[go: up one dir, main page]

RU2334359C1 - Lightwave communication system - Google Patents

Lightwave communication system Download PDF

Info

Publication number
RU2334359C1
RU2334359C1 RU2006139123/09A RU2006139123A RU2334359C1 RU 2334359 C1 RU2334359 C1 RU 2334359C1 RU 2006139123/09 A RU2006139123/09 A RU 2006139123/09A RU 2006139123 A RU2006139123 A RU 2006139123A RU 2334359 C1 RU2334359 C1 RU 2334359C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication system
paths
matrix
nodes
communication nodes
Prior art date
Application number
RU2006139123/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006139123A (en
Inventor
Владимир Евгеньевич Кузнецов (RU)
Владимир Евгеньевич Кузнецов
Анатолий Титович Лебедев (RU)
Анатолий Титович Лебедев
Алексей Александрович Муравцов (RU)
Алексей Александрович Муравцов
Борис Игоревич Соловьев (RU)
Борис Игоревич Соловьев
Original Assignee
Военная академия связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военная академия связи filed Critical Военная академия связи
Priority to RU2006139123/09A priority Critical patent/RU2334359C1/en
Publication of RU2006139123A publication Critical patent/RU2006139123A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334359C1 publication Critical patent/RU2334359C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method consists in separation of K edges of lightwave communication system, on each of which the total number of through-passing paths between paired corresponding communication centres exceeds minimum allowed value. For this purpose structural matrix of lightwave communication system is formed. Under formed structural matrix the total value of paths is calculated with rank not exceeding allowed value, between each paired corresponding communication centres. Then path matrix is formed between all paired corresponding communication centres, and the edges corresponding to lines of path matrix are separated for which the specified condition is satisfied. Then set of light sources with stably narrow ranges and spectral multiplex terminals on far end, and corresponding set of photodetectors and spectral multiplex terminals on far end on each centre, incidental to corresponding separated edges of lightwave communication system is provided.
EFFECT: reduction of material costs at method implementation maintaining preset throughput.
6 dwg

Description

Изобретение относится к оптическим системам связи и может быть использовано при создании и совершенствовании таких систем.The invention relates to optical communication systems and can be used to create and improve such systems.

Известен способ построения системы оптической связи (см., например, Шмалько А.В. Цифровые сети связи: основы планирования и построения. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001, с.189-194; Убайдулаев P.P. Волоконно-оптические сети. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001, с.96-101).A known method of constructing an optical communication system (see, for example, Shmalko A.V. Digital communication networks: the basics of planning and construction. - M .: EKO-TRENDZ, 2001, p. 189-194; Ubaidulaev PP Fiber optic networks. - M .: ECO-TRENDZ, 2001, p.96-101).

В данном способе на каждом узле связи устанавливают мультиплексоры ввода-вывода, которые соединяют волоконно-оптическими линиями связи.In this method, I / O multiplexers are installed on each communication node, which are connected by fiber-optic communication lines.

Недостатком указанного способа является сложность технической реализации системы оптической связи вследствие необходимости преобразования информационных сигналов из электрической формы в оптическую и обратно.The disadvantage of this method is the complexity of the technical implementation of the optical communication system due to the need to convert information signals from electrical form to optical and vice versa.

Известен также способ построения системы оптической связи (см., например, Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. - М.: Техносфера, 2006, с.407-411, 425-428), заключающийся в установке на узлах связи аппаратуры оптической коммутации, мультиплексирования, усиления и соединении их волоконно-оптическими линиями связи.There is also a method of constructing an optical communication system (see, for example, Freeman R. Fiber-optic communication systems. - M .: Tekhnosfera, 2006, p.407-411, 425-428), which consists in installing optical switching equipment on communication nodes , multiplexing, amplifying and connecting them with fiber optic communication lines.

Недостатком указанного способа является низкая пропускная способность системы оптической связи ввиду передачи каждого оптического сигнала по отдельному оптическому волокну.The disadvantage of this method is the low bandwidth of the optical communication system due to the transmission of each optical signal through a separate optical fiber.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому способу построения системы оптической связи является способ построения по патенту CN №1284804 от 21.02.2001, МПК 7 Н04В 10/02 (приоритетная заявка GB 1999016577 от 1999.07.15).Closest in its technical essence to the claimed method for constructing an optical communication system is a method for constructing according to patent CN No. 1284804 of 02.21.2001, IPC 7 Н04В 10/02 (priority application GB 1999016577 of 1999.07.15).

Способ-прототип заключается в том, что на передающем конце узла связи устанавливают множество источников света и терминалы спектрального уплотнения, а на его приемном конце - множество фотодетекторов и терминалы спектрального уплотнения.The prototype method consists in the fact that at the transmitting end of the communication node, a plurality of light sources and spectral compression terminals are installed, and at its receiving end, a plurality of photodetectors and spectral compression terminals are installed.

Данный способ построения позволяет увеличить пропускную способность системы оптической связи за счет передачи нескольких оптических сигналов по одному оптическому волокну.This method of construction allows you to increase the throughput of the optical communication system by transmitting multiple optical signals over a single optical fiber.

Недостатком способа-прототипа является то, что на его реализацию с заданной пропускной способностью требуются относительно высокие материальные затраты, что обусловлено необходимостью использования дополнительных функциональных устройств на каждом узле системы оптической связи.The disadvantage of the prototype method is that its implementation with a given throughput requires relatively high material costs, due to the need to use additional functional devices at each node of the optical communication system.

Целью заявленного изобретения является разработка способа построения системы оптической связи, обеспечивающего сокращение материальных затрат на его реализацию, при сохранении заданной пропускной способности.The aim of the claimed invention is to develop a method for constructing an optical communication system that provides a reduction in material costs for its implementation, while maintaining a given throughput.

Заявленный способ расширяет арсенал средств данного назначения.The claimed method extends the arsenal of funds for this purpose.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе построения системы оптической связи, содержащей N≥2 узлов связи, объединенных М≥1 ребрами оптических трактов (РОТ), заключающемся в том, что на передающем конце узла связи устанавливают множество источников света и терминалы спектрального уплотнения, а на его приемном конце - множество фотодетекторов и терминалы спектрального уплотнения, предварительно выделяют в системе оптической связи пары Zi,j корреспондирующих узлов связи, где i=1,2,..., N, j=1,2,..., N, i≠j. Задают предельно допустимое значение ранга rдоп пути между любой парой корреспондирующих узлов связи и минимально допустимое число Smin путей, проходящих через РОТ между соответствующими парами Zi,j корреспондирующих узлов связи. Выделяют K РОТ, по каждому из которых общее число Sk, где k=1,2,...,K, проходящих путей между парами Zi,j корреспондирующих узлов связи превышает Smin. Для чего формируют структурную матрицу системы оптической связи

Figure 00000002
размером N×N, где элемент матрицы εi,j=1 при i=j и εi,j=0 при отсутствии непосредственной связи между i-м и j-м узлами связи, а значению εi,j присваивают номер m-го ребра (РОТ), где m=1,2,...,М, при наличии непосредственной связи между i-м и j-м узлами. По сформированной структурной матрице
Figure 00000002
системы оптической связи вычисляют суммарное значение Fi,j путей между каждой парой Zi,j корреспондирующих узлов связи, ранг путей r которых не превышает rдоп. С этой целью структурную матрицу
Figure 00000002
возводят в степень rдоп путем логического перемножения элементов i-й строки и j-го столбца с последующим суммированием результатов перемножения. Из возведенной в степень rдоп структурной матрицы
Figure 00000003
выделяют элементы F1,j, отличающиеся от нуля. После чего формируют матрицу путей
Figure 00000004
размером М×ТΣ, где
Figure 00000005
,This goal is achieved by the fact that in the known method of constructing an optical communication system containing N≥2 communication nodes combined by M≥1 edges of the optical paths (ROT), which consists in the fact that at the transmitting end of the communication node set a lot of light sources and spectral compression terminals , and at its receiving end there are a lot of photodetectors and spectral multiplexing terminals, previously isolate in the optical communication system pairs of Z i, j corresponding communication nodes, where i = 1,2, ..., N, j = 1,2, .. ., N, i ≠ j. The maximum permissible value of the rank r of the additional path between any pair of corresponding communication nodes and the minimum permissible number S min of paths passing through the POT between the corresponding pairs Z i, j of the corresponding communication nodes are set. Allocate K ROT, for each of which the total number S k , where k = 1,2, ..., K, of the passing paths between pairs of Z i, j corresponding communication nodes exceeds S min . Why form the structural matrix of the optical communication system
Figure 00000002
size N × N, where the matrix element ε i, j = 1 for i = j and ε i, j = 0 in the absence of direct connection between the i-th and j-th communication nodes, and the number m- is assigned to the value ε i, j ridge (ROT), where m = 1,2, ..., M, in the presence of a direct connection between the ith and jth nodes. According to the formed structural matrix
Figure 00000002
optical communication systems calculate the total value of F i, j paths between each pair Z i, j of corresponding communication nodes, the rank of the paths r of which does not exceed r add . To this end, the structural matrix
Figure 00000002
raise to the power r extra by logical multiplication of the elements of the i-th row and j-th column with the subsequent summation of the results of multiplication. From the additional structural matrix raised to the power r
Figure 00000003
distinguish elements F 1, j other than zero. Then form a matrix of paths
Figure 00000004
size M × T Σ , where
Figure 00000005
,

между всеми парами Zi,j корреспондирующих узлов связи. Причем элементы матрицы путей

Figure 00000006
принимают значения 1 или 0, если ребро с номером m соответственно принадлежит или не принадлежит пути fi,j, где fi,j=1,2,..., Fi,j. Затем выделяют K ребер, соответствующих строкам матрицы путей
Figure 00000004
, для которых выполняется условие S≥Smin. Причем множество источников света со стабильно узкими диапазонами и терминалы спектрального уплотнения на передающем конце и соответствующее множество фотодетекторов и терминалы спектрального уплотнения на приемном конце устанавливают на каждом из узлов, инцидентных (т.е. относящихся, принадлежащих) соответствующему ребру из ранее выделенных K ребер.between all pairs Z i, j of corresponding communication nodes. Moreover, the elements of the path matrix
Figure 00000006
take values 1 or 0 if the edge with the number m respectively belongs or does not belong to the path f i, j , where f i, j = 1,2, ..., F i, j . Then select K edges corresponding to the rows of the path matrix
Figure 00000004
for which the condition S≥S min . Moreover, a plurality of light sources with stably narrow ranges and spectral densification terminals at the transmitting end and a corresponding plurality of photodetectors and spectral densification terminals at the receiving end are installed on each of the nodes incident (i.e., related, belonging) to the corresponding edge from the previously allocated K edges.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в проектируемой системе оптической связи установка источников света, фотодетекторов и терминалов спектрального уплотнения осуществляется только на наиболее загруженных участках. В то же время на менее загруженных участках установка указанных устройств не производится, что не снижает общей пропускной способности системы оптической связи. То есть для реализации системы оптической связи в сравнении с прототипом требуется меньшее число дополнительных элементов, что снижает общие материальные затраты и определяет возможность реализации заявленного технического результата.Thanks to a new set of essential features in the designed optical communication system, the installation of light sources, photodetectors and spectral compaction terminals is carried out only in the busiest areas. At the same time, installation of these devices is not performed on less busy areas, which does not reduce the overall throughput of the optical communication system. That is, to implement an optical communication system in comparison with the prototype requires a smaller number of additional elements, which reduces the overall material costs and determines the feasibility of the claimed technical result.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности "новизна".The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a combination of features that are identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the compliance of the claimed method with the condition of patentability "novelty".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность отличительных существенных признаков, обусловливающих тот же технический результат, который достигнут в заявляемом способе. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the claimed object from the prototype showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the fame of the distinctive essential features that determine the same technical result that is achieved in the claimed method. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 - общая структурная схема системы оптической связи;figure 1 is a General structural diagram of an optical communication system;

фиг.2 - состав и соединение оборудования на узлах связи, инцидентных ребру, по которому общее число проходящих путей между парами корреспондирующих узлов связи превышает минимально допустимое значение;figure 2 - the composition and connection of equipment at the communication nodes incidental to the rib along which the total number of passing paths between pairs of corresponding communication nodes exceeds the minimum acceptable value;

фиг.3 - функциональная схема системы оптической связи;figure 3 is a functional diagram of an optical communication system;

фиг.4 - структура фрагмента системы оптической связи, представляемая в виде графа;figure 4 - structure of a fragment of the optical communication system, presented in the form of a graph;

фиг.5 - совокупность путей между парами корреспондирующих узлов системы оптической связи;5 is a set of paths between pairs of corresponding nodes of the optical communication system;

фиг.6 - выделенное РОТ, по которому общее число путей между парами корреспондирующих узлов связи превышает минимально допустимое значение.6 is a dedicated MOUTH, in which the total number of paths between pairs of corresponding communication nodes exceeds the minimum acceptable value.

Реализация заявленного способа объясняется следующим образом.The implementation of the claimed method is explained as follows.

В общем случае для построения системы оптической связи используют множество источников света, фотодетекторов и терминалы спектрального уплотнения, что повышает пропускную способность системы связи. С другой стороны, применение данного способа построения приводит к необоснованным материальным затратам. Следовательно, требуется разработать способ построения системы оптической связи, который позволит снизить экономические затраты на его реализацию и в то же время обеспечить заданную пропускную способность системы оптической связи на требуемом уровне, что и предлагается в заявленном решении.In general, a plurality of light sources, photodetectors and spectral densification terminals are used to construct an optical communication system, which increases the throughput of the communication system. On the other hand, the use of this method of construction leads to unreasonable material costs. Therefore, it is required to develop a method for constructing an optical communication system, which will reduce the economic costs of its implementation and at the same time provide a given throughput of the optical communication system at the required level, which is proposed in the claimed solution.

Реализация заявляемого способа рассмотрена на примере системы оптической связи, показанной на фиг.1. Система оптической связи состоит из узлов связи 1, 2, 3, 4, соединенных соответствующими им инцидентными ребрами. В общем случае на каждом узле системы оптической связи (например, на 2-м и 3-м узлах) установлены (фиг.2):The implementation of the proposed method is considered on the example of the optical communication system shown in figure 1. The optical communication system consists of communication nodes 1, 2, 3, 4 connected by their corresponding incident edges. In the General case, on each node of the optical communication system (for example, on the 2nd and 3rd nodes) are installed (figure 2):

- мультиплексоры ввода-вывода 2.1', 2.1" и 3.1', 3.1";- I / O multiplexers 2.1 ', 2.1 "and 3.1', 3.1";

- источники света 2.2', 2.2" и 3.2', 3.2";- light sources 2.2 ', 2.2 "and 3.2', 3.2";

- фото детекторы 2.3', 2.3" и 3.3', 3.3";- photo detectors 2.3 ', 2.3 "and 3.3', 3.3";

- терминалы спектрального уплотнения 2.4 и 3.4.- spectral multiplexing terminals 2.4 and 3.4.

Выходы мультиплексоров ввода-вывода 2.1', 2.1", 3.1', 3.1" соединены с входами соответствующих источников света 2.2', 2.2", 3.2', 3.2" и выходами фотодетекторов 2.3', 2.3", 3.3', 3.3". Выходы источников света 2.2', 2.2", 3.2', 3.2" и входы фотодетекторов 2.3', 2.3", 3.3', 3.3" соединены с входами соответствующих терминалов спектрального уплотнения 2.4, 3.4, выходы которых соединены с волокном оптического кабеля 6.The outputs of the input / output multiplexers 2.1 ', 2.1 ", 3.1', 3.1" are connected to the inputs of the corresponding light sources 2.2 ', 2.2 ", 3.2', 3.2" and the outputs of the photodetectors 2.3 ', 2.3 ", 3.3', 3.3". The outputs of the light sources 2.2 ', 2.2 ", 3.2', 3.2" and the inputs of the photodetectors 2.3 ', 2.3 ", 3.3', 3.3" are connected to the inputs of the respective terminals of the spectral seal 2.4, 3.4, the outputs of which are connected to the fiber of the optical cable 6.

Функционально система оптической связи состоит из двух колец (фиг.3), в каждом из которых осуществляется передача синхронных сигналов и каждое из которых содержит соответствующие мультиплексоры ввода-вывода 1.1, 2.1', 3.1' и 2.1", 3.1", 4.1, соединенные волокнами оптического кабеля 6. Мультиплексоры ввода-вывода 1.1, 4.1 и пары мультиплексоров ввода-вывода 2.1'-2.1", 3.1'-3.1" расположены на соответствующих узлах связи 1,4,2,3 и в каждой паре соединены между собой линиями внутреннего монтажа 5.Functionally, the optical communication system consists of two rings (Fig. 3), in each of which synchronous signals are transmitted and each of which contains the corresponding input-output multiplexers 1.1, 2.1 ', 3.1' and 2.1 ", 3.1", 4.1, connected by fibers optical cable 6. I / O multiplexers 1.1, 4.1 and pairs of input / output multiplexers 2.1'-2.1 ", 3.1'-3.1" are located on the corresponding communication nodes 1,4,2,3 and are connected to each other by internal installation lines 5.

Порядок реализации заявленного способа рассмотрен на примере системы оптической связи с числом узлов N=4 и ребер М=5, показанной на фиг.4. В системе оптической связи предварительно выделяют пары корреспондирующих узлов связи. В рассматриваемом примере условно приняты пары Z1,3 и Z2,3. Задают предварительно минимально допустимое число Smin путей, проходящих через РОТ между парами Z1,3 и Z2,3 корреспондирующих узлов связи, например Smin=2. Также предварительно задают предельно допустимое значение ранга rдоп пути между любой парой корреспондирующих узлов, например rдоп=2. Ранг пути - это число ребер системы связи, входящих в данный путь. Например, ранг пути между парой узлов Z1,3 составляет r=1 или r=2 (см. фиг.5а). Величина ранга пути определяется требованиями по качеству организуемых каналов в системе связи (см., например, Давыдов Г.Б., Рогинский В.Н., Толчан А.Я. Сети электросвязи. М.: Связь, 1977, С.139).The implementation order of the inventive method is considered on the example of an optical communication system with the number of nodes N = 4 and ribs M = 5, shown in figure 4. In an optical communication system, pairs of corresponding communication nodes are preliminarily isolated. In this example, the pairs Z 1,3 and Z 2,3 are conditionally accepted. Pre-set the minimum acceptable number S min of paths passing through the MOUTH between the pairs Z 1,3 and Z 2,3 corresponding to the communication nodes, for example S min = 2. Also, the maximum permissible value of the rank r of the additional path between any pair of corresponding nodes is preliminarily set, for example, r additional = 2. The rank of the path is the number of edges of the communication system included in this path. For example, the rank of the path between a pair of nodes Z 1,3 is r = 1 or r = 2 (see figa). The value of the rank of the path is determined by the requirements for the quality of the channels being organized in the communication system (see, for example, Davydov GB, Roginsky VN, Tolchan A.Ya. Telecommunication networks. M: Communication, 1977, P.139).

Затем из всей совокупности РОТ выделяют те из них, по которым общее число проходящих путей Sk≥Smin. Для чего формируют структурную матрицу системы оптической связи

Figure 00000007
размером N×N. В данном случае N=4, т.е. матрицу размером 4×4Then, from those entire POTs, those are selected for which the total number of passing paths S k ≥S min . Why form the structural matrix of the optical communication system
Figure 00000007
size N × N. In this case, N = 4, i.e. 4 × 4 matrix

Figure 00000008
Figure 00000008

В матрице

Figure 00000007
, ее элемент εi,j, где i,j - номера узлов, т.е. i, j=1,2,3,4, принимает значение εi,j=1 при i=j и εi,j=0 при отсутствии непосредственной связи между i-м и j-м узлами связи, а значению εi,j присваивают номер m-го ребра, где m=1,2,..., М, т.е. m=1,2,3,4,5, если i и j принадлежат одному ребру.In the matrix
Figure 00000007
, its element ε i, j , where i, j are the numbers of nodes, i.e. i, j = 1,2,3,4, takes the value ε i, j = 1 for i = j and ε i, j = 0 in the absence of a direct connection between the i-th and j-th communication nodes, and the value ε i , j assign the number of the mth edge, where m = 1,2, ..., M, i.e. m = 1,2,3,4,5 if i and j belong to one edge.

По сформированной структурной матрице системы оптической связи

Figure 00000007
вычисляют суммарную совокупность путей Fi,j между всеми парами корреспондирующих узлов связи, ранг которых не превышает rдоп=2.According to the formed structural matrix of the optical communication system
Figure 00000007
calculate the total set of paths F i, j between all pairs of corresponding communication nodes whose rank does not exceed r add = 2.

С этой целью структурную матрицу

Figure 00000007
возводят в степень rдоп=2 путем логического перемножения элементов i-й строки и j-го столбца с последующим суммированием результатов перемножения, т.е.To this end, the structural matrix
Figure 00000007
raise to the power r extra = 2 by logical multiplication of elements of the i-th row and j-th column with the subsequent summation of the results of multiplication, i.e.

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

где знак ∨ - означает операцию логического сложения.where the sign ∨ - means the operation of logical addition.

В возведенной в степень rдоп=2 структурной матрице

Figure 00000003
выделяют совокупность элементов, отличающихся от нуля, которые в свою очередь определяют совокупность F1,3={11,3,21,3} и F2,3={12,3,22,3} путей между парами Z1,3 и Z2,3 корреспондирующих узлов связи соответственно, и общая сумма путей TΣ будет составлять TΣ=4 (фиг.5).In the raised to the power r extra = 2 structural matrix
Figure 00000003
allocate a set of elements other than zero, which in turn determine the set of F 1,3 = {1 1,3 , 2 1,3 } and F 2,3 = {1 2,3 , 2 2,3 } paths between pairs Z 1,3 and Z 2,3 corresponding communication nodes, respectively, and the total sum of the paths T Σ will be T Σ = 4 (figure 5).

Затем формируют матрицу путей

Figure 00000004
размером М×ТΣ между всеми парами корреспондирующих узлов связи. В данном случае М=5, TΣ=4, т.е. матрицу размером 5×4Then form a matrix of paths
Figure 00000004
size M × T Σ between all pairs of corresponding communication nodes. In this case, M = 5, T Σ = 4, i.e. 5 × 4 matrix

Figure 00000011
Figure 00000011

В матрице

Figure 00000004
ее элемент
Figure 00000006
, где i, j - номера узлов, т.е. i,j=1,2,3,4, f - номер пути между парой Zi,j корреспондирующих узлов связи, т.е. f=1,2, m - номер ребра, т.е. m=1,2,3,4, принимает значение
Figure 00000012
, если ребро с номером m принадлежит пути с номером f между парой Zi,j корреспондирующих узлов связи, а в противном случае
Figure 00000013
.In the matrix
Figure 00000004
her element
Figure 00000006
, where i, j are the numbers of nodes, i.e. i, j = 1,2,3,4, f is the number of the path between the pair Z i, j of the corresponding communication nodes, i.e. f = 1,2, m is the number of the edge, i.e. m = 1,2,3,4, takes the value
Figure 00000012
if the edge with the number m belongs to the path with the number f between the pair Z i, j of the corresponding communication nodes, otherwise
Figure 00000013
.

Из сформированной матрицы путей

Figure 00000004
выделяют РОТ, для которых выполняется условие Sk≥2. В данном случае таковым будет ребро с номером m=2 (фиг.6).From the formed matrix of paths
Figure 00000004
isolate ROT for which the condition S k ≥2 is fulfilled. In this case, such will be the edge with the number m = 2 (Fig.6).

Таким образом, в результате выполненных действий было выделено РОТ, по которому общее число проходящих путей между парами Z1,3 и Z2,3 корреспондирующих узлов связи превышает Smin=1.Thus, as a result of the performed actions, a POT was allocated, according to which the total number of passing paths between pairs Z 1,3 and Z 2,3 of corresponding communication nodes exceeds S min = 1.

Следовательно, целесообразно на узлах связи с номерами 2 и 3, инцидентных ребру с номером 2 (фиг.2), установить источники света 2.2', 2.2", 3.2', 3.2", фотодетекторы 2.3', 2.3", 3.3', 3.3" и терминалы спектрального уплотнения 2.4, 3.4.Therefore, it is advisable to establish light sources 2.2 ', 2.2 ", 3.2', 3.2", photo detectors 2.3 ', 2.3 ", 3.3', 3.3" at the communication nodes with numbers 2 and 3 incident to the edge with number 2 (Fig. 2) and spectral multiplexing terminals 2.4, 3.4.

В случае использования способа-прототипа с четырьмя узлами необходимо на каждом узле связи разместить дополнительно по одному источнику света, фотодетектору и терминалу спектрального уплотнения, то есть всего 12 устройств. В заявленном решении установка указанных функциональных устройств осуществляется только на узлах, инцидентных выделенному ребру, т.е. всего 6.In the case of using the prototype method with four nodes, it is necessary to place an additional one light source, a photodetector and a spectral densification terminal on each communication node, that is, a total of 12 devices. In the claimed solution, the installation of these functional devices is carried out only on the nodes incident to the selected edge, i.e. only 6.

Из рассмотренного примера можно заключить, что при использовании системы оптической связи с числом узлов N=4 обеспечивается практически двукратное снижение количества дополнительно устанавливаемых функциональных устройств при одновременном сохранении пропускной способности системы оптической связи, что при построении заявленным способом системы оптической связи с числом узлов N=10-20, выигрыш по количеству дополнительных функциональных устройств будет составлять 10 и более раз.From the considered example, we can conclude that when using an optical communication system with the number of nodes N = 4, an almost twofold decrease in the number of additionally installed functional devices is ensured while preserving the throughput of the optical communication system, which when constructing an optical communication system with the number of nodes N = 10 by the claimed method -20, the gain in the number of additional functional devices will be 10 or more times.

Отмеченное указывает на возможность достижения сформулированного технического результата при использовании заявленного технического решения.The aforementioned indicates the possibility of achieving the formulated technical result when using the claimed technical solution.

Claims (1)

Способ построения системы оптической связи, содержащей N≥1 узлов связи, объединенных М≥1 ребрами оптических трактов (РОТ), заключающийся в том, что на передающем конце узла связи устанавливают множество источников света и терминалы спектрального уплотнения, а на его приемном конце - множество фотодетекторов и терминалы спектрального уплотнения, отличающийся тем, что предварительно выделяют в системе оптической связи пары Zij корреспондирующих узлов связи, где i=1,2,..., N, j=1,2,..., N, задают предельно допустимое значение ранга rдоп пути между соответствующими парами Zi,j корреспондирующих узлов связи и минимально допустимое число Smin путей, проходящих через РОТ между соответствующими парами Zi,j корреспондирующих узлов связи, из общего числа ребер М выделяют К ребер, по каждому из которых общее число Sk, где k=1,2,..., К, проходящих путей между парами Zi,j корреспондирующих узлов связи превышает Smin, для чего формируют структурную матрицу системы оптической связи
Figure 00000014
размером N×N, где элемент матрицы εi,j=1 при i=j и εi,j=0 при отсутствии непосредственной связи между i-м и j-м узлами связи, а значению εij присваивают номер m-го ребра, где m=1,2,..., М, при наличии непосредственной связи между i-м и j-м узлами связи, затем вычисляют суммарное значение Fi,j путей между каждой парой Zi,j корреспондирующих узлов связи, ранг путей ri,j которых не превышает rдоп, для чего структурную матрицу
Figure 00000014
возводят в степень rдоп, а в возведенной в степень rдоп структурной матрице
Figure 00000015
выделяют элементы Fi,j, отличающиеся от нуля, после чего формируют матрицу путей
Figure 00000016
размером М×ТΣ, где
Figure 00000017
, между всеми парами Zi,j корреспондирующих узлов связи, причем элементы
Figure 00000018
матрицы путей
Figure 00000016
принимают значения 1 или 0, если ребро с номером m соответственно принадлежит или не принадлежит пути fi,j, где fi,j=1,2,...,Fi,j, затем выделяют К ребер, соответствующих строкам матрицы путей
Figure 00000016
, для которых выполняется условие Sk≥Smin, причем множество источников света со стабильно узкими диапазонами и терминалы спектрального уплотнения на передающем конце и соответствующее множество фотодетекторов и терминалов спектрального уплотнения на приемном конце устанавливают на каждом из узлов, инцидентных соответствующему ребру из ранее выделенных К ребер.
A method of constructing an optical communication system containing N≥1 communication nodes combined by M≥1 optical path edges (ROT), which consists in the fact that at the transmitting end of the communication node set a lot of light sources and spectral compaction terminals, and at its receiving end - a lot photodetectors and spectral densification terminals, characterized in that the pairs Z ij of the corresponding communication nodes, where i = 1,2, ..., N, j = 1,2, ..., N, are preliminarily isolated in the optical communication system the permissible value of rank r additional path between coo sponds pairs Z i, j of corresponding communication nodes and minimally admissible number S min paths passing through the mouth between the respective pairs of Z i, j of corresponding communication nodes from a total number of edges M is isolated K ribs on each of which the total number of S k, where k = 1,2, ..., K, of the passing paths between the pairs Z i, j of the corresponding communication nodes exceeds S min , for which they form the structural matrix of the optical communication system
Figure 00000014
size N × N, where element ε i of the matrix, j = 1 if i = j and ε i, j = 0 in the absence of a direct connection between i-th and j-th communication node, and the value ε ij assigned number m-th rib , where m = 1,2, ..., M, in the presence of a direct connection between the i-th and j-th communication nodes, then the total value F i, j of paths between each pair Z i, j of corresponding communication nodes is calculated, rank paths r i, j of which does not exceed r add , for which the structural matrix
Figure 00000014
raise to the power r extra , and in the raised to the power r extra structural matrix
Figure 00000015
select elements F i, j other than zero, and then form a matrix of paths
Figure 00000016
size M × T Σ , where
Figure 00000017
, between all pairs Z i, j of corresponding communication nodes, and the elements
Figure 00000018
path matrices
Figure 00000016
take values 1 or 0 if the edge with the number m respectively belongs or does not belong to the path f i, j , where f i, j = 1,2, ..., F i, j , then select K edges corresponding to the rows of the path matrix
Figure 00000016
for which the condition S k ≥S min is fulfilled, moreover, a plurality of light sources with stably narrow ranges and spectral densification terminals at the transmitting end and a corresponding plurality of photodetectors and spectral multiplexing terminals at the receiving end are installed on each of the nodes incident to the corresponding edge from previously allocated K ribs.
RU2006139123/09A 2006-11-07 2006-11-07 Lightwave communication system RU2334359C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006139123/09A RU2334359C1 (en) 2006-11-07 2006-11-07 Lightwave communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006139123/09A RU2334359C1 (en) 2006-11-07 2006-11-07 Lightwave communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006139123A RU2006139123A (en) 2008-05-20
RU2334359C1 true RU2334359C1 (en) 2008-09-20

Family

ID=39798333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006139123/09A RU2334359C1 (en) 2006-11-07 2006-11-07 Lightwave communication system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334359C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472293C1 (en) * 2011-07-29 2013-01-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of non-blocked routing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5287384A (en) * 1992-10-15 1994-02-15 Lxe Inc. Frequency hopping spread spectrum data communications system
US6046832A (en) * 1997-12-04 2000-04-04 Fishman; Ilya M. System and method for protection of WDM/SONET networks
CN1284804A (en) * 1999-07-15 2001-02-21 马科尼通讯有限公司 Communication system
RU2201034C2 (en) * 1997-09-17 2003-03-20 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Uncoordinated multiple-user frequency-jump wireless pico-cell system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5287384A (en) * 1992-10-15 1994-02-15 Lxe Inc. Frequency hopping spread spectrum data communications system
RU2201034C2 (en) * 1997-09-17 2003-03-20 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Uncoordinated multiple-user frequency-jump wireless pico-cell system
US6046832A (en) * 1997-12-04 2000-04-04 Fishman; Ilya M. System and method for protection of WDM/SONET networks
CN1284804A (en) * 1999-07-15 2001-02-21 马科尼通讯有限公司 Communication system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472293C1 (en) * 2011-07-29 2013-01-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of non-blocked routing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006139123A (en) 2008-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8989197B2 (en) Reconfigurable branching unit for submarine optical communication networks
JP5347369B2 (en) Optical traffic communication method and system
EP2673904B1 (en) Method and device for fiber access physical layer unbundling using multiple uplink cards
US20160164625A1 (en) Distributed wave division multiplexing systems
CN109217938B (en) Efficient quantum communication network
EP2432157A1 (en) Method and system for implementing alternate routes in optical transmission network of wavelength switched optical network (wson)
JPWO2014203789A1 (en) Optical cross-connect device
CN106788862B (en) Optical-fiber network distribution method and Optical Distribution Network
US6950609B2 (en) Tunable, multi-port optical add-drop multiplexer
US20210124125A1 (en) Wavelength-splitting optical cable
RU2334359C1 (en) Lightwave communication system
Le et al. Performance evaluation of large-scale multi-stage hetero-granular optical cross-connects
CN100495098C (en) Reconfigurable Optical Switching System
Eržen et al. NG-PON1: technology presentation, implementation in practice and coexistence with the GPON system
Stavdas et al. Dynamic CANON: A scalable multidomain core network
Lin New upper bound for a rearrangeable non‐blocking WSW architecture
WO2016026228A1 (en) Method for implementing variable optical splitter and variable optical splitter
Asano et al. Cost comparison of hierarchical optical cross-connect architectures for spatial channel networks (SCNs)
US10048440B2 (en) Photonic interconnect including a cyclic arrayed waveguide grating
Tanaka et al. Subsystem modular OXC architecture that achieves disruption free port count expansion
Niwa et al. Compact integrated tunable filter utilizing AWG routing function and small switches
Khan Computing approximate blocking probabilities for transparent waveband switching based WDM networks using hierarchical cross-connects
Manoharan et al. All-to-All Broadcast in WDM Linear Array with 3-length extension
Stabile et al. Large-scale photonic integrated cross-connects for optical communication and computation
Hachisuka et al. Impairment-aware multicast tree design for hierarchical optical path networks

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081108