DE4411376A1 - Überwachung optischer Breitband-Anschlußleitungen bis zu einer passiven Schnittstelle - Google Patents

Description

Ein optischer B-ISDN-Teilnehmeranschluß wird gemäß CCITT üb­ licherweise so realisiert, daß am Ende desjenigen Teils der optischen Teilnehmeranschlußleitung, für welchen der Netzbe­ treiber zuständig ist, d. h. an der sogenannten U_B-Schnitt­ stelle, die optische Leitung mit einer sogenannten Network Termination (NT1) abgeschlossen ist (CCITT Rec. I.432).

Dieser NT1-Leitungsabschluß umfaßt optoelektrische und elektrooptische Wandler, schließt den netzseitigen Teil der Anschlußleitung im Hinblick auf Operation, Administra­ tion and Maintenance (OAM) korrekt ab und stellt in Rich­ tung zum Teilnehmer eine standardisierte bidirektionale Breitband-Schnittstelle, die sogenannte T_B-Schnittstelle, auch User-Network-Interface (UNI) genannt, zur Verfügung. Die Signale in den beiden Übertragungsrichtungen weisen sowohl auf der Vermittlungsseite des Leitungsabschlusses NT1 (an der U_B-Schnittstelle) als auch auf der Teilnehmer­ seite (an der T_B-Schnittstelle) eine Brutto-Datenrate von jeweils 155,52 Mbit/s auf und bestehen entweder aus einer Folge von byteweisen Rahmen gemäß der ersten Stufe STM1 (STM = Synchronous Transport Module) der sogenannten Syn­ chronen Digitalen Hierarchie (SDH), in deren informations­ tragendem Teil sogenannte ATM-Zellen (max. 149,76 Mbit/s) mit je 53 Byte Länge übertragen werden (ATM = Asynchronous Transfer Mode), oder aus einer reinen Folge von ATM-Zel­ len, wobei die für die Informationsübertragung nutzbare Zellendatenrate ebenfalls 149,76 Mbit/s beträgt.

Da der NT1-Leitungsabschluß relativ komplex ist und Platz, elektrische Leistung sowie relativ teure elektrooptische und optoelektrische Wandler benötigt, ggf. sogar eine Batterie­ pufferung, um Störungen im EVU-Netz zu überbrücken, entstan­ den bei CCITT und ETSI Vorschläge, optische B-ISDN-Teilneh­ meranschlüsse mit einer sog. "passiven NT1" zu realisieren, d. h. an der fernmelderechtlichen Schnittstelle zwischen Netz­ betreiber und Nutzer, bis zu welcher der Netzbetreiber die Verantwortung für die einwandfreie Funktion hat, im wesentli­ chen einfach einen optischen Stecker vorzusehen (CCITT COM XVIII No. D.928, D.1119 und D.1144; ETSI NA5 No. TD90/96; ETSI TM3 No. (unnumeriert)).

Eine ähnliche Situation existiert in den USA, wo im Gegen­ satz zu den Verhältnissen in Europa und Japan sowie den einschlägigen ETSI- und CCITT-Empfehlungen die Schnitt­ stelle zwischen Netzbetreiber und Nutzer nicht die T_B- Schnittstelle, sondern die U_B-Schnittstelle ist; der NT1- Leitungsabschluß befindet sich somit zur Gänze im Besitz des angeschlossenen Teilnehmers. In den USA gibt es ähnli­ che Vorschläge wie für die "passive NT1", wobei davon aus­ gegangen wird, daß auf der Teilnehmerseite eine optische Busstruktur mit Anzapfungen (eine sog. "daisy chain") angeschlossen wird, welche die einfache Realisierung von LANs (Local Area Networks) erlaubt.

In jedem Falle muß nun der Teilnehmerabschluß im Hinblick auf seine einwandfreie Funktion automatisch dauerüberwacht wer­ den; in modernen Kommunikationsnetzen ist eine umfassende, möglichst vollautomatische Dauerüberwachung eine unabdingbare Forderung der Netzbetreiber. Dies ist bei Anschlußkonfigura­ tionen, welche einen echten NT1-Leitungsabschluß im Zustän­ digkeitsbereich des Netzbetreibers enthalten, relativ pro­ blemlos und umfassend möglich, da im sogenannten Overhead des B-ISDN-Signals (in dafür vorgesehenen Bytes im STM-1-Rahmen oder bei reiner Zellenübertragung in dafür vorgesehenen OAM- Zellen) eine Fülle einschlägiger OAM-Informationen in beiden Richtungen zwischen NT1-Leitungsabschluß und Vermittlung bzw. entsprechender netzseitiger Breitband-Teilnehmer-Anschluß­ einheit kontinuierlich übertragen werden kann und da im NT1- Leitungsabschluß geeignete elektrische, optische oder zumin­ dest logische Schleifen zwischen Hin- und Rückrichtung ge­ bildet werden können.

Dagegen ist bei Zuständigkeit des Netzbetreibers nur für die optische Teilnehmeranschlußleitung eine automatische Dauer­ überwachung dieser optischen Teilnehmeranschlußleitung nicht ohne weiteres möglich, selbst wenn der Teilnehmer einen NT1- Leitungsabschluß besitzt, mit welchem der Netzbetreiber im Prinzip in der oben beschriebenen Weise kommunizieren könnte. Der Leitungsabschluß kann nämlich vom Teilnehmer beispiels­ weise abgeschaltet worden sein, und es ist dann für den Netz­ betreiber nicht ohne weiteres möglich, festzustellen, ob eine Funktionsstörung in seinem eigenen Zuständigkeitsbereich liegt, etwa weil ein Bagger die optische Teilnehmeranschluß­ leitung beschädigt hat, oder ob der Fehler im Verantwor­ tungsbereich des Teilnehmers liegt. Da andererseits der Teil­ nehmer in der Regel technisch gar nicht in der Lage ist, zu beurteilen, ob der in seinem Besitz befindliche Teil des Breitbandanschlusses oder der netzseitige Teil ausgefallen ist, kann es zu einer Fülle von ggf. ungerechtfertigten Be­ schwerden kommen, und der Netzbetreiber muß dann durch rela­ tiv aufwendige Maßnahmen feststellen, ob er für die Störung selbst verantwortlich ist und diese zu beseitigen hat, oder ob die Beseitigung der Störung dem Teilnehmer obliegt.

Es hat sich daher als wünschenswert erwiesen, automatisch überwachen zu können, ob Störungen bzw. Unterbrechungen auf optischen Teilnehmer-Anschlußleitungen im Verantwortungsbe­ reich des Netzbetreibers auftreten.

Hierzu ist bereits ein Verfahren zur Überwachung des zwischen einer LWL-Anschlußeinheit, insbesondere der vermittlungssei­ tigen Teilnehmer-Anschlußeinheit, und einer definierten pas­ siven optischen Schnittstelle liegenden Teils einer optischen Breitband-Anschlußleitung, insbesondere -Teilnehmeranschluß­ leitung bekannt, demzufolge in der LWL-Anschlußeinheit dem elektrischen Ansteuersignal des dort vorgesehenen optischen Senders ein sinusförmiges Pi­ lottonsignal niedrigerer Amplitude mit einer Frequenz, welche außerhalb des vom zu übertragenden Informationssignal be­ legten spektralen Bereichs liegt, hinzuaddiert wird, an der passiven Schnittstelle ein kleiner Teil des von der Anschluß­ einheit her zum Teilnehmer hin übertragenen optischen Signals ggf. durch mittels einer an der passiven Schnittstelle vor­ gesehenen optischen Steckverbindung absichtlich hervorgeru­ fene Reflexion abgezweigt und in Rückrichtung zurück zur An­ schlußeinheit geführt wird, wo es in dem in dem dort vorgese­ henen optischen Empfänger gemeinsam mit dem vom Teilnehmer her empfangenen optischen Signal in ein elektrisches Signal gewandelt wird, und daß darin enthaltene Pilottonsignal mit­ tels eines frequenzselektiven Filters abgezweigt und in sei­ ner Amplitude einer ein- oder mehrstufigen Schwellwertent­ scheidung unterworfen wird, deren Ergebnis ein Maß für die Qualität der optischen Anschlußleitung zwischen Anschlußein­ heit und passiver Schnittstelle bildet; dabei kann das zu übertragende Informationssignal der einen Übertragungsrich­ tung vor der Modulation des optischen Senders derart elek­ trisch geträgert werden, daß es in einen vom Basisband-Infor­ mationssignal der Gegenrichtung nicht belegten spektralen Be­ reich umgesetzt wird, und ein Pilottonsignal mit einer außer­ halb der beiden Spektralbereiche der Informationssignale lie­ genden Frequenz übertragen werden (EP 93113290.6).

Wenn man sich zur Überwachung einer optischen Breitband-An­ schlußleitung bis zu einer passiven Schnittstelle eine defi­ nierte Reflexion an dieser Schnittstelle zunutze macht, so kann die Auswertung des reflektierten Signals dadurch beein­ trächtigt bzw. erschwert werden, daß die erwünschte Reflexion an der passiven Schnittstelle durch zusätzliche Reflexionen an anderen Stellen der zu überwachenden optischen An­ schlußleitung überdeckt werden, und die Erfindung zeigt nun einen Weg, durch solche zusätzlichen Reflexionen bedingte Be­ einträchtigungen der Auswertung der erwünschten Reflexion zu begegnen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des zwi­ schen einer LWL-Anschlußeinheit, insbesondere der vermitt­ lungsseitigen Teilnehmer-Anschlußeinheit, und einer defi­ nierten passiven optischen Schnittstelle liegenden Teils ei­ ner optischen Breitband-Anschlußleitung, insbesondere -Teil­ nehmeranschlußleitung;
dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß von der LWL-Anschlußeinheit her zusammen mit dem über die optische Breitband-Anschlußleitung in Downstream-Richtung zu übertragenden Informationssignal auch ein binäres Pseudo- Noise-Zufallssignal übertragen wird,
daß von der passiven Schnittstelle her ein kleiner Anteil des von der Anschlußeinheit her übertragenen optischen Down­ stream-Signals in Upstream-Richtung zurück zur Anschlußein­ heit geführt wird, wo es in dem dort vorgesehenen optischen Empfänger gemeinsam mit ggf. an sonstigen Reflexionsstellen der optischen Breitband-Anschlußleitung reflektierten Antei­ len des optischen Downstream-Signals und dem über die opti­ sche Breitband-Anschlußleitung empfangenen optischen Up­ stream-Signal in ein elektrisches Signal gewandelt wird,
und daß dieses elektrische Signal sowie das ursprüngliche, jedoch entsprechend der Signallaufzeit auf der Breitband- Anschlußleitung von der LWL-Anschlußeinheit hin zur passiven Schnittstelle und wieder zurück zeitlich verzögerte Pseudo- Noise-Binärsignal einem einen Multiplikator mit nachfolgendem Integrator aufweisenden Signalkorrelator zugeführt wird, des­ sen Ausgangssignal signallaufzeitgerecht auf das Auftreten des von der passiven Schnittstelle her reflektierten Pseudo- Noise-Binärsignal-Anteils überwacht wird.

Die Erfindung ermöglicht vorteilhafterweise eine einfache und sichere Überwachung einer optischen Breitband-Anschlußleitung zwischen einer vermittlungsseitigen Anschlußeinheit und einer definierten passiven optischen Schnittstelle, die den Verant­ wortungsbereichs des Netzbetreibers begrenzen mag; die ver­ mittlungsseitige Anschlußeinheit kann dabei auch von der ei­ gentlichen Vermittlungsstelle abgesetzt sein, und ebenso muß auch die passive optische Schnittstelle nicht unmittelbar vor einer Teilnehmerstelle vorgesehen sein.

Zur Übertragung des binären Pseudo-Noise-Zufallssignals kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Vorstrom einer in der LWL-Anschlußeinheit als optischer Sender vorgesehenen La­ serdiode mit dem binären Pseudo-Noise-Zufallssignal amplitu­ denmoduliert werden. Alternativ dazu ist es auch möglich, daß in der LWL-Anschlußeinheit dem elektrischen Steuersignal des dort vorgesehenen optischen Senders das binäre Pseudo-Noise- Zufallssignal additiv überlagert wird.

Um etwaige unzulässige Störpegel innerhalb der Nutzbandbreite des optischen Signals zu vermeiden, ist es schließlich in ei­ ner weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, daß in der LWL-Anschlußeinheit dem elektrischen Ansteuersignal des dort vorgesehenen optischen Senders ein außerhalb des vom zu übertragenden Informationssignal belegten Frequenzbereichs liegendes, mit dem binären Pseudo-Noise-Zufallssignal modu­ liertes Pilottonsignal zugefügt wird; empfängerseitig muß dann vor der Korrelation die geträgerte Pseudo-Noise-Binärsi­ gnalfolge demoduliert werden.

Die Zeitverzögerung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfin­ dung vorteilhaft in der Weise realisiert werden, daß das sen­ deseitig benötigte Pseudo-Noise-Binärsignal und das dem Kor­ relator zuzuführende zeitlich verzögerte Pseudo-Noise-Binär­ signal von zwei getrennten Pseudo-Noise-Generatoren mit ent­ sprechend unterschiedlichen Startwerten (Voreinstellung von Schieberegisterketten) erzeugt werden.

Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus der nachfol­ genden Beschreibung anhand der Zeichnungen ersichtlich. Dabei verdeutlicht.

Fig. 1 die Überwachung einer optischen Breitband-Anschluß­ leitung mit nur einer optischen Faser und

Fig. 2 die Überwachung einer optischen Breitband-Anschluß­ leitung mit zwei getrennten optischen Fasern für die beiden Übertragungsrichtungen;

Fig. 3 gibt ein Beispiel für eine Korrelationskurve.

In Fig. 1 ist schematisch in einem zum Verständnis der Erfin­ dung erforderlichen Umfange ein bidirektionales LWL-(Licht­ wellenleiter-)Telekommunikationssystem mit einer (vorzugswei­ se Monomode-)LWL-Anschlußleitung OAL mit nur einer optischen Faser für die Übertragung der optischen Signale beider Über­ tragungsrichtungen dargestellt; diese optische Anschlußlei­ tung, die sich im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zwischen einer vermittlungsseitigen Teilnehmer-Anschlußeinheit LT und einer Teilnehmerstelle TSt erstreckt, möge von der Vermitt­ lungsstelle her bis zu einer passiven optischen Schnittstelle PNT1 hin zu überwachen sein.

Generell sind an einer passiven optischen Schnittstelle, wie auch in den nachfolgenden Erläuterungen noch verdeutlicht werden wird, verschiedene Betriebsarten möglich wie z. B.
1-Faser-Wellenlängenmultiplex mit 1,3 µ + und 1,3 µ -,
1-Faser-Wellenlängenmultiplex mit 1,5 µ und 1,3 µ, und
2-Faser-Betrieb;
möglich ist auch eine Datensignalübertragung in der einen Richtung im Basisband und in der anderen Richtung in modu­ lierter Form.

Das Erfindungsprinzip kann unabhängig von der verwendeten op­ tischen Konfiguration und der Datenübertragungsart angewendet werden. Lediglich die Dämpfungs- und Reflexionsparameter un­ terscheiden sich. Aus diesem Grund ist auch die optische Schaltung in Fig. 1 nur als Prinzipschaltbild zu verstehen.

Im betrachteten Ausführungsbeispiel ist, wie dies auch in Fig. 1 angedeutet ist, die passive Schnittstelle PNT1 mit ei­ ner optischen Steckverbindung realisiert, bei der die opti­ sche Stirnfläche des vermittlungsseitig angeordneten Steck­ verbindungsteils mit einer reflektierenden Schicht r versehen sein möge.

An der passiven Schnittstelle PNT1 wird ein kleiner Teil des von der Anschlußeinheit LT her zur Teilnehmerstelle TSt hin übertragenen optischen Signals abgezweigt und in Rückwärts­ richtung zurück zur Anschlußeinheit LT geführt. Dies ge­ schieht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in der Weise, daß an der passiven Schnittstelle PNT1 ein Teil des von der An­ schlußeinheit LT her übertragenen Lichts reflektiert wird. Das zur Anschlußeinheit LT rückgeführte optische Signal wird dort im optischen Empfänger eo (ggf. gemeinsam mit dem von der Teilnehmerstelle TSt her empfangenen optischen Signal) in ein elektrisches Signal gewandelt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, demzufolge die optische Anschlußleitung OAL nur eine optische Faser aufweist, über die die optischen Signale beider Übertragungsrichtungen über­ tragen werden, kann diese Übertragung in beiden Richtungen im gleichen optischen Fenster vor sich gehen: Die Wellenlänge des vermittlungsseitigen Lasersenders eo ist dabei mit z. B. 1,3 µ angenähert gleich der Wellenlänge des (in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellten) elektrooptischen Wandlers der Teilnehmerstelle TSt; um gegenseitige Störungen der beiden elektrooptischen Wandler auch in keine Isolatoren enthalten­ den kostenoptimierten Systemen und ein - ggf. zu unerwünsch­ ten Störungen sowohl des Nutzsignals als auch des Pilottonsi­ gnals führendes - mögliches Heterodyning (Bildung von Misch­ produkten der verschiedenen Signale auf Grund des nichtlinea­ ren Verhaltens des optischen Empfängers) zu vermeiden, dürfen die für die beiden Übertragungsrichtungen verwendeten Wel­ lenlängen indessen nicht exakt oder nahezu exakt gleich sein. In Fig. 1 sind die Wellenlängen daher mit 1,3 µ- und 1,3 µ+ bezeichnet. Statt eines bei 1,3 µ liegenden optischen Fen­ sters kann aber auch ein beispielsweise bei 1,55 µ liegendes optisches Fenster benutzt werden.

Werden in Abweichung von den in Fig. 1 angedeuteten Verhält­ nissen die optischen Signale der beiden Übertragungsrichtun­ gen in unterschiedlichen optischen Fenstern, beispielsweise bei 1,3 µ in der einen Übertragungsrichtung und bei 1,55 µ in der anderen Übertragungsrichtung, übertragen, so kann die Re­ flexionsstelle an der passiven optischen Schnittstelle PNT1 auch wellenlängenselektiv ausgebildet sein, so daß im we­ sentlichen nur das in Richtung zur Teilnehmerstelle TSt hin übertragene, das Pseudo-Noise-(PN-)Binärsignal enthaltende optische Signal teilweise reflektiert wird.

In Fig. 2 ist schematisch in einem zum Verständnis der Erfin­ dung erforderlichen Umfang ein Ausführungsbeispiel eines bi­ direktionalen LWL-Telekommunikationssystems mit einer (vor­ zugsweise Monomode-)LWL-Anschlußleitung OAL dargestellt, die für jede Übertragungsrichtung eine gesonderte optische Faser aufweist, wobei die optischen Signale der beiden Übertra­ gungsrichtungen auf derselben Wellenlänge oder auf unter­ schiedlichen Wellenlängen übertragen werden können. Diese op­ tische Anschlußleitung OAL, die sich im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wiederum zwischen einer vermittlungsseitigen Teilnehmer-Anschlußeinheit LT und einer Teilnehmerstelle TSt erstreckt, möge wiederum von der Vermittlungsseite her bis zu einer passiven optischen Schnittstelle PNT1 hin zu überwachen sein. Hierzu wird dem über die LWL-Anschlußleitung OAL zu übertragenden Informationssignal wiederum ein PN-Binärsignal hinzuaddiert.

An der passiven Schnittstelle PNT1 wird wiederum ein kleiner Teil des von der Anschlußeinheit LT her zum Teilnehmer TSt hin übertragenen optischen Signals abgezweigt und in Rück­ richtung zurück zur Anschlußeinheit LT geführt. In Fig. 2 ist dazu angedeutet, daß an der der Anschlußeinheit LT zugewand­ ten Seite der passiven optischen Schnittstelle PNT1 Verzwei­ ger V in Form von passiven optischen Kopplern vorgesehen sind, zwischen denen ein optischer Rückkopplungsweg R ver­ läuft.

Die Ein- bzw. Auskopplung der optischen Signale kann dabei mittels unsymmetrischer passiver optischer Koppler vor sich gehen.

Über den Rückkopplungsweg R gelangt ein kleiner Teil des von der Teilnehmer-Anschlußeinheit LT her zur Teilnehmerstelle TSt hin übertragenen optischen Signals zurück in Richtung zur Teilnehmer-Anschlußeinheit LT, wo es in dem dort vorgesehenen optischen Empfänger eo gemeinsam mit dem vom Teilnehmer TSt her empfangenen optischen Signal in ein elektrisches Signal gewandelt wird.

In Fig. 1 ist angedeutet, daß der als optischer Sender vorge­ sehenen Laserdiode eine Modulationsschaltung M für das zu übertragende Informationssignal und eine Arbeitspunktregel­ schaltung A zugehörig sind. Derartige Schaltungen sind grund­ sätzlich (z. B. aus DE-A1-41 25 075) bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterungen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 basiert das erfindungsge­ mäße Verfahren auf der Korrelation einer von einem Generator G erzeugten Pseudo-Noise-(PN-)Bitfolge mit dem reflektierten Anteil eines optischen Signals, dessen Mittelwert mittels des Laservorstroms i_Bias mit der gleichen PN-Bitfolge moduliert wurde. Die PN-Bitfolge ist eine Pseudo-Zufallsfolge von Bi­ närsignalelementen 0, 1 (oder -1, +1), wie sie mit einer Pe­ riode p = 2ⁿ-1 mittels eines n-stufigen, linear rückgekop­ pelten Schieberegisters erzeugt werden kann. Der Vorstrom i_Bias der LT(Line Termination auf der Teilnehmeranschlußnetz­ seite)-seitigen Laserdiode wird mit der Zufallsfolge des PN- Generators G mit kleinem Hub von z. B. 10% amplitudenmodu­ liert.

Das zum einen mit dem von der LWL-Anschlußeinheit LT her über die optische Breitband-Anschlußleitung OAL in Downstream- Richtung zu übertragenden Informationssignal und zum anderen in seinem Mittelwert mit der PN-Bitfolge modulierte optische Downstream-Signal wird an allen etwaigen Reflexionsstellen der optischen Breitband-Anschlußleitung OAL und somit auch an der eine definierte (gewollte) Reflexion (z. B. mit einem Re­ flexionsgrad von 10%) bewirkenden passiven optischen Schnitt­ stelle mehr oder weniger stark reflektiert.

Das von der Anschlußeinheit LT in Upstream-Richtung empfan­ gene optische Signal enthält das von der Teilnehmerstelle TSt herrührende TSt-Informationssignal, reflektierte Anteile des in Downstream-Richtung übertragenen LT-Informationssignals, reflektierte Anteile des PN-Binärsignals sowie Störungen (z. B. Rauschen) der Empfänger-Eingangsstufen, wobei die Pegel von der optischen Konfiguration und der Datenübertragungsart abhängen. Dieses Signal wird nun, - ggf. verstärkt, aber noch nicht (zeit)regeneriert, - mit der um eine Verzögerungszeit­ spanne τ, die der Signallaufzeit von der Anschlußeinheit LT aus zur passiven Schnittstelle PNT1 hin und wieder zurück entspricht, verzögerten PN-Folge korreliert, d. h. multipli­ ziert und anschließend über mehrere PN-Sequenzen hinweg in­ tegriert; das aus der Korrelation resultierende Ausgangssi­ gnal entspricht mit seiner Amplitude den reflektierten Si­ gnalanteilen mit im Bereich der Zeitverzögerung τ liegender optischer Signallaufzeit. Dieses Korrelationssignal wird schließlich signallaufzeitgerecht auf das Auftreten des von der passiven Schnittstelle PNT1 her reflektierten Pseudo- Noise-Binärsignals überwacht, was im Wege einer Amplituden- Schwellwertentscheidung vor sich gehen kann. Schwellwertent­ scheidungen sind allgemein bekannt, so daß es hierzu keiner näheren Erläuterungen bedarf. Es sei in diesem Zusammenhang besonders bemerkt, daß das Korrelationssignal ggf. auch einer nicht nur einstufigen, sondern mehrstufigen Schwellwertent­ scheidung unterworfen werden kann, deren Ergebnis zusätzlich ein Maß für die Qualität der optischen Anschlußleitung OAL zwischen LWL-Anschlußeinheit LT und passiver Schnittstelle PNT1 bildet.

Die Zeitverzögerung τ kann vorteilhaft dadurch realisiert werden, daß die PN-Folgen für den Vorstrommodulator A (in Fig. 1) und für den Korrelator X, J (in Fig. 1 und Fig. 2) von zwei getrennten, mit Schieberegisterketten gebildeten PN-Ge­ neratoren (G,G in Fig. 2) erzeugt werden, bei denen unter­ schiedliche Startwerte in Form einer entsprechend unter­ schiedlichen Vorbelegung ihrer Schieberegisterketten von ei­ nem Mikroprozessor µP her vorgegeben werden. Die Wahl dieser Startwerte bestimmt die zeitliche Verzögerung τ der dem Kor­ relator X, J (in Fig. 1 und Fig. 2) zugeführten PN-Folge gegen­ über der dem Modulator (A in Fig. 1; eo in Fig. 2) zugeführten PN-Folge.

Durch die der Multiplikation von reflektiertem Signal und zeitverzögertem Signal nachfolgende Integration werden Stör­ terme ausgefiltert. Das erreichbare Signal-Stör-Verhältnis des integrierten Signals und damit des Korrelatorausgangssi­ gnals hängt von den Parametern der optischen Signalanteile, wesentlich aber auch von der Integrationszeit ab. Das Korre­ latorausgangssignal (Integrationsergebnis) kann A/D-gewandelt und im nachfolgenden Mikroprozessor µP weiterverarbeitet wer­ den. Bei bekannter Gruppengeschwindigkeit des optischen Si­ gnals kann die Entfernung des Reflexionsortes errechnet wer­ den.

Der Mikroprozessor µP kann zunächst auch in einem Einmeßvor­ gang die Einstellung verschiedener Zeitverzögerungen τ über­ nehmen, um alle Reflexionsanteile auf den einzelnen Strecken­ abschnitten zu bestimmen. Die Ortsauflösung Δl wächst hierbei linear mit der Taktrate an, mit der der Laservorstrom ampli­ tudenmoduliert wird; sie beträgt Δl = c/2f, worin c die Grup­ pengeschwindigkeit des optischen Signals ist und f die Takt­ frequenz der Pseudo-Noise-Bitfolge. Die maximal überwachbare Streckenlänge l_max wird auch durch die zeitliche Länge der PN-Periode bestimmt; sie beträgt l_max = c·p/2f, worin p die Periode der PN-Bitfolge ist.

Fig. 3 zeigt schematisch den Verlauf des Korrelatorausgangssi­ gnals in Abhängigkeit von der Zeitverzögerung τ. Die auf der Korrelationskurve hervorgehobenen Meßpunkte haben einen Ab­ stand, der der Länge eines einzelnen Bits der PN-Folge ent­ spricht. Die Korrelationskurve möge im Beispiel auf einer Taktrate von 100 kHz und einer Pseudo-Noise-Bitfolge mit ei­ ner Länge von 2⁵-1 bit (und damit einer Periode von 310 µs) basieren; die Gruppengeschwindigkeit des Signals auf der op­ tischen Strecke möge 0,2 km/µs betragen. Einer Hin- und Rück­ laufzeit bzw. Zeitverzögerung τ von im Beispiel 200 µs ent­ spricht eine Entfernung des Reflexionsortes von 20 km; in dieser Entfernung möge sich im Beispiel die passive Schnitt­ stelle PNT1 (in Fig. 1 und Fig. 2) befinden. Unter Berücksich­ tigung der doppelten Laufzeit des Signals hin zum Reflexi­ onsort und wieder zurück ergeben sich eine Ortsauflösung Δl < ±1 km und eine überwachbare Streckenlänge l_max von maximal 31 km.

Für den auf den Einmeßvorgang folgenden Normalbetrieb wird dann die Überwachung des zwischen der LWL-Anschlußeinheit LT, (in Fig. 1 und Fig. 2) und der definierten passiven optischen Schnittstelle PNT1 (in Fig. 1 und Fig. 2) liegenden Teils der optischen Breitband-Anschlußleitung OAL (in Fig. 1 und Fig. 2) wird dann eine feste Zeitverzögerung τ von im Beispiel 200 µs gewählt, um das zeitgerechte Auftreten des von der passiven Schnittstelle PNT1 (in Fig. 1 und Fig. 2) her reflektierten Pseudo-Noise-Binärsignals an Hand des Auftretens einer ent­ sprechend hohen Korrelatorausgangssignalamplitude A zu über­ wachen, wie sie gemäß Fig. 3 gerade bei einer Hin- und Rück­ laufzeit bzw. Zeitverzögerung τ von im Beispiel 200 µs ent­ sprechend einer Entfernung der reflektierenden passiven Schnittstelle PNT1 (in Fig. 1 und Fig. 2) von 20 km gegeben ist. Da sich im Falle einer Unterbrechung des optischen Über­ tragungsweges die Reflexionsverhältnisse ändern, braucht man nur noch Abweichungen der Korrelationssignalamplitude von dem beim Einmeßvorgang festgestellten Wert zu ermitteln und zu bewerten.

Wie man aus Fig. 3 erkennt, wird die Zeitverzögerung τ für den Normalbetrieb zweckmäßigerweise so gewählt, daß sie zumindest angenähert gleich der Signallaufzeit von der LWL-Anschlußein­ heit LT bis zur passiven optischen Schnittstelle PNT1 (in Fig. 1 und Fig. 2) und zurück ist, weil dann der Amplitudenab­ stand a zum Gleichstromanteil ucs (Unerwünschtes Korrelati­ ons-Signal) des Korrelatorausgangssignals besonders groß ist. Dieser Gleichstromanteil ist zum einen darauf zurückzuführen, daß in einer PN-Folge die Anzahl von -1-Signalelementen un­ gleich der Anzahl von +1-Signalelementen ist, und zum anderen darauf, daß zusätzlich zu dem von der passiven Schnittstelle PNT1 (in Fig. 1 und Fig. 2) herrührenden Reflexionssignal auch noch andere Signale zum Korrelatoreingang gelangen. Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß in Fig. 3 auch am linken und rechten Rand der Korrelationskurve erhöhte Korrelationssi­ gnalamplituden angedeutet sind, die auf Reflexionen an einem etwaigen LT-seitigen Stecker zurückzuführen sein mögen. Für die Überwachung des Auftretens des von der passiven Schnitt­ stelle PNT1 reflektierten Pseudo-Noise-Binärsignals ist dies jedoch unbeachtlich, weil diese erhöhten Korrelationssi­ gnalamplituden nur bei den aus Fig. 3 ersichtlichen zugehöri­ gen Zeitverzögerungen von etwa 0 oder 310 µs auftreten wür­ den, nicht aber bei zweckmäßig gewählter Zeitverzögerung von im Beispiel 200 µs.

Sollte eine Amplitudenmodulation des Laservorstroms technisch nicht realisierbar sein, so kann auch ein entsprechendes PN- Amplitudensignal dem elektrischen Informationssignal additiv überlagert werden, wie dies auch in Fig. 2 angedeutet ist. Das Gesamtsignal moduliert dann die optische Ausgangsleistung des Lasers.

Sollte eine Amplitudenmodulation des Laservorstroms bzw. eine additive Signalüberlagerung zu unzulässigen Störpegeln inner­ halb der Nutzbandbreite des optischen Signals führen, so kann in der LWL-Anschlußeinheit LT dem Ansteuersignal des dort vorgesehenen optischen Senders auch ein mit dem Pseudo-Noise- Binärsignal moduliertes Pilottonsignal hinzugefügt werden, dessen Frequenz außerhalb des vom in Upstream-Richtung zu übertragenden Informationssignal belegten Frequenzbereichs liegt; im Empfängerteil muß dann die geträgerte PN-Binärsi­ gnalfolge vor der Korrelation wieder demoduliert werden.

Die Erfindung ist nicht daran gebunden, daß bei einer Ver­ mittlungsstelle jeweils teilnehmerindividuelle LWL-Anschluß­ einheiten (LT in Fig. 1 und Fig. 2) jeweils mit einer daran angeschlossenen, teilnehmerindividuellen optischen Anschluß­ leitung (OAL in Fig. 1 und Fig. 2) vorgesehen sind; die Er­ findung kann vielmehr auch in einem passiven optischen Netz Anwendung finden, in welchem eine Mehrzahl von Teilnehmern oder, allgemein gesagt, von dezentralen Telekommunikations­ einrichtungen jeweils über eine eigene optische Anschlußlei­ tung mit einem optischen Verzweiger verbunden sind, der di­ rekt oder über wenigstens einen weiteren optischen Verzweiger mit einer gemeinsamen vermittlungsseitigen LWL-Anschlußein­ heit über einen Lichtwellenleiter-Bus verbunden ist.

Von der Vermittlungsseite her gesehen vor den Verzweigungen wird dabei eine passive optische Schnittstelle PNT1 vorgese­ hen, mit deren Hilfe eine Überwachung der optischen Übertra­ gungsstrecke von der Vermittlungsseite her zumindest bis zu dieser Schnittstelle möglich wird; die zu Fig. 1 (bzw. bei zweifaseriger Ausführung Fig. 2) gemachten Ausführungen gel­ ten dabei in entsprechender Weise.

Claims (7)

1. Verfahren zur Überwachung des zwischen einer LWL-Anschluß­ einheit, insbesondere der vermittlungsseitigen Teilnehmer-An­ schlußeinheit (LT), und einer definierten passiven optischen Schnittstelle (PNT1) liegenden Teils einer optischen Breit­ band-Anschlußleitung, insbesondere -Teilnehmeranschlußleitung (OAL), dadurch gekennzeichnet,
daß von der LWL-Anschlußeinheit (LT) her zusammen mit dem über die optische Breitband-Anschlußleitung (OAL) in Down­ stream-Richtung zu übertragenden Informationssignal auch ein Pseudo-Noise-Binärsignal übertragen wird,
daß von der passiven Schnittstelle (PNT1) her ein kleiner An­ teil des von der Anschlußeinheit (LT) her übertragenen opti­ schen Downstream-Signals in Upstream-Richtung zurück zur An­ schlußeinheit (LT) geführt wird, wo es in dem dort vorgesehe­ nen optischen Empfänger gemeinsam mit ggf. an sonstigen Re­ flexionsstellen der optischen Breitband-Anschlußleitung re­ flektierten Anteilen des optischen Downstream-Signals und dem über die optische Breitband-Anschlußleitung (OAL) empfangenen optischen Upstream-Signal in ein elektrisches Signal ge­ wandelt wird,
und daß dieses elektrische Signal sowie das ursprüngliche, aber entsprechend der Signallaufzeit von der Anschlußeinheit (LT) aus auf der Breitband-Anschlußleitung (OAL) zur passiven Schnittstelle (PNT1) hin und wieder zurück zeitlich verzö­ gerte Pseudo-Noise-Binärsignal einem einen Multiplikator (X) mit nachfolgendem Integrator (J) aufweisenden Signalkorrela­ tor zugeführt wird, dessen Ausgangssignalamplitude signal­ laufzeitgerecht auf das Auftreten des von der passiven Schnittstelle (PNT1) her reflektierten Pseudo-Noise-Binär­ signals überwacht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der LWL-Anschlußeinheit (LT) der Vorstrom der dort als optischer Sender vorgesehenen Laserdiode mit dem Pseudo- Noise-Binärsignal amplitudenmoduliert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der LWL-Anschlußeinheit (LT) dem elektrischen Ansteu­ ersignal des dort vorgesehenen optischen Senders (e/o) das Pseudo-Noise-Binärsignal additiv überlagert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der LWL-Anschlußeinheit (LT) dem Ansteuersignal des dort vorgesehenen optischen Senders ein außerhalb des vom in Upstream-Richtung zu übertragenden Informationssignal beleg­ ten Frequenzbereichs liegendes, mit dem Pseudo-Noise-Binär­ signal moduliertes Pilottonsignal hinzugefügt wird und daß empfängerseitig die reflexionsbedingt empfangene geträgerte Pseudo-Noise-Binärsignalfolge vor der Korrelation wieder de­ moduliert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sendeseitig benötigte Pseudo-Noise-Binärsignal und das dem Korrelator zuzuführende zeitlich verzögerte Pseudo- Noise-Binärsignal von zwei getrennten Pseudo-Noise-Generato­ ren mit entsprechend unterschiedlichen Startwerten erzeugt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrelationssignal einer Schwellwertentscheidung un­ terworfen wird, deren Ergebnis das Auftreten bzw. Nichtauf­ treten des von der passiven Schnittstelle (PNT1) her reflek­ tierten Pseudo-Noise-Binärsignals anzeigt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Korrelationssignal einer mehrstufigen Schwellwertent­ scheidung unterworfen wird, deren Ergebnis zusätzlich ein Maß für die Qualität der optischen Anschlußleitung (OAL) zwischen LWL-Anschlußeinheit (LT) und passiver Schnittstelle (PNT1) bildet.