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Hintergrund der Erfindung
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1. Bereich der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein den Bereich der Kommunikationsarchitektur.
Insbesondere betrifft die Erfindung umgekehrt digitalisierte Kommunikationsarchitektur.
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2. Diskussion
des Standes der Technik
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Ein
herkömmliches
modernes Breitbandsystem beinhaltet typischerweise eine Kopfstelle,
einen mit der Kopfstelle mit einer optischen Faser gekoppelten Multiplexfaserknoten
(Muxnode, multiplex fibre node), eine Mehrzahl von mit dem Muxnode
in Sternkonfiguration mit optischer Faser gekoppelten Knoten und
eine Mehrzahl von Endnutzern (z. B. Haushalten), die mit jedem Knoten
in Sternkonfiguration mit Koaxialkabel gekoppelt sind. Das Vorwärtssignal
(abwärts)
(d. h. von der Kopfstelle zum Muxnode zum Knoten zum Endnutzer)
ist immer analog. Das Gegensignal (aufwärts) von jedem Haushalt zur
Knotenebene und dann zur Muxnodeebene ist analog. Das Gegensignal
ist nur über
der Ebene des Muxnode digital.
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Ein
Beispiel eines solchen Systems ist in
EP 0762766 A gegeben, die ein Konvertergerät (Mini
Fiber Node, MFN) zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk
(z. B. einem Koaxialnetzwerk) beschreibt, das eine Signalverteilereinheit
(z. B. Faserknoten FN) zum Übertragen
von Frequenzdivisionsmultiplexkommunikationssignalen abwärts über ein Koaxialkabel
zu einem Knotengerät
(Verstärker)
und über
einen Zugangspfad zu einer Mehrzahl von damit verbundenen Endgeräten. Das
Konvertergerät
verbindet mit dem Zugangspfad und empfängt zweite FDM-Abwärtssignale
direkt von einer Zentralstelle über
einen optischen Kommunikationsweg und sendet die zweiten FDM-Signale
zu mindestens einem Endgerät über den
Zugangspfad. Das Konvertergerät
empfängt
auch FDM-Aufwärtssignale
von dem mindestens einen Endgerät über den
Zugangspfad und überträgt die FDM-Aufwärtssignale
zur Zentralstelle über
den optischen Pfad. In einer anderen Ausführungsform verbindet das Konvertergerät direkt
mit dem primären
Pfad, so dass Service für
ein Endnutzergerät
bereitgestellt wird, das in einer „Mitnehmerbusanordnung" (tapped-bus) angeschlossen
ist.
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Ein
Problem bei dieser Technologie ist, dass die Muxnode-Einheiten teuer
sind. Deshalb ist ein Ansatz nötig,
der die Kosten der Muxnode-Einheiten senkt.
Idealerweise sollte ein solcher Ansatz die Notwendigkeit für Muxnode-Einheiten
eliminieren.
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Ein
weiteres Problem bei dieser Technologie ist, dass die Notwendigkeit,
analoge Aufwärtssignale von
den Knoten zu der Muxnode-Einheit zu senden, die Verwendung von
teuren Lasern an der Knotenebene erfordert. Deshalb ist auch eine
Lösung
gefordert, die es ermöglicht,
weniger teure Laser auf der Knotenebene zu verwenden.
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Ein
weiteres Problem bei dieser Technologie ist, dass die Sternkonfiguration
der Knoten die Verwendung einer relativ großen Anzahl von optischen Fasern
erfordert. Deshalb ist auch eine Lösung gefordert, die weniger
optische Fasern verwendet.
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WO
99/43108 offenbart ein weiteres System aus dem Stand der Technik
und insbesondere ein bidirektionales analog/digitales WDM-Hybridzugangsnetzwerksystem
zum Senden/Empfangen einer Wellenlänge von analogen Signalen und
einer Mehrzahl von Wellenlängen
digitaler Signale, die zwischen einem Netzwerk und einer Mehrzahl
von Nutzern verbreitet werden, und das einen Feeder/De/Multiplexer zum
Konvertie ren der Wellenlänge
von analogen Signalen in elektrische Signale und De/Multiplex der Wellenlängen von
digitalen Signalen in eine Mehrzahl von digitalen Signalen in Einzelwellenlänge aufweist;
eine Mehrzahl von optischen Minidigitalknoten, die jeweils einzeln
mit dem Feeder/De/Multiplexer über
eine Mehrzahl von optischen Fasern verbunden sind, wobei jeder der
optischen Minidigitalknoten eines der digitalen Einzelwellenlängensignale
in elektrische Signale konvertiert; und worin die konvertierten
analogen und digitalen elektrischen Signale zum Nutzer übertragen
werden. Ein Verfahren zur Abwärtsübertragung
vom Netzwerk zu den Nutzern und ein Verfahren zur Aufwärtsübertragung
von den Nutzern zum Netzwerk wird auch beschrieben, und das beinhaltet
Schritte zum Kommunizieren von Signalen zwischen Feeder/De/Multiplexer,
Minidigitalknoten, optischen Fasern, einem Koaxialkabel und/oder
einer digitalen Leitung.
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Ein
Problem bei dieser Technologie (und auch bei der zuvor genannten
Technologie) ist, dass das typische Breitbandsystem eine begrenzte
Bandbreite besitzt, insbesondere in Gegenrichtung. Was deshalb ebenfalls
benötigt
wird ist ein Ansatz, der die Gegenbandbreite moderner Breitbandsysteme
vergrößert.
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Bisher
wurden die oben genannten Erfordernisse zum Eliminieren von Muxnode-Einheiten,
Kostenreduzierung der Knoteneinheiten, Reduzierung der Anzahl optischer
Fasern und Vergrößerung der Gegenbandbreite
nicht vollständig
erfüllt.
Es wird eine Lösung
benötigt,
die gleichzeitig alle diese Erfordernisse anspricht. Die Erfindung
ist unter anderem auf die Erfüllung
dieser Erfordernisse gerichtet.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Ziel der Erfindung ist gleichzeitig die oben diskutierten Anforderungen
zum Eliminieren von Muxnode-Einheiten Kostenreduzierung der Knoteneinheiten,
Reduzierung der Anzahl optischer Fasern und Vergrößerung der
Gegenbandbreite zu erfüllen,
die im Falle des Standes der Technik nicht gleichzeitig erfüllt werden.
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In
einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur
Verfügung,
das umfasst: Bereitstellen mindestens einer optischen Faser von mindestens
einem Element ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einer Kopfstelle und einem Netzknoten,
einen Minifaserknoten (MFN, mini fiber node) gekoppelt mit der mindestens
einen optischen Faser und einem elektrischen Leiter gekoppelt mit dem
Minifaserknoten; Transformieren eines optischen Vorwärtssignals
von der mindestens einen optischen Faser in ein analoges elektrisches
Vorwärtssignal
auf dem elektrischen Leiter am Minifaserknoten; Transformieren eines
analogen elektrischen Gegensignals auf dem elektrischen Leiter in
ein digitales optisches Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten; und Bereitstellen eines weiteren elektrischen
Leiters gekoppelt mit dem Minifaserknoten,
gekennzeichnet durch
Transformieren eines weiteren analogen elektrischen Gegensignals
auf dem weiteren elektrischen Leiter zu einem weiteren digitalen optischen
Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten; und serielles Addieren des digitalen optischen
Aufwärtsgegensignals
und des weiteren digitalen optischen Aufwärtsgegensignals am Minifaserknoten.
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In
einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren
zur Verfügung,
das umfasst: Bereitstellen mindestens einer optischen Faser von
mindestens einem Element ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus einer Kopfstelle und einem Netzknoten,
einen Minifaserknoten gekoppelt mit der mindestens eineN optischen
Faser und einem elektrischen Leiter gekoppelt mit dem Minifaserknoten;
Transformieren eines optischen Vorwärtssignals von der mindestens
einen optischen Faser in ein analoges elektrisches Vorwärtssignal
auf dem elektrischen Leiter am Minifaserknoten; und Transformieren
eines analogen elektrischen Gegensignals auf dem elektrischen Leiter
in ein digitales optischeS Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten,
gekennzeichnet durch Übertragen des digitalen optischen
Aufwärtsgegensignals
zu einem weiteren Minifaserknoten in einer Farbe.
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Außerdem ist
in einem dritten Aspekt die Erfindung ein Kommunikationssystem,
das umfasst: mindestens eine optische Faser von mindestens einem
Element ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einer Kopfstelle und einem Netzknoten;
einen Minifaserknoten gekoppelt mit der mindestens einen optischen
Faser, wobei der Minifaserknoten eine Vorwärtsschaltung und eine Gegenschaltung
aufweist; einen elektrischen Leiter gekoppelt mit dem Minifaserknoten,
worin die Vorwärtsschaltung
ein optisches Vorwärtssignal
von der mindestens einen optischen Faser in ein analoges elektrisches
Vorwärtssignal
auf dem elektrischen Leiter transformiert und die Gegenschaltung
ein analoges elektrisches Gegensignal auf dem elektrischen Leiter
in ein digitales optisches Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten transformiert; und einen weiteren elektrischen
Leiter gekoppelt mit dem Minifaserknoten,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gegenschaltung ein weiteres analoges elektrisches Gegensignal
auf dem weiteren elektrischen Leiter in ein weiteres digitales optischen
Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten transformiert; und die Gegenschaltung seriell das
digitale optische Aufwärtsgegensignal
und das weitere digitale optische Aufwärtsgegensignal am Minifaserknoten
addiert.
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Außerdem stellt
ein vierter Aspekt der Erfindung ein Kommunikationssystem zur Verfügung, das umfasst:
mindestens eine optische Faser von mindestens einem Element ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus einer Kopfstelle und einem Netzknoten;
einen Minifaserknoten gekoppelt mit mindestens einer optischen Faser,
wobei der Minifaserknoten eine Vorwärtsschaltung und eine Gegenschaltung aufweist;
einen elektrischen Leiter gekoppelt mit dem Minifaserknoten, worin
die Vorwärtsschaltung
ein optisches Vorwärtssignal
von der mindestens einen optischen Faser in ein analoges elektrisches
Vorwärtssignal
auf dem elektrischen Leiter transformiert und die Gegenschaltung
ein analoges elektrisches Gegensignal auf dem elektrischen Leiter
in ein digitales optisches Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten transformiert,
gekennzeichnet durch einen
weiteren Minifaserknoten gekoppelt mit dem Minifaserknoten, worin
die Gegenschaltung das digitale optische Aufwärtsgegensignal zum weiteren
Minifaserknoten in einer Farbe überträgt.
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In
einem fünften
Aspekt wird auch ein Teilekit bereitgestellt zum Bereitstellen eines
digitalen optischen Aufwärtsgegensignals,
umfassend einen Minifaserknoten zum Koppeln mit mindestens einer
optischen Faser von mindestens einem Element ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus einer Kopfstelle und einem Netzknoten,
wobei der Minifaserknoten eine Vorwärtsschaltung, eine Gegenschaltung
und eine Verbindungseinrichtung zum Koppeln an einen elektrischen
Leiter beinhaltet, worin die Vorwärtsschaltung ein optisches
Vorwärtssignal
von der mindestens einen optischen Faser in ein analoges elektrisches
Vorwärtssignal
auf dem elektrischen Leiter transformiert und die Gegenschaltung
ein analoges elektrisches Gegensignal auf dem elektrischen Leiter in
ein digitales optisches Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten transformiert, dadurch gekennzeichnet, dass der
Minifaserknoten einen weiteren Anschluss aufweist, der mit einem
weitren elektrischen Leiter gekoppelt werden kann, wobei die Gegenschaltung
ein weiteres analoges elektrisches Gegensignal auf dem weiteren
elektrischen Leiter in ein weiteres digitales optisches Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten transformiert; und die Gegenschaltung seriell
das digitale optische Gegensignal und das weitere digitale optische
Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten addiert.
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Schließlich stellt
in einem sechsten Aspekt die vorliegende Erfindung auch ein Teilekit
zum Bereitstellen eines digitalen optischen Aufwärtsgegensignals zur Verfügung, umfassend
einen Minifaserknoten zum Koppeln mit mindestens einer optischen Faser
von mindestens einem Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus einer Kopfstelle und einem Netzknoten, wobei der Minifaserknoten
eine Vorwärtsschaltung,
eine Gegenschaltung und eine Verbindungseinrichtung zum Koppeln
an einen elektrischen Leiter beinhaltet, worin die Vorwärtsschaltung
ein optisches Vorwärtssignal
von der mindestens einen optischen Faser in ein analoges elektrisches
Vorwärtssignal
auf dem elektrischen Leiter transformiert und die Gegenschaltung
ein analoges elektrisches Gegensignal auf dem elektrischen Leiter in
ein digitales optisches Aufwärtsgegensignal
am Minifaserknoten transformiert,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Teilekit ferner einen weiteren Minifaserknoten umfasst, der
mit dem Minifaserknoten gekoppelt werden kann, worin die Gegenschaltung
das digitale optische Aufwärtsgegensignal
zum weiteren Minifaserknoten in einer Farbe überträgt.
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Diese
und weitere Ziele und Ausführungsformen
der Erfindung werden besser ersichtlich und verständlich bei
Betrachtung in Verbindung mit der folgenden Beschreibung und den
begleitenden Zeichnungen. Es versteht sich jedoch, dass die folgende Beschreibung,
während
sie bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung und zahlreiche spezifische Details davon angibt, als
Erläuterung
gegeben ist und nicht als Einschränkung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ein
klares Konzept von Vorteilen und Merkmalen, die die Erfindung ausmachen
und der Komponenten und Funktion der mit der Erfindung zur Verfügung gestellten
Modellsysteme wird mit Bezug zu den beispielhaften und deshalb nicht
einschränkenden
Ausführungsformen
leichter ersichtlich, die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt
sind und einen Teil der Beschreibung bilden, worin gleiche Bezugszeichen
(wenn sie in mehr als einer Ansicht vorkommen) gleiche Teile bezeichnen.
Es ist anzumerken, dass die in den Zeichnungen dargestellten Merkmale
nicht notwendigerweise im Maßstab
dargestellt sind.
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1 zeigt
eine hochgradig schematische Ansicht einer Kommunikationsarchitektur,
die eine Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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2 zeigt
eine schematische Blockansicht eines ersten beispielhaften Minifaserknotens,
der eine Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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3 zeigt
eine schematische Blockansicht eines zweiten beispielhaften Minifaserknotens,
der eine Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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4 zeigt
eine schematische Blockansicht eines dritten beispielhaften Minifaserknotens,
der eine Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Die
Erfindung und verschiedene Merkmale und vorteilhafte Details davon
werden genauer mit Bezug zu den nicht einschränkenden Ausführungsformen
erläutert,
die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind und in der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ausführlich beschrieben
werden. Beschreibungen bekannter Komponenten und Verarbeitungstechniken
werden weg gelassen, so dass die Erfindung im Detail nicht unnötig belastet
wird.
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Das
Umfeld der Erfindung beinhaltet moderne Breitbanddienste. Das Umfeld
der Erfindung beinhaltet auch Kabelfernsehdienste.
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Die
Erfindung beinhaltet eine Mehrzahl von Minifaserknoten, die mit
einer Kopfstelle mit optischer Faser gekoppelt sind und eine Mehrzahl
von Endnutzern, die mit jedem Minifaserknoten mit Koaxialkabel gekoppelt
sind. Das Vorwärtssignal
(Abwärtssignal)
(d. h. Kopfstelle zu Minifaserknoten zu Endnutzer) ist immer analog.
Das Gegensignal von jedem Haushalt zur Minifaserknotenebene ist
auch analog. Die Erfindung beinhaltet die Verwendung von Umkehrdigitalisierung
ausgehend von den Minifaserknoten. Deshalb ist das Aufwärtssignal
von der Minifaserknotenebene (unterster Verteilungspunkt) zur Kopfstelle
digital. Dies ist im Gegensatz zum Stand der Technik, wo das Aufwärtssignal
vom untersten Verteilungspunkt zum zweituntersten Verteilungspunkt
analog ist.
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Die
Umkehrdigitalisierung an der Minifaserknotenebene ermöglicht die
Eliminierung aller Multiplexfaserknoteneinheiten, womit Geld gespart
wird. Die Umkehrdigitalisierung an der Minifaserknotenebene ermöglicht die
Verwendung viel billigerer Laser in den Minifaserknoten im Vergleich
zur Alternative, wo teurere Laser erforderlich sind, um ein analoges Gegensignal
von den Minifaserknoten aufwärts
zu senden, wodurch mehr Geld gespart wird. Die Umkehrdigitalisierung
an der Minifaserknotenebene ermöglicht
auch effiziente 1 + 1 serielle Addition von Gegendaten am untersten
Verteilungspunkt, wodurch die Gegenbandbreite erhöht wird.
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Mit
Bezug zu 1 ist eine digitale Zweiwegeüberlagerung
und Legacy-Return
gezeigt. Ein Kopfstellenteil 1100, der als Netzknoten dient,
ist mit einem Netzknoten 1200 gekoppelt. Der Netzknoten 1200 ist
mit 16 Muxnodes 1300 gekoppelt, von denen nur einer in 1 gezeigt
ist. Selbstverständlich
können
mehr oder weniger Muxnodes für
jeden Netzknoten vorhanden sein. Der Muxnode 1300 ist mit
8 optischen Abzweigfasern 1400 gekoppelt. Selbstverständlich kann
eine größere oder
kleinere Anzahl von optischen Faserverzweigungen für jeden
Muxnode vorhanden sein. Jede der optischen Verzweigungsfasern 1400 ist
mit 1 bis 8 Mini faserknoten 1500 gekoppelt, von denen nur
drei in 1 gezeigt sein. Selbstverständlich können mehr
als 8 Minifaserknoten (MFN) für
jede Abzweigung vorhanden sein.
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Das
in 1 gezeigte Kommunikationssystem ist für Vorwärts- und
Rückwärtsbetrieb
vorgesehen. Es ist von Bedeutung, dass das System bezüglich der
Vorwärts-
und Gegenrichtungen unterschiedlich funktioniert. Typischerweise
muss die Vorwärtsbandbreite
größer sein
als die Gegenbandbreite.
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Beim
Vorwärtsaspekt
des Systems kann der Kopfstellenteil 1100 16 Laser 1110 aufweisen,
von denen nur einer in 1 gezeigt ist. Die Laser 1110 sind
mit 2 optischen Fasern 1190 über eine Wellenlängen-Multiplex-Einrichtung 1150 gekoppelt.
Die Einrichtung 1150 weist Mittel zum Durchführen einer Wellenlängendivisionsmultiplexfunktion
auf. Jede der optischen Fasern 1190 kann mehrere Farben
(z. B. acht in Vorwärtsrichtung)
unterstützen.
Der Vorwärtsfarbabstand
kann ungefähr
200 GHz betragen.
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Am
Netzknoten 1200 sind die optischen Fasern 1190 mit
16 optischen Fasern 1290 (nur eine davon ist in 1 gezeigt) über eine
Wellenlängen-Multiplex-Einheit 1210 gekoppelt.
Die Einheit 1210 weist Mittel zum Durchführen der
Wellenlängendivisionsmultiplexfunktion
auf. In der in 1 gezeigten Ausführungsform
kann jede der optischen Fasern 1290 eine Farbe tragen.
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Am
Muxnode 1300 ist jede der optischen Fasern 1290 mit
8 optischen Verzweigungsfasern 1400 über eine Splittingeinheit 1310 gekoppelt.
Es ist von Bedeutung, dass der Muxnode insgesamt ein optionaler
Aspekt der Erfindung ist. Die Splittingeinheit und andere Funktionen
(in der Ausführungsform
von 1 gezeigt als Teil eines Muxnode) sind bevorzugt Teil
einer einfacheren Verzweigungseinheit, wobei diese Funktio nen auch
von sehr einfacher unabhängiger
physikalischer Optik bereitgestellt werden können. In der in 1 gezeigten
Ausführungsform
trägt jede
der optischen Verzweigungsfasern 1400 aus einer der optischen
Fasern 1290 die selbe Farbe.
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Jede
der optischen Verzweigungsfasern ist mit 1 bis 8 Minifaserknoten 1500 gekoppelt.
Diese Gruppe von 1 bis 8 kann als Cluster bezeichnet werden. Jeder
der Minifaserknoten 1500 ist mit einer Mehrzahl (z. B.
ungefähr
50) Endnutzern HP gekoppelt (in 1 nicht
gezeigt).
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Nun
zum Gegenaspekt des Systems, jede der optischen Verzeigungsfasern 1400 ist
auch mit einer Wellenlängendivisionsmultiplexeinheit 1320 gekoppelt.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform
kombiniert die Einheit 1320 die Signale von 8 verschiedenen
Farben, eine für
jeden der 8 Cluster von Minifaserknoten. Die Einheit 1320 weist
Mittel zum Implementieren der Wellenlängendivisionsmultiplexfunktion
auf.
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Jeder
der Minifaserknoten 1500 kann Gegensignale auf einer anderen
Farbe übertragen
oder die Gegensignale von den Minifaserknoten auf einer Verzweigung
können
seriell hinzugefügt
und von einer Farbe getragen werden. Der Gegenfarbabstand kann ungefähr 100 GHz
betragen. Deshalb ist zu erwarten, dass die Gegenfarben sich von
den Vorwärtsfarben
gänzlich
unterscheiden.
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Es
ist auch zu erkennen, dass die physikalische Auslegung des Muxnode 1300,
der optischen Verzweigungsfasern 1400 und der Minifaserknoten 1500 ein
Star-Loop-Hybridnetzwerk definieren können. Die Erfindung ist jedoch
in keiner Weise auf irgendeine besondere Netzwerkkonfiguration beschränkt. Zum
Beispiel kann jeder der Minifaserknoten ein Loop-Unternetzwerk definieren,
wodurch ein Loop-Loop-Hybridsystem definiert wird. Ferner können anstelle
der Definition von Loops, die optischen Verzweigungsfasern in einer
linearen Anordnung eingesetzt wer den, wodurch ein Trunk-Star- oder Trunk-Loop-Hybridnetzwerk
definiert wird. Es ist sogar möglich,
eine Verzweigung am letzten Minifaserknoten zu beenden und Gegenfunktion
auf der selben Faser zu betreiben, die die Vorwärtsfunktion betreibt.
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Die
Wellenlängendivisionsmultiplexeinheit 1320 ist
mit einer von zwei Wellenlängendivisionsmultiplexeinheiten 1240 über 16 optische
Fasern 1250 gekoppelt, wovon nur eine in 1 gezeigt
ist. Die beiden Einheiten 1240 sind mit einem Paar Wellenlängendivisionsmultiplexeinheiten 1160 über 32 optische
Fasern gekoppelt, wovon nur 4 in 1 gezeigt
sind. Es sind acht Empfänger 1170 mit
jeder der Einheiten 1160 gekoppelt (d. h. eine Gesamtzahl von
256 Empfängern 1170).
(Nur vier der Empfänger sind
in 1 gezeigt).
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Die
Erfindung kann mit einem MMDS-Standard (MMDS, multichannel multipoint
distribution service) kompatibel sein. Die Erfindung kann auch mit einem
LMDS-Standard (LMDS, local multipoint distribution service) kompatibel
sein.
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Die
Erfindung kann auch in einem Teilekit enthalten sein. Der Teilekit
kann einige oder alle Komponenten enthalten, die eine Ausführungsform der
Erfindung zusammenstellen. Insbesondere kann der Teilekit einen
oder mehrere Faserknoten und andere Komponenten einer Ausführungsform
der Erfindung beinhalten. Der Teilekit kann auch Anweisungen zur
praktischen Ausführung
einer Ausführungsform
der Erfindung enthalten und zusätzliche
Mittel zum Ausführen
einer Ausführungsform
der Erfindung. Sofern nichts anderes angegeben ist, können die
Anweisungen, Hardware und/oder Software der Teilekits die selben
sein wie sie in einer Ausführungsform
der Erfindung verwendet werden.
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Die
Erfindung kann auch Datenverarbeitungsverfahren verwenden, die Signale
von analog in digital umwandeln (A/D) und/oder von digital in analog
(D/A). Die Erfindung kann auch Multiplex-Demultiplex-Techniken verwenden.
Die Erfindung kann auch Datenverarbeitungsverfahren verwenden, die Signale
von einem Mehrfachzugriffstandard in einen anderen umwandeln. Die
Erfindung kann auch die Kommunikationsbandbreite verwenden, die
vom System zur Verfügung
gestellt ist, um diagnostische Information und/oder Steuerbefehle
weiterzutragen, die miteinander verbundene diskrete Hardwareelemente
betätigen.
Als Beispiel hierfür
kann Zustandsvariableninformation, die einen oder mehrere Aspekte
des Systems darstellt, Gegenstand einer Systemanfrage sein (z. B.
regelmäßiges Berichten
der Last an einem Minifaserknoten, um einen Computer an der Kopfstelle
zu steuern). Als Beispiel hierfür
können
eine oder mehrere Komponenten des Systems durch einen Systembefehl
rekonfiguriert werden (z. B. Senden eines Befehls von einem Steuercomputer an
der Kopfstelle zu einem Minifaserknoten, um digitale optische Gegensignale
mit einer verschiedener verfügbarer
Frequenzen zu übertragen).
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Der
hier verwendete Ausdruck ungefähr
ist so definiert, dass er mindestens nahe einem gegebenen Wert liegt
(z. B. bevorzugt innerhalb von 10 %, oder besonders bevorzugt von
1 % und ganz besonders bevorzugt von 0,1 % davon). Der hier verwendete
Ausdruck gekoppelt ist definiert als verbunden, obwohl nicht notwendigerweise
direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Der hier verwendete
Ausdruck Mittel ist definiert als Hardware und/oder Software zum
Erreichen eines Ergebnisses. Der hier verwendete Ausdruck Programm
ist definiert als zwei oder mehr Codezeilen, die von einem Computer
ausgeführt
werden können.
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Beispiele
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Spezifische
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun ferner durch die folgenden nicht einschränkenden
Beispiele beschrieben, die dazu dienen, verschiedene Merkmale von
Bedeutung ausführlicher
darzustellen. Die Beispiele sind nur dazu gedacht, das Verständnis der
Art, in der die Erfindung in der Praxis ausgeführt werden kann, zu erleichtern und
ferner den Fachleuten zu ermöglichen,
die Erfindung in der Praxis auszuführen. Dementsprechend sollten
die Beispiele nicht als Einschränkung
des Rahmens der Erfindung betrachtet werden. Der Unterschied in
den Beispielen liegt im Schutz.
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Beispiel 1
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Ein
erster beispielhafter Minifaserknoten ist in 2 gezeigt.
Ein Minifaserknoten 2000 beinhaltet eine Eingabefaser 2005 und
eine Ausgabefaser 2095. Die Eingabefaser 2005 ist
mit einem analogen optischen Rx 2010 und einem 2,5 Gb/s
optischen Rx 2015 gekoppelt. Der analoge optische Rx 2010 ist
mit einem koaxialen Anschluss 2020 über ein Ausgabeverbindungsstück von 64–800 MHz
gekoppelt. Selbstverständlich
ist die Erfindung nicht auf irgendwelche speziellen Frequenzen beschränkt. Der
koaxiale Anschluss 2020 ist mit einer Mehrzahl (z. B. ungefähr 50) Endbenutzern
gekoppelt, die in 2 nicht gezeigt sind.
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Der
koaxiale Anschluss 2020 ist mit einem Modem 2025 mit
Quadraturphasenumtastung sowohl über
ein Ausgabeverbindungsstück
von 8–9 GHz
und ein Eingabeverbindungsstück
von 9–10 GHz
verbunden. Der koaxiale Anschluss 2020 ist auch mit einer
effektiven Zahl von 9 bis 11 Bitsumkehrdigitalisierungseinheit 2030 über eine
Eingabe von 5–48
MHz verbunden. Die Umkehrdigitalisierungseinheit 2030 ist
mit einem optischen Tx 2090 von 2,5 Gb/s über eine
serielle Additionseinheit 2040 gekoppelt. Der optische
Rx von 2,5 Gb/s ist auch mit dem optischen Tx 2090 von
2,5 Gb/s über
die serielle Additionseinheit 2040 gekoppelt sowie über einen Datenstrom 2050 von
400–600
Mb/s, der in dem mFN-Cluster
gemeinsam verwendet wird. Das digitale Signal von der Umkehrung
kommt von einem benachbarten Minifaserknoten herein (auch be kannt
als Miniknoten, Mininode) und wird zum nächsten Miniknoten geführt, nachdem
die lokale Information digital addiert ist. Es gibt keinen Schutz.
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Beispiel 2
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Ein
zweiter beispielhafter Minifaserknoten ist in 3 gezeigt.
Ein Minifaserknoten 3000 beinhaltet die selben Komponenten
wie in Beispiel 1 plus die folgenden zusätzlichen Komponenten. Ein weiterer optischer
Rx 3010 von 2,5 Gb/s ist mit der optischen Faser 2005 gekoppelt.
Eine weitere Medienzugriffssteuereinheit 3020 von 2,5 Gb/s
ist mit dem weiteren optischen Rx 3010 von 2,5 Gb/s und
der Medienzugriffssteuerung 2050 von 2,5 Gb/s gekoppelt.
Ein weiterer optischer Tx von 2,5 Gb/s ist mit der zusätzlichen
Medienzugriffssteuereinheit 3020 von 2,5 Gb/s und der optischen
Faser 2095 gekoppelt. Dieses Beispiel ermöglicht redundante
Tx und Rx, so dass einfache Geräteredundanz
vorgesehen wird und ein zusätzlicher
Datenstrom von 2,5 Gb/s bereitgestellt werden kann. Der zweite Tx
weist eine andere Wellenlänge
auf.
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Beispiel 3
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Ein
dritter beispielhafter Minifaserknoten ist in 4 gezeigt.
Ein Minifaserknoten 4000 beinhaltet die selben Komponenten
wie in Beispiel 1 plus die folgenden zusätzlichen Komponenten. Ein weiterer optischer
Rx 4010 von 2,5 Gb/s ist mit der Faser 2095 parallel
mit dem optischen Tx 2090 von 2,5 Gb/s gekoppelt. Ein weiterer
optischer Tx 4020 von 2,5 Gb/s ist mit der Faser 2005 parallel
mit dem optischen Rx 2015 von 2,5 Gb/s gekoppelt. Ein Richtungsschalter 4100 isoliert
die serielle Additionseinheit 2040 vom optischen Rx 2015 von
2,5 Gb/s, dem weiteren optischen Rx 4010 von 2,5 Gb/s,
dem optischen Tx 2090 von 2,5 Gb/s und dem weiteren optischen
Tx 4020 von 2,5 Gb/s. Eine andere Medienzugangssteuerungseinheit 4200 mit
n × 100
Mb/s im mFN-Cluster ist mit dem Richtungsschalter 4100 gekoppelt.
Der Minifaserknoten 4000 besitzt Geräte- und Verfahrensschutz. Der
Minifaserknoten 4000 kann einen Faserbruch messen und die
Daten in verschiedene Richtungen senden, wie es erforderlich ist.
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Praktische
Anwendungen der Erfindung
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Eine
praktische Anwendung der Erfindung, die im technischen Bereich von
Wert ist, ist moderner Breitbandservice. Ferner ist die Erfindung
in Verbindung mit bedarfsweiser Ausstrahlung nutzvoll (wie es zum
Zweck des interaktiven Fernsehens verwendet wird) oder in Verbindung
mit Internetaktivitäten
(wie sie zum Zwecke des Suchens im World-Wide-Web verwendet werden)
oder dergleichen. Es gibt praktisch zahllose Verwendungen für die Erfindung,
die hier nicht alle im einzelnen ausgeführt werden brauchen.
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Vorteile der
Erfindung
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Ein
Kommunikationsverfahren und/oder -system, das eine Ausführungsform
der Erfindung darstellt, kann mindestens aus den folgenden Gründen kosteneffektiv
und vorteilhaft sein. Die Erfindung eliminiert die Notwendigkeit
für Muxnode-Einheiten. Die
Erfindung reduziert die Kosten der Knoteneinheiten. Die Erfindung
reduziert die Menge an optischen Fasern, die bei den Hybridnetzwerken
erforderlich sind. Die Erfindung erhöht die Gegenrichtungsbandbreite.
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Alle
offenbarten Ausführungsformen
der Erfindung, die hier beschrieben sind, können ohne unnötige Experimente
verwirklicht und praktiziert werden. Obwohl die beste Art zur Ausführung der
von den Erfindern konzipierten Erfindung oben offenbart ist, ist
die Praxis der Erfindung nicht darauf beschränkt. Dementsprechend ist es
für die
Fachleute er kennbar, dass die Erfindung auf andere Weise als es
hier spezifisch beschrieben ist, in die Praxis umgesetzt werden
kann.
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Zum
Beispiel brauchen die einzelnen Komponenten nicht in den offenbarten
Formen ausgebildet sein oder in der offenbarten Konfiguration zusammengesetzt
sein, sondern können
in praktisch jeder Form vorgesehen sein und in praktisch jeder Konfiguration
zusammengesetzt sein. Ferner brauchen die einzelnen Komponenten
nicht aus den offenbarten Materialien gefertigt sein, sondern können aus
praktisch jedem geeigneten Material gefertigt sein. Ferner ist klar,
dass obwohl der hier beschriebene Minifaserknoten ein physikalisch
getrennter Modul sein kann, der Minifaserknoten in das Gerät integriert
sein kann, dem er zugeordnet ist. Darüber hinaus können alle offenbarten
Elemente und Merkmale jeder offenbarten Ausführungsform mit den Elementen
und Merkmalen jeder anderen offenbarten Ausführungsform kombiniert oder
dafür ausgetauscht
werden, außer, wo
solche Elemente oder Merkmale sich gegenseitig ausschließen.
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Es
ist klar, dass verschiedene Zusätze,
Modifikationen und Umordnungen der Merkmale der Erfindung vorgenommen
werden können,
ohne vom Geist und Rahmen des zugrundeliegenden erfinderischen Konzepts
abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass der Rahmen der Erfindung
in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist und ihre Äquivalente
alle solche Zusätze,
Modifikationen und Umordnungen abdecken.
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Die
beigefügten
Ansprüche
sind nicht so zu interpretieren, dass sie Einschränkungen
von Mittel und Funktion beinhalten, sofern nicht eine solche Einschränkung in
einem gegebenen Anspruch unter Verwendung der Wendung „Mittel
zum" angegeben ist.
Zweckdienliche Ausführungsformen
der Erfindung sind durch die beigefügten Unteransprüche differenziert.