有线电视综合服务网

本发明涉及一种有线电视综合服务网，尤其是涉及以 高数据速率用以双向传输信息的有线电视综合服务网，通 过在现有的有线电视网的用户结点及其服务器结点内配备 本发明的计算机、接口网卡及专用调制解调器而使现有的 有线电视网的功能扩展，实现该网中的不同结点之间，以 及结点与前端之间的双向数据通讯及多媒体信息传输。

以现有的CATV网络传输多种信息的技术业已公知， 例如WO93/11635所公开的专利申请它利用现有的图象传 输网传送多媒体通信信息而实现了有线电视传输网综合的 多用途使用；又如US5208665所公开的专利申请，它以 现有的CATV网在传送一般图象节目和信息的同时，还 可实现多种业务的服务，例如订户的电视购物、图象电话 及健康咨询等等。无疑，以往对于现有CATV网的综合 利用的开发为合理有效地使用CATV的频谱资源、提高 其功能方面提供了有益的经验，但目前所存在的由对CA TV网的综合利用而实现的网络大都有这样一些缺点，如 速率低、用途专而不易与其它网络兼容、范围小和造价昂 贵等缺点，以基本反映现有CATV综合业务网技术现状 的上面所列举的两篇专利文献的内容为例，前者工程浩大 且不易兼容，而后者的应用范围仅局限于小范围的数据传 输，且服务种类有限。

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，利用现有 CATV网构成高兼容、易操作、大范围、多用途的综合 业务网，它能够以现有的有线电视网对数据、文字、声音、 图象实现双向高速通信的功能，从而可以实现诸如计算机 通信、视频/音频点播、监视报警、电化教育、游戏娱乐、 电子信箱、信息检索、可视电话、电子购物、股票及期货 交易、电视图文、家庭医疗等多种功能。

具体地说，本发明采用现有的树状结构的CATV通 信网，在每一个服务器结点和用户结点以及前端中，增加 一个计算机和一个起到通信协仪控制接口作用的网卡，再 配置一个专用射频调制解调器，从而使原有单向传输日常 电视节目的CATV有线网络被改造成以该有线网为基础 的频分复用的双向传输计算机数据通信网。这样，处在不 同结点处的用户可以使用其各自的结点网卡及微计算机与 另一结点处的用户或服务器结点以及网络的前端进行交互 式的通信，而且可同时实现任何不超出该网络传载能力的 业务服务，真正实现将现有CATV有线网络变成多媒体 信息传输的信息高速公路传输网。

此外，由于依照本发明的使用结点处的微机和网卡对 于现有软件具有很好的兼容性，因而对于本发明的推广和 应用提供了极大的方便。又由于在选用微机及网卡制作及 操作方法上的普及性，会使广大普通用户乐于接受。

根据本发明的有线电视综合业务网包括前端信源、树 状结构的传输缆、放大器、分配器、分支器及用户结点和 网络服务器结点；在所有的用户结点及服务器结点中都包 括一个计算机、一个起到通信协议控制接口作用的网卡， 以及一个专用射频调制解调器。在所说网卡中包括有一个 专用通信协议处理器，一个收发控制器、一个收发数据转 换器、一个判决电路、一个码形变换器和一个时钟信号发 生器。这里所讲的专用通信协议是指采用令牌总线(传递) 的协议。所说的专用射频调制解调器包括与电缆端口相接 的输入输出回路，以及与该回路连接的、由预编码器、调 制器和带通滤波器构成的第一支路，以及由另一带通滤波 器、变频器、中频放大器和解调器及其基带波形处理电路 构成的第二支路。所说的传输缆可以采用常用的同轴电缆， 也可以采用光缆来构成树状结构的传输网络，而且在传输 方式上采用频分双向(交互式)单缆的数据传输方式，而 且其中的正反双向的频带分割可以是低分割方式，也可以 是中分割方式，甚至可以是在高频段实施的频率分割方式。 采用本发明的方法而将计算机、接口网卡及调制解调器施 加于现有CATV结点的装置中，可以实现高于10Mbps的 数据传输速率，而且构成了一个与基带计算机网络完全兼 容的宽带计算机网络，而且在整个设计上符合IEEE8 02的国际标准，在实施上充分发挥了网络的容限能力， 且最大限度地避免了用户信号的相互碰撞。

下面来参考附图1至4对本发明的综合服务网作进一 步的说明，其中，

图1是系统的拓扑结构图；

图2是用户结点的配置图；

图3是图2中的网卡构成的方框图；

图4是本发明的调制解调器的构成框图。

参考图1，它示出了根据本发明设计的一个宽带计算 机网络系统，是一个在有线电视的基础上利用同轴电缆和 或光缆实现频分复用系统的两个频道建立的计算机网络系 统。在设计上满足IEEE802的国际标准。

在图1中，发送结点将微机要传送的数据信息经调制 解调器转换成载有该信息的高频信号，它沿传输电缆/光 缆上行通道经过若干分支传输缆而传向网络前端，在那里 被变为下行高频信号，通过干线电缆/光缆、分配器、分 支器、分支电缆解调之后输入到接收结点的微计算机，整 个传送过程沿图1虚线箭头所示方向所示。这两个结点还 可以通过类似的途径进行反向通信，在执行反方向通信时， 各结点执行着相反的收发功能。

图2示出在本发明的用户结点处的配置方框图。如图 所示，除去通常在CATV结点处的电视接收机外，此时 结点处还包括有作为通信终端(收/发)的微型计算机、 一个与该微机相连接的网卡，和一个连接在网卡和接口盒 之间的调制解调器。任何网上的结点处的用户，只需要配 备如图的设备，从而将通常的CATV网变成数据通信网。 作为发送终端时，用户通过计算机键盘输入发送信息，经 网卡的处理后，送到调制解调器而入网传送到目的终端； 作为接收终端的结点内的同样配制的调制解调器、网卡及 微型计算机执行着与发送端相反的操作。这样，以交互的 方式，在不同结点上的用户可利用已有的CATV网实现 了双向交互通信。

图3是表示图2中所示网卡的构成框图。它包括一个 通信控制器，一个接收从该控制器输出信号的收发控制器， 一个码形变换器以及一个向控制器提供数据的判决电路。 对于计算机来说，网卡构成了一个专用通信接口电路，以 实现宽带数据通信。它可以作成一个卡板直接插入计算机 内的总线槽内与微机的总线相连。由单片机(例如采用U M9O155及系列产品)构成的通信控制器与微型计算 机总线相连，以可高于10Mbps的速率及可达508字节的 长度发收报文。它所执行的总线协议主要有5种基本数据 格式，即令牌(ITT)、缓冲区询问(FBE)、报文 (PAC)、确认应答(ACK)、和否认应答(NAK) 。当结点作为发送终端时，由微机输入的数据经总线到达 通信控制器后再经收发控制器和码形变换器将收发控制信 号和时钟信号以及发送数据送调制解调器，然后送到网络。 反之，当结点作为接收终端时，从调制解调器来的数据被 送到判决电路再经通信控制器而进入微型计算机终端。

上述所提到的微型计算机所构成的宽带计算机网络是 与基带计算机网络相兼容的，并且可以运行当今流行的 NoVell、LANMANGER、UNIX、TCP/IP、NFS等多种网络软 件，这样就对于本发明所涉及的多功能通信业务网的推广 带来了方便。

调制解调器的结构框图如图4所示。来自微型计算机 待发送的数据通过网卡，经编码后调制成能在有线电视上 行频道发送的传输高频信号，并在前端进行频率变换后， 再经过有线电视的下行频道，根据用户地址发送到目的用 户结点。经下行频道送到接收结点终端的信号进入接收通 路，经放大、解调、整形获得相应接收数据，再经网卡变 换，最后输入微机处理、查询、显示、打印等。

综上所述，根据本发明的有线电视综合业务网，是通 过设置在有线电视结点中的调制解调器、网卡及微计算机 使得原有的CATV网从单纯传送电视节目扩展到可经该 网进行数据、文字、声音、图象的双向高速通信，并可 对这多种不同的信息进行存储、复制、编辑和运算处理， 因而就决定了本发明的综合业务网具有若干极具吸引力的 功能，例如，计算机多媒体通信、影视点播、公共安全( 消防、保安)、电视教学、交互式视频游戏(包括卡拉O K)、电子信箱、信息检索、可视电话、电子购物、股票、 房产、期货交易、电视图文、家用系统自动化、家庭医疗 等等。

虽然本发明是以图1至图4的实施例加以介绍的，但 由本专业技术人员可在其发明精神实质的范围内做许多改 进，因而其保护范围应由所附的权利要求书的内容作限定。