广播通信集合系统中用于加扰的数字广播数据流的加扰释放装置

摘要

用于多个加扰的数字广播数据流的一种复合加扰释放装置以及采用该复合加扰释放装置的一种光用户网络，使得用户能够仅通过在广播通信集合系统中的一个机顶盒收看系统中提供的全部MPTS。该系统能够提供按照不同类型的广播器变化方式加密的几种MPTS，包括：广播接收单元，用于从一个外部信源接收MPTS，并且把该MPTS的PID信息发送到一个控制部分；一个转接开关，用于从该广播接收单元接收该MPTS，并且转接加扰的MPTS和未被加扰的MPTS；以及多个解扰器，用于解扰由转接开关转接的MPTS中的加扰的MPTS。随后输出该解扰的MPTS。一个控制部分，用于从该广播接收单元接收该PID信息，并且随后控制该转接开关，使得需要一个解扰的MPTS能够被转接到该解扰器。

说明书

技术领域

本发明涉及一种导引系统。尤其涉及在广播通信集合(convergence)系统中用于提供能够以各种方式加密的一种CAS广播的装置。

背景技术

在卫星广播和有线广播领域中，全部广播信息内容都是利用一种广播方法通过电缆或通过卫星到卫星碟状天线的方式提供到用户。为了考虑成本和保护内容，卫星或电缆的提供器将执行一种加密该信息的数据流的条件接通系统(CAS)，然后发送该加密的数据流，该数据流必须由用户以每月付费的专用设备解密。

随后将描述一种作为已有技术中已知的传统条件接通广播(CAS)系统的实例的有线电视网。该有线电视网也可用于卫星广播等。图1示出根据已有技术的有线电视网的一个实施例的结构。

图1示出一个有线电视提供器12从不同的广播器11-1和11-2接收广播节目内容，然后通过光纤同轴电缆混合网(HFC)网络发送全部播出的信息内容。相应地，所有的广播内容被发送到用户13。

但是，在发送付费广播频道，例如计节目付费或付费服务方式支付频道的情况下，这类系统存在有的几个问题。由于全部的广播内容都是经过HFC发送至所有的用户，所以难于防止尚未付费的用户接入该信息内容。尤其在美国，盗用电缆的行为通常每年要给有线广播公司造成数百万元美圆的损失。

下面进一步描述付费广播业务的含意。付费广播业务是广播器11-1和11-2的一种商业模式。广播器11-1和11-2以及分别的信息内容提供器可以提供能够通过付费广播业务支持的各种型的服务，例如像拳击赛的体育竞赛、专场音乐会或例如家庭票房公司(HBO)的服务费支付频道。

为了保护付费广播业务免受非用户或未经授权用户对其付费业务的盗用，在划分不同广播频道之后，不能发送划分频道的电缆网络将采用一种CAS(条件接通系统)，该CAS能够加密从广播器11-1和11-2发送的广播信号，并且能够仅让预订该付费广播业务的用户13收看该广播，从而实现该付费广播业务。

通常，广播器11-1和11-2利用CAS要求直接从使用该服务的用户13接受付费。嵌入接收机的CAS(嵌入STB机顶盒的CAS)是广播器11-1和11-2的一个用户管理装置。

一般说来要求用户管理的业务能够被分成：(1)付费频道业务；(2)PPV(计节目付费)业务；和(3)附加服务。关于该付费频道业务，针对收集的已被请求接收的具体频道收取预定的收费，随后启动对于该频道的广播接收。关于PPV业务，则根据接收时间的要求和计算来针对每一节目收费。关于该附加业务，不仅针对每一节目收费还要针对提供在该收集的节目中的其它业务收费。因此，在该CAS中，上述三种业务类型应该分别管理。

因此，为了保护条件接入，该GAS或是利用一个正确的密钥，或是把一个地址给定到每个STB。

关于该正确密钥的使用，是把该密钥随同包括在广播信号中的特定口令一起输入到一个解密器。随后通过特定计算方法获得一个新口令。为了防止通过新口令把一个接收的内容再生为一个原始信号，则在发送方通过扰频器加扰一个广播信号。

在这种GAS中，广播器11-1和11-2有时分别地使用一个特定加密方法和一个用户管理方法。世界上有各种类型的GAS。因此，每一广播器除了使用彼此不同的STB 13-1至13-3之外则别无选择。

而且，为了接收各种数字有线广播，某些情况下的用户13必须具有在同一个区域中的多个STB 13-1至13-3。

此外，即使STB制造商通过OEM方式或公开行销方式销售该STB把该广播器11-1和11-2与STB一起提供，该STB生产商也必须对该广播器11-1和11-2支付费用。而且，由于市场的严格限制，STB制造商不能象制造一般电视或家庭电子装置那样生产适于消费者的各种类型的STB。

而且，随着传输网络的快速发展，在目前通信中已经趋向于使用具有这种类型的具有动态/无源光网络(A/PON)的一个光用户网络。具体地说，在使用A/PON的光用户网络中，已经启动了探究用于把一个广播和通信集合的一个广播通信集合系统的追求。在这样一个广播通信集合系统中，通过在光线路终端(OLT，在A/PON中的中心单元)和光网络单元(ONU)中的转接，广播被发送至期望频道信息的用户。该系统与把全部信道都发送至用户的传统广播方法不同。因此，在使用光用户网络的一个广播通信集合系统中，需要针对付费广播业务探究新的加密/解密方法。

图2提供的方框图示出一个利用光用户网络的广播通信集合系统的实施例的结构，其采用了传统的GAS。

如图2所示，利用一个光用户网络(ONU)(22)，广播通信集合系统采用一个传统的GAS，包括用于提供广播信息内容的广播器11-1和11-2。光线路终端(OLT)(21)是放置在用户13和服务节点之间的一个子系统，ONU(光网络单元)(22)是终端装置，而用户13观看该发送的广播。在此，OLT(21)从广播器11-1和11-2以及通信提供器接收广播信号和通信信号，把接收的电信号转换成包括对应于该电信号的光束成分，随后发送该光信号。ONU(22)从OLT21接收信息，并且把该接收的信息发送到用户13。

现在提供上述内容的更详细的描述。对于例如付费广播的业务来说，期望管理用户的广播器11-1和11-2以其它方式加密不同的广播信息内容，并且把该加密的信息内容发送至OLT(21)。该OLT(21)把发送的广播信号转换成一个包括对应于该电信号的光束成分的光信号，随后发送该光信号(也包括通信信号，但是在本发明中不描述涉及该通信信号的部分)。

而且，ONU(22)从OLT(21)接收由光信号携带的整个广播信号，随后在从不同用户13接收的优选频道信息的基础上，根据用户而转接该接收的信号。

STB 13-1至13-3接收从(22)发送的信号用于解密，并且由STB 13-1至13-3解密该接收的信号。因此，用户13观看一个对应的广播。

但是，由发送的角度来看，上述的广播通信集合系统与传统的电缆网络和卫星通信网络是很不同的，并因此难于应用这样的加密/解密方法。

即，由于在广播通信集合系统中属于是由ONU(22)提供的数字广播信息的一个MPTS(多节目传输数据流)是根据广播器11-1和11-2以其它方式加密的传输流，所以用户13必须使用具有解密功能的STB 13-1至13-3，以便在解码该MPTS之后收看期望的广播。

因此，为了收看各种GAS广播，已经采用彼此不同的加密方法的每一GAS广播都是通过在该ONU(22)中的转接提供。但是，用户13必须具有几个STB或多个GAS STB才能够解密不同的加密方法。但是，由于卫星广播和有线广播具有彼此不同的确认方法，所以两个类型的广播不能通过一个多GASSTB来观看。因此，用户13必须具有一个以上的STB。具体地说，由于包括解密功能的STB昂贵造价，所以给用户13加上了一个沉重的负担，并且由于必须把两个盒子连接到电视机而增加了围绕该电视机的混乱，除了美国家庭通常有的DVD和VHS单元之外，还通常带有一个A/B开关。

而且，当已经以一个新方法加密的MPTS加到该OLT(21)时，在用户13中的该STB 13-1至13-3必须被替换，或必须修改包含在STB 13-1至13-3中的解密程序。

在提供需要用户管理的例如一个付费广播的无线电广播业务过程中，现有技术中存在的一个问题是，所有的广播数据都被发送到每个用户，并且每一用户都能够接收/使用该广播数据。因此，一个广播器有计划地加扰一个广播，然后发送该加扰的广播。而且，为了收看该加扰的广播，用户必须购买或承租具有解扰功能的STB。

因此，从广播器发送加扰的广播内容而仅通过一个用户的STB解扰该发送广播内容是时间和资源的一个浪费。根据此问题，即使是根据多个广播器的发送而加扰该广播，也时常需要在传输网络中执行一个解扰操作，以使得用户能够通过一个STB接收广播。

发明内容

因此，本发明的实现在于解决现有技术中出现的上述问题。在一个使用根据本发明的光用户网络的广播通信集合系统中，由于一个ONU根据用户而转接一个广播，并且随后发送分别的广播，所以不是发送所有的广播，这不同于已有技术的系统。

本发明第一目的是提供用于多个加扰的数字广播数据流的一个复合加扰释放装置，以及采用该复合加扰释放装置的一个光用户网络。

权利要求所要求的发明使得一个用户能够仅通过在一个广播通信集合系统中的单一机顶盒收看提供在一个系统中的全部MPTS，该系统能够提供由多个广播器以变化方式加密的几个MPTS，该多个广播器常常使用稍有不同的格式。

根据本发明的最佳方案，提供一种复合加扰释放装置，用于释放在一个广播通信集合系统中的多个加扰的数字广播数据流，该复合加扰释放装置包括：一个广播接收单元，用于从一个外部信源接收MPTS，并且把称作该MPTS的(PID)信息的分组识别符定义发送到一个控制部分；一个转接开关，用于从该广播接收单元接收该MPTS，并且转接加扰的MPTS和未被加扰的MPTS；多个解扰器，用于解扰来自由该转接开关转接的MPTS当中的加扰的MPTS，并且随后输出该解扰的MPTS；以及一个控制部分，用于从该广播接收单元接收该PID信息，并且随后控制该转接开关，使得一个需要解扰的MPTS能够被转接到该解扰器。

为了完成这些目标以及实现发明的方案，最好提供一个光用户网络，在一个广播通信集合系统中采用针对多个加扰的数字广播数据流的一个复合加扰释放装置，包括：一个包括复合加扰释放装置的OLT，用于从多个广播器接收不同的MPTS、释放该MPTS的加扰、并且随后发送该MPTS；一个电光转换器，用于从该复合加扰释放装置接收输出的MPTS、并且随后把该MPTS转换成光信号；一个WDM复用器，用于把该转换器的MPTS复用成一个光信号；一个光传输部分，用于发送该复用的一个光信号；以及一个ONU，用于对从该OLT发送的该光信号执行波分解复用、把该解复用的信号转换成电信号，并且随后根据用户转接该转换的MPTS。

根据本发明的另一个最佳方案，提供一种光用户网络，该光用户网络在一个广播通信集合系统中采用针对多个加扰的数字广播数据流的一个复合加扰释放装置，包括：一个OLT，用于接收从多个广播器发送的不同的MPTS、把该接收的MPTS转换成光信号、把该转换光信号复用成一个光信号、并且随后输出一个光信号；一个WDM解复用器，对于从该OLT发送的该光学信号执行波分解复用；一个光电转换器，用于分别把该解复用的信号变换成电信号；一个复合加扰释放装置，用于接收该转换的MPTS、释放该MPTS的加扰、并且随后发送该MPTS；一个第一转接开关，用于接收从该复合加扰释放装置输出的MPTS、并且根据用户转接该MPTS；以及一个第一控制部分，用于从一个用户接收优选的频道，并且控制该第一开关而使得该第一转接开关的一个输入MPTS的对应频道能够被连接到该用户。

附图说明

从下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目标、特征和优点将更为显见，其中：

图1是根据已有技术有线电视网的一个方案的结构框图；

图2是采用了传统的GAS的利用光用户网络的广播通信集合系统的实施例的一个结构框图。

图3是表示在根据本发明的广播通信集合系统中的一个复合加扰释放装置的一个方案的结构框图；

图4是使用在一个广播通信集合系统中的复合加扰释放装置中的一个频道/广播表格的示例示意图；

图5是一个具体方案的结构视图，其中把根据本发明的复合加扰释放装置用于在广播通信集合系统中的一个OLT；以及

图6是一个具体方案的结构视图，其中把根据本发明的复合加扰释放装置用于在广播通信集合系统中的一个ONU。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的几个方案。用相同的参考数字表示在附图中示出的相同的部件。在本发明的下列描述中，当对于在此结合的已知功能和结构的详细描述会使得发明的意义不清晰、而使得本发明的主题内容反而不清楚时，则将省略这些详细描述。具体地说，本发明提供的是一个广播通信集合系统，但是省略了涉及通信信号的描述和附图，因为涉及一个通信信号的描述和附图与本发明的主题内容不符。

图3是表示在根据本发明的广播通信集合系统中的一个复合加扰释放装置的一个方案的结构框图。

如图3所示，复合加扰释放装置包括一个广播接收单元31，从外部信源接收MPTS，随后把对应MPTS的PID信息发送至一个控制部分33：一个转接开关32，从该广播接收单元31接收该MPTS。在根据控制部分33的指令转接MPTS之后，广播接收单元31将随后输出该MPTS。从转接开关32接收加扰的MPTS的多个解扰器34-1和34-2解扰该MPTS，并且随后输出该解扰的MPTS，以及从该广播接收单元31接收PID信息的控制部分33随后控制该转接开关32，使得需要解扰的一个MPTS能够被根据已经存储的频道/解扰器表格而连接到一个对应解扰器。

具体地说，广播接收单元31接收包括来自各种广播器的数字广播信息的MPTS，提取该已收MPTS的的PID信息，然后发送该提取的PID信息。而且，该广播接收单元31把该MPTS输出到转接开关32。

解扰器34-1和34-2解扰通过转接开关32接收的该加扰的MPTS。其中，由于该MPTS已经根据不同广播器的方法而以不同方式加扰，所以解扰器34-1和34-2使用对应于具体广播器的加扰类型的不同解扰方法。

转接开关32从广播接收单元31接收MPTS，根据在控制部分33的控制信号之下的解扰器来转接该MPTS。

接收从广播接收单元31输入的该MPTS的PID信息的控制部分33还控制该转接开关32，使得能够根据不同PID信息而利用已经存储的频道/解扰器表格把需要解扰的MPTS连接到解扰器34-1和34-2。而且，控制部分33控制不需要解扰的MPTS，使得其根据一个具体的输入顺序而被输出。

图4是使用在一个广播通信集合系统中的复合加扰释放装置中的一个频道/广播表格的示例示意图。

如图4所示，输入的MPTS的PID信息被分成付费频道，例如付费频道1和付费频道2等，并且利用解扰器34-1和34-2以及转接开关32的输出端口的MAC地址制做一个表格。而且，根据在已经制做表格之后输入的该MPTS的PID信息，该对应的MPTS被随后转接到一个解扰器的MAC地址，其中该对应MPTS被解扰，并且转接到一个对应转接开关的输出端口。

根据本发明，当使用上述构成的复合加扰释放装置时，以各种方式加扰该MPTS，但同时仍然被解扰并且被随后输出。

另外，该复合加扰释放装置能够被提供在根据本发明的广播通信集合系统的OLT或ONU，并且如图5至图6示出不同的实施例。

图5示出发明的一个方案的结构，其中把根据本发明的复合加扰释放装置用在广播通信集合系统中的一个OLT。如图5所示，该广播通信集合系统中的OLT包括一个复合加扰释放装置100，用于接收从广播器11-1和11-2发送的分别的MPTS，释放该MPTS的加扰并且随后发送该MPTS；一个电光转换器51，用于接收其中已经释放了加扰的该MPTS，并且随后把该MPTS转换成光信号；一个WDM(波分复用)复用器52，用于把该转换的MPTS复用成一个光学信号；一个光传输部分53，用于发送该复用的光信号。

图6示出发明的另一方案的结构，其中把根据本发明的复合加扰释放装置被用于在广播通信集合系统中的一个ONU。

如图6所示，该广播通信集合系统中的ONU包括接收光信号的一个光接收部分61、用于根据不同波长解复用该已收的光信号的一个WDM解复用器、一个根据波长把MPTS光信号转换成电信号的一个光电转换器63。此外，一个复合加扰释放装置100接收已经转换成电信号的该MPTS，释放该MPTS的加扰并且随后发送该MPTS。转换部分64接收其中已经释放了加扰的MPTS，提取PID信息，并且随后利用控制部分的控制来根据用户转接该MPTS。控制部分(65)从用户接收优选的频道，并且控制该转换部分64。

随后参照上述结构来描述该广播通信集合系统的操作。该复合加扰释放装置中的广播接收单元31从几个广播器11-1和11-2接收包括已经加密和加扰的MPTS数据流的多个MPTS。

随后，分别通过控制部分33和转接开关32解扰该加扰的MPTS信号，并且转换成光信号。

随后，对于转换的光信号执行波分复用，并且该波分复用信号以一种光信号的类型发送至该ONU。

根据不同的波长，通过波分解复用把发送至该ONU的光信号分成MPTS信号。不同的MPTS信号被转换成电信号，并且随后输入至转接部分。而且，转接该输入的信号，使得根据该控制部分的控制把用户需要的MPTS信号连接到用户。虽然以上的描述给出的是复合加扰释放装置被包括在OLT中的情况下的整个操作，但是在一个复合加扰释放装置被包括在一个ONU中的情况中也能够采用类似的方式。

根据如上所述的本发明，用户能够利用一个没有解密功能的机顶盒(STB)观看以各种方式加密的广播。而且，根据本发明，用户能够利用一个STB收看各种广播内容。而且，根据本发明，由于加密的MPTS被在一个光用户网络中解密，并且随后提供到用户，所以即使添加采用新的GAS的一个广播，也只是在该光用户网络上安装一个对应的解码器，从而使得容易应用。

虽然已经参照一个确定的最佳实施例展示和描述了发明，但是本领域的技术人员将理解到，在不背离由随后权利要求定义的发明精神和范围的条件下，可以作出形式上和细节上的各种改变。