PT724811E - Rede de area local para a transmissao bilateral simultanea de sinais com a largura de banda de video - Google Patents

Description

Descrição “Rede de área local para a transmissão bilateral simultânea de sinais com a largura de banda de vídeo”

Fundamento da invenção A presente invenção refere-se às redes de área local e, em particular, a uma rede de área local para a transmissão bilateral e simultânea de sinais na gama de frequências de vídeo. São conhecidas redes de área local que podem transmitir sinais na banda de frequência de vídeo.

As fig. 1 a 3 representam algumas redes da técnica anterior. Na fig. 1, há um ponto central (10), que inclui um processador central e um comutador de pontos de cruzamento N x N, sendo N o número de vias de utilizador (18) (o número de entradas e o número de saídas) a ligar ao ponto central (10). O comutador de pontos de cruzamento NxN permite, no ponto central (10), que todos os utilizadores (12), no ponto central (10), comuniquem entre si, mas está limitado a N utilizadores. A fig. 2 mostra uma maneira pela qual pode ampliar-se o dispositivo da fíg. 1 para incluir mais utilizadores. Nesta disposição, retiraram-se três utilizadores (12) de cada ponto central (10) e utilizaram-se as outras portas de utilizadores para ligar a outros pontos centrais (10), ao longo das vias (14). Deste modo, podem interligar-se mais utilizadores, mas há um limite para o número de utilizadores que podem ser ligados neste sistema, porque de cada vez que se adiciona um novo ponto central, tem de subtrair-se um utilizador de todos os outros pontos centrais. A fíg. 3 mostra uma maneira pela qual podem interligar-se muitos pontos centrais (10), interligando-os a uma linha omnibus (20), através das vias (16). Com '7% \ esta disposição, um utilizador (12A) ligado ao ponto central (10A) à esquerda pode comunicar com um utilizador (12C) ligado ao ponto central (1OC), à direita, transmitindo um sinal ao longo da sua via respectiva (18A) para o seu ponto central (10A), ao longo da via (16A) para a linha omnibus (20), onde ocupa um canal ao longo de toda a linha omnibus (20), que pode ser recebido por um utilizador (12C), passando ao longo da via (16C) para o ponto central (10C) e depois para o utilizador (12C). Esta disposição é limitada pelo facto de, desde que todos os canais da linha omnibus (20) estejam ocupados, não é possível transmitir mais sinais de ponto central para ponto central.

Se estiver a realizar-se uma videoconferência entre um utilizador (12A) e um utilizador (12C), por um canal (1), então os utilizadores (12F) e (12G) (para a direita, fora da figura) não podem conduzir uma outra videoconferência no canal (1), ao mesmo tempo. A disposição da fig. 3 é também severamente limitada no número, de linhas de ligação (16) entre cada ponto central (10) e a linha omnibus (20) de modo que, se houver apenas uma linha de ligação (16A) entre o ponto central (10A) e a linha omnibus (20), então apenas pode usar-se um canal da linha omnibus pelos utilizadores (12A) de cada vez. Isso quer dizer que, se um utilizador (12A) que conduz uma videoconferência com um utilizador (12C) no canal (1), então outro utilizador (12A) não pode supervisar um vídeo num outro canal da linha omnibus (20), ao mesmo tempo. Para proporcionar mais linhas de ligação a linha omnibus (20), teriam de ser retirados utilizadores (12) do ponto central (10), o que mais uma vez limita o funcionamento da rede.

Apresenta-se um tal sistema na Review of the Electrical Communication

Laboratories Vol. 33, N° 44, na página 573. Apresenta-se um outro sistema semelhante em IEEE Transactions on Commumcations Vol. 39, N° 8, na página 1 268.

Um outro problema com as redes da técnica anterior é que, se utilizarem cablagem de pares torcidos, são muito limitadas na distância a que podem ser transmitidos os sinais antes de o sinal se degradar a ponto de não ser utilizável.

De acordo com a invenção, proporciona-se um dispositivo com as características da reivindicação 1.

Breve descrição dos desenhos

As figuras dos desenhos representam: A fíg. 1, uma vista de uma rede com configuração em estrela, tal como é conhecida da técnica anterior; A fig. 2, uma vista de um outro tipo de configuração da rede da técnica anterior, A fig. 3, uma vista de uma configuração de uma rede com linha omnibus da técnica anterior; A fig. 4, uma vista de uma rede feita de acordo com a presente invenção, A fig. 5, uma conceptuahzação esquemática de algumas das capacidades de comutação da rede da fig. 4; A fig. 6, uma conceptuahzação esquemática que mostra algumas das capacidades de comutação da rede da fig. 4; A fig. 7, uma ilustração esquemática de uma forma de realização preferida da matriz de comutação da presente invenção; A fig. 7A, o mesmo esquema da fig. 7, mas com o processador central (CPU)

representado com as suas ligações aos comutadores da matriz, A fig. 8, uma ilustração esquemática de como as matrizes de comutação da fíg. 7 podem ser interligadas para adicionar mais canais de montante e de jusante; A fig. 9, um esquema dos circuitos que o sinal atravessa quando deixa o ponto central da fig. 4, através de condutores de pares torcidos; A fig. 10, um esquema dos circuitos que o sinal atravessa quando chega ao ponto central da fig. 4, através de condutores de pares torcidos; A fig. 11, um esquema que mostra a forma de realização preferida da maneira como um sinal se propaga na rede da presente invenção a partir de um módulo de terminação de pares torcidos para outro, através de condutores de pares torcidos; A fig. 12, um esquema que mostra o fluxo de sinais de vídeo, de áudio e de dados, a partir de uma interface de utilizador, através do ponto central (que inclui a matriz de comutação), para outra interface de utilizador; A fig. 13, um esquema que mostra o fluxo dos sinais de vídeo, de áudio e de dados directamente da interface do utilizador para outra interface de utilizador; A fig. 14, um esquema de uma outra forma de realização da presente invenção, que mostra o fluxo dos sinais de vídeo, de áudio e de dados de uma interface de utilizador, através de um ponto central, para outra interface de utilizador; A fig. 15, um esquema que mostra o sistema de comutação de matriz, no ponto central da fig. 14; A fig. 16, um esquema que mostra pormenores da porção do sistema de comutação de utilizadores da fig. 15; A fig. 17, um esquema que mostra os pormenores da porção da fig. 15 com o sistema de comutação dos canais; A fig. 18, um esquema que mostra os pormenores da porção da fig. 15 da interface das linhas de pares torcidos dos canais; A fig. 19, um esquema que mostra os pormenores do acoplador de frequências e do conversor do modo comum para o diferencial, da fig. 14; A hg. 20, um esquema que mostra a porção de recepção do módulo de terminação de pares torcidos, o separador de frequências e o desmodulador de modulação por desvio de frequência, da fig. 14, A fig. 21, um esquema de outra forma de realização da presente invenção, que mostra o fluxo dos sinais de áudio, de vídeo, de dados e de dados digitais a alta velocidade, de uma interface de utilizador, através do ponto central, para outra interface do utilizador; A fig. 22, um esquema de ainda outra forma de realização da presente invenção, que é semelhante à forma de realização da fig. 21, excepto que os dados digitais de alta velocidade atravessam o mesmo sistema de comutação com matriz que os de áudio, de vídeo e de dados, A fig. 23, um esquema de ainda outra forma de realização da presente invenção, que mostra o fluxo de dois conjuntos de sinais de áudio, de vídeo e de dados, directamente de uma interface de utilizador para outra interface de utilizador; A fig. 24, um esquema de ainda outra forma de realização da presente invenção que mostra o fluxo de sinais de áudio, de vídeo, de dados e de dados de alta velocidade, directamente de uma interface de utilizador para outra interface de utilizador com uma interface digital exterior; e A fig. 25, um esquema de ainda outra forma de realização da presente ‘7# invenção, que mostra o fluxo de sinais de áudio, de vídeo, de dados e de dados digitais a alta velocidade, directamente de uma interface de utilizador para outra interface de utilizador com uma interface digital interior.

Descrição da forma de realização preferida

Na fig. 4 está representado um exemplo de uma primeira forma de realização de uma rede, feita de acordo com a presente invenção. Nessa disposição estão representados vários pontos centrais de comutação (100 A-F). Cada ponto central (100) tem vários utilizadores (102), que estão ligados ao seu ponto central (100) através de vias (104). Cada ponto central (100) inclui um processador central e uma pluralidade de comutadores de pontos de cruzamento, interligados para formar uma matriz, que será descrita mais adiante com mais pormenor. Na forma de realização preferida, os pontos centrais (100) fazem também algum tratamento dos sinais, como se descreverá mais adiante. A disposição representada na fig. 4 tem a possibilidade de continuar a juntar mais utilizadores, por adição de mais pontos centrais, ao longo de uma via intemodal (106). A via intemodal (106) permite a adição de mais pontos centrais, como o faz a linha omnibus (20) da fíg. 3, mas tem a vantagem adicional de, devido à funcionalidade da matriz de comutação no interior de cada ponto central (100), poder segmentar os canais que são suportados pela via (106), de modo que o sinal transportado no canal 1, ao longo da via intemodal (106AB), entre os pontos centrais (100A) e (100B), pode ser diferente do sinal transportado no canal 1 ao longo da via intemodal (106BC), entre os pontos centrais (100B) e (100C). Isto significa que cada canal pode transportar uma certa variedade de sinais ao longo do seu comprimento, aumentando assim grandemente o número de sinais que podem '7% ser transportados com uma certa dimensão da rede. Além da via intemodal (106). há também um elo de ligação digital intemodal (103), entre os pontos centrais (100), para transmitir sinais digitais. A finalidade do elo de ligação intemodal (103) será explicada mais adiante com mais pormenor.

Na rede da técnica anterior representada na fig. 2, cada ligação de um ponto central para outro é igual à ligação de utilizadores. Portanto, se um ponto central estiver adaptado para ser ligado a dez outros pontos centrais e a seis utilizadores (dezasseis entradas e dezasseis saídas), esse ponto central tem de incluir um comutador de pontos de cruzamento 16 x 16 (com 256 pontos de comutação).

Na rede da técnica anterior representada na fig. 3, se a linha omnibus (20) tiver 64 canais, cada ponto central (10) tem acesso a todos os 64 canais, e cada ponto central (10) tem capacidade para tratar dezasseis utilizadores e então, de acordo com os ensinamentos da técnica anterior, os pontos centrais (10) têm de ter, cada um, um comutador de pontos de cruzamento de (16 + 64) x (16 + 64), (80 entradas por 80 saídas), ou um comutador com 6 400 pontos de comutação em si. O comutador de matriz no ponto central (100) da presente invenção difere da técnica anterior por definir utilizadores, vias de montante e vias de jusante e proporcionar a comutação de modo a fazer com que essas vias funcionem de maneira óptima, enquanto minimiza o número de pontos de comutação. As vias de montante e as vias de jusante são as vias intemodais (106), representadas na fig. 4.

Por exemplo, para a matriz (100C), a via de montante pode ser a via (106BC) e a via de jusante pode ser a via (106CD). Os utilizadores são os utilizadores ( I02C). Como se mostra nesta figura, um utilizador (102) inclui uma interface de utilizador e quaisquer dispositivos exteriores que são ligados à interface de utilizador, tais como '?s4 um terminal de comutador multimédia, uma câmara de vídeo, um gravador de vídeo, um gravado áudio de fita, um monitor de vídeo ou qualquer outro dispositivo que origina ou recebe sinais. Pode também ser uma fonte (120) à cabeça da rede ou em qualquer via intemodal (106) na rede, para trazer para a rede, por exemplo, canais de televisão por cabo. Há também portas digitais em cada ponto central (100) que permitem que os pontos centrais (100) sejam interligados pelo elo de ligação de dados (103), além das vias intemodais (106).

As fig. 5 e 6 resumem as capacidades de comutação da matriz de comutadores no interior do ponto central (100B). Considerando em primeiro lugar a fig. 5, para qualquer utilizador dado (102B) (digamos o utilizador 102B-1), ligado directamente ao ponto central (100B), quando o utilizador (102B-1) está a transmitir um sinal para o ponto central (100B), a matriz de comutadores no interior do ponto central (100B) executa três tipos independentes de funções de comutação para esse sinal. Ela pode enviar o sinal para uma ou mais das vias de montante (106AB), ou não enviar o smal para nenhuma das vias de montante (um primeiro tipo de função de comutação). Ela pode enviar o sinal para um ou para vários dos utilizadores (102B) ligados ao mesmo ponto central (100B), ou não enviar o sinal para nenhum dos utilizadores (102B) no mesmo ponto central (um segundo tipo de função de comutação). Terceiro, ela pode enviar o sinal para uma ou mais das vias de jusante (106BC), ou não enviar o sinal para nenhuma das vias de jusante. Estas três funções de comutação são independentes, de modo que o utilizador (102B-1) pode estar a fazer as três coisas ao mesmo tempo - isto é, enviar o mesmo sinal para outros utilizadores no mesmo ponto central, enviar o sinal para montante e enviar o sinal para jusante. Qualquer destas funções de comutação pode estar activada, ou não

activada, em qualquer instante dado, para qualquer utilizador dado. A fig, 6 mostra quando esse utilizador (102B-I) está a receber um sinal do ponto central (100B). De novo, mostra três funções de comutação diferentes. O utilizador (102B-1) pode estar a receber um sinal de um qualquer dos outros utilizadores, pode receber um sinal de qualquer via de montante ou pode receber um sinal de qualquer via de jusante. Embora estas funções de comutação sejam também independentes, a inteligência do processador central (CPU) no ponto central (100B) apenas permitirá que uma única via de utilizador, ao mesmo tempo, receba um sinal de uma fonte, para impedir a mistura de sinais. A disposição representada nas fig. 5 e 6 é verdadeira para qualquer utilizador (102B) ligado ao ponto central (100B), de modo que há efectivamente comutadores de ligado-desligado, bidireccionais, entre qualquer utilizador (102B) e qualquer outro utilizador (102B), entre qualquer utilizador (102B) e qualquer via de montante (106 AB) jusante e entre qualquer utilizados (102B) e qualquer via de (106BC). O efeito destas três funções de comutação diferentes, numa matriz de interruptores única, é a segmentação dos canais. Isso significa que um sinal que vem para o interior do ponto central (100B), proveniente de uma via de jusante, pode ser interrompido no ponto central (100B) e substituído por um sinal proveniente de um utilizador (102B), por exemplo. Isso não é possível na configuração de linha omnibus da técnica anterior da fig. 3. Sena possível numa rede tal como a representada na fig. 2, mas essa rede é necessariamente severamente limitada nas suas dimensões devido à sua estrutura.

Por exemplo, na presente invenção, para um utilizador (102A) comunicar com um utilizador (102C) ligará um canal ao longo das vias (106AB) e (106BC), mas esse canal será de novo aberto nas outras vias intemodais, tais como (106CD, 106DE, 106EF), e assim por diante, de modo que pode usar-se o mesmo canal também pelo utilizador (102D), para comunicar com um utilizador (102F), por exemplo.

Na disposição de linha omnibus da técnica anterior, da fig. 3, não há qualquer distinção entre vias de montante e vias de jusante, no ponto central. Com a linha omnibus (20), a partir de cada ponto central (10) há apenas uma via de montante ou uma via de jusante - não as duas. O comutador no ponto central (10B) na fíg. 3 pode enviar sinais para a linha omnibus (20) e receber sinais da linha omnibus (20). Ele não pode interromper um sinal que é transmitido ao longo da linha omnibus (20) ou substituir um sinal transmitido ao longo da linha omnibus (20), por um sinal diferente. A capacidade de segmentar canais dá à presente invenção uma muito maior flexibilidade, para uma dimensão fixa de vias intemodais (106) e uma dimensão fixa da matriz de comutação (100).

Por exemplo, numa forma de realização da presente invenção, cada ponto central (100) é capaz de ligar 16 utilizadores diferentes, a 64 vias de montante e a 64 vias de jusante. Na disposição com linha omnibus da técnica anterior, se houvesse 64 vias diferentes na linha omnibus (20), esse seria o número máximo de sinais que poderiam ser transmitidos através da rede. Porém, na presente invenção, podem transmitir-se ao longo da rede, em qualquer instante muito mais de 64 sinais diferentes, porque as 64 vias (106AB) entre os pontos centrais (100A) e (100B) podem estar a transmitir sinais diferentes dos transmitidos pelas 64 vias (106BC) entre os pontos centrais (Ί00Β) e (100C), que de novo podem ser diferentes dos sinais transmitidos ao longo das 64 vias, entre os pontos centrais (100C) e (100D) ao

longo de 64 vias (106CD). Assim, a segmentação do canal, que se toma possível pelas matrizes de comutação nos pontos centrais (100) da presente invenção, aumenta grandemente a capacidade de equipamentos que transmitem sinais, com uma dimensão dada, em relação à disposição da linha omnibus da técnica anterior.

Se os pontos centrais (10) da técnica anterior, na fig. 3, fossem feitos de modo que pudessem segmentar os canais que vão ao longo da linha omnibus (20), então, de acordo com os ensinamentos da técnica anterior, que são que tem de haver um comutador de NxN pontos de cruzamento, sendo N o número de vias de entrada e de saída no e do ponto central, cada ponto central teria de incluir um comutador de pontos de cruzamento muito maior, o que o tomaria demasiado caro. Por exemplo, observando a rede da fig. 3, se cada ponto central fosse (10) feito para servir 16 utilizadores e o ponto central (10) fosse feito para transmitir 64 canais de montante e 64 canais de jusante, então o comutador de pontos de cruzamento nos pontos centrais (10) teria de ser um comutador de pontos de cruzamento (16+64+64) x (16+64+64), ou seja um comutador com 20 736 pontos de comutação. Mas na forma de realização preferida da presente invenção representada na fig. 7, definindo--se portas de montante, portas de jusante e portas de utilizadores e dispondo-se uma pluralidade de comutadores de pontos de cruzamento para satisfazer a funcionalidade necessária dessa disposição, exige apenas oito cartões, cada um deles com comutadores de 8 x 16 pontos de cruzamento, ou 6 144 pontos de cruzamento (uma redução no número de pontos de comutação de cerca de 70%). Isso será descrito com mais pormenor mais adiante.

Cada caixa de matriz ou ponto central (100), na forma de realização preferida da presente invenção representada na fig. 4, inclui um processador central e inclui funções além das funções de comutação atrás descritas, as quais serão descritas em pormenor mais adiante. Por agora, observaremos com mais pormenor especificamente a função de comutação das caixas de matriz ou pontos centrais í 100). Na forma de realização preferida da presente invenção representada na fig. 4, cada caixa de matriz ou ponto central (100) inclui várias matrizes de comutação (200) representadas na fíg. 7. A matriz de comutação (200) representada na fig. 7 é configurada para comunicar com oito vias bidireccionais de montante (202) (Canais 1-8), com oito vias bidireccionais de jusante (204) (canais 1-8), com 16 vias de saída de utilizadores (206) (Utilizadores TX 1-16) e com 16 vias de saída de utilizadores (208) (utilizadores RX 1-16). A matriz (200) e todas as vias são configuradas para serem capazes de operar com uma largura de banda de vídeo.

Uma forma de realização preferida da matriz de comutação (200), como se representa na fig. 7, inclui seis comutadores de 8 x 16 pontos de cruzamento (210, 212, 214, 216, 218, 220). Um exemplo de um comutador de pontos de cruzamento que pode ser usado é o Harris modelo CD22M3494. Cada comutador de pontos de cruzamento tem oito coordenadas Y e dezasseis coordenadas X, bem como pinos de ligação para ligar um processador central, que comanda o comutador. O comutador de pontos de cruzamento de montante (210), no canto superior esquerdo da fig. 7, tem as suas coordenadas Y ligadas a oito canais bidireccionais de montante (correspondentes a uma via intemodal (106)), as suas oito primeiras coordenadas X (X0-X7) ligadas a oito vias esquerda-direita (211) e as suas segundas oito coordenadas X (X8-X15) ligadas a oito vias direita-esquerda (213). O comutador de pontos de cruzamento de jusante (212) no canto superior direito da fig. 7, tem analogamente as suas coordenadas Y ligadas a oito vias

bidireccionais de jusante (204) (correspondentes a uma outra via intemodal (106)). As suas primeiras oito coordenadas X estão ligadas às oito vias esquerda-direita (211) e as suas segundas oito coordenadas X estão ligadas às oito vias direita--esquerda (213). O sentido das dezasseis vias, entre os comutadores de pontos de cruzamento de montante e de jusante (210, 212), é definido por uma série de amplifícadores/tampões (222), tais como o Comlinear modelo CLC 414 ou o Linear Technology modelo LT 1230. O primeiro comutador de pontos de cruzamento de transmissão (214) tem as suas coordenadas Y ligadas às oito vias de esquerda para a direita (211), entre os comutadores de pontos de cruzamento de montante e de jusante (210, 212), e as suas coordenadas X ligadas às dezasseis entradas de utilizadores (206) (Utilizadores TX 1-16). Os sinais de entrada dos utilizadores são tratados entre o instante em que atingem o ponto central (100) e o instante em que chegam aos pontos de entrada dos utilizadores (206), como se descreverá mais adiante. O segundo comutador de pontos de cruzamento de transmissão (220) tem as suas coordenadas Y ligadas às oito vias (213) da direita para a esquerda, entre os comutadores de montante e de jusante (210, 212), e as suas coordenadas X ligadas aos 16 pontos de entrada (206) (Utilizadores TX 1-16). O primeiro comutador de pontos de cruzamento (216) tem as suas coordenadas Y ligadas a oito vias da direita para a esquerda (213) e as suas coordenadas X ligadas aos dezasseis pontos de saida para os utilizadores (208) (utilizadores R.X 1-16). Mais uma vez, os sinais que vão para os utilizadores serão tratados entre o instante em que deixam os pontos de saida (208) e o instante em que chegam às portas de saída dos utilizadores no ponto central (100), como se

descreverá mais adiante. O segundo comutador de pontos de cruzamento (218) tem as suas coordenadas Y ligadas às oito vias da esquerda para a direita (211) e as suas coordenadas X ligadas aos dezasseis pontos de saída para os utilizadores (208) (utilizadores RX 1-16).

Como foi explicado atrás, há várias possibilidades de comutação para todos os sinais que entram e saem na e da matriz (200). Indicam-se a seguir alguns exemplos: 1. Um sinal que vem de um utilizador e vai para outro utilizador

Suponhamos que o Utilizador 1 está a enviar um sinal para a matriz (200). Esse sinal chega ao ponto (Utilizador TX 1), que está em comunicação com o terminal (X0) do primeiro comutador de transmissão (214) e com o terminal (X0) do segundo comutador de transmissão (220). O sinal pode chegar a um outro utilizador passando através de qualquer dos comutadores de transmissão (214, 220). Se passar através do primeiro comutador de transmissão (214), terminará numa das vias (211) da esquerda para a direita, irá depois através do segundo comutador de pontos de cruzamento receptor (218) e depois para o utilizador seleccionado, através do ponto do utilizador RX. Se for através do segundo comutador de transmissão (220), terminará numa das vias da direita para a esquerda (213), irá para o primeiro comutador de recepção (216) e depois sairá para o utilizador seleccionado, através desse ponto do utilizador RX. Se se desejar enviar esse sinal para mais de um utilizador, então o comutador de recepção apropriado, (216 ou 218), pode ligar um sinal a uma única via da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda, com múltiplos pontos de utilizadores RX. 2.

Um sinal ciue vem de um utilizador e que vai para uma via de montante

De novo, o utilizador 1 está a enviar um sinal para a caixa da matriz (100), sendo esse sinal tratado e depois recebido no ponto do utilizador TX 1. Para que esse sinal atinja uma via de montante, tem de passar através do segundo comutador de transmissão (220), que coloca o sinal numa via (213) da direita para a esquerda, onde entra num dos terminais (X8-X15) do comutador de montante (210) e sai por um dos terminais (Y) desse comutador, para um canal de montante, numa via intemodal (106). E claro que o comutador de montante (210) poderia ser comandado para emitir esse mesmo sinal para mais de um canal de montante, se se desejasse, embora isso não seja provável, visto que as vias de montante devem ser conservadas. Também, o sinal que vem do utilizador 1 poderia ir para uma via de montante, ao. mesmo tempo que vai para outro utilizador, como se descreveu atrás em 1. 3. Um sinal que vem de um utilizador e vai para uma via de jusante O sinal que vem do utilizador 1 teria que passar através do primeiro comutador de transmissão (214), de modo que termina numa via (211) da esquerda para a direita. Chegaria depois a um dos terminais (X0-X7) do comutador de jusante (212) e deixaria esse comutador (212) através de um dos terminais (Y). 4. Um sinal que vem de uma via de montante e vai para um utilizador

Um sinal que vem do canal 1, da via de montante, chega ao comutador de montante (210), através de um dos terminais Y e sai, através de um dos terminais (X0-X7), para a via (211) da esquerda para a direita. É depois recebido pelo segundo comutador de recepção (218), onde entra através de um dos terminais Y desse "?ίζ comutador. Deixa depois esse comutador através de um ou mais terminais X, para um ou mais utilizadores, através dos pontos de utilizadores RX (208). De novo, este sinal pode ser recebido por um ou vários utilizadores, ao mesmo tempo que o sinal do utilizador 1 passa através da matriz (200). Por exemplo, o utilizador 1 pode estar a receber um sinal de uma via de montante ao mesmo tempo que está a transmitir sinais para a matnz, ou o utilizador 2 pode estar a receber o sinal do utilizador 1 ao mesmo tempo que o utilizador 3 está a receber um sinal de montante. No entanto, o sistema de programas impede que o utilizador 2 receba sinais de duas fontes diferentes ao mesmo tempo. 5. Um sinal que vem de uma via de montante e vai para uma via de jusante

Tomando a mesma entrada do canal l para o comutador de montante (210), ele de novo deixa o comutador de montante (210), através de um dos primeiros terminais X (X0-X7), atingirá uma das vias (211) de esquerda para a direita e entrará no comutador de jusante (212). através de um dos seus primeiros oito terminais X (X0-X7) e sairá através de um dos terminais Y do comutador de jusante (212) para um dos canais de jusante (204). Pode sair através do terminal Y0, como canal 1, ou pode sair através de um outro terminal como outro canal. De novo, isto mostra como a segmentação dos canais pode funcionar para aumentar a capacidade do sistema. Um sinal que vem para a matriz (200), como canal 1, pode sair como qualquer outro canal, libertando o trajecto do canal 1 na porção de jusante da rede, para qualquer outro fim. 6. Um sinal que vem de uma via de jusante e vai para um utilizador

Um sinal vem do canal 5 da via de jusante e entra no comutador de jusante (212) através do terminal (Y4). Sai do comutador de jusante (212) através de um dos segundos oito terminais X (X8-X15) e entra na via (213) da direita para a esquerda. É recebido pelo primeiro comutador de recepção (216) e depois transmitido para um ou mais dos utilizadores, saindo por um ou mais terminais X do comutador de recepção (216) para o(s) ponto(s) de utilizador(es) apropriado(s) (208). 7. Um sinal que vem de uma via de jusante e vai para uma via de montante

Um sinal vem do canal (5) da via de jusante e entra no comutador de jusante (212), através do terminal (Ύ4). Como no exemplo anterior, deixa o comutador de jusante (212), através de um dos terminais (X8-X15), e chega à via da direita para a esquerda (213). É recebido pelo comutador de montante (210) num dos terminais (X8-15) e sai através de um dos terminais Y. A fig. 7A mostra a mesma matriz (200) da fig. 7, mas mostra também o processador central e as suas ligações de controlo digital aos comutadores de pontos de cruzamento analógicos na matriz (200).

Na caixa de matriz, ou ponto central (100), há uma pluralidade destas matrizes (200), interligadas como mostra a fig. 8. Os mesmos pontos de utilizador TX (206) comunicam com todas as matrizes (200) na caixa (100) e os mesmos pontos de utilizador RX (208) comunicam com todas as matrizes (200), na caixa (100). Cada matriz (200) liga a oito canais de montante (202) diferentes (criando uma parte de uma via intemodal (106) que irá para uma outra caixa de matriz) e a oito canais de jusante (204) (criando uma parte de uma outra via intemodal (106) para uma caixa diferente), de modo que, empilhando as matrizes (200), a caixa (100) pode tratar mais canais. Numa das formas de realização preferidas, há oito destas matrizes (200) empilhadas, para permitir a comunicação com 64 canais de montante (202) e 64 canais de jusante (204).

Na primeira forma de realização, são comutados sinais analógicos de vídeo num conjunto de matrizes (200) e sinais analógicos de áudio são comutados num conjunto diferente de matrizes (200), de modo que se obtém a transmissão bidireccional simultânea de áudio e de vídeo entre 16 utilizadores e 64 canais, há oito matrizes (200) interligadas para sinais de vídeo e oito matrizes (200) interligadas para os sinais de áudio, numa única caixa (100). Todas as matrizes (200) numa única caixa (100) são controladas pelo processador central para essa caixa (100).

Observando novamente a íig. 4, entre cada utilizador (102) ou fonte (120) e a rede há uma interface de utilizador (parte de (102)). Na forma de realização preferida, os sinais viajam ao longo das vias intemodais (106) no modo comum. Os sinais são transmitidos do ponto central (100) para os utilizadores (102), ao longo de vias designadas por (104), que de preferência são cabos de pares torcidos. E também possível transmitir os sinais directamente de uma interface de utilizador (102) para outra interface de utilizador (102), através do cabo de pares torcidos. Na presente invenção, quando se enviam sinais através da cablagem de pares torcidos, eles são enviados no modo diferencial, de modo que as interfaces de utilizador (102) e as caixas de matrizes (100) convertem os sinais de saída do modo comum para o modo diferencial antes de enviar os sinais através da cablagem de pares torcidos e converter os sinais do modo diferencial para o modo comum, quando os sinais são recebidos da cablagem de pares torcidos.

Prevê-se que a cablagem (104) (referência à fig. 4) entre a interface de utilizador (102) e o ponto central (100) inclui quatro pares de fios torcidos, de preferência terminando num conector RJ45 com oito terminais. Na forma de realização preferida, os terminais 1 e 2 transmitem áudio com dados de controlo, os terminais 4 e 5 transmitem vídeo, os terminais 3 e 6 recebem áudio com dados de controlo e os terminais 7 e 8 recebem vídeo. Assim, deste modo, podem transmitir--se simultaneamente e bidireccionalmente, em tempo real, sinais de áudio, de vídeo e de dados, num cabo de oito pares torcidos. Na forma de realização preferida, as vias intemodais (106), com a capcidade de transmissão de 64 canais bidireccionais, no modo comum, de áudio e de vídeo, são formadas por 128 cabos.

Para facilitar a explicação, referir-nos-emos às porções das caixas de interfaces de utilizadores (102) e das caixas de matrizes (100), que tomam a seu cargo esta conversão de sinal, como módulos (350) de terminação dos pares torcidos. Seria também possível que estes módulos de terminação (350) funcionassem independentemente, fora das caixas (100, 102), como for necessário. A fig. 11 mostra dois módulos (350) de terminação de pares torcidos, e a maneira como tratam os sinais.

Sinal que vem do dispositivo exterior:

Com referência agora à fíg. 11, há dois módulos (350) de terminação de pares torcidos, ligados entre si por cabos de pares torcidos (316). Na parte superior da esquerda, do módulo (350) superior de terminação de pares torcidos está uma entrada (300) do sistema. Esta é uma entrada no modo comum (por exemplo um sinal normalizado NTSC de saída assimétrica). Este sinal pode ser proveniente de uma câmara de vídeo, de um canal de televisão por cabo, de um microfone ou de uma outra fonte. O sinal passa por uma memória intermediária de vídeo (310), é convertido para o modo diferencial por um conversor (312), atravessa um accionador (314) de linha no modo diferencial, que é um amplificador operacional, e depois sai através dos cabos (316) de pares torcidos. Os circuitos que executam estas funções estão representados na fig. 9 e serão descritos mais adiante.

Sinal que vem de cabos de pares torcidos A seguir a esses cabos (316) de pares torcidos, para o lado esquerdo do módulo (350) de terminação de pares torcidos mfenor, vemos o processo que ocorre quando se recebe no módulo (350) um sinal diferencial. Em primeiro lugar, converte-se o sinal do modo diferencial para o modo comum, num conversor (318). Ele atravessa um circuito de igualização (320), para compensar a degradação do sinal, atravessa um actuador (322) de vídeo no modo comum e depois sai para uma saída exterior (324). Os circuitos que desempenham estas funções estão representados na fig. 10 e descrevem-se mais adiante.

Devido ao circuito de igualização (320), é possível ter sinais bidireccionais simultâneos a passar através de dois pares torcidos, no mesmo cabo. A presente invenção resolveu os problemas da degradação do sinal e da diafonia que inquinavam os dispositivos da técnica anterior. O lado direito da fig. 11 é igual ao lado esquerdo, mas invertido. Observando o canto inferior direito do módulo (350) de terminação de pares torcidos, há novamente uma entrada (300) do sistema, que passa através de uma memória intermediária de vídeo (310), através de um conversor (312), que converte o sinal do modo comum para o modo diferencial, através do actuador (314) da linha de modo diferencial, e sai através dos cabos de pares torcidos (316). Quando o sinal diferencial é recebido através dos cabos (316) de pares torcidos, no lado direito do •7>f módulo superior (350), é convertido do modo diferencial para o modo comum, no conversor (318), o sinal é igualizado (320) e passa através de um actuador de modo comum (322) para uma saída (324), que pode ser um monitor de vídeo, um altifalante, etc. Pode ver-se na fig. 11 que os circuitos de igualização são controlados digitalmente. Este controlo viria, de preferência, do processador central na caixa onde se situam os circuitos. A fig. 9 representa o circuito que é usado para sinais que entram no modo comum e saem no modo diferencial, através de cabos de pares torcidos. Funciona da seguinte maneira: O sinal entra na porta (300) (correspondente à entrada (300) do sistema, na fig. 11) e passa através do amplificador operacional (AI), que fornece o nível do sinal e a impedância adaptada ao sistema exterior. O segundo amplificador operacional (A2) é cablado como inversor e gera a componente negativa do sinal diferencial, enquanto ataca a linha através de uma resistência de adaptação das impedâncias. O terceiro amplificador operacional (A3) é cablado como actuador não inversor, e gera a componente positiva do sinal diferencial, enquanto ataca a linha, através de uma resistência de adaptação das impedâncias. A componente negativa do sinal diferencial sai, no ponto (252), para um dos fios do par torcido (316), e a componente positiva do sinal diferencial sai, no ponto (254), para o outro dos pares torcidos (316). A fig. 10 representa o circuito que é usado para sinais que entram no módulo (350) de terminação de pares torcidos como sinais diferenciais, através de cabos de pares torcidos (316) e saem no modo comum. Funciona da seguinte maneira: o sinal diferencial chega, em dois fios (316) de pares torcidos, aos pontos (256, 258). O amplificador operacional (A5) proporciona a adaptação de impedâncias, com as resistências de entrada, a adaptação dos níveis do sinal, a

?? compensação de amplitude/frequência (igualização) e a conversão do sinal diferencial para um sinal no modo comum. As células (Cl) a (Cl5) são constituídas por circuitos passivos e são usadas pelo amplificador (A5) para proporcionar a compensação de amplitude/frequência (igualização). Cada uma das células é sintonizada para um comprimento específico dos fios de pares torcidos. O processador central conhece o comprimento do fio de pares torcidos (316) que vem para os pontos (256, 258) e controla digitalmente os multiplicadores (DC1) e (DC2), que pilotam as células (Cl) a (Cl6), para proporcionar a compensação apropriada para esse comprimento. O amplificador (A4) é o actuador de saída, que constitui a interface com o sistema exterior. A fig. 12 é uma vista esquemática que ajuda a esclarecer a maneira como funcionam os módulos (350) de terminação dos pares torcidos, nas interfaces de utilizador (102) e as caixas de matriz (100) e como se transmitem os sinais de áudio, de vídeo e de dados através da rede da fig. 4. Para ajudar a ver o que é montante e o que é jusante, a caixa de matriz ou ponto central tem, na fig. 12, o rótulo de caixa (IOOC) , os canais de montante estão na via (106BC), que vai para o ponto central (100B), e os canais de jusante estão na via (106CD), que vai para o ponto central (IOOD) . Estão representados dois utilizadores (1020) e (102C2), cada um deles ligado por dois pares de fios de pares torcidos ao ponto central (100C). E claro que cada um dos utilizadores (102C) ligados ao ponto central (100) teriam uma ligação análoga.

Transmissão do sinal de vídeo através da rede:

Vejamos em primeiro lugar a porção superior esquerda da interface de utilizador (1020), onde está a entrada de video para a interface de utilizador (102C1) no ponto (400). Esta entrada de vídeo está no modo comum. Pode ser proveniente de uma câmara de vídeo, da televisão por cabo ou de um gravador de vídeo, por exemplo, por um cabo coaxial. O sinal de vídeo analógico é encaminhado através de um dispositivo (350) de terminação de pares torcidos, que foi descrito com referência às fig. 9, 10 e 11. O sinal de vídeo sai então do dispositivo de terminação (350), no ponto (402), como sinal diferencial. É transmitido através do par torcido (404) e é recebido numa porta de entrada (406) do utilizador, do ponto central (100C), onde é encaminhado através de outro dispositivo (350) de terminações de pares torcidos, que converte o sinal para o modo comum e igualiza o sinal. O sinal de vídeo chega então a um ponto de utilizador TX na matriz (200V), que é igual à matriz (200) que foi descrita com referência à fig. 7. O sinal de vídeo é comutado através da matriz (200V), fechando o processador central da caixa (100C) pontos de comutação nos comutadores de pontos de cruzamento, como for necessário para encaminhar o sinal na direcção correcta. Se o sinal for para um canal de montante (106BC), não é feito mais qualquer tratamento do sinal, e o sinal sai da caixa (100C) através de uma das portas do canal de montante. Analogamente, se o sinal for para o canal de jusante (106CD), não será feito qualquer tratamento adicional no sinal, e o sinal sai da caixa (100C) através de uma das portas do canal de jusante. Se o sinal for para um outro utilizador ligado à caixa (100C), tal como o utilizador (102C2), representado à direita do ponto central (100C), então o sinal sai da matriz (200V), através do ponto de utilizador RX apropriado e passa através de um outro módulo (350) de terminação de pares torcidos, onde é convertido para o modo diferencial e enviado através do par torcido (408). O sinal é recebido na interface de utilizador (102C2), passa através de outro módulo (350) de terminação 24 de pares torcidos, onde é de novo convertido para o modo comum, é igualizado e sai da interface de utilizador (102C2), através da porta (410) para um gravador de vídeo, para um monitor de vídeo ou outro dispositivo para recepção de sinais de vídeo.

Transmissão de sinais de áudio e de dados através da rede:

Observando de novo o lado esquerdo da primeira interface de utilizador (1020), na fig. 12, um smal analógico de áudio entra na interface de utilizador na porta (420). Na realidade seriam dois sinais de áudio, estereofónicos, da esquerda e da direita, que vêm de uma câmara de video com som, de um gravador de fita de áudio ou de vídeo ou de outra fonte de áudio, no modo comum. Também podem entrar dados na interface de utilizador (102C1), em quatro pontos diferentes Podem entrar dados de controlo do sistema, na forma de sinais de telecomando de raios infravermelhos, através da janela de infravermelhos (422). Podem entrar outros smais de dados de controlo digitais, tais como comandos de rato ou de teclado, através das portas (424) ou (426). E também possível introduzir frequências portadoras exteriores através da porta (428).

Os smais de áudio da direita e da esquerda que entram na porta (420) são modulados em frequência no modulador de frequência (FMM). Os dados de controlo do sistema que entram pelas portas (422, 424 ou 426) são pnmeiramente encaminhados, através do processador central, para a interface de utilizador (CPU) e depois, na forma de um sinal digital, para o modulador de desvio de frequência (FSK M), que o envia para o acoplador de frequência (FC). O acoplador de frequência acopla os sinais de áudio com os sinais de dados. Se um sinal entrar na porta de frequência (428) das portadoras exteriores, esse sinal vai directamente para o acoplador de frequência (FC), onde é acoplado juntamente com os dados de áudio 7% e de controlo.

Este sinal de áudio/dados, no modo comum, vai depois para um módulo (350) de terminação de pares torcidos, onde sai, através do par torcido (430), no modo diferencial, e chega ao ponto central (100C). Passa por um outro módulo (350) de terminação de pares torcidos, onde é convertido para o modo comum. Este sinal combinado de áudio/dados atravessa depois um separador de modulação por desvio de frequência (FSK S), onde os dados de controlo do sistema (que vêm para a interface de utilizador (102CI), através das portas (422), (424) ou (426) é separado como um sinal digital e encaminhado para o processador central (CPU) do ponto central (100C), que controla as matrizes de áudio e de vídeo (200A) e (200V), na caixa do ponto central (100C). O sinal da frequência portadora de áudio/exterior multiplexado passa através da matriz de áudio (200A) e pode ir até aos canais de montante através da via intemodal (106BC), para os canais de jusante, através da via intemodal (106CD), ou para os utilizadores (102C) ligados à mesma caixa (100C), indo para o acoplador de modulação por desvio de frequência (FSK C) (442). O processador central (CPU) actua no sinal de controlo digital, que recebe do desmodulador de modulação por desvio de frequência (FSK D) e em quaisquer sinais digitais que recebe dos elos de ligação digitais de montante e de jusante (103). Se o sinal de controlo for um sinal de encaminhamento, por exemplo, que indica que o utilizador em (102C1) deseja estabelecer uma comunicação com o utilizador em (I02C) e com utilizadores de montante e utilizadores de jusante, o CPU controla os comutadores de matrizes de áudio e de vídeo necessários, na sua própria caixa (100C), para estabelecer esses encaminhamentos. Enviará também sinais para os CPU de caixas de matrizes de montante (tais como (100A) e (100B)) e de jusante (tais como (100D e 100E)), através de elos de ligação digitais apropriados (103), para fazer com que esses CPU fechem interruptores apropriados nas suas caixas de matrizes (100), para encaminhar os utilizadores mais distantes. Se o CPU, na caixa (100C) receber um smal de comando digital, de um outro utilizador (102C) ou de uma caixa de montante ou de jusante, através do elo de ligação de dados (103), ou se o CPU na caixa (100C) gerar o seu próprio sinal, que seria passado para um utilizador (102C) na caixa (100C) (tal como um sinal para controlar a interface de utilizador (102C2) ou para a câmara de vídeo ligada à interface (102C2), ela enviará o sinal ou os sinais de comando através de um modulador (440) de modulação por desvio de frequência (FSK M), que envia a informação para o acoplador de modulação de desvio de frequência (FSK C) (442), onde a componente do sinal de informação é multiplexado com os sinais que deixam a matriz de áudio (200A) para a interface de utilizador (102C2). E evidente, a partir da descrição anterior, que os dados de comando não atravessam a matriz com os sinais de áudio e as frequências portadoras extenores. Isso permite isolar o sinal de dados de comando do sistema, na sua chegada ao ponto central (100C). O sinal original é lido, as suas instruções são executadas e esse sinal é terminado. A CPU reformata depois o sinal ou gera o seu próprio sinal e, se necessário, envia para a frente o sinal de comando de saída na direcção apropriada. O sinal combinado de áudio/dados que sai do acoplador (442) de modulação de desvio de frequência passa de novo através de um módulo (350) de terminação de pares torcidos, sai do ponto central (100C), através de uma porta de saída, através do par torcido (450), para a interface de utilizador (102C), onde o sinal analógico de áudio/dados atravessa o lado de recepção de outro módulo (350) de terminação de pares torcidos, segue para um separador de frequências FS (452), que separa ο sinal de comando na via (454), separa a frequência de transporte exterior na via (456) e envia o sinal de áudio multiplexado na saída pela via (458). A frequência de transporte exterior sai da interface de utilizador (102C2) sem qualquer outro tratamento do sinal. O sinal de áudio multiplexado é desmultiplexado pelo desmodulador (460) de modulação de frequência e sai como smais de áudio separados da esquerda e da direita. Os dados de comando na via (454) passam depois através de um desmodulador de modulação por desvio de frequência (FSK D), que os repõe na forma digital, e depois para o CPU, para a interface do utilizador (102C2). O CPU envia depois quaisquer sinais de comando que têm de sair para um dispositivo, através de uma das portas de entrada/saída digitais (RS-232A, RS-232B) ou para a janela de infra-vermelhos (IR).

Da descrição anterior é evidente que esta é uma rede bidireccional, de modo que, por exemplo, a segunda interface de utilizador (102C2) pode enviar sinais de saída da mesma maneira que o fez a primeira interface de utilizador (102C1), e a primeira interface de utilizador (1020) pode receber sinais da mesma maneira que o fez a segunda interface de utilizador (102C2). Podem chegar sinais semelhantes à caixa de matriz (100C) de montante e de jusante, da mesma maneira que podem sair. A fig. 13 mostra uma comunicação directa entre a interface de utilizador (102). Estas interfaces de utilizador (102) são independentes e são ligadas a qualquer ponto central. Visto esta ser simplesmente uma ligação ponto-a-ponto, não é necessária qualquer comutação. Neste caso, o sinal de vídeo é convertido de um modo comum para o modo diferencial, para passar por cabos de pares torcidos entre as interfaces de utilizador (102) e depois voltar ao modo comum, depois da recepção. Os sinais de áudio são multiplexados e combinados com os sinais de 28 28

dados. Os sinais de áudio/dados combinados são convertidos para o modo diferencial, para transmissão pelo par torcido. Depois da recepção através do par torcido, o sinal de áudio/dados combinado é de novo convertido no modo comum, os dados são separados e o sinal áudio é desmultiplexado.

Nova forma de realização

Na fig. 14 está representada uma outra forma de realização de uma matriz de comutação feita de acordo com a presente invenção. A fig. 14 representa um ponto central (750) e dois utilizadores (530C1) e (539C2), ligados ao ponto central (750). Canais de “montante” (860) e canais de “jusante” (870), provenientes da matriz de comutação (500) permitem que o ponto central (750) seja ligado a outros pontos centrais. Nesta forma de realização preferida, há 16 vias de utilizador (830), dirigidas para o ponto central (750), 16 vias de utilizador (880) que saem do ponto central, oito canais de “montante” bidireccionais (860) e oito canais de “jusante” t bidireccionais (870). (Na fig. 14 apenas estão representados dois utilizadores, mas a forma de realização preferida admite a ligação de dezasseis utilizadores ao ponto central). A matriz de comutação (500), no ponto central (750) da fíg. 14, desempenha essencialmente as mesmas funções que a matriz (200) da fig. 7, mas com menos pontos de comutação.

Se os pontos centrais (10) da técnica anterior, da fig. 3, forem feitos de modo que possam segmentar os canais que se dispõem ao longo da linha ommbus (20), então, de acordo com os ensinamentos da técnica anterior, que são os de ter de haver um comutador de pontos de cruzamento N x N, sendo N o número de vias que entram e que saem do ponto central, cada ponto central teria de incluir um número muito maior de comutadores de pontos de cruzamentos, tomando-se demasiado 297>f caro. Por exemplo, observando a fig. 3, se cada ponto central (10) fosse feito para servir 16 utilizadores e a linha omnibus (20) fosse feita para suportar 8 canais de montante e 8 canais de jusante, então o comutador de pontos de cruzamento, nos pontos centrais (10), teria de ser (16+8+8)x( 16+8+8) ou um comutador de pontos de cruzamento com 1 024 pontos de comutação. A forma de realização da fig. 14 tem três comutadores de pontos de cruzamento 8 x 16, 3(8x16) e 16(2x1) comutadores bidireccionais, ou 416 pontos de comutação . Isto é menos de metade do número de pontos de comutação que seriam necessários para um comutador de pontos de cruzamento NxN.

Podem transmitir-se sinais combinados de áudio, de vídeo e de dados, das interfaces de utilizador (5300) e (530C2) para o sistema de matrizes (500) do ponto central (750), ao longo das vias (830) utilizador-ponto central, onde podem ir para outro utilizador, ao longo de uma via (880) ponto central-utilizador, ou podem sair para um canal de montante (860) ou um canal de jusante (870). Podem entrar sinais no sistema de matrizes (500), num canal de montante (860) e podem sair para um utilizador (530C1) ou (530C2), ou sair num canal de jusante (870). Os sinais podem também entrar no sistema de matrizes (500), num canal de jusante (870), e sair para um utilizador (530C1) ou (530C2), ou sair num canal de montante (860). Todos os pontos de comutação no sistema de matrizes (500) são controlados digitalmente pela unidade central de processamento (CPU) (700). Um utilizador controla a comutação e o encaminhamento dos sinais no sistema introduzindo comandos a partir de um teclado. Estes comandos transmitem-se, ao longo de uma via de utilizador (830), para o ponto central (750), onde são interpretados, fazendo com que a CPU (700) forneça o comando apropriado para o sistema de comutação de matrizes (500). O sistema de comutação de matrizes (500) está representado com mais pormenor na fíg. 15. O sistema de comutação de matrizes (500) inclui um sistema de comutação de utilizadores (600), que tem uma porção de emissão (602) e uma porção de recepção (604). Inclui também um sistema de comutação de canais (640) e uma interface (658) de linhas de pares torcidos dos canais, que tem uma porção de canais de montante (654) e uma porção de canais de jusante (656). Os sinais que chegam à matriz (500), ao longo de qualquer das dezasseis vias de transmissão de utilizadores, entram na porção de emissão (602) do sistema de comutação de utilizadores (600). A porção de emissão (602) inclui comutadores que encaminham seiectivamente estes sinais de entrada, ao longo de oito vias de transmissão (606), para o sistema de comutação de canais (640), que inclui comutadores que podem encaminhar os sinais para uma interface (654) de linhas de pares torcidos de canais de montante, ao longo de uma via de transmissão (612) e/ou para uma interface (656) de linhas de pares torcidos de canais de jusante, ao longo de uma via de transmissão (614). As oito vias de transmissão (612) conduzem a oito vias de canais de montante (860), respectivamente, e as oito vias de transmissão (614) conduzem às oito vias (870) de canais de jusante, respectivamente. Não se efectuam quaisquer comutações ou encaminhamentos na interface (658) de linhas de pares torcidos dos canais. A interface (658) é usada simplesmente para converter sinais de saída do modo comum para o modo diferencial e converter sinais de entrada do modo diferencial, para o modo comum, porque os sinais são transmitidos ao longo das vias de canais (860, 870), no modo diferencial, mas são transmitidos através do sistema de comutação de matrizes (500) no modo comum.

Os sinais recebidos na matriz (500), provenientes de uma via de montante (860) de canais de montante, são convertidos para o modo comum, na porção (654) de canais de “montante” da interface (658) de linhas de pares torcidos e chegam ao sistema de comutação de canais (640) através de uma via (616) de recepção de canais de montante respectiva. Os sinais recebidos na matriz (500) a partir de uma via (870) de canais de jusante são convertidos para o modo comum, na porção (656) de canais de “jusante” da interface (658) de linhas de pares torcidos, e chegam ao sistema de comutação de canais (640) ao longo de uma via (618) de recepção de canais de jusante. O sistema de comutação de canais (640) igualiza os sinais de entrada e encaminha-os para um canal (608) de recepção de utilizadores ou para uma via (612) de emissão de canais de montante ou para uma via de emissão de canais de jusante (614), de acordo com o comando recebido pela CPU (700). Os sinais transmitidos num canal de recepção de utilizador (608) entram na porção de recepção (604) do sistema de comutação de utilizador (600), onde são encaminhados para uma ou mais vias de recepção de utilizador (520). Os pormenores dos módulos da fig. 15 encontram-se descritos nas figuras seguintes. Será descrita também com mais pormenor mais adiante a igualização do smal. A fig. 16 representa o sistema (600) de comutação dos utilizadores da fig. 15, com mais pormenor. A porção de emissão (602) está representada na metade superior do sistema (600) de comutação dos utilizadores, e a porção de recepção (604) está representada na metade inferior. A porção de emissão (602) inclui um comutador de pontos de cruzamento 8 x 16 (610), controlado digitalmente. Os sinais que chegam pelas vias de transmissão de utilizadores (510) são transmitidos para o comutador de pontos de cruzamento (610). A partir do comutador de pontos de 32 cruzamento (610), há oito vias (606) para o sistema (640) de comutação de canais. O comutador de pontos de cruzamento (610) pode ligar qualquer das vias de utilizador de entrada (510) com qualquer uma ou várias das vias de transmissão de canais (606). A porção de recepção (604) do sistema de comutação de utilizadores (600) inclui um comutador de pontos de cruzamento 8x16 (620), controlado digitalmente. A porção de recepção (604) recebe sinais do sistema (640) de comutação de canais, ao longo de oito canais de recepção (608) e comuta-os para uma ou várias das dezasseis vias de recepção de utilizadores (520). A fig. 17 pormenoriza o sistema (640) de comutação de canais da fíg. 15. Os sinais que são transmitidos dos utilizadores saem do sistema (600) de comutação de utilizadores, passam pelos canais de transmissão (606) e entram no sistema (640) de comutação de canais. Podem também entrar sinais no sistema de comutação de canais (640), provenientes da porção (654) dos canais de montante da interface (658) de linhas de pares torcidos, ao longo de vias (616) e provenientes da porção (656) de canais de jusante da interface (658) de linhas de pares torcidos, pelas vias (618). Os sinais que chegam ao sistema (640) de comutação de canais, provenientes de canais de montante ou de jusante, através de vias (616, 618) chegam a um sistema (642) de igualização automática de canais. Os sinais que chegam ao sistema (640) de comutação de canais podem ser encaminhados para canais de montante ou de jusante, ou para utilizadores, através de comutadores de canais de montante e de jusante (644) e (646), respectivamente. Os comutadores bidireccionais de canais de montante (644) são usados para encaminhar sinais da porção de emissão (602) do sistema (600) de comutação de utilizadores, para as vias de transmissão de canais de 33 33

montante (612) e encaminhar sinais do sistema (642) de igualização automática de canais, para as vias (612) de transmissão de canais de montante. Os comutadores bidireccionais de canais de jusante (646) são usados para encaminhar sinais provenientes da porção de emissão (602) do sistema (600) de comutação de utilizadores, para as vias (614) de transmissão de canais, e para encaminhar sinais provenientes do sistema (642) de igualização automática de canais, para vias (614) de transmissão de canais de jusante. As vias (612) de transmissão de canais de montante tomam os sinais através da interface (654) de linhas de pares torcidos dos canais de montante, para as vias (860) dos canais de montante. As vias (614) de transmissão de canais de jusante tomam os sinais através da interface (656) da linha de pares torcidos dos canais de jusante para as vias (870) de canais de jusante.

Os sinais que chegam ao sistema (640) de comutação de canais através de vias (616) de recepção de canais de montante e vias (618) de recepção de canais de jusante vão para o comutador de pontos de cruzamento (630) 8 x 16, controlado digitalmente, que os envia, através de uma das oito vias (619), para o sistema (642) de auto-igualização de canais. O sistema (642) de auto-igualização dos canais compensa as degradações do sinal que se verificaram durante a transmissão através dos cabos de pares torcidos. Os pormenores da auto-igualização no sistema (640) de comutação de canais são idênticos aos da auto-igualização na porção de recepção (540) dos módulos (550) de terminação de pares torcidos, que estão representados na fig. 14. A auto--igualização nos módulos (550) de terminação de pares torcidos será descrita com referência à fig. 20.

Os sinais que saem do sistema (642) de auto-igualização de canais podem ir para a porção (604) de recepção do sistema (600) de comutação de utilizadores, através de vias (608). Os sinais podem também continuar a ser transmitidos entre os pontos centrais, por transmissão através de comutadores (644, 646) seleccionados de canais de montante e de jusante, para as vias (612) para os canais de montante ou para as vias (614) para os canais de jusante. Os comutadores bidireccionais (644, 646) dos canais de montante e de jusante e o comutador de pontos de cruzamento (630) são controlados digitalmente pela unidade de processamento central CPU (700). A fíg. 18 representa com mais pormenor a interface (658) da fig. 15, das linhas de pares torcidos dos canais. A interface (658) das linhas de pares torcidos dos canais inclui um comutador de pontos de cruzamento (635). Recebe a entrada proveniente das vias de entrada (612, 614), dos canais de montante (860) e dos canais de jusante (870). Envia sinais na saída, através de vias de saída (616, 618), dos canais de montante (860) e dos canais de jusante (870). O comutador de pontos de cruzamento 8x16 (635), controlado digitalmente, está incluído numa interface (658) de linhas de pares torcidos de canais, apenas para adaptação de impedâncias. O comutador de pontos de cruzamento (635) não implica qualquer comutação ou encaminhamento de sinais. Os sinais vêm do sistema (640) de comutação de canais, através de vias (612) e (614) e são transmitidos para a sua interface (650) de linhas de pares torcidos bidireccionais. A interface (650) de linhas de pares torcidos bidireccionais, respectiva, converte então o sinal do modo comum para o modo diferencial antes de sair da interface (658) através de uma via (860) de canais de montante de saída ou da via (870) de canais de jusante. Os sinais que são recebidos na interface (658) de linhas de pares torcidos de canais provenientes dos oito canais 35 de montante (860) e dos oito canais de jusante (870) entram na interface (650) de linhas de pares torcidos bidireccionais, respectiva, onde são convertidos do modo diferencial para o modo comum e são depois transmitidos para o sistema de comutação de canais (640), através das suas vias de recepção (616) respectivas (para canais de montante) ou (618) (para canais de jusante).

Agora, tendo sido descritos os componentes do sistema (500) de comutador de matrizes, podemos voltar à fíg. 14, para ver como os sinais são transmitidos através da rede.

Um sinal de vídeo é originado na entrada de vídeo (800) da interface de utilizador, tal como a interface de utilizador (5300), e pode ser proveniente de um codificador-descodificador de vídeo, de um reprodutor de discos de vídeo, de uma câmara de vídeo, da televisão por cabo ou de um gravador de vídeo, por exemplo. Este smal de vídeo analógico está no modo comum. Ele é transmitido para um acoplador de frequências (810), onde é combinado com sinais de áudio e de dados, antes de ser transmitido para o ponto central (750). O acoplador de frequências está representado com mais pormenor na fig. 19, a que nos referiremos mais adiante.

Originam-se sinais de áudio nas entradas de áudio (900, 902) de uma interface de utilizador, tal como a interface de utilizador (530C1). Estes sinais de áudio, estereofónicos da esquerda e da direita, podem provir de um codificador--descodificador de vídeo, um reprodutor de discos de video, de uma câmara de vídeo com som, de um gravador de fita de áudio ou de video, ou de outra fonte de áudio, no modo comum. Os sinais de áudio direito e esquerdo passam através passam através de moduladores de frequência (920, 922). Os sinais de áudio modulados são também transmitidos para o acoplador de frequências (810), onde são combinados *?}$ com sinais de vídeo e sinais de dados, antes de sair através de linhas de transmissão (830) para o ponto central (750).

Podem introduzir-se sinais de dados digitais numa interface de utilizador, tal como a interface de utilizador (5300). na entrada de dados (910). Os dados de utilizador que vêm através da entrada de dados (910) são primeiramente encaminhados através do processador central (CPU) (701) da interface de utilizador (5300) e depois, ainda na forma de um sinal digital, para o primeiro modulador de desvio de frequência (930). Os dados de controlo do sistema são transmitidos do processador central (701) para o segundo modulador de desvio de frequência (940). Estes primeiro e segundo moduladores de desvio de frequência (930, 940) transformam os sinais de dados digitais em sinais de dados analógicos. Os sinais de dados modulados seguem para o acoplador de frequências (810) da sua interface de utilizador (5300), onde são combinados com os sinais de áudio e de vídeo. O sinal combinado de áudio, vídeo e dados provenientes do acoplador de frequências (810) da interface de utilizador (5300) é depois encaminhado através da porção de emissão (560) do seu dispositivo (550) de terminação de pares torcidos respectivo, que converte o sinal do modo comum para o modo diferencial. A fig. 19 representa com mais pormenor o acoplador de frequências (810) e o conversor (560) de modo comum para diferencial. Voltando à fig. 14, o sinal combinado sai da porção de emissão (560) do dispositivo (550) de terminação de pares torcidos, é transmitido no par torcido (830) e é recebido na porção de recepção (540) de outro dispositivo (550) de terminação de pares torcidos, no ponto central (750). Quando o sinal é recebido no ponto central, é convertido de novo para o modo comum e igualizado, o que será descrito em pormenor com referência à fig. 20. E depois transmitido, no modo comum, para um separador de frequências (850). O separador de frequência (850) separa, dos sinais combinados de áudio, de vídeo e de dados do utilizador, os dados de comando do sistema, envia os dados de comando do sistema para o desmodulador de desvio de frequência (857) e envia o restante do sinal combinado de áudio, vídeo e dados do utilizador para o sistema (500) de comutação de matrizes, pela via (510). O desmodulador de desvio de frequência (857) converte os dados de controlo do sistema de um sinal analógico para um sinal digital e envia--o para o processador central (700). Os dados de comando do sistema que vêm dos vários utilizadores dirão ao processador central (700) como ligar os comutadores controlados digitalmente, no sistema (500) de comutadores de matriz. A CPU (700) pode enviar dados de comando do sistema para os outros pontos centrais (750) ao longo da linha digital (570) para proporcionar outros pontos centrais com dados de comando do sistema. O sinal combinado restante de áudio, de vídeo e de dados do utilizador chega à matriz (500) através da via (510) de emissão do utilizador, como se descreveu com referência à fig. 15. O sinal é comutado através da matriz (500), abrindo e fechando o processador central (700) do ponto central (750) pontos de comutação, nos comutadores de pontos de cruzamento (610, 620, 630) e nos comutadores bidireccionais (644, 646), como for necessário, para encaminhar o sinal na direcção correcta. (Estes comutadores podem ver-se nas fig. 16 e 17). Se o sinal for para uma via (860) de canais de montante, o sinal passa através de uma interface de linhas bidireccionais de pares torcidos, como se discutiu com referência à fig. 18, e o sinal sai do ponto central (750) através de um dos canais de montante (860). Analogamente, se o sinal for para uma via (870) de canais de jusante, o sinal passa

através de uma interface de linhas bidireccionais de pares torcidos, como se descreveu com referência à fíg. 18, e o sinal sai do ponto central (750) através de um dos canais de jusante (870). Se o sinal deve ir para um outro utilizador ligado ao ponto central (750), tal como o utilizador (530C2), representado à direita no ponto central (750), então o sinal sai da matriz (500), através da via (520) de recepção apropriada do utilizador e entra num outro acoplador de frequências (810), onde o sinal combinado de áudio, de vídeo e de dados de utilizador é combinado com um sinal de dados de comando do sistema que vem da CPU (700). O sinal combinado passa através da porção de emissão (560) do módulo (550) de terminação de pares torcidos representado do lado direito do ponto central (750) da fig. 14, onde é de novo convertido para o modo diferencial e enviado por um par torcido (880). O sinal é recebido na interface de utilizador (530C2), atravessa a porção de recepção (540) de um outro módulo (550) de terminações de pares torcidos, onde é de novo convertido para o modo comum e igualizado. O sinal combinado é depois encaminhado através do separador de frequências (850) da interface de utilizador (530C2), que separa os sinais em sinais de áudio, de vídeo e de dados. O sinal de vídeo sai da interface de utilizador, através da saída de vídeo (958) para um codificador-descodificador de vídeo, um gravador de vídeo, um monitor de vídeo ou outro dispositivo para receber sinais de vídeo. Os sinais de áudio, da esquerda e da direita, são dirigidos através de um primeiro e um segundo desmoduladores de frequências (950, 952), respectivamente, e saem depois da interface de utilizador (530C2), através das saídas de áudio (960, 962) para um codifícador-descodificador de vídeo, um gravador de fita de áudio ou de vídeo, ou outro receptor de áudio. Os sinais de dados são dirigidos para um primeiro e um segundo desmoduladores de

desvio de frequência (855, 857), onde sâo convertidos de sinais analógicos para sinais digitais. Os sinais de dados são depois transmitidos para a CPU (701) da interface de utilizador (530C2) e podem sair através da saída de dados (964). A fig. 19 representa a maneira como os sinais recebidos na interface de utilizador (5300) ou (530C2) da fig. 14 são combinados e convertidos para o modo diferencial, antes de serem transmitidos para o ponto central (750). A fig. 20 mostra a maneira como os sinais são recebidos no ponto central, igualizados e convertidos para o modo comum.

Em geral, a fig. 19 mostra que os sinais individuais, excepto o sinal de vídeo, são modulados. As duas frequências portadoras usadas para modular o sinal de dados do utilizador e os sinais de dados de comando do sistema são designadas como frequências de referência e são ultenormente usadas para igualização dos sinais recebidos, como se descreve mais adiante. A fíg. 19 mostra o circuito que é usado para sinais que entram na interface de utilizador (530) no modo comum e saem no modo diferencial, através de cabos de pares torcidos. Um sinal de vídeo entra no modo comum e é memorizado temporariamente na entrada de vídeo (800). Os sinais de áudio que entram e são memorizados temporariamente nas entradas de áudio (900, 902) são transladados para novos locais no espectro, por modulação de frequência nos moduladores (920, 922). Os dados de utilizador e os sinais de comando do sistema que deixam o processador central (700) são transladados para novos locais no espectro por modulação por desvio de frequência, nos moduladores (930, 940). Os sinais moduladores (FMI), (FM2), (FSK1) e (FSK2) e o sinal de vídeo vão todos para um acoplador de frequências (810), onde os sinais são combinados. O sinal combinado é depois transmitido através da porção de transmissão (560) do módulo (550) de terminação de pares torcidos, que converte o sinal no modo comum para o modo diferencial. O sinal combinado de áudio, vídeo e dados é depois transmitido para o ponto central (750) ao longo da via (830). A fig. 19 descreve também o circuito usado para a transmissão do ponto central (750) para a interface de utilizador (530). A única diferença é que os sinais de áudio, de vídeo e de dados de utilizador estão já modulados, de modo que o acoplador de frequências (810) apenas combina os dados de comando do sistema com o sinal de áudio, de vídeo e de dados de utilizador. A fig. 20 mostra que o sinal recebido numa interface de utilizador ou num ponto central será de novo convertido para o modo comum e verificado automaticamente, relativamente à degradação do sinal associada com a transmissão nos pares torcidos. A frequência de referência é extraída por filtragem e verificada, relativamente à degradação do sinal. O sinal é depois igualizado automaticamente, com base no valor da frequência de referência que foi degradado. A fig. 20 mostra o circuito que é usado para um sinal que entra na porção de recepção (540) de um módulo (550) de terminação de pares torcidos da fig. 14 como um sinal diferencial. O sinal combinado de áudio, de vídeo e de dados chega, através de cabos de pares torcidos, que chegam a vias (702, 704) na porção de recepção (540) do módulo (550) de terminação de pares torcidos. O conversor (706) converte o sinal no modo diferencial num sinal no modo comum. O sinal no modo comum é depois transmitido para o comutador analógico (708), que permite a passagem quer do sinal existente, quer do sinal igualizado. A partir deste comutador analógico (708), a frequência de referência associada com o segundo modulador de desvio de 41 frequência (FSK2) é discriminada, através do filtro (710), a fim de ensaiar a degradação do sinal. O sinal FSK2, que foi modulado para a frequência de referência tem a forma de uma onda sinusoidal. Este sinal sinusoidal é depois convertido num smal de corrente contínua, no desmodulador (857) de desvio de frequência. Este sinal analógico de corrente contínua é depois convertido num sinal digital, no conversor (714). Este sinal digital é característico da degradação do sinal de entrada que se verificou através da linha de transmissão O valor da degradação do sinal é depois calculado, pela unidade central de processamento (700) do ponto central. (Se a igualização ocorresse numa interface de utilizador, a CPU (701) da interface de utilizador controlaria a igualização). Em função da computação do valor da degradação, o controlo digital (716) pode ser aplicado aos comutadores (718, 720, 722, 724, 726, 728, 730 e/ou 732), para interagir no amplificador de igualização (734), por ligação de circuitos de igualização diferentes. Se for necessária a igualização, o comutador analógico (708) é ligado ao amplificador (734) para permitir que o smal combinado igualizado de áudio, de vídeo e de dados, continue para o separador de frequências (850) e para o sistema de matrizes de comutação, ao longo da via (510). A frequência de referência associada com FSK2 é usada para a auto--ígualização apenas no trajecto imcial da interface do utilizador (530) para o ponto central (750). A frequência de referência associada com FSK1 é usada para a auto--igualização na interface ponto central-para-utilizador e quaisquer trajectos subsequentes tomados pelo sinal. A razão por que FSK2 é usada para a degradação do sinal do trajecto inicial é que o sinal FSK2 já está a ser desmodulado para obter os dados de comando do sistema. Esta disposição é mais eficiente porque a auto- 4!77f -igualização também usa a desmodulação de um sinal de frequência de referência e não haveria qualquer razão para desmodular um outro sinal.

Enquanto que esta forma de realização foi discutida como tendo oito canais, na realidade há a intenção de a ampliar a 64 canais, como anteriormente se discutiu, com referência à fig. 8. Em contraste com a forma de realização anterior, da fig. 4, esta forma de realização apenas exige dois pares de fios para enviar sinais de áudio, de vídeo e de dados, simultaneamente e bidireccionalmente entre o utilizador e o ponto central. Porém, como se utiliza uma cablagem normalizada, há na realidade quatro pares de fios entre o utilizador e o ponto central, o que não está representado na fig. 14. Portanto, esta forma de realização liberta dois pares de fios entre o utilizador e o ponto central, para a realização de outras funções. Os dois pares adicionais podem ser usados para transmitir um outro conjunto de sinais de áudio, de vídeo e de dados, ou pode ser usado para transmissão a alta velocidade de dados digitais, tais como para a Ethernet ou outras redes de dados digitais a alta velocidade. A fig. 21 ilustra uma forma de realização na qual se toma possível uma via de comunicação de dados digitais de alta velocidade em cada interface de utilizador (5230 , 523C2), utilizando-se os pares torcidos de reserva dos cabos entre as interfaces de utilizador e o ponto central (750). Um sinal de dados digitais de alta velocidade entra na interface de utilizador (5320) através de uma interface de utilizador da rede digital (965), tal como uma interface para a Ethernet. O sinal é transmitido através de uma interface de adaptação digital (970), onde o sinal é amortecido, de preferência abaixo de 300 mV, nesta forma de realização, para redução da interferência. O sinal amortecido passa depois através da porção de emissão (560) do respectivo módulo (550) de terminação de pares torcidos, onde o sinal é convertido do modo comum para o modo diferencial e se adiciona uma frequência de referência. Tem de adicionar-se uma frequência de referência para a auto-igualização, neste caso, porque não se adicionam quaisquer frequências portadoras ao sinal digital. Então o sinal é transmitido através dos cabos de pares torcidos (972) para o ponto central (750), onde passa através da porção de recepção (540) de um outro módulo (550) de terminação de pares torcidos. Este módulo converte de novo o sinal para o modo comum e igualiza o sinal. Depois o sinal é transmitido através de uma outra interface de adaptação, digital (971), onde é amplificado para o seu nível original. Depois o sinal é transmitido através de um ponto central da rede digital (976), tal como um ponto central da Ethernet ou Token Ring, onde pode ser encaminhado para outro ponto central (750) ou ser transmitido para outro utilizador no ponto central (750) presente, ao longo de cabos de pares torcidos (974). Assim, a presente invenção permite a utilização da transmissão de áudio, de vídeo e de dados juntamente com os dados digitais de alta velocidade nos mesmos quatro pares de fios, mantendo-se os dados digitais de alta velocidade na forma digital através de todo o seu trajecto. A fig. 22 ilustra uma outra forma de realização da presente invenção, na qual as vias de dados digitais de alta velocidade partilham a mesma matriz de comutação (500) que os sinais combinados de áudio, de video e de dados.

Esta forma de realização é semelhante à forma de realização descrita na fig. 21, excepto que o sinal digital não passa através da interface de adaptação digital (971), no ponto central (750), mantendo-se em baixa tensão através do ponto central e é transmitido através do mesmo sistema de comutação de matrizes que os sinais 44 combinados de áudio, de vídeo e de dados. Um sinal digital é transmitido através do sistema de comutação de matrizes (500) da mesma maneira que o sinal combinado de áudio, de vídeo e de dados, que se descreveu com referência às fig. 15, 16, 17 e 18. O sinal digital vai directamente para a matriz (500), sem necessidade de separação de frequência, porque os dados de comando do sistema foram adicionados ao sinal de áudio, de vídeo e de dados. Nesta forma de realização, serão destinadas 8 vias de utilizador a sinais de dados de alta velocidade e as restantes 8 vias de utilizador serão usadas para sinais combinados de áudio, vídeo e de dados. Uma via de utilizador podia também ser destinada a um servidor da rede digital local ou a uma interface da rede pública digital, se se desejar.

Nesta forma de realização, o utilizador pode transmitir sinais de áudio, de vídeo, de dados e dados digitais a alta velocidade, para um outro utilizador, sem fazer ligações separadas para cada um dos sinais. Por conseguinte, este sistema combinado proporcionará uma maior flexibilidade e uma maior eficiência. A fig. 23 ilustra uma outra forma de realização, na qual dois utilizadores podem comunicar directamente sem passar pelo ponto central. Nesta forma de realização, as duas interfaces de utilizador (531C1, 531C2) são ligadas entre si com dois conjuntos de vias bidireccionais de áudio, vídeo e dados. Estas interfaces de utilizador (531C1, 531C2) são idênticas às interfaces de utilizador (5300 , 530C2), excepto que se inclui na interface de utilizador uma via bidireccional de áudio, de vídeo e de dados adicional. Isso pode ser utilizado, por exemplo, se dois utilizadores participarem num videoconferência, permutando ao mesmo tempo informação de vídeo com movimento completo. A fig. 24 ilustra uma outra forma de realização, na qual há uma via 45 bidireccional de áudio, de vídeo e de dados entre os dois utilizadores (5320, 532C2) e uma via de comunicação de dados digital de alta velocidade entre os dois utilizadores, tomando possível a utilização de pares torcidos de reserva, do cabo entre as interfaces dos utilizadores. Isso é idêntico ao caso da fíg. 22, mas tendo sido eliminado o ponto central. Isso pode ser usado para a condução de videoconferências em vias de áudio, vídeo e dados, enquanto também se observam imagens, tais como raios X, “catscans”, etc. na via de dados digitais de alta velocidade. A fíg. 25 ilustra uma outra forma de realização, que é igual à da fíg. 24, excepto que se adicionou um controlador (980) de comunicações na rede digital, a cada interface de utilizador (5330 , 533C2), de modo que a via de comunicação de dados digitais a alta velocidade não exige uma interface exterior, como na fig. 24.

Embora se tenham apresentado na descrição anterior modos preferidos de transmissão de sinais, será evidente que poderiam ser usados outros modos de transmissão.

Lisboa, 5 de Dezembro de 2000

J

[β O Agente Oficial da Propriedade Industrial

A.O.P.l.

Rua do Salitre, 195, r/c-Drt. 1250 LISBOA

Claims (8)

1. 7>f Reivindicações 1. Dispositivo para a transmissão bilateral simultânea de sinais com a largura de banda de vídeo, que compreende: uma pluralidade de portas de utilizador (102), para a ligação a dispositivos de utilizadores, uma pluralidade de portas de canais de montante (202) e portas de canais de jusante (204), para ligação a outros dispositivos, uma matriz de comutação (100, 200, 500), que compreende uma pluralidade de comutadores (210, 212, 214, 216, 218, 220, 610, 620, 630) e uma unidade de controlo (652), adaptada para controlar os referidos comutadores, caracterizado por: em utilização, as portas dos canais de montante e dos canais de jusante serem ligadas a um comutador de pontos de cruzamento NC x NU (210, 212, 630) da referida matriz, e as portas de utilizadores serem ligadas a comutadores de pontos de cruzamento NC x NU, da referida matriz, de emissão (214, 220, 610) e de recepção (216, 218, 620), onde NC é o número de portas de canais de montante e NU é o número de portas de utilizadores, estando os referidos comutadores de pontos de cruzamento dos canais, de emissão e de recepção adaptados para comunicar uns com os outros, permitindo desse modo a transmissão bidireccional e simultânea de sinais na banda de frequências de vídeo, entre primeiras e segundas portas de utilizador, entre portas de utilizador e portas de canais de montante e entre portas de utilizador e portas de canais de jusante, e por a matriz compreender ainda uma pluralidade de memórias intermediárias (222, 654, 656) que definem o sentido da transmissão entre os comutadores.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, no qual o dispositivo /2* inclui ainda um circuito (658), para a igualização dos sinais, depois da recepção e antes da introdução dos sinais na matriz de comutação.
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, no qual o número de pontos de comutação é menor que metade de NxN, onde N é o número de portas de utilizador mais o número de portas de canais de montante, mais o número de portas de canais de jusante.
4. 4. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, no qual um primeiro comutador (210) de pontos de cruzamento está ligado às portas dos canais de montante, um segundo comutador de pontos de cruzamento (212) está ligado às portas dos canais de jusante, estando os primeiro e segundo comutadores interligados através de primeiras e segundas vias (211,213), estando os comutadores de emissão (214, 220) e de recepção (216, 218), cada um, ligado a uma das referidas vias respectivas e às referidas portas de utilizadores.
5. 5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, no qual o dispositivo compreende uma pluralidade de comutadores de pontos de cruzamento (214, 220) de emissão, interligados, e uma pluralidade de comutadores de pontos de cruzamento de recepção (216, 218) interligados.
6. 6. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, no qual o comutador de emissão (610) e o comutador de recepção (620) estão ligados às portas de canais de montante e de jusante através de NU comutadores bidireccionais (644, 646), sendo NU o número de portas de utilizador.
7. 7. Rede que inclui uma interface de utilizador para todos os utilizadores e pelo menos um dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, no qual cada interface de utilizador inclui também um circuito para igualização dos 3 sinais depois da recepção dos sinais na interface de utilizador provenientes do dispositivo.
8. 8. Rede de acordo com a reivindicação 7, que compreende além disso circuitos para converter sinais do modo comum para o modo diferencial antes de enviar os referidos sinais para fora do dispositivo através de cabos de pares torcidos. Lisboa, 5 de Dezembro de 2000

   Agente Oficial da Propriedade Industrial

   A.O.P.I, Rua do Salitre, 195,. r/e-Dit. 1250 LISBOA Resumo “Rede de área local para a transmissão bilateral simultânea de sinais com a largura de banda de vídeo,, Uma rede de área local para a transmissão bilateral simultânea de sinais na banda de frequências de vídeo inclui uma matriz de comutação económica.

   FIG. 4 Lisboa, 5 de Dezembro de 2000

   JOSÉ DE SAMPAIO