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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung
eines vordefinierten Schaltzeitpunktes eines Schalters, wie in der
Präambel
von Anspruch 1 beschrieben, und auf einen Leitungsabschluss, eine
Steuer-Netzwerkeinheit und eine Netzwerkeinheit, die ein solches
Verfahren realisieren, wie in der Präambel von Anspruch 4, Anspruch
6, bzw. Anspruch 8 beschrieben, und ein baumähnliches optisches Netzwerk,
das einen solchen Leitungsabschluss, solche Steuermittel oder eine solche
Netzwerkeinheit enthält,
wie in der Präambel von
Anspruch 10 beschrieben.
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Ein
solcher Leitungsabschluss, eine solche Steuer-Netzwerkeinheit und eine solche Netzwerkeinheit
sind bereits in der Technik bekannt, z.B. aus der veröffentlichten
europäischen
Patentanmeldung, veröffentlicht
am 26.03.1997, mit dem Titel "Anordnung
zur Verstärkung
und Kombination optischer Signale und damit realisiertes Verfahren
zur Übertragung
in Aufwärtsrichtung" mit der Publikations-Nummer
EP 0 765 045 A1 .
Darin wird eine Anordnung eines optischen Verstärkers-Kombinators in einem baumähnlichen
optischen Netzwerk beschrieben. Das baumähnliche optische Netzwerk besteht
aus der Reihenschaltung einzelner Zweige, des Kombinators und eines
gemeinsamen Zweiges. Die Anordnung ist zwischen einer Vielzahl von
optischen Netzwerkeinheiten und einem optischen Leitungsabschluss über einen
der einzelnen Zweige, bzw. den gemeinsamen Zweig angeschlossen.
Das baumähnliche
optische Netzwerk ermöglicht
eine Übertragung von
Informationssignalen in Aufwärtsrichtung
von den optischen Netzwerkeinheiten zum optischen Leitungsabschluss.
Die Anordnung eines optischen Verstärkers-Kombinators enthält für jeden
Zweig der einzelnen Zweige:
- – Einen
optischen Verstärker
zur Verstärkung
des Informationssignals in Aufwärtsrichtung
um einen Verstärkungswert,
um dadurch ein verstärktes Informationssignal
mit einem vorher festgelegten Leistungspegel zu erzeugen;
- – Einen
optischen Ein-/Aus-Schalter, der zwischen dem optischen Verstärker und
einem optischen Kombinator angeschlossen ist, um das verstärkte Informationssignal
weiterzuleiten, wenn das Informationssignal vorhanden ist und den Zweig
zu unterbrechen, wenn das Informationssignal nicht vorhanden ist.
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Der
optische Kombinator ist in der Anordnung enthalten, um alle verstärkten Informationssignale
gemäß eines
Vielfachzugriffs-Verfahrens für
das Anlegen an den optischen Leitungsabschluss zu kombinieren.
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Um
die Aufgabe der Erfindung zu erklären, wird nachfolgend in diesem
Abschnitt eine Möglichkeit
zur Ermittlung des Schaltzeitpunktes jedes Schalters erklärt. In dem
oben erwähnten
Dokument wird in Spalte 2 von Zeile 11 bis Zeile 25 ein Netzwerk beschrieben,
in dem für
die Übertragung
in Aufwärtsrichtung
ein Zeitmultiplexverfahren mit Vielfachzugriff verwendet wird. Dieses
Verfahren benutzt eine spezielle Genehmigungs-Information, um einer
Netzwerkeinheit das Anlegen eines Zeitschlitzes in Aufwärtsrichtung
anzuzeigen. Wenn eine Netzwerkeinheit vom Leitungsabschluss eine
Genehmigung erhält, wartet
sie eine bestimmte Verzögerungszeit,
bevor sie ein Informationssignal in Aufwärtsrichtung sendet. Diese Verzögerungen
werden während
einer so genannten Anruf-Klassifizierungs-Prozedur festgelegt, wobei
für jede
Netzwerkeinheit eine identische virtuelle Entfernung eingeführt wird.
Betrachtet man das Prinzip des Mehrfachzugriffs, stellt diese Klassifizierungs-Prozedur
sicher, dass jedes von den verschiedenen Netzwerkeinheiten gesendete
Informationssignal beim optischen Kombinator ankommt, um einer nach
dem anderen entsprechend seinem zugeordneten Zeitschlitz den gemeinsamen
Zweig zu benutzen. Wenn jede Netzwerkeinheit eine korrekte Verzögerung einführt, treten
im optischen Kombinator zwischen den Informationssignalen in Aufwärtsrichtung
keine Kollisionen auf.
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Kurz
vor der Kombination hat jedes Informationssignal den Schalter seines
einzelnen Zweiges durchlaufen. Der Schalter hat das Informationssignal durchgelassen,
als es vorhanden war und anschließend den Zweig unterbrochen,
als das Informationssignal nicht mehr vorhanden war.
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Die
Steuerung der Schalter wird realisiert durch:
- a)
Erfassung der Genehmigungs-Information in Abwärtsrichtung durch eine Steuer-Netzwerkeinheit,
die zwischen dem Leitungsabschluss und dem Schalter angeschlossen
ist; und
- b) Ermittlung des ungefähren
Schaltzeitpunktes durch die Steuereinheit auf der Grundlage der
Genehmigungs-Information in Abwärtsrichtung.
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Mit
dieser speziellen Genehmigungs-Information wird der Zeitpunkt der Übertragung
der Information in Aufwärtsrichtung
für jede
Netzwerkeinheit jedes Zweiges ermittelt und damit verbunden auch der
Zeitpunkt des Ein- und Ausschaltens für jeden Schalter jedes einzelnen
Zweiges, um die gesendete Information in Aufwärtsrichtung zu übertragen.
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Wegen
der unterschiedlichen Entfernungen des Steuer-Netzwerkabschlusses zum Kombinator und
der verschiedenen Schalter zum Kombinator bleibt eine Unsicherheit
des Schaltzeitpunktes. In der Tat wird der Steuer-Abschluss des
optischen Netzes durch Erfassung der speziellen Genehmigungs-Information freigegeben,
um den Zeitpunkt zu bestimmen, wann das Informationssignal am Kombinator
ankommt, aber der Zeitpunkt, zu dem das Informationssignal am Schalter
ankommt, d.h. der Schaltzeitpunkt des Schalters, wird mit diesem
Verfahren wegen der Unterschiede der optischen Verzögerung und
der elektrischen Verzögerung
nur annähernd
bestimmt.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines
Verfahrens zur Ermittlung eines Schaltzeitpunktes eines Schalters,
wie z.B. in dem oben erwähnten
bekannten Verfahren, das jedoch nicht die oben erwähnten Nachteile
aufweist, d.h. ein Verfahren, welches einen Schaltzeitpunkt mit einer
besseren Genauigkeit ermittelt.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe durch das Verfahren zur Ermittlung eines Schaltzeitpunktes
erreicht, wie in Anspruch 1 beschrieben, sowie durch den Leitungsabschluss,
die Steuer-Netzwerkeinheit und die Netzwerkeinheit, welche dieses Verfahren
realisieren, wie in Anspruch 4, Anspruch 6 bzw. Anspruch 8 beschrieben,
und das baumähnliche
Netzwerk, das einen solchen Leitungsabschluss, solche Steuermittel
und eine solche Netzwerkeinheit enthält, wie in Anspruch 10 beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung löst
dieses Problem wie folgt:
- c) Eine aus der Vielzahl
der Netzwerkeinheiten, die an den einzelnen Zweig angeschlossen
ist, sendet in Aufwärtsrichtung
ein vordefiniertes Bitmuster, das gleich dem Informationssignal
ist, und wenn das vordefinierte Bitmuster den Schalter durchläuft, wird
das vordefinierte Bitmuster dadurch abgeschnitten und ein abgeschnittenes
Bitmuster bereitgestellt, das in Beziehung zu dem angenäherten Schaltzeitpunkt
steht; und
- d) Erkennung des Empfangs des abgeschnittenen Bitmusters durch
den Leitungsabschluss; und
- e) Ermittlung durch den Leitungsabschluss bei Empfang des abgeschnittenen
Bitmusters einer Maßzahl,
wie viel das vordefinierte Bitmuster abgeschnitten ist und dadurch
Bereitstellung einer Abschneide-Maßzahl; und
- f) Berechung eines Kalibrierungswertes für den angenäherten Schaltzeitpunkt als
Funktion der Abschneide-Maßzahl; und
- g) Bereitstellung des Kalibrierungswertes an die Steuer-Netzwerkeinheit zur
Ermittlung des Schaltzeitpunktes als Funktion des Kalibrierungswertes
und des ungefähren
Schaltzeitpunktes.
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Es
muss darauf hingewiesen werden, dass die Übertragung eines vordefinierten
Bitmusters zu vordefinierten regelmäßigen Zeitpunkten erfolgen kann,
die den verschiedenen Netzwerkeinheiten und dem Leitungsabschluss
bekannt sind. Eine andere Möglichkeit
des Auslösens
des Schrittes der Übertragung
eines vordefinierten Bitmusters in Aufwärtsrichtung durch eine Netzwerkeinheit
ist es jedoch, die Übertragung
bei Empfang eines Kalibrierungs-Steuersignals vom Leitungsabschluss
auszulösen,
z.B. einer speziellen Genehmigung, die in Abwärtsrichtung gesendet wird,
um einer bestimmten Netzwerkeinheit die Erlaubnis zu geben, einen
Zeitschlitz in Aufwärtsrichtung
für die Übertragung
des vordefinierten Bitmusters zu benutzen. Dies wird in dem Verfahren
in Anspruch 2, in dem Leitungsabschluss in Anspruch 5 und der Netzwerkeinheit
in Anspruch 9 beschrieben.
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Eine
Möglichkeit,
durch den Leitungsabschluss eine Maßzahl zu bestimmen, wie viel
das vordefinierte Bitmuster abgeschnitten ist, ist z.B. die Feststellung
der Länge
des abgeschnittenen Bitmusters und der Vergleich dieser Länge mit
einer vordefinierten Länge
des vordefinierten Bitmusters. Eine andere Implementation der vorliegenden
Erfindung wird jedoch in Anspruch 3 beschrieben. Sie wird wie folgt
durchgeführt:
- – Bei
Erkennung des abgeschnittenen Bitmusters bestimmt der Leitungsabschluss
eine Empfangzeit des abgeschnittenen Bitmusters; und
- – Im
Leitungsabschluss wird eine Empfangszeit-Referenz definiert, indem
die Empfangzeit des abgeschnittenen Bitmusters in dem Fall festgestellt
wird, wenn der Schalter kontinuierlich geöffnet ist, wobei das abgeschnittene
Bitmuster im Wesentlichen gleich dem vordefinierten Bitmuster ist,
und der Kalibrierungswert wird als Funktion der Empfangzeit und
der Empfangzeit-Referenz berechnet.
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Eine
weitere mögliche
Implementation wird in Anspruch 7 beschrieben. In der Tat ist eine
Möglichkeit
zur Realisierung der Steuer-Netzwerkeinheit, sie auf eine verteilte
Art und Weise zu realisieren. Dies bedeutet, dass jeder Schalter
seine eigene Steuer-Netzwerkeinheit hat, die in der Lage sein muss,
die angeforderten Funktionen auszuführen, z.B. die Erfassung von
Genehmigungs-Informationen und die Bestimmung des Schaltzeitpunktes
des zugewiesenen Schalters gemäß dem empfangenen Kalibrierungswert
und dem approximierten Schaltzeitpunkt. Um Hardware einzusparen
und gemäß der Steuer-Netzwerkeinheit aus
Anspruch 7 wird jedoch die Steuer-Netzwerkeinheit für jeden Schalter jedes Zweiges
zentralisiert. Eine solche Netzwerkeinheit ist zwischen jedem aus
der Vielzahl der Schalter angeschlossen, ähnlich wie der Schalter und
der optische Kombinator.
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Die
oben angegebene und andere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung
werden deutlicher, und die Erfindung selbst wird am besten verstanden, wenn
auf die folgende Beschreibung einer Ausführung zusammen mit der begleitenden
Figur Bezug genommen wird, die ein baumähnliches optisches Netzwerk
darstellt.
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Zuerst
wird die Funktion des Verfahrens der vorliegenden Erfindung mittels
einer Funktionsbeschreibung der in der Figur gezeigten Funktionsblöcke erklärt. Auf
der Grundlage dieser Beschreibung wird die Implementation der Funktionsblöcke einem Fachmann
offensichtlich und wird daher nicht detaillierter beschrieben. Zusätzlich dazu
wird die prinzipielle Funktion des Verfahrens zur Ermittlung eines Schaltzeitpunktes
beschrieben.
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Mit
Bezug auf die Figur enthält
das baumähnliche
optische Netzwerk einen Leitungsabschluss LT, einen optischen Abzweig/Kombinator OSC
und eine Vielzahl von Netzwerkeinheiten NU1, NU1', NU1" ,..., NUi,..., NUn. Die Vielzahl der
Netzwerkeinheiten ist über
die Reihenschaltung einzelner Zweige B1,..., Bi,..., Bn, den Abzweig/Kombinator und
einen gemeinsamen Zweig BC an den Leitungsabschluss LT angeschlossen.
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Der Übertragungspfad
in Abwärtsrichtung beginnt
am Leitungsabschluss LT und verläuft über einen
gemeinsamen Zweig in Abwärtsrichtung,
der im gemeinsamen Zweig BC enthalten ist, den optischen Abzweig/Kombinator
und wird weiterhin über optische
Zweige B1,..., Bi,..., Bn auf die Netzwerkeinheiten NU1, NU1', NU1",..., NUi,..., NUn
aufgeteilt. Es muss angemerkt werden, dass in der Figur nur der Pfad
in Abwärtsrichtung
vom Leitungsabschluss LT zu einer speziellen Netzwerk-Steuereinheit CTRL-NU,
die im optischen Abzweig/Kombinator OSC enthalten ist, gezeigt wird.
Eine weitere Anmerkung ist, dass der gemeinsame Zweig in Abwärtsrichtung
einen oder mehrere optische Verstärker, z.B. mit Erbium dotierte
Faserverstärker,
enthält
und dass auch der optische Abzweig/Kombinator OSC nach dem Abzweigpunkt
einen optischen Verstärker
enthält,
z.B. einen mit Erbium dotierten Faserverstärker vor jedem Ausgang des
optischen Abzweigs/Kombinators OSC in Richtung jedes Zweiges Bi.
Diese optischen Verstärker
sind jedoch nicht gezeigt, um die Figur nicht zu überladen.
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Jeder Übertragungspfad
in Aufwärtsrichtung beginnt
an einer der Netzwerkeinheiten NUi und verläuft entlang eines Wellenlängen-Multiplexers
(nicht gezeigt) und entlang eines der einzelnen Zweige Bi, um im
Zeitmultiplex übertragen,
d.h. vom optischen Kombinator-Abzweig OSC zusammengeführt zu werden,
und verläuft
weiterhin entlang eines gemeinsamen Zweiges in Aufwärtsrichtung,
der im gemeinsamen Zweig BC enthalten ist, zum Leitungsabschluss LT.
Es muss angemerkt werden, dass mehr als eine Netzwerkeinheit an
einen Eingang in Aufwärtsrichtung
des optischen Abzweiges-Kombinators OSC angeschlossen werden kann,
z.B. könnte
ein völlig passives
optisches Netz (PON) an einen Eingang in Aufwärtsrichtung des optischen Abzweiges-Kombinators
angeschlossen werden. Wie in der Figur gezeigt, sind NU1, NU1' und NU1 " in der Tat an denselben
Zweig B1 angeschlossen. Eine weitere Anmerkung ist, dass, obwohl
verschiedene Netzwerkeinheiten an einen Zweig, z.B. B1, angeschlossen
sind, nur eine Kalibrierung für
den Schalter S1 dieses Zweiges B1 durchgeführt werden muss. Das bedeutet,
dass für
den Fall, dass eine Vielzahl von Netzwerkeinheiten an den selben
Zweig angeschlossen sind, das Verfahren der Erfindung nur einmal
ausgeführt
werden muss, um einen Schaltzeitpunkt für seinen Schalter zu ermitteln.
Weiterhin enthält
ein Übertragungspfad
in Aufwärtsrichtung
direkt vor dem Kombinations-Punkt für jeden Zweig Bi auch einen
optischen Verstärker.
Diese optischen Verstärker
werden durch optische Halbleiterverstärker (SOAs) implementiert und
werden in einem weiteren Abschnitt erläutert.
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Gemäß dem oben
erwähnten
Dokument mit dem bisherigen Stand der Technik nutzt das baumähnliche
optische Netz für
die Übertragung
in Aufwärtsrichtung
ein Zeitmultiplex-Verfahren mit Vielfachzugriff. Bei diesem Verfahren
werden Genehmigungs-Informationen
verwendet, um einer Netzwerkeinheit NUi das Anlegen eines Zeitschlitzes
in Aufwärtsrichtung
anzuzeigen. Wenn eine Netzwerkeinheit, z.B. NUi vom Leitungsabschluss
LT über
den Übertragungspfad
in Abwärtsrichtung
eine Genehmigung empfängt,
d.h. ein in Abwärtsrichtung
verteiltes Signal, das die Kennung der Netzwerkeinheit NUi enthält, wartet
diese Netzwerkeinheit NUi eine vordefinierte Verzögerungszeit,
bevor sie ein Informationssignal in Aufwärtsrichtung sendet. Diese Verzögerungszeiten
werden in einer so genannten Klassifizierungs-Prozedur ermittelt,
wobei eine identische virtuelle Entfernung für jede Netzwerkeinheit eingeführt wird.
Diese Klassifizierungs-Prozedur stellt sicher, dass entsprechend
dem Prinzip des Zeitmultiplex mit Vielfachzugriff jedes Informationssignal,
das von einer der optischen Netzwerkeinheiten NUi gesendet wird,
am optischen Abzweig-Kombinator
OSC einer nach dem anderen entsprechend seinem zugehörigen Zeitschlitz
eintrifft.
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Gemäß der Figur
enthält
der optische Kombinator-Abzweig OSC einen optischen Abzweig (nicht
gezeigt), der für
die Abwärts-Übertragungsrichtung
verwendet wird, um die in Abwärtsrichtung
gesendeten Signale zu verteilen, einen optischen Kombinator OC,
der für
die Aufwärts- Übertragungsrichtung verwendet
wird, um die in Aufwärtsrichtung
gesendeten Signale zu kombinieren, die oben erwähnte Steuer-Netzwerkeinheit
CTRL-NU, und wie oben erwähnt,
für jeden
ankommenden Zweig Bi einen optischen Halbleiterverstärker, der
einen Schalter SWi enthält.
Es muss angemerkt werden, dass für
diese spezielle Ausführung
der Schalter SWi in den optischen Halbleiterverstärker seines
Zweiges integriert ist. Dies ist in der Figur gezeigt, worin für jeden
Zweig Bi ein Symbol für
einen Verstärker
die Referenz auf den zugeordneten Schalter SWi enthält. Es muss
angemerkt werden, dass das Verfahren zur Ermittlung eines vordefinierten
Schaltzeitpunktes gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht auf eine solche Implementation der Integration dieser
beiden Funktionalitäten
in einem Halbleiter begrenzt ist. In der Tat kann der Schalter,
wie in dem erwähnten
Dokument mit dem bisherigen Stand der Technik beschrieben, als ein
einzelner Funktionsblock implementiert werden, der zwischen dem
optischen Verstärker
seines Zweiges und dem optischen Kombinator OC angeschlossen ist.
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Die
Vielzahl der Schalter SW1,..., SWi,..., SWn ist in Abwärtsrichtung
an die Vielzahl von Netzwerkeinheiten NU1, NU1', NU1 ",..., NUi,..., NUn und in Aufwärtsrichtung
an den optischen Kombinator OC angeschlossen. Der optische Kombinator
OC ist in Aufwärtsrichtung
an den Leitungsabschluss LT angeschlossen.
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Wie
in dem Dokument mit dem bisherigen Stand der Technik Bi,..., Bn
ein erläutert,
ist für
jeden Zweig B1,..., optischer Schalter SW1,..., SWi,..., SWn enthalten,
um ein verstärktes
Informationssignal weiterzuleiten, wenn das Informationssignal vorhanden ist,
und um den Zweig zu unterbrechen, wenn das Informationssignal nicht
vorhanden ist.
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Demgemäß wird eine
Ansammlung von verstärktem
Rauschen durch spontane Emission ASE vermieden.
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Eine
Möglichkeit,
eine Näherung
für jeden Schaltzeitpunkt
jedes Schalters SWi zu ermitteln, ist die Verwendung der zentralisierten
Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU. Nach dem oben erwähnten bisherigen
Stand der Technik werden andere Wege der Ermittlung einer Näherung der
Schaltzeitpunkte der Schalter SWi beschrieben, für diese spezielle Ausführung wird
jedoch die Implementation der zentralisierten Steuer-Netzwerkeinheit
bevorzugt.
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Die
Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU ist mit jedem Schalter SWi jedes
Zweiges Bi verbunden, um den Schaltzeitpunkt dieser Schalter zu
steuern. Ein ungefährer
Schaltzeitpunkt für
jeden Schalter SWi wird von der Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU ermittelt,
indem die in Abwärtsrichtung
verteilten Genehmigungs-Informationen erfasst werden. Gemäß dieser
Vorgehensweise ist der Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU in der Tat
bekannt, wenn eine vordefinierte Netzwerkeinheit NUi die Genehmigung
hat, ein Informationspaket in Aufwärtsrichtung zu senden, um einen
Zeitschlitz in Aufwärtsrichtung
auf dem gemeinsamen Zweig BC zu benutzen. Da die Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU,
wie die anderen Netzwerkeinheiten NUi, auch auf einen vordefinierten
virtuellen Abstand eingestellt ist, ermittelt die Steuer-Netzwerkeinheit
CTRL-NU eine Näherung
für den Zeitpunkt,
an dem das Informationspaket in Aufwärtsrichtung von der Netzwerkeinheit
NUi am optischen Kombinator ankommt. Wegen der Unterschiede der
Entfernungen vom Steuer-Netzwerkabschluss CTRL-NU zum Kombinator
OC und von den verschiedenen Schaltern SWi zum Kombinator OC bleibt
eine Unsicherheit bezüglich
des Schaltzeitpunktes. In der Tat tragen diese optische Verzögerung und
auch die elektrische Verzögerung
zur Unsicherheit über
den exakten Schaltzeitpunkt für
jeden Schalter SWi bei.
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Gemäß der Figur
enthält
der Leitungsabschluss LT einen Detektor DET, einen Ermittler DRM, einen
Rechner CALC und einen Sender TRX.
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Der
Detektor DET ist an einen Eingang in Aufwärtsrichtung des Leitungsabschlusses
LT angeschlossen, um die in Aufwärtsrichtung
gesendeten Signale zu empfangen und das mögliche Vorhandensein eines
vordefinierten abgeschnittenen Bitmusters PAT-TR in den ankommenden
Signalen zu erkennen. Dieses vordefinierte abgeschnittene Bitmuster
PAT-TR ist ein vordefiniertes Bitmuster, das wegen der Ungenauigkeit
des Schaltzeitpunktes des Schalters SWi abgeschnitten wird, wenn
es den Schalter SWi des Zweiges Bi durchläuft. Der Ermittler DRM ist
an den Detektor DET angeschlossen und empfängt vom Detektor das abgeschnittene
vordefinierte Bitmuster.
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Der
Ermittler DRM ist vorhanden, um zu ermitteln, wie viel das abgeschnittene
Bitmuster PAT-TR abgeschnitten wurde. Der Ermittler DRM liefert
hierdurch eine Abschneide-Maßzahl
TR. Diese Abschneide-Maßzahl
wird an den Rechner CALC angelegt, der an den Ermittler DRM angeschlossen
ist. Obwohl die Implementation des Ermittlers DRM und des Rechners
CALC auf unterschiedliche Arten realisiert werden kann, z.B. durch
Vergleich der Länge des
ursprünglichen
Bitmusters PAT mit der Länge des
nicht abgeschnittenen Teils des abgeschnittenen Bitmusters PAT-TR,
wird es für
diese Ausführung
bevorzugt, mit Empfangszeitpunkten zu arbeiten. Gemäß dieser
Implementation wird die Empfangszeit des nicht abgeschnittenen Teils
des abgeschnittenen Bitmusters PAT-TR vom Ermittler DRM bestimmt. Während der
Initialisierung jeder Netzwerkeinheit NUi, d.h. während der
Klassifizierungs-Prozeduren wird weiterhin vom Ermittler DRM für jeden
Zweig Bi eine Empfangs-Zeitreferenz ermittelt. Dies wird durch Messen
der Empfangszeit eines Bitmusters PAT, wenn der zugehörige Schalter
SWi ständig
geöffnet
ist, implementiert. In einer solchen Situation wird das Bitmuster
PAT überhaupt
nicht abgeschnitten, und das empfangene abgeschnittene Bitmuster PAT-TR
ist im Wesentlichen gleich dem ursprünglich gesendeten Bitmuster
PAT. Die Empfangs-Zeitreferenz wird für jeden Schalter SWi in einem
Speicher abgelegt (nicht gezeigt).
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Der
Rechner CALC berechnet als Funktion der empfangenen Abschneide-Maßzahl TR
einen Kalibrierungswert CAL-SWi für den speziellen Schalter SWi.
Dieser Kalibrierungswert CAL-SWi wird an den Sender TRX des Leitungsabschlusses
LT angelegt. Gemäß der tatsächlichen
Implementation berechnet der Rechner diesen Kalibrierungswert als Funktion
der Empfangs-Zeitreferenz des Schalters SWi und der Empfangszeit
des abgeschnittenen Bitmusters, das vom Ermittler DRM geliefert
wird. Tatsächlich
sollte die Empfangszeit im Idealfall gleich dem Augenblick sein,
der gleich der Zeitreferenz plus der Zeitdauer eines Zeitschlitzes
ist. Daher wird die Differenz zwischen der Empfangszeit und diesem Augenblick
berechnet, um den Kalibrierungswert CAL-SWi für den Schalter SWi zu bestimmen.
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Der
Sender TRX ist an einen Ausgang in Abwärtsrichtung des Leitungsabschlusses
LT angeschlossen und sendet den Kalibrierungswert CAL-SWi in Abwärtsrichtung,
indem er z.B. in einem in Abwärtsrichtung
verteilten Steuersignal untergebracht wird.
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Der
in Abwärtsrichtung übertragene
Kalibrierungswert CAL-SWi
wird von der Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU erfasst. Die Steuer-Netzwerkeinheit
CTRL-NU ermittelt einen Schaltzeitpunkt für den Schalter SWi mit einer
verbesserten Genauigkeit, der auf dem angenäherten Schaltzeitpunkt des
Schalters SWi und dem empfangenen Kalibrierungswert CAL-SWi für den Schalter
SWi basiert. Dieser Schaltzeitpunkt wird an den Schalter SWi geliefert,
der diesen Schaltzeitpunkt benutzt, wenn das nächste ankommende Signal an
seinem Zweig Bi eintrifft.
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Es
muss darauf hingewiesen werden, dass, obwohl gemäß dieser speziellen Ausführung der Schritt
der Ermittlung des Schaltzeitpunktes als Funktion des angenäherten Schaltzeitpunktes
und des Kalibrierungswertes durch die Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU
ausgeführt
wird, das Verfahren der Erfindung nicht durch diese Art der Implementation
eingeschränkt
wird. Wie bereits oben erwähnt, könnte der
optische Schalter SWi in einen optischen Halbleiterverstärker integriert
werden, wobei hierdurch die Möglichkeit
geschaffen wird, auch diesen Schritt durch eine SOA-Steuerung auszuführen. Auf diese
Weise liefert die Steuer- Netzwerkeinheit CTRL-NU
sowohl den angenäherten
Schaltzeitpunkt APP-Ti, als auch den Kalibrierungswert CAL-SWi an die
SOA-Steuerung, die den genaueren Schaltzeitpunkt Ti berechnet und
an den in den SOA integrierten Schalter SWi liefert. Es muss darauf
hingewiesen werden, dass gemäß dieser
Vorgehensweise ein Teil der zentralisierten Funktionalität der Steuer-Netzwerkeinheit
CTRL-NU in die verschiedenen Zweige verschoben wird, d.h. in die
verschiedenen SOA-Steuerungen, die sowieso vorhanden sind.
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Obwohl
die prinzipielle Funktion der Erfindung durch die obige Beschreibung
der Funktionalität
jedes Funktionsblockes im Leitungsabschluss LT, im Abzweig-Kombinator
OSC und in der Vielzahl von Netzwerkeinheiten NU1, NU1', NU1 ",..., NUi, ..., NUn klar
geworden ist, werden hier die aufeinander folgenden Schritte der
Erfindung kurz wiederholt. Für den
Fall, dass ein angenäherter
Schaltzeitpunkt von der Steuer-Netzwerkeinheit
CTRL-NU nicht ermittelt wird, sondern z.B. mittels eines Abzweiges
an jedem Zweig Bi unmittelbar vor dem optischen Verstärker und
mittels eines Prozessors, welcher das Vorhandensein eines ankommenden
Signals erkennt, muss nur der Kalibrierungswert CAL-SWi an den Schalter SWi
angelegt werden.
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Ein
Signal in Abwärtsrichtung
wird vom Leitungsabschluss LT in das Netzwerk verteilt. Angenommen,
dieses Signal in Abwärtsrichtung
enthält ein
Steuersignal, das eine Kalibrierungs-Nachricht "Sende ein vordefiniertes Bitmuster,
um den Schalter eines Zweiges zu kalibrieren" enthält, und weiterhin die Kennung
einer Netzwerkeinheit, für
welche die Kalibrierungsnachricht bestimmt ist. Die Netzwerkeinheit
sei NUi. Bei Empfang dieser Kalibrierungsnachricht sendet die Netzwerkeinheit
NUi ein vordefiniertes Bitmuster PAT zum Leitungsabschluss. Dieses
vordefinierte Bitmuster wird für
diese spezielle Ausführung
so gewählt,
dass es eine vordefinierte Sequenz eines Bits mit dem Wert "1", gefolgt von einem Bit mit dem Wert "0" ist, d.h. 101010 ... 101010. Die Sequenz
wird so lang gewählt,
dass sie zwei vorher zugewiesene Zeitschlitze auf dem gemeinsamen Zweig
BC gemäß dem verwendeten
Zeitmultiplexverfahren mit Vielfachzugriff füllt. Da die Steuer-Netzwerkeinheit
CTRL-NU auch die erwähnte
Kalibrierungsnachricht für
die Netzwerkeinheit NUi erfasst, weiß die Steuer-Netzwerkeinheit
CTRL-NU, dass das vordefinierte Bitmuster von der Netzwerkeinheit NUi
gesendet wird, und sie weiß,
welche zwei Zeitschlitze das vordefinierte Bitmuster auf dem gemeinsamen
Zweig BC füllen
werden. Die Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU benutzt die verfügbare Information
bezüglich
des angenäherten
Schaltzeitpunktes des Schalters SWi, um eine Schalt-Nachricht an
den Schalter SWi zu liefern und um damit den Schalter SWi zu öffnen und
zu schließen,
so dass das vordefinierte Bitmuster den Schalter SWi durchläuft und
die beiden Zeitschlitze benutzt werden können. Es ist jedoch durch die
Kalibrierungsnachricht vorher festgelegt, dass der Schalter SWi
nur geöffnet
und geschlossen werden darf, um einen Teil des gesendeten vordefinierten
Bitmusters durchzulassen, d.h. um nur die Information durchzulassen,
die für
einen Teil des oben erwähnten
ersten Zeitschlitzes und für
einen Teil des oben erwähnten
zweiten Zeitschlitzes des gemeinsamen Zweiges BC bestimmt ist. Auf
diese Weise durchläuft
dieser passierende Teil des vordefinierten Bitmusters den Schalter
und wird nicht abgeschnitten. Der erste Teil des vordefinierten
Bitmusters, d.h. der Teil, der den ersten Teil des ersten Zeitschlitzes
auf dem gemeinsamen Zweig BC füllen
soll, und der letzte Teil des vordefinierten Bitmusters, d.h. der
letzte Teil, der den letzten Teil des zweiten Zeitschlitzes auf
dem gemeinsamen Zweig BC füllen
soll, wird vom Schalter SWi abgeschnitten.
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Für diese
Ausführung
wird bevorzugt, dass der Schalter SWi zu einem theoretischen Zeitpunkt geöffnet werden
soll, der durch die Mitte des ersten Zeitschlitzes definiert ist,
und dass der Schalter SWi einen Zeitraum geöffnet sein soll, der gleich
der Länge
eines Zeitschlitzes ist, was bedeutet, dass der Schalter SWi zu
einem theoretischen Zeitpunkt geschlossen werden soll, der durch
die Mitte des zweiten Zeitschlitzes definiert ist.
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Es
muss darauf hingewiesen werden, dass andere Arten der Implementation
ebenfalls möglich sind.
In der Tat wird die Länge
des vordefinierten Bitmusters durch die Unsicherheit z.B. über die
Länge des
optischen Kabels oder über
den Wert der elektrischen Verzögerung
und die vordefinierte Öffnungszeit,
die der Schalter geöffnet
sein muss, bestimmt. Diese vordefinierte Öffnungszeit wird ihrerseits
z.B. durch die Zeit bestimmt, die der Leitungsabschluss benötigt, ein
vordefiniertes Bitmuster zu erkennen. Eine weitere mögliche Implementation
ist z.B. eine vordefinierte Bitmuster-Länge von drei Zeitschlitzen in
Kombination mit einem Zeitpunkt zum Öffnen des Schalters nach dem
ersten Zeitschlitz und eine Öffnungszeit
von einem Zeitschlitz, wobei gemäß dem Idealfall
das vordefinierte Bitmuster während
der Dauer eines Zeitschlitzes abgeschnitten wird, während der
Dauer eines Zeitschlitzes nicht abgeschnitten wird und erneut während der
Dauer eines Zeitschlitzes abgeschnitten wird.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführung
mit einer Länge
von zwei Zeitschlitzen wird für
den Fall, dass der angenäherte
Schaltzeitpunkt bereits ein genauer Schaltzeitpunkt ist, ein erstes
Viertel des vordefinierten Bitmusters abgeschnitten, hiernach wird exakt
die Hälfte
des vordefinierten Bitmusters nicht abgeschnitten und schließlich wird
erneut ein Viertel des vordefinierten Bitmusters abgeschnitten.
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Es
soll nun angenommen werden, dass der angenäherte Schaltzeitpunkt ein Zeitpunkt
ist, der den Schalter SWi zu spät öffnet. Dies
ist in der Figur gezeigt. Es ist ein vordefiniertes Bitmuster gezeigt, von
dem ein erster Teil abgeschnitten ist (grau schraffiert), der ein
Bit länger
ist als ein Viertel des vordefinierten Bitmusters, ein zweiter Teil,
der gleich der Länge
eines Zeitschlitzes ist, ist nicht abgeschnitten, und ein dritter
Teil, der ein Bit kleiner als ein Viertel des vordefinierten Bitmusters
ist, wird erneut abgeschnitten (grau schraffiert). Beim Durchlaufen
des Schalters SWi wird das vordefinierte Bitmuster PAT abgeschnitten,
und es wird ein abgeschnittenes Bitmuster PAT-TR geliefert.
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Das
abgeschnittene Bitmuster PAT-TR wird vom optischen Kombinator OC
entsprechend einem Zeitmultiplexverfahren mit Vielfachzugriff mit
anderen Informationssignalen zusammengeführt, die von anderen Netzwerkeinheiten
gesendet werden. Das kombinierte Informationssignal wird über den
gemeinsamen Zweig BC zum Leitungsabschluss LT übertragen.
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Das
empfangene kombinierte Informationssignal wird vom Detektor DET
untersucht, um das Vorhandensein des abgeschnittenen Bitmusters PAT-TR
zu erkennen. Wenn das abgeschnittene Bitmuster vom Detektor DET
erkannt wurde, wird das abgeschnittene Bitmuster PAT-TR an den Ermittler DRM
angelegt, der eine Abschneide-Maßzahl TR ermittelt, d.h. die
Empfangszeit des abgeschnittenen Teils des abgeschnittenen Bitmusters
PAT-TR. Die Abschneide-Maßzahl
TR wird an den Rechner CALC angelegt, der als Funktion der Abschneide-Maßzahl TR
und der gespeicherten Empfangs-Zeitreferenz des Schalters SWi einen
Kalibrierungswert CAL-SWi bestimmt.
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Der
Kalibrierungswert CAL-SWi wird durch den Sender TRX in die in Abwärtsrichtung
verteilten Signale aufgenommen und in Abwärtsrichtung in das Netzwerk
gesendet.
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Die
in Abwärtsrichtung
verteilten Signale werden von der Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU erfasst,
die den Kalibrierungswert CAL-SWi für den Schalter SWi aus den
empfangenen in Abwärtsrichtung
verteilten Signalen entnimmt. Die Steuer-Netzwerkeinheit CTRL-NU
ermittelt als Funktion des angenäherten
Schaltzeitpunktes APP-Ti des Schalters SWi und des Kalibrierungswertes
CAL-SWi einen genauen Schaltzeitpunkt Ti. Dieser Schaltzeitpunkt
Ti wird für
das nächste
ankommende Signal INi verwendet, um den Schalter SWi zum richtigen
Zeitpunkt zu öffnen
und zu schließen.
-
Obwohl
die Prinzipien der Erfindung oben in Zusammenhang mit einem speziellen
Apparat beschrieben wurden, muss deutlich verstanden werden, dass
diese Beschreibung nur als Beispiel angegeben wird und nicht als
Einschränkung
des Umfanges der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.