DEP0049543DA

DEP0049543DA - Device for building multi-carrier frequency channel groups

Info

Publication number: DEP0049543DA
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr. München Bath
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG
Publication date: 1951-02-08

Description

Es ist bekannt, Einrichtungen zum Aufbau von Mehrfachträgerfrequenzsystemen so auszubilden, dass das Uebertragungsband in einer mehrstufigen Modulation aus den verschiedenen einzelnen Kanälen gebildet wird. So ist es z.B. bekannt, sämtliche Nachrichtenkanäle ind der ersten Modulationsstufe mit der gleichen relativ niedrigen Frequenz von z.B. 8 kHz zu modulieren und aus den so entstehenden oberen Seitenbändern in der zweiten Modulationsstufe durch Aneinanderreihung von z.B. 12 Einzelkanälen Kanalgruppen, sogenannte Grundgruppen, zu bilden, aus denen dann in einer weiteren Modulationsstufe das Uebertragungsband gebildet wird.It is known to design devices for setting up multiple carrier frequency systems in such a way that the transmission band is formed from the various individual channels in a multi-stage modulation. It is known, for example, to modulate all communication channels in the first modulation stage with the same relatively low frequency of e.g. 8 kHz and to form channel groups, so-called basic groups, from the resulting upper sidebands in the second modulation stage by stringing together, for example, 12 individual channels which the transmission band is then formed in a further modulation stage.

Es ist auch bekannt, bereits in der ersten Modulationsstufe einzelne Nachrichtenkanäle frequenzmässig aneinander zu reihen, z.B. im Bereich von 6 bis 18 kHz oder 12 bis 24 kHz. Diese in der ersten Modulationsstufe, der sogenannten Vormodulationsstufe, gebildeten Kanalgruppen werden im allgemeinen Vorgruppen genannt. Nach einem Vorschlag, der die Anwendung einer Vorgruppe 4 bis 16 kHz vorsah, sollten sie Schwierigkeiten zur Erzeugung von Uebertragungsbändern, deren Eckfrequenzen Vielfache von 12 kHz sind, dadurch überwunden werden, dass in der zweiten Modulationsstufe nicht unmittelbar Trägerfrequenzen verwendet werden, die als Vielfache von 4 kHz entstanden sind, da dies zu hohen Ordnungszahlen führen würde. Es sollte vielmehr eine Hilfsfrequenz mit sich um 12 kHz unterscheidenden Vielfachen moduliert werden und dadurch die für die zweite Modulationsstufe erforderlichen Trägerfrequenzen mit 12 kHz Abstand gewonnen werden.It is also known to line up individual communication channels in frequency as early as the first modulation stage, e.g. in the range from 6 to 18 kHz or 12 to 24 kHz. These channel groups formed in the first modulation stage, the so-called pre-modulation stage, are generally called pre-groups. According to a proposal that provided for the use of a pre-group of 4 to 16 kHz, difficulties in generating transmission bands whose corner frequencies are multiples of 12 kHz should be overcome by not directly using carrier frequencies in the second modulation stage that are multiples of 4 kHz, as this would lead to high ordinal numbers. Rather, an auxiliary frequency should be modulated with multiples differing by 12 kHz and the carrier frequencies required for the second modulation stage should be obtained with a spacing of 12 kHz.

Durch die vorliegende Erfindung wird es möglich, Mehrfachübertragungssysteme mit geringstem Aufwand zu erstellen und eine grosse Vielseitigkeit zu erreichen. Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung für die Uebertragung einer Vielzahl von Kanälen über symmetrische Kabel.The present invention makes it possible to create multiple transmission systems with very little effort and a to achieve great versatility. The invention is of particular importance for the transmission of a large number of channels via symmetrical cables.

Gemäss der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um die Sprachkanäle in zwei insbesondere gleich grossen Kanalgruppen aneinanderzureihen, die verschiedene Frequenzfolge aufweisen, d.h. die Kanäle der einen Gruppe, insbesondere der unteren Gruppen von z.B. 12 bis 60 kHz, sind in Regellage angeordnet, während die Kanäle der anderen Gruppe von z.B. 60 bis 108 kHz in Kehrlage angeordnet sind. Es sind weiterhin Mittel vorgesehen, um weitere Uebertragungsgruppen durch Frequenzumsetzung aus der Frequenzlage der geschlossenen Doppelgruppe zu erzeugen.According to the invention, means are provided to line up the voice channels in two channel groups, in particular of the same size, which have different frequency sequences, ie the channels of one group, in particular the lower groups of, for example, 12 to 60 kHz, are arranged in the normal position, while the channels of the other group of e.g. 60 to 108 kHz are arranged in the inverted position. Means are also provided to generate further transmission groups by frequency conversion from the frequency position of the closed double group.

Die Erfindung sieht insbesondere vor, zwischen aneinander stossenden Doppelgruppen Frequenzlücken von Kanalbreite z.B. 4 kHz oder einem Vielfachen davon anzuordnen. Die Frequenzlücke macht man bei Verwendung der sogenannten Vorgruppenmodulation zweckmässig gleich der Breite der in der ersten Modulationsstufe durch Aneinanderreihen weniger z.B. dreier 4 kHz breiter Nachrichtenkanäle gebildeten sogenannten Vorgruppe oder gleich einem Vielfachen davon. Man hat so die Möglichkeit, z.B. an Verzweigungspunkten ganze Doppelgruppen abzuspalten, ohne teuere Quarzfilter anwenden zu müssen. Die Frequenzlücke erlaubt die Anwendung billiger Spulenfilter und ergibt eine geringe Verzerrung der Randkanäle.In particular, the invention provides for frequency gaps of channel width, for example 4 kHz or a multiple thereof, to be arranged between adjoining double groups. When using so-called pre-group modulation, the frequency gap is expediently made equal to the width of the so-called pre-group formed in the first modulation stage by stringing together a few e.g. three 4 kHz wide communication channels or equal to a multiple thereof. This gives you the option of splitting off entire double groups at branch points, for example, without having to use expensive quartz filters. The frequency gap allows the use of cheap coil filters and results in low distortion of the edge channels.

In Anlehnung an einen früheren Vorschlag sind gemäss der weiteren Erfindung Mittel vorgesehen, um in eienr auf die erste Modulationsstufe folgenden Modulationsstufe den Frequenzbereich einer dort gebildeten Gruppe von Nachrichtenbändern, einer sogenannten Grundgruppe, um die Breite einer oder mehrerer Nachrichtenbänder zu variieren. Werden bereits in der ersten Modulationsstufe Vorgruppen gebildet, dann sind diese Mittel so auszubilden, dass sich der Frequenzbandbereich mindestens um eine Vorgruppenbreite variieren lässt. Die Variation wird dadurch ermöglicht, dass austauschbare Filtermittel und Trägerfrequenzen insbesondere für die die Randbereiche der gebildeten Gruppe von Nachrichtenbändern liefernden Modulatoren vorgesehen sind. Bei einer Breite der in der zweiten Modulationsstufe aus mehreren Vorgruppen gebildeten Grundgruppe von 48 kHz und einem Variationsbereich von 60 bis 120 kHz sind z.B. die Filtermittel für die Frequenzlagen 60 bis 72 kHz und 108 bis 120 kHz und ebenso die zugehörigenBased on an earlier proposal, according to the further invention, means are provided to vary the width of one or more message bands in a modulation stage following the first modulation stage. If pre-groups are already formed in the first modulation stage, then these means must be designed in such a way that the frequency band range can be varied by at least one pre-group width. The variation is made possible by the fact that exchangeable filter means and carrier frequencies are provided, in particular for the modulators which supply the edge regions of the group of message bands formed. With a width of the basic group formed in the second modulation stage from several pre-groups of 48 kHz and a variation range of 60 to 120 kHz, e.g. the filter means for the frequency ranges are 60 to 72 kHz and 108 to 120 kHz and also the associated ones

Trägerfrequenzen, z.B. 84 und 132 kHz (bei einer Vorgruppe von 12 bis 24 kHz) bzw. Trägerfrequenzfilter austauschbar, sodass sich entweder eine Grundgruppe von 60 bis 108 kHz oder eine Grundgruppe von 72 bis 120 kHz erzeugen lässt.Carrier frequencies, e.g. 84 and 132 kHz (with a pre-group from 12 to 24 kHz) or carrier frequency filters can be exchanged, so that either a basic group from 60 to 108 kHz or a basic group from 72 to 120 kHz can be generated.

Erzeugt man auf diese Weise zwei Grundgruppen von 60 bis 108 und von 72 bis 120 kHz, so kann die letztere durch Modulation mit z.B. 132 kHz in den Bereich 12 bis 60 kHz umgesetzt werden, sodass man ein lückenloses Band von 12 bis 108 kHz erhält, wobei die Kanäle von 12 bis 60 kHz in Regellage sind. Eine mit den gleichen Mitteln erzeugte andere, im Frequenzbereich gleichliegende Doppelgruppe wird durch erneute Modulation z.B. mit 228 kHz in den Bereich 120 bis 216 kHz umgesetzt. Die beiden so erzeugten Doppelgruppen können sowohl für die Uebertragung in der gleichen Richtung als auch für die Uebertragung in verschiedenen Richtungen benutzt werden. Man hat die Möglichkeit, z.B. an Verzweigungspunkten ohne besonderen Aufwand Doppelgruppen abzuspalten und kann für den Aufbau der Doppelgruppen weitgehend gleiche Filtermittel bzw. Trägerfrequenzen benutzen.If you create two basic groups from 60 to 108 and from 72 to 120 kHz in this way, the latter can be converted into the range 12 to 60 kHz by modulation with e.g. 132 kHz, so that you get a gapless band from 12 to 108 kHz, whereby the channels from 12 to 60 kHz are in the normal position. Another double group generated with the same means and with the same frequency range is converted into the range from 120 to 216 kHz by renewed modulation, e.g. with 228 kHz. The two double groups generated in this way can be used both for transmission in the same direction and for transmission in different directions. It is possible, for example, to split off double groups at branch points without any special effort, and to build up the double groups, largely identical filter media or carrier frequencies can be used.

Ein Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt. Die Figur 2 zeigt das entsprechende Frequenzschema.An embodiment according to the invention is shown in FIG. Figure 2 shows the corresponding frequency scheme.

In der ersten Modulationsstufe, der sogenannten Vorgruppenmodulationsstufe, werden durch die Kanalumsetzer KU(sub)1, KU(sub)2, KU(sub)3 mit den Trägerfrequenzen 12, 16 und 20 kHz aus den Sprachkanälen Vorgruppen im Bereich von 12 bis 24 kHz in Regellage gebildet. Diese Vorgruppen werden in den Vorgruppenumsetzern GU dazu benutzt, Grundgruppen von 60 bis 108 kHz und von 72 bis 120 kHz zu erzeugen. Die Vorgruppenumsetzerstufe für die Erzeugung der Grundgruppen ist dabei bei allen Gruppen die gleiche, es sind lediglich bei einem einen Randbereich liefernden Modulator die Filtermittel und Trägerfrequenzen ausgetauscht, sodass die beiden Gruppen sich um Vorgruppenbreite voneinander unterscheiden. Zur Erzeugung der Grundgruppe 60 bis 108 kHz werden beispielsweise die Trägerfrequenz 96, 108, 120 und 84 kHz und zur Erzeugung der Grundgruppe 72 bis 120 kHz die Trägerfrequenzen 96, 108, 120 und 132 kHz benutzt. Die Grundgruppe 72 bis 120 kHz wird im Gruppenumsetzer GU mit der Trägerfrequenz 132 kHz, die bereits in der Vorgruppenumsetzerstufe benutzt ist, in den Bereich 12 bis 60 kHz umgesetzt. Man erhält auf diese Weise ein lückenloses Band von 12 bis 108 kHz, be- stehend aus zwei gleichgrossen Gruppen 12 bis 60 und 60 bis 108 kHz, von denen die untere Regellage und die obere Kehrlage hat. Eine mit den gleichen Mitteln (wie in der Fig. 1 unten dargestellt) erzeugte, im gleichen Frequenzbereich liegende Doppelgruppe 12 bis 108 kHz wird durch erneute Modulation im Doppelgruppenumsetzer DGU, z.B. mit 228 kHz, in den Bereich 120 bis 216 kHz umgesetzt; die beiden Doppelgruppen haben dann eine Frequenzlücke von Vorgruppenbreite zwischen sich, die von 108 bis 120 kHz reicht. Man kann die Lücke aber auch gleich einem Vielfachen der Vorgruppenbreite machen, beispielsweise zwischen 108 und 132 kHz vorsehen. In diesem Fall benutzt man bei dem Doppelgruppenumsetzer DGU als Trägerfrequenz 240 kHz und erhält die Doppelgruppe in der Frequenzlage 132 bis 228 kHz. In der gleichen Weise lassen sich weitere Doppelgruppen aufbauen.In the first modulation stage, the so-called pre-group modulation stage, the channel converters KU (sub) 1, KU (sub) 2, KU (sub) 3 with the carrier frequencies 12, 16 and 20 kHz convert the voice channels into pre-groups in the range from 12 to 24 kHz formed in the normal position. These pre-groups are used in the pre-group converters GU to generate basic groups from 60 to 108 kHz and from 72 to 120 kHz. The pre-group converter stage for generating the basic groups is the same for all groups, the filter means and carrier frequencies are only exchanged for a modulator providing an edge area, so that the two groups differ by the pre-group width from one another. For example, the carrier frequencies 96, 108, 120 and 84 kHz are used to generate the basic group 60 to 108 kHz and the carrier frequencies 96, 108, 120 and 132 kHz are used to generate the basic group 72 to 120 kHz. The basic group 72 to 120 kHz is converted in the group converter GU with the carrier frequency 132 kHz, which is already used in the pre-group converter stage, in the range 12 to 60 kHz. In this way, a gapless band from 12 to 108 kHz is obtained, consisting of two groups of equal size 12 to 60 and 60 to 108 kHz, of which the lower normal position and the upper inverted position. A double group 12 to 108 kHz generated by the same means (as shown in Fig. 1 below) and lying in the same frequency range is converted into the range 120 to 216 kHz by renewed modulation in the double group converter DGU, e.g. at 228 kHz; the two double groups then have a frequency gap between them of the width of the pre-group, which ranges from 108 to 120 kHz. You can also make the gap equal to a multiple of the pre-group width, for example between 108 and 132 kHz. In this case, the double group converter DGU uses 240 kHz as the carrier frequency and the double group is obtained in the frequency range 132 to 228 kHz. Further double groups can be set up in the same way.

Trägersysteme nach der Erfindung sind besonders beim Einschleusen internationaler Verbindungen über ein nationales Kabelnetz vorteilhaft. Werden entsprechend den Empfehlungen des CCJF für internationale Leitungen Trägersysteme über symmetrische Kabelleitungen eingesetzt, die das Uebertragungsband 12 bis 108 kHz aufweisen, dann kann diese Doppelgruppe ab Grenzamt oder einem der nächsten Verstärkerämter auf 4 oder 6 Gruppensysteme einfach trägerfrequent durchgeschaltet werden, wenn im nationalen Netzteil Uebertragungsbänder verwendet werden, die aus zwei oder mehreren solcher Doppelgruppen bestehen. Die Durchschleusung kann in der Originallage der Doppelgruppe oder nach einer Doppelgruppenmodulation in höherer Lage erfolgen. Das Durchschleusen und Uebertragen in der Originallage hat den Vorzug, dass die in diesen niedrigeren Frequenzbereichen liegenden Sprachkanäle weniger vom Nebensprechen der Nachbarleitungen des Kabels betroffen werden als in den höheren Frequenzlagen. Die internationalen Srpechkanäle werden daher mit Rücksicht auf ihre grössere erforderliche Reichweite bevorzugt. Für den nationalen Netzteil bietet andererseits die erhöhte Ausnutzung der Kabelleitung durch Mehrfachdoppelgruppen wirtschaftliche Vorteile.Carrier systems according to the invention are particularly advantageous when introducing international connections via a national cable network. If, in accordance with the recommendations of the CCJF for international lines, carrier systems are used over symmetrical cable lines that have the transmission band 12 to 108 kHz, then this double group from the border office or one of the next repeater offices can simply be switched through to 4 or 6 group systems with carrier frequency if there are transmission bands in the national power supply which consist of two or more such double groups are used. The passage can take place in the original position of the double group or after a double group modulation in a higher position. Passing through and transmitting in the original position has the advantage that the voice channels in these lower frequency ranges are less affected by crosstalk from the neighboring lines of the cable than in the higher frequency positions. The international communication channels are therefore preferred in view of their greater range. For the national power supply, on the other hand, the increased utilization of the cable line through multiple double groups offers economic advantages.

Claims

1. Device for setting up multiple channel groups for carrier current telephony, in particular via symmetrical cable lines, characterized in that means are provided to convert the voice channels from a double channel group of e.g. 12 to 60 kHz in the normal position and 60 to 108 kHz in the inverted position into transmission groups which contain several double groups, some of which (e.g. the lower double group) are used for one traffic direction, partly (e.g. the upper double group) for the other traffic direction, or all (e.g. lower and upper double group) are used equally for both traffic directions.

2. Device according to claim 1, characterized in that converters and filter means of the same type are used for the construction of the two channel groups forming the double group, only the carrier frequencies and filter means of the converter stages supplying the edge regions being so different from one another that the two channel groups by one channel width (4 kHz) or a multiple thereof are shifted from one another (e.g. 60 to 108 kHz and 72 to 120 kHz), that one of these groups (72 to 120 kHz) is shifted by repeated frequency conversion (12 to 60 kHz) that it connects seamlessly to the other channel group.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by such a design of the means that frequency gaps of channel width (4 kHz) or a multiple thereof are present between abutting double groups.