DE3935183C2

DE3935183C2 - Cable television transmission system

Info

Publication number: DE3935183C2
Application number: DE3935183A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Rer Nat Heidemann
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2009-10-24
Also published as: DE3935183A1

Description

Die Erfindung betrifft ein System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.The invention relates to a system according to the preamble of claim 1 and a system according to Preamble of claim 2.

Das erstere betrifft die Übertragung von Signalen für sogenanntes "normales" Fernsehen, d. h. für Fernsehen nach den heute üblichen Standards wie z. B. PAL, SECAM, NTSC oder D2MAC und von Hörfunksignalen, die in heute üblichen Kabelfernseh-Verteilnetzen zusätzlich zu den Fernsehsignalen übertragen werden.The former concerns the transmission of signals for so-called "normal" television, d. H. for television according to current standards such as B. PAL, SECAM, NTSC or D2MAC and radio signals used in today usual cable television distribution networks in addition to TV signals are transmitted.

Das letztere System betrifft dagegen die Übertragung von Fernsehsignalen für hochauflösendes Fernsehen, das sogenannte HDTV (= High Definition Television).The latter system, however, concerns the transmission of Television signals for high definition television, the so-called HDTV (= High Definition Television).

Für die ersteren Signale sind Übertragungssysteme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, z. B. aus der DE 32 20 817 A1 oder der DE 32 39 593 A1. Diesen bekannten Systemen ist gemeinsam, daß auch zur Übertragung zwischen der Vorfeldeinrichtung und den Teilnehmern Lichtwellenleiter vorhanden sind. Solche Systeme sind aus heutiger Sicht noch für einen beträchtlichen Zeitraum zu teuer oder aus verschiedenen anderen Gründer nicht einführbar, so daß ein Bedarf an kostengünstigeren Lösungen besteht.Transmission systems are for the former signals the preamble of claim 1 known, for. B. from the DE 32 20 817 A1 or DE 32 39 593 A1. This well-known Systems have in common that also for transmission between the apron facility and the participants Optical fibers are available. Such systems are from today's perspective for a considerable one Period too expensive or from various other founders not importable, so a need for cheaper Solutions exist.

Ein System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 zur Übertragung von Signalen für hochauflösendes Fernsehen ist bekannt aus ntz Bd. 39 (1986) Heft 7, S. 484 bis 489. Bei diesem System führt von der Zentrale (Ortsvermittlungsstelle) zu jedem Teilnehmer ein Lichtwellenleiter, und die Signale für hochauflösendes Fernsehen (HDTV) werden ebenso wie alle anderen zu übertragenden Signale digitalisiert und digital zu den Teilnehmern übertragen. Ein solches System erscheint zwar aus rein technischer Hinsicht optimal, läßt sich jedoch ebenfalls für einen beträchtlichen Zeitraum nicht einführen, einerseits weil die Netzstruktur und andererseits weil das Übertragungsverfahren zu teuer ist. Auch für solche Systeme besteht daher ein Bedarf an kostengünstigeren Lösungen.A system according to the preamble of claim 2 Transmission of signals for high definition television is known from ntz vol. 39 (1986) issue 7, pp. 484 bis 489. In this system leads from the control center (Local exchange) to each participant Optical fiber, and the signals for high resolution Television (HDTV) are becoming just like everyone else transmitted signals digitized and digital to the Transfer participants. Such a system appears optimal from a purely technical point of view, can be however, also for a considerable period of time introduce, on the one hand because of the network structure and on the other hand, because the transmission process is too expensive is. There is therefore also a need for such systems cheaper solutions.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstigeres System zur Übertragung von konventionellen Fernsehsignalen und ein kostengünstigeres System zur Übertragung von Fernsehsignalen für hochauflösendes Fernsehen anzugeben.It is therefore the object of the invention cheaper system for the transmission of conventional television signals and a cheaper system for the transmission of Specify television signals for high definition television.

Die erstere Aufgabe wird gelöst wie im Patentanspruch 1 angegeben. Die zweite Aufgabe wird gelöst wie im Patentanspruch 2 angegeben. Eine Lösung für beide Aufgaben ist Gegenstand des Patentanspruchs 3, und Weiterbildungen hiervon sind Gegenstand der auf diesen Anspruch rückbezogenen Ansprüche. The former task is solved as in claim 1 specified. The second task is solved as in Claim 2 specified. A solution for both Tasks is the subject of claim 3, and Further training is the subject of this Claim related claims.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described with reference to the drawings for example explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems, Fig. 1 is a schematic representation of the system according to the invention,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der in der Zentrale 1 vorhandenen Einrichtungen zum übertragen der Signale zur Vorfeldeinrichtung, Fig. 2 is a block diagram of the existing in the control center 1 means for transmitting the signals to the front-end facility,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der in der Vorfeldeinrichtung 2 aus Fig. 1 vorhandenen Einrichtungen zum Empfangen der von der Zentrale übertragenen Signale und zum Weitersenden zu den Teilnehmern, Fig. 3 is a block diagram of the present in the run-up device 2 of FIG. 1 means for receiving the transmitted signals from the control center and for relaying to the subscribers,

Fig. 4 die Frequenzspektren an verschiedenen Punkten des Blockschaltbildes nach Fig. 3 und Fig. 4 shows the frequency spectra at various points in the block diagram of Fig. 3 and

Fig. 5 eine Abwandlung des Blockschaltbildes nach Fig. 2 und Fig. 5 shows a modification of the block diagram of Fig. 2 and

Fig. 6 eine Ergänzung zu Fig. 2 zur Energiezerstreuung der FM-Träger. Fig. 6 is a supplement to Fig. 2 for energy dissipation of the FM carrier.

Bei dem erfindungsgemäßen System nach Fig. 1 ist eine Zentrale 1, von der verschiedene Fernseh- und Hörfunksignale zu Teilnehmern zu übertragen sind, über einen Lichtwellenleiter 3 mit einer Vorfeldeinrichtung 2 verbunden, die einer Gruppe von Teilnehmern Tln₁ bis Tln_n gemeinsam ist und sich in deren Nähe befindet. Die Vorfeldeinrichtung 2 ist mit den Teilnehmern über elektrische Leitungen L₁ bis L_n verbunden, die praktisch Koaxialleitungen sind. (Im Gegensatz dazu sind bei den eingangs genannten bekannten Systemen anstelle der Koaxialleitungen Lichtwellenleiter vorhanden.) In the system according to the invention according to FIG. 1, a control center 1 , from which various television and radio signals are to be transmitted to subscribers, is connected via an optical waveguide 3 to an apron device 2 , which is common to a group of subscribers Tln ₁ to Tln _n located in their vicinity. The apron device 2 is connected to the participants via electrical lines L ₁ to L _n , which are practically coaxial lines. (In contrast, in the known systems mentioned at the beginning, optical waveguides are present instead of the coaxial lines.)

Im folgenden wird erläutert, auf welche Weise über dieses System die sogenannten "normalen" Fernseh- und Hörfunksignale übertragen werden. Als "normale" Fernseh- und Hörfunksignale, sind solche Signale zu verstehen, die heutzutage über ein reines Koaxialkabel-Verteilnetz, das sogenannte Kabelfernseh-Verteilnetz übertragen werden. Für diese Signale ist zur Übertragung über dieses Netz, d. h. über elektrische Leitungen, ein bestimmtes Frequenzband und innerhalb dessen bestimmte Frequenzen für die einzelnen verschiedenen Signale festgelegt. Die Modulation der Frequenzen zur Übertragung der Fernsehsignale geschieht im AM-Restseitenband-Verfahren. Ein Beispiel hierfür ist das 450 MHz-Koaxialkabel-KTV-System der Deutschen Bundespost mit einer Bandbreite von 47 bis 446 MHz. In diesem Band werden normale UKW-Hörfunksignale, Satellitenrundfunksignale, Fernsehsignale mit der Codierung PAL und Fernsehsignale mit der Codierung D2MAC übertragen. Für zukünftige Systeme soll dieses Frequenzband noch weiter verbreitert werden, z. B. auf etwa 600 MHz.The following explains how this system the so-called "normal" television and Radio signals are transmitted. As a "normal" television and radio signals, such signals are to be understood which nowadays has a pure coaxial cable distribution network, transmit the so-called cable television distribution network will. For these signals is about to be transmitted this network, d. H. via electrical lines certain frequency band and within which certain Frequencies for the different signals fixed. The modulation of the frequencies Transmission of the television signals takes place in the AM residual sideband procedure. An example of this is the 450 MHz coaxial cable KTV system of the Germans Bundespost with a bandwidth of 47 to 446 MHz. In This band is used for normal FM radio signals, Satellite broadcast signals, television signals with the Coding PAL and television signals with the coding D2MAC transfer. This is intended for future systems Frequency band can be broadened even further, e.g. B. on about 600 MHz.

Ein solches Band von Signalen mit unterschiedlichen Frequenzen, in den Zeichnungen als BKTV-Band bezeichnet, liegt aus irgendeiner nicht gezeigten Quelle kommend an einem Eingang der Zentrale 1 und wird von dieser zur Vorfeldeinrichtung 2 optisch über den Lichtwellenleiter 3 übertragen. Erfindungsgemäß wird es zu diesem Zwecke in der Zentrale, wie anhand von Fig. 2 noch näher erläutert, in ein höher gelegenes Frequenzband FB₁ umgesetzt, dessen Frequenzlage so gewählt ist, daß es weniger als eine Oktave breit ist. Die Umsetzung geschieht durch eine Einseitenband-Modulation eines geeigneten Trägers, oder wenn das Gesamtband in mehreren Teilbändern umgesetzt wird, durch eine Einseitenband-Modulation mehrerer geeigneter Träger mit diesen Teilbändern.Such a band of signals with different frequencies, referred to in the drawings as the BKTV band, comes from any source (not shown) at an input of the control center 1 and is optically transmitted by the latter to the apron device 2 via the optical waveguide 3 . According to the invention, for this purpose it is implemented in the control center, as explained in more detail with reference to FIG. 2, in a higher frequency band FB ₁ , the frequency position of which is selected so that it is less than an octave wide. The implementation is carried out by a single sideband modulation of a suitable carrier, or if the entire band is implemented in several subbands, by a single sideband modulation of several suitable carriers with these subbands.

Die Umsetzung des BKTV-Bandes in ein höheres Band zum Zwecke einer optischen Übertragung ist Gegenstand von älteren deutschen Patentanmeldungen P 39 13 520 und P 39 18 530, so daß die Einzelheiten hierzu hier nicht nochmals erläutert zu werden brauchen. Die älteren Anmeldungen beschreiben die Umsetzung des BKTV-Bandes für jeden Anwendungsfall, bei dem das Band von einem ersten zu einem zweiten Punkt zu übertragen ist. Das spezielle Problem, das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, das Band von einer Zentrale zu Teilnehmern zu übertragen, wird dort nicht behandelt.The implementation of the BKTV volume in a higher volume for The purpose of an optical transmission is the subject of older German patent applications P 39 13 520 and P 39 18 530, so the details of this are not here need to be explained again. The older Registrations describe the implementation of the BKTV volume for every application where the tape is from one first to a second point is transferred. The special problem that the The present invention is based on the tape of a Transferring headquarters to participants will not take place there treated.

Das Signalgemisch der Fernsehsignale im Frequenzband FB₁, das sich beispielsweise von etwa 650 bis 1300 MHz erstreckt, wenn das BKTV-Band sich von 47 bis 600 MHz erstreckt, wird also optisch über den Lichtwellenleiter 3 zur Vorfeldeinrichtung 2 übertragen. Dort wird das Signalgemisch wieder demoduliert und dadurch wieder in das ursprüngliche BKTV-Band umgesetzt. In dieser Frequenzlage wird es elektrisch über die Koaxialleitungen L₁ bis L_n zu den Teilnehmern Tln₁ bis Tln_n übertragen.The signal mixture of the television signals in the frequency band FB ₁ , which extends, for example, from about 650 to 1300 MHz when the BKTV band extends from 47 to 600 MHz, is thus transmitted optically via the optical waveguide 3 to the apron device 2 . There the signal mixture is demodulated again and thus converted back into the original BKTV band. In this frequency position, it is transmitted electrically via the coaxial lines L ₁ to L _n to the subscribers Tln ₁ to Tln _n .

Das bisher beschriebene System hat den Vorteil, daß es aufgrund seiner Netzkonfiguration kostengünstig genug erscheint, um praktisch realisiert werden zu können und daß durch die Umsetzung der Signale das für das jeweilige Übertragungsmedium, einerseits den Lichtwellenleiter 3 und andererseits die Koaxialleitungen, geeignete Frequenzspektrum erzeugt wird. Das hierzu verwendete Verfahren der Einseitenband-Amplituden-Modulation und -Demodulation hat den Vorteil, daß eine heutzutage bereits erprobte und kostengünstige Technologie zur Verfügung steht.The system described so far has the advantage that, due to its network configuration, it appears to be inexpensive enough to be able to be implemented practically and that the frequency spectrum suitable for the respective transmission medium, on the one hand the optical waveguide 3 and on the other hand the coaxial lines, is generated by the implementation of the signals. The method of single-sideband amplitude modulation and demodulation used for this has the advantage that a cost-effective technology that has already been tried and tested today is available.

Im folgenden wird beschrieben, wie Fernsehsignale für hochauflösendes Fernsehen, z. B. nach dem Standard HDTV, HDMAC oder nach dem Standard MUSE von einer Zentrale zu Teilnehmern übertragen werden. Auch hierfür wird die in Fig. 1 gezeigte Netzkonfiguration verwendet, jedoch wird ein anderes Übertragungsverfahren verwendet. Die Signale für hochauflösendes Fernsehen, für die heutzutage noch kein Übertragungsstandard festgelegt ist, liegen in der Zentrale als Basisbandsignale vor und haben beispielsweise eine Bandbreite von 27 MHz. Sie sind an Eingängen der Zentrale 1 in Fig. 1 mit HDTV₁ bis HDTV_k bezeichnet.The following describes how television signals for high definition television, e.g. B. according to the standard HDTV, HDMAC or according to the standard MUSE from a center to participants. The network configuration shown in FIG. 1 is also used for this, but a different transmission method is used. The signals for high-definition television, for which no transmission standard has yet been defined, are available at the headquarters as baseband signals and have a bandwidth of 27 MHz, for example. They are labeled HDTV ₁ to HDTV _k at the inputs of the central station 1 in FIG. 1.

Erfindungsgemäß werden sie von der Zentrale bis zu den Teilnehmern als frequenzmodulierte Signale übertragen. Dies hat den Vorteil, den die Frequenzmodulation als Übertragungsverfahren für jegliche Signale hat, nämlich daß nach der Frequenzdemodulation ein hoher Störabstand gewonnen ist. Auch hierbei erfolgt in der Zentrale eine solche Frequenzmodulation, die ein für die optische Übertragung über den Lichtwellenleiter bis zur Vorfeldeinrichtung geeignetes Frequenzband erzeugt. In der Vorfeldeinrichtung (2) erfolgt eine solche Frequenzumsetzung dieses Bandes, daß ein für die Übertragung über die Koaxialleitungen zu den Teilnehmern geeignetes Frequenzband entsteht. In der Zentrale werden solche Träger verwendet, daß das entstehende Frequenzband weniger als eine Oktave breit ist und somit keine Intermodulationsprodukte in den optischen Übertragungseinrichtungen entstehen können. According to the invention, they are transmitted from the center to the participants as frequency-modulated signals. This has the advantage that frequency modulation has as a transmission method for any signals, namely that a high signal-to-noise ratio is obtained after frequency demodulation. Such a frequency modulation also takes place in the control center, which generates a frequency band suitable for optical transmission via the optical waveguide to the apron device. A frequency conversion of this band takes place in the apron device ( 2 ) such that a frequency band suitable for transmission via the coaxial lines to the participants is created. In the control center, such carriers are used that the resulting frequency band is less than an octave wide and thus no intermodulation products can arise in the optical transmission devices.

Es ist zu erwarten, daß für die oben genannten Signale auch zum Zwecke des Empfangs von Satelliten, die HDMAC ausstrahlen, geeignete Fernsehempfangsgeräte, z. B. mit einem Eingang für frequenzmodulierte Signale in der Zukunft marktüblich sein werden.It is expected for the above signals also for the purpose of receiving satellites, the HDMAC broadcast, suitable television receivers, e.g. B. with an input for frequency modulated signals in the Will be common in the future.

Eine Frequenzmodulation verschiedener Träger zum Zwecke der Übertragung von Fernsehsignalen über eine optische Übertragungsstrecke von einem ersten zu einem zweiten Punkt ist Gegenstand einer älteren deutschen Patentanmeldung P 39 02 746. Ihre Vorteile brauchen daher hier nicht im einzelnen erläutert zu werden. In dieser älteren Anmeldung ist allerdings nicht das Problem gelöst, das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, nämlich ein kostengünstiges Übertragungssystem zur Übertragung von Fernsehsignalen von einer Zentrale zu Teilnehmern anzugeben.A frequency modulation of different carriers for the purpose the transmission of television signals via an optical Transmission path from first to one second point is the subject of an older German Patent application P 39 02 746. Your advantages need therefore not to be explained in detail here. In this older application is not that Problem solved that of the present invention is based, namely an inexpensive Transmission system for the transmission of television signals from a central office to participants.

Wenn die Signale für hochauflösendes Fernsehen zusätzlich zu den Hörfunksignalen und den Signalen für "normales" Fernsehen des BKTV-Bandes zu übertragen sind, erfolgt die Umsetzung durch Frequenzmodulation so, wie es in Fig. 1 mit den Spektren angedeutet ist. Dabei werden die Signale für hochauflösendes Fernsehen durch die Frequenzmodulation in ein Frequenzband FB₂ umgesetzt, das weniger als eine Oktave breit ist und das in einem Abstand vom Frequenzband FB₁ liegt, der mindestens eine Oktave breit ist. In anderen Worten: Zwischen den Frequenzbändern FB₁ und FB₂ liegt ein unbelegter Frequenzbereich, der mindestens eine Oktave breit ist. In der Vorfeldeinrichtung wird das Frequenzband FB₂ in ein Frequenzband FB₃ umgesetzt, das sich möglichst dicht an das BKTV-Band anschließt. If the signals for high-definition television are to be transmitted in addition to the radio signals and the signals for "normal" television of the BKTV band, the conversion is carried out by frequency modulation as indicated in FIG. 1 with the spectra. The signals for high-definition television are converted by frequency modulation into a frequency band FB ₂ that is less than an octave wide and that is at a distance from the frequency band FB _{1 that} is at least one octave wide. In other words: Between the frequency bands FB ₁ and FB _{2 there} is an unoccupied frequency range that is at least one octave wide. In the apron device, the frequency band FB _{2 is converted} into a frequency band FB ₃ which adjoins the BKTV band as closely as possible.

Wenn beispielsweise das Frequenzband FB₁ von 650 bis 1300 MHz reicht und die Übertragung der HDTV-Signale durch Frequenzmodulation ein Frequenzband von 300 MHz-Breite erfordert, so erstreckt das Frequenzband FB₂ sich von 2600 bis 2900 MHz, und das Frequenzband FB₃ liegt im Bereich von 600 bis 900 MHz. Somit ist über die Koaxialleitungen ein Gesamt-Frequenzband mit einer Breite von 900 MHz zu übertragen, was keine Probleme bereitet.For example, if the frequency band FB ₁ extends from 650 to 1300 MHz and the transmission of the HDTV signals by frequency modulation requires a frequency band of 300 MHz width, the frequency band FB ₂ extends from 2600 to 2900 MHz, and the frequency band FB ₃ lies in 600 to 900 MHz range. A total frequency band with a width of 900 MHz can thus be transmitted via the coaxial lines, which presents no problems.

Zu ergänzen ist noch, daß die beiden Frequenzbänder FB₁ und FB₂ in der Zentrale zu einem Signalgemisch, d. h. zu einem Frequenzmultiplexsignal, zusammengefaßt werden, daß dieses Signalgemisch optisch übertragen wird und daß in der Vorfeldeinrichtung die beiden Bänder BKTV und FB₃ ebenfalls zu einem Signalgemisch (Frequenzmultiplexsignal) zusammengefaßt und als solches über die Koaxialleitungen zu den Teilnehmern übertragen werden.It should also be added that the two frequency bands FB ₁ and FB _{2 are combined} in the control center to form a signal mixture, that is to say a frequency multiplex signal, that this signal mixture is transmitted optically and that the two bands BKTV and FB ₃ also form one in the apron device Mixed signal (frequency division multiplex signal) are summarized and transmitted as such via the coaxial lines to the participants.

Anhand von Fig. 2 wird nun ein Ausführungsbeispiel der in der Zentrale vorhandenen Übertragungseinrichtungen erläutert. Das am Eingang anliegende BKTV-Band wird mittels mehrerer Bandpaßfilter in mehrere Teilbänder aufgeteilt, z. B. in ein erstes Teilband von 47 bis 68 MHz, ein zweites Teilband von 87,5 bis 174 MHz, ein drittes Teilband von 174 bis 300 MHz und ein viertes Teilband von 302 bis 597 MHz. Bei dieser Aufteilung wird zweckmäßigerweise die standardmäßige Zusammensetzung des Gesamtbandes aus Teilbändern für unterschiedliche Signalarten berücksichtigt. In Fig. 2 sind von den mehreren Bandpaßfiltern zwei Bandpaßfilter 4 und 5 dargestellt und die von ihnen erzeugten Spektren sind am Ausgang symbolisch dargestellt. An exemplary embodiment of the transmission devices present in the control center will now be explained with reference to FIG. 2. The BKTV band present at the input is divided into several sub-bands by means of several bandpass filters, e.g. B. in a first subband from 47 to 68 MHz, a second subband from 87.5 to 174 MHz, a third subband from 174 to 300 MHz and a fourth subband from 302 to 597 MHz. This division expediently takes into account the standard composition of the total band from sub-bands for different signal types. In FIG. 2, two bandpass filters 4 and 5 are represented by the plurality of band-pass filters and the spectra produced by them are symbolically represented at the output.

Die Ausgangssignale dieser Bandpaßfilter gelangen auf Einseitenband-Amplituden-Modulatoren 6 und 7, die die von den Bandpaßfiltern erzeugten Teilbänder durch Einseitenband-Amplitudenmodulation in ein höheres Frequenzband umsetzen, wie es dies die an den Ausgängen der Modulatoren dargestellten Spektren zeigen. Ein Leistungsaddierer 8 faßt die Ausgangssignale der Modulatoren zu dem anhand von Fig. 1 bereits erläuterten Frequenzband FB₁ zusammen, das in einem anschließenden Elektrisch-Optisch-Wandler 9 in ein optisches Signal umgesetzt wird, das zur Übertragung zur Vorfeldeinrichtung über den Lichtwellenleiter 3 ausgesendet wird. Intermodulationsprodukte im Elektrisch-Optisch-Wandler 9 entstehen infolge der Umsetzung in ein Frequenzband FB₁ mit einer Bandbreite von weniger als einer Oktave nicht.The output signals of these band-pass filters reach single-sideband amplitude modulators 6 and 7 , which convert the sub-bands generated by the band-pass filters into a higher frequency band by single-sideband amplitude modulation, as is shown by the spectra shown at the outputs of the modulators. A power combiner 8 combines the output signals of the modulators to the reference to FIG. 1 already described frequency band FB ₁ together, which is reacted in a subsequent electrical-optical converter 9 into an optical signal, which is sent for transmission to the remote switching unit via the optical waveguide 3 . Intermodulation products in the electrical-optical converter 9 do not arise as a result of the conversion into a frequency band FB ₁ with a bandwidth of less than one octave.

Statt der hier gezeigten Umsetzung in verschiedenen Teilbändern ist es auch möglich, das gesamte Band BKTV in einem einzigen Einseitenband-Amplituden-Modulator in das Frequenzband FB₁ umzusetzen.Instead of the conversion shown here in different subbands, it is also possible to convert the entire band BKTV into the frequency band FB ₁ in a single single-sideband amplitude modulator.

Wenn Signale für hochauflösendes Fernsehen, z. B. HDTV-Signale allein oder zusammen mit Signalen des EKTV-Bandes zu übertragen sind, so werden diese erfindungsgemäß in Frequenzmodulatoren 10 und 11 aus dem Basisband in ein höherfrequentes Band umgesetzt, wie dies mit den Spektren am Ausgang der Frequenzmodulatoren symbolisiert ist, und diese frequenzmodulierten Signale werden im Leistungsaddierer 8 zusammengefaßt, so daß ein Frequenzband FB₂ entsteht, wobei die Träger für die Frequenzmodulation so gewählt sind, daß das Frequenzband weniger als eine Oktave breit ist. Werden sowohl BKTV-Signale als auch Signale für hochauflösendes Fernsehen übertragen, so faßt der Leistungsaddierer 8 die wie beschrieben umgesetzten Signale zu einem Signalgemisch, d. h. Frequenzmultiplexsignal, aus den Frequenzbändern FB₁ und FB₂, dessen Frequenzspektrum am Ausgang des Leistungsaddierers 8 dargestellt ist, zusammen, und dieses Signalgemisch wird im Elektrisch-Optisch-Wandler 9 in das zu übertragende optische Signal umgesetzt. Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt, liegen infolge der beschriebenen Wahl der Frequenzbänder FB₁ und FB₂ die dominierenden Intermodulationsprodukte zweiter Ordnung, die im Elektrisch-Optisch-Wandler 9 entstehen, außerhalb der genutzten Frequenzbänder.When signals for high definition television, e.g. B. HDTV signals to be transmitted alone or together with signals of the EKTV band, these are implemented according to the invention in frequency modulators 10 and 11 from the baseband to a higher frequency band, as symbolized by the spectra at the output of the frequency modulators, and these Frequency-modulated signals are combined in the power adder 8 , so that a frequency band FB ₂ is formed, the carriers for the frequency modulation being chosen so that the frequency band is less than an octave wide. Are BKTV transmit signals as well as signals for high definition television, the power combiner 8 summarizes the as described converted signals into a composite signal, that is frequency division multiplexing signal of the frequency bands FB ₁ and FB _2, whose frequency spectrum is shown at the output of power combiner 8, together , and this signal mixture is converted in the electrical-optical converter 9 into the optical signal to be transmitted. As mentioned in connection with FIG. 1, due to the selection of the frequency bands FB ₁ and FB _{2 described,} the dominant second-order intermodulation products which arise in the electrical-optical converter 9 lie outside the frequency bands used.

In Fig. 3 sind die in der Vorfeldeinrichtung vorhandenen Einrichtungen zum Empfang des optischen Signals und zum Umsetzen in die anhand von Fig. 1 erläuterten Frequenzbänder BKTV und FB₃ erforderlichen Einrichtungen gezeigt. Ein Optisch-Elektrisch-Wandler 12 setzt das empfangene optische Signal in das elektrische Signalgemisch um, dessen Spektrum am Punkt A in Fig. 4 gezeigt ist. Es ist dies ein Signalgemisch, das dem elektrischen Eingangssignal des sendeseitigen Elektrisch-Optisch-Wandlers 9 aus Fig. 2 entspricht, mit den beiden Frequenzbändern FB₁ und FB₂. In einer Frequenzweiche 13 wird es in die beiden Bänder FB₁ und FB₂ aufgetrennt, die an den Punkten B und C erscheinen und mit der entsprechenden Bezeichnung in Fig. 4 dargestellt sind. Da diese beiden Bänder frequenzmäßig weit auseinanderliegen, ist zur Realisierung der Frequenzweiche 13 kein großer Aufwand erforderlich. Ein Einseitenband-Amplituden-Demodulator 14 demoduliert das Signalgemisch im Frequenzband FB₁, das als Einseitenband-amplitudenmoduliertes Signal vorliegt und erzeugt dadurch das ursprüngliche BKTV-Band an seinem Ausgang D, das auch in Fig. 4 gezeigt ist. Ein Verstärker 15 verstärkt dieses Signalgemisch, so daß es über die Koaxialleitungen zu den Teilnehmern übertragen werden kann. FIG. 3 shows the devices available in the apron device for receiving the optical signal and converting them into the devices required for the frequency bands BKTV and FB ₃ explained with reference to FIG. 1. An optical-electrical converter 12 converts the received optical signal into the electrical signal mixture, the spectrum of which is shown at point A in FIG. 4. This is a signal mixture that corresponds to the electrical input signal of the transmission-side electrical-optical converter 9 from FIG. 2 with the two frequency bands FB ₁ and FB ₂ . In a crossover 13 it is separated into the two bands FB ₁ and FB ₂ , which appear at points B and C and are shown with the corresponding designation in FIG. 4. Since these two bands are far apart in terms of frequency, no great effort is required to implement the crossover 13 . A single-sideband amplitude demodulator 14 demodulates the signal mixture in the frequency band FB ₁ , which is present as a single-sideband amplitude-modulated signal, and thereby generates the original BKTV band at its output D, which is also shown in FIG. 4. An amplifier 15 amplifies this signal mixture so that it can be transmitted to the participants via the coaxial lines.

Das Frequenzband FB₂, in dem die Signale für hochauflösendes Fernsehen übertragen werden, gelangt vom entsprechenden Ausgang der Frequenzweiche 13 zu einem Frequenzumsetzer 16, der es in ein Frequenzband FB₃ umsetzt, das an einem Ausgang E erscheint und in Fig. 4 mit derselben Bezeichnung E dargestellt ist. Dieses Frequenzband wird so gewählt, daß es sich möglichst eng an das BKTV-Band anschließt. Eine Übertragung in einem solchen Frequenzband ist möglich, weil die Koaxialkabelstrecke keine Verstärker enthält und auf ihr daher keine Verzerrungen auftreten können. Die Lage des Frequenzbandes FB₃ hat den Vorteil, daß sie mit dem heutigen Eingangsspektrum von Satellitenempfängern sehr ähnlich ist.The frequency band FB ₂ , in which the signals for high-definition television are transmitted, passes from the corresponding output of the crossover 13 to a frequency converter 16 , which converts it into a frequency band FB ₃ , which appears at an output E and in FIG. 4 with the same designation E is shown. This frequency band is chosen so that it follows the BKTV band as closely as possible. A transmission in such a frequency band is possible because the coaxial cable section contains no amplifiers and therefore no distortions can occur on it. The location of the frequency band FB ₃ has the advantage that it is very similar to today's input spectrum from satellite receivers.

Der Frequenzumsetzer ist ein normaler Frequenzumsetzer, die die Modulationsart des Eingangssignals nicht verändert. Ein Verstärker 17 verstärkt dieses Signalgemisch im Frequenzband FB₃ so, daß es über die Koaxialleitungen zu den Teilnehmern übertragbar ist. Die beiden Frequenzbänder werden schließlich in einem passiven Leistungsaddierer 18 zu einem Signalgemisch, d. h. Frequenzmultiplexsignal, zusammengefaßt, das am Punkt F erscheint und in Fig. 4 entsprechend bezeichnet dargestellt ist. Das Signalgemisch vom Ausgang F des Leistungsaddierers 18 wird schließlich über die Koaxialleitungen L₁ bis L_n, die in Fig. 1 dargestellt sind, zu den Teilnehmern übertragen. Statt des Frequenzumsetzers 16 für das gesamte Band FB₂ können auch mehrere Umsetzer, die die Signale des Bandes FB₂ einzeln oder als Teilbänder umsetzen, vorhanden sein.The frequency converter is a normal frequency converter that does not change the type of modulation of the input signal. An amplifier 17 amplifies this signal mixture in the frequency band FB ₃ so that it can be transmitted to the participants via the coaxial lines. The two frequency bands are finally combined in a passive power adder 18 to form a signal mixture, ie frequency division multiplex signal, which appears at point F and is shown in FIG. 4 accordingly. The signal mixture from the output F of the power adder 18 is finally transmitted to the subscribers via the coaxial lines L ₁ to L _n , which are shown in FIG. 1. Instead of the frequency converter 16 for the entire band FB ₂ , a plurality of converters which convert the signals of the band FB ₂ individually or as subbands can also be present.

Anhand von Fig. 5 wird nun eine Alternative zu den in Fig. 2 gezeigten Einrichtungen der Zentrale erläutert. In Fig. 2 ist gezeigt, daß die elektrischen Teilbänder zu einem elektrischen Gesamtband zusammengefaßt und erst dann mit einem einzigen Elektrisch-Optisch-Wandler in das optische Signal umgesetzt werden. Dagegen werden bei Fig. 5 die Teilbänder des frequenzumgesetzten Bandes FB₁ nicht zu einem elektrischen Gesamtband zusammengefaßt, sondern einzeln in mehreren Elektrisch-Optisch-Wandlern, von denen zwei dargestellt und mit 19 und 20 bezeichnet sind, in optische Signale umgesetzt. Die Wandler 19 und 20 sind den Modulatoren 6 bzw. 7 nachgeschaltet.Referring to Fig. 5 is an alternative to those shown in Fig. 2 means the center will now be explained. In Fig. 2 it is shown that the electrical subbands are combined into an electrical total band and only then are converted into the optical signal with a single electrical-optical converter. In contrast, the sub-bands of the frequency-converted band FB are in Fig. 5 ₁ not combined to form a total electric band, but individually in a plurality of electrical-optical converters, two shown and are denoted by 19 and 20, converted into optical signals. The converters 19 and 20 are connected downstream of the modulators 6 and 7, respectively.

Signale zur Übertragung von HDTV-Signalen oder anderen Signalen für hochauflösendes Fernsehen, werden zweckmäßigerweise, solange ihre gesamte Bandbreite nicht zu groß ist, mit einem Leistungsaddierer 23, der den FM-Modulatoren 10 und 11 aus Fig. 2 nachgeschaltet ist, zu einem Frequenzband FB₂, wie es in Fig. 1 oder 2 erläutert ist, zusammengefaßt, und dieses Frequenzband wird auf einen Elektrisch-Optisch-Wandler 21 gegeben, der es in ein optisches Signal umsetzt. Sämtliche Elektrisch-Optisch-Wandler arbeiten mit etwa derselben Betriebswellenlänge, die in Fig. 5 mit λ₁, bezeichnet ist. Signals for the transmission of HDTV signals or other signals for high-definition television are expediently, as long as their total bandwidth is not too large, with a power adder 23 , which is connected downstream of the FM modulators 10 and 11 from FIG. 2, to a frequency band FB ₂ , as explained in Fig. 1 or 2, summarized, and this frequency band is given to an electrical-optical converter 21 , which converts it into an optical signal. All electrical-optical converters work with approximately the same operating wavelength, which is designated λ ₁ in FIG. 5.

Die von ihnen erzeugten optischen Signale werden in einem Sternkoppler 22 zu einem einzigen optischen Signal zusammengefaßt und von diesem über den Lichtwellenleiter 3, der auch in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, zu der Vorfeldeinrichtung 2 übertragen. Der Sternkoppler 22 hat nicht nur einen Ausgang wie der in der eingangs an zweiter Stelle genannten Schrift gezeigte, sondern er verteilt das zusammengefaßte optische Signal gleichzeitig auf mehrere Ausgänge. Falls die Anzahl der Ausgänge des Sternkopplers größer oder gleich der Anzahl seiner Eingänge ist, geht in ihm keine Leistung verloren. Bei größerer Bandbreite des zur Übertragung für hochauflösendes Fernsehen insgesamt erforderlichen Frequenzbandes kann dieses Band auch in Teilbändern, entsprechend den in Fig. 2 für die anderen Signale gezeigten Teilbändern, und mit mehreren Elektrisch-Optisch-Wandlern in optische Signale umgesetzt werden.The optical signals generated by them are combined in a star coupler 22 to form a single optical signal and are transmitted from there via the optical waveguide 3 , which is also shown in FIGS. 1 and 2, to the apron device 2 . The star coupler 22 not only has an output such as that shown in the document mentioned at the beginning, but also distributes the combined optical signal to several outputs at the same time. If the number of outputs of the star coupler is greater than or equal to the number of its inputs, no power is lost in it. With a larger bandwidth of the overall frequency band required for transmission for high-definition television, this band can also be converted into optical bands in sub-bands, corresponding to the sub-bands shown for the other signals in FIG. 2, and with several electrical-optical converters.

Anhand von Fig. 6 wird noch eine Ergänzung beschrieben, die sich auf die Übertragung der Signale für hochauflösendes Fernsehen gemäß Fig. 2 bezieht.A supplement is described with reference to FIG. 6, which relates to the transmission of the signals for high-definition television according to FIG. 2.

In Fig. 2 ist gezeigt, daß diese Signale HDTV₁ bis HDTV_k jeweils durch Frequenzmodulatoren aus dem Basisband in ein höherfrequentes Band FB₂ umgesetzt werden. Sie werden also dort direkt in den Modulationseingang des für sie vorhandenen Frequenzmodulators eingegeben.In Fig. 2 it is shown that these signals HDTV ₁ to HDTV _{k are} each converted by frequency modulators from the baseband into a higher frequency band FB ₂ . They are therefore entered directly into the modulation input of the frequency modulator available for them.

Für Fernseh-Übertragungssysteme, die mit Frequenzmodulation arbeiten, ist es bekannt, daß es vorteilhaft ist, zum Basisbandsignal eine niederfrequente Schwingung hinzu zu addieren, bevor es zur Frequenzmodulation verwendet wird. Damit soll die Energie der Trägerschwingung etwas verteilt, sozusagen "zerstreut" (englisch: dispersed) werden, damit sie nicht zu stark auf die Frequenz der Trägerschwingung konzentriert ist. Beschrieben ist diese Technik z. B. in CCIR-Report 384-1, Study Programme 2-1F-1/4'' S. 111 bis 123.For television transmission systems using Frequency modulation work, it is known that it is advantageous to the baseband signal add low frequency vibration before it is used for frequency modulation. So that should Energy of the carrier vibration somewhat distributed, so to speak to be "dispersed" so that they not too much on the frequency of the carrier vibration is concentrated. This technique is described for. B. in CCIR Report 384-1, Study Program 2-1F-1/4 '' p. 111 bis 123.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird sie auch bei der oben beschriebenen Übertragung der HDTV-Signale angewendet. Wie Fig. 6 zeigt, ist jedem der Frequenzmodulatoren (gezeigt sind Modulatoren 10 und 11) ein Leistungsaddierer vorgeschaltet, in der Zeichnung ein Leistungsaddierer 12 dem Frequenzmodulator 10 und ein Leistungsaddierer 13 dem Frequenzmodulator 11, der zu dem HDTV-Signal eine an einem Eingang W anliegende niederfrequente Zusatz-Schwingung mit z. B. 20 Hz addiert. Das Summensignal ist dann das Modulationssignal des jeweiligen Frequenzmodulators.According to a development of the present invention, it is also used in the transmission of the HDTV signals described above. As Fig. 6 shows, each of the frequency modulators (shown are modulators 10 and 11) a power combiner arranged upstream, in the drawing, a power combiner 12 to the frequency modulator 10 and a power combiner 13 to the frequency modulator 11 to the HDTV signal a at an input W applied low-frequency additional vibration with z. B. 20 Hz added. The sum signal is then the modulation signal of the respective frequency modulator.

Wie in der obengenannten Veröffentlichung CCIR-Report auf Seite 120 beschrieben, kann die Zusatzschwingung im Fernseh-Empfänger, hier also im HDTV-Signalempfänger, durch eine einfache Klemmschaltung vom Fernsehsignal abgetrennt werden. Die beschriebene Trägerenergieverteilung hat den Vorteil, daß Störungen von Funkdiensten, z. B. Radar, die durch ungewollte Abstrahlung von hochfrequenter Energie aus dem Übertragungssystem möglich wären, weitgehend vermieden sind.As in the above CCIR report publication on page 120, the additional vibration in the TV receiver, here in the HDTV signal receiver, by a simple clamp circuit from the television signal be separated. The one described Carrier energy distribution has the advantage that interference of radio services, e.g. B. Radar caused by unwanted Radiation of high frequency energy from the Transmission system would be largely avoided are.

Claims

1. System for the transmission of television and radio signals from a center to participants, in which a common apron device is available for a group of participants, which is connected to the center via an optical fiber, characterized

1. - that the apron device ( 2 ) is connected via an electrical line (L ₁ to L _n ) to a subscriber (Tln ₁ to Tln _n ) of the group,
2. - That in the control center ( 1 ) signals for which a specific frequency band (BKTV) and within which certain frequencies are standardized for transmission via electrical lines are implemented by single-sideband amplitude modulation in a first frequency band (FB ₁ ) for optical transmission will,
3. - that the signals mentioned are transmitted in frequency division multiplex in the first frequency band (FB ₁ ) from the control center ( 1 ) via the optical waveguide ( 3 ) to the apron device ( 2 ),
4. that the signals from the first frequency band (FB ₁ ) in the standard frequency band (BKTV) are implemented in the apron device ( 2 ) and
5. - that they are transmitted in frequency division multiplex in this frequency band (BKTV) to the participants (Tln ₁ to Tl _n ) of the group via the electrical lines leading to them (L ₁ to L _n ).

2. System for the transmission of broadband television signals for high-definition television from a center to participants, characterized in that

1. - that for a group of participants (Tln ₁ to Tln _n ) there is a common apron device ( 2 ) in the vicinity thereof, which is connected to the center ( 1 ) via an optical waveguide ( 3 ),
2. - that the apron device ( 2 ) is connected via an electrical line (L ₁ to L _n ) to a subscriber (Tln ₁ to Tln _n ) of the group,
3. - That the television signals for high-definition television by frequency modulation suitable carriers from the center ( 1 ) to the participants (Tln ₁ to Tln _n ) are transmitted, with the transmission via the optical fiber ( 3 ) and the electrical lines (L ₁ to L _n ) a suitable frequency band (FB ₂ or FB ₃ ) is occupied.

3. System according to claim 17, characterized in that broadband television signals for high-definition television are transmitted by frequency modulation of suitable carriers from the center to the participants, the same optical waveguide ( 3 ) and the same electrical lines (L ₁ to L _n ) for the transmission for the other signals are used.

4. System according to claim 3, characterized in that in the center ( 1 ) the television signals for high-definition television are implemented by frequency modulation in a second frequency band (FB ₂ ), and that the signals of the first frequency band (FB ₁ ) and the second frequency band (FE ₂ ) are transmitted in frequency division multiplexing via the optical waveguide ( 3 ).

5. System according to claim 4, characterized in that for the implementation of the signals in the center ( 1 ) modulators ( 6 , 7 , 10 , 11 ) are present, which work with such carrier frequencies that the first frequency band (FB ₁ ) and second frequency band (FB ₂ ) are each at most one octave wide and that between them there is an unused frequency range that is at least one octave wide.

6. System according to claim 5, characterized in that in the apron device ( 2 ) the television signals for high-definition television from the second frequency band (FS ₂ ) in a third frequency band (FB ₃ ) and that they are converted with the signals of the standard frequency band ( BKTV) are transmitted in frequency division multiplex via the electrical lines (L ₁ to L _n ) to the participants (Tln ₁ to Tln _n ).

7. System according to claim 6, characterized in that such converters ( 16 ) are used in the apron device ( 2 ) for converting the television signals for high-definition television that the third frequency band (FB ₃ ) as close as possible above the standard frequency band (BKTV) lies.

8. System according to claim 2 or 3, characterized in that a low-frequency additional vibration (W) is added to the television signals for high-definition television (HDTV ₁ to HDTV _K ), and that the resulting sum signal is used as a modulation signal for frequency modulation of the carrier becomes.