DD248465A1 - Schaltungsanordnung fuer den parallelbetrieb von nachrichtenuebertragungssystemen auf leitungstrakten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung fuer den Parallelbetrieb von Nachrichtenuebertagungssystemen, beispielsweise von TF-Systemen, auf einem Leitungstrakt. Problematisch dabei ist das doppelte Nahnebensprechen, das auftritt, wenn TF-Leitungen an Regeneratoren der PCM-Uebertragungsstrecke vorbeigefuehrt werden. Ziel der Erfindung ist eine stoersichere Nachrichtenuebertragung von Nachrichtensystemen mit unterschiedlicher Modulationsart. Daraus ergibt sich die Aufgabe, bei Vermeidung des Kabelwechsels eine Schaltungsanordnung anzugeben, die das doppelte Nahnebensprechen ueber dritte Kreise weitgehend beseitigt. Die Loesung besteht darin, dass in den an den Regeneratoren vorbeigefuehrten geschirmten symmetrischen Aderpaaren jeweils ein erdsymmetrisch aufgebauter Tiefpass eingeschaltet ist, und dass die Kabelmaentel mittels elektrisch leitender Durchfuehrungs- und Abschirmwaende, die sich an den Kabelendverschluessen befinden, mit den Schirmen und Geraetegehaeusen fuer aeussere Stoereinfluesse ein elektrisch dichtes System bilden. Die Erfindung wird vorteilhafterweise dort angewendet, wo TF-Uebertragungsstrecken teilweise fuer die PCM-Uebertragungstechnik umgeruestet werden. Fig. 2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für den Parallelbetrieb von Nachrichtenübertragungssystemen, die auf symmetrischen Aderpaaren in zweigleisigen Kabelanlagen oder in bündelgeschirmten Kabeln betrieben werden. Die Kabel dienen zu einem Teil der Übertragung digitaler Nachrichten, beispielsweise in Systemen mit Pulscodemodulation, kurz PCM-Systemen, und zu einem anderen Teil der Übertragung analoger Nachrichten, beispielsweise in Trägerfrequenzsystemen, kurz TF-Systemen. Für die Nachrichtenübertragung werden zum Ausgleich der Leitungsdämpfung Verstärker eingesetzt, die als TF-Verstärker und in PCM-Systemen als Regeneratoren bezeichnet werden. Der Abstand dieser Verstärker ist außer von der Leitungsdämpfung und dem zu übertragenden Frequenzbereich auch davon abhängig, wie die Nebensprecherscheinungen beherrscht werden.

In einer eingleisigen Kabelanlage mit ungeschirmten symmetrischen Aderpaaren wird durch das Nahnebensprechen ein Betrieb von TF-Systemen bei ökonomisch vertretbaren Verstärkerfeldlängen nur mit dem Frequenzgetrenntlageverfahren gewährleistet. Bei PCM-Systemen bestimmt das direkte Nahnebensprechen vom Regeneratorausgang einer Übertragungsrichtung auf den Regeneratoreingang der entgegengesetzten Übertragungsrichtung die zulässige Dämpfung eines Regeneratorfeldes. Diese Felddämpfung a_R, die dem Unterschied der Signalpegel zwischen Regeneratorausgang und Regeneratoreingang entspricht, muß kleiner bleiben als die Dämpfung des Nahnebensprechens a_n, anderenfalls würde das Störsignal am Regeneratoreingang in die Größenordnung des Nutzsignals kommen, und die Übertragung würde gestört werden. Die Differenz der Dämpfung des Nahnebensprechens und der Felddämpfung a_n - a_R muß um so größer gewählt werden, je größer die Anzahl der in einem Kabel betriebenen Systeme ist, da sich die Störwirkungen der verschiedenen Quellen summieren. Zwar läßt sich durch eine versetzte Anordnung der Regeneratoren der Einfluß des Nahnebensprechens reduzieren.

dennoch bleibt erfür die Nachrichtenübertragungsmöglichkeiten bestimmend. Eine Übertragungskapazität von 8Mbit/s und eine Feidämpfung a_R = 45dB gelten deshalb als Spitzenwerte für eine eingleisige Kabelanlage, vgl. Dr. Brandes: „Einige Probleme der Übertragung von PCM 120 über verschiedene Kabel"; Fernmeldetechnik 75 (1975), Heft 2, Seite 59. Bei Verwendung zweigleisiger Kabelanlagen, wie sie ursprünglich für TF-Systeme, beispielsweise V24, V60, V120, installiert wurden, oder bei Verwendung bündelgeschirmter Kabel, die speziell für PCM-Übertragungen entwickelt werden, sind Übertragungskapazitäten von beispielsweise 34Mbit/s bei Felddämpfungen a_R = 60 bis 9OdB realisierbar, vgl. Dr. Brandes: „Übertragung von PCM-Signalen auf symmetrischen Kabeln mit binärem Leitungssignal", Fernmeldetechnik 21 (1981), Heft 6, Seite 214. An den Eingängen und Ausgängen der zugehörigen Regeneratorpunkte werden die gemeinsam geschirmten symmetrischen Paare der einzelnen Kabel beziehungsweise Bündel in einzeln geschirmte Paare überführt und an die Regeneratoren angeschlossen. Da für jede Übertragungsrichtung separate Kabel vorgesehen sind, entfällt bei diesen Anordnungen das Nahnebensprechen zwischen den beiden Übertragungsrichtungen. Probleme treten jedoch bei diesen Anlagen auf, wenn innerhalb eines Kabels oder geschirmten Bündels neben den Paaren für die PCM-Übertragung auch Leitungen betrieben werden, die an den Regeneratoren vorbeigeführt werden müssen, beispielsweise Leitungen von TF-Systemen. Ein solcher Parallelbetrieb von TF-Systemen mit PCM-Systemen tritt dann auf, wenn entsprechend dem konkreten Kanalbedarf verlegte Kabel nur teilweise für die PCM-Technik umgerüstet werden. Weiterhin werden mitunter NF-Dienstleitungen unterhalten, die unabhängig von den Multiplexübertragungssystemen ohne Verstärker beziehungsweise Regeneratoren und ohne Fernspeisung mit hoher Zuverlässigkeit arbeiten. Diese an den Regeneratoren vorbeiführenden Leitungen können infolge Nahnebensprechens auf der Seite eines Regenerators mit hohem Pegel das Sendesignal eines PCM-Systems empfangen und dieses auf der Seite eines Regenerators mit niedrigem Pegel wiederum infolge Nahnebensprechens an den Regeneratoreingang eines anderen PCM-Systems weitergeben. Eine solche Verkopplung wird als doppeltes Nahnebensprechen oder Nebensprechen über dritte Kreise bezeichnet, wobei die Dämpfung a_nn = 2a_n beträgt. Diese doppelte Nahnebensprechdämpfung a_nn liegt im kritischen Frequenzbereich eines 34Mbit/s-Systems etwa bei 75dB. Um einen ausreichenden Abstand vom Nutzsignal zum Störsignal zu gewährleisten, wäre eine wesentlich geringere Felddämpfung aR = 5OdB erforderlich. Es ist jedoch wünschenswert, den störenden Einfluß des Nebensprechens über dritte Kreise zu beseitigen und somit höhere Felddämpfungen, beispielsweise bei den genannten zweigleisigen Kabelanlagen a_R = 85dB, zuzulassen, um die Regeneratorabstände vergrößern zu können beziehungsweise die Anzahl der Regeneratoren für eine Übertragungsstrecke so gering wie möglich zu halten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eine bekannte Maßnahme zur Vermeidung des doppelten Nahnebensprechens ist der Kabelwechsel am Regeneratorpunkt, vgl. DD-WP 223881, H04B — 3/32. Hierbei werden die durchzuschaltenden Leitungen im gleichen Kabel beziehungsweise Bündel weitergeführt, während die Leitungen der PCM-Systeme das Kabel beziehungsweise das Bündel wechseln. Mit dieser Lösung wird zwar das doppelte Nahnebensprechen für die PCM-Takte auf Punkte gleichen oder annähernd gleichen Pegels reduziert und damit im wesentlichen wirkungsvoll, jedoch ist der Kabelwechsel auch mit erheblichen Nachteilen verbunden. So ist die Übersichtlichkeit längs einer Strecke bei der Installation und Wartung erschwert, wenn von einem Regeneratorbehälter zum nächsten die Übertragungsrichtungen von PCM- und TF-Systemen abwechselnd gleich und entgegengesetzt gerichtet sind. Weitaus schwerwiegender ist jedoch der Nachteil, daß durch den Kabelwechsel nunmehr ein direktes Nahnebensprechen zwischen TF-Systemen und PCM-Systemen unterschiedlicher Übertragungsrichtungen auftritt. Verbunden damit sind erhöhte gegenseitige Störungen der Systeme, wobei sich insbesondere der Einfluß der PCM-Systeme auf TF-Systeme auswirkt, wenn PCM-Signale mit hohem Pegel und TF-Signale mit niedrigem Pegel im gleichen Kabel am gleichen Ort zusammentreffen. Damit kann ein Parallelbetrieb von TF-Systemen und PCM-Systemen unter diesen Bedingungen unmöglich werden beziehungsweise ist nur mit Einschränkungen für den Standort der Regeneratoren und Verstärker bei verkürzten Feldlängen realisierbar, so daß dann aber der Aufwand ökonomisch unvertretbar hoch wird, vgl. Rothe, O.: „Einsatz von PCM 480 auf symmetrischen Kabeln", Mitteilung aus dem Institut für Post-und Fernmeldewesen (1984) Heft 4, Seite 10. Es ist auch bekannt, zur Reduzierung des doppelten Nahnebensprechens ohne Kabelwechsel Spulen in die durchlaufenden Stamm- und Phantomleitungen einzubauen, vgl. DE-PS 751 758,21 c—4/01. Zwar ist eine solche Lösung geeignet, NF-Leitungen störungsarm an TF-Verstärkern vorbeizuführen, sie ist aber für TF-Leitungen, die an Regeneratoren vorbeigeführt werden, ungeeignet. Für den oberen Frequenzbereich des PCM-Systems bietet diese Anordnung keine ausreichende Dämpfung, für TF-Leitungen ist dagegen die Dämpfung zu groß, beziehungsweise es treten zu hohe Dämpfungs- und Laufzeitverzerrungen auf.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, eine störsichere Nachrichtenübertragung von Systemen mit unterschiedlicher Modulationsart auf einem gemeinsamen Leitungstrakt mit hoher Übertragungsgüte zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vermeidung des Kabelwechsels eine einfache Schaltungsanordnung für symmetrische Aderpaare zweigleisiger Kabel anzugeben, die die Erscheinungen des doppelten Nahnebensprechens über dritte Kreise weitgehend beseitigt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Regeneratorbehälter in den an den Regeneratoren vorbeigeführten und innerhalb des Regeneratorbehälters geschirmten symmetrischen Aderpaaren, die der Übertragung analoger Signale, insbesondere in TF-Systemen, dienen, jeweils ein erdsymmetrisch aufgebauter Tiefpaß, so eingeschaltet ist, daß die Bauelemente der beiden Längszweige des Tiefpasses in den Adern liegen und daß die Bauelemente des Querzweiges mit ihrem ersten Anschluß an eine Ader geschaltet sind und mit ihrem zweiten Anschluß mit dem Gehäuse des Tiefpasses verbunden sind. Die Kabelmantel der ankommenden Kabel beziehungsweise die Bünäelschirme sind an den zugehörigen Kabelendverschlüssen des Regeneratorbehälters mittels elektrisch leitender Durchführungs- und Abschirmwände über die innerhalb des Regeneratorbehälters angeordneten Schirme der eingangsseitigen Aderpaare der Regeneratoren

verbunden. Die Gehäuse sind wiederum über die jeweiligen Schirme der ausgangsseitigen Aderpaare mittels elektrisch leitender Durchführungs- und Abschirmwände an den zu den abgehenden Kabeln gehörenden Kabelendverschlüssen des Regeneratorbehälters mit den Kabelmänteln der Kabel beziehungsweise mit den Bündelschirmen verbunden. In der Regel liegen die untereinander verbundenen Kabelmäntel beziehungsweise Bündelschirme und die Gehäuse der Tiefpässe und Regeneratoren auf gemeinsamem Erdpotential. Als Tiefpaß wird zweckmäßigerweise ein LC-Tiefpaß eingesetzt, dessen Wellenwiderstand mit dem des symmetrischen Aderpaares übereinstimmt und dessen Querzweig aus der Reihenschaltung zweier gleichdimensionierter Kondensatoren besteht.

Für den Fall, daß zur Übertragung analoger Signale kombinierte Kabel, die geschirmte symmetrische Aderpaare oder Koaxialtuben enthalten, verwendet werden und diese an den Regeneratoren die Außenleiter der Koaxialtuben an den Eingängen und Ausgängen des Regeneratorbehälters mittels der elektrisch leitenden Durchführungs- und Abschirmwände mit den Kabelmänteln verbunden.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Tiefpaßfunktion mehrfach ausgenutzt wird und daß die durchgehende elektrische Verbindung der Kabelmantel beziehungsweise der Bündelschirme von den Eingängen zu den Ausgängen des Regeneratorbehälters mittels der elektrisch leitenden Durchführungs- und Abschirmwände über die Schirme der Aderpaare und die Gehäuse der Tiefpässe und Regeneratoren die verkoppelnde Wirkung aller dritten Kreise verhindert. So hat jeder Tiefpaß eine Filterwirkung für das betreffende Aderpaar und für die Übertragungswege Ader-Erde und Paar-Erde. Die Grenzfrequenz des Tiefpasses wird so gewählt, daßfürTF-Signaledie Dämpfung vernachlässigbar klein ist, im kritischen Frequenzbereich des PCM-Systems jedoch eine hohe Dämpfung eingefügt wird. Überwachungsleiter können zu Paaren zusammengefaßt und mit den gleichen Tiefpässen durchgeschaltet werden. Die Tiefpässe und ihre Zuleitungen müssen ebenso wie die Regeneratoren und ihre Zuleitungen geschirmt werden. Um zu gewährleisten, daß durch Schirme und Erdleitungen keine unerwünschten Kopplungen verursacht werden, erfolgt die Verbindung der Schirme an jedem Eingang und Ausgang des Regeneratorbehälters, am Ort des Überganges von den gemeinsam geschirmten Verseilelementen des Kabels zum geschirmten Paar des Regeneratorpunktes in einer metallischen Durchführungs- und Abschirmwand, so daß stets alle Schirme mit dem Kabelmantel beziehungsweise Bündelschirm verbunden sind.

Enthält ein Kabel außer geschirmten symmetrischen Aderpaaren auch ein oder mehrere Koaxialtuben, so können diese für die Übertragung analoger Signale ohne Tiefpaß durchgeschaltet werden, wenn ihre Außenleiter beziehungsweise Schirme an den Eingängen und Ausgängen des Regeneratorpunktes in obengenannte elektrisch leitende Durchführungs- und Abschirmwände einbezogen werden. Werden Koaxialtuben oder geschirmte Aderpaare aus den Hauptkabeln abgezweigt und in besonderen Kabeln an den Regeneratorbehältern vorbeigeführt, so reicht es aus, kurze niederohmige Verbindungen zwischen Außenleiter und Kabelmantel beziehungsweise Schirm und Kabelmantel in den vorbeiführenden Zweigen herzustellen. Die Tiefpässe verhindern in Verbindung mit der oben beschriebenen Anordnung der Schirme weitgehend die Ausbreitung unerwünschter elektromagnetischer Felder in Längsrichtung und damit die Erscheinungen des Nebensprechens über dritte Kreise, so daß dadurch vorteilhafterweise der störungsfreie Parallelbetrieb von TF-Systemen und PCM-Systemen auf einem gemeinsamen Leitungstrakt ermöglicht wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: ein Schaltbild eines Tiefpasses mit geerdetem Gehäuse und Fig.2: eine zweigleisige Kabelanlage mit einem Regeneratorbehälter

Gemäß Fig. 2 besteht eine Schaltungsanordnung für den Parallelbetrieb von unterschiedlichen Nachrichtenübertragungssystemen auf einem Leitungstrakt aus je zwei ankommenden und abgehenden Kabeln K 1,K2 mit acht Sternvierern, das heißt 16 symmetrischen Aderpaaren, und einer Koaxialtube, wobei aus Gründen der Übersichtfichkeit von den 16 symmetrischen Aderpaaren nur zwei dargestellt sind. Weiterhin gehört zu der Schaltungsanordnung je Übertragungsrichtung ein Tiefpaß TP und ein Regenerator RG1, RG2, die in einem Regeneratorbehälter RB untergebracht sind, der nach außen mit elektrisch leitenden Durchführungs- und Abschirmwänden ES und Gasdruckschotts DS abgeschlossen ist. Auf dieser zweigleisigen Kabelanlage mit 16 symmetrischen Aderpaaren werden gleichzeitig achtTF-Systeme mit einem Frequenzübertragungsbereich 12kHz bis 552kHz und einer Verstärkerfeldlänge 18km bis 20km und acht PCM-Systeme mit einem maximalen Regeneratorabstand 5 km sowie ein koaxiales TF-System mit einer Verstärkerfeldlänge von etwa 7,5km betrieben. Die Übertragungsbitrate des PCM-Traktes beträgt 41,2 Mbit/s, die Felddämpfung der symmetrischen Aderpaare bei 20MHz beträgt 9OdB für 5km. Die Werte der doppelten Nahnebensprechdämpfung bei 20MHz, hervorgerufen durch ein symmetrisches Aderpaar oder durch eine Koaxialtube, liegen im Bereich von 7OdB bis 10OdB und werden durch die erfinderische Lösung um mindestens 5OdB erhöht. In die an den Regeneratoren RG1, RG 2 vorbeigeführten TF-Leitungen wird jeweils erfindungsgemäß ein Tiefpaß TP nach Fig. 1 eingeschaltet, dessen Wellenwiderstand dem eines symmetrischen Aderpaares Z = 170Ω entspricht und dessen Grenzfrequenz fg = 2 MHz beträgt. Dann tritt für den TF-Bereich 12 kHz bis 552 kHz eine vernachlässig bar geringe Dämpfungserhöhung von kleiner 0,1 dB auf. Bei ausreichender Symmetrie der Anordnung können alle TF-Trakte durchgeschaltet werden, ohne daß deren gegenseitige Nebensprechbeziehungen merklich beeinflußt werden. Die Erdung der Schirme erfolgt gemäß Fig. 2 an den Eingängen und Ausgängen des Regeneratorbehälters RB in jedem der Kabelendverschlüsse KV. Durch eine elektrisch leitende Durchführungs- und Abschirmwand ES, die neben einem Gasdruckschott DS behälterseitig angeordnet ist, werden alle Schirme und der Außenleiter der Koaxialtube elektrisch dicht mit der metallischen Hülle des Kabelendverschlusses KV, die als Verlängerung des Kabelmantels ausgebildet ist, verbunden. Mit dieser einfachen und aufwandsarmen Schaltungsanordnung wird erreicht, daß die Dämpfung des doppelten Nahnebensprechens für alle Varianten dritter Kreise wesentlich erhöht wird.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung für den Parallelbetrieb von Nachrichtensystemen zur Übertragung von Nachrichten mittels digitaler und analoger Signale, die auf einer zweigleisigen Kabelanlage mit ungeschirmten symmetrischen Aderpaaren beziehungsweise auf kombinierten Kabeln, die zusätzlich geschirmte symmetrische oder koaxiale Aderpaare enthalten, oder auf eingleisigen symmetrischen bündelgeschirmten Kabeln betrieben werden und bei denen in definierten Abständen Regeneratoren vorgesehen sind, die in mit Kabelendverschlüssen und Druckschotts versehenen Regeneratorbehältern untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den an den Regeneratoren (RG 1, RG2) vorbeigeführten symmetrischen Aderpaaren, die der Übertragung analoger Signale, insbesondere in TF-Systemen, dienen, jeweils ein erdsymmetrisch aufgebauter Tiefpaß (TP) so eingeschaltet ist, daß die Bauelemente der beiden Längszweige (L) des Tiefpasses (TP) in den Adern liegen und daß die Bauelemente des Querzweiges (C) mit ihrem ersten Anschluß an eine Ader geschaltet sind und mit ihrem zweiten Anschluß mit dem Gehäuse des Tiefpasses (TP) verbunden sind und daß die Kabelmantel der ankommenden Kabel (K1, K2) beziehungsweise die Bündelschirme an den zugehörigen Kabelendverschlüssen (KV) des Regeneratorbehälters (RB) mittels elektrisch leitender Durchführungs- und Abschirmwände (ES) über die innerhalb des Regeneratorbehälters (RB) angeordneten Schirme der eingangsseitigen Aderpaare jeweils mit den Gehäusen der Tiefpässe (TP) und mit den Gehäusen der Regeneratoren (RG 1, RG 2) und die Gehäuse wiederum über die jeweiligen Schirme der ausgangsseitigen Aderpaare mittels elektrisch leitender Durchführungs- und Abschirmwände (ES) an den zu den abgehenden Kabeln gehörenden Kabelendverschlüssen (KV) des Regeneratorbehälters mit den Kabelmänteln der abgehenden Kabel (K1, K2) beziehungsweise mit den Bündelschirmen verbunden sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenwiderstand des symmetrischen Aderpaares mit dem Wellenwiderstand des Tiefpasses (TP) übereinstimmt und daß der Querzweig des Tiefpasses aus der Reihenschaltung zweier gleichdimensionierter Kondensatoren (C) besteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in kombinierten Kabeln die Schirme symmetrischer Aderpaare beziehungsweise die Außenleiter der an den Regeneratoren (RG 1, RG2) vorbeigeführten Koaxialtuben an den eingangsseitigen und ausgangsseitigen Kabelendverschlüssen (KV) des Regeneratorbehälters (RB) mittels elektrisch leitender Durchführungs- und Abschirmwände (ES) mit dem Kabelmantel des jeweiligen Kabels (K 1), K2) verbunden sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Koaxialtuben oder geschirmten Aderpaaren, die aus dem Hauptkabel abgezweigt und in gesonderten Kabeln an den Regeneratorbehältern (RB) vorbeigeführt werden, kurze niederohmige Verbindungen zwischen Außenleiter und Kabelmantel beziehungsweise Schirm und Kabelmantel hergestellt sind.

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