CH651162A5 - Leitergebundene bild- und tonsignaluebertragungsanlage mit videophonie. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine leitergebundene Bild- und Tonsignalübertragungsanlage mit Videophonie nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. In einer solchen Anlage können beispielsweise die Abonnenten Programme empfangen, die in der Zentrale auf die Leitungen gegeben werden, und wobei die Abonnenten weiterhin unmittelbar mit anderen Abonnenten Informationen austauschen können.

Es sind bereits solche Anlagen bekannt, bei denen Fernsehprogramme auf entsprechende Sammelkabel in einer Zentrale geschaltet und Abonnenten an diese Zentrale über entsprechende Kabel angeschlossen sind, und es sind Fernbedienungsschalter vorgesehen, wodurch jeder Abonnent mit seinem eigenen Kabel an ein wählbares Sammelkabel geschaltet werden kann, so dass er das Programm auf diesem Sammelkabel empfängt. Ein Beispiel einer solchen Anlage ist in der GB-PS 1 272 594 beschrieben. Es ist weiterhin bekannt, die Verkabelung solcher Anlagen zur Übermittlung von Telephongesprächen zu benutzen, wie in der GB-PS 1 414 127 beschrieben ist. Eine weitere Entwicklung geschalteter Anlagen ist in der GB-PS 1 306 367 beschrieben, bei der Fernsehsignale, die beim Abonnenten erzeugt werden, an die Zentrale zurückgelangen Können und auf eines der Sammelkabel mit normalem Programm aufgeschaltet werden können, wobei weiterhin andere, beliebige Abonnenten mit diesem Sammelkabel verbunden werden können.

Die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Anlagen sind in der Lage, eine gewisse Anzahl von Dienstleistungen zu erbringen, und sind naturgemäss anpassungsfähiger als Anlagen und Systeme, bei denen sämtliche Signale über ein einziges Koaxialkabel mit begrenzter Kanalkapazität übertragen werden. Eine erwünschte Möglichkeit, die jedoch bei diesen Anlagen nicht vorgesehen ist, besteht in der Videophonverbindung, d.h. einer Zweiwegverbindung, bei der zwei Abonnenten miteinander telefonieren können und sich gleichzeitig sehen.

Unter Verwendung der Anlage gemäss GB 1 414 127 ist es einem Abonnenten möglich, ein Programmsignal auf eines der Sammelkabel der Anlage zu geben und dann über Telephon einen anderen Abonnenten anzurufen und ihm vorzuschlagen, dieses Sammelkabel anzuwählen, so dass auf diese Weise eine Einwegsichtverbindung ermöglicht wird. Der Anrufene kann jedoch den Angerufenen nicht erblicken, und der Angerufene kann andererseits kein Programmsignal ans Sammelkabel zurückgeben, weil sein Gerät durch den Empfang der Signale des Anrufers ausgelastet ist. Falls der Anrufer und der Angerufene Signale mit verschiedenen Frequenzen erzeugen würden, könnten die beiden Abonnenten ohne Interferenz an einen Kanal angeschlossen werden, d.h. ein Abonnent könnte ein bestimmtes Sammelkabel anwählen, ein Signal mit einer ersten Frequenz übermitteln und dann einen anderen Abonnenten über Telephon anrufen und ihm vorschlagen, das gleiche Sammelkabel anzuwählen und seine Signale mit einer zweiten Frequenz zu übermitteln. Auf diese Weise würde dann eine gegenseitige Hör- und Sichtverbindung hergestellt werden können. Jeder Abonnent eines solchen Systems würde aber einen zwischen zwei Frequenzen umschaltbaren Fernsehapparat und weiterhin einen zwischen zwei Frequenzen umschaltbaren Sender zum Erzeugen von Fernsehsignalen benötigen. Weiterhin würden die beiden Abonnenten gezwungen sind, die verschiedenen Systemkomponenten vor dem Beginn der Videoverbindung genau aufeinander abzustimmen. Dadurch würden nicht nur relativ kom5

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plizierte und dementsprechend teure Apparate erforderlich sein, sondern die Abonnenten des Systems wären zusätzlich genötigt, relativ komplizierte und mühsame Abstimmarbeiten vorzunehmen, damit die gewünschte Videophon-Anrufe zustande kämen.

Es ist nun ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche zunächst einen hochqualitativen Fernsehempfang ermöglicht und weiterhin Videophondienste bereitstellt, und wobei diese Dienste und Eigenschaften derart ausgestaltet sind, dass bei beiden Diensen das zugrundeliegende Verteilernetzwerk vollständig ausgenutz wird.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass diese Ziele und Aufgaben dadurch erfüllt werden können, dass jeder Abonnent Signale mit einer ersten Frequenz empfängt und andererseits Signale mit einer zweiten Frequenz sendet, wobei die erforderliche Zweiweg-Frequenzumsetzung in einer Zentrale vorgenommen wird, indem die von einem Abonnenten kommenden Sendesignale mit der ersten Frequenz in die zweite Frequenz zwecks Empfang durch den oder die anderen Abonnenten umgewandelt wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft demgemäss - wie erwähnt - eine Anlage mit mehreren Abonnenten-Stationen, die alle über je ein Übermittlungskabel an eine Zentrale angeschlossen sind, mit mehreren Sammelkabeln in der Zentrale und mehreren Programmquellen zum Aufschalten von Fernsehsignalen mit einer ersten Frequenz auf entsprechende Sammelkabel,,mit mehreren Schaltern in der Zentrale zum wählbaren Anschluss jedes Abonnentenkabels an ein beliebendes Sammelkabel, und mit mindestens einem Empfänger in jeder Abonnenten-Station zum Empfang von Signalen mit der genannten ersten Frequenz, wobei jede Abonnenten-Station mit Mitteln zum Beeinflussen der genannten Schalter versehen ist, und wobei mindestens zwei Abonnenten-Statio-nen mit Mitteln zur Erzeugung von Fernsehsignalen mit einer zweiten Frequenz und zum Aufschalten der erzeugten Signale auf die Kabel ausgerüstet sind, welche Anlage dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein Paar der genannten Sammelkabel über einen Zweiweg-Frequenzumsetzer miteinander verkoppelt ist, der zur Umwandlung von Signalen mit der genannten zweiten Frequenz auf einem der Sammelkabel des Paares in Signale der ersten Frequenz und zu deren Aufschaltung auf das andere Kabel des Paares eingerichtet ist, damit über den Frequenzumsetzer eine Zweiweg-Bildverbin-dung zwischen den genannten mindestens zwei Abonnenten-Stationen ermöglicht wird.

Vorzugsweise weist der Frequenzumsetzer zwei Anschlüsse auf, von denen jeder mit je einem Richtkoppler verbunden ist, sowie zwei Mischschaltungen, die die Richtkoppler miteinander verbinden. Ein Oszillator versorgt vorzugsweise jede Mischschaltung mit einer stabilen Festfrequenz zwecks Erzielung der entsprechenden Frequenzumsetzung. Filter in Reihe mit den Mischschaltungen unterdrücken die unerwünschte erste Frequenz, die an den Mischereingängen erscheinen könnte. Vorzugsweise sind die Schalter in Form einer Crosspoint-Schaltmatrix angeordnet, wobei die Schalter als pin-Dioden-T-Schalter oder als Reedschalter ausgeführt sind. Der Aiîfbau und die Wirkungsweise eines pin-Dioden-T-Schalters ist beispielsweise in «Electronics» vom 2. Februar 1970, S. 99, beschrieben. Diejenigen Sammelkabel, die über die Frequenzumsetzer miteinander verkoppelt sind, sind vorzugsweise derart an einen Mikroprozessor angeschaltet, dass dieser bestimmen kann, welche Sammelkabel betriebsbereit sind, wenn ein Abonnent einen Videophonanruf einleitet. Der Mikroprozessor sucht dann ein freies Paar der miteinander verkoppelten Sammelkabel aus und verbindet den Anrufer und den Angerufenen mit jeweils einem dieser beiden Sammelkabel. Weiterhin kann der Mikroprozessor so ausgebildet bzw. programmiert sein, dass er bei Bedarf ein vom Abonnenten erzeugtes Signal auf ein Sammelkabel eines der miteinander verkoppelten Kabelpaares schaltet und dann den Zugang zum zweiten Kabel dieses Paares anderen Abonnenten des Systems ermöglicht. Auf diese Weise kann ein Abonnent Fernsehsignale erzeugen, die dann als Alternativprogramm anderen Abonnenten auf die normale Art zur Verfügung stehen.

Es ist zweckmässig, die beiden Trägerfrequenzen des Systems auf geeignete Weise zu synchronisieren bzw. im Abstand voneinander zu halten, damit kein Übersprechen zwischen den Kanälen auftritt. Demgemäss kann ein Mikroprozessor eingesetzt werden, um die an den einzelnen Frequenzumsetzern anliegenden Oszillatorfrequenzen zu überwachen und diese auf optimale Eigenschaften einzustellen.

Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes soll nun als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer beschrieben werden, worin darstellen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer Crosspoint-Schaltung in der Zentrale,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Duplex-Zwei-weg-Frequenzumsetzers, der in der Schaltanlage gemäss Fig. 1 Verwendung findet,

Fig. 3 eine Darstellung von Einzelheiten des Frequenzumsetzers gemäss Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Crosspoint-Schaltanlage sowie einer Adressiereinrichtung für diese Schaltanlage,

Fig. 5 eine schematische Schaltung zum Verriegeln der im System verwendeten Trägerfrequenz, und

Fig. 6 eine schematische Darstellung der beim Abonnenten aufzustellenden Apparate.

In Fig. 1 stellen die vertikalen Spalten der dargestellten Crosspoint-Matrix Leitpfade dar, die über Kabel und Ausgleichsschaltungen oder Symmetrieglieder zu den jeweiligen Abonnenten der Anlage führen. Aus Gründen der Vereinfachung sind nur acht Leitpfade entsprechend den Abonnenten 1 bis 8 dargestellt. Die horizontalen Reihen sollen Sammelkabel bedeuten, mit denen jeder Abonnent sich über nicht dargestellte Wählschalter, die sich an jedem Kreuzungspunkt befinden, verbinden kann. Aus Gründen der Vereinfachung sind nur elf Sammelkabel 9 bis 19 gezeigt, doch es liegt auf der Hand, dass so viele Sammelkabel wie erforderlich vorgesehen werden können. Die Sammelkabel 9 bis 16 sind paarweise über Frequenzumsetzer 20 miteinander verbunden und haben weiterhin Verbindung mit einem Mikroprozessor, wie nachstehend beschrieben wird. Die Sammelkabel 17 bis 19 führen die üblichen Fernsehprogramme mit einer einzigen Frequenz, beispielsweise 8,9 MHz.

Wie noch zu beschreiben ist, besitzt jeder Abonnent ein Gerät, mit dem er die hochfrequenten Fersehsignale mit beispielsweise 8,9 MHz empfangen kann. Selbstverständlich können auch andere Frequenzen verwendet werden, und die hierin zahlenmässig genannten Frequenzen stellen nur Beispiele dar. Diejenigen Abonnenten, die weiterhin an der Videophonie interessiert sind, erhalten weiterhin ein Gerät zur Bildsignalerzeugung, wie es unten beschrieben wird. Dieses Gerät setzt den Abonnenten in die Lage, Signale bei 17,8 MHz zu erzeugen, die dann zur Crosspoint-Schaltmatrix zurückgelangen, wobei die Effetikspannung des 17,8-MHz-Luma-Trägers etwa 20 mV beträgt. Die Schaltspannung auf das Sammelkabel beträgt 220 mV. Signale mit 17,8 MHz, die auf ein beliebiges der Sammelkabel 9 bis 16 geschaltet sind, werden vom entsprechenden Frequenzumsetzer 20 in 8,9 MHz umgewandelt und auf das andere Sammelkabel des Paares aufgeschaltet, das an diesem Frequenzumsetzer liegt. Das Ganze arbeitet folgendermassen:

Wenn ein Abonnent eines der Fernsehprogramme auf den

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Sammelkabeln 17, 18 und 19 empfangen will, wählt er denjenigen Schalter an, der am entsprechenden Kreuzungspunkt liegt und der sich dann schliesst. Wenn beispielsweise Abonnent 3 das Programm auf Sammelkabel 18 sehen will, schliesst er durch Fernbedienung den Schalter am Kreuzungspunkt 21. Wenn jedoch der Abonnent in Bildverbindung mit einem anderen Abonnenten der Anlage treten will, ist es lediglich erforderlich, dass er sein Gerät mit einem der Sammelkabel 9 bis 16, welches frei ist, verbindet, beispielsweise dem Sammelkabel 9, und dann den Abonnenten, mit dem er in Verbindung treten will, dazu veranlasst, sich an das Sammelkabel 10 anzuschalten, weil nämlich die Kabel 9 und 10 über einen der Frequenzumsetzer 20 miteinander in Verbindung stehen. Beispielsweise könnte der Abonnent 4 durch Schliessen des Schalters an der Kreuzungsstelle 22 durch Fernbedienung sich an das Sammelkabel 9 anschalten, und dann kann sich der Abonnent 5 durch Schliessen des Schalters an der Kreuzungsstelle 23 an das Sammelkabel 10 anschliessen. Bildsignale, welche der Abonnent 4 erzeugt, gelangen dann mit 17,8 MHz über den Kreuzungspunkt 22 zum Frequenzumsetzer 20. Diese Signale werden dann in solche von 8,9 MHz umgewandelt und dem Abonnenten 5 über den Kreuzungspunkt 23 zugeleitet. Programmsignale, die der Abonnent 5 mit 17,8 Hz erzeugt, werden in entgegengesetzter Richtung dem Abonnenten 4 zugänglich gemacht. Auf diese Weise entsteht eine vollständige Videophon-Verbindung. Wenn ein Abonnent am Ort erzeugte Programmsignale zur allgemeinen Übermittlung zur Verfügung stellen will, so kann er diese Signale auf eines der Sammelkabel 9 bis 16 geben, und interessierte Abonnenten können dann das Programmsignal auf normale Weise wählen. Beispielsweise kann Abonnent 3 über den Kreuzungspunkt 24 ein Signal auf das Sammelkabel 14 geben, und die Abonnenten 2, 5 und 7 können dieses Signal über die Kreuzungspunkte 25, 26 und 27 beziehen. Selbstverständlich kann die genau gleiche Wirkung dadurch erzielt werden, dass das Signal über den Kreuzungspunkt 28 auf das Kabel 13 gelangt und an den Kreuzungspunkten 29,30 und 31 vom Kabel 14 abgenommen wird.

Aus dieser Beschreibung geht hervor, dass eine zentral geschaltete Anlage, welche eine einfache zentrale Programmauswahl ermöglicht, d.h. Auswahl unter den Sammelkabeln 17, 18 und 19, durch zusätzliche Sammelkabel an der Zentrale leicht derart vervollständigt wird, dass eine komplette Zweiweg-Bildverbindung zwischen mindestens zwei Abonnenten des Systems zustande kommt.

In Fig. 2 ist einer der Frequenzumsetzer 20 schematisch dargestellt. Der Frequenzumsetzer weist zwei Anschlüsse 32 und 33 auf, die jeweils an einer Richtkoppler- und Mischschaltung 34 liegen. Die Anschlüsse 32 und 33 sind über Kabel mit einem Wellenwiderstand von 75 Q. mit den Programm-Sammelkabeln nach der in Fig. 1 dargestellten Weise verbunden. Die Schaltungen 34 sind über Diodenmischer oder IC-Mischer35 miteinander verbunden, und sie erhalten eine Frequenz von einem gemeinsamen Oszillator 36. Vorzugsweise weisen die Mischschaltungen 35 abgeglichene Vier-dioden-Modulatoren auf, welche dazu verwendet werden, um einen Hochfrequenzträger von 17,8 MHz mit.oberen Seitenbändern in 8,9 MHz mit unteren Seitenbändern umzusetzen. Die nominale Ausgangsfrequenz des Oszillators 36 beträgt 26,7 MHz. Dieser Oszillator 36 hat zwei Ausgänge, um zwei Frequenzumsetzer zu versorgen, und ist auf die übliche Weise bezüglich der Frequenz mit Kapazitätsdioden geregelt, wobei diese Regelung nicht dargestellt ist. Auf diese Weise erscheint ein Signal von 17,8 MHz an einem Anschluss des Frequenzumsetzers mit 8,9 MHz am anderen Anschluss. Die Verwendung eines gemeinsamen Oszillators erlaubt eine Selbstverriegelung des beim Abonnenten aufgestellten Gerätes, wie noch zu beschreiben ist.

In Fig. 3 ist der Frequenzumsetzer 20 näher dargestellt und weist Trenntransformatoren 37 auf, welche den Riciït-kopplern 34 in Fig. 2 entsprechen und eine Isolation des Einganges gegenüber dem Ausgang von 40 dB erlauben, weiterhin Hochpassfilter 38 und Hochfrequenz-Verstärker 39. Die Filter 38 bewirken eine Abschwächung um 3 dB bei 15 MHz und 40 dB bei 8,9 MHz. Die Verstärker 39 sind hochverstärkende Ausführungen des linearen Hybridverstärkers CA 2818 der Firma TRW und besitzen einen zwischen 3 und 10 MHz linearen Verstärkungsfaktor von 32 dB. Die Verluste bei der Umsetzung von 17,8 auf 8,9 MHz betragen zweimal 3 dB an den Richtkopplern 37 und 6 dB am Mischer 35. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers von 32 dB, abzüglich der Verluste von 12 dB ergibt eine Gesamtverstärkung von 20 dB, nämlich den oben genannten Unterschied zwischen den 20 mV, die empfangen werden, und den 200 mV der Sendespannung.

Die Steuerschaltung für die Crosspointschalter soll nun unter Bezugnahme auf Fig. 4 genauer beschrieben werden. Diese Schaltung wird dadurch bewirkt, dass der Abonnent in ein vieradriges Kabel, welches sein Gerät mit der Zentrale verbindet, Wähl- und Resetimpulse eingibt. Die Art und Weise wie diese Impulse erzeugt und verarbeitet werden, ist dem Fachmann auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik bekannt und wird daher nicht in allen Einzelheiten beschrieben. Die allgemeinen Grundlagen sind jedoch in den DE-OS 27 48 661 (entspricht US-PS 4 153 847) und 27 48 662 (entspricht GB-PS 1 567 455) beschrieben.

Fig. 4 zeigt einen doppelseitiggerichteten Crosspointschalter 40, der Dioden 41 in Reihe mit dem Signal weg aufweist. Ein Transistor 42 wird über ein Schieberegister 43 entweder in den Leitzustand (Schalter ein) oder den Nichtleitzustand (Schalter aus) gesteuert. Wenn der Transistor 42 gesperrt ist, sind beide Dioden 41 positiv vorgespannt, so dass Fernsehsignale in jeder Richtung zwischen den Anschluss 44, der an einem der Sammelkabel (Fig. 1) anliegt, und einer Anschlusstafel 45, an der das vieradrige Kabel 46 zum Abonnenten angeschlossen ist, hindurchgegen können. Die Anschlusstafel 45 ist so eingerichtet, dass sie die beim Abonnenten erzeugten Wähl- und Reset-Steuerimpulse von den hochfrequenten Fernsehsignalen trennt und über die Leitung 47 dem Schieberegister 43 zuführt. An der Anschlusstafel 45 ist ein nicht dargestelltes Symmetrierglied vorgesehen, welches für die Übertragung der Wähl- und Resetimpulse an das Schieberegister und für die Umwandlung der unsymmetrierten 75Q-Leitungs-impedanz des Schalters 40 in ein symmetriertes Signal mit 140 Q zum Aufschalten auf das Zufuhrkabel zum Abonnenten sorgt. Das Schieberegister 43 ist selbstverständlich mit jedem Crosspointschalter verbunden, der vom jeweiligen Abonnenten anwählbar ist, und die Anschlusstafel 45 kann ebenfalls Signale empfangen, die von einem beliebigen Crosspointschalter stammen.

Wenn ein Abonnent ein normales Fernsehprogramm ansehen möchte, d.h. wenn er die Videophonie nicht in Anspruch nehmen will, betätigt er seine Wählvorrichtung, wodurch die entsprechende Anzahl von Wählimpulsen über sein Anschlusskabel und die Tafel 45 an das Schieberegister 43 gelangen. Dieses schliesst dann den entsprechenden Crosspointschalter, wodurch das Abonnentenkabel mit einem der angewählten Sammelkabel 17, 18 und 19 verbunden wird. Der zur Auswahl eines normal verbreiteten Fernsehsignales verwendete Crosspointschalter ist vorzugsweise so ausgestaltet, wie es in den oben aufgeführten Offenlegungsschrifen beschrieben ist, in denen ebenfalls die Erzeugung und Verarbeitung von Wähl- und Resetimpulsen mittels eines Schieberegisters besprochen ist.

Wenn ein Abonnent einen anderen Abonnenten direkt anwählen will, so wählt er zunächst eine Zahl, die N + 1 beträgt, worin N die Gesamtzahl von Sammelkabeln ist, wel5

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che sich in der Zentrale befinden. Dadurch erzeugt das Schieberegister einen Impuls am Übertrag-Anschluss 48, der mit einem Mikroprozessor 49 in Verbindung steht. Die Anschlüsse 50 des Mikroprozessors sind mit den Übertragsausgängen sämtlicher Schieberegister der Anlage verbunden und stellen anrufende Abonnenten dar. Danach wählt der Anrufer die Nummern des Abonnenten, und die entsprechenden Wählimpulse gelangen zum Mikroprozessor über den Übertragsausgang 48 des Schieberegisters. Der Mikroprozessor 49, der bei 51 a Eingangssignale erhält, welche eine Aussage darüber machen, welche Frequenzumsetzer besetzt sind, wählt dann ein Paar freier Sammelkabel aus, die zusammen an einem Frequenzumsetzer liegen, und verbindet den Anrufer und den Angerufenen mit jeweils einem dieser beiden Kabel, indem er entsprechende Signale an die Ausgänge 51b legt, die wiederum mit den Schieberegistern entsprechender Abonnenten verbunden sind. Die Signale an den Ausgängen 51b setzen die Schieberegister des Anrufers und Angerufenen auf die zweiseitig gerichteten Kreuzungspunkte, die zum angewählten Frequenzumsetzer 20 gehören. Auf diese Weise wird eine vollständige doppelseitige Verbindung von Ton und Bild hergestellt.

Der Mikroprozessor 49 kann eine Schaltung SBP 9900A der Firma Texas Instruments sein. Dieser Mikroprozessor wird nach der Herstellung auf die folgenden Funktionen programmiert:

A. Er prüft den vom Abonnenten kommenden Wählimpulszug, der in diesem Beispiel eine normale Wählfolge nach Strowger ist, und erkennt aus dem gewählten Code, ob der Abonnent lediglich Verbindung mit einem normalen Fernsehkanal wünscht oder ob er eine Zweiweg-Videophonverbindung mit einem anderen Abonnenten anstrebt.

B. Falls letzteres der Fall ist, legt er über die Verbindungstafel 45 und zwei der vier Adern des Verbindungskabels zum Angerufenen ein Rufsignal, welches der Mikroprozessor 49 an den Ausgängen 51c erzeugt. Für jeden Abonnenten ist eine Leitung 51 c vorhanden.

C. Er überwacht auf der Linie 48 einen Strowger-Wähl-code, der automatisch vom Apparat des Angerufenen kommt, wenn dieser den Empfang des Anrufers betätigt, indem er beispielsweise den Telephonhörer abhebt.

D. Er überprüft die Gesamtheit der Zweiweg-Umsetzer 20, um einen Umsetzer aufzufinden, der gerade frei ist, und zwar nach einer Aufstellung, die von den jeweiligen Oszillatoren 36 geliegert wird, die wiederum von einem weiteren Mikroprozessor 61 (Fig. 5) adressiert werden.

E. Er übernimmt die Empfangsbestätigung und die Auswahl eines freien Umsetzers 20 sowie die Erregung eines Zweiweg-Kreuzungsschalters 40, der zum freien Umsetzer 20 gehört, unter Aufschaltung der Anschlüsse des Anrufenden und des Anrufers.

F. Er gibt den Umsetzer 20 frei, wenn entweder der Angerufene oder Anrufer die gewählte Verbindung beenden, indem sie beispielsweise den Telephonhörer auflegen.

Wenn ein Abonnent die bei ihm erzeugten Signale allgemein zugänglich machen und nicht nur mit einem anderen Abonnenten sprechen will, wählt er wiederum die Zahl N + I, um mit dem Mikroprozessor verbunden zu werden, wählt aber dann anschliessend einen Code zur Abgabe von Signalen in das Fernsehnetz. Der Mikroprozessor identifiziert diesen Code, wählt eine freies Paar Sammelkabel und verbindet den signalerzeugenden Abonnenten mit einem Kabel dieses Kabelpaares. Dann wird unter der Aufsicht des Mikroprozessors eine Information ausgestrahlt, dass ein beim Abonnenten erzeugtes Programm zugänglich ist, und zwar auf einem Programmkanal mit alphanumerischer Information, die den Abonnenten unmittelbar zugänglich ist. Ein Abonnent, der den Programmkanal einschaltet, kann nun ersehen, dass ein von einem anderen Abonnenten erzeugtes Programm ausgestrahlt wird, und er kann dieses Programm durch Verbindung seines Geräts mit dem zweiten Kabel des Kabelpaares unmittelbar empfangen.

In Fig. 5 ist eine Einrichtung zur Verriegelung der Trägerfrequenzen des Netzes schematisch dargestellt. Die Eingänge 52 sind über Tiefpassfilter 53 mit einer Torfolgeschaltung 54 verbunden. Die Eingänge 52 sind über nicht dargestellte Emitterfolger mit den Sammelkabeln 9 bis 19 gemäss Fig. I verbunden und führen demgemäss alle die im System erscheinenden Signale mit 8,9 und 17,8 MHz. Die Emitterfolger erzeugen eine hohe Eingangsimpedanz und isolieren die Filter 53. Die Tierpassfilter 53 filtern das 17,8-MHz-Signal aus, und der Ausgang 55 der Torfolgeschaltung 54 weist eine Reihe von Signalen mit nominal 8,9 MHz auf, die aus den Eingängen 52 ausgewählt sind. Die Tiefpassfilter erzeugen eine Abschwächung von 3 dB bei 10 MHz und mindestens von 30 dB bei 17,8 MHz.

Die Torfolgeschaltung 54 enthält eine Reihe von Cross-pointschaltern desjenigen Typs, der zur Verbindung der Abonnenten mit dem normalen Fernsehprogramm auf den Kabeln 17, 18 und 19 (Fig. 1) benutzt wurde.

Der Ausgang 55 wird im Komparator 56 mit einem Bezugssignal verglichen, das entweder von der Quelle 57 über den Schalter 58 oder von der Quelle 59 über den Schalter 60 aufgeschaltet wird. Die beiden Quellen erzeugen Signale mit 8,9 MHz, die gegeneinander um die halbe Zeilenfrequenz versetzt sind, d.h. die Signale haben eine Frequenz von 8,863281 MHz bzw. 8,855469 MHz. Die Schalter 58 und 60 werden von einem Mikroprozessor 61 gesteuert, der ebenfalls die Torfolgeschaltung 54 steuert und den Ausgang 62 des Komparators 56 zugeführt erhält. Die Impulse aus dem Mikroprozessor 61 bewirken eine schrittweise und dauernde Abfragung sämtlicher 8,9-MHz-Eingänge der Sammelkabel mittels aufeinanderfolgender Betätigung der Schalter in der Torschaltung 54 nach Art eines Ringzählers.

Der Komparator 56 arbeitet als digitaler Phasendetektor mit unendlichem Fangbereich. Ein geeigneter Komparator ist beispielsweise in I.E.E. Proc. 127, P + H, No. 2, April 1980, beschrieben. Impulspakete mit 8,9 MHz von jeder Sammelkabellinie werden nun ihrerseits über die Torfolgeschaltung 54 auf einen Eingang gegeben und mit Bezugspaketen mit 8,9 MHz verglichen, die von einem Hauptoszillator mit Quarznormal stammen. Die Impulspakete mit 8,9 MHz Trägerfrequenz von der Torschaltung gelangen über die Leitung 55 auf den Komparator 56 und über einen Detektor zum Mikroprozessor 61.

Das System arbeitet so, dass jedes Signal mit 8,9 MHz, das am Ausgang 55 anliegt, mit jedem Signal verglichen wird, das von den Quellen 57 und 59 kommt. Der Mikroprozessor 61 teilt dann Trägersignale den Sammelkabeln und den Abonnentenkabeln zu, die entweder synchronisiert oder aber um die halbe Zeilenfrequenz verschoben sind. Dadurch erzielt man optimale Eigenschaften, wie sie als Kriterium in der GB-PS 1 522 033 beschrieben sind. Nach Ausführung der geeigneten Zuteilung steuert der Mikroprozessor 61 die jeweiligen Oszillatoren 36 der Frequenzübersetzer 20 (Fig. 1) über eine durch Kapazitätsdioden kontrollierte Leitung 61a an, so dass die Ausgänge dieser jeweiligen Oszillatoren mit nominal 26,7 MHz die Übertragung der Signale mit 8,9 MHz in das System bewirken.

Der Mikroprozessor 61 kann ein Typ SBP9900A sein, nämlich ein Mikroprozessor mit 16 bit und einer Geschwindigkeit von 3 MHz. Er ist auf die folgenden Funktionen programmiert:

A. Er schliesst den Schalter 58, um den Ausgang von 57 an den Komparator 56 zu legen.

B. Er setzt die Torschaltung 54 auf die erste Programm5

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leitung und leitet ein Wellenpaket des Trägers niit 8,9 MHz in den Komparator 56.

C. Bei Vorliegen einer Bestätigung des Detektors 55a wird die erste Programmleitung eingeschaltet, und das Wellenpaket wird für eine Dauer von 10 jo.s eingeschaltet.

D. Der Ausgang des Komparators 56 wird auf die Kapazi-tätsdioden-gesteuerte Leitung des Oszillators 56 über die Leitungen 62 und die entsprechende Ausgangsleitung 62a aufgeschaltet.

Die Funktionen A, B, C und D werden gleichzeitig ausgeführt; falls kein Träger mit 8,9 MHz auf dem ersten Pro-gramm-Sammelkabel liegt, geht der Mikroprozessor 61 sofort in der Torschaltung 54 auf die nächste Sammelkabelleitung über. Alle Sammelkabelleitungen werden demgemäss nacheinander abgefragt, wodurch sichergestellt wird, dass benachbarte Sammelkabelleitungen Träger mit 8,9 MHz führen, die durch die verschobenen Frequenzen der Quellen 57 und 59 verschachtelt werden, wobei der Schalter 58 bei ungeradzahligen Leitungen und der Schalter 60 bei geradzahligen Leitungen geschlossen sind. Der Mikroprozessor führt die Abfrage und den Vergleich kontinuierlich aus, und die auf die Oszillatoren 36 gegebenen Regelspannunen bringen jeden Oszillator auf die gewünschte Schwebungsfrequenz von 26,7 MHz. ist wichtig, dass mindestens einige Programmleitungen Signale des normalen Fernsehprogrammes führen, die bereits mit den Quellen 57 und 59 verriegelt sind, und zwar entweder über phasenverriegelte Frequenzumsetzung oder über jeweilige Ausgangsmodulatoren, die unmittelbar durch Hauptgeneratoren beeinflusst werden, welche die Quellen 57 und 59 versorgen.

Diese Programmquellen können den Trägertreibsignalen von den Quellen 57 und 59 korrekt zugeordnet werden, indem der Mikroprozessor weiterhin nicht dargestellte Schalter des Typs der Schalter 58 oder 60 betätigt, je nachdem der Ausgang des Komparators 56 beim Abfragevorgang Null ist oder nicht. Um die Verriegelung der Träger mit 8,9 MHz sicherzustellen, welche Freqeuenz auf den Sammelkabelleitungen nach Umwandlung der vom Abonnenten erzeugten Träger mit 17,8 MHz liegt, erzeugt die Steuerung des jeweiligen ein-, zelnen Oszillators 36, der mit 26,7 MHz arbeitet, automatisch den erwünschten und korrekt verriegelten Träger mit 8,9 Mhz. Die Tatsache, dass der sendende Abonnent den Träger mit 17,8 MHz aus der zweiten Harmonischen des von ihm empfangenen Trägers mit 8,9 MHz erzeugt, gewährleistet, dass die Träger mit 17,8 und 8,9 MHz automatisch miteinander verriegelt und mit dem Referenzträger mit 8,9 MHz synchronisiert sind.

Die Ausgänge 61b des Mikroprozessors 61 identifizieren die Adressen freier Oszillatoren 36 und sind mit den Eingängen 51a des Mikroprozessors 49 (Fig. 4) verbunden.

In Fig. 6 ist der Apparat, der beim Abonnenten steht, schematisch erläutert. Der Abonnent besitzt einen üblichen UHF-Fernsehempfänger 63, eine Kamera 64, ein Mikrophon 65, welches normalerweise Teil eines Telefonhörers 66 ist, und einen Programmwähler 67 (beispielsweise Druckknöpfe) zum Aufschalten von Steuerimpulsen auf das 140-£2- Kabel 68, welches den Abonnenten mit der Zentrale verbindet.

Ankommende Fernsehsignale mit 8,9 MHz gelangen über einen Richtungskoppler 69, der eine Isolierung mit 40 dB schafft, ein Tiefpassfilter 70 und einen üblichen Inverter 71, der das Signal von 8,9 MHz auf eine Frequenz umsetzt, die vom Empfänger verarbeitet werden kann, zum Fernsehapparat 63. Das Filter 70 schwächt Signale von 10 MHz um 3 dB und solche von 17,8 MHz um 30 dB ab. Abgebende Signale werden durch Modulierung der Ausgänge der Kamera 64 und des Mikrophons 65 auf einen Träger mit 17,8 MHz in Bild-und Tonmudulatoren 72 bzw. 73 erzeugt. Der Bildmodulator kann eine Schaltung MO 105 und der Tonmodulator eine Schaltung MO 103 sein. Der Ausgang der Modulatoren von 17,8 MHz wird über den Richtkoppler 69 auf das Kabel 68 gegeben. Der Träger von 17,8 MHz, erzeugt durch einen Oszillator 74, ist die zweite Harmonische des Eingangssignals von 8,9 MHZ, welches an den Oszillator über einen Begrenzer 75 gelangt, der die Bildmodulation entfernt, sowie einen Komparator 76. Zwischen dem Komparator und dem Ausgang des Oszillators ist eine Rückkoppelungsschleife vorgesehen, die eine nicht dargestellte Kapazitätsdiode steuert, um zu gewährleisten, dass die gewünschten Phasenbeziehungen zwischen den Trägern im System beibehalten werden. Die in dieser Beschreibung erwähnte Anlage umfasst auch solche, bei denen ein Teil oder die Gesamtheit des Übertragungsnetzes Lichtleiter anstelle elektrisch leitfähiger Übertragungslinien aufweist.

Das beschriebene System ist ebenfalls auf frequenzmodulierte Trägerwellen von Bildsignalen anwendbar. In diesen Fällen verbleiben die beiden Arbeitsfrequenzen, nämlich das beim Abonnenten erzeugte und das von der Zentrale kommende Signal, während der Übermittlung von Synchronisie-rungsimpulsen in einer festen Frequenzbeziehung, d.h. während der Synchronisierung wird eine Frequenzverkoppelung und- Verriegelung vorgenommen.

Die beschriebene Anlage ist nicht auf ein Programmwahlsystem des Typs «Strowger» begrenzt und kann leicht an Wählsysteme angepasst werden, die auf der Grundlage binär codierter Dezimalzahlen oder der Tastatur-Tonwahl beruhen. Das Schieberegister 43 ist in diesem Falle auf bcd- oder Tastaturwahlsysteme ausgerichtet und enthält dann den entsprechenden Decoder und Speicher, deren Ausgänge wie in Fig. 4 an jeden Kreuzungspunkt 40 geleitet werden.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

651 162

1. Leitergebundene Bild- und Tonsignalübertragungsan-lage mit Videophonie, mit mehreren Abonnenten-Stationen, die alle über je ein Übermittlungskabel (68) an eine Zentrale angeschlossen sind, mit mehreren Sammelkabeln (9-19) in der Zentrale und mehreren Programmquellen zum Aufschalten von Fernsehsignalen mit einer ersten Frequenz auf entsprechende Sammelkabel (17-19), mit mehreren Schaltern (40) in der Zentrale zum wählbaren Anschluss jedes Abonnentenkabels an ein beliebiges Sammelkabel (9-19), und mit mindestens einem Empfanger (63) in jeder Abonnenten-Station zum Empfang von Signalen mit der genannten ersten Frequenz, wobei jede Abonnenten-Station mit Mitteln (67) zum Beeinflussen der genannten Schalter (40) versehen ist, und wobei mindestens zwei Abonnenten-Stationen mit Mitteln (64) zur Erzeugung von Fernsehsignalen mit einer zweiten Frequenz und zum Aufschalten der erzeugten Signale auf die Kabel (68) ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar der genannten Sammelkabel über einen Zweiweg-Frequenzumsetzer (20) miteinander verkoppelt sind, der zur Umwandlung von Signalen mit der genannten zweiten Frequenz auf einem der Sammelkabel des Paares in Signale der ersten Frequenz und zu deren Aufschaltung auf das andere Kabel des Paares eingerichtet ist, damit über den Frequenzumsetzer (20) eine Zweiweg-Bildverbindung zwischen den genannten mindestens zwei Abonnenten-Stationen ermöglicht wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumsetzer (20) zwei Anschlüsse aufweist, von denen jeder mit je einem Richtkoppler (34) verbunden ist, sowie zwei Mischschaltungen (35), die die Richtkoppler miteinander verbinden (Fig. 2).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Oszillator (36) vorhanden ist, der jede Mischschaltung (35) mit einer stabilen Festfrequenz zwecks Erzielung der entsprechenden Frequenzumsetzung versorgt, und dass Filter (38) in Reihe mit den Mischschaltungen (35) vorgesehen sind, um die unerwünschte erste Frequenz von den Eingängen der Mischschaltungen (35) fernzuhalten.

4. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (40) als Cross-point-Schaltmatrix angeordnet sind und als pin-Dioden-T-Schalter oder Reedschalter ausgeführt sind.

5. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Sammelkabel (9, 10; 11, 12; 13, 14; 15, 16), die über die Frequenzumsetzer (20) miteinander verkoppelt sind, derart an einen Mikroprozessor (49) angeschaltet sind, dass dieser bestimmt, welche Sammelkabel betriebsbereit sind, wenn ein Abonnent einen Videophonanruf einleitet, wobei der Mikroprozessor (49) zur Auswahl eines freien, der miteinander verkoppelten Paare von Sammelkabeln und zum Aufschalten des Anrufers und des Angerufenen auf je eines der Kabel dieses Paars eingerichtet und programmiert ist.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (49) zum Aufschalten eines Rufsignals einer Abonnenten-Station auf ein Sammelkabel (9, 10; 11, 12; 13, 14; 15, 16) eines Kabels eines der verkoppelten Kabelpaare und sodann zur Freigabe des zweiten Kabels dieses Paars an andere Abonnenten der Anlage eingerichtet ist, wodurch ein Abonnent ein Signal erzeugen kann, das als Alternativ-Programm anderen Abonnenten zur Verfügung steht.

7. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Mikroprozessor (61), der zur Überwachung der Oszillatorfrequenzen eingerichtet ist, welche den einzelnen Frequenzum'setzern zugeführt werden,

sowie zur Nachregelung dieser Oszillatorfrequenzen zwecks Erzielung optimaler Trägerwellen-Eigenschaften.