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Dokumentenidentifikation DE69730785T2 29.09.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000821528
Titel Verfahren für die asymmetrische Dämpfung von Signalen in einem Übertragungssystem
Anmelder AT & T Corp., New York, N.Y., US
Erfinder Morgan, Isaac E., Stone Mountain, Georgia 30088, US
Vertreter Kuhnen & Wacker Patent- und Rechtsanwaltsbüro, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 69730785
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.07.1997
EP-Aktenzeichen 971121058
EP-Offenlegungsdatum 28.01.1998
EP date of grant 22.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.09.2005
IPC-Hauptklasse H04H 1/02
IPC-Nebenklasse H04N 7/173   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abdämpfung stromabgerichteter und stromaufgerichteter Signale in einem Faser-Koaxial-Hybridsystem mit unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren zur Verminderung eindringender Störungen.

Hintergrund der Erfindung

In heutzutage gebrächlichen Faser-Koaxial-Hybridübertragungssystemen geht die stromabgerichtete Information, welche für einzelne Kunden bestimmt ist, von einem Kopfende aus. Von dem Kopfende wird die stromabgerichtete Information typischerweise optisch formatiert, um über eine faseroptische Verbindung zu einem Faserknotenpunkt übertragen zu werden, an welchem die Information dann in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Ein Koaxialkabelnetzwerk oder eine Koaxialkabelanlage überträgt das elektrische Signal an die einzelnen Kunden und führt stromaufgerichtete Signale von den Kunden zu dem Faserknotenpunkt zu einer letztlich stattfindenden Übertragung zu dem Kopfende.

Innerhalb der Koaxialkabelanlage wird das stromabgerichtete elektrische Signal Typischerweise durch einen Stammleitungsverstärker oder mehrere Stammleitungsverstärker und einen oder mehrere Leitungsverlängerungsverstärker verstärkt, bevor eine Verteilung über die Abzweige zu den Kunden erfolgt. (Stromaufgerichtete Signale werden in entsprechender Weise durch Stromauf-Stammleitungsverstärker und Leitungsverlängerungsverstärker verstärkt). Die Leistung des stromabgerichteten Signales, welches an jedem Kundenort empfangen wird, wird durch den Verlust in dem Kabel sowie durch die spezielle Leistungsaufteilung an jedem Abzweig vermindert. Beispielsweise teilt ein Abzweig, welcher zwei Wohnungen versorgt, die Leistung im Verhältnis 2 : 1, während ein Abzweig, der vier Wohnungen versorgt, die Leistung im Verhältnis 4 : 1 aufteilt. Um einen entsprechenden Leistungspegel an jedem Kundenort zu erreichen, wird die Abzweiggewichtung (d. h., der Dämpfungspegel, welcher durch jeden Abzweig erzeugt wird) so gewählt, daß sich an sämtlichen Wohnorten annähernd derselbe Verlust einstellt. Demgemäß müssen die Abzweiggewichtungen entsprechend dem Abstand abnehmen, welchen das stromabgerichtete Signal von den Stromab-Verstärkern und Leitungsverlängerungsverstärkern durchläuft, was auf den zunehmenden Kabelverlusten zuzüglich dem verminderten Leistungspegel beruht, der durch die Energieableitung an den vorausgehenden Abzweigen verursacht ist. Gleiche Verluste und, aus diesem Grunde, gleiche empfangene Leistungspegel, für jede Wohnung stellen ein ausreichend starkes Signal sicher, um jedwede Störung zu überwinden, die in der betreffenden Wohnung vorhanden ist.

In gegenwärtigen Faser-Koaxial-Hybridsystemen haben die Abzweige symmetrische Verluste. Mit anderen Worten, stromabgerichtete Signale, welche zu den Kundenwohnorten laufen, werden von jedem Abzweig im selben Maße (mit Ausnahme kleiner Veränderungen aufgrund ihrer unterschiedlichen Frequenz) gedämpft wie stromaufgerichtete Signale, welche an jedem Abzweig von den Kundenwohnorten her empfangen werden. Genauso, wie es wünschenswert ist, einen gleichförmigen Signalpegel für stromabgerichtete Signale an den Kundenwohnorten zu erreichen, ist es auch wünschenswert, einen gleichförmigen Pegel für stromaufgerichtete Signale zu erhalten, welche an jedem Stromaufverstärker in der Kabelanlage oder im Kabelnetz empfangen werden. Da die Abzweiggewichtungen festliegen, muß der Pegel von Signalen, welche von den Einrichtungen am Kundenwohnort (CPE) ausgehen, so variiert werden, daß sichergestellt ist, daß die empfangenen Stromaufsignale sämtlich annähernd den selben Pegel an einem gemeinsamen Stromaufverstärker haben. Demgemäß müssen die Kundenwohnorte, welche dem Stromaufverstärker am nächsten liegen, den höchsten Ausgangspegel der Einrichtungen am Kundenort haben, um den höchsten Abzweig-Dämpfungswert zu kompensieren. Umgekehrt müssen die Kundenwohnorte, welche am weitesten von dem Stromaufverstärker weg liegen, im allgemeinen den niedrigsten Signalpegel haben. Praktisch ändern sich die Abzweiggewichtungen in Schritten von 3 dB. Die tatsächlichen Signalpegel, die somit an den verschiedenen Kundenorten empfangen werden, können sich daher etwas von einem gewünschten gleichförmigen Pegel unterscheiden.

Die Verwendung der gegenwärtig gebräuchlichen symmetrischen Abzweige bedingt eine Schwierigkeit im Zusammenhang mit Eingangsstörungen von jedem Kundenort und seinem zugehörigen Kabelabschnitt, über welchen die einzelnen Kundenorte mit dem Kabelnetz verbunden sind. Störungen, die in die Abzweige einziehen, die am weitesten von dem Stromaufverstärker entfernt sind, haben eine bedeutend größere Wirkung auf den Betrieb aufgrund der niedrigen Dämpfung, die diesem entfernten Abzweig zugeordnet ist. Gleichzeitig ist der Pegel des vom Kunden erzeugten Ausgangssignals der kundenseitigen Anlage, welches in den entferntesten Abzweig eintritt, niedriger als derjenige näher liegender Abzweige, so daß das Signal-/Rauschverhältnis des ersten Signals kleiner ist.

Das Dokument WO 97 24878 A, veröffentlicht am 10. Juli 1997 offenbart ein System zur Verminderung von Verstärkungsänderungen und Eingangsstörungen in Kabelfernseh-Rücksendungen unter Erzeugung einer abgestaffelten Dämpfung in dem Stromauf-Übertragungsweg von einem jeweiligen Kundenort zu dem Kopfende.

Das Dokument EP-A-0 701 351 A2 lehrt eine Trägerfrequenzübertragung von digitalen Rücksignalen in einem schubweisen Modus mit Bezug auf den stromaufgerichteten Übertragungsweg.

Das Dokument WO 91 08649 A offenbart eine Auftrennung der Übertragungswege zwischen einem Kopfende und einem Kunden in einem stromabgerichteten Übertragungsweg und einen stromaufgerichteten Übertragungsweg mittels Diplexern.

Das Dokument US-A-5 361 394 offenbart das Detektieren der Pegel der stromabgerichteten Übertragungswege und das Justieren der Pegeleinstellung in dem stromaufgerichteten Übertragungsweg in Abhänigigkeit hiervon für Kabelfernsehsysteme.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Wirkungen von Eingangsstörungen minimal zu machen und gleichförmig hohe Übertragungspegel für alle Kunden und eine erhöhte Dämpfung gegenüber Eingangsstörungen für entfernte Kunden zu schaffen.

Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.

Gemäß den hier offenbarten Grundsätzen wird also ein Verfahren zur Übertragung stromabgerichteter Signale über ein Kabel-Verteilungsnetzwerk an eine Mehrzahl von Kunden und zur Übertragung stromaufgerichteter Signale von den Kunden über das Verteilungsnetzwerk mit verminderten Eingangsstörungen geschaffen. Die stromabgerichteten Signale werden an die einzelnen Kunden oder Teilnehmer über Abzweige verteilt, welche in Kaskade längs mindestens eines Kabels in dem Netzwerk angeordnet sind, wobei jeder nachfolgende Abzweig im allgemeinen eine kleinere stromabgerichtete Dämpfungsgewichtung hat als sein stromauf benachbarter Abzweig zur Abdämpfung stromabgerichteter Signale. Die stromaufgerichteten Signale werden durch die Kunden oder Teilnehmer mit im wesentlichen gleichem Leistungspegel erzeugt und laufen über die Abzweige zu dem Verteilungsnetzwerk. Die Abzweige in ihrer Gesamtheit dämpfen stromaufgerichtet Signale, welche empfangen werden, um einen Betrag ab, welcher verschieden von der aufaddierten Abdämpfung ist, welche durch die Abzweige für stromabgerichtete Signale erzeugt wird. Die Abdämpfung, welche durch jeden der Abzweige erzeugt wird, wird so eingestellt, daß der Pegel von stromaufgerichteten Signalen, welche an jedem Stromauf-Verstärker in dem Verteilungsnetzwerk empfangen werden, im wesentlichen gleich sind, wodurch die Einflüsse von Eingangsstörungen oder eindringenden Störungen minimal gemacht werden. Dieses Verfahren resultiert in gleichförmig hohen Übertragungspegeln für sämtliche Kunden und Teilnehmer und in einer vermehrten Abdämpfung gegenüber eindringender Störung von entfernten Kunden oder Teilnehmern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Blockdiagramm eines Faser-Koaxial-Hybridsystems gemäß dem Stande der Technik;

2 zeigt einen Teil des Übertragungssystems nach 1 unter Angabe der stromabgerichteten Dämpfungsgewichtungen für jeden einer Gruppe von Abzweige innerhalb des Systems;

3 zeigt denselben Teil des Übertragungssystems, wie in 2, unter Angabe der stromaufgerichteten Dämpfungsfaktoren für jeden Abzweig;

4 ist ein Blockdiagramm. einer asymmetrischen Durchgangs-Abzweiganordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;

5 ist ein schematisches Blockschaltbild einer asymmetrischen Abschluß-Abzweiganordnung gemäß der Erfindung;

6 zeigt eine Modifikation des Übertragungssystems von 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die symmetrischen Abzweige von 1 durch asymmetrische Abzweige ersetzt sind.

Detaillierte Beschreibung

1 zeigt ein Faser-Koaxial-Hybridübertragungssystem 10 gemäß dem Stande der Technik. Das System 10 enthält ein Kopfende 12 zur Erzeugung von Information, beispielsweise Video, Audio, Multimedia, Daten und/oder Text ("stromabgerichtete Information") zur Übertragung an einzelne Teilnehmer oder Kunden 14-14. Das Kopfende 12 empfängt auch Information ("stromaufgerichtete Information"); es handelt sich beispielsweise um Video, Audio, Multimedia, Daten und/oder Text, wobei diese Information durch einen oder mehrere der Teilnehmer oder Kunden 14-14 erzeugt wird.

Praktisch führt eine Kombination von optischen Fasern und Koaxialkabeln die stromabgerichtete Information von dem Kopfende 12 zu den Kunden oder Teilnehmern 14-14 und führt die stromaufgerichtete Information von den Teilnehmern oder Kunden zu dem Kopfende. Wie in 1 gezeigt ist, überträgt eine faseroptische Verbindung 16, welche aus stromaufgerichteten Faserkabeln und stromabgerichteten Faserkabeln (nicht dargestellt) besteht, sowohl die stromaufgerichtete als auch die stromabgerichete Information in einer optischen Form zwischen dem Kopfende 12 und einem Faserkabelknotenpunkt 18. Der Faserkabelknotenpunkt 18 wandelt die optisch formatierten oder in optischer Form vorliegenden stromabgerichteten Informationen, welche von dem Kopfende 12 empfangen werden, in elektrische Signale für die Verteilung über ein Koaxialkabel-Verteilungsnetzwerk 20 an die einzelnen Teilnehmer oder Kunden 14-14 um. Weiter wandelt der Faserkabelknotenpunkt 18 stromaufgerichtete Information, welche von den Teilnehmern 14-14 her über das Koaxialkabel-Verteilungsnetzwerk 20 empfangen wird, in ein optisch formatiertes Signal für die Übertragung zum Kopfende 12 hin um. Es sei bemerkt, daß die stromaufgerichteten Signale und die stromabgerichteten Signale als elektrische Signale zwischen dem Kopfende 12 und dem Netzwerk 20 über Koaxialkabel laufen könnten, anstatt für den Durchgang durch die faseroptische Verbindung 16 in optische Form gebracht zu werden.

Das Kabelverteilungsnetzwerk 20 hat die Architektur eines Baumes mit Ästen und enthält typischerweise mindestens ein Stammleitungskabel und typischerweise vier koaxiale Stammleitungskabel 22-22 (wobei hier nur ein Kabel gezeigt ist). Jedes der Stammleitungskabel 22-22 weist typischerweise eine Anzahl von Stammleitungs-Abzweigungsverstärkern 24-24 auf, die entlang der Stammleitung in Kaskade angeordnet sind, um die stromaufgerichtete und die stromabgerichtete Information zu verstärken. (Praktisch ist jeder Stammleitungs-Abzweigverstärker aus einzelnen Verstärkerelementen und Diplexern (nicht dargestellt) zusammengesetzt, welche die stromaufgerichtete Information und die stromabgerichtete Information gesondert verstärken).

Jeder Stammleitungs-Abzweigverstärker 24 speist eines oder mehrere der Verteilungskabel 26-26. Jedes Verteilungskabel 26 hat einen oder mehrere Leitungsverlängerungsverstärker 28-28, die längs seiner Länge in Kaskade angeordnet sind, um die stromaufwärts gerichtete und stromabwärts gerichtete Information zu verstärken, welche über jedes Verteilungskabel geführt wird. Jedes Verteilungskabel 26 enthält eine Mehrzahl von Anzapfungen 301 bis 308, die in Kaskadenanordnung zwischen Paaren von Leitungsverlängerungsverstärkern 28-28 angeordnet sind (in 1 sind nur die Anzapfungen 301 und 308 dargestellt). Es versteht sich, daß eine größere oder kleinere Anzahl von Anzapfungen oder Abzweigen vorhanden sein kann. Die Abzweige koppeln das Verteilungskabel 26 mit einer Anzahl von Kunden oder Teilnehmern 14-14 über einzelne koaxiale Ableitungskabel 32-32, welche jeweils einen Teilnehmer oder Kunden mit einer Anzapfung über jeweils ein gesondertes der Netzwerk-Schnittstelleneinheiten (NIU) 34-34 verbinden.

2 zeigt einen Teil eines Verteilungskabels 26 des Netzwerkes 10 unter Darstellung einer Folge von in Kaskade angeordnetem Abzweigen 301 bis 308, welche aufeinanderfolgend das Signal durch einen ersten eines Paares von stromabwärts gerichteten Leitungsverlängerungsverstärkern 28-28 abdämpfen (wobei nur einer hiervon gezeigt ist). Die Gewichtungen (d. h., die Dämpfung) der Abzweige 301 bis 308 nimmt im allgemeinen nach und nach entsprechend dem Abstand des Abzweiges von dem Leitungsverlängerungsverstärker 28 in 2 ab. Somit hat der Abzweig 301, welcher dem Leitungsverlängerungsverstärker 28 am nächsten liegt, eine wesentlich größere Gewichtung; als die Gewichtung des Abzweiges 308 beträgt, welcher am weitesten von dem Leitungsverlängerungsverstärker entfernt ist.

Die Abzweig-Dämpfungsgewichtungen sind so gewählt, daß sie sukzessive in Abhängigkeit von dem Abstand des Abzweiges von dem Leitungsverlängerungsverstärker 28 abnehmen, um einen im wesentlichen gleichförmigen Ausgangspegel an jeder Abzweigung sicherzustellen. Es sind verschiedene Faktoren vorhanden, welche die Wahl der Abzweig-Dämpfungsgewichtungen beeinflussen. Das Zweigleitungsverstärkungskabel 26, längs welchem die Abzweige 301 bis 308 von 1 in Kaskade angeordnet sind, hat einen bestimmten Verlust je Längeneinheit. Um somit annähernd denselben empfangenen Pegel an dem Stromaufwärts-Leitungsverlängerungsverstärker von jedem der Abzweige 301 bis 308 sicherzustellen, muß folglich der Abzweig 308 einen kleineren Gewichtungsfaktor haben als der Abzweig 301.

Desweiteren hat jeder der Abzweige 301 bis 308 einen bestimmten Verlust, der sich beim Durchgang von Signalen durch ihn hindurch ergibt. Da die Abzweige 301 bis 308 in Kaskade angeordnet sind, ist der aufaddierte Abzweigungsverlust, wie er an dem Abzweig 308 gemessen wird, die Summe der Verluste der Signale, welche durch die vorausgehenden Abzweige gehen. Auch aus diesem Grunde muß der Gewichtungsfaktor des Abzweiges 308 kleiner sein als der Gewichtungsfaktor des Abzweiges 301.

In dem dargestellten Beispiel von 3 ist der Verlust des Verteilungskabels 26 bei 750 MHz zu –1,5 dB zwischen aufeinanderfolgenden Paaren von Abzweigen 301 bis 308 angenommen, von denen ein gleicher Abstand vorausgesetzt wird. Weiter wird angenommen, daß die Abzweige 301 bis 308 Durchleitungsverluste haben, wie sie durch die in 2 eingetragenen Werte dargestellt sind. Unter diesen Bedingungen kann ein Abzweig-Ausgangspegel von annähernd 18 ± 0,1 dB für jeden Teilnehmer oder Kunden 14-14 für einen Leitungsverlängerungsverstärker 28 mit einem Ausgangswert von +45 dB durch Auswahl der Abzweig-Gewichtungsfaktoren gemäß Tabelle I erreicht werden.

TABELLE I

Die Abzweige 301 bis 308 nach dem Stande der Technik sind symmetrisch bezüglich der Abdämpfung, die jeder Abzweig an stromaufgerichteten und stromabgerichteten Signalen vornimmt. Mit anderen Worten, jeder Abzweig dämpft die stromaufgerichteten und stromabgerichteten Signale mit demselben Dämpfungsfaktor oder Gewichtungsfaktor. Da die Abzweige bezüglich ihrer Dämpfung symmetrisch sind, erfordert das Ziel, einen im wesentlichen konstanten Pegel für stromaufgerichtete Signale zu erreichen, die an dem Leitungsverlängerungsverstärker 28 empfangen werden, daß der Pegel von stromaufgerichteten Signalen, welche durch die Kunden oder Teilnehmer erzeugt werden, für entfernte Abzweige zunehmend kleiner wird. Dies wird unter Bezugnahme auf 3 verständlich, welche die stromaufgerichteten Gewichtungen der in Kaskade angeordneten Abzweige 301 bis 308 zeigt. Nimmt man an, daß die Abzweige 301 bis 308 von 3 stromaufgerichtete Gewichtungen haben, wie sie in Tabelle I angegeben sind, dann muß der CPE-Pegel von Signalen, die in jedem der Abzweige 301 bis 308 eingegeben werden, entsprechend Tabelle II gewählt werden, um einen im wesentlichen konstanten stromaufgerichteten Signalpegel an dem Leitungsverlängerungsverstärker 28 für die Kabel- und Abzweigverluste zu erreichen, wie sie zuvor in Tabelle I angegeben sind.

TABELLE II

Wie man aus Tabelle II entnehmen kann, ist der CPE-Eingangspegel zum entferntesten Abzweig 308 niedriger, nämlich aufgrund seines relativ niedrigen Gewichtungsfaktors, im Vergleich zu dem CPE-Pegel, der an dem Abzweig 301 erforderlich ist, welcher dem Leitungsverlängerungsverstärker 28 am nächsten liegt.

Die gegenwärtig verwendete Lösung der Verwendung symmetrischer Abzweige 301 bis 308 bedingt eine Schwierigkeit mit Bezug auf Eingangsstörungen am Ort jedes Teilnehmers oder Kunden 14 (1) sowie des zugehörigen Ableitkabels 32 (1). Eine Störung die an einer entfernten Abzweigung, beispielsweise dem Abzweig 308 von 2 und 3 eintritt, hat bedeutend größerer Einfluß auf die Gesamtwirkungsweise des Systems, da die Gewichtung dieses entfernten Abzweigs verhältnismäßig gering ist. Umgekehrt ist der Pegel des CPE-Signaleingangs zu diesem entfernten Abzweig niedrig. Somit hat aus diesem Grunde ebenfalls die Eingangsstörung einen größeren Einfluß.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Problem der Eingangsstörung dadurch vermindert werden, daß jeder Abzweig asymmetrisch ausgestaltet wird, so daß die Gewichtung für jeden Abzweig für stromaufgerichtete Signale und stromabgerichtete Signale verschieden ist. Wie weiter unten mehr ins Einzelne gehend diskutiert wird, ermöglicht die unsymmetrische Gestaltung jedes Abzweigs, daß die CPE-Eingangswerte zu den Abzweigen auf einem relativ hohen konstanten Wert gehalten werden, wodurch die Wirkungen von Eingangsstörungen oder eindringenden Störungen minimal gemacht werden.

4 zeigt eine asymmetrische Durchleitungsanzapfung 301' gemäß der Erfindung zum Ersatz des Abzweigs 301 von 1. (Andere asymmetrische Durchleitungsanzapfungen, welche jeweils eine Konstruktion entsprechend der Anzapfung oder des Abzweigs 301' haben, wären für die Abzweige 301 bis 308 nach den 1 bis 3 einzusetzen). Der asymmetrische Abzweig 301' von 4 wird als Durchleitungsanzapfung bezeichnet, da er im Sinne einer Dämpfung von Signalen wirksam ist, die zwischen einem Paar von Abzweiganschlüssen 32 und 34 durchlaufen, im Gegensatz zu einem Abschlussabzweig, wie er weiter unten im Zusammenhang mit 5 beschrieben wird, der den Signalweg abschließt.

Es sei nun auf 4 Bezug genommen. Hochfrequenzsignale, welche ihren Ursprung an dem Kopfende 12 von 1 haben, treten in den Abzweig 301' über den Anschluß 32 ein und verlassen ihn über den Anschluß 34, während niederfrequente Signale von einem stromab gelegenen Abzweig über den Anschluß 34 eintreten und über den Anschluß 32 austreten. Ein Paar von AC-Filterdrosseln 35 und 36 sind in Serie zwischen die Abzweiganschlüsse 32 und 34 geschaltet und filtern jeweils Signale mit niederfrequenter Leistung, welche sich das Verteilungskabel 26 teilen. Ein Koppler 38 ist zwischen die Filterdrosseln 35 und 36 gelegt und dient zum Abziehen eines kleinen Teiles der hochfrequenten stromabgerichteten Signale, welche in dem Abzweig über den Anschluß 32 eintreten, um solche Signale an einen Teilnehmerort oder mehrere Teilnehmerorte 14-14 zu liefern. Weiter dient der Koppler 38 zum Einführen niederfrequenter Signale auf dem Kabel 26 zur Weiterleitung an das Kopfende 12 gemäß 1. Der Koppler 38 ist im wesentlichen ein Richtungskoppler, so daß stromaufgerichtete Signale, welche in den Koppler eintreten, zu dem Verteilungskabel 26 laufen, jedoch wesentlich in einer Richtung weg von dem Kopfende abgedämpft werden.

Ein anpassendes Verlustelement 40 verbindet den Koppler 38 mit einer Filteranordnung 42, welche einen Stromauf-Diplexfilter 441 und einen Stromab-Diplexfilter 442 enthält. Die Diplexfilter 441 und 442 dienen zur Trennung hochfrequenter, stromabgerichteter Signale (50 bis 750 MHz) längs eines Hochfrequenzweges (H) und niederfrequenter stromaufgerichteter Signale (5 bis 45 MHz) längs eines niederfrequenten Weges (L). Der niederfrequente Signalweg des Diplexfilters 441 ist über ein Stromauf-Verlustelement 46 an den niederfrequenten Weg des Diplexkopplers 442 angekoppelt. Im Gegensatz hierzu sind die hochfrequenten Wege der Diplexfilter 441 und 442 durch einen im wesentlichen verlustfreien Leiter 48 verbunden.

Hochfrequente stromabgerichtete Signale, welche durch den Koppler von dem Verteilerkabel 26 abgeleitet werden, laufen über das anpassende Verlustelement 40 zu dem Stromauf-Diplexfilter 441. Die hochfrequenten stromabgerichteten Signale werden durch den Diplexfilter 441 abgetrennt und laufen längs seines Hochfrequenzweges zu dem Stromab-Diplexfilters 442 über den Leiter 48. Die hochfrequenten, stromabgerichteten Signale, welche an dem Stromab-Diplexfilter 442 eintreffen, werden zu gleichen Teilen durch einen Aufspalter 50 für die Verteilung an einen Teilnehmer oder Kunden oder mehrere Teilnehmer oder Kunden an den Kunden-Abzweiganschlüssen 52-52 aufgespalten. Wie man erkennt sind die hochfrequenten, stromabgerichteten Signale, welche von dem Verteilerkabel 26 abgeleitet und an den Abzweiganschlüssen 52-52 ausgegeben werden, entsprechend der Dämpfungsgewichtung (Impedanz) des Anpassungsverlustelementes 40 (sowie durch irgendwelche parasitären Verluste in dem Koppler 38 und den Diplexfiltern 441 und 442) abgedämpft.

Niederfrequente, stromaufgerichtete Signale, welche an den Abzweiganschlüssen 52-52 eintreffen, werden durch den Stromab-Diplexfilter 442 abgetrennt und laufen über den niederfrequenten Signalweg des Filters und über das Stromauf-Verlustelement 46 zu dem Diplexfilter 441 und von diesem Filter zu dem Koppler 38 über das Anpassungsverlustelement 40. Wie man erkennen kann, werden somit die stromaufgerichteten niederfrequenten Signale sowohl durch das Stromauf-Verlustelement 46 als auch durch das Anpassungsverlustelement 40 (sowie auch durch irgendwelche parasitären Verluste in dem Koppler 38 und in den Diplexfiltern 441 und 442) jeweils abgedämpft. Die stromaufgerichtete Dämpfung, welche durch den Abzweig 301 erreicht wird, ist somit mindestens gleich groß wie, wenn nicht größer als, der stromabgerichtete Verlust, und kann unabhängig durch Variieren des Wertes des Stromauf-Verlustelementes 46 justiert werden. Wenn es wünschenswert ist, daß der asymmetrische Abzweig 301' von 4 eine größere stromabgerichtete Dämpfung erzeugt, als die stromaufgerichtete Dämpfung beträgt, dann kann ein Stromab-Verlustelement 49 (in gestrichelten Linien eingezeichnet) an Stelle des Leiters 48 eingesetzt werden.

In bestimmten Fällen kann es wünschenswert sein, daß der asymmetrische Abzweig das Verteilerkabel 26 abschließt und nicht Signale längs des Kabels durchläßt. 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines asymmetrischen abschließenden Abzweigs 300' gemäß der Erfindung. Der asymmetrische abschließende Abzweig 3001' von 5 ist ähnlich dem Durchleitungsabzweig 301' und gleiche Bezugszahlen sind für die Kennzeichnung gleicher Einzelteile verwendet. Der Hauptunterschied zwischen abschließenden Abzweigen 3001' und Durchleitungsabzweigen 301' von 4 bzw. von 5 besteht darin, daß der abschließende Abzweig einen einzigen Anschluß 32 und eine einzige AC-Filterdrossel 35 aufweist, welche unmittelbar über das anpassende Verlustelement 40 an die Diplex-Filteranordnung 42 angekoppelt ist. Auf diese Weise ist das anpassende Verlustelement 40 in dem asymmetrischen Abschlußabzweig 3001' das Verteilerkabel 26 gemäß 5 ab.

Mit Bezug auf den Aufbau des asymmetrischen Durchleitungsabzweigs 301' und des asymmetrischen Abschlußabzweigs 3001' nach 4 bzw. 5 sind andere Varianten möglich. In den dargestellten Ausführungsformen nach 4 und 5 sind der asymmetrische Durchleitungsabzweig 301' bzw. der asymmetrische Abschlußabzweig 3001' aus passiven Elementen aufgebaut, um die Kosten und den Raumbedarf zu reduzieren. Die asymmetrischen Durchleitungs- und Abschlußabzweige 301' und 3001' können leicht mittels aktiver Schaltungen verwirklicht werden, um niedrigere Verluste oder einen erhöhten Verstärkungsgewinn sowie eine Isolation zwischen den Anschlüssen zu erreichen. Ob nun die asymmetrischen Durchleitungs- und Abschlußanzapfungen 301' und 3001' aus aktiven oder passiven Elementen aufgebaut sind, so gilt jedenfalls, daß die Abzweige in Kombination ungleiche stromaufgerichtete und stromabgerichtete Dämpfungsgewichtungen haben. Richtungskoppler können ebenfalls verwendet werden, um asymmetrische Abzweigverluste in der Richtung stromaufwärts und stromabwärts zu erzeugen.

Die Fähigkeit asymmetrischer Durchleitungs- und Abschlußabzweige 301' und 3001' zur Schaffung unterschiedlicher stromaufgerichteter und stromabgerichteter Dämfpungsgewichtungen kann in vorteilhafter Weise dazu eingesetzt werden, eindringende Störungen zu vermindern. Dies kann man unter Bezugnahme auf 6 erkennen, in welcher eine Folge von in Kaskade angeordneten asymmetrischen Durchleitungsabzweigungen 301' bis 308' dargestellt ist, die für die Folge symmetrischer Abzweige 301 bis 308 nach den 2 und 3 eingesetzt sind. Die Fähigkeit der asymmetrischen Abzweige 301' bis 308' von 6 zur Erzeugung unterschiedlicher stromauf gerichteter und stromabgerichteter Gewichtungsfaktoren ermöglicht es der Folge von Abzweigen, daß ihre stromauf Gewichtungen so eingestellt werden, daß ein konstanter Teilnehmer-CPE-Pegel (beispielsweise +45 dB) in jeden Abzweig eingegeben wird und gleichwohl ein im wesentlichen konstanter Stromauf-Signalpegel an dem Eingang zu dem Leitungsverlängerungsverstärker 28 erreicht wird. Der Vorteil der Einstellung der CPE-Pegel der stromaufgerichteten Information, welche zu den Abzweigen mit einem konstanten Pegel zugeführt wird, ermöglicht es, daß der CPE-Pegel für sämtliche Kunden oder Teilnehmer maximal gemacht wird, wodurch in starkem Maße der Einfluß von eindringender Störung, insbesondere für entfernte Kunden oder Teilnehmer vermindert wird. Wie zuvor gesagt, müssen bei symmetrischen Abzweigen nach dem Stande der Technik die CPE-Pegel von den Teilnehmern her variiert werden, so daß der entfernteste Abzweig den niedrigsten CPE-Pegel überträgt.

Für die in 6 gezeigte Ausführungsform sind die Stromab- und Stromauf-Gewichtungsfaktoren für jeden der i Abzweige (worin i eine ganze Zahl ist) durch die folgenden Beziehungen gegeben:

Stromab-Abzweig-Dämpfungsgewichtung = Pegel des Leitungsverlängerungsverstärkers 28 – gewünschtes CPE-Empfangssignal – kumulierter Kabelverlust bis zum i-ten Abzweig -kummulierter Abzweig-Durchleitungsverlust bis zum (i – 1)-ten Abzweig Stromauf-Abzweig-Dämpfungsgewichtung = CPE-Senderpegel-gewünschter Empfangspegel – kummulierter Kabelverlust bis zum i-ten Abzweig – kummulierter Abzweig – Durchleitungsverlust bis zum (i – 1)-ten Abzweig

Wenn der Kabelverlust zwischen den Abzweigen –0,3 dB ist und der einzelne Abzweigverlust –0,5 dB ist, dann sind die Stromauf-Dämpfungsgewichtungen für die Abzweige 301' bis 308' diejenigen, die in Tabelle III festgehalten sind, wenn ein CPE-Pegel an dem Leitungsverlängerungsverstärker 28 von annährend 19 dB für einen CPE-Sendepegel von +45 dB erreicht werden soll.

TABELLE III

Im Vergleich zu den Abzweigen 301 bis 308 nach den 1 bis 3 haben die Abzweige 301' bis 308' nach 6 bedeutend größere Stromauf-Dämpfungsfaktoren. Tatsächlich ist der Stromauf-Gewichtungsfaktor für jeden der Abzweige 301' bis 308' nach 6 mindestens so groß wie (und in den meisten Fällen größer als) sein Stromab-Gewichtungsfaktor. Das Vorsehen eines großen Stromauf-Gewichtungsfaktors an jedem der Abzweige 301' bis 308' unterstützt die Verminderung von eindringender Störung. Der große Stromauf-Gewichtungsfaktor jedes Abzweiges gestattet es, daß er wirksamer eindringende Störung blockiert als in dem Falle, in welchem der Abzweig einen niedrigen Stromauf-Gewichtungsfaktor hat, wie dies bei Abzweigen 301 bis 308 nach den 1 bis 3 entsprechend dem Stande der Technik der Fall ist.

Die Digitalsignale in einem Fiber-Koaxial-Hybridsystem werden nachteilig durch eindringende Störung und Signalreflexionen beeinflußt, welche einem niedrigerem Stehwellenverhältnis zuzuschreiben sind. Die Verwendung der asymmetrischen Abzweige entsprechende Erfindung vermindert eindringende Störung von den Kunden her und bewirkt gleichzeitig eine Verminderung von Reflexionen durch Erhöhen des Stehwellenverhältnisses in dem Band von 5 bis 45 MHz, in welchem die stromaufgerichteten Signale typischerweise übertragen werden.

Oben ist ein Übertragungssystem beschrieben, welches asymmetrische Abzweige (301' bis 308') zur Dämpfung stromaufgerichteter Information um einen Betrag verwendet, der von demjenigen für stromabgerichtete Information verschieden ist, um die Übertragung stromaufgerichteter Information bei einem konstanten Pegel zu ermöglichen, wodurch der Einfluß von stromaufgerichteten Störungen vermindert wird, insbesondere an entfernten Abzweigen.

Es versteht sich, daß die oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich zur Erläuterung der Grundsätze der Erfindung dienen. Vielerlei Modifikationen und Änderungen können von Fachmann unter Verwendung der Grundsätze der Erfindung vorgenommen werden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Übertragung stromabgerichteter Informationssignale über mindestens ein Kabel (26) in einem Verteilungsnetzwerk (10) an einzelne Teilnehmer (14) und zur Übertragung stromaufgerichteter Informationssignale von den Teilnehmern über das Kabel, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:

    Zuführen eine stromabgerichteten Informationssignals von einzelnen Teilnehmern (14) über eine Folge von Abzweigen (30'1 bis 30'8), welche längs des Kabels in Kaskade liegen, wobei jeder Abzweig (30'1 bis 30'8) eine aufeinanderfolgend kleinere stromabgerichtete Dämpfungsgewichtung als ein stromauf liegender benachbarter Abzweig (30'1 bis 30'8) zur Dämpfung stromabgerichteter Signale hat, so daß das stromabgerichtete Signal, das an dem entferntesten Abzweig (30'1 bis 30'8) empfangen wird, im wesentlichen dieselbe Signalstärke aufweist wie das stromabgerichtete Signal, das an dem nächstliegenden Abzweig (30'1 bis 30'8) empfangen wird; und

    Abdämpfen des stromaufgerichteten Informationssignales an jedem Abzweig (30'1 bis 30'8) um einen Betrag derart, daß der Pegel des vom Teilnehmer erzeugten Informationssignales, das in dem Verteilungsnetzwerk empfangen wird, im wesentlichen für sämtliche Teilnehmer gleich ist;

    dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Abzweige (30'1 bis 30'8) jeweils stromabgerichtete und stromaufgerichtete Informationssignale um gesondert unabhängig wählbare Dämpfungswerte abdämpfen; und

    die genannten Abzweige (30'1 bis 30'8) eine aufaddierte stromaufgerichtete Dämpfung erzeugen, welche von einer aufaddierten stromabgerichteten Dämpfung verschieden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die stromaufgerichtete Dämpfung, welche durch jeden Abzweig (30'1 bis 30'8) erzeugt wird, dadurch eingestellt wird, daß von einem gegebenen Teilnehmer-Stromauf-Signalpegel ein gewünschter Pegel für die vom Teilnehmer (14) erzeugte Information innerhalb des Verteilungssystems, ein kumulativer Kabelverlust, welcher dem betreffenden Abzweig (30'1 bis 30'8) zugeordnet ist, und die kumulativen Abzweigverluste, welche dem betreffenden Abzweig (30'1 bis 30'8) zugeordnet sind, subtrahiert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die stromaufgerichtete Dämpfung, welche durch jeden Abzweig (30'1 bis 30'8) erzeugt wird, in Entsprechung mit dem Abstand des Abzweigs (30'1 bis 30'8) von dem Verteilungssystem (10) variiert, so daß ein entferntester Abzweig (30'1 bis 30'8) eine stromaufgerichtete Dämpfung aufweist, welche geringer als bei einem nächstliegenden Abzweig (30'1 bis 30'8) ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem jeder Abzweig (30'1 bis 30'8) stromabgerichtete Information durch Hindurchleiten dieser Information durch ein anpassendes Verlustelement (40') und nachfolgendes Ausfiltern (42) dieser stromabgerichteten Information aus empfangener stromaufgerichteter Information vor dem Weiterleiten dieser stromabgerichteten Information an einzelne Teilnehmer abdämpft.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem jeder Abzweig (30'1 bis 30'8) stromaufgerichtete Information, welche von Teilnehmern (14) empfangen wird, dadurch abdämpft, daß zuerst diese Information von stromabwärtsgerichteter Information ausgefiltert (441, 442) wird und dann diese Information über ein Stromaufverlustelement und dann durch das Anpassungsverlustelement vor einer Übertragung auf das Kabel übertragen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem ein entferntester Abzweig (30'1 bis 30'8) stromaufwärtsgerichtete Information um einen Betrag abdämpft, der größer als bei der stromabwärtsgerichteten Information ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem ein nächstliegender Abzweig (30'1 bis 30'8) die stromaufwärtsgerichtete Information um einen Betrag abdämpft, der annähernd derselbe ist wie bei der abwärtsgerichteten Information.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches den Schritt der Abtrennung der stromaufgerichteten und der stromabgerichteten Informationssignale an dem Abzweig (30'1 bis 30'8) über eine Diplex-Filteranordnung (441, 442) auf der Basis der Frequenz enthält, um zu ermöglichen, daß stromaufgerichtete und stromabgerichtete Signale mit gesondert wählbaren Werten abgedämpft werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches weiter den Schritt der Vorbeileitung niederfrequenter Leistungssignale durch den Abzweig (30 bis 30'8) enthält.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem der Pegel der stromaufgerichteten Informationssignale, welche an jedem Abzweig (30'1 bis 30'8) eingegeben werden, im wesentlichen gleich ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem die stromaufgerichtete Dämpfung jedes Abzweigs (30'1 bis 30'8) so eingestellt ist, daß stromaufgerichtete Kabelverluste und Verluste der Abzweige (30'1 bis 30'8) kompensiert werden.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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