NO179889B

NO179889B - Kabelfjernsynssystem hvor informasjonssignaler overföres for flere abonnenter, samt abonnentterminal for anvendelse i et sådant system

Info

Publication number: NO179889B
Application number: NO904042A
Authority: NO
Inventors: Woo H Paik; David Grubb Iii; David Edward Charlton
Original assignee: Gen Instrument Corp; Corning Inc
Priority date: 1989-09-19
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1996-09-23
Also published as: CA2025521A1; AU620735B2; FI98030C; JP3305710B2; KR910007368A; FI904397A0; JPH03167987A; NO904042D0; EP0419137B1; NZ235309A; KR940006733B1; NO179889C; FI98030B; EP0419137A2; NO904042L; US5136411A; EP0419137A3; CA2025521C; DK0419137T3; DE69024006D1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår elektroniske kommunikasjonssystemer og gjelder særlig bruk av fiberoptikk i kabelfjernsynssystemer (CATV-systemer - Cable Television Systems).

I en hovedterminal for et typisk CATV-system amplitudemoduleres flere videosignaler fra separate videosignalkilder på flere bærebølger, som derpå kombineres for frembringe et elektrisk multiplekssignal. Dette elektriske multiplekssignal overføres så til en fordelingsterminal, hvorfra det videreføres til hver og en av et antall abonnentterminaler over et tilsvarende antall koaksialkabler som forbinder fordelingsterminalen med nevnte flere abonnentterminaler. Tjenesteønskesignaler angående overføringen og som frembringes i abonnentterminalene, overføres vanligvis tilbake til hovedterminalen over telefonlinjer.

Bruk av optiske fibre for å overføre fjernsynssignaler i CATV-systemer har vært foreslått på grunn av fibrenes overlegne overføringsegenskaper over lange avstander sammenlignet med overløringsegenskapene for koaksialkabler over tilsvarende avstander. Artikkelen "Economic FO System For New Residential Services" av Hightower, i Telephony av 17. mars 1986, s. 44, beskriver et CATV-system hvor det elektriske multiplekssignal omformes i en sentral til et optisk multiplekssignal og derpå overføres over en optisk enkeltmodus fiber til en flermodi signaldeler, hvorfra det optiske multiplekssignal fordeles til flere abonnentterminaler over et tilsvarende antall optiske flermodifibre. I det system som foreslås av Hightower overføres forespørselssignalene fra de mange abonnentterminaler over separate fiberoptiske ledd til en annen flermodi signaldeler som overfører forespørselssignalene over en optisk flermodifiber til sentralen. En omkobler som anvendes for å multipleks-kombinere signalene i sentralen styres i samsvar med tjenesteønskesignalene.

Omkostningene i forbindelse med et sådant CATV-system som benytter optisk fiberforbindelse til hver av abonnentterminalene, er meget høye sammenlignet med omkostningene for et typisk CATV-system i henhold til kjent teknikk og som utnytter koaksialkabel-forbindelse til hver av abonnentterminalene.

Foreliggende oppfinnelse gjelder således et kabelfjernsynssystem hvor informasjonssignaler for flere abonnenter overføres til forskjellige abonnentterminaler, idet systemet omfatter:

- en hovedterminal, i hvilken det inngår:

• kondisjoneringsutstyr for å frembringe og kondisjonere flere informasjonssignaler for overføring til flere abonnentterminaler, • omkoblingsutstyr for å velge ut et eller flere signaler fra nevnte kondisjonerte informasjonssignaler, kombineringsutstyr for å sette sammen nevnte kondisjonerte informasjonssignaler ved hjelp av frekvens-multipleksing, for derved å danne et sammensatt signal for overføring til nevnte abonnentterminaler, og reguleringsutstyr for å styre nevnte omkoblingsutstyr som reaksjon på tjeneste- ønskesignaler mottatt fra abonnentterminalene, og - flere abonnentterminaler, idet det i hver enkelt av disse inngår avstemningsutstyr for å motta nevnte sammensatte signal og ut fra dette velge en frekvenskanal for å trekke ut det tilhørende ene signal av nevnte kondisjonerte informasjonssignaler.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk, særlig fra følgende ålment tilgjengelige europeiske patentsøknader: EP 320 181, EP 128 769, EP 020 878, har da kabelfjernsynssystemet i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at: - nevnte hovedterminal omfatter innsettingsutstyr for i hvert av nevnte kondisjonerte informasjonssignaler å føye inn et styresignal som gjør det mulig for en gitt abonnentterminal å trekke ut av nevnte sammensatte signal et utvalgt signal av nevnte

informasjonssignaler som foreligger i vedkommende utvalgte frekvenskanal, og

- nevnte abonnentterminal omfatter signalbehandlingsutstyr innrettet for å reagere på nevnte styresignal i det kondisjonerte informasjonssignal som er valgt og trukket ut ved hjelp av nevnte avstemningsutstyr for å bekrefte at nevnte styresignal gjør abonnentterminalen i stand til å trekke ut nevnte ene utvalgte signal av nevnte informasjonssignaler, og når dette ikke er tilfellet å programmere nevnte avstemningsutstyr (96) til å velge en annen frekvenskanal for nevnte sammensatte signal inntil avstemningsutstyret er avstemt til nevnte utvalgte frekvenskanal.

I en foretrukket utførelse kjennetegnes kabelfjernsynssystemet i henhold til oppfinnelsen ved at: - systemet er anordnet og innrettet for å utføre overføringen av nevnte informasjonssignaler fra nevnte hovedterminal til nevnte flere abonnentterminaler ved å overføre informasjonssignalene fra hovedterminalen til flere fordelingsterminaler, fra hvilke de

så fordeles til forskjellige abonnentterminaler,

- nevnte sammensatte signal er et sammensatt elektrisk signal,

- nevnte hovedterminal omfatter omformingsutstyr for å omforme det sammensatte elektriske signal til et sammensatt optisk signal beregnet på overføring, - hver fordelingsterminal er enkeltvis forbundet med hovedterminalen over en eneste optisk fiber anordnet for overføring av det sammensatte optiske signal fra omformingsutstyret i hovedterminalen til fordelingsterminalen, idet hver fordelingsterminal omfatter: • utstyr for å motta nevnte overførte, sammensatte optiske signal og omforme dette signal til flere identiske, sammensatte elektriske signaler for fordeling til de forskjellige abonnentterminaler, • utstyr for å motta tjenesteønskesignaler fra hver av de nevnte flere abonnentterminaler forbundet med fordelingsterminalen, og • utstyr for å omforme hvert mottatt tjenesteønskesignal til et optisk tjenesteønske-signal for overføring til hovedterminalen, idet

hovedterminalen også omfatter utstyr for å motta optiske tjenesteønskesignaler overført fra fordelingsterminalene og omforme dem til elektriske tjenesteønskesignaler i form av nevnte tjenesteønskesignaler.

I en særlig foretrukket utførelse av kabelfjernsynssystemet i henhold ti! oppfinnelsen kan reguleringsutstyret, omkoblingsutstyret og en styreinnretning anordnet i hovedterminalen være innrettet for, som reaksjon på et mottatt tjenesteønskesignal fra en gitt abonnentterminal, å samvirke for å velge ut en frekvenskanal for overføring av det ønskede informasjonssignal, som bærer et styresignal som muliggjør den gitte abonnentterminals mottagning av det ønskede informasjonssignal.

Foreliggende oppfinnelse gjelder også en abonnentterminal for et kabelfjernsynssystem hvor et sammensatt signal som inneholder frekvens-multipleksede informasjonssignaler kondisjonert for flere abonnenter, overføres til forskjellige abonnentterminaler som reaksjon på tjenesteønskesignaler mottatt fra abonnentterminalene, idet abonnentterminalen omfatter avstemningsutstyr for å motta nevnte sammensatte signal og ut fra dette velge en frekvenskanal for å trekke ut det tilhørende ene signal av nevnte kondisjonerte informasjonssignaler.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk, særlig fra de ålment tilgjengelige europeiske patentsøknader nevnt ovenfor, har da abonnentterminalen som særtrekk at den omfatter signalbehandlingsutstyr innrettet for å reagere på et styresignal innføyd i hvert av nevnte kondisjonerte informasjonssignaler og som gjør det mulig for en abonnentterminal å trekke ut av nevnte sammensatte signal et utvalgt informasjonssignal som foreligger i vedkommende utvalgte frekvenskanal, for derved å bekrefte at styresignalet i det kondisjonerte informasjonssignal som er valgt og trukket ut ved hjelp av nevnte avstemningsutstyr, gjør abonnentterminalen i stand til å trekke ut nevnte ene utvalgte signal av nevnte informasjonssignaler, og når dette ikke er tilfellet å programmere nevnte avstemningsutstyr til å velge en annen frekvenskanal for nevnte sammensatte signal inntil avstemningsutstyret er avstemt til nevnte utvalgte frekvenskanal.

Med den foreliggende oppfinnelse er det således frembragt et økonomisk fordelaktig CATV-system hvor en eneste optisk fiber utnyttes for å overføre informasjonssignaler, slik som fjernsynssignaler beregnet på flere abonnentterminaler fra en hovedterminal til en fordelingsterminal. I fordelingsterminalen omformes de overførte signaler fortrinnsvis til elektriske signaler for fordeling til de forskjellige abonnentterminaler over flere elektriske signalkanaler, slik som vanlige koaksialkabler. CATV-systemet i henhold til oppfinnelsen utnytter derved de optiske fibres overlegne egenskaper for langdistanse-overføringer i forbindelsen mellom hovedterminalen og fordelingsterminalen, mens de billigere koaksialkabler utnyttes for det store antall forbindelser mellom fordelingsterminalen og abonnentterminalene, hvor lengden av disse forbindelsesledd er slik at forskjellen i overføringsegenskaper mellom koaksialkabler og optiske fibre ikke er like vesentlig.

Faktisk kan allerede foreliggende CATV-systemer som benytter koaksialkabler i alle sine overføringsledd, fornyes med systemet i henhold til foreliggende oppfinnelse uten at det derved er nødvendig å skifte ut koaksialkabelforbindelsene fra fordelingsterminalen til abonnentterminalene.

Ytterligere særtrekk ved den foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet i sammenheng med en foretrukket utførelse og under henvisning til de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 er et blokkskjema av en foretrukket utførelse av et CATV-system i henhold til

den foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 er et blokkskjema av en foretrukket utførelse av hovedterminalen i det viste

system i fig. 1,

fig. 3 er et blokkskjema av en foretrukket utførelse av en fordelingsterminal i det viste

system i fig. 1, og

fig. 4 er et blokkskjema av en foretrukket utførelse av en abonnentterminal i det system som er vist i fig. 1.

I fig. 1 er det vist at en foretrukket utførelse av et CATV-system i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter en hovedterminal 10, flere fordelingsterminaler 12 og flere abonnentterminaler 14. Hver fordelingsterminal 12 er forbundet med en hovedterminal 10 over én eneste optisk fiber 16 av enkeltmodustype. Hver fordelingsterminal 12 er videre forbundet med flere abonnentterminaler 14 ved hjelp av et tilsvarende antall koaksialkabler 18.

Hovedterminalen 10 velger dynamisk fjernsynssignaler fra et antall forskjellige kilder, slik som et lokalt kringkastet fjernsynsprogram 20, fjernsynsprogrammer kringkastet over en kommunikasjonssatellitt 22, samt tidligere registrerte programmer fra et videobåndbiblio-tek 24, for de foreliggende abonnentterminaler 14 som reaksjon på overførte abonnent-ønsker, samt avgir på hver optisk fiber 16 et sammensatt optisk signal som inneholder de fjernsynssignaler som er utvalgt for overføring til de abonnentterminaler 14 som er forbundet med den fordelingsterminal 12 som vedkommende optiske fiber 16 er tilknyttet. Hvert sådant sammensatt signal inneholder et forutbestemt antall frekvenskanaler som opptar forskjellige deler av et gitt overføringsbånd.

Hver fordelingsterminal 12 omformer det sammensatte optiske signal som mottas fra en enkelt optisk fiber 16 til sammensatte elektriske signaler for overføring over koaksialkablene 18 til hver av de forskjellige abonnentterminaler 14. Hvert sammensatt elektrisk signal som avgis på en koaksialkabel 18 fra en gitt fordelingsterminal 12 inneholder det samme forutbestemte antall kanaler som det sammensatte optiske signal som mottas over den eneste fiber 16 som er forbundet med den gitte fordelingsterminal 12.

Hver abonnentterminal 14 omfatter en mottager for å motta de fjernsynssignaler som inngår i det sammensatte elektriske signal som overføres fra den tilsluttede fordelingsterminal 12 over den koaksiale forbindelseskabel 18, og som reagerer på et styresignal som sendes til abonnentterminalen 14 innenfor et sådant sammensatt signal, for derved å gjøre det mulig for mottageren i abonnentterminalen 14 å motta et fjernsynssignal som sendes til denne abonnentterminal 14 fra fordelingsterminalen 12 over en utvalgt kanal av de forskjellige gitte frekvenskanaler i det sammensatte signal.

Tjenesteønskesignaler frembringes i abonnentterminalen 14 og overføres elektrisk over koaksialkablene 18 til de respektive fordelingsterminaler 12 som abonnentterminalene 14 er forbundet med. Hver fordelingsterminal 12 omformer de elektriske tjenesteønske-signaler som mottas over koaksialkablene 18 fra abonnentterminalene 14, til optiske tjenesteønskesignaler for overføring til hovedterminalen 10 over nevnte eneste optiske fiber 16.

Hovedterminalen 10 omformer de optisk tilførte tjensteønskesignaler som mottas over den optiske fiber 16 fra de respektive fordelingsterminaler 12, idet de omformes til elektriske tjenesteønskesignaler som behandles i hovedterminalen 10 for dynamisk å styre valg av fjernsynssignaler som skal avgis på de forskjellige frekvenskanaler som inngår i det sammensatte signal som skal overføres til de forskjellige fordelingsterminaler 12 over de forskjellige optiske fibre 16.

Hovedterminalen 10 arbeider i samsvar med de styresignaler som overføres til abonnentterminalene 14 for derved å tillate mottagning av bare valgte frekvenskanaler i de forskjellige abonnentterminaler 14. Dette finner sted ved frekvensinnstilling av det fjernsynssignal som er angitt i det mottatte tjenesteønskesignal fra en gitt abonnentterminal inne i vedkommende sammensatte signal for overføring til vedkommende abonnentterminal 14 over den gitte frekvens fastlagt ved det styresignal som overføres til vedkommende abonnentterminal 14.

I fig. 2 er det vist at hovedterminalen omfatter flere kondisjoneringsenheter 26 for kildesignaler, flere overføringsenheter 28 og en styredatamaskin 30. Kondisjoneringsenhetene 26 for kildesignalene er hver koblet til forskjellige kilder 32 for fjernsynssignaler, slik som programmer mottatt fra lokal kringkasting, satellittoverføringer, samt videobånd med forut registrerte programmer. Antallet kondisjoneringsenheter 26 for kildesignalene er bare begrenset av antallet forskjellige kilder som det er tilgang til, for å utlede de forskjellige fjernsynssignaler for overføring til abonnentterminalene 14. Antallet overføringsenheter 28 tilsvarer antallet fordelingsterminaler 12.

Hver kondisjoneringsenhet 26 for kildesignaler omfatter en styresignalinnsetter 34, en FM-modulator 36 og en hårdbegrenser 38.

Styresignalinnsetteren 34 fører styredata inn i det fjernsynssignal som er tilført fra en gitt kilde 32. Styredatainnsetteren 34 setter inn sådanne styredata i et slukkeintervall i fjernsynssignalet, slik som det horisontale slukkeintervall, på den måte som er beskrevet i US-patent nr. 4 613 901. Styredataene omfatter det ovenfor nevnte styresignal som gjør det mulig for en mottager i en gitt abonnentterminal 14 å motta et fjernsynssignal som opptar en valgt, forutbestemt frekvenskanal. Dette styresignal avgis til styresignalinnsetteren 34 fra styredatamaskinen 30, som også holder rede på abonnentdata. Styredataene kan videre omfatte slike data som er nødvendige for å gjenopprette fjernsynssignalet, hvis dette signal er blitt overført i omkastet format. Styresignalinnsetteren 34 kan videre omforme audiodelen av det tilførte fjernsynssignal til digitale audiosignaler og innføre disse digitale audiosignaler i de horisontale slukkeintervaller sammen med nevnte styredata, slik det også er beskrevet i US-patent nr. 4 613 901.

FM-modulatoren 36 modulerer fjernsynssignalet ved 60 MHz efter at styredata er innført, og det modulerte fjernsynssignal blir hårdt begrenset av hårdbegrenseren 38 for overføring til en transmisjonsenhet 28. Hver transmisjonsenhet 28 omfatter en N x M digitalomkobler 40, M opp-omformere 42, en signalkombinasjonsenhet 44, en laserdiode-driver 46, en laserdiode 48, en bølgelengde-fordelende multiplekser/demultiplekser (WDM - Wavelength-Division Multiplexer/demultiplexer) 50, en PIN-FET-mottager 52, en datadetektor 54, en kanalvalgregulator 56 og en FSK-modulator 58.

M er det forutbestemte antall forskjellige frekvenskanaler som foreligger i det overførte frekvensbånd, og N er minst det foreliggende antall kondisjoneringsenheter 26 for forskjellige kildesignaler. Kondisjoneringsenhetene 26 for kildesignalene er parallell-koblet til de digitale omkoblere 40 i de forskjellige overføringsenheter 28. Den digitale omkobler avgir fjernsynssignaler på M forskjellige utganger til de M forskjellige opp-omformere 42. Hver opp-omformer 42 modulerer det signal den mottar fra signal-omkobleren 40 til en forskjellig tilordnet frekvenskanal. Tilkoblingen av de forskjellige opp-omformere 42 til de respektive kondisjoneringsenheter 26 for kildesignalene styres av kanalvalgregulatoren 56. En gitt kondisjoneringsenhet 26 for kildesignalene kobles av digitalomkobleren 40 til mer enn én opp-omformer 42 i det tilfelle mer enn én abonnentterminal 14 skal motta det fjernsynssignal som avgis av den gitte kondisjoneringsenhet 26, eller når mer enn én mottager i en gitt abonnentterminal 14 skal motta det fjernsynssignal som avgis av en gitt kildesignal-kondisjoneringsenhet 26.

Signalkombinasjonsenheten 40 kombinerer fjernsynssignalene på de forskjellige frekvenssignaler som opprettes av opp-omformerene 42 til å frembringe et sammensatt elektrisk signal på en ledning 60 som inneholder de opp-omformede fjernsynssignaler på de M forskjellige frekvenskanaler.

Laserdiodedriveren 46 og laserdioden 48 omformer det sammensatte elektriske signal på en ledning 60 til et sammensatt optisk signal 62.

Den bølgelengde-fordelende multiplekser/demultiplekser (WDM) 50 kobler en vanlig optisk enkeltmodusfiber 16 både til iaserdioden 48 og til PIN-FET-mottageren 52 for å tillate både utsendelse av det sammensatte optiske signal 62 fra Iaserdioden 48 over den konvensjonelle optiske enkeltmodusfiber 16 til den optiske mottager 72 (fig. 3) i fordelingsterminalen 12 (fig. 1), og mottagning i PIN-FET-mottageren 52 av optiske tjenesteønskesignaler 64, eller andre signaler med liten båndbredde (f.eks. 1,5 Mbit/sek. T1 telefonoverføring), som overføres over den optiske fiber 16 til hovedterminalen 10.

WDM 50 sørger for samtidig overføring av lys med lang bølgelengde inn i den konvensjonelle optiske enkeltmodusfiber 16 og lys med kort bølgelengde mottatt fra den optiske fiber 16 ved hjelp av kjent bølgelengde-fordelende multipleks/demultipleks-teknikk. En form av WDM'en omfatter et par optiske fibre som holdes sammen, varmes opp, strekkes og sammensveises for å opprette motsatt rettede, stråleutvidende konusover-ganger atskilt av et langstrakt koblingsområde. Et eksempel på en strukket og sveiset WDM utført for bruk i et system med ren enkeltmodusoverføring ved 1320 og 1550 nm, er angitt i US-patent nr. 4 834 481. WDM er fortrinnsvis utformet i en flerindeks "fiber-i-rør"-struktur av den art som er beskrevet i US-patentsøknad nr. 223 423, innlevert 25. juli 1988. Fremstillingsprosessen for disse fiber-i-rør-WDM'er krever ingen etsing av fiberen. Med denne utførelse oppviste fiber-i-rør-WDM'er en isolasjon på 10-15 dB for 1300 nm, og større isolasjon for 850 nm.

Avskjæringsbølgelengden for en typisk optisk fiber er fastlagt som den bølgelengde hvor overføringen over en sådan fiber fører til utvikling av mer enn én forplantningsmodus, hvilket vil si "multimodus-overføring". Overføring av to eller flere modi anses å være flermodioverføring, slik dette uttrykk anvendes i den nærværende fremstilling. Lys med lang bølgelengde, slik det er angitt her, betyr lys med en bølgelengde større enn avskjæringsbølgelengden for den konvensjonelle enkeltmodusfiber som anvendes i systemet.

Lys med kort bølgelengde, i den betydning som er angitt her, innebærer lys med en bølgelengde mindre enn nevnte avskjæringsbølgelengde. Ved anvendelse av vanlig enkeltmodusfiber med en avskjæringsbølgelengde omtrent lik 1240 nm eller mer, samt ved bruk av bredt tilgjengelige laserkilder, vil området for enkeltmodusforplantning med lang bølgelengde i fiberen være omtrent fra 1240 til 1550 nm. Ved korte bølgelengder under omtrent 1240 nm vil forplantningen i en sådan fiber finne sted i flere modi. Med uttrykket "konvensjonell" enkeltmodusfiber slik det er brukt her, menes en tilpasset belagt eller nedtrykket belagt fiber uten noen spesiell brytningsindeksprofil fastlagt for å øke båndbredden for flermodioverføring.

I det foreliggende system er to foretrukkede korte bølgelengder 750 nm og 850 nm, mens en foretrukket lang bølgelengde er 1300 nm, da økonomiske laserkilder er tilgjengelige ved disse bølgelengder. Delnumrene for laserne med kort bølgelengde er Mitsubishi FU-04LD-N for 850 nm-laseren og FU-01SLD-N(4406) for 750 nm-laseren, slik det fremgår av Mitsubishi 1988 Optoelectronic Components Catalog. For de fleste systemer vil anvendelse av sådanne korte bølgelengder innebære en avgjørende ulempe, da den tilgjengelige bølgelengde for flermodioverføringen ved 850 nm (omtrent 200-400 MHz km) er to størrelsesordener mindre enn den tilgjengelige båndbredde for enkeltmodusoverføring over enkeltmodusfiberen ved 1300 nm (større enn 20 GHz km). Spesielle fibre er blitt anvendt for å oppnå større båndbredde ved flermodioverføring. Et eksempel på en sådan spesialfiber er angitt i US-patentsøknad nr. 259 723, innlevert 19. oktober 1988. (Se også Turesdale og Nolan, E. C. O. C. 1986 Technical Digest, bind 1, side 181 (1986), Barcelona, Spania.)

I det foreliggende system er den manglende båndbreddeparitet utlignet ved fordringer til systemet og foretrukne opto-elektroniske komponenter for derved å frembringe et økonomisk dobbeltrettet system ved anvendelse av en konvensjonell optisk enkeltmodusfiber med størst mulig overføringsavstand og lavest mulige omkostninger. Transmisjonsleddet med stor båndbredde og enkeltmodusoverføring er egnet for overføring av fjernsynssignaler over en moderat avstand (slik som 12 km), og den lavere båndbredde for flermodioverføring er da tilstrekkelig for overføring av tjenesteønske-signaler og andre signaler med liten båndbredde, over samme avstand. Fortrinnsvis kan systemets utførelse være valgt slik at en vesentlig andel av den tilgjengelige båndbredde i hver retning kan utnyttes uten å tape båndbredde i den ene retning på gruhn av båndbredde/avstandsbegrensninger for overføringsleddet i den annen retning.

Foreliggende overføringssystem tillater videre bruk av en konvensjonell optisk enkeltmodusfiber med lav pris samt prisbillige kompaktskivelasere (CD Lasers), samtidig som 3dB demultipleksing blir mulig, således at intet lys går tapt, ganske enkelt på grunn av systemets konstruksjon. Utenfor CATV-feltet er visse dobbeltrettede overføringssystem-er blitt foreslått ved bruk av én eneste fiber. Disse systemer har imidlertid vesentlige ulemper sammenlignet med foreliggende oppfinnelse. Sådanne systemer som overfører ved 1300 nm i begge retninger, medfører f.eks. typisk tap av halvparten av signalet i hver retning. Som et annet eksempel krever sådanne WDM-baserte systemer som overfører utelukkende enkeltmoduslys ved 1300 nm og 1550 nm, kostbar sender/- mottager-teknologi for 1550 nm.

Den spesielle utførelse av WDM'er med "fiber-i-rør" som er beskrevet her, arbeider meget effektivt som modusfilter, delvis på grunn av den økede avskråningsvinkel som denne utførelse innebærer. Dette gjør det mulig å filtrere et multimodussignal på 750 nm (eller 850 nm) til et enkeltmodussignal med nedsatt effekt for mottagning i PIN-FET-mottageren 52. Dette er imidlertid en valgt funksjon og kan anvendes for å øke signal/- støy-forholdet for et signal med smal båndbredde som overføres over flermodileddet, ved å eliminere modusoppsplittingsstøyen. Slik den anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse, omformer WDM'en 70 de optiske tjenesteønskesignaler som frembringes ved 750 nm (eller 850 nm) til et enkeltmodussignal som føres i den optiske fiber 16. På grunn av at signalet ved 750 nm (eller 850 nm) ligger under avskjæringsbølgelengden for den vanlige optiske enkeltmodusfiber 16, omvandles dette enkeltmodussignal atter til flermodi etterhvert som det overføres over lengdestrekningen av den optiske fiber 16. WDM'en 50 gjen-omformer imidlertid signalet ved 750 nm (eller 850 nm) til enkeltmodus for behandling i PIN-FET-mottageren 52, hvorved signal/støy-forholdet økes.

Kanalvalgregulatoren 56 oppretter utspørringssignaler som moduleres av FSK-modulatoren 58 for overføring til abonnentterminalene 14 sammen med det sammensatte signal som avgis av signalkombinasjonsenheten 44. Utspørringssignalene bringer abonnentterminalene 14 til å sende ut lagrede tjenesteønskesignaler til hovedterminalen 10. Utspørringssignalene kan også overføres til abonnentterminalene 14 fra kanalvalgregulatoren 56 over telefonlinjer 67 gjennom en telefongrensesnittenhet 68.

PIN-FET-mottageren 52 omformer de mottatte optiske tjenesteønskesignaler 64 til elektriske tjenesteønskesignaler på ledning 66. Tjensteønskesignalene på ledning 66 avføles av datadetektoren 54 og avgis til kanalvalgregulatoren 56.

Kanalvalgregulatoren 56 reagerer dynamisk på de mottatte tjenesteønskesignaler ved å styre den digitale omkobler 40 og styredatamaskinen 30 slik at den digitale omkobler 40 sammenkobler den kildesignal-kondisjoneringsenhet 26 som overfører det fjernsynssignal som er angitt ved det mottatte tjenesteønskesignal fra en gitt abonnentterminal 14, med den opp-omformer 42 som frekvensinnstiller vedkommende fjernsynssignal inne i det sammensatte signal for overføring til den gitte abonnentterminal 14 over den fastlagte frekvenskanal som aktiveres av det styresignal som avgis av styredatamaskinen 30 og som overføres til vedkommende abonnentterminal 14.

Kanalvalgregulatoren 56 reagerer på lignende måte på tjenesteønskesignaler som mottas over telefongrensesnittenheten 68 fra abonnenter over telefonlinjer 67.

I fig. 3 er det vist at hver fordelingsterminal omfatter en bølgelengde-fordelende multi-plekser/demultiplekser 70, en optisk mottager 72, en effektdeler 74, en FSK-demodulator 76, en laserdriver 78 og en laser 80. En ELED-driver og en ELED kan inngå istedet for henholdsvis laserdriveren 78 og laseren 80.

Den bølgelengde-fordelende multiplekser/demultiplekser 70 kobler den optiske fiber 16 både til den optiske mottager 72 og laseren 80 for å tillate både mottagning av det sammensatte optiske signal 82 fra den optiske enkeltmodusfiber 16 av den optiske mottager 72 og signaloverføring fra laseren 80 av optiske tjenesteønskesignaler 84 over den optiske enkeltmodusfiber 16 til hovedterminalen 10.

Tilkoblingen av den bølgelengde-fordelende multiplekser/demultiplekser 50 til den ene ende av den optiske enkeltmodusfiber 16 ved hovedterminalen 10 samt forbindelsen av den bølgelengde-fordelende multiplekser/demultiplekser 70 med den motsatte ende av den optiske enkeltmodusfiber 16 i fordelingsterminalen 12 gjør det mulig å opprette dobbeltrettet kommunikasjon over den optiske enkeltmodusfiber 16 mellom hovedterminalen 10 og fordelingsterminalen 12 og derved oppnå en betraktelig innsparing med hensyn til den mengde optiske fibre som er påkrevet i systemet.

Den bølgelengde-fordelende multiplekser/demultiplekser 70 er av samme art eller helt lik WDM'en 50. WDM'en 70 er innrettet for å avgi kortbølget lys over den optiske enkeltmodusfiber 16 og derved formidle det optiske tjenesteønskesignal, eller eventuelt andre signaler med liten båndbredde, fra fordelingsterminalen 12 til hovedterminalen 10, samt for samtidig å motta langbølget lys som forplantes langs den samme optiske fiber 16, og muliggjør derved overføring av det optiske fjernsynssignal fra hovedterminalen 10 til fordelingsterminalen 12.

Den optiske mottager 16 omformer det sammensatte optiske signal som mottas over den optiske fiber 16 fra hovedterminalen 10 til et sammensatt elektrisk signal på ledning 86. Effektdeleren 74 kondisjonerer det sammensatte elektriske signal på en ledning 86 for overføring til de mange foreliggende abonnentterminaler 14 over det tilsvarende antall koaksialkabler 18.

Elektriske tjenesteønskesignaler 88 som mottas over de koaksiale kabler 18 fra abonnentterminalene 14 demoduleres av FSK-demodulatoren 76 og omformes til optiske tjenesteønskesignaler 84 av laserdriveren 78 og laseren 80, for overføring til hovedterminalen 10 over den optiske fiber 16.

Det skal nå henvises til fig. 4, hvor det er vist at hver abonnentterminal 14 omfatter ett eller flere sett abonnentutstyr 90. En effektdeler 92 i hver abonnentterminal 14 avgir det mottatte sammensatte signal over den tilhørende koaksialkabel 16 til de forskjellige abonnentutstyrsett 90. Hvert abonnentutstyrsett 90 omfatter en retningskobler 94, en programmerbar FM-avstemmer 96, en FM-demodulator 98, en signalprosessor 100, en mikrodatamaskin 102, en FSK-demodulator 104, en FSK-modulator 106, samt en mottager 108 for infrarødt (IR) lys. Visse abonnentutstyrsett 90 kan også omfatte en telefongrensesnittkrets 110.

I hvert abonnentutstyrsett 90 er det sammensatte fjernsynssignal som mottas fra koaksialkabelen 18 over retningskobleren 94 ført gjennom den programmerbare FM-avstemmer 96 og FM-modulatoren 98 til signalprosessoren 100. Når det sammensatte signal mottas, er den programmerbare FM-avstemmer 96 avstemt til en av de M forskjellige frekvenskanaler som inngår i det frekvensbånd som det sammensatte signal overføres i. Signalprosessoren 100 trekker ut de styredata som inneholdes i fjernsynssignalene innenfor den frekvenskanal som avstemmeren 96 er avstemt til, samt avgir disse styredata til mikroprosessoren 102. Denne mikroprosessor 102 undersøker om de uttrukkede styredata inneholder et styresignal som gjør det mulig for abonnentterminalen å motta et fjernsynssignal i den frekvenskanal som avstemmeren 96 er avstemt til. Hvis ikke, programmerer mikrodatamaskinen 102 FM-avstemmeren til å motta et fjernsynssignal over en annen frekvenskanal. Denne prosess gjentas idet avstemmeren 96 programmeres på nytt til de M forskjellige frekvenskanaler i en forut fastlagt rekkefølge inntil mikrodatamaskinen 102 får bekreftelse på at de uttrukkede styredata inneholder et styresignal som gjør det mulig for abonnentterminalen å motta et fjernsynssignal i den frekvenskanal som avstemmeren 96 er avstemt til. Signalprosessoren 100 avgir det demodulerte fjernsynssignal på en ledning 112 som kan være forbundet med et fjernsynsapparat, en videomaskin (VCR - Video Cassette Recorder) eller annet utgangsutstyr for fjernsynssignaler.

I det tilfelle det mottatte fjernsynssignal på den benyttede frekvenskanal er omkastet, behandler mikrodatamaskinen 102 de uttrukkede styredata for å opprette styresignaler som sendes tilbake til signalprosessoren 100 med det formål å sørge for at fjernsynssignalet blir gjenopprettet av signalprosessoren 100.

For å frembringe et tjenesteønskesignal for overføring tilbake til hovedterminalen 10, benyttes en fjernstyringsenhet (RCU - Remote Control Unit)) 114. RCU'en 114 frembringer et kodet infrarødt (IR) signal som detekteres av IR-mottageren 108 og lagres i mikrodatamaskinen 102. Når et utspørringssignal mottas av mikrodatamaskinen 102 fra enten koaksialkabelen 18 over retningskobleren 94 og FSK-demodulatoren 104, eller telefonlinjene 109 over telefongrensesnittet 110, avgir mikrodatamaskinen 102 det lagrede tjenesteønskesignal til koaksialkabelen 18 over FSK-modulatoren 106 og retningskobleren 94 for overføring til fordelingsterminalen, i form av et elektrisk tjeneste-ønskesignal.

Kabelsystemer som yter CATV-tjenester tilbyr også iblant telefontjenester. Det CATV-system som er beskrevet her kan da eventuelt omfatte utstyr for å opprette telefontjenester sammen med CATV-tjenestene. I hovedterminalen mottar og sender da en annen telefongrensesnittenhet 116 telefonsignaler til og fra telefonlinjene 117. Den annen telefongrensesnittenhet 116 tilpasser de mottatte telefonsignaler for å kunne kombineres ved hjelp av signalkombinasjonsenheten 44 med de fjernsynssignaler som overføres. Telefonsignalene omformes likeledes til optiske signaler og overføres over en optisk enkeltmodusfiber 16 til fordelingsterminalen 12, hvor telefonsignalene efter gjen-omvandling til elektriske signaler overføres av effektdeleren 74 til en grensesnittenhet 118 for telefonsystemet. Telefonsignaler overføres mellom grensesnittenheten 116 og telefonene 120 i abonnentterminalene 14 over tvunnede trådpar 122. Telefonsignaler som mottas fra abonnentterminalene 14 av fordelingsterminalen 12 over de tvunnede trådpar 122 avgis av grensesnittenhetene 118 til laserdriveren 78 og laseren 80, som omformer sådanne telefonsignaler til optiske telefonsignaler for overføring over den vanlige optiske enkeltmodusfiber 16 til PIN-FET-mottageren 52 i hovedterminalen 10. I hovedterminalen 10 omformer PIN-FET-mottageren 52 de optiske telefonsignaler til elektriske telefonsignaler og avgir disse til den annen grensesnittenhet 116, som sender ut sådanne telefonsignaler over telefonlinjene 117.

Claims

1. Kabelfjernsynssystem hvor informasjonssignaler for flere abonnenter overføres til forskjellige abonnentterminaler, idet systemet omfatter: - en hovedterminal (10), i hvilken det inngår: • kondisjoneringsutstyr (26) for å frembringe og kondisjonere flere informasjonssignaler for overføring til flere abonnentterminaler (14), • omkoblingsutstyr (40) for å velge ut et eller flere signaler fra nevnte kondisjonerte informasjonssignaler, • kombineringsutstyr (42, 44) for å sette sammen nevnte kondisjonerte informasjonssignaler ved hjelp av frekvens-multipleksing, for derved å danne et sammensatt signal for overføring til nevnte abonnentterminaler (14), og • reguleringsutstyr (56) for å styre nevnte omkoblingsutstyr (40) som reaksjon på tjenesteønskesignaler (66) mottatt fra abonnentterminalene (14), og - flere abonnentterminaler (14), idet det i hver enkelt av disse inngår avstemningsutstyr (96) for å motta nevnte sammensatte signal og ut fra dette velge en frekvenskanal for å trekke ut det tilhørende ene signal av nevnte kondisjonerte informasjonssignaler, karakterisert ved at: - nevnte hovedterminal (10) omfatter innsettingsutstyr (34) for i hvert av nevnte kondisjonerte informasjonssignaler å føye inn et styresignal som gjør det mulig for en gitt abonnentterminal (14) å trekke ut av nevnte sammensatte signal et utvalgt signal av nevnte informasjonssignaler som foreligger i vedkommende utvalgte frekvenskanal, og - nevnte abonnentterminal (14) omfatter signalbehandlingsutstyr (100, 102) innrettet for å reagere på nevnte styresignal i det kondisjonerte informasjonssignal som er valgt og trukket ut ved hjelp av nevnte avstemningsutstyr (96) for å bekrefte at nevnte styresignal gjør abonnentterminalen i stand til å trekke ut nevnte ene utvalgte signal av nevnte informasjonssignaler, og når dette ikke er tilfellet å programmere nevnte avstemningsutstyr (96) til å velge en annen frekvenskanal for nevnte sammensatte signal inntil avstemningsutstyret er avstemt til nevnte utvalgte frekvenskanal.

2. Kabelfjernsynssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at: - systemet er anordnet og innrettet for å utføre overføringen av nevnte informasjons signaler fra nevnte hovedterminal (10) til nevnte flere abonnentterminaler (14) ved å overføre informasjonssignalene fra hovedterminalen (10) til flere fordelingsterminaler (12), fra hvilke de så fordeles til forskjellige abonnentterminaler (14), - nevnte sammensatte signal er et sammensatt elektrisk signal, - nevnte hovedterminal (10) omfatter omformingsutstyr (46, 48) for å omforme det sammensatte elektriske signal til et sammensatt optisk signal (62) beregnet på overføring, - hver fordelingsterminal (12) er enkeltvis forbundet med hovedterminalen (10) over en eneste optisk fiber (16) anordnet for overføring av det sammensatte optiske signal fra omformingsutstyret i hovedterminalen til fordelingsterminalen, idet hver fordelingsterminal (fig. 3) omfatter: • utstyr (72, 74) for å motta nevnte overførte, sammensatte optiske signal (82) og omforme dette signal til flere identiske, sammensatte elektriske signaler for fordeling til de forskjellige abonnentterminaler, • utstyr (76) for å motta tjenesteønskesignaler (88) fra hver av de nevnte flere abonnentterminaler forbundet med fordelingsterminalen, og • utstyr (78, 80) for å omforme hvert mottatt tjenesteønskesignal til et optisk tjeneste- ønskesignal (84) for overføring til hovedterminalen (10), idet hovedterminalen (10) også omfatter utstyr (52) for å motta optiske tjenesteønskesignaler (84) overført fra fordelingsterminalene og omforme dem til elektriske tjenesteønske-signaler i form av nevnte tjenesteønskesignaler (66).

3. Kabelfjernsynssystem som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at reguleringsutstyret (56), omkoblingsutstyret (40) og en styreinnretning (30) anordnet i hovedterminalen (10) er innrettet for, som reaksjon på et mottatt tjenesteønskesignal fra en gitt abonnentterminal, å samvirke for å velge ut en frekvenskanal for overføring av det ønskede informasjonssignal, som bærer et styresignal som muliggjør den gitte abonnentterminals mottagning av det ønskede informasjonssignal.

4. Abonnentterminal for et kabelfjernsynssystem hvor et sammensatt signal som inneholder frekvens-multipleksede informasjonssignaler kondisjonert for flere abonnenter, overføres til forskjellige abonnentterminaler som reaksjon på tjenesteønskesignaler mottatt fra abonnentterminalene, idet abonnentterminalen (14) omfatter avstemningsutstyr (96) for å motta nevnte sammensatte signal og ut fra dette velge en frekvenskanal for å trekke ut det tilhørende ene signal av nevnte kondisjonerte informasjonssignaler, karakterisert ved at abonnentterminalen omfatter signalbehandlingsutstyr (100, 102) innrettet for å reagere på et styresignal innføyd i hvert av nevnte kondisjonerte informasjonssignaler og som gjør det mulig for en abonnentterminal å trekke ut av nevnte sammensatte signal et utvalgt informasjonssignal som foreligger i vedkommende utvalgte frekvenskanal, for derved å bekrefte at styresignalet i det kondisjonerte informasjonssignal som er valgt og trukket ut ved hjelp av nevnte avstemningsutstyr (96), gjør abonnentterminalen i stand til å trekke ut nevnte ene utvalgte signal av nevnte informasjonssignaler, og når dette ikke er tilfellet å programmere nevnte avstemningsutstyr (96) til å velge en annen frekvenskanal for nevnte sammensatte signal inntil avstemningsutstyret er avstemt til nevnte utvalgte frekvenskanal.