DE3913207A1 - Kabelfernsehnetz mit filtern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kabelfernsehnetz nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1, insbesondere ein zuverlässiges Zweirichtungs-Kabelfernsehnetz.

Kabelfernsehnetze wurden früher ausgelegt mit einer Kopf­ stelle, welche die verschiedenen Signale liefert und mit einer Vielfachleitung (trunk) verbunden ist, mit Vertei­ lerleitungen, welche mit der Vielfachleitung verbunden sind, und gelegentlich mit Unter-Verteilerleitungen, wel­ che an die Verteilerleitungen angeschlossen sind (hier gruppiert mit Verteilerleitungen). Teilnehmer-Einführungs­ leitungen sind an die Verteilerleitungen angeschlossen. Kabelfernseh-Signale fließen von der Kopfstelle längs der Vielfachleitung durch die Verteilerleitungen und die Teil­ nehmer-Einführungsleitungen zu Fernsehgeräten oder sonsti­ gen Teilnehmer-Endgeräten an verschiedenen Teilnehmeran­ schlüssen.

Um dem Teilnehmer verbesserte Dienste anbieten zu können, wurden einige Kabelfernsehsysteme als Zweirichtungs-Syste­ me ausgelegt, d.h. sie enthalten Zweirichtungs-Verstärker, um die Übertragung von Signalen sowohl von den Teilnehmer­ anschlüssen zur Kopfstelle als von der Kopfstelle zu den Teilnehmeranschlüssen zu ermöglichen. Derartige verbesser­ te Dienstleistungen wurden geplant, um z.B. die nutzungs­ proportionale Bezahlung der Fernsehprogramme, die Bestel­ lung von auf Fernsehkanälen gezeigten Produkten, die Durch­ führung von Videospielen im Dialogbetrieb, die Beteili­ gung an Umfragen, die Beantwortung von innerhalb eines Lehrgangs gestellten Fragen, usw. zu erleichtern.

Es hat sich gezeigt, daß Zweirichtungs-Systeme aufgrund des auftretenden Problems der Erzeugung starker Störge­ räusche ein Fehlschlag waren. Das durch elektronische oder funkbedingte Störungen, schlechte Endstellen-Anschlüsse, Erdströme, Starkstromleitungen und von diesen geführte Störungen, Zündanlagen von Kraftfahrzeugen usw. erzeugte Rauschen tritt an den Teilnehmer-Einführungsleitungen und den Verteilerleitungen auf und gelangt in die Vielfach­ leitungen und Kopfstellen in Richtung leitungsaufwärts. Das Rauschen ist zufallsverteilt und stört in unzulässigem Ausmaß die über das System von den verschiedenen Teilneh­ mern leitungsaufwärts rechtmäßig übertragenen Signale.

Um ein bestehendes Zweirichtungs-System betriebsfähig zu machen, mußten die Kabelfernseh-Betreiber ihre Verteiler­ systeme vollständig umbauen, um alle möglichen Störungs­ quellen auszuschalten, oder mußten codegesteuerte Schal­ ter in Überbrückungsschaltungen verwenden, welche von der Kopfstelle aus adressiert wurden, um die Verteilerleitungen von der Vielfachleitung zu isolieren und nur jeweils gleich­ zeitig eine Verteilerleitung für die Übertragung freizuge­ ben; oder sie mußten bei einem Halte-Verteilungssystem (retained distribution system) jeden Aspekt überprüfen, die verschiedenen Einheiten ausreichend und dauerhaft er­ den und die Abschirmung an verschiedenen Stellen erhöhen, um die Aufnahme von Rauschsignalen aus der Umgebung soweit wie möglich zu reduzieren.

Desgleichen wurde festgestellt, daß übermäßiges Rauschen in Richtung leitungsaufwärts den leitungsaufwärts gelege­ nen Teil des Zweirichtungs-Verstärkers überlasten kann, was Schwingungen in den Zweirichtungs-Verstärkern in den vielfach- und/oder Verteilerleitungen verursachen kann. Da der Rauschpegel nicht vorherbestimmt werden kann, weil sowohl seine Zeitverteilung als seine Amplitude eine Zu­ fallsverteilung aufweist, entstanden dadurch schwerwiegen­ de Probleme.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kabel­ fernsehnetz zu schaffen, welches erstmalig die Möglichkeit bietet, eine bestehende Verkabelung im Zweiwegebetrieb zu verwenden, indem die Auswirkungen der Aufnahme von Rausch­ signalen wesentlich reduziert oder ausgeschaltet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen beschrieben.

In einem typischen System sind die leitungsabwärts gerich­ teten Signale in einem hohen Frequenzband, z.B. im typi­ schen Fall zwischen 50 und 500 MHz enthalten, wogegen die leitungsaufwärts gerichteten Signale in einem niedrigen Frequenzband, z.B. zwischen 5 und 30 MHz enthalten sind. Im Rahmen der Erfindung bleiben die leitungsabwärts gerich­ teten Signale unverändert. Die Vielfachleitung behält ihre Zweirichtungs-Verstärker, d.h. die leitungsabwärts gerich­ teten Signale werden im hohen Frequenzband und die lei­ tungsaufwärts gerichteten Signale im niedrigen Frequenz­ band verstärkt.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die leitungsaufwärts gerichteten Signale in einem oder mehreren schmalen Bändern innerhalb des niedrigen Frequenzbands ent­ halten, die vorzugsweise bei zwei Frequenzen, z.B. 11 MHz und 26 MHz zentriert sind, mit einer Bandbreite von z.B. 1 MHz. Es ist jedoch zu beachten, daß die Erfindung nicht auf ein schmales Band oder auf die Verwendung von zwei leitungsaufwärts gerichteten Signalfrequenzen beschränkt ist, da eine Frequenz oder mehr als zwei Frequenzen ver­ wendet werden könnten.

Schmalband-Filter in Richtung leitungsaufwärts sind in den Verteilerleitungen vorzugsweise aber nicht notwendi­ gerweise unmittelbar neben den Punkten angeordnet, an wel­ chen die Verteilerleitungen mit der Vielfachleitung ver­ bunden sind. Sie können auch in der Vielfachleitung ange­ schlossen sein, und die Filter können im Netz in Reihe verbunden sein. Die Signale in Richtung leitungsabwärts bleiben unbeeinflußt.

Vorzugsweise sind die leitungsaufwärts gerichteten Signale Trägersignale, die durch Digitalsignale, z.B. mit 500 kB/sec moduliert werden, unter Verwendung von Minimum-Shift-Keying oder eines gleichwertigen Frequenzmodulations-Verfahrens.

Daraus ergibt sich, daß alle leitungsaufwärts gerichteten Signale außerhalb der schmalen Bandbreite der leitungsauf­ wärts gerichteten Signalfrequenzbänder blockiert werden. Somit werden alle Rauschsignale blockiert, welche die große Mehrheit der Rauschsignale enthalten, die außerhalb des engen Signalfrequenzbands der schmalen Bänder liegen.

Die Verwendung der restlichen Bandbreite außerhalb der schmalen Bänder für Videoübertragung wird dadurch ermög­ licht.

Da die resultierende Gesamtenergie (Signal einschließlich Rauschen) innerhalb der schmalen Signalfrequenzbänder nie­ drig gehalten wird, ist die Wahrscheinlichkeit einer Über­ lastung der Verstärker in Richtung leitungsaufwärts durch Rauschsignale, welche Schwingungen in den Verstärkern in Richtung leitungsabwärts in der Vielfachleitung verursachen, infolge der erfindungsgemäßen Maßnahmen sehr gering.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird das Problem der Überlastung eines Zweirichtungs-Kabelfern­ sehnetzes wesentlich reduziert.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung enthält jedes der leitungsaufwärts gerichteten Filter der oben beschriebenen Art eine Torschaltung, welche alle leitungs­ aufwärts gerichteten Signale blockiert. Somit wird das gesamte Rauschen über das niedrige Frequenzband in Rich­ tung leitungsaufwärts blockiert. Jedes der Filter enthält eine Schaltung zum Messen des Energiepegels der in dem schmalen Frequenzband geführten leitungsaufwärts gerichte­ ten Signale, der am Filtereingang gemessen wird. Wenn die Energie einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wird angenommen, daß die Energie aus einem zur Kopfstelle zu übertragenden Signal besteht. Unterhalb des Schwellen­ werts wird die Energie als Rauschen angesehen. Wenn der Energiepegel oberhalb des vorbestimmten Schwellenwerts liegt, öffnet die Torschaltung und gestattet den Durchgang der Signale innerhalb des schmalen Frequenzbands des Fil­ ters zur Vielfachleitung und somit zur Kopfstelle.

Somit erfolgt bei dieser zweiten Ausführungsform der Er­ findung keinerlei Rauschübertragung zur Vielfachleitung, selbst in den schmalen Signalfrequenzbändern, solange kein wirkliches Signal in Richtung leitungsaufwärts übertragen wird. Die Torschaltung öffnet dann automatisch ohne Zutun seitens der Kopfstelle, wobei das Signal und lediglich der geringe Energieanteil des Rauschens innerhalb des schma­ len Signalfrequenzbands des niedrigen Bands durchgelassen wird. Da alle übrigen Filter-Torschaltungen zu diesem Zeit­ punkt geschlossen sind, wird das leitungsaufwärts zur Kopf­ stelle übertragene Rauschen wesentlich reduziert, selbst im Vergleich zu einer Ausführungsform mit passivem Filter. Die erforderliche Zeitspanne zum Abtasten des Energiepegels und zum Öffnen der Torschaltung sollte sehr kurz sein, in der Größenordnung von 5 Mikrosekunden oder weniger, um eine Mehrfachzugriff-Prozedur (die Verwendung des glei­ chen Kanals durch mehrere Teilnehmer, wobei die Kopfstelle Kollisionssituationen erkennt und abarbeitet - siehe kana­ dische Patentanmeldung 5 50 764 vom 2. November 1987) zu ermöglichen und das gesetzte Ziel einer geringen Auswir­ kung auf den Leistungsablauf zu erreichen. Es ist jedoch zu beachten, daß diese Zeitspanne einen noch tragbaren Höchstwert annehmen sollte, um die bestmögliche Rausch­ unterdrückung zu erzielen.

Es ist wichtig, sich klarzumachen, daß nach dem gegenwär­ tigen Stand der Technik Verteilerschalter von der Kopf­ stelle aus abgerufen werden, um zu bestimmen, welcher Teil­ nehmer gerade sendet, und um die leitungsaufwärts übertra­ genen Daten zu erhalten. Dies ist ein schwieriges und auch sehr langsames Verfahren für den Empfang der Systemsignale, im Hinblick auf die zur Durchführung des Abrufs erforder­ liche Zeit, im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Verfahren, welches keinen Abruf erfordert.

Der Prototyp einer gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung gebauten Anlage wurde an einem bestehenden Kabel­ fernsehnetz mit ca. 4000 Teilnehmern pro geschaltetem Fil­ ter getestet und in mindestens 99% der Zeit für zuverlässig befunden, was als wesentlicher Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik bewertet wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform können passive Filter, wie sie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform weiter oben beschrieben wurden, in den Verteilerleitungen verwendet werden, und ein aktives Filter, welches die Tor­ schaltung und den im Zusammenhang mit der zweiten Ausfüh­ rungsform beschriebenen Energiefühler enthält, kann in der Vielfachleitung in Richtung leitungsaufwärts verwendet werden.

Bei einer vierten Ausführungsform können die aktiven Fil­ ter in den Verteilerleitungen adressierbar sein. Die Tor­ schaltungen in den Filtern können zweckmäßiger Weise ge­ öffnet oder geschlossen werden, indem sie von der Kopfstel­ le aus wahlweise adressiert werden. Bei dieser Ausführungs­ form sollte demnach jedes der Filter eine einzige Adresse aufweisen. Ein von der Kopfstelle leitungsabwärts gesende­ tes und vom Filter empfangenes Signal würde das Öffnen oder Schließen der Torschaltung bewirken, je nachdem wie es von der Kopfstelle gewünscht wird. Dadurch hat die Kopf­ stelle die Möglichkeit, wahlweise einzelne Verteilerlei­ tungen zu prüfen oder einen Schaltvorgang für eine entfern­ te Programmquelle durchzuführen.

Die Signalbandbreite in Richtung leitungsaufwärts wurde weiter oben als vorzugsweise aus zwei Schmalband-Signal­ frequenzen innerhalb des leitungsaufwärts gerichteten nie­ drigen Frequenzbands bestehend beschrieben, doch kann das leitungsaufwärts gerichtete Signal statt dessen auch aus Videosignalen oder anderen Programmsignalen bestehen. Ver­ teilerleitungen können von der Vielfachleitung in der Nähe eines Einzel- (oder Mehrfach-) Verteileranschlusses abge­ zweigt werden, der mit einem Fernstudio verbunden sein kann, welches mehrere Kameras enthält. Jede der Kameras kann mit einer getrennten Verteilerleitung verbunden sein, welche ein wahlweise adressierbares Filter enthält. Durch Freigabe der einzelnen Filter von der Kopfstelle aus können deren individuelle Torschaltungen geöffnet werden, und individuelle Signale von auswählbaren Kameras können zur Kopfstelle übertragen werden. Gleichzeitig wird die Aufnahme von Rauschsignalen aus anderen Verteilerleitungen blockiert. Diese Systemart ist nützlich für die Fernsteuerung verschie­ dener Rundfunksendungen von der Kopfstelle aus, z.B. die Übertragung von Universitätsvorlesungen unter Verwendung mehrerer Kameras ohne Notwendigkeit eines örtlichen Schalt­ personals, die Durchführung von Videokonferenzen von ver­ schiedenen Orten aus, die Fernsteuerung von Überwachungs­ kameras, der Empfang verschiedener Signalarten für die gleichzeitige oder die spätere Übertragung zu anderen Teil­ nehmern, die Fernerfassung von Nachrichten, die Durchfüh­ rung von Diskussionen über Hörfunk oder Fernsehen, usw. Natürlich müßten die Filter in diesem Fall eine ausreichen­ de Bandbreite aufweisen, um die leitungsaufwärts gerichte­ ten Signale aufnehmen zu können.

All das oben Gesagte ist durch die erfindungsgemäßen Maß­ nahmen unter Vermeidung des Problems der Rauschaufnahme durchführbar.

Eine Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Kabel­ fernsehnetz mit einer Zweirichtungs-Vielfachleitung zum An­ schluß an eine Kopfstelle, und mit Zweirichtungs-Verteiler­ leitungen, welche an die Vielfachleitung angeschlossen sind, an welche die Teilnehmer-Einführungsleitungen angeschlossen werden können, wobei die Verteilerleitungen eine Einrichtung wie z.B. einen Verstärker zur Übertragung der leitungsaufwärts gerichteten Signale in mindestens einem schmalen Frequenz­ band enthalten und ein in jeder der Verteilerleitungen in Richtung leitungsaufwärts angeschlossenes Bandpaß-Filter einen Durchlaßbereich hat, der den schmalen Frequenzbändern entspricht, zum Blockieren von leitungsaufwärts gerichteten Rauschsignalen, welche an den Verteilerleitungen auftau­ chen können, mit Ausnahme der in den schmalen Frequenzbän­ dern enthaltenen. Vorzugsweise sind die Filter in den Ver­ teilerleitungen unmittelbar an deren Verbindungsstellen mit der Vielfachleitung angeschlossen. In einigen Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, die Filter an den Teil­ nehmeranschlüssen einzusetzen, z.B. in den Einführungs­ leitungen oder unmittelbar in der Nähe der Anschlußeinrich­ tungen für die Teilnehmergeräte.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält jedes Filter eine Torschaltung zum Blockieren aller lei­ tungsaufwärts gerichteten Signale. Eine Schaltung ist zum Messen des Energiepegels der leitungsaufwärts gerichteten Signale vorgesehen, welche in den schmalen Frequenzbändern auf einer entsprechenden Verteilerleitung geführt werden; diese öffnet die Torschaltung, um den Durchgang der leitungs­ aufwärts gerichteten Signale längs der entsprechenden Ver­ teilerleitung innerhalb des Durchlaßbereichs zu gestatten, falls der Energiepegel über einem vorbestimmten Schwellen­ wert liegt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in jedem Filter eine Schaltung für den Empfang eines Adreß- Signals enthalten, welches auf der Verteilerleitung lei­ tungsabwärts geführt wird, und eine Schaltung ist zum Öff­ nen der Torschaltung beim Empfang des adressierten Signals vorgesehen. Vorzugsweise werden Adressen verwendet, welche einzig jedem der entsprechenden Filter zugeordnet sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung öffnet die Torschaltung, um den Durchgang von Videosignalen oder an­ deren Breitband-Signalen leitungsaufwärts zu ermöglichen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die passiven (keine Torschaltung enthaltenden) Filter in den Verteilerleitungen angeschlossen, jedoch ist ein aktives Filter (mit Torschaltung) in die Vielfachleitung zwischen der Kopfstelle und dem Ort des nächstliegenden Verteiler­ leitungs-Anschlusses an die Vielfachleitung eingeschaltet.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Kabelfernsehnetzes nach dem Stand der Technik,

Fig. 2A und 2B jeweils die niedrigen und die hohen Frequenzbän­ der sowie die bevorzugten Signalfrequenzen der leitungsaufwärts gerichteten Signale,

Fig. 3 ein Blockschaltbild mindestens einer Ausführungs­ form der Erfindung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des bevorzugten Filteraufbaus gemäß der Erfindung,

Fig. 5 die Zusammensetzung der Schaltbilder von Fig. 6, 7,

Fig. 6 und 7 in ihrer Zusammensetzung gemäß Fig. 5 ein Schalt­ bild eines aktiven Filters gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines adressierbaren aktiven Filters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9A ein Frequenzspektrum des leitungsaufwärts gerichte­ ten Signals, das an der Kopfstelle in einem Netz nach dem Stand der Technik empfangen wird,

Fig. 9B ein Frequenzspektrum des leitungsaufwärts gerichte­ ten Signals, welches an der Kopfstelle empfangen wird, unter Verwendung der bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung, in Abwesenheit eines leitungs­ aufwärts gerichteten Abrufs-Signals, und

Fig. 9C ein Frequenzspektrum des an der Kopfstelle empfange­ nen leitungsaufwärts gerichteten Signals, unter Verwendung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, beim Vorhandensein eines leitungsauf­ wärts gerichteten Abrufs-Signals, zentriert bei 26 MHz.

In Fig. 1 ist ein Zweirichtungs-Kabelfernseh-System nach dem Stand der Technik dargestellt. Eine Kopfstelle 1 ist mit einer Vielfachleitung 2 verbunden, an welche Verteiler­ leitungen 3 angeschlossen sind. Teilnehmer-Einführungslei­ tungen 4 führen zu den Verteilerleitungen, und Teilnehmer- Anschlußgeräte 5 wie z.B. Fernsehgeräte sind mit den Teil­ nehmer-Einführungsleitungen verbunden.

Die Anschlußgeräte 5 enthalten bei der beschriebenen Aus­ führungsform eine Einrichtung zur Erzeugung von leitungs­ aufwärts gerichteten Signalen, wie in dem am 6. November 1984 erteilten kanadischen Patent 11 77 558 beschrieben. Mindestens ein Zweirichtungs-Verstärker 6 ist normalerwei­ se in Reihe mit der Vielfachleitung geschaltet, um die durch den Pfeil 7 dargestellten leitungsabwärts gerichteten Signale sowie die durch den Pfeil 8 dargestellten leitungs­ aufwärts gerichteten Signale zu verstärken.

In dem System nach dem Stand der Technik wird zusätzlich zu den leitungsaufwärts gerichteten Abrufsignalen starkes Rauschen von den Verteilerleitungen 3, den Einführungslei­ tungen 4 und den Anschlußgeräten 5 leitungsaufwärts geführt. Dieses weiter oben beschriebene Rauschen ist im typischen Fall durch Zündanlagen von Kraftfahrzeugen, Erdströme, schlechte Erdanschlüsse, Signale von 60-Hz-Stromleitungen, welche ihrerseits zusätzliches Rauschen beitragen, Hoch­ frequenz-Ausrufanlagen, Funktelefone, sonstige Hochfrequenz­ signale usw. verursacht. Die Verteilerleitungen wirken als große verteilte Antennen, die alle ihre Rauschsignale in den leitungsaufwärts gerichteten Teil des Verstärkers 6 einspeisen, wo die Rauschsignale verstärkt und zur Kopf­ stelle 1 übertragen werden. Dadurch kann eindeutig jegli­ ches rechtmäßige Signal überwuchert werden, welches an den Teilnehmer-Anschlußgeräten für die Übertragung zur Kopfstelle erzeugt wurde, die Verstärker der Vielfachlei­ tung und der Kopfstelle können überlastet werden, und es entsteht somit ein nicht zufriedenstellendes System.

Fig. 2A stellt einen Signalplan zur Verwendung in einem Kabelfernsehnetz dar. Ein hohes Frequenzband mit 1-db-Ab­ fallpunkten zwischen 50 und 400 MHz enthält leitungsabwärts gerichtete Fernseh- und/oder sonstige Signale von der Kopf­ stelle durch die Vielfachleitung und die Verteilerleitungen zu den Empfangsgeräten am Teilnehmeranschluß. Ein niedriges Frequenzband mit 1-db-Abfallpunkten zwischen 5 und 30 MHz führt leitungsaufwärts gerichtete Signale zwischen den Empfangsgeräten am Teilnehmeranschluß und der Kopfstelle über die Teilnehmer-Einführungsleitungen, die Verteiler­ leitungen und die Vielfachleitung.

Im Rahmen der Erfindung wird mindestens eine, vorzugsweise jedoch werden zwei leitungsaufwärts gerichtete Schmalband- Signalfrequenzen verwendet, welche Digitalsignale führen, z.B. bei einem erfolgreichen Prototyp mit mittleren Trä­ gerfrequenzen bei 11 und 26 MHz, wobei jede derselben ca. 1 MHz breit ist. Die Lage dieser beiden schmalen Signalbän­ der im Verhältnis zum niedrigen Frequenzband ist in Fig. 2B in ihrem Verhältnis zu Fig. 2A gezeigt.

In Fig. 3 ist ein Netz dargestellt, das im allgemeinen dem in Fig. 1 gezeigten ähnlich ist, jedoch zusätzlich leitungsaufwärts gerichtete Schmalband-Filter 9 aufweist, welche in Reihe mit jeder der Verteilerleitungen 3 in der Nähe des Punktes geschaltet sind, an welchem sie an die Vielfachleitung 2 angeschlossen sind. Die leitungsaufwärts gerichteten Filter 9 sollten Bandpaß-Filter mit einem engen Durchlaßbereich sein, welcher auf die leitungsaufwärts ge­ richteten Signal-Trägerfrequenzen zentriert ist, z.B. bei der bevorzugten Ausführungsform bei 11 und 26 MHz, und deren Bandbreite diejenige der leitungsaufwärts gerich­ teten Abrufsignale ist, d.h. 1 MHz breit.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Filter 9 passiv und lassen das volle leitungsabwärts gerichtete Signal des hohen Frequenzbands durch, lassen jedoch in Richtung leitungsaufwärts nur die leitungsaufwärts gerich­ teten Schmalband-Abrufsignale durch. Somit wird fast das gesamte leitungsaufwärts gerichtete Rauschen von jeder der Verteilerleitungen blockiert; in Richtung leitungs­ aufwärts wird lediglich der verhältnismäßig geringe An­ teil der Rauschenergie durchgelassen, welcher in dem schma­ len Durchlaßbereich der Filter enthalten ist. Dadurch wird offensichtlich das Ausmaß des aufgefangenen und an die Vielfachleitung und die Kopfstellen-Verstärker gelangen­ den Rauschens wesentlich reduziert, wodurch der Rauschab­ stand in der Vielfachleitung außerhalb des schmalen Bands beträchtlich verbessert und die Möglichkeit einer Über­ lastung der Zweirichtungs-Verstärker der Vielfachleitung wesentlich reduziert wird, welche den Rauschabstand in den schmalen Bändern an der Kopfstelle verringern würde.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung enthalten die leitungsaufwärts gerichteten Filter 9 aktive Schaltungen, die weiter unten beschrieben werden, welche den Energieanteil des Signals in den Durchlaßbereichen der leitungsaufwärts gerichteten Filter messen. Was das Rauschen betrifft, so ist der Energieanteil dieser Durchlaßbereiche fast stän­ dig niedrig. Wenn jedoch ein Signal vom Gerät des Teil­ nehmeranschlusses übertragen wird, wird es innerhalb des Durchlaßbereichs des Filters konzentriert. In diesem Fall ist der Energiepegel wesentlich höher.

Jedes der leitungsaufwärts gerichteten Filter enthält eine Torschaltung, welche alle Signale daran hindert, leitungs­ aufwärts in die Vielfachleitung zu gelangen. Auf diese Weise wird das von den Verteilerleitungen in die Vielfach­ leitung gelangende Rauschen auf einen vernachlässigbaren Wert reduziert. Beim Empfang der Energie, welche sich aus der Übertragung eines Signals vom Gerät des Teilnehmeran­ schlusses ergibt, das innerhalb des Durchlaßbereichs der Filter konzentriert ist, ist dessen Energiepegel hoch und oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts. Wenn die­ ser Schwellenwert überschritten ist, öffnet die Torschal­ tung und ermöglicht den Durchgang der Signale innerhalb des Durchlaßbereichs des Filters in Richtung leitungsauf­ wärts. Da im typischen Fall nur ein Teilnehmer gleichzei­ tig sendet (obgleich dies nicht allgemein zutrifft), ist nur ein leitungsaufwärts gerichtetes Filter gleichzeitig offen, und somit wird das Signal und der sehr geringe An­ teil der Rauschenergie innerhalb des schmalen leitungs­ aufwärts gerichteten Signalbands von der einzelnen Vertei­ lerleitung durch die Vielfachleitung 2 zur Kopfstelle 1 geleitet. Der auf diese Weise von der Kopfstelle empfangene Gesamtenteil der Rauschenergie wird auf denjenigen Teil reduziert, der von dieser Verteilerleitung beigebracht wird, und lediglich auf das Rauschen innerhalb des schma­ len Signalbands.

Offensichtlich wird auch jedes übermässige Rauschen in einem Teilnetz durch die Filter isoliert und daran gehin­ dert die übrigen Teilnetze zu beeinträchtigen.

Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung sind die leitungsaufwärts gerichteten Filter 9 passiv, wie im Zu­ sammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben, jedoch sind aktive Filter 10 und 10 A leitungsaufwärts in Reihe mit der Viefachleitung 2 geschaltet, um das Netz zu isolieren und zu unterteilen. Die Teilnetze sind durch in Reihe geschaltete aktive Filter 10 A unterteilt. Die aktiven Filter 10 und 10 A sind ähnlich wie die Filter 9, wie im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform be­ schrieben, d.h. jedes enthält eine Torschaltung, welche die Übertragung aller leitungsaufwärts gerichteten Signa­ le im dazugehörigen Teilnetz unterdrückt, bis ein leitungs­ aufwärts gerichtetes Signal empfangen wird, welches einen vorbestimmten Schwellenwert innerhalb der schmalen leitungs­ aufwärts gerichteten Signalbänder übersteigt, und dann öff­ net, um den Durchgang der Abrufsignale leitungsaufwärts zu gestatten.

Es ist zu beachten, daß die aktiven Filter 9, 10 und 10 A, ganz gleich in welcher Form sie verwendet werden, in Rich­ tung leitungsabwärts durchlässig sind und den Durchgang der Signale des hohen Frequenzbands leitungsabwärts unbe­ hindert ermöglichen.

Wenn die Filter 10 und 10 A vorhanden sind, sind sie aktiv, und die Filter 9 können aktiv oder passiv sein (wie wei­ ter oben beschrieben). Wenn die Filter 10 und 10 A nicht vorhanden sind, können die Filter 9 entweder aktiv (wie bei der zweiten Ausführungsform) oder passiv (wie in der ersten Ausführungsform) sein.

Bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung können die aktiven Filter 10 und 10 A vorhanden sein oder nicht, aber mindestens die leitungsaufwärts gerichteten Filter 9 sind von der Kopfstelle 1 aus individuell adressierbar. Wenn sie entweder in den absichtlich geöffneten oder geschlossenen Zustand adressiert werden, ermöglichen sie die Überprüfung oder Steuerung der Übertragung der über eine oder mehrere Verteilerleitungen laufenden Signale von der Kopfstelle aus.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine getrennte, für die Übertragung von Videosignalen leitungs­ aufwärts ausgelegte Leitung mit den leitungsaufwärts gerich­ teten Filtern verbunden, und die Bandbreite der leitungs­ aufwärts gerichteten Filter ist größer und ausreichend zur Übertragung eines Videosignals. Das Filter erfaßt das Vorhandensein eines Videosignals, welches einen Schwellen­ wert überschreitet, und öffnet. Die Videokamera kann an Ort und Stelle bedient oder ferngesteuert werden, die Fil­ ter werden durch das Erfassen der Videosignale von den Kameras (oder auch durch irgendwelche anderen leitungs­ aufwärts gerichteten Signale wie z.B. ein Konferenz-Sig­ nal) gesteuert. Das Videofilter kann sich in der Tat im gleichen weiter oben beschriebenen leitungsaufwärts gerich­ teten Signalfilter des schmalen Bands befinden. Dies ermög­ licht es den an die Vielfachleitung durch entsprechend an­ gepaßte oder individuelle Einführungsleitungen an der Ver­ teilerleitung angeschlossenen Teilnehmergeräten, Video­ signale zu erzeugen, welche in die Vielfachleitung und die Kopfstelle durch das automatische Erfassen des Signal­ drucks geschaltet werden können, oder durch adressieren der leitungsaufwärts gerichteten Filter 9 durch die Kopf­ stelle. Bei dieser oder bei anderen Ausführungsformen kann es wünschenswert sein, die leitungsaufwärts gerichteten Filter in der Nähe der Teilnehmergeräte oder unmittelbar an denselben anzuordnen, oder die Teilnehmergeräte für die Fernsteuerung von der Kopfstelle aus einzurichten.

Durch die Anordnung mehrerer Verteileranschlüsse zusam­ men in einem Raum, wobei Videokameras als Teilnehmergeräte angeschlossen sind, und durch die Verwendung der oben be­ schriebenen leitungsaufwärts gerichteten Filter, können Fernstudios gebildet werden, welche von der Kopfstelle 1 aus ferngesteuert werden, durch Verwendung der leitungs­ aufwärts gerichteten Filter als Fernschalter oder durch automatische Erfassung der Videosignale, wobei fernwähl­ bare Videosignale, welche am Videogerät des Teinehmeran­ schlusses erzeugt werden, je nach Wunsch der Kopfstelle in die Vielfachleitung und in die Kopfstelle geschaltet werden. Das Kabelfernsehnetz ist für diese Übertragung leitungsaufwärts auch befähigt, da die Rauschaufnahme durch die Verwendung der Filter in den übrigen Teilnetzen oder Verteilerleitungen des System reduziert wird.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungs­ form eines aktiven Filters zur Verwendung im Rahmen der Erfindung. Die Leitung 3 A stellt den Eingang des leitungs­ abwärts gerichteten Teils einer Kabelverteilerleitung, und die Leitung 3 B den Eingang des leitungsabwärts gerich­ teten Teils der Kabelverteilerleitung dar. Ein Bandpaß­ filter 13 im hohen Frequenzband, z.B. zur Übertragung von Signalen zwischen 15 und 400 MHz, ist in der Vielfachlei­ tung oder der Verteilerleitung zwischen den Leitungen 3 A und 3 B angeschlossen, um den Durchgang von Signalen im hohen Frequenzband leitungsabwärts zu ermöglichen, aber die leitungsaufwärts gerichteten Signale im niedrigen Band zu blockieren. Die Pfeile geben die Signalrichtung an.

Eine 60-Hz-Versorgung wird im typischen Fall von irgend­ einer Richtung des Kabels zur Speisung der entfernten Leitungsverstärker geführt. Ein 60-Hz-Tiefpaßfilter 14 ist parallel zum Filter 13 geschaltet. Dies ermöglicht es, daß die 60-Hz-Versorgungssignale um das Filter 13 herum längs der Versorgungsleitung oder der Vielfachlei­ tung von Leitung 3 A zu Leitung 3 B oder umgekehrt fließen.

Ein Teil des 60-Hz-Signals wird abgezweigt und an einen Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer 15 angelegt, der z.B. 12 V= zum Betrieb des nachfolgend zu beschreibenden ak­ tiven Filters erzeugt.

Ebenfalls parallel zum Filter 13 ist ein leitungsaufwärts gerichtetes Bandpaßfilter 16 im niedrigen Frequenzband geschaltet. Dieses Filter wird durch die im Umformer 15 erzeugten 12 V= gespeist. Das Filter 16 leitet die leitungs­ aufwärts gerichteten Abrufsignale von Leitung 3 B zu Leitung 3 A längs der Verteilerleitung. Es blockiert auch alle lei­ tungsaufwärts gerichteten Signale außerhalb seines Durch­ laßbereichs. Bei der bevorzugten Ausführungsform hat das Filter 16 einen auf 11 und 26 MHz zentrierten Durchlaßbe­ reich von 1 MHz, wie in Fig. 2B gezeigt.

Bei Verwendung der Ausführungsform von Fig. 4 ist ersicht­ lich, daß das leitungsaufwärts gerichtete Rauschen inner­ halb des niedrigen leitungsaufwärts gerichteten Frequenz­ bands von 3 bis 30 MHz daran gehindert wird, leitungsauf­ wärts durch das Filter 13 zu gelangen, da dieses nur einen Durchlaßbereich zwischen 50 und 500 MHz aufweist. Desglei­ chen leitet das Filter 14, welches ein 60-Hz-Filter ist, keine Signale zwischen 5 und 30 MHz leitungsaufwärts. Das leitungsaufwärts gerichtete Bandpaßfilter 16 blockiert sämtliche Signale mit Ausnahme der in den leitungsaufwärts gerichteten Signalbändern liegenden, welche aus einem oder mehreren Schmalbändern bestehen können, die jedoch vorzugs­ weise an den Mittelfrequenzen von 11 und 26 MHz liegen, wie weiter oben beschrieben. Somit wird praktisch das ge­ samte Rauschen daran gehindert, leitungsaufwärts zu gelangen.

Das leitungsabwärts gerichtete Bandpaßfilter im hohen Fre­ quenzband ist ein herkömmliches LC-Filter und braucht nicht im einzelnen beschrieben zu werden, da es dem Durchschnitts­ fachmann bekannt ist.

Auch bei der bevorzugten Ausführungsform enthält das lei­ tungsaufwärts gerichtete Bandpaß-Filter 16 eine Torschal­ tung, welche das Rauschen selbst innerhalb der leitungs­ aufwärts gerichteten Signalbänder blockiert, sofern nicht der Energiepegel oberhalb eines vorbestimmten Schwellen­ werts liegt. Eine ausführliche Beschreibung dieses aktiven Filters wird weiter unten gegeben.

Wie aus den gemäß den Angaben von Fig. 5 zusammengesetzten Darstellungen von Fig. 6 und 7 hervorgeht, wird das leitungs­ aufwärts gerichtete Signal an Leitung 3 B empfangen, und sei­ ne Amplitude wird durch die antiparallel geschalteten Dioden 20 A und 20 B begrenzt, die zwischen Leitung 3 B und Masse geschaltet sind. Das Signal wird sodann durch ein Mehrseg­ ment-LC-Filter 22 mit einer Mittelfrequenz von 26 MHz oder 11 MHz und einem Durchlaßbereich von 1 MHz, zu einem Vorverstärker 21 geführt, in dem es verstärkt wird, und gelangt durch einen Ausgangsverstärker 23 über eine kapa­ zitive Kopplung durch den Kondensator 24 zu einer Signal­ weiche 25. Die bis hierher beschriebene Schaltung liefert ein Ausgangssignal bei 11 oder 26 MHz, mit einer Breite von 1 MHz.

Das Ausgangssignal wird im Verstärker 26 weiter verstärkt, von dem es an den Eingang des Elektronenschalters 27 ge­ langt. Der Elektronenschalter 27 muß sehr rasch schalten, z.B. innerhalb einer Mikrosekunde. Ein Schalter, der sich für diesen Zweck als sehr zufriedenstellend erwies, ist Typ 4053B.

Der Ausgang des Elektronenschalters 27 wird durch einen Kondensator 28 kapazitiv mit einem 75-Ohm-Dämpfungsglied 29 an die Verteilerleitung 3 A gekoppelt, welche im typi­ schen Fall mit einer Impedanz von 75 Ohm arbeitet.

Somit wird, wenn der Elektronenschalter 27 freigegeben wird, das Eingangssignal von Leitung 3 B, welches auf den Durchlaßbereich des Filters, z.B. mit einer Zentralfre­ quenz von 11 oder 26 MHz und einer Breite von 1 MHz be­ schränkt ist, mit großer Geschwindigkeit auf die Vertei­ lerleitung 3 A geschaltet, von der es leitungsaufwärts zur Vielfachleitung gelangt.

Zum Steuern des Betriebs des Elektronenschalters 27 wird das Signal von der Signalweiche 25 über einen durch Wider­ stände 31 und 32 an seinen beiden Enden überbrückten Kon­ densator 30 auf eine Halbwellen-Gleichrichterdiode 33 ge­ führt, deren Ausgangssignal durch den von einem Entladungs­ widerstand 35 überbrückten Kondensator 34 integriert wird. Dieser summiert die im Eingangssignal vorhandene Energie und liefert eine dazu proportionale veränderliche Ausgangs- Gleichspannung. Die so entstandene veränderliche Ausgangs- Gleichspannung wird im Operationsverstärker 36 verstärkt, dessen Ausgangssignal an den nicht-invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 38 angelegt wird.

Eine mit der zwischen den Bauteilen 30 und 36 verbundenen identische Schaltung ist an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 38 angeschlossen, deren Bauteile in gleicher Weise bezeichnet sind, jedoch gefolgt von der Zusatzbezeichnung A, d.h. Bauteile 30 A bis 36 A. Der Zweck der Bauteile 30 A-36 A besteht darin, eine Referenzpegel- Kompensierung für die Gleichrichterschaltung im zuvor be­ schriebenen Zweig zu liefern, der an den nicht-invertie­ renden Eingang des Operationsverstärkers 38 angeschlossen ist. Dies ergibt sowohl eine Temperaturkompensation und eine Pegelkompensation für die Diodenschwelle und für die durch Temperaturschwankungen bedingte Bauteilvarianz. Die Widerstände 37 bzw. 37 A verbinden die Ausgänge der Ver­ stärker 36 bzw. 36 A mit dem nicht-invertierenden bzw. in­ vertierenden Eingang des Verstärkers 38. Ein Widerstand 37 C verbindet den nicht-invertierenden Eingang mit -10 V, und ein Widerstand 37 B verbindet den invertierenden Ein­ gang des Verstärkers 38 mit seinem Ausgang.

Die oben beschriebene Integrierschaltung bestimmt die Meß­ geschwindigkeit und sollte eine Zeitkonstante von 5 Mikro­ sekunden oder weniger aufweisen. Diese muß kurz genug sein um derart zu öffnen, daß ein Signal nicht abgeschnitten wird, aber lang genug um eine Auslösung durch Rauschsig­ nale zu vermeiden. Falls das Eingangssignal ein Videosig­ nal ist (was erfordert, daß das aus den Teilen 21, 22 und 23 bestehende Filter eine wesentlich größere Bandweite aufweist als oben beschrieben, um die Videosignale anneh­ men zu können), kann die Schaltgeschwindigkeit des Inte­ grators wesentlich herabgesetzt werden. Es ist zu beachten, daß die Zuverlässigkeit um so größer ist als die Zeitkon­ stante verlängert wird.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 38 wird nun einer Pe­ gelmeßeinrichtung zugeführt. Diese besteht vorzugsweise aus einem Operationsverstärker 39, an dessen invertieren­ den Eingang das Ausgangssignal des Verstärkers 38 angelegt ist. Der Meß-Schwellenwert wird durch den nicht-invertie­ renden Eingang des Verstärkers 39 eingestellt, welcher durch einen Widerstand 40 auf die Abgriffklemme eines Po­ tentiometers 41 geführt ist, welches seinerseits mit Rei­ henwiderständen 42 und 43 an seinen entgegengesetzten End­ klemmen zwischen -20 V und Masse geschaltet ist. Die Abgriff­ klemme des Potentiometers 41 wird durch einen Kondensator 44 gegen Masse überbrückt.

Die Einstellschaltung für den Schwellenwert bewirkt einen Ausgangswert des Verstärkers 39 von entweder 0 Volt oder -20 Volt, wenn das gleichgerichtete und integrierte Ein­ gangssignal von der Signalweiche 25 oberhalb bzw. unter­ halb des am Potentiometer 41 zwischen -20 V und Masse (0 V) eingestellten Pegels liegt. Dieses Ausgangssignal wird auf die Kathode einer Diode 45 über einen Widerstand 46 geleitet. Die Anode ist an -17,2 V angeschlossen. Wenn also der Ausgang des Verstärkers 39 bei 0 V liegt, ist die Diode 45 in Sperrichtung geschaltet (gesperrt), und wenn der Ausgang des Verstärkers 39 bei -20 V liegt, ist die Diode in Durchlaßrichtung vorgespannt, und die Spannung an ihrer Kathode beträgt ca. -17 V. Wenn die Kathode der Diode 45 mit dem Steuereingang 48 des Elektronenschalters 27 verbunden ist, wird der Elektronenschalter auf Durch­ gang geschaltet, wenn die Diode 45 leitend ist, d.h. wenn der Ausgang des Verstärkers 31 bei -20 V liegt, und er ist gesperrt, wenn die Diode 45 in Sperrichtung geschaltet ist.

Wenn die Zeitkonstante des Integrators weniger als 5 Mikro­ sekunden und die Schaltdauer des Elektronenschalters 27 weniger als 1 Mikrosekunde beträgt, so wird der Elektro­ nenschalter 27, wenn aufgrund des Eingangssignals der mit Potentiometer 41 eingestellte Schwellenwert überschritten wird, offensichtlich bewirken, daß das durch das Filter tretende und auf der Signalweiche 25 erscheinende Eingangs­ signal sehr schnell auf die leitungsaufwärts gerichtete Verteilerleitung 3 A geschaltet wird.

Die Schaltzustands-Überwachungsleitung könnte also mit einem Steuereingang des Filters 22 verbunden sein (wenn dieses als aktives Filter ausgelegt ist), um die Bandbrei­ te desselben zu steuern und dadurch zu öffnen oder zu schließen.

Die oben beschriebene Schaltung muß für jede der auf der gleichen Verteilerleitung oder Vielfachleitung erscheinen­ den Schmalband-Abrufsignal-Frequenzen wiederholt werden. Falls zwei Signale mit verschiedenen Folgezeiten an den Signalbändern von 11 und 26 MHz z.B. unter Verwendung von MSK übertragen werden, überträgt zu einem bestimmten Zeit­ punkt nur entweder das eine oder das andere der Filter. Dadurch kann das Ausmaß des vom Filter leitungsaufwärts in die Vielfachleitung gelangenden Rauschens weiter redu­ ziert werden im Vergleich zu dem Fall, in welchem beide Signale gleichzeitig übertragen werden (mf).

Die oben beschriebene Schaltung kann weiter verbessert werden. So kann z.B. der Steuereingang des Elektronenschal­ ters 27 auch mit dem Ausgang eines adressierbaren Empfän­ ger-Steuergeräts 47 verbunden sein, welches auf einen in­ dividuellen Code anspricht, der in Richtung leitungsabwärts von der Kopfstelle im hohen Frequenzband empfangen wird. Dies wird ausführlicher unter Bezugnahme auf Fig. 8 be­ schrieben. Unter Bezug auf die gegenwärtig betrachtete Figur jedoch empfängt das Steuergerät 47 ein Signal, de­ mudoliert es, decodiert es und führt ein Daueröffnungs­ bzw. ein Dauersperr-Freigabesignal (0 oder -17 V) auf den Steuereingang des Elektronenschalters 27. Dieser kann die Übertragung von Signalen leitungsaufwärts durch den Elek­ tronenschalter 27 zum Prüfen oder zum Steuern der Abruf­ signalquelle zwangsläufig steuern, wie weiter oben be­ schrieben.

Ein zweiter Kontakt 27 A im Elektronenschalter 27 kann durch einen Kondensator 48 A an die Leitung eines Schaltzustands- Überwachungsgeräts angeschlossen werden. Diese Leitung des Schaltzustands-Überwachungsgeräts kann zugeführte Sig­ nale z.B. an die aufwärts gerichtete Leitung 3 A oder an einen anderen Schalter liefern, um den Empfang eines Steu­ erbefehls für einen ferngesteuerten Elektronenschalter zu quittieren, der vom Steuergerät 47 empfangen wird, oder um eine zweite Schaltzustands-Mitteilung an die Kopfstel­ le oder ein örtliches Steuergerät zu liefern.

Das Schaltzustands-Überwachungsgerät kann mit dem Eingang eines Codierers 49 verbunden sein, dessen Ausgang an einen Modulator 50 angeschlossen ist, dessen Ausgang über ein 75-Ohm-Leitungsanpassungs-Dämpfungsglied 29 A mit der auf­ wärts gerichteten Leitung 3 A verbunden ist. In diesem Fall bewirkt der Empfang eines adressierbaren Befehls die Betä­ tigung des Schalters 27. Infolgedessen erscheint ein Impuls am Eingang des Codierers 49, der einen im Modulator 50 modulierten Code erzeugt, welcher durch das Ausgangs-Dämp­ fungsglied 29 A an die aufwärts gerichtete Leitung 3 A ange­ legt wird. Dieser kann zum Quittieren des Empfangs eines Befehls zum Schließen des Schalters 27 verwendet werden, da im Fall einer Überprüfung des Schalters 27 sonst keiner­ lei Eingangssignal diesen durchläuft, welches von der Kopf­ stelle empfangen und beachtet werden könnte.

Wahlweise kann der Ausgang des Modulators 50 auf den Ein­ gang des Schalters 27 gelegt werden, um einen vom Codierer 49 erzeugten Quittierungscode durch den Schalter 27 so zu übertragen, als wenn er ein durch das aus den Teilen 21, 22 und 23 bestehende Filter empfangenes Signal wäre.

Ein Blockschaltbild, welches eine Variante der obigen Schal­ tung zeigt, ist in Fig. 8 dargestellt. Dort ist ein Hoch­ paß-Filter 13 zwischen den Leitungen 3 A und 3 B angeschlos­ sen, wie im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben. Das lei­ tungsaufwärts gerichtete Signal läuft durch ein Bandpaß- Filter 52 des niedrigen Frequenzbandes, welches Signale zwischen z.B. 5 und 30 MHz durchläßt. Das leitungsaufwärts gerichtete Signal läuft dann durch einen Verstärker 53 und ein Schmalband-Filter 54 für leitungsaufwärts gerichtete Signale, wie das in Bezug auf die Teile 21, 22 und 23 be­ schriebene. Der Ausgang des Filters 54 ist mit dem Ein­ gang eines Elektronenschalters 55 verbunden, welcher durch eine Schwellenwert-Meß/Steuer-Schaltung 56 wie die weiter oben im Zusammenhang mit den Teilen 30-45 in Fig. 5, 6 und 7 beschriebene gesteuert wird. Der Ausgang des Schalters 55 ist mit dem Eingang eines weiteren Filters 57 verbun­ den, welches dem Filter 54 ähnlich ist. Der Ausgang des Filters 57 ist mit der aufwärts gerichteten Leitung 3 A verbunden, welche die an die Vielfachleitung angeschlosse­ ne Verteilerleitung ist.

Ein leitungsabwärts gerichtetes Steuersignal im hohen Fre­ quenzband wird auf Leitung 3 A empfangen, durchläuft ein Steuersignal-Frequenzfilter 57 A und wird im Demodulator 58 empfangen. Das demodulierte Signal wird im Decoder 59 decodiert, und das decodierte Steuersignal wird an den Steuereingang des Schalters 55 in ähnlicher Weise ange­ legt wie im Zusammenhang mit dem Steuergerät 47 beschrie­ ben, welches den Schalter 27 steuert.

Der Schaltzustands-Überwachungsausgang des Schalters 55, der ähnlich ist wie der im Zusammenhang mit dem Schalter 27 beschriebene, ist an eine von mehreren Eingangsklemmen eines Codierers 60 angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Modulator 61 verbunden ist, dessen Ausgang im niedrigen Frequenzband mit dem Eingang des Filters 57 verbunden ist, von wo aus das Ausgangssignal des Modulators 61 leitungs­ aufwärts zur Leitung 3 A zur Weiterleitung an die Vielfach­ leitung und an die Kopfstelle geführt wird.

Es ist zu beachten, daß mehrere Codierer ähnlich wie der Codierer 59 mit dem Ausgang des Demodulators 58 verbun­ den sein können, von denen jeder an einen getrennten Ein­ gang des Codierers 60 durch Steuerung eines anderen Schal­ ters ähnlich dem Schalter 55 angeschlossen sein kann. Die­ ser kann verwendet werden, um verschiedene Eingangssignale an die aufwärts gerichtete Verteilerleitung und die Viel­ fachleitung anzulegen. Derartige Signale können z.B. Sig­ nale von Leistungsmessern, Videosignale oder Einschalt- Quittiersignale am Teilnehmeranschluß usw. sein. Außerdem können decodierte Signale von der Kopfstelle verwendet werden, um Geräte, Stromkreise usw. am Teilnehmeranschluß ein- und auszuschalten. In der Tat können Steuersignale vom Teilnehmeranschluß leitungsaufwärts zur Kopfstelle gesendet werden, um bestimmte Funktionen wie z.B. die Über­ tragung von Steuersignalen zum Steuern von Überwachungsein­ heiten am gleichen oder an anderen Teilnehmeranschlüssen anzufordern.

Die obige Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung zeigt eindeutig, daß die Erfindung für eine Anzahl ver­ schiedener Funktionen verwendet werden kann, daß sie jedoch im wesentlichen eine Möglichkeit zur Übertragung von Sig­ nalen an die Kopfstelle mit großer Zuverlässigkeit und wesentlich reduziertem Rauschpegel liefert. Fig. 9A zeigt das Frequenspektrum des an der Kopfstelle empfangenen Sig­ nals bei einem Netz nach dem Stand der Technik; dieses be­ steht praktisch ausschließlich aus Rauschen; Fig. 9B zeigt das Frequenzspektrum eines an der Kopfstelle unter Verwen­ dung von Filtern gemäß der Erfindung empfangenen Signals, welches offensichtlich fast frei von nennenswertem Rau­ schen ist; und Fig. 9C zeigt das Frequenzspektrum eines an der Kopfstelle empfangenen Signals mit einem gemäß der Erfindung verwendeten leitungsaufwärts gerichteten Abruf­ signal von 26 MHz, und es zeigt eindeutig einen sehr ho­ hen Rauschabstand. Die Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik erweist sich somit als beträchtlich.

Claims (19)

1. Kabelfernsehnetz, gekennzeichnet durch eine Zweirich­ tungs-Vielfachleitung (trunk) zum Anschluß an eine Kopfstelle, und durch Zweirichtungs-Verteilerleitungen, die mit der Vielfachleitung verbunden sind und an wel­ che Teilnehmer-Einführungsleitungen zur Übertragung von leitungsabwärts gerichteten (downstream) Breitband- Kabelfernseh-Signalen anschließbar sind, wobei die Kopfstelle eine Einrichtung zum Empfang von leitungs­ aufwärts gerichteten (upstream) Signalen enthält und die Verteilerleitungen eine Einrichtung zur Übertra­ gung dieser leitungsaufwärts gerichteten Signale in mindestens einem schmalen Frequenzband enthalten, und wobei in Richtung leitungsaufwärts in jede der Ver­ teilerleitungen eingebaute Bandpaß-Filter einen Durch­ laßbereich aufweisen, welcher dem mindestens einen schma­ len Frequenzband entspricht, zum Sperren von leitungs­ aufwärts gerichtetem Rauschen und von Signalen, welche an den Verteilerleitungen auftreten, außer den in dem mindestens einen schmalen Frequenzband enthaltenen Signalen.

2. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Filter in den Verteilerleitungen unmit­ telbar in der Nähe der Anschlüsse an die Vielfachleitung angeschlossen sind.

3. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Filter eine Torschaltung zum Sperren aller leitungsaufwärts gerichteten Signale enthält, eine Einrichtung zum Messen des Energiepegels der von einer entsprechenden Verteilerleitung in dem schmalen Frequenzband geführten leitungsaufwärts gerichteten Signale und zum Öffnen der Torschaltung, um den Durch­ gang der leitungsaufwärts gerichteten Signale über die entsprechende Verteilerleitung im genannten Durch­ laßbereich zu gestatten, falls der Energiepegel ober­ halb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.

4. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung in jedem Filter zum Empfang eines auf den Verteilerleitungen leitungsabwärts geführten Adreß-Signals und durch eine Einrichtung zum Öffnen der Torschaltung beim Empfang dieses Adreß-Signals.

5. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Empfangseinrichtung aus einer Einrich­ tung zum Erkennen einer für das entsprechende Filter einzig vorgesehenen Adresse und zum dadurch bedingten Öffnen der Torschaltung.

6. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bandbreite des entsprechenden Fil­ ters ausreichend ist, um den leitungsaufwärts gerichte­ ten Durchgang eines Videosignals oder eines sonstigen Breitbandsignals längs der entsprechenden Verteiler­ leitung zu gestatten, wenn die Messung ergibt, daß der Energiepegel oberhalb eines vorbestimmten Schwel­ lenwerts liegt.

7. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 1, 3 oder 5, gekenn­ zeichnet durch eine Einrichtung zur Leitungsabwärts- Übertragung von Signalen im hohen Frequenzband und zur Leitungsaufwärts-Übertragung von Signalen im nie­ drigen Frequenzband längs der Verteilerleitungen zur Vielfachleitung.

8. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 1, 3 oder 5, gekennzeich­ net durch eine Einrichtung zur Leitungsabwärts-Übertra­ gung von Signalen im hohen Frequenzband und zur Leitungs­ aufwärts-Übertragung von Signalen im niedrigen Frequenz­ band längs der Verteilerleitungen zur Vielfachleitung, wobei die leitungsaufwärts gerichteten Signale aus zwei verschiedenen, getrennten modulierten Schmalband- Trägersignalen bestehen.

9. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein aktives Filter, das in Richtung leitungsabwärts in der Verteilerleitung zwischen der Kopfstelle und dem dieser am nächsten liegenden Anschlußpunkt einer Verteilerleitung eingesetzt ist, zum Sperren aller leitungsaufwärts gerichteten Signale, durch ein ak­ tives Filter zum Messen des Energiepegels der leitungs­ aufwärts gerichteten Signale, die an seinen Eingang gelangen, und zum Öffnen für den Durchlaß der leitungs­ aufwärts gerichteten Signale längs der Vielfachleitung innerhalb des schmalen Frequenzbands, falls der Energie­ pegel oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.

10. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein aktives Filter, welches in Richtung leitungsabwärts in der Verteilerleitung zwischen der Kopfstelle und dem dieser am nächsten liegenden Anschlußpunkt einer Verteilerleitung eingesetzt ist, zum Sperren aller leitungsaufwärts gerichteten Signale, durch ein aktives Filter zum Messen des Energiepegels der leitungsauf­ wärts gerichteten Signale, die an seinen Eingang gelan­ gen, und zum Öffnen für den Durchlaß der leitungsaufwärts gerichteten Signale längs der Vielfachleitung, falls der Energiepegel oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.

11. Kabelfernsehnetz nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Öffnen der Torschaltung innerhalb von 5 Mikrosekunden oder weniger nachdem der Energie­ pegel den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.

12. Zur Verwendung in einem Kabelfernsehnetz bestimmte Filtereinrichtung in Richtung leitungsaufwärts, ge­ kennzeichnet durch mindestens ein Bandpaß-Filter zum Empfang eines leitungsaufwärts gerichteten Signals, einen Elektronenschalter, der mit dem Ausgang der Fil­ tereinrichtung zum Anlegen eines gefilterten leitungs­ aufwärts gerichteten Signals von der Filtereinrich­ tung zu einer leitungsaufwärts führenden Leitung ver­ bunden ist, eine Einrichtung zum Messen des Energie­ pegels des gefilterten leitungsaufwärts gerichteten Signals, und eine Einrichtung für die Freigabe des Elektronenschalters zum Öffnen, falls der Energiepe­ gel oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.

13. Filtereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Meßeinrichtung aus einem ersten Gleich­ richter zum Empfangen und Gleichrichten des gefilter­ ten leitungsaufwärts gerichteten Signals besteht, aus einem ersten Integrator zum Empfangen und Integrieren des gleichgerichteten Signals vom Gleichrichter und zum Summieren seiner Energie, und aus einem Pegel-Meß­ gerät zum Empfangen des integrierten Signals, zum Ver­ gleichen desselben mit einem steuerbaren Referenzpegel und zur Ausgabe eines Zweipegel-Signals, dessen Pegel davon abhängt, ob der Referenzpegel vom integrierten Signal überschritten ist oder nicht, und außerdem durch eine Einrichtung zum Anlegen des Zweipegel-Signals an den Elektronenschalter zur Freigabe oder Sperrung seines Betriebs.

14. Filtereinrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Operationsverstärker, der zwischen den Integrator und das Pegel-Meßgerät eingesetzt ist, wo­ bei das integrierte Signal an seinen nicht-invertieren­ den Eingang angelegt ist, und durch einen zweiten Gleich­ richter, dessen Ausgang mit einem zweiten Integrator und dessen Eingang durch einen niederwertigen Widerstand mit der Masse verbunden ist, wobei der Ausgang des zweiten Integrators mit dem invertierenden Eingang des Operations­ verstärkers verbunden ist, und wobei der erste und zwei­ te Gleichrichter sowie der erste und zweite Integrator aus gleichen Bauteilen aufgebaut sind.

15. Filtereinrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter ein Schmalband-Filter ist.

16. Filtereinrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter eine ausreichende Band­ breite aufweist, um den Durchgang mindestens eines Videosignals zu ermöglichen.

17. Filtereinrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, gekenn­ zeichnet durch eine Einrichtung zum Empfangen eines Steuersignals von der Filtereinrichtung aufwärts, eine Einrichtung zum Demodulieren und Decodieren des Steuer- Signals, und eine Einrichtung zur Freigabe oder Sper­ rung des Elektronenschalters durch Anlegen des decodier­ ten Steuersignals an denselben.

18. Filtereinrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, gekenn­ zeichnet durch eine Einrichtung zum Empfang eines Steuer­ signals von der Filtereinrichtung aufwärts, eine Ein­ richtung zum Demodulieren und Decodieren des Steuer­ signals, und eine Einrichtung zur Betätigung des Elek­ tronenschalters durch Anlegen des decodierten Steuer­ signals an denselben, wobei der Elektronenschalter einen Kontakt enthält, durch einen Codierer mit mindestens einem Eingang, wobei der eine Eingang mit dem Kontakt verbunden und der Ausgang des Codierers mit einem Modu­ lator zum Modulieren eines vom Kontakt auf einem Träger­ signal ankommenden Zustandssignals und der Ausgang des Modulators mit einer leitungsaufwärts gerichteten Ver­ teilerleitung verbunden ist.

19. Filtereinrichtung nach Anspruch 12, 13 oder 14, gekenn­ zeichnet durch ein zusätzliches Hochfrequenz-Bandpaß- Filter mit einem Durchlaßbereich oberhalb des Frequenz­ bereichs des mindestens einen Bandpaß-Filters, welches mit der leitungsaufwärts gerichteten Filtereinrichtung parallel geschaltet ist, um leitungsabwärts gerichtete Signale an diesem vorbeizuleiten.