DE112007000663T5

DE112007000663T5 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des dynamsichen Bereichs einer optischen Verbindung in einem HFC-Netzwerk

Info

Publication number: DE112007000663T5
Application number: DE112007000663T
Authority: DE
Inventors: Charles S. Moore; Robert J. Thompson; Michael J. Cooper; John L. Uxbridge Moran
Original assignee: Arris Technology Inc; General Instrument Corp
Current assignee: Arris Technology Inc
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: US20070223920A1; DE112007000663B4; CA2646100C; US9088355B2; GB0815580D0; WO2007112161A3; JP2009528788A; WO2007112161A2; JP4829983B2; GB2449586B; GB2449586A; CA2646100A1; GB2449586A8

Abstract

Vorrichtung zum Messen eines Netzwerks mit
einer Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie ein erstes Netzwerkelement anweist, ein erstes Signal auf einer ersten Frequenz f1 zu senden, und ein zweites Netzwerkelement, ein zweites Signal auf einer zweiten Frequenz f2 zu senden, so dass das erste Signal und das zweite Signal von einem gemeinsamen Knoten gleichzeitig empfangen werden;
einem Empfänger, der so konfiguriert ist, dass er basierend auf dem ersten Signal von dem ersten Netzwerkelement und dem zweiten Signal von dem zweiten Netzwerkelement Übertragungen auf einer dritten Frequenz f3 empfangt, wodurch die dritte Frequenz f3 eine Kombination des ersten Signals von dem ersten Netzwerkelement auf der ersten Frequenz f1 und des zweiten Signals von dem zweiten Netzwerkelement auf der zweiten Frequenz f2 ist; und
einer Leistungsüberwachungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Leistung von in der dritten Frequenz enthaltenen Signalen misst,
wobei die Steuerung so...

Description

Für die vorliegende Anmeldung wird der Vorrang der am 24. März 2006 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/785,648 mit dem Titel "Laser Dynamic Range Test" beansprucht, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft die Bestimmung des dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung in einem HFC-Netzwerk. Genauer betrifft die vorliegende Offenbarung einen automatisierten Ansatz zur Erfassung einer Obergrenze des dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung einschließlich des Auftretens einer Laserübersteuerung.
Hintergrund der Erfindung
HFC-Kabelfernsehsysteme (HFC: hybrid fiber coaxial) werden seit vielen Jahren weit verbreitet verwendet, und es wurden umfangreiche Netzwerke entwickelt. Ein typisches HFC-Netzwerk umfasst im Allgemeinen eine Kopfstelle, die für Übertragungen zwischen einem Benutzer des HFC-Netzwerks und den IP/PSTN-Netzwerken sorgt. Die Kopfstelle umfasst normalerweise ein CMTS (CMTS: cable modem termination system, Kabelmodemabschlussystem), das einige Empfänger umfasst, von denen jeder Übertragungen zwischen hunderten von Endnutzernetzwerkelementen verwaltet. Die Kopfstelle ist im Allgemeinen mit einigen Knoten verbunden, und jeder Knoten ist mit zahlreichen Netzwerkelementen verbunden, wie beispielsweise mit DOCSIS-Abschlussnetzwerkelementen (DOCSIS: data over cable system) (beispielsweise MTAs (media terminal adapters) oder Kabelmodems), wobei ein einziger Knoten beispielsweise mit mehreren hundert Modems verbunden sein kann. In vielen Fällen können einige Knoten einen bestimmten Bereich einer Stadt oder Großstadt versorgen.
Ein typisches HFC-Netzwerk nutzt optische Fasern für die Kommunikation zwischen der Kopfstelle und den Knoten und Koaxialkabel für die Kommunikation zwischen den Knoten und den Endnutzern. Optische Downstream-Übertragungen über die optische Faser werden typischerweise an den Knoten in HF-Übertragungen zur Übermittlung über das Koaxialkabel umgewandelt. Umgekehrt werden Upstream-(oder Rückleitungs-)HF-Übertragungen von den Benutzern über Koaxialkabel übermittelt und typischerweise an den Knoten in optische Übertragungen zur Übermittlung über die optische Faser umgewandelt. Die optische Rückleitungsverbindung (die optischen Komponenten des HFC-Netzwerks, beispielsweise die Übertragungslaser, die optischen Empfänger und die optischen Fasern) trägt zur Leistung des HFC-Netzwerks bei. Genauer tragen die optischen Komponenten zur Qualität von durch das CMTS von den Benutzern empfangenen Signalen bei und können eine Verzerrung der Signale verursachen oder ihre Qualität anderweitig verschlechtern.
Ein übermäßiges Hochfahren der HF-Eingangsleistung am optischen Sender in der Rückleitung an einem Knoten entweder durch eine schlechte Verwaltung der aktiven Kanäle oder durch eine Ingress-Störung verursacht häufig eine übermäßige Verzerrung und verschlechtert die Qualität der am CMTS empfangenen Signale. Diese Übersteuerungsbedingung ist typischerweise als Laserübersteuerung bekannt und kann durch eine geeignete Verwaltung der HF-Eingangsleistung für den Sender und das Zulassen einer adäquaten Ansteuerungsreserve korrigiert werden, um Ingress-Ereignissen standzuhalten.
Die Ursache für den Übersteuerungszustand und die Laserübersteuerung ist jedoch aufgrund der Impulshaftigkeit der typischerweise auf der Rückleitung präsenten Signale bei deren Auftreten häufig schwer zu erfassen. Gegenwärtig erfordert eine Diagnose der Ursache einer Laserübersteuerung die gleichzeitige Anwesenheit eines Technikers oder Ingenieurs mit spezialisierten Prüfgeräten, wie einem Vektorsignalanalysegerät und Signalgeneratoren, an mehreren Stellen innerhalb der HFC-Einrichtung. Dieser manuelle Diagnoseprozess ist arbeitsintensiv, zeitraubend und kostspielig.
Zusammenfassung der Erfindung
In der vorliegenden Offenbarung ist ein automatisierter Prozess zur Bestimmung des dynamischen Bereichs der optischen Rückleitungsverbindung in Verbindung mit über eine CMTS-Vorrichtung an der Kopfstelle vorgenommenen Messungen beschrieben, der keine Rollwagen zu entfernten Stellen in einer HFC-Einrichtung erfordert.
Gemäß den Prinzipien der Erfindung kann eine Vorrichtung zum Messen eines Netzwerks folgendes umfassen: eine Steuerung die so konfiguriert ist, dass sie ein erstes Netzwerkelement anweist, ein erstes Signal auf einer ersten Frequenz f1 zu senden, und ein zweites Netzwerkelement, ein zweites Signal auf einer zweiten Frequenz f2 zu senden, so dass das erste Signal und das zweite Signal von einem gemeinsamen Knoten gleichzeitig empfangen werden; einen Empfänger, der so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage des ersten Signals von dem ersten Netzwerkelement und des zweiten Signals von dem zweiten Netzwerkelement Übertragungen auf einer dritten Frequenz f3 empfängt, wodurch die dritte Frequenz f3 eine Kombination des ersten Signals von dem ersten Netzwerkelement auf der ersten Frequenz f1 und des zweiten Signals von dem zweiten Netzwerkelement auf der zweiten Frequenz f2 ist; und eine Leistungsüberwachungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Leistung von in der dritten Frequenz enthaltenen Signalen misst, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage der gemessenen Leistung der in der dritten Frequenz enthaltenen Signale einen dynamischen Bereich einer optischen Verbindung bestimmt.
Eine Obergrenze für den dynamischen Bereich der optischen Verbindung kann bestimmt werden, wenn eine Erhöhung des Leistungspegels in der Frequenz f3 nicht auf vorhersehbare Weise erfolgt.
Ebenso kann erfindungsgemäß ein Verfahren zum Bestimmen eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung in einem Netzwerk die folgenden Schritte umfassen: die Auswahl eines ersten Netzwerkelements zum Senden eines ersten Signals auf einer ersten Frequenz f1 und eines zweiten Netzwerkelements zum Senden eines zweiten Signals auf einer zweiten Frequenz f2, so dass das erste Signal und das zweite Signal von einem gemeinsamen Knoten gleichzeitig empfangen werden; das Empfangen von Übertragungen auf einer dritten Frequenz f3, wodurch die dritte Frequenz f3 eine Kombination des ersten Signals von dem ersten Netzwerkelement auf der ersten Frequenz f1 und des zweiten Signals von dem zweiten Netzwerkelement auf der zweiten Frequenz f2 ist; das Messen einer Leistung von in der dritten Frequenz enthaltenen Signalen; und das Bestimmen eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung auf der Grundlage der gemessenen Leistung der in der dritten Frequenz enthaltenen Signale.
Gemäß den Prinzipien der Erfindung kann ein computerlesbares Medium, das Anweisungen für einen Computer enthält, ein Verfahren zum Bestimmen eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung in einem Netzwerk auszuführen, die folgenden Schritte umfassen: die Auswahl eines ersten Netzwerkelements zum Senden eines ersten Signals auf einer ersten Frequenz f1 und eines zweiten Netzwerkelements zum Senden eines zweiten Signals auf einer zweiten Frequenz f2, so dass das erste Signal und das zweite Signal von einem gemeinsamen Knoten gleichzeitig empfangen werden; das Empfangen von Übertragungen auf einer dritten Frequenz f3, wodurch die dritte Frequenz f3 eine Kombination des ersten Signals von dem ersten Netzwerkelement auf der ersten Frequenz f1 und des zweiten Signals von dem zweiten Netzwerkelement auf der zweiten Frequenz f2 ist; das Messen einer Leistung von in der dritten Frequenz enthaltenen Signalen; und das Bestimmen eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung auf der Grundlage der gemessenen Leistung der in der dritten Frequenz enthaltenen Signale.
Die Erfindung ermöglicht dem Techniker oder Ingenieur die Ferncharakterisierung eines dynamischen Upstream-Bereichs (oder einer Ansteuerungsreserve) von optischen Verbindungen an einer zentralen Stelle, wie der Kopfstelle, beispielsweise unter Verwendung des Motorola BSR64000, anstelle der Verwendung externer Prüfgeräte, wie der Vektorsignalanalysevorrichtung und des Einsatzes von Technikern an verschiedenen Stellen innerhalb der Kabeleinrichtung. Durch die Erfindung wird auch eine Beeinträchtigung aktiver Dienste vermieden. Sie ermöglicht dem Kabelbetreiber durch das Ermöglichen einer periodischen Überwachung des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung auch die Planung künftiger Angebote und die Aufstellung erforderlicher Wartungsarbeiten. Sämtliche Messungen können unter Verwendung der vorhandenen Abschlussvorrichtungen (insbesondere von DOCSIS-Abschlussvorrichtungen, wie MTAs und Kabelmodems) sowie der Ausstattung der Kopfstelle (insbesondere eines DOCSIS CMTS) erfolgen.
Eine genaue Kenntnis des dynamischen Bereichs (oder der Ansteuerungsreserve) einer optischen Verbindung ermöglicht einem Betreiber die effektivere Nutzung der verfügbaren Ressourcen seines Netzwerks, beispielsweise durch Hinzufügen zusätzlicher Netzwerkelemente an Abschnit ten des Netzwerks, die einen begrenzten dynamischen Bereich aufweisen, um eine Störung der Signale von der optischen Verbindung zu verhindern und die Signalqualität und die Geschwindigkeit des Netzwerks zu verbessern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die folgenden Zeichnungen dienen der Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung.
1 zeigt ein beispielhaftes Netzwerk gemäß den Prinzipien der Erfindung.
2 zeigt eine beispielhafte CMTS-Architektur gemäß den Prinzipien der Erfindung.
3 zeigt eine beispielhafte Empfängeranordnung, die mit einem beispielhaften erfindungsgemäßen CMTS kommunizieren kann.
4 zeigt eine beispielhafte Architektur eines optischen Sender/Empfängers in einer Kopfstelle, die ein beispielhaftes erfindungsgemäßes CMTS umfassen kann.
5 zeigt eine beispielhafte Architektur eines Netzwerkelements, das mit einem beispielhaften erfindungsgemäßen CMTS kommunizieren kann.
6 zeigt einen beispielhaften Prozess gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Durch die vorliegende Offenbarung wird für eine Charakterisierung eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung und die Identifikation verfügbarer Upstream-Frequenzbereiche gesorgt, die Übertragungen unterstützen würden. Bei der in der Erfindung beschriebenen Methodik werden zwei DOCSIS-Abschlussvorrichtungen (Kabelmo dems oder MTAs) angewiesen, gleichzeitig zu senden, und die Auswirkungen auf einen Kommunikationskanal mit einer dritten Frequenz gemessen. Anschließend wird die Leistung für die beiden DOCSIS-Abschlussvorrichtungen erhöht, bis bei einer bekannten Störfrequenzposition ein nichtlineares Verhalten erfasst wird. Dies bedeutet, dass die Auswirkungen einer Erhöhung der Leistung in der Rückleitung des Kabelnetzes auf ein Kommunikationssignal überwacht und die insgesamt hinzugenommene Leistung protokolliert werden, wenn sich die Leistung nicht mehr auf eine vorhersehbare Weise verändert. Der in der vorliegenden Offenbarung im Einzelnen besprochene Ansatz erfordert, dass sich die beiden DOCSIS-Abschlussvorrichtungen auf dem gleichen optischen Knoten befinden. Eine Methodik zur Isolation von Vorrichtungen, die sich auf dem gleichen optischen Knoten befinden, ist in einer am 5. September 2006 allgemein vergebenen Offenbarung mit der anwaltlichen Prozesslistennr. BCS04122 und dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR GROUPING TERMINAL NETWORK DEVICES sowie der zugewiesenen US-Seriennr. 11/470,034 ausgeführt, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist. Vorzugsweise sollte die Prüfung des dynamischen Bereichs nicht in Verbindung mit anderen Veränderungen im Netzwerk erfolgen, beispielsweise einer Veränderung der optischen Leitwegsteuerung, einem Umschalten der Ingress-Pegel oder einer anderen Routine oder eines Ereignisses, bei denen die Wahrscheinlichkeit besteht, dass eine Instabilität der HF-Pegel verursacht wird.
Vorzugsweise sollte in dem Netzwerk auch ein adäquater Spielraum zur Verfügung stehen, um das Hinzufügen von zwei DOCSIS-Kanälen zu ermöglichen. Eine Methodik zum Bestimmen des verfügbaren Leistungsspielraums in einem Netzwerk ist in der am 20. Oktober 2006 eingereichten, allgemein vergebenen Offenbarung mit der anwaltlichen Prozesslistennr. BCS04121, dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE TOTAL POWER MARGIN AVAILABLE FOR AN HFC NETWORK und der zugewiesenen US-Seriennr. 11/551,014 beschrieben, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
Vorzugsweise stellt eine aktive Rückleitung zu dem Zeitpunkt, zu dem der Betreiber Netzwerkelemente nach gemeinsamen optischen Knoten zuzuordnen (zu gruppieren) wünscht, Dienste bereit. Ebenso werden Frequenzpositionen bei dieser Prüfung basierend auf dem Vermeiden einer Störung aktiver Datendienste durch Intermodulationen zweiter Ordnung ausgewählt. Es wird davon ausgegangen, dass ein adäquater Spielraum zur Verfügung steht, so dass Produkte dritter Ordnung für die aktiven Dienste kein Problem darstellen.
1 zeigt ein beispielhaftes Netzwerk, bei dem mehrere Abschlussnetzwerkelemente 8 (beispielsweise Kabelmodems, Digitalempfänger, mit Digitalempfängern ausgestattete Fernsehgeräte oder jedes andere Element eines Netzwerks, wie eines HFC-Netzwerks) über Knoten 12 und ein oder mehrere (nicht dargestellte) Taps mit einem an einer Kopfstelle 14 angeordneten CMTS (cable modem termination system, Kabelmodemabschlusssystem) 10 verbunden sind. Bei einer beispielhaften Anordnung umfasst die Kopfstelle 14 auch einen optischen Sender/Empfänger 16, der über eine optische Faser optische Übertragungen an die mehreren Knoten 12 liefert. Das CMTS 10 ist mit einem IP- oder PSTN-Netzwerk 6 verbunden. Für Fachleute ist ersichtlich, dass mehrere Knoten 12 mit einer Kopfstelle verbunden sein können und dass eine Kopfstelle mehrere CMTS-Einheiten umfassen kann, die jeweils mehrere Empfänger (beispielsweise acht Empfänger) umfassen, von denen jeder mit mehreren (beispielsweise hunderten) Netzwerkelementen 8 kommuniziert. Das CMTS 10 kann auch einen Reserveempfänger umfassen, der nicht durchgehend für Netzwerkelemente 8 konfiguriert ist, sondern selektiv für Netzwerkelemente 8 konfiguriert werden kann. Die Verwendung eines Reserveempfängers ist in der am 30. Juni 2005 eingereichten, allgemein übertragenen Patentanmeldung 11/171,066 mit dem Titel Automated Monitoring of a Network beschrieben, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
2 zeigt eine logische Architektur eines beispielhaften CMTS 10, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Wie in 2 dargestellt, kann das CMTS 10 eine Verarbeitungseinheit 100 enthalten, die auf einen RAM 106 und einen ROM 104 zugreifen und die Funktion des CMTS 10 und der von den Netzwerkelementen 8 an das CMTS zu sendenden HF-Kommunikationssignale steuern kann. Die Verarbeitungseinheit 100 umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor 102, der Informationen, wie Anweisungen und Daten, von einem ROM 104 oder einem RAM 106 empfangen kann. Die Verarbeitungseinheit 100 ist vorzugsweise mit einer Anzeige 108, wie einer CRT- oder LCD-Anzeige, verbunden, die Statusinformationen anzeigen kann, beispielsweise ob eine Stationswartung (SM, station maintenance) ausgeführt wird oder ein Empfänger einen Lastausgleich benötigt. Ebenso kann ein Eingabetastenfeld 110 mit der Verarbeitungseinheit 100 verbunden sein und einem Bediener das Versorgen des Prozessors 100 mit Anweisungen, Verarbeitungsanforderungen und/oder Daten ermöglichen.
Eine HF-Sender/Empfängereinheit (ein Sender/Empfänger) 3 umfasst vorzugsweise mehrere Sender 4 und Empfänger 2 zur Bereitstellung einer bidirektionalen Kommunikation mit mehreren Netzwerkelementen 8 über optische Sender/Empfänger 16, Knoten 12 und mehrere (nicht dargestellte) Netzwerktaps. Für Fachleute ist ersichtlich, dass das CMTS 10 mehrere HF-Empfänger, beispielsweise acht HF-Empfänger und einen Reserve-HF-Empfänger, umfassen kann. Jeder HF-Empfänger 2 kann über 100 Netzwerkelemente unterstützen. Der HF-Empfänger 2, beispielsweise ein Broadcom 3140 Empfänger, führt die empfangenen HF-Signale vorzugsweise einem (nicht dargestellten) Entzerrer zu, der verwendet wird, um Entzerrerwerte zu erhalten und schubweise MER-Messungen (MER: modulation error ratio, Modulationsfehlerverhältnis), eine Paketfehlerrate (PER) und eine Bitfehlerrate (BER) zu senden. Der Entzerrer ist vorzugsweise ein linearer Entzerrer mit mehreren Taps (beispielsweise ein linearer Entzerrer mit 24 Taps), der auch als FFE (feed forward equalizer) bekannt sein kann. Der Entzerrer kann in den HF-Empfänger 2 integriert oder eine separate Vorrichtung sein. Die Übertragungscharakteristika jedes Empfängers 2 können in einem ROM 104 oder RAM 106 gespeichert sein oder von einer externen Quelle wie der Kopfstelle 14 geliefert werden. Der RAM 104 und/oder der ROM 106 können auch Anweisungen für einen Mikroprozessor 102 enthalten.
Der HF-Empfänger 2 kann auch ein FFT-Modul 108 (FFT: Fast Fourier Transform, schnelle Fourier-Transformation) aufweisen, beispielsweise einen Broadcom 3140 Receiver FFT, identifiziert Frequenzen in den empfangenen optischen Signalen und liefert der Leistungsüberwachungseinheit 120 gewünschte Frequenzen. Vorzugsweise unterstützt das FFT bei einer Ausgangsfrequenz von 0–81.92 MHz unterschiedliche Fenster und Abtastlängen (256, 512, 1024, 2048). Eine Mindestauflösung resultiert aus einer maximalen Fensterlänge von 2048 Abtastungen und ergibt eine FFT-Zellenauflösung von 80 kHz.
3 zeigt eine logische Anordnung einer Gruppe von Empfängern 2, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Wie in 3 dargestellt, kann ein Reserveempfänger 204 auf eine nicht intrusive Weise an jeden der primären Empfängeranschlüsse 220 (beispielsweise R0–R7) angeschlossen sein. Wie dargestellt, sind CMTS-Empfängeranschlüsse 220 vorgesehen, die die Form von Amphenol-Verbindungselementen aufweisen können, um ein Verbinden von beispielsweise (nicht gezeigten) Koaxialkabeln mit primären Empfängern 2 zu ermöglichen. Die Empfänger 2 liefern dem CMTS 10 über Anschlüsse 212 Datensignale, und der Reserveempfänger 204 liefert dem CMTS 10 über einen Anschluss 214 Datensignale.
Der Reserveempfänger 204 zapft vorzugsweise über Signalleitungen 222 Signalleitungen 221 primärer Empfängeranschlüsse 220 an, und die Taps sind vorzugsweise dort angeordnet, wo das Kabelsignal über Empfängeranschlüsse 220 in den Empfänger 2 gelangt, so dass sowohl die verbundenen primären Empfänger 2 als auch der Reserveempfänger 204 das gleiche Signal empfangen können. Für Fachleute ist ersichtlich, dass jeder der primären Empfänger 2 (beispielsweise die Empfänger R0–R7) Signale nach unterschiedlichen Übertragungscharakteristika empfangen, beispielsweise einer Kommunikation auf einer anderen Frequenz (einem anderen HF-Band) und Kommunikationsprotokollen. Der Reserveempfänger 204 ist vorzugsweise auf die HF-Bänder je des der primären Empfänger 2 einstellbar. Vorzugsweise ist der Reserveempfänger 204 nur an einen primären Empfänger 2 gleichzeitig angeschlossen (mit ihm verbunden).
Wenn ein Kabelbetreiber einen Prüfvorgang initiiert, kann er jedes angemeldete Netzwerkelement seiner Wahl auswählen, oder das CMTS 10 kann das Netzwerkelement für ihn auswählen. Ist das Netzwerkelement einmal ausgewählt, wird es zum Reserveempfänger bewegt (auf dessen Frequenz eingestellt), Prüfdaten werden ihm zugeführt, und die Ergebnisse werden gemessen. Sind die Prüfmessungen einmal abgeschlossen, wird das Netzwerkelement zu seinem ursprünglichen primären Empfänger zurück bewegt (angewiesen, sich auf die Frequenz des primären Empfängers zurückzustellen). Dieser gesamte Prozess wird vorzugsweise ohne eine Abmeldung des Netzwerkelements aus dem Netzwerk ausgeführt, um eine Störung des Dienstes des Teilnehmers oder beliebiger anderer Dienste für andere Teilnehmer am primären Empfänger zu vermeiden.
4 zeigt weitere Einzelheiten eines beispielhaften optischen Sender/Empfängers 16 der Kopfstelle 14. Der optische Sender/Empfänger 16 umfasst vorzugsweise einen optischen Empfänger 316, der so konfiguriert ist, dass er über eine optische Faser optische Signale von Knoten 12 empfängt. Ein Lasersender 312 liefert Knoten 12 über eine optische Faser optische Downstream-Übertragungen. Der Lasersender 312 ist typischerweise so zugeordnet, dass er mit einem einzigen Knoten kommuniziert. Die von dem optischen Empfänger 316 empfangenen Signale werden in HF-Signale umgewandelt und von dem HF-Sender 322 an den Empfänger 2 gesendet. Die Signale von den Empfängern 2 werden von dem HF-Empfänger 324 empfangen und für eine Übertragung an die Knoten 12 dem Lasersender 312 zugeführt. Die CPU 30 umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor 301, der mit dem RAM 306 und dem ROM 304 interagiert und den Betrieb des Empfängers 316 und des Lasers 312 steuert.
Beim Empfang eines Downstream-Kommunikationssignals von einem Netzwerkelement über das CMTS 10 liefert die CPU 30 vorzugsweise Anweisungen zur Modulation eines der Lasersender 312 zum Senden des Kommunikationssignals an den Knoten 12. Die optischen Empfänger 316 sind vorzugsweise so konfiguriert, dass sie das von Knoten 12 gesendete optische Signal überwachen, beispielsweise durch den Empfang eines Teils des Signals.
5 zeigt ein beispielhaftes Netzwerkelement 8, beispielsweise ein Kabelmodem. Das Netzwerkelement 8 umfasst vorzugsweise einen Prozessor 302, der mit einem RAM 306 und einem ROM 304 kommunizieren kann und den allgemeinen Betrieb des Netzwerkelements 8 einschließlich der vorentzerrten Parameter und der Einleitungslängen der von dem Netzwerkelement nach Maßgabe von Anweisungen von dem CMTS 10 gesendeten Übertragungen steuert. Das Netzwerkelement 8 umfasst auch einen (einen Sender und einen Empfänger umfassenden) Sender/Empfänger, der eine bidirektionale HF-Kommunikation mit dem CMTS 10 bietet. Das Netzwerkelement 8 kann auch eine Entzerrereinheit 316 umfassen, die die vom CMTS 10 empfangenen und an ihn gesendeten Übertragungen entzerren kann. Das Netzwerkelement 8 kann auch einen Dämpfer 320 zum derartigen Dämpfen von zu sendenden Signalen umfassen, dass sie sich innerhalb eines gewünschten Leistungspegels befinden, der von dem Mikroprozessor gesteuert werden kann. Für Fachleute ist ersichtlich, dass die Komponenten des Netzwerkelements 8 nur zu Besprechungs zwecken getrennt dargestellt sind und dass in der Praxis verschiedene Bauteile kombiniert sein können.
Bei einer bevorzugten Implementierung kann für die vorliegende Erfindung ein DOCSIS-Netzwerkelement, wie ein Kabelmodem, zur Erzeugung der Prüfsignale verwendet werden. Dementsprechend können die Prüfsignale unter Verwendung einer der verfügbaren Upstream-DOCSIS-Bandbreiten implementiert werden, beispielsweise 200 kHz, 400 kHz, 800 kHz, 1600 kHz, 3200 kHz oder 6400 kHz. Bei einer bevorzugten Implementierung kann die schmale Bandbreite von 800 kHz an der oberen Bandkante verwendet werden, bei der ein Diplexer-Rolloff signifikant ist, da schmale Bandbreiten die Größe eines in der Rückleitung erforderlichen sauberen Spektrums minimieren und viele Modems bei einer Breite von 400 und 200 kHz Probleme haben. Breitere Bandbreiten können verwendet werden, wenn es das verfügbare Spektrum gestattet, um eine verbesserte Auflösung der Messungen zu erhalten.
Ein beispielhafter Prozess zur automatischen Bestimmung des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung im Netzwerk, beispielsweise an einem optischen Knoten, ist in 6 dargestellt. Wie in 6 in Schritt SO dargestellt, werden zwei Netzwerkelemente NE1 und NE2 zur Verwendung in dem Prozess ausgewählt. Vorzugsweise sind die beiden Modems mit dem gleichen HFC Knoten und Rückleitungslaser verbunden und gegenwärtig nicht belegt, verfügen über eine ausreichende Kapazität zur Erhöhung ihrer Sendeleistung um 15 dB und können vom CMTS derart ferngesteuert werden, dass sie sich auf Befehl auf neue Frequenzen bewegen und ihren Sendeleistungspegel verändern. Die beiden Netzwerkelemente werden angewiesen, auf einem Kanal zu senden, der die Prüffrequenz beeinträchtigt. Die Leistung der Prüffrequenz wird ausreichend erhöht, um eine Auslastung (Komprimierung) der HF-Vorrichtungen (höchstwahrscheinlich des Rückleitungslasersenders) in dem System zu verursachen.
Wie in 6 in Schritt S2 dargestellt, werden die Leistung des Prüffrequenzbands (P_base), beispielsweise des erwarteten Bands für die Prüffrequenz f3, beispielsweise 42–52 MHz, sowie die Leistung in einem Band von 1 MHz um f3 (P_base) gemessen. Diese Messungen liefern einen Bezugsleistungspegel des Prüffrequenzbands, wie in 6 dargestellt. Bei einer bevorzugten Implementierung können diese Messungen als Messung einer zunehmenden Leistung für das relevante Band (42–52) MHz ausgeführt und unter mindestens zehnmaliger Darstellung der Amplitude in Bezug auf die Frequenz aufgezeichnet werden, wobei die belegten Frequenzbänder und die Periodizität von Kanälen des Netzwerk dargestellt werden und die Möglichkeit ausgeschlossen wird, dass ein zufälliger Ingress zu genau dem gleichen Zeitpunkt wie die Messung stattgefunden hat. Eine mathematische Schätzung der gesamten HF-Leistung des Netzwerks in Bezug auf die Leistung eines einzigen Kanals kann ebenfalls erfolgen.
Der Ausgangsleistungspegel der ausgewählten Netzwerkelemente NE1 und NE2 wird in einem Schritt S4 bestimmt. Die Leistung kann an dem CMTS gemessen werden, beispielsweise durch Messen der empfangenen HF-Leistung an dem FFT-Modul 108 und dem Leistungsüberwachungsmodul 120. Alternativ kann die Leistung anhand der Einstellungen am Dämpfer 320 des Netzwerkelements 8 bestimmt werden. Die gemessene Leistung der Netzwerkelemente NE1 und NE2 dient bei der Prüfung vorzugsweise als Nennleistungseinstellung für PL1 und PL2.
Wie in 6 in Schritt S6 dargestellt, ist das Netzwerkelement 1 der Frequenz f1 und das Netzwerkelement 2 der Frequenz f2 zugeordnet. Vorzugsweise sind f1 und/oder f2 vakante Frequenzfenster, die eine QSPK mit 800 kS/s belegen können. Es wird davon ausgegangen, dass sich der Ausgangsleistungspegel der Netzwerkelemente NE1 und NE2 bei der Zuweisung neuer Frequenzen nicht verändert. Vorzugsweise entspricht der gemessene Leistungspegel jeweils den anfänglichen Leistungspegeln PL1 und PL2.
Idealerweise sollen zwei Frequenzen f1 und f2 gefunden werden, denen die Netzwerkelemente NE1 und NE2 zugeordnet werden und die im Prüffrequenzband von ca. 42–52 MHz eine Intermodulation zweiter Ordnung auf einer dritten Frequenz (der Prüffrequenz) erzeugen. Jede der drei Frequenzen liegt vorzugsweise innerhalb des Spektrums von 5–42 MHz. Die möglichen Frequenzen können vermittels mehrerer Techniken identifiziert werden, beispielsweise durch empirisches Bestimmen nutzbarer Frequenzbereiche für eine QPSK-Übertragung (QPSK: quadrature Phase shift keying, Quadraturphasenumtastung, auch als 4-QAM bezeichnet) bei einem Untersuchungsprozess. Die beiden Frequenzen werden vorzugsweise auch so ausgewählt, dass die Produkte zweiter Ordnung (f3) dieser Frequenzen soweit möglich nicht auf den gewünschten Verkehr in dem Netzwerk fallen. Vorzugsweise können die Frequenzen f1 und f2 als Upstream-DOCSIS-Kanäle mit Upstream-CMTS-Standardempfangspegeln aktiviert werden, ohne anderen aktiven Diensten signifikanten Schaden zuzufügen.
Wie in 6 in Schritt S8 dargestellt, werden die Netzwerkelemente NE1 und NE2 jeweils angewiesen, Signale mit den anfänglichen Leistungspegeln PL1 und PL2 zu senden, so dass sich das Signal von dem ersten Netzwerkelement und das Signal von dem zweiten Netzwerkelement überlagern, wodurch ein drittes Signal auf einer dritten Frequenz erzeugt wird. Dementsprechend können die Signals gleichzeitig gesendet werden, oder das Senden eines der Signale von einem der Netzwerkelemente kann verzögert werden, um Übertragungsverzögerungen im Netzwerk zu kompensieren, um sicherzustellen, dass die jeweiligen Signale von dem ersten Netzwerkelement NE1 und dem zweiten Netzwerkelement NE2 von ihrem gemeinsamen Knoten gleichzeitig empfangen werden. Bei PL1 und PL2 kann es sich um den gleichen Leistungspegel handeln, der ein Pegel L sein kann, der als der Nennleistungspegel zugewiesen wurde. In diesem Schritt werden die Netzwerkelemente 1 und 2 vorzugsweise angewiesen, zu genau der gleichen Zeit einen Stationswartungsschub (einen SM-Schub) auszuführen. Für Fachleute ist ersichtlich, dass dies durch Abgleichen der Minizeitfenster in den MAPS für die beiden Upstream-Kanäle erfolgen kann, die den Netzwerkelementen A und B zugeordnet sind. Für Fachleute ist auch ersichtlich, dass die MAP- oder MAPS-Daten eine Auflistung von Zeitfenstern liefern, die unterschiedlichen Netzwerkelementen bestimmte Zeitintervalle zuordnet, in denen sie Daten an das CMTS senden dürfen. Aus der Perspektive einer CMTS-Software sollte dies kein kompliziertes Problem darstellen, da die IM-Sendeintervalle bereits über sämtliche Kanäle einer einzelnen Spektrengruppe abgestimmt sind. Der FFT-Prozessor sollte auch so konfiguriert sein, dass er auf der Grundlage des MAP-Minizeitfensterintervalls Abtastungen auslöst, wenn die beiden SM-Schübe der Netzwerkelemente abgestimmt werden.
Die Leistung des Prüffrequenzbands (P_tb), beispielsweise das erwartete Band für die Prüffrequenz f3, beispielsweise 42–52 MHz, wird gemessen, und die Leistung in einem Band von 1 MHz um f3 (P_f3) wird erneut gemessen, wie in einem Schritt S10 dargestellt. Die Leistung kann am CMTS gemessen werden, beispielsweise durch Messen der am FFT-Modul 108 und am Leistungsüberwachungsmodul 120 empfangenen HF-Leistung. Alternativ kann die Leistung anhand der Einstellungen an einem Dämpfer 320 des Netzwerkelements 8 bestimmt werden. Es kann wünschenswert sein, die Schritte S8 und S10 mehrfach (beispielsweise 10 Mal) auszuführen, um die Möglichkeit auszuschließen, dass genau im gleichen Augenblick wie die SM-Schübe ein zufälliger Ingress stattgefunden hat, der die Leistungsmessung beeinträchtigen kann. Dabei können eine durchschnittliche gemessene Leistung, eine mittlere gemessene Leistung oder ein niedrigster Wert der gemessenen Leistung verwendet werden.
Der CMTS-Reserveempfänger kann zur Vornahme der Leistungsmessungen verwendet werden, um eine Beeinträchtigung der für Kunden bereitgestellten Dienste zu vermeiden. Alternativ könnte ein anderer Empfänger zur Vornahme der Messungen verwendet werden, indem er "offline" genommen wird oder indem die Auswirkungen des normalen Dienstes ausgeglichen werden.
Wenn das gleichzeitige Senden die Leistungspegel im Prüffrequenzband und die Bandbreite von 1 MHz um die Prüffrequenz auf eine vorhersehbare, erwartete Weise erhöht hat (beispielsweise um 9 dB bei einer Erhöhung der Leistung von 3 dB durch NE1 und NE2) (JA im Schritt S12), verschlechtert die optische Verbindung die Signale nicht, daher werden die Leistungspegel PL1 und/oder PL2 erhöht, beispielsweise um 3 dB (Schritt S18). Die Schritte S8 bis S12 werden mit den erhöhten Sendeleistungspegeln wiederholt. Wenn das gleichzeitige Senden die Leistungspegel im Prüffrequenzband und in der Bandbreite von 1 MHz um die Prüffrequenz auf eine nicht vorhersehbare Weise erhöht hat (NEIN in Schritt S12), verschlechtert die optische Verbindung die Signale, beispielsweise durch Übersteuern der Signale. Die gemessenen Leistungspegel des Prüffrequenzbands (Ptb) und des Bands von 1 MHz um f3 (Pf3) werden mit der anfänglichen Leistung des Prüffrequenzbands (P_base) und des Bands von 1 MHz um f3 (Pf3) aus Schritt S2 verglichen, um die hinzugekommene Leistung zu bestimmen, wodurch die verfügbare Ansteuerungsreserve der optischen Verbindung vor einer Verschlechterung der Signale ermittelt wird. Die gemessenen und berechneten Werte werden in einem Schritt S16 protokolliert.
Der Prozess gemäß 6 kann in Form fest verdrahteter Vorrichtungen, Firmware oder Software implementiert werden, die auf einem Prozessor läuft. Eine Verarbeitungseinheit für eine Software- oder Firmware-Implementierung ist vorzugsweise in dem CMTS enthalten. Jeder der in 6 dargestellten Prozesse kann sich auf einem computerlesbaren Medium befinden, das vom Mikroprozessor 102 gelesen werden kann. Ein computerlesbares Medium kann jedes Medium sein, das zur Speicherung von Anweisungen geeignet ist, die von einem Mikroprozessor ausgeführt werden sollen, einschließlich einer CD, einer DVD, einer magnetischen oder optischen Platte, eines Bands, abnehmbarer oder nicht abnehmbarer Speicher auf Siliciumbasis und über Kabel oder drahtlos gesendete Signale in Paketform oder nicht in Paketform.
Die Erfindung ermöglicht dem Techniker oder Ingenieur eine Ferncharakterisierung eines dynamischen Upstream-Bereichs (oder einer Ansteuerungsreserve) von optischen Verbindungen an einer zentralen Stelle, wie der Kopfstelle, beispielsweise unter Verwendung des Motorola BSR64000, anstelle der Verwendung externer Prüfgeräte, wie der Vektorsignalanalysevorrichtung, und der Entsendung von Technikern an verschiedene Stellen in der Kabeleinrichtung. Durch die Erfindung wird auch eine Beeinträchtigung aktiver Dienste vermieden. Sie ermöglicht dem Kabelbetreiber auch das Planen künftiger Angebote und die Aufstellung erforderlicher Wartungsarbeiten, indem sie eine periodische Überwachung des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung ermöglicht. Sämtliche Messungen können unter Verwendung der vorhandenen Abschlussvorrichtungen (insbesondere der DOC-SIS-Abschlussvorrichtungen, wie der MTAs und Kabelmodems) sowie der Ausstattung der Kopfstelle (insbesondere eines DOCSIS CMTS) vorgenommen werden.
Eine genaue Kenntnis des dynamischen Bereichs (oder der Ansteuerungsreserve) einer optischen Verbindung ermöglicht einem Betreiber eine effektivere Nutzung der verfügbaren Ressourcen seines Netzwerks, beispielsweise durch das Hinzufügen zusätzlicher Netzwerkelemente an Abschnitten des Netzwerks mit einer geringen Ansteuerungsreserve zur Vermeidung einer Störung der Signale von der optischen Verbindung und zur Verbesserung der Signalqualität und der Geschwindigkeit des Netzwerks.
ZUSAMMENFASSUNG
Der dynamische Bereich einer optischen Verbindung in einem Netzwerk wird bestimmt, indem auf einer ersten und einer zweiten Frequenz gleichzeitig Signale von zwei Netzwerkelementen gesendet werden, die ein kombiniertes Signal auf einer dritten Frequenz erzeugen. Die Sendeleistungspegel der ausgewählten Netzwerkelemente werden sukzessive erhöht, bis sich die gemessene Leistung auf der dritten Frequenz nicht mehr auf vorhersehbare Weise verändert, wobei an diesem Punkt die Obergrenze des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung bestimmt wird.

Claims

Vorrichtung zum Messen eines Netzwerks mit einer Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie ein erstes Netzwerkelement anweist, ein erstes Signal auf einer ersten Frequenz f1 zu senden, und ein zweites Netzwerkelement, ein zweites Signal auf einer zweiten Frequenz f2 zu senden, so dass das erste Signal und das zweite Signal von einem gemeinsamen Knoten gleichzeitig empfangen werden; einem Empfänger, der so konfiguriert ist, dass er basierend auf dem ersten Signal von dem ersten Netzwerkelement und dem zweiten Signal von dem zweiten Netzwerkelement Übertragungen auf einer dritten Frequenz f3 empfangt, wodurch die dritte Frequenz f3 eine Kombination des ersten Signals von dem ersten Netzwerkelement auf der ersten Frequenz f1 und des zweiten Signals von dem zweiten Netzwerkelement auf der zweiten Frequenz f2 ist; und einer Leistungsüberwachungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Leistung von in der dritten Frequenz enthaltenen Signalen misst, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage der gemessenen Leistung der in der dritten Frequenz enthaltenen Signale einen dynamischen Bereich einer optischen Verbindung bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leistungsüberwachungseinheit ferner so konfiguriert ist, dass sie die Leistung in einer erwarteten Frequenzbandbreite der dritten Frequenz misst, wobei die erwartete Frequenzbandbreite geringer als eine zugewiesene Kommunikationsbandbreite einer Upstream-Kommunikationsbandbreite des Netzwerks ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Leistungsüberwachungseinheit ferner so konfiguriert ist, dass sie eine Leistung in einer Bandbreite von 1 MHz um die dritte Frequenz f3 misst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie eine Obergrenze des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung bestimmt, indem sie feststellt, wann eine Erhöhung des Leistungspegels in der Frequenz f3 nicht auf vorhersehbare Weise erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie zumindest entweder das erste Netzwerkelement oder das zweite Netzwerkelement anweist, jeweils die Sendeleistung des ersten Signals bzw. des zweiten Signals zu erhöhen, wenn die Obergrenze des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung nicht erreicht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Frequenz f1 und die zweite Frequenz f2 so ausgewählt werden, dass eine Wechselwirkung zwischen f1 und f2 in einem Übertragungslaser des Knotens eine Intermodulationsfrequenz auf der dritten Frequenz f3 erzeugt.
Verfahren zum Bestimmen eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung eines Netzwerks, das die folgenden Schritte umfasst: die Auswahl eines ersten Netzwerkelements zum Senden eines ersten Signals auf einer ersten Frequenz f1 und eines zweiten Netzwerkelements zum Senden eines zweiten Signals auf einer zweiten Frequenz f2, so dass das erste Signal und das zweite Signal gleichzeitig von einem gemeinsamen Knoten empfangen werden; das Empfangen von Übertragungen auf einer dritten Frequenz f3, wodurch die dritte Frequenz f3 eine Kombination des ersten Signals vom ersten Netzwerkelement auf der ersten Frequenz f1 und des zweiten Signals vom zweiten Netzwerkelement auf der zweiten Frequenz f2 ist; das Messen einer Leistung der in der dritten Frequenz enthaltenen Signale; und das Bestimmen eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung auf der Grundlage der gemessenen Leistung der in der dritten Frequenz enthaltenen Signale.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt der Messung der Leistung eine Leistung in einer erwarteten Frequenzbandbreite der dritten Frequenz misst, wobei die erwartete Frequenzbandbreite geringer als eine zugewiesene Kommunikationsbandbreite einer Upstream-Kommunikationsbandbreite des Netzwerks ist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt der Messung der Leistung eine Leistung in einer Bandbreite von 1 MHz um die dritte Frequenz f3 misst.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt der Bestimmung eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung eine Obergrenze des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung durch die Feststellung bestimmt, wann eine Erhöhung des Leistungspegels auf der Frequenz f3 nicht auf vorhersehbare Weise erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner den Schritt der Anweisung zumindest entweder des ersten Netzwerkelements oder des zweiten Netzwerkelements umfasst, jeweils die Sendeleistung des ersten Signals oder des zweiten Signals zu erhöhen, wenn eine Obergrenze des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung nicht erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die erste Frequenz f1 und die zweite Frequenz f2 so ausgewählt werden, dass eine Wechselwirkung zwischen f1 und f2 in einem Übertragungslaser des Knotens eine Intermodulationsfrequenz auf der dritten Frequenz f3 erzeugt.
Computerlesbares Medium, das Anweisungen für einen Computer enthält, ein Verfahren zum Bestimmen eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung in einem Netzwerk auszuführen, das die folgenden Schritte umfasst: die Auswahl eines ersten Netzwerkelements zum Senden eines ersten Signals auf einer ersten Frequenz f1 und eines zweiten Netzwerkelements zum Senden eines zweiten Signals auf einer zweiten Frequenz f2, so dass das erste Signal und das zweite Signal gleichzeitig von einem gemeinsamen Knoten empfangen werden; das Empfangen von Übertragungen auf einer dritten Frequenz f3, wodurch die dritte Frequenz f3 eine Kombination des ersten Signals vom ersten Netzwerkelement auf der ersten Frequenz f1 und des zweiten Signals vom zweiten Netzwerkelement auf der zweiten Frequenz f2 ist; das Messen einer Leistung der in der dritten Frequenz enthaltenen Signale; und das Bestimmen eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung auf der Grundlage der gemessenen Leistung der in der dritten Frequenz enthaltenen Signale.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 13, bei dem der Schritt der Messung der Leistung die Leistung in einer erwarteten Frequenzbandbreite der dritten Frequenz misst, wobei die erwartete Frequenzbandbreite geringer als eine zugewiesene Kommunikationsbandbreite einer Upstream-Kommunikationsbandbreite des Netzwerks ist.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 14, bei dem der Schritt der Messung der Leistung eine Leistung in einer Bandbreite von 1 MHz um die dritte Frequenz f3 misst.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 13, bei dem der Schritt der Bestimmung eines dynamischen Bereichs einer optischen Verbindung eine Obergrenze des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung durch das Feststellen bestimmt, wann eine Erhöhung des Leistungspegels auf der Frequenz f3 nicht auf eine vorhersehbare Weise erfolgt.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 13, das ferner den Schritt der Anweisung zumindest entweder des ersten Netzwerkelements oder des zweiten Netzwerkelements umfasst, jeweils die Sendeleistung des ersten Signals bzw. des zweiten Signals zu erhöhen, wenn eine Obergrenze des dynamischen Bereichs der optischen Verbindung nicht erreicht ist.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 13, bei dem die erste Frequenz f1 und die zweite Frequenz f2 so ausgewählt werden, dass eine Wechselwirkung zwischen f1 und f2 in einem Übertragungslaser des Knotens eine Intermodulationsfrequenz auf der dritten Frequenz f3 erzeugt.