WO1991018485A1 - Codewort-erkennungseinheit und verwendung derselben - Google Patents

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WO1991018485A1
WO1991018485A1 PCT/CH1991/000122 CH9100122W WO9118485A1 WO 1991018485 A1 WO1991018485 A1 WO 1991018485A1 CH 9100122 W CH9100122 W CH 9100122W WO 9118485 A1 WO9118485 A1 WO 9118485A1
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Paul Vogel
Thomas Martinson
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Ascom Tech AG
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Ascom Tech AG
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0003—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0075—Arrangements for synchronising receiver with transmitter with photonic or optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal

Definitions

  • the invention relates to a code word recognition unit for an access node of an optical transmission device. It also concerns the use of such units.
  • Couplers e.g. Couplers, switches and modulators that use electro-optical "effects" to influence the light.
  • These elements work up to frequencies in the gigahertz range.
  • address-coded packets for the transmission of information is generally known.
  • Such packages have a header and an info part, the header all for the respective package and those involved Equipment contains necessary data, for example a destination address, information about the type of package, monitoring bits, etc.
  • the information section is available for the useful information to be transmitted.
  • each receiving subscriber station When receiving information arriving via an optical line, it is inevitable that at least part of the luminous flux carrying the information is consumed. Furthermore, each receiving subscriber station must be synchronized to the bit clock and the clock of the packets passing by.
  • the object of the invention is now to provide a transmission device which makes do largely without electrical regenerators using the components mentioned.
  • an address recognition unit is to be specified which is simple in structure and simple in operation.
  • the address recognition unit then works with an integrator which is slow in comparison to the bit clock of the addresses and the transmission path and which naturally responds easily to distortions and the like.
  • the address recognition unit is suitable for fast transmission lines up to clock frequencies of, for example, several GBit. With a suitable choice of addresses, the distinction is very good. the same.
  • Fig. 1 schematic representation of an optical transmission device
  • FIG. 2 schematic representation of an optical directional coupler, greatly enlarged.
  • Fig. 3 symbolic representation of the directional coupler.
  • Fig. 4 block diagram of a first code word recognition unit
  • FIG. 5 block diagram of a second code word recognition unit
  • Fig. 6 Set of sixteen code words.
  • Fig. 7 First voltage pulses calculated for the set of Fig. 6
  • FIG. 1 schematically shows a transmission device 10 on which information in the form of addressed packets is transmitted in the direction of the arrow: .-: _ g.
  • An optical fiber 11, in particular a single-mode fiber, serves as the transmission medium.
  • a plurality of access nodes 12 are inserted serially into this fiber 11, whereby the fiber 11 is divided into sections, but the luminous flux as a whole is not interrupted.
  • Each access node 12 is generally assigned an address by which it is different from all other nodes. However, it is also possible for a plurality of nodes 12 to be assigned the same address.
  • the light flow begins at a transmission unit 16, in particular a semiconductor laser, which feeds an essentially constant direct light current into the beginning of the fiber 11 and an associated modulator for modulation this constant luminous flux.
  • the modulated luminous flux passes through the fiber 11 and passes through all access nodes 12 without interruption.
  • These nodes have access units 13 which, as described, do not interrupt the luminous flux.
  • each node 12 is able to read information contained in the luminous flux.
  • this information can be useful information contained in packets.
  • this information can represent addresses, information about the packets, synchronization signals, etc.
  • the modulation of the luminous flux is selected such that existing light or high light output or high light intensity or bright represents the state logic 1 and nonexistent light or low light output or low light intensity or dark represents the state logic 0 .
  • the bit clock of the luminous flux and the packets arise in the transmission unit 16 by controlling their modulator by a clock generation unit 17 and depending on the information to be transmitted, indicated as a bar arrow 18.
  • frames can also be used to structure the luminous flux.
  • the optical fiber 11 can be laid in a circular manner and the receiver 23 of the last access node 12 can be connected to the transmission unit 16 by means of a short electrical connection 19, for example.
  • the receiver 23 of the last access node 12 can, however, also be electrically connected to the transmission unit 16 of a further transmission device 10, as a result of which the linear expansion is doubled.
  • Such a device then alternates active transmission units 16 equipped with a light transmitter and passive nodes 12 that do not contain a light transmitter.
  • FIG. 2 shows a schematic, greatly enlarged illustration of an integrated optical directional coupler 30 as the heart of the access units 13 mentioned.
  • the directional coupler 30 has a semiconductor substrate 32, e.g. an InP substrate, two adjacent, optical rib waveguides 34, 35, which are covered by a total of four metallic control electrodes 36 to 39, via which electrical control voltages can be applied.
  • the directional coupler is connected on its input side with the one rib waveguide 34 to an incoming fiber, in particular a single-mode fiber 41. On its output side, it is connected with two rib waveguides 34, 35 to an outgoing fiber 42 and 43, respectively.
  • the described, for example directional coupler 30 works as a light switch, with the light flux arriving via the fiber 41 being able to be divided in any ratio between the two outgoing fibers 42, 43 depending on the voltages applied to the control electrodes 36 to 39.
  • 3 shows a symbol representation of the directional coupler 30, which is intended to express the switch function.
  • the arrow 44 symbolizes the electrical control option that is given via the control electrodes 36 to 39 (FIG. 2).
  • the directional coupler 30 If the directional coupler 30 is fully switched through, there are two "digital" switching positions, namely • one in which the light path from the input of the coupler to the respective output is transparent to a light beam and a second in which this path is blocked.
  • each access node this is preferably used to identify the addresses of the passersby Packages.
  • the unit 51.1 can, however, be used very generally for recognizing special codes, for example for recognizing binary characters to distinguish between different types of packets.
  • the code word recognition unit 51.1 has an optical input 53, which corresponds to the connection 15 from FIG. 1, and an electrical output 54.
  • the electrical connections are shown as simple arrows and the optical connections as bar arrows.
  • the code word recognition unit 51.1 comprises an electrically controllable, optical switching element 57, an opto-electrical converter 60, an integration element 63, a threshold circuit 66, a controller 69 and a sequence generator 75. In addition there are a clock generator 72 and a decision unit 73.
  • the clock generator 72 is connected to the controller 69 and the sequence generator 75.
  • the latter (75) is connected to the switching element 57 and the controller 69 to the sequence generator 75, the integration element 63 and the threshold circuit 66.
  • the output 54 connects the threshold circuit 66 to the decision unit 73.
  • the clock generator 72 generates a clock which (theoretically) is exactly the same as the bit and packet clock on the optical fiber 11 at the location of the respective access unit 13. This clock is fed to the sequence generator 75 via the connection 70.
  • the controller 69 receives a trigger signal via the connection 71 as soon as a code pattern to be recognized, for example at the input 53 of the code word recognition unit 51.1. a package address is expected.
  • the sequence generator 75 now, triggered by the controller 69, outputs a serial, electrical comparison pattern VM to the switching element 57 in the bit clock BT of the clock generator 72.
  • This comparison pattern VM consists of a sequence of several bits, ie values of logical 0 and 1. It corresponds completely to one of the different optical patterns OM sent by the transmitting unit 16 as addresses or other codes.
  • the optical switching element 57 is e.g. a directional coupler 30 of the type described which, controlled via its control input 44, either enables or blocks the optical path between the optical input 53 and its single output 80.
  • the switching element 57 thus works as an on / off switch.
  • the optical switching element 57 can be designed as any element that fulfills the functions described.
  • Such elements are, for example, controllable, optical amplifiers, optical modulators, controlled mirrors, etc.
  • the optoelectric converter 60 is preferably a fast photodiode with a suitable, downstream amplifier.
  • the output capacitance of the diode and the input capacitance of the amplifier which is closely coupled to the diode, together form the integration element 63.
  • the circuitry structure of the amplifier allows the "virtual" size of the integration element, its RC time and other parameters to be influenced.
  • the integration element 63 outputs voltage pulses U at its output, the level of which forms a measure of a respective integral.
  • the threshold circuit 66 is a unit which, in the manner of a monostable multivibrator, decides in each case whether an occurring voltage pulse U is greater or less than a predetermined trigger voltage.
  • the threshold circuit 66 in each case outputs a signal a via the output 54 to the decision unit 73, which ensures that this signal is further processed.
  • the code word recognition unit 51.1 operates as follows:
  • the controller 69 enables the work on the basis of a clock signal on the connection 71.
  • the optical pattern OM branched off from the fiber 11 reaches the switching element 57 via the optical input 53.
  • the sequencer 75 outputs the electrical comparison pattern VM to the control input 44 of the switching element 57. As a result, this switches the light, or rather the light / dark sequence of the optical bit pattern OM, to the optoelectric converter 60 bit-wise and depending on the logical meaning of the respective bit of the comparison pattern VM or blocks the optical path.
  • the optoelectric converter 60 receives the light transmitted through the switching element 57 and converts this light into electrical charge e in proportion to its respective light output or quantity.
  • this charge e builds up an electrical voltage pulse U which depends on the patterns OM and VM.
  • the threshold circuit 66 compares the level of the voltage pulse U with its threshold voltage and emits a signal a at the output 54, which indicates whether the voltage pulse u is greater or less than the threshold voltage.
  • the decision unit 73 then evaluates this signal a, while the controller 69 resets the integration element 63 to its initial state ("clear" function).
  • optical pattern OM and comparison pattern VM occurs when the pattern sought, e.g. your own address appears at input 53.
  • the respective voltage pulse U is smaller. This will be discussed in more detail below.
  • the switching element 57 forms an optical switch, the input 53 and the two outputs 81, 82 of which are optionally optically connected to one another by the controller 69 and the sequencer 75.
  • the outputs 81, 82 are followed by two identical optoelectric converters 60.1, 60.2 and associated integration elements 63.1, 63.2.
  • a difference formation stage 85 is connected, which forms the difference Udiff from the two voltage pulses U1, U2 at the outputs 64.1, 64.2 of the integration elements 63.1, 63.2.
  • the resulting differential voltage pulse Udiff is fed to the threshold circuit 66.
  • the code word recognition unit 51.2 is otherwise constructed in the same way as the code word recognition unit 51.1 described (FIG. 4) and operates in a similar manner to this.
  • the difference is that the controlled, optical switchover to the two outputs 81, 82 and the difference formation in the difference formation stage 85 make it sharper Differentiation of the different occurring addresses results. Furthermore, there is an improved behavior when the always inevitable noise (noise) occurs and when there are deviations from the exact phasing.
  • code words or addresses to be used and differentiated is discussed in more detail below. For various reasons, these code words have to meet a number of conditions, the most important of which are listed below:
  • All code words (or addresses) to be compared must have the same length, i.e. they must have the same number of bits.
  • the length of the code words must not be too long, but also not too short. If the code words are too short, the "interpretation dynamic" becomes relatively small. This means that the different code words are relatively difficult to distinguish. Furthermore, the set of distinguishable code words is quite small in this case, ie there are only a few associated code words. On the other hand, too long code words have a negative effect on the transmission capacity, ie they enlarge the "header" of the packets.
  • the code words must be easy to generate. This requirement is important at high transmission bit rates, e.g. in the Gbit range.
  • FIG. 6 shows a first set of sixteen code words, the length of which is 8 bits and of which fourteen words each have four bits of the value logic 1 and the value logic 0.
  • This sentence largely fulfills the listed Conditions and is known per se as (8, 16,) Hadamard C code. (FJ Mac Williams and NJA Sloane: The Theory of Error Correcting Codes, Amsterdam: North Holland, 1981).
  • Hadamard codes exist for (presumably) any length that is a multiple of 4.
  • the code words of such a code are each (N, 2N, N / 2) words, where N means the length of a code word, 2N the number of code words of the respective sentence and N / 2 the minimum Hamming distance.
  • N means the length of a code word
  • 2N the number of code words of the respective sentence
  • N / 2 the minimum Hamming distance.
  • the two half-sentences of each code set form binary complements (0 and 1 are interchanged).
  • the code words of FIG. 6 can be easily generated by cyclical interchanging and, if necessary, by additional inverting.
  • FIG. 7 shows the values of the voltage pulses U calculated for the first code word recognition unit 51.1. These pulses U are plotted as ordinates in arbitrary units, for example in mV.
  • the codewords to be compared are juxtaposed on the abscissa. Each code word has a length of 8 bits and is designated by the decimal number that is assigned to the code word, read as a dual number. A total of 2 8 or 256 code words are thus recorded, each by a point, which points are connected by connecting lines for better visibility. The points of the code words listed in FIG. 6 are further marked by crosses.
  • the 75th code word is assigned as the address of the first code word recognition unit 51.1 considered. In this case, this code word is then output as a comparison pattern VM by the sequence generator 75 to the switching element 57. If the optical pattern OM also corresponds to the 75th code word, then it is built into the integration element 63 (as shown) Voltage pulse U of the value 4.
  • the first code word recognition unit 51.1 has an interpretation dynamic ID of 2 value units for all code words with 4 bits of the value logic 1. (In contrast to the 255th code word, there is no possibility of differentiation.)
  • the threshold circuit 66 should therefore be set with its trigger voltage between the values 2 and 4 (depending on the noise level), for example to the value 3.
  • FIG. 8 shows calculated values of the differential voltage pulses Udiff for the second code word recognition unit 51.2.
  • the representation corresponds to that of FIG. 7.
  • the pulse heights are plotted in arbitrary units on the ordinate, and the 256 different 8-bit code words on the abscissa.
  • the pulse height for the 75th code word which in turn is selected as the address of the (second) code word recognition unit 51.2, is +4 in any units.
  • the pulse heights of all other code words of the code set of FIG. 6 are 0 or -4.
  • the dynamic of interpretation ID between the permitted code words contained in the code set is thus significantly better than in the case of the first code word recognition unit 51.1. There is also a clear difference to all unauthorized code words. This results in a desired resistance to minor code errors.
  • FIGS. 7 and 8 apply to exact phase correctness or precise synchronization between the respective optical pattern OM and the comparison pattern VM. With phase deviations between the patterns, which naturally occur in practice, the conditions worsen. However, it is known that phase deviations up to about 15% of the length of a bit are acceptable.
  • the code word recognition units 51.1 and 51.2 work with very low light outputs. They are robust against interference, against phase deviations, against bit errors, against background noise and against the required quality of the light bits. This means that they work much better than comparable, purely electronic units. This is based above all on the compensating function of the integration elements 63, 63.1, 63.2, which are based on analog technology and not on digital technology. As a result, the required working speed is reduced by a significant factor at a crucial point in the overall device.
  • the codeword recognition units 51.1, 51.2 hereby allow the quick and reliable recognition of one of several code patterns, in particular of address patterns. They can thus be used in access units 13 which check the addresses of packets passing by "on the fly", i.e. almost without a time delay.
  • the invention allows a whole range of variants:
  • codes that result from the serial, double use of Hadamard-C code words.
  • Such codes have twice the sequence length and the same or considerably more different code words, depending on how the code is structured in particular.
  • Sequence generator 75 can either be constructed in such a way that it contains the respective comparison pattern VM and outputs it in each case controlled by controller 69 and in time with clock generator 72. Instead, he can regenerate it using a suitable algorithm or receive the comparison pattern VM from a unit (not shown) and forward it to the optical switching element 57.
  • the simplest version of the threshold circuit 66 can be a monostable multivibrator. But it can also form a more complex circuit that has multiple response thresholds. This allows e.g. Determine more precise information about the respective level of the voltage pulses U.
  • the difference formation level 85 can either be constructed in analog technology, for example as a differential amplifier, or in digital technology, for example as a subtraction level. It is also possible to electrically connect the outputs of the two optoelectric converters 60.1, 60.2 of the second code word recognition unit 51.2 to one another. This then results in a single integration element 63 assigned to the common output formed in this way, on which the voltage pulses Udiff build up directly. In this case, there is no need for a separate difference formation stage 85. If the optoelectric converters 60.1, 60.2 are photodiodes, then these diodes can be electrically connected in series without any problems. In this case, the electrical connection between the diodes forms the named common output, the capacitance of which forms the common, single integration element 63.
  • the code words are contained individually or in groups in each packet, preferably in the header. However, they can also be distributed over several areas of the packages.
  • the access nodes 12 can be connected to a continuous fiber 11 as described. However, it is also possible to use the code word recognition unit 51 in other nodes, for example those which each have the luminous flux regenerate electrically.
  • the integration element 63 can be designed differently by means of electronic means, in particular sensitive input amplifiers.

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Abstract

Die Codewort-Erkennungseinheit (51) umfasst ein elektrisch steuerbares, optisches Schaltglied, das als Lichtschalter dient, einen Sequenzgeber (75) zum elektrischen Steuern des Schaltgliedes (57), einen optoelektrischen Wandler (60), ein elektrisches Integrationglied (63), eine Schwellenschaltung (66) sowie eine Steuerung (69). Hierzu kommen noch ein Taktgeber (72) und eine Entscheidungseinheit (73). Am Eingang (53) erscheinen periodisch Codewörter als optische Bitmuster (OM), die mit einem zugeordneten elektrischen Vergleichsmuster (VM) am Steuereingang (44) synchronisiert sind. Das vom Schaltglied (57) durchgelassene Licht baut über den Wandler (60) am Integrationsglied (63) einen Spannungsimpuls (U) auf, dessen Höhe ein Mass für die Übereinstimmung der beiden Muster (OM, VM) bildet. Stimmen die beiden Muster überein, dann ergibt sich ein deutliches Maximum. Die Codewort-Erkennungseinheit (51) dient zum schnellen Erkennen von Adress-Codes auf optischen Leitungen. Als Adress-Codes bzw. als Bitmuster (OM, VM) dienen dabei bevorzugte Hadamard-C-Codes.

Description

Codewort-Erkennunαseinheit. und Verwendung derselben
Die Erfindung betrifft eine Codewort-Erkennungseinheit für einen Zugriffsknoten einer optischen Übertragungs¬ einrichtung. Sie betrifft weiter die Anwendung solcher Einheiten.
Übertragungseinrichtungen und diverse Arten der Informationsübertragung über Übertragungsstrecken sind allgemein bekannt. In neuerer Zeit werden aus verschiedenen Gründen optische Übertragungsstrecken zunehmend wichtig. Neben den optischen Punkt/Punkt-Verbindungen sind auch kompliziertere Netzstrukturen mit optischen Leitungen bekannt. So beschreibt z.B. B. Viklund in einem Artikel "Optical fihres in local area networks",
Communications/Communications International, October 1985, Seite 19 ff. verschiedene NetzStrukturen mit Glasfaserkabeln für Verteilnetze und für Netze mit individuell aufbaubaren Verbindungen zwischen diversen Teilnehmern. Bei letzteren ist vor allem eine Ringstruktur günstig. Die Teilnehmerstellen einer optischen Übertragungsleitung der letztgenannten Art sind über optoelektrische Koppler an die jeweils verwendete Faser angeschlossen.
Auf der Basis von z.B. InP-Halbleitermaterial gibt es heute Bauelemente für optische Systeme, z.B. Koppler, Weichen und Modulatoren, die zur Lichtbeeinflussung elektrooptische "Effekte ausnützen. Diese Elemente arbeiten bis zu Frequenzen im Gigahertz-Bereich.
Zur Übermittlung von Information ist die Verwendung von adresscodierten Paketen allgemein bekannt. Solche Pakete weisen einen Kopfteil (header) und einen Infoteil auf, wobei der Kopfteil alle für das jeweilige Paket und die beteiligten Einrichtungen notwendigen Daten enthält, z.B. eine Zieladresse, Angaben über die Art des Paketes, Überwachungsbits usw. Der Infoteil steht für die zu übertragende Nutzinformation zur Verfügung.
Beim Empfang einer über eine optische Leitung ankommenden Information ist es unumgänglich, dass dabei wenigstens ein Teil des die Information tragenden Lichtstromes verbraucht wird. Weiter muss jede empfangende Teilnehmerstelle auf den Bittakt und auf den Takt der vorbeilaufenden Pakete synchronisiert sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, unter Ausnützung der genannten Bauelemente eine Übertragungseinrichtung anzugeben, die weitgehend ohne elektrische Regeneratoren auskommt. Insbesondere soll eine Adressenerkennungseinheit angegeben werden, die im Aufbau einfach und in der Wirkungsweise unkompliziert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gegeben. Die abhängigen Ansprüche geben Ausgestaltungen der Erfindung an.
Mit der erfindungsgemässen Lösung ergibt sich die Möglichkeit, flexible Übertragungseinrichtungen anzugeben, die wegen ihres vermehrt optischen Aufbaus gegenüber den vergleichbaren, bisher bekannten Einrichtungen erhebliche Vorteile bringen. Insbesondere ist zu erwähnen eine hervorragende Immunität gegen elektromagnetische Interferenzen, was wieder positiven Einfluss auf die Arbeitsgeschwindigkeit und die Empfindlichkeit hat. Die Adressenerkennungseinheit arbeitet sodann mit einem Integrierer, der im Vergleich zum Bittakt der Adressen und der Übertragungsstrecke langsam ist und von Natur aus problemlos auf Verzerrungen und ähnliches reagiert. Hierdurch ist die Adressenerkennungseinheit geeignet für schnelle Übertragungsleitungen bis zu Taktfrequenzen von z.B. mehreren GBit. Bei geeigneter Wahl der Adressen ergibt sich eine sehr gute Unterscheidbarkeit. derselben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von acht Figuren beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 - schematische Darstellung einer optischen Übertragungseinrichtung
Fig. 2 - schematische Darstellung eines optischen Richtungskopplers, sehr stark vergrössert Fig. 3 - Symboldarstellung des Richtungskopplers Fig. 4 - Blockschaltbild einer ersten Codewort-Erkennungs¬ einheit
Fig. 5 - Blockschaltbild einer zweiten Codewort- Erkennungseinheit
Fig. 6 - Satz von sechzehn Codewörtern Fig. 7 - Für den Satz von Fig. 6 berechnete erste Spannungsimpulse
Fig. 8 - Für den Satz von Fig. 6 berechnete zweite Spannungsimpulse.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Übertragungseinrichtung 10, auf der Information in Form adressierter Pakete in Pfeilricht:.-:_ g übertragen wird. Als Übertragungsmedium dient eine opt-;=-_r_e Faser 11, insbesondere eine Monomodefaser. In diese Faser 11 ist seriell eine Mehrzahl von Zugriffsknoten 12 eingefügt, wodurch die Faser 11 zwar in Abschnitte unterteilt wird, der Lichtstrom insgesamt jedoch nicht unterbrochen wird. Jedem Zugriffsknoten 12 ist im allgemeinen eine Adresse zugeordnet, durch die er von allen jeweils anderen Knoten unterschieder ist. Es ist jedoch auch möglich, dass mehreren Knoten 12 eine gleiche Adresse zugeordnet ist.
Der Lichtfluss beginnt bei einer Sendeeinheit 16, insbesondere einem Halbleiterlaser, der einen im wesentlichen konstanten Gleichlichtstrom in den Anfang der Faser 11 einspeist und einem zugeordneten Modulator zum Modulieren dieses Gleichlichtstromes. Der modulierte Lichtstrom durchläuft die Faser 11 und passiert dabei unterbruchlos sämtliche Zugriffsknoten 12. Diese Knoten weisen Zugrif seinheiten 13 auf, die wie beschrieben den Lichtstrom nicht unterbrechen. Mit Hilfe dieser Zugriffseinheiten 13 ist jeder Knoten 12 in der Lage, im Lichtstrom enthaltene Information zu lesen. Diese Information kann zum einen in Paketen enthaltene Nutzinformation sein. Zum anderen kann diese Information Adressen, Angaben über die Pakete, Synchronisierungssignale usw. darstellen. Zum Empfang und zur Auswertung der Information dienen die Informationsempfänger 23, die über Verbindungen 15 mit den Zugriffseinheiten 13 verbunden sind.
Es ist günstig, wenn die Modulation des Lichtstromes so gewählt wird, dass vorhandenes Licht bzw. hohe Lichtleistung bzw. hohe Lichtintensität bzw. hell den Zustand logisch 1 und nichtvorhandenes Licht bzw. niedrige Lichtleistung bzw. niedrige Lichtintensität bzw. dunkel den Zustand logisch 0 darstellt.
Der Bittakt des Lichtstromes und die Pakete entstehen in der Sendeeinheit 16, indem deren Modulator durch eine Takterzeugungseinheit 17 und in Abhängigkeit von der als Balkenpfeil 18 angedeuteten, zu übertragenden Information gesteuert wird. Statt Pakete können auch Rahmen zur Gliederung des Lichtstromes dienen.
Die optische Faser 11 kann kreisförmig verlegt und der Empfänger 23 des letzten Zugriffsknotens 12 durch eine z.B. 'kurze elektrische Verbindung 19 mit der Sendeeinheit 16 verbunden sein. Hierdurch entsteht eine Ringanordnung, bei der die Sendeeinheit 16 die einzige Lichtquelle enthält. Der Empfänger 23 des letzten Zugriffsknotens 12 kann aber auch elektrisch mit der Sendeeinheit 16 einer weiteren Übertragungseinrichtung 10 verbunden sein, wodurch eine Verdoppelung der linearen Ausdehnung erreicht wird. Bei einer solchen Einrichtung wechseln dann aktive, mit einem Lichtsender ausgerüstete Sendeeinheiten 16 und passive, keinen Lichtsender enthaltende Knoten 12 einander ab.
Fig. 2 zeigt in schematischer, stark vergrösserter Darstellung einen integrierten optischen Richtungskoppler 30 als Herzstück der genannten Zugriffseinheiten 13. Der Richtungskoppler 30 weist auf einem Halbleitersubstrat 32 z.B. einem InP-Substrat, zwei benachbarte, optische Rippenwellenleiter 34, 35 auf, die von insgesamt vier metallischen Steuerelektroden 36 bis 39 bedeckt sind, über die elektrische Steuerspannungen anlegbar sind. Der Richtungskoppler ist auf seiner Eingangsseite mit dem einen Rippenwellerleiter 34 an eine ankommende Faser, insbesondere eine Monomodefaser 41 angeschlossen. Auf seiner Ausgangsseite ist er mit beiden Rippenwellenleitern 34, 35 an je eine abgehende Faser 42 bzw. 43 angeschlossen.
Der beschriebene, beispielsweise Richtungskoppler 30 arbeitet als Lichtweiche, wobei in Abhängigkeit von den an die Steuerelektroden 36 bis 39 angelegten Spannungen der über die Faser 41 ankommende Lichtström in beliebigem Verhältnis auf die beiden abgehenden Fasern 42, 43 aufteilbar ist. Fig. 3 zeigt eine Symbol-Darstellung des Richtungskopplers 30, die die Weichenfunktion zum Ausdruck bringen soll. Der Pfeil 44 symbolisiert dabei die elektrische Ansteuermöglichkeit, die über die Steuerelektroden 36 bis 39 (Fig. 2) gegeben ist.
Wird der Richtungskoppler 30 jeweils voll durchgeschaltet, dann ergeben sich zwei "digitale" SchaltStellungen, und zwar •eine, bei der der Lichtpfad vom Eingang des Kopplers zum jeweiligen Ausgang für einen Lichtstrahl durchlässig ist und eine zweite, bei der dieser Pfad gesperrt ist.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Codewort- Erkennungseinheit 51.1. Diese dient in jedem Zugriffsknoten bovorzugt zum Erkennen der Adressen der vorbeilaufenden Pakete. Die Einheit 51.1 ist aber ganz allgemein einsetzbar zum Erkennen von speziellen Codes, zum Beispiel zum Erkennen von binären Zeichen zum Unterscheiden verschiedener Paket- Sorten.
Die Codewort-Erkennungseinheit 51.1 besitzt einen optischen Eingang 53, der der Verbindung 15 von Fig. 1 entspricht, und einen elektrischen Ausgang 54. In der Darstellung sind die elektrischen Verbindungen als einfache Pfeile und die optischen Verbindungen als Balkenpfeile dargestellt.
Die Codewort-Erkennungseinheit 51.1 umfasst ein elektrisch steuerbares, optisches Schaltglied 57, einen optoelek- trischen Wandler 60, ein Integrationsglied 63, eine Schwellenschaltung 66, eine Steuerung 69 und einen Sequenzgeber 75. Hierzu kommen noch ein Taktgeber 72 und eine Entscheidungseinheit 73.
Der Taktgeber 72 ist mit der Steuerung 69 und dem Sequenzgeber 75 verbunden. Letzterer (75) ist mit dem Schaltglied 57 verbunden und die Steuerung 69 mit dem Sequenzgeber 75, dem Integrationsglied 63 und der Schwellenschaltung 66. Der Ausgang 54 verbindet die Schwellenschaltung 66 mit der Entscheidungseinheit 73.
Der Taktgeber 72 erzeugt einen Takt, der (theoretisch) exakt gleich ist dem Bit- und dem Pakettakt auf der optischen Faser 11 an der Stelle der jeweiligen Zugriffseinheit 13. Dieser Takt wird dem Sequenzgeber 75 über die Verbindung 70 zugeführt. Über die Verbindung 71 erhält die Steuerung 69 jeweils ein Triggersignal, sobald am Eingang 53 der Codewort- Erkennungseinheit 51.1 ein zu erkennendes Codemuster, z.B. eine Paketadresse, zu erwarten ist.
Der Sequenzgeber 75 gibt nun, ausgelöst durch die Steuerung 69, im Bittakt BT des Taktgebers 72 ein serielles, elektrisches Vergleichsmuster VM an das Schaltglied 57 ab. Dieses Vergleichsmuster VM besteht aus einer Folge von mehreren Bits, d.h. Werten logisch 0 und 1. Es entspricht vollständig einem der verschiedenen von der Sendeeinheit 16 als Adressen oder sonstige Codes ausgesandten optischen Muster OM.
Als optisches Schaltglied 57 dient z.B. ein Richtungskoppler 30 der beschriebenen Art, der, gesteuert über seinen Steuereingang 44, den optischen Pfad zwischen dem optischen Eingang 53 und seinem einzigen Ausgang 80 entweder freigibt oder sperrt. Damit arbeitet das Schaltglied 57 als Ein/Aus- Schalter.
Alternativ kann das optische Schaltglied 57 als beliebiges Element ausgebildet sein, das die beschriebenen Funktionen erfüllt. Solche Elemente sind beispielsweise steuerbare, optische Verstärker, optische Modulatoren, gesteuerte Spiegel usw.
Der optoelektrischer Wandler 60 ist bevorzugt eine schnelle Fotodiode mit einem geeigneten, nachgeschalteten Verstärker. In diesem Fall bildet die Ausgangskapazität der Diode und die Eingangskapazität des räumlich eng an die Diode angekoppelten Verstärkers zusammen das Integrationsglied 63. Durch den schaltungstechnischen Aufbau des Verstärkes lässt sich die "virtuelle" Grosse des Integrationsgliedes, dessen RC-Zeit und sonstige Parameter beeinflussen. Das Integrationsglied 63 gibt an seinem Ausgang Spannungsimpulse U ab, deren Höhe ein Mass für ein jeweiliges Integral bildet.
Die Schwellenschaltung 66 ist eine Einheit, die in Art einer monostabilen Kippschaltung jeweils entscheidet, ob ein auftretender Spannungsimpuls U grösser oder kleiner als eine vorgegebene Triggerspannung ist. Die Schwellenschaltung 66 gibt jeweils ein Signal a über den Ausgang 54 an die Entscheidungseinheit 73 ab, die für eine Weiterbehandlung dieses Signals sorgt. Die Codewort-Erkennungseinheit 51.1 arbeitet wie folgt: Die Steuerung 69 gibt aufgrund eines TaktSignals auf der Verbindung 71 die Arbeit frei. Das von der Faser 11 abgezweigte optische Muster OM erreicht während dessen über den optischen Eingang 53 das Schaltglied 57. Gleichzeitig, d.h. takt-und phasengerecht, gibt der Sequenzgeber 75 das elektrisches Vergleichsmuster VM an den Steuereingang 44 des Schaltgliedes 57 ab. Dieses schaltet hierdurch bitweise und in Abhängigkeit von der logischen Bedeutung des jeweiligen Bits des Vergleichsmusters VM das Licht bzw. besser die Hell/Dunkel-Folge des optischen Bitmusters OM zum optoelektrischen Wandler 60 durch oder sperrt den optischen Pfad.
Der optoelektrische Wandler 60 empfängt jeweils das durch das Schaltglied 57 durchgelassene Licht und wandelt dieses Licht proportional zu dessen jeweiliger Lichtleistung bzw. Lichtmenge in elektrische Ladung e um. Diese Ladung e baut im Integrationsglied 63 einen von den Mustern OM und VM gesamthaft abhängigen elektrischen Spannungsimpuls U auf. Die Schwellenschaltung 66 vergleicht die Höhe des Spannungsimpulses U mit ihrer Schwellenspannung und gibt auf den Ausgang 54 ein Signal a ab, das angibt, ob der Spannungsimpuls ü grösser oder kleiner als die Schwellenspannung ist. Die Entscheidungseinheit 73 wertet dieses Signal a dann aus, während die Steuerung 69 das Integrationsglied 63 in seinen Ausgangszustand zurückstellt (Funktion "clear") .
Sind das optische Bitmuster OM und das elektrische Vergleichsmuster VM gleich und erscheinen phasen- und taktgleich an den jeweiligen Eingängen des Schaltgliedes 57, liegt also Gleichheit und genauer Synchronismus vor, dann ergibt sich praktisch ein Zustand, wie er bei einem Korrelator als Autokorrelation bekannt ist. Dies bedeutet für den Spannungsimpuls U, dass dieser einen Extremwert erreicht, entweder einen Maximalwert Umax, weil alles Licht durchgelassen wird oder einen Minimalwert Umin, weil alles Licht gesperrt wird, also Lichtmenge Null. Welcher dieser Extremwerte erreicht wird, hängt dabei davon ab, welcher logische Wert, 1 oder 0, den Zuständen Licht bzw. kein Licht am Eingang 53 des Schaltgliedes 57 zugeordnet ist. Im folgenden wird angenommen, dass der Extremwert ein Maximalwert Umax ist.
Der Fall der genannten exakten Übereinstimmung zwischen optischem Muster OM und Vergleichsmuster VM tritt dann auf, wenn das gesuchte Muster, z.B. die eigene Adresse am Eingang 53 erscheint. In allen anderen Fällen, d.h. bei anderen Adressen, ist der jeweilige Spannungsimpuls U kleiner. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen.
Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild für eine zweite, etwas abgewandelte Codewor -Erkennungseinheit 51.2. Bei dieser bildet das Schaltglied 57 einen optischen Umschalter, dessen Eingang 53 und dessen zwei Ausgängen 81, 82 durch die Steuerung 69 und den Sequenzgeber 75 wahlweise optisch miteinander verbunden werden. Den Ausgängen 81, 82 sind zwei gleiche optoelektrische Wandler 60.1, 60.2 und zugeordnete Integrationsglieder 63.1, 63.2 nachgeschaltet. An deren Ausgänge 64.1, 64.2 ist eine Differenzbildungsstufe 85 angeschlossen, die die Differenz Udiff aus den beiden Spannungsimpulsen Ul, U2 an den Ausgängen 64.1, 64.2 der Integrationsglieder 63.1, 63.2 bildet. Der hierbei entstehende Differenzspannungsimpuls Udiff wird der Schwellenschaltung 66 zugeführt.
Die Codewort-Erkennungseinheit 51.2 ist ansonsten gleich wie die beschriebene Codewort-Erkennungseinheit 51.1 (Fig. 4) aufgebaute und arbeitet ähnlich wie diese. Der Unterschied liegt darin, dass durch die gesteuerte, optische Umschaltung auf die beiden Ausgänge 81, 82 und durch die Differenzbildung in der Differenzbildungsstufe 85 eine schärfere Unterscheidung der verschiedenen auftretenden Adressen resultiert. Weiter ergibt sich ein verbessertes Verhalten beim Auftreten des stets unvermeidbaren Rauschens (Geräusch) und bei Abweichungen von der exakten Phasierung.
Im folgenden wird auf die Art der zu verwendenden und zu unterscheidenden Codewörter bzw. Adressen näher eingegangen. Diese Codewörter müssen aus verschiedenen Gründen eine ganze Reihe von Bedingungen erfüllen, von denen die wichtigsten nachfolgend aufgelistet sind:
• Alle zu vergleichenden Codewörter (bzw. Adressen) müssen die gleiche Länge aufweisen, d.h. sie müssen die gleiche Anzahl Bits besitzen.
• Alle Codewörter müssen die jeweils gleiche Anzahl von Bits des Wertes logisch 1 aufweisen, also gleiches "Gewicht" besitzen.
• Die Länge der Codewörter darf nicht zu lang, aber auch nicht zu kurz sein. Bei zu kurzen Codewörtern wird die "Interpretationsdynamik" relativ klein. Dies bedeutet, dass sich die verschiedenen Codewörter nur relativ schwer unterscheiden lassen. Weiter ist in diesem Fall der Satz der unterscheidbaren Codewörter recht klein, d.h. es gibt nur wenige zusammengehörige Codewörter. Zu lange Codewörter beeinflussen dagegen die Übertragungskapazität negativ, d.h. sie vergrössern den "Kopf" der Pakete.
• Die Codewörter müssen leicht zu generieren sein. Diese Forderung ist wichtig bei hohen Übertragungs-Bitraten, z.B. im GBit-Bereich.
• Die Codewörter müssen eine gewisse Resistenz gegenüber individuellen, kleinen Bitfehlem aufweisen.
"• Es sollte bevorzugt ein Rundspruch-Codewort geben, das durch alle Zugriffsknoten 12 lesbar ist.
Fig. 6 zeigt einen ersten Satz von sechzehn Codewörtern, deren Länge 8 Bit beträgt und von denen vierzehn Wörter jeweils vier Bits des Wertes logisch 1 und des Wertes logisch 0 aufweisen. Dieser Satz erfüllt weitgehend die aufgelisteten Bedingungen und ist als (8, 16, )-Hadamard-C-Code ansich bekannt. (F.J. Mac Williams and N.J.A. Sloane: The Theory of Error Correcting Codes, Amsterdam: North Holland, 1981) .
Hadamard-Codes existieren für (vermutlich) jede Länge, die ein Vielfaches von 4 ist. Die Codewörter eines solchen Codes sind jeweils (N, 2N, N/2)-Wörter, wobei N die Länge eines Codewortes bedeutet, 2N die Anzahl Codewörter des jeweiligen Satzes und N/2 die minimale Hamming-Distanz. Hierzu kommen ein Nur-Einsen-Codewort und ein Nur-Nullen-Codewor . Die beiden Halbsätze eines jeweiligen Codesatzes bilden Binär- Komplemente (0 und 1 sind jeweils gegenseitig vertauscht) .
Die Codewörter von Fig. 6 lassen sich, abgesehen vom jeweils ersten Bit, durch zyklisches Vertauschen und gegebenenfalls durch zusätzliches Invertieren einfach erzeugen.
Fig. 7 zeigt für die erste Codewort-Erkennungseinheit 51.1 berechnete Werte der Spannungsimpulse U. Diese Impulse U sind als Ordinate in willkürlichen Einheiten aufgetragen, z.B. in mV. Auf der Abzsisse sind die zu vergleichenden Codewörter nebeneinander gestellt. Jedes Codewort besitzt eine Länge von 8 Bit und ist durch diejenige Dezimalzahl bezeichnet, die dem Codewort, gelesen als Dualzahl, beigeordnet ist. Insgesamt sind somit 28 bzw. 256 Codewörter aufgezeichnet, jeweils durch einen Punkt, welche Punkte zur besseren Sichtbarmachung durch Verbindungslinien verbunden sind. Die Punkte derjenigen Codewörter, die in Fig. 6 aufgelistet sind, sind weiter durch Kreuze markiert.
Es ist für die Berechnung nun angenommen, dass das 75. Codewort als Adresse der betrachteten ersten Codewort- Erkennungseinheit 51.1 zugeteilt ist. In diesem Fall wird dieses Codewort dann jeweils als Vergleichsmuster VM durch den Sequenzgeber 75 an das Schaltglied 57 abgegeben. Entspricht auch das optische Muster OM dem 75. Codewort, so baut sich am Integrationsglied 63 (wie dargestellt) ein Spannungsimpuls U des Wertes 4 auf.
Erscheint am Eingang 53 der Codewort-Erkennungseinheit 51.1 dagegen ein anderes der Codewörter mit 4 Bit des Wertes logisch 1, dann ergeben sich jeweils Spannungsimpulse U des Wertes 2. Beim Erscheinen des nullten (0.) bzw. des 255. Codewortes ergeben sich kein Spannungsimpuls (U = 0) bzw. ein Impuls des Wertes 4.
Mit diesen Werten weist die ersten Codewort-Erkennungseinheit 51.1 eine Interpretationsdynamik ID von 2 Werteinheiten für alle Codewörter mit 4 Bit des Wertes logisch 1 auf. (Gegenüber dem 255. Codewort besteht dagegen keine Unterscheidungsmöglichkeit.) Die Schwellenschaltung 66 sollte mit ihrer Triggerspannung daher zwischen den Werten 2 und 4 eingestellt sein (abhängig vom Geräusch-Pegel) , also beispielweise auf den Wert 3.
Fig. 8 zeigt für die zweite Codewort-Erkennungseinheit 51.2 berechnete Werte der Differenzspannungsimpulse Udiff. Die Darstellung entspricht denjeningen von Fig. 7. Auf der Ordinate sind die Impulshöhen in willkürlichen Einheiten aufgetragen, auf der Abszisse die 256 verschiedenen Codewörter mit 8 Bit Länge. Die Impulshöhe für das 75. Codewort, das wiederum als Adresse der (zweiten) Codewort- Erkennungseinheit 51.2 gewählt ist, beträgt +4 in beliebigen Einheiten. Die Impulshöhen aller anderen Codewörter des Codesatzes von Fig. 6 beträgt dagegen 0 oder -4. Damit ist die Interpretationsdynamik ID zwischen den im Codesatz enthaltenen, zugelassenen Codewörtern wesentlich besser als im Fall der ersten Codewort-Erkennungseinheit 51.1. Weiter besteht ein deutlicher Unterschied zu allen nicht zugelassenen Codewörtern. Hieraus ergibt sich eine gewünschte Resistenz gegenüber geringen Codefehlern.
Die 8 (berechneten) Werte der Figuren 7 und 8 gelten für exakte Phasenrichtigkeit bzw. genaue Synchronisierung zwischen dem jeweiligen optischen Muster OM und dem Vergleichsmuster VM. Bei Phasenabweichungen zwischen den Mustern, wie sie in der Praxis natürlich auftreten, verschlechtern sich die Verhältnisse. Es ist jedoch bekannt, dass Phasenabweichungen bis zu etwa 15% der Länge eines Bits akzeptabel sind.
Die Codewort-Erkennungseinheiten 51.1 und 51.2 arbeiten mit sehr geringen Lichtleistungen. Sie sind robust gegen Störungen, gegen Phasenabweichungen, gegen Bitfehler, gegen Störgeräusche und gegenüber der erforderlichen Qualität der Licht-Bits. Damit arbeiten sie wesentlich besser als vergleichbare, rein elektronisch wirkende Einheiten. Dies beruht vor allem auf der ausgleichenden Funktion der Integrationsglieder 63, 63.1, 63.2, welche auf Analogtechnik und nicht auf Digitaltechnik basieren. Hierdurch ergibt sich an einer entscheidenden Stelle der Gesamtvorrichtung eine Verminderung der erforderlichen Arbeitsgeschwindigkeit um einen wesentlichen Faktor.
Die Codewort-Erkennungseinheiten 51.1, 51.2 erlauben hiermit das schnelle und sichere Erkennen jeweils eines von mehreren Codemustern, insbesondere von Adressen-Mustern. Sie lassen sich damit in Zugriffseinheiten 13 einsetzen, die die Adressen vorbeilaufender Pakete "fliegend" überprüfen, d.h. quasi ohne zeitliche Verzögerung.
Die Erfindung erlaubt eine ganze Reihe von Varianten:
• Anstelle des beschriebenen Hadamard-C-Codes können auch andere Codesätze verwendet werden. Als Beispiel hierfür seien
•z.B. Codes genannt, die durch serielle, doppelte Verwendung von Hadamard-C-Codewörtern entstehen. Derartige Codes besitzen die doppelte Sequenzlänge und gleichviele oder erheblich mehr verschiedene Codewörter, je nach dem, wie der Code im speziellen aufgebaut ist.
• Der spezielle Aufbau der Codewort-Erkennungseinheiten 51.1, 51.2 kann mit handelsüblichen Optik- und Elektronik- Bausteinen erfolgen oder vorwiegend als LSI-Baustein (LSI = large scale Integration) .
• Der Sequenzgeber 75 kann entweder so aufgebaut sein, dass er das jeweilige Vergleichsmuster VM gespeichert enthält und dieses jeweils gesteuert durch die Steuerung 69 und im Takt des Taktgebers 72 ausgibt. Statt dessen kann er es jeweils mittels eines geeigneten Algorithmusses neu generieren oder das Vergleichsmuster VM von einer nicht gezeigten Einheit empfangen und zum optischen Schaltglied 57 weiterleiten.
• Die Schwellenschaltung 66 kann in einfachster Ausführung eine monostabile Kippschaltung sein. Sie kann aber auch eine aufwendigere Schaltung bilden, die mehrere Ansprechsschwellen aufweist. Hierdurch lassen sich z.B. genauere Angaben über die jeweilige Höhe der Spannungsimpulse U ermitteln.
• Die Diffenrenzbildungsstufe 85 kann entweder in Analogtechnik aufgebaut sein, z.B. als Differenzverstärker, oder in Digitaltechnik, z.B. als Subtraktionsstufe. Es ist weiter möglich, die Ausgänge der beiden optoelektrischen Wandler 60.1, 60.2 der zweiten Codewort-Erkennungseinheit 51.2 elektrisch miteinander zu verbinden. Dann ergibt sich ein dem so gebildeten gemeinsamen Ausgang zugeordnetes einziges Integrationsglied 63, an dem sich die Spannungsimpulse Udiff direkt aufbauen. In diesem Fall erübrigt sich somit eine gesonderte Differenzbildungsstufe 85. Handelt es sich bei den optoelektrischen Wandlern 60.1, 60.2 um Fotodioden, dann lassen sich diese Dioden problemlos elektrisch in Serie schalten. In diesem Fall bildet die elektrische Verbindung zwischen den Dioden den genannten gemeinsamen Ausgang, dessen Kapazität das gemeinsame, einzige Integrationsglied 63 bildet.
■• Die Codewörter sind einzeln oder zu mehreren in jedem Paket, vorzugsweise in dessen Kopfteil enthalten. Sie können aber auch auf mehrere Bereiche der Pakete verteilt sein. • Die Zugriffsknoten 12 können wie beschrieben an einer durchgehenden Faser 11 angeschlossen sein. Es ist aber auch möglich, die Codewort-Erkennungseinheit 51 in anderen Knoten einzusetzen, z.B. solchen, die den Lichtstrom jeweils elektrisch regenerieren.
• Das Integrationsglied 63 kann mittels elektronischer Mittel, insbesondere empfindlicher Eingangsverstärker verschieden gestaltet sein.

Claims

Patentansprüche
1. Codewort-Erkennungseinheit (51) für einen Zugriffsknoten (12) einer optischen Übertragungseinrichtung (10) ,
• wobei die Übertragungseinrichtung (10) eine optische Übertragungsstrecke (11) aufweist, auf der ein ununterbrochener, gerichteter Bitstrom in Form einer Hell/Dunkel-Folge und mit einem gegebenen Bit- und Rahmentakt fliesst,
• wobei im Bitstrom regelmässig Signalinformation in Form optischer Muster (OM) enthalten ist,
• wobei der Zugriffsknoten (12) ausgerüstet ist zum Empfangen und zum Mitlesen dieser optischen Muster (OM) , gekennzeichnet,
- durch ein Schaltglied (57) mit einem optischen Eingang (53) , wenigstens einem optischen Ausgang (80, 81, 82) und einem elektrischen Steuereingang (44) , dessen optische Ein-
(53) und Ausgänge (80, 81, 82) durch Optikpfade verbunden sind, die elektrisch durchlässig oder undurchlässig schaltbar sind, und dessen optischer Eingang (53) an die Übertragungstrecke (11) angeschlossen ist,
- durch einen Sequenzgeber (75) , der an den Steuereingang (44) des Schaltgliedes (57) angeschlossen ist, und der jeweils phasengerecht zu einem optischen Muster (OM) am optischen Eingang (53) des Schaltgliedes (57) ein elektrisches Vergleichsmuster (VM) an den Steuereingang (44) abgibt,
- durch optoelektrische Wandler (60, 60.1, 60.2), die individuell jeweils einem optischen Ausgang (80, 81, 82) des
•Schaltgliedes (57) nachgeschaltet und ausgebildet sind zum Erzeugen einer zur empfangenen Lichtmenge proportionalen elektrischen Ladung (e) ,
- durch elektrische Integrationsglieder (63, 63.1, 63.2), die den Wandlern (60, 60.1, 60.2) nachgeschaltet sind, zum Ausbilden von Spannungsimpulsen (U, Ux, U2) in Abhängigkeit der an den Wandlern (60, 60.1, 60.2) anfallenden Ladung (e) , - durch eine den Integrationsgliedern (63, 63.1, 63.2) nachgeschaltete Schwellenschaltung (66) zum Bewerten der von den Integrationsgliedern (63, 63.1, 63.2) abgegebenen Spannungsimpulse (U) , und
- durch eine Steuerung (69) zum Steuern des Sequenzgebers (75), der Integrationsglieder (63, 63.1, 63.2) und der Schwellenschaltung (66) .
2. Codewort-Erkennungseinheit (51) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (57) als optischer Ein/Aus-Schalter mit einem einzigen Ausgang (80) ausgebildet ist.
3. Codewort-Erkennungseinheit (51) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Schaltglied (57) als optischer Umschalter mit zwei Ausgängen (81, 82) ausgebildet ist,
- dass zwei optoelektrische Wandler (60.1, 60.2) und zwei Integrationsglieder (63.1, 63.2) vorgesehen sind, und
- dass eine Differenzbildungsstufe (85) vorgesehen ist, die zwischen die beiden Integrationsglieder (63.1, 63.2) und die Schwellenschaltung (66) eingefügt ist zur Bildung eines Differenzsignals (Udiff) aus den von den Integrationsgliedern (63.1, 63.2) abgegebenen Spannungsimpulsen (Ux, U2) .
4. Codewort-Erkennungseinheit (51) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Schaltglied (57) als optischer Umschalter mit zwei Ausgängen (81, 82) ausgebildet ist,
- dass zwei optoelektrische Wandler (60.1, 60.2) vorgesehen sind, und
- dass die Wandler (60.1, 60.2) elektrisch so miteinander verbunden sind, dass sie einen gemeinsamen, einzigen Ausgang hab-in, dem ein einziges Integrationsglied (63) zugeordnet ist zur Bildung eines Differenzspannungssignals.
5. Codewort-Erkennungseinheit (51) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optoelektrischen Wandler (60. 60.1, 60.2) als Fotodioden mit nachgeschalteten Verstärkern ausgebildet sind, und dass die Ausgangskapazitäten der Fotodiode zusammen mit den Eingangskapazitätem der zugeordneten Verstärker die elektronischen Integrationsglieder (63, 63.1, 63.2) bilden.
6. Anwendung von Codewort-Erkennungseinheiten (51) nach Anspruch 1 in einer Übertragungsernrichtung (10) mit einer optischen Übertragungsstrecke (11) , in die eine Mehrzahl von Zugriffsknoten (12) seriell eingefügt sind und auf der adresscodierte Pakete im festen Pakettakt zirkulieren,
• wobei jeder Zugriffsknoten (12) eine Codewort- Erkennungseinheit (51) aufweist,
• wobei jedem Zugriffsknoten (12) und jedem Paket ein individuelles, unterscheidbares Codewort als Adresse zugeteilt ist, und
• wobei jeder Zugriffsknoten (12) auf den Pakettakt synchronisiert ist, dadurch gekennzeichnet,
- dass in jedem Zugriffsknoten (12) das Codewort jedes durchlaufenden Paketes durch synchrones Einlesen eines diesem Codewort entsprechenden optischen Musters (OM) und eines dem Codewort des jeweiligen Zugriffsknotens (12) entsprechenden elektrischen Vergleichsmusters (VM) geprüft wird,
- dass durch jeweiliges Aussprechen der Schwellenschaltung (66) der Codewort-Erkennungseinheit (51) die Übereinstimmung von optischem Muster (OM) und Vergleichsmuster (VM) signalisiert wird, und
- dass die Codewörter einem gemeinsamen Hadamard-Code-Satz angehören.
7. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Codewörter einen gemeinsamen Hadamard-C-Code-Satz angehören.
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