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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur zentralen Steuerung,
wie in der Präambel
von Anspruch 1 beschrieben, einen Leitungsabschluss, wie in der
Präambel
von Anspruch 4 beschrieben, und eine Element-Steuerung, wie in der
Präambel von
Anspruch 6 beschrieben, die ein solches Verfahren realisieren, und
ein baumartiges Netz, wie in der Präambel von Anspruch 9 beschrieben.
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Ein
solches baumartiges Netz ist bereits in der Technik bekannt, z.B.
aus der veröffentlichten
europäischen
Patentanmeldung mit dem Titel "Arrangement
for amplifying and combining optical signals, and method for upstream
transmission realized therewith",
die am 26.03.1997 veröffentlicht
wurde und die Veröffentlichungs-Nummer
EP 0 765 045 A1 hat. Darin
wird ein bauartiges optisches Netz beschrieben. Das baumartige Netz
besteht aus einer Upstream-Reihenschaltung
zugeordneter Zweige, einer Kombinier-Anordnung und einem gemeinsamen Zweig,
womit eine Vielzahl von Netzwerk-Einheiten, die
im Folgenden Netzwerkabschlüsse
genannt werden, mit einem Leitungsabschluss gekoppelt ist.
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Eine
so genannte Genehmigung wird vom Leitungsabschluss an die verschiedenen
Netzwerkabschlüsse
verteilt, um es einem oder mehreren Netzwerkabschlüssen zu
erlauben, entsprechend einer in der Genehmigung enthaltenen Kennung
auf die Genehmigung zu reagieren und einen Upstream-Burst zu senden,
der auch Upstream-Informations-Signal genannt wird.
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Vom
Telecommunication Standardization Sector of ITU International Telecommunication
Union wird im Standard G.983.1 aus 10/98 mit dem Titel "Series G: Transmission
Systems and Media, Digital Systems and Networks: Digital sections
and digital line systems – Optical
line systems for local and access networks: Broadband Optical Access
Systems Based On Passive Optical Networks (PON)" auf Seite 6, Abschnitt 4 von Definitions
beschrieben, dass ein optischer Leitungsabschluss jede Upstream-Übertragung
von den optischen Netzwerk-Einheiten steuert, indem er eine Erlaubnis
sendet. Eine Genehmigung, auch Erlaubnis genannt, ist die Erlaubnis,
eine Upstream-Zelle eines optischen Netzwerkabschlusses zu senden,
wenn ein optischer Netzwerkabschluss seine eigene Genehmigung empfängt. Weiterhin
werden in Abschnitt 8.3.5.3.5 Grants, Seite 36 bis 37, die verschiedenen
Arten von Genehmigungen beschrieben.
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Ein
solches Verfahren zur Durchführung
einer zentralen Steuerung einer Vielzahl von Netzwerkabschlüssen wird
auch in der europäischen
Patentanmeldung mit der Referenznummer EP-A-0 869 634 (Fujitsu LTD)
vom 7. Oktober 1998 (1998-10-7) mit dem Titel "Wavelength-division multiplexing in passive
optical networks" beschrieben.
Darin wird beschrieben, dass eine Vielzahl von optischen Netzwerk-Einheiten
ONUs über
ein passives optisches Netzwerk mit einem optischen Leitungsabschluss OLT
verbunden ist. Jede ONU hat eine Wellenlängen-Auswahl-Einheit, die abhängig von
Steuerinformationen arbeitet, die vom OLT über das passive optische Netzwerk
zur betreffenden ONU gesendet werden, um eines der optischen Signale
aus der Vielzahl auszuwählen,
und verfügt
auch über
einen Detektor zur Verarbeitung des ausgewählten optischen Signals, um
daraus die übertragenen
Daten abzuleiten.
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Wie
in der zuerst erwähnten
Patentanmeldung in der ersten Spalte, Zeile 23 bis 31, beschrieben
wurde, erfordern diese bekannten Netzwerke optische Verstärker in
den zugeordneten Zweigen, um die erforderliche optische Leistung
bereitzustellen. Weiterhin wird in den Zeilen 49 bis 52 beschrieben, dass
in diesen Zweigen auch optische Schalter erforderlich sind. Die "Inline-Elemente", die in den Ansprüchen der
vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden, sind z.B. ein solcher
optischer Verstärker oder
ein optischer Schalter. In der Tat sind diese Elemente im Downstream-Übertragungs-Pfad der Downstream-Informations-Signale,
die vom Leitungsabschluss an die Vielzahl von Netzwerkabschlüssen verteilt
werden, und im Upstream-Übertragungs-Pfad
der Upstream-Informations-Signale, die von einem der Netzwerkabschlüsse gesendet
werden, enthalten.
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Diese
Inline-Elemente müssen
vordefinierte Funktionen zu vordefinierten Zeitpunkten ausführen. Auf
diese Weise muss ein optischer Halbleiterverstärker, z.B. eine Integration
eines optischen Verstärkers
und eines optischen Schalters, zu vordefinierten Zeitpunkten ein-/ausgeschaltet
werden und muss zu andere vordefinierten Zeitpunkten eine vordefinierte Verstärkung einstellen.
Ein weiteres Inline-Element ist ein Burst-Mode-Empfänger, der
am gemeinsamen Zweig mit dem Leitungsabschluss gekoppelt ist. Es muss
darauf hingewiesen werden, dass für den Fall, wenn das baumartige
Netz ein optisches baumartiges Netz ist, ein solcher Burst-Mode-Empfänger normalerweise
im optischen Leitungsabschluss enthalten und mit dem elektrischen
Leitungsabschluss gekoppelt ist. Der Burst-Mode-Empfänger muss
zu vordefinierten Zeitpunkten bestimmte Aktivitäten der Netzwerkabschlüsse erkennen
und muss zu anderen vordefinierten Zeitpunkten eine automatische
Verstärkungsregelung
für die
verschiedenen Netzwerkabschlüsse
durchführen.
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In
der erwähnten
Patentanmeldung wird auch beschrieben, dass eine Möglichkeit
zur Steuerung der optischen Schalter durch den Leitungsabschluss,
d.h. der Ein-/Aus-Befehl, realisiert wird, indem Downstream-Genehmigungs-Information
erfasst wird, die von dem Leitungsabschluss zu den Netzwerkabschlüssen in
Downstream-Richtung gesendet wird. Obwohl diese Genehmigungs-Information,
wie in den oben erwähnten
Standards beschrieben wird, die Netzwerkabschluss-Kennung enthält, dazu
verwendet wird, zu bestimmen, ob ein Upstream-Informations-Signal
während
eines vordefinierten Zeitintervalls für einen bestimmten optischen
Schalter vorliegt oder nicht vorliegt, d.h. im Normalbetrieb des
Netzwerkabschlusses, reicht ein solches Verfahren nicht aus, eine
komplette Steuerung aller Inline-Elemente z.B. während einer Vorbereitungsphase
der Netzwerkabschlüsse
und anderer Netzwerkelemente durchzuführen.
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Um
die erforderlichen Funktionalitäten
durch diese Inline-Elemente
zu den vordefinierten Zeitpunkten durchzuführen, sind verschiedene Lösungen möglich. In
der Tat ist ein mögliches
Verfahren z.B. eine zentrale Steuerung, die vom Leitungsabschluss durchgeführt wird,
mit einer Übertragung
von Steuersignalen zwischen dem Leitungsabschluss und den Inline-Elementen. In Netzwerken
mit einem hohen Aufteilungsfaktor und vielen unterschiedlichen Inline-Elementen
würde eine
solche Lösung
jedoch viele zusätzliche
Steuersignale und einen Zusatzaufwand erfordern.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Durchführung einer
zentralen Steuerung des oben angegebenen bekannten Typs bereitzustellen,
das sich dazu eignet, eine komplett zentrale Steuerung der Inline-Elemente
durchzuführen,
das aber auf eine, was den Zusatzaufwand betrifft, effiziente Weise
arbeitet ohne zusätzliche
Steuersignale zu benutzen.
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Gemäß der Erfindung
wird dieses Ziel durch das Verfahren zur Durchführung einer zentralen Steuerung
erreicht, wie in Anspruch 1 beschrieben, und durch den Leitungsabschluss
und die Element-Steuerung, die ein solches Verfahren realisiert, wie
in Anspruch 4, bzw. Anspruch 6 beschrieben, und durch das baumartige
Netz, das einen solchen Leitungsabschluss und eine solche Element-Steuerung enthält, wie
in Anspruch 9 beschrieben.
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In
der Tat beruht die Erfindung auf der Einsicht, dass in einer Genehmigungs-Nachricht
eine erste Vielzahl von Bits gemäß einer
Kennung eines ausgewählten
Elementes und eine zweite Vielzahl von Bits gemäß einer Kennung einer lokal
vordefinierten Funktion definiert wird, wobei das ausgewählte Element
aus den Inline-Elementen ausgewählt wird,
um die lokal vordefinierte Funktion auszuführen. Der Leitungsabschluss
wird auf diese Weise in die Lage versetzt, eine zentrale Steuerung der
Inline-Elemente durchzuführen,
ohne zusätzliche
Steuersignale zu benutzen. Die Aufnahme einer Kombination einer
Kennung eines ausgewählten
Elementes und einiger zusätzlicher
Bits, die eine lokal vordefinierte Funktion kennzeichnen, in einer
Genehmigungs-Nachricht reicht aus, um eine komplette Steuerung nicht
nur der Netzwerkabschlüsse,
sondern auch der Inline-Elemente im Normalbetrieb der Netzwerkabschlüsse, aber
auch während
anderer Betriebsarten, wie z.B. der Vorbereitungsphase verschiedener
Netzwerkelemente, der Initialisierung verschiedener Netzwerkelemente,
der Verifizierungs-Prozeduren und der Verstärkungs-Einstellungs-Prozeduren
durchzuführen.
Durch Verteilung der Genehmigungs-Nachricht im Netzwerk an die verschiedenen
Netzwerkabschlüsse
wird die Genehmigungs-Nachricht
auch an die Inline-Elemente weitergeleitet, wodurch die Inline-Elemente
in die Lage versetzt werden, eine Kennung zu erkennen oder nicht.
Wenn ein Inline-Element seine Kennung erkennt, bedeutet dies, dass
es das ausgewählte
Element ist, eine seiner lokal vordefinierten Funktionen wird entsprechend
der zweiten Vielzahl von Bits erkannt und auf diese Weise dem ausgewählten Element
von dem Leitungsabschluss auferlegt, um ausgeführt zu werden.
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Es
muss darauf hingewiesen werden, dass der Begriff "lokal" bedeutet, dass die
zweite Vielzahl von Bits eine lokale Bedeutung hat. Das bedeutet, dass
eine zweite Vielzahl von Bits mit einem vordefinierten Wert, z.B.
einem ersten vordefinierten Wert für unterschiedliche Inline-Elemente
eine unterschiedliche Bedeutung haben kann. Wenn zum Beispiel ein
optischer Halbleiterverstärker
seine Kennung erkennt, reagiert er auf eine zweite Vielzahl von Bits
mit einem vordefinierten ersten Wert, indem er "mit einer vordefinierten Standard-Verstärkung einschaltet". Wenn andererseits
ein Burst-Mode-Empfänger seine
Kennung erkennt, reagiert er auf eine zweite Vielzahl von Bits mit
demselben ersten vordefinierten Wert durch "Start der Aktivitäts-Erkennung".
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Eine
weitere Anmerkung ist, dass obwohl die erste Vielzahl von Bits ein
ausgewähltes
Element kennzeichnet und die zweite Vielzahl von Bits eine lokal
vordefinierte Funktion kennzeichnet, die vorliegende Erfindung nicht
auf eine solche Sequenz begrenzt ist, sondern die Bedeutung der
ersten Vielzahl von Bits und der zweiten Vielzahl von Bits ausgetauscht
werden kann.
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Weiterhin
muss angemerkt werden, dass die erste Vielzahl von Bits eine Netzwerkabschluss-Kennung
oder eine Zweig-Kennung
enthalten kann. Dies wird in Anspruch 2 beschrieben. In der Tat
ist es möglich,
z.B. die Kennung eines Netzwerkabschlusses in die erste Vielzahl
von Bits aufzunehmen, um neben dem Netzwerkabschluss ein Inline-Element
des Zweigs dieses Netzwerkabschlusses zu adressieren. In Kombination
mit den Werten der zweiten Vielzahl von Bits weiß das adressierte Inline-Element,
d.h. das ausgewählte
Element, von welcher Art von Funktion die Ausführung erwartet wird. Andererseits
ist es auch möglich,
in der ersten Vielzahl von Bits z.B. die Kennung des Zweiges eines
Inline-Elementes aufzunehmen, um ein oder mehrere Inline-Elemente
dieses Zweiges zu adressieren. Für
den Fall einer solchen Art der Implementation ist es nicht erforderlich, auch
eine Kennung eines Netzwerkabschlusses aufzunehmen. Da gemäß der Funktion
der Genehmigungs-Prozeduren ein bestimmter Netzwerkabschluss nur
auf eine Genehmigungs-Nachricht reagiert, wenn seine eigene Kennung
enthalten ist, wird durch die Aufnahme einer Zweig-Kennung anstelle einer
Netzwerkabschluss-Kennung die Arbeit dieser Genehmigungs-Prozeduren
nicht gestört.
Weiterhin muss darauf hingewiesen werden, dass obwohl eine Implementation
mit einer Netzwerkabschluss-Kennung oder eine Implementation mit
einer Zweig-Kennung eine unterschiedliche Anzahl von Bits der ersten
Vielzahl von Bits erfordern kann, z.B. eine erste vordefinierte
Anzahl von Bits oder eine zweite vordefinierte Anzahl von Bits,
beide Implementationen durch dieselbe zentrale Steuerung realisiert
werden können,
die durch denselben Leitungsabschluss durchgeführt wird. In der Tat reicht
es aus, einem oder mehreren vordefinierten Bits der zweiten Vielzahl
von Bits entsprechend dem Wert dieser Bits eine lokal vordefinierte
Funktion zuzuweisen, z.B. "Schauen
auf eine erste vordefinierte Anzahl von Bits, um die erste Vielzahl
von Bits zu interpretieren" oder "Schauen auf eine
zweite vordefinierte Anzahl von Bits, um die erste Vielzahl von
Bits zu interpretieren". Auf
diese Weise werden die verschiedenen Netzwerkelemente, d.h. die
Netzwerkabschlüsse
und die Inline-Elemente zuerst auf diese Bits der zweiten Vielzahl
von Bits schauen und danach z.B. eine erste Vielzahl von Bits mit
einer ersten vordefinierten Anzahl auswerten oder eine erste Vielzahl
von Bits mit einer zweiten vordefinierten Anzahl von Bits auswerten,
oder entscheiden, überhaupt
nichts zu tun.
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Wie
bereits oben beschrieben, kann der Schritt der Weiterleitung der
Genehmigungs-Nachricht an die verschiedenen Inline-Elemente auf
verschiedene Arten implementiert werden.
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Eine
Möglichkeit
ist, die Genehmigungs-Nachricht durch den Leitungsabschluss in ein Downstream-Signal
einzubeziehen, das Downstream-Signal in Downstream-Richtung an die Vielzahl
von Netzwerkabschlüssen
zu verteilen und die Genehmigungs-Nachricht aus dem Downstream-Signal
zu entnehmen, um die Genehmigungs-Nachricht an eine Element-Steuerung
weiterzuleiten, die einem solchen Inline-Element zugeordnet ist.
Die Element-Steuerung wertet die Genehmigungs-Nachricht aus und
erzwingt entsprechend der ersten Vielzahl von Bits und der zweiten
Vielzahl von Bits die Ausführung
einer lokal vordefinierten Funktion auf dem ausgewählten Element.
Dies wird in dem Verfahren von Anspruch 3 beschrieben, das von dem Leitungsabschluss
von Anspruch 5 und durch die Element-Steuerung aus Anspruch 6 realisiert
wird. Dies wird durch das folgende Beispiel in einem optischen baumartigen
Netz klar. Die Erfassung der Downstream-Genehmigungs-Information
wird in einem optischen baumartigen Netz üblicherweise durch einen Netzwerkabschluss
für Betriebs-
und Wartungsfunktionen realisiert. Ein solcher Netzwerkabschluss
für Betriebs-
und Wartungsfunktionen ist in Downstream-Richtung über einen
optischen Abzweig mit dem Leitungsabschluss gekoppelt. Ein kleiner
Teil der Leistung des Downstream-Signals wird an den Netzwerkabschluss
für Betriebs-
und Wartungsfunktionen abgeleitet. Der Netzwerkabschluss für Betriebs-
und Wartungsfunktionen entnimmt dem Downstream-Signal die Genehmigungs-Nachricht und
leitet sie weiter an eine Inline-Element-Steuerung.
Eine solche Inline-Element-Steuerung ist einem oder mehreren Inline-Elementen
zugeordnet, um sie entsprechend der Genehmigungs-Nachrichten, die
vom Leitungsabschluss auferlegt werden, zu steuern. Es ist klar,
dass eine solche Element-Steuerung auf verteilte Weise oder auf
zentralisierte Weise implementiert werden kann. Auf diese Weise
kann ein Inline-Element seine eigene Element-Steuerung enthalten.
Andererseits kann eine Element-Steuerung einer Vielzahl von Netzwerk-Elementen
zugeordnet sein und ein einzeln stehendes Gerät sein.
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Eine
andere Art der Weiterleitung der Genehmigungs-Nachricht an ein Inline-Element ist
das direkte Senden der Genehmigungs-Nachricht zum Inline-Element.
Dies wird zum Beispiel für
einen Burst-Mode-Empfänger
eines optischen Netzwerks realisiert, der die Genehmigungs-Nachricht
direkt vom elektrischen Leitungsabschluss empfängt.
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Wie
bereits oben erwähnt,
ist eine mögliche Implementation
eines solchen Inline-Elementes ein umschaltbarer Verstärker zur
Verstärkung
von in Upstream-Richtung gesendeten Signalen, die von einem der
Netzwerkabschlüsse
gesendet werden. Die einem solchen umschaltbaren Verstärker zugeordnete
Element-Steuerung
wird in Anspruch 7 beschrieben.
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Ein
weiteres mögliches
Inline-Element ist ein Burst-Mode-Empfänger
in einem optischen Netzwerk. Die dem Burst-Mode-Empfänger
zugeordnete Element-Steuerung wird in Anspruch 8 beschrieben. Es
muss darauf hingewiesen werden, dass ein solcher Burst-Mode-Empfänger normalerweise
seine zugeordnete Element-Steuerung enthält.
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Die
oben angegebenen und weitere Aufgaben und Eigenschaften der Erfindung
werden deutlicher, und die Erfindung selbst wird am besten verstanden,
wenn auf die folgende Beschreibung einer Ausführung in Verbindung mit der
begleitenden Zeichnung Bezug genommen wird, in der ein baumähnliches
Netz gezeigt wird.
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Mit
Bezug auf die Figur wird für
diese spezielle Ausführung
bevorzugt, ein baumähnliches
optisches Netz zu beschreiben. Das optische Netz enthält einen
elektrischen Leitungsabschluss ELT und eine Vielzahl von Netzwerkabschlüssen NT1,
NT2, ..., NTi, ..., NTn. Der elektrische Leitungsabschluss ELT ist
mit der Vielzahl von Netzwerkabschlüssen NT1, NT2, ..., NTi, ...,
NTn über
einen gemeinsamen Zweig und über
zugeordnete Zweige gekoppelt.
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Der
gemeinsame Zweig und die zugeordneten Zweige enthalten Inline-Elemente.
Auf diese Weise enthält
der gemeinsame Zweig dieser speziellen Ausführung Inline-Elemente, wie
z.B. einen Einspeiser/Zwischenverstärker FR und einen Burst-Mode-Empfänger BMRX,
und jeder der zugeordneten Zweige enthält auch einige Inline-Elemente,
z.B. Ei, die in dem Upstream-Zweig vom Netzwerkabschluss NTi enthalten
sind. Um die Figur nicht zu überladen, wird
nur auf das Inline-Element Ei, das in einem weiteren Abschnitt benutzt
wird, Bezug genommen, und die anderen Inline-Elemente, die dem Inline-Element Ei
gleich sind, werden in der Figur gezeigt, sind aber nicht mit Namen
versehen.
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Der
Burst-Mode-Empfänger
BMRX und der elektrische Leitungsabschluss ELT sind in einem optischen
Leitungsabschluss OLT enthalten und mit einer elektrischen Verbindung
gekoppelt. Weiterhin enthält
der optische Leitungsabschluss OLT einen Sender TRX.
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Es
muss darauf hingewiesen werden, dass für die Downstream-Übertragung
der elektrischen Signale vom elektrischen Leitungsabschluss ELT
die Signale zuerst in optische Signale umgewandelt werden, bevor
sie gesendet werden, und nach dem Senden werden die optischen Signale
in den Netzwerkabschlüssen
wieder in elektrische Signale umgewandelt. Dies geht jedoch über das
Ziel der Erfindung hinaus und wird hier nicht im Detail beschrieben.
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Der
elektrische Leitungsabschluss ELT enthält einen Bestimmer DET, ein
Aufnahme-Mittel INCL und einen Weiterleiter FORW. Der Bestimmer
DET ist mit dem Aufnahme-Mittel INCL gekoppelt, das wiederum mit
dem Weiterleiter FORW gekoppelt ist. Der Weiterleiter FORW enthält einen
Einkapseler ENC. Der Einkapseler ENC ist mit dem Aufnahme-Mittel
INCL und dem Sender TRX gekoppelt. Der Sender TRX ist mit einem
Ausgang des optischen Leitungsabschlusses ELT gekoppelt. Dieser
Ausgang des optischen Leitungsabschlusses ist mit der Downstream-Übertragungs-Verbindung des
gemeinsamen Zweiges gekoppelt. Der Weiterleiter FORW ist weiterhin über einen
anderen Ausgang mit dem Burst-Mode-Empfänger BMRX gekoppelt.
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Der
elektrische Leitungsabschluss führt
die zentrale Steuerung der Netzwerkabschlüsse NT1, NT2, ..., NTi, ...,
NTn durch, aber auch der Inline-Elemente, z.B. des Inline-Elementes Ei, des
Einspeisers/Zwischenverstärkers
FR und des Burst-Mode-Empfängers
BMRX. Das bedeutet, dass zu vordefinierten Zeitpunkten ein bestimmtes
Netzwerkelement unter der zentralen Steuerung des elektrischen Leitungsabschlusses
ELT eine bestimmte Funktion ausführen
muss. Um diese zentrale Steuerung zu realisieren, wird eine Genehmigungs-Nachricht
G definiert, die eine erste Vielzahl von Bits A und eine zweite
Vielzahl von Bits B enthält.
Die erste Vielzahl von Bits bestimmt das spezielle Element, das
eine bestimmte Funktion ausführen
muss, und die zweite Vielzahl von Bits bestimmt die Art der Funktion,
die vom Netzwerkelement ausgeführt
werden muss. Auf diese Weise muss ein ausgewähltes Inline-Element, ausgewähltes Element
SEL-E genannt, eine bestimmte lokal vordefinierte Funktion SEL-F
ausführen.
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Das
Bestimmungs-Mittel DET bestimmt eine erste Vielzahl von Bits A gemäß einer
Kennung des ausgewählten
Elementes SEL-E
und bestimmt eine zweite Vielzahl von Bits gemäß einer Kennung der lokal vordefinierten
Funktion SEL-F. Die erste Vielzahl von Bits A, z.B. (a1, a2, a3,
a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10) enthält eine Anzahl von Bits, die
als Funktion der Kennung des ausgewählten Elementes variieren kann,
und die Anzahl der Bits der zweiten Vielzahl von Bits B, z.B. (b6,
b5, b4, b3, b2, b1) kann ebenfalls abhängig von der Art der auszuführenden
Funktion variieren. Gemäß dieser
speziellen Ausführung
ist die Gesamtzahl der Bits der ersten Vielzahl von Bits A plus
der zweiten Vielzahl von Bits B konstant. Hierbei ist die Information,
dass die erste Vielzahl von Bits eine vordefinierte Anzahl von Bits
enthält,
in den Werten einer oder mehrerer vordefinierter Bits der zweiten
Vielzahl von Bits enthalten, d.h. die Bestimmung der Art der von
dem Leitungsabschluss benutzten Erkennung ist in der zweiten Vielzahl
von Bits B enthalten.
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Gemäß dieser
speziellen Ausführung
bestimmen die Werte der Bits b1 und b2, dass die erste Vielzahl
von Bits A folgende Anzahl hat:
- – 10 Bit,
z.B. (a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10), wodurch eine Netzwerkabschluss-Kennung gekennzeichnet
wird und wobei die zweite Vielzahl von Bits B 6 Bits zählt, z.B.
(b6, b5, b4, b3, b2, b1); oder
- – nur
7 Bit, z.B. (a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7), wodurch eine Zweig-Kennung
gekennzeichnet wird und wobei die zweite Vielzahl von Bits B 9 Bits zählt, z.B.
(b9, b8, b7, b6, b5, b4, b3, b2, b1).
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Das
Aufnahme-Mittel INCL nimmt die erste Vielzahl von Bits A und die
zweite Vielzahl von Bits B in die Genehmigungs-Nachricht G auf. Diese Genehmigungs-Nachricht
G wird an den Weiterleiter FORW geliefert. Der Weiterleiter FORW
leitet die Genehmigungs-Nachricht an die Inline-Elemente weiter,
um die Ausführung
der lokal vordefinierten Funktion SEL-F gemäß der zweiten Vielzahl von
Bits auf das ausgewählte
Element SEL-E gemäß der ersten
Vielzahl von Bits zu erzwingen. Der Weiterleiter FORW realisiert
dies auf zwei verschiedene Arten. Da eines der Inline-Elemente der
Burst-Mode-Empfänger BMRX
ist, der neben dem elektrischen Leitungsabschluss ELT auch in dem
optischen Leitungsabschluss OLT enthalten ist, wird ein elektrisches
Signal, das die Genehmigungs-Nachricht G enthält, direkt zum Burst-Mode-Empfänger BMRX
gesendet. Um die Inline-Elemente
zu erreichen, die sich auch an verteilten Standorten in dem baumähnlichen
Netz befinden, wird weiterhin die Genehmigungs-Nachricht vom Einkapseler
ENC in ein Downstream-Signal D(G)
aufgenommen. Dieses Downstream-Signal wird zum Sender TRX weitergeleitet,
der seinerseits das Downstream-Signal
D(G) im Netzwerk zu den verschiedenen Netzwerkabschlüssen NT1,
NT2, ..., NTi, ..., NTn verteilt. Wie eine lokal vordefinierte Funktion
nun einem der im Netzwerk befindlichen Inline-Elemente auferlegt
wird, wird in einem weiteren Abschnitt beschrieben.
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Für diese
spezielle Ausführung
ist das Inline-Element Ei ein optischer Halbleiter-Verstärker. Wie
in einem vorherigen Abschnitt beschrieben wird, muss das Inline-Element
Ei vordefinierte Funktionen ausführen.
Auf diese Weise muss der optische Halbleiter-Verstärker zu
vordefinierten Zeitpunkten ein- und ausgeschaltet werden, um eine
verstärkte
spontane Emission von Störungen
zu vermeiden, wenn kein Signal über
den zugeordneten Zweig übertragen wird.
Weiterhin muss der optische Halbleiter-Verstärker zu anderen vordefinierten
Zeitpunkten eine vordefinierte Verstärkung einstellen, um ein vorliegendes
Signal zu verstärken,
das vom speziellen Netzwerkabschluss NTi gesendet wird.
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Es
muss auch darauf hingewiesen werden, dass der gemeinsame Zweig und
die zugeordneten Zweige teilweise bidirektional und teilweise in Downstream-
und Upstream- Übertragungsrichtung getrennt
sind. Die Beschreibung der exakten Orte, wo die Übertragungsleitungen bidirektional
oder unidirektional sind, geht über
das Ziel der vorliegenden Erfindung hinaus. Daher wird dies nicht
weiter detailliert beschrieben. Das Ziel ist, dass das baumähnliche
Netz Inline-Elemente
enthält.
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Das
Inline-Element Ei ist in einem Verstärker/Verteiler AS des baumartigen
Netzes enthalten. Dieser Verstärker/Verteiler
AS ist zwischen dem elektrischen Leitungsabschluss ELT und jedem
der Vielzahl von Netzwerkabschlüssen
NT1, NT2, ..., NTi, ..., NTn angeschlossen. Der Verstärker/Verteiler
AS enthält
einen Verteilungspunkt der Downstream-Übertragungsrichtung und einen
Kombinationspunkt der Upstream-Übertragungsrichtung
des baumartigen Netzes. Weiterhin enthält der Verstärker/Verteiler
AS eine Element-Steuerung CTRL-E und einen Betriebs- und Wartungs-Netzwerkabschluss
OAM-NT. Der Betriebs- und Wartungs-Netzwerkabschluss OAM-NT ist in Downstream-Richtung über den
gemeinsamen Zweig und einen optischen Abzweig (nicht gezeigt), der
sich vor dem Downstream-Verteilungspunkt befindet, mit dem elektrischen
Leitungsabschluss ELT gekoppelt. Weiterhin ist die Element-Steuerung
CTRL-E mit einigen Inline-Elementen der zugeordneten Zweige gekoppelt,
wie z.B. mit Ei.
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Die
Element-Steuerung CTRL-E enthält
einen Erkenner RECO. Der Erkenner RECO ist in Downstream-Richtung
mit einem Eingang der Element-Steuerung CTRL-E, d.h. mit dem optischen
Abzweig gekoppelt. Der Erkenner RECO ist weiterhin mit den verschiedenen
Inline-Elementen gekoppelt.
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Die
Element-Steuerung CTRL-E ist enthalten, um die verschiedenen Inline-Elemente,
die im Verstärker/Verteiler
AS enthalten sind, zu steuern. Statt dass jedes Inline-Element seine
eigene Element-Steuerung hat, wird es bevorzugt, eine zentrale Element-Steuerung
CTRL-E in den Verstärker/Verteiler
AS aufzunehmen. Das bedeutet, dass in dem Fall, wenn eine lokal
vordefinierte Funktion eines bestimmten Inline-Elementes, z.B. Ei, im Inline-Element unter
der zentralen Steuerung des elektrischen Leitungsabschlusses ELT
ausgeführt
werden muss, diese Ausführung
von der Element-Steuerung CTRL-E zum speziellen Inline-Element Ei
weitergeleitet wird. Der Betriebs- und Wartungs-Netzwerkabschluss OAM-NT
erfasst das Downstream-Signal D(G), das vom elektrischen Leitungsabschluss
ELT in das Netzwerk gesendet wurde, und entnimmt die Genehmigungs-Nachricht
G aus dem Downstream-Signal D(G) und leitet diese Genehmigungs-Nachricht
G zum Erkenner RECO weiter. Der Erkenner RECO wertet die Genehmigungs-Nachricht
G aus. Für
den Fall, dass in der ersten Vielzahl von Bits A eine Kennung einer
Netzwerkabschluss-Kennung oder eine Kennung einer Zweig-Kennung
enthalten ist, auf die eines ihrer zugeordneten Inline-Elemente
reagieren muss, erzeugt der Erkenner RECO ein Steuerungs-Signal
CTRL(Ei(SEL-F)) und leitet dieses Steuerungs-Signal CTRL(Ei(SEL-F))
an das betreffende Inline-Element weiter, d.h. zum ausgewählten Inline-Element,
z.B. Ei. Das Steuerungs-Signal CTRL(Ei(SEL-F)) enthält weiterhin
die Kennung der lokal vordefinierten Funktion SEL-F gemäß der Auswertung
der zweiten Vielzahl von Bits B. Auf diese Weise wird die gewählte Funktion
SEL-F von der Element-Steuerung
CTRL-E dem Inline-Element Ei durch das Steuerungs-Signal CTRL(Ei(SEL-F))
unter dem Antrieb der zentralen Steuerung des elektrischen Leitungsabschlusses
ELT auferlegt.
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Die
Funktion des Verfahrens der Erfindung wird nun durch ein Beispiel
beschrieben, mit dem die tatsächliche
Funktion des zentralen Steuerungs-Systems während einer vordefinierten
Zeitdauer beschrieben wird.
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Nehmen
wir die Situation an, dass gemäß dem zentralen
Steuerungs-System eine Aktivitäts-Erkennung
auf dem zugeordneten Zweig des Netzwerkabschlusses NTi durchgeführt werden
muss. Dies hat folgendes zur Folge:
- – Der Netzwerkabschluss
NTi muss zu einem vordefinierten Zeitpunkt eine vordefinierte Betriebs- und
Wartungs-Zelle der physikalischen Ebene, die PLOAM-Zelle genannt
wird, zum elektrischen Leitungsabschluss ELT senden, und
- – Das
Inline-Element, d.h. der optische Halbleiterverstärker dieses
zugeordneten Zweiges, d.h. Ei, muss mit einer maximalen Verstärkung eingeschaltet
werden, wenn die gesendete PLOAM-Zelle den Verstärker durchläuft, d.h. eine lokal vordefinierte
Funktion des Inline-Elementes Ei, und
- – Der
Burst-Mode-Empfänger
BMRX muss die Aktivitäts- Erkennung mit einer
voreingestellten Verstärkung
zu dem Zeitpunkt beginnen, an dem die PLOAM-Zelle am optischen Leitungsabschluss
OLT eintrifft, d.h. eine lokal vordefinierte Funktion des Burst-Mode-Empfängers BMRX.
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Um
diese verschiedenen Funktionen durch die verschiedenen Netzwerkelemente
auszuführen, wird
eine Genehmigungs-Nachricht G erzeugt. Da gemäß dem vorliegenden Beispiel
in dieser Stufe der Prozeduren die Netzwerkabschluss-Kennung vom elektrischen
Leitungsabschluss ELT noch nicht zugewiesen wurde, wird die Zweig-Kennung
des zugeordneten Zweigs des Netzwerkabschlusses NTi verwendet, um
die erste Vielzahl von Bits A zu bestimmen. Daher bestimmt der Bestimmer
DET die Werte für
die Bits b1 und b2 entsprechend der vordefinierten Werte, die der
Funktion "Ansehen
von nur 7 Bits für
die erste Vielzahl von Bits" zugeordnet
sind, um die erste Vielzahl von Bits auszuwerten. In der Tat kann
diese Zweig-Kennung eine Kennung sowohl für den Netzwerkabschluss NTi,
als auch für
das Inline-Element Ei auf dem Zweig und den Burst-Mode-Empfänger sein.
Nehmen wir an, dass der Bestimmer DET die erste Vielzahl von Bits
gleich A (a1, a2, a3, a4, a5, a7) bestimmt. Gemäß den Kennungen der lokal vordefinierten
Funktionen, z.B. SEL-F, wird die zweite Vielzahl von Bits B bestimmt.
Nehmen wir an, dass der Bestimmer DET die zweite Vielzahl von Bits gleich
B (b9, b8, b7, b6, b5, b4, b3, b2, b1) bestimmt. Das bedeutet, dass
die zweite Vielzahl von Bits B (b9, b8, b7, b6, b5, b4, b3, b2,
b1) eine lokale Bedeutung für
den Netzwerkabschluss NTi hat, um seine Funktionen "Senden einer PLOAM-Zelle" für das Inline-Element Ei auszuführen, um
seine Funktion "Einschalten
mit maximaler Verstärkung" auszuführen, und
für den
Burst-Mode- Empfänger BMRX,
um seine Funktion "Start
der Aktivitäts-Erkennung mit voreingestellter
Verstärkung" auszuführen.
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Die
erste Vielzahl von Bits A und die zweite Vielzahl von Bits B werden
an das Aufnahme-Mittel INCL geliefert und in eine Genehmigungs-Nachricht G
aufgenommen. Die Genehmigungs-Nachricht
wird an den Weiterleiter FORW geliefert. Der Weiterleiter FORW leitet
die Genehmigungs-Nachricht mittels eines elektrischen Signals an
den Burst-Mode-Empfänger
BMRX weiter, und weiterhin nimmt der Einkapseler ENC die Genehmigungs-Nachricht
G auch in ein Downstream-Signal D(G) auf. Es muss verstanden werden,
dass die Genehmigungs-Nachricht G
temporär
in einem Speicher gespeichert wird, wodurch sie durch Auslesen aus
diesem Speicher zweimal verwendet werden kann, dies geht jedoch über das
Ziel der Erfindung hinaus. Das Ziel ist es, dass die Genehmigungs-Nachricht sowohl
an den Burst-Mode-Empfänger
BMRX, als auch an den Einkapseler ENC weitergeleitet wird. Der Einkapseler ENC
liefert das Downstream-Signal an den Sender TRX, der das Downstream-Signal
D(G) in das baumartige Netz sendet.
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Bei
Empfang des elektrischen Signals ist dem Burst-Mode-Empfänger BMRX
die Tatsache bekannt, dass er die Funktion "Start der Aktivitäts-Erkennung" auszuführen hat.
Der Burst-Mode-Empfänger BMRX
wird in eine solche Betriebsart geschaltet, d.h. er ist bereit,
ein Signal zu empfangen.
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Andererseits
empfängt
der Betriebs- und Wartungs-Netzwerkabschluss
OAM-NT über
den Abzweig das Downstream-Signal
D(G). Die Genehmigungs-Nachricht wird aus dem Downstream-Signal entnommen,
und die entnommene Genehmigungs-Nachricht
G wird an den Erkenner RECO angelegt, der die Bits b1 und b2 auswertet.
Entsprechend der Werte dieser Bits weiß der Erkenner RECO, dass er
nur auf die ersten 7 Bits der Genehmigungs-Nachricht G sehen muss,
um die erste Vielzahl von Bits A (a1, a2, a3, a4, a5, a7) auszuwerten. Der
Erkenner RECO erkennt die Zweig-Kennung der Inline-Elemente Ei und
erzeugt ein Steuersignal für dieses
Inline-Element Ei. Gemäß der Auswertung
der zweiten Vielzahl von Bits B (b9, b8, b7, b6, b5, b4, b3, b2,
b1) zwingt der Erkenner RECO dem Inline-Element Ei die Funktion "Einschalten mit maximaler
Verstärkung
zu einem vordefinierten Zeitpunkt" auf. Daher ist eine Kennung dieser
Funktion im Steuersignal CTRL(Ei(SEL-F)) enthalten. Bei Empfang
dieses Steuersignals schaltet das Inline-Element Ei zu einem vordefinierten
Zeitpunkt mit einer vordefinierten maximalen Verstärkung ein.
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In
der Zwischenzeit empfängt
der Netzwerkabschluss NTi auch das Downstream-Signal D(G) und erkennt
die Kennung, d.h. die Zweig-Kennung und weiß entsprechend der Auswertung
der zweiten Vielzahl von Bits, das er die Funktion "Senden einer PLOAM-Zelle
nach einer vordefinierten Zeitverzögerung" ausführen muss. Nach dieser vordefinierten Zeitverzögerung sendet
der Netzwerkabschluss NTi die angeforderte PLOAM-Zelle.
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Wenn
die PLOAM-Zelle den Verstärker/Verteiler
AS durchläuft,
wird das Inline-Element Ei mit einer maximalen Verstärkung eingeschaltet,
und die PLOAM-Zelle wird mit maximaler Verstärkung verstärkt und weiter zum optischen
Leitungsabschluss OLT gesendet.
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Der
Burst-Mode-Empfänger
BMRX ist bereit, die PLOAM-Zelle zu empfangen, und leitet die PLOAM-Zelle
zur weiteren Verarbeitung zum elektrischen Leitungsabschluss ELT
weiter.
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Auf
diese Weise werden die verschiedenen Funktionen in der Tat unter
der zentralen Steuerung des elektrischen Leitungsabschlusses ELT
von den verschiedenen Netzwerkelementen ausgeführt, d.h. vom Netzwerkabschluss,
aber auch von den verschiedenen Inline-Elementen.
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Es
muss darauf hingewiesen werden, dass der in den Ansprüchen verwendete
Begriff "enthält" nicht als Einschränkung der
danach aufgelisteten Mittel interpretiert werden darf. Somit ist
der Umfang des Ausdrucks "Eine
Einrichtung, die Mittel A und B enthält" nicht auf Einrichtungen begrenzt, die
nur aus den Komponenten A und B bestehen. Er bedeutet, dass bezogen
auf die vorliegende Erfindung die einzigen relevanten Komponenten
der Einrichtung A und B sind.
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Auf ähnliche
Weise muss darauf hingewiesen werden, dass der ebenfalls in den
Ansprüchen und
der detaillierten Ausführung
verwendete Begriff "gekoppelt" nicht auf direkte
Verbindungen begrenzt ist. Somit ist der Umfang des Ausdrucks "Eine Einrichtung
A, die mit einer Einrichtung B gekoppelt ist" nicht auf Einrichtungen oder Systeme
begrenzt, in denen ein Ausgang von Einrichtung A direkt mit einem
Eingang von Einrichtung B verbunden ist. Er bedeutet, dass ein Pfad
zwischen einem Ausgang von A und einem Eingang von B vorhanden ist,
wobei der Pfad andere Einrichtungen oder Mittel enthalten kann.
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Obwohl
die Prinzipien der Erfindung oben in Verbindung mit einer speziellen
Vorrichtung beschrieben wurden, muss deutlich verstanden werden,
dass diese Beschreibung nur als Beispiel erfolgt und nicht als Einschränkung des
Umfangs der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben.