Die Erfindung wird nun im Folgenden bezüglich einer bevorzugten Ausführung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen sind dabei nicht beschränkend und zeigen:

1 Struktur eines Breitbandverteilnetzes nach dem Stand der Technik;

2 Topologie und Netzebenen in einem Breitbandkabelverteilnetz (BK-Netz) nach dem Stand der Technik;

3 Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens am Einspeisepunkt einer Breitbandverteilanlage;

4 Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens an den Auskoppelpunkten einer Breitbandverteilanlage;

5 Blockdiagramm einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens an den Auskoppelpunkten einer Breitbandverteilanlage;

6 Signalstruktur im Frequenzbereich;

7 Zusammenschaltung von Sendeeinheiten an eine Breitbandverteilanlage zur Herstellung eines Gleichwellensendernetzes;

8 Sendestelle, der mit einer BK-Anlage das Sende- und Referenzsignal zugeführt wird;

9 Ausbildung der flächenhaften Funkversorgung durch mehrere Sender kleiner Leistung im Gleichwellenbetrieb mit Signalzuführung über Breitbandverteilsysteme.

1 zeigt die Topologie von Breitbandverteilsystemen nach dem Stand der Technik. Am zentralen Knotenpunkt 1 werden die zur Verteilung bestimmten Signale eingespeist, von dort mit Übertragungseinrichtungen 4 an die Verzweigungspunkte 2 weitergeleitet, wobei Zwischenverstärker 3 eventuelle Dämpfungsverluste der Übertragungsstrecken ausgleichen. Ein solches Breitbandverteilsystem bildet die Grundlage für das erfindungsgemäße Verfahren zur Errichtung von Gleichwellensendernetzen.

2 zeigt die hierarchische Struktur von Breitbandkabelnetzen, die nach dem Stand der Technik für die Verteilung von Kabelfernsehen und Kabeltonrundfunk eingesetzt werden. Dabei werden in der Kopfstation 1 die Programmsignale in einem standardisierten Frequenzraster eingespeist und über Leitungen 5, Zwischenverteiler und Verstärkerstellen 3 über Leitungen 7 an die Übergabepunkte 8 von Wohneinheiten 6 verteilt. Solche Breitbandkabelnetze eignen sich für die Zuführung von Signalen an unterschiedliche Standorte innerhalb von bebauten Gebieten, um synchrone Gleichwellensendernetze zu realisieren.

3 zeigt ein Blockdiagramm, in dem die Erzeugung des Signals S_K gezeigt ist, das in einem Breitbandverteilnetz übertragen wird. S_K entsteht, indem das Trägerfrequenzsignal f_C des Oszillators 16 mit dem Ausgangssignal des Summierers 10 in der Amplitude moduliert wird und das amplitudenmodulierte Signal mit dem Bandpassfilter 12 gefiltert wird. Dabei wird bei Breitbandkabelanlagen in vorteilhafter Weise das untere Seitenband aus Gründen der Frequenzökonomie unterdrückt. Jedoch können auch andere Modulationsverfahren eingesetzt werden, insbesondere die Frequenzmodulation oder die Phasenmodulation.

Das Summensignal des linearen Summierers 10 setzt sich aus zwei additiven Komponenten zusammen. Die erste Komponente ist das sendefähige digitale Rundfunksignal in Basisband-naher Frequenzlage, die zweite Komponente ist ein moduliertes Steuersignal, dem die Information aufgeprägt ist, auf welcher Mittenfrequenz das digitale Rundfunksignal durch die Sendevorrichtung abgestrahlt werden soll, weiterhin wie die Basisband-nahe Mittenfrequenz des zur Abstrahlung kommenden Signals lautet und wie viele Schwingungen pro Sekunde die Trägerfrequenz des Steuersignals hat. In vorteilhafter Weise wird das Steuersignal so ausgeführt, dass ein fehlergeschützter Bitstrom zyklisch übertragen wird, der die o.g. Information enthält. Genau so ist eine statische Übertragung möglich, bei der die Information parallel übermittelt wird. Im Blockdiagramm ist ein Amplitudenmodulator als einfachste Ausführungsform gezeigt, jedoch können auch andere Modulationsverfahren, insbesondere die Phasenmodulation, zum Einsatz kommen. Die Trägerfrequenz des Steuersignals ist dabei so gewählt, dass keine spektrale Überlappung mit dem digitalen Rundfunksignal auftritt. Um Frequenzstabilität zu gewährleisten, sind zweckmäßigerweise die Frequenzen des Steuersignaloszillators 17 und des Trägerfrequenzoszillators 16 von einem Mutteroszillator 15 abgeleitet.

4 zeigt ein Blockdiagramm, in dem das in das Breitbandverteilnetz eingespeiste Signal und übertragene Signal S_K zur Ausstrahlung aufbereitet wird. Mit dem Tuner 20 wird das Signal S_K empfangen, verstärkt und dem Demodulator 21 zugeführt. Es erscheint ausreichend, wenn die Genauigkeit der Frequenzabstimmung des Tuners in der Größenordnung von ca. 5% der Bandbreite des übertragenen Signals S_K liegt und eine analoge Frequenzregelung (AFC) zur Stabilisierung des Tuner-Oszillators vorgesehen wird. Am Ausgang des Demodulators 21 werden mit dem Tiefpassfilter 22 das Rundfunksignal und mit dem Bandpassfilter 26 das Steuersignal separiert. Der Ausgang des Demodulators 27 liefert den Steuersignalbitstrom. Dieser wird vom Dekodierer 28 in eine Bitfolge gewandelt, die die Frequenzteiler des phase-locked-loop Oszillators (PLO) 29 einstellt und damit die Frequenz des Signals festlegt, das am LO-Eingang des nichtlinearen Mischers 23 anliegt. Als Referenzsignal des PLO 29 dient die Trägerfrequenz des Steuersignals.

Das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 22 wird mit dem nichtlinearen Mischer 23 auf die Sendefrequenzlage umgesetzt. Die zum Aufwärts-Mischen benutzte LO-Frequenz ist, wie oben beschrieben, durch das Steuersignal vorgegeben. Dadurch wird erreicht, dass das Rundfunksignal in die durch den Steuercode festgelegte Frequenzlage des Sendesignals umgesetzt wird. Vorteilhaft sind die Verwendung eines Mischers mit Spiegelfrequenzunterdrückung und eine zweistufige Ausführung der Mischstufe, bei der zunächst in eine Zwischenfrequenzlage und dann in die Sendefrequenzlage umgesetzt wird. Das Mischerausgangssignal wird mit dem Bandpassfilter 24 von unerwünschten Mischprodukten befreit und einer Leistungsendstufe zugeführt, um über die Sendeantenne r, im Diagramm mit S_TX bezeichnet, abgestrahlt zu werden. Es versteht sich von selbst, dass der PLO 29, der nichtlineare Mischer 23 und das Bandpassfilter 24 mehrfach vorhanden sein können, so dass mehrere unterschiedliche digitale Rundfunksignale, die in Basisband-naher Frequenzlage dem übertragenen Signal S_K aufmoduliert sind (vgl. 6), auf unterschiedlichen Sendefrequenzen abgestrahlt werden können. Für die Steuerung mehrerer phase-locked-loop-Oszillatoren ist lediglich der Informationsinhalt des Steuersignals entsprechend zu erweitern.

5 zeigt ein Blockdiagramm einer Sendeeinrichtung mit integriertem Überwachungsempfänger. Das in die Breitbandverteilanlage eingespeiste und übertragene Signal SK wird mit dem Tuner 30 empfangen, mit dem Demodulator 31 demoduliert und dessen Ausgangssignal mit den Filtern 32 und 36 in die beiden Bestandteile Steuersignal und Rundfunksignal spektral zerlegt. Das Steuersignal wird mit dem Demodulator 37 demoduliert, die wiedergewonnene Steuerbitfolge mit dem Dekoder 38 dekodiert. Die Steuerinformation stellt erstens die Frequenzteiler des phase-locked-loop Oszillators (PLO) 39 so ein, dass die Soll-Sendefrequenzlage nach Aufwärtsmischen des digitalen Rundfunksignals durch den nichtlinearen Mischer 33 erreicht wird, und zweitens die Empfangsfrequenz des DAB- bzw. DVB-Empfängers 40 auf die Soll-Sendefrequenz. Als Referenzsignal des PLO dient das Master-Clock-Signal des Empfängers 40, das gemäß DAB- bzw. DVB-Standard bei Empfang eines digitalen Rundfunksignals mit dessen Taktfrequenz hochgenau synchronisiert ist. Der Empfänger 40 erhält als Eingangssignal das aufwärtsgemischte, mit dem Bandpassfilter 34 von unerwünschten Mischprodukten befreite Signal. Die Schalteinrichtung 35 wird durch den Empfänger 40 geschlossen und der Signalweg über die Leistungsendstufe zur Sendeantenne freigegeben, wenn der vom Empfänger 40 dekodierte Bitstrom des aufwärts gemischten Rundfunksignals in Sendefrequenzlage bezüglich der Bitfehlerhäufigkeit unter einem festgelegten Grenzwert liegt, andernfalls getrennt.

6 zeigt die von der Einspeisevorrichtung erzeugte Signalstruktur in spektraler Darstellung für den Spezialfall der Restseitenbandmodulation, die vorteilhaft in Breitbandkabelanlagen (BK) eingesetzt werden kann. Im Übertragungskanal 51, der bei BK-Anlagen standardmäßig 7 MHz oder 8 MHz Bandbreite aufweist und in einem festen Raster liegt, wird das obere Seitenband des AM-modulierten Trägersignals 52 mit der Frequenz f_C an die Sendevorrichtungen übermittelt. Das modulierte Steuersignal 53 wird als Unterträger mit der Frequenz f_S übertragen. Mit 54, 55 56, 57 sind vier zur Abstrahlung bestimmte T-DAB-Signale mit den Frequenzlagen f₁, f₂, f₃, f₄ gezeigt. Es versteht sich von selbst, dass anstelle der vier unterschiedlichen T-DAB-Signale ein DVB-T-Signal mit äquivalenter Bandbreite übertragen werden kann.

7 zeigt die Zusammenschaltung der Einspeisevorrichtung 60 mit den Sendevorrichtungen 80, 180, 280, ... 980, denen das Signal durch das Breitbandverteilnetz 70 zugeführt wird. Das digitale Steuersignal wird am Eingang 61, das Rundfunksignal am Eingang 62 der Einspeisevorrichtung 60 zugeführt, die das Signal in das Breitbandverteilsystem am Ausgang 63 einspeist. Aus dem Breitbandverteilnetz wird das von der Einspeisevorrichtung 60 erzeugte Signal an den Koppelpunkten 82, 182, 282, .. 982 entnommen, weiterverarbeitet (vgl. 4) und jeweils in gleicher Sendefrequenzlage über die Antennen 81, 181, ... 981 abgestrahlt.

8 zeigt die Installation einer Sendestelle eines Gleichwellensendernetzes, das über eine Breitverteilanlage gespeist wird. Ein Wohnhaus 802 ist über eine Leitung 803, die im Erdboden 801 verlegt ist, an ein Breitbandverteilnetz angeschlossen. Der Übergabepunkt 804 befindet sich im Untergeschoss. Die Wohnungen sind über eine im Haus verlegte Leitung 805 mit Steckdosen 806, 807 bedient. An einer der Dose 807 ist ein Sender nach 4 oder 5 angeschlossen, mit dessen Ausgangssignal eine Antenne 810 gespeist wird, die an einem Mast 809 über dem Hausdach 808 angebracht ist.

9 zeigt in Aufsicht die Ausbildung der flächenhaften Funkversorgung in einem mit Häusern 902, 903 besiedelten Gebiet durch mehrere Gleichwellensender kleiner Leistung. Die mit Schraffur markierten Häuser 903 sind an ein Breitbandverteilnetz angeschlossen, das in den Straßen 901 verlegt ist, und strahlen mit Sendern entsprechend 5 oder 6 die zugeführten Signale über Antennen ab. Die Reichweiten der einzelnen Sendestellen (vgl. 8) sind durch Konturen 904 näherungsweise dargestellt. Aufgrund des Gleichwellenbetriebs verschmelzen die einzelnen Konturen zu einer Gesamtkontur 905, die mindestens die Größe der Einhüllenden aller Einzelkonturen besitzt. Durch den Betrieb von wenigen Sendern in der Leistungsklasse 10mW bis 1000mW lassen sich auf diese Weise größere Flächen drahtlos versorgen.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass die Nutzungsmöglichkeiten von Verteilnetzen, insbesondere BK-Anlagen, erweitert werden und die Grundlage dafür geschaffen wird, dass mit universell einsetzbaren Kleinsendern T-DAB- bzw. DVB-T-Gleichwellensendernetze errichtet werden können. Insbesondere lässt sich in Ballungsräumen der Markt des portablen in-door Empfangs von digitalem Fernsehen und Hörfunk erschließen, der mit Gleichwellensendernetzen nach dem Stand der Technik nur mit hohem Aufwand geöffnet werden kann. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausführung der Sendereinheiten bietet gute Voraussetzungen zur Massenproduktion, so dass großflächige Gleichwellensendernetze mit Sendern der mW-Klasse errichtet werden können. Zusätzliche Sender lassen sich entsprechend der Nachfrage in größeren Stückzahlen an das Verteilnetz anschließen und in Betrieb nehmen.

Der wirtschaftliche Nutzen wird vor allem in der Marktöffnung der portablen in-door und out-door Multimedia-Nutzung in Ballungsräumen gesehen. Das vorgeschlagene Verfahren erweitert die wirtschaftliche Nutzungsmöglichkeit von bestehenden Verteilnetzen, insbesondere von BK-Anlagen. Weiterhin öffnet das Verfahren den Markt für neue Consumer-Elektronikprodukte im Multimedia-Bereich. Es ermöglicht das Angebot von Geräten, die innerhalb von Gebäuden in die Anschlussdosen von BK-Anlagen eingesteckt werden können und so den schnurlosen, portablen Empfang von Fernsehen, Hörfunk und Mediendiensten nach dem DVB-T bzw. T-DAB-Standard in der Wohnung, im Haus und in der Umgebung ermöglichen.

• 1 European Broadcasting Systems; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers
  
  ETSI EN 300 401 V 1.3.3 (2001-05)
  
  European Telecommunications Standards Institute
  
  www.etsi.org
• 2 Digital Video Broadcasting (DVB), Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television
  
  ETSI EN 300 744 V.1.4.1 (2001-01)
  
  European Telecommunications Standards Institute
  
  www.etsi.org
• 3 DE 693 21 312 T2 (deutsche Übersetzung von EP 0 582 103 B1)
• 4 EP 0 291 676 A2