專利名稱：電信系統(tǒng)和其中使用的連接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括能夠接收第一頻率范圍的第一電信信號(hào)的第一電信裝置，能夠發(fā)射第二頻率范圍的第二電信信號(hào)的第二電信裝置，和一個(gè)電信網(wǎng)的電信系統(tǒng)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于將能夠接收第一頻率范圍的第一電信信號(hào)的第一電信裝置和能夠發(fā)射第二頻率范圍的第二電信信號(hào)的第二電信裝置一起耦合到一個(gè)單一電信連接的連接設(shè)備，連接設(shè)備包括一個(gè)用于第一電信裝置的輸出端，一個(gè)用于第二電信裝置的輸入端，和一個(gè)用于電信連接的共用連接。
電信服務(wù)通常是通過專用電信網(wǎng)進(jìn)行的。其主要用途是用于稱為PSTN(公用電話交換網(wǎng))的公用電話網(wǎng)的話音傳送，和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，有許多專門為此目的設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)網(wǎng)可供使用。視頻和聲頻信號(hào)一般是通過以太傳播的，并且在許多工業(yè)化國(guó)家中，越來越多地在建造在玻璃纖維和同軸電纜之類的高級(jí)傳送介質(zhì)上的有線電視網(wǎng)中傳播。希望利用所有這些服務(wù)的用戶必須具有根據(jù)其自己選擇的對(duì)應(yīng)數(shù)量的連接設(shè)備。
社會(huì)的計(jì)算機(jī)化趨勢(shì)導(dǎo)致現(xiàn)有電信服務(wù)進(jìn)一步擴(kuò)大，或?qū)е绿貏e是以私人用戶為目的的越來越新的電信服務(wù)的出現(xiàn)。此外，這些服務(wù)的交互性日益增強(qiáng)，其中有時(shí)最好使用高數(shù)據(jù)傳輸速度，以便能夠在可接受的時(shí)間內(nèi)向用戶傳輸大量信息。它們的實(shí)例是遙測(cè)，按次付費(fèi)，特別是互聯(lián)網(wǎng)等形式，由于多媒體應(yīng)用的增多，互聯(lián)網(wǎng)特別需要更高的數(shù)據(jù)傳輸速度。
由于日益認(rèn)識(shí)到在這種交互式服務(wù)中公用電話網(wǎng)的最大數(shù)據(jù)傳輸速度和可用帶寬是一個(gè)限制因素，因此正在尋找用于數(shù)據(jù)傳送的替代網(wǎng)絡(luò)。一種可能的候選網(wǎng)是現(xiàn)在許多工業(yè)化國(guó)家中已經(jīng)鋪設(shè)的廣泛使用的有線電視網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)與公用電話網(wǎng)的不同之處在于它是基于直接連接終端用戶的高級(jí)傳送介質(zhì)，終端用戶包括從網(wǎng)絡(luò)的較高部分中的高級(jí)玻璃纖維連接到用于用戶連接的高級(jí)同軸電纜的各級(jí)用戶。這種連接提供了顯著增大的帶寬，并且允許比用戶通過簡(jiǎn)單的扭絞銅線對(duì)連接的公用電話網(wǎng)更高的傳輸速度。此外，在這種高級(jí)網(wǎng)絡(luò)中能夠更容易地保證數(shù)字信號(hào)的完整性。
但是，有線電視網(wǎng)主要是設(shè)計(jì)用于無線電和電視節(jié)目的發(fā)布，這發(fā)生在從網(wǎng)絡(luò)到用戶的一個(gè)方向上。在開始未預(yù)見到從用戶到位于網(wǎng)絡(luò)中高端部分的返回業(yè)務(wù)，例如在前述部分中提到的來自第二電信裝置的第二電信信號(hào)，但是在當(dāng)今的電信中越來越需要。為了使后者成為可能，正在不斷地更新現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)，使其適合于雙向業(yè)務(wù)。這些改進(jìn)實(shí)際上包括與網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有放大器并聯(lián)地設(shè)置能夠發(fā)送返回信號(hào)的旁路濾波器和旁路放大器。在這里，這些返回信號(hào)處于沒有被要分配的無線電和電視信道占用的，并且較少受信號(hào)阻尼困擾的相對(duì)較低的頻率范圍。網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)后產(chǎn)生的問題是，不僅能夠在返回方向上傳輸數(shù)據(jù)，而且也是在終端用戶產(chǎn)生的叫作入口噪聲的噪聲現(xiàn)在也能自由地進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，并且以放大形式發(fā)送。入口噪聲主要起源于家庭中用于連接其中存在的設(shè)備的連接電纜。這些電纜具有截收家庭中可能的電磁干擾并把它們輸入到有線網(wǎng)絡(luò)中的天線的作用。當(dāng)然，這后者是不希望，特別是由于它在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)必須在其中傳送的對(duì)于噪聲相對(duì)敏感的低頻帶中。
另一種情況是，隨著有線電視網(wǎng)的雙向使用，它不再僅是存在于終端用戶的無線電或電視接收機(jī)之類的接收設(shè)備，而且也是發(fā)射返回信號(hào)的發(fā)射設(shè)備。如果只是簡(jiǎn)單地把所有設(shè)備集中地連接到有線電視網(wǎng)的現(xiàn)有連接設(shè)備，那么這種發(fā)射設(shè)備的返回信號(hào)將不可避免地也流入到接收設(shè)備，并且可能干擾發(fā)送給它的通信信號(hào)。有線電視網(wǎng)的典型發(fā)射設(shè)備一般具有發(fā)射信號(hào)的最佳調(diào)節(jié)，而不必考慮其對(duì)可能也存在的其它設(shè)備的影響。這里通常使用的輸出電平到達(dá)80-115dBμV。由于電視和無線電信號(hào)通常適合于60-80dBμV的標(biāo)準(zhǔn)電平，因此這將迅速到導(dǎo)致接收的無線電和電視節(jié)目的擾亂干擾。
本發(fā)明的目的特別是要提供一種電信系統(tǒng)，和一種前述部分中所述類型的能夠共享使用電信網(wǎng)的一個(gè)連接的，同時(shí)能夠至少大部分地消除上述問題的連接設(shè)備。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，前述部分中所述類型的連接設(shè)備的特征在于，連接設(shè)備包括到輸入和輸出端的隔離的信號(hào)路徑，它們經(jīng)過隔離裝置耦合到電信連接的共用連接，并且在于，隔離裝置能夠至少幾乎獨(dú)占地引導(dǎo)第一電信信號(hào)通過輸出端與共用連接之間的第一信號(hào)路徑，和至少幾乎獨(dú)占地引導(dǎo)第二電信信號(hào)通過共用連接與輸入端之間的第二信號(hào)路徑。本發(fā)明基于這樣的理解，通過在用戶端對(duì)下行和上行通信業(yè)務(wù)的信號(hào)路徑的有效隔離，可以防止相互干擾以及噪聲流入到網(wǎng)絡(luò)中。在根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備中，這意味著來自第二電信裝置的上行信號(hào)業(yè)務(wù)將被完全引導(dǎo)通過第二信號(hào)路徑，而預(yù)計(jì)用于第一電信裝置的下行信號(hào)業(yè)務(wù)則經(jīng)過第一信號(hào)路徑。因此，兩個(gè)業(yè)務(wù)流彼此屏蔽，從而防止了相互干擾。
根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備的一個(gè)特殊實(shí)施例的特征在于，隔離裝置包括能夠引導(dǎo)兩個(gè)電信信號(hào)通過它們各自信號(hào)路徑的頻率濾波器裝置。通過使網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)方向上的業(yè)務(wù)至少基本上嚴(yán)格地在不同的頻率范圍內(nèi)傳送，可以用這種隔離裝置以比較簡(jiǎn)單的方式提供兩個(gè)信號(hào)路徑的預(yù)想的隔離。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)特殊實(shí)施例的更為特殊的特征在于，頻率濾波器裝置包括一個(gè)具有高于第一和第二頻率范圍中較低的一個(gè)的閾值的低通濾波器，以及一個(gè)具有低于第一和第二頻率范圍中較高的一個(gè)的閾值的高通濾波器。包括第二通信信號(hào)的上行業(yè)務(wù)最好發(fā)生在較低的頻率范圍，而把較高的頻率范圍分配給下行業(yè)務(wù)，例如第一通信信號(hào)。較低的頻帶將仍然可用于許多現(xiàn)有有線電視網(wǎng)中的返回業(yè)務(wù)，從而上行業(yè)務(wù)可以發(fā)生在其中。其中一個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)是在較低頻率信號(hào)阻尼較小，因而只需在網(wǎng)絡(luò)的返回路徑中設(shè)置更少的或更小的放大器。
根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備中的兩個(gè)信號(hào)路徑的至少基本嚴(yán)格隔離也提供了大大減小噪聲和其它不希望信號(hào)流入網(wǎng)絡(luò)的可能性。為此目的，根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，第一電信裝置的信號(hào)路徑包括能夠抑制與第一電信信號(hào)的信號(hào)路徑相反方向上的至少較大部分信號(hào)傳送的整流器裝置。由于整流器裝置大大地抑制第一信號(hào)路徑中上行方向上的每個(gè)信號(hào)流，有效地防止了入口噪聲經(jīng)過第一信號(hào)路徑進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。由于來自第二電信裝置的希望的返回業(yè)務(wù)完全發(fā)生在隔離的第二信號(hào)路徑中，它不會(huì)被整流器裝置中斷。在這方面，根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備的一個(gè)特定實(shí)施例具有一種特征，即，整流裝置包括一個(gè)運(yùn)算放大器。
為了能夠進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)、電話和按次付費(fèi)之類的交互式服務(wù)，根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備的又一個(gè)實(shí)施例的特征在于，設(shè)備包括多個(gè)輸出，它們中至少一個(gè)是要提供給第二電信裝置的。利用這個(gè)實(shí)施例，從第二電信裝置外出的信號(hào)將至少基本上嚴(yán)格地沿第二信號(hào)路徑傳送，而進(jìn)入信號(hào)則至少基本上嚴(yán)格地通過第一信號(hào)路徑傳送。這給第二電信裝置提供了雙向業(yè)務(wù)選擇，同時(shí)保留了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。在這里，信息的傳輸發(fā)生在第二頻率范圍，而在第一頻率范圍接收信息。結(jié)果，本發(fā)明使全雙工雙向業(yè)務(wù)成為可能，而不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)入和外出信號(hào)的擾動(dòng)干擾。由于通常要接收比發(fā)射的信息更多的信息，因此從較高的頻率范圍中有更大的帶寬的觀點(diǎn)看，建議選擇比第二頻率范圍更高的第一頻率范圍。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征是，在第一輸出與第二輸出之間的信號(hào)路徑中提供了衰減裝置。因而信號(hào)隔離不僅作用在設(shè)備的輸入與輸出之間，而且作用在兩個(gè)輸出之間。結(jié)果，利用衰減裝置可以有效地抑制從一個(gè)輸出到一個(gè)相鄰輸出的干擾，而不必?fù)p害有用信號(hào)。在這方面，根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備的又一個(gè)特殊實(shí)施例的特征是，衰減裝置包括至少一個(gè)定向耦合器。這種耦合器具有一個(gè)輸入端和至少兩個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸出端僅有很小的衰減，另一個(gè)具有很大的衰減。通過把這種元件設(shè)置在連續(xù)的輸出端之間可以實(shí)現(xiàn)有效信號(hào)隔離。
在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備具有如下特征至少使第二電信系統(tǒng)的輸出對(duì)直流電絕緣。因而，在經(jīng)過所述連接向其提供的信號(hào)中的直流分量中，實(shí)現(xiàn)了第二電信裝置的斷電。在這種情況下，來自網(wǎng)絡(luò)或來自第一電信裝置的可能的過電壓不會(huì)破壞第二電信裝置。如果第一電信裝置包括底盤在一些時(shí)候處于高電壓下的老式電視接收機(jī)，這特別重要。如果在這種情況下，電視接收機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)連接沒有適當(dāng)接地，這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例可以避免所述高電壓對(duì)第二電信裝置造成有害結(jié)果。
此外，為了不僅能夠適應(yīng)當(dāng)前電信服務(wù)，而且能夠適應(yīng)將來的電信服務(wù)，前述部分中所述類型的根據(jù)本發(fā)明的電信系統(tǒng)具有如下特征第一和第二電信裝置經(jīng)過上述根據(jù)本發(fā)明的專用連接設(shè)備耦合到電信網(wǎng)。電信網(wǎng)原則上可以是任何現(xiàn)有或?qū)淼木W(wǎng)絡(luò)，但是在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特殊實(shí)施例中，包括一個(gè)準(zhǔn)備用于發(fā)布無線電和/或電視節(jié)目的有線電視網(wǎng)，其中第一電信裝置包括一個(gè)無線電和/或電視接收機(jī)。如前面已經(jīng)提到的，這樣的網(wǎng)絡(luò)一般提供一種允許大數(shù)據(jù)流量和具有低失真的卓越的高級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施。
根據(jù)本發(fā)明的電信系統(tǒng)的一個(gè)特殊實(shí)施例的特征在于，第二電信裝置包括一方面耦合到連接設(shè)備的一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，并且另一方面耦合到數(shù)字式第三電信裝置的轉(zhuǎn)換裝置。轉(zhuǎn)換裝置可以把來自第三電信裝置的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成與電信網(wǎng)兼容的通信信號(hào)，或進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換。因而，能夠把數(shù)字式第三電信裝置包括在電信系統(tǒng)中，即使網(wǎng)絡(luò)不允許直接這樣做，例如，由于它是模擬式的，或使用了不同的信號(hào)頻率。這種數(shù)字電信裝置的例子是計(jì)算機(jī)，數(shù)字電話設(shè)備，和各種準(zhǔn)備用于許多遙測(cè)和遙控形式的設(shè)備。
一般希望能夠在電信系統(tǒng)中使用市場(chǎng)可以得到的電信裝置，而不必改動(dòng)電信裝置。因而可以更普遍地使用系統(tǒng)，并且在要連接的設(shè)備中很少有干擾的危險(xiǎn)。出于這種考慮，根據(jù)本發(fā)明的電信系統(tǒng)的一個(gè)特殊實(shí)施例具有如下特征一個(gè)網(wǎng)關(guān)單元耦合在第三電信裝置和轉(zhuǎn)換裝置之間，并且網(wǎng)關(guān)單元一方面具有或沒有與一個(gè)相關(guān)的并且專門適合于第三電信裝置類型的接口的連接，另一方面適用于與轉(zhuǎn)換裝置通信。在這種情況下，網(wǎng)關(guān)單元提供了第三電信裝置為一方面和轉(zhuǎn)換裝置為另一方面之間的可能需要的調(diào)節(jié)，并且也為第三電信裝置提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)連接。因此，第三電信裝置本身一般不需要進(jìn)一步改造以結(jié)合到系統(tǒng)中。
在這方面，電信系統(tǒng)的又一個(gè)特殊實(shí)施例的特征在于，網(wǎng)關(guān)單元適合于第三電信裝置的連接，第三電信裝置選自網(wǎng)絡(luò)中或獨(dú)立的計(jì)算機(jī)、模擬或數(shù)字電話裝置、和通過標(biāo)準(zhǔn)RS232串行端口通信的裝置的組。網(wǎng)關(guān)單元以其最全面的形式可以用于所有這些連接以及可能需要的接口，從而可以直接連接各種標(biāo)準(zhǔn)電信設(shè)備。為了節(jié)省專用接口，又一個(gè)實(shí)施例具有如下特征網(wǎng)關(guān)單元能夠使用一種允許不同電信服務(wù)集成的電信協(xié)議與轉(zhuǎn)換裝置通信，從而當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)可以通過網(wǎng)關(guān)單元將不同類型電信設(shè)備的信號(hào)傳送到轉(zhuǎn)換裝置，而無需專用接口的介入。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例具有如下特征第三電信裝置耦合到一個(gè)本地?cái)?shù)字電信網(wǎng)，本地?cái)?shù)字電信網(wǎng)又經(jīng)過轉(zhuǎn)換裝置耦合到連接設(shè)備的輸入端和輸出端。增加這個(gè)數(shù)字網(wǎng)使得能夠提供主網(wǎng)可能不支持的數(shù)字協(xié)議和數(shù)字電信服務(wù)。轉(zhuǎn)換裝置提供兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的需要的轉(zhuǎn)換。因而得到了一個(gè)混合電信系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)一方面基于具有由于本發(fā)明而能夠進(jìn)行雙向信號(hào)業(yè)務(wù)的高級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施的主網(wǎng)，另一方面基于在用戶端支持希望的各種電信服務(wù)的本地網(wǎng)。
以下將參考一個(gè)實(shí)施例及相關(guān)的附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。在附圖中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電信系統(tǒng)的示意圖；圖2示出了在圖1的電信系統(tǒng)中使用的根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備的第一實(shí)施例的示意圖；和圖3示出了能夠在圖1的電信系統(tǒng)中使用的根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備的第二實(shí)施例的示意圖。
應(yīng)當(dāng)指出，附圖是純示意性的，并且沒有按比例畫出。在附圖中特別夸大了一些尺寸。為了清楚起見，在各圖中相同的部件使用了相同的參考號(hào)。
圖1的電信系統(tǒng)包括一個(gè)主要用于無線電和電視節(jié)目傳輸和發(fā)布的現(xiàn)有有線電視網(wǎng)1。耦合到該網(wǎng)的是無線電接收機(jī)11和電視接收機(jī)12形式的第一電信裝置。為此目的，位于用戶端的是一個(gè)用于網(wǎng)1的中心共用連接2，從共用連接2分支出一個(gè)用于無線電和電視的專用組合連接3。這種網(wǎng)絡(luò)通常設(shè)計(jì)用于發(fā)布一般是在5MHz-862MHz范圍的離散頻帶中的信號(hào)，因此，無線電和電視接收機(jī)適用于接收這些限度內(nèi)的頻率范圍中的第一電信信號(hào)。例如，占用了87.5-108MHz范圍的頻率用于發(fā)布無線電節(jié)目，而把115-862MHz范圍分配用于電視節(jié)目。
因此，87.5MHz以下的區(qū)域仍然是自由的，并且越來越多地用于使返回業(yè)務(wù)發(fā)生在其中，即，從用戶到位于網(wǎng)絡(luò)較高部分的信號(hào)業(yè)務(wù)。在這種請(qǐng)況下，電信裝置也設(shè)置在用戶端，例如如圖中所示的轉(zhuǎn)換裝置21，譯碼器34，計(jì)算機(jī)31，數(shù)字電話手機(jī)和/或模擬電話裝置33，它們能夠在第二頻率范圍中發(fā)送第二電信信號(hào)，即返回信號(hào)。因此，返回業(yè)務(wù)的選擇開通了許多通過網(wǎng)1的交互式電信業(yè)務(wù)的路徑，但也帶來了將來自用戶的通常稱為入口噪聲的噪聲和其它干擾送入網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)。此外，如果將返回信號(hào)和第一電信信號(hào)都輸入到接收設(shè)備的話，那么在用戶端產(chǎn)生的返回信號(hào)將可能干擾接收設(shè)備的第一電信信號(hào)。
為了避免這種情況，如圖2中更詳細(xì)的顯示的，經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備40把接收第一電信裝置11，12和發(fā)射電信裝置21，31，32，33，34連接。連接設(shè)備40包括一個(gè)連接到網(wǎng)1的共用連接41，一個(gè)對(duì)接收第一電信裝置11，12的輸出42，和一個(gè)可選存在的發(fā)射第二電信裝置21的輸入。根據(jù)本發(fā)明，連接裝置40包括分別到輸出端42和輸入端43的隔離信號(hào)路徑44和45，兩個(gè)路徑經(jīng)過隔離裝置460耦合到共用連接。隔離裝置460包括一個(gè)高通濾波器461，通過高通濾波器461使第一通信信號(hào)僅在第一信號(hào)路徑44上導(dǎo)通，高通濾波器461與一個(gè)促使第二通信信號(hào)通過第二信號(hào)路徑45的低通濾波器462組合在一起。在這種情況下，兩個(gè)濾波器集成為一個(gè)大于-60dB的稱為同向雙工濾波器的單一組件，盡管這本身不是本發(fā)明的實(shí)質(zhì)部分。
由于兩個(gè)信號(hào)至少基本上嚴(yán)格地遵循其本身的信號(hào)路徑，因而有效防止了兩個(gè)信號(hào)之間的干擾。這特別意味著，從輸入端43經(jīng)過第二信號(hào)路徑45繼續(xù)其傳送的返回信號(hào)不能出現(xiàn)在耦合了接收設(shè)備11，12的連接設(shè)備的輸出端42。因此，可以在合理的限度內(nèi)提高第二電信裝置的輸出，而不會(huì)有無線電和電視節(jié)目干擾的危險(xiǎn)，無線電和電視節(jié)目是至少基本上嚴(yán)格地經(jīng)過第一信號(hào)路徑44提供到無線電和電視接收機(jī)的。因此，可以自由地優(yōu)化發(fā)射電信裝置的輸出，以便獲得高質(zhì)量的輸出信號(hào)，而無需對(duì)接收電信裝置接收的信號(hào)質(zhì)量作出讓步。
模擬信號(hào)業(yè)務(wù)下行鏈路僅使用第一信號(hào)路徑44，和網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字信號(hào)業(yè)務(wù)上行鏈路僅經(jīng)過第二信號(hào)路徑45的這樣的連接單元40中兩個(gè)信號(hào)路徑44，45的隔離，提供了在第一信號(hào)路徑中安排整流器裝置47以抑制第一信號(hào)路徑44中相反方向上的任何業(yè)務(wù)的選擇余地。其優(yōu)點(diǎn)在于，在用戶端產(chǎn)生的稱為入口噪聲的可能的噪聲不再有經(jīng)過這個(gè)信號(hào)路徑44到達(dá)網(wǎng)1的機(jī)會(huì)。在本實(shí)施例中用作整流器裝置的是一個(gè)帶有大于-70dB的衰減的運(yùn)算放大器，在實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它足以抑制網(wǎng)1中入口噪聲的絕大部分。另一方面的包括濾波器460的返回路徑45具有不大于僅僅-1dB的衰減，從而返回業(yè)務(wù)仍然能夠沿這一側(cè)進(jìn)行。把運(yùn)算放大器47用作整流器裝置具有一個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)，即，它的大約6dB的增益補(bǔ)償了把設(shè)備的輸出42分割成三個(gè)分支的分割器48導(dǎo)致的大約5.6dB的衰減。這樣，用戶具有了可以支配的三個(gè)連接42，42′，42″，以接收來自網(wǎng)1的下行信號(hào)業(yè)務(wù)。這些連接中的至少一個(gè)連接42″對(duì)于直流是絕緣的，其中在信號(hào)路徑中結(jié)合了一個(gè)電容器49。這個(gè)連接通常是專門用于與耦合到單元40的另外的輸出端42，42′的其它設(shè)備，例如，第一電信裝置11，12這樣的設(shè)備，如此電絕緣的高級(jí)(高)電壓敏感的設(shè)備。因此，連接42″提供了對(duì)這種其它設(shè)備的可能的過電壓和不良接地的保護(hù)。由于在第二信號(hào)路徑45中同樣結(jié)合了一個(gè)電容器49，因而這種保護(hù)也應(yīng)用到設(shè)備的輸入端43。
耦合到單元40的如此保護(hù)的輸入端43和輸出端42″的是第二電信裝置21，第二電信裝置21在本實(shí)施例中包括簡(jiǎn)稱為調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制器-解調(diào)器單元形式的轉(zhuǎn)換裝置，這種轉(zhuǎn)換裝置專門適用于像本實(shí)施例的網(wǎng)1這樣的有線電視網(wǎng)。調(diào)制解調(diào)器能夠?qū)碜赃B接到其上的設(shè)備的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于在網(wǎng)1中傳送的信號(hào)，和進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換。對(duì)于發(fā)生在第一頻率范圍中的來自網(wǎng)1的接收信號(hào)業(yè)務(wù)，調(diào)制解調(diào)器21具有一個(gè)為此目的耦合到單元40的輸出端42″的輸入端211，而第二頻率范圍中的返回業(yè)務(wù)被提供到輸出端212，并且經(jīng)過連接單元40的輸入端43被引導(dǎo)通過其專用的信號(hào)路徑45。調(diào)制解調(diào)器能夠?yàn)閮蓚€(gè)路由提供適合于連接單元40中的隔離裝置460的特定調(diào)制頻率。在另一側(cè)，調(diào)制解調(diào)器21具有一個(gè)用于像本實(shí)施例中所示的計(jì)算機(jī)31，電話32，33和譯碼器34之類的數(shù)字式第三電信裝置的連接的組合數(shù)字輸入/輸出213。
在本實(shí)施例中，這些第三電信裝置31....34的連接是經(jīng)過網(wǎng)關(guān)單元50發(fā)生的。在一方面，網(wǎng)關(guān)單元具有帶有或不帶有必要相關(guān)的接口51...54的，并且調(diào)節(jié)到第三電信裝置的特定類型的連接，另一方面具有一個(gè)與調(diào)制解調(diào)器21通信的共用端口55。這樣，在本實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)單元50具有一個(gè)與又一個(gè)計(jì)算機(jī)31的電信網(wǎng)30(LAN)的常用網(wǎng)絡(luò)接口組合的網(wǎng)絡(luò)連接51，一個(gè)與用于連接基于DECT協(xié)議的無繩電話的數(shù)字式手機(jī)32的DECT接口組合的DECT連接52，一個(gè)帶有用于慣用模擬電話設(shè)備33的內(nèi)置模/數(shù)轉(zhuǎn)換器接口的連接53，和一個(gè)用于，例如，遙測(cè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，其中在這種情況下耦合了一個(gè)譯碼器34。在這里，譯碼器34經(jīng)過網(wǎng)關(guān)單元50的RS232與網(wǎng)1進(jìn)行數(shù)字通信，用于加密和確認(rèn)信息的交換，并且在另一方面，以常用的方式傳送來自網(wǎng)1的模擬節(jié)目數(shù)據(jù)，和為此目的直接連接到連接設(shè)備的輸出端42。
如果需要，將來自所有這些設(shè)備的信號(hào)內(nèi)部地轉(zhuǎn)換成一種共用協(xié)議，為此目的，在本實(shí)施例中選擇了因特網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)，這個(gè)協(xié)議本身已經(jīng)支持多種電信服務(wù)的集成。網(wǎng)關(guān)單元與調(diào)制解調(diào)器21之間的相互通信發(fā)生在這個(gè)協(xié)議的基礎(chǔ)上。因此，第三電信裝置31..34不必被改造，以便與調(diào)制解調(diào)器21和網(wǎng)1組合使用，反過來也是一樣，不必，或極少考慮，在網(wǎng)1中用戶將采用的設(shè)備31..34的類型。連接設(shè)備40、調(diào)制解調(diào)器21和網(wǎng)關(guān)單元50每個(gè)將處理為此目的所必須的多個(gè)轉(zhuǎn)換或調(diào)節(jié)。此外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)30中也支持允許數(shù)據(jù)傳送和電話業(yè)務(wù)的因特網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)，從而也能經(jīng)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)30而不是經(jīng)過專門用于此目的的網(wǎng)關(guān)單元50的輸入端進(jìn)行電話業(yè)務(wù)。
圖3中示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的連接設(shè)備的第二實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例大致上與圖1和圖2中的相同。連接設(shè)備具有一個(gè)用于電信連接的共用連接41，在這里也是一個(gè)CATV網(wǎng)，此外還有一個(gè)隔離輸入端43和多個(gè)用于耦合各自的發(fā)射和接收電信裝置的輸出端42，42′，42″。一個(gè)同向雙工濾波器460形式的隔離裝置使共用連接43分別與輸入端41和輸出端42，42′，42″之間的信號(hào)路徑相互隔離。與第一實(shí)施例相同，在這個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)同向雙工濾波器提供了一個(gè)僅用于47-862MHz的第一頻率范圍中的信號(hào)的在連接43與輸出端42，42′，42″之間的第一信號(hào)路徑，而在連接43與輸入端41之間的第二信號(hào)路徑中，在本實(shí)施例中，由于濾波器460的結(jié)果，僅能傳送，大約5-30MHz的第二頻率范圍中的信號(hào)。在這里，相互隔離量到達(dá)-6dB，但是，在實(shí)踐中，根據(jù)需要可以選擇更高或更低。一個(gè)具有大約50MHz極限頻率的低通濾波器46在本實(shí)施例中提供了對(duì)通向輸入端41的信號(hào)路徑中的高頻信號(hào)分量的附加抑制。
在到達(dá)設(shè)備的輸出端42，42’，42”的第一信號(hào)路徑中的運(yùn)算放大器47提供了對(duì)沿著該信號(hào)路徑的雜散返回業(yè)務(wù)的有效抑制。為運(yùn)算放大器47提供用于高級(jí)信號(hào)處理的自己的穩(wěn)定直流電源471。通過放大器47可以在很大程度上防止將入口噪聲引入耦合到連接43的網(wǎng)絡(luò)。為了即使在電源471發(fā)生故障時(shí)也能保證經(jīng)過設(shè)備40從CATV網(wǎng)發(fā)布無線電和電視節(jié)目，并聯(lián)于運(yùn)算放大器設(shè)置一個(gè)旁路電路472，并且提供一個(gè)或多個(gè)常合繼電器，在電源裝置471停止提供電能時(shí)，常合繼電器在輸入端43與主輸出端42之間提供了一個(gè)開路連接。為此目的，運(yùn)算放大器461的電源電壓也用作這個(gè)電路472的控制電壓。
為了避免所述入口噪聲以擾動(dòng)方式干擾從另外的輸出端42，42′，42″取得的信號(hào)，在本實(shí)施例中，在各個(gè)輸出端42，42′，42″之間的信號(hào)路徑中設(shè)置衰減裝置。在這里衰減裝置包括定向耦合器62，62′，62″，每個(gè)定向耦合器帶有一個(gè)沒有或僅僅是-1dB的很小衰減的主路徑，和其中在本實(shí)施例中信號(hào)受到大約-10dB的衰減的顯著大得多的衰減的支路。設(shè)備包括用于每個(gè)輸出端42，42′，42″的衰減器62，62′，62″，其中輸出端42，42′，42″耦合到其支路。衰減器連續(xù)地設(shè)置在終止于一個(gè)終端連接器64的主信號(hào)路徑中，終端連接器64適合于帶有75歐姆的阻抗以防止反射的信號(hào)路徑。
運(yùn)算放大器47具有大約17dB的放大量。這意味著一個(gè)提供到連接43的輸入信號(hào)，假設(shè)被同向雙工濾波器460衰減大約-1dB，到達(dá)放大器47的輸出端時(shí)具有16dB的放大量。第一定向耦合器61″提供了-10dB的衰減量，而附加衰減器62提供了-6dB的附加衰減，因此，可以從第一輸出端42″以實(shí)際輸入電平取出信號(hào)。-1dB的主路徑中的衰減在每一種情況下都將導(dǎo)致在隨后的輸出端42′的可用的5dB電平的信號(hào)，并且最終在最后的輸出端42的相對(duì)于輸入電平的4dB的可用信號(hào)。例如，這兩個(gè)后面的輸出端可以用于無線電，電視和視頻設(shè)備的連接，并且，如果希望的話，連接有關(guān)電信服務(wù)的機(jī)頂盒，等等。如果希望，可以通過在第一輸出端42″插入一個(gè)衰減器進(jìn)一步調(diào)節(jié)輸出電平。
盡管因此可以在每個(gè)輸出端42，42′，42″可以使用供給的信號(hào)，衰減裝置62，62′，62″保證了在相鄰輸出端42，42′，42″之間具有至少-20dB的信號(hào)隔離。因此，可能的入口噪聲和來自輸出端42，42′，42″中任何一個(gè)的其它干擾將在到另一個(gè)輸出端的信號(hào)路徑中受到-20dB的衰減，從而幾乎完全被抑制。在本實(shí)施例中，不僅在設(shè)備的輸入端41和輸出端42，42′，42″之間造成了有效的信號(hào)隔離，而且也在輸出端42，42′，42″彼此之間產(chǎn)生了有效的信號(hào)隔離。
例如，第一輸出端42″可以與輸入端41組合使用，用于在網(wǎng)絡(luò)中或通過提供一個(gè)電纜調(diào)制解調(diào)器21連接個(gè)人計(jì)算機(jī)。為了屏蔽這種電子敏感設(shè)備，給用于此目的的連接41，42″提供一對(duì)電容器49形式的電隔離。因此，來自連接到其它輸出端42，42′中任意一個(gè)的電視設(shè)備的高電壓將不那么容易能夠到達(dá)PC設(shè)備。
總之，本發(fā)明提供了一種普遍可用的解決方案，用于所有類型的電信設(shè)備與電信網(wǎng)1的共用連接2的連接，其中可以實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)射信號(hào)的高質(zhì)量，最大可能程度地阻止相互干擾，并且把從用戶到網(wǎng)絡(luò)的入口噪聲抑制到最小程度。
盡管上面僅參考很少幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)一步說明了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)知道本發(fā)明并不限于給出的示例。而是相反，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行多種改進(jìn)和提出各種實(shí)施例。因此，可以根據(jù)要連接的多種設(shè)備擴(kuò)展或限制網(wǎng)關(guān)單元。此外，本發(fā)明是根據(jù)有線電視網(wǎng)進(jìn)一步說明的，因此特別可用于這一目的，但是也可以應(yīng)用到其它類型的網(wǎng)絡(luò)，其中，作為本發(fā)明的結(jié)果，總是能夠在用戶的上行和下行信號(hào)業(yè)務(wù)之間得到有效的隔離，從而兩者不會(huì)相互干擾。
權(quán)利要求
1.一種連接設(shè)備，用于把能夠接收第一頻率范圍內(nèi)的第一電信信號(hào)的第一電信裝置和能夠發(fā)射第二頻率范圍內(nèi)的第二電信信號(hào)的第二電信裝置一起耦合到一個(gè)單一電信連接，包括用于第一電信裝置的輸出端，用于第二電信裝置的輸入端，和用于電信連接的共用連接，其特征在于，連接設(shè)備包括到輸入端和輸出端的隔離信號(hào)路徑，信號(hào)路徑經(jīng)過隔離裝置耦合到電信連接的共用連接，和其特征在于，隔離裝置能夠引導(dǎo)第一電信信號(hào)至少是幾乎獨(dú)占地通過輸出端與共用連接之間的第一信號(hào)路徑，和引導(dǎo)第二電信信號(hào)至少是幾乎獨(dú)占地通過共用連接與輸入端之間的第二信號(hào)路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接設(shè)備，其特征在于，隔離裝置包括能夠引導(dǎo)兩個(gè)電信信號(hào)通過它們各自的信號(hào)路徑的頻率濾波器裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接設(shè)備，其特征在于，頻率濾波器裝置包括具有高于所述第一和第二頻率范圍中較低的一個(gè)的閾值的低通濾波器，以及具有低于所述第一和第二頻率范圍中較高的一個(gè)的閾值的高通濾波器。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中一個(gè)或多個(gè)所述的連接設(shè)備，其特征在于第一電信裝置的信號(hào)路徑包括能夠在與第一電信信號(hào)方向相反的方向上抑制信號(hào)傳送的整流器裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接設(shè)備，其特征在于，整流器裝置包括一運(yùn)算放大器。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中一個(gè)或多個(gè)所述的連接設(shè)備，其特征在于，設(shè)備包括多個(gè)輸出端，其中至少一個(gè)規(guī)定用于第二電信裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接設(shè)備，其特征在于，在一個(gè)第一輸出端與一個(gè)第二輸出端之間的信號(hào)路徑中提供有衰減裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接設(shè)備，其特征在于，衰減裝置包括至少一個(gè)定向耦合器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6，7或8所述的連接設(shè)備，其特征在于，至少是用于第二電信裝置的輸出端對(duì)于直流電絕緣。
10.一種電信系統(tǒng)，包括能夠接收第一頻率范圍內(nèi)的第一電信信號(hào)的第一電信裝置，能夠發(fā)射第二頻率范圍內(nèi)的第二電信信號(hào)的第二電信裝置，和一個(gè)電信網(wǎng)，其特征在于，第一和第二電信裝置通過上述權(quán)利要求中一個(gè)或多個(gè)所述的連接設(shè)備耦合到所述網(wǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電信系統(tǒng)，其特征在于，電信網(wǎng)包括一個(gè)規(guī)定用于發(fā)布無線電和/或電視節(jié)目的有線電視網(wǎng)，并且其特征在于第一電信裝置包括一無線電接收機(jī)和/或一電視接收機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電信系統(tǒng)，其特征在于，第二電信裝置包括耦合到連接設(shè)備的一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的轉(zhuǎn)換裝置，并且其特征在于數(shù)字式第三電信裝置耦合到所述轉(zhuǎn)換裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電信系統(tǒng)，其特征在于，第三電信裝置經(jīng)過一網(wǎng)關(guān)單元耦合到轉(zhuǎn)換裝置，并且其特征在于網(wǎng)關(guān)單元包括一適合于第三電信裝置類型的接口。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電信系統(tǒng)，其特征在于，網(wǎng)關(guān)單元適用于從網(wǎng)絡(luò)中的或獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，用于模擬或數(shù)字電話的裝置和用于通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS232串行端口通信的裝置的組中取出的第三電信裝置的連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的電信系統(tǒng)，其特征在于，網(wǎng)關(guān)單元能夠利用允許不同電信服務(wù)集成的電信協(xié)議與轉(zhuǎn)換裝置通信。
16.根據(jù)權(quán)利要求12，13，14或15所述的電信系統(tǒng)，其特征在于第三電信裝置耦合到又一數(shù)字電信網(wǎng)，該又一個(gè)數(shù)字電信網(wǎng)經(jīng)過所述轉(zhuǎn)換裝置耦合到連接設(shè)備的輸入和輸出端。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電信系統(tǒng)，其特征在于，又一個(gè)數(shù)字電信網(wǎng)支持幾種電信服務(wù)的集成。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電信系統(tǒng)，其特征在于，所述又一個(gè)數(shù)字電信網(wǎng)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及電話業(yè)務(wù)。
全文摘要
一種包括能夠接收第一頻率范圍內(nèi)的第一電信信號(hào)的第一電信裝置(11,12)和能夠發(fā)射第二頻率范圍內(nèi)的第二電信信號(hào)的第二電信裝置(21),和一個(gè)電信網(wǎng)(1)的電信系統(tǒng)。第一和第二電信裝置(11,12,21)經(jīng)過連接設(shè)備(40)耦合到電信網(wǎng)(1)。連接設(shè)備(40)包括到其輸入端(43)和輸出端(42)的隔離信號(hào)路徑(44,45),隔離信號(hào)路徑經(jīng)過隔離裝置(460)耦合到規(guī)定用于電信網(wǎng)(1)的一個(gè)共用連接(41)。在這里,第一電信裝置(11,12)耦合到輸出端(42),而第二電信裝置(21)連接到輸入端(43)。在這里,隔離裝置(460)能夠引導(dǎo)第一電信信號(hào)至少是幾乎獨(dú)占地通過輸出端(42)與共用連接(41)之間的第一信號(hào)路徑(44),和引導(dǎo)第二電信信號(hào)至少是幾乎獨(dú)占地通過共用連接(41)與輸入端(43)之間的第二信號(hào)路徑(45)。
文檔編號(hào)H04N7/173GK1330835SQ99814324
公開日2002年1月9日 申請(qǐng)日期1999年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月9日
發(fā)明者雅各布斯·彼得魯斯·馬里亞·彭寧斯, 埃斯溫·羅伯特·奧特 申請(qǐng)人:Lm愛立信電話有限公司