CN1047601A

CN1047601A - 终端查询方法

Info

Publication number: CN1047601A
Application number: CN90103915A
Authority: CN
Inventors: 李·R·约翰逊
Original assignee: Scientific Atlanta LLC
Current assignee: Scientific Atlanta LLC
Priority date: 1989-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1990-12-05
Also published as: WO1990013194A1; AU5524690A; US5053883A; CA2014792A1

Abstract

本发明披露一种通过通信网络从多个远距离终端向中心单元传送数据的方法，为每个远距离终端分别产生第一随机数码，然后确定一个掩码值，与远距离终端相关的随机数码与掩码值相比较确定相关的终端是否力图传送数据到中心单元。在所披露的实施例中，该方法用来在旅馆或医院系统中设置新的终端。

Description

本申请是由Lee R.Johnson，Elizabeth A.Smith和Howard L.Myers于1988年12月提交的序号为NO.289，218号申请的延续申请，与下列审查中的申请有关。

NO._，（代理人卷宗NO.25，871）“电缆电视事务处理终端”;

NO._，（代理人卷宗NO.25，875）“用于交互式电视终端的存贮控制方法和装置”;

NO._，（代理人卷宗NO.25，878）“交互式房间状态/时间信息系统”;

NO._，（代理人卷宗NO.25，877）“具有可编程序的背景伴音或图象的交互式电视终端”;

NO._，（代理人卷宗NO.25，872）“终端的授权方法”。

这些申请是同时提交的，而且每个申请都可以作为本申请的参考技术。

本申请涉及一种终端查询方法，特别是一种能减小同时应答的终端之间相互影响的终端查询方法。

通过电缆设备向多个用户传送文娱节目、信息和数据信号的双向交互式电缆电视系统已是公知的了。把数据发送到特定的用户或对其进行寻址可以通过一个单独的数据信道或一个所谓“带内”数据信道来实现。在下行方向上，寻址控制数据可以表示认可一个特定的终端或发向那个终端的控制指令。在从终端到服务中心的系统控制单元的上行方向上，控制数据可以表示应答查询要求或用户选择节目时由用户作出的选择。

在许多发送器对一个接收点提供信息的系统中，为把大量的发送器之间的相互干扰和碰撞减小到最小而控制其发送是十分重要的。已经开发了许多控制这种相互干扰的现有技术，例如，可以把来自多个发送器的传输信号预先排列，在收到要求应答的指令之后，每个发送器以一个唯一的预定时间发送信息。然而，在不是要求所有的发送器应答或发送器反复地接入或撤出的情况下，这种方法的效率就很低。

一些别的现有技术是由Hunt在美国专利号4，409，592中公开的，按照开隙缝的Aloha协议，可以减少碰撞影响，提高信道利用率。这种方法是把公共射频信道分割成许多长度为一个信息组的时间隙缝，每个发送站在一个时间隙缝开始时只发送一组信息，按照这种方法把交错发送强制到完全交错，从而提高信道的利用率。

按照载波检测方案，在发送一组信息之前发送台都要把信道上的任何载波信号检测出来，若检测到载波信号，这组信息就要延迟发送，直到被检测到的载波信号结束为止。这个概念是从所周知的，而且已经用于航空语音无线电通信中。

最后，碰撞的检测方案是基于这样的前提，即：一个正在发送信号的发送台可以检测出其他台的信息发送，如果发现交错就立即终止发送。

本发明的一个目的是提供一种传送数据的方法和设备，它可以有效地把数据从多个远距离的终端通过通信网络或通道传送到中心单元。

本发明的另一个目的是提供一种方法和设备，它可以在多个远距离终端要和中心单元联系时减小相互碰撞的影响。

按照本发明提供的技术，可以减缓多个交互数据终端之间发生的碰撞，这些终端通过一个公共通信通道和中心单元相联系，来自中心单元的信号控制每个终端处的随机数的振荡器，以随机地分配这些终端的回叫时间。该技术作为与旅馆系统有关的查询方法的部分是特别有用的，该系统由一个设置在中心旅馆位置的“系统控制器”构成，它经过一个射频通道与设置在每个客房的交互终端相联系，室内终端由电视机置顶终端（STT）构成。这种终端是多功能装置，有一个选择输入键盘，通过该键盘，客人可以要求各种服务项目，包括付费电视节目，还包括与本机存贮的直接在电视机上显示的瞬时画面有关的交互能力。

终端查询/碰撞减至最小的方案，根据在寻址时每个具有随机数的振荡器电路的终端由系统控制器发出初始指令，产生随机的延时应答时间，系统控制器要确定来自被查询终端的应答之间所发生的碰撞，产生一个新的“掩码”指令，以使每个终端将产生一组新的随机数码。产生随机数码的原理性装置包括一个驱动计数器的16比特时钟，由系统控制器产生的相应的掩码指令提供的“掩码”来选择该装置的输出状态。

下面参照附图所作的详细描述，将进一步清楚地理解本发明，从而很容易地知道本发明更完整的评价及其许多附带的优点。

图1是应用于旅馆或医院系统环境中的本发明的交互式娱乐系统的原理方框图。

图1（a）是图1娱乐系统控制器的方框图。

图2是本发明一个交互式终端的原理方框图。

图3是四个典型屏幕，其中图3（a）、（b）和（c）三个屏幕是在与图2的终端相结合的接收机上显示终端自动安装运行模式期间的屏幕。图3（d）的第4个屏幕是显示终端维护模式期间的屏幕。

图4是终端软件运算规则流程图，用以完成运行的自动安装模式或类似实施运行的制造和维护模式。

图5是关于屏幕调整的处理器运行的详细流程图。

图6是关于终端构成的处理器运行的详细流程图。

图7是关于系统状态和系统输入证实的处理器运行详细流程图。

图9是说明本发明的运行流程图。

图10是说明按照本发明的系统控制器运行的流程图。

图11是说明一个随机地址和一个地址掩码的“与”运算图。

图1是本发明的一个交互式娱乐系统的方框原理图。所描述的实施例涉及该系统在旅馆或医院系统环境中的应用。然而本发明不仅限于此。本发明可以应用于任何包括分配网络的双向交互式娱乐系统，这种分配网络包括中继线和光缆或同轴电缆的馈线电缆。例如，卫星接收机和解码器3，电缆接收机和解扰码器（descrambler）4，视频调制器5，可寻址发射/接收机10，本振视频调制器11，和系统控制器12都可以定位在电缆电视系统输入的位置上。本例中，同轴电缆或光纤传输线6可以把电缆电视输入接到单个用户房间中的娱乐系统的双向交互终端7，8或9。

图1的实施例是本发明在旅馆或医院系统中应用的一个特例。在这个例子中，传输线6可以包括娱乐控制中心和N个终端之间的同轴电缆或光纤电缆。例如：终端7，8或9或以固定在旅馆或医院特定的房间中。

详细地说，在系统控制中心，卫星天线2检测到卫星信号，然后在卫星接收机/解码器3接收和解码，经由调制器5通过分配电缆6分配到本发明的交互式终端7、8或9。另外，经过电缆设备1接收到的电缆电视信道的频段也被接收，必要的话，在电缆接收机/解扰码器4进行解扰码。然后已解扰的视频信号由调制器5调制，经过分配电缆6分配到交互终端7、8或9，如果需要的话，可以用一个可供选择的扰码器对到交互终端7、8或9的付费通道传输进行扰码。当然，终端7、8或9应当包括可以对被扰码的付费信道传输送行解扰的解扰码器电路，这种电路在图1和图2中都没有表示，但是在包含有对远距离用户进行信号分配的系统中最好设置这样的电路。

按照图1典型的实施例，该旅馆或医院单元可以经数据链路14联接到别的旅馆或医院，通过数据链路14，系统控制器12可以经由调制-解调器13接收数据信号。按照这种方式，旅馆或医院系统控制器可以维持现有的所有特征的状态，并且包括许多旅馆的娱乐系统的所有交互式终端。例如，从制作娱乐时间表的网络控制中心可以通过数据传输器分配娱乐时间表。系统控制器12包括一个数据处理器和一个适当用来存贮与系统中所有终端有关的状态和特征的存贮器。有必要的话，系统控制器12还控制调制器11处的视频信道的产生，用以通过分配电缆6传输到双向交互式终端7、8或9。具体地说，本振视频调制器11有能力产生驱动终端字符屏幕显示的信号来应答系统控制器12的控制。结果，终端本身不能产生字符屏幕。

产生完整的字符屏幕传输到本发明的终端去进行显示是没有必要的，因为终端包括它自己的字符发生器204（下面参照附图2更详细地讨论）。因此，本振视频调制器11是随意的，系统控制器12本身不产生屏幕，而是发出一个产生屏幕的指令，经由可寻址发射机10传送到按照本发明的交互式终端去。在一个包括不带字符发生器的终端以及本发明的终端的“混合”式系统中，本振视频调制器11就是必要的了。无论是在终端或是由调制器11所产生的屏幕，例如在旅馆或是在医院，可以分别是关于对客人的或对病人的信息有关规定。

系统控制器12还控制一个用来发送寻址信息的可寻址发射/接收机10，这种寻址信息对终端7、8或9是单一地进行的，也接收随机时间的或终端应答查询要求时的信息。图1的可寻址发射机10可在一个单独的数据载频上，例如108MH₂发射寻址信息，并可接收由终端在另外单独的数据信道上以25MH₂的频率发来的上行信息。另外的实施例中，所有下行信息都可以在带内或在发送的视频信号的水平或垂直间隔这些特殊的电视信道传输的期间内进行发送，该系统控制器12控制输入到由调制器5或11发送的视频信号的数据来实现带内信号传输。为了增加数据载送容量，每个方向的传输最好是一个单独的数据载频。对于逆向传输，可以采用电话线路或扩展频谱传输来代替一个分离的数据通道。

除了同交互终端7、8或9进行逐一的寻址数据通信之外，系统控制器也可以对所有的交互终端进行全局寻址联系，这种全局寻址可以要求终端应答。也可以不要求终端应答。例如这种全局联系可以寻址到指定旅馆系统内代表所有终端的全局地址或代表系统内具有共同兴趣的一组终端的一组地址。

参考图1（a），系统控制器12特别包括一个处理器100，一个用来存贮控制算法规则的复合存贮器ROM，一个用来存贮几千个单一识别屏幕的读/写存贮器RAM，一个显示屏101和一个用作设计和修改屏幕的键盘102。一个任选的打印机103可以用来按照类似于旅馆前台上结胀时的方式打印出客房结账清单。

图2说明本发明的双向交互式终端，该终端通过分配电缆6连接到视频调制器5，可寻址的发射/接收机10和本振视频调制器11，如图1所示。

本发明的两路交互式终端包括上/下行变换器201，用来变换为在终端电视机上（未示出）显示经分配电缆6接收的信道或者用来发送由数据发送器203调制到25MH₂经分配电缆6传送的数据。上/下行变换器201用单独的108MH₂的数据载频来传送数据以便在数据接收机203处进行解调和接收。接收到的电视节目信号由上/下行变换器201提供到解调器202，该解调器也提供上/下行变换器201的自动频率控制和自动增益控制。解调器202经由屏幕字符发生器204把视频信号提供到信道3/4调制器205，用这样的方法，屏幕上的字符可以重叠在进来的视频信号上出现或是以一个电视文字广播屏幕的形式显示出来，例如在彩色背景上的解说文。在解调器202处基带音频信道也发送到音频输出端211或经由信道调制器205用射频发送到电视接收机。另外，基带视频输出213也可以由屏幕文字发生器204在视频输出插口213处提供。

关于背景声音或背景图象或两者一起结合在字符发生器204处产生的电视文字广播屏幕的实施方法的进一步详细描述可以在同时提交申请的美国专利申请序号NO._题为“_”中找到，在此作为参考技术。

本发明的交互式终端还包括一个用来控制在数据接收/发送器203处的数据发送和接收的处理器206。处理器206还借助一个门矩阵207来控制字符发生器204的字符发生。处理器206也通过门矩阵207来控制键盘216，该键盘可以直接连接到门矩阵或连接到红外或其它遥控发送环路接收器208。由电容器218提供备用电源的随机存取存贮器（RAM）217存贮字幕指令、低负载特征数据和由数据接收机203通过数据传输环路接收到的来自系统控制器应答处理器206控制的其它数据。处理器206也可以使用一个固定随机存取存贮器222和经由门矩阵207接到外置只读存贮器（ROM）219，处理器206接收来自经过红外或其它遥控传送接收器208的遥控键盘的遥控键指令。为了控制上/下行变换器201的运行，处理器206也可以控制一个锁相环209和带通滤波器210的运行。

交流电输入端提供电源到供电电源215，该电源提供+5V和+12V的直流电压加到需要这种电压的终端和各种元件。输入到供电电源215的交流电源可以经过一个受控转换插座214提供给接入装置，如与终端连接的电视接收机。处理器206经门矩阵207控制转换插座214的状态，例如，转换插座214可以连续地对它的接入设备供电或仅仅在键盘216或遥控键盘的“接通”钮设置在接通位置时才供电。

方框内或与该方框有关的数值是存贮器容量、时钟速率或元件型号的典型数据。例如：用作微处理器运行计时的时钟220可以工作在14.318MH₂频率，该时钟信号由门矩阵207分频来操纵微处理器206或对终端的其它程序计时，该处理器可以是Motorola MC6803U4，屏幕上字符发生器204可以是Mitsubishi M50455元件，RAM217可以由16K字节存贮器构成，ROM219可以是32K字节的存贮器。

除字符发生器和屏幕显示之外，LEDS221至少可以指示电源的开关情况，也可以指示调谐信道号码的可变显示或其它可以显示在屏幕上的数据。

现在参照图3和图4特别结合图4提供的流程图来说明图2的终端的运行情况。对图3（a）-3（d）的每个屏幕以及图4的流程图确认为版权保护。当终端用户或终端安装者把电源加到图2的供电电源215时，如图4的401步骤，处理器206开始预置终端的各种硬件，402步骤的硬件预置程序可以是终端预置技术中所采用的任何预置程序，如应用数据终端预置程序。处理器206检验终端元件的正确运行、联络和控制，如数据发射机和接收机203、门矩阵207、屏幕字符发生器204，键盘216、和红外遥控接收器208。在403步骤软件可以执行众所周知的自诊断程序以证实软件运行良好。然后控制通到403a步骤，处理器进入下面将描述的随意制造模式或工厂检验模式。处理器也可以进入维护模式或显示RAM运行模式，如步骤404-405表示的那样，这点在下面也要讨论的。运行模式取决于所按的键盘216的预置键或是取决于在步骤401处加电之后的预定的时间期间内接收到的由遥控接收器208输入的数据。这个预定的时间期间可以是从401步骤加电开始到达到406步骤的时间，所以它在用户看来好象加电和第一幅安装模式屏幕的显示基本上是同时的，即彼此约一秒之差，例如：在406步骤表示的键“1”的启动，如果在401步骤加电之后的预定期间内按下键“1”，在407步骤就由屏幕字符发生器204产生第一幅显示屏幕“1”。

显示屏幕“1”是一个如图3（a）所示的测试屏，这个显示屏幕以及由409和410步骤启动的图3（b）和3（c）显示屏幕分别存贮在只读存贮器219或永久存贮器RAM222内。这样，这些屏幕都不取决于图1的系统控制器。因为输入到安装模式取决于两项正常的非执行的任务，如插上电源和实际上同时按下指定的键，所以安装模式就防止了无意识的启动。

406步骤可以增补一个判定程序框（未示出）以判定401步骤是否表示第一个加电，如果“是”，控制转入到407步骤，若“不是”，则象现有的406步骤那样，要求按一下键“1”。这种安装模式的输入可以便于安全地安装终端，象这样的增补判定框在一个终端的寿命期内仅仅输入一次。

图3（a）表示第一个显示屏幕，它是用来调整接入的电视接收机显示的，因为所有电视接收机都不以同样的方法处理电视文字广播屏幕的显示，所以通常有必要进行屏幕调整。按照图3（a），外周界线301代表接入的电视接收机的屏幕显示边界线，星号302围成的方框代表调测用的测试屏的边界线，终端用户或安装者遵照测试屏302提供的指令来有效地正确调整屏幕。处理器206可以检测键盘216或者接收由红外遥控接收器208输入的指令。处理器206将不考虑图3（a）以外的任何输入。例如：校正屏幕上或下显示，用户或安装者分别按下信道增加或信道减小键;调整屏幕向左或向右，用户或安装者分别按下音量增大或音量减小键。为了保留一个选出的特定的屏幕校正，用户或安装者就按下“BUY”键，并且显示下一个屏幕。如果在按下“BUY”键之前按下“NO”键，那么先前的屏幕校正或有缺席的屏幕校正就被保留下来，启动“NO”键，用户将显示出下一个图3（b）的屏幕。图4流程图的408步骤就表示了上述的屏幕调整，这样就能把一个有缺席的或先前被保留的屏幕调整或新输入的屏幕调整存贮在终端存贮器中。这还可以提供暂停过程，如果不动作的话，或者消除安装模式或是显示下一个屏幕。

在步骤409，终端组态的第二屏幕被显示出来，即屏幕2，屏幕2如图3（b）所示。按照图3（b），要求房间名称以及来自用户的指令，是否要把交流开关插座214换接或是一直接通。“隔行扫描”是来自用户或安装者关于电视文字广播是否要隔行扫描还同非隔行扫描的请求。当非隔行扫描最好时，电视接收机显示太大的屏幕跳动，就可以要求隔行扫描显示。然而，非隔行扫描的屏幕很少展现，即使展现，屏幕跳动比隔行扫描屏幕显示要大。

图3（b）的屏幕也可以表示终端的永久性的唯一识别号码（或长地址），在这个例子中是123ABCD（十六进制），如果用户安装终端并且对终端的识别加密以防止计价服务的用户侵权，那么显示唯一的终端识别号码就是不适当的。另外，在用户安装的环境下，唯一识别用户位置的房间名称可能是不充分的，必须输入涉及终端位置的其它信息。例如：按照这样的方案，这个屏幕可以要求用户的名字、地址和信贷信息即信用卡数据。而且，“隔行扫描请求”可以要求对单纯的用户作出解释。

应注意到借助于对现有的键CH⁺、CH^-、Vol⁺、Vol^-、BUY等赋予新的功能，本发明可以允许可编程地给键功能赋值，这可以与键的标记很少相关或不相关。借助于屏幕显示来增强赋予的键功能，用户或安装者对于他们自己选择特定的执行非指示的功能的键会感觉舒服。换言之，屏幕显示和可编程键的结合能建立用户或安装者同终端之间的方便联系。

现在回到图3（b），“房间名字”：要求输入一个非零房间标识码。对系统控制器编程以拒绝接受编码全是零的房间名字，因此一个报告全零的房间名字的终端将被拒绝输入到系统中去。房间名字的输入是由按数码键来实现的。每次按动一个，直到从右到左移位到七个标识位置的号码为止。启动“BUY”键将保留被显示的终端组态，并且驱动下一个屏幕显示。启动“NO”键，将保存现有状态，并且进入下一个屏幕图3（C）。如果输入了一个无用的房间名字，“BUY”键将不起作用，倘若暂停，就将驱动下一个屏幕或消除安装模式。

参照图3（C），按照图1的系统控制器可以在查询终端的过程中，即对终端提要求或接受来自终端的发送或通过发送信道赋值、屏幕产生指令和/或存贮在存贮器中的终端特征构成的终端。“系统状态”在系统控制器的动作时是指“查询”或“组态”，如果系统控制器停止工作或由于任何原因不与终端联系。那么“系统状态”就指示为“不动作”。如果显示“查询”或“组态”，那么用户或安装者至少可以知道系统控制器正在向终端发送。

终端的状态或者是“不组态”或是“被认可”。按照初始系统输入的全局指令，系统控制器要求一个被新装入的终端至少要发送它的识别和位置名称。如果系统控制器确认是先前未组态的终端或一个新的名字以前未装入到系统中来，那么系统控制器就把新的名称连同如开关电源插座214的状态组态的特征一道输入到存贮器中。

按照图3（C）的第3个屏幕仅仅对用户或系统控制器的安装者提供一个可见的指示和终端状态。处理器206和系统控制器将对初始安装进行相互联系直到终端被装入系统，而不管是否显示第三屏幕。如果一个正常的房间名称或有关数据已经被输入，则终端输入被认可。启动任何键都将撤除安装模式。

按照一个替换的实施例，三个屏幕都可以由一个屏幕构成，只要这个屏幕不太“忙”而方便用户就可以。例如：随着高清晰度电视和宽屏幕的出现，用于终端运行安装模式的屏幕的数目进一步地被压缩是完全可能的。

按照一个替换的实施例，暂停可以与每个屏幕相结合，这样，如果不按下任何键，最终这个安装模式会被撤除，并且，如果没有房间名称输入的话，也没有动作发生。

再参照图4，在404步骤实施由404、405构成的运行的“维护模式”也是可能的，例如，如果需要的话，可以按照类似于406-410步骤实施“安装模式”的方法进行。在预置的时间期间内而不按下键“1”，也可以在接通电源之后预定的时间期间内和在软件预置已经至少在框403处开始的某些时间点上可考虑启动“BUY”键。如果在接通电源之后的预定的时间期间内按下“BUY”键。象图3（d）这样的屏幕可以被显示出来以表示存贮状态。按CH⁺或CH^-可以翻阅存贮器，按别的键，例如“OK”键，可以从16进制跳到ASCⅡ格式。

另外，按照1988年12月20日公开的美国专利4，792，972号所描述的接入模式类似的方式，并根据403a步骤，用红外遥控接收器208输入一个专用码，就可以把工厂检验模式或“mftr”运行模式输入进来。实际上，如所示的403步骤那样不需要定位，因为403a步骤预置和接通电源之间不存在必要的关系。任何时间都可以输入被接收到的专用码，例如：在按照411步骤的一个正常运行模式期间。这种专用码可以不是一个，它是由终端键盘216或由正常提供给终端的红外发送器来产生。按照这种方法，只是工厂人员才能输入工厂模式，除非提供给用户或安装者一个能产生这种专用码的专用发送器。

参照图5-7，还要更加详细地对本发明的终端运行的安装模式加以说明，图5-7的每个流程图都是要求版权保护的。图5涉及图4的407和408步骤，以及图3（a）的测试屏幕“1”，在预定的时间期间已经结束之后直到启动键“1”，图4的406步骤接到501步骤，这个时间间隔就是完成预置程序的时间，或者如果这是第一次把电源接到终端去，就是直接在预置之后接入501步骤。另外的计算预定时间间隔的手段可以包括使用时钟220来得到从接通电源开始的预定计时，在502步骤，按照一个缺席的屏幕校正位置或一个先前存贮的位置来显示测试屏幕“1”。503-510步骤涉及测试屏幕按一个单位增长移动，例如一条水平线或垂直线上或下，到右或到左位移。

在511步骤如果按下“BUY”键，那么就存贮新的屏幕校正，如果不按“BUY”，而在513步骤启动“NO”键，则先前的屏幕校正就在514步骤处被贮存起来。如果一个相当的时间期间已经结束，而在515步骤没有动作，那么先前的屏幕可以在516步骤被贮存起来。在517步骤，输入下一个屏幕即图3（b）的屏幕“2”，这一步已经保留了先前的屏幕校正或新输入的屏幕调整。

现在参照图6，601步骤是从图5的517步骤输入的，在602步骤显示图3（b）的屏幕，所以这是终端识别号码。603-606步骤涉及开关电源插座214的组态状态和显示的隔行或非隔行字符。

在607步骤，任意数码键将启动移动到已经输入到图3（b）的房间名称范围内的数字的左方，如果要求用户的信用卡号码或别的个人信息，那么其他键可以跳到信用卡选择数字输入，然后到信用卡号码或到任何别的号码的输入或按照别的屏幕（未示出）的项目选择。所描述的键盘216不具备字母键，只有所需要的26个键的18个或22个键。然而，如果需要输入字母的话，用有限容量的键盘输入字母的方法是公知的，或者可以把键盘扩充四个键。

如果在607步骤输入一个非零的房间名字，那么对终端来说经过包括609，611，612，613和614步骤的途径可以得到系统输入。另一方面，如果在611步骤房间名字是无用的，而且在610步骤没有暂停，那么终端将停留在一个环上，在这个环上它将拒绝认可“BUY”键。如果在609步骤启动“NO”键或者在610步骤已经出现暂停状态，那么先前输入的值被存贮起来，在616步骤延续下一个屏幕。另一方面，如果在611步骤已经输入一个正常的房间名称，并且在612步骤已经启动“BUY”键，那么在613步骤存贮房间名称和终端组态，并且在614步骤输入下一个屏幕。

参照图7，按照图3（C）的屏幕3被显示来表示系统控制器和终端的当前状态，步骤702-705是关于系统控制器的当前状态的显示。706-708步骤是涉及显示终端输入到系统中目前的状态。在709步骤启动任何键都会撒除711步骤的安装模式或者可以按照710步骤实施暂停。

本发明涉及一种查询多个上述终端的技术，特别涉及到上述的有关初始系统输入的全局指令。为了描述本发明，下面按照包括在旅馆房间中配置的多个终端的旅馆环境来讨论查询技术。一些房间或套房可以包括多于一台电视或接入的终端。虽然下面的讨论是借助于旅馆环境，这种环境要确定增加新终端到系统中，然而本发明还可以广泛地应用于数据传输系统，在这种系统中多个远距离发送机与单个或少量中心单元通过公共通道或网络进行联系。

为了识别每个终端，每个终端或室内信箱（IRB）有一个地址，下面的讨论中，室内信箱（IRB）用来标注图1和图2的终端7、8或9。有两种类型的IRB地址：一个长地址和一个短地址。因为IRB地址不包含设置长地址的DIP变换，所以长地址都是在制造时就设置好的，并且长地址“在该领域中”通常是不变的。每个信箱都有一个唯一的长地址，这个长地址由三个字节组成，并且有一个可允许的范围1-8，388，607（0×7fffff），即2²³-1。符号“OX”将在整个说明书中用来表示16进制符号。为了使通信费用减到最小，短地址可以由系统控制器来构成，短地址同长地址一样处理，短地址专门设置并存贮起来，以防止由于电源故障等而被抹除。短地址有一个可容许的范围是1到32，767（0×7fff）即2¹⁵-1。

为了区分长地址和短地址格式，对长地址来说第一个地址字节的第一位是SET，而对短地址来说是CLEARed。反过来，对短地址来说，第一地址字节的首位可以是SET，对长地址来说则可以是CLEARed。用这种规定，长短地址格式之间不存在相互影响。

要强调的是上面列出的长短地址的范围是本发明的一个实施例的典型代表，但本发明不限于比例。

长地址被存贮在一个永久存贮器（NVM）中，以至不被抹除，在一个最佳实施例中，提供了几种方法来确定一个特定的IRB的长地址。第一，如上所术，当第二个安装模式屏幕被显示时，ID数字范围可以显示长地址（见图3（b））。第二，系统控制器通过发出一个“报告长地址”指令到IRB，来确定长地址。不管该指令被发到IRB的地址没有，这个指令都将导致从编址的IRB处发来应答。在最佳实施例中IRB将返回四个字节，第一个字节是零。

全局的地址是一个与每个IRB有关的固定地址。在最佳实施例中，这个全局地址被固定在0×7ffc。所有单元确认一个全局的地址以便帮助发送全系统指令，按照最佳实施例，通常对全局地址发出的指令都是不给应答的。这个全局地址是用来处理时刻表的变动、发送日议事时间、发送公共屏幕等等。如果指令被发到全局地址，就把一个内标志置于该IRB内来表示全部类型的指令已经被接收到。该标志可以由系统控制器来使用，以便改变全局组态指令的接收，而且随后也可以清除。

系统控制器也可以配给辅助地址或组地址，辅助地址也可以被用来发布到该信箱的指令，并且由IRB处理为第二全局地址，为了使系统性能最佳，多于一个IRB可以共同使用一个辅助地址，这就允许用单个传送周期来控制多个IRB。

组态地址是一个与每个IRB相关的专门地址，在最佳实施例中，这种组态地址固定在0×7ffb，如果指令被发送到组态地址，这个指令不会被自动地执行。下面说明的几个条件必须满足。

其他的全局地址如0×7ffd或0×7ffe都可以储备起来用作该终端的其他查询方法。

由于跟踪房间地址赋值的困难和由于用手工把地址赋值到系统控制器的冗长而又易出错误的特点，本发明揭示一种可以由IRB_S自动地再现这种信息的系统。

查询IRB_S往往在夜间检测期间或是在安装者已经把新的IRB_S加入到系统中之后发生，在夜间检测查询期间，发送一个“设置组态模式”指令IRB_S以便把每个IRB都置于组态模式。在新装入的IRB_S定位在第二种情况时，只有那些新IRB_S将处于组态模式，按照一个最佳实施例，在安装者撤出安装屏幕3（a）、3（b）和3（c）之后这个新安装的IRB处于组态模式，另外，IRB可以处于通电的组态模式。

把系统控制器置于自动组态模式就将启动确定任何新的IRB_S是否已经被加入到系统中的程序，系统控制器保留一个地址赋值表在存贮器中，作为所有已经被组态的IRB的记录。如果一个IRB被检测到它不是在现有的地址赋值表中，那么系统控制器将自动地对使用这个长地址的IRB寻址以便把这个IRB取出组态模式，并且为短地址识别赋予它一个无用地址。然后，系统控制器确定房间名称并核查IRB的开关电源插座状态以及记录电源插座是开状态还是关状态。

图8描述一个本发明可以使用的系统控制器屏幕，当这个屏幕被第一次呼叫时，IRB_S整个号码和最后一次构成的房间号码执行自动组态运行，在相应的方框内分别出现“Total”和“Configured”。当执行自动组态时，计算整个过程构成的所有新房间的数目，新构成的IRB_S计数将出现在“Configured”方框内，当新的IRB_S被定位并且被组态时，长地址（永久地址）、名称、插座状态和总计也将发生变化，以便提供系统目前正在做什么的可视指示。处于自动组态正在进行的“Name”和“Total”方框的正下方将出现闪光信号，该程序结束时闪光熄灭。如上所述，自动组态大半是在夜间检测时运行的，例如，上午2点至6点期间，此时终端绝大部分都不工作。

如上面关于安装问题所描述的那样，安装者在IRB内用一个专用的屏幕（见图3（b））来输入一个七位数或“名字”到IRB存贮器，按照最佳实施例，只是在系统控制器不工作或处于组态模式时，这个过程才可能发生，这个号码最好是IRB所处的房间号码，本技术在IRB所处的房间内提供一个识别用的机构。

长地址是唯一与信箱相联系的固定标识，因为可能有800万个地址，所以为了对新信箱定位来查询每个长地址是不切实际的。代之而来的是在微处理器中采用一个自激计数器在每个IRB上产生一个随机地址，这要靠“次生随机地址”指令来完成，这个指令促使每个IRB检索内部自激16位计数器的现有计数，这样就产生了0和65535之间的随机地址。很明显根据系统要求可以采用其它计数器，这样，随机地址的范围可以改变。

为了把定位IRB_S所要求的时间减到最小，通过一个“设置随机地址掩码”指令可以改变随机地址的范围，为了设定0到63的地址范围，掩码可以设置为63或0×3f，这就要IRB每64个指令对发送到组态地址（或作其他用途的其他专用的全局地址）的指令作一次应答，该掩码的数值可以选择为2的乘方减1，例如：3，7，15，31……127，255，511，……32767，65535。

在构组态模式中，如下面更加详细描述的那样，每当在地址0×7ffb，即组态地址接收到一个指令时，IRB就将递增并且核对它的随机地址。在IRB将停留在上述的组态模式下，直到系统控制器用正确的长地址寻址到它为止。一旦IRB寻址成功，它就被取出组态模式，并且不再对发送到它的组态地址的指令应答。

按照本发明，在组态模式下，每次在IRB的组态地址收到一个指令，该现有次生数码或随机地址就按一个予定的值递增，此处所用的“递增”是指随机地址的正的或者负的变化，按照最佳实施例，这个予定的增量值是1，这个新的次生数码和现有的掩码值相“与”，其结果与零比较，可以理解随机地址同掩码相“与”，仅仅作为对最佳实施例的解释而已，本发明并不限于比例，可以采用其他类型的逻辑功能。如果比较的结果是零，那么指令就被处理并且执行，如果这个指令是“报告长地址”，而且在同一时间别的IRB不应答，那么系统控制器将接收那个特定IRB的长地址，如果先前这个IRB还没有组态，并且在先前组态的IRB表中没有发现这个IRB，那么被新发现的IRB就加到表中去，然后系统控制器发出一个到长地址的指令，把这个特定的IRB取出组态模式。如果发现该IRB在表中，系统控制器将发出一个指令到这个长地址把该IRB取出组态模式。用这个步骤，绝大多数IRB_S最终都将被定位。

如果多个IRB同时应答的话，有可能发生碰撞，这是不希望出现的，因为结果不是所有的IRB_S被定位。再者，一旦“循环”已经完成，循环的重复很可能因为同样的IRB_S同时应答也会引起同样的碰撞。前一个循环中同时应答的IRB_S在后面的循环中可能也会同时应答。一个循环应被规定为传输由本掩码长度确定的全局指令的予定数目。

为了解决这个问题，引入一个再生过程，与每个IRB相关联的晶振由于前一个循环的启动很可能把相位充分偏离，以使IRB_S的内部计数器相互偏离，这样，当发出再生指令时，在前一个循环中相碰撞的IRB_S中，新的次生随机地址就可能是不相同的。这样，就有可能找到在第一个循环中没有定位的IRB_S。

利用下面经验证实的方程式可以求出碰撞率，即：在一个特定的循环期间将应答的信箱的比值。

h＝ln（ (b)/(n-1) ）+bln（ (n-1)/(n) ）（1）

其中b是信箱数目，n是掩码数加1。

那么碰撞率就可以得到：（2）

hr＝r^h

被找到的IRB_S数目由下式给出：

找到的数目＝hr×n （3）

这样剩下的IRB_S数目为：

剩余的数目＝b-找到的数目（4）

当b＝300时，表Ⅰ列出了对应不同的掩码值的结果。

表Ⅰ

掩码 15 31 63 127 255 511 1023 2047 4095

hr in% 0 0 4.2 22.5 36.4 32.7 21.9 12.7 6.8

^＃boxes

应答 0 0 2 29 93 167 224 259 279

表1说明对于300个信箱来说最大的碰撞率是36.4%，因此，在掩码为255的一个循环中300个IRB_S（31%）的93个将应答，也可以看出，如果一个循环用掩码4095来执行，那么将有279个（或93%信箱数）应答，这样应答率是用掩码255应答率的3倍。然而，如果在一个循环中按基本均匀的速率发送指令的话，那么用4095掩码的一个循环就要采取比用255掩码循环长16倍的指令。对每个循环来说采用产生最有利的碰撞率的掩码，为使所有的信箱都应答所需的时间将是最小。通常，上述的过程可以把每个循环剩下的信箱大约1/3恢复。

为找到更多的信箱，要调整掩码值，这样按照上面的例子，在第一个循环中300个信箱中93个应答，留下了207个也必须应答的信箱，这样，就要改变掩码值，从255改变到127。改变掩码的效果是完成一个循环需要的时间减少了约两倍。在这个最佳实施例中，最低的掩码值是0×of或15。这个限制是基于在一个整循环期间希望加到线路上的新单元的最大数值。显然已有的技术可以设定其他掩码值的范围，或者按照特定的系统的需要采用包括1在内的全部掩码值。

上面所描述的过程将结合附图9-11做更详细地说明。

图9是说明本发明的一个流程图，在200步骤，IRB被置于组态模式。如上所述，这可以由系统控制器发一个“设置组态模式”的指令，在全系统的基础上在夜间检测期间来实现，也可以在安装者撤去上述的安装屏幕之后把IRB设置于组态模式。在203步骤，保留16位内部计数器现有数值来应答“次生随机地址”指令的信箱内产生一个随机地址。在205步骤，设置一个随机地址掩码来应答“设置随机地址掩码”指令，这个掩码确定每隔多久一个信箱应寻址到它的指令。

当发送到IRB的组态地址的指令被接收到时，如在210步骤，那么在215步骤现有的次生随机数码就按预定的间隔数值递增。按照最佳实施例，次生数码同掩码相“与”，如下面参照图11所解释的那样。如果比较的结果是“正”，即零，控制转入步骤255，并且执行该指令。如果比较结果不是正的，即非零，那么该IRB等待下一个对它的组态地址的寻址指令。

图10是说明本发明中系统控制器运行的流程图。在305步骤“次生随机地址”的指令被发送到信箱中产生随机地址的信箱，下一步把“设置随机地址掩码”指令发送到设置地址掩码的信箱，如307步骤。在310步骤一个指令被发送到这些信箱的组态地址。按照最佳实施例，指令是以相对固定的间隔发送的，例如大约每0.1秒发送一个，而本发明不仅限于此。每个指令发送之后，指令计数增1，然后该指令计数与掩码值比较，如果指令计数小于掩码值，在对应于相对固定的时间间隔已经过去之后，由系统控制器重发这个指令，如果指令计数等于掩码值，则循环结束。

如上所述，如果必要的话重复这个循环，即使同时应答的同样的信箱也会发生同样碰撞，这样，在完成一个循环之后，控制回到305步骤，并且如果需要一个新的循环，就发另外一个“次生随机地址”指令。为使内部计数器相互产生偏离，可以使晶振充分相位偏移，这样，在最后一个循环中相碰撞的两个信箱中新的次生地址有可能不相同。

图11说明随机地址和掩码的“与”运算过程，图中随机地址是101001，掩码是1111，随机地址的每一位都同掩码的相应的位相加，如果结果是零，该比较是正的，就执行该指令。例如，用上述的随机地址，对被执行的指令来说，掩码必须是0110，然而，可以注意到这个掩码也要使随机地址111001力图与随机地址是101001的信箱同时发送，这就引起碰撞，可以看出对于地址101001来说，在0和63之间确实存在一个值要发送应答，那么就用63作掩码，系统控制器每发64个指令传送一次应答。

为了允许由于某种原因IRB_S在自动组态期间不应答，本发明的系统控制器允许在敦促应答图8的菜单输入“组态新房间”的选择时，人为地输入一个名称和长地址来插入一个新IRB到系统中。然后系统控制器分配一个无用的地址赋给这个IRB用作短地址识别，并且把名字和短地址发送到使用这个长地址对其寻址的IRB。借助于对所有的IRB输入同一个房间名称来控制同一房间内的多个置顶终端。

图8的系统控制器屏幕提出了几个别的组态方案，永久（长）地址的改变允许操作者为一个房间改变长地址，但是要保持相同的名字和短地址赋值。为了对它寻址，系统控制器要把同一个名字和短地址发送到使用这个新的长地址的IRB，当所有老的组态需要完整保留时，为了把断开的方框移去，就要用这个指令，并且仅仅长地址必须变化。

房间名称的变化允许操作者改变房间名称，但要保持同样的长地址和短地址赋值。系统控制器将把这个新名字发到使用该短地址的IRB去以对它进行寻址。

查看房间名字方案允许操作者选择任何房间名称并查看长地址，拨动开关插座方案允许操作者拨动IRB开关电源插座。两个状态是开和关，当选择开状态时，IRB电源插座连续地供电到电视机，甚至在IRB按动“TV OFF”钮时也连续供电。当选择OFF关状态时，电源插座跟随IRB的开/关状态。

如上所述，本发明不限制在一个旅馆系统中构成新IRB，例如：为了确定在一个特定的时间各种远距离终端已经调谐了的那个通道，可以要求周期性地查询电缆系统内的远距离终端。在远距离终端上产生的其他数据也可以通过本技术复原。例如记账信息，这种记账信息的复原在脉冲式的收费查看系统中是特别有用的。例如可以经过电话网络发送这样的记账信息。

前面的说明是针对现有的最佳实施例来说的，很明显，对本领域普通技术人员来说不背离本发明的构思和范围可以做出各种改形，这个构思和范围仅通过附加的权利要求来限定。

附录

下面的附录列出了可以用来实施本发明的算法规则。

Claims

1、一种通过通信网络从多个远距离终端到中心单元传输数据的方法，所述的方法包括：

产生分别与多个远距离终端的每一个相关联的随机数码；

确定一个掩码值；

把这些与每个远距离终端相关联的随机数码与所述的掩码值相比较，来确定相应的终端是否要把数据传送到所说的中心单元。

2、按照权利要求1的方法还包括：当所说的远距离终端被促使力图传送数据到中心单元时，使与每个远距离终端相关联的随机地址以预定值递增。

3、按照权利要求2的方法，还包括：

监测远距离终端被促使把数据传送到中心单元的次数;

当监测到的次数同所说的掩码值有预定的关系时，产生与每个远距离终端相关的新的随机数码。

4、按照权利要求3的方法，其特征是：当监测到的次数等于掩码值时，产生与每个远距离终端相关的新的随机数码。

5、按照权利要求2的方法，其特征是：随机数码以一个预定值增加。

6、按照权利要求5的方法，其特征是：预定的值是1。

7、按照权利要求2的方法，其特征是：随机数码以一个预定值减小。

8、按照权利要求7和方法，其特征是：预定值是1。

9、按照权利要求1的方法，其特征是：与每个远距离终端相关的随机数码由一个与每个终端相关的计数器产生。

10、按照权利要求1的方法，其特征是：掩码值是按照远距离终端的数目来确定的。

11、按照权利要求1的方法，其特征是：比较步骤包括把随机数码同掩码值进行逻辑比较。

12、按照权利要求11的方法，其特征是：随机数码同掩码值是成“与”的关系。

13、按照权利要求1的方法，其特征是：所说的通信网络由一个电话网络组成。

14、一种自动组态多个远距离终端的方法，每个终端具有一个唯一的来自中心单元的标识码，所说的方法包括：

产生分别与所说的多个远距离终端的每一个相关的随机数码;

确定一个掩码值;

与每个远距离终端相关的随机数码同所说的掩码值相比较来确定相关的终端是否力图传送标识码到所说的中心单元应答由所说的中心单元发送的指令。

15、按照权利要求14的方法，还包括：

被传送到中心单元的标识码同存贮的标识码表相比较确定被传送的标识码是否包括在存贮的标识码表中。

16、按照权利要求15的方法，其特征是：如果被传送的标识码被包含在存贮的标识码表中，该方法还包括：

规定与每个被传送的标识码相关的远距离终端不要把相关的唯一的标识码传送到所说的中心单元应答由中心单元发送的指令。

17、按照权利要求15的方法，其特征是：如果被传送的标识码不包含在存贮的标识码表中，该方法还包括：

把被传的标识码加到存贮的标识码表中;

规定与被传送的标识码相关的远距离终端不要把有关的唯一的标识码传送到所说的中心单元应答由中心单元发送的指令。

18、通过通信网络传送数据到中心单元的装置，所说的装置包括：

产生随机数码的随机数码发生装置;

把随机数码同所说的中心单元确定的掩码值相比较的比较装置，用来确定该装置是否要传送数据到所说的中心单元应答由中心单元发送的指令。

19、按照权利要求18的装置，其特征是：所说的装置适合于通过电话网络传送数据。

20、按照权利要求18的装置，其特征是：随机数码发生装置包括一个计数器。

21、按照权利要求18的装置，其特征是：比较装置包括一个逻辑门装置。

22、按照权利要求21的装置，其特征是：所说的逻辑门包括“与”门。

23、控制通过通信网络从多个远距离终端向中心单元发送存贮数据的控制装置，所说的控制装置包括：

激励每一个远距离终端产生相关的随机数码的激励装置;

用来确定一个掩码值同远距离终端产生的随机数码相比较以确定相关的终端是否力图把数据传送到中心单元的掩码装置。