DE3726660A1

DE3726660A1 - Optical fibre transmission system

Info

Publication number: DE3726660A1
Application number: DE19873726660
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl Ing Reitz; Otmar Dipl Ing Freitag
Original assignee: Telenorma Telefonbau und Normalzeit GmbH; Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Telenorma GmbH
Priority date: 1987-08-11
Filing date: 1987-08-11
Publication date: 1989-02-23

Abstract

In a ring-shaped optical fibre transmission system, a central device which is used by an optotransmitter, controlled by a time-frame generator, to generate the time frames and the time slots is looped into the ring at one point. Free time slots are characterised by a continuous optical signal which can be modulated by the transmitting device of a station connected to the ring system. The information passing via the ring system is acquired in a buffer memory and passed on to the transmitting device for the purpose of a further circuit and cleared at the end of the second circuit in the buffer memory. Two time slots which are used alternately are required in each case for the purpose of transmitting information between the stations.

Description

Die Erfindung betrifft ein Glasfaser-Übertragungssystem, insbesondere ringförmige Nachrichtenübertragungsanlage mit einer Vielzahl von Stationen mit jeweils einem über einen optischen Verzweiger verbundenen Empfänger, welcher die optischen Signale in elektrische Signale umsetzt, wobei Zeitplätze zur Übermittlung der Informationen dienen.The invention relates to an optical fiber transmission system, in particular ring-shaped communication system with a large number of stations, each with one receiver connected via an optical splitter, which converts the optical signals into electrical signals implements, with time slots for the transmission of Serve information.

Ein derartiges Glasfaser-Übertragungssystem ist bereits bekannt, so wird in der DE-PS 30 07 958 ein Opto- elektronisches Übertragungssystem beschrieben, bei welchem jede Station zwei optische Verzweiger aufweist, und an dem einen Verzweiger ein Opto-elektronischer Wandler als Empfänger und an dem anderen Verzweiger ein Opto- elektronischer Wandler als Sender angeschlossen ist. Jede Station wird derart betrieben, daß die auf der Glasfaserstrecke ankommenden Signale empfangen und regeneriert auf die Glasfaserstrecke weitergegeben werden. Nur bei Ausfall einer Station werden Empfänger und Sender abgeschaltet und die Signale passieren die Station auf dem durchgehenden Glasfaserstrang.Such an optical fiber transmission system is already available known, so in DE-PS 30 07 958 an opto- electronic transmission system described in which each station has two optical splitters, and on the one branch an opto-electronic converter as a receiver and an opto- electronic converter is connected as a transmitter. Each station is operated so that the on the Received signals and fiber optic link can be passed on regenerated to the fiber optic link. The receiver and The transmitter is switched off and the signals pass through Station on the continuous fiber optic strand.

Das beschriebene Übertragungssystem hat zwar den Vorteil, daß beliebig viele Stationen in die optische Übertragungs strecke eingefügt werden können, ohne daß dabei Dämpfungsverluste eintreten, da in jeder Station eine Regeneration der übertragenen Signale stattfindet, nach teilig ist jedoch, daß bei Ausfall mehrerer hintereinanderliegender Stationen die Dämpfung des übertragenen Signals so stark wird, daß eine Auswertung durch die Empfänger nicht mehr gegeben ist.The transmission system described has the advantage that any number of stations in the optical transmission line can be inserted without doing so Attenuation losses occur because there is one in each station Regeneration of the transmitted signals takes place after However, it is partial that if several fail consecutive stations the damping of the transmitted signal becomes so strong that an evaluation is no longer given by the recipient.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Glasfaser-Übertragungssystem der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die Betriebssicherheit erhöht und der Aufwand in den Stationen verringert wird.The object of the invention is now a Glass fiber transmission system of the type mentioned in such a way that operational safety increases and the effort in the stations is reduced.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an einer Stelle des Rings ein Zeitrahmengenerator und eine Sendeeinrichtung eingeschleift ist, daß die in den Zeitplätzen ankommenden Informationen in einem Pufferspeicher zwischengespeichert und anschließend wieder in den Ring durch die Sendeeinrichtung in den Zeitplätzen ausgesendet werden, daß freie Zeitplätze ein optisches Dauersignal aufweisen, welches durch den Sender einer Station modulierbar ist, daß in einer Station zwei Zeitplätze alternierend beschrieben werden und beim jeweils zweiten Durchlauf eines Zeitplatzes im Pufferspeicher der Inhalt eines Zeitplatzes gelöscht wird.This object is achieved in that at one point of the ring a time frame generator and a transmitter is looped in that the arriving in the time slots Information is buffered in a buffer memory and then back into the ring through the transmitter be sent out in the time slots that free time slots have a continuous optical signal, which by the Transmitter of a station can be modulated in a Station two time slots are described alternately and the second time through a time slot the content of a time slot is deleted in the buffer memory becomes.

Das Übertragungssystem weist demnach nur eine einzige Sendeeinrichtung auf, welche die Zeitrahmen aussendet, welche entweder im freien Zustand ein Dauersignal oder im ersten Umlauf die zu übertragende Information enthalten. Die Aussendung einer Information von einer Station erfolgt dadurch, daß das Dauersignal eines freien Zeitplatzes entsprechend moduliert wird. Nach dem eine Information zweimal den Ring durchlaufen hat, wird dieselbe in dem betreffenden Zeitplatz im Pufferspeicher wieder gelöscht. Da die Eintragung von Informationen in die Zeitplätze alternierend erfolgt, muß die doppelte Anzahl von Zeitplätzen bereitgestellt werden, das bedeutet, daß die Übertragungsgeschwindigkeit innerhalb des Ringes verdoppelt werden muß.The transmission system therefore only has one Transmission device that sends out the time frames, which is either a continuous signal in the free state or in the first round the information to be transmitted contain. The sending of information from one Station takes place in that the continuous signal of a free time space is modulated accordingly. To whose information passes through the ring twice has the same in the time slot in question Buffer memory deleted again. Since the registration of Information is alternated in the time slots, must provide twice the number of time slots be, that means the transmission speed must be doubled within the ring.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Sendeeinrichtung als Laser ausgebildet ist. A further development of the invention is that Transmitting device is designed as a laser.

Da die Sendeeinrichtung innerhalb des Übertragungssystems nur einmal vorhanden ist, kann diese relativ aufwendig und evtl. zur Erhöhung der Betriebssicherheit auch doppelt vorgesehen werden.Because the transmission device within the transmission system only once, it can be relatively expensive and possibly also to increase operational safety be provided twice.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß in den optischen Verzweigern eine unsymmetrische Leistungs aufteilung erfolgt, wobei der kleinere Teil der Leistung dem Empfänger zugeführt wird.A further development of the invention is that in the optical splitters an unbalanced performance division takes place, the smaller part of the performance is fed to the receiver.

Auf diese Weise wird die Dämpfung innerhalb des Übertragungssystems verringert.In this way, the damping within the Transmission system reduced.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Übertragungssystem aus einem doppelten Ringsystem mit gegenläufiger Nachrichtenübertragung besteht.A further development of the invention is that Transmission system with a double ring system opposite message transmission exists.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit des Übertragungs systems kann dasselbe eine doppelte Ringstruktur mit gegenläufiger Nachrichtenübertragung aufweisen.To increase the operational reliability of the transmission systems can do the same with a double ring structure have opposite message transmission.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigtThe invention is based on an embodiment explained in more detail, which is shown in the drawing. It shows

Fig. 1 den Aufbau des Übertragungssystems, Fig. 1 shows the structure of the transmission system,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Teilnehmerstation und Fig. 2 shows the block diagram of a subscriber station and

Fig. 3 das Blockschaltbild der zentralen Einrichtung des Übertragungssystems. Fig. 3 shows the block diagram of the central device of the transmission system.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel eines ringförmigen, optischen Übertragungssystems weist 7 Stationen ST und eine zentrale Einrichtung Z auf. Diese ist mit einem Zeitrahmengenerator versehen, welcher zur Erzeugung einer Vielzahl von aufeinander folgenden Zeitplätzen dient. Zur Aussendung derselben auf die optische Übertragungsstrecke dient eine Sendeeinrichtung welche die beiden logischen Zustände "0" und "1" durch unterschiedliche Lichtintensität in der Glasfaserübertragungsstrecke kennzeichnet. Im unbenutzten Zustand ist ein Zeitplatz durch ein Dauersignal gekennzeichnet, das dem Zustand "1" entspricht. The exemplary embodiment of an annular, optical transmission system shown in FIG. 1 has 7 stations ST and a central device Z. This is provided with a time frame generator, which is used to generate a large number of successive time slots. To transmit the same to the optical transmission link, a transmission device is used which characterizes the two logic states "0" and "1" by different light intensities in the glass fiber transmission link. In the unused state, a time slot is identified by a permanent signal that corresponds to state "1".

Die von der zentralen Einrichtung Z ausgesendeten Zeitplätze durchwandern nacheinander die einzelnen Stationen des Rings und treffen in der zentralen Einrichtung Z wieder ein. Eine bestimmte Anzahl von Zeitplätzen können einen sogenannten Rahmen bilden, welcher am Anfang und am Ende durch entsprechende Synchronisierzeichen gekennzeichnet ist.The time slots sent out by the central device Z move through the individual stations of the ring one after the other and arrive again in the central device Z. A certain number of time slots can form a so-called frame, which is identified at the beginning and at the end by corresponding synchronization characters.

Die Informationsübertragung kann dabei beispielsweise derart geschehen, daß zu Beginn derselben die rufende Station einen freien Zeitplatz belegt und in denselben die eigene Adresse und die Adresse der gerufenen Station einträgt. Für die Dauer der Verbindung zwischen beiden Stationen wird in denselben die Nummer des betreffenden Zeitplatzes registriert, so daß eine Nachrichtenübertragung in einer Richtung möglich ist. Bei dem erfindungsgemäßen Übertragungssystem werden jedoch zwei Zeitplätze alternierend benutzt, wodurch eine doppelte Übertragungsgeschwindigkeit notwendig ist. Dabei durchläuft jede Information eines Zeitplatzes zweimal den Ring und wird am Ende des letzten Durchlaufs in der zentralen Einrichtung Z gelöscht. Dabei erfolgt der zweimalige Umlauf unabhängig von der Lage der beiden Stationen zueinander, d. h. auch dann, wenn sie hintereinander liegen. In der empfangenden Station erfolgt also keine Löschung des Inhalts des betreffenden Zeitplatzes sondern gemeinsam für alle Stationen in der zentralen Einrichtung Z.The information can be transmitted, for example, in such a way that, at the beginning of the same, the calling station occupies a free time slot and enters its own address and the address of the called station in the same. For the duration of the connection between the two stations, the number of the relevant time slot is registered in the same, so that message transmission in one direction is possible. In the transmission system according to the invention, however, two time slots are used alternately, which means that a double transmission speed is necessary. Each piece of information from a time slot passes through the ring twice and is deleted in the central device Z at the end of the last run. The two cycles are independent of the position of the two stations relative to each other, ie even if they are in a row. In the receiving station there is therefore no deletion of the content of the relevant time slot but together for all stations in the central facility Z.

In den jede Station ST durchlaufenden Lichtwellenleiter L ist ein Verzweiger VZ und ein Sender S eingeschleift. Im Verzweiger wird ein kleiner Teil der über den Lichtwellenleiter L übertragenen Leistung abgezweigt und dem Empfänger E zugeführt. Hier erfolgt eine Umwandlung des optischen in ein elektrisches Signal, welches von der Steuereinrichtung SST verarbeitet wird. Zu den auf diesem Weg der Steuereinrichtung SST übermittelten Informationen zählen die den Anfang eines Zeitrahmens kennzeichnenden Synchronisationssignale, welche in der Steuereinrichtung SST zum Abzählen der Zeitplätze benötigt werden und die Inhalte der Zeitplätze selbst, die beispielsweise aus Datenworten bestehen können. Außerdem kann die Steuereinrichtung SST feststellen, welche Zeitplätze frei und somit benutzbar sind. Die Aussendung von Informationen erfolgt durch den Sender S, welcher als Modulator ausgebildet ist und elektrisch gesteuert auf Veranlassung der Steuereinrichtung SST das optische Dauersignal eines freien Zeitplatzes entsprechend der zu übertragenden Information moduliert. Da für eine Verbindung zwischen zwei Stationen ST, wie bereits erwähnt, zwei Zeitplätze benötigt werden, die jeweils alternierend beschrieben werden, sind in der Steuereinrichtung SST entsprechende Maßnahmen zu treffen, daß die zu übertragenden Informationen jeweils auf dem einen und dem anderen Zeitplatz nacheinander übertragen werden.A branching device VZ and a transmitter S are looped into the optical waveguide L passing through each station ST . A small part of the power transmitted via the optical waveguide L is branched off in the branching device and fed to the receiver E. Here the optical signal is converted into an electrical signal, which is processed by the control device SST . The information transmitted to the control device SST in this way includes the synchronization signals which characterize the start of a time frame, which are required in the control device SST for counting the time slots and the contents of the time slots themselves, which can consist, for example, of data words. In addition, the control device SST can determine which time slots are free and thus usable. The transmission of information is carried out by the transmitter S , which is designed as a modulator and electrically controlled, at the instigation of the control device SST, modulates the optical continuous signal of a free time slot in accordance with the information to be transmitted. Since, as already mentioned, two time slots are required for a connection between two stations ST , each of which is described alternately, appropriate measures must be taken in the control device SST so that the information to be transmitted is transmitted one after the other at the one and the other time slot .

In der zentralen Einrichtung (siehe Fig. 3) endet und beginnt der aus der Lichtleitfaser L bestehende Ring. Am Lichtleiter L ist eine Sendeeinrichtung ZS ange schlossen, welche als Laser ausgebildet sein kann und die von einem Zeitrahmengenerator erzeugten elektrischen Signale in Form von optischen Signalen auf die Ringleitung L aussendet. Der Zeitrahmengenerator wird von einem Taktgeber TG gesteuert und erzeugt aufeinanderfolgende Zeitrahmen, welche jeweils eine gleiche Anzahl von Zeitplätzen umfassen. Die Zeitrahmen sind untereinander durch Synchronisationszeichen getrennt. Freie Zeitplätze sind durch ein optisches Dauersignal gekennzeichnet.The ring consisting of the optical fiber L ends and begins in the central device (see FIG. 3). On the light guide L , a transmission device ZS is connected, which can be designed as a laser and emits the electrical signals generated by a time frame generator in the form of optical signals to the ring line L. The time frame generator is controlled by a clock generator TG and generates successive time frames, each of which comprises an equal number of time slots. The time frames are separated from one another by synchronization characters. Free time slots are marked by a permanent visual signal.

Am Ende des Lichtwellenleiters sitzt eine Empfangseinrichtung ZE, welche die ankommenden optischen Signale in elektrische Signale umsetzt, die in einen Pufferspeicher PS eingeschrieben werden. Der Pufferspeicher PS kann als doppeltes Schieberegister ausgebildet sein. Die Synchronisiersignale dienen zum Erkennen jeweils eines Zeitrahmens. Der Inhalt des Pufferspeichers PS wird mit einer noch zu erläuternden Einschränkung dem Zeitrahmengenerator und somit auch wieder dem Lichtwellenleiter L zugeführt. Mit Hilfe der Steuereinrichtung ZST wird der Inhalt des Pufferspeichers PS überwacht und in den Fällen, in denen der Inhalt eines Zeitplatzes zum zweiten Mal den Ring durchlaufen hat, auf Veranlassung der Steuereinrichtung ZST gelöscht. Da der Pufferspeicher PS ebensoviele Speicherplätze aufweist, wie Zeitplätze innerhalb eines Zeitrahmens vorhanden sind, ist die Überwachung jedes Zeitplatzes und damit auch die Löschung des Inhalts desselben möglich. Sobald ein Zeitplatz eine Information überträgt, wird dies in der Steuereinrichtung ZST registriert, so daß beim nächsten Auftreten desselben Zeitplatzes im Pufferspeicher PS der Inhalt des Zeitplatzes gelöscht werden kann.At the end of the optical waveguide there is a receiving device ZE which converts the incoming optical signals into electrical signals which are written into a buffer memory PS . The buffer memory PS can be designed as a double shift register. The synchronization signals are used to recognize a time frame. The content of the buffer memory PS is fed to the time frame generator and thus again to the optical waveguide L with a restriction to be explained. With the help of the control device ZST , the content of the buffer memory PS is monitored and, in the cases in which the content of a time slot has passed through the ring a second time, is deleted at the instigation of the control device ZST . Since the buffer memory PS has as many memory locations as there are time locations within a time frame, it is possible to monitor each time location and thus also to delete the content of the same. As soon as a time slot transmits information, this is registered in the control device ZST , so that the content of the time slot can be deleted the next time the same time slot occurs in the buffer memory PS .

Die zentrale Einrichtung Z kann auch zum Anschluß von weiteren Ringleitungen oder anderen Einrichtungen wie Verbindungsleitungen benutzt werden, indem die für die andere Einrichtung oder das andere Ringnetz bestimmten Informationen aus dem Pufferspeicher PS herausgenommen und weitergegeben werden. Umgekehrt können Informationen von Quellen außerhalb des Rings über dem Pufferspeicher PS einer Station ST zugeführt werden, indem diese in den Pufferspeicher PS und zwar in einen freien Zeitplatz übertragen werden.The central device Z can also be used to connect further ring lines or other devices such as connecting lines by removing the information intended for the other device or the other ring network from the buffer memory PS and passing it on. Conversely, information from sources outside the ring can be fed to a station ST via the buffer memory PS by transferring it into the buffer memory PS , specifically in a free time slot.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit können die Einrichtungen ZS und ZE auch gedoppelt sein. Weiterhin kann das Übertragungssystem gemäß Fig. 1 auch aus zwei Ringen gebildet sein, wobei an beiden Ringen jede Station ST angeschlossen ist und die Nachrichtenübertragung in den Ringen gegenläufig erfolgt.The devices ZS and ZE can also be doubled to increase operational safety. Furthermore, the transmission system according to FIG. 1 can also be formed from two rings, each station ST being connected to both rings and the message transmission in the rings taking place in opposite directions.

Claims

1. Glass fiber transmission system, in particular ring-shaped communication system with a plurality of stations, each having a receiver connected via an optical splitter, which converts the optical signals into electrical signals, with time slots for transmitting the information, characterized in that at one point in the ring a time frame generator (ZR) and a transmitting device (SE) is looped in that the information arriving in the time slots is buffered in a buffer memory (PS) and then sent back into the ring by the transmitting device (SE) in the time slots that free slots are available have permanent optical signal, which can be modulated by the transmitter (S) of a station (ST) , that two time slots are alternately written in one station (ST) and the content of one time slot is deleted each time a time slot is run through in the buffer memory (PS) .

2. Glass fiber transmission system according to claim 1, characterized in that the transmitting device (SE) is designed as a laser.

3. Glass fiber transmission system according to one of claims 1 or 2, characterized in that an asymmetrical power distribution takes place in the optical splitters (VZ) , the smaller part of the power being supplied to the receiver (E) .

4. Fiber optic transmission system according to one of the Claims 1 to 3, characterized, that the same with a double ring system opposite message transmission exists.