專利名稱：有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及有線電視網(wǎng)絡管理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理裝置。
自電視廣播問世以來，運營商一直沒有一個簡便實用的方法管理用戶的接收狀態(tài)。隨著有線電視網(wǎng)絡的發(fā)展，這一問題更加突出，特別是有線電視計費問題，長期困擾有線電視管理者。近年來出現(xiàn)的有線電視可尋址網(wǎng)絡端口控制技術(shù)，給網(wǎng)絡經(jīng)營者提供了一定的幫助。這些系統(tǒng)的控制機構(gòu)在前端機房，執(zhí)行機構(gòu)位于網(wǎng)絡接入端口，單向接受前端微機的指令，進行相應的開關(guān)操作。這種系統(tǒng)無法檢測用戶接入狀態(tài)，普遍存在以下缺點1、計費不合理，不管用戶是否接入網(wǎng)絡，一直提供信號；對電視用戶來說，看多看少、看與不看都一樣收費，給網(wǎng)絡用戶管理帶來極大困難，運營商和用戶間的矛盾較大。
2、缺乏主動監(jiān)測手段，不能有效防止在集線器之后偷竊信號。
3、用戶單方面受控，沒法參與，不利于提高用戶的線路保護意識在無用戶收視的情況下，集線器仍處于工作狀態(tài)，浪費能源，增大了運營成本。
4、現(xiàn)行集線器大多采用混合型一體化設(shè)計，不利于靈活組網(wǎng)和在線維護，造成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)不合理，提高了網(wǎng)絡建設(shè)成本。
本實用新型的目的是設(shè)計一種主動檢測用戶的接入情況，根據(jù)用戶接入網(wǎng)絡的實際時間合理計費，對接入用戶通道和自身功耗進行智能化管理的有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器。
本實用新型有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器Cable Hub，包括外殼、電路板、RF放大和分支分配器A1、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器A2、系統(tǒng)電源A3、CPU及外圍接口電路A4、內(nèi)置管理軟件、開關(guān)K、用戶端口狀態(tài)取樣檢測與輸出信號控制電路A5，N個A5以矩陣方式組合在一起構(gòu)成矩陣[A5]。
RF放大和分支分配器A1、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器A2、系統(tǒng)電源A3、CPU及外圍接口電路A4、開關(guān)K、管理軟件、用戶端口狀態(tài)取樣檢測與輸出信號控制電路A5和N個A5以矩陣方式組合在一起構(gòu)成[A5]都制成集成電路板，采用模塊化結(jié)構(gòu)，通過連接件與Cable Hub的主板相連。
A5包括高頻扼流線圈L1、L2、L3、L4，耦合電容兼隔直電容C2，濾波和抗干擾電容C1、C5、C3、C4，PIN二極管D1、D2、D3，發(fā)光二極管D4，狀態(tài)檢測電壓+V，端口控制電壓Ctrl，輔助控制電壓+V1。內(nèi)置管理軟件為在單向網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡用戶接入管理器Cable Hub通過數(shù)據(jù)解調(diào)器和單片機的串行接口接收前端微機下傳的指令和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)更新，規(guī)則變化及至軟件的升級；在雙向網(wǎng)絡中，Cable Hub還能通過單片機的串行接口和數(shù)據(jù)調(diào)制器把自身的信息和用戶端口的信息回傳到前端計算機。Cable Hub內(nèi)保存著總體的計費規(guī)則和全部用戶端口的費用信息，專用用戶盒Cable LB在用戶終端開機時，通過監(jiān)測傳感電路B向Cable Hub發(fā)出通道請求信號，Cable Hub根據(jù)預定的規(guī)則決定是否打開相應的用戶端口，比如查詢確認該用戶端口還有費用，便開通對應的用戶端口，允許用戶收看電視節(jié)目，同時開始計時，不停地減去相應的費用；當費用不足時，該用戶端口的信號開始閃爍告警，提示用戶繳費；當費用用完時，強行關(guān)斷用戶信號。欠費時CableHub不理會用戶的收視服務請求，始終關(guān)閉其用戶端口，用戶室內(nèi)的監(jiān)測傳感電路不起作用，直到用戶繳費后，Cable Hub的數(shù)據(jù)更新為止。當A4得知所有用戶端口都斷開時，就讓開關(guān)K斷開，切斷放大器A1的工作電源，A1停止工作，直到至少有一個用戶端口打開為止。
電源A3和開關(guān)K相連，開關(guān)K和放大器A1相連，開關(guān)K和單片機相連接組成電源控制電路。
Cable Hub內(nèi)置管理軟件，它保存著總體的計費規(guī)則和全部用戶端口的費用信息，用戶終端開機時，Cable Hub通過[A5]獲取用戶的請求信號，根據(jù)預定的規(guī)則決定是否打開相應的用戶端口通道。比如查詢確認該用戶有足夠費用，便打開對應用戶通道，允許用戶享受信息服務，同時開始計時，不停地減去相應的費用；當費用不足時，該用戶的信號開始閃爍告警，提示用戶繳費；當費用減到預定值時，強行關(guān)斷用戶通道；欠費時Cable Hub不理會用戶的服務請求，始終關(guān)閉其端口通道，用戶室內(nèi)的監(jiān)測傳感電路不起作用，直到用戶繳費后，CableHub的數(shù)據(jù)更新為止。
用戶接入管理器Cable Hub根據(jù)用戶端口狀態(tài)檢測結(jié)果，對CableHub進行智能化電源管理。當Cable Hub通過[A5]檢測到全部用戶端口都已斷開時，就控制開關(guān)K斷開，切斷放大器A1的工作電源，放大器A1失去電源后停止工作。由于A1是Cable Hub中的主要功耗，從而整個Cable Hub進入低功耗模式。處于低功耗模式的Cable Hub CPU隨時監(jiān)測各用戶端口的接入狀態(tài)，一旦檢測到有合法用戶接入，馬上使開關(guān)K閉合，A1放大器得電恢復正常工作，從而實現(xiàn)合理有效的節(jié)能。
Cable Hub和用戶室內(nèi)終端連接盒Cable LB之間的信息交互是這樣實現(xiàn)的在Cable Hub和Cable LB的連接電纜上，加載了一個低頻(包括直流)電壓信號，如圖2(a)所示，+V為檢測用低頻電壓，R5為限流檢測電阻，L3為高頻扼流線圈，它對高頻電視信號呈現(xiàn)高阻，但低頻的檢測信號能順利通過，C2為高頻耦合電容，對低頻的檢測信號呈現(xiàn)高阻，但高頻電視信號能順利通過，C5為濾波電容，濾除檢測信號中的雜波干擾。檢測電壓+V，經(jīng)過R5、L3，在D點(Cable Hub的某端口)通過電纜與Cable LB的監(jiān)測傳感電路和地相連，形成一個封閉的直流或低頻檢測回路。用戶設(shè)備不開機時，監(jiān)測傳感電路與地斷開，檢測回路不通，R5中沒有電流通過，R5上沒有電壓降，T點電壓不發(fā)生變化；用戶設(shè)備開機時，監(jiān)測傳感電路閉合接地，檢測電路形成回路，R5中有設(shè)定的電流通過，R5上有電壓降，T點電壓發(fā)生變化，這樣便可通過監(jiān)測T點(或D點、E點)的電壓變化，來判斷用戶設(shè)備的開機狀態(tài)。
本實用新型有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器的優(yōu)點采用網(wǎng)絡單元獨立控制的方法，既可控制每個用戶端口的信號通斷，又可由用戶自己決定端口電視信號的通斷。與現(xiàn)有的可尋址集線器相比之下，計費地點由前端機房移到了用戶現(xiàn)場，計費方式由盲目計費變成了實時計費，用戶由完全被動受控變成了相對主動控制，集線器之后的線路由受控狀態(tài)變成了監(jiān)控狀態(tài)，由于把線路狀態(tài)作為實時計費的依據(jù)，用戶利益與線路狀態(tài)密切關(guān)聯(lián)，用戶會因此主動愛網(wǎng)護網(wǎng)。由于放大器是集線器中耗電最大的器件，通過對放大器電源的智能化管理可達到節(jié)能目的。粗略估算傳統(tǒng)集線器每天24小時不間斷工作，Cable Hub每天0到8點關(guān)斷放大器電源，一天中1/3的時間處于低功耗狀態(tài)，這樣在約節(jié)省1/4到1/3的電能。
以下結(jié)合附圖對實施例作詳細說明。


圖1為Cable Hub的電路原理方框圖圖2(a)為Cable Hub中的狀態(tài)檢測與控制電路A5的原理框圖圖2(b)為Cable Hub中的狀態(tài)檢測與控制電路A5的實施電路原理圖圖3為Cable Hub中CPU及主要外圍接口電路原理圖圖4為Cable Hub中CPU的主程序流程圖圖5為Cable Hub中CPU的定時中斷服務程序流程圖圖6為管理器的外觀圖如圖1所示，用戶接入管理器Cable Hub包括RF放大和分支分配器A1、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器A2、系統(tǒng)電源A3、CPU及外圍接口電路A4、內(nèi)置管理軟件、開關(guān)K、用戶端口狀態(tài)取樣檢測與輸出信號控制電路A5，N個A5以矩陣方式組合在一起構(gòu)成[A5]。
Cable Hub采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要部件都制成集成電路插件，插裝在Cable Hub的主板插座上。
A5包括高頻扼流線圈L1、L2、L3、L4，耦合電容兼隔直電容C2，濾波和抗干擾電容C1、C5、C3、C4，PIN二極管D1、D2、D3，發(fā)光二極管D4，狀態(tài)檢測電壓+V，端口控制電壓Ctrl，輔助控制電壓+V1，按圖2(b)連接。
C點輸入低電平時，由于輔助控制電壓+V1的作用，二極管D1、D2都截止，D3導通，電視信號無法通過，此時發(fā)光二極管D4的陽極無電壓，不亮，表明RF信號通道正處于關(guān)斷狀態(tài)；當C點輸入高電平時，由于控制電壓CTRL比輔助電壓+V1高一倍，二極管D1、D2導通，RF信號從A點，經(jīng)D1、D2、C2，從D點輸出到用戶家里。D4的陽極得到正電壓，正常發(fā)光，表明RF信號通道正處于打開狀態(tài)。
Cable Hub和用戶室內(nèi)終端連接盒Cable LB之間的信息交互是這樣實現(xiàn)的。在Cable Hub和Cable LB的連接電纜上，加載了一個低頻(包括直流)電壓信號，如圖2(a)所示，+V為檢測用低頻電壓，R5為限流檢測電阻，L3為高頻扼流線圈，它對高頻電視信號呈現(xiàn)高阻，但低頻的檢測信號能順利通過，C2為高頻耦合電容，對低頻的檢測信號呈現(xiàn)高阻，但高頻電視信號能順利通過，C5為濾波電容，濾除檢測信號中的雜波干擾。檢測電壓+V，經(jīng)過R5、L3、在D點(Cable Hub的某端口)通過電纜與輸Cable LB的監(jiān)測傳感電路和地相連，形成一個封閉的直流或低頻檢測回路。用戶設(shè)備不開機時，監(jiān)測傳感電路與地斷開，檢測回路不通，R5中沒有電流通過，R5上沒有電壓降，T點電壓不發(fā)生變化。用戶設(shè)備開機時，監(jiān)測傳感電路與地接通，檢測電路形成回路，R5中有設(shè)定的電流通過，R5上有電壓降，T點電壓發(fā)生變化，這樣便可通過監(jiān)測T點(或D點、E點)的電壓變化，來判斷用戶設(shè)備的開機狀態(tài)。
Cable Hub內(nèi)保存著總體的計費規(guī)則和全部用戶端口的費用信息，用戶終端開機時，Cable Hub通過[A5]獲取用戶的請求信號，根據(jù)預定的規(guī)則決定是否打開相應的用戶端口通道。比如查詢確認該用戶有足夠費用，便開通對應用戶通道，允許用戶享受信息服務，同時開始計時，不停地減去相應的費用；當費用不足時，該用戶的信號開始閃爍告警，提示用戶繳費；當費用減到預定值時，強行關(guān)斷用戶通道；欠費時Cable Hub不理會用戶的服務請求，始終斷開其端口通道，用戶室內(nèi)的監(jiān)測傳感電路不起作用，直到用戶繳費后，Cable Hub的數(shù)據(jù)更新為止。
電源A3和開關(guān)K相連，開關(guān)K和放大器A1相連，開關(guān)K和CPU相連接組成系統(tǒng)的智能電源管理電路。當Cable Hub通過[A5]檢測到全部用戶端口都已斷開時，就控制開關(guān)K斷開，切斷放大器A1的工作電源，A1停止工作，F(xiàn)SK解調(diào)器繼續(xù)工作，直到至少有一個用戶端口打開為止，從而實現(xiàn)合理有效的節(jié)能。
權(quán)利要求1.一種有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器Cable Hub，包括外殼、電路板，其特征在于還有放大及分支分配電路A1，數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)電路A2、系統(tǒng)電源A3、CPU及外圍接口電路A4、內(nèi)置管理軟件、開關(guān)K、用戶接入狀態(tài)取樣檢測與輸出信號控制矩陣[A5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器，其特征在于內(nèi)置管理軟件為在單向網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡用戶接入管理器Cable Hub通過數(shù)據(jù)解調(diào)器和單片機的串行接口接收前端微機下傳的指令和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)更新，規(guī)則變化及至軟件的升級；在雙向網(wǎng)絡中，Cable Hub還能通過單片機的串行接口和數(shù)據(jù)調(diào)制器把自身的信息和用戶端口的信息回傳到前端計算機，Cable Hub內(nèi)保存著總體的計費規(guī)則和全部用戶端口的費用信息，專用用戶盒Cable LB在用戶終端開機時，通過監(jiān)測傳感電路B向Cable Hub發(fā)出通道請求信號，Cable Hub根據(jù)預定的規(guī)則決定是否打開相應的用戶端口，比如查詢確認該用戶端口還有費用，便開通對應的用戶端口，允許用戶收看電視節(jié)目，同時開始計時，不停地減去相應的費用；當費用不足時，該用戶端口的信號開始閃爍告警，提示用戶繳費；當費用用完時，強行關(guān)斷用戶信號。欠費時Cable Hub不理會用戶的收視服務請求，始終關(guān)閉其用戶端口，用戶室內(nèi)的監(jiān)測傳感電路不起作用，直到用戶繳費后，Cable Hub的數(shù)據(jù)更新為止，當A4得知所有用戶端口都斷開時，就讓開關(guān)K斷開，切斷放大器A1的工作電源，A1停止工作，直到至少有一個用戶端口打開為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器CableHub，其特征在于包含用戶端口狀態(tài)取樣檢測與輸出信號控制電路A5，A5包括高頻扼流線圈L1、L2、L3、L4，耦合電容兼隔直電容C2，濾波和抗干擾電容C1、C5、C3、C4，PIN二極管D1、D2、D3，發(fā)光二極管D4，狀態(tài)檢測電壓+V，端口控制電壓Ctrl，輔助控制電壓+V1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器，其特征在于放大及分支分配電路A1、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)電路A2、系統(tǒng)電源A3、單片機及外圍接口電路A4、端口狀態(tài)檢測及控制矩陣[A5]都制成集成電路模塊插件，插裝在電板的插座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器，其特征在于電源A3和開關(guān)K相連，開關(guān)K和放大器A1相連，開關(guān)K和單片機相連接組成電源控制電路。
專利摘要一種有線電視網(wǎng)絡用戶接入端口管理器,包括外殼、電路板、放大及分支分配電路、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)電路、系統(tǒng)電源、CPU及外圍接口電路、端口狀態(tài)檢測及控制矩陣和內(nèi)置管理軟件。其優(yōu)點是能夠?qū)崟r檢測用戶接入狀態(tài)、智能化控制用戶接入通道,實現(xiàn)實時計費,將用戶利益與線路狀態(tài)密切關(guān)聯(lián),從根本上解決有線電視網(wǎng)絡用戶的信號偷盜難題;通過對用戶接入狀態(tài)的實時檢測,實現(xiàn)Cable Hub的節(jié)能管理。
文檔編號H04N7/16GK2442466SQ0023214
公開日2001年8月8日 申請日期2000年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月11日
發(fā)明者張學斌, 向越宏, 潘寧 申請人:張學斌