DE2438882C3

DE2438882C3 - Control device for a cable television system that can be operated in two-way communication

Info

Publication number: DE2438882C3
Application number: DE19742438882
Authority: DE
Inventors: Charles Burkhardt Princeton; Schwarz Hans George Pennington; N.J. Oakley (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1973-08-13
Filing date: 1974-08-13
Publication date: 1978-01-19

Description

Deckung der Farbinformation mit der begleitenden Leuchtdichteinformation fehlerhaft wird. Weitere Faktoren, die zur Verschlechterung der Qualität eines empfangenen Fernsehbildes beitragen, sind Reflexionsechos (die am Eingang oder Ausgang irgendeiner aktiven oder passiven Schaltung auftreten können, wenn diese Schaltung nicht genau an das angeschlossene Kabel angepaßt ist). Störungen durch Nachbarkanäle und direkter Gleichkanalempfang von starken örtlichen Sendestationen.Coincidence of the color information with the accompanying luminance information becomes faulty. Other factors which contribute to the deterioration of the quality of a received television picture are reflection echoes (those at the entrance or exit of any active or passive circuit can occur if this circuit is not exactly connected to the Cable is adapted). Interference from adjacent channels and direct co-channel reception from strong local Broadcasting stations.

Die von den einzelnen Komponenten des Kabelnetzes verursachten Störeinfiüsse auf die Bildqualität nehmen daher entlang der Kabelstrecke von der Antennenstation zum entferntesten Teilnehmer schrittweise kummulativ zu. Da jede Komponente des Netzes ihren eigenen Beitrag zur gesamten Qualitätsverminderung des Bildes liefert, kann nur eine begrenzte Anzahl von Einrichtungen in Kaskade geschaltet werden, wenn nicht ein Mindestmaß an Bildqualität unterschritten werden soll.The interference caused by the individual components of the cable network on the image quality therefore take gradually along the cable route from the antenna station to the most distant subscriber cumulative to. As each component of the network makes its own contribution to the overall degradation of the image, only a limited number of devices can be cascaded when image quality should not fall below a minimum.

Mit der Einführung eines zurücklaufenden Kanals wird jedoch die Akkumulation von Störbeiträgen ein noch größeres Problem. Bei einem für Richtungsverkehr ausgelegten System kommen die an jedem Teilnehmeranschluß empfangenen Rauschsignale hauptsächlich von den Verstärkern, die das Nutzsignal auf seinem Weg von der Kopfstation zur Teilnehmerstation durchläuft.With the introduction of a returning channel, however, the accumulation of disturbance contributions becomes a even bigger problem. With a system designed for one-way traffic, they come at everyone Subscriber line received noise signals mainly from the amplifiers that carry the useful signal passes through on its way from the head-end station to the subscriber station.

Im Rückkanal eines Gegensprechsystems werden jedoch überzählig die Rauschbeiträge aller Rückverstärker und aktiver Teilnehmereinrichtungen zur Kopfstation des Verteilersystems übertragen, wo s>e sich akkumulieren. Da in einem Gegensprechsystem die Anzahl der Rückverstärker mit der Anzahl der Teilnehmer wächst, kann das Rauschen aus den zurückführenden Verbindungen zu einem sehr ernsten Problem werden. Während dieses Rauschen bei einer kleinen Versuchsanordnung kaum zu bemerken ist, wird es bei großen kommerziellen Gegensprechsystemen, wie man sie zur Versorgung einer Stadt verwenden würde, sehr beträchtlich. Dieses Rücksprechrauschen an der Kopfstation kann nicht nur jedes Rücksprechsignal vom Teilnehmer überdecken, sondern auch solche Nutzsignale beeinträchtigen, die ein Teilnehmer sendet, wenn er im Falle eines dazu geeigneten Systems Informationen (typischerweise Bildsignale) zurück an die Kopfstation zum Zwecke der anschließenden Weitergabe an andere Teilnehmer übermittelt. Unabhängig davon, ob dieses Rauschen nun als thermisches Rauschen, HF-Störempfang, statistisches Rauschen, Gaußsches Rauschen oder in Form von kohärenten Störsignalen auftritt, ist eine Lösung des Rauschproblems äußerst erwünscht, wenn man einen brauchbaren Gegensprechverkehr entwickeln will.In the return channel of an intercom system, however, the noise contributions from all return amplifiers become redundant and active subscriber equipment to the head end of the distribution system, where s> e accumulate. Since in an intercom system the number of back amplifiers with the number of Subscriber grows, the noise from the returning links can become a very serious one Become problem. While this noise is hardly noticeable in a small experimental set-up, will it is the case with large commercial intercom systems such as those used to service a city would be very considerable. This talk-back noise at the head-end can not only affect every talk-back signal covered by the subscriber, but also impair those useful signals that a subscriber sends, if, in the case of a suitable system, it returns information (typically image signals) the head-end station for the purpose of the subsequent transfer to other participants. Independent whether this noise is now thermal noise, RF interference reception, statistical noise, Gaussian noise or coherent spurious signals is a solution to the noise problem extremely desirable if one wants to develop useful intercom.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine vertragbare Akkumulation von Störungen im Verteilernetz infolge der Rücksprechmöglichkeit zu unterbinden.The object of the invention is to ensure a tolerable accumulation of disturbances in the distribution network as a result to prevent the possibility of consultation.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Mit der Geräuschsperre (squelch) können diejenigen rauschbehafteten Verstärker abgeschaltet werden, die kein Rücksprechsignal an die Kopfstation senden. Wenn die Geräuschsperre so ausgelegt ist, daß der Verstärker nur beim Vorhandensein eines Nutzsignals an seinem Eingang eingeschaltet ist, bestimmt sich die Anzahl der ή₅ in jeder einzelnen Rücksprechverbindung erforderlichen Geräuschsperren nach der Größe und der Auslesung des Kabelnetzes. Bei herkömmlicher Auslegung des Kabelnetzes läßt sich ein ausreichender Rauschschutz erreichen, wenn man zwei solche Geräuschsperren in Kaskade arbeiten läßt, d. h. eine am Rücksprechverstärker der Zweigleitung und den anderen an dem der Kopfstation benachbarten Hauptleitungsverstärker. With the squelch, those noisy amplifiers can be switched off that do not send a feedback signal to the head-end station. If the noise barrier is designed so that the amplifier is only switched on when a useful signal is present at its input, the number of ή ₅ noise barriers required in each individual talkback connection is determined by the size and reading of the cable network. With a conventional design of the cable network, adequate noise protection can be achieved if two such noise barriers are operated in cascade, ie one on the talkback amplifier of the branch line and the other on the main line amplifier adjacent to the head end.

Bei der mit digitaler Abfragesteuerung arbeitenden Ausführungsform kann der Adressenteil eines zur Abfrage eines Teilnehmers (beispielsweise für eine Sicherheitsüberwachung) verwendeten Binärsignals zusätzlich dazu herangezogen werden, einen Schalter im Rücksprechweg dieses Teilnehmers so einzustellen, daß Rücksprechsignale durch die seine spezielle Station bedienenden Verstärker gelangen. Ähnliche, den anderen Teilnehmerstationen zugeordneten Steuerschalter werden zu diesem Zeitpunkt nicht eingeschaltet, weil ihre Einschaltcodes für die Teilnehmerabfrage anders sind.In the embodiment using digital polling control, the address portion can be one of the Query of a participant (e.g. for a safety monitoring) additionally used binary signal be used to set a switch in the talkback path of this subscriber so that Talkback signals pass through the repeater serving his particular station. Similar to the other Control switches assigned to subscriber stations are not switched on at this point in time because their activation codes for the subscriber query are different.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen erläutert:Details of the invention are explained below with reference to drawings:

Fig. I zeigt ein mögliches, für Gegensprechverkehr ausgelegtes Kabel-Verteilersystem;Fig. I shows a possible cable distribution system designed for two-way communication;

Fig. 2A bis 2C sind Blockschaltbilder möglicher Geräuschsperren, die gemäß der Erfindung aufgebaut und in dem System nach F i g. 1 verwendbar sind;2A through 2C are block diagrams of possible noise barriers constructed in accordance with the invention and in the system of FIG. 1 can be used;

F i g. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung, bei welcher Geräuschsperren und/ oder Verstärkungsregelungen in den Rücksprechverstärkern eines verkabelten Verteilersystems verwendet werden.F i g. 3 shows a further arrangement designed according to the invention, in which noise barriers and / or gain controls are used in the talkback amplifiers of a wired distribution system will.

Das in F i g. 1 dargestellte System besteht aus einer Kopfstation 10 und einem Kabelnetz 20. Wie oben erwähnt, kann die Kopfstation eine entfernte, unbemannte Einrichtung sein, die Antennenfelder aufweist und geeignete elektronische Verstärker und Umsetzer enthält, um ankommende Signale auf eine für das Verteilernetz gewünschte Frequenz und Amplitude zu bringen. Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß die Kopfstation 10 das Kontrollzentrum des Kabelnetzes enthält.The in Fig. The system shown in FIG. 1 consists of a head-end station 10 and a cable network 20. As above mentioned, the headend can be a remote, unmanned device that has antenna arrays and contains suitable electronic amplifiers and converters to convert incoming signals to a for the Bring the desired frequency and amplitude to the distribution network. For the purpose of explanation it is assumed that that the head end 10 contains the control center of the cable network.

Die von der Kopfstation 10 kommenden Signale werden einem Teilnehmer 100 über das Kabelnetz zugeführt, welches typischerweise ein System aus Hauptleitungen und Zweigleitungen ist. Die Fig. 1 soll ein mittelgroßes System darstellen, in welchem eine gesonderte Antennenstation mit der Kopfstation über ein Fernkabel verbunden ist. Das Hauptleitungssystem besteht hierbei gewöhnlich aus einer primären Hauptleitung und sekundären Hauptleitungen 22. Die Durchmesser der Kabel sind entsprechend der Systemgröße und der Kanalkapazität gewählt. Typische Werte für die Durchmesser der Außenleiter sind bei der primären Hauptleitung etwa 19 mm und bei den sekundären Hauptleitungen etwa 12,7 oder etwa 10,5 mm. Die Zweigleitungen für die Teilnehmer sind ebenfalls Koaxialkabel, die normalerweise einen Durchmesser von 10,5 mm haben. Die Zweigleitungen, wie sie bei 24,26 und 28 dargestellt sind, dienen als Verbindung zwischen den Hauptleitungen und einzelnen Richtungsanschlüssen, wie sie bei 30, 32, 34, 36 usw. dargestellt sind. Die Verbindung von einer Richtungsabzweigung (z. B.) zu einem Teilnehmer (z. B. 100) erfolgt gewöhnlich über ein Kabel 39 viel kleineren Durchmessers.The signals coming from the head-end station 10 are transmitted to a subscriber 100 via the cable network which is typically a system of main lines and branch lines. The Fig. 1 is intended represent a medium-sized system in which a separate antenna station is connected to the head-end station a trunk cable is connected. The main line system here usually consists of a primary main line and secondary main lines 22. The diameters of the cables are selected according to the system size and the channel capacity. Typical values the diameter of the outer conductors is around 19 mm for the primary main line and for the secondary main lines about 12.7 or about 10.5 mm. The branches for the participants are also coaxial cables, which normally have a diameter of 10.5 mm. The branches like them are shown at 24, 26 and 28 serve as a connection between the main lines and individual directional connections, as shown at 30, 32, 34, 36, etc. are. The connection from a direction branch (e.g.) to a subscriber (e.g. 100) is usually made via a cable 39 of much smaller diameter.

Die Kabelverluste im Netz werden in periodischen Abständen durch Verstärkung kompensiert. In einem Verteilersystem sind im allgemeinen drei Arten von Verstärkern vorhanden, nämlich Hauptleitungsverstärker (Element 40 bis 43 in Fi e. 1). ÜThe cable losses in the network are compensated by amplification at periodic intervals. In one In distribution systems, there are generally three types of repeaters, namely trunk repeaters (Items 40 to 43 in Fig. 1). Ü

ker (ζ. B. das Element 44 zwischen der Hauptleitung und den Zweigleitungen) und Zweigleitungsverstärker (z. B. die Elemente 50 und 54), die in die Zweigleitungen nach dem zugeordneten Übergangsverstärker eingefügt sind. Gemäß der derzeitigen Praxis werden die Signale auf der Hauptleitung mit relativ niedrigem Pegel übertragen und als solche durch die Einheiten 40 bis 43 verstärkt, um nichtlineare Verzerrungen gering zu halten. Der Übergangsverstärker 44 und die Zweigleitungsverstärker 50 bis 54 liefern höhere Signalpegel, um eine ausreichende Signalstärke an den Teilnehmeranschlüssen nach Durchlaufen der Richtungsabzweigungen zu erhalten. Die Frequenzabhängigkeit der Kabelverluste wird durch geeignete Entzerrerschaltungen kompensioniert, die sich an den Verstärkerstationen im gesamten Netz befinden, in der Zeichnung jedoch nicht gesondert dargestellt sind.ker ( e.g. element 44 between the main line and branch lines) and branch line amplifiers (e.g. elements 50 and 54) inserted in the branch lines after the associated transitional amplifier. In accordance with current practice, the signals on the main line are transmitted at a relatively low level and as such are amplified by the units 40 to 43 in order to keep non-linear distortions low. The transition amplifier 44 and the branch line amplifiers 50 to 54 supply higher signal levels in order to obtain sufficient signal strength at the subscriber lines after having passed through the directional branches. The frequency dependency of the cable losses is compensated by suitable equalization circuits, which are located at the amplifier stations in the entire network, but are not shown separately in the drawing.

Bei dem bis hierher beschriebenen Aufbau des Kabelsystems dienen die Hauptleitungsverstärker 40 bis 43 lediglich dazu, den Nutzsignalpegel auf den Hauptleitungen aufrechtzuerhalten. Die Verstärker sind in einem solchen Abstand angeordnet, daß eine Verstärkung von etwa 20 db im Kabelsystem zurückgewonnen wird. Der Übergangsverstärker 44 dient zum Anschluß der Zweigleitungen an die Hauptleitung. Solche Übergangsverstärker können im selben Gehäuse wie der Hauptleitungsverstärker untergebracht sein, und in diesem Fall als kombinierte Hauptieitungsübergangsverstärker bezogen werden. In anderen Fällen kann es nützlich sein, die Übergangsverstärker zwischen den Hauptleitungsverstärkern anzuorden; sie werden dann als sogenannte »mid-span bridgers« bezeichnet. In beiden Fällen dient der Übergangsverstärker 44 dazu, den Signalpegel der Hauptleitung auf den für die Zweigleitung erforderlichen Pegel anzuheben. Falls die von einem Übergangsverstärker kommenden Zweigleitungen lang sind oder Signale zu einem Bereich mit hoher Teilnehmerdichte übertragen, werden gesonderte Zweigleitungsverstärker vorgesehen, um die Verstärkung längs der Zweigleitung zu übernehmen. Um !ntermodulationsverzerrungen in Grenzen zu halten, sind in der Praxis gewöhnlich nicht mehr als zwei Zweigleitungsverstärker in Kaskadenschaltung hinter einem Übergangsverstärker angeordnet.In the structure of the cable system described so far, the main line amplifiers 40 to 43 only serve to maintain the useful signal level on the main lines. The amplifiers are spaced such that a gain of about 20 db is recovered in the cable system. The transitional amplifier 44 is used to connect the branch lines to the main line. Such transitional amplifiers can be housed in the same housing as the trunking amplifier, and in this case they can be obtained as combined trunking amplifiers. In other cases it may be useful to place the transient amplifiers between the trunk amplifiers; they are then referred to as so-called "mid-span bridgers". In both cases, the transitional amplifier 44 serves to raise the signal level of the main line to the level required for the branch line. If the branch lines coming from a transitional amplifier are long or carrying signals to an area with high subscriber density, separate branch line amplifiers are provided to take care of the amplification along the branch line. In order to keep intermodulation distortion within limits, no more than two branch line amplifiers are usually arranged in cascade after a transition amplifier in practice.

Das Kabelnetz enthält außerdem eine Anzahl passiver Schaltungen, z. B. Leitungsverteiler 68 im Zweigleitungssystem und Teilnehmerabzweigungen, wie sie mit 30 bis 38 bei den Zweigleitungen 24 und 28 dargestellt sind. Jede Abzweigung kann eine Entkopplungseinrichtung sowie Signalverteiler enthalten. Die Entkopplungseinrichtung soll verhindern, daß Störsignale in das Verteilernetz gelangen, und mit den Signalverteilern werden einzelne Ausgänge zur Versorgung vieler Teilnehmer längs der Leitung geschaffen. In der bis hierher beschriebenen Anordnung sind die Hauptleitungsverstärker, der Übergangsverstärker und die Zweigleitungsverstärker so ausgelegt, daß sie Signale innerhalb eines Frequenzbereichs von 50-270 MHz durchlassen. The cable network also contains a number of passive circuits, e.g. B. Line distributor 68 in the branch line system and subscriber branches, as shown with 30 to 38 in the branch lines 24 and 28. Each branch can contain a decoupling device and signal distributors. The decoupling device is intended to prevent interfering signals from entering the distribution network, and the signal distributors are used to create individual outputs for supplying many subscribers along the line. In the hitherto described arrangement, the main amplifier, the transition amplifier and the branch line amplifiers are designed to pass signals within a frequency range of 50-270 MHz.

Für Gegensprechverkehr ist eine Rücksprechverbin dung erwünscht, die vom Teilnehmer 100 längs derselben Haupt- und Zweigleitungen zur Kopfstation 10 führt Zu diesem Zweck sind in den Zweigleitungen 24, 26, 28 Zweigleitungs-Rücksprechverstärker 60—64 vorgesehen. Diese Rücksprechverstärker seien dazu auserwählt Nutzsignale innerhalb eines Frequenzbe reichs von 5—30 MHz zurückzusenden. Hierzu ist eine Reihe von Diplexfiltern vorgesehen, die jeweils mit 75 bezeichnet sind und mit den bei höheren Frequenzen arbeitenden Zweigleitungs- und Übergangsverstärkern in herkömmlicher Weise zusammengeschaltet sind. Entsprechend ist eine Vielzahl von Hauptleitungs-Rücksprechverstärkern 70—73 vorgesehen, die mit Hilfe weiterer Diplexfilter 75 den Verstärkern 40—43 in der Hauptleitung 22 parallel geschaltet sind. Die Hauptleitungs-Rücksprechverstärker 70—73 sind ebenfalls so ausgelegt, daß sie Signalfrequenzen von 5-30MHz For intercom traffic, a talkback connection is desired which leads from subscriber 100 along the same main and branch lines to the headend 10. For this purpose, branch line talkback amplifiers 60-64 are provided in the branch lines 24, 26, 28. These feedback amplifiers are selected to send back useful signals within a frequency range of 5-30 MHz. For this purpose , a number of diplex filters are provided, each labeled 75 and connected together in a conventional manner with the branch line and crossover amplifiers operating at higher frequencies. Correspondingly, a plurality of main line talkback amplifiers 70-73 are provided, which are connected in parallel to the amplifiers 40-43 in the main line 22 with the aid of further diplex filters 75. The trunk line talkback amplifiers 70-73 are also designed to handle signal frequencies of 5-30MHz

,o durchlassen., o let through.

Alle von der Kopfstation 10 zu den Teilnehmern gesendeten Signale (Fernsehsignale und Daten zur sequentiellen Abfrage bei Einbruchs- und Feueralarmsystemen, Publikumsumfragen, Gebührenfernsehen, Zählerablesung usw.) lassen sich in Frequenz-Multiplex innerhalb des Bandes von 50—270MHz unterbringen. Vom Teilnehmer kommende Rücksprechdaten können in einem Datenkanal innerhalb des Frequenzbandes von 5-30MHz zurück zur Kopfstation 10 übertragen werden.All signals sent from the head-end station 10 to the subscribers (television signals and data for sequential interrogation in burglar and fire alarm systems, public surveys, pay television, meter reading, etc.) can be accommodated in frequency multiplex within the 50-270 MHz band. Talkback data coming from the subscriber can be transmitted back to the head-end station 10 in a data channel within the frequency band of 5-30 MHz.

Ein solches verkabeltes Netz von Gegensprechverbindungen hat jedoch zwei schwerwiegende Nachteile. An erster Stelle sei das Problem des Rauschens in der Rücksprechverbindung genannt, welches sich aus den Rauschbeiträgen der Rücksprechverstärker 60—64 und 70—73 zusammensetzt. Bei einem lediglich für Richtungsverkehr ausgelegten Kabelfernsehsystem sind es nur die Rauschbeiträge der von der Kopfstation 10 zum Teilnehmer 100 führenden Verstärker, die den Rauschabstand an der Teilnehmerstation ungünstig beeinflussen. Im Falle der F i g. 1 tragen nur die Hauptleitungsverstärker 40, 41, 42, der Übergangsverstärker 44 und die beiden Zweigleitungsverstärker 52 und 53 zum Systemrauschen am Anschluß des Teilnehmers 100 bei In der Rücksprechverbindung erscheinen jedoch an dei Kopfstation 10 neben dem Rücksprechsignal die Rauschbeiträge aller Rücksprechverstärker 60—64 und 70—73 des gesamten Netzes, obwohl nur jeweils ein Signal, wenn auch nacheinander von verschiedener Teilnehmerstationen ausgehend, in der Rücksprechverbindung geführt wird. Da die Anzahl der Rücksprechverstärker mit der Anzahl der Teilnehmer im System wächst, wird bei großen städtischen Versorgungsnetzer das Rauschen der Rücksprechverbindung zu einerr ernsthaften Problem.However, such a wired network of intercom connections has two serious disadvantages. First of all, the problem of noise in the talkback connection should be mentioned, which is composed of the noise contributions of the talkback amplifiers 60-64 and 70-73 . In a cable television system designed only for one-way traffic, it is only the noise contributions of the amplifiers leading from the head-end 10 to the subscriber 100 that have an unfavorable effect on the signal-to-noise ratio at the subscriber station. In the case of FIG. 1, only the main amplifier 40, 41, 42, the transition amplifier 44 and the two branch line amplifiers 52 and 53 contribute to system noise at the terminal of the subscriber 100 in in the back speech connection, however, appear to dei head end 10 adjacent the return speech signal, the noise contributions of all talk-back amplifier 60-64 and 70 -73 of the entire network, although only one signal is carried in the talkback connection, albeit one after the other from different subscriber stations. As the number of talkback amplifiers increases with the number of subscribers in the system, the talkback link noise becomes a serious problem in large urban utility networks.

Ein zweites Problem, welches das Rauschen in dei Rücksprechverbindung mit sich bringt, resultiert daher daß in der Anordnung nach F i g. 1 keine Maßnahmer getroffen sind, um die Amplitude des Rücksprechsignal:A second problem that the noise introduces in the talkback connection therefore results that in the arrangement according to FIG. 1 no measures have been taken to reduce the amplitude of the feedback signal:

60 zu steuern. Die vorgeschlagene Einfügung einei automatischen Verstärkungsregelung in jeden einzeln« Rücksprechweg auf der Hauptleitung kann zwar eine gewisse Verbesserung bringen, sie führt jedoch wedei zu einer Verstärkungsregelung in den Zweigleitungei noch zum Ausgleich von Differenzen in den Signalam plituden, die von verschiedenen Teilnehmerstationei kommen. Das Fehlen einer Möglichkeit der Verstär kungsregelung in den Zweigleitungen kann zu eine Intermodulationsverzerrung von Videosignalen führen die sich in den Rücksprechweg der Hauptleitung teiler und zwar speziell in solchen Fällen, wo über dii Hauptleitungen Video-Rücksprechsignale von einen Teilnehmer über die Kopfstation 10 zu einem änderet Teilnehmer übertragen werden sollen. Solche Intermo dulationsverzerrungen entstehen insbesondere danr wenn die Datensignalamplitude Ober ihren vorgeschrie benen Nennwert ansteigt Wenn andererseits diesi Signalamplitude abnimmt, wird der Rauschabstand ar 60 control. The proposed addition of an automatic gain control in each individual feedback path on the main line can bring some improvement, but it does not lead to a gain control in the branch lines, nor to compensate for differences in the signal amplitudes coming from different subscriber stations. The lack of a possibility of gain control in the branch lines can lead to intermodulation distortion of video signals that divide into the return path of the main line , especially in those cases where video return signals from a subscriber via the headend 10 to a subscriber change via the main lines should be transferred. Such intermodulation distortions arise in particular when the data signal amplitude rises above its prescribed nominal value. On the other hand, when the signal amplitude decreases, the signal-to-noise ratio becomes ar

Empfänger der Kopfstation noch schlechter. Diese Schwierigkeilen lassen sich jedoch vermindern, wenn man die ir. den I" i g. 2 und 3 dargestellten Geräuschsperren einbaut.Receiver of the head-end station even worse. However, these difficulties can be reduced if the ir. den I "i g. 2 and 3 shown noise barriers are installed.

Der Rauschabstand in einem Rücksprechkanal des in i-'ig. I gezeigten Systems kann mit einer Vielzahl von Geräuschsperren verbessert werden, die in Verbindung mit bestimmten ausgewählten Rücksprechverstärkern betrieben wird. Die Geräuschsperren können so ausgebildet sein, dall sie nur bei Vorhandensein eines Signals an einem Verstärkereingang ansprechen. Die Anzahl der in jedem einzelnen Rücksprechkanal tatsächlich benötigten Geräuschsperren richtet sich nach der Größe und der Anordnung des Kabelfernseh-Verteilcrsystcms. Für das hier beschriebene Netz läßt sich jedoch ein ausreichender Rauschschutz mit zwei in Kaskade betriebenen Geräuschsperren erzielen. Genauer gesagt wird die Verbesserung des Rauschabstandcs dadurch erreicht, daß man eine Geräuschsperre an jedem einem Übergangsverstärker benachbarten Zweigleitungs-Rücksprechverstärker vorsieht und eine andere Geräuschsperre an jedem der Kopfstation benachbarten Hauptleitungsverstärker anordnet.The signal to noise ratio in a talkback channel of the in i-'ig. The system shown can be used with a variety of Noise barriers are improved when used in conjunction with certain selected talkback amplifiers is operated. The noise barriers can be designed so that they only exist when one is present Address the signal at an amplifier input. The number of times in each individual talkback channel actually required noise barriers depends on the size and arrangement of the cable television distribution system. For the network described here, however, adequate noise protection can be achieved with two in Achieve cascade operated noise barriers. More specifically, the improvement in the signal-to-noise ratio becomes achieved by having a noise suppressor on each adjacent one of the transitional amplifiers Provides branch line talkback amplifier and a different noise suppressor on each of the headends adjacent trunk line amplifier.

Dies ist in F i g. 2A veranschaulicht, wo die steuerbare Geräuschsperre zwei Verstärker 80 und 81, einen elektronischen Schalter 82 und einen Signalamplitudenfühlcr 83 enthält. Im Falle einer Einfügung in eine Zweigleitung kann das Eingangssignal zum Verstärker 80 beispielsweise von demjenigen Diplexfilter 75 kommen, welches an der Ausgangsseite des Zweigleitungsverstärkcrs 50 liegt. Der Ausgang des elektronischen Schalters 82 kann dann mit dem am weitesten links liegenden Anschluß des Leitungsverteilers 68 verbunden sein, und in diesem Fall dient die Geräuschsperre als Ersatz für den Rücksprechverstärker 60. Wenn der Verstärker 80 andererseits mit dem Ausgang des Hauptleitungs-Rücksprechverstärkers 70 (an dessen Diplexfilter) verbunden ist, dann wird der ihm zugeordnete elektronische Schalter 82 seine Ausgangssignale an die Kopfstation 10 liefern. Der Ausgang des Verstärkers 80 speist sowohl den Eingang des Verstärkers 81 und einen Eingang des Schalters 82, dessen Steuerung durch den Fühler 83 abhängig vom Ausgang des Verstärkers 81 erfolgt. Im Betrieb verstärkt diese Geräuschsperre ein Rücksprechsignal und führt es dann dem Schalter 82 zu, und wenn der Pegel dieses Signals einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, dann stellt der Fühler 83 den Schalter 82 so ein, daß das Rücksprechsignal zum Leitungsverteiler 68 bzw. zur Kopfstation 10 (je nach dem Einfügungsort der Geräuschsperre) durchgelassen wird.This is in FIG. 2A illustrates where the controllable noise barrier has two amplifiers 80 and 81, one electronic switch 82 and a signal amplitude sensor 83 contains. In the case of insertion into a Branch line can receive the input signal to amplifier 80 from that diplex filter 75, for example which is on the output side of the branch line amplifier 50. The output of the electronic Switch 82 can then be connected to the leftmost connection of the line distributor 68 connected, in which case the noise blocker replaces the talkback amplifier 60. On the other hand, when the amplifier 80 is connected to the output of the trunk line talkback amplifier 70 (at its diplex filter) is connected, then the electronic switch 82 assigned to it becomes its output signals deliver to the head station 10. The output of amplifier 80 feeds both the input of the Amplifier 81 and an input of the switch 82, the control of which by the sensor 83 depends on Output of amplifier 81 takes place. During operation, this noise barrier amplifies a feedback signal and then feeds it to switch 82, and when the level of this signal has reached a certain threshold value exceeds, then the sensor 83 sets the switch 82 so that the feedback signal to the line distributor 68 or to the head station 10 (depending on the insertion point of the noise barrier).

Die Anordnung nach Fig. 2B hat den besonderen Vorteil, daß sie die Geräuschsperre aktiviert, ohne daß ein Verlust an Information infolge von Verzögerungen innerhalb der Schaltung eintritt. Bei der Anordnung nach Fig.2A kann es nämlich vorkommen, daß irgendwelche Verzögerungen bei der Aktivierung des Fühlers 83 und des elektronischen Schalters 82 dazu führen, daß ein Teil der über die Rücksprechverbindung gesendeten Informationen verlorengeht und den Leitungsverteiler 68 bzw. die Kopfstation 10 nicht erreicht. Diese Gefahr wird gemäß Fig.2B durch Verwendung einer Verzögerungsleitung 84 beseitigt, die zwischen den Verstärker 80 und den elektronischen Schalter 82 eingefügt ist und deren Verzögerungszeit gleich ist der Zeitkonstante des Verstärkers 81 und des Fühlers 83 zur Betätigung des Schalters 82 Somit entspricht die Zeit, die für die Einstellung des Fühlers 83 zur Aktivierung des Schalters 82 beansprucht wird, im wesentlichen der durch die Verzögerungsleitung 84 bewirkten Verzögerung, so daß keine Nachrichteneinheiten beim Durchgang durch die Geräuschsperre verlorengehen.
Die Anordnung nach Fig. 2C enthält ein in seiner Verstärkung regelbaren Verstärker 86 anstelle der Verzögerungsleitung 84 (obwohl in manchen Fällen die Einfügung einer Verzögerungsleitung vor dem Verstärker 86 wünschenswert sein kann). Wenn der Fühler 83The arrangement according to FIG. 2B has the particular advantage that it activates the noise blocker without any loss of information as a result of delays within the circuit. In the arrangement according to FIG. 2A, it can happen that any delays in the activation of the sensor 83 and the electronic switch 82 lead to the fact that part of the information sent via the talkback connection is lost and does not reach the line distributor 68 or the head-end station 10 . This risk is eliminated according to FIG. 2B by using a delay line 84 which is inserted between the amplifier 80 and the electronic switch 82 and whose delay time is equal to the time constant of the amplifier 81 and the sensor 83 for actuating the switch 82. which is claimed for setting the sensor 83 to activate the switch 82, essentially the delay caused by the delay line 84, so that no message units are lost when passing through the noise barrier.
The arrangement of Figure 2C includes a gain controllable amplifier 86 in lieu of delay line 84 (although in some cases it may be desirable to include a delay line before amplifier 86). When the sensor 83

,o den Schalter 82 in Fig. 2C betätigt, dann liefert außerdem ein Gleichstromsteuersignal, welches die eingangsseitige Signalstärke anzeigt. Mit diesem Steuersignal wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 86 so eingestellt, daß eine im wesentlichen konstante Signalamplitude am Eingang des Schalters 82 aufrechterhalten wird. Wie in den Fällen der Fig. 2A und 2B kann der Ausgang des Schalters 82 mit dem Leitungsverteiler 68 (wenn sich die Geräuschsperre in den Zweigleitungen befindet) oder mit der Kopfstation 10 verbunden sein (wenn die Geräuschsperre in der Hauptleitung liegt und an das Kontrollzentrum des Kabelnetzes angrenzt)., o actuates switch 82 in FIG. 2C, then delivers also a direct current control signal, which indicates the signal strength on the input side. With this Control signal, the gain of amplifier 86 is adjusted so that one substantially constant signal amplitude at the input of switch 82 is maintained. As in the cases of Fig. 2A and 2B, the output of switch 82 can be connected to line distributor 68 (when the noise barrier is in the branch lines) or be connected to the head-end station 10 (if the noise barrier is in the Main line and is adjacent to the control center of the cable network).

Die Anordnung nach Fig.3 umfaßt außerdem eine Einrichtung, welche die Nutzpegel der von verschiedenen Teilnehmerstationen kommenden Rücksprechsignale einander angleicht. Untersuchungen haben gezeigt, daß dies am besten an demjenigen Punkt geschehen kann, wo die Rücksprechsignale in eine Hauptleitung eingespeist werden, d. h. an einemThe arrangement of Figure 3 also includes a Device showing the useful level of the feedback signals coming from different subscriber stations aligns with each other. Research has shown that this is best at that point can happen where the talkback signals are fed into a trunk, i.e. H. on one

Übergangsverstärker.Transition Amplifier.

In Fig.3 sind die Zweigleitungen mit 90 und 93 bezeichnet, wobei die Leitung 93 Rücksprechsignale von einem Diplexfilter 94 erhält, mit welchem ein für 5 bis 30 MHz ausgelegter Zweigleitungs-Rücksprechverstärker 95 gekoppelt ist. Ein sich vierfach verzweigender Leitungsverteiler 96 empfängt die Rücksprechsignale und legt sie über ein Diplexfilter 97 an einen Begrenzer 98. Die an die Kopfstation 10 zu übertragenden Videoeingangssignale können in einer Kombinier-In Figure 3, the branch lines are 90 and 93 denotes, the line 93 receiving feedback signals from a diplex filter 94, with which a for 5 branch line talkback amplifier 95 rated to 30 MHz is coupled. A quadruple branching one Line distributor 96 receives the feedback signals and applies them via a diplex filter 97 to one Limiter 98. The video input signals to be transmitted to the head-end station 10 can be combined in a

stufe 99 mit den amplitudenbegrenzten Rücksprechsignalen addiert werden und dann über einen für das j—30-MHz-Band ausgelegten Hauptleitungs-Rücksprechverstärker 89 und ein zweites Diplexfilter 88 zur Kopfstation gesendet werden. Zusätzlich zur Begrenzung zum Zwecke der Angleichung der Amplituden der über die Zweigleitungen 9 — 93 an die Kopfstation gelieferten Rücksprechsignale kann ein Filter im Begrenzer 98 enthalten sein, um irgendwelche Oberwellen, die durch den Angleichungsprozeß entstehen können, zu unterdrücken. Bei dieser Anordnung kann der Verstärker 95 den geräuschsperrenden Konstruktionen entweder der F i g. 2A oder der F i g. 2B entsprechen, während der Verstärker 89 entsprechend der F i g. 2C aufgebaut sein kann. Die übrigen in F i g. 3 stage 99 can be added to the amplitude-limited talkback signals and then sent via a main line talkback amplifier 89 designed for the j- 30 MHz band and a second diplex filter 88 to the headend. In addition to limiting for the purpose of equalizing the amplitudes of the feedback signals provided to the headend via branches 9-93, a filter may be included in limiter 98 to suppress any harmonics that may result from the equalization process. In this arrangement, the amplifier 95 may g the noise blocking constructions either of R i. 2A or the F i g. 2B, while amplifier 89 according to FIG. 2C can be constructed. The rest in FIG. 3

ss dargestellten Elemente sind ein Hauptleitungsverstärker 76 mit einem Durchlaßband von 50—270 MHz, ein Richtkoppler 77, ein Übergangsverstärker 78 (ebenfalls fürdas50—270-MHz-Band) und ein Diplexfilter 79. Vorstehend wurde die Verwendung von Geräusch sperren zur Verbesserung des Rauschabstandes eines Rücksprechsignals an der Empfangsstation beschrieben. Dieselbe Verbesserung kann man auch mit einer etwas anderen Maßnahme erreichen, und zwar mittels digitaler Abfragesteuerung. Hierbei werden nicht wie in Elements shown are a trunk amplifier 76 with a passband of 50-270 MHz, a directional coupler 77, a transition amplifier 78 (also for the 50-270 MHz band) and a diplex filter 79. The use of noise barriers to improve the signal-to-noise ratio of a device has been discussed above Talkback signal described at the receiving station. The same improvement can be achieved with a slightly different measure, namely digital query control. As in

fs den Fällen der Fig. 1—3 Geräuschsperren eingesetzt, die von den Rücksprechsignalen gesteuert werden, sondern es werden Erkennungsschaltungen für Adressencodes verwendet, um Schaltungsfunktionen anNoise barriers are used in the cases of Figs. 1–3, which are controlled by the feedback signals, but recognition circuits for address codes are used to perform circuit functions

geeigneten Punkten im Verteilernetz zu steuern.to control suitable points in the distribution network.

Eine solche Erkennungsschaltung kann beispielsweise zwischen das Diplexfilter 97 und den Begrenzer 98 der F i g. 3 eingefügt werden. Der elektronische Schalter der Erkennungsschaltung kann dazu dienen, das Filter 97 unter Steuerung durch ein einen abgefragten Teilnehmer identifizierendes Codesignal mit dem Begrenzer 98 zu verbinden. Dieser Code kann an einem Punkt unterhalb der Kopfstation geliefert werden, z. B. an einem Richtkoppler, der zwischen den Übergangsverstärker 78 und das Diplexfilter 97 eingefügt ist.Such a detection circuit can, for example, between the diplex filter 97 and the limiter 98 of the F i g. 3 can be inserted. The electronic switch of the detection circuit can be used to control the filter 97 with the limiter 98 under the control of a code signal identifying an interrogated party connect to. This code can be delivered at a point below the head-end, e.g. B. at a directional coupler inserted between the transition amplifier 78 and the diplex filter 97.

Immer wenn wahrend des Betriebs eine von der Kopfstation ausgesendete abfragende Nachricht anzeigt, daü eine Rückantwort zur Verarbeitung (zum Zwecke der Sicherheilsüberwachung, Auswertung von Wahlstimmen des Publikums, usw.) durchgegeben werden soll, dann wird die digitale Einrichtung in der Erkennungsschaltung ihr Steuersignal liefern. Die Verbindung von Diplexfilter 97 zum Begrenzer 98 wird dann geschlossen und bleibt so lange geschlossen, bis die Rückantwort durchgegeben ist. Die Logik zur öffnung des Weges für Rückantworten an die Kopfstation kann vereinfacht werden, wenn man eine gemeinsame Gruppe von Adressenbits beispielsweise allen denjenigen Teilnehmern zuordnet, die über einen gegebenen, mit der Erkennungss<:haltung verbundenen Überwachungsverstärker(z. B. 78) angeschlossen sind.Whenever one of the The querying message sent out by the head-end station indicates that a response for processing (for Purposes of security monitoring, evaluation of the votes of the audience, etc.) is to be, then the digital device in the detection circuit will deliver its control signal. the Connection from diplex filter 97 to limiter 98 is then closed and remains closed until the Response is given. The logic for opening the way for replies to the head-end station can be simplified if you have a common group of address bits for example all those Assigns participants who are connected via a given monitoring amplifier (e.g. B. 78) are connected.

Die Eirkennungsschaltungen können auch an anderen Punkten des Netzes als an den Übergangsverstärkern installiert werden. Einer der Vorteile bei der Verweil dung von Erkennungsschaltungen beruht darin, daß sie keine zusätzliche Verzögerungssehaltungen wie im Falle der F i g. 21) erfordern. Die zur Durchführung eines Abfragezyklus benötigte Zeit wird umso kürzer, was umso wichtiger ist, je größer das Kabelnet/ ist.The detection circuits can also be at points in the network other than the transitional amplifiers to be installed. One of the advantages of lingering detection circuits is that they no additional delay circuits as in the case of FIG. 21) require. The implementation of a The time required for the polling cycle becomes shorter, which is all the more important the larger the cable network / is.

Vorstehend wurden im ein/clnen lediglich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungen beschrieben, d. h. es sind auch andere Ausführungsformen im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich. Während bei der vorstehend beschriebenen Ausfiihnmgsform die gesteuerte Geräuschsperre im Kreis des Zweigleitungs-Rücksprechverstärkers liegt, können z. I). ähnliche Steuerungen auch dadurch erreicht weiden, daß man solche Geräuschsperreri auf der dem Übergangsverstärker zugewandten Seite des gezeigten I.eitungsvertellers anstatt auf der dem Zweigleitungsverstärker zugekehrten Seite anordnet.The above were merely preferred in some cases Embodiments of the inventions described, i. H. there are also other embodiments within the scope of the inventive idea possible. While in the embodiment described above, the controlled Noise barrier is in the circuit of the branch line talkback amplifier, z. I). similar Controls are also achieved by having such noise suppressors on the transitional amplifier facing side of the shown line distributor instead of the side facing the branch line amplifier Page arranges.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control device for a closed distribution network, in which television signals over lines from a central station for reproduction to a Multiple remote receiving stations are transmitted and in which also feedback signals transmitted from the remote receiving stations over the lines back to the central station are characterized by between the central station (10) and the receiving stations (100) lying blocking circuits (81, 82, S3, 86), which when there is a predetermined Level feedback signals at their input establish the electrical connection between the Separate central station and selected receiving stations.

2 Control device according to claim 1, characterized in that the separating arrangements Amplifiers (80, 82, 86) included, which in the presence of a certain threshold value Block feedback signal amplitudes that are below the limit, but if there are feedback signal amplitudes respond above the threshold value in order to receive the feedback signals from the receiving stations (100) to the central station (10) to pair.

3. Control device according to claim 2, characterized in that ciie separating arrangements each contain an electronic switch (82) which is controlled to receive the feedback signals from to couple the receiving stations (100) to the central station (10) if feedback signals with amplitudes are present above the threshold value, and that further delay means (84) is provided, which the supply of the feedback signal to the electronic switch (82) so long delayed until the switch is set to let the talkback signal through.

4. Control device according to claim 2, characterized in that the separating arrangements each contain an electronic switch (82) which is controlled to receive the feedback signals from to couple the receiving stations (100) to the central station if feedback signals with amplitudes are present above the threshold value, and that a sensor (83) is also provided which feels the amplitude of the feedback signal to be sent to the central station via the switch, by the gain of the amplifier (86) depending on the presence of over one given threshold value lying response signal amplitudes to change.

5. Control device according to claim 1, characterized in that the separating arrangements each contain an address code detection circuit, which by code signals which are common are sent with the television signal and identify those receiving stations (100), the feedback signals to be processed are to be sent to the central station (10), which can be preset in this way is that talkback signals are passed from the receiving stations to the central station.

The invention relates to a control device according to the preamble of claim 1. Through their connection to a distribution network designed for bidirectional traffic, the individual participants a variety of additional services are offered. Some of these services are e.g. B. the security monitoring of intrusion and fire alarms, üie Participation of television participants in polls or elections, active participation of viewers in educational and educational programs and similar audience engaging programs.

A typical one-way traffic cable television system in use now includes a headend and / or antenna station with a cable distribution network. The antenna station can be a remote, unmanned device consisting of antenna fields and suitable electronic amplifiers and converters to convert incoming signals to the Bring the desired frequency and amplitude to the distribution network. The head station, d. H. the control center of the Systems, can produce VHF and UHF television antennas, AM, and FM broadcast antennas and, with more advanced ones Systems, also have microwave connections. The head station is in small systems usually in the same place as the antenna stations, while in larger systems they are from the Antenna station can be removed and contain a studio for compiling a local program can.

The signals from the head-end station or the studio are used in such systems in the apartment of the Subscriber supplied via a cable system, which consists of a network of main lines and branch lines consists. To compensate for the signal losses in the system, amplifiers are inserted at periodic intervals. Main line amplifiers are used to maintain the signal level on the main lines,, and so-called bridger amplifiers and line extender amplifiers serve to provide the correct signal strength at the subscriber lines. Any frequency dependencies The cable losses can also be reduced by adding equalization circuits to the compensate different amplifier stations. A number of passive circuits make up the rest of the Distribution system, they are essentially line distributors and decoupling devices, which provide outputs to several participants and at the same time prevent interference signals from get into the distribution network.

When supplying large areas with television signals via a single cable, technical issues arise Problems arise that lead to various restrictions when driving in one direction. If you are in such a system cascade a series of amplifiers, then there is a risk that the Quality of the signals is deteriorated at each of the points concerned. Amplifier noise and nonlinear Influences such as B. Cross modulation and intermodulation distortion limit the achievable quality of the received image and become larger very quickly when the number of sent over the network Canals grows. Group delay distortion also occurs, which is usually caused by the amplifiers associated filters are caused and accumulate as the length of the cable cascade increases. In addition to poor transient response, this latter type of distortion often results in the