DE2346834A1 - Fernspeisesystem fuer ein in mehreren ebenen gegliedertes und in seinen auslaeufern stark verzweigtes breitbandnachrichtenkabelnetz - Google Patents

Description

Deutsche Bundespost 2042

Fernspeisesystem für ein in mehreren Ebenen gegliedertes und in seinen Ausläufern stark verzweigtes Breitband-Nachrichtenkabelnetz

Die Erfindung betrifft ein Fernspeisesystem für ein in mehreren Ebenen gegliedertes und in seinen Ausläufern stark verzweigtes Breitband-Nachrichtenkabelnetz, das überwiegend zur Übertragung von Fernsehprogrammen zu den Teilnehmern dienen soll und deswegen verhältnismäßig große Bandbreiten übertragen muß.

Die z.Z. für dieses Netz verfügbaren Verstärker erlauben bei Verwendung der OCI-Tube und der erforderlichen Bandbreite eine Verstärkerfeldlänge von ca. 450 m. In dem verzweigten Netz ist daher eine große Anzahl von Verstärkern zu versorgen. Wegen der ständigen Erweiterung dieses Netzes und zu seiner Entstörung muß es möglich sein, Teile des Netzes ohne Rückwirkung auf das übrige Netz gefahrlos stillzulegen, d.h. als Fernspeisespannung ist eine ungefährliche Spannung zu verwenden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein für den speziellen Zweck geeignetes Fernspeisesystem anzugeben.

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Für die Fernspeisung eines solchen Kabelnetzes bietet die Technik der Fernspeisung sowohl beim Kabelfernsehen als auoh beim Fernsehtelefon Anregungen.

In den USA hat man für das dortige Kabelfernsehen eine Wechselstrom-Parallelspeisung der Verstärker mit ca. 30 V angewandt, mit jedem Netzgerät lassen sich mit dieser Technik etwa 6 Verstärker nach beiden Richtungen der Hauptetammleitung speisen (Funk-Technik, 1969, Nr. 8 S. 283).

In dem neuen Breitbandnetz soll die Möglichkeit einer Datenübertragung vom und zum Teilnehmer eingeschlossen werden, deshalb erscheint die Verwendung von Wechselstrom zur Fernspeisung der Verstärker weniger geeignet. Eine Wechselstrom-Parallel-Speisung von verschiedenen Speisepunkten aus, die aus Gründen der Betriebssicherheit anzustreben wäre, erfordert Phasensynchronismus an allen Einspeisungspunkten und wäre nur durch aufwendige Maßnahmen zu verwirklichen.

Ein bekanntes ,gleichfalls in den USA entwickeltes Jj'ernsehtelefonnetz sieht demgegenüber eine Gleichstrom-Serien-Fernspeisung der Zwischenverstärker vor, welche abschnittsweise beide Zweige einer vierdrähtigen Verbindung in einer Hintereinanderschaltung erfaßt. Die-Endgeräte beim Teilnehmer und ein Teil der Endgeräte im Amt werden jeweils örtlich gespeist (Bell Syst. Techn. Journ. 1971 S. 410 - 413, insbes. Fig. 14 "Baseband - Video Transmission").

Diese für ein Bildfernsprechnetz konzipierte, gemieahte Lösung eignet sich für ein verzweigtes Kabelnetz mit vielen Verstärkern weniger ,weil sich durch die Reihenschaltung eine hohe und deshalb gefährliche Fernspeisespannung ergibt. Weiterhin würden Schwierig-

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keiten auftreten, wenn einzelne Abzweige stillzulegen sind, da diese aus der Reihenschaltung heraus genommen und die Fernspeiseschleife z.B. durch eine Umgehungsschaltung geschlossen werden müßte.

Aus der Fernspeisetechnik von Zwischenverstärkern einer Nachrichtenübertragungsstrecke ist es weiter bekannt, alle Zwischenverstärker als Verbraucher parallel zu schalten und von mehreren Punkten aus mit Gleichstrom fernzuspeisen, wobei die zwischen zwei Speisestellen liegenden beiden Vereorgungsabschnitte der Übertragungsstrecke unter Vermeidung von Gleichstromsperren an der Grenze der Versorgungsabschnitte galvanisch miteinander verbunden sind (DT-AS 1 265 791).

Bei dieser vorbekannten Gleichstrom-Parallel-Fernspeisung handelt es sich um eine Übertragungsstrecke ohne Verzweigungspunkte, während die Aufgabe der Erfindung darin besteht, ein in mehreren Ebenen gegliedertes und in seinen Ausläufern wie ein Energie-Versorgungsnetz in jeden Haushalt verzweigtes Programm-Verteilnetz mit wegen der erheblichen Bandbreite kleinen Verstärkerabständen fernzuspeisen. Infolge der kleinen Verstärkerabstände ist der Speisestromverbrauch in den Netzausläufern derart hoch, daß eine Einspeisung von einem Zentralpunkt dee Netzes und wenigen weiteren Speisepunkten in den Netzausläufern nicht ausreichen würde.

Die Erfindung geht von der unabhängig von der Technik der Fernspeisung erhobenen Forderung aus, daß aus Gründen einer wirtschaftlichen Leitungsführung in dem neu zu konzipierenden,in ■mehreren Ebenen gegliederten Breitband-Verteilnetz die in der näheren Umgebung eines Abzweigpunktes gelegenen Teilnehmer nicht

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über die ihnen zugeordnete letzte Netzebene, sondern unter Umgehung dieser oder ggf. auch einer vorangehenden Netzebene unmittelbar versorgt werden sollen. Die ärfüllung dieser Forderung bedeutet für ein Breitbandverteilnetz, daß an jedem Abzweigpunkt zusätzlich Endverstärker angeordnet sein müssen. Diese Endverstärker können aber wegen ihres hohen Stromverbrauchs nicht ferngespeist werden. Sie müssen in jedem Falle mit einem an die örtliche Energieversorgung anzuschliessenden Netzgerät ausgerüstet sein.

Ausgehend von einer Gleichstrom-Parallel-Fernspeisung mit mehreren opeisepunkten schlägt die Erfindung nun unter Berücksichtigung dieser Gegebenheiten vor, die an die jeweilige örtliche Energieversorgung angeschlossenen Netzgeräte der an jedem Abzweigpunkt zu einer nachgeschalteten Netzebene zur unmittelbaren Signalversorgung der in der näheren Umgebung der Abzweigpunkte gelegenen Teilnehmer vorgesehenen Endverstärker zu Fernspeisegeräten zu erweitern, die das Netz von jedem Abzweigpunkt aus zusätzlich zur zentralen Einspeisung fernspeisen.

Durch die Erfindung werden also die ohnehin unumgänglichen Stromversorgungen der Endverstärker an den Abzweigpunkten zu einer nachgeschalteten Netzebene zu Fernspeisegeräten erweitert. Damit ergibt sich einmal eine erhöhte Sicherheit des Fernspeisenetzes gegen den Ausfall der Speisespannung, weil für jeden Punkt des Netzes eine Speisung von wenigstens zwei Punkten aus erreicht ist. Zum anderen erzielt man mit der Erweiterung der örtlichen Stromversorgung der Endverstärker an den Abzweigpunkten zu Fernapeisegeräten eine wesentliche Verkleinerung des Spannungeabfalls zu den einzelnen Verbrauchern, bzw. eine Verminderung der Stromstärken im Kabel.

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Anhand von Fig. 1 und 2 wird das Fernspeisesystem nach der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Übersichtsplan der Fernspeisung für ein verzweigtes Breitbandnetz

Fig. 2 das zugehörige Prinzipschaltbild mit den den einzelnen Abzweigpunkten zugeordneten Fernspeisegeräten.

Der Übersichtsplan nach Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Verteilnetzes mit 3 Netzebenen, der Ebene der Grund- oder Stammleitungen, im folgenden mit Α-Ebene bezeichnet, der mittleren Ebene der Verzweigungsleitungen, im folgenden B-Ebene genannt, und schließlich der eigentlichen Verteilebene an den Ausläufern des Netzes, hier mit C-Ebene bezeichnet.

Der Übersichtsplan zeigt nur einen der vielen Fernspeisewege der Α-Ebene und nur einen Fernspeiseweg der B-Ebene vollständig. Als Verbraucher wurden nur Abzweig- und Endverstärker gezeichnet, Leitungsverstärker dagegen nicht. Die Bezeichnung jedes Abzweigverstärkers ist mit der des zugehörigen Abzweigpunktes identisch. Die ausgezogenen Verbindungslinien sollen die Fernspeisewege verdeutlichen, während die strichpunktiert gezeichneten Verbindungslinien an den Netzausläufern Leitungen ohne Fernspeiseweg darstellen.

Fig. 1 zeigt links die fernspeisende Sendestelle am Zentralpunkt des Netzes, welche die Abzweigverstärker A1 bis An der Α-Ebene fernspeist, die in Fig. 1 durch ein einfaches Quadrat symbolisiert sind. Um die im Umkreis der Abzweigpunkte A1 bie An gelegenen Teilnehmer direkt, d.h. unter Umgehung der naohgeschalteten B- und G-Ebene mit dem Signal versorgen zu können, ist z.B. am Abzweigpunkt A1 neben dem ferngespeisten Verstärker

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der Α-Ebene, ein Endverstärker G100 der O-Ebene - verdeutlicht durch zwei konzentrische Kreise - notwendig, der wegen seines hohen Stromverbrauchs örtlich gespeist werden muß. Die Stromversorgung dieses Endverstärkers C100 ist nun als J?ernspelsegerät ausgebildet und speist die Abzweigverstärker der A- und B-Ebene zusätzlich. Auf diese Weise wird für die Abzweigverstärker A1 bis An der Α-Ebene eine an sich bekannte Einspeisung von zwei Punkten her, nämlich vom Zentralpunkt des Netzes und von wenigstens einem Abzweigpunkt her, erreicht.

Von den auf diese Weise ferngespeisten Abzweigverstärkern A1 bis An der Α-Ebene zweigen die Leitungen der B-Ebene ab, z.B. die Leitung mit den Abzweigpunkten B11 bis Bin im linken Teil von Pig. 1. Die Abzweigverstärker der B-Ebene sind durch Dreiecke symbolisiert. Auch hier besteht wieder das Bedürfnis, die in der näheren Umgebung eines Abzweigpunktes, z.B. B11, gelegenen Teilnehmer direkt, d.h. unter Umgehung der G-Ebene zu versorgen. Dazu ist auch hier ein Endverstärker CI11 notwendig, dessen örtliche Stromversorgung zum Fernspeisegerät erweitert ist.

Auch für den Abzweigpunkt B11 ist also eine beidseitige Fernspeisung sichergestellt, einmal durch das am Abzweigpunkt A1 angeordnete Fernspeisegerät des Endverstärkers C100 und zum anderen durch die Fernspeisegeräte der Endverstärker C111 "biß C1n1 an den Abzweigpunkten B11 bis.Bin.

Von jedem Abzweigpunkt der B-Ebene wird das Signal auf die Endverstärker der G-Ebene verteilt, z.B. am Abzweigpunkt B11 auf die Endverstärker C112 und G113. Von diesen Endverstärkern gelangt dann dae Signal zu den einzelnen Teilnehmern. Auch die an

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den Netzausläufern angeordneten Endverstärker werden wegen ihres hohen Stromverbrauches örtlich gespeist, tragen aber, wie die strichpunktierte Verbindungslinie verdeutlichen soll, nicht zur Fernspeisung bei. Zum Unterschied zu den an den Abzweigpunkten angeordneten Endverstärkern sind sie durch einen einfachen Kreis dargestellt.

Pig. 2 zeigt die Prinzipschaltung der Fernspeisung für ein · verzweigtes Breitbandnetz.

Das links oben gezeichnete Fernspeisegerät der Sendeetelle wird aus dem Gleichstromnetz für die fernmeldetechnischmEinrichtungen in der Sendestelle gespeist und hat somit eine erhöhte Sicherheit gegen Ausfall. Die ferngespeisten Abzweigverstärker B11 bis Bin sind durch ihre Gleichstromumrichter und ihre durch Pfeile dargestellten Stromversorgungsklemmen angedeutet.

Die Abzweige aus der Α-Ebene in di« B-Ebene, dargestellt für den Abzweigpunkt B1, erhalten eine Trennstelle mit Schutzeinrichtungen zur selbsttätigen Auslösung bei Überstrom und Unterspannung, um die maximale Kurzschlußleistung im Fernspeisenetz zu begrenzen und die selektive Abschaltung von gestörten Netzebenen sicherzustellen.

Bei den netzgespeisten Endverstärkern 0100; CI11 bis C1n1j C112 bis C1n2 und C113 bis G1n3 in der C-Ebene sind die Doppelgleichrichter zur Versorgung der Endverstärker und zum Einspeisen in das Fernspeisenetz gezeichnet.

Bei den an den Abzweigpunkten A1 bzw. B11 bis Bin der vorangehenden Netzebenen A und B angeordneten Endverstärkern 0100 bzw,

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0111, C121, C1n1 sind die Netzgeräte zu Fernspeisegeräten erweitert. Bei diesen Gleichrichtern versorgt jeweils der im Bild rechte den örtlichen Endverstärker der C-Ebene, während der linke bei Bedarf (ausgezogene Gleichrichter) die Fernepeisespannung stützt.

Bei Endverstärkern, die aufgrund ihrer Lage an den Netzausläufern (C112 bis C1n2 bzw. 0113 bis C1n3) nicht zur Fernspeisung benötigt werden, ist der Fernspeiseteil nicht angeschlossen (punktiert gezeichneter Gleichrichter). Falls diese Fernspeisung im Zuge einer Netzänderung benötigt wird, kann sie (z.B. durch Nachrüsten von Baugruppen) ohne Verstärkeraustausch in Betrieb genommen werden.

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Claims (1)

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   Patentanspruch

   .Fernspeisesystem für ein in mehreren ebenen gegliedertes und in seinen Ausläufern stark verzweigtes Breitband-Nachrichtenkabelnetz mit Leitungs- Abzweig- und Endverstärkern als Verbrauchern, bei dem alle Verbraucher parallel an eine gemeinsame Versorgungsgleichspannung geschaltet sind und von mehreren Speisepunkten aus ferngespeist werden, dadurch gekennzeichnet , daß die an die jeweilige örtliche Energieversorgung angeschlossenen Netzgeräte der an jedem Abzweigpunkt (A1 bis An, B11 bis Bin) zu einer nachgeschalteten Netzebene (B, C) zur unmittelbaren Signalversorgung der in der näheren Umgebung der Abzweigpunkte gelegenen Teilnehmer vorgesehenen Endverstärker (C100, 0111 bis C1n1) zu Fernspeisegeräten erweitert sind, die das Netz von jedem Abzweigpunkt aus zusätzlich zur zentralen Einspeisung fernspeisen.

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