DE10218668C1

DE10218668C1 - Rückkanal-Analysesystem zur Analyse von Störsignalen im Rückkanal und zur Rückkanaleinstellung in CATV-Anlagen und dessen Verwendung

Info

Publication number: DE10218668C1
Application number: DE2002118668
Authority: DE
Inventors: Guenter Wuensch
Original assignee: SATELLITEN und KABELFERNSEHANL
Current assignee: SATELLITEN und KABELFERNSEHANL
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2022-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Analyse von Störsignalen im Rückkanal und zur Rückkanaleinstellung in CATV-Anlagen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und findet Anwendung bei der Überwachung und Störungsbeseitigung terrestrischer Mehrkanal-Kommunikationssysteme. DOLLAR A Dabei sollen die Nachteile der bekannten Lösungen auf diesem Gebiet vermieden und eine effektive und kostengünstige Lösung geschaffen werden, welche ohne aufwendige Meßgeräte auskommt, die den Einflüssen von Störsignalen nicht ausgesetzt ist und womit Störsignaleinflüsse schnell und wirksam beseitigt bzw. verringert werden können. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Rückkanal-Analysesystem besteht deshalb aus einem an sich bekannten Frequenzgenerator zur Einstellung und Definition des benötigten Rückkanal-Pegels mittels eines Trägerspektrums an einem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer sowie zur Einspeisung dieses Trägerspektrums in den Rückwärts- oder den Vorwärtsverstärker, einem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer, in dem ein HF-Eingangssignal in ein HF- und ein Video-Ausgangssignal umgesetzt wird, zum Empfang der Rückkanalsignale und deren Umsetzung in eine bildliche Darstellung im normalen CATV-Bereich, sowie einem Display für die Anzeige und Kontrolle des Rückkanal-Pegels.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückkanal-Analysesystem und dessen Verwendung zur Analyse von Störsignalen im Rückkanal und zur Rückkanaleinstellung in CATV- Anlagen und findet Anwendung bei der Überwachung und Störungsbeseitigung terrestrischer Mehrkanal-Kommunikationssysteme.

Terrestrische Mehrkanal-Kommunikationssysteme werden auf vielfältige Art für die zumindest teilweise Übertragung und Verteilung von Signalen durch leiterbahnbasierende Medien genutzt. Solche terrestrischen Kommunikationssysteme arbeiten mit Koax-Kabel oder anderen Übertragungsmedien, um Signale von einem Punkt zu einem anderen zu übermitteln. Zum Beispiel überträgt ein Typ eines Multikanal- Kommunikationssystemes, bekannt als Community Antenna Television (CATV), Radiofrequenz-Fernsehsignale zumindest teilweise über Koax-Kabel zu den Endnutzern oder Teilnehmern. Ein CATV-System umfaßt typischerweise eine Kopfstation und ein Verteilungsnetzwerk. Die Kopfstation empfängt Fernsehsignale von einer Vielzahl von CATV-Kanälen und erzeugt ein Breitband- CATV-Signal daraus. Das Verteilungsnetzwerk überbringt das CATV- Breitbandsignal zu den Fernsehempfängern in den Wohnungen und Geschäftsräumen der Teilnehmer.

CATV-Netzwerke werden immer häufiger als Zwei-Weg- Kommunikationsnetzwerke ausgebildet. Im Detail sind gegenwärtig viele CATV- Netzwerke geeignet, Kommunikation vom Teilnehmer zur Kopfstation zu liefern. Solche Kommunikationen werden oft über einen Kommunikations-Rückkanal zurückgesendet.

Technische Probleme behindern jedoch einen vielseitigen Einsatz solcher Zwei- Weg-Netzwerke. Eins dieser Probleme ist es, daß durch Interferenzen aufgrund von Störsignalen diese die Qualität der Rückkanal-Kommunikation vermindern. Störsignale enthalten Rauschsignale, die durch Quellen außerhalb des CATV- Netzwerkes erzeugt werden und sich über das CATV-Netzwerk durch Kabelmängel, Abschlüsse und ähnliches verbreiten. Einige Quellen von Störsignalen sind internationale Kurzwellen-Sendungen, ziviler Sprechfunk- Verkehr, Fernsehempfänger, Neonreklamen und Elektromotoren.

Störsignale sind insbesondere im Zusammenhang mit der Rückkanal- Kommunikation lästig, weil das CATV einen Zwei-Weg-Netzwerkaufbau hat. In einem CATV-Netzwerk wird eine Vielzahl der von den Teilnehmern erzeugten Rückkanal-Kommunikationssignale in Richtung der Kopfstation geleitet. Die Störsignalstärke eines jeden der von den Teinehmern erzeugten Signale wird deshalb kombiniert und verstärkt, woraus eine relativ hohe Störsignalstärke in der Kopfstation resultiert.

Weil die Verbraucheranforderungen an verschiedene Zwei-Weg-Dienstleistungen wie Breitband-Internet-Zugang, interaktives Fernsehen und Telefonie gegenwärtig hoch sind, haben die CATV-Betreiber Interesse, diese Dienstleistungen ihren Teilnehmer anbieten zu können. Um diese Dienstleistungen in einer zuverlässigen Weise anbieten zu können, müssen die CATV-Betreiber die Störsignale, welche die Zwei-Weg-Kommunikation stören, beseitigen oder verringern.

Die Störungssuche nach Störsignalen gestaltet sich regelmäßig schwierig, weil die Störung vorübergehend oder konstant, periodisch auftretend oder vorhersehbar wiederkehrend sein kann. Außerdem können die Störsignale von einem Signaleingang an einem Knotenpunkt oder einer Vielzahl von Punkten an einem Knotenpunkt resultieren und Breitband- oder Schmalband-Charakter haben. Eine kritische erste Stufe bei der Lösung von Leckproblemen ist die Lokalisierung der Quelle oder der Quellen des Lecks.

Mehrere Verfahren zur Identifikation und Lokalisierung von Leckquellen, d. h. den Ort im Verteilungssystem, in welchem die Störung auftritt, wurden bereits vorgeschlagen.

Das US Patent No. 4,520,508 betrifft ein System, das aus einer Zentralstation und einer Vielzahl von Teilnehmer-Terminals, die besonders angepaßt sind, um die Signalstörung zu kontrollieren, besteht. Jedes Teilnehmer-Terminal kontrolliert bestimmte Frequenzen und übermittelt dann die Signalpegel-Information zu dem Kopfstation-Kontrollgerät. Wenn das Kopfstation-Kontrollgerät die Signalpegel- Information von allen Teilnehmer-Terminals erhalten hat, werden die Signalpegel- Informationen aller Teilnehmer-Terminals verglichen.

Ein Nachteil dieses Systems ist, daß jedes der Teilnehmer-Terminals seine Messungen unabhängig von den anderen Teilnehmer-Terminals durchführt. Die Störsignale sind jedoch oft von periodisch auftretender Natur. Insbesondere beinhalten die Quellen der Störung oft intermittierende Signalquellen, die sich kontinuierlich ändernde Signalpegel haben. Dementsprechend kann ein bestimmtes Störsignal vorhanden sein, wenn ein Teilnehmer-Terminal Messungen durchführt und nicht vorhanden sein, wenn ein anderes Teilnehmer-Terminal Messungen ausführt. So eine inkonsequente Signalpegel-Messung kann den Nutzen der Daten bei der Lokalisierung der Quelle der Störung gefährden. Ein weiterer Mangel dieses beschriebenen Systems ist bedingt durch das Verfahren, wie die Kontrollausstattung, d. h. die Teilnehmer-Terminals, mit dem CATV-System verbunden sind. Insbesondere sind die Teilnehmer-Terminals durch die Teilnehmer-Netzwerkausstattung verbunden, oder mit anderen Worten, dem Teilnehmer-Netzwerk. Teilnehmer-Netzwerke sind den CATV-Serviceanbietern nicht eng zugeordnet und werden oft mangelhaft gewartet. Als Ergebnis kann ein Teil des Teilnehmer-Netzwerkes Rauschprobleme und Störungsprobleme aufweisen, welche sich im Teilnehmer-Netzwerk zeigen, aber nicht im CATV- Serviceanbieter-Netzwerk.

Dementsprechend kann es nach diesem System schwierig sein, zu erkennen, welcher Teil der Störsignalstärkemessung repräsentativ für die aktuelle Störsignalstärke im CATV-Serviceanbieter-Netzwerk und welcher Teil repräsentativ für die Störsignalstärke in einzelnen Teilnehmer-Netzwerken ist.

In WO 00/1342 A1 wird deshalb ein Störungssuchsystem beschrieben, das den Bedarf für ein Störungs-Such- und Ortungssystem, welches eine höhere Genauigkeit hat, decken soll und das nicht übermäßig von Geräuschen aus den Teilnehmer-Netzwerken beeinflußt wird. Außerdem soll das Störungs-Such- und Ortungssystem einen präzisen Pegel aufweisen, welcher nicht wesentlich von dem periodischen Charakter einiger Lecksignalquellen beeinflußt wird.

Daher weist es eine Vielzahl von fernbedienten Geräten auf, welche eine oder mehrere Frequenzen, die synchron geprüft werden, kontrollieren. Bei der Kontrolle der synchron getesteten Frequenzen können periodische Lecksignale genau gemessen und geortet werden.

Dabei werden Störungen in einem Mehrkanal-Kommunikationssystem gesucht, wobei das Mehrkanal-Kommunikationssystem in der Lage ist, Signale in einer Vielzahl von Kanalfrequenzen zu übertragen. Ein erster Verfahrensschritt betrifft die Übertragung eines oder mehrerer Informationssignale, die Informationen zur Identifizierung einer oder mehrerer Frequenzen bei der Messung beinhalten, von der Kopfstation in das Mehrkanal-Kommunikationssystem. Ein zweiter Verfahrensschritt enthält die Übertragung eines Triggersignals in das Mehrkanal- Kommunikationssystem. In einer anderen Verfahrensstufe erhält ein erstes fernbedientes Gerät, das betriebsbereit an einem ersten Ort im Mehrkanal- Kommunikationssystem angeordnet ist, mindestens eins der Informationssignale und das Triggersignal. Das erste fernbediente Gerät führt dann, auf das Triggersignal reagierend, eine Messung durch und mißt den Signalpegel, der mit mindestens einer ersten Frequenz der zu messenden Frequenzen übereinstimmt, wobei diese erste Frequenz durch mindestens eins der erhaltenen Informationssignale identifiziert wird. Ein zweites betriebsbereit an einem zweiten Ort im Mehrkanal-Kommunikationssystem angeordnetes fernbedientes Gerät empfängt in gleicher Weise mindestens eins der Informationssignale und das Triggersignal. Das zweite fernbediente Gerät führt dann ebenso, auf das Triggersignal reagierend, eine Messung durch und mißt einen Signalpegel, der mindestens der ersten Frequenz der zu messenden Frequenzen entspricht, etwa in der selben Zeit, in der das erste fernbediente Gerät die Messung entsprechend der ersten Frequenz ausführt.

Nachteilig hierbei ist, daß sowohl die Übertragung eines oder mehrerer Informationssignale, die Informationen zur Identifizierung einer oder mehrerer Frequenzen bei der Messung beinhalten, ebenso wie die der Triggersignale von der Kopfstation an die fernbedienten Geräte an den Meßpunkten im zu prüfenden Mehrkanal-Kommunikationssystem erfolgt, wodurch auch diese Signale Störeinflüssen ausgesetzt werden und es dadurch zu Fehlmessungen kommen kann.

Desweiteren werden auch die Meßergebnisse zur Auswertung zurück in die Kopfstation an einen Meßtestergebnis-Empfänger übertragen, wodurch sich weitere Möglichkeiten der Störung dieser Werte ergeben. Maßnahmen zur Beseitigung der Störeinflüsse sind durch die Techniker auf der Basis der Meßwertanalyse gesondert durchzuführen.

Durch die erforderlichen Messungen ist außerdem der Einsatz aufwendiger und dadurch teurer Meßtechnik unumgänglich.

Auch in dem in WO 99/31885 A2 beschriebenen CATV-System enthält die Kopfstation einen Controller zur Überwachung der anderen Kopfstation- Ausrüstung und zur Erzeugung eines Ausstattungskontrollsignals, welches in den Vorwärtssignalen zu den Knotenpunkten enthalten ist, um die Ausstattung der Knotenpunkte zu kontrollieren. Die Knotenpunkte enthalten hierzu passende Controller, welche die Kontrollsignale von der Kopfstation identifizieren und übergeben Kontrollsignale zur Kontrolle der Ausstattung der Knotenpunkt in Abhängigkeit von den Kontrollsignalen der Kopfstation. Die Controller der Knotenpunkte identifizieren ebenso Statussignale der Ausstattung der Knotenpunkte und übertragen diese Statussignale und ein Referenzsignal an die Kopfstation-Controller zur Anzeige auf einem Bildschirm des Kopfstation- Controllers. Das Referenzsignal erlaubt die Kontrolle, daß der optische Rückübertrager und das Netzwerk korrekt arbeiten und erlaubt die Rücksignale von den Knotenpunkten auszurichten. Die Statussignale von den Knotenpunkten beinhalten die Lasertätigkeit, den Laser-Biasfluß und die Laser-Ausgangsleistung für die Laser-Übertrager der Knotenpunkte.

Durch die Controlleranordnung in der Kopfstation sind auch hier die vorgenannten Nachteile vorhanden.

Hauptgegenstand der EP 1 134 989 A1 ist es, ein System zur Identifikation von digitalen und/oder analogen Fernseh-Trägersignalen anzubieten, welches in der Lage ist, automatisch den Typ des Signals, das empfangen wird, zu erkennen. Dabei erlaubt dieses Identifikationssystem die Identifikation von CATV- und DVB- Trägern.

Weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein Gerät zur Messung und Verarbeitung digitaler und/oder analoger Fernseh-Trägersignale und zum Einsatz mit oben genanntem Identifikationssystem anzubieten.

Die Identifikation des Trägers erfolgt in folgenden Schritten:

1. 1 Einstellen der Frequenz, die dem Videoträger des ausgewählten Kanals entspricht
2. 2 Berechnung des Pegels, der in dieser Frequenz gemessen wurde
3. 3 Vergleich dieses Pegels mit vorbestimmten Minimalwerten
4. 4 Änderung der eingestellten Frequenz zu einem Frequenzwert oder -werten innerhalb des Kanals, welcher zu keinem der Träger des analogen Fernsehsignals paßt, aber die innerhalb der Bandbreite einen digitalen Fernsehträger besetzen für den Fall, daß dieser Pegel höher als der oben genannte vorbestimmte Minimalwert ist
5. 5 Berechnung dieses bei dieser Frequenz gemessenen Pegels
6. 6 Vergleich des in diesen Frequenzen erhaltenen Ergebnisses mit dem Pegel, der bei der Originalfrequenz gemessen wurde
7. 7 Identifikation des Signals als ein analoger Träger für den Fall, daß das erhaltene Ergebnis unterschiedlich vom Pegel der untersuchten Originalfrequenz ist
8. 8 Identifikation des Signals als ein digitaler Träger für den Fall, daß das erhaltene Ergebnis im Wesentlichen ähnlich mit dem Pegel, der bei der Originalfrequenz gemessen wurde, ist.

Mit diesem Identifikationssystem wird zwar die Einrichtung von Mehrkanal- Kommunikationssystemen erleichert, Störeinflüsse, insbesondere im Rückkanal können hiermit jedoch nicht gesucht und geortet werden.

Ein Verfahren, ein System und ein Gerät zur Frequenzprüfung und zum Frequenzwechseltest eines CATV-Systems, wobei das CATV-System eine Vielzahl von Kanälen aufweist und mindestens über einen der Kanäle Fernsehsignale überträgt, wird in US 5 585 842 beschrieben. Das System beinhaltet ein Kopfstations-Testeinheit, die mit dem CATV-System an seiner Kopfstation verbunden ist, und eine fernbedienbare Testeinheit, die im CATV- System an einem Ort entfernt von der Kopfstation angeordnet ist. Die Kopfstation- Testeinheit prüft das CATV-System bei allen erzeugten und auf den Kanalfrequenzen über das CATV-System übertragenen Testsignalen oder nutzt, wenn ein Fernsehsignal über einen Kanal übertragen wird, das Fernsehsignal als Testsignal. Die Kopfstation-Testeinheit mißt ebenso den Signalpegel der Testsignale und am Ende der Prüfung übermittelt sie Telemetriesignale, welche die geprüften Frequenzen und die gemessenen Signalpegel beinhalten, über das CATV-System an die fernbedienbare Testeinheit unter Nutzung des gleichen Senders, der zur Erzeugung und Übertragung der Testsignale genutzt wird. Die fernbedienbare Testeinheit erhält die von der Kopfstation-Testeinheit übertragene Information und prüft die gleichen Frequenzen gleichzeitig mit der Kopfstation- Testeinheit. Während der Prüfung mißt die die fernbedienbare Testeinheit die Signalpegel der Testsignale und die Fernseh-Testsignale. Nach Erhalt der nächsten Serie von Telemetriesignalen nutzt die fernbedienbare Testeinheit die Information bezüglich der von der Kopfstation-Testeinheit gemessenen Signalpegel und der Signalpegel, die zur Bestimmung der Frequenzreaktion des CATV-Systems gemessen wurden.

Da wiederum die Kopfstation-Testeinheit das bestimmende Gerät für die Meßdaten ist, liegen auch hier die bereits beschriebenen Nachteile vor.

Nach US 5 642 351 werden per ATM Zellen über einen digitalen Lichtleitfaserpfad, der mit einem Koaxial-Zuleitkabel-TV-System, das Zweiweg-Digital-Service in Verbindung mit dem TV-Kabelsystem unterstützt, übertragen. Am Verbindungspunkt zwischen dem Lichtleitfaserpfad und dem Kabel-TV- Zuleitteilsystem, werden digitale Signale in eine UHF-Radiofrequenz- Trägerfrequenz oberhalb des Trenn-Bandpasses des verstärkten Analog- Zuleitsignals, welches das Fernsehübertragungssignal trägt, konvertiert. Der Radiofrequenzträger transportiert eine hohe Rate digital modulierter Signale, begrenzt auf den Bereich des Zuleitkabels zwischen den Kabel- Fernsehsendungskanal-Verstärkern. Der interne Zugriff auf das UHF-Trägersignal erfolgt über das normale TV-Kabel mittels eines Klemmkabels zu einer Teilnehmer-Schnittstellen-Einheit (SIU), die in der Nähe des Teilnehmer-TV- Gerätes angeordnet ist. Das Zuleitkabel und die passiven Abschlüsse, die in der Kabel-TV-Praxis genutzt werden, haben eine höhere Trennfrequenz als die Zuleitverstärker selbst. Dies erlaubt den Durchgang eines UHF-Signals durch das Zuleitkabel. Tiefpass-Filter an den Zuleitverstärkern verhindern die Verkürzung des UHF-Signals durch die internen Kabelverstärker. Jede SIU sendet und empfängt HF-Trägersignale, welche die ATM-Zellen übermitteln. Jeder Inhalt der Zellen enthält eine lokale Adresse und das Ziel dieser Zelle. Jede SIU entschlüsselt die Zelladresse und akzeptiert nur solche Zellen, die für sie selbst sind. Der gemeinsame Kanal übermittelt die ATM-Zellen abwechselnd und sendet und empfängt die Zellen in Ping-Pong-Art.

Bei dieser Erfindung geht es um die Sicherung der Übertragung sowohl im Vorwärts- als auch im Rückkanal, wobei von der Kopfstation aus die Entfernung der Teilnehmer und deren Antwortzeit ausgewertet wird. Zur Suche und Lokalisierung und Beseitigung bzw. Verringerung von Störsignalen ist diese Lösung nicht geeignet.

US 5 956 074 beschreibt ein Rückkanal-Analysesystem zur Analyse von Störsignalen im Rückkanal und zur Rückkanaleinstellung in CATV-Anlagen, bestehend aus Mitteln zur Einstellung des benötigten Rückkanal-Pegels, zum Empfang und zur Umsetzung von Rückkanalsignalen in einen bildliche Darstellung und zur Anzeige und Kontrolle des Rückkanal-Pegels, wobei zur Einstellung und Definition des benötigten Rückkanal-Pegels mittels eines Trägerspektrums an einem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer sowie zur Einspeisung dieses Trägerspektrums in den Rück- oder den Vorwärtsverstärker ein an sich bekannter Frequenzgenerator eingesetzt wird. Der Empfang der Rückkanalsignale und deren Umsetzung in eine bildliche Darstellung im normalen CATV-Bereich erfolgt mittels eines Rückkanal-Spektrumumsetzers, in dem ein HF-Eingangssignal in ein HF- und ein Video-Ausgangssignal umgesetzt wird, wobei die Anzeige und Kontrolle des Rückkanal-Pegels auf einem Display geschieht.

Nachteilig hierbei ist die aufwendige, teure Gerätegestaltung, so unter anderem die Vielzahl von Oszillatoren, welche nur zusätzliche Störfrequenzen und Mischprodukte in das System einbringen, sowie die unvollständige Systemkonfiguration, die den zusätzlichen Einsatz von Modulatoren für die Erzeugung des TV-Kanals erfordert.

Aus MORGAN, B: Insights into proper return path alignment. In: CED, Oktober 1996, S. 42 ff. ISSN: 1044-2871; sowie der Fortsetzung MORGAN, B.: Proactive return path maintenance. IN: CED, November 1996, S. 86ff, und MORGAN, B.: Noise and ingress performance in the return path. In: CED, March 1997, S. 76ff. ist bereits ein Verfahren zur Analyse von Störsignalen im Rückkanal und zur Rückkanaleinstellung in CATV-Anlagen mit folgenden Schritten entnehmbar:
Kalibrieren des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers, bestehend aus "Spectrum analyzer" und "modulator", mittels des Frequenzgenerators "return sweep source" auf den benötigten Rückkanal-Pegel und dessen Definition als "X level";
Einstellen der Rückkanal-Verstärker mittels "plug-in pad and equalizer" und "gain and slope controls", mittels der durch den im Bereich der Signalübergabestelle "headend" an das CATV-System angeschlossenen kalibrierten Rückkanal- Spektrum-Umsetzers eingespeisten Signale, beginnend an der Signalübergabestelle mit Hilfe des Frequenzgenerators derart, daß vom Rückkanal-Spektrum Umsetzer ein auf das "X level" eingestelltes Spektrum von der Signalübergabestelle geliefert wird, welches auf einem am jeweiligen Rückkanal-Verstärker angeschlossenen Display angezeigt wird und an dem die Einstellung der benötigten Verstärkung und Entzerrung mittels des Frequenzgenerators erfolgt.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist der erforderliche Einsatz eines speziellen, aufwendigen und teuren Analysegerätes, dessen visuelle Anzeige geringer Abmessungen keine den Anforderungen entsprechende Genauigkeit für die optimale Rückkanaleinstellung garantiert.

Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrunde, die Nachteile der bekannten Lösungen auf diesem Gebiet zu vermeiden und ein effektives und kostengünstiges System und dessen Verwendung zur Analyse des Rückkanals und zur Rückkanaleinstellung in CATV-Anlagen vorzuschlagen, welches ohne aufwendige Meßgeräte auskommt, das den Einflüssen von Störsignalen nicht ausgesetzt ist und womit Störsignaleinflüsse schnell und wirksam beseitigt bzw. verringert werden können.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß für das System mit den Merkmalen des Anspruches 1 und für die Verwendung mit den Merkmalen des Anspruches 2 gelöst.

Das erfindungsgemäße Rückkanal-Analysesystem zur Analyse von Störsignalen im Rückkanal und zur Rückkanaleinstellung in CATV-Anlagen besteht aus einem an sich bekannten Frequenzgenerator zur Einstellung und Definition des benötigten Rückkanal-Pegels mittels eines Trägerspektrums an einem Rückkanal- Spektrum-Umsetzer sowie zur Einspeisung dieses Trägerspektrums in den Rückwärts- oder den Vorwärtsverstärker, einem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer, in dem ein HF-Eingangssignal in ein HF- und ein Video-Ausgangssignal umgesetzt wird, zum Empfang der Rückkanalsignale und deren Umsetzung in eine bildliche Darstellung im normalen CATV-Bereich, sowie einem Display für die Anzeige und Kontrolle des Rückkanal-Pegels. Hierzu sind in dem über ein Netzteil und eine Spannungsstabiliserung mit Spannung versorgten Rückkanal-Spektrum- Umsetzer der Eingang eines ZF-Verstärkers mit einem Rückkanal-Eingang über einen Tiefpass 0-65 MHz, einen ersten Mischer, einen Filter 110,7 MHz, einen zweiten, mit einem Oszillator 100 MHz verbundenen Mischer und einen Filter 10,7 MHz und der Ausgang mit einem Einstellmöglichkeiten für die Lage und die Amplitude eines HF-Signals aufweisenden und mit seinem Ausgang mit einem Videoverstärker in Verbindung stehenden Komparator verbunden. Weiterhin ist in dem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer ein getakteter Mikroprozessor angeordnet, der Schalteingänge für den Zehnerschalter und den Einerschalter des Ausgangskanales sowie einen über einen mit Einstellmöglichkeiten für die Frequenz und den Hub sowie über einen Spannungswandler mit Spannung versorgten Sägezahngenerator und einen Oszillator mit 110-180 MHz mit dem ersten Mischer verbunden 50 Hz-Ausgang, einen mit dem Eingang eines weiteren Sägezahngenerator, dessen Ausgang von 15,625 kHz mit dem Eingang des Komparators verbunden ist, und dem Spannungswandler verbundenen 500 Hz- Ausgang, einen mit dem Eingang des Videoverstärkers verbundenen Ausgang für das BAS-Signal und einen PLL-Ausgang, der ebenso wie der zusätzlich auf eine Video Out-Buchse zur Verbindung mit einem Display gefegte Ausgang des Videoverstärkers mit dem Eingang eines Modulators mit an eine HF-Out-Buchse angeschlossenem HF-Ausgang, verbunden ist, aufweist.

Vorteilhafterweise ist als Display jedes handelsübliche TV-Gerät nutzbar. Auch der Bildschirm eines Pegelmeßgerätes ist zur Anzeige geeignet.

Die erfindungsgemäße Verwendung des Rückkanal-Analysesystem zur Analyse von Störsignalen im Rückkanal und zur Rückkanaleinstellung in CATV-Anlagen sieht die folgenden Schritte vor:

1. Kalibrieren des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers auf 0 dB mittels des Frequenzgenerators mit vorgeschaltetem Dämpfungssteller und dem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer vorgeschalteten Dämpfungsgliedern auf den benötigten Rückkanal-Pegel und dessen Definition auf 0 dB, wobei ein Display zur Kontrolle dient.
2. Einstellen der Rückkanal-Verstärker mittels der durch den im Bereich der Signalübergabestelle an das CATV-System angeschlossenen kalibrierten Rückkanal-Spektrum-Umsetzers eingespeisten Signale, beginnend an der Signalübergabestelle, mit Hilfe des Frequenzgenerators derart, daß vom Rückkanal-Spektrum-Umsetzer ein auf 0 dB eingestelltes Spektrum von der Kopfstation geliefert wird, welches auf einem am jeweiligen Rückkanal- Verstärker angeschlossenen Display angezeigt wird und an dem die Einstellung der benötigten Verstärkung und Entzerrung mittels des Frequenzgenerators erfolgt.
3. Prüfung des Rückkanals an den Teilnehmer-Antennenanschlußdosen durch Einspeisung der Signale des im Bereich der Signalübergabestelle an das CATV-System angeschlossenen kalibrierten Rückkanal-Spektrum- Umsetzers sowie des Trägerspektrums des mit der Teilnehmer- Antennenanschlußdose verbundenen Frequenzgenerators und deren Anzeige auf einem an der Teilnehmer-Antennenanschlußdose angeschlossenen Display sowie, falls erforderlich, Nachjustierung des zugehörigen Rückkanal-Verstärkers gemäß Schritt 2.

Infolge der unmittelbar am jeweiligen Prüfpunkt erfolgenden Prüfung und Anzeige des Prüfergebnisses werden Störeinflüsse bei der Prüfung ausgeschlossen.

Am Prüfpunkt wirkende Störeinflüsse können sofort ohne hohen rechnerischen und technischen Aufwand durch entsprechende Einstellung des jeweiligen Rückverstärkers beseitigt werden.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Patentansprüchen und den ihnen zu entnehmenden Merkmalen für sich und/oder in Kombination, sondern auch aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 die Anordnung zur Kalibrierung des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers

Fig. 2 den Aufbau des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers

Fig. 3 die Anordnung zur Rückkanaleinstellung und -prüfung einer CATV- Anlage

Der Aufbau des gemäß der Darstellung in Fig. 1 zu kalibrierenden Rückkanal- Spektrum-Umsetzers 1 soll zunächst an Hand der Fig. 2 verdeutlicht werden.

In dem über ein Steckernetzteil und eine Spannungsstabilisierung 101 mit Spannung versorgten Rückkanal-Spektrum-Umsetzer 1 zum Empfang der Rückkanalsignale und deren Umsetzung in eine bildliche Darstellung ist der Eingang eines ZF-Verstärkers 105 mit dem Rückkanal-Eingang 104 über einen Tiefpass 0-65 MHz 106, einen ersten Mischer 107, einen Filter 110,7 MHz 108, einen zweiten, mit einem Oszillator 100 MHz 109 verbundenen Mischer 110 und einen Filter 10,7 MHz 111 und der Ausgang mit einem Einstellmöglichkeiten für die Lage 112 und die Amplitude 113 eines HF-Signals aufweisenden und mit seinem Ausgang mit einem Videoverstärker 114 in Verbindung stehenden Komparator 115 verbunden.

Weiterhin ist in dem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer 1 ein getakteter Mikroprozessor 116 angeordnet, der Schalteingänge für den Zehnerschalter 117 und Einerschalter 118 des Ausgangskanales sowie einen über einen mit Einstellmöglichkeiten für die Frequenz 119 und den Hub 120 sowie über einen Spannungswandler 121 mit Spannung versorgten Sägezahngenerator 122 und einen Oszillator mit 110-180 MHz 123 mit dem ersten Mischer 107 verbunden 50 Hz-Ausgang, einen mit dem Eingang eines weiteren Sägezahngenerator 124, dessen Ausgang von 15,625 kHz mit dem Eingang des Komparators 115 verbunden ist, und dem Spannungswandler 121 verbundenen 500 Hz-Ausgang, einen mit dem Eingang des Videoverstärkers 114 verbundenen Ausgang für das BAS-Signal und einen PLL-Ausgang, der ebenso wie der zusätzlich auf eine Video out-Buchse 125 zur Verbindung mit einem Display gelegte Ausgang des Videoverstärkers 114 mit dem Eingang eines Modulators 103 mit an eine HF-Out- Buchse angeschlossenem HF-Ausgang "S38-K69" 102, verbunden ist, aufweist.

Zur Umsetzung von Rückkanalsignalen in eine bildliche Darstellung wird ein HF- Signal mit 5-65 MHz an den Rückkanal-Eingang 104 angelegt und über einen Tiefpaß 106, der den Eingangsfrequenzbereich 0-65 MHz bestimmt, einen ersten Mischer 107 zur Mischung des Eingangssignales 5-65 MHz mit dem Oszillatorsignal 110-180 MHz zur Erzeugung einer Zwischenfrequenz von 110,7 MHz, einem zweiten Mischer mit dem Oszillatorsignal 100 MHz zur Erzeugung einer Zwischenfrequenz von 10,7 MHz in den Zwischenfrequenzverstärker 105 eingespeist. Die am Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers 105 erzeugte Gleichspannung 20 mV/dB, die proportional dem HF-Pegel ist, wird in dem Komparator 115 mit der Zeilenfrequenz 15,625 kHz, die von dem über den Mikroprozessor 116 mit 500 kHz angesteuerten Sägezahngenerator 124 erzeugt wird, verglichen. Das Ausgangssignal vom Komparator 115 wird mit dem BAS- Signal aus dem Mikroprozessor 116 in dem Videoverstärker 114 zu einem Videosignal umgeformt und zugleich verstärkt, so daß ein Teil als Videosignal an die Video out-Buchse 125 geführt wird und ein Teil auf den Modulator 103, der vom Mikroprozessor 116 mittels PLL abgestimmt wird, so daß ein am Ausgang anliegendes HF-moduliertes Fernsehsignal im Kanalraster S38-K69, wobei die Kanäle durch den Zehnerschalter 117 und den Einerschalter 118 am Mikroprozessor 116 eingestellt werden, zum HF-Ausgang "S38-K69" 102 geführt wird.

Die Kalibrierung des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers 1 erfolgt, wie in Fig. 1 dargestellt, indem mittels eines Frequenzgenerators 2 mit vorgeschaltetem Dämpfungssteller 3 und dem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer 1, der eine Eingangsempfindlichkeit von ca. 70 dBµV aufweist, vorgeschaltete Dämpfungsglieder 4, d. h. einer Vordämpfung 5, der benötigte Rückkanal-Pegel eingestellt und mit 0 dB definiert wird.

Durch Anschluß an das Steckernetzteil über die Spannungsstabilisierung 101 wird die Betriebsbereitschaft des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers 1 hergestellt. Am HF-Ausgang "S38-K69" 102 wird ein TV-Gerät 6 angeschlossen, an welchem der Kanal K31 eingestellt wird. Auf diesem Kanal erfolgt die bildliche Darstellung des gelieferten Spektrums, die auf dem auf dem TV-Gerät 6 angezeigt wird.

Der Kanal K31 ist vorprogrammiert und läßt sich am Modulator 103 im Rückkanal- Spektrum-Umsetzer 1 im Bereich S38-K69 einstellen, z. B. 08 = S38, 09 = S39, 10 = S40, 11 = S41, 21 = K21 usw..

Vom Rückkanal-Spektrum-Umsetzer 1 werden jetzt auf dem Bildschirm des TV- Gerätes 6 vertikal weiße Pegellinien dargestellt die den Stufen -40 dB, -30 dB, -20 dB, -10 dB, -5 dB, 0 dB und +5 dB entsprechen.

Wird nun ein Frequenzgenerator 2 mit seinem Trägerspektrum (ca. 100 dBµV) über den Dämpfungssteller 3 und die Vordämpfung 5 an den Eingang "RK" 104 des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers 1 angeschlossen, werden die gelieferten Träger von unten (tiefste Frequenz -5 MHz) nach oben (höchste Frequenz -65 MHz) dargestellt, so daß die Anzeige der gelieferten Trägerfrequenzen durch den Rückkanal-Spektrum-Umsetzer 1 mittels der vorgeschalteten Dämpfungsglieder 4, d. h. der Vordämpfung 5, auf 0 dB geeicht werden kann.

Nach der Eichung des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers 1 wird der Frequenzgenerator 2 mit seinem Dämpfungssteller 3 von der installierten Vordämpfung 5 getrennt und der Rückkanal-Spektrum-Umsetzer 1 wird über diese Vordämpfung 5 an die Rückkanalweiche 7 an der Signalübergabestelle (HÜP) 8 angeschlossen, um den "Vorwärtsbereich" von 85-862 MHz von dem Rückkanalbereich von 5-65 MHz zu trennen.

Da das Grundprinzip der Einstellung des Rückkanalverstärkers 9 im Rückkanalweg bezweckt, daß an jedem Rückkanalverstärker-Eingang 901 noch ein Pegel von ca. 80 dBµV von den vorgeschalteten Rückkanalwegen anliegt, wenn deren Verstärkung 20 dB beträgt, wird mit einem Frequenzgenarator 2 und vorgeschaltetem Dämpfungssteller 3 ein Frequenzspektrum von ca 100 dBµV in die Ausgangs-Messbuchse 902 des Rückkanalverstärkers 9 bzw. des Vorwärtsverstärkers innerhalb des Verstärkers 10 eingespeist.

Indem ein TV-Gerät 6 mit Bildschirm auf den Vorwärtskanal K31 eingestellt und auf dem Bildschirm die Pegeldarstellung des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers 1 bildlich erfaßt wird, kann nun die Einstellung der Parameter des Rückkanalverstärkers 9 in seiner Verstärkung und Entzerrung auf die Pegellinie "0 dB" für den Frequenzgang 5-65 MHz erfolgen.

Um alle Pegel des Frequenzspektrums innerhalb des CATV-Systems auf die Pegellinie "0 dB" zu bringen, wird dieses Prüf- und Einstellungsverfahren von der Signalübergabestelle 8 beginnend über jeden Verstärker 10 bis zur letzten Teilnehmer-Antennenanschlußdose 11 durchgeführt.

Zur Störungsortung ist danach jederzeit eine Prüfung des Rückkanals von jedem Teilnehmer aus möglich, da der Rückkanal-Spektrum-Umsetzer 1 fest in der Signalübergabestelle 8 installiert bleibt und bei Bedarf durch Verbindung mit dem Steckernetzteil in Betrieb genommen werden kann.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Rückkanal-Spektrum-Umsetzer

101

Spannungsstabilisierung

102

HF-Ausgang "S38-K

69

"

103

Modulator

104

Rückkanal-Eingang

105

ZF-Verstärker

106

Tiefpass 0-65 MHz

107

erster Mischer

108

Filter 110,7 MHz

109

Oszillator 100 MHz

110

zweiter Mischer

111

Filter 10,7 MHz

112

Lageeinstellung

113

Amplitudeneinstellung

114

Videoverstärker

115

Komparator

116

Mikroprozessor

117

Zehnerschalter

118

Einerschalter

119

Frequenzeinstellung

120

Hubeinstellung

121

Spannungswandler

122

Sägezahngenerator

123

Oszillator 110-180 MHz

124

Sägezahngenerator

125

Video out-Buchse

2

Frequenzgenerator

3

Dämpfungssteller

4

Dämpfungsglied

5

Vordämpfung

6

TV-Gerät

7

Rückkanalweiche

8

Signalübergabestelle (HÜP)

9

Rückkanalverstärker

901

Rückkanalverstärker-Eingang

902

Ausgangs-Messbuchse

10

Verstärker

11

Teilnehmer-Antennenanschlußdose

Claims

1. Rückkanal-Analysesystem zur Analyse von Störsignalen im Rückkanal und zur Rückkanaleinstellung in CATV-Anlagen, bestehend aus Mitteln zur Einstellung des benötigten Rückkanal-Pegels, zum Empfang und zur Umsetzung von Rückkanalsignalen in eine bildliche Darstellung und zur Anzeige und Kontrolle des Rückkanal-Pegels, wobei zur Einstellung und Definition des benötigten Rückkanal-Pegels mittels eines Trägerspektrums an einem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer sowie zur Einspeisung dieses Trägerspektrums in den Rück- oder den Vorwärtsverstärker ein an sich bekannter Frequenzgenerator eingesetzt wird und der Empfang der Rückkanalsignale und deren Umsetzung in eine bildliche Darstellung im normalen CATV-Bereich mittels eines Rückkanal-Spektrum-Umsetzers, in dem ein HF-Eingangssignal in ein HF- und ein Video-Ausgangssignal umgesetzt wird, erfolgt sowie die Anzeige und Kontrolle des Rückkanal- Pegels auf einem Display geschieht, dadurch gekennzeichnet, daß
in dem über ein Netzteil und eine Spannungsstabiliserung (101) mit Spannung versorgten Rückkanal-Spektrum-Umsetzer (1) der Eingang eines ZF-Verstärkers (105) mit einem Rückkanal-Eingang (104) über einen Tiefpass 0-65 MHz (106), einen ersten Mischer (107), einen Filter 110,7 MHz (108), einen zweiten, mit einem Oszillator 100 MHz (109) verbundenen Mischer (110) und einen Filter 10,7 MHz (111) und der Ausgang mit einem Einstellmöglichkeiten für die Lage (112) und die Amplitude (113) eines HF-Signals aufweisenden und mit seinem Ausgang mit einem Videoverstärker (114) in Verbindung stehenden Komparator (115) verbunden ist und
daß im Rückkanal-Spektrum-Umsetzer (1) ein getakteter Mikroprozessor (116) angeordnet ist, der Eingänge für den Zehnerschalter (117) und den Einerschalter (118) des Ausgangskanals sowie einen über einen mit Einstellmöglichkeiten für die Frequenz (119) und den Hub (120) sowie über einen Spannungswandler (121) mit Spannung versorgten Sägezahngenerator (122) und einen Oszillator mit 110-180 MHz (123) mit dem ersten Mischer (107) verbunden 50 Hz- Ausgang, einen mit dem Eingang eines weiteren Sägezahngenerator (124), dessen Ausgang von 15,625 kHz mit dem Eingang des Komparators (115) verbunden ist, und dem Spannungswandler (121) verbundenen 500 Hz-Ausgang, einen mit dem Eingang des Videoverstärkers (114) verbundenen Ausgang für das BAS-Signal und einen PLL-Ausgang, der ebenso wie der zusätzlich auf eine Video Out- Buchse (125) zur Verbindung mit einem Display gelegte Ausgang des Videoverstärkers (114) mit dem Eingang eines Modulators (103) mit an eine HF-Out-Buchse angeschlossenem HF-Ausgang "S38-K69" (102), verbunden ist, aufweist.

2. Verwendung des Rückkanal-Analysesystem nach Anspruch 1 mit folgenden Schritten:

- Kalibrieren des Rückkanal-Spektrum-Umsetzers (1) auf 0 dB mittels des Frequenzgenerators (2) mit vorgeschaltetem Dämpfungssteller (3) und dem Rückkanal-Spektrum-Umsetzer (1) vorgeschalteten Dämpfungsgliedern (4) auf den benötigten Rückkanal-Pegel und dessen Definition auf 0 dB, wobei ein Display zur Kontrolle dient.
- Einstellen der Rückkanal-Verstärker (9) mittels der durch den im Bereich der Signalübergabestelle (8) über eine Vordämpfung (5) an das CATV- System angeschlossenen kalibrierten Rückkanal-Spektrum-Umsetzers (1) eingespeisten Signale, beginnend an der Signalübergabestelle (8), mit Hilfe des Frequenzgenerators (2) mit vorgeschaltetem Dämpfungssteller (3) derart, daß vom Rückkanal-Spektrum-Umsetzer (1) ein auf 0 dB eingestelltes Spektrum von der Signalübergabestelle (8) geliefert wird, welches auf einem am jeweiligen Rückkanal-Verstärker (9) angeschlossenen Display angezeigt wird und an dem die Einstellung der benötigten Verstärkung und Entzerrung mittels des Frequenzgenerators (2) erfolgt.
- Prüfung des Rückkanals an den Teilnehmer-Antennenanschlußdosen (11) durch Einspeisung der Signale des im Bereich der Signalübergabestation (8) an das CATV-System angeschlossenen kalibrierten Rückkanal-Spektrum-Umsetzers (1) sowie des Trägerspektrums des mit der Teilnehmer-Antennenanschlußdose (11) verbundenen Frequenzgenerators (2) mit vorgeschaltetem Dämpfungssteller (3) und deren Anzeige auf einem an der Teilnehmer- Antennenanschlußdose (11) angeschlossenen Display sowie, falls erforderlich, Nachjustierung des zugehörigen Rückkanal-Verstärkers (9) gemäß Schritt 2.