專利名稱：雙向電纜電視系統(tǒng)中的自動(dòng)頻率選擇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜電視系統(tǒng)，更具體地講涉及通過易受噪聲干擾的電纜電視頻道傳送數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，這種數(shù)據(jù)是經(jīng)過多個(gè)具有載波頻率的可選擇的數(shù)據(jù)信息傳送的，上述載波頻率沒有諧波關(guān)系并安排在預(yù)定為CATV用戶到前端(headend)點(diǎn)的上行傳輸?shù)碾娨晭掝l道中。根據(jù)本發(fā)明的頻率選擇方法和設(shè)備，其上行傳輸頻率是按周期自動(dòng)設(shè)置的。
電纜電視系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了這樣的程度，即不僅是提供所需的雙向信息流，而且實(shí)際上要求實(shí)現(xiàn)一些新業(yè)務(wù)。例如實(shí)現(xiàn)每次收看付費(fèi)(pay-per-view)業(yè)務(wù)，用戶可以脈沖地選擇收看事件并承擔(dān)費(fèi)用，至少要求從一個(gè)電纜電視用戶到電纜電視前端的上行(反)方向有一條如電話通信信道或RF信道的數(shù)據(jù)信道去報(bào)告業(yè)務(wù)使用數(shù)據(jù)。返回通路的其他用途包括讀電表，告警業(yè)務(wù)，用戶投票與表決，收集用戶的收看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及家庭購物。但是并非每個(gè)電纜電視系統(tǒng)的經(jīng)營者都提供雙向傳輸，電纜電視設(shè)備制造商已試圖在用戶到前端的方向上提供上行傳輸。實(shí)際上，所有的那些制造商都提供所謂分配系統(tǒng)或雙向系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有用于上行傳輸?shù)闹辽侔?到30MHz頻段的頻譜。這個(gè)有意義的頻段包括電纜電視頻道T7(5.75-11.75MHz)，T8(11.75-17.75MHz)，T9(17.75-23.75MHz)和T10(23.75-29.75MHz)。每個(gè)頻道具有電視信號(hào)帶寬的返回通路頻道例如可用于電視會(huì)議。無論前端的操作者是否將所謂“低分配”、“中分配”或“高分配”系統(tǒng)用于雙向傳輸，所有三種類型分配傳輸系統(tǒng)都包含在5-30MHz這個(gè)有意義的頻段的上行傳輸。
由Richard Citta和Deunis Mutzbaugh撰寫并發(fā)表在1984年全國電纜電視協(xié)會(huì)會(huì)議(National Cable Televisison association Conference)論文集上題為“TWO-Way Cable Plant Characteristics”的文章描述了典型電纜電視返回設(shè)備的檢查結(jié)果。分析5-30MHz上行頻段的五個(gè)主要特性。這些特性包括白噪聲和漏斗效應(yīng)(funneling effect)，侵入的或不需要的外部信號(hào)，由于不良分配設(shè)備引起的共模失真，電源線干擾和其他影響的脈沖噪聲和放大器的非線性。
白噪聲和高斯噪聲是常用來描述隨機(jī)噪聲特性的術(shù)語。白噪聲描述噪聲功率隨頻率的無規(guī)則分布，即在有意義的頻帶上，這里指5-30MHz頻帶的恒定功率頻譜密度。隨機(jī)噪聲分量包括與溫度有關(guān)的熱噪聲，有源器件產(chǎn)生的散粒噪聲和隨頻率的增加而減少的1/f或低頻噪聲。術(shù)語噪聲限度(floor)是用來描述在有意義的頻帶內(nèi)這種白噪聲的恒定功率電平。
這種噪聲通過每個(gè)返回分配放大器傳送，該放大器加上其本身的噪聲并橋接到從所有分支到前端相連的一條線路的噪聲上。在朝著前端方向的分布樹的每個(gè)分支的這個(gè)附加的噪聲稱為噪聲漏斗或漏斗效應(yīng)。該恒定噪聲限度的功率電平確定一個(gè)噪聲電平，數(shù)據(jù)載波功率電平應(yīng)當(dāng)超過這個(gè)噪聲電平。
本發(fā)明特別與干擾噪聲有關(guān)，該噪聲在有意義頻帶的噪聲譜密度分布中產(chǎn)生峰值。當(dāng)已知的數(shù)據(jù)傳輸編碼技術(shù)如頻移或相移鍵控通過單一的數(shù)據(jù)傳輸信道實(shí)施時(shí)，干擾噪聲會(huì)破壞有效的數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)際上，干擾噪聲特別與上面提及的返回設(shè)備的四個(gè)特性有關(guān)即侵入，共模失真，脈沖噪聲和放大器的非線性。
侵入是指在電纜的薄弱點(diǎn)上不需要的外部信號(hào)進(jìn)入電纜設(shè)備，這些薄弱點(diǎn)如屏蔽不連續(xù)性，接地不良和電纜護(hù)套焊接不良，以及連接器的故障。在這些薄弱點(diǎn)上由廣播引起的無線頻率的載波進(jìn)入電纜，上述廣播如本地的AM廣播波段，民用電臺(tái)波段，業(yè)余無線電愛好者波段或本地的或者國際的短波波段。因此，特定的載波頻率上的干擾噪聲峰值在易受侵入的電纜分配設(shè)備上進(jìn)行噪聲譜密度測量時(shí)可看到。
共模失真是由于連接器腐蝕產(chǎn)生點(diǎn)接觸二極管導(dǎo)致電纜設(shè)備的非線性而引起的。在返回設(shè)備上這些二極管的影響是在6MHz的倍數(shù)，即在有意義頻段上的6，12，18，24和30MHz上始終作為噪聲功率峰值出現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不同產(chǎn)物。
脈沖噪聲定義為包含高功率電平和短的持續(xù)期間的脈沖噪聲。電暈和間隙放電脈沖噪聲是由電力線放電產(chǎn)生的。在確定的電暈噪聲的程度內(nèi)溫度和濕度特別有影響，而間隙噪聲是電源系統(tǒng)故障的直接結(jié)果，例如壞的或破碎的絕緣子。合成的脈沖噪聲頻譜以sinx/x分布能夠延伸到幾十MHz。
放大器的非線性或振蕩是與由臨界穩(wěn)定或不適當(dāng)終端的放大器引起的脈沖再生振蕩有關(guān)。其結(jié)果是在返回設(shè)備頻帶中的頻率峰值流，其間距和失配與放大器之間的距離有關(guān)。
從檢查典型的電纜分配設(shè)備，Citta等人的結(jié)論是在他們繪制的0-30MHz之間的噪聲頻譜中，各峰值之間的谷底存在著“孔”(holes)。他們建議通過仔細(xì)地選擇這些谷中“開槽”的返回載波，這些谷可以有益的利用。
Citta等人發(fā)表于1987年的National Cable Television Conference的補(bǔ)充文章和在US4586078專利中可以得到的結(jié)論是，利用相干相移鍵控技術(shù)CPSK可以將45Kb的數(shù)據(jù)信號(hào)分別在5.5MHz和11MHz或T7和T8電纜電視頻道附近交替地傳送。這種形式的消息的交替載波傳送繼續(xù)著直到數(shù)據(jù)成功地接收。換句話說，出現(xiàn)在兩個(gè)載波上交替?zhèn)魉?，直到在一個(gè)終端上接收到表示成功地收到消息的證實(shí)信號(hào)。在協(xié)調(diào)選擇這些載波頻率以避免由干擾噪聲產(chǎn)生的噪聲分布峰值時(shí)，可考慮有關(guān)這種調(diào)制的相移鍵控?cái)?shù)據(jù)流將流入Citta等人調(diào)查的電纜電視分配網(wǎng)絡(luò)外部的噪聲峰值中。參照1988年4月29日提交的已允許的美國專利申請(qǐng)07/188，478號(hào)翻印在這里的圖2，可以看出在5.5MHz上傳輸實(shí)際上是不可能的。已經(jīng)了解到噪聲峰值的出現(xiàn)與消失取決于不同的時(shí)刻、季節(jié)和其它考慮。
已經(jīng)嘗試其他返回通路或上行數(shù)據(jù)傳輸方案。這些方案包括如Citta等人描述為“普通存在”的電話系統(tǒng)。換句話說，到電纜電視前端的返回?cái)?shù)據(jù)通路可以完全不經(jīng)電纜電視分配設(shè)備提供。服務(wù)的電纜應(yīng)有意地避免，或者因?yàn)樵诜峙湎到y(tǒng)中的干擾噪聲問題或者因?yàn)樵撓到y(tǒng)是一個(gè)單向的下行系統(tǒng)。而用戶電話線被用于數(shù)據(jù)傳輸。但是在這種情況下，如果通到用戶家中的電話線路除了用于正常的“簡單老式”的電話業(yè)務(wù)外還用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?，則涉及當(dāng)?shù)氐碾娫挃?shù)據(jù)收費(fèi)可能要求交納線路調(diào)節(jié)附加費(fèi)用。另外，當(dāng)電話線路要求一個(gè)不定期的或周期的數(shù)據(jù)流時(shí)，只有用戶不使用的時(shí)候它才能被利用。
另外一種已知的返回?cái)?shù)據(jù)傳輸方案包括應(yīng)用避開麻煩的5-30MHz頻段的載波頻率的單獨(dú)數(shù)據(jù)信道。這個(gè)避開多噪聲的5-30MHz波段的方案只在中分配和高分配系統(tǒng)中才是可能的。
所謂數(shù)據(jù)的擴(kuò)頻傳輸是一個(gè)從需要以保密方式與水下的潛艇通信的軍事要求發(fā)展來的技術(shù)。擴(kuò)頻的名稱來自將具有相對(duì)窄帶寬的數(shù)據(jù)信號(hào)擴(kuò)展為一個(gè)較寬的頻譜，該較寬的頻譜比傳送該窄帶數(shù)據(jù)信號(hào)所要求的正常頻帶更寬。
最近，由擴(kuò)頻傳輸提供的保密性的優(yōu)點(diǎn)未注意到有利于在干擾環(huán)境中應(yīng)用的性能。例如，過去曾試圖開發(fā)經(jīng)電力線工作的通信系統(tǒng)，但由于電力線的脈沖噪聲電平高，故發(fā)現(xiàn)只能勉強(qiáng)接受，例如從Tandy Radio Shack公司可得到的電力線插入式內(nèi)部通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。然而，日本的N.E.C.家電集團(tuán)公司已展示了一種經(jīng)交流電源線以9600波特工作的擴(kuò)頻家用總線，這種總線實(shí)際上達(dá)到了200米電力線的距離。NEC已有的特點(diǎn)是在同軸電纜(例如，電纜電視電纜)和絕大多數(shù)的家庭通用的交流電源線之間沒有鏈路。
Kabota等人的美國專利4635274描述了一種雙向數(shù)據(jù)信號(hào)通信系統(tǒng)，其中將擴(kuò)頻傳輸應(yīng)用于電纜電視系統(tǒng)中的上行數(shù)據(jù)傳輸。但是，與電話數(shù)據(jù)返回相比，這種技術(shù)是十分昂貴的。
因此，任憑擴(kuò)頻和其它射頻數(shù)據(jù)返回技術(shù)的發(fā)展，在電纜電視技術(shù)領(lǐng)域中仍然要求用電纜電視分配設(shè)備從多個(gè)用戶建筑物到電纜電視前端具有高數(shù)據(jù)通過量的上行數(shù)據(jù)傳輸，而這種傳輸相對(duì)地不易受到噪聲的干擾。
脈沖式每次收看付費(fèi)(IPPV)的概念在本技術(shù)領(lǐng)域是已知的，但為了完整起見在這里作簡單的敘述?；旧险f，這是一種出售方法，利用這一方法付費(fèi)(電纜)電視用戶可以單個(gè)地購買特定的節(jié)目事件。另外，這種購買僅僅通過與用戶家中的機(jī)頂終端(STT)相配合限制在“脈沖”的基礎(chǔ)上，雖然這個(gè)方法不要求將要購買的事件是“正在進(jìn)行中”的，但該方法要求該系統(tǒng)支持購買節(jié)目中的事件，這種購買必須以這樣一種方法處理，即在用戶可能立即收看該事件(即立即得到滿足)時(shí)不出現(xiàn)任何可感覺到的遲延。
雖然存在著幾種實(shí)現(xiàn)上述出售方法的技術(shù)，但所有的技術(shù)都有共同的要求。該系統(tǒng)的一些部分必須判斷是否允許購買和隨后收看該事件。如果允許，該特定事件的購買必須記錄下來，并向一般稱為“計(jì)費(fèi)系統(tǒng)”報(bào)告，這樣，節(jié)目的賣主最后從該事務(wù)處理信息中收到總收入。
為了實(shí)現(xiàn)購買事件的報(bào)告，使用所謂的“存貯與轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)。在該存貯與轉(zhuǎn)發(fā)方法中，機(jī)頂終端假定只要該用戶有預(yù)先允許IPPV權(quán)利，則允許事件的購買。當(dāng)該用戶執(zhí)行購買事件的必要步驟時(shí)，該機(jī)頂終端允許收看該事件(一般是對(duì)在一個(gè)特定頻道上的視頻信號(hào)進(jìn)行去擾碼)并記錄該事件的購買。這一記錄一般是存貯在加密的非易失存貯器中，因?yàn)樗砹斯?jié)目賣主的收入。
十分明顯，為了獲得總收入，賣主的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)必須以及時(shí)的方式獲得存貯在所有用戶機(jī)頂終端中的購買記錄數(shù)據(jù)。為達(dá)到此目的，系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)(下文稱之為系統(tǒng)管理器)周期地要求機(jī)頂終端返回存貯在存貯器中的IPPV購買數(shù)據(jù)。當(dāng)系統(tǒng)管理器收到機(jī)頂終端的數(shù)據(jù)時(shí)，它一般要向該終端證實(shí)該接收(即如Citta等人所說的那樣)和該數(shù)據(jù)要從存貯器清除以便留出存貯空間用來存貯另外的購買數(shù)據(jù)。系統(tǒng)管理器然后將這個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，IPPV購買周期就完成了。
IPPV返回?cái)?shù)據(jù)的考慮對(duì)于確定RF數(shù)據(jù)返回技術(shù)是重要的，這樣的IPPV返回?cái)?shù)據(jù)考慮不僅僅是考慮，而且公認(rèn)是最關(guān)鍵的，因?yàn)橐蟾叩臄?shù)據(jù)通過量。其它的要求如用返回?cái)?shù)據(jù)通路作為用戶投票，防盜報(bào)警、讀電表、家庭購物、能源管理等等是附加給IPPV業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)通過量的要求。
因此，在本技術(shù)領(lǐng)域中仍要求具有高的數(shù)據(jù)通過量的RF數(shù)據(jù)返回設(shè)備在一定程度上支持包括IPPV業(yè)務(wù)在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)范圍。
本發(fā)明涉及射頻數(shù)據(jù)返回設(shè)備，通過反向電纜射頻通信周期的和迅速的恢復(fù)機(jī)頂終端的購買記錄和其它信息。本發(fā)明主要涉及在前端接收通過RF數(shù)據(jù)返回通路返回的數(shù)據(jù)的所謂系統(tǒng)管理器設(shè)備的改進(jìn)，一個(gè)頻率不同的RF接收機(jī)設(shè)備，用來從所有的用戶終端或系統(tǒng)模塊和該用戶終端或模塊本身接收調(diào)制的和經(jīng)多條數(shù)據(jù)信息傳送的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是不要求計(jì)費(fèi)系統(tǒng)作任何重大變化的情況下實(shí)現(xiàn)RF用戶數(shù)據(jù)的返回。另外，RF用戶數(shù)據(jù)返回的過程應(yīng)當(dāng)與電話線路返回?zé)o關(guān)地工作，即它們應(yīng)當(dāng)是并排地工作。而且，RF用戶數(shù)據(jù)返回設(shè)備應(yīng)當(dāng)與已用于前向或下行傳輸?shù)娜魏吻岸嘶蚪K端設(shè)備兼容。從下面的概述可以熟悉系統(tǒng)設(shè)備和術(shù)語。
系統(tǒng)管理器這是用于電纜電視系統(tǒng)的主要控制計(jì)算機(jī)。該系統(tǒng)管理器從操作人員和計(jì)費(fèi)計(jì)算機(jī)兩方面接收輸入的命令。它產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目刂剖聞?wù)處理信息，這些信息經(jīng)控制發(fā)送機(jī)在前向(下行)電纜通路上發(fā)送到機(jī)頂經(jīng)端。它接收來自頻率不同的數(shù)據(jù)接收機(jī)和處理器(下文也稱之為RF-IPPV處理器)的返回?cái)?shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)該返回?cái)?shù)據(jù)到計(jì)費(fèi)計(jì)算機(jī)。
控制發(fā)送機(jī)這些是用來將系統(tǒng)管理器的標(biāo)準(zhǔn)RS-232串行數(shù)據(jù)變換為調(diào)制的射頻信號(hào)的裝置，調(diào)制的射頻信號(hào)在到機(jī)頂終端或IPPV模塊的電纜上傳輸。在可從本發(fā)明的受讓人得到的已知的電纜系統(tǒng)中，控制發(fā)送機(jī)可以是可尋址的發(fā)送機(jī)(ATX)或前端控制器和擾頻器，或者是二者的組合。對(duì)于本發(fā)明的目的，控制發(fā)送機(jī)主要是一個(gè)通過型的裝置，為了完整性而進(jìn)行了描述。
雙向放大器這些中繼分配放大器和線路擴(kuò)展器放大并且通過前向(下行)方向的RF頻譜的某些部分和反方向的RF頻譜的不同部分。這使得通過單一的同軸電纜進(jìn)行雙向通信成為可能。雙向放大器也是通過型的裝置，僅為了完整而作描述。
機(jī)頂終端這些設(shè)備是電纜系統(tǒng)與用戶和他的/她的電視機(jī)之間的接口。在其它的功能中，機(jī)頂終端執(zhí)行調(diào)諧，下變頻和在選擇的基礎(chǔ)上對(duì)電纜視頻信號(hào)解擾。它們接收控制發(fā)送機(jī)全局的和尋址的控制事務(wù)處理信息(即引導(dǎo)到所有的或單個(gè)的終端的事務(wù)處理信息)去構(gòu)成和控制它們所提供的業(yè)務(wù)。另外，機(jī)頂終端可以裝備一個(gè)內(nèi)部RF返回模塊或設(shè)置至附加的外部數(shù)據(jù)返回模塊的接口，以使該終端的或外部模塊的加密存貯器裝置可提供用于存貯購買的事件或要返回的其它數(shù)據(jù)。另外，無論機(jī)頂終端或相關(guān)的模塊都包括根據(jù)本發(fā)明的頻率不同的反向通路數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)。這個(gè)裝有或與RF-IPPV模塊相連的機(jī)頂終端在本文稱為RF-STT。
RF-IPPV模塊如果機(jī)頂終端未配備內(nèi)部頻率不同的反向通路數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)，該RF-IPPV模塊是一個(gè)與該機(jī)頂終端相連的模塊。
RF-IPPV處理器RF-IPPV處理器主要是用于該終端或模塊的反向通路數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)的頻率不同的RF數(shù)據(jù)接收機(jī)。它同時(shí)從多達(dá)四個(gè)(或更多個(gè))不同的反向數(shù)據(jù)信道上的調(diào)制RF信號(hào)中恢復(fù)數(shù)據(jù)。然后它將冗余數(shù)據(jù)信息濾除，將數(shù)據(jù)組合為數(shù)據(jù)包，并在標(biāo)準(zhǔn)的RS-232數(shù)據(jù)鏈路上將這些數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給系統(tǒng)管理器。每個(gè)電纜電視前端最少需要一個(gè)處理器。本發(fā)明的總目的是頻率用戶數(shù)據(jù)返回設(shè)備必須容易使用，可靠工作和具有高的數(shù)據(jù)通過量，完整和保密。此外，本發(fā)明用于滿足三項(xiàng)特殊的性能目標(biāo)1、RF數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備必須極大地容忍一般存在于電纜電視分配設(shè)備反向信道中的離散干擾源相對(duì)高的噪聲電平。該干擾是由于外部RF信號(hào)源侵入該電纜電視設(shè)備，所有干擾都“漏斗”到數(shù)據(jù)接收機(jī)。
2、數(shù)據(jù)返回方法必須足夠快，從便能在更大的，每個(gè)前端電纜電視系統(tǒng)20萬個(gè)終端，甚至在24小時(shí)或少些時(shí)間操作者都能從所有的機(jī)頂終端獲得數(shù)據(jù)。
3、在安裝時(shí)，要求在用戶地點(diǎn)的各機(jī)頂終端或相關(guān)的模塊的任何頻率或電平調(diào)節(jié)都必須實(shí)際上是自動(dòng)進(jìn)行的。
前面兩個(gè)目的相應(yīng)于本發(fā)明的兩個(gè)主要功能方面，按照本發(fā)明的頻率反向通路通信技術(shù)和媒體存取/數(shù)據(jù)返回協(xié)議。第三個(gè)目的涉及通信工藝性能，主要涉及不管環(huán)境條件變化，促進(jìn)系統(tǒng)的自動(dòng)維護(hù)。
本發(fā)明特別涉及這些目的的第三個(gè)目的。特別是，本發(fā)明涉及用于自動(dòng)選擇機(jī)頂終端或IPPV模塊的RF數(shù)據(jù)傳輸頻率以補(bǔ)償環(huán)境條件的變化的方法和設(shè)備。除了環(huán)境的考慮之外，電纜分配設(shè)備重新設(shè)置或布置可導(dǎo)致要選擇遠(yuǎn)程終端使用新的傳輸頻率。
根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)管理器，遠(yuǎn)程終端或RF-IPPV模塊和頻率不同的返回RF-IPPV處理器工作自動(dòng)地選擇最好的頻率用于上行傳輸。系統(tǒng)管理器隨機(jī)的或通過以前計(jì)算的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)從可用頻率庫中選出一組頻率，相應(yīng)于最熟知的可用頻率。作為例子，我們假設(shè)選擇四個(gè)不同的頻率，雖然可以使用任何數(shù)目的頻率。
系統(tǒng)管理器向每個(gè)遠(yuǎn)程終端發(fā)送指示使用哪四個(gè)頻率的下行消息。此后，每個(gè)機(jī)頂終端使用這四個(gè)頻率同時(shí)發(fā)送上行到RF-IPPV處理器的數(shù)據(jù)消息。該RF-IPPV處理器對(duì)在每個(gè)頻率接收的單個(gè)連續(xù)的接收數(shù)據(jù)消息的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)。在一段有統(tǒng)計(jì)意義的時(shí)間期間之后，RF-IPPV處理器或系統(tǒng)管理器或二者將連續(xù)接收數(shù)據(jù)消息次數(shù)最少的頻率去掉不用，代之以另一個(gè)未試過的頻率，或者如果所有的頻率都試過了，則使用在前面利用率中具有以前計(jì)算的最高接收數(shù)據(jù)消息次數(shù)的另一個(gè)頻率。因此，全部可用頻率中的四個(gè)最好的頻率將繼續(xù)被選擇。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，在一天，一周等時(shí)間內(nèi)的不同時(shí)間點(diǎn)可以產(chǎn)生已知是最佳可用頻率的幾組頻率，省去使用上述自動(dòng)頻率選擇的過程。此后，不重復(fù)產(chǎn)生這些組的頻率，可以使用以前在不同時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的各組頻率。這樣，減少了反復(fù)地確定最佳頻率的必要性。
當(dāng)閱讀了附圖，從下面詳細(xì)的說明中本專業(yè)的技術(shù)人員很容易理解本發(fā)明的這些和其它的特性。


圖1是描述CATV分配設(shè)備的總方框圖，該分配設(shè)備具有雙向分配放大器和分配器，分配器能將包括本發(fā)明的RF返回發(fā)送機(jī)的CATV終端連接到包括根據(jù)本發(fā)明的頻率不同的數(shù)據(jù)接收機(jī)的前端。
圖2是典型的CATV分配設(shè)備在上行0-30MHz頻段隨頻率變化的噪聲電平曲線。
圖3表示按照?qǐng)D1的系統(tǒng)的幾個(gè)部件的系統(tǒng)方框圖，包括計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、系統(tǒng)管理器、頻率不同的RF數(shù)據(jù)返回接收機(jī)和機(jī)頂終端及其相關(guān)的RF數(shù)據(jù)返回模塊。
圖4是典型的機(jī)頂終端(STT)的原理框圖，示出了包含帶外尋址命令接收機(jī)的特定終端。
圖5是圖4的機(jī)頂終端的RF-IPPV模塊的原理框圖，該模塊或者包含該終端的一部分或者通過適合的總線系統(tǒng)連接到該終端。
圖6是圖5模塊的BPSK調(diào)制器的原理圖。
圖7是從按照?qǐng)D5的頻率不同的RF數(shù)據(jù)返回發(fā)送機(jī)來的返回?cái)?shù)據(jù)序列的定時(shí)圖。
圖8是圖3的系統(tǒng)圖中所示的RF-IPPV處理器(接收機(jī))的方框圖。
圖9-13是圖8的RF-IPPV處理器的幾個(gè)部件的原理框圖圖9表示前端模塊，圖10表示頻率合成器，圖11A-C表示RF接收機(jī)，圖12表示信號(hào)強(qiáng)度分析儀，而圖13表示控制器部件。
圖14是屏幕的樹形結(jié)構(gòu)圖，它可以通過操作RF-IPPV處理器鍵盤上的鍵來顯示。
圖15是RF-IPPV數(shù)據(jù)傳輸序列的定時(shí)圖。
圖16是說明米勒(Miller)編碼原理的數(shù)據(jù)波形圖。
圖17是說明基于上行數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)而執(zhí)行的適當(dāng)功能的卡諾圖。
圖1表示一種典型的電纜電視分配設(shè)備100，該設(shè)備將電纜電視信號(hào)分配給用戶并從用戶終端120接收上行消息。CATV設(shè)備100通過CATV終端120將前端110連接到多個(gè)用戶電視機(jī)130。CATV設(shè)備100利用分配器143連接成具有分支148和150的“樹形”結(jié)構(gòu)。偶爾，在分配器143的位置上利用橋型開關(guān)將前端與用戶之間的通信轉(zhuǎn)換到分配器143的上行輸入端的僅僅一個(gè)分支。本發(fā)明的一個(gè)目的是取消對(duì)橋形開關(guān)的任何要求，而橋形開關(guān)在過去曾用于改善從用戶到前端的數(shù)據(jù)通過量。在下行方向，一般是多個(gè)用戶接收前端110發(fā)送的相同信號(hào)，一般為寬帶的CATV信號(hào)。在具有增加的帶寬的未來系統(tǒng)中，如光纖系統(tǒng)中，極有可能不同的用戶可以只接收供他們用的不同信號(hào)，以前僅留給電話公司一個(gè)范圍。分配放大器142也是沿電纜設(shè)備100正常分配，以便提高或重復(fù)傳輸?shù)男盘?hào)。從前端110到在CATV終端120的用戶的傳輸對(duì)沿中繼線141和分支線路148，147，146，145及分接線144所感應(yīng)的噪聲是敏感的。但是，更嚴(yán)重的噪聲侵入是從用戶到前端110的傳輸中產(chǎn)生的。
頻率不同的RF數(shù)據(jù)返回發(fā)送機(jī)200可包含在CATV終端120中或與CATV終端120相連接，并允許用戶在CATV設(shè)備中發(fā)送上行的消息與前端通信。前端110包括頻率不同的RF數(shù)據(jù)接收機(jī)300，用來接收在任何一個(gè)或所有的多個(gè)用戶地點(diǎn)的CATV終端120中的或相關(guān)的模塊中的RF數(shù)據(jù)返回發(fā)送機(jī)200發(fā)送的消息。裝備IPPV或要求返回?cái)?shù)據(jù)的其它業(yè)務(wù)的其他用戶可以配備電話發(fā)送機(jī)，用于與在前端的電話處理器(未畫出)通信。
很多CATV設(shè)備是所謂的分配系統(tǒng)，用于雙向傳輸，也就是說，從前端向用戶傳輸和從用戶向前端傳輸。在這些CATV設(shè)備中，放大器142用于包括反向通路放大的雙向傳輸。迄今為止，一部分電纜電視公司已避免在CATV設(shè)備中的雙向傳輸，因?yàn)閺挠脩舻角岸说纳闲袀鬏攲?duì)干擾噪聲極為敏感。上行通信對(duì)干擾噪聲更敏感是因?yàn)镃ATV設(shè)備構(gòu)成了“樹形”結(jié)構(gòu)，允許從CATV設(shè)備每一點(diǎn)的干擾噪聲在上行方向傳播與放大。這可叫做漏斗效應(yīng)。例如，在線路144和154上的干擾噪聲160和161將在接到分接線144和分支154的分配器143上組合為干擾噪聲162。由于信號(hào)是向前端110傳輸?shù)?，這一噪聲將與分支線路153，152，151，150和整個(gè)CATV設(shè)備中的其它線路上的噪聲組合。在上行方向，在前端從CATV設(shè)備的每一分支引入的噪聲中鑒別出傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)變得困難了。
干擾噪聲可包括脈沖噪聲、共模失真、侵入噪聲和放大器非線性。閃電10，無線電廣播11和電力線12是示例性的干擾噪聲源。CATV設(shè)備可能包含陳舊的和不良的接地及焊接的電纜護(hù)套或類似的情況，使噪聲進(jìn)入CATV設(shè)備中的任何地方。老化的分配器143或陳舊的、非線性放大器142也可能產(chǎn)生干擾噪聲。因?yàn)閺腃ATV設(shè)備的每一分支來的干擾噪聲都影響著上行傳輸，而干擾噪聲僅僅在單一的下行線路(例如141，148，147，146，145，144)影響著下行傳輸，所以上行CATV設(shè)備當(dāng)它老化了的時(shí)候?qū)⒁蟊认滦蠧ATV設(shè)備更快地進(jìn)行昂貴的維護(hù)。本發(fā)明允許在一個(gè)“不良”的CATV設(shè)備上傳輸上行通信信號(hào)，這個(gè)CATV設(shè)備不進(jìn)行昂貴的日常維護(hù)上行傳輸是困難的。本發(fā)明允許在其噪聲比目前可允許的噪聲更大的CATV設(shè)備上雙向傳輸消息。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，這里是一個(gè)典型的電纜電視設(shè)備的噪聲功率電平隨頻率變化的圖。測量是在一套比較新的設(shè)備上并在主要的收看時(shí)間(晚上)進(jìn)行的。在被測的設(shè)備中從1500KHz的本地調(diào)幅電臺(tái)，英國世界服務(wù)電臺(tái)，美國之音電臺(tái)和21MHz的業(yè)余廣播可以看出，侵入的影響特別嚴(yán)重?？梢院芸炜闯觯靡阎夹g(shù)在頻道T7(5.75-11.75MHz)上傳輸實(shí)際上是不可能的。另外，從分布上一般可看出，頻率越高干擾噪聲的問題越小。
在測量時(shí)間，共模失真的影響實(shí)際不嚴(yán)重。但是在約一年以后又檢測這個(gè)設(shè)備時(shí)，共模失真在6，12，18和24MHz上被預(yù)料地看到了峰值。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的RE-IPPV系統(tǒng)的概觀。該系統(tǒng)包括計(jì)費(fèi)計(jì)算機(jī)或系統(tǒng)305，它記錄和保存每個(gè)系統(tǒng)用戶的記錄。記錄一般含有這樣一些信息，如用戶的姓名、地址和電話號(hào)碼、用戶所擁有的設(shè)備類型和該用戶被授權(quán)收看哪種付費(fèi)業(yè)務(wù)。一般說，電纜電視的經(jīng)營者擁有計(jì)費(fèi)計(jì)算機(jī)，從專門經(jīng)營這種設(shè)備的賣主那里租用這種設(shè)備，或者在計(jì)費(fèi)賣主擁有的機(jī)器上共享計(jì)算機(jī)的時(shí)間。
計(jì)費(fèi)計(jì)算機(jī)305與系統(tǒng)管理器310接口。系統(tǒng)管理器310控制電纜系統(tǒng)的工作。系統(tǒng)管理器310保存電纜系統(tǒng)中所有可尋址的機(jī)頂終端的表，以及每個(gè)終端被授權(quán)接收的那些業(yè)務(wù)。系統(tǒng)管理器310還確定和保存由電纜電視經(jīng)營者為每個(gè)系統(tǒng)選擇的參數(shù)。這些參數(shù)可包括在該系統(tǒng)中與每個(gè)CATV被頻碼的信道相關(guān)的頻率，系統(tǒng)的加密特性和系統(tǒng)時(shí)間。此外，系統(tǒng)管理器310負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)中的每次收看付費(fèi)事件的授權(quán)與不授權(quán)。
系統(tǒng)管理器310還存貯IPPV信息。系統(tǒng)管理器的駐留程序讀出電纜系統(tǒng)中的機(jī)頂終端上裝的IPPV事務(wù)處理信息。IPPV事務(wù)處理信息被存在系統(tǒng)管理器的數(shù)據(jù)庫中直到該信息被計(jì)費(fèi)計(jì)算機(jī)305檢索為止。系統(tǒng)管理器310通過向電纜系統(tǒng)的機(jī)頂終端發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)去控制IPPV購買信息的返回報(bào)告。
如圖3所示，系統(tǒng)管理器產(chǎn)生的命令可以兩種方式之一發(fā)送到機(jī)頂終端，在第一種技術(shù)中，可尋址發(fā)送機(jī)(ATX)314以可尋址機(jī)頂終端能識(shí)別的格式在專用信道(例如104.2MHz)上發(fā)送來自系統(tǒng)管理器310(另一選擇是經(jīng)前端控制器312)的命令。在第二種技術(shù)中，用所謂帶內(nèi)系統(tǒng)發(fā)送命令，其中命令經(jīng)帶內(nèi)擾碼器313的操作被包含在視頻信號(hào)中。帶內(nèi)系統(tǒng)在共同受讓的序號(hào)為188，481的未決專利申請(qǐng)中描述，引用在這里供參考。其它技術(shù)也可以用于從前端到用戶的機(jī)頂終端的可尋址或全局地發(fā)送數(shù)據(jù)，本發(fā)明的構(gòu)成不限于這一方面。例如，音頻上的數(shù)據(jù)、擴(kuò)頻或在同一電纜上可以實(shí)現(xiàn)的其它技術(shù)，或者在交換或?qū)Ｓ玫碾娫捇蛘唠娏€上可以實(shí)現(xiàn)的等效替換。
電纜系統(tǒng)中的用戶可以裝備機(jī)頂終端315。圖3示出三個(gè)機(jī)頂終端，其中兩個(gè)(315a，315b)是與帶內(nèi)系統(tǒng)相關(guān)的，而其中一個(gè)(315c)是與帶外系統(tǒng)相關(guān)的。例如，機(jī)頂終端315a和315b可以包括Scientific Atlanta 8570型和8590型機(jī)頂終端，而機(jī)頂終端315c可以包括Scientific Atlanta 8580型機(jī)頂終端。該機(jī)頂終端可使用戶從電纜系統(tǒng)經(jīng)營者要求調(diào)諧和解擾該服務(wù)。每個(gè)機(jī)頂終端包含一個(gè)唯一的數(shù)字識(shí)別碼，例如一個(gè)數(shù)字地址，這一識(shí)別碼允許電纜經(jīng)營者直接向單個(gè)的機(jī)頂終端發(fā)送命令。這些命令叫做尋址命令。這些機(jī)頂終端也能接收由電纜系統(tǒng)中所有機(jī)頂終端處理的全局命令。被授權(quán)購買脈沖式每次收看付費(fèi)事件的用戶配備在其中包含脈沖模塊的機(jī)頂終端。簡言文，該脈沖模塊允許該用戶授權(quán)他的機(jī)頂終端接收每次收看付費(fèi)事件，存貯與購買該事件有關(guān)的數(shù)據(jù)，向電纜經(jīng)營者轉(zhuǎn)發(fā)存貯的數(shù)據(jù)。如圖3所示，存貯的數(shù)據(jù)可通過電話處理器321用公共交換電話網(wǎng)317由電話脈沖模塊傳回給電纜經(jīng)營者;或者通過RF-IPPV處理器322利用RF返回通路319由RF脈沖模塊傳回。RF數(shù)據(jù)返回通路將在下面更詳細(xì)地描述。電話處理器321和RF-IPPV處理器322通過適當(dāng)?shù)慕涌谌鏡S-323接口接到系統(tǒng)管理器310。
計(jì)費(fèi)計(jì)算機(jī)305向系統(tǒng)管理器310發(fā)送事務(wù)處理信息，管理器310利用RF返回通路319或利用電話返回通路317識(shí)別系統(tǒng)中是否有特定的機(jī)頂終端。然后系統(tǒng)管理器310下裝事務(wù)處理信息到機(jī)頂終端315，啟動(dòng)和配置該機(jī)頂終端。例如，RF脈沖模塊必須裝入用于RF傳輸?shù)念l率和在下面詳述的校準(zhǔn)步驟。這些頻率可以在該模塊制造時(shí)裝入，或者可以與系統(tǒng)管理器310的全局事務(wù)處理信息一起裝入。另一種方法是這些頻率可以用可尋址的命令裝入。
圖4表示本專業(yè)領(lǐng)域已知的常規(guī)可導(dǎo)址的機(jī)頂終端的原理框圖，即Scientific Atlanta8580型機(jī)頂終端。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的原理，機(jī)頂終端是通過型裝置而且不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。通過微處理器400的一個(gè)端口，微處理器400只是將通過可尋址數(shù)據(jù)接收機(jī)430接收的所有命令經(jīng)IPPV連接器490向如圖所示的與RF-IPPV數(shù)據(jù)返回模塊相連的微處理器504報(bào)告。在另一個(gè)實(shí)施例中，圖5的模塊微處理器504的功能可以并入微處理器400中，在這種情況下，將要求比M50751更大容量的微處理器。
帶外可尋址機(jī)頂終端的基本構(gòu)成方框是一個(gè)下變頻器和用來接收并下變輸入電纜信號(hào)的調(diào)諧器410。數(shù)據(jù)接收機(jī)430從下變頻器410接收下變頻的帶外104.2MHz信號(hào)或其它合適的數(shù)據(jù)載波。如果需要的話，下變頻器的下變頻電視信號(hào)輸出在解擾器420中被解擾。解擾的信道被上變頻為輸入給用戶電視機(jī)、錄相機(jī)或其它用戶設(shè)備(未示出)的信道3或信道4。
微處理器400具有相連的NVM470和定時(shí)邏輯480，用于接收直接輸入的鍵盤440，用來接收遙控輸入的紅外或其它遙控接收機(jī)450，和顯示器460。顯示器例如顯示調(diào)諧頻道號(hào)碼或一天中的時(shí)間。
如上所述的8580型機(jī)頂終端僅僅是為了本發(fā)明的目的的一種通過型的裝置。每個(gè)8570，8590型的和其它制造商的其它機(jī)頂終端通常包含類似微處理器400那樣的處理器控制器，這些微處理器都必須具有用來與圖5所示的模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的端口或連接器，或者當(dāng)模塊不包含微處理器時(shí)控制圖5中的部件。圖5中的NVM502附屬的非易失存貯器，它簡單地補(bǔ)充NVM470提供的存貯數(shù)量并且由微處理器400存取。
為了實(shí)現(xiàn)家庭購物，能源管理，讀電表，防盜報(bào)警和其它基于IPPV服務(wù)的業(yè)務(wù)，終端必須包含到用戶家中各種主要設(shè)備輸入/輸出數(shù)據(jù)的適當(dāng)干擾(圖4未示出這些設(shè)備)。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的RF-IPPV模塊的框圖。RF-IPPV模塊是以微處理器為基礎(chǔ)的BPSK發(fā)送機(jī)，用于通過CATV設(shè)備的反向或上行傳輸系統(tǒng)從一個(gè)用戶位置到前端發(fā)送信息。微處理器504與機(jī)頂終端微處理器400接口以便接收存貯在NVM503中的信息(用于以后的傳送)或接收傳輸指令。在發(fā)送周期，微處理器504對(duì)頻率合成器電路加電源，編程適當(dāng)?shù)念l率以便發(fā)送，接通末級(jí)放大器，設(shè)置調(diào)制器的預(yù)定增益電平，和發(fā)送要求的信息。
微處理器504是模塊的“大腦”，確定何時(shí)發(fā)送(根據(jù)前端的指令并在下面詳細(xì)討論)，確定和設(shè)置傳輸頻率與功率電平，并對(duì)存貯在NVM503中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以便傳輸。為了保證及時(shí)與有效的數(shù)據(jù)返回，當(dāng)數(shù)據(jù)存入NVM503時(shí)最好預(yù)格式化。當(dāng)傳輸結(jié)束以后，微處理器504也關(guān)斷RF電路，因而減少該模塊的噪聲輸出并減少整個(gè)功耗。NVM503存貯該事件數(shù)據(jù)(預(yù)格式化用于傳輸)、加密信息、發(fā)送頻率與功率電平和模塊的識(shí)別信息。NVM503還存貯將在下面更詳細(xì)說明的收看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
鎖相環(huán)505、低通濾波器506和壓控振蕩器(VCO)507合成傳輸用的頻率。該頻率是從4MHz晶體時(shí)鐘501合成的，這一時(shí)鐘也控制微處理器504。這樣安排減少了頻率合成所要求的部件數(shù)目，也消除了使用相同頻率的兩個(gè)不同時(shí)鐘可能產(chǎn)生的問題。
模塊的鎖相環(huán)505從微處理器504接收串行數(shù)據(jù)，在其寄存器中設(shè)置一個(gè)特定的頻率。鎖相環(huán)505將VCO507輸出的取樣信號(hào)與從4MHz時(shí)鐘取出的信號(hào)進(jìn)行比較，以表示“高”或“低”產(chǎn)生頻率的極性來確定產(chǎn)生的頻率是高于還是低于編程的合成器頻率。低通濾波器LPF部件506對(duì)這一信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)積分，產(chǎn)生一個(gè)直流電壓控制的壓控振蕩器VCO507的輸出頻率。VCO507的輸出送到調(diào)制器508，且還送回到鎖相環(huán)505，這樣該信號(hào)可以再次取樣，而且在傳輸期間該過程被重復(fù)。
數(shù)據(jù)濾波器510是帶通型的濾波器，它防止將要發(fā)送的數(shù)字信息的高頻能量被調(diào)制到RF載波上。因此數(shù)據(jù)濾波器510的功能是使已調(diào)信號(hào)的調(diào)制能量包含在特定的限度之內(nèi)。
調(diào)制器508接收微處理器504的濾波數(shù)據(jù)輸入和VOC507的RF載波，并調(diào)制正比于該數(shù)據(jù)信號(hào)的RF載波的相位。調(diào)制器還利用由電阻性D/A網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的直流偏置電壓去控制已調(diào)信號(hào)的整個(gè)增益。該D/A網(wǎng)絡(luò)直接由微處理器504控制。調(diào)制器508將在下面參照?qǐng)D6詳細(xì)描述。
在本發(fā)明中考慮實(shí)行RF返回的三個(gè)調(diào)制方案二進(jìn)制頻移鍵控(FSK)、二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)、具有BPSK調(diào)制的直接序列擴(kuò)張頻譜(DSSS)。很多方案被認(rèn)為太復(fù)雜也沒必要，因?yàn)閹挶４娌皇侵匾囊蟆?br> 這三種方案中，BPSK對(duì)廣播噪聲有最高的抗干擾性，DSSS對(duì)于離數(shù)頻率干擾有最高的抗干擾性，而FSK實(shí)現(xiàn)起來最簡單。另一方面，BPSK和FSK對(duì)于強(qiáng)的同信道干擾的抗干擾性很小，但是DSSS接收機(jī)相當(dāng)復(fù)雜，并且有很大的噪聲帶寬。另外，DSSS發(fā)送機(jī)要求非常復(fù)雜的濾波器來防止正向和反向視頻信號(hào)的干擾。此外，F(xiàn)SK接收機(jī)會(huì)遭受(在這種情況下)“捕捉”效應(yīng)的影響，而這種影響在這種情況下也是一個(gè)問題。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)提供一些最佳的特性。該系統(tǒng)使用四個(gè)不同頻率的BPSK信令。這種方法可稱為頻率分集BPSK(或FDBPSK)。這樣，接收機(jī)的噪聲帶寬是非常小的。利用BPSK的固有噪聲抑制特性，并通過選擇合適的頻率可以避免離散干擾。但是，由于上述原因已經(jīng)將BPSK調(diào)制用于本發(fā)明，其它的調(diào)制技術(shù)也可以使用，本發(fā)明并不限制在這個(gè)方面。
末級(jí)放大器509將調(diào)制器508合成的信號(hào)放大到該模塊所要求的輸出功率電平。放大器的增益是一個(gè)固定的量級(jí)，利用抗多路干擾控制器513來的信號(hào)控制放大器509的通/斷轉(zhuǎn)換。
抗多路干擾控制器513是用來使微處理器504控制末級(jí)放大器509狀態(tài)的電路。在微處理器504出故障的情況下，抗多路干擾控制器513在一段預(yù)定時(shí)間期間以后或幾次連續(xù)傳輸以后禁止末級(jí)放大器509。這樣，防止該模塊發(fā)送的消息比設(shè)計(jì)的或更經(jīng)常是比預(yù)定的更長，而不顧微處理器的狀態(tài)。受到“多路干擾”或“嘯叫”的終端是失去控制的終端，如果容許的話可產(chǎn)生影響整個(gè)系統(tǒng)的噪聲消息?？苟嗦犯蓴_電路在預(yù)定的時(shí)間期間之后關(guān)閉數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)以防止多路干擾，這段周期長于要求的最長數(shù)據(jù)消息?？苟嗦犯蓴_控制器513在普通受讓的美國專利4692916中作了描述，引用在這里供參考。
雙通路濾波器511是具有兩個(gè)不同部件的濾波器12-19MHz帶通濾波器515用于模塊發(fā)送機(jī)的諧波能量抑制，而54-840MHz高通濾波器516用于通過到未受干擾的機(jī)頂終端的CATV信號(hào)。
對(duì)于所謂“室內(nèi)”(on-premises)系統(tǒng)的RF-IPPV模塊設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)計(jì)考慮是不特別適合于所謂“室外”(off-premises)系統(tǒng)的?！笆覂?nèi)”系統(tǒng)如Scientific Atlanta8570，8580和8590終端那樣的帶內(nèi)及帶外可尋址的機(jī)頂終端?！笆彝狻杯h(huán)境的先決條件是將機(jī)頂終端設(shè)備從用戶的房屋中移出去。這種“室外”系統(tǒng)包含如阻斷和陷波技術(shù)。因此，例如至少有一房屋，如果沒有下引電纜，電纜電視終端和用戶設(shè)備之間的電纜分離，用戶設(shè)備可能不特別適合于數(shù)據(jù)傳輸。另一方面，某些用戶設(shè)備要求IPPV、家庭購物和常規(guī)的電視接收機(jī)設(shè)備不能用的雙向服務(wù)。因而，以總線或其它終端/模塊間的通信通路為先決條件的圖5的模塊要在沒有特殊數(shù)據(jù)通信設(shè)計(jì)的情況下通過常規(guī)的房屋或下引電纜來實(shí)現(xiàn)是困難的。然而本發(fā)明涉及終端/模塊設(shè)計(jì)的那些原理，它可從室內(nèi)終端的設(shè)計(jì)延伸到所謂室外阻斷和陷波系統(tǒng)的用戶單元的IPPV模塊設(shè)計(jì)。
圖6表示圖5的BPSK調(diào)制器的細(xì)節(jié)。BPSK調(diào)制是一種調(diào)制類型，RF載波的相位狀態(tài)在兩個(gè)可能的狀態(tài)之一交替變化代表兩個(gè)邏輯狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)。用于RF-IPPV發(fā)送機(jī)中的BPSK調(diào)制技術(shù)使用了本發(fā)明的平衡發(fā)送機(jī)，它包括用一個(gè)平衡差分放大器產(chǎn)生RF載波的相位狀態(tài)變化來代表編碼的數(shù)字信息。雖然存在著可想到的許多可能方式來實(shí)現(xiàn)這種類型的調(diào)制器，利用如圖6所示的差分放大器也提供了改變電路的整個(gè)增益的裝置，因此允許用微處理器控制輸出功率電平。通過把圖6中的Q3的基極加上一個(gè)恒定的RF載波并將這個(gè)信號(hào)與由微處理器504控制的數(shù)/模變換器提供的直流偏壓組合，一個(gè)準(zhǔn)線性功率輸出控制就被組合到低成本的BPSK調(diào)制器上。
BPSK調(diào)制器600包括可編程的增益控制器602。可編程的增益控制器602包括分別為1KΩ，2.2KΩ，3.9KΩ和8.2KΩ的四個(gè)電阻R1-R4。每個(gè)電阻R1～R4的一端分別接到輸入端B3-B0。每個(gè)電阻的另一端接到公共輸出端605?？删幊痰脑鲆婵刂破?02的輸出端605通過3.3KΩ的電阻R5接到晶體管Q3的基極。5V電壓通過3.3KΩ電阻R6接到可編程的增益控制器602的輸出端與電阻R5之間的第一點(diǎn)?？删幊痰脑鲆婵刂破?02的輸出端605與電阻R5之間的第二點(diǎn)通過0.01μf電容C1接地。振蕩器507的輸出端(圖5)通過0.01μf電容C2接到晶體管Q3的基極。
晶體管Q3的發(fā)射極通過8.2KΩ電阻R7接地。晶體管Q3的發(fā)射極與電阻R7之間的點(diǎn)通過0.01μf電容C3和33Ω電阻R8接地。
晶體管Q1的發(fā)射極接到晶體管Q2的發(fā)射極。晶體管Q3的集電極接到兩個(gè)發(fā)射極的連線上。輸入數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)濾波器510(圖5)接到晶體管Q1的基極。數(shù)據(jù)濾波器510與晶體管Q1基極之間的點(diǎn)通過0.01μf電容C4接地再通過27KΩ電阻R9接27KΩ電阻R10。導(dǎo)線“A”代表一些點(diǎn)連接在一起。
電阻R9與R10之間的點(diǎn)通過12KΩ電阻R11接地并通過3.3KΩ電阻R12接到+9V的輸入端。電阻R10與晶體管Q2的基極之間的點(diǎn)通過0.01μf電容C5接地。
晶體管Q1與Q2的集電極分別接到變壓器650的初級(jí)。+9V通過47Ω電阻R13接到變壓器650初級(jí)繞組的中點(diǎn)。變壓器650初級(jí)的一端是調(diào)制器的輸出端，另一端通過0.01μf電容C6接地。
下面對(duì)調(diào)制器600的工作進(jìn)行說明。
調(diào)制器600從圖5的微處理器504提取標(biāo)定的數(shù)據(jù)輸入并對(duì)該數(shù)據(jù)濾波以減少高頻分量。濾波的數(shù)據(jù)波形將晶體管Q1的集電極電流改變?yōu)榇頂?shù)字1或0的兩種可能狀態(tài)中的一種。晶體管Q2的基極保持為一個(gè)恒定電壓。
振蕩器的RF信號(hào)輸入到晶體管Q3的基極。Q3的集電極電流保持在由可編程的增益控制數(shù)/模變換器電阻網(wǎng)絡(luò)602的輸出電壓確定的一個(gè)恒定電平上。由于Q3的RF集電極電流保持恒定，所以晶體管Q1與Q2的總發(fā)射極電流必須等于晶體管Q3中的該電流。Q1集電極電流是與其基極的數(shù)據(jù)信號(hào)成比例變化的，因此Q2的集電極電流以相反的方向變化以保持總電流恒定。晶體管Q1與Q2集電極的RF電流在變壓器650初級(jí)兩端產(chǎn)生一個(gè)差分電壓。該差分RF信號(hào)由變壓器650變換為一個(gè)單端信號(hào)，產(chǎn)生的極性變化(相位反相)的RF載波是與Q1基極的數(shù)據(jù)信號(hào)成比例的。這是放大的并被發(fā)送的BPSK信號(hào)。
調(diào)制器中控制增益的功能是晶體管Q3基極上的偏置電壓作用的結(jié)果。當(dāng)與振蕩器的RF信號(hào)組合的時(shí)候，這個(gè)直流偏壓產(chǎn)生與該偏壓成比例的集電極電流(和增益電平)。因此，當(dāng)該直流偏置電平由于可編程增益控制電阻網(wǎng)絡(luò)602而增加時(shí)，晶體管Q3的RF信號(hào)的增益也增加了?？删幊淘鲆婵刂齐娮杈W(wǎng)絡(luò)602設(shè)計(jì)為具有與數(shù)字輸入互補(bǔ)的直流響應(yīng)，從而在調(diào)制器的輸出端產(chǎn)生一個(gè)線性增加的RF功率。換言之，對(duì)于每個(gè)四比特?cái)?shù)字信號(hào)遞增的增量，調(diào)制器的功率輸出將增加一個(gè)固定的遞增量。
根據(jù)本發(fā)明的特點(diǎn)，上述各部件的工作將在下面描述。
如上所述，為了向系統(tǒng)管理器310返回報(bào)告IPPV事件購買信息，每個(gè)機(jī)頂終端或STT315必須具有反向通信通路(與從系統(tǒng)管理器310向STT315發(fā)送控制信息的正向通路相反)。如上所述，RF-IPPV系統(tǒng)希望被用于有反向子分配信道能力的電纜設(shè)備中。這些電纜系統(tǒng)有中繼放大器，這些放大器允許T7，T8，T9和T10(約0-30MHz)頻道以相反方向傳播，即進(jìn)入前端。
本發(fā)明提供了如圖5所示的RF-IPPV模塊，該模塊利用T8頻道的一部分經(jīng)多個(gè)可選擇的已調(diào)RF數(shù)據(jù)插件(carder)信道進(jìn)行從終端或模塊到前端中的頻率不同的數(shù)據(jù)接收機(jī)的通信。T7、T9和T10頻道用于電視會(huì)議或其它的通信，不會(huì)受到一般只限于T8頻道頻段的數(shù)據(jù)通信的有害影響。
電纜設(shè)備如數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中使用反向信道作為從終端地點(diǎn)檢索用戶信息存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)如上面已詳細(xì)描述的上行通信的高噪聲和干擾環(huán)境，缺乏接入爭用機(jī)制，通過這個(gè)機(jī)制數(shù)據(jù)爭用接入該網(wǎng)絡(luò)。這兩個(gè)問題起源于該系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它是一個(gè)如圖1所示的倒樹形。
從干擾的觀點(diǎn)看，“樹”的分支起到了一個(gè)大天線網(wǎng)絡(luò)的作用。電纜系統(tǒng)中的不良屏蔽和破裂或連接不緊，如上所述，使RF干擾“侵入”該系統(tǒng)。因?yàn)橹欣^放大器被預(yù)置提供總的不變的增益，所以帶內(nèi)干擾與噪聲在每個(gè)放大器中再生。另外，在反向通路中，每個(gè)分支的干擾與噪聲在每個(gè)中繼交叉點(diǎn)上相加組合。結(jié)果，整個(gè)電纜系統(tǒng)拾取的全部干擾與噪聲最終在RF-IPPV數(shù)據(jù)接收機(jī)所在的前端求和。為了減小用反向電纜電視頻道進(jìn)行數(shù)據(jù)通信中所固有的這些問題，在T8電視頻道帶寬中選擇23個(gè)100KHz數(shù)據(jù)信道范圍內(nèi)的四個(gè)信道用于主要基于數(shù)據(jù)通過量考慮的RF-IPPV系統(tǒng)。正如在下面將要進(jìn)一步描述的，本發(fā)明并不僅限于四個(gè)信道結(jié)構(gòu)，而是可以用多于四個(gè)的信道。接收消息的概率隨所用的每個(gè)附加信道而增加，但是比較起來為附加信道提供的附加發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的費(fèi)用變得過高了。
6MHz反向電視頻道被分為60個(gè)100KHz寬的通信信道，其中的23個(gè)信道用于本實(shí)施例中。23個(gè)信道中的四個(gè)信道是根據(jù)噪聲和干擾的頻率位置來選擇的。發(fā)送機(jī)和接收機(jī)是頻率靈活的。用于反向通信的頻率可由系統(tǒng)管理器計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程避免噪聲或含有明顯的干擾的信道。這些頻率能按照隨干擾變化的時(shí)間的需要經(jīng)常改變。
每個(gè)發(fā)送機(jī)最好在四個(gè)頻率的每個(gè)頻率上以20KB/s的數(shù)據(jù)速率連續(xù)發(fā)送其數(shù)據(jù)。在前端使用四個(gè)RF接收機(jī)(每個(gè)調(diào)諧在一個(gè)頻道)。這樣安排對(duì)每個(gè)消息提供了冗余度。由于同信道干擾的差錯(cuò)概率現(xiàn)在是四個(gè)概率的產(chǎn)物，信道中的每個(gè)信道在發(fā)送機(jī)使用那個(gè)信道時(shí)出現(xiàn)干擾。這導(dǎo)致非常高的傳送/接收接入率。
應(yīng)注意的是，這能夠提供優(yōu)于擴(kuò)頻系統(tǒng)的性能，因?yàn)檫@種連續(xù)地傳送方案提供了某些頻率分集及時(shí)間分集。
頻率選擇在一個(gè)典型的反向系統(tǒng)中，存在四個(gè)可用的視頻頻道T7，T8，T9和T10。一般地，最低的頻道(T7)噪聲最高，而最高頻道(T10)是最安靜的。這將認(rèn)為T10是最佳選擇。然而還有其它的考慮。
許多電纜電視經(jīng)營者或利用或要求保留幾個(gè)可用的反向頻道。這些頻道有時(shí)用于電視會(huì)議鏈路，集體接入電視，到前端的字符發(fā)生器鏈路和調(diào)制解調(diào)制器業(yè)務(wù)。因?yàn)橐曨l比數(shù)據(jù)傳輸更不能容忍噪聲，希望“最干凈”的頻道不開通，而用一條較低的頻道。
從幾個(gè)用戶返回設(shè)備直接觀察得到的數(shù)據(jù)表明從T8到T7信道質(zhì)量明顯下降。雖然BPSK系統(tǒng)可以適合工作在T7，但它一般更容易安排在T8中的干凈頻段。
頻率選擇的最后一個(gè)因素是發(fā)送機(jī)諧波的位置。重要的是使發(fā)送機(jī)的第二和第三次諧波不進(jìn)入反向頻道和正向視頻頻道。如果發(fā)送機(jī)頻率被限制在14-18MHz范圍內(nèi)，二次諧波(2×fo)將在26和36MHz之間，而三次諧波(3×fo)將在42和54MHz之間。那么第二和第三次諧波將在正向和反向視頻頻道(T10之上和頻道2以下)之外。這顯著地減少了發(fā)送機(jī)輸出濾波的要求，因此顯著地降低了成本并增加了可靠性。因此，不像Citta等人那樣，選擇T8頻道來故意避免載波。
侵入干擾源一般是離散頻率和隨時(shí)間自然變化的。雖然平均頻譜分析儀的測量可指示區(qū)域或T8頻道的頻段，在一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)上它們可能完全是不希望的，但確切預(yù)測那個(gè)頻率或那些頻率在所有時(shí)間使用仍是困難的。然而在任何給定的時(shí)間，一般T8頻道內(nèi)有具有足夠低的噪聲和干擾電平的相當(dāng)大的帶寬去支持可靠的通信。本頻率不同的RF-IPPV系統(tǒng)用這個(gè)事實(shí)并通過一些互補(bǔ)技術(shù)避免干擾最小帶寬數(shù)據(jù)通信技術(shù)，頻率分集，多個(gè)(同時(shí))通信信道和時(shí)間隨機(jī)冗余消息傳輸。
圖5所示的RF模塊每當(dāng)它嘗試(或再試)返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)在多達(dá)四個(gè)不同信道(頻率)上發(fā)送IPPV事件數(shù)據(jù)。實(shí)際所用的頻率的數(shù)目在每個(gè)前端的基礎(chǔ)上是可編程的，在本實(shí)施中從一個(gè)到四個(gè)，雖然本發(fā)明并不限于這個(gè)方面。本系統(tǒng)的頻率靈活性特點(diǎn)允許返回系統(tǒng)被編程在沒有很強(qiáng)的穩(wěn)定干擾的信道(頻率)上工作。此外，使用多頻避免隨機(jī)的和隨時(shí)間變化的干擾源。
例如當(dāng)系統(tǒng)初始建立時(shí)，頻譜分析儀可用來在15.45-17.75MHz頻率范圍中導(dǎo)找?guī)讉€(gè)可用的100KHz信道，這些信道平均講有低的干擾電平。但是，在任何給定的時(shí)間點(diǎn)上，總存在著隨機(jī)的或隨時(shí)間變化的噪聲源干擾數(shù)據(jù)返回傳輸?shù)哪承┛赡苄浴Ａ硗?，在一個(gè)信道上發(fā)生干擾的概率相對(duì)獨(dú)立于在另外一個(gè)(非鄰近的)信道發(fā)生的干擾。
為了說明起見，假設(shè)在任何傳輸期間在任何信道上發(fā)生有害干擾的概率是50%。因此，可用的任何信道的帶寬不大于一半。從另一個(gè)方面講，返回?cái)?shù)據(jù)消息通過的概率僅僅是50%。但是，如果基本上同時(shí)在多個(gè)信道上嘗試發(fā)送消息，僅在每一信道上的嘗試不成功時(shí)，則這一嘗試才是成功的。換言之，至少一個(gè)消息的嘗試不成功的唯一結(jié)果是如果所有的四次嘗試都不成功。如果使用四個(gè)信道，這個(gè)情況出現(xiàn)的概率是0.5×0.5×0.5×0.5＝0.0625(6.3%)或當(dāng)僅使用一個(gè)信道時(shí)，故障的概率僅僅是50%的八分之一。一般講，如果由于干擾在一個(gè)信道上故障的概率是K，則使用四個(gè)信道的故障概率是K4。即相對(duì)的改善為K/K4或1/K3。
在本實(shí)施例情況下，系統(tǒng)管理器，RF-IPPV處理器(RFIP)和RF-STT模塊存儲(chǔ)兩組(多達(dá))四個(gè)可用信道。這兩組信道稱之為“1類頻率”和“2類頻率”。本專業(yè)的技術(shù)人員十分清楚，本發(fā)明不限于每組包含四個(gè)頻率的兩組頻率。相反，可以用任何類數(shù)。每組包含相同或不同數(shù)目的頻率。從系統(tǒng)管理器到RF-IPPV處理器和RF-STT的命令能夠立即從一組工作頻率轉(zhuǎn)換到另一組工作頻率工作。另一方面，系統(tǒng)管理器可被編程在一天的不同時(shí)間在各類之間自動(dòng)周期地轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工作。
在本實(shí)施中，兩個(gè)不同的工作模式在全部時(shí)間都是立即可用的，無需中斷操作。例如1類可以確定用于數(shù)據(jù)返回的三個(gè)信道和一個(gè)信道用于自動(dòng)RF-STT模塊校準(zhǔn)，而2類可以確定可用于數(shù)據(jù)返回的四個(gè)信道。在白天時(shí)間期間，由于一般是進(jìn)行安裝，該系統(tǒng)可以編程使用1類，以便可進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。在夜間期間，為了最大限度地利用多數(shù)據(jù)返回信道的優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)可編程使用2類。
如果知道在一天的某些時(shí)間一些返回信道相對(duì)質(zhì)量變化很大，那么這兩類可用于在預(yù)編程的時(shí)間很快地和自動(dòng)地轉(zhuǎn)換一個(gè)或多個(gè)信道。例如由于一個(gè)干擾的無線電發(fā)射機(jī)從上午4點(diǎn)到下午6點(diǎn)信道“A”可能比信道“B”好得多，但是在夜間(下午6點(diǎn)到上午4點(diǎn))比信道“B”差一些。因而，有優(yōu)越性的是將信道“A”分配給一類并將信道“B”分配給另一類，并編程該系統(tǒng)在上午4點(diǎn)到下午6點(diǎn)轉(zhuǎn)換到適當(dāng)?shù)念悺?br> 假設(shè)在多個(gè)信道上為低噪聲，可用少量的返回?cái)?shù)據(jù)信道而無需折衷數(shù)據(jù)的通過量。因此，可以在同一類里通過不同的信道傳送不同的組。
RF-IPPV處理器和系統(tǒng)管理器共同收集和保持有效數(shù)目，在四個(gè)信道的每個(gè)信道上接收的非唯一性消息的統(tǒng)計(jì)。由RF-STT在每個(gè)(所用)信道上發(fā)送的消息數(shù)目基本上是相等的。因此，當(dāng)在統(tǒng)計(jì)上重要的時(shí)間期間，如果每個(gè)信道的質(zhì)量是等效的，在每個(gè)使用的信道上的有效消息的數(shù)目應(yīng)趨于相等。因此，如果一個(gè)或多個(gè)信道的質(zhì)量低于其它信道，在這些低質(zhì)量信道上有效接收的消息的數(shù)目將低于在所謂干凈信道上接收的消息數(shù)目。這意味著每條信道上接收的非唯一性消息的累積總數(shù)是相對(duì)于信道質(zhì)量的最好指示。在短期的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行信道與信道之間質(zhì)量的比較，以及在單個(gè)信道上分析長期趨勢。
雖然本實(shí)施例僅允許在四個(gè)回叫周期中顯示累積消息的總計(jì)數(shù)，但這個(gè)信息與該系統(tǒng)的其它特性一起可被用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率選擇程序。例如，下面的算法最終將嘗試所有的信道頻率并使用最好的四個(gè)頻率1、取四個(gè)明顯“好”的頻率作為開始。
2、在統(tǒng)計(jì)上重要的時(shí)間期間分析數(shù)據(jù)返回性能。
3、記住“最差”頻率的相對(duì)質(zhì)量且不使用它。
4、用未試過的頻率代替“最差”的頻率。
5、重復(fù)步驟2-4直到已確定所有可用頻率的排序?yàn)橹埂?br> 6、繼續(xù)使用上述算法，僅在需要替換時(shí)從“幾”個(gè)最好的排序頻率中選擇除外。
這一算法很容易適合于使用多個(gè)或少于四個(gè)信道的系統(tǒng)。
本RF-IPPV系統(tǒng)使用具有二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)載波調(diào)制的米勒(Miller)(延遲)數(shù)據(jù)編碼。在使用最小帶寬時(shí)米勒數(shù)據(jù)編碼給出很好的恢復(fù)數(shù)據(jù)的定時(shí)信息。
當(dāng)RF-STT收到系統(tǒng)管理器的數(shù)據(jù)返回請(qǐng)求時(shí)，該消息告訴RF-STT使用哪類頻率，發(fā)送該消息多少次(“N”)和傳送周期是多長。然后，RF-STT計(jì)算在特定的發(fā)送周期內(nèi)在使用的每個(gè)頻率的“N”個(gè)偽隨機(jī)消息的開始時(shí)間，再在每個(gè)頻率發(fā)送數(shù)據(jù)返回消息多達(dá)“N”次。每個(gè)頻率的開始時(shí)間是獨(dú)立計(jì)算的，以便使消息的開始時(shí)間和頻率順序是隨機(jī)的。在隨機(jī)時(shí)間在一個(gè)特定頻率發(fā)送每個(gè)消息主要是用統(tǒng)計(jì)媒體存取技術(shù)的作用(參見下面關(guān)于媒體存取協(xié)議部分)。在多個(gè)發(fā)送頻率上的多重傳送的嘗試提供的消息冗余度是抗侵入噪聲的主要因素。這一技術(shù)基本上是跳頻擴(kuò)譜系統(tǒng)，雖然與已知的擴(kuò)譜技術(shù)相比，跳頻相對(duì)于數(shù)據(jù)是慢的。
為了利用RF-STT發(fā)送器的多頻能力，RF-IPPV處理器含有四個(gè)分開的接收機(jī)部分，它們能同時(shí)接收數(shù)據(jù)消息。在每個(gè)數(shù)據(jù)返回組周期的開始，系統(tǒng)管理器設(shè)置RF-IPPV處理器的頻率類別以保證它們與RF-STT相對(duì)應(yīng)。在RF-IPPV處理器中以控制單元為基礎(chǔ)對(duì)每個(gè)接收機(jī)的數(shù)據(jù)消息解碼。這些消息被編排為數(shù)據(jù)組并發(fā)往系統(tǒng)管理器。RF-IPPV處理器的控制單元還對(duì)消息分類，去掉在每次發(fā)送周期中從RF-STT接收的冗余消息。
IPPV數(shù)據(jù)媒體存取返回協(xié)議在IPPV電纜系統(tǒng)的操作中，基于幾個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)，一般希望能夠請(qǐng)求數(shù)據(jù)返回消息或“輪詢”裝有RF-IPPV模塊(RF-STT)的STT。下表綜合了從特定的STT組請(qǐng)求數(shù)據(jù)返回的最有用的情況1、無條件的，即所有的RF-STT都必須報(bào)告、2、所有的RF-STT都存貯一個(gè)或多個(gè)事件的IPPV數(shù)據(jù);
3、所有的RF-STT都存貯一個(gè)特定事件的IPPV數(shù)據(jù);
4、在單個(gè)的基礎(chǔ)上的特定RF-STT(不考慮事件數(shù)據(jù))。
另外，如上所述，十分重要的是，即使在第一種無條件數(shù)據(jù)請(qǐng)求的情況下，所有的RF-STT都能在不超過24小時(shí)的周期內(nèi)返回該數(shù)據(jù)。這將在RF-STT總數(shù)為千個(gè)或甚至數(shù)十萬個(gè)的情況下也是可能的，并且轉(zhuǎn)換為每小時(shí)約2.5萬個(gè)RF-IPPV數(shù)據(jù)響應(yīng)的“通過量”目標(biāo)。
每個(gè)反向窄帶數(shù)據(jù)信道每次只能傳送一個(gè)消息。即，如果在一個(gè)特定的電纜系統(tǒng)的任何兩個(gè)或多個(gè)RF-STT發(fā)送在時(shí)間上重疊的消息，則傳輸將受到干擾和包括在“沖突”中的所有的數(shù)據(jù)消息具有高的丟失概率。因此，在上述三種情況下，要求一些類型的媒體存取控制程序防止多個(gè)RF-IPPV試圖同時(shí)使用一條數(shù)據(jù)返回信道。
當(dāng)然，所有的情況都可作為一系列單個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求(類似于第4種情況)處理。但是，由于在典型的“往返”請(qǐng)求/響應(yīng)消息序列引起的系統(tǒng)消息的延遲，這與通過量目標(biāo)是一致的。發(fā)送單個(gè)的“群數(shù)據(jù)請(qǐng)求”到相當(dāng)大的RF-STT群效率更高，然后RF-STT群再根據(jù)計(jì)劃的程序或“媒體存取協(xié)議”返回?cái)?shù)據(jù)。這種協(xié)議必須保證高的成功率，即沒有消息沖突發(fā)生。
不幸的是，如用于依靠載波檢測機(jī)制幫助防止傳輸沖突的局部網(wǎng)的普通媒體存取協(xié)議不適于在電纜系統(tǒng)中使用。電纜系統(tǒng)的反樹形拓?fù)鋵?duì)從不同的分支發(fā)送的信號(hào)求和并將這些信號(hào)傳送到前端。位于不同分支中的RF-STT都是用中繼放大器或其它裝置隔離的，不能檢測在另一分支中有效發(fā)送的RF-STT的存在。
另一個(gè)存取協(xié)議，時(shí)間分隔，也受到由于系統(tǒng)消息延遲造成的最壞情況的時(shí)間差異的影響，這造成每個(gè)RF-STT的時(shí)隙變?yōu)椴豢山邮艿拈L，導(dǎo)致很差的通過量。
上述所有的各項(xiàng)導(dǎo)致媒體存取協(xié)議的開發(fā)，由于有計(jì)算的沖突容許度，該協(xié)義給出可接受的高數(shù)據(jù)通過量。該方法利用沖突的預(yù)測統(tǒng)計(jì)概率(而相反地是全部成功的消息)給出一種控制，即均勻分配的隨機(jī)RF-STT數(shù)據(jù)返回的嘗試速率。
用非常簡單的術(shù)語，這包括系統(tǒng)管理器總的RF-STT的每個(gè)可管理數(shù)目的子群發(fā)送它的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。(這些子群與上面列出的四種輪詢情況是無關(guān)的)每個(gè)子群或簡稱“群”具有確定的時(shí)間周期，在該周期內(nèi)返回?cái)?shù)據(jù)。在這個(gè)周期中每個(gè)RF-STT獨(dú)立地收集(偽)隨機(jī)時(shí)間的編程號(hào)碼以開始數(shù)據(jù)返回傳輸。對(duì)所用的相當(dāng)大的子群，這種返回嘗試在該周期中是統(tǒng)計(jì)意義上的平均分配。另外，由于平均嘗試率是預(yù)定的且返回消息的平均長度是已知的，因此對(duì)任何RF-STT至少一次成功的數(shù)據(jù)返回消息的最后概率是可預(yù)測的。
雖然上述統(tǒng)計(jì)概念是該數(shù)據(jù)返回方法的基礎(chǔ)，但是要求很多其它關(guān)鍵因素使該方法可工作。這些因素歸納如下1、確定一個(gè)最佳嘗試率，它給出最有效的數(shù)據(jù)返回通過量。
2、在每個(gè)電纜系統(tǒng)前端的全部RF-STT總體被分為已知規(guī)模的可管理數(shù)目的群。該規(guī)模和子群數(shù)目與數(shù)據(jù)返回周期能由給出的最佳嘗試率來確定。
3、要求一個(gè)數(shù)據(jù)返回計(jì)劃，它提供一種方式的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)管理器從單個(gè)的群請(qǐng)求返回?cái)?shù)據(jù)。
4、一組規(guī)則管理在群中的RF-STT怎樣響應(yīng)數(shù)據(jù)返回請(qǐng)求和在數(shù)據(jù)返回序列中的數(shù)據(jù)應(yīng)答。
數(shù)據(jù)返回序列圖7示出一個(gè)典型數(shù)據(jù)返回序列的時(shí)間線表示法。如上所述，總的RF-STT群體被分為規(guī)模大致相等的可管理的子群。這些子群被簡稱為群。允許每群返回?cái)?shù)據(jù)的時(shí)間長度叫做群周期(或簡稱周期)。在RF-IPPV數(shù)據(jù)檢索期間，系統(tǒng)管理器順序地向在電纜系統(tǒng)前端中的每個(gè)群發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求。所有群的一個(gè)完整的數(shù)據(jù)返回序列稱為一個(gè)周期。最后，構(gòu)成完整的(一般是每天)數(shù)據(jù)返回序列的兩個(gè)或多個(gè)序列叫做一個(gè)區(qū)。如果在一個(gè)給定的區(qū)內(nèi)RF-STT返回其數(shù)據(jù)并接收確認(rèn)，則在該區(qū)期間RF-STT將不再重試。由該系統(tǒng)管理器發(fā)出的每群數(shù)據(jù)返回請(qǐng)求包括群號(hào)和當(dāng)前周期及區(qū)號(hào)。
有兩種自動(dòng)應(yīng)答類型全局的和尋址的。全局自動(dòng)應(yīng)答可以再分為周期的和連續(xù)的自動(dòng)應(yīng)答。在周期自動(dòng)應(yīng)答中，該用戶確定一個(gè)時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔期間RF-IPPV模塊將給予響應(yīng)。在連續(xù)自動(dòng)應(yīng)答中，該系統(tǒng)確定該時(shí)間間隔，例如是24小時(shí)。參照?qǐng)D7，在周期性或連續(xù)自動(dòng)應(yīng)答中，該時(shí)間間隔組成一個(gè)區(qū)。每個(gè)區(qū)分配一個(gè)唯一的號(hào)碼，這樣RF-IPPV模塊可確定在一個(gè)特定的區(qū)中它是否已經(jīng)響應(yīng)了。每個(gè)區(qū)再分為多個(gè)周期。周期定義為全部RF-IPPV模塊試圖應(yīng)答所要求的總時(shí)間。每個(gè)周期分配一個(gè)唯一號(hào)碼(在一個(gè)區(qū)中)，這樣，一個(gè)RF-IPPV模塊可以確定在其周期中它是否已經(jīng)響應(yīng)了。由于RF沖突，所有的RF-IPPV模塊都不能通過RF接收機(jī)。為了增加特定的RF-IPPV模塊通過RF接收機(jī)的概率，可以限定每個(gè)區(qū)最小的周期數(shù)目。每個(gè)區(qū)最小的周期數(shù)目是可編排的。
每個(gè)周期再分為一些群。一個(gè)群是系統(tǒng)中RF-IPPV模塊總數(shù)的子集。每個(gè)RF-IPPV模塊分配一個(gè)特定的群并具有一個(gè)相關(guān)的群號(hào)。群號(hào)可借助外部源(由用戶確定)分配給RF-IPPV或可從下面詳細(xì)述的那樣使用一個(gè)移位值從數(shù)字地址得到。不管其相關(guān)群號(hào)是如何得到的，RF-IPPV模塊僅在其群時(shí)間期間響應(yīng)。每個(gè)RF-IPPV模塊還分配一個(gè)可編排的重試號(hào)。該重試號(hào)代表在其群時(shí)間期間給定的RF-IPPV模塊試圖響應(yīng)的次數(shù)。
本發(fā)明的應(yīng)答算法先作一般的描述，接著將作特別詳細(xì)的描述。
本發(fā)明的應(yīng)答算法是基于要保持嘗試應(yīng)答為一個(gè)恒定數(shù)。這個(gè)恒定值叫做應(yīng)答嘗試率并以每秒RF-IPPV模塊的數(shù)量來度量。該應(yīng)答率是可編排的。為了保持恒定的應(yīng)答率，在一群中的RF-IPPV的數(shù)目必須限制。這個(gè)恒定值稱為一群中模塊的最大數(shù)目。一群中模塊的最大數(shù)目是可以編排的。根據(jù)一群中模塊的最大數(shù)目，在一周期中群的數(shù)目可按下面方式標(biāo)出來總的RF模塊群數(shù)/一群中最大的模塊數(shù)在一個(gè)系統(tǒng)中，其中群數(shù)是從如下所述的數(shù)字地址中自動(dòng)得到的，使群數(shù)恰好是2的下一次冪。
在一群中RF模塊的平均數(shù)可按下式計(jì)算群中的平均模塊數(shù)＝RF模塊總數(shù)/群數(shù)這一數(shù)目用于計(jì)算以秒為單位的群的長度群的長度＝群中的平均模塊數(shù)/應(yīng)答率則周期長度(以秒為單位)可按下式計(jì)算周期長度＝群的長度×群數(shù)在一個(gè)區(qū)中的周期數(shù)可按下式計(jì)算
周期數(shù)＝(區(qū)的結(jié)束時(shí)間-區(qū)的開始時(shí)間)÷周期長度如果計(jì)算的周期數(shù)小于允許的最小周期數(shù)，則該周期數(shù)設(shè)定為最小值。則最小區(qū)長度可按下式計(jì)算最小區(qū)長度＝周期數(shù)×周期長度這一數(shù)與由用戶在周期自動(dòng)應(yīng)答情況時(shí)分配的區(qū)長度相比，確定給定區(qū)長度是否夠長。
在自動(dòng)應(yīng)答序列開始，計(jì)算上面的值。該系統(tǒng)分配一個(gè)新的區(qū)數(shù)和一個(gè)開始的周期數(shù)。自動(dòng)應(yīng)答控制序列準(zhǔn)備好應(yīng)答。該系統(tǒng)從這個(gè)區(qū)的這個(gè)周期的第一群開始并繼續(xù)下去直至達(dá)到一個(gè)周期中計(jì)算的群數(shù)為止。然后這個(gè)周期數(shù)加1并檢查以確定這個(gè)區(qū)的周期總數(shù)是否已起過(即達(dá)到了區(qū)的末尾)。如果沒有，群數(shù)復(fù)位而該序列將繼續(xù)。
當(dāng)一群的RF-IPPV模塊進(jìn)行應(yīng)答時(shí)，系統(tǒng)正在接收數(shù)據(jù)并將這數(shù)據(jù)放入其數(shù)據(jù)庫。在RF-IPPV模塊的數(shù)據(jù)成功地放入數(shù)據(jù)庫之后，確認(rèn)信號(hào)被發(fā)送到RF-IPPV模塊。從RF-IPPV模塊發(fā)送到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的一部分是所有事件數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)和。這個(gè)檢驗(yàn)和是一確認(rèn)碼和以確認(rèn)消息發(fā)回到RF-IPPV模塊。如果確認(rèn)碼與原來隨事件數(shù)據(jù)發(fā)送的相符，該數(shù)據(jù)將從RF-IPPV模塊存貯器中刪除。如果RF-IPPV模塊在當(dāng)前周期中未從系統(tǒng)收到確認(rèn)消息，則該RF-IPPV模塊將在當(dāng)前區(qū)的下一個(gè)周期期間再響應(yīng)。如果RF-IPPV模塊在當(dāng)前區(qū)期間收到了確認(rèn)消息，則該RF-IPPV模塊在下一區(qū)之前不再響應(yīng)。所有已經(jīng)響應(yīng)的RF-IPPV模塊無論是否有任何事件數(shù)據(jù)隨數(shù)據(jù)被發(fā)送，它們都將發(fā)送一個(gè)確認(rèn)碼。這將使沖突的數(shù)目隨著在該區(qū)中的每個(gè)連續(xù)的周期而減少。
尋址的自動(dòng)應(yīng)答或輪詢是從一個(gè)特定的RF-IPPV模塊檢索IPPV數(shù)據(jù)。發(fā)送到RF-IPPV的信息除下列外是與全局自動(dòng)應(yīng)答相同的。包括在輪詢的RF-IPPV模塊的數(shù)字地址，該區(qū)號(hào)置零和其余信息(群，周期，移位值等)建立，這樣RF-IPPV模塊將盡可能快的應(yīng)答，即使沒有購買要報(bào)告。
在本實(shí)施中，群的規(guī)模保持在2500和5000個(gè)機(jī)頂終端之間。機(jī)頂終端加到現(xiàn)有的群直到每群有5000個(gè)機(jī)頂終端。當(dāng)每群有5000個(gè)機(jī)頂終端時(shí)，為使每群再有2500個(gè)機(jī)頂終端，將群數(shù)加倍。為了說明起見，假設(shè)在單個(gè)群中起始的機(jī)頂終端總數(shù)P包括3500個(gè)機(jī)頂終端。由于機(jī)頂終端加到總數(shù)P，這一總數(shù)與上限5000進(jìn)行比較。當(dāng)總數(shù)包括5000個(gè)機(jī)頂終端時(shí)，群數(shù)從一加倍到二。因此有兩群，每群包括2500個(gè)機(jī)頂終端。當(dāng)新的機(jī)頂終端加到總數(shù)上時(shí)，兩群中的每一群的終端數(shù)增加了。當(dāng)兩群的每一群含有5000個(gè)終端時(shí)，群數(shù)又加倍，獲得總共四群，這四群的每一群含有2500個(gè)機(jī)頂終端。
從經(jīng)驗(yàn)上已確定，當(dāng)前的RF-IPPV返回系統(tǒng)最佳的嘗試率是每小時(shí)5000個(gè)嘗試。為保持這一嘗試率恒定，群時(shí)間必須隨著加到系統(tǒng)的機(jī)頂終端而改變。在當(dāng)前的實(shí)施中，為保持嘗試率恒定，群時(shí)間長度，或者時(shí)間長度必須從3分鐘增加到6分鐘，在該時(shí)間長度期間該群中的每個(gè)機(jī)頂終端必須嘗試發(fā)送其數(shù)據(jù)。
上面的原理可用一個(gè)簡單的算法表示。當(dāng)群是利用機(jī)頂終端的數(shù)學(xué)地址比特自動(dòng)設(shè)定時(shí)，可以使用這個(gè)算法。首先假設(shè)群數(shù)等于1且總的機(jī)頂終端的總數(shù)等于N，則1)當(dāng)(G＜2)或(P/G＞5000)時(shí)，
G＝2×G2)S＝P/G3)T＝K×S其中S等于每群的變換器數(shù)，T等于群時(shí)間，K是為保持恒定的嘗試率而選擇的常數(shù)，在上述例子中K為每2500個(gè)變換器3分鐘。
特定變換器是一個(gè)群的組成部分，該群是用該變換器地址的特定數(shù)目的比特確定的。例如，如果目標(biāo)數(shù)等于8，則利用該變換器地址的最后三比特。如果群數(shù)等于16，則用該機(jī)頂終端地址的最后四比特。
在群時(shí)間的開始，系統(tǒng)管理器向RF-IPPV處理器下裝一個(gè)事務(wù)處理信息以指示新的群時(shí)間正開始。然后系統(tǒng)管理器向機(jī)頂終端發(fā)送全局命令指示新的群時(shí)間正開始以及正在輪詢哪一群號(hào)。機(jī)頂終端包括一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。該偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器如可包括自由運(yùn)行的定時(shí)器或與每個(gè)機(jī)頂終端相連的計(jì)數(shù)器。偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生相應(yīng)于嘗試次數(shù)和返回頻率數(shù)的多個(gè)開始時(shí)間。例如，如果命令機(jī)頂終端進(jìn)行三次嘗試和返回通路使用四個(gè)頻率，則偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生12個(gè)隨機(jī)數(shù)。這些隨機(jī)數(shù)對(duì)群時(shí)間進(jìn)行標(biāo)定。
從STT到前端的消息不重疊。然后，在當(dāng)前的實(shí)施中，并非在給定的群期間產(chǎn)生不重疊的隨機(jī)數(shù)，而是在開始之前模塊將等待，直到給定的傳輸完成為止，第二次傳輸應(yīng)在第一次消息結(jié)束之前就開始。本專業(yè)的技術(shù)人員十分清楚，可產(chǎn)生一組無重疊的隨機(jī)數(shù)并用于確定傳輸時(shí)間，本發(fā)明將不限于這方面。
群獲得RF-STT返回?cái)?shù)據(jù)的一種方法是在預(yù)定的回叫期間在某一時(shí)間完整地發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)。但是，如果在同時(shí)試圖完整地發(fā)送，這個(gè)技術(shù)可能潛在地導(dǎo)致反向放大器過載和在正向通路上產(chǎn)生不希望的影響。因此，最好是將全部分為多個(gè)組，雖然可用一組等于RF-STT的總數(shù)。
通過兩種方法中的一種方法將RF-STT分配到組。在這種情況下，重要的是單個(gè)RF-STT屬于特定的組(例如，如果要求使用橋形開關(guān))，使用一種尋址組分配事務(wù)處理信息可將每個(gè)RF-STT分配到一特定的組。電纜經(jīng)營者可能希望根據(jù)購買率或與一個(gè)特定組或整個(gè)總數(shù)有關(guān)的其它因素將給定的機(jī)頂終端分配到特定組。對(duì)于經(jīng)營者來說可能存在其它原因?qū)⒖倲?shù)中給定的組成部分分配到一個(gè)給定群，而本發(fā)明不限于這方面。在這種情況下，群數(shù)是在2到255的范圍內(nèi)任選的。另外，群的規(guī)模可以不等，和群期間可能需要個(gè)別調(diào)節(jié)以便允許不同規(guī)模的群。由于本發(fā)明的一個(gè)目的是取消了橋形開關(guān)，如果分群的分配不是由橋形開關(guān)網(wǎng)絡(luò)預(yù)定的，則更是所希望的。
在更通常的情況下，個(gè)別群分配是不需要的。用全局事務(wù)處理信息使所有的RF-STT使用該STT的唯一數(shù)字識(shí)別碼(地址)的最低位作為群號(hào)。在這種情況下群號(hào)總是2的冪(2，4，8，16等)。因?yàn)榈臀籖F-STT地址比特碼形在大多數(shù)單元中是非常均勻分布的，在每群中STT的數(shù)目實(shí)際上是相同的且等于由RF-STT的總數(shù)除以群數(shù)。兩個(gè)因素確定實(shí)際的群數(shù)。
第一個(gè)因素是最佳率R，不考慮重試的次數(shù)STT向RF-IPPV處理器試發(fā)送消息。第二個(gè)因素是合適的最小群回叫周期Pmin。這樣，通過挑選n的最大值，總的RF-IPPV STT總體可分為最大數(shù)2n的可管理規(guī)模的群，其中(STT的總數(shù))/(2n) ≥R×Pmin由這個(gè)公式確定的2的冪n是低位的比特?cái)?shù)，每個(gè)RF-STT必須用于確定群，它是一個(gè)組成部分。例如，n定為4，那么有16個(gè)總?cè)?，RF-STT使用其地址的四個(gè)最低有效位作為群號(hào)。
嘗試率在上述議程中使用的最佳RF-STT嘗試率R可簡單地表示為每單位時(shí)間內(nèi)RF-STT的平均數(shù)。然而，每個(gè)RF-STT具有一個(gè)可配置的重試計(jì)數(shù)，因此，實(shí)際信息嘗試率等于一群中的RF-STT的數(shù)目乘以每個(gè)單元傳輸重試數(shù)除以該群周期長度。在數(shù)據(jù)返回周期期間，所出現(xiàn)的消息傳輸?shù)钠骄俾屎烷L度確定消息密度和對(duì)于任意給定的傳輸出現(xiàn)的碰撞概率。假設(shè)傳輸?shù)钠骄L度相對(duì)地被固定，則RF-STT企圖傳輸返回?cái)?shù)據(jù)的速率主要對(duì)碰撞概率起影響作用，相反的是信息通過量。
對(duì)于任何消息，低消息嘗試率得到一個(gè)較低的碰撞概率，而較高消息嘗試率得到一個(gè)相當(dāng)高的碰撞概率。然而，以低試驗(yàn)速率的高成功率(或以高試驗(yàn)速率的低成功率)仍能導(dǎo)致低的總通過量。因此實(shí)際成功率的量是將任意消息的成功概率乘以RF-STT試驗(yàn)速率。例如，如果1000RF-STT嘗試在一分鐘周期內(nèi)返回?cái)?shù)據(jù)，而在一次碰撞中包含的任一信息的概率是20%，則實(shí)驗(yàn)成功率是1000RF-STT×(100-20)%/分鐘＝800RF-STT/分鐘數(shù)字上高的RF-STT成功率不是RF-IPPV系統(tǒng)中最后的通過量，除非它產(chǎn)生接近100%成功率。由于返回的數(shù)據(jù)表示電纜系統(tǒng)經(jīng)營者的收入，所有的RF-STT必須返回存貯在那里的數(shù)據(jù)。達(dá)到接近100%的成功率可能在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)返回途徑中占用兩個(gè)或更多的周期。繼續(xù)考慮該例子，假設(shè)在第一數(shù)據(jù)返回周期期間，一群具有上述的成功率。每分鐘800RF-STT是最希望的通過量，但是在非報(bào)告狀態(tài)，剩下該群的20%是不能接受的。在下一個(gè)數(shù)據(jù)返回周期期間，800個(gè)成功的RF-STT應(yīng)能接收數(shù)據(jù)確認(rèn)。正如上面所討論的，RF-STT接收一個(gè)相應(yīng)于存貯在安全存貯器中的恰當(dāng)數(shù)據(jù)的確認(rèn)，直到新的區(qū)域開始才再響應(yīng)。因此，在第一周期中只有不成功的200RF-STT企圖返回?cái)?shù)據(jù)，這導(dǎo)致在第二周期期間碰撞的概率更低。便于說明起見，將假設(shè)在一次碰撣中包含的任一信息的概率是1%。在這一分鐘周期期間，200×(100-1)%＝198RF-STT是成功的，組合該兩周期有效成功率為(800+198RF-STT)/2分鐘或499RF-STT/分鐘這個(gè)速率是用接近于100%的RF-STT報(bào)告來實(shí)現(xiàn)的，因此，很好地衡量該實(shí)時(shí)系統(tǒng)的通過量?！白罴选痹囼?yàn)速率的定義為在最少時(shí)間量中，對(duì)于給定的RF-STT數(shù)，基本上得到100%有效成功率的試驗(yàn)速率。
本發(fā)明已使用基于RF-IPPV數(shù)據(jù)返回系統(tǒng)模式的模擬技術(shù)去確定最佳試驗(yàn)速率。然而，應(yīng)當(dāng)注意到，選擇最佳試驗(yàn)速率影響系統(tǒng)的性能。而對(duì)本發(fā)明的操作不是關(guān)鍵的。
上面的詳細(xì)說明的和計(jì)算是假設(shè)數(shù)據(jù)返回是從IPPV模塊返回IPPV事件數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的。然而本發(fā)明的RF返回系統(tǒng)可廣泛用于多個(gè)遠(yuǎn)程單元或終端的系統(tǒng)，試圖把存貯數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行奈恢?。防盜報(bào)警、能源管理、家庭購物和其他服務(wù)行業(yè)的要求，一般附加到IPPV服務(wù)請(qǐng)求中。然而，按級(jí)別的某些效能可以通過把這些附加服務(wù)的返回?cái)?shù)據(jù)組合到IPPV服務(wù)的事務(wù)處理信息中實(shí)現(xiàn)，雖然不同的可尋址的或全局命令以及響應(yīng)可供給不同事務(wù)處理信息用，尤其是實(shí)時(shí)請(qǐng)求，例如兩路話音(電話)通信的傳送。
RF-IPPV模塊發(fā)送器電平調(diào)節(jié)由于種種原因，包括信噪比(S/N)和鄰近信道干擾的要求，必須使RF-IPPV發(fā)送器(圖6)數(shù)據(jù)載波輸出電平設(shè)置為反向信道接近最佳。另外，為了降低安裝的費(fèi)用，便于維修，可重復(fù)性和可靠性，十分希望輸出電平的調(diào)節(jié)盡可能自動(dòng)。因此，一種自動(dòng)發(fā)送器電平校準(zhǔn)方法在申請(qǐng)日為1990年3月20日正在審查中的美國專利申請(qǐng)?zhí)枮?7/498，084，題為“電纜電視無線電頻率用戶數(shù)據(jù)輸裝置和校準(zhǔn)方法”中詳細(xì)描述，把它作為參考引用在這里。
RF-IPPV信息處理器和系統(tǒng)管理器通信。
RF-IPPV處理器在RS-232全雙工串行通信鏈路上以半雙工通信格式(一次僅一個(gè)方向)與系統(tǒng)管理器通信。可采用任意適當(dāng)?shù)耐ㄐ鸥袷?，但是，最好是?600波特同步的。如果這些單元相互是遠(yuǎn)離的，這個(gè)鏈路可通過一個(gè)適當(dāng)?shù)恼{(diào)制解調(diào)器任選地連接。所有的發(fā)送數(shù)據(jù)最好通過檢查和加密。
系統(tǒng)管理器送到RF-IPPV接收機(jī)的命令包括一個(gè)先前從接收機(jī)到系統(tǒng)管理器傳輸?shù)淖C實(shí)(ACK或NAK)。如果該接收機(jī)接收ACK，則它更新其應(yīng)答緩沖器并讀新命令從及把新應(yīng)答裝入它的應(yīng)答緩沖器。如果接收NAK，則根據(jù)有效命令是否已經(jīng)收到采取二個(gè)動(dòng)作之一。如果有效命令已經(jīng)收到，則以前裝入的應(yīng)答將簡單地再傳送，而不管新命令是什么。然而，如果有效命令沒有收到(和在應(yīng)答緩沖器中沒有應(yīng)答)，則新命令被讀出并且應(yīng)答緩沖器被加載。實(shí)際上，當(dāng)系統(tǒng)管理器檢測一個(gè)不正確的檢驗(yàn)和或超時(shí)，它再傳送有NAK的同一個(gè)命令。在系統(tǒng)管理器和接收機(jī)之間的所有傳輸最好用結(jié)束傳輸指示來終止。
多字節(jié)數(shù)據(jù)項(xiàng)是首先傳送MSB而最后傳送LSB，除下列外來自STT事件的數(shù)據(jù)和存貯器應(yīng)答的傳送不變。這包括終端(或模塊)2字節(jié)檢驗(yàn)和。因此，狀態(tài)應(yīng)答也傳送不變，該應(yīng)答表示重要的接收機(jī)參數(shù)和數(shù)據(jù)的存貯器圖。在這種情況下，多字節(jié)參數(shù)首先送LSB，最后送MSB(這是Intel標(biāo)準(zhǔn)格式)。
系統(tǒng)管理器/接收機(jī)檢驗(yàn)和(例如，16字節(jié)檢驗(yàn)和)是通過把每個(gè)發(fā)送或接收字符加到檢驗(yàn)和的LSB產(chǎn)生的沒有進(jìn)位到檢驗(yàn)和的MSB。其結(jié)果是旋轉(zhuǎn)左移一字節(jié)。檢驗(yàn)和起始置于0，在信息中每個(gè)字符直到該檢驗(yàn)和都包括在檢驗(yàn)和中，但并不包括該檢驗(yàn)和。得到的檢驗(yàn)和進(jìn)行變換、編碼并與其它的數(shù)據(jù)一起發(fā)送。
系統(tǒng)管理器送到接收機(jī)的事務(wù)處理信息包括如下1)建立命令-這個(gè)命令定義與2類中的每一類一起使用的4個(gè)頻率，頻率值-1將禁止相應(yīng)接收機(jī)模塊的使用。校準(zhǔn)參數(shù)也用這個(gè)命令設(shè)置。響應(yīng)這個(gè)命令將發(fā)送自動(dòng)發(fā)送機(jī)校準(zhǔn)應(yīng)答，存貯請(qǐng)求應(yīng)答或事件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答信息組。
2)初始化新群-當(dāng)RF-IPPV全局回收發(fā)送到終端時(shí)，這個(gè)命令發(fā)給接收機(jī)。它通知接收機(jī)調(diào)諧到那一個(gè)頻率。它也清除復(fù)份的檢驗(yàn)表。響應(yīng)這個(gè)命令發(fā)送群統(tǒng)計(jì)應(yīng)答。
3)詢問命令-詢問命令請(qǐng)求接收機(jī)發(fā)送排隊(duì)待發(fā)送的任向應(yīng)答。這個(gè)應(yīng)答將是自動(dòng)發(fā)送校準(zhǔn)應(yīng)答，存貯器請(qǐng)求應(yīng)答或事件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答信息組。如果沒有排隊(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)，則將發(fā)送一個(gè)空的文件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答信息組。
4)狀態(tài)請(qǐng)求命令-狀態(tài)請(qǐng)求命令請(qǐng)求接收機(jī)去發(fā)送它現(xiàn)有狀態(tài)和參數(shù)設(shè)置的一個(gè)轉(zhuǎn)貯。它的用途是作為一個(gè)診斷和調(diào)整的工具。
接收機(jī)到系統(tǒng)管理器事務(wù)處理信息包括如下1)自動(dòng)發(fā)送機(jī)校準(zhǔn)應(yīng)答-從終端或模塊接收一個(gè)完整的校準(zhǔn)信息時(shí)，ATC應(yīng)答被送到系統(tǒng)管理器，它提供一個(gè)接收信號(hào)電平和相應(yīng)的衰減電平的定性值，該值由終端或模塊使用。
2)群統(tǒng)計(jì)應(yīng)答-這是響應(yīng)初始化新群的命令而轉(zhuǎn)換的。因?yàn)樽詈笠淮伟l(fā)送初始化新群，它提供累計(jì)的群統(tǒng)計(jì)。
3)事件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答信息組-在一個(gè)群周期期間(從一個(gè)新群命令到下一群的時(shí)間)，接收機(jī)排隊(duì)來自終端或模塊的事件/收看統(tǒng)計(jì)。應(yīng)答信息組以單個(gè)傳輸格式提供多個(gè)事件/收看統(tǒng)計(jì)的傳輸。如果沒有要發(fā)送的數(shù)據(jù)，則將發(fā)送空的應(yīng)答信息組。
4)存貯請(qǐng)求應(yīng)答-這是一個(gè)機(jī)頂終端存儲(chǔ)器的終端模塊存貯器轉(zhuǎn)貯。
5)狀態(tài)請(qǐng)求應(yīng)答-這是響應(yīng)狀態(tài)請(qǐng)求命令發(fā)送的。
這些命令進(jìn)一步敘述如下。在任何新群命令發(fā)送之前，建立命令必須由系統(tǒng)管理器發(fā)送到接收機(jī)。這個(gè)命令通知該接收機(jī)把每個(gè)接收機(jī)模塊調(diào)諧到那個(gè)頻率。兩類頻率可以用提供四個(gè)唯一頻率的每一類來設(shè)置。兩類的典型用法在白天用一組四個(gè)頻率，在晚上用另一組四個(gè)頻率。在周期基礎(chǔ)上在起動(dòng)和重新評(píng)價(jià)期間進(jìn)行頻率選擇。
建立命令應(yīng)當(dāng)在接收機(jī)狀態(tài)的建立請(qǐng)求命令發(fā)出時(shí)發(fā)出。當(dāng)有效建立命令已接收時(shí)，建立請(qǐng)求狀態(tài)比特將被清除。如果模塊D(和信道D)有一個(gè)有效頻率，則它將用作SSA(信號(hào)強(qiáng)度分析儀)頻率。如果模塊D的頻率置于O，則將使用建立命令參數(shù)“SSA頻率”。
初始化新群命令用于表明群回叫周期的開始。先前群周期的統(tǒng)計(jì)將送到系統(tǒng)管理器(參見群統(tǒng)計(jì)應(yīng)答)。與先前群周期有關(guān)的統(tǒng)計(jì)將被清除。
在接收機(jī)接收來自系統(tǒng)管理器的初始化新群命令時(shí)，RF接收機(jī)將開始收集來自終端或模塊的事件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答。在群回叫的整個(gè)周期內(nèi)，能從單個(gè)終端或模塊送入多達(dá)16個(gè)復(fù)份信息。然而，僅將這些復(fù)份信息之一送到系統(tǒng)管理器，所有其它的將被清除。
詢問命令請(qǐng)求接收機(jī)發(fā)送已準(zhǔn)備好要發(fā)送到系統(tǒng)管理器的任何數(shù)據(jù)。這個(gè)應(yīng)答是自動(dòng)發(fā)送機(jī)校準(zhǔn)應(yīng)答，存貯器請(qǐng)求應(yīng)答或事件/收看統(tǒng)計(jì)回答信息組。
狀態(tài)請(qǐng)求命令請(qǐng)求接收機(jī)去發(fā)送一瞬間(Snapshot)它的現(xiàn)有狀態(tài)。這包括所有的參數(shù)設(shè)置、軟件修正號(hào)、接收隊(duì)列的狀態(tài)和其它相應(yīng)的狀態(tài)變量。
終端或模塊的事件/收看狀態(tài)應(yīng)答能在任何時(shí)候被接收機(jī)接收。典型地，當(dāng)RF接收機(jī)已經(jīng)發(fā)出一個(gè)新的群命令和終端或模塊已發(fā)出全局回叫時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)的收集開始。在群回叫周期期間，終端或模塊將在四個(gè)不同的數(shù)據(jù)返回頻率上傳送它的事件/收看統(tǒng)計(jì)多達(dá)15次。這16次或更少次的相同傳輸將由接收機(jī)濾除，僅其中之一傳送到系統(tǒng)管理器。
接收機(jī)將自動(dòng)除去沒有有效的檢驗(yàn)和或它的長度字節(jié)不符合接收的字節(jié)計(jì)數(shù)的任何信息。接收機(jī)將保持它在群周期期間接收的所有單一事件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答的記錄。這稱為接收表。接收表由接收的每個(gè)單一終端/模塊地址組成。當(dāng)一個(gè)應(yīng)答從一個(gè)終端進(jìn)入時(shí)，它將對(duì)照接收表檢查。如果找到一個(gè)相符的終端地址，則將除去復(fù)份。如果沒有找到終端地址，則該終端的地址加到該表中。在這個(gè)方法中，在傳送到系統(tǒng)管理器以前，冗余消息被濾除或清除。當(dāng)接收到下一個(gè)初始化新群命令時(shí)，接收表將被清除。在群周期期間，這個(gè)表足以接納能夠應(yīng)答的最大數(shù)量的終端。
如果事件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答通過有效的檢驗(yàn)，而不是復(fù)份消息，它將放置在被傳輸?shù)较到y(tǒng)管理器的信息隊(duì)列中，(稱作消息隊(duì)列)。如果每個(gè)隊(duì)列傳送一個(gè)事件，信息隊(duì)列大得足以接納一組中的最大數(shù)量的終端。有效消息構(gòu)成信息組傳輸?shù)较到y(tǒng)管理器。一個(gè)稱為信息組緩沖器的第二緩沖器容量是根據(jù)容納傳送到系統(tǒng)管理器的最大字節(jié)數(shù)(大約2000字節(jié))規(guī)定的，如果有空間的話，消息將從消息隊(duì)列傳送到信息組緩沖器。
在該傳輸以系統(tǒng)管理器的ACK應(yīng)答以后，消息將從接收機(jī)存貯器去除。在消息開始進(jìn)入和直到它們?nèi)總鬏敨@得繼續(xù)進(jìn)行以后，接收機(jī)將事件/收看統(tǒng)計(jì)信息組傳送到系統(tǒng)管理器。保留在消息隊(duì)列中的消息將連續(xù)傳送到系統(tǒng)管理器，直到該隊(duì)列是空的為止。
在群周期期間，接收機(jī)將保持線性動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)。這就是組統(tǒng)計(jì)應(yīng)答的目的。這試圖是為經(jīng)營者提供適當(dāng)?shù)倪x擇組參數(shù)和合理的選擇頻率的反饋。因?yàn)榻K端或模塊在每個(gè)可用的頻率上傳送相同信息，所以線性動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)將表示一個(gè)或幾個(gè)選擇頻率什么時(shí)候應(yīng)變到另一個(gè)頻率。接收機(jī)保持在每個(gè)頻率上接收的有效應(yīng)答計(jì)數(shù)，這個(gè)計(jì)數(shù)包括復(fù)份的。接收機(jī)也保持在每個(gè)頻率上接收的有效字節(jié)數(shù)的計(jì)數(shù)。這基本上提供與消息計(jì)數(shù)相同的信息，但是要考慮到變化的消息長度。在組周期結(jié)束時(shí)，字節(jié)計(jì)數(shù)除以消息計(jì)數(shù)，因此給出每個(gè)消息的平均字節(jié)數(shù)。因而，一般地說，組統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)提供一個(gè)在每個(gè)信道和每個(gè)發(fā)送機(jī)上成功數(shù)據(jù)通過量的精確計(jì)數(shù)。響應(yīng)這個(gè)指示，系統(tǒng)管理器可以在周期基礎(chǔ)上按差的通過量的要求自動(dòng)地改變信道頻率。在另一個(gè)實(shí)施例中，誤碼率或表示差的數(shù)據(jù)通過量的其他參數(shù)，可被累加以發(fā)出改變到一個(gè)新頻率的信號(hào)。這些不同的參數(shù)可在一個(gè)四行，每行顯示20字符的RF-IPPV處理器(接收器)觀看到。簡要地參照?qǐng)D14，它顯示了菜單驅(qū)動(dòng)的樹形結(jié)構(gòu)的屏幕用于顯示監(jiān)視、建立和校準(zhǔn)的功能。
當(dāng)發(fā)出一個(gè)初始化新組命令時(shí)，組統(tǒng)計(jì)被傳送到系統(tǒng)管理器。這時(shí)，所有的統(tǒng)計(jì)都從存貯器中清除。傳送到系統(tǒng)管理器的統(tǒng)計(jì)包括1)在最后的組周期期間，在一類的四頻率的每個(gè)頻率上接收的有效應(yīng)答總數(shù)。
2)該最后組周期期間，在一類的四個(gè)頻率的每個(gè)頻率上應(yīng)答字節(jié)的平均長度。
3)在最后組周期期間單一應(yīng)答總數(shù)(在接收表中這是與輸入相同的)。
如果系統(tǒng)管理器開始(僅地址回叫命令發(fā)給終端/模塊的)階段，它應(yīng)由初始化新組命令起動(dòng)該階段。雖然這不是決定性的，但它將把該統(tǒng)計(jì)從先前組回叫中清除掉。
當(dāng)在終端安裝和其它維修周期期間，每個(gè)終端/模塊的發(fā)送機(jī)輸出電平必須調(diào)節(jié)，以致接收機(jī)接收的電平處于可容許的范圍內(nèi)，這正是ATC評(píng)價(jià)應(yīng)答的目的。當(dāng)系統(tǒng)管理器請(qǐng)求終端/模塊在預(yù)定衰減電平傳送校準(zhǔn)應(yīng)答消息的序列時(shí)，校準(zhǔn)過程開始。該終端將傳送校準(zhǔn)、應(yīng)答信息，每一個(gè)應(yīng)答消息包括終端地址和緊接著標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的那個(gè)傳輸電平。接收機(jī)將通過與希望的電平比較進(jìn)行信號(hào)測量，并存貯該評(píng)價(jià)值用于下一個(gè)信號(hào)電平。然后終端將躍變到下一個(gè)電平，并且再傳送標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)答/標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。這將繼續(xù)直到傳送完整個(gè)校準(zhǔn)應(yīng)答消息序列(最大為8)。當(dāng)最后校準(zhǔn)應(yīng)答消息被接收到或產(chǎn)生超時(shí)時(shí)，該序列假設(shè)是完整的和ATC評(píng)價(jià)應(yīng)答將送到系統(tǒng)管理器。
校準(zhǔn)測量是通過信號(hào)強(qiáng)度分析儀(SSA)和選擇的RF接收機(jī)模塊，例如D的組合來實(shí)現(xiàn)的，接收機(jī)模塊D必須置于校準(zhǔn)頻率。模塊D的頻率確定如下1)如果頻率設(shè)置在有效頻率數(shù)，則模塊D置于當(dāng)前的組頻率。
2)如果模塊D的當(dāng)前組頻率為0，則置于SSA校準(zhǔn)頻率。
3)如果模塊D的當(dāng)前組頻率是-1或大于最大的頻率數(shù)，則不能用。
當(dāng)接收機(jī)接收終端的有效校準(zhǔn)應(yīng)答時(shí)，校準(zhǔn)測量序列開始，一旦檢測到信息的結(jié)束(米勒編碼停止或中斷)，脫出同步周期將開始。當(dāng)這周期已經(jīng)結(jié)束時(shí)，測量過程開始并將在測量周期的持續(xù)期間繼續(xù)。脫出同步周期和測量周期由建立命令或從RF接收機(jī)的前面板規(guī)定。最后信號(hào)電平讀數(shù)表示所有樣值的平均值。
STT/RT-IPPV模塊工作本節(jié)描述STT和RF-IPPV模塊之間的工作。討論的這個(gè)特定的工作序列，描述一個(gè)Scientific Atlanta 8580型機(jī)頂。接通電源，機(jī)頂終端和RF-IPPV模塊執(zhí)行一個(gè)操作序列去確定STT的特定配置和授權(quán)電平。例如，在接通電源和當(dāng)RF-IPPV模塊接到機(jī)頂終端時(shí)，終端信道授權(quán)數(shù)據(jù)是自動(dòng)地更新以包括(或授權(quán))所有每次收看付費(fèi)信道。換句話說，模塊與機(jī)頂終端的簡單連接可滿足IPPV服務(wù)授權(quán)。同時(shí)，在存貯器內(nèi)設(shè)置一比特表示RF返回(不是電話或其它返回)正被執(zhí)行。然后模塊通知接通初始校準(zhǔn)自動(dòng)應(yīng)答傳輸(其后稱為PICART)，如果模塊還沒有校準(zhǔn)到設(shè)置發(fā)送機(jī)的數(shù)據(jù)載波輸出電平為反向信道接近的最佳電平。
在接通復(fù)位序列后，RF-IPPV模塊開始正常的背景處理。背景處理一般包括對(duì)照存貯的收看頻道記錄時(shí)間，檢查當(dāng)前的時(shí)間和從STT鍵盤請(qǐng)求人工啟動(dòng)校準(zhǔn)全自動(dòng)應(yīng)答傳輸(后面稱作MICART)。在模塊中的背景處理是由預(yù)定的第一操作碼(opcode)驅(qū)動(dòng)的，第一操作碼具有一個(gè)從STT到齒形(tine)模塊的預(yù)定頻率。
接通時(shí)，STT讀STT非易失存貯器和復(fù)份信道授權(quán)，服務(wù)水平、調(diào)諧算法常數(shù)，對(duì)RAM是類似的。RF-IPPV模塊讀出RF-IPPV非易失存貯器和復(fù)份組號(hào)、傳輸電平、工作的事件頻道、購買事件計(jì)數(shù)，對(duì)RAM是類似的。然后建立以確定在接收STT的下一個(gè)操作碼的STT類型。
在接收操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊請(qǐng)求STT存貯器位置的一字節(jié)的數(shù)據(jù)以確定STT類型。例如，RF-IPPV模塊接收表示Scientific Atlanta 8580 Phase 6型機(jī)頂終端的數(shù)據(jù)。其特點(diǎn)允許RF-IPPV模塊與許多STT兼容。當(dāng)收到下一個(gè)操作碼時(shí)RF-IPPV模塊建立去讀STT地址。
當(dāng)接收到操作碼，RF-IPPV模塊便從STT存貯器請(qǐng)求四字節(jié)數(shù)據(jù)和存貯STT地址返回的數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到下一個(gè)操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊建立去讀STT授權(quán)的信道圖(即STT被授權(quán)接收的那些信道)。
在接收操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊從STT存貯器請(qǐng)求16字節(jié)的數(shù)據(jù)和計(jì)算STT檢驗(yàn)和的第一部分。當(dāng)接收到下一個(gè)操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊建立去讀STT特征標(biāo)記。
當(dāng)接收到操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊從STT存貯器請(qǐng)求一個(gè)字節(jié)和完成STT檢驗(yàn)和計(jì)算。RF-IPPV模塊建立去確定收到下一個(gè)操作碼時(shí)數(shù)據(jù)載波是否存在。
在接通以后，直到數(shù)據(jù)載波存在或直到預(yù)定時(shí)間周期，STT把操作碼送到RF-IPPV模塊。然后RF-IPPV模塊從STT存貯器請(qǐng)求一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)和確定數(shù)據(jù)載波存在標(biāo)記是否置位。如果數(shù)據(jù)載波出現(xiàn)，則RF-IPPV模塊讀非易失存儲(chǔ)器和確定該模塊是否被校準(zhǔn)。如果該模塊被校準(zhǔn)，則當(dāng)收到下一個(gè)操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊僅僅建立去讀時(shí)間。如果該模塊沒有校準(zhǔn)，則RF-IPPV模塊建立去執(zhí)行PICART。在任一種情況下，當(dāng)接收到下一個(gè)操作碼時(shí)RF-IPPV模塊建立去讀時(shí)間。
如果數(shù)據(jù)載波不存在，則RF-IPPV模塊繼續(xù)檢驗(yàn)連續(xù)操作碼的預(yù)置號(hào)(相應(yīng)于預(yù)置時(shí)間周期)，直到數(shù)據(jù)載波存在為止。如果在預(yù)定試驗(yàn)時(shí)間以后沒有數(shù)據(jù)載波存在，在接收下一個(gè)操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊建立去讀時(shí)間和開始正常的背景處理，即PICART被異常結(jié)束。
在數(shù)據(jù)載波被檢測以后，正常背景處理開始。STT發(fā)送一個(gè)操作碼到RF-IPPV模塊。RF-IPPV模塊從STT存貯器請(qǐng)求四字節(jié)的數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)當(dāng)前時(shí)間是否已存貯在非易失存儲(chǔ)器中收看統(tǒng)計(jì)記錄時(shí)間相符。在下面將更詳細(xì)解釋收看統(tǒng)計(jì)特性。RF-IPPV模塊建立去讀在接收下一個(gè)操作碼時(shí)的STT方式。如果找到當(dāng)前時(shí)間和記錄時(shí)間之間相符，則STT方式被讀出去確定STT是接通或斷開，因此，正確收看頻道號(hào)可被記錄。如果沒有找到當(dāng)前時(shí)間和記錄時(shí)間之間相符，則STT方式被讀出去確定STT是否處于診斷方式和MICART是否已經(jīng)請(qǐng)求。這節(jié)所述的步驟稱為步驟G1。
如果找到時(shí)間相符，STT把一個(gè)操作碼送到RF-IPPV模塊。RF-IPPV模塊從STT存貯器請(qǐng)求一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)STT是處于接通或斷開。如果STT是斷開，RF-IPPV模塊把預(yù)定的字符或字符存貯在非易失存貯器中作為當(dāng)前收看頻道的字符。當(dāng)收到下一個(gè)操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊建立去讀時(shí)間，并重復(fù)上述步驟G1。如果STT處于接通，在收到下一個(gè)操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊建立去讀調(diào)諧的當(dāng)前的信道。
如果發(fā)現(xiàn)時(shí)間相符和STT接通，則STT將操作碼送到RF-IPPV模塊。RF-IPPV模塊從STT存貯器請(qǐng)求一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，并將那個(gè)值存貯在非易失存貯器中作為當(dāng)前收看頻道。RF-IPPV模塊建立去讀在接收下一個(gè)操作碼時(shí)的時(shí)間并重復(fù)步驟G1。
如果時(shí)間不相符，STT把操作碼送到RF-IPPV模塊。RF-IPPV模塊從STT存貯器中請(qǐng)求一字節(jié)的數(shù)據(jù)和確定STT是否處于診斷方式。如果STT不是處于診斷方式，則RF-IPPV模塊建立去讀在接收下一個(gè)操作碼時(shí)的時(shí)間并重復(fù)上述步驟G1。如果STT處在診斷方式，則RF-IPPV模塊建立去讀在接收下一操作碼時(shí)按下的最后的鍵。
如果STT處于診斷方式，STT把操作碼送到RF-IPPV模塊。RF-IPPV模塊從STT存貯器請(qǐng)求一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)恰當(dāng)?shù)逆I序列是否是最后按下的。若是這樣，則該模塊開始MICART。如果不是，則該模塊不做任何事。在另一種情況，RF-IPPV模塊建立去讀在接收下一操作碼時(shí)的當(dāng)前時(shí)間和重復(fù)步驟G1。
Scientific Atlanta 8580型機(jī)頂終端的這個(gè)序列已詳細(xì)描述了。其它機(jī)頂終端的序列包括帶內(nèi)系統(tǒng)的序列是類似的，這里不再詳細(xì)敘述。
下一節(jié)涉及IPPV事件授權(quán)、購買和不授權(quán)。不像背景處理那樣以接收具有STT預(yù)定頻率的一個(gè)操作碼為基礎(chǔ)，IPPV事件操作可以發(fā)生在RF-IPPV模塊正常工作期間的任何時(shí)間。STT可接收(和轉(zhuǎn)移到RF-IPPV模塊)任何時(shí)間授權(quán)或不授權(quán)事件的事務(wù)處理信息。同樣，在任何時(shí)候用戶可決定購買一個(gè)事件。從這個(gè)意義上說，IPPV操作基本上中斷RF-IPPV模塊的正常背景處理。
在帶外和帶內(nèi)兩個(gè)系統(tǒng)中，前端的事務(wù)處理信息控制事件的授權(quán)和不授權(quán)。為了不授權(quán)事件，STT必須接收IPPV事件數(shù)據(jù)事務(wù)處理信息兩次。這是因?yàn)镽F-IPPV模塊(不是STT)實(shí)際上確定什么時(shí)候事件從事務(wù)處理信息中結(jié)束，并只有機(jī)會(huì)去通知從STT連續(xù)轉(zhuǎn)換事務(wù)處理信息的STT(經(jīng)信道圖更新請(qǐng)求)。
帶外和帶內(nèi)操作之間的基本差別在于帶外STT可在任何時(shí)候接收數(shù)據(jù)事務(wù)處理信息，而帶內(nèi)STT僅可在有數(shù)據(jù)的信道上接收事務(wù)處理信息。于是，如上所述，對(duì)于帶外Scientific Atlanta 8580型機(jī)頂終端的序列將在下面詳細(xì)描述。
為了正確處理IPPV操作，前端必須把IPPV事件數(shù)據(jù)帶外事務(wù)處理信息(下面稱為IPPV事件數(shù)據(jù)事務(wù)處理信息)以不大于預(yù)定的頻率，例如一秒一次發(fā)出。
首先，敘述通過直接數(shù)字輸入或利用機(jī)頂終端上的增/減開關(guān)或紅外遙控接入IPPV頻道時(shí)的事件的購買。STT調(diào)諧IPPV頻道，并等候帶外事務(wù)處理信息。
當(dāng)STT接收帶外事務(wù)處理信息時(shí)，STT使用第二操作碼發(fā)送全部事務(wù)處理信息給RF-IPPV模塊，并確定RF-IPPV模塊是否請(qǐng)求信道圖更新。如果沒有空閑時(shí)間，則STT調(diào)諧剝皮器頻道，或者如果有可利用的空閑時(shí)間，則調(diào)諧IPPV頻道如果購買窗口是敞開的，以及如果該頻道不是在STT RAM中當(dāng)前授權(quán)的，即還沒有購買，則STT進(jìn)行購買(Buy)報(bào)警。
當(dāng)RF-IPPV模塊經(jīng)操作碼接收帶外事務(wù)處理信息時(shí)，當(dāng)接收第二操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊在這時(shí)執(zhí)行授權(quán)檢驗(yàn)，它需要檢驗(yàn)該規(guī)定的信道是否是現(xiàn)用的，如果是這樣，檢驗(yàn)該事件是否結(jié)束(事件ID不同)。如果事件結(jié)束，模塊對(duì)下一個(gè)操作碼的信道圖更新請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)，清除非易失存貯器中規(guī)定的信道現(xiàn)用事件位，并執(zhí)行未來傳輸?shù)腘VM數(shù)據(jù)。在本節(jié)中敘述的過程稱為步驟C。
如果用戶購買事件，在先按下“BUY”(買)鍵以后，STT送去一個(gè)命令去確定RF-IPPV非易失存貯器是否滿了。如果該非易失存貯器滿了，RF-IPPV模塊以存貯的事件總數(shù)或預(yù)定值響應(yīng)。如果NVM滿了，則STT在機(jī)頂終端顯示器上顯示“FUL”。如果RF-IPPV NVM沒有滿，在按第二個(gè)“BUY”以后，STT對(duì)下一個(gè)操作碼的一個(gè)帶外購買命令進(jìn)行排隊(duì)。
當(dāng)STT接收帶外事務(wù)處理信息時(shí)，STT使用第二操作碼把整個(gè)事務(wù)處理信息送到RF-IPPV模塊，并檢驗(yàn)RF-IPPV模塊是否請(qǐng)求一個(gè)信道圖更新。然后RF-IPPV模塊執(zhí)行另一個(gè)授權(quán)檢驗(yàn)，正如步驟C中所述。然后STT把一個(gè)事件購買命令送到RF-IPPV模塊和接收從該模塊來的ACK/NAK(確認(rèn)/不確認(rèn))。除了信道號(hào)以外，還包括這事件購買時(shí)間。如果是NAK，則STT調(diào)諧剝皮器信道，或者如果是ACK，則調(diào)諧IPPV信道。
當(dāng)RF-IPPV模塊接收來自STT事件購買操作碼時(shí)，RF-IPPV模塊檢驗(yàn)NVM是否滿了，或者NVM/PLL竄改是否已被檢測，如果是這樣，該模塊返回一個(gè)NAK。否則，模塊能購買該事件和使返回ACK到STT。
當(dāng)這事件是購買了，RF-IPPV模塊存貯該信道號(hào)，事件ID(從帶外事務(wù)處理信息)和在NVM中購買的時(shí)間和對(duì)那個(gè)事件設(shè)置這事件的現(xiàn)用標(biāo)記。
如果STT接收一個(gè)具有不同事件ID的帶外事務(wù)處理信息，則STT使用操作碼把整個(gè)事務(wù)處理信息送到RF-IPPV模塊和檢驗(yàn)RF-IPPV模塊是否請(qǐng)求一個(gè)信道圖更新。RF-IPPV模塊不請(qǐng)求對(duì)這事務(wù)處理信息的信道圖更新。模塊進(jìn)行識(shí)別和不授權(quán)這事件以及執(zhí)行在RF-IPPV NVM中未來傳輸?shù)氖录?shù)據(jù)。模塊對(duì)下一個(gè)操作碼的信道圖更新請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)。
上述機(jī)頂終端也支持VCR IPPV事件購買，這與正常事件購買非常相似，在此不再詳細(xì)討論。主要的不同是用戶預(yù)購這事件，使RF-IPPV模塊為這事件在NVM中保留空間。該空間直到事件開始才使用，但是，被計(jì)數(shù)以便確定NVM在后繼的購買試驗(yàn)時(shí)是否滿了。
本發(fā)明的RF-IPPV模塊包括三種不同類型的應(yīng)答數(shù)據(jù)事件/收看統(tǒng)計(jì)、存貯器轉(zhuǎn)貯和校準(zhǔn)。前面兩個(gè)應(yīng)答具有共同特性，即保密數(shù)據(jù)返回到前端。所有三個(gè)應(yīng)答都包括STT數(shù)字地址。
事件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答包括與消息中的字節(jié)數(shù)有關(guān)的信息、消息的類型(即事件/收看統(tǒng)計(jì))、STT數(shù)字地址、記錄時(shí)間和在那些記錄時(shí)間STT調(diào)諧的信道以及IPPV購買數(shù)據(jù)如事件ID和購買時(shí)間。
存貯器轉(zhuǎn)貯應(yīng)答包括與該消息中的字節(jié)數(shù)有關(guān)的信息、回叫類型(即存貯器請(qǐng)求)、STT數(shù)字地址和希望的存貯器單元的信息。
校準(zhǔn)應(yīng)答包括與消息中的字節(jié)有關(guān)的信息、回叫類型(即校準(zhǔn)應(yīng)答)、STT數(shù)字地址和后面是信號(hào)強(qiáng)度測量的校準(zhǔn)波形的發(fā)送電平。
米勒數(shù)據(jù)編碼RF-IPPV模塊使用米勒數(shù)據(jù)編碼傳輸數(shù)據(jù)。米勒編碼也稱為延遲調(diào)制，在比特間隔的中間傳輸帶有信號(hào)躍變的“1”，而“0”沒有躍變，除非跟著另一個(gè)“0”。在這種情況下，該比特間隔的末端產(chǎn)生躍進(jìn)。圖15說明米勒數(shù)據(jù)編碼。
數(shù)據(jù)傳輸序列對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸RF-IPPV執(zhí)行下列序列A、按10KHz速率開始觸發(fā)發(fā)送的數(shù)據(jù)線，這是對(duì)數(shù)據(jù)濾波器充電。
B、把增益置于最小。
C、接通轉(zhuǎn)換的+5V到RF電路。
D、轉(zhuǎn)換的5V延遲約1ms再調(diào)整。
E、設(shè)置正確PLL頻率(從NVM讀出)F、PLL延遲約20ms再鎖定。
G、鍵下抗多路干擾電路。
H、末級(jí)輸出級(jí)延遲大約1ms再調(diào)整。
I、上斜到正確的增益。(從NVM讀出)J、傳送數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)全部傳輸完成時(shí)，RF-IPPV模塊執(zhí)行下列序列A、在傳輸數(shù)據(jù)中產(chǎn)生米勒差錯(cuò)以結(jié)束傳輸(對(duì)于接收器)。
B、增益下斜到最小。
C、鍵上(Key-Up)抗多路干擾電路。
D、為避免“啁啾”聲，延遲約1msE、關(guān)斷+5V這些序列在圖16中描述，使用下列規(guī)定接通5V到PLL數(shù)據(jù)進(jìn)入 tONPLL鎖定延遲 tLK數(shù)據(jù)濾波器充電時(shí)間 tCHG抗多路干擾鍵下到PGC向上斜 tABPGC向上斜 tRU
PGC向下斜 tRDPGC向下斜去送斷5V tOFF本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例允許系統(tǒng)管理器檢索關(guān)于一個(gè)特定的用戶在一個(gè)時(shí)間周期期間的預(yù)定時(shí)間調(diào)諧信道的收看者的統(tǒng)計(jì)。在本發(fā)明裝置中，系統(tǒng)管理器產(chǎn)生全局事務(wù)處理信息，它規(guī)定四個(gè)時(shí)間，在該時(shí)間RF-IPPV模塊應(yīng)在NVM503(圖5)中記錄其機(jī)頂終端調(diào)諧的信道。這些時(shí)間可在任一方便的時(shí)間周期內(nèi)，例如一天，一星期，二星期等等。為了便于說明起見，假定系統(tǒng)管理器通知RF-IPPV模塊在一星期時(shí)間周期內(nèi)在星期日下午7點(diǎn)，星期二下午9點(diǎn)，星期四下午8點(diǎn)和10點(diǎn)記錄機(jī)頂終端調(diào)諧的信道。在當(dāng)前時(shí)間與這四個(gè)時(shí)間之一相符時(shí)，該模塊在NVM503中記錄該機(jī)頂調(diào)諧的信道。如上面所討論的，收看統(tǒng)計(jì)信息包括在事件/收看統(tǒng)計(jì)應(yīng)答中。應(yīng)答包括與消息中的字節(jié)數(shù)節(jié)數(shù)有關(guān)的信息，消息的類型，STT數(shù)字地址，記錄時(shí)間和在那些記錄時(shí)間STT調(diào)諧的信道，以及任一IPPV購買數(shù)據(jù)。
雖然不是現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)管理器能下裝一個(gè)尋址的收看者統(tǒng)計(jì)事務(wù)處理信息到用戶，該用戶已同意準(zhǔn)許監(jiān)視他的收看習(xí)慣。還在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)管理器能下裝一個(gè)尋址的收看者統(tǒng)計(jì)事務(wù)處理信息到特定組的機(jī)頂終端。
RF-IPPV處理器說明現(xiàn)在參照?qǐng)D8，更詳細(xì)地表示圖1和圖3的RF-IPPV處理器的方框圖。來自機(jī)頂終端的RF返回信號(hào)在Sub-VHF信道T8中傳送，傳送載波的該機(jī)頂終端可按100Kz的分辨率設(shè)定在11.8到17.7MHz頻段中，提供最多60個(gè)信道，而最好從中選出23個(gè)不同的100KHz帶寬的數(shù)據(jù)信道。來自機(jī)頂終端或模塊的調(diào)制載波包括20Kb/s米勒編碼的BPSK信息。從該系統(tǒng)中的整個(gè)機(jī)頂終端總體來的RF信號(hào)被合成，并返回到位于前端的RF-IPPV處理器。RF-IPPV處理器的功能是接收RF返回輸入信號(hào)，解調(diào)信息和為系統(tǒng)管理器提供解碼的消息。
仍參照?qǐng)D8，RF返回信號(hào)典型地接收的單載波電平為+12dBmV。RF-IPPV處理器具有單載波電平+2至+22dBmV范圍的功能。經(jīng)常同時(shí)接收多于一個(gè)的載波，并且總接收功率成比例地大于+12dBmV。如果在不同的頻率，RF-IPPV處理器能夠同時(shí)接收、解調(diào)和譯碼四個(gè)調(diào)制的載波，僅僅是非冗余的，則解碼消息通過RS-232串行接口從RF-IPPV處理器控制板送到系統(tǒng)管理器。
要敘述的RF-IPPV處理器的第一個(gè)部件稱為前端模塊800。該終端的RF返回信號(hào)由輸入電纜送到前端模塊800的連接器，前端模塊最好包括一個(gè)隔離組件。前端模塊800給輸入信號(hào)提供一個(gè)標(biāo)稱75歐姆的終端阻抗。這個(gè)組件包括一個(gè)帶通濾波器，一個(gè)前置放大器和一個(gè)功率分配網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)把RF輸入信號(hào)分配到四個(gè)RF接收模塊A-D。當(dāng)抑制帶外信號(hào)時(shí)，該帶通濾波器將通過T8頻帶的信號(hào)，只有很小的衰減和失真。前置放大器用于補(bǔ)償濾波器插入損耗和功率分配損耗。RF信號(hào)由前端在模塊的RF連接器送到四個(gè)RF接收機(jī)。前端模塊約有1dB的增益，使加到RF接收機(jī)810-813的信號(hào)約為+13dBmV。除了輸入RF信號(hào)終接標(biāo)稱50歐姆以外，所有同軸都內(nèi)部互連到RF-IPPV處理器。一個(gè)電纜組件把+24VDC電源和地直接從電源組件(未示出)連接到前端模塊。前端模塊800不直接與控制板模塊840接口。在RF-IPPV處理器中所有其它的接收機(jī)和合成器組件都有到控制板模塊840的連接。
RF-IPPV處理器的第二個(gè)基本組件是RF接收機(jī)。在RF-IPPV處理器中有四個(gè)RF接收機(jī)組件A-D 810-813。這些是功能上等效的單元，其中三個(gè)在信號(hào)分析儀(SSA)輸出端口將50歐姆終端，使這些單元可以互換。第四個(gè)(信道D)具有一個(gè)同軸互接到SSA組件830。RF接收機(jī)使用頻率合成器輸出作為高端的本振，下變頻前端模塊發(fā)送的信號(hào)。合成器輸出頻率可在22.5和28.4MHz之間，最好為26.2至28.4MHz，相應(yīng)于輸入頻率范圍為11.8至17.7MHz，或者最好為15.5至17.7MHz。IF信號(hào)是在中心頻率10.7MHz。陶瓷濾波器從10.7MHz為中心抑制鄰近信道和其它混頻器的產(chǎn)物，而通過預(yù)定的信號(hào)。窄帶濾波的IF信號(hào)是通過信號(hào)強(qiáng)度粗算電路(RSSI)檢測的。RSSI輸出是一個(gè)DC電壓，其幅度與接收到的RF信號(hào)電平成正比。RSSI電壓與其它的信號(hào)一起通過一個(gè)RF接收機(jī)接口帶狀電纜組件送到控制板模塊。RSSI信息指示由RF-IPPV處理器接收的機(jī)頂RF返回信號(hào)電平。這個(gè)信息對(duì)系統(tǒng)管理器是可用的。
特定終端的RSSI數(shù)據(jù)表示終端請(qǐng)求重校準(zhǔn)。為此，系統(tǒng)管理器保存終端的RSSI“太高”或“太低”的數(shù)據(jù)表，以致這些終端的唯一地址可以為了重校準(zhǔn)而排隊(duì)。這種重校準(zhǔn)不是周期的，而是根據(jù)一個(gè)較高的優(yōu)先次序執(zhí)行的。即對(duì)于新終端第一次請(qǐng)求校準(zhǔn)根據(jù)一個(gè)等效的優(yōu)先次序執(zhí)行。表列的在一個(gè)時(shí)間周期范圍內(nèi)的RSSI數(shù)據(jù)可用于確定所有23個(gè)信道的斜度/傾斜(Slop/tilt)特性曲線，經(jīng)過這些信道消息可從特定的機(jī)頂終端發(fā)送出去。然后，斜度/傾斜特性曲線下裝到該終端，使機(jī)頂終端可以從校準(zhǔn)信道的最佳結(jié)果中確定所有一類及二類信道的恰當(dāng)?shù)膫鬏旊娖健?br> RF接收機(jī)的主要功能是BPSK解調(diào)10.7MHzIF信號(hào)。該信號(hào)利用雙平衡混頻器解調(diào)。解調(diào)的數(shù)據(jù)流被濾波和同步。檢測的20Kb/s米勒編碼數(shù)據(jù)傳送到控制板模塊。RSSI和BPSK解調(diào)功能是由四個(gè)RF接收機(jī)中的每一個(gè)執(zhí)行的。窄帶濾波的10.7MHz IF信號(hào)以約+13dBmV電平從RF接收機(jī)D送到信號(hào)強(qiáng)度分析儀組件。
與RF接收機(jī)工作有關(guān)的是一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度分析儀830。信號(hào)強(qiáng)度分析儀組件的功能是檢測由選作校準(zhǔn)用的RF接收機(jī)組件傳送的10.7MHz IF信號(hào)的電平。由于RF接收機(jī)輸出不進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)，因此，到RF-IPPV處理器的RF輸入電平的任何變化都將導(dǎo)致送到SSA的10.7MHz IF電平的變化。當(dāng)RF返回系統(tǒng)通過檢測10.7MHz IF進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，SSA設(shè)有控制板840以指示那個(gè)終端/模塊的發(fā)送電平相應(yīng)于+12dBmV接收信號(hào)電平?？刂瓢?40又通過RS-232接口通知系統(tǒng)管理器。直到下一個(gè)周期(在以后詳細(xì)描述)系統(tǒng)管理器將用控制板所報(bào)告的發(fā)送信號(hào)電平指示機(jī)頂終端。
+13dBmV 10.7MHz IF信號(hào)通過SSA端接50歐姆。兩個(gè)緩沖放大器約有30dB的IF增益。放大的IF信號(hào)由以二極管為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行峰值檢波。第二個(gè)以二極管為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)同樣是直流偏置的。根據(jù)已知的技術(shù)，兩個(gè)二極管網(wǎng)絡(luò)加起來提供溫度補(bǔ)償。該輸出精確地反映IF電平，因?yàn)槎O管的DC分量被抵消了。這個(gè)檢測信號(hào)被濾波，進(jìn)而被放大。正比于IF信號(hào)電平的最后輸出DC信號(hào)送到控制板。
頻率合成器在系統(tǒng)管理器的控制下合成用于解調(diào)輸入數(shù)據(jù)載波的頻率。該頻率合成器作為RF接收機(jī)中進(jìn)行單頻變換的本振。單頻合成器組件包含四個(gè)分立單元820-823。控制板840通過串行數(shù)據(jù)命令提供頻率調(diào)諧信息。四個(gè)頻率合成器單元820-823標(biāo)為頻率合成器A，B，C和D，相應(yīng)于四個(gè)RF接收機(jī)810-813。在T8頻道帶寬內(nèi)總共有60個(gè)頻率可通過控制板840設(shè)定，但是，根據(jù)本發(fā)明僅使用23個(gè)。輸出頻率范圍最好為25.1至28.4MHz，并且下變頻到T8頻帶的高端，即14.4至17.7MHz。。頻率分辨率為100KHz。輸出信號(hào)的典型電平是+17dBm。
每個(gè)頻率合成器單元包括一個(gè)振蕩頻率分配器、鎖相環(huán)(PLL)、一個(gè)集成電路(IC)和一個(gè)有源回路濾流器。這些部件在一起構(gòu)成一個(gè)鎖相環(huán)。振蕩器的輸出頻率是與自由振蕩的4MHz晶振的相位和頻率一致的。PLL保證合成器輸出是頻譜純凈和頻率精確的。振蕩器的輸出驅(qū)動(dòng)推挽放大器。推挽放大器用于提供所需要的+17dBm本振電平。
前端模塊以方框圖的形式表示在圖9中。前端/功率分配器模塊包括一個(gè)帶通預(yù)選濾波器900，一個(gè)如由MHW1134組成的前置放大器910，和供給四個(gè)RF接收機(jī)模塊的分配網(wǎng)絡(luò)930。包括變壓器920在內(nèi)的全部模塊的增益列舉在每個(gè)部件的下面。
現(xiàn)在參考圖10，RF-IPPV處理器的頻率合成器組件將作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。按照?qǐng)D10，頻率合成器組件包括四個(gè)PCB子組件。每個(gè)子組件是通過RF-IPPV處理器的控制板840設(shè)定頻率的。頻率合成器的頻率范圍最好是從26.2MHz至28.4MHz，但也可以例如是22.5至28.4MHz那樣寬，調(diào)諧分辨率是100KHz。四個(gè)頻率合成器子組件的每個(gè)子組件都能設(shè)定在22.5至28.4MHz范圍內(nèi)60個(gè)信道中的任一信道。頻率合成器子組件的RF輸出是RF-IPPV處理器中四個(gè)RF接收機(jī)之一的本振信號(hào)。本振是在高端的，以致15.5至17.7MHz的RF范圍被下變頻到10.7MHz的接收機(jī)中頻。圖10是頻率合成器子組件的方框圖。另外，在頻率合成器組件中有四個(gè)這樣的子組件。
4MHz基模晶體1000連接到高增益反饋放大器1001。該放大器是PLL(鎖相環(huán))LSI(大規(guī)模集成器件U1的一部分，最好是Motorola MC145158。在U1內(nèi)的4MHz輸出信號(hào)送到40分頻計(jì)數(shù)器1002。計(jì)數(shù)器的輸出是100KHz基準(zhǔn)信號(hào)，被送到U1內(nèi)的相位/頻率檢測器1003。
相位/頻率檢測器1003比較兩個(gè)輸入信號(hào)(100KHz基準(zhǔn)和100KHz可變)，當(dāng)這兩個(gè)輸入的頻率和相位不一樣時(shí)就產(chǎn)生差錯(cuò)信號(hào)脈沖。這些脈沖調(diào)諧該振蕩器，使100KHz可變頻率信號(hào)被強(qiáng)制到100KHz基準(zhǔn)信號(hào)相同的頻率和相位。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，頻率合成器以準(zhǔn)確的頻率輸出。相位/頻率檢測器1003來的差別的差錯(cuò)信號(hào)從U1發(fā)送到環(huán)路濾波器U3 1004和相關(guān)的部件。U3濾波該差錯(cuò)信號(hào)，并把它變換為單端調(diào)諧電壓以控制振蕩器1005。振蕩器1005是由Q1和相關(guān)的元件構(gòu)成的。振蕩器1005設(shè)計(jì)成在輸入的調(diào)諧電壓使輸出頻率包含在22.5至28.4MHz或更好是在26.2至28.4MHz所要求的輸出頻率范圍內(nèi)。振蕩器的輸出送到緩沖放大器Q2 1006。緩沖放大器1006呈現(xiàn)相當(dāng)高的阻抗，使振蕩器與雙模分頻器U2 1008和功率放大器Q3、Q4 1009隔離。緩沖振蕩器的輸出信號(hào)送到雙模分頻器U2，把頻率除以10或11?？删幊痰姆诸l器U2與分頻器A和N1007一起形成總的分頻比為Nt＝10×N+A。計(jì)數(shù)器N和A是由RF-IPPV處理器的控制板840通過串行數(shù)據(jù)命令編程的，F(xiàn)out＝Nt×0.1MHz。例如，對(duì)輸出頻率為25.0MHz，控制板將Nt設(shè)定為250。Nt可由控制板設(shè)定在225和284之間的60個(gè)值中的任一值上，但是最好是251和284之間。當(dāng)U2除以10和當(dāng)它除以11時(shí)，雙模控制線的功能是建立。
緩沖放大器Q2也驅(qū)動(dòng)功率放大器Q3、Q41009。使用一個(gè)分壓器調(diào)節(jié)(來示出)，使輸出信號(hào)電平約為+17dBm。功率放大器后面是低通濾波器1010，它主要衰減合成器輸出信號(hào)的二次和三次諧波。+17dBm的頻率合成器輸出送到RF-IPPV處理器的相關(guān)的RF接收機(jī)組件。
RF接收機(jī)模以方框圖形式示于圖11A-C中。有四個(gè)獨(dú)立的RF接收機(jī)(RFRX)模塊。首先參照?qǐng)D11A，每個(gè)RF接收機(jī)包括一個(gè)混頻器1101，把輸入信號(hào)變換為10.7MHz的IF頻率，使用高端注入。IF信號(hào)通過陶瓷濾波器1104，1105，抑制鄰近信道信號(hào)和失真產(chǎn)物。
然后IF通過放大器1106和檢測器1115。檢測器電路提供信號(hào)強(qiáng)度的粗估算(RSSI)。檢測器電路1115用已知的方法，例如由一個(gè)NE604AN構(gòu)成。RSSI的輸出是模擬電壓，被送到控制器/處理器模塊840進(jìn)行數(shù)字化并傳輸?shù)较到y(tǒng)管理器。
IF又通過定向耦合器1108。其分支輸出送到外部的端口供信號(hào)強(qiáng)度分析儀(SAA)模塊使用。然后IF信號(hào)進(jìn)一步被放大并送到解調(diào)器。
參照?qǐng)D11B，解調(diào)器最好由倍頻器1125和注入鎖定振蕩器1130組成，用于載波恢復(fù)。根據(jù)圖C，數(shù)據(jù)恢復(fù)是經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器(modem)濾波器，時(shí)鐘恢復(fù)電路和取樣器得到的。解調(diào)器的輸出是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
參照?qǐng)D12，示出信號(hào)強(qiáng)度分析儀，它接收RF接收機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度指示信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度分析儀(SAA)模塊用來獲得數(shù)據(jù)傳輸電平的高精度測量。被測的RF信號(hào)是從RF接收機(jī)模塊之一如信道D的IF發(fā)送的。信號(hào)強(qiáng)度分析儀模塊由30dB的前置放大器1200，電平檢測品1201和緩沖器1202組成的。其輸出是模擬電壓，被送到控制器/處理器模塊進(jìn)行數(shù)字化并傳輸?shù)较到y(tǒng)管理器。兩個(gè)分離的二極管用在輸入到差分放大器1203之前的溫度補(bǔ)償，即二極管1204補(bǔ)償二極管1201。
參照?qǐng)D13，示出控制器模塊，它控制RF-IPPV處理器的工作。該模塊構(gòu)成合成器、監(jiān)視信號(hào)強(qiáng)度;解碼RF接收機(jī)接收的消息;檢查消息的有效性并把消息轉(zhuǎn)發(fā)到系統(tǒng)管理器?？刂破髂K包括用于診斷的用戶接口(鍵盤和顯示器)、差錯(cuò)報(bào)告和無開關(guān)結(jié)構(gòu)。再參照?qǐng)D14，表示了主菜單，操作者可從監(jiān)視器、建立和校準(zhǔn)功能中選擇。從監(jiān)視器菜單中，操作者可以從六個(gè)起始屏幕中選擇，用于信號(hào)強(qiáng)度分析的SSA屏幕引導(dǎo)操作者到RSSI，建立和校準(zhǔn)菜單類似地進(jìn)行操作。
根據(jù)圖13的控制器板包含六個(gè)功能塊80188微處理器1300，存貯器子系統(tǒng)，包含8097處理器和雙端口RAM用于每個(gè)接收機(jī)的接收機(jī)接口，系統(tǒng)管理器接口和前面板接口。
控制器模塊使用的控制微處理器1300是一個(gè)Intel80188。這是16位的處理器，包括2個(gè)DMA信道，4個(gè)中斷器，3個(gè)定時(shí)器，13個(gè)譯碼地址范圍和1個(gè)8位的外部接口。
存貯器子系統(tǒng)包括用于消息和變量存貯的256K動(dòng)態(tài)RAM1380，用于參數(shù)的2K非易失RAM1370和用于程序存貯的128K EPROM1360的插座。
兩個(gè)256K DRAM用于DRAM陣列。它們是用于存貯如組統(tǒng)計(jì)，有效的接收消息、校準(zhǔn)結(jié)果和用于系統(tǒng)的機(jī)頂終端。因此，這些存貯器必須有適當(dāng)?shù)娜萘恳源尜A分組的數(shù)據(jù)。當(dāng)消息數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)管理器時(shí)，用于存貯終端消息數(shù)據(jù)的表被清除。每次在對(duì)DRAM陣列給出RAS更新周期之前，對(duì)EPROM的讀出周期都產(chǎn)生一個(gè)“CAS”。標(biāo)準(zhǔn)碼對(duì)EPROM取數(shù)將足以使DRAM被更新。如果在EPROM存取之間大于15μs，則DMA控制器將讀EPROM。在80188上LCS用于存取DRAM陣列。復(fù)位后，LCS必須對(duì)有源存貯器的范圍編程。在DMA控制器初始建立之后，將出現(xiàn)更新而無需軟件介入。
提供兩個(gè)EPROM插座用于高達(dá)128K的程序存貯器。這些插座能夠使用在2764和27512之間的任何EPROM。一個(gè)插座由UCS接入，另一個(gè)由MCS3接入。在復(fù)位狀態(tài)之后，UCS在六進(jìn)制FFBFO到FFFFF存貯器范圍內(nèi)是有效的，MC53必須對(duì)有效范圍編程。
一個(gè)2K的EEPROM1370用于構(gòu)成信息的非易失存貯。在一字節(jié)已經(jīng)寫入芯片以后，程序員必須注意在10ms內(nèi)不存取EPROM。在一個(gè)讀周期之后，沒有恢復(fù)延遲。該芯片通過MCSO存取。MCSO必須對(duì)一個(gè)有效范圍編程。
每個(gè)RF接收機(jī)信道有一個(gè)專用的Intel8097 1310-1340作為接口元件。8097處理器譯碼和對(duì)RF接收機(jī)(RFRX)模塊的米勒編碼數(shù)據(jù)成幀，監(jiān)視每個(gè)RFRX模塊和信號(hào)強(qiáng)度分析儀(SSA)模塊的信號(hào)強(qiáng)度電平，以及控制RF合成器(SYN)模塊的頻率。
每個(gè)8097有它自己相關(guān)的1K字節(jié)的雙端口RAM1311-1341。這些雙端口存貯器用于在8097與80188之間通過數(shù)據(jù)和命令。該存貯器包括一個(gè)用于雙向中斷的機(jī)制。軟件能定義使用存貯器和中斷的任何合適的協(xié)議。EPROM1312-1342是為8097的程序存貯而設(shè)置的。
一個(gè)普通的UARJ 8250串行芯片用于實(shí)現(xiàn)到系統(tǒng)管理器的串行接口1350。80188中斷器之一連接到8250，使串行信道可以驅(qū)動(dòng)中斷器。8205能工作在高達(dá)38.4K波特的頻率。
Modem信號(hào)交換信號(hào)是可用的(RTS，DTR等)。可以使用系統(tǒng)管理器的多路復(fù)用器或任意地忽略這些信號(hào)。接收機(jī)可構(gòu)成為DTE，與已知的電話處理器相似。
前面板要包括鍵盤860和LCD顯示850。鍵盤860最普通的16鍵的鍵盤，包括十進(jìn)位數(shù)0-9和功能鍵如求助，下頁，下行，輸入，清除和菜單。鍵盤/顯示設(shè)有無開關(guān)結(jié)構(gòu)，有意義的差錯(cuò)指示和內(nèi)部測試與診斷程序的本地存取。
有四行每行20字符的LCD是通過兩個(gè)寄存器端口存取的。顯示數(shù)據(jù)裝入一個(gè)端口，選通命令裝入第二端口。選通顯示相當(dāng)慢(1秒)。
當(dāng)鍵按下后，給188產(chǎn)生一個(gè)中斷。編碼的鍵數(shù)據(jù)可通過讀四位的寄存器識(shí)別。當(dāng)存取這個(gè)寄存器時(shí)，中斷被消除。鍵盤邏輯包括一個(gè)防跳動(dòng)(debounce)電路，防止產(chǎn)生另一個(gè)中斷直到防跳動(dòng)時(shí)延結(jié)束為止。
控制器模塊對(duì)RF-IPPV處理器也起著功率分配的作用?？刂破髂K把電源轉(zhuǎn)接到需要的元件。每條電纜把這板連接到RF接收機(jī)或合成器，根據(jù)需要，包括4條+12V線，3條-12V線，3條+5V線和6條地線。
系統(tǒng)管理器的自動(dòng)頻率選擇控制器系統(tǒng)管理器的RF-IPPV自動(dòng)頻率選擇控制器程序與RF-IPPV處理器一起負(fù)責(zé)自動(dòng)選擇頻率供RF-IPPV模塊發(fā)送機(jī)和機(jī)頂終端使用。自動(dòng)頻率選擇過程保證從機(jī)頂終端傳送到RF處理器的數(shù)據(jù)在最小干擾噪聲頻率上傳送，以使數(shù)據(jù)通過量最大。自動(dòng)頻率選擇控制器監(jiān)視RF-IPPV處理器在每個(gè)頻率上接收的有效應(yīng)答數(shù)，并且確定每個(gè)頻率相應(yīng)的誤碼率(BER)。如果誤碼率上升超過一個(gè)預(yù)定點(diǎn)，根據(jù)規(guī)定的頻率選擇方法自動(dòng)頻率選擇控制器改變頻率。自動(dòng)頻率選擇過程詳細(xì)敘述如下參照?qǐng)D17，示出一種“卡諾”型圖，根據(jù)在一個(gè)時(shí)間周期上接收的有效應(yīng)答數(shù)和由RF-IPPV處理器測量的信號(hào)功率電平指示上行數(shù)據(jù)信道的可能狀態(tài)。該卡諾圖中的九行位置相應(yīng)于九個(gè)不同的狀態(tài)，其中上行數(shù)據(jù)信道可分類別。根據(jù)特定數(shù)據(jù)信道的類別，執(zhí)行卡諾圖的特定位置內(nèi)包含的適當(dāng)功能。
該圖的水平和垂直位置分別相應(yīng)于計(jì)算的誤碼率和該數(shù)據(jù)信道信號(hào)電平。水平地，BER存在三種可能性“高”，“正?！焙汀暗汀?。高誤碼率表示與其他上行數(shù)據(jù)信道或預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)相比，該特定數(shù)據(jù)信道接收相當(dāng)?shù)蛿?shù)量的有效應(yīng)答。低誤碼率表示該特定數(shù)據(jù)信道接收相當(dāng)大數(shù)量的有效應(yīng)答。正常誤碼率表示該數(shù)據(jù)信道接收容許數(shù)量的有效應(yīng)答。
垂直地，數(shù)據(jù)信道信號(hào)電平存在三種可能性“超過限度”，“在限度內(nèi)”和“限度以下”。如果信號(hào)電平超過限度，這表明遠(yuǎn)程終端使用的傳輸電平太高。如果信號(hào)電平在限度以下，這表示傳輸電平太低。如果信號(hào)電平在限度內(nèi)，這表示特定的傳輸電平是容許的。
一旦統(tǒng)計(jì)上有意義的上行應(yīng)答數(shù)被接收和計(jì)數(shù)并由接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI，前面討論了)測量該信號(hào)電平，則自動(dòng)頻率選擇控制程序確定BER的類別和相對(duì)圖17的卡諾圖的信號(hào)電平。用于確定BER和信號(hào)電平二者的三種類別之間的閾值的標(biāo)準(zhǔn)可預(yù)置或響應(yīng)正在使用的各個(gè)數(shù)據(jù)信道的相對(duì)工作條件正發(fā)生的變化。在任何情況下，為了選擇圖17卡諾圖的合適方框，控制程序只要把BER和接收的信號(hào)電平與合適的存貯閾值進(jìn)行比較。
從圖17左上角的方框開始，如果BER是高而且接收的信號(hào)電平超過限度，則控制程序改變這個(gè)數(shù)據(jù)信道的頻率。進(jìn)行這個(gè)動(dòng)作過程是因?yàn)殡m然傳輸信號(hào)電平超過限度，當(dāng)前頻率的誤碼率是高的。這表明當(dāng)前頻率有很大的干擾，而且即使增加傳輸信號(hào)電平也不能克服在頻譜的這一點(diǎn)出現(xiàn)的過量的噪聲。因此應(yīng)選擇一個(gè)低噪聲的新頻率。
向右移動(dòng)，鄰近一個(gè)方框相應(yīng)于BER是正常的情況，但是信號(hào)電平仍然超過限度。這類的數(shù)據(jù)信道表明RF-IPPV處理器接收足夠數(shù)量的應(yīng)答，而傳輸電平仍然高于限度。在這個(gè)電平傳輸將產(chǎn)生數(shù)據(jù)信道之間的干擾，因此，問題之一，傳輸電平必須改變使它在規(guī)定的限度內(nèi)。這種校準(zhǔn)方法已在1990年3月20日申請(qǐng)的，正在審查的美國申請(qǐng)?zhí)?7/498，084，題目為“電纜電視射頻用戶數(shù)據(jù)傳輸裝置和校準(zhǔn)方法”中詳細(xì)描述，引用在此供參考。
第一行的最后方框相應(yīng)于BER是低的情況，但是信號(hào)電平超過限度。如上面討論的相同理由，在數(shù)據(jù)信道上以高電平傳送是不能令人滿意的，因此，在這種情況下，信號(hào)電平應(yīng)重新校準(zhǔn)使它在規(guī)定的限度內(nèi)。
下一行的第一個(gè)方框相應(yīng)于BER是高而傳輸信號(hào)電平在限度之內(nèi)的情況。這種情況表明當(dāng)前選擇的傳輸頻率含有噪聲，它影響RF-IPPV處理器接收的有效應(yīng)答數(shù)。因此，在用的頻率應(yīng)當(dāng)改變以便找一個(gè)滿意的傳輸頻率。
移到右邊，鄰近的方框相對(duì)于BER是正常而信號(hào)電平在限度之內(nèi)的情況。顯然，這幾乎是理想的情況，表示無需進(jìn)行任何改變。因此對(duì)給定的這些條件不采取任何行動(dòng)。
這一行的最后方框相應(yīng)于BER是低而接收的信號(hào)電平在限度之內(nèi)的情況。這種情況表示理想的工作條件，幾乎每一個(gè)應(yīng)答都被收到而傳輸電平在規(guī)定的限度內(nèi)。當(dāng)然，對(duì)給定的這些條不采取任何行動(dòng)。
最后一行的第一方框相應(yīng)于BER是高而信號(hào)電平低于限度。在這種情況下，頻率可能是適當(dāng)?shù)囊莻鬏斝盘?hào)電平不低于限度的話。因此，頻率不改變，但是傳輸電平重新校準(zhǔn)，正如在上面引用的待審申請(qǐng)中所描述的。
最后一行第二方框相應(yīng)于BER正常但接收的信號(hào)電平低于限度的情況。再一次，因?yàn)樵谶@種情況下傳輸電平不令人滿意，所以進(jìn)行傳輸電平的再校準(zhǔn)。
最后，最后一行的第三方框相應(yīng)于BER是低，但接收信號(hào)電平低于限度的情況。正如上面所說，傳輸電平需要調(diào)節(jié)，因而實(shí)現(xiàn)再校準(zhǔn)過程。
正如上面關(guān)于圖17所討論的，利用改變頻率和重新校準(zhǔn)的過程，本發(fā)明將最終找到一個(gè)頻率和傳輸電平，使它處在工作標(biāo)準(zhǔn)的限度之內(nèi)。
頻率選擇過程下列步驟描述在自動(dòng)頻率選擇過程發(fā)生的事件的序列。為說明起見，假定RF接收機(jī)和RF模塊使用四個(gè)頻率用于上行傳輸。注意這序列是從系統(tǒng)管理器內(nèi)的自動(dòng)頻率選擇控制器看到的，并不意味著是詳細(xì)敘述在別處已描述的RF-IPPV模塊或RF處理器的功能。
a、系統(tǒng)管理器從RF模塊使用的可用頻率表中選擇四個(gè)明顯“好”的初始頻率。這些頻率可根據(jù)頻率的先前歷史被選擇，或可隨機(jī)地選擇。
b、系統(tǒng)管理器發(fā)送“建立命令”事務(wù)處理信息到ATX和前端控制器。
c、ATX和前端控制器把事務(wù)處理信息發(fā)送到STT總體。
d、響應(yīng)系統(tǒng)管理器的初始化新群事務(wù)處理信息，從接收的信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)輸出和RF接收機(jī)返回的群統(tǒng)計(jì)測量的誤碼率檢查接收的信號(hào)強(qiáng)度。
e、基于接收的信號(hào)強(qiáng)度和BER落入圖17的表中，或者執(zhí)行重新校準(zhǔn)程序(正如1990、3、20申請(qǐng)的，待審的美國申請(qǐng)?zhí)?7/498，084，名稱為“電纜電視射頻用戶數(shù)據(jù)傳輸裝置和校準(zhǔn)方法”中敘述的)，自動(dòng)頻率選擇過程(下面敘述)，或者如果不需要改變的話，返回到步驟d。
自動(dòng)頻率選擇過程包括f、根據(jù)與四個(gè)頻率相關(guān)的BER，去掉具有最高BER的頻率不用并用另一頻率代替。存貯去掉頻率的BER供以后使用。
g、系統(tǒng)管理器通過ATX和前端控制器給STT總體發(fā)送“建立命令”事務(wù)處理信息，規(guī)定供STT使用的新的四個(gè)頻率組。
h、重復(fù)步驟d-g，直到已經(jīng)確定所有的可用頻率的序列為止。
i、當(dāng)在步驟f，所有可用頻率都已使用了，將去掉的頻率以具有最低BER的未用頻率代替。
已描述的是本發(fā)明的最佳實(shí)施例。其它的實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。本發(fā)明不限于這里所描述的實(shí)施例，但是只由所附的權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.在一個(gè)雙向電纜電視系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括用于控制在一個(gè)電纜電視信號(hào)分配系統(tǒng)(100)上的多個(gè)遠(yuǎn)程終端(120，315)的電纜電視系統(tǒng)管理器(310)，一種從上述遠(yuǎn)程終端(120，315)自動(dòng)選擇上行傳送到系統(tǒng)管理器(310)的傳輸數(shù)據(jù)的最佳頻率的方法，該自動(dòng)頻率選擇方法的特征在于下列步驟(a)從較大的第二多個(gè)頻率中選擇第一多個(gè)頻率，(b)響應(yīng)由系統(tǒng)管理器(310)產(chǎn)生的尋址命令，在上述的每個(gè)頻率的多個(gè)頻率上從每個(gè)上述遠(yuǎn)程終端(120，315)發(fā)送數(shù)據(jù)消息，(c)在上述系統(tǒng)管理器(310)接收在上述多個(gè)頻率的每個(gè)頻上的上述數(shù)據(jù)消息，(d)計(jì)數(shù)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上接收的數(shù)據(jù)消息數(shù)，(e)對(duì)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率計(jì)數(shù)的上述數(shù)據(jù)消息進(jìn)行相互比較，和(f)從上述第一多個(gè)頻率中除去一個(gè)相應(yīng)于在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上計(jì)數(shù)的最低的上述數(shù)據(jù)消息數(shù)的頻率。
2.權(quán)利要求1所述的自動(dòng)頻率選擇方法，進(jìn)一步的特征在于步驟(g)一個(gè)先前未選擇的頻率從上述第二多個(gè)頻率加到上述第一多個(gè)頻率。
3.權(quán)利要求2所述的該自動(dòng)頻率選擇方法，進(jìn)一步的特征在于步驟(h)重復(fù)步驟(b)-(g)直到上述第二多個(gè)頻率的每個(gè)頻率都已選擇為止。
4.在一個(gè)雙向電纜電視系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括用于控制在一個(gè)電纜電視信號(hào)分配系統(tǒng)(100)上多個(gè)遠(yuǎn)程終端(120，315)的系統(tǒng)管理器(310)，一種用于從上述遠(yuǎn)程終端(120，315)自動(dòng)選擇上行到系統(tǒng)管理器(310)的傳輸數(shù)據(jù)的最佳頻率的方法，該自動(dòng)頻率選擇方法的特征在于步驟(a)從較大的第二多個(gè)頻率中選擇第一多個(gè)頻率，(b)響應(yīng)由系統(tǒng)管理器(310)產(chǎn)生的尋址命令，由每個(gè)上述遠(yuǎn)程終端(120，315)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上發(fā)送數(shù)據(jù)消息，(c)在上述系統(tǒng)管理器接收在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上的上述數(shù)據(jù)消息，(d)計(jì)數(shù)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上接收的數(shù)據(jù)消息數(shù)，(e)將在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上計(jì)數(shù)的上述數(shù)據(jù)消息進(jìn)行相互比較，和(f)從上述第一多個(gè)頻率中除去一個(gè)相應(yīng)于在上述第一多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率上計(jì)數(shù)的最低的上述數(shù)據(jù)消息數(shù)的頻率，(g)存貯計(jì)數(shù)的上述數(shù)據(jù)消息數(shù)，它相應(yīng)于步驟(f)中從上述第一多個(gè)頻率中除去的上述頻率。
5.權(quán)利要求4所述的自動(dòng)頻率選擇方法，進(jìn)一步特征在于步驟(h)一個(gè)先前未選擇的頻率從上述第二多個(gè)頻率加到上述第一多個(gè)頻率。
6.權(quán)利要求5所述的自動(dòng)頻率選擇方法，進(jìn)一步的特征在于步驟(i)重復(fù)步驟(b)-(h)直到上述第二多個(gè)頻率的每個(gè)頻率都已選擇為止。
7.權(quán)利要求6所述的自動(dòng)頻率選擇方法，進(jìn)一步的特征在于步驟(j)重復(fù)步驟(b)-(g)，(k)比較上述存貯的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)消息數(shù)，(l)將相應(yīng)于最高的上述存貯的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)消息數(shù)的頻率加到上述第一多個(gè)頻率。
8.權(quán)利要求7所述的自動(dòng)頻率選擇方法，進(jìn)一步的特征在于步驟(m)重復(fù)步驟(j)-(l)。
9.在一個(gè)雙向電纜電視系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括用于控制在一個(gè)電纜電視信號(hào)分配系統(tǒng)(100)上的多個(gè)遠(yuǎn)程終端(120，315)的系統(tǒng)管理器(310)，一種用于從上述遠(yuǎn)程終端(120，315)自動(dòng)選擇上行到系統(tǒng)管理器(310)的傳輸數(shù)據(jù)的最佳頻率的裝置，該自動(dòng)頻率選擇裝置的特征在于(a)一個(gè)發(fā)送機(jī)(313，314)，響應(yīng)由系統(tǒng)管理器(310)產(chǎn)生的尋址命令由每個(gè)上述遠(yuǎn)程終端(120，315)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上發(fā)送數(shù)據(jù)消息，(b)一個(gè)接收機(jī)(322)，用于在上述系統(tǒng)管理器(310)接收上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上的上述數(shù)據(jù)消息，(c)一個(gè)計(jì)數(shù)器(310)，用于計(jì)數(shù)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上接收的數(shù)據(jù)消息數(shù)，(d)一個(gè)比較器(310)，用于對(duì)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上計(jì)數(shù)的上述數(shù)據(jù)消息數(shù)進(jìn)行相互比較，和(e)一個(gè)頻率控制器(310)，用于從上述第一多個(gè)頻率中除去相應(yīng)于在每個(gè)上述第一多個(gè)頻率上計(jì)數(shù)的最低上述數(shù)據(jù)消息數(shù)的頻率。
10.權(quán)利要求9所述的自動(dòng)頻率選擇裝置，進(jìn)一步特征在于(f)一個(gè)頻率控制器(310)，用于將一個(gè)先前未選擇的頻率從上述第二多個(gè)頻率加到第一多個(gè)頻率。
11.在一個(gè)雙向電纜電視系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括用于控制在一個(gè)電纜電視信號(hào)分配系統(tǒng)(100)上多個(gè)遠(yuǎn)程終端(120，315)的系統(tǒng)管理器(310)，一種用于從上述遠(yuǎn)程終端(120，315)自動(dòng)選擇上行到系統(tǒng)管理器(310)的傳輸數(shù)據(jù)的最佳頻率的裝置，該自動(dòng)頻率選擇裝置的特征在于(a)一個(gè)發(fā)送機(jī)(313，314)，響應(yīng)由系統(tǒng)管理器(310)產(chǎn)生的尋址命令，由每個(gè)上述遠(yuǎn)程終端在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上發(fā)送數(shù)據(jù)消息，(b)一個(gè)接收機(jī)(322)，用于在上述系統(tǒng)管理器(310)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上接收上述數(shù)據(jù)消息，(c)一個(gè)計(jì)數(shù)器(310)，用于計(jì)數(shù)在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上接收的數(shù)據(jù)消息數(shù)，(d)一個(gè)比較器(310)，用于對(duì)上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上計(jì)數(shù)的上述數(shù)據(jù)消息數(shù)進(jìn)行相互比較，和(e)一個(gè)頻率控制器(310)，用于從上述第一多個(gè)頻率中除去相應(yīng)于在上述第一多個(gè)頻率的每個(gè)頻率上計(jì)數(shù)的最低的上述數(shù)據(jù)消息數(shù)的頻率。(f)一個(gè)存貯裝置(310)，用于存貯上述計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)消息數(shù)，它相應(yīng)于步驟(e)中從上述第一多個(gè)頻率中除去的上述頻率。
12.權(quán)利要求11所述的自動(dòng)頻率選擇裝置，進(jìn)一步的特征在于(g)一個(gè)頻率控制器(310)，用于把一個(gè)先前未選擇的頻率從第二多個(gè)頻率加到上述第一多個(gè)頻率。
13.權(quán)利要求12所述的自動(dòng)頻率選擇裝置，進(jìn)一步的特征在于(h)一個(gè)比較裝置(310)，用于比較上述存貯的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)消息數(shù)，(i)一個(gè)頻率控制器(310)，用于把相應(yīng)于最高的上述存貯的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)消息數(shù)的頻率加到上述第一多個(gè)頻率。
14.在一個(gè)雙向電纜電視系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括用于控制在一個(gè)電纜電視信號(hào)分配系統(tǒng)(100)上的多個(gè)遠(yuǎn)程終端(120，315)的系統(tǒng)管理器(310)，一種用于自動(dòng)確定從上述遠(yuǎn)程終端(120，315)上行到系統(tǒng)管理器(310)的傳輸數(shù)據(jù)何時(shí)應(yīng)選擇一個(gè)新的頻率或傳輸電平的方法，該新頻率和傳輸電平的自動(dòng)確定方法的特征在于步驟(a)確定當(dāng)前傳輸頻率的誤碼率，(b)確定當(dāng)前傳輸頻率的接收信號(hào)電平。
15.權(quán)利要求14所述的新頻率和傳輸電平自動(dòng)確定的方法，進(jìn)一步特征在于步驟(c)響應(yīng)誤碼率超過第一預(yù)定的容許范圍和接收信號(hào)電平超過第二預(yù)定的容許范圍，改變傳輸頻率。
16.權(quán)利要求14所述的新頻率和傳輸電平自動(dòng)確定的方法，進(jìn)一步特征在于步驟(c)響應(yīng)誤碼率超過第一預(yù)定的容許范圍和接收信號(hào)電平在第二預(yù)定的容許范圍之內(nèi)，改變傳輸頻率。
17.權(quán)利要求14所述的新頻率和傳輸電平自動(dòng)確定的方法，進(jìn)一步特征在于步驟(c)響應(yīng)誤碼率超過第一預(yù)定的容許范圍和接收信號(hào)電平低于第二預(yù)定的容許范圍，重新校準(zhǔn)傳輸電平。
18.權(quán)利要求14所述的新頻率和傳輸電平自動(dòng)確定的方法，進(jìn)一步特征在于步驟(e)響應(yīng)誤碼率在第一預(yù)定容許范圍內(nèi)和接收信號(hào)電平超過第二預(yù)定的容許范圍，重新校準(zhǔn)傳輸電平。
19.權(quán)利要求14所述的新頻率和傳輸電平自動(dòng)確定的方法，進(jìn)一步的特征在于步驟(e)響應(yīng)誤碼率在第一預(yù)定的容許范圍內(nèi)和接收信號(hào)電平低于第二預(yù)定的容許范圍，重新校準(zhǔn)傳輸電平。
20.權(quán)利要求14所述的新頻率和傳輸電平自動(dòng)確定的方法，進(jìn)一步的特征在于步驟(e)響應(yīng)誤碼率低于第一預(yù)定的容許范圍和接收信號(hào)電平超過第二預(yù)定的容許范圍，重新校準(zhǔn)傳輸電平。
21.權(quán)利要求14所述的新頻率和傳輸電平自動(dòng)確定的方法，進(jìn)一步的特征在于步驟(c)響應(yīng)誤碼率低于第一預(yù)定的容許范圍和接收信號(hào)電平低于第二預(yù)定的容許范圍，重新校準(zhǔn)傳輸電平。
22.在一個(gè)雙向電纜電視系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括用于控制在一個(gè)電纜電視信號(hào)分配系統(tǒng)(100)上的多個(gè)遠(yuǎn)程終端(120，315)的系統(tǒng)管理器(310)，一種用于對(duì)上述遠(yuǎn)程終端(120，315)上行到系統(tǒng)管理器(310)的傳輸數(shù)據(jù)選擇最佳頻率的方法，該頻率選擇方法的特征在于步驟(a)從較大的多個(gè)頻率中選擇相應(yīng)于第一時(shí)間周期的第一多個(gè)最佳頻率，(b)從上述較大的多個(gè)頻率中選擇相對(duì)于第二時(shí)間周期的第二多個(gè)最佳頻率，(c)在上述第一時(shí)間周期期間使用上述第一多個(gè)頻率，(d)在上述第二時(shí)間周期期間使用上述第二多個(gè)頻率。
23.權(quán)利要求22所述的頻率選擇方法，其中上述第一時(shí)間周期和上述第二時(shí)間周期相應(yīng)于在24小時(shí)周期期間的時(shí)間周期。
24.權(quán)利要求22所述的頻率選擇方法，其中上述第一時(shí)間周期相應(yīng)于白天時(shí)間周期，而上述第二時(shí)間周期相應(yīng)于夜間時(shí)間周期。
全文摘要
一種用于從遠(yuǎn)程終端上行到系管理器(310)傳送數(shù)據(jù)自動(dòng)選擇最佳頻率的方法。(310)初選擇一組頻率，并發(fā)送一命令下行到每個(gè)遠(yuǎn)程終端指示使用哪個(gè)頻率。響應(yīng)(310)的尋址命令，各遠(yuǎn)程終端在每個(gè)選擇的頻率上發(fā)送數(shù)據(jù)消息。(310)在相應(yīng)頻率接收和計(jì)數(shù)該數(shù)據(jù)消息。在接收一個(gè)統(tǒng)計(jì)上重要的消息數(shù)后，具有最低的接收數(shù)據(jù)消息數(shù)的頻率除去不用。該頻率可用任一個(gè)替代(1)先前未嘗試的頻率，或(2)如所有頻率都嘗試過，取具有最高接收數(shù)據(jù)消息數(shù)的頻率。
文檔編號(hào)H04N7/10GK1066360SQ92102938
公開日1992年11月18日 申請(qǐng)日期1992年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月19日
發(fā)明者小·J·麥克馬倫 申請(qǐng)人:亞特蘭大科研公司