DE10059559A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung über Lichtwellenleiter - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Daten über Lichtwellenleiter (LWL), wobei zur Übertragung der Daten die Verfahren Frequenz- (bzw. Wellenlängen-), Multiplex-, Zeit- und Codemultiplexverfahren zur Datenübertragung miteinander kombiniert werden. DOLLAR A Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine optische Sendevorrichtung, eine optische Empfangsvorrichtung, einen optischen Multiplexer (1) und einen optischen Demultiplexer (2) zur Durchführung dieses Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Daten­ übertragung über Lichtwellenleiter, eine optische Sendevor­ richtung zum Versenden von Daten über Lichtwellenleiter und eine optische Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Daten über Lichtwellenleiter.

Lichtwellenleiter (Glasfasern) eignen sich besonders gut für die Übertragung von großen Datenmengen mit einer hohen Daten­ übertragungsrate über große Entfernungen. Die mögliche Daten­ übertragungsrate ist dabei von der Übertragungsbandbreite des Übertragungsmediums (Lichtwellenleiter) abhängig. Der nutzba­ re Wellenlängenbereich für optische Datenübertragung über Glasfaser liegt zwischen 1,3 bis 1,6 µm des optischen Trä­ gers. Aus diesem Bereich ergibt sich eine theoretische Über­ tragungsbandbreite von 50 THz. Bisher ist es jedoch technisch nicht möglich, diese theoretische Bandbreite vollständig aus­ zunutzen.

Zur Ausnutzung der Übertragungsbandbreite von Lichtwellen­ leitern stehen beim Stand der Technik zwei Übertragungs­ verfahren zur Verfügung:
Zum einen erfolgt die Datenübertragung im sogenannten Zeit­ multiplexverfahren (TDMA, Time Division Multiple Access). Da­ bei wird die Zeitachse fortlaufend in Abschnitte (sog. Rah­ men) mit einer bestimmten Zeitdauer T, die sogenannte Rahmen­ dauer, unterteilt. Jeder dieser Rahmen besteht aus einer be­ stimmten Anzahl von Zeitschlitzen (Timeslots) t₁. . .t_n, wo­ bei jeder Rahmen die gleiche Anzahl von Zeitschlitzen auf­ weist und die Zeitschlitze überlappungsfrei angeordnet sind. Die Zeitschlitze in einem Rahmen werden von 1 bis n durchnumeriert; dieselben Zeitschlitze in den aufeinanderfolgenden Rahmen bilden dabei einen Kanal zur Datenübertragung.

Das zweite Übertragungsverfahren zur Datenübertragung über Lichtwellenleiter stellt das sogenannte Frequenzmultiplex­ verfahren (FDMA, Frequency Division Multiple Access), in der optischen Nachrichtentechnik auch als Wellenlängenmultiplex (WDM, Wavelength Division Multiplex) bezeichnet, dar.

Beim Frequenzmultiplexverfahren belegt jeder Kanal ein be­ stimmtes schmales Frequenzband in einem verfügbaren Frequenz­ raum. Dabei werden die einzelnen Kanäle zur Datenübertragung durch verschiedene Trägerfrequenzen in unterschiedlichen Fre­ quenzbereichen übertragen. In der optischen Nachrichtenüber­ tragung bedeutet das, daß verschiedene Kanäle mit unter­ schiedlichen Wellenlängen des Lichts übertragen werden.

Die Begriffe "Frequenz bzw. Frequenzmultiplex" und "Wellen­ länge bzw. Wellenlängenmultiplex" können äquivalent benutzt werden, da die Frequenz und die Wellenlänge umgekehrt propor­ tional zueinander sind. In der optischen Übertragungstechnik wird in der Regel die Wellenlänge des Lichtes, mit der die Daten übertragen werden, angegeben. Jedoch eignet sich zur Darstellung eines (Frequenz-)Spektrums bzw. dessen Verbrei­ terung und Übertragungsbandbreite die Frequenz besser.

Theoretisch ist es möglich, durch ein eindimensionales Zugriffsverfahren, d. h. durch die Verwendung von nur einem Multiplexverfahren zur Datenübertragung über einen Lichtwel­ lenleiter, die gesamte theoretische Übertragungsbandbreite von 50 THz auszunutzen. Jedoch stellt diese Ausnutzung hohe Anforderungen an die technische Realisierung der verwendeten Bauteile:
Beim Wellenlängenmultiplex werden sehr feinstufig durchstimm­ bare Laserdioden zum Senden und entsprechende Photodioden zum Empfangen der jeweiligen Signale der bestimmten Wellenlänge benötigt.

Beim Zeitmultiplexverfahren müssen zur Erhöhung der spektra­ len Ausnutzung der Übertragungsbandbreite die zu übertragen­ den Daten bzw. Datenpakete zeitlich reduziert werden, so dass mit steigender spektraler Ausnutzung höhere Zeitanforderungen an die signalauswertenden Bauteile gestellt werden, da die Dauer der Zeitschlitze nicht beliebig kurz gemacht werden kann.

Durch diese Grenzen der technischen Realisierung ist es bis­ her nicht möglich, die komplette Übertragungsbandbreite von Lichtwellenleitern voll auszunutzen.

Um die zur Verfügung stehende Übertragungsbandbreite besser ausnutzen zu können, werden beim Stand der Technik die beiden beschriebenen Multiplexverfahren miteinander kombiniert.

In der optischen Nachrichtentechnik erfolgte die Datenüber­ tragung lange Zeit im Zeitmultiplexverfahren und wird derzeit um das Wellenlängenmultiplexverfahren ergänzt. Konkret bedeu­ tet das, daß auf verschiedenen Wellenlängen jeweils mehrere Kanäle zur Datenübertragung im Zeitmultiplexverfahren über einen gemeinsamen Lichtwellenleiter übertragen werden. Die spektrale Effizienz, d. h. die Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Übertragungsbandbreite, wird dadurch zwar verbes­ sert, jedoch noch nicht vollständig erreicht.

Mit dem gleichen Verfahren konnte auch in der mobilen, funk­ technischen Kommunikation die spektrale Ausnutzung erhöht werden; dies wurde im GSM-System (Global System for Mobile Telecommunikation) der mobilen Telefone realisiert.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen die spektrale Effizienz der Datenübertragung, d. h. die Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Übertragungsbandbreite des Licht­ wellenleiters, weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Übertragen von Da­ ten über Lichtwellenleiter gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird diese Aufgabe durch jeweils eine opti­ sche Sende- und Empfangsvorrichtung und durch jeweils einen optischen Multi- und Demultiplexer gemäß den beigefügten An­ sprüchen 5, 8, 9 und 12 gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Übertragung von Da­ ten über Lichtwellenleiter ein Verfahren angewendet, das aus einer Kombination von Zeitmultiplexverfahren (TDMA) und Code­ multiplexverfahren (CDMA) besteht und mit einer bestimmten Wellenlänge des Lichts über einen Lichtwellenleiter übertra­ gen wird.

Die vorliegende Erfindung stellt eine optische Sendevorrich­ tung zum Versenden von Daten über Lichtwellenleiter bereit, die Daten im Zeit- und Codemultiplexverfahren über einen Lichtwellenleiter versendet. Dabei werden die Daten aus einer Anzahl von Kanälen zur Datenübertragung mittels des Code­ multiplexverfahrens durch Verknüpfung mit jeweils einem Code für einen Kanal in Codefunktionen umgewandelt. Jeweils mehre­ re dieser Codefunktionen werden mittels des Zeitmulti­ plexverfahrens in einen Zeitschlitz eingefügt, wobei mehrere Zeitschlitze einen Rahmen mit einer bestimmten Dauer ergeben. Diese Rahmen werden nun von einem optischen Sender (z. B. La­ serdiode) mit einer bestimmten Wellenlänge über einen Licht­ wellenleiter übertragen. Auf diese Weise werden in jedem Zeitschlitz die Daten von mehreren Kanälen in Form von Code­ funktionen übertragen.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung einen optischen Multiplexer zur Datenübertragung über Lichtwellenleiter be­ reit. Dieser optische Multiplexer besteht aus mehreren der beschriebenen optischen Sendevorrichtungen, wobei sich die optischen Sender jeweils in der Wellenlänge, in der sie das Licht abstrahlen, unterscheiden. So können mehrere Rahmen gleichzeitig über einen Lichtwellenleiter im Frequenz- (bzw. Wellenlängen-) Multiplexverfahren übertragen werden. Die Ein­ speisung mehrerer modulierter Träger in einen gemeinsamen Lichtwellenleiter erfolgt dabei durch einen optischen Wellen­ längenmultiplexer.

Durch die Kombination von Frequenz-, Zeit- und Codemultiplex­ verfahren ergibt sich somit ein dreidimensionales Medium­ zugriffsverfahren zur Datenübertragung über eine Glasfaser.

Der Empfang der Daten erfolgt genau in der umgekehrten Rei­ henfolge durch eine optische Empfangsvorrichtung bzw. einen optischen Demultiplexer mit den entsprechenden Vorrichtungen.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Kombination der verschie­ denen Multiplexverfahren besteht darin, dass mit den verfüg­ baren technischen Komponenten eine wesentlich bessere spekt­ rale Effizienz der Glasfaser als beim Stand der Technik er­ zielt werden kann, d. h. dass die Ausnutzung der theoretischen Übertragungsbandbreite von 50 THz auf Glasfasern zur Daten­ übertragung besser ausgenutzt werden kann.

Weiterhin ist die vorliegende Erfindung relativ leicht in be­ stehende Systeme implementierbar, da die Sende- bzw. Emp­ fangsvorrichtungen gegenüber dem Stand der Technik lediglich um die Codemultiplex- bzw. Codedemultiplexvorrichtungen er­ weitert werden müssen. An den optischen Bauelementen (z. B. Lasersender, Photodioden, Lichtwellenleiter) ändert sich nichts.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Anzahl der Codefunktionen, die pro Zeitschlitz übertragen werden, hängt von der Anzahl der Kanäle zur Datenübertragung und der Anzahl der Zeitschlitze pro Rahmen ab. So ergibt sich bei einer Anzahl von m.n Kanälen zur Datenübertragung bei gleicher Verteilung der Codefunktionen eine Anzahl von m Co­ defunktionen pro Zeitschlitz.

Werden jedoch von den Kanälen unterschiedliche Anforderungen, beispielsweise bezüglich der Datenübertragungsrate, gestellt, so können die einzelnen Zeitschlitze jeweils auch eine unter­ schiedliche Anzahl von Codefunktionen übertragen. Die Summe der Codefunktionen, die pro Rahmen übertragen werden, muß dann insgesamt m.n ergeben, um die Daten aller Kanäle über­ tragen zu können.

Wird das erfindungsgemäße Datenübertragungsverfahren über k Wellenlängen angewendet, so ergibt sich, bei einer gleich­ mäßigen Verteilung der Codefunktionen auf die Zeitschlitze, eine Gesamtzahl von k.m.n Kanälen, deren Daten über eine Glasfaser übertragen werden können, was gegenüber dem Stand der Technik eine Erhöhung um einen Faktor m bedeutet.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines be­ vorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beige­ fügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:

Fig. 1 das Frequenzspektrum einer Datenübertragung im Fre­ quenzmultiplexverfahren,

Fig. 2 das Frequenzspektrum einer Datenübertragung im Zeit- bzw. Codemultiplexverfahren,

Fig. 3 das Frequenzspektrum bei der erfindungsgemäßen Kom­ bination von Frequenz-, Zeit- und Codemultiplexver­ fahren, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen optischen Datenübertragungssystems.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, belegt beim Frequenzmultiplex je­ des Signal, d. h. jeder Träger f₁. . .f_k, ein schmales Fre­ quenzband in dem Frequenzraum, der insgesamt zur Daten­ übertragung zur Verfügung steht (Übertragungsbandbreite Δf). Die jeweiligen Spektren (Gauss'sche Signale), die durch die Modulation der jeweiligen Träger f₁. . .f_k mit den zu über­ tragenden Daten entstehen und durch eine Fourier-Transfor­ mation der Zeitfunktion erhalten werden können, sind in die­ sem Frequenzraum überlappungsfrei angeordnet, und haben je­ weils eine Übertragungsbandbreite von Δf₁. . .Δf_k Die Anzahl der Träger f₁. . .f_k, die mittels des Frequenzmulti­ plexverfahrens übertragen werden können, ist durch die Über­ tragungsbandbreite Δf des Lichtwellenleiters (theoretisch bis zu 50 THz) sowie durch die Anzahl Gauss'scher Signale, die mit optischen Sendern (Laserdioden) in diesem Frequenz­ raum erzeugt werden können, gegeben. Der Empfänger verfügt über optische Empfänger (Photodioden), die jeweils die ent­ sprechende Frequenz filtern können bzw. über einen optischen Demultiplexer, der die einzelnen Frequenzen f₁. . .f_k ent­ sprechenden Empfängerkreisen zuordnet, um so die gesendeten Daten wiederzugewinnen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist es durchaus denkbar, durch die Verwendung von zahlreichen schmalbandigen Signalen, die durch die Träger f₁. . .f_k übertragen und durch Laser­ dioden erzeugt werden können, die spektrale Ausnutzung bis zur maximalen Übertragungsbandbreite Δf zu maximieren. Je­ doch ist die technische Realisierung zur Ausnutzung der maxi­ malen Übertragungsbandbreite Δf äußerst schwierig, da sehr feinstufig durchstimmbare optische Sender benötigt werden. Aus diesem Grund konnte die 50 THz Übertragungsbandbreite von Lichtwellenleitern bisher nicht vollständig ausgenutzt wer­ den.

Fig. 2 zeigt die Darstellung des Spektrums einer Datenüber­ tragung im Zeit- bzw. Codemultiplexverfahren.

Beim Zeitmultiplexverfahren wird mit einem Träger einer ein­ zigen Frequenz f₁ gearbeitet, in der die Daten der einzelnen Übertragungskanäle in überlappungsfreien Zeitschlitzen t₁. . . t_n nacheinander übertragen werden. Diese Zeitschlitze t₁. . . t_n sind in einem sogenannten Rahmen angeordnet, dessen Zeit­ dauer sich aus der Anzahl der Zeitschlitze und der jeweiligen Dauer der einzelnen Zeitschlitze ergibt. Nach Übertragung der Zeitschlitze t₁. . .t_n beginnt die Übertragung der Zeit­ schlitze t₁. . . t_n erneut.

Hier findet eine Spektrumsverbreiterung des Trägers f₁ statt, die durch eine Fourier-Transformation von zeitbegrenzten Sig­ nalen, d. h. der zu übertragenden Daten, ermittelt werden kann. Das bedeutet konkret, dass, genau wie beim Frequenz­ multiplexverfahren, eine Erhöhung der Datenrate der zu über­ tragenen Daten bzw. der Bandbreite eines zu übertragenden Signales, eine Verbreiterung des Spektrums zur Folge hat.

Mit dem Zeitmultiplexverfahren ist es ebenfalls theoretisch denkbar, die komplette Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Bandbreite Δf zu erreichen. Zur Erhöhung der Übertragungs­ bandbreite muss jedoch die Dauer der Zeitschlitze reduziert werden, da zur Daten- bzw. Sprachübertragung eine bestimmte Rahmendauer nicht überschritten werden darf, um die Daten bzw. Sprache noch fehler- bzw. verzerrungsfrei zu übertragen. Diese Anforderung zieht eine hohe Anforderung der signalver­ arbeitenden und -auswertenden Komponenten nach sich. Aus die­ sem Grund ist bisher die komplette Ausnutzung der zur Verfü­ gung stehenden Übertragungsbandbreite nur unter Verwendung des Zeitmultiplexverfahrens zur Datenübertragung über Licht­ wellenleiter nicht möglich.

Ein weiteres Multiplexverfahren ist das sogenannte Codemulti­ plexverfahren (CDMA, Code Division Multiple Access). Bei die­ sem Multiplexverfahren handelt es sich um ein Über­ tragungsverfahren, bei dem mehrere Kanäle zur gleichen Zeit mit der gleichen Trägerfrequenz übertragen werden.

Bei diesem Multiplexverfahren werden die in den einzelnen Ü­ bertragungskanälen enthaltenen (digitalen) Daten jeweils mit einem anderen digitalen Code, der eine wesentlich höhere Taktrate als die zu übertragenden Daten hat, verknüpft. Die verwendeten Codes müssen dabei möglichst orthogonal zuein­ ander sein, d. h., dass sich die Codes im mathematischen Sinne möglichst stark voneinander unterscheiden, so dass die Korre­ lation (= Zusammenhang) zwischen den verwendeten Codes mög­ lichst gering (nahe 0) ist. Der Empfänger ist durch die Kenntnis des jeweiligen Codes für den entsprechenden Kanal zur Datenübertragung in der Lage, die Daten des entspre­ chenden Kanales zu decodieren und so die entsprechende Infor­ mation zu erhalten.

Wie aus Fig. 2 zu sehen ist, ist es mittels des Codemulti­ plexverfahrens theoretisch ebenso möglich, allein durch die­ ses Verfahren die gesamte zur Verfügung stehende Über­ tragungsbandbreite auszunutzen, indem die Daten nur mit einer Sendefrequenz (Träger) übertragen werden. Über diese Sende­ frequenz wird eine Anzahl von Codefunktionen C₁. . .C_m über­ tragen, so dass eine Verbreiterung des Frequenzspektrums stattfindet. Mit jeder Codefunktion C₁. . .C_m werden die Da­ ten eines Übertragunskanales übertragen. Jedoch ist in diesem Fall die technische Realisierung von so vielen orthogonalen Codes, die zur Ausnutzung der gesamten Übertragungsbandbreite Δf notwendig wären, äußerst schwierig.

Beim Stand der Technik werden zur Erhöhung der spektralen Ef­ fizienz im Lichtwellenleiter das Zeit- und das Frequenz- (bzw. Wellenlängen-) Multiplexverfahren zu einem zwei­ dimensionalen Zugriffsverfahren kombiniert. Die Kombination dieser beiden Zugriffsverfahren ist auch aus der Funktechnik bekannt. Mit dieser Methode werden auf verschiedenen Träger­ frequenzen f₁ und f₂ (bzw. mit verschiedenen Wellenlängen, s. auch Fig. 3a) mehrere abgetastete Übertragungskanäle nach dem Zeitmultiplexverfahren (TDMA) gesendet; das Zeitmultiplexverfahren wird somit auf jeder Trägerfrequenz angewendet (Fig. 3b).

Bei k Trägerfrequenzen f₁. . .f_k und n Zeitschlitzen t₁. . .t_n pro Trägerfrequenz können insgesamt die Daten von k.n Über­ tragungskanälen übertragen werden.

Durch diese Kombination von Zeit- und Frequenzmultiplexver­ fahren wird eine Verbreiterung des Frequenzspektrums gegen­ über der Verwendung von nur einem Multiplexverfahren erzielt (Fig. 3b); somit wird die spektrale Effizienz erhöht und die nutzbare Übertragungsbandbreite nähert sich der theoretisch verfügbaren Übertragungsbandbreite von 50 THz.

Diese Kombination hat sich bewährt, weil dadurch die techni­ schen Anforderungen an die jeweiligen Komponenten für das Zeit- und Frequenzmultiplexverfahren kleiner sind als bei der Anwendung von nur einem Multiplexverfahren bei gleicher ge­ nutzter Übertragungsbandbreite. Umgekehrt heißt das, dass bei der kombinierten Nutzung der derzeit verfügbaren Komponenten für das Zeit- und Frequenzmultiplexverfahren die Summe der Vorteile genutzt und somit eine höhere spektrale Effizienz (höhere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Übertragungs­ bandbreite) erzielt werden kann. Die gleichen Aussagen gelten natürlich auch für die anderen möglichen Zweierkombinationen von Zeit- und Codemultiplexverfahren und Frequenz- und Code­ multiplexverfahren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das bekannte zwei­ dimensionale Zugriffsverfahren, d. h. die Kombination von Zeit- und Frequenzmultiplexverfahren, zu einem dreidimen­ sionalen Zugriffsverfahren erweitert. Das bedeutet, daß zu­ sätzlich zum Zeit- und Frequenzmultiplexverfahren das Code­ multiplexverfahren zur Datenübertragung in Lichtwellenleitern angewendet wird.

Dabei werden auf jeder Trägerfrequenz f₁. . .f_k in jedem Zeitschlitz t₁. . .t_n die Daten von mehreren Übertragungs­ kanälen übertragen. Die Daten der Übertragungskanäle, die in jeweils einem Zeitschlitz übertragen werden, werden wiederum jeweils mit einem eigenen Code zu jeweils einer Codefunktion C₁. . .C_m gemäß dem Codemultiplexverfahren verknüpft. Das re­ sultierende Frequenzspektrum ist in Fig. 3c dargestellt.

Die verwendeten Codes basieren beispielsweise auf sogenannten Walsh-Funktionen, die periodisch sind, die Werte +1 und -1 annehmen und ein Orthonormalsystem bilden. Mit Hilfe der Walsh-Funktionen sowie pseudozufälligen Funktionen können Co­ des erzeugt werden, die zueinander orthogonal sind und somit eindeutig durch Bildung der Korrelation ermittelt werden kön­ nen.

Somit können gemäß der vorliegenden Erfindung bei k Sende­ frequenzen (bzw. k Wellenlängen des Lichts) mit jeweils n Zeitschlitzen pro Sendefrequenz und m Codefunktionen pro Zeitschlitz insgesamt k.n.m Kanäle (Signale) übertragen werden (vgl. Fig. 3c).

Die erfindungsgemäße Anwendung eines dreidimensionalen Medi­ umzugriffsverfahrens (FDMA-TDMA-CDMA) zur Datenübertragung über Lichtwellenleiter, führt zu einer weiteren Verbreiterung des Frequenzspektrums, das zur Datenübertragung ausgenutzt wird, wie in Fig. 3c zu sehen ist. Die spektrale Effizienz wird somit im Vergleich zum Stand der Technik weiter gestei­ gert.

Durch die Kombination der technisch verfügbaren Bauteile für die jeweiligen Mutliplexverfahren kann, analog zum beschrie­ benen zweidimensionalen Zugriffsverfahren, die Summe der Vor­ teile der einzelnen Multiplexverfahren genutzt werden.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Beispiel für ein optisches Da­ tenübertragungssystem, in dem die Datenübertragung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt.

Der Einfachheit halber verarbeitet in dem gezeigten Beispiel jede optische Sendevorrichtung, jeweils bestehend aus einer Codemultiplexvorrichtung 11 ₁. . .11 _k, einer Zeitmultiplex­ vorrichtung 12 ₁. . .12 _k und einen optischen Sender 13 ₁. . .13 _k (z. B. Laserdiode) die Daten aus einer Anzahl von n.m Kanä­ len zur Datenübertagung; das gleiche gilt für jede optische Empfangsvorrichtung, jeweils bestehend aus einem optischen Empfänger 23 ₁. . .23 _k (z. B. Photodiode), einer Zeitdemul­ tiplexvorrichtung 22 ₁. . .22 _k und einer Codemulti­ plexvorrichtung 21 ₁. . .21 _k.

Jeweils mehrere der optischen Sendevorrichtungen ergeben zu­ sammen mit einem optischen Wellenlängenmultiplexer 14 den op­ tischen Multiplexer 1. Das gleiche gilt für den optischen De­ multiplexer 2, der aus mehreren optischen Empfangsvor­ richtungen und einem optischen Wellenlängendemultiplexer 24 besteht.

Claims (12)

1. Verfahren zum Übertragen von Daten über Lichtwellenleiter (LWL), wobei
aus Daten, die in einer Vielzahl von Kanälen zur Datenüber­ tragung übertragen werden, Codefunktionen mittels des Code­ multiplexverfahrens erzeugt werden,
Zeitschlitze t₁. . .t_n mittels des Zeitmultiplexverfahrens erzeugt und die erzeugten Codefunktionen in die Zeitschlitze eingefügt werden, wobei n Zeitschlitze jeweils einen Rahmen bilden, und
die Rahmen mit einer bestimmten Wellenlänge über einen Licht­ wellenleiter (LWL) übertragen werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kanäle n.m beträgt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Zeitschlitz t₁. . .t_n jeweils m Codefunktionen C₁. . .C_m übertragen werden.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rahmen gleichzeitig mit k verschiedenen Wellen­ längen über einen gemeinsamen Lichtwellenleiter (LWL) im Wel­ lenlängenmultiplexverfahren übertragen werden.

5. Optische Sendevorrichtung zum Versenden von Daten über Lichtwellenleiter (LWL), mit
einer Codemultiplexeinrichtung (11 ₁), die aus Daten, die über eine Vielzahl von Kanälen zur Datenübertragung übertragen werden, Codefunktionen mittels des Codemultiplexverfahrens erzeugt,
einer Zeitmultiplexeinrichtung (12 ₁), die Zeitschlitze mit­ tels des Zeitmultiplexverfahrens erzeugt und die erzeugten Codefunktionen in die Zeitsehlitze einfügt, wobei n Zeit­ schlitze t₁. . .t_n einen Rahmen bilden, und
einem optischen Sender (13 ₁), der die Rahmen mit einer be­ stimmten Wellenlänge über einen Lichtwellenleiter (LWL) ver­ sendet.

6. Optische Sendevorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kanäle n.m beträgt.

7. Optische Sendevorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitmultiplexeinrichtung (12 ₁) in jeden Zeitschlitz t₁. . .t_n jeweils m Codefunktionen C₁. . .C_m einfügt.

8. Optischer Multiplexer (1) zum Versenden von Daten über Lichtwellenleiter (LWL), gekennzeichnet durch
eine Anzahl k optischer Sendevorrichtungen gemäß Anspruch 5, 6 oder 7, wobei sich die optischen Sender (13 ₁. . .13 _k) jeweils in der Wellenlänge, mit der sie die Rahmen versenden, unter­ scheiden, und
einen optischen Wellenlängenmultiplexer (14) zum Zusammenfü­ gen und gleichzeitigen Versenden der Rahmen der k optischen Sender (13 ₁. . .13 _k) über einen gemeinsamen Lichtwellenleiter (LWL), so dass die jeweiligen Rahmen im Wellenlängenmultip­ lexverfahren über den Lichtwellenleiter (LWL) übertragen wer­ den.

9. Optische Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Daten über Lichtwellenleiter (LWL), mit
einem optischen Empfänger (23 ₁), der Rahmen, die mit einer bestimmten Wellenlänge über einen Lichtwellenleiter (LWL) im Zeitmultiplexverfahren übertragen werden, empfängt, wobei ein Rahmen aus n Zeitschlitzen t₁. . .t_n besteht, jeder Zeit­ schlitz Codefunktionen im Codemultiplexverfahren und jede Codefunktion die Daten eines Kanales zur Datenübertragung ent­ hält,
einer Zeitdemultiplexeinrichtung (22 ₁), die aus jedem Zeit­ schlitz t₁. . .t_n die darin enthaltenen Codefunktionen aus­ liest, und
einer Codedemultiplexeinrichtung (21 ₁), die aus den ausgele­ senen Codefunktionen die Daten in den ursprünglichen Kanälen zur Datenübertragung wieder herstellt.

10. Optische Empfangsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kanäle n.m beträgt.

11. Optische Empfangsvorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdemultiplexeinrichtung (22 ₁) aus jedem Zeit­ schlitz t₁. . .t_n jeweils m Codefunktionen C₁. . .C_m ausliest.

12. Optischer Demultiplexer (2) zum Empfangen von Daten über Lichtwellenleiter (LWL), gekennzeichnet durch
einen optischen Wellenlängendemultiplexer (24) zum gleichzei­ tigen Empfangen von Rahmen, die über einen gemeinsamen Licht­ wellenleiter (LWL) im Wellenlängenmultiplexverfahren übertra­ gen werden, und zum Aufteilen der Rahmen auf optische Emp­ fangsvorrichtungen, und
eine Anzahl k optischer Empfangsvorrichtungen gemäß Anspruch 9, 10 oder 11, wobei sich die optischen Empfänger (23 ₁. . .23 _k) jeweils in der Wellenlänge, mit der sie die Rahmen empfangen, unterscheiden.