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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein hochratige Datenübertragungssysteme.
Insbesondere betreffen Ausführungsformen
der Erfindung eine integrierte Vorrichtung zum Verbessern der optischen Ankoppeldichte
an bestehende Kabelinfrastruktur. In einer Ausführungsform der Erfindung ermöglichen die
integrierten Vorrichtungen bidirektionalen Kommunikationsverkehr
auf jedem von doppelten optischen Kabeln.
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2.
Stand der Technik
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Auf
dem Gebiet der Datenübertragung
besteht ein Verfahren zum wirkungsvollen Transportieren von Daten
in der Verwendung von Faseroptik. Typischerweise wird Datenübertragung über Faseroptik mittels
eines optischen Senders wie beispielsweise einer Leuchtdiode oder
eines Lasers implementiert, während
der Datenempfang im allgemeinen mittels eines optischen Empfängers wie
beispielsweise einer Fotodiode implementiert wird. Lichtsignale
erlauben äußert hohe Übertragungsraten
und sehr hohe Bandbreitenfähigkeiten.
Auch sind Lichtsignale beständig
gegen elektromagnetische Störungen,
die sonst elektrische Signale stören
würden.
Lichtsignale sind sicher, da sie nicht erlauben, daß Teile
des Signals aus dem faseroptischen Kabel entweichen können, wie
bei elektrischen Signalen in drahtgestützten Systemen vorkommen kann.
Licht kann auch über größere Entfernungen
geleitet werden, ohne den typischerweise mit elektrischen Signalen
auf Kupferdraht verbundenen Signalverlust.
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Ein
Verfahren zum Erreichen von bidirektionaler Kommunikation ist durch
Verwendung von zwei faseroptischen Kabeln. Ein erstes Kabel kann
zur Übertragung
von Daten von einer ersten Kommunikationsvorrichtung zu einer zweiten
Kommunikationsvorrichtung benutzt werden und das zweite Kabel kann
zum Übertragen
von Daten von der zweiten Kommunikationsvorrichtung zur ersten Kommunikationsvorrichtung
benutzt werden. Ein solcher Aufbau ist in 1 dargestellt, die eine standardmäßige steckbare
Verbinderkonfiguration 100 mit kleinem Formfaktor (SFP – small
form factor pluggable) darstellt, wobei „R" einen Empfänger und „T" einen Sender bezeichnet.
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Die
Verbinderkonfiguration 100 enthält ein erstes Kommunikationsmodul 102 und
zweites Kommunikationsmodul 104, die durch das erste Kabel 106 und
das zweite Kabel 108 verbunden sind. Ein Sender 110 im
ersten Kommunikationsmodul 102 ist über das erste Kabel 106 mit
dem Empfänger 112 im zweiten
Kommunikationsmodul 104 verbunden. Auf ähnliche Weise ist der Sender 114 im
zweiten Kommunikationsmodul 104 über das zweite Kabel 108 mit dem
Empfänger 116 im
ersten Kommunikationsmodul 102 verbunden. So werden Daten
zwischen dem ersten Kommunikationsmodul 102 und dem zweiten Kommunikationsmodul 104 unidirektional
auf jedem der Kabel 106, 108 von Sendern 110, 114 zu
Empfängern 112, 116 übertragen.
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Trotzdem
ist es oft wünschenswert,
die Anzahl von faseroptischen Kabeln zwischen zwei Kommunikationspunkten
zu begrenzen, um Materialkosten und Installation einzusparen. Auch
ist die Verbindungsdichte durch die Zahl an faseroptischen Verbindern
begrenzt, die auf der Frontplatte eines Schaltkastens oder einer
sonstigen Hostvorrichtung angebracht werden können, die eine Gruppe von Sendern/Empfängern enthält. Dieser
Bedarf hat zu der Entwicklung bidirektionaler (BiDi)-Systeme geführt, bei
denen die Anzahl von Kabeln (und Verbindern) begrenzt ist, indem
sie Daten auf den gleichen faseroptischen Kabeln sowohl senden als
auch empfangen, was aufgrund der bidirektionalen Beschaffenheit eines
entlang einem faseroptischen Kabel ausgebreiteten optischen Signals
möglich
ist. Im allgemeinen wird bidirektionale Kommunikation auf einem
einzigen faseroptischen Kabel durch Verwendung von Zirkulatoren
oder Strahlteilern erzielt.
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In
der 2 ist ein herkömmlicher
BiDi-Sender/Empfänger-Modulaufbau 200 dargestellt.
Dieses Verfahren bidirektionaler Kommunikation entlang einem einzigen
faseroptischen Kabel umfaßt
die Verwendung von Lasern mit unterschiedlichen Wellenlängen. Gewöhnlich wird
ein 1550-Nanometer-DFB-Laser
(distributet feedback) zur Ausbreitung eines optischen Signals in
einer Richtung und ein 1310-Nanometer-FP-Laser (Fabry Perot) zum
Ausbreiten des optischen Signals in der entgegengesetzten Richtung
benutzt. Ein Nachteil bei diesem Aufbau besteht darin, daß er zwei
komplementäre
Arten von Sendern/Empfängern
erfordert, wobei an den zwei an der bidirektionalen Kommunikation
beteiligten Kommunikationsvorrichtungen unterschiedliche Sender/Empfänger benutzt
werden. Beispielsweise muß eine
der zwei Kommunikationsvorrichtungen einen Sender/Empfänger mit
einem 1550-Nanometer-Sender und einem 1310-Nanometer-Empfänger aufweisen. Demgegenüber muß die andere
der zwei Kommunikationsvorrichtungen einen komplementären Sender/Empfänger mit
einem 1310-Nanometer-Sender
und einem 1550-Nanometer-Empfänger
besitzen.
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Diese
BiDi-Konfiguration 200 erlaubt bidirektionale Datenübertragung
zwischen dem ersten Modul 202 und dem zweiten Modul 204 über ein
einziges Kabel 206. Bei diesem Aufbau weist jeder des ersten
und zweiten Moduls einen Sender 208, 210 zum Übertragen
mit einer getrennten Wellenlänge vom
anderen auf, so daß das
erste Modul 202 mit einer ersten Wellenlänge (z.B.
1550 Nanometer) und das zweite Modul 204 mit einer zweiten
Wellenlänge (z.B.
1310 Nanometer) überträgt. Auf ähnliche
Weise weist das erste Modul 202 einen ersten Empfänger 212 zum
Empfangen von mit der zweiten Wellenlänge ausgebreiteten Signalen
und das zweite Modul 204 einen zweiten Empfänger 214 zum
Empfangen von mit der ersten Wellenlänge ausgebreiteten Signalen
auf. Das dargestellte erste und zweite Modul 202, 204 enthält auch
Strahlteiler 216, 218 zum Trennen von mit einer
Wellenlänge
ausgebreiteten angenommenen Signalen von mit einer unterschiedlichen Wellenlänge ausgebreiteten
abgehenden Wellenlängensignalen.
Das erste und zweite Modul sind im Aufbau unterschiedlich und müssen daher
sorgfältig gepaart
werden, so daß jedes
das richtige, durch das entgegengesetzte Modul übertragene Signal empfangen
kann.
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Trotzdem
hat die Telekommunikationsindustrie einen fortlaufenden Bedarf,
sowohl die Datenübertragungsraten
zu erhöhen
als auch von größeren zu
kleineren Vorrichtungen überzugehen,
ohne Datenübertragungsraten
zu opfern. Beispielsweise werden Gigabitschnittstellenverbinder
(GBIC – gigabit
interface connectors) durch Verbinder mit kleinem Formfaktor, häufig steckbare
Verbinder mit kleinem Formfaktor (SFP – small form pluggable), ersetzt. GBIC-Umwandler
umfassen ein Schnittstellenmodul, das den Lichtstrom von einem Faserkanalkabel
in elektronische Signale zur Verwendung durch eine Netzschnittstellenkarte
umwandelt. SFP-Verbinder bieten dieselbe Funktionalität wie ein
regulärer GBIC-Verbinder,
aber in kleinerer und dichterer physikalischer Größe. Trotzdem
wird aufgrund des großen
Volumens an bereits benutzten Vorläuferkabel- und verbindersystemen
der Bedarf an kleineren und schnelleren Systemen durch den Wunsch,
den Austausch von bestehenden Kabeln und sonstigen Vorläufervorrichtungen
zu vermeiden, gemäßigt.
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Bei
einem neulichen Ansatz werden bestehende LC-Kabel benutzt, die gepaarte
Fasern aufweisen, von denen jede herkömmlicherweise optische Daten
unidirektional überträgt. Bei
diesem Ansatz wird jedes Kabel für
bidirektionale (BiDi)-Datenübertragung
benutzt und sind nicht zwei Arten von Modulen erforderlich, da beide
Sender/Empfänger
in dem Modul identisch sind. Dieses Sender/Empfängermodul erfordert insgesamt
vier Laser und vier Fotodetektoren, bzw. einen für jede von zwei getrennten Wellenlängen, die
in entgegengesetzten Richtungen in jedem der zwei Kabel übertragen
werden. Die Module erfordern ein kompliziertes Aushandlungsverfahren,
mit dem entgegengesetzte Sender/Empfängermodule an beiden Enden
eines optischen Kabels kommunizieren, um die Wellenlängen festzustellen, die
jedes sendet und jedes empfangen wird.
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Bei
einem weiteren BiDi-Ansatz zum Steigern der Datenübertragungskapazität auf bestehenden
Doppelkabelsystemen werden Signale in entgegengesetzten Richtungen
entlang einer einzigen Wellenlänge
auf jedem optischen Kabel übertragen und
es sind daher nur ein Sender und ein Empfänger an jedem Ende eines optischen
Kabels erforderlich. Die Verwendung identischer Wellenlänge ergibt
jedoch eine problematische optische Reflexion, die durch Faserverbindungsvorrichtungen
verursacht werden kann, so daß ein
Empfänger
die Datenübertragungen
von den Sendern an beiden Enden des optischen Kabels anstatt nur
den beabsichtigten Sender am entgegengesetzten Ende des optischen Kabels
sieht. Dieses System erfordert daher die Verwendung komplexer Echolöschvorrichtungen
zur Beseitigung der reflektierten Datenübertragungen, die nicht den
Empfänger
erreichen sollen.
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Dementsprechend
besteht ein fortlaufender Bedarf an einfacheren und schnelleren
Sender/Empfängermodulen
zur Verbesserung der Datenübertragung
auf bestehenden Doppelkabelübertragungsleitungen
wie beispielsweise Kabeln mit kleinem Formfaktor.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft optische Module, die bidirektionale
Kommunikationen auf doppelten (dualen) optischen Kabeln bereitstellen.
Bei herkömmlichen
optischen Systemen läuft
der Kommunikationsverkehr unidirektional auf jeder der doppelten
optischen Fasern. Demgegenüber
erlauben die vorliegenden Module vorteilhafterweise jedem der doppelten
optischen Kabel, die mit den Sender/Empfängermodulen verbunden sind,
bidirektionale optische Signale zu führen, wodurch die Datenübertragungskapazität der Kabel
verdoppelt wird, ohne die Größe der Kabel
oder Sender/Empfängermodule
zu ändern.
Ein Vorteil der Module besteht darin, daß an jedem Ende der Doppelkabel
identische Module ohne Notwendigkeit automatischer Aushandlung oder
Echolöschvorrichtungen
oder -verfahren benutzt werden können.
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Dementsprechend
ist eine erste Ausführungsform
der Erfindung ein bidirektionales Kommunikationsmodul konfiguriert
zum Ausbreiten von Übertragen
und Empfangen von optischen Daten entlang doppelten optischen Kabeln.
Das Modul enthält
folgendes: einen ersten Sender zum Übertragen von Daten auf einem
Kanal erster Wellenlänge
auf einer ersten optische Faser; einen ersten Empfänger zum
Empfangen von Daten auf einem Kanal zweiter Wellenlänge von
einer ersten optischen Faser; einen zweiten Sender zum Übertragen
von Daten auf einem Kanal zweiter Wellenlänge auf einer zweiten optischen
Faser; und einen zweiten Empfänger
zum Empfangen von Daten auf dem Kanal erster Wellenlänge von
der zweiten optischen Faser. In einer Ausführungsform der Erfindung ist
der jeweilige erste Sender und erste Empfänger Teil eines ersten Sender/Empfängers (Transceivers)
und der jeweilige zweite Sender und zweite Empfänger Teil eines zweiten Sender/Empfängers (Transceivers).
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Eine
weitere beispielhafte Ausführungsform der
Erfindung ist ein optisches System zum Ausbreiten von Übertragung
und Empfang von optischen Daten entlang doppelten optischen Kabeln.
Das System enthält
ein erstes bidirektionales Kommunikationsmodul, ein zweites bidirektionales
Kommunikationsmodul und erste und zweite optische Fasern. Das erste
bidirektionale Kommunikationsmodul enthält erste und zweite bidirektionale
Sender/Empfänger. Der
erste bidirektionale Sender/Empfänger
enthält einen
ersten Sender zum Übertragen
von Daten entlang einem Kanal erster Wellenlänge und einen ersten Empfänger zum
Empfangen von Daten entlang einem Kanal zweiter Wellenlänge. Der
zweite bidirektionale Sender/Empfänger enthält einen zweiten Sender zum Übertragen
von Daten entlang dem Kanal zweiter Wellenlänge und einen zweiten Empfänger zum
Empfangen von Daten entlang dem Kanal erster Wellenlänge.
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Auf ähnliche
Weise enthält
das zweite bidirektionale Kommunikationsmodul einen dritten bidirektionalen
Sender/Empfänger
und einen vierten bidirektionalen Sender/Empfänger. Der dritte bidirektionale
Sender/Empfänger
enthält
einen dritten Sender zum Übertragen
von Daten entlang einem Kanal erster Wellenlänge und einen dritten Empfänger zum Empfangen
von Daten entlang einem Kanal mit zweiter Wellenlänge. Der
vierte bidirektionale Sender/Empfänger enthält einen vierten Sender zum Übertragen
von Daten entlang dem Kanal zweiter Wellenlänge und einen vierten Empfänger zum
Empfangen von Daten entlang dem Kanal erster Wellenlänge.
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Die
erste optische Faser steht in optischer Kommunikation mit dem jeweiligen
ersten Sender/Empfänger
und vierten Sender/Empfänger.
Die zweite optische Faser steht in optischer Kommunikation mit dem
jeweiligen zweiten Sender/Empfänger und
dem dritten Sender/Empfänger.
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Eine
noch weitere beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung ist ein Verfahren zum Ausbreiten von Übertragung
und Empfang optischer Daten entlang doppelten optischen Kabeln.
Das Verfahren umfaßt
im allgemeinen folgendes: An einem ersten optischen Modul Übertragen
eines ersten optischen Signals über
einen Kanal erster Wellenlänge entlang
einer ersten optischen Faser in einer ersten Richtung und Übertragen
eines zweiten optischen Signals über
einen Kanal zweiter Wellenlänge
entlang einer zweiten optischen Faser in der ersten Richtung; und
an einem zweiten optischen Modul Übertragen eines dritten optischen
Signals über
den Kanal zweiter Wellenlänge
entlang der ersten optischen Faser in einer zweiten Richtung und Übertragen
eines vierten optischen Signals über
den Kanal erster Wellenlänge entlang
der zweiten optischen Faser in der zweiten Richtung.
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Eine
weitere beispielhafte Ausführungsform der
Erfindung ist ein Verfahren zum Steigern der Datenübertragungskapazität auf einem
bestehenden optischen Netz mit doppelten optischen Kabeln. Das Verfahren
umfaßt
im allgemeinen folgendes: Bereitstellen eines optischen Vorläufersystems
mit ersten und zweiten optischen Kabeln, wobei das jeweilige erste
und zweite optische Kabel Verbinder an jedem Ende der optischen
Kabel einschließt;
und Verbinden eines ersten bidirektionalen Kommunikationsmoduls an
benachbarten Enden der jeweiligen ersten und zweiten optischen Kabel
und Verbinden eines zweiten bidirektionalen Kommunikationsmoduls
mit den entgegengesetzten benachbarten Enden der jeweiligen ersten
und zweiten optischen Kabel. Das erste bidirektionale Kommunikationsmodul
umfaßt
folgendes: Verbinder, die zu den Verbindern am ersten und zweiten
optischen Kabel kompatibel sind; einen ersten Sender zum Übertragen
von Daten auf einem Kanal erster Wellenlänge auf dem ersten optischen
Kabel; einen ersten Empfänger
zum Empfangen von Daten auf einem Kanal zweiter Wellenlänge vom
ersten optischen Kabel; einen zweiten Sender zum Übertragen
von Daten auf dem Kanal zweiter Wellenlänge auf dem zweiten optischen
Kabel; und einen zweiten Empfänger
zum Empfangen von Daten auf dem Kanal erster Wellenlänge auf
dem zweiten optischen Kabel.
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Diese
und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen vollständiger offenbar oder können durch
Ausübung
der Erfindung so wie sie hiernach aufgeführt ist, erlernt werden.
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KURZE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zur
weiteren Erläuterung
der obigen und sonstiger Vorteile und Merkmale der vorliegenden
Erfindung wird eine ausführlichere
Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
derselben geboten, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt
sind. Es versteht sich, daß diese
Zeichnungen nur typische Ausführungsformen
der Erfindung darstellen und daher nicht als ihren Umfang begrenzend
zu erachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Bestimmtheit und Einzelheit
durch Verwendung der beiliegenden Zeichnungen beschrieben und erläutert. In
den Zeichnungen ist:
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1 ein
Schaltschema, das Aspekte eines bidirektionalen Sender/Empfängermodulsystems
gemäß dem Stand
der Technik darstellt;
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2 ein
Schaltschema, das Aspekte eines SFP-Sender/Empfängermodulsystems gemäß dem Stand
der Technik darstellt;
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3 ein
Schaltschema, das Aspekte eines bidirektionalen Sender/Empfängermoduls
für Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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4 ein
Schaltschema, das Aspekte eines bidirektionalen Sender/Empfängermoduls
für Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft optische Module, die bidirektionale
Kommunikationen auf doppelten optischen Kabeln bereitstellen. Bei
herkömmlichen
optischen Systemen läuft
der Kommunikationsverkehr unidirektional auf jeder der doppelten
optischen Fasern. Demgegenüber
erlauben die vorliegenden Module vorteilhafterweise jedem der doppelten
optischen Kabeln, die mit den Sender/Empfängermodulen verbunden sind,
bidirektionale optische Signale zu führen, wodurch die Datenübertragungskapazität der Kabel
verdoppelt wird, ohne die Größen der
Kabel oder Sender/Empfängermodule
zu ändern.
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Ein
Beispiel eines bidirektionalen optischen Sender/Empfängers, der
gemäß beispielhaften
Ausführungsformen
der Erfindung arbeiten kann, ist ein optisches Modul, das ein Paar
bidirektionaler Sender/Empfänger
aufweist, jeweils mit einem Sender und einem Empfänger. Dadurch
kann vorteilhafterweise jedes der zwei optischen Kabel, die mit
dem optischen Modul verbunden sind, bidirektionale optische Signale
führen,
wodurch die Datenübertragungskapazität der Kabel
geändert
wird, ohne die Größe der Kabel
oder optischen Module zu ändern. Identische
Module können
an jedem Ende der doppelten Kabel ohne Notwendigkeit der automatischen Aushandlung
oder von Echolöschvorrichtungen
oder -verfahren benutzt werden, so lange wie die Kabel richtig an
den Modulen angeschlossen sind.
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Nunmehr
wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, um verschiedene Aspekte
beispielhafter Ausführungsformen
der Erfindung zu beschreiben. Es versteht sich, daß die Zeichnungen
diagrammatische und schematische Darstellungen dieser beispielhaften
Ausführungsformen
sind und nicht die vorliegende Erfindung begrenzen und auch nicht
unbedingt maßgerecht
gezeichnet sind.
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In
der nachfolgenden Beschreibung sind zahlreiche bestimmte Einzelheiten
aufgeführt,
um ein durchgehendes Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu bieten. Es wird jedoch einem Fachmann
klar sein, daß die
vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Einzelheiten ausgeübt werden
kann. In anderen Fällen
sind wohlbekannte Aspekte optischer Systeme nicht besonders ausführlich beschrieben worden,
um eine unnötige
Verhüllung
der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
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Während die
unten besprochene beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zur
Verwendung der Verbindung mit einem hochratigen Datenübertragungssystem
wohl geeignet ist, das den SFP-Standards
entspricht (small form factor pluggable), ist jede Betriebsumgebung
nur beispielhaft und Ausführungsformen
der Erfindung können
allgemeiner in einem beliebigen in einer Vielzahl hochratiger Datenübertragungssysteme
eingesetzt werden.
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3 ist
ein Schaltschema, das Aspekte eines Beispiels eines allgemein bei 300 bezeichneten BiDi-Verbindungssystems
doppelter Wellenlänge darstellt.
Insbesondere zeigt die 3 ein erstes bidirektionales
Kommunikationsmodul 302 und zweites bidirektionales Kommunikationsmodul 304,
die durch ein erstes Kabel 306 und zweites Kabel 308 verbunden
sind. Das erste und zweite Kabel 306, 308 kann (mit
Vorläuferverbindern
verbundene) Vorläuferkabel enthalten,
so daß die
beispielhaften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ohne irgendwelche Veränderungen bestehender Kabel
und Verbinder zu erfordern implementiert werden können, wodurch
die Implementierungskosten der vorliegenden Erfindung verringert
werden.
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Obwohl
das erste und zweite Kabel 306 und 308 daher möglicherweise
in ihrem Aufbau in ihrem ersten Kabel 106 und zweiten Kabel 108 aus
dem in 1 gezeigten System des Standes der Technik identisch
sind, wird das erste und zweite Kabel 306 und 308 anders
benutzt, als sie durch herkömmliche Systeme
benutzt werden würden,
indem bidirektional optische Daten von ihren Längen fließen, anstatt des unidirektionalen
Fluß,
der durch das erste Kabel 106 und zweite Kabel 108 gerichtet
ist. So wird durch die in 3 gezeigte
Ausführungsform
die Nutzung der bestehenden faseroptischen Infrastruktur sehr gesteigert.
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Das
erste bidirektionale Kommunikationsmodul 302 und das zweite
bidirektionale Kommunikationsmodul 304 können identische
Module sein, die jeweils ein Paar BiDi-Unterbaugruppen 310, 312 darin aufweisen.
Jede der BiDi-Unterbaugruppen 310, 312 steht in
Kommunikation mit einem Ende eines der Kabel 306, 308 und
enthält
ein Sender- und Empfängerpaar.
Beispielsweise enthält
die Unterbaugruppe 310 den Sender 314 und Empfänger 316 und
die Unterbaugruppe 312 enthält den Sender 318 und
Empfänger 320.
Beide Empfänger 316, 320 können einen Fotodetektor
wie nur beispielsweise eine von Sensors Unlimited hergestellte Longwave
PIN-Diode Teilenummer 1008696, enthalten. Der Sender 314 der Teilbaugruppe 310 in
dem ersten BiDi-Modul 302 kann nur beispielsweise ein 1550-Nanometer-DFB-Laser (distributed
feedback) sein, wodurch eine Datenübertragung mit einer ersten
Wellenlänge bereitgestellt
wird, die über
das erste Kabel 306 ausgebreitet und von Empfänger 320 der
Teilbaugruppe 312 im zweiten bidirektionalen Kommunikationsmodul 304 empfangen
wird. Der Sender 318 der Teilbaugruppe 312 im
zweiten BiDi-Modul 304 kann ebenfalls nur beispielsweise
einen 310-Nanometer-FP-Laser (Fabry Perot) enthalten. Der Sender 318 stellt
dadurch eine Datenübertragung
zweiter Wellenlänge
bereit, die über
das erste Kabel 306 in einer entgegengesetzten Richtung
zur ersten Wellenlänge
ausgebreitet wird. Diese Datenübertragung zweiter
Wellenlänge
wird vom Empfänger 316 der Teilbaugruppe 310 im
zweiten bidirektionalen Kommunikationsmodul 302 empfangen.
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So
sind gemäß einem
Aspekt der Erfindung die Wellenlängen
der in entgegengesetzten Richtungen auf einer einzigen Faser laufenden
Signale von Wellenlängen,
die genügend
unterschiedlich sind, um zu verhindern, daß die Empfänger optisches Nebensprechen
aufgrund interner Reflexion von den abgehenden optischen Signalen
erfahren. Es ist daher keine komplexe Echolöschungvorrichtung erforderlich,
um das Nebensprechen zu beseitigen. Da die vorliegenden und offenbarten
Vorrichtungen mit jedem Anschluß der
Doppelkabelbaugruppe an unterschiedliche Sender und Empfänger angeschlossen sind,
muß der
die optischen Kabel am Sender/Empfängermodul installierende Techniker
Sorgfalt ausüben,
jedes Kabel mit Lasern mit unterschiedlichen Wellenlängen an
jedem Ende des Kabels zu verbinden.
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Die
bidirektionalen Kommunikationsmodule 302, 304 enthalten
auch ein Modulgehäuse 330, 332 zur
Aufnahme oder Bereitstellung von Befestigungspunkten für andere
in den bidirektionalen Kommunikationsmodulen 302, 304 enthaltene
Bauteile. Die bidirektionalen Kommunikationsmodule 302, 304 können weiterhin
(nicht gezeigte) am Modulgehäuse 330, 332 angeordnete
Duplexverbinder zum Ankoppeln an an Kabeln 306, 308 befestigten
Verbindern (nicht gezeigt) enthalten. Andere herkömmliche
Elemente von bidirektionalen Kommunikationsmodulen können wie
gewünscht
oder erforderlich in bidirektionalen Kommunikationsmodulen 302, 304 enthalten sein.
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Nunmehr
auf 4 bezugnehmend kann das bidirektionale Kommunikationsmodul 400 vorteilhafterweise
Strahlteiler 402, 404 enthalten. Mit beispielhaften
Senderwellenlängen
auf annähernd
1300 nm bzw. 1550 nm würde
ein bevorzugter Strahlteiler ein hohes Reflexionsvermögen für entweder
das 1300-nm- oder 1550-nm-Wellenlängenband mit einer hohen Durchlässigkeit
für die
andere Wellenlänge aufweisen.
Ein solcher Strahlteiler würde
im Aufbau dem von New Focus hergestellten gegenwärtigen Produkt von IR-nahen
dielektrischen Spiegeln, Modell 5152, ähnlich sein. Die New-Focus-Spiegel
weisen ein hohes Reflexionsvermögen
zwischen 700–900
nm und eine hohe Durchlässigkeit
für Wellenlängen größer als
1200 nm auf und sind daher jedoch für die 1300-nm oder 1550-nm-Wellenlängenbänder ungeeignet.
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Die
Strahlteiler 402, 404 sind zwischen optischen
Kabeln 406, 408, Sendern 410, 412 bzw.
Empfängern 414, 416 positioniert.
So empfängt
beispielsweise ein ordnungsgemäß ausgewählter Strahlteiler 402 ein
Signal vom Sender 410 mit einem ersten Signal entlang einer
ersten Wellenlänge
und läßt es zum
Kabel 406 durchlaufen. Von einer entgegengesetzten Richtung
her empfängt
der Strahlteiler 402 auch ein zweites Signal über das
zweite Kabel 406 mit Daten entlang der zweiten Wellenlänge. Vom Strahlteiler
wird dann dieses zweite Signal auf den Empfänger 414 zu reflektiert.
So werden Daten in den ersten und zweiten Wellenlängen effektiv
vom Strahlteiler 402 zu und vom Sender 410, Empfänger 414 und
Kabel 406 geleitet. Natürlich
könnte
der Strahlteiler 402 auch zum Durchlassen der die zweiten
Wellenlängen
enthaltenden, für
den Empfänger 414 bestimmten
Signale und Reflektieren der die ersten vom Sender 410 empfangenen
Wellenlängen enthaltenden
Signale konfiguriert sein. Strahlteiler 404, Sender 412,
Empfänger 416 und
Kabel 408 arbeiten auf ähnliche
Weise, nur überträgt der Sender 412 Signale
entlang der zweiten Wellenlänge
und der Empfänger 414 empfängt Signale
entlang der ersten Wellenlänge.
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Natürlich ist
eine Anzahl anderer gegenwärtig
bekannter und zukünftig
entwickelter Vorrichtungen zum Trennen von Wellenlängen mit
der gegenwärtigen
Verbindung kompatibel. Diese können
nur beispielsweise einen von Thor Labs hergestellten faseroptischen
WDM-Teiler, Teilenummer WD202B, enthalten.
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Weiterhin
können
Ausführungsformen
der Erfindung auf verschiedene Weisen implementiert sein. Beispielsweise
kann das optische Sender/Empfängermodul
der 4 als ein bidirektionales SFP-Sender/Empfängermodul (Small Form Factor Pluggable)
implementiert sein. Solche Sender/Empfängermodule sind für Konformität mit Gigabit-Ethernet
(„GigE") und/oder Fibre
Channel („FC") und/oder Sonet
konfiguriert. Darüber
hinaus können
diese Sender/Empfängermodule über einen
weiten Temperaturbereich betrieben werden. Beispielsweise sind einige
dieser Sender/Empfängermodule über einen Temperaturbereich
von rund 80°C
wie beispielsweise von rund –10°C bis rund
+70°C effektiv.
Natürlich
sind solche Ausführungsformen
und zugehörigen
Betriebsparameter nur beispielhaft und sollen nicht den Umfang der
Erfindung auf irgendwelche Weise begrenzen. Weitere Ausführungsformen
der Erfindung können
in anderen doppelkabelkompatiblen Sender/Empfängermodulen implementiert sein.
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Die
vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt sein,
ohne von ihrem Sinn oder wesentlichen Eigenschaften abzuweichen.
Die beschriebenen Ausführungsformen
sollen in jeder Hinsicht nur als beispielhaft und nicht einschränkend angesehen
werden. Der Umfang der Erfindung wird daher durch die beiliegenden
Ansprüche anstatt
durch die vorangehende Beschreibung angezeigt. Alle Änderungen,
die in den Bedeutungsbereich und den Bereich der Gleichwertigkeit
der Ansprüche
fallen, sollen in ihrem Umfang eingeschlossen sein.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
sind bidirektionale Kommunikationsmodule konfiguriert zum Übertragen
und Empfangen von optischen Daten entlang jedes Kabels doppelter optischer
Kabel. Die Module enthalten folgendes: einen ersten Sender zum Übertragen
von Daten auf einem Kanal erster Wellenlänge auf einer ersten optische
Faser; einen ersten Empfänger
zum Empfangen von Daten auf einem Kanal zweiter Wellenlänge von
der ersten optischen Faser; einen zweiten Sender zum Übertragen
von Daten auf dem Kanal zweiter Wellenlänge auf einer zweiten optischen
Faser; und einen zweiten Empfänger
zum Empfangen von Daten auf dem Kanal erster Wellenlänge von
der zweiten optischen Faser. Durch Ändern der Nutzung doppelter
optischer Kabel von unidirektionalem Verkehr zu bidirektionalem
Verkehr verdoppeln die Module die Datenübertragungskapazität der Kabel, ohne
die Größe und Ausmaße der Kabel
oder der Transceivermodule zu ändern
und ohne das Erfordernis der Installation neuer Kabel.