JPH05505913A - ケーブルテレビジョン用無線周波データプロセッサー - Google Patents
ケーブルテレビジョン用無線周波データプロセッサーInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ケーブルテレビジ碧ン用無線周波データプロセッサ一本出願は、ケーブルテ?ビ
ジョン無線周波加入者データ転送装置及びリターン法、並びにケーブルテレビジ
昏ン無線周波加入者データ転送装置及び校正法という名称の米国出願番号 及び
の1990年3月20日に出願の一部継続出願である。
本発明はケーブルテレビジョンシステムに関し、特に、干渉雑音に影響されやす
いケーブルテレビジ曹ンチャンネルで送信されたデータを受信し、処理するため
の装置に関し、前記データは、高調波の関係になく、且つケーブルテレビジ繋ン
(CATV)加入者よりヘッドエンド制御位置への7ツプストリーム伝送に供さ
れるテレビバンド幅チャンネル内に設けられている、搬送波周波数を有する複数
の選択可能なチャンネルで伝送される。本発明によれば、冗長なアップストリー
ムのメツセージは、除去され、統計量は、有効な受信メツセージにつき良好に維
持でき、選択されたデータチャンネルに関して、受信信号強度につき、統計量は
、良好に維持できる。
2、先行技術
ケーブルテレビジ讐ンシステムは、その発展につれ、双方向の情報の流れに対す
る手段が望まれるだけでなく、新たなサービスの実現により実際に要求される段
階に達した。例えば、加入者がイベントを見るために衝動的に選択し、料金を支
払う、インパルスビュー支払サービスでは、サービス利用データを報告するため
゛にケーブルテレビジ儒ン加入者からケーブルテレビジランヘッドエンドへの7
ブブストリーム(逆)方向への、少なくとも、一つの電話通信チャンネルあるい
は無線周波数チャンネルが必要とされる。、リターン路の他の利用例は、はんの
数例を挙げるだけでも、ターミナル状態監視、増幅器状態監視、電力計の表示、
警報サービス、加入者ポーリング、加入者視聴統計及びホームシラッピングがあ
る。
全てのケーブルテレビジョンシステム会社が、双方向伝送を行っているわけでは
ないが、−ケーブルテレビジョンの機材メーカーは、加入者からヘッドエンドの
方向へのアップストリーム伝送機能を備える傾向にある。実際に、そのようなメ
ーカーの全てが、5から301++!の帯域を少なくとも含むアップストリーム
伝送用の周波数スペクトルを有する。いわゆるスプリットンステム、即ち、双方
向システムを供給している。注目のこのバンドは、ケーブルテレビジタンチャン
ネルT7 (5,75〜11. 75MHtl、T8 (11,75〜17.
75Mtll、T9(17,75−23,75MH+)及びTIO(23,75
〜29.7511H+lを含む。
これらのリターン路は、各々がテレビ信号バンド幅を有し、例えばテレビ会議に
利用可能である。いわゆる、“サブスプリットシステム、°ミツドスプリット”
システムまたは“ハイスブリブト”システムは、ヘッドエンドオペレーターによ
り双方向伝送に応用でき、これらスプリット伝送システムの三つのタイプのいず
れも5〜3QIJH+バンドのアップストリーム伝送を必要とする。
1984年国家ケーブルテレビジョン協会会議論文(19111N!1ion*
l Czbl!Tslui+ion^+5eCitlian comle+ee
ct p!peu)として刊行されたリチャード ジッタ(Richud C1
1lり及びデニス ムツボ−(Duni+ Mwltl+vBh)による“双方
向ケーブル設備特性−(”Two’WI7 C!blt Pl!nl Cbs+
xclui+1ics″)と題する論文により代表的なケーブルテレビジョン(
CATV)のリターン設備の調査結果が示されている。5〜3QMl!+アップ
ストリームバンドでの五つの主要な特性が分析されている。これらは、ホワイト
雑音及びじょうご効果、インブレスまたは不要外部信号;欠陥を有する分配装置
に起因する共通モード歪;電カライン干渉及び他の影響によるインパルス性の雑
音、増幅器の非線形である。
雑音及びガウス雑音は、ランダムな雑音を表すのによく用いられる用語である。
ホワイト雑音は、周波数に対して雑音電力分布が一様であることを示す。即ち、
注目しているバンド、ここでは5〜3Q1111+で、一定のスペクトル電力密
度を示す。ランダム雑音の成分は、温度に関連する熱性雑音、能動装置により発
生する散弾雑音、周波数の増加と共に減少する1/f雑音あるいは低周波雑音を
含む。
雑音フロア−という用語は、注目の帯域を横断したホワイト雑音の電力レベル定
数を記述している。
この雑音は、各リターン分配増幅器に持ち込まれ、自身の雑音を追加し、且つ、
全分岐がらの雑音をヘッドエンドへのラインへ受け渡す。ヘッドエンドに向かう
方向での分配樹の各分岐1の雑音の付加は、雑音じょうごまたはじょうご効果と
して知られている。雑音フロア一定数レベルは、データ搬送電力レベルがそれ以
上でなければならない雑音レベルを定義している。
本発明は、注目している帯域の雑音スペクトル密度分布でのピークをもたらす干
渉雑音に特に関する。干渉雑音は、周波数あるいは位相シフトキーイングといっ
た既知のデータ伝送符号化技術が単一のデータ伝送チャンネルに実現されたとき
、有効なデータ伝送に障害をもたらす。特に、干渉雑音は、既に述べたリターン
設備の四つの特性、インブレス、共通モード歪、インパルス性雑音及び増幅器の
非線形性に関連する。
インブレスは、シールドの不連続性、ケーブルアース及び被覆の不十分なアース
、欠陥コネクターといった、ケーブルの弱い点でケーブル設備に浸入する不要、
外部信号である。これらの弱い点で、例えば、地域AM放送、市民バンド、ハム
バンド、地域あるいは国際短波バンドによって無線周波数搬送波が浸入する。従
って、特定の搬送波周波数での干渉雑音ピークは、インブレスに影響されるケー
ブル分配設備にて測定された雑音スペクトル密度に現れる。
共通モード歪は、点接触ダイオードを形成するコネクターの腐食によるケーブル
設備内の非線形性の結果である。リターン路に於けるこれらのダイオードによる
効果は、駆動信号の差の乗積が、このバンド内に、例えば6. 12. 18゜
24.301)1rといった611)1+の倍数に於いて雑音電力のピークとし
て現れる。
インパルス性の雑音は、高電力レベルで、短い間隔のインパルスを含む雑音とし
て定義される。コロナインパルス雑音及びギャップインパルス雑音は、電力ライ
ンの放電により発生する。温度及び湿度がコロナ雑音の程度を決定する大きい要
因であるが、ギャップ雑音は、例えば、劣化したか、ひびの入った絶縁体といっ
た電カンステムの欠陥による直接の結果である。結果として、インパルス性雑音
スペクトルは、5inx/x分布に従って数十MHrにまで拡張される。
増幅器の非線形あるいは発振は、不安定なまたは不適切な終端化を有する増幅器
により引き起こされるパルス再生発振である。結果として、リターン設備のバン
ド内に櫛状の周波数ピークが発生し、そのスペースは、不良終端と増幅器の距離
に関係する。
代表的なケーブル分配設備を調べて、シタ(Ci山) ftkは、彼らがプロブ
トした0から3011)Itの雑音スペクトルにてピーク間の谷に°穴°が存在
することを結論づけた。彼らは、リターン搬送波をこれらの谷にうまく当てはめ
ることで、これら谷が有効に利用できることを提案した。
1987国家ケーブルテレビジョン協会会II (1987National
C+bls丁+1evi+ioa ASIO(目1ion Con1uenu)
で刊行された追加論文、及び米国特許4.586.078に於いてシック[C1
1lx) 悪は、45キロビツトデ一タ信号は、5゜5MH+及び11.011
Toの、またはT7及びT8ケーブルテレビジョンチャンネルのそれぞれの近傍
での、搬送波でコヒーレント位相シフトキーング(CPSK)技術を用いて、交
互に送信可能であると結論づけている。加入者ターミナルのスイッチが、5.
5MH+搬送波か、または高調波関係にある11.0uToを、伝送用に選択す
る。メツセージの交番搬送波の形式は、データの受信が成功裏に終了するまで継
続する。言い替えると、二つの搬送波の交番伝送は、ターミナルでメツセージの
受信が成功したというアクルツジ信号が発生するまで継続する。これらの搬送波
周波数の選択は、干渉雑音による雑音分布のピークを避けるためと主張されるが
、このようにして変調された位相シフトキーングデータのストリームは、シタ他
によって調べられていないケーブルテレビジョン分配ネットワークの雑音ピーク
に合致するかも知れないという見方がある。
1988年4月29日に出願された出願番号に07/188.478による米国
で再刊行許可を得た図2では、5. 511H+では、伝送は不可能である。雑
音のピークは、日変化、季節変化及びその他の要因で発生したりまた、消失した
りする。
他のリターン路即ちアップストリームデータ伝送法も試みられた。これらは、例
えば、シタ(Cillり他の言うところの°どこにでもある“ (“+fiqw
iloυ$”)電話システムを含む。言い替えれば、ケーブルテレビジョンヘッ
ドエンドへのリターンデータ路は、ケーブルテレビジタン分配会社ではまったく
備えられないことになる。専用のケーブル分割システムに於ける干渉雑音の故か
、または、システムが単方向ダウンストリームである故に、!図的に避けられて
いる。その代わりに、加入者の電話ラインがデータ伝送に利用される。この例に
於いては、しかし、加入者の自宅に引かれている電話ラインが通常の“ありふれ
た古い°電話サービスに加えて、データ伝送に利用されると、所属地域の電話デ
ータ料金によっては、電話ライン追加条件加算料の支払が必要となる。更に、電
話ラインは、加入者がそれを使用しない時のみ、利用可能であり、スケジュール
に乗らないあるいは定期的なデータフローを必要とする。
他のリターンデータ伝送法は、トラブルの多い5〜30μIIバンドを避けた搬
送波周波数の離れたデータチャンネルの利用に関連する。雑音の多い5〜301
1H+バンドを避けた、この方法は、ミツトスプリブトシステムかまたはl\イ
スブリットシステムに於いてのみ可能である。
いわゆるデータ伝送のスペクトラム拡散方式は、水中の潜水艦との通信を確実に
行う必要があるという軍事的必要性のために発展した技術である。スペクトラム
拡散は、比較的狭いバンド幅を有するデータ信号を、狭いバンドのデータ信号を
送信するに通常要するよりも、大幅に広いスペクトルに拡散させることからその
名前がきている。
最近、スペクトラム拡散伝送による機密保護面の利点は、その周囲へ干渉を考慮
した能力を重視するが故に、無視されつつある。例えば、電力ラインによるイン
パルス性の雑音が高い電力ライン上で作動する通信システムが、試みられたが、
部分的に満足できるものにとどまっていて、例えば、タンディー ラディオシャ
ック(τzn67 Rldio 5hIck)の電カラインプラゲイン インタ
ーコムンステムが市販されている。日本のN、E、C,家電グループは、しかし
、家庭のACラインで9600ボーで動作するスペクトラム拡散ホームバスが電
力ラインの200メートルまでの距離まで実用できることを示した。NECシス
テムは、同軸ケーブル(例えば、ケーブルテレビジ璽ンケーブル)と大半の家庭
で使用されているACC電子ラインの間のミブンングリンクとしての特徴を有す
。
カボタ(K*b山) 傳による米国特許4,635,274は、双方向デジタル
信号通信システムに関して述べ、ここでは、スペクトラム拡散伝送がケーブルテ
レビジョンシステムでアップストリームのデータ伝送に利用されている。このよ
うな技術は、電話データリターンと比較すると、高価となる。
従って、スペクトル拡散技術の発展及びその他の無線周波数データリターンにも
かかわ−らず、ケーブルテレビジョン分配設備を利用することで1.複数の加入
者区域よりケーブルテレビジョンヘッドエンドへの高データ処理能力を有し、か
つ、干渉雑音に対して相対的に影響されないアップストリームデータ伝送のケー
ブルテレビジタノ技術に対する必要性がある。
発明の概要
本発明は、リバースケーブル無線周波通信により、例えば、セットトップターミ
ナル購入記録及び他の情報の定期的及び即時回収のための無線周波数データリタ
ーン装置に関する。本発明は主に、冗長なデータメツセージを除去し、データス
ルーブツトや受信信号強度に関する統計量を収集することによって受信データ信
号を処理する、全ての加入者ターミナルまたはシステムのモジュールからの複数
のデータチャンネルに変調され、送信されたデータを受信するための周波数ダイ
バース無線周波受信装置に関する。
本発明の一つは、本発明によるRF加入者データプロセッサー装置が、順方法ま
たはダウンストリーム伝送に用いられるいかなるヘッドエンドあるいはターミナ
ル装置とも互換性を有すことにある。システムの装置及び用語は次の概略説明に
より理解できよう。
システムマネジャー
これは、ケーブルテレビジョンシステムの主制御コンピューターである。システ
ムマネジャーは、人間のオペレーター及びピリングコンピューターの両方よりの
命令入力を受け付ける。これは、制御送信器を経由してセットトップターミナル
への順方向(ダウンストリーム)ケーブル路へ送り出される適当な制御トランズ
アクンヨンを発生する。これは、本発明による、周波数ダイバースデータ受信器
及びプロセッサー(ここでは、RF−I PPVプロセッサーと呼称)からリタ
ーンデータを受信し、リターンデータをピリングコンピューターへ転送する。
制御送信器
これらは、システムマネジャーからの標準R3−232Cシリアルデータを、ケ
ーブル上でセットトップターミナルまたはIPPVモジュールへの伝送のため、
変!IIRFf’号へ変換するための装置である。本発明の譲受人より利用可能
な既知のケーブルンステムでは、制御送信器は、アドレッサブル送信器(ATX
)またはヘッドエンドコントローラースクランブラ−またはこれらの両方の組み
合わせである。本発明の目的に合うように、制御送信器は、通過型装置であり、
完全を期するため説明される。
双方向増幅器
これらのトランク分配増幅器及びライン拡張器は、順方向(ダウンストリーム)
に於けるRFスペクトルのある部分を増幅通過させ、逆方向にRFスペクトルの
異なった部分を増幅通過させる。これにより、単一の同軸ケーブル上で双方向の
通信が可能となる。双方向増幅器は、また通過型であり、完全を期して説明され
る。
セットトップターミナル
これらの装置は、ケーブルンステムと加入者及び彼または彼女のテレビジョンセ
ットの間のインターフェースである。これらよりも他にも機能はあるが、セット
トップターミナルは、同調、周波数ダウンコンバージラン、選択的にケーブルビ
デオ信号のスクランブル解除を実行する。これらは、全体または指定制御トラン
ズアクンッン(即ち、全体のターミナルへか個別のターミナルへかに指示される
トランズアクシクン)を制御送信器から受信し、それらが与えたサービスを構築
し、制御する。更に、セットトップターミナルは、内部無線周波数リターンモジ
ュールかまたは、付属の外部データリターンモジュールへのインターフェースか
を備え、その結果、ターミナルか外部モジュールかの記憶装置が、リターンすべ
き、購入されたイベントか他のデータかのために設けられる。更に、セットトッ
プターミナルまたは関連モジュールは、本発明による周波数ダイバースリバース
路データ送信器を含む。RF−IF’PVモジュールを有するか、関連するこの
セットトップターミナルは、ここではRF−3TTと呼称する。
RF−IPPVモジュール
セットトップターミナルが内部周波数ダイバースリバース路RFデータ送信器を
含まない場合は、RF−IPPVモジュールは、セットトップターミナルに接続
されたモジュールである。
本発明によるRF−IPPVPP上ッサーは、主にターミナルあるいはモジュー
ルのリーバース路データ送信器のための周波数ダイバースRFデータ受信器であ
る。ターミナルまたはモジュール送信器からのデータ伝送モニターは本発明の一
つの応用分野である一方、例えば双方向増幅器の状態モニターといった、ケーブ
ルテレビジョン環境内あるいはケーブルテレビジョン環境外のリターンデータ処
理のための他の利用分野もある。これは、変調RF信号から同時に四つ(または
それ以上)の個別のリバースデータチャンネル上へデータを回収する。これは、
次に冗長なデータメツセージをろ過し、データをパケットに構成し、これらのパ
ケットを標準R3−232Cデータリンクを用いてシステムマネジャーへ転送ス
る。これは、更に、データスルーブツト及び受信データ強度に関する統計を、周
波数選択及び送信器レベル校正に関する決定をリアルタイムで実行するために、
収集する。少なくとも一つのプロセッサーが各ケーブルテレビジ3ンシステムの
ヘッドエンドのために必要である。
本発明の全体の目的は、無線周波数加入データリターン装置が容易に使用でき、
安定した動作をし、高いデータスループットと、完全性、及び機密保護性を提供
することにある。更に、本発明は次の三つの個別性能目標を達成するように設計
される。
1、RFデータ伝送装置は、ケーブル分配設備のリバースチャンネルによく見ら
れる離散している高いレベルの干渉源の干渉に対して非常に高い許容度を有さね
ばならない。干渉は、外部RF信号源のケーブル設備に対するインブレスにより
、その全てはデータ受信器へ、°じょうご”でなされるように、収集される。
2、データリターン法は、ヘッドエンド当たり20万ターミナルあるような大き
いケーブルテレビジ3ンシステムであっても、24時間毎またはそれ以内に、オ
ペレーターが全セットトップターミナルからデータを得られるように、十分に高
速でなければならない。
3、加入者位置にて装備時必要な、個別のセットトップターミナルまたは接続さ
れたモジュールの周波数調整及びレベル調整は、実質的に自動であること。
本発明は、上記三つの目的の全てに関連し、特にシステムマネジャーに転送され
るデータから冗長なデータをろ過するか、除去する一方、自動的なリアルタイム
の決定を可能とすることで、変化している状況に素早く対応する能力を有するデ
ータ1信器及びデータプロセッサー装置の手段に関する。
本発明のこれら及びその他の特徴は、添付図面と以下の説明より当業者には、容
易に理解できよう。
図面の簡単な説明
図1は、本発明によるRFデータリターン送信器を含むCATV加入者ターミナ
ルから、本発明による周波数ダイバースデータ受信器を含むヘッドエンドとの接
続を可能とする、双方向分配増幅器及びスプリッターを有するCATV分配設備
の概観を示すブロック図である。
図2は、一つの代表的なCATV分配設備のアップストリーム0〜30Ml1+
バンド上の周波数対雑音レベルのプロットである。
図3は、ピリングシステム、システムマネジャー、周波数ダイバースRFデータ
リターン受信器、セットトップターミナル及びその接続されたRFデータリター
ンモジュールを含む、図1によるシステムのいくつかを示すシステムブロック図
である。
図4は、バンド外指定コマンド受信器を含む代表的なセットトップターミナル(
SST)の概略ブロック図である。
図5は、図4のセットトップターミナルのRF−IPPVモジュールのブロック
図であり、このモジュールは、ターミナルの一部を含むか、または適当なバスン
ステムでターミナルへ接続されている。
図6は、図5による周波数ダイバースRFデータリターン送信器からのデータリ
ターンシーケンスのためのタイムチャートである。
図7は、ミラー符号化の原理を示すためのデータ波形図である。
図8は、システム図の図3のRF−rPPVPP上ッサー(受信器)のブロック
図である。
図9〜図13は、!i!!I8のRF−IPPVPP上ッサーのいくつかの構成
要素の概略ブロック図を示す二図9は、フロントエンドモジュールであり、図1
0は周波数合成器、図11A−Cは、RF受信器、図12は、信号強度解析器、
図13は、コントローラーアセンブリーである。
図14は、RF−I PPMプロセッサーキーボードのキー操作により示された
図1は、加入者へケーブルテレビジラン信号を分配し、加入者ターミナル120
よりアップストリームメツセージを受信するための代表的なケーブルテレビジタ
ン分配設備100を示す。CATV設備100は、ヘッドエンド110をCAT
Vターミナル120を経由して複数の加入者のテレビジタン130へ接続してい
る。CATV設備100は、スプリッター143を用いて、ブランチ148.1
50へ“ツリー°構造状に接続される。場合によっては、スプリッター143の
位置には、ブリッジスイッチが用いられ、スプリッター143へのアップストリ
ーム入力となる一ブランチのみに対してヘッドエンドと加入者の間の通信を切り
替えている。本発明の一つの目的は、加入者からヘッドエンドへのデータスルー
ブツトを改善するために過去に用いられてきたブリッジスイッチに対する必要性
をなくすことにある。ダウンストリームの方向では、一般に複数の加入者がヘッ
ドエンド110から送り出された同様な信号、代表的にはCATV信号を、受信
する。光学ファイバーシステムといった広いバンド幅を有する将来のシステムに
於いては、異なった加入者は、彼らのための異なった信号を受信することも有り
得るが、この職分は、電話会社にのみ許されていたものである。分配増幅器14
2は、送信信号を増幅するか、中継するために通常、ケーブル設備100に沿っ
て配置されている。CATVターミチル120でのヘッドエンド110から加入
者への伝送は、トランクライン141及びブランチライン148゜147.14
6.145に沿ってドロップ144に到るまでに持ち込まれる雑音の影響を受け
る。しかし、ずっと深刻な雑音インブレスは、加入者からヘッドエンド110へ
の伝送に於いて発生する。
周波数ダイバースRFデータリターン送信器200は、CATVターミナル20
0に含まれるか、あるいは接続され、メツセージをCATV設備のアップストリ
ーム方向に送信することで加入者がヘッドエンド110と通信てきるようにして
いる。ヘッドエンド110は、CATVターミナル120中か、または複数の加
入者の全てかまた加入者のいずれか配置された接続モジュール中に、設けられた
RFデータリターン送信器200によって送信されたメツセージを受信するため
に、周波数ダイバースRFデータ受信器300を含む。T PPVかまたはデー
タリターンを必要とする他のサービスが与えられる顧客は、ヘッドエンド中の電
話プロセッサー(図下指示)と通信するため電話送信器が設けられてもよい。
多数のCATV設備は、双方向通信、即ち、ヘッドエンドから加入者及び加入者
からヘッドエンドへの伝送、のためいわゆるスブリブトンステムを装備している
。これらCATV設備では、増幅器142は、リバース路増幅を含む双方向伝送
のための備えを有している。CATV設備の双方向伝送は、これまでは、ケーブ
ルテレビジョン会社により、一つには、加入者からヘッドエンドまでのアップス
トリーム伝送は、干渉雑音に極めて影響され易いという理由により避けられてき
た。
CATV設備は、”ツリー°構造となっていて、CATV設備のあらゆる点から
干渉雑音が伝播し、アップストリーム方向に増幅されるので、アップストリーム
伝送は干渉雑音により影響される。これは、じょうご効果として呼称される。
例えば、ライン144及び154上の干渉雑音160及び161は、ドロップ1
44とブランチ154とに接続されたスプリッター143で、干渉雑音162と
して合成される。信号がヘッドエンド110に進行するに従い、この雑音は、ブ
ランチライン153,152,151,150及び全CATv設備の全部の他の
ラインの雑音と合成する。アップストリーム方向では、ヘッドエンド110で、
送信データ信号をCATV設備の各ブランチから誘導された雑音と区別するのは
困難となる。
干渉雑音は、インパルス性の雑音、共通モード雑音、インブレス及び増幅器非線
形性を含む。雷10、ラジオ放送11、送電1112は干渉雑音の典型的な雑音
源である。CATV設備は、老朽化した、欠陥を有すケーブルのアース被覆等を
含み、CATV設備のあらゆる箇所で雑音の浸入を許している可能性がある。老
朽化したスプリッター143あるいは、古い、非線形増幅器142は、また、干
渉雑音を引き起こす。CATV設僅の各りの、また全てのブランチからの干渉雑
音は、アップストリーム伝送に影響を与える一方、単一のダウンストリームライ
ン(例えば、141.148.147.146.145.144)のみに沿った
干渉雑音は、ダウンストリーム伝送に影響を与えるので、アップストリームCA
TVは、老朽化するに従って、その保守には、ダウンストリームCATV設優に
比較し、より経費がかさむ。本発明によれば、CATV設備の高額な保守賀用な
しには今までのところアップストリーム伝送が困難であった“不完全な′CAT
V設備を用いてアップストリーム通信信号の伝送が可能となる。本発明によれば
、今まで可能であったよりも大幅に雑音の高いCA T、V設備に於いてもメツ
セージの双方向の伝送が可能となる。
図2には、代表的なケーブルテレビ′)gン設備の周波数対雑音電力レベルのグ
ラフが示されている。測定は、比較的新しい設備で視聴のプライムタイム(夕刻
)になされた。インブレスの効果は、測定した設備では、1500kH+のロー
カルAM放送局、英国ワールドサービス、ボイスオブアメリカ及び21MH2の
ノ\ム送信に於いて極めて強かった。チャンネルT7 (5,75〜1175M
)I+)の既知の技術による伝送は、実際上不可能であることはすぐに理解でき
よう。更に、この分布より周波数が高いほど、干渉雑音はより問題が少なくなる
ことが一般にいえる。
共通モード歪は、測定時には、それほど強くはなかった。しかし、設備は、約−
年後に再び調べられ、共通モード歪によるピークは、予想通り6. 12. 1
8及び2411H+に見られた。
図3は、本発明によるRF−IPPMシステムの概観である。システムは、各シ
ステム加入者用記録を記憶し、保持するピリングコンピューター即ち、システム
305を含む。記録は、一般に、加入者名、住所、電話番号、加入者が有する装
置のタイプ、加入者が見ることが許されるどのペイサービスといった情報を含む
。一般に、ケーブルオペレーターは、ピリングコンピューターを所有しているか
、この種の装置を専門とする販売会社からリースを受けるか、ピリングの販売会
社が所有するマシンでコノピユータ一時間を共有するかしている。
ピリングコンピューター305は、システムラネジャー310ヘインターフエー
スされている。システムマネジャー310は、ケーブルシステムの操作を制御す
る。システムマネジャー310は、ケーブルシステムの全アドレサブルセノトト
ップターミナル、及び各ターミナルが受信を許可されているサービスのリストを
保有する。システムマネジャー310はまた、各システムのケーブルオペレータ
ーによ−って選択されたパラメーターを定義し、維持する。これらのパラメータ
ーは、システムの各CATVチャンネルに付随する周波数、どのチャンネルがス
クランブルをかけられているか、システムの機密保護性、及びシステムの時間を
含む。更に、システムマネジャー310は、システムに於けるペイパービューの
イベントの許可及び許可取消の責任を有す。
システムマネンヤ−310は、更にIPPV情報を記憶する。システムマネジャ
ーの常駐プログラムは、ケーブルシステムのセットトップターミナルからアップ
ロードされたTPPV)ランズアクションを読む。IPPVトランズアクション
は、ピリングコンピューター305によって検索されるまで、システムマネジャ
ーのデータベースに記憶される。システムマネジャー310は、ケーブルシステ
ムのセットトップターミナルへのデータリクエストを発信することで、IPPV
購入情報の報告を制御する。
図3に示されるように、システムマネジャーが生成したコマンドは、二つの方法
の一つによってセットトップターミナルへ伝送される。第一の方法では、アドレ
サブル送信器(ATX)314は、システムマネジャー310から(オプション
として、ヘッドエンドコントローラー312を経由して)、コマンドをアドレサ
ブルセットトップターミナルによって認識可能なフォーマットにて、専用チャン
ネル(例えば、104.2MH+l上に転送される。第二の方法では、コマンド
は、コマノドがインバンドスクランブラ−313の動作によってビデオ信号に含
まれる、いわゆるインパントンステムを用いて、転送される。インバンドシステ
ムは、ここに参考として添r寸した、共通に譲渡される同時係属中出願番号18
8.481で説明されている。他の方法も、ヘッドエンドから加入者セントトッ
プターミナルへアドレス指定して、あるいは全体にデータを転送する目的で使用
可能であり、本発明はこの上記に限定されていると解釈されてはならない。
例えば、データアンダーオーデオ、データオーバオーデオ、スペクトラム拡散ま
たは他の方法も、同じケーブルに実行可能であり、代替の等価なグループもスイ
ッチまたはプライベート電話または電力ラインへも実行可能である。
ケーブルシステムの加入者は、セットトップターミナル315を有する。図3は
、三つのセットトップターミナルを示し、その内の二つ(315a、315 b
)は、イジバンドシステムへ連結され、その内の一つ(315c)は、アウトオ
ブバンドシステムへ連結される。例えば、セットトップターミナル315 a。
315bは、サイエンティフィックアトランタモデル(Sci!nt百1ζ^l
l * n I s、。
Modell 8570及び8590セツトトツプターミナルを含み、セットト
ップターミナル315Cは、サイエンティフィックアトランタモデル8580セ
ツトトツプターミナルを含む。セットトップターミナルにより、加入者は、ケー
ブルンステムオペレーターによって依頼されたサービスに同調をとり、スクラン
ブルを解除することが可能である。各セットトップターミナルは、ケーブルオペ
レーターが直接にコマンドを個別のセットトップターミナルに転送できるような
デジタルアドレスといった、固有のデジタル識別を有す。これらのコマンドは、
アドレサブルコマンドと呼ばれる。セットトップターミナルは、また、ケーブル
システムのセットトップターミナルの全てによって処理される大域コマンドを受
信する能力を有す。インパルスペイパービューのイベントの購入を許可された加
入者には、インパルスモジュールを有すセットトップターミナルが発行される。
簡単に言えば、インパルスモジュールにより、加入者は、彼のセットトップター
ミナルがペイバービューのイベント受信でき、イベントの購入に関連するデータ
を記憶し、記憶データをケーブルオペレーターへ転送する。図3に示されるよう
に、記憶データは、電話プロセッサー321を経由し公衆電話317を用いて電
話インパルスモジュールによって、あるいは、RF−IPPVPP上ッサー32
2を経由しRFリターン路319を用いてRFインパルスモジュールによって、
ケーブルオペレーターに転送される。RFデータリターン路は、後に詳しく説明
される。電話’jロセッ”t−321及びRF−IPPVブo セ−/ + 3
22 ハ、R5−232インターフエースといった適当なインターフェースによ
りシステムマネジャー310に接続される。
ピリングコンピューター305は、システムラネジャー310ヘトランズアクシ
ヨンを転送し、システムマネジャー310は、システムの特定のセットトップタ
ーミナルがRFリターン路319を利用しているか、あるいは、電話リターン路
317を利用しているかを識別する。システムマネジャー310は、次にセット
トップターミナル315ヘトランズアクシ僧ンをダウンロードし、セットト。
ブタ−ミーナルをイネーブルし、構成する。例えば、RFインパルスモジュール
は、それがRF伝送に利用する周波数及び以下に詳しく述べる校正手順によりロ
ードされなければならない。これらの周波数は、製造時にモジュールに組み込ま
れてもよいし、システムマネジャー310から大域トランズアクションとしてロ
ードされてもよい。また、これに替えて、周波数は、アドレサブルコマノドによ
ってロードしてもよい。
図4は、従来技術で知られているアドレサブルセントトップターミナル、即ち、
サイエンティフィックアトランク8580セツトトツプターミナルのブロック図
である。本発明の一実施例の原理によれば、セットトップターミナルは、通過型
装置であり、本発明に於いては、何の役割も果たしていない。マイクロプロセッ
サ−400のポートを通じ、マイクロプロセッサ−400は、単に、アドレサブ
ルデータ受信器430を通じ受信した全コマンドを、rppvコネクター490
を経由して図5に示される、接続されているRF−IPPVデータリターンモジ
ュールのマイクロプロセッサ−504ヘレポートしているに過ぎない。代替の実
施例では、図5のモジュールのマイクロプロセッサ−504の機能は、マイクロ
プロセッサ−400に組み込まれ、その場合、M50751より大きい容量のマ
イクロプロセッサ−が必要となろう。
アウトオブバンドアドレサブルセットトップターミナルの基本的な構成ブロック
は、入カケーブル信号を受信し、ダウンコンバートする、ダウンコンバーター及
びチューナー410である。データ受信器430は、ダウンコンバートされたバ
ンド外の104. 211M+か、あるいは、ダウンコンバーター410からの
他の適当なデータ搬送波を受信する。ダウンコンバーターよりのダウンコンバー
トされたテレビジョン信号の出力は、必要に応じ、デスクランブラ−420でス
クランブル解除される。デスクランブルされたチャンネルは、加入者のテレビジ
ョン、ビデオテープレコーダー、あるいは他の加入者の装置(図下指示)に対す
る入力として、チャンネル3またはチャンネル4ヘアツブコンバートされる。
マイクロプロセッサ−400は、NVM470及びタイミングロジック480、
直接入力を受信するキーボード440、リモートコントロール入力を受信するた
めの赤外線または池の受信器450及び指示部460に接続されている。指示部
は、同iのチャンネル数、時間といったものを表示する。
上述のモデル8580セツトトツプターミナルは、本発明の目的に関しては、単
に通過型装置である。モデル8570.8590及び他のメーカーによる他のセ
ットトップターミナルは通常、マイクロプロセッサ−400のようなプロセッサ
ーコントローラーを含み、プロセッサーコントローラーは全て、図5に示される
ようなモジュールとデータ交換をなすため、あるいは、モジュールがマイクロプ
ロセッサ−を含まないときは、図5の構成要素を制御するためのポートまたはコ
ネクターを備えなければならない。図5のNVM50は、隣接の不揮発性メモリ
ーであり、NVM470によって提供されるメモリー容量を補完し、マイクロプ
ロセッサ−400によるアクセスが可能である。
ホームシ3ツピング、エネルギー管理、メーターの読みとり、盗難警報及びrp
pvサービスの他のサービスを実行するために、ターミナルは、加入者の家庭(
図4には示されていないが)の種々の主要な装置に対するデータの入出力のため
に適度な干渉を含まなければならない。
図5は、本発明によるRF−I PPMモジュールのブロック図である。RF−
IPPVモジュールは、加入者位置からヘッドエンドまでのCATV設備のリバ
ースンステムまたはアップストリームシステムと通じて情報を送るのに利用され
るマイクロプロセッサ−を用いたBPSK送信器である。マイクロプロセッサ−
504は、セットトップターミナルマイクロプロセッサ−400とインターフェ
ースをなし、NVM503 (後の伝送のため)に記憶すべき情報、または、転
送命令を受信する。送信サイクル時、マイクロプロセッサ−504は、周波数合
成器の回路に対する電力供給をスイッチオンし、送信すべき適当な周波数をプロ
グラムし、終段増幅器をスイッチオンし、変調器での予め設定した利得レベルを
設定し、必要な情報を送信する。
マイクロプロセッサ−504は、モジュールの゛脳゛であり、(ヘッドエンドか
ら送られた命令に基づいて、以下に詳細に説明されるように)いつ送信するかを
決定し、送信の周波数及び出力レベルを決定し且つ設定し、NVM503に記憶
されているデータを送信のために符号化する。即時で、効率のよいデータリター
ンを得るため、データは、NVM503に記憶されているとき予備フォーマット
化しておくのが好ましい。送信の完了で、マイクロプロセッサ−504は、RF
回路をスイッチオフし、従って、モジュールによる雑音出力を低減し、全体の電
力需要を低減させる。NVM503は、イベントデータ(送信のための予備フォ
ーマット化済み)、機密保護情報、送信周波数、出力電力レベル、モジュールの
識別情報を記憶する。NVM503は、また、以下にもつと詳しく説明される視
聴統計データを記憶する。
位相同期ループ505、低減フィルター506及び電圧制御発振器(V C0)
507は、送信に用いられる周波数を合成する。周波数は、マイクロプロセッサ
−504も制御している水晶クロック501の4MHtより合成される。この構
成により、合成をなすに要する多数の部品を低減でき、同一周波数を有する二つ
の異なったクロックを使用することに起因する問題を避けられる。
モジュールの位相同期ループ505は、そのレジスターを特定の周波数に設定す
るために、マイクロプロセッサ−504からシリアルデータを受信する。位相同
期ループ505は、VCO507の出力からのサンプル信号と411+!クロツ
ク501からの信号とを比較し、“ハイ°発生周波数または“ロウ“発生周波数
を表す極性を示して、発生周波数がプログラム合成周波数より高いかまたは低い
かを決定する。LPF部506は、この信号の数学的積分を実行し、電圧制御発
振器VCO507の出力周波数を制御するDC電圧を生成する。VCO507の
出力は、変調器508に送られ、また位相同期ループ505に帰還され、サンプ
ル化が再びなされ、この処理が、送信の期間中繰り返される。
データフィルター510は、送信すべきデジタル情報の高周波エネルギーがRF
搬送波に変調されないようにする帯域型フィルターである。データフィルター5
10は、変調された信号の変調エネルギーを指定限界内の抑え込む機能を有する
。
変調器508は、マイクロプロセッサ−504からろ過されたデータ入力を受信
し、VCO5Q7からRF搬送波を受信し、RF搬送波の位相をデータ信号に応
じて変調する。変調器は、また、変調された信号の全体利得を制御するために、
抵抗D/八へットワークによって形成されたDCバイアス電圧を利用する。
D/Aネットワークは、直接にマイクロプロセッサ−504により制御される。
RFデー ツリターンのための三つの変調方法を実現することが本発明に於いて
考慮された:バイナリー周波数シフトキーング(FSX)、バイナリ−位相シフ
トキーング(BPSK)、及びBPSK変調のグイレフトシーケンススペクトラ
ム拡散(D S S S)である。バンド幅への考慮が決定的な重要性を持たな
いので、多くの方法が複雑すぎ、不必要であると考えられた。
三つの内、BPSKは、広帯域雑音に対して最も高い対雑音特性を有し、DSS
Sは、離散周波数干渉に対して最も高い対雑音特性を有し、FSXは、構成が最
も容易である。一方で、BPSK及びFSKは、強い同一チャンネル混信に対し
て殆どイミ二二ティーを有さず、DSSSは、非常に複雑であり、非常に大きい
雑音バンド幅を宵す。また、DSSS送信器は、フォワード及びリバースビデオ
の両方に対する干渉を防ぐために非常に複雑なフィルターを必要とする。
更に、FSK受信器は、この場合問題となる“占有′効果の影響を受ける。
本発明によるシステムは、各々の最良の特徴のいくつかを提供する。システムは
、四つの異なった周波数でBPSK信号を利用する。この方法は、周波数ダイバ
ージチーBPSK (または、FDBPSK)。この方法では、受信器の雑音バ
ンド幅は、非常に小さく、BPSKの本来前する雑音排除特性が利用されていて
、周波数をうまく選択することで、離散干渉を避けられる。BPSK変調が、上
記の理由で本発明に用いられたが、他の変調方法も利用可能であり、本発明は、
上記に限定されるものではない。
終段増幅器509は、変調器508から得られた信号をモジュールの必要出力電
力にまで増幅する。増幅器の利得は、増幅器509のオン/オフのスイッチの制
御を行うバブル防止制御回路513からの信号により、固定レベルに維持される
。
バブル防止制御回路513は、マイクロプロセッサ−504か終段増幅器509
の状態を制御できるように設計された回路である。マイクロプロセッサ−504
が故障の折りには、バブル防止制御回路513は、予め設定された時間の後、ま
たは、いくつかの連続した送信の後、終段増幅器509を禁止する。これにより
、マイクロプロセッサ−の状態にかかわらず、モジュールが意図したちのより長
いメツセージを送信したり、意図したものより頻繁に送信したりすることが防止
で“きる。“バブル°したり“スフリーム”したりするターミナルは、制御不能
となり、状態が許せばシステム全体を結ぶ雑音メツセージを発生するターミナル
である。バブル防止制御回路は、最も長いメツセージが要するであろう時間より
も更に長い、予め設定された時間の後、データ送信器を停止することで、バブル
を防いでいる。バブル防止制御回路は、共通に譲渡されている米国特許)k4,
692.919にて説明され、を考のためここに添付されている。
ダイプレクサーフィルター511は、二つの際だった部品を有するフィルターで
ある・モジュール送信器の高調波エネルギー排除のための12〜19MIL+帯
域フィルター515と、CATV信号を未配信のセットトップターミナルへ送る
ための54〜8701JH+の帯域フィルター516とである。
以上説明したようにシステムマネジャー310へのIPPVイベント購入情報ま
たは他のリターンデータをレポートするために、各セットトップターミナルまた
は5TT315は、リバース通信路(システムマネジャー310から5TT31
5への制御情報の送信に利用されるフォワード通信路に対して)を有する必要が
ある。既に述べたように、RF−IPPVシステムは、リバースサブスプリット
チャンネル機能を有するケーブル設備に使用されることを意図したものである。
これらケーブルシステムは、T7.T8.T9及びT10(大体0〜3011H
+1のチャンネルがリバース方向即ち、ヘッドエンド方向へ伝播することを可能
にするトランク増幅器を有する。
本発明は、図5に示されるようにRF−rPPVモジュールを有し、このモジュ
ールは、複数の選択可能な変@RFデータ搬送波用チャンネルを経由し、ターミ
ナルまたはモジュールからヘッドエンドの周波数ダイバースデータ受信器への通
信を実行するためT8チャンネルの一部を利用している。テレビ会議またはその
他の通信のため、T7.T8及びT10チヤンネルの使用は、T8チャンネルバ
ンドに全体が押し込められたデータ通信によっては、悪影響はもたらされない。
ターミナル位置よりの加入者情報を検索するためデータ通信ネットワークとして
、ケーブル設備内のリバースチャンネルを使用するには、二つの大きい欠陥があ
る・既に述べたアップストリーム通信の高雑音及び干渉の環境と、どのデータが
ネット−ワークへアクセスするかを決定するアクセスコンテンションメカニズム
の欠如とである。両方の問題とも、図1に示される逆さツリーである、システム
の構造に起因している。
干渉という観点からは、“ツリー”のブランチは、大きいアンテナネットワーク
として機能する。ケーブルシステムに於ける欠陥を有するシールド、ひび割れた
り、ゆるみが生じたりしているコネクターは、既に述べたように、システムにR
F干渉を“インブレス”させる。トランク増幅器は、全体で一貫した利得を持つ
ように調整されているので、インバンド干渉及び雑音が、各増幅器で再生する。
更に、リバース路では、各ブランチからの干渉及び雑音が、各トランクの交点で
加算的に合成される。その結果、ケーブルシステムを通じて引き込まれた干渉及
び雑音の全てが、RF−IPPVデータ受信器が配置されているヘッドエンドで
最終的に加算される。データ通信にリバースTVチャンネルを使用することに本
質的に付随するこれらの問題を最小にするために、T8テレビジョンチャンネル
バンド幅で23の100kH+のデータチャンネルの範囲で四つの複数のチャン
ネルが、主にデータスルーブツトを考慮して現RF−IPPVシステムでの使用
のために選択される。以下に更に説明されるが、本発明は四チャンネルに限定さ
れず、四チャンネル以上のチャンネルを使用してもよい。各付加チャンネルを使
用すればするほど、メツセージ受信の確率が増加するが、付加チャンネルの付加
送信器及び受信器のコストへ相対的に大きく増大する。
61H+ リバースビデオチャンネルは、60の100ktl+広帯域通信チャ
ンネルに分割可能で、現在の実現されているものでは、そのうち23が使用され
ている。
23チヤンネルの内口つが雑音及び干渉の周波数位置に基づいて選択される。送
信器及び受信器の両方共に周波数可変能力を有す。リバース通信用の周波数は、
雑音が多く、干渉が高いチャンネルを避けるために、システムマネジャーにより
自動的にプログラムされる。これらの周波数は、必要に応じて、時間変化をする
干渉に対処するように変更される。
各送信器は、四つの周波数の各々で20キロビット/秒のデータ速度でそのデー
タを継続して送信する。ヘッドエンドでは、四つの受信器(各チャンネルに一つ
が同調)が使用される。これによって各メツセージに冗長度が持たせられる。
同一チャンネル混信による誤差の可能性は、四つのチャンネルの各々が、その送
信器がそのチャンネルを使用する時に干渉を受ける四つの可能性の積となる。こ
れにより、非常に高い送信/受信成功率が得られる。
シーケンス送信方法はある程度の時間ダイパーシティ−及び周波数ダイバーンテ
ィーをもたらすので、スペクトラム拡散システムのそれより優れた性能が得られ
る。
周波数選択
代表的なリバースンステムでは、四つのビデオチャンネルT7.T8.TlびT
IOが利用される。通常、最も低いチャンネル(T7)が最も雑音が多く、最も
高いチャンネル(TIO)が最も静かである。これは、T10が最良の選択、で
あることを意味する。しかし、この他に考慮すべきこともある。
多くのケーブルオペレーターは、リバースチャンネルのい(つかを使用するか、
または、使用可能な状態に保持している。これらは、テレビ会議リンク、地域ア
クセスTV、ヘッドエンドへのキャラクタ−ジェネレーターリンク、及びモーデ
ムサービスに時として使用される。ビデオは、データ通信よりも雑音に対する許
容度が大幅に少ないので、“最もきれいな”チャンネルを開けておき、低いチャ
ンネルの一つを使用することが好ましい。
いくつかの顧客のリバース設備を直接調べて得られたデータによれば、T8から
T7にてチャンネル品質の劣化が見られる。BPSKシステムは、T7でU作可
能だと思えるが、T8でのきれいな周波数バンドを使用するほうがずっと容易で
ある。
周波数選択に於ける最後のファクターは、送信器の高調波の位置である。送信器
の第二及び第三の高調波を上側リバースチャンネル及びフォワードビデオチャン
ネルの範囲外に維持することが重要である。もし送信周波数が14〜1811H
+の範囲に制隈されると、第三高調波(2xfo)は28〜351JH+となり
、第三高調波(3xro)は42〜53MIL+となる。第二高調波及び第三高
調波は、フォワード及びリバースビデオチャンネル(T10より高く、チャンネ
ル2より低い)の両方の範囲外となる。これにより、送信出力フィルター条件は
、かなり低減でき、従ってコストを引き下げ、信頼度を増す。このようにして、
シタ他とは翼なり一、78チャンネルが選択され、0から3Q11M+送信バン
ドの上側の範囲に入る奇数及び偶数の高調波でのアップストリーム送信に悪影響
を与える可能性のある搬送波の高調波を意図的に避けている。
インブレス干渉源は、典型的には、離散周波数であり、時間と共に変化する性質
を有す。平均化したスペクトル分析の測定結果は、T8チャンネルの領域または
バンドを示していて、ある特定の時点では非常に望ましくないものであるが、ど
の周波数を常時使用すべきかを正確さをもって予測することはまだ困難である。
ある時点では、安定した通信を可能とする十分に低い雑音と干渉レベルのT8チ
ャンネル内のかなりのバンド幅がある。この周波数ダイバースRF−TPPVシ
ステムは、この事実を利用するように設計されていて、いくつかの相互補完的な
技術を用いて干渉を避けている 最小バンド幅データ通信技術、周波数ダイパー
シティ−1多重(同時)通信チャンネル及びランダム時間冗長メツセージ送信で
ある。
図5のRFモジュールは、データをリターン(再度紙みる)しようとする場合は
いつも、I PPVイベントデータを四つのチャンネル(周波数)で送信する。
実際の使用周波数の数は、現在実現されているものでは一つから四つまでの周波
数が、各ヘッドエンド毎にプログラム可能であるが、本発明はこれに限定されな
い。システムの周波数可変能力により、リターンシステムは、強い定常的な干渉
を受けないチャンネル(周波数)で作動するようにプログラムされ得る。更に、
多重周波数の使用は、ランダムな、時間的に変化する干渉源を避ける。
例えば、システムが初期設定される時、スペクトル分析器が、通常低い干渉レベ
ルの15.45〜17. 7511H+の周波数レンジのいくつかの使用できる
100kH+チヤンネルを見いだすのに使用される。しかし、どの時間をとって
も、ランダムな、または、時間と共に変化する雑音源が、データリターン送信に
干渉を与える可能性は常に存在する。一つのチャンネルで干渉の発生する可能性
は、他の(非近傍の)チャンネルでの干渉とは無関係である。
説明のため、どのチャンネルでのどの送信期間中にも有害な干渉の発生する確率
を50%とする。従って、どのチャンネルのバンド幅の半分以上も利用できない
。別の見方をすると、リターンデータメツセージを得る確率は、50%に過ぎな
い。〔かし、メツセージを複数のチャンネルで送信する試みが本型的に同時にな
されると、その送信は、各チャンネルで失敗したときのみ、失敗となる。言い替
えれば、少なくとも一つのメツセージが成功しない確実な方法は、四つ全てが失
敗することである。この発生する確率は、四つ全てを使用する場合、0、sxo
、5x0.5x0.5=0.65 (6,3%)または、一つのチャンネルを使
用した場合の失敗の確率50%の178である。
一般に、一つのチャンネルに於ける干渉による失敗の確率をKとすると、四つの
チャンネルを使用した場合の失敗する確率はに4となる。相対的な改良度は、K
/に’即ち1/に3である。
システムマネシャー、RF−IPPVプaセッサ (RF T P) 及びRF
−3TTモジユールは、現状では、四つ(までの)の利用可能なチャンネルの二
つのセットを記憶している。これらのチャンネルの二セットは、“カテゴリー1
周波数“及び°カテゴリー2周波数”と呼称される。当業者なら、本発明が、各
々が四つの周波数を持つ二つの周波数のカテゴリーに限定されないことは容易に
理解できよう。カテゴリー数は、いかなる数でもよいし、各カテゴリーは、同一
の数かまたは異なった数の周波数を含んでもよい。システムマネジャーからのR
F−T PPVプロセッサー及びRF−5TTへのコマンドは、即時に一つのセ
ットの動作周波数から別のセットの周波数へ切り替える。これに替えて、システ
ムマネジャーを、−日の異なった時間で、カテゴリー間を自動的且つ周期的にシ
ステム動作させるようにプログラムしてもよい。
現在の実施例では、二つの異なった動作モードが動作を中断することなしに、常
時瞬時に利用可能である。例えば、カテゴリー1は、データリターンへ3チヤン
ネル、自動RF−3TTモー3TT校正のために1チヤンネルと定義されている
が、カテゴリー2は、データリターンに利用できるのは4チヤンネルと定義され
ている。装備は、通常日中に行われるので、システムは、自動校正が行われるよ
うに、カテゴリー1を使用するようにプログラムされている。夜間は、システム
は、カテゴリー2を使用するようにプログラムされていて、多重データリターン
チャンネルの利点を最大に利用している。
あるリターンチャンネルの相対的品質が一日のある期間かなり変動することがわ
かっぞいる場合は、二つのカテゴリーは、予めプログラムされた時間で一つ以上
のチャンネルを素早く自動的に切り替えるのに使用してもよい。例えば、干渉を
与えるラジオ放送局の場合、チャンネル“A゛はチャンネル°B”より4:00
AMから6:00PMまではよく、夜間(6: OOPM−4: OOAM)は
チャンネル1B”より幾分劣るとする。この場合、チャンネル“A゛を一つのカ
テゴリーへ割当て、チャンネル“Boをもう一つのチャンネルに割当て、システ
ムが4:OOAMと6:OOPMとに適切なカテゴリーにスイッチ切り替えされ
るようにプログラムすればよい。
複数のチャンネルで雑音が低いとすると、少ないリターンデータチャンネルの数
が、データスルーブツトを低下させることなく、利用できる。このように、異な
ったグループが、同じカテゴリー内で異なったチャンネル上で送信できる。
RF−TPPVPP上ッサー及びシステムマネジャーは、共同して、四つのRF
チャンネルの各々に於いて受信された有効な、非固有なメツセージの数に関する
統計を収集し、維持する。RF−3STによる各(使用された)チャンネル上に
送信されたメツセージの数は、同じとなる。従って、統計的に意味のある時間間
隔だけ集積されると、各使用チャンネルの有効なメツセージの数は、各チャンネ
ルの品質が等価なら、同じとなる傾向がある。逆に、もし一つかそれ以上のチャ
ンネルが、他より低ければ、これらの低い品質のチャンネルの有効受信メツセー
ジの数は、いわゆるよりきれいなチャンネルで受信された数より低くなる。
このことは、各チャンネルの非固有の受信メツセージの累計は、相対的なチャン
ネル品質の良好な指示値となり得ることを意味する。品質は、チャンネル間で、
短期間に比較可能であり、個別のチャンネル間では長期的傾向を分析可能である
。
現在の実施例では、各コールバックゾーン中のみ累積メツセージカウントが表示
されるが、この情報は、システムのその他の特徴とともに、自動周波数選択処理
を実行するのに使用できる。例えば、次のようなアルゴリズム全チャンネル周波
数へ実行され、最良の四つを使用してもよい。
1、はじめに四つの“よさそうな°周波数を選択。
2、データリターン特性を統計的に意味のある期間分析。
3 “最悪”の相対品質を有す周波数を覚え、使用からはずす。
4、まだ試されていない周波数を“最悪”の周波数の代わりに使用。
5 ステップ2から4を全使用可能周波数のランクづけが完了するまで繰り返す
。
6、入れ替えが必要な場合、“n個″の最良の周波数を選択することを除き、上
記のアルゴリズムを継続。
このアルゴリズムは、四つ程度のチャンネルを使用する場合容易に適用可能であ
る。
RF−TPPMシステムは、ミラー(遅延)データ符号化をバイナリ−位相ンフ
トキーング(B P S K)搬送波変調に用いている。ミラーデータ符号化は
、最小のバンド幅で、優れた復元データタイミング情報をもたらす。
RF−3TTが、システムマネジャーからデータリターンリクエストを受信する
と、メツセージは、どの周波数のカテゴリーを使用するか、メツセージを何回(
“N−)送信するか、送信周期の長さをRF−3TTに伝える。RF−3TTは
次に、使用の各周波数につき、指定された送信周期内の°N°疑似ランダムメツ
セージスタート時間を計算する。データリターンメツセージは、次に、各周波数
にて°N°回まで送信される。スタート時間は、各周波数で独立に計算されてい
て、従って、メツセージスタート時間も周波数順もランダムである。各メツセー
ジを特定の周波数でランダムな時間に送るのは、主に利用されている統計的メデ
ィアアクセス技術(メディアアクセスプロトコルについては次のセクションを参
照)の一つの機能である。多重送信周波数上での多重送信によって可能となるメ
ツセージ冗長度は、インブレス雑音イニュニティを提供するための大きいファク
ターである。この技術は、本型的には、周波数ホブピングスペクトラム拡散シス
テムであり、周波数ホッピングは、既知のスペクトラム拡散技術に比較するとデ
ータに関して遅くなる。
RF−STT送信器の多重周波数機能を利用するため、RF−IPPVPP上ッ
サーは、四つの分離した受信部を有し、これらは同時にデータメツセージを受信
する。各データリターングループ周期の開始時に、システムマネジャーは、RF
−IPPVPP上ッサーの周波数カテゴリーを設定して、それらがRF−STT
と対応するようにする。RF−IPPMPP上ッサーのマイクロプロセッサ−を
笥いた制御ユニットは、各受信器からのデータメツセージを復号する。
メツセージは、パケットに編成され、システムマネジャーに転送される。RF−
IPPMPP上ッサーの制御ユニットは、各送信期間中にRF−3TTから受信
した冗長メツセージを除去するためにメツセージのソートを実行する。
IPPVメディアアクセスデータリターンプロトコル本発明によれば、システム
マネジャーは、全RF−3TT集団の管理可能なサイズに分けられたサブグルー
プの各々に、データリクエストを送信する。各サブグループまたは単に“グルー
プは、データをリターンする定義された時間間隔を有す。この時間内に、各R3
−3TTは、独立に、データリターン送信のための(疑似)ランダムスタート時
間のプログラムされた数を検出する。相対的に大きい使用サブグループに関し、
周期中のリターンの試行は、統計的に一様に分布している。更に、平気試行率は
、予め設定され、リターンメツセージの平均長は、既知であり、どのRF−3T
Tのデータリターンメツセージの少なくとも一つの成功の確率は、予測できる。
上述の統計概念は、データリターン法の基礎に基づいていて、他の多数の重要な
要素が処理を実行させるのに必要である。これらは次に要約される。
1、最も効率的なデータリターンスループットをもたらす無条件試行率が決定さ
れる。
2、各ケーブルシステムヘッドエンドのRF−3TTの全数は、既知のサイズの
管理可能な大きさのグループへ分割される。サブグループのサイズ、数、及びリ
ターン周期は、最適試行率が与えられれば、決定可能である。
3、システムマネジャーが個別のグループからリターンデータを要求する方法に
対して構造を提供するデータリターンプランが必要である。
4−組のルールが、グループ内で如何にRF−3TTがデータリターンリクエス
ト及び、データリターンシーケンス内でデータアクルツジメントに対して応答す
るかを決定している。
データリターンシーケンス
図6は、代表的なデータリターンシーケンスの時間ライン表示である。上述のよ
うに、RF−3TTの全数は、大体同等のサイズの管理可能なサブグループに分
割さKる。各グループがデータをリターンするのに許される時間の長さは、グル
ープ周期(または単に周期)と呼ばれる。RF−IPPVデー少データ検索中ス
テムマネジャーは、ケーブルシステムヘッドエンドの各グループへ逐次データリ
クエストを送信する。全グループよりの完全な一つのデータリターンシーケンス
は、1サイクルと呼称される。最後に、一つの完全な(通常−日の)データリタ
ーンシーケンスを形成する二つ以上のサイクルのシーケンスは、ゾーンと呼ばれ
る。あるRF−3TTがあるゾーン期間中にそのデータをリターンし、アクルジ
メントを受信すると、そのRF−3TTはそのゾーン中は、再度の試行は行わな
い。システムマネジャーによって送られた各グループのデータリターンリクエス
トは、グループ番号、現在のサイクル、及びゾーン番号を含む。
二つのタイプの自動応答がある・大域及び指定である。大域自動応答は、周期自
動応答と、連続自動応答とに分けられる。サイクル目動応答では、ユーザーは、
RF−IPPVモジュールが応答する時間間隔を規定する。連続自動応答では、
システムが、例えば24時間といった時間間隔を規定する。図6では、サイクル
自動応答か連続自動応答かで、時間間隔は、ゾーンと呼ばれている。各ゾーンは
、固有の番号が割り当てられRF−IPPVモジュールが、ある特定のゾーンで
既に応答しているかどうかを確かめられるようになっている。各ゾーンは、複数
のサイクルへ分割される。一つのサイクルは、RF−TPPVの全数が応答する
のに要する時間の量として定義される。各サイクルには、固有の(1ゾーン中で
)番号が割り当てられ、RF−IPPMモジュールがそのサイクル中に既に応答
したかどうか確かめられるようになっている。RFffi突のために全RF−I
PPVモジュールは、RF受信器まで通じないかもしれない。特定のRF−IP
PVモジュールがRF受信器に通じる確率を高めるため、ゾーン当たりの最小サ
イクル数を定義してもよい。ゾーン当たりの最小サイクル数は、設定可能である
。
各サイクルは、グループに分割される。一つのグループは、システムに於けるR
F−IPPVの全数のサブセットである。各RF−IPPVモジュールは、特定
のグループへ属し、その共通のグループ番号を持っている。グループ番号は、外
部ソース(ユーザー設定)によりRF−IPPVモジュールに割り当てられるか
、以下に詳述されるようにソフト値を用いてデジタルアドレスから誘導すること
も可mlである。共通グループ番号がどのようにして誘導されるかに関係なく、
RF−IPPMモジュールは、そのグループ時間中に大域自動応答に対してのみ
応答する。各RF−IPPVモジュールは更に設定可能な再試行番号を割り当て
られる。再試行番号は、あるRF−I PPVモジュールがそのグループ時間に
応答しようとした回数を表す。
本発明の応答アルゴリズムは、はじめに一般的に、次に特定の詳細に於いて説明
される。
本発明の応答アルゴリズムは、試行された応答の一定回数を維持しようとするこ
とに基づいている。この定数は、応答(試行)率と呼ばれ、−砂崩たりのRF−
IPPVモジュールの数で測定される。応答率は、設定可能である。一定の応答
率を維持するために、グループのRF−[PPVモジュールの数は、限定されな
ければならない。この定数は、グループのモジュール数の最大数と呼ばれる。
グループのモジュールの最大数は、設定可能である。グループのモジュールの最
大数に基づいて、サイクルのグループ数が次のように旧算できる・グループ数=
RFモジュール全数/グループでの最大数グループ番号が以下のようにデジタル
アドレスから自動的に誘導されるシステムでは、グループ数は、2の次のべき乗
に丸められる。
グループのRFモジュールの平均数は、次のように計算される。
グループでの平均数=RFモジュール全数/グループ数この数は、グループ長(
秒)を計算するのに次のように用いられる。
グループ長=グループでの平均数/応答率サイクル長(秒)は、次のようにして
計算される。
サイクル長=グループ長 × (グループ数)1ゾーン当たりのサイクル数は、
次のように計算できる。
サイクル数=(ゾーン終了時間−ゾーン開始時間)/サイクル長計算のサイクル
数が、許容最小サイクル数よりも小さい場合は、サイクル数は、最小サイクル数
とする。最短ゾーン長は、次のように計算される。
最短ゾーン長=サイクル数 × サイクル長この数は、あるゾーン長が十分長い
かどうかを決定するため、サイクル自動応答の場1、ユーザーによって割り当て
られたゾーン長に対して比較される。
自動応答シーケンスの開始時、上記の値が計算される。システムは、新たなゾー
ン番号及び開始サイクル番号を割り当てる。自動応答制御シーケンスが開始準備
状態となる。システムは、このゾーンのこのサイクルの第一グループから開始し
、サイクルに於けるグループの計算値が出されるまで進行する。サイクル番号は
、増分され、このゾーンのサイクルの総計を越えていないかどうか(即ち、ゾー
ンの端に達していないかどうか)を決定するようにチェックされる。もしそうで
なければ、グループ番号はリセットされ、シーケンスは継続する。
RF−IPPVモジュールのグループが応答している間、システムはデータを受
信し、そのデータをデータベースへ配置する。RF−IPPVモジュールからの
データのデータベースへの配置が成功した場合、アクルジメントがRF−IPP
Vモジュールに送られる。RF−IPPVモジュールからシステムへ転送される
データの一部は全イベントデータのチェックサムである。このチェックサムは、
アクルジメントコードであり、アクルジメントメッセージに於いてRF−r P
PVモジュールへ送られる。アクルンメントコードが、イベントデータと共には
じめに送られたそれと一致すれば、データは、RF−TPPMモジュールメモリ
ーから削除される。R’F−[PPVモジュールがシステムよりアクルジメント
メッセージを現サイクル中に受信しない場合は、RF−■PPVモジュールは、
現ゾーンの次のサイクル中に再び応答する。もし、RF−rppvモジュールが
、現ゾーン中にアクルジメントメッセージを受信しない場合は、RF−TPPM
モジュールは、次のゾーンまで応答しない。どのイベントデータがデータ七共に
送信されたかどうかに関係なく、応答した全RF−IPPMモジュールに、アク
ルジメントコードが送信される。このことにより、衝突回数は、ゾーンの各後続
のサイクルになるに従って減少する。
指定自動応答またはポーリングは、特定のRF−IPPVモジュールからIPP
Vデータを検索できるようになっている。RF−IPPVモジュールへ送られた
情報は、次の例外を除き、大域自動応答におけるものと同様である。ポーリング
されているRF−IPPVモジュールのデジタルアドレスが含まれ、ゾーン番号
がリセットされ、残りの情報(グループ、サイクル、シフト値、その他)は、−
レポートすべき購入がない場合でもRF−TPPVモジュールができる限り素早
く応答できるように、設定される。
現行の実施例では、グループのサイズは、2500から5000までのセットト
ップターミナルに維持されている。セットトップは、既存のグループへ各グルー
プが5000セツトトツプとなるまで、追加可能である。各グループが5000
セツトトツプとなった場合、グループ数は、二倍にされ、各グループが2500
セツトトツプを有するようことされる。説明のため、セットトップの全数Pは、
はじめ一つのグループに3500セツトトツプターミナルを有することとする。
セットトップターミナルが、全数Pに追加され、総計が上限5000と比較され
る。全数が5000のセットトップターミナルを含むと、グループの数が一つか
ら二つに倍加される。二つのグループは、それぞれ2500のセットトップター
ミナルを有す。新たなセットトップターミナルが全数に追加されると、二つのグ
ループの各々に於けるターミナルの数が増加する。二つのグループの各々が50
00のターミナルを含むと、グループの数は、倍加され、総計四つのグループを
形成し、四つのグループの各々が2500セツトトツプターミナルを有す。
現行のRF−IPPVPP−ンシステムの最適の試行率は、50000/秒であ
ることが実験的にめられている。この試行率を維持するために、グループ時間は
、セットトップターミナルがシステムに追加されるに従って、変化しなければな
らない。本実施例では、試行率を一定に保つため、グループ時間長、即ち、グル
ープの各セットトップがそのデータを送信するために試行しなければならない時
間長は、3分から6分に長くしなければならない。
上述の原理は、簡単なアルゴリズムで表現できる。このアルゴリズムは、グルー
プが自動的にセットトップターミナルのデジタルアドレスの使用ビットを設定す
る場合、利用できる。はじめ、グループ数Gは1であり、セットトップターミナ
ルの全数は、Nとする。
1) wh i l e (G<2)o r (P/G>5000)G=2*G
2) S=P/G
ここで、Sは、グループ当たりのコンバーターの数、Tは、グループ時間、Kは
、試行率を一定にするために選択された定数で、上の例では、2500コンバー
ター当たり3分である。
特定のコンバーターを構成要素とするグループは、そのコンバーターアドレスの
特定の数のビットを用いて決定できる。例えば、グループ数が8の場合、コンバ
ーターの最後の3ビツトが使用できる。もし、グループ数が16に等しい場合は
セットトップアドレスの最後の4ビツトが利用される。
グループ時間の開始時、システムマネジャーは、トランズアクシツンをRF−I
PPVPP上ッサーへダウンロードし、新たなグループ時間が開始されることを
示す。システムマネジャーは、大域コマンドをセットトップに送り、新規グルー
プ時間が開始されていることを示し、どのグループ番号がポーリングされている
かを示している。セットトップターミナルは、疑似乱数発生器を含む。疑似乱数
発生器は、例えば、フリーラニングタイマーまたは各セットトップに接続された
カウンターを含む。疑似乱数発生器は、試行数及びリターン周波数の数に対応す
る複数の開始時間を発生する。例えば、セットトップが、三つの試行をなすよう
に命令され、リターン路が四つの周波数を用いると、疑似乱数発生器は、12の
乱数を発生する。これらの乱数は、グループ周期にスケール合わせされる。
STTからヘッドエンドへのメツセージは、オバーラップしない。しかし、現行
の実施例では、あるグループ周期内に、オバーラップしない乱数を発生させるよ
り、第二の送信を開始する前にその送信が完了するまで待ち、もつと厳密にいえ
ば、たとえ第二の送信が第一のメツセージ終了前に開始されてしまう場合でも、
送信の完了を待つ。重ならない乱数の組が生成され、送信時間を決定するのに利
用されることは、当業者にとっては自明であり、本発明は、これに限定されるも
のではない。
グループ
RF−3TTリターンデータを有す一つの方法は、予め設定したコールバック周
期中のある期間、全数にこのデータを送信させることである。しかし、この方法
は、リバース増幅器を過負荷にし、もし全数が同時に送信しようとするとフォワ
ード路に好ましくない効果が発生する可能性がある。従って、全数を複数のグル
ープに分割することが好ましい。しかし、RF−3TT全数に等しいグループを
使用してもよい。
RF−3TTは、二つの方法の一つによってグループに割り当てられる。個別の
RF−STTが特定のグループへ属するのが重要な場合(例えば、もし、ブリッ
ジスイッチが必要な場合)、各RF−9TTは、指定グループ割り当てトランズ
アクシタンを用いて特定のグループへ割り当てられる。ケーブルオペレーターは
、特定のグループまたは全数のサブセットに関連する購入率またはその他のファ
クターに基づいて、特定のグループへあるセットトップターミナルを割り当てた
いと思うかもしれない。ケーブルオペレーターが全数の内のあるメンバーをある
グループへ割り当てたいという他の理由もあるかもしれず、本発明は、この点特
に限定しない。この場合、グループ数は、2から255の範囲で任意に設定可能
である。グループサイズは、苓しくなくてもよく、グループ周期は、異なったサ
イズのグループに対応するために個別に調整する必要がある。本発明の目的の一
つは、ブリッジスイッチをなくすことにあるので、グループ割り当てがブリッジ
スイッチネットワークによって予め設定されなければもっと好ましい。
より一般的なケースでは、個別のグループ割り当ては、必要ない。前RF−9T
Tが大域トランズアクシランによって、命令され、グループ番号として、STT
固有デジタル識別符号(アドレス)の最下位ビットを利用している。この場合、
グループ数は、いつも2のべき乗(2,4,8,16他)。下位RF−3TTア
ドレスビットパターンは、大きい数のユニットの場合は、一様に分布しているの
で、各グループのSTTの数は、大体等価であり、RF−3TTの総数をグルー
プの数で割ったものに等しい。二つのファクターがグループの実際の数を決定し
ている。
第一のファクターは、再試行に考慮せず、STTがRF−IPPVPP上ッサー
にメツセージの送信を試行した最適率Rである。第二のファクターは、便宜適な
最短グループコールバック周期P である。RF−TPPV STT全数は、管
理可能な大きさのグループの最大112°に分割される。ここで、nの最大値は
、以下の式よりめられる。
この式で決まる2のn乗は、各RF−3TT自身がそのメンバーであるグループ
を決定するのに使用する下位ビットの数である。例えば、nが4とすると、16
がグループの総数であり、各RF−STTはそのアドレスの最下位4ビツトをグ
ループ番号として使用する。
試行率
上述の式の最適RF−STT試行率Rは、単位時間当たりのRF−3TTの平均
数として表現される。しかし、各RF−3TTが、設定可能な再試行カウントで
あれば、実際のメツセージ試行率は、グループ内のRF−3TTの数に、各ユニ
ットが行った送信(再試行)の数を掛け、グループ周期長で割ったものに等しい
。データリターン中に、発生したメツセージ送信の長さと平均試行率は、メツセ
ージ密度を決め、従って、ある送信に関して起こる衝突の確率を決める。送信の
平均長が、相対的に一定であるとすると、RF−3TTがリターンデータを送信
しようとする率は、衝突の確率、逆にメツセージスループットに影響を与えるお
もな要因となる。
低メツセージ試行率は、衝突の確率を低める一方、高メツセージ試行率は、対応
しであるメツセージの衝突を高める。しかし、低い試行率に於ける高い成功率(
あるいは、高い試行率に於ける低い成功率)は、低い総合スルーブツトをもたら
す。従って、実際の成功率の目安は、あるメツセージの成功率と、RF−3TT
試行率とを掛けたものである。例えば、RF−3TTが1分間の間に1000回
のデータリターンを試行し、メツセージが衝突に関係する確率が20%であると
すると、実際の成功率は、
1000RF−3TTsx (100−20)%/MTN=800RF−3TT
s/MIN
数値的に高いRF−3TT成功率も、それが100%に近い成功率をもたらさな
いかぎり、RF−r PPVシステムに於けるスループットの最終的な目安とは
ならない。リターンデータは、ケーブルオペレータにとっては歳入を意味するの
で、全RF−3TTは、記憶したデータをリターンしなければならない。はぼ1
00%近い成功率へのアプローチは、統計的データリターンアブローでの二つ以
上の周−期を要する。上記の例を続けて、あるグループが第一データリターンサ
イクル中の上記の成功率を得たとする。800RF−9TT毎秒は、極めて望ま
しいスルーブツトであるが、そのグループが20%をレポーテングなしの状態に
放置することは、受は入れられない。次のデータリターンサイクルにて、800
の成功したRF−STTが、データアクルジメントを受信しているに違いない。
上述のように、安全なメモリーに記憶された正確なデータに対応するアクルジメ
ントを受信したRF−3TTは、新たなゾーンが開始するまでは応答しない。
従って、第一サイクルで失敗した200のRF−3TTのみがデータをリターン
しようと試行しなければならない。これにより、第二サイクルでは、大幅に低い
衝突確率となる。説明のために、メツセージが衝突に関係する確率を1%とする
。
1分間の間に、200X (100−1)%=198RF−STTは成功する。
この二つのサイクルを合わせると、実質的な成功率は、800+198RF−3
TT/2MIN即ち499RF−3TT/MINこの率は、RF−3TTのレボ
−ティングのほぼ100%であり、従って、実際のシステムスルーブツトの優秀
さの目安となる。“最適“試行率は、最も少ない時間で与えられた数のRF−3
TTで100%の実質成功率をもたらす試行率と定義される。
本発明は、最適試行率を決定するRF−IPPMデータリターンシステムのモデ
ルに基づいたシミュレーンタン技術を用いている。最適試行率は、システムの性
能に影響を与えるが、本発明の動作にはさほど重要ではないということは留意す
る必要がある。
上述の説明及び計算は、データリターンがIPPVモジュールから[PPVイベ
ントデータを戻すためになされることを前提としている。しかし、本発明による
RFリターンシステムは、複数のリモートユニットやターミナルが記憶データを
中央センターに転送したい場合のシステムに広く応用可能である。盗難警報、エ
ネルギー管理、ホームンヨッピングやその他のサービスに対する必要事項は、I
PPVサービス必要事項に追加される。異なった指定可能なコマンドまたは大
域コマンド及び応答は、異なったトランズアクションに対しては適切であるけれ
ども、特に、双方向音声(電話)通信の配信といったリアルタイム用件の場合は
そうであるが、これらの追加サービスのあるもののためにデータリターンをIP
PVサービスのトランズアクシjンに統合することによって相応の効率改善が達
成される。
RF−rPPVモジュール送信器レベルし整S/N比及び隣接チャンネル干渉基
準を含む多くの理由により、RF−IPPV送信器(図5)データ搬送波出力レ
ベルは、リバースチャンネルで最適値に近く設定されなければならない。更に、
安価な装備費、保守の容易さ、再現性及び信頼性のために、出力レベルの調整は
、できるだけ自動とすることが望ましい。
説明の目的で、゛最適”送信出力は、第一トランク増幅器でのレベルはKdBm
Vとする。ここで、Kは、ケーブルシステム及びリバーストランク増幅器特性に
主に依存する定数(代表的には+12dB■V)である。
幸いなことに、送信器とデータ受信器との間の種々の損失の主な原因は、モジュ
ールからケーブルの接続点と、ケーブル部分から第一リバース壜幅器での低下で
ある。第一リバース増幅器から受信器までに送信信号が出会うリバース路に於け
る残りの損失は、一般に共通利得を実現するためのものである。従って、これに
より、信号レベルを受信器で測定でき、それが、加入者位置からの図1の第一リ
バース増幅器のレベルであるとみなすことが可能である。
以下の節は、図3のRF−TPPVシステムの自動送信校正(A T C)を実
行するための手順及び必要機器の機能を説明している。
RF−IPPV校正
三つのタイプの自動送信校正(ATC)応答がセットトップターミナルにより送
られる。これらの第一は、校正リクエストを示す。この応答は、システムマネジ
ャーに直ちに転送される。第二の応答は、8ステツプATC応答である。8ステ
ツプATC応答は、逐次高められた電力レベルで送信される予め設定された長さ
の八つの応答メツセージを含む。これにより、RF−TPPMPP上ッサーは、
ターミナルの適当な送信出力を決定する手段を得る。理想的なレベルは、RFプ
ロセッサーに対する入力レベルを定格入力レベル(代表的には、+ 12 d8
mV)に可能な隔り近づける。各8ステツプATC応答に続いて、RF−TPP
Vブロセブサーにより測定される定常状態校正信号が出力される。ATC応答の
第三のタイプは一1ステップATC応答である。これは、その後に定常状態校正
信号が続く、単−ATC応答よりなり、通常、ターミナル送信レベルの適切な設
定を確認するために使用される。
ATCシーケンスは、RF−TPPVPP上ッサーがセットトップターミナルか
ら有効なATC応答を受信した時点で開始する。ATC応答は、アドレスによっ
てどのセットトップターミナルが送信しているか、どの送信出力レベル(0〜1
4)で送信中かを示す。ATC応答に続いて直ちに、セットトップターミナルは
、搬送周波数が指示された送信出力レベルにある連続方形波を送信する。この信
号は、プログラム可能に設定された時間だけ継続する。
プログラムされたホールドオフ期間(0〜120ミリ秒)の後、RFプロセッサ
ーは、プログラムされた測定期間(1〜400ミリ秒)の期間この信号のアナロ
グ測定を実行する。測定期間中、RF−IPPVPP上ッサーは、方形波を、消
失することがないか、異常な転位はないかをモニターする。不良の転位が、プロ
グラムされたスレシュホールドを越えると、測定は、不明の評価(DON’ T
KNOW)を得る。これにより、予想不能な雑音や信号源が正確な測定の障害と
なるに十分なエネルギーをラインへ与えることが避けられる。また、これは、校
正信号(方形波)が正確な測定を実行するには低すぎるということも示す。製造
時、及び定期保守期間に、各RFプロセッサーは、受信信号を評価する三つの基
準レベルに校正される。これらは、高、標準、低レベルである。これらは、校正
手順によってプログラム可能である。一般に、高レベルは、標準レベルより+3
dB高く:低レベルは、標準より−3dB低く、標準レベルは、理想的な入力レ
ベル(代表的には+12dBmV)である。
ATCシーケンスは、各ターミナルが、標準レベルにできるだけ近いレベルで送
信するように設計されている。各ATC校正信号は、評価され、信号が標準レベ
ルより高い信号を意味する高い評価、信号が低レベルより低い信号を意味する低
い評価、信号が高いレベルと低いレベルの中間にあることを!味するOK評価、
校正信号が無効であることを意味する不明の評価(DON’ T KNOW)の
いずれかにランク分けされる。
8ステツプATCシーケンスの期間中、セットトップターミナルは、八つの異な
ったATC応答を送信する。第一のステップは、レベル0で、第二は、レベル2
で、というようにレベル14が送信されるまで継続される。これらの8レベルは
、予約された周波数にて自動的に高速に逐次送信される。評価アルゴリズムは、
次に要約される。
1)この測定で不良の送信の数が許容値を毬えた場合、ATC評価のDON’
T KNOW評価を与え、ステップ2.3及び4を省くこと。
2)ATC信号の測定レベルが、現在の最良のATCレベルよりもOKに近けれ
ば、これを最良のATCレベルとしてセーブすること。
3)これが受信最初のステップでなく、失った最後のステップでもない場合、a
)このステップと最終ステップの間の時間を測定し、タイムアウトの計算用にセ
ーブ。
b)以前の中間のATCレベルの内挿によるレベルが現在の最良のATCレベル
と比較しOKに接近していれば、内挿によるレベルを最良のATCレベルとして
セーブ。
C)次の中間のATCレベルの外挿によるレベルが、現在の最良ATCレベルよ
りもOKに近いならば、その外挿されたレベルを最良のATCレベルとしてセー
ブする。
4)現在の最良のATCレベルをHIGH,OK又はLOWとして評価する。
5)これが1ステブブATCまたは8ステツプATCの最後のステップの場合、
またはタイムアウトが発生した場合、このATC評価をシステムマネジャーに転
送:その他の場合は、ステップ間の時間に基づいたタイマー及び現在のATCレ
ベルを開始。
自動送信校正シーケンスに追加して、IPPVイベントデータ及び他のメツセー
ジを含む全ての他の応答が信号レベルに関してまた評価される。これは、受信信
号強度指示器(R3Sりと呼ばれる。この測定は通常のATC測定の精度を有さ
ないが、信号レベルの適度な目安となる。この場合、測定シーケンスは、ホール
ドオフ期間として定義される有効なターミナル応答の受信後すぐに開始し、測定
期間が終了するまでか、あるいは応答の終了まで、継続する。測定結果は、信号
レベルに関して評価される。応答がシステムマネジャーに転送されルト、R35
I評価もまた転送される。
各RF−IPPVプロセッサー受信器(四つのそのような受信器の)は、ターミ
ナル応答を評価する二つのレベルで設定される。二つのレベル、高レベル及び低
レベルは、通常、標準レベルから一4dB及び+4dBである。しかし、高レベ
ル及び低レベルは、個別に設定でき、ケーブルシステムに合わせて変更もできる
。
各応答は、評価され、信号が高レベルより高いことを意味する高い評価、信号が
低レベルより低いことを意味する低い評価、信号が高レベルと低レベルの中間で
あることを意味するOK評価、測定期間が応答の期間を越えたことを意味する不
明の評価(DON’ T KNOW)のいずれかの評価が与えられる。
各ターミナル応答に与えられるR35I評価に加えて、グループ周期の間に受信
された全応答の平均R35Iが、受信器毎に評価される。これは、四つの受信器
に各々につき入力する応答のより一般化した評価を与える。
この平均R,SSI評価もまた、システムマネジャーに転送される。これは、選
択周波数及びリバースケーブルシステムの動作の技術的な適正の重要なフィード
バック手段である。
自動送信器校正手順
1、自動送信器校正(ATC)の手順を起動するまえに、システムマネジャーは
、RF−TPPVPP上ッサーに適当な周波数と校正パラメーターを与えるため
にRF−TPPVPP上ッサーに設定コマンドを送信する。更に、システムマネ
ジャーは、カテゴリーIRF−IPPV周波数、レベルメツセージ、カテゴリー
2周波数及びレベルメツセージを全てのセットトップターミナルがまたはモジュ
ールに送信する。
2、システムオペレーターは、校正のため(もしあれば)一つのセットトップタ
ーミナルかまたはモジュールを選択するか、もしくは、システムマネジャーが再
度校正される一つのセットトップターミナルか、またはシステムにとって新規で
あり、校正を要求していたセットトップターミナルを決定する。
3、システムマネジャーは、校正要求を発生し、それを選択したセットトップタ
ーミナルのための要求待ち行列に配置する。
4、システムマネジャーがATCの起動を決定すると、システムマネジャーは要
求待1行列から校正要求を除去し、指定RF−IPPV校正パラメータートラン
ズアクシ讐ンを送信することで、セットトップターミナルかまたはモジュールに
自身とRF−[’PVプロセッサー間に於いて8ステップ校正シーケンスを実行
するように命令する。
5、システムマネジャーは、好ましくはRF−IPPMPP上ッサーによって8
ステップ校正シーケンスから決定される請求める送信レベルを得るためにRF−
rppvプロセッサーをポーリングする(これに替わる実施例では、システムマ
ネジャーは、RF−TPPVPP上ッサーによってデータ送信された後に、決定
するのである)。
6、システムマネジャーは、指定RF−IPPV校正パラメータートランズアク
シシンを送信し、セットトップターミナルかまたはモジュールにステップ5で受
信しためる送信レベルを送信するように命令する。これは請求める送信レベルが
正しいことを確認するためになされる。
7 システムマネジャーは、ステップ6でなされた確認の結果にっきRF−IP
PVPP上ッサーにポーリングを行う。
8、システムマネジャーは、措定RF−H’PV校正パラメータートランズアク
シランを送信し、セットトップターミナルかまたはモジュールにそのNVMへめ
るレベルを記憶するように命令する。
9、システムマネジャーは、最終RF−IPPV校正パラメータートランズアク
ションの結果にっきRF−IPPVPP上ッサーにポーリングし、セットトップ
ターミナルかまたはモジュールの校正状態を更新する。
10、RF−IPPVPP上ッサーポーリングの結果のいずれかが、満足できな
い場合は、システムマネジャーはATC校正手順を繰り返す。そうでなければ、
ステップ2に進む。
RF−IPPVPP上ッサーから見た校正状態第一に、各受信されたターミナル
アドレスのターミナル校正状態が、チェックされる。各デジタルセブl−)ツブ
ターミナルアドレスにつき、RFプロセッサーは、受信信号強度措示器(R3S
I)のレベル評価を送信する。このレベル評価は、校正の完全さの大ざっばな指
標である。このレベル評価は、“高”、 ″低゛。
”OK−−“不明°である。システムマネジャーは、特定のデジタルアドレスか
ら受信された異常(即ち、OKでない)評価レベルの数を監視する。そのカウン
トが、あるスレシュホールドを越えると、校正状態は、“校正必要”に代わる。
このスレシュホールドは、R3S[レベル評価カウンターである。このスレシュ
ホールドのデフオールド値は、12であり、1から12までプログラム可能であ
る。R3S Tレベル評価カウンターは、必要に応じ、TPPVユーティリティ
ープログラムで変えてもよい。システムマネジャーは、高レベル評価でのみ、低
レベル評価でのみ、あるいは高レベル評価または低レベル評価のどちらかで、増
分するように構成されてもよい。デフオールド設定は、°高”または°低”のど
ちらかで増分するようになっている。レベル評価の“不明°はシステムマネジャ
ーにより無視される。増分命令を構成するフラグは、TPPVユーティリティー
プログラムを用いて変えることができる。更に、システムマネジャーは、OKレ
ベル評価が受信されるといつもカウンターを減分させるように構成される。この
機能は、システムのデフオールド設定で、使用停止できるが、IPPVユーティ
リティープログラムを使用して、使用可能にすることもできる。この機能が、イ
ネーブルされ、状態が°校正必要”で、カウンターがゼロになると、校正状態は
、“校正完了“にリセットされる。
RF−TPPVPP上ッサーとシステムマネジャーの通信RF−IPPVプロセ
ッサーは、ハーフデユープレックス転送フォーマット(ある瞬間には単方向のみ
)のR3−232Cフルデユ一ブレツクスシリアル通信リンク上をシステムマネ
ジャーと通信している。どのような適当な通信フォーマットでも使用できるが、
好ましくは、9600ボーの同期通信が好ましい。このリンクは、ユニットが互
いに離れている場合、適当なモデムを利用して接続してもよい。全送信データは
、チェックサムにより保護されるのが好ましい。
RF−IPPVPP上ンサーへの全システムマネジャーのコマンドは、システム
マネジャー送信の前の受信器のアクルジメント(ACK及びNAK)を含む。
受信器が、ACKを受信すると、その応答バフア−を空にし、新しいコマンドを
読み取り、応答バファーに新規の応答をロードする。もし、NAKを受信すると
、新規コマンドが既に受信したものと違うかどうかによって、二つの動作のどち
らかがなされる。新規コマンドが同じ場合、以前ロードされた応答が再度送信さ
れる。異なったコマンドが受信された場合、新規コマンドは、読み取られ、応答
バファーが再度ロードされる。実際には、システムマネジャーが不良チェックサ
ムかタイムアウトを検出するa、NAKの同じコマンドを再度送信する。システ
ムマネジャーと受信器との間の通信は、転送終了の指標をもって完了することが
好ましい。
SSTイベント及びメモリ一応答のデータが変更なしで転送される場合以外は、
多重バイトデータ項目は、MSBがはじめに、LSBが最後にして送信される。
これは、ターミナル(またはモジュール)の2バイトチエツクサムを含む。更に
、重要な受信器パラメーター及びデータのメモリーイメージを表す状態応答もま
た変更なしで送信されるこの場合、多重バイトパラメーターはLSBがはじめに
、MSBが最後に送られる(これはインテルの標準フォーマットである)。
システムマネジャー/受信器チェックサム(例えば、16ビツトのチェックサム
)は、各送信された、または、受信された文字をチェックサムのLSBへ加算す
ることで発生される。チェックサムのMSBへの桁上げはない。結果は、左へ1
ビツトだけ循環される。チェックサムは、はじめ0に設定される。メツセージの
各文字は、チェックサムまでが、しかしチェックサム自身は含まないが、チェッ
クサムに含まれる。得られたチェックサムは、変換、符号化され、他のデータと
共に送信される。
システムマネジャーからRF−IPPVPP上ッサーへのトランズアクションは
3、次のものを含む:
1)設定コマンド − このコマンドは、二つのカテゴリーの各々で使用される
4周波数を定義している。−1の周波数値は、対応する受信モジュールの使用を
禁止する。校正パラメーターは、このコマンドで設定される。自動送信器校正応
答、メモリー要求応答、イベント/ビューイング統計応答パケットは、このコマ
ンドに応答して送信される。
2)新規グループ初期化 −このコマンドは、RF−I PPV大域コールバッ
クがターミナルに送信された場合常にRF−IPPVPP上ッサーに発行される
。これは、RF−T PPMプロセッサーにどの周波数に同調するかを連絡する
。また、これは、チェックリストの複製を消去する。このコマンドに対してグル
ープ統計応答が送信される。
3)照会コマンド − 照会コマンドは、RF−IT’PVプロセッサーに、送
信を涛つ待ち行列にあるどの応答でも送るように要求する。この応答は、自動送
信器校正応答、メモリー要求応答、またはイベント/ビューイング統計応答パケ
ットである。送るべきデータが待ち行列にない場合は、空のイベント/ビューイ
ング統計応答パケットが送信される。
4)状態要求コマンド − 状態要求コマンドは、RF−IPPVブロセ、サー
に、現在の状態及びパラメーター設定をダンプを送信するように要求する。これ
は、故障診断及びデバグに使用されることをj!図している。
受信器からシステムマネジャーへのトランズアクンヨンは、次のものを含む1)
自動送信器校正応答 −ATC応答は、ターミナルまたはモジュールから完全な
校正メツセージが受信されると常に、システムマネジャーへ送信される。
これは、受信信号の定量評価と、ターミナル及びモジュールによって用いられた
対応する減衰レベルを与える。
2)グループ統計応答 −これは、新規グループ初期化コマンドに対して送信さ
れる。これは、最後に新規グループ初期化が発行されて以来の累積グループ統計
を提供する。
3)イベント/ビューイング統計応答パケット − グループ周期中(新規グル
ープコマンドから次のコマンドまでの時間)、RF−IPPVPP上ッサーは、
ターミナルまたはモジュールからのイベント/ビューイング統計を待ち行列に待
機させる。応答パケットは、単一の転送フォーマットで多重イベント/ビューイ
ング統計の転送に供せられる。送るべきデータが存在しない場合は、空のパケッ
トが転送される。
4)メモリー要求応答 −これはセットトップターミナルメモリーのターミナル
モジュールメモリーダンプである。
5)状態要求応答 −これは、状態要求コマンドに対して、送信される。
これらのコマンドは、更に以下に説明される。設定コマンドは、システムマネジ
ャーによって、いかなる新規グループのコマンドが発行されるより以前に、発行
されね−ばならない。このコマンドは、RF−IPPVPP上ッサーに、四つの
受信器の各々に同調すべき周波数を連絡している。周波数の二つのカテゴリーは
、各々が四つの固有の周波数を有すように設定される。二つのカテゴリーの代表
的な利用法は、日中に使用すべき四つの周波数の組と、夜間に使用すべき四つの
周波数の他の組に設定する方法である。周波数の選択は、開始時になされ、定期
的に、あるいはダイナミック手法により再評価される。
設定コマンドは、受信器状態の設定要求フラグがセットされた時、送信される。
設定要求状態フラグは、有効な設定コマンドが、受信されると、クリヤーされる
。
モジュールD(チャンネルD)が有効な周波数を有すと、それは、SSA (信
号強度分析器)の周波数として利用される。モジュールDの周波数が、ゼロに設
定されると、設定コマンドパラメーターSSA周波数が使用される。
新規グループ初期化コマンドは、グループコールバック期間の開始時を示すため
に用いられる。前のグループ周期からの統計は、システムマネジャーへ転送され
る(グループ統計応答を参照)。前のグループ周期に関連する統計は、消去され
る。
RF−IPPVPP上ッサーは、システムマネジャーから新規グループ初期化コ
マンドを受信すると、ターミナルまたはモジュールからのイベント/ビューイン
グ統計応答を収集し始める。グループコールパブクの期間を通じて、16もの複
製のメツセージが、単一のターミナルまたはモジュールから入力される。しかし
、これらの複製の一つのみがシステムマネジャーへ転送される。残り全ては廃棄
される。
堕会コマンドは、RF−IPPVPP上ッサーに、システムマネジャーに転送さ
れる準備が整ったデータはいつでも転送するように要求する。この応答は、自動
送信器校正応答、メモリー要求応答またはイベント/ビューイング統計応答パケ
ットである。
状態要求コマンドは、RF−I PPMプロセッサーに、現在状態のスナップン
ヨットを送るように要求する。これは、全パラメーターの設定、ソフトウェア−
のバー′、;ヨン番号、受信待ち行列の状態及び他の関連する状態変数を含む。
ターミナルまたはモジュールからのイベント/ビューイング統計応答は、し1つ
でもRF’TPPVプロセッサーによって受信される。RF−IPPVPP上ン
サーが新規グループコマンドが発行されたとき、または、ターミナルまたはモジ
ュールが大域グループコールバックを発行されたとき、一般的には、このデータ
の収集が開始する。グループコールバック期間では、ターミナルまたはモジュー
ルは、そのイベント/ビューイング統計を、四つの異なったデータリターン周波
数で、15回送信する。これらの16回以下の送信は、受信器によってろ過され
、これらの一つのみがシステムマネジャーに転送される。
本発明のRF−[PPVブCセッサーは、有効なチェックサムを持たなし八1か
なるメツセージも、またバイト長が受信された7くイトカウントと一致しないし
)かなるメツセージも、自動的に廃棄する。RF−IPPVPP上ッサーは、グ
ループ周期中に受信した全固有イベント/ビューイング統計応答の記録を保持す
る。
これは、受信リストと呼ばれる。この受信リストは、受信された各固有ターミナ
ル/モジュールアドレスを含む。応答がターミナルから入力すると、受信リスト
と照らし合わされる。一致したターミナルアドレスが見い出されると、複製は、
廃棄される。ターミナルアドレスが見い出されない場合は、そのターミナルのア
ドレスは、リストに追加される。このように、冗長なメツセージは1.システム
マネジャーに転送されるまえにろ過される。受信リストは、次の新規グループ初
期化のコマンドが受信されると、消去される。このリストは、グループ周期中に
応答できる多数のターミナルを収容するに十分な大きさである。
イベント/ビューイング統計応答が、有効性テストに合格し、複製のメツセージ
でなければ、システムマネジャーに転送されるべきメツセージの行列(メツセー
ジ行列と呼ぶ)に配置される。メツセージ行列は、受信されたメツセージの異な
ったデータレートのためと、システムマネジャーへのデータ転送のためにノ々フ
ァーを提供している。四つの受信器の各々は20キロビット毎秒でデータを受信
する一方で、システムマネジャーは、データを9600ボーで受信している。
メツセージ行列は、グループ中の多数のターミナルを収容するに十分な大きさ、
各々が一つのイベントを送信すること、を有す。有効なデータは、システムマネ
ジャーへの転送のためパケットに編成される。バケツトバファーと呼ばれる第二
のバフ7−は、システムマネジャーへ送信可能な最大のバイト数(約2000バ
イト)を収容する大きさとなっている。メツセージは、メツセージ行列からパケ
ットバファーへ、空きができ次第、転送される。
システムマネジャーよりACKでもって転送が通知された後、メツセージは、R
F−IPPVメモリーより除去される。RF−I PPVプロセッサーは、メツ
セージが入って来はじめるとすぐに、イベント/ビューイング統計パケットをシ
ステムマネジャーに送信し、全て送信されるまでこれは継続する。メソセージ行
列に残っているメツセージは、行列が空になるまで、システムマネジャーに送信
される。
グループ周期中に、受信器は、受信器アクティビティ−に関する統計を保持する
。これは、グループ統計応答の目的である。そのvrgJは、選択されたグルー
プパラメーターの適合性、及び選択された周波数の適合性に関するオペレーター
フィードバックを得ることにある。ターミナル及びモジュールは、利用できる周
波数の各々につき同一の情報を送信するので、ラインアクティビティ−統計は、
一つかそれ以上の周波数が他に変更されるべきかを示す。RF−IPPVPP上
ッサーは、各周波数で受信された有効な応答のカウントを保持する。このカウン
トは、複製を含む。受信器は、また、各周波数で受信された有効なバイト数のカ
ウントを保持する。これは、基本的には同じ情報を提供する。メツセージカウン
トは、メツセージの変動する長さを考慮しているので、グループ周期の最後に、
バイトカウントは、メツセージカウントによって割られ、メツセージ当たりの平
均バイト数を得る。このように、一般的に、グループ統計データは、各チャンネ
ルと各送信器に於ける成功したデータスルーブツトの関する正確な指標を提供す
る。この指標に対応して、システムマネジャーは、芳しくないスルーブツトに対
処する必要から、定期的にチャンネル周波数を自動的に変更することが可能であ
る。代替の実施例では、ビット誤り率、平均R35Iレベル、または低いデータ
スルーブツトを表す他のパラメーターが、新しい周波数への変更を示す信号を出
力するように、累積されている。これらの種々のパラメーターは四ライン、ライ
ン当たり20文字の指示器にてRF−IPPVPP上ッサーにより表示される。
図14を簡単に参照すると、メニュ一方式、ツリー構造のスクリーンが示され、
モニタリング、設定、校正及びBERT (ビット誤り率テスト)の機能を表示
している。図14を更に詳しく説明する。
グループ統計は、新規グループ初期化のコマンドが発行されると、送信される。
この時点では、全統計は、メモリーからクリヤーされている。システムマネジャ
ーに転送された統計は、次のものを含む。
1)最終グループ周期中の一つのカテゴリーの四つの周波数の各々にて受信され
る有効な応答の総数。
2)最終グループ周期中の一つのカテゴリーの四つの周波数の各々にて応答のバ
イトの平均長。
3)最終グループ周期中の固有応答の総数(これは、受信リストのエントリー数
と同じである)。
もしシステムマネジャーが、指定コールバックコマンドのみがターミナル/モジ
ュールへ発行されたところで、段階を開始すると、新規グループ初期化コマンド
でその段階を開始しなければならない。これは重要ではないが、これにより前の
グループコールバックからの統計をクリヤーする。
受信器の受信レベルが許容限界内におさまるように、ターミナルの装備時や他の
保守時期に、各ターミナル/モジュールの送信出力レベルは、調整されなければ
ならない。これは、ATC評価応答の目的である。校正プロセスは、システムマ
ネジャーがターミナル/モジュールに予め設定した減衰レベルで校正応答メツセ
ージシーケンスを送信するように要求することで、開始する。ターミナルは、校
正応答メツセージを送信し、その各々は、ターミナルアドレスと、試験送信レベ
ルと、そのすぐあとに校正信号とを含む。RF−r PPVプロセッサーは、予
測レベルと比較しながら信号の測定を行い、次の信号レベルのためにその評価を
セーブしておく。ターミナルは、次のレベルへ進み、再び、校正応答/校正信号
を送信する。これは、校正応答メツセージの完全なシーケンスが送信されるまで
継続する(最大8まで)。最後の校正応答メツセージが受信されるか、タイムア
ウトが起こるかすると、シーケンスは、完了したとみなされ、ATC評価応答か
システムマネジャーへ転送される。
校正測定は、信号強度分析器(SSA)及び選択したRF受信モジュール、例え
ば、D0受信モジュールDは、校正周波数に設定されなければならない。モジュ
ールDの周波数は、次のように決まる。
1)モジュールDの現在のグループ周波数へ設定、もし、その周波数が有効周波
数番号へ設定されていれば、
2)SSA校正周波数へ設定、もし、モジュールDの現在のグループ周波数がゼ
ロに設定されていれば、
3)使用禁止、もし、モジュールDの現在のグループ周波数が−1か最大周波数
番号より大きい場合は、
RF−IPPVPP上ッサーがターミナルから有効校正応答を受信した時点で、
校正測定シーケンスが開始する。メツセージの終了が検出される(ミラー復号が
停止か、中断)と、ホールドオフ期間が始まる。この期間が、終了すると、測定
プロセスが始まり、測定期間中、継続する。ホールドオフ期間及び測定期間は、
設定コマンドによるか、またはRF−IPPVPP上ッサーのフロントパネルか
ら指定できる。最終信号レベルの読みが全サンプルの平均を表す。
RF−[’PVモジュールデータ応答
本発明によるRF−IPPVモジュールは、例えば、三つの異なったタイプの応
答データを含む・イベント/ビューイング統計、メモリーダンプ及び校正である
。はじめの二つは、ある共通点を有す。即ち、ヘッドエンドへ戻される機密保護
データである。三つの応答は、全て、STTデジタルアドレスを含む。他の応答
は、rppv以外のサービス、例えば、盗難警報、メーター読み取り及びホーム
ショッピングに適応できる。
イベント/ビューイング統計応答は、メツセージのバイト数、メツセージのタイ
プ(即ち、イベント/ビューイング統計)、STTデジタルアドレス、記録時間
及びその記録時間にSTTによって同調されるチャンネル、イベントTDといっ
たIPPV購入データ及び購入時間に関連する情報を含む。
メモリーダンプ応答は、メツセージ中のバイト数、コールバックタイプ(即ち、
メモリー要求)、STTデジタルアドレス及び希望メモリー位置からの情報に関
連する情報を含む。
校正応答は、メツセージ中のバイト数、コールバックタイプ(即ち、校正応答)
、STTデジタルアドレス、信号強度測定のために校正波形が後に続く送信し勺
1といったことに関する情報を含む。
RF−IPPVモジュールは、データメツセージをミラーデータ符号化を用いて
送信する。
遅延変調としても知られるミラー符号化は、ビット間隔の中央で、“1”で信号
の遷移を引き起こす。“0°はもう一つの°0°が後続しない限り、遷移は、引
き起こさない。この場合、遷移は、ビット間隔の終端で発生する。図7は、ミラ
ーのデータ符号化を説明している。
RF−IPPMPP上ッサーの説明
図8には、図1及び図3のRF−IPPVPP上ッサーのブロック図がより詳細
に示されている。セットトップターミナルからのRFリターン信号がサブVHF
チャンネルT8で送信される。セットトップ送信の搬送波は、100 kH+の
ステップでもって周波数レンジ11.8から17. 7MH+にて設定され、最
大60チヤンネル、好ましくは、23の異なった1 00 kToバンド幅デー
タチャンネルから選択されるようになっている。セットトップターミナルまたは
モジュールからの変調搬送波は、20KBPSのミラー符号化BPSK情報を含
む。システムのセットトップターミナルの全数からのRF傷信号、合成され、ヘ
ッドエンドにあるRF−I PPVプロセッサーに戻される。RF−IPPVP
P上ッサーの役割は、RFリターン入力信号を受信し、情報を復調し、復号した
メツセージをシステムマネジャーに供給することである。
セットトップターミナルからのデータリターン転送のみが、詳しく説明されてい
るが、本発明によるRF−IPPVPP上ッサーは、双方向増幅器や、データ送
信器をそなえるケーブルテレビジョン分配設備の他の構成要素の状態モニタリン
グにも応用可能である。また、RF−IPPVPP上ッサーは、BERTから、
またはケーブルネットワークのいかなる点に接続された他のテスト装置から送信
された信号を受信できる。
図8では更に、RFリターン信号は、代表的には、+ 12 dBmVの単搬送
波レベルで受信されることが望ましい。RF−TPPVPP上ッサーは、+2か
ら+ 22 dB++Vのレンジの単搬送波レベルで機能するように設計されて
いる。時々、一つ以上の搬送波が同時に受信され、総受信電力は、それにつれて
、+12dB■Yより大き−くなる。異なった周波数で、RF−IPPVPP上
ッサーが同時に四つの変調搬送波を受信し、復調し、復号すると、非冗長、復号
されたメツセージがRF−TPPVPP上ッサーの制御ボードからR5−232
シリアルインターフエースを通じてシステムマネジャーに送られる。
RF−IPPVPP上ッサーに関して説明の必要のある纂−の要素は、いわゆる
フロントエンドモジュール800である。ターミナルからのRFリターン信号は
、引き込みケーブルからフロントエンドモジュール800のコネクターへ転送さ
れる。フロントエンドモジュール800は、分離したアセンブリーを含むほうが
都合がよい。フロントエンドモジュール800は、75オームの定格端末インピ
ーダンスで信号を受信する。このアセンブリーは、帯域フィルター、前置増幅器
及び入力RF信号を四つのRF受信モジュールA−Dへ分割する電力駆動ネット
ワークを含む。帯域フィルターは、T8バンドを無視できる減衰量で通過させ、
バンド外の信号を排除する。前置増幅器は、フィルター挿入損失及び電力分割損
失を補償する。RF傷信号、フロントエンドモジュールのRFコネクターから四
つのRF受fi器へ導かれる。フロントエンドモジュールは、約1dBの利得を
有し、従って、RF受信器810〜813へ入力される信号は、約+13d8s
vである。
RF−IPPVPP上ッサーに内部で接続される全ての同軸接続は、入力RF信
号以外は、すべて50オームに終端化されている。DC+24ボルトとアースを
接続するケーブルは、直接電源アセンブリー(図下指示)からフロントエンドモ
ジュールへ導かれる。フロントエンドモジュール800は、制御ボードモジュー
ルと直接インターフェースされない。RF−TPPVプロセッサー中の他の全て
の受信器及び合成器アセンブリーは、コントロール基板モジュール840への接
続を有する。
RF−IPPVPP上ッサーの第二の主要な構成ブロックは、RF受信器である
。RF−TPPVプロセッサー中には、四つのRF受信アセンブリーA−D。
810〜813がある。これらは機能的には等価であり、その内部つは、信号強
度分析器(SSA)出力ポートでは、50オームの終端となり、互いに互換性が
ある。第四(チャンネルD)は、SS^アセンブリー830への同軸接続を有す
る。RF受信器は、高い方の局部発振器としての周波数合成出力を用いてフロン
トエンドより導かれた信号をダウンコンバートする。合成出力周波数は22.5
〜28. 4i1Htであり、好ましくは、入力周波数レンジ11,8〜17.
711H+、好ましくは15.5〜17.7MH+、に対応する26,2〜28
、 41JH!である。IFF信号、中心周波数がLo、7MHIである。中心
周波数が10. 71+(!のセラミックI4フィルターは、必要な信号を通過
させる一方で、隣接チャンネル及び他の混合による積を排除している。狭帯域ろ
過されたIFF信号、受信信号強度措示器(R5SI)とここで呼称される大ま
かな信号強度の指標を与える回路によって検出される。R3S I出力は、DC
電圧であり、そのレベルは、受信RF信号レベルに比例している。R3Sr電圧
は、制御ボードモジュールへ、他の信号と共に、RF受信器インターフェースリ
ボンケーブルアセンブリーにより導かれる。R85I情報は、RF−■PPVP
P上ッサーによって受信されたセットトップRFリターン信号レベルを表す。こ
の情報は、システムマネジャーに与えられる。
ある特定のターミナルのR35Iデータは、校正を必要とするターミナルを示す
。この目的、システムマネジャーは、ターミナルのR55Tの”高過ぎ”または
′低過ぎ゛データのリストを保持し、これらのターミナルの固有のアドレスが再
校正のために待ち行列に配置されるようになっている。これらの再校正は、不定
期であり、優先順位でもって実行される。即ち、初めての校正の必要がある新規
ターミナルと同等の優先変を有する。R3S Iデータは更に、時間経過にとも
なって、メツセージが特定のセットトップから送信される23チヤンネルにつき
スロープ/ティルト特性カーブを決定するのに使用される。スロープ/ティルト
特性カーブは、次に、ターミナルにダウンロードされ、セットトップターミナル
が、校正チャンネルの最適な結果から、カテゴリー1及びカテゴリー2の全ての
チャンネルの適切な送信レベルを決定する。
RF受信器の主たる機能は、10. 7M)It IFF信号復調することであ
る。
信号は二重バランスミクサーを用いて復調される。復調されたデータは、ろ過さ
れ、同期がかけられる。この検出された20KBPSのミラー符号化データは、
制御ボードモジュールに導かれる。R35I及びBPSK復調機能は、四つのR
F受信器の各々でなされる。約13 dBmVのレベルの狭帯域ろ過された10
471H+TF信号は、RF受信器りから信号強度分析器アセンブリーへ導かれ
る。
信号強度分析器830は、RF受信動作に関係する。信号強度分析器アセンブリ
ーの機能は、校正目的でRF受信器アセンブリーから導かれた10. 7MHt
IF信号のレベルを検出することである。RF受信器の出力は、自動利得調整(
AGC)がなされていない、その結果、RF−TPPVPP上ッサーへのRF入
力レベルのいかなる変化も、SSAへの10. 7i1H+ TFF信号レベル
変化を引き起こす。RFリターンンステムが、l Q、7MH+ T F信号を
受信して、校正をなすと、SSAは、どのターミナル/モジュール送信レベルが
+12dBmVの受信信号レベルに対応するかを示す指標を、制御ボード840
へ与える。制御ボード840は、対応して、R5232インターフエースを通じ
、システムマネジャーに通知する。次の校正サイクルまで(ここで詳述された)
、システムマネジャーは、セットトップマネジャーに、制御ボードにより報告さ
れた送信信号レベルを用いるように命令する。
+ 13dBmV(7)10. 7MH+ l F信号は、SSAで50オーム
で終端化される。
二つのバファー増幅器は、約30dBのIF利得をもたらす。増幅されたIFF
信号、ダイオードを含む回路により検波される。第二のダイオードを含む回路は
、同様にDCバイアスされている。二つのダイオード回路は、よく知られた技術
に基づいた温度補正を行うために合成される。ダイオードのDC成分は、互いに
打ち消し合うので、出力は、正確にIFレベルを反映する。この検出された信号
は、ろ過され更に増幅される。最終的なりC信号は、IF信号レベルに比例して
いて、制御ボードへ導かれる。
システムマネンヤーに制御されている周波数合成器は、入力データ搬送波を復調
するために、周波数を合成する。周波数合成器は、RF受信器でなされる単一周
波数変換のための局部発振器である。単一周波数合成器アセンブリーは、四つの
分離したユニット820〜823を含む。制御ボード840は、シリアルデータ
コマンドにより、周波数同調情報を提供する。四つの周波数合成ユニット820
〜823は、周波数合成器A、B、C及びDと名けけられ、四つのRF受信器8
10〜813に対応する。制御ボード840により設定可能なT8チャンネルバ
ンド幅内の周波数は、計60周波あるが、本発明では、23のみ使用されている
。−出力周波数レンジは、好ましくは、25.1から28. 4Mtbであり、
T8バンドの上部、即ち、14.4から17.7MToへダウンコンバートされ
る。
周波数は、100kJI+ステツプである。出力信号レベルは、代表的には+1
7dosである。
各周波数合成器ユニットは、発振器、分周器、位相同期ループ(PLL)、集積
回路(IC)、及びアクティブループフィルターを含む。これらの要素が一緒に
なって位相同期ループを形成する。発振器の出力周波数は、位相及び周波数共に
、自走型4MI!+水晶発振器とコヒーレントである。PLLにより、合成器出
力は、スペクトル的に純粋であり、周波数的に正確である。ブシュプルの設計が
必要な局部発振器のレベル+17+lBmを得るために用いられている。
フロントエンドモジュールは、図9のブロック図で示される。フロントエンド/
電力分割モジュールは、帯域ブリセレクターフィルター900と、例えば、MH
W1134を含む前置増幅器910と、四つのRF受渭器モジュールへ入力する
ための分割回路930とを含む。トランス920を含むモジュールまでの利得は
、各素子の下に示されている。
図10では、RF−IPPVPP上ッサーの周波数合成器アセンブリーが更に詳
しく説明されている。周波数合成器アセンブリーは、図10のプリント基板サブ
アセンブリーの四つを含む。各サブアセンブリーでは、RF−IPPVPP上ッ
サーの制御ボード840によって、周波数が設定される。周波数合成器のレンジ
は、好ましくは、26.2から28. 41JH+であるが、22.5から28
.411H+ と広くてもよい。同調のステップは、100kH+である。四つ
の周波数合成器サブアセンブリーの各々は、22.5から28.4MHzレンジ
の60チヤンネルのいずれへも設定できる。周波数合成器サブアセンブリーのR
F比出力、RF−IF’PVプロセンサーの四つのRF受信器の一つの局部発振
器の信号である。
局部発振器は、上側であり、従って15,5から17. 7MH+のレンジは、
受信器の10. 7M1lrのIFへダウンコンバートされる。図10は、周波
数合成器サブアセンブリーのブロック図である。周波数合成器アセンブリーには
、また、四つのそのようなサブアセンブリーがある。
4i1Ht基本モード水晶1000が高利得フィードバック増幅器1001へ接
続されてしてる。この増幅器は、PLL (位相同期ループ)LSI(大規模集
積)装置、Ul、好ましくは、モトローラMC14515g、の一部である。こ
の4MH+の出力〔信号はUl中で、40分周のカウンター1002へ送られる
。このカウンターの出力は、100kH+基準信号であり、Ul内の位相/周波
数検出器1003へ送られる。
位相/周波数検出器1003は、二つの入力信号(基準100 kH+と変動1
00kll+1を比較し、二つの入力が同じ周波数、同じ位相でない場合は、誤
差信号パルスを発生する。これらのパルスは、変動100 kR+周波数信号が
基準100kll+と、周波数及び位相ともに、同一となるように、発振器の同
調をとる。
これにより、周波数合成器の出力は、正確な周波数となる。位相/周波数検出器
1003からの差分誤差信号は、UlからループフィルターU3 1004及び
その関連要素へ送られる。U3は、誤差信号をろ過し、それを発振器1005を
制御するシングルエンド制御の同調電圧へ変換する。この発振器1005は、Q
l及びその関連要素よりなる。発振器1005は、その入力での同調電圧が22
.5から28.4MM+の好ましい出力レンジを、更にもっと好ましくは26.
2から28. 41)Itの出力レンジを含む出力周波数をもたらすように設計
される。発振器の出力は、バファー増幅器Q2 1006へ送られる。バファー
増幅器1006は、相対的に高いインピーダンスを有し、発振器を、二重モード
分周器U2 100B及び電力増幅器Q3.Q4 1009から分離している。
バファーを経由した発振出力は、二重モード分周器U2へ送られ、そこで10も
しくは11で分周される。分局器A及びN、1007を含むプログラマブル分周
器U2は、総分局比N、=10XN+Aを与える。カウンターN及びAは、シリ
アルデータコマンドにより、RF−IPPVPP上ッサーの制御ボード840に
よってプログラム可能であり、Fout=N、xQ、IMH+を出力する。例え
ば、25、 0Ml1+の出力周波数のためには制御ボードがN、が250と設
定される。
N1は、制御ボードによって225から284まで、好ましくは251から28
4までの、60の値のどれにも設定できる。二重モード制御ラインの機能は、U
2の分周比を10とするときと、11とするときとを決定している。
バファー増幅器Q2はまた電力増幅器Q3.Q4 1009を駆動する。調整用
ポリf−ム(図下指示)が備わっていて、これにより出力信号レベルが約+ 1
7 dBmに調整される。電力増幅器には低減フィルター1010が接続され、
このフィルターは、合成器出力信号の第二、第三高調波を主に減衰させる。
+17d8mの周波数合成器出力は、RF−TPPVブロセブサーの、接続され
ているRF受信器アセンブリーへ送られる。
RF受信器モジュールは、図11A−Cのブロック図に示される。四つの分離し
たRF受信器(RFRX)モジニールがある。図11Aでは、各RF受儒器は、
人力信号を10.7MH+ TF周波数に変換するミクサー1101を含む。上
側注入が利用される。IF倍信号、セラミックフィルター1104.1105を
通過して、隣接チャンネル信号及びプロダクト歪を除去する。
1Fは、増幅器1106及びレベル検出器1115を通過する。検出回路は、7
号強度(R9Sr)の大体の指標を与える。検出回路1115は、よく知られて
いる方法で、例えばNE604ANで構成される。R35T出力は、アナログ電
圧であり、デジタル化及びシステムマネジャーへの転送のために、コントローラ
ー/プロセッサーモジュール840へ送られる。
1Fは、方向性結合器1108へ送られる。タップされた出力は、信号強度分析
器(S S A)で使用されるため外部ポートへ送られる。TF傷信号、更に、
増幅され、復調器に送られる。
図11Bでは、復調器は、周波数二倍器1125と、搬送波回復のための注入ロ
ック発振器1130とを含む。図Cのように、データ回復は、モデムフィルター
、クロック回復回路及びサンプラーを通過してなされる。復調器の出力は、デジ
タルデータである。
図12は、信号強度分析器を示し、これは、RF受信器から信号強度指標信号を
受信する。信号強度分析器(SSA)モジュールは、送信されたデータ出力電力
の正確な測定を得るために使用される。測定されるRF倍信号、RF受信器モジ
ュールの一つ、例えば、チャンネルDからのIFが送られる。信号強度分析器モ
ジュールは、30dBの前置増幅器1200、レベル検出器1201及びバファ
一段1202を含む。出力は、アナログ電圧であり、デジタル化及びシステムマ
ネジャーへ転送のため、コントローラー/プロセッサーモジュールへ送うれる。
差動増幅器1202へ入力の前に、二つのダイオードが温度補正のために用いら
れる、即ち、ダイオード12o4がダイオード12o1を補正する。
図13では、RF−TPPVPP上ッサーの動作を制御するコントローラーモジ
ュールが示されている。モジュールは、合成器をシステム構成し、信号強度をモ
ニターL、RF受信器によって受信されたメツセージを復号し、メツセージの有
効性をチェックし、待ち行列の固有メツセージを検出し、固有メツセージをシス
テムマネジャーに送る。コントローラーモジュールは、故障診断、エラーレボ−
ティング及びスイッチなしのシステム構成のためにユーザーインターフェース(
キーバッド及び指示部)を含む。図14を一見すると、メインメニューが示され
ていて、そこより、オペレーターは、モニター、設定、構成及びBERT(ビッ
ト誤り率)の機能を選択できる。モニターメニューからは、オペレーターは、六
つの初期スクリーンと、オペレーターをR55Iへ誘導する信号強度分析のため
のSSAスクリーンが選択できる。設定、校正及びBERTメニューは、同様に
動作し、以下に詳細に説明される。
制御ボードは、図13に示されるように、六つの機能ブロックを含む・8018
8マイクロプロセッサ−1300、メモリーサブシステム、各々の受信器に80
97プロセツサー及びデュアルポートRAMを含む受信器インターフェース、シ
ステムマネジャーインターフェース及びフロントパネルインターフェースである
。コントローラーモジュールの制御マイクロプロセッサ−1300は、インテル
80188である。これは、16ビツトのプロセッサーであり、2チャンネルD
MA、四つの割り込み、三つのタイマー、13の復号アドレスレンジ及び8ビツ
ト外部インターフェースを含む。
メモリーサブシステムは、メツセージ及び変数の記憶のための256にのダイナ
ミックRAM、パラメーターのための2にの不揮発性RAM及びプログラム記憶
のための128にのEPROM1360のソケットを含む。
二つの256にのDRAMは、DRAMアレーのために用いられる。これらは、
例えば、グループ統計、有効受信メツセージ、校正結果、例えば、システムのセ
ットトップターミナルのそれといったものを記憶する。従って、これらのメモリ
ーは、パケットデータの記憶のために適正なサイズでなければならない。メツセ
ージシー夕が、システムマネジャーに送信されると、ターミナルメツセージデー
タを記憶する表は、クリヤーされる。EFROMに対してリードサイクルが実行
されると常に、”RAS以前にCAS”リフレッシュサイクルがDRAMアレー
になされる。EPROMに対する通常のコードフェッチは、DRAMをリフレッ
シュしておくに十分でなければならない。EPROMのアクセス間に15a+以
上あれば、DMAコントローラーはDRAMを読む。80188のLC3は、D
RAMアレーアクセスに使用される。リセット後、LC3は、アクティブメモリ
ーレンジのためプログラムされなければならない。DMAコントローラーの初期
設定後、リフレッシュは、ソフトウェア−の介入なしに起こる。
二つのEPROMソケットが128Kまでのプログラムメモリーのために備えら
れている。これらのソケットは、2764から27512のいずれのEPROM
でも使用できる。一つのソケットは、UO3でアクセスでき、他のソケットは、
MC33でアクセスできる。リセット状態の後、UO3は、16進FFBFOか
らFFFFFまでのメモリーレンジにてアクティブである。MC53は、アクテ
ィブレンジのためプログラムされなければならない。
一つの2K EPROM1360が、システム構成情報の不揮発性記憶のために
設けられている。二つのシステム構成情報の等価な複製がEEPROMに記憶さ
れている。複製の正しさを確認するための手段を提供する目的で、各複製と共に
、チェックサムが記憶されている。この複製の一方が、ライト操作時の停電とい
ったことによって、破壊されても、もう一方の正しい複製が破壊した複製を回復
するために用いられる。プログラマ−は、チップに1バイトが書き込まれた後1
0■の期間は、EEPROMにアクセスしないように気を付けなければならない
。リードサイクルの後の回復遅延はない。チップは、MC3Oによりアクセスさ
れる。MC3Oはアクティブレンジのためにプログラムされねばならない。
各RF受信器チャンネルは、インターフェースの素子として、専用のインテル8
097 1310〜1340を有している。8097プロセツサーは、RF受信
(RF RX)モジュールからのミラー符号化データを復号し、フレーム化し、
各RFRXモジュールから、及び信号強度分析器(SSA)モジュールからの信
号強度レベルをモニターし、RF合成器(SYN)モジュールの周波数を制御す
る。
各8097は、自身に接続されているIKバイトデュアルポートRAM1311
−1341を有す。これらのデュアルポートメモリーは、データ及びコマンドを
、8097と80188との間で通過させるのに使用される。このメモリーは、
双方向の割り込みのメカニズムを有す。ソフトウェア−は、メモリー及び割り込
みを用いるためにどんな好都合なプロトコルを定義してもよい。
EPROM1312〜1342は、8097のプログラム記憶のために設けられ
ている。また、LE01313〜1343は、後で説明されるように、受信器状
部指示器として設けられている。
従来のUART8250シリアルチップが、システムマネジャーへのシリアルイ
ンターフェースを実行するために用いられている。80188割り込みの一つは
、8250へ接続され、シリアルチャンネルが割り込み駆動されるようになって
いる。8250は、38.4にボーの速度まで動作可能である。
モデムのハンドシェイキング信号も使用可能である(RTS、DTR他)。シス
テムマネジャーのマルチプレクサ−は、必要に応じて、これらの信号を利用した
り、無視したりする。受信器は、既知の電話プロセッサーボードと同様に、DT
Eとして構成される。
フロントパネルは、キーボード860、LCDディスプレー850及びLEDバ
ンク1390を含む。キーバッド860は、数値キー0〜9及びヘルプ、次ペー
ジ、次行、入力、クリヤー及びメニューといった機能キーを含む16のキーを持
つキーバッドが最も便利である。キーボード/指示部は、スイッチなしのシステ
ム構成、重要なエラー表示、局部的なビルトインテストへのアクセス及び故障診
断ルーチンの備えを有する。LEDバンク139oは説明されるように種々の状
態表示をする。
20文字4行のLCDt1示部は、二つの記憶ポートよりアクセスされる。更に
説明されるように、ビューイング角度はキーボードにより変更可能である。七示
部データは、一つのボートにロードされ、ストローブコマンドは、第二のボート
にロードされる。指示部のストローブは、相対的に遅い(1w+)。
キーが押されると、割り込みが188に発生する。符号化キーデータは、4ビツ
トレージスターを読むことで認識できる。このレジスターがアクセスされると、
割り込みがクリヤーされる。キーバッド論理回路は、デバウンス遅延の終了まで
他の割り込みの発生を防止するデバウンス回路を含む。
コントローラーモジュールは、また、RF−IVPVプロセッサーへ電力を分配
する役割を有する。コントローラーモジュールは、必要に応じ、各回路要素への
電力のスイッチオンオフする。このボードとRF受信器または合成器を接続する
各ケーブルは、+12ボルト4ライン、−12ボルト3ライン、+5ボルト3ラ
イン、アースアイソ6ラインを必要に応じて含む。
RF−IPPMPP上ッサーの動作
図14を参照して、各スクリーンを幾分詳しく説明する。メインメニュースクリ
ーン1401はLCDスクリーンのツリーのルーツである。全てのスクリーンは
、このレベルから開始する。このスクリーンは、四つのサブメニューを有す:モ
ニター、設定、構成及びBERTである。サブメニューの一つに進むには、キー
バッド860の次行キーを用いて、カーソルを希望サブメニューに動かし、入カ
キ−を押す。
モニターメニューサブメニュー1410により、全てのモニタースクリーンにア
クセス可能である。モニタースクリーンを見るためには、次行キーの動作により
、カーソルを希望スクリーンに動かし、次行キーを押す。
一覧メニューサブメニュー1411は、現在のコールバックの一覧を示す。
“バファ−”は、システムマネジャーへの転送を待っているバファー中のメツセ
ージの数のカウントである。°転送終了”は、システムマネジャーへ既に転送さ
れたメツセージの数である。“固有”は、RF−rPPVPP上ッサーによって
受信された固有メツセージの数である。コールバック期間中、個別のポーリング
がない場合、バファー十転送終了=固有となる。
スクリーンの右側は、タイマーである。コールバックがアクティブなら、タイマ
ーは、コールバンクが開始(グループの)してからの時間を反映する。タイマー
は、コールバックの終了時でなく開始時にリセットされるので、タイマーは、最
後のコールバックが終了した後も動作を継続する。
周波数スクリーン1412により、ユーザーは、RF−IPPVPP上ッサーの
現在6周波数設定を見ること力呵能である。周波数は、各受信器A−Dに付きみ
ることができる。周波数は、このスクリーンからは変更できない。周波数を変更
するためには、適当な設定スクリーンかシステムマネジャーが使用される。
固有総数スクリーン1413は、このコールバック中に受信されたメツセージの
数(冗長な復製は除く)を表示する。これらの数は、−受信器当たりで集計され
る。
複製総数スクリーン1414は、冗長な複製を含むカウントを表示する。メツセ
ージが受信され、エラーがないかチェックされると、受信器の複製総数が増分さ
れる。このスクリーンは、このコールバック期間中受信されたメツセージ(複製
を含む)を表示する。これら数は、−受信器当たりで集計される。
アクティビティ−スクリーン1415は、受信器当たりのアクティビティ−の量
を示す。この数は、受信器が実際にメツセージを受信している時間量と遊びの時
間量とから導かれる。ある一つにチャンネルが、その他のチャンネルより常に低
い場合は、その周波数に雑音があるという記かもしれない。そのような場合、低
いアクティビティ−に代わる他の周波数を選択するのが適当である。
モニターSSAスクリーン1416により、ユーザーは、STTからの校正応答
をモニターできる。STTのアドレスは、指示部の上部に表示される。次行は、
STTによって送信された最新レベルとRF−T PPVプロセッサーの信号強
度測定結果を示す。最後の行は、RFIPが決定したレベルを含み、STTの最
適な送信レベルである。送信レベルは、16進数(即ち、0. 1. 2. 3
. 4゜5、 6. 7. 8. 9. A、B、C,D、E、F)で表される
。もし、このバイトの上側ニブルが、4(即ち、40.41.42他)であれば
、それはSTTからの最新の応答が単一転送であることを示す。もし、このバイ
トの上側ニブルが8(即ち、80.81他)なら、転送は請求められていない校
正転送応答(MTCARTまたはP I CART) である。RF−TPPV
プoセブサーは、校正応答を測定し、測定電圧を表示し、この測定結果が最適レ
ンジ(高、OK、低)かどうかを示す。
モニターR3S+1417は、各受信器で受信された送信レベルをモニターする
ためのものである。各メツセージが受信されると、受信信号強度指示器で測定さ
れる。−これらのレベルは、コールバック期間中全メツセージに関して平均され
る。このスクリーンは、各受信器で受信された平均レベルを表示する。更に、高
。
OK、低が各受信器に与えられる。このスクリーンは、チャンネルの品質をモニ
ターする方法を提供する。常に高または低を表示するチャンネルは、問題を有す
。
設定メニュースクリーン1420は、パラメーターの設定アクティビティ−に関
する。このサブメニューより下のメニューにより、ユーザーは、RF−TPPV
PP上ッサーの種々のパラメーターを見たり、変えたりできる。現在のパラメー
ターは、パスワードなしに見ることができる。どのパラメーターを変更するにも
、パスワードが入力されねばならない。スクリーンの選択には、次行キーを希望
スクリーンまで動かして、入カキ−を押す。
パスワードスクリーン1421は、パスワードを入力するのに使用される。設定
されたパスワードは、このスクリーンで入力され入カキ−で確認される。有効な
パスワードは、“OK”に変わる。パスワードがアクティブであるかぎり、設定
スクリーンのパラメーターは、変更可能である。“X”分が、キーを押さずに経
過すると(Xは、ロック時間)、パスワードは終了してしまう。パスワードが終
了した後、設定スクリーンのパラメーターは、変更できない。パスワードがアク
ティブの間に、0が入力されると、パスワードは直ちに終了する。
ソフトウェア−パージタンスクリーン1422は、図13の五つのプロセッサー
の各々に付き稼動しているソフトウェア−のバージョンを表示する。
二つの周波数スクリーン1423.1424があり、それぞれが各カテゴリーを
示す。表示は、モニターグループの周波数スクリーンに類似する。周波数を変更
するためには、カーソルは、変更する周波数上に置かれ、新規周波数を入力する
。周波数は、入カキ−が押された時、有効となる。小数点は、自動的に挿入され
る。0の周波数が入力されると、受信器は、SSA周波数を使用する。レンジ外
の周波数が入力されると(例えば、118より低いまたは17.7MII+より
高い)、受信器は、禁止状態になる。
周波数の上記組は、現在のカテゴリー人力によって決定される。アクティブカテ
ゴリーを変更するためには、カーソルを現在のカテゴリーに置き、カテゴリー1
またはカテゴリー2を入力し、入カキ−を押す。1または2以外の入力は、RV
−1’PPVプロセツサーの全受信器を禁止状態にする。
設定R55Iスクリーン1425は、R85Iパラメーターを設定するためのも
のである。RF−IPPVPP上ッサーによって受信された全てのメツセージに
関して、信号強度評価が受信信号強度指示器によってなされる。R35Iのいく
つかのパラメーターは、ユーザーによって設定可能である。遅延の入力は、メツ
セージの開始から測定の開始までの時間量である。測定は、平均されるサンプル
の数を含む。サンプルの量は、測定入力で設定可能である。高、低の入力により
、ユーザーは、OKのレンジを調整できる。これらの入力により、サンプルがR
F−■PPVPP上ッサーによってOKとマークされない点を設定する。
設定SSAスクリーン1426は、SSAパラメーターを設定するためのもので
ある。STTが校正を実行すると、一連の正確な測定が、信号に関して、信号強
度分析器によってなされる。これらは四つのパラメーターであり、ユーザーによ
り設定可能である。校正は通常コールバックとは異なった周波数でなされる。
SSA設定スクリーンは、校正のための周波数を設定する。とられるサンプルの
数と、サンプリングの開始までの遅延とは、測定及び遅延入力により設定可能で
ある。これらの入力の両方とも400w5の倍数(即ち、1=400ws、2−
800口+、3=1. 2m+他)である。校正測定期間中は、STTは、1を
連続的に送信する。校正信号は測定にエラーを発生させるかもしれないので1の
いくつかは欠落しているかもしれない。RF−IPPVPP上ッサーは、このス
クリーンの許可フィールドで示されているよりも多くのビットを失った信号は、
排除する。2考までに、カウント項目は、最新の校正にて失ったビット数である
。
その他スクリーン1427はLCD指示部角度、LCD時間及びロック時間の調
整のためのものである。このスクリーンの最初の入力項目は、LCD指示部を設
定する。指示部の最適ビューイング角は、カーソルをLCDC入角項目に置いて
、数値キーを押して、調整する。指示部は、可能な設定(高、中間、低)をスク
ロールするが、入カキ−が押されるまで、有効とはならない。ビューイング角は
、EEFROMにセーブされ、アナログ信号に変換され、標準LCD表示回路へ
の入力とされる。
LCD指示部は、バックライトのエレクトロルミネセンス素子を含む。キーをあ
る期間押さないでおくと、指示部は、消えてしまう。バックライトが消えるまで
の時間(0から9分)はLCD時間入力項目で設定可能である。時間を変更する
ためには、数値(0から9)を入力する。ユーザーがRF−IPPVPP上ッサ
ーの設定を変更する時は、システムマネジャーは、どのパラメーターも変えない
ようにロックされる。RF−T PPVプロセッサーのオペレーターがプロセッ
サーをこのモードにしたままにすると、システムマネジャーは、どのパラメータ
ーも変更できなくなる。これを避けるため、ロックアウトモードは、ロック時間
によって指定された時間中のみアクティブとなる。このパラメーターは、ロック
時間(1〜9分)を、この期間RF−IPPVプロセッサーはロック、入力する
ことによって、変更可能である。
校正メニュースクリーン1430により、RF−TPPVPP上ッサーの校正ス
クリーンにアクセスできる。パスワードは、校正値をかえる場合、入力されなけ
ればならない。スクリーンは、校正すべき装置に分割される。
日付/パスワードメニュースクリーン1431は、校正プロセスを開始するのに
使用される。ユーザーは、校正パスワードを入力しなければならない。このパス
ワードは、通常、設定パスワードとは異なる。パスワードは、キーを押すことな
く ”X“分が経過するまで、有効である。ここで“X”はロック時間である。
パスワードの有効な時間を直ちに停止したい場合、パスワード0を入力する。
パスワード入力した後、次行キーはカーソルを日付に移動する。校正がなされた
日付(月/日)が入力される。校正が実行される周波数も入力される。
EEPROM状態スクリーン1432は、ユーザーにEEPROM状聾に関する
情報を提供する。もし、EEPROMチェックサムテストが不良の場合、EEF
ROMは初期化されなければならない。このスクリーンは、初期化の状態に関す
る情報を与える。校正パスワードを変更するためには、ユーザーは、単に新しい
パスワードをタイプ(数値キーのみ)、入カキ−を押す。次にユーザーがRF−
IPPVPP上ッサーを校正するとき、この新しいパスワードか必要となる。こ
のスクリーンは、日f′t/パスワードスクリーンからのみ、入カキ−を押して
、入ることができる。
校正SSAスクリーン1433は、信号強度分析器を校正する場合に、使用され
る。f−ザーは、°セット°画面で示されるレベルのRF大入力信号を与えなけ
ればならない。例えば、°セット“が−3dBの時、ユーザーは定格レベルより
−3dB低い信号を与えなければならない。
“値゛画面は、RF−TPPVPP上ッサーがSSAで測定したレベルを示す。
ユーザーが現在の入力レベルで満足している場合は、測定値は、入カキ−を押し
て記憶される。入力が押されると、セット点が次の測定すべきレベルにかわる。
−3dB、定格、+3dB点に対して記憶された値は、スクリーンの右側に示さ
れる。
SSA校正は、三つの点全てがセットされたとき、完了する。
校正R35T (A)(B)(C)(D)スクリーン1434a−dは、校正に
使用される。各受信器は、受信信号強度分析器を有する。各受信器は、個別に校
正されるが、方法は四つのR35Iにとってすべて同じ。ユーザーは、°セット
”画面で示されるレベルのRF大入力信号を与えなければならない。例えば、“
セット”が−3dBの時、ユーザーは定格レベルより−3dB低い信号を与えな
ければならない。
“値°画面は、RF−IPPVPP上ッサーがSSAで測定したレベルを示す。
ユーザーが現在の入力レベルで満足している場合は、測定値は、記憶される。入
力が押されると、セット点が次の測定すべきレベルにかわる。最後の三つの点の
ために記憶された値は、スクリーンの右側に示される。R35I校正は、三つの
点全てがセットされたとき、完了する。
“セット”R35Iスクリーン1435a−dは、全11の点に関してR35I
検出出力電圧を与える。
BERTメニュー1440は、ビット誤り率テストに使用される。このメニュー
により、RF−I PPVプロセッサーのビット誤り率テストモードにアクセス
できる。
パスワードスクリーン1411はパスワード入力に使用される。設定用のパスワ
ードがBERTにも使用されるのが好ましいが、代替の実施例として、第三のパ
スワードを使用してもよい。設定パスワードは、使用周波数を変更したり、テス
トを開始したりするために、入力される。BERTテストの結果を見るためには
、パスワードは必要ない。
周波dスクリーン1442により、カテゴリー1の周波数を(/クスワードカく
入力されていれば)見たり、変更したりできる。
BERT良奸総計スクリーン1443は、BERTテスト結果を表にして表示す
る。各ビット誤り率テストメツセージが受信されると、復号され、エラーがない
かチェックされる。メツセージが正しければ、メツセージを受信したチャンネル
の総計が、増分される。このスクリーンは、四つの受信器の各々の総計を表示す
る。これらの数は、テスト開始時にリセットされる。
BE’RTミス総計スクリーン1444は、失ったBERTメツセージを表1こ
して表示する。全テストメツセージは、逐次送信される。受信器がメツセージ#
1を、複合し、次に#3を複合すると、メツセージ#2は、失ったに違いな(1
゜失った総計は、各失ったメツセージ毎に増分される。このスクリーンは、四つ
の受信器の各々につき失ったメツセージの総計を表示している。これらの数は、
テスト開始時にリセットされる。
BERTクロス総計スクリーン1445は、受信器間でクロスしたメツセージを
表にして表示する。受信器Aが受信器B、CまたはDに送られたメツセージを復
号すると、それはクロスしたメツセージとして記録される。このスクリーンは、
四つの受信器の各々につきクロスしたメツセージの総計を表示する。これらの数
は、テスト開始時に、リセットされる。
BERTアクティビティ−1446は、アクティビティ−スクリーン1415と
同様に、各チャンネルのBERTアクティビティ−をパーセントで表示する。
BERT R35Tスクリーン1447は、R35T結果を示す。R35T測定
は、各テストメツセージが受信されると実行される。このスクリーンは、受信器
毎に測定した平均レベルを表示する。更に、高、OK、低の表示が測定レベルに
与えられる。この平均は、テスト開始時にリセットされる。
RF−IPPVPP上ッサーは、二つの異なったノクスワードを用いている。一
つのパスワードは、設定情報用で、第二の/<スワードは、校正用である。これ
らのパスワードは、重要なパラメーターをユーザー不注意に変更することがな(
1ように、異なった値に設定すべきである。パスワードが入力された後、キーを
押さない場合、“X°分だけパスワードは有効である。ここで“X−は、ロック
時間である。パスワードは、パスワード画面が“OK−となっているかぎり有効
である。もし、ユーザーが、パスワードが有効な時間を直ちに終了させたい場合
、適当なパスワードスクリーンかえり、0のパスワードをいれる。
コントローラーボードのLED
状態モニターのために、RF−IPPVPP上ッサーのフロントに12のLED
が備わっている。各受信器当たり二つ、総計8のLED、1313−1343が
、四つの受信器の状態を示している。更に、四つのLEDのバンク1390が設
けられている。二つのLEDは、シリアルポート上のアクティビティ−をモニタ
ーする。一つのLEDは、バファーの状態を示し、最後のLEDは、電源の状態
を示す。これら四つのLEDはラッチによってバスシステムへ接続されているL
EDバンク1390である。
チャンネルにデータが受信されると、そのチャンネルの上部LEDがグリーン点
滅する。各チャンネルの下部LEDは、チャンネルがイネーブルならグリーンと
なり、チャンネルがデスエーブルなら、赤となる。システムマネジャーまたはフ
ロントパネルへ無効な周波数を入力すると、チャンネルをデスエーブルとする。
通常、全チャンネルは、イネーブルである。
受信器の一つがセルフテストで不良となるような希な状況は、そのチャンネルの
上部LEDは、連続的に赤に点灯し、下部LEDは、赤に点滅する。
TXD及びRXDとマーフサれた二つのLEDは、RF−IPPVブo−t=7
サーとシステムマネジャーを接続するシルアルボート上のアクティビティ−を示
す。
RFプロセッサーからシステムマネジャーへデータが送信されると、TXDライ
トが点滅する。逆に、RFプロセッサーによってデータがシステムマネジャーか
ら受信されると、RXDライトが点滅する。
バファーとマークされているL E Dは、RFプロセッサーとシステムマネジ
ャーの間のバファーの状態を示している。もし、このLEDがオフなら、システ
ムマネジャーへのこのバファー内のデータは、存在しない。もし、このLEDが
グリーンなら、バファーは、半分以下が占められている。バファーが、半分以上
占められると、LEDは、連続グリーン点灯からグリーン点滅に変わる。バファ
ーが完全に充満状態となると、LEDは、赤の点滅となる。通常の状態で、バフ
ア−がそiような状態になることはない。
電源とマークされているI、EDがグリーンのとき、電源はオンである。電源を
いれると、このLEDは一時的に赤となり、そしてグリーンに変わる。RFプロ
セッサーが回復不能の状態に陥ると、このLEDが、RFプロセッサーが再スタ
ートする間は、一時的に赤となる。
システムマネジャー校正コントローラーRF−TPPVPP上ッサーと共に、シ
ステムマネジャーRF−IPPM校正コントローラープログラムは、セットトッ
プターミナルに接続されたRF−I PPMモジュール送信器を校正する責任が
ある。校正プロセスは、セットトップからRFプロセッサーへ送信されているデ
ータが適切なレベルであることを確実にする。更に、自動的且つ定期的にシステ
ムの全ターミナルを校正することで、RF−IPPVPP上ッサーでの自動利得
制御の必要性を不要とする。校正コントローラーは校正シーケンスの期間、RF
−IPPVモジュールのコマンドの流れを制御し、モジュールから受信した応答
に基づき、その校正状態を決定する。校正状態を以下に説明する。
RF−T PPVモジュールの校正状態は、五つの可能な値を有する。これらを
、以下にリストアツブする。
未校正 −ターミナルがシステムに置かれたときの初期状態校正必要−ターミナ
ルからの応答、再校正が必要であることを示す。
校正失敗−校正が試行されたが、ターミナル応答するも、適当な送信レベルは決
定できなかった。
応答なし−校正が試行されたが、ターミナルから応答得られなかった。
校正完了−校正が試行され、成功した。
ターミナル/モジュールが、初めてシステムに配置されたとき、その校正状態は
、“校正必要”である。セットトップを校正する要求がなされると、ターミナル
/モジュールからの応答によって、状態は、システムマネジャーメモリーにて“
校正完了”、“応答なし”、°校正失敗“と変化し、もしデータ収集中(即ち、
RF自動応答)なら、ターミナルの送信レベルは、許容レンジ内におさまらず、
校正状態は、“校正必要”とセットされる。
校正要求は、二つのソースから校正コントローラーへ送られる。第一は、セット
トップ自身である。未校正のセットトップターミナルに、初めて電源が投入され
ると(PICARTはイネーブル)、それは、RFプロセッサーを通じて、シス
テムマネジャーの校正コントローラーへ校正要求を送る。校正コントローラーは
、この要求を受け付けて、校正シーケンスを開始する。
未校正のセットトップターミナルは、また、特定のフロントパネルキーシーケン
スが実行されたとき、校正要求を送る。適当なキーシーケンスを押した後(Mr
CARTはイネーブル)、セットトップターミナルは、RFプロセッサーを経
由して校正コントローラーへ校正要求を送信する。校正コントローラーは、校正
シーケンスを起動する。
校正ソースの第二のソースは、システムマネジャー及びホストピリングコンピュ
ーターユーザーである。セットトップが、ホストピリングコンピューターを通じ
て、追加されたとき、校正要求が、校正コントローラーへ送られる。校正コント
ローラーは、この要求を受け付けて、待ち行列へ配置し、処理する時間ができる
までこの要求はそこにとどまる。
最後に、校正要求は、システムマネジャーIPPVスクリーンから機能キー人力
を押すことで送られる。校正コントローラーは、この要求を受け付けて、待ち行
列に配置する。
セットトップターミナルからの校正要求は、高い優先度を持つと見なされ、シス
テムマネジャーやホストピリングコンピューターユーザーからの要求以前に処理
される。
次のステップは、成功した校正プロセス中に発生したイベントのシーケンスを説
明している。このシーケンスは、校正コントローラーから見た場合で、他のとこ
ろで説明されているRF−IPPVモジュールまたはRFプロセッサーの詳細な
機能説明ではないということは留!される必要がある。
a−校正コントローラーは、セットトップターミナルから優先校正要求を受信す
るか、待ち行列からのユーザー校正要求を受け付ける。
b1校正コントローラーは、要求校正が実行されたかどうか確認する。それは、
コマン1を送り、セットトップターミナルへステップ校正シーケンスを開始する
ように命令する。
c、RFプロセッサーは、ステップ校正シーケンスに基づき、適切な送信レベル
を決定する。
d8校正コントローラーは、RFプロセッサーから最適なレベルを受信し、セッ
トトップターミナルへ単一校正メツセージをそのレベルで送信するように命令す
る。
e、RFプロセッサーは、送信レベルが限界内(’OK’ )かどうかを決定す
るため受信校正メツセージを評価する。
f8校正コントローラーは、RFプロセッサーから °OK’ に指示を受信し
、セットトップターミナルへ、最適なレベルで単一の校正メツセージを送信し、
従来の送信のために記憶するように命令する。
g、セットトップターミナルは、指定された最適送信レベルを記憶し、そのレベ
ルで単一の校正メツセージを送信する。
h、RFプロセッサーは、再度、校正メツセージを評価し、 °OK′ 指示を
校正コントローラーへ送る。
1、校正コントローラーは、 °OK° 指示を受信し、校正状態を゛校正完了
。
へ更新する。
」9校正コントローラーは、次の校正要求を処理する。
次のセクションにて説明される項目を以下に示す。
1)モジュール校正手順−全体システム2)STT起動の校正手順
3)RF−IPPV校正指示
校正を説明する前に、図3に示されるように、RF−IPPVシステムのブロッ
ク図を再度検討する。ターミナル/モジュールは、自身のプロセッサーを有して
、システムのトランズアクシヨンを処理し、r ppv購入及びイベント記憶を
可能にし、ビューイング統計を記録し、データをヘッドエンドに戻すため送信器
を操作している。ヘッドエンドのRFプロセッサーは、RF−IPPV送信を復
号し、その情報をシステムマネジャーへ送っている。RFプロセッサーは、従来
技術でし−られる、電話プロセッサーに類似している。RFプロセッサーは、し
かし、更にモジュールの校正に使用される受信信号レベルを測定する。好ましい
受信信号レベルは、+12+fB*Vである。
RF−IPPVシステムを扱うアウトバンド及びインバンドは、電話ラインのデ
ータリターンとは異なり、自動応答パラメーター、校正パラメーター、周波数及
びレベルパラメーター、RF−TPPMPP−プ番号、RF−IPPVPP−イ
ンク統計、RF−IPPVアクルジ応答、及び、既に多少詳しく論じられたメモ
リーダンプトランズアクシランを含む。
システムは、各カテゴリーで四つの周波数を持つ、送信周波数の二つのカテゴリ
ー(または組)を有し、その各々は、ケーブルオペレーターによって、一つの組
は日中の送信に使用し、もう一つの組は夜間使用するというように利用可能であ
る。ケーブルシステムの雑音は、温度及び時間で変動し、システムは、システム
及び環境の変化に対して容易に変化できるように設計されているので、これら二
つのカテゴリーの周波数は選択できる。カテゴリー当たり四つの周波数は、送信
の衝突の確率を低減することによって、データリターン率を増加するように、選
択される。更に、四つの周波数を選択することによって、四つの周波敷金てに対
す雑音干渉の可能性を低減している。これら八つの周波数は、はじめに、スペク
トル分析器により決定され、図2のようなグラフが得られる。示されたRFプロ
セッサーは、四つの周波数に対して四つの受信器を有しているが、チャンネル周
波数をより少なく選択しようと、より多く選択しようと、それは本発明の原理の
範囲内である。システムは、モジュール校正が実行されている時、四つのRFプ
ロセッサー受信器の一つが校正に使用されるように、設計されている。この受信
器は、モジュール校正が実行されていない時は、データリターンに使用される。
校正周波数は、どの指定周波数でもよい。この周波数は、二つのカテゴリーの四
つのデータ搬送波とは独立に選択されるからである。
システムオペレータ起動の校正
この説明のため、校正は、ターミナル/モジュールでなくシステムマネジャーか
ら起動されたとする。後者はこの次に説明される。システムマネジャーは、RF
−IPPVモジュールに関するいくつかの情報を記憶する。システムマネジャー
+i、RF−r ppvモジュールにつながる特定のターミナルの記憶を保持す
る。更に、記憶されるのは、二つの校正状態ビットであり、これらは、モジュー
ルがa)校正を必要とする、b)校正に応答するも、校正できなかった、C)校
正要求に応答しなかった、かまたはd)モジュール適切に校正されたである。以
下は、ステップ毎の校正動作である。
1)システムオペレーターは、ある特定のターミナルの校正状態をチェックする
か、RF−IPPVモジュール送信器を校正したい全てのターミナル(上記のa
、b、かCの状態を示す校正ビットを有すモジュール)の印刷を要求する。シス
テムマネジャーは、ファーストインファーストアウトかまたは他のアルゴリズム
に従ってどのモジュールを自動的に校正するかを決定する。
2)システムオペレーターは、特定のターミナル/モジュール送信器の校正を開
始する。システムマネジャーは、自動的に校正周波数を選択する。校正送信時間
が、システムマネジャーに於いて、例えば50ミリ秒と決定される。この送信器
は、システムマネジャーの“バックドアー”を通してのみ変更できる。校正周波
数が選択されると、変更の必要はないかも知れない:しかし、システムは、周期
的に自動的に、必要に応じて、校正周波数を変更する柔軟性を有す。システムマ
ネジャーは、衝突の回避のために、一度に一つのターミナル/モジュール校正を
行う。
3〕システムマネジヤーは、ATXとヘッドエンドへ校正パラメーター起動トラ
ンズアクシタンを送る。
4)ATX及びヘッドエンドコントローラーは、ケーブルシステムを通じて、指
定された校正パラメータートランズアクンヨンのみ送る。
5)ターミナルプロセッサーは、このトランズアクンジンに含まれるアドレスが
ターミナル/モジュールアドレスと一致する場合、このトランズアクションをR
F−■PPVモジュールターミナルに送る。
6)RF−IPPvモジュールは、校正応答を開始する。モジュールは、指定送
信器の期間、送信レベル0にて送信を開始する。モジュールは、次に、1ステツ
プおきに、ステップ進行し、最大14のレベルまで、計8送信を行う。送信器は
、各送信の間に約220ミリ秒、オフとなる。
7)RFプロセッサーは、モジュール校正送信を受信し、電力レベルを測定する
。プロセッサーは、最適レベルの境界値をメモリーに保持している。これら境界
値は、プロセッサーの校正時に決定される。システムは、+ 12 dBmVと
なっている。プロセッサーは、その送信レベルが最適が決定する。送信されたレ
ベルが低すぎると、低いレベルは、OKレベルが受信されるまで、廃棄される。
プロセッサーは、必要なら二つのレベルを内挿する。例として、モジュールレベ
ル10が最適とする。校正送信の期間は、予め決定された値に、例えば、50E
り秒に、固定されているので、RFプロセッサーは、受信メツセージのタイミン
グをチェックして失ったステップがあるかどうか、決定可能である。
8)プロセッサーは、システムマネジャーへ、モジュールが応答し、レベル10
が許容できるものであることを知らせる。
9)システムマネジャーは、ATX及びヘッドエンドコントローラー、またはい
ずれかへ、校正パラメーターを送り、レベル1oが校正メツセージを送るべきレ
ベルであることを示す。
10)ATX及びヘッドエンドコントローラーまたはいずれかは、ケーブルシス
テム中を通じ、指定校正バラメータートラングアクシ5ンを送る。
11)このトランズアクシッンは、アドレスが一致すれば、モジュールに送られ
る。今度は、モジュールは、指定送信器の間、レベル10(八つの可能なレベル
の全レベルではない)でのみ送信する。このメツセージは、それが単一校正メツ
セージであることを示す指示を含む。
12)RFプロセッサーは、再度、受信した送信レベルを測定し、それがまだ許
容できるかどうか決定する。
13)レベルが許容できるとすると、RFプロセッサーは、受信したレベルが許
容されたことをシステムマネジャーに通知する。
14)システムマネジャーは、校正レベルとしてレベル1oで、ATX及びヘッ
ドエンドコントローラーまたはいずれかへ校正パラメーターを送り、モジュール
へそのNVMにてこのレベルを記憶するように要求する。システムマネジャーは
、単一の校正メツセージそのレベルで、最終時間に要求する。
15)ATX及びヘッドエンドコントローラーは、ケーブルシステムを通じ、校
正パラー〆一タートランズアクシラを送る。
16)このトランズアクンヨンは、モジュールへ送られる。モジュールは、八つ
全てに(二つのカテゴリーが四つの周波数)レベル10の送信周波数レベルを記
憶する。校正チャンネルから他の七チャンネルのレベルは、ダウンロードされた
スロープ/ティルトチャンネル特性から便利にも得られ、この特性は、特定の指
定されたセットトップターミナルからの送信により予め決定される。このモジュ
ールは、校正される校正ビットをNVMヘセットする。このモジューノしは、最
終の単一校正メツセージを送る。RF−IPPVPP上ッサーが、メツセージを
有効とすると、システムマネジャーは、ターミナルの状態を校正完了にかえる。
以上述べたように、これは通常の校正手順である。校正レベルトランズアクンヨ
ンに対する応答は、通常、“高、低及びOK”だが、例えば、ステップ7でタイ
ミングエラーが検出されると、第四の可能性として、“不明”がある。校正手順
で起こり得る通常処理とは違った偏差がある。
1)モジュールが、校正手順を起動するためのシステムマネジャーの要求に応答
しないとする。システムマネジャーは、モジュールから応答がなければ、可変期
間内にタイムアウトとなる。システムマネジャーは、校正起動手順を計3回まで
送る。更に応答がない場合、システムマネジャーは、そのモジュールは校正に応
答しなかったとして記憶する。
2)モジュールが校正起動トランズアクションに応答したが、受信レベルが許容
できないとする。RFプロセッサーは、システムマネジャーに、モジュールは応
答したが、レベルが許容できなかったと通知する。システムマネジャーは、校正
起動手順を計3回まで送る。〜全受信レベルが許容できなければ、システムマネ
ジャーは、モジュールは校正に対し応答したが、校正は不成功だったと記憶する
。
3)RFプロセッサーが、モジュールから許容レベルを受信したとする。システ
ムマネシャーは、モジュールが許容レベルに於いてのみ送信するように要求した
。今度は、プロセッサーは、モジュールから許容レベルの校正信号を受信しなか
ったか、または、RFプロセッサーが、校正信号を受信したが、そのレベルが許
容できなかった。この場合、システムマネジャーは、モジュールが許容レベルで
、計3回まで送信することを要求する。それでもプロセッサーが許容レベルを受
信しな−い場合、システムマネジャーは、モジュールは、校正に応答したが、ま
だ校正を必要とし、他の8ステツプの校正を試行すると記憶する。
ターミナル/モジュール起動の校正手順を次に説明する。校正手順は以上のべて
きたものと、手順が起動される方法を除いては、同じである。システムオペレー
ターが校正するターミナル/モジュールを選択するのではなく、ターミナル/モ
ジュールが、RFプロセッサーに校正メツセージ要求を送る。RFプロセッサー
は、ターミナルが、メツセージに含まれる指示から校正手順を起動していると決
定できる。プロセッサーがこのメツセージを受信すると、これは、上述のように
、校正手順を開始するシステムマネジャーへ送られる。
ターミナルから校正を起動するために利用できる少なくとも二つの方法がある。
ターミナルは、電源を投入時に校正を起動するか、または、保守要員によって、
例えば、正しいキーンーケンスがキーによって入力されると、校正を起動する。
ターミナル状態がまだ未校正とすると、ターミナルが電源投入時とマニアル起動
の校正の間で、使用できる校正状態ビットがNVMに存在する。
モジュール校正ビットがモジュールが校正を必要とすることを示していて、電源
投入による校正起動ビットがイネーブルにあると、ターミナルは、ターミナルが
電源投入されると、ターミナルは、RFプロセッサーにデータ転送を開始し、校
正を要求する。モジュールは、予め設定された、NMV中に記憶されたデフオー
ルドレベル(好ましくは、相対的に高レベルで)送信する。モジュールは、また
、はじめの3分間は、カテゴリー1の四つの全ての周波数でランダムに送信する
。ターミナルがヘッドエンドより校正バラメータートランズアクションを受信し
ない場合は、モジュールは、次の3分間は、カテゴリー2の四つの全ての周波数
でランダムに送信する。ターミナルがヘッドエンドよりまだ校正パラメータート
ランズアクンランを受信しない場合は、モジュールは、ターミナル/モジュール
の電源が切られ、再度投入されるまで、校正の要求をすることを停止する。モジ
ュールは、モジュールが校正されるまでは、または、ターミナルが、電源投入に
よる起動を禁止するためのトランズアクションを受信するまでは、各電源投入毎
に校正を要求する。電源投入による校正の起動を禁止するトランズアクンヨンは
、システムマネジャー゛バックドアー”によってのみアクセス可能である。
一方、−キーシーケンス起動による校正が、イネーブルされると、ターミナル/
モジュールは、適当なキーシーケンスがターミナルキーで押されると、RFプロ
セッサーにデータを送りはじめ、校正を要求する。この方法がイネーブルされて
いるtaす、たとえモジュールが校正されていても、ターミナルからの校正が要
求できる。校正を起動するため、装備要員は、予め設定されたキーシーケンスを
入力し、更にほかのキー人力も必要である。この特別なキーシーケンスが実行さ
れると、モジュールは、プロセッサーにデータを送り、電源投入起動の校正で説
明された方法と同様に校正されることを要求する。ヘッドエンドよりキーシーケ
ンス起動の校正ビットが禁止されるまで、モジュールは、この特別なキーシーケ
ンスが押される度に、校正を起動する。キーシーケンス起動の校正は、システム
オペレーターによって禁止可能である。モジュール送信器が一度校正されると、
キーシーケンス起動の校正は、そのターミナルに関して禁止してもよい。これに
より、加入者がモジュールを誤って校正することがなくなる。ターミナルが、他
の家などへの移動のため、システムからその接続を取り外す場合、キーシーケン
ス起動の校正は、再びイネーブルされなければならない。
校正を起動する二つの方法は、異なった装備条件のために準備されている。加入
者が、ケーブル会社よりターミナルを自分で受け取る場合は、ターミナルは、電
源投入起動の校正を使用する。顧客にとりキーシーケンスを理解することはたぶ
ん適当ではない。加入者の家庭で、ケーブル会社の装備要員がターミナル/モジ
ュールを装備する場合は、たぶん彼はキーシーケンス起動校正を使用するであろ
う。電源投入起動による校正を彼が使用しない理由は、設定の問題がある。ター
ミナルが、切り放されると、システムマネジャーは、モジュール校正状態をクリ
ヤーするためのトランズアクンミンを送る。これにより、ターミナルが次の電源
の投入の操作を行うと、ターミナルは、電源投入校正を開始する。もし、このシ
ーケンスを、ターミナルが一つの家庭から次の家庭へ移動することができるよう
になる前にシステムヘッドエンドに返すことなく、行うと、モジュールは、校正
され校正状態は、校正完了となる。従って、ターミナルは、電源投入時の校正を
起動できなくなる。
ターミナル指示部のRF−TPPVモジュール校正の指示は、主に装備要員の便
宜を−っている。この指示の目的は、従来の故障の呼出をなくすことにある。
そのような指示の一例は、モジュールが校正されているかどうかを示す、モジュ
ールの内側にある特別のLEDを設けていることである。他の例は、特別なコー
ドを読むためのターミナルの故障診断を使用することである。
以上述べたように、校正メツセージは、代表的には、応答するセットトップター
ミナルのアドレス、送信されたレベル及びそのレベルの10.000H+トーン
を含む。これに代わって、ターミナルが、それによりRF−TPPVPP上ッサ
ーでビット誤り率の計算がされる、既知の疑似ランダムメツセージの送信を要求
されるようにしてもよい。この方法では、ビット誤り率(BER)は、テスト状
態で自動的に、データチャンネルに対してなされ、従って、特別なテスト装置も
不要であるし、装備要員が加入者の家庭を訪問する必要もなくなる。ビット誤り
率テストは、システムマネジャーによって起動され、RF−IPPMプロセッサ
ーtit示部上で、図4のメニュー1401のブランチ1440〜1447にあ
るような画面に表示される。更に、ビット誤り率の結果は、システムマネジャー
によって、データチャンネル周波数選択に利用できる。
以上説明した実施例は、本発明の好適な実施例である。他の実施例も当業者にと
っては自明であろう。本発明は、以上述べた実施例に限定されず、添付の請求の
範囲によってのみ限定される。
浄書(内容に変更なし)
図2
0 5 Io 15202530
尚洟枚(間t−1z)
浄書(内容に変更なし)
図12
特表千5−505913 (23)
膳壷l+1六11省?PL)
MONITOR5ETLjP
CALIBFIATION BEFrr浄書(内容に変更ない
要 約 書
ケーブルテレビジョンターミナル(315)からヘッドエンド(312)へ送信
されたデータを受信し処理するための、ケーブルテレビジランシステムのケーブ
ルテレビジ讐ン無線周波数データプロセッサー(322)は、リターンデータを
受信するための複数のデータ受信器(810〜813)と、受信信号強度の指標
をあたえるため、各受信器に結合されている検出器と、データプロセッサー(8
4Q)とを含む。データ受信器(810〜813)に応答するデータプロセッサ
ー(840)は、冗長なデータを除去し、データスルーブツトに関する統計を収
集すると共に、検出器に応答して、受信信号強度に関する統計を収集する。
データプロセッサー(840)は、必要に応じ、送信信号レベルの再校正または
データ送信チャンネルの適切な選択を起動するようにしてもよい。
手続補正書
平成ψ年lユ月ユf日込シ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.システムマネジャーを含むヘッドエンドと複数のテレビジョンターミナルと の間で、テレビジョンサービスが、フォワード方向に提供され、データがリバー ス方向に返される双方向ケーブルテレビジョンシステムに使用されるケーブルテ レビジョン無線周波数データプロセッサーであって、返されたデータを受信する ための複数のデータ受信器と、受信された信号のレベルの指示を提供するために 、前記データ受信器に接続された検出手段と、冗長なデータを除去るために前記 データ受信器に接続され、且つ受信された信号レベルに関するデータを収集のた めに前記検出手段に接続されているデータ処理手段とを含むことを特徴とするケ ーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 2.前記受信信号レベルデータを記憶するため、前記データ処理手段に接続され ているメモリーを更に含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のケーブル テレビジョン無線周波数データプロセッサー。 3.各データ受信器は、選択可能なデータチャンネル上で返されたデータを受信 し、前記データチャンネルは、前記データ処理手段に応答して選択されることを 特徴とする請求の範囲第1項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプ ロセッサー。 1.各選択されたチャンネルの前記受信信号レベルデータを記憶するため、前記 データ処理手段に接続されているメモリーを更に含むことを特徴とする請求の範 囲第3項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 5.前記複数のデータ受信器の校正チャンネル周波数受信器に結合されている信 号強度分析器と、前記校正チャンネル周波数受信器を含む前記複数のデータ受信 器の各々と結合している受信信号強度指示器とを更に含むことを特徴とする請求 の範囲第1項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 6.前記データ処理手段が更にデータスループットに関する統計データを収集す ることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数 データプロセッサー。 7.データ送信器の送信レベル校正を動作させる目的で、前記システムマネジャ ーに信号を送り、前記データ処理手段に応答する、信号手段を更に含むことを特 徴とする請求の範囲第1項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロ セッサー。 8.データ送信器の動作用データチャンネル周波数を選択する目的か、または、 前記データ送信器の送信レベル校正を動作させる目的で、前記システムマネジャ ーに信号を送り、前記データ処理手段に応答する、信号手段を更に含むことを特 徴とする請求の範囲第6項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロ セッサー。 9.前記データ処理手段に接続された、キーバット及び指示部を更に含み、前記 指示部は、前記キーバットの操作に応答して、受信された信号レベルデータを表 示することを特徴とする請求の範囲第2項に記載のケーブルテレビジョン無線周 波数データプロセッサー。 10.システムマネジャーを含むヘッドエンドと複数のテレビジョンターミナル との間で、テレビジョンサービスが、フォワード方向に提供され、データがリバ ース方向に返される双方向ケーブルテレビジョンシステムに使用されるケーブル テレビジョン無線周波数データプロセッサーであって、返されたデータを受信す るための複数のデータ受信器と、返されたデータをエラーに関して評価するデー タ評価手段を含むデータ処理手段と含み、前記データ処理手段は、冗長なデータ を除去し、データスループットに関する統計データを収集ためであることを特徴 とするケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 11.前記データスループット統計データを記憶するため、前記データ処理手段 に接続されているメモリーを更に含むことを特徴とする請求の範囲第10項に記 載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 12.各データ受信器は、選択可能なデータチャンネル上で返されたデータを受 信し、前記データチャンネルは、前記データ処理手段に応答して選択されること を特徴とする請求の範囲第10項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数デー タプロセッサー。 13.各選択されたチャンネルの前記データスループット統計データを記憶する ため、前記データ処理手段に接続されているメモリーを更に含むことを特徴とす る請求の範囲第12項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッ サー。 14.前記データ処理手段に接続された、キーバッド及び指示部を更に含み、前 記指示部は、前記キーバッドの操作に応答して、前記データスループット統計デ ータを表示することを特徴とする請求の範囲第11項に記載のケーブルテレビジ ョン無線周波数データプロセッサー。 15.前記指示部は、更に、前記キーバッドの操作に応答してパラメーター設定 データを表示することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のケーブルテレビ ジョン無線周波数データプロセッサー。 16.前記データスループット統計データは、特定のコールバック期間中に各受 信器の受信メッセージの数を含むことを特徴とする請求の範囲第10項に記載の ケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 17.前記データスループット統計データは、特定のテスト中に、各受信器でビ ット誤り率テストを合格したメッセージの数を含むことを特徴とする請求の範囲 第10項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 18.前記データスループット統計データは、特に、固有メッセージの数と、冗 長メッセージ及び固有メッセージを含むメッセージの総数とを含むことを特徴と する請求の範囲第16項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロセ ッサー。 19.前記データスループット統計データは、特に、ビット誤り率テストを合格 したメッセージの数と、欠落したメッセージの数と、一つの受信器に記録され、 本来他の受信器を目的としていたメッセージの数とを含むことを特徴とする請求 の範囲第17項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 20.システムマネジャーを含むヘッドエンドと複数のテレビジョンターミナル との間で、テレビジョンサービスが、フォワード方向に提供され、データがリバ ース方向に返される双方向ケーブルテレビジョンシステムに使用されるケーブル テレビジョン無線周波数データプロセッサーであって、返されたデータを受信す るための複数のデータ受信器と、前記システムマネジャーに対する通信インター フェースと、前記システムマネジャーに対する、前記通信インタフェースの出力 のため、前記返されたデータから冗長なデータを除去するため、前記データ受信 器へ接続されたデータ処理手段とを含むことを特徴とするケーブルテレビジョン 無線周波数データプロセッサー。 21.前記データ処理手段が更にデータスループットに関する統計データを収集 することを特徴とする請求の範囲第16項に記載のケーブルテレビジョン無線周 波数データプロセッサー。 22.前記データスループット統計データを記憶するため、前記データ処理手段 に接続されているメモリーを更に含むことを特徴とする請求の範囲第21項に記 載のケーブルテレビジョン無線周波数データプロセッサー。 23.前記データ処理手段に接続された、キーバット及び指示部を更に含み、前 記指示部は、前記キーバッドの操作に応答して、前記データスループット統計デ ータを表示することを特徴とする請求の範囲第22項に記載のケーブルテレビジ ョン無線周波数データプロセッサー。 24.各データ受信器は、選択可能なデータチャンネル上で返されたデータを受 信し、前記データチャンネルは、前記データ処理手段に応答して選択されること を特徴とする請求の範囲第20項に記載のケーブルテレビジョン無線周波数デー タプロセッサー。 25.前記データ受信器と前記システムマネジャーとの間のメッセージ転送のた めのパファーとして作用するバファーメモリーを更に含み、前記データ受信器は 、前記システムマネジャーに対するデータ転送速度とは器なった速度でデータを 受信することを特徴とする請求の範囲第20項に記載のケーブルテレビジョン無 線周波数データプロセッサー。 26.同じリモートターミナルからのランダムな時間で複数のチャンネルを通じ 受信したメッセージから冗長なメッセージを除去する方法であって、固有のター ミナル識別子を含む、特定のリモートターミナルからの第一メッセージを受信し 、前記第一メッセージを含むメッセージの待ち行列を形成し、予め設定されたコ ールバック期間中に前記特定のリモートターミナルから第二のメッセージを受信 し、前記第二のメッセージで送信された前記特定のリモートターミナルの前記固 有の識別子と、前記待ち行列中のメッセージと共に送信された前記固有のターミ ナル識別子とを比較し、前記固有の識別子が一致すれば、第二のメッセージを廃 棄するステップを含むことを特徴とする冗長なメッセージを除去する方法。 27.受信したメッセージを前記待ち行列に追加する前に、前記メッセージの有 効性を確認するステップを更に含むことを特徴とする請求の範囲第26項に記載 の冗長なメッセージを除去する方法。 28.前記コールバック期間中に、各々、全ての有効な受信メッセージをカウン トするステップを更に含むことを特徴とする請求の範囲第27項に記載の冗長な メッセージを除去する方法。 29.前記コールバック期間中に、固有な有効なメッセージをカウントするステ ップを更に含むことを特徴とする請求の範囲第27項に記載の冗長なメッセージ を除去する方法。
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