專利名稱：具有無(wú)線通信功能的電纜調(diào)制解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用CATV(有線電視)網(wǎng)作為信息傳遞媒體來(lái)交換信息的電纜調(diào)制解調(diào)器。
現(xiàn)有電纜調(diào)制解調(diào)器的例子示于圖9。此電纜調(diào)制解調(diào)器81一方面通過(guò)75Ω同軸電纜82連接到CATV網(wǎng)(未圖示)的CATV臺(tái)(頭端)，而另一方面則通過(guò)LAN(局域網(wǎng))電纜和USB(universal serial bus，通用串行總線)等電纜84a、84b、……連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)等信息處理終端83a、83b、……(此系統(tǒng)將被稱為現(xiàn)有系統(tǒng)1)。在圖9中，標(biāo)號(hào)91表示連接到RF同軸電纜100的機(jī)頂盒，標(biāo)號(hào)92表示連接到該機(jī)頂盒的電視監(jiān)視器。標(biāo)號(hào)LO表示客廳，而標(biāo)號(hào)L1和L2表示與其分離的其他房間。
另一方面，例如，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.H10-234028公開(kāi)了一種設(shè)有CATV數(shù)據(jù)發(fā)送/接收單元和無(wú)線LAN單元的電纜調(diào)制解調(diào)器(CATV家庭單元)。這里，CATV數(shù)據(jù)發(fā)送/接收單元通過(guò)CATV電纜而連接到CATV網(wǎng)，并且通過(guò)無(wú)線LAN單元的無(wú)線通信而連接到各個(gè)信息處理終端(此系統(tǒng)將被稱為現(xiàn)有系統(tǒng)2)。
然而，采用基于有線通信的上述現(xiàn)有系統(tǒng)1的電纜調(diào)制解調(diào)器，電纜調(diào)制解調(diào)器81和個(gè)人計(jì)算機(jī)等信息處理終端83a、83b、……之間的連接要求安裝LAN電纜和USB電纜等電纜84a、84b、……。特別是在電纜調(diào)制解調(diào)器81被安裝在與信息處理終端83a、83b、……被安裝的房間分離的房間中的情況下，安裝電纜要求大量工作。
另一方面，從上述現(xiàn)有系統(tǒng)1采用的有線通信切換到上述現(xiàn)有系統(tǒng)2采用的無(wú)線通信要求替換電纜調(diào)制解調(diào)器本身，從而要求附加的成本。
本發(fā)明的目的是提供一種具有無(wú)線通信功能的電纜調(diào)制解調(diào)器，能夠容易和廉價(jià)地從有線通信切換到無(wú)線通信。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種具有無(wú)線通信功能并且將CATV網(wǎng)用作信息傳遞媒體的電纜調(diào)制解調(diào)器設(shè)有電纜調(diào)制解調(diào)器本體，通過(guò)同軸電纜連接到CATV網(wǎng)；和附加到其上的擴(kuò)展單元，具有無(wú)線LAN功能，能夠以無(wú)線方式與信息處理終端進(jìn)行通信。這里，此擴(kuò)展單元和電纜調(diào)制解調(diào)器本體通過(guò)使用可自由插拔的插頭和連接器而耦合在一起。這使得能夠容易地從有線通信切換到無(wú)線通信。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在上述結(jié)構(gòu)的此電纜調(diào)制解調(diào)器中，該插頭是用于LAN電纜的插頭，而該連接器是用于LAN電纜的連接器。這使得能夠容易地從有線通信切換到無(wú)線通信。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在上述結(jié)構(gòu)的此電纜調(diào)制解調(diào)器中，以規(guī)則的時(shí)間間隔來(lái)測(cè)量擴(kuò)展單元的比特誤碼率，從而根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)變化輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率，以便將通信質(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。在使用無(wú)線網(wǎng)與信息處理終端進(jìn)行通信的情況下，因信息處理終端的位置而會(huì)有惡劣通信質(zhì)量的危險(xiǎn)。即使在這種情況下，此結(jié)構(gòu)也可以總是將通信質(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在上述結(jié)構(gòu)的此電纜調(diào)制解調(diào)器中，該電纜調(diào)制解調(diào)器具有下述功能將表示根據(jù)測(cè)量結(jié)果增加或減少多少輸出電平的信息發(fā)送到以無(wú)線方式與電纜調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行通信的信息處理終端的接口部。這使得也能夠在信息處理終端的接口部中調(diào)節(jié)輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率，從而在信息處理終端部分也能夠總是將通信質(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。即，通過(guò)在電纜調(diào)制解調(diào)器和信息處理終端的接口部中都調(diào)節(jié)輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率，能夠?qū)⑼ㄐ刨|(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。
通過(guò)下面參照附圖結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中

圖1是本發(fā)明的具有無(wú)線通信功能的電纜調(diào)制解調(diào)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖圖2是附加于信息處理終端的接口部的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是本發(fā)明的采用電纜調(diào)制解調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例圖；圖4是用于調(diào)節(jié)輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率的過(guò)程的流程圖；圖5是多個(gè)信息處理終端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)而連接的情況下管理表的結(jié)構(gòu)圖；圖6是第一和第二MAC中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的協(xié)議棧(stack)圖；圖7是本發(fā)明的具有無(wú)線通信功能的電纜調(diào)制解調(diào)器中的電纜調(diào)制解調(diào)器本體和擴(kuò)展單元之間的耦合機(jī)構(gòu)的示例外部透視圖；圖8是本發(fā)明的具有無(wú)線通信功能的電纜調(diào)制解調(diào)器中的電纜調(diào)制解調(diào)器本體和擴(kuò)展單元之間的耦合機(jī)構(gòu)的另一示例外部透視圖；以及圖9是采用現(xiàn)有電纜調(diào)制解調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是本發(fā)明的具有無(wú)線通信功能的電纜調(diào)制解調(diào)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。圖2是附加于信息處理終端的接口部的結(jié)構(gòu)方框圖。
在本實(shí)施例中，如圖1所示，電纜調(diào)制解調(diào)器由電纜調(diào)制解調(diào)器本體A和擴(kuò)展單元B構(gòu)成。電纜調(diào)制解調(diào)器本體A包括調(diào)諧器1；CATV端調(diào)制器/解調(diào)器2(DEMOD(解調(diào)器)2a和MOD(調(diào)制器)2b)；第一MAC(媒體訪問(wèn)控制器)3；CPU 4；緩沖器5；以及第二MAC。擴(kuò)展單元B包括SS無(wú)線部7，在無(wú)線端執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)和變頻；輸出電平調(diào)節(jié)器8；以及天線9。另一方面，如圖2所示，附加于信息處理終端27的接口部C包括輸出電平調(diào)節(jié)器21；接收放大器(功率放大器)22；變頻器23；調(diào)制器/解調(diào)器24；MAC25；以及輸出控制器26。
調(diào)諧器1選擇從CATV網(wǎng)接收到的信息，將其轉(zhuǎn)換為可解調(diào)的中頻，然后將其饋送到解調(diào)器2a。調(diào)諧器1還包括濾波器，通過(guò)其將已調(diào)信號(hào)發(fā)送到CATV網(wǎng)。這樣，通過(guò)此濾波器，調(diào)諧器1將從調(diào)制器2b饋送的信息發(fā)出到CATV網(wǎng)，并且將來(lái)自CATV網(wǎng)的信息取入到電纜調(diào)制解調(diào)器。
DEMOD(解調(diào)器)2a對(duì)從調(diào)諧器1饋送的、通常是QAM調(diào)制過(guò)的中頻輸出進(jìn)行解調(diào)，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包，然后將其饋送到第一MAC3。另一方面，MOD(調(diào)制器)2b對(duì)第一MAC3的輸出(即要被發(fā)送到CATV網(wǎng)的信息)進(jìn)行調(diào)制，通常調(diào)制為QPSK信號(hào)格式，并且將其饋送到調(diào)諧器1。
第一MAC3將來(lái)自CATV網(wǎng)的信息和來(lái)自用戶(subscriber)(end user，終端用戶)的信息分類、整理為要在電纜調(diào)制解調(diào)器中被處理的信號(hào)和要發(fā)送到用戶或CATV網(wǎng)的信號(hào)。第一MAC3還向或從數(shù)據(jù)包、即信息包中添加或除去首標(biāo)(header)和腳標(biāo)(footer)，以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)包的格式。
CPU4控制輸出信息的方向和定時(shí)，并且將要輸出的信息臨時(shí)存儲(chǔ)到緩沖器5中。此外，實(shí)際上使用無(wú)線端網(wǎng)絡(luò)，CPU4測(cè)量BER(比特誤碼率)，并且根據(jù)這樣測(cè)量出的BER，向擴(kuò)展單元B的輸出電平調(diào)節(jié)器8饋送指示其增加或減少無(wú)線端的輸出電平的信號(hào)。此請(qǐng)求增加或減少輸出電平的信號(hào)還通過(guò)擴(kuò)展單元B的無(wú)線電路被發(fā)送到用戶的接口部C(見(jiàn)圖2)。根據(jù)此信號(hào)，用戶的接口部C通過(guò)輸出控制器26來(lái)調(diào)節(jié)輸出電平調(diào)節(jié)器21的輸出電平。然而，當(dāng)不能保證連續(xù)通信時(shí)，允許用戶將輸出電平手動(dòng)復(fù)位到最大電平。類似地，對(duì)于數(shù)據(jù)傳遞速率，也可以通過(guò)測(cè)量BER、根據(jù)測(cè)量出的BER來(lái)增加或減少數(shù)據(jù)傳遞速率。例如，通過(guò)圖4所示的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)這種輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率的調(diào)節(jié)。
具體地說(shuō)，首先，測(cè)量無(wú)線網(wǎng)端的BER(步驟S1)，并且檢查測(cè)量出的BER值是否等于或大于第一預(yù)定閾值(步驟S2)。如果BER值小于第一閾值(即，如果步驟S2中的檢查結(jié)果是“否”)，則將請(qǐng)求減少輸出電平的信號(hào)饋送到擴(kuò)展單元B的輸出電平調(diào)節(jié)器8以減少輸出電平(步驟S3)，并且將數(shù)據(jù)傳遞速率設(shè)置到最大值(步驟S4)。
另一方面，如果BER值等于或大于第一閾值(即，如果步驟S2中的檢查結(jié)果是“是”)，則檢查BER值是否小于第二預(yù)定閾值(這里，第二閾值＞第一閾值)(步驟S5)。如果BER值小于第二閾值(即，如果步驟S5中的檢查結(jié)果是“是”)，則判斷當(dāng)前輸出電平足夠，并且結(jié)束過(guò)程而不輸出信號(hào)。
另一方面，如果BER值等于或大于第二閾值(即，如果步驟S5中的檢查結(jié)果是“否”)，則檢查輸出電平調(diào)節(jié)器8的輸出電平是否已經(jīng)達(dá)到上限(步驟S6)。如果輸出電平未達(dá)到上限(即，如果步驟S6中的檢查結(jié)果是“否”)，則將請(qǐng)求增加輸出電平的信號(hào)饋送到擴(kuò)展單元B的輸出電平調(diào)節(jié)器8以增加輸出電平(步驟S7)，并且將數(shù)據(jù)傳遞速率設(shè)定到最大值(步驟S4)。
與此相對(duì)，如果在步驟S6中發(fā)現(xiàn)輸出電平已經(jīng)達(dá)到上限(即，如果步驟S6中的檢查結(jié)果是“是”)，則再次測(cè)量無(wú)線網(wǎng)端的BER(步驟S8)，并且再次檢查測(cè)量出的BER值是否小于第二預(yù)定閾值(步驟S9)。如果BER值小于第二閾值(即，如果步驟S9中的檢查結(jié)果是“是”)，則判斷輸出電平足夠，并且結(jié)束過(guò)程而不輸出信號(hào)。
另一方面，如果BER值等于或大于第二閾值(即，如果步驟S9中的檢查結(jié)果是“否”)，則檢查此時(shí)的數(shù)據(jù)傳遞速率是否處于最小值(步驟S10)。如果數(shù)據(jù)傳遞速率處于最小值，則結(jié)束過(guò)程。另一方面，如果數(shù)據(jù)傳遞速率未處于最小值(即，如果步驟S10中的檢查結(jié)果是“否”)，則進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)傳遞速率(步驟S11)，然后過(guò)程返回到步驟S8。其后，重復(fù)步驟S8至S11的操作。
這里，在通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接多個(gè)信息處理終端的情況下，例如參照?qǐng)D5所示的管理表，對(duì)每個(gè)信息處理終端獨(dú)立地調(diào)節(jié)輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率。在圖5中，“CPE”表示“customer premises equipment(客戶室內(nèi)設(shè)備)”(安裝在用戶室內(nèi)的設(shè)備)，這是電纜調(diào)制解調(diào)器的標(biāo)準(zhǔn)(MCNS)中使用的術(shù)語(yǔ)。
用上述方式來(lái)調(diào)節(jié)輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率。
第二MAC6對(duì)無(wú)線端的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和分類，并且還在電纜調(diào)制解調(diào)器本體和SS無(wú)線部7之間交換數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，使用符合IP的數(shù)據(jù)包，因此，對(duì)于數(shù)據(jù)安全性，可以原封不動(dòng)地使用現(xiàn)有的安全技術(shù)、例如使用公開(kāi)或秘密密鑰的安全技術(shù)。
SS無(wú)線部7執(zhí)行無(wú)線端的用于發(fā)送的調(diào)制和用于接收的解調(diào)。對(duì)于此SS無(wú)線部7，可以容易地利用現(xiàn)有無(wú)線調(diào)制解調(diào)器中所用的調(diào)制/解調(diào)技術(shù)。
圖6是第一和第二MAC3和6中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的協(xié)議棧圖。圖3示出本發(fā)明的采用電纜調(diào)制解調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例圖。如果與圖9所示的現(xiàn)有例子相比，此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)將會(huì)更清楚。在圖9中，標(biāo)號(hào)91表示機(jī)頂盒，標(biāo)號(hào)92表示電視監(jiān)視器，而27a和27b表示個(gè)人計(jì)算機(jī)。
在本實(shí)施例中，電纜調(diào)制解調(diào)器從CATV網(wǎng)接收到的信息首先被解調(diào)，然后第一MAC3將信息分離為電纜調(diào)制解調(diào)器本身所要求的控制信息和要發(fā)送到用戶的信息處理終端的信息。此時(shí)，如果存在多個(gè)信息處理終端，則還需要識(shí)別將信息發(fā)送到哪個(gè)信息處理終端。然后，對(duì)這樣分離的信息(要發(fā)送到信息處理終端的信息)進(jìn)行調(diào)制，然后進(jìn)行變頻，然后發(fā)送到信息處理終端。
另一方面，電纜調(diào)制解調(diào)器通過(guò)接口部C從信息處理終端接收到的信息被解調(diào)，然后，在通過(guò)參照?qǐng)D5所示的管理表來(lái)識(shí)別發(fā)送方后，被分離為至電纜調(diào)制解調(diào)器本身的消息和要發(fā)送到CATV臺(tái)(頭端)的信息。然后此信息被調(diào)制，并且被送出到CATV網(wǎng)。
圖7和圖8是本發(fā)明的具有上述結(jié)構(gòu)的無(wú)線通信功能的電纜調(diào)制解調(diào)器中的電纜調(diào)制解調(diào)器本體A和擴(kuò)展單元B之間的耦合機(jī)構(gòu)的示例外部透視圖。
在圖7所示的耦合機(jī)構(gòu)中，在電纜調(diào)制解調(diào)器本體A上設(shè)有插頭13，而在擴(kuò)展單元B與其面對(duì)的部分上設(shè)有連接器12，整體構(gòu)成插槽(slot-in)式耦合機(jī)構(gòu)。
另一方面，在圖8的耦合機(jī)構(gòu)中，在電纜調(diào)制解調(diào)器本體A上設(shè)有LAN電纜的連接器(例如，RJ-45插座)，而在擴(kuò)展單元B與其面對(duì)的部分上設(shè)有LAN電纜的插頭(例如，RJ-45插頭)。通過(guò)使用LAN連接器將電纜調(diào)制解調(diào)器本體A和擴(kuò)展單元B耦合在一起的此耦合機(jī)構(gòu)使得能夠容易地在有線和無(wú)線通信之間進(jìn)行切換。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，具有無(wú)線通信功能的電纜調(diào)制解調(diào)器設(shè)有電纜調(diào)制解調(diào)器本體，通過(guò)同軸電纜連接到CATV網(wǎng)；和附加其上的擴(kuò)展單元，具有無(wú)線LAN功能，能夠以無(wú)線方式與信息處理終端進(jìn)行通信。此外，此擴(kuò)展單元和電纜調(diào)制解調(diào)器本體通過(guò)使用可自由插拔的插頭和連接器而耦合在一起。這使得能夠容易地從有線通信切換到無(wú)線通信。
此外，在具有無(wú)線通信功能的此電纜調(diào)制解調(diào)器中，以規(guī)則的時(shí)間間隔來(lái)測(cè)量擴(kuò)展單元的比特誤碼率，從而根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)變化輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率，以便將通信質(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。在使用無(wú)線網(wǎng)與信息處理終端進(jìn)行通信的情況下，因信息處理終端的位置而會(huì)有惡劣通信質(zhì)量的危險(xiǎn)。即使在這種情況下，此結(jié)構(gòu)也可以總是將通信質(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。
此外，在具有無(wú)線通信功能的此電纜調(diào)制解調(diào)器中，電纜調(diào)制解調(diào)器具有下述功能將表示根據(jù)測(cè)量結(jié)果增加或減少多少輸出電平的信息發(fā)送到以無(wú)線方式與電纜調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行通信的信息處理終端的接口部。這使得也能夠在信息處理終端的接口部中調(diào)節(jié)輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率，從而在信息處理終端部分也能夠總是將通信質(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。即，通過(guò)在電纜調(diào)制解調(diào)器和信息處理終端的接口部中都調(diào)節(jié)輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率，能夠?qū)⑼ㄐ刨|(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。此外，通過(guò)足夠地調(diào)節(jié)輸出電平，能夠節(jié)省能量。
權(quán)利要求
1.一種電纜調(diào)制解調(diào)器，包括電纜調(diào)制解調(diào)器本體，通過(guò)同軸電纜連接到CATV網(wǎng)；擴(kuò)展單元，具有無(wú)線LAN功能，能夠以無(wú)線方式與信息處理終端進(jìn)行通信；以及連接部件，通過(guò)使用插頭和連接器而將電纜調(diào)制解調(diào)器本體和擴(kuò)展單元可拆卸地連接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的電纜調(diào)制解調(diào)器，其中該插頭是用于LAN電纜的插頭，而該連接器是用于LAN電纜的連接器。
3.如權(quán)利要求1所述的電纜調(diào)制解調(diào)器，其中以規(guī)則的時(shí)間間隔來(lái)測(cè)量擴(kuò)展單元的比特誤碼率，從而根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)變化輸出電平和數(shù)據(jù)傳遞速率，以便將通信質(zhì)量保持在預(yù)定水平以上。
4.如權(quán)利要求3所述的電纜調(diào)制解調(diào)器，其中該電纜調(diào)制解調(diào)器具有下述功能將表示根據(jù)測(cè)量結(jié)果增加或減少多少輸出電平的信息發(fā)送到以無(wú)線方式與電纜調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行通信的信息處理終端的接口部。
5.如權(quán)利要求1所述的電纜調(diào)制解調(diào)器，其中該電纜調(diào)制解調(diào)器本體包括調(diào)諧器、解調(diào)器、調(diào)制器、第一和第二媒體訪問(wèn)控制器、以及CPU；該調(diào)諧器選擇從CATV網(wǎng)接收到的信息，將選擇出的信息轉(zhuǎn)換為中頻，然后將其饋送到解調(diào)器，相反將從調(diào)制器饋送的信息發(fā)送到CATV網(wǎng)；第一媒體訪問(wèn)控制器將從解調(diào)器饋送的信息和通過(guò)擴(kuò)展單元從信息處理終端饋送的信息分類為要在電纜調(diào)制解調(diào)器內(nèi)處理的信號(hào)和要發(fā)送到信息處理終端和CATV網(wǎng)的信號(hào)；第二媒體訪問(wèn)控制器在電纜調(diào)制解調(diào)器本體和擴(kuò)展單元之間轉(zhuǎn)換和交換數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的電纜調(diào)制解調(diào)器，其中該CPU控制輸出信息的方向和定時(shí)。
7.如權(quán)利要求5所述的電纜調(diào)制解調(diào)器，其中該CPU測(cè)量比特誤碼率，并且根據(jù)測(cè)量出的比特誤碼率來(lái)控制擴(kuò)展單元的輸出電平。
8.如權(quán)利要求5所述的電纜調(diào)制解調(diào)器，其中該CPU測(cè)量比特誤碼率，并且根據(jù)這樣測(cè)量出的比特誤碼率來(lái)控制數(shù)據(jù)傳遞速率。
全文摘要
電纜調(diào)制解調(diào)器將CATV網(wǎng)用作信息傳遞媒體。向通過(guò)同軸電纜連接到CATV網(wǎng)的電纜調(diào)制解調(diào)器本體上附加具有無(wú)線LAN功能的擴(kuò)展單元,能夠與信息處理終端進(jìn)行無(wú)線通信。擴(kuò)展單元通過(guò)使用插頭和連接器而被可拆卸地附加到電纜調(diào)制解調(diào)器本體。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1283932SQ0012247
公開(kāi)日2001年2月14日 申請(qǐng)日期2000年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月5日
發(fā)明者杵村弘志 申請(qǐng)人:夏普公司