專利名稱：用置頂盒提供個人計算機(jī)通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字有線電視(以下稱為“D-CATV”)和請求式圖像(Video-on-demand)(以下稱為“VOD”))業(yè)務(wù)，特別涉及由使用D-CATV和VOD業(yè)務(wù)的置頂盒(settop box)提供PC到PC(個人計算機(jī))的通信及因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)備和方法。
基于現(xiàn)有的模擬CATV網(wǎng)絡(luò)和ATM(異步轉(zhuǎn)移模式)技術(shù)的數(shù)字VOD系統(tǒng)目前還正在研究之中。這樣的數(shù)字VOD系統(tǒng)采用了MPEG-2(移動圖像專家組2)技術(shù)以便將視頻信號數(shù)字化，和采用ATM技術(shù)以使分配該信號。并且，數(shù)字VOD系統(tǒng)使用了CATV設(shè)施(即同軸電纜或光纜)在VOD服務(wù)器與安裝在家中的置頂盒之間傳送信號。另外，數(shù)字VOD系統(tǒng)的調(diào)制-解調(diào)電路采用64-QAM(正交調(diào)幅)調(diào)制，VBS(殘留邊帶)調(diào)制和QPSK(正交相移鍵控)調(diào)制。
CATV和VOD業(yè)務(wù)的接入網(wǎng)技術(shù)被分類為ADSL(不對稱數(shù)字用戶線路)網(wǎng)、HFC(混合光纖同軸電纜)網(wǎng)、FTTC(光纖到阻止物)網(wǎng)，有源NT(網(wǎng)絡(luò)終接器)網(wǎng)和無線電(衛(wèi)星)接入網(wǎng)。根據(jù)頻率復(fù)用，HFC網(wǎng)使用了中繼線路的光纖和安裝在用戶家里的用戶線同軸電纜。FTTC網(wǎng)基于數(shù)字傳輸使用直達(dá)用戶家里的光纖和在用戶家里的同軸或分層的(helical)線對電纜。有源NT網(wǎng)將該網(wǎng)絡(luò)終接在網(wǎng)絡(luò)終接器并且在室內(nèi)分配信號。
同時，接到FTTC網(wǎng)的置頂盒只提供數(shù)字CATV業(yè)務(wù)。因此，F(xiàn)TTC網(wǎng)的置頂盒包括了一個以太網(wǎng)接口，通過使用置頂盒和PC以使支持因特網(wǎng)業(yè)務(wù)。在這種情況下，該PC還應(yīng)該包括提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的以太網(wǎng)卡，使得操作者必需維護(hù)安裝在置頂盒和該PC的以太網(wǎng)接口卡。
為了使FTTC網(wǎng)支持因特網(wǎng)業(yè)務(wù)，該PC除了包括用于D-CATV業(yè)務(wù)的置頂盒外，還應(yīng)該包括用于PC的ATM接口卡，這樣以來就不希望地增加了成本。特別是，在PC ATM接口卡故障的情況下，操作者還應(yīng)當(dāng)分開地維護(hù)PC ATM接口卡。
通常，人們可使用基于PSTN(公共交換電話網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)的PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)。在這種情況下，PC應(yīng)包括一個調(diào)制解調(diào)器，但是在電話線被占用時因特網(wǎng)業(yè)務(wù)不可使用。
因此本發(fā)明的目的是提供一種用于支持PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)備和方法。同時通過使用連接到用于D-CATV和VOD業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的置頂盒來支持D-CATV和VOD業(yè)務(wù)而無需分開通信設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種設(shè)備和方法，用于支持PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)，同時使用FTTC網(wǎng)中的置頂盒及PC來支持D-CATV業(yè)務(wù)而無需單獨的調(diào)制解調(diào)器，其中使用話音通信的電話線，如同用于一話音通信業(yè)務(wù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供的設(shè)備，使用了連接到用于D-CATV(數(shù)字有線電視)和VOD(請求式圖像)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的置頂盒以提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)該設(shè)備包括安裝在該置頂盒中的一個PC接口，用來與該PC通信；和在D-CATV前端(head end)的一個因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(gateway)，用于在主干(backbone)因特網(wǎng)與D-CATV用戶之間提供因特網(wǎng)業(yè)務(wù)信道。該置頂盒包括一個控制器，用于分析從該網(wǎng)絡(luò)已接收的數(shù)據(jù)中SLIP(串行線路因特網(wǎng)協(xié)議)的先前指定的VC(虛擬信道)信元(cell)，以便將該VC信元與SLIP標(biāo)題一起發(fā)送，和從該PC接收的數(shù)據(jù)中分離出SLIP標(biāo)題，以便將該指定的VC信元與ATM(異步轉(zhuǎn)移模式)上的IP(因特網(wǎng)協(xié)議)標(biāo)題一起發(fā)送到該網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供的方法，使用了連接到用于D-CATV和VOD業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的置頂盒提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)，該方法包括步驟連接D-CATV的前端及VOD的中心到主干因特網(wǎng)；指定固有的IP(因特網(wǎng)協(xié)議)地址給該置頂盒及經(jīng)過RS-232c接口連接到該置頂盒的PC；和分析從該網(wǎng)絡(luò)所接收數(shù)據(jù)中的SLIP的事先指定的VC信元以便與SLIP標(biāo)題一起發(fā)送該VC信元，和從該PC接收的數(shù)據(jù)中分離出SLIP標(biāo)題，以便將該指定的VC信元與ATM上的IP標(biāo)題一起向該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。
根據(jù)下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的詳細(xì)敘述，本發(fā)明的上述及其它目的、特性和優(yōu)點將更清楚

圖1表示可應(yīng)用本發(fā)明的D-CATV／VOD業(yè)務(wù)系統(tǒng)的圖解方框圖；和圖2表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖1的置頂盒40及PC 50的詳細(xì)方框圖。
下面參照附圖詳細(xì)地敘述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中在這些圖中相同的標(biāo)號表示相同的部件，為便于理解。雖然舉例定義和詳細(xì)地敘述了具體的實施例，如詳細(xì)的電路單元，以使本發(fā)明的主題清楚，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員甚至脫離這些細(xì)節(jié)根據(jù)本發(fā)明的敘述也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。另外，這里避免了公知的功能及結(jié)構(gòu)的不必要的詳細(xì)敘述。
本發(fā)明提供了57．6kbps或115．2kbps傳輸速率的PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)，無需單獨設(shè)備。即根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，話音通信的電話線通過使用FTTC網(wǎng)例如D-CATV網(wǎng)和VOD業(yè)務(wù)網(wǎng)中的置頂盒及PC照樣用于話音通信。而且，以57．6kbps或115．2kbps的傳輸速率與D-CATV業(yè)務(wù)一起，可用于PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)，無需單獨的調(diào)制解調(diào)器。
圖1表示可應(yīng)用本發(fā)明的提供VOD／D-CATV業(yè)務(wù)系統(tǒng)的方框圖。參見圖1，網(wǎng)絡(luò)30是一個D-CATV業(yè)務(wù)網(wǎng)或VOD業(yè)務(wù)網(wǎng)如FTTC和HFC網(wǎng)。D-CATV業(yè)務(wù)網(wǎng)和VOD業(yè)務(wù)網(wǎng)形成了一個雙向信號信道，它是以與形成VOD業(yè)務(wù)網(wǎng)雙向信道的過程相同的過程形成的。因此可照樣使用VOD業(yè)務(wù)網(wǎng)的雙向信道。
D-CATV前端10將在衛(wèi)星或地面波中接收的視頻數(shù)據(jù)和本地節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)編碼為MPEG碼，多路復(fù)用被編碼為傳輸流(TS)的MPEG碼，以將其發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)30。根據(jù)本發(fā)明，D-CATV前端10包括一個因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)12，用于提供主干因特網(wǎng)與D-CATV用戶之間的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)信道，和一個ATM交換機(jī)14，為用戶數(shù)的增加作準(zhǔn)備。VOD中心20包括用于存儲圖像的一個視頻庫；一個視頻服務(wù)器；一個數(shù)據(jù)服務(wù)器；一個ATM處理器和一個ATM交換機(jī)。VOD中心20可直接連接到主干因特網(wǎng)。
連接到網(wǎng)絡(luò)30的置頂盒40被連接到PC 50，經(jīng)過RS-232C接口與PC 50通信。置頂盒40具有SLIP／PPP(串行線路因特網(wǎng)協(xié)議／點到點協(xié)議(printto point protocol))服務(wù)器功能，以便執(zhí)行該PS-232C通信。因此，PC用戶可經(jīng)過置頂盒使用該PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)。
圖2表示圖1所示的置頂盒40和PC 50的詳細(xì)方框圖。參見圖2，置頂盒40包括一個網(wǎng)絡(luò)接口單元(NIU)70；一個MPEG解碼器72；一個音頻輸出單元74；一個視頻輸出單元76；一個分段與再裝配(SAR)82；一個存儲器84；一個主CPU(中央處理單元)86；一個用戶接口控制器88；一個遙控器90；按鍵92；一個顯示器94和一個PC接口96。
NIU 70連接到傳輸媒介如電話線路或光纜，并且包括一個接收器，它利用16 CAP(無載波調(diào)幅調(diào)相)解調(diào)從網(wǎng)絡(luò)30接收的下游(down-stream)數(shù)據(jù)，并將它發(fā)送到MPEG解碼器72；和包括一個發(fā)送器，它利用QPSK(正交相移鍵控)調(diào)制從SAR 82接收上游(up-stream)數(shù)據(jù)。即，NIU 70調(diào)制／解調(diào)在網(wǎng)絡(luò)30與置頂盒40之間發(fā)送的數(shù)據(jù)。經(jīng)過系統(tǒng)總線在主CPU 86控制下，MPEG解碼器72解碼通過網(wǎng)絡(luò)接口24接收的MPEG數(shù)據(jù)流，以使產(chǎn)生音頻和視頻數(shù)據(jù)。音頻輸出單元74變換從MPEG解碼器72輸出的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)為模擬信號，并且放大該變換的模擬信號，以將它提供給連接到外部單元(如電視機(jī))的揚聲器(未示出)的音頻輸出端78。視頻輸出單元76將從MPEG解碼器72輸出的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)變換為模擬信號，以將它提供給連接到該外部單元(如電視機(jī))的監(jiān)視器(未示出)的視頻輸出端80。在下游操作模式中SAR 82拆裝一信元，而在上游操作模式中組裝該被拆裝的信元。存儲器84包括一個ROM(只讀存儲器)和一個RAM(隨機(jī)存取存儲器)。ROM存儲主CPU 86的各個控制程序，而RAM在主CPU 86的控制下存儲各種數(shù)據(jù)。主CPU 86控制置頂盒40的整個操作。根據(jù)本發(fā)明，主CPU 86分析從SAR 82已接收數(shù)據(jù)中的SLIP(串行線路因特網(wǎng)協(xié)議)的預(yù)定VC(虛擬信道)信元，并將它與SLIP標(biāo)題一起傳送給PC接口96。此外，主CPU 86從PC 50接收的數(shù)據(jù)中分離出SLIP標(biāo)題，以及經(jīng)過SAR 82和NIU 70將指定的VC信元與ATM上的IP標(biāo)題一起發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)30。在主CPU 86的控制下，用戶接口控制器88控制該用戶接口，例如遙控器90、按鍵92和顯示器94。在主CPU 86的控制下，該PC接口96執(zhí)行RS-232c接口連接，以便與PC 50通信。
PC 50包括了與置頂盒40通信的一個置頂盒接口98。置頂盒接口98是一個RS-232C接口，通常安裝在PC中。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，包含在視窗95(windows-95)中的調(diào)制解調(diào)器撥號軟件(dial-up software)用于置頂盒接口98。
根據(jù)本發(fā)明，置頂盒40和PC 50具有分配給它們的固定IP(因特網(wǎng)協(xié)議)地址。而且，置頂盒40接收該VC值，利用PVC(永久虛擬電路)或SVC(交換虛擬電路)形成到因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的信道。置頂盒40的主CPU 86控制SLIP／PPP(串行線路因特網(wǎng)協(xié)議／點對點協(xié)議)連接，處理通過PC接口96接收的PC 50的IP包(packet)，PC接口96是RS-232C接口。同時，在主CPU 86的控制下，具有其它VC值如VOD信道的數(shù)據(jù)經(jīng)過IP／TCP(因特網(wǎng)協(xié)議／傳輸控制協(xié)議)層傳送到置頂盒40的一個應(yīng)用(例如MPEG解碼器72的VOD引擎)。
現(xiàn)在詳細(xì)地敘述從PC 50發(fā)送包到主干因特網(wǎng)的過程。如上所述，置頂盒40和PC 50具有固定IP地址和在開始狀態(tài)形成到因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)12的信道的VC值。由該用戶從PC 50產(chǎn)生的數(shù)據(jù)(IP／TCP)經(jīng)過PC 50中的置頂盒接口98和利用RS-232C接口連接的置頂盒40中的PC接口96傳送到該置頂盒40的主CPU 86。主CPU 86包括RS-232C端口和主CPU 86支持12KbPs-115．2KbPs的數(shù)據(jù)傳輸率。因此，根據(jù)本發(fā)明，其能夠支持57．6kbps或115．2kbps的數(shù)據(jù)傳輸率(這是用于PC通信或因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸率)。在這種情況下，置頂盒40應(yīng)包括一個時鐘發(fā)生器，它給主CPU 86提供相應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸率的時鐘。因此，主CPU 86分離經(jīng)過RS-232C端口由PC 50發(fā)送數(shù)據(jù)中的SLIP或PPP相關(guān)的標(biāo)題，和經(jīng)過SAR 82和NIU 70將指定的VC信元與在ATM上的IP標(biāo)題一起發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)30。由于來自PC50的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)30發(fā)送給D-CATV前端10的因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)12，因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)12分析在ATM端口接收的ATM上的IP包，和變換接收的ATM上的IP包為一般的IP包。之后，因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)12使用IP路由傳送該IP包給主干因特網(wǎng)。雖然來自PC 50的數(shù)據(jù)經(jīng)上述的網(wǎng)絡(luò)30發(fā)送給D-CATV前端10的因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)12，該數(shù)據(jù)也可發(fā)送給連接到主干因特網(wǎng)的VOD中心20。而且，與主干因特網(wǎng)的連接可使用另一個ATM端口，例如以太網(wǎng)實現(xiàn)。而且，從主干因特網(wǎng)發(fā)送該包給PC 50的過程是從PC 50發(fā)送該包給該主干因特網(wǎng)過程的逆過程。
從上述可知，根據(jù)本發(fā)明，使用該置頂盒而不用單獨的設(shè)備能夠以57．6kbps或115．2kbps的傳輸率提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)。雖然根據(jù)本發(fā)明的57．6kbps或115．2kbps比在使用以太網(wǎng)接口或PC ATM接口時低，但它大約是現(xiàn)有調(diào)制解調(diào)器的最大傳輸率(56Kb／s)的二倍高。而且，由于不需要附加設(shè)備，諸如調(diào)制解調(diào)器，以太網(wǎng)接口卡和PC ATM接口卡，用戶可以較低費用和以較高的傳輸率使用PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，D-CATV和VOD業(yè)務(wù)的FTTC網(wǎng)絡(luò)可通過使用置頂盒和該PC提供經(jīng)過電話線路的話音通信業(yè)務(wù)，和提供以57．6kbps或115．2kbps的傳輸率的PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)與D-CATV業(yè)務(wù)，而不要單獨的調(diào)制解調(diào)器。
本發(fā)明優(yōu)選的實施例已通過舉例給出，并用作為說明本發(fā)明的使用及制造的方法。該實施例可由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神下進(jìn)行修改。本發(fā)明不限于示出的實施例，而是由本發(fā)明的權(quán)利要求書所定義。
權(quán)利要求
1．一種用于提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)備，該設(shè)備使用一連接到數(shù)字有線電視D-CATV和請求式圖像VOD業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的置頂盒，該設(shè)備包括安裝在所述置頂盒的一個PC接口，以便與所述PC通信；和安裝在所述D-CATV的前端的一個因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，用于提供主干因特網(wǎng)與D-CATV用戶之間的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)信道；所述置頂盒包括一個控制器，用于分析從所述網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)中的串行線路因特網(wǎng)協(xié)議SLIP的先前指定的虛擬信道VC信元，與SLIP標(biāo)題一起發(fā)送所述VC信元，和從所述PC接收的數(shù)據(jù)中分離出該SLIP標(biāo)題，將該指定的VC信元與異步轉(zhuǎn)換模式ATM上因特網(wǎng)協(xié)議IP標(biāo)題一起發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的用于提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)備，其中，所述PC接口執(zhí)行與該PC的RS-232C通信。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的用于提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)備，其中，所述網(wǎng)絡(luò)形成雙向信號信道。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的用于提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)備，其中，所述置頂盒支持了12Kbps至115．2Kbps的數(shù)據(jù)傳輸率。
5．一種用于提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的方法，該方法使用了一個接到D-CATV和VOD業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的置頂盒，該方法包括步驟連接所述D-CATV的前端及所述VOD的中心到主干因特網(wǎng)；分配固定因特網(wǎng)協(xié)議IP地址給該置頂盒及經(jīng)過RS-232C接口接到所述置頂盒的PC；和分析從所述網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)中SLIP的先前指定的VC信元，將所述VC信元與一SLIP標(biāo)題一起發(fā)送，和從所述PC接收的數(shù)據(jù)中分離出該SLIP標(biāo)題，將該指定的VC信元與ATM上IP標(biāo)題一起發(fā)送到所述網(wǎng)絡(luò)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的用于提供PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的方法，其中，所述置頂盒包括一個接口，用于執(zhí)行與所述PC進(jìn)行RS-232C通信。
全文摘要
一種用于支持PC通信和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的設(shè)備和方法,使用接到D－CATV和VOD業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的一個置頂盒,該設(shè)備包括安裝在該置頂盒中用來與PC通信的一個PC接口;和在D－CATV的前端的一個因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān),用于提供主干因特網(wǎng)與D－CATV用戶之間的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)信道,該置頂盒包括一個控制器,用于分析從該網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)中SLIP的先前指定的VC信元,以發(fā)送VC信元與SLIP標(biāo)題,和從PC接收的數(shù)據(jù)中分離出SLIP標(biāo)題,以便將指定的VC信元與ATM上的IP標(biāo)題一起發(fā)送到該網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號H04N5/44GK1204212SQ98106669
公開日1999年1月6日 申請日期1998年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月26日
發(fā)明者范在龍 申請人:三星電子株式會社