Местная сеть, являющаяся частью системы кабельного телевидения
Изобретение относится к кабельному телевидению. Техническим результатом является создание местной сети, имеющей блок шумоподавления, в котором средства блокировки образованы единой схемой управления блокировкой (26), общей для всех полос пропускания несущих частот. Технический результат достигается тем, что местная сеть (10) содержит абонентские выводы (21), связанные с головной станцией (11) системы кабельного телевидения в заданной полосе несущих частот. Сеть (10) содержит блок (23) шумоподавления, вход (24) которого соединен с выводами (21), а выход (27) соединен со станцией (11). Блок (23) содержит полосовые фильтры (28-31), соединенные с входом (24) и имеющие различные полосы пропускания, датчики (32-35) для сравнения уровня мощности выходного сигнала соответствующего фильтра (28-31) с заданным опорным уровнем и для подачи логических сигналов, зависящих от результата сравнения, в логический блок (36) управления, который определяет соответствие этих сигналов условиям, хранимым в блоке (36), чтобы подать управляющий сигнал в схему (26), которая включена в отдельную линию (25), предназначенную для передачи сигналов от входа (24) к выходу (27). Схема (26) пропускает сигналы, когда логические сигналы, полученные блоком (36), удовлетворяют условиям, хранимым в нем. 8 з.п.ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к местной сети, являющейся частью системы кабельного телевидения.
Более конкретно изобретение относится к такой местной сети, которая позволяет передавать сигналы в обратном направлении от абонентских выводов, включенных в указанную сеть, в головную станцию указанной системы кабельного телевидения в пределах заранее заданной полосы несущих частот, служащей для передачи сигналов в указанном обратном направлении, при этом в указанной местной сети имеется блок шумоподавления, предназначенный для уменьшения шумов, передаваемых в обратном направлении из этой местной сети.
Местные сети указанного типа используются в системах кабельного телевидения, которые в дополнение к распределению телевизионных сигналов и сигналов радиовещания от головной станции системы к абонентам, соединенным с различными местными сетями этой системы, могут использоваться для двунаправленной передачи различных сигналов между абонентами и головной станцией системы.
В таких системах кабельного телевидения в полосе несущих частот, используемой для передачи сигналов в обратном направлении, могут возникать сильные помехи вследствие шумов, создаваемых в местных сетях или попадающих в них через абонентские выводы или линии, связанные с этими выводами, и накапливаемых при их последовательном прохождении через систему по направлению к головной станции. Именно поэтому было предложено снабжать каждую местную сеть специальным блоком шумоподавления для уменьшения уровня шумов, передаваемых в обратном направлении из этой сети.
Изобретение относится к местной сети, в которой имеется блок шумоподавления, имеющий вход, который соединен с абонентскими выводами; выход, который соединен с головной станцией; множество полосовых фильтров, которые связаны с указанным входом и имеют различные полосы пропускания, лежащие в пределах указанной полосы несущих частот; соответствующее множество датчиков, каждый из которых соединен с одним из указанных фильтров и осуществляет сравнение уровня мощности сигнала, идущего из соответствующего фильтра, по меньшей мере с одним заранее заданным опорным уровнем; и средства блокировки, функционально связанные с указанными датчиками и предназначенные для разрешения или запрещения передачи сигналов от указанного входа в указанный выход в зависимости от результата сравнения, выполняемого указанными датчиками. В настоящем описании термин "уровень мощности сигнала" относится к мгновенному значению мощности сигнала на выходе фильтра, измеряемому в течение коротких временных интервалов заданной продолжительности.
Блок шумоподавления указанного типа описан в заявке на европейский патент ЕР 0859514 А2, фиг.7. В этом известном блоке шумоподавления средства блокировки образованы отдельным средством блокировки для каждой индивидуальной полосы пропускания, причем каждое из таких средств блокировки управляется выходным сигналом, поступающим из датчика, соответствующего этой полосе пропускания. Однако такая конструкция блока шумоподавления неудовлетворительна по нескольким причинам. Во-первых, различные полосы пропускания должны находиться на некотором расстоянии друг от друга, что, в свою очередь, приводит к неэффективному использованию полосы частот обратного канала в целом. Кроме того, впоследствии оказывается затруднительным сместить или изменить используемые полосы пропускания так, чтобы их можно было использовать с целями, отличными от первоначальных.
Целью изобретения является создание местной сети с вышеописанным блоком шумоподавления, в которой вышеупомянутые недостатки можно устранить или по меньшей мере существенно уменьшить.
Сеть, которая согласно изобретению предложена для достижения указанной цели, отличается в первую очередь тем, что по меньшей мере для одной группы соседних полос пропускания указанные средства блокировки образованы единственной схемой блокировки, которая является общей для всех полос пропускания в пределах указанной группы, включена в отдельную линию, служащую для передачи сигналов в пределах этих полос пропускания от указанного входа к указанному выходу, и функционально связана с каждым из датчиков, соответствующих указанной группе полос пропускания.
Вследствие использования единственной схемы блокировки, общей для всех полос пропускания в указанной группе, нет необходимости разносить различные полосы пропускания в группе на некоторое расстоянии друг от друга. Вместо этого указанные полосы пропускания можно выбрать так, чтобы они в совокупности перекрыли весь частотный диапазон, в котором они расположены. Для этого различные полосы пропускания могут немного взаимно перекрываться.
Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, указанная группа полос пропускания может включать все полосы пропускания в пределах полосы несущих частот, служащей для передачи сигналов в обратном направлении.
Кроме того, датчики, соответствующие указанной группе полос пропускания, предпочтительно могут подавать логические сигналы, вырабатываемые ими в зависимости от результата сравнения, в логический блок управления, который определяет, удовлетворяют ли эти сигналы определенным условиям, хранимым в блоке управления, и подает в соответствии с этим сигнал управления в схему блокировки, разрешая передачу сигналов от указанного входа к указанному выходу только тогда, когда указанные выходные сигналы, поступающие из датчиков, удовлетворяют указанным условиям.
Типы условий, хранимых в логическом блоке управления, могут быть самыми разными. В качестве примера можно назвать такие условия: когда логический выходной сигнал одного датчика, полученный блоком управления, меняется в направлении, свидетельствующем, что выходной сигнал соответствующего полосового фильтра только что изменился от величины, меньшей указанного по меньшей мере одного опорного уровня, до величины, превышающей указанный уровень, блок управления вырабатывает управляющий сигнал, разрешающий передачу сигналов через схему блокировки только при том условии, что логические сигналы, поступившие из двух или большего количества других датчиков, не изменились одновременно таким же образом.
Условия, хранимые в блоке управления, могут храниться в указанном блоке постоянно в неизменном виде. Однако предпочтительно, чтобы блок управления был перепрограммируемым и позволял изменять хранимые в нем условия. В этом случае сеть может быть выполнена так, чтобы обеспечить такое перепрограммирование блока управления из головной станции системы кабельного телевидения.
Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, по меньшей мере один, а предпочтительно каждый из датчиков, относящихся к указанной группе полос пропускания, способен сравнивать уровень мощности выходного сигнала, поступающего из соответствующего полосового фильтра, по меньшей мере с двумя различными опорными уровнями. Такое свойство датчика позволяет использовать логический блок управления для измерения крутизны переднего фронта выходного сигнала, идущего из указанного полосового фильтра, и определения, удовлетворяет ли этот фронт соответствующему условию, хранимому в блоке управления. Поскольку передний фронт многих видов помех, обусловленных внешними источниками, имеет крутизну, существенно отличающуюся от крутизны переднего фронта сигнала сообщения, переданного из абонентского вывода, блок управления может в этом случае вырабатывать сигнал управления, разрешающий передачу сигнала через схему блокировки, только при условии, что величина измеренной крутизны лежит в пределах заранее заданного разрешенного интервала.
Вышеупомянутый по меньшей мере один опорный уровень или каждый из вышеупомянутых по меньшей мере двух опорных уровней могут иметь фиксированную величину. Однако предпочтительно, чтобы указанный уровень или соответственно каждый из указанных уровней можно было регулировать. Для этого указанный уровень или каждый из указанных уровней может формироваться источником опорного уровня, управляемым из головной станции системы кабельного телевидения.
Чтобы с помощью блока управления определить, имеет ли поступивший на вход блока шумоподавления сигнал такие параметры, что нужно разрешить прохождение этого сигнала через схему блокировки, неизбежно приходится затратить некоторое время, а именно: с одной стороны, требуется время на то, чтобы указанный сигнал вырос до некоторого опорного уровня, а с другой стороны, требуется время для выполнения требуемого анализа в блоке управления. По этой причине для предотвращения отрезания начальной части сигнала сообщения, передаваемого из абонентского вывода, полезно предусмотреть включение между входом блока шумоподавления и схемой блокировки средств задержки сигнала.
Чтобы после того, как схема блокировки в результате обнаружения любым из датчиков сигнала сообщения на входе блока шумоподавления перешла из состояния блокировки в состояние пропускания, предотвратить возврат схемы блокировки в состояние блокировки вследствие какой-либо модуляции сигнала сообщения, а обеспечить такой возврат только тогда, когда указанный сигнал фактически исчезнет, можно предусмотреть, чтобы каждый датчик после обнаружения исчезновения сигнала сообщения не изменял свой выходной сигнал, поступающий в логический блок управления, в течение заранее заданного небольшого промежутка времени.
Ниже изобретения описано со ссылками на сопровождающие чертежи, где:
на фиг.1 в качестве примера показана принципиальная схема местной сети кабельного телевидения согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения;
на фиг.2 показана структурная схема блока шумоподавления, соединенного с указанной сетью и предназначенного для уменьшения шума, передаваемого в обратном направлении из местной сети.
Сеть кабельного телевидения, показанная на фиг.1 и обозначенная в целом позицией 10, представляет собой местную сеть, образующую часть системы кабельного телевидения, и содержит головную станцию 11, которая выполняет функции узла связи и с которой сеть 10 связана через схематически показанные региональную сеть 12 и магистральную сеть 13, в последней из которых расположена головная станция 11.
Сеть 10 включает множество ветвей 14, которые через двунаправленный усилитель 16 и диплексный фильтр 17 связаны с объединенным входом/выходом 15 сети 10, который, в свою очередь, соединен с сетью 12. В каждой ветви 14 имеется множество абонентских выводных коробок 18, каждая из которых содержит три различных вывода: вывод 19 для подключения телевизионной антенны, вывод 20 для подключения антенны 20 радиоприемника и вывод 21 для подключения оконечного устройства передачи данных.
В иллюстрируемой телевизионной системе для передачи различных типов сигналов в различных направлениях между головной станцией 11 и выводными коробками 18 используются известным образом различные полосы несущих частот. Ниже предполагается, что система использует первую нижнюю полосу b1 несущих частот, например 15-65 МГц, для передачи сигналов, несущих сообщения, в обратном направлении, например для передачи сигналов данных от оконечных устройств 22 передачи данных, соединенных с выводами 21, в головную станцию 11; вторую, более высокочастотную, полосу b2 несущих частот, например 120-127 МГц, для передачи сигналов данных в прямом направлении, то есть от головной станции 11 к оконечным устройствам 22 передачи данных; и еще две полосы b3 и b4 несущих частот, например 88-108 МГц и 130-860 МГц, соответственно для передачи сигналов радиовещания и телевизионных сигналов из головной станции к абонентам.
Для подавления полного шума в пределах полосы b1 несущих частот, то есть в пределах полосы несущих частот, служащей для передачи сигналов сообщений в обратном направлении в сеть 12 из различных ветвей 14 через объединенный вход/выход 15, в сети 10 имеется специальный блок 23 шумоподавления, структура которого более подробно показана на фиг.2.
Блок 23 имеет вход 24, который соединен с диплексным фильтром 17 и предназначен для приема сигналов в пределах полосы b1 частот, поступающих в указанный фильтр из линий 14, и линию 25, один конец которой соединен со входом 24 и в которую включена схема 26 управления блокировкой. Из линии 25 те из сигналов, поступивших на вход 24, которым разрешается пройти через схему 26 блокировки, попадают на выход 27 блока 23, соединенный с фильтром 17, чтобы затем через указанный фильтр и усилитель 16 пойти в обратном направлении на выход 15 сети 10 и далее в головную станцию 11.
На фиг.2 позициями 28, 29, 30 и 31 обозначены четыре полосовых фильтра, которые соединены со входом 24. Они имеют различные полосы пропускания, лежащие рядом друг с другом, и предназначены для разделения сигналов, поступивших через вход 24, на четыре поддиапазона, совместно перекрывающих всю полосу b1 частот. С этой целью различные полосы пропускания следует выбрать так, чтобы соседние друг с другом полосы пропускания немного взаимно перекрывались. Кроме того, позициями 32, 33, 34 и 35 обозначены четыре датчика, каждый из которых соединен с выходом одного из указанных фильтров и предназначен для сравнения уровня мощности выходного сигнала, идущего из соответствующего фильтра, по меньшей мере с одним заранее заданным опорным уровнем и для подачи логических сигналов, зависящих от результата сравнения, в логический блок 36 управления схемой 26 блокировки. Для формирования одного или более опорного уровня и подачи его в различные датчики имеется генератор 37 опорного уровня.
Блок управления 36 предназначен для определения, удовлетворяют ли получаемые им логические сигналы определенным условиям, хранимым в этом блоке, и для подачи в схему 26 блокировки управляющего сигнала, который разрешает передачу сигналов через указанную схему от входа 24 к выходу 27 только тогда, когда логические сигналы, полученные блоком 36, удовлетворяют хранимым в этом блоке условиям.
Ширина полос пропускания полосовых фильтров 32-35 в предпочтительном случае может быть выбрана такой, чтобы ожидаемый на основе имеющегося опыта уровень мощности помех для различных полос пропускания был бы приблизительно одинаковым. Это означает, что фильтры с меньшей частотой пропускания обычно должны иметь меньшую ширину полосы, чем фильтры с большей частотой. Если, как сказано выше, полоса b1 частот охватывает 15-65 МГц, полосы пропускания фильтров 32, 33, 34 и 35 можно выбрать равными, например, 15-24 МГц, 24-34 МГц, 34-47 МГц и 47-65 МГц соответственно.
Для обеспечения возможности регулировки из головной станции 11 величины опорного уровня или уровней, задаваемых генератором 37, для перепрограммирования блока 36 управления с целью изменения условий, хранимых в этом блоке, или для осуществления временной принудительной блокировки, т.е. временного принудительного закрытия тракта передачи сигналов через схему 26 блокировки, имеется демодулятор 38, на который из головной станции 11 через вход 39, связанный с соединительной линией между усилителем 16 и диплексным фильтром 17, и через полосовой фильтр 40, соединенный с указанным входом 39, могут быть поданы управляющие команды в полосе частот b2.
Работа такого блока 23 шумоподавления может быть в целом описана следующим образом. С помощью четырех фильтров 28-31 сигнал в полосе b1 поступающий в блок шумоподавления через вход 24, разделяется на четыре различных поддиапазона. Часть сигнала, которая попадает в соответствующий поддиапазон, поступает в датчик 32, 33, 34 или 35 соответственно, соединенный с рассматриваемым фильтром. Датчик сравнивает уровень мощности поступившего сигнала по меньшей мере с одним опорным уровнем и выдает выходной логический сигнал, зависящий от результата указанного сравнения, в блок 36 управления. В указанном блоке логические сигналы, поступившие из различных датчиков, анализируются с целью выяснения, удовлетворяют ли они хранимым в блоке управления условиям. Управляющий сигнал для закрытия тракта передачи сигналов от входа 24 к выходу 27 схемы 26 блокировки поступает в указанную схему блокировки из блока 36 управления только тогда, когда в блок 36 приходят логические сигналы, удовлетворяющие условиям, хранимым в указанном блоке. Эти условия, которые могут быть любого подходящего вида, могут либо постоянно храниться в блоке 36 в неизменном виде, могут либо модифицироваться путем перепрограммирования из головной станции 11.
Сравнивая в каждом датчике уровень мощности сигнала, поступающего из соответствующего фильтра, с двумя различными опорными уровнями, можно легко обеспечить управление схемой 26 блокировки из блока 36 управления не только в зависимости от уровней сигналов, поступающих на датчики, но и в зависимости от скорости изменения уровней указанных сигналов.
В линию 25 может быть включена схема 41 задержки, чтобы в случае получения приемлемого входного сигнала на вход 24 обеспечить некоторую компенсацию задержки в блокировке передающего тракта схемой 26 блокировки; указанная задержка обусловлена фильтрами 28-31, датчиками 32-35 и блоком 36 управления.
В головной станции 11 системы могут быть предусмотрены средства измерения уровня шумов во входных сигналах в полосе b1 несущих частот. Кроме того, головная станция может включать средства, которые позволяют при обнаружении неприемлемо высокого уровня шумов подать из головной станции управляющие команды в полосе b2 несущих частот для поочередного принудительного включения функций блокировки схем 26 блокировки, имеющихся в различных местных сетях. При таком выполнении системы можно быстро определить, какая из местных сетей является источником повышенного шума, и затем блокировать указанную сеть и предотвратить последующую передачу из нее сигналов в полосе b1 несущих частот до тех пор, пока причина недопустимых шумов не будет устранена.
Изобретение не ограничено вариантом выполнения, который описан выше и показан на чертежах. Возможны другие многочисленные варианты его выполнения, лежащие в пределах объема настоящего изобретения, определенного формулой изобретения.
Например, блок шумоподавления может содержать две или более группы полосовых фильтров с соответствующими датчиками; в этом случае различные группы могут охватывать различные части полосы b1 несущих частот и с помощью логического блока управления каждая из этих групп может управлять одной схемой блокировки, относящейся к этой группе. Кроме того, в дополнение к одной или нескольким таким группам блок шумоподавления может также включать один или большее количество отдельных полосовых фильтров и датчиков, каждый из которых функционально связан с соответствующим отдельным средством блокировки.
1. Местная сеть (10), являющаяся частью системы кабельного телевидения и допускающая прохождение сигналов в обратном направлении от абонентских выводов (21), принадлежащих указанной сети (10), к головной станции (11) указанной системы кабельного телевидения в пределах заранее заданной полосы несущих частот, служащей для передачи сигналов в указанном обратном направлении, причем указанная местная сеть включает блок (23) шумоподавления, предназначенный для уменьшения шумов, передаваемых в указанном обратном направлении из указанной местной сети (10), и имеющий вход (24), соединенный с абонентскими выводами (21), выход (27), соединенный с головной станцией (11), множество полосовых фильтров (28-31), соединенных с указанным входом (24) и имеющих различные полосы пропускания, лежащие в пределах указанной полосы несущих частот, соответствующее множество датчиков (32-35), каждый из которых соединен с одним из указанных фильтров (28-31) и выполнен с возможностью сравнения уровня мощности выходного сигнала соответствующего фильтра (28-31) по меньшей мере с одним заранее заданным опорным уровнем, а также средства (26) блокировки, служащие для разрешения или запрещения передачи сигналов от указанного входа (24) к указанному выходу (27) в зависимости от результата сравнения, производимого датчиками (32-35), отличающаяся тем, что по меньшей мере для одной группы соседних друг с другом полос пропускания указанные средства блокировки выполнены в виде единой схемы (26) блокировки, которая является общей для всех полос пропускания указанной группы полос пропускания и включена в отдельную линию (25), служащую для передачи сигналов в пределах этих полос пропускания от указанного входа (24) к указанному выходу (27), при этом датчики (32-35), соответствующие указанной группе полос пропускания, выполнены с возможностью подачи выходных логических сигналов, зависящих от результата проведенного этими датчиками сравнения, в логический блок (36) управления, который выполнен с возможностью определения, удовлетворяют ли эти логические сигналы определенным условиям, хранимым в блоке (36) управления, и с возможностью подачи управляющего сигнала, зависящего от результата этого определения, в схему (26) блокировки так, чтобы разрешить передачу сигналов этой схемой от указанного входа (24) к указанному выходу (27) только тогда, когда указанные выходные сигналы датчиков (32-35) удовлетворяют указанным условиям.
2. Местная сеть по п.1, отличающаяся тем, что указанная группа полос пропускания включает все полосы пропускания в пределах указанной полосы несущих частот.
3. Местная сеть по п.1, отличающаяся тем, что указанные условия хранятся в блоке (36) управления постоянно в неизменном виде.
4. Местная сеть по п.1, отличающаяся тем, что блок (36) управления является перепрограммируемым и выполнен с возможностью изменения хранимых в нем условий.
5. Местная сеть по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из датчиков (32-35), соответствующих указанной группе полос пропускания, выполнен с возможностью сравнения уровня мощности выходного сигнала, поступающего из соединенного с этим датчиком полосового фильтра (28-31), по меньшей мере с двумя различными опорными уровнями.
6. Местная сеть по п.5, отличающаяся тем, что блок (36) управления выполнен с возможностью измерения крутизны переднего фронта выходного сигнала полосового фильтра (28-31), соединенного с указанным по меньшей мере одним датчиком (32-35), и с возможностью определения, удовлетворяет ли эта крутизна соответствующему условию, хранимому в блоке (36)управления.
7. Местная сеть по п.6, отличающаяся тем, что блок (36) управления выполнен с возможностью подачи сигнала, разрешающего передачу сигналов через схему (26) блокировки, только при условии, что величина измеренной крутизны лежит в пределах заранее заданного допустимого интервала.
8. Местная сеть по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один опорный уровень или каждый из указанных опорных уровней соответственно является регулируемым.
9. Местная сеть по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что она включает средства (41) задержки, включенные в указанную отдельную линию (25) между входом (24) блока (23) шумоподавления и схемой (26) блокировки.
