CN1497878B - 用于监视直接广播无线信号的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于监视直接广播卫星信号的系统和方法。在最通用的实施例中，本发明(10)包括用于接收根据DSS传输协议编码的直接广播无线信号的机构(20)。根据各个参数分析所接收信号并响应于此，提供输出。在特定的实施例中，经卫星发射无线信号并使用多个集成接收机解码器(20)，每个具有相关的信道，以便接收无线信号并响应于此提供音频、视频、节目指南和条件存取信号。通过在计算机(56)上运行的软件(100)来分析这些信号，在检测到所接收的信号中的异常时，计算机输出告警数据。

Description

用于监视直接广播无线信号的系统和方法

技术领域

本发明涉及测试系统。更具体地说，本发明涉及网络测试系统。

背景技术

直接广播卫星系统将音频和视频电视信号直接发射给位于用户位置(通常是在家里)的接收机。目前，人工监测网络。即，单独地物理地监视直接广播卫星接收机的一个或多个信道的视频和音频输出。尽管该方法在使用少量信道的应用中是可接受的，因为当前系统采用300-400个信道，但人工监视具有若干限制并且稍具主观性。

已将自动监视应用于有限的范围以便使用MPEG2分析器来检测用于某些通信系统的分组损失。然而，这些分析器不能检测冻结帧(frozen frame)并且不适合于使用在直接到家(DTH)网络中应用的直接卫星系统(DSS)信号的直接传输协议而在上游工作。使用在适合于解码直接传输协议格式化信号的接收机下游的MPEG2分析器对大多数应用来说价格太昂贵，因为每个分析器的成本相对较高(大约数千美元)而且需要在具有几百个信道的系统中，在每个下游信道提供一个分析器。

因此，在现有技术中需要一种用于实时地或几乎实时地自动远程监视直接到家(DTH)卫星电视网络的多个广播信道的系统和方法。

发明内容

通过用于监视本发明的直接广播卫星信号的系统和方法来解决现有技术的需要。在最通用的实施例中，本发明包括用于接收根据DSS传输协议编码的直接广播无线信号的机构。相对于各个参数分析所接收信号，并响应于此提供输出。

在特定的实施例中，经卫星发射无线信号并使用多个集成接收机解码器，每个具有相关的信道，以便接收无线信号，并响应于此提供音频、视频、节目指南和条件存取信号。通过在计算机上运行的软件来分析这些信号，在检测到所接收的信号中的异常时，计算机输出报警数据。

本发明的系统允许实时地和几乎实时地远程监视广播中心属性，监视和收集广播网络中的错误和故障，并计算系统的广播(on-air)可用性。

附图说明

图1是用于监视本发明的直接广播无线信号的系统的示例性实现的简化框图。

图2是图1的第一和第二接收机子系统的简化图。

图3是根据本发明的教导，网络测试系统中计算机与相关的IRD间的连接的示例性实现的简化框图。

图4是根据本发明的教导，用于监视直接广播无线信号的方法的示例性实施例的流程图。

具体实施方式

现在将参考各附图描述示例性实施例和典型的应用以便公开本发明的有利教导。

尽管在此已经参考用于特定应用的示例性实施例描述本发明，应当理解本发明并不局限于此。现有技术中的以及使用在此提供的教导的普通技术人员将意识到在本发明范围内另外的修改、应用和实施例以及本发明有显著实用性的另外领域。

图1是用于监视本发明的直接广播无线信号的系统的示例实现的简化框图。在该示例性的实施例中，本发明的系统适合用在直接到家(DTH)卫星网络10中。不过，本领域的普通技术人员将意识到本发明的教导不局限于此。本教导可应用于其他应用，而不脱离其范围。网络10包括用于节目进度安排(program scheduling)、生成和发射的源12。节目源12经有线和无线信道与包括一个或多个卫星以及多个地面中继器(未示出)的通信网络(TCN)14通信。在由DIRECTV LATIN AMERICA操作的直接到家广播卫星网络中，经国际节目指南，用软件实现节目源12，所述节目源12生成和处理节目信息。节目信息包括观众信道信息以及与其有关的广播操作信道(BOC)。然后，处理节目指南信息并将其向上链接到一个或多个直接广播卫星，用于发射给用户。

通信网络14与多个广播中心(仅示出了一个32)以及多个接收机子系统(在图1中示出了其中两个18和40)进行通信。由于第一和第二接收机子系统18和40基本上相同，下面将仅详细地描述第一接收机子系统18。第一接收机子系统18经通信网络14的卫星和地面中继器无线地与多个广播中心32通信。接收机子系统18包括适合于与TCN 14中的卫星通信的接收机19。将该接收机耦合到一组集成接收机/解码器(IRD)20，该组集成接收机/解码器被提供用于响应经开关22从ATS 16接收的调谐命令(tuning command)来接收音频和视频信号。同时将接收机19的输出馈送到条件存取IRD 26和节目指南IRD 28。在优选实施例中，IRD是Thompson GLAv2.25IRD。将这些IRD设计成如果由于缺少信号而音频或视频驱动器失效，则提供错误消息。条件存取IRD 26用来从由卫星接收的信号抽取加密控制字分组，其根据用户帐户信息和喜好，识别授权指定用户接收的节目内容。使用节目指南IRD 28来相对于节目进度信息抽取数据。根据这一教导，由NTS UI 30和网络测试系统24处理来自条件存取IRD 26和节目指南IRD 28的数据。在示例性的实现中，用独立的计算机实现NTS UI 30。

节目源12直接与网络测试系统24和用于与其连接的自动调谐系统(ATS)16通信。网络测试系统24使用来自源12的节目指南信息来调谐到特定的信道或信道组，以及实现节目指南信息比较。ATS16是被提供来经由一组开关22实现调谐音频/视频IRD 20的可选辅助计算机。

如下面更全面地讨论的，网络测试系统24接收IRD 20、26和28的输出以及NTS UI 30的输出，并且根据所接收的信号的某些参数输出数据。根据来自网络测试系统24的命令，IRD 20依据DSS传输协议解码所接收的信号，和根据从卫星(未示出)接收的信号中存在或缺少视频和声频信号来输出信息。网络测试系统监视由IRD提供的错误消息，并向用户发出告警，通知他们在特定的观众信道上有音频或视频损失。网络测试系统向该错误消息加时间戳并继续监视那个观众信道直到恢复音频和视频，然后创建用于所计算的中断时间的自动记录。

图2是表示图1的第一和第二接收机子系统的示例性实现的简化图。如图2所示，在该示例性的实施例中，第一接收机子系统18的网络测试系统24可用编程来分别实现节目指南监视、音频视频监视和条件存取监视的第一、第二和第三计算机54、56和58实现。因此，该第一、第二和第三计算机分别连接到节目指南、音频/视频和条件存取IRD 28、20和26。

NTS UI 30用作用户接口，并经总线62连接到网络测试系统24。同时连接到总线62的是可选辅助ATS计算机16、NTS数据库服务器60以及设计来提供条件存取加密解码功能性的第二独立计算机64，如下面全面描述的那样。

如下面图3和4所示，用一个或多个计算机实现网络测试系统24，在所述一个或多个计算机上存储和执行根据图4的流程图体现的方法设计的软件。

图3是根据本发明的教导，在网络测试系统中的计算机和相关IRD间的连接的示例性实现的简化框图。在图3中，音频/视频监视器56实现为商业可获得的现成(COTS)计算机。每个计算机通过串行卡与相关的IRD通信，有效地允许通过单个串行端口，诸如目前商业上可获得的Equinox SST串行端口组件，单个地存取多个IRD。

图4是表示根据本发明的教导，用于监视直接广播无线信号的示例性实施例的流程图。软件100包括节目指南监视模块104、音频视频监视模块132、条件存取监视模块160。在节目指南监视模块104中，第一步骤是初始化节目指南图形用户界面(步骤106)。接着，在步骤108，设置抽取时间间隔，例如5分钟。在步骤110，系统对时间间隔的期满进行测试，以及当时间间隔期满时，在步骤112，系统通过所述端口对图1的节目指南IRD 28进行存取。在步骤116，将抽取命令发送到相关的IRD 28。在步骤118，软件100处理来自IRD的数据，以及在步骤120，将该数据与存储在图1的NTS数据库服务器60中的数据进行比较。如图4所示，在步骤122，如果来自IRD 28的节目指南数据不与存储在NTS数据库服务器60中的节目指南数据匹配，在步骤124，向用户显示告警，以及在步骤126，创建错误记录。最后，在步骤128，在NTS数据库服务器60中做一条记录项。

音频/视频监视模块132从初始化图形用户界面的步骤134开始。如在节目指南监视模块104和条件存取监视模块160中，这通常包含向用户提供多个web页。在步骤136中，存取至相关IRD的端口，以及从图1的ATS 16接收信道数据。在步骤144，将信道调谐命令发送给IRD，依据该命令，根据从ATS 16接收的信息从IRD收集信息。在步骤146，将监视命令发送给选定的IRD。由IRD接收命令，反过来，IRD返回表示音频和/或视频损失的数据。在步骤148，分析返回数据的错误。如果检测到错误，在步骤152处理错误，并在步骤154向用户显示告警，告知用户在指定的信道中的音频或视频损失。在示例性的应用中，系统将查找视频损失或冻结(freeze)，以及相对于音频，系统将查找音频或立体象对(stereopair)的损失。在步骤156，创建错误记录，在步骤158，将该错误记录输入到NTS数据库服务器60中。

在条件存取监视模块160中，软件100在步骤162初始化条件存取监视图形用户界面。在步骤164，系统等待用户请求数据。当接收到对数据的请求时，在步骤166存取用于所请求的信道的通信端口。在步骤170，将命令发送给条件存取IRD 26，用于控制字分组(CWP)(control word packet)。在步骤174，处理来自IRD 174的CWP。在步骤176上，处理该CWP以便确定它是否为有效的CWP。如果有效，在步骤180，将其发送给图2的CAT计算机64。该CAT(条件存取译码器)计算机64将加密的CWP译码成可读格式，以及在步骤184将其返回以用于与存储在NTS数据库服务器60中的可读CWP进行比较。如果在步骤186，CWP不与存储在数据库中的数据匹配，则在步骤188，将失配指示显示给用户。然而，如果在步骤186，CWP与存储在数据库的数据匹配，那么，在步骤190，将匹配状况显示给用户。然后，系统返回用户请求步骤164并等待下一请求。

因此，本发明提供一套自动化软件工具，用于对广播和即将到来的进度表和信道进行监视。该工具检测视频/音频中断、节目指南、信道配置和条件存取差异。每个模块在连续基础上，通过从定制的IRD抽取信息，然后将其与当前节目指南的内容进行比较，从而监视所有信道。

从用户观点监视广播流。该系统核对与用户有关的信息，例如，服务ID、购买能力等等。一旦检测到失效，系统(每个工具)将告警发送给网络质量监视人员，用于即时校正作用。该系统还生成问题/中断记录以及用于正在进行的分析和质量改进的趋势监视(trend monitoring)并将它们存储在其数据库中。可使用该系统来生成网络可用性(Network Availablity)报告并提供用于正在进行的分析和质量改进的趋势监视。该系统以用于额外信道的最小附加成本提供可升级方案。本发明允许由图1的NTS数据库服务器60使用下述等式计算广播可用性(On-Air Availability)：

其中：CT＝总的观众信道广播时间间隔

n＝信道数

CO＝在时间间隔期间的信道中断

A＝广播可用性

上述可用性评价标准应当独立地应用于源、束(beam)和网络。“源”包括由节目提供者或区域广播中心提供给DTVLA网络的所有观众信道。“束”包括在可用于DTVLA用户的特定卫星复盖区中可用的所有观众信道。“网络”包括在DTVLA网络上可用的所有观众信道。在图4中，系统首先计算总的广播观众信道总数(200)和总的广播中断总数(202)，然后利用上述公式来产生用于DTVLA的总的网络可用性(204)。

因此，在此已经参考用于特定应用的特定实施例描述了本发明。现有技术中以及使用本教导的普通技术人员将意识到在其范围内的另外的修改应用和实施例。

因此，规定由附后的权利要求覆盖在本发明的范围内的任何和所有这些应用、修改和实施例。

Claims (18)

1.一种用于监视在多个信道上广播的直接广播无线信号的系统(10)，所述直接广播无线信号包括音频和视频信号、节目指南数据、以及条件存取数据，该系统包括：

解码器(20)，用于接收根据直接卫星系统传输协议编码的直接广播无线信号，所述解码器包括：与各个信道相关联的多个集成接收机解码器，其对音频和视频信号进行解码，并且如果在相应信道上由于缺少信号而音频或视频驱动器失效，则提供错误消息；关于节目进度安排信息提取节目指南数据的节目指南集成接收机解码器；以及条件存取集成接收机解码器，所述条件存取集成接收机解码器提取用于识别授权指定用户接收的节目内容的加密控制字分组；以及

处理器(24)，用于监视所述错误消息，并向用户发出告警，通知他们在特定的观众信道上有音频或视频损失。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述解码器是Thompson GLA型2.25IRD。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，用于分析的所述处理器(24)包括计算机(56)和由其执行的计算机软件(100)。

4.如权利要求1所述的系统，该系统还包括：

耦合到各个音频/视频解码器的多个开关；以及

自动调谐系统，其被配置为控制所述开关以便将音频/视频解码器调谐到特定信道上以监视多组信道。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述调谐系统使用节目指南数据来控制所述开关以便选择要监视的信道组。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器比较关于节目进度安排信息提取的节目指南数据和存储在网络数据库(60)中的节目指南数据，如果这些节目指南数据不匹配，则显示告警。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器比较所提取的控制字分组和存储在网络数据库(60)中的控制字分组，如果这些控制字分组不匹配，则显示告警。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述多个音频/视频解码器、节目指南解码器、以及条件存取解码器连续地监视所有广播信道。

9.如权利要求8所述的系统，还包括网络测试系统数据库服务器(60)，所述网络测试系统数据库服务器(60)被配置为对于所有广播信道如下计算广播可用性A：

$A=\frac{{\mathrm{\Σ}}_1^n{\mathrm{CT}}_n-{\mathrm{\Σ}}_1^n{\mathrm{CO}}_n}{{\mathrm{\Σ}}_1^n{\mathrm{CT}}_n}$

其中：CT＝总的观众信道广播时间间隔

      n＝信道数

      CO＝在时间间隔期间的信道中断

      A＝广播可用性。

10.一种系统(10)，用于监视直接广播无线信号，该系统包括：

解码器(20)，用于接收多个广播信道上的直接广播无线信号，所述解码器包括与各个广播信道相关联的多个集成接收机解码器，以便对广播无线信号进行接收和解码，其中，所述解码器(20)包括与各个信道相关联的多个所述集成接收机解码器，其对音频和视频信号进行解码，并且如果在相应信道上由于缺少信号而音频或视频驱动器失效，则提供错误消息；以及

处理器(24)，用于分析已接收并解码的无线信号，并且根据此提供数据，并且响应所述数据提供输出，其中，所述处理器(24)包括第二计算机(56)，该第二计算机用于监视所述错误消息，并向用户发出告警，通知他们在特定的观众信道上有音频或视频损失。

11.如权利要求10所述的系统，进一步包括耦合到每个所述解码器(20)的自动调谐系统(16)，以便将各解码器调谐到特定信道，以监视一组所述信道。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，每个所述解码器(20)是Thompson GLA型2.25IRD解码器。

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述解码器包括关于节目进度安排信息提取节目指南数据的节目指南集成接收机解码器，用于分析所述接收的无线信号的所述处理器(24)包括第一计算机(54)，该第一计算机用于比较所提取的节目指南数据与存储在网络数据库中的节目指南数据，如果这些节目指南数据不匹配，则显示告警。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述解码器包括条件存取集成接收机解码器，所述条件存取集成接收机解码器提取加密控制字分组，用于分析所述接收的无线信号的所述处理器(24)包括第三计算机(58)，该第三计算机用于比较所提取的控制字分组和存储在网络数据库中的控制字分组，如果这些控制字分组不匹配，则显示失配指示。

15.一种监视在多个信道上广播的直接广播无线信号的方法，所述直接广播无线信号包括音频和视频信号、节目指南数据、以及条件存取数据，该方法包括：

解码器(20)接收根据直接卫星系统传输协议编码的直接广播无线信号，所述解码器包括：与各个信道相关联的多个集成接收机解码器、节目指南集成接收机解码器、以及条件存取集成接收机解码器；

所述集成接收机解码器对音频和视频信号进行解码；

如果在相应信道上由于缺少信号而音频或视频驱动器失效，则所述集成接收机解码器提供错误消息；

所述节目指南集成接收机解码器关于节目进度安排信息提取节目指南数据；

所述条件存取集成接收机解码器提取用于识别授权指定用户接收的节目内容的加密控制字分组；以及

监视所述错误消息，并向用户发出告警，通知他们在特定的观众信道上有音频或视频损失。

16.如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：

初始化节目指南图形用户界面，

在一个时间间隔期满时通过串行输出端口对节目指南集成接收机解码器进行存取，

将提取命令发送到该集成接收机解码器，

比较所提取的节目指南数据与存储在数据库中的节目指南数据，

如果所提取的节目指南数据与存储在数据库中的节目指南数据不匹配，则向使用该图形用户界面的用户显示告警数据，并且

将错误记录在错误日志中。

17.如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤

初始化图形用户界面，

通过串行输出端口对解码音频/视频的集成接收机解码器进行存取，

将信道调谐命令发送到所述解码器，

将监视命令发送到所述解码器，

分析来自集成接收机解码器的表示音频和/或视频错误地损失的错误消息，

对于任何检测到的错误，向使用该图形用户界面的用户显示告警数据，并且

将所述错误记录在错误日志中。

18.如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：

初始化条件存取监视图形用户界面，

通过串行输出端口对条件存取集成接收机解码器进行存取，

向所述条件存取集成接收机解码器发送请求命令，

比较所提取的控制字分组与存储在数据库中的控制字分组，以及

如果所提取的控制字分组与存储在数据库中的控制字分组不匹配，则向使用该图形用户界面的用户显示失配指示。

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