专利名称：Catv接入适配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及社区接入电视或线缆电视(cable television，CATV)网络以及涉及同轴线缆多媒体联盟(MoCA)在家(in-home)娱乐网络。更特别地，本发明涉及一种新颖的和改良的CATV接入适配器(entry adapter)，该接入适配器将有源(active) CATV信号传导至有源端口，将无源(passive) CATV信号传导至无源端口，并且在其他改进中，该接入适配器使用定向耦合器在无源和有源端口之间传导MoCA信号。
背景技术：
CATV网络使用互连的同轴线缆、信号分裂器和组合器、中继放大器、滤波器、干线、 线缆分接器、支线和其他信号传导装置的基础设施来提供高频“下游”信号并且将其从被称为“头端”的主信号分送机构分送到CATV订户的驻地(家庭和办公室)。下游信号操作诸如电视机、电话机和计算机的订户设备。此外，大部分CATV网络还将“上游”信号从订户设备传送回CATV网络的头端。例如，订户使用机顶盒选择显示在电视机上的节目。作为另一示例，当使用通过CATV基础设施连接到公共因特网的个人计算机时，双向通信是必不可少的。作为另一示例，网际协议语音(VOIP)电话机使用CATV基础设施和公共因特网作为用于双向电话对话的通信介质。为了允许上游和下游CATV信号的同时传递以及为了允许订户设备和订户驻地外部的与CATV网络基础设施关联的设备的互操作性，下游和上游信号被限制在两个不同的频带。在大部分CATV网络中，下游频带位于M-1002兆赫兹(MHz)的范围内，而上游频带位于5-42MHz的范围内。下游信号在CATV接入适配器(其通常还被称为接入装置、终端适配器或者分支 (drop)放大器)处从CATV网络基础设施递送到订户驻地。接入适配器是多端口装置，其在接入端口处连接到来自CATV网络基础设施的CATV分支线缆并且其在许多其他分送端口处连接到同轴线缆，该同轴线缆延伸穿过订户驻地到达线缆出口。每个线缆出口可用于连接到订户设备。典型地，由于在不同的房间中可能使用不同类型的订户设备，因此大部分家庭具有延伸到几乎每个房间中的线缆出口的同轴线缆。例如，通常在家庭或办公室的许多不同的房间中使用电视机、计算机和电话机。接入适配器的多个分送端口将下游信号递送到每个线缆出口并且将上游信号从订户设备通过接入适配器传导到CATV基础设施的分支线缆。除电视机、计算机和电话之外，在家庭中可以使用相对大量的其他娱乐和多媒体装置。例如，数字录像机(DVR)用于将广播节目、静态照片和移动图片记录在存储器介质中，从而可以在用户选择的以后的时间在显示器或电视机上重放该内容。作为另一示例，还在显示器或电视机上玩计算机游戏。这种计算机游戏可以是在因特网上从CATV网络获得的那些游戏或者从连接到显示器或电视机的回放装置上播放的介质获得的那些游戏。作为又一示例，家中可以分布来自卫星广播信号的接收器的信号以用于观看或收听。这些类型的装置，包括通过CATV网络连接到因特网的更传统的电视机、电话机和装置，一般被称为多媒体装置。在家中或者订户驻地中的多个不同位置使用多媒体装置的期望导致了同轴线缆多媒体联盟(MoCA)的创建。MoCA已开发了产品规范以创建用于互连目前已知和未来的多媒体装置的在家娱乐网络。MoCA在家网络使用最初为在订户驻地内分送CATV信号而建立的订户驻地或者在家同轴线缆基础设施，主要是因为该同轴线缆基础设施已存在于大部分家庭中并且能够承载比CATV频带中承载的信息多得多的信息。通过将MoCA使能的或MoCA 接口装置连接在订户驻地的房间中的线缆出口处，来建立MoCA网络。这些MoCA接口装置实现MoCA通信协议，其将通常由多媒体装置使用的信号封装在MoCA信号分组中并且随后在连接在其他线缆出口处的其他MoCA接口装置之间传递MoCA信号分组。接收MoCA接口装置从MoCA信号分组移除封装的多媒体信号，并且将多媒体信号递送到所连接的显示器、 计算机或者其他多媒体装置，内容从所述显示器、计算机或者其他多媒体装置呈现给用户。每个MoCA使能的装置能够与在家或订户驻地的MoCA网络中的每个其他MoCA使能的装置通信以在家中或订户驻地中各处递送多媒体内容。可获得自一个多媒体装置的多媒体内容可以在家中的不同位置处的不同MoCA使能的装置上显示、播放或者以其他形式被使用，从而避免了在物理上将发端多媒体装置从一个位置重新定位到订户驻地中的另一位置。多媒体内容通过MoCA网络的传递在更全面地利用现代家庭中存在的多媒体装置的方面被视为是有益的。由于订户驻地的MoCA网络的操作必须与CATV服务的操作同时进行，因此， MoCA信号利用不同于CATV上游和下游信号的频率范围的频率范围。典型的MoCA频带是 1125-1525MHz。除了传统的线缆电视服务外，称为“生命线电话服务”的电话服务也对于许多CATV 订户可用。在紧急情况下，甚至在订户驻地断电期间，生命线电话服务仍然起作用。包括线缆调制解调器和电话适配器的嵌入式多媒体终端适配器(eMTA)装置用于接收电话服务。 通常使用由CATV上游和下游信号传递的网际协议语音(VOIP)来实现电话服务。由于希望电话服务在订户驻地断电期间可用，因此适于与eMTA装置一起使用的CATV接入适配器具有无源端口，无源CATV上游和下游信号传导至该无源端口，而不需要由有源电子部件进行放大或其他调节。因此，在订户驻地的断电不会不利地影响去往和来自无源端口的无源 CATV信号的传递。除了无源端口之外，CATV接入适配器通常具有放大CATV下游信号并将它们传导至CATV接入适配器的多个有源端口的有源信号通信路径。连接到有源端口的订户设备通常受益于CATV下游信号的放大。然而，接入适配器的断电不利地影响通过在断电时变得不起作用的消耗功率的部件传导到和传导自有源端口的有源信号。在断电条件下有源CATV 信号的传递被严重损害或变得不可能。[0013]目前，大多数用于无源CATV信号传递的eMTA装置不是MoCA使能的 (MoCA-enabled)。然而，MoCA使能的eMTA装置被认为有利于扩大MoCA网络中多媒体装置的数量。例如，诸如辅助电话机和应答机的电话多媒体装置能够与MoCA使能的eMTA装置交互并在整个订户驻地提供电话服务。为了使多媒体装置与MoCA使能的eMTA装置通信， CATV接入适配器必须能够在无源和有源端口之间传递MoCA信号。允许无源和有源端口之间的MoCA信号传递的一种技术是使用包括用于MoCA信号频率的带通滤波器的MoCA信号旁路路径，如在上面提及的之前的专利申请中讨论的。这样的MoCA信号旁路路径和有源信号通信路径基本平行，该有源信号通信路径在有源端口和 CATV网络之间传递有源CATV上游和下游信号。然而，在与有源CATV信号通信路径平行的 MoCA旁路路径内包括MoCA带通滤波器对其他平行的信号路径产生影响。每个路径的滤波器引起其他平行路径滤波器的频率响应特性的变化。作为这些影响的结果，需要对平行的信号通信路径中的滤波器进行附加的和耗时的调谐以实现期望的频率响应。在一些情况下，必须在平行滤波路径中使用更加广泛，复杂和昂贵的滤波器。滤波器的增加的复杂性以及附加的调谐提高了接入适配器的成本。对于精确的调谐和增加的复杂性的需求提高了发生故障的风险或客户体验的服务质量恶化的风险。这种风险也增加了 CATV服务提供商进行的服务呼叫的频率，并且对于服务提供商而言，这种服务呼叫是重大费用。
发明内容本发明针对一种CATV接入适配器，其有益地将订户驻地连接到CATV网络并且对 MoCA在家网络的建立做出贡献。本发明的CATV接入适配器有效地通过MoCA信号旁路路径在CATV接入适配器的无源端口和有源端口之间传递MoCA信号。MoCA信号旁路路径包括一对定向耦合器。使用定向耦合器避免了增加平行于频率特定CATV上游和下游信号通信路径的MoCA信号频率特定信号通信路径的频率调谐有关成本和复杂性。MoCA信号旁路路径和定向耦合器将MoCA网络扩展为包括有源和无源端口二者而不会不利地影响通过CATV接入适配器传导的CATV信号。根据这些特征，本发明的一个方面可以概括为一种线缆电视(CATV)接入适配器， 其具有接入端口，无源端口和多个有源端口以用于在CATV网络和订户设备之间传递CATV 信号并且也用于在订户驻地MoCA网络中的连接到无源和有源端口的MoCA使能的订户设备之间传递MoCA信号。该CATV接入适配器包括第一和第二分裂器，每个分裂器具有公共终端以及分离的信号分量腿(leg)。第一分裂器的公共终端操作地连接到接入端口。第二分裂器的分离的腿单独地连接到有源端口。有源侧定向耦合器操作地连接在第二分裂器的公共终端和第一分裂器的一个分离的腿之间。无源侧定向耦合器操作地连接在无源端口和第一分裂器的另一个分离的腿之间。定向耦合器的耦合端口连接在一起以在无源和有源端口之间传递MoCA信号。进一步根据上述特征，本发明的另一个方面可以概括为一种使用线缆电视(CATV) 接入适配器的方法，该CATV接入适配器具有接入端口，无源端口和多个有源端口以在连接到接入端口的CATV网络与连接到无源和有源端口的订户装置之间传递CATV信号，同时在连接在无源和有源端口的MoCA网络中的MoCA使能的多媒体装置之间同时传递MoCA信号。 该方法包括在接入端口处将CATV信号传导至CATV网络以及传导来自CATV网络的CATV信号，通过操作地连接在接入端口和无源端口之间的无源侧定向耦合器的主腿传导无源CATV 信号，通过操作地连接在接入端口和该多个有源端口之间的有源侧定向耦合器的主腿传导有源CATV信号，以及通过无源侧和有源侧定向耦合器的连接的定向腿在无源和有源端口之间传导MoCA信号。该方法也可以包括防止MoCA信号从CATV接入装置内传导到CATV网络上。根据本发明的一方面，提供了一种CATV接入适配器，其具有接入端口，无源端口和多个有源端口以用于在CATV网络和订户设备之间传递CATV信号并且也用于在订户驻地的MoCA网络中的连接到所述无源和有源端口的MoCA使能的订户设备之间传递MoCA信号， 该CATV接入适配器包括第一双向分裂器/组合器，其具有公共终端以及第一和第二信号分量腿，该第一分裂器/组合器将其公共终端处的信号分裂为在其第一和第二腿的每一个处的分裂信号，并且也将在第一和第二腿处的信号组合为在其公共终端处的单个信号；第二双向分裂器/组合器，其具有公共终端以及多个分离的信号分量腿，该第二分裂器/组合器将其公共终端处的信号分裂为在其分离的腿的每一个处的分裂信号，并且也将其分离的腿处的信号组合为在其公共终端处的单个信号；有源侧定向耦合器，其具有输入端口，通过端口，其输入和通过端口之间的相对较低的信号衰减主腿，耦合端口以及其输入和耦合端口之间的相对较高的信号衰减定向腿；无源侧定向耦合器，其具有输入端口，通过端口，其输入和通过端口之间的相对较低的信号衰减主腿，耦合端口以及其输入和耦合端口之间的相对较高的信号衰减定向腿；以及其中第一分裂器/组合器的公共终端操作地连接到接入端口 ；第二分裂器/组合器的分离的腿单独连接到有源端口 ；无源侧定向耦合器的主腿操作地连接到无源端口和第一分裂器/组合器的第一腿之间；有源侧定向耦合器的主腿操作地连接到第二分裂器/组合器的输入端口和第一分裂器/组合器的第二腿之间；并且无源侧和有源侧定向耦合器的耦合端口操作地连接在一起以通过两个定向耦合器的分接腿在无源和有源端口之间传导MoCA信号。根据本发明的另一方面，所述CATV接入适配器，进一步包括连接在第一信号分裂器/组合器的公共终端和CATV接入端口之间的MoCA信号频率抑制滤波器。根据本发明的另一方面，第一分裂器/组合器的第二腿与第二分裂器/组合器的公共终端之间的操作连接构成有源信号通信路径；以及所述有源信号通信路径包括调节在有源信号通信路径中传导的CATV信号的消耗功率的电子部件。根据本发明的另一方面，有源信号通信路径包括在操作中用于扼制源自连接到有源端口的订户设备的上游侵入噪声的侵入噪声减轻电路。根据本发明的另一方面，有源信号通信路径进一步包括有源下游信号通信路径， 其包括除了 CATV下游信号以外基本上阻挡所有信号的CATV下游信号旁路滤波器；以及有源上游信号通信路径，其包括除了 CATV上游信号以外基本上阻挡所有信号的CATV上游信号旁路滤波器。根据本发明的另一方面，消耗功率的电子部件连接在有源下游信号通信路径中； 并且消耗功率的电子部件包括放大器。根据本发明的另一方面，通过定向耦合器的主腿传导的信号比通过定向耦合器的定向腿传导的信号经历远远更少的信号衰减。根据本发明的另一方面，主腿对通过其传导的信号的衰减不大于约2dB ；并且定
7向腿对通过其传导的信号的衰减为至少20dB。根据本发明的又一方面，提供了一种CATV接入适配器，其具有CATV接入端口，无源端口和多个有源端口以用于在CATV网络和订户设备之间传递CATV信号并且也用于在订户驻地的MoCA网络中的连接到所述无源和有源端口的MoCA使能的订户设备之间传递MoCA 信号，该CATV接入适配器包括壳体；在壳体内连接到接入端口的MoCA频率抑制滤波器； 以及壳体内的一对定向耦合器，每个定向耦合器具有主腿和定向腿，一个定向耦合器的主腿操作地连接在MoCA频率抑制滤波器和无源端口之间，另一个定向耦合器的主腿操作地连接在MoCA频率抑制滤波器和有源端口之间，并且定向耦合器的定向腿操作地连接在一起从而在无源和有源端口之间传递MoCA信号。根据本发明的又一方面，所述CATV接入适配器，进一步包括有源电子部件，其放大或者以其他方式调节通过它的CATV信号，并且其位于接入端口和有源端口之间。根据本发明的又一方面，所述CATV接入适配器，进一步包括与该有源电子部件串联连接的CATV信号旁路滤波器；以及其中在无源和有源端口之间传递的MoCA信号在 MoCA信号旁路路径上基本上完全传递，并且基本上被CATV信号旁路滤波器阻止传递通过该有源电子部件。根据本发明的又一方面，传递通过无源和有源端口之间的定向耦合器的MoCA信号比传递通过接入端口与无源和有源端口之间的定向耦合器的CATV信号遭受相对更大量的信号衰减。通过结合下面简要概括的附图参考当前优选实施例的以下详细描述，以及参考随附的权利要求，可以获得本发明的更完整的理解以及本发明实现上述和其他改进的方式。
图1是示出合并本发明的多个CATV接入适配器的框图，其被示出为将CATV网络与多个MoCA在家网络互连，每个MoCA在家网络位于订户驻地处。图2是图1所示的一个CATV接入适配器的一般化透视图，其连接到一个订户驻地内的MoCA网络，其中连接到CATV接入适配器的有源和无源订户设备以及MoCA网络的更多细节以框图的形式示出。图3是图2所示的CATV接入适配器的功能部件的框图，该CATV接入适配器被示出为连接到CATV网络，并且也示出了形成MoCA网络的节点的部件。
具体实施方式
图1中一般地示出了合并本发明的社区接入或线缆电视(CATV)接入适配器10。 CATV接入适配器10位于CATV订户的驻地12处或者CATV订户的驻地12中并且形成传统的MoCA在家娱乐网络14的一部分。多媒体装置16通过订户驻地12中的MoCA网络14互连。多媒体装置16使用MoCA网络14在彼此之间传递多媒体内容或MoCA信号。MoCA网络 14部分地由订户驻地12中存在的预先存在的同轴线缆基础设施(一般由同轴线缆18表示)形成。多媒体装置16的示例特别是数字录像机、计算机、数据调制解调器、计算机游戏装置、电视机、电视机顶盒、某些电话设备(诸如辅助电话和自动应答机)以及其他音频和视觉娱乐装置。通常，多媒体装置16构成有源订户设备。[0035]CATV接入适配器10也是传统的CATV网络20的一部分。CATV接入适配器将CATV 内容或信号从CATV网络20递送到订户驻地12处的订户设备。除多媒体装置16之外，订户设备还可以包括不作为MoCA网络14的一部分操作但是预期作为连接到CATV网络20的结果而运转的其他装置。通常不作为MoCA网络14的一部分的订户设备的示例是eMTA装置21，其由语音调制解调器46和连接的电话机48例示。订户设备和eMTA装置21接收来自CATV网络20的CATV下游信号，并且订户设备和eMTA装置21向CATV网络发送CATV上游信号。在CATV网络20与eMTA装置21之间传递的CATV上游和下游信号是无源CATV信号。由其他订户设备发送到CATV网络20并且由CATV网络20接收的CATV上游和下游信号是有源CATV信号。MoCA使能的eMTA装置23 也与MoCA网络14传递MoCA信号。MoCA使能的eMTA装置23包括传统的eMTA装置21和 MoCA接口装置73。MoCA接口装置73允许在所有MoCA使能的多媒体装置16间传递MoCA 信号。CATV接入适配器10具有有益特性，所述特性允许其在MoCA网络14和CATV网络 20中同时按多个角色运转，从而有益于MoCA网络14和CATV网络20。CATV接入适配器10 在MoCA网络14中作为集线器运转，以在多媒体装置16和eMTA接口装置73之间有效地传输或分送MoCA信号。以此方式，CATV接入适配器10有效地在MoCA使能的eMTA装置23和多媒体装置16之间传递MoCA信号，从而将eMTA装置23的功能性分配到整个订户驻地的多媒体装置16。CATV接入适配器10还按传统角色作为CATV网络20和位于订户驻地的订户设备之间的接口运转，以在订户设备和CATV网络20之间传递CATV信号。下面更详细描述这些以及其他的改进和功能。图1中示出的CATV网络20具有典型的拓扑。下游CATV信号22发源自CATV网络20的头端M处的节目源，并且在通过主干线缆沈、信号分裂器/组合器观、辅助干线缆 30、另一信号分裂器/组合器32、配线线缆分线箱(distribution cable branCh)34、线缆分接器36和分支线缆38的连续路径中被传导到CATV接入适配器10。上游信号40被从 CATV接入适配器10递送到CATV网络20，并且按相反的顺序被传导到头端24。传统的中继放大器42散布在CATV网络20的拓扑中的适当的位置，其对下游信号22和上游信号40进行放大。传统的中继放大器也可以包括在线缆分接器36中。线缆分接器36以及信号分裂器/组合器观和32将单个下游信号划分为多个分离的下游信号，并且将多个上游信号组合为单个上游信号。CATV接入适配器10在CATV网络连接或接入端口 44处从CATV网络20接收下游信号22。无源下游信号通过CATV接入适配器10传导到eMTA装置21而不经放大、增强、修改或者其他实质调节。无源下游信号被从无源端口 45递送到无源订户设备，即由通过MoCA 使能的eMTA装置23连接到电话机48的语音调制解调器46表示的eMTA装置21。有源下游信号由例如CATV接入适配器10中的消耗功率的有源电子电路部件(诸如放大器)进行放大、滤波、修改、增强或者其他方式的调节。有源下游信号被划分为多个复本，并且从多个有源端口(被共同标记为49，但是在图2中被单独标记为50、52、讨和56) 中的每一个递送复本。有源下游信号被递送到位于订户驻地12处的有源订户设备。典型地，有源订户设备将是作为MoCA网络14的一部分而连接的多媒体装置16。 然而，有源订户装置不必是MoCA使能的。非MoCA使能的有源订户装置的示例是在不使用MoCA接口的情况下直接连接到CATV接入适配器的有源端口的电视机。在该示例中，非MoCA 使能的电视机将不是MoCA网络14的一部分。CATV订户设备典型地生成上游信号40 (图幻并且将它们递送到CATV接入适配器 10以用于递送到CATV网络20。上游信号40可以是eMTA装置21生成的无源上游信号，或者上游信号40可以是由如连接到电视机的机顶盒(均未示出)例示的有源订户设备或多媒体装置16生成的有源上游信号。机顶盒允许订户/观看者进行节目和观看选择。图2中示出了关于CATV接入装置的更多细节。CATV接入适配器10包括壳体58， 其封住内部电子电路部件(图3中示出)。安装凸缘60围绕壳体58并且凸缘60中的孔 62允许将CATV接入适配器10附接到订户驻地处的支撑结构。用于CATV接入适配器10 的有源部件的电功率从连接到专用功率输入端口 68的传统的DC电源66提供。替选地， 电功率可以通过连接到有源端口 50、52、讨或56中的一个的传统的功率插入器(未示出) 提供。功率插入器允许通过还传导高频信号的相同的有源端口来传导相对低电压的DC功率。使用传统的功率插入器消除了对分离的专用电源端口 68的需要，或者提供了还可以通过其施加电功率的替选端口。电源66或者从功率插入器提供的功率典型地得自订户驻地中的传统的壁装电源插座(未示出)。CATV网络20连接到CATV接入适配器10的CATV网络连接接入端口 44。端口 44、45、50、52、M、56和68均优选地由传统的母同轴线缆连接器形成，其机械连接到壳体58并且电气连接到CATV接入适配器10的内部部件。来自订户驻地线缆基础设施的同轴线缆18和分支线缆38 (图1)通过将这些同轴线缆上的相应的配合公同轴线缆连接器(未示出)机械连接到形成端口 44、45、50、52、54、56和68的母同轴线缆连接器来连接到CATV接入适配器10。在每个订户驻地处安置一个CATV接入适配器10。有源和无源端口 45、50、5254 和56的数量由遍布订户驻地走线的同轴线缆18的数量决定。尽管图2中示出的CATV接入适配器10包括七个端口，但是其他接入适配器可以具有数量更大或更小的端口。订户驻地中的同轴线缆18的数量和走线构成了由MoCA网络14(图1)使用的在家或订户驻地的线缆基础设施。由于CATV服务提供商提供了由每个CATV订户使用的CATV接入适配器10，因此有利的是，减少订户可能需要的CATV接入适配器的不同配置的数量。除其他之外，这样做提供了大量生产的规模经济性，减少了安装错误的机会，允许订户扩展和改变在家线缆基础设施，并且减少了存货成本。在CATV接入适配器10中并入功能以向其提供用作MoCA网络 14(图1)中的集线器的能力也促进了规模经济性、错误减少、扩展能力、多功能性和存货成本减少。利用下文描述的改进，CATV接入适配器10允许有效使用在MoCA网络14中连接的eMTA装置23和多媒体装置16，而不会劣化或损害提供给MoCA使能的eMTA装置23的 VOIP服务。在家线缆基础设施的每个同轴线缆18端接在线缆出口 70处。那些当前未使用的同轴线缆18优选地与位于这些同轴线缆18的线缆出口 70处的适当的端接电阻器(未示出)端接。然而，在大部分情况中，同轴线缆18的线缆出口 70连接到分离的多媒体装置16 所连接的MoCA接口装置72。每个MoCA接口装置72是传统的并且包含控制器(未示出)，该控制器被编程为具有用于实现MoCA通信协议的必要功能。每个MoCA接口装置72连接在线缆出口 70和多媒体装置16之间。当多媒体装置16创建输出信号时，这些输出信号被封装或者以其他方式包含在MoCA接口装置72创建的MoCA信号中，并且随后这些MoCA信号由一个MoCA接口装置72通过在家线缆基础设施的同轴线缆18，通过用作MoCA网络集线器的CATV接入适配器10传送到订户驻地处的MoCA网络14中的另一接收MoCA接口装置72。接收MoCA接口装置72提取最初封装或者以其他方式包含在MoCA信号中的输出信号，并且接收MoCA接口装置72将这些原始输出信号提供给接收MoCA接口装置72所附接的多媒体装置16。接收MoCA接口装置72可以将管理信号发送回原始发射MoCA接口装置72以确认MoCA信号的接收并且另外提供诸如信号强度的信息。通过该方式，包含来自一个多媒体装置16的多媒体内容的MoCA信号通过MoCA网络14(图1)传递到另一 MoCA使能的多媒体装置16以在其位置处使用。通过该方式运转，并且在网络领域中使用的传统术语方面，MoCA接口装置72和多媒体装置16形成了 MoCA网络14的一个节点74。MoCA信号按所描述的方式在 MoCA网络14的不同的MoCA节点74之间传递。尽管MoCA接口装置72被示出为与多媒体装置16分离，但是每个MoCA接口装置 72典型地并入在每个MoCA使能的多媒体装置16中或者作为其整体部分。然而，对于那些不包括内置MoCA接口装置72的多媒体装置16，分离的MoCA使能的装置72连接到多媒体装置16以由此允许其作为节点参与MoCA网络14。由于eMTA装置21连接到MoCA接口装置73，所以eMTA装置21也参与MoCA网络 14。eMTA装置21及连接的MoCA接口装置73的组合构成MoCA使能的eMTA装置23。MoCA 接口装置73可以是eMTA装置23的整体部分。在传递MoCA信号方面，MoCA接口装置73类似于MoCA接口装置72，但是MoCA接口装置73具有当没有电功率可用于MoCA接口装置73 时将无源CATV信号传递到eMTA装置以及传递来自eMTA装置的无源CATV信号的附加的功能能力。图3中示出了 CATV接入适配器10的内部功能部件。这些内部电路部件包括第一传统双向信号分裂器/组合器76，其分裂在来自接入端口 44的公共终端处接收的来自 CATV网络20的下游信号22。下游信号22被分裂为在一个分离的信号分量腿79处的无源 CATV下游信号78并且被分裂为在另一分离的信号分量腿81处的有源CATV下游信号80。 无源CATV下游信号78在CATV无源信号通信路径79中传导至无源端口 45并且通过无源端口 45，通过MoCA接口装置73，传导至eMTA装置21。无源CATV上游信号82由eMTA装置 21创建，并且通过MoCA接口装置73，无源端口 45以及CATV无源信号通信路径79传导至信号分裂器/组合器76以变为CATV网络20中的CATV上游信号40。CATV接入适配器10 中用于无源信号的CATV无源信号通信路径79不包括可能发生故障或失灵的消耗功率的有源电子部件，从而增强了 CATV无源通信的可靠性。CATV无源信号通信路径79预期是尽可能可靠的，因为其用于紧急和危机情况中。来自分裂器/组合器76的其他分离的信号分量腿81的有源CATV下游信号80在 CATV有源下游信号通信路径85中被传导到第一 CATV下游频率带通滤波器84。下游滤波器84通过具有在M-1002MHZ的CATV下游频率范围中的频率的信号，并且抑制具有其他范围中的频率的信号。滤波器84通过的下游信号由放大器86进行放大并且随后被提供给第二 CATV下游频率带通滤波器88，此两者也是CATV有源下游信号通信路径85的一部分。[0053]然后，经放大且进一步滤波的有源CATV下游信号被传导通过形成组合信号通信路径90的一部分的有源侧定向耦合器89。CATV下游信号通过有源侧定向耦合器89被传导至也形成组合信号通信路径90的一部分的第二传统双向分裂器/组合器94的公共终端。 分裂器/组合器94将这些信号分裂或划分为四个相同的CATV下游信号，每个相同的CATV 下游信号具有最初施加到分裂器/组合器94的CATV下游信号的功率或信号强度的大致四分之一。每个分裂信号被从分裂器/组合器94的四个分离的信号分量腿91、92、93和95 中的一个递送。来自分裂器/组合器94的信号分量腿91、92、93和95的四个分裂信号被分别施加在CATV接入适配器10的有源端口 50、52、M和56处。尽管示出了四个有源端口 50,52,54和56，但是通过使用具有不同数量的信号分量腿的分裂器/组合器，或者通过使用多个级联的分裂器/组合器，实现了更多的有源端口，以得到将施加到接入适配器10的所有有源端口的期望数量的分裂信号。就通过同轴线缆18连接到有源端口的多媒体装置16响应于在有源端口 50、52、 54和56处可获得的CATV下游信号的程度而言，每个MoCA接口装置72将这些下游信号直接传递到多媒体装置16。MoCA接口装置72不修改或者以其他方式影响通过其的CATV下游信号。在那些多媒体装置16能够发送CATV上游信号96的情况中，那些CATV上游信号 96同样穿过MoCA接口装置72而没有改变或影响并且随后通过线缆出口 70、同轴线缆18以及有源端口 50、52、M或56传导到分裂器/组合器94。分裂器/组合器94组合所有CATV 上游信号96并且将这些信号作为组合有源上游信号96提供给有源侧定向耦合器89。来自有源侧定向耦合器89的CATV上游信号96被提供给形成CATV有源上游信号通信路径99的一部分的第一 CATV上游频率带通滤波器98。滤波器98通过具有在5_42MHz 的CATV上游频率范围中的频率的信号，并且抑制具有其他范围中的频率的信号。滤波器98 通过的CATV上游信号随后被提供给侵入噪声减轻电路100。侵入噪声减轻电路100扼制可能发源自订户驻地中的噪声源的0-42MHZ范围中的侵入噪声。侵入噪声减轻电路100的使用在CATV接入适配器10中是可选的，但是如果使用，则优选地使用具有在2008年10月13 日提交的题为"Ingress Noise Inhibiting Network Interface Device and Method for Cable Television Networks”的美国专利申请12/250,227中描述的形式的噪声减轻电路 100，该申请被转让于本发明的受让人。离开侵入噪声减轻电路100的CATV上游信号随后被施加到第二 CATV上游频率带通滤波器102。第二 CATV上游频率带通滤波器102也是可选使用的。如果第一上游带通滤波器98提供了足够的频率过滤特性并且未使用侵入噪声减轻电路100，则第二上游带通滤波器102可以不是必需的。在某些情况下，甚至是使用侵入噪声减轻电路100时，还可以消除第二上游带通滤波器102。侵入噪声减轻电路100和第二 CATV上游带通滤波器102也是 CATV有源上游信号通信路径99的一部分。来自CATV有源上游信号通信路径99的有源上游信号被提供给分裂器/组合器76 的信号分量腿81。来自CATV无源信号通信路径79的无源上游信号82被提供给分裂器/ 组合器76的信号分量腿79。分裂器/组合器76组合提供给其信号分量腿79和81的信号以形成单个组合上游信号40，组合上游信号40通过接入端口 44被提供给CATV网络20。当CATV接入适配器10用作MoCA网络14(图1)中的集线器并且非MoCA使能的订户设备(未示出)连接到该接入适配器10的唯一无源端口 45时，MoCA网络14只存在于有源端口 50，52，讨和56之间并通过它们。来自MoCA接口装置72的MoCA信号104被传递通过线缆出口 70，同轴线缆18，有源端口 50，52，M和56以及分裂器94。分裂器94具有传统的结构，其中在MoCA信号频带中，在分裂器94的所有信号分量腿91，92，93和95之间具有相对低的隔离，以促进其信号分量腿91，92，93和95之间的MoCA信号传递。以这种方式，分裂器94将MoCA信号104传导至连接到接入适配器的所有同轴线缆18以实现所有 MoCA接口装置72之间的MoCA信号传递。将非MoCA使能的eMTA订户设备附接到无源端口 45剥夺了订户使用无源端口 45 作为MoCA网络14(图1)的一部分的利益。将MoCA使能的订户设备(例如MoCA使能的 eMTA装置2 连接至无源端口 45允许MoCA使能的eMTA装置23参与MoCA网络14。当 MoCA使能的eMTA装置23连接到无源端口 45时，订户获得将电话和其他服务分配到MoCA 网络14中的其他多媒体装置16的能力。除其他设备外，可以接收分配的电话服务的示例性多媒体装置16包括辅助电话和应答机。当MoCA使能的无源订户设备(例如MoCA使能的eMTA装置23)连接到无源端口 45时，MoCA网络14包括无源端口 45以及有源端口 50，52，M和56。由于滤波器84，88，98 和102严重衰减1125-1525MHz频率范围内的MoCA信号，因此MoCA信号不会传导通过CATV 有源上游和下游信号通信路径99和85。而且，尝试在相反的方向上将MoCA信号传导通过放大器86会导致那些信号的严重衰减，如果这样的传导甚至是可能的话。当尝试将MoCA 信号传导通过侵入噪声减轻电路100时，会产生类似的结果。为了允许CATV接入适配器10将MoCA信号104从无源端口 45传递至有源端口 50， 52，54和56，在CATV无源信号通信路径79和组合信号通信路径90之间建立MoCA信号旁路路径106。MoCA信号旁路路径106包括有源侧定向耦合器89和无源侧定向耦合器112。 MoCA信号旁路路径106在有源侧定向耦合器89的耦合端口 108和无源侧定向耦合器112 的耦合端口 110之间延伸。以这种方式布置，无源侧定向耦合器112成为CATV无源信号通信路径79的部分，并且有源侧定向耦合器89成为组合信号通信路径90的部分。MoCA信号旁路路径106也连接到CATV有源信号通信路径85和99。定向耦合器89和112具有传统结构，且每个都分别具有4个端口 耦合端口 108和 110 ；输入端口 116和117 ；通过端口 118和119 ；以及隔离端口 121和123。隔离端口 121 和123端接于接入适配器10中它们的适当特性阻抗(未示出)。每个耦合器89和112的传统功能性使得在输入端口 116和117处进入的大部分功率流过定向耦合器到达通过端口 118和119，其中残余量的输入功率流至耦合端口 108和110。在输入端口 116和117处进入的功率基本上没有耦合至隔离端口 121和123。此外，进入耦合端口的功率将流至输入端口并将与通过端口隔离。以这种方式，来自MoCA接口装置72和73的MoCA信号容易传导通过耦合端口 108和110并通过MoCA信号旁路路径106，从而确保连接到端口 45和70的 MoCA使能的装置之间的相对强的MoCA信号传递。每个耦合器89和112的传统功能性使得在通过端口 118和119处进入的大部分功率流至输入端口 116和117。在通过端口 118和119处进入的功率基本上没有耦合至耦合端口 108和110。在输入端口 116和117处施加的流至耦合端口 108和110的进入功率的量由与每个定向耦合器关联的耦合因子来确定。在隔离端口处抑制的功率的程度由与每个定向耦合器关联的抑制因子来确定。所述耦合和抑制因子也分别应用于在通过端口 118和119处的进入功率相对于隔离端口 121和123以及耦合端口 108和110的耦合和隔离。分别通过定向耦合器89和112从输入端口 116和117到通过端口 118和119的信号路径在这里被称为“主腿”。如上所述，在任一方向上传递通过主腿的信号会遭遇少量的信号衰减，优选地小于1或2分贝(dB)。通过定向耦合器89和112从输入端口 116和 117到耦合端口 108和110的信号路径在这里被称为“定向腿”。如上所述，在任一方向传递通过定向腿的信号会遭遇大约10至20dB的适中量的信号衰减。如上所述，由于定向耦合器89和112的正常功能性，基本上防止信号分别在通过端口 118和119与耦合端口 108 和110之间通过。定向耦合器89和112的输入端口 116和117分别连接到分裂器94的公共终端和无源端口 45。定向耦合器89的通过端口 118通过CATV有源下游和上游信号通信路径85 和99操作地连接到分裂器/组合器76的第二腿81。定向耦合器112的通过端口 119操作地连接到分裂器/组合器76的第一腿79。CATV信号通过定向耦合器89和112的主腿所遭遇的少量的信号衰减不影响MoCA使能的eMTA装置23或其他可能连接到CATV接入适配器10的有源端口的订户设备的功能性。源自MoCA接口装置73的MoCA信号104通过穿过MoCA信号旁路路径106 (即通过无源端口 45，无源侧定向耦合器112的输入端口 117，无源侧定向耦合器112的定向腿和耦合端口 110，MoCA信号旁路路径106，有源侧定向耦合器89的耦合端口 108和定向腿，以及有源侧定向耦合器112的输入端口 116)而被传递到MoCA接口装置72。信号随后传导通过分裂器94以及有源端口 50，52，M和56到达MoCA接口装置72。类似地，源自MoCA接口装置72的MoCA信号104被传递到MoCA接口装置73。这些MoCA信号104穿过分裂器94，有源侧定向耦合器89的输入端口 116，有源侧定向耦合器89的耦合端口 108和定向腿，MoCA信号旁路路径106，无源侧定向耦合器112的耦合端口 110和定向腿，以及无源侧定向耦合器112的输入端口 117，以及无源端口 45。以这种方式，MoCA使能的eMTA装置23与MoCA网络14内的MoCA接口装置72以及多媒体装置16通由于定向耦合器89和112不是频率扼制的，因此CATV上游信号82和％以及MoCA 信号104传导通过MoCA信号旁路路径106。然而，传递通过MoCA信号旁路路径106的任何CATV上游信号都被接收它们的MoCA使能的eMTA装置23或MoCA接口装置72和73忽视。使用定向耦合器89和112建立CATV接入适配器10内的MoCA信号旁路路径106 在几个重要方面是有益的。由于MoCA信号旁路路径106不包括频率滤波器，避免了调谐与两个有源下游和上游信号通信路径85和99平行的第三频率滤波器的问题。与调谐三个平行的频率特定信号通信路径中的滤波器的复杂度相比，使用仅仅两个平行的频率特定信号通信路径85和99极大地简化了那些信号通信路径中的带通滤波器的调谐。定向耦合器89 和112不需要功率进行操作，从而允许MoCA使能的eMTA装置23在到CATV接入适配器10 的功率中断的情况下与CATV网络20通信。定向耦合器89和112是简化CATV接入适配器 10的制造的可容易获得的部件。MoCA信号旁路路径106和定向耦合器89和112有效地将MoCA网络14延伸为除了那些连接到有源端口 50，52，M和56的装置之外还包括连接到无源端口 45的MoCA兼容装置。在MoCA网络14内包含无源端口 45使连接到无源端口 45的MoCA兼容装置(例如 MoCA使能的eMTA装置23)能够与MoCA网络14内的多媒体装置16通信。除其他多媒体装置外，可以有益地与MoCA使能的eMTA装置23通信的多媒体装置16包括辅助电话和自动应答机。 CATV接入适配器10也包括连接在分裂器/组合器76和CATV网络接入端口 44之间的MoCA频率抑制滤波器120。MoCA频率抑制滤波器120防止MoCA信号从接入适配器10 穿到CATV网络20中，但允许CATV信号通过而没有明显的损害。MoCA频率抑制滤波器120 吸收MoCA信号的能量，从而防止MoCA信号到达CATV网络20。MoCA频率抑制滤波器120还防止在邻近的订户驻地接收来自MoCA网络14(图1)的MoCA信号。如由图1理解的，在没有MoCA频率抑制滤波器120的情况下，来自一个CATV接入适配器10的MoCA信号能够穿过分支线缆38到达线缆分接器36，并且从该线缆分接器通过该线缆分接器36的另一个分支线缆38到达邻近的CATV接入适配器10。MoCA频率抑制滤波器120防止这种情况发生， 从而保护了每个订户驻地内的MoCA网络14中的MoCA信号的安全和私密性。MoCA频率抑制滤波器120还防止来自邻近的订户驻地的MoCA信号不利地影响或恶化连接到线缆分接器36 (图1)的邻近MoCA网络中的MoCA信号的质量。CATV接入适配器10有益地对来自CATV网络20和来自MoCA网络14的可用服务的质量做出贡献。在同时保留预期的CATV功能性的时候，CATV接入适配器10还完全用作MoCA网络集线器以在所有MoCA接口装置和多媒体装置之间传递足够强度的MoCA信号。 MoCA频率抑制滤波器120避免了损害期望仅维持在每个订户驻地的MoCA网络内的MoCA内容的安全和私密性。在CATV接入适配器的壳体内获得CATV接入适配器的有利功能性，从而保护该期望的功能性不会经受未经授权的篡改，安装疏忽以及物理暴露。CATV接入适配器的多功能方面允许它在许多情况下使用，从而增加了它的规模经济性和使用经济性并且促进由CATV服务提供商更加方便地安装。CATV接入适配器10允许订户更灵活地扩展和改变他们的CATV订户设备和他们的MoCA网络和多媒体装置。在完全理解本发明后，这些以及其他改进和优点的重要性将变得显而易见。上面以一定的详细度描述了本发明的优选实施例以及它的许多改进。详细描述针对实施本发明的优选示例。描述的细节不一定打算限制本发明的范围。本发明的范围由以下权利要求来限定。
权利要求1.一种CATV接入适配器，其具有接入端口，无源端口和多个有源端口以用于在CATV网络和订户设备之间传递CATV信号并且也用于在订户驻地的MoCA网络中的连接到所述无源和有源端口的MoCA使能的订户设备之间传递MoCA信号，该CATV接入适配器包括第一双向分裂器/组合器，其具有公共终端以及第一和第二信号分量腿，该第一分裂器/组合器将其公共终端处的信号分裂为在其第一和第二腿的每一个处的分裂信号，并且也将在第一和第二腿处的信号组合为在其公共终端处的单个信号；第二双向分裂器/组合器，其具有公共终端以及多个分离的信号分量腿，该第二分裂器/组合器将其公共终端处的信号分裂为在其分离的腿的每一个处的分裂信号，并且也将其分离的腿处的信号组合为在其公共终端处的单个信号；有源侧定向耦合器，其具有输入端口，通过端口，其输入和通过端口之间的相对较低的信号衰减主腿，耦合端口以及其输入和耦合端口之间的相对较高的信号衰减定向腿；无源侧定向耦合器，其具有输入端口，通过端口，其输入和通过端口之间的相对较低的信号衰减主腿，耦合端口以及其输入和耦合端口之间的相对较高的信号衰减定向腿；以及其中第一分裂器/组合器的公共终端操作地连接到接入端口； 第二分裂器/组合器的分离的腿单独连接到有源端口；无源侧定向耦合器的主腿操作地连接到无源端口和第一分裂器/组合器的第一腿之间；有源侧定向耦合器的主腿操作地连接到第二分裂器/组合器的输入端口和第一分裂器/组合器的第二腿之间；并且无源侧和有源侧定向耦合器的耦合端口操作地连接在一起以通过两个定向耦合器的分接腿在无源和有源端口之间传导MoCA信号。
2.如权利要求1所述的CATV接入适配器，进一步包括连接在第一信号分裂器/组合器的公共终端和CATV接入端口之间的MoCA信号频率抑制滤波器。
3.如权利要求2所述的CATV接入适配器，其中第一分裂器/组合器的第二腿与第二分裂器/组合器的公共终端之间的操作连接构成有源信号通信路径；以及所述有源信号通信路径包括调节在有源信号通信路径中传导的CATV信号的消耗功率的电子部件。
4.如权利要求3所述的CATV接入适配器，其中有源信号通信路径包括在操作中用于扼制源自连接到有源端口的订户设备的上游侵入噪声的侵入噪声减轻电路。
5.如权利要求3所述的CATV接入适配器，其中 有源信号通信路径进一步包括有源下游信号通信路径，其包括除了 CATV下游信号以外基本上阻挡所有信号的CATV 下游信号旁路滤波器；以及有源上游信号通信路径，其包括除了 CATV上游信号以外基本上阻挡所有信号的CATV 上游信号旁路滤波器。
6.如权利要求5所述的CATV接入适配器，其中消耗功率的电子部件连接在有源下游信号通信路径中；并且消耗功率的电子部件包括放大器。
7.如权利要求1所述的CATV接入适配器，其中通过定向耦合器的主腿传导的信号比通过定向耦合器的定向腿传导的信号经历远远更少的信号衰减。
8.如权利要求7所述的CATV接入适配器，其中主腿对通过其传导的信号的衰减不大于约2dB ；并且定向腿对通过其传导的信号的衰减为至少20dB。
9.一种CATV接入适配器，其具有CATV接入端口，无源端口和多个有源端口以用于在 CATV网络和订户设备之间传递CATV信号并且也用于在订户驻地的MoCA网络中的连接到所述无源和有源端口的MoCA使能的订户设备之间传递MoCA信号，该CATV接入适配器包括壳体；在壳体内连接到接入端口的MoCA频率抑制滤波器；以及壳体内的一对定向耦合器，每个定向耦合器具有主腿和定向腿，一个定向耦合器的主腿操作地连接在MoCA频率抑制滤波器和无源端口之间，另一个定向耦合器的主腿操作地连接在MoCA频率抑制滤波器和有源端口之间，并且定向耦合器的定向腿操作地连接在一起从而在无源和有源端口之间传递MoCA信号。
10.如权利要求9所述的CATV接入适配器，进一步包括有源电子部件，其放大或者以其他方式调节通过它的CATV信号，并且其位于接入端口和有源端口之间。
11.如权利要求10所述的CATV接入适配器，进一步包括与该有源电子部件串联连接的CATV信号旁路滤波器；以及其中在无源和有源端口之间传递的MoCA信号在MoCA信号旁路路径上基本上完全传递，并且基本上被CATV信号旁路滤波器阻止传递通过该有源电子部件。
12.如权利要求11所述的CATV接入适配器，其中传递通过无源和有源端口之间的定向耦合器的MoCA信号比传递通过接入端口与无源和有源端口之间的定向耦合器的CATV信号遭受相对更大量的信号衰减。
专利摘要本实用新型涉及CATV接入适配器。线缆电视(CATV)接入适配器连接到CATV网络并且用作同轴线缆多媒体联盟(MoCA)网络中的集线器。在接入适配器的无源和有源端口之间通过一对定向耦合器传递MoCA信号，该定向耦合器允许在无源端口的MoCA使能的嵌入式多媒体装置(eMTA)与连接到有源端口的MoCA网络的多媒体装置进行通信。
文档编号H04N7/10GK202183824SQ20112008551
公开日2012年4月4日 申请日期2011年2月12日 优先权日2010年2月12日
发明者C·F·纽比, C·T·威尔斯, G·F·哈利克, J·M·小埃根 申请人:约翰·梅扎林瓜联合有限公司