CZ20021938A3 - Místní síť jako součást systému kabelové televize - Google Patents

Description

Vynález se týká místní sítě, která tvoří součást kabelového televizního systému. Vynález se týká zvláště takové sítě, která umožňuje přenos signálu i ve zpětném směru od předplatitelských zařízení k centru systému v předem určeném frekvenčním pásmu a která je opatřena jednotkou pro potlačování šumu, jejímž úkolem je snižovat šum signálu přenášeného ve zpětném směru.

Dosavadní stav techniky

Sítě takového druhu se používají v kabelových 15 televizních systémech, které mimo distribuci televizních a rádiových signálů od centra k předplatitelům, kteří mohu být připojení k různým místním sítím systému, umožňují i obousměrný přenos různých jiných signálů mezi centrem a předplatiteli.

Ve frekvenčním pásmu využívaném pro přenos signálu ve zpětném směru může docházet k rušení a zkreslování zpětného signálu vlivem šumu, který může vznikat v předplatitelských zařízeních, místních sítích nebo vedeních, a jehož účinek se může při průchodu systémem k centru stále zesilovat. Z tohoto důvodu se každá místní síť opatřuje zvláštní jednotkou pro potlačování šumu přenášeného ve směru od sítě k centru.

Vynález se týká místní sítě, která je opatřena jednotkou pro potlačování šumu, která zahrnuje vstup, který je připojený k zařízení předplatitele, výstup, který je připojený k trase vedoucí k centrálnímu zařízení, množství pásmových propustí, které navazují na vstup a mají navzájem různá pásma propustnosti, která leží ve vyhrazeném t · * 4 · * ··«· • ·

.....SE-58 frekvenčním pásmu, odpovídající počet detektorů, které navazují na pásmové propusti a jsou uzpůsobené k porovnávání energetických úrovní výstupních signálů z příslušných propustí s nejméně jednou referenční hodnotou, a blokovací prostředek, který navazuje na detektory a je činný propouštěním nebo blokováním přenosu signálu od vstupu k výstupu v závislosti na porovnání provedeném v detektorech. Výrazem energetická úroveň se rozumí okamžitý obsah energie výstupního signálu z propusti měřený v krátkých časových intervalech s předem určenou délkou.

Jednotka pro potlačování šumu uvedeného druhu je popsána v EP 0 859 514 A2 na obr, 7. V této známé jednotce pro potlačování šumu je blokovací prostředek tvořen samostatnými blokovacími prostředky přiřazenými jednotlivým pásmům propustnosti. Každý takový blokovací prostředek tedy kontroluje pouze výstupní signál z detektoru příslušného danému pásmu propustnosti. Takové uspořádání blokovacího prostředku jednotky pro potlačování šumu má ale některé nevýhody. Jednotlivá pásma propustnosti musí být navzájem vzdálena, nesmí spolu bezprostředně sousedit, takže klesá využitelnost frekvenčního pásma, které je pro přenos zpětného signálu k dispozici. Není také možná jednoduchá změna přiřazení pásem propustnosti, která by umožnila například využití pásma pro jiný než původně zamýšlený účel.

Vynález si klade za cíl přinést místní síť. opatřenou jednotkou pro snižování šumu výše popsaného druhu, které však nebude trpět uvedenými nedostatky, nebo je alespoň podstatně zredukuje.

• to · · • · to··· ··· • to ·

*SE-58

Podstata vynálezu

Síť podle vynálezu se především vyznačuje tím, že pro nejméně jednu skupinu sousedících pásem propustnosti jsou blokovací prostředky tvořeny jediným blokovacím obvodem, který je společný pro všechna pásma propustnosti v dané skupině, který je zapojený do samostatné trasy určené pro přenos signálu v daných pásmech propustnosti od vstupu k výstupu a který je činně spojený s každým z detektoru příslušných skupině pásem propustnosti.

Díky použití jediného blokovacího prostředku společného všem pásmům propustnosti ve skupině nemusí být jednotlivá pásma propustnosti ve skupině umístěna v určitých vzájemných vzdálenostech. Pásma propustnosti se mohou vybrat tak, že zcela pokryjí vyhrazené frekvenční pásmo. Jednotlivá pásma propustnosti se proto mohou navzájem mírně překrývat.

V přednostním provedení vynálezu může skupina pásem propustnosti s výhodou zahrnovat všechna pásma propustnosti ve frekvenčním pásmu, které je určené pro přenos signálů ve zpětném směru.

Dále, detektory příslušné skupině pásem propustnosti mohou s výhodou vysílat logické výstupní signály, které jsou výsledkem v nich probíhajícího rozhodování, k řídicí jednotce, která vyhodnocuje, zda tyto signály splňují určité, a v řídicí jednotce uložené podmínky. Na základě vyhodnocování posílá řídicí jednotka výstupní signál k blokovacímu obvodu, který dovolí přenos signálů od vstupu k výstupu pouze tehdy, když výstupní signály z detektorů požadované podmínky splňují.

Podmínky uchovávané v řídicí jednotce mohou být různého druhu. Například, pokud logický výstupní signál z jednoho detektoru ukazuje, že výstupní signál z odpovídající propusti ·· ••'SE-58 » · · · » * • · · · · · · • · ···· · · · · • · a a · · ·· · »« « se právě změnil z hodnoty, která byla nižší než nejméně jedna referenční hodnota, na hodnotu, která tuto referenční hodnotu převyšuje, může řídicí jednotka povolit průchod takového signálu blokovacím obvodem za podmínky, že se odpovídajícím způsobem zároveň nezměnily logické výstupní signály od více než dvou jiných detektorů.

Podmínky uchovávané v řídicí jednotce mohou být stálé. Alternativně a s výhodou, může být řídicí jednotka programovatelná a uzpůsobená ke změně uchovávaných podmínek. V takovém případě je výhodné navrhnout siř tak, aby bylo možné řídicí jednotku přeprogramovat dálkově z centra kabelového televizního systému.

U výhodného provedení vynálezu, nejméně jeden a s výhodou všechny detektory, náležející k dané skupině pásem propustnosti, mohou být upraveny pro porovnávání energetických úrovní výstupních signálů z jim příslušných pásmových propustí s nejméně dvěma různými referenčními hodnotami. Takové uspořádání umožňuje, aby logická řídicí jednotka vyhodnocovala sklon náběhové hrany výstupního signálu z pásmových propustí a zjišťovala, zda odpovídá podmínkám v ní uloženým. Protože průběh náběhové hrany většiny druhů rušících signálů, vycházejících z vnějších zdrojů se podstatně odlišuje od průběhu signálů z předplatitelských zařízení, lze ze sklonu náběhové hrany usuzovat na druh vyhodnocovaného signálu. Řídicí jednotka může být výhodně v takovém případě uspořádána tak, že k blokovacímu obvodu odesílá řídicí signál pro umožnění průchodu signálu pouze tehdy, pokud hodnota sklonu náběhové hrany spadá do předem stanoveného intervalu.

Výše zmíněná, nejméně jedna referenční hodnota nebo každá z výše zmíněných nejméně dvou referenčních hodnot může mít pevnou velikost. Alternativně a s výhodou může být

9« ·

499 * • * 9949 9 ·

4 9 « ♦ 4 ·

4

9 ·

9 · · 4 9 9

SE-58 hodnota nebo každá z těchto hodnot nastavitelná. Hodnota nebo každá z hodnot se s výhodou múze nastavovat podle zdroje referenčních hodnot, ovládaného z centra kabelového televizního systému.

Pro vyhodnocení signálu, který přichází na vstup jednotky pro potlačování šumu, v řídící jednotce, zda mu má být umožněno projít blokovacím obvodem, je potřeba určité doby. Za prvé se musí počkat, než signál dosáhne určité referenční úrovně, a za druhé vlastní pracování v řídicí jednotce a vyhodnocení trvá nějaký čas, Z tohoto důvodu může být výhodné mezi vstup do jednotky pro potlačování šumu a blokovací obvod zapojit zpožďovací prostředek, který zabrání například odříznutí začátku zprávy odeslané z předplatitelského zařízení.

Aby se zabránilo po přepnutí blokovacího obvodu ze stavu blokování do stavu propustnosti, které bylo způsobeno zjištěním zprávy na vstupu do jednotky pro potlačování šumu jedním z detektorů, zpětnému přepnutí blokovacího obvodu do stavu blokování v důsledku kolísání signálu zprávy, může být každý z detektorů uspořádán tak, aby nezměnil svůj výstupní signál k řídicí jednotce po určitou dobu po zmizení signálu zprávy.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále popsán na příkladných provedeních s odkazy na doprovodné výkresy, na nichž:

Na obr. 1 je schéma příkladného základního uspořádání místní kabelové televizní sítě podle vynálezu; a

Na obr. 2 je blokové schéma jednotky pro potlačování šumu, která je součástí sítě dle obr. 1 a která slouží k • · · 9 • · 9999

9 9 • 9 9 ·

• · ··

9999

SE-58 potlačování šumu ve zpětném zařízení k centru.

směru od předplatitelského

Příklady provedení vynálezu

Kabelová televizní siř dle obr. i, která je jako celek označena číslem 10, tvoří místní siř (LAN) a je součástí kabelového televizního systému, který dále zahrnuje komunikační centrum 11, ke kterému je siř 10 připojena přes schematicky znázorněnou regionální sít 12 a páteřní sít 13, rovněž znázorněnou schematicky.

Sít 10 zahrnuje množinu odbočkových tras 14, které jsou přes obousměrný zesilovač 16 a diplexní filtr 17 připojeny ke kombinovanému vstupně-výstupnímu rozhraní 15 sítě 10, které je dále připojené k regionální síti 12.

Každá odbočková trasa 14 je opatřena množinou předplatitelských zařízení 18, z nichž každé zahrnuje tři různé výstupy: výstup TV antény 19, výstup 20 rádiové antény a výstup 21 datového terminálu. Zobrazený televizní systém využívá známým způsobem různá frekvenční pásma pro přenos různých signálů a signálu v různých směrech mezi centrem 11 a výstupními zařízeními 18. V dalším popisu se předpokládá, že systém využívá pro přenos zpráv ve zpětném směru, například pro přenos datových signálů z datových terminálů 22, které jsou připojené k výstupům 21, k centru 11 první nižší frekvenční pásmo bl, tj . 15 až 65 MHz. Pro přenos datových signálů v dopředném směru, tj . od centra 11 k datovým terminálům 22, se využívá například druhé vyšší frekvenční pásmo b2, např. 120 až 127 MHz, a dvě další frekvenční pásma b3 a b4, např. 88 až 108 MHz a 130 až 860 MHz, slouží pro přenos rádiových signálů a televizních signálů z centra k předplatitelům.

·· · • · · • « · · ·· »··· ·· ·· • · · · · · • * · » · · • · « · · · * • ···· · ·

Kvůli usnadnění snížení celkového šumu ve frekvenčním pásmu bl, t j . ve frekvenčním pásmu, které slouží pro přenos datových signálů ve zpětném směru z odbočkových tras 14 do regionální sítě 12 přes rozhraní 15, je síť opatřena zvláštní jednotkou 23 pro potlačování šumu, jejíž stavba je podrobně popsána dále dle obr. 2.

Jednotka 23 zahrnuje vstup 24, který navazuje na diplexní filtr 17 a přes který se přijímá signál ve frekvenčním pásmu bl, který přichází k filtru z tras 14. Na vstup 24 navazuje trasa 25, která vede k řízenému blokovacímu obvodu 26. Ty z na vstupu 24 přijatých signálů, kterým je dovoleno projít blokovacím obvodem 26, se objeví na výstupu 27 jednotky 23 . Z výstupu 27 signál pokračuje k filtru 17 a dále přes zesilovač 16 k výstupu 15 sítě 10 a poté k centru

11.

Odkazy 28, 29, 30 a 31 na obr. 2 označují čtyři pásmové propusti, které jsou propojeny se vstupem 24 a mají navzájem různá, ale na sebe navazující pásma propustnosti. Pásmové propusti 28, 29, 30 a 31 rozdělí příchozí signál do čtyř subpásem, která dohromady pokrývají celé frekvenční pásmo bl. Jednotlivá pásma propustnosti se mohou kvůli úplnému pokrytí frekvenčního pásma mírně překrývat. Na výstupy z propustí 28,

29, 30 a 31 navazují čtyři detektory 32, 33, 34 a 35, které porovnávají energetickou úroveň výstupů z odpovídajících propustí s nejméně jednou předem stanovenou referenční hodnotou a na základě výsledku porovnání odesílají logické signály k logické řídicí jednotce 36, která ovládá blokovací

0 obvod 26 . Referenční hodnoty pro detektory se generují v generátoru 37 referenčních hodnot.

Řídicí jednotka 36 určuje, zda přijaté logické signály od detektorů splňují podmínky uchovávané v paměti jednotky, a 35 vysílá příslušný řídící signál k blokovacímu obvodu 26.

• · * • ···· ·«··

SE-58 • · · ·· ·

Průchod signálu blokovacím obvodem 26 od vstupu 24 k výstupu je možný jen tehdy, pokud logické signály přijaté jednotkou 36 splňují požadované podmínky.

Šířku pásem propustnosti pásmových propustí 32 až 35 lze s výhodou vybrat tak, aby energetické úrovně na základě zkušenosti očekávaných rušení byly přibližně stejné ve všech pásmech propustnosti. To znamená, že propustí s nižšími frekvencemi pásna propustnosti mají normálně užší pásma propustnosti než propusti s vyššími frekvencemi. Pokud je tedy pásmo bl vymezeno frekvencemi 15 až 65 MHz, mohou být pásma propustnosti příslušná čtyřem propustím 28, 29, 30, 31 například 15 až 24 MHz, 24 až 34 MHz, 34 až 47 MHz a 47 až 65 MHz.

Další součástí jednotky 23 je demodulátor 38, který přijímá řídicí instrukce od centra 11 ve frekvenčním pásmu b2. Signál pro demodulátor 38 přichází přes vstup 39, který je napojen mezi zesilovač 16 a diplexní filtr 17, a pásmovou propust 40. Instrukce z centra mohou zahrnovat například nastavení referenční hodnoty nebo referenčních hodnou z generátoru 37, přeprogramování řídicí jednotky 36 a změnu v ní uložených podmínek a dočasné nařízené zablokování nebo dočasné nařízené otevření přenosové cesty blokovacím obvodem

26.

Způsob činnosti výše popsané jednotky pro potlačování šumu 23 může být shrnut následovně. V pásmových propustích 28 až 31 se signál ve frekvenčním pásmu bl, který do jednotky pro potlačování šumu přichází vstupem 24, rozdělí do čtyř různých subpásem. Část signálu, která náleží do určitého subpásu, se zavede do příslušného z detektorů 32 až 35. Detektor porovná energetickou úroveň příchozího signálu s nejméně jednou referenční hodnotou a podle výsledku porovnání odešle logický výstupní signál k řídicí jednotce 36. Řídicí

4

I · * » · · 4 · » · 4444 · * »44 · • 4 · ··

SE-58 jednotka příchozí logické signály vyhodnotí, zda splňují v jednotce uchovávané podmínky. Pokud signály podmínkám vyhoví, odešle řídicí jednotka 36 blokovacímu obvodu 26 řídicí signál, kterým se umožní průchod signálu od vstupu 24 přes blokovací obvod 26 k výstupu 27. Podmínky, podle kterých se logické signály od detektorů vyhodnocují, mohou být jakéhokoliv typu, buď stálé, uložené v řídicí jednotce 36. nebo programovatelné z centra 11.

Pokud se energetická úroveň signálu přicházejícího z každé z pásmových propustí v detektoru porovnává se dvěma různými referenčními hodnotami, je možné jednoduchým způsobem usnadnit řízení blokovacího obvodu 26 nejen v závislosti na energetické úrovni signálu, ale i na tvaru průběhu tohoto signálu.

Do trasy 25 se může zapojit také zpožďovací obvod 41, kterým se usnadňuje kompenzace časového zpoždění způsobené zpracováním a vyhodnocením signálu v pásmových propustech 28 až 31, detektorech 32 až 35 a řídicí jednotce 36 před tím, než se otevře cesta blokovacím obvodem 26,

Centrum 11 systému lze opatřit prostředkem pro měření úrovně šumu příchozích signálů ve frekvenčním pásmu bl.

Centrum 11 může také zahrnovat prostředek pro odesílání řídicích instrukcí ve frekvenčním pásmu b2, pomocí kterých se může v případě zjištění nepřípustně vysoké úrovně šumu v centru aktivovat blokovací funkce blokovacích obvodů 26 různých místních sítí. Návrhem systému podle těchto zásad je možné rychle zjistit, odkud šum přichází a poté zablokovat vysílání z příslušné místní sítě v pásmu bl až do doby, kdy rušení pomine.

Vynález se v žádném případě neomezuje na výše popsaná příkladná provedení. Všechny úpravy a změny popsaných

SE-58 • · · » · · * « * ···· · · · · » · » · · í ·* * ·· ·

I · · · * ·* ···· příkladných provedení by měly být posuzovány podle rozsahu a ducha připojených patentových nároků.

Jednotka pro potlačování šumu může například zahrnovat dvě nebo více skupin pásmových propustí a příslušných detektorů, kde různé skupiny mohou pokrývat různé části frekvenčního pásma bl a každá skupina může mít vlastní obvod. Vedle takové jedné nebo více skupin jednotka pro potlačování šumu blokovací pásmových zahrnovat propustí, obvody.

propusti muže také jednu nebo více samostatných pásmových kterým přísluší vlastní detektory a blokovací

Claims (10)

1. Místní sít (10), která je součástí kabelového TV systému a která je uspořádána pro umožnění přenosu signálů ve zpětném

5 směru od předplatitelských zařízení (21), které jsou zahrnuty v síti (10), k centru (11) systému v rámci předem určeného frekvenčního pásma, vyhrazeného pro přenos signálů v daném směru, kde siř je opatřena jednotkou (23) pro potlačování šumu, která slouží ke snižování množství šumu přenášeného ve

10 zpětném směru od sítě (10) a která zahrnuje vstup (24) spojený s předplatitelskými zařízeními (21) ; výstup (27) spojený s centrem (11) ; množinu pásmových propustí (28-31), které jsou připojené ke vstupu (24) a mají navzájem různá pásma propustnosti, ležící ve frekvenčním pásmu; odpovídající

15 množství detektorů (32-35), které jsou každý připojený k jedné z propustí (28-31) a které jsou uspořádaný pro porovnávání energetické úrovně výstupního signálu z příslušné propusti (28-31) s nejméně jednou předem určenou referenční hodnotou; a blokovací prostředek (26), který je činně spojený

20 s detektory (32-35) a uspořádaný pro umožnění nebo zabránění přenosu signálů od vstupu (24) k výstupu (27) podle výsledků porovnání provedeného v detektorech (32-35), vyznačující se tím, že pro nejméně jednu skupinu sousedících pásem propustnosti blokovací prostředky tvoří jediný blokovací

25 obvod (26), který je společný všem pásmům propustnosti skupiny, je zapojený do oddělené trasy (25) pro přenos signálů od vstupu (24) k výstupu (27), a je činně spojený s každým z detektorů (32-35), který patří do skupiny pásem propustnosti.

2. Místní síř podle nároku 1, vyznačující se tím, že skupina zahrnuje všechna pásma propustnosti ve frekvenčním pásmu.

• · · · · • 4 4444 4 ·

4 4 4

4· ·

SE-58

3. Místní síť podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že detektory (32-35), které patří skupině pásem propustnosti, jsou uspořádány pro vysílání logických výstupních signálů, které závisí na jimi prováděných porovnáních, k logické

5 řídicí jednotce (36), která je uspořádána pro vyhodnocování, zda tyto signály splňují určité podmínky uchovávané v řídicí jednotce (36), a vysílání řídicího signálu, který závisí na vyhodnocení, k blokovacímu obvodu (26) pro umožnění přenosu signálu od vstupu (24) k výstupu (27) pouze v případě, kdy

10 výstupní signály z detektorů (32-35) podmínky splňují.

4. Místní sítí. podle nároku 3, vyznačující se tím, že podmínky zahrnují podmínky uložené v řídicí jednotce (36) nastálo.

5. Místní síť podle nároku 3, vyznačující se tím, Že řídicí jednotka (3

6) je programovatelná a uspořádána tak, aby se umožnila změnu v ní uložených podmínek.

20 6. Místní síť podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že nejméně jeden z detektorů (32-35), které patří skupině pásem propustnosti, je uspořádán pro porovnávání energetické úrovně výstupního signálu z k němu připojené pásmové propusti (28-31) s nejméně dvěma referenčními

25 hodnotami.

7. Místní síť podle nároku 6, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (36) je uspořádána pro určení sklonu náběhové hrany výstupního signálu z pásmové propusti (28-31), která je

30 připojena k nejméně jednomu detektoru (32-35), a vyhodnocení, zda sklon splňuje odpovídající podmínky uložené v řídící jednotce (36).

SE-58

8. Místní síť. podle nároku 7, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (36) je uspořádána pro vysílání signálu pro umožnění přenosu signálu blokovacím obvodem (26) pouze za podmínky, že hodnota určeného sklonu spadá do předem určeného dovoleného

5 intervalu.

9. Místní síť podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že nejméně jedna referenční hodnota nebo každá z referenčních hodnot je nastavitelná.

10. Místní síť podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že dále zahrnuje zpožďovací prostředek (41), který se nachází v trase (25) mezi vstupem (24) jednotky (23) pro potlačování šumu a blokovacím obvodem (26).