WO1999035873A1 - Method for expanding an existing transport network for telecommunication purposes - Google Patents

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WO1999035873A1
WO1999035873A1 PCT/EP1998/007836 EP9807836W WO9935873A1 WO 1999035873 A1 WO1999035873 A1 WO 1999035873A1 EP 9807836 W EP9807836 W EP 9807836W WO 9935873 A1 WO9935873 A1 WO 9935873A1
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Hubert JÄGER
Jaakko Aarnio
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Nokia Networks Oy
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Definitions

  • the crosspoints are set so that their distribution is compatible with that of an AWG.
  • a coupling element as already mentioned in the introduction, provided that the ⁇ him via N input fibers each feedable ⁇ N, ⁇ 2 for a total of N data signals over N ⁇
  • a wavelength multiplexer connected to the fiber 19 x , and further couplings from the connecting waveguide bundle 37 to the fiber 19 1 # can finally be connected through the coupling points placed within the fiber coupling matrix F (37) (191) according to FIG. 8 are represented and transmitters at the end node 30 are also replaced by an integrated multi-wavelength transmitter.
  • Signal path 51 begins at a transmitter at node 29 and is routed to transit node 24 via connecting waveguide 36 b3 . There is a coupling in the transmission path 19 23 , then at the transit node 25 the coupling (drop) to the connecting waveguide 37 c3 and via this the coupling to the connected receiver of the terminal node 30.

Abstract

The invention relates to an Nμ wavelength multiplexing transport network used in telecommunications, wherein a topological parameter Ηj is formed according to equation Ηj = (cj+Dj)/Nμ when the network (a) is to be expanded to include a network node (j) in which additional coupling points are to be created. cj designates the degree of connection of the node considered to the additional nodes indicating the number of multifiber cables connected to a node. Dj designates the number of cable transfers in the neighboring nodes and Nμ stands for the number of different light wavelengths. If (b) Ηj is greater than or equal to a predetermined threshold value ηth, new coupling points are installed in such a way that their arrangement is compatible with that of an integrated Nμ x Nμ coupling element (AWG). If (c) Ηj < ηth, the wavelengths arriving in the node via a fiber are inserted jointly in a fiber leading away from the node. If step (b) of the method is not possible, the wavelengths arriving in the node via a fiber are likewise inserted jointly in a fiber leading away from the node. If step (c) is not possible, step (b) is carried out, or, if (b) is not possible, an attempt is made to conduct coupling via a waveguide.

Description

Verfahren zur Erweiterung eines bestehenden Transportnetzes für die TelekommunikationProcedure for expanding an existing transport network for telecommunications
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erweiterung eines bestehenden Transportnetzes für die Telekommunikation, das eine Mehrzahl von Knoten enthält, von denen eine Teilzahl als aktive Knoten ausgebildet sind, die zur Aus- führung von Vermittlungs-Funktionen mit umschaltbaren Koppelelementen versehen sind, und von denen eine Teil- zahl als passive Knoten mit permanenter Konfiguration der Koppelpfade, z.B. in Form von Faserdurchleitungen ausgebildet sind, zu deren Änderung ein Eingriff in den Kno- tenaufbau erforderlich ist, wobei die Übertragungsstrek- ken zwischen Ausgängen der Knoten und Eingängen von Nachbarknoten, gegebenenfalls unter Einsatz von optischen Verstärkern (z. B. EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier) , in deren Einzelfasern sämtliche Eingangs-Wellenlängen einge- koppelt werden, in die die Adressinformation der Datensignale kodiert ist .The invention relates to a method for expanding an existing transport network for telecommunications, which contains a plurality of nodes, a number of which are designed as active nodes, which are provided with switchable coupling elements for performing switching functions, and one of which Partial number as passive nodes with permanent configuration of the coupling paths, eg are designed in the form of fiber feedthroughs, for the modification of which an intervention in the node structure is necessary, the transmission distances between the outputs of the nodes and the inputs of adjacent nodes, if appropriate using optical amplifiers (for example EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier ), in whose individual fibers all input wavelengths are coupled, into which the address information of the data signals is encoded.
Bestehende Netze dieser Art haben oftmals eine nicht reguläre Topologie und haben "aktive" Knoten, die mit elek- tronischen Schaltern für Vermittlungsfunktionen realisiert sind. Netze dieser Art sind z.B. solche der Synchronen Digitalen Hierarchie (SDH) (C. A. Silier and M. Shafi, „SONET/SDH A Sourcebook of Synchronous Networking", New York: IEEE Press 1996). Andere Netze der eingangs genannten Art sind als Netze mit regulärer Topologie ausgebildet, die teilweise "passive" Knoten haben, d.h. solche, die lediglich Kopplungfunktionen vermitteln, während die Vermittlungs- "Intelligenz" in die Endknoten solcher Netze verlegt ist. Derartige teils aus passiven Transitknoten und teils aus aktiven Transit- und Endknoten bestehende Netze (WDM- Gridconnect - WO 95/28815) sind nur "beschränkt", d.h. mit Hilfe aktiver Knoten beliebig erweiterbar.Existing networks of this type often have a non-regular topology and have "active" nodes that are implemented with electronic switches for switching functions. Networks of this type are, for example, those of the synchronous digital hierarchy (SDH) (CA Silier and M. Shafi, "SONET / SDH A Sourcebook of Synchronous Networking", New York: IEEE Press 1996). Other networks of the type mentioned at the outset are also included regular topology, partially trained have "passive" nodes, ie those that only mediate coupling functions, while the mediation "intelligence" is relocated to the end nodes of such networks. Such networks consisting partly of passive transit nodes and partly consisting of active transit and end nodes (WDM Gridconnect - WO 95/28815) are only "limited", ie can be expanded as desired with the help of active nodes.
Ein Nachteil bekannter, mit aktiven Knoten realisierter Netze irregulärer Topologie ist darin zu sehen, daß eine Erweiterung oftmals mit einer drastischen Steigerung der Komplexität solcher Netze einhergeht.A disadvantage of known networks of irregular topology implemented with active nodes can be seen in the fact that an expansion is often accompanied by a drastic increase in the complexity of such networks.
Entsprechendes gilt sinngemäß auch für Netze mit regulä- rer Topologie und teilweise passiven Knoten, da solche Netze nur mit aktiven Knoten erweiterbar sind, so daß insoweit dieselbe Problematik gegeben ist, wie bei Netzen, die ausschließlich mit aktiven Knoten realisiert sind.The same applies analogously to networks with a regular topology and partially passive nodes, since such networks can only be expanded with active nodes, so that the same problem arises as for networks that are implemented exclusively with active nodes.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Erweiterung eines bestehenden Netzes der eingangs genannten Art unter Verwendung passiver Netzelemente anzugeben, um die Komplexität des erweiterten Netzes möglichst gering zu halten, sowohl hinsichtlich seines Aufbaues als auch hinsichtlich der Netz-Verwaltung.The object of the invention is therefore to provide a method for expanding an existing network of the type mentioned at the beginning using passive network elements in order to keep the complexity of the expanded network as low as possible, both with regard to its structure and with regard to network management.
Diese Aufgabe wird dem Grundgedanken nach durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, bevorzugt in der durch die Merkmale des Anspruchs 2 näher spezifizierten Weise und erforderlichenfalls durch Modifikationen wie durch die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 angegeben, gelöst.This task is based on the basic idea of the features of claim 1, preferably in the manner specified by the features of claim 2 and if necessary, solved by modifications as indicated by the features of claims 3 and 4.
Hiernach wird für einen Netzknoten, an dem zur Erweite- rung des Netzes mindestens ein zusätzlicher Koppelpunkt geschaffen werden soll, gegebenenfalls auch mehrere, ein Topologieparameter r =r (c , D ,Nλ) als Funktion von Parametern c.., DD und Nλ ermittelt, der gleichsam einen gewich- teten Verbindungsgrad des Knotens k- des Netzes repräsen- tiert. Hierbei ist mit c der Verbindungsgrad des jeweils betrachteten Knotens mit weiteren Knoten bezeichnet, wobei c., die Zahl der an einen Knoten angeschlossenen Mehrfaserkabel angibt. Mit D_. ist die Anzahl von Faserdurchleitungen in dem bzw. den Nachbarknoten des betrach- teten Knotens k3 bezeichnet, während Nλ die Zahl der verschiedenen Lichtwellenlängen angibt, die in einem Wellen- längenmultiplex-Verfahren zum Datentransport in dem Netz benutzt werden. Ist diese Anzahl Nλ für verschiedene Fasern, die am Knoten angeschlossen sind, verschieden, so ist für Nλ der Mittelwert der für sämtliche Fasern an diesem Knoten individuell geltenden Wellenlängenzahlen N anzusetzen.According to this, a topology parameter r = r (c, D, N λ ) as a function of parameters c .., D D and... Is used for a network node at which at least one additional coupling point is to be created to expand the network, possibly also several N λ determined, which at the same time represents a weighted degree of connection of the node k- of the network. In this case, c denotes the degree of connection of the node in question to further nodes, where c. Indicates the number of multi-fiber cables connected to a node. With D_. the number of fiber feedthroughs in the neighboring node or nodes of the node k 3 in question is designated, while N λ indicates the number of different light wavelengths which are used in a wavelength division multiplexing method for data transport in the network. If this number N λ is different for different fibers that are connected to the node, the mean value of the wavelength numbers N that apply individually to all fibers at this node must be used for N λ .
Der Topologieparameter 1^ wird als Funktion der genannten Größen bevorzugt gemäß einer Beziehung der Form _= (c^+D^) /Nλ gebildet, d.h. allgemein im Sinne einer Funktion, die mit anwachsenden Werten des Verbindungsgrades cD und der Anzahl D_, von Faserdurchleitungen zunimmt und mit größer werdender Zahl Nλ der zur Wellenlängen- Multiplex-Übertragung benutzten Wellenlängen abnimmt. Ist der Topologieparameter Ti des betrachteten Knotens größer als ein vorgegebener Schwellenwert γth, für den in bevorzugter Durchführungsart des erfindungsgemäßen Ver- fahrens Werte zwischen 0,25 und 4, insbesondere Werte um 1 angesetzt werden, so wird angestrebt, neue Koppelpunkte derart zu schaffen, daß ihre Anordnung mit derjenigen eines NλxNλ-Koppelelements, das z.B. als "geordnetes Wellenleiter-Gitter" (AWG = Arrayed Waveguide Gräting", vgl.: C. Dragone, "An (nxn) -Optical Multiplexer Using a Planar Arrangement of Two Star Couplers, IEEE Photon. Technol . Lett., vol.3,pp.812-815, September 1991) verträglich ist. Für dieses Koppelelement ist vorausgesetzt, daß ihm über Nλ Eingangsfasern jeweils Nλ-Datensignale, insgesamt also Nλ 2 Datensignale zuführbar sind und daß diese Datensignale über Nλ Koppelpfade zu Nλ Ausgangsfasern weiterleitbar sind, wobei sowohl die Nλ Eingangsfasern als auch die Nλ Ausgangsfasern jeweils "nebeneinander" angeordnet sind, z.B. mit koplanarem und parallelem Verlauf ihrer zentra- len Achsen, so daß sich eine räumlich geordnete Reihenfolge von Eingängen und Ausgängen ergibt. Hierbei sind die Adressen der Ausgangsfasern in die Wellenlängen der Datensignale codiert, wobei die Reihenfolge der Adressierung der Ausgangsfasern durch die im Sinne zu- oder ab- nehmenden Betrages geordneten Folge der Wellenlängen der durch die Eingangsfasern eingekoppelten Signale bestimmt ist; des weiteren ist durch eine ausgewählte Wellenlänge jeweils eine Kupplung zwischen der im Sinne der Reihenfolge i-ten Eingangsfaser und der i-ten Ausgangsfaser entsprechend einer zyklischen Vertauschung der Adressen der Ausgangsfasern gegeben. Ist der Topologieparameter T kleiner als der Schwellenwert γth, wird angestrebt, über eine Faser gemeinsam am Knoten ankommende Wellenlängen gemeinsam in eine vom Knoten weiterführende Faser einzukuppeln. Ist es für den Fall, daß der Topologieparameter Tj größer als der Schwellenwert γth ist, nicht möglich, die mit dem genannten NλxNλ-Koppelelement (AWG) verträgliche Anordnung der Koppelpunkte zu schaffen, so wird ebenfalls angestrebt, über eine Faser gemeinsam am Knoten ankommende Wellenlängen gemeinsam in eine vom Knoten weg- führende Faser einzukoppeln.The topology parameter 1 ^ is preferably formed as a function of the quantities mentioned, according to a relationship of the form _ = (c ^ + D ^) / N λ , ie generally in the sense of a function that increases with increasing values of the degree of connection c D and the number D_, of fiber transmissions increases and decreases with increasing number N λ of the wavelengths used for wavelength division multiplex transmission. If the topology parameter T i of the node under consideration is greater than a predetermined threshold value γ th , for which values between 0.25 and 4, in particular values around 1, are used in the preferred embodiment of the method according to the invention, the aim is to create new coupling points in this way that their arrangement with that of an N λ xN λ coupling element, for example as an "ordered waveguide grating" (AWG = Arrayed Waveguide Gräting ", see: C. Dragone," An (nxn) -Optical Multiplexer Using a Planar Arrangement of Two Star Couplers, IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 3, pp. 812-815, September 1991). For this coupling element is provided that it λ over N input fibers each N λ data signals, a total of N λ 2 data signals fed, and in that these data signals can be forwarded via N λ coupling paths to N λ output fibers, whereby both the N λ input fibers and the N λ output fibers are each arranged “next to one another”, for example with a coplanar and parallel course of their central axes, so that there is a spatially ordered sequence of inputs and outputs. The addresses of the output fibers are encoded in the wavelengths of the data signals, the sequence of addressing the output fibers being determined by the sequence of the wavelengths of the signals coupled in by the input fibers, which is ordered in terms of increasing or decreasing amount; Furthermore, a coupling is given by a selected wavelength between the i-th input fiber in the sense of the sequence and the i-th output fiber in accordance with a cyclical swapping of the addresses of the output fibers. If the topology parameter is T smaller than the threshold value γ th , the aim is to couple wavelengths arriving at the node together into a fiber that continues from the node. If it is not possible for the topology parameter T j to be greater than the threshold value γ th , the arrangement of the coupling points compatible with the N λ xN λ coupling element (AWG) mentioned is also sought, via a fiber Coupling wavelengths arriving at the node together into a fiber leading away from the node.
Ist es für den Fall, daß der Topologieparameter yi kleiner als der Schwellenwert γth ist, nicht möglich, über eine Faser gemeinsam am Knoten ankommende Wellenlängen ge- meinsam in eine vom Knoten wegführende Faser einzukoppeln, und auch nicht möglich, die Kopplung über ein NλxNλ- Koppelelement der vorgenannten Art zu realisieren, so wird eine Kopplung über einen diskreten Wellenleiter angestrebt.In the event that the topology parameter y i is smaller than the threshold value γ th, it is not possible to couple wavelengths arriving at the node together into one fiber leading away from the node, and also not possible to couple via one To implement N λ xN λ coupling element of the aforementioned type, the aim is to couple via a discrete waveguide.
Es versteht sich, daß in einem Fall, in dem genannten Verfahrensweisen allesamt nicht möglich sind, eine Kopplung zu einer vorhandenen weiterführenden Faser mittels eines Wellenlängenkonverters geschaffen werden kann, der das mit der Eingangswellenlänge transportierte Datensignal auf eine andere Wellenlänge als Ausgangswellenlänge umsetzt .It is understood that in a case in which all of the above-mentioned procedures are not possible, a coupling to an existing further fiber can be created by means of a wavelength converter, which converts the data signal transported with the input wavelength to a different wavelength than the output wavelength.
Zur Erzielung einer Konfiguration von Koppelelementen ei- nes Netzes, die mit deren Ersetzbarkeit durch ein integriertes optisches Koppelelement verträglich ist, kann es ausreichend sein, zwei in einem gemeinsamen Faserkabel verlaufende faseroptische Übertragungsstrecken miteinander zu vertauschen. Mittels einer derartigen Vertauschung kann es auch möglich sein eine ansonsten erforderliche Wellenlängenkonversion zu vermeiden.To achieve a configuration of coupling elements of a network that is compatible with their replaceability by an integrated optical coupling element, it can be sufficient to interchange two fiber optic transmission links running in a common fiber cable. By means of such an exchange, it may also be possible to avoid a wavelength conversion that would otherwise be required.
Das erfindungsgemäße Verfahren vermittelt bezüglich der Erweiterung eines bestehenden Transportnetzes im Prinzip beliebiger Konfiguration zumindest die folgenden Vortei- le:With regard to the expansion of an existing transport network, the method according to the invention basically conveys at least the following advantages in any configuration:
Durch die erfindungsgemäß für hohe Werte des Topologiepa- ramters vorgesehene Schaffung neuer Koppelpunkte in der mit einer Koppelpunkt-Anordnung z.B. eines AWG verträgli- chen Anordnung, und weiteres Vorgehen nach diesem Prinzip, wird mit zunehmender Erweiterung des Netzes eine zunehmende Wahrscheinlichkeit dafür geschaffen, ab einer hinreichenden Ausbaustufe des Netzes eine Vielzahl diskreter Netzelemente durch ein integriertes Netzelement wie z.B. das NλxNλ-Koppelelement zu ersetzen und dadurch in einer fortgeschritteneren Ausbauphase wieder zu einer signifikanten Vereinfachung, d.h. Reduzierung der Zahl von Netzelementen zu gelangen. Die Vielzahl der Netzelemente und Komplexität der NetzVerwaltung kann, verglichen mit einem Netz mit aktiven Knoten, wesentlich geringer gehalten werden. Die Vorteile der Netze mit regulärer Topologie und passiven Transitknoten werden auch für nicht reguläre Netz-Topologien nutzbar, insbesondere die gegenüber aktiven Knoten erhöhte Zuverlässigkeit von passiven Netzelementen. Auch die geringere Komplexität des Netz- Managements resultiert in einer höheren Zuverlässigkeit des Transportnetzes.As a result of the creation of new coupling points in the arrangement compatible with a coupling point arrangement, for example an AWG, and further action based on this principle, the increasing expansion of the network creates an increasing likelihood of this, starting from one, according to the invention for high values of the topology parameter sufficient stage of expansion of the network to replace a large number of discrete network elements by an integrated network element such as the N λ xN λ coupling element and thus to achieve a significant simplification, ie reduction in the number of network elements, in a more advanced expansion phase. The large number of network elements and the complexity of network management can be kept significantly lower compared to a network with active nodes. The advantages of networks with regular topology and passive transit nodes can also be used for non-regular network topologies, in particular the increased reliability of passive network elements compared to active nodes. The lower complexity of the network Management results in a higher reliability of the transport network.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens er- geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer speziellen Durchführungsart desselben anhand der Zeichnung. Es zeigenFurther details of the method according to the invention will become apparent from the following description of a special implementation of the same with reference to the drawing. Show it
Fig. 1 einen Graphen eines Netzes mit fünf Knoten und vier diese untereinander verbindenden Faserkabeln;1 shows a graph of a network with five nodes and four fiber cables connecting them to one another;
Fig. 2 ein Netz mit einer dem Netz gemäß Fig. 1 entsprechenden Topologie, wobei die Noten in je einen Transitknoten und einen Endknoten aufgelöst sind;FIG. 2 shows a network with a topology corresponding to the network according to FIG. 1, the notes being broken down into a transit node and an end node;
Fig. 3 eine Darstellung eines auf wenige Übertragungsfasern reduzierten Netzes der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Topologie;3 shows a network of the topology shown in FIGS. 1 and 2 reduced to a few transmission fibers;
Fig. 4 eine Darstellung der Übertragungsstrecken des Netzes gemäß Fig. 3 unter Berücksichtigung der Anzahl der in einem Wellenlängen-Multiplex- Verfahren genutzten Wellenlängen;FIG. 4 shows the transmission paths of the network according to FIG. 3, taking into account the number of wavelengths used in a wavelength division multiplex method;
Fig. 5 das Netz gemäß Fig. 4, repräsentiert durch die in einer Ausbaustufe vorgegebenen nutzbaren optischen Pfade;FIG. 5 shows the network according to FIG. 4, represented by the usable optical paths specified in an expansion stage;
Fig. 6 eine die Koppelpunkte des Netzes gemäß Fig. 5 repräsentierende Netzkoppelmatrix; Fig. 7 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung eines erweiterten Netzes;FIG. 6 shows a network switching matrix representing the coupling points of the network according to FIG. 5; FIG. 7 shows an illustration of an expanded network corresponding to FIG. 5;
Fig. 8 eine das Netz gemäß Fig. 7 repräsentierende Netzkoppelmatrix;8 shows a network switching matrix representing the network according to FIG. 7;
Fig. 9 eine das Netz gemäß Fig. 7 repräsentierende Netzkoppelmatrix nach der Vertauschung zweier Anbin- dungs-Wellenleiter um die zuvor notwendige Wellenlängenkonversion zu vermeiden;9 shows a network coupling matrix representing the network according to FIG. 7 after the exchange of two connecting waveguides in order to avoid the previously required wavelength conversion;
Fig. 10 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung der zusätzlichen Übertragungsstrecken die dem Netz ge- maß Fig. 3 im Zuge einer Erweiterung zu einer weiteren Ausbaustufe hinzugefügt sind;10 shows a representation corresponding to FIG. 4 of the additional transmission links which were added to the network according to FIG. 3 in the course of an expansion to a further expansion stage;
Fig. 11 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung eines zu einer zweiten Ausbaustufe erweiterten Netzes undFIG. 11 shows a representation corresponding to FIG. 7 of a network expanded to a second expansion stage and
Fig. 12 eine das Netz gemäß Fig. 11 repräsentierende Netzkoppelmatrix .FIG. 12 shows a network switching matrix representing the network according to FIG. 11.
In der Fig. 1 ist insgesamt mit 10 ein Transportnetz für die Telekommunikation bezeichnet, das bei dem zur Erläuterung gewählten, einfachen Beispiel fünf Knoten 11 bis 15 umfaßt, die durch insgesamt vier Faserkabel 16, 17, 18 und 19 miteinander verbunden sind, wobei einer der Knoten, nämlich der Knoten 12 mit drei Nachbarknoten 11, 13 und 14 verbunden ist und der letztgenannte Knoten 14 noch den Nachbarknoten 15 hat.In Fig. 1, a total of 10 denotes a transport network for telecommunications, which in the simple example chosen for explanation comprises five nodes 11 to 15, which are connected by a total of four fiber cables 16, 17, 18 and 19, one the node, namely node 12 with three neighboring nodes 11, 13 and 14 is connected and the latter node 14 still has the neighboring node 15.
Das Netz 10 ist in schematisch vereinfachter Gestaltung dargestellt, d.h. ohne Schutzpfade.The network 10 is shown in a schematically simplified design, i.e. without protective paths.
Für die Knoten 11 bis 15 ist gemäß der Darstellung der Fig. 1 angenommen, daß diese die Funktionen Senden, Empfangen und Koppeln vermitteln.For the nodes 11 to 15, it is assumed, as shown in FIG. 1, that these mediate the functions of sending, receiving and coupling.
Im Unterschied dazu ist für das in der Fig. 2 dargestellte, insgesamt mit 20 bezeichnete Netz, dessen Topologie der Topologie des Netzes 10 gemäß Fig. 1 entspricht, vorausgesetzt, daß Transitknoten 21 bis 25 und diesen zuge- ordnete Endknoten 26 bis 30 vorgesehen sind, wobei die Transitknoten 21 bis 25 die Funktion der Kopplung vermitteln und die Endknoten 26 bis 30 die Funktionen Senden und Empfangen vermitteln, so daß sie auch als Zugriffsknoten (access nodes) bezeichnet werden können. Die Tran- sitknoten sind in derselben Weise wie bei dem Netz 10 gemäß Fig. 1 durch Faserkabel 16 bis 19 miteinander verbunden.In contrast to this, for the network shown in FIG. 2, generally designated 20, whose topology corresponds to the topology of network 10 according to FIG. 1, it is assumed that transit nodes 21 to 25 and end nodes 26 to 30 assigned to them are provided , wherein the transit nodes 21 to 25 mediate the function of the coupling and the end nodes 26 to 30 mediate the functions transmit and receive, so that they can also be referred to as access nodes. The transit nodes are connected to one another in the same way as in the network 10 according to FIG. 1 by fiber cables 16 to 19.
Für die weiteren Erläuterungen wird von der Struktur des Netzes, wie in der Fig. 2 dargestellt, ausgegangen.The structure of the network, as shown in FIG. 2, is assumed for the further explanations.
Gemäß der Darstellung der Fig. 3 sei das Netz 20 in der Weise realisiert, daß die Faserkabel 16 und 17, mittels derer der zentrale Knoten 22, der, entsprechend der Netz- darstellung der Fig. 1 den höchsten Verbindungsgrad hat, mit den beiden Machbarknoten 21 und 23 verbunden ist, mittels je einer optischen Faser realisiert sind, die eine Signalübertragung von dem zentralen Knoten 22 zu den beiden Nachbarknoten 21 und 23 ermöglichen. Das diesen "zentralen" Knoten 22 mit dessen weiterem Nachbarknoten 24 verbindende Faserkabel 18 umfaßt zwei optische Fasern 18-L und 182, die eine Datensignalübertragung nur von dem Nachbarknoten 24 zu dem zentralen Knoten 22 ermöglichen. Das von diesem Nachbarknoten 24 zu dem vom zentralen Knoten 22 gleichsam entfernt angeordneten Knoten 25 verbin- dende Faserkabel 19 ist wiederum durch nur eine optische Faser 19x gebildet, die eine Datensignal-Übertragung lediglich von dem entfernten Knoten 25 zu dem Nachbarknoten 24 des zentralen Knotens 22 ermöglicht.According to the illustration in FIG. 3, the network 20 is implemented in such a way that the fiber cables 16 and 17, by means of which the central node 22, which, according to the network illustration in FIG. 1, has the highest degree of connection, with the two feasibility nodes 21 and 23 is connected, are realized by means of one optical fiber each, which enable signal transmission from the central node 22 to the two neighboring nodes 21 and 23. The fiber cable 18 connecting this "central" node 22 with its further neighboring node 24 comprises two optical fibers 18- L and 18 2 , which enable data signal transmission only from the neighboring node 24 to the central node 22. The fiber cable 19 connecting this neighboring node 24 to the node 25, which is located at a distance from the central node 22, is again formed by only one optical fiber 19 x , which only transmits data signals from the remote node 25 to the neighboring node 24 of the central node 22 enables.
Die Ankopplung der Endknoten 29 und 30 an den Nachbarknoten 24 des zentralen Knotens 22 bzw. den von diesem entfernt angeordneten Knoten 25 ist so getroffen, daß diese Endknoten 29 und 30 nur senden können. Die Ankopplung der Endknoten 26 und 28 an die Nachbarknoten 21 bzw. 23 des zentralen Knotens 22, die mit diesem über je eine optische Faser 16x bzw. 17X verbunden sind, ist so getroffen, daß diese Endknoten 26 und 28 nur empfangen können. Lediglich der dem zentralen Knoten 22 zugeordnete Endknoten 27 kann, wie durch zwei Wellenleiter-Anbindungen 31 und 32 schematisch dargestellt, sowohl senden als auch empfangen.The coupling of the end nodes 29 and 30 to the adjacent node 24 of the central node 22 or to the node 25 arranged away therefrom is such that these end nodes 29 and 30 can only transmit. The coupling of the end nodes 26 and 28 to the neighboring nodes 21 and 23 of the central node 22, which are connected to the latter via an optical fiber 16 x and 17 X , is such that these end nodes 26 and 28 can only receive. Only the end node 27 assigned to the central node 22 can, as shown schematically by two waveguide connections 31 and 32, both send and receive.
Die dargestellte Netzstruktur, in der keinerlei bidirektionale Datenübertragung möglich ist, ist lediglich zum Zweck der Erläuterung gewählt. Davon ausgehend, daß das Netz 20 in einem Wellenlängen- Multiplex-Betrieb mit drei verschiedenen Wellenlängen λ1# λ2 und λ3 betreibbar ist, ergeben sich die in der Fig. 4 dargestellten, durch je eine der optischen Fasern 161, 171#
Figure imgf000013_0001
und 182 sowie 19x vermittelten Übertragungsstrek- ken 16X1 bis 1613, 17X1 bis 1713, 1821 bis 1823 sowie 19X1 bis 1913 und die entsprechende Multiplizität der Anbindungs- Wellenleiter 31 und 32 des zentralen Knotens 22 sowie der Anbindungs-Wellenleiter 33 und 34, über die die Endknoten 26 und 28 mit den Nachbarknoten 21 und 22 des zentralen Transitknotens 22 verbunden sind, sowie auch der Anbindungs-Wellenleiter 36 und 37, mittels derer die Endknoten 29 und 30 mit dem Nachbarknoten 24 des zentralen Transit- knotens 22 bzw. dem von diesem entfernten Transitknoten 25 verbunden sind.
The network structure shown, in which no bidirectional data transmission is possible, is selected only for the purpose of explanation. Assuming that the network 20 can be operated in a wavelength division multiplex operation with three different wavelengths λ 1 # λ 2 and λ 3 , the results shown in FIG. 4 result from one of the optical fibers 16 1 , 17 1 #
Figure imgf000013_0001
and 18 2 and 19 x switched transmission paths 16 X1 to 16 13 , 17 X1 to 17 13 , 18 21 to 18 23 and 19 X1 to 19 13 and the corresponding multiplicity of the connecting waveguides 31 and 32 of the central node 22 and the Connecting waveguides 33 and 34, via which the end nodes 26 and 28 are connected to the neighboring nodes 21 and 22 of the central transit node 22, and also the connecting waveguides 36 and 37, by means of which the end nodes 29 and 30 connect to the neighboring node 24 of the central one Transit node 22 or the transit node 25 remote therefrom are connected.
Durch die Graphen der Fig. 1 bis 4 sind, zunehmend ins Detail gehend, die übertragungstechnischen Ressourcen repräsentiert, die in dem Netz 20 für den Datentransport vorgesehen sind.The graphs in FIGS. 1 to 4 represent, increasingly in detail, the transmission resources that are provided in the network 20 for the data transport.
Die Fig. 5 repräsentiert eine Ausbaustufe des Netzes 20, bei der die gemäß Fig. 4 vorhandenen Ressourcen lediglich zur Realisierung von insgesamt sechs Signal- Übertragungspfaden 41 bis 46 genutzt sind. Es sind dies die beiden Signalpfade 41 und 42, die vom Endknoten 27, der dem zentralen Transitknoten 22 zugeordnet ist, zu den Endknoten 26 und 28 führen, die über je eine optische Faser 16x bzw. 17x mit dem zentralen Transitknoten 22 ver- bunden sind, wobei die Transitknoten 21 und 23 die Kopplung mit den Endknoten 26 und 28 vermitteln. Des weiteren sind es die vom Endknoten 29 des weiteren Nachbarknotens 24 des zentralen Transitknotens 23 ausgehenden Übertragungspfade 43 bis 46, die je einzeln den Endknoten 29 des weiteren Nachbarknotens 24 des zentralen Knotens 22 mit den Endknoten 27 und 28 verbinden und schließlich die Signalpfade 45 und 46, über die der Endknoten 30 des vom zentralen Transitknoten 22 entfernt angeordneten Transitknotens 25 zum einen mit dem Endknoten 27 des zentralen Transitknotens 22 und zum anderen mit dem einen Endknoten 28 verbunden ist, der dem einen Nachbar-Transitknoten 23 des zentralen Transitknotens 22 zugeordnet ist.FIG. 5 represents an expansion stage of the network 20 in which the resources according to FIG. 4 are only used to implement a total of six signal transmission paths 41 to 46. These are the two signal paths 41 and 42, which lead from the end node 27, which is assigned to the central transit node 22, to the end nodes 26 and 28, which are connected to the central transit node 22 via optical fibers 16 x and 17 x, respectively. are bound, the transit nodes 21 and 23 mediate the coupling with the end nodes 26 and 28. Furthermore, it is the transmission paths 43 to 46, starting from the end node 29 of the further neighboring node 24 of the central transit node 23, which each individually connect the end node 29 of the further neighboring node 24 of the central node 22 to the end nodes 27 and 28 and finally the signal paths 45 and 46 , via which the end node 30 of the transit node 25 arranged away from the central transit node 22 is connected on the one hand to the end node 27 of the central transit node 22 and on the other hand to the one end node 28 which is assigned to the one neighboring transit node 23 of the central transit node 22.
Zur weiteren Erläuterung des in den Fig. 2 bis 4 durch Graphen veranschaulichten Netzes 20 sei nunmehr auf dessen in der Fig. 6 gegebene Darstellung durch eine Netzkoppelmatrix verwiesen, in der sowohl alle übertragungs- technischen Ressourcen gemäß Fig. 4 als auch die Kopplungen an den Transitknoten gemäß Fig. 5 repräsentiert sind, wobei bestehende Kopplungen, über die Datensignale weitergeleitet werden, durch einen Eintrag "1" charakterisiert sind und nicht genutzte Koppelmöglichkeiten als "0" -Elemente dargestellt sind, die keinen Eintrag haben.For further explanation of the network 20 illustrated by graphs in FIGS. 2 to 4, reference is now made to the illustration given in FIG. 6 by a network coupling matrix in which both all transmission technology resources according to FIG. 4 and the couplings to the 5 are represented, wherein existing couplings, via which data signals are forwarded, are characterized by an entry "1" and unused coupling options are represented as "0" elements which have no entry.
In dieser Netzkoppelmatrix sind den Zeilen 31al bis 31a3, 36-L bis 363 und 37x bis 373 sowie den Spalten 33-L bis 333, 31bl bis 31b3 und 34x bis 343 die in der Fig. 4 entsprechend bezeichneten Anbindungs-Wellenleiter zugeordnet. Hierbei entsprechen die Zeilen den Wellenleitern, die von in den Endknoten vorgesehenen Sendern zu den jeweiligenIn this network coupling matrix, rows 31 al to 31 a3 , 36- L to 36 3 and 37 x to 37 3 as well as columns 33- L to 33 3 , 31 bl to 31 b3 and 34 x to 34 3 are shown in FIG. 4 correspondingly designated connection waveguides. The lines here correspond to the waveguides, from the transmitters provided in the end nodes to the respective ones
Transitknoten führen, während die Spalten den Anbindungs- Wellenleitern entsprechen, die von den Transitknoten zu den Empfängern an den jeweiligen Endknoten führen. Die Zeilen 161X bis 1613, 17X1 bis 1713, 181X bis 1813, 1821 bis 1823 und 19xl bis 1913 sowie die Spalten 16X1 bis 1613, 171X bis 1713, 18X1 bis 1813, 1821 bis 1823 und 19lx bis 1913 der Netzkoppelmatrix gemäß Fig. 6 entsprechen den in der Fig. 4 identisch bezeichneten Übertragungstrecken.Transit nodes while the columns link the Correspond to waveguides that lead from the transit nodes to the receivers at the respective end nodes. Rows 16 1X to 16 13 , 17 X1 to 17 13 , 18 1X to 18 13 , 18 21 to 18 23 and 19 xl to 19 13 as well as columns 16 X1 to 16 13 , 17 1X to 17 13 , 18 X1 to 18 13 , 18 21 to 18 23 and 19 lx to 19 13 of the network switching matrix according to FIG. 6 correspond to the transmission links identified identically in FIG. 4.
An dem "Schnittpunkt", d.h. dem gemeinsamen Element einer Zeile und einer hiermit unterschiedlich bezeichnetenAt the "intersection", i.e. the common element of a line and one that is designated differently
Spalte der Netzkoppelmatrix kann eine KopplungColumn of the network coupling matrix can be a coupling
(Koppelpunkt) zwischen dem Ausgang der durch die Zeile repräsentierten Übertragungsstrecke und dem Eingang der durch die Spalte repräsentierten Übertragungsstrecke durch einen Eintrag markiert werden, sofern die beiden verschiedenen Übertragungsstrecken an einen gemeinsamen(Crosspoint) between the output of the transmission path represented by the line and the input of the transmission path represented by the column are marked by an entry, provided the two different transmission paths are connected to a common one
Knoten angeschlossen sind.Nodes are connected.
Wird als Knotenkoppelmatrix, die die Kopplungen am je- weils betrachteten Knoten repräsentiert, jeweils diejenige kleinste Untermatrix definiert, die sämtliche Matrixelemente (mit oder ohne Eintrag) umfaßt, die zu jeweils einem der Transitknoten 21 bis 25 gehören, so ist anhand der Fig. 6 erkennbar, daß die Knotenkoppelmatrix des Kno- tens 21 durch die gemeinsamen Matrixelemente der Zeilen 161X bis 1613 und der Spalten 33x bis 333 gebildet ist. Analog führen die gemeinsamen Matrixelemente der Zellen 18X1 bis 1813, 1821 bis 1823, 31al bis 31a3 und der Spalten 16X1 bis 1613, 17X1 bis 1713 sowie 31bl bis 31b3 die Knoten- koppelmatrix des Knotens 22, die gemeinsamen Matrixelemente der Zeilen 17lx bis 1713 und der Spalten 34x bis 343 die Knotenkoppelmatrix des Knotens 23, die gemeinsamen Matrixelemente der Zeilen 191X bis 1913 sowie 36x bis 363 und der Spalten 18n bis 1813 sowie 1821 bis 1823 die Knotenkoppelmatrix des Knotens 24 und die gemeinsamen Mari- xelemente der Zeilen 37x bis 373 und der Spalten 191X bis 1913 der Netzkoppelmatrix gemäß Fig. 6 die Knotenkoppelmatrix des Knotens 25.If the smallest submatrix is defined as the node coupling matrix, which represents the couplings at the node in question, and which comprises all matrix elements (with or without an entry) that each belong to one of the transit nodes 21 to 25, then FIG recognizable that the node coupling matrix of the node 21 is formed by the common matrix elements of the rows 16 1X to 16 13 and the columns 33 x to 33 3 . Similarly, the common matrix elements of cells 18 X1 to 18 13 , 18 21 to 18 23 , 31 al to 31 a3 and columns 16 X1 to 16 13 , 17 X1 to 17 13 and 31 bl to 31 b3 lead the node coupling matrix of the node 22, the common matrix elements of rows 17 lx to 17 13 and columns 34 x to 34 3 the node coupling matrix of node 23, the common matrix elements of rows 19 1X to 19 13 and 36 x to 36 3 and columns 18 n to 18 13 and 18 21 to 18 23 the node coupling matrix of node 24 and the common maritime elements of rows 37 x to 37 3 and columns 19 1X to 19 13 of the network switching matrix according to FIG. 6, the node switching matrix of node 25.
Die "sinnvoll" besetzbaren Matrixelemente der Netzkoppel- matrix sind somit auf die Matrixelemente der einzelnen Knotenkoppelmatrizen beschränkt, die für das gesamte Netz 20 gemäß Fig. 4 gemeinsam durch die Netzkoppelmatrix gemäß Fig. 6 wiedergegeben sind.The “elements” of the network switching matrix that can be “meaningfully” occupied are thus limited to the matrix elements of the individual node switching matrices, which are represented together for the entire network 20 according to FIG. 4 by the network switching matrix according to FIG.
Eine weitere Gliederung ergibt sich durch eine Einteilung der Knotenkoppelmatrizen in eine oder mehrere Kabelkoppelmatrizen K^, die diejenigen Matrixelemente umfassen, die gemeinsam den Zeilen bzw. Spalten angehören, die jeweils den Übertragungsstrecken eines gemeinsamen Kabels "x" bzw. "y" zugeordnet sind, d.h. bei dem betrachtetenA further structure results from a division of the node coupling matrices into one or more cable coupling matrices K ^, which comprise those matrix elements that together belong to the rows or columns that are each assigned to the transmission links of a common cable "x" or "y", ie with the one under consideration
Erläuterungsbeispiel den Kabeln 16 bis 19 oder Gruppen 31, 33, 34, 36 und 37 von Anbindungs-Wellenleitern 31al bis 31a3; 31bl bis 31b3; 33x bis 333; 34x bis 343; 36i bis 363 und 311 bis 373.Explanatory example of cables 16 to 19 or groups 31, 33, 34, 36 and 37 of connecting waveguides 31 al to 31 a3 ; 31 bl to 31 b3 ; 33 x to 33 3 ; 34 x to 34 3 ; 36i to 36 3 and 31 1 to 37 3 .
Aufgrund der Einfachheit der zur Erläuterung gewählten Netzkonfiguration sind die den Transitknoten 21, 23 und 25 zugeordneten Kabelkoppelmatrizen mit der jeweiligen Knotenkoppelmatrix identisch. Hingegen sind dem Transit- knoten 22 sechs verschiedene Kabelkoppelmatrizen zugeordnet . Im einzelnen sind dies die Kabelkoppelmatrix K(18) (16) , die die Matrixelemente umfaßt, in denen Kopplungen vom Kabel 18 zum Kabel 16 durch Koppelpunkt-Eintragungen markiert werden können, die Kabelkoppelmatrix K(18)(31), in der Kopplungen vom Kabel 18 zum Endknoten 27 über die Anbin- dungs-Wellenleiter 31lf 312 und 313 eingetragen werden können, eine Kabelkoppelmatrix K(18)(17) die Kopplungen vom Kabel 18 zum Kabel 17 repräsentiert, des weiteren eine lediglich der systematischen Vollständigkeit halber bezeichneten Kabelkoppelmatrix K(31) (31) , in der keine sinn- vollen Koppelpunkte markiert werden können und schließlich die beiden Kabelkoppelmatrizen K(31)(16) und K(31)(17), welche die Kopplungen vom Endknoten 27 über die Anbindungs-Wellenleiter 31al, 31a2 und 31a3 zu den Kabeln 16 und 17 enthalten können.Because of the simplicity of the network configuration chosen for the explanation, the cable coupling matrices assigned to the transit nodes 21, 23 and 25 are identical to the respective node coupling matrix. In contrast, the transit node 22 is assigned six different cable coupling matrices. Specifically, these are the cable coupling matrix K (18) (16) , the matrix elements comprises in which couplings can be marked by the cable 18 to the cable 16 through coupling point registrations, the cable coupling matrix K (18) (31), in the couplings of the cables 18 to the end node 27 via the Anbin- manure waveguide 31 lf 31 2 and 31 3 can be entered, a cable coupling matrix K (18) (17) representing the couplings from cable 18 to cable 17, furthermore a cable coupling matrix K (31) (31) , which is only referred to for the sake of systematic completeness, in which no sense - Full coupling points can be marked and finally the two cable coupling matrices K (31) (16) and K (31) (17) , which the couplings from the end node 27 via the connecting waveguides 31 al , 31 a2 and 31 a3 to the cables 16 and 17 can contain.
Aufgrund der Wellenlängen-Multiplex-Technik, mit der das Netz 20 betrieben wird, vermittelt jede der Fasern 16^ 171# 181, 182 und 19x (Fig. 3) jeweils drei verschiedene Übertragungsstrecken. Daher ist auch eine "letzte" Glie- derung der Netzkoppelmatrix in einzelne Faserkoppelmatrizen Fuv erforderlich, die die Matrixelemente umfassen, die die Kopplungen von einer Faser "u" zu einer Faser "v" repräsentieren .Due to the wavelength division multiplex technology with which the network 20 is operated, each of the fibers 16 ^ 17 1 # 18 1 , 18 2 and 19 x (FIG. 3) each mediates three different transmission links. Therefore, a "last" division of the network coupling matrix into individual fiber coupling matrices F uv is necessary, which comprise the matrix elements that represent the couplings from a fiber "u" to a fiber "v".
Wiederum aufgrund der Einfachheit des Erläuterungsbeispiels beinhalten bei diesem die Knotenkoppelmatrizen der Knoten 21, 23 und 25 jeweils nur eine Faserkoppelmatrix, die die Koppelpunkte entsprechend der Kopplungen von der Faser lδi über das Anbindungs-Wellenleiterbündel 33 zum Endknoten 26 bzw. der Kopplungen von der Faser 17x über das Anbindungs-Wellenleiterbündel 34 zum Endknoten 28, bzw. der Kopplungen vom Endknoten 30 über das Anbindungs- Wellenleiterbündel 37 in die Faser 19x beinhalten können.Again, due to the simplicity of the explanatory example, the node coupling matrices of the nodes 21, 23 and 25 each contain only one fiber coupling matrix, which the coupling points correspond to the couplings from the fiber δi via the connecting waveguide bundle 33 to the end node 26 and the couplings from the fiber 17 x via the connecting waveguide bundle 34 to the end node 28, or the couplings from the end node 30 via the connecting waveguide bundle 37 into the fiber 19 x .
Innerhalb der zu dem zentralen Transitknoten 22 gehören- den Knotenkoppelmatrix sind insgesamt neun Faserkoppelmatrizen enthalten. Davon entspricht die Faserkoppelmatrix F(3ia)(3ib> der Kabelkoppelmatrix K(31)(31)/ die Faserkoppelmatrix F<31a)(161) der Kabelkoppelmatrix K(31)(16) und die Faserkoppelmatrix F(31a)(171) der Kabelkoppelmatrix K(31)(17).A total of nine fiber coupling matrices are contained within the node coupling matrix belonging to the central transit node 22. Of these, the fiber coupling matrix F ( 3 i a) (3 i b > corresponds to the cable coupling matrix K (31) (31) / the fiber coupling matrix F <31a) (161) corresponds to the cable coupling matrix K (31) (16) and the fiber coupling matrix F (31a) (171) of the cable coupling matrix K (31) (17) .
Die beiden Faserkoppelmatrizen F<18ι)α61) und F(182)(161) bilden die Kabelkoppelmatrix K(18) (16) , die beiden Faserkoppelmatrizen FU81H171) und F(182)(171) die Kabelkoppelmatrix K(18)(17) und schließlich die beiden Faserkoppelmatrizen F(181)(31b) und F(182)(31b) die Kabelkoppelmatrix K(18)(31).The two fiber coupling matrices F < 18ι) α61) and F (182) (161) form the cable coupling matrix K (18) (16) , the two fiber coupling matrices F U81H171) and F (182) (171) form the cable coupling matrix K (18) (17 ) and finally the two fiber coupling matrices F (181) (31b) and F (182) (31b) the cable coupling matrix K (18) (31) .
Die zum Transitknoten 24 gehörende Knotenkoppelmatrix umfaßt insgesamt vier Faserkoppelmatrizen, wobei die Faserkoppelmatrizen F(36){181) und F(36)U82) die Kabelkoppelmatrix κo6)(i8) bilden, währen die Faserkoppelmatizen F(191)(181) und F (i9ixi82) die Kabelkoppelmatrix K(19)(18) bilden. Die jeweils mit 1 bis 3 indizierten Zeilen und Spalten der einzelnen Faserkoppelmatrizen korrespondieren zu den verschiedenen Wellenlängen λx bis λ3 des vorausgesetzten Wellenlängen- Multiplex-Systems.The node coupling matrix belonging to the transit node 24 comprises a total of four fiber coupling matrices, the fiber coupling matrices F (36) {181) and F (36) U82) forming the cable coupling matrix κ o 6) ( i 8) , while the fiber coupling matrices F (191) (181) and F ( i 9 ixi 82) form the cable coupling matrix K (19) (18) . The rows and columns of the individual fiber coupling matrices, each indexed with 1 to 3, correspond to the different wavelengths λ x to λ 3 of the assumed wavelength multiplex system.
Die in der Fig. 5 mit 41 bis 46 bezeichneten Signalpfade sind in der Netzkoppelmatrix der Fig. 6 durch insgesamt 16 verschiedene Koppelpunkte repräsentiert. Der Signal- pfad 41 kann in der Fig. 6 verfolgt werden, indem von einem Sender des Knotens 27 bzw. dem Anbindungs- Wellenleiter 31al ausgegangen wird. Durch den dem gemeinsamen Matrixelement der Zeile 31al und der Spalte 16X1 vorhandenen Eintrag "1" ist die Kopplung zur Übertragungsstrecke 161X bezeichnet. Die Fortsetzung des Pfades 41 erfolgt am Knoten 21, d.h. in der Zeile lβ l der Netzkoppelmatrix ist ein Koppelpunkt vorgesehen, der die Durchreichung zu dem Anbindungs-Wellenleiter 33x und dem entsprechenden Empfänger am Endknoten 26 repräsentiert. Entsprechend der Position der Koppelpunkte innerhalb der Faserkoppelmatrizen F(31a)(161) und F(161)(33) verläuft der Signalpfad 41 stets entlang von Übertragungsstrecken, die mit der Wellenlänge λ_ betrieben werden. Entlang dieses Signalpfades 41 kommt es daher nicht zu einer Änderung der Wellenlänge. Allgemein gilt, daß eine Kopplung ohne Wellenlängenänderung oder Wellenlängenkonversion erfolgt, wenn die Koppelpunkte Elemente der Hauptdiagonalen der jeweiligen Faserkoppela atrix sind.The signal paths designated 41 to 46 in FIG. 5 are represented in the network coupling matrix of FIG. 6 by a total of 16 different coupling points. The signal path 41 can be followed in FIG. 6 by a transmitter of the node 27 or the connection Waveguide 31 al is assumed. The coupling to the transmission link 16 1X is designated by the entry “1” present in the common matrix element of row 31 a1 and column 16 X1 . Path 41 is continued at node 21, ie a line is provided in line lβ 1 of the network coupling matrix, which represents the transmission to the connecting waveguide 33 x and the corresponding receiver at the end node 26. In accordance with the position of the coupling points within the fiber coupling matrices F (31a) (161) and F (161) (33) , the signal path 41 always runs along transmission links which are operated with the wavelength λ_. There is therefore no change in the wavelength along this signal path 41. In general, coupling without wavelength change or wavelength conversion takes place if the coupling points are elements of the main diagonals of the respective fiber coupling atrix.
Der Verlauf des Signalpfades 42 der Fig. 5 kann auf ana- löge Weise der Netzkoppelmatrix gemäß Fig. 6 entnommen werden: Von dem einem Sender am Knoten 27 nachgeschalteten Anbindungs-Wellenleiter 31a3 besteht eine Kopplung mit der Wellenlänge λ3 zur Übertragungsstrecke 1713 und von dieser über den Anbindungs-Wellenleiter 343 zu einem Empfänger am Endknoten 28.. The course of the signal path 42 of Figure 5 can be applied to analogous löge, the network switching matrix according to Figure 6 taken are:. From a transmitter at node 27 downstream Anbindungs waveguide 31 a3 there is a coupling having the wavelength λ 3 for the transmission path 17 13, and from this via the connecting waveguide 34 3 to a receiver at the end node 28.
Der weitere Signalpfad 43 geht von einem am Endknoten 29 vorgesehenen Sender aus und führt über einen Anbindungs- Wellenleiter 36x zum Transitknoten 24. Dort erfolgt die Kopplung, wie dem Koppelpunkteintrag in der Zeile 36x derThe further signal path 43 starts from a transmitter provided at the end node 29 and leads via a connecting waveguide 36 x to the transit node 24. The coupling takes place there, like the crosspoint entry in line 36 x the
Netzkoppelmatrix gemäß Fig. 6 entnehmbar ist, zur Über- tragungsstrecke 1822. Der diese Kopplung beschreibende Koppelpunkt ist nicht ein Element der Hauptdiagonalen der Faserkoppelmatrix F(36)(182); es ist daher eine Wellenlängenkonversion von der Wellenlänge λx zur Wellenlänge λ2 erforderlich, auf der das Signal in die Übertragungsstrecke 1822 eingespeist wird.6 can be removed for the transmission support route 18 22 . The coupling point describing this coupling is not an element of the main diagonals of the fiber coupling matrix F (36) (182) ; therefore a wavelength conversion from the wavelength λ x to the wavelength λ 2 is required, on which the signal is fed into the transmission link 18 22 .
Der Signalpfad 44 beginnt mit dem Anbindungs-Wellenleiter 362 auf der Wellenlänge λ2. Damit das Singnal am Transit- knoten 24 in die Übertragungsstrecke 1821 eingekoppelt werden kann, erfolgt eine Wellenlängenkonversion von der Wellenlänge λ2 zur Wellenlänge λx. An dem zentralen Tran- sitknoten 22 erfolgt die Kopplung zum Anbindungswellen- leiter 31bl und über diesen zum Empfänger am Endknoten 27.The signal path 44 begins with the connecting waveguide 36 2 on the wavelength λ 2 . So that the signal at the transit node 24 can be coupled into the transmission link 18 21 , a wavelength conversion takes place from the wavelength λ 2 to the wavelength λ x . The coupling to the connection waveguide 31 bl takes place at the central transit node 22 and via this to the receiver at the end node 27.
Die Signalpfade 45 und 46 sind wiederum durch Kopplungen ohne Wellenlängenkonversion realisiert und können im einzelnen auf analoge Weise der Netzkoppelmatrix gemäß Fig. 6 entnommen werden.The signal paths 45 and 46 are in turn realized by couplings without wavelength conversion and can be found in detail in an analog manner from the network coupling matrix according to FIG. 6.
Zur Erläuterung des Netzes 20 gemäß Fig. 2, dem die durch die durch die Fig. 5 und 6 repräsentierte Ausbaustufe entsprechen möge, sei nachfolgend auf die Fig. 7 und 8 Bezug genommen, wobei die in Betracht gezogene Erweiterung zwei Signalpfade 47 und 48 umfassen soll, die die Endknoten 29 und 30 mit dem Endknoten 26 jeweils in einem zu diesem hin gerichteten Sinn verbinden sollen. Aufgrund der durch die Fig. 2 wiedergegebenen Topologie des Netzes 20 werden hierbei die Transitknoten 21, 22, 24 und 25 passiert . Demgemäß werden für die passierten Transitkno- ten Kx (i=21,22,24 bzw. 25) Topologieparamter rι gemäß der BeziehungTo explain the network 20 according to FIG. 2, to which the expansion stage represented by the FIGS. 5 and 6 may correspond, reference is made below to FIGS. 7 and 8, the expansion being considered comprising two signal paths 47 and 48 is intended to connect the end nodes 29 and 30 to the end node 26 each in a direction directed towards the latter. Due to the topology of the network 20 represented by FIG. 2, the transit nodes 21, 22, 24 and 25 are passed through here. Accordingly, for the transit nodes ten K x (i = 21, 22, 24 or 25) topology parameters r ι according to the relationship
T__ = (c.+D /N,T__ = (c. + D / N,
bestimmt, in der mit c_ der Verbindungsgrad des jeweils betrachteten Knotens mit weiteren Knoten bezeichnet ist, der die Anzahl der an einen Knoten angeschlossenen Mehrfaserkabel angibt, und mit D1 die Anzahl von Faser- durchleitungen in den Nachbarknoten. Mit Nλ ist die Zahl der verschiedenen Lichtwellen bezeichnet, die zum Datentransport in einem Wellenlängen-Multiplex-Verfahren benutzt werden. Sie wird einheitlich zu Nλ = 3 vorausgesetzt .in which c_ denotes the degree of connection of the node in question to further nodes, which indicates the number of multi-fiber cables connected to a node, and D 1 the number of fiber feedthroughs in the neighboring nodes. N λ denotes the number of different light waves that are used for data transport in a wavelength division multiplexing process. It is assumed to be uniform to N λ = 3.
Für den Transitknoten 21 hat der Topologieparamter r21 einen Wert von 1/3, da der Parameter c21 den Wert 1 und der Parameter D21 den Wert 0 hat, wobei der Wert des Parameters c21 dem Graphen der Fig. 1 und der Parameterwert D21 = 0 der Netzkoppelmatrix der Fig. 6 unmittelbar entnehmbar ist, da die Knotenkoppelmatrix des einzigen Nachbarknotens 22 des Netzknotens 21 keine Faserkoppelmatrix enthält, die der 3X3-Einheitsmatrix äquivalent wäre, der eine Faserdurchleitung entspräche.For the transit node 21, the topology parameter r 21 has a value of 1/3, since the parameter c 21 has the value 1 and the parameter D 21 has the value 0, the value of the parameter c 21 being the graph of FIG. 1 and the parameter value D 21 = 0 of the network coupling matrix of FIG. 6 can be taken directly, since the node coupling matrix of the only neighboring node 22 of the network node 21 does not contain a fiber coupling matrix which would be equivalent to the 3X3 unit matrix which would correspond to fiber transmission.
An diesem Nachbarknoten 22 hat der Topologieparameter T22 den Wert 4/3, da der Knotenverbindungrad c22 den Wert 3 und die Anzahl der Faserdurchleitungen D22 den Wert 1 hat, wobei der Knotenverbindungsgrad c22 wiederum den Graphen der Fig. 2 und die Anzahl der Faserdurchleitungen den Knotenkoppelmatrizen der Nachbarknoten entnommen werden kann.At this neighboring node 22, the topology parameter T 22 has the value 4/3, since the node connection wheel c 22 has the value 3 and the number of fiber feedthroughs D 22 has the value 1, the node connection degree c 22 again showing the graph of FIG. 2 and the number of fiber feedthroughs can be taken from the node coupling matrices of the neighboring nodes.
Die Transitknoten 21, 24 und 25 enthalten keine Faserkop- pelmatrizen, die der 3X3-Einheitsmatrix entsprechen. Im Transitknoten 23 ist hingegen eine Faserdurchführung, erkennbar durch die der Einheitsmatrix E entsprechende Faserkoppelmatrix F(17)(34) innerhalb der Netzkoppelmatrix der Fig. 6 gegeben. Demgemäß ergibt sich für den Topologiepa- rameter r24 des Transitknotens 24 ein Wert von 2/3 und für den Topologieparameter r2S des Transitknotens 25 der Wert 1/3.The transit nodes 21, 24 and 25 do not contain any fiber coupling matrices that correspond to the 3X3 unit matrix. In transit node 23, on the other hand, there is a fiber feedthrough, recognizable by the fiber coupling matrix F (17) (34) corresponding to the unit matrix E within the network switching matrix of FIG. 6. Accordingly, a value of 2/3 results for the topology parameter r 24 of the transit node 24 and 1/3 for the topology parameter r 2S of the transit node 25.
Zur Realisierung des Pfades 47 können, ausgehend vom End- knoten 30, der Anbindungs-Wellenleiter 372 und die Übertragungsstrecke 1912 ausgenutzt werden, ohne daß dem der Fig. 4 entsprechenden Netz 20 neue Übertragungsstrecken hinzugefügt werden müßten. Da der für den Transitknoten 25 geltende Wert r25 kleiner als der Schwellenwert γth = 1 ist, wird die Plazierung des neuen Koppelpunktes innerhalb der Knotenkoppelmatrix des Knotens 25 so vorgenommen, daß eine Faserdurchleitung entsteht. Dieser Faserdurchleitung entspricht ein zusätzlicher Eintrag am "Schnittpunkt", dem gemeinsamen Matrixelement der Zeile 372 und der Spalte 372 und der Spalte 1912 der Netzkoppelmatrix.To implement the path 47, starting from the end node 30, the connecting waveguide 37 2 and the transmission link 19 12 can be used without the need to add 20 new transmission links to the network corresponding to FIG. 4. Since the value r 25 valid for the transit node 25 is smaller than the threshold value γ th = 1, the placement of the new coupling point within the node coupling matrix of the node 25 is carried out in such a way that fiber transmission occurs. This fiber transmission corresponds to an additional entry at the "intersection", the common matrix element of row 37 2 and column 37 2 and column 19 12 of the network switching matrix.
An dem Transitknoten 24 stehen zwei Möglichkeiten zurTwo options are available at the transit node 24
Fortführung des Pfades 47 zur Verfügung, ohne daß dem der Fig. 4 entsprechenden Netz 20 neue Übertragungsstrecken hinzugefügt werden müssen. Das Signal kann entweder in die noch freie Übertragungsstrecke der Faser 18,, oder in diejenige der Faser 182 eingekoppelt werden. Da der Topologieparameter r25 kleiner als 1 (γth=l) ist, wird auch in diesem Falle angestrebt, möglichst viele Eintragungen - Koppelpunkte - entlang der Hauptdiagonalen einer Faserkoppelmatrix zu plazieren. Demgemäß wird die Schaffung - Eintragung - des neuen Koppelpunktes an der Überschneidung der Zeile 1912 mit der Spalte 1812 gegenüber einer Eintragung an der Überschneidung der Zeile 1912 mit der Spalte 1822 vorgezogen. Es kommt hinzu, daß eine Kopplung zu der Übertragungsstrecke 1812 nicht mit einer Wellenlängenänderung verbunden ist .Continuation of the path 47 is available without the need to add 20 new transmission links to the network corresponding to FIG. 4. The signal can either be in the still free transmission path of the fiber 18 ,, or be coupled into that of the fiber 18 2 . Since the topology parameter r 25 is less than 1 (γ th = l), the aim in this case is to place as many entries as possible - coupling points - along the main diagonals of a fiber coupling matrix. Accordingly, the creation - entry - of the new crosspoint at the intersection of line 19 12 with column 18 12 is preferred over an entry at the intersection of line 19 12 with column 18 22 . In addition, a coupling to the transmission link 18 12 is not associated with a change in wavelength.
An dem zentralen Transitknoten 22 hingegen, dessen Topo- logieparameter r22 größer als der Schwellenwert γth = 1 ist, werden die Koppelpunkte so gesetzt, daß deren Verteilung mit derjenigen eines AWG verträglich ist. Für ein solches Koppelelement wird, wie einleitend schon erwähnt, vorausgesetzt, daß die ihm über Nλ Eingangsfasern jeweils Nλ zuführbaren, insgesamt also Nλ 2 Datensignale über Nλ At the central transit node 22, on the other hand, whose topology parameter r 22 is greater than the threshold value γ th = 1, the crosspoints are set so that their distribution is compatible with that of an AWG. For such a coupling element, as already mentioned in the introduction, provided that the λ him via N input fibers each feedable λ N, λ 2 for a total of N data signals over N λ
Koppelpfade zu Nλ Ausgangsfasern weiterleitbar sind, wobei sowohl die Eingangsfasern als auch die Ausgangsfaser jeweils derart nebeneinander angeordnet sind, daß sich eine räumlich geordnete Reihenfolge von Eingängen und Ausgängen ergibt. Hierbei sind die Adressen der Ausgangsfasern in die Wellenlängen der Datensignale codiert, und es ist die Reihenfolge der Adressierung der Ausgangsfasern durch die im Sinne zu- oder abnehmenden Betrages geordnete Folge der Wellenlängen der durch die Eingangsfa- sern eingekoppelten Signale bestimmt; des weiteren ist durch eine ausgewählte Wellenlänge jeweils eine Kopplung zwischen der im Sinne der Reihenfolge i-ten Eingangsfaser zu der i-ten Ausgangsfaser entsprechend einer zyklischen Vertauschung der Adressen der Ausgangsfasern realisiert.Coupling paths can be forwarded to N λ output fibers, both the input fibers and the output fiber being arranged next to one another in such a way that a spatially ordered sequence of inputs and outputs results. The addresses of the output fibers are coded in the wavelengths of the data signals, and the order in which the output fibers are addressed is determined by the sequence of the wavelengths of the signals coupled in by the input fibers, which sequence increases or decreases; Furthermore, a coupling is a coupling due to a selected wavelength realized between the i-th input fiber in the sense of the order to the i-th output fiber in accordance with a cyclical interchange of the addresses of the output fibers.
Mehr im einzelnen bedeutet diese "mit einem AWG verträgliche" Plazierung der Koppelpunkte, daß zur Eintragung eines Koppelpunktes innerhalb der durch das Routing vorgegebenen Kabelkoppelmatrix K^ diejenigen Faserkoppelmatrizen Fuv ausgewählt werden, die noch keinen Eintrag enthalten. Dabei ist zu beachten, daß eine Faserkoppelmatrix Fuv nur dann in diesem Schritt mit einem Koppelpunkt belegt wird, wenn andere Kopplungen der Faser u mit der Faser v ausschließlich durch Faserkoppelmatrizen mit nur einem Eintrag repräsentiert sind.More specifically, this means "a AWG acceptable" placement of the crosspoints in that for the registration of a coupling point within the limits of the routing cable coupling matrix K ^ those Faserkoppelmatrizen F uv be selected that contain no more entry. It should be noted that a fiber coupling matrix F uv is only assigned a coupling point in this step if other couplings of the fiber u with the fiber v are represented exclusively by fiber coupling matrices with only one entry.
Hierbei wird so vorgegangen, daß eine Kopplung geschaffen wird, der eine Faserkoppelmatrix mit einem EintragThe procedure here is to create a coupling that has a fiber coupling matrix with one entry
(Koppelpunkt) entspricht, wobei die Auswahl der die neue(Crosspoint) corresponds, the selection of the new
Kupplung repräsentierenden Faserkoppelmatrix so getroffen wird, daß diese in einer Darstellung der Netzkoppelmatrix, in der die Faserkoppelmatrizen ihrerseits "nur" Elemente der Netzkoppelmatrix sind, in einer Zeile oder Spalte der Netzkoppelmatrix liegt, die "schon" eine möglichst große Anzahl von Faserkoppelmatrizen ungleich der Nullmatrix enthält. Ein Koppelpunkt wird jedoch nur dann in dieser Faserkoppelmatrix plaziert, wenn dadurch nicht (2x2) -Untermatrizen aus vier Faserkoppelmatrizen entstehen, deren Zeilen und Spalten nicht durch eine zyklische Vertauschung der Faserkoppelmatrizen gemäß der Reihenfol- ge der den Elementen der Hauptdiagonalen zugeordnetenCoupling representing the fiber coupling matrix is such that in a representation of the network coupling matrix, in which the fiber coupling matrices are "only" elements of the network coupling matrix, it lies in a row or column of the network coupling matrix that "already" has the largest possible number of fiber coupling matrices other than the zero matrix contains. However, a crosspoint is only placed in this fiber coupling matrix if this does not result in (2x2) sub-matrices consisting of four fiber coupling matrices, the rows and columns of which do not result from a cyclical exchange of the fiber coupling matrices in accordance with the order of the elements assigned to the main diagonals
Wellenlängen λx, λ2 und λ3 ineinander überführbar wären. Hierzu müssen auch noch nicht erfolgte, durch schon vorhandene Koppelpunkte jedoch bereits eindeutig festgelegte - vorprogrammierte - Ergänzung einer letztendlich mit einem AWG verträglichen Anordnung berücksichtigt werden.Wavelengths λ x , λ 2 and λ 3 would be convertible into one another. This does not have to be taken into account, however, by already existing crosspoints that have already been clearly defined - preprogrammed - supplementation of an arrangement that is ultimately compatible with an AWG.
Bei dem gewählten Erläuterungsbeispiel bedeutet dies, das eine Verbindung - Kopplung - geschaffen wird, der in der Darstellung der Netzkoppelmatrix ein Eintrag an dem gemeinsamen Element der Zeile 1812 und der Spalte 1612 ent- spricht, da die Faserkoppelmatrix F(181)(161) noch keinen Eintrag enthält und die Faserkoppelmatrizen F(31a)(161) und F<i82χi6i> ' sowie F(181)(31b) und F(181)(171) höchstens einen Koppelpunkt enthalten. Wegen der Einfachheit des Beispiels sind keine alternativen Faserkoppelmatrizen zur Plazie- rung des Koppelpunkts innerhalb der Kabelkoppelmatrix κ (i8xi6) vorhanden, die mit einer größeren oder kleineren Anzahl weiterer Faserkoppelmatrizen ungleich der Nullmatrix gemeinsame Zellen oder Spalten haben könnten. Zusammen mit den Faserkoppelmatrizen F(31a)(161), F(31a)(171a) und F (iβi)(i7i) entsteht mit dem neuen Koppelpunkt gemäß Fig. 8 eine aus vier Faserkoppelmatrizen bestehende Untermatrix, deren zwei Zeilen und zwei Spalten jeweils durch eine zyklische Vertauschung der Faserkoppelmatrizen hervorgehen.In the selected explanatory example, this means that a connection - coupling - is created, which in the representation of the network coupling matrix corresponds to an entry at the common element of row 18 12 and column 16 12 , since the fiber coupling matrix F (181) (161 ) does not yet contain an entry and the fiber coupling matrices F (31a) (161) and F <i 82 χi 6 i>'as well as F (181) (31b) and F (181) (171) contain at most one coupling point. Because of the simplicity of the example, there are no alternative fiber coupling matrices for placing the coupling point within the cable coupling matrix κ ( i 8 xi 6) , which could have cells or columns in common with a larger or smaller number of further fiber coupling matrices other than the zero matrix. Together with the fiber coupling matrices F (31a) (161) , F (31a) (171a) and F ( iβi) (i 7 i ) , the new coupling point according to FIG. 8 creates a sub-matrix consisting of four fiber coupling matrices, the two rows and two of which Columns each result from a cyclical swapping of the fiber coupling matrices.
Die Zeile F(31a)(161), F(31a)(171) besteht aus einer der Wellenlänge λx zugeordneten Faserkoppelmatrix mit nur einem Element (31al,161:λ) in der Hauptdiagonalen und aus einer der Wellenlänge λ3 zugeordneten Faserkoppelmatrix mit nur einem Element (31al,1713) in der Hauptdiagonalen. Die zweite aus den Faserkoppelmatrizen F(181)(161) und F(i8iχi7i) bestehende Zeile der vorgenannten (2X2)- Untermatrix ergibt sich durch eine bezüglich der Reihenfolge der Wellenlängen λlf λ2 und λ3 zyklische Vertäu- schung der Elemente der ersten Zeile der (2x2) - Untermatrix. Entsprechend kann die Spalte F(31a)(161), F(i8i) (i6i) (λlfλ2) in die Spalte F(31a)(171), F(181)(171)31) durch zyklische Vertauschung bezüglich der Reihenfolge der Wellängen, positiv um zwei Stellen oder negativ um eine Stelle übergeführt werden.The line F (31a) (161) , F (31a) (171) consists of a fiber coupling matrix assigned to the wavelength λ x with only one element (31 al , 16 1: λ ) in the main diagonal and one assigned to the wavelength λ 3 Fiber coupling matrix with only one element (31 al , 17 13 ) in the main diagonal. The second line, consisting of the fiber coupling matrices F (181) (161) and F ( i 8 iχi 7 i ) , of the aforementioned (2X2) sub-matrix results from a cyclical reversal with regard to the sequence of the wavelengths λ lf λ 2 and λ 3 the elements of the first row of the (2x2) sub-matrix. Correspondingly, the column F (31a) (161) , F (i 8 i) (i 6 i) (λ lf λ 2 ) into the column F (31a) (171) , F (181) (171)3 , λ 1 ) by cyclical swapping with regard to the order of the wavelengths, positive by two digits or negative by one digit.
Zwar enthält die Faserkoppelmatrix F(181)(161) noch keinen Eintrag, kann jedoch wegen der Koppelstelle in F(182)(171) und in F(182)(31b) nur mit einem Eintrag auf der Wellenlänge λ1 belegt werden. Durch einen solchen Eintrag in F(181)(161) ist dann innerhalb der aus den FaserkoppelmatrizenThe fiber coupling matrix F (181) (161) does not yet contain an entry, but because of the coupling point in F (182) (171) and in F (182) (31b) only an entry on the wavelength λ 1 can be assigned. Such an entry in F (181) (161) then results in the fiber coupling matrix
F(i8i)(3ib)' F<i8i)(i6i) F(iβ2)(3ib) und F(ιβ2)(i62) bestehenden (2x2)- Untermatrix gewährleistet, daß die Zeilen bzw. Spalten dieser Untermatrix durch die zuvor bereits erwähnte zy- klische Vertauschung ineinander übergeführt werden können, was notwendige Voraussetzung dafür ist, daß eine durch die geschilderte Erweiterung des Netzes 20 erzielte Konfiguration der Koppelpunkte im Zuge späterer Erweiterungsmaßnahmen durch ein integriertes Koppelelment wie ein AWG ersetzbar ist. F (i8i) (3ib) ' F <i8i) (i6i) F (iβ2) (3ib) and d F (ιβ2) (i62) existing (2x2) - submatrix ensures that the rows or columns of this submatrix are replaced by the previously Cyclic interchange already mentioned can be converted into one another, which is a necessary prerequisite for a configuration of the crosspoints achieved by the described expansion of the network 20 being replaceable by an integrated coupling element such as an AWG in the course of subsequent expansion measures.
Für den Knoten 21 ergibt sich ein Wert des Topologiepara- meters r21, der kleiner ist als der Schwellenwert γth = 1- Daher werden bei einer Erweiterung dieses Knotens wieder möglichst viele Koppelpunkte entlang der Hauptdiagonalen der Faserkoppelmatrizen geschaffen. Der beim Erläute- rungsbeispiel betrachtete Koppelpunkt ist gemäß Fig. 8 durch das gemeinsame Element der Zeile 1612 und der Spalte 332 repräsentiert.For the node 21 yields a value of r meters Topologiepara- 21, which is smaller than the threshold value γ th = 1- Therefore, possible re-created many coupling points along the main diagonal of the Faserkoppelmatrizen at an extension of that node. The one explained 8 cross point is represented by the common element of line 16 12 and column 33 2 according to FIG. 8.
Der vom Sender des Knotens 29 zum empfangenden Endknoten 26 führende Signalpfad 48 wird mit den verbleibenden Ressourcen ohne Wellenlängenänderung an den Transitknoten 24, 22 und 21 aufgebaut. Die dem erweiterten Netz entsprechende Koppelmatrix gemäß Fig. 8 erhält daher wegen der Erweiterung um dem Signalpfad 48, verglichen mit der Koppelmatrix gemäß Fig. 6, die den "Anfangs"-Status des Netzes gemäß Fig. 2 repräsentiert, drei zusätzliche Koppelpunkte nämlich am Schnittpunkt der Zeile 363 und der Spalte 1823, am Schnittpunkt der Zeile 363 und der Spalte 1823, am Schnittpunkt der Zeile 1823 und der Spalte 1613 sowie am Schnittpunkt der Zeile 1613 und der Spalte 333 gemäß Fig. 8.The signal path 48 leading from the transmitter of the node 29 to the receiving end node 26 is set up with the remaining resources at the transit nodes 24, 22 and 21 without changing the wavelength. The coupling matrix corresponding to the extended network according to FIG. 8 therefore receives three additional coupling points at the intersection because of the extension by the signal path 48, compared to the coupling matrix according to FIG. 6, which represents the "initial" status of the network according to FIG. 2 row 36 3 and column 18 23 , at the intersection of row 36 3 and column 18 23 , at the intersection of row 18 23 and column 16 13 and at the intersection of row 16 13 and column 33 3 according to FIG. 8.
Durch die insoweit erläuterte Vorgehensweise bei der Be- setzung der Elemente der Netzkoppelmatrix mit Koppelpunkten wird erreicht, daß an mehreren Knoten Konfigurationen einer Mehrzahl von Wellenlängen Demultiplexern, Kopplungen und Wellenlängenmultiplexern entstehen, die durch integrierte Bauelemente ersetzt werden können, sofern die Kopplungen aus ubertragungstechnischer Sicht transparent sein können und eine permanente Kopplung durch die Charakteristik des erwarteten Daten-Verkehrsaufkommens gerechtfertigt ist.As a result of the procedure explained so far for populating the elements of the network coupling matrix with coupling points, configurations of a plurality of wavelength demultiplexers, couplings and wavelength multiplexers are created at several nodes, which can be replaced by integrated components, provided the couplings are transparent from a transmission point of view can be and a permanent coupling is justified by the characteristics of the expected data traffic.
Beim Erläuterungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind dies am Knoten 22 die Koppelpunkte innerhalb der Faserkoppelmatrizen F ( 3ia) (i6i ) / F ( 31a ) ( 171 ) , F ( 181 ) ( 31b ) , F (i8i) (i6i) # F ( i8i) (i7i ) ' F ( 182 ) ( 13b ) ,In the explanatory example according to FIG. 8, these are the coupling points at the node 22 within the fiber coupling matrices F (3ia) (i6i) / F (31a) (171) , F (181) (31b) , F (i8i) (i6i) # F (i8i) (i7i) 'F (182) (13b) ,
F(i82xi6i) unc* F(182)(171). Zusammen mit den Wellenlängendemul- tiplexern, an denen das Anbindungs-Wellenleiterbündel 31a und die Fasern 18-L und 182 angeschlossen sind, bzw. mit den Wellenlangenmultiplexern, an denen die Fasern 16x und 11 und das Anbindungs-Wellenleiterbündel 31b angeschlossen ist, vermitteln diese Kopplungen insgesamt die Funktion eines AWG, das folglich an dieser Stelle anstatt der zuvor verwendeten Netzelemente eingesetzt werden kann. F (i 82 xi 6 i ) unc * F (182) (171) . Together with the wavelength demultiplexers, to which the connecting waveguide bundle 31 a and the fibers 18- L and 18 2 are connected, or with the wavelength multiplexers, to which the fibers 16 x and 11 and the connecting waveguide bundle 31 b are connected , these couplings convey the overall function of an AWG, which can therefore be used here instead of the previously used network elements.
Hierbei stört es nicht, wenn eine durch ein solches AWG vermittelte zusätzliche Funktion, die in der Kopplung des Anbindungs-Wellenleiterbündels 31a mit dem Anbindungs- Wellenleiterbündel 71b, die durch die Faserkoppelmatrix F<3iaX3ib) der Fig. 8 repräsentiert ist, nicht sinnvoll aus¬ genutzt werden kann.It is not a problem here if an additional function mediated by such an AWG, which represents the coupling of the connecting waveguide bundle 31 a with the connecting waveguide bundle 71 b , represented by the fiber coupling matrix F < 3 i aX3 i b ) of FIG. 8 is not usable from ¬ .
Am Knoten 24 können sowohl ein Wellenlängendemultiplexer, der an die Faser 19x angeschlossen ist, als auch die Kopplungen, die durch Koppelpunkte innerhalb der Faser- koppelmatrix F(191)(181) gemäß Fig. 8 repräsentiert sind, und auch ein Wellenlängenmultiplexer, der an die Faser 18x angeschlossen ist, durch eine Faserdurchleitung ersetzt werden, die gegebenenfalls einen optischen Verstärker (z.B. einen EDFA) enthält. Des weiteren können an den Knoten 11 und 13 gemäß Fig. 1 an die Fasern 16x bzw. 17x angeschlossene Wellenlängendemultiplexer sowie Kopplungen zu den Anbindungswellenleiterbündeln 33 und/oder 34, die durch die Faserkoppelmatrizen F(161)(33) und F(171)(34) gemäß Fig. 8 repräsentiert sind und zu dem Empfängern an denAt node 24, both a wavelength demultiplexer, which is connected to the fiber 19 x , and the couplings, which are represented by coupling points within the fiber coupling matrix F (191) (181) according to FIG. 8, and also a wavelength division multiplexer, which is connected to the fiber 18 x , to be replaced by a fiber feedthrough, which may contain an optical amplifier (eg an EDFA). Furthermore, at the nodes 11 and 13 according to FIG. 1, wavelength demultiplexers 16 x and 17 x connected to the fibers as well as couplings to the connecting waveguide bundles 33 and / or 34, which are formed by the fiber coupling matrices F (161) (33) and F (171 ) (34) according to FIG. 8 and to the recipients at the
Knoten 26 bzw. 28 gemäß Fig. 4 führen, sowie diese Emp- fänger selbst durch integrierte Mehrwellenlängenempfänger ersetzt werden.4, as well as this catchers themselves can be replaced by integrated multi-wavelength receivers.
Am Knoten 15 gemäß Fig. 1 können schließlich ein an die Faser 19x angeschlossener Wellenlängenmultiplexer, des weiteren Kopplungen vom Anbindungs-Wellenleiterbündel 37 zur Faser 191# die durch die innerhalb der Faserkoppelmatrix F(37)(191) gemäß Fig. 8 plazierten Koppelpunkte repräsentiert sind und auch Sender am Endknoten 30 durch einen integrierten Mehrwellenlängensender ersetzt werden.At the node 15 according to FIG. 1, a wavelength multiplexer connected to the fiber 19 x , and further couplings from the connecting waveguide bundle 37 to the fiber 19 1 # can finally be connected through the coupling points placed within the fiber coupling matrix F (37) (191) according to FIG. 8 are represented and transmitters at the end node 30 are also replaced by an integrated multi-wavelength transmitter.
Um noch weitere Wellenlängenmultiplexer, Wellenlängendemultiplexer und Kopplungen sowie gegebenenfalls Sender oder Empfänger durch integrierte Bausteine ersetzen zu können, kann bei dem durch die Netzkoppelmatrix der Fig. 8 veranschaulichten Netz eine Änderung der Konfiguration der Kopplungen bzw. der diese repräsentierenden Koppel- punkte vorgenommen werden. Hierzu müssen Operationen durchgeführt werden, denen Vertauschungen von Spalten oder Zeilen der Netzkoppelmatrix entsprechen. Handelt es sich bei den Kopplungen um solche, die eine Durchleitung von einer Übertragungsstrecke zu einer weiteren Übertragungsstrecke vermitteln, so müssen bei einer Vertauschung von zwei Spalten bzw. Zeilen der Netzkoppelmatrix (Fig. 8) stets auch die identisch bezeichneten Zeilen bzw. Spalten der Netzkoppelmatrix entsprechend vertauscht werden, damit die Leitwege der bereits gemäß Fig. 7 bestehenden Signalpfade nicht verändert werden.In order to be able to replace further wavelength multiplexers, wavelength demultiplexers and couplings as well as possibly transmitters or receivers by integrated modules, the configuration of the couplings or the coupling points representing them can be changed in the network illustrated by the network coupling matrix of FIG. 8. For this purpose, operations have to be carried out which correspond to exchanges of columns or rows of the network matrix. If the couplings are those which mediate transmission from one transmission link to another transmission link, then if the two columns or rows of the network coupling matrix (FIG. 8) are swapped, the identically labeled rows or columns of the network coupling matrix must always be used are exchanged accordingly so that the routes of the signal paths already existing according to FIG. 7 are not changed.
Am Knoten 14 gemäß Fig. 1 kann durch eine Vertauschung der Funktion der Anbindungs-Wellenleiter 36! und 362, wie in den Fig. 4 und 8 dargestellt, der Einsatz eines integrierten Mehrwellenlängensenders vorbereitet werden.At node 14 according to FIG. 1, by swapping the function of the connecting waveguide 36 ! and 36 2 , like 4 and 8, the use of an integrated multi-wavelength transmitter can be prepared.
Hierzu sei nachfolgend auf die Netzkoppelmatrix der Fig. 9 verwiesen, die durch eine Vertauschung der Zeilen 36x und 362 der Netzkoppelmatrix gemäß Fig. 8 entsteht und eine Faserkoppelmatrix F(36)<182) enthält, die eine vollständig mit Koppelpunkten besetzte Hauptdiagonale aufweist. Demgemäß können der Wellenlängenmultiplexer, der an die Faser 182 angeschlossen ist, das Anbindungs- Wellenleiterbündel 36 und die am Knoten 29 plazierten Sender durch einen integrierten Mehrwellenlängensender ersetzt werden, wodurch eine weitere Reduktion der Anzahl der Netzelemente erzielbar ist.For this purpose, reference is made below to the network switching matrix of FIG. 9, which is created by swapping lines 36 x and 36 2 of the network switching matrix according to FIG. 8 and contains a fiber coupling matrix F (36) <182) which has a main diagonal completely occupied with coupling points . Accordingly, the wavelength division multiplexer which is connected to the fiber 18 2 , the connecting waveguide bundle 36 and the transmitters placed at the node 29 can be replaced by an integrated multi-wavelength transmitter, whereby a further reduction in the number of network elements can be achieved.
Zur Erläuterung einer weiteren, "zweiten" Ausbaustufe des anhand der Fig. 4, 7 und 9 geschilderten, seinerseits erweiterten Netzes durch die vier weitere Signalpfade 51 bis 54 (Fig. 11) geschaffen werden sollen, sei nunmehr auf die Fig. 10, 11 und 12 Bezug genommen. Hierzu werden dem durch die Netzkoppelmatrix der Fig. 9 repräsentierten Netz die Übertragungsstrecken 1921 bis 1923 und 50ι;L bis 5013 sowie die Anbindung-Wellenleiterbündel 36b, 37b, 37c und 33b (Fig. 10) hinzugefügt. Dementsprechend vergrößert sich die für das erweiterte Netz charakteristische Netzkoppelmatrix der Fig. 12 um Zeilen und Spalten, die diese hinzugefügten Übertragungsstrecken repräsentieren. Analog könnten auch weitere Knoten mit zusätzlichen neuen Kabeln und darin enthaltenen Übertragungstrecken in der Netzkop- pelmatrix berücksichtigt werden. Mit dieser Erweiterung der übertragungstechnischen Ressourcen an den Knoten 24, 25 und 21 ergeben sich für deren Topologieparameter T24, r25 und r22 die folgenden Werte:To explain a further, "second" stage of expansion of the network which is described with reference to FIGS. 4, 7 and 9 and in turn is to be created by the four further signal paths 51 to 54 (FIG. 11), reference is now made to FIGS. 10, 11 and 12 referenced. For this purpose, the transmission links 19 21 to 19 23 and 50 1 ; L to 50 13 and the connection waveguide bundles 36 b , 37 b , 37 c and 33 b (FIG. 10) are added to the network represented by the network coupling matrix of FIG. 9. Accordingly, the network switching matrix of FIG. 12, which is characteristic of the extended network, is increased by rows and columns which represent these added transmission links. Similarly, other nodes with additional new cables and transmission links contained therein could also be taken into account in the network matrix. With this expansion of the transmission resources at nodes 24, 25 and 21, the following values result for their topology parameters T 24 , r 25 and r 22 :
da der Verbindungsgrad c24 den Wert 2 hat und die Anzahl D24 der Faserdurchleitungen an den Nachbarknoten den Wert 1 angenommen hat, was aus den drei Koppeleinträgen entlang der Hauptdiagonalen der Faserkoppelmatrix F(37) (i9D erkennbar ist, die dem Nachbarknoten 25 zugeordnet ist,since the degree of connection c 24 has the value 2 and the number D 24 of fiber feedthroughs at the neighboring nodes has assumed the value 1, which can be seen from the three coupling entries along the main diagonals of the fiber coupling matrix F ( 37 ) (i 9D , which are assigned to the neighboring node 25 is
r25= 1,67 wegen c25=2 und D25=3, undr 25 = 1.67 because of c25 = 2 and D25 = 3, and
T21=l wegen C21=2 und D21=l.T 21 = 1 because of C21 = 2 and D21 = 1.
Wegen der begrenzten Auswahl der Koppelmöglichkeiten kommt hier in erster Linie eine Vorgehensweise in Betracht, die einem Auffüllen der vorhandenen Faserkoppel- matrizen entspricht, da das Anstreben einer mit einem AWG verträglichen Konfiguration nicht ohne Hinzufügen weiterer Übertragungsstrecken möglich wäre .Because of the limited choice of coupling options, a procedure that corresponds to filling the existing fiber coupling matrices is primarily considered here, since the striving for a configuration compatible with an AWG would not be possible without adding further transmission links.
Entsprechend dieser Vorgehensweise ergeben sich für eine in der Fig. 12 dargestellte Netzkoppelmatrix des mehrfach erweiterten Netzes gegenüber der ersten Erweiterung die folgenden zusätzlichen Einträge:According to this procedure, the following additional entries result for a network switching matrix of the multiply expanded network shown in FIG. 12 compared to the first expansion:
Der Signalpfad 51 beginnt bei einem Sender am Knoten 29 und wird über den Anbindungs-Wellenleiter 36b3 dem Transitknoten 24 zugeleitet. Dort erfolgt eine Kopplung in die Übertragungsstrecke 1923, sodann am Transitknoten 25 die Kopplung (Drop) zum Anbindungs-Wellenleiter 37c3 und über diesen die Kopplung auf den angeschlossenen Empfänger des Endknotens 30.Signal path 51 begins at a transmitter at node 29 and is routed to transit node 24 via connecting waveguide 36 b3 . There is a coupling in the transmission path 19 23 , then at the transit node 25 the coupling (drop) to the connecting waveguide 37 c3 and via this the coupling to the connected receiver of the terminal node 30.
Die Signalpfade 52 und 53 verlaufen "parallel". Sie beginnen ebenfalls am Knoten 29 und werden über die Anbindungs-Wellenleiter 36bl und 36b2 in die Übertragungsstrek- ken 1921 und 1922 gekoppelt. Am Transitknoten 25 erfolgen die Kopplungen der beiden Signal in die Ubertragungs- strecken 50lx und 5012.The signal paths 52 and 53 run "in parallel". They also start at node 29 and are coupled into transmission links 19 21 and 19 22 via connecting waveguides 36 bl and 36 b2 . The coupling of the two signals into the transmission links 50 lx and 50 12 takes place at the transit node 25.
Diese Kopplungen sind durch die Koppelpunkte in der Faserkoppelmatrix F(192)(501) repräsentiert.These couplings are represented by the coupling points in the fiber coupling matrix F (192) (501) .
Am Transitknoten 21 erfolgen die Kopplungen zu den Anbin- dungswellenleitern 33b2 und 33b2 sowie zu den entsprechenden Empfängern am Endknoten 26.The couplings to the connecting waveguides 33 b2 and 33 b2 and to the corresponding receivers at the end node 26 take place at the transit node 21.
Der Signalpfad 54 beginnt am Knoten 30 und wird über den Anbindungs-Wellenleiter 37b3 auf die Übertragungsstrecke 5013 gekoppelt (Add) .The signal path 54 begins at the node 30 and is coupled to the transmission link 50 13 via the connecting waveguide 37 b3 (add).
Am Knoten 21 erfolgt eine Kopplung zur Wellenleiter- Anbindung 33b3 und den Empfänger am Endknoten 26.At the node 21 there is a coupling to the waveguide connection 33 b3 and the receiver at the end node 26.
Dieses "Auffüllen" der Netzkoppelmatrix mit Koppelpunkten führt wieder zu einer Konfiguration des Netzes, das an mehreren Knoten Wellenlängendemultiplexer, Kopplungen und Wellenlängenmutliplexer durch integrierte Bauelemente ersetzbar sind. Am Knoten 14 (Fig. 1) können der Wellenlän- genmultiplexer, an den die Faser 192 angeschlossen ist, das Anbindungs-Wellenleiterbündel 36b und die entsprechenden Sender durch einen integrierten Mehrwellenlängen- sender ersetzt werden.This "filling" of the network coupling matrix with coupling points again leads to a configuration of the network which can be replaced by integrated components at several nodes of wavelength demultiplexers, couplings and wavelength multiplexers. At node 14 (Fig. 1) the wavelength gene multiplexer to which the fiber 19 2 is connected, the connecting waveguide bundle 36 b and the corresponding transmitters are replaced by an integrated multi-wavelength transmitter.
Am Knoten 11 können ein Wellelnlängendemultiplexer, das Wellenleiterbundell 33b und die entsprechenden Empfänger durch einen integrierten Mehrwerllenlängenempfänger ersetzt werden.At node 11, a wavelength-length demultiplexer, the waveguide bundle 33 b and the corresponding receivers can be replaced by an integrated multi-wavelength length receiver.
Am Knoten 25 können die Kopplungen von der Faser 192 zu der Faser 50^ die durch die Einträge in der Faserkoppel- matrix F(192)(501) repräsentiert sind, sowie die Kopplung von der Faser 192 zum Anbindungs-Wellenleiter 37c3 (Drop) und auch die Kopplung vom Anbindungs-Wellenleiter 37b zu der Faser 501 (Add) , die durch die Einträge in den Faserkoppelmatrizen F(192)(37c) und F(37b)(501) repräsentiert sind, durch einen integrierten sogenannten "Optischen Add-Drop- Multiplexer" (OADM) ersetzt werden.At the node 25, the couplings from the fiber 19 2 to the fiber 50 ^ represented by the entries in the fiber coupling matrix F (192) (501) , and the coupling from the fiber 19 2 to the connecting waveguide 37 c3 ( Drop) and also the coupling from the connecting waveguide 37 b to the fiber 50 1 (Add), which are represented by the entries in the fiber coupling matrices F (192) (37c) and F (37b) (501) , by an integrated so-called "Optical add-drop multiplexer" (OADM) to be replaced.
Ein solcher OADM kann in verschiedenen Ausführungen realisiert sein. Neben einem monolithisch integrierten Wellenleiteranordnung ist eine Verwendung einer Reihenschaltung aus einem Fasergitter und einem optischen Zirkulator möglich. Das Fasergitter läßt alle Trägerwellenlängen passieren bis auf diejenigen, die an dem betreffenden Knoten aus der Faser genommen oder der Faser hinzugefügt werden sollen. Diese werden an dem Fasergitter reflektiert und können durch einen Zirkulator räumlich auf ei- nen anderen Weg gelenkt werden. Hierzu wird für den "Drop" dem optischen Zirkulator ein Fasergitter nachge- schaltet und für den "Add" dem optischen Zirkulator ein Fasergitter vorgeschaltet. Die Möglichkeit, einen OADM anstelle eines Wellenlängendemultiplexers und einer Konfiguration von Kopplungen sowie eines Wellenlängenmutli- plexers einzusetzen, führt zu einer weiteren Reduktion der Anzahl von Netzelementen des Kommunikationsnetzes.Such an OADM can be implemented in different versions. In addition to a monolithically integrated waveguide arrangement, the use of a series circuit comprising a fiber grating and an optical circulator is possible. The fiber grating allows all carrier wavelengths to pass through, except those which are to be removed from the fiber or added to the fiber at the node in question. These are reflected on the fiber grating and can be spatially directed in another way by a circulator. For this, a fiber grating is added to the optical circulator for the "drop". switches and for the "Add" a fiber grating upstream of the optical circulator. The possibility of using an OADM instead of a wavelength demultiplexer and a configuration of couplings and a wavelength multiplexer leads to a further reduction in the number of network elements in the communication network.
Unabhängig von der Topologie eines bestehenden Netzes, von dem bei einer Erweiterung desselben ausgegangen wor- den ist und unabhängig von der Topologie der Erweiterungen ergibt sich nach einer Mehrzahl von solchen eine Ausbaustufe, in der zahlreiche optisch passive Elemente vorhanden sind, die insgesamt zu einem einfachen Netzaufbau geführt haben.Regardless of the topology of an existing network, which was assumed to be the case for an expansion, and regardless of the topology of the extensions, a plurality of such results in an expansion stage in which there are numerous optically passive elements, all of which are simple Network structure.
Falls bei den verfahrensgemäß durchgeführten Netzerweiterungen der Topologieparameter Tj mehrheitlich größer als der Schwellenwert γth gewesen ist, ergibt sich schließlich ein Netzaufbau, bei dem überwiegend Faserdurchleitungen vorliegen sowie optische Add-Drop-Multiplexer.If the topology parameters T j in the network expansions carried out in accordance with the method were mostly greater than the threshold value γ th , the result is a network structure in which there are predominantly fiber feedthroughs and optical add-drop multiplexers.
Das durch die Erweiterungen entstandene Netz hat eine Topologie, die weitgehend einer Mehrzahl miteinander gekoppelter Ringnetze entspricht.The network created by the extensions has a topology that largely corresponds to a plurality of ring networks coupled to one another.
Falls bei den verfahrensgemäß durchgeführten Netz- Erweiterungen der Topologieparameter r größer oder gleich dem Schwellenwert γth gewesen ist, ergibt sich ein Netz, in dem überwiegend AWG als optisch passive Elemente vorliegen. Das schließlich resultierende Netz hat topolo- gische Ähnlichkeit mit Maschennetzen, wie beispielsweise bei einem "WDM-Gridconnect" .If the topology parameters r in the network expansions carried out in accordance with the method were greater than or equal to the threshold value γ th , a network is obtained in which predominantly AWG are present as optically passive elements. The resulting network has topological similarity to mesh networks, such as with a "WDM Gridconnect".
Schließlich ist eine Ausbaustufe unter Anwendung des er- findungsgemäßen Verfahrens möglich, in der die genannten passiven Elemente mit vergleichbarer Häufigkeit vorhanden sind. In diesem Netz sind dann Ring- und Maschentopologi- en ineinander eingebettet bzw. miteinander verwoben.Finally, an expansion stage is possible using the method according to the invention, in which the passive elements mentioned are present with a comparable frequency. Ring and mesh topologies are then embedded or interwoven in this network.
Als zur Erfindung gehörig wird daher auch ein Telekommunikationsnetz angesehen, das unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einer Mehrzahl von Erweiterungen entstanden ist. A telecommunications network is therefore also considered to be part of the invention, which was created using the method according to the invention after a plurality of expansions.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Erweiterung eines bestehenden Transportnetzes für die Telekommunikation, das eine Mehr- zahl von Knoten enthält, von denen eine Teilzahl als aktive Knoten ausgebildet sind, die zur Ausführung von Vermittlungs-Funktionen mit umschaltbaren Koppelelementen versehen sind, und von denen eine Teil- zahl als passive Knoten mit permanenter Konfigurati- on der Koppelpfade, z.B. in Form von Faserdurchleitungen ausgebildet sind, zu deren Änderung eine Eingriff in den Knotenaufbau erforderlich ist, wobei die Übertragungsstrecken zwischen Ausgängen der Knoten und Eingängen von Nachbarknoten, gegebenenfalls unter Einsatz von optischen Verstärkern (z. B. EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier) , in deren Einzelfasern sämtliche Eingangs-Wellenlängen eingekoppelt werden, in die die Adressinformation der Datensignale kodiert ist,1. Method for expanding an existing transport network for telecommunications, which contains a plurality of nodes, some of which are designed as active nodes, which are provided with switchable coupling elements for performing switching functions, and some of which number as a passive node with permanent configuration of the coupling paths, eg are formed in the form of fiber feedthroughs, for the modification of which an intervention in the node structure is necessary, the transmission links between the outputs of the nodes and the inputs of neighboring nodes, if necessary using optical amplifiers (e.g. EDFA erbium doped fiber amplifier) in their Individual fibers all input wavelengths are coupled into which the address information of the data signals is encoded,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale :characterized by the following features:
(a) für einen Netzknoten an dem zur Erweiterung des Netzes mindestens ein zusätzlicher Koppelpunkt geschaf- fen werden muß, wird ein Topologieparameter rj=r(cj, Djf Nx) als Funktion von Parametern cjf Dj und Nx ermittelt, der mit anwachsenden Werten von Cj und/oder Dj zunimmt und mit zunehmenden Werten von Nx abnimmt, wobei mit Cj der Verbindungsgrad des jeweils be- trachteten Knotens mit weiteren Knoten bezeichnet ist, der die Anzahl der an einen Knoten angeschlos- senen Mehrfaserkabel angibt, mit D. die Anzahl von Faserdurchleitungen in den Nachbarknoten und mit Nλ die Zahl der verschiedenen Lichtwellenlängen bezeichnet ist, die zum Datentransport in einem Wel- lenlängenmultiplex-Verfahren benutzt werden;(a) A topology parameter r j = r (c j , D jf N x ) is determined as a function of parameters c jf D j and N x for a network node at which at least one additional coupling point must be created to expand the network , which increases with increasing values of C j and / or D j and decreases with increasing values of N x , whereby C j denotes the degree of connection of the node under consideration with further nodes, which is the number of nodes connected to a node. specifies its multi-fiber cable, with D. the number of fiber feedthroughs in the neighboring nodes and with N λ the number of different light wavelengths that are used for data transport in a wavelength division multiplex method;
(b) Ist der Topologieparameter größer als ein vorgegebener Schwellenwert γth oder diesem gleich, werden neue Koppelpunkte in der Weise gesetzt, daß ihre Anord- nung mit derjenigen eines Nλ x Nλ-Koppelelements (AWG) verträglich ist, dem über Nλ Eingangsfasern jeweils Nλ Datensignale (insgesamt Nλ 2 Datensignale) zuführbar und über Nλ Koppelpfade zu Nλ Ausgangsfasern weiterleitbar sind, wobei sowohl die Nλ Ein- gangsfasern als auch die Nλ Ausgangsfasern jeweils nebeneinander angeordnet sind, z.B. mit koplanarem und paralellem Verlauf ihrer zentralen Achsen, derart, daß sich eine räumlich geordnete Reihenfolge von Eingängen und Ausgängen ergibt, des weiteren die Adressen der Ausgangsfasern in die Wellenlängen der Datensignale kodiert sind, wobei die Reihenfolge der Adressierung der Ausgangsfasern durch die im Sinne zu- oder abnehmenden Betrages geordneten Folge der Wellenlängen der durch die Eingangsfasern eingekop- pelten Signale bestimmt ist, und wobei durch eine ausgewählte Wellenlänge jeweils eine Kopplung zwischen der im Sinne der Reihenfolge i-ten Eingangsfaser und der i-ten Ausgangsfaser entsprechend einer zyklischen Vertauschung der Adressen der Ausgangsfa- sern erfolgt; (c) Ist Tj < γth, werden über eine Faser gemeinsam am Knoten ankommende Wellenlängen gemeinsam in eine vom Knoten wegführende Faser eingekoppelt .(b) If the topology parameter is greater than or equal to a predetermined threshold value γ th , new coupling points are set in such a way that their arrangement is compatible with that of an N λ x N λ coupling element (AWG) which is greater than N λ Input fibers each have N λ data signals (a total of N λ 2 data signals) can be fed and forwarded via N λ coupling paths to N λ output fibers, both the N λ input fibers and the N λ output fibers being arranged side by side, for example with a coplanar and parallel profile their central axes, such that there is a spatially ordered sequence of inputs and outputs, the addresses of the output fibers are also encoded in the wavelengths of the data signals, the sequence of addressing the output fibers being determined by the order, in terms of increasing or decreasing amount of the wavelengths of the signals coupled in by the input fibers, and where du r a selected wavelength, there is a coupling between the i-th input fiber and the i-th output fiber in the sense of a sequence in accordance with a cyclical interchange of the addresses of the output fibers; (c) If T jth , wavelengths arriving jointly at the node are jointly coupled into a fiber leading away from the node.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Topologieparamter Tj gemäß einer Beziehung der Form Tj = (Cj+Dj)/Nλ gebildet wird, und daß für den Schwellenwert γth ein Wert zwischen 0.25 und 4, vorzugsweise ein Wert um 1 gewählt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the topology parameter T j is formed according to a relationship of the form T j = (C j + D j ) / N λ , and that for the threshold value γ th a value between 0.25 and 4, preferably a value around 1 is selected.
3. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Fällen Tj > γth, in denen der Verfahrensschritt (b) nicht möglich ist, über eine Faser gemeinsam am Knoten ankommende Wellenlängen gemeinsam in eine vom Knoten wegführende Faser eingekoppelt werden.3. The method, in particular according to claim 1 or claim 2, characterized in that in cases T j > γ th , in which the process step (b) is not possible, wavelengths arriving at the node jointly into one fiber leading away from the node be coupled.
4. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1 oder An- spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Fällen4. The method, in particular according to claim 1 or claim 2, characterized in that in cases
Tj < γth, in denen der Verfahrensschritt (c) nicht möglich ist, gemäß Merkmal (b) verfahren wird, oder falls auch dies nicht möglich ist, eine Kopplung über einen Wellenleiter realisiert wird.T jth , in which method step (c) is not possible, is carried out according to feature (b), or if this is also not possible, a coupling is implemented via a waveguide.
5. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Konfiguration von Koppelelementen eines Netzes, die mit deren Ersetzbarkeit durch ein integriertes optisches Koppelelement verträglich ist, mindestens zwei in einem gemeinsamen Faserkabel verlaufende fa- seroptische Übertragungsstrecken miteinander vertauscht werden. 5. The method, in particular according to one of claims 1 to 4, characterized in that in order to achieve a configuration of coupling elements of a network which is compatible with their replaceability by an integrated optical coupling element, at least two fa- running in a common fiber cable seroptic transmission links are interchanged.
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