DE4433031A1

DE4433031A1 - Verfahren zum Umschalten einer optischen Datenübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE4433031A1
Application number: DE4433031A
Authority: DE
Inventors: Lutz Dr Bersiner; Manfred Dr Rocks; Ulrich Zastko
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1995-10-12

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Umschalten einer optischen Datenübertragungsleitung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon bei Wu, "Strategies and Technologies for Planing a Cost Effective Survivable Fiber Network Architecture Using Optical Switches", Journal of Lightwave Technologie, Vol. 8, No. 2, Feb. 1990, ein Verfahren zum Umschalten einer optischen Datenübertragungsleitung beschrieben, wobei zwei Übertragungsstationen über eine erste optische Datenübertragungsleitung miteinander verbunden sind. Zusätzlich zu der ersten optischen Datenübertragungsleitung ist eine zweite optische Datenübertragungsleitung zwischen den Übertragungsstationen angeordnet. Die Übertragungsstationen können jeweils über einen optischen Schalter von der ersten optischen Datenübertragungsleitung auf die zweite optische Datenübertragungsleitung umschalten. Jede Übertragungsstation verfügt über eine Steuereinheit, die den Empfang der Daten überwacht. Erkennt eine Steuereinheit eine Unterbrechung der Datenübertragung, die eine vorgegebene Zeit andauert, so erzeugt die Steuereinheit ein Alarmkontrollsignal, das an die zweite Übertragungsstation übertragen wird. Die zweite Übertragungsstation wertet das Alarmkontrollsignal aus und sendet ihrerseits ein Alarmkontrollsignal an die erste Übertragungsstation. Auf diese Weise werden Informationen über den Ausfall der Datenübertragung ausgetauscht und die Übertragungsstationen werden auf die zweite Datenübertragungsleitung umgeschaltet.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 hat demgegenüber den Vorteil, daß nicht spezielle Alarmkontrollsignale erzeugt, ausgewertet und übertragen werden müssen, sondern durch ein einfaches Umschaltverfahren eine Umschaltung auf die zweite optische Datenübertragungsleitung erfolgt. Damit wird die Übertragungsstation kostengünstiger, da die Steuereinheit kein spezielles Alarmkontrollsignal erzeugen, auswerten und absenden muß. Da das Umschaltverfahren einfach aufgebaut ist, ist eine sichere Funktionsweise gewährleistet.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 und 2 angegebenen Umschalteverfahren möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, die Sender vor dem Umschalten auf die zweite optische Datenübertragungsleitung abzuschalten und nach dem Umschalten auf die zweite optische Datenübertragungsleitung die Sender wieder einzuschalten. Dadurch wird die Zeit, in der ein Sender Daten über eine unterbrochene optische Datenübertragungsleitung sendet, minimiert. Die Sicherheit zum Betreiben optischer Datenübertragungsleitungen wird dadurch erhöht.

Bei Verwendung eines optischen Kopplers auf der Empfängerseite oder der Senderseite der optischen Datenübertragungsleitung entfällt die Notwendigkeit, die Empfängerseite bzw. die Senderseite jeweils mit umzuschalten. Dadurch wird das Verfahren vereinfacht und der Steueraufwand ist geringer, wodurch eine höhere Zuverlässigkeit erreicht wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine optische Datenübertragungsstrecke mit zwei Übertragungsstationen,

Fig. 2 einen optischen Koppler,

Fig. 3 eine bidirektionale Datenübertragung und

Fig. 4 einen schematischen Programmablauf.

Fig. 1 zeigt eine erste Übertragungsstation 15, die eine erste Steuereinheit 17 aufweist, die über eine erste Steuerleitung 25 mit einem ersten Sender 5 verbunden ist. Die erste Steuereinheit 17 ist weiterhin mit einer ersten Datenleitung 26 mit dem ersten Empfänger 6 verbunden. Der erste Sender 5 ist an einen ersten optischen Schalter 1 angekoppelt. Der erste optische Schalter 1 ist mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten optischen Datenübertragungsleitung 9, 10, 11 verbunden. Der erste optische Schalter 1 schaltet die erste oder die zweite oder die dritte optische Datenübertragungsleitung 9, 10, 11 zum ersten Sender 5 durch.

Die erste, zweite und dritte optische Datenübertragungsleitung 9, 10, 11 ist an eine zweite Übertragungsstation 16 geführt. Die zweite Übertragungsstation 16 weist einen zweiten optischen Schalter 2 auf, der mit der ersten, zweiten und dritten optischen Datenübertragungsleitung 9, 10, 11 verbunden ist. Der zweite optische Schalter 2 schaltet entweder die erste oder die zweite oder die dritte optische Datenübertragungsleitung 9, 10, 11 an einen zweiten Empfänger 8 durch. Der zweite Empfänger 8 ist über eine zweite Datenleitung 27 mit einer zweiten Steuereinheit 18 verbunden. Die zweite Steuereinheit 18 ist über eine zweite Steuerleitung 28 mit einem zweiten Sender 7 verbunden. Der zweite Sender 7 ist an einen dritten optischen Schalter 3 geführt. Der dritte optische Schalter 3 ist mit einer vierten, fünften und sechsten optischen Datenübertragungsleitungen 12, 13, 14 verbunden. Je nach Stellung des optischen Schalters 3 ist der zweite Sender 7 mit der vierten oder fünften oder sechsten optischen Datenübertragungsleitung 12, 13, 14 verbunden. Die vierte, fünfte und sechste optische Datenübertragungsleitung 12, 13, 14 ist zu einem vierten optischen Schalter 4 geführt. Der vierte optische Schalter 4 verbindet, je nach Schalterstellung, die vierte oder die fünfte oder die sechste optische Datenübertragungsleitung 12, 13, 14 mit dem ersten Empfänger 6. Die erste Steuereinheit 17 ist über eine dritte Steuerleitung 29 mit dem ersten optischen Schalter 1 verbunden. Weiterhin ist die erste Steuereinheit 17 über eine vierte Steuerleitung 30 mit dem vierten optischen Schalter 4 verbunden.

Die zweite Steuereinheit 18 ist über eine fünfte Steuerleitung 31 mit dem zweiten optischen Schalter 2 verbunden. Zusätzlich ist die zweite Steuereinheit 18 über eine sechste Steuerleitung 32 mit dem dritten optischen Schalter 3 verbunden.

Die erste und zweite Steuereinheit 17, 18 bestehen beispielsweise aus einem Mikroprozessor mit einem Speicher und dem entsprechenden Steuerprogrammen. Der erste Sender 5 und der zweite Sender 7 werden beispielsweise durch Laserdioden dargestellt. Der erste Empfänger 6 und der zweite Empfänger 8 sind vorzugsweise als Fotodioden ausgebildet. Die optischen Datenübertragungsleitungen 9, 10, 11, 12, 13, 14 sind beispielsweise als Fasern, insbesondere als Glasfasern ausgebildet. Die Anzahl der zu verwendenden optischen Datenübertragungsleitungen ist an den entsprechenden Fall anzupassen und ist nicht auf die beschriebene Anzahl beschränkt.

Fig. 2 zeigt einen zweiten Empfänger 8, der über einen optischen Koppler 33 mit der ersten, zweiten und dritten optischen Datenübertragungsleitungen 9, 10, 11 verbunden ist. Der optische Koppler 33 ist so ausgeführt, daß die erste, die zweite und die dritte optische Datenübertragungsleitung 9, 10, 11 gemeinsam an den zweiten Empfänger 8 geführt sind. Analog kann auf diese Weise der erste Empfänger 6 mit der vierten, fünften und sechsten optischen Datenübertragungsleitung 12, 13, 14 verbunden werden. Sind der erste und der zweite Empfänger 6, 8 mit Kopplern an die optischen Datenübertragungsleitungen angekoppelt, entfällt das Umschalten des ersten und des zweiten Empfängers 6, 8. Entsprechend kann in vorteilhafter Weise ein optischer Koppler 33 auf der Senderseite eingesetzt sein, wenn auf der Empfängerseite ein optischer Schalter angeordnet ist.

Als optische Schalter können z. B. thermooptische Schalter, vorzugsweise thermooptische Schalter auf Polymerbasis, elektrooptische Schalter oder mechanische Faserschalter verwendet werden.

Fig. 3 zeigt die erste Übertragungsstation 15, die entsprechend Fig. 1 aufgebaut ist, wobei jedoch der vierte optische Schalter 4 und die vierte Steuerleitung 30 nicht angeordnet sind. Der erste Sender 5 und der erste Empfänger 6 sind der Übersicht wegen nicht explizit dargestellt. Der erste Sender 5 und der erste Empfänger 6 der ersten Übertragungsstation 15 sind mittels des ersten optischen Schalters 1 über die erste optische Datenübertragungsleitung 9 und über den zweiten optischen Schalter 2 mit dem zweiten Empfänger 8 und dem zweiten Sender 7 der zweiten Übertragungsstation 16 verbunden. Der bidirektionale Datenaustausch erfolgt z. B. über ein Zeitmultiplexverfahren oder über verschiedene Wellenlängen für die verschiedenen Übertragungsrichtungen. Die zweite Übertragungsstation 16 ist entsprechend Fig. 1 aufgebaut, wobei jedoch der dritte optische Schalter 3 und die dritte Steuerleitung 32 entfallen. Eine Umschaltung von der ersten optischen Datenübertragungsleitung 9 auf die zweite optische Datenübertragungsleitung 10 erfolgt über den ersten und zweiten optischen Schalter 1, 2.

In diesem Beispiel werden Daten über die erste optische Datenübertragungsleitung 9 in beiden Richtungen übertragen. Als Ersatzleitung ist die zweite optische Datenübertragungsleitung 10 zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsstation 15, 16 angeordnet, auf die im Falle einer Unterbrechung der ersten optischen Datenübertragungsleitung umgeschaltet wird.

Fig. 4 zeigt einen schematischen Programmablauf zur Umschaltung der optischen Datenübertragungsleitungen zwischen zwei Übertragungsstationen entsprechend Fig. 1. Bei Programmpunkt 40 werden Daten von der ersten Übertragungsstation 15 zur zweiten Übertragungsstation 16 übertragen. Dabei sendet der erste Sender 5 über die erste optische Datenübertragungsleitung 9 Daten an den zweiten Empfänger 8. Der erste optische Schalter 1 und der zweite optische Schalter 2 sind so angesteuert, daß der erste Sender 5 und der zweite Empfänger 8 mit der ersten optischen Datenübertragungsleitung 9 verbunden sind. Die zweite und die dritte optische Datenübertragungsleitung 10, 11 sind als Ersatzleitungen angeordnet, wobei bei Unterbrechung der ersten optischen Datenübertragungsleitung 9 auf eine der Ersatzleitungen umgeschaltet wird.

Gleichzeitig sendet die zweite Übertragungsstation 16 Daten an die erste Übertragungsstation 15. Dabei sendet der zweite Sender 7 über die vierte optische Datenübertragungsleitung 12 Daten an den ersten Empfänger 6. Der dritte und der vierte optische Schalter sind dabei so angesteuert, daß der zweite Sender 7 und der erste Empfänger 6 mit der vierten optischen Datenübertragungsleitung 12 verbunden sind. Die fünfte und die sechste optische Datenübertragungsleitung 13, 14 sind als Ersatzleitungen angeordnet, wobei bei Unterbrechung der vierten optischen Datenübertragungsleitung 12 auf eine der Ersatzleitungen umgeschaltet wird.

Stellt nun bei Programmpunkt 41 die zweite Steuereinheit 18 fest, daß vom zweiten Empfänger 8 über eine festgelegte Zeitdauer keine Daten empfangen wurden, so schaltet die zweite Steuereinheit 18 den dritten optischen Schalter 3 auf die fünfte optische Datenübertragungsleitung 13 um. Gleichzeitig schaltet die zweite Steuereinheit 18 den zweiten optischen Schalter 2 auf die zweite optische Datenübertragungsleitung 10 um.

Bei Programmpunkt 42 erkennt nun die erste Steuereinheit 17, daß vom ersten Empfänger 6 über eine festgelegte Zeitdauer keine Daten empfangen wurden. Dies veranlaßt die erste Steuereinheit 17 dazu, den ersten optischen Schalter 1 auf die zweite optische Datenübertragungsleitung 10 umzuschalten. Gleichzeitig schaltet die erste Steuereinheit 17 den vierten optischen Schalter 4 auf die fünfte optische Datenübertragungsleitung 13 um.

Eine weitere Ausbildung des Umschaltverfahrens besteht darin, daß die erste bzw. die zweite Steuereinheit 17, 18 bei Erkennen einer Unterbrechung der Datenübertragung, die über eine festgelegte Zeitdauer anhält, sofort den ersten bzw. den zweiten Sender 5, 7 abschaltet (automatische Laserschutzabschaltung ALS) und anschließend die optischen Schalter 1, 2, 3, 4 auf die zweite bzw. die fünfte optische Datenübertragungsleitung 10, 13 umschaltet und dann den ersten Sender 5 und den zweiten Sender 7 wieder einschaltet.

Werden die Sender vor dem Umschalten abgeschaltet, so können auf der Seite der Empfänger 8, 6 anstelle der optischen Schalter 2, 4 optische Koppler 33 verwendet werden. Der optische Koppler 33 verbindet alle an den optischen Koppler 33 angeschlossenen optischen Datenübertragungsleitungen mit dem am optischen Koppler angeschlossenen Empfänger. Damit entfällt bei Verwendung des optischen Kopplers ein Umschalten der Empfänger 6, 8.

Ist es trotz mehrfachen Umschaltens der Sender 5, 7 und der Empfänger 8, 6 nicht möglich, Daten zu empfangen, so schalten die erste Steuereinheit 17 und die zweite Steuereinheit 18 den ersten Sender 5 und den zweiten Sender 7 ab.

Das beschriebene Umschaltverfahren ist entsprechend auf die bidirektionale Datenübertragung über eine optische Datenübertragungsleitung entsprechend Fig. 3 anzuwenden, wobei beim Umschalten des ersten bzw. des zweiten optischen Schalters 1, 2 jeweils der Empfänger und der Sender der ersten bzw. der zweiten Übertragungsstation 15, 16 von der ersten auf die zweite optische Datenübertragungsleitung 9, 10 umgeschaltet werden.

Einer der beiden Schalter 1, 2 in Fig. 3 kann durch einen Koppler 33 ersetzt werden. Bei der Anordnung nach Fig. 3 erfolgen die Programmschritte 41 und 42 gleichzeitig und unabhängig voneinander. Dieses Verfahren arbeitet auch ohne eine Abschaltung der Sender (ALS) und ist besonders einfach und zuverlässig.

Claims

1. Verfahren zum Umschalten einer optischen Datenübertragungsleitung (9) auf eine Ersatzleitung (10), wobei zwei Übertragungsstationen (15, 16) zum bidirektionalen Datenaustausch über die optische Datenübertragungsleitung (9) miteinander verbunden sind und mindestens eine Ersatzleitung (10) zwischen den zwei Übertragungsstationen (15, 16) angeordnet ist, wobei die erste Übertragungsstation (15) über einen ersten Sender (5), einen ersten Empfänger (8) und eine erste Steuereinheit (17) verfügt und die zweite Übertragungsstation (16) über einen zweiten Sender (7), einen zweiten Empfänger (8) und eine zweite Steuereinheit (18) verfügt und der erste Sender (5) und der erste Empfänger (6) über einen ersten optischen Schalter (1) und der zweite Sender (7) und der zweite Empfänger (8) über einen zweiten optischen Schalter (2) mit der optischen Datenübertragungsleitung (9) verbunden sind und mit Hilfe des ersten bzw. des zweiten optischen Schalters (1, 2) mit der Ersatzleitung (10) verbindbar sind, wobei von jeder Steuereinheit (17, 18) der Empfang der Daten überwacht wird und bei Erkennen einer Unterbrechung des Datenempfanges, die eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet, von der ersten Steuereinheit (17) der erste optische Schalter (1) bzw. von der zweiten Steuereinheit (18) der zweite optische Schalter (2) sofort auf die Ersatzleitung (10) umgeschaltet wird.

2. Verfahren zum Umschalten einer optischen Datenübertragungsleitung (9, 12) auf eine Ersatzleitung (10, 13), wobei eine erste und eine zweite Übertragungsstation (15, 16) zum Datenaustausch für eine erste Übertragungsrichtung über eine erste optische Datenübertragungsleitung (9) und für die zweite Übertragungsrichtung über eine vierte optische Datenübertragungsleitung (12) miteinander verbunden sind und für jede Übertragungsrichtung mindestens eine Ersatzleitung (10, 13) angeordnet ist, wobei die erste Übertragungsstation (15) über einen ersten Sender (5), einen ersten Empfänger (6) und eine erste Steuereinheit (17), und die zweite Übertragungsstation (16) über einen zweiten Sender (7), einen zweiten Empfänger (8) und eine zweite Steuereinheit (18) verfügt und der erste und zweite Sender (5,7) und der erste und zweite Empfänger (6, 8) über einen optischen Schalter (1, 2, 3, 4) mit der ersten bzw. mit der vierten optischen Datenübertragungsleitung (9, 12) verbunden sind und mit Hilfe der optischen Schalter (1, 2, 3, 4) mit der entsprechenden Ersatzleitung (10, 11, 13, 14) verbindbar sind, wobei von den Steuereinheiten (17, 18) der Empfang der Daten überwacht wird und von der ersten bzw. von der zweiten Steuereinheit (17, 18) bei Erkennen einer Unterbrechung des Datenempfanges, die eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet, der erste bzw. der zweite Sender (5, 7) und der erste bzw. der zweite Empfänger (6, 8) auf die entsprechende Ersatzleitung (10, 13) umgeschaltet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste oder die zweite Übertragungsstation (15, 16) über je einen optischen Koppler (33) mit der ersten optischen Datenübertragungsleitung (9) und mit der Ersatzleitung (10, 11) gleichzeitig verbunden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennen der Unterbrechung des Datenempfangs der erste bzw. der zweite Sender (5, 7) abgeschaltet wird, und daß nach dem Umschalten auf die entsprechende Ersatzleitung (10, 13) der erste bzw. der zweite Sender (5, 7) wieder eingeschaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Empfänger (6, 8) über je einen optischen Koppler (33) mit der ersten bzw. der vierten optischen Datenübertragungsleitung (9, 12) und mit der entsprechenden Ersatzleitung (10, 11, 13, 14) gleichzeitig verbunden sind.