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Diese Erfindung bezieht sich auf ein optisches Netz.
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Das Telekommunikationsnetz in Großbritannien enthält gegenwärtig ein
Fernnetz, das im wesentlichen vollständig aus Lichtleitfasern aufgebaut ist,
und ein örtliches Anschlußnetz, das im wesentlichen vollständig aus
Kupferleitungspaaren aufgebaut ist. In Zukunft wäre es äußerst wünschenswert, eine
feste, elastische, transparente Telekommunikations-Infrastruktur mit einer
Kapazität für alle voraussehbaren Dienstanforderungen auf dem gesamten
Weg zu den Teilnehmergebäuden oder wenigstens bis zu Punkten (z. B. die
Bordsteinkante), die näher an den Teilnehmergebäuden liegen, zu haben. Um
dies zu erreichen, könnte ein Weg darin bestehen, für die Anschlußarchitektur
ein voll gesteuertes Fasernetz zu schaffen. Eine attraktive Option dafür ist ein
optisches Anschlußnetz des Baumtyps, wie etwa passive optische Netze
(PONs), die eine Einmoden-Lichtleitfaser sowie eine aktive Elektronik ohne
Bandbreitenbegrenzung enthalten.
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5. Hornung, R. Wood und B. Keeble beschreiben z. B. in "Single-mode
Optical Fibre Networks to the Home", International Conference on
Communications, April 1990, Atlanta, Seite 1563 bis 1571 ein PON, bei dem eine
Einzelfaser aus einer Kopfstellenstation (Vermittlung) geführt ist und an
Verteilerschränken und Verteilerpunkten (DPs) über passive optische Verteiler
aufgefächert ist, um Einheiten des optischen Netzes (ONUs) zu versorgen. Die
ONUs können sich in den Gebäuden der Teilnehmer oder dann, wenn sie
mehreren Teilnehmern dienen, außerhalb befinden. Die Verwendung von
optischen Verteilern ermöglicht die gemeinsame Nutzung der
Versorgungsfaser und der verteilergestützten Ausrüstung des optischen Leitungsabschlusses
(OLT), wodurch die PONs Kostenvorteile erhalten.
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Gegenwärtig ist die Simplex-Nutzung von PONs die bevorzugte Option, d. h.,
es sind getrennte Aufwärts- und Abwärts-PONs vorgesehen, wodurch jeder
Teilnehmer zwei Fasern besitzt. Obwohl der Simplex-Betrieb die Komplexität
der Infrastruktur erhöht, da pro Anschluß zwei Fasern benötigt werden,
profitiert er (wegen des Fehlens von Duplex-Kopplern) von einer geringen
optischen Einfügungsdämpfung und einer geringen Rücklaufdämpfung, da
solche Systeme mit getrennten Sende- und Empfangswegen auf Reflexionen
von weniger als 25 dBm unempfindlich sind. Jedoch sind Duplex-PONs, bei
denen eine einzelne Faser den Verkehr in beiden Richtungen überträgt,
ebenfalls möglich. Typischerweise weist ein PON einen Vierfach-Verteiler
auf, dem ein Achtfach-Verteiler folgt, so daß eine einzelne Faser der
Kopfstelle bis zu 32 Teilnehmer bedienen kann.
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In einer bekannten TPON-Anordnung (Telephonie über ein passives optisches
Netz) sendet eine Kopfstellenstation Zeitmultiplex-Rahmen zu allen
Endstationen im Netz. Die übertragenen Rahmen enthalten sowohl Verkehrsdaten als
auch Steuerdaten. Jede Endstation erkennt geeignet adressierte
Datenabschnitte in den Senderahmen, reagiert auf diese und ignoriert die restlichen
Rahmen. In der Aufwärtsrichtung erfolgt die Übertragung durch
Zeit-Mehrfachzugriff (TDMA), bei dem jede Endstation Daten in einem vorgegebenen
Zeitschlitz überträgt, so daß die Daten von den verschiedenen Endstationen in
einem TDMA-Rahmen mit vorgegebenem Format zusammengefaßt werden.
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Der Anmelder hat ein Bittransportsystem (BTS) zur Verwendung in einem
PON, das unter Verwendung von TDMA arbeitet, entwickelt. Das BTS ist in
den europäischen Patentschriften 318331, 318332, 318333 und 318335
beschrieben.
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Ein Merkmal, das in einem solchen Netz notwendig ist, besteht darin, die
Kompensation der unterschiedlichen Verzögerungen und Dämpfungen, die mit
den unterschiedlichen Abständen der verschiedenen Endstationen von der
Kopfstellenstation verbunden sind, zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist
jede Endstation so beschaffen, daß sie einen Meßimpuls sendet, der zeitlich so
gesteuert ist, daß er in einem jeweils vorgegebenen Abschnitt des Aufwärts-
TDMA-Rahmens eintrifft. Die Kopfstellenstation ist so beschaffen, daß sie die
zeitliche Steuerung überwacht, d. h. die Phase und die Amplitude des
Eintreffens des Impulses von jeder Endstation, und Servo-Steuersignale zu den
Endstationen zurücksendet, um deren Übertragungen bei Bedarf zu verzögern
oder vorauseilen zu lassen und um deren Sendeleistung einzustellen. Dieser
Meß- und Einpegelungsvorgang ist während der Einrichtung eines PON-Systems
oder dann, wenn ein PON-System aufgerüstet oder nach einer
Fehlerbeseitigung wieder in Betrieb genommen wird, besonders wichtig. In diesen
Fällen dauert der Meß- und Einpegelungsvorgang eine endliche Zeit (die
Umlaufverzögerung), die vom Abstand von der Kopfstellenstation zu den
Endstationen abhängig ist. Diese Umlaufverzögerung von den Endstationen
zur Kopfstellenstation und zurück zu den Endstationen, um das Messen und
Einpegeln zu bewirken, ist als Totzone bekannt. Dies ist der Fall, da die
Totzone die Zeit darstellt, während der PON-Teilnehmer keinen Dienst
erhalten können, da das PON ausschließlich zum Messen und Einpegeln
verwendet wird. Für ein einfaches PON des obenbeschriebenen Typs, bei dem
eine Kopfstellenstation mit bis zu 32 Endstationen über eine Entfernung von
typischerweise 6 bis 8 Kilometern verbunden ist, beträgt die Totzone lediglich
60 bis 80 ms und dies stellt kein wesentliches Problem dar.
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In letzter Zeit ist das PON-Prinzip jedoch erweitert worden, um das
aufzubauen, was als Super-PON-Konzept bekannt ist, bei dem optische
Hochleistungsverstärker verwendet werden, um zu ermöglichen, daß sehr große stark
gesplittete PONs aufgebaut werden. Beispielsweise ermöglicht die
Verwendung von optischen Verstärkern (wie etwa Faserverstärkern), daß bis zu 3500
Teilnehmer über Entfernungen von bis zu 200 km an eine einzige
Kopfstellenstation angeschlossen werden. In diesem Fall ist die Totzone in der
Größenordnung von 1 ms bis 2 ms und dies führt für die Teilnehmer eines solchen
Super-PON zu einem wesentlichen Dienstausfall.
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Leider können optische Verstärker lediglich in einem Abwärts-Super-PON
verwendet werden, da die Verwendung von Verstärkern in einem Aufwärts-
Super-PON Störungsprobleme verursachen würde, die aus der Überlagerung
von verstärkten induzierten Emissionen (ASEs) von den Verstärkern
resultieren. Eine Möglichkeit zur Schaffung einer Verstärkung in einem Aufwärts-
Super-PON besteht darin, die letzte Verteilerebene (d. h. die Verteilerebene,
die der Kopfstellenstation am nächsten ist) durch einen Verstärker zu ersetzen.
Diese Vorrichtung setzt ankommende optische Signale in elektrische Signale
um, verstärkt sie und setzt die verstärkten elektrischen Signale für die
Weiterleitung in optische Signale um. Es wird angemerkt, daß solche Netze oftmals
leichtfertig als PONs bezeichnet werden, obwohl sie eine elektronische
Verstärkung enthalten können und deshalb genaugenommen nicht "passiv"
sind.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein optisches Netz, das eine
Kopfstellenstation enthält, die über ein Lichtleitfasernetz, das mehrere Verteilerebenen
aufweist, mit mehreren Einheiten des optischen Netzes verbunden ist, wobei
eine Verteilerebene in der Aufwärtsrichtung aus einem n:1-Verstärker
aufgebaut ist, der Einrichtungen zum Empfangen von Signalen von n Fasern sowie
eine Einrichtung, um diese für die Weiterübertragung zu kombinieren, enthält,
wobei der Verstärker mit Überwachungseinrichtungen versehen ist, um
Übertragungen von den Einheiten des optischen Netzes zu messen und
einzupegeln.
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Der Verstärker ist vorzugsweise mit der Kopfstellenstation durch eine einzelne
Lichtleitfaser verbunden.
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Die einzelne Lichtleitfaser besitzt typischerweise eine Länge von bis zu
200 km (z. B. 100 bis 200 km) und die Einheiten des optischen Netzes sind
vom Verstärker bis zu ungefähr 8 km entfernt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Verstärker n Empfänger
und einen Sender, wobei der Sender mit der Kopfstellenstation verbunden ist
und jeder der Empfänger mit einer entsprechenden Lichtleitfaser, die
Bestandteil des Netzes zwischen dem Verstärker und den Einheiten des optischen
Netzes ist, verbunden ist.
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Jeder Empfänger ist vorzugsweise aus einem Paar parallelgeschalteter
Empfängerkarten aufgebaut und der Sender ist aus einem Paar parallelgeschalteter
Senderkarten aufgebaut. In diesem Fall können die
Überwachungseinrichtungen derart sein, daß sie eine der Empfängerkarten aus jedem Paar von ihrer
zugehörigen Lichtleitfaser trennen und die andere Empfängerkarte dieses
Paars mit der Lichtleitfaser verbinden, wenn ein Fehler in der einen
Empfängerkarte erkannt wird, und eine der Senderkarten von der einzelnen
Lichtleitfaser trennen und die andere Senderkarte mit der einzelnen Lichtleitfaser
verbinden, wenn ein Fehler in der einen Senderkarte erkannt wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Verstärker aus
mehreren Verstärkermodulen aufgebaut, wovon jedes mit einer einzelnen
Lichtleitfaser verbunden ist, die zur Kopfstellenstation führt.
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Jedes Verstärkermodul kann z. B. mehrere Empfänger und einen Sender
enthalten, wobei der Sender mit der einzelnen Lichtleitfaser verbunden ist und
jeder der Empfänger mit einer entsprechenden Lichtleitfaser, die Bestandteil
des Netzes zwischen dem Verstärker und den Einheiten des optischen Netzes
ist, verbunden ist, wobei die Anordnung derart ist, daß die Gesamtzahl der
Empfänger in den Empfängermodulen gleich n ist.
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Jeder Empfänger ist vorzugsweise aus einem Paar parallelgeschalteter
Empfängerkarten aufgebaut und jeder Sender ist aus einem Paar
parallelgeschalteter Senderkarten aufgebaut. In diesem Fall können die
Überwachungseinrichtungen jedes Verstärkermoduls derart sein, daß sie eine der Empfängerkarten
aus jedem zugehörigen Paar von ihrer zugehörigen Lichtleitfaser trennen und
die andere Empfängerkarte dieses Paars mit der Lichtleitfaser verbinden, wenn
ein Fehler in der einen Empfängerkarte erkannt wird, und eine der
zugehörigen Senderkarten von der einzelnen Lichtleitfaser trennen und die andere
Senderkarte dieses Paars mit der einzelnen Lichtleitfaser verbinden, wenn ein
Fehler in der einen Senderkarte erkannt wird.
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Ein Super-PON, das einen erfindungsgemäß aufgebauten gemessenen und
eingepegelten Verstärker enthält, wird nun beispielhaft mit Bezug auf die
beigefügte Zeichnung genauer beschrieben, worin:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung des Super-PON ist;
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Fig. 2 ein Blockschaltplan des Verstärkers des Super-PON ist;
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Fig. 3 ein Blockschaltplan einer Empfängerkarte ist, die Bestandteil des
Verstärkers von Fig. 2 ist; und
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Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Super-PON ist, das mehrere
Verstärker enthält.
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Fig. 1 zeigt ein Super-PON mit einer Kopfstellenstation 1, die über eine
einzelne Faser 2 mit mehreren ONUs (nicht gezeigt) verbunden ist, einem
Verstärker 3 und einem Netz 4 (schematisch gezeigt), das zwei oder mehr
Verteilerebenen enthält. Das gezeigte Super-PON ist ein Aufwärts-Super-
PON, d. h. es ist ein Simplex-Netz, das Signale von den ONUs zur
Kopfstellenstation 1 überträgt. Es wird angenommen, obwohl das in der Zeichnung
nicht gezeigt ist, daß außerdem ein Abwärts-PON vorhanden ist, um Signale
von der Kopfstellenstation 1 zu den ONUs zu übertragen; bei Bedarf kann die
Erfindung außerdem auf Duplex-PONs angewendet werden. Die Entfernung
zwischen der Kopfstellenstation 1 und dem Verstärker 3 liegt typischerweise
im Bereich von 100 km bis 200 km. Das Super-PON ist so beschaffen, daß es
das BTS verwendet.
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Der Verstärker 3 (siehe Fig. 2) ersetzt die letzte Verteilerebene eines
standardmäßigen Aufwärts-Super-PON, d. h. die Verteilerebene, die der
Kopfstellenstation 1 am nächsten ist, wobei die weiteren Verteilerebenen in
herkömmlicher Weise durch passive optische Verteiler gebildet werden. Diese
letzte Verteilerebene beträgt 12 : 1, so daß der Verstärker 3 die einzelne Faser 2
von der Kopfstellenstation 1 mit zwölf Fasern 5 verbindet (von denen
lediglich zwei gezeigt sind), die Bestandteil des Netzes 4 sind. Jede der Fasern 5
übertragt TDMA-Verkehr bei 155 MBit/s und die Faser 2 überträgt Verkehr
bei 1860 MBit/s.
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Der Verstärker 3 enthält 24 Empfängerkarten 6, die paarweise mit den 12
Fasern 5 verbunden sind. Eine Empfängerkarte 6 aus jedem Paar bildet einen
Ersatz für den anderen Empfänger dieses Paars, wodurch für jede der Fasern 5
eine 1 : 1-Absicherung des Empfängers geschaffen ist. Der Verstärker 3 enthält
außerdem einen Sender/Paketiererblock 7 zum Paketieren und Übertragen von
Daten, die von den Fasern 5 ankommen. Um eine 1 : 1-Absicherung des
Senders zu schaffen, enthält der Block 7 zwei
Sender/Paketierer-Vorrichtungen. Ein Multiplexer/Uberwacher-Block 8 ist zwischen den Empfängerkarten
6 und dem Block 7 angeordnet. Der Multiplexer des Blocks 8 multiplexiert die
Signale von den zwölf aktiven Empfängerkarten 6 bevor diese Signale durch
den Block 7 paketiert und übertragen werden; die Überwacher steuern die
Meß- und Einpegelungsfunktionen des Verstärkers (wie nachfolgend
beschrieben wird). Für die Faser 2 kann jedes geeignete Verfahren der
Multiplexierung verwendet werden; es ist nicht erforderlich, die TDMA-Rahmenbildung,
die in den Fasern 5 verwendet wird, fortzusetzen.
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Jede Empfängerkarte 6 (siehe Fig. 3) ist aufgebaut aus einem 155 MBit/s-
Empfängerchip 9, einem Meß-ASIC 10, einem Einpegelungs-ASIC 11, einem
Überwacher-Chip 12, einem Chip 13 der 16 Bit-Mikrosteuereinheit, einem
Paketierer/Entpaketierer-Chip 14, einem Multiplexerschnittstellen-Chip 15
und einem Leistungssteuerungschip 16. Die Chips 9, 14 und 15 sind durch
einen Bus 17 mit hoher Datenrate verbunden und alle Chips 9 bis 16 sind
durch einen Steuerbus 18 mit geringer Datenrate miteinander verbunden.
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Der Empfängerchip 9 der Empfängerkarte 6 empfängt Datensignale von seiner
Eingangsfaser 5 und überträgt diese Daten zum Paketierer/Entpaketierer-Chip
14 und zum Multiplexerschnittstellen-Chip 15 über den Bus 17 mit hoher
Datenrate. Der Multiplexerschnittstellen-Chip 15 verbindet mit dem
Multiplexer des Blocks 8 und der Paketierer/Entpaketierer-Chip 14 filtert alle Betriebs-
und Wartungssignale (O&M) und leitet diese zum Chip 13 der 16
Bit-Mikrosteuereinheit. Die O&M-Signale werden regelmäßig von den ONUs gesendet
(beispielsweise in jedem n-ten Rahmen des BTS) und es ist wichtig zu
verhindern, daß diese O&M-Signale in einem Super-PON zur
Kopfstellenstation zurückgeschickt werden, da die Verarbeitung in der Kopfstellenstation bei
bestimmten problematischen Situationen überlaufen könnte. Der Verstärker 3
ist somit wirksam, um die Steuerung der O&M-Signale auszuführen, die
gewöhnlich durch die Kopfstellenstation eines PON ausgeführt wird.
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Der Meß-ASIC 10 und der Einpegelungs-ASIC 11 führen unter der Steuerung
des Chips 13 der 16 Bit-Mikrosteuereinheit die Meß- und
Einpegelungsfunktionen aus, die normalerweise in der Kopfstellenstation eines PON ausgeführt
werden. Der Meß-ASIC 10 und der Einpegelungs-ASIC 11 überwachen somit
die zeitliche Steuerung, d. h. die Phase und die Amplitude der Ankunft des
Meßimpulses von den ONUs, und senden Servo-Steuersignale zu den ONUs
zurück, um deren Übertragungen bei Bedarf zu verzögern oder vorauseilen zu
lassen, und um deren Sendeleistung einzustellen. Da es zwischen dem
Verstärker 3 und der Kopfstellenstation 1 eine feststehende Verzögerung gibt,
erwächst die einzige Unsicherheit beim Messen und Einpegeln aus den
Verzögerungen zwischen den ONUs und dem Verstärker 3. Wenn jedoch das
Netz 4 derart ist, daß die ONUs typischerweise 6 bis 8 km vom Verstärker 3
entfernt sind, beträgt die Totzone zum Messen und Einpegeln lediglich 60 bis
80 ms und dies verursacht kein Problem. Hier ist deshalb wiederum eine
wichtige Steuerfunktion der Kopfstellenstation 1 vom Verstärker 3
übernommen worden. Der Rücklauf dieser Servo-Steuersignale erfolgt vorzugsweise
vom Verstärker auf der Verbindung 2 zur Kopfstellenstation 1 und wird
anschließend durch die Kopfstellenstation über das Abwärts-PON zu den
ONUs weitergeleitet.
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Der Überwacherchip 12 überwacht die Funktionen des Empfängerchips 9, des
Multiplexers vom Block 8 und des Senders vom Block 7 und ist wirksam, zu
den paarweisen Empfängerkarten 6 umzuschalten, wenn bei seiner eigenen
Empfängerkarte ein Problem erfaßt wird. Die Empfängerkarten 6 sind somit
paarweise angeordnet, damit eine 1 : 1-Redundanz mit einsatzbereiter Reserve
vorhanden ist. Das schnelle Umschalten zwischen den beiden
Empfängerkarten 6 jedes Paars, möglicherweise ohne Dienstausfall, hilft bei der
Identifizierung von Fehlern auf der Verteilungsseite (d. h. die Abwärtsseite des
Verstärkers 3) des Super-PON. Mit anderen Worten, der Überwacherchip 12 kann
verwendet werden, um Fehler in Teilen des Netzes, die den speziellen Fasern
5 zugehörig sind, zu identifizieren. Dies ermöglicht, daß an dem fehlerhaften
Zweig Reparaturarbeiten ausgeführt werden, ohne daß das gesamte Super-
PON abgeschaltet werden muß. Dies stellt einen Unterschied zu bekannten
Super-PONs dar, bei denen zur Fehlerbeseitigung ein vollständiges
Abschalten erforderlich ist. In ähnlicher Weise besitzen die zwei Sender vom Block 7
eine 1 : 1-Redundanz mit einsatzbereiter Reserve. Alternativ könnte die Last
zwischen den zwei Sendern so verteilt werden, daß dann, wenn einer ausfällt,
der andere die Last des fehlerhaften Senders übernimmt.
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Der Chip 13 der 16 Bit-Mikrosteuereinheit steuert die anderen Chips 9 bis 12
und 14 bis 16 und der Leistungssteuerungschip 16 steuert die
Leistungsversorgungen zu allen anderen Chips.
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Fig. 4 zeigt eine modifizierte Form des Aufwärts-Super-PON, bei der eine
Kopfstellenstation 21 durch eine einzelne Faser 22 mit drei Verstärkern 23a,
23b und 23c verbunden ist. Der Verstärker 23c entspricht dem Verstärker 3
von Fig. 1 dahingehend, daß er in einer Entfernung zwischen 100 km und
200 km von der Kopfstellenstation 21 angeordnet ist. Die Verstärker 23a und
23b befinden sich jedoch viel näher an der Kopfstellenstation 21. Jedem der
Verstärker 23a, 23b und 23c ist ein entsprechendes PON 24a, 24b und 24c
zugehörig. In diesem Fall bilden die drei Verstärker 23a, 23b und 23c
gemeinsam die abschließende Aufsplittung im Aufwärts-Super-PON, d. h. sie
schaffen die Funktion eines verteilten Verstärkers, bei dem beispielsweise der
Verstärker 23a sechs Paare von Verstärkerkarten (nicht gezeigt, jedoch ähnlich
den Verstärkerkarten 6 von Fig. 2) und die Verstärker 23b und 23c jeweils drei
Paare von Empfängerkarten besitzen. Es ist selbstverständlich, daß jeder der
Verstärker 23a, 23b und 23c einen Sender/Paketierer-Block (nicht gezeigt,
jedoch ähnlich dem Block 7 von Fig. 2) mit zwei
Sender/Paketierer-Vorrichtungen zur Schaffung einer 1 : 1-Absicherung des Senders und einen
Multiplexer/Überwacher-Block (nicht gezeigt, jedoch ähnlich dem Block 8 von Fig. 2)
besitzt. Dieser Typ des Super-PON mit einer verteilten Verstärkerfunktion ist
für mehr ländliche Bereiche des Landes geeignet, wo die Teilnehmer
untereinander einen größeren Abstand besitzen. Außer dieser verteilten
Verstärkerfunktion arbeitet die Ausführungsform von Fig. 4 in der gleichen Weise wie
die von Fig. 1. Die Verstärker 23a, 23b und 23c können für Teile eines
einzelnen Verstärkers gehalten werden, der die letzte Verteilerebene des
Aufwärts-Super-PON bildet (obwohl die ersten beiden Verstärker 23a und 23b
an die Hauptfaser 22 gekoppelt sind, die über die Verteiler 25a bzw. 25b zur
Kopfstellenstation 21 führt). Jeder der Verstärker 23a, 23b und 23c steuert
somit die Meß- und Einpegelungsfunktionen für sein eigenes PON 24a, 24b
und 24c. Da die Totzone in jedem dieser PONs 24a, 24b und 24c lediglich in
der Größenordnung von 60 bis 80 ms ist (die PONs sind derart, daß ihre
ONUs lediglich 6 bis 8 km von ihren Verstärkern 23a, 23b und 23c entfernt
sind), ist sie nicht Ursache für einen wesentlichen Dienstausfall für die
Teilnehmer dieses Typs des Super-PON. Es wird jedoch angemerkt, daß dann,
wenn die Verstärker in unterschiedlichen Entfernungen von der
Kopfstellenstation angeordnet sind und in diesem Teil des Netzes TDMA verwendet wird,
die Meß- und Einpegelungsfunktion vorgesehen sein muß (entweder in dem
Verstärkern oder in der Kopfstellenstation), um den Teil des Netzes zwischen
der Kopfstellenstation und den Verstärkern zu messen und einzupegeln.
Alternativ könnte die Verbindung von dem Verstärker (oder von den
Verstärkern) zur Kopfstellenstation selbst Teil eines separaten PON mit eigenen Meß-
und Einpegelungseinrichtungen sein. Dieses separate PON könnte ein
herkömmliches PON oder ein PON gemäß der vorliegenden Erfindung sein.
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Es ist selbstverständlich, daß der Typ eines gemessenen und eingepegelten
Verstärkers, der obenstehend beschrieben ist, die Totzone in einem Aufwärts-
Super-PON bedeutend reduziert. Überdies reduziert das Messen und
Einpegeln des Verstärkerempfängers den Leistungsbedarf des Systems, d. h. die
Anforderungen des dynamischen Bereichs und der Empfängerempfindlichkeit
sind reduziert. In Aufwärts-Super-PONs des Standes der Technik ist es somit
notwendig, im Empfänger der Kopfstellenstation bis zu 3500
Teilnehmersignale zu kombinieren und dies führt zu dem Problem der additiven Störung.
Durch die Übergabe der Meß- und Einpegelungsfunktion nach unten zu dem
Empfänger (den Empfängern) ist die Anzahl der Teilnehmer, die bedient
werden, auf 288 pro Empfängerkarte 6 reduziert und dies führt zu einer
Reduzierung des benötigten Leistungsbedarfs. Überdies braucht jede der
Empfängerkarten 6 lediglich Signale zu berücksichtigen, die von ONUs aus
Entfernungen bis zu 6-8 km eintreffen, und dies führt zur Reduzierung der
Anforderungen an den dynamischen Bereich. Bei einem reduzierten
dynamischen Bereich sollte es möglich sein, eine Realisierung des Systems ohne
Einpegeln zu erwägen. In diesem Fall könnten die Empfängerkarten 6 des
Empfängers (der Empfänger) vereinfacht werden.
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Ein weiterer Vorteil der Verwendung des obenbeschriebenen Typs des
gemessenen und eingepegelten Verstärkers besteht darin, daß die Aufwärts-
Datenrate weit höher als 300 MBit/s sein kann (das ist der Maximalwert für
normale Aufwärts-Super-PONs). Dies ist der Fall, da jeder der zwölf Zweige,
die zu einem Verstärker führen, 300 MBit/s übertragen kann und die
Datenströme für die Weiterübertragung multiplexiert werden können. Der Vorteil
davon ist, daß ein Super-PON nunmehr sowohl in der Aufwärts- als auch in
der Abwärtsrichtung die gleiche Bitrate von 1,2 GBit/s anbieten kann.
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Weitere Vorteile dieser Anordnung sind eine größere Flexibilität in der
Verbindung zur Kopfstellenstation, da die Verteilungs- und
Übertragungsabschnitte des Super-PON getrennt sind, so daß eine parallele Unterstellung von
Teilen des PON unter zwei oder mehr Kopfstellenstationen möglich ist.
Außerdem besitzt die Filterung von O&M-Nachrichten durch den Verstärker
den Vorteil, daß eine Überlastung in der Kopfstellenstation vermieden wird.
Ein weiterer Vorteil, insbesondere bei der Ausführungsform von Fig. 4, ist die
Anpassung an Temperaturänderungen. Das BTS überwacht normalerweise
Temperaturänderungen durch die Überwachung der Meßimpulse in den
Paketkopfinformationen, wobei geeignete Korrektursignale zu den ONUs
gesendet werden, wenn Temperaturänderungen erfaßt werden. In diesem
Zusammenhang sollte angemerkt werden, daß bei einem Langstrecken-PON
die Temperaturänderung, die die Daten um ein Bit verschiebt, nur 0,075ºC
beträgt. Diese Temperaturüberwachungsfunktion kann jedoch lediglich dann
ausgeführt werden, wenn es keine Überlappung von Bits von verschiedenen
Teilnehmern gibt. Diese Überlappung von Bits ist eine Funktion der
Entfernung zwischen den ONUs der Teilnehmer und dem Überwachungszentrum.
Dort, wo dieser Typ des Verstärkers verwendet wird, um ONUs bei
Entfernungen von lediglich bis zu 6 bis 8 km zu überwachen, gibt es somit eine
beträchtlich geringere Wahrscheinlichkeit der Überlappung von Bits von
unterschiedlichen Teilnehmern und deshalb kann eine verbesserte
Überwachung und Korrektur der Temperatur ausgeführt werden.