NL1001209C2 - Optisch netwerk. - Google Patents

Description

Titel: Optisch netwerk ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een optisch netwerk waarbij de overdracht van een signaal van een centraal station naar abonneestations plaatsvindt via optische vezels en het door het 5 centrale station uitgezonden signaal in een splitstrap, door een signaalsplitser, in meer uitgangssignalen wordt gesplitst.

Tot dusverre is het gebruikelijk om bij dergelijke netwerken niet verder te gaan dan één splitstrap die het signaal bijvoorbeeld in 16 of 32 uitgangssignalen splitst. Verdere signaalsplitsing zou in een 10 lage signaalsterkte resulteren die gevoelige, dure optische ontvangers bij de abonnees zouden vergen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De uitvinding voorziet in een aanmerkelijke vergroting van het aantal uitgangssignalen zonder dat evenwel de optische ontvangers bij 15 de abonnees een grote gevoeligheid moeten hebben. Volgens de uitvinding kan dat worden bereikt indien die uitgangssignalen in een tweede splitstrap, door een of meer tweede signaalsplitsers worden gesplitst, echter na door een optische versterker te zijn versterkt. Eventueel kunnen nog verdere splitstrappen worden toegevoegd.

20 Essentieel voor de onderhavige uitvinding is dat de in elke splitstrap optredende vermogensreductie wordt gecompenseerd door optische versterkers.

Als versterkers zijn EDFAs (Erbium Doped Fiber Amplifiers) bruikbaar. Deze bestaan uit een stuk Erbium-gedoteerde glasvezel 25 waaraan via een koppelaar het te versterken signaal, alsmede een voedingssignaal wordt aangeboden. Dat voedingssignaal wordt opgewekt in een 'pomplaser'. Het voedingssignaal heeft een golflengte die niet zover onder de golflengte van de signaal-carrier ligt.

De EDFAs kunnen worden gevoed door een of meer pomplasers in de 30 directe nabijheid van de EDFAs, in de lokale verdeler ('curb').

Bezwaar daarvan is dat de curbs dan op het electriciteitsnet moeten 1001209 2 worden aangesloten teneinde die pomplaser(s) electrisch te kunnen voeden.

Bij voorkeur worden daarom de pomplasers in het centrale station geplaatst en worden de 'pompvermogens' voor de EDFAs via optische 5 'pompvezels' aan de curbs toegevoerd. De benodigde vermogens zijn echter zo groot (ca. lOOmW per EDFA) dat de pompsignalen, als gevolg van 'Stimulated Brillouin Scattering' (SBS) in de pompvezels, niet over de relatief grote afstand van het centrale station naar de curbs kunnen worden overgedragen.

10 Dit probleem kan echter volgens een voorkeursuitvoering van de uitvinding worden opgelost door gebruik te maken van enerzijds de ontdekking dat SBS bij het overdragen van een groot vermogen over een grote afstand niet optreedt als het voedingssignaal wordt opgedeeld in een aantal voedingssignalen met kleinere vermogens met, binnen een 15 bepaald golflengtegebied, verschillende golflengten. Anderzijds is ontdekt dat EDFAs niet erg kritisch zijn wat betreft de golflengte van het voedingssignaal. Het is gebleken dat EDFAs die zijn opgenomen in een transmissiesysteem met een carriergolflengte van 1550nm, die normaliter gevoed worden met een voedingssignaal met een golflengte 20 van 1480 nm, even goed functioneren als zij gevoed worden door een aantal voedingssignalen met een golflengte van om en nabij 1480 nm met een onderling golflengteverschil van zo'n 10 tot 100 MHz of groter, elk met een lager vermogen. Bijvoorbeeld wordt gebruik gemaakt van 10 voedingssignalen met elk een vermogen van 10 mW, waarmee tezamen een 25 vermogen van 100 mW wordt overgebracht. De voedingsbronnen zijn bijvoorbeeld 10 lasers die elk 100 mW afgeven --elk met iets verschillende golflengte, λΑ...λ10-- aan een optische 10xl0-splitser, die de 10 voedingssignalen enerzijds samenvoegt tot een signaal met een vermogen van 10x100 mW, en anderzijds splitst in 10 30 voedingssignalen, elk opgebouwd uit 10 signalen met een vermogen van 10 mW en resp. golflengten waardoor het totale vermogen per samengesteld voedingssignaal 100 mW is.

UITVOERINGSVOORBEELD

Figuur 1 toont een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding. In een 35 signaalverdeler ('curb') wordt een van een centraal station afkomstig, met informatie gemoduleerd optisch signaal met een golflengte van 1550 nm door middel van een splitser verdeeld over 16 uitgangen. Die 1001209 3 uitgangssignalen worden door 16 EDFAs versterkt. De EDFAs worden via 16 optische koppelaars gevoed met een optisch voedingssignaal van ca. 1480 nm. Ter vermijding van 'scattering' (SBS) is het voedingssignaal opgebouwd uit 16 signalen met golflengten van rond de 1480 nm en een 5 onderling golf lengteverschil van 0,1 GHz (in de praktijk mag dit verschil, afhankelijk van de vezeleigenschappen, nog minder zijn, tot ca. 0,01 GHz). In onderstaande tabel worden de lasergolflengten en -frequenties gegeven.

| Pumping laser 1 1-1479.992 nm f-135135.8 GHz 10 Pumping laser 2 1-1479.993 nm f-135135.7 GHz

Pumping laser 3 1-1479.995 nm f-135135.6 GHz

Pumping laser 4 1-1479.996 nm f-135135.5 GHz

Pumping laser 5 1-1479.997 nm f-135135.4 GHz

Pumping laser 6 1-1479.998 nm f-135135.3 GHz 15 Pumping laser 7 1-1479.999 nm f-135135.2 GHz

Pumping laser 8 1-1480.000 nm f-135135.1 GHz

Pumping laser 9 1-1480.001 nm f-135135.0 GHz

Pumping laser 10 1-1480.002 nm f-135134.9 GHz

Pumping laser 11 1-1480.003 nm f-135134.8 GHz 20 Pumping laser 12 1-1480.004 nm f-135134.7 GHz

Pumping laser 13 1-1480.005 nm f-135134.6 GHz

Pumping laser 14 1-1480.007 nm f-135134.5 GHz

Pumping laser 15 1-1480.008 nm f-135134.4 GHz

Pumping laser 16 1-1480.009 nm f-135134.3 GHz SBSS=KBSSS= 25

De door de verschillende pomplasers gegenereerde voedingssignalen --elk met een vermogen van lOOmW-- worden in een 16x16 koppelaar met elkaar verenigd (totale vermogen 16 x 100 mW) en daarna gesplitst tot een aantal voedingssignalen waaraan elke pomplaser zijn bijdrage 30 leverde. Het vermogen van elk van die voedingssignalen is lOOmW, opgebouwd uit 16 signalen van verschillende golflengte, elk met een vermogen van 100/16 mW.

De uitgangen van de EDFAs zijn elk aangesloten op een 1x32 splitser, die het door de EDFA versterkte signaal splitst in 32 35 uitgangssignalen, die via 32 optische vezels aan 32 abonnees worden aangeboden. In totaal worden dus 16 * 32 - 512 abonnees bediend. Daar het optische vermogen van de aangeboden signalen, ten gevolge van de versterking door de EDFAs, relatief groot is, kunnen de abonnees deze 1001209 4 signalen omzetten in electrische signalen onder gebruikmaking van eenvoudinge lineaire optische ontvangers die erg goedkoop zijn.

Figuur 2 toont een wijziging ten opzichte van figuur 1 ten aanzien van de voeding van de EDFAs. Door de 16 EDFAs te voeden met een 5 voedingssignaal dat gevormd wordt door 8 in plaats van 16 signalen met verschillende golflengte, bijvoorbeeld gevoed door de pomplasers 1 t/m 8 uit bovenstaande tabel, kan een reductie van het aantal (nu 8) 'voedingskoppelaars' worden verkregen, indien namelijk op elk van die koppelaars niet één, maar twee EDFAs worden aangesloten, zoals figuur 10 2 toont.

Tenslotte wordt nog opgemerkt dat het hierboven beschreven systeem voorziet in 'downstream' signaaloverdracht, van het centrale station naar de abonnees, zoals dat bijvoorbeeld plaatsvindt bij CATV distributie. Met het oog op interactiieve TV en 'video on demand' etc. 15 moeten er echter ook voorzieningen zijn voor 'upstream' signaaloverdracht. Daarenboven moeten abonnees voorzien zijn van voorzieningen voor bidirectionele signaaloverdracht ten behoeve van telefoon-, telefax- en dataverkeer. Hoewel het voor de hand schijnt te liggen om bij de bouw van nieuwe netten ('green field' locaties) te 20 kiezen voor bidirectionele (volledig of grotendeels) optische verbindingen, wordt door aanvraagster voorgesteld om in green field situtaties gelijk met de optische vezels conventionele 'twisted pair' koperaders mee te installeren. De optische vezels zijn daarbij bedoeld voor downstream distributie van breedbandsignalen voor met name CATV, 25 terwijl de twisted pair aders worden gebruikt voor telefoon-, telefax-en (particulier en kleinzakelijk) dataverkeer. Ook de upstream signalen ten behoeve van 'video on demand' en interactieve TV (selectie- of 'televoting'-commando's) worden overgedragen via de twisted pair aders. Deze hybride configuratie, bestaande uit een 30 volledig optisch distributienet voor downstream signalen, gecombineerd met een twisted pair net voor upstream en bidirectionele overdracht van smalband signalen, blijkt een onverwacht gunstige prestatie/prijs-ratio te hebben. Voor locaties waar reeds twisted pair netten aanwezig zijn, is deze hybride oplossing evenzo zeer geschikt. Voor de 35 duidelijkheid is in de figuren 1 en 2 het twisted pair net niet getekend. Algemeen bekend is de opbouw van een dergelijk conventioneel net, dat doorgaans bestaat uit koperkabels met een groot aantal twisted pair koperaders, die naar verschillende curbs lopen, van 1001209 5 waaruit dunne koperkabels met doorgaan twee twisted pairs naar de abonnees lopen. In green field situaties zal men kiezen voor gemeenschapelijke curbs voor de optische en de koperkabels; bij bestaande netten zal men vaak nieuwe curbs plaatsen die alleen door 5 het nieuwe optische net gebruikt worden. Overigens is het vanzelfsprekend dat niet alleen twisted pair kopernetten toepasbaar zijn maar eventueel ook andere niet-optische bidirectionele netten.

REFERENTIES

Geen.

1001209

Claims (7)

1. Optisch netwerk waarbij de overdracht van een signaal van een centraal station naar abonneestations plaatsvindt via optische vezels en het door het centrale station uitgezonden signaal in een 5 splitstrap, door een signaalsplitser, in meer uitgangssignalen wordt gesplitst, met het kenmerk dat die uitgangssignalen in een tweede splitstrap, door een of meer tweede signaalsplitsers worden gesplitst, echter na door een optische versterker te zijn versterkt.

2. Optisch netwerk volgens conclusie 1, gekenmerkt door een of meer 10 verdere splitstrappen, waarin daaraan toegevoerde signalen in een een of meer signaalsplitsers worden gesplitst, echter na door een optische versterker te zijn versterkt.

3. Optische netwerk volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de optische versterkers gevoed worden vanuit een gemeenschappelijke 15 optische voedingsbron die een voedingssignaal afgeeft dat signalen omvat van verschillende golflengte.

4. Optisch netwerk volgens conclusie 3, met het kenmerk dat genoemde signalen een onderlinge frequentieafstand van tenminste 10 MHz van elkaar bewaren.

5. Optisch netwerk volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het vermo gen van die signalen van verschillende golflengte in hoofdzaak gelijk is.

6. Optisch netwerk volgens conclusie 3, met het kenmerk dat genoemde voedingsbron wordt gevormd door een serie optische signaalgenerators 25 die optische signalen afgeven van onderling verschillende golflengte, welke optische signalen worden toegevoerd aan de ingangen van een NxN-koppelaar die de toegevoerde signalen met elkaar verenigd en het verenigde signaal over zijn uitgangen distribueert, waarbij elk der genoemde optische versterkers, met één van de uitgangen van de 30 NxN-koppelaar verbonden zijn.

7. Transmissiesysteem, omvattende een optisch netwerk volgens conclusie 1, voorts omvattende een niet-optisch bidirectioneel netwerk tussen een centraal station en genoemde abonneestations. 1001209