有線電視系統和其他類似的通信系統的製作方法
2023-07-15 05:45:06 2
專利名稱：有線電視系統和其他類似的通信系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及有線電視系統或其他類似的通信系統。
本發明尤其涉及這樣一種通信系統該系統允許在預定的、專為信號反向傳輸所服務的載波頻段裡，把信號從系統的區域網路反向傳輸到系統的頭端設備。所述系統還包括監視所述載波頻段裡出現的幹擾情況的裝置。
所述有線電視系統不僅可以從系統的頭端設備向與系統的各個區域網路相連的用戶發送電視信號和廣播信號，還可以在用戶和系統頭端設備之間進行不同種類信號的雙向傳輸。
在這樣的有線電視系統裡，因為有噪聲通過用戶的有線電視插座和與之相連的線路進入到地區區域網路並在傳輸到系統中心的過程中不斷積累，所以可能會在為反向傳輸信號服務的載波頻段裡出現很嚴重的幹擾。為此，本發明為所述系統提供了一個能監視所述載波頻段裡幹擾的出現的裝置。
在已有的系統裡，所述的監視或者基於在系統頭端設備對在所關注的載波頻段裡發送到系統頭端設備的所有信號的幅度和頻率進行的精確測量，或者基於通過抽樣處理對某些預定的短時間間隔裡出現的信號的幅度進行的測量。然而，實際上，這兩種方法都不讓人滿意，它們都不可能以一種簡單的方法來確定所述載波頻段裡的幹擾來自哪一個區域網路。
因此，本發明的目的是提供一種改進的通信系統。它能很容易的發現反向通道的頻段裡的幹擾，以及確定幹擾從哪個區域網路裡傳來。
為了實現所述目的，根據本發明的系統具有如下特徵。所述監視裝置包括位於每個區域網路地的檢測器，這些檢測器被配置為將所述載波頻段裡的信號的能量水平和至少一個預定的參考水平比較，並根據所述比較的結果產生邏輯信號。所述監視裝置還包括位於每個區域網路網絡內部的存儲裝置，這些存儲裝置被配置為存儲根據所述邏輯信號在不同時刻的值推算出的所述能量水平超過所述參考水平的時間間隔信息。
本發明可以使系統的每個區域網路都能連續檢測到反向信道頻段裡出現的能量水平超過參考水平的信號，並保存與這些信號的特徵相關的信息以備今後需要時可以評估這些信號。這樣，當所述反向通道的載波頻段裡出現幹擾時，就比較容易確定發出幹擾的區域網路。
為了能夠在頭端設備判斷出哪個區域網路發出幹擾，所述監視裝置可以包含位於頭端設備處的設備，這樣在所述區域網路裡的機器裝置裡存儲的信息就可以被讀取至系統頭端設備並加以評估。
所述存儲裝置保存關於所述時間間隔的信息，該信息具有關於一個時間間隔的起始點和持續長度的信息形式。
為了能夠減少存儲裝置所需存儲的信息的總量，存儲裝置至少在某一些時間裡還可以以另一種形式存儲所述的時間間隔信息，即記錄所述某一些時間裡出現這樣的時間間隔的次數統計信息。
所述的參考水平應該低於發送給系統頭端設備的消息的信號所期望的最低值，並且參考水平在系統頭端設備的控制下是可以調整的。這樣，所述存儲裝置應可以存儲與被設置的參考水平相關的信息。
為了能夠確定並保存在所述載波頻段裡的信號前沿的斜率，所述檢測器應可以有至少兩個不同的參考水平與信號的能量水平比較。
為了能夠精確的監視系統，所述檢測器裝置可以分別針對所述載波頻段多個部分的每一個進行所述比較並根據比較的結果產生邏輯信號，所述存儲裝置也可以分別為每個部分的載波頻段存儲由所述邏輯信號推出的信息。
在這種情況下，每個區域網路都有多個帶通濾波器，它們把載波頻段分成相應數目的子帶。還包含相應數目的檢測器，每個檢測器都分別用一個或多個參考水平與某一個子帶裡出現的信號進行比較。
本發明還提出了另一種實施方式。每個區域網路可以只包含一個帶通濾波器。這個帶通濾波器的通帶範圍是預設好的，並且只是所述載波頻段整個帶寬的一部分。也只有一個檢測器，與所述濾波器相連。這樣，以可控的方式將載波頻段的頻譜替換成帶通濾波器的通帶，從而允許載波頻段的不同部分落入所述濾波器的通帶裡。
在後一種實施方式下，可以通過使載波頻段的不同部分循環地落入帶通濾波器的通帶裡來循環掃描載波頻段的不同部分。
與使用大量的帶通濾波器和相應數目的檢測器裝置相比，只使用一個帶通濾波器、一個檢測器以及用可控的方式替換載波頻段的頻譜可以減少每個區域網路所需的硬體成本，同時把所述載波頻段分成更多的小部分。
下面結合附圖進一步說明本發明。
圖1是一個局域有線電視網絡的基本方框圖，它是根據本發明的一個實施例的一種有線電視系統的組成部分。該局域有線電視網絡只是一個例子，它包含多個這樣的區域網路。
圖2是連接在所述網絡裡的一個監視裝置的詳細方框圖，它構成在監視各個區域網路的反向通道裡的噪聲方面監視所述系統的設備的組成部分。
圖3是根據本發明的另一個實施例的監視裝置的詳細方框圖。
圖1所示的有線電視網10構成區域網路，該網絡是有線電視系統的組成部分，有線電視系統包含作為通信中心的頭端設備11，區域網路10通過如圖所示的地區網絡12和主幹網絡13與頭端設備11相連，其中主幹網絡配置有頭端設備11。
網絡10包含多個分支14，分支14通過一個雙向放大器16和同向雙工濾波器17與網絡10的復用輸入輸出端15相連，而復用輸入輸出端15和網絡12相連。每一個分支14都連接多個用戶插座盒18，每個插座盒都有3個插座，即電視天線插座19，無線電天線插座20和數據終端插座21。
圖示的有線電視系統以已知的方式使用不同的載波頻段在頭端設備11和插座盒18之間傳輸不同種類的信號和不同方向的信號。下面，假定系統用最低的載波頻段b1，例如15-65MHz，從與插座21相連的數據終端22向頭端設備11反向傳輸數據信號。用第二高的載波頻段b2，例如120-127MHz，從頭端設備11向數據終端22前向傳輸數據信號，分別用另外兩個載波頻段b3和b4，例如88-108MHz和130-860MHz，從頭端設備向用戶插座傳輸無線電廣播信號和電視信號。
為了能監視網絡10內載波頻段b1，即用於從所述網絡經由復用輸入輸出端15向網絡12反向傳輸數據信號的載波頻段的噪聲，網絡10提供了特殊的監視單元23，圖2更詳細的顯示了監視單元23的結構。
單元23包括輸入端24和線路25，該輸入端24與同向雙工濾波器17相連，並在載波頻段b1內接收從線路14傳入所述濾波器的載波頻段b1內的信號，線路25的一端與輸入端24相連並含有可控阻塞電路26。如果允許從輸入端14接收的信號通過阻塞電路26，所述信號可以從線路25傳到監視單元23的輸出端27，而輸出端27與濾波器17相連，接著信號依次通過所述的濾波器17和放大器16按照反向方向到達網絡10的輸出端15，接著再到達頭端設備11。
圖2的28，29，30和31代表四個帶通濾波器，它們和輸入端24相連並且具有各自不同的通帶，這些通帶彼此相鄰，所述帶通濾波器把通過輸入端24進來的信號分成四個子帶，這四個子帶一起覆蓋了整個載波頻段b1。此外，32，33，34和35代表四個檢測器，它們每個都與某個所述濾波器的輸出相連，並用至少一個預定的參考水平與對應濾波器的輸出信號的能量水平比較，並依據比較結果把邏輯信號傳給單元36。
單元36包含存儲裝置，該存儲裝置能夠分別針對每個所述子帶存儲關於依據所述邏輯信號在不同時刻的值推算出的時間間隔的信息，在所述時間間隔內所述信號能量水平超過參考水平。為了給不同的檢測器產生並提供參考水平，配置參考水平發生裝置37。
單元36可以包括用來處理輸入邏輯信號的處理器，並在所述單元的存儲器裡存儲關於所述時間間隔的信息，這種形式的信息含有每個時間間隔的起始點和長度。然而，單元36還可以按照任意其它形式存儲所述信息，最好以在某些時間間隔裡所述類型的時間間隔的出現次數的形式。在頭端設備11提供的裝置的幫助下，存在單元36裡的信息可以被頭端設備11取走，並在需要時進行分析評估。該裝置最好可以包括與頭端設備相連的計算機11』，通過該計算機可以控制給頭端設備讀取數據的過程並分析讀取的數據。
除此之外，單元36還可以作為阻塞電路26的控制單元。按照瑞典專利申請No.990459-0中詳細描述的方式，單元36可以判斷收到的邏輯信號是否滿足事先保存在所述單元裡的某種條件，只有當單元36收到的邏輯信號滿足所述的條件時，再通過圖中的點劃線代表的線路42，把關閉通過所述電路從輸入端24到輸出端27的信號通道的控制信號發給阻塞電路26。在這種情況下，單元23還可以作為一個內置到網絡中的噪音減少設備。
帶通濾波器32-35的通帶帶寬最好是這樣選擇的，即根據經驗估計，經常出現的幹擾所產生的能量水平在不同帶內是近似相等的。這就意味著，通帶頻率較低的濾波器相對於同帶頻率較高的濾波器，其通帶帶寬也較小。
為了能夠從頭端設備11發出命令進行如下操作讀取存在單元36裡的信息，重新對單元36裡的處理器進行編程，對發生器37產生的參考水平的量值進行調整，暫時強制阻塞或暫時強制關閉經由阻塞電路26的信號通道，本發明提供了解調器38，其中控制命令從頭端設備11經由頻段b2先傳給與放大器16和同向雙工濾波器17之間的連線相連的輸入端39，再傳給與所述輸入端39相連的濾波器40，再傳給解調器38。單元36裡存儲的信息可以先被調製器43用頻段在b1和b2之間的載波調製，然後再傳至輸出端27。
所述系統的操作方式可以總結如下。通過四個濾波器28-31，經由輸入端24傳給單元23的載波頻段b1裡的信號可以分到四個不同的子帶裡。落在某一子帶裡的那部分信號分別傳給與所述濾波器相連的檢測器32、33、34、35。檢測器用至少一個參考水平來比較輸入信號的能量水平，並把依據比較結果產生的邏輯信號傳給單元36。在單元36裡的處理器接下來進行必要的處理並把處理產生的所需信息存在單元36裡的存儲設備裡。
當一個對應的控制指令從頭端設備經由輸入端39、濾波器40和解調器38傳給單元36時，所述的信息就通過調製器43和輸出端27傳給頭端設備。在頭端設備，讀取的信息被加以評估以確定是否有需要的測量值。如果所述評估證明了網絡10傳輸中有不可接受的幹擾，則頭端設備可能向阻塞電路26發出強制命令，以阻止來自網絡10的載波頻段b1裡的信號的繼續傳輸，直到產生幹擾的源消失為止。
上面都假設每個檢測器32、33、34、35分別只用一個參考水平和從對應的濾波器28、29、30、31傳來的信號的能量水平進行比較。然而，每個檢測器可以用兩個不同的參考水平來和所述信號的能量水平進行比較，這樣可以確定每個輸入給檢測器的信號的前沿的斜率，並把對應的信息保存在單元36裡。
單元36還可以對所述保存的信息加以評估。比如，當它發現所述評估證明網絡10裡明顯存在不允許的情況時，它可以觸發報警信號並把它發送給頭端設備。
在圖3裡，單元23的另一實施例的組成部分，如果和前面敘述的依據圖2的實施例的組成部分相對應，就採用相同的數字標號。
依據圖3的實施例和依據圖2的實施例的主要不同在於，它只用了一個帶通濾波器44和檢測器45與濾波器44的輸出端相連，而不是使用不同的帶通濾波器28、29、30、31以及不同的檢測器32、33、34、35分別與濾波器相連。再者，在輸入端24和濾波器44之間，有一個混頻器46，頻率振蕩器47和混頻器46相連，為其提供該信號可調整的頻率。這樣，可以提供如下的信號給濾波器44該信號與輸入端24輸入的信號相對應，並且根據頻率振蕩器47的輸出信號的設定頻率替換該信號中涉及輸入端24的信號的頻譜。頻率振蕩器的輸出信號的頻率設置可以經由輸入端39、濾波器40、解調器38，由有線電視系統的頭端設備11控制。濾波器44的帶寬應該只佔載波頻段b1的一小部分，假設頻段b1如上面舉的例子覆蓋了15-65MHz，那麼濾波器44的帶寬應是5MHz。
由於單元23具有所述構造，其結果是，通過控制頻率振蕩器47的輸出信號的頻率，可以替換載波頻段b1中涉及帶通濾波器44的通帶的頻譜，這樣，所述載波頻段b1的不同部分都可以落在濾波器的通帶裡。這樣，可以通過把載波頻段b1的不同部分一次一個地循環放在帶通濾波器44的通帶裡來循環地掃描載波頻段b1。然而，當需要時，所說的循環掃描可以被暫時打斷，以對所述載波頻段裡的某一部分裡出現的信號的特徵進行詳細探查。
一個檢測載波頻段b1裡的信號究竟是通信信號還是幹擾信號的可行方法是檢測信號是否包含可接受的同步碼，然而，在這種情況下，要求區域網路裡的檢測器裝置有足夠快的反應。
本發明不局限於上面結合附圖描述的實施例。相反，如下面權利要求書所定義的本發明的範圍內還包含很多可行的實施例。
權利要求
1.一種有線電視系統或其它相似的通信系統，該系統被配置為允許從包含在系統裡的區域網路(10)，在預定的為反向傳輸服務的載波頻段裡，把信號反向傳送該系統的頭端設備(11)，該系統包括監視所述載波頻段裡出現的幹擾的裝置(11』，23)，其特徵在於所述監視裝置(11』，23)包括位於每個區域網路(10)內的檢測器裝置(32-25；45)，它們被配置為將所述載波頻段裡出現的信號的能量水平與至少一個預定的參考水平進行比較，並根據所述比較結果產生邏輯信號；以及位於每個區域網路(10)的存儲裝置(36)，它們被配置為用來存儲根據所述邏輯信號不同時刻的值推算出來的所述信號能量水平超過所述參考水平的時間間隔信息。
2.根據權利要求1所述的通信系統，其特徵在於所述監視裝置(11』，23)還包括位於頭端設備(11)處裝置(11』)，通過該裝置(11』)，地區區域網路(10)內的所述裝置(36)裡存儲的信息可以被讀取至該頭端設備(11)，並由頭端設備對該信息加以評估。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的通信系統，特徵在於所述存儲裝置(36)存儲關於所述時間間隔的信息，所述信息具有關於每一個時間間隔的起始點和持續長度的信息的形式。
4.根據前面任何一個權利要求所述的通信系統，其特徵在於所述存儲裝置(36)至少在某一些時間裡以另一種形式存儲關於所述時間間隔的信息，即涉及所述某一些時間裡出現這樣的時間間隔中的次數的統計信息。
5.根據前面任何一個權利要求所述的通信系統，其特徵在於所述的參考水平可以在系統的頭端設備(11)的控制下加以調整。
6.根據權利要求5所述的通信系統，特徵在於所述存儲裝置(36)也存儲關於設定的參考水平的信息。
7.根據前面任何一個權利要求所述的通信系統，其特徵在於所述檢測器裝置(32-35；45)用至少兩個不同的參考水平與所述信號能量水平進行比較。
8.根據前面任何一個權利要求所述的通信系統，其特徵在於所述檢測器裝置(32-35；45)分別針對所述載波頻段多個部分的每一個進行所述比較並根據比較的結果產生邏輯信號，所述存儲裝置(36)分別為每個部分的載波頻段存儲由所述邏輯信號推出的信息。
9.根據權利要求8所述的通信系統，其特徵在於每個區域網路包含多個帶通濾波器(28-31)，它們把所述載波頻段分為對應數目的子帶，還包含對應數目的檢測器裝置(32-35)，每一個都分別用一個或多個參考水平和所述某個子帶裡出現的信號的能量水平進行比較。
10.根據權利要求8所述的通信系統，其特徵在於每個區域網路(10)包含單個帶通濾波器(44)，有一個預定的通帶，所述通帶只佔所述載波頻帶整個帶寬的一部分；還包含單個檢測器裝置(45)，該裝置與所述濾波器相連，為了允許載波頻段的不同部分落入所述濾波器的通帶中，可以通過可控制的方式將載波頻段的頻譜相對替換成通帶濾波器(44)的通帶。
11.根據權利要求10所述的通信系統，特徵在於載波頻段具有不同部分，這些部分循環地落在帶通濾波器(44)的通帶裡。
全文摘要
一種有線電視系統，該系統被配置為允許從包含在系統裡的區域網路(10)，在預定的為反向傳輸服務的載波頻段裡，把信號反向發送給該系統的頭端設備(11)，該系統包括監視所述載波頻段裡出現的幹擾的裝置(11』，23)。所述監視裝置(11』，23)包括位於每個區域網路(10)內的檢測器裝置(32，33，34，35)，該檢測器裝置被配置為將所述載波頻段裡出現的信號的能量水平與至少一個預定的參考水平進行比較，並根據所述比較結果產生邏輯信號，所述監視裝置(11』，23)還包括位於每個區域網路(10)的存儲裝置(36)，它們被配置為用來存儲根據所述邏輯信號不同時刻的值推算出來的所述信號能量水平超過所述參考水平的時間間隔的信息。
文檔編號H04N7/173GK1401187SQ0180495
公開日2003年3月5日 申請日期2001年2月15日 優先權日2000年2月16日
發明者克耶爾·阿爾尼, 倫格達爾, 伯·彼德·庫爾布羅姆, 拉爾斯·阿克·彼德·卡爾森 申請人:普羅坦投資有限公司