RO111728B1 - Metodă și sistem pentru furnizarea de servicii telefonice sigure într-o rețea hibridă cu cablu coaxial - Google Patents

Abstract

Prezenta invenție se referă la domeniul telecomunicațiilor, mai precis la domeniul comunicațiilor multiple, reprezentând invenția rămasă în depozitul inițial, în urma divizării CBI 95-00122/ PCT/ US 05967 din 26.05.1994. Mai precis, invenția se referă la asigurarea caracterului secret (confidențial) al convorbirilor telefonice într-o rețea cu cablu coaxial. Pentru a caracteriza în plus, dar nu cu scop de limitare, invenția utilizează interdicția canalelor telefonice modulate pe derivațiile către abonați, pentru a împiedica ascultarea comunicațiilor telefonice ale unui abonat de către un alt abonat din rețea. In scopul asigurării caracterului privat al convorbirilor, invenția constă în transportarea semnalelor telefonice printr-o rețea magistrală, care include o rețea de cabluri coaxiale (24) și distribuirea selectivă a semnalelor telefonice menționate, cu ajutorul unui mijloc de distribuire selectivă (37), conectat funcțional la rețeaua magistrală menționată, constând în interzicerea semnalelor telefonice transportate, modulate spre și de la locuința abonatului, prin utilizarea unui dispozitiv de interdicție (16’), și modularea/demodularea semnalelor telefonice selectate dintre semnalele telefonice transportate,menționate, prin utilizarea unui modulator / demodulator (39), de la și spre locuința unui abonat, astfel încât semnalele telefonice menționate sunt asigurate și nu pot fi monitorizate de la locuințele altor abonați. Revendicări: 10 Figuri: 7

Description

Prezenta invenție se referă la domeniul telecomunicațiilor, mai precis la domeniul comunicațiilor multiple, reprezentând invenția care va fi examinată în depozitul inițial, în urma divizării CBI 9500122/ PCT/ US O5967din 26.05.94. Mai precis, invenția se referă la asigurarea caracterului secret (confidențial) al convorbirilor telefonice într-o rețea cu cablu coaxial. în scopul de a caracteriza în plus, dar nu cu scop de limitare, invenția utilizează interdicția canalelor telefonice modulate pe derivațiile către abonați, pentru a împiedica ascultarea comunicațiilor telefonice ale unui abonat de către un alt abonat din rețea.

Informația, precum și accesul la aceasta, au căpătat în ultimii ani o importanță însemnată. Construirea unei magistrale de informații comparată cu sistemul național de magistrale Interstate început în anii 1950, a devenit o prioritate națională (în USA). în mod curent există trei elemente de transport cu cablu disponibile pentru o astfel de magistrală:

- cablu cu fibră optică;

- cablu coaxial și

- cablu cu perechi de fibre de cupru răsucite (perechi răsucite), tip linie telefonică.

în prezent, acest cablu dublu răsucit predomină în rețelele de telefonie, desigur în porțiunile de bucle locale (de abonat). Cablul coaxial se utilizează pe larg de către companiile de televiziune prin cablu. Atât companiile telefonice cât și cele prin cablu au făcut uz de fibrele optice pentru transportul semnalelor pe cablul principal sau trunchi.

Cablul cu fibră optică poate purta mai multe informații pe o distanță mai mare decât cablul coaxial, în timp ce cablul coaxial poate purta mai multe informații pe o distanță mai mare decât cablul dublu, răsucit. Având în vedere că acest cablu dublu, răsucit este tehnologia predominantă în buclele locale, cel puțin în industria telefonică, s-au făcut încercări de elaborare a unor tehnologii care să mărească capacitatea purtătoare a cuprului, în realitate, sârma de cupru este un mijloc foarte eficient de transport pentru serviciile telefonice clasice.

în telefonie, termenul bandă largă” denotă o viteză digitală pe cablu, foarte mare, cum ar fi 156 Megabiți pe secundă (Mb/s) viteza cablului optic al noilor sisteme cu fibre optice SONET tipul OC-3. Termenul bandă de bază se referă la forma originală (nemodulată) a semnalului electric sau optic asociat cu un singur serviciu, care este de obicei transmis rețelei de către un client, precum și forma finală a acelui semnal transmis din rețea la un client. Semnalul benzii de bază poate fi în formă analogă sau digitală, și mai este caracterizat drept reprezentarea electromagnetică directă a informației de bază ce trebuie transmisă, nefiind prezentă nici o altă energie purtăroare sau subpurtătoare. Un semnal al benzii de bază poate fi purtat direct pe un cablu de transmisie, cum ar fi un cablu dublu răsucit din sârmă de cupru izolată sau o fibră optică. Un semnal al benzii de bază poate de asemenea să fie folosit pentru a modula un semnal purtător pentru transmiterea pe o varietate de sisteme de trasmisie (de exemplu radio), în telecomunicații, termenul bandă de trecere descrie intervalul spectrului de frecvență care poate fi trecut cu pierdere mică a transmisiei printr-un sistem liniar de transmisie. Semnalele purtătoare modulate adresate unei asemenea sistem vor fi transmise în forma lor originală, cu pierdere și distorsiuni minime, atâta timp cât aceste semnale se situează în limitele absolute ale intervalului benzii de trecere a frecvențelor, și în intervalul dinamic al amplitudinii semnalului, pentru un sistem de transmisie liniar dat.

Relația dintre banda de bază și banda de trecere poate fi clarificată printrun exemplu. Semnalul electric ce este prezent la o priză telefonică în timpul unei

RO 111728 Bl conversații este reprezentarea semnalului electric al benzii de bază a vocii vorbitorului. Acest semnal al benzii de bază este de obicei transmis la oficiul de comutare telefonică (centrala telefonică) printr-un cablu dublu, răsucit din sârmă de cupru izolată. La oficiul central, semnalul trece prin selector și este de obicei convertit în formă digitală și este multiplexat în domeniul timp pentru transmiterea prin sistemele de transmisie digitale în banda de bază, care poartă aceste semnale pe cabluri de cupru sau de fibră optică spre alte destinații. Sistemul de transmisie digital în banda de bază poate purta mii de convorbiri telefonice individuale pe aceeași linie de transmisie. Cu toate că există multe apeluri în desfășurare pe aceeași linie de transmisie, un asemenea sistem este totuși definit ca bandă de bază pentru că nu există modulație a unui semnal purtător sau subpurtător nicăieri în sistem, și, în orice moment dat, există un singur semnal al abonatului realmente prezent, într-un punct dat pe linie. Când semnalul original al vorbitorului ajunge la celălaltă centrală implicată în legătură, el este convertit din nou în forma inițială, analogică și transmis cablului dublu de cupru, conectat la aparatul telefonic de la celălalt capăt, din nou în forma benzii de bază.

Pentru asigurarea de servicii telefonice se pot utiliza și tehnicile în bandă de trecere. în sistemele de televiziune prin cablu configurate pentru servicii telefonice, semnalul telefonic analogic din banda de bază se folosește pentru a modula un semnal purtător. Semnalul purtător modulat poate fi alocat unei anumite frecvențe din banda de trecere a sistemului de transmisie liniar. Mai multe semnale purtătoare modulate de acest fel, fiecare atribuit unei frecvențe purtătoare diferite în banda de trecere, pot fi transmise toate în același timp, fără interferență reciprocă. La celălalt capăt, semnalul purtător modulat, ales trebuie să fie demodulat pentru a înlătura semnalul purtător și a recupera semnalul benzii de bază asociat serviciului respectiv. Dacă sistemul de transmisie liniar funcționează bine, semnalul derivat ( rezultat) va fi trimis aparatului telefonic de la celălalt capăt, din nou, în forma benzii de bază.

Există tehnologii care permit viteze pe linii digitale de ordinul a 100 Mb/s pentru cablul dublu, răsucit din clădiri, pe distanțe scurte, dar limita practică pentru instalația clasică cu cablu de cupru dublu, răsucit în zonele de buclă (de la oficiul central ce oferă servicii până la client) este de ordinul a 1,5 Mb/s, la o distanță maximă de aproximativ 3,66 km. O tehnologie recentă, capabilă să atingă această limită practică pentru cablul dublu, răsucit, este cunoscută sub numele de linia digitală de mare viteză a abonatului (HOSL-High-speed Digital Subscriber Line). O tehnologie similară, bazată pe cablul de cupru, denumită linia digitală asimetrică a abonatului (ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line) poate permite transmiterea unui semnal de 1,5Mb/s spre abonat și un canal de retur probabil de 16 Kb/s, pe un singur cablu dublu de cupru, pe distanța de 5,5Km de la oficiul central. Decât să-și modifice propria rețea pentru a introduce mai multe fibre optice și/sau cabluri coaxiale, cel puțin o companie telefonică preferă să aplice tehnologia ADSL (USA Today 4/29/93, pag.BI).

Deși sunt adecvate pentru scopul pentru care au fost create, aceste noi tehnologii pe bază de cupru au anumite incertitudini și restricții speciale ce pot reduce aplicabilitatea lor în instalațiile (rețelele) în buclă pe bază de cupru. De aceea, cea mai bună evaluare indică faptul că o astfel de tehnologie ar putea fi utilizată numai în bucle de cupru neîncărcate pe distanța 3,66 km (HDSL) și respectiv 5,5km (ADSL). Astfel, această tehnologie ar putea fi utilizabilă în mult mai puțin de 100% din instalațiile actuale. Alte

RO 111728 Bl limitări, ca de exemplu incompabilitatea izolalației cablului cu alte servicii cum este ISDN, probabil vor reduce mai mult procentul maxim de aplicare.

Distanța practică maximă la care vitezele reale ale benzii largi (de exemplu 156 Mb/s și mai mari) pot fi suportate pe instalații de cupru dublu, răsucit, este de ordinul a 30,5 km. Datorită faptului că tehnologiile în curs de aplicare bazate pe cupru - HDSL și ADSL - asigură viteze pe linie cu două ordine mărime sub vitezele reale ale benzii largi, și că acestea acoperă mult mai puțin de 100% din baza abonaților în cel mai bun caz, este clar că linia telefonică nu este practic o reală soluție tehnologică de bandă largă.

Tehnicile de compresie a semnalului benzii de bază oferă posibilități de extindere a utilizării la anumite servicii specifice, a instalației (rețelei) de cupru deja existente, încorporate în imobile. S-au făcut demonstrații cu tehnicile de compresie în banda de bază care comprimă un semnal de televiziune standard pentru filme cu calitate video ( calitatea VCR), într-un canal de 1,5 Mb/s (inclusiv semnalul audio), precum și cu aparate cu viteze mai mici create pentru videoconferințe și videotelefonie. S-ar părea că o tehnologie cu canal purtător ca ADSL (descrisă mai sus) asociată cu o tehnologie de compresie în banda de bază ar putea oferi o soluție realistă pentru serviciile video care necesită gamă mare de frecvență, permițând utilizarea în continuare a instalațiilor de cupru existente și evitând nevoia de a avea conexiuni bazate pe fibre sau altele în bandă largă.

Din păcate, tehnicile de compresie în banda de bază folosesc o eliminare deliberată a unuia sau mai multor parametri tehnici, care pot fi rezonabil sacrificați ca având un efect mic sau deloc asupra unui serviciu dat. De exemplu, un codificator cu viteză mică pe bit, pentru voce și video, este eficient în privința lărgimii banzii de frecvență cu prețul întârzierii transmisiei. O întârziere în prelucrare de probabil, o secundă în procesul de codificare și decodificare va avea un efect mic sau deloc asupra unui serviciu de emisie într-o singură direcție (simplex), dar poate perturba ritmul natural de vorbire într-o aplicație de videotelefonie în ambele sensuri (duplex), făcând serviciul în ambele sensuri greu de folosit. Tehnicile de comprimare în banda de bază sunt proiectate strict, pentru aplicații specifice (de exemplu videotelefonie), în clasele generice de servicii (de exemplu video) și nu asigură transparența completă a nici unui semnal digital în banda de bază.

Tehnicile de compresie cu codificare pe linie care se pot folosi pentru a asigura capacitățile ADSL, oferă eficiente în banda de frecvență în multe feluri. O categorie o reprezintă tehnicile de modulație de amplitudine în cuadratură (QAMQuadrature Amplitude Modulation) care sau utilizat pentru a codifica informația digitală spre a fi transmisă prin sistemele de radio cu microunde și (mai recent) fante de canal (channel slots), la sistemele de televiziune prin cablu. Un codificator QAM cu 16 stări oferă o eficiență de 4 biți- per- Hertz (B/Hz); un codificator QAM cu 64 stări oferă o eficiență de 6 B/Hz. Aceasta înseamnă că un semnal digital de intrare cu viteza de 1,5 Mb/s poate fi codificat prin QAM cu 16 stări într-un spectru analogic de frecvență de aproximativ 0,38 MHz, făcând posibilă transportarea sa pe cablu de cupru dublu, răsucit pe distanțe mai lungi. Tehnici similare sunt de asemena posibile pe sistemele satelit și televiziune prin cablu CATV, pentru a asigura atât transmisia semnalului digital cât și eficiențele spectrului digital pe acele medii.

în rezumat, utilizând tehnicile de compresie a semnalului în banda de bază, se obțin eficiențe ale gamei de frecvență care se câștigă în dauna unuia sau a mai multor parametri tehnici. S-ar putea ca

RO 111728 Bl aceasta să nu fie posibilă în cazul unui serviciu deferit pe același mediu. în cazul tehnicilor de codificare pe liniile de cablu care se ocupă de semnal după compresia în bandă de bază, complexitatea tehnică și costul limitează, în general, eficiența la 6 B/Hz a spectrului. Astfel, sistemele pe bază de cupru ca HDSL și ADSL își pot găsi aplicații limitate în rețeaua telefonică. HDSL este practic o variantă economică, în buclă, față de măsurile de înlesnire care oferă clienților un serviciu digital de mare capacitate de 1,5 Mb/s (HIPAC). Economiile se pot realiza pe baza ușurinței de a folosi cabluri duble neîncărcate, alocate, în bulcă exterioară instalației, decât cabluri duble special prevăzute, precum și a parcurgerii unor distanțe mai lungi fără repetori, în afară instalației.

Tehnologia ADSL ar putea asigura intrarea pe piață mai curând a unor utilizări limitate video, de calitate VCR sau al altor aplicații asimetrice de 1,5 Mb/s. Avantajele ADSL constau în folosirea dispozitivelor din instalațiile de cupru existente și maximizarea funcționalității rețelei. Dezavantajele constau în costul terminalelor private (convertoare video - set-top convertors) care nu se reutilizează după ce s-a învechit ADSL. De asemenea, ADSL oferă numai serviciu pe un singur canal. în plus serviciul poate ajunge numai la un număr limitat de clienți și zgomotul electric din serviciul telefonic poate conduce la distorsiuni video. ADSL este supus și la interferența de transmisie RF pe buclele mai lungi.

Sistemele bazate pe fibre optice sunt preferabile față de rețelele pe bază de cupru, chiar și în cazul utilizării HDSL sau ADSL, din cauza capacității lor de transport cu viteze mari a biților.

Serviciile de informare care necesită viteze reale în bandă largă au nevoie de tehnologia cu fibre sau cablu coaxial, ca mijloc practic. Chiar serviciile tehnice obișnuite, cunoscute în literatura americană sub sigla POTS (plain old telephone service), adică serviciul telefonic simplu, vor avea un cost per abonat mai scăzut în cazul fibrelor, în comparație cu sistemele actuale bazate pe cupru. Astfel, sistemele pe bază de fibre care asigură telefon la domiciuliu la grupe de 4-8 abonați cu fibră terminală ( sistemul FTTC-fiber to the curb) urmează să ajungă la paritate cu costul cuprului în viitorul apropiat. Totuși, costul înclocuirii instalațiilor pe cupru, existente în SUA, cu fibre optice, este estimat la mii de miliarde de dolari. De aceea timpul necesar pentru realizarea acestei transformări ar putea fi de decenii.

O variantă posibilă la rețelele cu fibre sau cupru este o rețea hibridă care utilizează instalațiile existente și folosește fibre optice, cablu coaxial și conductoare de curpu. 0 astfel de rețea ar permite furnizarea multor servicii moderne și totodată ar fi mai eficientă ca preț permițând transformarea mai curând întro rețea de bandă largă având inclus capacitatea fibrei optice. Cel puțin o companie și-a anunțat planurile pentru o asemenea rețea hibridă (Denver Post, 4/24/93, pag· CI).

în general, rețelele hibride combină o rețea telefonică cu o rețea video. Un dezavantaj al unei asemenea rețele este o oarecare dublare a aparaturii necesare pentru transportul semnalelor separate. Cu alte cuvinte, dacă, de exemplu, serviciile telefonice ar putea fi transmise pe o rețea video, atunci o parte mare din cheltuielile și complexitatea rețelei hibride ar putea fi eliminată. însă pentru a trimite semnalele telefonice și video prin același mediu de transport, caracteristicile unice (particulare) ale fiecărui semnal trebuie să fie tratate (avute în vedere). Pentru semnalele video acest lucru nu este așa de greu ca în cazul transmiterii semnalelor telefonice. Adică, semnalele video, în general, se trimit într-o singură direcție, de la producător la abonat, în timp ce telefonia necesită transmisie în dublu sens (duplex).

RO 111728 Bl

Pe măsură ce video evoluează spre video interactiv însă, problemele de transmitere a semnalelor video în dublu sens vor deveni și ele semnificative.

Telefonia, pe lângă faptul că necesită comunicații în dublu sens, are alte două cerințe, nu neapărat legate de rețelele video: puterea electrică și secretul comunicațiilor. în rețelele video alimentarea electrică a televizorului abonatului, de exemplu, se face de către abonat. Adică, abonatul conectează la rețea televizorul și/sau videorecorderul său, deci la o sursă electrică externă rețelei de comunicații, care asigură curentul electric în locuința abonatului. în cazul întreruperii curentului, indiferent de motiv, utilizatorul nu mai poate vedea emisiunea televizată decât dacă are altă sursă (adică baterie sau generator). Puțini oameni au asemenea surse suplimentare.

Pe de altă parte, în telefonie abonații așteaptă serviciul telefonic indiferent dacă există electricitate sau nu.

Paragraful următor prezintă o instorie (evoluție) asigurării energiei electrice în rețeaua telefonică.

Telefoanele din primele rețele manuale, aveau propriile lor cutii cu baterii care conțineau celule (pile) uscate. Aceste baterii se foloseau pentru a furniza curent microfoanelor cu granule de cărbune. în plus, un generator cu manivelă de mână, aflat în telefon,furniza semnalizarea de apel necesară pentru a vorbi cu alți abonați de pe aceeași linie sau cu operatorul. Aceste două surse de putere din telefon permiteau utilizatorului să inițieze o convorbire și să vorbească cu alți utilizatori. Nici una din aceste surse nu era dependentă de curentul electric din locuință, permițând să existe apeluri telefonice chiar înainte de electrificarea rurală.

Când în rețea s-a introdus selectarea automată (centrala telefonică automată) cutia de baterie a fost înlocuită cu o baterie obișnuită situată în selector, incluzând o sursă obișnuită de tensiune de apel. Selectorul din centrala telefonică avea de asemenea nevoie de energie electrică pentru a opera și a face conexiunile dintre utilizatori.

Curentul de alimentare către fiecare telefon permitea și trecerea intermitentă a curentului (impulsurile de formare a numărului] pentru a semnaliza selectorului intențiile utilizatorului. De asemenea, curentul în starea de ocupat putea fi folosit de telefon pentru a alimenta microfonul cu cărbune.

Din cauza necesității protejării selectorului și a conexiunilor telefonului contra întreruperilor serviciului, instalația de putere din oficiul central a fost dotată cu baterii mari cu pile umede. Aceste baterii la rândul lor erau deseori suplimentate de grupuri motor-generator de rezervă. Se utilizează câteva tensiuni diferite, în rețea, dar alimentarea primară este de -48 volți curent continuu și ±105 volți la 20 Hz.

Cu timpul, rețeau telefonică a crescut ca mărime și răspândirea serviciilor a ajuns la 100%, iar disponibilitatea serviciilor (siguranța în funcționare) a devenit una dintre cele mai importante obligații ale rețelei. Pentru un timp telefoanele din casele utilizatorilor au aparținut rețelei și au fost întreținute de proprietarul rețelei. în ultimii 20 de ani proprietatea asupra telefonului s-a schimbat din nou și nu se mai folosesc microfoane cu cărbune. însă, noile telefoane electronice cu circuite integrate se mai bazează încă pe rețeaua telefonică spre a le furniza alimentarea pentru supravegherea apelului și chiar pentru memoria auxiliară (de siguranță).

Siguranța în funcționare este o responsabilitate împărțită între rețea și utilizator. Rețeaua răspunde de întreținerea selectorului și a trunchiurilor de conectare precum și de testarea și întreținerea liniilor individuale la fiecare utilizator. Utilizatorul contribuie și el la

RO 111728 Bl siguranța serviciului prin menținerea telefonului închis ( în furcă) când nu este necesar, prin păstrarea conductoarelor interioare locuinței și a echipamentului terminal în stare bună și prin limitarea numărului total de echipamente conectate pe o linie.

Păstrarea bateriilor în cutia cu baterii a telefonului era dificilă. De aceea se preferă alimentarea de la rețeaua telefonică. în primul rând, cheltuiala legată de amplasarea unei surse electrice din nou în echipamentul terminal ar fi foarte mare. încărcarea și întreținerea bateriilor necesare fie ar fi uitată (ca cele din detectoarele de fum), fie bateriile ar fi lipsă. Ambele situații ar conduce la limitarea accesului la servicii al utilizatorului. Al doilea motiv penru ca sursa electrică să rămână în rețea, de preferință, este faptul că toată lumea are nevoie de aceste servicii vitale.

Aceasta se referă la serviciul telefonic care este perceput acum ca o necesitate așa cum s-a arătat mai sus. Serviciul telefonic este de așteptat să devină disponibil tuturor la un preț rezonabil, 24 ore pe zi.

Există câteva excepții. Unele servicii sunt alimentate astăzi cu energie de către utilizator. întrucât în viitor se vor introduce mai multe servicii, aparatura utilizatorului corelată cu aceste noi servicii ar putea să fie deasemenea nealimentată de la rețea. Un exemplu bun sunt serviciile integrate din rețeau digitală (ISDN- Integrated Services Digital NetWork) de servicii, cu interfețe având viteze de bază sau primare. La ISDN, rețeau alimentează cu energie porțiunea sa de circuit și utilizatorul alimentează echipamentul terminal. Majoritatea serviciilor de date intră în această categorie.

Puterea electrică poate fi furnizată prin rețaua de fibre optice cu mare dificultate și cheltuieli. Așa cum s-a discutat mai sus, puterea poate și este ușor furnizată prin rețeaua pe bază de cupru.

Există astăzi sisteme video care folosesc sistemele de telefon prin cablu în care telefonia este asigurată printr-un sistem de rețea video. însă aceste sisteme necesită putere furnizată de abonat, de obicei sub formă de curent alternativ și (în unele cazuri) baterii la locuințele abonaților. în plus, aparatura de adaptare ( convertoare) este necesară la utilizarea sistemului telefonic.

Asigurarea caracterului privat al comunicațiilor este o regulă fundamentală în comunicațiile telefonice. Ea este prevăzută de lege și cei ce o violează sunt supuși unor penalizări aspre. Abonații telefonici se așteaptă ca utilizarea telefonului și comunicațiile lor să se mențină confidențiale. Cerința de secret se extinde asupra identității părților și a comunicațiilor lor și chiar asupra faptului că au avut loc comunicații. Structura instalațiilor tradiționale, în buclă (cu linie individuală) asigură fiecărui abonat o cale de transmisie dedicată lui pe tot traseul de la locuință la centrala telefonică. Cu excepția unor cazuri deliberate de servicii pentru mai multe părți, topologia în forma fizică de stea asigură ca fiecare convorbire a abonatului să nu fie disponibilă (accesibilă) altora care nu sunt parte la convorbiri. în figura 1 este redată o structură de rețea în formă de stea. 0 structură de tip stea este un aranjament fizic de la un punct spre multe puncte. Există două tipuri de structuri tip stea. în figura 1A se redă un tip de stea cu linii private. Adică fiecare din linile 1, 2, 3...(n) este separată și distinctă și asigură o cale de transmisie dedicată abonatului spre oficiul central. în figura 1B este redat un tip de stea cu linie de grup. în acest caz fiecare dintre părțile aparținând grupului, conectată obișnuit în această manieră poate asculta pe oricine dintre ceilalți. Nu există secret. Aceste configurații din linie de grup de abonați (racord colectiv), răspândite cândva din motive de cost, sunt eliminate treptat, pe măsură ce rețelele se modernizează.

RO 111728 Bl

Sistemele de televiziune prin cablu sunt configurate într-o structură magistrală de emisiune și toate serviciile efectuate pe aceste sisteme sunt inerent disponibile tuturor abonaților conectați la magistrală, inclusiv canalele telefonice aflate în banda de trecere. în figura 2A este ilustrat un tip de configurație de magistrală logică. într-o structură magistrală toți utilizatorii folosesc gama obișnuită, comună de frecvențe ca și în structura în stea a racordului colectiv. în general, companiile de televiziune prin cablu folosesc o configurație magistrală tip arbore cu ramuri (figura 2B).Aceasta este în esență o magistrală logică pe o structură fizică de arbore cu ramuri. în mod similar, o structură de linie colectivă (figura 1B) este în esență o magistrală logică pe o stea fizică. în orice caz, structurile în stil magistrală folosite de companiile de televiziune prin cablu, corespunzătoare pentru furnizarea de servicii video, nu asigură caracterul privat al comunicațiilor pentru telefonie sau serviciile video interactive. Tehnicile de secretizare se pot folosi, pentru a atenua problema menționată, dar ele se adaugă la cost și nu sunt suficiente în cazul greșelilor de manevrare. întrucât serviciile interactive care folosesc aparate cu răspuns vocal prosperă, tot mai mulți abonați vor veni zilnic în contact cu asemenea informații cum sunt numerele cărților de credit și numerele de identificare personale (PIN - Personal Identification Number). Orice structură magistrală care asigură servicii de telefonie sau video interactive trebuie să conțină un mijloc care să dea caracterul privat al comunicațiilor.

în fine, este necesar să se prevadă câteva mijloace pentru a separa serviciile (denumite de obicei de îngrijire în industria telefoanelor) oferite de centrala telefonică în două categorii de bază: servicii selectate (de exemplu POTS) care se termină pe partea de linie a repartitorului centralei telefonice: și servicii speciale (de exemplu automat de alamă, servicii de canal de program, etc) care se termină pe alte aparate din centrala telefonică. Separarea în aceste două categorii este realizată în rețelele moderne de telefon prin folosirea de echipament ce produce comutarea în fante (unității) de timp (TSI Time slot interchange) a semnalelor digitale.

Selectoarele digitale moderne recunosc numai semnalele care sunt transmise cu cu rată și într-un format digital discrete. Aceasta înseamnă că selectorul examinează semnalul transmis/recepționat în incremente de 64 Kb/s. Pentru a face semnalul inteligibil pentru selector, el trebuie să fie prezentat în acest format. Pentru POTS, selectorul așteaptă să vadă un semnal digital cu un cod de linie, o viteză de linie, o densitate și un format al cadrului specifice, și convenția de biți de telecomunicație, cu alți biți folosiți pentru codificarea vocii pe principiul ” legii -mu” (a se vedea modul de transfer asincron a semnalelor PCM), în cazul vocii vorbitorului. Semnalele de servicii speciale nu sunt de obicei într-o forma recognoscibilă de către selector. Rețelele clasice folosesc tehnici de modulare în cod a impulsurilor (PCM Puise Code Modulation) pentru a transforma din analogic în digital și invers și apoi folosesc multiplexarea prin divizare în timp (prin repartiție temporală) ca să ordoneze gruparea unei serii de servicii într-un flux de biți obișnuit pentru transmisie. Multiplexarea prin repartiție temporală împarte timpul în care este transmis fiecare mesaj prin conexiunea de date în intervale de timp discrete. Fiecare ieșire (port) de la mltiplexor este apoi eșantionată secvențial în intervalul de timp și acest eșantion de date este transmis secvențial sau în serie, împreună cu alte eșantioane de date, de la alte ieșiri (porturi). La celălalt capăt, de recepție, se află un demultiplexor care recombină datele transmise la ieșirea

RO 111728 Bl (portul) corespunzător originii semnalului. Deși este adecvat pentru scopul pentru care a fost creat, acest tip de tehnica de transmisie necesită aparate de interschimbare a fantelor de timp (care sunt scumpe), spre a reordona tranșele de timp și a separa serviciile selectate de cele speciale. în plus, tehnica TSI nu este transparentă pentru toți biții. Astfel capacitatea de a realiza anumite funcții cum este codul de control al redundanței ciclice (CRC6), prin punere cap-la-cap, se pierde în tehnica TSI.

Se cunoaște o rețea hibridă realizată cu fibră optică și cablu coaxial pentru televiziune prin cablu și furnizarea de servicii diferite, în dublu sens, ca de exemplu telefonia obișnuită și telefonia fără fir din brevetul GB 22371709 (William Hugh Powel).

Aceste servicii sunt separate prin alocarea de frecvențe definite.

Rețeaua cuprinde fibră optică între centrala telefonică, sursa de semnal video și niște puncte intermediare, o rețea de cablu coaxial între fiecare punct intermediar și niște puncte de distribuire de unde tot prin cablu coaxial se face legătura la locuințele abonaților.

în punctele intermediare, sunt prevăzute stații (celule) de bază pentru telefonia fără fir (celulară) CT2 FDMA sau TDMA și deasemenea o sursă electrică, baterii de rezervă și mijloace pentru conversia electro-optică.

în locuințele abonaților pot fi prevăzute interfețe pentru conversia semnalului de telefonie fără fir, în semnal telefonic standard, alimentarea interfeței fiind asigurată prin cablu coaxial.

Invenția necesită utilizarea unor filtre de blocaj pentru a bloca accesul abonaților la serviciile neplătite, iar conversia CT2/semnal telefonic standard se face în locuința abonatului ceea ce nu asigură confidențialitate deplină.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este asigurarea confidențialiții semnalelelor telefonice într-o rețea hibridă cu cablu coaxial.

Metoda pentru furnizarea de servicii telefonice sigure într-o rețea hibridă cu cablu coaxial, rezolvă problema tehnică menționată prin aceea că, în scopul asigurării caracterului privat al convorbirilor, constă în transportarea semnalelor telefonice printr-o rețea care include o rețea de cabluri coaxiale și distribuirea selectivă a semnalelor telefonice menționate constând în interzicerea semnalelor telefonice transportate, modulate spre și de la locuința abonatului, și modularea/demodularea semnalelor telefonice selectate dintre semnalele telefonice transportate, menționate, de la și spre locuința unui abonat, astfel încât semnalele telefonice menționate sunt asigurate și nu pot fi monitorizate de la locuințele altor abonați.

Sistemul pentru furnizarea de servicii telefonice sigure într-o rețea hibridă cu cablu coaxial, pentru aplicarea metodei conform invenției, cuprinzând o rețea de fibră optică între centrala telefonică și niște puncte intermediare și o rețea de cablu coaxial, între un punct intermediar și niște puncte de distribuire, cele două rețele formând un sistem de transmisiuni în rețea tip magistrală logică, ce conține o rețea de cabluri coaxiale, este prevăzut cu un mijloc de distribuire selectivă, conectat funcțional la rețeaua magistrală menționată, cuprinzând un dispozitiv de interdicție pentru a permite numai semnalelor de frecvență preselectate să fie transmise în direcție ascendentă sau descendentă pe rețeaua magistrală menționată, și un modulator/ demodulator pentru a distribui unul sau mai multe semnale telefonice selectate, în banda de bază, spre și de la locuința unui abonat, astfel încât semnalele telefonice menționate să nu poată fi monitorizate spre

RO 111728 Bl locuințele altor abonați.

Prin aplicarea invenției se preconizează a se obține următoarele avantaje:

- eliminarea porțiunii de fibră terminală (FTTC) în banda de bază, a rețelelor hibride cunoscute anterior;

- deoarece curentul de microfon (bateria pentru voce) și curentul de apel sunt asigurate de la rețeaua hibridă, se elimină problemele furnizării de curent local ( în casă);

- întrucât frevențele benzii de trecere, care poartă serviciile telefonice sunt blocate dincolo de dispozitivul de distribuire selectivă, nu este posibil să se asculte alte convorbiri telefonice ale abonaților de la o reședință dată.

- prin utilizarea tehnicii de divizare a frecvenței se elimină cheltuielile legate de aparatura TSI, care este costisitoare, și inconvenientele tehnice legate de aceasta;

- invenția utilizează un canal liniar prin care se transmite simultan semnalele paralel în timp, mai degrabă decât în serii în timp;

- nu există interferență reciprocă între semalele transmise în canalul liniar pentru că ele sunt transmise pe frecvențe diferite.

Invenția se prezintă în continuare în detaliu în legătură și cu figurile 1-7 care reprezintă:

- fig. 1 ilustrează o structură de rețea de tip stea având o structură cu linii private (figura 1 A) și cu o structură cu linie de grup de abonați (figura 1 B);

- fig. 2 ilustrează o structură de tip magistrală logică, cu o magistrală obișnuită (fig. 2 A) și o magistrală de tip cablu, denumită anterior, arbore cu ramuri (fig. 2 B).

- fig. 3 ilustrează o structură de rețea hibridă fibră/cablu coaxial, de bandă largă;

- fig. 4 ilustrează o altă variantă de structură de rețea hibridă fibră/cablu coaxial;

- fig. 5 ilustrează o realizare pre18 ferată a invenției pentru o structură de rețea hibridă fibră/ cablu coaxial;

- fig. 6 este o ilustrare schematică a unei unități de margine ca mijloc de distribuire selectivă cu banda de bază sub banda de tecere; și

- fig. 7 este o ilustrare schematică a dispozitivului de interdicție pentru asigurarea caracterul privat, din realizarea preferată;

Cifrele reprezentând semnele de referință se vor referi la aceleași elemente în întreaga descriere a diferitelor figuri.

în ce privește figura 3, este prezentată o structură de rețea hibrid fibră /cablu coaxial de bandă largă. într-o centrală telefonică 13 sunt reprezentate un selector digital 11 și o aparatură de transmisie video 12 care include modulatoare RF 9 și convertoare electric/optic 10. Semnalele de telefonie digitale sunt purtate, prin liniile tip DS-1 6, prin multiplexerul SONET, 19, spre un cablu de fibră optică 14.

Prin linie DS-1 se înțelege o linie de telecomunicații purtând un semnal digital de nivel 1, adică 1Mbps, iar SONET (Synchronons Optical NET work) este un sandard de interfață optică.

Această structură reprezintă o configurație de tipul fibră terminală (la margine) (El IC) cu o heterodină video de transport la distanță. Aceasta înseamnă că fibrele optice 14 poartă semnalele de telefonie digitale (SONET OC 3) de la centrala telefonică printr-un terminal digital la distanță (depărtat) 18 spre o unitate de rețea optică 15 (ONU - Optical NetWork Unit).

ONU 15 poate cuprinde un dispozitiv de interdicție video 1B, sau acest dispozitiv de interdicție 1G poate fi amplasat separat, așa cum se arată în figura 3. Semnalele video analogice ( AM-FDM) de la o serie de furnizori de informații video 23 sunt purtate prin cablul de fibră optică 14 la unul sau mai multe noduri la

RO 111728 Bl distanță care pot conține un receptor video analogic 17, în bandă de trecere, care cuprinde convertoare optic/electric, unde semnalele optice analogice sunt transformate în semnale electrice analogice pentru un cablu coaxial 24.

Un cablu de alimentare 20, care poate fi un cablu electric de ” mărimea 22 (standard SUA), alimentează cu curent direct de la o sursă de putere 32 din centrala telefonică 13, unitatea de rețea optică 15. Din unitatea de rețea 15, serviciile telefonice pot fi transmise la locuința (postul) abonatului 21 pe un cablu dublu răsucit de cupru (o linie telefonică) la un telefon 27. De obicei o unitate ONU servește până la opt locații de abonat. Serviciile video de la un număr de furnizori de informații video 23, cum sunt sistemele satelit sau echipamente video de memorare/refacere sau alți furnizori, sunt trimise la postul abonatului 21 prin cablul coaxial 24. Un convertor video de vârf 25 (terminal privat pentru CATV -settop converter) poate fi necesar sau nu pentru a decoda aceste semnale video pentru un televizor 26.

Rețeaua descrisă în figura 3 evită câteva probleme legate de furnizarea de semnale de telefonie și video spre locuință. Astfel, întrucât semnalele sunt purtate pe sisteme de transport separate, fiecare din semnale poate fi tratat separat. De exemplu telefonul 27, de la postul abonatului 21, poate primi curent de la centrala telefonică 13 pentru că este făcut în telefonia clasică. Alimentarea cu curent a convertorului de vârf 25 și a televizorului 26 se poate face de la locuințele abonaților 21. în plus, aspectul respectării confidențialității serviciilor telefonice pe cablul de cupru 22 se mențin la fel cu cele din rețeaua de telefonie clasică. După cum se știe din stadiul tehnicii, mai mult de o unitate ONU poate fi conectat la terminalul 18. De asemenea, mai multe dispozitive de interdicție 16 ar putea fi conectate la receptorul 17. Dezavantajele rețelei reprezentate în figura 3 sunt complexitatea și prețul. Astfel, cablul de fibră optică 14, cablul de putere 20 și cablul coaxial 24 trebuie să se întindă de la fiecare centrală telefonică 13 la fiecare unitate de rețea optică 15 sau la postul abonatului 21. în plus, sunt necesare echipamente suplimentare cum ar fi terminalele digitale la distanță 18 pentru a transporta eficient semnalele optice.

în ce privește figura 4, aceasta ilustrează o altă rețea hibrid fibră/cablu coaxial. Ca și în figura 3, centrala telefonică 13 cuprinde selectorul telefonic 11 și aparatura de transmisie video 12 de la care un dispozitiv administrator de sistem 28 controlează diferitele funcții auxiliare ale serviciilor video venite de la sursele 23. Ca și în structura din figura 3, semnalele telefonice și semnalele video sunt purtate de la centrala telefonică 13 pe cablul de fibră optică 14 prin zona liniilor de alimentare (fiderelor) din exteriorul centralei 29. Semnalele telefonice sunt trecute prin terminalele digitale îndepărtate 18 și trimise prin cablul de fibră optică 14 la unitatea de rețea optică 15. Semnalele video sunt transportate spre receptorul video 17 unde sunt transformate din semnale optice în electrice pentru cablul coaxial 24. Semnalele video sunt apoi furnizate, prin dispozitivul de interdicție 16, la locația deservită de aceea unitatea de rețea optică 15. în această realizare practică, ONU 15 și dispozitivul de interdicție 16 sunt conectate și de preferință situate în aceleași loc. Principala diferență dintre figura 4 și figura 3 este că alimentarea telefonului poate fi furnizată prin cablul coaxial 24 de o sursă de putere 32, situată în același loc cu receptorul 17, care poate avea o conexiune electrică cu bateriile electrice de serviciu și cele de rezervă. Astfel se elimină cablul de alimentare 20, din figura 3.

RO 111728 Bl

Eliminarea cablului de alimentare reprezintă o importantă economie față de structura din figura 3.

Așa cum se vede în figura 3, semnalele video prin cablul coaxial 24 sunt furnizate postului 21, al clientului prin dispozitivul de interdicție 16 conținut în unitatea de rețeau optică 15. Curentul este acum furnizată telefonului 27 de la sursa de putere 32 prin cablu coaxial 24 și ONU 15. Cablul coaxial 24, de la dispozitivul de interdicție 16 până la postul al clientului, conduce numai semnale video pentru un televizor 26 și nu furnizează curent. Așa cum se vede în figura 3, în sistem poate fi inclus, sau nu, un terminal privat (convertor video de vârf) 25. Figura 4 reprezintă o îmbunătățire importantă față de rețeaua redată în figura 3, întrucât eliminarea cablului 20 de alimentare conduce la economii semnificative și simplifică structura rețelei.

Dacă structura din figura 4 constitue o îmbunătățire față de cea din figura 3, ar fi chiar mai important dacă semnalele telefonice și semnalele video ar putea fi transmise pe un sistem de transport comun, eliminând astfel dublarea cablurilor de fibră optică evidențiată în figurile 3 și 4. însă prin transmisia semnalelor video și telefonice pe un sistem obișnuit de transmisie integrală, prin rețea apar alte probleme. Cea mai importantă dintre aceste probleme este problema confidențialității (secretului). Deci, dacă semnalele de telefon și video au fost trimise ambele posturilor 21 ale abonaților, pe aceeași linie, ar putea fi posibil ca un abonat să intercepteze semnalele telefonice ale tuturor vecinilor conectați la magistrala de cablu coaxial. Aceasta s-ar face prin acordarea și demodularea din foarte multele canale purtătoare, de pe cablul coaxial, din gama semnalelor telefonice. Ar fi relativ ușor pentru o persoană cu cunoștințe minime de electronică să introducă mijloace care ar putea fi acordate pe aceste canale telefonice purtate în spectru. Acest lucru este posibil pentru că celelalte semnale telefonice, în acest caz, vor emana de asemenea din nodul optic 17, situat la distanță. într-un sistem de calu coaxial care poartă toate aceste semnale, un abonat este capabil să aibă acces la semnalele acestor alți abonați.

Prezenta invenție se referă la o rețea pentru asigurarea serviciilor video și telefonice la un abonat. Rețeaua încorporează cablul de fibră optică, cablul coaxial și cablul telefonic de cupru. Rețeau asigură curent pentru serviciile de telefonie dintr-o locație a rețelei prin cablul coaxial și cel de cupru, la abonat. Puterea electrică se poate transmite prin cablul coaxial relativ ușor. Astfel, în rețeaua hibridă, curentul pentru partea de telefonie a serviciului este furnizată prin rețea, de la punctul în care se folosesc cablurile coaxiale și de cupru. Se întrebuințează niște dispozitive de interdicție pentru a transmite selectiv semnale video la o locație a abonatului.

Invenția se bazează pe utilizarea infrastructurii fibră optică/cablu coaxial în banda de trecere, în calitate de canal purtător de bază pentru toate serviciile, în zonele de locuința deservite de rețea. Un mijloc de distribuire selectivă, de furnizare a serviciului va fi amplasat fizic în locul unei unități de rețea optică terminală (de margine) (ONU-Optical NetWork Unit), și subsumează toate funcțiile de bază în telefonie (baterie de vorbire, apel, testare, etc). Acest mijloc selectiv operează ca element sursă/ramificație pentru telefonia în bandă de bază, primește curent prin instalația de cablu coaxial, de la nodul optic, servind de obicei până la 400 de abonați, și asigură completa transparență pentru întregul spectru de bandă de trecere în ambele sensuri în 4-8 case, cu excepția fantelor de canal utilizate pentru a transporta serviciile telefonice. într-una din realizările invenției legătura concretă spre casă constă dintr-o

RO 111728 Bl coborâre de cablu coaxial dublu, din conducătorii centrali ai perechii de cablu coaxial la o interfață a rețelei (Nl-Network Interface), obținându-se o derivație la o priză telefonică (semnal confidențial/apel) tip RJ-11 compatibilă cu toate aranjamentele de conductoare de telefonie existente în interior. Cealaltă ieșire a NI este un conector CATV standard- tip F, compatibil cu cablul coaxial. Noua unitate (mijlocul de distribuire selectivă) conține, și dispozitivul de interdicție a benzii de trecere. în realizarea preferată, NI la domiciliu cuprinde numai filtre pasive, nu și componente electronice active.

Invenția are ca scop asigurarea caracterului privat al convorbirilor prin permanenta interdicție a tuturor canalelor de telefonie, în banda de trecere, pentru ambele direcții de transmisie. Interdicția se realizează extern, pentru toți abonații astfel serviți. Nu apare niciodată un semal de telefonie modulat, în formă recuperabilă, pe legătura spre casă a cablului coaxial, asigurând astfel secretul total al convorbirii. Această interdicție se poate realiza prin câteva mijloace. Una din metode constă în înserarea permenentă a unui semnal de bruiaj realmente aleator, în acea parte a benzii de trecere care conține canalele benzii de trecere de telefonie, în direcția de transmisie spre abonat. O altă metodă constă în utilizarea unei atenuări (de exemplu filtre opreștebandă) care împiedică oricare din canalele benzii de trecere de telefonie să ajungă la cablul coborâtor (sensul descendent) spre abonat. în setul de frecvențe al benzii de trecere, pentru sensul ascendent al transmisiei (spre centrala telefonică), un amplificator de izolare și instalarea unui cuplor directiv adecvat, împiedică orice abonat individual să asculte canalele de telefonie ascendente ale altor abonați telefonici din magistrală. Procedeele cunoscute de bruiaj sau captare negativă (atenuare) în direcția ascendentă a transmisiei, nu sunt corespunzătoare, pentru că există alte solicitări care provin de la locuința abonatului ce folosesc o porțiune din frecvențele din sensul ascendent. Aceasta necesită tranparența transmisiei de la abonat spre rețea. O realizare preferată a acestei invenții utilizează un dispozitiv de interdicție modificat, exterior locuinței abonatului, pentru a realiza această funcție.

în ceea ce privește figura 5, este redată realizarea preferată a structurii de trasport fibră/cablu coaxial în care semnalele telefonice și video sunt transportate printr-o rețea obișnuită integrală. Astfel, centrala telefonică 13 cuprinde selectrorul telefonic 11 și aparatura de transmisie video 12, așa cum sunt redate în figurile 3 și 4. Sursele video 23 pot, alternativ, să furnizeze semnalele video la aparatura 12 de transmisie video. Semnalele telefonice de la selectorul 11 și de la aparatura de servicii speciale 33 sunt iptroduse într-un aparat 34, modulator/demodulator RF digital de conversie.Semnalele telefonice trebuie să fie modulate pentru a fi transportate pe cablul 14 de fibră optică, analog, în bandă de trecere. Semnalele video de la aparatura de transmisie video 12 sunt combinate cu semnalele telefonice într-un aparat de transmisierecepție combinator 35. Aceste semnale optice sunt transmise (și recepționate) pe canalul de fibră optică 14 la/de la un nod optic 17 care conține un aparat de transformare optic/electric și invers, așa cum se arată în figurile 3 și 4. Terminalul digital la distanță 18, prezentat în figura 4, este eliminat, pentru că funcția de distribuție pe care o realizează el nu mai este necesară. Sursa de putere 32 este așezată în același loc cu nodul optic 17. Prin eliminarea terminalului digital la distanță 18 și a fibrelor corelate cu el, din cablul principal din fibre optice, se obțin economii importante în această structură, față de cea din figura 4. Eliminarea terminalului digital la distanță 18, de pe

RO 111728 Bl

ONU 15, ridică problema caracterului privat. Semnalele telefonice și video combinate din nodul optic 17, împreună cu curentul furnizat din sursa de putere 32, se transportă pe cablul coaxial 24 la un mijloc de distribuire selectivă care poate fi un disozitiv 37 cu bandă de bază sub banda de trecere (BBP - Baseband Below Passband). Dispozitivul 37 cuprinde multe din funcțiile realizate de unitatea de rețea optică 15, din figurile 3 și 4, cu multe adăugări și modificări. Semnalele telefonice și video sunt aplicate la telefonul 27 și respectiv la televizorul 26, din locuința abonatului 21, printr-o interfață de rețea 43.

în ceea ce privește figura 7, dispozitivul, BBP 37 este redat mai detaliat. Dispozitivul BBP 37 cuprinde un dispozitiv de interdicție 16' folosit și pentru telefonie, un modulator/ demodulator 39 și un convertor electric 41, pentru energie. Dispozitivul de interdicție 19' este o modificare a piesei de interdicție 19 standard, cunoscută în stadiul tehnicii și utilizată în rețele video. O piesă cum ar fi piesa de interdicție cu opt ieșiri (porturi) produsă de Scientific Atlanta Corporation (model nr.9508-021) poate fi modificată. Piesa de interdicție standard folosește un oscilator de bruiaj 49 pentru a bruia anumite canale și a le transmite numai pe cele care sunt făcute disponibile pentru abonat.O altă posibilitate este să se utilizeze un atenuator selectiv (constând din filtre oprește-bandă), în locul ocilatorului 49, ca piesă de interdicție pentru a atenua canalele nealocate sub pragul de zgomot. Piesa de interdicție 19 este modificată în realizarea preferată prin includerea unui amplificator de izolare 47 și a unui cuplor directiv spre înainte 48, în sensul ascendent de transmisie, astfel ca numai semnalul telefonic din banda de bază, spre și de la abonatul ce trebuie servit, să fie disponibil la o locație dată a abonatului. Piesa de interdicție standard se modifică astfel că toate canalele de telefonie în sens descendent sunt interzise, și fiecare ieșire de 5-30 MHz, în sens ascendent, este izolată. Astfel, un abonat este împiedicat să se acorde pentru a intra pe convorbirile telefonice ale altor abonați de pe rețea.

Referitor la figurie 5, 6 și 7, se ilustrează protecția caracterului privat oferită de invenția de față. Centrala telefonică 13 trimite semnale video și telefonice în sens descendent spre locuițele abonaților 21, și primește semnale asociate cu semnalele video precum și cu cele telefonice trimise în sens ascendent de la locuințele abonaților 21. Structura este în esență de tip magistrală (vezi figura 2). Astfel, în absența oricărei precauții, fiecare abonat ar putea să prindă” semnalele video și/sau telefonice de la alți abonați de pe magistrală. Compania de televiziune prin cablu astăzi utilizează acest sistem și singura grijă este să se interzică (prin bruiaj sau blocare) canalele taxate (premium), selectate, pentru care abonatul nu a plătit. însă, dacă se adaugă video interactiv, și/sau telefonie, caracterul privat devine important.

Pentru a asigura secretul în acest tip de rețea, pe lângă dispozitivul de interdicție 16 și modulator/demodulatorul 39, este nevoie de o protecție suplimentară. Dacă nu este modificată, piesa de interdicție 16 asigură ca numai canalele video selectate în sensul descendent să fie accesibile aparatelor 21 ale abonatului. Modulator/demodulatorul 39 asigură ca numai canalele de telefonie selectate să fie accesibile la și de la locuințele abonaților pe linia telefonică, însă pentru televiziunea interactivă și pentru a împiedica reglajul selectiv pe canalele telefonice ale altor abonați de pe linia video interactivă 24,conectată la conectorul RF tip F 46, este nevoie de o interdicție suplimentară. în realizarea preferată a invenției, se adaugă ampli

RO 111728 Bl ficatorul de izolare 47 și culorul directiv spre înainte 48 la un oscilator de bruiaj modifiat 49 în aparatul de interdicție 16, obținându-se dispozitivul de interdicție modifica 116'.

Amplificatorul 47 și cuplorul 48 pot eventual să fie combinate cu filtre de trece-bandă (nereprezentate), cum este cunoscut din stadiul tehnicii, pentru a se transmite selectiv un subgrup de semnale ascendente. Așa cum s-a arătat mai sus, gama de frecvențe 5-30 MHz se folosește pentru semnale de telefon și interactive asociate cu comunicațiile video. Există trei canale de 6 MHz utilizabile în această gamă de frecvnță situate aproximativ între 8-26 MHz. Deoarece fiecare canal de 6 MHz poate purta peste 400 canale de telefonie individuale, în general, vor fi necesare numai două canale de 6 MHz pentru telefonie, în realizarea preferată. Celălalt canal de 6 MHz este disponibil pentru semnalele interactive comandă/ cerere, asociate serviciilor video. Amplificatorul 47 și cuplorul 48 (eventul cu filtre selective) transmit selectiv numai semnalele interactive asociate cu canalele video, în direcția ascendentă. Toate canalele utilizate pentru telefonie sunt eliminate, în direcția descendentă, de dispozitivul de interdicție 16'. Astfel, nu există nici un mod prin care un abonat să asculte canalele telefonice ale altui abonat în nici una din direcțiile de transmisie. Secretul (caracterul confidențial) este, în acest fel, asigurat.

Cu referire la figurile 5 și 6, modulator/demodulatorul 39, care poate fi un dispozitiv de telefonie prin cablu cum este Cable Phone ® ce se poate procura de la Jerrold, Inc., demodulează semnalul telefonic din cablul coaxial 24 și poate transmite semnlul telefonic demodulat, prin două conductoare telefonice 42 de cupru, standard, direct la telefonul 27. Ansamblul modulator/demodulator recepționează și semnalele telefonice, în banda de bază, de la telefonul 27, aflat în casa abonatului 21 și modulează acel semnal pe cablul coaxial 24. Opțional, ansamblul modulator/demodulator 39 ar putea trimite semnalul telefonic din banda de bază la un combinator 44 pentru a fi combinate cu semnlele din banda de trecere, cele video, pe cablul coaxial 24. Cum s-a precizat mai sus, dispozitivul BBP 37 mai conține un convertor electric 41 care furnizează curent continuu de -48 volți, curent alternativ de apel ±105 volți și alte tensiuni pentru ca ansamblul modulator/demodulator 39 să alimenteze telefonul 27, ca într-o rețea telefonică standard.

în figurile 5, 6 și 7, telefonul 27 și televizorul 26 din casa abonatului 21, primesc semnalele video și telefonice printr-o interfață de rețea 43. în realizarea prezentată în figura 5, semnalele video de la dispozitivul de interdicție 16' și semnale telefonice de la ansamblul modulator/demodulator 39 sunt combinate într-un ansamblu de combinare (combinator) 44 (figura 6) și apoi trimise pe firele descendente ale cablului coaxial dublu la un divizor TV/Tf.

Dispoztivul BBP 37 permite structurii de rețea configurate în figura 5, să asigure cele mai bune caracteristici ale celor două linii de conductoare care permit accesul în casă (FTTC, în bandă de bază și televiziune prin cablu, în bandă de trecere) și rezolvă problemele respective ale fiecărei linii de acces, la preț mult mai mic decât prin folosirea ambelor tipuri de rețea cum se arată în figurile 3 și 4. Structura rețelei descrise în figura 5 realizează o adevărată rețea în bandă largă care subsumează toate serviciile existente și toate serviciile viitoare pentru telefonie și televiziune la preț mult mai mic decât alte tipuri de rețele hibride.

Prezenta invenție utilizează tehnicile de divizare a frecvenței mai bine decât interschimbarea fantelor de timp (TSI),

RO 111728 Bl pentru a diferenția semnalele pentru transmisie. Procedând astfel, se elimină cheltuielile legate de aparatura TSI și incapacitatea de a realiza anumite funcții ca supravegherea degradării semnalelor (CRC6). Deși TSI ar putea fi utilizată în rețeaua din prezenta invenție, sunt preferate tehnicile de alocare a frecvenței pentru că semnalele sunt deja în domeniul frecvență, pentru trasmisie. Prezenta invenție utilizează un canal liniar care transmite simultan semnalele paralele în timp mai degrabă decât în serii în timp.

Nu există interferență reciprocă între semalele transmise în canalul liniar pentru că ele sunt transmise pe frecvențe diferite.

Transmiterea semnalelor cu divizarea frecvenței este realizată prin stabilirea de la distanță a perechii de frecvențe specifice de transmis și recepționat pentru fiecare cartelă de canal 51, din dispozitivul BBP 37, cum se arată în figura 7.

Invenția a fost descrisă cu referire la una din realizările sale preferate, dar se pot face schimbări și modificări care sunt cuprinse în sfera de protecție a invenției așa cum este definită aceasta în revendicări.

Claims (10)

1. Revendicări

   1. Sistem pentru furnizarea de servicii telefonice sigure într-o rețea hibridă cu cablu coaxial cuprinzând o rețea de fibră optică între centrala telefonică și niște puncte intermediare și o rețea de cablu coaxial, între un punct intermediar și niște puncte de distribuire, caracterizat prin aceea că cele două rețele formează un sistem de transmisiuni în rețea tip magistrală logică ce conține o rețea de cabluri coaxiale (24) și este prevăzut cu un mijloc de distribuire selectivă (37), conectat funcțional la rețeaua magistrală menționată, cuprinzând un dispozitiv de interdicție (16') pentru a permite numai semnalelor de frecvență preselectate să fie transmise în direcție ascendentă sau descendentă pe rețeaua magistrală menționată, și un modulator / demodulator (39) pentru a distribui unul sau mai multe semnale telefonice selectate, în banda de bază, spre și de la locuința unui abonat, astfel încât semnalele telefonice menționate să nu poată fi monitorizate spre locuințele altor abonați.
2. 2. Sistem conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că include mijloace (32,41), conectate funcțional la rețeaua de cabluri coaxiale (24), pentru alimentarea cu curent a telefonului abonatului prin rețeaua de cabluri coaxiale (24).
3. 3. Sistem conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că mijlocul de distribuire selectivă (37) a semnalelor telefonice într-o rețea magistrală logică care conține o rețea de cabluri coaxiale (24) astfel încât semnalele telefonice a unui anumit abonat să nu poată fi monitorizate de un alt abonat al aceleiași rețele, este alcătuit din dispozitivul de interdicție (16'), conectat la rețeaua de cabluri coaxiale (24), cuprinzând:

   un oscilator de bruiaj (49) conectat la rețeaua de cabluri coaxiale (24);

   un amplificator de izolare (47) conectat la sistemul de cabluri coaxiale (24); și un cuplor directiv spre înainte (48) conectat la rețeaua de cabluri coaxiale (24), și din modulator/demodulatorul (39) conectat la sistemul de cabluri coaxiale (24), care extrage semnale telefonice în banda de bază, selectate pentru abonatul considerat.
4. 4. Sistem conform revendicărlori 1 și 3 caracterizat prin aceea că mijlocul de distribuire selectivă (37) a semnalelor telefonice într-o rețea magistrală logică care conține o rețea de cabluri coaxiale (24), este alcătuit din dispozitivul de

   RO 111728 Bl interdicție (16'), conectat la rețeaua de cabluri coaxiale (24),cuprinzând :

   un atenuator selectiv, conectat la rețeaua de cabluri coaxiale (24);

   un amplificator de izolare (47) conectat efectiv la rețeaua de cabluri coaxiale (24); și un cuplor directiv spre înainte (48) conectat la rețeaua de cabluri coaxiale (24), și din modulator/demodulatorul (39) conectat la sistemul de cabluri coaxiale (24), dispozitivul de interdicție (16') eliminând toate semnalele telefonice, iar modulator/demodulatorul (39) extrăgând semnale telefonice în banda de bază, selectate pentru abonatul considerat, astfel încât semnalele telefonice în banda de bază ale abonatului considerat să nu poată fi monitorizate de un alt abonat al rețelei menționate.
5. 5. Metodă pentru furnizarea de servicii telefonice sigure într-o rețea hibridă cu cablu coaxial, care stă la baza sistemului conform revendicărilor 1-4, caracterizată prin aceea că, în scopul asigurării caracterului privat al convorbirilor, constă în transportarea semnalelor telefonice printr-o rețea care include o rețea de cabluri coaxiale (24) și distribuirea selectivă a semnalelor telefonice menționate constând în interzicerea semnalelor telefonice transportate, modulate spre și de la locuința abonatului, și modularea/demodularea semnalelor telefonice selectate dintre semnalele telefonice transportate, menționate, de la și spre locuința unui abonat, astfel încât semnalele telefonice menționate sunt asigurate și nu pot fi monitorizate de la locuințele altor abonați.
6. 6. Metodă conform revendicării 5 caracterizată prin aceea că include și alimentarea cu curent electric a unui telefon aflat la locuința abonatului prin rețeaua de cabluri coaxiale (24).
7. 7. Metodă conform revendicării 5 caracterizată prin aceea că mai cuprinde o etapă de combinare a semnalelor video și a semnalelor telefonice demodulate, în banda de bază, pe tronsonul de cablu coaxial al abonatului, din rețeaua de cabluri coaxiale (24), și o etapă de separare a semnalelor telefonice demodulate de semnalele video menționate.
8. 8. Metodă conform revendicării 5 caracterizată prin aceea că etapa de transportare constă în: furnizare de semnale video și semnale telefonice modulate în sistemul de transmisiuni în rețea, menționat, și conversia semnalelor optice, video și telefonice modulate din rețeaua de fibră optică, în semnale electrice, pe rețeaua de cablu coaxial și, simultan, conversia semnalelor electrice, video și telefonice modulate, din rețeaua de cablu coaxial, în semnale optice pe sistemul de fibră optică.
9. 9. Metodă conform revendicării 5 caracterizată prin aceea că, pentru furnizarea unui serviciu telefonic sigur întro rețea de cablu coaxial, distribuirea selectivă cuprinde etapele de: bruiere a tuturor semnalelor telefonice în sensul descendent al rețelei, izolare a semnalelor semnalelor telefonice ascendente, de la un abonat al rețelei menționate către un alt abonat, și conversie a unui canal telefonic selectat într-un semnal telefonic în banda de bază, astfel că semnalele telefonice în banda de bază ale abonatului considerat, în sens ascendent și descendent, să nu poată fi monitorizate de un alt abonat al rețelei menționate.
10. 10. Metodă conform revendicărilor 5 și 9 caracterizată prin aceea că distribuirea selectivă cuprinde etapele de: eliminare a tuturor semnalelor telefonice în sensul descendent al rețelei, prin atenuarea amplitudinii acestora sub nivelul de zgomot, izolare a semnalelor telefonice

    RO 111728 Bl ascendente, de la un abonat al rețelei menționate către un alt abonat, și conversie a unui canal telefonic selectat într-un semnal telefonic în banda de bază, astfel că semnalele telefonice de la/ spre un abonat nu pot fi monitorizate de un alt abonat al rețelei menționate.