DE3340833C2

DE3340833C2 - Teilnehmer-Anschlußsystem

Info

Publication number: DE3340833C2
Application number: DE3340833A
Authority: DE
Inventors: Giok Djan Khoe
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1982-12-07
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2003-11-12
Also published as: NL8204722A; GB2131641B; US4528695A; GB2131641A; FR2537365B1; DE3340833A1; FR2537365A1; JPH0467379B2; GB8332261D0; JPS59112734A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Teilnehmer-Anschlußsystem für ein optisches Fasernetz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Teilnehmer-Anschlußsysteme für optische Fasernetze sind bekannt aus der DE-OS 29 22 418. Hierbei erfolgt der Anschluß der Teilnehmerstelle an die Vermittlungsstelle über eine optische Übertragungsfaser. In der Teilnehmerstelle ist ein Anschlußkasten vorgesehen, in dem die optischen Signale in elektrische Signale umgewandelt werden oder vice versa und die verschiedenen elektrischen Signale für verschiedene Geräte mit Hilfe von Demultiplexern oder Multiplexern getrennt kombiniert werden. Die verschiedenen Geräte in der Teilnehmerstelle sind über elektrische Kabel mit den Steckdosen gekoppelt.

Ein Teilnehmer-Anschlußsystem der eingangs genannten Art ist in der prioritätsälteren DE-OS 32 31 296 vorgeschlagen worden. Dieses ist völlig transparent. Dies bedeutet, daß, wenn eine neue Farbe (Wellenlänge) oder ein neuer Dienst hinzugefügt wird, in den Anschlußkästen der Teilnehmerstelle keine Änderungen vorgenommen zu werden brauchen. Weiterhin kann dabei auf einfache Weise ein interner Wechselverkehr zwischen verschiedenen Geräten der betreffenden Teilnehmerstelle ermöglicht werden. Beispiele eines solchen internen Wechselverkehrs sind: Übertragung von Signalen von einem Videorecorder in dem Wohnzimmer zu einem Fernsehapparat in einem Schlafzimmer, Überwachungssysteme, Babyphon und das Verbinden mehrerer Wandsteckdosen mit einem Hauscomputer.

In der genannten DE-OS 32 31 296 ist für den Wechselverkehr der Teil des Anschlußsystems vorgesehen, der zugleich für die Rückübertragung (upstream) von der Teilnehmerstelle zur Vermittlungsstelle benutzt wird. Dies führt dazu, daß für den Wechselverkehr nur ein beschränktes Wellenlängengebiet benutzt werden kann. Nur diejenigen Wellenlängen, die nicht bereits für die Rückübertragung benutzt werden, sind verwendbar. Dies sind beispielsweise Wellenlängen < 750 mm, für die sich nur schwierig Laserdioden herstellen lassen. Eine weitere Beschränkung liegt in der Tatsache, daß die numerische Apertur auf der optischen Achse und der Kerndurchmesser des zweiten Satzes optischer Fasern vorzugsweise nicht größer sein darf als die numerische Apertur auf der optischen Achse und der Kerndurchmesser der zwischen der zentralen Einheit und der Teilnehmerstelle verwendeten Fasern. Letzteres erschwert die Anwendung preisgünstiger Verbindungstechniken und Elemente.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein Anschußsystem der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der interne Wechselverkehr zwischen verschiedenen Geräten der Teilnehmerstelle mit preisgünstigen Mitteln durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine Entkopplung zwischen dem für den Wechselverkehr verwendeten Teil und dem restlichen Teil des Hausnetzes hergestellt. Dadurch kann man nun ohne Beschränkungen alle erhältlichen Laser, Detektoren und Fasern für Interkommunikationszwecke benutzen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die numerische Apertur auf der optischen Achse und der Kerndurchmesser des dritten Satzes von Fasern und der zwischen den anderen Anschlüssen der dritten Verteildose und dem reflektierenden Element vorhandenen Fasern größer als die numerische Apertur auf der optischen Achse und der Kerndurchmesser des zweiten Satzes von Fasern. Dadurch wird erreicht, daß höhere Koppelwirkungsgrade zwischen Lasern und Fasern verwirklichbar sind. Andererseits brauchen nun nicht so hochwertige Steckverbindungen für die dicken Fasern benutzt zu werden, was eine Kostenverringerung für das Hausnetz ergibt.

Weiterhin sind nun bei dem Wechselverkehr in dem Hausnetz Breitbandsignale verarbeitbar, wie sie beispielsweise durch Multiplexen digitaler Fernsehsignale entstehen, weil nun alle erhältlichen Laser für den Wechselverkehr verwendet werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlußsystems,

Fig. 2 einen möglichen Aufbau eines Terminals,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anschlußsystems,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der dritten Verteildose aus Fig. 1 und 3.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist 1 die Vermittlungsstelle eines optischen Fasernetzes. Der Anschluß 100 des Anschlußkastens 3 ist über eine optische Faser 2, beispielsweise eine Monomodefaser, für hingehende Signale mit der Vermittlungsstelle 1 und über eine optische Faser 29, beispielsweise eine Gradienten-Index-Faser, für zurückgehende Signale mit der Vermittlungsstelle 1 verbunden. Die optische Faser 2 ist über einen ersten Leistungsteiler 4 mit den Eingängen 41, . . ., 44 einer ersten optischen Verteildose 40 verbunden. Die Eingänge 41, 42, 43 und 44 der Verteildose 40 sind im Innern mit den Ausgängen 45, 47, 48 bzw. 49 der Verteildose 40 verbunden. Die Ausgänge 45, . . ., 49 sind über einen ersten Satz optischer Fasern mit optischen Wandsteckdosen 20, . . ., 24 verbunden. Die Terminals I, II, III und IV sind an die Wandsteckdosen 20, 22, 23 bzw. 24 angeschlossen. Die optische Faser 29 ist über einen zweiten Leistungsteiler 5 (Reflexions-Sternkoppler) mit den Ausgängen 51, . . ., 54 einer zweiten optischen Verteildose 50 verbunden. Die Ausgänge 51, 52, 53 und 54 der Verteildose 50 sind im Innern mit den Eingängen 55, 57, 58 bzw. 59 der Verteildose 50 verbunden. Die Eingänge 55, . . ., 59 sind über einen zweiten Satz optischer Fasern mit den Wandsteckdosen 20, . . ., 24 verbunden. Der Anschlußkasten 3 umfaßt eine dritte optische Verteildose 60, die Anschlüsse auf einer ersten und einer zweiten Seite aufweist, die miteinander intern paarweise verbunden sind, und deren Anschlüsse 66, . . ., 70 auf der ersten Seite über einen dritten Satz optischer Fasern mit den Wandsteckdosen 20, . . ., 24 und deren Anschlüsse 61, . . ., 65 auf der zweiten Seite über einen dritten Leistungsteiler 6 mit einem reflektierenden Element 7 (Reflexions-Sternkoppler) verbunden sind.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist jede optische Wandsteckdose über drei Fasern mit dem Anschlußkasten 3 verbunden. Eine für die hingehenden Signale, eine für die zurückgehenden Signale und eine für die Wechselverkehrssignale. Es ist nun möglich, für den ersten Satz optischer Fasern für die hingehenden Signale und den dritten Satz optischer Fasern für die Wechselverkehrssignale einen größeren Durchmesser und eine größere numerische Apertur zu wählen als für den zweiten Satz optischer Fasern. Der erste und der dritte Satz optischer Fasern können beispielsweise mit einem Durchmesser von 100 µm und mit einer numerischen Apertur von 0,30 ausgebildet werden. Dies führt dazu, daß die Verluste an Verbindungsstellen und an Anschlußstellen wesentlich verringert werden. Eine Vielzahl von Wandsteckdosen kann im ganzen Haus der Teilnehmerstelle angeordnet werden. Eine mögliche Verteilung ist beispielsweise vier im Wohnzimmer und zwei in jedem der drei Schlafzimmer. Nur ein Teil der optischen Wandsteckdosen wird an ein Gerät angeschlossen sein. Vorübergehende Änderungen sind auf einfache Weise dadurch möglich, daß die betreffenden Geräteanschlußleitungen an andere Wandsteckdosen angeschlossen werden und zugleich in den Verteildosen 40, 50 und 60 die richtigen Verbindungen hergestellt werden. Da der Wechselverkehr nun über eigene Fasern erfolgt, ist die Wahl der Wellenlängen der Wechselverkehrssignale von den Wellenlängen der hingehenden und zurückgehenden Signale unabhängig. Sogar die Wellenlängen, die für die hingehenden und zurückgehenden Signale benutzt werden, dürfen nun auch für die Wechselverkehrssignale benutzt werden.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist angegeben, wie ein Terminal II mit einem Fernsprecher aufgebaut werden kann. Das optische Signal der Wandsteckdose 22 wird über eine optische Faser 83 einem optischen Bandfilter 72 zugeführt, woraus das optische Signal mit einer Wellenlänge von beispielsweise 1290 nm gefiltert und durch den optoelektrischen Wandler 73 in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Dieses elektrische Signal wird mit Hilfe des Digital-Analog-Wandlers 74 in ein analoges elektrisches Signal umgewandelt, das dem Fernsprecher 75 zugeführt wird. Das von dem Teilnehmer herrührende elektrische Signal wird über den Analog-Digital-Wandler 76 in ein digitales elektrisches Signal umgewandelt, das daraufhin über den elektrooptischen Wandler 77 in ein digitales optisches Signal mit einer Wellenlänge von beispielsweise 820 nm umgewandelt wird. Dieses optische Signal wird in die Faser 84 eingestrahlt und zu der Vermittlungsstelle 1 übertragen. Zugleich ist in Fig. 2 angegeben, wie man aus dem Terminal II mit beispielsweise einem zweiten Fernsprecher kommunizieren kann, der an einer anderen Stelle in dem Haus des Teilnehmers vorhanden ist, während die Verbindung des Fernsprechers 75 am Terminal II mit einem anderen Teilnehmer beibehalten wird. Dazu wird der Fernsprecher 75 einerseits über den Digital-Analog-Wandler 79 und den optooelektrischen Wandler 78 mit dem Leistungsverteiler 82 verbunden und andererseits über den Analog-Digital-Wandler 80 und den elektrooptischen Wandler 81 mit dem Leistungsteiler 82 verbunden. Der Leistungsteiler 82 ist über die Faser 85 mit der Wandkontaktdose 22 verbunden. Der Kerndurchmesser und die numerische Apertur der Fasern 83, 85, 87, 88 und 89 wird größer gewählt als der Kerndurchmesser und die numerische Apertur der Faser 84, wodurch Kopplungsverluste weitgehend verringert werden. Der Leistungsteiler 82 kann auch fortgelassen werden. Die Fasern 88 und 89 werden in diesem Fall mit je einem Anschlußkontakt der Wandsteckdose 22 verbunden. Die Wandsteckdose hat also nun vier statt drei Anschlußkontakte. Den Leistungsteiler 6 zusammen mit dem reflektierenden Element aus der dritten Verteildose 60 kann man beispielsweise durch eine Sternkopplung, wie beschrieben in "IEEE-Transactions on Communications", Heft Com-26, Nr. 7, Juli 1978, Seite 985, Fig. 6, ersetzen.

Bei Verwendung einer Eindrahtverbindung zwischen den Ausgängen 66, . . ., 70 der dritten Verteildose 60 kann man die Kombination des Leistungsteilers 6 und des reflektierenden Elements 7 beispielsweise durch eine reflektierende Sternkopplung, wie in dem obengenannten Artikel in Fig. 5 dargestellt, ersetzen.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ein möglicher Aufbau eines Anschlußkastens an einer Teilnehmerstelle dargestellt, wenn nur eine optische Faser zwischen der Vermittlungsstelle 1 und der Teilnehmerstelle vorhanden ist. Die optische Faser 2 für die hingehende und zurückgehende Übertragung wird in diesem Fall über ein optisches Filter 72 mit dem Leistungsteiler 5 gekoppelt. Weiterhin wird die optische Faser 2 über das optische Filter 72 und die Faser 90 mit dem Leistungsteiler 4 gekoppelt. Der Kerndurchmesser und die numerische Apertur der Faser 90 werden dabei wieder größer gewählt als der Kerndurchmesser und die numerische Apertur der Faser 1. Der weitere Aufbau des Anschlußkastens 3 ist derselbe wie der des Anschlußkastens 3 aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Als optisches Filter 72 kann beispielsweise ein Interferenzfilter benutzt werden, wie dies in "IEEE-Transactions on Communications", Heft Com-26, Nr. 7, Juli 1978, Seite 1083, beschrieben ist. Ein derartiges Filter läßt einen Teil des Spektrums durch und reflektiert den anderen Teil. So wählt man beispielsweise für die hingehende Übertragung Signale mit Wellenlängen <1100 nm und für die zurückgehende Übertragung Signale mit Wellenlängen <1100 nm.

Ein Leistungsteiler, der in den Anschlußsystemen entsprechend den Fig. 1 und 3 benutzt werden kann, ist beispielsweise bekannt aus "Electronic Letters" Heft 15, vom 8. November 1979, Nr. 23, Seiten 757-759. Als Wandsteckdosen können normale Verbindungselemente für Glasfasern verwendet werden, die für Wandmontage geeignet sind. Dasselbe gilt für die optischen Verbindungen in den Verteildosen 40, 50 und 60.

In Fig. 4 ist angegeben, wie die Anschlüsse 91, . . ., 99 der dritten Verteildose 60 in zwei oder mehrere Gruppen aufgeteilt werden können. Die (einen) Anschlüsse 91, 93 und 94 sind über den Leistungsteiler 102 mit dem ersten reflektierenden Element 103 gekoppelt und bilden einen Teil einer ersten Interkommunikationsgruppe. Die weiteren Anschlüsse 96, 98 und 99 auf derselben Seite sind über den Leistungsteiler 101 mit dem zweiten reflektierenden Element 104 gekoppelt und bilden einen Teil einer zweiten Interkommunikationsgruppe. Die Anschlüsse 92 und 95 sind unmittelbar über Fasern miteinander verbunden. Auf diese Weise kann man beispielsweise ein Babyphon oder einen Tonverstärker mit den Wandsteckdosen verbinden, die mit diesen Anschlüssen verbunden sind.

Claims

1. Teilnehmer-Anschlußsystem für ein optisches Fasernetz, durch das mehrere Teilnehmerstellen je über wenigstens eine (erste) optische Übertragungsfaser mit einer Vermittlungsstelle (1) verbunden sind und bei dem jede Teilnehmerstelle einen eigenen Anschlußkasten (3) mit Anschlüssen aufweist, von denen ein erster (100) zum einen mit der ersten optischen Übertragungsfaser und zum anderen im Anschlußkasten (3) über mindestens einen ersten Leistungsteiler (4) mit Eingängen (41 bis 44) einer ersten optischen Verteildose (40) verbunden ist, deren Ausgänge (45, . . ., 49) über einen ersten Satz optischer Fasern mit optischen Wandsteckdosen (20, . . ., 24) verbunden sind, und über einen zweiten Leistungsteiler (5) mit Ausgängen (51 bis 54) einer zweiten optischen Verteildose (50) verbunden ist, deren Eingänge (55, . . ., 59) über einen zweiten Satz optischer Fasern mit denselben Wandsteckdosen (20, . . ., 24) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Anschlußkasten (3) eine dritte optische Verteildose (60) für einen Wechselverkehr zwischen verschiedenen Geräten (I, II, . . .) der Teilnehmerstelle aufweist, deren (60) Anschlüsse (66, . . ., 70) auf einer ersten Seite über einen dritten Satz von Fasern mit den Wandsteckdosen (20, . . ., 24) verbunden sind und deren Anschlüsse (61, . . ., 65) auf einer zweiten Seite über einen dritten Leistungsteiler (6) mit einem reflektierenden Element (7) gekoppelt sind.

2. Teilnehmer-Anschlußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die numerische Apertur auf der optischen Achse und der Kerndurchmesser des dritten Satzes von Fasern und der zwischen den anderen Anschlüssen (61, . . ., 65) der dritten Verteildose (60) und dem reflektierenden Element (7) vorhandenen optischen Fasern größer ist als die numerische Apertur und der Kerndurchmesser des zweiten Satzes von Fasern.

3. Teilnehmer-Anschlußsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (91, . . ., 99) der dritten Verteildose (60) in Gruppen (91, 93, 94 und 96, 98, 99) aufgeteilt sind, wobei jede Gruppe über einen Leistungsteiler (102, 101) mit einem reflektierenden Element (103, 104) gekoppelt ist (Fig. 4).

4. Teilnehmer-Anschlußsystem nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Anschlüsse (92, 95) der dritten Verteildose (60) über Fasern unmittelbar miteinander verbunden sind (Fig. 4).