Método y sistema de vigilancia del rendimiento de redes DWDM ópticas digitales.

Un sistema de vigilancia de los rendimientos para una red DWDM,

que comprende:

un primer dispositivo fotónico integrado (112, 212), configurado para recibir una primera señal óptica y proporcionar, a la salida, una primera pluralidad de señales eléctricas para una primera pluralidad de canales, respectivamente, en donde la primera pluralidad de canales corresponde a una primera pluralidad de gamas de longitudes de onda asociadas con la primera señal óptica;

un primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos (114, 214), configurado para recibir la primera pluralidad de señales eléctricas y resincronizar la primera pluralidad de señales eléctricas;

un primer dispositivo de conmutación (116, 216), acoplado al primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos (114, 214), sin un dispositivo de corrección de error acoplado entre el primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos y el primer dispositivo de conmutación (116, 216);

una primera interfaz (117, 217), en el primer dispositivo de conmutación (116, 216), estando la primera interfaz (117, 217) configurada para proporcionar, a la salida, una segunda pluralidad de señales eléctricas; una segunda interfaz (118, 218), en el primer dispositivo de conmutación (116, 216), estando la segunda interfaz (118, 218), configurada para insertar o retirar uno o más canales;

el dispositivo de interfaz de inserción/retirada (119) está configurado para recibir una señal eléctrica desde el dispositivo CDR (113), para convertir la señal eléctrica en una señal óptica y para proporcionar, a la salida, la señal óptica a uno o más canales de usuarios que pueden insertarse o retirarse de la red o para recibir una señal óptica desde un canal de usuario, para convertir la señal óptica en una señal eléctrica y para proporcionar, a la salida, la señal eléctrica al dispositivo CDR (113), caracterizado por cuanto que la segunda interfaz está acoplada a un dispositivo de corrección de error hacia delante, FEC (111), a un dispositivo de reloj de recuperación de datos CDR (113) y un dispositivo de interfaz de inserción/retirada (119);

un puerto de salida (234) en el primer dispositivo de conmutación (216), configurado para proporcionar información asociada con uno de la primera pluralidad de canales; y

un dispositivo de detección de error (231), acoplado al puerto de salida (234), en donde el dispositivo de detección de error (231) está configurado para vigilar e informar del rendimiento de uno de entre la primera pluralidad de canales,

en donde el dispositivo de detección de error (231) comprende un decodificador de corrección de error hacia delante único.

Método y sistema de vigilancia del rendimiento de redes DWDM ópticas digitales CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere, en general, a técnicas de telecomunicaciones y más en particular, a un sistema y método para la vigilancia de rendimientos (PM) digital de alta relación de eficacia/coste de redes DWDM.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La multiplexión por división de longitud de onda densa (DWDM) , desde su desarrollo en los años 1990, se ha convertido en una fuerza impulsora para el crecimiento rápido de varios tráficos en las redes de largo recorrido, regionales así como de área metropolitana. La reciente convergencia de vídeo, voz y datos y la gran difusión de nuevas aplicaciones tales como distribución de archivos multimedia, denominada video podcasting y la utilización compartida de archivos entre usuarios del mismo nivel denominada peer-to-peer file sharing plantean importantes retos a los técnicos especializados en DWDM para satisfacer las demandas de longitudes de onda dinámicas para servicios de usuarios. A modo de ejemplo, las redes DWDM tradicionales están basadas en Amplificadores de Fibra Dopada con Erbio (EDFAs) , Módulos de Compensación de Dispersión (DCMs) y Multiplexores Ópticos Reconfigurables de Inserción-Retirada fijos (OADMs) y suelen ser incapaces de proporcionar servicios de longitudes de onda no planificados. El soporte de un nuevo servicio en una red DWDM actual suele traducirse en un mayor tiempo inactivo de la red, lo que aumenta, en gran medida, los gastos de explotación del proveedor de servicios. Para admitir los cambios debidos a demandas de servicios y crecimiento del tráfico, suele ser deseable para los proveedores de servicios simplificar sus redes DWDM y desplazarse hacia gestiones de redes más eficaces y flexibles al mismo tiempo que se mantienen los altos niveles de fiabilidad. De este modo, es deseable para las nuevas redes DWDM cumplir requisitos básicos, tales como simplicidad, flexibilidad, solidez operativa y eficiencia de utilización del ancho de banda.

Los multiplexores de inserción-retirada ópticos reconfigurables (ROADM) son una de las soluciones ópticas prometedores recientemente desarrolladas para satisfacer el crecimiento rápido de las demandas de servicios de longitudes de onda. Con los multiplexores ROADM, los proveedores de servicios pueden proveer dinámicamente a las redes, insertar nuevos servicios y/o reasignar la capacidad no utilizada. Sin embargo, las tecnologías de ROADM, con frecuencia, ha resulto solamente el aspecto de la flexibilidad de las redes DWDM, dejando sin resolver otros problemas tales como los de simplicidad, solidez operativa y eficiencia en la utilización del ancho de banda. En algunos casos, la tecnología ROADM puede complicar realmente estas cuestiones. A modo de ejemplo, en una red de llamada basada en ROADM para aplicaciones metropolitanas, la provisión dinámica con ROADM suele requerir algoritmos de gestión de potencia óptica sofisticados con pre -conocimiento de la nueva configuración para ser capaces de reevaluar parámetros tales como OSNR y penalización de mezcla-n-coincidencia. Cualquier cambio en la configuración de la red con ROADM suele dar lugar a un cambio de rendimiento de cada enlace en la red debido a la naturaleza compartida de EDFAs. La adición de un nuevo nodo puede complicar todavía más las redes basadas en ROADM y suele requerir una ingeniería inversa debido, a modo de ejemplo, a una relación OSNR inadecuada.

Por otro lado, el reciente desarrollo del transmisor/receptor DWDM integrado ofrece una solución potencial a las redes DWDM de la siguiente generación. A modo de ejemplo, los transmisores/receptores DWDM LR, dispuestos en conjuntos matriciales, pueden permitir que las señales ópticas de diferentes longitudes de onda se conviertan primero a señales eléctricas en cada nodo, haciendo caso omiso de sus destinos finales y su reconversión de nuevo a señales ópticas, sino han de suprimirse, para la transmisión a través de fibra al nodo de flujo abajo. Este método de regeneración total, en principio, puede eliminar la necesidad de amplificadores de fibra dopados con erbio (EDFAs) y los módulos de compensación de dispersión (DCMs) y en consecuencia, la gestión de la potencia óptica, con lo que se simplifica considerablemente las redes DWDM. Además, con el uso del conmutador eléctrico NxN de alta velocidad en la tarjeta de línea, se puede configurar el nodo para hacerse más efectivo y actualizar el nodo ROADM para que ofrezca simultáneamente las funciones de regeneración de la señal y de ROADM. Además, la eficiencia del ancho de banda y la solidez operativa (excluyendo el corte de fibra) se pueden realizar, con frecuencia, utilizando una protección compartida 1:N de conjuntos matriciales de transpondedores. Los estudios indican que con una protección de 1:12 la regeneración utilizando transpondedores, en conjuntos matriciales, puede tener una mejor fiabilidad que un amplificador EDFA.

No obstante, los conjuntos matriciales de transmisores/receptores DWDM integrados, aunque prometedores desde el punto de vista del rendimiento, son de alto coste como una sustitución para EDFAs y/o ROADM. No suele ser económicamente viable a menos que el coste de dos de dichas unidades matriciales (que constituye un nodo de regeneración/ROADM) se haga menor que el de un amplificador EDFA junto con un ROADM. A modo de ejemplo, la integración monolítica en InP no puede cumplir este objetivo de coste. Incluso con la integración híbrida de bajo coste recientemente propuesta, el uso de transpondedores, en disposición matricial, para sustituir un amplificador EDFA y un ROADM es todavía demasiado costosa para justificar su desarrollo en numerosas aplicaciones. A modo de ejemplo, los componentes electrónicos asociados, tales como circuitos integrados de FEC, constituyen el denominado â?cuello de botellaâ? del coste.

El documento WO 03/103204 A1 se refiere a un nodo regenerador para una red WDM, cuyo nodo comprende una unidad de interfaz de red integrada, dispuesta, en las condiciones de uso, para demultiplexar una señal óptica WDM entrante y convertir la señal óptica WDM entrante en una pluralidad de señales de canales eléctricos y para convertir y multiplexar una pluralidad de señales de canales eléctricos en una señal óptica WDM saliente; una unidad de interfaz tipo Oeste dispuesta, en condiciones de uso, para demultiplexar una señal óptica WDM entrante y para convertir la señal óptica WDM entrante en una pluralidad de señales de canales eléctricos y para convertir y multiplexar una pluralidad de señales de canales eléctricas en una señal WDM saliente y una unidad de regeneración dispuesta entre las unidades de interfaz este y oeste para regenerar las señales de canales eléctricos que utilizan al menos la regeneración de 2R.

En consecuencia, es muy deseable mejorar las técnicas para los sistemas de DWDM.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, en general, a las técnicas de telecomunicaciones. Más en particular, la invención da a conocer un sistema y método para la vigilancia de rendimientos (PM) digital de alta relación resultados-coste de redes DWDM. A modo de ejemplo solamente, la invención puede aplicarse a la vigilancia de rendimientos digital y redes DWDM de regeneración completa de OEO basadas en conjuntos matriciales de transmisores-receptores DWDM integrados, pero debe reconocerse que la invención tiene una gama más amplia de aplicabilidad.

Según una forma de realización, la presente invención da a conocer un sistema para la vigilancia de rendimientos para una red DWDM. El sistema incluye un primer dispositivo fotónico integrado configurado para recibir una primera señal óptica y para proporcionar, a la salida, una primera pluralidad de señales eléctricas para una primera pluralidad de canales, respectivamente. La primera pluralidad de canales correspondiente a una primera pluralidad de gamas de longitudes de onda que están asociadas con la primera señal óptica. El sistema incluye un primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos configurado para recibir la primera pluralidad de señales eléctricas y para resincronizar la primera pluralidad de señales eléctricas. Además, el sistema incluye un primer dispositivo de conmutación acoplado al primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos sin un dispositivo de corrección de error acoplado entre el primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos y el primer dispositivo de conmutación. Una primera interfaz, en el primer dispositivo de conmutación, está configurada para proporcionar, a la salida, una segunda pluralidad de señales eléctricas y una segunda interfaz, en el primer dispositivo de conmutación, está configurada... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de vigilancia de los rendimientos para una red DWDM, que comprende:

un primer dispositivo fotónico integrado (112, 212) , configurado para recibir una primera señal óptica y proporcionar, a la salida, una primera pluralidad de señales eléctricas para una primera pluralidad de canales, respectivamente, en donde la primera pluralidad de canales corresponde a una primera pluralidad de gamas de longitudes de onda asociadas con la primera señal óptica;

un primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos (114, 214) , configurado para recibir la primera pluralidad de señales eléctricas y resincronizar la primera pluralidad de señales eléctricas;

un primer dispositivo de conmutación (116, 216) , acoplado al primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos (114, 214) , sin un dispositivo de corrección de error acoplado entre el primer dispositivo de reloj y de recuperación de datos y el primer dispositivo de conmutación (116, 216) ;

una primera interfaz (117, 217) , en el primer dispositivo de conmutación (116, 216) , estando la primera interfaz (117, 217) configurada para proporcionar, a la salida, una segunda pluralidad de señales eléctricas; una segunda interfaz (118, 218) , en el primer dispositivo de conmutación (116, 216) , estando la segunda interfaz (118, 218) , configurada para insertar o retirar uno o más canales;

el dispositivo de interfaz de inserción/retirada (119) está configurado para recibir una señal eléctrica desde el dispositivo CDR (113) , para convertir la señal eléctrica en una señal óptica y para proporcionar, a la salida, la señal óptica a uno o más canales de usuarios que pueden insertarse o retirarse de la red o para recibir una señal óptica desde un canal de usuario, para convertir la señal óptica en una señal eléctrica y para proporcionar, a la salida, la señal eléctrica al dispositivo CDR (113) , caracterizado por cuanto que la segunda interfaz está acoplada a un dispositivo de corrección de error hacia delante, FEC (111) , a un dispositivo de reloj de recuperación de datos CDR

(113) y un dispositivo de interfaz de inserción/retirada (119) ;

un puerto de salida (234) en el primer dispositivo de conmutación (216) , configurado para proporcionar información asociada con uno de la primera pluralidad de canales; y un dispositivo de detección de error (231) , acoplado al puerto de salida (234) , en donde el dispositivo de detección de error (231) está configurado para vigilar e informar del rendimiento de uno de entre la primera pluralidad de canales, en donde el dispositivo de detección de error (231) comprende un decodificador de corrección de error hacia delante único.

2. El sistema según la reivindicación 1, en donde el puerto de salida (234) está configurado para proporcionar una réplica de un canal de entre la primera pluralidad de canales.

3. El sistema según la reivindicación 1, que comprende, además, un segundo dispositivo de conmutación (226) acoplado al puerto de salida (235) y al dispositivo de detección de error (233) , en donde el segundo dispositivo de conmutación (226) está configurado para seleccionar uno de entre la primera pluralidad de canales.

4. El sistema según la reivindicación 1, en donde el dispositivo de detección de error (231) vigila la tasa de error del canal de manera continua y permite a un receptor del lado de línea correspondiente ajustar su umbral de decisión para una más baja tasa binaria de error.

5. El sistema según la reivindicación 1, en donde la tasa binaria de error (BER) de cada canal se vigila periódicamente por intermedio de una multiplexión por división de tiempo.

6. El sistema según la reivindicación 5, en donde el dispositivo de detección de error (231) vigila la primera pluralidad de canales de forma secuencial, en donde cada uno de entre la primera pluralidad de canales se vigila durante un periodo de tiempo de 2 tramas OTU2.

7. El sistema según la reivindicación 1, que comprende, además, un procesador (501) acoplado al conmutador

(503) y al dispositivo de detección de error (505) , en donde el procesador (501) está configurado para emitir instrucciones al conmutador (503) con respecto a la selección de canales y a la duración temporal de la vigilancia.

8. Un método para la vigilancia de rendimientos para una red de DWDM, cuyo método comprende:

recibir una primera señal óptica y proporcionar, a la salida, una primera pluralidad de señales eléctricas para una primera pluralidad de canales respectivamente, en donde la primera pluralidad de canales corresponde a una primera pluralidad de gamas de longitudes de onda asociadas con la primera señal óptica;

recibir la primera pluralidad de señales eléctricas y recuperar la información de reloj y de sincronización de datos asociadas a la primera pluralidad de señales eléctricas;

proporcionar la información recuperada asociada con la primera pluralidad de señales eléctricas a un primer dispositivo de conmutación de puntos de cruce sin corrección de error, en donde el primer conmutador de puntos de cruce, que incluye una primera interfaz (117, 217) , configurada para proporcionar, a la salida, una segunda pluralidad de señales eléctricas a otro sistema y el primer conmutador de puntos de cruce incluye una segunda interfaz (118, 218) configurada para insertar o retirar uno o más canales;

recibir una señal eléctrica desde el dispositivo CDR (113) , convertir la señal eléctrica en una señal óptica y proporcionar, a la salida, la señal óptica a uno o más canales de usuarios que pueden insertarse o retirarse desde la red o recibir una señal óptica desde un canal de usuario, convertir la señal óptica en una señal eléctrica y proporcionar, a la salida, la señal eléctrica al dispositivo CDR (113) ;

caracterizado por cuanto que la segunda interfaz está acoplada a un dispositivo de corrección de error hacia delante, FEC (111) , a un dispositivo de reloj y de recuperación de datos, CDR (113) , a un dispositivo de interfaz de inserción/retirada (119) ;

hacer que el dispositivo de conmutación de puntos de cruce proporcione información asociada con una de entre la 20 primera pluralidad de señales eléctricas; y utilizar un dispositivo de detección de error (231) para recibir información asociada con una de entre la primera pluralidad de señales eléctricas y para vigilar e informar del rendimiento de uno de entre la primera pluralidad de canales, en donde el dispositivo de detección de error (231) comprende un decodificador de corrección de error hacia delante único.

9. El método según la reivindicación 8, en donde el primer conmutador de puntos de cruce incluye un puerto de 30 salida (234) configurado para proporcionar una réplica de una de las señales eléctricas.

10. El método según la reivindicación 8, en donde el primer dispositivo de conmutación de puntos de cruce comprende, además, un segundo dispositivo de conmutación (126, 226) , estando el segundo dispositivo de conmutación (126, 226) configurado para seleccionar uno de entre la primera pluralidad de canales para vigilancia de los rendimientos.

11. El método según la reivindicación 8, en donde el dispositivo de detección de error (231) vigila la tasa de error del canal de forma continua y permite al receptor del lado de línea correspondiente ajustar su umbral de decisión para una más baja tasa binaria de error.

12. El método según la reivindicación 8, en donde la tasa binaria de error (BER) de cada canal se vigila periódicamente por intermedio de la multiplexión por división de tiempo.

13. El método según la reivindicación 12, en donde el dispositivo de detección de error (231) vigila la primera

pluralidad de canales de forma secuencial y cada uno de los canales se vigila durante un periodo de tiempo de dos tramas OTU2.

14. El método según la reivindicación 8 que comprende, además, la utilización de un procesador (501) acoplado al dispositivo de conmutación de puntos de cruce (503) y al dispositivo de detección de error (505) para proporcionar 50 instrucciones con respecto a la selección de canales y a la duración temporal para la vigilancia.