DE3330979C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur parallelen Übertra­ gung binärer Digitalsignale gemäß dem Oberbegriff des Haupt­ anspruches.

Ein entsprechendes Verfahren ist in OGAWA, Kinichiro, u. a.: 6.312 Mb/s PCM-FOM Transmission System, Review of the electrical communication laboratories, volume 26, numbers 3-4, march-april, 1978, Seiten 526 bis 538, beschrieben.

In "VER-Pressemitteilungen" vom 20. Juli 1983, Technische Zentrale, Avenue Albert Lancaster 32, Brüssel, Seiten 1 bis 5, wird die Übertragung eines Digitalsignals in Fernsehkanä­ len beschrieben.

Solche Verfahren bezwecken, einen bestimmten binären Informa­ tionsfluß über einen restseitenband-modulierten Kanal eines Frequenzmultiplexes zu übertragen. Dies ist u. a. bedeutungs­ voll für die Digitalübertragung in Rundfunkempfangs- und Breitbandanlagen. Dabei ist eine möglichst große Bandbreiten­ ausnutzung bei hinreichend gutem Störabstand zu erzielen. Der beste Störabstand wird mit einer Binärübertragung er­ reicht, jedoch beträgt die theoretische Bandbreitenausnut­ zung nur (2 bit/s)/Hz. Eine gewisse Verbesserung in der Nut­ zung des Frequenzbandes bringen ternäre "Partial Response" Codes, wie z. B. der "Duobinär"-Code.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bandbreiten­ ausnutzung im Vergleich zur Binärübertragung zu verdoppeln. Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in der Verdoppelung der Übertragungskapazität. Gegenüber einer herkömmlichen Binärübertragung können doppelt soviele Ton- und/oder Datenkanäle innerhalb des Zeitmultiplex-TV-Systems übertragen werden.

Die Erfindung wird anhand von in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems,

Fig. 2 ein Frequenzraster eines 7-MHz-Fernsehkanals,

Fig. 3 ein durch Entzerrung und Formung entstehendes Augen­ muster.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Übertragungs­ systems zur Übertragung binärer Digitalsignale gemäß der Erfindung dargestellt. Im Multiplexer Mx werden die auf n Kanälen parallel ankommenden Digitalsignale in eine Abfolge serieller binärer Digitalsignale umgewandelt. Nach einer spektralen Gleichverteilung in einem Scrambler Sc werden im Gray-Codierer GG jeweils zwei Bit des Informa­ tionsflusses zu einem neuen quaternären Codeelement mit vier möglichen Kennzuständen zusammengefaßt. Nach einer Rest­ seitenbandmodulation in einen Restseitenbandmodulator RM erfolgt die Übertragung der quaternären Codeelemente, über die Übertragungsstrecke Ü zur Empfangsseite. Nach Demodu­ lation im Synchrondemodulator SD und einer Entzerrung im Empfangsfilter EF erfolgt in einem Regenerator R eine Amplituden- und Phasenregenerierung. Im Decodierer D wird das quaternäre Codeelement wieder in binäre Signale zurückgeführt. Nach dem Durchlaufen eines Descramblers Dg wird die Abfolge der seriellen binären Digitalsignale wieder im Demultiplexer DM auf n parallele Kanäle verteilt.

Die Filterung ist mit beliebigen Filterstrukturen realisier­ bar, z. B. mit überbrückten T-Gliedern, mit frequenzabhängigen, gegengekoppelten Transistor-Netzwerken oder mit Netzwerken mit Transversalstruktur. Die Bandbreitenausnutzung beträgt dann theoretisch (4 bit/s)/Hz gemäß der Erfindung.

Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung besteht in der Übertragung von 20,25 Mbit/s in dem 7-MHz-Kanalraster von Rundfunk-empfangs- und Breitbandanlagen. Das genormte Raster dieser Anlagen ist in Fig. 2 dargestellt. Für die Übertragung dieser Bitrate kann das obere Frequenzband mit einer Bandbreite von vorzugsweise 5,3 MHz zur quater­ nären Signalübertragung genutzt werden. Das quaternäre Codeelement wird einer Synchrondemodulation unterzogen und dann mit einem Nyquist-Filter N und einem Allpaß-Filter A, die zu dem Empfangsfilter EF zusammengefaßt sind (Fig. 1), entzerrt und geformt. Fig. 3 zeigt ein so entstandenes Augenmuster, das amplitudenmäßig (3 Amplitudenschwellen) und zeitlich regeneriert wird und nun wieder in das binäre Signal rückgewandelt wird. Der für die zeitliche Regenerie­ rung erforderliche Takt wird entweder aus dem entzerrten oder aus dem amplitudenregenerierten quaternären Signal, z. B. über einen phasengeregelten Oszillator (PLL), ge­ wonnen.

Eine weitere Variante der Erfindung bezieht sich auf die burstartige Übertragung der 20,25 Mbit/s. Diese Bitrate wird nur innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes des Rahmens eines Zeitmultiplex-TV-Übertragungssystems ge­ sendet. Bei den Zeitmultiplex-TV-Systemen vom Typ C-MAC sind das etwa 10 µs. Diese momentane Bit­ rate von 20,25 Mbit/s entspricht auf die gesamte Rahmen­ länge von 64 µs bezogen einer mittleren Bitrate von 3,17 Mbit/s.

Claims (7)

1. Verfahren zur parallelen Übertragung binärer Digital­ signale einer bestimmten Bitrate mehrerer Zeitmulti­ plexsysteme über getrennte, bandpaßbegrenzte und rest­ seitenband-modulierte Kanäle eines Frequenzmultiplexes, dadurch gekennzeichnet daß jeweils zwei Bit des zu übertragenden Informationsflusses eines verwürfelten Zeitmultiplex-Signals zu einem neuen, quaternären Codeelement mit vier möglichen Kennzuständen zusammengefaßt werden, daß dieses Signal anschließend in einem restseitenband-modulierten Kanal eines Frequenz­ multiplexes übertragen wird und daß dieses Signal empfangsseitig durch Verwendung einer Synchrondemodulation mit anschließender Nyquist- und Allpaß-Filterung und schließlich der Decodierung in binäre Zeichen zurückge­ wandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nyquist- und Allpaß-Filterung sowohl zur Entzerrung als auch zur Pulsformung eingesetzt wird, so daß keine Nachbarimpulsbeeinflussung auftritt und daß die quater­ nären Codeelemente sowohl in Amplitude als auch in Phasen­ lage regeneriert und anschließend wieder in den binären Informationsfluß umcodiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der zwei Bit des verwürfelten Digital­ signals zu den Kennzuständen des quaternären Signals so erfolgt, daß bei Signalverfälschungen über nur eine Amplitudenstufe des Quaternärsignals nur Einzel-Bitfehler auftreten (Gray-Codierung).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß niederfrequente Spektralanteile des Quaternärsignals bei der Restseitenbandübertragung nicht gedämpft werden, und somit nicht durch Verfahren, wie z. B. die quanti­ sierte Rückkopplung, zurückgewonnen werden müssen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zur Regenerierung der Phasenlage er­ forderliche Taktsignal vom entzerrten und geformten Signal oder vom amplitudenregenerierten Signal über eine Taktrückgewinnungsschaltung - z. B. einen phasengeregelten Oszillator (PLL) - abgeleitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einer Bitrate der zu übertragenden Zeitmultiplex-Signale von 20,25 Mbit/s diese in den 7 MHz breiten, restseitenbandmodulierten Kanälen des genormten Kanalrasters von Rundfunkempfangs- und Breitbandanlagen übertragen werden, wobei die Nutzbandbreite für jedes Zeitmultiplex-Signal vorzugsweise 5,3 MHz beträgt und der Flankenfaktor r (roll-off) für die Nyquist­ filterung r = 0,2 bis 0,4 beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Bitrate von 20,25 Mbit/s nicht kontinuierlich, sondern nur sektionsweise als Burst innerhalb des Ton- und/oder Datenkanals eines Zeitmulti­ plex-TV-Übertragungssystems gesendet wird.