Brevet FR2746239A1 — publié le 19970919

La présente invention est relative aux réseaux de télécommunication reconfigurable superposés à des infrastructures de réseaux de télécommunication électronique à plusieurs couches. Plus particulièrement, le réseau de télécommunication proposé par l'invention est un réseau optique. De nombreuses infrastructures de réseaux optiques sont connues : architectures maillée, en boucle, en étoile, en arbre, etc. L'introduction du parallélisme multicolore a offeru une flexibilité supplémentaire et permis d'augmenter la capacité de transport tout en conservant une continuité optique à travers le réseau. Pour un exemple de réseau de télécommunication organisé en boucles optiques multicolores reconfigurables, on pourra avantageusement se référer à la demande de brevet FR 2 718 908. A ce jour, toutefois, on ne connaît pas d'infrastructures optiques associant des architectures maillées à des architectures en boucles, qui soient aisément reconfigurables. L'invention propose quant à elle un réseau de télécommunication optique superposé à une infrastructure de télécommunication électronique, pour constituer à moindre coût des réseaux ou sous-réseaux complémentaires tout optique d'une grande souplesse de reconfiguration. Plus particulièrement, l'invention propose un réseau de communication reconfigurable superposé à une infrastructure de réseau électronique, caractérisé en ce qu'il est constitué par un réseau tout optique qui comporte une couche maillée dont les noeuds sont des répartiteurs optiques spatiaux multicolores reliés à des sous-réseaux en boucle (B1 à B5) dont les stations sont à multiplexeurs à insertion/extraction optiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure l illustre schématiquement le principe d'un réseau conforme à l'invention - les figures 2a et 2b illustrent schématiquement des configurations possibles pour les répartiteurs optiques des stations du réseau de la figure l ; - les figures 3a à 3d illustrent plusieurs configurations possibles pour les multiplexeurs à insertion/extraction optiques - la figure 4 illustre schématiquement un exemple de réseau conforme à l'invention - la figure 5 illustre un mode de sécurisation possible pour l'architecture maillée d'un réseau conforme à l'invention ; - les figures 6a et 6b illustrent une sécurisation possible pour les boucles d'un réseau conforme à l'invention ; - la figure 7 illustre schématiquement un exemple de réseau conforme à l'invention sur lequel la sécurisation des figures 5 et 6a, 6b est mise en oeuvre. Le réseau optique illustré sur la figure 1 est superposé à un réseau électronique existant à mailles et boucles, par exemple de type de ceux dédiés aux diverses normes numériques ATM, SDH ou autres. Ce réseau présente une couche principale M organisée selon une architecture maillée, ainsi qu'une deuxième couche constituée d'une pluralité de boucles B1 à B5 reliées aux noeuds N1 à N4 du réseau maillé M. Certains des noeuds des réseaux en boucle de la deuxième couche sont eux-mêmes reliés à d'autres sousréseaux en boucle, ou encore à des sous-réseaux Et ou A en étoile ou en arbre. Les noeuds du réseau maillé M sont constitués par des répartiteurs optiques spatiaux multicolores, qui assurent l'interconnexion entre la couche M et la couche des boucles B1 à B5. Ces répartiteurs optiques sont des matrices de commutation spatiales Mcs montées seules (figure 2a) ou en série avec des transpositeurs de longueurs d'onde T, c'est-à-dire des convertisseurs de longueurs d'onde fixes ou accordables (figure 2b). Des répartiteurs optiques de ce type sont déjà connus et ont par exemple du type de ceux qui ont été décrits dans la publication - "Concepts for an Optical WDM Transport Network and Experimental Results", Gert J. Eilenberger et al., ISS'95, April 1995, Vol. 2. Sur les figures 2a et 2b, les entrées ont été référencées par El à E4, les sorties par S1 à S4. Les longueurs d'onde ont été référencées de ;-l à i.4. Les matrices de commutation spatiales Mcs y sont à seize entrées et seize sorties. Les noeuds des boucles B1 à B5 (stations schématisées par des triangles sur la figure 1) sont constituées par des multiplexeurs à insertion/extraction optiques, généralement désignés par l'Homme du Métier par leur abréviation MIEO. Les composants MIEO sont désormais classiquement connus de homme du Métier. Ils sont par exemple constitués par des filtres acoustooptiques ou Fabry-Pérot ou encore par des réseaux photoinscrits sur fibres ou sur guides. Ces composants peuvent émettre et recevoir à des longueurs d'onde 4 fixes, ainsi qu'on l'a illustré sur la figure 3a. En variante, leurs longueurs d'onde ii d'émission et de réception peuvent être accordables. C'est ce qui a été illustré sur la figure 3b. En variante encore, ces composants MIEO peuvent émettre à des longueurs d'onde ;.j fixes, tandis que leur longueur d'onde de réception ;i est accordable, ainsi qu'on l'a illustré sur la figure 3c. Encore en variante, les composants MIEO peuvent émettre à des longueurs d'onde i accordables, tandis que leur longueur d'onde de réception est fixe (figure 3d). Dans le cas où les longueurs d'onde d'émission et de réception des composants MIEO sont accordables, pour l'établissement d'une connexion entre deux stations appartenant à des boucles différentes, on accorde leurs composants MIEO sur une même longueur d'onde ki, la répartition au niveau des noeuds du réseau maillé M étant assurée par de simples matrices de commutation spatiale. Dans le cas où les composants MIEO émettent à des longueurs d'onde fixes, tandis que leurs longueurs d'onde de réception sont accordables, il peut être affecté à chaque station des sous réseaux B en boucle, une longueur d'onde d'émission. Pour établir une connexion entre une station "i" et une station "j", le composant MIEO de la station "i" fonctionne, en réception, comme un filtre accordé sur la longueur d'onde d'émission ;j de la station "j", tandis que le composant MIEO de la station "j" fonctionne, en réception, comme un filtre accordé sur la longueur d'onde d'émission de la station "i". Inversement, dans le cas où les composants MIEO émettent à des longueurs d'onde accordables, tandis que leurs longueurs d'onde de réception sont fixes, pour établir une connexion entre une station "i" et une station "j", le composant MIEO de la station "i" émet à la longueur d'onde de réception sWj de la station "j", tandis que le composant MIEO de la station "j" émet à la longueur d'onde de réception Ai de la station "i". Dans le cas où les longueurs d'onde d'émission et de réception des composants MIEO sont fixes, les répartiteurs optiques des noeuds du réseau maillé M sont constitués par des matrices de commutation spatiale associées à des transpositeurs accordés de façon à permettre les connexions désirées. Notamment, on connecte une station i dont le composant MIEO émet et reçoit la longueur d'onde ;(i, à une station j dont le MIEO émet et reçoit la longueur d'onde t , dès lors que le répartiteur optique du noeud intermédiaire transpose la longueur d'onde Ri en ;;j et la longueur d'onde Xj en s On notera que dans ce cas, la gestion du réseau est simplifiée. Les composants MIEO étant de longueurs d'onde fixes, il suffit, à chaque fois que l'on souhaite réorganiser le réseau, de reconfigurer les répartiteurs spatiaux des noeuds du réseau maillé M. Un exemple d'infrastructure conforme à la troisième solution a été illustré sur la figure 4. Les noeuds du réseau maillé ont été référencés par N1 à N3. Le noeud N1 relie au réseau maillé M un sousréseau en boucle B1 présentant deux stations 1 et 2. Le noeud N2 relie au réseau maillé M un sousréseau en boucle B2, comportant deux stations 3 et 4. Il relie également au réseau maillé M une station 5 indépendante de la boucle B2. Le noeud N3, enfin, relie au réseau maillé M deux sous-réseaux en boucle B3 et B4. Le réseau B3 comporte deux stations 6 et 7. Le réseau B4 comportent trois stations 8 à 10. Les stations 1, 3, 5, 6 et 8 émettent et reçoivent à une longueur d'onde il. Les stations 2, 4, 7 et 9 émettent et reçoivent à une longueur d'onde i.2. La station 10 émet et reçoit à la longueur d'onde #3. Le répartiteur du noeud N1 est un simple commutateur spatial et envoie le signal de la boucle B1 sur le réseau maillé M. Le répartiteur du noeud N3 est un commutateur spatial combiné avec des transpositeurs de longueurs d'onde. Il envoie le signal du réseau maillé M sur la boucle B4 en transposant la longueur d'onde #1 en 3. Ainsi, les signaux émis par la station 1 à la longueur d'onde 1 sont reçus et extraits par la station 10 à la longueur d'onde i.3. Réciproquement, le signal dans la boucle B4 est envoyé par le répartiteur spatial du noeud N3 sur le réseau maillé M avec transposition de la longueur d'onde o.3 en sl- Le signal en provenance du réseau maillé M est quant à lui envoyé par le répartiteur spatial du noeud N1 sur la boucle B1. Par conséquent, les émissions de la station 10 à la longueur d'onde is3 sont envoyées sur le réseau maillé M à la longueur d'onde 'i, puis reçues et extraites à cette longueur d'onde par la station 1. On a illustré sur les figures 5, 6a et 6b la sécurisation d'un tel réseau. Si une liaison directe est coupée entre deux noeuds du réseau, on réalise un routage de secours à travers le ou les autres noeuds avec changement de longueurs d'onde de façon à ne pas avoir à modifier les liaisons déjà existantes à ces longueurs d'onde avec le ou les noeuds intermédiaires. La sécurisation des sous-réseaux en boucle est illustrée sur les figures 6a et 6b. Elle est réalisée par un doublage des boucles L par des boucles de secours L'. En cas de coupure d'artères entre deux stations d'une même boucle L, les informations sont routées, ainsi qu'illustré sur la figure 6b, sur la deuxième fibre (boucle L'), qui secourt le tronçon de fibre défaillant. Bien entendu, l'introduction de la protection de la couche maillée et de la couche des boucles par un doublage des réseaux impose une augmentation de la capacité des répartiteurs optiques utilisés dans chaque noeud. On a illustré sur la figure 7 la mise en oeuvre de la sécurisation proposée par l'invention. Les noeuds du réseau maillé M y sont référencés par A, B et C. Le noeud A est relié à une boucle B1 présentant deux stations 1 et 2 émettant et recevant respectivement à des longueurs d'onde ;l et i,. Le noeud B est relié quant à lui à une boucle B2 présentant deux stations 3 et 4 émettant et recevant respectivement à des longueurs d'onde ;1 et . Le noeud C est relié quant à lui à une boucle B3 présentant deux stations 5 et 7 émettant et recevant respectivement à des longueurs d'onde i.l et i. Les boucles B1, B2 et B3 sont doublées par des boucles B'1, B'2 et B'3. Sur la figure 7, le tronçon de la boucle B3 entre les stations 6 et 7 est coupé. Les émissions et réceptions de ces stations sont reroutées sur la boucle B'3. Ceci peut être obtenu en reconfigurant le répartiteur C. Le répartiteur du noeud A est un commutateur spatial et envoie le signal qu'il reçoit en entrée en provenance du noeud B (resp. C) sur sa sortie qui est reliée au noeud C (resp. B). Les répartiteurs B et C sont reliés entre eux par une liaison directe qui permet normalement, par transposition de longueurs d'onde au niveau desdits répartiteurs B et C, de relier la station 7 à la station 3. Sur la figure 7, cette liaison directe entre les répartiteurs des noeuds B et C est coupée. La liaison entre les stations 3 et 7 est alors réalisée par un routage de secours à travers le répartiteur du noeud A, avec changement de longueur d'onde. A cet effet, le répartiteur du noeud B (resp. C), qui est un commutateur spatial associé à un transpositeur de longueurs d'onde, est reconfiguré pour envoyer le signal qu'il reçoit en entrée en provenance du noeud A sur la boucle B2 (resp. B3), en transposant la longueur d'onde ;w3 en #1 (resp. 7. Respectivement, il envoie le signal de la boucle B2 (resp. B3) sur le noeud A, en transposant la longueur d'onde ;-l (resp. ) en Ainsi, la liaison directe entre B et C étant coupée, les stations 3 et 7 échangent par l'intermédiaire du noeud A, avec transposition par le répartiteur B (resp. C) du signal émis à la longueur d'onde ;-l (resp. ; Un réseau de communication optique conforme à l'invention est avantageusement utilisé dans des réseaux de transmission nationaux ou régionaux, ainsi que dans des réseaux locaux. Il permet, avec une grande souplesse et un coût relativement réduit, d'augmenter la capacité de ces réseaux de transmission électronique déjà existants. REVENDICATIONS 1. Réseau de communication reconfigurable superposé à une infrastructure de réseau électronique, caractérisé en ce qu'il est constitué par un réseau tout optique qui comporte une couche maillée (M) dont les noeuds (N1 à N4, A, B, C) sont des répartiteurs optiques spatiaux multicolores reliés à des sous-réseaux en boucle (B1 à B5) dont les stations sont à multiplexeurs à insertion/extraction optiques. 2. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un multiplexeur à insertion/extraction optique d'une station d'un sous-réseau en boucle est accordable en longueur d'onde. 3. Réseau selon la revendication 2, caractérisé en ce que deux stations dont les multiplexeurs à insertion/extraction optiques sont accordés sur une même longueur d'onde d'émission/réception, sont connectées par l'intermédiaire d' au moins un noeud de la couche maillée dont le répartiteur est un commutateur spatial. 4. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un multiplexeur à insertion/extraction optique d'une station d'un sous-réseau en boucle est à longueur d'onde d'émission fixe, tandis que sa longueur d'onde de réception est accordable. 5. Réseau selon la revendication 4, caractérisé en ce que deux stations dont les multiplexeurs à insertion/extraction optiques sont accordés en réception sur leurs longueurs d'onde d'émission respectives, sont connectées par l'intermédiaire d'au moins un noeud de la couche maillée dont le répartiteur est un commutateur spatial. 6. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un multiplexeur à insertion/extraction optique est à longueur d'onde d'émission et de réception fixe. 7. Réseau selon la revendication 6, caractérisé en ce que deux stations sont connectées par l'intermédiaire d'au moins un noeud dont le répartiteur spatial est une matrice de commutation associée à un transpositeur de longueur d'onde. 8. Réseau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'architecture maillée est sécurisée par un routage par changement de longueur d'onde. 9. Réseau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un sous-réseau en boucle est sécurisé par une boucle de secours.