Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
System für
eine integrierte Verteilung von Sprach- und Videosignalen auf einem
Kabelnetzwerk vorzusehen.
Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System
für eine
integrierte Verteilung von Sprach- und Videosignalen auf einem Kabelnetzwerk
vorzusehen, welches eine zusätzliche
Flexibilität
für die Übertragung
von Videosignalen vorsieht, verglichen mit derjenigen, die durch
die Systeme der Patentanmeldungen 635,751 und 805,388 angeboten
wird.
Zusammenfassung
der Erfindung
Als
Lösung
wird mit der Erfindung ein System mit einer Vielzahl von Teilnehmerstellen
vorgeschlagen, wobei jede Telefonteilnehmerstelle enthält: Mittel
zum Aufbauen eines HF-Sendekanals und eines HF-Empfangskanals, die
der Teilnehmerstelle zugeordnet sind, um Signalisier- und Sprachinformationen
jeweils von und zu der Teilnehmerstelle zu übertragen, eine abstimmbare
Videoerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Videosignalen auf einem
Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal, auf den die abstimmbare Videoerzeugungseinrichtung
abgestimmt ist, eine abstimmbare Videoempfangseinrichtung zum Empfangen
der Videosignale auf einem Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal, auf
den die abstimmbare Videoempfangseinrichtung abgestimmt ist; einem
Breitbandkabelnetzwerk zum Führen
der HF-Empfangs- und Sendekanäle
der Teilnehmerstellen und einer Vielzahl von Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanälen; und
einer zentralen Schaltereinrichtung, die auf das Kabelnetzwerk anspricht,
um jeden HF-Sendekanal
am Kabelnetzwerk in Bereitschaft zu setzen oder bereitzumachen,
um ihn selektiv an irgendeinen der HF-Empfangskanäle am Kabelnetzwerk
zu koppeln, und um einen bestimmten Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal
bereitzumachen, einer Teilnehmerstelle zugeordnet zu werden, welche
Videosignale zu senden und/oder zu empfangen hat.
Mit
der Erfindung wird ferner ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem für jede einer
Vielzahl von Telefon-Teilnehmerstellen ein HF-Sendekanal und ein
HF-Empfangskanal
aufgebaut wird, die der Teilnehmerstelle zugeordnet sind, um Signalisier-
und Sprachinformationen jeweils von einer und zu einer Teilnehmerstelle
zu übertragen;
eine Videosignal-Erzeugungseinrichtung bei der Teilnehmerstelle
zum Erzeugen von Videosignalen und eine Videoempfangseinrichtung
zum Empfangen von Videosignalen auf einen Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal
abgestimmt werden; die HF-Empfangs- und Sendekanäle der Teilnehmerstellen und eine
Vielzahl von Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanälen auf
einem Breitbandkabelnetzwerk geführt
werden; eine zentrale Schaltereinrichtung verwendet wird, um jeden
HF-Sendekanal im Kabelnetzwerk in Bereitschaft zu setzen bzw. zu
befähigen,
selektiv an irgendeinen der HF-Empfangskanäle des Kabelnetzwerks
gekoppelt zu werden, und um einen bestimmten Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal
zu befähigen,
einer Teilnehmerstelle zugeordnet zu werden, welche Videosignale
senden oder empfangen soll.
Weiterhin
schlägt
die Erfindung ein Gerät
zur Verwendung bei einer Telefon-Teilnehmerstelle
vor, wobei die Telefon-Teilnehmerstelle mit anderen Telefon-Teilnehmerstellen
und mit einem breitbandigen Kabelnetzwerk zum Führen von HF-Sende- und Empfangskanälen verwendet
wird, um Sprach- und Signalisierinformationen, die den Teilnehmerstellen
zugeordnet sind, zu übertragen
bzw. zu überführen und
um Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanäle zu führen, wobei das Gerät in Verbindung
mit einer zentralen Schaltereinrichtung verwendet wird, um jeden
HF-Sendekanal im Kabelnetzwerk dafür bereitzumachen oder zu befähigen, selektiv
an irgendeinen der HF-Empfangskanäle des Kabelnetzwerks angekoppelt
zu werden, und um einem bestimmten Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal zu
befähigen
oder dafür
bereitzumachen, einer Teilnehmerstelle zugeordnet zu werden, wobei
das Gerät
aufweist: eine Einrichtung zum Aufbauen eines HF-Sendekanals und
eines HF-Empfangskanals, die der Teilnehmerstelle zugeordnet sind,
um Signalisier- und Sprachinformationen jeweils zu und von der Teilnehmerstelle
zu übertragen;
eine abstimmbare Video-Generatoreinrichtung zum Erzeugen von Videosignalen
auf einem Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal, auf den die abstimmbare
Video-Generatoreinrichtung abgestimmt ist; und Mittel zur Verwendung
beim Ankoppeln des Gerätes
an das Kabelnetzwerk.
Ferner
wird ein Gerät
zur Verwendung mit einer Vielzahl von Telefon Teilnehmerstellen,
wobei jede Telefon-Teilnehmerstelle folgendes enthält: eine
Einrichtung zum Herstellen eines HF-Sendekanals und eines HF-Empfangskanals,
die der Teilnehmerstelle zugeordnet sind, um Signalisier- und Sprachinformationen
jeweils zu der Teilnehmerstelle und von derselben zu übertragen;
eine abstimmbare Videogeneratoreinrichtung zum Erzeugen von Videosignalen
auf einem Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal, auf den die abstimmbare Videogeneratoreinrichtung
abgestimmt ist; eine abstimmbare Videoempfangseinrichtung zum Empfangen
von Videosignalen auf einem Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal,
auf den die abstimmbare Videoempfangseinrichtung abgestimmt ist;
wobei das Gerät
verwendbar ist mit einem breitbandigen Kabelnetzwerk zum Führen der
HF-Empfangs- und Sendekanäle
der Teilnehmerstellen und zum Führen
einer Vielzahl von Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanälen; wobei
das Gerät
enthält:
eine zentrale Schaltereinrichtung, die auf das Kabelnetzwerk anspricht,
um jeden HF-Sendekanal
am Kabelnetzwerk zu befähigen,
selektiv an irgendeinen der HF-Empfangskanäle am Kabelnetzwerk
angekoppelt zu werden, und um einen bestimmten Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal
einer Teilnehmerstelle zuordnen zu können, welche Videosignale senden
und/oder empfangen soll.
Um
eine Übertragung
der Videosignale zu ermöglichen,
ist das System nach der Erfindung ferner mit einer Digitalsignal-Wandler-
und Übertragungseinrichtung
ausgestattet. Diese Einrichtung ist dafür geeignet, Basisband-Videosignale,
welche von den Teilnehmer-Videokanälen des Kabel netzwerks wiedergewonnen wurden
und an einer Quelle einer Teilnehmerstelle erzeugt wurden, in digitale
Signale umzuwandeln, die in Videorahmen bzw. Videobildern organisiert
sind. Diese Bilder werden dann entweder zurück zu dem System geschickt
oder zu einem anderen ähnlichen
System geschickt, was davon abhängt,
ob die Bestimmungs-Teilnehmerstelle am gleichen System hängt oder
an dem anderen System hängt.
Die Übertragung
der Videobilder zu dem anderen System erfolgt über ein geeignetes geschaltetes
Multi-Megabit-Datennetzwerk.
Die
Umwandlungs- und Übertragungseinrichtung
ist ferner dafür
ausgebildet, um digitale Videobilder zu empfangen, welche die Teilnehmer-Videosignale
von den Teilnehmerstellen an dem anderen System führen und
bestimmt sind für
eine Bestimmungs-Teilnehmerstelle an dessen System. In beiden Fällen der
letzteren digitalen Videobilder oder -rahmen des anderen Systems
und der digitalen Videobilder oder -rahmen des eigenen Systems,
die zurück
zu dem eigenen System zu übertragen
sind, wandelt die Umwandlungs- und Übertragungseinrichtung
diese Videorahmen oder -bilder in Basisband-Videosignale um, und
zwar für
eine Übertragung
oder Sendung auf einem unbenutzten Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal,
um sie zu der Bestimmungs-Teilnehmerstelle zu führen.
Ein
Zugriff zu einem Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanal kann erhalten
werden, indem eine Quellen-Teilnehmerstelle eine geeignete Anfrage über seinen
HF-Sprachkanal vorsieht, und zwar zu der zentralen Schaltereinrichtung,
welche die Verbindung der Sprachkanäle steuert. Diese Schalteinrichtung überwacht
den Leerlauf/Benutzt-Zustand der Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanäle und weist
die Quellen-Teilnehmerstelle einem
leerlaufenden oder unbenutzten Kanal zu, auf welchen der Teilnehmer
seine Videosignal-Erzeugungseinrichtung abstimmen kann. Die Teilnehmerstelle
verwendet auch den Sprachkanal, um die Adresse der Bestim mungs-Teilnehmerstelle
vorzusehen, zu welcher sein Videosignal zu übertragen ist. Die zentrale
Schalteinrichtung leitet diese Adresseninformation zu der Digitalsignal-Übertragungs- und Umwandlungseinrichtung, so
daß die
resultierenden digitalen Videosignalrahmen oder -bilder die richtige
Adresse der Bestimmungs-Teilnehmerstelle enthalten. Diese Adresse
kann dann aus den digitalen Signalrahmen oder -bildern durch die Wandlereinrichtung
des Systems herausgelesen werden, welches die Bestimmungs-Teilnehmerstelle
bedient.
Die
zu einer Wandlereinrichtung gelangenden oder ankommenden digitalen
Videorahmen oder -bilder werden hinsichtlich der Adresse der Bestimmungs-Teilnehmerstelle überprüft und diese
Information gelangt dann zur zentralen Schalteinrichtung des Systems,
welches die ankommenden Videosignale empfängt. Diese Schalteinrichtung
prüft den
Leerlauf/Belegtzustand des HF-Sprachkanals, der die Bestimmungsadresse
bedient. Die Schaltereinrichtung überprüft auch den Leerlauf/Belegtzustand
der Teilnehmer-Video-Breitband-HF-Kanäle
des Systems. Sie ordnet dann einen unbenutzten HF-Breitbandkanal der
Videosignalübertragung
zu und alarmiert die Bestimmungs-Teilnehmerstelle über ihren
HF-Sprachkanal über
die ankommenden Videosignale und den zugeordneten Breitbandkanal.
Die Bestimmungs-Teilnehmerstelle stimmt dann ihren TV-Empfänger auf
den zugeordneten Kanal für
den Empfang des Videosignals ab.
Damit
nur eine Bestimmungs-Teilnehmerstelle ein Videosignal empfängt, welches
für diese
Teilnehmerstelle bestimmt ist, werden Standard-CATV-Aussperr-Prozeduren
angewandt. Es sind somit die TV-Empfänger an den Teilnehmerstellen
normalerweise ausgesperrt oder blockiert, um Videosignale über die
Teilnehmer-Video-HF-Breitbandkanäle
zu empfangen. Nur wenn ein Videosignal in einem Kanal eine Bestimmungsadresse
der Bestimmungs-Teilnehmerstelle mitführt, wird der TV-Empfänger entriegelt
oder freigegeben, so daß der
Empfang des Kanals und des Videosignals möglich wird.
Hauptbeschreibung
der Zeichnungen
Weitere
Vorteile und Einzelheiten bzw. Merkmale und Aspekte der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung
unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen, in welchen:
1A und 1B ein
Video/Sprach-Verteilungssystem zeigen, wie es in der genannten Patentanmeldung
635,751 offenbart ist;
2A und 2B jeweils
TDM-Sprachkanäle
zeigen, die in dem System der 1 verwendet
werden;
3 die
TDM-Sprachkanäle
der 2A und 2B zeigt,
die in eine entsprechende Gruppe von HF-Sprachkanäle umgewandelt
sind, die eine HF-Sprachkanal-Untergruppe bilden;
4 zusätzliche
HF-Sprachkanal-Untergruppen zeigt, die im Mulitplexbetrieb mit der
Sprachkanal-Untergruppe der 3 betrieben
werden, um eine breitbandige HF-Sprachkanalgruppe zu bilden;
5 die
Breitband-HF-Sprachkanalgruppe der 4 zeigt,
die auf einen HF-Kabelnetzwerk-Träger aufmoduliert
ist mit anderen oder weiteren angrenzenden Breitband-HF-Sprachkanalgruppen
und Breitband-HF-Videokanälen;
6 schematisch
eine Ausrüstung
zeigt für
die Realisierung der Breitband-HF-Sprachkanalgruppe der 4;
7 Einzelheiten
des Modulations/Demodulationsgerätes
zeigt, die bei den Teilnehmerstellen des Systems der 1 verwendet wird;
7A den
Demodulationsabschnitt des VSB-Modulator/Demodulators des Kabelnetzwerks
zeigt, der modifiziert ist, um die Verwendung eines Netzwerkträgers mit
einer stabilen Phase sicherzustellen;
8 einen
Zeitlaufplan zeigt für
den Betrieb des Systems der 1;
9 Einzelheiten
der Interface-Einheit zeigt, die an den Teilnehmerstellen des Systems
der 1 verwendet wird;
10 eine
Abwandlung des Modulator/Demodulatorgerätes der 7 veranschaulicht;
und
11 und 12 das
Teilnehmerstellenende der 1A und
das Schaltende der 1B des Video- und Sprach-Verteilungssystems
der genannten Patentanmeldung 635,751 zeigen, modifiziert nach den
Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte
Beschreibung
Die
folgende Beschreibung, die auf Seite 30 endet, und die 1-10 beschreiben
und zeigen ein Video/Sprach-Verteilungssystem, wie es in den genannten
Patentanmeldungen 635,751 und 805,388 beschrieben und gezeigt ist.
Die Beschreibung ab Seite 31 bis Seite 39 und die 11-12 beschreiben
und zeigen eine Abwandlung dieses Systems gemäß den Prinzipien nach der vorliegenden
Erfindung.
Gemäß den 1A und 1B umfaßt das System
1 ein Breitband-Koaxialnetzwerk 2, welches Sprach- und
Video-HF-Kanäle
zu einer Sprach- und Videoeinrichtung an den Teilnehmerstellen 7A bis 7Y führt. Mehr
im einzelnen umfaßt
das Breitband-Koaxialnetzwerk 2 einen Rest Seitenband ("VSB") Demodulator/Modulator 206,
welcher HF-Videokanäle
sendet und HF-Sprachkanäle
sendet und empfängt,
und zwar über
ein primäres
Koaxialsystem 200 mit Speise-Koaxial-Zweigkabel 205.
Die Speise-Koaxial-Zweigkabel 205 sind über überbrückende Verstärker 204 mit
einem primären
Koaxialkabelzweig 200 verbunden. Sie sind auch mit den
abstimmbaren Fernseh- oder Videoempfängern 600A-600Y an
den Teilnehmerstellen 7A-7Y über Verteiler (drops) 211A-211Y verbunden.
Wie
gezeigt, umfaßt
der Koaxialkabelzweig 200 und jeder von dessen Speise-Kabelzweigen 205 ein ankommendes
oder stromaufwärts
gelegenes Koaxialkabel 201 und ein ausgehendes oder stromabwärts gelegenes
Koaxialkabel 202. Es sind Leitungsverstärker 203 mit den Kabeln 201 und 202 an
vorgewählten
Intervallen verbunden, z.B. Intervallen von ca. einer halben Meile,
um dadurch eine Signaldämpfung
zu kompensieren.
Im
vorliegenden Fall besteht das Breitband-Koaxialnetzwerk 2 aus
einem Typ, welcher typischerweise verwendet wird, um Videosignale
zu verteilen und hat somit eine breite Bandweite oder -breite, die
bis auf ca. 900 MHz hinaufreicht. Um darüber hinaus eine laufende Verteilung
der vielfachen Videosignale auf dem Netz zu ermöglichen, wird die 900 MHz Bandbreite
des Netzwerks in eine Vielzahl von aneinanderhängenden Breitband-HF-Kanälen aufgeteilt,
wobei jeder einzelne Breitband-HF-Kanal eine ausreichende Bandbreite hat,
um ein unabhängiges
Videosignal führen
zu können.
Um Standard oder genormten Videosignalen Rechnung zu tragen, würde jeder
breitbandige HF-Kanal somit 6 MHz breit sein.
Der
VSB-Demodulator/Modulator 206 empfängt Eingangs-Videosignale 208A-208X von
Video- oder TV-Quellen 207A-207X. Jede Videoquelle 207A-207X kann
eine Antenne oder ein Satellit sein. Der VSB-Demodulator/Modulator 206 moduliert
die Eingangs-Videosignale auf einen Netzwerkträger auf, so daß das resultierende
Netzwerksignal beeinanderliegende oder benachbarte oder Multiplex-Breitband-HF-Kanäle enthält, von
denen jeder eines der Videosignale führt. Dieses Netzwerksignal
wird auf das stromab gelegene Koaxialkabel 202 gegeben
und wird anschließend
durch die abstimmbaren Fernseh- oder Video-Empfänger 600A-600Y empfangen
und dekodiert, die an den Teilnehmerstellen 7A-7Y gelegen
sind.
Das
System 1 ist ferner dafür
ausgelegt zu ermöglichen,
daß eine
Verteilung der Sprachinformationen unter den Teilnehmerstellen 7A-7Y erfolgen
kann als auch der zuvor erwähnten
Videoinformationen erfolgen kann. Dies wird auf eine Weise erreicht,
durch die es ermöglicht
wird, daß eine
relativ große
Zahl von selektiv verbindbaren Sprachkanälen und daher eine relativ
große
Zahl von Teilnehmerstellen miteinander sprachmäßig in Verbindung treten können.
Speziell
wird eine Anzahl von Breitband-HF- (d.h. 6 MHz) Kanälen des
Kabelnetzwerks 2 dafür
verwendet, um Sprachinformationen und zugeordnete Signalisier- und
Steuerinformationen zu bzw. zwischen den Teilnehmerstellen zu führen. Dies
wird dadurch erreicht, indem das System 1 für jede Teilnehmerstelle so
angepaßt
wird, daß zugeordnete
HF-Sende- und HF-Empfangs-Sprachkanäle aufgebaut werden und indem
diese Sprachkanäle
einem oder mehreren der breitbandigen HF-Kanäle, welche für die Sprachübertragung
verwendet werden, zugeordnet werden. Dies wird ferner dadurch er reicht,
indem das System 1 so angepaßt
wird, daß eine
zentrale Schaltung und Steuerung der HF-Sende- und Empfangs-Sprachkanäle vorgesehen
wird, derart, daß jeder
HF-Sende-Sprachkanal
selektiv aus irgendeinem der HF-Empfangs-Sprachkanäle geschaltet oder gekoppelt
werden kann. Auf diese Weise kann ein Sprachpfad oder -verbindung
zwischen jeder Teilnehmerstelle und irgendeinem der anderen Teilnehmerstellen
in dem System aufgebaut werden.
Bei
der vorliegenden veranschaulichten Ausführungsform werden die HF-Sende-
und Empfangs-Sprachkanäle
für jede
Teilnehmerstelle durch eine jeweilige Verteilerbox (drop box) (d.h. 5A, 5B,
..., 5Y) aufgebaut, die an der bestimmten Teilnehmerstelle
gelegen ist. Die HF-Sprachkanäle,
welche den unterschiedlichen Teilnehmerstellen zugeordnet sind,
werden ferner durch jeweilige Verzweigungsboxen (drop boxes) aufgebaut,
so daß sie
HF-Sprachkanalgruppen bilden, wobei jede Sprachkanalgruppe einem
unterschiedlichen einen der HF-Breitbandkanäle zugeordnet ist, wobei diese
Breitbandkanäle
der Sprachübertragung
zugeordnet sind und durch den Träger
des Netzwerks 2 getragen bzw. geführt sind.
Da
im vorliegenden Fall das Netzwerk 2 ein stromaufwärts gelegenes
Kabel 201 enthält
als auch ein stromabwärts
gelegenes Kabel 202, kann der HF-Sende-Sprachkanal und
der HF-Empfangs-Sprachkanal jeder Teilnehmerstelle das gleiche HF-Band
belegen. Da ferner die HF-Empfangs- und HF-Sende-Sprachkanäle einer gegebenen Teilnehmerstelle
das gleiche HF-Band belegen kann, können sie auch in dem gleichen HF-Breitbandkanal des
Kabelnetzwerks geführt
oder getragen werden.
Für den Fall,
daß das
Kabelnetzwerk 2 modifiziert wird, um nur ein einzelnes
Kabel für
eine stromaufwärts
erfolgende und stromabwärts
erfolgende Übertragung
zu verwenden, müssen
die HF-Sende- und HF-Empfangs-Sprachkanäle zur Vermei dung einer Interferenz
gegeneinander versetzt werden. In einer solchen Situation können Kanäle auch
erforderlich sein, um getrennte HF-Breitbandkanäle des Kabelnetzwerks zu belegen
oder zu besetzen.
Wie
oben ausgeführt,
werden die HF-Sende-Sprachkanalgruppen, welche durch die Teilnehmerstellen aufgebaut
werden, in dem stromaufwärts
gelegenen Kabel 201 geführt
oder getragen in dem Multiplex-Breitband-HF-Kanälen des Netzwerks 2.
Auf ähnliche
Weise werden die HF-Empfangs-Sprachkanalgruppen über das stromabwärts gelegene
Kabel 202 geführt
oder getragen, ebenfalls in den Multiplex-HF-Breitbandkanälen des
Netzwerks.
Wie
ferner auch oben angezeigt wurde, ist das System 1 dafür geeignet
und ausgebildet, um eine zentralisierte selektive Schaltung oder
Ankopplung der Sprachinformationen und zugeordneter Signalisierinformationen
in jedem HF-Sendekanal zu irgendeinem der HF-Empfangskanäle vorzusehen.
Bei dem vorliegenden veranschaulichten Beispiel wird dies durch
einen Digitalschalter 3 bewirkt, der, wie dargestellt,
einen TDM-Schalter 302 und eine CPU 309 enthält, und
ferner durch eine Zeit/Frequenz-Wandleranordnung 4 bewirkt.
Die Wandleranordnung 4 enthält einzelne Zeit/Frequenz-Wandlereinheiten 4A bis 4M,
von denen jede einem bestimmten HF-Breitbandkanal zugeordnet ist,
der eine Frequenzmultiplex-(FDM)-HF-Sprachkanalgruppe führt.
Speziell überträgt der Modulator/Demodulator 206,
nach der Demodulation des stromaufwärts vorhandenen Netzwerksignals,
um die einzelnen HF-Breitbandkanäle
zu erzeugen, die Breitbandkanäle
zu den jeweiligen Ausgangsanschlüssen 210A bis 210M,
die jeweils an Wandlereinheiten 4A-4M angeschlossen
sind. Jede Wandlereinheit wandelt dann die HF-Sende-Sprachkanäle in ihrem empfangenen HF-Breitbandkanal
in entsprechende digitale Sprachkanäle und in einen oder mehrere
Steuerkanäle
um, die in ein oder mehrere TDM-Si gnale für eine Verarbeitung durch den
digitalen Schalter 3 organisiert sind.
Als
Ergebnis seiner Verarbeitung legt der digitale Schalter 3 die
Sprach- und Signalisierinformationen auf die digitalen Sprachkanäle und einen
oder mehrere Steuerkanäle,
welche den Empfangs-HF-Sprachkanälen
entsprechen. Der Schalter 3 organisiert diese digitalen
Sprachkanäle
und Steuerkanäle
auch in ein oder mehrere TDM-Signale und überträgt diese Signale zu deren zugeordneten
Wandlern 4A bis 4M, d.h. zu den jeweiligen Wandlern,
die dem HF-Breitbandkanal zugeordnet sind, der die entsprechenden
HF-Sprachkanäle führt.
Jeder
Wandler wandelt dann seine empfangenen digitalen Kanäle in eine
entsprechende FDM HF-Empfangs-Sprachkanalgruppe um. Jede Empfangs-Sprachkanalgruppe
wird dann an den Modulator/Demodulator 206 übergeben,
wo sie auf den entsprechenden Breitband-HF-Kanal übergeben
wird und auf den Netzwerkträger
aufmoduliert wird für
eine nachfolgende Übertragung
oder Übergabe
an die Teilnehmerstellen, und zwar auf dem Wege über das stromabwärts gelegene
Kabel 202.
Bei
dem vorliegenden veranschaulichten Fall der Verwendung des TDM-Schalter 302 in
dem digitalen Schalter 3, sind die digitalen Sprachkanäle, die
zwischen dem Schalter und jedem der Wandler 4A bis 4M übertragen
werden, in Zeitschlitzen der erzeugte TDM-Signale enthalten. Jedes
Zeitmultiplexsignal enthält
eine Anzahl von digitalen Sprachkanälen, einen Synchronisationskanal
und einen Steuerkanal für
die Steuerungs- und Signalisierinformationen.
Die
TDM-Signale werden über
digitale Fernvermittlungseinheiten (DTUs), die in dem Schalter 3 enthalten
sind, zu und von dem DTU-Schalter 302 übertragen. Eine Gruppe dieser
Einheiten ist jeder Wandlereinheit 4A bis 4M zugeord net
(z.B. DTU's 301A bis 301N und 302A bis 302N sind
dem Wandler 4A zugeordnet). Jede Wandlereinheit 4A bis 4M besteht
ihrerseits aus einer Anzahl von Zeit/Frequenz-Wandlern (z.B. TRANSMUXES 401A bis 401N),
von denen jeder die TDM-Signale zu bzw. von einem Paar von DTUs
sendet bzw. empfängt
(z.B. sind die DTUs 301A und 302A paarweise mit
dem TRANSMUX 401A zusammengefaßt).
Jeder
der TRANSMUXES in den Einheiten 4A bis 4M wandelt
ihre empfangenen digitalen Sprachkanäle und ihre empfangenen Synchronisations-
und Steuerkanäle
in eine entsprechende FDM-Untergruppe von HF-Empfangs-Sprachkanälen um.
Jede FDM-Kanal-Untergruppe wird dann durch eine Demultiplexer/Multiplexer-(DEMUX/MUX)-Einheit
in dem jeweiligen Wandler (z.B. DEMUX/MUX 400A im Wandler 4A)
mit anderen Kanal-Untergruppen kombiniert oder verbunden, um eine
FDM HF-Kanalgruppe zu erzeugen, die zu einem jeweiligen Empfangsanschluß 209A bis 209M an
dem Modulator/Demodulator 206 übergeben wird.
In
der anderen Richtung findet der umgekehrte Prozeß statt, und zwar in jeder
der Wandlereinheiten 4A bis 4M. Es wird daher
die FDM HF-Sende-Sprachkanalgruppe, die an jedem Wandler 4A bis 4M empfangen
wurde, durch den DEMUX/MUX in FDM-Untergruppen der HF-Sende-Sprachkanäle getrennt.
Diese FDM-Untergruppen werden dann zu den jeweiligen TRANSMUXES
geführt
oder übertragen,
wo sie in TDM-Zeitsignale
umgewandelt werden, die entsprechende digitale Sende-Sprachkanäle haben
und ebenso zugeordnete Synchronisations- und Steuerkanäle haben.
Diese TDM-Signale werden zu den entsprechenden DTUs übergeben
und werden durch den TDM-Schalter 302 verarbeitet.
Die 2A und 2B zeigen
das Format der TDM-Signale, die zwischen den DTUs 301A und 302A und
dem TRANSMUX 401A jeder Wandlereinheit 4A übertragen
oder gesendet werden. Jedes Signal ist so gezeigt, daß es 30
digitale Sprachkanäle (T1-T15
und T17-T32) führt,
ebenso einen Synchronisationskanal (TO) und einen Steuerkanal (T16),
wobei die zwei Signale zusammen 60 Sprachkanäle ergeben.
3 veranschaulicht
das FDM HF-Empfangs-Sprachkanal-Untergruppensignal,
welches zwischen den TRANSMUS 401A und DEMUX/MUX 400A der
Einheit 4A übertragen
wird. Dieses Signal resultiert aus der Frequenzumwandlung TDM-Signale
der 2A und 2B. Wie
gezeigt, wird jeder digitale Sprachkanal in einen 4 KHz breiten
HF-Sprachkanal umgewandelt, was zu 60 HF-Sprachkanälen führt, von
denen jeder die Sprach-, Steuer- und Synchronisations-Informationen
enthält,
die zu dessen zugeordneten digitalen Kanälen gehören.
4 veranschaulicht
das resultierende FDM HF-Empfangs-Sprachkanalgruppensignal, welches durch
den DEMUX/MUS 400 als Ergebnis der angelegten FDM HF-Untergruppen
von den TRANSMUXES 401A bis 401N geliefert wird.
Bei der Darstellung ist angenommen, daß in dem Wandler 4A 15
TRANSMUXES vorhanden sind, was zu (15 × 60) oder 900 HF-Empfangs-Sprachkanälen über einem
Frequenzband von 312 KHz bis 4028 KHz führt.
Schließlich zeigt 5 das
stromabwärts
gelegene Netzwerksignal von dem Modulator/Demodulator 206.
Wie gezeigt, wurde die FDM HF-Empfangs-Sprachkanalgruppe der 4 auf
den Netzwerkträger (361,25
MHz) in einem ersten 6 MHz HF-Breitbandkanal
aufmoduliert. Ferner ist auch ein andere FDM HF-Empfangs-Sprachkanalgruppe
gezeigt, welche HF-Sprachkanäle 901 bis 1800 enthält, die
auf den Netzwerkträger
in einem zweiten 6 MHz aufmoduliert sind, der benachbart dem ersten
Kanal gelegen ist. Wie bereits an früherer Stelle erwähnt wurde,
enthält
das stromabwärtige
Signal auch Videokanäle
(VIDEO A und VIDEO B), die auch auf den Träger in weiteren Multiplex-6MHz-Breitbandkanälen aufmoduliert
sind.
Wie
oben angegeben, werden die HF-Sende- und Empfangs-Sprachkanäle mit ihren
entsprechenden Teilnehmerstellen gekoppelt und von diesen getrennt,
und zwar über
die jeweiligen Verteilerboxen (drop boxes) 5A bis 5Y.
Zur Veranschaulichung sei auf die Verteilerbox 5A eingegangen,
welche einen VSB-Modulator/Demodulator oder Modem 502A,
einen Einzelkanal-Multiplexer 501A und eine Interface-Einheit 500A enthält. Das
VSB-Modem 502A hat einen Empfangsport 504A, der
mit dem stromab gelegenen Kabel 202 bei dem Verteiler 211A (drop)
verbunden ist, und besitzt einen Sendeport 503A, der mit
dem stromaufwärts
gelegenen Kabel 201 beim Verteiler 212A verbunden ist.
Das
VSB-Modem 502A ist so ausgelegt, um aus dem stromabwärtigen Netzwerksignal
den Breitband-HF-Kanal zu demodulieren oder zu extrahieren (d.h.
den 6MHz-Kanal), der den HF-Empfangs-Sprachkanal enthält, welcher
der Teilnehmerstelle 7A zugeordnet ist. Wenn man somit
annimmt, daß die
Teilnehmerstelle 7A dem HF-Empfangs-Sprachkanal 1 in
dem Netzwerksignal der 5A entspricht,
so extrahiert das Modem 502A aus diesem Signal den ersten
Breitband-HF-Kanal (d.h. den 360-366MHz-Kanal), da dieser den HF-Empfangs-Sprachkanal 1 enthält. Umgekehrt
wird ein HF-Sende-Sprachkanal 1, der von dem Einzelkanal-Multiplexer 501A zu
dem VSB-Modem 502A gesendet wird, durch das VSB-Modem 502A in
den ersten Breitband-HF-Kanal moduliert und wird dann von dem Port 503A des
Modems zu dem stromaufwärts
gelegenen Kabel 201 übertragen.
Wenn
der erste Breitband-HF-Sprachkanal (360-366 MHz) durch das Modem 502A einmal
extrahiert worden ist, wird er zu dem Einzelkanal-Multiplexer 501A geleitet,
der dafür
ausgelegt ist, die HF-Kanalgruppe zu demodulieren, um den zugeordneten
HF-Empfangs-Sprachkanal (Kanal 1) zu erhalten und um diesen
Kanal zum Basisband zurückzuführen, um
den resultierenden 4 KHz Basisband-Empfangskanal wiederzuge winnen.
Dieser Kanal wird dann verarbeitet, um die Sprachinformationen zu
extrahieren (d.h. bandmäßig begrenzt auf
300-3400 Hz) und wird ferner auch verarbeitet, um irgendeine außerhalb
des Bandes liegende Signalisierinformation zu extrahieren bzw. zu
gewinnen. Die Sprachinformationen werden dann über den Ausgangsport 507A zu
einem Eingangsport 505A einer Interface-Einheit 500A übertragen.
Die Signalisierinformation wird ihrerseits über einen weiteren oder anderen
Ausgangsport Mm zu einem weiteren Eingangsport Ei der Interface-Einheit übertragen.
In
der Senderichtung empfängt
der Einzelkanal-Multiplexer 501A an seinem Eingangsport 508A von dem
Ausgangsport 506A der Interface-Einheit 500A die
Basisband-Sprachinformationen. Der Multiplexer empfängt auch
die Signalisierinformation an seinem Em-Port von dem Mi-Port der
Interface-Einheit. Diese Sprach- und Signalisierinformationen werden
ihrerseits durch den Multiplexer in den HF-Sende-Sprachkanal (d.h.
den Kanal 1) moduliert und durch den Multiplexer zu dem
Modem 502A gesendet, wo sie in den ersten HF-Breitbandkanal
des Netzwerks 2 eingeführt
werden, wie oben beschrieben wurde.
Die
Interface-Einheit 500A sieht eine genormete bzw. Standartsteckerspitzen-T-
und Anruf-R-Verbindung für
ein Telefon 601A vor, welches an der Teilnehmerstelle 7A gelegen
ist. Die bandmäßig begrenzte
Empfangs-Sprachkanalinformation am Eingangsanschluß 505A der
Interface-Einheit 500A wird für diese Anschlüsse oder
Verbindungen vorgesehen, so daß Sprachinformationen
am Telefon 601A verfügbar
werden. Darüber
hinaus werden die gesendeten Sprachinformationen, die von dem Telefon 601A an
den Steckerspitzen-T- und Anruf-R-Verbindungen oder -anschlüssen empfangen
werden, durch das Ausgangsterminal 506A der Interface-Einheit 500A zu
dem Einzelkanal-Multiplexer übertragen,
und zwar für
einen Einschluß oder
Eingabe in den Sende-Sprachkanal für das Senden an der Teilnehmerstelle.
Die
Interface-Einheit 500A entwickelt auch Signalisierinformationen
auf der Grundlage der Signalisierinformationen, die an ihrem Ei-Port
empfangen wurden und auf der Grundlage des Zustandes des Telefons 601A.
Diese Signalisierinformationen werden von dem Mi-Port des Interfaces
zu dem Em-Port des Modems geleitet, wo sie in den HF-Sende-Sprachkanal eingegeben
werden, der von dem Modem entwickelt wird, wie oben beschrieben
wurde.
Es
ist wünschenswert,
Frequenzverschiebungen bei dem Modulations- und Demodulationsprozeß zu vermeiden,
der an den Verteilerboxen 5A bis 5Y ausgeführt wird.
Um eine Synchronisation zu erreichen, ist das System 1 ferner dafür ausgebildet,
ein synchronisierendes Pilotsignal an den Verteilerboxen vorzusehen. Dieses
Signal wird von der Bezugsquelle zugeführt, die dazu verwendet wird,
um die HF-Kanalgruppensignale an dem DEMUX/MUX 400A zu
erzeugen.
6 zeigt
mehr im einzelnen den Multiplex-Abschnitt des DEMUX/MUX 400A,
der dazu verwendet wird, die HF-Kanalgruppe der 5 zu
erzeugen. Eine 4 KHz-Bezugsfrequenzquelle 700 dient als
eine primäre
Quelle zum Erzeugen von sowohl dem Pilotsignal als auch von Bezugsfrequenzen,
um die HF-Kanaluntergruppen
zu multiplexen (d.h. Gruppen 2-16). Speziell wird die Bezugsfrequenz
an einen Pilotfrequenzmultiplizierer 701 angelegt, der
die Frequenz mit 77 multipliziert, um eine 308 KHz-Pilotsignal zu
entwickeln. Dieses Signal wird auf den Netzwerkträger aufmoduliert,
der von einer Trägerquelle 704 für den VSB-Modulator/Demodulator 206 vorgesehen
wird. Das Pilotsignal wird dann an den Verteilerboxen wiedergewonnen
und dazu verwendet, um Bezugsfrequenzen für die Demodulation und Modulation
zu entwickeln, wie im folgenden beschrieben werden soll.
Wie
auch in 6 gezeigt ist, wird die 4 KHz-Bezugsfrequenz
auch an geeignete Multiplizierer 702B-702N angelegt, deren
Ausgangsgrößen als
Bezugsfrequenzen an die Einzelseitenbandmodulatoren 703B-703N angelegt
werden. Letztere modulieren ihrerseits die HF-Frequenz-Untergruppen,
um die HF-Kanalgruppe in 4 zu entwickeln. Diese Kanalgruppe
wird auch an den Modulator/Demodulator 206 angelegt, um
den ersten Breitband-HF-Kanal des Signals in 5 zu erzeugen.
7 zeigt
mehr im einzelnen das VSB-Modem 502A und den Einzelkanal-Multiplexer 501A,
der in 1 gezeigt ist, in abgewandelter
Form, um ein Pilotsignal zu verwenden, welches an dem DEMUX/MUX
für eine
Synchronisation erzeugt wird. Das am Eingangsport 504A des
VSB-Modems empfangene Netzwerksignal wird einem Träger-Bandpaßfilter 802 zugeführt und
nach Durchlaufen des VSB-Demodulators 800 einem Pilot-Bandpaßfilter 803 zugeführt. Das
Netzwerkträger-Bandpaßfilter 802 kann
den 361,25 MHz-Netzwerkträger
wiedergewinnen, während
das Pilot-Bandpaßfilter 803 das
308 KHz-Pilotsignal wiedergewinnt. Die wiedergewonnenen Signale
werden dann in der Verarbeitung des Modulators und Demodulators
verwendet, um eine Synchronisation sicherzustellen.
Speziell
wird der wiedergewonnene Netzwerkträger and den VSB-Modulator 807 des
VSB MODEM 502 angelegt, wodurch sichergestellt wird, daß eine Modulation
bei der geeigneten Frequenz erfolgt. Das 308 KHz-Pilotsignal wird
seinerseits an einen durch 77 teilenden Frequenzteiler 804 angelegt,
um das 4 KHz-Bezugssignal wiederzugewinnen. Dieses Signal wird dann
an einen Voreinstellmultiplizierer 805 angelegt, um die Bezugsfrequenz
für die
zugeordneten HF-Sende- und Empfangs-Sprachkanäle der Teilnehmerstelle abzuleiten
(d.h. die Frequenz 312 KHz für
den Kanal 1 der Teilnehmerstelle 7A). Diese Bezugsfrequenz
wird dann an den SSB-Modulator 806 und den SSB-Demodulator 801A des
Multiplexers angelegt, um jeweils den HF-Sende-Sprachkanal vorzusehen
und den Basisband-Sprachkanal wiederzugewinnen.
Der
Multiplexer 501A der 7 enthält auch
Bandpaßfilter 808 und 810,
die dazu verwendet werden, jeweils den wiedergewonnenen Basisband-Sprachkanal
und den gesendeten Sprachkanal bandmäßig zu begrenzen. Der Multiplexer
ist auch mit einem außerhalb
des Bandes arbeitenden Tongenerator 809 und einem außerhalb
des Bandes arbeitenden Tondetektor 811 ausgestattet. Diese
Komponenten erzeugen und detektieren einen 3825 Hz-Ton, der als
Signalisierinformation in den HF-Sende- und Empfangs-Sprachkanälen der Teilnehmerstellen
verwendet wird.
Speziell
werden die 3825 Hz-Signalisiertöne
dazu verwendet, eine Anzeige hinsichtlich eines eingehängten und
ausgehängten
Zustands vorzusehen und um Rufsignale zu erzeugen. Bei dem vorliegenden
Fall erzeugt jede Interface-Einheit
einfache logische Änderungen,
um den eingehängten
oder abgenommenen Zustand ihres jeweiligen Telefons anzuzeigen.
Diese Bedingungen oder Zustände
werden dazu verwendet, um eine Tonerzeugung durch den jeweiligen
Multiplexer zu beauftragen. Auch verwendet der Schalter 3 3825 Hz-Töne, um eine
Verbindung mit einer Teilnehmerstelle anzufragen. Diese Wechselwirkungen
ergeben sich noch aus der Beschreibung der Betriebsweise des Systems
1, die im folgenden erläutert
wird.
Bei
dem System der 1 entwickeln die Modems 502A-502Y,
die an den Verteilerboxen 5A-5Y verwendet werden,
die HF-Sendekanäle als Restseitenbandsignale.
Das resultierende stromaufwärts
gelegene Signal auf der Leitung 201 enthält somit
eine Anzahl von Restseitenbandsignalen, von denen jedes einen Teil des
Netzwerkträgers
führt.
Diese Signale werden an dem VSB-Modulator/Demodulator 206 empfangen,
der gemäß den herkömmlichen
Restseitenbandprinzipien, die Signale dadurch demoduliert, indem
er den Netzwerkträger
aus den empfangenen Signalen regeneriert und den regenerierten Träger dazu
verwendet, um die Signale zu demodulieren. Da durch werden die HF-Breitbandkanäle extrahiert,
welche die HF-Sende-Sprachkanalgruppen enthalten. Jeder Breitbandkanal
wird dann an einen geeigneten DEMUX/MUX angelegt.
Da
die Restseitenbandsignale in dem stromaufwärtigen Signal bei unterschiedlichen
Teilnehmerstellen ihren Ursprung haben, gelangen sie auch wahrscheinlich
an dem Modulator/Demodulator 206 an, und zwar mit unterschiedlichen
Phasen, die sich über
die Zeit verändern
können.
Als Ergebnis kann auch die Phase des Netzwerkträgers, der durch den VSB-Modulator/Demodulator 206 aus
diesen Signalen wiedergewonnen wurde, sich mit der Zeit ändern.
Wenn
festgestellt wird, daß diese
sich ändernde
Phase des wiedergewonnenen Netzwerkträgers unerwünscht ist, kann der Modulator/Demodulator 206 in
geeigneter Weise abgewandelt werden, um einen Netzwerkträger für die Demodulation
zu verwenden, dessen Phase sich nicht verändert.
7A zeigt
den Demodulationsabschnitt des Modulator/Demodulators 206,
der abgewandelt ist, um dies zu realisieren. Wie ersehen werden
kann, wird das stromaufwärtige
Signal zum Demodulator zunächst über ein
Band-Sperrfilter 711 geführt, welches dafür ausgelegt
ist, Signale auf der Netzwerkträgerfrequenz
zu sperren (d.h. 361,25 MHz bei dem vorliegenden Beispiel). Das
gefilterte Signal wird dann zu einem VSB-Demodulator 712 übertragen,
der nunmehr mit dem Netzwerkträger
von der Trägerquelle 704 versorgt
wird, welche verwendet wird, um den VSB-Modulator 206A zu
versorgen (siehe 6). Das demodulierte Signal
wird dann an den Demultiplexer-Abschnitt des geeigneten DEMUX/MUX
angelegt, um die HF-Kanaluntergruppen wiederzugewinnen.
In 7A ist
auch der Abschnitt des DEMUX/MUX 400A für die Wiedergewinnung der Kanal-Untergruppen
2-16, die in 6 gezeigt sind, veranschaulicht.
Wie gezeigt, können
die SBB-Demodulatoren 705B-705N, die mit den geeigneten Demodulationsfrequenzen
versorgt werden, die jeweiligen Kanalgruppen 2-16 wiedergewinnen.
8 zeigt
die Folge der Ereignisse, wenn ein Ruf von einem Telefon 601B an
der Teilnehmerstelle 7B zu dem Telefon 601A an
der Teilnehmerstelle 7A abgesetzt wird. In der Beschreibung
wird angenommen, daß die
Teilnehmerstelle 7A einen Sende- und Empfangs-HF-Sprachkanal 1 verwendet
und daß die
Teilnehmerstelle 7B einen Sende- und Empfangs-HF-Sprachkanal 2 verwendet,
wie in den 3-5 gezeigt
ist.
Schritt
1: – Das
Telephon 601B wird abgenommen -; wenn das Telephon 601B abgenommen
wird, detektiert das Interface 500B eine Änderung
im Zustand der zugeordneten Steckerspitzen-T- und Anruf-R-Leitungen.
Schritt
2: – 3825
Hz eingeschaltet –;
das Interface 500B überträgt ein logisches
Signal von seinem Mi-Port zu dem Em-Port des Einzelkanal-Multiplexers 501B und
instruiert diesen darüber,
den 3825 Hz-Tongenerator einzuschalten. Dies führt dazu, daß ein 3825
Hz-Ton fortlaufend
in dem zugeordneten HF-Sende-Sprachkanal 2 des Netzwerksignals
des Modems 502B gesendet wird.
Schritt
3: – Das
Telephon 601B wird abgenommen –; der HF-Sende-Sprachkanal 2,
der den 3825 Hz-Ton enthält,
wird durch den Modulator/Demodulator 206 und den DEMUX/MUX 400A zu
dem TRANSMUX 401A übertragen,
der dem Sendekanal 2 zugeordnet ist. Der TRANSMUX detektiert
das Vorhandensein des 3825 Hz-Tones und sendet ein Abgenommen-Signal über DTU 301A zu
dem TDM-Schalter 302. Dieses Signal wird in dem Steuerkanal
des TDM-Signals ge führt,
welches den Sende-Sprachkanal 2 trägt oder führt und dem Schalter anzeigt,
daß der
Kanal 2 abgenommen ist (off-hook).
Schritt
4: – Senden
eines Wähltones
zum Telephon 601B –;
der TDM-Schalter 302 setzt ein Wähltonsignal in dem Steuerkanal
des TDM-Signals, welches den Empfangs-Sprachkanal 2 führt und
dieses wird durch den DTU 301A zu dem TRANSMUX 401A übergeben.
Der letztere setzt einen Wählton
auf den HF-Empfangs-Sprachkanal 2, der über das stromabwärtige Netzwerksignal
zu der entsprechenden Verteilerbox 5B geleitet wird. Dieser
Ton wird dann durch das Bandpaßfilter 810 in
dem Multiplexer 501B extrahiert oder gewonnen und wird
durch die Interface-Schaltung 500B zu den T- und R-Leitungen
des Telephons 601B geleitet.
In
Verbindung mit der verbleibenden Diskussion der betriebsmäßigen Schritte
des Systems 1 sei darauf hingewiesen, daß das Übertragen oder Senden zwischen
den Verteilerboxen (drop boxes) 5A und 5B und dem
TDM-Schalter 3 über
die zugeordneten Verteilungsbox-Komponenten erfolgt, ebenso die
zugeordneten Kabel, den Modulator/Demodulator 206 und die
zugeordneten DEMUX/MUX, TRANSMUX und DTU, obwohl diese Komponenten
der Klarheit halber nicht spezifisch erwähnt sind.
Schritt
5: – Senden
der DTMF-Telephonnummer –;
nach Empfangen des Wähltons
wird die DTMF-Telephonnummer des Telephons 601A von dem
Telephon 601B zu dem TDM-Schalter 302 über den
HF- und entsprechenden digitalen Sprachkanal 2 gesendet.
Der digitale Schalter sucht in dem Speicher die DTMF-Telephonnummer, die
gewählt
wurde und bestimmt, daß das
Telephon, welches gerufen wurde, auf dem Sprachkanal 1 liegt,
d.h. das Telephon 601A ist.
Schritt
6: – RUF
INSTRUKTION –;
der TDM-Schalter 306 sendet eine Nachricht in den Steuerkanal des
TDM-Signals, welches den Sprachkanal 1 enthält und instruiert
den TRANSMUX 401A, einen 3825 Hz-Ton in dem HF-Empfangs-Sprachkanal 1 einzuschalten.
Schritt
7: – SENDEN
DES RUFTONES ZUM AUSGANGSORT –;
der TDM-Schalter 302 sendet dann einen Rufton zum Telephon 601B über den
Sprachkanal 2.
Schritt
8: – 3825
Hz EIN –.
Der TRANSMUX 401A schaltet das 3825 Hz-Signal für den Empfangs-Sprachkanal 1 ein.
Schritt
9: – RUF-SIGNAL –. Der Einzelkanal-Mulitplexer 501A,
der dem Empfangs-Sprachkanal 1 und dem Telephon 601 zugeordnet
ist, detektiert das Vorhandensein des 3825 Hz-Signals und überträgt ein logisches
Signa von seinem Port Mm zu dem Port Ei der Interface-Einheit 500A.
Die Interface-Einheit 500A erzeugt dann ein Rufsignal auf
der Steckerspitzen-T- und Anruf-R-Leitung des Telephons 501A.
Schritt
10: – TELEPHON
A ABNAHME –;
wenn das Telephon 501A antwortet, ergibt sich eine detektierbare
bzw. feststellbare Änderung
im Zustand der zugeordneten Steckerspitzen-T- und Ruf-R-Leitungen.
Schritt
11: – 3825
Hz EIN –;
das Interface 500A detektiert die Änderung im Zustand über ein
Signal zu seinem Em-Port von dem Mi-Port des Interfaces. Es instruiert
dann den Einzelkanal-Multiplexer 501A, seinen Tongenerator
einzuschalten, um einen fortgeführten
3825 Hz-Ton in dem Sende-HF-Sprachkanal 1 zu initialisieren,
und auch darüber,
das Erzeugen des Anrufsignals auf den Steckerspitzen-T- und Anruf-R-Leitungen des
Telephons 601A zu beenden.
Schritt
12: – TELEPHON
A ABNAHME –;
der TRANSMUX, welcher dem Sende-HF-Sprachkanal 1 zugeordnet
ist, detektiert das Vorhandensein des 3825 Hz-Tons in dem HF-Sprachkanal 1 und
sendet ein Abnahme-(off hook)-Signal über den Steuerkanal des TDM-Signals,
welches den Sende-Sprachkanal 1 enthält, zu dem TDM-Schalter 302.
Schritt
13: – STOP
RUF-TON –;
der TDM-Schalter beendet den Rufton, der über den HF-Empfangs-Sprachkanal 2 gesendet
wird.
Schritt
14: – SPRACHKONVERSATION –; der TDM-Schalter
hat zu diesem Zeitpunkt nun einen virtuellen Sprechpfad zwischen
dem rufenden Telephon 601B und dem gerufenen Telephon 601A über die HF-Sende-
und Empfangs-Sprachkanäle 2 und
die HF-Sende- und Empfangs-Sprachkanäle 1 aufgebaut. Es kann
nun eine Konversation in zwei Richtungen stattfinden.
Schritt
15: – TELEPHON 601B EINGEHÄNGT –; wenn
das Telephon 601B eingehängt wird (d.h. auflegt), detektiert
das Interface 500B eine Änderung in dem Zustand der
zugeordneten Steckerspitzen-T- und Anruf-R-Leitung.
Schritt
16: – 3825
Hz AUS –;
das Interface 500B instruiert über seinen Mi-Port den Einzelkanal-Multiplexer 501B über dessen
Em-Port, den 3825 Hz-Tongenerator auszuschalten.
Schritt
17: – TELEPHON 601B AUFGELEGT –; der TRANSMUX 901A,
der dem HF-Sprachkanal 2 zugeordnet ist, detektiert das
Fehlen des 3825 Hz-Tones und sendet ein Aufleg-Signal zu dem TDM-Schalter 302 in
dem Steuerkanal des TDM-Signals, welches den Sende-Sprachkanal 2 enthält.
Schritt
18: – SENDEN
DES TRENNUNGSTONES –;
der TDM-Schalter 302 beendet
dann den virtuellen Pfad, der zwischen dem Sprachkanal 2 und
dem Sprachkanal 1 aufgebaut worden ist, d.h. zwischen den Telephonen 601B und 601A.
Der TDM-Schalter sendet dann eine Nachricht über das TDM-Signal, welches den
Empfangs-Sprachkanal 1 enthält, zu dem
TRANSMUX, wobei der TRANSMUX instruiert wird, den 3825 Hz-Ton in
dem Sprachkanal 1 auszuschalten.
Schritt
19: – GETRENNT –; das Interface 500A detektiert
das Fehlen eines 3825 Hz-Tones in dem Empfangs-Sprachkanal 1 und
sendet einen Wählton
zum Telephon 601A.
Schritt
20: – TELEPHON
EINGEHÄNGT – Wenn das
Telephon 601A eingehängt
wird, ergibt sich eine feststellbare Änderung auf dessen zugeord neten
Steckerspitzen-T- und Ruf-R-Leitungen.
Schritt
21: – 3825
Hz AUS –;
das Interface 500A detektiert die Änderung im Zustand und instruiert über seinen
Mi-Port den Einzelkanal-Multiplexer 501A an
dessen Em-Port, das Senden des 3825 Hz-Tones im HF-Sprachkanal 1 zu
beenden.
Schritt
22: – TELEPHON 601A AUFGELEGT –; der TRANSMUX,
welcher dem HF-Sprachkanal 1 zugeordnet ist, detektiert
das Fehlen des 3825 Hz-Tones in dem Sprachkanal 1 und sendet
ein Aufleg-Signal zu dem TDM-Schalter 302.
Der
zuvor beschriebene Prozeß wird
für nachfolgende
Telephonkonversationen wiederholt.
9 zeigt
mehr im einzelnen ein Beispiel für
die Interface-Einheit 500A. Ähnliche Einheiten können für die anderen
Interface-Einheiten 500B-500Y verwendet werden.
Wie gezeigt, ist eine Hybrid-Schaltung 900 mit einer Abgleichimpetanz
Z, die bei 905 herausgegriffen ist, mit den TIP-(Steckerspitze) und
RING- (Anruf) Leitungen verbunden. Eine Empfangsleitung 906 und
eine Sendeleitung 907, jeweils vom Eingangsanschluß 505A und
dem Ausgangsanschluß 506A,
sind mit der Hybrid-Schaltung 900 verbunden. Ein Scanner 902 ist ebenfalls
mit der Hybrid-Schaltung 900 verbunden und detektiert,
ob die Steckerspitzen-T- und Anruf-R-Leitungen einen abgenommenen
oder aufgelegten Zustand anzeigen. Ein Anrufgenerator 904 ist
mit den TIP- und RING-Leitungen
verbunden und erzeugt ein Anrufsignal, wenn er dazu durch die Steuereinheit 903 angewiesen
wird.
Eine
Steuereinheit
903 empfängt
Signale von dem Scanner
902 und dem Ei-Eingangsanschluß. Darüber hinaus
schickt die Steuereinheit Steuersignale zu dem Anrufgenerator
904 und
dem Mi-Ausgangsanschluß.
Die verschiedenen Zustände
der Ports Ei, Mi, des Scanners
902 und des Anrufgenerators
904,
gesteuert durch die Steuereinheit
903, sind im folgenden
angegeben. Diese Zustände
folgen aus der obigen Diskussion der Betriebsweise des Systems 1.
Die Zustände
1-3 beziehen sich auf ein rufendes Telephon und die Zustände 4-6
beziehen sich auf ein gerufenes Telephon. Ein Abgenommen-Status
oder -Zustand zeigt einen aktiven Zustand an und ein Aufgelegt-Status
oder -Zustand zeigt einen inaktiven Zustand an. Zustand
1: Wenn ein Telephon unbenutzt ist, dann
| Scanner | =
aufgelegt |
| Ei | =
aufgelegt |
| Mi | =
aufgelegt |
| Anrufgenerator | =
kein Anruf |
| Schalter 302 | =
nicht angeschlossen |
Zustand
2: Es wird ein Ruf initialisiert
| Scanner | =
aufgelegt |
| Ei | =
abgenommen |
| Mi | =
aufgelegt (off hook) |
| Anrufgenerator | =
kein Anruf |
| Schalter 302 | =
Wählton,
Belegtton, Anrufton |
Zustand
3: Verbindung mit Bestimmungsort
| Scanner | =
abgenommen |
| Ei | =
abgenommen |
| Mi | =
abgenommen |
| Anrufgenerator | =
kein Anruf |
| Schalter 302 | =
angeschaltet |
Zustand
4: Ankommender Ruf
| Scanner | =
aufgelegt |
| Ei | =
abgenommen |
| Mi | =
aufgelegt |
| Anrufgenerator | =
Anruf |
| Schalter 302 | =
nicht angeschaltet |
Zustand
5: Telephon antwortet
| Scanner | =
abgenommen |
| Ei | =
abgenommen |
| Mi | =
abgenommen |
| Anrufgenerator | =
kein Ruf |
| Schalter 302 | =
angeschlossen |
Zustand
6: Rufendes Telephon trennt ab
| Scanner | =
abgenommen |
| Ei | =
aufgelegt |
| Mi | =
abgenommen |
| Anrufgenerator | =
kein Anruf |
| Schalter 302 | =
nicht angeschaltet |
10 veranschaulicht
eine Abwandlung des VSB-Modems und des Einzelkanalmultiplexers,
die in 7 gezeigt sind.
Im
Falle der 10 werden die HF-Sende- und
Empfangskanäle
jeweils durch direkte Modulation und Demodulation entwickelt. Dies
wird im Falle des HF-Sendekanals dadurch realisiert, indem die Sprach-
und Signalisierinformationen direkt auf die Frequenz aufmoduliert
werden, die für
den Sendekanal in dem zugeordneten HF-Breitbandkanal gewünscht wird.
Im Falle des HF-Empfangskanals wird dies realisiert, indem das empfangene
Signal direkt bei der Frequenz des HF-Empfangskanals in dessen zugeordneten
HF-Breitbandkanal demoduliert wird. Ferner wird das Pilotsignal
aus dem empfangenen Signal bei der Anordnung nach 10 dadurch
wiedergewonnen, indem ein VSB-Demodulator verwendet wird, dessen
Betriebsfrequenzband lediglich ausreichend weit oder breit zu sein
braucht, um die Pilotfrequenz zu erreichen, die auf den Netzwerkträger aufmoduliert
ist.
In 10 sind
die jenigen Komponenten, welche die gleichen sind wie diejenigen
in 7, in der gleichen Weise numeriert. Wie gezeigt,
wird das stromabwärtige
Signale, welches am Port 504A empfangen wird, dem direkten
Demodulator 1001 zugeführt,
der direkt den HF-Empfangskanal dadurch wiedergewinnt, indem er
eine Demodulation bei der spezifischen Trägerfrequenz des Kanals in dem
stromabwärtigen
Signal durchführt.
Beispielsweise liegt im Falle des HF-Empfangskanals 1 in 5 die
Demodulationsfrequenz, die dem Demodulator 1001 zugeführt wird,
um den Kanal wiederzugewinnen, bei 361,562 MHz. Die letztere Frequenz wird
durch eine Mischstufe 1002 erzeugt, welche das wiedergewonnene
Netzwerkträgersignal
(361,25 MHz) mit dem Ausgangssignal (für den Kanal 1 liegt
diese Ausgangsgröße bei 312
KHz) des vorliegenden Multiplizierers 805 multipliziert.
Wie
in 7 entwickelt der vorliegende Multiplizierer 805 sein
Ausgangssignal dadurch, indem das 4 KHz-Bezugssignal mit dem Faktor
N multipliziert wird. Die 4 KHz-Bezugsgröße wird am Ausgang der durch
77 teilenden Schaltung 804 erhalten, welche das 308 KHz-Synchronisations-Pilotsignal
teilt, das am Ausgang des Pilot-Bandpaßfilters 803 entwickelt
wird.
Das
308 KHz-Synchronisationssignal wird in diesem Fall aus dem stromabwärtigen Signal
dadurch generiert, indem dieses zunächst durch einen schmalen Bandpaß VSB-Demodulator 1003 hindurchgeleitet wird.
Das Durchlaßband
dieses Demodulators muß lediglich
ausreichend sein, um sich bis zu dem 308 KHz-Synchronisationssignal
hin zu erstrecken, welches auf den Netzwerkträger aufmoduliert ist (d.h.
muß sich erstrecken
bis 361,588 MHz). Die Ausgangsgröße des Demodula tors
wird dann zu dem Bandpaßfilter 803 geleitet,
um das aktuelle 308 KHz-Signal wiederzugewinnen.
Die
Ausgangsgröße der Mischstufe 1002 wird
auch an den direkten Modulator 1004 angelegt. Dies führt dazu,
daß die
Eingangssprach- und Signalisiersignale zum Modulator direkt bei
der Frequenz (im Falle des Kanals 1 bei 361,562 MHz) moduliert
wird, die den HF-Sendekanal auf die gewünschte Frequenzposition in
dem stromaufwärtigen
Signal legt bzw. plaziert.
Es
sei darauf hingewiesen, daß der
TDM-Schalter 302, die TDUs, die TRANSMUXES und der DEMUX/MUX
des digitalen Schalters 3 und der Wandler 4 durch
geeignet modifizierte herkömmliche
verfügbare Komponenten
vorgesehen werden können,
die auf einer üblichen
CCITT-Norm arbeiten können,
die für
die TDM-Übertragung
verwendet wird. Ein spezielles Beispiel eines TDM-Schalters 3 ist
ein Harris #20-20 Digigalschalter, der ausgestattet ist mit einer
Harris #2MB DTU, die auf der CCITT-Empfehlung G.700 arbeitet. Ein Beispiel
eines geeigneten TRANSMUX ist ein DSC-Granger TM 7800-M1 TRANSMUX.
Ein geeigneter DEMUX/MUX ist ein solcher, der entsprechend der CCITT-Empfehlung
G.233 arbeitet.
Wie
sich nunmehr erkennen läßt, ist
es mit Hilfe des Systems 1 nun möglich, eine Sprachkommunikation über das
Kabelnetzwerk 2 und den zentralisierten Schalter 3 zwischen
einer großen
Anzahl von Teilnehmerstellen vorzusehen. Für den vorliegenden veranschaulichten
Fall sind 900 Sprachkanäle
entsprechend 900 Teilnehmerstellen in jedem 6 MHz HF-Breitbandkanal des
Kabelnetzwerks vorgesehen, verglichen mit nur 28 Kanälen und
Teilnehmerstellen bei den bekannten Systemen. Darüber hinaus
können
die 900 Kanäle
in jedem 6 MHz-Breitbandkanal miteinander verbunden werden und mit
irgendeinem der Kanäle
in den anderen 6 MHz-Kanälen.
Demzufolge können
durch geeignete Auswahl der Zahl der Breit bandkanäle des Netzwerks 2,
welche der Sprachübertragung
zugeordnet sind, 10.000 oder mehr selektiv miteinander verbindbare Sprachkanäle vorgesehen
werden.
Es
sei darauf hingewiesen, daß der
TDM-Schalter 302 selbst ein Schalter in einem herkömmlichen
Telephonsystem sein kann, der dafür ausgebildet ist, eine Kopplung
mit dem Kabelnetzwerk vorzunehmen, wie dies oben beschrieben wurde.
In einem solchen Fall können
die Teilnehmerstellen (z.B. die Teilnehmerstelle 7X), die
an den Schalter angeschlossen sind, jedoch durch das Kabelnetzwerk
nicht bedient werden, auch über
den Schalter und das Kabelnetzwerk mit Teilnehmerstellen verbunden
werden, die von dem Netzwerk bedient werden. Zusätzlich können Teilnehmerstellen, die über andere
Schalter und Fernvermittlungsleitungen mit dem TDM-Schalter verbunden
sind, auf ähnliche
Weise mit den Teilnehmerstellen am Kabelnetzwerk verbunden werden.
Es
sei auch darauf hingewiesen, daß das
System 1 weiter abgewandelt werden kann, so daß ein Wählton an einer Teilnehmerstelle
durch das betreffende Interface 500A, welches das Fehlen
des 3825 Hz-Tones (Schritt 19 der 8) detektiert,
nicht aufgebaut werden muß.
Stattdessen kann sie, wenn die TDM-Schalter 302 einen virtuellen
Sprachpfad zwischen den Teilnehmerstellen (Schritt 18 in 8)
beendet, selbst direkt den Wählton
zu der Teilnehmerstelle senden, die noch abgenommen (off hook) ist,
wobei der abgenommene Teilnehmer die Möglichkeit hat, einen weiteren
Ruf aufzubauen oder in den Einhängzustand überzugehen,
je nach Wunsch.
Wie
aus dem obigen hervorgeht, erlaubt das System 1 der 1-10 eine
Sprachkommunikation als auch eine Videosignalkommunikation über das
Kabelnetzwerk 2 zu den Teilnehmerstellen 7A-7Y.
Jedoch, wie ersehen werden kann, erfolgt die Videosignalkommunikation
nur als Stromabwärts-Kommunikation,
d.h. eine Kommunikation zu den Teilnehmerstellen 7A-7Y über die
HF-Breitband-Videokanäle
A-Q. Dies bildet eine Einschränkung
für die
Videosignale, die an den Videoempfängern der Teilnehmerstellen
empfangbar sind, auf solche Signale, die ihren Ursprung von dem
Kabelnetzwerk-Betreiber haben.