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Breitbandkommunikationssystem
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Breitbandkommunikationse system
mit jeweils zwischen einer Vermittlungsstelle und einer Teilnehmerstelle verlaufenden
Lichtwellenleiter Teilnehmeranschlußleitungen für TV- und/oder Stereoton-Breitbandsignale
und demgegenüber schmalbandige Digitalkommunikationssignale, etwa 64-kbit/s-Digital-Fernsprechsignale,
Bildschirmtextsignale, 8-Rbit/s-Steuersignale, Programmwahlsignale.
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In eiem Lichtwellenleiter-Breitbandkommunikationssystem können die
Teilnehmeranschlußleitungen jeweils einen einzigen, in beiden Ubertragungsrichtungen
ausgenutzten Lichtwellenleiter aufweisen oder aber jeweils zwei getrennte Lichtwellenleiter
für die beiden Ubertragungsrichtungen. Dabei sind im ersteren Falle beim derzeitgen
Stand der Lichtwellenleiter-Technik über einen Lichtwellenleiter, über den in Richtung
von der Vermittlungsstelle zur Teilnehmerstelle hin TV- o./o. Ton-Breitbandsignale
übertragen werden, in einem Rückkanal von der Teilnehmerstelle zur Vermittlungs
stelle hin nur Steuersignale oder relativ einfache Antworten bei interaktiven Diensten
übertragbar; sollen darüber hinausgehend (ggf.
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mehrere) 64-kbit/s-Digitalsignale und (ggf. mehrere) 8-kbit/s-Digitalsignale
etwa für Digitalfernsprechen, BiIdscht mtext, Faksimile und für die Signalisierung
und Synchronisierung solcher Schmalband-Kommunikationsdienste zwischen Teilnehmerstelle
und Vermittlungs stelle bzw.
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umgekehrt übertragen werden, so werden zwei Lichtwellenleiter je Teilnehmeranschluß
vorgesehen, nämlich für jede Ubertragungsrichtung ein eigener Lichtwellenleiter
(ntz 32(1979) 3, 15o...153).
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Eine solche Signalübertragung über übertragungsrichtungseigene Lichtwellenleiter
erfordert für die Übertragung in Richtung zur Teilnehmerstelle hin eine Bündelung
der breitbandigen TV- und ggf. Stereoton-Signale mit schmalbandigen 64-kbit/s-Signalen,
wobei zu berücksichtigen ist, daß es sich - zur Vermeidung eines teilnehmerseitigen
zusätzlichen Decodieraufwandes - bei den Breitbandsignalen um Analogsignale (FM-
oder PPM-Signale) handeln wird; es wären also Analog-Breitbandsignale mit Digital-Schmalbandsignalen
gebündelt über den Lichtwellenleiter von der Vermittlungsstelle zur Teilnehmerstelle
hin zu übertragen.
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Im Prinzip wäre dies bei kombinierter Anwendung von Frequenzmultiplex-
und Zeitmultiplex-Techniken realisierbar; praktisch bereitet die Kombination von
Frequenzmultiplex- und Zeitmultiplextechniken allerdings Schwierigkeiten und verlangt
vom übertragungssystem Verzerrungsfreiheit und hohe Linearität.
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Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein demgegenüber vorteilhafteres
Breitbandkommunikationssystem anzugeben.
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Die Erfindung betrifft ein Breitbandkommunikationssystem mit jeweils
zwischen Vermittlungsstelle und Teilnehmerstelle verlaufenden, jeweils zwei Lichtwellenleiter
aufweisenden Teilnehmeranschlußleitungen für TV- u./o.
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Stereoton-Breitbandsignale und demgegenüber schmalbandige Digitalkommunikationssignale,
in dem Breitbandsignale im
Multiplex über den einen Lichtwellenleiter
von der \Tr mittlungs- bzw. Verteilstelle zur Teilnehmer stelle über tragen werden
und Digitalkommunikations-Schmalbandsignale insbesondere 64-kbit/s-Digitalsignale,
sowie Programm wahlsignale im Multiplex über den anderen Lichtwellenleiter von der
Teilnehmerstelle zur Vermittlungs- bzw Verteilstelle übertragen werden; ein solches
Breitbandkommunikationssystem ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß über
den einen Lichtwellenleiter nur die TV- u./o. Stereoton-Breitbandsignale von der
Vermittlungs- bzw. Verteilstelle zur Teilnehmerstelle übertragen werden und über
den anderen Lichtwellenleiter alle Digitalkommunikations-Schmalbandsignale zwischen
Vermittlungsstelle und Teilnehmerstelle und umgekehrt übertragen werden.
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Die Erfindung bringt neben dem Vorteil, daß in dem Breitbandkommunikationssystem
die TV- und Stereoton-programm verteilung einerseits und die Schmalband-Digitalkommunikation
andererseits unabhängig voneinander, ggf. auch nacheinander, realisiert werden können,
den weiteren Vorteil mit sich, daß die zu ihrer Verwirklichung benötigte Technologie
bereits heute den praktischen Erfordernissen genügt: So können in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung die Schmalbandsignale der beiden Übertragungsrichtungen über den genannten
anderen Lichtwellenleiter im Zeitgetrenntlageverfahren übertragen werden, so daß
in der optischen Ebene eine Entkopplung der Signale der beiden Übertragungsrichtungen
beispielsweise durch Farbfilter oder hochwertige Richtungskoppler nicht notwendig
ist, vielmehr ein einfacher (etwa 3-dB-)Koppler zwischen dem genannten anderen Lichtwellenleiter
einerseits und einem vom jeweiligen elektro-optischen Wandler kommenden Lichtwellenleiter
bzw. einem zum jeweiligen opto-elektrischen Wandler führenden Lichtwellenleiter
andererseits genügt.
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Die B-reitbandsignale können über den genannten einen Lichtwellenleiter
vorteilhafterweise auf analogmodulierten Trägern im Frequenzmultiplex übertragen
werden, während die digitalen Schmalbandkanäle vorteilhafterweise in Zeitmultiplex
gebündelt über dem genannten anderen Lichtwellenleiter übertragen werden können.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert.
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Dabei zeigt FIG 1 ein Ausführungsbeispiel eines Breitbandkommunikationssystems
gemäß der Erfindung; FIG 2 verdeutlicht für ein solches Breitbandkommunikationssystem
den Zeitablauf einer Signalübertragung imZeitgetrenntlageverfahren.
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Die Zeichnung FIG 1 zeigt schematisch in einem zum Verständnis der
Erfindung erforderlichen Umfange ein Ausführungsbeispiel eines Breitbandkommunikationssystems
gemäß der Erfindung. In diesem Breitbandkommunikationssystem ist eine Teilnehmerstelle
TlnSt über eine zwei Lichtwellenleiter Lb, Ls aufweisende Teilnehmeranschlußleitung
Al mit der zugehörigen Vermittlungsstelle VSt verbunden, wobei in FIG 1 angedeutet
ist, daß die Teilnehmerstelle TlnSt für Digttalfernsprechen, Faksimiledienst, Bildschirmtext,
Tastwahl und Displayanzeige sowie TV- und Stereoton-Empfang eingerichtet sein kann.
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Über den einen Lichtwellenleiter Lb werden von der Vermittlungsstelle
VSt her nur die TV- und/oder Stereoton-Breitbandsignale zur Teilnehmerstelle TlnSt
hin übertragen. In FIG 1 ist dazu angedeutet, daß die Breitbandsignale der jeweils
zu dem betreffenden Teilnehmer zu übertragenden TV-Programme über ein Breitband-Koppelfeld
KFb und die Breitbandsignale der Stereoton-Programme über einen Multiplexer STM,
jeweils
über einen nachfolgenden Analogmodulator MOD, einem in der
Vermittlungs stelle VSt teilnehmerindividuell vor ges sehenen Breitbandsignalmultiplexer
MUL zugeführt werden, der über einen elektro-optischen-Wandler E/O zum Lichtwellenleiter
Lb führt. Dem den Lichtwellenleiter Bb teilnehmerstellenseitig abschließenden opto-elektrischen
Wandler o/E ist in dem Breitbandkommunikationssystem nach FIG 1 ein BSeitbandsignal-DemuItiplexer
DEX nachgeschaltet, an den über entsprechende Anschlußleitungen tv bzw st entsprechende
TV-Empfänger TVE bzw. Stereotonempfänger STE angeschlossen sind.
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Über den anderen Lichtwellenleiter Ls werden alle Digitalkommunikations-Schmalbandsignale
von der Vermittlungsstelle VSt zur Teilnehmerstelle TlnSt und in umgekehrter Richtung
von der Teilnehmerstelle TlnSt zur Vermittlungsstelle VSt übertragen. Dabei werden
in der Vermittlungsstelle VSt über ein Schmalbandkoppelfeld KFs durchvermittelte
(z.B. 64-kbit/s-)Digital-Fernsprechsignale, Faksimilesignale und von der Vermittlungssteuerung
Vs herrührende (z.B. 8-kbit/s-)Steuersignale sowie Bildschirmtext-(Btx-) Signale
und von der Einstelleinrichtung Eb des Breitband-Koppelfeldes KFb herrührende Quittungssignale
in einem in der Vermittlungs stelle VSt teilnehmerindividuell vorgesehenen Multiplexer
MULv zu einem dann zur Teilnehmerstelle TlnSt hin zu übertragenden Multiplexsignal,
insbesondere Zeitmultiplexsignal, zusammengefaßt; ein in der umgekehrten Übertragungsrichtung
von der Teilnehmerstelle TlnSt zur Vermittlungs stelle VSt gelangtes Multiplex signal
, insbesondere Zeitmultiplexsignal, wird in einem entsprechenden Demultiplexer DEXv
in die entsprechenden Einzelsignale, beispielsweise über das Schmalband-Koppelfeld
KFs durch,vermitteltes (z.B. 64-kbit/s-)Digi tal-F-ernsprechsignal und Faksimilesignal,
der Vermittlungssteuerung Vs zuzuführendes (z.B. 8-kbit/s-)Steuersignal
sowie
Bildschirmtextsignal und der Einstelleinrichtung Eb des Breitbandkoppelfeldes KFb
zuzuführendes Programmwahlsignal, aufgefächert.
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Eine entsprechende Signalbündelung bzw. -entbündelung findet - jeweils
in umgekehrter Übertragungsrichtung -in der Teilnehmerstelle TlnSt statt, wozu dort
ein entsprechender Multiplexer MULt bzw. Demultiplexer DEXt vorgesehen ist.
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In der Vermittlungs stelle VSt ist mit dem Ausgang des dort vorgesehenen
teilnehmerindividuellen Multiplexers MULv der elektrische Anschluß eines elektro-optischen
Wandlers e/o verbunden; der Eingang des in der Vermittlungsstelle VSt vorgesehenen
Demultiplexers DEXv ist mit dem Ausgang eines opto-elektrischen Wandlers e\o verbunden.
Die optischen Anschlüsse dieser beiden Wandler sind über einen Glasfaser-Richtungskoppler
RKv mit dem Lichtwellenleiter Ls verbunden.
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In entsprechender Weise ist in der Teilnehmerstelle TlnSt der Lichtwellenleiter
Ls über einen Glasfaser-Richtungskoppler RKt mit dem optischen Ausgang eines elektro-optischen
Wandlers o\e und dem optischen Eingang eines opto-elektrischen Wandlers o/e verbunden,
wobei der elektrische Eingang des elektro-optischen Wandlers o\e mit dem Ausgang
des genannten Multiplexers MULt und der elektrische Ausgang des opto-elektrischen
Wandlers o/e mit dem Eingang des genannten Demultiplexers DEXt verbunden ist. Mit
den Singängen is Multiplexers MULt bzw. den Ausgängen is Demultiplexers DEXt sind
dann die einzelnen Schmalbandkommunikations-Endgerät e bzw.
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-teilgeräte verbunden, ohne daß dies hier noch weiter erläutert werden
müßte.
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An die Glasfaser-Richtungskoppler RK, die hier ebenfalls nicht weiter
erläutert zu werden brauchen, da Glasfaser-Richtungskoppler an sich (z.B. aus nachrichten
elektronik (1979)1, 18) bekannt sind, werden
keine besonderen Anforderungen
hinsichtlich der En4;-kopplung der Multiplexsignale der beiden Übertrgungrichtungen
voneinander gestellt, wenn, wie dies auch in FIG 1 angedeutet ist, die Multiplexsignale
der beiden Ubertragungsrichtungen im Zeitgetrenntlageverfahren über den Lichtwellenleiter
Ls übertragen werden. In dem in FIG 1 dargestellten Breitbandkommunikationssystem
ist dazu in der Vermittlungs stelle VSt zwischen Multiplexer bzw. Demultiplexer
MULv, DEXv und elektro-optischem bzw. opto-elektrischem Wandler e/o, e\o eine beispielsweise
mit einem Schieberegister zu realisierende Pufferschaltung Zv vorgesehen; in entsprechender
Weise ist in der Teilnehmerstelle TlnSt zwischen Multiplexer MULt und Demultiplexer
DEXt einerseits und elektro-optischem Wandler o\e und opto-elektrischem Wandler
o/e andererseits eine entsprechende Zeitgetrenntlage-Pufferschaltung Zt vorgesehen.
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Die somit bewirkte Verlagerung der eigentlichen Richtung trennung
von der optischen Ebene in die elektrische (und digitale) Ebene hat den Vorteil,
daß die Zeitgetrenntlage-Steuerschaltungen Zv, Zt in herkömmlicher IC-Technologie
(beispielsweise mit Schieberegistern) realisierbar sind. Die mit dem Einsatz des
Zeitgetrenntlageverfahrens verbundene Tatsache, daß die Bitfolgefrequenz in den
Signalbursts auf der Leitung ein Mehrfaches der Nutzbitrate beträgt, kann beim Einsatz
auf dem Lichtwellenleiter Ls vorteilhafterweise außer Betracht bleiben, weil hier
zum einen keine hochfrequente Störstrahlung auftritt und zum anderen die Lei tungsdämpfung
des Lichtwellenleiters nicht mit zunehmender Bitrate ansteigt, die Reichweite davon
also davon nicht wie bei einer Cu-Leitung beeinflußt wird. Bei der Festlegung der
Parameter für die Zeitgetrenntlageübertragung, beispielsweise von Burstlänge und
Burstpause, ist es deshalb zweckmäßig, die bei der Signalübertragung über einen
Lichtwellenleiter maximal mögliche Reichweite zugrunde zu legen.
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Ein entsprechendes Beispiel des zeitlichen Ablaufs der Burstübertragung
wird durch FIG 2 verdeutlicht: Nach diesem Beispiel steht für einen 25 ps dauernden
Digitalsignalblock (Burst) eine maximale Signallaufzeit von 100 )uS je Übertragungsrichtung
zur Verfügung, was einer Lichtwellenleiterlänge von etwa 20 km entspricht.
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Dabei wird davon ausgegangen, daß, wie dies an sich (aus DE-PS 25
11 619) bekannt ist, in beiden Übertragungsrichtungen abwechselnd Bursts mit den
Digitalsignalworten jeweils zweier aufeinanderfolgender (125 bs-)Pulsrahmen übertragen
werden. Verwendet man dabei den in Digital-Vermittlungen ohnehin vorhandenen 2,048-MBit/s-Takt
auch als Bitfolgetakt in den Bursts, dann ergibt sich bei der angenommenen Burstlänge
von etwa 25 s ys eine Übertragungskapazität von z.B.
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etwa 3 x 64 kbit/s, d.h. Übertragungskapazität für beispielsweise
zwei 64-kbit/s-Digitalkommunikationskanäle (beispielsweise für Digitalfernsprechen
und Faksimile) und acht 8-kbit/s-Digitalkommunikationskanäle (für Signalisierung,
Synchronisierung und Datenübertragung).