[发明专利]净化频带的方法和系统

说明书

本发明涉及通信领域，具体涉及净化所需频带的方法和系统。

局部通信网都被设计得用于广泛的各种各样的业务，从电话和广播电视到机顶盒(set-top box)、可视电话和诸如国际互联网的信息业务。这些新业务的提供造成对电话机电缆通信公司的一系列新挑战。电缆通信公司将必须设计出能够提供双向通信的系统，而电话公司将必须设计出能够同时处理各种各样宽带信号的系统。

这些新业务多半通过单条同轴电缆提供到用户的房屋。在用户房屋内，由一个分离器分散出多条电缆线，去往需连接到电缆系统的各种各样的装置。用户负担其房屋内的电缆连接，这将需要各种各样的分离器、连接器和耦合器。每个分离器、连接器和耦合器将是噪声窜入电缆系统的一个潜在噪声源。电缆屏蔽层的任何损坏是窜入噪声的另一个潜在噪声源。

目前，有线电视(CATV)系统中将5～42MHz频带分配用于上游信号(亦即从用户房屋始发的信号)。在这个频带内存在广泛的各种各样的噪声源，它们包括民用波段(CB)无线电设备、低频警察无线电设备和诸如混和器之类的机电设备。其结果是，存在对于提供广泛的各种各样交互性业务的局部通信网有关的窜入噪声。

一种解决方案是需要用户房屋内有高质量的电缆连接。如果所有连接在全部时间内都是紧而且所使用的高质量连接器和所有未被应用的端子都被终接并且电缆屏蔽层无损坏，则这将是一种有效的解决方案。可是，用户房屋内的电缆连接传统上属于用户负责，因此难以监测电缆连接的质量和状况。

解决通信系统中噪声问题的一种典型方案是应用选频滤波器来滤除噪声。然而，这种方案只工作在噪声处在与所需信号不同的频带内的场合，而在这种情况下，可能的噪声源处在与所需信号相同的频带内。据此，现在需要有一种用以在传输所需信号之前净化窜入噪声的所需频带系统和方法。

图1示出一种电缆通信系统的方框图；

图2示出电缆接入单元和房屋网络装置的方框图；

图3示出频率分配方案的概括图。

总之，本发明是提供一种用以在通信系统中从传输信号所使用的所需频带中清除窜入噪声的系统和方法。本发明接收不同于所需频带的一个第一频带中的信号；然后，将所需频带内的噪声能量阻塞住；最后，将信号从第一频带转换成为所需频带。

图1示出一种电缆通信系统10，该系统能有利于应用本专利申请的本发明。在通信系统10的头端12，将广播电视信号14、电话和数据信号16和视频点播(Video on demand简写为“VOD”)信号18一起耦连到组合器/分离器20。电缆控制单元(CCU)22将数据和电话通信能力提供给通信系统10，和接通PSTN(公用交换电话网)24。视频点播(VOD)系统26控制和始发用于通信系统10中用户的视频业务。来自组合器/分离器20的信号28由光纤传输到光纤/同轴电缆转换器30。来自光纤/同轴电缆转换器30的信号由同轴电缆32传输到多个电缆接入单元(CAU)34。CAU 34安装在用户房屋36的外侧。CAU 34耦连到房屋36内的广泛的各种各样的信息装置上，例如电视机、电话机、带有调制解调器的计算机、公共设施管理装置、无线数据端口和机顶盒。

目前电缆通信系统已将5～42MHz(在欧洲为5～55MHz)的频带分配给上游信号(即从用户房屋到头端的信号)。如前所述，这个频带含有大量的潜在噪声源，诸如民用波段(CB)无线电设备、低频警察无线电设备和诸如混和器和剃须刀之类的机电装置。这些噪声源通过用户房屋36内电缆中的松连接和断裂屏蔽层耦合进入电缆通信系统10。这种已耦合进入通信系统10的噪声称为“窜入噪声”。

图2示出一种电缆接入单元34，它利用了用以在传输上游信号之前净化上游频带的窜入噪声的系统。从电缆头端12来的同轴电缆32一旦进入CAU 34，它就被分离成为下游信号38和上游信号40。滤波器42耦连下游信号38，滤除任何的带外噪声。滤波器42耦连到分离器44，分离器44将下游信号能量划分给收发信机/控制器46和功率放大器48。收发信机/控制器46接收和发送控制信号给CCU 22。功率放大器48连接到开关50上，开关50受收发信机/控制器46的控制。开关50连接到滤波器52，后者再连接到用户房屋36内的功率分离器54。功率分离器54由同轴电缆56连接到广泛的各种各样的信息网装置，诸如电视机58、机顶盒(STB)60、连接于计算机64的调制解调器62和可视电话66。连接到功率分离器54的其它装置(图中未示出)包括公共设施管理装置(它们读出和报告所使用的煤气或电的数量)和无线数据端口。