HU186114B

HU186114B - Method for operating multichannel coaxial equipments on dependent transmitting network of symmetric cable and reporting chain for implementing this method

Info

Publication number: HU186114B
Application number: HU286182A
Authority: HU
Inventors: Gaszton Pal; Laszlo Cebe; Ferenc Matusik; Tibor Szalay
Original assignee: Telefongyar
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1985-06-28
Also published as: WO1984001067A1; DE3372832D1; EP0118522A1; EP0118522A4; PL243619A1; EP0118522B1; DD214980A5; PL141926B1

Description

A találmány tárgya eljárás sokcsatornás koaxiális berendezések üzemeltetésére szimmetrikus kábellel kialakított, távtáplálású átviteli hálózaton, mely eljárás a korrekciós kiegyenlítés új módon való végrehajtásával lehetővé teszi, hogy hosszabb gerinchálózat mentén is megfelelő átviteli feltételek között lehessen a már üzemelő szimmetrikus kábeles átviteli hálózatokat koaxiális sokcsatornás berendezések üzemeltetésére felhasználni. A találmány tárgya továbbá sokcsatornás hírátviteli lánc, melynek gerinchálózati erősítő állomásai a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas módon vannak kialakítva.

A telekommunikációban a csatornaszám növelése iránti igény már hosszú ideje monoton nő és ezért márégóta foglalkoznak annak megoldásával, hogy a régebben lefektetett szimmetrikus kábeles hálózatokon is üzemeltetni lehessen a sokcsatornás koaxiális berendezéseket.

A technika állásából ismeretesek az ilyen célra kifejlesztett ún. N+N rendszerek, melyek koaxiális és szimmetrikus kábeles átviteli láncokban egyaránt üzemelnek. Ilyen rendszereket ismertet pl. a PATTANTYÚS: GÉPÉSZ- ÉS VILLAMOSMÉRNÖKÖK KÉZIKÖNYVE c. kiadvány II. kötete (Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1971.) a 149, 150, 157 és 181 oldalakon. Ezek az ismert megoldások azonban csak rövidtávú hálózatokban használhatók.

A találmány szerinti eljárás nagy távolságokra kiterjedően is lehetővé teszi a szokásos koaxiális kábeles berendezésekkel való forgalmazást szimmetrikus kábeles hírátviteli láncban olyan pótszerelvények beiktatása révén, melyeknek minimális a költség- és alkatrészigénye.

Elvileg a kétféle (szimmetrikus, koaxiális) kábelek távvezetéki magatartása hasonló, csillapítás-karakterisztikáik menete jó közelítéssel azonos. Míg azonban a koaxiális kábeleknél a gyakorlatban mérhető karakterisztika menete ezzel egybevág, s az elméleti karakterisztikából kiindulva tervezhetők a hálózatok, addig a szimmetrikus kábelek tényleges karakterisztikája az elméletitől matematikailag nem követhető módon eltér. Ezért az ismert megoldásnál a koaxiális berendezéseket úgy üzemeltették a szimmetrikus kábellel kialakított hálózatban, hogy a P vonalszakaszt magáben foglaló gerinchálózati szakaszonként egy vonalerősítőt gerinchálózati kiegyenlítő taggal láttak el, melynek kis alapcsillapítása elég nagy volt ahhoz, hogy a gerinchálózati szakasz karakterisztikájának torzulásait kompenzáló módon lehessen a szükséges kiemeléseket és elnyomásokat belállítani anélkül, hogy az empirikus korrekció során a csillapítás bármely pontban előjelet váltson. (Az együtt korrigálandó vonalszakoszok számát a vonalszakaszok hosszától és sajátosságaitól függően szokás megválasztani, általában P=4, 5 vagy 6.) Ehhez azonban a gerinchálózati kiegyenlítő tagot („magisztrális kiegyenlítő”) tartalmazó P-ik vonalerősítő állomás felépítését kellett változtatni, eltérően kialakított vonalerősítőt kellett alkalmazni. A találmány szerint valamennyi vonalszakaszban egyező felépítésű vonalerősítőket alkalmazunk, de a gerinchálózati kiegyenlítő tagot tartalmazó P-ik erősítő állomást megelőző, 1......(P— l)-ik erősítő állomásokban előkiegyenlítést végzünk, melynél a csillapítás pilotfrekvencián megegyezik a gerincházózati kiegyenlítő tag megfelelő frekveciájú csillapítása: így a gerinc2 hálózati kiegyenlítő tagot tartalmazó P-ik vonalszakasz bemenetére olyan jel érkezik, mely — az előző szakaszok tényleges frekvencia-karakterisztikáiban mutatkozó eltérések mellett is gyakorlatilag frekvenciafüggetlenül — a jelátviteli sávban szinttöbbletet tartalmaz és ez a szinttöbblet teszi lehetővé a gerinchálózati kiegyenlítő tag alapcsillapításának kompenzálását.

A találmány szerint tehát a koaxiális berendezéseket az átviteli hálózat szimmetrikus be-, illetve kimenetével transzformátorokon át csatolva, a Ρ, (P pl. 4, 5 vagy 6) vonalszakaszt magában foglaló gerinchálózati szakasz P-ik vonalszakaszában végrehajtjuk a technika állása szerint is alkalmazott gerinchálózati korrekciós kiegyenlítést, de az 1., ..., (P-1) vonalszakaszokban előkiegyenlítést hajtunk végre.

Találmányunkat részletesebben az 1—3. ábrák segítségével magyarázzuk. Az 1. ábra a hagyományos koaxialitás telekommunikációs láncnak problémánkra redukált vázlata. A 2. ábra a találmány szerinti lánc vázlatát mutatja, melynél a szokásos kivitelű koaxiális sokcsatornás berendezés szimmetrikus kábeles átviteli láncba van beiktatva. A 3. ábra egy gerinchálózati szakasz példakénti vázlatos tagolását mutatja. Az 1. ábrán látható, hogy koaxialitás kábeles átvitel esetén a vonalszakasz erősítő állomásának bemenetét 11 tápgyűrű, kimenetét további 11 tápgyűrű alkotja, s a bemenet és kimenet közötti lánc kábelkiegyenlítő 12 tagot, szabályozó 14 áramkört, 14 vonalerősítőt és 15 pilotvevőt tartalmaz. A kábelkiegyenlítő 12 tag fix csillapítású. A tápfeszültséget példánk szerint a 16 Zener-dióda stabilizálja.

Ha az átviteli hálózat szimmetrikus kábellel van kialakítva (2. ábra), a vonalerősítő állomás be-, illetve kimenetét 21 transzformátorok alkotják, az állomás változatlan kialakításban tartalmazza a kábelkiegyenlítő 22 tagot, szabályozó 23 áramkört, 24 vonalerősítőt, 25 pilotvevőt és 26 Zener-diódát, de a gerinchálózati szakasz utolsó, P-ik vonalszakaszában járulékos kiegyenlítést (korrekciót) is alkalmazunk. A szimmetrikus kábeles gerinchálózati szakaszban — koaxiális berendezést üzemeltetve — tehát eddig is alkalmaztak korrekciós kiegyenlítést; ehhez külön magisztrális egységet iktattak be a P-ik erősítőt állomásba és ennek megfelelően kellett erősítéstöbbletről gondoskodni, mely azonban csak kisebb távolságú hírátviteli láncban tette lehetővé a helyes illesztést. A beiktatás individuális és bonyolult kialakítást eredményezett.

A találmány szerint viszont a gerinchálózati szakasz valamennyi vonalszakaszában gyakorlatilag egységes az erősítő állomások felépítése, amennyiben a 2. ábrán látható tömbvázlat szerinti a kialakítás, de a járulékos kiegyenlítő 27 tag a P-ik vonalszakaszban individuálisan állítható csillapítású gerinchálózati kiegyenlítő tag, míg az 1......(P - l)-ik vonalszakaszokban a járulékos kiegyenlítő 27 tag olyan előkiegyenlítő tag, melynek karakterisztikája mind a (P-1) vonalszakaszban megegyező.

Alkalmas méretezéssel elérhető, hogy a P-ik erősítő állomás bemenetén meghatározott értékű — a jelátviteli sávban gyakorlatilag frekvenciafüggetlen — szinttöbblet jelenjen meg, melyet a gerinchálózati kiegyenlítő tag csökkent le a szükséges mértékben.

A találmány szerinti átviteli láncban tehát valamennyi vonalerősítő ismert módon és egyezően kiala-2186114 kitolt, a gerinchálózati kiegyenlítőként alkalmazott járulékos kiegyenlítő 27 tag úgy van beállítva, hogy alapcsillapítása a teljes jelátviteli sávban néhány dB értékű legyen és így a csillapítás előjelváltás nélkül megvalósítható a mindenkori szükséges frekvenciakiemelés, illetve -elnyomás. A helye eredő átviteli karakterisztika úgy alakul ki, hogy az igy alkalmazott vonalerősítők és gerinchálózati kiegyenlítő tag mellett az 1., ..., (P-l)-ik vonalszakaszokban járulékos kiegyenlítő 27 tagként olyan előkiegyenlítő tagot alkalmazunk, melynek csillapítása a pilotfrekvencián a Pik vonalszakaszban eszközölt korrekciós csillapítással egyező értékű, a jelátviteli sávban pedig a korrekciós csillapításnál kisebb értékű.

Általánosságban megállapítható, hogy az ilyen felépítésű átviteli láncban a követelmények akkor teljesülnek optimálisan, ha minden üzem frekvencián teljesül az alábbi feltétel:

Ρ x au + (P — 1) x ae + am = P x Ac, ahol a^ — a vonalszakasz kábelcsillapítása, ac — az előkiegyenlítő tag csillapítása, aM — a gerinchálózati kiegyenlítő tag csillapítása és Ae — a vonalszakaszonkénti vonalerősítő erősítése.

Ebből a feltételből kapjuk az előkiegyenlítő tagok méretezési képletét, mert átrendezve:

Abból indultunk ki, hogy a koaxialitás berendezést egyéb változtatások nélkül kívánjuk alkalmazni, tehát a pilotvevőnél sem kívánunk semmiféle változtatást. Ez akkor érhető el, ha a méretezést úgy végezzük, hogy a pilotfrekvencián a vonalerősítők erősítése és a kábelszakasz eredő csillapítása megegyező, így ezen a frekvencián a gerinchálózati kiegyenlítő tag és a előkiegyenlítő tagok csillapításai is — a gyártási tűrés határain belül — megegyező értékűek, vagyis a pilotfrekvencián:

ac = A< —au, aw = ae = állandó;

és a távtáplált állomások erősítése is megegyező ezen a frekvencián:

A = Ac — 3c ⁼ Akorr Ac Hm ·

A 3. ábrán mutatott gerinchálózati szakaszban P = 5, egy vonalszakasz hossza: I, (i=l., ..., 5) = 3,84 km, s így az öt vonalszakaszból álló gerinchálózati szakasz teljes hossza: L» = 5x3,84= 19,2 km. A 2. ábrán mutatott járulékos kiegyenlítő tag az 1....., (P—l)-ik vonalszakaszoknál az előkiegyenlítő 371. tag, a P-ik vonalszakasznál a gerinchálózati kiegyenlítő 372. tag és valamennyi vonalszakaszban egyenlően kialakított 34 vonalerősítőt alkalmazunk.

A funkcionális mennyiségeket szimbolizáló hivatkozási jeleket a 3. ábrán a már megadott értelemmel használjuk.

\z erősítési viszonyok alakulását a tájékoztató adatokat tartalmazó Táblázat szemlélteti; mintaszakasz kísérleti eredményei alapján az értékek természetesen változhatnak.

Táblázat

f (MHz)	0,308	0,5	1 1,4	2	2,4
a_k i,dB)	10,26	13,08 18,78 22,26	26,82	29,40
Ac (dB)	11,69	14,80 21,03 24,94	29,78	32,59
ac (dB)*	0,97	1,31	2,04 2,49	2,92	3,15
A (dB)	10,72	13,49 18,99 22,45	26,86	29,44
Afcor (dB)	8,43	11,54 17,77 21,68	26,52	29,33

f (MHZ)	3	3,4	4	4,287	4,4
a_k (dB)	33,18	35,40	38,64 40,22	40,80
Ae (dB)	36,40	38,74	42,00 43,48	44,05
a. (dB)*	3,37	3,43	3,37	3,26	3,21
A (dB)	33,03	35,31	38,63 40,22	40,84
Afcon (dB)	33,14	35,48	38,74 40,22	40,79

* Az előkiegyenlítő csillapításának kiszámításánál a kábelcsillapítás feltehetően mérési hibából származó egyenetlenségeit korrigáltuk.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1, Eljárás sokcsatornás koaxiális berendezések üzemeli etésére szimmetrikus kábellel kialakított távtávolságú átviteli hálózaton, mely hálózatban vonalszakaszonként erősítő állomás van elrendezve, s melyben minden P-ik (P a vonalszakaszok hosszától és átviteli sajátosságaitól függően választott szám, előnyösen P=4, 5 vagy 6) vonalszakaszban korrigáljuk a P vonalszakaszt magában foglaló gerinchálózati szakaszban — fix kábelkiegyenlítőkkel — megvalósított kiegyenlítést, a vonalszakaszonkénti jelerősítést pedig — a jelfrekvenciás sávnál célszerűen nagyobb frekvenciájú — pilotjelekkel vezéreljük, azzal jellemezve, hogy* a koaxiális berendezéseket az átviteli hálózat be-, illetve kimenetével transzformátorokon át csatolva, a gerinchálózati szakaszhoz tartozó

1., . (P-l)-ik vonalszakaszokban előkiegyenlitést hajtunk végre úgy, hogy a csillapítás a pilotfrekvencián a P-ik vonalszakaszban eszközölt korrekciós csillapítással egyező értékű, a jelátviteli sávban pedig a korrekciós csillapításnál kisebb értékű legyen.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a gerinchálózati ki-31861 ;4 egyenlítő tag csillapításait úgy állítjuk be, hogy minden üzemi frekvencián teljesüljön az alábbi feltétel:

Pxa_k + (P-l)xa_e + a_M = PxA_c, ahol a_k — a vonalszakasz kábelcsillapítása, ae — az előkiegyenlítő tag csillapítása, üm — a gerinchálózati kiegyenlítő tag csillapítása és A« — a vonalszakaszonkénti vonalerősítő erősítése.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy a csillapításokat úgy állítjuk be, hogy pilotfrekvencián teljesüljön az alábbi feltétel:

a_e + A_c = a_M + Ae, vagyis: ae = aM.
4. Sokcsatornás hírátviteli lánc koaxiális telekommunikációs berendezésekkel és az átviteli gerinchálózat legalább egy — P vonalszakaszból álló (P előnyösen 4,
5 vagy 6) — szakaszában szimmetrikus kábellel kialakított távtáplálású átviteli hálózattal, vonalszakaszonként erősítő állomással, mely állomás tartalmaz láncbakapcsolt kábelkiegyenlítő tagot, szabályozó áramkört és vonalerősítőt, valamint a lánccal csatolt pilotvevőt és minden P-ik vonalszakasz erősítő állomásában a láncba gerinhálózati kiegyenlítő tag is be van iktatva, azzal jellemezve, hogy a koaxiális berendezések bemeneti és kimeneti fokozat! transzfomátorok (21) és bemeneti transzformátor (21) és a kábelkiegyenlítő tag (22) közé láncban járulékos kiegyenlítő f tag (27) van beiktatva, melyet az 1......(P -1 )-ik vonalszakaszoknál egyezően kialakított — fix csillapítású — előkiegyenlítő tag (371) és a P-ik szakaszoknál kialakított individuálisan állítható karakterisztikájú gerinchálózati kiegyenlítő tag (372) alkot. io 5. A 4. igénypont szerinti hírátviteli lánc kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a járulékos kiegyenlítő tagok (27) csillapításai közötti arány és azok csillapításértékei minden üzemi frekvencián az alábbi összefüggés szerintiek:

Pxa_k + (P-l)xa_<:-l-aM = PxAe, ahol a_k — a vonalszakasz kábelcsillapítása, ae — az előkiegyenlítő tag csillapítása,

20 aw — a gerinchálózati kiegyenlítő tag csillapítása és Λ: — a vonalszakaszonkénti vonalerősítő erősítése.
6. Az 5. igénypont szerinti hírátviteli lánc kivételi alakja, azzal jellemezve, hogy az előkiegyenlítő tagok ?£> (371) és a gerinchálózati kiegyenlítő tag (372) csillapításai (¾. a_M) a pilotfrekvencián — a gyártási tűrés határain belül — egyező értékűek.