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Die Erfindung betrifft ein Kabelkommunikationssystem, bestehend aus wenigstens einer Teilnehmerstation mit Untereinheiten und einer Zentraleinheit, die über ein Koaxialkabel untereinander in Verbidnung stehen, bei dem zwischen der Zentraleinheit und jeder Teilnehmerstation mit Untereinheit eine frequenzmultiplexe und zeitmultiplexe Signalübertragung erfolgt, wobei jede Teilnehmerstation Signalgeber, Modulator und Demodulator sowie Kodierer und Dekodierer aufweist, die Zentraleinheit Modulator und Demodulator sowie Kodierer und Dekodierer enthält, und mit Frequenzgeneratoren zur Trägerfrequenzerzeugung.
Ein Kabelkommunikationssystem der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 22 33 797 bekannt. Hierbei wird über einen steuerbaren Schalter schrittweise eine Verbindung zwischen einzelnen Teilnehmerstationen bzw. Zimmereinheiten und dem jeweils zugeordneten Zentralmodem hergestellt. Über diesen Übertragungsweg sind verschiedene Bettenkombinationen je Zimmereinheit beinhaltende Informationssignale zum Zentralmodem übertragbar. Dieses Kabelkommunikationssystem ermöglicht Sprechverbindungen zwischen der Zentraleinheit und der jeweils zugeschalteten Zimmereinheit, ferner die Anzeige von Informationssignalen, die von der jeweiligen Zimmereinheit über das zugehörige Zentralmodem zu der Zentraleinheit geführt werden. Bei diesem Kabelkommunikationssystem ist aber eine Steuerung von Verbindungen zwischen beliebigen Teilnehmerstationen bzw.
Zimmereinheiten einerseits und Teilnehmerstationen und der Zentraleinheit andererseits nicht vorgesehen, vielmehr kann immer jeweils nur eine Teilnehmerstation über ein vorbestimmtes Zentralmodem mit der Zentraleinheit in Verbindung stehen. Auch die Ausführung bestimmter Befehle oder Funktionen seitens der Teilnehmerstationen abhängig von einer Steuerung der Zentraleinheit ist nicht vorgesehen. Ein zeitmultiplexer Betrieb dieses Kommunikationssystems wird dadurch erreicht, dass über einen Wählschalter (Fig. 5 und 7) in aufeinanderfolgender Weise Verbindungen zwischen jeweils einem vorbestimmten Modem in der Zentraleinheit und einer Teilnemerstation hergestellt wird, d. h. die Teilnehmerstationen werden getrennt und aufeinanderfolgend auf die Zentraleinheit über ein jeweils zugeordnetes Modem geschaltet.
Die Übertragung von Signalen mehrerer Teilnehmerstationen gleichzeitig in zeitmultiplexer Weise zur Zentraleinheit ist dabei nicht möglich. Ein frequenzmultiplexer Betrieb wird bei einer Ausführungsform durchgeführt, bei welcher einer Niederfrequenz Untereinheitsadressensignale überlagert werden.
Hierbei ist noch darauf zu verweisen, dass aus der DE-OS 26 10 749 ein Übertragungssystem bekannt ist, bei dem die Signale von Teilnehmerstationen gleichzeitig in zeitmultiplexer Weise und im Frequenzmultiplexbetrieb übertragen werden. Jeweils einem Sender ist jeweils eine Mehrzahl von Teilnehmersystemen zugeordnet, so dass jeweils ein Sender und ein Empfänger einer bestimmten Mehrzahl von Teilnehmern zugeordnet ist. Zwischen Sender und Empfänger einerseits und unterschiedlichen Teilnehmergruppen andererseits erfolgt die Kopplung über Basisumwandlungsrechner, Speicher-, Zeitdehn- und Leseregister. Zur übergeordneten Überwachung aller Teilnehmergruppen ist ein Vermittlungsamt vorgesehen.
Zwischen den Teilnehmern kann eine Verbindung zur Datenübertragung oder für Fernsprechverbindungen hergestellt werden, indem die Signalerfassung unter Berücksichtigung der Phasenverschiebung je Zeitschlitz durchgeführt wird. Hierbei muss nachteiligerweise eine Überprüfung der Phasenverschiebung erfolgen. Die Übertragung erfolgt ausschliesslich über ein Mehrdrahtsystem, in welches eine Mehrzahl von Verstärkern zur Signalverstärkung geschaltet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabelkommunikationssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, weches geringeren Aufwand in der Zentraleinheit mit sich bringt und die Steuerung von Verbindungen zwischen beliebigen Teilnehmerstationen bzw. Teilnehmerstationen und der Zentraleinheit bei schnellem Verbindungsaufbau gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Zentraleinheit eine für alle Teilnehmerstationen zuständige Rechnersteuerung aufweist, dass die Rechnersteuerung eine Auswertelogik zur Auswertung von Anforderungssignalen der Teilnehmerstationen enthält, wobei jede Teilnehmerstation eine Funktionsgebereinheit mit Speicher zur Erzeugung der Anforderungssignale oder Bereitschaftssignale beinhaltet, dass die Rechnersteuerung eine in der Zentraleinheit vorgesehene Funktionsgebereinheit mit Speicher, abhängig von den empfangenen Anforderungssignalen zur Abgabe von Signalfolgen, die Adressensignale enthalten, aktiviert, dass diese Signalfolgen an eine oder mehrere, durch die Adressensignale festgelegte und Bereitschaft anzeigende Teilnehmerstationen übertragen werden,
und dass die Signalübertragung von allen Teilnehmerstationen zur Zentraleinheit einerseits und von der Zentraleinheit zu allen Teilnehmerstationen andererseits über zwei unterschiedliche Trägerfrequenzen vorgenommen wird
Beim erfindungsgemässen Kabelkommunikationssystem ist eine gesteuerte Übertragung von Informationen von einzelnen oder mehreren Teilnehmerstationen zur Zentraleinheit und umgekehrt möglich, und zwar auf solche Weise, dass eine beliebige Teilnehmerstation ein Anforderungssignal zur Zentraleinheit übersendet, beispeilsweise um eine Verbindung zu einer anderen Teilnehmerstation zu erhalten.
Die Zentraleinheit fragt die gewünschte Teilnehmerstation auf Empfangsbereitschaft ab und empfängt von der betreffenden Teilnehmerstation Bereitschaftssignale oder- wenn die betreffende Teilnehmerstation belegt ist - Belegtsignale und informiert dann die anfragende Teilnehmerstation entsprechend. In gleicher Weise kann die Zentraleinheit Teilnehmerstationen ansprechen und abfragen sowie empfangene Informationen speichern und auswerten.
Das Kommunikationssystem kann auf vielfältige Weise Verbindungen zwischen den Teilnehmerstationen einerseits und zwischen verschiedenen Teilnehmerstationen oder einer Teilnehmerstation und der Zentraleinheit oder an die Zentraleinheit gekoppelte externe Dienste herstellen, wobei aufgrund der zwei verwendeten Trägerfrequenzen für die Übertragung der Signale von den Teilnehmerstationen zur Zentraleinheit einerseits und
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für die Übertragung von Informationen von der Zentraleinheit zu der oder den Teilnehmerstationen andererseits äusserst schnell Verbindungen aufgebaut werden.
Das Kabelkommunikationssystem weist den Vorteil auf, auf gleiche Weise zu arbeiten, wenn anstelle eines üblichen Koaxialkabels andere Hochfrequenzleitungen, beispielsweise Lichtwellenleiterkabel, verwendet werden.
Zwischen den Teilnehmerstationen und der Zentraleinheit können beliebige Informationen übertragen werden, beispielsweise teilnehmer- und gebäudebezogene Informationen, Verbrauchsdaten usw. In Gebäuden vorhandene Informations- und Kommunikationssysteme, auch Vieldrahtsysteme, lassen sich in das Kabelkommunikationssystem mit einem Koaxialkabel als Übertragungsmedium integrieren. Die Übertragung der Informationen erfolgt auf digitale Weise, was zusätzlich zum schnellen Aufbau der gewünschten Verbindungen beiträgt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelkommunikationssystems besteht darin, dass die Funktionsgebereinheit der Zentraleinheit an eine Interface-Schaltung angeschlossen ist, die eine Verbindung zwischen einer Teilnehmerstation und einer von dieser ausgewählten Einheit für externe Dienste herstellt. Damit ist es jedem Teilnehmer möglich, vorbestimmte externe Dienste in Anspruch zu nehmen ; die entsprechenden Anforderungssignale werden über die Rechnersteuerung der Zentraleinheit zu den betreffenden externen Diensten weitergeleitet : dann wird durch die Zentraleinheit die jeweils gewünschte Verbindung von einer oder mehreren Teilnehmerstationen zu den externen Diensten hergestellt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabelkommunikationssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnersteuerung der Zentraleinheit an eine Bedienungs- und Überwachungseinheit angeschlossen ist, welche einzelne oder Gruppen von Teilnehmerstationen zur Informationsübertragung ansteuert.
Günstigerweise kann dann vorgesehen sein, dass die Bedienungs- und Überwachungseinheit Zustandsmeldungen oder Warnsignale der Teilnehmerstationen an die Einheit (en) für externe Dienste weiterleitet. Jede Teilnehmerstation kann Warnmeldungen an die Zentraleinheit abgeben, die ihrerseits abhängig von der Art der Wammeldungen, beispielsweise einer Brandmeldung, benachbarte Teilnehmerstationen über diese Wammeldungen informiert, oder die Wammeldungen beispeilsweise an einen Drucker oder Schirm ausgibt.
Die von den einzelnen Teilnehmerstationen abgegebenen Anforderungen werden bei einer bevorzugten Ausführungsform in einem mit der Rechnersteuerung der Zentraleinheit verbundenen Register gespeichert, wobei es vorteilhafterweise möglich ist, besimmten Anforderungen von den Teilnehmerstationen, beispielsweise Brandmeldungen, eine Vorrangstellung einzuräumen, dh. dass derartige Signale durch die Rechnersteuerung sofort ausgewertet werden. Dies ist dadurch möglich, dass die Anforderungen seitens der Teilnehmerstationen über die Rechnersteuerung erfasst und erst dann in das Register eingegeben werden.
Um zeitweise Informationen nur vorbestimmten Teilnehmerstationen zukommen zu lassen, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass zwischen den Teilnehmerstationen und dem Koaxialkabel steuerbare Schalter zur Auswahl vorbestimmter Teilnehmerstationen für eine Informationsübertragung vorgesehen sind.
Günstigerweise enthält jede Teilnehmerstation eine Auswertlogik zur Auswertung von Anforderungssignalen der Zentraleinheit, wobei an diese über Interface-Schaltung eine Ein- und Ausgabeeinheit angeschlossen sein kann. Damit kann jede Teilnehmerstation von aussen, d. h. von der Zentraleinheit oder über die Zentraleinheit von einer anderen Teilnehmerstation aus angerufen werden und Informationen an sie übertragen werden (Informationsausgabe über die Ein- und Ausgabeeinheit). Ausserdem kann die Teilnehmerstation über die Ein- und Ausgabeeinheit, beispielsweise eine Tastatur mit Bildschirm, eingegebene Informationen an die Zentraleinheit oder andere Teilnehmerstationen weitergeben.
Die Teilnehmerstationen können gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform Untereinheiten, wie beispielsweise Stromzähler, aufweisen, die relativ etwa von der Zentraleinheit automatisch aktivierbar oder abfragbar sind. In Abhängigkeit des Abfrageergebnisses kann die Zentraleinheit dann einen externen Dienst in Anspruch nehmen und beispielsweise eine Rechnung übermitteln. Selbstverständlich sind auch andere Untereinheiten als Stromzähler möglich. Bei grösseren Kabelkommunikationssystemen kann gemäss einem bevorzugten Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass jeweils einer Gruppe von Teilnehmerstationen eine durch die Zentraleinheit gesteuerte Unterzentrale zugeordnet ist.
Diese Unterzentralen erfüllen weitgehend die Aufgaben der Zentraleinheit für die jeweils nachgeschalteten Teilnehmerstationen und entlasten die Zentraleinheit, wenn beispielsweie nur eine Kommunikation unter den einer bestimmten Unterzentrale zugeordneten Teilnehmerstationen erfolgt.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Kabelkommunikationssystems zur Erläuterung weiterer Merkmale an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Grundprinzips der Zweiwegkommunikation zwischen einem Teilnehmer und der Zentraleinheit,
Fig. 2 in Blockschaltbildform die einzelnen Einheiten der Zentraleinheit und einer Teilnehmerstation,
Fig. 3 ein Blockschaltbild mit beipsielhaften Funktionsabläufen,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Kabelkommunikationssystems, in welchem die Versorgung und Anordnung mehrerer Teilnehmerstationen dargestellt ist, und
Fig. 5 ein Kabelkommunikationssystem mit Unterzentralen vor bestimmten Teilnehmerstationsgruppen.
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Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Kabelkommunikationssystems zur Erläuterung der Zweiwegkommunikation zwischen der Zentraleinheit (1) und einer von mehreren Teilnehmerstationen (3). Die einzelnen Baugruppen der Zentraleinheit (l) und jeder Teilnehmerstation (3) werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 im Detail beschrieben.
Die Zentraleinheit (1) enthält grundsätzlich eine Rechnersteuerung (11), einen Modulator (14) und einen Demodulator (16), eine zeitmultiplexe Codierschaltung (13) und eine Decodierschaltung (15), eine Funktionsgebereinheit (12) mit Speicher und ein Filter (17).
Die Rechnersteuerung (11) empfängt die Anforderungssignale der Teilnehmerstationen (3) über das Filter (17), den Demodulator (16) und den Decodierer (15). Die Herstellung einer bzw. mehrere Verbindungen zwischen der Rechnersteuerung (11) und einer Teilnehmerstation bzw. mehrerer Teilnehmerstationen (3) erfolgt über den Codierer (13) und den Modulator (14).
Die funktionelle Ergängzung der Teilnehmerstation (3) im Vergleich zur Rechnersteuerung (11) in der Zentraleinheit (1) bildet eine Auswertungslogik (31). Ausserdem enthält jede Teilnehmerstation (3) einen Modulator (34) und einen Demodulator (36), eine zeitmultiplexe Codier- und Decodierschaltung (33 und 35), eine Funktionsgebereinheit (32) mit Speicher und ein Filter (37). Die Auswertungslogik (31) steht mit dem Modulator (34) über die Funktionsgebereinheit (32) und den Codierer (33) in Verbindung, um die von der Zentraleinheit (1) geforderten Funktionsabläufe zu veranlassen, wie noch erläutert wird. Die Auswertungslogik (31) erhält ihre Anweisungen von der Zentraleinheit (1) über ein Koaxialkabelsystem (2), den Demodulator (36) und den Decodierer (35).
In einer Signalgebereinheit (311) für die Erzeugung von Bereitschafts- und Identifizierungssignalen werden Signalfolgen erzeugt, die es der Zentraleinheit (1) ermöglichen, die Funktionstüchtigkeit der Teilnehmerstation (3) sowie deren Adresse und/oder die Funktionstüchtigkeit bzw. Bereitschaft und Adresse von Untereinheiten der betreffenden Teilnehmerstationen (3) zu erkennen. Die Signalgebereinheit (311) ist an die Funktionsgebereinheit (32) angeschlossen. Nach Fig. 1 kann der Modulator (14) der Zentraleinheit (1) mit einem Frequenzgenerator (18) und jede Teilnehmerstation (3) mit einem Frequenzgenerator (19) verbunden sein, welche Trägerfrequenzen zur Signalübertragung erzeugen.
An die Verbindung zwischen der Rechnersteuerung (11) und der Funktionsgebereinheit (12) kann eine Bedienungs- und Überwachungseinheit (113) mit der noch zu beschreibenden Funktion geschaltet sein.
Die Auswertungslogik (31) steht nach Fig. 2 mit einer der zugehörigen Teilnehmerstation zugeordneten Einund Ausgabeeinheit (39) über ein Interface (38) in Verbindung. Das zwischen einem Einspeisepunkt (4b) und dem Demodulator (36) einer Teilnehmerstation (3) angeordnete Filter (37) lässt nur eine bestimmte Frequenz mit der erforderlichen Bandbreite zum Demodulator (36) durch. Entsprechendes gilt auch für das Filter (17) auf der Seite der Zentraleinheit (1), das an einen Einspeisepunkt (4a) angeschlossen ist
Am Einspeisepunkt (4b) werden durch ein nicht dargestelltes Filter Rundfunk- und Fernsehsignale aus dem Koaxialkabelsystem, das mit (2) bezeichnet ist, entnommen und zu einem steuerbaren, frequenzselektiven Schalter (310) geführt, der bei entsprechender Ansteuerung den Empfang von Pay-TV ermöglicht.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass bei vorhandenen Koaxialkabelsystemen, z. B. für ein Kabelfemsehsystem, erfindungsgemäss dessen Leitungen derart ausgenutzt werden können, dass an das Koaxialkabelsystem neben den verschiedenen Rundfunk- und Fernsehempfängern grundsätzlich beliebig viele Teilnehmerstationen (3) einerseits und eine Zentraleinheit (1) anderseits angeschlossen werden können. Dadurch ist die Übertragung von beliebigen Signalen zu Steuerungszwecken oder zu Kommunikationszwecken zwischen einer Zentraleinheit (1) und einer oder mehreren Teilnehmerstationen (3) und/oder zwischen einzelnen der Gruppen von Teilnehmerstationen (3) möglich, dh., dass auch bestehende Femsprechsysteme in das Koaxialkabelsysem integriert werden können.
Mit dem vorstehend beschriebenen Kabelkommunikationssystem können also durch Steuerung der in der Zentraleinheit (1) vorgesehenen Rechnersteuerung (11) von einer beliebigen Teilnehmerstation (3), z. B. durch Betätigung einer Tastatur in der Ein- und Ausgabeeinheit (39) eine Anforderung von Teilnehmerstation zu Teilnehmerstation bzw. zur Zentraleinheit (1) bewirkt werden. Durch eine Eingabe in die Eingabeeinheit (39) wird veranlasst, dass die Funktionsgebereinheit (32) Digitalsignale zum zeitmultiplexen Codierer (33) überträgt und diese Digitalsignale nach Modulation im Modulator (34) am Einspeisepunkt (4b) in das Koaxialkabelsystem (2) eingespeist werden.
Die eingespeisten Signale werden durch das Filter (17) zum Demodulator (16) in der Zentraleinheit (1) übertragen, im Demodulator (16) demoduliert und nach Decodierung im Decoder (15) der Rechnersteuerung (11) zugeführt. Die Rechnersteuerung (11), die neben ihrer Steuerungsfunktion auch Auswertung-un Verarbeitungsfunktion hat, ermittelt die Art der jeweiligen Anforderung einer oder mehrerer Teilnehmerstationen (3) und leitet der Funktionsgebereinheit (12) mit Speicher die Adresse des Empfängers, d. h. einer anderen Teilnehmerstation, mit dem Befehl zu, den entsprechenden oder rufenden Teilnehmer anzusprechen.
In der Funktionsgebereinheit (12) werden gleichzeitig mehrere Digitalsignale ausgelöst, zeitmultiplex im Codierer (13) mit gegebenenfalls gleichzeitig anstehenden Digitalsignalen anderer Funktionswünsche oder Anfragen verschlüsselt im Modulator (14) moduliert und in das Koaxialkabelsystem (2) eingespeist Ist die gerufene Teilnehmerstation zum Empfang bereit, so teilt sie dies der Zentraleinheit (1) mit, so dass die Rechnersteuerung (11) Übertragungskapazität, z. B.
Verbindungswege, zur Verfügung stellt und die Verbindungen herstellt
Ist die gerufen Teilnehmerstation belegt, so wird dies der Zentraleinheit (1) automatisch von der gerufenen, aber belegten Teilnehmerstation angezeigt, indem deren Einheit (311) entsprechende Belegt-Signale erzeugt
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In das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kommunikationssystem ist auch die Eingabe von Signalen externer Dienste möglich, wenn entsprechend Fig. 2 die Funktionsgebereiheit (12) über ein Interface (110) an einen die externen Dienste repräsentierenden Block (111) angeschlossen wird.
Wie bereits erläutert ist, sind wenigstens zwei Frequenzgeneratoren (18 und 19) vorgesehen, welche die Träger für eine Zweiwegkommunikation zwischen einzelnen Einheiten, z. B. der Zentraleinheit (1) und einer Teilnehmerstation (3), erzeugen. Der Frequenzgenerator (18) erzeugt einen Träger mit der Frequenz (fil), der Frequenzgenerator (19) einen Träger mit der Frequenz (fizz Der Träger mit der Frequenz (fl) dient zur
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Teilnehmerwünsche verbunden sein, welches Anforderungen bzw. Wünsche verschiedener Teilnehmerstationen registriert.
Die Einheit (113) ist zur Bedienung und/oder Überwachung vorgesehen, vorzugsweise extern zur Zentraleinheit (1) angeordnet und dient zur manuellen Kontrolle des gesamten Kommunikationssystems. Von der Einheit (113) können die Teilnehmerstationen einzeln oder, wie später beschrieben ist, in Gruppen angesteuert oder angerufen werden. In der Einheit (113) werden auch mögliche Störungs-Zustands- und Warnmeldungen, die in den Teilnehmerstationen (3) per Hand und auch automatisch eingegeben werden können, optisch und/oder akustisch angezeigt. Eine Weiterleitung zu den benötigten externen Diensten kann automatisch erfolgen, kann aber auch vom Bedienungspersonal durchgeführt werden.
Nach Fig. 2 kann eine Femspeisung (115) vorgesehen sein, die von aussen in die Zentraleinheit (1) geführt ist und - wenn erforderlich - alle Teilnehmerstationen sowie die Zentraleinheit (1) selbst mit elektrischer Energie versorgt. Alternativ können auch alle oder einzelne Teilnehmerstationen eine eigene Stromversorgung (312) (Fig. 2) enthalten. Ausserdem kann die Zentraleinheit (1) auch eine Zuführung (114) für Notstrom aufweisen.
Damit ist ohne weiteres ein Betrieb nach VDE 0800 Klasse C, insbesondere bei Fernspeisung, möglich.
Die Fig. 3 zeigt den Funktionsablauf im erfindungsgemässen Kabelkommunikationssystem an Hand zweier Beispiele. In der oberen Hälfte der Fig. 3 ist der Ablauf einer Brandmeldung im Kabelkommunikationssystem dargestellt. Die Brandmeldung, die von einer mit (313) bezeichneten Untereinheit der zugehörigen Teilnehmerstation (3) abgegeben wird, wird über die betreffende Eingabeeinheit (39) direkt in die Funktionsgeber- und Speichereinheit (32) eingegeben. Dadurch löst die Brandmeldung in der Funktionsgeberund Speichereinheit (32) der zugehörigen Teilnehmerstation (3) bestimmte Digitalsignalfolgen aus, welche
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(1132) angezeigt werden. Eine automatische Weitergabe der Meldung zu Rettungsdiensten ist über andere Systeme, z. B. Telefon, ebenfalls möglich.
Sollen die dem Brandherd benachbarten Teilnehmerstationen gewarnt werden, erfolgt diese Warnung über die Einheit (113) (Bedienung und Überwachung), die von der Funktionsgebereinheit (12) ein Warnsignal empfängt und an eine einen Warnsignalgenerator darstellende Einheit (314) anlegt. In der Darstellung nach Fig. 3 geschieht dies mit einem akustischen Signal.
Die unter Hälfte von Fig. 3 stellt den Funktionsablauf eines Befehles der Zentraleinheit (1) zum Ablesen des Zählerstandes der Einheit (315) einer Teilnehmerstation (3) dar. Der Befehl wird in die Bedienungseinheit (113) eingegeben. Die Teilnehmerstation erhält diesen Befehl und gibt den Zählerstand durch das Koaxialkabelsystem an die Rechnersteuerung (11) der Zentraleinheit zur Verarbeitung weiter, wobei das Ablesen des Zählers (315) durch ein Ausgangssignal der als Ausgabe wirkenden Einheit (39) und die Eingabe des Zählerstandes über die als Eingabe fungierende Einheit (39) erfolgt. Der Zählerstand kann weitergegeben werden und/oder die Rechnersteuerung kann veranlassen, dass von einem externen Dienst (111) eine Rechnung übermittelt wird.
Aus vorstehenden Erläuterungen ist ersichtlich, dass der mit (111) bezeichnete Block eine Vielzahl von externen Diensten, z. B. Feuerwehr, Datenverarbeitungsanlagen zur Rechnungserstellung usw. enthalten kann.
Entsprechend kann jede Teilnehmerstation mit verschiedenen Einheiten geschaltet werden oder derartige Einheiten als Untereinheiten enthalten, wie durch den KWh-Zähler (315) und einen Blattschreiber-Empfänger (316) in Fig. 3 angedeutet ist.
Die Fig. 4 zeigt mögliche Anschlussvarianten für eine Vielzahl von Teilnehmerstationen, von denen nur einige mit Bezugszeichen versehen sind. Erfmdungsgemäss ist eine Baugruppe programmierbarer, fernsteuerbarer Schalter (51 bis 59) vorgesehen, die bestimmmte Teilnehmergruppen, welche zumBeispiel für Häuserblocks u. ä. repräsentativ sind, bei Bedarf von einem Empfang über das gemeinsame Kabelkommunikationssystem ausnehmen können. Als Beispiel für einen solchen Bedarf kann angenommen werden, dass eine Feuermeldung von der Teilnehmerstation (301) ausgelöst wurde. Alle in der unmittelbaren Nähe liegenden Wohnungseinheiten sollen über ihre Teilnehmerstation (302 bis 305) ein Warnsignal erhalten.
Die Schalter (51 bis 58) werden
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von der Zentraleinheit (1) so gesteuert, dass andere Teilnehmerstationen mit Ausnahme der Teilnehmerstationen (302 bis 305) diese Wammeldung nicht erhalten, wobei alle anderen Übertragungs-und Steuerungsfunktionen erhalten bleiben.
Die Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Verteilstruktur für das Kabelkommunikationssystem entsprechend Fig. 4, mit dem Unterschied, dass jeweils eine Unterzentrale (6) vor eine Gruppe von Teilnehmerstationen in das Koaxialkabelsystem (2) geschaltet ist. Diese Unterzentralen (6) werden von der Zentraleinheit (1) gesteuert. Die Unterzentralen (6) erfüllen weitgehend die Aufgaben der Zentraleinheit (1) für die jeweils nachgeschalteten Teilnehmerstationen (3). Sie erhalten ihre Befehle von den Teilnehmerstationen, wie auch von der Zentraleinheit (1). Die Unterzentralen (6) können Anforderungen und Befehle weiterleiten und auch ausführen.
Wenn zwei Teilnehmerstationen einer zusammengehörigen Gruppe miteinander in Verbindung treten wollen, stellt die Unterzentrale (6) Übertragungskapazität zur Verfügung, ohne dass die Zentraleinheit (1) benutzt wird.
Mit dem erfmdungsgemässen Kabelkommunikationssystem ist eine Signalübertragung über grosse Distanzen möglich, wobei im Gegensatz zu den bekannten Vieldrahtsystemen eine erhebliche Leitungs- und Montageeinsprarung erreicht wird, weil bestehende Systeme, wie Antennen-Anlagen von Häusern und Häuserblocks, Wechselsprechanlagen usw., ohne weiteres integriert werden können.
Der prinzipielle Betrieb des beschriebenen Kabelkommunikationssystems ist folgender :
Die Zentraleinheit (1) fragt jede Teilnehmerstation (3) im Zeitmultiplexverfahren laufend nach Bereitschaft, Störung, Alarmmeldung, Funktionswünschen ab. Wenn beispielsweise die Teilnehmerstation (301) (Fig. 4) eine Fernschreibverbindung zur Teilnehmerstation (304) anfordert, wird diese Anforderung nach ihrer Eingabe in geeigneter Form in die Eingabe- und Ausgabeeinheit (39) in der beschriebenen Weise über das Koaxialkabelsystem (2) zur Zentraleinheit (1) übertragen. Hier wertet die Rechnersteuerung (11) die ankommenden Digitalsignale aus und erkennt den Wunsch. Die Rechnersteuerung (11) gibt die entsprechenden Digitalsignale an den Funktionsgeber (12) weiter, die mit der Adresse der gewünschten Teilnehmerstation (304) versehen sind.
In der Funktionsgebereinheit (12) bzw. im darin enthaltenen Speicher sind u. a. Signalfolgen zur Abfrage der Teilnehmerstationen, im vorliegenden Fall der Teilnehmerstation (304), gespeichert, die nach einer zeitmultiplexer Codierung und Modulierung mit dem Träger der Frequenz (fl) des Frequenzgenerators (18) zur Teilnehmerstation (304) übertragen werden. Ist die angesprochene Teilnehmerstation (304) empfangsbereit, so gibt sie entsprechende Signalfolgen an die Rechnersteuerung (11) ab, welche die Empfangsbereitschaft der Teilnehmerstation (304) gegenüber der anfordernden Teilnehmerstation (301) anzeigen, so dass die Rechnersteuerung (11) Ubertragungskapazität, z. B. in Form von Verbindungswegen, über das Koaxialkabelsystem (2) zur Verfügung stellt. Sollte die Teilnehmerstation (304) nicht empfangsbereit sein, z.
B. infolge einer bestehenden Belegung, so gibt sie entsprechende Digitalfolgen an die Rechnersteuerung (11) ab, welche diese Informationen an die Teilnehmerstation (301) weiterleitet.
Nach Beendigung der Femschreibverbindung erhält die Rechnersteuerung (11) von der Teilnehmerstation (301) Signalfolgen, welche die Rechnersteuerung (11) veranlassen, die zur Verfügung gestellte Übertragungskapazität wieder anderweitig zu nutzen.
In gleicher Weise funktioniert das erfindungsgemässe Kabelkommunikationssystem, wenn z. B. eine Sprechverbindung (Zweiwegkommunikation) zwischen zwei Teilnehmerstationen gewünscht wird. In diesem Fall muss die Rechnersteuerung (11) im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen Beispiel Übertragungskapazität in der Hin- und Rückrichtung, d. h. Übertragungswege, bereitstellen.
Die vorzugsweise kontinuierlich vorgesehene Abfrage einzelner oder aller Teilnehmerstationen des Kabelkommunikationssystems durch die Zentraleinheit ermöglicht die Überwachung des gesamten Systems sowie einzelner oder mehrerer Einheiten der Teilnehmerstationen. Tritt an einer der Teilnehmerstationen ein Störungsfall ein, wie beispielsweise eine Brandmeldung, wie vorstehend erläutert wurde, oder eine Unterbrechung, ein Stromausfall oder ein Fehler im Netz oder in einer Teilnehmerstation, so wird das Fehlen eines ständig anstehenden Signals (z.
B. digital) von der Rechnersteuerung (11) in der Zentraleinheit erkannt, beispielsweise optisch und/oder akustisch angezeigt und registriert
Nach Beseitigung der Störung werden die Anzeigeinstrumente, welche die Störung in der Zentraleinheit (1) angezeigt haben, zurückgestellt.
Für den Fall einer Brand- oder Notrufmeldung ist vorzugsweise vorgesehen, dass diese Meldung zur Bedienungs- und Überwachungseinheit (113) geleitet und entweder von einer Bedienungsperson oder direkt automatisch mit Hilfe der Bedienungssteuerung (11) durch entsprechende Adressierung an die betreffenden Rettungsdienste weitergeben wird. Schliesslich können auch von der Zentraleinheit (1) aus Durchsagen und Warnungen an bestimmte oder alle Teilnehmerstationen übertragen werden. Damit nicht alle unbeteiligten Teilnehmer alarmiert werden, ist somit ein gezieltes Ansprechen bestimmter Teilnehmer möglich. In diesem Fall schaltet die Rechnersteuerung (11) die steuerbaren Schalter (5) so, dass die nicht betroffenen Teilnehmerstationen keine Warnmeldungen erhalten.
Die Radio- und Fernsehprogramme werden an geeigneter Stelle, z. B. in der Zentraleinheit (1), in das Koaxialkabelsystem eingespeist Bei Benutzung von Sonderprogrammen (Pay-TV), die eine Bezahlung erfordern, sind im Kabelkommunikationssystem elektronisch gesteuerte Schalter vorgesehen, die vorzugsweise in den Teilnehmerstationen angeordnet sind und abhängig von der Steuerung der Rechnersteuerung (11) den Empfang
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der Sonderprogramme ermöglichen. Die Rechnersteuerung (11) registriert die Zeitdauer und kann evtl. auch die Rechnungsunterlagen ausdrucken, wie bereits beschrieben wurde.
Mit dem erfindungsgemässen Kabelkommunikationssystem kann eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen ausgeführt werden, wie beispielsweise die Überprüfung der Betriebsbereitschaft von Teilnehmerstationen oder deren angeschlossenen Einheiten ; Alarm-und Notrufmeldung ; Sprech-und Hörfunktion (Wechselsprechen) ; Abruf von Informationen, d. h. zum Beispiel Zählerstandsablesung, auch nach Anforderung durch einen externen Dienst ; Femwirken, d. h. zum Beispiel Schalten bestimmter Einheiten der Teilnehmerstationen aufgrund einer Operation der Rechnersteuerung oder infolge einer Anforderung eines externen Dienstes ; Beratung ; Zustandserfassung.
Obgleich bei den beschriebenen Ausführungsformen angegeben ist, dass zur Trägerfrequenzerzeugung Frequenzgeneratoren (18 und 19) vorgesehen werden, können diese Frequenzgeneratoren auch entfallen. In diesem Fall werden die erforderlichen Trägerfrequenzen von aussen in das Kommunikationssystem eingespeist und beispielsweise aus den Rundfunk- und/oder Fernsehsignalen abgeleitet, die dem Einspeisepunkt (4a) zugeführt und von dem Einspeisepunkt (4b) entnommen werden.
Beim erfindungsgemässen Kabelkommunikationssystem werden Signale zeitmultiplex von der Zentraleinheit oder von einer Teilnehmerstation zu einer oder mehreren anderen Teilnehmerstationen übertragen. Gleichzeitig wird auch eine frequenzmultiplexe Übertragung unter Erzielung einer optimalen Ausnützung des zur Verfügung stehenden Frequenzbandes angewendet.
Mit dem Kabelkommunikationssystem können schliesslich auch drahtlose Systeme gekoppelt werden, indem sie-ähnlich wie die beschriebenen externen Dienste - von der Zentraleinheit zugeschaltet werden.
PATENTANSPRÜCHE 1. Kabelkommunikationssystem, bestehend aus wenigstens einer Teilnehmerstation mit Untereinheiten und einer Zentraleinheit, die über ein Koaxialkabel untereinander in Verbindung stehen, bei dem zwischen der Zentraleinheit und jeder Teilnehmerstation mit Untereinheit eine frequenzmultiplexe und zeitmultiplexe Signalübertragung erfolgt, wobei jede Teilnehmerstation Signalgeber, Modulator und Demodulator sowie Kodierer und Dekodierer aufweist, die Zentraleinheit Modulator und Demodulator sowie Kodierer und Dekodierer enthält, und mit Frequenzgeneratoren zur Trägerfrequenzerzeugung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (1) eine für alle Teilnehmerstationen (3) zuständige Rechnersteuerung (11) aufweist, dass die Rechnersteuerung (11) eine Auswertelogik zur Auswertung von Anforderungssignalen der Teilnehmerstationen (3) enthält,
wobei jede Teilnehmerstation (3) eine Funktionsgebereinheit (32) mit Speicher zur Erzeugung der Anforderungssignale oder Bereischaftssignale beinhaltet, dass die Rechnersteuerung (11) eine in der Zentraleinheit (1) vorgesehene Funktionsgebereinheit (12) mit Speicher, abhängig von den empfangenen Anforderungssignalen zur Abgabe von Signalfolgen, die Adressensignale enthalten, aktiviert, dass diese Signalfolgen an eine oder mehrere, durch die Adressensignale festgelegte und Bereitschaft anzeigende Teilnehmerstationen (3) übertragen werden, und dass die
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