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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft optische Übertragungssysteme und insbesondere
die Leistungsoptimierung optischer Kanäle in optischen Übertragungssystemen.
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Stand der Technik
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Optische Übertragungssysteme
und insbesondere diejenigen mit Wellenlängenmultiplex (WDM – Wavelength
Division Multiplexing) sind wünschenswert,
da sie äußerst weite
Bandbreiten für
Kommunikationskanäle
bereitstellen. Jeder Kommunikationskanal in dem WDM-Übertragungssystem führt eine Mehrzahl
optischer Kanäle,
d. h. Wellenlängen,
auf einer einzigen optischen Faser und einem einzigen optischen
Zwischengenerator. Es besteht jedoch ein Kompromiß zwischen
der Bereitstellung von Kommunikationskanälen mit weiterer Bandbreite
mit ihren niedrigeren Transportkosten und ihrer Empfindlichkeit
für Kanalbeeinträchtigungen
oder dergleichen, die die Übertragungsgüte verstümmeln. Die
Fähigkeit
eines optischen Übertragungssystems,
beispielsweise solcher mit WDM zum Minimieren der Auswirkungen von
Kanalbeeinträchtigungen
und sonstigen Signalverstümmelungsmechanismen
auf die optischen Kommunikationsdienste ist jedoch von äußerster
Bedeutung.
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Frühere Bemühungen zur
Verbesserung von WDM-Systemleistung
umfassen ein Verfahren zur Überwachung
und Entzerrung der Bitfehlerratenleistung (BER – Bit Error Rate) eines WDM-Systems, was
in der europäischen
Patentanmeldung von Barnard et al. "Methods for Equalizing WDM Systems" (Verfahren zur Entzerrung
von WDM-Systemen), veröffentlicht
als
EP 0926854A2 am
30. Juni 1999, offenbart ist. Das Verfahren von Barnard et al. umfaßt die Identifizierung
eines Fehlerschwell- Wertpegels für die für jedes
Signal gemäß der Kanalrate
definierte BER und Bestimmen der Dämpfung beispielsweise der Leistung
jedes über
die WDM-Strecke übertragenen
Signals. Die Senderleistungen werden unter Berücksichtigung der für alle Kanäle bestimmten Dämpfungen
eingestellt. Das Verfahren kann für Mehrkanalsysteme mit Zwischenknoten
benutzt werden, wo Kanäle
zugefügt
und abgeworfen werden.
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Es
besteht ein weitergehender Bedarf an alternativen Verfahren zum
Optimieren der Leistung eines WDM-Systems.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
sind in den unabhängigen
Ansprüchen
angeführt,
auf die der Leser nunmehr verwiesen wird. Bevorzugte Merkmale sind
in den abhängigen
Ansprüchen
aufgeführt.
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Die
Empfindlichkeit eines optischen Netzes für Kanalbeeinträchtigungen
oder dergleichen wird durch Benutzung von Echtzeitüberwachung
und Steuerung einer oder mehrerer vorgeschriebener Beeinträchtigungen
des optischen Kanals behandelt. Die eine oder die mehreren Beeinträchtigungen
werden durch Einsatz eines Optimierungsverfahrens im optischen Netz
kompensiert, so daß die
optischen Signale von der Quelle oder den Quellen der Beeinträchtigungen
steuerbar an irgendeinem bestimmten Knoten im Netz eingestellt werden.
In einer bestimmten Ausführungsform
der Erfindung werden die optischen Signale mehr oder weniger am
Ursprungsknoten des zugehörigen
optischen Kanals, z. B. der Wellenlänge λ, gedämpft, um die Leistung des entsprechenden
optischen Kanals im Netz zu optimieren. Dies wird durch Einsetzen
eines veränderlichen
optischen Dämpfungsgliedes
an der λ-Laserquelle
des optischen Kanals mit der Beeinträchtigung realisiert.
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Insbesondere
wird in einer bestimmten Ausführungsform
der Erfindung die optische Signalbeeinträchtigung an einem Empfangsknoten
gemessen und es wird der Ursprungsknoten des zugehörigen optischen
Kanals bestimmt. Dann wird zu dem identifizierten Ursprungsknoten
eine Steuerungsnachricht übertragen,
die anzeigt, daß ein
der Lichtquelle des entsprechenden optischen Kanals, z. B. der λ-Laserquelle,
zugeordnetes veränderliches
optisches Dämpfungsglied
einzustellen ist, um gegebenenfalls mehr oder weniger Dämpfung einzufügen. Dieses
Messungs- und Einstellungsverfahren wird solange wiederholt, bis
der entsprechende optische Kanal optimale Leistung für die gemessene
Beeinträchtigung
ergibt. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung werden die Steuerungsnachrichten in einem optischen Überwachungskanal übertragen.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird zuerst ein VOA (variable optical attenuator – veränderliches
optisches Dämpfungsglied)
in einem der λ-Laserquelle
des zugehörigen
optischen Kanals zugeordneten entfernten Knoten eingestellt. Danach
wird gegebenenfalls ein VOA in dem, dem überwachten optischen Kanal
zugeordneten örtlichen
Knoten eingestellt, um die vorgeschriebene Metrik des überwachten
optischen Kanals weiter zu optimieren. Diese Einstellung des örtlichen
VOA wird solange wiederholt, bis die Leistung des zugehörigen Kanals
optimiert ist.
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In
einer noch weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird entweder ein VOA (veränderliches optisches Dämpfungsglied)
in einem der λ-Laserquelle des
zugehörigen
optischen Kanals zugeordneten entfernten Knoten eingestellt oder
es wird ein veränderliches
optisches Dämpfungsglied
an einem, dem empfangenen vorgeschriebenen optischen Kanal zugeordneten örtlichen
Knoten eingestellt oder es werden beide veränderliche optische Dämpfungsglieder in
Abhängigkeit
von einer Auswertung der vorgeschriebenen Metrik des vorgeschriebenen
optischen Kanals eingestellt, um die vorgeschriebene Metrik des
vorgeschriebenen optischen Kanals zu optimieren.
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In
einer noch weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird ein veränderliches
optisches Dämpfungsglied
in einem der λ-Laserquelle
des zugehörigen
optischen Kanals zugeordneten entfernten Knoten eingestellt und
es wird ein veränderliches
optisches Dämpfungsglied
an einem, dem empfangenen vorgeschriebenen optischen Kanal zugeordneten örtlichen
Knoten im wesentlichen gleichzeitig eingestellt, um die vorgeschriebene
Metrik des vorgeschriebenen optischen Kanals zu optimieren.
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Ein
technischer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Übertragungsleistung
des einen oder der mehreren optischen Kanäle wesentlich in Echtzeit optimiert
wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten eines optischen
Ringübertragungssystems;
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2 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten eines optischen
Knotens einschließlich
einer Ausführungsform
der Erfindung, die in dem System der 1 eingesetzt
werden kann;
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3 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten einer Endgeräteeinheit,
die in den optischen Knoten der 2 und 6 eingesetzt werden
kann;
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4 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten einer weiteren
Endgeräteeinheit, die
in den optischen Knoten der 2 und 6 eingesetzt
werden kann;
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5 ist
ein Flußdiagramm
der bei der Implementierung optischer Kanaloptimierung in der Ausführungsform
der Erfindung mit Einsatz des optischen Knotens der 2 benutzten
Schritte;
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6 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten eines weiteren
optischen Knotens mit einer Ausführungsform
der Erfindung, die in dem System der 1 eingesetzt
werden kann;
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7 ist
ein Flußdiagramm
der bei der Implementierung eines Verfahrens zur Optimierung eines
optischen Kanals in der Ausführungsform
der Erfindung unter Einsatz des optischen Knotens der 6 benutzten
Schritte;
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8 ist
ein Flußdiagramm
der bei der Implementierung eines weiteren Verfahrens zur Optimierung
eines optischen Kanals in der Ausführungsform der Erfindung unter
Einsatz des optischen Knotens der 6 benutzten
Schritte; und
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9 ist
ein Flußdiagramm
der bei der Implementierung eines noch weiteren Verfahrens zur Optimierung
eines optischen Kanals in der Ausführungsform der Erfindung unter
Einsatz des optischen Knotens der 6 benutzten
Schritte.
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Ausführliche Beschreibung
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1 zeigt
in vereinfachter Form ein bidirektionales optisches Übertragungssystem 100,
das in einer Ringstruktur verbunden ist. Der Kürze und Deutlichkeit der Darlegung
halber ist das optische Übertragungssystem 100 als
nur optische Knoten 101 bis 104 enthalten dargestellt,
die jeweils eine Ausführungsform
der Erfindung umfassen. Die optischen Knoten 101 bis 104 sind
durch ein bidirektionales Übertragungsmedium 105 miteinander
verbunden, das der Kürze
und Deutlichkeit der Darlegung halber im vorliegenden Beispiel aktive
Dienstübertragungskapazität transportiert.
Im vorliegenden Beispiel umfaßt
das optische Übertragungsmedium 105 optische
Fasern 106 und 107. Es ist zu beachten, daß das bidirektionale
optische Übertragungssystem 100 typischerweise
ein System mit entweder zwei (2) optischen Fasern oder vier (4)
optischen Fasern benutzten würde.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Übertragungsmedium 105 zwei
(2) optische Fasern, Faser 106 und Faser 107,
die zum Transportieren optischer Kanäle, d. h. Wellenlängen, und
auch optischer Schutzkanäle
benutzt werden. Das optische Übertragungssystem 100 könnte beispielsweise
8, 16, 32, 40, 80 usw. Kommunikationskanäle, d. h. Wellenlängen, transportieren. Auch
ist zu beachten, daß in
der Einordnung von entweder zwei (2) optischen Fasern oder vier
(4) optischen Fasern ein getrennter sogenannter Telemetrie-, z.
B. Überwachungskanal,
als Wartungskanal zusätzlich
zu den Kommunikationskanälen
eingesetzt werden könnte.
So werden in einem System mit acht (8) Kanälen neun (9) Kanäle transportiert,
in einem System mit 16 Kanälen
werden 17 Kanäle
transportiert und so fort. Der Überwachungskanal
bietet Wartungsunterstützung
des optischen Netzes einschließlich
von optischen Knoten 102 bis 104 wie auch Optimierungsinformationen
zur Verwendung in den Knoten 101 bis 104 zum Optimieren
der Übertragung über die
optischen Wellenlängen
im optischen Übertragungssystem 100.
Die Benutzung des Überwachungskanals
beim Transportieren der Optimierungsinformationen zum Optimieren
der optischen Wellenlängen
im optischen Übertragungssystem 100 wird
unten beschrieben. Zusätzlich
könnten
die Wartungsinformationen wie auch die Optimierungsinformationen
Inband im Kanal-Overhead transportiert werden. Solange wie die gewünschten
Informationen zweckentsprechend zugeführt werden, ist es in der Tat
eigentlich bedeutungslos, welches Medium für seinen Transport benutzt
wird, Inband, Außerband, Telemetriekanal, Überwachungskanal,
Kanal-Overhead oder dergleichen. Es sind Übertragungssysteme mit zwei
(2) und vier (4) optischen Fasern bekannt.
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2 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten einzelner der
optischen Knoten 101–104 jeweils
mit einer Ausführungsform
der Erfindung, die in dem System der 1 eingesetzt
werden können.
Zu Beginn wird darauf hingewiesen, daß der Einfachheit und Deutlichkeit
der Darlegung halber die vorliegende Ausführungsform als ein optischer
Kanal, d. h. Wellenlänge,
für jede Übertragungsrichtung
beschrieben wird. Es wird jedoch offensichtlich sein, daß die Erfindung
gleicherweise auf eine Mehrzahl von optischen Kanälen, d.
h. Wellenlängen,
anwendbar ist, die zu und von dem optischen Knoten empfangen und übertragen
werden. Insbesondere wird ein vom Osten über die optische Faser 106 empfangenes
optisches Signal dem optischen Demultiplexer (DMUX) 201 zugeführt. Das
empfangene optische Signal ist ein optisches Wellenmultiplex-(WDM-)Signal
und enthält
typischerweise einen Satz von N Wellenlängen (λs), wobei N = 0, 1, ... N, und
einen optischen Überwachungskanal.
Solche optischen WDM-Signale mit einem optischen Überwachungskanal
sind in der Technik wohlbekannt. Eine gedemultiplexte λ des empfangenen
optischen Signals von DEMUX 201 wird über den optischen Weg 202 dem
Endgerät 203 zugeführt, während der gedemultiplexte
optische Überwachungskanal über den
optischen Weg 204 der Steuerung 205 zugeführt wird.
Ein als Ausgabe nach Osten zu lieferndes gemultiplextes optisches
Signal wird vom optischen Multiplexer (MUX) 209 der nach
Osten gehenden optischen Faser 107 zugeführt. Auf ähnliche
Weise wird ein vom Westen über
die optische Faser 107 empfangenes optisches Signal dem
optischen Demultiplexer (DMUX) 206 zugeführt. Das
empfangene optische Signal ist wiederum ein optisches Wellenmultiplex-(WDM-)Signal
und enthält typischerweise
einen Satz N Wellenlängen
(λs), wobei
N = 0, 1, ... und einen optischen Überwachungskanal. Eine gedemultiplexte λ des empfangenen
optischen Signals wird vom DMUX 206 über den optischen Weg 207 dem Endgerät 203 zugeführt, während der
gedemultiplexte optische Überwachungskanal über den
optischen Weg 208 der Steuerung 205 zugeführt wird.
Ein als Ausgabe nach Westen zu lieferndes gemultiplextes optisches
Signal wird vom optischen Multiplexer (MUX) 210 der nach
Westen gehenden optischen Faser 106 zugeführt.
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Die
Benutzereinheit 211 empfängt erkannte empfangene Signale
vom Endgerät 203 und
liefert über
das optische Netz zum Endgerät 203 zu
transportierende Signale. Einzelheiten des Endgeräts 203 sind
in den 3 und 4 dargestellt und werden unten
beschrieben. Auch liefert das Endgerät 203 Versionen der
empfangenen optischen Signale an den Monitor 212. Der Monitor 212 enthält Vorrichtungen
zum Erhalten von Maßen
vorgeschriebener Signalübertragungsmetriken,
zum Beispiel Bitfehlerrate (BER – Bit-Error-Rate), Signal/Rausch-Verhältnis, Nebensprechen
oder dergleichen. Anordnungen zum Erhalten von Messungen solcher
Metriken sind in der Technik wohlbekannt. Beispielsweise kann Nebensprechen
durch Einsetzen eines optischen Spektrumanalysators zur Beobachtung
eines gewünschten optischen
Kanals, d. h. einer Wellenlänge,
und eines benachbarten optischen Kanals, d. h. einer Wellenlänge, ausgewertet
werden. Die Ergebnisse dieser Messungen werden vom Monitor 212 der
Steuerung 205 zugeführt,
wo sie in eine Steuerungsnachricht eingefügt werden, die in einem Überwachungskanal zur Übertragung
zu einem Knoten einzufügen
ist, einschließlich
der Quelle des entsprechenden überwachten
optischen Kanals. Der optische Überwachungskanal
mit der sich ergebenden Steuerungsnachricht wird über den
Weg 213 dem MUX 209 zugeführt, wo er mit anderen, der
nach Osten gehenden optischen Faser 107 zuzuführenden
optischen Kanälen
gemultiplext wird. Auf ähnliche
Weise wird der optische Überwachungskanal
mit der sich ergebenden Steuerungsnachricht über den Weg 214 dem
MUX 210 zugeführt,
wo er mit anderen, der nach Westen gehenden optischen Faser 106 zuzuführenden
optischen Kanälen
gemultiplext wird. Der Überwachungskanal
mit der Steuerungsnachricht des überwachten
optischen Kanals wird an einem Knoten gedemultiplext, einschließlich der
Quelle des optischen Kanals. Unter Verwendung des gegenwärtigen Knotens
für Erläuterungszwecke
wird das ankommende optische WDM-Signal mit einem optischen Überwachungskanal
aus dem Osten im DEMUX 201 gedemultiplext und die Steuerungsnachricht
wird über den
Weg 204 der Steuerung 205 zugeführt. Auf ähnliche
Weise wird ein ankommendes optisches WDM-Signal mit einem optischen Überwachungskanal
aus dem Westen im DEMUX 206 gedemultiplext und die Steuerungsnachricht
wird über
den Weg 208 der Steuerung 205 zugeführt. Als
Antwort auf die zugeführten
Steuerungsnachrichten werden von der Steuerung 205 entsprechende
Steuerungsnachrichten zu jedem der veränderlichen optischen Dämpfungsglieder 215 und 216 zugeführt. Die
veränderlichen
optischen Dämpfungsglieder 215 und 216 werden
dementsprechend eingestellt und infolgedessen sind vom Endgerät 203 zugeführte optische
Kanäle wie
durch die zugeführten
Steuerungsnachrichten angedeutet mehr oder weniger gedämpft. Vom
VOA 215 wird ein entsprechender eingestellter optischer Kanal
dem Multiplexer (MUX) 210 zugeführt, um mit dem optischen Überwachungskanal
einschließlich der
VOA-Steuerungsnachricht von der Steuerung 205 zur Übertragung
der nach Westen gehenden Richtung über die optische Faser 106 gemultiplext
zu werden. Auf ähnliche
Weise wird ein entsprechender eingestellter optischer Kanal vom
VOA 216 dem Multiplexer (MUX) 209 zugeführt, um
mit dem optischen Überwachungskanal
einschließlich
der VOA-Steuerungsnachricht
von der Steuerung 205 zur Übertragung in der nach Westen
gehenden Richtung über die
optische Faser 107 gemultiplext zu werden.
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Das
obenbeschriebene Leistungsoptimierungsverfahren der Überwachung
eines bestimmten optischen Kanals, Erzeugung einer VOA-Steuerungsnachricht, Übertragung
der Steuerungsnachricht im vorliegenden Beispiel über den
optischen Überwachungskanal
zu einem Ursprungsknoten einschließlich der Quelle des überwachten
optischen Kanals und Einstellung des VOA am Ursprungsknoten wird
solange wiederholt, bis die Leistung des überwachten optischen Kanals
optimiert worden ist. In der Tat wird die Übertragungsleistung des einen oder
der mehreren optischen Kanäle
dadurch in im wesentlichen Echtzeit optimiert. Dieses Leistungsoptimierungsverfahren
für die
in 2 gezeigte Ausführungsform ist in 5 dargestellt
und wird unten beschrieben.
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3 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten einer Endgeräteeinheit 203,
die in den optischen Knoten der 2 und 6 eingesetzt
werden kann. Insbesondere dargestellt sind Detektoren 301 und 303,
denen optische Signale von der Benutzereinheit 211 zugeführt werden.
Diese optischen Signale sind eine von der Benutzereinheit 211 eingesetzte
vorgeschriebene Wellenlänge.
Von den Detektoren 301 und 303 werden die optischen Signale
von der Benutzereinheit 211 in elektrische Signale umgewandelt.
Die elektrischen Signale von den Detektoren 301 und 303 werden
wiederum zur Ansteuerung der Laser 302 bzw. 304 geliefert,
um zutreffend modulierte optische Signale mit der optischen Kanalwellenlänge λv zu ergeben,
die über Wege 217 und 218 dem
VOA 215 bzw. VOA 216 zugeführt werden. Ebenfalls dargestellt
sind die Detektoren 303 und 304, die über Wege 207 bzw. 208 zugeführte optische
Signale mit λ des
optischen Kanals erkennen, um elektrische Versionen derselben zu
ergeben. Diese erkannten elektrischen Signale von den Detektoren 303 und 304 werden
zum Ansteuern der Laser 306 bzw. 308 geliefert
und werden auch über
den Weg 220 dem Monitor 212 zugeführt. Die von
Lasern 306 und 308 ausgegebenen optischen Signale
liegen auf einer von der Benutzereinheit 211 erwarteten
vorgeschriebenen Wellenlänge
und werden der Benutzereinheit 211 und über den Weg 219 dem Monitor 212 zugeführt.
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4 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten einer weiteren
Endgeräteeinheit 203,
die in den optischen Knoten der 2 und 6 eingesetzt
werden kann. Geräteelemente,
die die gleichen wie die oben im Verhältnis zur 3 dargestellten
und beschriebenen sind, sind ähnlich
numeriert und werden nicht ausführlich
noch einmal beschrieben. Die Unterschiede zwischen der in 3 gezeigten
Geräteanordnung
und der in 4 gezeigten bestehen darin,
daß die über Wege 202 und 207 zugeführten Signale
optischer Kanäle
direkt über
den Weg 220 dem Monitor 212 zugeführt werden
und die von Detektoren 305 und 307 ausgegebenen
elektrischen Signale nicht als dem Monitor 212 zugeführt dargestellt
sind. Dies ermöglicht
eine direkte Überwachung
der Signale des optischen Kanals in optischer Form. Dies kann beispielsweise
durch Einsetzen eines optischen Spektrumanalysators oder eines sonstigen
optischen Metrik-Meßgeräts durchgeführt werden.
Es ist jedoch zu beachten, daß die
elektrischen Signalausgaben von Detektoren 305 und 307 in
anderen Implementierungen auch dem Monitor 212 zugeführt werden
können.
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5 ist
ein Flußdiagramm
der bei der Implementierung der Optimierung optischer Kanäle in der
Ausführungsform
der Erfindung unter Einsatz des optischen Knotens der 2 benutzten
Schritte. Insbesondere beginnt der Leistungsüberwachungsvorgang der optischen
Kanäle
im Schritt 501. Es ist zu beachten, daß das Überwachungsverfahren von einem
Benutzer über
die Benutzereinheit 211 (1) eingeleitet
werden kann, die ein zutreffendes Einleitungssignal der Steuerung 205 zuführt, oder
automatisch als Reaktion auf die Erkennung irgendeiner Leistungsmetrik,
die außerhalb
annehmbarer Kriterien liegt, beispielsweise irgendeines charakteristischen
Grenz- oder Schwellwerts, der obere und untere Grenzen oder dergleichen
umfassen könnte.
Im Schritt 502 wird auf einen optischen Kanal, d. h. eine Wellenlänge initialisiert,
deren Leistung zu überwachen,
d. h. auszuwerten ist. Im vorliegenden Beispiel wird die Wellenlänge auf λ = 1 eingestellt.
Danach wird im Schritt 503 eine vorgeschriebene Leistungsmetrik
der Wellenlänge
ausgewertet. Wie angedeutet kann die ausgewertete Metrik die Bitfehlerrate
(BER – Bit-Error-Rate),
das Signal/Rausch-Verhältnis
(S/N – Signal-to-Noise),
Nebensprechen oder dergleichen sein. Es ist zu bemerken, daß, wenn
die ausgewertete vorbestimmte Metrik Nebensprechen ist, ein optischer
Spektrumanalysator vorteilhafterweise im Monitor 212 (2)
benutzt werden kann und das Endgerät 203 nach der Darstellung
in 3 würde
zur Zuführung
der ankommenden optischen Kanäle,
d. h. Wellenlängen λ, zum Monitor 212 eingesetzt
werden. Beispielhafterweise wird Nebensprechen durch Einsetzen eines
optischen Spektrumanalysators (OSA) gemessen, der eine Messung des
durchschnittlichen Leistungsspektrums eines ankommenden optischen Kanals
ergibt. Der interessierende Spektralbereich wird von den MUX- und
DEMUX-Filtern am entfernten Knoten ausgewählt, von dem das optische Signal stammte.
Diese Filter besitzen eine endliche Bandbreite, die so ausgewählt ist,
daß sie
den gesamten Spektralbereich umfaßt, der den ausgewerteten optischen
Kanal führt.
Es sind diese Filter, die die Übertragung
des unerwünschten
Nebensprechens erlauben, das sich durch eine Störung des gemessenen optischen
Spektrums manifestiert. Gewöhnlich
werden die größten Beiträger von
Nebensprechen durch der optischen Quelle für den ausgewerteten optischen
Kanal benachbarte optische Kanalquellen verursacht. Es ist jedoch
möglich,
daß andere
optische Quellen nahebei ebenfalls Nebensprechen beitragen. In einem
solchen Fall kann der gemessene Spektralbereich erweitert werden,
um solche nahe optische Quellen einzufangen. Dann wird die Steuerung
zum Schritt 504 übergeben,
in dem geprüft
wird, um zu bestimmen, ob die vorbestimmte Metrik innerhalb annehmbarer
Kriterien liegt. Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 504 JA ist, wird Steuerung zum Schritt 505 übertragen.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 504 NEIN ist, wird im Schritt 506 der Ursprungsknoten
einschließlich
der Laserquelle des überwachten
optischen Kanals, d. h. λ bestimmt. Dies
wird leicht durch Benutzung einer typischerweise in der Steuerung 205 (2)
gespeicherten Karte der Ursprungs- und Endknoten des ausgewerteten optischen
Kanals, d. h. der Wellenlänge λ oder der ausgewerteten
optischen Kanäle,
d. h. Wellenlängen λN realisiert.
Im Schritt 507 wird veranlaßt, daß eine Nachricht zum bestimmten
Ursprungsknoten gesendet wird, im vorliegenden Beispiel über eine
Steuerungsnachricht in einem optischen Überwachungskanal, zur Einstellung
eines der λ-Laserquelle
zugeordneten VOA. Dann wird im Schritt 508 bestimmt, ob das
zugeordnete VOA eingestellt worden ist. Dies läßt sich dadurch realisieren,
daß der
Knoten mit der λ-Laserquelle
eine Bestätigungsnachricht über den optischen Überwachungskanal
zu dem Knoten sendet, der die Leistung des optischen Kanals überwacht.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 508 NEIN ist, wird Steuerung zum Schritt 507 zurückgegeben
und es werden Schritte 507 und 508 solange wiederholt,
bis der Schritt 508 ein Ergebnis JA und eine Bestätigung,
daß das
zugehörige
VOA eingestellt worden ist, ergibt. Wenn der Schritt 508 ein
Ergebnis JA ergibt, wird im Schritt 509 die überwachte vorbestimmte
Metrik ausgewertet. Dann wird im Schritt 510 geprüft, um zu
bestimmen, ob die Metrik innerhalb annehmbarer Kriterien liegt.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 510 NEIN ist, wird Steuerung zum Schritt 507 zurückgegeben
und es werden die zutreffenden der Schritte 507 bis 510 solange wiederholt,
bis der Schritt 510 ein Ergebnis JA ergibt.
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Wenn
der Schritt 510 ein Ergebnis JA ergibt, wird die Steuerung
ebenfalls zum Schritt 505 übertragen. Im Schritt 505 wird
geprüft,
um zu bestimmen, ob λ =
N, d. h. ob die letzte λ in
einer Menge ausgewertet worden ist. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 505 NEIN
ist, wird im Schritt 511 λ = λ + 1 eingestellt und die Steuerung
zum Schritt 503 zurückgegeben.
Danach werden zutreffende der Schritte 503 bis 511 solange
wiederholt, bis der Schritt 505 ein Ergebnis JA ergibt.
Dann wird das Verfahren im Schritt 512 beendet. Auf diese
Weise werden durch das Optimierungsverfahren der eine oder die mehreren
optischen Kanäle
effektiv in im wesentlichen Echtzeit optimiert.
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6 zeigt
in vereinfachter Blockschaltbildform Einzelheiten eines weiteren
optischen Knotens einschließlich
einer Ausführungsform
der Erfindung, der im System der 1 eingesetzt
werden kann. Die denen des optischen Knotens der 2 gleichen Elemente
des optischen Knotens der 6 sind ähnlich numeriert
und werden nicht wieder beschrieben. Die Unterschiede zwischen dem
optischen Knoten der 2 und dem optischen Knoten der 6 liegen
in der Verwendung eines sogenannten lokalen VOA 601 und
eines sogenannten lokalen VOA 602 auf den ankommenden optischen
Wegen 202 bzw. 207. VOA 601 und VOA 602 werden
als Reaktion auf entsprechende Steuerungsnachrichten von der Steuerung 205 gesteuert.
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7 ist
ein Flußdiagramm
der in einem Verfahren zur Implementierung der Optimierung eines optischen
Kanals in der Ausführungsform
der Erfindung mit dem optischen Knoten der 6 benutzten Schritte.
Insbesondere beginnt das Leistungsüberwachungsverfahren der optischen
Kanäle
im Schritt 701. Es ist zu beachten, daß das Überwachungsverfahren durch
einen Benutzer über
die Benutzereinheit 211 (1) eingeleitet
werden kann, die ein zutreffendes Einleitungssignal der Steuerung 205 zuführt, oder
automatisch als Reaktion auf die Erkennung, daß irgendeine Leistungsmetrik
außerhalb
annehmbarer Kriterien liegt. Im Schritt 702 wird auf einen
optischen Kanal, d. h. eine Wellenlänge initialisiert, deren Leistung
zu überwachen,
d. h. auszuwerten ist. Im vorliegenden Beispiel wird die Wellenlänge auf λ = 1 eingestellt.
Danach wird im Schritt 703 eine vorgeschriebene Leistungsmetrik
der Wellenlänge wie
oben im Verhältnis
zur 5 beschrieben ausgewertet. Im Schritt 704 wird
geprüft,
um zu bestimmen, ob die vorbestimmte Metrik innerhalb annehmbarer Kriterien
liegt. Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 704 JA ist, wird Steuerung zum Schritt 705 übertragen.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 704 NEIN ist, wird im Schritt 706 der überwachte
Ursprungsknoten einschließlich
der Laserquelle des optischen Kanals, d. h. λ, wie oben im Verhältnis zur 5 beschrieben
bestimmt. Im Schritt 707 wird veranlagt, daß eine Nachricht
zu dem bestimmten Ursprungsknoten gesendet wird, im vorliegenden
Beispiel über
eine Steuerungsnachricht in einem optischen Überwachungskanal, um ein der λ-Laserquelle zugeordnetes
VOA an einem entfernten Knoten einzustellen. Dann wird im Schritt 708 bestimmt,
ob das zugeordnete VOA eingestellt worden ist. Dies läßt sich
dadurch realisieren, daß der
die λ-Laserquelle enthaltende
Knoten eine Bestätigungsnachricht über den
optischen Überwachungskanal
zu dem Knoten sendet, der die Leistung des optischen Kanals überwacht.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 708 NEIN ist, wird die Steuerung zum Schritt 707 zurückgegeben
und Schritte 707 und 708 werden solange wiederholt,
bis der Schritt 708 ein Ergebnis JA ergibt, und eine Bestätitigung,
daß das
zugehörige
entfernte VOA eingestellt worden ist. Es ist zu beachten, daß die Einstellung
des entfernten VOA die überwachte vorbestimmte
Metrik bedeutsam optimieren sollte. Wenn der Schritt 708 ein
Ergebnis JA ergibt, wird im Schritt 709 die überwachte
vorbestimmte Metrik ausgewertet. Dann wird im Schritt 710 geprüft, um zu
bestimmen, ob die vorbestimmte Metrik innerhalb annehmbarer Kriterien
liegt. Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 710 NEIN ist, wird die Steuerung zum Schritt 711 weitergegeben,
in dem veranlaßt
wird, daß eine
Steuerungsnachricht zu einem lokalen VOA, beispielsweise VOA 601,
gesendet wird, das der überwachten λ-Quelle zugeordnet
ist. Dann wird im Schritt 712 geprüft, ob das lokale VOA eingestellt worden
ist. Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 712 NEIN ist, wird die Steuerung zum Schritt 711 zurückgegeben
und Schritte 711 und 712 werden solange wiederholt,
bis der Schritt 712 ein Ergebnis JA ergibt. Danach wird
die Steuerung zum Schritt 709 zurückgegeben und Schritte 709 bis 712 werden
solange wiederholt, bis der Schritt 710 ein Ergebnis JA
ergibt. Wenn der Schritt 710 ein Ergebnis JA ergibt, wird
die Steuerung ebenfalls zum Schritt 705 übertragen.
Im Schritt 705 wird geprüft, um zu bestimmen, ob λ = N, d.
h. ob die letzte λ in
einer Menge ausgewertet worden ist. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 705 NEIN
ist, wird im Schritt 713 λ = λ + 1 eingestellt und die Steuerung
zum Schritt 703 zurückgegeben.
Danach werden zutreffende der Schritte 703 bis 713 solange
wiederholt, bis der Schritt 705 ein Ergebnis JA ergibt.
Dann wird das Verfahren im Schritt 714 beendet.
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So
ist ersichtlich, daß in
der Ausführungsform
der 6 zuerst eine Einstellung des der überwachten λ-Laserquelle zugeordneten
entfernten VOA durchgeführt
wird. Danach wird gegebenenfalls ein der überwachten λ-Laserquelle zugeordnetes lokales VOA
solange eingestellt, bis die überwachte vorbestimmte
Metrik optimiert ist. Auf diese Weise wird durch das Optimierungsverfahren
der eine oder die mehreren optischen Kanäle effektiv in im wesentlichen
Echtzeit optimiert.
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Es
ist zu beachten, daß,
obwohl das entfernte VOA in dem in 7 beschriebenen
Verfahren zuerst eingestellt und das lokale VOA danach eingestellt
wird, es offensichtlich ist, daß das
lokale VOA gleicherweise zuerst und das entfernte VOA danach eingestellt
werden könnte.
In der Tat könnte
jedes gewünschte
Einstellungsschema benutzt werden. Beispielsweise könnten Einstellungen
zwischen lokalen und entfernten VOA abwechseln.
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8 ist
ein Flußdiagramm
der in einem weiteren Verfahren zur Implementierung von Optimierung
eines optischen Kanals in der Ausführungsform der Erfindung mit
dem optischen Knoten der 6 benutzten Schritte. Insbesondere
beginnt das Leistungsüberwachungsverfahren
der optischen Kanäle im
Schritt 801. Es ist zu bemerken, daß das Überwachungsverfahren dadurch
eingeleitet werden kann, daß ein
Benutzer über
die Benutzereinheit 211 (1) ein zutreffendes
Einleitungssignal zur Steuerung 205 zuführt, oder automatisch als Reaktion
auf die Erkennung, daß irgendeine
Leistungsmetrik außerhalb
annehmbarer Kriterien liegt. Im Schritt 802 wird auf einen
optischen Kanal, d. h. eine Wellenlänge initialisiert, deren Leistung
zu überwachen,
d. h. auszuwerten ist. Im vorliegenden Beispiel wird die Wellenlänge auf λ = 1 eingestellt.
Danach wird im Schritt 803 eine vorgeschriebene Leistungsmetrik der
Wellenlänge
wie oben im Verhältnis
zur 5 beschrieben ausgewertet. Im Schritt 804 wird
geprüft, um
zu bestimmen, ob die vorbestimmte Metrik innerhalb annehmbarer Kriterien
liegt. Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 804 JA ist, wird die Steuerung zum Schritt 805 übertragen.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 804 NEIN ist, wird im Schritt 806 bestimmt,
ob die überwachte
Metrik im wesentlichen annehmbar ist. Das heißt im Schritt 806 wird
bestimmt, ob die Metrik innerhalb einer vorgeschriebenen Grenze
für die überwachte
Metrik liegt oder nicht. Im Effekt wird in diesem Schritt 806 bestimmt,
ob eine bedeutsame oder nur eine feinere Einstellung zur Optimierung
des optischen Kanals erforderlich ist. Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 806 JA ist, ist möglicherweise nur eine Feinabstimmungseinstellung
erforderlich und die Steuerung wird zum Schritt 812 übertragen.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 806 NEIN ist, könnte eine bedeutsamere Einstellung
erforderlich sein und die Steuerung wird zum Schritt 807 übertragen.
Im Schritt 807 wird der Ursprungsknoten einschließlich des überwachten
optischen Kanals, d. h. der λ-Laserquelle
wie oben im Verhältnis
zur 5 beschrieben, bestimmt. Im Schritt 808 wird
veranlaßt,
daß zu
dem bestimmten Ursprungsknoten eine Nachricht gesendet wird, im vorliegenden
Beispiel über
eine Steuerungsnachricht in einem optischen Überwachungskanal, um ein der λ-Laserquelle an einem
entfernten Knoten zugeordnetes VOA einzustellen. Dann wird im Schritt 809 bestimmt,
ob das zugeordnete VOA eingestellt worden ist. Dies läßt sich
dadurch realisieren, daß der
Knoten mit der λ-Laserquelle eine
Bestätigungsnachricht über den
optischen Überwachungskanal
zu dem Knoten sendet, der die Leistung des optischen Kanals überwacht.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 809 NEIN ist, wird die Steuerung zum Schritt 808 zurückgegeben
und Schritte 808 und 809 werden solange wiederholt,
bis der Schritt 809 ein Ergebnis JA, und eine Bestätigung,
daß das
zugeordnete entfernte VOA eingestellt worden ist, ergibt. Es ist
zu bemerken, daß die
Einstellung des entfernten VOA die überwachte vorgeschriebene Metrik
bedeutsam optimieren sollte. Wenn der Schritt 809 ein Ergebnis JA
ergibt, wird im Schritt 810 die überwachte vorgeschriebene Metrik
ausgewertet. Dann wird im Schritt 811 geprüft, um zu
bestimmen, ob die vorgeschriebene Metrik innerhalb annehmbarer Kriterien
liegt. Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 811 NEIN ist, wird die Steuerung zum Schritt 812 zurückgegeben, in
dem veranlaßt
wird, daß eine
Steuerungsnachricht zu einem lokalen VOA, beispielsweise dem VOA 601 gesendet
wird, das der überwachten λ-Quelle zugeordnet
ist. Dann wird im Schritt 813 geprüft, um zu bestimmen, ob das
lokale VOA eingestellt worden ist. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 813 NEIN
ist, wird die Steuerung zum Schritt 812 zurückgegeben und
die Schritte 812 und 813 werden solange wiederholt,
bis der Schritt 813 ein Ergebnis JA ergibt. Danach wird
die Steuerung zum Schritt 810 zurückgegeben und Schritte 810 bis 813 werden
solange wiederholt, bis der Schritt 811 ein Ergebnis JA
ergibt. Wenn der Schritt 811 ein Ergebnis JA ergibt, wird
die Steuerung ebenfalls zum Schritt 805 übertragen.
Im Schritt 805 wird geprüft, um zu bestimmen, ob λ = N, d.
h. ob die letzte λ in
einer Menge ausgewertet worden ist. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 805 NEIN
ist, wird im Schritt 814 λ = λ + 1 eingestellt und die Steuerung
wird zum Schritt 803 zurückgegeben. Danach werden zutreffende
der Schritte 803 bis 814 solange wiederholt, bis
der Schritt 805 ein Ergebnis JA ergibt. Dann wird das Verfahren
im Schritt 815 beendet.
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So
ist ersichtlich, daß in
der Ausführungsform
der 6 das in der 8 dargestellte
Verfahren veranlassen kann, daß zuerst
eine Einstellung des der überwachten λ-Laserquelle
zugeordneten entfernten VOA durchgeführt wird und danach gegebenenfalls
ein der überwachten λ-Laserquelle zugeodnetes
lokales VOA solange eingestellt wird, bis die überwachte vorgeschriebene Metrik
optimiert ist. Als Alternative könnte
es unter gewissen Bedingungen nur notwendig sein, nur eines der
VOA einzustellen, beispielsweise könnte nur das lokale VOA eingestellt oder
das entfernte VOA eingestellt werden. Auf diese Weise wird durch
das Optimierungsverfahren der eine oder die mehreren optischen Kanäle effektiv
in im wesentlichen Echtzeit optimiert.
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9 ist
ein Flußdiagramm
der in einem noch weiteren Verfahren zur Implementierung der Optimierung
eines optischen Kanals in der Ausführungsform der Erfindung mit
dem optischen Knoten der 6 benutzten Schritte. Insbesondere
beginnt das Leistungsüberwachungsverfahren
der optischen Kanäle
im Schritt 901. Es ist zu bemerken, daß das Überwachungsverfahren dadurch
eingeleitet werden kann, daß ein
Benutzer über
die Benutzereinheit 211 (1) ein zutreffendes
Einleitungssignal der Steuerung 205 zuführt, oder automatisch als Reaktion
auf die Erkennung, daß irgendeine
Leistungsmetrik außerhalb
annehmbarer Kriterien liegt. Im Schritt 902 wird auf einen
optischen Kanal, d. h. eine Wellenlänge initialisiert, deren Leistung
zu überwachen,
d. h. auszuwerten ist. Im vorliegenden Beispiel ist die Wellenlänge auf λ = 1 eingestellt.
Danach wird im Schritt 903 eine vorgeschriebene Leistungsmetrik
der Wellenlänge
wie oben im Verhältnis
zur 5 beschrieben ausgewertet. Im Schritt 904 wird überprüft, um zu bestimmen,
ob die vorgeschriebene Metrik innerhalb annehmbarer Kriterien liegt.
Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 904 JA ist, wird die Steuerung zum Schritt 905 übertragen.
Wenn das Prüfungsergebnis im
Schritt 904 NEIN ist, wird Schritt 906 der Ursprungsknoten
einschließlich
des überwachten
optischen Kanals, d. h. der λ-Laserquelle
wie oben im Verhältnis
zur 5 beschrieben bestimmt. Im Schritt 907 wird
veranlaßt,
daß eine
Nachricht zu den bestimmten Ursprungsknoten, im vorliegenden Beispiel über eine
Steuerungsnachricht in einem optischen Überwachungskanal, gesendet
wird, um ein der λ-Laserquelle an einem
entfernten Knoten zugeordnetes VOA einzustellen, und eine Nachricht
zum Einstellen eines dem überwachten
optischen Kanals zugeordneten lokalen VOA gesendet wird. So ist
ersichtlich, daß in
der vorliegenden Ausführungsform das
entfernte VOA und das lokale VOA gleichzeitig eingestellt werden.
Dann wird im Schritt 908 bestimmt, ob die zugehörigen VOA
eingestellt worden sind. Dies läßt sich
dadurch realisieren, daß der
Knoten mit der λ-Laserquelle
eine Bestätigungsnachricht über den
optischen Überwachungskanal
zu dem Knoten sendet, der die Leistung des optischen Kanals überwacht.
Der Knoten mit dem lokalen VOA trifft seine eigene Bestimmung, ob
das lokale VOA eingestellt worden ist. Wenn das Prüfungsergebnis im
Schritt 908 NEIN ist, wird Steuerung zum Schritt 907 zurückgegeben
und Schritte 907 und 908 werden solange wiederholt,
bis der Schritt 908 ein Ergebnis JA und Bestätigungen,
daß die
zugehörigen
VOA eingestellt worden sind, ergibt. Es ist zu bemerken, daß die Einstellung
des entfernten VOA die überwachte
vorgeschriebene Metrik bedeutsam optimieren sollte. Wenn Schritt 908 ein
Ergebnis JA ergibt, wird im Schritt 909 die überwachte
vorgeschriebene Metrik ausgewertet. Dann wird im Schritt 910 überprüft, um zu
bestimmen, ob die vorgeschriebene Metrik innerhalb annehmbarer Kriterien
liegt. Wenn das Prüfungsergebnis
im Schritt 910 NEIN ist, wird die Steuerung zum Schritt 907 zurückgegeben
und Schritte 907 bis 910 werden solange wiederholt,
bis der Schritt 910 ein Ergebnis JA ergibt. Wenn der Schritt 910 ein
Ergebnis JA ergibt, wird die Steuerung ebenfalls zum Schritt 905 zurückgegeben.
Im Schritt 905 wird überprüft, um zu
bestimmen, ob λ =
N ist, d. h. ob die letzte λ in
einer Menge ausgewertet worden ist. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 905 NEIN ist,
wird im Schritt 911 λ = λ + 1 gesetzt
und die Steuerung wird um Schritt 903 zurückgegeben.
Danach werden zutreffende der Schritte 903 bis 911 solange wiederholt,
bis der Schritt 905 ein Ergebnis JA ergibt. Dann wird das
Verfahren im Schritt 912 beendet.
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So
ist ersichtlich, daß in
der Ausführungsform
der 6 über
das in 9 dargestellte Verfahren sowohl das entfernte
VOA als auch das lokale VOA gleichzeitig eingestellt werden. Auf
diese Weise wird durch das Optimierungsverfahren der eine oder die
mehreren optischen Kanäle
effektiv in im wesentlichen Echtzeit optimiert.
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Es
ist weiterhin zu bemerken daß,
wenn die gleichzeitige Einstellung sowohl des entfernten VOA als
auch des lokalen VOA nicht eine gewünschte Optimierung des optischen
Kanals ergibt, eines oder mehrere der oben im Verhältnis zu 5, 7 und 8 beschriebenen
Verfahren wie gewünscht
benutzt werden kann. Beispielsweise könnten nach der gleichzeitigen
Einstellung des entfernten und des lokalen VOA Schritte 507 bis 510 der 5 benutzt werden,
um nur das entfernte VOA weiter einzustellen. Auf ähnliche
Weise könnten
Schritte 709 bis 712 der 7 benutzt
werden, wenn es wünschenswert wäre, nur
das lokale VOA weiter einzustellen. Abschließend könnten Schritte 806 bis 813 der 8 benutzt
werden, wenn es wünschenswert
wäre, das entfernte
VOA, das lokale VOA oder beide VOA weiter einzustellen.
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Es
versteht sich, daß die
oben beschriebenen Ausführungsformen
nur beispielhaft für
die Grundsätze
der Erfindung sind. In der Tat könnten vom
Fachmann zahlreiche sonstige Verfahren oder Einrichtungen ausgearbeitet
werden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Insbesondere könnte die bestimmte
Reihenfolge, in der das einem bestimmten optischen Kanal zugeordnete
lokale und entfernte VOA eingestellt wird, von Anwendung zu Anwendung anders
sein.