DE2944501A1 - Datenuebertragungssystem - Google Patents

Description

29Α450Ί

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Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH NE2-BK/Sch/jo

Theodor-Stern-Kai 1 BK 79/71

D-6000 Frankfurt 70

Datenübertragungssystem

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungosystem für Daten unter Verwendung eines durch die Daten modulierten optischen Senders, mindestens einer Lichtleitfaser zur Verbindung dieses Senders mit einem optischen Empfänger, dem eine Dateriser.ke nachgeschaltet int.

Es sind Übertragungssysteme bekannt, die aus relativ kurzen Streckenabschnitten mit mindestens einer Lichtleitfaser als optisches Übertragungsmedium bestehen mi L jeweils zwischengeschalteten Verstärkern. Der Verstärkerabstand, d.h. die maximale Entfernung zwisehen einem optischen Sender und dem nächsten optischen Empfänger wir·! dabei im wesentlichen bestimmt durch die maximal mögliche Verstärkung V des optischen Empfängers und durch die Dämpfung et pro Kilometer der verwendeten Lichtleitfaser. Für die Überbrückung großer Entfernungen sind somit zahlreiche Zwischenverstärker notwendig, wodurch die Kosten des Übertragungssystems ansteigen

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Vorliegende Erfindung hat s.i ch die Aufgabe gestellt, ein Übertragungssystem aufzuzeigen, bei dem der Verstärkerabstand vergrößert ist.

Ausgehend von dem eingangs genannten Übertragungssystem wird hierfür erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Daten sendeseitig durch einen vor dem Sender eingefügten Codierer zusätzlich spektral g3spreizr. v/erden zur Übertragung über die Lichtleitfaser und daß '!iese Spreizung empfangssei tig durch einen dem Empfänger nachgeschalteten Decodierer rückgängig gemacht wird.

Im folgenden soll die Erfindung näher erläutert; werden.

Es sind zur Datenübertragung Spreizcode-Verfahren bekannt, bei denen die Nachricht einem analogen oder digitalen Träger aufmoduliert wird. Das im Vergleich zur Kanalbandbreite schmalbandi ge Basi sbandsi g)<al wird durch das Spreizcodeverfahren auf die Kana .Ibandbrei Le spektral gespreizt. Empfangsseitig wird die Spreizung wieder rückgängig gemacht durch Multiplikation mi L dem r.y nohroni si erten Codewort. Diese empfangsseitige Komprimierung hebt das gewünschte Signal aus dem vorhandenen Einpfangspegel heraus. Man kann so Signale empfangen, die erheblich unter dem Rauschpegel liegen.

Bei Lichtleitfasern ist die verfüg bare Bandbreite der Faser selbst wesentlich größer als die durch die vorhandenen £endeelemente ausnutzbare Bandorei1 ο. Bei den zur Zeit bevorzugt eingesetzten MuItimode-Fasern erreicht man mit lichtemittierender: Dioden (LED) ein Verstarkerabstands-Bandbrei ten-Produkt von etwa 500 MHz.km. Bei Monomode-Fasern ist die Übertragungsbandbreite praktisch nur durch die Materialdispersion der Faser und durch die Emissionsbahdbreite des

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Sender's gt^/eben.. Unter Verwendung: «ine;; eiriweiügen L.ASFHS als Sentier kann man ein Vera tärkera bstands-Bandbrei ten-Produkt von etwa 50 000 MHz.km erwarten,

Die Erfindung vergrößert nur den bisher gegebenen Verstärkerabstand dadurch, daß die Date;; während der Übertragung zusätzlich spektral gespreizt werden. Hierbei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß Lichtleitfasern - im Gegensatz zu Kabelleitungen - in einer, ;;ehr breiten Frequenzband eine weitgehend frequenzunabhängige Fämpfung aufweisen. Dadurch kann die übertragungsgeschwindigkeit in einem selv breiten Bereich geändert werden, ohne daß sich die Dämpfung pro Kilometer nachteilig ändert. Die Sprei.zung kann prinzipiell sowohl durch analoge wie auch durch digitale Mod j la-· tionsirten erfolgen. Am vorteilhaftesten ist das Verfahre:· bei digitalem Datenfluß.

In der Figur ist schematisch der Aufbau eines gemäß der Erfindung aufgebauten Übertragungs:.ystem.- dargestellt. Die von der Datenquelle ausgehenden im ten werden durch den Codieret¹ zusätzlich spektral gesf.r < ί v.t , bevor sie den optischen Sender moduliere η . Dieser .'j e η der i s t mittels ,ti i 0 d e st cn:; einer Lichtleitfaser mit dim zugehörigen optischer. Empfänger verbunden. Im einem diesem Empfänger nnchgesehalteten Dccod'erc-r wird die 3prei ζ u-i.r der Daten rückgängig gemacht, bevor¹ sie der Dat ensenk a ^uge führt werden. Als Lichtleitfaser kann eine MuI t i rrio.'e -Fast, r Verwendung finden. Besond.-'-o ν 01 te i 1 haf t läßt sich las er f i ndungsgemäßa Ver¹-faiir'en bei Mcnomode-Fasern anwenden. Im wesentlichen begrenzt durch den erforderlichen Störabstand zürn thermischen Rauschen des optischen Empfängers kann maw die digitalen Daten durch Hinzufügen von η Füllbits zu jedem Mutzbit über einen sehr großen Bereich spreizen. Die Hit' ate auf dem übertragungsweg erhöht sich dann gegenüber der N .it zbi trat e um den Faktor

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(n+l). Ernpfangssei tig kann man dadurch kleinere Eingangssignale zulassen, wodurch eine größere maximale Verstärkung

V ermöglicht wird. Dies bedeutet aber eine Vergrößerung

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der erforderlichen Verstärker feldlänge a. Für extreme Fälle ist es ferner möglich, die zu übertragenden Daten über die Bandbreite von mehreren Lichtleitfasern zu spreizen, um einen möglichst großen Verstärkerabstand a zu erzielen.

Der Gewinn G an Störabstand ist abhängig vom Grad der Spreizung, d.h. der Anzahl der Füllbits und beträgt etwa G = 10log n. Eine Spreizung η = 100BIt bringt somit eine Störabstandsverbesserung von 20 dB. Beträgt z.B.

V = 52 Db bei einer Dämpfung α = 4 dB/km, so läßt sich

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eine Entfernung von 13 km ohne Zwischenverstärkung überbrücken. Durch die Spreizung mit η = 100Bi.t erhöht sich

V auf 72 dB und die erforderliche Verstärkerfeldlänge a max

auf 18 km.

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Claims (2)

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH NE2-BK/Sch/jo Theodor-Stern-Kai 1 BK 79/71 D-6000 Frankfurt 70 Patentansprüche

1. Übertragungssystem für Daten unter Verwendung ei^es durch die Daten modulierten optischen Senders, mindestens einer Lichtleitfaser zur Verbindung dieses Senders mit einerri optischen Empfänger, dem eine Datensenke nachgeschc-ltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten sendeseitig durch einen vor dem Sender eingefügten Codierer zusätzlich spektral gespreizt werden zur Übertragung über die Lichtleitfaser und cuß diese Spre.i zung empfangsse.i t ig durch einen dem Empfänger nachge3chalteten Decodierer rückgängig gemacht wird.

2. übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Lichtleitfaser mindestens eine Lichtleitfaser Verwendung findet.

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