NL9101040A - Transmissiesysteem voor het via een lokaal optisch netwerk overdragen van satellietsignalen. - Google Patents

Description

Transmissiesysteem voor het via een lokaal optisch netwerk overdragen van satellietsignalen

A. ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een optisch transmissiesysteem voor het via een lokaal optisch transmissienetwerk overdragen van signalen tussen een lokale centrale en op die centrale aangesloten abonnees. De door middel van het lokale optische net met de abonnees uitgewisselde signalen kunnen bijv. telefoniesignalen zijn, TV signalen of ATM-signalen, zoals bekend is uit EP-337619. Deze signalen kunnen op verschillende optische golflengten worden overgedragen, dan wel alle op eenzelfde golflengte. In het laatste geval kan onderscheid tussen de verschillende overgedragen signalen worden bereikt bijv. door fre-quentie-multiplexing (FDM), waarbij de signalen op verschillende draaggolffrequenties worden gemoduleerd, door tijdsleuf-multiplexing (TDM), waarbij de signalen in een doorgaans vaste volgorde, via tijdsleuven worden overgedragen, of door asynchrone tijdverdeelde overdracht (ATM), waarbij de signalen via datacellen worden overgedragen, en de tot eenzelfde signaal behorende datacellen in hun 'header' eenzelfde kenmerk ’virtual channel indicator' (VCI) bezitten.

In de conventionele opzet worden telefoniesignalen en kabel-TV-signalen beide via aparte netwerken aan de abonnees overgedragen. Telefoniesignalen tussen de lokale centrale en de telefoonabonnees worden daarbij uitgewisseld via een stelsel van koperaderparen, behorend tot het lokale telefonienet, terwijl TV signalen naar de (kabel-)TV-abonnee daarbij worden overgedragen via een stelsel van coax-kabels, behorend tot het kabel-TV-net. De telefoniesignalen worden daarbij uitgewisseld in de spraakband (300-3000 Hz), terwijl de (freguentie-gemultiplexte) TV-signalen aan de abonnees worden overgedragen binnen een frequentieband van 45-860 MHz. Overigens behoren tot die kabel-TV-signalen ook FM-radio-signalen (88-108 MHz) en Digitale Satelliet Radio (118;132 MHz). De TV-signalen (PAL of D2-MAC) zijn AM-VSB-gemoduleerde signalen.

De introductie van optische lokale netten maakt het thans mogelijk om de van oorsprong aparte netten --het lokale telefonienet en het kabel-TV-net— te integreren tot eenzelfde netwerk. De abonnees behoeven aldus maar op één net te worden aangesloten, hetwelk dezelfde service biedt als de conventioneel gescheiden netten. Er speelt daarbij ook dat de telefonienetten, die van oorsprong alleen bedoeld waren voor het — smalbandig— uitwisselen van telefoniesignalen, ondermeer door het sterk toegenomen gebruik van PCs, 1tele-werken1 e.d., meer en meer geschikt gemaakt moeten worden voor meer breedbandige toepassingen, vooral voor het uitwisselen van digitale informatie, zoals ISDN-signalen. Anderzijds is er aan de zijde van de kabel-TV-netten de tendens om via die netten niet alleen (breedband-) signalen te distribueren (unidirectioneel, van centrale naar abonnees), maar om daarbij ook besturingssignalen van de abonnees naar de (kabel-TV-)centrale te kunnen verwerken, bijv. ten behoeven van 'abonnee-TV', 'pay per view1 en 'tele-videotheek'. Vanuit beide netwerken is dus een tendens waarneembaar naar een breedbandig, bidirectioneel lokaal netwerk. Optische lokale netwerken, die momenteel in verschillende landen worden geïntroduceerd, bieden aldus een goede mogelijkheid om de van oorsprong gescheiden netten te integreren tot één lokaal net.

B. SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding berust op het inzicht dat in het optische lokale net niet alleen plaats is voor het doorgeven van signalen die van oorsprong via het telefonienet en het kabel-TV-net werden doorgegeven, maar dat thans —door de aanmerkelijk grotere maximale overdrachtfrequentie van het optische net, inherent aan het toepassen van optische in plaats van electrische geleiders— via het optische lokale netwerk tevens signalen aan de abonnees kunnen worden doorgegeven die tot dusverre —ten gevolge van hun zeer hoge frequenties— door 'abonnees' slechts buiten het telefoonnet en buiten het kabel-TV-net om, met behulp van 'eigen middelen', konden worden ontvangen. Met name betreft het de signalen die door TV-omroepsatellieten worden uitgezonden en die in een frequentiegebied liggen van ca. 900-2000 MHz (0,9-2 GHz). Tot dusverre is het gebruikelijk om deze satelliet-signalen via particuliere 'abonnee'-antennes (schotelantennes) op te vangen en —via een 'satel-liet-tuner'— aan het TV-toestel toe te voeren. Het is thans reeds duidelijk dat het toenemend gebruik van deze particuliere schotelanteenes een ontsierend effect zal hebben op het straatbeeld in dorpen en steden (een effect dat ook manifest was m.b.t. de conventionele TV-antennes, voordat de centrale antenne-systemen hun intrede deden; echter zijn schotelantennes volumineuzer dan de conventionele TV-antennes).

Ook zal de werking van de schotelantennes —vooral in stedelijk gebieden— nogal eens belemmerd worden door obstakels, bebouwingen e.d. Verder is het ontvangen van signalen van verschillende satellieten tamelijk lastig, in die zin dat —daar de verschillende satellieten verschillende azimuth en deviatie hebben-- gebruik moet worden gemaakt van even zovele satel-lietschotels dan wel van op afstand op verschillende azimuth en deviatie instelbare schotels. De uitvin ding voorziet in feite in een 'centraal schotelan-tenne-systeem', waarbij echter gebruik wordt gemaakt van de mogelijkheden van het optische lokale net, waardoor dat niet alleen wordt gebruikt als trans-missiemedium voor telefonie-, data- en kabel-TV-signalen, maar thans ook voor het overbrengen van de uitgangssignalen van één of meer centraal geplaatste satellietschotels. Behalve het voorkomen van een wildgroei van antenneschotels, wordt hiermee voorts bereikt dat de aangeboden satellietsignalen van hoge en konstante kwaliteit zijn doordat de centrale schotelantennes de hoogste kwaliteit kunnen hebben en optimaal opgesteld kunnen worden.

De uitvinding voorziet aldus in een transmissiesysteem voor het via een lokaal optisch transmissienetwerk overdragen van signalen tussen een lokale centrale en op die centrale aangesloten abonnees, waarbij er volgens de uitvinding in voorzien wordt dat die lokale centrale middelen omvat voor het ontvangen van signalen, afkomstig van een of meer buitenaardse omroepzenders zoals satelliet-omroepzenders, en voor het via dat lokale optische transmissienetwerk aan de abonnees overdragen van die signalen. Zoals uit het voorgaande duidelijk moge zijn geworden, wordt er daarbij bij voorkeur tevens in voorzien dat die lokale centrale middelen omvat voor het ontvangen van signalen, afkomstig van een of meer aardse omroepzenders en voor het via dat lokale optische transmissienetwerk aan de abonnees overdragen van die signalen.

Nader uitgewerkt kan er verder in voorzien zijn dat de lokale centrale een of meer antennes omvat die bestemd en geschikt zijn voor de ontvangst van signalen, afkomstig van satelliet- en/of aardse omroepzenders, dan wel dat de lokale centrale via een transmissienetwerk is verbonden met een of meer ontvangststations, omvattende een of meer antennes voor het ontvangen van signalen die afkomstig zijn van satelliet- en/of aardse omroepzenders, waarbij de door die antennes ontvangen signalen via dat transmissienetwerk aan die lokale centrale worden overgedragen.

In het bijzonder is de uitvinding —het transport van satelliet-TV-signalen via het lokale optische net- - voordelig in het geval dat de van een of meer satelliet-omroepzenders afkomstige signalen FM gemoduleerde TV signalen zijn. Hierbij zij opgemerkt dat de TV-signalen die in het lagere frequentiegebied —het conventionele kabel-TV-gebied— worden doorgegeven, doorgaans AM(-VSB)-gemoduleerde signalen zijn. Een probleem daarbij is dat —als gevolg van een relatief hoog ruisniveau in optische transmissiesystemen, ten gevolge van de eigen-ruis van de toegepaste zendlasers en als gevolg van optische interferentie (reflecties)- - voor de transmissie van die signalen een relatief groot zendsignaal nodig is, temeer indien —zoals ook in EP-337619 wordt voorgesteld— het optische net een passief netwerk is, waarin de signaaldistributie uitsluitend via passieve componenten, i.c. 'splitters' en 'couplers' plaatsvindt, welke passieve componenten tamelijk veel demping veroorzaken. AM-signalen zijn --inherent aan hun modulatiewijze— tamelijk gevoelig voor signaal/ruis-verhoudingen. FM-signalen daarentegen zijn daar aanmerkelijk minder gevoelig voor, hetgeen satelliet-TV-signalen bij uitstek geschikt doet zijn om via het optische lokale net overgedragen te worden. De uitvinding berust dus op het inzicht dat de zeer hoogfrequente, frequentie-gemoduleerde satelliet-TV-signalen uitstekend gepaard kunnen worden aan de transmissie-eigenschappen van een optisch net, in het bijzonder het optische lokale net.

C. REFERENTIES

EP-337619 [BRITISH TELECOM]

D. ÜITVOERINGSVOORBEELDEN

Figuur 1 toont een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding. In een telefooncentrale(gebouw) 1 worden door middel van golflengte-multiplexers 5 de uitgangssignalen —met een optische golflengte lambda 2— van zich daarin bevindende schakelapparatuur 2 samengevoegd met de uitgangssignalen —met een optische golflengte lambda 1— van een optische signaal-splitser 3 op welks ingang, via een glasvezel-verbinding, de uitgang van een antennestation (TV head-end) 4 is aangesloten. Dat antennestation 4 is voorzien van verschillende antennes, zowel conventionele radio-/TV-antennes, gericht op 'aardse' omroepzenders, als op ('buitenaardse') omroepsa-tellieten gerichte antennes. De omroepsignalen van de satellieten worden daarbij ontvangen op een frequentie van ca. 11-12 GHz, welke zeer hoge frequenties reeds in de antennes zelf worden geconverteerd naar de fre-quentieband van 0,9-2 MHz. De overige, van de conventionele antennes afkomstige signalen liggen in het frequentiegebied van 45-850 MHz. Het hele aldus verkregen spectrum van 45 MHz tot 2 GHz wordt —na conversie in een optisch signaal met een golflengte lambda 1 (bijv. 850 nm)— via de genoemde glasvezel naar de signaalsplitser 3 overgedragen. De van de optische uitgangen van de schakelapparatuur 2 afkomstige optische signalen —met een golflengte lambda 2 (bijv. 1300 nm)— worden in de multiplexers 5 (per uitgang een multiplexer) samengevoegd met het uitgangsignaal van het antennestation 4 zoals dat verschijnt aan de uitgangen van de signaalsplitser 3. De telefoniesignalen naar een van de verschillende abonnees zijn daarbij frequentie-gemultiplext (FDM) binnen de frequentieband 88-108 MHz. De aldus gevormde optische signalen —de telefoniesignalen in de band van 88-108 MHz met een optische golflengte lambda 1 en de radio-/TV-signalen in de band van 45 MHz-2 GHz met een optische golflengte lambda 2— worden naar de zijde van de abonnees overgedragen via een glasvezel 6, die uitmondt in een eerste passieve optische splitser 7, waarna het (overigens verzwakte) signaal via een tweede passieve optische splitser 8 arriveert aan de ingang van de netwerkaansluiting 11 van een abonnee 10. In deze netwerkaansluiting 11 —die in figuur 2 meer in detail wordt getoond— worden de signalen gesplitst (gedemultiplext) naar hun golflengte, geconverteerd in electrische signalen die vervolgens naar hun frequentieband gesplitst worden.

Figuur 2 toont de splitsing van de aan de netwerkaansluiting 11 toegevoerde optische signalen. Het van het antennestation 4 afkomstige optische signaal met golflengte lambda 1 wordt door middel van een optische golflengte-(de)multiplexer van het van de telecommunicatie-schakelapparatuur 2 afkomstige optische signaal met golflengte lambda 2 gescheiden. Vervolgens worden beide signalen elk door een O/E-omzetter (optische ontvanger) geconverteerd in een electrisch radio-/TV-signaal en een electrisch telefoniesignaal. Het radio-/TV-signaal wordt verder gesplitst in (electrische) doorlaatfliters, die een doorlaatband hebben van respectievelijk 45-850 MHz (11.1), 0,9-2 GHz (11.2), 88-108 MHz (11.3) en 118 en 132 MHz (11.4). De uitgangssignalen 11.1-11.4 worden gevoerd maar (zie figuur 1) een analoge TV-ontvanger 13, een satelliettuner 14, een FM-radio-ontvanger 15 en een DSR-ontvanger (DSR=Digital Satellite Radio).

Het electrische telefoniesignaal (88-108 MHz) wordt door een (electrische) ontvanger, afgestemd op een voor die abonnee specifieke frequentie (zie ook de octrooiaanvrage EP90200673 ten name van aanvraagster), omgezet naar een laagfrequent signaal van 0,3-3KHz.

Via een —niet nader beschreven lijneenheid, die zorgdraagt voor uitvoering van het telefonie-signale-ringsprotocol— wordt dat laagfrequent signaal overgedragen naar een telefoontoestel 17 (figuur 1).

De ontvanger maakt deel uit van een zendontvanger, terwijl de E/O-omzetter waarop die zendontvanger is aangesloten, een bidirectionele O/E-omzetter (optische zendontvanger) is. De electrische zendontvanger en de bidirectionele E/O-omzetter geven aldus de van de zijde van de telefooncentrale 2 ontvangen signalen aan het telefoontoestel 17 —en de lijneenheid— door en, andersom, de van het telefoontoestel —en de lijneenheid— afkomstige signalen, bestemd voor de centrale 2. Opgemerkt wordt dat de genoemde golflengte- (de) multiplexer, behalve voor het de-multiplexen van de van de centrale 2 ontvangen optische signalen, tevens —op bekende wijze— dient voor het multiplexen van de signalen die door het telefoontoestel en de lijneenheid worden gegenereerd en bestemd zijn voor de centrale 2.

Verdergaande met figuur 1, worden de uitgangssignalen 11.1 en 11.2 naar de TV-ontvanger 13 gevoerd, via een electrische signaalkoppelaar 12. Signaal 11.1 wordt rechtreeks naar de koppelaar 12 gevoerd, het zeer hoogfrequentie signaal 11.2 via een 'satelliet-tuner' 14, die de signalen binnen de 0,9-2MHz-band omzet in overeenkomstige signalen binnen de 'conventionele' TV-band (waar het TV-toestel geschikt voor is). Ook is het mogelijk om de 0,9-2MHz-signalen om te zetten in 'basisband'-signalen (0-5,5MHz) en deze aan de TV-ontvanger toe te voeren.

Claims (8)

1. Optisch transmissiesysteem voor het via een lokaal optisch transmissienetwerk overdragen van signalen tussen een lokale centrale en op die centrale aangesloten abonnees, met het kenmerk dat die lokale centrale middelen omvat voor het ontvangen van signalen, afkomstig van een of meer buitenaardse omroepzenders zoals satelliet-omroepzenders, en voor het via dat lokale optische transmissienetwerk aan de abonnees overdragen van die signalen.

2. Optisch transmissiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk dat die lokale centrale middelen omvat voor het ontvangen van signalen, afkomstig van een of meer aardse omroepzenders en voor het via dat lokale optische transmissienetwerk aan de abonnees overdragen van die signalen.

3. Optisch transmissiesysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de lokale centrale een of meer antennes omvat die bestemd en geschikt zijn voor de ontvangst van signalen, afkomstig van satelliet- en/of aardse omroepzenders.

4. Optisch transmissiesysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de lokale centrale via een transmissienetwerk is verbonden met een of meer ontvangststations, omvattende een of meer antennes voor het ontvangen van signalen die afkomstig zijn van satelliet- en/of aardse omroepzenders, waarbij de door die antennes ontvangen signalen via dat transmissienetwerk aan die lokale centrale worden overgedragen.

5. Optisch transmissiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de van een of meer satelliet-omroepzenders afkomstige signalen FM gemoduleerde TV signalen zijn.

6. Optisch transmissiesysteem volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het frequentiegebied van die signalen globaal ligt tussen 900 en 2000 MHz met een globale bandbreedte van 15 tot 40 MHz.

7. Optische transmissiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de door het lokale optische transmissienetwerk overgedragen satellietsignalen aan de zijde van de abonnees door satelliettuners worden geconverteerd in voor analoge TV toestellen geschikte ingangssignalen.

8. Optische transmissiesysteem volgens conclusie 7, met het kenmerk dat aan abonneezijde het uiteinde van het lokale optische transmissienetwerk is aangesloten op een opto-electrische omzetter voor het omzetten van via het lokale transmissienetwerk aan de abonnee toegevoerde optische signalen in electrische signalen en dat de genoemde satelliettuner de aldus gevormde electrische satellietsignalen omzet in electrische signalen in een frequentieband die geschikt is voor analoge TV toestellen.