DE10244818A1 - Verfahren zur Demultiplexierung eines Datenstromes - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur passiven Demultiplexierung eines durch Modulation elektromagnetischer Wellen erzeugten Datenstroms, insbesondere eines optischen Datenstroms, der über einen Übertragungskanal übertragen wird, bei dem zusammen mit dem Datenstrom eine Folge von Mustersymbolen über den gleichen Übertragungskanal übertragen wird und jeweils ein Datensymbol des Datenstroms mit einem Mustersymbol durch Interferenz ihrer Felder verglichen und ein aus der Interferenz resultierendes Datensignal abgeleitet wird. DOLLAR A Mit dem vorliegenden Verfahren lässt sich eine von linearen oder nichtlinearen Verzerrungen des optischen Übertragungskanals nahezu unabhängige Demultiplexierung eines optischen Datenstroms mit einfachen Mitteln durchführen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur passiven Demultiplexierung eines durch Modulation elektromagnetischer Wellen erzeugten Datenstroms, insbesondere eines optischen Datenstroms, der über einen Übertragungskanal, insbesondere einen optischen Übertragungskanal, übertragen wird.
  • In vielen technischen Bereichen, insbesondere der Nachrichtentechnik, ist die Übertragung von Datenströmen mit sehr hohen Datenraten erforderlich. Gerade optische Übertragungssysteme spielen in diesem Zusammenhang aufgrund ihrer großen Übertragungsbandbreite eine wesentliche Rolle. Bekannte faseroptische Übertragungssysteme nutzen dabei zum einen das so genannte Frequenz-Multiplexverfahren (WDM–Wavelength Division Multiplex), bei dem unterschiedliche Kanäle mit unterschiedlichen Wellenlängen zur Übertragung in einem gemeinsamen Übertragungskanal zusammengefasst werden, zum anderen das Zeitmultiplexverfahren (TDM–Time Division Multiplex), bei dem die Datensymbole der einzelnen Kanäle zueinander zeitlich versetzt über den gemeinsamen Übertragungskanal übertragen werden.
  • Die Demultiplexierung zeitlich multiplexierter optischer Datenströme erfolgt üblicherweise mittels elektronischer Vorrichtungen nach einer optoelektronischen Wandlung des gesamten übertragenen Datenstroms. Aufgrund von linearen und nichtlinearen optischen Effekten innerhalb des Übertragungskanals sind die Übertragungsraten jedoch deutlich begrenzt, da die nach der opto-elektronischen Wandlung vorliegenden Signale noch ausreichend voneinander unterscheidbar sein müssen. Bei einem weiteren Verfahren der voll-optischen Demultiplexierung werden optische Verstärker auf Halbleiterbasis eingesetzt, um die Daten aus den multiplexierten Datenströmen zu extrahieren. Dieses Verfahren ist jedoch relativ aufwendig.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur passiven Demultiplexierung eines durch Modulation elektromagnetischer Wellen erzeugten Datenstroms, insbesondere eines optischen Datenstroms, anzugeben, das sich einfach und mit ausschließlich passiven Komponenten realisieren lässt.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ausführungsbeispielen entnehmen.
  • Beim vorliegenden Verfahren zur passiven Demultiplexierung eines durch Modulation elektromagnetischer Wellen erzeugten Datenstroms, insbesondere eines optischen Datenstroms, der über einen Übertragungskanal, insbesondere einen optischen Übertragungskanal wie beispielsweise eine Monomode-Faser, übertragen wird, wird über den gleichen Übertragungskanal zusammen mit dem Datenstrom eine Folge von Mustersymbolen bzw. Musterimpulsen übertragen. Am Ende der Übertragungs strecke wird jeweils ein Datensymbol bzw. -impuls des Datenstroms mit einem Mustersymbol durch Interferenz ihrer Felder verglichen und ein aus der Interferenz resultierendes Datensignal abgeleitet. Dieses abgeleitete Datensignal trägt die in dem Datenstrom mit dem jeweiligen Datensymbol übermittelte Information.
  • Die Datensymbole werden dabei vorzugsweise als modulierte Pulsfolge und die Mustersymbole als unmodulierte Pulsfolge über den gleichen Übertragungskanal übertragen. Die Folge von Mustersymbolen kann hierbei entweder nach dem Multiplexer in den Datenstrom eingekoppelt oder einem Eingangskanal des Multiplexers zugeführt werden. Die elektromagnetischen Wellen des Datenstroms können selbstverständlich in der Phase und/oder der Frequenz und/oder der Amplitude moduliert sein.
  • Ein wesentliches Merkmal des vorliegenden Verfahrens ist der Vergleich eines einzelnen Datensymbols des vorzugsweise optischen Datenstroms mit einem in demselben Kanal übermittelten, keine Information übertragenden Mustersymbol mittels Interferenz ihrer optischen Felder. Durch Korrelation eines determinierten mit einem informationstragenden Symbol nach der Übertragung in demselben Kanal können degradierende Einflüsse durch lineare oder nichtlineare Verzerrungen beider Symbole reduziert oder eliminiert werden. Das Verfahren ermöglicht somit beispielsweise die Übertragung von optischen Datenströmen mit höheren Übertragungsraten und erfordert keine aufwendigen aktiven optischen Komponenten für die Demultiplexierung.
  • Unter einem Datensymbol wird in der vorliegenden Anmeldung eine informationstragende Einheit des Datenstroms verstanden, so z.B. ein optischer Impuls einer bestimmten Intensität, die auch Null sein kann. Bei der Übertragung einer Bitfolge, bei der das Bit 1 einem Impuls entspricht und das Bit 0 keinem Impuls, entspricht somit auch das Fehlen eines Impulses zu einem bestimmten Zeitpunkt im Datenstrom einem Symbol.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung beispielhaft anhand der Demultiplexierung eines optischen Datenstroms erläutert, der über einen optischen Übertragungskanal übertragen wird. Selbstverständlich lassen sich diese Ausführungen auch auf Datenströme aus elektromagnetischen Wellen anderer Wellenlängenbereiche, wie beispielsweise Mikrowellen, übertragen.
  • Vorzugsweise wird der Vergleich des Mustersymbols mit dem Datensymbol in einem optischen Koppler oder in einer Überlagerungseinrichtung (z.B, einem entsprechend abgewandelten Michelson-Interferometer), insbesondere in einem optischen 2×2-Koppler mit zwei Eingangs- und zwei Ausgangskanälen durchgeführt. In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird hierbei der zu demultiplexierende optische Datenstrom auf dem einen Eingangskanal und die Folge von Mustersymbolen auf dem anderen Eingangskanal eingespeist. Durch eine geeignete Synchronisation der Mustersymbole mit den Symbolen des Datenstroms interferieren die optischen Felder jeweils eines Datensymbols und eines Mustersymbols im optischen Koppler. Auf einem der beiden Ausgangskanäle ergibt sich dabei destruktive Interferenz, auf dem anderen der beiden Ausgangskanäle konstruktive Interferenz. Durch Vergleich der aus den beiden Ausgangskanälen austretenden Intensitäten kann somit ein Datensignal abgeleitet werden, das die mit dem Symbol ΰbertragene Information trägt. Wird beispielsweise der Bitwert 1 durch einen optischen Puls realisiert und der Bitwert 0 durch ein Fehlen eines optischen Pulses zu einem gegebenen Zeitpunkt, so können die Mustersymbole als optische Pulse gewählt werden, die den den Bitwert 1 repräsentierenden optischen Pulsen des optischen Datensignals entsprechen. Werden in diesem Fall das Datensymbol und das Mustersymbol durch Interferenz ihrer optischen Felder miteinander verglichen, so ergibt sich auf dem einen Ausgangskanal ein konstruktiv inteferierter optischer Impuls mit doppelter Intensität, während auf dem anderen Ausgangskanal durch destruktive Interferenz kein Signal ankommt. Wird hingegen der Bitwert 0 übermittelt, so liegen an beiden Ausgangskanälen die gleichen Signale in Form eines optischen Impulses mit halber Intensität an, da lediglich der halbe Anteil des optischen Feldes des Musterimpulses in den anderen Kanal eingekoppelt wird. Durch Vergleich der Ausgangssignale der beiden Ausgangskanäle kann somit die übertragene Information wiedergewonnen werden.
  • Die Synchronisation zwischen den Symbolen des optischen Datenstroms und der. Mustersymbolen erfolgt über eine Verzögerungsleitung, über die die Folge von Mustersymbolen oder der optische Datenstrom geführt wird. In dieser Ausgestaltung ist es erforderlich, die Folge von Mustersymbolen nach Durchlaufen des Übertragungskanals von dem optischen Datenstrom zu trennen.
  • Dies kann beispielsweise polarisationsoptisch erfolgen, indem die Folge von Mustersymbolen mit einer anderen Polarisation in den Übertragungskanal eingekoppelt wird als der optische Datenstrom. Selbstverständlich müssen die Polarisationen des optischen Datenstroms und der Folge von Mustersymbolen zur Herstellung einer Interferenz wieder auf gleiche Polarisation gebracht werden. Dies stellt für den Fachmann jedoch kein Problem dar, da entsprechende, die Polarisation drehende Komponenten aus der Optik bekannt sind.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird der optische Datenstrom nach Durchlaufen des optischen Übertragungskanals nicht von der Folge von Mustersymbolen getrennt. Der gemeinsame Datenstrom wird vielmehr lediglich in zwei gleiche Datenströme aufgespalten, die jeweils auf einen Eingangskanal des optischen 2×2-Kopplers geführt werden. Auch in diesem Fall wird durch entsprechende Synchronisation über eine geeignet gewählte Verzögerungsleitung ein Mustersymbol des einen gemeinsamen Datenstroms mit einem Datensymbol des anderen gemeinsamen Datenstroms hinsichtlich ihrer optischen Felder im Koppler überlagert. In diesem Fall entstehen möglicherweise zwei kurz aufeinander folgende Datensignale, da sich für beide Kanäle wechselseitig ein Muster- und ein Datensymbol überlagern. Liegen die beiden Datensignale zu nahe beieinander, so kann durch eine spezielle Unterscheidung einzelner Datenpakete über unterschiedliche Polarisation ein derartiger Effekt auch vermieden werden. Ein Beispiel hierfür ist in den Ausführungsbeispielen dargestellt. Weiterhin wird in dieser Ausgestaltung bei der Zusammenführung der Folge von Mustersymbolen und des optischen Datenstroms vor der Übertragung über den optischen Übertragungskanal darauf geachtet, dass die Mustersymbole im gemeinsamen Datenstrom außerhalb der Periode der Datensymbole liegen.
  • Der Vergleich von Muster- und Datensymbol mittels Interferenz wird vorzugsweise über einen balancierten optischen Empfänger durchgeführt. Ein derartiger balancierter optischer Empfänger kann aus zwei Photodioden, die die aus den beiden Ausgangskanälen des 2×2-Kopplers austretenden optischen Signale in elektrische Signale umwandeln, sowie einem Differenzverstärker bestehen, auf dessen beide Eingänge die beiden elektrischen Signale der Ausgangskanäle gelegt werden. Das Ausgangssignal dieses balancierten optischen Empfängers trägt dann direkt die Information des jeweils betrachteten Symbols des optischen Datenstroms.
  • Auch wenn in der vorliegenden Beschreibung und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen jeweils nur die Überlagerung eines Mustersymbols mit einem Datensymbol eines Kanals beschrieben wird, das über den Multiplexer mit den Datensymbolen anderer Kanäle über den gemeinsamen Übertragungskanal übertragen wurde, so ist dem Fachmann geläufig, dass die Informationen der anderen Kanäle in gleicher Weise erhalten werden, indem beispielsweise der über den Übertragungskanal übertragene gemeinsame Datenstrom in entsprechend viele Kanäle aufgeteilt wird, in denen dann parallel der vorgeschlagene Vergleich stattfindet. Wurden beispielsweise drei Kanäle gemultiplext, so sind im bevorzugten Ausführungsbeispiel auch drei 2×2-Koppler für den Vergleich erforderlich.
  • Das vorliegende Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 ein erstes Beispiel für ein System zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens;
  • 2 ein zweites Beispiel für ein System zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens;
  • 3 ein Beispiel für einen optischen Datenstrom und die gleichzeitig übertragene Folge von Mustersymbolen, wie sie beim Ausführungsbeispiel der 2 realisiert sein können;
  • 4 ein weiteres Beispiel für ein System zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens;
  • 5 ein Beispiel für einen optischen Datenstrom und die Folge von Mustersymbolen, wie sie mit einem System gemäß dem Ausführungsbeispiel der 4 realisiert sein können;
  • 6 ein Beispiel für eine mögliche Ausgestaltung eines Teilsystems des Systems der 4; und
  • 7 ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung eines Teilsystems des Systems der 4.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • 1 zeigt beispielhaft ein System zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens, bei dem, wie auch bei den nachfolgenden Figuren, der vollständige optische Signalweg von der Aufmodulierung der Signale, der Multiplexierung, der Übertragung über einen gemeinsamen Übertragungskanal bis hin zur Demultiplexierung aufgezeigt ist.
  • Ein Pulslaser 60 erzeugt periodische optische Impulse, die über einen Lichtwellenleiter 62 einem Sternkoppler 64 zugeführt werden. Im Sternkoppler 64 werden die optischen Impulse in ihrer Intensität aufgeteilt und über verschieden lange Lichtwellenleiter 66 elektrooptischen Modulatoren 68 zugeführt. Diese elektrooptischen Modulatoren 68 werden angesteuert, um Datenfolgen auf die einzelnen Pulsfolgen zu modulieren. Für jeden Kanal, d.h. jeden Lichtwellenleiter 66, können hierbei unterschiedliche Informationen aufmoduliert werden. Ein weiterer Sternkoppler 70 führt die aus den Modulatoren 68 gelangenden modulierten optischen Pulsfolgen zeitlich multiplexiert auf einem Lichtwellenleiter 74 zusammen, der zu einem Polarisations-Strahlteiler 76 führt.
  • Weiterhin wird vom Sternkoppler 64 ein unmodulierter optischer Pulsstrom über einen Lichtwellenleiter 72 in den Polarisations-Strahlteiler 76 geführt, wie dies in der 1 erkennbar ist. Die von den Lichtwellenleitern 74 und 72 geführten optischen Pulsfolgen werden im Polarisations-Strahlteiler 76 orthogonal zueinander polarisiert auf einem nicht notwendigerweise polarisationserhaltenden Lichtwellenleiter 78 übertragen.
  • Dieser Lichtwellenleiter 78 entspricht dem gemeinsamen optischen Übertragungskanal, über den der optische Datenstrom übertragen werden soll. Am Ende der durch den Lichtwellenleiter 78 gebildeten Übertragungsstrecke werden durch einen Polarisationsteller 80 die eingangsseitigen Polarisationen der aus den Lichtwellenleitern 72 und 74 stammenden optischen Pulsfolgen wieder hergestellt und über einen polarisationserhaltenden Lichtwellenleiter 82 einem weiteren Polarisations-Strahlteiler 84 zugeführt. Durch diesen Polarisations-Strahlteiler 84 wird der optische Datenstrom mit den gemultiplexten modulierten Pulsfolgen von der unmodulierten Pulsfolge, die die Folge von Mustersymbolen gemäß dem vorliegenden Verfahren darstellt, getrennt. Der optische Datenstrom wird über einen Lichtwellenleiter 90 auf einen Eingang eines optischen 2×2-Kopplers 92 geführt. Die unmodulierte optische Pulsfolge wird in der Polarisation so gedreht, dass sie die Polarisation des optischen Datenstroms aufweist und in einem optischen Verzögerungsglied 88 zeit- und phasengetreu mit einer der im Lichtwellenleiter 90 zeitlich multiplexiert geführten modulierten Pulsfolgen synchronisiert und dem weiteren Eingangskanal des optischen 2×2-Kopplers 92 über einen Lichtwellenleiter 91 zugeführt.
  • In diesem optischen 2×2-Koppler werden aufgrund der Synchronisation das optische Feld eines modulierten optischen Impulses mit dem optischen Feld eines unmodulierten optischen Impulses überlagert, so dass sie interferieren. Auf einem der beiden Ausgangskanäle 93 des 2×2-Kopplers 92 wird dann ein durch konstruktive Interferenz gebildetes Signal erhalten, auf dem anderen Ausgangskanal 93 ein durch destruktive Interferenz gebildetes Signal. Die optischen Signale werden jeweils Photodioden 94 eines balancierten optischen Empfängers zugeführt, der die Differenz der in elektrische Signale umgewandelten optischen Signale der beiden Ausgangskanäle 93 über einen Differenzverstärker 96 bildet. Am Ausgang dieses Verstärkers 96 liegt dann ein Signal an, das die Information des jeweils betrachteten modulierten Impulses eines Kanals beinhaltet.
  • 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Systems, mit dem das vorliegende Verfahren durchführbar ist. Alternativ zum ersten Ausführungsbeispiel erfolgt hierbei die Übertragung des optischen Multiplexsignals ohne Verwendung zweier Polarisationen und ohne Wiederherstellung derselben im Empfänger. Ein Pulslaser 201 speist einen Sternkoppler 203 mit einer optischen Pulsfolge, die an dessen Ausgängen in verschieden lange optische Verzögerungsleitungen 205 geführt werden, um in optischen Modulatoren 207 mit passiv zu multiplexierenden Datensignalen getastet zu werden. Die getasteten optischen Pulsfolgen werden in einem weiteren optischen Sternkoppler 211 passiv miteinander zeitlich multiplexiert, wobei über eine optische Verzögerungsleitung 209 eine als Mustersignal dienende unmodulierte optische Pulsfolge hinzugefügt wird. Aus dem Sternkoppler 211 tritt somit ein optischer Datenstrom aus, der aus einzelnen, multiplexierte Datenströme transportierenden optischen Pulsen 303 sowie einer Folge von als Mustersymbole bzw. Musterimpulse dienenden, mittels des Wellenleiters 209 gewonnenen optischen Pulsen 305 bestehen. 3 zeigt eine derartige Pulsfolge, wobei die vier jeweils hintereinander folgenden optischen Impulse 301 zu vier unterschiedlichen Kanälen gehören, die zeitlich gemultiplext wurden. Diese Datenfolge wiederholt sich entsprechend der Anzahl der pro Kanal übertragenen Symbole. Die Folge von Musterimpulsen 305 wird beim vorliegenden Verfahren diesem Datenstrom beigemischt.
  • In einem zur Übertragung dienenden optischen Wellenleiter 213 wird diese kontinuierliche Folge von durch passive optische Multiplexierung entstandenen Paketen optischer Impulse 301 zusammen mit der Folge von Musterimpulsen 305 übertragen. Der optische Wellenleiter 213 ist am Ende der Übertragungsstrecke mit einem Verzweiger 215 verbunden, welcher das optische Gesamtsignal in zwei Teilsignale aufteilt, die durch verschieden lange optische Wellenleiter 217 und 219 geführt werden, die mit den Eingängen eines Kopplers 221 verbunden sind. Sofern die beiden Teilsignale derart gegeneinander verzögert sind, dass der Puls 305 eines Teilsignals mit einem Puls 303 des anderen Teilsignals phasenrichtig im Koppler interferiert, wird die resultierende optische Leistung nicht auf beide Ausgangskanäle des Kopplers 221 gleichmäßig verteilt und verursacht in den sich anschließenden Photodioden 223 eines optisch balancierten Verstärkers unterschiedliche Ströme, welche am Ausgang des Differenzverstärkers 225 zu einem entsprechenden Signal führen.
  • Da der optische Puls 305 in dem Paket 301 außerhalb der Periode der informationstragenden Pulse 303 eingefügt ist, interferieren letztere im Koppler 221 nicht miteinander, so dass eine gleichmäßige Verteilung der resultierenden optischen Leistung auf die Photodioden 223 und somit kein Signal am Ausgang des Differenzverstärkers 225 resultiert. Allerdings gelangen auf diese Weise pro Paket 301 zwei Paare von Pulsen 303 und 305 miteinander in Interferenz, wobei am Ausgang des Differenzverstärkers 225 zeitlich dicht nebeneinander liegende Signale erzeugt werden können. Aus Symmetriegründen erzeugen diese Interferenzen jeweils gegenpolige Ausgangssignale des Verstärkers 225 und können deshalb leicht mittels Dioden 227 getrennt werden, wie dies im unteren Teil der 2 angedeutet ist.
  • Dispersion im optischen Wellenleiter 213 wirkt der Funktion dieses Demultiplexers aufgrund des Korrelationsprinzips sowie der gleichartigen Verzerrungen der Pulse 303 und 305 grundsätzlich nicht entgegen, bedeutet aber eine zeitliche Streckung der Symbole des Ausgangssignals und somit eine mögliche gegenseitige Kompensation der durch die Dioden 227 zu trennenden Teilsignale. Abhilfe kann hier durch eine hinreichende Kompensation der Dispersion oder eine Ausgestaltung des Verfahrens erfolgen, wie dies in den 4 und 5 angedeutet ist.
  • In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugt ein Pulslaser 401 ebenfalls einen Strom optischer Pulse, welcher in einem Sternkoppler 403 auf eine Anzahl von Lichtwellenleitern 405 sowie zwei weitere Lichtwellenleiter 409 aufgeteilt wird. Die weiteren Lichtwellenleiter 409 tragen hierbei wiederum eine unmodulierte Pulsfolge, die der Folge von Mustersymbolen entspricht. Mittels der Modulatoren 407 ergeben sich aus den unterschiedlich verzögerten Pulsfolgen optische Datenströme, welche in den zwei Sternkopplern 411 zu zwei Strömen von Paketen 501 und 511 passiv multiplexiert werden. Weiterhin wird diesen beiden Datenströmen im Sternkoppler 411 die über die Lichtwellenleiter 409 übertragene unmodulierte Pulsfolge beigemischt. Die sich ergebenden beiden Datenströme werden über verschieden verzögernde Wellenleiter 419 und 421 in einem Polarisations-Strahlteiler 417 derart zu einer Gesamtfolge von Paketen mit zueinander orthogonal polarisierten optischen Signalfolgen passiv zeitlich multiplexiert, wie dies anhand der 5 zu erkennen ist. In der 5 sind die modulierten optischen Impulse 503 eines Datenpakets 501 zusammen mit dem jeweiligen unmodulierten Impuls (Mustersymbol) 505 zu erkennen. Jeweils aufeinander folgende Datenpakete 501 und 511 haben hierbei unterschiedliche Polarisationen, d.h. dass die im Paket 511 enthaltenen modulierten optischen Impulse 513 und der unmodulierte optische Impuls 515 eine orthogonale Polarisation zu den optischen Pulsen des jeweils vorangehenden und nachfolgenden Datenpakets 501 aufweisen. Nach der Übertragung über den gemeinsamen optischen Übertragungskanal, den Wellenleiter 413, wird diese Gesamtfolge in einer Vorrichtung 423 demultiplexiert, die nach dem vorliegenden Verfahren arbeitet. Die 6 und 7 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen dieser Vorrichtung 423.
  • In der Ausgestaltung gemäß 6 resultiert die Demultiplexierung in einem elektrischen demultiplexierten Signal, wie dies bereits im Zusammenhang mit der 2 erläutert wurde. Die in 5 illustrierte Gesamtfolge wird dabei in einem Verzweiger 601 in zwei Teilsignale zerlegt, welche mittels optischer Wellenleiter 603 und 605 gegeneinander verzögert einem Koppler 607 zugeführt werden. Bei entsprechendem Abgleich der gegenseitigen Verzögerung interferieren in den Paketen 501 sowie 511 nur jeweils ein Paar von Pulsen 503 sowie 505 bzw. 513 sowie 515. Alle anderen sich im Zeitbereich überlappenden Pulse sind zueinander orthogonal polarisiert, so dass sie sich in ihren Intensitäten lediglich addieren und in ihrer Gesamtleistung gleichmäßig auf die Photodioden 609 verteilt werden. Diese überlappenden Pulse verursachen somit am Ausgang des Differenzverstärkers 611 kein elektrisches Signal.
  • In der in 7 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 423 wird die Gesamtfolge zunächst wiederum in einem Verzweiger 701 in zwei Teildatenströme zerlegt, die mittels verschieden langer Lichtwellenleiter 707 und 711 gegeneinander verzögert und einem weiteren Koppler 703 zugeführt werden. Bei entsprechendem Abgleich der Längen der Lichtwellenleiter 707 und 711 interferieren datenmodulierte Pulse 503 bzw. 513 mit entsprechenden Pulsen 505 bzw. 515 der Folge von Mustersymbolen. Je nach dem die entsprechende Pulsfolge 503 oder 513 modulierenden Datensignal ergibt sich konstruktive bzw. destruktive Interferenz in einem optischen Wellenleiter 709 bzw. 713 oder eine Gleichverteilung der gesamten optischen Leistung auf beide Wellenleiter 709 und 713. Die Wellenleiter 709 und 713 sind bezüglich ihrer Längendifferenz wiederum derart abgeglichen, dass im Falle von in ihrer optischen Leistung auf beide Wellenleiter gleich verteilten Signalen nach deren Zusammenführung in einem dritten Koppler 705 beispielsweise konstruktive Interferenz im Wellenleiter 717 sowie destruktive Interferenz im Wellenleiter 715 auftritt. Signale, welche durch Interferenz nach Passieren des Kopplers 703 ausschließlich auf einem der beiden Wellenleiter 709 oder 713 geführt werden, werden bezüglich ihrer optischen Leistung auf beide Wellenleiter 715 und 717 gleich verteilt. Somit kann im Wellenleiter 715 ein in der Hälfte seiner optischen Leistung reduziertes demultiplexiertes optisches Signal gewonnen werden.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
    Figure 00170001
  • Figure 00180001
  • Figure 00190001

Claims (9)

  1. Verfahren zur passiven Demultiplexierung eines durch Modulation elektromagnetischer Wellen erzeugten Datenstroms, insbesondere eines optischen Datenstroms, der über einen Übertragungskanal übertragen wird, bei dem zusammen mit dem Datenstrom eine Folge von Mustersymbolen über den gleichen Übertragungskanal übertragen wird und jeweils ein Datensymbol des Datenstroms mit einem Mustersymbol durch Interferenz ihrer Felder verglichen und ein aus der Interferenz resultierendes Datensignal abgeleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensymbole als modulierte und die Mustersymbole als unmodulierte Pulsfolge übertragen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des Mustersymbols mit dem Datensymbol in einem Koppler oder einer Überlagerungseinrichtung mit zwei Eingangs- und zwei Ausgangskanälen erfolgt, in den bzw. die der Datenstrom über den einen und die Folge von Mustersymbolen über den anderen der beiden Eingangskanäle eingespeist werden, so dass das Mustersymbol und das Datensymbol auf dem einen der beiden Ausgangskanäle konstruktiv und auf dem anderen der beiden Ausgangskanäle destruktiv interferieren.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folge von Mustersymbolen und der Datenstrom mit unterschiedlicher Polarisation über den Übertragungskanal übertragen und vor dem Vergleich über ihre Polarisation wieder voneinander getrennt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenstrom und die Folge von Mustersymbolen gemeinsam auf zwei Teilströme aufgeteilt werden und der Vergleich des Mustersymbols mit dem Datensymbol in einem Koppler oder einer Überlagerungseinrichtung mit zwei Eingangs- und zwei Ausgangskanälen erfolgt, in den bzw. die die beiden Teilströme so gegeneinander verzögert über die Eingangskanäle eingespeist werden, dass das Mustersymbol und das Datensymbol auf dem einen der beiden Ausgangskanäle konstruktiv und auf dem anderen der beiden Ausgangskanäle destruktiv interferieren.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Interferenz resultierende Datensignal mit einem balancierten Empfänger erhalten wird, auf den die beiden Ausgangskanäle geführt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenstrom und die Folge von Mustersymbolen in Datenpaketen übertragen werden, von denen aufeinanderfolgende Datenpakete unterschiedliche Polarisation aufweisen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangskanäle des Kopplers bzw. der Überlagerungseinrichtung mit Eingangskanälen eines weiteren Kopplers bzw. einer weiteren Überlagerungseinrichtung verbunden sind, wobei einer der Kanäle derart gegenüber dem anderen verzögert ist, dass sich die auf beiden Ausgangskanälen geführten Signale wiederum konstruktiv oder destruktiv im weiteren Koppler bzw. der weiteren Überlagerungseinrichtung überlagern.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Datensymbole im Datenstrom zeitlich periodisch angeordnet sind und die Mustersymbole ausserhalb dieser Periode liegen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473459A (en) * 1993-12-03 1995-12-05 Optimux Systems Corporation Optical telecommunications system using phase compensation interferometry

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