Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung
für eine Satelliten-Empfangsanlage nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruches. Derartige Vorrichtungen sind als sog.
"Multischalter" hinlänglich bekannt und dienen bei Einoder
Mehrteilnehmer-Satelliten-Anlagen als Verbindungsknoten
zwischen den eingangsseitigen, das eigentliche Satelliten-Hochfrequenzsignal
in ein Satelliten-Zwischenfrequenzsignal
umsetzenden Konvertern (sog. LNB = Low Noise Block
Konverter), welche die Eingangssignale für die Eingangsanschlüsse
einer gattungsgemäßen Schaltvorrichtung bereitstellen,
und einem oder mehreren Receivern (für Satellitenempfang
speziell konfigurierter Empfangsanlagen), welche
dann ausgangsseitig für den Nutzer das Satelliten-ZF-Signal
in ein geeignetes Fernsehsignal umsetzen.
Zur Optimierung der Kanalnutzung liegen Satelliten-Empfangssignale
in zwei Polarisationsebenen
(horizontal/vertikal) sowie in zwei separat anzusteuernden
Frequenzbändern vor, so dass, mit jeder möglichen Kombination
dieser zwei Parameter, jeder Satellit typischerweise
mit vier dieser sog. ZF-Ebenen empfangbar ist. Entsprechend
weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Multischalter
eine Anzahl von Eingangsanschlüssen auf, die ein Vielfaches
von vier ist; eine typische Konfiguration bekannter
Multischalter bietet etwa acht Eingangsanschlüsse zum Anschließen
von zwei Satellitensystemen (z.B. Astra 1 und
Hotbird in Deutschland) mit je vier ZF-Ebenen.
Die im Stand der Technik bekannten Verbindungsmittel erkennen
dann aus dem am Ausgangsanschluss anliegenden Receiversignal,
welcher der Eingangsanschlüsse, entsprechend der
ZF-Ebenen-Belegung, anzuschließen ist. Typischerweise ist
dieses Verbindungsschema genormt und wird durch sog.
Schaltkriterien (nämlich Steuerinformationen des Receivers)
ausgewählt. Dabei sind bislang sog. analoge Schaltkriterien
üblich, wobei die Auswahl der benötigten ZF-Ebene durch
einen 14/18 Volt-Pegel ausgewählt wurde; zusätzlich oder
alternativ wird ein Niederfrequenz-Tonsignal typischerweise
22 kHz verwendet. Sog. digitale Schaltkriterien nach dem
DISEqC-Standard verwenden ein moduliertes 22 kHz-Signal.
In der Praxis kommt es allerdings häufig vor, dass einige
Satelliten (Satelliten-Systeme) nur in einem Frequenzband
und/oder mit nur einer empfangbaren Polarisationsebene
senden, so dass ein Vorhalten der vier ZF-Ebenen für diese
Satelliten nicht erforderlich ist. Da jedoch herkömmliche
Multischalter nach dem Stand der Technik aufgrund der beschriebenen,
starren und eindeutigen Zuordnung generell pro
Satellitensystem vier Eingänge reservieren, bleiben zahlreiche
Eingänge ungenutzt, wodurch die Schaltvorrichtung
prinzipiell überdimensioniert ist: Es müssen mehr (starr
konfigurierte) Eingänge vorgehalten werden, als tatsächlich
für den Empfangsbetrieb benötigt werden. Bislang war es
ohne Eingriffe in die receiverseitige Erzeugung der Auswahlsteuersignale
nicht möglich, diese Eingangsanschlüsse
für andere Satelliten zu nutzen.
Da jedoch auch die Multischalter-Technologie als sich etablierendes
Massenprodukt zunehmenden Optimierungsbedarf in
den Herstellungskosten besitzt, ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, herkömmliche, gattungsbildende Schaltvorrichtungen
für eine Satelliten-Empfangsanlage im Hinblick
auf eine flexiblere, universellere Zuordnung und Konfigurierbarkeit
der Eingangsanschlüsse auf einen oder mehrere
Ausgangsanschlüsse zu optimieren. Insbesondere soll die
durch die bisherige Standardisierung notwendige starre Zuordnung
von sämtlichen vier ZF-Ebenen zu jedem anschließbaren
Satelliten-System durchbrochen werden, so dass im
Idealfall jeder Eingangsanschluss mit einem tatsächlich benötigten
ZF-Satelliten-Signal beschaltet werden kann.
Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine derartige, verbesserte Schaltvorrichtung für eine
Satelliten-Empfangsanlage für eine flexible Mehrzahl von
Nutzern in einer Mehrteilnehmeranlage zugänglich zu machen,
wobei es insbesondere Aufgabe ist, die Vorrichtung in beliebig
vielen Teilen expandierbar zu gestalten.
Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen
des Hauptanspruches gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sind den Mitteln zum
selektiven hochfrequenzmäßigen Verbinden eines der Mehrzahl
von Eingangsanschlüssen mit dem Ausgangsanschluss im Rahmen
der Erfindung Konfigurations- und Speichermittel vorgeschaltet,
wobei diese mittels einer Schnittstelle konfigurier-
und programmierbar sind. Die Konfigurations- und
Speichermittel sorgen mittels einer nicht-flüchtigen
Speichereinheit dafür, dass permanent ein beliebiger der
Eingangsanschlüsse (welcher eine von vier möglichen ZF-Ebenen
eines zugeordneten Satelliten-Systems empfängt) dem
Ausgangsanschluss zugeordnet werden kann, als Reaktion auf
das zugehörige Auswahlsteuersignal. Mit anderen Worten, es
wird durch die vorliegende Erfindung das bekannte, starre
Konfigurations- und Zuordnungsschema "vier ZF-Ebenen pro
Satelliten-System mit vier zugehörigen Eingangsanschlüssen,
die entsprechend der Auswahlsteuersignale und der zugehörigen
Schaltkriterien ausgewählt werden" durchbrochen, und es
ist nunmehr möglich, in effizienter und den Hardware-Aufwand
optimierender Weise eine beliebige Zuordnung eines jeweiligen
der Eingangsanschlüsse für beliebige ZF-Ebenen von
Satellitensystemen vorzunehmen. Im Extremfall könnte daher
etwa ein erfindungsgemäßer Multischalter mit acht Eingangsanschlüssen
acht verschiedene Satelliten-Systeme ansprechen,
vorausgesetzt, es wird nur jeweils ein Frequenzband
und eine empfangbare Polarisationsebene pro Satellit benötigt.
Eine derartige Konfiguration ist flexibel und in einfacher
Weise durch die Schnittstelle einstell- bzw. konfigurierbar.
Weiterbildungsgemäß erfolgt diese Programmierung durch
einen handelsüblichen PC oder eine andere, bevorzugt
portable Programmiereinheit, welcher dann über gängige
Datenbusse, z.B. USB, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bzw. dessen Konfigurations- und Speichermitteln verbunden
wird. Eine derartige Programmierschnittstelle wird
besonders bevorzugt dann visuelle bzw. grafische
Hilfsmittel und Bedienflächen aufweisen, die es der
Bedienperson (dem Konfigurator) ermöglichen, in einfacher
und übersichtlicher Weise die für die betreffende Anlage
gewünschte Konfiguration einzustellen und dann -- weiter
bevorzugt -- in einer nicht flüchtigen Speichereinheit des
Systems dauerhaft abzulegen.
In einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung
als Mehrteilnehmeranlage ist eine Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen
vorgesehen, wobei die erfindungsgemäßen Konfigurations-
und Speichermittel für jeden der Ausgangsanschlüsse
bevorzugt eine individuelle Konfigurierbarkeit
vorsehen (allerdings sind auch Realisierungen mit
einheitlicher Konfiguration denkbar und günstig). Besonders
geeignet sind zu diesem Zweck für jeden Ausgangsanschluss
vorgesehene Konfigurationseinheiten eingerichtet, die,
idealerweise in der Art von Zuordnungstabellen realisiert,
für jedes der von einem ausgangsseitigen Nutzer generierten
Auswahlsteuersignale den jeweils benötigten Eingang gezielt
ansprechen und hochfrequenzmäßig Verbinden können.
Besonders bevorzugt ist es zudem bei dieser Realisierungsform
als Mehrteilnehmeranlage, wenn die benutzerindividuell
vorgesehenen Zuordnungseinheiten, etwa mittels
eines zentralen Datenbusses von einer gemeinsamen, zentralen
Speichereinheit, mit Konfigurationsdaten versehen
werden können.
Voraussetzung für das ordnungsgemäße Realisieren dieses Erfindungsprinzips
ist es, dass das typischerweise über den
Ausgangsanschluss eingebrachte und vom angeschlossenen
Receiver erzeugte Auswahlsteuersignal, etwa nach dem
DISEqC-Protokoll, von dem (in den Receiver fließenden)
Hochfrequenzsignal getrennt und dann zuverlässig datenmäßig
interpretiert wird, so dass die erwähnte, weiterbildungsgemäß
vorgesehene Zuordnungseinheit zuverlässig mit Ansteuerdaten
versehen werden kann.
Eine besonders bevorzugte Realisierungsform der vorliegenden
Erfindung im Hinblick auf flexible und skalierbare
Mehrteilnehmeranlagen liegt in der weiterbildungsgemäß vorgesehenen
Modularisierung: Hier ist zunächst vorgesehen,
dass als Kern jeder erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ein
sog. Grundmodul vorgesehen ist, welches selbständig betriebsfähig
ist und sämtliche Eingangsanschlüsse empfängt
(und zu den weiterbildungsgemäß vorgesehenen Erweiterungsmodulen
durchschleift), während nur eine begrenzte Anzahl
von Ausgangsanschlüssen, typischerweise 4, 6, 8 oder keine,
im Grundmodul vorhanden ist. Das Grundmodul selbst enthält
dann die datenmäßig mit den jedem nutzerseitigen Ausgansganschluss
zugeordneten Zuordnungseinheiten verbundene zentrale
Speichereinheit, ebenso wie die (einzige) zentrale
Programmierschnittstelle, so daß hier, etwa an geeigneter
zentraler Stelle innerhalb eines größeren Hauses (bzw.
Wohnanlage oder räumlich ausgedehntes Verteilnetz), die gemeinsame
Einstellung und Konfiguration erfolgen kann. Die
jeweils anschließbaren Erweiterungsmodule ermöglichen dann
das flexible Zuordnen weiterer Ausgangsanschlüsse, die jeweils,
wie oben beschrieben, in der erfindungsgemäßen Weise
durch individuelle Konfiguration selektiv mit der Mehrzahl
von Eingangsanschlüssen verbunden werden können, losgelöst
von den starren Grenzen des konventionellen Vier-ZF-Ebenen-Zuordnungsschemas.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung und als
Variante zur vorbeschriebenen gemeinsamen, zentralen nicht-flüchtigen
Speichereinheit ist vorgesehen, dass einem
Erweiterungsmodul selbst eine nicht-flüchtige
Speichereinheit zugeordnet ist, weiter bevorzugt durch ein
jeweils zugeordnetes Controller-Modul angesteuert.
Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass in einem Nicht-Betriebszustand
des Erweiterungsmoduls (d. h. es ist keine
Teilnehmereinheit angeschlossen, mithin erfolgt auch keine
Stromversorgung des Erweiterungsmoduls) trotzdem permanent
die dem jeweiligen Erweiterungsmodul zugehörigen
Konfigurationsinformationen lokal vorliegen, ohne dass
dann, im Fall eines (Wieder-) Einschaltens des
Erweiterungsmoduls, ad hoc sämtliche
Konfigurationsinformationen über das Grundmodul in kurzer
Zeit zur Verfügung gestellt werden müssen.
Weiterbildungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass mittels der
Konfigurations- und Steuermittel eine vollständige oder
teilweise Deaktivierung eines Ausgangsanschlusses
einstellbar ist. Dabei kommt eine teilweise Deaktivierung
insbesondere dann in Frage, wenn etwa einem
Ausgangsanschluss lediglich selektiv ausgewählte ZF-Ebenen
zur Verfügung gestellt werden sollen (etwa wenn ein
entsprechender Teilnehmer lediglich eine solche Auswahl
wünscht bzw. zugeordnet bekommen soll). Vorteilhaft kann
auch diese im praktischen Gebrauch besonders nützliche
Variante durch die zentrale Konfiguration erreicht werden,
ohne dass eine teilnehmerseitige Manipulierbarkeit (mit
Missbrauchsmöglichkeit) besteht.
Im Ergebnis wird damit durch die vorliegende Erfindung erreicht,
dass, ohne receiverseitige oder andere manipulative
Eingriffe, in äußerst flexibler und hardware-technisch effizienter
Weise eine Zuordnung verschiedener Satelliten-ZF-Ebenen
zu Eingangsanschlüssen eines Multischalters erfolgen
kann; insbesondere wird durch die Erfindung erreicht, dass
die bisherige Grenze "vier Eingangsanschlüsse pro Satellitensystem"
wirksam durchbrochen werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele sowie anhand den Figuren; diese zeigen
in
- Fig. 1:
- ein Blockschaltbild einer Grundeinheit
mit acht Eingangsanschlüssen und zwei
Ausgangsanschlüssen sowie ein Erweiterungsmodul
mit einem zusätzlichen
Ausgangsanschluss und
- Fig. 2:
- eine beispielhafte Darstellung einer
grafischen Benutzerschnittstelle zur
Programmierung der Einheit gemäß Fig.
1.
Wie in der Fig. 1 gezeigt, weist ein Multischalter 10 als
Schaltvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung eine Mehrzahl in Form von acht
Eingangsanschlüssen 10a bis 10h auf, an welche jeweils eine
Konvertereinheit (LNB) eines Satellitenmoduls beliebig
hochfrequenzmäßig anschließbar ist. Entsprechend liegen
SAT-ZF-Signale in den Bereichen 950 - 1.950 MHz bzw. 1.100
bis 2.150 MHz an.
Auf die Anschlüsse 10 folgt jeweils ein Hochfrequenzverstärker
12, welcher vor allem zur Kompensation einer durch
ein nachgeschaltetes Richtkopplerfeld 14 bewirkten Dämpfung
vorgesehen ist. Die Richtkoppler 14 stellen das auf der den
Eingangsanschlüssen 10a bis 10h anliegende HF-Signal einem
HF-Umschalter (Auswahlschalter) 16 bereit, worüber dann das
Signal von einer der acht Leitungen selektiv ausgewählt und
einem Ausgangsanschluss 18 zum Verbinden mit einem ansonsten
bekannten, externen Satelliten-Receiver bereitgestellt
wird. Die Multischaltereinheit 10 dupliziert, wie in Fig. 1
erkennbar ist, die Kette von Richtkopplern 14, Auswahlschalter
16 und Ausgangsanschluss 18 für einen zweiten Ausgangsanschluss
20 mit entsprechend parallel vorgesehener
Beschaltung aus Richtkopplern 22 und Umschalter 24.
Zusätzlich weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung die
Möglichkeit auf, flexibel die Zuordnung von Eingangsanschlüssen
(und entsprechenden HF-Signalen) zu ausgangsseitig
eingespeisten Auswahlsteuersignalen zuzuordnen: Über
die Ausgangsanschlüsse 18 bzw. 20 liegt ein von einem angeschlossenen
Receiver (nicht gezeigt) erzeugtes Auswahlsteuersignal,
üblicherweise ein DISEqC-Steuersignal, an.
Ein solches, niederfrequentes Signal wird mittels eines
schematisch gezeigten Tiefpasses 30 von der zur Auswahleinheit
16 bzw. 24 laufenden Hochfrequenzleitung ausgekoppelt
und mittels einer für jeden ausgangsseitigen Kanal separat
vorgesehenen Decodiereinheit 32 detektiert und interpretiert,
nämlich im Hinblick auf die notwendigen Schaltkriterien.
Dieses Signal wird einer nachgeschalteten Zuordnungseinheit
34 ("Mapping-Tabelle") zugeleitet, mit dem Ziel,
aus dieser Tabelle eine dem decodierten Schaltkriterium zugehörige
Schalterkonfiguration der Auswahlschalter 16 bzw.
24 zu generieren, mithin den zugehörigen Eingangsanschluss
hochfrequenzmäßig zu kontaktieren.
Wie zusätzlich aus der Fig. 1 erkennbar ist, werden mittels
eines Datenbusses 36 alle Zuordnungseinheiten 34 gemeinsam
datenmäßig mit einer zentralen Permanentspeichereinheit 38
(als zentraler Mapping-Tabelle) verbunden, welche insbesondere
für das nicht flüchtige Festhalten der Konfigurationsdaten
vorgesehen ist.
In diese Permanentspeichereinheit 38 erfolgt dann auch die
externe Programmierung mittels Programmierschnittstelle 40
bzw. zugeordnetem externen Datenbus bzw. -eingang 42, typischerweise
ein USB-Anschluss für einen extern anschließbaren
PC od. dgl. Programmiereinheit.
Die Fig. 1 verdeutlicht zusätzlich das Zusammenwirken der
als Grundeinheit bzw. Grundmodul ausgebildeten Einheit 10
mit einem Erweiterungsmodul 50, welches die acht Eingangsanschlüsse
10a ... 10h parallel durchgeschleift erhält (und
selbst wiederum an mögliche, nachfolgende weitere Erweiterungsmodule
durchschleift). Zusätzlich bildet das Erweiterungsmodul
Raum für einen oder weitere ausgangsseitige
Kanäle für einen Ausgangsanschluss 52; parallel zu den vorbeschriebenen
ausgangsseitigen Kanälen ist hier wiederum
eine Anordnung aus Richtkopplern 54, Umschalter 56, Tiefpass
30 für das Auswahlsteuersignal, Decodiereinheit 32 sowie
Zuordnungseinheit 34 vorgesehen. Hochfrequenzmäßig
fließt dann wiederum, je nach Schalterstellung der Einheit
56, das Hochfrequenzsignal der jeweils ausgewählten Eingangsleitung
zum Ausgangsanschluss 52. Der Datenbus 36 für
die Zuordnungseinheit (Mapping-Tabelle) 34 ist weiter
durchgeschleift.
Im praktischen Gebrauch hat nunmehr die für die Konfiguration
zuständige Person die Möglichkeit, mehrere Satelliteneinheiten,
insbesondere mehr als zwei, auf die acht Eingangsanschlüsse
10a bis 10h aufzuschalten; insbesondere
können pro Satelliteneinheit weniger als vier ZF-Ebenen beschaltet
und frei konfiguriert werden. Dies erfolgt mittels
einer exemplarisch in Fig. 2 dargestellten, visuellen und
grafisch bedienbaren Benutzerschnittstelle eines an den Anschluss
42 angeschlossenen PC; die zugehörigen Konfigurationsdaten
werden in der Einheit 38 abgelegt und dann individuell
den Mapping-Tabellen 34 über den Datenbus 36 zur Verfügung
gestellt. Im praktischen Betrieb wird es damit ermöglicht,
dass parallel jeder der an die Ausgangsanschlüsse
18, 20, 52 angeschlossenen Receiver gleichzeitig und frei
konfiguriert gemäß der jeweiligen Mapping-Tabelle auf die
Eingangsanschlüsse selektiv zugreifen kann, oder aber es
findet eine gemeinsame zentrale Konfiguration statt.
Idealerweise sind die acht Eingangsanschlüsse mit jeweils
aktiven Satelliten-ZF-Ebenen vollständig belegt.