ITTO20060030A1 - Metodo per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo di segnali e relativo sistema - Google Patents

Metodo per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo di segnali e relativo sistema Download PDF

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Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale avente per titolo:
"Metodo per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo di segnali e relativo sistema",
RIASSUNTO
L'invenzione riguarda un metodo per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo (10) di segnali, detto sistema di distribuzione (10) comprendendo una unità head-end (1), almeno un terminale utente (5) ed un canale di controllo (9) per trasmettere messaggi da detto almeno un terminale utente (5) a detta unità head-end (1) tramite detto canale di controllo (9), in cui detta unità headend (1) trasmette un segnale di trasmissione (Busy_Signal) ricevibile da detto almeno un terminale utente (5) ed in cui, prima di trasmettere un messaggio a detta unità head-end (1), detto terminale utente (5) si sintonizza su detto segnale di trasmissione (Busy_Signal) ed, in base ad un'informazione associata a detto segnale di trasmissione (Busy_Signal), trasmette o meno detto messaggio.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un metodo e ad un sistema per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo di segnali.
In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un metodo e ad un sistema per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo di segnali satellitari e/ o terrestri, in particolare di tipo DVB (Digital Video Broadcasting), in cui dei messaggi vengono inviati da una pluralità di terminali utente ad una unità headend.
E' noto che i sistemi di distribuzione del tipo SMATV (Satellite Master Antenna Television) e MATV (Master Antenna Television) rappresentano una soluzione largamente adottata per la distribuzione di segnali DVB (Digital Video Broadcasting), sia satellitari che terrestri, a terminali utente che si trovano all'interno di un medesimo edificio. Tali sistemi di distribuzione di segnali sono descritti nella specifica DVB-SMATV intitolata "DVB Satellite Master Antenna Television (SMATV) distribution systems" e recante la sigla EN 300473.
I sistemi di distribuzione proposti nella suddetta specifica non sono però completamente adatti ad essere utilizzati in impianti collettivi di piccole e medie dimensioni a causa dei vincoli imposti dalla limitata larghezza di banda a disposizione. Infatti, le soluzioni proposte nella specifica EN 300 473 richiedono o una cospicua quantità di cablaggi oppure limitano i servizi sfruttabili da un utente del sistema di distribuzione.
Un sistema di distribuzione di segnali ideato in particolare per impianti collettivi di piccole e medie dimensioni è descritto nella specifica ETSI TS 101 964 dal titolo "Digital Video Broadcasting (DVB); Control Channel for SMATV/MATV distribution systems; Baseline Specification" pubblicata nell'agosto 2001.
La specifica ETSI TS 101 964 prevede uno schema di principio rappresentato in Figura 1, in cui è illustrata una unità head-end 1 che è collegata attraverso una rete 3 ad una pluralità di terminali utente 5 di un sistema di distribuzione 10.
L'unità head-end 1, installata in un edificio, riceve dei segnali, di tipo terrestre e/o satellitare, e li elabora per poterli trasmettere nella rete 3.
Ad ogni terminale utente 5 del sistema di distribuzione è assegnato un proprio canale individuale unidirezionale 7 in radiofrequenza (RF) sulla rete 3 per la distribuzione monocavo di servizi DVB di tipo audio, video e dati, che sono selezionati in remoto dal terminale utente 5 controllando l'unità head-end 1.
Tale controllo avviene scambiando messaggi di istruzioni tra il terminale utente 5 e l'unità head-end 1 attraverso un canale di controllo 9 a banda stretta.
Il canale di controllo 9 consente ad ogni singolo utente del sistema di distribuzione 10 di scegliere la ricezione di determinati servizi digitali come se fosse dotato di impianto autonomo.
Sebbene ideato principalmente per i sistemi di distribuzione di tipo SMATV per la distribuzione di servizi satellitari DVB, il canale di controllo 9 può anche essere applicato a sistemi di distribuzione di tipo MATV attualmente utilizzati per servizi di trasmissione terrestre tramite onde VHF/UHF e microonde.
La specifica ETSI TS 101 964 prevede l'uso del canale di controllo 9 per due livelli fisici: il primo livello fisico, che utilizza come canale di controllo 9 un bus a 22 kHz, è appropriato nel caso di piccoli sistemi di distribuzione di tipo SMATV/ MATV che utilizzano elementi accoppiati in continua; il secondo livello fisico, che utilizza come canale di controllo 9 un bus in radiofrequenza in una banda di frequenza al di sopra dei 10 MHz, è appropriato per sistemi di distribuzione di tipo SMATV/ MATV che utilizzano componenti induttivi.
Entrambi detti livelli fisici devono essere in grado di gestire ima eventuale collisione di messaggi trasmessi contemporaneamente sul canale di controllo 9 da due o più unità terminali 5, caso che si verifica in particolare quando almeno due utenti del sistema di distribuzione 10 effettuano uno "zapping" simultaneo, cioè trasmettono simultaneamente una richiesta di servizi all'unità head-end 1.
Nel caso del primo livello fisico, basato sull'utilizzo di un bus a 22 kHz, la specifica ETSI TS 101 964 prevede un numero limitato di utenti (dodici su un singolo cavo) per consentire di praticare uno "zapping" di qualità accettabile, e cioè senza eccessivi ritardi tra la richiesta dell'utente e l'effettivo soddisfacimento della richiesta.
Inoltre, per evitare problemi di collisione di messaggi provenienti da due o più unità terminali 5, la specifica ETSI TS 101 964 prevede uno schema di controllo degli accessi in grado di assicurare un tempo di accesso massimo di 1,5 secondi, per il caso in cui tutti gli utenti del sistema di distribuzione 10 stiano operando uno "zapping" contemporaneo.
Il sistema di gestione di collisione dei messaggi del primo livello fisico presenta due limiti: il terminale utente 5 deve essere in grado di ricevere messaggi basati su un bus a 22 kHz e la rete 3 deve consentire la propagazione di messaggi su un bus a 22 kHz da un terminale utente 5 all'altro. Entrambe queste condizioni risultano difficili da soddisfare poiché tra utenti di ima stessa rete di distribuzione non vi è accoppiamento in continua ed inoltre poiché la maggior parte dei set-top box in commercio è in grado di generare solo messaggi di tipo DiSEqC 1.0.
Nel caso del secondo livello fisico, basato sull'utilizzo di un bus in radiofrequenza in ima gamma di frequenza al di sopra dei 10 MHz, la specifica ETSI TS 101 964 prevede l'utilizzo di uno schema del tipo "Aloha" che sfrutta in modo randomico le risorse del canale di controllo tramite una divisione temporale. In sostanza, quando un terminale utente 5 deve trasmettere un messaggio, la trasmissione viene effettuata quando spetta al terminale utente 5 disporre della finestra temporale di trasmissione, senza effettivamente verificare se il canale di controllo 9 è libero od occupato. Sebbene in questo caso la specifica ETSI TS 101 964 indichi che la probabilità di successo è del 97% qualora siano connessi quaranta terminali utente 5 al sistema di distribuzione, tale percentuale scende rapidamente per un numero di connessioni di terminali utente 5 superiore a quaranta. In pratica, il sistema di gestione degli accessi del secondo livello fisico prevede semplicemente la ritrasmissione del messaggio all'unità head-end 1.
Scopo della presente invenzione è quello di indicare un metodo per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo di segnali e relativo sistema, in cui viene migliorata la gestione degli accessi di una pluralità di terminali utente verso una unità head-end attraverso un canale di controllo.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un metodo per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo di segnali e relativo sistema, in cui non sono necessarie funzionalità hardware aggiuntive dei terminali utente per Γ implementazione del metodo.
Questi ed altri scopi dell'invenzione vengono ottenuti con il metodo ed il sistema come rivendicati nelle unite rivendicazioni.
Il sistema secondo la presente invenzione prevede l'utilizzo di un dispositivo logico, disposto dal lato dell'unità "head-end", che fornisce un segnale di trasmissione al terminale utente per indicare quando il canale di controllo è libero od occupato, in modo da consentire o meno l'accesso alla rete.
Il segnale di trasmissione viene trasmesso nella rete e può essere ricevuto da tutti i terminali utente senza funzionalità hardware aggiuntive né della rete né dei terminali utente, in quanto esso viene generato nella banda di ricezione originale del terminale utente. Nemmeno sono richieste modifiche della rete di distribuzione, i cui componenti generalmente non lasciano transitare segnali in tensione continua, poiché il metodo proposto utilizza le bande di funzionamento proprie degli elementi costitutivi della rete.
Gli scopi suddetti risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione dettagliata del metodo e del sistema secondo l'invenzione con particolare riferimento alle Figure allegate in cui:
- la Figura 1 illustra uno schema di principio di un sistema di distribuzione monocavo di segnali;
- la Figura 2 illustra un diagramma di stato di un metodo di gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo secondo l'invenzione.
Con riferimento alla Figura 1, viene rappresentato uno schema di principio di un sistema di distribuzione monocavo 10, in cui è illustrata una unità head-end 1 che è collegata attraverso una rete 3 ad una pluralità di terminali utente 5 del sistema di distribuzione 10.
L'unità head-end 1 comprende una pluralità di moduli 2, quali transmodulatori QF*SK/ QAM, convertitori IF-IF e così via.
Ad ogni terminale utente 5 del sistema di distribuzione 10 è assegnato un proprio canale individuale unidirezionale 7 in radiofrequenza (RF) sulla rete 3 per la distribuzione monocavo di servizi DVB di tipo audio, video e dati, che sono selezionati in remoto dal terminale utente 5 controllando l'unità head-end 1.
Tale controllo avviene scambiando messaggi di istruzioni tra ima interfaccia 4 del terminale utente 5 e l'unità head-end 1 attraverso un canale di controllo 9 a banda stretta.
Secondo l'invenzione, all'unità head-end 1 è associato un dispositivo logico 12 che trasmette sulla rete 3 un segnale Busy_Signal, rappresentato per esempio da un tono singolo oppure da un segnale modulato.
Il segnale Busy_Signal è ricevibile dal terminale utente 5 dal momento che detto segnale è inviato nella banda di ricezione del terminale utente 5.
Il dispositivo logico 12 è un dispositivo in grado di accorgersi che sta arrivando un messaggio sul canale di controllo 9 ed è in grado di generare il segnale di trasmissione Busy_Signal o di attivarne la generazione. Ad esempio, il dispositivo logico 12 può essere una unità 485 che riceve i messaggi provenienti dal canale di controllo 9 ed attiva, tra i moduli connessi sul bus 485, quello in grado di generare il segnale in trasmissione ricevibile dal terminale utente 5.
Il dispositivo logico 12 può essere esterno all'unità head-end 1 oppure integrato in esso.
Il segnale di trasmissione Busy_Signal ha la funzione di indicare se il canale di controllo 9 è libero oppure occupato. Tramite una apposita procedura che verrà descritta dettagliatamente in seguito, quando un terminale utente 5 deve trasmettere un messaggio alla unità head-end 1, dapprima si sintonizza sul segnale di trasmissione Busy_Signal e se questo indica che il canale di controllo 9 è libero, allora trasmette il messaggio; in caso contrario, il terminale utente 5 attende fintantoché il canale di controllo 9 non è libero. In questo modo, vengono evitate possibili collisioni tra messaggi provenienti contemporaneamente da due o più terminali utente 5.
Il segnale di trasmissione Busy_Signal può essere un semplice tono, in cui l'informazione sullo stato di "libero" o "occupato" è determinata dalla potenza del tono, oppure un segnale modulato, in cui detta informazione è determinata dal messaggio portato dal segnale modulato
Nel caso in cui il segnale di trasmissione Busy_Signal sia un tono, il terminale utente 5 ne rileva la presenza calcolando la potenza nella banda di trasmissione del tono. Questo procedimento può condurre a rilevazioni errate per esempio in presenza di segnali spuri o interferenti nella banda del tono di segnalazione, non distinguibili con un calcolo della potenza.
Nel caso in cui il segnale Busy_Signal sia di tipo modulato, esso fornisce al terminale utente 5 una prima sequenza nota indicante che il canale di controllo 9 è libero oppure una seconda sequenza nota indicante che il canale di controllo 9 è occupato. Ciò permette di evitare falsi riconoscimenti del segnale di trasmissione Busy_Signal da parte del terminale utente 5.
Con riferimento alla Figura 2, viene rappresentato un diagramma di stato che illustra un metodo di gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo 10 di segnali secondo Γ invenzione.
La procedura ha inizio quando uno qualsiasi dei terminali utente 5 appartenenti al sistema di distribuzione 10 deve trasmettere un messaggio all'unità head-end 1.
Il terminale utente 5 si sintonizza allora sul segnale di trasmissione Busy_Signal trasmesso dall'unità head-end 1 (passo 100).
Se il segnale Busy_Signal (passo 102) è rilevato dal terminale utente 5 nello stato di "occupato", allora ciò significa che il canale di controllo 9 è già occupato (step 104) da un altro terminale utente 5' che ha già prenotato il canale di controllo 9 per trasmettere un messaggio oppure sta già trasmettendo un messaggio all'unità head-end 1.
La procedura prevede allora di aspettare per un adeguato periodo di tempo (passo 106), che dipende dalla durata dei messaggi sul canale di controllo 9 e dal tempo di esecuzione delle operazioni di controllo, prima di verificare nuovamente se 11 Busy_Signal (passo 102) è ancora nello stato di "occupato".
Se il segnale Busy_Signal è nello stato di "libero" (passo 102, direzione a destra), ciò significa che il canale di controllo 9 è attualmente libero (passo 108).
Il terminale utente 5 trasmette allora il messaggio nella rete 3 ed in particolare sul canale di comando 9 (passo 110).
L'unità head-end 1 rileva che il canale di controllo 9 è occupato (passo 112) e pone il segnale Busy-Signal nello stato di "occupato" (passo 114), indicando così che il canale di controllo 9 è occupato (passo 104), ossia che un terminale utente 5 sta trasmettendo un messaggio.
Quando il terminale utente 5 ha terminato la trasmissione del messaggio (passo 116), l'unità head-end 1 rileva che il canale di controllo 9 è libero (passo 118) e forza il segnale Busy_signal nello stato di "libero" (passo 120), indicando così che il canale di controllo 9 è libero (passo 108) per ricevere un altro messaggio da un qualsiasi terminale utente 5.
Qualora un terminale utente 5 debba trasmettere un nuovo messaggio, la procedura riparte dal passo 100.
Dalla descrizione risultano quindi evidenti i vantaggi della presente invenzione.
Un primo vantaggio della presente invenzione consiste nel fatto che, per implementare il metodo secondo l'invenzione, non è necessario apportare alcuna nuova funzionalità hardware al terminale utente, in quanto esso è in grado di ricevere il segnale di trasmissione trasmesso dal dispositivo logico dell'unità headend perché detto segnale di trasmissione si trova nella banda di ricezione che il terminale utente già utilizza per i servizi DVB.
Un secondo vantaggio della presente invenzione consiste nel fatto che non sono necessarie variazioni all'architettura del sistema di distribuzione dei segnali in quanto è sufficiente prevedere un dispositivo logico associato all'unità head-end per poter realizzare il metodo secondo l'invenzione.
Un ulteriore vantaggio fornito dal metodo secondo la presente invenzione è costituito dal fatto che non sono necessarie da parte dell'utente ritrasmissioni predeterminate del messaggio, le quali appesantiscono il traffico sul canale di controllo.
E' evidente che quanto descritto è dato a titolo di esempio non limitativo e che varianti e modifiche sono possibili senza uscire dal campo di protezione dell'invenzione.
Ad esempio, il tempo che intercorre tra successive analisi del segnale Busy_Signal da parte del terminale utente 5 può essere pseudocasuale, al fine di ridurre il tempo di accesso.

Claims (16)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione (10) monocavo di segnali, detto sistema di distribuzione (10) comprendendo una unità head-end (1), almeno un terminale utente (5) ed un canale di controllo (9) per trasmettere messaggi da detto almeno un terminale utente (5) a detta unità head-end (1) tramite detto canale di controllo (9), detto metodo essendo caratterizzato dal fatto che detta unità head-end (1) trasmette un segnale di trasmissione (Busy_Signal) ricevibile da detto almeno un terminale utente (5) e dal fatto che, prima di trasmettere un messaggio a detta unità head-end (1), detto terminale utente (5) si sintonizza su detto segnale di trasmissione (Busy_Signal) ed, in base ad un'informazione associata a detto segnale di trasmissione, trasmette o meno detto messaggio.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto segnale di trasmissione (Busy_Signal) è un tono singolo e detta informazione è associata alla potenza di detto tono singolo.
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che quando detto almeno un terminale utente (5) rileva la presenza di detto tono singolo calcolandone la potenza nella banda di trasmissione di detto tono singolo, allora detto canale di controllo (9) è occupato/ libero, e quando detto almeno un terminale utente (5) non rileva la presenza di detto tono singolo, allora detto canale di controllo (9) è libero/ occupato.
  4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto segnale di trasmissione (Busy_Signal) è un segnale modulato.
  5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che quando detta informazione associata a detto segnale di trasmissione (Busy_Signal) comprende una prima sequenza nota a detto almeno un terminale utente (5), allora detto canale di controllo (9) è occupato, e che quando detta informazione associata a detto segnale modulato comprende una seconda sequenza nota a detto almeno un terminale utente (5), allora detto canale di controllo (9) è libero.
  6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 3 o 5, caratterizzato dal fatto che quando detto canale di controllo (9) è occupato, detto terminale utente (5) attende un periodo di tempo di prima di effettuare nuovamente detta sintonizzazione.
  7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto periodo di tempo è pseudocasuale.
  8. 8. Sistema di distribuzione monocavo (10) di segnali comprendente una unità headend (1), almeno un terminale utente (5) ed un canale di controllo (9) per trasmettere messaggi da detto almeno un terminale utente (5) a detta unità head-end (1) tramite detto canale di controllo (9), caratterizzato dal fatto che a detta unità head-end (1) è associato un dispositivo (12) atto a trasmettere un segnale di trasmissione (Busy_Signal) ricevibile da detto almeno un terminale utente (5).
  9. 9. Sistema di distribuzione secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto segnale di trasmissione (Busy_Signal) è un tono singolo.
  10. 10. Sistema di distribuzione secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto segnale di trasmissione (Busy_Signal) è un segnale modulato.
  11. 11. Sistema di distribuzione secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (12) è integrato in detta unità head-end (1).
  12. 12. Sistema di distribuzione secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (12) è esterno a detta unità head-end (1)
  13. 13. Sistema secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (12) è ima unità del tipo 485.
  14. 14. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 13, caratterizzato dal fatto che deto canale di controllo (9) è un bus a 22 kHz.
  15. 15. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 13, caraterizzato dal fato che deto canale di controllo (9) è un bus in radiofrequenza in una banda di frequenza oltre i 10 MHz.
  16. 16. Metodo e/o sistema per la gestione degli accessi in un sistema di distribuzione monocavo di segnali secondo gli insegnamenti innovativi della presente descrizione, che costituiscono la soluzione preferita dell' invenzione rivendicata.
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