ДВУНАПРАВЛЕННАЯ СВЕТОВОДНАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕСВЯЗИ Российский патент 1995 года по МПК H04B10/12 

Новейшие разработки техники дистанционной связи приводят к созданию объединяющих различные службы цифровых сетей (ISDN) связи, которые на уровне абонентских линий имеют структуру световодов типа "звезда" или типа "магистраль", такие сети телесвязи, снабженные световодами, предназначены для передачи сообщений по узкополосному и широкополосному каналам связи.

В системе телесвязи на световодах оптический волновод (световод), проходящий между двумя станциями телесвязи, может применяться в обоих направлениях передачи сообщений, а именно: при использовании выполненных на частично пропускающем световые лучи зеркале или на (интегрированном оптическом) направленном ответвителе частотных разделительных фильтров для селекции по направлению в режиме работы с постоянным частотным спектром или также в режиме разделения сигналов по длинам волн, т.е. в режиме двунаправленного мультиплекса по длинам волн и с использованием соответствующих фильтров длин волны, при этом для передачи сигналов по (преимущественно одномодовому) оптическому волокну в одном направлении передачи используют световые волны с короткой длиной волны, а для передачи сигналов в другом направлении световые волны большей длины.

В обоих случаях на обоих концах световода следует предусмотреть соответствующие оптические модули частотных разделительных фильтров, которые обеспечивают соответственно раздельную фотопроводящую связь от световода к соответствующему оптоэлектрическому преобразователю и от соответствующего электрооптического преобразователя к световоду. Частотные разделительные фильтры для селекции по направлению могут быть предусмотрены также в сочетании с режимом разделения каналов связи по времени, а в режиме разделения каналов по времени не следует предусматривать дополнительных частотных разделительных фильтров, если на каждой из обеих станций телесвязи служащий в качестве передатчика светоизлучающий диод используется попеременно также в качестве приемного диода, принимающего в паузах передачи сигналы, приходящие от другой станции телесвязи, или если контрольный фотодиод используется попеременно в качестве приемного диода.

Внедрение новых систем телесвязи с световодными соединительными линиями (каналами) полностью зависит в общем случае от вида и объема уже имеющихся инфраструктур систем связи с приданными им службами телесвязи и от запроса на новые услуги широкополосной связи. При этом в области частного сектора усматривается потенциально максимальный объем подключений абонентов, этот опрос абонентов не может быть конкретно реализован без соответственно низкой стоимости широкополосного абонентского ввода.

Можно для множества децентрализовано установленных абонентских пунктов предусмотреть в их центральной станции только один единственный (общий) ввод световода с соответственно одним общим электрооптическим передающим элементом и одним оптоэлектрическим приемным элементом, причем между общим вводом световода центральной станции и децентрализовано установленными абонентскими пунктами проложена пассивная магистральная сеть световодов, снабженная оптическими ответвителями. Тем самым уменьшаются соответственно связанные с этим затраты, в центральной станции, но не затраты со стороны абонентов.

Целью изобретения является сокращение конструктивных затрат для двунаправленной световодной системы телесвязи в режиме разделения сигналов по длинам волн (в режиме двунаправленного спектрального уплотнения) между центральной станцией телесвязи и множеством децентрализованных станций телесвязи.

Изобретение касается двунаправленной световодной системы телесвязи для режима разделения сигналов по длинам волн (двунаправленное спектральное уплотнение) между центральной станцией телесвязи и множеством децентрализованных станций телесвязи, в частности, с пассивной магистральной сетью световодов, проходящей между одной центральной станцией и множеством абонентских пунктов, эта система телесвязи, согласно изобретению, характеризуется тем, что только в центральной станции телесвязи предусмотрены электрооптический передающий элемент и оптоэлектрический приемный элемент, которые рассчитаны на режим разделения сигналов по длинам волн, в то время как в связанных с ней децентрализованных станциях телесвязи предусмотрен соответственно только один комбинированный оптоэлектрический приемный (электрооптический передающий модуль, не имеющий фильтр длин волн), работающий по способу временного уплотнения и рассчитанный на посылку света с такой длиной волны, на прием которой настроена центральная станция телесвязи.

Изобретение позволяет осуществить в двунаправленной световодной системе телесвязи режим разделения сигналов по длинам волн (двунаправленного спектрального уплотнения) между центральной станцией телесвязи и множеством децентрализованных станций телесвязи без необходимости предусмотрения для этого в децентрализованных станциях телесвязи соответственно одного отдельного приемного диода с соответствующим волоконным соединением. Благодаря этому отпадает необходимость в селективном по длине волн элементе, удается одновременно избежать также обусловленного им дополнительного затухания, так что по меньшей мере часть уменьшенной самой по себе чувствительности приемника в децентрализованных станциях может быть снова уловлена.

На чертеже дана структурная электрическая схема предложенной системы телесвязи.

Система содержит центральную станцию 1 телесвязи и множество децентрализованных станций 2 телесвязи, связанных между собой посредством пассивной шинной сети 3, на центральной станции 1 содержится лазерный диод 4 и оптоэлектрический преобразователь 5, а децентрализованная станция 2 выполнена с комбинированным приемопередающим модулем 6, 7, выполненным либо в виде лазерного диода, либо в виде лазерного модуля, снабженного контрольным диодом, который является приемным диодом.

В предложенной системе телесвязи предусмотрен для разделения направления передачи информации режим разделения сигналов по длинам волн (двунаправленное спектральное уплотнение), используя для передачи сигналов в нисходящем направлении связи от центральной станции 1 телесвязи к децентрализованным станциям 2 свет первой длины λ₁ волны, лежащей, например, в полосе 1300 нм, а для передачи сигналов в восходящем направлении от децентрализованных станций 2 телесвязи к центральной станции 1 телесвязи свет несколько большей длины волны λ₂, лежащей, например, в полосе 1500 нм. Для этого в центральной станции 1, образующей центральную станцию телесвязи, предусмотрены соответствующие электрооптические преобразователи, выполненные в виде лазерного диода 4, и соответствующий оптоэлектрический преобразователь 5, выполненный в виде лавинного фотодиода, соединенных с соответствующей шиной (магистралью) световодом через селективные по длинам волн оптические фильтры F, например, через оптический модуль частотных разделительных фильтров, снабженный интерференционным делителем светового пучка.

В децентрализованных станциях телесвязи 2, а именно в абонентских пунктах, предусмотрен только один комбинированный приемопередающий модуль 6, который посредством соответствующего лазерного модуля, например лазерного диода, позволяет посылать свет длиной волны λ₂, на прием которой настроен оптоэлектрический преобразователь 5 центральной станции 1. Этот лазерный модуль используется теперь (как это показано на чертеже) для передающего диода (лазерного диода) абонентского пункта, в целесообразном исполнении изобретения попеременно также в качестве приемного диода для приема света длиной волны λ₁. Лазерные диоды, хотя и не совсем хорошо работают в режиме приема, однако позволяют достигнуть приемлемые величины чувствительности по приему.

В другом варианте исполнения изобретения в абонентском пункте комбинированный приемопередающий модуль 7 может быть образован также лазерным модулем, снабженным контрольным диодом для регулирования мощности света, причем контрольный фотодиод используется попеременно в качестве контрольного диода.

Передача сигналов от центральной станции 1 в нисходящем направлении к децентрализованной станции 2 происходит так, что все децентрализованные станции 2 принимают пакеты 1,2,3, битов, посылаемых центральной станцией 1, причем между тем каждый абонентский пункт фактически принимает только пакеты, предназначенные для него, например, посредством задания адресации. В обратном направлении передача сигналов осуществляется от абонентских пунктов в восходящем направлении к центральной станции 1 с таким расчетом, что отдельным абонентским пунктам выделяется соответственно одно определенное временное положение передачи для посылки пакетов битовой информации, в результате чего пакеты битов на шине световодов не накладываются друг на друга. Только в случае, когда шинная (магистральная) сеть 3 световодов не занята пакетом, поступающим к соответствующему абонентскому пункту в нисходящем направлении связи, в этом временном положении передачи находится в соответствующей децентрализованной станции 2, пакет передается в восходящем направлении к центральной станции 1. За пределами временного положения передачи, выделенного соответствующему абонентскому пункту, комбинированный приемный передающий модуль находится всегда в состоянии приема. Соответствующее управление процессом передачи может осуществляться в рамках управления передачей сигналов со стороны абонентов.

Сущность изобретения: система телесвязи содержит пассивную шинную сеть 3, соединяющую центральную станцию 1 и децентрализованные станции 2. Центральная станция содержит электрооптический передающий элемент 4 и оптоэлектронный премный элемент 5. Децентрализованная станция 2 содержит лазерный модуль 6 и приемный диод 7. 1 ил.

1. ДВУНАПРАВЛЕННАЯ СВЕТОВОДНАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕСВЯЗИ с разделением сигналов по длинам волн между центральной станцией телесвязи и множеством децентрализованных станций телесвязи, содержащая пассивную шинную сеть световодов, соединяющую центральную станцию с множеством абонентских пунктов, отличающаяся тем, что центральная станция содержит электрооптический передающий элемент и оптоэлектронный приемный элемент, частотные полосы которых различны, а каждая децентрализованная станция телесвязи выполнена с комбинированным приемо-передающим модулем, время приема сигналов и передачи сигналов которого различны. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что комбинированный приемо-передающий модуль выполнен в виде лазерного диода. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что комбинированный приемо-передающий модуль выполнен в виде лазерного модуля, снабженного контрольным диодом, который является приемным диодом.