ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩАЯ СХЕМА Российский патент 1999 года по МПК H04B10/12 

Изобретение касается приемопередающей схемы, в частности децентрального устройства в пассивной оптической системе дальней связи.

Новейшие разработки техники связи ведут на уровне абонентских линий к пассивным оптическим системам дальней связи, в которых соответственно множество децентральных устройств (абонентских точек или соответственно объединяющих множество абонентских точек, так называемых дистанционных блоков Distant units) через собственную световодную соединительную линию соединено с оптическим разветвителем, который непосредственно или по меньшей мере через еще один дополнительный оптический разветвитель через световодную шину соединен с общим световодным вводом - в частности, представленного коммутационной станцией - центрального устройства (EP-A-0171080; ISSLS'88, Conf. Papers 9.4.1...5; BR Telecom Technol. J. 17(1989)2, 100... 113).

Если в такой пассивной оптической системе дальней связи представленные предпочтительно лазерными диодами электрооптические преобразователи центрального устройства (коммутационная станция) и децентральных устройств (абонентские точки или дистанционные блоки) передают оптические цифровые сигналы в исходной полосе частот с одинаковыми длинами волн, то есть по способу передачи одновременного двустороннего разговора на одинаковой полосе частот, то переданные такой станцией дальней связи оптические сигналы вследствие отражений в стекловолоконной сети могут проявляться в предпочтительно представленном PIN-диодом собственном приемнике (оптический переходный разговор) и таким образом заметно снижать его чувствительность при приеме. Критичной при этом, в частности, является имеющая порядок от 1 до 10% отражательная способность предусмотренных в децентральных устройствах в качестве электрооптических преобразователей лазерных диодов, так как, с одной стороны, меры по уменьшению отражений в лазерных диодах приводят к ухудшению связи лазера со стекловолокном и таким образом к более низкой оптической мощности в стекловолокне, с другой стороны, однако части переданного от центрального устройства света от всех децентральных устройств в то же время отражаются к оптоэлектрическому преобразователю центрального устройства.

Можно попытаться учесть эти проблемы путем уменьшения количества децентральных устройств (абонентских точек или дистанционных блоков) в расчете на один световодный ввод центрального устройства (коммутационной станции) и таким образом соответственно снизить требования к чувствительности при приеме центрального устройства; однако это влечет за собой вместо этого повышение количества световодных вводов в центральном устройстве и приводит таким образом также к значительному удорожанию всей системы, как и принципиально также возможное применение оптических изоляторов.

В основе изобретения лежит задача нахождения пути предпочтительного решения выше описанной проблемы отражения на децентральных лазерных диодах.

Изобретение касается приемопередающей схемы предпочтительно децентрального устройства в пассивной оптической системе дальней связи, в которой соответственно множество децентральных устройств, в частности абонентских точек или соответственно объединяющих множество абонентских точек, так называемых дистанционных блоков Distant Units, через собственную световодную соединительную линию соединено с оптическим разветвителем, который непосредственно или по меньшей мере через еще один дополнительный оптический разветвитель через световодную шину соединен с общим световодным вводом центрального устройства, в частности коммутационной станции, причем децентральные устройства и центральное устройство передают или соответственно принимают оптические цифровые сигналы по способу передачи одновременного двустороннего разговора на одинаковой полосе частот; эта приемопередающая схема для решения поставленной задачи отличается согласно изобретению тем, что выход оптоэлектрического приемного преобразователя соединен с входом электрооптического передающего преобразователя через электрический инвертор приемного сигнала и между выходом электрооптического передающего преобразователя и световодной соединительной линией или соответственно оптическим направленным ответвителем, соединяющим эту линию с входом оптоэлектрического приемного преобразователя и выходом электрооптического передающего преобразователя, введена оптическая линия задержки с временем задержки, согласованным со временем срабатывания электрического инвертора приемного сигнала.

Изобретение, которое использует то обстоятельство, что чувствительность при приеме оптоэлектрического преобразователя особенно ухудшается при колеблющейся интенсивности принятого света, в то время как постоянный уровень света при соответствующем выполнении приемника имеет только небольшое влияние на чувствительность при приеме, имеет преимущество, избегать перерегулирования собственного оптоэлектрического преобразователя, вызванного отраженными составляющими светового сигнала передачи в конфигурации двоичного кода сигнала передачи, в частности центрального устройства, и связанного с этим соответствующего конфигурации двоичного кода сигнала передачи ухудшения чувствительности при приеме для последующих световых сигналов передачи.

Дальнейшие особенности изобретения видны из последующего описания на основании чертежа, на котором схематически представлена двунаправленная световодная система дальней связи с множеством приемопередающих схем согласно изобретению.

В представленной схематично на чертеже двунаправленной световодной системе дальней связи пассивная (предпочтительно одномодовая) световодная шинная сеть расположена между центральным устройством дальней связи VSt, в случае которого может идти речь о коммутационной станции, и множеством децентральных устройств дальней связи TSt1, . .., TStn. Такими децентральными устройствами дальней связи могут быть абонентские точки или соответственно объединяющие множество абонентских точек, так называемые дистанционные блоки Distant Units, то есть снабженные электрооптическим передающим преобразователем SW и оптоэлектрическим приемным преобразователем EW интерфейсные устройства, которые при необходимости с помощью расположенного на электрической стороне передающего или соответственно приемного преобразователя, не представленного на чертеже мультиплексора или соответственно демультиплексора, могут объединять или соответственно разделять, например, до 32 lSDN-B-каналов.

В такой световодной системе дальней связи децентральные устройства TSt через одномодовую световодную шину OB связаны с общим световодным мультиплексным вводом центрального устройства дальней связи VSt; принадлежащие отдельным децентральным устройствам TSt1, ... , TStn световодные соединительные линии OAL1,..., OALn могут при этом через, например, размещенные в кабельных распределительных киосках пассивные оптические разветвители V быть соединенными с соответствующей световодной шиной OB, а именно или непосредственно, или также через другие такие разветвители. В качестве оптических разветвителей могут при этом применяться, например, проходные смесители или оптические направленные ответвители. Как показано на чертеже, возможным является также, как это само по себе известно (например, из EP-A-0171080), предусматривать общие для множества световодных соединительных линий (OAL) оптические разветвители.

В представленной схематично на чертеже системе дальней связи отдельные устройства дальней связи TSt1, ..., TStn и VSt могут быть снабжены соответственно оптоэлектрическим приемным преобразователем EW с PIN-диодом и электрооптическим передающим преобразователем SW с лазерным диодом; для развязки электрооптических передающих преобразователей SW и оптоэлектрических приемных преобразователей EW и тем самым также для разделения направления между соответствующей световодной соединительной линией OAL (или соответственно OB) с одной стороны и оптоэлектрическими приемными преобразователями EW и электрооптическими передающими преобразователями SW с другой стороны введен оптический направленный ответвитель (2х2-ответвитель) RK. Устройства дальней связи TSt1, ... , TStn и VSt могут передавать или соответственно принимать цифровые сигналы по способу передачи одновременного двустороннего разговора на одинаковой полосе частот.

Чтобы предотвратить, чтобы отраженные от лазерных диодов, содержащихся в децентральных устройствах TSt1,..., TStn электрооптических преобразователей SW, составляющие цифровых световых сигналов, переданных от центрального устройства VSt, в конфигурации двоичного кода переданного и частично отраженного цифрового светового сигнала оказывали отрицательное влияние на чувствительность оптоэлектрического приемного преобразователя EW центрального устройства VSt, децентральные устройства дальней связи TSt1, ..., TStn снабжены приемопередающими схемами согласно изобретению. Как показывает чертеж, там соответственно выход оптоэлектрического преобразователя EW связан с входом электрооптического преобразователя SW через электрический инвертор приемного сигнала J, а одновременно между выходом электрооптического преобразователя SW и соединяющим его выход со световодной соединительной линией OAL - или соответственно последнюю с входом оптоэлектрического преобразователя EW оптическим направленным ответвителем введена оптическая линия задержки VL, время задержки которой согласовано со временем срабатывания электрического инвертора приемного сигнала J. Для времени задержки примерно от 0,5 до 5,0 наносек при этом необходимо стекловолокно с длиной примерно от 10 до 100 см.

Представленная схематично на чертеже двунаправленная световодная система дальней связи тогда работает в принципе следующим образом.

Если от центрального устройства дальней связи VSt был передан характеризуемый максимальной оптической мощностью элемент светового сигнала "1", то он попадает через световодную шину OB и пассивные оптические разветвители V к отдельным децентральным устройствам дальней связи TSt1,..., TStn и там через соответствующий оптический направленный ответвитель RK с одной стороны к приемному преобразователю EW и с другой стороны к передающему преобразователю SW, причем на лазерном диоде последнего отражается часть оптической мощности. Появляющийся на выходе приемного преобразователя EW электрический элемент светового сигнала "1" управляет также электрическим инвертором приемного сигнала J так, что на его выходе появляется элемент сигнала "0", который со своей стороны попадает к входу передающего преобразователя SW, где он не вызывает никакого дополнительного управления лазерного диода.

Если от центрального устройства дальней связи VSt был передан характеризуемый минимальной оптической мощностью элемент светового сигнала "0", то он опять-таки попадает через световодную шину OB и пассивные оптические разветвители V к отдельным децентральным устройствам дальней связи TSt1,..., TStn и там через соответствующий оптический направленный ответвитель RK с одной стороны к приемному преобразователю EW и с другой стороны к передающему преобразователю SW, причем опять-таки на лазерном диоде последнего отражается часть оптической мощности. Появляющийся теперь на выходе приемного преобразователя EW электрический элемент сигнала "0" управляет также электрическим инвертором приемного сигнала J так, что на его выходе теперь появляется элемент сигнала "1", который со своей стороны попадает к входу передающего преобразователя SW. Этот элемент сигнала "1" вызывает теперь дополнительное управление лазерного диода передающего преобразователя SW так, что он включая отраженную от него составляющую как раз поступившего после прохождения оптической линии задержки VL элемента светового сигнала "0" выдает как раз световую мощность, которая равна световой мощности, выданной перед этим при поступлении элемента светового сигнала "1"; сумма принятых на основе элементов светового сигнала отраженной или при известных обстоятельствах дополнительно излученной световой мощности будет таким образом поддерживаться на неизменном уровне, независимо от того, был ли принят элемент светового сигнала "0" или элемент светового сигнала "1". В центральном устройстве дальней связи VSt, наконец, это приводит к тому, что уровень принимаемого света также является независимым от конфигурации двоичного кода собственного светового сигнала передачи, за счет чего избегается соответствующее конфигурации двоичного кода светового сигнала передачи ухудшение чувствительности при приеме оптоэлектрического преобразователя EW центрального устройства дальней связи VSt.

Электрический инвертор принимаемого сигнала J, который, как это также показано на чертеже, может быть выполнен с инвертирующим усилителем, может иметь емкостную связь с последующей схемой источника тока A для дополнительного управления лазерного диода передающего преобразователя SW так, что выдаваемый схемой источника тока A управляющий ток i соответствует средней принимаемой оптической мощности с тем следствием, что при появляющемся, например, вследствие длительного дрейфа действующего в центральном устройстве дальней связи VSt лазерного диода (SW) или также вследствие изменений в конфигурации световодной системы дальней связи повышении или понижении принимаемой в децентральном устройстве TSt оптической мощности соответственно повышается или понижается также дополнительное управление его лазерного диода; сумма же отраженной вследствие принимаемых элементов светового сигнала и при известных обстоятельствах дополнительно излученной световой мощности таким образом даже при изменяющейся оптической принимаемой мощности поддерживается на остающемся постоянным уровне.

В пассивной оптической системе дальней связи множество децентральных устройств соответственно через собственную световодную соединительную линию соединены с оптическим разветвителем, который непосредственно или по меньшей мере через еще один дополнительный оптический разветвитель через световодную шину соединен с общим световодным вводом центрального устройства, причем децентральные устройства и центральное устройство передают или соответственно принимают оптические цифровые сигналы по способу передачи одновременного двустороннего разговора на одинаковой полосе частот. Техническим результатом является исключение отрицательного воздействия на чувствительность при приеме сигнала на центральном устройстве. При этом приемопередающая схема выполнена таким образом, что выход оптоэлектрического преобразователя соединен с входом электрооптического преобразователя через электрический инвертор приемного сигнала, а между выходом электрооптического преобразователя и световодной соединительной линией введена оптическая линия задержки, время задержки которой согласовано со временем срабатывания электрического инвертора приемного сигнала. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Приемопередающая схема, в частности, децентрального устройства, в пассивной оптической системе дальней связи, в которой множество децентральных устройств через собственную световодную соединительную линию соединено с оптическим разветвителем, который непосредственно или по меньшей мере через еще один дополнительный оптический разветвитель через световодную шину соединен с общим световодным вводом центрального устройства, причем децентральные устройства и центральное устройство передают или соответственно принимают оптические цифровые сигналы по способу передачи одновременного двухстороннего разговора на одинаковой полосе частот, отличающаяся тем, что выход оптоэлектрического преобразователя соединен с входом электрооптичеокого преобразователя через электрический инвертор приемного сигнала и между выходом электрооптического преобразователя и световодной соединительной линией введена оптическая линия задержки с временем задержки, согласованным со временем срабатывания электрического инвертора приемного сигнала. 2. Приемопередающая схема по п.1, отличающаяся тем, что оптическая линия задержки введена между выходом электрооптического преобразователя и оптическим направленным ответвителем, соединяющим световодную соединительную линию с входом оптоэлектрического преобразователя и выходом электрооптического преобразователя. 3. Приемопередающая схема по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью соответствующего изменению уровня принимаемых элементов сигнала "1" изменения дополнительного управления электрооптического преобразователя через электрический инвертор приемного сигнала. 4. Приемопередающая схема по п.1, отличающаяся тем, что децентральные устройства выполнены в виде абонентских точек или объединяющих множество абонентских точек так называемых дистанционных блоков. 5. Приемопередающая схема по п.1, отличающаяся тем, что центральное устройство выполнено в виде коммутационной станции.