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Die
Erfindung betrifft ein Telefonsystem, eine Telefonvorrichtung und
ein Telefonverfahren zur telefonischen Übertragung von Informationen,
vor allem von Sprach- und/oder Videoinformationen in einem Netzwerk.
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- – mehrere
Telefonteilnehmerorte, wobei jeder Telefonteilnehmerort eine Einrichtung
aufweist, um einen RF-Sendekanal einzurichten, einen Pilotton und
einen dem Teilnehmerort zugeordneten RF-Empfangskanal, wobei der
RF-Sendekanal und
der RF-Empfangskanal dazu dienen, Signalinformationen und analoge Sprachinformationen
an den und von dem Teilnehmerort zu befördern, wobei ferner die Pilottöne der Teilnehmerorte
mehrere Pilottonkanäle
bilden, getrennt von den RF-Sendekanälen, und wobei ferner die RF-Sendekanäle der Teilnehmerorte
und die mehreren Pilottonkanäle
mehrere frequenzunterteilungs-gemultiplexte Sendesignale bilden
und die RF-Empfangskanäle
der Teilnehmerorte mehrere frequenzunterteilungs-gemultiplexte Empfangskanäle bilden;
- – ein
Breitbandkabelnetzwerk zum Befördern
der RF-Empfangs-
und Sendekanäle
der Teilnehmerorte und der mehreren Pilottonkanäle über die mehreren frequenzunterteilungs-gemultiplexten
Sendesignale und die mehreren frequenzunterteilungs-gemultiplexten
Empfangssignale; und
- – eine
auf das Kabelnetzwerk reagierende zentale Einrichtung, die dazu
dient, es jedem RF-Sendekanal in den mehreren frequenzunterteilungs-gemultiplexten
Sendesignalen auf dem Kabelnetzwerk zu ermöglichen, selektiv mit einem
der RF-Empfangskanäle
in den mehreren frequenzunterteilungs-gemultiplexten Empfangssignalen
auf dem Kabelnetzwerk gekoppelt zu werden, wodurch eine Sprach- und Datenkommunikation
zwischen den Teilnehmerorten der gekoppelten Kanäle ermöglicht wird.
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Aus
der obigen Druckschrift und auch aus
JP 05 128 061 A ist es bekannt, eine Vorrichtung
zur Phasenkorrektur vorzusehen.
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Ferner
sind Videoübertragungssysteme
bekannt, bei welchen Videosignale über ein Breitbandkoaxialnetzwerk
an eine große
Anzahl an Teilnehmern übertragen
werden. Weiterhin sind Video/Sprachübertragungssysteme bekannt,
bei denen ein Breitbandkoaxialnetzwerk dazu verwendet wird, eine
Sprachübertragung
gleichzeitig mit einer Videoübertragung
zur Verfügung
zu stellen.
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Video/Sprachübertragungssysteme
sind besonders vorteilhaft an solchen Orten, an welchen Breitbandkoaxialnetzwerke
bereits für
die Videoübertragung
installiert wurden, bei denen jedoch keine unabhängigen Sprachübertragungsnetzwerke
vorhanden sind. An diesen Orten können die Kosten, die beim Installieren und
Aufrechterhalten eines unabhängigen
Sprachnetzwerks auftreten, dadurch ausgeschaltet werden, dass das
Breitbandkoaxialnetzwerk auch für
die Sprachübertragung
verwendet wird. Weiterhin kann es an Orten, die momentan die Sprachübertragung
auf einem unabhängigen
Sprachnetzwerk unterstützen,
wünschenswert sein,
ein Sprachübertragungssystem
dem vorhandenen koaxialen Videoübertragungssystem
hinzuzufügen, um
die Gesprächsdichte
auf dem vorhandenen Sprachübertragungsnetzwerk
zu verringern, und/oder einen redundanten Pfad für Sprachkommunikation zur Verfügung zu
stellen.
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Ein
Beispiel für
ein bekanntes Video/Sprachübertragungssystem,
welches ein Breitbandkoaxialnetzwerk benutzt, ist ein System, welches
von First Pacific Networks (FPN) vorgeschlagen wurde. In dem FPN-System
dienen entsprechende Breitband-RF-Kanäle (RF: Radiofrequenz) (mit
einer typischen Breite von 6 MHz) als stromaufwärtige und stromabwärtige Übertragungswege
für eine
zugeordnete Gruppe an Sprachkanälen.
Um gegenseitige Beeinflussungen zu verhindern, sind diese entsprechenden
RF-Kanäle
in der Frequenz um einen festen Betrag gegeneinander verschoben,
beispielsweise 192,25 MHz.
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Allerdings
ist bei dem FPN-System keine zentrale Steuerung vorgesehen. Jeder
Sprachkanal muss daher seine erforderliche Steuerinformation mit
sich führen.
Infolgedessen, und da das FPN-System eine digitale Übertragung
benutzt, muss jeder Sprachkanal eine Kapazität von annähernd 180 KB/Sekunde aufweisen. Unter
Verwendung stromaufwärtiger/stromabwärtiger RF-Kanäle mit typischerweise
6 MHz kann daher eine Maximalanzahl von etwa 28 Sprachkanälen in einem
vorgegebenen RF-Paar stromaufwärts/stromabwärts befördert werden.
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Infolge
dieser begrenzten Sprachkanalkapazität ist das FPN-System nicht einfach
einsetzbar, wenn eine Sprachübertragung
in großem
Maßstab
gewünscht
ist. Da in dem FPN-System kein Mechanismus dazu vorhanden ist, der
es gestatten würde,
einem RF-Kanalpaar zugeordnete Sprachkanäle mit Sprachkanälen kommunizieren
zu lassen, die einem anderen RF-Paar zugeordnet sind, lässt sich
eine Erhöhung
der Kapazität allenfalls
dadurch erreichen, dass der Sprachübertragung zusätzliche
RF-Kanäle
zugeordnet werden. Jedenfalls würde
eine derartige Zuordnung die Anzahl verfügbarer Videokanäle verringern
und nur eine begrenzte Anzahl zusätzlicher Sprachkanäle pro RF-Kanalpaar
zur Verfügung
stellen. Schließlich
erfordert das FPN-System an jedem Teilnehmerort weitere Geräte, um die
umfangreiche Steuerinformation zu verarbeiten, die in dem zugehörigen Sprachkanal
mitgeführt
wird. Dies erhöht
die Komplexizität
und die Kosten der Geräte.
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Ein
System zur Überwindung
der Nachteile des FPN-Systems ist in
US
5 351 234 beschrieben. Bei diesem System richten Teilnehmerorte
RF-Sendekanäle
und RF-Empfangskanäle
ein, um Sprach- und Signalinformation von und zu den Teilnehmerorten
zu befördern.
Diese RF-Sende- und RF-Empfangskanäle bilden Sende-FDM-Signale
und Empfangs-FDM-Signale
(FDM: Frequenzunterteilungs-Multiplex), die über einen Netzwerkträger auf
einem Breitbandkabelnetzwerk zu einem zentralen Schalter und von
diesem weg befördert werden.
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Ein
zentraler Schalter in dem System nach der
US 5 351 234 ermöglicht, dass jeder Sendekanal
in dem sendenden FDM-Signal
mit einem Empfangskanal in dem empfangenen FDM-Signal gekoppelt wird, wodurch eine
Sprachkommunikation zwischen Teilnehmerorten der gekoppelten Kanäle ermöglicht wird.
Zu diesem Zweck weist der zentrale Schalter einen Modulator/Demodulator
(Modem) auf, einen Transmultiplexer (Zeit/Frequenzwandler), und
einen digitalen Schalter. Der Modulator/Demodulator demoduliert
das sendende FDM-Signal, um den Netzwerkträger abzutrennen, und führt das
sich ergebende FDM-Signal dem Transmultiplexer zu. Der Transmultiplexer
wiederum wandelt dieses Signal in ein sendendes TDM-Signal (TDM:
Zeitunterteilungs-Multiplex) um, welches digitale Sendekanäle entsprechend
den RF-Sendekanälen aufweist.
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Der
digitale Schalter richtet darüber
hinaus auch digitale Empfangskanäle
ein, die zu einem Empfangs-TDM-Signal zusammengestellt und dem Transmultiplexer
zugeführt
werden. Der Transmultiplexer wandelt dann das empfangende TDM-Signal in ein empfangendes
FDM-Signal um, welches dem Modulator/Demodulator zugeführt wird.
Letzterer moduliert das Signal auf den Netzwerkträger, und
das sich ergebende Signal wird auf das Breitbandkabelnetzwerk gebracht,
damit es an den Teilnehmerorten empfangen werden kann.
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Zwar
kann das System nach der
US 5
351 234 in zufriedenstellender Weise eine Kommunikation
von Sprachinformation ermöglichen,
jedoch ist die Kommunikation von Dateninformation, beispielsweise
Telefaxinformation, über
das System weniger zufriedenstellend. Dies liegt an Phasenverzerrungen,
auch als Quadraturverzerrungen bezeichnet, welche nicht die Wahrnehmung
von Sprachinformation beeinträchtigen,
jedoch Dateninformation negativ beeinflussen, insbesondere wenn
diese unter Verwendung von Phasenmodulation übertragen wird.
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Phasenverzerrungen
treten auf, da die Signale von den unterschiedlichen Teilnehmerorten
unterschiedliche Ausmaße
der Verzögerung
bei der Ausbreitung von jedem Ort zum zentralen Schalter erfahren, der
sich am sogenannten Kopfende des Systems befindet. Wie voranstehend
erwähnt,
demoduliert der Modulator/Demodulator am zentralen Schalter sämtliche
RF-Sendesignale, um den Netzwerkträger abzutrennen. Dies wird
unter Verwendung eines lokal erzeugten Netzwerkträgers erreicht.
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An
jedem Teilnehmerort wird die Frequenz des Netzwerkträgers mit
der Frequenzquelle verriegelt, welche den lokal erzeugten Netzwerkträger einrichtet.
Die Phasen des Netzwerkträgers
am Teilnehmerort und des lokal erzeugten Netzwerkträgers unterscheiden
sich notwendigerweise voneinander. Diese Phasendifferenz zwischen
Trägern
erzeugt eine Phasenverzerrung in den zurückgewonnenen RF-Sendekanälen. Unterschiedliche
RF-Sendekanäle werden
daher in unterschiedlichem Zeitausmaß verzögert, so daß die zurückgewonnenen RF-Sendekanäle im allgemeinen
nur ein stark verzerrtes Bild der ursprünglichen Kanäle darstellen. Dieses
Phänomen
ist beispielsweise in "Transmission
Systems for Communications",
Bell Telephone Laboratories, 1970, Seiten 104 bis 107 beschrieben.
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Für ein typisches
CATV-Kabel, welches bei 500 MHz betrieben wird, tritt eine Phasenänderung
von 180° bei
Quellen auf, die durch 14 Zoll (1 Zoll = 2,54 Zentimeter) Kabel
getrennt sind. Nach der Demodulierung ist jede Komponenten eines
Sprachbandsignals von einer derartigen Quelle um 180° verschoben.
Das Ausmaß der
Phasenverzerrung ändert
sich im Verlauf der Zeit, infolge von Verstärkerdrifteigenschaften des
Demodulators sowie von Temperatureffekten. In einem Kabel mit einer
Länge von
1 Meile (1,609 Kilometer) erzeugt beispielsweise eine Änderung
der Temperatur von 50°C
eine Phasenänderung
von 180° bei
500 MHz.
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Die
US 5 351 234 erwähnt diese
Phasenverzerrung und gibt hierzu an, daß der Demodulator/Modulator
am zentralen Schalter abgeändert
werden kann, um dies zu korrigieren, gibt jedoch insoweit keine
Einzelheiten an.
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Eine
bekannte Vorgehensweise zur Bereitstellung einer Korrektur von Phasenverzerrungen
in einem FDM-System findet sich in einem System, welches von der
Securicor PMR Systems Limited für
die Mobilfunktechnik entwickelt wurde. Das Securicor-System nutzt
einen Pilotton und lineare Modulation. um Phasenfehler bei der Sprachbandübertragung
zu verringern. Im einzelnen wird jeder Sprachbandkanal in hohe und
niedrige Unterbänder
aufgeteilt, und das hohe Band zu höheren Frequenzen verschoben,
damit eine Lücke
entsteht, in welche ein Pilotton eingefügt wird.
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Die
Anordnung des Pilottons in dem Band ist dazu erforderlich, die extrem
starken und schnellen Schwankungen der Signalparameter exakt zu
verfolgen, die durch Mehrwegeausbreitung in einem Mobilfunksystem
hervorgerufen werden. Es wurde berichtet, dass dieses System einem
System überlegen
ist, bei welchem ein Pilotton unmittelbar oberhalb jedes Sprachkanals
angeordnet wurde. Darüber
hinaus ist in dem Securicor-System die Funkübertragung eine Zweiwegeübertragung
von Punkt zu Punkt. Dies erfordert eine Ausbildung der Pilottonanordnung
an jedem Punkt des Systems.
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Die
Phasenverzerrungskorrektur in dem Securicor-System ist daher relativ
kompliziert und kostenaufwendig. Ein Einsatz dieser Art von Anordnung
zur Korrektur von Phasenverzerrungen in dem System nach der
US 5 351 234 würde daher
das System komplizieren und dessen Kostenaufwand erhöhen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Telefonsystem, eine Telefonvorrichtung
und ein Telefonverfahren zur Übertragung
von Daten anzugeben, die auf vergleichsweise einfache und damit
kostengünstige Weise
die Informationsübermittlung
weiter verbessern, vor allem auch gegenüber dem Stand der Technik,
der aus der vorgenannten
US 5
351 234 bekannt ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe nach der Lehre des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs
11 bzw. des Patentanspruchs 12 gelöst.
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Bei
einem Telefonsysem nach der vorliegenden Erfindung wird jeder Teilnehmerort
in dem System so angepasst, dass ein Phasenkorrektur-Pilotton erzeugt
wird. Die Phasenkorrektur-Pilottöne von den
Teilnehmerorten bilden einen oder mehrere Phasenkorrektur-Pilottonkanäle, die
von den RF-Sendekanälen
getrennt sind. Die RF-Sendekanäle
und die Phasenkorrektur-Pilottonkanäle bilden
zusammen ein Sende-FDM-Signal, welches von dem Kabelnetzwerk zum
zentralen Schalter befördert
wird. Der zentrale Schalter ist zusätzlich so ausgebildet, daß er eine
Phasenkorrekturvorrichtung aufweist, um die Phasenkorrektur-Pilottöne zurückzugewinnen,
und die Phase jedes Sendekanals dadurch zu korrigieren, daß der Pilotton
entsprechend diesem Kanal verwendet wird.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung, die nachstehend noch erläutert wird, arbeitet die Phasenkorrekturvorrichtung
so, dass sie digital die Phasenkorrektur-Pilottöne zurückgewinnt, und digital eine
Phasenkorrektur bei den digitalen Sendekanälen entsprechend den RF-Sendekanälen zur
Verfügung
stellt. Bei einer weiteren Ausführungsform
werden Phasenkorrektur-Pilottöne
digital zurückgewonnen,
und es wird die Phasenkorrektur im Analogbereich bei der analogen
Information erzielt, die in den Sendekanälen mitgeführt wird. Bei einer weiteren
Ausführungsform
werden die Phasenkorrektur-Pilottöne im Analogbereich zurückgewonnen,
und wird die Phasenkorrektur ebenfalls im Analogbereich erzielt.
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Die
Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
erläutert,
wobei weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung hervorgehen.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1A und 1B ein
Video/Sprachverteilungssystem, welches eine Phasenkorrektur gemäß den Grundlagen
der vorliegenden Erfindung aufweist;
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2A und 2B jeweils
TDM-Sprachkanäle,
die in dem System der 1A und 1B verwendet
werden;
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3 die
TDM-Sprachkanäle
der 2A und 2B, umgewandelt
in eine entsprechende Gruppe von RF-Sprachkanälen, welche eine RF-Sprachkanaluntergruppe
bildet;
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4 zusätzliche
RF-Sprachkanaluntergruppen, die mit der Sprachkanaluntergruppe von 3 gemultiplext
werden, um eine Breitband-RF-Sprachkanalgruppe
zu bilden;
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5 die
Breitband-RF-Sprachkanalgruppe von 4, aufmoduliert
auf einen RF-Kabelnetzwerkträger mit
anderen durchgehenden Breitband-RF-Sprachkanalgruppen und Breitband-FR-Videokanälen;
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6 eine
schematische Darstellung von Geräten
zur Bereitstellung der Breitband-RF-Sprachkanalgruppe von 4;
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7 Einzelheiten
der Modulations/Demodulationsvorrichtung, die an den Teilnehmerorten
des Systems gemäß 1A und 1B verwendet
wird;
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7A die
Phasenkorrektur-Pilottöne
in Bezug auf die TDM-Kanäle
und die FDM-Träger;
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7B den
Demodulierungsabschnitt des VSB-Modulators/Demodulators
des Kabelnetzwerks, der so abgeändert
ist, dass er die Benutzung eines Netzwerkträgers mit stabiler Phase sicherstellt;
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8 ein
Zeitablaufdiagramm für
den Betrieb des Systems gemäß 1A und 1B;
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9 Einzelheiten
einer Schnittstelleneinheit, die an den Teilnehmerorten des Systems
gemäß 1A und 1B verwendet
wird;
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10 eine
Abänderung
der Modulations/Demodulationsvorrichtung von 7; und
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11 und 12 alternative
Ausbildungen zur Erzielung der Phasenkorrektur, die in den Video/Sprachverteilungssystem
gemäß 1A und 1B verwendet
wird.
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Die 1A und 1B zeigen
ein System 1 zum Verteilen von Videoinformation und ebenfalls
von Sprachinformation gemäß den Grundlagen
der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt weist das System 1 ein Breitbandkoaxialnetzwerk 2 auf,
welches Sprach- und Video-RF-Kanäle
zu Sprach- und Videogeräten
an den Teilnehmerorten 7A bis 7Y befördert.
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Im
einzelnen weist das Breitbandkoaxialnetzwerk 2 einen Restseitenband-Demodulator/Modulator (VSB-Modem) 206 auf,
der RF-Videokanäle überträgt, und
RF-Sprachkanäle
sendet und empfängt, über ein primäres Koaxialsystem 200,
welches Speisekabel-Koaxialverzweigungen 205 aufweist.
Die Speisekabel-Koaxialverzweigungen 205 stellen eine Verbindung
mit dem primären
Koaxialsystem 200 über
Brückenverstärker 204 her.
Weiterhin bilden sie einen Anschluß zu den Fernsehgeräten 600A-600Y an
den Teilnehmerorten 7A, 7Y über Abzweige 211A.
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Wie
gezeigt weisen die Koaxialverzweigung 200 und jede ihrer
Speisekabelverzweigungen 205 ein ankommendes oder stromaufwärtigen Koaxialkabel 201 und
ein abgehendes oder stromabwärtiges
Koaxialkabel 202 auf. Leitungsverstärker 203 sind an die
Kabel 201 und 202 in vorbestimmten Abständen angeschlossen,
beispielsweise in Abständen
von annähernd
einer halben Meile, um die Signalabschwächung zu kompensieren.
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Im
vorliegenden Fall ist das Breitbandkoaxialnetzwerk 2 von
jener Art, die typischerweise zur Verteilung von Videosignalen verwendet
wird, und hat daher eine große
Bandbreite, die einen so hohen Wert wie etwa 900 MHz erreichen kann.
Um die gleichzeitige Verteilung mehrerer Videosignale auf dem Netzwerk
zu gestatten, ist darüber
hinaus die Bandbreite von 900 MHz des Netzwerks in mehrere, durchgehende
Breitband-RF-Kanäle
unterteilt, wobei jeder einzelne Breitband-RF-Kanal eine ausreichende
Bandbreite zum Befördern
eines unabhängigen
Videosignals aufweist. Zur Aufnahme von Standard-Videosignalen würde daher jeder
Breitband-RF-Kanal eine Breite von annähernd 6 MHz aufweisen.
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Der
VSB-Demodulator/Modulator 206 befindet sich am Kopfende
des Systems und empfängt
Videosignale 208A-208X von Video- oder Fernsehquellen 207A-207X.
Jede Videoquelle 207A-207X kann eine Antenne oder
ein Satellit sein. Der VSB-Demodulator/Modulator 206 moduliert
die eingegebenen Videosignale auf einen Netzwerkträger, so
dass die sich ergebenden Netzwerksignale durchgehende oder gemultiplexte Breitband-RF-Kanäle enthalten,
die jeweils eines der Videosignale befördern. Dieses Netzwerksignal
wird dem stromabwärtigen
Koaxialkabel 202 zugeführt,
und daraufhin von den Fernsehern 600A-600Y empfangen
und dekodiert, die sich an den Teilnehmerorten 7A-7Y befinden.
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Das
System 1 ist weiterhin so ausgelegt, dass es die Verteilung
von Sprach- und Dateninformation unter den Teilnehmerorten 7A-7Y gestattet,
zusätzlich
zur voranstehend erwähnten
Videoinformation. Dies wird auf eine Art und Weise durchgeführt, welche
eine relativ große
Anzahl selektiv schaltbarer Sprachkanäle zulässt, und daher eine relativ
große
Anzahl an Teilnehmerorten, die miteinander eine Sprach- und Datenkommunikation
durchführen
können.
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Genauer
gesagt werden mehrere Breitband-RF-Kanäle (beispielsweise 6 MHz) des
Kabelnetzwerks 2 dazu verwendet, Sprach- und Dateninformation
sowie zugehörige
Signal- und Steuereinformation unter den Teilnehmerorten zu befördern. Dies
wird dadurch erzielt, dass das System 1 für jeden
Teilnehmerort so ausgebildet wird, dass es zugehörige RF-Sende- und RF-Empfangs-Sprachkanäle einrichtet,
und daß diese
Sprachkanäle
einem oder mehreren der Breitband-RF-Kanäle
zugeordnet werden, die für
die Sprach- und Datenübertragung
verwendet werden. Weiterhin wird dies dadurch erreicht, dass das
System 1 so ausgebildet wird, daß es eine zentrale Schaltung
und Steuerung der RF-Sende- und
-Empfangs-Sprachkanäle
zur Verfügung stellt,
so dass jeder RF-Sende-Sprachkanal selektiv auf einen der RF-Empfangs-Sprachkanäle geschaltet oder
an diesen gekoppelt werden kann. Auf diese Weise kann ein Sprachpfad
zwischen jedem Teilnehmerort und irgendeinem der anderen Teilnehmerorte
in dem System eingerichtet werden.
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Bei
der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsform werden die RF-Sende-
und -Empfangs-Sprachkanäle
jedes Teilnehmerortes durch einen jeweiligen Abzweigkasten (also 5A, 5B,
..., 5Y) eingerichtet, der an dem jeweiligen Teilnehmerort
angeordnet ist. Die den unterschiedlichen Teilnehmerorten zugeordneten
RF-Sprachkanäle
werden darüber
hinaus durch die jeweiligen Abzweigkästen eingerichtet, so daß sie RF-Sprachkanalgruppen
bilden, wobei jede Sprachkanalgruppe einem unterschiedlichen RF-Breitbandkanal
zugeordnet ist, unter den Kanälen,
die der Sprachübertragung
zugeordnet sind, und von dem Träger
des Netzwerks 2 befördert
werden.
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Da
in dem vorliegenden Fall das Netzwerk 2 ein stromaufwärtiges Kabel 201 und
ebenso ein stromabwärtiges
Kabel 202 enthält,
können
der RF-Sende-Sprachkanal und der RF-Empfangs-Sprachkanal jedes Teilnehmerorts
dasselbe RF-Band
einnehmen. Da die RF-Empfangs- und die RF-Sende-Sprachkanäle eines bestimmten Teilnehmerorts
dasselbe RF-Band
besetzen können,
können
sie darüber
hinaus in demselben RF-Breitbandkanal des Kabelnetzwerks befördert werden.
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Wenn
das Kabelnetzwerk 2 so abgeändert würde, daß nur ein einziges Kabel für die Übertragung stromaufwärts und
stromabwärts
verwendet wird, so müßten die
RF-Sende- und RF-Empfangs-Sprachkanäle gegeneinander versetzt werden
müssen,
um gegenseitige Beeinflussungen zu verhindern. In einer derartigen Situation
wäre es
daher wahrscheinlich erforderlich, dass die Kanäle getrennte RF-Breitbandkanäle des Kabelnetzwerks
einnehmen müssten.
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Wie
voranstehend geschildert werden die durch die Teilnehmerorte eingerichteten
RF-Übertragungs-Sprachkanalgruppen
in dem stromaufwärtigen
Kabel 201 in den gemultiplexten Breitband-RF-Kanälen des
Netzwerks 2 befördert.
Entsprechend werden die RF-Empfangs-Sprachkanalgruppen über das stromabwärtige Kabel 202 befördert, wiederum
in den gemultiplexten RF-Breitbandkanälen des
Netzwerks.
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Wie
ebenfalls voranstehend erwähnt
wurde, ist das System 1 so ausgebildet, dass es eine zentrale, selektive
Schaltung oder Kopplung der Sprachinformation und der zugeordneten
Signalinformation in jedem RF-Sendekanal zu jedem einzelnen der
RF-Empfangskanäle
zur Verfügung
stellt. Bei der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform
wird dies durch einen Digitalschalter 3 durchgeführt, der
so dargestellt ist, dass er einen TDM-Schalter 302 und
eine CPU 309 aufweist, sowie durch einen Zeit/Frequenzwandleranordnung 4.
Die Wandleranordnung 4 weist einzelne Zeit/Frequenzwandlereinheiten 4A bis 4M auf,
die jeweils einem RF-Breitbandkanal zugeordnet sind, der eine Frequenzunterteilungs-gemultiplexte
(FDM) RF-Sprachkanalgruppe
befördert.
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Genauer
gesagt schickt, nach der Demodulation des stromaufwärtigen Netzwerksignals
zur Erzeugung der einzelnen RF-Breitbandkanäle, der Modulator/Demodulator 206 die
Breitbandkanäle
an jeweilige Ausgangsanschlüsse 210 bis 210M,
die an die jeweilge Wandlereinheit 4A-4M angeschlossen
sind. Jede Wandlereinheit wandelt dann die RF-Sende-Sprachkanäle in ihrem
empfangenen RF-Breitbandkanal
in entsprechende digitale Sprachkanäle und einen oder mehrere Steuerkanäle um, die
als ein oder mehrere TDM-Signale organisiert sind, zur Verarbeitung
durch den digitalen Schalter 3.
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Als
Ergebnis seiner Verarbeitung ordnet der digitale Schalter 3 Sprach-,
Daten- und Signalinformation in digitalen Sprachkanälen und
einem oder mehreren Steuerkanälen
an, welche den empfangenden RF-Sprachkanälen entsprechen. Der Schalter 3 organisiert
diese digitalen Sprachkanäle
und Steuerkanäle weiterhin
so, dass diese in einem oder mehreren TDM-Signalen enthalten sind,
und befördert
diese Signale zu ihren zugeordneten Wandlern 4A bis 4M,
also zu den jeweiligen Wandlern, welche dem RF-Breitbandkanal zugeordnet sind, der
die entsprechenden RF-Sprachkanäle befördert. Jeder
Wandler wandelt dann seine empfangenen Digitalkanäle in eine
entsprechende FDM-RF-Empfangs-Sprachkanalgruppe
um. Jede Empfangs-Sprachkanalgruppe
wird dann dem Modulator/Demodulator 206 zugeführt, wo
sie in dem entsprechenden Breitband-RF-Kanal angeordnet wird, und
dem Netzwerkträger
auf moduliert wird, um schließlich
an die Teilnehmerorte über
das stromabwärtige
Kabel 202 geliefert zu werden.
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Bei
dem vorliegenden, beispielhaften Fall, bei welchem der TDM-Schalter 302 in
dem digitalen Schalter 3 verwendet wird, sind die digitalen
Sprachkanäle,
die zwischen dem Schalter und jedem der Wandler 4A bis 4M übertragen
werden, in Zeitschlitzen der erzeugten TDM-Signale enthalten. Jedes
Zeitunterteilungs-Multiplexsignal enthält eine Anzahl digitaler Sprachkanäle, einen
Synchronisierungskanal, und einen Steuerkanal für Steuer- und Signalinformation.
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Die
TDM-Signale werden an den und von dem TDM-Schalter 302 durch
Digitalkanaleinheiten (DTUs) übertragen,
die in dem Schalter 3 enthalten sind. Eine Gruppe dieser
Einheiten ist jeder Wandlereinheit 4A bis 4M zugeordnet
(beispielsweise sind die DTUs 301A bis 301N sowie 302A bis 302N dem
Wandler 4A zugeordnet). Jede Wandlereinheit 4A bis 4M wiederum
weist eine Anzahl an Zeit/Frequenzwandlern oder Transmultiplexern
auf (beispielsweise wie TRANSMUXES 401A bis 401N),
von denen jeder die TDM-Signale von einem Paar von DTUs sendet und
empfängt
(beispielsweise sind die DTUs 301A und 302A paarweise
mit dem TRANSMUX 401A vorgesehen).
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Jedes
TRANSMUX in den Einheiten 4A bis 4M wandelt seine
empfangenen digitalen Sprachkanäle und
seine empfangenen Synchronisations- und Steuerkanäle in eine
entsprechende FDM-Untergruppe von RF-Empfangs-Sprachkanälen um.
Jede FDM-Kanaluntergruppe wird dann von einer Demultiplexer/Multiplexereinheit
(DEMUX/MUX) in dem jeweiligen Wandler (beispielsweise DEMUX/MUX 400A im
Wandler 4A) mit anderen Kanaluntergruppen kombiniert, um
eine FDM-RF-Kanalgruppe zu erzeugen, welche einem entsprechenden
Empfangsanschluß 209A bis 209M des
Modulators/Demodulators 206 zugeführt wird.
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In
der Gegenrichtung tritt der entgegengesetzte Vorgang in jeder der
Wandlereinheiten 4A bis 4M auf. Daher wird die
FDM-RF-Sende-Sprachkanalgruppe, die an jedem Wandler 4A bis 4M empfangen
wird, durch den DEMUX/MUX in FDM-Untergruppen von RF-Sende-Sprachkanälen aufgeteilt.
Diese FDM-Untergruppen werden
dann jeweiligen TRANSMUXES zugeführt,
wo sie in TDM-Sendsignale umgewandelt werden, welche entsprechende
digitale Sende-Sprachkanäle
und zugeordnete Synchronisierungs- und Steuerkanäle aufweisen. Diese TDM-SignalSignale werden
an entsprechende DTUs geschickt, und von dem TDM-Schalter 302 verarbeitet.
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Die 2A und 2B zeigen
das Format der TDM-Signale, die zwischen den DTUs 301A und 302A und
dem TRANSMUX 401A der Wandlereinheit 4A übertragen
werden. Jedes Signal ist so dargestellt, dass es 30 digitale Sprachkanäle (T1-T15
und T17-T31) befördert,
einen Synchronisationskanal (T0) und einen Steuerkanal (T16), wobei
die beiden Signale zusammen 60 Sprachkanäle bilden.
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3 erläutert das
FDM-RF-Empfangs-Sprachkanal-Untergruppen-Signal,
welches zwischen dem TRANSMUX 401A und dem DEMUX/MUX 400A der
Einheit 4A übertragen
wird. Dieses Signal ergibt sich aus einer Frequenzwandlung der TDM-Signale der 2A und 2B.
Wie gezeigt wird jeder digitale Sprachkanal in einen RF-Sprachkanal
mit einer Breite von 4 KHz umgewandelt, was zu 60 RF-Sprachkanälen führt, von denen
jeder die Sprach-, Steuer- und Synchronisationsinformation enthält, die
zu seinen zugehörigen
Digitalkanälen
gehört.
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4 erläutert das
sich ergebende FDM-RF-Empfangs-Sprachkanalgruppensignal,
welches von dem DEMUX/MUX 400 geliefert wird, infolge der
angelegten FDM-RF-Untergruppen von den TRANSMUXES 401A bis 401N.
Bei dieser Darstellung werden 15 TRANSMUXES in dem Wandler 4A angenommen,
was zu (15 × 60)
oder 900 RF-Empfangs-Sprachkanälen
in einem Frequenzband von 312 KHz bis 4028 KHz führt.
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Schließlich zeigt 5 das
stromabwärtige
Netzwerksignal von dem Modulator/Demodulator 206. Wie dargestellt
wurde die FDM-RF-Empfangs-Sprachkanalgruppe von 4 dem
Netzwerkträger
(361,25 MHz) in einem ersten RF-Breitbandkanal
von 6 MHz aufmoduliert. Weiterhin ist eine andere FDM-RF-Empfangs-Sprachkanalgruppe
gezeigt, welche RF-Sprachkanäle
901 bis 1800 enthält,
die dem Netzwerkträger
in einem zweiten Kanal von 6 MHz auf moduliert sind, der kontinuierlich
mit dem ersten Kanal zusammenhängt. Wie
bereits voranstehend erwähnt,
enthält
das stromabwärtige
Signal auch Videokanäle
(Video A und Video B), die ebenfalls dem Träger in weiter gemultiplexten
Breitbandkanälen
von 6 MHz auf moduliert sind.
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Wie
voranstehend erläutert
werden die RF-Sende- und RF-Empfangs-Sprachkanäle an ihre
zugehörigen
Teilnehmerorte bzw. von diesen über
jeweilige Abzweigkästen 5A bis 5Y gekoppelt.
Betrachtet man beispielsweise den Abzweigkasten 5A, so
enthält
der Abzweigkasten einen VSB-Modulator/Demodulator
oder Modem 502A, einen Einkanal-Multiplexer 501A sowie eine
Schnittstelleneinheit 500A. Das VSB-Modem 502A weist
einen Empfangsanschluß 504A auf,
der mit dem stromabwärtigen
Kabel 202 am Abzweig 211A verbunden ist, und einen
Sendeanschluß 503A,
der mit dem stromaufwärtigen
Kabel 201 am Abzweig 212A verbunden inst.
-
Das
VSB-Modem 502A ist so ausgebildet daß es von dem stromabwärtigen Netzwerksignal
den Breitband-RF-Kanal (also den Kanal mit 6 MHz) demoduliert oder
abzieht, der den RF-Empfangs-Sprachkanal
enthält,
welcher dem Teilnehmerort 7A zugeordnet ist. Nimmt man
daher an, dass der Teilnehmerort 7A dem RF-Empfangs-Sprachkanal
1 in dem Netzwerksignal von 5A entspricht, so zieht das
Modem 502A aus diesem Signal den ersten Breitband-RF-Kanal
ab (also den Kanal von 360-366
MHz), da es den RF-Empfangs-Sprachkanal 1 enthält. Im Gegensatz hierzu wird
ein RF-Sende-Sprachkanal 1, der von dem Einkanal-Multiplexer 501A an
das VSB-Modem 502A geschickt wird, von dem VSB-Modem 502A in
den ersten Breitband-RF-Kanal moduliert, und dann vom Anschluß 503A des
Modems an das stromaufwärtige
Kabel 201 übertragen.
-
Der
erste Breitband-RF-Sprachkanal (360-366 MHz), sobald er von dem
Modem 502A abgezogen wurde, wird dann dem Einkanal-Multiplexer 501A zugeführt, der
so ausgebildet ist, daß er
die RF-Kanalgruppe demoduliert, um den zugehörigen RF-Empfangs-Sprachkanal (Kanal 1) zu erhalten,
und diesen Kanal zum Basisband zurückzuschicken, um den sich ergebenden
Basisband-Empfangskanal von 4 KHz zu rekonstruieren. Dieser Kanal
wird dann verarbeitet, um Sprachinformation herauszuziehen (also
bandbegrenzt auf 300-3400 Hz), und wird weiterhin so bearbeitet,
daß jede
Signalinformation außerhalb
des Bandes herausgezogen wird. Die Sprachinformation wird dann über den
Ausgangsanschluss 507A einem Eingangsanschluss 505A einer Schnittstelleneinheit 500A zugeführt. Die
Signalinformation wiederum wird über
einen anderen Ausgangsanschluss Mm einem weiteren Eingangsanschluss
Ei der Schnittstelleneinheit zugeführt.
-
In
der Senderichtung empfängt
der Einkanal-Multiplexer 501A an seinem Eingangsanschluss 508A Basisband-Sprachinformation
von dem Ausgangsanschluss 506A der Schnittstelleneinheit 500A.
Dieser Multiplexer empfängt
ebenfalls Signalinformation an seinem Em-Anschluss von dem Mi-Anschluss
der Schnittstelleneinheit. Diese Sprach- und Signalinformation wird
wiederum von dem Multiplexer in den RF-Sende-Sprachkanal (also Kanal
1) moduliert, und von dem Multiplexer an das Modem 502A ausgegeben,
wo sie wie voranstehend geschildert in dem ersten RF-Breitbandkanal
des Netzwerks 2 untergebracht wird.
-
Die
Schnittstelleneinheit 500A stellt eine Standardwähl- und Rufverbindung
(T-R-Verbindung) zu einem Telefon 601A zur Verfügung, welches
sich am Teilnehmerort 7A befindet. Die bandbegrenzte Empfangs-Sprachkanalinformation
an der Eingangsanschlußklemme 505A der
Schnittstelleneinheit 500A wird diesen Verbindungen zugeführt, so
daß an
dem Telefon 601A Sprachinformation verfügbar wird. Weiterhin wird übertragene
Sprachinformation, die von dem Telefon 601A auf den Wähl- und
Rufanschlußverbindungen
empfangen wird, von der Ausgangsanschlußklemme 506A der Schnittstelleneinheit 500A an
den Einkanal-Multiplexer übertragen,
um in den Sende-Sprachkanal
eingeschlossen zu werden, der an den Teilnehmerort übertragen
wird.
-
Weiterhin
entwickelt die Schnittstelleneinheit 500A Signalinformation
auf der Grundlage der Signalinformation, die an ihrem Ei-Anschluß empfangen
wird, und auf der Grundlage des Zustands des Telefons 601A. Diese
Signalinformation wird von dem Mi-Anschluß der Schnittstelle an den
Em-Anschluß des
Modems weitergeleitet, wo sie in den RF-Sende-Sprachkanal eingeschlossen
wird, der von dem Modem entwickelt wird, wie voranstehend erwähnt wurde.
-
Es
ist wünschenswert,
Frequenzverschiebungen bei den Modulations- und Demodulationsvorgängen zu
verhindern, die an den Abzweigkästen 5A bis 5Y durchgeführt werden.
Zur Erzielung einer Synchronisation ist das System 1 weiterhin
so ausgebildet, daß es
an den Abzweigkästen
ein Synchronisationspilotensignal zur Verfügung stellt. Dieses Signal
wird von der Bezugsquelle geliefert, die zur Erzeugung der RF-Kanalgruppensignale
an dem DEMUX/MUX 400A verwendt wird.
-
6 zeigt
weitere Einzelheiten des Multiplexabschnitts des DEMUX/MUX 400A,
der zur Erzeugung der RF-Kanalgruppe von 5 verwendet
wird. Eine Bezugsfrequenzquelle 700 mit 4 KHz dient als
Primärquelle
zur Erzeugung sowohl des Pilotsignals als auch von Bezugsfrequenzen
zum Multiplexen der RF-Kanaluntergruppen (also der Gruppen 2-16).
Im einzelnen wird die Bezugsfrequenz an einen Pilotfrequenz-Multiplizierer 701 geliefert,
der die Frequenz mit 77 multipliziert, um ein Pilotsignal von 308
KHz zu entwickeln. Dieses Signal wird dem Netzwerkträger aufmoduliert,
der von einer Trägerquelle 704 dem
VSB-Modulator/Demodulator 206 zur Verfügung gestellt wird. Das Pilotsignal
wird dann an den Abzweigkästen
rekonstruiert, und zur Entwicklung von Bezugsfrequenzen zum Demodulieren
und für
die Modulation verwendet, wie nachstehend noch genauer erläutert wird.
-
Wie
ebenfalls in 6 gezeigt ist, wird die Bezugsfrequenz
von 4 KHz weiterhin an geeignete Multiplizierer 702B-702N angelegt,
deren Ausgangssignale als Bezugsfrequenzen an die Einseitenband-Modulatoren 703B-703N angelegt
werden. Diese wiederum modulieren die RF-Frequenzuntergruppen so,
daß die RF-Kanalgruppe
in 4 entwickelt wird. Diese Kanalgruppe wird auch
an den Modulator/Demodulator 206 angelegt, um den ersten
Breitband-RF-Kanal des Signals in 5 zu erzeugen.
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7 zeigt
weitere Einzelheiten des VSB-Modems 502A und des Einkanal-Multiplexers 501A von 1, der so abgeändert ist, daß er für die Synchronisierung
das von dem DEMUX/MUX erzeugte Pilotsignal verwendet. Das an dem
VSB-Modem-Eingangsanschluß 504A empfangene
Netzwerksignal wird einem Trägerbandpaßfilter 802 zugeführt, und
nach dem Durchgang durch den VSB-Demodulator 800 einem
Pilotbandpaßfilter 803.
Das Netzwerkträgerbandpaßfilter 802 rekonstruiert
den Netzwerkträger
von 361,25 MHz, wogegen das Pilotbandpaßfilter 803 das Pilotsignal
von 308 KHz rekonstruiert. Die rekonstruierten oder wiedergewonnenen
Signale werden dann bei der Modulator- und Demodulatorverarbeitung
verwendet, um die Synchronisierung sicherzustellen.
-
Im
einzelnen wird der rekonstruierte Netzwerkträger an den VSB-Modulator 807 des
VSB-Modems 502 angelegt, wodurch sichergestellt wird, daß die Modulation
bei der richtigen Frequenz erfolgt. Das Pilotsignal von 308 KHz
wiederum wird an einen Frequenzteiler 804 angelegt, der
eine Teilung durch 77 vornimmt, um das Bezugssignal von 4 KHz zu
rekonstruieren. Dieses Signal wird dann einem voreingestellten Multiplizierer 805 zugeführt, um
die Bezugsfrequenz für
die zugehörigen
RF-Sende- und -Empfangs-Sprachkanäle des Teilnehmerortes abzuleiten
(also die Frequenz von 312 KHz für
den Kanal 1 des Ortes 7A). Diese Bezugsfrequenz wird dann
an den SSB-Modulator 806 und
den SSB-Demodulator 801A des Multiplexers angelegt, um
den RF-Sende-Sprachkanal zur Verfügung zu stellen, bzw. den Basisband-Sprachkanal
zu rekonstruieren.
-
Der
Multiplexer 501A gemäß 7 enthält weiterhin
Bandpaßfilter 808 und 810,
welche zur Bandbegrenzung des rekonstruierten Basisband-Sprachkanals
bzw. des gesendeten Sprachkanals verwendet werden. Weiterhin ist
der Multiplexer mit einem Generator 809 für einen
Ton außerhalb
des Bandes und einem Detektor 811 für einen Ton außerhalb
des Bandes versehen. Diese Bauteile erzeugen einen Ton von 3825
Hz und stellen diesen fest, der als Signalinformation in den RF-Sende-
und -Empfangs-Sprachkanälen
der Teilnehmerorte verwendet wird.
-
Genauer
gesagt werden Signaltöne
von 3825 Hz dazu verwendet, eine Anzeige des aufgelegten bzw. abgenommenen
Zustands (des Hörers)
zur Verfügung
zu stellen, und Läutesignale
zu erzeugen. Im vorliegenden Fall stellt jede Schnittstelleneinheit
einfache Logikänderungen
zur Verfügung, um
die aufgelegten und abgenommenen Zustände ihres jeweiligen Telefons
anzuzeigen. Diese Zustände
werden dazu verwendet, eine Tonerzeugung durch den jeweiligen Multiplexer
zu veranlassen. Weiterhin verwendet der Schalter 3 Töne von 3825
Hz, um die Verbindung mit einem Teilnehmerort anzufordern. Diese
gegenseitigen Wechselwirkungen werden aus der nachstehenden Beschreibung
des Betriebs des Systems 1 deutlich.
-
7B zeigt
den Demodulationsabschnitt des Modulator/Demodulators 206.
Wie dort gezeigt, wird das stromaufwärtige Signal in den Demodulator
zuerst durch ein Bandsperrfilter 711 geleitet, welches
so ausgebildet ist, daß es
Signale mit der Netzwerkträgerfrequenz
sperrt (also mit 361,25 MHz beim vorliegenden Beispiel). Das gefilterte
Signal wird dann einem VSB-Demodulator 712 zugeführt, der
nunmehr mit dem Netzwerkträger
von der Trägerquelle 704 versorgt
wird, die zur Versorgung des VSB-Modulators 206A verwendet wird
(vgl. 6). Das demodulierte Signal wird dann an den Demultiplexerabschnitt
des zugehörigen
DEMUX/MUX angelegt, um die RF-Kanaluntergruppen zu rekonstruieren.
-
In 7B ist
weiterhin der Abschnitt des DEMUX/MUX 400A zum Rekonstruieren
der Kanaluntergruppen 2-16 dargestellt, die in 6 gezeigt
sind. Wie gezeigt rekonstruieren SSB-Demodulatoren 705B-705N,
denen geeignete Demodulationsfrequenzen zugeführt werden, die jeweiligen
Kanalgruppen 2-16.
-
8 zeigt
die Schrittfolgen, wenn ein Ruf von dem Telefon 601B am
Ort 7B dem Telefon 601A am Ort 7A zugeführt wird.
Bei dieser Schilderung wird angenommen, daß der Ort 7A den Sende-
und -Empfangs-RF-Sprachkanal 1 verwendet, und daß der Ort 7B den Sende-
und Empfangs-RF-Sprachkanal 2 verwendet, wie in den 3 bis 5 gezeigt.
-
Schritt 1: – TELEFON 601B ABGENOMMEN –:
-
Wenn
beim Telefon 601B der Hörer
abgenommen wird, stellt die Schnittstelle 500B eine Änderung
des Zustands der zugeordneten Wähl-
und Rufanschlußleitungen
(T- und R-Leitungen) fest.
-
Schritt 2: – 3825 Hz
EIN –:
-
Die
Schnittstelle 500B überträgt ein Logiksignal
von ihrem Mi-Anschluß an
den Em-Anschluß des
Einkanal-Multiplexers 501B, und weist diesen an, den Tongenerator
mit 3825 Hz einzuschalten. Hierdurch wird verursacht, daß ein Ton
mit 3825 Hz durchgehend in dem zugehörigen RF-Sende-Sprachkanal
2 des Netzwerksignals des Modems 502B ausgesendet wird.
-
Schritt 3: – TELEFON 601B ABGENOMMEN –:
-
Der
RF-Sende-Sprachkanal 2, der den Ton mit 3825 Hz enthält, wird
von dem Modulator/Demodulator 206 und vom DEMUX-MUX 400A an
den TRANSMUX 401A übertragen,
der dem Sendekanal 2 zugeordnet ist. Der TRANSMUX stellt das Vorhandensein
des Tons mit 3825 Hz fest, und sendet ein Signal, welches einen abgenommenen
Hörer anzeigt,
an dem TDM-Schalter 302 über DTU 301A. Dieses
Signal wird in dem Steuerkanal des TDM-Signals mitgeführt, der
den Sende-Sprachkanal 2 befördert,
und zeigt dem Schalter an, daß der
Kanal 2 sich im abgenommenen Zustand befindet.
-
Schritt 4: – WÄHLTON ANS
TELEFON 601B SCHICKEN –:
-
Der
TDM-Schalter 302 ordnet ein Wähltonsignal in dem Steuerkanal
des TDM-Signals an, welches den Empfangs-Sprachkanal 2 befördert, und dieses wird von
DTU 301A an den TRANSMUX 401A geliefert. Letzterer
ordnet einen Wählton
in dem RF-Empfangs-Sprachkanal 2 an, der über das stromabwärtige Netzwerksignal
zum zugehörigen
Abzweigkasten 5B gelangt. Dieser Ton wird von dem Bandpaßfilter 810 in
dem Multiplexer 501B herausgezogen, und über die
Schnittstelleneinheit 500B an die T- und R-Leitungen des
Telefons 601B übertragen.
-
Bei
der nachstehenden Diskussion der Betriebsschritte des Systems 1 wird
vorausgesetzt, daß die Übertragung
zwischen den Abzweigkästen 5A und 5B und
dem TDM-Schalter 3 über
die zugeordneten Abzweigkastenbauteile erfolgt, über die zugehörigen Kabel,
den Modulator/Demodulator 206, und den zugeordneten DEMUX/MUX,
TRANSMUX und DTU, obwohl diese Bauteile zur Vereinfachung nicht
immer unbedingt einzeln erwähnt
werden.
-
Schritt 5: – DTMF-TELEFONNUMMER
SCHICKEN –:
-
Nach
Empfang des Wähltons
wird die DTMF-Telefonnummer des Telefons 601A vom Telefon 601B an den
TDM-Schalter 302 über
den RF- und zugehörigen
digitalen Sprachkanal 2 geschickt. Der digitale Schalter sucht im
Speicher nach der gewählten
DTMF-Telefonnummer, und stellt fest, daß sich das angerufene Telefon auf
dem Sprachkanal 1 befindet, es sich also um das Telefon 601A handelt.
-
Schritt 6: – LÄUTEBEFEHL –:
-
Der
TDM-Schalter 302 schickt eine Nachricht in dem Steuerkanal
des TDM-Signals, welches den Sprachkanal 1 enthält, welche den TRANSMUX 401A anweist,
in dem RF-Empfangs-Sprachkanal 1 einen Ton mit 3825 Hz einzuschalten.
-
Schritt 7: – WÄHLTON AN
URSPRUNG SCHICKEN –:
-
Der
TDM-Schalter 302 schickt dann einen Läuteton (Wählton) an den Sprachkanal 2
des Telefons 601B.
-
Schritt 8: – 3825 Hz
EIN –:
-
Der
TRANSMUX 401A schaltet das 3825 Hz-Signal für den Empfangs-Sprachkanal
1 ein.
-
Schritt 9: – LÄUTESIGNAL –:
-
Der
dem Empfangs-Sprachkanal 1 und dem Telefon 601 zugeordnete
Einkanal-Multiplexer 501A stellt das Vorhandensein des
Signals mit 3825 Hz fest, und schickt ein Logiksignal von seinem
Mm-Anschluß an
den Ei-Anschluß der
Schnittstelle 500A. Die Schnittstelle 500A erzeugt
dann ein Läutesignal
auf den T- und R-Leitungen (Wähl-
und Rufanschlußleitungen)
des Telefons 501A.
-
Schritt 10: – TELEFON
A ABGENOMMEN –:
-
Wenn
das Telefon 501A antwortet, gibt es eine feststellbare Änderung
des Zustands der zugehörigen T-
und R-Leitungen (Wähl-
und Rufleitungen).
-
Schritt 11: – 3825 Hz
EIN –:
-
Die
Schnittstelle 500A stellt die Änderung des Zustands über ein
Signal von dem Mi-Anschluß der Schnittstelle
zu ihrem Em-Anschluß fest.
Sie weist dann den Einkanal-Multiplexer 501A an, seinen
Tongenerator einzuschalten, um einen kontinuierlichen Ton von 3825
Hz in dem Sende-RF-Sprachkanal 1 auszulösen, und hört mit der Erzeugung des Läutesignals
auf den T- und R-Leitungen des Telefons 601A auf.
-
Schritt 12: – TELEFON
A ABGENOMMEN –:
-
Der
TRANSMUX, der dem Sende-RF-Sprachkanal 1 zugeordnet ist, stellt
das Vorhandensein des Tons mit 3825 Hz in dem RF-Sprachkanal 1 fest,
und schickt ein Signal, welches einen abgenommenen Hörer anzeigt,
an den TDM-Schalter 302 über den Steuerkanal des TDM-Signals,
welches den Sende-Sprachkanal 1 enthält.
-
Schritt 13: – LÄUTEBEFEHL
STOPPEN –:
-
Der
TDM-Schalter stoppt das Aussenden des Läutetons über den RF-Empfangs-Sprachkanal
2.
-
Schritt 14: – SPRACHUNTERHALTUNG –:
-
Der
TDM-Schalter hat zu diesem Zeitpunkt nunmehr einen virtuellen Sprachpfad
zwischen dem anrufenden Telefon 601B und dem angerufenen
Telefon 601A über
die RF-Sende- und -Empfangs-Sprachkanäle 2 und die RF-Sende- und
-Empfangs-Sprachkanäle 1 eingerichtet.
Nunmehr kann eine bidirektionale (in zwei Richtungen) Konversation
stattfinden.
-
Schritt 15: – TELEFON 601B AUFGELEGT –:
-
Wenn
das Telefon 601B abschaltet (also der Hörer aufgelegt wird), stellt
die Schnittstelle 500B eine Änderung des Zustands der zugehörigen T-
und R-Leitung fest.
-
Schritt 16: – 3825 Hz
AUS –:
-
Die
Schnittstelle 500B weist über ihren Anschluß Mi den
Einkanal-Multiplexer 501B über dessen Em-Anschluß an, den
Tongenerator für
3825 Hz abzuschalten.
-
Schritt 17: – TELEFON 601B AUFGELEGT –:
-
Der
dem RF-Sprachkanal 2 zugeordnete TRANSMUX 901A stellt die
Abwesenheit des Tons von 3825 Hz fest, und schickt ein Aufgelegt-Signal
an den TDM-Schalter 302 in dem Steuerkanal des TDM-Signals,
welches den Sende-Sprachkanal 2 aufweist.
-
Schritt 18: – SENDEUNTERBRECHUNGSTON –:
-
Der
TDM-Schalter 302 beendet dann den virtuellen Pfad, der
zwischen dem Sprachkanal 2 und dem Sprachkanal 1 eingerichtet wurde,
also zwischen den Telefonen 601B und 601A. Der
TDM-Schalter überträgt dann
eine Nachricht über
das TDM-Signal,
welches den Empfangs-Sprachkanal 1 enthält, an den TRANSMUX, wodurch
der TRANSMUX angewiesen wird, den Ton mit 3825 Hz in dem Sprachkanal
1 abzuschalten.
-
Schritt 19: – UNTERBROCHEN –:
-
Die
Schnittstelle 500A stellt die Abwesenheit eines Tons mit
3825 Hz in dem Empfangs-Sprachkanal 1 fest, und schickt einen Wählton an
das Telefon 601A.
-
Schritt 20: – TELEFON
AUFGELEGT –:
-
Wenn
das Telefon 601A in den Zustand mit aufgelegtem Hörer versetzt
wird, gibt es eine feststellbare Änderung auf seinen zugeordneten
T- und R-Leitungen (Wähl-
und Rufleitungen).
-
Schritt 21: – 3825 Hz
AUS –:
-
Die
Schnittstelle 500A stellt die Änderung des Zustands fest,
und weist über
ihren Mi-Anschluß den Einkanal-Multiplexer 501A an
dessen Em-Anschluß an,
mit dem Aussenden des Tons von 3825 Hz in dem RF-Sprachkanal 1 aufzuhören.
-
Schritt 22: – TELEFON 601A AUFGELEGT –:
-
Der
dem RF-Sprachkanal 1 zugeordnete TRANSMUX stellt die Abwesenheit
des Tons von 3825 Hz im Sprachkanal 1 fest, und schickt ein Signal,
welches einen aufgelegten Hörer
anzeigt, an den TDM-Schalter 302.
-
Der
voranstehend geschilderte Vorgang wird für weitere Telefongespräche wiederholt
-
9 zeigt
weitere Einzelheiten eines Beispiels für die Schnittstelleneinheit 500A.
Entsprechende Einheiten können
bei den anderen Schnittstelleneinheiten 500B bis 500Y verwendet
werden. Wie gezeigt stellt eine Hybridschaltung 900, die
mit einer Ausgleichsimpedanz Z versehen ist, die mit 905 bezeichnet
ist, eine Verbindung zu den Wähl-
und Rufleitungen her. Eine Empfangsleitung 906 und eine
Sendeleitung 907 von der Eingangsanschlußklemme 505A bzw.
der Ausgangsanschlußklemme 506A sind
mit der Hybridschaltung 900 verbunden. Weiterhin ist ein
Scanner 902 an die Hybridschaltung 900 angeschlossen,
und stellt fest, ob die T- und R-Leitungen einen Zustand mit abgenommenem
Hörer oder
aufgelegtem Hörer
anzeigen. Ein Läutegenerator 904 ist
an die Wählt-
und Rufleitungen (T- und R-Leitungen) angeschlossen, und erzeugt
ein Läutesignal, wenn
ihm dies von der Steuereinheit 903 befohlen wird.
-
Eine
Steuereinheit
903 empfängt
Signale von dem Scanner
902 und der Ei-Eingangsanschlußklemme.
Weiterhin liefert die Steuereinheit Steuersignale an den Läutegenerator
904 und
an die Mi-Ausgangsanschlußklemme.
Die verschiedenen Zustände
der Anschlüsse
Ei, Mi, des Scanners
901 und des Läutegenerators
904 bei
der Steuerung durch die Steuereinheit
903 sind nachstehend
angegeben. Diese Zustände
ergeben sich aus der voranstehenden Diskussion des Betriebs des
Systems
1. Die Zustände
1-3 betreffen ein anrufendes Telefon, und die Zustände 4-6
ein angerufenes Telefon. Ein Zustand mit abgenommenen Hörer bezeichnet
einen aktiven Zustand, und ein Zustand mit aufgelegtem Hörer einen
inaktiven Zustand. Zustand
1: Wenn ein Telefon unbenutzt ist
Scanner | =
aufgelegt |
Ei | =
aufgelegt |
Mi | =
aufgelegt |
Läutegenerator | =
kein Läuten |
Schalter 302 | =
nicht angeschlossen |
Zustand
2: Beginn eines Anrufs
Scanner | =
abgenommen |
Ei | =
aufgelegt |
Mi | =
abgenommen |
Läutegenerator | =
kein Läuten |
Schalter 302 | =
Wählton,
Besetzton, Läuteton |
Zustand
3: Verbindung mit dem Ziel
Scanner | =
abgenommen |
Ei | =
abgenommen |
Mi | =
abgenommen |
Läutegenerator | =
kein Läuten |
Schalter 302 | =
verbunden |
Zustand
4: Ankommender Ruf
Scanner | =
aufgelegt |
Ei | =
abgenommen |
Mi | =
aufgelegt |
Läutegenerator | =
Läuten |
Schalter 302 | =
nicht verbunden |
Zustand
5: Telefon antwortet
Scanner | =
abgenommen |
Ei | =
abgenommen |
Mi | =
abgenommen |
Läutegenerator | =
kein Läuten |
Schalter 302 | =
angeschlossen |
Zustand
6: Anrufendes Telefon legt auf
Scanner | =
abgenommen |
Ei | =
aufgelegt |
Mi | =
abgenommen |
Läutegenerator | =
kein Läuten |
Schalter 302 | =
nicht verbunden |
-
10 zeigt
eine Abänderung
des VSB-Modems und des Einkanal-Multiplexers von 7.
Im Falle von 10 werden die RF-Sende- und
-Empfangskanäle
durch direkte Modulation bzw. Demodulation entwickelt. Dies wird
im Falle des RF-Sendekanals dadurch erzielt, daß die Sprach- und Signalinformation
direkt an der Frequenz moduliert wird, welche für den Sendekanal in dem zugeordneten
RF-Breitbandkanal gewünscht ist.
Im Falle des RF-Empfangskanals wird dies dadurch erzielt, daß das empfangene
Signal direkt an der Frequenz des RF-Empfangskanals in dessen zugeordnetem
RF-Breitbandkanal demoduliert wird. Weiterhin wird das Pilotsignal
aus dem empfangenen Signal bei der Anordnung gemäß 10 dadurch
wiedergewonnen, daß ein
VSB-Demodulator verwendet wird, dessen Betriebsfrequenzband nur
ausreichend breit sein muß,
um die Pilotfrequenz zu erreichen, wie sie dem Netzwerkträger aufmoduliert
ist.
-
In 10 sind
die gleichen Bauteile wie in 7 mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie dargestellt wird das am Anschluß 504A empfangene,
stromabwärtige
Signal an den direkten Demodulator 1001 angelegt, der den
RF-Empfangskanal durch Demodulation an der spezifischen Trägerfrequenz
des Kanals in dem stromabwärtigen
Signal direkt wiedergewinnt. Beispielsweise liegt im Falle des RF-Empfangskanals
1 in 5 die an den Demodulator 1001 angelegte
Demodulationsfrequenz zur Wiedergewinnung des Kanals bei 361,562
MHz. Diese Frequenz wird von einem Mischer 1002 erzeugt,
der das wiedergewonnene Netzwerkträgersignal (361,25 MHz) mit
dem Ausgangssignal des voreingestellten Multiplizierers 805 multipliziert
(für den
Kanal 1 liegt dieses Ausgangssignal bei 312 KHz).
-
Wie
in 7 entwickelt der voreingestellte Multiplizierer 805 sein
Ausgangssignal durch Multiplizieren des Bezugssignals von 4 KHz
mit dem Faktor N. Der Bezugswert von 4 KHz wird am Ausgang der Teilerschaltung 804,
die eine Teilung durch 77 durchführt,
erhalten, welche das Synchronisations-Pilotsignal von 308 KHz teilt,
das sich am Ausgang des Pilotbandpaßfilters 803 einstellt.
-
Das
Synchronisationssignal von 308 KHz wird in diesem Fall aus dem stromabwärtigen Signal
dadurch erzeugt, daß es
zuerst durch einen schmalbandigen Bandpaß-VSB-Demodulator 1003 hindurchgeleitet wird.
Das Durchlaßband
dieses Demodulators muß nur
so groß sein,
daß es
bis zum Synchronisationssignal von 308 KHz geht, welches dem Netzwerkträger aufmoduliert
ist (also bis zu 361,588 MHz gehen muß). Das Ausgangssignal des
Demodulators wird dann dem Bandpaßfilter 803 zugeführt, um
das aktuelle Signal von 308 KHz zurückzugewinnen.
-
Das
Ausgangssignal des Mischers 1002 wird ebenfalls an den
direkten Modulator 1004 angelegt. Dies führt dazu,
daß die
eingegebenen Sprach- und Signalsignale für den Modulator direkt an einer
Frequenz moduliert werden (im Falle des Kanals 1 bei 361,562 MHz),
welche den RF-Sendekanal an der gewünschten Frequenzposition in
dem stromaufwärtigen
Signal anordnet.
-
Es
wird darauf hingewiesen, daß der
TDM-Schalter 302, die TDUs, TRANSMUXES und der DEMUX/MUX
des Digitalschalters 3 und des Wandlers 4 dadurch
zur Verfügung
gestellt werden können,
daß im Handel
erhältliche
Bauteile geeignet abgeändert
werden, die nach dem üblichen
CCITT-Standard arbeiten, der für
TDM-Übertragungen
verwendet wird. Ein spezielles Beispiel für den TDM-Schalter 3 ist
ein Digitalschalter Harris # 20-20, der mit einer DTU des Typs Harris
# 2MB versehen ist, die nach der CCITT-Empfehlung G.700 arbeitet.
Ein Beispiel für
einen geeigneten TRANSMUX ist ein TRANSMUX des Typs DSC-Granger
TM 7800-M1. Ein geeigneter DEMUX/MUX ist einer, der auf der Grundlage
der CCITT-Empfehlung G.233 arbeitet.
-
Wie
nunmehr deutlich geworden sein sollte, ist bei dem System 1 nunmehr
möglich, über das
Kabelnetzwerk 2 und den zentralen Schalter 3 Sprachkommunikation
zwischen einer großen
Anzahl an Teilnehmerorten zur Verfügung zu stellen. Bei dem vorliegenden,
beispielhaften Fall wurden 900 Sprachkanäle entsprechend 900 Teilnehmerorten
in jedem RF-Breitbandkanal von 6 MHz des Kabelnetzwerks zur Verfügung gestellt,
verglichen mit nur 28 Kanälen
bzw. Orten bei Systemen nach dem Stand der Technik. Darüber hinaus können die
900 Kanäle
in jedem Breitbandkanal von 6 MHz miteinander und mit jedem der
Kanäle
in den anderen 6 MHz-Kanälen
verbunden werden. Durch geeignete Auswahl der Anzahl an Breitbandkanälen des Netzwerks 2,
die der Sprachübertragung
zugeordnet sind, können
daher 10000 oder mehr wahlweise miteinander verbindbare Sprachkanäle zur Verfügung gestellt
werden.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß der
TDM-Schalter 302 selbst ein Schalter in einem konventionellen Telefonsystem
sein kann, der zum Anschluß an
das voranstehend geschilderte Kabelnetzwerk ausgebildet ist. In
diesem Fall können
Teilnehmerorte (beispielsweise der Ort 7X), die an den
Schalter angeschlossen sind, jedoch nicht von dem Kabelnetzwerk
bedient werden, ebenfalls über
den Schalter und das Kabelnetzwerk an die Teilnehmerorte angeschlossen
werden, die von dem Netzwerk bedient werden. Weiterhin können Teilnehmerorte,
die über
andere Schalter und Übertragungswege
an den TDM-Schalter angeschlossen sind, entsprechend mit den Teilnehmerorten
in dem Kabelnetzwerk verbunden werden.
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In
dem System der 1A und 1B führen die
VSB-Modems 502A bis 502Y, die an den Abzweigkästen 5A bis 5Y verwendet
werden, dazu, daß die
von den Netzwerkträger
beförderten
RF-Sendekanäle Restseitenbandsignale
sind. Das zusammengesetzte stromaufwärtige Signal auf der Leitung 201 weist
daher mehrere Restseitenbandsignale auf, die jeweils einen Teil
des Netzwerkträgers
mit sich führen.
Diese Signale werden an dem VSB-Modulator/Demodulator 206 empfangen,
der auf der Grundlage der üblichen
Restseitenbandarbeitsweise die Signale dadurch demoduliert, daß er den
Netzwerkträger
aus den empfangenen Signalen zurückgewinnt,
und den zurückgewonnenen
Netzwerkträger
zum Demodulieren der Signale verwendet. Hierdurch werden die RF-Breitbandkanäle abgezogen,
welche die RF-Sende-Sprachkanalgruppen enthalten. Jeder RF-Breitbandkanal
wird dann an den geeigneten DEMUX/MUX angelegt.
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Da
die Restseitenbandsignale in Richtung stromaufwärts auf der Leitung 201 an
unterschiedlichen Teilnehmerorten entstehen, kommen sie höchstwahrscheinlich
an dem Modulator/Demodulator 206 mit unterschiedlichen
Phasen an, die sich im Verlauf der Zeit ändern können. Dies führt dazu,
daß der
Netzwerkträger, der
aus diesen Signalen von dem VSB-Modulator/Demodulator 206 wiedergewonnen
wird, ebenfalls eine Phase aufweisen kann, die sich im Verlauf der
Zeit ändert.
Diese Phasenänderung
des Netzwerkträgers
wiederum führt
zu einer Phasenverzerrung in jedem der RF-Sendekanäle, die
auf die RF-Empfangskanäle übertragen wird.
Dies beeinträchtigt
die Kommunikation unter den Kanälen,
insbesondere wenn Dateninformation übertragen wird.
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Gemäß den Grundlagen
der vorliegenden Erfindung ist das System 1 weiterhin so
ausgebildet, daß es
jegliche derartige Phasenverzerrung in den RF-Sende- und/oder -Empfangskanälen korrigiert,
die von der sich ändernden
Phase des rückgewonnenen
Netzwerkträgers
herrühren.
Dies wird dadurch erzielt, daß jeder Teilnehmerort
so abgeändert
wird, daß er
einen Phasenkorrektur-Pilotton erzeugt, der in einer festen Phasenbeziehung
mit dem zugehörigen
RF-Sendekanal an dem Teilnehmerort steht, wobei die Phasenkorrektur-Pilottöne der Teilnehmerorte
einen oder mehrere spezielle Phasenkorrektur-Pilottonkanäle einnehmen, die von den Sendesprachkanälen getrennt
sind. Weiterhin wird dies dadurch erzielt, daß die Geräte am Kopfende des Systems
so abgeändert
werden, daß jeder
Phasenkorrektur-Pilotton ab- oder herausgezogen wird, und dann zur
Korrektur jeder Phasenverzerrung in seinen zugehörigen Sende- und/oder Empfangskanälen verwendet wird.
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Bei
dem vorliegenden Beispiel sind zwei der Kanäle in jeder FDM-Untergruppe
von 60 Kanälen
der RF-Sendekanäle
dazu reserviert oder festgelegt, als die Phasenkorrektur-Pilottonkanäle zu dienen.
Im einzelnen werden die Kanäle
30 und 60 in jeder Sendekanal-FDM-Untergruppe dazu verwendet, die
Pilottöne
für den
Sendekanal 1-29 bzw. 31-59 dieser Untergruppe zu befördern. Jeder
Phasenkorrektur-Pilotton weist eine einzigarte Frequenz auf, die
eine Abtrennung des Tons unter Verwendung frequenz-selektiver Nachweisgeräte gestattet,
von den anderen Phasenkorrektur-Pilottönen in diesem Kanal. Weiterhin
steht jeder Ton in einer festen Phasenbeziehung zu dem zugehörigen RF-Empfangskanal
und der zugehörigen
Information, und erfährt dieselbe
Phasenverzerrung, die bei diesem Kanal und der Information beim
Transport zum Kopfende des Systems 1 auftritt.
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Da
die beiden Phasenkorrekturkanäle
in jeder RF-Sendekanal-FDM-Untergruppe
vorgesehen sind, führt
der Durchgang der Untergruppe durch ihren zugehörigen TRANSMUX dazu, daß jedes der
von dem TRANSMUX ausgegebenen Sende-TDM-Digitalsignale einen der
Phasenkorrekturkanäle
aufweist. Unter Verwendung einer Phasenwiederherstellungsvorrichtung
zur Bearbeitung jedes TDM-Signals von jeder Ausgangsleitung von
jedem TRANSMUX können
die Phasenkorrektur-Pilottöne
zurück
gewonnen und dazu verwendet werden, die Phase der jeweiligen Sendekanäle und deren
zugehörige
Information zu korrigieren, die von dem TDM-Signal transportiert
wird.
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In 1B sind
Phasenwiedergewinnungsvorrichtungen 1101 und 1201 so
dargestellt, daß sie
das erste bzw. zweite Sende-TDM-Signal
bearbeiten, welches vom TRANSMUX 401A ausgegeben wird.
Diese Signale umfassen sendende Digitalkanäle 1-29 und den Phasenkorrekturkanal
30 sowie Sende-Digitalkanäle 31-59
und den Phasenkorrekturkanal 60. Zwar ist dies nicht in der Zeichnung
dargestellt, jedoch werden entsprechende Phasenwiedergewinnungsvorrichtungen
dazu verwendet, die ersten und zweiten TDM-Signale zu bearbeiten,
die von jedem der anderen TRANSMUXES in dem Wandler 4A ausgegeben
werden, und ebenso die ersten und zweiten Signale verarbeiten, die
von jedem der TRANSMUXES in jedem der anderen Wander 4B bis 4M ausgegeben
werden. Darüber
hinaus weisen diese Phasenwiedergewinnungsvorrichtungen sämtlich den
gleichen Aufbau und den gleichen Betriebsablauf auf. Daher wird
nur die Phasenwiedergewinnungsvorrichtung 1101 und deren
Betrieb beschrieben.
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Wie
gezeigt arbeitet die Phasenwiedergewinnungsvorrichtung 1101 im
Digitalbereich und weist einen digitalen Zeitunterteilungs-Demultiplexer
und Wandler 1102 auf, einen digitalen Wandler und Zeitunterteilungs-Multiplexer 1103,
einen digitalen frequenz-selektiven Phasendetektor 1104,
und digitale Phasenschieber 1105A bis 1105CC.
Jeder Phasenschieber entspricht einem der 29 digitalen Sendekanäle in dem
ersten Sende-TDM-Signal, welches vom TRANSMUX 401A ausgegeben
wird.
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Der
Demultiplexer und Wandler 1102 trennt die unterschiedlichen
Kanäle
und gibt diese parallel aus, die in dem ersten Sende-TDM-Signal
mitbefördert
werden, also die sendenden Digitalkanäle 1 bis 29, den Phasenkorrektur-Pilotkanal 30 und
den gemeinsamen Signalkanal. Der gemeinsame Signalkanal wird dann
direkt dem Wandler und Zeitunterteilungs-Multiplexer 1103 zugeführt, wogegen
die Sendekanäle
1 bis 29 den jeweiligen Phasenschiebern 1105A bis 1105CC zugeführt werden,
und der Phasenkorrektur-Pilottonkanal
wird dem frequenz-selektiven Phasendetektor 1104 zugeführt.
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Der
frequenz-selektive Phasendetektor 1104 zieht jeden Phasenkorrektur-Pilotton
aus dem Phasenkorrektur-Pilottonkanal
heraus. Aus jedem abgezogenen Phasenkorrektur-Pilotton bestimmt der Phasendetektor
dann ein relatives Phasenkorrektursignal zur Korrektur der Phasenverzerrung,
die bei dem entsprechenden Sendekanal und der Information in diesem
Kanal infolge des Durchgangs durch das Kabel 201 aufgetreten
ist. Jedes Phasenkorrektursignal wird dann in den Phasenschieber
eingegeben, der den entsprechenden Sendekanal empfängt, dessen
Phase auf der Grundlage des Signals korrigiert wird.
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Die
phasen-korrigierten Sendekanäle
werden dann an den Wandler und Zeitunterteilungs-Multiplexer 1103 angelegt.
Der Multiplexer 1103 richtet aus den phasen-korrigierten
Sendekanälen
und dem gemeinsamen Kanal ein phasen-korrigiertes Sende-TDM-Signal erneut
ein, welches dann in die DTU 301A eingegeben wird. Dieses
Signal wird dann wie voranstehend geschildert von dem TDM-Schalter 302 verarbeitet
und geschaltet.
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Bei
der Ausführung
ihrer Demultiplex- und Wandlerfunktionen führt die Einheit 1102 eine
Leitungssignaldekodierung durch, ein Demultiplexen von Blöcken und
Signalen, Rückgewinnung
von Takt und Block, Seriell-Parallelwandlung sowie eine Wandlung
vom A-Gesetz nach linear. Der Wandler und Zeitunterteilungs-Multiplexer 1103 führt die
entsprechenden Umkehrfunktionen durch. Wie in 1B gezeigt
ist, werden darüber
hinaus die Phasenkorrektur-Pilottöne, die in dem Kanal 30 mitbefördert werden,
nur innerhalb der Phasenwiedergewinnungsvorrichtung 1101 verwendet.
Allerdings können
diese Töne
auch in das Wiedergewinnungsvorrichtungsausgangssignal eingesetzt
werden, nämlich
für Wartungszwecke.
Dies kann dadurch erzielt werden, daß der Kanal 30 dem Wandler 1103 zugeführt wird,
der den Kanal in dem phasen-korrigierten TDM-Signal unterbringt,
welches an die DTU 301A ausgegeben wird.
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7 zeigt
eine Generatorschaltung 1301, die der Modulator/Demodulatorausrüstung an
jedem Teilnehmerort zur Erzeugung eines Phasenkorrektur-Pilottons
hinzugefügt
ist. In dem dargestellten Fall wird dieser Ton aus dem Bezugssignal
von 4 KHz entwickelt, welches aus dem Pilotton in dem zurückgewonnenen Signal
zurückgewonnen
wird, welches für
die Frequenzsynchronisierung verwendet wird.
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Im
einzelnen wird das Signal von 4 KHz über einen Frequenzteiler 1302 geliefert,
in welchem es durch 64 dividiert wird, so daß sich ein Signal mit 62,5
Hz ergibt. Dieses Signal wird dann durch einen ersten voreingestellten
Multiplizierer 1303 geschickt, in welchem es mit N-70 oder
N-100 multipliziert wird, wobei N der Wert des Multiplizierers ist,
der von der Schalter 805 verwendet wird, so daß sich der
Phasenkorrektur-Pilotton für den
Teilnehmerort ergibt.
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Das
Bezugssignal von 4 KHz wird weiterhin über einen zweiten voreingestellten
Multiplizierer 1304 zugeführt, in welchem es mit 107
oder 138 multipliziert wird, was zu einem Ausgangssignal führt, welches
eine Frequenz von 428 KHz oder 548 KHz aufweist. Dieses Signal wird
dann durch das Phasenkorrektur-Pilottonsignal moduliert, unter Verwendung
eines SSB-Modulators 1305. Das sich ergebende Signal wird
dem VSB-Modulator 807 zugeführt, um dem Netzwerkträger aufmoduliert
zu werden.
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7A zeigt
die Phasenkorrektur-Pilottöne
für die
Sendekanäle
der ersten und zweiten Sende-TDM-Signale, die an die Phasenwiederherstellungsvorrichtungen 1101 und 1201 ausgegeben
werden. Bei dem ersten Sende-TDM-Signal, welches TDM-Sendekanäle 1 bis
29 aufweist, welche 29 RF-Sendekanälen mit 4 KHz entsprechen,
die den Frequenzbereich von 312 KHz bis 328 KHz abdecken, liegen
die Phasenkorrektur-Pilottöne
an Frequenzen von 500 Hz bis 2250 Hz, beabstandet um jeweilige Frequenzerhöhungsbeträge von 62,5
Hz. Diese Töne
werden in dem Kanal 30 befördert,
der den Frequenzbereich von 428 bis 432 KHz überspannt.
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Bei
dem zweiten Sende-TDM-Signal, welches die Kanäle 31 bis 59 aufweist, welche
29 RF-Sendekanälen
von 4 KHz entsprechen, die den Frequenzbereich von 432 bis 548 abdecken,
liegen die Phasenkorrektur-Pilottöne wieder bei Frequenzen von
500 Hz bis 2250 Hz in um Schritte von 62,5 Hz erhöhten Stufen.
In diesem Fall werden die Töne
in dem Kanal 60 mitgeführt,
der den Frequenzbereich von 548 KHz bis 552 KHz überspannt.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß zwar
die Phasenwiederherstellungsvorrichtungen 1101 und 1201 so dargestellt
wurden, daß sie
von dem TRANSMUX 401A getrennte Einheiten sind, jedoch
einige oder sämtliche Funktionen
der Wiedergewinnungsvorrichtungen in dem TRANSMUX enthalten sein
können.
Im einzelnen werden zahlreiche der voranstehend geschilderten Funktionen,
die von den Wiedergewinnungsvorrichtungen durchgeführt werden,
entsprechend von dem TRANSMUX durchgeführt, so daß dann, wenn die Wiederherstellungsvorrichtungen
in dem TRANSMUX enthalten sind, die Geräte kostengünstiger werden, falls dies
gewünscht
ist.
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Bei
der Ausführungsform
der Phasenwiederherstellungsvorrichtung gemäß 1A und 1B stellt die
Phasenwiederherstellungsvorrichtung eine Phasenkorrektur für die Sendekanäle nur im
Digitalbereich unter Verwendung digitaler Bauelemente zur Verfügung. Es
liegt allerdings ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung,
eine Phasenkorrektur unter Verwendung einer Phasenwiedergewinnungsvorrichtung
durchzuführen,
welche in den Zeit- und Frequenzbereichen arbeitet, oder exklusiv
im Frequenzbereich. 11 zeigt den erstgenannten und 12 zeigt
den letztgenannten Typ der Phasenwiedergewinnungsvorrichtung, die
jeweils statt der in 1B gezeigten Phasenwiedergewinnungsvorrichtung 1101 eingesetzt
werden. Beide Wiedergewinnungsvorrichtungen sind so gezeigt, daß sie zusammen
mit der DTU 301A und mit analogen Übertragungswegeinheiten im
Digitalschalter 3 arbeiten, um eine Phasenrückgewinnung
der Sendekanäle
1 bis 29 in dem ersten Sende-TDM-Signal von dem TRANSMUX 401A zu
erzielen.
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Bei
der Ausführungsform
von 11 weist die Phasenwiedergewinnungsvorrichtung 1401 einen
digitalen Zeitunterteilungs-Demultiplexer und Wandler 1402 auf,
einen digitalen frequenz-selektiven Phasendetektor 1403 sowie
analoge Phasenschieber 1404A bis 1404CC. Das erste
Sende-TDM-Signal
von dem TRANSMUX 401A wird der zugehörigen DTU 301A zugeführt, bei
welcher die sendenden Digitalkanäle
1 bis 29 parallel bestimmten Zeitschlitzen des Schalters 3 zugeordnet
werden. Jeder Digitalkanal wird dann über seinen Zeitschlitz einer
der analogen Übertragungswegschaltungen 1405A bis 1405CC zugeführt, die
den sendenden Digitalkanal in einen entsprechenden sendenden Analogkanal
umwandelt. Jeder sendende Analogkanal wird dann einem zugehörigen analogen
Phasenschieber 1404A bis 1404CC zugeführt.
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Das
erste sendende TDM-Signal wird darüber hinaus dem Demultiplexer
und Wandler 1402 zugeführt, der
aus dem Signal den Phasenkorrektur-Pilottonkanal 30 abzieht. Der
abgezogene Kanal wird dann dem frequenz-selektiven Phasendetektor 1403 zugeführt, der
die Phasenkorrektur-Pilottöne
entsprechend jedem der Sendekanäle
abzieht. Der Phasendetektor bestimmt dann aus jedem abgezogenen
Ton die relative Phasenkorrektur, die zum Korrigieren der Phasenverzerrung
in dem spezifischen Sendekanal und zur Korrektur der entsprechenden
Information erforderlich ist. Diese Signale werden dann den entsprechenden
Phasenschiebern 1404A bis 1404CC zugeführt, um
die Phasenschieber zu veranlassen, die erforderliche Phasenkorrektur den
sendenden Analogkanälen
zur Verfügung
zu stellen, die von den Übertragungswegschaltungen 1405A bis 1405CC ausgegeben
werden.
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Die
korrigierten, sendenden Analogkanäle werden dann durch eine weitere
Gruppe analoger Übertragungswegschaltungen 1406A bis 1406CC zugeführt, wo
sie dann erneut in sendende Digitalkanäle umgewandelt werden, die
einer zweiten Gruppe von Zeitschlitzen des Digitalschaltes 3 zugeordnet
sind. Auf diese Weise wird bei den sendenden Kanälen eine Phasenkorrektur mit
Einheiten durchgeführt,
die im Digitalbereich und im Analogbereich arbeiten.
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Die
Ausführungsform
der Phasenwiedergewinnungsvorrichtung gemäß 12 ähnelt der
Ausführungsform
der Phasenwiedergewinnungsvorrichtung von 11, abgesehen
davon, daß das
Abziehen der Töne
in dem Kanal 30 und die Rückgewinnung
der Phasenkorrektursignale auch im Analogbereich auftritt. Hierdurch
wird der Wiedergewinnungsvorgang vollständig analog.
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Wie
gezeigt weist die Phasenwiedergewinnungsvorrichtung 1501 einen
analogen frequenz-selektiven Phasendetektor 1502 und analoge
Phasenschieber 1503A bis 1503CC auf. In diesem
Fall werden der digitale Phasenkorrektur-Pilottonkanal und die sendenden
Digitalkanäle
Zeitschlitzen in dem Schalter 3 zugeordnet, und von der
DTU 301A abgetrennt. Jeder Kanal wird dann durch seinen
zugeordneten Zeitschlitz einer der analogen Übertragungswegschaltungen 1504A bis 1504DD zugeführt, welche
den Digitalkanal in einen Analogkanal umwandelt.
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Der
analoge Phasenkorrektur-Pilottonkanal 30 wird dann dem analogen
frequenz-selektiven Phasendetektor 1502 zugeführt, der
ebenfalls ein Eingangssignal von der Frequenzbezugsquelle 700 mit
4 KHz (sh. 6) empfängt. Der Detektor 1502 zieht
dann aus dem Pilottonkanal 30 die einzelnen analogen Phasenkorrektur-Pilottöne ab. Diese
Töne werden
dann dazu verwendet, Phasenkorrektursignale zur Korrektur der Phasenverzerrung
in ihren jeweiligen Sendekanälen
zu entwickeln. Die Phasenkorrektursignale werden den Phasenschiebern 1503A bis 1503CC zugeführt, die
auch die sendenden Analogkanäle
von den analogen Übertragungswegschaltungen
empfangen, wie bei der Ausführungsform
gemäß 11.
Die Phasenschieber korrigieren dann die Phase der Analogkanäle und deren
zugehöriger
Information auf der Grundlage der Phasenkorrektursignale. Die sich
ergebenden, bezüglich
der Phase korrigierten Analogkanäle
werden dann weiteren analogen Übertragungswegschaltungen 1505A bis 1505CC zugeführt, um
die Analogkanäle
in Digitalkanäle umzuwandeln,
welche zweiten Zeitschlitzen des Schalters 3 zugeordnet
sind.
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In
allen Fällen
wird darauf hingewiesen, daß die
voranstehend geschilderten Anordnungen nur zur Erläuterung
der zahlreichen möglichen
spezifischen Ausführungsformen
dienen sollen, welche Anwendungen der vorliegenden Erfindung darstellen.
Zahlreiche und auch abgeänderte
andere Anordnungen lassen sich auf der Grundlage der vorliegenden
Erfindung durchführen,
ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, die sich aus
der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben.