DE69936713T2

DE69936713T2 - Wellenlängenmultiplexkanalschutz

Info

Publication number: DE69936713T2
Application number: DE69936713T
Authority: DE
Inventors: Magnus ÖBERG; Nigel Robert Evenley Blackley WOOD; Jonas Hemgren
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: ATE368969T1; WO1999044317A2; JP2002505546A; WO1999044317A3; CN1305668A; EP1064739A2; EP1064739B1; DE69936713D1; AU3283999A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Beschützen von Kanälen mit individuellen Längen in einer/einem WDM Verbindung, Ring oder Busnetzwerk im Fall eines Ausfalls eines Senders, Wiedergabesenders oder Empfängers, insbesondere auf ein Netzwerk, in dem mindestens eine Verbindung geschützt ist, und auf einen Knoten, der für einen derartigen Schutz eingesetzt wird.
Hintergrund
In der Telekommunikation sind seit einigen Jahren Lichtleitfasern benutzt worden, was hauptsächlich ihrer großen Zuverlässigkeit, ihrer Unempfindlichkeit gegenüber elektrischer Interferenz und ihrer hohen Kapazität zu verdanken ist. Selbstverständlich besteht in den existierenden Telekommunikationsnetzwerken ein Wunsch, die vorhandenen Lichtleitfasern in ihren Netzwerken so effizient wie möglich zu benutzen, insbesondere zur Kommunikation über weite Abstände, weil derartige Fasern offensichtlich hohe Installationskosten aufweisen. Durch das Einführen eines Wellenlängenmultiplexverfahrens WDM (Englisch: Wave Length Division Multiplexing) in bestehenden, Lichtleitfasern verwendende Kommunikationssystemen kann eine Vielzahl von Kanälen mit individuellen Wellenlängen auf derselben Lichtleitfaser übertragen werden und folglich kann die durch die Faser übertragene Information vervielfältigt werden. So kann die Notwendigkeit zum Installieren von mehreren Lichtleitfasern zurückgestellt werden. Darüber hinaus wünschen die Telekommunikationsbetreiber selbstverständlich, ihre existierende Übertragungsapparatur wenn möglich auch dann zu benutzen, wenn auf WDM Systeme umgestellt wird, oder zumindest ihre existierenden Vorrichtungen im größten möglichen Umfang zu benutzen.
Wenn WDM in einer Verbindung benutzt wird, die aus einem einzigen Lichtleitfaserpaar zwischen zwei Knoten aufgebaut ist, dann wird alle Information von einem Knoten zu dem anderen zu einem jeweiligen Zeitpunkt über eine der Fasern des Paares übertragen. Wegen der sehr großen Informationsmenge, die über das Faserpaar übertragen wird, wird ein Ausfall einer derartigen Verbindung extrem ungelegen. Folglich ist die Fähigkeit eines Netzwerks, die Kommunikation oder den Verkehr auf einer ausgefallenen Verbindung wiederherzustellen sehr wichtig. Ein Schutz muss eingebaut werden in die Verbindungen und Netzwerke, die Lichtleitfasern verwenden, die mehrere WDM Kanäle auf den Lichtleitfasern dazwischen tragen. Typische Vorrichtungen, in denen Ausfälle bzw. Fehler auftreten können, sind natürlich die Fasern selbst, die abgeschnitten werden können, und die Komponenten in der Übertragungs- und Empfangsapparatur.
Im US Patent Nr. 5,299,293 wird eine Schutzanordnung offenbart, die in einem WDM Netzwerk eingesetzt werden kann. Für den Fall eines fehlerhaften elektrooptischen Senders wird das Eingabesignal des Senders in den Eingang eines Ersatzsenders über einen n:1 elektrischen Umschalter eingekoppelt. Der Ersatzsender umfasst einen abstimmbaren Laser, der dazu ausgebildet ist, das Signal auf der gleichen Wellenlänge, die von dem defekten Sender benutzt wird, zu übertragen. In dem US Patent Nr. 5,457,556 wird eine Apparatur zum Schützen von optischer Kommunikation vor Ausfällen der WDM Geräte offenbart. Die Offenlegungsschrift der Deutschen Patentanmeldung 44 33 031 offenbart eine Umlenkung des Informationsflusses in einer optischen Leitung zu einer anderen Leitung, wenn die erste Leitung defekt wird. In dem US Patent Nr. 5,218,465 wird beschrieben, wie Verkehr bei einigen Ausfällen auf einen anderen, redundanten Pfad umge lenkt werden kann. Ein Querverbindungsschalter empfängt alle Eingangssignale und ist dazu steuerbar, ein jeweiliges Signal auf den redundanten Pfad zu schalten.
In der Veröffentlichung der Internationalen Patentanmeldung WO 97/45977 "Channel protection in data-communication and telecommunication systems" (übersetzt: "Kanalschutz in Datenkommunikations- und Telekommunikationssystemen") wird ein Lichtleitfasernetzwerk offenbart, das WDM einsetzt, in dem ein jeweiliger Knoten mindestens einen einsatzbereiten elektrooptischen Sender und mindestens einen einsatzbereiten optoelektrischen Empfänger umfasst. Von dem einsatzbereiten Sender und Empfänger wird eine Ersatzwellenlänge verwendet. Das Netzwerk ist der Bustyp mit Verkehr, der durch den Knoten zirkuliert, in welchem [Netzwerk] die Knoten je nach Erfordernis WDM Kanäle abzapfen und/oder hinzufügen.
Im US Patent 5,506,833 wird eine Übertragungsvorrichtung und ein Übertragungsverfahren offenbart, bei dem Signalverarbeitung, aktuelle Einheiten, Ersatzeinheiten und eine sekundäre Ersatzeinheit bereitgestellt werden. Wahlschalter bzw. Selektoren leiten einkommende Signale, so dass, wenn eine der aktuellen und Ersatzeinheiten defekt wird, das entsprechende Eingangssignal zu der sekundären Ersatzeinheit und dann auf die entsprechende Ausgangsleitung geleitet wird. Die Ausgangsleitungen der aktuellen Einheiten werden einem Multiplexer zugeführt, dessen Ausgangssignal einem elektrooptischen Umwandler zugeführt werden können, um in ein optisches Signal umgewandelt zu werden. In der veröffentlichten Europäischen Patentanmeldung 0 507 379 wird eine Schutzanordnung für eine optische Sender/Empfängervorrichtung offenbart, in der bei einem Fehler in einer der Vielzahl der optischen Übertragungsleitungsschaltkreise ein abstimmbarer Ersatzübertragungsleitungsschaltkreis aktiviert werden kann, um in dem Wellenlängen band des fehlerhaften Leitungsschaltkreises zu übertragen. Das Ausgangssignal des Ersatzschaltkreises wird durch einen Wellenlängendemultiplexer und zu einem Leistungskombinierer oder Umschalter geleitet, der in der Ausgangsleitung des fehlerhaften Schaltkreises angeschlossen ist. In der veröffentlichten Europäischen Patentanmeldung 0 483 790 wird ein System zum Umschalten von optischen Übertragungsleitungen offenbart, in welchem System eine Vielzahl von parallelen optischen Leitungen benutzt wird. Eine bestimmte der optischen Leitungen wird zum Weiterleiten von Daten verwendet für den Fall, dass ein Sender oder Empfänger für die anderen optischen Leitungen fehlerhaft wird.
Der Artikel "Field transmission experiment of chirped 4 × 2.5 Gbit/s WDM signals over 135 km and 4000 km single channel transmission over dispersion compensated standard single-mode fibre trunks" (übersetzt: "Feldübertragungsexperiment von chirp-behafteten 4 × 2.5 Gigabit/s WDM Signalen über 135 km und 4000 km Einfachkanalübertragung über dispersionskompensierte, standardmäßige Einzelmode-Faserstränge") von A. Ehrhardt et al. (European Conference an Optical Communication, ECOC'97, Ausgabe 3, Nr. 448, Seiten 251-254) offenbart die Verwendung einer Transpondereinheit im Kontext von WDM Kommunikationen.
Zusammenfassung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein optisches Netzwerk mit einem Schutz bereitzustellen, insbesondere einschließlich einer optischen, bidirektionalen Verbindung, die ein optisches Netzwerk ausbildet oder ein Teil davon ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein optisches Netzwerk und in dem Netzwerk zu verwendende Knoten bereit zustellen, die einen Schutz aufweisen, der für viele Fälle von verschiedenen ausfallenden Komponenten funktioniert.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, in einem optischen Netzwerk zu benutzende Knoten bereitzustellen, die einen Schutz aufweisen, der aus Standardkomponenten eines relativ robusten Typs aufgebaut werden kann, die nicht beispielsweise abstimmbare Laser erfordern.
In einer Schutzanordnung für optische Übertragungsgeräte und Empfangsgeräte in Knoten, die durch eine bidirektionale Verbindung in einem WDM Netzwerk miteinander verbunden sind, wird ein Schalter angeordnet, so dass wenn eines der Sendergeräte ausfällt, sein Eingangssignal mit einem einsatzbereiten Sender verbunden wird, so dass dieser Sender das Signal auf einer nicht von den anderen Sendern benutzten Wellenlänge weiterleitet. Die optischen Sender und Empfänger eines Knotens einer derartigen bidirektionalen Verbindung können dupliziert werden, wobei ein optischer Ersatzsender und ein optischer Ersatzempfänger als Standby bzw. einsatzbereite Geräte für jeden gewöhnlichen optischen Sender und jeden gewöhnlichen optischen Empfänger angeordnet werden. Transponder können angeschlossen werden, um die auf einer die Knoten verbindenden Lichtleitfaser ausgegebenen Signale zu empfangen, indem sie die empfangenen optischen Signale in optische Signale mit wohl definierten Wellenlängen umwandelt. Die Ausgangssignale der Transponder werden in einem optischen Signalkombinierer oder Multiplexer kombiniert und daraus auf die Lichtleitfaser ausgegeben. In einem jeweiligen Knoten ist nur ein Ersatztransponder als Reserve bzw. Standby für den anderen, gewöhnlichen Transponder angeordnet. Durch Anordnungen, die optische Schalter und/oder optische Koppler umfassen, können die optischen Signale aus einem gewöhnlichen optischen Sender oder einem optischen Ersatzsender zu dem Ersatztransponder weitergeleitet werden und dabei auf einer von den gewöhnli chen Transpondern benutzten Wellenlängen verschiedenen Wellenlänge ausgegeben werden.
Im Allgemeinen umfasst ein WDM Netzwerk mindestens zwei Knoten, die durch eine bidirektionale optische Verbindung miteinander verbunden sind. Ein Knoten in einem derartigen Netzwerk kann beispielsweise mindestens zwei Paare gewöhnlicher Sendervorrichtungen und gewöhnlicher Empfangsvorrichtungen umfassen, so dass ein jeweiliges Paar eine gewöhnliche Sendervorrichtung und eine gewöhnliche Empfangsvorrichtung umfasst. Die Vorrichtungen eines solchen Paares werden dann dazu ausgebildet, optische Signale auf nur ein festes, individuelles, wohldefiniertes Wellenband zu senden und zu empfangen, welches [Wellenband] von dem von den anderen Paaren verwendeten Wellenband getrennt ist.
Ein solcher Knoten kann ferner ein aus einem Ersatzübertragungsgerät und einem Ersatzempfangsgerät ausgebildetes Paar umfassen. Das Ersatzsendegerät und das Ersatzempfangsgerät dieses Paares werden dann dazu ausgebildet, optische Signale auf nur einem festgesetzten, wohldefinierten Wellenlängenband zu senden und zu empfangen, welches [Wellenlängenband] verschieden ist von den Wellenlängenbändern, in denen die gewöhnlichen Sendevorrichtungen und Empfangsvorrichtungen der anderen Paare des Knotens ausgebildet sind, entsprechende optische Signale zu senden und zu empfangen. Ein Umschalter kann in einer solchen Weise angeschlossen werden, dass wenn einer der gewöhnlichen optischen Geräte der Knoten ausfällt, ein Eingangssignal von einem der optischen Sendergeräte durch den Schalter mit einem Eingang des Ersatzsendegeräts verbunden wird.
Das gewöhnliche Sendegerät eines aus einem gewöhnlichen Sendegerät und einem gewöhnlichen Empfängergerät eines Knotens ausgebildeten Paares kann dann einen gewöhnlichen optischen Sender und einen mit dem gewöhnlichen Sender ver bundenen gewöhnlichen Transponder umfassen. Der gewöhnliche optische Sender ist dazu ausgebildet, elektrische Signale zu empfangen und die empfangenen elektrischen Signale in ausgegebene, erste optische Signale umzuwandeln. Der gewöhnliche Transponder ist dazu ausgebildet, das erste optische Signal, das von dem gewöhnlichen optischen Sender ausgegeben wird, zu empfangen und das empfangene erste optische Signal umzuwandeln in ein auszugebendes, zweites optisches Signal des Wellenlängenbandes, in welchem das herkömmliche Sendegerät und das herkömmliche Empfangsgerät des Paares dazu ausgebildet sind, optische Signale zu übertragen bzw. zu empfangen. In gleicher Weise kann das Ersatzsendergerät des aus einem Ersatzsendergerät und einem Ersatzemfängergerät in dem Knoten bestehenden Paares mindestens einen Ersatzsender und einen Ersatztransponder umfassen. Der Ersatztransponder ist dann allen Ersatzsendern des Knotens gemeinsam und ist mit allen Ersatzsendern verbunden, um empfangene Signale umzuwandeln in ausgegebene dritte optische Signale des Wellenlängenbandes, in dem das Ersatzsendergerät und das Ersatzempfängergerät des Paares dazu ausgebildet sind, optische Signale zu senden bzw. zu empfangen.
Der in dem Ersatzsendergerät des Knotens enthaltene Ersatztransponder kann durch einen ersten Schalter mit allen gewöhnlichen optischen Sendern in den Knoten verbunden werden, um das von dem maximal einen der gewöhnlichen optischen Sender des Knotens ausgewählte, erste optische Signal zu empfangen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich, oder können durch das Ausführen der Erfindung verstanden werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können mittels der Verfahren, Prozesse, Geräte und Kombinationen, die insbesondere in den beigefügten Patentansprüchen aufgezeigt werden, realisiert und erhalten werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Während die neuen Merkmale der Erfindung insbesondere in den beigefügten Patentansprüchen dargelegt sind, kann ein vollständiges Verständnis der Erfindung, sowohl bezüglich der Organisation als auch des Inhalts, sowie des obigen und der anderen Merkmale davon erhalten werden aus einer Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung von nicht beschränkenden Ausführungsformen, die im folgenden mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt werden, und die Erfindung wird dadurch besser gewertschätzt. In den Zeichnungen gilt:
1 ist ein Blockdiagramm einer bidirektionalen WDM Verbindung, die keinen Schutz aufweist.
2 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer bidirektionalen Verbindung, die Schutz aufweist.
3 ist ein Blockdiagramm derselben Verbindung wie der in 2 gezeigten, veranschaulicht jedoch die Verkehrspfade nach der Wiederherstellung, die durch den Ausfall eines Transponders verursacht worden ist.
4-9 sind Blockdiagramme von weiteren, verschiedenen Ausführungsformen einer bidirektionalen Verbindung mit Schutz.
10 und 11 sind Blockdiagramme von 4:1 optischen Schaltern vom hybriden Typ, und
12 ist ein Blockdiagramm eines optischen Kreuzschienenschalters vom hybriden Typ.
Ausführliche Beschreibung
In 1 wird eine bidirektionale WDM Verbindung, die keinen Schutz aufweist, veranschaulicht. Die Verbindung umfasst zwei Abzweig- bzw. Add/Drop Knoten 1, die durch eine Faser 3 für Verkehr in einer ersten Richtung und eine Faser für Verkehr in der entgegengesetzten Richtung verbunden sind. Die Knoten 1 umfassen in der gezeigten Ausführungsform drei Zugangsvorrichtungen 5 für drei elektrische Kanäle, wobei eine jeweilige Zugangsvorrichtung 5 einen Sender bzw. Übertrager (Tx) 7 und einen Empfänger (Rx) 9 umfasst. Im allgemeinen Fall würden N Zugangsvorrichtungen angeordnet. Die Sender 5 sind eine Art eines elektrooptischen Umwandlers oder Modulators, wie etwa modulierte Laser, die an ihrem Ausgang ein optisches Signal bereitstellen, das auf einer gewissen Wellenlänge, die die gleiche Wellenlänge für alle Sender 7 sein kann, moduliert ist. Das optische Signal aus einem Sender 7 wird dem Eingang eines zugehörigen Transponders 11 bereitgestellt, in welchem Transponder das optische Signal von dem Sender 7 empfangen wird und auf einer wohldefinierten Wellenlänge übertragen wird. Die Ausgangsfasern des Transponders 11 sind verbunden mit einem optischen Multiplexer 13, in dem die einkommenden Lichtsignale miteinander kombiniert oder einander überlagert werden. Aus dem Multiplexer 13 wird das resultierende optische Signal übertragen auf eine Lichtleitfaser 3, die Signale von dem betrachteten Knoten 1 zu der Empfangsseite des anderen Knotens transportiert. Dort ist die Lichtleitfaser 3 verbunden mit einem optischen Demultiplexer 15, in dem die verschiedenen Wellenlängen des einkommenden Signals ausgefiltert und auf Lichtleitfasern weitergeleitet werden zu dem entsprechenden Empfänger 9 in einer Zugangsvorrichtung 5, wobei die Empfänger 9 optoelektrische Umwandler sind, wie etwa geeignete PIN-Dioden.
In der in 1 veranschaulichten Verbindung können deren Komponenten selbstverständlich defekt werden und aufhören, in der beabsichtigten Weise zu funktionieren. Insbesondere können Fehler auftreten in der Zugangsvorrichtung 5, in den Sendern 7 und den Empfängern 9 und in den Transpondern 11, die alle aktive, optische Elemente sind. Um einen Schutz vor derartigen Ausfällen bereitzustellen, muss ein Ersatz- oder Standby-Kanal in der Verbindung angeordnet werden. Dieser Standby-Kanal kann dann verwendet werden, wenn einer der Komponenten defekt wird. Spezielle Anordnungen zum Umschalten auf diesen Standby-Kanal müssen auch bereitgestellt werden, und es muss ebenfalls eine Redundanz in der Zugangsvorrichtung 5 geben.
Eine bidirektionale WDM Verbindung mit einem derartigen Schutz wird in dem Blockdiagramm der 2 veranschaulicht. In dieser Verbindung umfasst die Zugangsvorrichtung 5 einen 1 + 1 optischen Schutz und in dem Knoten 1 gibt es einen 1:3, allgemein einen 1:N, Schutz der entsprechenden drei WDM Kanäle, im allgemeinen Fall der N WDM Kanäle. Eine jeweilige Zugangsvorrichtung 5 an dem einen Ende, das folglich für einen eigenen Kanal ausgebildet ist, umfasst einen in Betrieb befindlichen oder gewöhnlichen optischen Sender 7 und einen optischen Sender Tx' oder 7' als Ersatz oder Standby, und einen in Betrieb befindlichen oder gewöhnlichen optischen Empfänger 9 und einen optischen Empfänger Rx' oder 9' als Ersatz oder Standby. Dieser Ersatzsender 7' und -empfänger 9' können die ganze Zeit über in einem Betriebszustand sein, mit Leistung versorgt werden, und die Sender 7' können die gesamte Zeit dieselben Signale wie die gewöhnlichen Sender 7 ausgeben.
Ein optischer 2×2 Kreuzschienenraumschalter 17 hat einen ersten seiner zwei Eingänge mit einem gewöhnlichen Sender 7 verbunden und seinen zweiten Eingang mit dem Standby-Sender 7' des aus dem gewöhnlichen Sender und dem Standby-Sender in derselben Zugangsvorrichtung 5 bestehenden Paares verbunden. Auf die gleiche Weise hat ein optischer 2×2 Querschienenraumschalter 19 einen seiner zwei Ausgänge verbun den mit einem gewöhnlichen Empfänger 7 und einen anderen seiner Ausgänge verbunden mit dem Standby-Empfänger 7' eines Paares bestehend aus einem gewöhnlichen Empfänger 7 und einem Standby-Empfänger 7' in derselben Zugangsvorrichtung 5. Ein Kreuzschienenumschalter weist zwei Eingänge und zwei Ausgänge auf und kann in einem von zwei Zuständen oder Positionen sein. Im Schienenzustand, der der gewöhnliche Zustand des hier betrachteten Kreuzschienenumschalters ist, verbindet dieser einen ersten Eingang mit einem ersten Ausgang und einen zweiten Eingang mit einem zweiten Ausgang, wodurch eine "Parallel" oder "Schienen"-Verbindung hergestellt wird. In dem Kreuzzustand, der der hier betrachtete Zustand ist, wenn der Kreuzschienenumschalter ein Steuersignal empfängt, verbindet er den ersten Eingang mit dem zweiten Ausgang und den zweiten Eingang mit dem ersten Ausgang, wodurch "sich überkreuzende" Verbindungen hergestellt werden.
Die WDM Vorrichtung in dem Knoten 1 benutzt einen vierten Standby-Kanal, im allgemeinen Fall einen (N+1)-ten Kanal. An der Senderseite wird so ein Transponder 21 für den Standby-Kanal bereitgestellt, welcher [Transponder] seinen Ausgang auch mit dem Multiplexer oder Kombinierer 13 verbunden hat und welcher parallel zu den gewöhnlichen Transpondern 11 arbeitet. Jeder Transponder 11, 21 wird so auf seiner eigenen spezifischen Wellenlänge übertragen. In dem Kreuzschienenumschalter 17 auf der Senderseite wird der Ausgang, der in dem normalen Schienenzustand des Umschalters mit dem gewöhnlichen Sender 7 verbunden ist, mit einem gewöhnlichen Transponder 11 verbunden, und sein anderer Ausgang, der in dem normalen, Schienenzustand des Kreuzschienenumschalters 15 mit dem Ersatzsender 7' verbunden ist, ist mit einem Eingang eines optischen 4:1 Raumumschalters 23 verbunden, wobei dieser Raumumschalter im allgemeinen Fall zum Umschalten von einem der (N+1) Eingänge zu einem Ausgang ausgeführt ist. So sind in dem normalen Zu stand des Knotens 1 drei Eingänge des 4:1 Umschalters 23 mit einem einzelnen Ersatzsender 7' verbunden. So gibt es einen Eingang des 4:1 Umschalters 23, der nicht mit irgendetwas verbunden ist. Im normalen Betrieb des Knotens 1, in dem keine Bauteile defekt sind, ist der 4:1 Umschalter 23 in seiner vierten Position, in der er kein einziges Signal empfängt und kein einziges Signal überträgt.
An der Empfängerseite ist der Demultiplexer 15 ausgebildet zum Aufteilen des einkommenden Signals in vier einzelne bzw. individuelle Wellenlängenbänder, im allgemeinen Fall (N+1) einzelne, unterschiedliche Wellenlängen oder Wellenlängenbänder. Drei der Ausgänge des Demultiplexers 15 sind mit dem Eingang des entsprechenden Kreuzschienenumschalters 19 verbunden, zu dessen Eingang, der in dem normalen Zustand des Knotens 1, in dem keine Bauteile defekt sind, mit dem gewöhnlichen Empfänger 9 verbunden ist. Der Ausgangsanschluss des Demultiplexers 15, der das von dem Ersatztransponder 21 auf der Übertragungsseite erzeugte Wellenlängenband transportiert, ist mit einem 1:4 optischen Raumumschalter 25 verbunden, im allgemeinen Fall mit einem 1:(N+1) Umschalter. Drei Ausgänge dieses 1:4 Umschalters 25 sind mit dem anderen der Eingänge des Kreuzschienenumschalters 19 verbunden, zu dessen Eingang, der in dem normalen Betrieb des Knotens 1 mit dem Ersatzempfänger 9' verbunden ist. Der vierte Ausgang des 1:4 Umschalters 25 wird abgeschlossen und transportiert folglich keine Signale irgendwo hin. Dies ist auch die normale Position des 1:4 Umschalters 25, in dem alle Komponenten auf der Übertragungsseite und auf der Empfängerseite des Knotens 1 normal arbeiten. Im normalen Zustand sind folglich alle Kreuzschienenumschalter 17, 19 in ihrem Schienenzustand und folglich werden die Information tragenden Signale von den gewöhnlichen Sendern 7 zu den entsprechenden gewöhnlichen Transpondern 11 übertragen, über den Kombinierer 13, die Faserverbindung 3 und den Demultiplexer 15, zu dem gewöhnlichen Empfänger 9. Die Aus gangssignale des heißen bzw. eingeschalteten Standby-Senders 7 führt weiter zu dem 4:1 Umschalter 23 auf der Übertragungsseite und wird dort abgeschlossen, weil dieser Umschalter nicht in einer Position ist zum Empfangen irgendeiner Ausgabe aus irgendeinem Sender, weil dieser in der vierten Position, im allgemeinen Fall in seiner (N+1)-ten Position, ist.
Nun werden verschiedene Fälle beschrieben, die auftreten können, wenn ein Gerät in der bidirektionalen Verbindung der 2 defekt wird.
Ein Zugangssender 7 kann defekt werden. Dies wird erkannt durch den Transponder 11, der mit diesem defekten Sender durch den entsprechenden der Kreuzschienenumschalter 17 verbunden ist und der diese Erkennung ausführt, indem er vermittels des an seinem Eingangsanschluss bereitgestellten Leistungsdetektors 27 detektiert, dass an dem Eingangsanschluss ein Leistungsverlust aufgetreten ist. Der Leistungsdetektor 27 des Transponders 11 überträgt ein Signal zu dem mit dem Eingangsanschluss des Transponders verbundenen Kreuzschienenumschalter. Der Kreuzschienenumschalter 17 schaltet dann von seinem Schienenzustand in den Kreuzzustand um. Das Ausgangssignal des Ersatzsenders 7', das die ganze Zeit das gleiche Signal wie der gewöhnliche Sender 7 desselben Paars des gewöhnlichen Senders und des Standb-Senders sendet, wird nun stattdessen zu dem gleichen Transponder 11 geleitet über den gekreuzten Pfad durch den Kreuzschienenumschalter 17, der in seine Position im Kreuzzustand umgewechselt ist.
Bei einem Ausfall eines Zugangsempfängers 9 wird dieser Zustand durch einen Signalverarbeitungsschaltkreis 29 innerhalb der Zugangsvorrichtung 5 erkannt, welcher [Schaltkreis] dann die Ausgabe verändert, die von dem Standby-Empfänger 9' desselben aus dem gewöhnlichen Empfängers und dem Ersatzempfänger bestehenden Paares abgegeben wird, indem die Position des elektrischen Schalters 31 verändert wird. Dann wird ein Signal zu dem mit dem Eingang dieses Paars verbundenen Kreuzschienenumschalter 19 übertragen. Der Kreuzschienenumschalter 19 schaltet dann von seinem Schienenzustand über in den Kreuzzustand und leitet so das Lichtsignal von dem Demultiplexer 15 direkt zu dem funktionierenden Standby-Empfänger 9' in dem Paar.
Auch kann einer der gewöhnlichen Transponder 11 defekt werden. Dies wird an der Empfängerseite des Demultiplexers 15, insbesondere durch den von dem Leistungsmessgerät 33 detektierten Leistungsverlust erkannt. An der Empfängerseite werden sowohl der 1:4 Umschalter 25 als auch der 4:1 Umschalter 23 beide in die Position umgeschaltet, die dem ausgefallenen Wellenlängenkanal entsprechen. Der 1:4 Umschalter 25 verbindet seinen Eingangsanschluss mit dem des mit dem Empfänger 9 verbundenen Kreuzschienenumschalters 19, welcher Empfänger das Lichtsignal, das nun verschwunden oder verloren gegangen ist, empfangen sollte. Der 4:1 Umschalter 23 verbindet in der entsprechenden Weise seinen Eingangsanschluss, der über einen Kreuzschienenumschalter 17 verbunden ist mit dem zu der gleichen Zugangsvorrichtung 5 wie der Empfänger 9 gehörenden Sender, welcher [Empfänger] das Lichtsignal empfangen haben würde, das nun verschwunden ist, mit seinem Ausgang. Die Kreuzschienenumschalter 19 und 17 werden von ihrem Schienenzustand in den Kreuzzustand umgeschaltet. Auch wird der Transponder 11 für das Wellenlängenband, auf dem keine Signale empfangen werden, abgeschaltet und der Ersatztransponder 21 auf derselben Empfangsseite wird aktiviert.
In dem übertragenden Knoten wird dann ein Leistungsverlust für das gleiche Wellenlängenband auftreten, was durch seinen Demultiplexer 15 detektiert wird, und dann wird auch der sendende bzw. übertragende Knoten in der gleichen Weise wie der empfangende Knoten umkonfiguriert. Für beide Verkehrsrichtungen läuft nun das betrachtete Signal von dem gewöhnlichen Sender 7 durch den zugehörigen 2×2 Kreuzschienenumschalter 17, der nun im Kreuzzustand ist, zu dem 4:1 Raumumschalter 23, und dann wird dieses Signal zu dem Ersatztransponder 21 in dem übertragenden Knoten übertragen, von dem Ersatztransponder 21 zu dem Wellenlängen-Kombinierer 13, durch eine Faser 3 und zu dem Demultiplexer 15 und von dem Demultiplexer zu dem einen seiner mit dem 1:4 Umschalter 25 verbundenen Ausgangsanschlüsse, zu dem richtigen Kreuzschienenumschalter 19, der in seinem Kreuzzustand ist, und dann hoch zu dem gewöhnlichen Empfänger 9 für diesen Kanal. Dieser Fall ist auch in 3 veranschaulicht.
Der in den 2 und 3 veranschaulichte Knotenaufbau kann in verschiedenen Arten abgewandelt werden. So wird in 7 der gleiche grundlegende Knotenaufbau veranschaulicht, in dem der mit den Sendern 7 und den Standby-Sendern 7 verbundene 2×2 Kreuzschienenumschalter 17 ausgelassen sind. Dann wird das Ausgangssignal des gewöhnlichen Senders 7 direkt mit dem Eingangsanschluss des entsprechenden gewöhnlichen Transponders 11 verbunden und der Standby-Sender 9', der stets dasselbe Signal wie der gewöhnliche Sender 7 sendet, wird direkt mit dem entsprechenden Eingang des 4:1 Umschalters 23 verbunden.
Bei einem Ausfall von einem der gewöhnlichen Sender 7 erkennt der mit dem Ausgang dieses defekten Empfängers verbundene Transponder 11 einen Leistungsverlust. Dann wird dieser Transponder ausgeschaltet und der Ersatztransponder 21 wird aktiviert. Sowohl der 4:1 als auch der 1:4 Umschalter 23, 25 werden in die der Position des defekten Senders entsprechenden Position umgeschaltet. Der mit dem defekten Sender 7 entsprechenden Empfänger verbundene Kreuzschienenumschalter 19 wird von seinem Schienenzustand in den Kreuz zustand umgeschaltet, so dass der gewöhnliche Empfänger 9 nun ein Lichtsignal von dem 1:4 Umschalter 25 empfängt.
In dem anderen Knoten, in dem der defekte Sender 7 angeordnet ist, wird ein Leistungsverlust durch den Demutiplexer 15 des entsprechenden Leistungsmonitors 33 an dessen Ausgangsseite detektiert. Dann werden auch hier die 4:1 und 1:4 Umschalter 23, 25 umgeschaltet, um den Wellenlängenkanal, der diesem Kanal, für den der Leistungsverlust erkannt worden ist, entspricht, zu empfangen bzw. zu senden. Der mit dem Empfänger 9 verbundene Kreuzschienenumschalter 19 wird von seinem Schienenzustand in den Kreuzzustand umgeschaltet, so dass der gewöhnliche Empfänger 9 nun ein Lichtsignal von dem 1:4 Umschalter 25 empfängt. In dieser Seite wird auch der entsprechende gewöhnliche Transponder 11 ausgeschaltet und der Ersatztransponder 21 wird aktiviert.
Nachdem das Umschalten ausgeführt worden ist läuft der Verkehr für beide Richtungen nun von dem Ersatzsender 7' zu dem 4:1 Umschalter 23, durch den Ersatztransponder 21, durch den Multiplexer 13 und über die Faserverbindung 3 in die Empfängerseite durch den Demultiplexer 15 zu dem 1:4 Umschalter 25, von dem entsprechenden Ausgangsanschluss dieses Umschalters zu dem Kreuzschienenumschalter 19, der in seinem Kreuzzustand ist, hoch zu dem gewöhnlichen Empfänger 9. Auch können die mit den Empfängern 9 und 9' verbundenen Kreuzschienenumschalter 19 entfernt werden. Dieser Fall ist in dem Schaubild der 5 veranschaulicht. Ein defekter Sender 7 wird in der gleichen Weise erkannt wie für den Knotenaufbau der 4. Auch ist das Umschalten der entsprechenden Elemente das gleiche. Selbstverständlich können zu den Kreuzschienenumschaltern 17, 19 keine Steuersignale weitergeleitet werden, weil keine vorhanden sind. Stattdessen wird das umgeleitete Lichtsignal nicht an dem gewöhnlichen Empfänger 9, sondern an dem Standby-Empfänger 9' des entsprechenden Paares aus einem gewöhnlichen Empfängers und einem Standby-Empfänger eintreffen.
Der Vorteil der Aufbauten der 4 und 5 ist offensichtlich, dass kein Kreuzschienenumschalter 17, 19 oder maximal nur ein Kreuzschienenumschalter 19 in dem Pfad des Lichts von einem Sender 7 zu einem Empfänger 9 angeordnet ist. Der Nachteil ist, dass wenn ein Sender 7 ausfällt, der Ersatztransponder 21 besetzt sein wird, und es wird nicht möglich sein, ihn als einen Standby für deinen gewöhnlichen Transponder 11 zu benutzen.
Eine andere, in dem Diagramm der 6 gezeigte Abänderung ist es, den mit den Sendern verbundenen Kreuzschienenumschalter 15 zu ersetzen durch einen gewöhnlichen 2×2 Faserkoppler 35 zusammen mit einem optischen Ein-Ausschalter 37, wobei der Schalter zwischen dem Standby-Sender 7' und dem Koppler 35 angeschlossen ist. Die daraus resultierende Funktion wird dieselbe sein wie das Verwenden eines Kreuzschienenumschalters 17. Der Vorteil dieses Knotenaufbaus ist, dass es im Pfad des Lichts nach dem gewöhnlichen Sender 7 keinen Kreuzschienenumschalter gibt. Der Nachteil ist, dass der optische Leistungsverlust für an den Sendern 7 vorbei laufendes Licht vergrößert wird (–3 dB). An diesem Ort im Knoten wird das normalerweise ein geringfügiger Nachteil sein.
Eine andere Abänderung ist in 7 veranschaulicht, in der ein jeweiliger, direkt mit einem Paar von Empfängern 9 und 9' verbundener 2×2 Kreuzschienenumschalter 19 ersetzt wird durch vier 1:2 50-50% Faserkoppler 39, die in einer festen Kreuzschienenfunktion angeordnet sind und durch Leistungsaufteilung betrieben werden, so dass der Ausgang aus dem Demultiplexer 15 immer sowohl den gewöhnlichen Empfänger 9 als auch dem Standbyempfänger 9' erreicht, und so dass die Ausgaben aus den entsprechenden Anschlüssen des 1:4 optischen Raumumschalters 25 auch die beiden Empfänger 9, 9' in einem solchen Paar gleichzeitig erreichen. Bei einem Fehler in einem gewöhnlichen Empfänger 9 wird dies durch den Signaldetektor 29 in derselben Zugangsvorrichtung 5 erkannt und dann wird eine automatische Änderung in dem Standby-Empfänger 9 stattfinden, indem die Position des elektrischen Schalters 31 verändert wird. Es brauchen keine weiteren Elemente umgeschaltet zu werden. Ein Nachteil dieses Aufbaus ist ein vergrößerter optischer Verlust, etwa –6 dB. Der Vorteil ist, dass in dem Knoten weniger elektrische Steuerleitungen benötigt werden.
Eine andere Abänderung ist, dass keine Ersatzsender 7' und/oder Ersatzempfänger 9' verwendet werden. Dann werden die entsprechenden Kreuzschienenumschalter 17, 19 ersetzt durch einfache 1:2 Umschalter 41, 43, wie in dem in 8 gezeigten Knotenaufbau veranschaulicht. Dann kann auch der 4:1 Umschalter 23 durch ein einfacheres Element, einen mit dem Eingang des Ersatztransponders 21 verbundenen Multiplexer 45, ersetzt werden. Selbstverständlich kann der 4:1 Umschalter 23 immer noch enthalten sein, wie das in dem in 9 veranschaulichten Aufbau der Fall ist. Hier sind stattdessen alle 2×2 Kreuzschienenumschalter 17, 19 durch 1:2 50/50% optische Teiler 47, 49 ersetzt, so dass das Signal aus einem Sender 7 immer die richtigen gewöhnlichen Transponder 11 und die entsprechenden Eingangsanschlüsse des 4:1 Umschalters 23 erreicht. Für den Fall, dass ein gewöhnlicher Transponder 11 ausfällt, wird dies wie oben erkannt und der 4:1 Umschalter 23 wird dann auch in die entsprechende Position gesetzt, so dass die Standby-Transponder 21 nun den Verkehr transportieren.
Die optischen Raumumschalter, d.h. die 1:2 Umschalter 41, 43, der 2×2 Kreuzschienenumschalter 17, 19 und insbesondere die 1:4 und 4:1 Umschalter 23, 25, die in den in den 2-9 veranschaulichten Knotenaufbauten verwendet wer den, können durch alternative Umschalter, die nicht ganz aus optischen Elementen aufgebaut sind, ersetzt werden. Der Grund zum Einführen derartiger Alternativen ist, dass insbesondere große optische Schaltmatrizen nicht als zuverlässig angesehen werden. In dem in 10 veranschaulichten 4:1 Umschalter 51 sind Empfänger 53 an der Eingangsseite angeordnet, die die Lichtsignale in elektrische Signale umwandeln, welche [elektrischen Signale] einem elektrischen Schalter 55 zugeführt werden, der das ausgewählte elektrische Eingangssignal zu dem Ausgang umschaltet, wie das durch elektrische Steuersignale auf Leitungen 57 angewiesen wird. Das elektrische Signal wird von einem Übertrager 59 in ein optisches Signal umgewandelt, wobei die Wellenlänge benutzt wird, die angepasst ist an diejenige des Ersatztransponders, der folglich ausgelassen werden kann. Der Schalter 61 der 10 kann folglich verwendet werden, um den Schalter 23 und den Ersatztransponder 21 von beispielsweise der 2 zu ersetzen.
Eine andere Möglichkeit ist es, Rücken-an-Rücken (Englisch: Back-To-Back) Empfänger und Sender einzusetzen, wie in dem 4:1 Umschalter 63 der 11 veranschaulicht. So wird ein Eingangslichtsignal empfangen von einem Empfänger 64, in welchem es in ein elektrisches Signal, das zu einem elektrooptischen Sender 65 gesendet wird, umgewandelt wird. Der Sender 65 wird durch ein elektrisches Signal auf einer geeigneten Steuerleitung 67 gesteuert, und wenn er aktiviert wird, dann wird er ein Lichtsignal unter Benutzung der Wellenlänge des Ersatztransponders übertragen. Die Ausgänge der Sender sind alle mit einem optischen Multiplexer verbunden, dessen Ausgang dann mit der Lichtleitfaser 3 verbunden ist, so dass der Ersatztransponder ausgelassen werden kann. Der in 11 veranschaulichte Umschalter 63 kann verwendet werden, um den Schalter 23 und den Ersatztransponder von beispielsweise der 2 zu ersetzen.
Ein Kreuzschienenumschalter 71, der als ein in 2 gezeigter Umschalter 17, 19 verwendet werden soll, kann entworfen werden, wie das in 12 veranschaulicht ist. Die zwei optischen Eingangsanschlüsse sind mit optoelektrischen Empfängern 73, die die Lichtsignale in elektrische Signale umwandeln, verbunden. Die elektrischen Signale werden einer Umschaltmatrix 75 zugeführt, die die Kreuz-/Schienen-Funktion ausführt, wie das durch ein geeignetes Signal auf einer Leitung 77 gesteuert wird. Die zwei Ausgänge des elektrischen Kreuzschienenumschalters 75 sind mit den Eingängen der elektrooptischen Sender 79 verbunden.

Claims

Optisches WDM-Netz, das mindestens zwei Knoten (1), die durch eine bidirektionale optische Verbindung miteinander verbunden sind, aufweist, wobei jeder Knoten folgende Merkmale aufweist: – mindestens zwei Paare von gewöhnlichen optischen Sendern (7) und gewöhnlichen optischen Empfängern (9), wobei jedes Paar einen gewöhnlichen optischen Sender, der elektrische Signale empfängt und die empfangenen elektrischen Signale in ausgegebene erste optische Signale umwandelt, und einen gewöhnlichen optischen Empfänger, der optische Signale empfängt und dieselben in elektrische Signale umwandelt, umfasst, und – gewöhnliche Transponder (11), wobei jeder gewöhnliche Transponder die ausgegebenen ersten optischen Signale von lediglich einem der gewöhnlichen optischen Sender der Paare empfängt und die empfangenen Signale in ausgegebene zweite optische Signale eines genau definierten Wellenlängenbands umwandelt, wobei die Wellenlängenbänder der zweiten optischen Signale, die durch unterschiedliche der gewöhnlichen Transponder ausgegeben werden, voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten ferner folgende Merkmale aufweist: – einen ersten optischen Multiplexer oder Combiner (13), der verbunden ist, um die zweiten optischen Signale, die durch die gewöhnlichen Transponder des Knotens ausgegeben werden, zu empfangen, wobei der erste optische Multiplexer oder Combiner die zweiten optischen Signale kombiniert, um in einer optischen Faser (3), die in der bidirektionalen Verbindung, die den Knoten und einen anderen Knoten miteinander verbindet, umfasst ist, ein kombiniertes optisches Signal auszugeben, und – einen einzelnen Ersatztransponder (21), der verbunden ist, um bei einem Ausfall von einem der gewöhnlichen Transponder (11) des Knotens die ersten optischen Signale, die durch den gewöhnlichen Transponder zu empfangen sind, zu empfangen und die empfangenen ersten optischen Signale in ausgegebene dritte optische Signale eines genau definierten Wellenlängenbands, das von den Wellenlängenbändern der zweiten optischen Signale, die durch die gewöhnlichen Transponder in dem Knoten ausgegeben werden, getrennt ist, umzuwandeln, wobei der Ersatztransponder mit dem ersten optischen Multiplexer oder Combiner (13) des Knotens verbunden ist, um die dritten optischen Signale zu dem ersten optischen Multiplexer oder Combiner, der die dritten optischen Signale, die durch den Ersatztransponder des Knotens ausgegeben werden, mit den zweiten optischen Signalen, die durch die gewöhnlichen Transponder des Knotens ausgegeben werden, kombiniert, um in der optischen Faser (3) ein kombiniertes optisches Signal auszugeben, zu liefern.
WDM-Netz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten (1) ferner erste optische Schalter (17; 41) aufweist, wobei jeder erste optische Schalter einen Eingang und einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang hat, wobei der Eingang des ersten optischen Schalters mit einem der gewöhnlichen optischen Sender des Knotens verbunden ist und der erste Ausgang mit jenem gewöhnlichen Transponder (11), der verbunden ist, um die ersten optischen Signale, die durch den einen der gewöhnlichen optischen Sender des Knotens ausgegeben werden, zu empfangen, verbunden ist, um optische Signale, die an dem Eingang des ersten optischen Schalters empfangen werden, zu diesem gewöhnlichen Transponder weiterzuleiten, und der zweite Ausgang mit dem Ersatztransponder (21) verbunden ist, um optische Signale, die an dem Eingang des ersten optischen Schalters empfangen werden, abhängig von einer Position des ersten optischen Schalters zu dem Ersatztransponder weiterzuleiten.
WDM-Netz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder gewöhnliche Transponder (11) in einem Knoten (1) mit einem Eingangsverlustdetektor (27), der jenen ersten optischen Schalter (17), dessen erster Ausgang mit dem gewöhnlichen Transponder verbunden ist, steuert, versehen ist.
WDM-Netz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten (1) ferner optische Leistungsteiler (35; 47) aufweist, wobei jeder optische Leistungsteiler einen Eingang und einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang hat, wobei der Eingang des optischen Leistungsteilers mit einem der gewöhnlichen optischen Sender (7) des Knotens verbunden ist, um Signale, die durch den einen der gewöhnlichen optischen Sender ausgegeben werden, zu empfangen, und der erste Ausgang des optischen Leistungsteilers mit jenem gewöhnlichen Transponder (11), der verbunden ist, um die ersten optischen Signale, die durch den einen der gewöhnlichen Sender ausgegeben werden, zu empfangen, verbunden ist, um einen ersten Anteil der optischen Signale, die an dem Eingang empfangen werden, zu diesem gewöhnlichen Transponder weiterzuleiten, und der zweite Ausgang des optischen Leistungsteilers verbunden ist, um einen zweiten Anteil der optischen Signale, die an dem Eingang empfangen werden, zu dem Ersatztransponder (21) des Knotens weiterzuleiten.
WDM-Netz nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten (1) ferner einen zweiten optischen Multiplexer oder Combiner (45) mit einem Ausgang, der mit einem Eingang des Ersatztransponders (21) verbunden ist, und mit Eingängen, die mit den gewöhnlichen optischen Sendern (7) des Knotens verbunden sind, um die ersten optischen Signale, die durch die gewöhnlichen optischen Sender ausgegeben werden, zu empfangen, und die empfangenen ersten optischen Signale an dem Ausgang des zweiten optischen Multiplexers oder Combiners zu dem Ersatztransponder des Knotens weiterzuleiten, aufweist.
WDM-Netz nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten (1) ferner einen zweiten optischen Schalter (23) mit einem Ausgang und einer Mehrzahl von Eingängen aufweist, wobei für jeden gewöhnlichen Transponder (11) ein Eingang des zweiten optischen Schalters angeordnet und mit demselben verbunden ist, und der Ausgang des zweiten optischen Schalters mit dem Eingang des Ersatztransponders (21) verbunden ist, wobei der zweite optische Schalter angeordnet ist, um einen der Eingänge desselben mit dem Ausgang desselben zu verbinden, um die ersten optischen Signale, die durch einen der gewöhnlichen optischen Sender (7) des Knotens ausgegeben werden, zu dem Ersatztransponder des Knotens weiterzuleiten.
WDM-Netz nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten (1) ferner optische Ersatzsender (7') aufweist, wobei ein optischer Ersatzsender zusammen mit einem gewöhnlichen optischen Sen der (7) in einem Paar angeordnet ist, wobei der optische Ersatzsender und der gewöhnliche optische Sender eines Paars die gleichen elektrischen Signale empfangen und die empfangenen elektrischen Signale in optische Signale umwandeln und der optische Ersatzsender angeordnet ist, um die optischen Signale zu dem anderen Knoten auszugeben, wenn der gewöhnliche optische Sender ausfällt.
WDM-Netz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten (1) ferner erste optische Schalter (17) aufweist, wobei jeder erste Schalter mit einem gewöhnlichen optischen Sender (7) und einem optischen Ersatzsender (7') eines Paars verbunden ist, um optische Signale von lediglich entweder dem gewöhnlichen optischen Sender oder dem optischen Ersatzsender weiterzuleiten.
WDM-Netz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder erste optische Schalter (17) in einem Knoten (1) angeordnet ist, um in einer ersten Position den gewöhnlichen optischen Sender (7), mit dem derselbe verbunden ist, mit dem jeweiligen gewöhnlichen Transponder (11), der für den optischen Sender angeordnet ist, zu verbinden und in einer zweiten Position des ersten optischen Schalters den gewöhnlichen Sender mit dem Ersatztransponder (21) zu verbinden.
WDM-Netz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Position von einem der ersten optischen Schalter (17) eines Knotens (1) der optische Ersatzsender (7'), der mit dem einen der ersten optischen Schalter verbunden ist, durch den einen der ersten optischen Schalter durch einen zweiten Schalter (23) mit dem Ersatztransponder (21) verbunden ist, wobei es der zweite Schalter optischen Signalen von höchstens einem optischen Ersatzsender ermöglicht, den Ersatztransponder zu erreichen.
WDM-Netz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Position von einem der ersten optischen Schalter (17) eines Knotens (1) der gewöhnliche optische Sender (7), der mit dem einen der ersten optischen Schalter verbunden ist, durch den ersten optischen Schalter durch den zweiten Schalter (23) mit dem Ersatztransponder (21) verbunden ist, wobei es der zweite Schalter optischen Signalen von höchstens einem gewöhnlichen optischen Sender (7) ermöglicht, den Ersatztransponder zu erreichen.
WDM-Netz nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Position von einem der ersten optischen Schalter (17) eines Knotens (1) der optische Ersatzsender (7'), der mit dem einen der ersten optischen Schalter verbunden ist, mit einem jeweiligen gewöhnlichen Transponder (11) verbunden ist.
WDM-Netz nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass alle gewöhnlichen Empfänger (9) eines Knotens (1) mit einem einzelnen Demultiplexer oder Filter (15) verbunden sind.
WDM-Netz nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass alle gewöhnlichen Empfänger (9) eines Knotens (1) mit einem einzelnen Demultiplexer oder Filter (15) verbunden sind, wobei ein Schalter (25) vorgesehen ist, um ein optisches Signal von dem Demultiplexer oder Filter zu höchstens einem der gewöhnlichen Empfänger zu leiten, wobei dieses optische Signal in dem gleichen Wellenlängenband liegt wie die opti schen Signale, die durch den Ersatztransponder (21) ausgegeben werden.
WDM-Netz nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Knoten (1) ferner optische Ersatzempfänger (9') aufweist, wobei ein optischer Ersatzempfänger zusammen mit einem gewöhnlichen optischen Empfänger (9) in einem Paar angeordnet ist, wobei der optische Ersatzempfänger und der gewöhnliche optische Empfänger eines Paars empfangene optische Signale in elektrische Signale umwandeln und verbunden sind, um elektrische Signale zu demselben Ausgangsanschluss auszugeben, so dass der optische Ersatzempfänger elektrische Signale zu dem Ausgangsanschluss befördert, wenn der gewöhnliche optische Empfänger keine elektrischen Signale befördern kann.
WDM-Netz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass alle gewöhnlichen Empfänger (9) eines Knotens (1) mit einem einzelnen Demultiplexer oder Filter (15) verbunden sind, wobei jeder Ersatzempfänger (9') durch einen Schalter (25) mit dem Demultiplexer oder Filter verbunden ist, wobei der Schalter eine Mehrzahl von Ausgängen hat, wobei jeder Ausgang mit einem anderen der optischen Ersatzempfänger verbunden ist und der Schalter angeordnet ist, um ein Signal von dem Demultiplexer oder Filter zu höchstens einem der optischen Ersatzempfänger weiterzuleiten.
WDM-Netz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal, das von dem Demultiplexer oder Filter (15) zu einem der optischen Ersatzempfänger (9') weitergeleitet wird, in dem gleichen Wellenlängenband liegt wie die optischen Signale, die durch einen Ersatztransponder (21) des Knotens ausgegeben werden.
WDM-Netz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal, das von dem Demultiplexer oder Filter (15) eines Knotens (1) zu einem der optischen Ersatzempfänger (9') des Knotens (1) weitergeleitet wird, in dem gleichen Wellenlängenband liegt wie die optischen Signale, die durch den gewöhnlichen Sender (7) in dem Paar eines gewöhnlichen Senders und jenes gewöhnlichen Empfängers (9), mit dem der Ersatzempfänger in einem Paar umfasst ist, ausgegeben werden.
Knoten (1) für eine Verbindung mit einem anderen Knoten durch eine bidirektionale optische Verbindung in einem optischen WDM-Netz, wobei der Knoten folgende Merkmale aufweist: – mindestens zwei Paare von gewöhnlichen optischen Sendern (7) und gewöhnlichen optischen Empfängern (9), wobei jedes Paar einen gewöhnlichen optischen Sender, der elektrische Signale empfängt und die empfangenen elektrischen Signale in ausgegebene erste optische Signale umwandelt, und einen gewöhnlichen optischen Empfänger, der optische Signale empfängt und dieselben in elektrische Signale umwandelt, umfasst, und – gewöhnliche Transponder (11), wobei jeder gewöhnliche Transponder die ausgegebenen ersten optischen Signale von lediglich einem der gewöhnlichen optischen Sender der Paare empfängt und die empfangenen Signale in ausgegebene zweite optische Signale eines genau definierten Wellenlängenbands umwandelt, wobei die Wellenlängenbänder der zweiten optischen Signale, die durch unterschiedliche der gewöhnlichen Transponder ausgegeben werden, voneinander getrennt sind, gekennzeichnet durch – einen ersten optischen Multiplexer oder Combiner (13), der verbunden ist, um die zweiten optischen Signale, die durch die gewöhnlichen Transponder ausgegeben werden, zu empfangen, wobei der erste optische Multiplexer oder Combiner die zweiten optischen Signale kombiniert, um in einer optischen Faser (3), die in einer bidirektionalen Verbindung, die den Knoten und den anderen Knoten miteinander verbindet, umfasst ist, ein kombiniertes optisches Signal auszugeben, und – einen einzelnen Ersatztransponder (21), der verbunden ist, um bei einem Ausfall von einem der gewöhnlichen Transponder (11) die ersten optischen Signale, die durch den gewöhnlichen Transponder zu empfangen sind, zu empfangen und die empfangenen ersten optischen Signale in ausgegebene dritte optische Signale eines genau definierten Wellenlängenbands, das von den Wellenlängenbändern der zweiten optischen Signale, die durch die gewöhnlichen Transponder ausgegeben werden, getrennt ist, umzuwandeln, wobei der Ersatztransponder mit dem ersten optischen Multiplexer oder Combiner (13) verbunden ist, um die dritten optischen Signale zu dem ersten optischen Multiplexer oder Combiner, der die dritten optischen Signale, die durch den Ersatztransponder ausgegeben werden, mit den zweiten optischen Signalen, die durch die gewöhnlichen Transponder ausgegeben werden, kombiniert, um in der optischen Faser (3) ein kombiniertes optisches Signal auszugeben, zu liefern.
Knoten nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch erste optische Schalter (17; 41), wobei jeder erste optische Schalter einen Eingang und einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang hat, wobei der Eingang des ersten optischen Schalters mit einem der gewöhnlichen op tischen Sender verbunden ist und der erste Ausgang mit jenem gewöhnlichen Transponder (11), der verbunden ist, um die ersten optischen Signale, die durch den einen der gewöhnlichen optischen Sender ausgegeben werden, zu empfangen, verbunden ist, um optische Signale, die an dem Eingang des ersten optischen Schalters empfangen werden, zu diesem gewöhnlichen Transponder weiterzuleiten, und der zweite Ausgang mit dem Ersatztransponder (21) verbunden ist, um optische Signale, die an dem Eingang des ersten optischen Schalters empfangen werden, abhängig von einer Position des ersten optischen Schalters zu dem Ersatztransponder weiterzuleiten.
Knoten nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass jeder gewöhnliche Transponder (11) mit einem Eingangsverlustdetektor (27), der jenen ersten optischen Schalter (17), dessen erster Ausgang mit dem gewöhnlichen Transponder verbunden ist, steuert, versehen ist.
Knoten nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch optische Leistungsteiler (35; 47), wobei jeder optische Leistungsteiler einen Eingang und einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang hat, wobei der Eingang des optischen Leistungsteilers mit einem der gewöhnlichen optischen Sender (7) verbunden ist, um Signale, die durch den einen der gewöhnlichen optischen Sender ausgegeben werden, zu empfangen, und der erste Ausgang des optischen Leistungsteilers mit jenem gewöhnlichen Transponder (11), der verbunden ist, um die ersten optischen Signale, die durch den einen der gewöhnlichen Sender ausgegeben werden, zu empfangen, verbunden ist, um einen ersten Anteil der optischen Signale, die an dem Eingang empfangen werden, zu diesem gewöhnlichen Transponder weiterzuleiten, und der zweite Ausgang des optischen Leistungsteilers verbunden ist, um einen zweiten Anteil der optischen Signale, die an dem Eingang empfangen werden, zu dem Ersatztransponder (21) weiterzuleiten.
Knoten nach einem der Ansprüche 19-22, gekennzeichnet durch einen zweiten optischen Multiplexer oder Combiner (45) mit einem Ausgang, der mit einem Eingang des Ersatztransponders (21) verbunden ist, und mit Eingängen, die mit den gewöhnlichen optischen Sendern (7) verbunden sind, um die ersten optischen Signale, die durch die gewöhnlichen optischen Sender ausgegeben werden, zu empfangen, und die empfangenen ersten optischen Signale an dem Ausgang des zweiten optischen Multiplexers oder Combiners zu dem Ersatztransponder weiterzuleiten.
Knoten nach einem der Ansprüche 19-22, gekennzeichnet durch einen zweiten optischen Schalter (23) mit einem Ausgang und einer Mehrzahl von Eingängen, wobei für jeden gewöhnlichen Transponder (11) ein Eingang des zweiten optischen Schalters angeordnet und mit demselben verbunden ist, und der Ausgang des zweiten optischen Schalters mit dem Eingang des Ersatztransponders (21) verbunden ist, wobei der zweite optische Schalter angeordnet ist, um einen der Eingänge desselben mit dem Ausgang desselben zu verbinden, um die ersten optischen Signale, die durch einen der gewöhnlichen optischen Sender (7) ausgegeben werden, zu dem Ersatztransponder weiterzuleiten.
Knoten nach einem der Ansprüche 19-24, gekennzeichnet durch optische Ersatzsender (7'), wobei ein optischer Ersatzsender zusammen mit einem gewöhnlichen optischen Sender (7) in einem Paar angeordnet ist, wobei der optische Ersatzsender und der gewöhnliche optische Sender eines Paars die gleichen elektrischen Signale emp fangen und die empfangenen elektrischen Signale in optische Signale umwandeln und der optische Ersatzsender angeordnet ist, um die optischen Signale zu dem anderen Knoten auszugeben, wenn der gewöhnliche optische Sender ausfällt.
Knoten nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch erste optische Schalter (17), wobei jeder erste Schalter mit einem gewöhnlichen optischen Sender (7) und einem optischen Ersatzsender (7') eines Paars verbunden ist, um optische Signale von lediglich entweder dem gewöhnlichen optischen Sender oder dem optischen Ersatzsender weiterzuleiten.
Knoten nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass jeder erste optische Schalter (17) angeordnet ist, um in einer ersten Position den gewöhnlichen optischen Sender (7), mit dem derselbe verbunden ist, mit dem jeweiligen gewöhnlichen Transponder (11), der für den optischen Sender angeordnet ist, zu verbinden und in einer zweiten Position des ersten optischen Schalters den gewöhnlichen Sender mit dem Ersatztransponder (21) zu verbinden.
Knoten nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Position von einem der ersten optischen Schalter (17) der optische Ersatzsender (7'), der mit dem einen der ersten optischen Schalter verbunden ist, durch den einen der ersten optischen Schalter durch einen zweiten Schalter (23) mit dem Ersatztransponder (21) verbunden ist, wobei es der zweite Schalter optischen Signalen von höchstens einem optischen Ersatzsender ermöglicht, den Ersatztransponder zu erreichen.
Knoten nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Position von einem der ersten optischen Schalter (17) der gewöhnliche optische Sender (7), der mit dem einen der ersten optischen Schalter verbunden ist, durch den ersten optischen Schalter durch den zweiten Schalter (23) mit dem Ersatztransponder (21) verbunden ist, wobei es der zweite Schalter optischen Signalen von höchstens einem gewöhnlichen optischen Sender (7) ermöglicht, den Ersatztransponder zu erreichen.
Knoten nach einem der Ansprüche 27-29, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Position von einem der ersten optischen Schalter (17) der optische Ersatzsender (7'), der mit dem einen der ersten optischen Schalter verbunden ist, mit einem jeweiligen gewöhnlichen Transponder (11) verbunden ist.
Knoten nach einem der Ansprüche 19-30, dadurch gekennzeichnet, dass alle gewöhnlichen Empfänger (9) mit einem einzelnen Demultiplexer oder Filter (15) verbunden sind.
Knoten nach einem der Ansprüche 19-31, dadurch gekennzeichnet, dass alle gewöhnlichen Empfänger (9) mit einem einzelnen Demultiplexer oder Filter (15) verbunden sind, wobei ein Schalter (25) vorgesehen ist, um ein optisches Signal von dem Demultiplexer oder Filter zu höchstens einem der gewöhnlichen Empfänger zu leiten, wobei dieses optische Signal in dem gleichen Wellenlängenband liegt wie die optischen Signale, die durch den Ersatztransponder (21) ausgegeben werden.
Knoten nach einem der Ansprüche 19-32, gekennzeichnet durch optische Ersatzempfänger (9'), wobei ein opti scher Ersatzempfänger zusammen mit einem gewöhnlichen optischen Empfänger (9) in einem Paar angeordnet ist, wobei der optische Ersatzempfänger und der gewöhnliche optische Empfänger eines Paars empfangene optische Signale in elektrische Signale umwandeln und verbunden sind, um elektrische Signale zu demselben Ausgangsanschluss auszugeben, so dass der optische Ersatzempfänger elektrische Signale zu dem Ausgangsanschluss befördert, wenn der gewöhnliche optische Empfänger keine elektrischen Signale befördern kann.
Knoten nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass alle gewöhnlichen Empfänger (9) mit einem einzelnen Demultiplexer oder Filter (15) verbunden sind, wobei jeder Ersatzempfänger (9') durch einen Schalter (25) mit dem Demultiplexer oder Filter verbunden ist, wobei der Schalter eine Mehrzahl von Ausgängen hat, wobei jeder Ausgang mit einem anderen der optischen Ersatzempfänger verbunden ist und der Schalter angeordnet ist, um ein Signal von dem Demultiplexer oder Filter zu höchstens einem der optischen Ersatzempfänger weiterzuleiten.
Knoten nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal, das von dem Demultiplexer oder Filter (15) zu einem der optischen Ersatzempfänger (9') weitergeleitet wird, in dem gleichen Wellenlängenband liegt wie die optischen Signale, die durch einen Ersatztransponder (21) ausgegeben werden.
Knoten nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal, das von dem Demultiplexer oder Filter (15) zu einem der optischen Ersatzempfänger (9') weitergeleitet wird, in dem gleichen Wellenlängenband liegt wie die optischen Signale, die durch den gewöhnlichen Sender (7) in dem Paar eines gewöhnlichen Senders und jenes gewöhnlichen Empfängers (9), mit dem der Ersatzempfänger in einem Paar umfasst ist, ausgegeben werden.