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Mehrkanaliges Übertragungssystem mit bidirektionaler
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Übertragung Die Erfindung betrifft ein mehrkanaliges Übertragungssystem
für Impulsfolgen von aus pulsdauermodulierten Impulsen gewonnenen pulsphasenmodulierten
Impulsen, die über eine Infrarotübertragungsstrecke von Impulsgebereinrichtungen
in Form von Lichtblitzen über Strahlerempfängereinrichtungen zugeführt werden, wobei
für die Ablaufsteuerung jeweils an den Enden der Übertragungsstrecke als Kanalmultiplexer/Kanaldemultiplexer
verwendete und als Zähler-Dekoder ausgebildete Schieberegister vorgesehen sind,
mit aus Sägezahngenerator und Komparator bestehenden Modulatoren und aus Kondensatorumladeeinrichtungen
bestehenden Demodulatoren.
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Zweck der Erfindung ist die übertragung von Ton-,Sprach-, elde-, Rückmelde-
und Steuersignalen in Dolmetschanlagen, Konferenzanlagen und Personenrufanlagen
mit Gegensprechen mittels eines mehrkanaligen übertragungssystems für sowohl Ein-
als auch Zweirichtungsverkehr.
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Für Konferenzanlagen usw. ist es erforderlich, daß von der Außenstelle
bzw. einer Teilnehmerstelle zur Zentrale z.B. Meldungen oder Gespräche übermittelt
werden (Betriebsgespräche, Meldung eines Konferenzteilnehmers zur Diskussion, Abstimmung
von Konferenzplatz aus). Herkömmlich ist hierfür die Verlegung einer Vielzahl von
Leitungen bzw. von Kabel mit einer Vielzahl von Sprech- und Steueradern erforderlich.
Bekannt sind auch impulsdauermodulierte Mehrkanalsysteme mit Zeitmultiplexübertragung
in nur einer Richtung, wobei über Kanäle mit gleicher Frequenzbandbegrenzung Steuer-,
Ton- und Sprachsignale übertragen werden. Nachteilig ist hier die Vielzahl von Leitungswegen
und
Adern, die Übertragung in nur einer Richtung und die gleiche Kanalbandbreite im
Hinblick auf die übertragung einer optimalen Anzahl von Kanälen bei Wertung der
Qualität der Information.
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Bei den Impulsfolgen im Rahmen eines mehrkanaligen Übertragungssystems
in Zeitmultiplextechnik mit Pulsabstandsmodulation sind insbesondere beim singledirektionalen
Zweirichtungsverkehr spezielle Vorkehrungen h-insichtl ich der statistischen Ausgewogenheit
der Impulse im Hinblick auf die Rauschverhältnisse erforderlich. Zudem bestehen
noch Schwierigkeiten insbesondere bei Infrarotübertragungsstrecken, dadurch, daß
starke zentralenseitig abgehende und schwache teilnehmerseitig abgehende Signale
auseinanderzuhalten sind, wobei zudem insbesondere zentralenseitig noch ein Selbstempfang
der abgegebenen Signale vorliegt, wobei eine Beruhigungsphase der Empfängereinrichtungen
erforderlich ist, bevor die schwachen ankommenden Signale empfangen werden können.
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Bekannt sind solche mehrkanalige Übertragungssysteme in Zeitmultiplextechnik
mit Impulsfolgen ohne festen Pulsrahmen - bestehend aus je einem Synchronisierimpuls,
dauermodulierten, je einem Kanal zuordenbaren Signalimpulsen sowie Datenimpulsen,
wobei der Synchronisierimpuls kürzer als jeder andere Impuls ist -, wobei die Impulse
in Form von pulsphasenmodulierten Nadelimpulsen auf einer Breitbandübertragungsstrecke,
insbesondere einer Infrarotstrecke übertragen werden. Nachteilig ist hier, daß,
bedingt durch die Informationsabtastung im Sinne des Abtasttheorems die Impulsfolgenlänge
vorgegeben ist und im Zweirichtungsverkehr wertvolle Impulszeit durch Laufzeiteffekte
bei ankommenden Impulsen verlorengeht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermei-
dung
dieser Nachteile ein mehrkanaliges Ubertragungssystem mit bidirektionaler Übertragungsmöglichkeit
in Zeitmultiplextechnik mit Impulsfolgen ohne festen Pulsrahmen zu erstellen, wobei
nach dem master-slave-Prinzip von einer Zentrale aus Synchronisierimpulse samt Impulsfolgen
abgegeben werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die einzelnen
Registerstellen der Schieberegister frei programmierbar jeweils mehrere Modulatoren
und bzw. oder Demodulatoren angeschlossen sind, wobei zentralenseitig der erste
Modulator jeder Registerstelle in an sich bekannter Weise über einen Impulsgeber
an eine Strahlereinrichtung für die Abgabe einer Infrarotwellenlänge der Übertragungsstrecke
angeschlossen ist sowie mit dem Clockeingang des Schieberregisters zur Ablaufsteuerung
der Registerstellen verbunden ist, daß zentralenseitig die weiteren mit ihren Setzeingängen
an Registerstellen angeschlossenen Demodulatoren samt nachgeschalteten Empfangseinrichtungen
mit ihren Rücksetzeingängen über jeweils einen Impulsempfänger mit einem Strahlerempfänger,
der jeweils für eine weitere teilnehmerseitig abgegebene Infrarotwellenlänge der
Übertragungsstrecke selektiv ist, verbunden ist, und daß zu den zentralenseitigen
Modulator- bzw. Demodulator-Einrichtungen teilnehmerseitig korrespondierende Demodulator-
bzw. Modulator-Einrichtungen vorgesehen sind. Vorteilhaft ist hier die Verwendung
mehrerer Infrarotwellenlängen in der Übertragungsstrecke insbesondere zur Trennung
der zentralenseitig abgehenden und ankommenden Kanäle, wobei ankommende Signale
schwächer sind, da die abgebenden Teilnehmereinrichtungen, wie z.B. Konferenzteilnehmereinrichtungen,
im allgemeinen von Batterien gespeist sind. Vorteilhaft ist auch die zentralenseitig
vorgegebene gemeinsame Synchronisierung. Der Vorteil einer Ersparnis an Zykluszeit
und einer Erhöhung der Nachrichtenübertragungskapazität
liegt hier
auf der Hand. Weiters ist es von Vorteil, Sonderfunktionen, wie Datenübertragungen,
Abstimmungen und ähnliche Sonderfunktionen sowie auch Rückkanäle von der Konferenzteilnehmerseite
aus auf verschiedenen Lichtwellenlängen der übertragungsstrecke abzuwickeln. Zudem
ist noch eine erhöhte Abhörsicherheit gegeben, da ein Erkennen, von welcher Lichtquelle
der empfangene elektromagnetische Impuls stammt, praktisch unmöglich ist.
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Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß
den Setzeingängen der Demodulatoren Laufzeitglieder vorgeschaltet sind. Vorteilhaft
ist hier, daß durch die Laufzeitglieder die für die Demodulation vorgesehene Impulszeit
um die Laufzeit verkürzt ist, was an sich im Demodulator nur zu einem Gleichstromanteil
führen würde, jedoch günstigere Signalhubverhältnisse im Demodulator bringt.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß die weiteren mit ihren Setzeingängen an zentralenseitige Registerstellen angeschlossenen
Modulatoren samt nachgeschalteten Impulsgebern und Strahlereinrichtungen für weitere
zentralenseitig abgegebene Infrarotwellenlängen der Übertragungsstrecke direkt von
einem Ton-, Sprach- oder Datenkanal aus gesteuert sind.
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Vorteilhaft ist hier die Verwendung weiterer Infrarotwellenlängen
für weitere Kanäle, wobei. hier beim Signalhub zu berücksichtigen ist, daß die Impulse
kürzer als die des Grundsystems sein müssen bzw. daß durch entsprechende Registerstellenbelegung
dem Signalhub adäquate Zeitlöcher für die Signalabgabe vorliegen.
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Nach einem zusätzlichen vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß die weiteren zentralenseitigen bzw. teilnehmerseitigen Modulatoren an die Registerstellen
eines gesonderten Schieberegisters angeschlossen sind,
für dessen
Ablaufsteuerung gesonderte Steuer-Einrichtungen vorgesehen sind, wobei die Abgabe
von Synchronisierimpulsen aus einer gemeinsamen zentralenseitigen Syhnchronisiereinrichtung
erfolgt. Vorteilhaft sind hier die gesonderten Schieberegister für eine weitgehend
unabhängige Steuerung des Ablaufs.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen zentralenseitigen
Einrichtung mit mehreren Modulatoren und Demodulatoren, Fig. 2 eine Detailschaltung
eines Modulators und Fig. 3 eine Detailschaltung eines Demodulators.
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Anhand der Fig. 1 wird ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Lösung
beschrieben und die wesentliche Funktion erklärt. Ausgehend vom Stand der Technik
in der AT-PS 356 182, einem mehrkanaligen NF-Ubertragungssystem insbesondere für
eine Dolmetschanlage, sind dort wesentliche Grundfunktionen erklärt, wobei bei der
Erfindung Schieberegister in Zähler-Dekoder-Funktion anstelle der Zähler-Demultiplexer
Verwendung finden und wobei ein bidirektionaler Verkehr vorgesehen ist.
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In der Fig. 1 ist im Prinzip eine zentralenseitige Einrichtung dargestellt,
wobei teilnehmerseitig korrespondierende Einrichtungen nur schematisch angedeutet
sind.
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An die Registerstellen des als Multiplexer/Demultiplexer dienenden
Schieberegisters M/DM (hier nur für die Registerstelle N gezeichnet) sind mehrere
Modulatoren MOD1, MOD4 und Demodulatoren DEM2, DEM 3 angeschlossen, wobei der zentralenseitig
erste Modulator über einen Sendegeber S1 für die Abgabe von elektrischen Nadel impulsen
an eine
Strahlereinrichtung SS1 für die Abgabe von Lichtblitzen
einer Infrarotwellenlänge angeschlossen ist und wobei zudem die Nadelimpulse für
die Weiterschaltung auf die nächste Registerstelle an den Clockeingang des Schieberegisters
M/DM geführt sind. Die in der ersten Teilnehmerstation TN1 von einem Strahlerempfänger
E empfangenen wellenlängenmäßig selektierten Lichtblitze werden i-n einem Schieberegister
kanalmäßig selektiert und demoduliert.
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Zusammen mit dem Synchronisierimpuls ist hier ein Grundsystem im Sinne
einer master-slave-Beziehung gegeben und im Sinne einer Ablaufsteuerung immer nur
eine Registerstelle angeregt, da die weiteren Teilnehmer TN2, TN4 ebenfalls die
Lichtblitze der gleichen Infrarotwellenlänge empfangen, ist zwangsläufig ein Ablauf
vorgegeben.
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Vom Teilnehmer TN1 bzw. TN2 abgegebene Lichtblitze auf jeweils einer
anderen Infrarotlichtwelle gelangen zu den zentralenseitigen Strahlerempfängern
SE2 bzw. SE3 und dienen der Steuerung der Demodulatoren DEM2 bzw. DEM3, die ebenfalls
an die Registerstelle N in der Zentrale Z angeschlossen sind. Zur Auswertung sind
in bekannter Weise an die Demodulatoren DEM2, DEM3 Tiefpaß/Verstärkerglieder TP/V2,
TP/V3 angeschlossen. Zusammen mit der Fig.
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3 sind die Demodulatoren DEM2, DEM3 näher erläutert. Da die Zwangsablaufsteuerung
vorgegeben ist und die Übertragung mit verschiedenen Infrarotwellenlängen auf der
Übertragungsstrecke erfolgt, sind hier nur Laufzeiteffekte noch zu berücksichtigen,
da ja die teilnehmerseitigen Modulatoren ebenfalls registerstellenmäßig am teilnehmerseitigen
Schieberegister zugeordnet sind.
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An die Registerstelle N in der Zentrale Z ist noch ein Modulator MOD4
(unter Fig. 2 näher erklärt) angeschlossen, dessen Ausgang über einen Sendegeber
54 an eine Strahlereinrichtung SS4 für die Abgabe von Lichtblitzen mit einer weiteren
Infrarotwellenlänge an einen Teilnehmer TN4 angeschlossen ist. Im Hinblick auf das
gezeigte
Beispiel und unter Berücksichtigung der möglichen und
selektierbaren Anzahl von Infrarotlichtwellenlängen der übertragungsstrecke ist
ein variationsreicher vielgestaltiger Aufbau möglich.
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In Fig. 2 ist ausgehend von einer Registerstelle N eines Schieberegisters
ein Zeitglied MZH angeschlossen, über dessen normalen Ausgang Q ein Schalter SCH1
und über dessen invertierenden Ausgang Q ein weiterer Schalter SCH-2 steuerbar ist.
Die Laufzeit des Zeitgliedes MZH ist größer bzw. gleich dem maximalen Signalhub
eines Signalimpulses im Grundsystem. Über den Schalter SCH2 ist eine Konstantstromquelle
QM an Masse angeschlossen, wobei parallel zum Schalter und durch diesen lad- bzw.
entladbar ein Ladekondensator CL liegt. Der Ladekondensator ist mit seiner spannungsführenden
Klemme an den einen Eingang eines Komparators K angeschlossen, dessen zweiter Eingang
über den Schalter SCH1 mit einer Niederfrequenzspannung NF verbunden ist. Im Komparator
K findet ein Spannungsvergleich zwischen einer Sägezahnspannung und einer Niederfrequenzspannung
NF statt, wobei die Niederfrequenzspannung NF von Ton-, Sprach- oder Datensignalen
kommt.
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Vom Komparator K aus wird ein Impulssender S4 gesteuert, der Nadelimpulse
abgibt. Der Informationsinhalt liegt im Abstand zwischen Auflaufen auf die Registerstelle
und Abgabe des Nadel impulses. Die vorliegende Modulatorschaltung ist sowohl zentralen-
als auch teilnehmerseitig verwendbar.
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In Fig. 3 ist ausgehend von einer Registerstelle N eines Schieberegisters
ein Zeitglied DZL und daran angeschlossen ein weiteres Zeitglied DZH vorgesehen,
über dessen Ausgang ein Schalter SCH L steuerbar ist. Die Laufzeit des Zeitgliedes
DZL ist kleiner bzw. gleich der Signallaufzeit im Grundsystem von der Zentrale zum
Teilnehmer plus der Laufzeit vom Teilnehmer zur Zentrale zurück
(über
eine andere Infrarotwellenlänge), wobei die Laufzeit des Infrarotlichtes auf der
übertragungsstrecke vernachlässigbar ist. Die Laufzeit des Zeitgliedes DZH ist größer
bzw. gleich dem maximalen Signalhub eines Signal impulses im Grundsystem.
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In einer herkömmlich bekannten Kondensatorumladeeinrichtung bestehend
aus Konstantstromquelle QD mit Ladekondensator CLD samt Ladeschalter SCH L, Umladeschalter
SCHU und Umladekondensator CU mit angeschlossener Verstärker-Tiefpaß-Einrichtung
V/TP erfolgt die Demodulation, wobei der Ladeschalter SCHL vom Zeitglied DZL aus
und der Umladeschalter SCHU von einem Strahlerempfänger SE aus gesteuert wird, wobei
die Impulsbreite der pulsdauermodulierten Impulse in der Zeit zwischen Auflaufen
auf die Registerstelle N und Steuerung des Umladeschalters SCHU liegt. Die vorliegende
Demodulatoreinrichtung ist sowohl zentralen- als auch teilnehmerseitig verwendbar,
wobei nur zentralenseitig das Zeitglied DZL für eine Verbesserung des Verhältnisses
von Signal hub zu ausgewerteter Impulsbreite für die Demodulation dient. Die Strahlerempfänger
SE für die Demodulatoren sind jeweils selektiv für eine Infrarotwellenlänge der
Übertragungsstrecke.
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Vorteilhaft ist die Ersparnis an Zykluszeit im Rahmen der Impulsfolge
und die dadurch mögliche Erhöhung der Nachrichtenkapazität. In vorteilhafter Weise
ist eine Trennung in mehrere Systeme bzw. ein baukastenmäßiger Aufbau z.B. in eine
Einweg-Dolmetschanlage und ein Zusatzsystem für die Rückruf- bzw. Rückmeldeeinrichtungen
und weiter auch ein Telefonsystem möglich. Durch die Aufhängung der Impulse mit
verschiedener Infrarotlichtwellenlänge an einen Aufhängeimpuls im Grundsystem ist
eine Verschachtelung möglich.
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4 Patentansprüche 3 Figuren