DE3789137T2 - Verfahren zur Erweiterung der Uebertragungskapazität in einem Netzwerkübertragungssystem für optische Teilnehmer. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein optisches Teilnehmernetzwerk- Übertragungssystem, spezieller ein Netzwerk-Übertragungssystem, das gut dazu geeignet ist, die Übertragungskapazität in einem Fall gleichmäßig zu erhöhen, in dem Information mit großer Kapazität Teilnehmern unter Verwendung optischer Einmodenfasern angeboten wird.
• Ein Beispiel für ein Netzwerk, das verschiedene Dienste mit optischen Fasern bietet, ist in Fig. 1 dargestellt. Dienstleistungsinformationseinzeldaten werden von einer Zentrale 1 über optische Fasern 2 an einzelne Teilnehmer 3 übertragen. Als Inhalt der Dienstleistungen seien herkömmliches Audiotelefon und daneben Faksimile, zahlungspflichtiges Fernsehen, hochauflösendes Fernsehen usw. genannt. Ein System dieser Art ist z. B. in "Integrated Circuit for Broad-Band Communications Systems" von H. Reiner, IEEE JOURNAL ON SELECTED AREA in COMMUNICATIONS, VOL. SAC-4, No. 4, Juli 1986, Seiten 480-487 beschrieben.
• Die Dienstleistungen können in symmetrische und asymmetrische Typen klassifiziert werden, d. h., daß Dienstleistungen wie Telefon und Faksimile, bei denen die Informationsraten in einer Übertragungsleitung von der Zentrale zu jedem Teilnehmer (Abwärtsübertragungsleitung) und in einer Übertragungsleitung vom Teilnehmer zur Zentrale (Aufwärtsübertragungsleitung) gleich sind, als solche vom symmetrischen Typ bezeichnet werden, während Dienstleistungen wie zahlungspflichtiges Fernsehen und hochauflösendes Fernsehen, bei denen die Kapazität der Abwärtsübertragungsleitung größer ist, als solche vom asymmetrischen Typ bezeichnet werden.
• Im allgemeinen werden bei einem optischen Teilnehmersystem die symmetrischen und asymmetrischen Dienstleistungen gemultiplext und dann durch die Aufwärts- und Abwärtsübertragungsleitungen übertragen. Daher wird die Übertragungskapazität der Abwärtsübertragungsleitung größer als diejenige der Aufwärtsübertragungsleitung.
• Darüber hinaus werden sehr breitbandige Einmodenfasern für die Übertragung von Signalen zwischen der Zentrale und dem Teilnehmer verwendet. Daher müssen selbst dann, wenn ein Teilnehmer in Zukunft das Angebot von Dienstleistungen mit noch größerer Informationskapazität erwünscht, nur ein Sender und ein Empfänger gegen solche für die Übertragung mit größerer Informationskapazität ausgetauscht werden, während die verlegten Fasern unverändert verwendet werden.
• In diesem Fall ist eine Maßnahme, gemäß der ein Sender und ein Empfänger, die für die Abwärtsübertragungsleitung verwendet wurden, in die Aufwärtsübertragungsleitung abgezweigt werden, und gemäß der ein Sender und ein Empfänger größerer Kapazität neu für die Abwärtsübertragungsleitung installiert werden, dank der wirkungsvollen Ausnutzung vorhandener Einrichtungen wirtschaftlicher als eine Maßnahme, gemäß der Sender und Empfänger sowohl für die Aufwärts- als auch die Abwärtsübertragungsleitung neu installiert werden. Dies wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2(a) und 2(b) klargestellt.
• Fig. 2(a) zeigt die Anschlußseiten zwischen der Zentrale 1 und dem Teilnehmer 3 im Fall, bei dem Telefon und zahlungspflichtiges Fernsehen abonniert sind. Über die optische Faser 2-1 der Aufwärtsübertragungsleitung wird ein Sprachsignal von einem Telefongerät 11 über einen Sender 12 an die Zentrale 1 übertragen und durch einen Empfänger 13 empfangen.
• Andererseits wird, was die Abwärtsübertragungsleitung betrifft, ein Sprachsignal auf einen Anschluß 15 gegeben, während ein Signal für zahlungspflichtiges Fernsehen an einen Anschluß 16 gegeben wird, und die Signale werden durch einen Multiplexer 17 gemultiplext. Das Multiplexsignal wird über einen Sender 18 gesendet und über eine optische Faser 2-2 der Abwärtsübertragungsleitung von einem Empfänger 19 empfangen. Das empfangene Signal wird durch einen Demultiplexer 20 in das Sprachsignal und das Signal für das zahlungspflichtige Fernsehen entmultiplext, die jeweils dem Telefongerät 11 bzw. einem Fernsehempfangsgerät 21 zugeführt werden.
• Ein Fall, bei dem zu diesem System ferner Faksimile und hochauflösendes Fernsehen hinzugefügt sind, ist in Fig. 2(b) dargestellt. In diesem Fall werden das Sprachsignal vom Telefongerät 11 und auch das Faksimilesignal von einem Faksimilegerät 31 auf der Aufwärtsübertragungsleitung durch einen Multiplexer 32 gemultiplext, woraufhin das Multiplexsignal zur Seite der Zentrale übertragen wird. Auf der Seite der Zentrale wird dieses Signal durch einen Demultiplexer 33 in das Sprachsignal und das Faksimilesignal entmultiplext.
• Was die Abwärtsübertragungsleitung betrifft, werden das Multiplexsignal aus dem Sprachsignal und dem Signal für das zahlungspflichtige Fernsehen, wie an den Anschluß 51 eines Multiplexers 54 gelegt, ein an den Anschluß 52 desselben gelegtes Faksimilesignal und ein an den Anschluß 53 desselben gelegtes Signal für hochauflösendes Fernsehen gemultiplext und dann übertragen. Das Multiplexsignal wird auf der Empfangsseite durch einen Demultiplexer 57 entmultiplext, und die entmultiplexten Signale werden auf die jeweiligen Empfangsgeräte gegeben.
• Beim Abändern des Systems von Fig. 2(a) auf das von Fig. 2(b) ist es wirtschaftlich, daß der Sender und der Empfänger 18, 19 für die Abwärtsübertragungsleitung des Systems in Fig. 2(a) zur Aufwärtsübertragungsleitung des Systems von Fig. 2(b) abgezweigt werden. Wegen der Änderungsarbeiten muß der Betrieb des Systems jedoch für eine ziemlich lange Zeitspanne angehalten werden. Genauer gesagt werden im System von Fig. 2(a) der Sender 18 und der Empfänger 19 abgetrennt und jeweils durch den Sender 12 und den Empfänger 13 ersetzt, woraufhin die Übertragungsleitung getestet wird. Danach werden die Multiplexer 32 und 33 zur Übertragungsleitung hinzugefügt, wie in Fig. 2(b) dargestellt, und der Gesamttest der Aufwärtsübertragungsleitung wird ausgeführt. Zusätzlich werden ein Sender 55 und ein Empfänger 56 neu zur optischen Faser 2-2 der Abwärtsübertragungsleitung hinzugefügt und es wird ein Sendetest ausgeführt. Danach werden der Multiplexer 54 und der Demultiplexer 57 hinzugefügt und ein Gesamttest der Abwärtsübertragungsleitung wird ausgeführt. Letztendlich wird ein Gesamttest für die Aufwärts- und die Abwärtsübertragungsleitung ausgeführt. Wenn die Tests bei einem solchen Ablauf gemeinsam für mehrere Teilnehmer oder einige 10 Teilnehmer ausgeführt werden, tritt manchmal der Fall auf, daß eine Unterbrechung der Dienstleistungen für in etwa eine Woche erforderlich ist.
• Der erste Teil von Anspruch 1 basiert auf dem oben unter Bezugnahme auf die Fig. 2(a) und 2(b) beschriebenen System.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Zeitspanne der Dienstleistungsunterbrechung beim Abändern der Übertragungsleitungskapazitäten, wie oben ausgeführt, so weit wie möglich zu verkürzen.
• Dieses Problem wird durch die Erfindung gelöst, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
• Wie weiter unten mit mehr Einzelheiten erläutert, wird eine Hilfsfaser bereitgestellt. Aus diesem Grund sind für jeden Teilnehmer drei optische Fasern erforderlich, obwohl bisher zwei optische Fasern ausreichend waren. In den letzten Jahren nahmen die Kosten für optische Fasern jedoch schnell ab. Da optische Fasern gesammelt als Kabel verlegt werden, ist die der erhöhten Anzahl optischer Fasern zuzuordnende Kostenerhöhung sehr klein bis beinahe vernachlässigbar im Vergleich zu den Kosten des Kabels und dem Arbeitsaufwand zum Verlegen des Kabels. Demgegenüber ist ein Kostenerniedrigungseffekt viel wichtiger, nämlich ein Effekt auf Grundlage des Verdienstes, daß der Zeitraum für Änderungsarbeiten durch die Verwendung der Hilfsfaser verkürzt ist.
• So wird ein Teil einer neuen Übertragungsleitung unter Verwendung einer Hilfsfaser aufgebaut und der Test der neuen Übertragungsleitung wird abgeschlossen, ohne daß irgendeine Dienstleistung unterbrochen wird. Danach wird die Dienstleistung einer vorhandenen Übertragungsleitung auf die neue Übertragungsleitung umgeschaltet. Anschließend wird die Faser der vorhandenen Übertragungsleitung, die nun für diese Übertragungsleitung überflüssig ist, als Hilfsfaser verwendet und es werden anschließende Änderungsvorgänge ausgeführt. Auf diese Weise kann die Unterbrechung von Dienstleistungen auf den Minimalwert heruntergedrückt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer bekannten Anordnung eines optischen Teilnehmernetzwerkes zeigt, auf das die Erfindung angewandt wird;
• Fig. 2(a) und 2(b) sind jeweils Diagramme, die Beispiele bekannter Übertragungsleitungsanordnungen vor und nach einer Vergrößerung einer Dienstleistungskapazität für einen Fall zeigen, bei dem ein spezieller Teilnehmer aus Fig. 1 herausgegriffen ist; und
• Fig. 3, Fig. 4(a) - 4(c) und Fig. 5(a) - 5(c) sind Diagramme, die jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.
• Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
• Das vorstehende Prinzip wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Zunächst wird unter Verwendung einer Hilfsfaser 2-3 eine Übertragungsleitung (eine zweite Abwärtsübertragungsleitung), die größere Kapazität als eine Abwärtsübertragungsleitung mit einer optischen Faser 2-2 aufweist, aufgebaut. Es erübrigt sich zu sagen, daß der Test der zweiten Leitung keine Unterbrechung irgendeiner Dienstleistung erfordert. Da die zweite Abwärtsübertragungsleitung ebenfalls die Information der ersten Abwärtsübertragungsleitung übertragen kann, kann eine Dienstleistung dadurch fortgesetzt werden, daß sie direkt mit dem Ende eines Tests auf die zweite Leitung umgeschaltet wird. Anschließend kann die optische Faser 2-2 der ersten Abwärtsübertragungsleitung, die nun für diese Übertragungsleitung überflüssig ist, als Hilfsfaser verwendet werden, um eine zweite Aufwärtsübertragungsleitung zu bilden. In diesem Fall wird, wenn die zweite Aufwärtsübertragungsleitung durch Ersetzen eines Senders 18 und eines Empfängers 19 für einen Sender 12 bzw. einen Empfänger 13 aufgebaut wird, ein wirtschaftlicher Effekt dank der wirkungsvollen Nutzung vorhandener Einrichtungen erzielt. Nachdem der Test für die zweite Aufwärtsübertragungsleitung einschließlich eines Demultiplexers beendet ist, kann die Dienstleistung der ersten Aufwärtsübertragungsleitung teilweise durch die zweite Aufwärtsübertragungsleitung übernommen werden.
• So können Zunahmen der Kapazitäten der Übertragungsleitungen erzielt werden, ohne daß irgendeine Dienstleistung unterbrochen wird oder mit einer Dienstleistungsunterbrechung für eine sehr kurze Zeitspanne. Eine optische Faser 2-1 für die erste Aufwärtsübertragungsleitung, die nun überflüssig ist, kann für eine weitere Dienstleistungsausweitung in der Zukunft als Hilfsfaser verwendet werden.
• Nun wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4(a) - 4(c) beschrieben.
• Fig. 4(a) zeigt ein Beispiel, bei dem eine zweite Abwärtsübertragungsleitung unter Verwendung einer Hilfsfaser 2-3 gebildet ist. Ein Multiplexer 54 auf einer Sendeseite weist drei Eingangsanschlüsse auf. Wenn der Ausgang eines Multiplexers 17 mit dem Anschluß 51 verbunden wird, können die Dienstleistungen einer ersten Abwärtsübertragungsleitung in die zweite Abwärtsübertragungsleitung eingeschlossen und von dieser übertragen werden. Bei diesem Beispiel dient der Anschluß 52 für ein Faksimilesignal und der Anschluß 53 dient für ein Signal für hochauflösendes Fernsehen. Das Ausgangssignal des Multiplexers 54 wird auf einen Sender 55 gegeben. Dieser Sender kann Signale größerer Kapazität als der Sender 18 senden. Das Multiplexsignal wird durch einen Empfänger 56 empfangen, dessen Kapazität selbstverständlich so ausgebildet ist, daß sie größer als diejenige eines Empfängers 19 ist. Das empfangene Signal wird durch einen Demultiplexer 57 entmultiplext und die sich ergebenden Signale werden jeweils an ein Faksimilegerät 31 und ein Empfangsgerät für hochauflösendes Fernsehen gegeben. Die zweite Abwärtsübertragungsleitung kann ohne Unterbrechung der Dienstleistungen einer ersten Aufwärtsübertragungsleitung und der ersten Abwärtsübertragungsleitung getestet werden. Der Test kann auf solche Weise ausgeführt werden, daß eine einem Demultiplexer 20 entsprechende Schaltung auf scheinbare Art mit dem ersten Ausgangsanschluß des Demultiplexers 57 verbunden wird.
• Der Zustand in Fig. 4(b) ist ein solcher, daß im Fall des Beispiels von Fig. 4(a) der Ausgangsanschluß des Multiplexers 17 mit dem Eingangsanschluß 51 des Multiplexers 54 verbunden ist, während der Eingangsanschluß des Demultiplexers 20 mit dem ersten Ausgangsanschluß des Demultiplexers 57 verbunden ist. Durch einfaches Umwechseln können die Dienstleistungen in unveränderter Weise fortgesetzt werden.
• Indessen wird durch eine erste Abwärtsübertragungsleitung, die durch eine optische Faser 2-2 angeschlossen wurde, der Sender 18 an der Teilnehmerseite angebracht und der Empfänger 19 auf der Seite der Zentrale angebracht, und zwar auf solche Weise, daß sie miteinander vertauscht werden, und sie wird getrennt als zweite Aufwärtsübertragungsleitung eingerichtet. Ein Multiplexer 32 zum Multiplexen von Sprach- und Faksimilesignalen wird der Teilnehmerseite hinzugefügt, während ein Demultiplexer 33 zum Entmultiplexen der beiden Signale der Seite der Zentrale hinzugefügt wird, und diese Komponenten werden unabhängig von den tatsächlichen Übertragungsleitungen getestet.
• Fig. 4(c) zeigt einen Zustand, bei dem, in Fig. 4(b), die Ausgangsanschlüsse eines Telefongeräts 11 und eines Faksimilegerätes 31 auf der Teilnehmerseite mit den Eingangsanschlüssen des Multiplexers 32 verbunden sind, während die Ausgangsseite des Demultiplexers 32 in der Zentrale mit einer Vermittlungsstelle usw. verbunden ist, die getrennt innerhalb der Zentrale installiert ist. Ein solches Umwechseln kann beinahe ohne jegliche Unterbrechung der Dienstleistungen vollzogen werden. So wird die Arbeit des Umwechselns der Aufwärtsübertragungsleitung von der ersten Übertragungsleitung auf die zweite Übertragungsleitung größerer Kapazität abgeschlossen.
• Übrigens kann die optische Faser 2-1, die nun überflüssig ist, als Hilfsfaser bei weiterer Systemvergrößerung beim nächsten Mal verwendet werden.
• Es ist ersichtlich, daß dann, wenn die Ersatzeinrichtungen des Senders 18 und des Empfängers 19 verwendet werden können, das Umwechseln gleichzeitig unter Verwendung zweier Hilfsfasern ausgeführt werden kann.
• Darüber hinaus kann die Anzahl zu verwendender Fasern unter Verwendung von Multiplexern mit Wellenlängenunterteilung verringert werden. Dies wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5(a) - 5(c) beschrieben. Fig. 5(a) zeigt das bereits erläuterte Beispiel, das drei Fasern verwendet. Im Fall des Verwendens von Multiplexern 60 und 61 mit einer Unterteilung in zwei Wellenlängen, wie in Fig. 5(b) dargestellt, kann dieselbe Wirkung mit nur zwei Fasern erzielt werden.
• Aus Fig. 5(c) ist auch erkennbar, daß eine einzige Faser ausreicht, wenn Multiplexer 70 und 71 mit einer Unterteilung in drei Wellenlängen verwendet werden.
• Ob das Schema von Fig. 5(b) oder dasjenige von Fig. 5(c) verwendet wird, hängt vom Preis der Multiplexer mit Wellenlängenunterteilung ab. Wenn der Preisunterschied zwischen den Multiplexern für Unterteilung in zwei Wellenlängen und denjenigen für Unterteilung in drei Wellenlängen geringer ist als der Preis einer optischen Faser ist die Annahme des Schemas von Fig. 5(c) vorteilhafter.
• Daneben können selbst in einem Fall, bei dem keinerlei optische Übertragungsleitung vorab erstellt wird, optische Multiplexer mit Wellenlängenunterteilung eingefügt werden, damit einfach die Zeitspanne für Dienstleistungsunterbrechung vernachlässigbar ist, wodurch dieselbe Wirkung wie im vorstehenden dadurch erzielt werden kann, daß eine optische Hilfsübertragungsleitung aufgebaut wird.
• Wie oben beschrieben ist die Erfindung dahingehend sehr wirkungsvoll, daß Austauscharbeiten zum Vergrößern der Kapazität bei einem Teilnehmer, für die bisher angenommen wurde, daß sie mit einer Dienstleistungsunterbrechung von in manchen Fällen von mehreren Wochen verbunden sind, mit beinahe vernachlässigbarer Unterbrechung realisiert werden können.

Claims (3)

1. Verfahren zum Erweitern der Übertragungskapazität eines optischen Teilnehmernetzwerk-Übertragungssystems, das umfaßt:

eine Verbindungszentrale (1) mit einem ersten Sender (18) zum Senden von Abwärts-Informationen und einem ersten Empfänger (13) zum Empfang von Aufwärts-Informationen,

einen Teilnehmer (3) mit einem zweiten Empfänger (19) zum Empfang von Abwärts-Informationen und einem zweiten Senden (12) zum Senden von Aufwärts- Informationen,

eine den zweiten Sender (12) mit dem ersten Empfänger (13) verbindende erste optische Übertragungsleitung (2-1), und

eine den ersten Sender (18) mit dem zweiten Empfänger (19) verbindende zweite optische Übertragungsleitung (2-2),

wobei die Sender (12, 18) und Empfänger (13, 19) an Signalerzeugungs/empfangs-Grundgeräte (11, 17, 20, 21) angeschlossen sind,

wobei in der Zentrale (1) und dem Teilnehmer (3) weitere Signalerzeugungs/Empfangsgeräte (31, 54, 57, 58) installiert werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

A. installieren eines dritten Senders (55) in der Zentrale (1) und eines dritten Empfängers (56) in dem Teilnehmer (3)

B. Anschließen des dritten Senders (55) und des dritten Empfängers (56) an eine zwischen der Zentrale (1) und dem Empfänger (3) vorhandene optische Hilfs-Übertragungsleitung (2-3),

c. Anschließen der zusätzlichen Signalerzeugungs/Empfangsgeräte (31, 54, 57,58) an den dritten Sender (55) und den dritten Empfänger (56), und

D. Trennen der Signalerzeugungs/empfangs-Grundgeräte (11, 17, 20, 21) von dem ersten Sender (18) und dem zweiten Empfänger (19) und Anschließen dieser Geräte an den dritten Sender (55) und den dritten Empfänger (56).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine einzelne optische Faser (2-4) zur Bildung der ersten und der zweiten optischen Übertragungsleitung verwendet wird und an beide Enden dieser optischen Faser (2-4) optische Multiplexer (60, 61) mit Wellenlängenunterteilung angeschlossen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine einzelne optische Faser (2-5) zur Bildung der optischen ersten, der zweiten, und der Hilfs-Übertragungsleitung verwendet wird und an beide Enden dieser optischen Faser (2-5) optische Multiplexer (70, 71) mit Wellenlängenunterteilung angeschlossen werden.