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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Steigern der Kapazität, ausgedrückt in einer Anzahl Kanäle eines Videokommunikationssignalverteilungsnetzwerkes, wobei
ein erster Satz von einem Satelliten empfangener Videokommunikationskanäle in ein
vorbestimmtes Frequenzband umgewandelt wird, damit er mit Hilfe
eines Verteilungskabels geliefert werden kann und von wenigstens
einem Benutzergerät
benutzt, das imstande ist Kanäle
in einem vorbestimmten Frequenzband zu benutzen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich ebenfalls auf ein Videokommunikationssignalverteilungsnetzwerk
mit einem Verteilungskabel, wenigstens einem Signalabgriffelement
um von dem Kabel Signale an wenigstens ein Benutzergerät zu liefern,
das imstande ist, Kanäle
in einem vorbestimmten Frequenzband zu benutzen, wenigstens einem
Wandler, der mit Hilfe des genannten Kabels in einem vorbestimmten
Frequenzband einen ersten Satz von Videokommunikationskanälen liefert,
die von Satelliten empfangen worden sind.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich ebenfalls auf ein Videokommunikationsnetzwerkskopfende und
auf ein Signalabgriffelement, das in einem derartigen Videokommunikationssignalverteilungsnetzwerk
verwendet werden kann.
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Ein Videokommunikationssignalverteilungsnetzwerk
ist aus dem Patent
EP 0 583 830 bekannt. Nach
diesem Dokument werden eine Vielzahl von Kabeln verwendet, die je
verschiedene Sätze
von Videokommunikationskanälen
transportieren, alle in dem Band liegend, der von einem Benutzergerät benutzt
werden kann, und es wird ein Schalter verwendet auf dem Pegel des
Signalabgriffelementes, wodurch es möglich ist, das gewünschte Kabel
zu selektieren.
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Es ist nun u. a. eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung die Verwirklichung des Netzwerkes zu vereinfachen,
indem nur ein einziges Kabel verwendet wird, das mehr Kanäle trägt als von
dem Band erlaubt, das von einem Benutzergerät benutzt wird.
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Dazu wird wenigstens ein zweiter
Satz von Videokommunikationskanälen,
empfangen von einem Satelliten in ein Frequenzband umgewandelt, das
völlig
oberhalb des genannten vorbestimmten Frequenzbandes liegt, um von
demselben Verteilungskabel verteilt zu werden wie der genannte Erste Satz
von Videokommunikationskanälen,
und zur Verwendung in einem Benutzergerät wird der genannte zweite
Satz von Videokommunikationskanälen
in dem genannten vorbestimmten Frequenzband wiederhergestellt.
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Auf vorteilhafte Weise wird für den zweiten Satz
von Videokommunikationskanälen
ein Frequenzband mit derselben Bandbreite wie der erste Satz verwendet,
und zwischen dem Frequenzband des zweiten Satzes von Videokommunikationskanälen und
dem Frequenzband des ersten Satzes von Videokommunikationskanälen ein
Spalt frei gelassen.
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Auf diese Weise wird eine mögliche Frequenzumsetzung
und Filterung vereinfacht.
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Ein Videokommunikationsnetzwerk nach
der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens ein Frequenzumsetzungsmodul
zum Umsetzen wenigstens eines zweiten Satzes von Videokommunikationskanälen, empfangen
von Satelliten, in ein Frequenzband, das völlig oberhalb des genannten
vorbestimmten Frequenzbandes liegt, wobei der genannte zweite Satz
von Videokommunikationskanälen
durch das genannte Kabel mit dem genannten ersten Satz von Videokommunikationskanälen verteilt
wird, wobei das genannte Abgriffelement ein Umwandlungsmodul aufweist
zum Wiederherstellen des genannten zweiten Satzes von Videokommunikationskanälen in dem
genannten vorbestimmten Band, und einen Schalter zum verbinden des
genannten Benutzergerätes
entweder unmittelbar mit dem Kabel oder mit dem genannten Umwandlungsmodul,
und zwar auf Antrag des Benutzers.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Frequenzband
des ersten Satzes von Videokommunikationskanälen und dem Frequenzband des
zweiten Satzes von Videokommunikationskanälen ein Spalt von wenigstens
100 MHz vorgesehen.
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Ein Videokommunikationsnetzwerkskopfende
nach der vorliegenden Erfindung umfasst ein Frequenzumwandlungsmodul
zur Umwandlung wenigstens eines zweiten Satzes von Videokommunikationskanälen, die
von Satelliten empfangen worden sind, in ein Frequenzband, das völlig oberhalb
des genannten vorbestimmten Frequenzbandes liegt, damit die genannten
ersten und zweiten Videokommunikationskanäle durch dasselbe Kabel verteilt
werden können.
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Ein Signalabgriffelement nach der
vorliegenden Erfindung umfasst ein Wandlermodul zur Wiederherstellung
des genannten zweiten Satzes von Videokommunikationskanälen in dem
genannten vorbestimmten Band, und einen Schalter zum Verbinden des
genannten Benutzergeräts
entweder unmittelbar mit dem genannten Kabel oder auf Antrag des
Benutzers mit dem genannten Wandlermodul.
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Vorzugsweise ist der Wert der durch
die Umwandlungsmittel herbeigeführten
Frequenzumwandlung wenigstens gleiche 1300 MHz.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform
werden die Mittel zum etwaigen Einschalten der Umwandlungsmittel
entweder durch das Vorhandensein einer 14 bis 18 Volt Steuerspannung,
oder durch das Vorhandensein oder das Fehlen einer 22 kHz AC-Spannung ausgelöst.
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Die Französische Patentanmeldung 2662895
beschreibt die Umwandlung von Fernsehsignalen, die von Satelliten
Herrühren,
in das Band 300 MHz–900
MHz zur Übertragung über das
Verteilungsnetzwerk zu den Fernsehempfängern. Bei den Fernsehempfängern werden
diese Signale abermals umgewandelt in das Band, das von dem Fernsehempfänger (950
MHz–1750
MHz) verwendet wird. Der Zweck dieser Umwandlung ist, dass es ermöglicht wird,
in dem Verteilungsnetzwerk Standardprodukte zu verwenden, die für Wirkung
bis 862 MHz entwickelt worden sind.
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Der Artikel: "Alternative Technologies and Delivery
Systems for Broadband ISDN Access", veröffentlicht in dem Magazin: "IEEE Communication Magazine", August 1992, Seiten
58–64,
beschreibt die Übertragung
ursprünglich
verschiedener Frequenzbänder über in einziges
Kabel.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 ein
Diagramm eines Videokommunikationsnetzwerkes nach der vorliegenden
Erfindung,
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2 eine
Abwandlung einer Ausführungsform
des Netzwerkskopfendes,
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3 eine
detaillierte Darstellung bestimmter Teile des Netzwerkes nach 1,
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4 ein
Frequenzdiagramm der in dem Netzwerk nach der vorliegenden Erfindung
gefundenen Kanäle,
in einer ersten möglichen
Ausführungsform,
und
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5 ein
Frequenzdiagramm der in dem Netzwerk nach der vorliegenden Erfindung
gefundenen Kanäle,
in einer zweiten möglichen
Ausführungsform.
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Das Netzwerk aus 1 umfasst ein Netzwerkkopfende, wenigstens
ein Verteilungskabel, und wenigstens ein Signalabgriffelement. Das
an dieser Stelle in der ein fachsten Form dargestellte Netzwerkkopfende
umfasst zwei Schüsselantennen 1 und 2 für Satelliten-Fernsehempfang,
und ein Modul 7 zur Frequenzumwandlung für die Schüsselantenne 2.
Die Schüsselantennen 1 und 2 können je
vierzig Kanäle mit
einer Bandbreite von 30 MHz empfangen und haben je einen als "LNB" bezeichneten integrierten
Umwandlungsblock, der die Kanäle
in dem 950–2150 MHz
Frequenzband erzeugt. Das Modul 7 übersetzt die Kanäle, die
von der Schüsselantenne 2 herrühren zum
Bilden von vierzig Kanälen
mit einer Bandbreite von je 30 MHz, in dem 2250–3450 MHz Frequenzband. Zwischen
der Spitze des 950–2150
MHz Bandes und dem Boden des 2250–3450 MHz Bandes gibt es einen
Spalt zum etwaigen Ermöglichen
der Trennung zwischen diesen zwei Bändern durch Filterung. Alle
Kanäle
werden zusammen einem Kabel 11 zugeführt, und zwar durch ein Hochpassfilter 6 hindurch,
das die Frequenzen höher
als oder gleich 950 MHz durchlässt.
Eine Antenne 3 für
die terrestrischen Kanäle
erzeugt Kanäle
in dem Band, das von 47 bis 860 MHz läuft. Diese Kanäle werden
in einem Verstärker 4 verstärkt und über ein
Tiefpassfilter 5, das die Frequenzen tiefer als oder gleich
860 MHz durchlässt,
dem Kabel 11 zugeführt.
So verteilt beispielsweise ein Verteiler 8 die Signale über die
zwei Kabel 9 und 19 herunter.
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Signalabgriffelemente oder Spalter 12 (oder 15,
entsprechend 12) sind mit dem Kabel 9 verbunden,
die je ein Benutzergerät
speisen, und zwar beispielsweise einen Empfängerdecoder 18, der
mit Hilfe eines Benutzerkabels 10 mit dem Spalter 12 verbunden
ist und imstande ist, Kanäle
in einem vorbestimmten Frequenzband zu benutzen, das üblicherweise
das 950–2150
Frequenzband ist. Jeder Spalter enthält ein Frequenzumwandlungsmodul 13,
das die Frequenzen der an dem Eingang empfangenen Signale um 1300
MHz herabsetzt. Auf diese Weise wird das Band, das von 2250 bis
3450 läuft,
in ein Band umgewandelt, das von 950 bis 2150 MHz läuft, was dem
Band entspricht, das von einem Empfänger/Decoder benutzt werden
kann. Ein Schalter 14 ermöglicht es, dass das Benutzergerät entweder
unmittelbar mit dem Kabel, oder mit dem Ausgang des Umwandlungsmoduls 14 verbunden
wird. Auf diese Weise wird, abhängig
von dem Stand des Schalters, der Empfängerdecoder imstande sein,
die Kanäle
des 950–2150
MHz Bandes des Kabels entweder unmittelbar oder die Kanäle des 2250–3450 MHz
Bandes des Kabels, durch den Wandler 13 in das 950–2150 MHz
Band umgewandelt, zu verarbeiten.
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Das in 2 dargestellte
Netzwerkkopfende bildet eine Abwandlung, die statt der Elemente 1, 2, 7 nach 1 verwendet werden kann.
Es umfasst vier Schüsselan tennen 22, 23, 26, 27 mit
je einem LNB, der Kanäle
mit einer Bandbreite von je 30 MHz in einem 950–2150 MHz Band erzeugt. Das
Modul 24 leitet vierzig Satellitenkanäle mit je einer Bandbreite von
30 MHz her, und zwar gewählt
aus allen Kanälen, die
von den zwei Schüsselantennen 22 und 23 empfangen
worden sind, und übersetzt
jeden derselben in einen einzelnen Kanal des 2250–3450 MHz
Bandes. Das Modul 29 selektiert vierzig Kanäle mit je
einer Bandbreite von 30 MHz, gewählt
aus allen Kanälen,
die von den zwei Schüsselantennen 26 und 27 empfangen
worden sind, je in einen einzelnen Kanal des 950–2150 MHz Bandes, fügt die Kanäle, die
von dem Modul 24 herrühren
hinzu und all diese Kanäle dem
Kabel 11 zu, während
alle 950–3450
MHz Kanäle
zum Schluss in einem Verstärker 25 verstärkt werden.
Als eine Variante könnte
es eine einzige Schüsselantenne
statt der zwei Schüsselantennen 22, 23 und/oder
statt der zwei Schüsselantennen 26, 27 geben,
wenn Kanäle
verwendet werden, die von zwei Polarisatoren H und V derselben Schüsselantenne herrühren.
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Stattdessen, dass ausgegangen wird
von den Kanälen
in dem 950–2150
MHz Band und dass diese danach Übersetzt
werden, ist es ebenfalls möglich,
jeden der Satellitenkanäle
unmittelbar in eine umgewandelte Frequenz des 2250–3450 MHz Bandes
umzuwandeln, und zwar in einem LNB, der dazu vorgesehen ist. Dies
kann wirtschaftlich erwogen werden, wenn die Mengen groß genug
sind um die finanzielle Investierung der Entwicklung eines speziellen
LNBs zu erlauben.
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3A stellt
einen Transposer dar, beispielsweise denjenigen, der in der Basisausführung nach 1 durch 7 bezeichnet
worden ist. Dieser empfängt über das
Kabel 32 die Kanäle,
die von der Schüsselantenne 2 herrühren und über das
Kabel 33 die Kanäle,
die von der Schüsselantenne 1 herrühren. Ein
Modulator oder eine Mischstufe 34 eines bekannten Typs
(Aktivschaltung, Gilben, Transformator, usw.) wird von einem Oszillator 35 gespeist.
Das Ausgangssignal der Mischstufe 34 wird über ein Hochpassfilter 37,
das die Frequenzen höher
als oder gleich 2250 MHz durchlässt,
dem Kabel 11 zugeführt.
Das Ergebnis der Mischstufe 34 ist, dass die Kanäle, die
an dem Eingang 32 in dem 2250–3450 MHz Band eintreffen,
in das 950–2150
MHz Band umgewandelt werden. Das Signal an dem Eingang 33 wird
ohne eine Frequenzänderung über das
Kabel 11 weitergeleitet, und zwar über ein Tiefpassfilter 36, das
die Frequenzen tiefer als oder gleich 2150 MHz durchlässt.
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3B stellt
eine Ausführungsform
des Spalters dar, der durch das Bezugszeichen 12 in 1 angegeben ist. Ein Widerstand 43 ermöglicht es,
das ganze Signal, das von dem Kabel 9 herrührt, auf
bekannte Art und Weise abzugreifen, während die Impedanz angepasst
wird, und das abgegriffene Signal wird einem Modulator oder der
Mischstufe 42 eines bekannten Typs (Aktivschaltung, Gilbert, Transformator,
usw.) zugeführt.
Diese Mischstufe wird von einem Oszillator 41 gespeist.
Das Ergebnis der Mischstufe ist, dass die Kanäle des 2250–3450 MHz Bandes an dem Kabel
in das 950–2150
MHz Band umgewandelt werden. Diese Mischstufe ist ein Modul, das
verschobene Kanäle
an dem Ausgang erzeugt, aber dessen eintreffenden Kanäle unterdrückt oder
wenigstens wesentlich gedämpft
werden. Das Signal an dem Ausgang der Mischstufe 42 wird
von einem Verstärker 39 verstärkt und
verlässt
die Schaltungsanordnung über
das Kabel 10. Mit Hilfe dieses Kabels sendet das Benutzergerät ein Informationssignal
um anzugeben, ob es sich um die Kanäle handelt, die das obere Seitenband
des 950–2150
MHz Bandes des Kabels benutzen, was erwünscht ist, oder ob es die Kanäle sind,
die in das 2250–3450 MHz
Band umgewandelt wurden. Dieses Informationssignal, das von dem
Benutzergerät
erzeugt worden ist, kann beispielsweise bestehen aus der Tatsache,
dass eine DC Steuerspannung einen Wert von 14 oder 18 Volt hat,
oder auch aus der Tatsache, dass eine 22 kHz AC Spannung eventuell
vorhanden ist, oder kann auch ein Informationssignal von dem Typ "DiSEqC" sein, wobei eine
22 kHz AC Spannung geschaltet wird zum Bilden von Worten. Das Modul 40,
das mit dem Kabel 10 verbunden ist, detektiert die betreffende
Information und steuert den Oszillator 41 in den Betriebszustand
oder in den Stopzustand. Wenn dieser Oszillator angehalten wird,
gehen die Kanäle
des 950–2150
MHz Bandes unmittelbar durch und wenn der Oszillator im betrieb
ist, sind es die Kanäle
des 2250–3450
MHz Bandes, die über das
Kabel 10 empfangen werden. Dies stellt eine Alternative
in Bezug auf eine Schaltwirkung dar, die ganz einfach den Wandler 13 nach 1 kurzschließt.
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Es ist nun eine Aufgabe der 4 und 5 die Wahl der Frequenz der Oszillatoren 35 oder 41 zu
erläutern.
In den zwei Figuren stellt die erste Linie Kanäle in dem 950– 2150 MHz
Band dar, wie diese von einem LNB erzeugt werden, wobei diejenigen
mit der Bezeichnung L unten in dem Band liegen und diejenigen mit
der Bezeichnung H oben in dem Band liegen.
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In 4 ist
ein 4400 MHz Oszillator gewählt worden,
dessen Frequenz durch eine vertikale gestrichelte Linie angegeben
ist. Die Mischstufe 34 aus 3A erzeugt die
Kanäle,
angegeben bei der zweiten Linie. Die Kanäle L und H wurden:
- – die
Kanäle
L* und H*, die von 2250 bis 3450 MHz reichen, durch Subtraktion
des Wertes der Frequenz von dem Wert von 4400 MHz. Die Reihenfolge
der Kanäle
wird invertiert: H* liegt links von L*.
- – die
Kanäle
L** und H**, die von 5350 bis 6550 MHz reichen, durch Addition des
Wertes deren Frequenz zu dem Wert von 4400 MHz. Diese Kanäle sind
nicht störend,
und weiterhin haben sie je die Möglichkeit
auf natürliche
Weise unterdrückt zu
werden, weil das Durchlassband der Verstärker begrenzt ist.
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Die letztendlich dem Kabel 9 zugeführten Signale
sind durch die dritte Linie angegeben, wobei die Hinzufügung der
jeweiligen Kanäle
ein "terrestrisches" Band erzeugen, bezeichnet
durch T (47–860 MHz),
wobei ein L-H-Band (950–2150
MHz) beispielsweise von der Schüsselantenne 1 aus 1 herrührt, und ein Band H*-L* (2250–3450 MHz)
durch Frequenzumwandlung erhalten wird.
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Der Oszillator 41 der Mischstufe 42 funktioniert
auch bei 4400 MHz und wenn das Signal durch diese Mischstufe hindurch
geht, werden Kanäle,
angegeben auf der vierten Linie, erzeugt: Das Band T ergibt das
Band T^, das Band H*-L* ergib das Band L*^-H*^, das Band L-H ergibt
das Band H^-L^, wobei weiterhin die Bänder durch ^^ über der
Frequenz des Oszillators angegeben sind. Das Band L-H der dritten Linie
wird durch die Mischstufe angehalten. Nur das Band L*^-H*^, dessen
Kanäle
in der richtigen Reihenfolge sind, soll wahrscheinlich von einem
Benutzergerät
benutzt werden.
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In 5 ist
ein 1300 MHz Oszillator gewählt worden,
d. h. in dem Band L-H.
Die Mischstufe 34 nach 3A erzeugt
die Kanäle,
angegeben auf der zweiten Linie. Die Kanäle unterhalb 1300 MHz werden
als L bezeichnet, und die Kanäle
oberhalb 1300 MHz werden als H bezeichnet. Die Kanäle L und
H sind das Ergebnis der Subtraktion des Wertes von 1300 MHz von
dem Wert deren Frequenz, wobei die Kanäle L* und H* von 0 bis 850
MHz reichen, aber mit einer Überlappung
(die Kanäle
H* sind der Deutlichkeit halber das Unterste zuoberst angegeben).
Durch Addition des Wertes deren Frequenz mit dem Wert von 1300 MHz
werden die Kanäle
L** und H** erhalten, die von 2250 bis 3450 MHz reichen. Es dürfte einleuchten,
dass es, wenn die Signale der zweiten Linie dem Kabel 9 zugeführt werden,
zwischen den Signalen L*, H* und den terrestrischen Signalen einen
Zusammenstoß geben
wird, es sei denn, dass sie vorher gefiltert werden zum Eliminieren
des Bandes L*-H*. Das Frequenzdiagramm nach 4 wird folglich bevorzugt.
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Es dürfte einleuchten, dass viele
Abwandlungen in der oben gegebenen Beschreibung vorgesehen werden
können;
so könnte
beispielsweise auf den Verteiler 8 aus 1 ebenfalls verzichtet werden (ein einziges
Kabel), oder, im Gegensatz dazu, es können mehr als zwei Kabel eingespart
werden, und zwar beispielsweise vier Stück; die Spaltergehäuse 12, 15 könnten je
beispielsweise zwei oder vier Gebilde wie 13 + 14 aufweisen;
das umgewandelte Band könnte
auch bei noch höheren
Frequenzen gesetzt werden (höher
als 2250–3450
MHz) um einen Spalt größer als
100 MHz zwischen den Bändern
zu erhalten; im Falle digitaler Fernsehkanäle könnten die 40 Kanäle von 30
MHz 30 Kanäle
von 40 MHz Bandbreite sein.