DE2319569A1 - Kabelfernsehsystem - Google Patents

Description

Anmelder: Stuttgart, 12. April 1973

Hugnes Aircraft Company P 2710 S/nu

Cent ine la Avenue and. Teale

Street

Culver City, Calif., V.St.A.

Ka be!fernsehsystem

Die Erfindung bezieilt sich, auf ein Kabelfernsehsystem mit einer Zentralstation und einer Vielzahl von Teilnehmer-Stationen, aie mit der Zentralstation durch ein Kabelnetz verbunden sind, das zur übertragung von Fernsehsignalen uno. digitalen Steuersignalen sowohl von der Zentralstation hin zu den Teilnehmerstationen (Hin-Signale) als auch von den 2eilnenmerstationen zurück zu der Zentralstation (Rücrc-Signale) eingerichtet ist.

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Obwohl Kabelfernsehsysteme ursprünglich reine Gemeinschaftsantennen-Anlagen waren, dienen sie heute einem viel breiteren Feld von Nachrichtenverbindungen. Innerhalb des letzten Jahrzehnts wurden zusätzliche Dienste vorgeschlagen und in einigen Fällen auch durch die Betreiber von Kabelfernsehsystemen geleistet. Im Bereich der Einweg-Nachrichtenverbindungen, d. h. von einer Zentralstation zu den Teilnehmerstationen, wurden als Teil der Kabelfernsehdienste amplitudenmodulierte und frequenzmodulierte Radioprogramme, Wettervorhersagen und örtlich hergestellte Fernsehprogramme angeboten. Bei Vorliegen von Zweiweg-Kabelnetzen kann eine groüe Anzahl.von zusätzlichen Bedürfnissen an Nachrichtenverbindungen erfüllt werden. Die Verfügbarkeit von Nachrichtenkanälen, die von den Teilnehmern zur Zentralstation führen, gestattet es, die Teilnehmer eines Kabelfernsehsystems hinsichtlich ihrer Fernsehgewohnheiten zu beobachten oder zu befragen, und erlaubt es den Teilnehmern, zusätzliche Dienste in Anspruch zu nehmen, die ohne Bezug auf das Fernsehen sind. Daher soll, obwohl der Ausdruck Kabelfernsehsystem benutzt wird, ein solches System Zweiweg-Nachrichtenverbindungen in einem sehr viel weiteren Bereich einschlieüen, wenngleich auch die Übertragung von Fernsehprogrammen ein wichtiger Bestandteil bleibt.

Bs gibt mehrere grundlegende Techniken zur Erstellung eines Koaxialkabelsystems für eine gleichzeitige Zweiwegübertragung. Eine Möglichkeit besteht darin, für den Hinweg und den Rückweg getrennte Kabel zu verwenden. Ein anderer Weg besteht in der gleichzeitigen Signalübertragung in zwei Riehtungen auf einem einzigen Kabel unter

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Anwendung eines Frequenzmultiplex sowie Zweiwegverstärkern una Filtern. Sine dritte Methode kann die Kombinationen dieser beiden grundlegenden Techniken umfassen. Eine vierte Technik kann von zwei oder mehr Zweirichtungskabeln Gebrauch machen, von denen jedes Kabel mit einem Frequenzspektrum arbeitet, das von den Frequenzspektren der anderen Kabel verschieden ist.

Wie jedes System zur Nachrichtenübertragung wird auch ein Kabelfernsehsystem häufig durch Rauschen erheblich ge- . stört. Das Rauschen kann von innerhalb des Systems liegenden Quellen erzeugt v/erden, wie beispielsweise thermisches Rauschen, oder auch von externen Quellen herstammen, wie beispielsweise nicht entstörten elektrischen Geräten. Bei einem Zweiweg-Kabelfernsehsystem ist die Wirkung von Rauschen besonders bei der Übertragung von Signalen zurück zur Zentralstation störend. Obwohl auch Rauschprobleme auf den zu den Teilnehmerstationen hinführenden Übertragungsstrecken vorkommen, ist die Wirkung von Rauschquellen auf die Übertragung in Hin-Richtung für die meisten Teile des Systems weniger schwerwiegend, weil nur die im Signalweg in Kaskade geschalteten Verstärker zum Rauschen beitragen. Das Hauptproblem bei der übertragung in Rückrichtung besteht darin, darf sämtliche Einrichtungen, wie z. B. jede Teilnehmerstation und jeder Hin-Signalverstäricer in den verschiedenen Zweigen des Systems, und zwar auch in solchen Zweigen, die nicht im eigentlichen Signalweg liegen/ mit dem von ihnen erzeugten thermischen Rauschen zum Gesamtrauschen des Systems beitragen. Anders ausgedrückt wird das thermische Rauschen der Rücksignal-Verstärker una der Teilnehmerstationen sowie das von

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äußeren Quellen in das Kabelfernsehsystem eingestrahlte oder induzierte Rauschen in den in Richtung auf die Zentralstation zusammenlaufenden Zweigen summiert und in die Zentralstation eingeleitet. Da die Rauschquellen an jeder Stelle des Kabelfernsehsystems auftreten können, können sie die Machrichtenverbindung in Rückrichtung beeinträchtigen, indem sie die Rück-Signale stören. Tatsächlich kann der Rauschpegel in Rückrichtung so hoch sein, daß alle Nachrichten darstellende Hin-Signale von den Teilnehmerstationen zur Zentralstation zerstört werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabelfernsehsystem der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Wirkungen von intern und extern erzeugten Rauschsignalen auf die von den Teilnehmerstationen zu der Zentralstation gesendeten Rück-Signale auf ein Minimum reduziert werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an das Kabelnetz an verschiedenen Stellen erste Einrichtungen angeschlossen sind, die nur auf Steuersignale ansprechen, die von der Zentrale speziell an eine solche Einrichtung gesendet werden, und daß an verschiedenen Stellen des Kabelnetzes in die Leitungen zweite Einrichtungen eingeschaltet sind, von denen jede mit einer der ersten Einrichtungen verbunden ist und auf von dieser ersten Einrichtung empfangene erste Steuersignale in der Weise anspricht, daß sie in einer ersten Betriebsart alle ihr zugeführten Rücksignale blockiert und in einer zweiten Betriebsart die Rücksignale wenigstens eines

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Frequenzbandes passieren läßt.

Durch die Erfindung ist es möglich, selektiv einen Teil oder Teile der Rückwege des Kabelnetzes eines Kabelfernsehsystems, die eine oder mehrere Rauschquellen enthalten, auszuschalten oder auf ein schmales Frequenzband zu beschränken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Zentralstation des Kabelfernsehsystems ein Verarbeitungezentrum enthalten, das die Rauschquellen lokalisiert und Einrichtungen in dem System so steuert, daß sie unbenutzte Teile von Rückwegen des Kabelnetzes ausschaltet, welche festgestellte Rauschquellen enthalten. Das Verarbeitungszentrum kann weiterhin in dem Kabelnetz vorhandene Einrichtungen veranlassen, alle Teile der Rückwege des Kabelnetzes abzuschalten, abgesehen von solchen Teilen, die für die Übertragung eines oder mehrerer Rücksignale benötigt wer-.den. Weiterhin kann dafür Vorsorge getroffen werden, daß die Wirkungen äußerer Störungsquellen auf die Übertragung von Rücksignalen vermindert werden.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen!

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Zweiweg-Kabelfernsehsystems,

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bei dem die Erfindung verwirklicht ist,

Fig. 2 ein FrequenzSpektrum, das eine mögliche Verteilung der Signale eines Zweiweg-Kabelfernsehsystems auf verschiedene Frequenzbereiche veranschaulicht,

.Fig. 3 ein Blockschaltbild einer der Leitungssteuerschaltungen des Kabelfernsehsystems nach Fig. 1,

Fig. 4- ein schematisches Schaltbild einer der HF-Schalter der Leitungssteuerschaltung nach Fig. 3,

Fig. 5 das Blockschaltbild einer Einrichtung zur Reduzierung von Störungen und Rauschen bei der Übertragung eines Rücksignals in dem erfindungsgemäßen Kabelfernsehsystem,

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Phantomstation der Leitungssteuerschaltung nach Fig. 3»

Fig. 7 ein Blockschaltbild der ZeitSteuerlogik der Phantomstation nach Fig. 6,

Fig. 8 ein Zeitdiagramm von Signalen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnungen nach den Fig. 6, 7 und 9 bis 13,

Fig. 9 ein Blockschaltbild der Adressenspeicher-, Multiplexer- und Adressenprüfschaltung der Phantomstation nach Fig. 6,

Fig. 10 ein Blockschaltbild der Befehlsregistersehaltung der Phantomstation nach Fig. 6,

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Fig. 11 ein Blockschaltbild der Befehlsdekodier- und Paritätsprüfschaltungen der Phantomstation nach Fig. 6,

Fig. 12 ein Blockschaltbild der Verstärkungsregisterschaltüng der Phantomstation nach Fig. 6 und

Fig. 13 ein Blockschaltbild der HF-Schalterregisterschaltung der Phantomstation nach Fig. 6.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein Zweiweg-Kabelfernsehsystem, bei dem die Erfindung verwirklicht ist. Durch den freien Baum gesendete Fernseh- und Hörfunksignale werden von eine-r Anzahl Hochantennen 11A bis 11N empfangen und zur Weiterverarbeitung einer Anzahl Empfängern 12A bis 12N zugeführt, die sich in einer Zentralstation 13 befinden. Von einem örtlichen Sendestudio 14-, das sich in einiger Entfernung von der Zentralstation 13 befinden kann, erzeugte Signale werden zur Weiterverarbeitung einem Videogerät 15 in der Zentralstation 13 zugeführt. Sin Verarbeitungszentrum 16 in der Zentralstation 13 enthält einen Rechner 17· Das Verarbeitungszentrum 16 ermöglicht die Verbindung zwischen Teilnehmerstationen und der Zentralstation in beiden Eichtungen. Alle Ausgangssignale des Verarbeitungszentrums 16, des Videogerätes 15 und der Empfangsgeräte 12A bis 122Ϊ gelangen über zugeordnete Riehtkoppler 23 zur Hinübertragung zu den Teilnehmerstationen im Frequenzmultiplex auf zwei Hauptleitungen 19 und 21. Die Rückübertragung von Signalen von den Teilnehmerstationen erfolgt über die Hauptleitungen 19 und 21 und werden von dem Verarbeitungszentrum 16 und dem Videogerät 15 frequenzselektiv empfangen. Ein Rauschmesser 25

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überwacht und mißt in üblicher V/eise den Rauschpegel von Rücksignalen, die von dem Yerarbeitungszentrum 16. und dem; VideOgerät 15 empfangen werden. Wenn das Rauschen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, erzeugt der Rauschmesser 25 ein Signal, das von dem Verarbeitungs- , Zentrum 16 dazu benutzt wird, folgende Sendungen in Rückrichtung so zu steuern, daß der Empfang von Rauschen und Störungen in Rückrichtung vermindert wird.

Fig. 2 veranschaulicht eine mögliche Zuordnung von Signalen zu dem FrequenzSpektrum des Zweiweg-Kabelfernsehsystems. Der -VHF-Bereich von 5^- bis 270 MHz wird für Hinsignale von der Zentralstation 13 zu den Teilnehmerstationen benutzt. Der HF-Bereich von 5 bis 30 MHz dient zur Übertragung von Rücksignalen von den Teilnehmerstationen zu der Zentralstation 13.

Die üblichen drahtlosen VHF-Fernsehkanale 2 bis 6 und bis 13 können, wenn gewünscht, in Hinrichtung mit den ihnen zugeordneten Frequenzen von 5^· bis 88 und 174- bis 216 MHz übertragen werden. Das gewöhnlich unbesetzte Frequenzband zwischen 72 und 76 MHz kann für einen unteren Pilotton für Prüf- und Steuerzwecke benutzt werden. Das übliche FM-Hörfunkband kann mit seiner normalen Frequenz von 88 bis 108 MHz übertragen werden.

Digitale Hinsignale können auf einem 4- MHz umfassenden Band genau oberhalb des FM-Bandes, also im Bereich von 108 bis 112 MHz, übertragen werden. Der nicht belegte oder freie Abschnitt von 112 bis 116 MHz kann für Systemprüfungen benutzt werden, während das Frequenzband von

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116 bis 120 MHz für einen oberen Pilotton für Prüf- und Steuerzwecke reserviert sein kann. Diese FrequenzZuordnung läßt dann Raum für zusätzliche Mittelband-VHF-Fernsehkanäle im Frequenzbereich von 120 bis 174- MHz und weitere neun Superband-VHF-Fernsehkanäle im Bereich von-216-bis 270"MHz. Einige UHF-Fernsehkanäle können auf einige dieser 18 zusätzlichen VHF-Fernsehkanäle umgesetzt werden.

Wie dargestellt, kann das Frequenzband für die Rücksignale zwei Fernsehkanäle im Bereich von 5 bis 17 MHz und einen Kanal für digitale Rüeksignale von 21 bis 25 MHz umfassen. Bs bleiben dann noch außerdem nicht belegte freie Abschnitte in den Frequenzbereichen von 17 bis 21 und 25 bis 30 MHz, die als Sicherheitsband oder für Testzwecke benutzt werden können. Die beiden Fernsehkanäle für Rüeksignale sind vornehmlich für solche Anwendungen bestimmt, wie die Übertragung von Videosignalen über Kabel von einem entfernten Studio, das irgendwo im Bereich des Kabelnetzes liegt, zurück zur Zentralstation, von der es über das ganze Kabelfernsehsystem ausgesendet werden kann. Der Kanal für digitale Rücksignale gibt den Teilnehmern die Möglichkeit, mit dem Verarbeitungszentrum 16 in der Zentralstation 13 zu verkehren.

Sine bevorzugte Methode für die übertragung digitaler Hinsignale ist die Verwendung eines nach dem Manchester-Code durch Frequenzumtastung (FSK) modulierten Signals mit einem 110 MHz-Träger. Eine digitale Frequenzumtastung ist für Hinsignale besonders vorteilhaft, weil sie einen sehr einfachen Aufbau der Empfänger der zahlreichen Teilnehmerstationen ermöglicht. Für die digitalen Rüeksignale

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wird eine digitale Phasenumtastung (PSK) mit einem 2$ MHz-Träger bevorzugt. Die Verwendung einer Phasenumtastung ist hierfür günstiger, weil dadurch der Aufbau der Sender der vielen Teilnehmerstationen, die an ein Kabelfernsehsystem angeschlossen sind, vereinfacht wird,

Es versteht sich jedoch, daß die an Hand der Fig. 1 und beschriebene Art der Signalübertragung und der dazu verwendeten Frequenzen und Frequenzbereiche nur zur Erläuterung der Erfindung gewählte Beispiele sind und die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist. Die oben erwähnten Frequenzen entsprechen grob den Bandbreiten von gegenwärtig kommerziell verfügbaren Kabelfernseheinrichtungen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel gelangen die in Hinrichtung ausgesendeten Fernsehsignale und digitalen Signale über die Hauptleitung 19 zu einer Leitungssteuerschaltung 27, die eine der Einrichtungen bildet, die zur Reduzierung des Empfangs von Rücksignal-Rauschen und -Störungen durch das Verarbeitungszentrum und das Videogerät 15 dienen. Eine Phantomstation 29 überwacht die digitalen Hinsignale und spricht auf darin enthaltene Befehle an, um die Arbeitsweise einer Schaltanordnung 31, eines Rücksignalverstärkers 33 und einer Dämpfungsanordnung 35 zu steuern. Ein Hinsignal-Verstärker 37 kann mit dem Rücksignal-Verstärker 33 einen Zweiweg-Verstärker zur Kompensation von Kabelverlusten im System bilden/Der Hinsignalverstärker 37 ist ein Breitbanäver-. stärker, der so ausgelegt istj daß er das für die Hinsignale vorgesehene Frequenzband überträgt· Der Rücksignalverstärker 33

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ist ein Breitbandverstärker, der so ausgelegt ist, daß er das für die Rücksignale vorgesehene Frequenzband überträgt. Die Verstärkung des Rücksignalverstärkers 33 wird von der Phantomstation 29 gesteuert.

In Hinrichtung gesendete Signale auf der Hauptleitung 19 werden von dem Hinsignalverstarkrer 37 verstärkt, bevor sie der Schaltanordnung 31 zugeführt werden. Die Phantomstation 29 steuert die Schaltanordnung 31 in solcher Weise, daß ^.insignale von der Schaltanordnung 31 übertragen werden. Zugleich werden Rücksignale auf der Hauptleitung 19 mit Hilfe von Schaltern und Filtern, die in der Schaltanordnung 31 enthalten sind, selektiv gesteuert, wie es später an Hand Fig. 3 erläutert werden wird. Als Ergebnis.dieser Steuerung werden entweder keine, einige oder alle der beiden Rückfernsehsignale und digitalen Rücksignale durch die Schaltanordnung 31 zum Eingang der umschaltbaren Dämpfungsanordnung 35 übertragen. Die ■ Phantomstation 29 steuert die von der Dämpfungsanordnung 35 eingeführte Dämpfung in solcher Weise, daß das Ausgangssignal der Schaltanordnung 31 die Dämpfungsanordnung 35 entweder ungedämpft oder um einen bestimmten Wert gedämpft dem Rücksignalverstärker 33 zugeführt wird.

Beim Normalbetrieb erleidet das die Dämpfungsanordnung 35 passierende Rücksignal keine Dämpfung, bevor es dem Rück-.· Signalverstärker 33 zugeführt wird. Die Phantomstation 29 kann jedoch von dem Verarbeitungszentrum 16 den Befehl erhalten, das Ausgangssignal der Schaltanordnung 31 zu dämpfen. Ein solcher Befehl ist ein Teil der Arbeitsweise, die an Hand Fig. 5 erläutert werden wird und dazu dient,

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das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen, wenn eine extern erzeugte Störung im Kabelfernsehsystem vorliegt.

Bei der Hinübertragung kann das Ausgangssignal der Leitungssteuerschaltung 27 einer Anzahl von Teilnehmerstationen (TS) zugeführt werden, bevor es zu einer anderen Leitungssteuerschaltung 38 gelangt, die der Leitungssteuerschaltung 2? gleich ist. Auch die andere Leitungssteuerschaltung 38 enthält eine Phantomstation 39, eine Schaltanordnung 4-1, einen Rücksignalverstärker 43, eine Dämpfungsanordnung 4-5 und einen Hinsignalverstärker 4-7. Alle diese Bauteile entsprechen in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise den entsprechenden Bauteilen 29, 31, 33, 35 und 37 ih der Leitungssteuerschaltung 27.

Die Hinsignale, welche die Leitungssteuerschaltung 38 passiert haben, werden weiteren, nicht dargestellten Teilnehmerstationen zugeführt, bevor sie von einem Hinsignalverstärker 4-9 mit fester Verstärkung verstärkt werden. Parallel zu dem Hinsignalverstärker 4-9 ist ein ebenfalls auf feste Verstärkung eingestellter Rücksignalverstärker 51 geschaltet, so daß die beiden Verstärker eine fest •eingestellte Zweiweg-Verstärkereinheit 53 bilden. Die Hinsignale werden dann einer Schaltsteuerung 55 zugeführt, in der eine Phantomstation 57 äie Hinsignale überwacht, um in Abhängigkeit von diesen Signalen eine^Schaltanordnung 59 in der gleichen Weise zu steuern, wie es für die Phantomstation 29 und die Schalteranordnung 31 in der ersten Leitungssteuerschaltung 2? beschrieben worden ist. Die von der Schaltersteuerung 55 ausgehenden Hinsignale werden parallel zwei Zweiweg-Verstärkereinheiten 61 und

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zugeführt, die der Zweiweg-Verstärkereinheit 53 gleich sind und dazu dienen, die Hinsignale weiter zu verstärken, bevor sie weiteren, nicht dargestellten Teilnehmerstationen zugeführt werden.

Das Ausgangssignal der Zweiweg-Verstärkereinheit 53 wird auch über eine weitere Schaltersteuerung 65» *üe der Schaltersteuerung 55 gleich ist, weiteren Teilnehmerstationen sowie einer Mehrfach-Schaltersteuerung 67 zugeführt. Die Mehrfach-Schaltersteuerung enthält einen Hinsignalverstärker 69 mit fester Verstärkung und einen Rücksignalverstärker 71 ait veränderbarer Verstärkung, die dem Verstärker 37 bzw. 33 in der Leitungssteuerschaltung 27 entsprechen. Das verstärkte Ausgangssignal des Hinsignalverstärkers 69 wird Schaltanordnungen 73» 75 und 7? zugeführt, deren Ausgangssignale dann wiederum Jeweils einer der fest eingestellten Zweiweg-Verstärkereinheiten 79» 81 und 83 zugeführt werden. Jede der drei Schaltanordnungen 73, 75 und 77 entspricht der Schältanordnung 31» während jede der Zweiweg-Verstärkereinheiten 79» 81 und 83 der Zweiweg-Verstärkereinheit 53 entspricht. Die verstärkten Hinsignale werden vom Ausgang der Zweiweg-Verstärkereinheiten 79» 81 und 83 weiteren Teilnehmerstationen zugeführt, wie beispielsweise der Teilnehmerstation 85 vom Ausgang der Zweiweg-Verstärkereinheit 79.

Eine Phantomstation 87 in der Mehrfach-Schaltersteuerung 67 steuert die Verstärkung der üücksignalverstärker 71 in Abhängigkeit von Hinsignalen und steuert außerdem die Arbeitsweise jeder der drei Schaltanordnungen 73, 75 und 77-in der gleichen Weise, wie es für die Phantomstation 29,

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den Rucksignalverstärker 33 und die Schaltanordnung 31 in der Leitungssteuerschaltung 27 beschrieben worden 1st. Die Bauteile in der Mehrfach-SchaItersteuerung 67 bilden demnach insofern eine modifizierte Ausführungsform der Leitungssteuerschaltung 27, als eine Dämpfungsanordnung, die der Dämpfungsanordnung 35 entspricht, fehlt und die Phantomstation 87 dazu benutzt wird, mehrere Schaltanordnungen anstatt nur eine zu steuern.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß im allgemeinen die Rücksignale eine geringere Verstärkung erfordern als die Hinsignale, weil die Kabelverluste bei tieferen Frequenzen gewöhnlich geringer sind. Infolgedessen ist es nicht erforderlich, daß im gesamten Kabelfernsehsystem Zweiweg-Verstärkereinheiten, wie beispielsweise die Zweiweg-Verstärkereinheit 53, benutzt werden, sondern es kann an manchen Stellen ein Hinsignalverstärker anstelle eines Rücksignalverstärkers ein nicht dargestelltes Rücksignal-Bandpaßfilter zugeordnet bekommen.

In dem vorstehend behandelten System fragt das Verarbeitungszentrum 16 über den in Fig. 2 angegebenen Kanal für digitale Hinsignale fortlaufend alle Teilnehmerstationen nacheinander ab, um alle Anfragen oder Antworten aufzunehmen, die von einer Teilnehmerstation herrühren. Es können Teilnehmeranforderungen vorliegen, welche die Wahl des Fernsehprogramms, Handelsinformationen, Kaufaufträge, Notrufe, spezielle Teilnehmerdienste usw. betreffen. Weiterhin kann das Verarbeitungszentrum das Fernsehgerät der Teilnehmerstation abfragen, um festzustellen, welche Programme gerade eingeschaltet sind, und die Meinung der

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Fernsehzuschauer erfragen. Auf die Abfragung durch das Verarbeitungszentrum 16 antwortet jede Teilnehmerstation in der vorgewählten Zeitfolge, indem sie die Anfrage oder Antwort des Teilnehmers über den Kanal für die digitalen Rücksignale nach Fig. 2 an das Verarbeitungszentrum 16 zurücksendet. Nach dem Empfang der digitalen Bücksignale von einem Teilnehmer kann das Verarbeitungszentrum die Antwort auswerten, der Forderung des Teilnehmers stattgeben, wenn der Teilnehmer zum Empfang der geforderten Leistung berechtigt ist, gegebenenfalls die Leistung automatisch in Rechnung stellen und dem Teilnehmer die Bestätigung für das abgerufene Fernsehprogramm oder den abgerufenen Dienst zusenden.

Hin- und Rücksignale können zwischen der Zentralstation 13 und anderen Teilnehmerstationen auch über die Hauptleitung 21 und eine Leitungssteuerschaltung 89 gesendet werden, die der Leitungssteuerschaltung 27 gleich ist. Eine Leitungssteuerschaltung wird nun an Hand Fig. 3 mehr im einzelnen erläutert.

In der Leitungssteuerschaltung nach Fig. 3 überwacht eine Phantomstation 101 von der Zentralstation 13 ausgehende digitale Hinsignale und bildet in Abhängigkeit von diesen Signalen selektiv Dämpfungssteuersignale, Filtersteuersignale und Verstärkungssteuersignale. Zur gleichen Zeit, während der Hinsignale übertragen werden, können auch von einer oder von mehreren Teilnehmerstationen Rücksignale gesendet werden, und zwar sowohl Fernsehsignale als auch digitale Signale. Diese Rücksignale gelangen in eine Schaltanordnung 103» in der sie von einem Breitband-

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Hinsignalfilter 105 blockiert werden, weil sie außerhalb des Durchlaßbandes von 5^ bis 2?0 MHz dieses Hinsignalfilters liegen. Stattdessen werden die Rücksignale Rücksignalfiltern 106, 107 und 109 zugeführt, deren Durchlaßbereiche so gewählt sind, daß sie jeweils einen der beiden Fernsehkanäle oder die digitalen Rücksignale passieren lassen. Die Ausgänge der Rücksignalfilter 106, 107 und 109 sind über HF-Schalter 111 bzw. 113 bzw. 115 mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt 117 verbunden, von dem aus das Rücksignal den Eingängen von HF-Schaltern 123 bis 127 eier Dämpfungsanordnung 128 zugeführt wird.

Die Filtersteuersignale der Phantomstation 101 werden den Schaltern 111, 113 und 115 zugeführt, um den Schaltzustand dieser Schalter so zu steuern, daß zu einer bestimmten Zeit alle, einige oder keiner dieser Schalter geschlossen ist. Sind alle Schalter 111, 113 und 115 geschlossen, so werden alle drei Rücksignale gleichzeitig den Eingängen aller HF-Schalter 123 bis 127 zugeführt. In manchen Situationen kann es ,jedoch erwünscht sein, einige oder alle der Schalter 111, 113 und 115 zu öffnen, um die Größe des Rücksignal-Rauschens und/oder von Rücksignal-Störungen zu reduzieren, die von der Zentralstation 13 empfangen werden.

Die von der Phantomstation 101 erzeugten Dämpfungssteuersignale werden den Schaltern 123 bis 127 zugeführt, um den Schaltzustand dieser Schalter in der Weise zu steuern, daß nur einer dieser Schalter zu einem bestimmten Zeitpunkt geschlossen ist. Mit den Schaltern 124 bis 127 ist jeweils eines von mehreren Dämpfungsgliedern 129 bis 132

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verbunden, um das einen der Schalter 124 bis 127 passierende Signal um verschiedene Beträge zu dämpfen. Die Ausgänge der Dämpfungsglieder 129 bis 132 sind zusammen mit dem Ausgang des Schalters 123 im Verbindungspunkt 133 an eine gemeinsame Leitung 135 angeschlossen, die zu einem Rücksignalverstärker 137 führt. Jedes aus der Dämpfungsanordnung 128 kommende Rücksignal wird von dem Rucksignalverstärker 137 verstärkt, bevor es an die Zentralstation 13 gesendet wird. Das Verstärkungssteuersignal, das von der Phantomstation 101 erzeugt wird, kann ein Analogsignal sein, das zur Einstellung der Verstärkung des Rücksignalverstärkers 137 auf einen von mehreren verschiedenen Werten dient, wie es von dem Verarbeitungszentrum 16 befohlen wird.

Bin Hinsignalverstärker 139 kompensiert Kabelverluste in dem Kabelfernsehsystem, indem er von der Zentralstation 13 kommende Hinsignale verstärkt, bevor sie durch das Breitband-Hinsignalfilter 105 an die Teilnehmerstationen weitergeleitet werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Hinsignale die Dämpfungsanordnung 128 vollständig umgehen und daher von deren Wirkung unbeeinflußt bleiben.

Sine Art von HF-Schaltern, die für die Schalter 111, 113, 115, 123, 124, 125, 126 und 127 geeignet ist, ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dem Schalter nach Fig. 4 wird ein Steuersignal, das durch die Kurve 151 dargestellt ist, unmittelbar der Basis eines NPN-Transistors 153 und außerdem über ein NICHT-Glied 155 der Basis eines PHP-Transistors 157 zugeführt. Eine aus Dioden 159, 160, 161 und 162 bestehende Diodenbrücke ist mit dem Verbindungspunkt

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zwischen den Anoden der Dioden 159 und 160 über einen Widerstand 163 an ein positives Potential +V angeschlossen. Die Verbindung der Kathoden der Dioden 161 und ist dagegen über einen Widerstand 165 mit einem negativen Potential -V verbunden. Das HF-lSingangssignal wird der Verbindung zwischen der Kathode der Diode 159 und der Anode der Diode 162 zugeführt, während das HF-Ausgangssignal von der Verbindungsstelle zwischen der Kathode der Diode 160 und der Anode der Diode 161 abgenommen wird. Die Schaltungsanordnung nach Pig. 4 wird dadurch vervollständigt, daß die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 153· zwischen das positive Potential +V und die Verbindungsstelle zwischen den Dioden 161 und 162 geschaltet wird, während die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 157 zwischen das negative,Potential -V und die Verbindungsstelle zwischen den Dioden 159 und 160 geschaltet wird.

Wenn im Betrieb das Signal 151 im Zustand einer logischen 0 ist, sind beide Transistoren 153 und 157 gesperrt. In diesem Zustand sind alle Dioden 159 bis 162 in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß die Dioden ein Vorstrom durchfließt. Wenn dann der Verbindungsstelle zwischen den Dioden 159 und 162 ein positiver HF-Strom zugeführt wird, fließt der Strom durch die Diode 162, so daß der Spannungsabfall an dem Widerstand 165 um die Differenz zwischen den Amplituden der Eingangsspannung und des Spannungsabfalls an der Diode 162 ansteigt. Die Ausgangsspannung nimmt ebenfalls in positiver Richtung um einen Betrag zu, der annähernd der Erhöhung der Eingangsspannung gleich ist, so daß die Ausgangsspannung der Summe aus der Eingangs spannung und dem Spannungsabfall an der Diode 161

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abzüglich, des Spannungsabfalls an der Diode 162 gleich ist. Das Ergebnis ist etwa der Eingangsspannung gleich, wenn der Spannungsabfall an der Diode 162 dem Spannungsabfall an der Diode 161 annähernd gleich ist.

Wenn an die Verbindungsstelle zwischen den Dioden 159 und 162 eine negative Spannung angelegt wird, während das Steuersignal 151 im Zustand einer logischen 0 ist, fließt in entsprechender Weise ein Strom durch die Diode 159, und es wächst der Spannungsabfall am Widerstand 163 um den Unterschied zwischen der Amplitude des Eingangssignals und dem Spannungsabfall an der Diode 159 an· Die Ausgangsspannung nimmt ebenfalls in negativer Richtung um eiaen Betrag zu, der annähernd dem Zuwachs in der Eingangsspan-'nung gleich ist, so daß die Ausgangsspannung annähernd der Summe aus der Eingangsspannung und dem Spannungsabfall an der Diode 160 abzüglich des Spannungsabfalls an der Diode 159 ist. Die Ausgangsspannung ist annähernd der Eingangsspannung gleich, wenn der Spannungsabfall an der Diode 159 etwa dem Spannungsabfall an der Diode 160 gleich ist.

Wenn das Steuersignal 151 im Zustand einer logischen 1 ist, sind beide Transistoren 153 und 157 leitend. Die Stromleitung des Transistors 153 von dem Potential +V über den Widerstand 165 zum Potential -V sperrt die Dioden 161 und 162, während die Stromleitung des Transistors 157 vom Potential +V über den Widerstand 163 zum Potential -V die Dioden 159 und 160 sperrt. Infolgedessen wird die Widerstände 163 und 165 kein nennenswerter Strom durchfließen, und es wird kein HF-Ausgangssignal gebildet, wenn

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das "Steuersignal im Zustand der logischen 1 ist» BIe Biodenbxflcke ist Ia der I-age,, sehr schnell zu schalten» und es eatsteiit- zwischen den Eingangs- und Äusgangsstellen ein nur sehr geringer Verlust«

Wenn im. Betrieb des Kabelfernsehsystems nach Fig. 1 ein HF-Generator in der Nachbarschaft eines Bestandteiles desSystems ein starkes elektromagnetisches Feld erzeugt,, kann die von Kabeln, Verstärkern, und sonstigen Einrichtungen aufgenommene HF-Energie ausreichend sein» um Störungen zu verursachen« Solche HF-Störungen können von äußeren Quellen stammen,, beispielsweise von elektrischen Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen,. Trocknern, Staubsaugern, Bohrmaschinen usw.» medizinischen und Röntgengeräten, Maschineneinrichtungen in Industriegebieten usw. Wenn solche Störungen von einer begrenzten äußeren Quelle herstammen _t können Teile des in Fig.. 1 dargestellten Systems dazu benutzt werden, ihre Wirkungen zu vermindern. Der Vorgang zur Reduzierung der Wirkungen solcher Störsignale erfordert im wesentlichen eine Erhöhung des Verhältnisses von Ifutzsignal zu Störsignal auf dem Kabel In dem Bereich, In dem die Störungen aufgenommen werden. Zu diesem Zweck wird der Signalpegel auf dem Kabel unterhalb der Stelle der Störungsaufnahme erhöht. Das Signal wird dann in einer oberhalb des Störbereichs liegenden Stelle auf den nominellen Arbeitspegel zurückgeführt. Die spezielle Verwirklichung dieser Technik wird im folgenden für den Fall von Rücksignalverbindungen beschrieben. Ss versteht sich jedoch, daß die gleiche Technik mit entsprechenden Modifikationen auch für Hinsignalverbindungen benutzt werden kann.

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Ss sei angenommen, daß HF-Störungen in die Hauptleitung 19 zwischen den Leitungssteuerschaltungen 38 und 27 eingestrahlt werden. Wie oben angegeben, überwacht der Rauschmesser 25 in der Zentralstation 13 alle Rücksignale und prüft die Rauschpegel und Signal-Rausch-Verhältnisse.--Bie eingestrahlten Störsignale oder übermäßiges Rauschen veranlaßt den Rauschmesser 25» ein Signal zu erzeugen, das dem Verarbeitungszentrum 16 zugeführt wird. Aufgrund dieses vom Rauschmesser 25 zugeführten Signals geht das Verarbeitungszentrum auf Suchbetrieb. Während dieses Suchbetriebs sendet das Verarbeitungszentrum nacheinander Nachrichten an alle Phantomstationen, um selektiv einen oder mehrere der drei Schalter zu öffnen, die in Jeder von einer Phantomstation gesteuerten Schaltanordnung vorhanden sind. Beispielsweise kann das VerarbeitungsZentrum der Phantomstation in der Leitungssteuerschaltung 89 befehlen, alle Schalter in der ihr zugeordneten Schaltersteuerung zu öffnen. Durch diesen Befehl wird daher verhindert, daß irgendein Fernseh- oder digitales Kücksignal auf der Hauptleitung 21 dem Verarbeitungszentrum 16 oder dem Videogerät 15 zugeführt wird. Wenn keine wesentliche Abnahme des von dem Rauschmesser 25 gemessenen Rauschpegels eintritt, wurde die Quelle der Stör- oder Rauschsignale unmittelbar als zur Hauptleitung 19 gehörend festgestellt. Die Leitungssteuerung 89 wird dann veranlaßt, die Schalter in ihrer Schaltanordnung wieder zu schließen, damit die Übertragung von Rücksignalen auf der Hauptleitung 21 wieder aufgenommen werden kann. Als weitere Schritte bei diesem Vorgang können die Phantomstationen 87, 57» 39 und 29 sowie weitere, dazwischen angeordnete, nicht näher dargestellte Phantomstationen selektiv in der

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angegebenen Reihenfolge von der Verarbeitungsstation 16 veranlaßt werden, die Schalter von den von ihnen gesteuerten Schaltanordnungen zu öffnen, um die Störungequelle zu isolieren. Wenn die Störung noch immer vorliegt, nachdem die Phantomstation 87 die Schaltanordnungen 73, 75 und geöffnet hat, so folgt daraus, daß·die Störungsquelle irgendwo zwischen dem Eingang zur Phantomstation 87 und der Zentralstation 13 liegt. Durch diese Methode kann eine beispielsweise zwischen den Leitungssteuerschaltungen 27 und 38 liegende Störsignalquelle isoliert werden.

Fig. 5 zeigt, in welcher Weise von Teilen der benachbarten Leitungssteuerschaltungen 27 und 38 nach Fig. 1 Gebrauch gemacht werden kann, um die Wirkung von, HF-Störsignalen zu vermindern, die von einer äußeren HF-Quelle 171 erzeugt und in die Hauptleitung 19 eingestrahlt werden. Nachdem die Stelle der Einstrahlung des HF-Störsignals in einem Bereich 173 auf der Hauptleitung 19 zwischen den Leitungssteuerschaltungen 27 und 38 festgestellt worden ist, wie es Fig. 5 zeigt, befiehlt das Verarbeitungszentrum 16 der Phantomstation 39» mittels des Verstärkungssteuersignals die Verstärkung des Rucksignalverstärkers 43 zu erhöhen. Weiterhin befiehlt das Verarbeitungszentrum der Phantomstation 29» Dämpfungssteuersignale zu erzeugen, welche die Dämpfungsanordnung 35 veranlassen, das Rücksignal im wesentlichen um den gleichen Faktor zu dämpfen, um den die Verstärkung des Rücksignalverstärkers 43 erhöht worden ist. im einzelnen sollen für die an Hand der Fig. 5 veranschaulichte Störung die folgenden Größen gelten:

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A * Verstärkung jedes der Bucks ignalverstärker 51 33 in db

= Kabeldämpfung zwischen des Verstärkern 51 u&d 4$ in db

= Ea be !dämpfung zwischen den Verstärkern 43 und 33 in db (wenn die Kabeldämpfung zwischen der Dämpfungsanordnung 35 OlEiul dem Verstärker 33 0 db beträgt ) _

A + χ a Verstärkung des Rücksignalverstärkers 4-3 in db = Pegel des HF-Störsignals

B * Pegel des HF-Störsignals im Punkt 173 auf dLer Hauptleitung 19 in dbmV (db über 1 mV)

c * Kabe!dämpfung zwischen dem Verstärker 43 und der Stelle 173 der Einstrahlung des HF-Störsignals in db

χ = Dämpfung der Dämpfungsanordnung 35

■ S^ = OL = Signalpegel am Eingang des Verstärkers 51 in dbmV

So * öl + A = Signalpegel am Ausgang des Verstärkers 51 in dbmV

Sz * QL = Signalpegel am Eingang des Verstärkers 4$ in dbmV

S^^^+A+x» Signalpegel am Ausgang des Verstärkers 43 in dbmV

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Sc-=cL+A+x~c= Signalpegel im Punkt 173 in dbmV

S^- = oL + χ = Signalpegel in dbmV am Eingang der Dämpfungsanordnung 35

S₇ a oi. - Signalpegel am Eingang des Verstärkers 33 in dbmV und

Sg = oL + A = Signalpegel am Ausgang des Verstärkers 33 in dbmV.

'Das Verhältnis von Nutz- zu Störsignal am Eingang des Verstärkers 33 ist das gleiche wie das Verhältnis von Nutz- zu Störsignal an der Stelle 173, an der das Stör^ _ signal eingestrahlt wird, denn die Dämpfung zwischen der Stelle 173 und dem Verstärker 33 hat auf das.Nutζsignal und das Störsignal die gleiche Wirkung. Infolgedessen ist das Verhältnis von Nutz- zu Störsignal S/l am Eingang des Verstärkers 33 durch die Beziehung S/I = OU+ A + χ - c - B gegeben. Wenn die Verstärkung des Verstärkers 43 den Wert A anstelle von A + χ und die Dämpfung der Dämpfungsanordnung 35 den Wert O anstelle von χ hätte, würde das Verhältnis von Nutz- zu Störsignal am Eingang des Verstärkers durch die Beziehung 'S/I « öl + A - c - B gegeben sein. Infolgedessen wird durch eine Erhöhung der Verstärkung durch den Verstärker 43 um zusätzliche χ db und Einfügen einer zusätzlichen Dämpfung von χ db mittels, der Dämpfungsanordnung 35 das Verhältnis von Nutz- zu Störsignal am Eingang des Verstärkers 33 um χ db erhöht. Es versteht sich, daß der Verstärker 43 mit einer Verstärkung von A db arbeiten und die Dämpfungsanordnung 35 mit einer Dämpfung von O db betrieben würde, wenn bei der Anordnung nach

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Fig. 5. kein HF-Störsignal vorliegen würde.

Allgemein können zwischen dem Verstärker 4-3 und der Dämpfungsanordnung 35 weitere, nicht dargestellte Verstärker vorhanden sein. Da solche Verstärker im wesentlichen nur Übertragungsverluste ausgleichen, ist der Pegel des Ausgangssignals aller zusätzlichen Verstärker, die zwischen den Verstärker 4-3 und die Dämpfungsanordnung 35 eingeschaltet sind, im wesentlichen gleich dem Pegel des Ausgangssignals des Verstärkers 4-3.

Fig. 6 zeigt die Leitungssteuerschaltung nach Fig. 3 mit einer mehr im einzelnen dargestellten Phantomstation 101, welche die an Hand der Fig. 1, 3 und 5 erläuterten Funktionen auszuführen vermag. Hinsignale vom Verarbeitungszentrum 16 werden auf der Hauptleitung 19 über eine in Serie in die Hauptleitung eingeschaltete Verzweigung 201 Teilnehmerstationen und einem Hinsignalverstärker 139 zugeführt. Bin Teil der Energie der Hinsignale wird an der Verzweigung 201 abgegriffen und einem FSK-Empfänger 203 (Frequenzumtastungsempfänger) in der Phantomstation 101 zugeführt. Der FSK-Empf·anger 203 demoduliert die Hinsignale und spricht auf Daten im Manchester-Code an. Die von dem FSK-Empfänger 203 gelieferten Daten werden dann einem üblichen Manchester-Dekodierer 205 zugeführt, der die Manchester-Daten in ihre Komponenten aufteilt, nämlich in Zähldaten DCK (downclocks) und Richtungsschriftdaten NRZ (nonreturn-to-zero data). Die Zähldaten werden einer Paritätsprüfschaltung 215 und einer Zeitsteuerlogik 207 zugeführt, die Taktsignale erzeugt, die ihrerseits einer Adressenspeicher- und Multiplexschaltung 209» einer

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Adressenprüfschaltung 211, einer Befehlsregisterschaltung 213, der Paritätsprüfschaltung 215» einer "Verstärkerregisterschaltung 217 und einer Schalterregisterschaltung 218 zugeführt werden. Die KRZ-Daten vom Manchester-Dekodierer 205 werden ebenfalls der Adressenprüfschaltung 211, der Befehlsregisterschaltung 213, der Paritätsprüfschaltung 215, der Verstärkungsregisterschaltung 217 und der Schalterregisterschaltung 218 zugeführt. Zum Zweck der Erläuterung sei angenommen, daß die NHZ-Daten des digitalen Hinsignals ein Startbit SOM (start of message), 16 Adressenbits, 5 Befehlsinformationsbits, 1 Paritätsbit und 8 Befehlfunktionsbits umfassen.

In Abhängigkeit von den von der Zeitsteuerlogik 207 gelieferten Taktsignälen liest die Adressenspeicher- und Multiplexerschaltung 209 seriell eine gespeicherte Adresse aus,, die, wie oben angegeben, eine Länge von 16 Bits ■ haben kann und die jeweilige Phantomstation 101 eindeutig identifiziert. Die Serie der Adressenbits wird von der Adressenspeicher- und Multiplexerschaltung 209 der Adressenprüfschaltung 211 zugeführt und dort Bit für Bit mit den entsprechenden 16 Bits der HRZ-Daten verglichen. Dieser Vergleich wird von den von der Zeitsteuerlogik gelieferten Takt Signalen gesteuert. Wenn die Phantomstation 101 von dem Verarbeitungszentrum 16 adressiert worden ist, sind die 16 Adressenbits der JNBZ-Daten mit den 16 Bits der gespeicherten und aus der Adressenspeicher- und Multiplexerschaltung 209 ausgelesenen Adresse identisch. Die Adressenprüfschaltung 211 erzeugt dann ein Signal "Adresse OK", das seinerseits der Befehlsregisterschaltung 213 und dem Befehlsdekodierer 219 zugeführt wird,

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damit diese Einheiten auf die folgenden Bits der NRZ-Daten reagieren können.

Unter der Annahme, daß die Phantomstation 101 von dem Verarbeitungszentrum 16 adressiert worden ist, setzt die folgende Erzeugung des Signals "Adresse OK" die Befehlsregisterschaltung 213 in die Lage, die 5 Bits der NRZ-Daten zu speichern, die der Adresse folgen. Wie angegeben, bilden diese 5 Bits der NRZ-Daten eine Befehlsinformation, die dann dem Befehlsdekodierer 219 zugeführt wird.

Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, kann für die 22 Bits der NRZ-Daten, welche die 16 Adressenbits, die 5 Befehlinformationsbits und 1 Paritätsbit umfassen, eine Paritätsprüfung erfolgen. Diese 22 Bits der NRZ-Daten werden der Paritätsprüf schaltung 215 zugeführt. Bei eerier Paritätskontrolle mit ungeradem Wert würde das Verarbeitungszentrum 16 dem 22. Bit den Binärwert 1 geben, wenn die dem Paritätsbit unmittelbar vorausgehenden 21 Bits eine gerade Anzahl von binären 1en für diese spezielle Phantomstation enthalten würden. Entsprechend würde das 22. Bit eine O sein, wenn die ihm vorausgehenden 21 Bits'eine ungerade Anzahl von binären 1en enthalten würden. Bei einer Paritätsprüfung mit geradem Wert müßte das, 22. Bit so gewählt werden, daß die Summe aller binären 1en in den genannten 22 Bits eine gerade Zahl ergibt.

Es sei angenommen, daß eine Paritätsprüfung mit ungeradem Wert verwendet wird. In dem Fall, daß die Paritätsprüfung keinen Fehler anzeigt, erzeugt die Paritätsprüfschaltung 215 ein Signal "Parität OK". Der Befehlsdekodierer 219

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spricht dann auf den Empfang der Signale "Adresse OK" und "Parität OK" an und läßt zu, daß die 5 Bits der Befehlsinformation auf 2^ oder 32 verschiedene .Steuerleitungen entschlüsselt (demultiplexed) werden. Der Befehlsdekodierer 219 bietet also die Möglichkeit, die Phantomstation 101 zur Ausführung von 32 verschiedenen Befehlsfunktionen einzurichten, von denen Jede durch ein Befehlssignal auf einer der zugeordneten 32 verschiedenen Steuerleitungen ausgelöst wird. Andere mögliche Befehlsfunktionen, die von anderen, nicht dargestellten Schaltungsanordnungen in der Phantomstation 101 ausgeführt werden können, sind beispielsweise das Ein- und Ausschalten von Zusatzgeräten, das Ein- und Ausschalten des Senders, Sperren einer Leitfunktion, das Einleiten von Vorgängen, das Anfordern von Daten, das Ablesen von Meßwerten, numerisches und alphanumerisches Ausdrucken von Daten usw. Zum Zweck der Erläuterung sind in Fig. 6 nur zwei Ausgangs-Steuerleitungen dargestellt. Es versteht sich, daß für jede vorhandene •Befehlsfunktion mehr als eine Steuerleitung vorhanden sein kann. Der Einfachheit halber soll bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jede Steuerleitung zur Ausführung einer Befehlsfunktion dienen. .-·..

Wenn die Verstärkung des Rücksignalverstärkers 137 erhöht werden soll, erscheint auf einer der Ausgangssteuerleitungen des Befehlsdekodierers 219 ein Verstärkerbefehl in Form einer binären 1. Dieser Verstärkerbefehl wird einer Verstärkungsregisterschältung 217 zugeführt und bewirkt zusammen mit den von der Zeitsteuerlogik 20? zugeführten Taktsignalen, daß die Verstärkungsregisterschaltung 217 die nächsten 8 Befehlfunktionsbits der seriellen NRZ-Daten

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einliest, welche dem Paritätsbit folgen. Die in die Vex=— Stärkungsregisterschaltung 217 eingelesenen 8 Bits der ISRZ-Daten bestimmen die gewünschte Verstärkungseinstellung für den Verstärker 137 und werden parallel ausgelesen und einem Digital-Analog-Umsetzer 221 zugeführt. Der Umsetzer 221 wandelt die digitale Verstärkungsinformation in ein analoges Verstärkungssteuersignal um, das in der oben angegebenen Weise dazu dient, die Verstärkung des Rücksignalverstärkers 137 einzustellen.

Wenn der Zustand der Dämpfungsanordnung 128 und/oder der Schaltanordnung 103 geändert werden soll, erscheint auf einer anderen der Ausgangssteuerleitungen des Dekodiere.rs ein Schaltbefehl in Form einer binären 1. Dieser Schaltbefehl wird der Schalterregisterschaltung 218 zugeführt und bewirkt in Verbindung mit den von der Zeitsteuerlogik 207 gelieferten TaktSignalen, daß die Schalterregisterschaltung 218 die nächsten 8 Befehlfunktionsbits der seriellen NEZ-Dateη einliest, die dem Paritätsbit folgen. Die in die Schalterregisterschaltung 218 eingelesenen acht Bits der IJRZ-Daten werden parallel ausgelesen. Fünf der Bits werden als Dämpfungssteuersignale zum Einstellen der von der Dämpfungsanordnung 128 bewirkten Dämpfung verwendet, während die drei anderen Bits als Filtersteuersignale dienen und die Signalübertragung durch die Schaltanordnung 103 steuern.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß dann, wenn ein Verstärkerbefehl empfangen wird, die folgenden 8 Befehlfunktionsbits, die in die Verstärkungsregisterschaltung 217 eingelesen werden, nur zu der digitalen Verstärkungs-

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information gehören. Ebenso gehören, wenn ein Schaltbefehl empfangen wird, die folgenden 8 Bits der NRZ-Daten, die in die Schalterregisterschaltung 218 eingelesen werden, nur zu den Befehlen, welche den Schaltzustand der HP-Schalter in der Dämpfungsanordnung 128 und der Schaltanordnung 103 steuern.

Jede Botschaft in Form von NRZ-Daten, die an eine Phantomstation, wie beispielsweise die Phantomstation 101, gerichtet ist, braucht nur einen 5 Bit umfassenden Befehl zu enthalten, der hinter dem Paritätsbit von der zugeordneten 8-Bit-Befehlfunktion gefolgt wird, kann jedoch auch zwei oder mehr Befehle enthalten, denen dann alle züge- . ordnete Befehlfunktionen folgen. Es versteht sich, daß eine längere Botschaft erforderlich ist, wenn diese Botschaft zwei oder mehr befehle mit zugeordneten Befehlfunktionen umfaßt. Um die folgende Diskussion zu vereinfachen, werden nur Botschaften mit nur einem Befehl behandelt, obwohl die beiden oben angegebenen Möglichkeiten sowie verschiedene weitere Modifikationen der Anordnung nach Fig. 6 im Bereich der Erfindung liegen.

Damit die LeitungssteuerscJaaltungen 27 und 38 nach Fig. 1 die Wirkungen von außen kommender Störsignale vermindern, wie es an Hand der Fig. 5 erläutert wurde, kann es erforderlich sein, daß die Phantomstation 39 die Verstärkung de.s Bücksignalverstärkers 43 erhöht, ohne zuzulassen, daß die Dämpfungsanordnung 4-5 das Signal dämpft, während zugleich die Phantomstation 29 die Dämpfungsanordnung 55 veranlaßt, die Dämpfung des Signals zu erhöhen, ohne daß die Verstärkung des Rucksignalverstärkers 33 erhöht wird.

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Im folgenden werden nun die verschiedenen Schaltungsanordnungen der Phantomstation 101 nach Fig. 6 an Hand der Fig. 7 bis 12 im einzelnen erläutert.

Fig. 7 veranschaulicht eine Ausführungsform der Zeitsteuerlogik: 207 iß Fig. 6. Die Arbeitsweise der Zeitsteuerlogik: nach Fig. 7 kann am besten unter Bezug auf das Zeitdiagramm nach Fig. 8 erläutert werden. Fig. 8 veranschaulicht die Signale, die während der Zeiten T^ bis Ti₂ vorliegen. Während dieser Zeiten werden die durch die Kurve 225 wiedergegebenen NBZ-Daten und die durch die Kurve 225 wiedergegebenen Zähldaten DCK empfangen. Die Zeiten T^. bis T-,? umfassen daher die Zeitperiode, während der ein Signal oder eine Botschaft von dem Verarbeitungszentrum 16 von der Phantomstation 101 empfangen wird. Die durch die Kurve 223 veranschaulichte Botschaft besteht aus einem Startbit SOM, 16 Adressenbits, 5 Befehlinformationsbits, 1 Paritätsbit und 8 Befehlfunktionsbits in einem ausgedehnten Feld, um eine spezielle Funktion oder einen speziellen Befehl zu definieren. Es versteht sich, daß stattdessen auch ein anderes Format hätte gewählt werden können. Der erste Zählimpuls, der zur gleichen Zeit wie das Startbit SOM erscheint, wird dazu benutzt, Flipflops zu löschen und einen Zeitsteuervorgang in der Zeitsteuerlogik 207 auszulösen, wie es im folgenden beschrieben -werden wird.

Die einzelnen Impulse der Zähldaten 225 werden nacheinander durch ein NICHi-Glied 227 geleitet und von einem Differenzierglied 229 differenziert, das ein Ausgangssignal 231 mit positiven Impulsspitzen 232 bildet. Die erste und

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alle folgenden positiven Spannungsspitzen werden einem UND-Glied 233 zugeführt," das ein Supertaktsignal SCK erzeugt, das durch die Kurve 234· in Fig. 8 wiedergegeben wird. Die von dem ersten Zähldatenimpuls abgeleitete erste positive Impulsspitze wird außerdem dazu benutzt, ein Flipflop 235 zu stellen, so daß dessen Q-Ausgang in den 1-Zustand übergeht. Der 1-Zustand am Q-Ausgang des Flipflop 235 wird dem unteren Eingang eines UND-Gliedes 236 zugeführt. Der O-Zustand am Q-Ausgang des Flipflop 235 wird zu dieser Zeit, also zwischen den Zeiten T^ und Tp, dazu benutzt, alle in Fig. 7 dargestellten J-K-Flipflops zu löschen, damit ihre Q-Ausgänge den O-Zustand annehmen.

Der positive Teil des zweiten Zähldatenimpulses, der der Zeitsteuerlogik 20? zugeführt wird, wird an den oberen Eingang des UND-Gliedes 236 angelegt. Da zu Beginn des zweiten Zähldatenimpulses beide Eingänge des UND-Gliedes 236 im Zustand einer binären 1 sind, erscheint am Ausgang des UND-Gliedes eine 1, die ein Flipflop 237 stellt, so daß dessen Q-Ausgang den 1-Zustand annimmt. Der Q-Ausgang des Flipflops 237 erzeugt das in Fig. 8 durch die Kurve 239 veranschaulichte Prozeßzeitsignal. Dieses Prozeßzeitsignal 239 wird dem oberen Eingang eines NAND-Gliedes 241 zugeführt. Die Zähldaten, die während des 1-Zustandes des Prozeßzeitsignals eintreffen, werden dem unteren Eingang des NAND-Gliedes 241 zugeführt* Das NAND-Glied 241 bewirkt eine Negation der Zähldaten, die während der Dauer des Prozeßzeitsignals 239 auftreten, so daß ins Negative gehende Uhrimpulse erzeugt werden, die von einem Binärzähler 243 dazu verwendet werden, zusätzliche ZeitSteuersignale zu erzeugen. Der dargestellte Binärzähler 243 umfaßt fünf

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hintereinandergeschaltete Flipflops 24-5 bis 249. Die Q-Ausgänge der Flipflops 24-5 bis 248 sind jeweils mit dem Takteingang GK des folgenden der Flipflops 246 bis 24-9 verbunden. Der ins Negative gehende Uhrimpuls vom NAND-Glied 24-1 wird dem Takteingang CK des Flipflop 24-5 zugeführt.· Die J-K-Eingänge der J-K-Flipflops 245 bis 249 sind an ein positives Potential +V angeschlossen, während ihre Löscheingänge GL mit dem Q-Ausgang des Flipflops verbunden sind, wie es bereits angegeben wurde. Infolgedessen wird jedes der Flipflops 245 bis 249 seinen Zustand ändern, wenn an seinem Takteingang GK ein Eingangssignal mit negativer Spannung angelegt wird. Die Flipflop 245 bis 249 arbeiten demnach als Binärzähler zusammen, der jeden von dem NAND-Glied 241 abgegebenen negativen Uhrimpuls zählt. Die Q-Ausgänge der Flipflops 245 bis 249 erzeugen in üblicher Weise jeweils eines der Signale TMA, TMB, TMC, TMD und TME. Das Q-Ausgangssignal des Flipflop 249 erfährt außerdem mit Hilfe des NICHT-Gliedes 251 eine •Negation, um ein Adressenzeitsignal 263 (Fig. 8) zu bilden, das nur während der Zeitperioden T^ bis QJg benutzt wird, während der die 16 Adressenbits der NEZ-Daten empfangen werden. Die TMA-, TMB-, TMC-, TMD- und TME-Signale und das Adressenzeitsignal werden durch die Kurven 253, 255» 257, 259, 261 und 263 in Fig. 8 wiedergegeben.

Die TMA-, TMB-, TMC-, TMD- und TME-Signale werden einem UND-Glied 264 zugeführt, dessen TMB-Eingang eine Negation erfährt. Eine Bitzeit vor Abschluß der einer Phantomstation 101 zugeführten Botschaft, also zur Zeit T,^, haben die TMA-, TMB-, TMC-, TMD- und TME-Signale jeweils einen der folgenden binären Zustände 1, 0, 1,1 und 1, Infolge-

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dessen erzeugt das UND-Glied 264- zur Zeit T^ ein Signal mit dem Zustand 1, das von einem Verzögerungskreis.265 um die Dauer eines Bit verzögert wird, so daß vom Ausgang des Verzögerungskreises 265 zur Zeit T*p ^ei^Q Rückstellimpuls erzeugt wird. Dieser Rückstel!impuls wird dann dazu benutzt, die Flipflops 235 und 23? zurückzustellen und die Arbeit der Zeitsteuerlogik 207 zu beenden, bis. eine weitere Botschaft von dem Verarbeitungszentrum 16 empfangen wird. Die übrigen Signale 266, 267 und 269 in Fig. 8 veranschaulichen Teile des Supertaktsignals SCK, die während der Dekodierperiode, der Paritätsprüfung und der Befehlsfunktionszeiten benutzt werden, wie es im folgenden noch erläutert werden wird.

In Fig. 9 sind die Adressenspeicher- und Multiplexerschaltung 209 und die Adressenprufschaltung 211 mehr im einzelnen dargestellt. Die ¹TMA-, TMB-, TMC- und TMD-Signale 2531 255, 257 und 259 werden von der Zeitsteuerlogik 207 den Klemmen (15)» (1^)* (13) und (11) eines Multiplexers 271 zugeführt, um dessen Arbeitsweise zeitlich·zu steuern. Der Multiplexer 271 kann so aufgebaut sein,wie die Datenselektoren und -multiplexer, die auf den Seiten 10-1 bis .10-4- der Druckschrift "The Integrated Circuits Catalog for Design Engineers" der Firma Texas Instruments, Inc., 1. Auflage, beschrieben sind. Ein Adressenspeicher 273» bei dem es sich um eine fest verdrahtete Schaltungsanordnung, einen Satz von Schaltern oder von Flipflops handeln kann, liefert dem Multiplexer 271 16 Datenbits, die zur Identifizierung der Phantomstation 101 dienen. Das Adressenzeitsignal 263 wird einem Schalteingang (9) des Multiplexers 271 zugeführt, damit der Multiplexer in die

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Lage versetzt wird, die von dem Adressenspeicher 273 parallel eingegebenen 16 Bits in ein serielles Ausgangssignal MUX umzusetzen. Das an der Ausgangsklemme (10) erscheinende Ausgangssignal MUX des Multiplexers 271 wird

einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 275 und außerdem

nach Durchlaufen eines NICHT-Gliedes 277 einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 279 zugeführt. Die NRZ-Daten werden sowohl einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 275 als auch nach dem Passieren eines NICHT-Gliedes 283 einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 279 zugeführt. Einem dritten Eingang sowohl des ersten UND-Gliedes 275 als auch des zweiten UND-Gliedes 279 wird das Adressenzeitsignal zugeführt, damit die UND-Glieder nur während der Adressenzeit von Tp bis Τ*α vorbereitet sind.

Die UND-Glieder 275 und 279 vergleichen mit Hilfe der NICHT-Glieder 277 und 283 das Ausgangssignal MUX des Multiplexer 271 bitweise mit den 16 Adressenbits der NRZ-Daten während der Dauer der Adressenzeit Tp bis T^g. Immer wenn einander entsprechende Bits des Ausgangssignals MUX und der NRZ-Daten im Zustand 1 sind, erzeugt das UND-Glied 275 eine binäre 1, die über ein ODER-Glied 285 dem oberen Eingang eines UND-Gliedes 287 zugeführt wird. Dem unteren Eingang des UND-Gliedes 287 wird das Adressenzeit signal zugeführt, damit das UND-Glied nur während der . Adressenzeit vorbereitet ist. Wenn einander entsprechende Bits des Ausgangssignals MUX und der NRZ-Daten beide im O-Zustand sind, erfahren diese einander entsprechenden Zustände mit Hilfe der NICHT-Glieder 277 und 283 eine Negation, so daß dann das UND-Glied 279 eine binäre 1 bildet, die dem unteren Eingang des ODER-Gliedes 285 zugeführt

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wird. Das ODER-Glied 285 legt immer dann an den oberen Eingang des UND-Gliedes 287 ein Signal im 1-Zustand an, wenn einer seiner Eingänge im 1-Zustand ist. Infolgedessen erzeugt das UND-Glied 28? eine binäre 1 für jedes der Adressenbits, die während der Adressenzeit erscheinen, wenn die Phantomstation 101 richtig adressiert ist.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 287 wird dem oberen Eingang eines NOR-Gliedes 288 zugeführt, an dessen unteren Eingang das Signal TME angelegt ist, damit das NOR-Glied 288 während der Adressenzeit Tp bis T*_Q nur dann ein Ausgangssignal im 1-Zustand erzeugt, wenn ein Adressenfehler vorliegt, die Signaladresse also von der Adresse der Phantomstation abweicht. Das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 288 wird dem Stelleingang eines R-S-Flipflop zugeführt. Das Adressenzeitsignal und das Signal SCK werden als Eingangssignale einem UND-Glied 290 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Takteingang des Flipflop 289 verbunden ist. Dieser Aufbau gewährleistet, daß das Flipflop 289 nur zu solchen Zeiten von einem Ausgangssignal des NOR-Gliedes 288 mit dem Zustand 1 gestellt werden kann, zu denen einer der SCK-Impulse während der Adressenzeit 263 erscheint. Wenn das Flipflop 289 nicht vor Ablauf der Adressenzeit gestellt worden ist, bleibt es wenigstens so lange im zurückgestellten Zustand, bis der Manchester-Dekodierer 205 (Fig. 6) ein weiteres Hinsignal feststellt» Um zu verhindern, daß das Flipflop 289 von einem SCK-Impuls während der Adressenzeit zurückgestellt wird, ist der Rückstelleingang des Flipflop 289 geerdet. Um zu gewährleisten, daß der ^-Ausgang des Flipflop 289 zu Beginn jedes Hinsignals im 1-Zustand ist, das Flipflop also

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zurückgestellt ist, wird das Prozeßzeitsignal mit Hilfe eines NICHT-Gliedes 291 einer Negation unterworfen und dem Löscheingang CL des Flipflop 289 zugeführt, um das Flipflop 289 zur Zeit T^₂ jeder Botschaft zu löschen oder zurückzustellen. Infolgedessen kann das Flipflop 289 vom Ausgang des NOR-Gliedes 288 nur dann gestellt werden, wenn während der Adressenzeit T₂ bis T^q ein Adressenfehler vorliegt. .

Das Q-Ausgangssignal des Flipflop 289 sowie das TME-Signal und das Prozeßzeitsignal werden den Eingängen eines UND-Gliedes 293 zugeführt. Bs sei daran erinnert, daß das Prozeßzeitsignal 239 während der Zeit Tp bis T^₂ im 1-Zustand ist, während das TMB-Signal während der Zeit T₂ bis T^g im O-Zustand ist. Infolgedessen kann das UND-Glied 293 ein Signal "Adresse OK" im 1-Zustand nur während der Zeit T^q bis T^₂ bilden, wenn während der Zeit T₂ bis T.g, während der die 16 Adressenbits der NRZ-Daten von der Phantomstation 101 empfangen wurden, kein Adressenfehler aufgetreten ist.

Im Betrieb arbeitet die Adressenprüfschaltung 211 im wesentlichen so, daß sie eine änderung des Zustandes des Flipflop 289 vom rückgestellten Zustand in den gestellten Zustand bewirkt, wenn zur Zeit eines SCK-Impulses während aer Adressenzeit T₂ bis T^g ein Adressenfehler auftritt. Am Ende der Adressenzeit T^q ist das Ausgangssignal des UND-Gliedes 293 im 1-Zustand (Signal "Adresse OK"), wenn das Flipflop 289 nicht aufgrund eines falschen Adressenbit gestellt worden ist. Ein falsches Adressenbit er-: scheint während der Adressenzeit T₂ bis T^₈, wenn ein Bit

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im Ausgangssignal MUX, also der Stationsadresse, nicht in dem gleichen binären Zustand ist w_vie das entsprechende Adressenbit in den NRZ-Daten.

Wenn ein unkorrektes Adressenbit auftritt, bilden beide

UND-Glieder 275 und 279 Ausgangssignale im O-Zustand und bewirken, daß auch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 285 im O-Zustand ist. Ein Ausgangssignal 0 vom ODER-Glied 285 hat zur Folge, daß das UND-Glied 287 ein Ausgängssignal 0 dem oberen Eingang des NOR-Gliedes 288 zuführt. Als Folge davon bildet das NOR-Glied 288 ein Ausgangssignal im Zustand 1, denn das falsche Adressenbit hat bewirkt, daß sein oberer Eingang während der Zeit Tp bis Τ,,ο im O-Zustand ist, während der auch das TME-Signal 261 im O-Zustand ist, das seinem unteren Eingang zugeführt wird. Ein Ausgangssignal des NOR-Gliedes 288 im 1-Zustand stellt das Flipflop 289 und bewirkt, daß dessen (^-Ausgang den O-Zustand annimmt. Wenn der Q-Ausgang des Flipflop 289 auf O gestellt wird, ist das UND-Glied 293 zur Zeit T₁₈, wenn das TME-Signal den 1-Zustand annimmt, im O-Zustand. Infolgedessen wird ein Signal "Adresse OK" im Zustand 1 von dem UND-Glied 293 nicht gebildet, wenn die gespeicherte Adresse der Phantomstation nicht genau mit den NRZ-Daten während der 16 Bits der Adressenzeit übereinstimmt. In gleicher Weise läßt sich zeigen, daß am Ende der Adressenzeit von der Adressenprüfschaltung 211 ein Signal "Adresse OK" im 1-Zustand erzeugt wird, wenn das Flipflop 289 nicht gestellt worden ist, bevor das TME-Signal 261 zur Zeit T^g den 1-Zustand annimmt, um anzuzeigen, daß die Phantomstation 101 korrekt adressiert worden ist. Wenn das Signal "Adresse OK" erzeugt worden ist, liegt es

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während der Zeit T^₈ bis T^₂ vor. Nach Abschluß der Botschaft bewirkt zur Zeit T^₂ die Negation des negativ werdenden Prozeßzeitsignals 239 durch das NICHT-Glied 291 ein Löschen oder Zurückstellen des Flipflop 289, so daß das Ausgangssignal des UND-Gliedes 293 in den O-Zustand . geändert und dadurch das Signal "Adresse OK" beendet wird,

Es sei angenommen, daß die Phantomstation 101 korrekt adressiert worden ist. Das Signal "Adresse OK" wird dann von der Adressenpriif schaltung 211 der Steuerregisterschaltung 213 zugeführt, die in Fig. 10 dargestellt ist, damit die Adressensteuerschaltung 213 die 5 Befehlinformationsbits der NRZ-Daten aufnehmen kann, die während der Zeit T^g bis Q?₂2 auftreten/Mehr im einzelnen wird das Signal "Adresse OK" zusammen mit den Supertaktsignalen SCK einem UND-Glied 295 zugeführt, damit das UND-Glied 295 das Supertaktsignal dem unteren Eingang eines UND-Gliedes 297 zuführen kann. Die Signale TMA, TMB, TMC und TMD werden Negationseingängen eines UND-Gliedes 299 zugeführt, während das Signal TME einem keine Negation ausführenden Eingang des UND-Gliedes 299 zugeführt wird. Das UND-Glied 299 erzeugt nur dann ein Signal im 1-Zustand oder ein Signal "Code Start", wenn die Signale TMA, TMB, TMC und TMD im O-Zustand und das Signal TME im 1-Zustand sind. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß dieser Zustand nur zur Zeit T^₈ vorliegt. Das Signal "Code Start", das zur Zeit T^₈ erzeugt wird, stellt ein Flipflop 301, so daß dessen Q-Ausgang den 1-Zustand annimmt. Das Q-Ausgangssignal im 1-Zustand des Flipflop 301 wird dem oberen Eingang des UND-Gliedes 297 zugeführt, damit das UND-Glied 297 fünf Dekodiersupertaktimpulse während der Dekodierzeit, welche

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sicit aber 5 Kitzelten T^q bis Tw-^ erstreckt,, einem register 3Φ3 zugeführt werden kanu* Dem Bef e-hlsregislie^ werdeit auch, die NRZ-JJaten- zugeführt. Biese Bart;en wenden in dem Befehlsregister: 305 solange nicht gespeichert, wie nicht während der Dekadierzeit Supertaktsignale empfangen werden. In dem Befehlsregister 302 sollen nur die 5 Bits der MEZ—Daten gespeichert werden,, welche die. Befehlinformat ion enthalten. Das Befehlsregister 303 kann beispielsweise aus einer Reihe von fünf Flipflops bestehen,, die eine serielle Eingabe und eine parallele Ausgabe ermöglichen.

Am Ende der Befehls- oder Dekodierzeit, das zur Zeit T~_z stattfindet, sind die Signale TMA, TMB, TxIC,, TMD und TME: in den binären Zuständen 1, 0, 1, 0 und 1« Das Zuführen der Signal TMA_>r TMG und TME zu normalen Eingängen eines UND-Gliedes 305 und das Anlegen von Signalen TMB und TMD an eine Negation ausführende Eingänge des UND-Gliedes 305 hat infolgedessen zur Folge, daß das UNB-Glied 305 ein Signal "Code Stop" erzeugt, um das Flipflop 301 zur Zeit Tpz zum Abschluß der Dekodierzeit zurückzustellen. Bas Rückstellen des Flipflop 301 hat zur Folge, daß sein Q-Ausgangssignal in den 0-Zustand zurückkehrt und dadurch das UND-Glied 297 sperrt, damit keine weiteren Supertakt— signale mehr dem Befehlsregister 303 zugeführt werden können. Infolgedessen werden während der Dekodierzeit nur die 5 Bits der Befehlinformation aus den NRZ-Daten in das Befehlsregister 303 eingetaktet. Das Flipflop 301 bleibt im zurückgestellten Zustand, bis die Phantomstation 101 erneut korrekt adressiert wird. In dem Befehlsregister 303 gespeicherte 5 Bits werden dem Befehlsdekodierer 219

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(Fig. 6) zugeführt, der zusammen mit der Paritätsprüfschaltung 215 in Fig. 11 naher dargestellt ist.

Wie Fig. 11 zeigt, werden die NRZ-Daten, die Zähldaten DCK und das Prozeßzeitsignal einem NAND-Glied 309 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Takteingang CK eines J-K-Flipflop 311 verbunden ist, dessen Funktion dem J-K-Flipflop 245 in Fig. 7 gleich ist. Wie die J-K-Flipflops in Fig. 7» wird auch das J-K-Flipflop 311 durch ein Signal im 0-Zustand am Q-Ausgang des Flipflop 235 in Fig. 7 zwischen den Zeiten T^ und T₂ gelöscht, wenn das Flipflop 235 von der ersten differenzierten positiven Impulsspitze im Strom der Zähldaten gestellt wird, die der Zeitsteuerlogik 207 zugeführt werden.

Während der Prozeßzeit T₂ bis T^₂ bildet das NAND-Glied 309 bei jedem positiven Zähldatenimpuls, bei dem die NRZ-Daten im 1-Zustand sind, ein Ausgangssignal im O-Zustand. Infolgedessen ändert der Q-Ausgang des Flipflop 311 seinen binären Zustand bei jedem positiven Zähldatenimpuls, der an einer Stelle der Prozeßzeit erscheint, an der die NRZ-Daten im 1-Zustand sind. Das Q-Ausgangssignal des Flipflop 311 wird dem oberen Eingang eines UND-Gliedes 313 zugeführt. Die Signale TMA, TMB, TMC, TMD und TME sowie die Supertaktsignale SCK werden von der Zeitsteuerlogik 207 den Eingängen eines UND-Gliedes 315 zugeführt, das eine Negation ausführende Eingänge für die Signale TMB und TMD aufweist. Während der Zeit T_oz bis T-,. , während der die Signale TMA, TMB, TMC, TMD und TME in den binären Zuständen 1, 0, 1, 0 und 1 sind, läßt das UND-Glied 315 das in Fig. 8 durch die Kurve 267 wiedergegebene

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Paritätsprüfungs-Supertaktsignal zum unteren Eingang des UND-Gliedes 313 passieren.

Wie bereits angegeben, wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Paritätsprüfung mit ungeradem Wert verwendet. Wenn also die NRZ-Daten zwischen den Zeiten T₂ und T₂Z₄. eine ungerade Anzahl binärer 1en enthalten, wird das Q-Ausgangssignal des Flipflop 311 zu der Zeit, zu der das Paritätsprüfungs-Supertaktsignal von dem UND-Glied 315 gebildet wird, den Zustand 1 haben oder annehmen. Eine korrekte Paritätsprüfung am Ausgang des Flipflop 311 hat demnach zur Folge, daß das UND-Glied 313 ein Signal "Parität OK" zu der Zeit bildet, zu der das Paritätsprüfungs-Supertaktsignal erzeugt wird.

Das Signal "Parität OK" wird dem unteren Eingang eines NAND-Gliedes 317 in cLe-C ßefehlsdekodierschaltung 219 zugeführt, damit diese Schaltung arbeiten kann. Während der Zeit T^g bis T^₂ wird dem oberen Eingang des NAND-Gliedes 31? cLas vorher von der Adressenprüfschaltung 211 erzeugte Signal "Adresse OK" zugeführt. Diese beiden Signale machen es möglich, daß das NAND-Glied 317 ein J-K-Flipflop 319 stellt, dessen Aufbau und Wirkungsweise dem J-K-Flipflop 245 in Fig. 7 gleich ist. Nach dem Stellen des Flipflops 319 nimmt dessen Q-Ausgang den 1-Zustand an. Dieses Ausgangssignal wird einem Befehlsdekodierer 321 zugeführt, um den Befehlsdekodierer freizugeben, damit er die 5 Bits dekodieren kann, die ihm von der Befehlsregisterschaltung 213 in Fig. 10 zugeführt werden. Der Befehlsdekodierer 321 kann von der Art sein, wie sie auf den Seiten 9-160 bis 9-166 der Druckschrift "The Integrated Circuits

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231S58S

Catalog for Design Engineers'¹ der Firma Texas Instruments, Inc., 1. Auflage, beschrieben ist«

Der Befehlsdekodierer 321 setzt die Signale auf den von der Befehlsregisterschaltung kommenden fünf Eingangsleitungen in Signale auf 32 Ausgangs-Steuerleitungen um, von denen jede entweder ein Signal im 1- oder Q—Zustand führt. Ein Signal im 1-Zustand auf einer dieser Steuerleitungen kann den Schaltbefehl bilden, welcher der Schalterregister schaltung 218 in Fig. 6 zugeführt wird. Ein Signal im 1-Zustand auf einer anderen Ausgangs-Steuerleitung kann dann der Verstärkerbefehl sein, der gemäß Fig. 6 der Verstärkungsregisterschaltung 217 zugeführt wird. Weitere, nicht dargestellte Ausgangs-Steuerleitungen können bei Bedarf für andere Zwecke verwendet werden, beispielsweise für die Steuerung eines oder mehrerer Hinsignal- oder auch Rücksignalverstärker (amplifier tilt control).

Der von dem Befehlsdekodierer 321 in Fig. 11 erzeugte Verstärkerbefehl wird zusammen mit den Signalen TMA, TMB, TMG, TMD und TME einem UND-Glied 323 der in Fig. 12 gesondert dargestellten Verstärkungsregisterschaltung 217 zugeführt. Von den dem UND-Glied 323 zugeführten Signalen erleiden nur die Signale TMA und TMD am Eingang dieses Gatters eine Negation. Das Ausgangesignal des UND-Gatters 323 wird dem Stelleingang eines Flipflop 325 zugeführt, während das Prozeßzeitsignal nach Passieren eines NICHT-Gliedes 326 dem Rückstelleingang R des Flipflop 325 zugeführt wird. Auf diese Weise wird das Flipflop 325 am Ende eines vorhergehenden Prozeßzeitsignals zurückgestellt, also am Ende einer vorhergehenden Botschaft im Zeitpunkt T

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Das Flipflop $25 bleibt im rückgestellten Zustand bis zum Ende der Paritätsprüfzeit im Zeitpunkt Tp4» ⁱⁿ ^^em ^^e Signale TMA, TMB, TMC, TMD und TME die binären Zustände 0, 1, 1, 0 und 1 haben. Zu diesem Zeitpunkt läßt das UND-Glied 323 den Verstärkerbefehl passieren, so daß das Flipflop 325 gestellt wird und sein Q-Ausgangssignal den 1-Zustand annimmt. Dieses Ausgangssignal im 1-Zustand wird einem Eingang eines UND-Gliedes 327 zugeführt. Diesem UND-Glied 327 werden auch das Prozeßzeitsignal und das Supertaktsignal SCK zugeführt. Bei dieser Steuerung überträgt das UND-Glied 327 nur die 8 Befehlfunktions-Supertaktsignale, die während der Befehlfunktionszeit auftreten und durch die Kurve 269 in Fig. 8 dargestellt sind. Wie angegeben, treten diese Befehlfunktions-Supertaktsignale zwischen den Zeiten Tp/, und T^p auf, zu denen das Flipflop 325 gestellt bzw. am Ende der Prozeßzeit durch die Negation der negativen Rückflanke des Prozeßzeitsignals zurückgestellt wird. Diese 8 Befehlfunktions-Supertaktimpulse werden einem Verstärkungsregister 329 zugeführt und erlauben es, diesem Register, die 8 Bits der NRZ-Daten seriell einzugeben, welche die Befehlfunktionsbits bilden und zwischen den Zeiten Tp^ und T^,-, vorliegen. Das Verstärkungsregister 329 kann dem Befehlsregister 303 in 'Fig. 10 gleich sein. Die 8 Bits der NRZ-Daten, die in dem Verstärkungsregister 329 während der Zeiten Tp^ und T^ eingegeben werden, werden parallel ausgelesen und dem Digital-Analog-Umsetzer 221 in Fig. zugeführt. Wie bereits angegeben, wird das analoge Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers 221 dazu benutzt, die Verstärkung des Rücksignalverstärkers 137 i^Q Fig. 6 zu steuern.

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Die in der Anordnung nach Fig. 6 enthaltene Schalterre- » gisterschaltung 218 ist in Fig. 13 im einzelnen darge- i stellt. Die Bauelemente 333, 335, 336, 337 und 339 der Schalterregisterschaltung 218 sind in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise den Bauelementen 323, 325, 326, 327 und 329 gleich, die in Fig. 12 dargestellt sind. Den Bauelementen der Schalterregisterschaltung 218 werden auch die gleichen Eingangssignale zugeführt wie der Verstärkungsregisterschaltung nach Fig. 12, abgesehen davon, daß , dem UND-Glied 333 anstelle des Verstärkerbefehls der Schaltbefehl zugeführt wird. 5 der 8 Bits des Ausgangssignals des Schaltregisters 339 werden als Dämpfungssteuersignale benutzt, um die Schalter 123 bis 127 in der Dämpfungsanordnung 128 nach den Fig. 3 und~6 zu steuern. Die übrigen 3 oder 8 Bits des Ausgangssignals des Schalterregisters 339 werden als Filtersteuersignal benutzt und dienen zur Steuerung der Schalter 111, 113 und 1Ί5 in der Schalteranordnung 103 nach den Fig«. 3 und 6.

Durch den Vergleich der Fig. 12 und 13 wird deutlich, daß dann, wenn von der Befehlsdekodierschaltung 219 nach Fig. 6 ein Verstärkerbefehl erzeugt wird, die folgenden 8 Bits der KRZ-Daten, die in der Zeit von Ί^ bis T^ erscheinen, dazu benutzt werden, die Ausgangssignale des Verstärkungsregisters 329 (Fig. 12) zu ändern. Da ein Schaltbefehl nicht erzeugt worden ist, wurde auch die Schalterregisterschaltung nach Fig. 13 nicht aktiviert. Infolgedessen bleiben die Ausgangssignale des Schalterregisters 339 nach Fig. 13 unverändert. Wenn von der Befehlsdekodierschaltung 219 in Fig. 6 ein Schaltbefehl erzeugt wird, gilt in gleicher Weise, daß die 8 Bits der BRZ-Daten dazu

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benutzt werden, die Ausgangssignale des Schalterregisters 359 in Fig. 13 zu ändern, aber nicht diejenigen des Verstärkungsregisters 329 in Fig. 12.

In dem in Fig. 1 dargestellten System kann eine Teilnehmerstation, die starke Rauschsignale erzeugt oder fortlaufend Rücksignale aussendet und von dem Verarbeitungszentrum 16 nicht abgeschaltet werden kann, wie beispielsweise die Teilnehmerstation 85j die Rückwege zur Zentralstation derart mit Rauschen sättigen, daß ein Verkehr anderer Teilnehmerstationen mit der Zentralstation in Rückrichtung unmöglich wird. In diesem Fall kann das Verarbeitungszentrum die defekte Teilnehmerstation lokalisieren, indem sie auf Suchbetrieb schaltet, und dann die Ebtantomstation 87 veranlassen, wenigstens den Schalter in der Schaltanordnung 73 zu öffnen, der den Durchgang der digitalen Rücksignale steuert, also beispielsweise den Schalter 115 in der Anordnung nach Fig. 3. Auf diese Weise werden zwar alle Teilnehmerstationen, die der Zweiweg-Verstärkereinheit 79 nachgeschaltet sind, einschließlich der Teilnehmerstation 85, daran gehindert, auf Anfragen von der Zentralstation zu antworten. JSs ist jedoch offensichtlich besser, wenn während der Zeit, die erforderlich ist, um die defekte Teilnehmerstation 85 festzustellen und zu reparieren oder zu ersetzen, die Antworten von wenigstens einigen der Teilnehmerstationen noch empfangen werden können und nicht der Empfang von Rücksignalen völlig unmöglich geworden ist.

Durch die Erfindung wird demnach ein System zur wesentli- ^: chen Reduzierung der Wirkungen von Rausch- und StörSignalen

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im Rücksignalweg eines Zweiweg-Kabelfernsehsystems geschaffen. Das Verarbeitungszentrum 16 in der Zentralstation überwacht fortlaufend die eintreffenden Rücksignale und stellt übermäßige Rausch- und Störpegel fest. Wenn übermäßiges Rauschen oder übermäßige Störsignale festgestellt werden, geht das Verarbeitungszentrum 16 auf Suchbetrieb, um das Rauschen oder die Störsignale zu isolieren. Nachdem eine solche Isolierung erfolgt ist, sendet das Verarbeitungszentrum digitale Befehle an Phantorastationen des Systems, welche die Phantomstationen veranlassen, entweder selektiv unbenutzte Teile des Kabelfernsehsystems auszuschalten, welche festgestellte Rausch- oder Störquellen enthalten, oder die Verstärkung von Rücksignalverstärkern zu verändern und das höher verstärkte Signal später zu dämpfen, um dadurch das Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal zu verbessern.

Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel die wesentlichen Merkmale der Erfindung verkörpert, versteht es sich, daß das beschriebene Kabelfernsehsystem abgewandelt werden kann, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise könnte das in Fig. 1 dargestellte Kabelfernsehsystem dadurch verändert werden, daß jede Phantomstation mit Rauschmeßeinrichtungen versehen wird, um an ihrem Platz das Rauschen von Rücksignalen und gegebenenfalls auch Hinsignalen zu überwachen. Die Phantomstation könnte dann durch einen Befehl des Verarbeitungszentrums veranlaßt werden, eine Rauschmessung zu machen. Weiterhin könnte jede Phantomstation einen Sender enthalten, um ein das Ergebnis der Rauschmessung darstellendes Digitalsignal aufgrund eines anderen Befehls des

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Verarbeitungszentrums an das Verarbeitungszentrum 16 zu senden. Steuerleitungen wie diejenigen, die den Verstärkerbefehl und den Schaltbefehl führen, könnten dazu benutzt werden, um die zusätzlichen Bauteile zu veranlassen, eine Rauschmessung vorzunehmen und ein für das Ergebnis der Rauschmessung charakteristisches Rücksignal auszusenden. Weiterhin könnte jede Phantomstation auf Befehl außer den vorstehend beschriebenen auch noch weitere Funktionen ausführen. Beispielsweise könnte die Phantomstation dazu benutzt werden, die Verstärkung als Funktion der Frequenz über die Bandbreite der Rücksignal- und/oder Hinsignalverstärker in ihrem Bereich zu steuern.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Kabelfernsehsystem mit einer Zentralstation und einer Vielzahl von Teilnehmerstationen, die mit der Zentralstation durch ein Kabelnetz verbunden sind, das zur Übertragung von Fernsehsignalen und digitalen Steuersignalen sowohl von der Zentralstation hin zu den Teilnehmerstationen (Hinsignale) als auch von den Teilnehmerstationen zurück zu der Zentralstation (Rüclcsignale) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an das Kabelnetz (19, 21) an verschiedenen Stellen erste Einrichtungen (29; 39» 101) angeschlossen sind, die nur auf Steuersignale ansprechen, die von der Zentrale (13) speziell an eine solche Einrichtung gesendet werden, und daß an verschiedenen Stellen des Kabelnetzes (19, 21) in die Leitungen zweite Einrichtungen (3.1; 4-1; 103) eingeschaltet sind, von denen jede mit einer der ersten Einrichtungen (29; 39; 101) verbunden ist und auf von dieser ersten Einrichtung empfangene erste Steuersignale in der Weise anspricht, daß sie in einer ersten Betriebsart alle ihr zugeführten Rücksignale blockiert und in einer zweiten Betriebsart die Bücksignale wenigstens eines Frequenzbandes passieren läßt.

   Kabelfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die zweiten Einrichtungen (31; 41; 103) jeweils eine Anzahl Rücksignalfilter (106; 107; 109) mit verschiedenen Durchlaßbereichen für die verschiedenen Frequenzbänder der von Teilnehmerstationen zurück an die Zentralstation zu übertragenden Fernseh- und

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   digitalen Steuersignale und mit den Rücksignalfiltern in Serie geschaltete erste Rücksignalschalter (111; 113; 115) umfassen, die in Abhängigkeit von dem Zustand eines zugeordneten ersten Steuersignals offen oder geschlossen sind.

   Kabelfernsehsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß mit jeder ersten Einrichtung (29; 39; 101) eine dritte Einrichtung (35, 33; 45, ^3; 128, 137) gekoppelt und zu der zugeordneten zweiten Einrichtung (31; 4-1; 103) in Serie geschaltet ist und die Amplitude·eines sie passierenden""Rucksignals in Abhängigkeit von mindestens einem von der ersten Einrichtung zugeführten Steuersignal steuert. j

   4. Kabelfernsehsystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Einrichtungen (35, 33; 4-5, 4-3;128, 137) jeweils eine mit der zugeordneten zweiten Einrichtung (31; 41; 103) gekoppelte Dämpfungsanordnung (35; 45; 128) für die Rücksignale, die in Abhängigkeit von wenigstens einem von ausgewählten zweiten Steuersignalen arbeitet, und eine in Serie zwischen die -Dämpfungsanordnung und einen bestimmten Teil des Kabelnetzes (19, 21) geschaltete Verstärkeranordnung (33, 4-3; 137) umfaßt, welche die die Dämpfungsanordnung (35; 4-5; 128) passierenden Signale in Abhängigkeit von wenigstens einem von ausgewählten dritten Steuersignalen verstärkt.

   5. Kabelfernsehsystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zentralstation (13) eine Einrichtung

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   (25, 16) aufweist, die auf ein von einer äußeren Quelle zwischen zwei benachbarten ersten Einrichtungen (29; 39) in das Kabelnetz eingeleitetes übermäßiges Rauschsignal anspricht und die Zentralstation (13) veranlaßt, den beiden ersten Einrichtungen Steuersignale zuzuführen, die bewirken, daß eine der beiden Einrichtungen die ihr zugeordnete Verstärkeranordnung (43) veranlaßt, die Verstärkung für alle sie passierenden Rücksignale um einen ersten bestimmten Betrag zu erhöhen, während die andere" der beiden Einrichtungen die ihr zugeordnete Dämpfungsanordnung (35) veranlaßt, die Dämpfung aller sie passierenden Rücksignale um einen zweiten bestimmten Betrag zu erhöhen.

   6. Kabelfernsehsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkeranordnung (43) einen Verstärker umfaßt, dessen Verstärkung eine Punktion der Amplitude des dritten Steuersignals ist.

   7· Kabelfernsehsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsanordnung (35; 45; 128) eine Anzahl Dämpfungsglieder (129 bis 132) mit verschiedener Dämpfung, eine Anzahl zweiter Rücksignalschalter (124 bis 127), von denen jeder mit einem der Dämpfungsglieder (129 bis 132) in Serie geschaltet ist, und einen dritten Rücksignalschalter (123) umfaßt und ein Rücksignal allen Rücksignalschaltern zugeführt wird, deren Schaltzustand vom Zustand eines zugeordneten zweiten Steuersignals abhängt und von denen jeweils nur einer geschlossen ist.

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   8«. Kabelfernsehsystem nach, einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die auf übermäßige Rauschsignale ansprechende Einrichtung (25, 16) der Zentralstation (13) bei übermäßig hohem Rauschpegel im Kabelnetz (19, 21) die ersten Einrichtungen (29; 39; 101) veranlaßt, alle Rücksignalwege außer denjenigen zu sperren, die für vollständige Rücksignalwege zur Zentralstation notwendig sind, um den Empfang von Rauschenergie durch die Zentralstation (13) zu vermindern.

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