SK41096A3 - Optical telecommunication method providing a transmitting and receiving service channel - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka optického telekomunikačného systému. Predovšetkým sa vynález týka telekomunikačného systému, obsahujúceho vysielaciu linku s optickým vláknom, v ktorej je nezávislý kanál pre služobnú komunikáciu, obsahujúci jednotku pre prenos dát a jednotku pre príjem dát, na vysielanie/príjem po uvedenom služobnom kanáli.

Telekomunikačný systém s optickým vláknom je prispôsobený na umožnenie prenosu signálu pri komunikácii vykonávanej zvyčajne na veľkú vzdialenosť. Ďalej je určený pre kanály pre služobné signály a pre používateľské použitie. Rovnako je nezávislý kanál prispôsobený na umožnenie prenosu služobných signálov.

Doterajší stav techniky

Takéto služobné signály môžu byť rôzneho typu, napríklad príkazové alebo riadiace signály pre zariadenia umiestnené pozdĺž linky, ako sú regeneratívne zosilňovače alebo zosilňovače alebo komunikačné signály medzi pracovníkmi služby, pracujúcimi na linke a medziľahlých staniciach alebo linkových termináloch.

Pre služobné signály je zvyčajne dostatočné obmedzené vysielacie pásmo v porovnaní s pásmom komunikačných kanálov. Celková prenosová rýchlosť 300 Kbit/s, v prípade, kedy sú služobné signály kódované na jednom digitálnom kanáli, je pokladaná napríklad za dostatočnú.

V telekomunikačnom systéme s optickým vláknom je vzhľadom k potlačeniu signálu pozdĺž vlákien nevyhnutné vykonávať pravidelné zosilňovanie signálov. Použitie optických zosilňovačov umiestnených v pravidelnej vzdialenosti pozdĺž prenosovej linky môže byť pokladané za vyhovujúce.

Takéto zosilňovače, ktoré môžu byť tvorené optickými vláknami dopovanými fluorescenčnými substanciami a podrobené optickému čerpaniu, sú schopné zosilňovať signály bez ich konverzie do elektrickej formy.

- 2V týchto linkách je nemožné vkladanie a vyberanie signálov do a z vlákna počas ich prenosu pomocou prvkov známych elektronických zariadení, pretože signály sú nesené v optickej forme, i keď sú zosilňovače vypnuté.

USA patentový spis 5,113,459, prihlásený tým istým prihlasovateľom, popisuje optický telekomunikačný systém opatrený optimálne optickými zosilňovačmi pozdĺž linky, pričom vstupy a výstupy služobného kanálu sú pripojené pomocou dichroických väzobných členov.

Rovnako vo vyhotovení tohto systému sú prijímacie a vysielacie jednotky pripojené k dichroickým väzobným členom, prispôsobeným na príjem optických služobných signálov z linky, ich konverzie na elektrické signály a potom elektronické zosilnenie a na príjem zosilnených elektrických signálov, ich konverzie na optické signály s vlnovou dĺžkou služobného kanála a ich odoslania do linky.

Ďalej, kvôli vykonaniu separácie medzi signálmi pomocou dichroických väzobných členov, vlnová dĺžka služobného kanála bude selektovaná značne rozdielne od komunikačných kanálov. Kvôli minimalizácii zoslabenia služobného kanála budú tieto vlnové dĺžky selektované v podstate zhodne alebo s malým rozdielom od minima spektrálnej krivky zoslabenia svetla v optickom vlákne.

V prípade, že vlnová dĺžka telekomunikačného signálu sa v podstate nachádza medzi 1 500 až 1 600 nm (tzv. tretie okno pre kremíkové optické vlákna) a vlnová dĺžka služobného kanálu sa nachádza v tzv. druhom okne pre kremíkové optické vlákna umiestnené v blízkosti relatívneho minima zoslabenia okolo 1 300 nm. Zoslabenia takýchto služobných kanálov sú v podstate oveľa väčšie ako tie, ktoré sa týkajú komunikačných kanálov.

Vzhľadom k tomu, že u vlnových dĺžok v druhom okne je hodnota koeficientu zoslabenia pre bežne používané kremíkové optické vlákna väčšinou umiestnená medzi 0,37 a 0,41 dB/km, oproti tomu je hodnota okolo 0,2 dB/km typická pre vlnové dĺžky vo vnútri tretieho okna.

Dĺžka časti linky nachádzajúcej sa medzi dvoma zosilňovačmi alebo medzi jednou koncovou stanicou a jedným zosilňovačom je daná maximálnou schopnosťou zoslabenia na vlnových dĺžkach komunikačného kanálu vzhľadom k maximálnej schopnosti získania takejto vlnovej dĺžky.

- 3So súčasnými optickými zosilňovačmi je získané maximum okolo 25 až 30 dB.

Celková hodnota zoslabenia na vlnovej dĺžke služobného kanálu pozdĺž časti medzi dvoma zosilňovačmi preto môže zdvihnúť hodnoty napríklad viac ako 50 dB.

Ďalej na generovanie vyraďovania používaného na prenos služobným kanálom sa používajú polovodičové lasery. Polovodičové lasery s vyraďovaním vlnovej dĺžky v druhom okne majú typický výstupný výkon okolo 1 mW (0 dBm). Lasery majúce väčší výstupný výkon sú nevýhodné vzhľadom k ich vysokým zriaďovacím nákladom.

S vedomím redukcie výstupného výkonu lasera s časom a starnutia pasívnych optických prvkov umiestnených na prenosovej linke môže byť výkon na prijímači zvýšený o približne 8 dB.

Existujú problémy prenosových digitálnych signálov, hlavne služobných signálov, pozdĺž optickej komunikačnej linky a ich prijímanie s v podstate nízkym pomerom chýb pri prítomnosti obmedzeného výkonu prijímača.

Podstata vynálezu

Jednou podstatou tohto vynálezu je digitálna optická telekomunikačná metóda zahrňujúca tieto kroky:

príjem prvého elektrického signálu prenášajúceho časť informácie v optickej prenosovej stanici a generovanie digitálne modulovaného optického signálu na určenej vlnovej dĺžke, zodpovedajúceho uvedenému elektrickému signálu, vysielanie uvedeného modulovaného optického signálu na linku so svetelným optickým vláknom majúcim definovaný jednotkový útlm pre danú vlnovú dĺžku, príjem uvedeného modulovaného optického signálu preneseného po uvedenej linke s optickým vláknom s danou úrovňou optického výkonu, do optickej prijímacej stanice, ktorá ho premení do elektrického tvaru a vytvorí druhý digitálny elektrický signál, pričom podstatou vynálezu je, že:

uvedený krok generovania modulovaného optického signálu zahrňuje kódovanie uvedenej časti informácie v uvedenom prvom elektrickom signále ako sled

- 4elementárnych informačných jednotiek jednoznačne viazaných na uvedenú časť informácie, pričom tieto jednotky nasledujú jedna za druhou podľa prvej, vopred určenej hodnoty časového cyklu a uvedený krok generovania druhého digitálneho elektrického signálu, zahrňujúci v uvedenom konvertovanom signále detekciu elektrického signálu, majúci druhú hodnotu časového cyklu vyššiu ako uvedená prvá hodnota časového cyklu a rozpoznaním v detekovanom signále fázy elektrického signálu s uvedenou prvou hodnotou časového cyklu porovnaním prijatého sledu elementárnych informačných jednotiek s minimálne jedným referenčným sledom a verifikovaním súhlasnosti výsledku pri uvedenom porovnávaní za daných podmienok.

Prednostne je uvedená druhá časová hodnota násobkom uvedenej prvej časovej hodnoty.

Vo výhodnom uskutočnení uvedený krok generovania modulovaného optického signálu zahrňuje generovanie tretieho digitálneho elektrického signálu majúceho uvedenú druhú časovú hodnotu, vychádzajúcu z uvedenej sekvencie elementárnych informačných jednotiek nasledujúcich jedna za druhou podľa vopred stanovenej prvej časovej hodnoty. Uvedený modulovaný optický signál môže byť s výhodou generovaný modulovaním emisie zdroja koherentného žiarenia, pomocou uvedeného tretieho digitálneho elektrického signálu. Uvedený tretí digitálny elektrický signál môže byť s výhodou generovaný fázovým modulovaním nosnej vlny majúcej uvedenú druhú časovú hodnotu.

Uvedený krok premeny uvedeného prijatého optického signálu na elektrický tvar zahrňuje prednostne detekovanie uvedeného prijímaného optického signálu, jeho zmenu na elektrický signál, filtráciu tohto uvedeného elektrického signálu a zosilnenie uvedeného filtrovaného signálu.

Je výhodné, aby uvedená referenčná sekvencia mala uvedenú prvú časovú hodnotu.

V určitom usporiadaní uvedený krok rozlíšenia v detekovanom signále fázy elektrického signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou zahrňuje:

generovanie časovacieho signálu s uvedenou prvou časovej hodnoty a s náhodnou fázou,

- 5určenie v každej perióde uvedeného synchronizačného signálu pri uvedenej prvej časovej hodnote, polohy prednej hrany uvedeného elektrického signálu s druhou uvedenou časovou hodnotu, ktoré nie sú súčasné s prednými hranami synchronizačného signálu, počítanie predných hrán signálu zistených v prvej a druhej polovici uvedenej periódy s použitím opačných znamienok, sčítanie výsledku vyššie uvedeného počítania v priebehu niekoľkých po sebe idúcich periód, porovnanie uvedeného súčtu s minimálne jednou vopred stanovenou hodnotou, nastavenie fázy uvedeného synchronizačného signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou pri prekročení uvedenej hodnoty.

Uvedený krok generovania druhého elektrického signálu zahrňuje prednostne rozpoznanie počas každej periódy uvedenej prvej časovej hodnoty, jednej informačnej jednotky s kmitočtom elementárnych informačných jednotiek detekovaného elektrického signálu.

Po určitom začlenení uvedený krok príjmu uvedeného prvého elektrického signálu zahrňuje príjem vopred stanoveného počtu podriadených digitálnych elektrických signálov s treťou časovou hodnotou, ktorá je nižšia ako uvedená prvá časová hodnota a ich multiplexovanie kvôli vytvoreniu digitálneho elektrického signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou.

S výhodou uvedené špeciálne prostredie zahrňuje kroky extrakcie synchronizačných signálov s uvedenou treťou časovou hodnotou z uvedeného druhého digitálneho elektrického signálu a rekonštrukciu digitálnych elektrických signálov v rovnakom počte ako uvedené doplnkové elektrické signály vychádzajúce z uvedeného druhého digitálneho elektrického signálu a založené na časovacích signáloch s treťou časovou hodnotou.

V danom špeciálnom prostredí leží uvedená vlnová dĺžka v rozmedzí 1 200 nm a 1 400 nm.

Pri určitom riešení uvedená hodnota jednotkového útlmu je v rozmedzí od 0,37 dB/km do 0,41 dB/km.

- 6Ďalšou podstatou tohto vynálezu je spôsob digitálnej optickej telekomunikácie, zahrňujúcej tieto kroky:

zakódovanie v diferenčnom tvare jedného digitálneho elektrického signálu s prvou časovou hodnotou na vstupnom porte, modulovanie uvedeným zakódovaným signálom, fázy nosnej vlny druhej časovej hodnoty, ktorá je násobkom prvej časovej hodnoty, moduláciu uvedenou nosnou vlnou vyžarovania lasera pracujúceho na vopred stanovenej vlnovej dĺžke, zavedenie signálu vysielaného laserom do jedného konca linky s optickým vláknom, príjem uvedeného optického signálu na druhom konci linky s optickým vláknom, detekovanie uvedeného optického signálu jeho prevedením na elektrický signál, zosilnenie uvedeného elektrického signálu, filtrovanie uvedeného zosilneného elektrického signálu za účelom odstránenia zložiek spektra signálov nepatriacich do pásma sústredeného na uvedenej druhej časovej hodnote, konverzia uvedeného prefiltrovaného signálu do digitálnych tvarov, generovanie synchronizačného signálu s uvedenou druhou časovou hodnotou v časovom vzťahu s uvedeným digitalizovaným signálom, vzorkovanie uvedeného signálu v digitálnom tvare podľa uvedeného synchronizačného signálu s uvedenou druhou časovou hodnotou, vykonávanie diferenciálnej demodulácie uvedeného vzorkovaného signálu, generovanie rekonštruovaného digitálneho signálu v danej prvej časovej hodnote, zavedenie rekonštruovaného digitálneho signálu do výstupného portu, ktorého podstatou je, že pre uvedenú operáciu generovania rekonštruovaného digitálneho signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou zahrňuje nasledujúce kroky:

generovanie časovacieho signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou a s náhodnou fázou,

- 7stanovenie v každej perióde uvedeného časovacieho signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou predných hrán uvedeného demodulovaného signálu, ktoré nie sú simultánne s prednou hranou uvedeného časovacieho signálu, počítanie predných hrán zistených v prvej a druhej polovici uvedenej periódy s použitím opačných znamienok, sčítanie výsledkov vyššie uvedeného počítania počas niekoľkých po sebe idúcich periód, porovnanie uvedeného súčtu s minimálne raz vopred stanovenou hodnotou, upravenie fázy uvedeného časovacieho signálu na uvedenú prvú časovú hodnotu presahujúcu uvedenú hodnotu.

Treťou podstatou tohto vynálezu je optický telekomunikačný systém obsahujúci:

optickú vysielaciu stanicu, upravenú na príjem prvého elektrického signálu s prvým kmitočtom a generovanie modulovaného optického signálu zodpovedajúceho prvému uvedenému elektrickému signálu, pričom uvedený optický signál má vopred stanovenú vlnovú dĺžku, optickú prijímaciu stanicu, upravenú na príjem uvedeného modulovaného optického signálu a z tohto signálu generujúcu druhý elektrický signál s uvedenou prvou frekvenciou, zahrňujúcu prostriedky pre konverziu uvedeného optického signálu do elektrického tvaru, linku s optickým vláknom spájajúcu uvedenú vysielaciu stanicu a uvedenú prijímaciu stanicu, prenosom uvedeného optického signálu, ktorého podstatou je, že uvedená vysielacia stanica zahrňuje prostriedky na moduláciu uvedeného prvého elektrického signálu s druhým kmitočtom, ktorý je väčší ako uvedený prvý kmitočet, uvedená prijímacia stanica zahrňuje:

detekčný obvod pozostávajúci z optického detektora vopred danej citlivosti, upravený pre generovanie tretieho elektrického signálu z uvedeného optického signálu a demodulačný obvod zahrňuje:

- 8rozpoznávací obvod na rozlíšenie fáz tretieho elektrického signálu a rozhodovací obvod zahrňuje, riadený uvedeným rozpoznávacím obvodom, upraveným na generovanie uvedeného druhého elektrického signálu s uvedeným prvým kmitočtom, u ktorého bitová chybovosť (BER) je lepšia ako 10^-5, keď výkon optického signálu prichádzajúceho do uvedenej prijímacej stanice je nižší ako vopred daný optický výkon menší ako uvedená vopred daná citlivosť.

V danom technickom riešení realizácie leží uvedená vopred stanovená vlnová dĺžka v rozmedzí 1 200 až 1 400 nm.

U výhodného riešenia je uvedený vopred stanovený optický výkon minimálne o 6 dBm nižší ako uvedená vopred stanovená citlivosť.

U výhodného vyhotovenia nie je uvedený prvý kmitočet nižší ako 200 kHz.

Uvedený druhý kmitočet je s výhodou násobkom uvedeného prvého kmitočtu.

Tento vynález po štvrté pozostáva z optického telekomunikačného systému obsahujúceho minimálne jednu signál vysielajúcu telekomunikačnú stanicu a jednu signál prijímajúcu telekomunikačnú stanicu, jednu spojovaciu linku s optickým vláknom, prepájajúcu uvedené vysielaciu a prijímaciu stanicu a minimálne jeden optický zosilňovač, prostriedky na príjem služobných signálov a prostriedky na zavádzanie a vyberanie optických služobných signálov do a z optického vlákna, pričom prvky obsahujú minimálne jednu vysielaciu a/alebo prijímaciu jednotku pre optické služobné signály, tieto jednotky sú upravené na príjem z optickej linky a/alebo vysielania do tejto linky služobných signálov pozostávajúcich z komunikačných alebo riadiacich signálov elektricky dodávaných alebo vyberaných samostatne z jednotiek, v tvare optických signálov, majúcich služobnú vlnovú dĺžku podstatne odlišnú od vlnovej dĺžky telekomunikačných signálov, pričom jednotka je pripojená pomocou príslušnej optickej spojky k príslušnej linke, schopnej zaviesť optické služobné signály do vlákna linky a/alebo uvedené signály neskôr vybrať najmenej jedným zariadením na zavádzanie alebo vyberanie optických služobných signálov spojených s minimálne jedným optickým zosilňovačom, ktorého podstatou je, že táto vysielacia a/alebo prijímacia jednotka optických signálov zahrňuje:

- 9opticko - vysielaciu stanicu, upravenú na príjem uvedených komunikačných a riadiacich signálov, generujúcu modulovaný optický signál, zahrňujúci uvedené komunikačné alebo riadiace signály a majúce uvedenú služobnú vlnovú dĺžku a vysielanie uvedeného optického signálu do príslušnej pripojenej optickej spojky, optickú prijímaciu stanicu upravenú na príjem optického signálu s uvedenou služobnou vlnovou dĺžkou z príslušnej pripojenej optickej spojky a generujúcej z nej uvedené elektrické komunikačné a riadiace signály, pričom táto stanica obsahuje prostriedky na konvertovanie uvedeného prijatého optického signálu do elektrického tvaru, kde uvedená optická vysielacia stanica obsahuje:

prostriedky na generovanie prvého elektrického signálu s prvým kmitočtom vrátane uvedených komunikačných alebo riadiacich signálov, a uvedená optická prijímacia stanica obsahuje:

detekčný obvod obsahujúci optický detektor prispôsobený na generovanie druhého elektrického signálu z uvedeného prijímaného optického signálu, demodulačný obvod, obsahujúci:

rozlišovací obvod na rozlíšenie fáz v uvedenom druhom elektrickom signále, rozhodovací obvod, riadený uvedeným rozlišovacím obvodom, upravený na generovanie tretieho elektrického signálu s uvedeným prvým kmitočtom, zahrňujúci uvedené komunikačné alebo riadiace signály dodávané do vysielacej a/alebo prijímacej jednotky, vychádzajúce z uvedeného tretieho elektrického signálu.

Prehfad obrázkov na výkresoch

Detaily budú jasnejšie z nasledujúceho popisu konkrétneho vyhotovenia s pomocou priložených výkresov, kde

Na obr. 1 je znázornená schéma zapojenia optickej vysielacej jednotky podľa vynálezu.

Na obr. 2 je znázornená schéma rámca použitého v zariadení podľa vynálezu.

Na obr. 3 je znázornená schéma zapojenia prvej sekcie optickej prijímacej jednotky podľa vynálezu.

10Na obr. 4 je znázornená schéma zapojenia druhej sekcie optickej prijímacej jednotky podľa vynálezu.

Na obr. 5 je znázornená schéma zapojenia fázového závesu použitého v zariadení na obr. 4.

Na obr. 6 je znázornená schéma zapojenia linkového koncového zariadenia podľa vynálezu.

Na obr. 7 je znázornená schéma zapojenia optického telekomunikačného systému podľa vynálezu.

Na obr. 8 je znázornená schéma zapojenia usporiadania zhotoveného počas experimentu.

Na obr. 9 je znázornený svetelný diagram týkajúci sa optického signálu získaného počas experimentu.

Na obr. 10A až 10F sú znázornené svetelné diagramy týkajúce sa optických signálov získaných počas experimentov pre rôzne optické výkony v prijímači.

Na obr.11 je znázornený diagram BER závislý od optického výkonu v prijímači.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ďalej bude popísaná s pomocou obr. 1 optická digitálna prenosová jednotka podľa tohto vynálezu.

V schéme zapojenia je znázornená vstupná interferencia na dodanie niekoľkých elektrických signálov v digitálnej podobe, všetko s rovnakým kmitočtom fl, ktoré je označené číslom 210. Na obrázku sú znázornené tri signály 201, 202. 203 ako vstupné signály na vstupe do synchronizačných obvodov 207, 208, 209 vytvárajúcich interferenciu 210. V nasledujúcom popise bude uvedený prípad, v ktorom sú tri vstupné signály prenášané. Zariadenie môže byť samozrejme prispôsobené pre akýkoľvek iný počet nezávislých vstupných signálov, odborníci v tejto oblasti techniky sú schopní vykonať potrebné úpravy.

Hodnoty napätia zodpovedajúce stavu 0 a stavu 1 sú zhodné pre všetky vstupné signály a prednostne sú tieto hodnoty vyžadované tak, aby zodpovedali známym štandardom.

- 11Synchronizačné obvody 207, 208, 209 plnia funkciu synchronizácie vstupných signálov. Každý z výstupov 11, 12. 13 reprodukuje príslušný vstupný signál, ktorý je takto preložený tak, že riadiaca hrana je vyrovnaná s prichádzajúcim časovacím signálom, zodpovedajúcim štvrtine vlny vstupného kmitočtu f-j v zodpovedajúcich koncových svorkách 14,15,16 a prichádzajúcich z časovacieho obvodu 30.

Časovací signál s kmitočtom f-| je rovnako odoslaný (204. 205. 206) do jednotky generujúcej vstupné digitálne signály 201, 202. 203 tak, aby bola touto jednotkou synchronizovaná s prichádzajúcim kmitočtom.

Ako synchronizačné obvody 207, 208, 209 môžu byť použité zariadenia dostupné v obchodoch. Ako sú napríklad interferencie zodpovedajúce CCITT štandardu s názvom V11 alebo E1A štandardu s názvom RS422 vo verzii vykonávajúcej priame načítanie časovania do signálov.

Synchronizované digitálne signály zo vstupnej interferencie 210 sú poslané do vstupných portov 21, 22, 23 multiplexoru 20.

Pomocou multiplexoru je uvedený digitálny obvod schopný akceptovať príslušný počet digitálnych vstupných signálov a kombinovať ich do podoby jedného signálu označeného ako združený signál s kmitočtom f2, ktorý je násobkom f|.

Združený signál viaže všetky informácie týkajúce sa vstupných signálov pripojených k synchronizačným informáciám dostatočným k schopnosti signálov opäť sa navzájom separovať.

Multiplexor 20. používaný v zariadení podľa tohto vynálezu takto pracuje ako kombinátor vstupných signálov zo vstupných portov 21, 22, 23 podľa pevnej časovej konfigurácie, popísanej ako rámec vo forme združeného signálu s kmitočtom f2, pričom kmitočet synchronizovaného signálu zodpovedá štvrtine vstupnej vlny do koncovej svorky 24 prichádzajúcej z koncovej svorky 32 časovacieho obvodu 30.

Kmitočet f2 je zvolený ako výsledok rovnice: f2 = (n + m) .f-|, kde n je počet vstupných signálov do multiplexoru 20, zodpovedajúcich počtu vstupných signálov,

12m je celé číslo väčšie ako nula, spojené do denzity synchronizovanej v čase do rámca s ohľadom na kombinované signály.

Multiplexor časovo rozdelí každý z n vstupných signálov na n slov s daným počtom p bitov a kopíruje každý bit každého slova do určitej polohy slova s p .(n + m) bitmi, nazývaného združeným slovom. Do združeného slova sa vloží m slov s p synchronizačnými bitmi, ktoré sú nevyhnutné na rekonštrukciu polohy bitov zodpovedajúcich rôznym vstupným signálom počas prijímacieho kroku. Združené slovo je potom sériovo vysielané s kmitočtom f2 do výstupnej koncovej svorky 25 multiplexoru. Tento postup multiplexovania slov vstupných signálov do združených slov sa cyklicky opakuje, aby sa dosiahol združený digitálny signál s kmitočtom f2 z koncovej svorky 25. Doba potrebná na prenos jedného bitu združeného digitálneho signálu, ktorá je prevratnou hodnotou kmitočtu f2, sa uvádza ako interval symbolu.

V zariadení vyrobenom prihlasovateľom boli kombinované n = 3 vstupné kanály a bola zvolená hodnota m = 1. Potom bolo určené f2 = 4 .f-j. Počet bitov každého slova bol pevný p = 8. ,

Rámec použitý v zariadení bol tak popísaný ako jednoduchý postup následného dekódovania ako je vidno z obr. 2.

V uvedenom rámci boli zodpovedajúce bity slov troch vstupných signálov zaznamenané ako A0..A7, B0...B7, C0...C7 a bity synchronizovaného slova ako S0...S7.

Uvedený rámec môže byť pomerne ľahko rozšírený v prípade, kedy počet združovaných signálov bude iný ako tri.

Združený výstupný signál z koncovej svorky 25 multiplexora 20 je odosielaný na koncové svorky 37 diferenciálneho kódovacieho obvodu 36, ktorý okrem toho ďalej prijíma z koncovej svorky 33 časovacieho obvodu 30 synchronizačný vstupný signál s kmitočtom Í2·

Diferenciálny kódovací obvod 36. spúšťaný združeným signálom, generuje kódovaný digitálny signál s rovnakým kmitočtom, ktorý mení jeho logickú úroveň (bit logickej úrovne opačnej bitu predchádzajúcemu) pre každý bit logickej úrovne 1 združeného signálu a zostáva nezmenený na rovnakej logickej úrovni (bit rovnakej

13logickej úrovne ako bit predchádzajúci) pre každú logickú úroveň 0 združeného signálu. Tento kódovaný digitálny signál vystupuje z koncovej svorky 39 obvodu 36.

Diferenciálny kódovací obvod 36 môže byť vytvorený pomocou klopného bistabilného obvodu typu T.

Časovací obvod 30 generuje, okrem už zmienených časovacích signálov, tiež časovací signál pozostávajúci z obdĺžnikových kmitov s kmitočtom f3 = Q ^f2· kde koeficient q je celé číslo väčšie ako alebo rovné 2. Prednostne je koeficient q väčši ako alebo rovné 4. U zariadenia podľa uvádzaného vynálezu vytvoreného prihlasovateľom bola hodnota koeficientu q vybraná rovná 16. Tento signál je prístupný na koncovej svorke 34.

Všetky časovacie signály sú generované v časovacom obvode 30, uvádzaným do činnosti signálom s kmitočtom 2 T3, ktorý je generovaný oscilátorom 35.

Modulačný obvod 40. vytvorený spôsobom vyplývajúcim zo známeho stavu techniky, prijíma na vstupnom porte 41 kódovaný signál z koncovej svorky 39 kódovacieho obvodu 36. čoho dôsledkom je modulovanie fázy časovacieho signálu s kmitočtom f3, vstupujúceho na vstupný port 42. Fázovo - modulovaný signál je vysielaný z koncovej svorky 43 modulačného obvodu 40.

Pomer hodnoty koeficientu q medzi kmitočtami f3 a f2 stanovuje redundačný stupeň zavádzaný do signálu pomocou jeho modulácie.

Fázovo modulovaný signál je v korelácii so sekvenciami častí obdĺžnikových kmitov s kmitočtom f3, kde každý zahrňuje q periódy obdĺžnikových kmitov, pričom fáza každej z častí je premenlivá pre každý bit logickej úrovne 1 a zostáva nemenná pre každú logickú úroveň 0 združeného signálu.

Tento modulačný postup, zvyčajne označovaný ako DPSK (diferenciálne fázové preraďovanie), je bežne používaný na vysielanie digitálnych signálov cez modemy pracujúce na telefónnych linkách konvenčného typu alebo na telekomunikačné vysielanie cez satelity.

Multiplexor 20, diferenciálny kódovací obvod 36 a modulačný obvod 40 môžu pozostávať z jediného programovateľného logického prvku, napríklad takého ako

-14model XC3030, vyrábaného firmou XILINX Inc., 2100 Logic Drive, San Jose, CA (USA).

Fázovo modulovaný signál je používaný na modulovanie intenzity vysielania koherentného zdroja žiarenia 46, ako napríklad polovodičového laseru, cez riadiaci obvod 45, vytvorený spôsobom vyplývajúcim zo známeho stavu techniky, ktorý generuje logicky nutné prúdové úrovne kvôli prevedeniu na vysielacie alebo podprahové podmienky na logickej úrovni 1 alebo 0 fázovo modulovaného signálu.

Žiarenie vysielané laserom je vo vzájomnej korelácii s optickým vláknom 49.

Koherentný zdroj žiarenia 46 môže byť vytvorený pomocou polovodičového lasera vysielajúceho v pásme s vlnovou dĺžkou okolo 1 300 nm, napríklad typu GalnAsP, takého ako model QLM-3S-86 1-002, vyrábaného firmou LASERTRON Inc., 37 North Avenue, Burlington, MA (USA).

Tento model zahrňujúci Peltierov článok na ochladzovanie lasera, termistor na meranie teploty a fotodiódu na monitorovanie výstupného výkonu, je charakterizovaný vysielanou vlnovou dĺžkou obsiahnutou medzi 1 290 a 1 330 nm a maximálnym výstupným výkonom 2,5 nW.

Optická vysielacia jednotka zahrňuje rovnako obvod 47 pre automatickú reguláciu výstupného výkonu lasera 46 a zariadenie 48 pre automatickú reguláciu jeho teploty, pričom obvod i zariadenie môžu alternatívne používať výkonové a teplotné čidlá, integrované do puzdra lasera, ako v prípade citovaného modelu.

U zariadenia vytvoreného prihlasovateľom bol výkonový regulačný obvod 47 nastavený tak, že optický výkon, odosielaný po optickej linke prepojenej s laserom pomocou optického vlákna 49 a poistného dichroického väzobného člena, je v rozmedzí okolo 0 dBm. Teplota lasera bola udržiavaná na hodnote okolo 25 C pomocou prostriedkov obvodu 48.

Optická jednotka na príjem digitálnych signálov podľa uvádzaného vynálezu, prispôsobená na prijem a dekódovanie signálov vysielaných pomocou vynálezom popísanej vysielacej jednotky, bude ďalej popísaná s odkazom na obr. 3 a obr. 4.

Na obr. 3 je konkrétne znázornená prvá sekcia optickej prijímacej jednotky, zahrňujúcej úseky pre detekciu, zosilňovanie a demoduláciu optického signálu.

15Optický detektor, v blokovej schéme označený odkazovou značkou 60, pozostáva z fotodiódy 50 a predzosilňovača 51. s výhodou doplnený fotodiódou, prispôsobenou na demoduláciu optického signálu na danú vlnovú dĺžku, na vstupe optického vlákna 59 spriahnutého s fotodiódou a premieňa optický signál na signál elektrický a vykonáva prvé zosilnenie uvedeného elektrického signálu.

Fotodióda 50 a predzosilňovač 51 môžu pozostávať z detektora typu PIN-FET s poľom riadeným tranzistorom typu GaAs, napríklad takého ako model QDFB010 001, dostupný z produkcie už zmienenej firmy LASERTRON. Tento detektor je tvorený fotodiódou typu PI N integrovanou na bežnom substráte s poľom riadeným tranzistorom typu GaAs použitou ako predzosilňovač.

Hodnota jeho nominálnej citlivosti môže dosiahnuť - 50 dBm, hoci horšie hodnoty nie sú u komerčne dosiahnuteľných výrobkov vylúčené. Nominálna citlivosť je uvažovaná ako optický príkon nevyhnutný na udržanie bitovej chybovosti BER nižšej ako 10“® v prípade prenosu v základnom pásme, kde je interval bitovej chybovosti BER uvažovaný ako pravdepodobnosť príjmu maximálneho bitu počas oznamovania.

Prihlasovateľ poznamenáva, že je možné v navrhovanom zariadení použiť detektor PIN-FET s poľom riadeným tranzistorom typu GaAs (prijímaný šum je v inverznom pomere ku kmitočtu a takto teda vysoký pri nízkych kmitočtoch), namiesto napríklad detektora s poľom riadeným tranzistorom kremíkového typu (ktorý má na rozdiel od bežných detektorov nižší šum, je však na trhu ťažko dosiahnuteľný), na základe použitého modulačného posunu presúvajúceho vysielanie z nízkofrekvenčného pásma súhrnného digitálneho signálu do nosného pásma približne vycentrovaného na kmitočet f3 a na základe zavádzanej redundancie podľa výberu kmitočtu ίβ, ktorý je násobkom kmitočtu f2- V nosnom pásme je zisťovaný signál dostatočne znížený tak, aby umožnil snímanie, znížením bitovej chybovosti BER, optických signálov s výkonom nižším ako nominálna citlivosť detektora. Následkom toho môže byť združený digitálny signál preformovaný na kmitočte f2 dokonca i za prítomnosti zvyškového šumu digitálneho signálu s kmitočtom f3 a z toho dôvodu môže byť príjem s dostatočne zníženou bitovou chybovosťou BER dosiahnutý dokonca i za prítomnosti príjmu optického výkonu nižšieho ako citlivosť detektora.

- 16Preto v prípade použitia detektorov najvyššej citlivosti umožňuje uvádzaný vynález použitie vysielacích liniek s vyšším rozptylom vín (napríklad dlhšie linky alebo linky s rozdielnou prenosovou dĺžkou) alebo laserové zdroje s nižším výkonom.

Blok 61 znázornený na obr. 3 predstavuje zosilnenie a stupeň premeny na digitálny tvar. Blok 61 zahrňuje pásmovú priepust, jednosmerný zosilňovač, prahový obvod a automatický regulačný obvod zosilnenia.

Odkazovou značkou 52 je označená pásmová priepust prispôsobená na odstraňovanie šumu pri kmitočtoch odlišných od nosného modulačného pásma, s priepustným pásmom vystreďovaným na kmitočte f3 prenosovej jednotky a širšie ako nosné modulačné pásmo prenášané vysielacou jednotkou.

Šírka priepustného pásma pásmovej priepuste 52 môže byť vybraná rádovo .Í2·

Jednosmerný zosilňovač 53, spriahnutý s automatickým regulačným obvodom zosilnenia 55 z tohto dôvodu zosilňuje filtrovaný signál na dostatočnú napäťovú úroveň kvôli konverzii na digitálny tvar. Prahový obvod 54 vykonáva túto konverziu generovaním logickej úrovne 1 v každom okamihu, kedy zosilňovaný signál prekročí vopred stanovený prah a logickú úroveň 0 pod uvedeným prahom.

Pásmová priepust 52, jednosmerný zosilňovač 53, prahový obvod 54 a automatický regulačný obvod zosilnenia 55 sú bežného typu a môžu byť vytvorené spôsobom vyplývajúcim zo známeho stavu techniky, konkrétne pomocou aplikácie logicky nutných meraní kvôli anulovaniu šumu v obvodoch, spriahajúcich elektrický šum okolného prostredia a ďalších obvodov umiestnených v ich tesnej blízkosti, hlavne obvody prenosovej jednotky v prípade, v ktorom vysielacia jednotka a prijímacia jednotka sú vyhotovené na jedinom plošnom spoji a tvoria terminál linky, ako bude vysvetlené ďalej.

Požadované zosilnenie zosilňovača 53 je spríahnuté so zosilnením použitého optického detektora. V prípade použitia detektora hore citovaného modelu musí celkové zosilnenie predzosilňovača 51. pásmovej priepuste 52 a jednosmerného zosilňovača 53 obvod buď uzatvárať alebo byť vyšší ako 100 dB. Signál zosilnený a prevedený na digitálny tvar je potom odoslaný do demodulačného stupňa označeného v blokovej schéme na obr. 3 odkazovou značkou 62.

17Tento stupeň zahrňuje časovací obnovovací obvod, synchronizačný obvod a obvod pre diferenciálnu fázovú demoduláciu.

časovací obnovovací obvod 56 generuje signál 63 zložený z obdĺžnikových kmitov s kmitočtom 2 J3 fázy, z ktorej je periodicky blokovaná fáza digitálneho signálu zo zosilňovacieho stupňa 61.

Ako časovací obnovovací obvod 56 môže byť použitá fázovo riadená slučka (známa ako PLL).

Digitálny signál zo zosilňovacieho stupňa je synchronizačným spôsobom porovnávaný s týmto časovacím signálom 63 pomocou vzorkovacieho obvodu 57. Vzorkovacl obvod 57 môže byť tvorený klopným bistabilným obvodom typu D.

Odkazovou značkou 58 v blokovej schéme označený obvod pre diferenciálnu fázovú demoduláciu prijíma na vstupe vzorkovací signál v digitálnom tvare zo vzorkovacieho obvodu 57 a časovací signál 63 s kmitočtom 2 J3 z časovacieho obnovovacieho obvodu 56. Obvod 58 paralelne spracováva bity vzorkovacieho signálu porovnaním s verziou rovnakých oneskorených signálov pomocou prenosového intervalu (t.j. 2 .q bit) a stanovuje logický signál 1 na výstupe v prípade kolísania bitu a logický signál 0 v prípade bitu nemenného. Výstupný signál z obvodu pre diferenciálnu fázovú demoduláciu 58 je označený ako prijímaný digitálny signál 64.

Obvod 58 môže byť tvorený posúvacím registrom ovládaným časovacím signálom 63, činným ako oneskorovacia linka a hradlom funkcie XOR. Posúvací register obsahuje 2 .q bitov, t.j. počet bitov zodpovedajúcich prenosovému intervalu združeného digitálneho signálu. Vzorkovací signál v digitálnom tvare zo vzorkovacieho obvodu 57 je simultánne odosielaný do vstupného portu posúvacieho registra a jedného zo vstupných portov hradia funkcie XOR. Hradlo vykonáva komparáciu tohto signálu s verziou toho istého signálu oneskorovaného pomocou prenosového intervalu a prichádzajúceho z výstupu posúvacieho registra. V prípade diferencie medzi týmito dvoma vstupmi na hradle funkcie XOR, t.j. v prípade zmeny jedného z bito synchronizovaného digitálneho signálu s ohľadom na predchádzajúci bit prenosového intervalu, je na výstupe hradia logický signál Ί, zatiaľ čo v prípade zhodnosti alebo podobnosti medzi signálmi vstupujúcimi do hradia je to logický signál

180, teda v prípade nemennosti logických hodnôt bitov nachádzajúcich sa v dĺžke prenosového signálu.

Hradlo funkcie XOR preto stanovuje logickú hodnotu 1 zodpovedajúcu každej zmene a logickú hodnotu 0 zodpovedajúcu každej nemennej hodnote pódia diagramu prevrátených hodnôt používaného pre diferenciálne kódovanie vo vysielacej jednotke.

Využitím diferenciálneho kódovacieho/dekódovacieho postupu súhrnného digitálneho signálu vo vysielacej/prijímacej jednotke je štruktúra prijímača do značnej miery, v porovnaní s bežnými typmi prijímačov známych zo stavu techniky, v ktorých je vykonávaná obnova absolútnej fázy signálu a požadovaná prítomnosť miestnych oscilátorov s veľmi stabilnou nemennou fázou, zjednodušená.

Na obr. 4 je znázornená bloková schéma predstavujúca druhú sekciu optickej prijímacej jednotky podľa uvádzaného vynálezu. Táto sekcia je tvorená digitálnou fázovo riadenou slučkou, rozhodovacou slučkou, rozdeľovacim stupňom podriadených signálov a výstupnou jednotkou.

V prípade, že nie je na výstupnom porte prvej sekcie prijímacej jednotky počas vysielania prítomný žiaden šum, bude prijímaný digitálny signál 64 signál s kmitočtom f2 reprodukujúci združený digitálny signál odovzdávaný z vysielacej jednotky.

Ak je, na rozdiel od predchádzajúceho prípadu, na vstupnom porte prijímača vysoký šum, je konkrétnym následkom vysoký útlm optických signálov po celej dĺžke optickej linky použitej na vysielanie, ktorý znižuje optický výkon na vstupe detektora na úroveň nižšiu ako je nominálna citlivosť uvedeného detektora.

Následkom prítomnosti šumu má prijímaný digitálny signál 64 rušivý signál s kmitočtom ίβ, ktorý prekrýva združený signál s kmitočtom f2Vzhľadom k tomu, že počas vysielacej fázy združeného signálu bola vytvorená redundancia modulácií kmitočtu násobením pomocou koeficientu q, čo znamená, že je použitých q bitov na vysielanie bitov združeného signálu, prihlasovateľ poznamenáva, že táto skutočnosť je umožnená obnovovaním združeného digitálneho signálu, ak je prijímaný digitálny signál 64 spracovávaný tak, aby vyhľadal digitálny signál s kmitočtom f2, ktorý sa najviac prekrýva s prijímaným signálom.

19Konkrétne môže byť toto zmienené spracovanie vykonané v dvoch fázach: obnovenie časovacieho signálu s kmitočtom f2 predstavujúceho maximálne prekrývanie s prijímaným digitálnym signálom, stanovenie logickej hodnoty prítomného maximálneho počtu časov počas tohto intervalu založené na logických hodnotách 2 .q bitov prijímaného digitálneho signálu 64 počas obnovovacieho prenosového intervalu (t.j. počas intervalu obnovovania časovacieho signálu s kmitočtom f2).

Logická hodnota takto obnovená zodpovedá najprijateľnejšej logickej hodnote združeného digitálneho signálu počas tohto intervalu.

Uvedený proces zahrňujúci tieto dva kroky môže byť vykonávaný priamo v sekvenčnom elektronickom obvode.

Fázové obnovovanie časovacieho signálu s kmitočtom f2 predstavujúceho maximálne prekrývanie s prijímaným digitálnym signálom je dosiahnuté pomocou digitálnej fázovo riadenej slučky 70 prijímajúcej časovací signál 63 s kmitočtom 2 J3 na vstupnom porte 71 a prijímaného digitálneho signálu 64 na vstupnom porte 72 a generovaním časovacieho signálu 74 s kmitočtom f2, ktorý je prístupný na výstupnom porte 73.

Digitálna fázovo riadená slučka 70 môže byť vytvorená, v súlade s blokovou schémou na obr. 5, pomocou frekvenčného deliaceho obvodu 65 a fázovo porovnávacieho obvodu 75.

Frekvenčný deliaci obvod 65 prijíma časovací signál 63 s kmitočtom 2 J3 na vstupnom porte 171, vykonáva frekvenčné delenie podľa koeficientu 2 .q a odosiela časovací signál 74 s kmitočtom f2 na výstupný port 173. Časovací signál 74 vysielaný na vstupný port 174 fázovo porovnávacieho obvodu 75 je v obvode 75 porovnávaný s prijímaným digitálnym signálom 64. V prípade, kedy fázy týchto dvoch signálov nevykazujú maximálne prekrytie, vysiela obvod 75 z výstupného portu 175 alebo 176 signál na vstupný port 177 alebo 178 frekvenčného deliaceho obvodu 65 za účelom, podľa potreby, oneskorenia alebo posunu fázy časovacieho signálu 74.

Fázovo porovnávací obvod 75 zahrňuje čítač obojsmerného typu. Čítač prijíma čítacie impulzy z hrán prijímaného digitálneho signálu 64. Ak časovací signál

- 2074 s kmitočtom f2 vykazuje na vstupnom porte 174 logickú úroveň 1, zvyšuje čítač celkové čítané množstvá na každej hrane prijímaného digitálneho signálu 64; v prípade, že časovací signál s kmitočtom f2 privádzaný na vstupný port 174 vykazuje logickú úroveň 0, recipročne čítač znižuje celkové čítané množstvo na každej z hrán prijímaného digitálneho signálu 64.

Sčítanie čítača obojsmerného typu je vyradené z činnosti, ak je hrana prijímaného digitálneho signálu 64 na hrane časovacieho signálu 74.

Týmto spôsobom sa číta počet časov, v ktorých majú počas každého polovičného cyklu obdĺžnikového kmitu časovacieho signálu 74 bity prijímaného digitálneho signálu 64 logickú úroveň rozdielnu od logickej úrovne obdĺžnikového kmitu časovacieho signálu 74 a vytvára diferencie medzi týmito súčtami. Štatisticky sa očakáva, že tieto dva súčty budú rovnaké, pretože chybné bity musia byť distribuované v čase rovnomerne, čítaný súčet je z tohto dôvodu v okolí nuly, dokonca i v prípadoch prítomnosti chybných bitov blokovacej fázy, a zároveň nie je prekročený prah Ž q. Ak je fáza časovacieho signálu 74 odlišná od fázy k nemu priradenému prijímanému digitálnemu signálu 74, nie je oproti tomu hrana prijímaného digitálneho signálu 64 vylúčená z čítania v prípade, kedy nie je dlhšia ako hrana časovacieho signálu 74; čítač obojsmerného typu číta hranu prijímaného digitálneho signálu medzi chybné bity a po určitom počte periód časovacieho signálu 74 je prah Ž q prekročený v jednom z dvoch čítaných smerov a generovaný prahovo presiahnutý signál.

Súčasne sa čitač obojsmerného typu nastaví na nulu.

Ak prekročenie prahu nastane v negatívnom čítanom smere, je signál odoslaný z výstupného portu 175 obvodu 75 na vstupný port 177 obvodu 65, pričom tento signál znemožňuje čítanie frekvenčného deliaceho obvodu 65 pre periódu časovacieho signálu 63 a z tohto dôvodu oneskoruje fázu rovnakej periódy časovacieho signálu 74.

V prípade, kedy prekročenie prahu nastáva v pozitívnom čítanom smere, je signál odoslaný z výstupného portu 176 obvodu 75 na vstupný port 178 obvodu 65, pričom tento signál aktivuje dvojkové čítanie pomocou frekvenčného deliaceho obvodu 65 počas prvej periódy časovacieho signálu 63 a z tohto dôvodu posúva fázu rovnakej periódy časovacieho signálu 74.

- 21 Po určitom počte iniciačných cyklov potom z tohto dôvodu časovací signál 74 blokuje fázu prijímaného digitálneho signálu 64, dokonca i keď neskorší signál vykazuje šum.

Stanovenie logickej hodnoty, ktorá je prítomná pri najväčšom počte časov v každom obnovenom prenosovom intervale, je vykonané pomocou rozhodovacieho obvodu označeného v blokovej schéme na obr. 4 odkazovou značkou 80. Tento obvod prijíma prijímaný digitálny signál 64 na vstupnom porte 81, časovací signál 74 s kmitočtom f2 na vstupnom porte 82, časovací signál 63 s kmitočtom 2 T3 na vstupnom porte 83 a emituje obnovený združený digitálny signál na výstupnom porte 84.

Rozhodovací obvod 80 môže obsahovať čítač, ktorý je nastavený na nulu na začiatku každého prenosového intervalu, t.j. na každej hrane časovacieho signálu 74. Uvedený čítač čita bity vyskytujúce sa v prijímanom digitálnom signále 64 na logickej úrovni 1 pri každej perióde časovacieho signálu 63. Ak čítanie presiahne hodnotu koeficientu q zodpovedajúcu polovici periód časovacieho signálu 63 počas daného prenosového intervalu, je logická hodnota obnoveného združeného signálu emitovaného z výstupného portu 84 pre tento prenosový interval stanovená na logickú úroveň 1. V prípade, kedy čítač prahovú hodnotou q nepresiahne, je obnovenému združenému signálu tohto prenosového intervalu priradená logická úroveň 0.

Obnovený združený signál získaný týmto spôsobom je signál, ktorý je najprijateľnejší pre reprodukciu združeného digitálneho signálu prítomného vo vysielacej jednotke.

Stupeň rozdeľovania vstupných podriadených signálov 90, vykonávaný známymi postupmi zo stavu techniky, rozdeľuje obnovený združený signál vstupujúci na koncovú svorku 91 do n podriadených signálov. Tento stupeň zahrňuje: rámcovo synchronizačný obvod umožňujúci vyhľadávanie synchronizačného slova v toku dát obnoveného združeného signálu; obnovovací obvod na obnovovanie časovacích signálov s kmitočtom T| v korelácii ku každému podriadenému kanálu z počiatočného časovacieho signálu 74 vstupujúceho na koncovú svorku 92 rozdeľovaním časovacieho signálu 74 a zoraďovaním založenom na rámcovej štruktúre; a demultiplexor umožňujúci rozlišovanie bitov v rámcovej štruktúre,

-22zodpovedajúcich jednotlivým podriadeným kanálom a ich oddeľovanie na výstupné porty.

Rámcovo synchronizačný obvod môže byť tvorený počítačom koncového stavu.

Obnovovací obvod časovacieho signálu môže tvoriť n-delič ovládaný pomocou rámcovo synchronizačného obvodu.

Demultiplexor môže byť tvorený programovateľným logickým členom, napríklad takým ako model XC3030, dostupný u už prv zmienenej firmy XILINX.

Výstupy podriadených digitálnych signálov (označených v zmienenej blokovej schéme odkazovými značkami 93. 94, 95 a zodpovedajúcich prípadu pri počte n = 3 podriadených signálov) a príslušných časovacích signálov s kmitočtom f-| (označených odkazovými značkami 96, 97, 98) sú odosielané na vstupné porty 111. 112.113 a 114,115,116 v tomto poradí prepojovacieho medzičlánku 100 tvoreného obvodmi 107,108.109.

Ako obvody 107,108.109 môžu byť použité zariadenia dostupné na trhu, také ako napríklad prepojovacie medzičlánky konštruované ako už prv zmienené štandardné zariadenia V11 alebo RS 422 vo verzii opatrenej spoločným smerovým časovačom signálov.

Výstupy z prepojovacieho medzičlánku 100 obsahujú podriadené signály 101. 102.103 a zodpovedajúce časovacie signály 104.105.106.

Prijímacia jednotka a vysielacia jednotka popísaného typu môžu byť účelne usporiadané tak, že tvoria terminál prenosového vedenia, prispôsobený na prijímanie a vysielanie stanice po celej dĺžke optickej vysielacej linky. S odvolaním na obr. 6, na ktorom je znázornená bloková schéma takéhoto terminálu, sú prvá a druhá sekcia optickej prijímacej jednotky podľa uvádzaného vynálezu vytvorené spôsobom popísaným s odvolaním na obr. 3 a 4, označené odkazovými značkami 120 a 130. Obnovované podriadené signály (101.102.103 pre prípad n = 3 podľa uskutočnenia na obr.) sú odosielané ako na výstupné porty, tak i na prechodové prepínače (141. 142. 143). Cez prechodové prepínače môžu byť vstupné signály do vysielacej jednotky 150 (vytvorenej ako výstupná jednotka popísaná s odvolaním na obr. 1 a časovacie signály, z ktorých sú signály 161. 162 priamo snímané z jednotiek 120.

-23130) vyberané zo signálov 101. 102. 103 prichádzajúcich z prijímacej jednotky a sériovo pripojených nezávislých podriadených signálov 201, 202, 203. Týmto spôsobom môže byť funkcia krokovej voľby ovládaná z vonka, vykonávaná v súlade s modalitou pripravenosti terminálu, zaisťovanou štandardným zariadením ISO 2110, ktoré je v korelácii s dátami prepojovacieho medzičlánku; to znamená, že terminál prenosového vedenia môže byť ovládaný tak, aby bol činný ako obnovovací zosilňovač optických signálov na optickom vlákne 49 prijímaných z optického vlákna 59 alebo ako prijímač optických signálov z optického vlákna 59 a vysielač miestne generovaných signálov 201, 202, 203 na optické vlákno 49.

Popísaný terminál prenosového vedenia môže byť použitý na zosilnenie a regeneráciu optických signálov po celej dĺžke vysoko tlmenej optickej prenosovej linky.

Konkrétne môže byť terminál prenosového vedenia použitý na obojsmerné vysielanie služobných signálov po celej dĺžke optickej prenosovej linky v súlade so všeobecnou schémou znázornenou v hore zmienenom patentovom spise US č. 5,113,459.

Optický telekomunikačný systém podľa uvádzaného vynálezu je znázornený na obr. 7. V uvedenom systéme je zaistené obojsmerné vysielanie služobných signálov cez kanál s vlnovou dĺžkou rozdielnou od vlnových dĺžok oznamovacích signálov po celej dĺžke rovnakej optickej oznamovacej linky používanej na vysielanie na oznamovacích kanáloch.

Ako je na obr. 7 znázornené, zahrňuje telekomunikačný systém optického typu všeobecne jednu stanicu 1 na vysielanie optických signálov, v ktorej sú signály 2, ktoré majú byť vysielané, prijímané zvyčajne v tvare elektrických signálov a emitované v optickom tvare cez optické vlákno 3 tvoriace oznamovaciu linku.

Na opačnom konci optického vlákna 3, vo veľkej vzdialenosti (dokonca až niekoľko stoviek kilometrov) od vysielacej stanice 1, je upravená prijímacia stanica 4 na príjem optických signálov vysielaných po celej dĺžke optického vlákna, ktorá prevádza tieto prijímané signály na signály iného druhu, napríklad elektrické signály a odosiela tieto signály 5 do užívateľského pristroja, ktorý nie je zobrazený.

Ako je na obr. 7 znázornené, sú na každom optickom zosilňovači 8 napríklad typu aktívneho vlákna s fluorescenčnou legovacou látkou, dva dichroické väzobné

-24členy 9, usporiadané pred a za uvedeným zosilňovačom, pričom sú uvedené dichroické väzobné členy upravené na príjem oznamovacích signálov a služobných signálov s rôznymi vlnovými dĺžkami multiplexovanými na rovnakom optickom vlákne na spoločnom vstupnom porte a oddeľovanie oznamovacích signálov jednej vlnovej dĺžky a služobných signálov inej rozdielnej vlnovej dĺžky na výstupe do dvoch výstupných optických vlákien 9a a 9b a zároveň prispôsobené na odosielanie oznamovacích signálov a služobných signálov privádzaných z optických vlákien 9a a 9b na jediné výstupné optické vlákno.

Rovnaké alebo podobné dichroické väzobné členy sú pripojené k vysielacej stanici 1 a prijímacej stanici 4.

Príhodné sú vlnové dĺžky služobných signálov vybrané tak, aby boli značne rozdielne od vlnových dĺžok oznamovacích signálov; túto podmienku plnia dichroické väzobné členy, ktoré zaisťujú separáciu uvedených signálov.

Oznamovacia vlnová dĺžka je zvyčajne obsiahnutá v rozmedzí 1 500 až 1 600 nm, v oblastí nazývanej tretie okno, v súlade s jej činnosťou pri minime svetelného útlmu v kremičitých sklenených optických vláknach, ako je znázornené na obr. 6, čo, ako je pre telekomunikačné oznamovanie požadované, umožňuje vysielanie dát vysokou rýchlosťou, podľa potreby až niekoľko sto Mbit/s na vzdialenosti niekoľko desiatok alebo stoviek kilometrov pred zosilnením signálov a udržiava signály na dostatočne vysokých úrovniach kvôli korektnému koncovému príjmu.

Služobné signály môžu byť v dôsledku ich charakteristiky a na rozdiel od signálov oznamovacích, vysielané nízkou rýchlosťou, podľa potreby niekoľko stoviek Kbit/s a konkrétne rýchlosťou 300 Kbit/s; služobné signály podľa uvedeného vynálezu sú príhodné generované na vlnových dĺžkach zahrnutých v rozmedzí okolo 1 300 nm na vedľajšom minime krivky svetelného útlmu v kremičitých sklenených optických vláknach, nazývanom druhé okno. Šírka tohto rozmedzia závisí od špecifických charakteristík použitého optického vlákna; prednostne volené rozmedzie pre bežne vyrábané vlákna je 1 200 až 1 400 nm.

Každý dichroický väzobný člen 9, pripojený na zodpovedajúce výstupné optické vlákno 9b, prenáša služobné signály na zodpovedajúcu prepojovaciu jednotku 10, cez ktorú sú optické služobné signály z dichroického väzobného člena

-25prijímané a premieňané na zodpovedajúce elektrické výstupné signály a zároveň sú premieňané elektrické vstupné signály na optické signály služobnej vlnovej dĺžky a prevádzané na vstup optického vlákna 9b tak, aby boli multiplexované po celej dĺžke oznamovacej linky. Táto jednotka môže byť vytvorená ako terminál prenosového vedenia typu popísaného s odvolaním na obr. 6. Použitie dvoch terminálov prenosového vedenia 10 pre každý optický zosilňovač 8 umožní vysielanie obojsmerného služobného signálu po celej dĺžke optickej oznamovacej linky 3.

Týmto spôsobom optický signál na 1 300 nm, získaný z linky 3 dichroického väzobného člena 9, je konvertovaný do zodpovedajúceho elektrického signálu, ktorý môže byť využitý pre nasledujúcu činnosť, ako sú napríklad služobná telefónna komunikácia pracovníkmi údržby alebo riadenie optického zosilňovača 8, ako je znázornené prerušovanou čiarou na obr. 7 alebo pre ďalšie príkazy alebo povely. Takto môžu byť elektrické riadiace signály alebo služobné telefónne komunikácie posielané do vlákna 3 linky na oveľa väčšie vzdialenosti.

Ďalšie možnosti ako môže služobný kanál dosiahnuť zosilňovače alebo koncové stanice umiestnené vo veľkej vzdialenosti od miesta vysielania signálu, je pomocou niekoľkých optických zosilňovačov, umiestnených pozdĺž vlákna. Elektrický signál vychádza z jednotky 10 prepojenej dichroickým väzobným členom 9, ktorý môže byť umiestnený pred zosilňovačom 8 optickej linky cez spínače 141 do vstupného portu jednotky 10 spojenej s druhým dichroickým väzobným členom 9, umiestneným za optickým zosilňovačom, prispôsobeným na odoslanie vhodne zosilneného služobného signálu pozdĺž následnej časti optického vlákna, do vstupnej stanice alebo nového optického zosilňovača.

Týmto spôsobom je služobný signál zosilňovaný sebestačným spôsobom v každom optickom zosilňovači na linke a môže preto pokryť celú požadovanú vzdialenosť pri dosiahnutí tejto vzdialenosti až do požadovaného cieľa.

Experiment

Prihlasovateľ vykonal experiment s linkovým terminálom rovnakého typu, ktorý bol popísaný s pomocou obr. 6, kde vysielacie a prijímacie jednotky boli vyrobené podľa vyššie uvedeného popisu s využitím vyššie uvedených prvkov a parametrických hodnôt, vybraných ako výhodné a majúce nasledujúce hodnoty kmitočtov a časovacích signálov:

- 26f-| = 64 Khz f2 = 256 Khz f3 = 4 096 Khz

V zariadení využitom v experimente boli na simulovanie optického spojenia použité podmienky pozdĺž linky s optickým vláknom s vysokým útlmom. Toto zapojenie je znázornené na obr. 8.

Dva linkové terminály podľa uvedeného vynálezu sú označené vzťahovými značkami 200 a 300 a obsahujú príslušné vysielacie jednotky (250. 350). prestaviteľné spínače (240. 230) a prijímacie jednotky pozostávajúce z prvej sekcie (220. 320) a z druhej sekcie (230. 330).

Ďalej na generovanie digitálnych testovacích signálov s kmitočtom 64 Kbit/s, ich vnesenie do vysielacej jednotky 250, analýzu dát z prijímača 220 - 230 a meranie BER bol použitý generátor (analyzér 151 dát, model M D 6420A, vyrábaný firmou ANRITSU Corp., 5-10-27 Minato-ku, Tokio (JP).

Optické signály s vlnovou dĺžkou okolo 1 300 nm, produkované vysielacou jednotkou 250, boli poslané jednovidovým optickým vláknom 152 do prijímacej jednotky 320 linkového terminálu 300. Variabilný optický utlmovač 153. model MN939C od vyššie zmienenej firmy ANRITSU, bol umiestnený na vlákne 152.

Terminál 300 bol opatrený prevádzacím modemom prepájajúcim vstupné porty vysielacej jednotky 350 s výstupnými portami jednotky 330.

Optické signály, generované vysielacou jednotkou 350, boli odoslané do prijímacej jednotky linkového terminálu 200 jednovidovým optickým vláknom 152 s variabilným utlmovačom 153, ktoré už boli popísané vyššie.

Na zaistenie súmernosti vysielacích podmienok na dvoch cestách slúži nastavenie dvoch variabilných utlmovačov tak, že sú vždy vypustené tak, aby bol dosiahnutý zhodný koeficient útlmu.

Analógový signál, prítomný na zosilňovači prijímacej jednotky 220, bol detekovaný pomocou osciloskopu, mód TDS320 dodávaný firmou TEKTRONIX S p.A., Via Lampedusa 13, Miláno (IT).

-27Obr. 9 znázorňuje diagram merania v prípade, že variabilné optické utlmovače 153 boli upravené tak, že prijímaný optický výkon bol -50 dBm.

Diagram je znázornený v rozvinutej podobe, popisujúci optimálnu kvalitu prenosu. Z toho vyplýva, že sa nevyskytli žiadne chyby prenosu počas doby pozorovania 14 hodín.

Testovanie prenosu bolo vykonávané pomocou rôznych úprav variabilných utlmovačov tak, že hodnota optického výkonu mohla byť menená od -56 dBm do -61 dBm po -1 dBm. Takto získané diagramy na prijímači sú znázornené na obr. 10a až obr. 10f.

Je možné vidieť, že diagram je dobre rozvinutý v prípade optického výkonu na prijímači -56 dBm a progresívne sa uzatvára so stúpajúcim optickým výkonom, kým nie je celkom uzatvorený pri optickom výkone -61 dBm na prijímači.

Podobne boli merané hodnoty BER pre všetky optické výkony.

Na obr. 11 je uvedený graf, znázorňujúci výsledky z týchto meraní s hodnotami BER, uvedenými na logaritmickej stupnici na osi y, v závislosti od optického výkonu na prijímači, uvedenom na osi x.

Je možné vidieť, že BER je menšie ako 10~5 pre optické výkony na prijímači väčšie ako -60 dBm. Hodnota 10'⁵ je typická hodnota BER pre telefónne komunikačné linky (pozri text Telecommunication networks: protocols, modeling and analysis, M. Schwartz, Addison-Wesley, 1987, hlavne napríklad strana 134) a má preto dostatočnú hodnotu pre prenos služobných komunikácií na báze zvuku, pomocou kódovania typu PCM napríklad podľa pravidiel A alebo Mu (CCITT) alebo na prenos dát napríklad pomocou digitálneho kódovacieho protokolu HDLC (Highlevel Data Link Control, vyššie riadenie dátového spoja). Ďalej je možné vidieť, že BER s hodnotou 10~θ, vyskytujúce sa u optického výkonu na prijímači, je iba u -56 dBm, menšie ako nominálna citlivosť detektora.

Claims (18)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie zahrňujúci tieto kroky:

   príjem prvého elektrického signálu prenášajúceho časť informácie v optickej prenosovej stanici a generovanie digitálne modulovaného optického signálu na určenej vlnovej dĺžke, zodpovedajúceho uvedenému elektrickému signálu, vyslanie uvedeného modulovaného optického signálu na linku so svetelným optickým vláknom majúcim definovaný jednotkový útlm pre danú vlnovú dĺžku, príjem uvedeného modulovaného optického signálu preneseného po uvedenej linke s optickým vláknom s danou úrovňou optického výkonu, do optickej prijímacej stanice, ktorá ho premení do elektrického tvaru a vytvorí druhý digitálny elektrický signál, vyznačujúci sa tým, že:

   uvedený krok generovania modulovaného optického signálu zahrňuje kódovanie uvedenej časti informácie v uvedenom prvom elektrickom signále ako sled elementárnych informačných jednotiek jednoznačne viazaných na uvedenú časť informácie, pričom tieto jednotky nasledujú jedna za druhou podľa prvej, vopred určenej hodnoty časového cyklu a uvedený krok generovania druhého digitálneho elektrického signálu, zahrňujúci v uvedenom konvertovanom signále detekciu elektrického signálu, majúci druhú hodnotu časového cyklu vyššiu ako uvedená prvá hodnota časového cyklu a rozpoznaním v detekovanom signále fázy elektrického signálu s uvedenou prvou hodnotou časového cyklu porovnaním prijatého sledu elementárnych informačných jednotiek s minimálne jedným referenčným sledom a verifikovaním súhlasnosti výsledku pri uvedenom porovnávaní za daných podmienok.
2. 2. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená druhá časová hodnota je násobkom uvedenej prvej časovej hodnoty.

   - 293. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedený krok generovania modulovaného optického signálu zahrňuje generovanie tretieho digitálneho elektrického signálu majúceho uvedenú druhú časovú hodnotu vychádzajúcu z uvedenej sekvencie elementárnych informačných jednotiek nasledujúcich jedna za druhou podľa vopred stanovenej prvej časovej hodnoty.
3. 4. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že uvedený krok generovania modulovaného optického signálu obsahuje modulovanie emisie zdroja koherentného žiarenia pomocou uvedeného tretieho digitálneho elektrického signálu.
4. 5. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že uvedený krok generovania tretieho digitálneho elektrického signálu obsahuje fázovú moduláciu nosnej vlny majúcej uvedenú druhú časovú hodnotu.
5. 6. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedený krok premeny uvedeného prijatého optického signálu na elektrický tvar zahrňuje prednostne detekovanie uvedeného prijímaného optického signálu, jeho zmenu na elektrický signál, filtráciu tohto uvedeného elektrického signálu a zosilnenie uvedeného filtrovaného signálu.
6. 7. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená referenčná sekvencia mala uvedenú prvú časovú hodnotu.
7. 8. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že uvedený krok rozlíšenia v detekovanom signále fázy elektrického signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou zahrňuje:

   generovanie časovacieho signálu s uvedenou prvou časovej hodnoty a s náhodnou fázou,

   - 30určenie, v každej perióde uvedeného synchronizačného signálu pri uvedenej prvej časovej hodnote, polohy prednej hrany uvedeného elektrického signálu s druhou uvedenou časovou hodnotu, ktoré nie sú súčasné s prednými hranami synchronizačného signálu, počítanie predných hrán signálu zistených v prvej a druhej polovici uvedenej periódy s použitím opačných znamienok, sčítanie výsledku vyššie uvedeného počítania v priebehu niekoľkých po sebe idúcich periód, porovnanie uvedeného súčtu s minimálne jednou vopred stanovenou hodnotou, nastavenie fázy uvedeného synchronizačného signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou pri prekročení uvedenej hodnoty.
8. 9. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedený krok generovania druhého elektrického signálu zahrňuje prednostne rozpoznanie počas každej periódy uvedenej prvej časovej hodnoty, jednej informačnej jednotky s frekvenciou elementárnych informačných jednotiek detekovaného elektrického signálu.
9. 10. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedený krok príjmu uvedeného prvého elektrického signálu zahrňuje príjem vopred stanoveného počtu podriadených digitálnych elektrických signálov s treťou časovou hodnotou, ktorá je nižšia ako uvedená prvá časová hodnota a ich multiplexovanie na vytvorenie digitálneho elektrického signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou.
10. 11. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje kroky extrakcie synchronizačných signálov s uvedenou treťou časovou hodnotou z uvedeného druhého digitálneho elektrického signálu a rekonštrukciu digitálnych elektrických signálov v rovnakom počte ako uvedené doplnkové elektrické signály vychádzajúce z uvedeného druhého digitálneho elektrického signálu a založené na časovacích signáloch s treťou časovou hodnotou.

    - 3112. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená stanovená vlnová dĺžka je v rozmedzí 1 200 nm a 1 400 nm.
11. 13. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená hodnota jednotkového útlmu je v rozmedzí od 0,37 dB/km do 0,41 dB/km.
12. 14. Spôsob digitálnej optickej telekomunikácie obsahujúcej nasledujúce kroky:

    zakódovanie v diferenčnom tvare jedného digitálneho elektrického signálu s prvou časovou hodnotou na vstupnom porte, modulovanie uvedeným zakódovaným signálom, fázy nosnej vlny druhej časovej hodnoty, ktorá je násobkom prvej časovej hodnoty, modulácia uvedenou nosnou vlnou vyžarovania lasera pracujúceho na vopred stanovenej vlnovej dĺžke, zavedenie signálu vysielaného laserom do jedného konca linky s optickým vláknom, príjem uvedeného optického signálu na druhom konci linky s optickým vláknom, detekovanie uvedeného optického signálu jeho prevedením na elektrický signál, zosilnenie uvedeného elektrického signálu, filtrovanie uvedeného zosilneného elektrického signálu za účelom odstránenia zložiek spektra signálu nepatriacich do pásma sústredeného na uvedenej druhej časovej hodnote, konverzia uvedeného prefiltrovaného signálu do digitálnych tvarov, generovanie synchronizačného signálu s uvedenou druhou časovou hodnotou v časovom vzťahu s uvedeným digitalizovaným signálom, vzorkovanie uvedeného signálu v digitálnom tvare podľa uvedeného synchronizačného signálu s uvedenou druhou časovou hodnotou, vykonávanie diferenciálnej demodulácie uvedeného vzorkovaného signálu,

    -32generovanie rekonštruovaného digitálneho signálu v danej prvej časovej hodnote, zavedenie rekonštruovaného digitálneho signálu do výstupného portu, vyznačujúci sa tým, že pre uvedenú operáciu generovania rekonštruovaného digitálneho signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou zahrňuje nasledujúce kroky:

    generovanie časovacieho signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou a s náhodnou fázou, stanovenie, v každej perióde uvedeného časovacieho signálu s uvedenou prvou časovou hodnotou, predných hrán uvedeného demodulovaného signálu, ktoré nie sú simultánne s prednou hranou uvedeného časovacieho signálu, počítanie predných hrán zistených v prvej a druhej polovici uvedenej periódy s použitím opačných znamienok, sčítanie výsledkov vyššie uvedeného počítania počas niekoľkých po sebe idúcich periód, porovnanie uvedeného súčtu s minimálne raz vopred stanovenou hodnotou, upravenie fázy uvedeného časovacieho signálu na uvedenú prvú časovú hodnotu presahujúcu uvedenú hodnotu.
13. 15. Optický telekomunikačný systém obsahujúci:

    optickú vysielaciu stanicu, upravenú na príjem prvého elektrického signálu s prvým kmitočtom a generovanie modulovaného optického signálu zodpovedajúceho prvému uvedenému elektrickému signálu, pričom uvedený optický signál má vopred stanovenú vlnovú dĺžku, optickú prijímaciu stanicu, upravenú na príjem uvedeného modulovaného optického signálu a z tohto signálu generujúcu druhý elektrický signál s uvedenou prvou frekvenciou, zahrňujúcu prostriedky pre konverziu uvedeného optického signálu do elektrického tvaru, linku s optickým vláknom spájajúcu uvedenú vysielaciu stanicu a uvedenú prijímaciu stanicu, prenosom uvedeného optického signálu, vyznačujúcu sa tým, že

    -33uvedená vysielacia stanica zahrňuje prostriedky pre moduláciu uvedeného prvého elektrického signálu s druhou frekvenciou, ktorá je väčšia ako uvedená prvá frekvencia, uvedená prijímacia stanica zahrňuje:

    detekčný obvod pozostávajúci z optického detektora vopred danej citlivosti, upravený pre generovanie tretieho elektrického signálu z uvedeného optického signálu a demodulačný obvod zahrňuje:

    rozpoznávací obvod na rozlíšenie fáz tretieho elektrického signálu a rozhodovaci obvod zahrňuje, riadený uvedeným rozpoznávacím obvodom, upraveným na generovanie uvedeného druhého elektrického signálu s uvedenou prvou frekvenciou, u ktorého bitová chybovosť (BER) je lepšia ako 10^-5, keď výkon optického signálu prichádzajúceho do uvedenej prijímacej stanice je nižší ako vopred daný optický výkon menší ako uvedená vopred daná citlivosť.
14. 16. Optický telekomunikačný systém podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, uvedená vopred stanovená vlnová dĺžka je v rozmedzí 1 200 až 1 400 nm.
15. 17. Optický telekomunikačný systém podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že uvedený vopred stanovený optický výkon je minimálne o 6 dBm nižší ako uvedená vopred stanovená citlivosť.
16. 18. Optický telekomunikačný systém podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že uvedený prvý kmitočet nie je nižší ako 200 kHz.
17. 19. Optický telekomunikačný systém podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že uvedený druhý kmitočet je násobkom uvedeného prvého kmitočtu.
18. 20. Optický telekomunikačný systém obsahujúci minimálne jednu signál vysielajúcu telekomunikačnú stanicu a jednu signál prijímajúcu telekomunikačnú

    - 34stanicu, jednu spojovaciu linku s optickým vláknom, prepájajúcu uvedené vysielaciu a prijímaciu stanicu a minimálne jeden optický zosilňovač, prostriedky na príjem služobných signálov a prostriedky na zavádzanie a vyberanie optických služobných signálov do a z optického vlákna, pričom prvky obsahujú minimálne jednu vysielaciu a/alebo prijímaciu jednotku pre optické služobné signály, tieto jednotky sú upravené na príjem z optickej linky a/alebo vysielania do tejto linky služobných signálov pozostávajúcich z komunikačných alebo riadiacich signálov elektricky dodávaných alebo vyberaných samostatne z jednotiek, v tvare optických signálov, majúcich služobnú vlnovú dĺžku podstatne odlišnú od vlnovej dĺžky telekomunikačných signálov, pričom jednotka je pripojená pomocou príslušnej optickej spojky k príslušnej linke, schopnej zaviesť optické služobné signály do vlákna linky a/alebo uvedené signály neskôr vybrať najmenej jedným zariadením na zavádzanie alebo vyberanie optických služobných signálov spojených s minimálne jedným optickým zosilňovačom, vyznačujúci sa tým, že táto vysielacia a/alebo prijímacia jednotka optických signálov zahrňuje:

    opticko vysielaciu stanicu, upravenú na príjem uvedených komunikačných a riadiacich signálov, generujúcu modulovaný optický signál, zahrňujúci uvedené komunikačné alebo riadiace signály a majúce uvedenú služobnú vlnovú dĺžku a vysielanie uvedeného optického signálu do príslušnej pripojenej optickej spojky, optickú prijímaciu stanicu upravenú na príjem optického signálu s uvedenou služobnou vlnovou dĺžkou z príslušnej pripojenej optickej spojky a generujúcej z nej uvedené elektrické komunikačné a riadiace signály, pričom táto stanica obsahuje prostriedky na konvertovanie uvedeného prijatého optického signálu do elektrického tvaru, kde uvedená optická vysielacia stanica obsahuje:

    prostriedky na generovanie prvého elektrického signálu s prvou frekvenciou, vrátane uvedených komunikačných alebo riadiacich signálov, a uvedená optická prijímacia stanica obsahuje:

    detekčný obvod obsahujúci optický detektor prispôsobený na generovanie druhého elektrického signálu z uvedeného prijímaného optického signálu, demodulačný obvod, obsahujúci:

    -35rozlišovací obvod na rozlíšenie fáz v uvedenom druhom elektrickom signále, rozhodovací obvod, riadený uvedeným rozlišovacím obvodom, upravený na generovanie tretieho elektrického signálu s uvedenou prvou frekvenciou, zahrňujúci uvedené komunikačné alebo riadiace signály dodávané do vysielacej a/alebo prijímacej jednotky, vychádzajúce z uvedeného tretieho elektrického signálu.