METODO Y DISPOSITIVO OPTICO DE COMPRESION DE DATOS.

Un sistema óptico que consta de un dispositivo de compresión de datos (200),

donde el dispositivo consta de al menos dos dispositivos generadores de pulsos (212, 222); un elemento de retraso (211, 221), medios de modulación (214, 224) y un elemento de compresión de pulsos (215, 225) asociado con cada dispositivo generador de pulsos; y medios de control (240); donde cada pulso modulado y comprimido es multiplexado (230) en una fibra óptica; y caracterizado porque los medios de control están adaptados para monitorear cada pulso comprimido y aplicar un retraso apropiado a través del elemento de retraso respectivo (211, 221) de modo tal que la frecuencia de cada láser (212, 222) aumente o disminuya según las necesidades para controlar la posición de cada pulso en el flujo de pulsos multiplexados

Método y dispositivo óptico de compresión de datos.

La presente invención hace referencia a un método y dispositivo de compresión de datos, en particular para su uso en sistemas ópticos.

Las WO01/10165 y WO01/86768 describen las características de un núcleo conmutador TDM. Estas solicitudes se relacionan con un sistema en el que un pulso de frecuencia variable es modulado con datos, comprimido en un pulso corto y después multiplexado en tiempo en una única fibra óptica. Los pulsos individuales comprimidos son entonces seleccionados y descomprimidos en cada uno de los puertos de salida del sistema. El pulso de frecuencia variable se deriva de una fuente central y se distribuye a los distintos modulares de datos a través de una fibra óptica.

La mayor ventaja de utilizar pulsos generados de manera central es que son sincronizados en virtud de haberse originado en la misma fuente y simplemente requieren que se determine un retraso apropiado en una ruta entre la fuente y el multiplexor para asegurar que la sincronización de los pulsos de datos comprimidos, a medida que son multiplexados en la fibra óptica TDM, sea la correcta. Si esta sincronización inherente se perdiera, los pulsos perderían su ranura de tiempo en el flujo multiplexado, dando lugar a errores de datos.

No obstante, la desventaja de esta metodología es que cada pulso modulado y comprimido debe ocupar una ranura de tiempo en la fibra óptica que se determina por el retraso establecido en la ruta entre la fuente y el multiplexor. A fin de cambiar este retraso de manera suficiente (unos pocos nanosegundos), y por lo tanto la ranura de tiempo, es necesario cambiar la longitud de la ruta y esto requiere por lo general que un sistema mecánico cambie la longitud de la ruta. Tales sistemas mecánicos presentan las desventajas de ser grandes, pesados, poco confiables y muy lentos de operar. Debería notarse que existen diversos dispositivos electro-ópticos capaces de implementar un retraso óptico variable, pero que éstos no tienen la capacidad suficiente para reemplazar a los sistemas mecánicos.

Dado que cada pulso usualmente transporta datos desde una fuente de datos dada, esta metodología significa que, a menos que el retraso de tiempo sea variable, cada fuente de datos en un equipo tiene una ranura de tiempo fija asignada para sí misma cuando está conectada a la fibra óptica TDM.

Existe una gran variedad de aplicaciones en las que resultaría útil poder asignar y reasignar la ranura de tiempo asociada con una fuente de datos dada sin la necesidad de cambiar la longitud de la ruta óptica utilizando un dispositivo mecánico. Por ejemplo, si la ranura de tiempo asignada a una fuente de datos en particular pudiera cambiarse de manera conveniente y rápida, entonces sería posible, por ejemplo, conectar a la fibra TDM más fuentes de datos que las ranuras TDM existentes, pero para operar las fuentes de modo tal que cada una tenga su propia ranura TDM. Mediante esta metodología podrían encenderse y apagarse las fuentes de datos según la demanda.

Opcionalmente, podría conectarse un flujo de datos a un núcleo de conmutador óptico a través de dos o más rutas alternativas. En la fibra TDM una de las rutas estaría conectada a un dispositivo activo que realice transmisiones a la fibra TDM, mientras que los demás dispositivos conectados a la ruta o rutas alternativas estarían inactivos y por lo tanto no ocuparían una ranura de tiempo en la fibra TDM. Si la ruta conectada al dispositivo activo fallara, el dispositivo activo se apagaría y uno de los dispositivos conectados a una ruta alternativa sería activado y utilizaría la ranura de tiempo dejada por el transmisor que se acaba de apagar. De esta manera, las conexiones redundantes al núcleo de conmutador óptico se logran sin la necesidad de incrementar la capacidad de la fibra TDM, lo cual se requeriría si todos los dispositivos debieran tener una ranura de tiempo asignada.

Según un primer aspecto de la presente invención, un sistema óptico consta de un dispositivo de compresión de datos, donde el dispositivo consta de al menos dos dispositivos generadores de pulsos; un elemento de retraso, medios de modulación y un elemento de compresión de pulsos asociado con cada dispositivo generador de pulsos; y medios de control; por medio de lo cual cada pulso modulado y comprimido es multiplexado a la fibra óptica; y por medio de lo cual los medios de control monitorean cada pulso comprimido y aplican un retraso apropiado a través del elemento de retraso respectivo de modo tal que la frecuencia de cada láser aumente o disminuya según las necesidades para controlar la posición de cada pulso en el flujo de pulsos multiplexado.

Según un segundo aspecto de la presente invención, un método de compresión de datos en un sistema óptico ejecuta: generar pulsos desde al menos dos dispositivos generadores de pulsos, donde cada dispositivo generador de pulsos tiene un elemento de retraso asociado, medios de modulación y un elemento de compresión de pulsos; modular los datos digitales en cada pulso en medios de modulación respectivos; comprimir el pulso modulado en el elemento de compresión de pulsos respectivo; y acoplar los pulsos de datos modulados a una fibra óptica bajo el control de los medios de control; monitorear cada pulso comprimido y aplicar un retraso apropiado a cada pulso desde el elemento de retraso respectivo, de modo tal que la frecuencia de cada láser aumente o disminuya según las necesidades para controlar la posición de cada pulso en el flujo de pulsos multiplexados.

El sistema y el método de la presente invención soluciona los problemas de sincronización de los pulsos generados de manera local proporcionando un elemento de retraso para cada fuente de pulsos y permitiendo controlarlos de forma central.

De manera preferente, los medios de control asignan una ranura de tiempo a cada pulso modulado a fin de proporcionar una sincronización para multiplexar los pulsos modulados en la fibra óptica.

De forma alternativa, los medios de control operan un protocolo de colisión para multiplexar los pulsos modulados de manera asincrónica en la fibra óptica.

El dispositivo generador de pulsos puede constar de un láser pulsante de frecuencia variable, como un láser de fibra de función estabilizada y un elemento de alta dispersión; o de un láser semiconductor de función estabilizada y un elemento de dispersión, pero preferentemente el dispositivo generador de pulsos consta de un láser pulsante y un descompresor.

De manera preferente, los medios de modulación y el elemento de compresión de pulso constan de un elemento espacialmente dispersivo para generar una pluralidad de emisiones distribuidas espacialmente desde el pulso láser de entrada; medios de modulación para modular datos digitales en cada salida y un elemento invertido espacialmente dispersivo para recombinar las emisiones de datos modulados.

De manera preferente, los medios de modulación constan de un modulador electro-óptico Mach-Zehnder, moduladores de electroabsorción y amplificadores ópticos modulados a base de silicio.

A continuación se describirá un ejemplo de un dispositivo y un método de compresión de datos según la presente invención en referencia a los dibujos anexos en los cuales:

la Fig. 1 muestra un ejemplo de un aparato de compresión de datos de arte anterior;

la Fig. 2 ilustra un primer dispositivo de compresión de datos según la presente invención;

la Fig. 3 ilustra un segundo dispositivo de compresión de datos según la presente invención;

la Fig. 4 es una implementación del dispositivo de la Fig. 3;

la Fig. 5 muestra en mayor detalle la implementación de la Fig. 4;

la Fig. 6 ilustra una aplicación de un retraso al dispositivo de la Fig. 2; y,

la Fig. 7 muestra un ejemplo del dispositivo de la Fig. 2 en el cual se utiliza un protocolo de colisión.

Convencionalmente, se utiliza un láser pulsante de frecuencia variable para generar un pulso de luz lo suficientemente extenso como para transportar muchos bits en un solo pulso. Los pulsos de una misma fuente se aplican en secuencia a una pluralidad de moduladores que modulan los pulsos con datos. Cada pulso modulado es después comprimido en un corto período de tiempo para que pueda ser multiplexado en tiempo en una placa óptica posterior. En las salidas se seleccionan y descomprimen los pulsos comprimidos individuales. La Fig. 1 ilustra un ejemplo de un aparato convencional de compresión de datos. Un láser...

1. Un sistema óptico que consta de un dispositivo de compresión de datos (200), donde el dispositivo consta de al menos dos dispositivos generadores de pulsos (212, 222); un elemento de retraso (211, 221), medios de modulación (214, 224) y un elemento de compresión de pulsos (215, 225) asociado con cada dispositivo generador de pulsos; y medios de control (240); donde cada pulso modulado y comprimido es multiplexado (230) en una fibra óptica; y caracterizado porque los medios de control están adaptados para monitorear cada pulso comprimido y aplicar un retraso apropiado a través del elemento de retraso respectivo (211, 221) de modo tal que la frecuencia de cada láser (212, 222) aumente o disminuya según las necesidades para controlar la posición de cada pulso en el flujo de pulsos multiplexados.

2. Un sistema según la reivindicación 1, donde los medios de control (240) asignan una ranura de tiempo a cada pulso modulado a fin de proporcionar una sincronización para multiplexar los pulsos modulados en la fibra óptica.

3. Un sistema según la reivindicación 1, donde los medios de control (240) operan un protocolo de colisión para multiplexar los pulsos modulados de manera asincrónica en la fibra óptica.

4. Un sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el dispositivo generador de pulsos (212, 222) consta de un láser de pulsos con "chirp".

5. Un sistema según la reivindicación 4, donde el láser de pulsos con "chirp" (212, 222) consta de un láser de fibra de función estabilizada y un elemento de alta dispersión; o un láser semiconductor de función estabilizada y un elemento de dispersión.

6. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el dispositivo generador de pulsos consta de un láser pulsante y un descompresor.

7. Un sistema según la reivindicación 6, donde los medios de modulación (214, 224) y el elemento de compresión de pulso (215, 225) constan de un elemento espacialmente dispersivo (420) para generar una pluralidad de emisiones distribuidas espacialmente desde el pulso láser de entrada; medios de modulación (430) para modular datos digitales en cada salida y un elemento invertido espacialmente dispersivo (440) para recombinar las emisiones de datos modulados.

8. Un sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los medios de modulación (214, 224) constan de un modulador electro-óptico Mach-Zehnder, moduladores de electroabsorción y amplificadores ópticos modulados a base de silicio.

9. Un método de compresión de datos en un sistema óptico, donde el método consta de generar pulsos desde al menos dos dispositivos generadores de pulsos (212, 222), donde cada dispositivo generador de pulsos tiene un elemento de retraso asociado (211, 221), medios de modulación (214, 224) y un elemento de compresión de pulsos (215, 225); modular los datos digitales en cada pulso en medios de modulación respectivos; comprimir el pulso modulado en el elemento de compresión de pulsos respectivo; y acoplar los pulsos de datos modulados a una fibra óptica bajo el control de los medios de control (240); caracterizado porque el método consta adicionalmente de monitorear cada pulso comprimido y aplicar un retraso apropiado a cada pulso desde el elemento de retraso respectivo (211, 221), de modo tal que la frecuencia de cada láser (212, 822) aumente o disminuya según las necesidades para controlar la posición de cada pulso en el flujo de pulsos multiplexados.

10. Un método según la reivindicación 9, donde el pulso es un pulso de frecuencia variable.