FR2685150A1 - Method and system for optical transmission especially between subscriber terminals and a telephony network head - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et système de transmission optique notamment entre des terminaux d'abonnés et une tête de réseau téléphonique.Method and system for optical transmission, in particular between subscriber terminals and a telephone network head.
La présente invention concerne de manière générale la transmission d'informations sur des fibres optiques, les mots "fibres optiques" désignant ici non seulement les fibres optiques connues, mais plus généralement tous moyens de transmission de lumière fonctionnellement équivalents à de telles fibres. Elle trouve notamment application dans un réseau téléphonique pour le raccordement des abonnés, c'est-à-dire pour la réalisation des liaisons qui doivent etre établies entre des terminaux d'abonnés et une tête de réseau dans le cas où cette réalisation est fondée sur le principe du multiplexage en fréquences. Dans ce cas l'infrastructure de raccordement optique est passive et véhicule des ondes optiques dont chaque fréquence porteuse optique est attribuée à un chemin optique particulier raccordant l'interface optique de la tete de réseau à un abonné ou à un groupe d'abonnés. The present invention relates generally to the transmission of information over optical fibers, the words "optical fibers" here designating not only the known optical fibers, but more generally any light transmission means functionally equivalent to such fibers. It finds particular application in a telephone network for the connection of subscribers, that is to say for the realization of the links which must be established between subscriber terminals and a head end in the case where this realization is based on the principle of frequency multiplexing. In this case, the optical connection infrastructure is passive and carries optical waves, each optical carrier frequency of which is allocated to a particular optical path connecting the optical interface of the network head to a subscriber or to a group of subscribers.
La transmission d'information dans le réseau est bidirectionnelle, et l'on appelera ci-après "voie descendante" l'ensemble des signaux se propageant de la tête de réseau vers les terminaux d'abonnés, et "voie montante" l'ensemble des signaux se propageant des terminaux d'abonnés vers la tete de réseau. La présente invention concerne plus particulièrement la voie "montante" du réseau. The transmission of information in the network is bidirectional, and all the signals propagating from the head end to the subscriber terminals will be called "downlink" below, and "uplink" all signals propagating from subscriber terminals to the network head. The present invention relates more particularly to the "upward" path of the network.
On va maintenant décrire de manière générale comment une telle voie peut etre réalisée selon un procédé de transmission connu. We will now describe in general how such a channel can be produced according to a known transmission method.
Selon ce procédé connu on émet dans la tete de réseau une onde lumineuse qui constituera ultérieurement une onde porteuse de la voie montante et qui sera appelée ci-après "onde de portage montant", sa fréquence étant appelée "fréquence porteuse montante". On envoie cette onde à un terminal de transmission. Ce dernier renvoie vers cette tete une onde informative montante constituée par une partie de la lumière de cette onde de portage. La lumière qui est ainsi renvoyée a été modulée dans ce terminal pour lui faire porter une information montante à transmettre de ce terminal à cette tete. According to this known method, a light wave is emitted in the network head which will later constitute a carrier wave of the uplink and which will be called hereinafter "uplift carrier wave", its frequency being called "uplink carrier frequency". We send this wave to a transmission terminal. The latter sends back to this head a rising informative wave formed by part of the light of this carrying wave. The light which is thus returned has been modulated in this terminal to make it carry rising information to be transmitted from this terminal to this head.
Ce procédé connu présente l'avantage qu'il permet de se dispenser d'une source optique au terminal d'abonné. Un premier procédé connu de ce genre est décrit par exemple dans le document
Electronics Letters, Vol. 23, No; 18, pp.943-944, 1987,H.Kobrinski and
S.S. Cheng, "Laser power sharing in the subscriber loop,". Il va être rappelé à l'aide de la figure 1.This known method has the advantage that it makes it possible to dispense with an optical source at the subscriber terminal. A first known process of this kind is described for example in the document
Electronics Letters, Vol. 23, No; 18, pp. 943-944, 1987, H. Kobrinski and
SS Cheng, "Laser power sharing in the subscriber loop,". It will be recalled using FIG. 1.
Les informations descendantes, notées d'1, issues d'un centre local CL constituant la tête de réseau sont transmises à l'abonné par modulation, dans un émetteur S'1 incluant une source optique, d'une porteuse optique de longueur d'onde ld issue de cette source optique. The downlink information, denoted by 1, from a local center CL constituting the head end is transmitted to the subscriber by modulation, in a transmitter S'1 including an optical source, of an optical carrier with a length of ld wave from this optical source.
Pour la transmission dans le sens montant, une autre source optique située au centre local, repérée S"1, transmet à l'abonné, sur la même fibre, f', une onde de portage montant à une longueur d'onde lm distincte de ld. L'abonné module, par le biais d'un modulateur M'2, cette onde de portage par l'information montante à émettre, notées d'2. Une fois modulée, cette onde toujours à la longueur d'onde lm,
r mais notée lm, constitue une onde informative montante qui est renvoyée, en l'occurence sur la meme fibre, vers le centre local.For transmission in the uplink direction, another optical source located at the local center, marked S "1, transmits to the subscriber, on the same fiber, f ', a carrier wave amount at a wavelength lm distinct from ld. The subscriber modulates, by means of a modulator M'2, this carrying wave by the rising information to be emitted, denoted by 2. Once modulated, this wave always at the wavelength lm,
r but denoted lm, constitutes a rising informative wave which is returned, in this case on the same fiber, to the local center.
Dans un tel procédé, l'absence de source optique chez l'abonné évite la nécessité d'un asservissement en longueur d'onde entre tous les abonnés du réseau. Un asservissement des sources lumineuses au centre local reste toutefois nécessaire; celui-ci est cependant facile à réaliser parce que ces sources sont toutes localisées dans le centre local. In such a method, the absence of an optical source at the subscriber avoids the need for wavelength control between all the subscribers of the network. Controlling the light sources in the local center remains necessary, however; however, this is easy to achieve because these sources are all located in the local center.
Un deuxième procédé connu du même genre est décrit par exemple dans le document "Conference on Optical Fiber Communication (Atlanta,
Georgia, USA, 24-26 February 1986), Technical Digest, paper MH4, pp.A second known process of the same kind is described for example in the document "Conference on Optical Fiber Communication (Atlanta,
Georgia, USA, 24-26 February 1986), Technical Digest, paper MH4, pp.
14-15, P.J Duthie, M.J. Wale, J. Hankey, M.J. Goodwin, W.J Stewart, I.14-15, P.J Duthie, M.J. Wale, J. Hankey, M.J. Goodwin, W.J Stewart, I.
Bennion, and A.C. Carter, "Simultaneous bidirectional fiber-optic transmission using a single source". I1 va être rappelé à l'aide de la figure 2.Bennion, and A.C. Carter, "Simultaneous bidirectional fiber-optic transmission using a single source". I1 will be recalled using FIG. 2.
Une seule source optique, localisée au centre local CL, et comprise dans un émetteur S'1, est ici utilisée pour réaliser une transmission bidirectionnelle et simultanée entre le centre local et un terminal d'abonné. Pour la transmission dans le sens descendant, l'onde porteuse issue de cette source optique est modulée en amplitude. L'onde informative descendante ainsi obtenue est transmise sur une fibre f'. Une partie de sa lumière est prélevée par un coupleur C'2, puis détectée au terminal d'abonné par le récepteur D'2. A single optical source, located at the local center CL, and included in a transmitter S'1, is here used to carry out a bidirectional and simultaneous transmission between the local center and a subscriber terminal. For downstream transmission, the carrier wave from this optical source is amplitude modulated. The downward information wave thus obtained is transmitted over a fiber f '. Part of its light is sampled by a coupler C'2, then detected at the subscriber terminal by the receiver D'2.
Pour la transmission dans le sens montant, l'abonné superpose l'information montante notée d'2, au moyen d'un modulateur M'2 du type coupleur directionnel, sur la partie non détectée de la lumière de l'onde informative descendante, de sorte que cette onde constitue aussi une onde de portage montant. Cette partie est issue également du coupleur C'2. L'onde informative complexe résultant de cette dernière modulation est réfléchie au moyen d'un miroir de renvoi R pour être transmise au centre local, à la même longueur d'onde 1 , notée cependant 1'r et sur la même fibre f'. Elle constitue ainsi une onde informative montante.For transmission in the uplink direction, the subscriber superimposes the uplink information denoted by 2, by means of a modulator M'2 of the directional coupler type, on the undetected part of the light of the downward informative wave, so that this wave also constitutes a rising carrying wave. This part also comes from the coupler C'2. The complex information wave resulting from this latter modulation is reflected by means of a deflection mirror R to be transmitted to the local center, at the same wavelength 1, noted however 1'r and on the same fiber f '. It thus constitutes a rising informative wave.
Ces procédés connus présentent notamment l'inconvénient d'utiliser pour le renvoi de la lumière de l'onde de portage montant, soit un miroir de renvoi qui risque de faire apparaître des résonances optiques parasites, soit une boucle de réinjection dont la réalisation est délicate. Le procédé illustré par la figure 1, en particulier, suppose la mise en oeuvre d'un ou deux dispositifs anti-retour dits "isolateurs optiques", pour assurer une propagation optique unidirectionnelle dans la boucle. Par ailleurs, dans le cas d'un réseau téléphonique qui doit utiliser plusieurs fréquences porteuses montantes, chaque terminal d'abonné doit comporter un filtre d'entrée pour sélectionner la fréquence porteuse qui lui est attribuée, et le coût, l'encombrement et les pertes de ce filtre s'ajoutent à celles des autres composants de ce terminal. These known methods have in particular the drawback of using, for the return of the light from the rising carrying wave, either a deflection mirror which risks causing parasitic optical resonances to appear, or a feedback loop which is difficult to produce. . The method illustrated in Figure 1, in particular, involves the implementation of one or two non-return devices called "optical isolators", to ensure unidirectional optical propagation in the loop. Furthermore, in the case of a telephone network which must use several uplink carrier frequencies, each subscriber terminal must include an input filter to select the carrier frequency assigned to it, and the cost, congestion and losses of this filter are added to those of the other components of this terminal.
La présente invention a notamment pour but de permettre de réaliser simplement une transmission optique fiable et peu coûteuse. The object of the present invention is in particular to allow simple reliable and inexpensive optical transmission to be achieved.
Selon cette invention, dans le terminal de transmission, on envoie l'onde de portage montant sur un filtre accordable apte à renvoyer ou non la lumière selon la position spectrale de cette lumière par rapport à un flanc d'une courbe de réponse en fréquence de ce filtre, ce flanc étant mobile, et on déplace ce flanc mobile en lui faisant rencontrer la fréquence porteuse montante. Ce déplacement permet de moduler selon l'information montante la lumière qui est renvoyée par ce filtre à partir de l'onde portage montant, de sorte que la lumière ainsi renvoyée constitue l'onde informative montante. According to this invention, in the transmission terminal, the uplift carrying wave is sent on a tunable filter able to return or not the light according to the spectral position of this light relative to a side of a frequency response curve of this filter, this flank being mobile, and this mobile flank is moved by making it meet the rising carrier frequency. This displacement makes it possible to modulate, according to the rising information, the light which is returned by this filter from the rising carrying wave, so that the light thus returned constitutes the rising informative wave.
A l'aide des figures schématiques ci-jointes, on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre. With the aid of the attached schematic figures, a description will be given more particularly below, by way of nonlimiting example, how the present invention can be implemented.
Les figures 1 et 2 représentent des vues de systèmes connus et ont été précédemment décrites. Figures 1 and 2 show views of known systems and have been previously described.
La figure 3 représente une vue d'un système selon la présente invention. Figure 3 shows a view of a system according to the present invention.
La figure 4 représente les positions spectrales relatives de fréquences porteuses du système de la figure 3 ainsi qu'une courbe de réponse en fréquence d'un filtre accordable de ce système. FIG. 4 represents the relative spectral positions of carrier frequencies of the system of FIG. 3 as well as a frequency response curve of a tunable filter of this system.
On va maintenant décrire, d'abord de manière générale, en se référant aux figures 3 et 4 à simple titre d'illustration, diverses dispositions préférées d'un système de transmission selon l'invention. We will now describe, first generally, with reference to Figures 3 and 4 by way of illustration, various preferred arrangements of a transmission system according to the invention.
On va commencer par une disposition de ce système qui lui est commune avec des systèmes appliquant les procédés connus précédemment mentionnés. We will start with an arrangement of this system which is common to it with systems applying the known methods previously mentioned.
Selon cette disposition commune, et indépendamment du fait que le système fasse partie ou non d'un réseau téléphonique, le système comporte une tête de transmission 100 reliée à un terminal de transmission 300 par un ensemble de liaison 200. Cet ensemble comporte au moins une fibre optique constituant une fibre de liaison 101. Cette tête comporte un ensemble d'émission 104, 103 apte à émettre une onde optique constituant une onde de portage montant. La fréquence de cette onde constitue une fréquence porteuse montante F2. Cet ensemble est en outre apte à injecter cette onde de portage montant dans une fibre aller 101 vers le terminal de transmission 300, cette fibre aller étant une dite fibre de liaison. Cette tête comporte en outre un ensemble de réception 110, 111, 112 pour recevoir une onde informative montante guidée vers cette tête par une fibre retour 101 constituée par une dite fibre de liaison, et pour fournir une information qui était portée par cette onde informative montante. According to this common provision, and regardless of whether the system is part of a telephone network or not, the system comprises a transmission head 100 connected to a transmission terminal 300 by a connection assembly 200. This assembly comprises at least one optical fiber constituting a connecting fiber 101. This head comprises an emission assembly 104, 103 capable of emitting an optical wave constituting an upward carrying wave. The frequency of this wave constitutes a rising carrier frequency F2. This assembly is also able to inject this rising carrying wave into a forward fiber 101 towards the transmission terminal 300, this forward fiber being a so-called connecting fiber. This head further comprises a reception assembly 110, 111, 112 for receiving a rising information wave guided towards this head by a return fiber 101 constituted by a said connecting fiber, and for providing information which was carried by this rising information wave .
Le terminal de transmission 300 comporte un ensemble de renvoi et de modulation disposé pour recevoir d'une part l'onde de portage montant et d'autre part une information montante à transmettre à la tête de transmission 100. Cet ensemble est apte à renvoyer au moins partiellement la lumière de cette onde de portage montant dans la fibre retour 101 vers la tête de transmission. I1 est en outre apte à moduler en amplitude cette lumière qu'il renvoie pour lui faire porter cette information montante, de sorte que cette lumière renvoyée et modulée constitue l'onde informative montante. The transmission terminal 300 comprises a return and modulation assembly arranged to receive on the one hand the uplift carrying wave and on the other hand an uplink information to be transmitted to the transmission head 100. This assembly is capable of returning to the at least partially the light from this carrier wave rising in the fiber back 101 towards the transmission head. I1 is further capable of modulating in amplitude this light which it returns to make it carry this rising information, so that this returned and modulated light constitutes the rising informative wave.
Selon une première disposition préférée propre à la présente invention 1' ensemble de renvoi et de modulation du terminal de transmission 300 comporte les éléments suivants - Un filtre accordable 301 raccordé à la fibre aller pour recevoir plusieurs ondes incidentes de fréquence différentes F1...F4 guidées par cette fibre, ces ondes incidentes incluant ladite onde de portage montant F1. Ce filtre est apte à diriger chaque telle onde incidente soit sur une voie de renvoi 324 où elle constitue une onde renvoyée, soit sur une voie secondaire 326 où elle constitue une onde secondaire, selon la position spectrale de cette onde incidente par rapport à un flanc FM d'une courbe de réponse en fréquence C1 de ce filtre. Cette courbe, ou au moins ce flanc FM de cette courbe, est mobile sous l'action d'un signal d'accord SA appliqué à ce filtre.Ce signal est de nature électrique. La voie de renvoi 324 injecte l'onde renvoyée dans la fibre retour 101 vers la tete de transmission 100. According to a first preferred arrangement specific to the present invention, the transmission and modulation assembly of the transmission terminal 300 comprises the following elements - A tunable filter 301 connected to the outgoing fiber to receive several incident waves of different frequency F1 ... F4 guided by this fiber, these incident waves including said rising carrier wave F1. This filter is capable of directing each such incident wave either on a return channel 324 where it constitutes a returned wave, or on a secondary channel 326 where it constitutes a secondary wave, depending on the spectral position of this incident wave with respect to a flank. FM of a frequency response curve C1 of this filter. This curve, or at least this flank FM of this curve, is mobile under the action of a tuning signal SA applied to this filter. This signal is electrical in nature. The return channel 324 injects the wave returned into the return fiber 101 towards the transmission head 100.
- Un circuit de modulation 310 pour recevoir l'information montante IM et pour fournir un signal de modulation SM représentatif de cette information. Ce signal de modulation constitue au moins partiellement le signal d'accord SA. Il déplace le flanc mobile FM sur la longueur d'un intervalle spectral de modulation DM choisi pour que ce flanc croise la fréquence porteuse montante F2. Ce déplacement forme et module une onde renvoyée ayant cette fréquence. L'onde renvoyée ainsi modulée constitue l'onde informative montante.A modulation circuit 310 for receiving the uplink information IM and for providing a modulation signal SM representative of this information. This modulation signal at least partially constitutes the tuning signal SA. It moves the mobile flank FM over the length of a spectral modulation DM interval chosen so that this flank crosses the rising carrier frequency F2. This displacement forms and modulates a returned wave having this frequency. The returned wave thus modulated constitutes the rising informative wave.
- Et un ensemble secondaire 302, 305 raccordé à ladite voie secondaire de manière à permettre d'utiliser au moins une dite onde secondaire.- And a secondary assembly 302, 305 connected to said secondary channel so as to allow the use of at least one said secondary wave.
On va maintenent décrire, toujours de manière générale, d'autres dispositions préférées mises en oeuvre dans le système de la figure 3. We will now describe, still generally, other preferred arrangements implemented in the system of FIG. 3.
Selon une telle disposition l'ensemble secondaire comporte - un photo-récepteur d'asservissement 302 pour recevoir un ensemble d'ondes secondaires comportant au moins une dite onde secondaire et pour fournir en réponse un signal d'amplitude SP représentantatif de l'amplitude globale de cet ensemble, - et un comparateur 305 pour comparer ce signal d'amplitude SP à un signal de consigne SC et pour fournir un signal d'écart SE représentatif de la différence SP-SC entre ce signal d'amplitude et ce signal de consigne. According to such an arrangement, the secondary assembly comprises - a servo-photo-receiver 302 for receiving a set of secondary waves comprising at least one said secondary wave and for providing in response an amplitude signal SP representative of the overall amplitude of this set, - and a comparator 305 to compare this amplitude signal SP with a setpoint signal SC and to provide a difference signal SE representative of the difference SP-SC between this amplitude signal and this setpoint signal .
Le terminal de transmission 300 comporte alors en outre un mélangeur d'accord 307 pour former au moins partiellement le signal d'accord SA en mélangeant ce signal d'écart SE au signal de modulation
SM. On constitue ainsi une boucle d'asservissement asservissant la position du flanc mobile FM, notamment pour permettre de stabiliser cette position spectrale.The transmission terminal 300 then further comprises a tuning mixer 307 to at least partially form the tuning signal SA by mixing this deviation signal SE with the modulation signal
SM. There is thus formed a servo loop controlling the position of the movable flank FM, in particular to allow this spectral position to be stabilized.
Selon une autre disposition l'ensemble d'émission 104, 103 de la tête de transmission est apte à émettre non seulement l'onde de portage montant F1 mais aussi une onde informative descendante qui présente une fréquence porteuse descendante FD différente de la fréquence porteuse montante. Cette dernière onde est modulée pour porter une information descendante à transmettre au terminal 300. According to another arrangement, the transmission assembly 104, 103 of the transmission head is capable of transmitting not only the uplift carrying wave F1 but also a downward information wave which has a downward carrier frequency FD different from the uplink carrier frequency . The latter wave is modulated to carry downward information to be transmitted to the terminal 300.
L'ensemble secondaire de ce terminal comporte alors un photo-récepteur de transmission descendante 328 disposé pour recevoir une dite onde secondaire présentant cette fréquence porteuse descendante. Ce détecteur est apte à fournir en réponse l'information descendante (ID).The secondary assembly of this terminal then comprises a downlink photo-receiver 328 arranged to receive a said secondary wave having this downlink carrier frequency. This detector is able to supply in response the downward information (ID).
Selon une autre disposition préférée connue en elle-même une même fibre optique 101 constitue lesdites fibres aller et retour. According to another preferred arrangement known in itself, the same optical fiber 101 constitutes said outward and return fibers.
La figure 3 représente plus particulièrement un système de transmission incorporé à un réseau téléphonique. Une tête de réseau est constituée par ladite tête de transmission 100. Elle est reliée par une pluralité des fibres de liaison telles que 202, 202A, 202B à une pluralité de terminaux d'abonnés constitués chacun un terminal de transmission tel que 300. FIG. 3 represents more particularly a transmission system incorporated in a telephone network. A network head is formed by said transmission head 100. It is connected by a plurality of connection fibers such as 202, 202A, 202B to a plurality of subscriber terminals each consisting of a transmission terminal such as 300.
C'est pourquoi, selon une disposition qui est connue en elle-même et qui va être décrite de manière générale, 1' ensemble d'émission comporte les élements suivants - Une juxtaposition de sources 104 émettant une juxtaposition correspondante d'ondes de portage montant présentant une juxtaposition correspondante de fréquences porteuses montantes F1... F4 séparées par des intervalles intercanaux IC. This is why, according to an arrangement which is known in itself and which will be described in general, the transmission assembly comprises the following elements - A juxtaposition of sources 104 emitting a corresponding juxtaposition of rising carrier waves having a corresponding juxtaposition of uplink carrier frequencies F1 ... F4 separated by interchannel intervals IC.
- Un combineur 103 pour injecter cette juxtaposition d'ondes de portage montant dans une même dite fibre aller constituant une fibre aller commune 101. Ces ondes forment dans cette fibre un mélange d'ondes de portage montant.- A combiner 103 for injecting this juxtaposition of rising carrying waves into the same so-called outgoing fiber constituting a common outgoing fiber 101. These waves form in this fiber a mixture of rising carrying waves.
- Un répartiteur de réception 110 raccordé à une dite fibre retour constituant une fibre retour commune 101 pour guider une juxtaposition d'ondes informatives montantes provenant chacune d'un terminal d'abonné 300. Cette juxtaposition est en correspondance avec celle des sources 104. Ce répartiteur reçoit ces ondes sous la forme d'un mélange d'ondes informatives montantes et fournit une juxtaposition de fractions de ce mélange en correspondance avec la juxtaposition des sources 104.- A reception splitter 110 connected to a said return fiber constituting a common return fiber 101 to guide a juxtaposition of rising informative waves each coming from a subscriber terminal 300. This juxtaposition is in correspondence with that of the sources 104. This distributor receives these waves in the form of a mixture of rising information waves and provides a juxtaposition of fractions of this mixture in correspondence with the juxtaposition of sources 104.
- Une juxtaposition de filtres de réception 111 en correspondance avec celle des sources 104. Chacun de ces filtres est accordé sur la fréquence porteuse montante correspondante et reçoit la fraction correspondante du mélange d'ondes informatives montantes.- A juxtaposition of reception filters 111 in correspondence with that of the sources 104. Each of these filters is tuned to the corresponding uplink carrier frequency and receives the corresponding fraction of the mixture of uplink informative waves.
- Et une juxtaposition de photo-récepteurs de réception montante 112 en correspondance avec la juxtaposition des sources 104. Chacun de ces photo-récepteurs est raccordé en sortie du filtre de réception correspondant pour en recevoir une fraction de l'onde informative montante correspondante et pour fournir en réponse une dite information montante.- And a juxtaposition of uplink reception photo-receivers 112 in correspondence with the juxtaposition of sources 104. Each of these photo-receivers is connected at the output of the corresponding reception filter to receive a fraction of the corresponding uplink information wave and for provide in response said rising information.
Un réseau de raccordement 200 constituant l'ensemble de liaison de ce système comporte un coupleur d'éclatement aller 201 alimenté par la fibre aller commune 101. Ce coupleur injecte une pluralité de fractions du mélange d'ondes de portage montant dans une pluralité de fibres aller constituant une pluralité de fibres aller particulières 202, 202A, 202B. Ces dernières alimentent la pluralité des terminaux d'abonnés 300, toujours respectivement. A connection network 200 constituting the connection assembly of this system comprises a outgoing burst coupler 201 supplied by the common outward fiber 101. This coupler injects a plurality of fractions of the mixture of carrier waves rising in a plurality of fibers go constituting a plurality of particular go fibers 202, 202A, 202B. These feed the plurality of subscriber terminals 300, always respectively.
Ce réseau comporte aussi, au moins en ce qui concerne les fonctions à réaliser, un coupleur d'éclatement retour 201 alimenté par une pluralité de fibres retour constituant une pluralité de fibres retour particulières 202, 202A, 202B. Ces dernières reçoivent la pluralité d'ondes informatives montantes pouvant être fournies par la pluralité des terminaux d'abonnés, respectivement. Ce coupleur est apte à injecter le mélange d'ondes informatives montantes dans la fibre retour commune 101. Ce réseau comporte enfin un circuit de gestion de réseau 322 pour fournir des ordres d'attribution de fréquences AT aux terminaux d'abonnés 300. This network also includes, at least as far as the functions to be performed, a return burst coupler 201 supplied by a plurality of return fibers constituting a plurality of particular return fibers 202, 202A, 202B. These receive the plurality of uplink information waves which can be provided by the plurality of subscriber terminals, respectively. This coupler is capable of injecting the mixture of uplink information waves into the common return fiber 101. This network finally comprises a network management circuit 322 for supplying AT frequency allocation orders to subscriber terminals 300.
Chaque terminal tel que 300 comporte un circuit d'accordage de filtre 308 recevant un tel ordre d'attribution de fréquence AT et fournissant en réponse un signal de sélection de fréquence SS. Ce dernier constitue une fraction dudit signal d'accord SA fourni au filtre accordable 301 de ce terminal. Par ailleurs la courbe de réponse en fréquence C1 du filtre accordable 301 définit une bande de fréquences B de ce filtre. Cette bande est celle qui est formée par les fréquences des ondes renvoyées par ce filtre. Elle a une largeur inférieure aux intervalles intercanaux IC diminués de l'intervalle spectral de modulation DM soit IC-DM. Sa position est commandée par ce signal d'accord. Ceci permet au circuit de gestion 322 d'attribuer à ce terminal l'une des fréquences porteuses montantes de la juxtaposition de fréquences porteuses montantes F1... F4.Pour cela ce circuit de gestion positionne la bande de fréquence B du filtre 301 de manière qu'elle contienne, au moins pour certaines valeurs du signal de modulation SM, la fréquence F2 ainsi attribuée à ce terminal. Each terminal such as 300 comprises a filter tuning circuit 308 receiving such a frequency allocation order AT and supplying in response a frequency selection signal SS. The latter constitutes a fraction of said tuning signal SA supplied to the tunable filter 301 of this terminal. Furthermore, the frequency response curve C1 of the tunable filter 301 defines a frequency band B of this filter. This band is that which is formed by the frequencies of the waves returned by this filter. It has a width less than the interchannel intervals IC minus the spectral modulation interval DM or IC-DM. Its position is controlled by this signal of agreement. This allows the management circuit 322 to assign to this terminal one of the uplift carrier frequencies of the juxtaposition of uplift carrier frequencies F1 ... F4. For this this management circuit positions the frequency band B of the filter 301 so that it contains, at least for certain values of the modulation signal SM, the frequency F2 thus allocated to this terminal.
Le terminal d'abonné 300 comporte un mélangeur d'accord 307 pour former le signal d'accord SA en additionnant au moins les signaux de modulation SM et de sélection de fréquence SS, ce signal de sélection de fréquence constituant une fraction majoritaire de ce signal d'accord. Ce mélangeur d'accord est de préférence celui qui a été précédemment mentionné c'est-à-dire qu'il additionne les trois signaux d'asservissement SA, de modulation SM, et de sélection de fréquence
SS.The subscriber terminal 300 comprises a tuning mixer 307 to form the tuning signal SA by adding at least the modulation SM and frequency selection signals SS, this frequency selection signal constituting a majority fraction of this signal Okay. This tuning mixer is preferably that which was previously mentioned, that is to say that it adds the three servo signals SA, of modulation SM, and of frequency selection
SS.
De préférence, et comme connu et représenté, une même fibre commune 101 constitue à la fois ladite fibre aller commune et ladite fibre retour commune, un même coupleur d'éclatement 201 constituant à la fois lesdits coupleurs d'éclatement aller et retour. La tete de réseau 100 comporte alors un coupleur d'entrée-sortie 102 raccordé au coupleur d'émission 102 et à cette fibre commune 101 pour injecter les ondes de portage montant dans cette fibre. Ce coupleur d'entrée-sortie est également raccordé au répartiteur de réception 110 pour lui transmettre les ondes informatives montantes. Preferably, and as known and shown, the same common fiber 101 constitutes both said common outward fiber and said common return fiber, the same burst coupler 201 constituting both said outward and return burst couplers. The network head 100 then comprises an input-output coupler 102 connected to the emission coupler 102 and to this common fiber 101 for injecting the uplift carrier waves into this fiber. This input-output coupler is also connected to the reception distributor 110 to transmit the upgoing information waves to it.
On va maintenant décrire plus spécifiquement le système donné en exemple. We will now describe more specifically the system given as an example.
La tête de réseau est figurée par son équipement d'interfaçage optique 100, souvant appelé Terminaison Optique de Ligne (OLT), le reste de ses fonctions échappant au cadre de la présente invention. Le réseau de raccordement 200 est figuré par une ligne à fibres optiques équipée du coupleur d'éclatement passif 201 dont les sorties sont raccordées, par des fibres particulières telles que 202A, 202 et 202B aux terminaux d'abonnés tels que 300. Ce terminal est figuré par son équipement d'interfaçage optique, souvent appelé Terminaison Optique de Réseau (ONT), le reste de ses fonctions échappant au cadre de la présente invention. The head end is represented by its optical interfacing equipment 100, often called Optical Line Termination (OLT), the rest of its functions falling outside the scope of the present invention. The connection network 200 is represented by a fiber optic line equipped with the passive burst coupler 201 whose outputs are connected, by specific fibers such as 202A, 202 and 202B to subscriber terminals such as 300. This terminal is represented by its optical interface equipment, often called Optical Network Termination (ONT), the rest of its functions falling outside the scope of the present invention.
La tête 100 est raccordée à la fibre commune 101 qui véhicule des signaux bi-directionnels. Elle comprend le coupleur d'entrée-sortie passif 102, des équipements d'émission d'ondes optiques pour émettre les ondes de portage montant 103, 109, et des équipements 110 ... 115 pour la réception d'ondes informatives "montantes" multiplexées en longueur d'onde et modulées par tout ou rien. The head 100 is connected to the common fiber 101 which carries bidirectional signals. It includes the passive input-output coupler 102, optical wave transmission equipment for transmitting the uplift carrier waves 103, 109, and equipment 110 ... 115 for the reception of "rising" information waves. wavelength multiplexed and modulated by all or nothing.
Les équipements d'émission sont constitués par la juxtaposition de quatre sources laser 104 émettant en régime continu. Les fréquences F1 à F4 de ces sources constituent les fréquences porteuses montantes. The transmission equipment consists of the juxtaposition of four laser sources 104 emitting in continuous mode. The frequencies F1 to F4 of these sources constitute the uplifting carrier frequencies.
Elles sont régulièrement distribuées dans une plage spectrale utilisable par la tete de réseau 100 et par chacun des terminaux d'abonnés tels que 300. Ces ondes porteuses sont injectées dans une même fibre par le combineur 103, éventuellement amplifiées en 105, puis injectées dans la fibre 101 via le coupleur d'entrée-sortie 102.They are regularly distributed in a spectral range usable by the network head 100 and by each of the subscriber terminals such as 300. These carrier waves are injected into the same fiber by the combiner 103, possibly amplified at 105, then injected into the fiber 101 via the input-output coupler 102.
Un isolateur optique 106 empêche les ondes montantes d'atteindre les sources 104. Les ondes de portage sont stabilisées, selon une technique connue, par un circuit de stabilisation spectrale 109 et éventuellement configurables/reconfigurables via des moyens de commande 107 non décrits, ceci sous le contrôle de l'unité centrale de la tete de réseau par l'intermédiaires d'une connexion 108.An optical isolator 106 prevents the incoming waves from reaching the sources 104. The carrier waves are stabilized, according to a known technique, by a spectral stabilization circuit 109 and possibly configurable / reconfigurable via control means 107 not described, this under the control of the central unit of the network head via a connection 108.
La réception des ondes informatives montantes issue du second bras du coupleur 102 s'effectue après un démultiplexage spectral qui comporte d'abord une division réalisée par le répartiteur 110 puis un filtrage réalisé par les filtres de réception 111. Elle est réalisée par une juxtaposition de quatre photo-récepteurs 112 suivis de circuits d'amplification et de remise en forme 114 selon des techniques connues ; les signaux démodulés sont transmis à une unité centrale par une connexion 115. Un préamplificateur de réception 113 peut être mis en oeuvre pour adapter l'amplitude des signaux reçus aux caractéristiques des photo-récepteurs. Les filtres optiques 111 et les sources d'émission 104 sont appairés, de telle sorte que l'on puisse disposer d'un filtre par fréquence porteuse montante.Ceci est nécessaire pour que l'on puisse détecter les ondes informatives montantes. The reception of the uplink information waves from the second arm of the coupler 102 is carried out after a spectral demultiplexing which first comprises a division carried out by the distributor 110 then a filtering carried out by the reception filters 111. It is carried out by a juxtaposition of four photoreceptors 112 followed by amplification and fitness circuits 114 according to known techniques; the demodulated signals are transmitted to a central unit by a connection 115. A reception preamplifier 113 can be used to adapt the amplitude of the signals received to the characteristics of the photo-receivers. The optical filters 111 and the emission sources 104 are paired, so that one can have a filter per uplink carrier frequency. This is necessary so that one can detect the uplink information waves.
L'interface optique du terminal d'abonné 300 comprend une fibre particulière 202, un photo-récepteur d'asservissement 302, le filtre accordable 301, et éventuellement des moyens d'amplification optique 303. L'ensemble constitué par le filtre 301 et les moyens d'amplification 303 peut être réalisé sous une forme intégrée. Cette interface comprend en outre d'une part des circuits 304 ... 311 permettant la commande du filtre accordable et l'émission de l'onde informative montante, d'autre part des moyens de réception d'une onde informative descendante émise à une fréquence descendante FD et convenablement modulée par des moyens non représentés inclus dans la tête de réseau 100. Ces moyens comportent un séparateur de fréquences 320 et un photo-récepteur de réception descendante 328 qui fournit une information descendante ID. The optical interface of the subscriber terminal 300 comprises a particular fiber 202, a servo photo-receiver 302, the tunable filter 301, and optionally optical amplification means 303. The assembly constituted by the filter 301 and the amplification means 303 can be produced in an integrated form. This interface further comprises on the one hand circuits 304 ... 311 allowing the control of the tunable filter and the emission of the rising information wave, on the other hand means of reception of a falling information wave transmitted to a downward frequency FD and suitably modulated by means not shown included in the network head 100. These means comprise a frequency separator 320 and a downlink reception photo-receiver 328 which provides downward information ID.
Le filtre accordable 301 peut être réalisé selon des procédés connus, par exemple en technologie III-V, ou par tout procédé lui donnant les caractéristiques suivantes
Il a un fonctionnement contra-directionnel, de sorte qu'il réfléchit toute onde optique dont la fréquence est située dans un intervalle constituant sa "bande de fréquences" et qu'il transmet les ondes optiques dont les fréquences sont extérieures à cette bande.The tunable filter 301 can be produced according to known methods, for example in III-V technology, or by any method giving it the following characteristics
It operates contra-directionally, so that it reflects any optical wave whose frequency is located in an interval constituting its "frequency band" and that it transmits optical waves whose frequencies are outside this band.
I1 est accordable électriquement, dans une plage autorisant l'établissement de plusieurs canaux multiplexés en fréquence et discriminables par lui dans le contexte de l'application considérée. It is electrically tunable, within a range allowing the establishment of several frequency multiplexed channels and discriminable by it in the context of the application considered.
La rapidité de son processus d'accordage est suffisante pour que la largeur spectrale susceptible d'etre parcourue par sa bande passante lors de son accordage soit au moins égale à celle des informations à transmettre dans l'application visée. The speed of its tuning process is sufficient for the spectral width likely to be traversed by its bandwidth when tuned to be at least equal to that of the information to be transmitted in the targeted application.
Un exemple de filtre accordable tel que le filtre 301 est décrit dans un article "Tunable Multiple-Quantum-Well
Distributed-Bragg-Reflector Lasers as Tunable Narrowband Receivers"
T. L. KOCH, F.S. CHOA, F. HEISMANN, U. KOREN, Electronics Letters 6th
July 1989 vol.25 nO 14.An example of a tunable filter such as the 301 filter is described in an article "Tunable Multiple-Quantum-Well
Distributed-Bragg-Reflector Lasers as Tunable Narrowband Receivers "
TL KOCH, FS CHOA, F. HEISMANN, U. KOREN, Electronics Letters 6th
July 1989 vol.25 no 14.
Dans la présente invention le filtre 301 est utilisé à la fois pour sélectionner une onde de portage montant arrivant dans le sens "descendant", et pour la moduler en réflexion de manière à transmettre une information dans le sens "montant". In the present invention the filter 301 is used both to select an upward carrying wave arriving in the "downward" direction, and to modulate it in reflection so as to transmit information in the "upward" direction.
La commande du filtre accordable 301 comporte un circuit d'accordage 308 qui fournit le signal de sélection de fréquence SS en réponse à l'ordre d'attribution AT, et un circuit de modulation 310, qui fournit le signal de modulation SM en réponse à l'information montante IM. Il comporte aussi une boucle d'asservissement 304, 306 et le mélangeur d'accord 307. L'entrée 309 reçoit l'ordre d'attribution de fréquence. L'entrée 311 reçoit l'information IM sous la forme de signaux binaires. Le circuit d'asservissement comprend une source de référence 306 fournissant le signal de consigne SC et un comparateur 305 recevant les signaux issu du photo-récepteur 302, éventuellement amplifiés et mis en forme en 304, et le signal de consigne. The control of the tunable filter 301 comprises a tuning circuit 308 which supplies the frequency selection signal SS in response to the allocation order AT, and a modulation circuit 310, which supplies the modulation signal SM in response to rising information IM. It also includes a servo loop 304, 306 and the tuning mixer 307. The input 309 receives the frequency allocation order. Input 311 receives IM information in the form of binary signals. The servo circuit comprises a reference source 306 supplying the setpoint signal SC and a comparator 305 receiving the signals from the photo-receiver 302, possibly amplified and shaped in 304, and the setpoint signal.
Une fréquence porteuse montante F2 est choisie parmi les quatre fréquences porteuses disponibles fournies par les sources 104 et elle est affectée, au moins temporairement, au terminal d'abonné 300 pour la transmission d'informations, selon un protocole non décrit, dépendant de l'application visée. An uplink carrier frequency F2 is chosen from the four available carrier frequencies provided by the sources 104 and it is assigned, at least temporarily, to the subscriber terminal 300 for the transmission of information, according to an undescribed protocol, depending on the intended application.
Le filtre 301 est utilisé suivant le principe décrit à l'aide de la figure 4. The filter 301 is used according to the principle described with the aid of FIG. 4.
L'accordage du filtre 301 sur une fréquence porteuse F2 entraine d'abord la réflexion vers la tête 100 du réseau d'une partie de la puissance véhiculée par l'onde de portage montant qui présente cette fréquence. Plus tard, lorsque une modulation doit etre effectuée pour transmettre une information montante, le courant d'accordage constituant le signal d'accord SA subit provisoirement une faible variation, de manière à translater la courbe de réponse en fréquence en réflexion. L'amplitude de cette translation constitue un intervalle spectral de modulation DM qui fait passer cette courbe de sa position C1 à sa position CO, et qui est inférieur à l'intervalle intercanaux
IC diminué de la largeur B de la bande de fréquences du filtre 301.Tuning the filter 301 to a carrier frequency F2 first causes the reflection towards the head 100 of the network of part of the power carried by the uplift carrier wave which has this frequency. Later, when a modulation must be carried out to transmit uplink information, the tuning current constituting the tuning signal SA is temporarily subjected to a small variation, so as to translate the frequency response curve into reflection. The amplitude of this translation constitutes a spectral modulation interval DM which causes this curve to pass from its position C1 to its position CO, and which is less than the interchannel interval
IC decreased by the width B of the frequency band of the filter 301.
Durant la période où cette courbe occupe sa position translatée CO aucune lumière n'est réfléchie vers la tete de réseau.During the period when this curve occupies its translated position CO, no light is reflected towards the network head.
Si le processus d'accordage est suffisamment rapide, à l'échelle du débit d'informations à transmettre, on peut donc ajouter au courant d'accordage du filtre une contribution variable, image du signal modulant, véhiculant les informations binaires à transmettre, de sorte que - l'accordage du filtre 302 sur une fréquence porteuse F2 (courbe C1) soit interprétable par la photo-récepteur correspondant de la tete de réseau comme l'émission d'un signal binaire "1", - un accordage du filtre 302 sur une fréquence intermédiaire entre deux fréquences porteuses (courbe CO) soit interprétable par le même photo-récepteur de la tête de réseau comme l'émission d'un signal binaire "0". If the tuning process is fast enough, on the scale of the bit rate of information to be transmitted, we can therefore add to the tuning current of the filter a variable contribution, image of the modulating signal, conveying the binary information to be transmitted, so that - the tuning of the filter 302 on a carrier frequency F2 (curve C1) can be interpreted by the corresponding photo-receiver of the network head as the emission of a binary signal "1", - a tuning of the filter 302 on an intermediate frequency between two carrier frequencies (CO curve) is interpretable by the same photo-receiver of the headend as the emission of a binary signal "0".
On va maintenant préciser la mode de stabilisation de la position spectrale de la courbe de réponse en fréquence du filtre 301. We will now specify the mode of stabilization of the spectral position of the frequency response curve of the filter 301.
Cette position est définie par la fréquence centrale de cette courbe, cette fréquence constituant une fréquence d'accord FA de ce filtre.This position is defined by the central frequency of this curve, this frequency constituting a tuning frequency FA of this filter.
Les caractéristiques choisies pour le filtre 301 permettent un mode de stabilisation simple, valable dans le cas où un nombre restreint de fréquences porteuses montantes est utlisé dans le réseau. The characteristics chosen for the filter 301 allow a simple stabilization mode, valid in the case where a limited number of uplink carrier frequencies is used in the network.
La puissance transmise par le filtre 301 est aux pertes optiques près, le complémentaire de la puissance réfléchie. Le photo-récepteur 302 est destiné à recueillir la puissance moyenne transmise, à des fins d'asservissement de la fréquence centrale du filtre. The power transmitted by the filter 301 is, apart from the optical losses, the complement of the reflected power. The photo-receiver 302 is intended to collect the average power transmitted, for the purpose of controlling the central frequency of the filter.
Si le filtre n'est accordé sur aucune des fréquences porteuses, le photo-récepteur 302 reçoit la somme des puissances véhiculées par l'ensemble des ondes de portage montant. If the filter is not tuned to any of the carrier frequencies, the photo-receiver 302 receives the sum of the powers carried by all of the uplift carrier waves.
Lorsque le filtre est accordé sur une fréquence porteuse, le détecteur reçoit N-1/N fois la puissance totale véhiculée par les ondes de portages supposées de puissances égales, N étant le nombre de ces ondes. When the filter is tuned to a carrier frequency, the detector receives N-1 / N times the total power carried by the carrier waves assumed to be of equal power, N being the number of these waves.
Si ce nombre N est limité à quelques unités (par exemple 4), l'enregistrement du signal détecté par le photo-récepteur 302 permet un asservissement de fréquence d'accord du filtre, suivant une technique connue. On utilise par exemple pour cela un signal de consigne SC égal à N-1/N fois le signal détecté la puissance qui est détectée lorsque la fréquence centrale du filtre est éloignée des fréquences porteuses. Ceci permet la génération du signal d'écart SE qui sera superposé au signal de sélection de fréquence SS issu du circuit 308. If this number N is limited to a few units (for example 4), the recording of the signal detected by the photo-receiver 302 allows the filter's tuning frequency to be controlled, according to a known technique. For example, a setpoint signal SC is used for this, equal to N-1 / N times the detected signal, the power which is detected when the central frequency of the filter is far from the carrier frequencies. This allows the generation of the deviation signal SE which will be superimposed on the frequency selection signal SS from the circuit 308.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9115667A FR2685150A1 (en) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | Method and system for optical transmission especially between subscriber terminals and a telephony network head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9115667A FR2685150A1 (en) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | Method and system for optical transmission especially between subscriber terminals and a telephony network head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2685150A1 true FR2685150A1 (en) | 1993-06-18 |
Family
ID=9420141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9115667A Pending FR2685150A1 (en) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | Method and system for optical transmission especially between subscriber terminals and a telephony network head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2685150A1 (en) |
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1991
- 1991-12-17 FR FR9115667A patent/FR2685150A1/en active Pending
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