EP1131927A1 - Verfahren zum einstellen einer strahlungsleistung in einem sender - Google Patents

Verfahren zum einstellen einer strahlungsleistung in einem sender

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EP1131927A1
EP1131927A1 EP99960905A EP99960905A EP1131927A1 EP 1131927 A1 EP1131927 A1 EP 1131927A1 EP 99960905 A EP99960905 A EP 99960905A EP 99960905 A EP99960905 A EP 99960905A EP 1131927 A1 EP1131927 A1 EP 1131927A1
Authority
EP
European Patent Office
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radiation power
signal
binary
transmission
participant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99960905A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Bozenhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1998152749 external-priority patent/DE19852749A1/de
Priority claimed from DE1998155225 external-priority patent/DE19855225A1/de
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1131927A1 publication Critical patent/EP1131927A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4917—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using multilevel codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4917—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using multilevel codes
    • H04L25/4919—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using multilevel codes using balanced multilevel codes

Definitions

  • the invention relates to a method for setting a radiation power in a transmitter of a subscriber of an optical data transmission system, wherein a transmission signal can be generated by the subscriber from a binary signal and can be transmitted by this subscriber to a further subscriber of the optical data transmission system, and wherein the transmission signal comprises light pulses which include a radiation power corresponding to bit information "0" or a bit information "1" can be transmitted.
  • Bit information "0" of a binary signal to be transmitted is usually characterized by a first low radiation power and bit information "1" by a second high radiation power.
  • the first and second radiation powers are dimensioned such that a receiver can still reliably decode the corresponding bit information "0" and "1".
  • the bit information "1" is to be transmitted over a longer transmission phase, which means that, in particular in the event that a low-frequency binary signal is to be transmitted over an optical path, the probability is very high that a sequence of light pulses must be transmitted with a high radiation power.
  • This can mean that the transmitter is overloaded, which has a disadvantageous effect on its service life, the service life usually being a period of time after which the originally maximum adjustable radiation power has dropped to fifty percent of this radiation power.
  • a participant of an optical transmission system in particular a participant with light emitting diodes of high transmission power, is that no special protective measures are provided to classify into a so-called laser protection class II, since the average radiation power exceeds a predefinable limit value in an observation interval (time interval) proposed in this standard.
  • special security measures with regard to eye protection are required for the use of such subscribers in an optical data transmission system.
  • EP 0 460 626 is a subscriber of an optical
  • Known data transmission system which is connected to further participants connected in a ring-shaped optical data transmission line, the participants being each provided with optical transmitters and receivers. Measures to adjust the radiation power of the transmitter are not provided.
  • the present invention has for its object to provide a method of the type mentioned, which allows easy adjustment of the radiation power of the transmitter.
  • a participant is to be created according to the preamble of claim 6, in which the radiation power of the transmitter is easily adjustable.
  • this object is achieved by the measures specified in the characterizing part of claim 1, with regard to the participant by the measures specified in the characterizing part of claim 6.
  • the useful life (lifespan) of the transmitter is increased by setting the radiant power to a predeterminable first limit value, which is smaller than the power integral in an unmodulated transmission.
  • the lifespan of the transmitter is essentially determined by the sum of the radiation power in this period.
  • the usable cable length in the system can be increased for a given service life of the transmitter by z.
  • the radiation power is set to a predeterminable second limit value, which corresponds to the maximum radiation power for which the manufacturer specifies the service life; because the minimum radiation power that a receiver needs to still reliably recognize bit information is usually known from data sheets or from a suitable measurement.
  • the respective attenuation of the plug and the cable is usually known.
  • the peak value of the radiation power can be increased for a given service life of the transmitter by setting the limit value accordingly, without exceeding the technical limit values.
  • the maximum distance to be bridged can thus be increased.
  • a simple amplitude modulation of the binary information of the binary signal generates a transmission signal in such a way that the average radiation power does not exceed the predefinable limit value.
  • Figures 1 and 2 show the time course of a binary signal and modulation signals and Figure 3 is a block diagram of a transmitter.
  • la denotes a binary signal provided with a bit clock 2, having bit information "0" and bit information "1".
  • a subscriber of an optical data transmission system From the binary information of the binary signal la, a subscriber of an optical data transmission system generates an amplitude-modulated transmission signal 4 which comprises light pulses which are to be transmitted to a further subscriber of the data transmission system with a radiation power corresponding to the bit information "0" and the bit information "1".
  • the transmission signal 4 comprises four radiation power levels 0%, 50%, 100% and 150%, based on a maximum value of a radiation power in the case of an unmodulated light transmission of the sending subscriber.
  • bit information "1" is assigned to a group of radiation powers equal to or greater than 50%, the bit information "0" to a group of radiation powers less than 50%.
  • the receiving subscriber is designed in such a way that the subscriber caught radiation power can decode the bit information "0" and "1".
  • the average radiation power in this unmodulated light transmission of bit information “1” over a period of one bit clock 2 comprises eight radiation units.
  • the modulated transmission signal 4 has a modulation clock 3, which corresponds to a four-fold bit clock 2, whereby a time interval Zi comprises twenty modulation clocks 3.
  • the bit information is "0", no light is transmitted and the radiant power is zero.
  • the binary signal la changes its level from “0" to "1” and up to a time tOl in the case of an unmodulated data transmission up to this time tOl light would be transmitted with two radiation units.
  • the radiation power of the transmission signal 4 during this period is one and a half times the unmodulated comparison signal Ib, as a result of which light with an increased radiation power, namely with three radiation units, is transmitted. This excessive radiation power produces an improved contrast between dark and light in the receiving subscriber, which simplifies decoding of the transmitted signal with regard to the bit information.
  • the radiation power is reduced by one unit, by the radiation power of the transmission signal 4 corresponds to that of the comparison signal lb.
  • This radiation power remains constant up to a point in time t03. Since a change in level from "1" to "0" is provided in the binary signal la at a time t1, the radiation power of the transmission signal 4 during the modulation clock 3 is in turn changed in the period between the time t03 and tl to achieve a good light / dark contrast increased one and a half times the radiant power of the comparison signal Ib. Up to the time t1, i.e.
  • the transmission signal 4 transmits light with ten radiation units to a subscriber, ie light with two radiation units is transmitted more than with an unmodulated light transmission, because the comparison signal 1b transmits light with eight beams - units.
  • the predetermined limit of twenty-eight radiation units is not exceeded during the time interval Z10 (8, 10).
  • the bit information "0" is to be transmitted between the time t1 and a time t2, as a result of which the sum of the radiation power of the transmission signal 4 remains constant at ten radiation units during the time interval Z20 (8, 10).
  • a time interval Z30 (16, 20) the sum of the radiation power of the transmission signal 4 increases to twenty radiation units, since ten radiation units are provided in a period between the time t2 and a time t3.
  • the sum of the radiation power remains constant in a time interval Z40 (16, 20) up to a time t4, since in a period between the time t3 and t4, however, no light is transmitted.
  • the radiation power of the transmission signal 4 initially again shows one and a half times to achieve a good light / dark contrast the radiation power of the unmodulated comparison signal lb.
  • the radiation power of the transmission signal 4 corresponds to the simple, between the time t42 and a time t43 half and between the time t43 and a time t5 the simple radiation power of the unmodulated comparison signal Ib.
  • the sending subscriber generates the send signal 4 in the following time intervals in such a way that the average radiation power does not exceed the predetermined limit value of twenty-eight radiation units.
  • the radiation power of the unmodulated comparison signal Ib increases, reaches the predetermined limit value at a time t62 in a time interval Z62 (28, 25) and finally exceeds the limit value at a next time t63.
  • the radiation power of the unmodulated comparison signal Ib comprises thirty radiation units.
  • the transmission signal 4 comprises twenty-four radiation units in the time interval Z61 (26, 24), twenty-five at time t62 in the time interval Z62 (28, 25), twenty-seven at time t63 in the time interval Z63 (30, 27) and at a time t7 im Time interval Z70 (32, 28) the limit of twenty-eight radiation units.
  • the radiation exceeds Power of the comparison signal LB the limit of twenty-eight radiation units already at time t63, rises to a maximum of forty radiation units up to a time t9 in the time interval Z90 (40, 28) and remains constant at this maximum from this time t9 until a time t10 .
  • the modulation does not exceed the limit value and the radiation power varies from twenty-three to twenty-eight radiation units from time t63 to time t10.
  • FIG. 2 in which the time course of a binary signal and of modulation signals is shown.
  • a sending subscriber first generates a first and a second modulation signal provided with the modulation clock 3 (FIG. 1) in the form of a first and a second modulation stream 5, 6, from which the subscriber, by adding these streams, generates a modulation stream 7 for amplitude modulation Binary data information of the binary signal la forms.
  • This modulation current 7 has four pulse heights 8, 9, 10, 11 and, as will be shown below, causes a current to flow through a transmitter diode.
  • the modulated transmission signal 4 (FIG.
  • the receiving subscriber assigns bit information "1" to a group of radiation powers equal to or greater than 50%, bit information "0" to a group of transmission powers less than 50%.
  • FIG. 3 in which a block diagram of a transmission device is shown.
  • the in Figures 1, 2 and 3 the same parts are provided with the same reference numerals.
  • the transmitting device comprises in particular a transmitter in the form of a transmitting diode 12 which is connected to a positive supply potential 13 and is connected to a ground potential 16 via a first and a second driver stage 14, 15. Further components of this transmission device are a first and a second AND gate 17, 18 and also a power output controller 19.
  • the characteristic curve of the transmitter 12 can be stored in the controller 19, from which the relationship between a modulation current 7 flowing through the transmitter 12 and the radiation power of the transmitter 12 caused by this current 7 results.
  • the controller 19 From this characteristic and a binary signal 1c that can be fed to the controller 19, the controller 19 first determines the average radiation power over a time interval in the event of an unmodulated light transmission. If this average radiation power is above the limit value, the controller 19 generates a first and a second binary enable signal 23a, 23b, which has the modulation clock 3 (FIG. 1), the first enable signal 23a leads the first AND gate 17, the second enable signal 23b the second AND Link 18 and both AND links 17, 18 to binary signal la, which is time-shifted by a time interval ⁇ t from binary signal lc.
  • the driver stages 14, 15 are activated together or alternately in such a way that a modulation current 7 with four pulse heights 8, 9, 10, 11 (FIG. 2) is brought about, whereby the transmitter 12 emits a transmission signal 4 with four radiation power levels of 0%, 50%, 100% or 150%.
  • the controller 19 takes into account the level changes of the binary signal la, z. B. at times tO, tl, whereby a modulation current 7 flowing at times tO, t03 through the transmitter 12 is to be generated, which causes a light transmission with a radiation power level of 150%.
  • the AND logic element 18 activates the driver stage 15 at the times t0, t03 for the duration of a modulation cycle 3, as a result of which the second modulation current 6 flows through a current path 21.
  • the AND gate 17 activates the driver stage 14 from the time t0 to the time t1, as a result of which the first modulation current 5 flows through a current path 22. Due to the dimensioning of the current path 22 with a resistor 20 and the current path 21 with two such resistors 20, the first modulation current 5 flows through the current path 22 with a proportion of 2/3 and through the current path 21 the second modulation current 6 with a proportion of 1 / 3, based on the total current, ie based on the modulation current 7.
  • the level of the first modulation current 5 corresponds to the level of a current flowing through the transmitter 12 during an unmodulated light transmission
  • the level of the second modulation current 6 corresponds to half the level this corresponds to the current flowing through the transmitter 12 during an unmodulated light transmission.
  • the modulation current 7 flowing through the transmitter 12 therefore comprises a one and a half level of this current flowing through the transmitter during an unmodulated light transmission.
  • the driver stages 14, 15 are enabled jointly or alternately by the enable signals 23a, 23b in such a way that a modulation current 7 with four pulse heights 8, 9, 10, 11 ( Figure 2) is effected.
  • the pulse height 8 corresponds to a level 0, the pulse height 9 to half, the pulse height 10 to a simple one and the pulse height 11 is one and a half times the level, based on a current flowing through the transmitter during an unmodulated light transmission.
  • a transmission signal 4 is thereby generated, whereby the transmitter 12 emits light with four radiation power levels of 0%, 50%, 100% and 150%, based on the maximum value of the radiation power in the case of unmodulated light transmission.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Einstellen der Strahlungsleistung eines Senders eines Teilnehmers eines optischen Datenübertragungssystems vorgeschlagen, wobei ein Sendesignal aus einem Binärsignal durch den Teilnehmer erzeugbar ist und von diesem Teilnehmer einem weiteren Teilnehmer des optischen Datenübertragungssystems übertragbar ist und wobei das Sendesignal Lichtimpulse umfasst, welche mit einer einer Bitinformation '0' oder einer einer Bitinformation '1' entsprechenden Strahlungsleistung übertragbar sind. Durch geeignete Maßnahmen ist die Strahlungsleistung derart einstellbar, daß z.B. innerhalb vorgebbarer Zeitintervalle die ermittelte Strahlungsleistung einen vorgebbaren Grenzwert nicht überschreitet und die Lebensdauer des Senders erhöht wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Einstellen einer Strahlungsleistung in einem Sender
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Strahlungsleistung in einem Sender eines Teilnehmers eines optischen Datenübertragungssystems, wobei ein Sendesignal aus einem Binärsignal durch den Teilnehmer erzeugbar ist und von diesem Teilnehmer einem weiteren Teilnehmer des optischen Datenübertragungssystems übertragbar ist und wobei das Sendesignal Lichtimpulse umfaßt, welche mit einer einer Bitinformation "0" oder einer einer Bitinformation " 1" entsprechenden Strahlungsleistung übertragbar sind.
Gewöhnlich ist eine Bitinformation " 0" eines zu übertragenden Binärsignals durch eine erste niedrige Strahlungsleistung und die Bitinformation " 1" durch eine zweite hohe Strahlungsleistung gekennzeichnet. Dabei ist die erste und zweite Strahlungsleistung derart dimensioniert, daß ein Empfänger die entsprechenden Bitinformationen "0" und " 1" noch sicher decodieren kann. Es kann nun vorkommen, daß die Bitinformation "1" über eine längere Übertragungsphase zu übertragen ist, wodurch insbesondere für den Fall, daß ein nieder- frequentes Binärsignal über eine optische Strecke zu übertragen ist, die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist, daß eine Folge von Lichtimpulsen mit einer hohen Strahlungsleistung übertragen werden muß. Dies kann eine Überlastung des Senders bedeuten, was sich nachteilig auf dessen Lebensdauer aus- wirkt, wobei als Lebensdauer gewöhnlich eine Zeitspanne bezeichnet wird, nach welcher die ursprünglich maximal einstellbare Strahlungsleistung auf fünfzig Prozent dieser Strahlungsleistung abgesunken ist.
Gemäß einem Vorschlag der Norm EN 60825 ist ein Teilnehmer eines optischen Übertragungssystems, insbesondere ein Teilnehmer mit Leuchtdioden hoher Sendeleistung, für den Fall, daß keine besonderen Schutzmaßnahmen vorgesehen sind, in eine sogenannte Laserschutzklasse II einzustufen, da in einem in dieser Norm vorgeschlagenen Beobachtungsintervall (Zeitintervall) die mittlere Strahlungsleistung einen vorgebbaren Grenzwert übersteigt. Dadurch sind für einen Einsatz derartiger Teilnehmer in einem optischen Datenübertragungssystem besondere Sicherheitsmaßnahmen im Hinblick auf einen Augenschutz erforderlich.
Aus der EP 0 460 626 ist ein Teilnehmer eines optischen
Datenübertragungssystems bekannt, welcher mit weiteren, in eine ringförmige optische Datenübertragungsleitung geschalteten Teilnehmern verbunden ist, wobei die Teilnehmer jeweils mit optischen Sendern und Empfängern versehen sind. Maßnahmen zum Einstellen der Strahlungsleistung des Senders sind nicht vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine einfache Einstellung der Strahlungsleistung des Senders ermöglicht. Darüber hinaus ist ein Teilnehmer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 zu schaffen, in welchem die Strahlungsleistung des Senders einfach einstellbar ist.
Im Hinblick auf das Verfahren wird diese Aufgabe gelöst durch die angegebenen Maßnahmen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, im Hinblick auf den Teilnehmer durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 angegebenen Maßnahmen.
Vorteilhaft ist, daß z. B. bei einer vorgegebenen optischen Übertragungsstrecke die Nutzdauer (Lebensdauer) des Senders erhöht wird, indem die Strahlungsleistung auf einen vorgebbaren ersten Grenzwert eingestellt wird, der kleiner ist als das Leistungsintegral bei einer unmodulierten Übertragung. Die Lebensdauer des Senders wird wesentlich bestimmt durch die Summe der Strahlungsleistung in diesem Zeitraum. Darüber hinaus kann z. B. in optischen Datenübertragungssystemen mit Lichtwellenleitern die nutzbare Kabellänge im System bei einer vorgegebenen Lebensdauer des Senders erhöht werden, indem z. B. die Strahlungsleistung auf einen vorgeb- baren zweiten Grenzwert eingestellt wird, welcher der maximalen Strahlungsleistung entspricht, für die der Hersteller die Lebensdauer spezifiziert; denn die minimale Strahlungsleistung, die ein Empfänger benötigt, um eine Bitinformation noch sicher zu erkennen, ist gewöhnlich aus Datenblättern oder durch eine geeignete Messung bekannt. Ferner ist gewöhnlich die jeweilige Dämpfung der Stecker und der Kabel bekannt. Aufgrund dieser bekannten Systemgrößen kann bei einer vorgegebenen Lebensdauer des Senders durch eine entsprechende Einstellung des Grenzwertes der Spitzenwert der Strahlungsleistung erhöht werden, ohne die technischen Grenzwerte zu überschreiten. Die maximal zu überbrückende Entfernung kann somit erhöht werden.
Durch die Anpassung der Strahlungsleistung an einen vorgeb- baren Grenzwert gemäß dem Vorschlag der Norm EN 60825 sind keine besonderen Sicherheitsmaßnahmen im Hinblick auf einen ausreichenden Augenschutz erforderlich, eine Einstufung des Teilnehmers in die Laserschutzklasse II entfällt.
Durch eine einfache Amplitudenmodulation der Binärinformation des Binärsignals wird ein Sendesignal erzeugt, derart, daß die mittlere Strahlungsleistung den vorgebbaren Grenzwert nicht überschreitet.
Zur Amplitudenmodulation ist ein Modulationssignal vorgesehen, dessen Modulationstakt ein Vielfaches des Bittaktes des Binärsignals ist und das ein moduliertes Sendesignal erzeugt, dessen Strahlungsleistung dem n/2-fachen der einer unmodulierten Lichtübertragung entspricht, wobei n = 0, 1, 2, 3 ... ist . Dadurch, daß ein Wechsel der Bitinformation von " 0" auf " 1" oder von " 1" auf "0" im Binärsignal durch eine Strahlungsleistung im modulierten Sendesignal anzeigbar ist, welche höher ist als die maximale Strahlungsleistung einer unmodu- lierten Lichtübertragung, ist weitgehend sichergestellt, daß ein Empfänger eines Teilnehmers des optischen Datenübertragungssystems die Bitinformation sicher decodieren kann (Hell/Dunkel-Kontrast) .
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist, werden im folgenden die Erfindung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.
Es zeigen Figuren 1 und 2 den zeitlichen Verlauf eines Binärsignals und von Modulationssignalen und Figur 3 ein Blockschaltbild einer Sendeeinrichtung.
In Figur 1 ist mit la ein mit einem Bittakt 2 versehenes, eine Bitinformation " 0" und eine Bitinformation " 1" aufweisendes Binärsignal bezeichnet. Aus der Binärinformation des Binärsignals la erzeugt ein Teilnehmer eines optischen Datenübertragungssystems ein amplitudenmoduliertes Sendesignal 4, das Lichtimpulse umfaßt, die mit einer der Bit- information "0" und der Bitinformation " 1" entsprechenden Strahlungsleistung einem weiteren Teilnehmer des Datenübertragungssystems zu übertragen sind. Das Sendesignal 4 umfaßt vier Strahlungsleistungsstufen 0 %, 50 %, 100 % und 150 %, bezogen auf einen maximalen Wert einer Strahlungs- leistung im Falle einer unmodulierten Lichtübertragung des sendenden Teilnehmers. Dabei ist im folgenden angenommen, daß die Bitinformation " 1" einer Gruppe von Strahlungsleistungen gleich oder größer als 50 % zugeordnet ist, die Bitinformation "0" dagegen einer Gruppe von Strahlungsleistungen klei- ner als 50 % . Entsprechend dieser Zuordnung ist der empfangende Teilnehmer derart ausgebildet, daß dieser aus der emp- fangenen Strahlungsleistung die Bitinformationen "0" und "1" decodieren kann.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist in der Zeichnung der Einfachheit halber die Strahlungsleistung in Form von Strah- lungseinheiten mit gestrichelten Quadraten innerhalb des
Sendesignals 4 und innerhalb eines unmodulierten Vergleichssignals lb dargestellt, welches der sendende Teilnehmer für den Fall einer unmodulierten Lichtübertragung erzeugen würde. Z. B. umfaßt in diesem Fall die mittlere Strahlungsleistung bei dieser unmodulierten Lichtübertragung einer Bitinformation " 1" über einen Zeitraum von einem Bittakt 2 integriert acht Strahlungseinheiten.
Im vorliegenden Beispiel ist ferner angenommen, daß ein Zeitintervall Zij, i = 1, 2, ..., j = 0, 1, 2, ..., in welchem eine Strahlungsleistung einen vorgebbaren Grenzwert nicht übersteigen darf, um sicherzustellen, daß der Sender nicht überlastet wird, fünf Bittakten 2 entspricht. Das modulierte Sendesignal 4 weist einen Modulationstakt 3 auf, der einem vierfachen Bittakt 2 entspricht, wodurch ein Zeitintervall Zi zwanzig Modulationstakte 3 umfaßt.
Vor einem Zeitpunkt tO ist die Bitinformation "0", es wird kein Licht übertragen und die Strahlungsleistung ist gleich Null. Zum Zeitpunkt tO wechselt das Binärsignal la seinen Pegel von "0" auf " 1" und bis zu einem Zeitpunkt tOl würde im Falle einer unmodulierten Datenübertragung bis zu diesem Zeitpunkt tOl Licht mit zwei Strahlungseinheiten übertragen. Die Strahlungsleistung des Sendesignals 4 beträgt während dieses Zeitraums das Eineinhalbfache des unmodulierten Ver- gleichssignals lb, wodurch Licht mit einer erhöhten Strahlungsleistung, und zwar mit drei Strahlungseinheiten übertragen wird. Durch diese überhöhte Strahlungsleistung wird ein verbesserter Kontrast zwischen Dunkel und Hell in dem empfangenden Teilnehmer erzeugt, wodurch eine Decodierung des Sendesignals im Hinblick auf die Bitinformation vereinfacht wird. Zu einem einen Modulationstakt 3 späteren Zeitpunkt tOl wird die Strahlungsleistung um eine Einheit vermindert, wo- durch die Strahlungsleistung des Sendesignals 4 dem des Vergleichssignals lb entspricht. Diese Strahlungsleistung bleibt bis zu einem Zeitpunkt t03 konstant. Da zu einem Zeitpunkt tl im Binärsignal la ein Pegelwechsel von " 1" auf "0" vorgesehen ist, wird wiederum zur Erzielung eines guten Hell/Dunkel- Kontrastes die Strahlungsleistung des Sendesignals 4 während des Modulationstaktes 3 im Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t03 und tl um das Eineinhalbfache der Strahlungsleistung des Vergleichssignals lb erhöht. Bis zum Zeitpunkt tl, also während des Zeitintervalls Z10, wird durch das Sendesignal 4 Licht mit zehn Strahlungseinheiten zu einem Teilnehmer übertragen, d. h., es wird Licht mit zwei Strahlungseinheiten mehr übertragen als bei einer unmodulierten Lichtübertragung, denn das Vergleichssignal lb überträgt Licht mit acht Strah- lungseinheiten. In der Zeichnung sind die Strahlungseinheiten innerhalb eines Zeitintervalls Zij einer unmodulierten zu einer modulierten Lichtübertragung durch eine Kennzeichnung "unmoduliert" , "moduliert" hinter den Zeitintervallen Zij, i = 1, 2, ..., j = 0, 1, 2, ..., dargestellt, wobei "un odu- liert" die Anzahl der Strahlungseinheiten der Lichtimpulse des unmodulierten Vergleichssignals lb und "moduliert" die Anzahl Strahlungseinheiten der Lichtimpulse des Sendesignals 4 bedeuten. Der vorgegebene Grenzwert von achtundzwanzig Strahlungseinheiten wird während des Zeitintervalls Z10 (8, 10) nicht überschritten.
Zwischen dem Zeitpunkt tl und einem Zeitpunkt t2 ist die Bitinformation "0" zu übertragen, wodurch die Summe der Strahlungsleistung des Sendesignals 4 während des Zeitinter- valles Z20(8, 10) konstant bei zehn Strahlungseinheiten bleibt.
In einem Zeitintervall Z30(16, 20) erhöht sich die Summe der Strahlungsleistung des Sendesignals 4 auf zwanzig Strahlungseinheiten, da in einem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t2 und einem Zeitpunkt t3 zehn Strahlungseinheiten vorgesehen sind. Die Summe der Strahlungsleistung bleibt in einem Zeitintervall Z40(16, 20) bis zu einem Zeitpunkt t4 konstant, da in einem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t3 und t4 dagegen kein Licht übertragen wird.
In einem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t4, ab welchem bis zu einem Zeitpunkt tlO die Bitinformation " 1" und somit Dauerlicht zu übertragen ist, und einem Zeitpunkt t41 weist die Strahlungsleistung des Sendesignals 4 zunächst zur Erzielung eines guten Hell/Dunkel-Kontrastes wiederum das Eineinhalbfache der Strahlungsleistung des unmodulierten Vergleichssignals lb auf. Zwischen dem Zeitpunkt t41 und einem Zeitpunkt t42 entspricht die Strahlungsleistung des Sendesignals 4 der einfachen, zwischen dem Zeitpunkt t42 und einem Zeitpunkt t43 der halben und zwischen dem Zeitpunkt t43 und einem Zeitpunkt t5 wiederum der einfachen Strahlungsleistung des unmodulierten Vergleichssignals lb. Dies bewirkt, daß in einem Zeitintervall Z50(24, 28) sich die Summe der Strahlungsleistung erhöht und bis zum Zeitpunkt t5 auf achtundzwanzig Strahlungseinheiten steigt, welche dem vorgegebenen Grenzwert entspricht. In der beschriebenen Art und Weise erzeugt der sendende Teil- nehmer in den folgenden Zeitintervallen das Sendesignal 4, derart, daß die mittlere Strahlungsleistung den vorgegebenen Grenzwert von achtundzwanzig Strahlungseinheiten nicht überschreitet. Die Strahlungsleistung des unmodulierten Vergleichssignals lb dagegen steigt an, erreicht zu einem Zeit- punkt t62 in einem Zeitintervall Z62 (28, 25) den vorgegebenen Grenzwert und überschreitet schließlich zu einem nächsten Zeitpunkt t63 den Grenzwert. Zum Zeitpunkt t63 umfaßt die Strahlungsleistung des unmodulierten Vergleichssignals lb dreißig Strahlungseinheiten. Zu einem Zeitpunkt tδl umfaßt das Sendesignal 4 im Zeitintervall Z61(26, 24) vierundzwanzig Strahlungseinheiten, zum Zeitpunkt t62 im Zeitintervall Z62(28, 25) fünfundzwanzig, zum Zeitpunkt t63 im Zeitintervall Z63(30, 27) siebenundzwanzig und zu einem Zeitpunkt t7 im Zeitintervall Z70(32, 28) den Grenzwert von achtundzwanzig Strahlungseinheiten.
Für den Fall, daß das Binärsignal la - wie beschrieben - unmoduliert übertragen wird, überschreitet die Strahlungs- leistung des Vergleichssignals lb den Grenzwert von achtundzwanzig Strahlungseinheiten bereits zum Zeitpunkt t63, steigt auf ein Maximum von vierzig Strahlungseinheiten bis zu einem Zeitpunkt t9 im Zeitintervall Z90(40, 28) an und bleibt ab diesem Zeitpunkt t9 bis zu einem Zeitpunkt tlO konstant auf diesem Maximum. Durch die Modulation wird der Grenzwert nicht überschritten und die Strahlungsleistung variiert ab dem Zeitpunkt t63 bis zum Zeitpunkt tlO zwischen dreiundzwanzig und achtundzwanzig Strahlungseinheiten.
Im folgenden wird auf Figur 2 verwiesen, in welcher der zeitliche Verlauf eines Binärsignals und von Modulationssignalen dargestellt ist. Die in den Figuren 1 und 2 gleichen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein sendender Teilnehmer erzeugt zunächst ein erstes und ein zweites mit dem Modulationstakt 3 (Figur 1) versehenes Modulationssignal in Form eines ersten und eines zweiten Modula- tionsstromes 5, 6, aus denen der Teilnehmer durch Addition dieser Ströme einen Modulationsstrom 7 zur Amplituden- modulation der Binärdateninformation des Binärsignals la bildet. Dieser Modulationsstrom 7 weist vier Impulshöhen 8, 9, 10, 11 auf und bewirkt - wie im folgenden noch gezeigt wird - einen Stromfluß durch eine Sendediode. Durch den durch die Sendediode fließenden Modulationsstrom 7 wird das modu- lierte Sendesignal 4 (Figur 1) erzeugt, welches entsprechend den vier Impulshöhen 8, 9, 10, 11 des Modulationsstromes 7 vier Strahlungsleistungsstufen 0 %, 50 %, 100 % und 150 %, bezogen auf einen maximalen Wert der Strahlungsleistung im Falle einer unmodulierten Lichtübertragung des sendenden Teilnehmers, umfaßt. Wie beschrieben, ordnet der empfangende Teilnehmer die Bitinformation "1" einer Gruppe von Strahlungsleistungen gleich oder größer als 50 % zu, die Bitinformation "0" dagegen einer Gruppe von Sendeleistungen kleiner als 50 % .
Im folgenden wird auf Figur 3 verwiesen, in welcher ein Blockschaltbild einer Sendeeinrichtung dargestellt ist. Die in den Figuren 1, 2 und 3 gleichen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Sendeeinrichtung umfaßt insbesondere einen Sender in Form einer Sendediode 12, welche an ein positives Ver- sorgungspotential 13 angeschlossen und über eine erste und eine zweite Treiberstufe 14, 15 mit einem Massepotential 16 verbunden ist. Weitere Bestandteile dieser Sendeeinrichtung sind ein erstes und ein zweites UND-Verknüpfungsglied 17, 18 und ferner eine Leistungsabgabe-Steuerung 19. In dieser Steuerung 19 ist der Grenzwert, welcher die Strahlungsleistung innerhalb eines Zeitintervalles Zij, i = 1, 2, ..., j = 0, 1, 2, ..., (Figur 1) nicht überschreiten soll, sowie die Dauer dieses Zeitintervalles Zij einstellbar. Ferner ist in der Steuerung 19 die Kennlinie des Senders 12 hinterlegbar, aus der sich die Beziehung zwischen einem durch den Sender 12 fließenden Modulationsstrom 7 und der durch diesen Strom 7 bewirkten Strahlungsleistung des Senders 12 ergibt. Aus dieser Kennlinie und einem der Steuerung 19 zuführbaren Binärsignal lc ermittelt die Steuerung 19 zunächst die mittlere Strahlungsleistung über ein Zeitintervall für den Fall einer unmodulierten Lichtübertragung. Liegt diese mittlere Strahlungsleistung oberhalb des Grenzwertes, erzeugt die Steuerung 19 ein erstes und zweites binäres, den Modulationstakt 3 (Figur 1) aufweisendes Freigabesignal 23a, 23b, führt das erste Freigabesignal 23a dem ersten UND-Verknüpfungsglied 17, das zweite Freigabesignal 23b dem zweiten UND-Verknüpfungsglied 18 und beiden UND-Verknüpfungsgliedern 17, 18 das Binärsignal la zu, welches um ein Zeitintervall Δt gegenüber dem Binärsignal lc zeitversetzt ist. Nach Maßgabe der Pegelwechsel im Binärsignal la und des vorgegebenen Grenzwertes innerhalb der vorgegebenen Zeitintervalle werden die Treiberstufen 14, 15 gemeinsam oder wechselseitig derart freigeschaltet, daß ein Modulationsstrom 7 mit vier Impulshöhen 8, 9, 10, 11 (Fi- gur 2) bewirkt wird, wodurch der Sender 12 ein Sendesignal 4 mit vier Strahlungsleistungsstufen von 0 %, 50 %, 100 % oder 150 % ausstrahlt. Wie beschrieben, berücksichtigt die Steuerung 19 zur Erzielung eines guten Hell/Dunkel-Kontrastes die Pegelwechsel des Binärsignals la, z. B. zu den Zeitpunkten tO, tl, wodurch ein zu den Zeitpunkten tO, t03 durch den Sender 12 fließender Modulationsstrom 7 zu erzeugen ist, der eine Lichtübertragung mit einer Strahlungsleistungsstufe von 150 % bewirkt. Dazu aktiviert das UND-Verknüpfungsglied 18 die Treiberstufe 15 zu den Zeitpunkten tO, t03 für die Dauer eines Modulationstaktes 3, wodurch durch einen Strom- pfad 21 der zweite Modulationsstrom 6 fließt. Entsprechend aktiviert das UND-Verknüpfungsglied 17 die Treiberstufe 14 vom Zeitpunkt tO bis zum Zeitpunkt tl, wodurch durch einen Strompfad 22 der erste Modulationsstrom 5 fließt. Aufgrund der Dimensionierung des Strompfades 22 mit einem Widerstand 20 und des Strompfades 21 mit zwei derartigen Widerständen 20 fließt durch den Strompfad 22 der erste Modulationsstrom 5 mit einem Anteil von 2/3 und durch den Strompfad 21 der zweite Modulationsstrom 6 mit einem Anteil von 1/3, bezogen auf den Summenstrom, d. h. bezogen auf den Modula- tionsstrom 7. Das bedeutet, daß der Pegel des ersten Modulationsstroms 5 dem Pegel eines durch den Sender 12 fließenden Stromes während einer unmodulierten Lichtübertragung, der Pegel des zweiten Modulationsstroms 6 dagegen dem halben Pegel dieses durch den Sender 12 fließenden Stromes während einer unmodulierten Lichtübertragung entspricht.
Der durch den Sender 12 fließende Modulationsstrom 7 umfaßt daher einen eineinhalbfachen Pegel dieses während einer unmodulierten Lichtübertragung durch den Sender fließenden Stromes . Wie beschrieben, werden nach Maßgabe der Pegelwechsel im Binärsignal la und des vorgegebenen Grenzwertes innerhalb der vorgegebenen Zeitintervalle die Treiberstufen 14, 15 durch die Freigabesignale 23a, 23b gemeinsam oder wechselseitig derart freigeschaltet, daß ein Modulationsstrom 7 mit vier Impulshöhen 8, 9, 10, 11 (Figur 2) bewirkt wird. Dabei entspricht die Impulshöhe 8 einem Pegel 0, die Impulshöhe 9 einem halben, die Impulshöhe 10 einem einfachen und die Impulshöhe 11 einem eineinhalbfachen Pegel, bezogen auf einen durch den Sender fließenden Strom während einer unmodulierten Lichtübertragung. Dadurch wird ein Sendesignal 4 erzeugt, wodurch der Sender 12 Licht mit vier Strahlungsleistungsstufen von 0 %, 50 %, 100 % und 150 %, bezogen auf den maximalen Wert der Strahlungsleistung im Falle einer unmodulierten Lichtübertragung, ausstrahlt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einstellen einer Strahlungsleistung eines Senders eines Teilnehmers eines optischen Datenübertragungs- Systems,
- wobei ein Sendesignal (4) aus einem Binärsignal (la) durch den Teilnehmer erzeugbar ist und von diesem Teilnehmer einem weiteren Teilnehmer des optischen Datenübertragungssystems übertragbar ist, - wobei das Sendesignal (4) Lichtimpulse umfaßt, welche mit einer einer Bitinformation "0" oder einer einer Bitinformation " 1" entsprechenden Strahlungsleistung übertragbar sind, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - innerhalb vorgebbarer Zeitintervalle Zij, i = 1, 2, ...; j = 0, 1, 2, ..., wird jeweils die mittlere Strahlungsleistung ermittelt,
- die ermittelte Strahlungsleistung wird mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen und - innerhalb der Zeitintervalle Zij werden die Lichtimpulse des Sendesignals (4) mit einer Strahlungsleistung übertragen, welche den Grenzwert nicht überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Sendesignals (4) die Binärdaten- information des Binärsignals (la) über die vorgebbaren Zeitintervalle Zij amplitudenmoduliert wird, derart, daß die Strahlungsleistung des Sendesignals (4) innerhalb der Zeitintervalle Zij den vorgebbaren Grenzwert nicht übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Amplitudenmodulation ein Modulationssignal (7) vorgesehen ist, dessen Modulationstakt ein Vielfaches des Bittaktes (2) des Binärsignals (la) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationssignal (7) aus der Binär- dateninformation des Binärsignals (la) ein moduliertes Sendesignal (4) erzeugt, dessen Strahlungsleistung (5, 6, 7) dem n/2-fachen einer unmodulierten Lichtübertragung entspricht, wobei n = 0, 1, 2, 3 ... ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wechsel der Bitinformation von "0" auf "1" oder von " 1" auf "0" im Binärsignal (la) durch eine Strahlungsleistung im modulierten Sendesignal (4) anzeigbar ist, welche höher ist als die maximale Strahlungsleistung einer unmodulierten Lichtübertragung.
6. Teilnehmer eines optischen Datenübertragungssystems, welcher aus einem Binärsignal (la) ein Sendesignal (4) er- zeugt, das durch einen Sender des Teilnehmers über das optische Datenübertragungssystem einem weiteren Teilnehmer übertragbar ist, wobei das Sendesignal (4) Lichtimpulse umfaßt, welche mit einer einer Bitinformation "0" oder einer einer Bitinformation "1" entsprechenden Strahlungsleistung über- tragbar sind, dadurch gekennzeichnet,
- daß der Teilnehmer zum Einstellen der Strahlungsleistung des Senders mit Mitteln (14, 15, 17, 18, 19) versehen ist, die innerhalb vorgebbarer Zeitintervalle Zij, i = 1, 2, ...; j = 0, 1, 2, ..., jeweils die mittlere Strahlungs- leistung ermitteln,
- daß die Mittel (14, 15, 17, 18, 19) jeweils die ermittelte Strahlungsleistung mit einem vorgebbaren Grenzwert vergleichen und
- daß die Mittel (14, 15, 17, 18, 19) die Lichtimpulse des Sendesignals (4) mit einer Strahlungsleistung übertragen, welche den Grenzwert nicht überschreitet.
7. Teilnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstellen der Strahlungsleistung die Binärdateninformation des Binärsignals (la) über die vorgebbaren Zeitintervalle Zij amplitudenmodulieren, derart, daß Strahlungsleistung innerhalb der Zeitintervalle Zij den vorgebbaren Grenzwert nicht übersteigt.
8. Teilnehmer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Amplitudenmodulation der Binärdaten- information des Binärsignals (la) ein Modulationssignal erzeugen, dessen Modulationstakt ein Vielfaches des Bittaktes (2) des Binärsignals (la) ist.
9. Teilnehmer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationssignal aus der Binärdaten- information des Binärsignals (la) ein moduliertes Sendesignal (4) erzeugt, dessen Strahlungsleistung (5, 6, 7) dem n/2- fachen einer unmodulierten Lichtübertragung entspricht, wobei n = 0, 1, 2, 3 ... ist.
10. Teilnehmer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel die Binärdateninformation des Binärsignals (la) derart modulieren, daß ein Wechsel der Bit- information von "0" auf " 1" oder von "1" auf "0" im Binärsignal (la) durch eine Strahlungsleistung im modulierten Sendesignal (4) anzeigbar ist, welche höher ist als die maximale Strahlungsleistung einer unmodulierten Lichtübertragung.
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