INTERCONECTADOR OPTICO QUE CONTIENE UNA RED DE CLOS DE MULTIPLES ETAPAS EN LA CUAL UNA MATRIZ DE UNA UNICA ETAPA COMPRENDE UNA ETAPA DE LA RED DE CLOS.

Un elemento de interconexión óptica (OXC) que comprende: una pluralidad (N x M) de canales de entrada (i1 a iM) para tráfico de paso;

una pluralidad (N x M) de canales de salida (o1 a oM) para tráfico de paso; un primer grupo de matrices de conmutación ópticas (S1-1 a S1-N) para conectar cada canal de entrada de tráfico de paso (i1 a iM) a cualquiera de 10 los canales de salida de tráfico de paso (o1 a oM), en el que cada canal de entrada de tráfico de paso (i1 a iM) está conectado a una entrada de una matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo y cada canal de salida de tráfico de paso (o1 a oM) está conectado a una salida de la matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo; 15 una tercera pluralidad (P) de canales de entrada (a1 a aP) para tráfico de inserción, caracterizado por cada canal de entrada de tráfico de inserción (a1 a aP) que está conectado a una entrada de un segundo grupo de matrices de conmutación (S2-1 a S2-AD; S2'-1 a S2'-AD), en donde salidas del 20 segundo grupo de matrices de conmutación están conectadas a entradas de un tercer grupo de matrices de conmutación (S3-1 a S3-2M-1) y salidas del tercer grupo de matrices de conmutación están conectadas a entradas del primer grupo de matrices de conmutación, de manera que las matrices de conmutación del segundo, tercer y primer grupos forman una red de 25 Clos

La presente invención se refiere a la comunicación óptica con multiplex mediante división de la longitud de onda (WDM, en sus singlas en inglés) y, más especialmente, a un elemento de interconexión óptica (OXC) para su uso en una red de comunicaciones ópticas con WDM.

5 Como es conocido, la red óptica de comunicaciones con WDM comprende una pluralidad de nodos dispuestos espacialmente que están interconectados mediante guías de onda de fibra óptica en una configuración de red. Las redes están configuradas, comúnmente, como anillos en los cuales los nodos están interconectados de manera en serie para formar un bucle cerrado o un anillo. El tráfico

10 de comunicaciones es comunicado entre los nodos mediante radiación óptica modulada por el tráfico de comunicaciones que es transportado por las fibras ópticas. La radiación óptica, en el contexto de la presente solicitud de patente, es definida como radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el espacio libre de 500 nm a 3.000 nm, aunque un espacio libre de 1.530 nm a 1.570 nm es una parte preferida de este intervalo. En la multiplexación mediante división de la longitud de onda, la radiación óptica es dividida en una pluralidad discreta de bandas de onda que no se solapan, denominados canales de longitud de onda, o canales ópticos, y cada canal de longitud de onda es modulado por un respectivo canal de tráfico de comunicaciones.

20 Como es conocido, los nodos de red incluyen, a menudo, un multiplexor óptico de inserción y extracción (OADM, en sus siglas en inglés) para insertar/extraer los canales de longitud de onda seleccionados a la red para, de ese modo, establecer el encaminamiento de los canales de tráfico de las comunicaciones entre los nodos en dependencia sobre la longitud de onda de la portadora del canal de la longitud de onda. Para poder encaminar (interconectar), selectivamente, el tráfico de las comunicaciones entre las partes respectivas de la red de comunicaciones, como por ejemplo el encaminamiento del tráfico de las comunicaciones entre anillos interconectados de la red, requiere que el nodo en la interconexión de tales partes de la red incluya una capacidad de conmutación óptica. Tales disposiciones de conmutación óptica son denominadas elementos de interconexión óptica (OXC) y puede ser clasificado ampliamente como aquellos que son (i) no selectivos con la longitud de onda y capaces, solamente, de conmutar todos los canales de longitud de onda con WDM que aparecen en una fibra de entrada dada a una fibra de salida seleccionada y, por lo tanto, denominados elementos de interconexión de fibra (FXC, en sus siglas en inglés), y (ii) aquellos capaces de interconexión de longitud de onda (intercambio) que pueden interconectar canales de longitud de onda seleccionadas desde uno a partir una entrada dada a una salida óptica seleccionada. En el caso de este último, es deseable a menudo que el OXC sea capaz, además, de insertar adicionalmente uno o más canales de longitudes de onda seleccionadas a la red vía

una salida o salidas seleccionadas y extrayendo (terminando) uno o más canales de longitudes de onda seleccionadas de la red vía una o unas entradas seleccionadas.

En esta solicitud de patente, un elemento de interconexión óptica (OXC) se define como una disposición de conmutación óptica, en la cual toda la conmutación ocurre en el dominio óptico. Esto se va a contrastar con disposiciones de conmutación,

10 a veces designadas, también, siendo ópticas a cuenta de ellas por tener entradas y salidas ópticas, en las cuales la radiación óptica de entrada es convertida en un señal eléctrica para conmutar antes de ser convertida de nuevo en radiación óptica. En su caso más simple, una disposición de conmutación óptica puede ser considerada como una matriz de conmutación óptica en la cual las entradas forman filas de la matriz y las columnas forman las salidas de la matriz. En cada punto de cruce entre una entrada y una salida, hay un elemento de conmutación óptica que puede ser cerrado selectivamente para conectar una entrada a la salida seleccionada.

Una matriz de conmutación que es capaz, siempre, de conectar cualquier entrada dada a una salida deseada, sin importar las conexiones existentes en la 20 matriz, es denominada no bloqueante. El tamaño de una matriz de conmutación no bloqueante está determinado por el producto de los números de entrada y de salidas, es decir, aumenta cuadráticamente con el número de conexiones que se requieren para ser establecidas simultáneamente. Por ejemplo, un OXC no bloqueante que tiene M entradas ópticas y M salidas ópticas, cada una capaz de soportar N canales de 25 longitud de onda, requiere una matriz de conmutación óptica de tamaño (M x N) x (M x N) la cual, para un OXC de 8 entradas/salidas, y de 80 canales de longitud de onda, requiere una matriz de conmutación óptica que sea de un tamaño, por lo menos, de 640 x 640. Además, cuando es necesario que el OXC pueda insertar/extraer uno o más canales de longitud de onda, éste requiere que la matriz de conmutación sea 30 correspondientemente mayor. Los OXC que utilizan una única matriz de conmutación óptica de este tamaño son, con la tecnología actual, caros y difíciles de desarrollar. Además, si la capacidad de conexión de tal matriz de conmutación no cumple más las exigencias actuales, tiene que ser reemplazada, aumentando además el coste del sistema de comunicaciones. Una ventaja de un OXC que tiene una única matriz de 35 conmutación es que es no bloqueante y tiene una pérdida de inserción baja puesto

que solamente hay una única etapa de conmutación en el trayecto directo entre cualquier entrada óptica y cualquier salida óptica, así como solamente una única etapa de conmutación en el trayecto de inserción/extracción.

Para reducir el tamaño de la matriz de conmutación, ha sido propuesto el elemento de interconexión óptica mostrado en la figura 1, el cual incluye una matriz de conmutación respectiva de menor tamaño para cada canal de longitud de onda. Como se apreciará, esta arquitectura de OXC es, todavía, de una única etapa, en la que todas las conexiones de paso e inserciones/extracciones de canales de longitud de onda implican atravesar una sola de las matrices de conmutación. Haciendo referencia a la figura 1, el OXC comprende una pluralidad M de entradas ópticas y una pluralidad M de salidas ópticas, denominadas I1 a IM y O1 a OM, respectivamente (típicamente las entradas y las salidas comprenden una fibra óptica). Cada una de las entradas es capaz de recibir la radiación de WDM que comprende una pluralidad N de canales de longitud de onda de portadoras de longitudes de onda º1a ºN. Por tanto, el OXC tiene

15 la capacidad para interconectar M x N canales de comunicaciones. Cada entrada óptica I1 a IM está conectada a una entrada de un desmultiplexor respectivo de longitud de onda D1 a DM. Cada desmultiplexor, que tiene N salidas, separa espacialmente la radiación de WDM que aparece en su entrada de manera que un elemento respectivo de los canales de longitud de onda aparece en una salida

20 respectiva del desmultiplexor. El OXC comprende, además, una pluralidad N (una por cada portadora de la longitud de onda) de matrices de conmutación S1 a SN. Cada matriz de conmutación tiene, por lo menos, M entradas y M salidas. (En el ejemplo ilustrado en la figura 1 las matrices de conmutación tienen, cada una, M+2 entradas y salidas, lo que posibilita que el OXC inserte/extraiga, adicionalmente, hasta dos portadoras de cada longitud de onda.) Una matriz de conmutación es asignada a una longitud de onda respectiva de la portadora de º1a ºN. En el ejemplo, la matriz de conmutación S1 es asignada para conmutar sólo canales de comunicaciones que tienen una longitud de onda de la portadora º1, S2 es para conmutar solamente canales de comunicaciones que tienen una longitud de onda de la portadora º2,…, y SN es para conmutar solamente los canales de comunicaciones que tienen una longitud de onda de la portadora ºN. La asignación de las matrices de conmutación se alcanza, de este modo, conectando la salida de cada uno de los M desmultiplexores que corresponden a una portadora de longitud de onda dada, a un elemento respectivo de las entradas de la matriz de conmutación asignada a esa portadora de la longitud de onda.

Cada salida de cada matriz de conmutación está conectada a una entrada correspondiente de uno de los M multiplexores M1 a MM, que recibe longitudes de onda º1a ºN desde las diferentes matrices de conmutación S1 a SN en sus N entradas y multiplexa éstas...

1. Un elemento de interconexión óptica (OXC) que comprende:

una pluralidad (N x M) de canales de entrada (i1 a iM) para tráfico de paso; una pluralidad (N x M) de canales de salida (o1 a oM) para tráfico de paso; un primer grupo de matrices de conmutación ópticas (S1-1 a S1-N) para conectar cada canal de entrada de tráfico de paso (i1 a iM) a cualquiera de los canales de salida de tráfico de paso (o1 a oM), en el que cada canal de entrada de tráfico de paso (i1 a iM) está conectado a una entrada de una matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo y cada canal de salida de tráfico de paso (o1 a oM) está conectado a una salida de la matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo; una tercera pluralidad (P) de canales de entrada (a1 a aP) para tráfico de inserción, caracterizado por cada canal de entrada de tráfico de inserción (a1 a aP) que está conectado a una entrada de un segundo grupo de matrices de conmutación (S2-1 a S2-AD; S2'-1 a S2'-AD), en donde salidas del segundo grupo de matrices de conmutación están conectadas a entradas de un tercer grupo de matrices de conmutación (S3-1 a S3-2M-1) y salidas del tercer grupo de matrices de conmutación están conectadas a entradas del primer grupo de matrices de conmutación, de manera que las matrices de conmutación del segundo, tercer y primer grupos forman una red de Clos.

2. Un OXC según la reivindicación 1, y que comprende, además, una pluralidad de desmultiplexores (D1 a DM), cada una de los cuales tiene una entrada para la conexión a una entrada óptica (I1 a IM) que lleva radiación de WDM que comprende

30 una pluralidad (N) de canales de longitud de onda y una pluralidad (N) de salidas para sacar uno de estos canales de longitud de onda a uno de los canales de entrada de tráfico de paso (il a iM).

3. Un OXC según la reivindicación 2, en el cual cada desmultiplexor (D1 a DM) está conectado a cada matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo por un canal de entrada (i1 a iM).

4. Un OXC según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el cual los desmultiplexores (D1 a DM) son desmultiplexores de longitud de onda que sacan unos canales de longitud de onda a una salida definida según la longitud de onda de la portadora (º1a ºN) del canal de longitud de onda, y las salidas de varios desmultiplexores (D1 a DM) para sacar canales de longitud de onda de una misma

10 longitud de onda de la portadora están conectados a una misma matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo.

5. Un OXC según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que cada matriz de conmutación (S2-1 a S2-AD; S2'-1 a S2'-AD) del segundo grupo tiene un

15 número M de entradas para insertar tráfico y un número, por lo menos, de 2M-1, preferiblemente 2M-1 exactamente, salidas conectadas a entradas de matrices de conmutación del tercer grupo (S3-1 a S3-(2M-1)).

6. Un OXC según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que cada

20 matriz de conmutación óptica (S1-1 a S1-N) del primer grupo tiene un número M de salidas para tráfico de paso y un número de, por lo menos, 2M-1, preferiblemente 2M1 exactamente, entradas conectadas a salidas de las matrices de conmutación del tercer grupo.

25 7. Un elemento de interconexión óptica (OXC) que comprende:

una pluralidad (N x M) de canales de entrada (i1 a iM) para tráfico de paso; una pluralidad (N x M) de canales de salida (o1 a oM) para tráfico de paso; un primer grupo de matrices de conmutación ópticas (S1-1 a S1-N) para conectar cada canal de entrada de tráfico de paso (i1 a iM) con cualquiera de los canales de salida de tráfico de paso (o1 a oM), en el que cada canal de entrada de tráfico de paso (i1 a iM) está conectado a una entrada de una matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo, y cada canal de salida de tráfico de paso (o1 a oM) está conectado a una salida de una matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo; una pluralidad (P) de canales de salida para extraer tráfico, caracterizado porque cada canal de salida de tráfico de extracción está conectado a una salida de un quinto grupo de matrices de conmutación (S5-1 a S5-AD; S2'-1 a S2'-AD), en el que entradas del quinto grupo de matrices de conmutación (S5-1 a S5-AD; S2'-1 a S2'-AD) están conectadas a salidas de un cuarto grupo de matrices de conmutación (S4-1 a S4-2M-1) y entradas del cuarto grupo de matrices de conmutación están conectadas a salidas del primer grupo de matrices de conmutación de manera que las matrices de conmutación de los grupos primero, cuarto y quinto forman una

10 red de Clos.

8. Un OXC según la reivindicación 7, y que comprende, además, una pluralidad

(M) de multiplexores (M1 a MM), cada uno de los cuales tiene una salida para conectarla a una salida óptica (O1 a OM) que lleva radiación de WDM que comprende

15 una pluralidad (N) de canales de longitud de onda, y una pluralidad de entradas para introducir uno de estos canales de longitud de onda desde uno de los canales de salida de tráfico de paso (o1 a oM).

9. Un OXC según la reivindicación 8, en el cual cada multiplexor (M1 a MM)

20 está conectado a cada matriz de conmutación (S1-1 a S1-N) del primer grupo mediante un canal de salida (o1 a oM).

10. Un OXC según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el cual cada matriz de conmutación óptica (S5-1 a S5-AD; S2'-1 a S2'-AD) del quinto grupo tiene un

25 número M de salidas para extraer tráfico, y un número de, por lo menos, 2M-1, preferiblemente 2M-1 exactamente, entradas conectadas a salidas de matrices de conmutación del cuarto grupo (S4-1 a S4-(2M-1)).

11. Un OXC según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el cual

30 cada matriz de conmutación óptica (S1-1 a S1-N) del primer grupo tiene un número M de entradas para el tráfico de paso y un número de, por lo menos, 2M-1, preferiblemente 2M-1 exactamente, salidas (oM+1 a o3M-1) conectadas a entradas de matrices de conmutación del cuarto grupo (S4-1 a S4-(2M-1)).

12. Un OXC según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el cual el segundo grupo de matrices de conmutación ópticas y el quinto grupo de matrices de conmutación ópticas (S2'-1 a S2'-AD) son idénticos.