DE2638079C2

DE2638079C2 - Streckenverstärker für ein Lichtfaserbündel eines optischen Nachrichtenübertragungssystems

Info

Publication number: DE2638079C2
Application number: DE2638079A
Authority: DE
Inventors: Yukou Mochida; Tadao Kawasaki Kanagawa Ogawa; Kazuo Hiratsuka Kanagawa Yamaguchi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1975-08-26
Filing date: 1976-08-24
Publication date: 1983-10-13
Also published as: JPS5227208A; US4074127A; GB1548974A; FR2394936A1; FR2394936B1; DE2638079A1

Description

— eine Verstärkungssteuerunjjs-Schaltung (25) zur Regelung der Verstärkung der gesonderten Schaltungsanordnungen,

— eine erste und eine zweite Lichtelementsteuerschaltung (23; 29; Fig.5) zur Steuerung der Lichtempfangseinheiten (20) und der Lichtsendeeinheiten (28) und

— eine Überwachungsschaltung (31) zum Feststellen eines Übertragungsfehlers (F i g. 5).

2. Streckenverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede gesonderte Schaltungsanordnung einen Verstärker (21, F i g. 7) besitzt, der als Verstärkungsstellglied eine Diode (34) und einen Spitzenwertdetektor (36) aufweist.

3. Streckenverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungssteuerungs-Schaltung (25) mit dem Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors (36) einerseits und einer Bezugsspannung andererseits beaufschlagt ist und ein der Differenz beider entsprechendes Signal zur Steuerung des Vorstroms durch die Diode (34) erzeugt.

4. Streckenverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede gesonderte Schaltungsanordnung (20,21,24,27, 28) einen Entzerrer (24, F i g. 7) mit induktiven (40a, 40έ>,) und kapazitiven (41a, 416) Elementen aufweist.

5. Streckenverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dab der Ausgang des Entzerrers (24) auf einen ersten Eingang (D) einer Flipflopschaltung (42) einer Diskriminator- und Regeneratorschaltung (27, F i g. 7) geführt ist, daß der Ausgang einer Zeitsteuerungsschaltung (26, F i g. 5) der Stromversorgungs- und Zeitsteuereinrichtung (26, 30, F i g. 5) auf einen zweiten Eingang (C) der Flipflopschaltung (42) geführt ist und daß das regenerierte Ausgangssignal auf die Lichtsendeeinheit (28, F i g. 5) geführt ist.

6. Streckenverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsendeeinheit (28, F i g. 7) eine UND-Schaltung (44) und eine Lichtemissionsdiode (46) aufweist, daß die UND-Schaltung das Ausgangssignal der Diskriminator- und Regeneratorschaltung (27) an einem ersten Eingang und ein Ausgangssignal der Zeitsteuerschaltung (26) an einem zweiten Eingang empfängt und daß das Ausgangssignal der UND-Schaltung die Lichtemissionsdiode treibt.

7. Streckenverstärker nach einem der Ansprüche 2 — 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lichtempfangseinheit (20) eine Avalanche-Fotodiode (20a, F i g. 7) als opto-elektrischen Wandler aufweist, daß

die erste Lichtelementsteuerschaltung (23, Fig.5, 8A) einen Operationsverstärker (51) umfaßt, der das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors (36) des Verstärkers (21) empfängt und dieses mit einer Bezugsspannung (VrJ) vergleicht, sowie einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler (52), der das Ausgangssignal des Operationsverstärkers (51) in eine Vorspannung für die Avalanche-Fotodiode umwandelt

8. Streckenverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsendeeinheit (28a, Fig.8D) eine Treibschaltung (64, 65) und eine Laser-Diode (63) als elektro-optischen Wandler aufweist, daß die Lichtelementsteuerschaltung (29, Fig.8D) eine pin-Diode (58), die das optische Ausgangssignal der Laser-Diode in ein elektrisches Signal umwandelt, und einen Operationsverstärker (59) aufweist, der das Ausgangssignal der pin-Diode mit einer Bezugsspannung vergleicht, und daß der Vorstrom der Laser-Diode vom Differenzausgangssignal des Operationsverstärkers steuerbar ist

9. Streckenverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Einzelfaser des Lichtfaserbündels (15) zur Übertragung einer Prüfbitinforniation dient, daß in der Sendestelle die Anzahl der in der PCM-Information enthaltenen binären Werte »1« oder »0« zählbar und ein Prüfbit derart zufügbar ist, daß die Gesamtzahl der binären Werte »1« oder »0« ungeradzahlig oder geradzahlig wird, und daß die Überwachungsschaltung (31), wenn sie einen Fehler feststellt, einen für ihren zugehörigen Streckenverstärker (19) charakteristischen Fehlerimpuls (ep) erzeugt und an eine Endstelle sendet.

10. Streckenverstärker nach Anspruch 5 oder Anspruch 5 in Verbindung mit einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerschaltung (26, Fig.8C) einen Phasenkomparator (54) und einen spannungsgesteuerten Oszillator (56) aufweist, daß der Phasenkomparator mit dem Ausgang des Entzerrers (24) einerseits und dem des spannungsgesteuerten Oszillators (56) andererseits verbunden ist und die Phasen der jeweiligen Ausgangssignale vergleicht und den spannungsgesteuerten Oszillator derart steuert, daß die von diesem, erzeugten Taktimpulse mit dem Ausgangssignal des Entzerrers (24) synchronisiert sind und daß der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators (56) mit den Diskriminator- und Regeneratorschaltungen (27) und den elektro-optischen Wandlern (46) verbunden ist.

11. Streckenverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu sendende PCM-Information in einem sendeseitigen Speicher (11) gespeichert und aus diesem mit simultanen Taktimpulsen in das Licht-Faserbündel (15) ausgelesen wird.

Die Erfindung geht aus von einem Streckenverstärker für ein Lichtfaserbündel eines optischen Nachrichtent>5 Übertragungssystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Zeitschrift »Funk-Technik« 1973, Nr. 1, Seiten 7 bis 10 ist ein Streckenverstärker dieser Art für

ein Übertragungssystem bekannt, bei dem eine PCM-Information im Raummultiplex über die einzelnen Lichtfasern des Lichtfaserbündels übertragen wird. Jede einzelne Lichtfaser des Bündels überträgt somit eine Teilinformation. Zum Ausgleich der von jeder Lichtfaser verursachten Übertragungsverluste dient der Streckenverstärker. In dem Streckenverstärker wird das Lichtsignal jeder Lichtfaser von einer betreffenden Lichtempfangseinheit empfangen, in ein elektrisches Signal umgewandelt, regeneriert und nach einer erneuten Umwandlung in ein Lichtsignal von der Lichtsendeeinheit auf die anschließende Lichtfaserstrekke gegeben. Für jede Einzelfaser sind eine Lichtempfangseinheit, ein Vorverstärker, eine Taktrückgewinnung, ein Pulsregenerator, ein Endverstärker und eine Lichtsendeeinheit (Laser) vorgesehen. Es erfolgt nicht für jede Einzelfaser eine eigene Taktrückgewinnung, soiidern es wird über einen separaten Taktkanal, d. h. über eine besondere Lichtfaser, ein Taktsignal zum Streckenverstärker übertragen, dort regeneriert und an die einzelnen Verstärker gegeben.

Hiermit sind jedoch noch nicht alle Probleme eines für Lichtfaserbündel ausgelegten Streckenverstärkers gelöst. Die einzelnen Streckenverstärker mit ihren opto-elektrischen und elektrooptischen Wandlern sowie mit ihren Vorverstärkern, Entzerrern und Regeneratoren müssen mit Energie versorgt werden. Damit Streckenverstärker optimal arbeiten, sollten sie eine ihre Verstärkung automatisch regelnde Schaltung sowie eine Schaltung aufweisen, mit der erreicht wird, daß die opto-elektrischen und elektrooptischen Wandler gleichmäßig arbeiten. Bei einer relativ großen Anzahl von Lichtfasern in einem Lichtfaserbündel führen die erwähnten Zusatzschaltungen bei jeder Faser zu einem umfangreichen Schaltungsaufbau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Streckenverstärker der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, der einen vergleichsweise geringen schaltungstechnischen Aufwand erfordert und kompakt aufgebaut werden kann, um mit dem Lichtfaserbündel PCM-Information im Raummultiplexverfahren übertragen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Streckenverstärker werden also die Verstärkungssteuerungs-Schaltung, die Lichtelementsteuerschaltung und die Überwachungsschaltung für sämtliche Einzelfasern gemeinsam genutzt. Die zu übertragende PCM-Information wird beispielsweise senderseitig in einem Speicher gespeichert. Die gespeicherte Information wird durch simultane Taktimpulse ausgelesen, so daß die Information taktweise auf die einzelnen Fasern des Lichtfaserbündels gegeben wird. In jeweils einem Streckenverstärker werden die Signale reproduziert durch simultane Taktimpulse, die von der Zeitsteuereinrichtung erzeugt werden. Die Phasen der Signale werden ausgerichtet, bevor die Signale auf die aus mehreren Fasern bestehende Übertragungsstrecke gegeben werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Sendestelle eines optischen PCM-Gruppenübertragungssystems,

Fig.2 eine Querscnnittansicht eines Kabels mit einem Lichtfaserbündel,

F i g. 3 ein Impulsdiagramm der Eingangsinformation der in F i g. 1 gezeigten Sendestelte,
F i g. 4 ein Blockschaltbild des optischen PCM-Gruppenübertragungssystems,

Fig.5 ein Blockschaltbild eines Streckenverstärkers, Fig.6 ein Impulsdiagramm von in dem in Fig.5 gezeigten Streckenverstärker auftretendsn Signalen,
ίο Fig. 7 eine Schaltungsskizze einer der gesonderten Schaltungen in dem in F i g. 5 gezeigten Streckenverstärker,

F i g. 8A bis 8D jeweils ein Beispiel einer gemeinsamen Schaltung in dem in F i g. 5 gezeigten Streckenverstärker,

F i g. 9A ein Blockschaltbild einer ein Prüfbit sendenden Sendestelle,

Fig.9B ein Blockschaltbild des in Fig.9A gezeigten Detektors,

Fi g. 1OA ein Blockschaltbild des Streckenverstärkers mit der in F i g. 5 gezeigten Überwachungsschaltung,

Fig. 1OB ein Blockschaltbild mit einem Detektor und einem Fehlerimpulsgenerator, wie sie in Fig. 1OA gezeigt sind,

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer Anzeigeschaltung, die in einer Endstelle vorgesehen ist und einen fehlerhaften Streckenverstärker anzeigt und

Fig. 11B Impulsdiagramme von Signalen, die in der in Fig. HA gezeigten Anzeigeschaltung erzeugt werden. In F i g. 1 werden η Teile einer PCM-Information, die in Zeitmultiplexform anfällt, über ein n-Rohr (eine Leitung mit η Kanälen) parallel in einem Speicher 11 eingespeichert Die Phasen der gespeicherten Information werden durch simultane Taktimpulse, die von einer Taktqueüe 12 erzeugt werden, ausgerichtet. Die Information wird mit Hilfe eines elektrooptischen Wandlers 13 in optische Ausgangssignale umgewandelt, die in die einzelnen Lichtfasern eines Lichtfaserbündels eingespeist werden. Das Lichtfaserbündel ist in F i g. 2 gezeigt. Ein als Mehrfachfaserkabel ausgebildetes Lichtkabel 15 enthält eine Gruppe von Lichtfasern 16, einen elektrischen Leiter 17 und eine Abschirmung 18. Von einer Energiequelle 14 (Fig. 1) wird einem (in Fig.5 gezeigten) (Gruppen-)Streckenverstärker über den Leiter 17 Energie zugeführt.

Fig.3 zeigt anhand eines Impulsdiagramms die Eingangsinformation der in F i g. 1 gezeigten Sendestelle. Fig. 3(a) zeigt eine PCM-Information in Schaltung (Leitung) 1 der F i g. 1. F i g. 3(b) zeigt eine Wellenform der in den Speicher 11 (Fig. 1) eingeschriebenen Information (a). Fig.3(c) zeigt eine PCM-Information in Schaltung 2 der Fig. 1. Fig.3(d) zeigt eine Wellenform der in Speicher 11 (F ig. 1) eingeschriebenen Information (c). F i g. 3(e) zeigt in der Taktquelle 12 (Fig. 1) erzeugte Lesetaktimpulse zum Auslesen der verschiedene Phasen aufweisenden, gespeicherten Informationen (b) und (d) bei der gleichen Anstiegszeit der Lesetaktimpulse. In Fig.3 sind lediglich die beiden Schaltungen oder Kanäle 1 und 2 erläutert; es versteht sich jedoch, daß entsprechend dem η-System in Wirklichkeit η Schaltungen existieren. In F i g. 1 können durch die Verwendung des Speichers 11 (Fig. 1) »n« PCM-Informationsteile mit unterschiedlichen Phasen von der Sendestelle empfangen werden.
Gemäß Fig.4 kann von der in Fig. 1 gezeigten Sendestelle die Ausgangsinformation über Abschnitte des Lichtkabels 15 (F i g. 2) und mehrere Gruppenstrekkenverstärker 19 zu einer Endstelle eesendet werHpn

Wie Fig.4 zeigt, umfaßt jeweils einer der Gruppenstreckenverstärker 19 individuelle Einheiten und eine gemeinsame Einheit. Ein Gruppenstreckenverstärker verstärkt und reproduziert die über das Lichtkabel 15 gesendeten gedämpften Signale und sendet diese reproduzierten Signale an den nächsten Abschnitt des Lichtkabels. Gewöhnlich ist ein solcher Gruppenstrekkenverstärker beispielsweise in einem zugänglichen Kabelschacht vorgesehen. Man ist bestrebt, möglichst viele Schaltungen als gemeinsame Schaltungen für möglichst viele Einzel-Lichtfasern zu realisieren, so daß der Streckenverstärker miniaturiert aufgebaut werden kann, um mit geringen Kosten hergestellt und mit geringer Energie betrieben werden zu können.

F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Gruppenstreckenverstärkers 19. Die über das Lichtfaserbündel übertragene PCM-lnformation wird durch einen opto-elektrischen Wandler 20 in elektrische Signale umgewandelt Diese elektrischen Signale werden durch einen Verstärker 21 verstärkt Eine erste und eine zweite Lichtelement-Steuerschaltung 23 bzw. 29 werden dazu verwendet, das Temperaturverhalten einer im opto-elektrischen Wandler 20 verwendeten Avalanche-Foto-Diode und eines in einem elektro-optischen Wandler 28 verwendeten Lasers zu kompensieren. Die Ausgangssignale der Verstärker 21 werden über eine Entzerrerreihe 24 auf eine Diskriminator- und Regeneratorschaltungsreihe 27 gegeben. Eine automatische Verstärkungssteuerungs-Schaltung 25 (im folgenden kurz AVS-Schaltung genannt) ist zwischen den Ausgang und den Eingang des Verstärkers 21 geschaltet Es versteht sich jedoch, daß diese AVS-Schaltung 25 auch dadurch realisiert werden kann, daß der Multiplikationsfaktor der Avalanche-Foto-Diode im opto-elektrischen Wandler 20 geändert wird. Eine Zeitsteuerungsschaltung 26 empfängt das Ausgangssignal des Verstärkers 21 und übernimmt die Zeitsteuerung der Diskrimination der Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27. Das Ausgangssignal dieser Schaltung 27 wird über den elektro-optischen Wandler 28 wieder auf das Lichtfaserbündel des Lichtkabels 15 (Fig.2) gesendet. Die in Fig.5 gezeigte Zeitsteuerungsschaltung 26 verwendet eine Selbstzeitsteuerung unter Benutzung des Ausgangssignals des Verstärkers 21. Die Schaltung 26 kann jedoch auch eine externe Zeitsteuerung benutzen.

Gemäß F i g. 5 enthält der Gruppenstreckenverstärker 19 als gemeinsame Schaltung 19a, die zur Verarbeitung einer Vielzahl von Eingangssignalen verwendet werden kann, die erste und die zweite Lichtelement-Steuerscha'tung 23₄ 29, die AVS-Schaltung 25, die Zeitsteuerungsschaltung 26, eine Energieversorgungsschaltung 30 und eine Überwachungsschaltung 31. Die Zeitsteuerungsinformation kann aus dem PCM-Informationssignal erhalten werden oder von einer Lichtfaser, die speziell zur Übertragung von Zeitsteuerungs-Taktimpulsen vorgesehen ist Die durch die Zeitsteuerungsschaltung erzeugten Zeitsteuerungsimpulse diskriminieren den Inhalt der Diskriminator- und Regeneratorschaltungsreihe 27, um die PCM-lnformation mit gleichen Phasen auf das Lichtfaserbündel zu geben.

Wellenformen von Signalen, die in den wesentlichen Teilen der in Fig. 5 gezeigten Schaltung erscheinen, sind in Fig.6 gezeigt In den in Fig.6 gezeigten Wellenformen ist eine in jeder Schaltung auftretende Verzögerungszeit unberücksichtigt Wellenform (a) in F i g. 6 ist ein Eingangssignal de* Streckenverstärkers, dessen Amplitude sehr klein ist. Wellenform (b) in F i g. 6 ist ein verstärktes Ausgangssignal, und die Gleichstromkomponente dieses Ausgangssignals wird durch den Hauptverstärker, der eine Gleichstrom-Wiederherstellungsfunktion hat, reproduziert, wie es bei (c) in F i g. 6 gezeigt ist. Das bei (c) in F i g. 6 gezeigte Signal wird auf den Entzerrer 24 gegeben. Das Ausgangssignal des Entzerrers 24 ist bei (d) in F i g. 6 gezeigt. Es wird auf die Diskriminator- und Regenerator-Schaltung 27 gegeben, deren Ausgangssignal bei (e) in Fig.6 gezeigt ist. Wellenform (f) in Fig.6 ist ein Zeitsteuerungseingangssignal, das von der Zeitsteuerungsschaltung 26 auf die Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 gegeben wird. Das Ausgangssignal (e) der Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 wird auf die elektro-optische Wandlerschaltung 28 gegeben, in der ein Treibausgangssignal ((g) in Fig.6) zum Treiben der Lichtemissions-Diode oder der Laser-Diode unter Verwendung der Zeitsteuerung der Zeitsteuerungsimpulse ((h) in Fig.6) erhalten wird. Wellenform (i) ist das Lichtausgangssignal, das auf das optische Fasern enthaltende Kabel gesendet wird.

Ein Beispiel eines detaillierten Schaltungsaufbaus der für jede Lichtfaser gesonderten Schaltungen des in F i g. 5 gezeigten Gruppenstreckenverstärkers ist in F i g. 7 gezeigt. Der opto-elektrische Wandler 20 enthält eine pin-Diode 20a und einen Vorverstärker 20£> mit einem Feldeffekt-Transistor 31. Das Ausgangssignal des Wandlers 20 wird auf den Hauptverstärker 21 gegeben.

Der Hauptverstärker 21 umfaßt einen Verstärker 21a und eine Klemmschaltung mit Spitzenwertdetektor 216. Der Verstärker 21a umfaßt integrierte Operationsverstärker 32,33 und eine Diode 34. Die flache Verstärkung des Verstärkers wird durch das Ausgangssignal der AVS-Schaltung 25 gesteuert. Das Ausgangssignal des Verstärkers 21 wird auf die Klemmschaltung mit Spitzenwertdetektor 21 b gegeben, dessen Eingangssignal durch eine Diode 35 gehalten und über einen Spitzenwertdetektor 36 auch auf die AVS-Schaltung 25 und auf die erste Lichtelement-Steuerschaltung 23 gegeben wird. Außerdem wird das Ausgangssignal der Schaltung 21 b auf den Entzerrer 24 und über ein Gatter 39 auf die Zeitsteuerungsschaltung 26 gegeben. Der Entzerrer umfaßt Induktivitäten 40a, 406 und Kapazitäten 41a, 41 ft. Die Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 besteht im wesentlichen aus einem Flipflop 42. Das Ausgangssignal des Entzerrers 24 wird auf das Flipfiop 42 geführt, und das Ausgangssigna! der Zeitsteuerungsschaltung 26 wird über eine Verzögerungsleitung 43 auf das Flipflop 42 gegeben. Das Ausgangssignal der Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 wird an die elektro-optische Wandlerschaltung 28 gegeben. Diese elektro-optische Wandlerschaltung 28 umfaßt eine UND-Schaltung 44, eine Treiberschaltung 45 und eine Lichtemissionsdiode 46. Das Ausgangssignal der Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 wird auf einen ersten Eingangsanschluß der UND-Schaltung 44 gegeben, und das Ausgangssignal der Zeitsteuerungsschaltung 26 wird über eine weitere Verzögerungsleitung 47 auf einen zweiten Eingangsanschluß der UND-Schaltung 44 geführt Das Ausgangssignal der Treiberschaltung 45 hat die bei (g) in F i g. 6 gezeigte Wellenform und treibt die Lichtemissionsdiode 46. Das Ausgangssignal der Lichtemissionsdiode 46, das die bei (g) in F i g. 6 gezeigte Wellenform hat wird auf die Lichtfasern des Lichtkabels gegeben.

Ein Beispiel für die Komponenten der im Gruppenstreckenverstärker 19 gemeinschaftlich verwendeten

Schaltung 19a ist in den F i g. 8A bis 8D gezeigt. F i g. 8A zeigt ein Beispiel der ersten Lichtelement-Steuerschaltung 23. Diese Steuerschaltung 23 kann man weglassen, wenn die pin-Diode als opto-elektrisches Wandlerelement verwendet wird. Wenn jedoch eine Avalanche-Foto-Diode als fotoelektrisches Wandlerelement verwendet wird, verändert sich die Durchbruchsspannung dieses Elementes aufgrund der Temperaturänderung; deshalb sollte die Vorspannung dieses Elementes gesteuert werden, um die Amplitude der Ausgangswellenform auf konstantem Wert zu halten. Die Schaltung 23 umfaßt einen Operationsverstärker 51 und einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 53. Der Operationsverstärker 51 empfängt ein Spitzenwertausgangssignal vom Spitzenwertdetektor 36 und vergleicht dieses mit einer Bezugs- oder Referenzspannung V_rer. Das Differenzausgangssignal des Verstärkers 51 wird zum Betreiben des Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlers 52 verwendet, dessen Ausgangssignale auf alle Komponenten der opto-elektrischen Wandlerschaltung 20 gegeben werden. Fig.8B zeigt die AVS-Schaltung (Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung), die einen weiteren Operationsverstärker 53 umfaßt. Dieser Operationsverstärker 53 empfängt das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 36 und vergleicht es mit einer Bezugsspannung V_nI- Die Ausgangssignale des Operationsverstärkers 53 werden auf die Diode 34 des Hauptverstärkers 21 gegeben, so daß die flache Verstärkung des Hauptverstärkers 21 durch die in F i g. 7 gezeigte Diode 34 gesteuert wird. F i g. 8C zeigt die Zeitsteuerungsschaltung 26, die einen Phasenkomparator 54 und ein Filter 55 umfaßt sowie einen spannungsgesteuerten Oszillator 56, von dem ein Ausgangssignal auf den Phasenkomparator 54 zurückgekoppelt ist. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 56 wird über ein Gatter 57 auf alle Komponenten der Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 und auf alle Komponenten der elektro-optischen Wandlerschaltung 28 gegeben. Der Phasenkomparator 54 in der Zeitsteuerungsschaltung 26 vergleicht die Phase des Eingangssignals vom Entzerrer 24 mit derjenigen des Rückkopplungssignais vom Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 56, und das Ausgangssignal des Phasenkomparators 54 wird dann auf den spannungsgesteuerten Oszillator 56 gegeben. Dieser Oszillator 56 erzeugt Taktimpulse, die mit dem Ausgangssignal des Entzerrers 24 synchronisiert sind, und die Taktimpulse werden auf die Schaltungen 27 und

28 gesendet F i g. 8D zeigt ein Beispiel für die zweite Lichtelement-Steuerschaltung 29, die man weglassen kann, wenn die in F i g. 7 gezeigte Lichtemissicns-Diode 46 verwendet wird. Die Lichtelement-Steuerschaltung

29 kann jedoch nicht weggelassen werden, wenn eine Laser-Diode 63 verwendet wird. Dies aus demselben Grund, der oben in Zusammenhang mit Fig.8A erläutert wurde. In F i g. 8D stellt eine pin-Diode 58 die Lichtemission der Laser-Diode fest, und dann wird das Ausgangssignal der pin-Diode 58 mit einer Bezugsspannung verglichen. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten wird durch einen Operationsverstärker 59 und Transistoren 60, 61 und 62 verstärkt und auf die elektro-optische Schaltung 28a gegeben, in welcher die Laser-Diode 63 von den Transistoren 64 und 65 getrieben wird.

Folgende Erläuterung bezieht sich auf die Überwachungsschaltung 31. Wie bereits erläutert worden ist, kann, wenn der Durchmesser der optischen Faser sehr klein ist, ein Kabel mit einem Lichtfaserbündel gebildet und ein Gruppenstreckenverstärker pro Kabel vorgesehen werden. Wenn eine optische Faser Fehlverhalten zeigt, ist es deshalb sehr schwer, die exakte Stelle aufzufinden, an der der Schaden aufgetreten ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Fehlerpunkt von der Endstelle aus festgestellt werden.

In dem in F i g. 4 gezeigten Streckenverstärkungssystem wird wenigstens eine Lichtfaser des Lichtfaserbündels zur Übertragung eines Redundanz-Bits verwendet,

so daß der Übertragungsfehler durch das Redundanz-Bit überprüft werden kann. Ein Fehlerfeststellimpuls wird über eine zusätzliche Lichtfaser in dem Lichtfaserbündel auf die Endstelle gegeben, wo der Fehlerpunkt durch den Fehlerfeststellimpuls ermittelt

!5 wird. Letzterer hat für jeden Sireckenverstärker eine unterschiedliche Impulsbreite.

In der in Fig.9A gezeigten Sendestelle weist ein Speicher (M\) 11a Zonen entsprechend der Information auf, und ein Speicher (M₂) 116 weist sowohl diese Informationszonen als auch eine dem Prüfbit entsprechende Zone auf. Das Informationsausgangssignal des Speichers 116 wird über die elektro-optische Wandlerschaltung 13 auf das (n—1)-Lichtkabel gesendet, während das Prüfbit des Speichers 116 über die elektro-optische Wandlerschaltung auf eine Faser des Bündels gegeben wird. Eine Detektorschaltung 70 umfaßt gemäß F i g. 9B Exklusiv-ODER-Schaltungen 71 bis 76. Die Schaltung zählt jeden binären Wert »1« oder »0« des Inhalts des Speichers 11a und schreibt einen binären Wert »1« oder »0« in die Prüfbit-Zone des Speichers, und zwar mittels einer Einrichtung, die einer Paritätsprüfschaltung ähnelt.

Wenn sieben Kanäle mit PCM-Informalion der Reihe nach übertragen werden, wird jedes Informationsbit zunächst im Speicher (M\) 1 la gespeichert Wenn sieben Informationskanäle zu einer bestimmten, in Fig.9 gezeigten Zeit die Bit-Folge 1001001 aufweisen, ist die Anzahl der Werte »1« im Inhalt des Speichers 11a eine ungerade Zahl. Deshalb schreibt die Detektorschaltung 70 den Wert »1« in die Prüfbitzone des Speichers 11Zj. um die Anzahl der Werte »1« im Speicher 116 zu einer geraden Zahl zu machen. Es ist ebenfalls möglich, daß die Detektorschaltung 70 den Wert »0« in die Prüfbitzone einschreibt, um die Anzahl der Werte »1« im Speicher 116 zu einer ungeraden Zahl zu machen. Der elektro-optische Wandler 13 wird dem Inhalt des Speichers 116 entsprechend getrieben, und Lichtsignale werden als parallele Signale auf die Lichtfasern ausgesendet

so Die PCM-Informationssignale und das Prüfbitsignal werden durch die in F i g. iOA gezeigte opto-eiektrische Wandlerschaltung 20 in elektrische Signale umgewandelt Die umgewandelten elektrischen Signale werden über den Verstärker 21 und den Entzerrer auf die Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 gegeben und im Speicher (M₃) 27a als binärer Wert »1« oder »0« gespeichert Die Anzahl der »1« im Speicher 27a wird von einem Detektor 79 gezählt, der Exklusiv-ODER-Schaltungen 81 bis 87 und Inverter 88, 89 umfaßt, wie

Fig. 1OB zeigt Wenn die Gesamtzahl der Werte »1« unter den Informationsbits und dem Prüfbit als gerade Zahl gewählt wird, wie es in Fig.9A gezeigt ist, sollte der von der Detektorschaltung 79 gezählte Wert ebenfalls eine gerade Zahl sein. Deshalb wird, wenn der gezählte Wert eine gerade Zahl ist, der Inhalt des Speichers 27a an den Speicher 276 übergeben, und der Inhalt des Speichers 276 wird über die elektro-optische Wandlerschaltung 28 in ein Lichtsignal umgewandelt,

das an den nächsten Gruppenstreckenverstärker gesendet wird.

Wenn der durch den Detektor 79 gezählte Wert eine ungerade Zahl ist, dann bedeutet dies, daß irgendeine der optischen Fasern fehlerhaft ist. Die Detektorschaltung 79 liefert das Fehlerfeststellsignal »er« an einen Fehlerimpulsgenerator 90, der einen Fehlerimpuls »ep« mit einer Impulsbreite, die diesem Gruppenstreckenverstärker zugeordnet ist, an die Endstelle liefert. Die Detektorschaltung 79 schreibt außerdem in die Prüfbitzone des Speichers 27b von neuem einen solchen Wert ein, daß die Anzahl der Werte »1« im Inhalt des Speichers 276 eine gerade Zahl wird. Wenn der Inhalt des Speichers 27b zum nächsten Gruppenstreckenverstärker gesendet wird, ohne daß in die Prüfbitzone neu eingeschrieben wird, wird daraus der Schluß gezogen, daß der Fehler im nächsten Gruppenstreckenverstärker aufgetreten ist.

Die Fehlerimpulsgeneratorschaltung 90 umfaßt einen monostabilen Multivibrator mit einer NOR-Schaltung 91, einem Inverter 92 und einem Zeitkonstanten-Kondensator 93. Dieser monostabile Multivibrator wird durch das Fehlerfeststellsignal »er« getriggert. Die Zeitkonstante jedes Gruppenstreckenverstärkers ist so gewählt, daß sie in jedem Gruppenstreckenverstärker einen verschiedenen Wert aufweist. Es ist auch möglich, daß der Fehlerimpulsgenerator 90 mehrere Impulse erzeugt, deren Periode für jeden Gruppenstreckenverstärker verschieden ist.

Wie Fig. HA zeigt, werden in der Endstelle Taktimpulse CL und Fehlerfeststellimpulse »ep« auf

ίο eine UND-Schaltung 94 gegeben. Das Ausgangssignal der UN D-Schaltung 94 wird auf einen Zähler 95 geführt, in dem die Taktimpulse a der Impulsbreite der Fehlerimpulse »ep« entsprechend gezählt werden. Wenn ein Fehler auftritt, zeigt eine Anzeigevorrichtung 96 den dem Zähler 95 entsprechenden Gruppenstrekkenverstärker an. Deshalb kann derjenige Gruppenstreckenverstärker, in dem ein Fehler aufgetreten ist, in der Endstelle unmittelbar festgestellt werden. F i g. 11B zeigt die Wellenformen der Taktimpulse CL, der Fehlerimpulse und des gezählten Ausgangssignals a der in F i g. 1IA gezeigten Schaltung.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Streckenverstärker für ein Lichtfaserbündel eines optischen Nachrichtenübertragungssystems, über das PCM-Information übertragen wird, umfassend für jede Einzelfaser des Lichtfaserbündels eine gesonderte Schaltungsanordnung mit einer Lichtempfangseinheit und einer Lichtsendeeinheit zum Regenerieren der über diese Einzelfaser übertragenen Information und eine allen Schaltungsanordnungen gemeinsame Stromversorgungs- und Zeitsteuereinrichtung, gekennzeichnet durch folgende weitere den gesonderten Schaltungsanordnungen (20,21,24,27,28) gemeinsame Schaltungen: