DE4428350A1

DE4428350A1 - Monitoring of optical broadband connection lines up to a passive interface

Info

Publication number: DE4428350A1
Application number: DE19944428350
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Dipl Ing Moehrmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 1995-03-02

Abstract

In an optical waveguide connection unit, the electric drive signal of the electro-optical transducer has a square-wave signal (amplitude-modulated or amplitude-keyed) superimposed, and a small portion of the optical signal is diverted at the passive interface and transmitted back to the connection unit where it is fed, along with the optical signal received from the distant end, to the opto-electrical transducer; the occurrence at the correct time of the square-wave signal edge reflected on the passive optical interface is monitored through comparison of the temporal position of equidirectional edges of the square-wave signal contained therein and of the transmitted square-wave signal. The square-wave signal component contained in the electric received signal can also be subjected to a single-stage or multi-stage threshold determination, the result of which forms a measure of the quality of the optical connection line between the connection unit and the passive interface. <IMAGE>

Description

Ein optischer B-ISDN-Teilnehmeranschluß wird gemäß CCITT üblicherweise so realisiert, daß am Ende desjenigen Teils der optischen Teilnehmeranschlußleitung, für welchen der Netzbetreiber zuständig ist, d. h. an der sogenannten U_B- Schnittstelle, die optische Leitung mit einer sogenannten Network Termination (NT1) abgeschlossen ist.According to CCITT, an optical B-ISDN subscriber line is usually implemented in such a way that at the end of that part of the optical subscriber line for which the network operator is responsible, ie at the so-called U _B interface, the optical line with a so-called network termination (NT1) is completed.

Dieser NT1-Leitungsabschluß umfaßt optoelektrische und elektrooptische Wandler, schließt den netzseitigen Teil der Anschlußleitung im Hinblick auf Operation, Admini stration and Maintenance (OAM) korrekt ab und stellt in Richtung zum Teilnehmer eine standardisierte bidirektio nale Breitband-Schnittstelle, die sogenannte T_B-Schnitt stelle, auch User-Network-Interface (UNI) genannt, zur Verfügung. Die Signale in den beiden Übertragungsrichtun gen weisen sowohl auf der Vermittlungsseite des Leitungs abschlusses NT1 (an der U_B-Schnittstelle) als auch auf der Teilnehmerseite (an der T_B-Schnittstelle) eine Brutto- Datenrate von jeweils 155,52 Mbit/s auf und bestehen ent weder aus einer Folge von byteweisen Rahmen gemäß der ersten Stufe STM1 (STM = Synchronous Transport Module) der sogenannten Synchronen Digitalen Hierarchie (SDH), in deren informationstragendem Teil sogenannte ATM-Zellen (max. 149,76 Mbit/s) mit je 53 Byte Länge übertragen wer den (ATM = Asynchronous Transfer Mode), oder aus einer reinen Folge von ATM-Zellen, wobei die für die Infor mationsübertragung nutzbare Zellendatenrate ebenfalls 149,76 Mbit/s beträgt.This NT1 line termination includes optoelectrical and electro-optical converters, closes the network-side part of the connecting line correctly with regard to operation, administration and maintenance (OAM) and provides a standardized bidirectional broadband interface, the so-called T _B cut, towards the subscriber provide, also called User Network Interface (UNI). The signals in the two transmission directions have a gross data rate of 155.52 Mbit / s each on the exchange side of the line termination NT1 (on the U _B interface) and on the subscriber side (on the T _B interface) and consist neither of a sequence of byte-wise frames according to the first stage STM1 (STM = Synchronous Transport Module) of the so-called synchronous digital hierarchy (SDH), in the information-carrying part of which are so-called ATM cells (max. 149.76 Mbit / s) each with a length of 53 bytes are transmitted (ATM = Asynchronous Transfer Mode), or from a pure sequence of ATM cells, the cell data rate that can be used for the information transfer also being 149.76 Mbit / s.

Da der NT1-Leitungsabschluß relativ komplex ist und Platz, elektrische Leistung sowie relativ teuere elektrooptische und optoelektrische Wandler benötigt, ggf. sogar eine Bat teriepufferung, um Störungen im EVU-Netz zu überbrücken, entstanden bei CCITT und ETSI Vorschläge, optische B-ISDN- Teilnehmeranschlüsse mit einer sog. "passiven NT1" zu rea lisieren, d. h. an der fernmelderechtlichen Schnittstelle zwischen Netzbetreiber und Nutzer, bis zu welcher der Netzbetreiber die Verantwortung für die einwandfreie Funk tion hat, im wesentlichen einfach einen optischen Stecker vorzusehen.Because the NT1 line termination is relatively complex and space, electrical power and relatively expensive electro-optical and optoelectrical converters, possibly even a bat series buffering to bridge faults in the utility grid, CCITT and ETSI came up with suggestions for optical B-ISDN Subscriber connections with a so-called "passive NT1" to rea lize, d. H. at the telecommunications law interface between network operator and user, up to which of the Network operators are responsible for the flawless radio tion has, essentially simply an optical connector to provide.

Eine ähnliche Situation existiert in den USA, wo - im Gegensatz zu den Verhältnissen in Europa und Japan sowie den einschlägigen ETSI- und CCITT-Empfehlungen - die Schnittstelle 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 ähnliche Vorschläge wie für die "passive NT1", wobei davon ausgegangen wird, daß auf der Teilnehmerseite eine optische Busstruktur mit Anzapfungen (eine sog. "daisy chain") angeschlossen wird, welche die einfache Realisie rung von LANs (Local Area Networks) erlaubt.A similar situation exists in the USA, where - in contrast to the conditions in Europe and Japan and the relevant ETSI and CCITT recommendations - the interface between network operator and user is not the T _B interface, but the U _B interface; the NT1 line termination is therefore entirely in the possession of the connected subscriber. There are similar proposals in the USA as for the "passive NT1", whereby it is assumed that an optical bus structure with taps (a so-called "daisy chain") is connected on the subscriber side, which simplifies the implementation of LANs (local Area Networks) allowed.

In jedem Falle muß nun der Teilnehmerabschluß im Hinblick auf seine einwandfreie Funktion automatisch dauerüberwacht werden; in modernen Kommunikationsnetzen ist eine umfas sende, möglichst vollautomatische Dauerüberwachung eine unabdingbare Forderung der Netzbetreiber. Dies ist bei Anschlußkonfigurationen, welche einen echten NT1-Leitungs abschluß im Zuständigkeitsbereich des Netzbetreibers ent halten, relativ problemlos und umfassend möglich, da im sogenannten Overhead des B-ISDN-Signals (in dafür vorge sehenen Bytes im STM-1-Rahmen oder bei reiner Zellenüber tragung in dafür vorgesehenen OAM-Zellen) eine Fülle ein schlägiger OAM-Informationen in beiden Richtungen zwischen NT1-Leitungsabschluß und Vermittlung bzw. entsprechender netzseitiger Breitband-Teilnehmer-Anschlußeinheit konti nuierlich übertragen werden kann und da im NT1-Leitungs abschluß geeignete elektrische, optische oder zumindest logische Schleifen zwischen Hin- und Rückrichtung gebildet werden können.In any case, the subscriber completion must now be considered permanently monitored for its perfect function become; one is included in modern communication networks send a fully automatic continuous monitoring if possible indispensable requirement of the network operator. This is at Connection configurations, which are a real NT1 line conclusion in the area of responsibility of the network operator ent hold, relatively easily and comprehensively possible because in so-called overhead of the B-ISDN signal (in pre see bytes in the STM-1 frame or with pure cells filling in the designated OAM cells) relevant OAM information in both directions between NT1 line termination and switching or equivalent network-side broadband subscriber line unit cont can be transmitted and there in the NT1 line suitable electrical, optical or at least logical loops formed between the forward and backward directions can be.

Dagegen ist bei Zuständigkeit des Netzbetreibers nur für die optische Teilnehmeranschlußleitung eine automatische Dauerüberwachung dieser optischen Teilnehmeranschlußlei tung nicht ohne weiteres möglich, selbst wenn der Teil nehmer einen NT1-Leitungsabschluß besitzt, mit welchem der Netzbetreiber im Prinzip in der oben beschriebenen Weise kommunizieren könnte. Der Leitungsabschluß kann nämlich vom Teilnehmer beispielsweise abgeschaltet worden sein, und es ist dann für den Netzbetreiber nicht ohne weiteres möglich, festzustellen, ob eine Funktionsstörung in seinem eigenen Zuständigkeitsbereich liegt, etwa weil ein Bagger die optische Teilnehmeranschlußleitung beschädigt hat, oder ob der Fehler im Verantwortungsbereich des Teilneh mers liegt. Da andererseits der Teilnehmer 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 - Beschwerden kommen, und der Netzbetreiber muß dann durch relativ auf wendige Maßnahmen feststellen, ob er für die Störung selbst verantwortlich ist und diese zu beseitigen hat, oder ob die Beseitigung der Störung dem Teilnehmer ob liegt.In contrast, the network operator is only responsible for the optical subscriber line an automatic Continuous monitoring of this optical subscriber line tion not easily possible, even if the part subscriber has an NT1 line termination with which the Network operators in principle in the manner described above could communicate. The line termination can namely have been switched off by the subscriber, for example, and then it is not easy for the network operator possible to determine if there is a malfunction in his own area of responsibility, for example because of an excavator has damaged the optical subscriber line, or whether the error is in the responsibility of the participant mers lies. On the other hand, the participant usually is technically not able to judge whether the part of the broadband connection in his possession or the network-side part has failed, it may be an abundance of - possibly unjustified - complaints come, and then the network operator must go through relatively Take action to determine whether he is responsible for the fault is responsible and has to eliminate them, or whether the elimination of the fault to the participant whether lies.

Es hat sich daher als wünschenswert erwiesen, automatisch überwachen zu können, ob Störungen bzw. Unterbrechungen auf optischen Teilnehmer-Anschlußleitungen im Verantwor tungsbereich des Netzbetreibers auftreten. It has therefore proven to be desirable, automatically to be able to monitor whether faults or interruptions on optical subscriber lines in the responsibility range of the network operator.

Hierzu ist bereits 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 einer optischen Breitband-Anschlußleitung, insbesondere Teilnehmeranschlußleitung bekannt, demzufolge
in der LWL-Anschlußeinheit dem elektrischen Ansteuersignal des dort vorgesehenen optischen Senders ein Pilottonsignal niedrigerer Amplitude mit einer Frequenz, welche außerhalb des vom zu übertragenden Informationssignal belegten spek tralen Bereichs liegt, hinzuaddiert wird,
an der passiven Schnittstelle ein kleiner Teil des von der Anschlußeinheit her zum Teilnehmer hin übertragenen optischen Signals - ggf. durch mittels einer an der passi ven Schnittstelle vorgesehenen optischen Steckverbindung absichtlich hervorgerufene Reflexion - abgezweigt und in Rückrichtung zurück zur Anschlußeinheit geführt wird, wo es in dem in dem dort vorgesehenen optischen Empfänger gemeinsam mit dem vom Teilnehmer her empfangenen optischen Signal in ein elektrisches Signal gewandelt wird, und das darin enthaltene Pilottonsignal mittels eines fre quenzselektiven Filters abgezweigt und in seiner Amplitude einer ein- oder mehrstufigen Schwellwertentscheidung un terworfen wird, deren Ergebnis ein Maß für die Qualität der optischen Anschlußleitung zwischen Anschlußeinheit und passiver Schnittstelle bildet;
dabei kann das zu übertragende Informationssignal der ei nen Übertragungsrichtung vor der Modulation des optischen Senders derart elektrisch geträgert werden, daß es in ei nen vom Basisband-Informationssignal der Gegenrichtung nicht belegten spektralen Bereich umgesetzt wird, und ein Pilottonsignal mit einer außerhalb der beiden Spektralbe reiche der Informationssignale liegenden Frequenz übertra gen werden.For this purpose, a method for monitoring the between a fiber optic connection unit, in particular the switching-side subscriber connection unit, and a defi ned passive optical interface lying part of an optical broadband connection line, in particular subscriber connection line, is accordingly known
a pilot tone signal of lower amplitude with a frequency which lies outside the spectral range occupied by the information signal to be transmitted is added to the electrical control signal of the optical transmitter provided there in the fiber optic connection unit,
at the passive interface, a small part of the optical signal transmitted from the connection unit to the subscriber - possibly by reflection deliberately caused by means of an optical plug connection provided on the passive interface - is branched off and led back in the direction back to the connection unit, where it is converted into an electrical signal in the optical receiver provided there, together with the optical signal received by the subscriber, and the pilot tone signal contained therein is branched off by means of a frequency-selective filter and the amplitude of which is subjected to a one- or multi-stage threshold decision, the result of which Measure of the quality of the optical connection line between the connection unit and the passive interface;
Here, the information signal to be transmitted of the egg NEN transmission direction before the modulation of the optical transmitter can be electrically carried such that it is converted into a spectral range not occupied by the baseband information signal of the opposite direction, and a pilot tone signal with a range outside of the two spectral ranges Information signals lying frequency are transmitted.

Die Erfindung zeigt demgegenüber einen anderen zweckmäßigen Weg, automatisch zu überwachen, ob Störungen bzw. Unter brechungen auf optischen Teilnehmer-Anschlußleitungen im Verantwortungsbereich des Netzbetreibers auftreten.In contrast, the invention shows another useful Way to automatically monitor whether faults or sub refractions on optical subscriber lines in Responsibility of the network operator.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des zwischen einer LWL-Anschlußeinheit, insbesondere der ver mittlungsseitigen Teilnehmer-Anschlußeinheit, und einer definierten passiven optischen Schnittstelle liegenden Teils einer optischen Breitband-Anschlußleitung, insbe sondere Teilnehmeranschlußleitung; dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in der LWL-Anschlußeinheit dem elektrischen Ansteuer signal des dort vorgesehenen optischen Senders ein Recht ecksignal überlagert wird, dessen Amplitude merklich klei ner als die Amplitude des downstream-Informationssignals ist und dessen Frequenz weit unterhalb der spektralen Schwerpunkt-Frequenz der Informationssignale liegt,
daß an der passiven Schnittstelle ein kleiner Teil des von der Anschlußeinheit her zum Teilnehmer hin übertragenen optischen downstream-Signals abgezweigt und in Rückrichtung zurück zur Anschlußeinheit geführt wird, wo es in dem in dem dort vorgesehenen optischen Empfänger gemeinsam mit dem vom Teilnehmer her empfangenen optischen Signal in ein elektrisches Signal gewandelt wird,
und daß durch Vergleich der zeitlichen Lage gleichsinniger Flanken des darin enthaltenen Rechtecksignals und des ge sendeten Rechtecksignals das zeitgerechte Auftreten der an der passiven optischen Schnittstelle reflektierten Recht ecksignalflanke überwacht wird.The invention relates to a method for monitoring the part of an optical broadband connection line, in particular special subscriber connection line, between an optical fiber connection unit, in particular the switching center subscriber connection unit, and a defined passive optical interface; This method is characterized in that the optical control signal of the optical transmitter provided there is superimposed a rectangular signal in the fiber optic connection unit, the amplitude of which is noticeably smaller than the amplitude of the downstream information signal and the frequency of which is far below the spectral center of gravity. Frequency of the information signals lies,
that a small part of the optical downstream signal transmitted from the connection unit to the subscriber is branched off at the passive interface and is fed back in the direction back to the connection unit, where it is present in the optical receiver provided there together with the optical signal received by the subscriber is converted into an electrical signal
and that the timely occurrence of the reflected at the passive optical interface right corner signal edge is monitored by comparing the temporal position of the same edges of the square-wave signal contained therein and the transmitted square-wave signal.

Die Überlagerung des Rechtecksignals über das downstream- Informationssignal kann in weiterer Ausgestaltung der Er findung durch entsprechende Amplitudenmodulation des In formationssignals bewirkt werden oder auch durch eine einer - unvollkommenen - Amplitudenmodulation entspre chende Amplitudentastung. The superposition of the square wave signal over the downstream Information signal can in a further embodiment of the Er by appropriate amplitude modulation of the In formation signal can be effected or by a correspond to an - imperfect - amplitude modulation appropriate amplitude keying.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das empfange ne Rechtecksignal in seiner Amplitude auch einer ein- oder mehrstufigen Schwellwertentscheidung unterworfen werden, deren Ergebnis ein Maß für die Qualität der optischen An schlußleitung zwischen Anschlußeinheit und passiver Schnitt stelle bildet.In a further embodiment of the invention, this can be received ne square wave signal in its amplitude also one or multilevel threshold decision the result of which is a measure of the quality of the optical an end line between connection unit and passive cut job forms.

Die Erfindung ermöglicht vorteilhafterweise eine einfache Überwachung einer optischen Breitband-Anschlußleitung zwi schen einer vermittlungsseitigen Anschlußeinheit und einer definierten passiven optischen Schnittstelle, die den Ver antwortungsbereich des Netzbetreibers begrenzen mag; die vermittlungsseitige Anschlußeinheit kann dabei auch von der eigentlichen Vermittlungsstelle abgesetzt sein, und ebenso muß auch die passive optische Schnittstelle nicht unmittelbar vor der Teilnehmerstelle vorgesehen sein.The invention advantageously enables a simple one Monitoring an optical broadband connection line between a switching connection unit and a defined passive optical interface, which ver may limit the network operator's area of responsibility; the switch-side connection unit can also from the actual switching center, and likewise the passive optical interface does not have to be provided immediately before the subscriber location.

Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus der nach folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen ersichtlich. Dabei verdeutlichtFurther special features of the invention will become apparent from the following description can be seen from the drawings. Clarified

Fig. 1 die Überwachung einer optischen Breitband-Anschluß leitung mit nur einer optischen Faser und Fig. 1, the monitoring of an optical broadband connection line with only one optical fiber and

Fig. 2 die Überwachung einer optischen Breitband-Anschluß leitung mit zwei getrennten optischen Fasern für die beiden Übertragungsrichtungen; Figure 2, the monitoring of an optical broadband connection line with two separate optical fibers for the two transmission directions.

Fig. 3 verdeutlicht die Überwachung einer sich verzweigen den optischen Breitband-Anschlußleitung. Fig. 3 illustrates the monitoring of a branching optical broadband line.

In Fig. 1 ist schematisch in einem zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Umfange ein bidirektionales LWL(Lichtwellenleiter)-Telekommunikationssystem mit einer (vorzugsweise Monomode-)LWL-Anschlußleitung OAL mit nur einer optischen Faser für die Übertragung der optischen Signale beider Übertragungsrichtungen dargestellt; diese optische Anschlußleitung, die sich im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zwischen einer vermittlungsseitigen Teilneh mer-Anschlußeinheit LT und einer Teilnehmerstelle TSt er streckt, möge von der Vermittlungsseite her bis zu einer passiven optischen Schnittstelle PNT1 hin zu überwachen sein.In Fig. 1 is schematically shown in a scope necessary for understanding the invention, a bidirectional fiber optic (optical fiber) telecommunications system with a (preferably single-mode) fiber optic connection line OAL with only one optical fiber for the transmission of the optical signals of both directions of transmission; this optical connecting line, which extends in the exemplary embodiment according to FIG. 1 between a switching-side subscriber connection unit LT and a subscriber station TSt, may be to be monitored from the switching side up to a passive optical interface PNT1.

Zu diesem Zweck ist im Ausführungsbeispiel zunächst ein mal, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, die passive Schnittstelle PNT1 mit einer optischen Steckverbindung realisiert, bei der die optische Stirnfläche des vermitt lungsseitig angeordneten Steckverbindungsteils mit einer reflektierenden Schicht r versehen sein möge. In der ver mittlungsseitigen Teilnehmer-Anschlußeinheit LT wird, wie dies ebenfalls in Fig. 1 angedeutet ist, dem elektrischen Ansteuersignal des dort vorgesehenen optischen Senders e/o ein von einem Signalgenerator G abgegebenes Rechtecksignal überlagert, dessen Amplitude merklich kleiner als die Am plitude des downstream-Informationssignals ist und dessen Frequenz weit unterhalb der spektralen Schwerpunkt-Frequenz der Informationssignale liegt. Dies kann dadurch geschehen, daß das Informationssignal mit dem Rechtecksignal amplitu denmoduliert wird, oder, wie dies auch in Fig. 1 angedeutet ist, durch eine entsprechende Amplitudentastung des Infor mationssignals.For this purpose, in the exemplary embodiment, first of all, as indicated in FIG. 1, the passive interface PNT1 is realized with an optical plug connection, in which the optical end face of the plug connection part arranged on the switching side may be provided with a reflective layer r. In the ver switching-side subscriber connection unit LT, as is also indicated in FIG. 1, the electrical control signal of the optical transmitter e / o provided there is superimposed with a square-wave signal emitted by a signal generator G, the amplitude of which is noticeably smaller than the amplitude of the downstream Information signal and its frequency is far below the spectral center frequency of the information signals. This can be done in that the information signal is amplitude modulated with the square-wave signal, or, as is also indicated in FIG. 1, by a corresponding amplitude keying of the information signal.

Die Periode des Rechtecksignals ist dabei zweckmäßigerweise mit dem Informationssignal synchronisiert. Wird beispiels weise über die LWL-Anschlußleitung OAL ein STM-1-Signal mit einer Brutto-Datenrate von 155,52 Mbit/s übertragen, so mö ge die Nutzsignalamplitude z. B. bei einer maximal 12 km langen LWL-Anschlußleitung in Abständen von 1200 Oktetts (61,73 µs) um beispielsweise 20% herunter- bzw. wieder heraufgetastet werden; dies entspricht einer Amplituden modulation des Zellenstroms mit einem Rechtecksignal der Periode 1200·8·2 (10^-6/155,52) s = 123,45 µs bzw. der Frequenz 8,1 kHz.The period of the square wave signal is expediently synchronized with the information signal. If, for example, an STM-1 signal with a gross data rate of 155.52 Mbit / s is transmitted via the fiber optic connection line OAL, the useful signal amplitude may be z. B. with a maximum 12 km long fiber optic connection line at intervals of 1200 octets (61.73 µs) for example 20% down or up again; this corresponds to an amplitude modulation of the cell current with a square wave signal of the period 1200 * 8 * 2 (10 ^-6 / 155.52) s = 123.45 µs or the frequency 8.1 kHz.

Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich ist, kann das zu über tragende Informationssignal der einen Übertragungsrichtung vor der Modulation des optischen Senders e/o elektrisch geträgert sein, so daß es in einen vom Basisband-Infor mationssignal der Gegenrichtung nicht belegten spektralen Bereich umgesetzt wird; im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird in dieser Weise das von der vermittlungsseitigen Anschlußeinheit LT her zur Teilnehmerstelle TSt hin zu übertragende Informationssignal elektrisch geträgert.As can also be seen from FIG. 1, the information signal to be transmitted can be electrically carried in one direction of transmission before the modulation of the optical transmitter e / o, so that it is converted into a spectral range not occupied by the baseband information signal of the opposite direction; In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the information signal to be transmitted from the exchange-side connection unit LT to the subscriber station TSt is electrically carried in this way.

An der passiven Schnittstelle PNT1 wird ein kleiner Teil des von der Anschlußeinheit LT her zum Teilnehmer TSt hin übertragenen optischen Signals abgezweigt und in Rück wärtsrichtung zurück zur Anschlußeinheit LT geführt. Dies geschieht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in der Weise, daß an der passiven Schnittstelle PNT1 ein Teil des von der Anschlußeinheit LT her übertragenen Lichts reflek tiert wird. Das zur Anschlußeinheit LT rückgeführte opti sche Signal wird dort im optischen Empfänger eo gemeinsam mit dem vom Teilnehmer TSt her empfangenen optischen Si gnal in ein elektrisches optisches Signal gewandelt. Wie dies auch in Fig. 1 angedeutet ist, wird dieses elektri sche Signal demoduliert (halbwellengleichgerichtet und tiefpaßgefiltert) und dadurch das darin enthaltene Recht ecksignal wiedergewonnen; die Rechteckfrequenz liegt weit unterhalb der spektralen Schwerpunktfrequenz des Infor mationssignals, so daß die Rechteckschwingung mit guter Näherung wiedergewonnen, verstärkt und ausgewertet werden kann. Da das Rechtecksignal mittels Amplitudenmodulation bzw. -tastung übertragen wurde, wird es auch von der end lichen unteren Grenzfrequenz des optoelektrischen Empfän gers eo nicht wesentlich beeinflußt.At the passive interface PNT1, a small part of the optical signal transmitted from the connection unit LT to the subscriber TSt is branched off and led backwards to the connection unit LT. This is done in the embodiment of Fig. 1 in such a manner that a part of the forth transmitted from the connection unit LT light is advantage reflectors on the passive interface PNT1. The optical signal fed back to the connection unit LT is converted there in the optical receiver eo together with the optical signal received from the subscriber TSt into an electrical optical signal. As is also indicated in Fig. 1, this electrical signal is demodulated (half-wave rectified and low-pass filtered) and thereby the right corner signal contained therein is recovered; the square wave frequency lies far below the spectral center frequency of the information signal, so that the square wave can be recovered, amplified and evaluated with good approximation. Since the square wave signal was transmitted by means of amplitude modulation or sampling, it is also not significantly influenced by the finite lower limit frequency of the optoelectric receiver eo.

Nachdem die Laufzeit auf einer maximal 12 km langen LWL-An schlußleitung (hin und zurück) maximal etwa =120 µs beträgt, wenn man die Ausbreitungsgeschwindigkeit auf der LWL-Anschlußleitung mit 2/3 der Lichtgeschwindigkeit c im freiem Raum ansetzt, läßt sich durch Messung der Zeitdif ferenz zwischen gleichsinnigen (ansteigenden oder abfal lenden) Flanken des gesendeten und des reflektierten emp fangenen Rechtecksignals der Reflexionsort eindeutig be stimmen bzw. zeigt umgekehrt auf Grund gegebener Kenntnis der Entfernung der passiven Schnittstelle PNT1 das zeit gerechte Auftreten einer dort reflektierten Rechtecksi gnalflanke an, daß die LWL-Anschlußleitung OAL jedenfalls bis zur passiven Schnittstelle PNT1 in Ordnung ist.After the running time on a maximum 12 km fiber optic cable end line (there and back) maximum approx. = 120 µs if you look at the speed of propagation on the FO connecting cable with 2/3 the speed of light c im free space, can be measured by measuring the time difference reference between like-minded (rising or falling flanks) of the transmitted and the reflected emp catch square wave signal the location of reflection clearly agree or, conversely, shows on the basis of given knowledge the removal of the passive interface PNT1 fair appearance of a rectangle reflected there signal edge that the fiber optic connection line OAL in any case up to the passive interface PNT1 is OK.

Wie in Fig. 1 noch angedeutet ist, kann das empfangene Rechtecksignal auch in einem Schwellwertentscheider in sei ner Amplitude einer ein- oder mehrstufigen Schwellwert entscheidung unterworfen werden. Das Ergebnis dieser Schwellwertentscheidung bildet ein Maß für die Qualität der LWL-Anschlußleitung OAL zwischen Anschlußeinheit LT und passiver Schnittstelle PNT1.As is also indicated in FIG. 1, the received square-wave signal can also be subjected to a one- or multi-stage threshold value decision in its amplitude in a threshold value decider. The result of this threshold value decision forms a measure of the quality of the fiber optic connection line OAL between the connection unit LT and the passive interface PNT1.

In Fig. 2 ist schematisch in einem zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Umfang ein Ausführungsbeispiel eines bidirektionalen LWL-Telekommunikationssystems mit einer (vorzugsweise Monomode-)LWL-Anschlußleitung OAL dar gestellt, die für jede Übertragungsrichtung eine gesonderte optische Faser aufweist, wobei die optischen Signale der beiden Übertragungsrichtungen auf derselben Wellenlänge oder auf unterschiedlichen Wellenlängen übertragen werden können. Diese optische 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 das über die LWL-Anschlußleitung OAL zu übertragende Informa tionssignal wiederum mit einem Rechtecksignal amplituden moduliert bzw. -getastet, wobei jetzt eine Amplitudenabsen kung bzw. -wiederanhebung um wenige Prozent genügt. In Fig. 2 is an embodiment of a bidirectional fiber optic telecommunications system with a (preferably single-mode) fiber optic connection line OAL is shown schematically to an extent necessary for understanding the invention, which has a separate optical fiber for each transmission direction, the optical signals two transmission directions can be transmitted on the same wavelength or on different wavelengths. This optical connection line OAL, which in the exemplary embodiment according to FIG. 2 in turn extends between an exchange-side subscriber line unit LT and a subscriber station TSt, may in turn be monitored from the exchange side up to a passive optical interface PNT1. For this purpose, the information signal to be transmitted via the fiber optic connection line OAL is in turn modulated or sampled with a square-wave signal, with an amplitude reduction or re-increase by a few percent now being sufficient.

An der passiven Schnittstelle PNT1 wird wiederum ein klei ner Teil des von der Anschlußeinheit LT her zum Teilnehmer TSt hin übertragenen optischen Signals abgezweigt und in Rückrichtung zurück zur Anschlußeinheit LT geführt. In Fig. 2 ist dazu angedeutet, daß an der der Anschlußeinheit LT zugewandten Seite der passiven optischen Schnittstelle PNT1 Verzweiger V in Form von passiven optischen Kopplern vorgesehen sind, zwischen denen ein optischer Rückkopp lungsweg R verläuft.At the passive interface PNT1, in turn, a small portion of the optical signal transmitted from the connection unit LT to the subscriber TSt is branched off and fed back to the connection unit LT. In Fig. 2 it is indicated that on the connection unit LT facing the passive optical interface PNT1 branch V are provided in the form of passive optical couplers, between which an optical feedback path R runs.

Die Ein- bzw. Auskopplung der optischen Signale kann dabei mittels unsymmetrischer passiver optischer Koppler vor sich gehen.The optical signals can be coupled in or out using asymmetrical passive optical couplers go away.

Über den Rückkopplungsweg R gelangt ein kleiner Teil des von der Teilnehmer-Anschlußheit LT her zum Teilnehmer TSt hin übertragenen, mit dem zu übertragenden Informations signal und dem überlagerten Rechtecksignal modulierten op tischen Signals zurück in Richtung zur Teilnehmer-Anschluß einheit LT, wo es in dem dort vorgesehenen optischen Emp fänger eo gemeinsam mit dem vom Teilnehmer TSt her empfan genen optischen Signal in ein elektrisches Signal gewandelt wird. Für das darin enthaltene Rechtecksignal wird wiederum an Hand seiner zeitlichen Versetzung gegenüber dem gesende ten Rechtecksignal festgestellt, ob es an der passiven Schnittstelle PNT1 rückgeleitet wurde und ob somit die LWL- Anschlußleitung jedenfalls bis hin zu dieser Schnittstelle in Ordnung ist. Wird zusätzlich das empfangene Rechteck signal in seiner Amplitude einer Schwellwertentscheidung unterworfen, so bildet deren Ergebnis wiederum ein Maß für die Qualität der optischen Anschlußleitung OAL zwischen Anschlußeinheit LT und passiver Schnittstelle PNT1. Die Signalauswertung wird jetzt dadurch wesentlich verbes sert bzw. erleichtert, daß in dem vom optischen Empfänger eo (in Fig. 2) empfangenen optischen Signal keine durch zusätzliche Reflexionen an anderen Stellen der LWL-Anschluß leitung bedingten Signalanteile enthalten sein können. Andererseits ist jetzt zunächst keine Ortung der Stelle eines Kabelbruchs möglich, da das an der Reflexionsstelle auf der einen Faser ankommende optische Signal kein reflektiertes optisches Signal in der anderen Faser her vorrufen kann.Via the feedback path R, a small part of the subscriber line LT is transmitted to the subscriber TSt, with the information signal to be transmitted and the superimposed square-wave signal modulated optical signal back towards the subscriber line unit LT, where it is in the optical receiver eo provided there is converted into an electrical signal together with the optical signal received by the subscriber TSt. For the square-wave signal contained therein, it is in turn determined on the basis of its time offset with respect to the transmitted square-wave signal whether it has been returned at the passive interface PNT1 and whether the fiber optic connection line is in any case up to this interface in order. If the amplitude of the received rectangular signal is also subjected to a threshold decision, its result in turn forms a measure of the quality of the optical connection line OAL between connection unit LT and passive interface PNT1. The signal evaluation is now considerably improved or facilitated by the fact that the optical signal received by the optical receiver eo (in FIG. 2) cannot contain any signal components caused by additional reflections at other points in the optical fiber connection line. On the other hand, it is now initially not possible to locate the location of a cable break, since the optical signal arriving at the reflection point on one fiber cannot cause a reflected optical signal in the other fiber.

Werden indessen, wie dies auch in Fig. 2 angedeutet ist, bei einer Zweifaser-Anschlußleitung (OAL in Fig. 2) in der LWL-Anschlußeinheit LT ein zusätzlicher Richtkoppler in die Sendefaser eingefügt und ein zusätzlicher optischer Empfänger (OTDR) vorgesehen, welcher die Auswertung gegebe nenfalls auf der Sendefaser reflektierter optischer Signale gestattet, so ist ebenso wie bei einer Einfaser-Anschluß leitung (OAL in Fig. 1) auch eine Lokalisierung eines Kabelbruchs möglich.Are, however, as is also indicated in Fig. 2, line unit LWL LT inserted in a two-fiber connecting line (OAL in Fig. 2) in which an additional directional coupler in the transmission fiber, and an additional optical receiver (OTDR) is provided, which the Evaluation if necessary on the transmission fiber reflected optical signals allowed, so as with a single-fiber connection line (OAL in Fig. 1) also localization of a cable break is possible.

Um bei einer Unterbrechung der LWL-Anschlußleitung OAL eine Lokalisierung der Fehlerstelle zu erleichtern, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mittels des von der zu überwachenden optischen Schnittstelle PNT1 zurück geleiteten, auf der Empfangsfaser in der LWL-Anschluß einheit LT ankommenden Anteils des rechteck-modulierten Downstream-Signals als Kontrollsignal eine Steuerung der Modulationsamplitude für das downstream-Signal durchge führt werden:
Im Normalbetrieb genügt eine Amplitudentastung des elektro optischen Senders e/o der LWL-Anschlußeinheit LT mit nur geringer Amplitude, da eine einfache Bestätigung der ein wandfreien Funktion der LWL-Anschlußleitung OAL aufgrund des im optoelektrischen Empfänger eo der LWL-Anschluß einheit LT zusätzlich zum upstream-Informationssignal emp fangenen, spektral getrennten Kontrollsignals genügt; bei Ausfall des Kontrollsignals wird dagegen die Amplitude das Rechtecksignals, mit dem das auszusendende Informations signal moduliert bzw. getastet wird, stark erhöht. Hierdurch wird in einem an die Sendefaser angeschlossenen Zusatzempfänger eine einwandfreie OTDR-Messung zur Fehler ortslokalisierung merklich erleichtert; die durch die star ke Amplitudentastung bewirkte Verschlechterung des Signal- Stör-Abstandes für das Informationssignal spielt dabei keine Rolle, da bei Unterbrechung der LWL-Anschlußleitung ohnehin kein Informationssignal mehr übertragen wird.In order to facilitate localization of the fault location in the event of an interruption in the fiber optic connection line OAL, in a further embodiment of the invention, the portion of the rectangular-modulated arriving on the receiving fiber in the fiber optic connection unit LT which is routed back from the optical interface PNT1 to be monitored Downstream signal as a control signal a control of the modulation amplitude for the downstream signal is carried out:
In normal operation, an amplitude keying of the electro-optical transmitter e / o of the fiber optic connection unit LT with only a small amplitude is sufficient, since a simple confirmation of the flawless function of the fiber optic connection line OAL due to the optoelectric receiver eo of the fiber optic connection unit LT in addition to the upstream -Received information signal, spectrally separated control signal is sufficient; on the other hand, if the control signal fails, the amplitude of the square-wave signal with which the information signal to be transmitted is modulated or keyed is greatly increased. This noticeably facilitates a perfect OTDR measurement for locating errors in an additional receiver connected to the transmission fiber; The deterioration of the signal-to-noise ratio caused by the star ke amplitude keying for the information signal is irrelevant, since in the event of an interruption in the fiber optic connecting line, no information signal is transmitted anyway.

Für die OTDR-Messung kann es auch genügen, daß ein ent sprechender Zusatzempfänger für eine Mehrzahl von Teilneh mern zur Verfügung steht und jeweils mittels optischer Schalter an eine ausgefallene LWL-Anschlußleitung ange schaltet wird; bei hinreichend reflektionsarmen LWL-An schlußleitungen ist es auch möglich, die auf den Sende fasern einer Mehrzahl von LWL-Anschlußleitungen reflek tierten Signale mittels passiver optischer Koppler zu addieren und einem gemeinsamen optischen Zusatzempfänger zuzuführen.For the OTDR measurement, it may also suffice that an ent speaking additional receiver for a plurality of participants is available and each by means of optical Switch connected to a failed fiber optic connection line is switched; with sufficiently low-reflection fiber optic connections end lines it is also possible to send on fibers of a plurality of fiber optic cables reflec signals using passive optical couplers add and a common additional optical receiver feed.

Um die Auswertung des im empfangenen Signal enthaltenen Rechtecksignals zu erleichtern, wird auch im Ausführungs beispiel nach Fig. 2 das von der vermittlungsseitigen An schlußeinheit LT her zum Teilnehmer TSt hin zu übertragen de Informationssignal vor der Modulation des elektroopti schen Wandlers e/o elektrisch geträgert, so daß es in einen vom Basisband-Informationssignal der Gegenrichtung nicht belegten spektralen Bereich umgesetzt wird.In order to facilitate the evaluation of the square-wave signal contained in the received signal, the information signal to be transmitted from the exchange-side connection unit LT to the subscriber TSt in the embodiment according to FIG. 2 is also electrically carried before modulation of the electro-optical transducer e / o. so that it is converted into a spectral range not occupied by the baseband information signal of the opposite direction.

Die Erfindung ist nicht daran gebunden, daß bei einer Vermittlungsstelle jeweils teilnehmerindividuelle LWL- Anschlußeinheiten (LT in Fig. 1 und Fig. 2) jeweils mit einer daran angeschlossenen, teilnehmerindividuellen op tischen Anschlußleitung (OAL in Fig. 1 und Fig. 2) vor gesehen sind; die Erfindung kann vielmehr auch in einem passiven optischen Netz Anwendung finden, in welchem eine Mehrzahl von Teilnehmern oder, allgemein gesagt, von de zentralen Telekommunikationseinrichtungen jeweils über eine eigene optische Anschlußleitung mit einem optischen Verzweiger verbunden sind, der direkt oder über wenigstens einen weiteren optischen Verzweiger mit einer gemeinsamen vermittlungsseitigen LWL-Anschlußeinheit über einen Licht wellenleiter-Bus verbunden ist. Ein derartiges passives optisches Netz ist in Fig. 3 skizziert. Mit einer gemein samen vermittlungsseitigen Anschlußeinheit LT sind hier über einen Lichtwellenleiter-Bus OB und optische Verzwei ger V1, V2, . . . optische Anschlußleitungen OAL1, OAL2, . . ., OALn verbunden, an die ihrerseits dezentrale Tele kommunikationseinrichtungen angeschlossen sein mögen; in Fig. 3 ist dazu angedeutet, daß an die optische Anschluß leitung OALn eine Teilnehmerstelle TStn angeschlossen ist. Von der Vermittlungsseite her gesehen vor den Verzweigun gen V1, V2, . . . ist nun eine passive optische Schnittstel le PNT1 vorgesehen, mit deren Hilfe eine Überwachung der optischen Übertragungsstrecke von der Vermittlungsseite her zumindest bis zu dieser Schnittstelle möglich wird.The invention is not tied to the fact that at an exchange each subscriber-specific fiber optic connection units (LT in Fig. 1 and Fig. 2) each with an attached, subscriber-specific op table connection line (OAL in Fig. 1 and Fig. 2) seen before are; Rather, the invention can also be used in a passive optical network in which a plurality of subscribers or, generally speaking, from the central telecommunication devices are each connected to an optical branch via an individual optical connecting line, which branch directly or via at least one further optical branch is connected to a common switch-side fiber optic connection unit via an optical waveguide bus. Such a passive optical network is outlined in FIG. 3. With a common switch-side connection unit LT are here via an optical fiber bus OB and optical branching devices V1, V2,. . . optical connection lines OAL1, OAL2,. . ., OALn connected, to which in turn decentralized telecommunication devices may be connected; In Fig. 3 it is indicated that a subscriber station TStn is connected to the optical connection line OALn. Seen from the mediation side before the branches V1, V2,. . . A passive optical interface PNT1 is now provided, with the aid of which it is possible to monitor the optical transmission path from the exchange side at least up to this interface.

Die zu Fig. 1 (bzw. bei zweifaseriger Ausführung Fig. 2) gemachten Ausführungen gelten in entsprechender Weise auch für das in Fig. 3 skizzierte Telekommunikationssy stem, so daß sich weitere Erläuterungen dazu erübrigen.The statements made in relation to FIG. 1 (or in the case of a two-fiber version of FIG. 2) also apply in a corresponding manner to the telecommunications system outlined in FIG. 3, so that further explanations are unnecessary.

Grundsätzlich ist auch eine bedingte Überwachung der ein zelnen hinter den Verzweigern V1, V2, . . . verlaufenden optischen Anschlußleitungen OAL1, OAL2, . . ., OALn dadurch möglich, daß dasselbe Verfahren von der jeweiligen dezen tralen Einrichtung . . ., TStn her durchgeführt wird. Dazu muß die dezentrale Einrichtung (TStn) auch ihrerseits mit Rechteckgenerator, Zeitauswerteschaltung und ggf. Schwell wertentscheider versehen sein, wie dies in Fig. 3 für die Teilnehmerstelle TStn dargestellt ist. Meldet die dezentra le Einrichtung (TStn) dann normalerweise die Funktions fähigkeit ihrer optischen Anschlußleitung (OALn) beispiels weise über einen ohnehin vorhandenen OAM-Kanal der vermitt lungsseitigen Anschlußeinheit LT, so zeigt ein Ausfall dieser Meldung an, daß (bei Nichtauftreten des zur vermitt lungsseitigen Anschlußeinheit LT reflektierten Rechteck signals) der zwischen Anschlußeinheit LT und passiver opti scher Schnittstelle PNT1 liegende optische Übertragungsweg OB oder (bei Auftreten des zur vermittlungsseitigen An schlußeinheit LT reflektierten Rechtecksignals) die ent sprechende teilnehmerindividuelle optische Anschlußleitung (OALn) hinter dem Verzweiger gestört ist.In principle, a conditional monitoring of the individual behind the branch V1, V2,. . . extending optical connecting lines OAL1, OAL2,. . ., OALn possible in that the same procedure from the respective decentralized facility. . ., TStn ago is carried out. For this purpose, the decentralized device (TStn) must also be provided with a square-wave generator, time evaluation circuit and, if necessary, threshold value deciders, as is shown in FIG. 3 for the subscriber station TStn. If the decentralized device (TStn) then normally reports the functionality of its optical connection line (OALn), for example via an already existing OAM channel to the switching-side connection unit LT, a failure of this message indicates that (if the switching to the switching side does not occur Connection unit LT reflected rectangular signals) the optical transmission path OB lying between connection unit LT and passive optical interface PNT1 or (when the rectangular signal reflected to the switching-side connection unit LT) the corresponding subscriber-specific optical connecting line (OALn) behind the branch is disturbed.

In gleicher Weise kann schließlich auch der teilnehmer seitige Teil der optischen Anschlußleitung OAL bei Punkt- zu-Punkt-Verbindungen nach Fig. 1 bzw. Fig. 2 überwacht werden, ohne daß dies hier noch näher erläutert werden müßte.Finally, the part of the optical connection line OAL on the subscriber side can also be monitored in the same way for point-to-point connections according to FIG. 1 or FIG. 2, without this having to be explained in more detail here.

Claims

1. Method for monitoring the part of an optical broadband connection line, in particular the subscriber connection line (OAL), between an optical fiber connection unit, in particular the exchange-side subscriber connection unit (LT), and a defined passive optical interface (PNT1),
characterized,
that in the fiber optic connection unit (LT) to the electrical control signal of the optical transmitter provided there (e / o) a rectangular signal is superimposed, the amplitude of which is Lich Lich smaller than the amplitude of the downstream information signal and whose frequency is far below the spectra The center of gravity frequency of the information signals is that a small part of the downstream optical signal transmitted from the connection unit (LT) to the subscriber (TSt) is branched off at the passive interface (PNT1) and routed backwards to the connection unit (LT), where it is converted into an electrical signal in the optical receiver (eo) provided there together with the optical upstream signal received by the subscriber (TSt),
and that the timely occurrence of the reflected at the passive optical interface right corner signal edge is monitored by comparing the temporal position of the same edges of the square-wave signal contained therein and the transmitted square-wave signal.

2. The method according to claim 1, characterized, that the information signal with the square wave amplitude is modulated.

3. The method according to claim 1, characterized, that the information signal with the square wave amplitude is palpated.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that the received square wave signal in its amplitude subject to single or multi-level threshold decision whose result is a measure of the quality of opti connection cable (OAL) between connection unit (LT) and passive interface (PNT1).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that the period of the square wave signal with the downstream Information signal is synchronized.

6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized, that the amplitude of the square wave signal with which the informa tion signal is modulated or keyed if the reflective at the passive optical interface (PNT1) th rectangular signal is noticeably increased.