wie das System Wellenlängenkanäle (Verkehrskanäle) zu transportieren hat. In einem derartigen Fall kann eine beliebige Anzahl von Wellenlängenkanälen in jedem Knoten als entfernte/hinzugefügte Kanäle ausgewählt werden. Ist es möglich, im Voraus unter allen Wellenlängenkanälen eine Untergruppe zu definieren, aus der die entfernten/hinzugefügten Kanäle ausgewählt werden können, kann die Anzahl von Filtereinheitspaaren kleiner sein als die Anzahl von zu transportierenden Wellenlängenkanälen. Im letzteren Fall sind die erste und die zweite Filtergruppe in Aufeinanderfolge verbunden, indem Anschluss C der letzten Filtereinheit in der ersten Gruppe an Anschluss C der ersten Filtereinheit der zweiten Gruppe angeschlossen wird. Diese Verbindung sollte vorzugsweise entfernt werden, um ein Übersprechen zu verhindern, falls die Anzahl von Filtereinheitspaaren gleich der Gesamtzahl von im System zu transportierenden (Verkehrs-) Wellenlängenkanälen ist, in welchem Fall alle Wellenlängenkanäle die Schalter durchlaufen.
Auf dem Verwaltungskanal werden Informationen darüber gesendet, welche(r) Wellenlängenkanal (-kanäle) in den Knoten entfernt werden soll(en). Auf dieser Grundlage regelt die Knotensteuerungseinheit CU die entsprechenden optischen Schalter in die Querverbindungsstellung, und dadurch kann (können) der (die) Wellenlängenkanal (-kanäle) in die entsprechende(n) Empfängereinheit(en) RS_i entfernt werden, und entsprechend kann (können) der (die) Wellenlängenkanal (-kanäle) aus der (den) Sendeeinheit(en) TS_i unter die die Vorrichtung durchlaufenden Wellenlängenkanäle hinzugefügt werden. Die Steuerungseinheit liefert das Verwaltungskanalsignal an eine Hinzufügungsfiltereinheit, die mit Bezugszeichen MCA bezeichnet ist. Die Entfernungs- und Hinzufügungselemente für den Verwaltungskanal können ähnliche Filtereinheiten wie die Filtereinheiten OADE_i für die Verkehrskanäle sein.
Die Empfängereinheit RS_i kann jede bekannte Einheit sein, die in der Lage ist, die relevante Wellenlänge und das darin enthaltene Signal zu empfangen. Die Sender- bzw. Übertrageeinheit TS_i kann auch auf jede bekannte Art und Weise implementiert werden, so dass ein Signal mit der dieser Filtereinheit entsprechenden Wellenlänge an eine gewünschte Filtereinheit gesendet werden kann.
4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Add/Drop-Vorrichtung der Erfindung, in der die Filtereinheiten derart in Aufeinanderfolge angeordnet sind, dass als erstes alle Entfernungseinheiten und danach alle Hinzufügungseinheiten auftreten. Der Vorteil einer derartigen Variante besteht darin, dass ein Übersprechen bei einer bestimmten Wellenlänge minimal ist, da die entfernten und hinzugefügten Kanäle so weit wie möglich physikalisch voneinander entfernt sind.
6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, in dem die Filtereinheiten in einer anderen Reihenfolge derart angeordnet sind, dass als erstes eine Entfernungseinheit und danach die entsprechende Hinzufügungseinheit auftritt. Daher zeigt das Beispiel gemäß 6 als erstes eine Entfernungsfiltereinheit OADE₁, danach die entsprechende Hinzufügungsfiltereinheit OADE₅, danach wieder eine Entfernungsfiltereinheit OADE₂ und die entsprechende Hinzufügungsfiltereinheit OADE₆, usw. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, dass auf der gleichen Frequenz arbeitende Filtereinheitspaare direkt an das Ende der Kette angefügt werden können.
Die optischen Schalter sind an sich bekannte Schalter, wie etwa elektromechanische Schalter. Derartige Schalter werden zum Beispiel von JDS FITEL Inc., Kanada hergestellt. Es ist zu beachten, dass die Schalter nicht notwendigerweise 2 × 2-Schalter sein müssen, sondern die gleichen Funktionen können auch von größeren Schaltern aufgebaut werden. Daher ist die Größe der Schalter kein wesentlicher Faktor, solange sie in der vorstehend beschriebenen Art und Weise arbeiten.
Wie aus 4 und 6 ersichtlich ist, müssen bei Verwendung der Lösung der Erfindung nicht alle Signale am Netzwerkknotenpunkt auf der Eingangsseite des Knotens ausgefiltert werden, und müssen nicht alle Signale auf der Ausgangsseite des Knotens kombiniert werden, sondern nur diejenigen Signale müssen herausgefiltert werden, die im Knoten entfernt werden. Weiterhin kann eine beliebige Anzahl von Wellenlängenkanälen in den Knoten entfernt werden. Da das Herausfiltern und die Kombination nicht innerhalb der gleichen Demultiplexer-/Multiplexer-Komponente durchgeführt wird, wird auch ein Übersprechen von den benachbarten Wellenlängenkanälen winzig sein. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass alle Wellenlängen im Wesentlichen die gleiche Dämpfung durch die Vorrichtung aufweisen, insbesondere wenn die Anzahl von Filtereinheitspaaren gleich der Gesamtzahl von im System übertragenen (Verkehrs-) Wellenlängenkanälen ist.
Obwohl die Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf die Beispiele gemäß den begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern dass sie innerhalb des Schutzbereiches der erfinderischen Idee, wie sie in den zugehörigen Ansprüchen dargelegt ist, modifiziert bzw. verändert werden kann. Zum Beispiel können mehrere Lichtleitfasern parallel laufen. Prinzipiell ist es auch möglich, dass ein Kanal mit einer Wellenlänge in den Knoten entfernt wird, aber kein Kanal hinzugefügt wird, oder ein Kanal mit einer anderen Wellenlänge hinzugefügt wird, oder dass ein Kanal von dem Knoten hinzugefügt wird, aber kein Kanal entfernt wird. Sehr oft umfasst die Vorrichtung auch einen optischen Verstärker, der die Eingabe- und Ausgabesignale verstärkt.

Claims

Optische Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung für ein Telekommunikationssystem, in welchem Telekommunikationssystem ein Gesamtsignal, das mehrere Signale aufweist, von denen jedes mit seiner zugeordneten Wellenlänge übertragen wird, unter Verwendung von Wellenlängenmultiplex auf einer Lichtleitfaser übertragen wird, wobei die Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung aufweist: – eine optische Filtereinheit (OADE), die bidirektional ausgelegt ist, damit sie (1) als eine Signalentfernungseinheit arbeiten kann, die ein vorbestimmtes, schmales Wellenlängenband mit dem gewünschten Signal aus dem ankommenden Gesamtsignal herausfiltert, oder (2) als eine Signalhinzufügungseinheit, die ein schmales Wellenlängenband mit dem gewünschten Signal zu dem abgehenden Gesamtsignal hinzufügt, wobei die einzelne Filtereinheit einen ersten, einen zweiten und einen dritten Anschluss aufweist, sodass das gewünschte Signal am zweiten Anschluss (B) anliegt und alle anderen Signale außer dem gewünschten Signal am dritten Anschluss (C) anliegen, wenn alle Signale des Gesamtsignals am ersten Anschluss (A) anliegen, – Übertragereinrichtungen (TS_i) zum Verbinden des gewünschten, schmalen Wellenlängenbands mit der Filtereinheit, und – Empfängereinrichtungen (RS_i) zum Empfangen des mittels der Filtereinheit gefilterten schmalen Wellenlängenbands, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Anzahl von Filtereinheiten (OADE₁ ... OADE₈) hintereinander angeordnet sind, um zumindest zwei Paare von Filtereinheiten derart zu bilden, dass in jedem Paar die erste Filtereinheit als eine Signalentfernungseinheit bei einer bestimmten Wellenlänge und die zweite als eine der ersten Einheit entsprechende Signalhinzufügungseinheit arbeitet, die ein Signal mit der gleichen Wellenlänge zum Gesamtsignal hinzufügt, und dass – die Vorrichtung für jedes Paar ein optisches Schaltelement (SW_i) aufweist, das zumindest zwei Stellungen aufweist und mit den Filtereinheiten des entsprechenden Paars derart verbunden ist, dass es in seiner ersten Stellung den zweiten Anschluss (B) der Entfernungsfiltereinheit mit dem zweiten Anschluss (B) der entsprechenden Hinzufügungsfiltereinheit verbindet, und in seiner zweiten Stellung die Übertragereinrichtung mit dem zweiten Anschluss (B) der Hinzufügungseinheit sowie die Empfängereinrichtung mit dem zweiten Anschluss (B) der Entfernungseinheit verbindet.
Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: – eine erste Filtergruppe (G1) mit N Filtereinheiten (OADE₁ ... OADE₄), die derart hintereinander angeordnet sind, dass der dritte Anschluss (C) in der Filtereinheit mit dem ersten Anschluss (A) der nächsten Filtereinheit in der Gruppe verbunden ist, und – eine zweite Filtergruppe (G2) mit N Filtereinheiten (OADE₅ ... OADE₈), die derart hintereinander angeordnet sind, dass der erste Anschluss (A) in der Filtereinheit mit dem dritten Anschluss (C) der nächsten Filtereinheit in der Gruppe verbunden ist, und – eine Schaltergruppe mit N Schaltelementen, wobei die Schaltelemente dieser Gruppe derart verbunden sind, dass in ihrer ersten Stellung das i-te (i = 1 .. N) Schaltelement in der Gruppe den zweiten Anschluss (B) der i-ten Filtereinheit in der ersten Filtergruppe an den zweiten Anschluss (B) der i-ten Filtereinheit in der zweiten Gruppe koppelt, und in ihrer zweiten Stellung den zweiten Anschluss (B) der i-ten Filtereinheit in der ersten Filtergruppe an die Empfängereinrichtung sowie die Übertragereinrichtung an den zweiten Anschluss (B) der i-ten Filtereinheit in der zweiten Filtergruppe.
Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von in dem System transportierten Wellenlängen auch N beträgt, die Filtereinheiten der ersten und zweiten Gruppe nur durch Schaltelemente aneinander gekoppelt sind, wenn sich die Schaltelemente in ihrer ersten Stellung befinden.
Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von in dem System transportierten Wellenlängen kleiner als N ist, wodurch der dritte Anschluss (C) der letzten Filtereinheit in der ersten Gruppe an den dritten Anschluss (C) der ersten Filtereinheit in der zweiten Gruppe gekoppelt ist.
Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheiten derart hintereinander verbunden sind, dass eine als Entfernungseinheit bei einer bestimmten Wellenlänge dienende Filtereinheit von einer als Hinzufügungseinheit bei der gleichen Wellenlänge dienenden Filtereinheit gefolgt wird, wobei der dritte Anschluss (C) der Entfernungseinheit an den dritten Anschluss (C) der nächsten Filtereinheit gekoppelt ist, und wobei das Schaltelement in seiner ersten Stellung den zweiten Anschluss (B) der Entfernungseinheit an den zweiten Anschluss der nächsten Filtereinheit schaltet.
Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Entfernungseinheit eine zugeordnete Empfängereinheit (RS_i) und für jede Hinzufügungseinheit eine zugeordnete Überträgereinheit (TS_i) existiert.
Hinzufügungs-/Entfernungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Verwaltungskanal des Telekommunikationssystems entfernende Filtereinheit (MCD) vor den Filtereinheiten angeordnet ist, und eine den Verwaltungskanal hinzufügende Filtereinheit (MCA) nach den Filtereinheiten angeordnet ist.