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Hintergrund der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Überwachungsverfahren
für ein
passives optisches Netzwerk (PON), insbesondere ein optisches Verteilnetz (ODN
für "Optical Distribution
Network"), und ein
passives optisches Netzwerk, welches dazu bestimmt ist, die Schritte
des Überwachungsverfahrens
auszuführen.
Das passive optische Netzwerk umfasst mindestens eine Lichtwellenleiter-(LWL-)Verbindung,
die zwei Sende-Empfangs-Geräte
verbindet, von denen eines ein optischer Leitungsabschluss (OLT
für "Optical Line Terminal") und eines ein Faserabschluss ist,
z. B. eine optische Netzwerkeinheit (ONU für "Optical Network Unit") für
den Endanwender (Teilnehmer). Ein optisches Verteilnetz umfasst
mindestens einen passiven Verteilerknoten und optische LWL-Verbindungen
eines Verteilerbereichs hinter diesem passiven Verteilerknoten (Splitter)
sowie mindestens eine LWL-Verbindung eines Feeder-Bereichs bis zu
dem optischen Verteilknoten. In einem optischen Verteilnetz sind
optische Netzwerkeinheiten mit der LWL-Verbindung eines Drop-Bereichs
des Verteilerbereichs verbunden, und ein optischer Leitungsabschluss
(OLT) ist mit der LWL-Leitung des Feeder-Bereichs verbunden.
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LWL-Übertragungssysteme
sind heutzutage sehr weit verbreitet und unterstützten die Hochgeschwindigkeitsübertragung
von Daten, Audio- und Videoinformationen. Aufgrund der gestiegenen
Niveaus von Umfang und Zuverlässigkeit,
die unterstützt
werden sollen, werden Überwachung
und Management der Leistung von Netzwerken zunehmend wichtiger.
Der Bedarf an zuverlässigen
Werkzeugen, die in der Lage sind, Fehler des physischen Trägers, d.
h., der Lichtwellenleiter, zu erkennen, ist immer deutlicher zu
spüren.
Während
der Implementierung von LWL-Anlagen
ebenso wie danach während
des Netzwerkbetriebs ist die Anwendung eines Verfahrens zur Überprüfung des
Zustands der optischen Leitung erforderlich, da eine schnelle Erkennung
und Identifizierung von Ausfällen
einer LWL-Verbindung dazu beitragen kann, Betriebsausfallzeiten
für den Anwender
und Einkommensverluste jeglicher Art für den Netzbetreiber (Provider)
zu minimieren.
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Da
mehr Lichtleitfasern in Metro- und Zugangsnetzen eingesetzt werden,
besteht eine wachsende Notwendigkeit zur kontinuierlichen oder zumindest
regelmäßigen Überwachung
der Leistung der optischen Verbindungen. Die Überwachung ermöglicht vorbeugende
Gegenmaßnahmen
im Fall einer frühzeitigen
Erkennung von Leitungsverschlechterungen, wodurch eine hohe Verfügbarkeit
des Netzes sichergestellt werden kann, z. B. zur Bereitstellung
kritischer Dienste für
Geschäftskunden.
Auch im Fall von Ausfällen
trägt die
Einführung
von Überwachungsmitteln
dazu bei, die Ursache des Ausfalls rasch zu lokalisieren und zu
identifizieren sowie Reparatur- oder
Wiederherstellungsmaßnahmen
einzuleiten.
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Der
Netzbetreiber muss die Ursache eines Verbindungsausfalls rasch identifizieren,
d. h., eine Entscheidung zwischen der LWL-Anlage, d. h., den Lichtleitfasern
(LWL-Verbindung) selbst, und der Einrichtung des Knotens treffen
und im Fall von die Faser betreffenden Problemen die Art des Fehlers
oder der Verschlechterung entlang der LWL-Verbindung lokalisieren
und identifizieren. Die meisten Probleme im Zusammenhang mit LWL-Verbindungen
hängen mit
erhöhten
Verlusten und Reflexionen zusammen, die entweder eine fehlerfreie
Erkennung der Daten verhindern oder den emittierenden Laser stören und dadurch
Verzerrungen der übertragenen
Daten verursachen. Probleme aufgrund von Änderungen der chromatischen
Dispersion sind aufgrund der im Zugang berücksichtigten niedrigen Datenraten
unwahrscheinlich. Deshalb ist die Überwachung des PON-Zugangsnetzes
entscheidend für
die vorbeugende Wartung und die vom Betreiber des PON zu garantierende
Netzverfügbarkeit.
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Innerhalb
von Zugangsnetzen sind neben Punkt-zu-Punkt-("p-t-p" für "point to point") Verbindungen passive
optische Verteilsysteme (PON) von großem Interesse. Die PON-Technologie
stellt eine kostengünstige
Architektur für
einen Anschlussbereich dar, vor allem dadurch, dass komplexe und
teure aktive und mit Strom versorgte Elemente zwischen einem Dienstanbieter
und den Teilnehmern entfallen.
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Eine
kontinuierliche Beobachtung und Überwachung
der optischen Leistung, bei der Fehler erkannt und lokalisiert werden,
d. h., bei der Kenndaten der LWL-Verbindungen gemessen werden, in
PONs im Zugangsbereich sind vorteilhafte Netzwerkeigenschaften,
welche die Dienstverfügbarkeit
erhöhen und
wesentliche Kosteneinsparungen für
die Provider bieten. PON-Netzwerke basieren auf optischen Verteilnetzen,
in denen Splitter im Bereich außerhalb der
Vermittlungsstelle (CO für "Central Office") angeordnet sind,
womit ein Netzwerkzentrum gemeint ist, bei dem ein Leitungsabschluss
mit dem Feeder-Bereich des ODN verbunden ist.
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In
Punkt-zu-Punkt-Netzwerken werden Techniken der optischen Zeitbereichsreflektometrie
(OTDR für "Optical Time Domain
Reflectometry"),
wie beispielsweise in
EP 786878 oder
WO 2004/079404 , zur Überwachung
des Netzwerks eingesetzt, indem ein optischer Einzelpuls in eine
LWL-Verbindung ausgesendet und das reflektierte Licht gemessen wird, was
eine Charakterisierung der LWL-Verbindungen ermöglicht. Es ist schwierig, in
einem PON-Netzwerk die Eigenschaften der LWL-Verbindung jenseits eines passiven Verteilerknotens
von der Seite der Vermittlungsstelle aus zu überprüfen, weil sich die Antworten,
d. h., die rückgestreuten
Reflexionen, von allen angeschlossenen LWL-Verbindungszweigen jenseits
der Splitter überlagern
und eine Trennung nicht ohne weiteres möglich ist. Das OTDR-Signal
jedes Zweigs wird teilweise durch die Signale der anderen verdeckt.
Deshalb ist die Nutzung der vorhandenen herkömmlichen, auf der Vermittlungsstelle
(CO) basierenden OTDR-Techniken für die Überwachung der optischen Leistung,
wie beispielsweise das Einzelpulsverfahren, nicht anwendbar, um
unzweideutige Ergebnisse in optischen Verteilnetzen des PON-Typs zu
erreichen.
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Darüber hinaus
kann die optische Zeitbereichsreflektometrie in passiven optischen
Netzwerken unter erheblichen Teilungsverlusten leiden, welche die
erzielbare Messgenauigkeit verringern und die benötigte Messungszeit
erhöhen.
Insbesondere PONs mit verteilten Splitter-Standorten behindern reflektometrische
Messungen von Zwischenverbindungen, das heißt, LWL-Verbindungen zwischen
zwei Splittern. Dies stellt ein erhebliches Problem für Mess-/Überwachungstechniken
dar, welche die optischen Quellen und Detektoren der optischen Verbindung,
das heißt,
die Quellen und Detektoren der Sende-Empfangs-Geräte der ONUs
und/oder der ONTs, für Überwachungszwecke
nutzen und keine hohen Leistungspegel der Messsignale einführen können.
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Um
dieses Problem der Splitter-Dämpfung abzumildern,
werden zusätzlich
zu den Sendern für optische
Verbindungen optische Quellen mit hoher Spitzenausgangsleistung
eingesetzt und mit eigens dafür
vorgesehenen zusätzlichen
optischen Schaltern oder Kopplern mit den LWL-Verbindungen gekoppelt.
PON-Netzwerke mit
hoher Dämpfung
und mit verteilten Splittern werden derzeit im Wesentlichen nicht überwacht
oder nicht kontinuierlich überwacht.
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Das
Grundproblem beim Einsatz der OTDR-Technik in PON liegt in der Messung
im Verteilerbereich, d. h., den LWL-Verbindungen nach einem Splitter
(Verteiler-LWL), und zwar aufgrund der Dämpfung des Vorwärtssignals,
d. h., des Anregungssignals, wie auch des rückgestreuten Messsignals. Diese
Dämpfung
führt dazu,
dass der Leistungspegel der rückgestreuten
Teile eines von der OLT-Seite aus emittierten Messsignals für die wünschenswerte
genaue und empfindliche Messung nicht hoch genug ist.
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Die
bekannten Überwachungsansätze verursachen
einen beträchtlichen
technischen Aufwand und hohe Kosten. Die eigens zu diesem Zweck
bestimmte OTDR-Ausrüstung ist
teuer und muss oft auf Anforderung an den erwarteten Standort des
Fehlers transportiert werden. Die zusätzlichen Kopplungseinrichtungen
führen
dauerhafte zusätzliche
Einfügungsverluste
in die Datenverbindung ein. Eine kontinuierliche Überwachung
ist nicht erreichbar.
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Gegenstand der Erfindung
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Ein
Ziel der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Überwachung
eines passiven optischen Netzwerks sowie ein passives optisches
Netzwerk bereitzustellen, welche die mit dem Stand der Technik verbundenen
Probleme überwinden
und die insbesondere die Überwachung
jedes einzelnen LWL-Verbindungszweigs
des Verteilerbereichs eines passiven optischen Verteilnetzes ermöglichen.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Das
Ziel bezüglich
des Überwachungsverfahrens
eines passiven optischen Netzwerks wird durch das in Anspruch 1
definierte Verfahren erreicht, und das Ziel bezüglich eines passiven optischen Netzwerks
wird durch das Netzwerk gemäß Anspruch
10 erreicht. Darüber
hinaus werden als Gegenstände
von Anspruch 5 und Anspruch 8 eine Zentralstation und eine optische
Netzwerkeinheit bereitgestellt, die als Teile des erfindungsgemäßen passiven
optischen Netzwerks zusammen dafür
konzipiert sind, die Schritte des Überwachungsverfahrens auszuführen.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Überwachung
von mindestens einem Bereich, d. h., einem Messstandort, einer LWL-Verbindung,
vorzugsweise einem Verteilerbereich hinter einem passiven Verteilerknoten
eines passiven optischen Netzwerks umfasst die Schritte des:
- – Sendens
eines ersten optischen Überwachungssignals
durch den Bereich zu einer ersten Signalsendezeit durch Sendemittel
eines ersten Sende-Empfangs-Gerätes des
passiven optischen Netzwerks; und
- – Sendens
von mindestens einem zweiten optischen Überwachungssignal durch den
Bereich zu einer zweiten Signalsendezeit durch Sendemittel eines
zweiten Sende-Empfangs-Gerätes
des passiven optischen Netzwerks.
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Die
Sendezeitpunkte der optischen Überwachungssignale,
die vorzugsweise optische Zeitbereichsreflektometrie-Signale sind,
werden in der Weise koordiniert, dass sich die optischen Überwachungssignale überlagern,
während
sie den Bereich durchlaufen, und dabei ein Messsignal bilden. Die Überlagerung
kann in einer Weise ausgeführt
werden, dass sich die Hüllkurven
der Signale überlagern, d.
h., dass sich der Leistungspegel des Messsignals aus der Summe der
Leistungspegel der einzelnen Signale ergibt.
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Die
Sende-Empfangs-Geräte
sind als optische Netzwerkeinheiten oder optische Leitungsabschlüsse implementiert.
Zumindest Teile des Messsignals, d. h., zum Beispiel die reflektierte
oder gestreute Signalleistung, werden erkannt, und Kenndaten davon
werden analysiert, vorzugsweise durch mindestens eines der Sende-Empfangs-Geräte zum Senden
der optischen Überwachungssignale.
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Zum
Beispiel können
die Sende-Empfangs-Geräte
zum Senden der Signale ein inhärentes,
d. h., ein permanent gesendetes, Testsignal oder ein Testsignal,
das in definierten Zeitintervallen gesendet wird, als optisches Überwachungssignal
senden. Dementsprechend ist kein zusätzlicher Startprozess zum Senden
der optischen Überwachungssignale
erforderlich. In diesem Fall ist nur ein Phasenabgleich der Sende-Empfangs-Geräte zum Senden
der Signale, z. B. der ONUs, erforderlich, was mit Hilfe bekannter
Ausgleichsverzögerungen
erfolgen kann, die den Sende-Empfangs-Geräten in bekannten
passiven optischen Netzwerken bekannt sind.
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Diese
Ausgleichsverzögerungen
werden aus der Signallaufzeit vom Sende-Empfangs-Gerät zum OLT, mit welchem das
Sende-Empfangs-Gerät
kommuniziert, abgeleitet, wenn das entsprechende Sende-Empfangs-Gerät in dem
Netzwerk registriert ist.
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Die
Erfindung schlägt
vor, die optische Zeitbereichsreflektometrie von beiden Enden des
PON aus einzusetzen und eine aufeinander abgestimmte, d. h., gleichzeitige,
Pulsemission anzuordnen, zum Beispiel von den Teilnehmerseiten,
d. h., von mindestens zwei ONUs, um die Leistung des Messsignals auf
den aufgeteilten Segmenten der LWL-Verbindung, d. h., an einem Messstandort
dieser Segmente, zu erhöhen.
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Die
gleichzeitige Nutzung aller ONU-(teilnehmerseitigen) Sender kann
die von einer Seite bei einem Verfahren mit einem Sender erfahrene
Zweiwegdämpfung,
ausgedrückt
in Dezibel, um 50% verringern.
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Auf
diese Weise können
Segmente, die sich zwischen diskreten Splitter-Standorten befinden
und somit durch die optische Dämpfung
der jeweiligen Splitter auf beiden Seiten verdeckt sind, genauer ([hinsichtlich]
Dämpfung,
Rückstreuung,
Reflexionen, Krümmung,
Fehlerlokalisierung) oder in kürzeren
Zeitrahmen charakterisiert werden, uns zwar allein mit der Unterstützung von
mindestens zwei der und vorzugsweise aller Sender der Verbindung,
d. h., der Sende-Empfangs-Geräte.
Eine Notwendigkeit zur Annäherung
an die ONU oder an die Teilnehmerseite wird vermieden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann im Wesentlichen durch die Verwendung von Ausrüstung und
Komponenten implementiert werden, die sowieso vorhanden sind, d.
h., diese Ausrüstung
kann so angepasst werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird,
d. h., mittels neuer Software.
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Wenn
alle genannten optischen Überwachungssignale
von optischen Netzwerkeinheiten als Sende-Empfangs-Geräten gesendet
werden, kann eine optische Netzwerkeinheit genutzt werden, um Teile
des Messsignals zu erkennen, zum Beispiel die gestreute Signalleistung,
ohne durch ein von einem optischen Leitungsabschluss gesendetes
Messsignal verdeckt zu werden.
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In
einer stark bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird der Schritt des Sendens einer Nachricht zur Koordinierung
der Messung an mindestens eines der Sende-Empfangs-Geräte ausgeführt, [wobei
diese Nachricht] die Information um fasst, dass ein optisches Überwachungssignal
gesendet werden soll, sowie die Signalsendezeit – vorzugsweise eine Startbit-Nummer
innerhalb eines definierten Rahmens oder bezogen auf eine in dem Netzwerk
verteilte Zeitinformation – dieses
optischen Überwachungssignals,
und zwar durch eine Zentralstation des passiven optischen Netzwerks,
vorzugsweise einen optischen Leitungsabschluss. Deshalb kann eine
Messzeit flexibel gewählt
werden. Die Messzeit kann so gewählt
werden, dass der reguläre Datenverkehr
auf dem passiven optischen Netz nicht gestört wird oder nur minimal gestört wird.
In bekannten passiven optischen Netzwerken wird eine Systemzeit
verwendet, indem Bits ab einem Rahmen-Startzeitpunkt gezählt werden.
Wenn die Signalsendezeit als Startbit-Nummer dieser Systemzeit gesetzt
wird, müssen
keine zusätzlichen
Systemzeiteinstellungen der Signalsendevorrichtungen ausgeführt werden.
Wenn die Nachricht zur Koordinierung der Messung nur an eines der
Sende-Empfangs-Geräte gesendet
wird, muss die Zentralstation das zweite Überwachungssignal selbst senden.
Vorzugsweise wird die Nachricht zur Koordinierung der Messung an mindestens
zwei optische Netzwerkeinheiten als Sende-Empfangs-Geräte gesendet.
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Insbesondere
in der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden vorzugsweise gepulste Signale als optische Überwachungssignale
gesendet, und die Signalsendezeiten werden von Zeitablaufsteuermitteln
der Zentralstation gewählt.
Ein Zeitintervall zwischen den Signalsendezeiten wird berechnet,
indem mindestens eine der gewählten
Signalsendezeiten mit einer bekannten Ausgleichsverzögerung durch
die Sende-Empfangs-Geräte zum Senden
des optischen Überwachungssignals
korrigiert wird. Dieses Zeitintervall entspricht einer Differenz
der Signallaufzeiten der Signallaufwege der optischen Überwachungssignale
zu dem zu überwachenden
Bereich, was dasselbe ist wie eine Zeitdifferenz der Signallaufzeiten
der gesamten Signallaufwege von den optischen Netzwerkeinheiten
zu einem optischen Leitungsabschluss. Obwohl das Zeitintervall auch
aus den Signallaufwegen zum Messstandort berechnet werden könnte, wird
die Verwendung von Ausgleichverzögerungen
bevorzugt, die den Sende-Empfangs-Geräten in bekannten passiven optischen
Netzen bekannt sind. Diese Ausgleichsverzögerungen werden abgeleitet
aus der Signallaufzeit vom Sende-Empfangs-Gerät zu dem OLT, mit welchem das Sende-Empfangs-Gerät kommuniziert,
wenn das jeweilige Sende-Empfangs-Gerät in dem Netzwerk registriert
ist.
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Deshalb
nutzt das erfindungsgemäße Verfahren
die Vorteile der Zeitmessungen, die sowieso in PONs für ein kollisionsfreies
Upstream-Multiplexverfahren durchgeführt werden.
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Dadurch
unterstützt
das in PONs sowieso durchgeführte
Messverfahren die konstruktive Überlagerung
der Messenergiepulse (Überwachungssignale).
Die von allen Sendern (Sende-Empfangs-Geräten) ausgesendeten Pulse werden
durch das Komplement der Laufzeit zum Messstandort verzögert, um
alle Signale und alle Anregungsenergie am selben Standort (Messstandort)
zum selben Moment in der Zeit zu kombinieren. Der zeitliche Korrekturwert ist
derselbe, der auch für
das Zeitmultiplexverfahren in dem PON verwendet wird. Im Wesentlichen
wird für
die Reflektometrie gemäß der Erfindung
eine Situation erzwungen, die während
des normalen Betriebs durch eine regelmäßige Laufzeitmessung und eine überlappungsfreie
Zeitablaufsteuerung zu vermeiden ist. Das Messverfahren selbst normiert
die Differenzen der Ausbreitungsverzögerung der angeschlossenen
ONUs, was bedeutet, dass die Sendevorgänge kollidieren würden, wenn
das Zeitablaufsteuerprogramm allen ONUs denselben Zeitschlitz gewähren würde. Genau
dies wird gemäß der Erfindung
getan, um die beabsichtigte Leistungserhöhung an einem bestimmten Messstandort
herbeizuführen.
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Eine
Zentralstation für
ein passives optisches Netzwerk gemäß der Erfindung umfasst:
- – Zeitablaufsteuermittel,
die so konzipiert sind, dass sie die Signalsendezeiten von optischen Überwachungssignalen
wählen,
welche in der Weise koordiniert sind, dass sich die optischen Überwachungssignale überlagern,
während
sie mindestens einen zu überwachenden
Bereich einer LWL-Verbindung des passiven optischen Netzwerks durchlaufen,
und zwar vorzugsweise einen Verteilerbereich hinter einem passiven
Verteilerknoten, um ein Messsignal zu bilden; und
- – Sendemittel,
die so konzipiert sind, dass sie eine Nachricht zur Koordinierung
der Messung an mindestens eine optische Netzwerkeinheit senden, [wobei
diese Nachricht] die Information umfasst, dass ein Messsignal gesendet
werden soll, sowie die Signalsendezeit, vorzugsweise eine Startbit-Nummer,
dieses Überwachungssignals.
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Die
erfindungsgemäße Zentralstation
kann gemeinsam mit optischen Netzwerkeinheiten handeln, um die Schritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens
auszuführen, insbesondere
die Schritte des Verfahrens gemäß der erwähnten stark
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Deshalb weist die erfindungsgemäße Zentralstation die Vorteile
des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf.
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Wenn
die Zentralstation einen optischen Leitungsabschluss umfasst, welcher
Sendemittel umfasst, die dafür
konzipiert sind, ein Überwachungssignal über eine
LWL-Verbindung zu einer der Signalsendezeiten zu senden, dann kann
der optische Leitungsabschluss als eines der Sende-Empfangs-Geräte zum Senden
des optischen Überwachungssignals
genutzt werden.
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Vorzugsweise
sind die Zeitablaufsteuermittel dafür konzipiert, die Signalsendezeiten
innerhalb eines Zeitintervalls zu wählen, das den Zeitablaufsteuermitteln
durch ein Zeitmultiplexsystem des passiven optischen Netzwerks zugeteilt
wird. Deshalb kann ein vorhandenes Zeitmultiplexsystem des passiven
optischen Netzwerks genutzt werden, um die Signalsendezeiten in
einer Weise zu wählen,
dass der reguläre Datenverkehr
in dem passiven optischen Netzwerk nicht gestört wird.
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Eine
erfindungsgemäße optische
Netzwerkeinheit für
ein passives optisches Netzwerk umfasst:
- – Empfangsmittel,
die dafür
konzipiert sind, eine Nachricht zur Koordinierung der Messung zu empfangen,
umfassend eine Information, dass ein Überwachungssignal gesendet
werden soll, sowie die Signalsendezeit, vorzugsweise eine Startbit-Nummer, dieses Überwachungssignals;
und
- – Sendemittel,
die dafür
konzipiert sind, ein Überwachungssignal
durch eine LWL-Verbindung zu der Signalsendezeit zu senden.
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Die
erfindungsgemäße optische
Netzwerkeinheit kann gemeinsam mit mindestens einer erfindungsgemäßen Zentralstation
handeln, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, insbesondere
die Schritte des Verfahrens gemäß der erwähnten stark
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Deshalb weist die erfindungsgemäße Zentralstation die Vorteile
des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf.
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Vorteilhafterweise
umfasst die erfindungsgemäße optische
Netzwerkeinheit Zeitkorrekturmittel, die dafür konzipiert sind, die Signalsendezeit
mit einer bekannten Ausgleichsverzögerung zu korrigieren. Deshalb
können
die Sendezeiten der optischen Überwachungssignale
durch die erfindungsgemäße optische
Netzwerkeinheit unter Nutzung der bekannten Laufzeitmessung in einem
passiven optischen Netzwerk koordiniert werden.
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Ein
passives optisches Netzwerk, vorzugsweise ein optisches Verteilnetz,
gemäß der Erfindung umfasst
mindestens eine erfindungsgemäße Zentralstation
und mindestens eine erfindungsgemäße optische Netzwerkeinheit.
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Weitere
Vorteile können
der Beschreibung und der beigefügten
Zeichnung entnommen werden. Die oben und weiter unten erwähnten Merkmale
können
im Einklang mit der Erfindung entweder einzeln oder gemeinsam in
jeder beliebigen Kombination genutzt werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind
nicht als erschöpfende
Aufzählung
zu verstehen, sondern sie haben eher exemplarischen Charakter für die Beschreibung
der Erfindung.
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Zeichnung
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Die
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßes passives optisches
Netzwerk, welches das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, in
schematischer Form dargestellt.
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Das
optische Verteilnetz ist in schematischer Form dargestellt. Das
optische Verteilnetz umfasst vier passive Verteilerknoten 10–13,
z. B. optische Splitter, und LWL-Verbindungen 15 eines
Verteilerbereichs 20 hinter dem ersten passiven Verteilerknoten 10,
womit der Bereich zwischen dem ersten Verteilerknoten 10 und
den einen Faserabschluss aufweisenden optischen Netzwerkeinheiten 1–9 (Teilnehmerstationen)
gemeint ist, sowie eine LWL-Verbindung 16 eines Feeder-Bereichs 22 bis
zu dem ersten passiven Verteilerknoten 10. Das passive
optische Verteilnetz umfasst neun optische Netzwerkeinheiten 1–9 und
einen optischen Leitungsabschluss 30 als Sende-Empfangs-Geräte. Acht
der ONUs sind aus Gründen
der Darstellung nur als einzelne Kästen dargestellt. Der optische
Leitungsabschluss 30 ist Teil einer erfindungsgemäßen Zentralstation 31.
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Die
Zentralstation 31 des passiven optischen Netzwerks umfasst
Zeitablaufsteuermittel 32 und Sendemittel 34,
die mit den Sendemitteln des OLT 30 identisch sind. Die
Zeitablaufsteuermittel 32 sind dafür konzipiert, Signalsendezeiten
von optischen Überwachungssignalen 40–45 zu
wählen,
die in einer Weise koordiniert sind, dass sich die optischen Überwachungssignale 40–45 überlagern,
während
sie einen Bereich einer zu überwachenden
LWL-Verbindung 15, 16 durchlaufen. Dieser Messstandort 50 liegt
in dem Beispiel der Figur zwischen dem ersten Splitter 10 und
dem zweiten Splitter 11. Durch Überlagern der optischen Überwachungssignale 40–45 wird
ein Messsignal 52 gebildet, was mittels eines Diagramms
in der linken unteren Ecke der Figur veranschaulicht ist, auf dem
der lokale Leistungspegel LP (für "Power Level") der überlagerten
Signale über
der Zeit t dargestellt ist.
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Die
Sendemittel 34 sind dafür
konzipiert, eine Nachricht zur Koordinierung der Messung an optische
Netzwerkeinheiten zu senden. Diese Nachricht zur Koordinierung der
Messung umfasst die Information, dass ein Überwachungssignal gesendet werden
soll, sowie die Signalsendezeit, z. B. eine Startbit-Nummer, dieses Überwachungssignals.
Eine Nachricht zur Koordinierung der Messung wird an die ONUs 1–9 gesendet,
was mittels kleiner Kreise 60 auf den LWL-Verbindungen 15, 16 dargestellt
ist, welche den OLT 30 und diese ONUs 1–9 verbinden.
Im Fall des dargestellten Beispiels senden nur sechs ONUs 1–6 optische Überwachungssignale 40–45, weil
der Messstandort 50 in dem Beispiel der Figur zwischen
dem ersten Splitter 10 und dem zweiten Splitter 11 liegt;
daher würden
optische Überwachungssignale,
die von den ONUs 7, 8, 9 gesendet würden, diesen
Messstandort 50 nicht erreichen.
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Die
durch die Nachricht zur Koordinierung der Messung 60 übertragene
Information hängt
davon ab, wie die Eigenschaften der Überwachungssignale in dem erfindungsgemäßen passiven
optischen Netzwerk definiert sind. Wenn vordefinierte Überwachungssignale
gesendet werden sollen, d. h., wenn Eigenschaften der Überwachungssignale
wie Frequenz, Dauer, Modulation und/oder Stärke vordefiniert sind, dann
charakterisiert die in der Nachricht zur Koordinierung der Messung
enthaltene Information nur eine Sendezeit des Signals. Es ist auch
möglich,
dass ein Katalog unterschiedlicher Arten von Überwachungssignalen in den
das Signal sendenden Sende-Empfangs-Geräten, z. B. den erfindungsgemäßen ONUs,
gespeichert ist. In diesem Fall umfasst die Nachricht zur Koordinierung
der Messung 60 einen Code, z. B. eine kurze Nummer, der
entsprechend das Überwachungssignal,
welches gesendet werden soll, vom Sende-Empfangs-Gerät gewählt wird.
Darüber
hinaus kann die Nachricht zur Koordinierung der Messung 60 einen
Code umfassen, welcher die Sende-Empfangs-Geräte kennzeichnet, die ein Überwachungssignal
senden sollten.
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Wenn
kein vordefiniertes Überwachungssignal
gesendet werden soll, umfasst die Nachricht zur Koordinierung der
Messung einen Datensatz, der alle zu sendenden Parameter der Überwachungssignale, z.
B. Frequenz, Dauer, Modulation und/oder Stärke, und die Sendezeit des
Signals umfasst.
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Die
Zentralstation 31 ist so angeordnet, dass sie sich in einer
Position befindet, um den Teilnehmerstationen, d. h., den ONUs 1–9,
Anweisungen zu erteilen, mit dem Senden eines Überwachungssignals 40–45 zu
beginnen, und zwar in einer Weise, dass im gemeinsamen Teil der
Signalwege von den Teilnehmerstationen zur Zentralstation 31 alle Überwachungssignale 40–45 einander überlagern.
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Die
Zeitablaufsteuermittel 32 können dafür konzipiert sein, dass sie
die Signalsendezeiten innerhalb eines Zeitintervalls wählen, das
den Zeitablaufsteuermitteln 32 durch ein Zeitmultiplexsystem 70 des
passiven optischen Netzwerks zugeteilt wird. Dieses Zeitmultiplexsystem 70 kann
zum Beispiel in der Zentralstation 31 angeordnet sein oder
in einer beliebigen Netzwerküberwachungseinrichtung.
Das Zeitmultiplexsystem 70 und die Zeitablaufsteuermittel 32 können als
mindestens ein software-programmierbarer Mikroprozessor implementiert
sein. Darüber
hinaus umfasst der OLT 30 Empfangsmittel 36. Diese
Empfangsmittel 36 können
zum Empfangen jedes Datenverkehrs auf dem optischen Netzwerk und/oder
zum Erkennen und Analysieren von zumindest Teilen des Messsignals
genutzt werden.
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Die
erfindungsgemäßen optischen
Netzwerkeinheiten 1–9 umfassen
Empfangsmittel 80, Sendemittel 81 und Zeitkorrekturmittel 82,
welche untereinander verbunden sind, um ihnen eine Zusammenarbeit
zu ermöglichen,
was in der Figur nur für
ONU 3 dargestellt ist. Die Empfangsmittel 80 der
ONUs 1–9 sind
dafür konzipiert,
die Nachricht zur Koordinierung der Messung in der erwähnten Form
zu empfangen. Darüber
hinaus können
die Empfangsmittel 80 dafür konzipiert werden, Teile
des Messsignals 52 zu empfangen, das innerhalb dieses Bereichs,
d. h., des Messstandorts 50, der LWL-Verbindung 15, 16 reflektiert
wird. Dementsprechend umfassen die ONUs 1–9 Erkennungs-
und/oder Analysemittel, die dafür
konzipiert sind, Kenndaten der empfangenen Teile des Messsignals 52 zu
erkennen und/oder zu analysieren. Diese Erkennungs- und/oder Analysemittel
können
in jedem beliebigen Sende-Empfangs-Gerät des passiven optischen Netzwerks
oder sogar in jeder anderen Einrichtung angeordnet sein, die mit
dem passiven optischen Netzwerk verbunden ist. Die Zeitkorrekturmittel 82 und
die Erkennungs- und/oder Analysemittel 32 können als
mindestens ein software-programmierbarer Mikroprozessor implementiert sein.
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Die
Sendemittel 81 der ONUs 1–9 sind dafür konzipiert,
ein Überwachungssignal 40–45 über eine LWL-Verbindung 15, 16 zu
der Signalsendezeit zu senden, die von der empfangenen Nachricht
zur Koordinierung der Messung 60 vorgegeben wird. In der Figur
ist dies durch das Diagramm in der rechten oberen Ecke der Figur
veranschaulicht, das einen Sendeleistungspegel EP eines Überwachungssignals
einer einzelnen ONU in Abhängigkeit
von der Zeit darstellt. Die vorgegebene Signalsendezeit wird in
dem Diagramm mit tp bezeichnet.
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Dementsprechend
sind die ONUs 1–9 als Teilnehmerstationen
so angeordnet, dass sie sich in einer Position befinden, um das
Senden eines Überwachungssignals 40–45 zu
einer gegebenen Zeit tp zu starten, wenn
sie dazu eine Anweisung erhalten. Die Zeitkorrekturmittel 82 der
ONUs 1–9 sind
dafür konzipiert,
die Signalsendezeit, die sie innerhalb der Nachricht zur Koordinierung
der Messung 60 empfangen haben, mit einer individuellen
Ausgleichsverzögerung
zu korrigieren, die jeder ONU 1–9 bekannt ist. In
dem Diagramm wird die Ausgleichsverzögerung mit Tdi bezeichnet,
wobei i jeweils die einzelne ONU 1–9 aufzählt. Die
Signalsendezeit wird korrigiert, indem die Ausgleichsverzögerung Tdi der einzelnen ONU 1–9 von
der vorgegebenen Signalsendezeit tp subtrahiert
wird.
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Wie
dargestellt, erteilt die Zentralstation 31 Anweisungen
an sechs Teilnehmerstationen 1–6, im Allgemeinen
an mindestens zwei oder an mindestens eine, wenn die Zentralstation 31 selbst
ein Überwachungssignal
sendet, um das Senden eines Überwachungssignals 40–45 in
Richtung der Zentralstation 31 zu beginnen, und zwar in
der Weise, dass in einem gemeinsamen Teil der Signalwege von den
Teilnehmerstationen alle Überwachungssignale 40–45 einander überlagern.
An mindestens einem Punkt des passiven optischen Netzwerks, d. h.,
einem Mess standort 50, werden die überlagerten Überwachungssignale
und ihr Leistungspegel oder der reflektierte oder gestreute Leistungspegel
von ihnen für die
Analyse erkannt.
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung von mindestens einem
Bereich (50) einer LWL-Verbindung (15, 16),
vorzugsweise einem Verteilerbereich hinter einem passiven Verteilerknoten
(10–13),
eines passiven optischen Netzwerks, und auf ein passives optisches
Netzwerk, welches dafür
konzipiert ist, die Schritte des Verfahrens auszuführen. Das
Verfahren umfasst die Schritte des:
- – Sendens
eines ersten optischen Überwachungssignals
(40) durch den Bereich zu einer ersten Signalsendezeit
durch Sendemittel (81, 34) eines ersten Sende-Empfangs-Gerätes (30, 1–9) des
passiven optischen Netzwerks;
- – Sendens
von mindestens einem zweiten optischen Überwachungssignal (41–45)
durch den Bereich zu einer zweiten Signalsendezeit durch Sendemittel
(81, 34) eines zweiten Sende-Empfangs-Gerätes (30, 1–9)
des passiven optischen Netzwerks;
wobei die Sendezeiten der
optischen Überwachungssignale
(40–45),
vorzugsweise Signale der optischen Zeitbereichsreflektometrie, in
einer Weise koordiniert sind, dass sich die optischen Überwachungssignale
(40–45) überlagern,
während
sie den Bereich durchlaufen, und dabei ein Messsignal (52)
bilden; und
- – Erkennens
und Analysierens von Kenndaten von zumindest Teilen des Messsignals
(52), vorzugsweise durch mindestens eines der Sende-Empfangs-Geräte (1–9),
welche optische Überwachungssignale
senden.