SE521970C2 - Kabel-TV-system som alstrar logiska signaler baserat på jämförelse mellan detekterade energinivåer i systemet och en referenssignal - Google Patents

Description

521 970 Uppfinningen har därför till ändamål att åstadkomma ett förbättrat kommunikationssystem av det inledningsvis an- givna slaget, vilket kan underlätta såväl detekteringen av inom frekvensbandet för returkanalen uppträdande störningar som identifieringen av det lokala nät, från vilket stör- ningarna utsändes.

Det enligt uppfinningen för detta ändamål föreslagna systemet kännetecknas i första hand av att nämnda övervak- ningsorgan innefattar i varje lokalt nät anordnade detektor- organ, som är inrättade att jämföra energinivån hos inom nämnda bärvàgsfrekvensband uppträdande signaler med åtmins- tone en förutbestämd referensnivå och alstra av resultatet av denna jämförelse beroende logiska signaler, samt i varje lokalt nät anordnade minnesorgan, som är inrättade att lagra från nämnda logiska signalers värden vid olika tidpunkter härledd information om de tidsintervall, under vilka nämnda energinivà överstiger nämnda referensnivå.

Uppfinningen gör det möjligt att i varje lokalt nät kontinuerligt detektera i detta inom frekvensbandet för returkanalen uppträdande signaler, som har en energinivà överstigande referensnivån, och lagra mot karaktären hos dessa signaler svarande information för senare vid behov företagen utvärdering av den. Till följd härav medges, då störningar uppträder inom nämnda frekvensband en förenklad identifiering av det lokala nät, från vilket störningarna emanerar.

I syfte att göra det möjligt att vid systemets huvud- ände fastställa från vilket lokalt nät förekommande stör- ningar emanerar kan nämnda övervakningsorgan lämpligen även innefatta vid huvudänden anordnade organ, medelst vilka i nämnda minnesorgan hos de lokala näten lagrad information kan inhämtas till huvudänden för utvärdering av den vid denna.

Nämnda minnesorgan kan vara inrättade att lagra infor- mation om nämnda tidsintervall i form av information om be- gynnelsetidpunkten för och längden hos varje enskilt inter- .v vv ~ u u enn-on u n ~oø v n . nu 521 970 vall.

I syfte att möjliggöra en reduktion av den totala in- formationsmängd som behöver lagras i nämnda minnesorgan kan dessa organ dock med fördel vara inrättade att åtminstone för vissa tidsperioder lagra information om nämnda tidsinter- vall i form av statistik avseende antalet inom var och en av dessa tidsperioder förekommande dylika intervall.

Nämnda referensnivå, som bör vara lägre än den lägsta nivå, till vilken en för överföring till systemets huvud- ände avsedd meddelandesignal kan väntas uppgå, kan med fördel vara omställbar, företrädesvis genom styrning av den från systemets huvudände. I detta fall kan nämnda minnesorgan lämpligen vara inrättade att även lagra information om den inställda referensnivàns värde.

För att möjliggöra en bestämning och lagring av informa- tion avseende brantheten hos den främre flanken hos inom nämnda bärvågsfrekvensband uppträdande signaler kan nämnda detektororgan vara inrättade att jämföra energinivån hos nämnda signaler med minst två olika referensnivåer.

I syfte att möjliggöra en ytterst noggrann övervak- ning av systemet kan nämnda detektororgan vara inrättade att utföra nämnda jämförelse och nämnda alstring av av re- sultatet av denna beroende logiska signaler individuellt för vart och ett av ett flertal olika delområden av nämnda frekvensband, varjämte nämnda minnesorgan kan vara inrättade att lagra från nämnda signaler härledd individuell information för vart och ett av nämnda delområden.

Varje lokalt nät kan härvid innehålla ett flertal band- passfilter, som uppdelar nämnda bärvågsfrekvensband i ett motsvarande antal delband, samt ett motsvarande flertal detektororgan för jämförelse av inom var sitt av nämnda delband uppträdande signaler med nämnda referensnivå resp. -nivåer.

Alternativt kan varje lokalt nät i stället innehålla ett enda bandpassfilter med en förutbestämd passbandbredd, som utgör enbart en bråkdel av hela bandbredden för nämnda .v ~ v.. ..-n u-v ~ -» u n u n »no-on n 521 970 so bärvågsfrekvensband och ett enda till detta filter anslutet detektororgan, varvid bärvågsfrekvensbandets frekvensspektrum kan vara styrbart förskjutbart relativt bandpassfiltrets passband för placering av olika delområden av bärvågsfrek- vensbandet inom nämnda passband, De olika delområdena av bärvågsfrekvensbandet kan i det sistnämnda fallet avsökas cykliskt genom cyklisk placering av nämnda delområden inom bandpassfiltrets passband.

Utnyttjandet av ett enda bandpassfilter och ett enda detektororgan samt organ för styrbar förskjutning av bärvågs- frekvensbandets frekvensspektrum uppvisar den fördelen i för- hållande till användningen av ett flertal bandpassfilter och ett motsvarande flertal detektororgan att man kan uppnå en reduktion av kostnaden för den i varje lokalt nät behövliga hårdvaran samtidigt som man dock kan uppdela det aktuella bärvågsfrekvensbandet i ett ökat antal mindre delområden.

Uppfinningen beskrivs nedan ytterligare under hänvis- ning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar ett principschema över ett lokalt kabel- TV-nät, som ingår i ett kabel-TV-system enligt en enbart såsom exempel vald utföringsform av uppfinningen, vilket innehåller ett flertal dylika lokala nät, fig. 2 ett detaljerat blockschema över en i nämnda nät inlopplad övervakningsenhet, som ingår i en utrustning för övervakning av nämnda system med avseende på från olika lokala nät i returriktningen utsänt brus, och fig. 3 ett detaljerat blockschema över en övervaknings- enhet enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen.

Det i fig. 1 visade generellt med 10 betecknade kabel- TV-nätet utgör ett kaskadkopplat lokalt fastighetsnät, som ingår i ett kabel-TV-system, vilket innehåller en såsom en kommunikationscentral tjänande huvudände 11, med vilken nätet 10 är förbundet via ett schematiskt antytt Områdesnät 12 och ett likaledels schematiskt antytt basnät 13, i vilket huvudänden 11 är anordnad.

Nätet 10 uppvisar ett flertal grenledningar 14, som oun- q n . u ..nouu o 521 97o ._:-:..-I¿I är anslutna till en med nätet 12 förbunden kombinerad ingång och utgång 15 hos nätet 10 via en dubbelriktad förstärkare 16 och ett diplexfilter 17. Varje grenledning 14 är försedd med ett flertal till den anslutna abonnentuttagsdosor 18, som var och en uppvisar tre olika uttag, nämligen ett TV- antennuttag 19, ett radioantennuttag 20 och ett datatermi- naluttag 21.

Det aktuella kabel-TV-systemet utnyttjar pà känt sätt olika bärvågsfrekvensband för överföring av olika typer av signaler och signaler i olika riktningar mellan huvudänden 11 och uttagsdosorna 18. Nedan antages att systemet för överföring av datasignaler i returriktningen, dvs. från till uttagen 21 anslutna dataterminaler 22 till huvudänden 11, utnyttjar ett första, lägre bärvågsfrekvensband b1, t.ex. 15 - 65 MHz, medan det för överföring av datasignaler i framriktningen, dvs. från huvudänden 11 till datatermina- lerna 22, utnyttjar ett andra, högre bärvågsfrekvensband b2, t.ex.

TV-signaler från huvudänden till dataterminalerna utnyttjar 120 - 127 MHz och för överföring av radio- och två ytterligare bärvågsfrekvensband b3 resp. b4, t.ex. 88 - 108 MHz för radiosignaler och 130 - 860 MHz för TV-signaler.

För att möjliggöra en övervakning av nätet 10 med avseende på från detta via den kombinerade ingången och utgången 15 till nätet 12 utmatat brus inom bärvågsfrek- vensbandet b1, dvs. inom det för överföring av datasignaler i returriktningen tjänande bärvågsfrekvensbandet, finns i nätet 10 en särskild brusövervakningsenhet 23, vars närmare uppbyggnad framgår av fig. 2.

Enheten 23 innefattar en ingång 24, som är ansluten till diplexfiltret 17 och anordnad att tillföras från led- ningarna 14 till detta filter inkommande signaler inom frek- vensbandet b1, samt en med dess ena ände till ingången 24 ansluten ledning 25, som innehåller en styrbar spärrkrets 26. Från ledningen 25 kan de vid ingången 24 mottagna sig- nalerna, om de tillåtes passera genom spärrkretsen 26, avges till en med filtret 17 förbunden utgång 27 hos enheten 23 ~.~.nn - - 1 n nu cours- c a 0 ao nu none n o nano man n n 0 annu - -quorn I n uno' . u o 4 noe» - v nunnan u 1 non n ~ . nu 521 970 6 för att sedan via nämnda filter och förstärkaren 16 matas vidare i returriktningen till nätets 10 utgång 15 och där- efter till huvudänden 11.

Med 28, 29, 30 och 31 betecknas i fig. 2 fyra till ingången 24 anslutna bandpassfilter, som uppvisar inbördes olika, bredvid varandra liggande passband och tjänar till att uppdela de via ingången 24 inkommande signalerna på fyra delband, som tillsammans omfattar hela frekvensbandet bl. Vidare betecknas med 32, 33, 34 och 35 fyra till ut- gången hos var sitt av nämnda filter anslutna detektorer, som innehåller komparatororgan, vilka tjänar till att jäm- föra energinivån hos utsignalen från respektive filter med en förutbestämd referensnivà och avge av resultatet av denna jämförelse beroende logiska signaler till en enhet 36.

Enheten 36 innehåller minnesorgan, som är inrättade att individuellt för vart och ett av nämnda delband lagra från nämnda logiska signalers värden vid olika tidpunkter härledd information om de tidsintervall, under vilka nämnda energinivå överstiger nämnda referensnivå. För generering och tillförsel av nämnda referensnivå till de olika detek- torerna finns en referensnivàgenerator 37.

Enheten 36, som kan innehålla en processor för bear- betning av de till den inkommande logiska signalerna kan vara inrättad att i ett i nämnda enhet ingående minne lagra information om nämnda tidsintervall i form av information om begynnelsetidpunkten för och längden hos vart och ett av nämnda tidsintervall. Enheten 36 kan dock även vara in- rättad att lagra nämnda information i annan form, företrädes- vis i form av statistik över antalet inom vissa tidsperioder förekommande tidsintervall av ovan nämnt slag. Den i enheten 36 lagrade informationen kan närhelst så önskas med hjälp av vid huvudänden 11 anordnade organ11' inhämtas till huvud- änden för efterföljande utvärdering av den vid denna.

Enheten 36 kan dessutom vara inrättad att tjäna såsom en styrenhet för spärrkretsen 26. Den kan härvid på i den svenska patentansökningen nr 99 04589-0 närmare beskrivet --- -v ~- -. sätt vara anordnad att fastställa huruvida de mottagna logiska signalerna uppfyller vissa i enheten 36 i förväg lagrade villkor och att via en med en punktstreckad linje antydd ledning 42 till spärrkretsen 26 avge en styrsignal för öppnande av signalpassagen genom denna från ingången 24 till utgången 27 enbart då de av enheten 36 mottagna logiska signalerna uppfyller nämnda villkor. Enheten 23 kommer i detta fall att fungera även såsom en i nätet inbyggd brusreduktionsenhet.

Bandbredden hos bandpassfiltren 32 - 35 kan med fördel väljas så, att den energinivà, som kan väntas uppkomma på grund av erfarenhetsmässigt normalt uppträdande störningar kommer att bli ungefärligen lika inom de olika passbanden.

Detta innehär att filter med lägre passbandsfrekenser normalt bör ha en mindre bandbredd än filter med högre passband- frekvenser. _ För att göra det möjligt att från huvudänden 11 beordra en inhämtning av i enheten 36 lagrad information, en omprog- rammering av den i nämnda enhet ingående processorn, en omställning av storleken hos den av generatorn 37 alstrade referensnivån eller en temporär tvångsvis blockering eller ett temporärt tvångsvis öppnande av signalpassagen genom spärrkretsen 26 finns en demodulator 38, till vilken från huvudänden 11 inom frekvensbandet b2 utsända styrorder kan tillföras via en till förbindelseledningen mellan förstärka- ren 16 och diplexfiltret 17 ansluten ingång 39 och ett till 1 denna kopplat bandpassfilter 40. Den i enheten 36 lagrade informationen kan från denna enhet överföras till utgången 27 via ett bandpassfilter 43, vars passband t.ex. kan ligga mellan de båda frekvensbanden b1 och b2.

Arbetssättet hos det ovan beskrivna systemet är samman- fattningsvis följande. En till enheten 23 via ingången 24 inkommande signal inom frekvensbandet b1 uppdelas av de fyra filtren 28 - 31 på fyra olika delband. Den inom respek- tive delband fallande delen av signalen tillföres den med respektive filter förbundna detektorn 32, 33, 34 resp. 35. nu» 521 evo I denna jämföres energinivån hos den inkommande signalen med minst en referensnivå och avges en av denna jämförelse beroende logisk signal till enheten 36. De från de olika detektorerna avgivna logiska signalerna underkastas i den i enheten 36 ingående processorn erforderlig bearbetning för alstrande av önskad information, vilken därefter lagras i det i nämnda enhet anordnade minnet.

Nämnda information kan sedan, då motsvarande styrorder tillföres enheten 36 från huvudänden 11 via ingången 39, filtret 40 och demodulatorn 38, avges till huvudänden via filtret 43 och utgången 27. I huvudänden kan den till denna inhämtade informationen därefter utvärderas i och för bestäm- ning av eventuellt erforderliga åtgärder. Om denna utvärde- ring ger vid handen att nätet 10 avger oacceptabelt höga störningar, kan man härefter från huvudänden beordra en tvångsvis aktivering av spärrfunktionen hos spärrkretsen 26 för att härigenom förhindra fortsatt utsändning av sig- naler inom bärvågsfrekvensbandet b1 från nätet 10 till dess orsaken till nämnda störningar eliminerats.

Ovan har antagits att var och en av detektorerna 32, 33, 34 och 35 är anordnad att jämföra energinivån hos den till respektive detektor från tillhörande filter 28, 29, 30 resp. 31 inkommande signalen med en enda referens- nivå. Varje detektor kan dock vara anordnad att jämföra nämnda energinivå med två olika referensnivåer för att häri- genom även möjliggöra en bestämning av brantheten hos den främre flanken hos varje till detektorn inkommande signal och en lagring av motsvarande information i enheten 36.

Enheten 36 kan även vara inrättad att genomföra en viss utvärdering av den i denna framställda informationen.

Exempelvis kan den vara anordnad att utlösa och till huvud- änden sända en larmsignal, då denna utvärdering ger vid handen att uppenbart otillåtna förhållanden råder i nätet 10.

I fig. 3 har i den däri visade utföringsformen av enheten 23 ingående element, som motsvarar tidigare beskriv- >|u-, 521 970 na, i utföringsformen enligt fig. 2 ingående element, försetts med samma hänvisningsbeteckningar som i fig. 2.

Utföringsformen enligt fig. 3 skiljer sig från utförings- formen enligt fig. 2 i första hand i att den i stället för de olika i fig. 2 visade bandpassfiltren 28, 29, 30 och 31 samt de olika med var sitt av dessa filter förbundna detek- torerna 32, 33, 34 och 35 innehåller ett enda bandpassfilter 44 och en till dettas utgång ansluten detektor 45. Vidare är mellan ingången 24 och filtret 44 inkopplat en blandare 46, som även är ansluten till en oscillator 47, som är inrättad att till blandaren mata en signal med ställbar frekvens.

Härigenom kan filtret 44 tillföras en signal motsvarande signalen på ingången 24 men med ett i förhållande till denna i beroende av den i varje ögonblick inställda frekvensen hos utsignalen från oscillatorn 47 förskjutet frekvensspektrum.

Inställningen av frekvensen hos oscillatorns utsignal kan styras från det aktuella kabel-TV-systemets huvudände ll via ingången 39, filtret 40 och demodulatorn 38. Bandbredden hos filtret 44 bör utgöra enbart en liten bråkdel av den totala bandbredden hos bärvågsfrekvensbandet bl och den kan t.ex., om bandet bl omfattar det tidigare såsom exempel angivna frekvensområdet, dvs. 15 - 65 MHz, uppgå till 5 MHz.

Till följd av den ovan beskrivna uppbyggnaden av en- heten 23 kan man genom styrning av frekvensen hos oscilla- torns 47 utsignal förskjuta bärvågsfrekvensbandets bl frek- vensspektrum på sådant sätt relativt bandpassfiltrets 44 passband, att olika delområden av nämnda frekvensband kommer att placeras inom filtrets passband. De olika delområdena av bärvågsfrekvensbandet bl kan härvid avsökas cykliskt genom cyklisk placering av ett i sänder av dem inom filtrets 44 passband. Då så önskas kan denna cykliska avsökning dock avbrytas temporärt för närmare undersökning av karaktären hos inom en viss del av nämnda frekvensband uppträdande signaler.

Ett tänkbart sätt att detektera huruvida en inom frek- vensbandet bl uppträdande signal utgör en kommunikations- signal eller en störsignal är att detektera huruvida signalen 521 970 ø . - . f. 10 innehåller en godtagbar blockbörjan. En förutsättning är dock i detta fall att de i de lokala näten ingående detek- tororganen kan reagera tillräckligt snabbt.

Uppfinningen är icke begränsad till de ovan beskrivna och på ritningen visade utföringsformerna. Många andra ut- föringsformer är i stället tänkbara inom uppfinningstankens ram, sådan denna definieras i de efterföljande patentkraven. -- . ,|1:;

Claims (10)

521 970 -a u.. u H Patentkrav

1. Kabel-TV-system eller annat liknande kommunikations- system av det slag, som är inrättat att medge en överföring av signaler i returriktningen från i systemet ingående lokala nät (10) till en huvudände (11) hos systemet inom ett förutbestämt, för överföring av signaler i nämnda rikt- ning tjänande bärvågsfrekvensband och som innefattar organ (11', 23) för övervakning av systemet med avseende på inom nämnda bärvågsfrekvensband uppträdande störningar, k ä n - (11', 23) innefattar i varje lokalt nät (10) anordnade detektororgan n e t e c k n a t av att nämnda övervakningsorgan (32 - 35; 45), som är inrättade att jämföra energinivån hos inom nämnda bärvågsfrekvensband uppträdande signaler med åtminstone en förutbestämd referensnivå och alstra av resul- tatet av denna jämförelse beroende logiska signaler, i varje lokalt nät (10) anordnade minnesorgan (36), som är in- rättade att lagra från nämnda logiska signalers värden vid olika tidpunkter härledd information om tidsintervall, under vilka nämnda energinivå överstiger nämnda referensnivå, samt vid systemets huvudände (11) anordnade organ (11'), medelst (10) lagrad information kan inhämtas till huvudänden (11) för vilka i nämnda minnesorgan (36) hos de lokala näten utvärdering av den vid huvudänden.

2. Kommunikationssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att nämnda minnesorgan (36) är inrättade att lagra information om nämnda tidsintervall i form av information om begynnelsetidpunkten för och längden hos varje enskilt inter- vall.

3. Kommunikationssystem enligt krav 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a t av att nämnda minnesorgan (36) är in- rättade att åtminstone för vissa tidsperioder lagra informa- tion om nämnda tidsintervall i form av statistik avseende antalet inom dessa tidsperioder förekommande dylika intervall.

4. Kommunikationssystem enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda referensnivå är om- ställbar, företrädesvis genom styrning av den från systemets a uno 521 970 huvudände (11).

5. n a t Kommunikationssystem n. .- o n u - :coun- o /2. enligt krav 4, k ä n n e t e c k - av att nämnda minnesorgan (36) är inrättade att även lagra information om den inställda referensnivåns värde.

6. k ä n n e t e c k n a t 35; två olika referensnivåer.

7. k ä n n e t e c k n a t 35; Kommunikationssystem Kommunikationssystem alstring av logiska signaler, av att nämnda detektororgan av att nämnda detektororgan enligt något av föregående krav, (32 - 45) är inrättade att jämföra nämnda energinivå med minst enligt något av föregående krav, (32 - 45) är inrättade att utföra nämnda jämförelse och nämnda som är beroende av resultatet av nämnda jämförelse, individuellt för vart och ett av ett flertal olika delområden av nämnda frekvensband och att nämnda minnesorgan (36) är inrättade att lagra från nämnda signaler härledd individuell information för vart och ett av nämnda delområden.

8. n a t Kommunikationssystem av att varje lokalt enligt krav 7, k ä n n e t e c k - nät (10) innehåller ett flertal bandpassfilter (28 - 31), som uppdelar nämnda bärvågsfrek- vensband i ett motsvarande antal delband, samt ett motsva- rande flertal detektororgan (32 - 35) för jämförelse av inom var sitt av nämnda delband referenivå resp. -nivåer.

9. n a t Kommunikationssystem av att varje lokalt bandpassfilter (44) med en utgör enbart en bråkdel av uppträdande signaler med nämnda enligt krav 7, k ä n n e t e c k - (10) förutbestämd passbandbredd, som nät innehåller ett enda hela bandbredden för nämnda bär- vågsfrekvensband och ett enda till detta filter anslutet detektororgan (45), varvid bärvågsfrekvensbandets frekvens- spektrum är styrbart förskjutbart relativt bandpassfiltrets (44) passband för placering av olika delområden av bärvågs- frekvensbandet inom nämnda

10. n a t Kommunikationssystem passband. enligt krav 9, k ä n n e t e c k - av att bärvágsfrekvensbandet är inrättat för cyklisk placering av olika delområden av detsamma inom bandpass- filtrets (44) passband. o n