[发明专利]动态通道管理以及信号传输的方法及其装置

说明书

本发明总体涉及用于根据共享传输媒体例如同轴电缆TV网络，改善双向多媒体通信的方法和装置，更具体地说，涉及一种用于信号通道管理和协议的方法和装置。

多通道存取通信系统包括：一个中央控制器、一个共享传输媒体以及地理上分散的若干远程终端。用共享公共传输媒体提供用于多通道存取的装置是一种通信系统中的典型问题。一些熟知的方案有分频多通道存取或FDMA、分时多通道即TDMA、以及分码多通道存取或CDMA。这些多通道存取方案涉及把通信带宽分成传输通信量通道的技术。在FDMA方案中，通信带宽被分为频带。TDMA方案则把通信带宽分成时隙。在CDMA方案中，使用不同的代码把通信进行编码和译码。

在所有这些多通道存取方案中，对于存取的竞争通过在预定的与固定的信号通道上的信号协议来解决。有方案提议，动态地分配传输通信量通道，根据较低的阻断概率满足服务要求。然而，除传输通道的利用率、带宽以及延迟之外，通信要求应当包括信号处理的响应性以及传输装置的品质。

为了解决可能出现的竞争，多通道存取通信系统的信号协议一般分为两类：通过轮询或其它方式的调度存取，和随机存取竞争。在无线电话和局域网(CSMA/CD)环境中，竞争通过在传输期间监视信号解决，这需要在所有远程的终端和中央控制器中进行同步和/或监视其工作的装置。在CATV网络中，远程终端和中央控制器的距离不同，因而难于同步。在CATV网络上检测冲突即多个远程终端同时进行传输也是不现实的，这是因为，这些远程终端被连结在该网络的不同分支上。轮询和应答方法经常被用来调度来自若干远程终端的多通道存取，然而它具有效率差的缺点，这是由于和远程终端之间不必要的交互作用所致。

有许多方案提出根据在无线电话环境中的不同的通信要求和传输品质来动态地调整多个传输通信量通道，例如美国专利Nos.5,134,709、5,235,631和5,276,908。此外，专利No.4,868,811讨论了用于分配传输通信量通道的关于共用通信通道的协议。美国专利No.4,870,408提出重新分配用户单元的处理，以便在可利用的通道上平衡通信负载。美国专利No.5,010,329公开了一种方法，用来在块中把终端动态地分组，在这些块中中央单元进行关于公用数据通道的块轮询。本发明提供了一种方法，用来动态地分配信号数据和传输通信量通道，并动态地对这些通道分配远程终端。

轮询方案通常用于解决多通道存取系统中的竞争问题。美国专利No.4,385,314提出了一种按顺序轮询所有终端的系统。由于按顺序轮询方法固有的低效率，提出了下列的用于改进性能的一些建议。美国专利No.4,754,426提出了一种利用具有分布控制的两级轮询方案。美国专利No.4,829,297提出了使用高优先权组。美国专利NO.4,868,816提出了双向轮询方案，在每个轮询中利用终端地址，这和本发明的轮询方案相似。美国专利No.4,924,461提出了一种把其他的待办申请存储在一个第二通道上以中断顺序轮询的方法。美国专利4,942,572提出了一种双速率轮询方法，使用伪随机序列高速轮询可能产生和少数终端竞争的所有终端，在该高速轮询后便是在冲突的情况下的低速专门轮询。本发明与现有技术的不同之处在于，以并行方式在多通道上通过重迭轮询程序来控制多通道存取。只有在发生冲突时，该方法才进入选择的轮询程序以便解决竞争。该方法的优点在于效率高以及具有防止干扰及元件故障等异常发生的冗余度。

本发明的目的在于克服上述的问题，提供：

一种灵活的可扩充的用于信号通道管理的方法；

一种灵活的可扩充的用于向信号通道分配遥控终端的方法；

一种有效的异步信号传输协议。

在本发明中，公开了一种动态处理，用来调节信号通道的数量从而满足不断变化的通信量以及系统发展的需要。在以传输通信量通道带宽和为建立传输通信量通道所需的时间中，进行不同要求的多媒体通信时，这是重要的。这种动态传输通道分配方法和终端分配方法还提高了系统的冗余度，防止例如干扰以及元件故障的异常现象发生。与通道分配和终端分配处理相结合，本发明还提出了一种有效的受控的多通道存取方法。中央控制器启动在每一信号数据通道上的一般轮询，以便并行地向分配给信号数据通道的所有终端征求请求。仅仅当检测到冲突时，为解决冲突，中央控制器才开始选择性地轮询。

本发明的其它目的和优点从结合附图的说明中会变得更明白。