DE3041945A1

DE3041945A1 - Sender-empfaenger fuer mittels optischer fasern uebertragene daten

Info

Publication number: DE3041945A1
Application number: DE19803041945
Authority: DE
Inventors: Masami Sepulveda Calif. Nakamori
Original assignee: Perkins Res & Manufacturing Co
Current assignee: Perkins Res & Manufacturing Co
Priority date: 1979-11-06
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1981-05-14
Also published as: US4249266A; GB2062857B; CA1143795A; FR2469057B1; GB2062857A; JPS56131237A; FR2469057A1

Description

Perkins Research & Manufacturing Co., Inc., Sepulveda, Californien, USA

Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sender-Empfänger mittels optischer Fasern übertrage . Daten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Verwendung der optischen Fasertechnologie in der Datenübermittlung befindet sich in einer schnell fortschreitenden Entwicklung, tfbermitt lungs glied er aus optischen Fasern sind bereits zur Verbindung von Computern, Instrumenten und Telefonen weit verbreitet. Optische Fasersysteme haben gegenüber Kupferleitungssysteme entscheidende Vorteile. Abgesehen davon, daß sie kleiner und leichter als Kupferleitungssysteme sind/ bieten optische Fasersysteme eine vollständige elektrische Isolation, eine sehr, hohe Hochgeschwindigkeits-Breitbandeigenschaft und eine vollständige Unempfindlichkeit, sowohl hinsichtlich des Rauschens und dem Breitenbereich der gegenseitigen Beeinflussung. Noch entscheidender ist, daß Verbindungsglieder aus optischen Fasern billiger als Kupferleitersyseme sind.

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Bei dieser schnellen Verbreitung der optischen Fasertechnologie besteht ein gesteigerter Bedarf für höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und gesteigerte Bandbreiten. Da alle Lichtimpulse jedoch einpolig sind,bestehen bei der Hochgeschwindigkeitsübertragung langer Ströme von "EINSEN" ■ oder "NULLEN" gewisse Schwierigkeiten. Um ·. derartige lange Ströme zu übermitteln, werden verschiede Verschlüsselungssehernen zur Verminderung der Verzerrung verwendet. Es wurden verschiedene Verschlüsselungs- und Modulationsschemen, wie z. B. die Manchester Codierung, die Frequenzverschiebungscodierung, die Phasenverschiebungscodierung, als auch verschiedene andere von diesen Codierungen entwickelte Codierschemen entwickelt.

Weiter treten die durch diese Systeme zu übermittelnde Daten in verschiedenen Formaten, wie z. B. in asynchronen, synchronen oder bisynchronen Formaten auf. Die Datengeschwindigkeiten in diesen Formaten ändern sich in hohem Maße, wobei die asynchronen Daten gewöhnlich eine viel geringere Geschwindigkeit als die synchronen Daten aufweisen. Dementsprechend sollten moderne Übermittlungssysteme mittels optischer Fasern in der Lage sein,sowohl asynchrone als auch synchrone Daten zu übermitteln, und ebenfalls derartige Daten so zu verschlüsseln, daß irgerd eine Verzerrung oder ein Verlust der Information verhindert wird.

Es werden zur Zeit verschiedene übertragungs- und Empfangsschaltungen für optische Fasern hergestellt, wobei jedoch alle entweder in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt oder sehr teuer sind. Die momentan erhältllichen Schaltungen arbeiten nur in der asynchronen oder

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synchronen Arbeitsweise und bei begrenzter Datengeschwindigkeit. Weiter werden bei der übertragung von synchronen Daten das Taktsignal und die mit ihm sychronisierten Daten getrennt übermittelt. Ebenfalls sind derartige Schaltungen, die die verschiedenen Codierschemen verwenden und z. Zt. zur Verfügung stehen oft sehr umfangreich und daher kostspielig.

Ein sehr wichtiger Gesichtspunkt ist, daß nur sehr wenige der momentan zur Verfügung stehenden Einheiten irgend eine Anzeige der Integrität der optischen Verbindungsglieder liefern. D. h., die Systeme übermitteln einfach Daten. Es ist sehr wichtig, eine Anzeige der Kontinuität des Gliedes unabhängig von dem Vorhandensein der Daten zu haben, damit sichergestellt ist, daß ein freies Datenglied vorhanden ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sender-Empfänger der eingangs genannten Art zur Übermittlung und zum Empfang von synchronen und asynchronen digitalen Daten durch ein Kabel aus optischen Fasern in einer einzigen, billigen und wirksamen Weise zu schaffen, und für synchrone Daten so weiterzubilden, daß diese Daten ohne gesondertes Übertragen und Empfangen des Taktimpulses , mit dem die Daten sychronisiert sind, übertragen und empfangen werden können.

Mit der vorliegenden Erfindung wird weiter in vorteilhafter Weise eine Anzeige der Betriebsbereitschaft oder Freigabe eines Übermittlungszweiges der optischen Faser geschaffen, wenn über den Zweig keine Daten übermittelt werden.

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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit der Erfindung wird im weitesten Sinn ein Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten geschaffen, der sowohl asynchrone als auch synchrone Daten durch ein übermitt lungs kabel aus optischen Fasern überträgt und empfängt. Der Sender-Empfänger für die Daten ist an einem Ende mit dem Kabel verbunden und steht mit einem identischen Sender-Empfänger am anderen Ende des Kabels in Verbindung,-Der Sender-Empfänger umfaßt einen übertragungsteil zur Umwandlung von elektrischen digitalen Daten einer mit dem übertragungsteil verbundenen Datenquelle in einem optischen Fluß für das Kabel. Der optische Flußumfaßt für asynchrone Daten eine Folge positiv verlaufender Impulse, wenn der Datenwert bei logisch-"EINS" ist und eine Folge negativ verlaufender Impulse, wenn der Datenwert bei logisch-"NULL" ist. Die Impulsfolge ist um ein bestimmtes Zeitintervall beabstandet und wird bei jedem übergang der Daten zwischen logisch-"EINS" und logisch-"NULL" erneut gestartet.Für synchrone Daten umfaßt der Fluß eine Folge positiv verlaufender Impulse, wenn der Datenwert bei logisch-"EINS" ist und eine Folge negativ verlaufender Impulse, wenn der Datenwert bei logisch-"NULL" ist. Jeder der Impulse in der Folge entspricht jeweils dem Durchgang eines Taktsignals, mit dem der Datenwert synchronisiert ist.

Der Sender-Empfänger umfaßt weiter einen Empfängerteil zur Umwandlung des optischen Flusses aus dem Kabel in elektrische digitale Daten für ein mit dem Empfänger verbundenes Datengerät. Für den von den asynchronen

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Daten erzeugten Fluß stellt der Empfänger die Daten wieder her ,und für den von den synchronen Daten erzeugten Fluß stellt der Empfänger sowohl die Daten als auch den Takt, mit dem die Daten synchronisiert waren, wieder her. Der Sender-Empfänger umfaßt weiter eine Einrichtung zur Anzeige der Betriebsbereitschaft des Datenübermittlungssystems, das aus den zwei Sender-Empfängern und dem Kabel besteht.

Der Empfänger schafft weiter eine Anzeige, ob ein Datenzweig frei ist, indem die Abwesenheit entweder des Schleifentakts oder der Daten angezeigt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt μηα werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild des Übermittlungssystems mittels optischer Fasern mit dem Sender-Empfänger;

Fig. 2 ein Schaltbild des übertragungsteils des Sender-Empfängers;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des übertragungstaktgeneratörteils des übertragungsteils des Sender-Emfpängers;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des Übertragungstaktgeneratorteils des Übertragungsteils;

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform des übertragungstaktgeneratorteils des Übertragungsteils des: Sender-Empfängers; ■

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Fig. 6 eine Darstellung der Signale an verschiedenen Stellen in dem in Figur 2 gezeigten Übertragungsteil, wenn der Übertragunsteil bzw. Sender asynchrone Daten übermittelt;

Fig. 7 eine Darstellung der Signale an verschiedenen Stellen des in Figur 2 gezeigten Senders, wenn der Sender synchrone Daten übermittelt;

Fig. 8 ein Schaltbild des Empfängers des Sender-Empfängers ;

Fig. 9 eine Darstellung der Signale an verschiedenen Stellen des in Figur 8 gezeigten Empfängers, wenn der Empfänger asynchrone Daten empfängt; und

Fig.10 eine Darstellung der Signale an verschiedenen Stellen, :.in dem Empfänger von Figur 8, wenn der Empfänger synchrone Daten empfängt.

Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Datenübermittlungssystems 10 mittels optischer- Fasern, das zwei Daten-Sender-Empfänger 20 aufweist, die zwei Kabel 30 aus optischen Fasern antreiben.Die Sender-Empfänger 20 zur Übermittlung der Daten sind identisch, sodaß im folgenden nur einer der Sender-Empfänger 20 beschrieben wird. Die zwei Sender-Emfpänger 20 werden verwendet, um ein Übermittlungssystem 10 im vollständigen Duplexbetrieb,d. h., der übertragung in beiden Richtungen/ zu schaffen.

Jeder der Sender-Empfänger 20 zur Übermittlung von Daten nimmt entweder synchrone Daten mit einem begleitenden Taktsignal oder asynchrone Daten auf.

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Zusätzlich weist jeder Sender-Empfänger 20 ein Paar Steuerleitungen auf. Diese Leitungen umfassen einen "Übertragung-möglich" Eingang, der den Beginn der Datenübertragung durch den Sender-Empfänger anzeigt, und einen "Schleifentakt/Datenempfangen" Ausgang auf, der eine Anzeige sowohl für die Gültigkeit der von dem Sender-Empfänger kommenden Daten als auch eine Anzeige für die Betriebsbereitschaft des Datenzweiges schafft.

Jeder der in Fig. 1 gezeigten Sender-Empfänger weist schematische ein mit einem Logik-Teil 24 in Verbindung stehendes Interface-Teil 22 auf. Das Logik-Teil 24 treibt die Daten zu einer mit einer lichtemittierenden Diode LED 28 verbundenen Treiberschaltung 26, wobei die lichtemittierende Diode 28 die Information in das Kabel 3 0 aus optischen Fasern zur Übertragung zu einer ähnlichen Sender-Empfänger-Einheit am anderen Ende des Kabels sendet. Diese andere Sender-Empfänger-Einheit 2 0 sendet ebenfalls Informationen zu der ersten Sender-Empfänger-Einheit über ein weiteres Kabel. Die Information gelangt in den Sender-Emfpänger über eine PIN Fotodiode 24 und wird über einen Empfänger 25 in die Logik-Schaltung 24 geleitet. Auf diese Weise ist jeder Sender-Empfänger vollständig zum Empfangen und übermitteln von Daten geeignet.

Jeder Sender-Empfänger kann Daten bis zu 56 kilobits/sec asynchron oder synchron übermitteln. Jeder Sender-Empfänger sorgt für alle elektrische-optische Umwandlungen, die zur übertragung einer EIA (Electronic Industries Assossiation) Standard Information durch

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das Kabel aus optischen Fasern erforderlich ist und sorgt ebenfalls für die notwendigen optischenelektrischen Umwandlungen an der Empfängerseite. Weiter sorgt der Sender-Empfänger 20 für eine vollständige Anzeige der Betriebsbereitschaft des Übermittlungssystems .

Wenn das System im Asynchronbetrieb arbeitet/ hat es keine NRZ-Verfahrensmöglichkeit (No-Return-To-Zero Capability) und setzt keine Begrenzung auf das Datenformat,solange die negative und positive Dauer der Impulse in den Daten nicht weniger als ein minimaler bestimmter Wert ist. Wenn das System im Synchronbetrieb arbeitet,werden die Daten und das Taktsignal, mit dem die Daten synchronisiert sind, moduliert und gleichzeitig übertragen. Diese besondere Arbeitsweise wird durch die Verwendung eines Zwei-Niveau-Codierschemas erreicht.

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild des Übertragungsteils des in Fig. 1 blockschaltmäßig gezeigten Sender-Empfänger zur Übermittlung von Daten. Der übertragungsteil 40 hat verschiedene Hauptabschnitte, einen übertragungstaktgenerator 41, einen Schleifentaktgenerator 42, eine erste Verknüpfungsschaltunganordnung 43, eine zweite Verknüpfungsschaltunganordnung und die lichtemittierende Diode 28. Die Eingänge zu dem Übertragungsteil sind die über die optische Faserleitung zu übertragenden Daten, ein Taktsignal und das "Übertragung-möglich" Signal. Die Daten können entweder synchron oder asynchron sein. Der Taktsignaleingang wird auf verschiedene unterschiedliche Weisen verwendet. Für synchrone Daten kann der Taktsignaleingang das externe Taktsignal sein, mit dem die Daten

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synchronisiert sind, oder kann ein internes Taktsignal in dem Übertragungsteil sein, welches mit einem externen Schaltkreis zur Synchronisierung der Daten verbunden ist, wobei die Daten dann dem Übertragungsteil zugeführt werden. Während die asynchronen Daten definitionsgemäß nicht mit einem Taktsignal synchronisiert werden, wird gezeigt, daß mit der vorliegenden Erfindung asynchrone Daten auf zwei unterschiedliche Methoden verarbeitet werden. Gemäß der ersten Methode wird der Taktsignaleingang nicht verwendet und der Übertragunstaktgenerator arbeitet einfach von den asynchronen Daten. Bei der zweiten Methode wird ein internes Taktsignal mit einer viel höheren Frequenz als die der asynchronen Daten zum Treiben des Übertragungstaktgenerators 41 verwendet.

Die grundsätzlichen Möglichkeiten zur Ausbildung des Übertragungstaktgenerators sind in den Figuren 3 bis 5 dargestellt. In Figur 3 wird der Takteingang nicht verwendet und die asynchronen Daten werden zum Treiben des Übertragungstaktgenerators 41 verwendet. Bei dieser Ausführungsform ist der Übertragungstaktgenerator 41 innen als eine zurücktriggerbare, monostabile Kippstufe ausgebildet. Der Ausgang des Übertragungstaktgenerators, wenn er in dieser Art betrieben wird, ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. Wie man in Fig. 6 sieht, schafft das Signal TCG, welches den Ausgang des Übertragungstaktgenerators darstellt, wenn er mittels des "Übertragung-möglich" Signals verknüpft 'ist, eine Impulsfolge, die aus einer Reihe flacher Impulse besteht, die einen regelmäßigen Abstand T1 aufweisen. Diese Impulsfolge wird bei jedem übergang der asynchronen Daten erneut eingeleitet. Durch Kombination der neu eingeleiteten

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Impulsfolge mit den Daten selbst, erhält man einen einzigartig codierten Datenstrom. Es ist dies der Datenstrom, der dann von der LED 28 in das Kabel 30 aus optischen Fasern übermittelt wird.

Figur 4 zeigt den Übertragungsteil 40 zur Übertragung von synchronen Daten, wobei der Übertragungstaktgenerator 41 innen als eine nicht zurücktriggerbare, monostabile Kippstufe 52 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform arbeitet die Kippstufe direkt von einem Taktsignal, mit dem der Datenwert synchronisiert ist. Wie bereits erwähnt, kann dies ein externes Taktsignal sein, das der Einheit zugeführt wird, oder ein internes Taktsignal innerhalb der Einheit sein, welches zu der Datenquelle zur Erzeugung der synchronen Daten geleitet wird. In Figur 7 ist die Signalform TCG gezeigt, die wiederum den Ausgang des Übertragungstaktgenerators darstellt, wenn er mit dem "Übertragung-möglich" Signal verknüpft ist, und eine Impulsfolge flacher Impulse darstellt, wobei jeder Impuls einem Übergang des Taktsignals entspricht. Diese Impulsfolge wird wiederum mit den Daten selbst kombiniert, um ein einzigartig codiertes Signal zur übertragung in dem Kabel aus optischen Fasern zu erzeugen.

Figur 5 zeigt eine dritte Möglichkeit zur Ausbildung des Übertragungstaktgenerators 41. Diese Ausführungsform wird bei asynchronen Daten verwendet und ist zu der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform identisch, wobei der Übertragungstaktgenerator 41 eine nicht zurücktriggerbare, monostabile Kippstufe verwendet. In Fig. 5 wird die Kippstufe 53 mittels eines internen Taktsignals getriggert, dessen Frequenz viel höher als

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die der asynchronen Daten ist. Somit verbleiben die asynchronen Daten zu dem Taktsignal unsynchronisiert, werden jedoch ähnlich wie die synchronen Daten in so weit behandelt/ als der Ausgang des Übertragungstaktgenerators eine Impulsfolge umfaßt, wobei jeder Impuls einem übergang des Taktsignals entspricht. Diese Folge wird dann mit den asynchronen Daten kombiniert, um eine Signalform zu schaffen, die in dem Kabel aus optischen Fasern übertragen wird. Die Verwendung einer nicht zurücktriggerbaren, monostabilen Kippstufe, sowohl für die asynchronen und die synchronen Daten, schafft weiter den Vorteil der Verminderung der erforderlichen Hardware. Zum Zweck der hier vorliegenden Beschreibung werden nur die Signalformen der Ausführungsformen der Übertragungstaktgeneratoren von Fig. und 4 vorgesehen. Es ist jedoch verständlich, daß der Betrieb der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sehr ähnlich ist.

Zurück zu Fig. 2. Man sieht, daß der Schleifentaktgenerator mit dem Ausgang des Übertragungstaktgenerators 41 über die erste Verknüpfungsschaltungsanordnung 43 in der folgenden Weise verknüpft ist. Wenn das "Übertragung-möglich" Signal bei logisch-"EINS" ist, welches den Beginn einer Datenübertragung durch den übertragungsteil anzeigt, verknüpft das"UND"-Verknüpfungsteil G4 den Ausgang des Übertragungstaktgenerators mit dem "ODER"-Verknüpfungsteil G6 zur Zuleitung zur zweiten Verknüpfungsschaltung 44. Wenn umgekehrt das "Übertragung-möglich" Signal bei logisch-"NULL" ist, verknüpft die erste Verknüpfungsschaltung den Schleifentaktgenerator über das "UND"-Verknüpfungsteil G5 mit dem "ODER"-Verknüpfun:gsteiI G6 zur Zuleitung

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zur zweiten Verknüpfungsschaltung 44. Auf diese Weise stellt die erste Verknüpfungsschaltung 44 einen einfachen elektronischen Schalter dar, der mittels des "Übertragung-möglich" Signals zur Verknüpfung entweder des Ausgangs des Übertragungstaktgenerators 41 oder des Ausgangs des Schleifentaktgenerators 42 mit der zweiten Verknüpfungsschaltung 44 gesteuert wird.

Der Schleifentaktgenerator 42 ist ein Niedriggeschwindigkeitsoszillator, der eine Serie flacher Impulse erzeugt. Die Verwendung des Schleifentaktgenerators stellt sicher, daß der Übertragungsteil 40 immer den gleichen Ausgang aufweist. Dieses Merkmal unterstützt die Überwachung der Integrität des Datenweges.

Die zweite Verknüpfungsschaltung 44 nimmt die Daten und verbindet sie mit dem Ausgang der ersten Verknüpfungsschaltung 43 zur Erzuegung eines Ausgangs, der eine Folge negativ verlaufender Impulse darstellt, wenn die Daten bei logisch-"NULL" sind und eine Folge positiv verlaufender Impulse erzeugt, wenn die Daten bei logisch-"EINS" sind. Diese Signalform wird mittels der "UND"-Verknüpfungsglieder G7 und G9, dem Wandler 13 und dem "NAND"-Verknüpfungsglied G10 erzeugt. Diese Verknüpfungsglieder treiben die Transistoren Q1 und Q2, die Stromsignale erzeugen, die über Drähte an der Verbindung der Widerstände R9 und R10 zusammengeführt werden, um ein Stromsignal für die lichtemittierende Diode 28 zu schaffen. Der Widerstand R11 ist ein Potentiometer, das zur Steuerung des durch die Diode 28 fließenden Stroms verwendet wird.

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Der Betrieb des Senders bzw. Ubertragungsteils =40 bei der Verarbeitung asynchroner Daten (und bei Verwendung des Übertragungstaktgenerators von Fig. 3) kann leicht an Hand von Fig. 6 verstanden werden. Wie man in Fig. 6 sieht erscheint, so lange das "Übertragung-möglich" Signal bei logisch-"NULL" ist, das Schleifentaktsignal (als Signalform LCG bezeichnet) sowohl am Ausgang der ersten Verknüpfungsschaltung (in Fig. 2 und Fig. 6 mit A bezeichnet) als auch an dem Knoten, der mittels der Verbindung der Widerstände R9 und R10 ausgebildet wird, dargestellt mit B in Fig. 2 und Fig. 6. Es ist darauf hinzuweisen, daß alle Signalverläufe in Fig. 6 Spannungssignale sind, mit der Ausnahme des für den Zweig B Gezeigten, welches ein Stromsignal von der Verbindung der Widerstände R9 und R10 durch die Diode 28 ist. Somit wird, solange das "Übertragung-möglich" Signal bei ■ logisch-"NULL"ist eine Impulsfolge mit. Impulsen, die einen Abstand T3 aufweisen, in dem Kabel übertragen. Während dieser Zeit erzeugt der Übertragungstaktgenerator 41 konstant eine Impulsfolge, die einen Impulsabstand von T1 aufweist, der geringer als T3 ist und eine. Impulsbreite von T2 aufweist.

Sobald das "Übertragung-möglich" Signal in den logisch- "EINS" Zustand übergeht, schaltet die erste Verknüpfungsanordnung 43 den Ausgang des Übertragungstaktgenerators 41 zu der zweiten Verknüpfungsanordnung Gleichzeitig hiermit wird die Impulsfolge am Ausgang des Übertragungstaktgenerators mit dem Übergang der Daten ausgerichtet. Die zweite Verknüpfungsanordnugn 44 kombiniert die Daten und den Ausgang des Übertragungstaktgenerators zur Erzeugung von Signalen am

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Zweig B, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Da die Daten sich bei logisch-"NULL" befanden, als die übertragung ermöglicht wurde, befindet sich der sich ergebende Signalverlauf am Zweig B bei logisch-"EINS" mit einem negativ verlaufenden Abschnitt/entsprechend dem automatisch mittels des Übertragungstaktgenerators erzeugten Impuls. Sobald die Daten in den logisch-"EINS" Zustand übergehen, wird die Impulsfolge von dem Über— tragungstaktgenerator 41 wieder mit dem Datenübergang ausgerichtet, wobei nur zu dieser Zeit das Stromsignal am Zweig B eine Reihe von positiv verlaufenden Impulsen umfaßt, die den Impulsen von dem Übertragungstaktgenerator entsprechen. Sobald die Daten wieder zu logisch-"NULL" zurückkehren , geht der Signalverlauf am Zweig B wieder zu logisch-"EINS" und enthält negativ verlaufende Impulse, die dem Ausgang des Übertragungstaktgenerators entsprechen.

Wenn der Sender 40 synchrone Daten verarbeitet und der übertragungstaktgenerator die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform aufweist, ergeben sich die in Fig. 7 dargestellten Signalverläufe. Der Betrieb ist sehr ähnlich dem, der für die asynchronen Daten gezeigt ist, wobei der Ausgang des Schleifentaktgenerators am Zweig B erscheint, bis der Sender über die "Übertragung-möglich" Leitung freigegeben wird. Wenn dies eintritt, bewirkt jeder Übergang des Taktsignals einen mittels des Übertragungstaktgenerators 41 erzeugten Impuls» Diese Impulse werden dann mit den Daten mittels der zweiten Verknüpfungsschaltung 44 kombiniert, um einen Stromsignalverlauf am Zweig B zu erzeugen, der logisch-"NULL" mit positiv verlaufenden Impulsen ist, die dem Ausgang des Übertragungstaktgenerators entsprechen,

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wenn der Datenwert bet logisch-"EINS" ist. Ähnlich ist der Datenwert bei logisch-"NULL", wenn der Signalverlauf am Zweig B bei logisch-"EINS" ist, und zwar mit negativ verlaufenden Impulsen entsprechend dem Ausgang des Übertragungstaktgenerators 41.

Man sieht somit, daß das in der Schaltung verwendete Grundkonzept darin besteht, die in die Schaltung gelangenden Daten mit einer Impulsfolge zu kombinieren, die entweder dem übergang der Daten oder dem Übergang der Taktsignale, mit dem die Daten synchronisiert sind, entsprechen. Dabei wird an dem Zweig B ein Stromsignalverlauf erzeugt, der entweder bei logisch-"NULL" mit positiv verlaufenden Impulsen oder bei logisch-"EINS" mit negativ verlaufenden Impulsen ist. Dieser Strom am Zweig B wird dann in einem optischen Fluß mittels der LED'28 für die übertragung in dem Kabel aus optischen Fasern,umgewandelt.

Figur 8 zeigt den Empfängerteil 60 des Sender-Empfänger 20. Der Empfängerteil bzw. Empfänger 60 empfängt den optischen Fluß von dem Kabel aus optischen Fasern und erzeugt wieäenin die asynchronen oder synchronen Daten und das Taktsignal, mit dem sie synchronisiert sind .Weiter schafft der Empfänger zu einer Anzeige, ob das Schleifentaktsignal oder Daten empfangen wurden. Die Abwesenheit jeder Anzeige zeigt ntürlich an, daß der Datenzweig betriebsunfähig ist. Weiter ist die Ausgestaltung des Empfängers im Gegensatz zu dem Sender 40 die gleiche, unabhängig ob asynchrone oder synchrone Daten zu ihm übermittelt werden.

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Der Empfänger hat unterschiedliche Grundblöcke. Der erste Block ist ein zweistufiger Verstärker, der von einem Vorverstärker U1 und einem Videonachverstärker U2 und dem damit verbundenen Schaltkreis, nämlich den Widerständen R1, R3 bis R6, R9, R10, den Kondensatoren C1 bis C6, dem Spannungsbezug VREF und der Verstärkungssteuerung 61 ausgebildet wird. Diese Teile bilden einen zweistufigen Differentialverstärker mit komplementären oder doppelendigen Ausgängen.

Der Eingang zu dem zweistufigen Verstärker ist der mittels der Fotodiode 27 erzeugte Stromausgang, wobei die Diode eine PIN-Diode, eine Avalanche-Laufzeitdiode, usw. sein kann. Somit ist die in Zweig B in Fig. 8 gezeigte Stromsignalform identisch der in Zweig B in Fig. 2 gezeigten. Der Zweck des zweistufigen Verstärkers besteht in der Umwandlung dieses Stromsignalverlaufes in zwei differenzielle Spannungssignalverläufe. Ein zweistufiger Verstärker zur Erzeugung der differentiellen Signalverläufe bei einem Signalniveau, bei welchem bequem gearbeitet werden kann, ist von Vorteil. Insbesondere erzeugt der doppelendige Ausgang von Fig. 8 eine zusätzliche 6db Verstärkung. Die Kondensatoren C1 und C2 stellen eine Wechselstromverbindung der Verstärker U1 und ü2 dar. Die Verstärkungssteuerung für die Verstärkeranordnung wird mittels eines Verstärkersteuerschaltkreis 61 erreicht, die normalerweise eine einfache Diodenrückkopplungsschaltung umfaßt.

Zu dem wahren und ergänzenden Ausgang des Nachverstärkers U2 werden die Widerstands- Kondensatorschaltungen, bestehend aus den Kondensatoren C3 bis C6 und den Widerständen R3 bis R6 zugeschaltet, welche be-

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wirken, daß der Spannungsausgang des Nachverstärkers U2 exponentiell abnimmt, wenn er langer als eine gewisse Dauer ist. Zusätzlich ist zu diesen Widerstands- Kondensatorsehaltungen eine Bezugsspannung geschaltet. Die Bezugsspannung beträgt gewöhnlich negativ 200 mV, welche die Gleichstromniveaus der Signalverlaufsausgänge von dem Nachverstärker U2 an den Eingängen der Differentialempfänger U3 und U4 verschiebt. Diese Verschiebung ist notwendig, damit der nächste Teil der Schaltung die Spannungsüberkreuzungen in den verschobenen Signalverläufen ab-, tasten kann, da derartige Überkreuzungen die Grenzen der logischen-"NULLEN" in dem Datenstrom definieren.

Der nächste Abschnitt des Empfängers 60 ist eine Differentialvergleicheranordnung, die aus den Differentialempfängern U3 und U4 und den Widerständen R7 und R8 gebildet wird. Diese Differentialempfänger sind kapazitiv über die Kondensatoren C3, C4, C5, C6 zu den differentiellen Ausgängen des Nachverstärkers U2 gekoppelt. Wie man in den Fig. 9 und 10 sieht, die die Signalverläufe an verschiedenen Punkten in dem Empfängerschaltkreis 60 zur Decodierung der asynchronen und synchronen Daten zeigen, ist der Signalverlauf am wahren Eingang des U4 2 00 mV unterhalb des Signalverlaufs an dem Komplementäreingang verschoben. Ähnlich ist der Signalverlauf am wahren Eingang von U3 200 mV unterhalb des Eingangs seines Komplementärverlaufs verschoben. Da die wahren und die komplementären Eingänge von U3 und U4 mit den gegenüberliegenden Seiten der wahren und komplementären Ausgängen von U2 verbunden sind, ist die besondere Ausgestaltung von U3 und U4 so, daß sie negativ verlaufende Impulse erzeugen, wenn irgendeine positive

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Überkreuzung der Differentialspannungen an den Empfängereingängen vorhanden ist.

Die Ausgänge der Empfänger U3 und U4 sind mit einem Rückstell- Einstell (reset-set (R-S)) Zwischenspeicher 63 verbunden, der mittels den "NAND"-Verknüpfungsschaltungen G1 0 und G11 verbunden ist. Der Zwischenspeicher stellt irgendwelche Dateneingänge in dem Empfänger wieder zusammen und enthält daher entweder die wieder zusammengestellten asynchronen Daten, oder eine unsynchronisierte (relativ zu dem original Synchronisationstaktsignal) Version der übermittelten synchronen Daten.

Die gepulsten Ausgänge der Empfänger U3 und U4 werden ebenfalls mittels der "NAND"-Verknüpfungsschaltung G1 kombiniert, um einen einzigen positiv verlaufenden Impulsstrom auszubilden. Dies ist notwendig, um die übermittelten synchronen Taktsignale oder die Schleifentaktsignale wieder herzustellen. Der Ausgang der Verknüpfungsschaltung G12 ist mit einem Digitalfilter verbunden. Der Digitalfilter 62 (siehe Fig. 8) ist eine monostabile Kippstufe zur Schaffung eines einzigen Impulses von der ansteigenden Kante der Impulsfolge, die mittels des "NAND"-Verknüpfungsgliedes G12 oder "ODER"-Verknüpfungsgliedesverknüpft ist. Auf diese Weise wird irgend eine Impulsverzerrung wirkungsvoll ausgeschaltet. D is übertragenen synchronen Taktsignale werden über das Flip -Flop FF1, welches ein D-Zwischenspeicher ist, wieder hergestellt. Dieses Flip -Flop teilt den mittels der Verknüpfungsschaltung G 12 hergestellten Impulsstrom durch einen Faktor 2. Man kann sich erinnern, daß der Sender einen Impuls an jedem Übergang des synchronen Taktsignals erzeugte. Dabei

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erzeugt das Teilen des Impulsstromes von G12 durch 2 das originale synchrone Taktsignal. Der Ausgang dieses Flip -Flop ist mit dem Taktsignaleingang eines zweiten Flip -Flop FF2 verbunden, welches einen anderen D-Zwischenspeicher darstellt. Der Dateneingang des Flip -Flop FF2 ist mit dem Ausgang des RF-Zwischenspeichers verbunden. Dieses Flipp-Flopp FF2 wird zur Synchronisation des Ausgangs des Zwischenspeichers verwendet und erzeugt daher wieder die synchronen Daten. Auf diese Weise erzeugt der Empfänger vollständig einen asynchronen Datenstrom oder einen synchronen Datenstrom und das Taktsignal, mit dem er sychronisiert ist.

Der letzte Block in dem Empfänger 6 0 ist ein Frequenzdetektor, der die Zwischenimpulsfrequenz der mittels des Verknüpfungsgliedes G12 erzeugten Impulsfolge untersucht, um eine Anzeige zu schaffen, ob entweder das Schleifentaktsignal oder gültige Daten empfangen wurden. Der Frequenzdetektor 64 verwendet grundsätzlich ein Paar monostabiler Kippstufen, die zur Erzeugung von Impulsen unterschiedlicher Breite, bezogen auf die Datengeschwindigkeit und die Schleifentaktgeschwindigkeit, geeignet sind. Entsprechend wird die richtige Anzeige des Vorhandenseins von Daten leicht erzeugt. Wenn an diesem Block kein Ausgang vorhanden ist, zeigt dies an, daß das Datenübermittlungssystem nicht betriebsbereit ist.

Die Figuren 9 und 10 zeigen Signalverläufe bei verschiedenen Punkten in dem Empfänger 60 für die Decodierung der asynchronen und synchronen Daten. Der erste Signalverlauf (siehe Fig.9) ist der am Zweig B,

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der dem asynchronen Signalverlauf an dem Zweig B identisch ist. Die nächsten zwei Signalverläufe sind die komplementären und wahren Eingänge der Differentialempfänger Ü3 und U4. Man sieht, daß der wahre Eingang jedes Empfängers negativ von dem komplementären Eingang um 200 mV verschoben ist. Die wahren und komplementären Eingänge von U3 und U sind jedoch mit gegenüberliegenden Seiten der differentiellen U2 Ausgänge verbunden. Sobald eine positive Überkreuzung dieser zwei Signalverläufe bei U3 oder U 4 auftritt, wird ein negativ verlaufender Impuls am Ausgang des Empfängers erzeugt. Wie man in Fig. 9 sieht, entsprechen die Zonen der positiven Überkreuzungen an den Vergleichereingängen den Eingangsdaten mit einem logischen "NULL"-Niveau.

Der Signalverlauf am Ausgang desR-S (Knotenpunkt D) Zwischenspeichers ist der Signalverlauf D in Fig. Man sieht, daß jeder Impuls des Vergleichers U3 den Zwischenspeicher zurückstellt und jeder Impuls des Vergleichers U4 den Zwischenspeicher einstellt. Auf diese Weise enthält der Zwischenspeicher die wieder hergestellten asynchronen Daten.

Ebenfalls ist der Signalverlauf am Ausgang des "NAND"-Verknüpfungsgliedes G12 (Knotenpunkt C) als Signalverlauf C in Fig. 9 gezeigt. Man sieht, daß die ersten zwei Impulse denen entsprechen, die mittels des Schleifentaktes erzeugt wurden, der ein Impulsintervall von T3 aufweist, welches größer als das Impulsintervall 11 ist, wohingegen die anderen Impulse, den Impulsen entsprechen, die mittels des Übertragungstaktgenerators erzeugt wurden. Entsprechend gilt der Ausgang des Freguenzdetektors 64, der mit "Daten-emp-

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fangen" in Fig. 9 gekennzeichnet ist, beim Auftreten des vierten Impulses in dem Signalverlauf C zu logisch-"EINS",welches ein Steigen der Frequenz zu dem T1 Impulsintervall in dem Signalverlauf,und somit das Vorhandensein von Daten am Ausgang des Empfängers anzeigt.

Figur 10 zeigt den Betrieb des Emfpängers 60, wenn synchrone Daten wieder erzeugt werden. Der Betrieb ist dem oben beschriebenen identisch, wobei der Ausgang des Nachverstärkers U2 ein niveauverschobener differentieller Signalverlauf ist. Wie oben erzeugen die Differentialempfänger U3 und U4 negativ verlaufende Impulse für die positiven überkreuzungen in den niveauverschobenen Signalverläufen. Diese Impulse stellen den R-S Zwischenspeicher ein bzw. zurück und erzeugen den in Fig. 9 gezeigten Signalverlauf B. Dieser Signalveriauf stellt, wie bereits erwähnt, die unsynchronisierte Version der vorher synchronisierten Daten dar. Der Ausgang des "NAND"-Verknüpfungsgliedes G12 ist jedoch eine Impulsfolge mit Impulsen (nach Beginn der Daten) die jedem Übergang in dem Taktsignalverlauf entspricht, mit dem die Daten anfänglich synchronisiert wurden. Somit wird der Origialtakt mittels des Flip -Flop FF1 wieder erzeugt, wie dies in dem Signalverlauf E in Fig. 10 dargestellt ist. Der wieder erzeugte externe Takt wird zum Takten des Ausgangs R-S Zwischenspeicher zum Flip-Flop FF2 verwendet, wodurch die Daten am Ausgang des Zwischenspeichers synchronisiert und zu den ursprünglichen synchronen Daten wieder zusammengesetzt werden, wie dies im Signalverlauf F in Fig. 10 dargestellt, ist. Wie vorher überwacht der Frequenzdetektor

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den Zwischenimpulsabstand der mittels des VNAND"-Verknüpfungsgliedes erzeugten Impulsfolge und schafft eine Anzeige für den Beginn der Daten.

Man sieht, daß die neue Schaltung der vorliegenden Erfindung sowohl asynchrone Daten als auch synchrone Daten in einer einfachen Form übermittelt und ebenfalls eine konstante Anzeige der Integrität der Datenverbindungszweige liefert. Weiter codiert die Übertragung der synchronen Daten die Daten mit dem Taktsignal, wodurch irgend eine getrennte Übertragung entfällt. Man fand heraus, daß eine Leitungsgeschwindigkeit von 56 kilobits/see leicht beim synchronen oder asynchronen Betrieb mit der Schaltung erreicht werden konnte. Wenn die Schaltung asynchrone Daten unter Verwendung des internen Taktsignals verwendet (wie in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben) fand man, daß die asynchronen Daten leicht mit 19,2 kilobits/sec übertragen werden konnten, wenn eine interne Taktfrequenz von 56 kilobits/sec verwendet wurde, wobei eine minimale Impulsverzerrung auftrat.

Die beiden Sender und Emfpängerschaltungen können die entsprechenden Bauteile aufweisen, sodaß sie mit Daten in dem EIA RS-232 Format kompatibel sind. Diese Komponenten sind 'diagrammartig im Block 22 in Figur 1 gezeigt.

Es wird ein Sender-Empfänger beschrieben, der entweder sychrone oder asynchrone Daten durch ein Verbindungskabel aus optischen Fasern sendet und empfängt. Der Sender-Empfänger für die Daten ist an einem Ende mit dem Kabel verbunden und steht mit einem identischen Sender-Empfänger am anderen Ende des Kabels in Ver-

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bindung. Der Sender-Empfänger umfaßt einen Übertragungsteil zur Umwandlung von elektrischen digitalen Daten einem mit dem übertragungsteil verbundenen Datenquelle in einem optischen Fluß für das Kabel. Der optische Fluß umfaßt für asynchrone Daten eine Folge positiv verlaufender Impulse, wenn der Datenwert bei logisch-"EINS" ist, und eine Folge negativ verlaufender Impulse, wenn der Datenwert bei logisch-"NULL" ist. Die Impulsfolge ist um ein bestimmtes Zeitintervall beabstandet und wird bei jedem übergang der Daten zwischen logisch-"EINS" und logisch-"NULL" erneut gestartet. Für synchrone Daten umfaßt der Fluß eine Folge positiv verlaufender Impulse, wenn der Datenwert bei logisch-"EINS" ist,und eine Folge negativ verlaufender Impulse„ wenn der Datenwert bei logisch-"NULL" ist. Jeder der Impulse in der Folge entspricht jeweils dem Durchgang eines Taktsignals, mit dem der Datenwert synchronisiert ist. Der Sender-Empfänger umfaßt weiter einen Empfängerteil zur Umwandlung des optischen Flusses aus dem Kabel iri elektrische digitale Daten für ein mit dem Empfänger verbundenes Datengerät. Für den von den asynchronen Daten erzeugten Fluß stellt der Empfänger die Daten wieder her. Für die von den synchronen Daten erzeugten Fluß stellt der Empfänger sowohl die Daten als auch den Takt, mit dem die Daten synchronisiert waren,wieder her. Der Sender-Empfänger umfaßt weiter eine Einrichtung zur Anzeige der Betriebsbereitschalft des Datenübermittlungssystems, das aus den zwei Sender-Empfängern und dem Kabel besteht.

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Claims

!Perkins Research & Manufacturing Co., Inc., Sepulveda, Californien, USA Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten PATENTANSPRÜCHE

1. Sender-Empfänger für

mittels optischer Fasern übertragene Daten zum Übertragen und Empfangen von asynchronen oder synchronen Daten durch ein Datenübermittlungskabel aus optischen Fasern, wobei der Sender-Empfänger mit einem Ende des Kabels verbunden ist und mit einem identischen Sender-Empfänger am anderen Ende des Kabels in Verbindung steht, gekennzeichnet durch

a) ein übertragungsteil (40) zur Umwandlung von digitalen Daten einer mit dem übertragungsteil (40) verbundenen Datenquelle in einen optischen Fluß für das Kabel, wobei der optische Fluß

1 .) für asynchrone Daten eine Folge positiv verlaufender Impulse aufweist, wenn der Datenwert bei logisch-"EINS" ist, und eine

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Folge negativ verlaufender Impulse aufweist, wenn der Datenwert bei logisch-"NULL" ist, wobei die Impulsfolge um ein bestimmtes Zeitintervall beabstandet ist und bei jedem Übergang der Daten bei logisch-"EINS" zu logisch-"NULL" erneut gestartet wird; und

2.) für synchrone Daten eine Folge positiv verlaufender Impulse aufweist, wenn der Datenwert bei logisch-"EINS" ist und eine Folge negativ verlaufender Impulse aufweist, wenn der Datenwert bei logisch-"NULL" ist, wobei die Impulse in der Folge jeweils einen Durchgang eines Taktsignals entsprechen, mit dem der Datenwert synchronisiert ist;

b) einen Empfängerteil (60) zur Umwandlung des optischen Flusses aus dem Kabel (3 0) in digitale Daten für einen mit dem Empfänger verbundenen Datenverbraucher, wobei

1.) der Empfänger (60) für den von den asynchronen Daten erzeugten Fluß die Daten wieder herstellt; und

2.) der Empfänger (60) für den von den synchronen Daten erzeugten Fluß die Daten und den Takt mit dem die Daten synchronisiert waren wieder herstellt; und

c) eine Einrichtung zur Anzeige der Betriebsbereitschaft des Datenübermittlungssystems, bestehend aus den zwei Sender-Empfängern (40,60) und dem Kabel (3 0) .

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2. Sender-Empfänger für

mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

a) einen Übertragungsimpulsgenerator, der

1 .) für die asynchronen Daten eine Folge mit einem bestimmten Intervall :beabstandeter Impulse erzeugt, wobei die Folge bei jedem der Übergänge der Daten erneut gestartet wird;

2.) für die synchronen Daten eine Impulsfolge erzeugt, wobei jeder der Impulse einem übergang des Taktsignals, mit dem der Datenwert synchronisiert ist, entspricht;

b) eine Einrichtung zur Kombination der mittels dem Übertragungsimpulsgenerator erzeugten Impulse und der asynchronen oder synchronen Daten in ein Stromsignal, das eine Folge von den Impulsen von dem übertragungsimpulsgenerator erzeugten Impulsen entsprechenden, positiv verlaufender Impulse umfaßt, wenn der asynchrone oder synchrone Datenwert bei logisch-"EINS" ist, und eine Folge von den Impulsen von dem Übertragungs generator erzeugten Impulsen entsprechenden, negativ verlaufenden Impulsen,umfaßt,wenn der asynchrone oder sychrone Datenwert bei logisch-"NULL" ist; und

c) eine Diodeneinrichtung zur Umformung des Stromsignals in den optischen Fluß.

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~⁴~ 30A1945

3. Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (40) weiter

a) eine Freigabeeinrichtung zur übertragung der asynchronen oder synchronen Daten, und

b) eine mit der Freigabeeinrichtung verbundene Schleifentakteinrichtung zur Erzeugung einer Impulsfolge niedriger Geschwindigkeit für die Diode aufweist, wenn weder ein asynchroner noch ein synchroner Datenwert in die Übertragungseinrichtung eintritt, wodurch die Übertragungseinrichtung entweder den Datenwert oder den Impuls niedriger Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Zustand der Freigabeeinrichtung übermittelt, wobei die Impulsfolge niedriger Geschwindigkeit dadurch die Betriebsbereitschaft des Übertragungssystems anzeigt.

4. Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Übertragungsimpulsgenerator eine monostabile Kippstufe zum wahlweisen Erzeugen eines flachen Impulses bei jedem der übergänge der asynchronen Daten und bei jedem der übergänge der die synchronen Daten synchronisierenden Takte umfaßt, wobei die monostabile Kippstufe zum automatischen Wiedererfolgen der flachen Impulse nach der bestimmten Zeitdauer, wenn

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der asynchrone Datenwert mit der Übertragungs einrichtung verbunden ist, angepaßt ist;

b) die Kombinationseinrichtung

1.) ein erstes mit dem Übertragungsimpulsgenerator, der Freigabeeinrichtung und der Schleifentakteinrichtung verbundenes logisches Verknüpfungsglied zur Verknüpfung der Impulse des Übertragunysimpulsgenerators, wenn die Freigabeeinrichtung frei gibt,und zum Verknüpfen der Impulse von der Schleifentakteinrichtung, wenn die Freigabeeinrichtung sperrt, umfaßt,

2.) ein zweites, logisches Verknüpfungsglied zur Kombination der asynchronen oder synchronen Daten und der verknüpften Impulse von der ersten Verknüpfungseinrichtung zur Erzeugung eines Stromes umfaßt, der mittels des logischen-"ODER" des logischen-"UND" des Datenwerts und der verknüpften Impulse und mittels des logischen-"NAND" des Datenwerts in dem umgekehrten Zustand und des logischen-"UND" des umgekehrten Datenwerts und der verknüpften Impulse bestimmt wird;

c) die Schleifentakteinrichtung eines; Niedrigstgeschwindigkeit-Impulsoszillator und

d) die Diodeneinrichtung eine PIN-Diode umfaßt.

1 §0020/0902

5. Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung weiter eine Kopplungseinrichtung zur Umwandlung der asynchronen oder synchronen Daten vom EIA RS-232 Format in Standard TTL- logische-Niveaus umfaßt.

6. Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger

a) eine Diodeneinrichtung zur Umformung des optischen Flusses vom Kabel in ein Stromsignal .umfaßt;,

b) einen Verstärker zum Umwandeln des Stromsignals in ein Paar niveauverschobene Differentialspannungssignale, umfaßt;

c) einen Vergleicher zum Abtasten der positiven Überschneidungen in den verschobenen Differentialspannungssignalen und zur Erzeugung eines ersten und zweiten Satzes darauf basierender logischer-Niveauimpulse, wobei die Überschneidungen die Grenzen der logischen-"NULLS" in den Spannungssignalen bestimmen,umfaßt;

d) Zwischenspeichereinrichtungen, die mittels des ersten Satzes der logischen-Niveauimpulse zurückgestellt und mittels des zweiten Satzes der logischen-Niveauimpulse eingestellt werden, zur Wiedererzeugung der asynchronen Daten, umfaßt;

e) Einrichtungen zur Kombination des ersten und zweiten Satzes der logischen-Niveauimpulse in

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eine einzige Impulsfolge, wobei die Frequenz der Folge das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Daten anzeigt,

f) eine mit der Kombinationseinrichtung verbundene Taktwiedererzeugungseinrichtung zur Wiedererzeugung des Taktes, mit dem die synchronen Daten synchronisiert waren und

g) eine mit dem Zwischenspeicher und der Kombinationseinrichtung verbundene synchrone Datenwiedererzeugungseinrichtung zum Wiedererzeugen der synchronen Daten umfaßt.

7. Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine mit der Kombinationseinrichtung verbundene Freuquenzabtasteinrichtung zur Bestimmung, ob die Freuquenz der Impulsfolge größer als ein vorbestimmter Wert ist, der das Vorhandensein der synchronen oder asynchronen Daten anzeigt, umfaßt.

8. Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Diodeneinrichtung eine PIN-Diode umfaßt,

b) die Verstärkereinrichtung

1.) eine zweistufige Vorverstärkereinrichtung

mit einem Differentialeingang und wahren und Ergänzungsausgängen zur Umwandlung des Stromsignals in ein Paar Differential-

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Spannungssignale,

2.) einen mit den Ausgängen verbundenen Kondensator zum Sperren irgendeiner Gleichstromkomponente des Differentialspannungssignals,

3.) eine Einrichtung zur Verschiebung des Gleichstromwertes des Signals relativ zu einer Bezugsspannung, und

4.) eine mit dem Kondensator verbundene spannungsabfallerzeugende Einrichtung zur Bewirkung des exponent!alen Abfalls des verschobenen Signals, wenn die Signale eine längere Zeitdauer als eine vorbestimmte Zeitdauer aufweisen, umfaßt, und

c) daß der Vergleicher

.) einen durch den Kondensator mit den Ergänzungs- und wahren -ausgängen des Vorververstärkers verbundenen ersten Differentialempfänger zur Erzeugung eines ersten negativ verlaufenden, logischen-Niveauimpulses, wenn die niveauverschobenen Differentialsignale sich positiv im Wert überschneiden, wobei die positiven Überschneidungen den Beginn einer logischen-"NULL" in dem verschobenen Spannungssignal anzeigen , und

2.) einen über den Kondensator mit den wahren und Ergänzungsausgangen des Vorverstärkers verbundenen zweiten Differentialempfänger zur Erzeugung eines zweiten negativ verlaufenden, logischen-Niveauimpulses, wenn

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sich die Differentialspannungen an derr Eingang positiv überschneiden, wobei die Überschneidungen das Ende einer logischen-"NULL" in dem Spannungssignal anzeigen, umfaßt,

d) daß der Zwischenspeicher einen Einstell- Wiedereinstell- Zwischenspeicher umfaßt, wobei der Zwischenspeicher des ersten negativ verlaufenden logischen-Niveau-Impulses zurückgestellt und mittels des zweiten negativ verlaufenden, logischen-Niveau-Impulses eingestellt wird, wobei der zurückgestellte Ausgang des Zwischenspeichers die wiedererzeugten asynchronen Daten und die wiedererzeugten synchronen Daten in einer nicht synchronisierten Form erzeugt, wobei jede der logischen-"NULL" in den Daten mittels eines aufeinanderfolgenden Zurücksteilens und Einsteilens des Zwischenspeichers bestimmt wird,

e) daß die Einrichtung zur Kombination eine logische Verknüpfunseinrichtung zur Erzeugung einer Impulsfolge umfaßt, die mittels des logischen-"NAND" der ersten und zweiten negativ verlaufenden Impulse der Differentialempfänger bestimmt wird,

f) daß die Taktwiedererzeugungseinrichtung eine erste Flip -Flop Einrichtung zur Division der Impulsfolge von der Kombinationseinrichtung durch einen Faktor (2), wodurch das original Taktsignal, mit dem der synchrone Datenwert synchronisiert war, wiedererzeugt wird, umfaßt,

g) daß die synchrone Datenwiedererzeugungseinrich-

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tung eine zweite Flip -Flop -Einrichtung umfaßt, die mit dem Zwischenspeicher verbunden und mittels der ersten Flip -Flop -Einrichtung zur Synchronisation der unsychronisierten synchronen Daten am Ausgang des Zwischenspeichers mit dem Ausgang der ersten Flip -Flop Einrichtung gestartet ist,wodurch eine erneute Synchronisierung der Daten mit dem Taktsignal erreicht wird; und

h) daß die Frequenzabtasteinrichtung eine monostabile Kippstufe zur Erzeugung eines kontinuierlichen Impulses während des Empfangs der synchronen oder asynchronen Daten umfaßt.

9. Sender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Empfänger weiter eine mit der Kombinationseinrichtung verbundene digitale Filtereinrichtung zur Entfernung irgend einer Verzerrung der Impulsfolge, und

b) die Spannungsabfallerzeugungseinrichtung und die Verschiebeeinrichtung ein Paar Widerstands-Kondensatorschaltungen·aufweist, die mit den Ausgängen der Vorverstärkereinrichtung und mit einer Bezugsspannung verbunden sind, umfaßt.

10. S ender-Empfänger für mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger weiter eine Kopplungseinrichtung zur Umwandlung der wiedererzeugten synchronen oder asyn-

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chronen Daten und der wiedererzeugten synchronen Takte von einem Standard TTL"Logik-Niveau zu einem EIA RS-232 Format umfaßt.

11. Sender-Empfänger für

mittels optischer Fasern übertragene Daten nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Anzeige der Betriebsbereitschaft des Datenübermittlungssystems

a) eine Niedriggeschwindigkeitsimpulserzeugungseinrichtung innerhalb der Übertragungseinrichtung zur Erzeugung einer langsameren Impulsfolge als der mittels der asynchronen oder synchronen Daten erzeugten Impulsfolge umfaßt,

b) Einrichtungen innerhalb der übertragungseinrichtung zur Umwandlung der Impulse von der Niedriggeschwindigkeitsimpulserzeugungseinrichtung in den optischen Fluß und zur übertragung des Flusses in dem Kabel umfaßt, wenn keine der asynchronen oder synchronen Daten in die übertragungseinrichtung eintreten,

c) Einrichtungen innerhalb der Empfangseinrichtung zur Trennung zwischen den Niedriggeschwindigkeitsimpulsen und den Datenimpuls en, und

d) Einrichtungen innerhalb der Empfängereinrichtung zur Anzeige des Empfangs eines Niedriggeschwindigkeitsimpulses, wodurch die Übertragungseinrichtung entweder den Niedriggeschwindigkeitsimpuls oder den Datenimpuls durch das Kabel überträgt und die Empfängereinrichtung kontinuierlich entweder den Niedergeschwindigkeits-

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impuls oder den Datenimpuls empfängt, wodurch das Nichtvorhandensein irgend eines Impulses die Nichtbetriebsbereitschaft des Systems anzeigt.

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