FI91119C - Digitaalinen siirtojärjestelmä - Google Patents

Description

i 91119

Digitaalinen siirtojarjestelma

Keksinto koskee digitaalista siirtojårjestelmåå signaalien siirtamiseksi kaksisuuntaisesti puhelinverkon 5 keskuksen ja siihen liittyneiden tilaajien valilla, jossa jårjestelmasså keskukseen on liitetty multiplekseri/demul-tiplekseri, jonka avulla keskuksesta tulevat signaalit de-multipleksoidaan yksittaisille tilaajille kuuluviin infor-maatiokanaviin ja tilaajilta tulevat signaalit multiplek-10 soidaan yhteista siirtoa vårten.

Tallaisia digitaalisia siirtojårjestelmia on aja-teltu tulevaa yhteista verkkoa puhelin-, data- ja tekstin-siirtopalveluita vårten (palveluintegroitu verkko), esi-merkiksi ISDN (Intergrated Service Digital Network). Tåssa 15 palveluintegroidussa verkossa koostuu kaksi suuntainen pe-rusliitånta yhtå tilaajaa vårten kahden informaatiokanavan ja yhden palvelukanavan yhdistelmåstå. Tållaiseen verkkoon on sovitettu multipleksointi/demultipleksointilaitteita, jotka liittåvåt esimerkiksi kahdentoista perusliitånnan 20 ryhman korkeampitasoisen kaksisuuntaisen digitaalisignaa- liliitannån kautta verkon keskukseen.

Tanå påivånå digitaaliset siirtoverkot kayttavat paåasiallisesti kuparikaksoisjohtimia, joihin jårjestelmå-komponentit keskuksessa ja tilaajaliitånnåsså on liitetty 25 ja jotka vaikeuttavat lasikuitutekniikan kayttoå tilaajien liitantåaluetta vårten.

Keksinnon tehtåvånå on muodostaa digitaalinen jo mainitun tyyppinen siirtojårjestelma, joka mahdollistaa lasikuitutekniikan kåyton tilaajaliitåntåalueella yksin-30 kertaisella tavalla.

Tåmå tehtåvå ratkaistaan jo mainitun tyyppisesså digitaalisessa siirtojårjestelmasså keksinnon mukaisesti siten, ettå multiplekseri/demultiplekserisså on tilaaja-puolella jokaista tilaajaa vårten nelijohdinliitåntå, jo-35 hon on liitetty kulloinkin yksi låhettimestå ja vastaanot- 2 timesta koostuva optinen siirtoyksikko, ja ettå kustakin siirtoyksikosta lahtee tilaajalle johtava optisten signaa-lien siirtotie, joka pååttyy tilaajalla olevaan, låhetti-mestå ja vastaanottimesta koostuvaan optiseen siirtoyksik-5 koon.

Kasitteella nelijohdinliitåntå on tunnetusti ymmår-rettåvå, ettå tassa paikassa johdinparin avulla tapahtu-vasta siirrosta (låhetys- ja vastaanottosuuntaa vårten) siirrytåån siirtoon kulloinkin yhdellå johdin parilla la-10 hetys- ja vastaanottosuuntaa vårten, ts. molempia suuntia vårten on varattu erillinen riippumaton optinen siirto.

Keksinnon etuna on, ettå lasikuitutekniikka kåyt-toonotettaessa kuparikaksoisjohtimien kautta tapahtuvaan siirtoon vaadittava nelijohdin/kaksijohdin- ja kaksijoh-15 din/nelijohdinliitånnåt jaåvåt pois. Koska tållaisten lii- tåntojen aikaansaaminen elektronisten piirien avulla in- tegroituna tekniikkana vaatii noin 110 000 transistori-funktiota, saavutetaan keksinnon avulla hyvin oleellinen yksinkertaistus.

20 Optinen siirto tapahtuu esim. kulloinkin yhdellå valoaaltojohtimella meno- ja paluusuuntaa vårten. On kui-tenkin olemassa mahdollisuus suorittaa optinen siirto vain yhdellå valoaaltojohtimella eri aallonpituuksilla (aallon-pituusmultipleksi) tai ainoastaan yhdellå valoaaltojohti-25 mella ainoastaan yhdellå aallonpituudella. Tåmån tyyppinen siirto on mahdollinen optisilla suuntakytkimillå. Tållai-sen ei-aallonpituusselektiivisen siirron yhteydesså optisilla suuntakytkimillå ovat erilaiset menetelmåt toteutet-tavissa: 30 On jopa mahdollista pitkålle eliminoida samanaikai- sessa meno- ja paluusuuntaisessa siirrossa heijastusten ja ylikuulumista vastaavien håirioiden signaaliosuudet såh-koisen kaikukompensoinnin avulla. Vaihtoehtoisesti voidaan tåmån vain yhtå valoaaltojohdinta kåyttåvån siirtomenetel-35 mån yhteydesså optisilla suuntakytkimillå aikaansaada lå- li 91119 3 hetys- ja vastaanottoinformaation ajallinen erottelu. Tata menetelmåå suuntien erottelemiseksi nimitetåån aikaerotte-luasemamenetelmåksi (Ping-Pong). Edullinen siirto yhdelle 1300 nm vakioyksimuotokuiduilla saavutetaan kun siirto ta-5 pahtuu optisella aallonpituudella vålilla 700 nm ja 900 nm ja tata vårten kåytetåån såhkooptisia ja optosåhkoisiå muuttajia, kuten niitå kåytetåån esim. digitaalisissa CD-soittimissa (esim. tyypeissa LT030 ja LT090 valmistajana Sharp).

10 Multiplekserin/demultiplekserin virransyotto toteu- tetaan puskuroidun syoton muodossa. Tilaajan puoleista verkkopååtettå syotetaån virransyottoverkosta; syoton poisjaådesså tapahtuu automaattinen vaihtokytkentå selvas-ti våhempitehoiselle håtåkåytolle, joka verkkopåatteesså 15 olevien akkujen avulla voi pysyå toiminnassa pitkånkin ajan. Multiplekseri/demultiplekseri ja verkkopåate sisål-tåvat laitteita, jotka mahdollistavat tilaajan puoleisen håtåsyoton koestuksen keskukselta. Tilaajan puolella on verkkopaåtteesså CCITT-mååråyksesså 1.430 mååritetty S0-20 liitånta. Lisåksi siinå voi olla valmiina toinen liitånta talon sisaisia tåhtipisteita ja optisia LANseja vårten.

Keksintoa valaistaan seuraavassa suoritusmuotoesi-merkin avulla.

Kuvio 1 esittåå digitaalisen siirtojarjestelman, 25 joka soveltuu tilaajien liittåmiseen valoaaltojohtimien kautta. Tama digitaalinen siirtojårjestelma soveltuu kay-tettåvåksi esim. kaukopuhelujen siirtoon ja datasiirtoon. Kuvio 1 esittaa oikeassa laidassa digitaalisen keskuksen VST, joka aikaansaa tilaajaliitantåjohtojen låpikytkennån.

30 Tallainen digitaalinen keskus VST on esim. ns. ISDN-kes-kus. Keskuksessa VST on yleisesti kaksi liitåntåå, liitan-tå Uko ja liitanta V'M0X multipleksisignaalia vårten. Lii-tåntå Uko on kaksijohdinliitånta kun taas liitånta V'^ on nelijohdinliitåntå kanavanippua vårten. Nelijohdinsiirros-35 sa siirretåån låhetys- ja vastaanottosignaali kulloinkin 4 oman johdinparinsa kautta. Kaksijohdinsiirrossa låhetys-ja vastaanottosignaali siirretåån saman johdinparin kautta. Optisessa siirtotekniikassa vastaa valoaaltojohdin kulloinkin yhtå johdinparia, koska tållaisessa siirrossa 5 ei vaadita mitåån suljettua johdinlenkkiå. Yksittåisten tilaajien liitanta on mahdollinen kuvion 1 siirtojårjes-telmåsså ainoastaan kaksijohdinliitånnån kautta. Neli-johdinliitåntå V'M0X kokoaa useamman tilaajaliitannån infor-maation. Informaatiovuo on molemmissa tapauksissa kaksi-10 suuntainen.

Keskuksen VST Vliitanta on liitetty digitaali-signaaliliitånnån kautta multiplekserin/demultiplekserin MUX/DEMUX V"MUX-liitantåån. V'^-liitanta kokoaa samoin kuin V'MUX-liitånta useiden tilaajaliitåntojen informaatiot yh-15 teen ja on kuten V'M0X-liitanta nelijohdinliitåntå. Multi-plekserin MUX/DEMUX tehtåvånå on jakaa keskuksesta VST tu-leva signaalivuo (alaspåin) useille tilaajille ja kååntei-sesti koota yksittåisten tilaajien signaalit yhteen keskuksen VST suunnassa (ylospåin). Keskuksen VST ja multi-20 plekserin/demultiplekserin MUX/DEMUX vålisså oleva siirto- jårjestelmå DSV digitaalisignaaliyhteys koostuu kahdesta kaksisuuntaisesta pååtelaitteesta LE' ja LE", jolloin kus-sakin pååtelaitteessa on vastaanotin ja låhetin. Nykyisin on tavanomaista, ettå keskuksen puoleinen V'MUX-liitanta on 25 toteutettu siirtotaajuudella 2 Mb/s. Siirto keskukselta VST multiplekserille/demultiplekserille MUX/DEMUX voi ta-pahtua esim. kuparijohtimien tai lasikuitujohtimien kautta tai myos radioteitse.

Multiplekserin/demultiplekserin MUX/DEMUX ulostu-30 lossa (tilaajan puolella) on keksinnon mukaisesti niin monta nelijohdinliitåntåå V'BAC/ kuin tilaajaliitåntojå on. Siirrossa 2 Mb/s on esimerkiksi 12 V'^-liitantaa vastaten 12 tilaajaliitåntåå. Kussakin tilaajaliitånnåsså menee tåsså tapauksessa hukkaan 160 kb/s hyotybittitaajuus. Lii-35 tåntåån V'^ on liitetty optisia siirtojårjestelmiå, jotka 11 91119 5 kulloinkin koostuvat optisesta låhettimestå OS' ja opti-sesta vastaanottimesta OE'. Jos mukana on esimerkiksi 12 V^-liitantåå, niin kåytossa on vastaten 12 V'^-liitantaa 12 optista siirtojårjestelmåå. Kuten kuvio 1 esittaå, kul-5 kee informaatiovuo kulloinkin demultiplekseriltå DEMUX optiselle lahettimelle OS' ja optiselta vastaanottimelta OE' multiplekserille MUX. Optiset låhettimet OS' siirtåvat optista informaatiota kulloinkin yhden valoaaltojohtimen kautta tilaajan optiselle vastaanottimelle OE". Vastaaval-10 la tavalla tapahtuu informaation siirto kåannetysså suun-nassa optiselta låhettimeltå OS" optiselle vastaanottimelle OE' .

Tilaajanpuoleisessa optisella vastaanottimella DE ja optisella låhettimella OS varustetun siirtotien UGF 15 paåssa on V^-liitanta, joka on liitetty optiseen vastaan-ottimeen OE" vastaavasti optiseen låhettimeen OS" verkko-pååtteillå NT. Verkkopååtteiden NT ulostuloissa ovat kay-tettåvissa tilaajanpuoleisesti normitetut nelijohdinlii-tånnåt Sc. (ISDN-standardi, CCITT suositus 1.430). Verkko-20 paåtteita NT ja multiplekseri/demultiplekseriå MUX/DEMUX vårten tarkoitettu virransyoton poisputoamisen yhteydesså kaytettavå puskuroitu akkusyotto on kuvioissa esitetty laatikolla SP.

Kuvion 2 jårjestely on periaatteessa identtinen ku-25 vion 1 jarjestelyn kanssa, kuitenkin kuvion 2 jårjestelys-sa tapahtuu optinen siirto siirtotiellå Ucp kulloinkin vain yhden valoaaltojohtimen kautta kuvion 1 kahden valoaalto-johtimen sijasta. Jotta mahdollistetaan optinen siirto kulloinkin vain yhdellå valoaaltojohtimella, on kuvion 2 30 jarjestelyyn sovitettu optiset duplekserit OD' ja OD", jotka mahdollistavat låhetys- ja vastaanottoinformaation siirron meno- ja paluusignaalille yhteisellå valoaaltojoh-timella (kuidulla).

Claims (14)

6

1. Digitaalinen siirtojårjestelmå signaalien siir-tåmiseksi kaksisuuntaisesti puhelinverkon keskuksen (VST) 5 ja siihen liittyneiden tilaajien vålillå, jossa jårjestel-måsså keskukseen (VST) on liitetty multiplekseri/demulti-plekseri (MUX/DEMUX), jonka avulla keskuksesta (VST) tule-vat signaalit demultipleksoidaan yksittaisille tilaajille kuuluviin informaatiokanaviin ja tilaajilta tulevat sig-10 naalit multipleksoidaan yhteistå siirtoa vårten, tun-n e t t u siitå, ettå multiplekseri/demultiplekserisså (MUX/DEMUX) on tilaajapuolella jokaista tilaajaa vårten neli-johdinliitantå (V'BAC), johon on liitetty kulloinkin yksi lahettimestå (OS') ja vastaanottimesta (OE') koostuva op-15 tinen siirtoyksikko, ja ettå kustakin siirtoyksikostå låh-tee tilaajalle johtava optisten signaalien siirtotie (UGF), joka pååttyy tilaajalla olevaan, lahettimestå (OS") ja vastaanottimesta (OE") koostuvaan optiseen siirtoyksik-kodn.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojårjestel- ma, tunnettu siitå, ettå optinen siirto tapahtuu kulloinkin yhdellå valoaaltojohtimella meno- ja paluusuun-taa vårten.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojårjestel-25 må, tunnettu siitå, ettå optinen siirto tapahtuu vain yhdellå valoaaltojohtimella eri aallonpituuksilla (aallonpituusmultipleksointi).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen siirtojårjestelmå, tunnettu siitå, ettå optinen siirto tapahtuu 30 vain yhdellå valoaaltojohtimella vain yhdellå aallonpituu-della.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen siirtojår-jestelmå, tunnettu siitå, ettå informaation siirtoa vårten samalla aallonpituudella meno- ja paluusuunnas- 35 sa on varattu optiset suuntakytkimet.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen siirtojårjestel- II 91119 7 må, tunnettu siitå/ ettå siinå on heijastuneiden ja ylikuuluvien signaaliosuuksien sahkoinen kaikukompen-sointi.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen siirtojårjestel-5 må, tunnettu siitå, ettå suuntien erottamiseksi kåytetåån aikaerotteluasemamenetelmåå (ping-pong).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen siirto- jårjestelmå, tunnettu siitå, ettå optinen siirto tapahtuu yhdellå 1300 nm vakioyksimuotokuidulla optisella 10 aallonpituudella 750-850 nm.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen siirto- jårjestelmå, tunnettu siitå, ettå multiplekseri/ demultiplekseriå (MUX/DEMUX) kåytetåån håtåkåytosså pusku-roidulla syotollå (SP).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen siirto- jårjestelmå, tunnettu siitå, ettå siirtotie (Uep) on jokaisella tilaajalla pååtetty erityisellå verkkopååt-teellå (NT).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen siir- 20 tojårjestelmå, tunnettu siitå, ettå verkkopååtettå (NT) syotetåån virransyottoverkosta ja syoton jåådesså pois tapahtuu håtåkåyttoå vårten automaattisesti vaihto akkukåytolle.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen siir- 25 tojårjestelmå, tunnettu siitå, ettå virransyotto- verkon pudotessa pois verkkopååte (NT) siirtyy automaattisesti våhån tehoa kuluttavaan kåyttotilaan.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen siirto jår jestelmå, tunnettu siitå, ettå verkkopååtteen 30 (NT) ja multiplekseri/demultiplekserin (MUX/DEMUX) håtå-syoton koestaminen voidaan suorittaa keskuksesta (VST).

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen siirtojår jestelmå, tunnettu siitå, ettå verkkopååt-teellå (NT) on tilaajapuolella sopiva liitåntå talon si- 35 såisiå tåhtipisteitå vårten ja/tai S0-liitåntå (vastaten CCITT-suositusta 1.430). 8