DE2807986A1

DE2807986A1 - Anlage fuer interaktives kabelfernsehen

Info

Publication number: DE2807986A1
Application number: DE19782807986
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Ing Kiel; Helmut Dipl Ing Kliem; Franz Ing Grad Kraus; Wolfgang Dipl Ing Krick; Herbert Dipl Ing Landgraf; Rolf Dipl Ing Schnee
Original assignee: Fraunhofer Institut fuer Nachrichtentechnik Heinrich Hertz Institute HHI
Current assignee: Fraunhofer Institut fuer Nachrichtentechnik Heinrich Hertz Institute HHI
Priority date: 1978-02-22
Filing date: 1978-02-22
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2966459D1; EP0003823B1; AT367581B; ATA76579A; US4290142A; EP0003823A3; EP0003823A2

Description

- 3 HEIPJRICH-HERTZ-INSTiETUT FÜR NACHRICHTENTECHNIK BERLIFm GMBH

Anlage für interaktives Kabelfernsehen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage für interaktives Kabelfernsehen mit Mehrfachausnutzung der Übertragungswege in einem in Versorgungsbereiche gegliederten Gesamtversorgungsgebiet mit einer Zentrale und einem Versorgungsnetz, das zum Teil mit parallelen Kabeln in Baumstruktur und in der teilnehmernahen Netzebene in Sternstruktur ausgelegt ϊηΙ..

Weben der herkömmlichen Aufgabe der Verteilung von Hörrundfunk- und Fernsehprogrammen soll ein individueller Nachrichtenaustausch zwischen Teilnehmer und Kabelfernsehzentrale stattfinden. Je nach dem, ob eine solche Anlage neu errichtet uerden soll oder bereits vorhandene technische Einrichtungen zu erweitern und Netze bisheriger Verteilanlagen zu modifizieren sind, ergeben sich mehr oder weniger unterschiedliche Konzepte für die technische Gestaltung. Außerdem ist die Anzahl und die Art der zur Verfugung zu stellenden Verteil- und individuellen Dienste sowie die Anzahl und das Verkehrsaufkommen der Teilnehmer von ausschlaggebender Bedeutung.

Aus »Rundfunktechnische Mitteilungen", Jg. 20 (1976), Heft 5, Seiten 173 - 182 sind Möglichkeiten und Probleme der technischen Gestaltung des Zweiweg-Kabelfernsehens bekannt. Die geeigneten Dienste

- uneingeschränkte Informationsverteilung,

- eingeschränkte Informationsverteilung,

- Informationserfassung und

- Dialog mit der Zentrale

erfordern für eine wirtschaftliche Bewältigung eine sinnvolle Netzgestaltung sowohl für die Übertragung der Kanäle in Verteilrichtung als auch für den Rückweg zur Zentrale und die dazu geeignete Konzeption der Übertragungssysteme, in denen das Verteil- und Sammelsystem für Fernsehsignale, digitale Übertragungssysteme, Übertragungsverfahren, Einrichtungen beim Teilnehmer und in der Zentrale sowie Festbild-Übertragungssysteme enthalten sind»

Hinsichtlich der IMetzgestaltung sind z.B. in der genannten Vorveröffentlichung solche Strukturen angegeben, die von dem für ein reines Verteilsystem günstig=

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-li sten Baumnetz ausgehen. Eine Erhöhung der insbesondere für die individuellen Dienste erforderlichen Übertragungskapazität sail danach beispielsweise durch zweite parallele Kabel im Baumnetz ader gegebenenfalls durch eigene Kabel erfolgen, mit denen Teile des Baumnetzes sternförmig oder über Ringleitungen mit der Zentrale verbunden werden. Diese Maßnahmen führen zu einer Baum-Stern-Struktur, einer Stern-Baum-Struktur oder zu einer Ring-Baum-Struktur in den aktiven Netzebenen, in denen l/erstärkerstellen vorgesehen sind. Für die teilnehmernahen passiven Netzebenen, die einen erheblichen Leitungsaufwand erfordern, werden am angegebenen Ort zwei Alternativen hervorgehoben:

- Bei einer l/erlagerung des Aufwandes in die Übertragungssysteme kann die Baumstruktur beibehalten werden. Multiplexbildung sowohl im Frequenz- als auch im Zeitbereich führt zu einer großen Anzahl individueller Daten- und Festbildkanäle.

- UDn einem Sternpunkt führt zu jedem Teilnehmer ein Kabel. Der Sternpunkt ist die Schnittstelle zum übergeordneten Baumnetz. Das Übertragungsband dieses Kabels ist - wie im übergeordneten Baumnetz - für Vor- und Rückrichtung zweigeteilt.

Das Sternnetz bietet im Vergleich zum Baumnetz eine größere Sicherheit vor Abhören und Störungen des Rückkanals sowie vor Schwarzsehen gebührenpflichtiger Programme. Dazu ist eine besondere Verschlüsselung (Scrambling) nicht erforderlich.

Der Erfindung liegen als Aufgabenstellung folgende Anforderungen zugrunde:

- Bis zu 1D % der Teilnehmer sollen zu gleicher Zeit interaktiv tätig sein können;

- für die uneingeschränkte Informatinnsverteilung sind auf jeden Fall mehrere Fernsehkanäle in Abwärtsrichtung zu übertragen;

- für die individuelle Informatlonsverteilung sind Fernseh- und Datenkanäle in Abwärts- und Aufwärtsrichtung vorzusehen, so daß insbesondere auch Dienste angeboten werden können, die Video-Stand- und Bewegtbilder als Information enthalten;

- das Kanalangebot soll wirtschaftlich, d.h. in einer der Nachfrage weitgehend entsprechenden Anzahl mit geringem technischen Aufwand sein;

- systemfremde Netze sollen - auch für Rückkanäle - nicht mit einbezogen werden;

- Einrichtungen, die über die unbedingt notwendige Ausstattung eines interaktiven Heimkommunikationsplatzes hinausgehen, sollen in der Anlaufphase, bei

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entsprechend geringerer Dienstevielfalt, nach Möglichkeit in der Zentrale oder in höheren Netzebenen vorgesehen werden;

- das GBsamtversorgungsgebiet kann in geeignete Uersorgungsbereiche gegliedert werden; die örtliche Lage der Zentrale ist jedoch nicht frei wählbar;

- das Übertragungssystem soll ohne Vermittlungsstellen in den höheren Netzebenen arbeiten und ueitestgehend mit baugleichen Übertragungseinrichtungen ausgerüstet sein;

- l/ertraulichkeit muß gewährleistet sein, Störungen aus der Teilnehmerebene sollen vom Sammelnetz abgehalten und unerlaubte Zugriffe verhindert werden;

- eine Telekommunikation von Teilnehmer zu Teilnehmer sdII möglich sein, durch einfache Maßnahmen in der Zentrale jedoch ausgeschlossen werden können»

Gemäß der Erfindung wird dazu das Metz jedes einzelnen l/ersorgungsbereichs, ausgehend von einer teilnehmerfernen Knotenstelle, in an Uorfeldeinrichtungen endender Baumstruktur mit autonomen parallelen Habein und zwischen den Uorfeldeinrichtungen und den Teilnehmeranschlüssen in Sternstruktur ausgelegt, wobei zwischen der Zentrale und den Knotenstellen ein allen Knotenstellen gemeinsames Verbindungskabel, das einem Teil der autonomen parallelen Kabel in den Baumnetzen der Versorgungsbereiche zugeordnet ist, sowie davon und voneinander unabhängig zweite, für jede Knotenstelle eigene Uerbindungskabel für den anderen Teil der autonomen parallelen Kabel in den Baumnetzen der V/ersorgungsbereiche vorgesehen sind= Mit der Struktur dieses Netzes, das aus einer Überlagerung ei= nes autonomen Baum-Stern-Netzes für das Gesamtversorgungsgebiet mit einem Stern-Baum-SterrHMetz für autonome Versorgungsgereicbe entstanden angesehen werden kann_s ist die Konzeption für das entsprechende Übertragungssystem eng verbundene Dabei ist insbesondere darauf hinzuweisen, daß für die beiden überlagerten Netze die teilnehmernahe Netzebene in Sternstruktur nur einfach_s also für die beiden übergeordneten Netze gemeinsam ausgelegt ist_o

Diese Netzstruktur erlaubt auf wirtschaftliche Art ein sehr hohes Kanalangebot_o Über das allen l/ersorgungsbereichen gemeinsame Kabel können die parallelen Versorgungsbereiche ZoBo mit 12 Fernsehkanälen für l/erteilprogramme versorgt werden. Außerdem bietet dieses autonome Netz die Möglichkeit, breitbandige Aufwärtskanäle sowie schmalbandige Kanäle in Auf- und Abwärtsrichtung zu übertragen. Dieser autonome Teil des Netzes eignet sich also sowohl für die Abwicklung von Diensten auf der Grundlage eines Datendialogs und die Rückübertragung von

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Fernsehsignalen zur Zentrale als auch insbesondere für die uneingeschränkte und in begrenztem Rahmen für eingeschränkte Informationsverteilung. Da jeder Versorgungsbereich über ein zweites, eigenes Kabel des anderen autonomen Netzes mit der Zentrale verbunden ist, können die in den betreffenden Uersorgungsbereich fallenden individuellen Fernsehsignale über dieses zweite Metz verteilt werden. Es handelt sich damit also um ein Zweikabelnetz und ein Übertragungssystem, das DatendialDge und eine uneingeschränkte Verteilung ohne Unterscheidung der einzelnen VersargungsberEiche und eine individuelle Verteilung für jeden Versorgungsbereich, den dort herrschenden Erfordernissen entsprechend, ermöglicht.

Die übertragung der Fernseh- und Datenkanäle in Aufwärts- und Abwärtsrichtung in den allen Versorgungsbereichen gemeinsamen Netz ermöglicht den Einsatz baugleichEr Frequenzübernahmeweichen. Es können auch die verwendeten Kabel und l/erstärker der beiden Netze für uneingeschränkte und für individuelle Informationsverteilung baugleich sein. Werden für die Rückkanalübertragung l/erstärker mit gleicher Verstärkung wie in l/erteilrichtung eingesetzt, lassen:sich gegenüber dsr Verteilrichtung zwei von drei Verstärkerstellen einsparen, da im Frequenzbereich der Rückkanalübertragung geringere KabelMämpfung herrscht.

Die vorteilhaften Eigenschaften einer Kabelfernseh-Anlage mit einer solchen Netzstruktur und dem entsprechenden Übertragungssystem sowie der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, auf die sich die Unteransprüche beziehen, gehen aus den nachfolgenden Erläuterungen näher hervor.

Von besonderer Bedeutung für die Erfindung sind die Vorfeldeinrichtungen, die an den Endpunkten der baumförmigen F\ietze in den Versorgungsbereichen vorgesehen sind. Von dort aus führen sternförmig einfache Kabel zu den Teilnehmeranschlüssen. Die Varfeldeinrichtungen sind deshalb mit steuerbaren Koppeleinrichtungen zwischen den autonomen parallelen Kabeln des übergeordneten Netzes und den Einfachkabeln des teilnehmernahen Sternnetzes für die Selektion der für einen Teilnehmer bestimmten Kanäle bzw. die Zuweisung von Kanälen der von den Teilnehmern in das Netz abgesetzten Nachrichtenflüsse auszurüsten.

Im Gegensatz zu einem reinen Verteilnetz, in dem die gesamte übertragene Information jedem Teilnehmer angeboten, wird, ist in einem interaktiven System die individuelle Information dem jeweiligen Teilnehmer so zuzuführen bzui. vom jewei-

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ligen Teilnehmer so abzusetzen, daß ein unerlaubter Zugriff verhindert wird. Außerdem sind die Kanäle für die uneingeschränkte Informationsverteilung im reinen Werteilnetz den Teilnehmeranschlüssen entsprechend zuzuführen» Diese Aufgaben und auch das Abhalten möglicher Störungen aus dem Teilnehmerbereich vom Aufwärtssammelnetz erfüllt die Vorfeldeinrichtung»

Die technische Auslegung des Systems und der Anlage für interaktives Kabelfernsehen wird zum einen davon bestimmt, daß eine große Anzahl von Hörrundfunk= und insbesondere Fernsehprogrammen verteilt uierden mußo Andererseits sind in weit größerer Anzahl interaktive Telekcmmunikaticnsdienste anzubieten, ujDbei sich gewisse Unterschiede dann ergeben, wenn Telekommunikation zwischen Teilnehmern gestattet oder nicht zugelassen ist. Das technische System wird im wesentlichen von der Dienstgüte der einzelnen Dienste und mit einem sehr hohen Gewicht vom Verkehrsangebot der Gesamtheit der Dienste beeinflußt» Durch die Unterteilung des Gesamtversorgungsgebietes in Versorgungsbereiche und die Struktur des Versorgungsnetzes ergibt sich ein äußerst wirtschaftliches Kanalangebot. Außer den unbeschränkten Verteilpragramrnen können die Teilnehmer in den einzelnen Versorgungsbereichen über die zweiten autonomen Netze mit Individualprogrammen versorgt werden, die jeweils nur in den betreffenden Versorgungsbereich zu führen sind, in dem sich der betreffende Teilnehmer befindet. Für jeden Versorgungsbereich lassen sich in. Abwärtsrichtung z.B.

30 Fernsehkanäle für individuelle Fernsehprogramme 12 Fernsehkanäle für Verteilprogramme
Datenkanäle - Sprachkanäle

und in Aufwärtsrichtung

k Fernsehkanäle und
Datenkanäle - Sprachkanäle

unterbringen.

Bei einem Gesamtversorgungsgebiet, das in 1D Versorgungsgebiete gegliedert uiitd, läßt sich für individuelle Informationsverteilung auf diese Weise ein Kanalan= gebot VDn 3OD Fernsehkanälen in Abujärtsrichtung realisieren» Die Frequenzbelegung eines solchen Übertragungssystems uird weiter unten erläutert» Es sei jedDch schon an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Gliederung des Gesamt-

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Versorgungsgebietes in Versorgungsbereiche entsprechend dem l/erkehrsaufkammen der Teilnehmer erfolgen sollte. Dabei ergibt sich die Anzahl der Versorgungsbereiche aus dem Verhältnis der maximal gleichzeitig zu übertragenden Individualkanäle im Gesamtnetz - zuzüglich eines Zuschlages für die Erhöhung der Erreichbarkeit zur Kanalkapazität eines Habeis.

Wenn Knotenstellen einzelner Versorgungsbereiche in unterschiedlicher Richtung von der Zentrale, jedoch mit etwa gleicher Entfernung zu ihr liegen, können auch für das gemeinsame Kabel zwischen der Zentrale und den Knotenstellen nicht gemeinsam benutzte Trassen vorgesehen werden. Diese an sich sternförmige Struktur hat jedoch nichts mit der Baumstruktur dieses autonomen Netzes zu tun. Maßgeblich für die Unterscheidung im Stern- bzw. Baumnetz ist lediglich die Versorgung des betreffenden Kabels.

Für eine Erhöhung der Rückkanalkapazität ist es vorteilhaft, zu dem allen Versorgungsbereichen gemeinsamen Verbindungskabel zwischen der Zentrale und den Knotenstellen ein paralleles Kabel und zugeordnete Multiplexeinrichtungen in den Knotenstellen vorzusehen. Auf diese Lüeise ist es möglich, allen Varfeldeinrichtungen des Gesamtversorgungsgebietes für die in das Netz abgesetzten Nachrichtenflüsse ein einheitliches Frequenzband zuzuordnen und die Multiplexeinrichtungen in den Knotenstellen mit Umsetzern auszurüsten, die die ankommenden Nachrichtenflüsse in jeweils ein einer Knotenstelle zugeordnetes eigenes Frequenzband verlagern. Die Bild- und Datenkanäle bzw. Sprachkanäle können somit innerhalb der Baumnetze der Versorgungsbereiche, die bis zu den Knotenstellen in Aufwärtsrichtung gesehen voneinander völlig unabhängig sind, im selben Frequenzband übertragen werden. Erst an den Knotenstellen, die miteinander verbunden sind, ist zur Vermeidung von Signalüberlagerungen eine Trennung dieser aus verschiedenen Versorgungsbereichen stammenden Kanäle und sine Umsetzung der Frequenzbänder in getrennte Bereiche erforderlich. Hierbei ist es zum Beispiel bezüglich der Störanfälligkeit besonders vorteilhaft, das unterste Frequenzband der am.weitesten von der Zentrale entfernten Knotenstelle zuzuordnen und umgekehrt. Die höheren Frequenzbänder liegen damit auf den kürzeren Verbindungen.

Lüie bereits erwähnt, sollen in Abwärtsrichtung z.B. 3D individuelle Fernsehprogramme in jeden einzelnen Versorgungsbereich geführt werden. DasLibedeutet, die den Versorgungsbereichen eigenen, zweiten Übertragungswege zwischen der Zentrale

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über die Hnotenstellen in die zugehörigen autonomen Baumnetze der Uersorgungsbereiche sind vorzugsweise für Nachbarkanalbelegung auszurüsten» Dazu gehören Einrichtungen ujie Empfangsumsetzer, die für Uielkanal- und Nachbarkanalbelegung tauglich sind. Die gegenüber dem Netz für reine Uerteilpragramme wesentlich höhere Kanalkapazität erfordert bei gleicher Übertragungsqualität ZoEL den Einsatz dämpfungsärmerer Kabel und der l/erstärker höherer Linearität, um eine Uerringerung des Anlagenbetriebspegels und eine entsprechende Reduzierung der Reichweite des mit Nachbarkanalbelegung betriebenen Netzes gegenüber dem Kabelnetz zu vermeiden, in dem ZoEL nur 12 Kanäle übertragen werden» Die den V/ersargungsbereichen eigenen Verbindungskabel zwischen der Zentrale und den Knotenstellen können auch verdoppelt und paarig unterteilt jeweils alternierend für die Nachbarkanäle vorgesehen sowie die Knotenstellen mit Einrichtungen zum Uerkämmen der Nachbarkanäle ausgerüstet werden» Die Halbierung der Übertragungskapazität auf jedem einzelnen Kabel ermöglicht eine Anhebung des Betriebspegels gegenüber einer Nachbarkanalbelegung auf einem einzigen Kabel»

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung sowie Schaubilder für die Erläuterung des Übertragungssystems schematisch dargestellt» Dabei zeigen:

Fig. 1 : eine Anlage für interaktives Kabelfernsehen mit Zentrale, Uersorgungsnetz, Knotenstellen, Uorfeldeinrichtungen und Teilnehmeranschlüssen;

Fig. 2 ; eine Anlage ähnlich Fig. 1, jedoch mit einem zusätzlichen Kabel für Rückkanäle;

Fig. 3 : ein Blockschaltbild einer Vorfeldeinrichtung;

Fig. k 5 ein Schaubild für den Bedarf an Datenkanälen, Fernsehkanälen und Sprachkanälen in Abhängigkeit von der Tageszeit und

Fig. 5 : ein Schaubild für· die Organisation des Frequenzmultiplexnetzes (Frequenzplan)„

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage für interaktives Kabelfernsehen führen von einer Zentrale 1 zu jeder Knotenstelle 2 ein Kabel X und ein Kabel Y„ Der Anschluß der Kabel X an die Zentrale 1 ist in Baumstruktur ausgelegt. Das bedeutet, auch bei örtlich als sternförmig anzusehender Heranführung der Kabel an die Zentrale, werden die Uersorgungsbereiche I, II, III ₀₀₀ parallel gespeist»

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- 1D -

Für jede Knotenstelle 2 ist ein eigenes Habl Y vorgesehen. Die [\letzebene zwischen der Zentrale 1 und den Hnatenstellen 2 wird mit A bezeichnet. An jede nnatenstelle 2 schließt sich ein Baumnetz der Ebenen B, C und D mit parallelen autonomen Kabeln in jedem Uersargungsbereich an. Diese Baumnetze führen bis zu l/orfeideinrichtungen 3. Uon den Varfeldeinrichtungen 3 führen einfache Ka-DE-I χ zu den Teilnehmeranschlüssen k. Diese teilnehmernahe Netzebene wird mit E Gezeichnet.

der in Fig. 2 dargestellten Anlage sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Diese Anlage unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Anlage dadurch, daß zwischen den Knotenstellen 2 und der Zentrale 1 ein zusätzliches Kabel Z vorgesehen ist. In diesem Fall sind die Knotenstellen 2 mit Multiplexeinrichtungen ausgerüstet.

Die in Fig. 3 dargestellte l/orfeldeinrichtung 3 befindet sich an der Schnittstelle zwischen dem übergeordneten Baumnetz und dem Sternnetz mit den zu den Teilnehmeranschlüssen führenden Leitungen x. Über das Kabel X werden in l/erteil- und in Aufwärtsrichtung die breitbandigen Fernsehkanäle und die schmalbandigen Daten- und Sprachkanäle geführt. Hierfür ist eine Frequenzweiche 31 vorgesehen. Unmittelbar daran angeschlossen ist eine Empfangseinrichtung 33 des digitalen Übertragungssystems, von der aus die folgenden Komponenten gesteuert werden, die für jeden Teilnehmeranschluß getrennt vorliegen. In Abwärtsrichtung gelangen die auf dem Kabel Y geführten individuellen Kanäle unmittelbar zu einem steuerbaren Empfangskanalumsetzer 32. Außerdem werden diesem Empfangskanalumsetzer 32 gegebenenfalls weitere Kanäle zugeführt, die üaer das Kabel X übertragen werden und keine reinen Verteilprogramme, also z.B. gebührenpflichtige Pragramtne beinhalten. Die auf dem Kabel X übertragenen Kanäle mit den reinen Verteilprogrammen gelangen von der Fiequenzweiche 31 uneingeschränkt zum Teilnehmeranschluß. Die für einen einzelnen Teilnehmer bestimmten Digitalinformationen werden ihm in einer Schalteinrichtung 3k ausgekoppelt. Mit der Schalteinrichtung 35 werden die vom Teilnehmer abgesetzten Digitalinformationen in das Netz durchgeschaltet. Die einem Teilnehmer zugewiesenen Breitbandkanäle gelangen über den steuerbaren SendekBnalumsetzer 36 und die Frequenzweiche 31 in das Aufwärtsnetz. Alle für einen Teilnehmer bestimmten bzw. von ihm abgesetzten Wachrichtenflüsse werden in einer Signalmultiplexeinrichtung 37 zusammengeführt bzw. getrennt. Die Übertragung erfolgt über das zu seinem

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Anschluß führende Kabel x.

In Fig. k ist über der in 2k Stunden des Tages eingeteilten Zeitachse der Bedarf der Teilnehmer eines Gesamtversorgungsgebietes an Datenkanälen a, an Fernsehkanälen b und an Sprachkanälen c aufgetragen., Die möglichen Telekommunikationsfürmen und ihre Nutzung, z.B_o Marktauskünfte, Verbraucherberatung, Lernen, Einkauf, führen nach einer Uerkehrsabschätzung zu den angegebenen Verhältnissen für die gleichzeitig mit dem System in interaktiven Diensten verbundenen Teilnehmer, die mit der Anzahl der notwendigen Datenkanäle identisch ist» Bezogen auf z.B. 10.DGD Teilnehmer ergibt sich ein Bedarf an 2DO bis 30D Video-, ca. 1.0D0 Daten- und ca. 50 Sprachkanälen, uiie sie durch die Graphen b, a und c dargestellt sind. Für den Bedarf an Video-Kanälen wurde vorausgesetzt, daß bei den Teilnehmern keine Videa-Standbildspeicher vorgesehen sind, mährend eines Dialogs also Standbildinformationen ständig über einen Video-Kanal übertragen werden müssen, der dementsprechend lange Zeit belegt ist„ Etwa 90 % der Bildquellen im Dialogverkehr sind Standbildquellen; der Bedarf an Video-Kanälen sinkt deshalb erheblich, wenn die Teilnehmer mit Video-Standbildspeichers ausgerüstet sind und deshalb nur ein Vollbild zu übertragen ist. In Aufwärtsrichtung sind etwa 10 % der Fernsehverteilkapazität vorzusehen. Für andere Teilnehmerzahlen als 1D.DOD gelten diese Verhältnisse entsprechende

Die in den Fig. .1 und 2 schematisch dargestellte Anlage ist für etwa 10.000 Teilnehmer dementsprechend in 10 Versorgungsbereiche zu gliedern. Mit einer Kanalkapazität von 3D Fernsehkanälen auf dem Kabel Y und 12 Fernsehkanälen und den Daten- und Sprachkanälen in Aufwärts- und Abwärtsrichtung auf dem Kabel X er= gibt sich für jeden Versorgungsbereich allein bei Berücksichtigung der breitbandigen Fernsehkanäle damit jeweils ein Zehntel des gesamten Bedarfes für das gesamte Versorgungsgebiet.

In Fig. 5 ist die Organisation des Netzes in Frequenzmultiplextechnik dargestellt. Jedes Kabel ist für eine Übertragung bis 300 MHz ausgelegt,, Auf dem Kabel X wird der untere Frequenzbereich für die Übertragung von Fernseh- und Da= ten- bzw. Sprachkanälen in Aufwärtsrichtung benutzt. Während das Kabel Z wenn überhaupt nur in der Netzebene A vorgesehen wird, erstrecken sich die Kabfei X und Y über die Netzebenen A, B, C und D.

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Auf dem Kabel Y werden 3D Fernsehkanäle in Nachbarkanaliage übertragen. Ein Teilnehmer, der ein individuelles Fernsehprogramm ausgewählt hat, erhält seine Informationen über einen dieser 3D Kanäle. In seiner Vorfeldeinrichtung wird dieser Kanal ausgekoppelt und ihm auf sein Kabel χ gelegt. Hierfür wird in der Netzebene E ein Fernsehkanal benutzt, der in den Ebenen B, C, D durch Rückkansle belegt ist.

Die Bild- und Daten- bzw. Sprachkanäle in Rückrichtung werden über die Leitung χ in der Netzebene E und über Kabel X in den übergeordneten Netzebenen - sofern ein Kabel Z in der Ebene A vorgesehen ist in den Netzebenen D, C und B - geführt. An der Schnittstelle der Netzebenen A und B, den Knotenstellen 2, werden sie aus dem Bereich 27 bis 62 MHz in darüber liegende Frequenzbänder, z.B. von 69 bis lük MHz, 111 bis 146 MHz, 153 bis 188 MHz usw. verlagert und auf dem Kabel Z bis zur Zentrale 1 geführt. Hierbei steht eine hohe Rückkanalkapazität zur Verfugung. Außerdem ergeben sich für die Netzebene A beachtliche Vorteile bei jeweils nur in einer Richtung betriebenen Leitungen. Reichen hingegen fünf breitbandige Rückkanäle aus, können diese auch in der Netzebene A im Frequenzband bis 62 MHz verbleiben und auf dem Kabel X bis zur Zentrale 1 geführt werden. In dieeen Zusammenhang ist noch auf eine Zwischenlösung hinzuweisen, die sich bei einer an sich sternförmigen Struktur mehrerer von der Zentrale 1 ausgehender Kabel X ergibt. [Jährend in Abwärtsrichtung diese Kabel X in Baum-Struktur betrieben werden, können sie in Aufwärtsrichtung jeweils fünf breitbandige Rückkanäle sternförmig zur Zentrale 1 führen.

Unabhängig von den oben hervorgehobenen Varianten gilt für die Netzebene E für die Aufwärtsrichtung auf den Kabeln χ eine Belegung mit Fernsehsignalen in Zwischenfrequenzlage und mit Digitalsignalen im Bereich von 26 bis 33 MHz. In den zugehörigen Vorfeldeinrichtungen werden diese Aufwärtskanäle in den Bereich zwischen 27 und 62 MHz umgesetzt. In Verteilrichtung trägt jedes Kabel χ die unbeschränkt zu verteilenden Kanäle vom Kabel X und - sofern angefordert - ein aus den 30 Kanälen vom Kabel Y ausgewähltes Individualprograram sowie die für den Teilnehmer bestimmte Digitalinformation. Der Frequenzbereich des Lang-, Mittel- und Kurzwellenrundfunks wird im Kabel χ nicht belegt, so daß diese Signale in der Vorfeldeinrichtung 2 eingespeist werden können.

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Die Kabel χ können ZoB«. als Koaxialkabel oder als Lichtwellenleitung ausgebildet sein. Je nach Siedlungsstruktur werden mehrere, wenige oder auch nur einzelne Teilnehmer an eine Vorfeldeinrichtung 2 angeschlossene

Die Daten- und Sprachsignale werden zwischen der Zentnäle 1 und den Teilnehmern über ein digitales zeitmultiplexes Übertragungssystem hoher Bitrate in je einem Kanal van 7 MHz Bandbreite in Aufwärtsrichtung in den Wetzebenen D bis A bzw» D bis B und A über das Kabel X bzw» die Kabel X und Z und in Abwärtsrichtung normalerweise nur über das Kabel X übertragen» Falls diese Übertragungskapazität in Abwärtsrichtung für das Gesamtversorgungsgebiet nicht ausreicht, kann jedem einzelnen Versorgungsbereich über sein Kabel Y in einem der dart vorgesehenen 3D Kanäle hierfür ein eigenes digitales übertragungssystem bereitgestellt werden_o

Die Struktur des Netzes und das gesamte Übertragungssystem erlaubt ohne Schwierigkeit eine Verbindung zwischen zwei oder mehreren Teilnehmern» Dazu brauchen in der Zentrale Λ nur die entsprechenden Auf= und Abwärtskanäle vermittelt zu werden. Ohne eine solche Vermittlung in der Zentrale sind Verbindungen zwischen Teilnehmern beim beschriebenen Übertragungssystem nicht mögliche

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Claims

HEIPjRICH-HERTZ-müTITUT FÜR f'JACHRICHTEiviTECKTJIK BEHLIi', GhUU

Patentansprüche

(^L/Anlage für interaktives Kabelfernsehen mit Mehrfachausnutzung der Ubertragungswege in einem in Versorgungsbereiche gegliederten Gesamtversorgungsgebiet mit einer Zentrale und einem Versorgungsnetz, das zum Teil mit parallelen Kabeln in Baumstruktur und in der teilnehmernahen (Metzebene in Sternstruktur ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das fietz jedes einzelnen Versorgungsbereiches, ausgehend van einer teilnehmerfernen Knotenstelle, in an Vorfeldeinrichtungen endender Baumstruktur mit autonomen parallelen Kabeln und zwischen den Vorfeldeinrichtungen und den Teilnehmeranschlüssen in Sternstruktur ausgelegt ist, und daß zudschen der Zentrale und den Knotenstellen ein allen Knotenstellen gemeinsames Verbindungskabel, das einem Teil der autonomen parallelen Kabel in den Baumnetzen der Versorgungsbereiche zugeordnet ist, sowie davon und voneinander unabhängig zweite, für jede Knotenstelle eigene Verbindungskabel für den anderen Teil der autonomen parallelen Kabel in den Baumnetzen der Versorgungsbereiche vorgesehen sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorfeldeinrichtung mit steuerbaren -Koppeleinrichtungen zwischen den autonomen parallelen Kabeln des übergeordneten Netzes und den Einfachkabeln des teilnehmernahen Sternnetzes für die -Selektion der für einen Teilnehmer bestimmten Kanäle bzw. die Zuweisung von kanälen der von den Teilnehmern in das Wetz abgesetzten Nachrichtenflüsse,,

3. Anlage nach Anspruch 1 Oder 2, gekennzeichnet durch ein zusätzliches, zu dem allen i/ersorgungsberEichen gemeinsamen Verbindungskabel zwischen der Zentrale und den Knotenstellen paralleles Kabel und zugeordnete Multiplexeinrichtungen in den ßnotenstelleno

k. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß allen Vorfeldeinrichtungen des Gesamtuersorgungsgebietes für die in das Netz abgesetzten Nachricbtenf Hisse Hin -einheittLches -Frequenzband zugeordnet ist und die Multiplexeinrichtungen in- den Knotenstellen- mit Umsetzern ausgerüstet sind, die die ankommenden Nachrichtenflüsse in jeweils ein einer Knotemstelle zugeordnetes eigenes Frequenzband verlagern.

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5. Anlage nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß das unterste Frequenzaand dar am weitesten van der Zentrale entfernten Mnc-tenstelle zugeordnet ist und umgekehrt.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den l/ersürgungsbereichen eigenen, zweiten Verbindungskabel zwischen der Zentrale
und den Knotenstellen souie die zugehörigen autonomen Habel in den Qaumnetzen der Usrsorgungsbereiche mit Einrichtungen für IMachbarkanalbelegung ausgerüstet aind.

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