DE20211276U1 - Schaltvorrichtung für eine Satelliten-Empfangsanlage - Google Patents

Description

S371DE7

Schaltvorrichtung für eine Satelliten-Empfangsanlage

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 Ein- oder Mehrteilnehmer-Satelliten-Anlagen als Verbindungsknoten zwischen den eingangsseitigen, das eigentliche Satelliten-Hochfrequenzsignal in ein Satelliten-Zwischenfrequenzsignal umsetzenden Konvertern (sog. LNB = Low Nois 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 I 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

S371DE7

••&ngr;*-, &eegr;./· &eegr;&ngr;.

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.

S371DE7 ."·■ 3,·- *. : .

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 ein-

S371DE7 ."♦ V~ I &iacgr; ,·

fächer 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.

S371DE7 ."r V- : \ ,· .j ; ,·

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.

Im Ergebnis wird damit durch die vorliegende Erfindung erreicht, dass, ohne receiverseitige oder andere manipulative

S371DE7 .··."$··- ::.

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.

S371DE7

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 Ausgangsanschlus 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 10_a 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 10_a bis 10_h 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 Aus-

S371DE7

•i^s··:

gangsanschluss 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

S371DE7

mit einem Erweiterungsmodul 50, welches die acht Eingangsanschlüsse 10_a ... 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 10_a 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.

Claims (10)

1. Schaltvorrichtung für eine Satelliten-Empfangsanlage mit
einer Mehrzahl von zum Verbinden mit Satelliten-Zwischenfrequenzkonvertern ausgebildeten Eingangsanschlüssen (10 _a. . .10 _h) und
mindestens einem zum Verbinden mit einem nutzerseitigen Empfangsgerät ausgebildeten Ausgangsanschluß (18, 20, 52),
wobei Mittel (16, 24, 56) zum selektiven hochfrequenzmäßigen Verbinden eines der Mehrzahl von Eingangsanschlüssen mit dem Ausgangsanschluß als Reaktion auf ein insbesondere über den Ausgangsanschluß angelegtes Auswahlsteuersignal vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
den Verbindungsmitteln Konfigurations- und Steuermittel (32, 34, 36, 38, 40) vorgeschaltet sind, die so mittels einer bevorzugt datenmäßig realisierten Schnittstelle (42) konfigurier- und programmierbar sind, dass einem Auswahlsteuersignal permanent ein beliebiger der Satelliten-Zwischenfrequenzen einer vorbestimmten Polarisationsebene sowie ein vorbestimmtes Satelliten-Frequenzband empfangenden Eingangsanschlüsse zugeordnet werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen, die unabhängig voneinander zum Verbinden mit einem der Eingangsanschlüsse mittels der Verbindungsmittel ausgebildet sind, wobei die Konfigurations- und Steuermittel für jeden der Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen individuell konfigurierbare Zuordnungseinheiten (32, 34) für das Zuordnen von nutzerspezifischen Auswahlsteuersignalen zu Eingangsanschlüssen aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurations- und Steuermittel zum Zusammenwirken mit einer gemeinsamen, zentralen und nicht-flüchtigen Speichereinheit (38) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurations- und Steuermittel mittels einer extern anschließbaren Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere einem PC über eine USB-Schnittstelle, konfigurier- und programmierbar sind, wobei weiter bevorzugt die Zuordnung von Auswahlsteuersignalen zu Eingangsanschlüssen mittels einer graphisch unterstützten Bedienereinheit auf der Datenverarbeitungsvorrichtung programmierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung portabel ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswahlsteuersignal ein analoges Spannungs- oder Niederfrequenzsignal oder ein Steuersignal nach dem DISEqC-Standard ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung modular mit einem die Mehrzahl von Eingangsanschlüssen, bevorzugt mindestens einen Ausgangsanschluss sowie einen Programmier- und/oder Datenbus aufweisenden und selbständig betriebsfähigen Grundmodul (10) realisiert ist, das durch mindestens ein nicht selbständig betriebsfähiges Erweiterungsmodul (50) für mindestens einen zusätzlichen Ausgangsanschluß (52) erweiterbar ist, wobei das Erweiterungsmodul für Konfigurationsinformationen datenmäßig mit dem Grundmodul verbindbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Eingangsanschlüssen durch das Grundmodul und mindestens ein Erweiterungsmodul durchgeschleift ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Konfigurations- und Steuermittel eine vollständige Deaktivierung eines Ausgangsanschlusses einstellbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zusätzlicher Eingangsanschluss für ein terrestisches und/oder kabelbasiertes Hochfrequenzsignal vorgesehen ist.