DE60122690T2

DE60122690T2 - Leistungssteuerungsnetzwerkelement

Info

Publication number: DE60122690T2
Application number: DE60122690T
Authority: DE
Inventors: Andrew Paul Jacksdale COOK; David Jonathan Wollaton OLDERSHAW
Original assignee: Ericsson AB
Current assignee: Ericsson AB
Priority date: 2000-03-25
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2021-03-17
Also published as: GB2360654A; US20030138255A1; DE60122690D1; EP1269662A1; AU2001240864A1; WO2001073982A1; CN1203635C; GB0007241D0; EP1269662B1; CN1419754A; JP4452427B2; JP2003529281A; US7254339B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein leistungssteuerndes Netzelement zur Verwendung in optischen Kommunikationssystemen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Hinzufügen eines Kanals zu einem derartigen Element.
Herkömmliche optische Kommunikationssysteme wenden heutzutage routinemäßig die Wellenlängen-Multiplextechnik (Wavelength Division Multiplexing – WDM) an, bei der eine Strahlungsausbreitung in den Systemen in eine Vielzahl von Wellenbereichen zerteilt wird, wobei jeder Wellenbereich einem optischen Kanal des Systems zugeordnet ist. Künftige Kommunikationssystemkonzepte enthalten beispielsweise 32 Kanäle, die mit Wellenlängenintervallen von 0,8 nm voneinander beabstandet sind. Ein derartiger Abstand entspricht einer Kanalfrequenzteilung von ca. 100 GHz für optische Strahlung mit einer nominalen Wellenlänge von 1,5 μm.
Bei Ausbreitung optischer Strahlung in den Systemen breitet sich die optische Strahlung durch eine Reihe optischer Komponenten aus, die ungleichmäßige Spektralempfindlichkeiten aufweisen, mit der Tendenz, Strahlungsleistung, die mit einigen Kanälen gegenüber anderen Kanälen verbunden ist, zu verstärken. Eine derartige Verstärkung kann zu Problemen in erbiumdotierten Faserverstärkern (erbium doped fibre amplifiers – EDFAs) führen, die in herkömmlichen Systemen zur Verstärkung von Strahlungspegeln angewendet werden, z.B. bei Verstärkerknoten in den Systemen.
Ein weiteres in den Kommunikationssystemen angetroffenes Problem besteht im Hinzufügen und Entfernen von Kanälen, ohne dabei eine Unterbrechung in bestehenden aufgebauten Kanälen oder aber Anstiege in der Strahlungsleistung zu verursachen, die in EDFAs verstärkten bestehenden Kanälen zu Störungen führen kann.
EDFAs sind naturgemäß nichtlineare Vorrichtungen. Zusammengesetzte Strahlung umfassend eine Anzahl von Strahlungskomponenten, die in einen EDFA eingegeben werden, wobei eine der Komponenten eine Amplitude aufweist, die bedeutend größer ist als die der anderen Komponenten, kann dazu führen, dass der EDFA seine Pumpeingangsenergie überwiegend zur Verstärkung der Komponente mit der größeren Amplitude verwendet, was zu Lasten der anderen Kanäle geht und zu Datenfehlern in den anderen Kanälen führt.
Die US 5,907,429 offenbart einen EDFA zur Verwendung in einem optischen WDM-Übertragungssystem, das eine konstante Leistung selbst bei einer Änderung der Anzahl der Eingangswellenlängenkanäle beibehält. Eine Steuereinheit steuert die Verstärkung des Verstärkers über das Pumplicht, so dass die gemessene Lichtleistung aus dem Verstärker gleich einem festgelegten Referenzwert zur Aufrechterhaltung des Lichtleistungspegels auf einem vorbestimmten Pegel ist. Um Änderungen in der Anzahl von Eingangskanälen Rechnung zu tragen, wird der Eingangslichtpegel des Wellenlängenmultiplexsignals am Eingang des Verstärkers gemessen und der festgelegte Referenzwert in Abhängigkeit des Eingangslichtpegels geändert. In einer zweiten Ausführungsform lehrt die US 5,907,429 das Bestimmen, welche Wellenlängenkanäle im Eingangs-WDM-Signal vorliegen, sowie das Hinzufügen eines optischen Ausgleichssignals, das Strahlungskomponenten einer Wellenlänge umfasst, die jedem Kanal entspricht, der nicht im Eingangssignal enthalten ist, zu dem Eingangs-WDM-Signal, um einen konstanten Eingangslichtpegel zum Verstärker aufrechtzuerhalten. Da der Pegel der Lichtleistung zum Verstärker konstant bleibt, selbst wenn sich die Anzahl der Eingangswellenlängenkanäle ändert, kann der Ausgangslichtpegel auf einem vorbestimmten Pegel aufrechterhalten werden.
Die US 5,805,322 offenbart ein optisches Multiplexkommunikationssystem, in dem ein WDM-Signal in Abhängigkeit der Anzahl von Wellenlängenkanälen, die in dem übertragenen WDM-Signal vorliegen, verstärkt wird.
Um diese Problem anzugehen, hat sich der Erfinder ein leistungssteuerndes Netzelement ausgedacht, das in der Lage ist, die Kanalstrahlungsamplitude zu steuern sowie Kanäle in kontrollierter Weise hinzuzufügen und zu entfernen, ohne dabei Überlastungsauswirkungen in optischen Geräten wie EDFAs zu verursachen, die Strahlung von dem Netzelement empfangen.
Erfindungsgemäß ist ein leistungssteuerndes Netzelement für ein Wellenlängenmultiplex-(wavelength division multiplex – WDM)-Kommunikationssystem vorgesehen, in welchem sich im System ausbreitende Strahlung in eine Vielzahl von Wellenbereichen unterteilt wird, wobei jeder Wellenbereich einem optischen Kanal zugeordnet ist, das Element zur Steuerung der Leistung eines oder mehrerer optischer Kanäle, die über das Element übertragen wird, sowie zur Steuerung der Leistung eines oder mehrerer optischer Kanäle, die am Element hinzugefügt werden, vorgesehen ist, das Element Erzeugungsmittel umfasst für die Erzeugung und Steuerung der Leistung des einen oder der mehreren optischen Kanäle, die am Element hinzugefügt werden, sowie für das Aussenden des einen oder der mehreren optischen Kanäle zum Ausgang, wobei das Element gekennzeichnet ist durch: Messmittel zum Messen der Leistung jedes optischen Kanals, die vom Element ausgegeben wird; eine Kanalsteuereinheit für die selektive Übertragung zum Ausgang des Elements der Eingangsstrahlung des einen oder der mehreren optischen Kanäle, die vom System empfangen wird, und für die selektive Dämpfung der Leistung des einen oder der mehreren optischen Kanäle, die an den Ausgang übertragen wird, und Steuermittel zum Empfangen von Daten vom Messmittel, die bezeichnend sind für die Leistung jedes optischen Kanals, die vom Element ausgegeben wird, und die ausführbar sind, die Kanalsteuereinheit und das Erzeugungsmittel zu instruieren, die Leistung jedes optischen Kanals innerhalb vorbestimmter Leistungsgrenzen zu steuern, und wobei das Steuermittel ausführbar ist, das Erzeugungsmittel zu instruieren, den einen oder die mehreren optischen Kanäle, die am Element hinzugefügt werden, in einer schrittweise zunehmenden Weise zu erzeugen, wodurch ein Leistungsüberschuss in dem einen oder den mehreren optischen Kanälen, die am Element hinzugefügt werden, reduziert wird.
Wenn ein optischer Kanal am Element neu hinzugefügt werden soll, ist das Steuermittel in vorteilhafter Weise ausführbar, das Erzeugungsmittel zu instruieren, den neuen optischen Kanal zunächst mit einem Leistungspegel zu erzeugen, der für das Messmittel ausreichend ist, existierende optische Kanäle, die vom Element übertragen oder erzeugt werden, zu erkennen, jedoch nicht ausreichend ist, diese zu unterbrechen. Das Element bietet den Vorteil, dass es in der Lage ist, einen oder mehrere neue optische Kanäle (Strahlungskomponenten) hinzuzufügen, ohne dass dabei eine Überlastung oder ein Überschuss im Element und dem stromabwärts verbundenen System verursacht wird.
Wenn der neue optische Kanal zunächst einen Leistungspegel aufweist, der für das Messmittel zum Erkennen ausreichend ist, ist das Messmittel vorzugsweise weiterhin ausführbar ist, die Wellenlänge des neuen optischen Kanals zu messen, und das Steuermittel ist ausführbar zu bestimmen, ob der neue Kanal falsch abgestimmt ist, und wenn festgestellt wird, dass der neue optische Kanal korrekt abgestimmt ist, das Steuermittel ausführbar ist, das Erzeugungsmittel dann zu instruieren, die Strahlungsleistung des neuen Kanals in der schrittweise zunehmenden Weise zu erhöhen.
Das Steuermittel ist vorzugsweise ausführbar, das Erzeugungsmittel zu instruieren, die Strahlungsleistung des neuen optischen Kanals zunächst in relativ größeren zunehmenden Leistungsschritten zu erhöhen und dann anschließend in fortschreitend kleineren Leistungsschritten, wenn die Strahlungsleistung des neuen optischen Kanals sich einem vorbestimmten Leistungspegel nähert. Die Verwendung von abgestuften zunehmenden Leistungsschritten gewährleistet, dass die Leistung des neuen optischen Kanals so zeitnah als möglich erhöht wird, während ein Überschuss vermieden wird.
Wenn der neue optische Kanal hinzugefügt worden ist, ist es für das Steuermittel vorteilhaft, das Erzeugungsmittel zu instruieren, den Strahlungsleistungspegel des einen oder der mehreren neuen optischen Kanäle innerhalb eines Toleranzbandes einschließlich des vorbestimmten Leistungspegels aufrechtzuerhalten. Durch die Steuerung innerhalb eines Toleranzbandes werden bekannte Beschränkungen auferlegt, über denen die Strahlungsleistung aufrechterhalten wird.
Das Steuermittel ist vorzugsweise ausführbar, ein Warnsignal zu erzeugen, wenn es das Erzeugungsmittel instruieren muss, den Leistungspegel des einen oder der mehreren neuen optischen Kanäle kumulativ um mehr als das Toleranzband zu modifizieren. Die Erzeugung eines derartigen Warnsignals ermöglicht es dem System, gegebenenfalls korrigierende Maßnahmen zu ergreifen, z.B. das Element aufzufordern, den einen oder mehrere neue Kanäle abzuschalten.
Das Toleranzband ist in vorteilhafter Weise modifiziert zur Erfassung längerfristiger Alterung sowie zum Driften innerhalb des Elements. Eine derartige Erfassung von Alterungseffekten ermöglicht es dem Element, kontinuierlich über lange Zeiträume, z.B. Jahre, zu laufen, ohne dass eine Alterung des Elementteils auftritt, die eine ungewollte Funktion des Elements verursacht.
Die am Messmittel empfangene Strahlung ist vorzugsweise ein Teil der Strahlung, die vom Element an das Kommunikationssystem ausgegeben wird. Durch Abtasten des Strahlungsausgangs aus dem Element ist das Element in der Lage, das Wellenlängenverhalten sämtlicher Teile, das die Strahlungsausbreitung im Element beeinflusst, zu korrigieren. Das Element umfasst in vorteilhafter Weise ferner optische Verstärkungsmittel zum Verstärken der Strahlung, die aus der Kanalsteuereinheit ausgegeben wird, und das Erzeugungsmittel für die Bereitstellung der vom Element ausgegebenen Strahlung, wobei das Verstärkungsmittel einen Nebenausgang für die Bereitstellung des Teils der Strahlung für das Messmittel umfasst. Der Einschluss des Verstärkungsmittels ermöglicht es dem Element, eine hierin auftretende Dämpfung auszugleichen, beispielsweise im Erzeugungsmittel, wenn es optische Kanäle überträgt, die am Element vom stromaufwärts angeordneten System empfangen wurden.
Das Steuermittel ist vorzugsweise ausführbar ist, Instruktionen wiederholt an die Kanalsteuereinheit und das Erzeugungsmittel auszugeben, wobei die Instruktionen ein Identifizierungsmittel umfassen, das inkrementiert wird, wenn ein neuer Befehl ergeht. Eine derartige Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass die Instruktionen wiederholt ausgesendet werden, so dass eine zeitweilige Unterbrechung der Instruktionen nicht notwendigerweise bedeutet, dass Befehle nicht korrekt beantwortet werden.
In dem Element ist es von Bedeutung, dass aufgebaute optische Kanäle beim Hinzufügen eines oder mehrerer neuer Kanäle nicht unterbrochen werden. Vorsorglich ist es bevorzugt, dass das Steuermittel ausführbar ist zum (a) Überwachen von Daten entsprechend der am Messmittel empfangenen Strahlung; (b) zum Bestimmen, ob unbeabsichtigte Strahlung mit Strahlungswellenlängen, die optischen Kanälen entsprechen, vorliegt oder nicht, zu deren Übertragung bzw. Erzeugung die Kanalsteuereinheit und/oder das Erzeugungsmittel nicht instruiert wurde; und (c) zum Instruieren der Kanalsteuereinheit und/oder des Erzeugungsmittels, Strahlung mit Strahlungswellenlängen, die dem unbeabsichtigten optischen Kanal entsprechen, nicht zu übertragen oder abzugeben.
Das Unterbrechen aufgebauter optischer Kanäle, die Kommunikationsverkehr befördern, kann Systemkunden gegenüber als Systemunzuverlässigkeit erscheinen und sollte deshalb vorzugsweise vermieden werden.
Um das Element physikalisch kompakt zu machen, ist es wünschenswert, dass das Steuermittel als eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (field programmable gate array – FPGA) implementiert ist. Die Verwendung der FPGA ermöglicht, falls erforderlich, eine Rekonfigurierung es Elements, damit es auf alternative Weise betrieben werden kann, ohne Hardwarekomponenten des Elements umgestalten zu müssen.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung lediglich anhand eines Beispiels mit Bezugnahme auf die folgenden Diagramme beschrieben, in denen
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen leistungssteuernden Netzelements ist, und
2 ein Diagramm einer leistungsausgleichenden Steuerung ist, die durch das Element der 1 bereitgestellt wird.
In der 1 ist ein leistungssteuerndes Netzelement 10 gezeigt, das sich in einer gestrichelten Linie 15 befindet. Das Element 10 umfasst einen erbiumdotierten optischen Faserverstärker (EDFA) 20, einen optischen Detektor 30, eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA) 40, die mit einem IEEE1394-Datenbus 50 verbunden ist, eine Kanalsteuereinheit (Channel Control Unit – CCU) 60, einen Erweiterungseinschub 70, einen Erweiterungsbereich 80 sowie drei Transponder 90, 92, 94. Das Element 10 umfasst ferner einen ersten optischen Faserwellenleiter 100, der von einem stromaufwärts liegenden Kommunikationsgerät (nicht gezeigt) mit einem optischen Eingabeanschluss der CCU 60 verbunden ist, einen zweiten optischen Faserwellenleiter 110, der mit einem optischen Ausgabeanschluss des EDFA 20 verbunden ist, um eine Strahlung an ein stromabwärts liegendes Kommunikationsgerät (nicht gezeigt) bereitzustellen, sowie dritte und vierte optische Faserwellenleiter 120, 130, die von dem Einschub 70 bzw. dem Bereich 80 in einen fünften optischen Faserwellenleiter 135 hinein verbunden sind, der von einem optischen Ausgangsanschluss der CCU 60 mit einem optischen Eingangsanschluss des EDFA 20 verbunden ist. Das Element 10 umfasst zusätzlich sechste, siebente und achte optische Faserwellenleiter 140, 150, 160, die von optischen Ausgangsanschlüssen der Transponder 90, 92, 94 mit dem fünften Wellenleiter 135 verbunden sind. Das Element 10 enthält schließlich einen neunten optischen Faserwellenleiter 170, der von einem Ausgangsabgriffspunkt O₁ des EDFA 20 mit einem optischen Eingangsanschluss O₂ des Detektors 20 verbunden ist.
Die FPGA 40 ist über ihren Bus 50 elektrisch mit Steuereingängen der CCU 60, mit Modulen im Einschub 70 und dem Erweiterungsbereich 80 sowie mit den drei Transpondern 90, 92, 94 verbunden.
Die CCU 60 ist ein proprietäres Modul, hergestellt von der Marconi Communications Ltd., und enthält ein Subsystem, hergestellt von einem Verkäufer in den USA. Die CCU 60 umfasst Optiken freier Weglängen, optische Filter und eine Flüssigkristallmatrix von Fenstern, die so gesteuert werden kann, dass sie auf selektive Weise die dort empfangene und durch diese hindurch übertragene Strahlung dämpft. Die Filter sind so ausgeführt, dass sie die Strahlung, die bei der CCU 60 vom Faserwellenleiter 100 empfangen wird, in eine Vielzahl von Strahlen trennt, wobei jeder Strahl einem der 32 Kanäle des Elements 10 entspricht. Jedes Fenster der Matrix kann seinen assoziierten Strahl empfangen und somit Strahlung entsprechend seines assoziierten Kanals an den Faserwellenleiter 135 selektiv übertragen und dämpfen. Die CCU 60 übt eine minimale Einfügungsdämpfung von 6 dB aus, und die Strahlung jedes Kanals, die dort hindurchtritt, kann in einem Bereich von 6 bis 36 dB gedämpft werden. Die Matrix weist mit ihr assoziierte elektronische Steuerschaltungen auf, die eine Schnittstelle zum Bus 50 oder direkt zu Firmware (nicht gezeigt) bilden.
Die Funktionsweise des Netzelements 10 soll nun in einer Übersicht beschrieben werden. Das Element 10 ist ausgestaltet, eine leistungsausgleichende Steuerung von bis zu 32 Kommunikationskanälen, die in dem Element 10 untergebracht sind, bereitzustellen, wobei die Kanäle in Wellenlängenabständen von im wesentlichen 100 GHz vorliegen. „Ausgleichen" bezieht sich hier auf das Steuern der Strahlungsleistung der jedem der Kanäle entsprechenden Strahlung innerhalb vorbestimmter Grenzen. Das Element 10 wird von einer Firmware (in 1 nicht gezeigt) gesteuert, die entweder über die FPGA 40 oder direkt mit der CCU 60, den Transpondern 90, 92, 94 und den im Erweiterungseinschub 70 enthaltenen Modulen und dem Erweiterungsbereich 80 kommuniziert. Die Firmware instruiert sie bezüglich der Kommunikationskanäle, die sie für die Ausgabe von Strahlung verwenden können, und verwaltet die Zeitpunkte des Startens und Beendens der Übertragung von Kommunikationsverkehr auf einem bestimmten diesen zugeordneten Kanal. Die Firmware versucht, den gleichzeitigen Betrieb von zwei oder mehreren der Module, Transponder oder der CCU auf identischen Kanälen zu verhindern, was zu einer Strahlungsstörung im EDFA 20 und einem anschließenden Informationsverlust bezüglich derartiger Kanäle führen würde.
Die durch die CCU übertragene Strahlung von Kanälen und der Strahlungsausgang aus den Transpondern 90, 92, 94 und den Modulen des Erweiterungseinschubs 70 und des Erweiterungsbereichs 80 wird als zusammengesetzte Strahlung in die Faser 135 gekoppelt und breitet sich zum EDFA 20 aus. Der EDFA 20 verstärkt die zusammengesetzte Strahlung und gibt eine verstärkte zusammengesetzte Strahlung an seinem Ausgangsanschluss in den Faserwellenleiter 110 aus. Ein Teil der verstärkten zusammengesetzten Strahlung wird an den Ausgangsabgriffspunkt O₁ gekoppelt, von wo aus der Teil durch den Faserwellenleiter 170 an den optischen Eingangsanschluss O₂ des Detektors 30 weitergeleitet wird. Der Detektor 30 ist ausgeführt, um die Strahlungsleistung des Strahlungseinganges am Anschluss O₂ zu messen sowie um Daten, welche die Leistungsstrahlung in jedem der Kanäle definieren, an die FPGA 40 auszugeben. Unter der Kontrolle der Firmware instruiert die FPGA 40 die CCU 60, die Transponder 90, 92, 94 sowie die Module im Erweiterungseinschub 70 und den Erweiterungsbereich 80 hinsichtlich der Strahlungswellenlänge und des Leistungspegels, dass sie Strahlung übertragen oder emittieren können. Die FPGA 40 sendet ihre Instruktionen über den Bus 50 aus.
Die FPGA 40 sorgt somit für eine Leistungssteuerung, die gewährleistet, dass im EDFA 20 keine Strahlungskollisionen auftreten und dass die Kanäle im Betrieb über ihnen zugeordnete Strahlung einer gegenseitig ähnlichen Strahlungsleistung verfügen, so dass der EDFA 20 und ähnliche EDFAs, die stromabwärts mit dem Faserwellenleiter 110 verbunden sind, nicht überlastet werden. Die FPGA 40 ist ebenfalls zur Überprüfung ausgestaltet, ob die Transponder 90, 92, 94 und die Module falsch abgestimmt sind oder nicht, wenn sie mit der Übertragung mit der Wellenlänge eines der von der FPGA 40 angegebenen Kanäle beginnen.
Bei der Durchführung ihrer Ausgleichungsfunktion kommuniziert die FPGA 40 mit der CCU 60, den Transpondern 90, 92, 94 sowie den Modulen in einem Intervall von 1 ms. Die FPGA 40 sendet wiederholt einen Strom von 32 Bytes an Befehlsdaten, wie in Tabelle 1 angegeben. Kanal-1-Daten werden zu Beginn des Stroms gesendet, Kanal-2-Daten danach usw., bis hin zu den Kanal-32-Daten am Ende des Stroms.
Tabelle 1
Somit umfasst der Strom insgesamt 32 Bytes und wird jede 1 ms wiederholt. Jedes Byte ist wie in Tabelle 2 angegeben aufgebaut (s. Ende der Beschreibung) und enthält Bit 0 bis Bit 7, wobei das Bit 7 ein führendes Bit und das Bit 0 ein Endbit jedes Bytes ist.
Da jedes Byte unter Verwendung isochroner Datenpakete von der FPGA 40 gesendet wird, gibt es keine Bestätigung zurück an die FPGA 40, dass das Byte sein beabsichtigtes Ziel erreicht. Beispielsweise kann ein Verlust von Daten auftreten, die von der FPGA 40 gesendet werden, wenn der Bus 50 aus irgendeinem Grund zurückgesetzt wird.
Endbit 0 und Bit 1 werden verwendet um sicherzustellen, dass Datenbefehle bei der CCU 60, den Transpondern 90, 92, 94 und den Modulen ausgeführt werden. Die Bits 0, 1 bilden einen Binärwert ID, wobei Bit 1 höherwertig ist als Bit 0. Wann immer ein neuer Befehl von der FPGA 40 gesendet wird, wird der ID-Wert um 1 Zahl erhöht. Erreicht der ID-Wert einen Binärwert 11, wird er auf dem nächsten Befehl auf einen Binärwert 00 erhöht, d.h. der ID-Wert wird in einer Modulo-4-Weise erhöht. Somit wird der Strom auf einer Basis von 1 ms mit einem ähnlichen ID-Wert so lange wiederholt, bis die FPGA 40 den Strom mit einem neuen Befehl aktualisiert, wenn sie den ID-Wert erhöht. Eine derartige Aktualisierung entspricht einem von der FPGA 40 ausgegebenen neuen Befehl und wird in einem Zeitintervall in einem Bereich von 1 ms bis 1 Sekunde ausgeführt. Der sich wiederholende Strom wird bei der CCU 60, den Transpondern 90, 92, 94 und den Modulen empfangen, die den Strom überwachen und erkennen, wenn ein neuer Befehl von der FPGA 40 herausgegeben wird, und die den Befehl speichern und auf diesen hin in geeigneter Weise tätig werden.
Wenn während einer Unterbrechung des Busses 50 die CCU 60, die Transponder 90, 92, 94 und die Module mehrere Ströme verpassen, z.B. 10 aufeinanderfolgende Ströme, werden sie die neuen ID-Bits nicht empfangen. Ist die Unterbrechung beendet, empfangen die CCU 60, die Transponder 90, 92, 94 und die Module erneut neue ID-Werte und reagieren auf den neuen Befehl in geeigneter Weise.
Bit 2 wird von der FPGA 40 verwendet um anzugeben, ob ein Byte in dem Strom auf die Transponder 90, 92, 94 oder die CCU 60 bezogen ist. Ein Wert 0 für Bit 2 entspricht der CCU 60, während ein Wert 1 den Transpondern 90, 92, 94 oder den oben erwähnten Modulen entspricht.
Die Bits 3 bis 6 bestimmen den Befehl selbst und betreffen eine schrittweise Änderung in emittierter Strahlungsleistung oder eine Einstellung absoluter emittierter Leistung, z.B. „Kanal Aus". In dem Datenstrom beförderte schrittweise Änderungen werden größenmäßig relativ abgestuft, nämlich ein winziger Schritt befindet sich an einem ersten unteren Grenzmaß und ein riesiger Schritt befindet sich an einem zweiten hohen Grenzmaß. Klein, mittel, groß, extragroß (X-Large) sind aufeinanderfolgende Zwischenschrittgrößen von der ersten zur zweiten Grenze. Eine Null, nämlich Bits 6-3 sind jeweils 0000, wird übertragen, wenn keine Korrektur des emittierten oder übertragenen Strahlungsleistungsausgangs erforderlich ist. Jedoch wird ein „Kanal-Aus"-Befehl übertragen, nämlich Bits 6-3 sind jeweils 0001, wenn ein Kanal ausgeschaltet werden soll. Bei der Ausgabe von „Null-„ und „Kanal-Aus"-Befehlen wird Bit 7 auf einen Nullwert gesetzt, um zu vermeiden, dass die Befehle als „Absolutleistungs"-Befehle interpretiert werden.
Das Bit 7 bestimmt, ob ein Byte in dem Strom einer Instruktion für die schrittweise Erhöhung emittierter Strahlungsleistung oder das Setzen der CCU 60, der Transponder 90, 92, 94 oder der Module auf einen Absolutpegel der emittierten Strahlungsleistung entspricht.
Wie oben beschrieben, ist die FPGA 40 ausgestaltet zur Überwachung von Strahlungsleistung in Kanälen, die von dem EDFA 20 ausgegeben werden. Die FPGA 40 funktioniert dahingehend, dass sie überwacht, ob auf ihre letzten Befehle, die über den Bus 50 ausgegeben wurden, reagiert wurde oder nicht. Gibt die FPGA 40 beispielsweise über den Bus 50 an die CCU 60 einen Befehl aus, die Übertragung der Strahlungsleistung durch diese für einen bestimmten Kanal um 1 dB zu ändern, so überwacht die FPGA 40 den Teil der zusammengesetzten Strahlung, der in den Detektor 30 eingegeben wurde, bis hin zu vier Wiederholungen des Stroms, um zu prüfen, ob die Änderung implementiert worden ist. Wurden mindestens 50% der Änderung innerhalb dieser vier Wiederholungen implementiert, so wird angenommen, dass korrekt auf den Befehl reagiert wurde.
Die CCU 60, die Transponder 90, 92, 94 und die Module sind ebenfalls für die Überwachung des bei ihnen von dem Bus 50 empfangenen Stroms ausgeführt. Treten keine Änderungen im ID-Wert auf, so funktionieren die CCU 60, die Transponder 90, 92, 94 und die Module dahingehend, dass sie ein derartiges Fehlen von Änderungen als Ausfall der FPGA 40 oder deren zugeordneten Bus 50 interpretieren.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Netzelements 10 bei Addieren oder Abziehen eines Kanals beschrieben. Beim Addieren oder Hinzufügen eines Kanals zu dem Netzelement 10, wobei in dem Element 10 zu diesem Zeitpunkt weniger als 32 Kanäle zugeordnet sind und die maximal mögliche Grenze, wie oben beschrieben, 32 beträgt, wird ein Verfahren für den Betrieb des Elements 10 so angepasst, dass keine Unterbrechung bestehender aufgebauter Kanäle auftritt.
Das Hinzufügen eines neuen Kanals erfordert eine Wechselwirkung zwischen der Firmware und der FPGA 40 in bezug auf den Teil des Elements 10, der die Strahlung entsprechend dem neuen Kanal ausgeben soll. Die Firmware prüft über den Bus 50, ob der Teil des Elements 10, z.B. der Transponder 90, momentan in dem Strom von der FPGA 40 „Kanal-Aus"-Befehle empfängt. Ist dies nicht der Fall, so befördert der Teil zu diesem Zeitpunkt wahrscheinlich Kommunikationsverkehr, und ein Rücksetzen würde den aufgebauten Kommunikationsverkehr, der durch das Element 10 hindurchläuft, unterbrechen.
Sobald die FPGA 40 der Firmware gegenüber bestätigt, dass der neue Kanal hinzugefügt werden kann, sendet die Firmware über den IEEE1394-Bus eine Reihe von Meldungen an den Teil des Elements 10 und instruiert diesen, das Hinzufügen des neuen Kanals durchzuführen. Anschließend folgt eine Steuerungsabfolge von Befehlen, wobei die FPGA 40 eine schrittweise Erhöhung der Ausgangsstrahlungsleistung entsprechend dem neuen Kanal steuert. Die Befehlsabfolge stellt sicher, dass die Leistung des neuen Kanals zeitnah auf eine vorbestimmte Grenze erhöht wird, ohne dass ein Überschuss der Leistung auftritt oder ein plötzlicher Stoß der Strahlungsleistung zum EDFA 20 stattfindet, der dessen Betrieb unterbricht und den momentan durch diesen geleiteten Kommunikationsverkehr verstümmelt. Die Befehlsabfolge umfasst die folgenden Schritte:
SCHRITT 1:
Die FPGA 40 sendet einen Befehl über den durch Bus 50 beförderten Strom an den Teil des Elements 10, um diesen auf einen Absolutpegel (Bit 3 = 1) zu setzen. Der Teil reagiert mit dem Emittieren von Strahlung mit einer Wellenlänge, die dem neuen Kanal entspricht, jedoch mit einem niedrigen Strahlungsleistungspegel „niedrig", der gerade ausreichend groß ist, dass der Detektor 30 Nichtnull-Leistungsmessungen erkennt und an die FPGA 40 bereitstellt, der jedoch nicht genügend leistungsfähig ist, um die aufgebauten Kanäle zu unterbrechen, falls der Teil falsch abgestimmt ist und eine Ausgangsstrahlung mit einer Wellenlänge erzeugt, die nicht mit dem neuen Kanal übereinstimmt. „Niedrig" im Zusammenhang mit dem Element 10 bezieht sich auf den Bereich von –25 dBm.
SCHRITT 2:
Die FPGA 40 prüft daraufhin, ob das Senden der Befehle an den Teil zu einer Leistungserhöhung entsprechend dem neuen Kanal geführt hat. Eine derartige Prüfung ist notwendig, da, falls der Teil falsch abgestimmt ist, weitere Leistungserhöhungen bestehende aufgebaute Kanäle im Element 10 unterbrechen könnten.
SCHRITT 3:
Hat die FGPA 40 festgestellt, dass der Teil Strahlung mit einer Wellenlänge entsprechend dem neuen Kanal aussendet, gibt die FPGA 40 über den Bus 50 Befehle an den Teil aus, zunächst beginnend mit relativ größeren Schrittgrößen, z.B. riesigen oder extragroßen Schritten, um dann fortschreitend kleinere Schrittgrößen zu verwenden, z.B. kleine Schritte, um den Strahlungsleistungsausgang aus dem Teil, der vom Detektor 30 für den neuen Kanal erkannt wird, zu erhöhen. Die Befehle werden von der FPGA 40 solange ausgegeben, bis sich die Strahlungsleistung des neuen Kanals einem vorbestimmten Sollleistungspegel nähert. Eine derartige abgestufte Leistungserhöhung hat den Vorteil, dass ein Überschuss der Strahlungsleistung für den neuen Kanal im wesentlichen vermieden wird. Ein Überschuss würde zwangsweise auftreten, wenn die FPGA 40 Befehle nur in riesigen oder großen Schritten senden müsste.
SCHRITT 4:
Emittiert der Teil vom EDFA 20 verstärkte Strahlung in einem kleinen Schritt des Sollleistungspegels, schaltet die FPGA 40 auf einen Betriebssteuermodus um, bei dem eine relativ schmale 1 dB-Grenze für eine Stufe gesetzt wird, wobei der Teil instruiert werden kann, seinen Strahlungsausgang auf diese Stufe zu reduzieren oder zu erhöhen. In dem Steuermodus ist die Strahlungsleistung in dem neuen Kanal nicht mehr als eine kleine Schrittgröße vom Zielleistungspegel entfernt. Jeder aktive Kanal des Netzelements 10 besitzt ein ihm zugeordnetes internes Leistungsdriftregister in der FPGA 40. Ein Register für den neuen Kanal wird auf einen Nullwert gesetzt, und der neue Kanal kann in bezug auf seinen Strahlungsausgangsleistungspegel driften. Die FPGA 40 erstellt für jeden aktiven Kanal innerhalb des Netzelements 10 ein Protokoll sämtlicher Schrittgrößen zusammen, die sie in Befehlen über den Bus 50 ausgibt. Würden z.B. die folgenden Schritte in Befehlen ausgegeben, +0,02 dB, +0,02 dB, +0,02 dB, –0,08 dB, +0,04 dB, würde ein Register, in dem diese Befehle protokolliert werden, einen Wert +0,02 dB enthalten. Ist der Strahlungsleistungspegel für den neuen Kanal etwas niedrig, und es ist erforderlich, dass ein Aufwärtsschritt von der FPGA 40 ausgegeben wird, damit der neue Kanal innerhalb der oben erwähnten 1-dB-Grenzen wieder aufgebaut wird, prüft die FPGA 40 das Leistungsdriftregister für den neuen Kanal, um festzustellen, ob er überlaufen würde oder nicht, wenn der Aufwärtsschritt als Befehl ausgegeben würde. Beim Auftreten eines Überlaufens würde die FPGA 40 eine Schrittgröße auswählen, die kein Überschreiten der oben erwähnten 1-dB-Grenzen durch das Leistungsdriftregister verursachen würde. Die FPGA 40 löst einen Alarm aus, dass sich die Kanalsteuerung außerhalb des Bereiches befindet, wenn eines oder mehrere der Leistungsdriftregister sich an der oder über der 1-dB-Grenze befindet. Ein solches Merkmal hindert die FPGA 40 daran, überhöhte Aufwärtsbefehle über den Bus 50 auszugeben, um zeitweilige Dämpfungseffekte auszugleichen, z.B. eine zeitweilige Dämpfung, die durch einen abgeknickten oder gebrochenen Wellenleiter entsteht.
Die FPGA 40 ist jedoch auch derart konzipiert, dass ihr der Ausgleich der Lebensdauer des Elementteile 10 in bezug auf die voraussichtliche Leistungsdrift möglich ist. Um einen solchen langfristigen Ausgleich zu erreichen, werden die Leistungsdriftregister periodisch geprüft, um zu bestimmen, ob sie Werte von 0,75 dB oder mehr enthalten. Enthält eines oder mehrere von ihnen einen solchen Wert, werden die Werte dieses einen oder der mehreren Register um 0,01 dB reduziert, wodurch das eine oder die mehreren Register über ein längeres Zeitmaß hinweg zurück zu Null driften. Ein derartiges Driften zum Nullwert erlaubt es der FPGA 40, eine langsame Dämpfung oder Leistungsdrift innerhalb des Elements 10 und Kommunikationsteilen, die mit diesem verbunden sind, aufzufangen. „Langsam" bedeutet in diesem Zusammenhang eine Geschwindigkeit von weniger als 0,01 dB/Sekunde.
SCHRITT 5:
Die FPGA 40 erhält die Strahlungsleistung auf einer Pro-Kanal-Basis nicht nur für den neuen Kanal aufrecht, sondern auch für existierende aufgebaute Kanäle des Elements 10. Obgleich der Strom jede 1 ms über den Bus 50 übertragen wird, weisen unterschiedliche Teile des Elements 10 gegenseitig unterschiedliche Ansprechzeiten auf. Beispielsweise sind die Transponder 90, 92, 94 in der Lage, innerhalb weniger zehn Millisekunden zu reagieren, während die CCU 60 für eine Reaktion bis zu 200 ms benötigen kann, aufgrund der Zeit, die erforderlich ist, damit sich die Kapazität der Matrix unter der elektronischen Steuerung ändern kann. Die FPGA 40 ist ausgeführt, um diesen unterschiedlichen Ansprechzeiten gewachsen zu sein.
Die obigen SCHRITTE 1 bis 5 beschreiben die Abfolge.
Nachdem der neue Kanal hinzugefügt und sein Pegel anschließend gesteuert wurde, protokolliert die FPGA 40 Details hinsichtlich des Kanals und des Teils, der seine Strahlung bereitstellt. Eine solche Protokollierung hindert die FPGA 40 über einen längeren Zeitraum daran, Instruktionen zur Erhöhung der Strahlungsleistung kumulativ auf mehr als 1 dB bereitzustellen, obgleich, wie oben beschrieben, eine langfristige Drift von mehr als 1 dB von der FPGA 40 aufgefangen wird. Diese Protokollierung schützt den EDFA 20 vor Überlastung über eine relativ kürzere Zeitspanne. Im folgenden soll ein beispielhaftes Szenario beschrieben werden:
Die Strahlung für den neuen Kanal wird von einem Modul im Erweitungseinschub 70 bereitgestellt. Der neue Kanal wird im Steuermodus gesteuert. Der Faserwellenleiter 120 wird dann gestört und verursacht eine Erhöhung der Dämpfung. Die FPGA 40 versuch daraufhin, eine Korrektur zum Verringern der dem neuen Kanal zugeordneten Strahlung, die im Detektor 30 erkannt wird, vorzunehmen, indem sie die Strahlungsausgangsleistung des Moduls erhöht. Wenige Minuten später wird der Wellenleiter 120 erneut gestört und die Dämpfung im Wellenleiter 120 reduziert sich zurück auf ihren ursprünglichen Pegel vor der Störung. Die Leistung in dem neuen Kanal, die vom EDFA 20 empfangen wird, beträgt nun 1 dB, was dazu führen kann, dass sich die Verstärkung für andere Kanäle, die sich durch den EDFA 20 ausbreiten, konsequenterweise aufgrund des Leistungsabfalls im EDFA 20 verringert. Die FPGA 40 kann in solchen Fällen einen Alarm auslösen und über den Bus 50 Befehle ausgeben, damit das Modul die Strahlung des neuen Kanals abschaltet und das Emittieren der Strahlung mit der dem neuen Kanal zugeordneten Wellenlänge beendet.
Um schwere Abfalleffekte unter Fehlerbedingungen zu vermeiden, wurden die oben genannten Grenzen auf einen Wert von 1 dB für eine kürzerfristige Drift gesetzt.
Soll der neue Kanal aus dem Element 10 entfernt werden, sendet die Firmware über den Bus 50 eine Meldung an das Modul, in der „Kanal-Aus"-Befehle enthalten sind, auf welche das Modul reagiert.
Aus Sicherheitsgründen, für den Fall, dass eine mit dem Element 10 verbundene Faser bricht, z.B. die Faser 100, wird ein ALS-Befehl an die FPGA 40 ausgegeben, die über den Bus unverzüglich Befehle an sämtliche Teile des Elements 10 ausgibt, damit diese das Emittieren oder Übertragen von Strahlung beenden.
Der EDFA 20 und der Detektor 30 sind getrennt temperaturgesteuert. Insbesondere ist der EDFA 20 temperaturgesteuert, damit er nicht bei relativ hohen Temperaturen betrieben werden kann, die die betriebliche Lebensdauer einschränkt.
Der Detektor 30 muss in einem Temperaturbereich arbeiten, in dem er eine akkurate Messung des Strahlungsleistungsausgangs aus dem EDFA 20 für jeden der Kanäle bereitstellt. Anderenfalls besteht die Gefahr, dass das Element 10 eine Überlastung in stromabwärts angeordneten optischen Kommunikationsgeräten verursachen kann. Das Element 10 ist so ausgestaltet, dass es der Firmware mitteilen kann, dass es sich in einer Temperaturkalibrierung befindet, mit anderen Worten in einer „Temperatursperre". Driftet das Element 10 anschließend von der Temperatursperre ab, löst es einen Alarm aus, da es seine leistungsausgleichenden Funktionen für seine Kanäle nicht länger garantieren kann. Die FPGA 40 gibt in einer solchen Situation im Strom Null-Befehle an sämtliche Teile des Elements 10 aus, die eine Kanalstrahlung erzeugen oder übertragen können. Ein derartiger Vorgang wird als „Freilauf"-Modus bezeichnet. Die Firmware oder ein Betreiber können dann entscheiden, das Element 10 abzuschalten oder es in seinem „Freilauf"-Modus weiterlaufen zu lassen.
Die FPGA 40 ist derart ausführbar, dass sie die am EDFA 20 ausgegebene Strahlung von Kanälen überwacht, die nominell abgeschaltet sein sollten. Erkennt die FPGA 40 in Kombination mit dem Detektor 30 eine Strahlung, die einem oder mehreren dieser abgeschalteten Kanäle entspricht, so sendet die FPGA 40 ein Alarmsignal an die Firmware, dass der eine oder die mehreren Kanäle nicht benutzt werden sollten.
Die FPGA 40 ist ferner derart ausführbar, dass sie die am EDFA 20 ausgegebene Strahlung von Kanälen überwacht und Befehle zum Abschalten solcher Kanäle ausgibt, deren Strahlungsleistung einen vorbestimmten Leistungspegel übersteigt.
Die FPGA umfasst auch eine digitale Mittelung zur Filterung von Rauschen und Leistungsschwankungen im Datenverkehr, die mit dem Messen der Strahlungsleistung am Ausgang des EDFA 20 verbunden sind. Fügt die FPGA 40 einen neuen Kanal hinzu, so weist eine derartige Mittelung eine ihre zugeordnete kürzere Zeitkonstante relativ zu der Mittelung auf, die durchgeführt wird, wenn sich der neue Kanal unter der Ausgleichssteuerung innerhalb seiner 1-dB-Grenzen befindet. Eine derartige Änderung der Zeitkonstanten ermöglicht es dem Element 10 schneller zu reagieren, wenn sich Pegel der Kanalstrahlungsleistung ändern sollen, z.B. bei Hinzufügen eines neuen Kanals.
Zur weiteren Erläuterung der Funktionsweise des Elements 10 mit Bezug auf die obigen Schritte 1 bis 5 soll nunmehr Bezug genommen werden auf die 2, die ein Schaltbild der Leistungsausgleichsteuerung darstellt, die von dem in 1 gezeigten Element 10 bereitgestellt wird. Das Schaltbild ist mit 300 bezeichnet und enthält eine x-Achse 310, welche die Zeit bezeichnet, sowie eine y-Achse 320, welche die Strahlungsausgangsleistung in dem neuen Kanal bezeichnet, die am Ausgang des EDFA 20 gemessen wird. Entlang der Achse 310 sind vier Zeitpunkte markiert, nämlich t₀, t₁, t₂, t₃, wobei der Punkt t₀ dem Punkt t₃ zeitmäßig vorausgeht.
Während eines Zeitintervalls zwischen den Punkten t₀ und t₁ überprüft die Firmware, ob ein Teil des Elements 10, das für die Bereitstellung von Strahlung für den neuen Kanal erkannt wurde, momentan „Kanal-Aus"-Befehle empfängt. Während eines Zeitintervalls zwischen den Punkten t₁ und t₂ gibt der Teil eine Strahlung mit einem Pegel von –25 dBm aus, deren Leistung nicht ausreicht, um aufgebaute Kanäle innerhalb des Elements 10 zu unterbrechen, die jedoch ausreichend leistungsfähig ist, um von dem Detektor 30 in Kooperation mit der FPGA 40 erkannt zu werden. Die FPGA 40 prüft, ob die Strahlung mit einer Wellenlänge ausgegeben wird, die dem neuen Kanal entspricht. In einem Zeitintervall zwischen den Punkten t₂ und t₃ gibt die FPGA 40 schrittweise Befehle zur Leistungserhöhung an den Teil aus, z.B. beginnend mit riesigen Schritten, deren Schrittgrößen dann fortschreitend auf groß und dann auf klein reduziert werden, um ein Überschuss zu vermeiden. Nach dem Zeitpunkt t₃ geht das Element 10 zurück zum Ausgleichssteuerungsvorgang , bei dem eine Sollleistung von PT innerhalb der 1-dB-Leistungsgrenzen beibehalten werden soll.
Es versteht sich, dass das Netzelement 10 modifiziert werden kann, ohne dabei vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die den Bits 6 bis 3 entsprechenden Schrittgrößen gegenüber denen gemäß Tabelle 2 geändert werden. Ferner kann sich die 1-dB-Leistungsgrenze für die Ausgleichssteuerung in einem Bereich von 0,5 bis 2 dB befinden, wenn das Element toleranter gegenüber Strahlungsleistungsänderungen konzipiert ist. Der Bereich kann jedoch erweitert werden, wenn das Element 10 und das mit ihm verbundene System höhere Überlastungsstufen tolerieren soll. Obgleich in der 1 lediglich drei Transponder 90, 92, 94 dargestellt sind, kann das Element 10 eine andere Anzahl von Transpondern umfassen. Der Erweiterungseinschub 70 und der Erweiterungsbereich 80 können mit einer Auswahl unterschiedlicher Modularten für die Ausgabe von Kanalstrahlung ausgestattet sein. Ferner kann das Element 10 dahingehend betrieben werden, dass es gleichzeitig mehr als einen neuen Kanal hinzufügt.

Claims

Leistungssteuerndes Netzelement (10) für ein Wellenlängenmultiplex-(wavelength division multiplex – WDM)-Kommunikationssystem, in welchem sich im System ausbreitende Strahlung in eine Vielzahl von Wellenbereichen unterteilt wird, wobei jeder Wellenbereich einem optischen Kanal zugeordnet ist, das Element zur Steuerung der Leistung eines oder mehrerer optischer Kanäle, die über das Element übertragen wird, sowie zur Steuerung der Leistung eines oder mehrerer optischer Kanäle, die am Element hinzugefügt werden, vorgesehen ist, das Element Erzeugungsmittel (70, 80, 90, 92, 94) umfasst für die Erzeugung und Steuerung der Leistung des einen oder der mehreren optischen Kanäle, die am Element hinzugefügt werden, sowie für das Aussenden des einen oder der mehreren optischen Kanäle zum Ausgang, wobei das Element gekennzeichnet ist durch: Messmittel (30) zum Messen der Leistung jedes optischen Kanals, die vom Element ausgegeben wird; eine Kanalsteuereinheit (60) für die selektive Übertragung zum Ausgang des Elements (10) der Eingangsstrahlung des einen oder der mehreren optischen Kanäle, die vom System empfangen wird, und für die selektive Dämpfung der Leistung des einen oder der mehreren optischen Kanäle, die an den Ausgang übertragen wird, und Steuermittel (40) zum Empfangen von Daten vom Messmittel (30), die bezeichnend sind für die Leistung jedes optischen Kanals, die vom Element ausgegeben wird, und die ausführbar sind, die Kanalsteuereinheit und das Erzeugungsmittel zu instruieren, die Leistung jedes optischen Kanals innerhalb vorbestimmter Leistungsgrenzen zu steuern, und wobei das Steuermittel ausführbar ist, das Erzeugungsmittel zu instruieren, den einen oder die mehreren optischen Kanäle, die am Element hinzugefügt werden, in einer schrittweise zunehmenden Weise zu erzeugen, wodurch ein Leistungsüberschuss in dem einen oder den mehreren optischen Kanälen, die am Element hinzugefügt werden, reduziert wird.
Element (10) nach Anspruch 1, wobei, wenn ein optischer Kanal am Element neu hinzugefügt werden soll, das Steuermittel ausführbar ist, das Erzeugungsmittel zu instruieren, den neuen optischen Kanal zunächst mit einem Leistungspegel zu erzeugen, der für das Messmittel (30) ausreichend ist, existierende optische Kanäle, die vom Element übertragen oder erzeugt werden, zu erkennen, jedoch nicht ausreichend ist, diese zu unterbrechen.
Element (10) nach Anspruch 2, wobei, wenn der neue optische Kanal zunächst einen Leistungspegel aufweist, der für das Messmittel (30) zum Erkennen ausreichend ist, weiterhin ausführbar ist, die Wellenlänge des neuen optischen Kanals zu messen, und das Steuermittel (40) ausführbar ist, zu bestimmen, ob der neue Kanal falsch abgestimmt ist, und wenn festgestellt wird, dass der neue optische Kanal korrekt abgestimmt ist, das Steuermittel ausführbar ist, das Erzeugungsmittel (70, 80, 90, 92, 94) dann zu instruieren, die Strahlungsleistung des neuen Kanals in der schrittweise zunehmenden Weise zu erhöhen.
Element (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Steuermittel (40) ausführbar ist, das Erzeugungsmittel (70, 80, 90, 92, 94) zu instruieren, die Strahlungsleistung des neuen optischen Kanals zunächst in relativ größeren zunehmenden Leistungsschritten zu erhöhen und dann anschließend in fortschreitend kleineren Leistungsschritten, wenn die Strahlungsleistung des neuen optischen Kanals sich einem vorbestimmten Leistungspegel (PT) nähert.
Element (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuermittel (40) ausführbar ist, das Erzeugungsmittel (70, 80, 90, 92, 94) zu instruieren, den Strahlungsleistungspegel des einen oder der mehreren neuen optischen Kanäle innerhalb eines Toleranzbandes einschließlich des vorbestimmten Leistungspegels aufrechtzuerhalten.
Element (10) nach Anspruch 5, wobei das Steuermittel (40) ausführbar ist, ein Warnsignal zu erzeugen, wenn es das Erzeugungsmittel (70, 80, 90, 92, 94) instruieren muss, den Leistungspegel des einen oder der mehreren neuen optischen Kanäle kumulativ um mehr als das Toleranzband zu modifizieren.
Element (10) nach Anspruch 6, wobei das Toleranzband modifiziert ist zur Erfassung längerfristiger Alterung sowie zum Driften innerhalb des Elements (10).
Element (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die am Messmittel (30) empfangene Strahlung ein Teil der Strahlung ist, die vom Element (10) an das Kommunikationssystem ausgegeben wird.
Element (10) nach Anspruch 8, umfassend optische Verstärkermittel (20) zum Verstärken der Strahlung, die aus der Kanalsteuereinheit (60) ausgegeben wird, und das Erzeugungsmittel (70, 80, 90, 92, 94) für die Bereitstellung der vom Element (10) ausgegebenen Strahlung, wobei das Verstärkermittel (20) einen Nebenausgang (O₁) für die Bereitstellung des Teils der Strahlung für das Messmittel (30) umfasst.
Element (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuermittel (40) ausführbar ist, Instruktionen wiederholt an die Kanalsteuereinheit (60) und das Erzeugungsmittel (70, 80, 90, 92, 94) auszugeben, wobei die Instruktionen ein Identifizierungsmittel umfassen, das inkrementiert wird, wenn ein neuer Befehl ergeht.
Element (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuermittel (40) ausführbar ist zum: (a) Überwachen von Daten entsprechend der am Messmittel (30) empfangenen Strahlung; (b) Bestimmen, ob unbeabsichtigte Strahlung mit Strahlungswellenlängen, die optischen Kanälen entsprechen, vorliegt oder nicht, zu deren Übertragung bzw. Erzeugung die Kanalsteuereinheit (60) und/oder das Erzeugungsmittel (70, 80, 90, 92, 94) nicht instruiert wurde; und (c) Instruieren der Kanalsteuereinheit (60) und/oder des Erzeugungsmittels (70, 80, 90, 92, 94), Strahlung mit Strahlungswellenlängen, die dem unbeabsichtigten optischen Kanal entsprechen, nicht zu übertragen oder abzugeben.
Element (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuermittel (40) als eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (field programmable gate array – FPGA) (40) implementiert ist.