DE4106172A1 - Verzweigermodul fuer lichtwellenleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verzweigermodul für Lichtwellen­ leiter.

In der heutigen Zeit werden zunehmend Übertragungsnetze mit Lichtwellenleitern realisiert. Über diese können nicht nur her­ kömmliche Dienste, wie beispielsweise Fernsprechen, oder schmal­ bandige interaktive Dienste, wie Bildschirmtext, abgewickelt werden, sondern auch Breitbandkommunikationsdienste und hier vor allem Verteildienste (Fernsehen) übertragen werden. Die Aufgabe eines Verzweigers ist es, die über eine Lichtwellenlei­ ter-Faser übertragenen Signale auf mehrere Fasern aufzuteilen, die dann zu unterschiedlichen Fernanschlußeinheiten, den "di­ stant units" geführt werden, in denen sie (noch) in elektrische Signale umgesetzt und auf die einzelnen Teilnehmer verteilt werden. Hierbei ist wieder eine weitere Aufteilung der elektri­ schen Signale möglich. Im Verzweiger sind Verbindungselemente, als Spleiße bezeichnet, vorgesehen, an die die von einem Amt oder einer Vermittlungsstelle kommenden Lichtwellenleiter eines Hauptkabels und die abgehenden Lichtwellenleiter mehreren Ver­ teilkabel angeschlossen werden können. Die Aufteilung erfolgt durch Koppler, die optische Signale von einen Lichtwellenleiter auf mehrere Lichtwellenleiter verteilen. In jedem Verteilkabel sind mehrere Lichtwellenleiter zusammengefaßt, über die mehrere unterschiedliche Dienste übertragen werden. Das Problem in dem Verzweigermodul liegt nun darin, die Lichtwellenleiter über die unterschiedliche Dienste übertragen werden, in den Verteilka­ beln zusammenzufassen.

Dieses Problem wird durch den im Patentanspruch 1 angegebenen Verzweigermodul gelöst.

Vorteilhaft ist es, daß die umfangreiche Verdrahtungsarbeit bereits im Verzweigermodul erfolgt ist. Hierdurch wird die Montage wesentlich erleichtert. Die Verzweigerkabel müssen nur noch an Anschlußstellen, die jeweils räumlich benachbarte Ver­ bindungselemente aufweisen, angeschlossen werden. Ebenso sind Verbindungselemente für die ankommenden Anschlußadern vorge­ sehen. Die Aufgabe eines Monteurs besteht jetzt lediglich im Anschließen der Adern bzw. Kabel. Die gesamte Verdrahtung und Rangierarbeit zwischen Ein- und Ausgängen des Verzweigermoduls ist bereits im Verzweigermodul erfolgt.

Die Realisierung der Koppleranordnungen kann mit unterschied­ lichen Kopplern erfolgen. Der technologische Fortschritt er­ möglicht es mittlerweile von einem Koppelverhältnis von 1:2 abzugehen und eine Aufteilung von 1:8 und noch höher zu reali­ sieren. Ebenso ist die Verwendung von unterschiedlichen Ver­ bindungselementen, wie mechanischen oder thermischen Spleißen, möglich. Zukünftig wird man bemüht sein, auch hier durch eine möglichst weitgehende Integration die räumlichen Abmessungen zu verringern. Zur Zeit wird ein Verzweigungsmodul noch mit in Kassetten angeordneten Verbindungs- und Koppelelementen reali­ siert.

Es ist zweckmäßig, daß ein Verzweigungsmodul durch eine Auf­ teilungseinheit und eine Rangiereinheit gebildet wird. Jede Einheit wird durch mehrere Kassetten realisiert, die wiederum zu Kassettenblöcken zusammengefaßt sind. Die einzelnen Kasset­ ten oder Kassettenblöcke sind hierbei durch Verbindungsadern miteinander verschaltet. In Kassetten, die Koppler enthalten, braucht beim Anschließen der Lichtwellenleiter nicht eingegrif­ fen zu werden.

Um eine möglichst geringe Anzahl von Verbindungselementen und Verbindungsleitungen zwischen den Kassetten zu benötigen, ist es vorteilhaft, wenn die Eingangs-Lichtwellenleiter direkt an die Aufteilungseinheit angeschaltet werden.

Ebenso sollen Reserve-Lichtwellenleiter, die ungesplittet den Verteilkabeln zugeordnet werden, direkt an die Rangiereinheit angeschaltet werden.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit ist es vorteilhaft, daß jeweils ein Zusatz-Lichtwellenleiter einem weiteren Eingang einer Koppelanordnung zugeführt ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines passiven Lichtwellenleiternetzes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Verzweigermoduls,

Fig. 3 den prinzipiellen Aufbau eines Verzweigermoduls,

Fig. 4 die schematische Darstellung bei einer Realisierung mit Kassetten und

Fig. 5 ein Blockschaltbild dieser Realisierung.

Das in Fig. 1 dargestellte Prinzipschaltbild zeigt eine Amts­ einrichtung AMT, beispielsweise eine Vermittlungsstelle, die über einen ersten Eingang-Lichtwellenleiter ELW1 eines Haupt­ kabels HK mit einem Verzweigermodul VZ verbunden ist. Über diesen Lichtwellenleiter werden schmalbandige Telekommunika­ tionsdienste TE (Telefon) abgewickelt. Außerdem ist die Amts­ einrichtung AMT hier über vier weitere Lichtwellenleiter ELW21 bis ELW24 mit dem Verzweigermodul VZ verbunden, über die ein breitbandiger Kommunikations-Verteildienst TV (Fernsehen) abge­ wickelt wird. Im Verzweigermodul VZ wird der Eingangs-Lichtwel­ lenleiter ELW1 in einer ersten Koppleranordnung KA1 auf mehrere Ausgangs-Lichtwellenleiter ALW aufgeteilt. Zwei dieser Ausgangs­ Lichtwellenleiter ALW1 und ALW15 sind eingezeichnet.

Die Übertragung der Breitbandsignale erfolgt parallel auf meh­ reren Lichtwellenleiter ELW21 bis ELW24, um am Ausgang des Verzweigers Signale mit einem ausreichenden Pegel liefen zu können. Sonst müßte als Sendeeinrichtung ein Laser mit entspre­ chend höherer Energie bei hoher Linearität verwendet werden.

Bei Verwendung von vier Lichtwellenleitern reicht jeweils eine Aufteilung von 1 : 4 in jedem Koppler einer zweiten Koppleiein­ richtung KA2 aus (oder zweimal eine 1 : 2 Aufteilung), um wiederum k=16 Ausgangs-Lichtwellenleiter zu bekommen. Jeweils ein be­ liebiger Ausgangs-Lichtwellenleiter der ersten Koppleranordnung wird mit einen beliebigen Ausgangs-Lichtwellenleiter der zwei­ ten Koppleranordnung in einem Verteilkabel VK zusammengefaßt (hier ALW15 und ALW26) und zu einer Fernanschlußeinheit DU ge­ führt. In dieser werden die optischen Signale in elektrische Signale umgesetzt und über ein oder mehrere Kabel (Zweidraht­ leitungen und Koaxialleitungen) den Teilnehmern TN zugeführt. Natürlich können auch - je nach Anzahl der unterschiedlichen Dienste - mehr als zwei Ausgangs-Lichtwellenleiter in einem Verteilkabel an eine Fernanschlußeinheit geführt werden.

In Fig. 2 ist das Prinzip eines Verzweigermoduls dargesellt. An einen ersten Eingang E11 (Eingangsöffnung mit einer Zugab­ fangung für die Eingangsadern oder Kabel) der ersten Koppleran­ ordnung KA1 ist ein erster Eingangs-Lichtwellenleiter ELW1 ange­ schaltet. Dieser wird auf k=16 Ausgangs-Lichtwellenleiter ALW1 bis ALWk aufgesplittet. Entsprechend kann an einen Eingang E21 der zweiten Koppleranordnung KA2 ein zweiter Lichtwellenleiter ELW2 angeschaltet sein, der wiederum auf k Ausgangs-Lichtwellen­ leiter ALW21 bis ALW2k aufgesplittet ist. In diesem Ausführungs­ beispiel sind vier Eingangs-Lichtwellenleiter ELW2=ELW21 bis ELN24, auf k=16 Ausgangs-Lichtwellenleiter ALW21 bis ALW2k aufgesplittet. Von jeder Koppelanordnung wird jeweils ein Ausgangs-Lichtwellenleiter auf eine Ausgangsschnittstelle AS1 bis ASk geführt.

Außerdem sind noch Reserve-Lichtwellenleiter RLW31 bis RLW3k vorgesehen, von denen hier ebenfalls jeweils einer (oder auch mehrere) direkt auf eine Ausgangsschnittstelle geführt ist. Von jedem Lichtwellenleiter wird außerdem eine Reservelänge in dem Verzweigermodul abgelegt. Für die Reserve-Lichtwellenleiter ist dies durch eine Ablageeinrichtung RL angedeutet. An jede Aus­ gangsschnittstelle AS1 bis ASk kann ein Verteilkabel VK1 bis VKk problemlos angeschaltet werden, da die Verbindungselemente VE31, . . . - als kleine Kreise dargestellt - einer Ausgangs­ schnittstelle AS1, . . . räumlich benachbart sind. Es sind na­ türlich auch Varianten des Verzweigermoduls möglich, bei denen auf die Ausgangsschnittstellen nicht stets jeweils ein Aus­ gangs-Lichtwellenleiter aller Koppelanordnung geführt ist und daher eine Koppleranordnung auch ein kleineres Aufteilungs­ verhältnis 1 : k aufweisen kann.

Aus Sicherheitsgründen können die Koppleranordnungen bzw. deren Koppler jeweils mehrere Eingänge, in der Regel zwei, aufweisen. Sollte der Eingangs-Lichtwellenleiter ELW1 zerstört sein, dann kann das entsprechende Signal über den zusätzlichen Eingangs­ Lichtwellenleiter EZW1, der an einem Zusatzeingang E12 angeschlos­ sen ist, übertragen werden. Zusatz-Lichtwellenleiter können auch bei der zweiten Koppleranordnung KA2 vorgesehen werden.

In Fig. 3 ist ein Verzweigermodul dargestellt, wie er mittels schatelförmigen Kassetten realisiert werden kann, die Verbin­ dungselemente und Kopplerelemente enthalten. Der Verzweiger­ modul besteht aus einer Aufteileinheit AE und einer Rangierein­ heit RE. Jede Einheit besteht wiederum aus mehreren Kassetten. Der Aufteilungseinheit werden über ihre Eingänge E1, E2 die an­ kommenden Eingangs-Lichtwellenleiter ELW1 und ELW2 (EWL21 bis EWL24) (gegebenenfalls einschließlich der Zusatz-Lichtwellen­ leiter) zugeführt und an Verbindungselemente VE1, VE2 (als Kreis dargestellt) angeschaltet. Dies können mechanische oder thermische Spleiße sein. In den Koppleranordnungen werden die Ein­ gangs-Lichtwellenleiter gesplittet und als Verbindungsadern VA1 über Ausgänge AV (Ausgangsöffnungen mit Zugentlastung) und über Eingänge EV auf Verbindungselemente VE3 der Ausgangsschnitt­ stellen AS geführt. Die Reserve-Lichtwellenleiter ELW3=ELW31 bis ELW3k werden über Eingänge E3 direkt auf die Ausgangs­ schnittstellen AS geführt. Die Rangiereinheit RE enthält somit lediglich Aufnahmevorrichtungen für die Reservelängen der Lichtwellenleiter und die Verbindungselemente VE3 zum Anschluß der Verteilkabel VK an die Ausgangsschnittstellen. Die Ver­ bindungselemente VE3 sind in der Regel nebeneinanderliegende Spleiße.

In Fig. 3 ist noch eine Variante der Lichtwellenleiterzu­ führung strichliert eingezeichnet, bei der die Eingangs-Licht­ wellenleiter über die Rangiereinheit RE geführt werden, hier gespleißt werden und über Verbindungsadern VA2 der Aufteilungs­ einheit AE zugeführt werden. Bei Kopplern mit entsprechend langen Anschlußadern müssen dann in der Aufteilungseinheit keinerlei Spleißarbeiten mehr durchgeführt werden. Hierdurch ergeben sich fertigungstechnische Vorteile und eine einfachere Montage. Natürlich ist es ebenfalls möglich, die Reserve-Licht­ wellenleiter bei einer späteren Erweiterung des Systems über eine ebenfalls erweiterte Aufteilungseinheit zu führen, aufzu­ splitten und die zusätzliche Kommunikationsdienste ermögli­ chenden Lichtwellenleiter an die Ausgangsschnittstellen anzuschließen.

In Fig. 4 ist das Prinzipschaltbild für die Aufteilung noch­ mals dargestellt. Die Aufteilungseinheit AE besteht aus zwei Kassettenblöcken in denen die Eingangs-Lichtwellenleiter ELW1 (ELW1 und ELW12) und ELW21 bis ELN24 gespleißt und aufge­ splittet werden. Die aufgesplitteten Lichtwellenleiter werden über Verbindungsadern den Kassettenblöcken der Rangiereinheit RE zugeführt. Jeweils ein Ausgangs-Lichtwellenleiter ALW jeder Koppleranordnung KA1 und KA2 und ein (oder mehrere) Reserve­ Lichtwellenleiter RWL werden zu einer Ausgangsschnittstelle zusammengefaßt und über Verteilkabel VK1 bis VKk zu den Fern­ anschlußeinheiten DU geführt.

In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild des Verzweigermoduls Schema­ tisch dargestellt. Sowohl für die Aufteileinheit AE als auch für die Rangiereinheit werden mehrere Kassetten K11, K12, . . . benötigt. Die Anzahl der Kassetten richtet sich einmal nach der Anzahl der aufzuteilenden Eingangs-Lichtwellenleiter und der Anzahl der Ausgangsschnittstellen. Zum anderen auch nach der Technologie, d. h. wieviel und welche Koppelelemente und Ver­ bindungselemente zur Verfügung stehen. Auch hier ist in Zukunft mit einer weiteren Miniaturisierung bei der Herstellung von Vielfachkopplern zu rechnen, wie sie beispielsweise von der Firma Corning, France, 44 Avenue Valvins, 77211 Avon herge­ stellt werden oder in der europäischen Patentschrift 8 73 02 417 beschrieben sind.

Claims (4)

1. Verzweigermodul (VZ), dadurch gekennzeichnet,
daß eine Aufteilungseinheit (AE) mit einer ersten Koppler­ anordnung (KA1) zur Aufteilung eines ersten Eingangs-Licht­ wellenleiters (ELW1) auf mehrere (k) Ausgangs-Lichtwellen­ leiter (ALW1 bis ALWk) vorgesehen ist, daß mindestens eine weitere Koppleranordnung (KA2) zur Aufteilung eines oder mehrerer Eingangs-Lichtwellenleiter (ELW21 bis ELW24) auf mehrere weitere Ausgangs-Lichtwellenleiter (ALW21 bis ALf12k) vorgesehen ist,
daß eine Rangiereinheit (RE) vorgesehen ist, der die Ausgangs- Lichtwellenleiter (ALW1 bis ALWk und ALW21 bis ALW2k) von der Aufteilungseinheit (AE) zugeführt sind und die jeweils einen Ausgangs-Lichtwellenleiter (ALW1 und ALW21) jeder Koppleran­ ordnung (KA1, KA2) räumlich zu einer Ausgangsschnittstelle (AS1) zusammenfaßt und Verbindungselemente (VE3) für die Ausgangs- Lichtwellenleiter (ALW1, . . .) zum Anschluß von Verteilerkabeln (VK1, VK2, . . . VKk) aufweist, und
daß Verbindungselemente (VE11, VE12; VE21 . . . VE24) für die Eingangs-Lichtwellenleiter (ELW1, ELW21 bis ELW24) in der Auf­ teilungseinheit (AE) oder/und der Rangiereinheit (RE) vorge­ sehen sind.

2. Verzweigermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rangiereinheit (RE) Verbindungselemente (VE3) für Reserve-Lichtwellenleiter (RLW31 bis RLW3k) vorgesehen sind, von denen jeweils mindestens einer auf eine Ausgangsschnitt­ stelle (AS1, . . . ASk) geführt wird.

3. Verzweigermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatz-Lichtwellenleiter (ZLW1) einem weiteren Eingang einer Koppleranordnung (KA1) oder eines Kopplers einer Koppler­ anordnung (KA2) zugeführt ist.

4. Verzweigermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilungseinheit (AE) mit Kassetten (K21, K12, . . .) realisiert ist, die mindestens zwei Koppleranordnungen (KA1, KA2) aufweisen und daß die Rangiereinheit (RE) durch Kassetten (K21, K22, . . .) realisiert ist, die Verbindungselemente (VE3) aufweisen und daß die Aufteilungseinheit (AE) mit der Rangier­ einheit (RE) durch Verbindungsadern (VA) verschachtelt ist.