DE19828614A1 - Transmission method for optical data using optical waveguide - Google Patents

Transmission method for optical data using optical waveguide

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Abstract

The method includes the steps of dividing an electric (Sel) or optical data signal (Sopt) to be transmitted into several partial signals (Sel1 to Seln) with respectively smaller bandwidth. Each partial signal is converted into an optical partial signal (Sopt1 to Soptn) to be transmitted on an optical conductor, having respectively different central wavelength ( lambda 1 to lambda n), optical carrier frequency, and/or different orthogonal polarization.- DETAILED DESCRIPTION - The partial optical signal are transmitted on an optical conductor forming the transmission path (7), are respectively detected separately at the end of the transmission path, and are put together to the data signal to be transmitted. An INDEPENDENT CLAIM is provided for a receiver and a transmitter implementing the transmission method

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Datenübertragung über Lichtwellenleiter.The invention relates to a method and an apparatus for optical Data transmission via optical fibers.

Zur Datenübertragung über Lichtwellenleiter wird üblicherweise ein elektrisches Signal mittels eines optischen Sendeelements, beispielsweise einer Laserdiode, in ein optisches Signal mit einem Sendespektrum mit einer bestimmten Mittenwellenlänge und einer bestimmten optischen Bandbreite umgesetzt und in einen Lichtwellenleiter eingekoppelt. Am Ende der Übertragungsstrecke wird das Signal wieder optisch-elektrisch gewandelt und weiter verarbeitet. Ist eine Übertragung über die gewünschte Länge infolge der Bandbreiten- oder Dispersionsbegrenzung des Lichtwellenleiters nicht möglich, so werden in der Übertragungsstrecke üblicherweise Verstärker eingesetzt. Hierbei kann es sich um üblicher Repeaterverstärker oder optische Verstärker, z. B. Faserverstärker, handeln. Bei diesem Verfahren wird jedoch nur ein Bruchteil der Übertragungskapazität einen Lichtwellenleiters genutzt.An electrical one is usually used for data transmission via optical fibers Signal by means of an optical transmission element, for example a laser diode, in an optical signal with a transmission spectrum with a certain Center wavelength and a certain optical bandwidth implemented and in coupled an optical fiber. At the end of the transmission line that will be Signal converted again optically-electrically and processed further. Is a Transmission over the desired length due to the bandwidth or Dispersion limitation of the optical waveguide is not possible, so in the Transmission path usually used amplifier. It can be to usual repeater amplifier or optical amplifier, e.g. B. fiber amplifier, act. However, this method only uses a fraction of the Transmission capacity used an optical fiber.

Zur besseren Ausnutzung der Übertragungskapazität eines Lichtwellenleiters ist es bekannt, mehrere elektrische Informationssignale im Wellenlängenmultiplex oder Polarisations-Multiplex über einen einzigen Lichtwellenleiter zu übertragen. Dabei werden die einzelnen elektrischen Signale jeweils in optische Informationssignale umgesetzt, wobei die optischen Sendeelemente, meist schmalbandige Laserdioden, jeweils optische Signale mit einem Sendespektrum mit jeweils unterschiedlicher Mittenwellenlänge bzw. optische Signale mit zueinander orthogonalen Polarisationsrichtungen erzeugen. Diese optischen Signale werden dann mittels eines meist passiven Kopplers zu einem optischen Wellenlängenmultiplex-Signal zusammengefasst und auf einen einzigen Lichtwellenleiter übertragen. Am Ende der Übertragungsstrecke wird das Wellenlängenmultiplex-Signal wieder in die einzelnen optischen Signale aufgeteilt. Diese werden zur weiteren Verarbeitung optisch-elektrisch umgesetzt. Durch die Multiplex-Übertragung ergibt sich eine optimale bzw. verbesserte Ausnutzung der Übertragungskapazität des Lichtwellenleiters.To make better use of the transmission capacity of an optical fiber it is known to multiplex several electrical information signals in wavelength division or polarization multiplex to transmit over a single optical fiber. The individual electrical signals are each optical Information signals implemented, the optical transmission elements, mostly narrow-band laser diodes, each optical signals with a transmission spectrum with different center wavelengths or optical signals generate mutually orthogonal polarization directions. This optical  Signals are then turned into optical by means of a mostly passive coupler Wavelength division multiplexed signal combined into one Optical fiber transmission. At the end of the transmission line that will be Wavelength division multiplex signal back into the individual optical signals divided up. These are implemented optically and electrically for further processing. The multiplex transmission results in an optimal or improved one Utilization of the transmission capacity of the optical fiber.

Üblicherweise wird die Konzipierung des Übertragungssystems gleichzeitig mit der Planung der Übertragungsstrecke vorgenommen. Dies hat den Vorteil, dass Übertragungssystem und Übertragungsstrecke optimal auf den jeweils gegebenen Anwendungsfall abgestimmt werden können. Die Übertragungsstrecke wird dabei so ausgelegt, dass die Gesamtdämpfung und insbesondere die gesamte Dispersion bzw. die optische Bandbreite in jedem optischen Kanal die Übertragung des betreffenden Signals ermöglicht. Vor allem bei Multimode-Lichtwellenleitern spielt die Bandbreitenbegrenzung häufig eine größere Rolle als die Dämpfungsbegrenzung. Erforderlichenfalls müssen dann in der Strecke Repeaterverstärker eingesetzt werden. Dies ist jedoch mit einem relativ hohen Aufwand verbunden, da hierzu in der Strecke zusätzlich zum notwendigen schaltungstechnischen Aufwand meist aufwendige bauliche Maßnahmen erforderlich sind.Usually the design of the transmission system is carried out simultaneously planning the transmission route. This has the advantage that Transmission system and transmission route optimal on the given Use case can be coordinated. The transmission path is thereby designed so that the total attenuation and especially the entire dispersion or the optical bandwidth in each optical channel the transmission of relevant signal allows. Especially with multimode optical fibers Bandwidth limitation often plays a bigger role than that Damping limitation. If necessary, then in the route Repeater amplifiers are used. However, this is a relatively high one Effort associated with this, because in addition to the necessary in the route circuitry effort mostly complex structural measures required are.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur optischen Datenübertragung über Lichtwellenleiter bzw. hierzu geeignete Sende- und Empfangseinheiten zu schaffen, wobei mit verhältnismäßig geringem Aufwand die Übertragung eines Signals über eine bandbreitenbegrenzte bzw. dispersionsbegrenzte Strecke ermöglicht wird. The present invention is therefore based on the object of a method for optical data transmission via fiber optic or suitable transmit and To create receiving units, with relatively little Effort to transmit a signal over a bandwidth-limited or dispersion-limited route is made possible.  

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 3 und 6.The invention solves this problem with the features of patent claims 1 or 3 and 6.

Ausgangspunkt für die Erfindung ist beispielsweise der Fall, dass zu Beginn einer Übertragungsstrecke ein (elektrisches) Informationssignal vorliegt, welches infolge der Dispersionsbegrenzung bzw. Bandbreitenbegrenzung der vorliegenden Übertragungsstrecke bzw. der einzelnen Lichtwellenleiter der Übertragungsstrecke nicht mehr bzw. nicht mehr mit der gewünschten Qualität übertragen werden kann. Vorzugsweise wird es sich bei dem Informationssignal um ein einheitliches Signal handeln, beispielsweise das Signal für einen Feinsehkanal, Sprachkanal oder dergleichen. Selbstverständlich kann es sich jedoch auch bereits um ein Informationssignal handeln, das mehrere Einzelinformationen beinhaltet, beispielsweise mehrere Fernseh- oder Sprachkanäle. Ein derartiges zusammengefasstes Informationssignal wird meist als Zeitmultiplex-Signal vorliegen.The starting point for the invention is, for example, the case where a Transmission path an (electrical) information signal is present, which due to the dispersion limitation or bandwidth limitation of the existing transmission path or the individual optical fiber No longer or no longer with the desired quality can be transferred. The information signal is preferably concerned act as a uniform signal, for example the signal for one Fine viewing channel, voice channel or the like. Of course it can however, it is already an information signal that is several Contains individual information, for example several television or Voice channels. Such a summarized information signal is usually present as a time-division multiplex signal.

Die Erfindung geht nunmehr von der Erkenntnis aus, dass ein derartiges Informationssignal, welches nicht als einheitliches optisches Signal über die vorhandene Übertragungsstrecke übertragen werden kann, zunächst in mehrere Teilsignale aufgespalten wird, jedes Teilsignal in ein optisches Teilsignal umgesetzt und die optischen Teilsignale simultan auf der vorhandenen optischen Übertragungsstrecke übertragen werden. Die optischen Teilsignale weisen dabei ein Spektrum unterschiedlicher Mittenwellenlängen oder eine unterschiedliche optische Trägerfrequenz und/oder unterschiedliche orthogonale Polarisationsrichtungen auf.The invention is now based on the knowledge that such Information signal, which is not a uniform optical signal on the existing transmission path can be transferred, initially in several Partial signals is split, each partial signal into an optical partial signal implemented and the optical partial signals simultaneously on the existing optical Transmission path are transmitted. The partial optical signals point a spectrum of different center wavelengths or a different one optical carrier frequency and / or different orthogonal Directions of polarization.

Auf diese Weise können die optischen Teilsignale am Ende der Übertragungsstrecke in einer entsprechenden Empfangseinheit wieder in einzelne optische Teilsignale separiert und in elektrische Teilsignale umgesetzt werden. Die elektrischen Teilsignale können dann wiederum zu dem ursprünglichen Informationssignal zusammengesetzt werden.In this way, the partial optical signals at the end of the Transmission path in a corresponding receiving unit again in individual  optical partial signals are separated and converted into electrical partial signals. The partial electrical signals can then turn to the original Information signal can be composed.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch solche (elektrischen) Informationssignale über eine bereits vorhandene optische Übertragungsstrecke übertragbar sind, deren Bandbreite-Längenprodukt bei einer vorgegebenen Übertragungswellenlänge zu klein bzw. deren Dispersion bei einer vorgegebenen Übertragungswellenlänge zu groß wäre, um das Informationssignal überhaupt oder mit ausreichender Qualität unter Verwendung eines einzigen optischen Sendeelements (mit endlicher Breite des Sendespektrums) übertragen zu können. Anders als vorhandene Wellenlängenmultiplex-Übertragungssysteme, bei denen verschiedene einzelne elektrische Informationssignale in entsprechende optische Informationssignale umgewandelt und auf einer Übertragungsstrecke übertragen werden, geht die Erfindung den Weg, ein vorhandenes elektrisches Informationssignal zunächst in elektrische Teilsignale aufzutrennen, diese dann im Wellenlängenmultiplex bzw. Polarisations-Multiplex zu übertragen und anschließend wieder zu dem (einheitlichen) Informationssignal zusammenzufassen.This has the advantage that such (electrical) Information signals about an existing optical transmission path are transferable, their bandwidth-length product at a given Transmission wavelength too small or its dispersion at a given Transmission wavelength would be too large to contain the information signal at all or of sufficient quality using a single optical To be able to transmit transmission element (with finite width of the transmission spectrum). Unlike existing wavelength division multiplex transmission systems in which various individual electrical information signals into corresponding optical ones Information signals converted and transmitted on a transmission link the invention goes the way, an existing electrical First separate information signal into electrical partial signals, then these to transmit in the wavelength division multiplex or polarization multiplex and then back to the (uniform) information signal summarize.

Dieses erfindungsgemäße Übertragungsverfahren bzw. die hierzu geeigneten Sende- und Empfangseinheiten eignen sich insbesondere zur Kapazitäterhöhung vorhandener Übertragungsstrecken, vor allem im Fall von Multimode- Lichtwellenleitern. Das zur Kapazitätserhöhung erzeugte elektrische Informationssignal mit höherer Bandbreite bzw. höherer Bitrate muss lediglich einer Sendeeinheit nach der Erfindung zugeführt werden und der optische Ausgang der Sendeeinheit mit der vorhandenen Übertragungsstrecke verbunden werden. Empfangsseitig muss der optische Ausgang der Übertragungsstrecke mit dem Eingang einer Empfangseinheit nach der Erfindung verbunden werden und am Ausgang der Empfangseinheit entsteht wiederum das übertragene Informationssignal mit höherer Bandbreite bzw. höherer Bitrate. Bauliche Eingriffe in die Übertragungsstrecke, wie das beim Einsatz von Repeaterverstärkern der Fall wäre, sind nicht erforderlich.This transmission method according to the invention or the ones suitable for this Transmitter and receiver units are particularly suitable for increasing capacity existing transmission links, especially in the case of multimode Optical fibers. The electrical generated to increase capacity Information signal with a higher bandwidth or higher bit rate only has to a transmission unit according to the invention and the optical Output of the transmitter unit connected to the existing transmission path become. At the receiving end, the optical output of the transmission link must be included  the input of a receiving unit according to the invention and At the output of the receiving unit, the transmitted one is created Information signal with a higher bandwidth or higher bit rate. Structural Interventions in the transmission path, such as when using Repeater amplifiers would be the case are not required.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das in digitaler Form vorliegende Informationssignal nach einer vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift in digitale Teilsignale zerlegt. Hierzu kann beispielsweise jedes n-te Bit oder jede n-te Gruppe von m Bit einem von n Teilsignalen zugeordnet werden. Die Bitdauer der Teilsignale kann in diesem Fall jeweils um den Faktor n größer gewählt werden als die Bitdauer des ursprünglichen digitalen Informationssignals.According to one embodiment of the invention, this is in digital form present information signal after a predetermined Processing instructions broken down into digital partial signals. This can for example, every nth bit or every nth group of m bits one of n Partial signals are assigned. The bit duration of the partial signals can in this case are chosen to be larger by a factor n than the bit duration of the original digital information signal.

Das Zusammenfassen der übertragenen und in elektrische Teilsignale umgesetzten optischen Teilsignale kann dann in umgekehrter Weise erfolgen. Hierzu werden in einer festgelegten Reihenfolge jeweils ein Bit oder eine Gruppe von m Bit eines der n Teilsignale nacheinander zu dem ursprünglichen digitalen Informationssignal zusammengefaßt. Falls die Bitdauer der Teilsignale zur Übertragung über die optische Übertragungsstrecke erhöht wurde, muss diese selbstverständlich wieder um den entsprechenden Faktor reduziert werden, bevor ein Zusammenfassen zu dem elektrischen Informationssignal möglich ist.The combination of the transmitted and electrical partial signals converted optical partial signals can then take place in the reverse manner. For this purpose, a bit or a group are used in a defined order from m bit one of the n partial signals in succession to the original digital Information signal summarized. If the bit duration of the partial signals for Transmission over the optical transmission link has to be increased of course, be reduced again by the appropriate factor before summarizing to the electrical information signal is possible.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments of the invention result from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is illustrated below with the aid of one in the drawing Embodiment explained in more detail.  

Die einzige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur optischen Datenübertragung über einen einzigen Lichtwellenleiter nach der Erfindung.The only drawing shows a schematic representation of a system for optical data transmission over a single optical fiber according to the Invention.

Das in der Figur dargestellte System zur optischen Datenübertragung umfasst eine Sendeeinheit 3, deren Ausgang 5 mit einer Übertragungsstrecke 7 verbunden ist. Bei der Übertragungsstrecke handelt es sich um einen Lichtwellenleiter, der üblicherweise innerhalb eines verlegten Kabels vorgesehen ist. Des weiteren umfasst das System 1 zur optischen Datenübertragung eine Empfangseinheit 9, deren optischer Eingang 11 mit dem Ende der Übertragungsstrecke 7 bzw. des betreffenden Lichtwellenleiters verbunden ist.The system for optical data transmission shown in the figure comprises a transmission unit 3 , the output 5 of which is connected to a transmission link 7 . The transmission link is an optical waveguide, which is usually provided within a laid cable. Furthermore, the system 1 for optical data transmission comprises a receiving unit 9 , the optical input 11 of which is connected to the end of the transmission link 7 or the optical fiber in question.

Dem elektrischen Eingang 13 der Sendeeinheit 3 wird ein elektrisches Informationssignal Sel zugeführt. Zur Aufspaltung des elektrischen Informationssignals Sel in elektrische Teilsignale Sel1 bis Seln umfasst die Sendeeinheit 3 eine Sende-Signalverarbeitungseinheit 15.An electrical information signal S el is supplied to the electrical input 13 of the transmission unit 3 . In order to split the electrical information signal S el into electrical partial signals S el1 to S eln , the transmission unit 3 comprises a transmission signal processing unit 15 .

Bei dem elektrischen Informationssignal Sel kann es sich beispielsweise um ein digitales Signal mit vorgegebener (hoher) Bitrate handeln, wobei die Sende- Signalverabeitungseinheit 15 aus dem am Eingang 13 anliegenden Informationssignal Sel Teilsignale Sel1 bis Seln erzeugt, die eine, vorzugsweise um den Faktor n niedrigere Bitrate aufweisen. Hierzu kann die Sende- Signalverarbeitungseinheit 15 jeweils jedes n-te Bit oder jede n-te Gruppe von m Bit des ursprünglichen Informationssignals Sel in einer vorbestimmten Reihenfolge den einzelnen Teilsignalen zuordnen.The electrical information signal S el can be, for example, a digital signal with a predetermined (high) bit rate, the transmission signal processing unit 15 generating partial signals S el1 to S eln from the information signal S el present at the input 13 , which preferably, by have the factor n lower bit rate. For this purpose, the transmit signal processing unit 15 can assign each nth bit or every nth group of m bits of the original information signal S el to the individual partial signals in a predetermined order.

Die Sende-Signalverarbeitungseinheit 15 führt jedes der von ihr erzeugten Teilsignale Sel1 bis Seln einem optischen Sendeelement 17 1 bis 17 n zu. Jedes der optischen Sendeelemente wandelt das betreffende elektrische Teilsignal Sel1 bis Seln in ein optisches Teilsignal Sopt1 bis Soptn um. Die einzelnen optischen Teilsignale werden mittels einer optischen Koppeleinheit 19 zu einem optischen Informationssignal Sopt zusammengefasst, welches der Übertragungsstrecke 7 zugeführt ist. Jedes der optischen Teilsignale Sopt1 bis Soptn weist ein Sendespektrum mit jeweils unterschiedlicher Mittenwellenlänge auf, wobei die Abstände zwischen benachbarten Mittenwellenlängen so gewählt ist, dass ein ausreichend geringes Nebensprechen entsteht. Die optischen Teilsignale können jedoch auch unterschiedliche, zueinander orthogonale Polarisationsrichtungen aufweisen, so dass eine Übertragung im Polarisations(Moden)-Multiplex möglich ist. Hierzu wird man die Übertragungsstrecke 7 vorzugsweise in Form einer polarisationserhaltenden Einmodenfaser ausbilden. Damit können bei jeder Wellenlänge zwei optische Teilsignale mit zueinander orthogonalen Polarisationsrichtungen übertragen werden.The transmission signal processing unit 15 feeds each of the partial signals S el1 to S eln it generates to an optical transmission element 17 1 to 17 n . Each of the optical transmission elements converts the relevant electrical partial signal S el1 to S eln into an optical partial signal S opt1 to S optn . The individual optical partial signals are combined by means of an optical coupling unit 19 to form an optical information signal S opt , which is fed to the transmission link 7 . Each of the optical partial signals S opt1 to S optn has a transmission spectrum with a different center wavelength, the distances between adjacent center wavelengths being chosen such that a sufficiently low crosstalk arises. However, the partial optical signals can also have different, mutually orthogonal polarization directions, so that transmission in polarization (mode) multiplexing is possible. For this purpose, the transmission link 7 will preferably be in the form of a polarization-maintaining single-mode fiber. In this way, two optical partial signals with mutually orthogonal polarization directions can be transmitted at each wavelength.

Das optische Informationssignal Sopt wird in der Empfangseinheit 9 einer weiteren optischen Koppeleinheit 21 zugeführt. Die optische Koppeleinheit 21 trennt das optische Informationssignal Sopt wieder in die einzelnen optischen Teilsignale Sopt1 bis Soptn auf. Diese empfangsseitigen optischen Teilsignale werden zur Vereinfachung ebenso bezeichnet wie die sendeseitigen optischen Teilsignale. Selbstverständlich sind die empfangsseitigen optischen Teilsignale jedoch mit der Übertragungscharakteristik der Übertragungsstrecke beaufschlagt.The optical information signal S opt is fed to a further optical coupling unit 21 in the receiving unit 9 . The optical coupling unit 21 separates the optical information signal S opt again into the individual optical sub-signals S opt1 to S optn . For simplification, these optical partial signals on the receiving side are also referred to as the optical partial signals on the transmitting side. Of course, however, the optical transmission signals at the receiving end are subjected to the transmission characteristics of the transmission link.

Die optischen Koppeleinheiten 19 bzw. 21 können in üblicher Weise realisiert sein. Im Fall der Koppeleinheit 19 kann beispielsweise ein einfacher, entsprechend breitbandiger n × 1 Koppler verwendet werden. Auf der Empfangsseite muss die Koppeleinheit 21 zusätzlich zur ihrer Funktion einer Aufspaltung in verschiedene Signalwege eine Filterfunktion übernehmen, so dass am Ausgang der Koppeleinheit jeweils nur das betreffende gewünschte optische Teilsignal anliegt. Beispielsweise kann die optische Koppeleinheit 21 als Phased- Array ausgebildet sein. Ein derartiges Phased-Array muss entsprechend der gewünschten Topologie der Koppeleinheit 21 einen optischen Eingang und n optische Ausgänge aufweisen. Durch die Ausbildung als Phased-Array wird erreicht, dass zwischen dem gemeinsamen Eingang und jedem Ausgang eine Bandpass-Filtercharakteristik erzielbar ist.The optical coupling units 19 and 21 can be implemented in the usual way. In the case of the coupling unit 19 , for example, a simple, correspondingly broadband n × 1 coupler can be used. On the receiving side, the coupling unit 21 has to perform a filter function in addition to its function of splitting into different signal paths, so that only the relevant optical partial signal in question is present at the output of the coupling unit. For example, the optical coupling unit 21 can be designed as a phased array. Such a phased array must have an optical input and n optical outputs in accordance with the desired topology of the coupling unit 21 . The design as a phased array ensures that a bandpass filter characteristic can be achieved between the common input and each output.

Jeder optische Ausgang der optischen Koppeleinheit 21 ist mit einem optischen Empfangselement 23 1 bis 23 n verbunden, wobei die Empfangselemente die optischen Teilsignale Sopt1 bis Soptn in die elektrischen Teilsignale Sel1 bis Seln umformen. Handelt es sich bei dem zu übertragenden Informationssignal um ein digitales Signal, so können die emfangsseitigen elektrischen Teilsignale Sel1 bis Seln in Folge der möglichen vollständigen Wiederherstellung mit den empfangsseitigen elektrischen Teilsignalen Sel1 bis Seln identisch sein.Each optical output of the optical coupling unit 21 is connected to an optical receiving element 23 1 to 23 n , the receiving elements converting the optical partial signals S opt1 to S optn into the electrical partial signals S el1 to S eln . If it is in the information to be transmitted signal is a digital signal, the emfangsseitigen partial electric signals S to S can el1 ELN in consequence of the possible complete restoration with the receiving-side partial electric signals S to S el1 ELN be identical.

Die Empfängseinheit 9 weist zur Regenerierung der elektrischen Teilsignale und für das Zusammenfassen der elektrischen Teilsignale Sel1 bis Seln zu dem übertragenen elektrischen Informationssignal Sel eine Empfangs- Signalverarbeitungseinheit 25 auf.The receiver unit 9 has a received signal processing unit 25 for regeneration of the electrical partial signals and for combining the electrical partial signals S el1 to S eln into the transmitted electrical information signal S el .

Für das vorstehend erläuterte Beispiel der Aufspaltung eines digital vorliegenden elektrischen Signals Sel zu n digitalen elektrischen Teilsignalen Sel1 bis Seln kann die Empfangs-Signalverarbeitungseinheit 25 das Zusammenführen der einzelnen elektrischen Teilsignale zu dem elektrischen Informationssignal Sel so vornehmen, dass in derselben Reihenfolge, in der das Zerlegen des elektrischen Informationssignals in einzelne elektrische Teilsignale erfolgt ist, jeweils nacheinander in der richtigen Reihenfolge ein Bit oder eine Gruppe von m Bit eines der n Teilsignale Sel1 bis Seln entnommen und in dieser Reihenfolge zu dem digitalen Informationssignal Sel zusammengesetzt wird.For the example explained above of splitting a digitally present electrical signal S el into n digital electrical partial signals S el1 to S eln , the received signal processing unit 25 can combine the individual electrical partial signals into the electrical information signal S el in such a way that, in the same order, in which the electrical information signal has been broken down into individual electrical partial signals, in each case one bit or a group of m bits of one of the n partial signals S el1 to S eln is extracted in the correct order and is combined in this order to form the digital information signal S el .

Die Bitdauer der Teilsignale kann dabei um den Faktor n größer sein als die Bitdauer des zu übertragenden Informationssignals. Wurde von der Sende- Signalverarbeitungseinheit 15 nach der Aufspaltung des Informationssignals in die einzelnen Teilsignale die Bitdauer zur Reduzierung der erforderlichen Bandbreite bei der Übertragung der einzelnen Teilsignale entsprechend vergrößert, so muss die Empfangs-Signalverarbeitungseinheit 25 selbständig vor einem Zusammenfassen der elektrischen Teilsignale zu dem gesamten Informationssignal die Bitdauer wieder um denselben Faktor reduzieren.The bit duration of the partial signals can be greater than the bit duration of the information signal to be transmitted by a factor of n. If, after the splitting of the information signal into the individual sub-signals, the bit signal processing unit 15 has increased the bit duration to reduce the bandwidth required for the transmission of the individual sub-signals, then the received signal processing unit 25 must independently before the electrical sub-signals are combined to form the entire information signal reduce the bit duration again by the same factor.

Claims (11)

1. Verfahren zur optischen Datenübertragung über Lichtwellenleiter
  • a) bei dem das zu übertragende elektrische (Sel) oder optische Informationssignal (Sopt) in mehrere Teilsignale (Sel1 bis Seln) mit jeweils geringerer Bandbreite zerlegt wird,
  • b) bei dem jedes Teilsignal (Sel1 bis Seln) in ein optisches Teilsignal (Sopt1 bis Soptn) mit jeweils unterschiedlicher Mittenwellenlänge (λ1 bis λn) oder optischer Trägerfrequenz und/oder unterschiedlicher orthogonaler Polarisation umgesetzt wird,
  • c) bei dem optischen Teilsignale (Sopt1 bis Soptn) auf einer die Übertragungsstrecke (7) bildenden Lichtwellenleiter übertragen werden, und
  • d) bei dem die optischen Teilsignale (Sopt1 bis Soptn) am Ende der Übertragungsstrecke (7) jeweils wieder getrennt detektiert und zu dem zu übertragenden Informationssignal (Sel) zusammengesetzt werden.
1. Method for optical data transmission via optical fibers
  • a) in which the electrical (S el ) or optical information signal (S opt ) to be transmitted is broken down into several partial signals (S el1 to S eln ), each with a smaller bandwidth,
  • b) in which each partial signal (S el1 to S eln ) is converted into an optical partial signal (S opt1 to S optn ), each with a different center wavelength (λ 1 to λ n ) or optical carrier frequency and / or different orthogonal polarization,
  • c) in which the optical partial signals (S opt1 to S optn ) are transmitted on an optical waveguide forming the transmission path ( 7 ), and
  • d) in which the optical partial signals (S opt1 to S optn ) are again separately detected at the end of the transmission path ( 7 ) and combined to form the information signal (S el ) to be transmitted.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter ein Multimode-Lichtwellenleiter ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the Optical fiber is a multimode optical fiber.   3. Sendeeinheit zur optischen Signalübertragung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
  • a) mit einer Sende-Signalverarbeitungseinheit (15) zur Trennung eines zu übertragenden elektrischen Informationssignals (Sel) in mehrere elektrische Teilsignale (Sel1 bis Seln),
  • b) mit mehreren optischen Sendeelementen (17 1 bis 17 n), welchen die elektrischen Teilsignale (Sel1 bis Seln) zugeführt sind und welche aus den elektrischen Teilsignalen (Sopt1 bis Soptn) optische Teilsignale mit Sendespektren mit jeweils unterschiedlicher Mittenwellenlängen (λ1 bis λn) oder Trägerwellenlängen und/oder unterschiedlicher orthogonaler Polarisation erzeugen, und
  • c) mit einer Koppeleinheit (19), welche die optischen Teilsignale (Sopt1 bis Soptn) auf einem optischen Informationssignal (Sopt) zusammenfasst und einem optischen Ausgang (5) zuführt.
3. Sending unit for optical signal transmission, in particular for performing the method according to one of the preceding claims,
  • a) with a transmission signal processing unit ( 15 ) for separating an electrical information signal to be transmitted (S el ) into a plurality of partial electrical signals (S el1 to S eln ),
  • b) with a plurality of optical transmission elements ( 17 1 to 17 n ), to which the partial electrical signals (S el1 to S eln ) are supplied and which optical partial signals from the electrical partial signals (S opt1 to S optn ) with transmission spectra each having different center wavelengths (λ 1 to λ n ) or generate carrier wavelengths and / or different orthogonal polarization, and
  • c) with a coupling unit ( 19 ), which combines the optical partial signals (S opt1 to S optn ) on an optical information signal (S opt ) and feeds an optical output ( 5 ).
4. Sendeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- Signalverarbeitungseinheit (15) ein digitales Informationssignal nach einer vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift in digitale Teilsignale (Sel1 bis Seln) zerlegt.4. Transmitting unit according to claim 3, characterized in that the transmitting signal processing unit ( 15 ) breaks down a digital information signal according to a predetermined processing rule into digital partial signals (S el1 to S eln ). 5. Sendeeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- Signalverarbeitungseinheit (15) jedes n-te Bit oder jede n-te Gruppe von m Bit einem von n Teilsignalen (Sel1 bis Seln) zuordnet. 5. Transmitting unit according to claim 4, characterized in that the transmitting signal processing unit ( 15 ) assigns every nth bit or every nth group of m bits to one of n partial signals (S el1 to S eln ). 6. Sendeeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitdauer der Teilsignale (Sel1 bis Seln) um den Faktor n größer ist als die Bitdauer des digitalen Informationssignals (Sel).6. Transmitting unit according to claim 5, characterized in that the bit duration of the partial signals (S el1 to S eln ) is greater by a factor of n than the bit duration of the digital information signal (S el ). 7. Empfangseinheit zur optischen Signalübertragung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
  • a) mit einer Koppeleinheit (21), welche ein an einem optischen Eingang (11) anliegendes, im Wellenlängenmultiplex und/oder Polarisations- Multiplex übertragenes optisches Signal (Sopt) in die optischen Teilsignale (Sopt1 bis Soptn) trennt,
  • b) mit mehreren optischen Empfangselementen (23 1 bis 23 n), welchen die optischen Teilsignale (Sopt1 bis Soptn) zugeführt sind und welche aus den optischen Teilsignalen elektrische Teilsignale (Sel1 bis Seln) erzeugen und
  • c) mit einer Empfangs-Signalverarbeitungseinheit (25) zur Zusammenfassung der elektrischen Teilsignale (Sel1 bis Seln) zu einem elektrischen Informationssignals (Sel) nach einer vorbestimmten Vorschrift.
7. receiving unit for optical signal transmission, in particular for performing the method according to one of claims 1 or 2,
  • a) with a coupling unit ( 21 ) which separates an optical signal (S opt ) present at an optical input ( 11 ) and transmitted in the wavelength division multiplex and / or polarization multiplex into the partial optical signals (S opt1 to S optn ),
  • b) with a plurality of optical receiving elements ( 23 1 to 23 n ), to which the partial optical signals (S opt1 to S optn ) are supplied and which generate partial electrical signals (S el1 to S eln ) from the optical partial signals and
  • c) with a received signal processing unit ( 25 ) for combining the electrical partial signals (S el1 to S eln ) into an electrical information signal (S el ) according to a predetermined regulation.
8. Empfangseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangs-Signalverarbeitungseinheit (25) digitale Teilsignale (Sel1 bis Seln) nach einer vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift zu einem digitalen Informationssignal (Sel) zusammenfasst. 8. Receiving unit according to claim 7, characterized in that the received signal processing unit ( 25 ) combines digital partial signals (S el1 to S eln ) according to a predetermined processing rule to form a digital information signal (S el ). 9. Empfangseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangs-Signalverarbeitungseinheit (25) entsprechend einer festgelegten Reihenfolge jeweils ein Bit oder eine Gruppe von in Bit eines von n Teilsignalen (Sel1 bis Seln) nacheinander zu einem digitalen Informationssignal (Sel) zusammenfasst.9. Receiving unit according to claim 8, characterized in that the received signal processing unit ( 25 ) in accordance with a defined sequence in each case one bit or a group of in bits one of n partial signals (S el1 to S eln ) in succession to form a digital information signal (S el ) summarizes. 10. Empfangseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitdauer der Teilsignale (Sel1 bis Seln) um den Faktor n größer ist als die Bitdauer des digitalen Informationssignals (Sel).10. Receiving unit according to claim 9, characterized in that the bit duration of the partial signals (S el1 to S eln ) is greater by a factor n than the bit duration of the digital information signal (S el ). 11. System zur optischen Datenübertragung, insbesondere nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer Sendeeinheit (3) nach einem der Ansprüche 3 bis 6 und einer Empfangseinheit (9) nach einem der Ansprüche 7 bis 10.11. System for optical data transmission, in particular according to the method according to one of claims 1 or 2, with a transmitting unit ( 3 ) according to one of claims 3 to 6 and a receiving unit ( 9 ) according to one of claims 7 to 10.
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