ES2242979T3 - Disposicion transmisora dual con conmutador de copia de seguridad. - Google Patents

Abstract

LA TRANSMISION FIABLE DE LAS SEÑALES EN UN SISTEMA MULTICANAL SE CONSIGUE TRANSFIRIENDO LAS ENTRADAS DE LAS SEÑALES DESDE UN TRANSMISOR NO OPERATIVO, O QUE FUNCIONA DE FORMA ANORMAL, HASTA OTRO TRANSMISOR QUE CONTINUA LA TRANSMISION HACIA OTROS CANALES. AL MENOS DOS TRANSMISORES FUNCIONAN NORMALMENTE, CADA UNO TRANSMITE SU PROPIO BLOQUE DE CANALES. UN SENSOR DETECTA CUANDO LA SALIDA DE UN TRANSMISOR ES IMPROPIA O NO EXISTE, Y PRODUCE QUE FUNCIONE UN CONMUTADOR DE PERMUTACION. EL FUNCIONAMIENTO DEL CONMUTADOR AÑADE EL BLOQUE DE CANALES QUE PROVIENE DE UN TRANSMISOR AL OTRO (A UNO O MAS) DE LOS TRANSMISORES, DE FORMA TAL QUE EL TRANSMISOR O LOS TRANSMISORES RESTANTES PROPORCIONAN AHORA TODOS LOS CANALES.

Description

Disposición transmisora dual con conmutador de copia de seguridad.

La invención se refiere a disposiciones transmisoras para el funcionamiento con canales múltiples y más en particular a disposiciones en las que es deseable la conmutación a un transmisor de copia de seguridad.

Para evitar la pérdida de ingresos directos y la pérdida de la lealtad de suscriptores u oyentes, la mayoría de las disposiciones transmisoras de radio y televisión incluyen alguna provisión para la retransmisión continuada incluso aunque haya fallado una porción del transmisor normal. Algunas veces se proporciona un duplicado del modulador y transmisor. Sin embargo, tales disposiciones son bastante costosas, de forma que una disposición común incluye un transmisor de copia de seguridad de menos de la mitad de la potencia del transmisor principal. Las conexiones de antena y las entradas de señal de bajo nivel deben ser normalmente cambiadas de un transmisor a otro y el transmisor de copia de seguridad puede requerir un tiempo de calentamiento significativo para proporcionar un funcionamiento estable. Esto hace difícil la conmutación automática y provoca una interrupción del servicio indeseablemente larga.

El documento US 4.274.156 proporciona un monitor para transmisor RF que detecta la existencia de condiciones de fallo y desconecta automáticamente el transmisor que falla y conecta el transmisor de copia de seguridad siempre que se detecta una de dichas condiciones de fallo.

De acuerdo con la invención, una disposición transmisora de canales múltiples incluye dos transmisores, cada uno de los cuales en el funcionamiento normal transmite un bloque de señales para aproximadamente la mitad del ancho de banda total a un dispositivo de comunicaciones tal como un cable, guía de ondas o antena; cuando los canales son similares, cada uno transmite la mitad de los canales. En el caso de que uno de los transmisores falle, las señales para el bloque o canales que han sido transmitidos son proporcionadas al otro transmisor que transmite entonces todos los canales. Preferiblemente la potencia transmitida por canal permanecerá sustancialmente inalterada, a pesar de que no pueda ser posible o práctico evitar un aumento en la distorsión. Alternativamente, puede reducirse el nivel de potencia por canal.

En el funcionamiento normal, un bloque de canales puede ocupar la mitad inferior de una banda, y el otro bloque ocupa la mitad superior. Una disposición alternativa puede utilizar dos bloques con canales intercalados, en la que cada bloque se extiende aproximadamente sobre la totalidad de la misma banda.

Dado que no se requiere un alto nivel de conmutación de las conexiones de antena, un dispositivo de acuerdo con la invención es relativamente fácil de automatizar y no se pierde tiempo de calentamiento.

Cada transmisor, siempre que está en el funcionamiento normal, se hace funcionar por debajo de su máxima potencia de salida, por ejemplo para mejorar la vida útil o reducir la distorsión, normalmente se pone en práctica que el modo de copia de seguridad proporcione la transmisión al mismo nivel de potencia por canal, de manera que no se reduzca la cobertura de área de servicio. Esto es particularmente aplicable cuando se utiliza control adaptativo de potencia para variar la potencia de transmisión para acomodar los cambios que varían con el tiempo en la propagación de señal sobre el área de servicio, y puede esperarse que normalmente se haga funcionar a los transmisores bien por debajo de la saturación.

En situaciones en las que la atenuación de señal en el área de servicio fluctúa ampliamente a lo largo del transcurso de un año, consideraciones sobre el coste de funcionamiento del transmisor pueden hacer deseable hacer funcionar el sistema de manera tal que cuando es suficiente con la mínima potencia de transmisor, sea posible desconectar o poner un transmisor en un modo en espera, y utilizar el conmutador para transferir todos los canales al otro transmisor. Cuando este modo es, de lo contrario, practicable, una consideración importante será el tiempo requerido para activar, calentar o estabilizar el transmisor que no está siendo usado activamente, de manera que pueda mantenerse la alta fiabilidad del servicio.

En una realización preferida, la disposición transmisora gestiona una pluralidad de canales de televisión o canales similares de banda ancha a frecuencias por encima de 10 a 12 GHz, tal como una banda de 1 GHz entre 27,5 y 28,5 GHz. Para potencias de salida de 120 vatios por bloque, un tubo de ondas en desplazamiento para cada bloque de 25 canales de FM proporciona suficiente potencia por canal para proporcionar una cobertura omnidireccional hasta un radio de 4,81 Km. Durante el funcionamiento normal, el tubo de baja frecuencia transmite los canales 1-25 de 27,5 a 28,0 GHz y el tubo superior transmite los canales 26-50 de 28,0 a 28,5 GHz.

En otra realización cada transmisor incluye una pluralidad de dispositivos de estado sólido amplificadores o de mezcla/amplificación conectados a un o a una cierta pluralidad de elementos de antena. Cuando cada uno de tales dispositivos normalmente proporciona potencia para un bloque de pequeña frecuencia o canal respectivo de un gran número de canales que está siendo transmitido, bajo un funcionamiento en espera cada dispositivo podría entonces transmitir dos de tales bloques o canales.

Con cierto sacrificio por la complejidad añadida, el mismo principio inventivo puede ser aplicado en situaciones en las que es deseable tener más de dos amplificadores gestionando porciones respectivas del espectro, y en el caso de fallo o bajo rendimiento de uno, esta porción puede ser compartida por los otros o puede ser añadida en su totalidad al bloque transmitido por otro.

La figura 1 es un diagrama esquemático de una disposición celular de transmisión de acuerdo con la invención, y

La figura 2 es un diagrama esquemático de una disposición de conmutación para el uso con la invención.

El sistema mostrado esquemáticamente en la figura 1 incluye dos pluralidades de fuentes 10 y 11 de señal, que son moduladas y combinadas en moduladores 20 y 21 respectivamente, para proporcionar bloques de señales 22 y 23. Cada bloque de señales puede incluir canales de diferentes tipos, características individuales de modulación y anchura de banda, o puede ser un único canal de banda ancha. No es necesario que esté implicada más de una fuente 10 ó 11 de señal. De hecho, los bloques combinados 22 y 23 pueden representar un material de programa de banda muy ancha que, dadas las limitaciones de la tecnología de transmisor o receptor o, por alguna otra razón, es preferiblemente transmitido en dos porciones sobre respectivos transmisores.

Los bloques 22 y 23 de señal son introducidos cada uno en un acoplador primario 30 y un acoplador 31 en espera. Estos acopladores son normalmente idénticos, y pueden ser simples mecanismos de combinación de señal o dispositivos activos tales como convertidores de frecuencia. Cada acoplador tiene dos salidas, una conteniendo las señales correspondientes al bloque 22 y la otra conteniendo señales correspondientes al bloque 23. Las cuatro salidas son introducidas en un conmutador 40, que normalmente estará controlado eléctricamente de forma automática. El conmutador tiene dos salidas, una proporciona señales al transmisor 50 y la otra al transmisor 51. El transmisor 50 tiene su salida alimentando a la antena 52, y el transmisor 51 tiene su salida alimentando a la antena 53. Por supuesto, cuando es factible tecnológicamente, las salidas de ambos transmisores pueden alimentar a una antena, siempre que el fallo de un transmisor no ensucie al otro por el acoplamiento a través de la antena o su alimentación.

Un control 60 está conectado para percibir la pérdida de salida de cualquiera de los transmisores 50 y 51. Esta percepción se muestra como proveniente de las respectivas antenas 50 y 53, pero quedará claro que la pérdida de salida de transmisor puede percibirse en otras localizaciones dentro de la combinación de transmisor y alimentador, o alejadas de la antena. El control 60 tiene una salida que está conectada para provocar el funcionamiento del conmutador 40.

En el funcionamiento normal, el conmutador 40 está configurado de manera que las señales de salida del acoplador primario 30 correspondientes al bloque 22 son introducidas en el transmisor 50, y las señales de salida del acoplador primario 31 correspondientes al bloque 23 son introducidas en el transmisor 51. En el caso de pérdida de salida desde uno de los transmisores (o cualquier otro fallo que afecte a la salida de uno solo de los transmisores), el conmutador 40 se configura para acoplar señales desde el acoplador 31 en espera hasta el transmisor cuya salida ha sido normal.

De acuerdo con otra característica de la invención, el control 60 puede estar conectado a un circuito adaptativo del control de potencia, de manera que el circuito adaptativo de control de potencia proporcione la señal de pérdida de salida al control 60, o pueda utilizar el control de transmisión de potencia para efectuar automáticamente un cambio en la potencia de salida por canal al conmutar al modo en espera. El circuito adaptativo de control de potencia puede incluir uno o más sensores 70 provistos en diferentes localizaciones dentro del área de servicio del transmisor, que transmite por cable (por ejemplo, líneas telefónicas o señales de telemetría tales como "corriente portadora" sobre las líneas locales de potencia) o radio u otra conexión a una unidad 72 en la ubicación del transmisor. La unidad incluye una porción 74 de control que proporciona señales de control de potencia; y una porción receptora 76 que recibe las señales de radio u otras señales de unión desde el sensor o sensores. Se muestra que el control de nivel de potencia se lleva a cabo en los transmisores 50, 51. Sin embargo, dependiendo de la elección del equipo y la disposición de modulación o conversión de frecuencia, puede ser preferible controlar el nivel de potencia del transmisor mediante circuitos de aceptación en los acopladores 30, 31 o moduladores 20, 21.

Los sensores 70 pueden estar provistos en una o más localizaciones fijas predeterminadas. Alternativamente, algunos o todos los receptores de servicio normal, tales como equipamientos locales de clientes, pueden estar equipados para un funcionamiento de dos vías. En este caso las secciones de recepción en aquellas ubicaciones de recepción de servicio pueden ser consultadas periódicamente para proporcionar una señal de informe relativa a la fuerza de señal que está siendo recibida en la ubicación individual. Allí donde la propagación se ve afectada grandemente por la lluvia, uno de tales sistemas proporciona una mayor similitud de identificación del efecto de pequeñas células de lluvia intensa.

La disposición de conmutación mostrada en la figura 2 está especialmente adaptada para la transmisión de un gran número de canales de televisión FM que tienen una anchura de banda nominal de 20 MHz cada uno. Por supuesto, uno o más canales pueden tener una anchura de banda más ancha o más estrecha, y pueden portar señales digitales u otras, a velocidades de transferencia de bit o de incremento instantáneo variables. No existe necesidad de que el número de canales o el espaciado sea el mismo para los dos bloques.

Los bloques rápidos 120 y 121, moduladores de frecuencia, contienen 25 moduladores individuales tales como 120a, y toman señales de entrada (no mostradas) que pueden ser señales de banda base o pueden ser señales de frecuencia más alta tales como ISDN o T-1 o E-1, y las modulan a diferentes frecuencias de canal. Las salidas de los bloques moduladores 120, 121 son bloques de señales 122, 123 entre 50 y 550 MHZ, de manera que se proporciona un espacio total de canal de 1 GHz sin la necesidad de moduladores que operen en o por encima de 1 GHz. Cada uno de estos bloques se introduce en un conversor elevador primario 130 de banda L y un conversor elevador 131 en espera, de banda L.

En esta realización los dos conversores elevadores son idénticos. Tienen respectivas salidas de dos bloques 132, 134 y 133, 135 de señal. Los bloques 132 y 133 contienen señales entre 2,1 GHz y 2,6 GHz, y los bloques 134 y 135 contienen señales entre 2,6 GHz y 3,1 GHz. Los bloques 133 y 135 se combinan entonces en un acoplador 137 para formar un bloque entre 2,1 GHz y 3,1 GHz y se proporcionan a un terminal común de un solo polo, de un conmutador coaxial 147 de doble disparo, que es parte de un conmutador 140, controlado eléctricamente, de tres secciones independientes. Para el funcionamiento normal, sobre un contacto normalmente cerrado determinado cuyo contacto común está conectado a un mezclador 156 de un transmisor 150, una sección 142 de conmutación conecta el bloque 132 a la entrada del transmisor 150; similarmente, sobre un juego de contactos normalmente cerrados la sección 144 de conmutación conecta el bloque 134 a un transmisor 151.

En el caso en el que se percibe que el transmisor 151 tiene una salida impropia o nula, el control 160 provoca que se accione el conmutador 142 para conectar la entrada al mezclador 156 para abrir normalmente un contacto que a su vez está conectado a un contacto normalmente cerrado del conmutador 147, proporcionando, por ello, las señales que forman los bloques 133 y 135 al mezclador 156. Al mismo tiempo, se acciona el conmutador 144. El contacto normalmente abierto del conmutador 144 está conectado a un contacto normalmente abierto del conmutador 147, de manera que se interrumpe la entrada al transmisor 151.

En el caso en el que se percibe que el transmisor 150 tiene una señal impropia o nula, se acciona el conmutador 144 para conectar la entrada al transmisor 151 al contacto normalmente abierto que a su vez está conectado al contacto normalmente abierto del conmutador 147. Simultáneamente, el conmutador 147 es accionado para conectar señales desde el acoplador 137 hasta su contacto normalmente abierto, proporcionando, por ello, las señales que forman los bloques 133 y 135 al transmisor 151. Al mismo tiempo, el conmutador 142 se fija al contacto normalmente abierto que está conectado al contacto normalmente cerrado del interruptor 147, de manera que se interrumpe la entrada al transmisor 150.

En esta realización, el transmisor 150 incluye un oscilador 155 conectado al mezclador 156, para convertir de forma elevadora las señales IF de banda L a la banda de 27,5 a 28,5 GHz. Las señales de banda de 28 GHz son amplificadas entonces en un amplificador 158 de canal de ondas en desplazamiento que está conectado a la antena 152.

La disposición inventiva es utilizable tanto si se incluyen técnicas de cancelación de la distorsión del transmisor o no. Tales técnicas pueden, por ejemplo, incluir alimentación en cabeza o predistorsión.

Debe hacerse notar que la realización preferida se optimiza para la transmisión sobre una banda continúa de 1 GHz. Si las frecuencias asignadas para el servicio no están en una banda continua, pueden preferirse diferentes variaciones. Por ejemplo, si se permite la transmisión desde 27,5 hasta 28,35 GHz y desde 29,1 hasta 29,25 GHz, y posiblemente también desde 31 hasta 31,3 GHz, las limitaciones prácticas del equipamiento pueden requerir una cuidadosa optimización. Por ejemplo, puede preferirse, si solamente se utilizan las dos bandas de frecuencia por debajo de 30 GHz, extender la banda IF hasta 1,75 GHz y dejar una porción sin señal. Esto tiene la ventaja de que sólo se requiere una conversión elevadora, pero esto ensancha grandemente la banda de paso requerida para la IF. Alternativamente, los moduladores pueden ajustarse para proporcionar sólo la banda vacía suficiente entre aquellos canales por debajo de 28,35 GHz y aquellos por encima, de manera que filtros agudos de corte en el transmisor pueden alimentar los bloques inferiores de un convertidor elevador (mezclador y oscilador) y el bloque superior a otro conversor elevador. Esta última técnica parece más adecuada si la banda de por encima de 30 GHz también debe utilizarse.

Muchas otras variaciones que utilizan la invención quedarán claras a aquellos expertos en la técnica, tras la lectura de esta solicitud. Por ejemplo, la separación de bandas descrita anteriormente, en la que se utilizan tres bloques de frecuencias un tanto separadas, puede optimizarse mediante el uso de más de dos secciones de transmisión, y a un cierto coste adicional cada una, o algunas secciones de transmisión seleccionadas pueden tener filtros u otros circuitos que permitan la transmisión cuando se está funcionando en el modo de copia de seguridad, en bandas de frecuencias separadas de la transmitida normalmente. Quedará claro que las diferentes bandas o canales pueden no solo tener diferentes anchuras de banda, sino que pueden contener tipos marcadamente diferentes de señal o estar moduladas de forma diferente. Aunque es indeseable desde el punto de vista de la complejidad, también es posible el funcionamiento en copia de seguridad en el que el bloque añadido se transmite con una diferente polarización. Consecuentemente, el alcance de la invención debe ser medido únicamente según las reivindicaciones adjuntas.

Claims (11)

1. Una disposición de transmisión para el funcionamiento con canales múltiples, que comprende: dos transmisores (50, 51) teniendo cada uno una respectiva entrada y una respectiva salida y se hacen funcionar al mismo tiempo durante el funcionamiento normal, medios para conectar las respectivas salidas al menos a un elemento (52, 53) de comunicación, medios para proporcionar primeras señales de entrada, correspondientes al menos a un primer canal, a la entrada a uno de dichos transmisores, medios para proporcionar segundas señales de entrada, correspondientes al menos a un segundo canal a la entrada del segundo de dichos transmisores, medios (60, 70) para percibir una pérdida de las señales de salida desde uno de dichos transmisores, y medios (40), responsables de percibir una pérdida de las señales de salida desde uno de dichos transmisores, para proporcionar ambas señales de salida a la entrada del otro de dichos transmisores, por el cual el otro de dichos transmisores transmite entonces la primera señal de entrada en dicho primer canal y la segunda señal de entrada en dicho segundo canal.

2. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho al menos un elemento de comunicación es un par de antenas (52, 53), transmitiendo cada una la salida de un respectivo transmisor.

3. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 2, caracterizada porque cada una de dichas antenas es una antena omnidireccional.

4. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque cada uno de dichos transmisores (50, 51) incluye una unidad de conversión de frecuencia y una unidad de salida de RF.

5. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 4, caracterizada porque la unidad de conversión de frecuencia es un conversor elevador y porque las unidades RF comprenden un amplificador de salida.

6. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 4, caracterizada porque cada una de dichas unidades RF comprende un canal de ondas de desplazamiento, dicho dispositivo de comunicaciones es una antena microondas y dichos medios para conectar comprenden una guía de ondas.

7. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque cada uno de dichos transmisores transmite sustancialmente la misma potencia por canal cuando se transmiten dichas dos señales de entrada que cuando se transmite solamente una de dichas señales de entrada.

8. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque: cada uno de dichos medios de provisión comprende fuentes para una respectiva pluralidad de señales a respectivas frecuencias y, medios para combinar cada una de dichas respectiva pluralidad de señales en una respectiva banda de radiofrecuencias, los dos medios de proporción conjunta comprenden un conversor elevador primario que tiene dos salidas, los medios de proporción de ambas señales de salida comprenden un conversor elevador en espera, y un dispositivo conmutador, y dichos medios para percibir comprenden un control de conmutación de proporción de una señal de control a dicho dispositivo conmutador.

9. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 8, caracterizada porque para el funcionamiento en espera dichos medios de conexión conectan respectivamente las salidas del conversor elevador en espera a un terminal común, y para el funcionamiento normal dichos medios para conectar comprenden medios para conectar las salidas primarias del conversor elevador respectivamente a los dos bloques transmisores.

10. Una disposición de transmisión para el funcionamiento multicanal que comprende: una pluralidad de transmisores teniendo cada uno una respectiva entrada y una respectiva salida y siendo accionados al mismo tiempo durante el funcionamiento normal, medios para conectar las respectivas salidas al menos a un elemento de comunicación, medios para proporcionar primeras señales de entrada, correspondientes al menos a un primer canal de la entrada del primero de dichos transmisores, medios para proporcionar segundas señales de entrada, correspondientes al menos a un segundo canal a la entrada del segundo de dichos transmisores, medios para percibir una pérdida de las señales de salida desde uno de dichos transmisores, y medios, responsables de percibir una pérdida de las señales de salida desde uno de dichos transmisores distinto de dicho primer transmisor, para proporcionar al menos una porción de las señales de entrada normalmente provistas a la entrada de dichos transmisores a dicho primer transmisor, por lo que dicho primer transmisor transmite entonces señales correspondientes a dichas primeras señales en dicho primer canal y señales correspondientes a dicha porción en dicho segundo canal.

11. Una disposición según se reivindica en la reivindicación 10, caracterizada porque dicha porción incluye todas las señales de entrada normalmente provistas a la entrada de uno de dichos transmisores.