形成有線電視系統一部分的本地網絡的製作方法

2023-05-19 00:53:36

專利名稱：形成有線電視系統一部分的本地網絡的製作方法
技術領域：
本發明涉及形成有線電視系統一部分的本地網絡。
更特別地，本發明涉及這樣一種本地網絡，安排該網絡以允許在從包括在所述網絡中的用戶出口到所述系統的頭端(head end)的返回方向上，在一個預定載波頻帶內傳輸信號，用於在所述方向上傳輸信號，並且給該網絡提供一個降噪單元，用以減少在從所述網絡的返回方向上傳輸的噪聲量。
所述種類的本地網絡用在有線電視系統中，該系統除為從系統的頭端給連接到該系統的各個本地網絡上的用戶分配電視和無線電信號外，它也可以用於在用戶和系統的頭端之間雙向傳輸不同類型的信號。
在這種有線電視系統中，在為在返回方向上傳輸信號而使用的載波頻帶內，由於在本地網絡中產生的或通過用戶出口或連接到所述出口上的線路進入所述網絡和當通過系統到頭端時連續積累的噪聲可能發生嚴重的幹擾。這也就是為什麼建議給每一本地網絡提供一個專門的降噪單元來減少在從所述網絡的返回方向上傳輸的噪聲量的原因。
本發明涉及一個本地網絡，其提供有一個這樣的降噪單元，該降噪單元包括一個連接到用戶出口的輸入，一個連接到頭端的輸出，多個連接到所述輸入並具有在所述載波頻帶內相互不同通帶的帶通濾波器，相應多的檢測器，這些檢測器的每一個連接到一個所述濾波器上，並安排每一個檢測器比較來自各濾波器的輸出信號的能量電平與至少一個預定參考電平，以及阻塞設備，在操作上連接到所述檢測器和被安排為根據由所述檢測器實現的比較結果，允許或阻止信號從所述輸入到所述輸出的傳輸。表述「能量電平」在這裡指在具有一定預定長度的短時間區間內測量的濾波器輸出信號的瞬時能量含量。
所述類型的降噪單元通過歐洲專利申請EP0 859 514 A2，圖7所示，先前已經公知。在這種已知的降噪單元中，由每一單個通帶的單獨的阻塞設備形成(總)阻塞設備，安排每一這種阻塞設備由來自屬於所提到的通帶的檢測器的輸出信號控制。然而，降噪單元的這一設計由於一些原因不受歡迎。首先，不同的通帶必須彼此相互離開一定距離放置，因此導致返回信道的總頻帶利用較差。此外，它不能使它在後來的階段以容易的方式轉移或改變各種通帶的使用，使得它們可以應用於那些不是原來打算的其它服務中。
本發明的目的是提供一個本地網絡，給其提供一個以上說明的種類的降噪單元，其中，可以避免或者至少基本減少上述缺點。
根據為上述目的而建議的本發明的網絡的基本特徵在於，對於至少一組相鄰通帶，所述阻塞設備由單一阻塞電路形成，該電路對在所述組內的所有通帶是公共的，並連接到一條單獨的線路上，用於在這些通帶之內從所述輸入到所述輸出傳輸信號，以及該電路在操作上連接到屬於所述通帶組的每一個檢測器。
作為使用對在所述組內所有通帶公共的單一阻塞電路的結果，在該組內的不同的通帶不需要彼此離開一定距離放置。反之，可以以這樣一種方式選擇所述通帶，使得它們一起覆蓋它們所在其內的整個頻率範圍。為此目的，可以允許不同的通帶彼此稍微重疊。
根據本發明的一個優選實施例，所述通帶組可以合適地包括用於在返回方向上傳輸信號的載波頻帶內的所有通帶。
此外，屬於所述通帶組的檢測器優選安排為根據由它們實現的比較結果輸送邏輯輸出信號給邏輯控制單元，安排該邏輯控制單元確定這些信號是否滿足存儲在該控制單元內的確定條件，並據此輸送一個控制信號給阻塞電路，以便使這一電路僅當來自檢測器的所述輸出信號滿足所述條件時，允許從所述輸入到所述輸出傳輸信號。
在邏輯控制單元中存儲的條件可以有多種不同的類型。僅舉一例，可以說，它們可以是這樣，當由控制單元從一個檢測器接收到的邏輯輸出信號在方向上改變，指示來自相應帶通濾波器的輸出信號剛從低於所述至少一個參考電平的一個值改變到超過所述電平的一個值時，控制單元將輸送一個控制信號，僅在兩個或多個其它檢測器輸送的邏輯信號不以相應方式同時被改變的條件下，允許信號通過阻塞電路傳輸。
存儲在控制單元裡的條件可以由固定存儲在所述單元中的條件組成。然而，控制單元可以代之以是可重編程的並安排為允許改變在其內存儲的條件，這樣更具優點。在這一場合，該網絡可以合適地設計，以便使其能夠實現控制單元從有線電視系統的頭端重編程。
根據本發明的一個優選實施例，可以安排屬於所述通帶組的至少一個，優選地是每一個檢測器來比較來自連接到其上的帶通濾波器的輸出信號的能量電平與至少兩個不同的參考電平。這種檢測器功能使其能夠使用邏輯控制單元來確定來自所述帶通濾波器的輸出信號的前沿的斜率和確定其是否滿足存儲在控制單元中的相應條件。因為許多類型從外部源發出的幹擾信號的前沿具有基本不同於從用戶出口傳輸的消息信號的前沿的斜率，因此在這種場合，可以適合地安排控制單元輸送一個控制信號，允許僅在所確定的斜率的值落在預定允許區間內的條件下信號通過阻塞電路傳輸。
上述至少一個參考電平或上述至少兩個參考電平中的每一個可以具有一個固定值。然而，所述電平或所述電平的每一個，分別可以優選為可調整。為此目的，所述電平或所述電平的每一個，分別可以由有線電視系統的頭端可控的參考電平源適當地產生。
為使用控制單元確定在降噪單元的輸入端的輸入信號是否具有這樣一種特性，即應該允許它通過阻塞電路，肯定要耗費一定的時間，亦即一方面，該時間將使所述信號逐漸變到一定的參考電平，另一方面，需要該時間來執行控制單元中預定的檢驗。由於這一理由，在降噪單元的輸入和阻塞電路之間的連接上提供一個延遲設備，以便由此防止從用戶出口傳輸的消息信號的一個初始部分被切掉，是有利的。
在阻塞電路由任一檢測器在降噪單元的輸入上檢測到一個消息信號而引起從其阻塞狀態轉換為導通狀態後，為阻止阻塞電路作為在該消息信號上出現的任何調製的結果而非所述信號實際上停止發生而被引起返回到其阻塞狀態，可以安排每一檢測器在檢測到這種情況時不改變輸送給邏輯控制單元的輸出信號，直到所提到的消息信號消失後一個預定的短時間之後。
下面，參考附圖進一步說明本發明，其中

圖1表示根據本發明的一個實施例的本地有線電視網絡的原理示意圖，僅作為例子而選擇，圖2表示降噪單元的詳細方框圖，該單元連接到所述網絡，用於減少在從網絡的返回方向上傳輸的噪聲。
圖1中所示並通常用10指示的有線電視網絡組成一個區域網，形成有線電視系統的一部分，包括一個頭端11，其用作通信中心，網絡10通過示意表示的地區通信網絡12和同樣示意表示的中繼網絡13連接於其上，頭端11在中繼網絡13內提供。
網絡10包括多個分支線14，它們通過雙向放大器16和雙工濾波器17連接到網絡10的組合輸入和輸出15，其依次又連接到網絡12。給每一分支線14提供多個用戶出線盒18，每一出線盒18包括3個不同的出口，亦即一個電視天線出口19、一個無線電天線出口20、和一個數據終端出口21。
通過已知方式，圖示電視系統使用不同的載波頻帶在頭端11和出線盒18之間的不同方向上傳輸不同種類的信號。下面，假定系統使用一個第一較低載波頻帶b1，例如15-65MHz，在返回方向上傳輸消息信號，例如為從連接到出口21的數據終端22傳輸數據信號到頭端11，而使用一個第二較高載波頻帶b2，例如120-127MHz，在前向方向上亦即從頭端11到數據終端22傳輸數據信號，另外兩個載波頻帶b3和b4，例如為88-108MHz和130-860MHz，分別從頭端向用戶傳輸無線電信號和電視信號。
為方便在載波頻帶b1內亦即在為用於在返回方向上傳輸消息信號的載波頻帶內減少總噪聲，從不同的分支線14經由組合輸入和輸出15供給網絡12，給網絡10提供一個特殊的降噪單元23，圖2表示它的更詳細的結構。
降噪單元23包括一個輸入24，它連接到雙工濾波器17，以便接收頻帶b1內從線14和線25到達所述濾波器的信號，線25的一端連接到輸入24並包含一個可控的阻塞電路26。從線25，在輸入24上接收的允許通過阻塞電路26的信號，可以被輸送給單元23中連接到濾波器17的輸出27，以便然後進一步在返回方向上通過所述濾波器和放大器16前進到網絡10的輸出15，然後到頭端11。
在圖2中，附圖標記28、29、30和31指示4個帶通濾波器，它們連接到輸入24，並具有彼此互不同的通帶，彼此相鄰放置，用於將經過輸入24的信號分為4個子頻帶，一起覆蓋整個頻帶b1。為此目的，應該以這種方式選擇不同的通帶，使相鄰通帶彼此稍微重疊。此外，附圖標記32、33、34和35指示4個檢測器，它們每一個連接到一個濾波器的輸出，用於比較從相應濾波器來的輸出信號的能量電平與至少一個預定的參考電平，和根據所述比較結果，給邏輯控制單元36輸送邏輯信號，用於阻塞電路26。為產生和提供一個或多個參考電平給不同的檢測器，提供一個參考電平發生器37。
控制單元36為其目的必須確定由所述單元接收的邏輯信號是否滿足在所述單元中存儲的確定條件和給阻塞電路26輸送一個控制信號，僅當由單元36接收的邏輯信號滿足存儲的條件時允許通過所述電路從輸入24向輸出27傳輸信號。
帶通濾波器32-35的帶寬可以優選以這種方式選擇，即根據經驗從正常出現的幹擾可以期望產生的能量電平在不同通帶內近似相等。這意味著具有較低通帶頻率的濾波器通常應該具有比具有較高通帶頻率的濾波器較小的帶寬。如上所述，如果選擇頻帶b1覆蓋15-65MHz，則濾波器32、33、34和35的通帶例如可以選擇為分別覆蓋15-24MHz、24-34MHz、34-47MHz和47-65MHz。
為了能夠從頭端11實現對藉助發生器37產生的一個或多個參考電平的大小的調整，重編程控制單元36以便改變在所述單元中存儲的條件，或產生臨時強制阻塞或臨時強制關閉通過阻塞電路26的信號路徑，提供一個解調器38，對其可以通過連接到放大器16和雙工濾波器17之間的連接線上的輸入39和連接到所述輸入上的帶通濾波器40提供在頻帶b2內從頭端11傳輸的控制命令。
上述降噪單元23的操作方式可以總結如下。藉助4個濾波器28-31，在頻帶b1內通過輸入24到達降噪單元的信號被分成4個不同的子頻帶。落在一定子頻帶內的信號的部分分別提供給連接到所提到的濾波器的檢測器32、33、34或35。檢測器比較到達的信號的能量電平與至少一個參考電平，並根據所述比較輸送一個邏輯輸出信號給控制單元36。在所述單元內，檢查從不同檢測器來的邏輯信號以便證實它們是否滿足存儲的條件。為關閉從輸入24通過阻塞電路26到輸出27的信號路徑的控制信號僅在單元36接收到滿足存儲在所述單元內的條件時才從控制單元36提供給所述電路。這些條件可以具有任何合適的類型，既可以固定存儲在單元36中，也可以從頭端11重編程。
通過在每一檢測器上比較來自相應濾波器的信號的能量電平與兩個不同的參考電平，有可能以容易的方式方便從控制單元36控制阻塞電路26，不僅依賴於到達檢測器的信號的能量電平，而且依賴於所述信號的斜率。
在線25上，可以連接一個延遲電路41，以便在輸入24上接收到一個可接收的輸入信號時，方便在關閉通過阻塞電路26的信號路徑時對由濾波器28-31、檢測器32-35和控制單元36引起的延遲進行一定的補償。
在系統的頭端11中，可以提供為測量在載波頻帶b1內的到達信號的噪聲電平的設備。此外，頭端還可以包括這樣的設備，通過這些設備可以在檢測到不可接受的高噪聲電平時，從頭端傳輸在載波頻帶b2上的控制命令，為連續強制驅動在不同本地網絡中包含的阻塞電路26的阻塞功能。通過以這一方式設計系統，有可能迅速確定從哪一個本地網絡發出高噪聲，然後阻塞所述網絡和阻止在載波頻帶b1內從其進行任何繼續的信號傳輸，直到不可接受的噪聲傳輸的原因被消除。
本發明不限制在上面說明和在附圖中表示的實施例。相反，在下面的權利要求書限定的本發明的範圍之內的許多其它的實施例是適宜的。
作為一個例子，可以說，降噪單元可以包括兩組或多組帶有從屬檢測器的帶通濾波器，在這種場合，不同的組可以覆蓋載波頻帶b1的不同部分，並安排為通過一個邏輯控制單元，每一個控制一個屬於所提到的組的阻塞電路。此外，除一個或多個這樣的組外，降噪單元還可以包括一個或多個單獨的帶通濾波器和檢測器，它們在操作上每一個連接到一個單獨的阻塞設備上。
權利要求
1.本地網絡(10)，形成有線電視系統的一部分，並被安排為允許在從包含在所述網絡(10)內的用戶出口(21)到所述系統的頭端(11)的返回方向上在預定載波頻帶內傳輸信號，用於在所述方向上傳輸信號，所述網絡提供有一個降噪單元(23)，用於減少在從所述網絡(10)的返回方向上傳輸的噪聲量，以及包括一個連接到用戶出口(21)的輸入(24)，一個連接到頭端(11)的輸出(27)，多個連接到所述輸入(24)並具有位於所述載波頻帶內的相互不同通帶的帶通濾波器(28-31)，相應多的檢測器(32-35)，它們每一個連接到一個所述濾波器(28-31)上，並且安排它們使每一個比較從各濾波器(28-31)來的輸出信號的能量電平與至少一個預定的參考電平，和阻塞設備(26)，在操作上連接到所述檢測器(32-35)，並安排為根據由所述檢測器(32-35)執行的比較結果允許或阻止從所述輸入(24)向所述輸出(27)傳輸信號，其特徵在於，對於至少一組相鄰的通帶，所述阻塞設備由單一阻塞電路(26)形成，它對所述組內的所有通帶是公共的，並連接到一條單獨的線(25)上，用於從所述輸入(24)向所述輸出(27)傳輸這些通帶內的信號，以及它在操作上連接到屬於所述通帶組的每一個檢測器(32-35)上。
2.根據權利要求1的本地網絡，其特徵在於，所述組包括在所述載波頻帶內的所有通帶。
3.根據權利要求1或2的本地網絡，其特徵在於，安排屬於所述通帶組的檢測器(32-35)根據由它們實現的比較給邏輯控制單元(36)輸送邏輯輸出信號，安排邏輯控制單元(36)確定這些信號是否滿足存儲在控制單元(36)中的確定條件，並據此輸送控制信號給阻塞電路(26)，以便以此使該電路只在來自檢測器(32-35)的所述輸出信號滿足所述條件時允許從所述輸入(24)向所述輸出(27)傳輸信號。
4.根據權利要求3的本地網絡，其特徵在於，所述條件由固定存儲在控制單元(36)中的條件組成。
5.根據權利要求3的本地網絡，其特徵在於，控制單元(36)是可重編程的，並安排為允許改變在其內存儲的條件。
6.根據前述權利要求中任何一個權利要求的本地網絡，其特徵在於，安排至少一個屬於所述通帶組的檢測器(32-35)來比較來自連接到其上的帶通濾波器(28-31)的輸出信號的能量電平與至少兩個不同的參考電平。
7.根據權利要求6的本地網絡，其特徵在於，安排控制單元(36)來確定來自連接到所述至少一個檢測器(32-35)上的帶通濾波器(28-31)的輸出信號前沿的斜率，和證實其是否滿足在控制單元(36)中存儲的相應條件。
8.根據權利要求7的本地網絡，其特徵在於，安排控制單元(36)輸送一個信號，用於只在所確定的斜率的值落在一個預定允許的區間內的條件下才允許通過阻塞電路(26)傳輸信號。
9.根據前述權利要求中任何一個權利要求的本地網絡，其特徵在於，所述至少一個參考電平或每一所述參考電平分別是可調的。
10.根據前述權利要求中任何一個權利要求的本地網絡，其特徵在於，它包括一個在降噪單元(23)的輸入(24)和阻塞電路(26)之間的連接線(25)上提供的延遲設備(41)。
全文摘要
本發明涉及形成有線電視系統一部分的本地網絡。本地網絡(10)，它形成一個有線電視系統的一部分，包括用戶出口(21)，在預定載波頻帶內的信號可以從該用戶出口到系統頭端(11)的返回方向上傳輸。網絡(10)提供有一個降噪單元(23)，它包括一個連接到用戶出口(21)的輸入(24)，一個連接到頭端(11)的輸出(27)，多個連接到所述輸入(24)並具有位於所述載波頻帶內的相互不同通帶的帶通濾波器(28－31)，以及相應多的檢測器(32－35)，安排它們使每一個比較來自其中一個所述濾波器(28－31)的輸出信號的能量電平與至少一個預定參考電平，並根據所述比較結果輸送邏輯信號給邏輯控制單元(36)，安排邏輯控制單元(36)確定這些信號是否滿足存儲在控制單元(36)中的某些條件，並據此輸送控制信號給可控阻塞電路(26)，該阻塞電路(26)連接到一條單獨的線(25)上，用於從所述輸入(24)向所述輸出(27)傳輸信號，安排阻塞電路(26)僅在從控制單元(36)接收到一個控制信號，指示由控制單元(36)接收的邏輯信號滿足在所述單元內存儲的條件時才允許信號通過。
文檔編號H04N7/173GK1409927SQ0081710
公開日2003年4月9日 申請日期2000年12月14日 優先權日1999年12月14日
發明者謝爾·阿爾內·永格達爾, 伯·彼德·庫爾伯羅姆, 拉爾斯·阿克·彼德·卡爾森 申請人:普羅坦投資有限公司