CN1134771A

CN1134771A - 交互式信息服务控制系统

Info

Publication number: CN1134771A
Application number: CN94194104A
Authority: CN
Inventors: 加里·L·洛根斯坦; 安东尼·约翰·华西赖屋思奇; 替木思·H·俄丁顿; 小威廉姆·埃德加·沃
Original assignee: Scientific Atlanta LLC
Current assignee: Scientific Atlanta LLC
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1994-11-03
Publication date: 1996-10-30
Also published as: EP0728398A1; BR9408030A; ATE189091T1; WO1995013681A1; EP0728398B1; JP2006311605A; US5481542A; JP3919590B2; CA2176131C; JPH09505186A; DE69422727D1; DE69422727T2; JP2003037832A; CA2176131A1; AU1087095A; EP0728398A4

Abstract

一种数字式视频、音频及数据分配系统(10)，该系统使与用户电视机或信息显示器相连的置顶终端(STT)(30)请求交互数字式视频、音频及数据控制系统经双向信道发送信息。所请求的交互式服务由服务提供者(20)占用提供交互数字服务的宽带传输网(128)的部分带宽发送。一种供设置和维护交互式对话的视频对话连接(VSC)(40)在用户使用交互式程序期间使置顶终端(30)和视频服务提供者(20)之间对话。

Description

交互式信息服务控制系统

本发明涉及一种用于提供交互式信息服务的控制系统，例如视频、声音、图书馆、交互式游戏等。具体的视频应用包括″点播电影″，在线查找数据，以及在家购物等。所有根据本发明的信息服务都需要使用网络内信息提供者或其余用户与顾客的置顶终端(set top terminal，也可译成置顶匣)之间的交互式连接。更进一步说，本发明涉及一种控制系统，该控制系统用于建立网络内顾客的置顶终端与信息提供者或其余用户之间的信息对话连接，并且管理所需的双向网络通讯，用来给顾客提供交互式信息服务。

数字信号处理技术的最新发展，尤其是数字信号压缩技术的发展，产生了许多建议，即通过现有的电话线路和同轴电缆线路向顾客提供新的数字服务。例如，可以把数字视频信号进行压缩，然后利用现有的同轴CATV电缆传送压缩后的信号，再在顾客的置顶终端里对视频信号进行解压缩，这样就可以向顾客提供数百个CATV(即有线电视)频道。人们所建议的这种技术的另外一个应用是″点播电影″系统，在这种系统中，顾客通过电话线路，直接与视频服务提供者进行通讯。顾客所点播的视频节目由电话线路或者同轴CATV电缆传送到顾客的家中，顾客可以立即观看。

例如，Pocock等人在美国专利No.5,014,125中描述了一种这样类型的交互式电视系统，该系统使用双路电话连接，把观众的命令信号传送到中央控制器，用来选择不同的视频节目，以及把视频节目中的音频部分从中央控制地点传送到观众那里。一旦建立好连接，就确立了一个在观众和中央控制点之间的传输通路，其ID号码从观众的置顶终端传送到中央控制器中，然后通过这个传输通路进行控制，把视频节目传送到观众的置顶终端里，置定终端把视频节目储存起来，并且再传送到观众的电视机里。一旦开始进行视频节目的传送，地址和命令数据就可以在视频祯的垂直消隐时间间隔里从视频服务提供者传送到观众的置顶终端。但是遗憾的是，Pocock等人所描述的系统需要使用电话线来从置顶终端向中央控制器传送命令，因此就需要使用电话公司所控制的电话标准和协议来传送命令。更进一步，Pocock等人所描述的系统只有在观众需要具体的视频节目时，才是交互式的。观众不能在视频节目传送的过程中进行交互式活动，例如放映(Play)，暂停(Pause)，快进(Fast Forward)等，因为视频节目受观众的录象机(VCR)的控制。

在Beyers二世等人的专利U.S.No.5,235,619中(该专利的受让人与本专利申请的受让人相同)，描述了一种RF返回方法。在这种方法中，数据通过一组可选择的数据频道从CATV订户向上游传送到末端控制位置，数据频道的带宽位于保留的电视频道的带宽中，如其在专利中所描述的那样，向上游的数据传送周期性地自动进行，并且选择至少一个传输时间为随机时间。这些返回通路可用来进行可视会议，阅读功率计，报警服务，订户登记并且投票，收集订户所看节目的统计信息，在家购物，以及提供每看一次节目就付一次费的服务(par—per—view service)等。但是，目前这样的RF返回通路仅被用于传送帐单数据等周期性的数据，不适合于提供CATV订户与信息提供者之间(或者与其它CATV订户之间)的完全交互式的信息对话连接，因为在这种对话连接中，命令和数据的前后流动是实时进行的。

许多人相信，真正的交互式系统将使人们获得信息与接受娱乐的方式发生革命性的变化。在真正的交互式系统中，顾客可以有选择地访问大型音频，视频或者数据图书馆，并且在用录像机把视频节目播放出来时，可以在实时的基础上控制所选择的信息的播放过程；网络的不同顾客之间也可以进行交互式活动，例如交互式视频游戏，远距离学习等。遗憾的是，在本发明之前，并没有建立起来允许实现″点播式电影″系统或者其它类似的″交互式″信息服务系统的通讯系统和协议，因为这样的信息服务系统需要在实时的基础上，在整个播放的过程中，从观众那里接收命令。相反，现有的系统，例如Beyer二世等人所描述的系统，仅限于用做顾客登记系统，付账系统等，并没有交互式地影响所选择的服务的播放过程。

目前，电话公司已经扩展了它们的ISDN数字开关网络，用来向顾客传送数字信息。遗憾的是，进入家中的电话线仍使用双绞线，这种线没有足够的带宽，不能用来进行数字视频信号等的传送。另一方面，有线电视公司扩展了现有的宽带同轴电缆的使用，用来向观众提供数字视频信号以及其它信息，但CATV系统缺乏向每个观众传送他们各自节目的开关机制。实际上，实现交互式系统的最大障碍是有线电视公司与电话公司之间缺乏合作，没有建立起通用的传输标准以及联邦通讯委员会(FCC)同意的协议。同样所知的还有，任何一个阵营都没有一个具体的建议，来实现真正的交互式数字网络，允许顾客在所需节目的整个传送过程中，连续地与信息提供者进行通讯。

因此，尽管交互式信息服务系统有非常大的潜在市场，但是没有人能够提供使用现有的、FCC可以接受的通讯协议的，满足顾客需求的交互式信息服务系统，因此需要发展一种交互式信息服务系统，能够把有线电缆传送系统和电话线传送系统的优点结合起来，合并到一个独立的交互式信息服务系统中，这样的系统将给家庭带来数字化革命。同样还需要这样的系统，能够把家庭录像机的方便性和几乎无限的节目源结合起来，使得家庭录像机能够通过网络访问大型(音像)图书馆。

本发明所提供的一种交互式信息服务系统能够满足上面所述的各种需求，该系统的运行与电话网络和协议无关，而是根据信号的需求来运行，因此本系统更象标准的网络总线。本发明的交互式信息服务系统最好实现为独立的系统，作为一个新的服务来安装；但是，本发明的交互式信息服务网络也可以连接到经过修改的现有的宽带有线电视系统中，例如用光纤电缆获得额外所需的带宽，来传送本发明的交互式信息服务。

本发明的交互式信息服务系统(IIS)在顾客的置顶终端(STT)与信息提供者(SP)之间建立并且维护了信息的对话连接，允许控制信息以事先确定好的格式，在受FCC托管的服务边界与音频和视频服务之间进行交换。在后面有关视频服务的上下文中，本发明的这一点称作提供一种信息对话连接或者“视频对话连接”(VSC)。本发明的IIS系统使顾客的STT，能够通过使用控制系统的消息，来向SP请求服务，并且使SP能够把所请求的服务，通过与顾客的STT相连接的宽带传输网络的某一部分带宽，传送到顾客的STT中。本发明同样在所需的交互式信息服务的整个传送过程中，维护了这种通讯连接，使得导向命令，例如快进，倒带，暂停，向前搜索，向后搜索以及其它超媒体导向命令等，能够从STT传向SP，而不必使用顾客家中的电话进行连接。

根据本发明，SP使用由UNISON—1定义的传输机制，向数字网络提供交互式信息服务，然后把交互式信息服务传送到适当的宽带频道，再传送到订户的STT中。正如这里所描述的那样，UNISON—1是一种单向的同步光纤网络接口，该模型由标准SONET传输机制而来，但标准SONET传输机制被修改成易于传输单向、异步、映射了的数据，例如MPEG-2系统数据包和异步传输模式(ATM)单元，其中包含按MPEG—2协议压缩和合并了的数据。在头末端(Head-end，也可译成末端控制点)，MPEG—2数据转换成6MHz频道的64QAM数据，向订户进行传送，在顾客的STT中，信息服务数据经过解压缩和解密过程，送入顾客电视的适当频道，然后播放出来。

根据本发明，在STT与SP之间建立起一种信息对话连接，允许STT和SP通过一个反向通路进行通讯。该反向通路使得STT能够向SP请求服务，并且在实时的基础上交互式地控制所选择的服务。反向信号通路最好位于进入用户家庭的传输媒体的频带之内，并且最好由几个STT共享，每个STT使用时间分片多访问(TDMA)来进行双向通讯，并且使用槽式ALOHA技术防止数据冲突。双向通讯通路中的数据然后进行QPSK解调制，并且经由以太网(Ethernet)直接进行发送，或者经由头末端的连接管理计算机(CMC)或其它中间信息位置传送到SP。类似地，SP通过由以太网传送数据到头末端，以在双向通路上传送数据，也可以由其它中间信息位置进行QPSK调制，并且传送到具有相应地址的STT。

这种类型服务的一个应用是″点播电影″服务，在这种服务中，STT向SP请求需要传送的电影节目，然后，当电影节目开始传送时，按照本发明，STT能够通过双向连接向SP发送命令，例如放映，暂停，快进，向前搜索，反向搜索等等。其它应用包括在线查找数据服务，在家购物服务，交互式视频游戏(在这里SP由网络的其它成员取代)，远距离学习，在线音乐会，以及其它通过交互式连接可以得到改进的服务。

通过后面的对本发明优选实施例的详细描述，以及附图，可以更清楚，更直观地了解本发明的上述目的和优点以及其它目的和优点，图简述如下：

图1是按照本发明中的技术所构造的交互式数字信息服务的总体方块图，其中建立并维护了在置顶终端和信息服务提供者之间的双向通讯连接，以及流向置顶终端的数字信息的单向通路。

图2是根据本发明的技术所构造的数字信息分配系统的总体方块图，该系统用来向顾客提供交互式的信息服务。

图3示出了在本发明中，连接用户的置顶终端到数字信息分配系统的650MHz同轴电缆上的优选频谱分配。

图4示出了按照本发明的技术，用户的置顶终端如何通过TDMA槽的分配，向上游进行通讯，连接到服务提供者的一个示例。

图5示出了用来把网际协议(IP)包封装成消息单元的方法，消息单元用来在本发明的前向和反向通路的信号接口中进行传送。

图6示出了根据本发明，UNISON—1同步传输信号-3级串联(STS—3C)帧的结构，该帧用来单向传送信息服务数据。

图7示出了使用图6中UMSON—1 STS—3C帧结构的传输总体结构。

图8示出了根据图6中UNISON—1 STS—3C帧结构的同步实际载荷封装(SPE)结构，用来从服务提供者向头末端传送MPEG—2系统数据包。

图9示出了多速率传输(MRT)帧结构，用来从头末端112向STT30传输MPEG—2系统数据包。

图10示出了BOOTTERM消息包的格式，用来分辨IP地址(IPA)的物理地址。

图11示出了在由用户的置顶终端发起的对话建立过程中，事件的发生顺序。

图12示出了在由用户的置顶终端发起的对话结束过程中，事件的发生顺序。

图13示出了在由服务提供者建立的连续对话启动过程中，事件的发生顺序。

图14示出了在由服务提供者发起的对话结束过程中，事件的发生顺序。

下面参照图1—14描述本发明的优选实施例。应该了解到这里所给出的附图只为示范目的，限制本发明的范围。例如，这里所描述的带宽和频率是优选的方案，但并不限定本发明。有关本发明的范围问题请参见所附的权利要求。A.系统综述

图1是根据本发明的数字信息分配系统10的组成部分的方块图。数字信息分配系统10提供了一种机制，使压缩了的数字视频数据从服务提供者(SP)20通过宽带传输网络传送到用户的置顶终端(STT)30，使用户能够播放它们。下文参照图2详细地描述了这一点，例如，在进行视频服务时，接收到的信息显示在用户的电视机上。根据本发明，通过一种连接管理计算机(CMC)40还建立并维护了SP20与STT30之间的双向通讯通路。本发明系统的这一部分被称作信息对话连接(information session connection)，它允许在SP20与STT30之间对所请求的信息服务数据进行通讯。图1还示出了调制解调器50在CMC40的控制下，把压缩后的宽带数字信息服务数据转换进入一组6MHz电视频道，进而通过用户的STT30在其电视机上播放。

如图1所示，本发明的数字信息分配系统10分成1级服务(L1)和2级服务(L2)。1级服务在优选实施例中提供信息对话连接或者“视频对话连接(Video Session conneclion)”(VSC)，是系统中建立并维护STT30和SP20之间的交互式通讯对话的响应部分。1级服务由联邦通讯委员会(FCC)管理。另一方面，2级服务则是系统的响应部分，用来提供从SP到网络的L1部分的所请求的服务，并且用于在网络的用户端(STT30)终止服务。2级服务由FCC定义成扩展的服务提供者，它不受FCC管理。因此，本发明使用1级服务和2级服务的结合，并且需要1级服务和2级服务之间的一组接口。

具体地说，本发明使用4个通用接口，提供电视信息传输服务频道，传送数字化的525—线NTSC彩色或者单色视频信号，以及相关的伴音信号，同步信号和SP20与STT30之间的信令操作。如图1所示，SP20(L2)与调制解调器50(位于L1头末端)之间的接口最好为UNISON—1接口，它是一种155。520Mbps的光纤信号接口，可用来把动态图象专家组(MPEG—2)系统数据包从SP20传到调制解调器50，其中包含压缩了的数字视频和音频数据，以及其它数字服务信息。位于头末端(L1)的调制解调器与STT30(L2)之间的接口最好为64位-四象限调制(64—QAM)接口，它使用亚特兰大科技公司(Scientific Atlantic Inc。)的多速率传输机制(MRT)，传输MPEG—2系统数据包到STT30。位于客户的STT30(L2)与CMC40(位于L1的头末端)之间的第三个接口最好为前向和反向通路信号接口，它使用差分编码偏移四进制移相键控(O—QPSK)调制。最后，CMC40(L1)与SP20(L2)之间的接口最好为前向和反向通路信号接口，它使用以太网络(IEEE802.3)。本文后面将详细描述到这些接口。

连接管理计算机(CMC)40管理STT30与SP20之间的对话，CMC40为调制解调器，STT30，QPSK解调器120和122(图2)，QPSK调制器124(图2)作出响应并为之提供数据，向数字网络128(图2)提供路由信息，如果正确，则为STT30和SP20提供信息对话管理。正如下面将要详细描述到的，或者STT30，或者SP20，都可以向CMC40请求信息服务。CMC40决定是否还有可用的资源，来传输所需的服务，如果有，就从SP20到STT30建立服务连接。CMC40然后把服务信息发送给STT30和SP20，允许他们连接到网络，开始进行所请求的交互式信息服务。1级服务L1和2级服务L2之间的消息流动将在下面进行详细介绍。B.数字信息分配系统10

根据本发明的数字信息分配系统的一个优选实施例如图2所示，这里先对它进行描述，然后再描述各自的接口，最后，再描述一下示范性的系统命令消息以及示范性的对话，以更好地示出本发明的系统的运行情况。

图2示出了本发明的数字信息分配系统10，其中服务提供者(SP)20可以向顾客家中(100)提供信息服务。如图中所示的那样，顾客家中100放置了置顶终端(STT)30，用来通过本发明的数字信息分配系统10来和SP20通讯。STT30最好拥有数据处理能力以及本地存储能力，以便能够控制所接收到的数据在用户的电视机或者其它信息播放装置上的播放过程。

如图中所示，本发明的数字信息分配系统10可以完全从现有的CATV系统中分离出来，后者通过常规同轴电缆或者光纤线路把CATV信号传送到与顾客电视机相连接的电缆盒102处。例如，在本发明的一个实施例中，修改了现有的CATV系统，通过提供具有更高带宽的传输媒体以及升级通讯硬件，来把本发明的交互式信息服务并入现有的有线电视中。另一方面，本发明的系统也可以完全与现有的有线电视系统无关并与CATV系统展开竞争。在后一种情况下，电缆盒102除了提供现有的CATV连接外，还提供STT30以及数字信息分配系统10的其它部分。

如图2中所示，一组STT30通过一个通用双向通讯线路103连接到一组宽带放大器104中的一个。优选情况下，每个通讯线路103能处理500个或者更多个STT30。换句话说，每个通讯线路103可以把至少500个本地顾客连接到本发明所说的数字信息分配系统10中。这样，图2通过示范方式，示出的系统可以支持至少2000个顾客，并且通过增加硬件，还可以增加所支持的顾客数。

放大器104同样接收模拟服务信息信号，该信号由光电转换器(O/E)106提供，106则从光循环网络108中接受光学信号。光循环网络108从头末端112提供的电/光(E/O)转换器110处接受光信号。因此，光循环网络108用做从头末端112向顾客的STT30提供服务信息信号。目前，在最后距离上由同轴电缆103完成把服务信息带入顾客家中(100)的任务，但是，很快将会改由光纤完成这个任务。当然，位于头末端112和STT30之间的光循环网络严格来讲，也不是非需要不可的。本发明也可以使用具有足够宽带传输特征的同轴电缆。但是，本发明优选使用光循环网络108。

一旦CMC40知道了STT30的地址(见D节)，并且STT30已经建立了与SP20的信息对话连接，如下面将要参照图4所要描述的那样，那么STT30通过TDMA上游申请信号线路与SP20通讯。根据系统的加载情况，可能会有不止一个TDMA数据流。CMC40保持这些TDMA数据流的轨道，并且告诉STT30，它应该调谐到哪一个宽带频率范围，用做它的TDMA频道，同时还向STT30分配数据流的时间片，后文将结合图4详细描述这种技术。

前面所提及的双向通讯线路103是本发明优选实施例中的SP20和STT30之间的双向通讯通路的一部分，用来提供″视频对话连接″(VSC)，其中SP20是视频服务提供者。当然，SP20也可以提供其它类型的数字服务，例如声音，文本，交互式视频游戏等。如图中所示，从STT30到SP20的上游申请信号线路包括有电/光(E/O)转换器114，用做把来自STT30的信号转换成光信号，以便通过光纤116(可为光循环网络108中的光纤)传送到头末端112处的光/电转换器(O/E)118。在优选实施例中，反向信号通路占用从5MHz到30MHz的1.544MHz带宽频率范围，这个信号或者提供到QPSK解调器120，通过以太网与CMC40通讯，或者经由一个或多个QPSK解调器122，通过以太网与SP20通讯。精通本领域的人可以认识到，附加的QPSK解调器122可用在反向信号通路中，用来增加STT30和SP20通讯频道的带宽。例如，如果需要30MHz带宽反向信号通路，则可使用19个或者20个QPSK解调器122，每个的带宽大致为1.544MHz。

图2中还示出了SP20与STT30之间的前向信号通路，通过以太网上的CMC40，经由宽带传输系统的一个或者多个可用频道，提供给QPSK解调器124。例如，前向通路电子信号的频率范围可以在108MHz到114MHz之间，由QPSK调制器124输出的前向通路电子信号，与由调制解调器50所调制的6MHz频率64—QAM视频信号一起，进入RF合并器，所得信号由E/O110转换成光学信号(如上所述)，并且经由光循环网络108传送到STT30。

头末端112经由数字网络128与SP20通讯。数字网络128把所需数据从SP20传送到头末端112，后者控制提供给发出请求的STT30的数字信息服务，正如下文将要参照图6—8详细描述的那样，由数字网络128提供的数据定义成U-NISON—1格式，并且提供155.520Mbps的视频，声音以及MPEG—2系统映射数据到头末端112。

最后，SP20包含路由器网关(Router Gateway)130，用来解释经由以太网，从CMC40以及/或者STT30接收的消息，并且在视频节目或者其它的数据图书馆(没有示出)中控制数据的访问。对话控制方块132保持顾客请求节目的账单信息等。如果对话控制方块132认为顾客的信用是好的，顾客就被允许通过文件服务器134访问压缩的节目数据图书馆。当然，可以建立一组这样的文件服务器134，用来访问一个或者多个SP20的一个或者多个节目数据图书馆。频道单元控制方块136响应路由器网关方块130，用来增加节目的ID等到MPEG—2系统数据包中，后者包含有由文件服务器134提供给频道单元/多路调制器138的数字信息。频道单元/多路调制器138还调整MPEG—2系统数据包的时间，给数据包打时间戳以及调整在数字网络128上所必需的传输延迟等。频道单元/多路调制器138最好还提供加密机制，使得能够安全地传输数据，然后在顾客的STT30里用现有的技术进行解密。

在优选实施例中，图2所示的数字信息分配系统10经由具有至少650MHz容量的同轴电缆连接到顾客的家中(100)。如上面所注意到的，实现这样的系统可能需要升级现有的CATV硬件，包括同轴电缆等，这样当地有线电视公司才能提供公开的交互式服务，或者，另一方面，本发明的系统也可以与当地有线电视公司提供的服务分开来，成为一个独立的系统。

如图3所示，根据本发明，650MHz同轴电缆可以容纳现有的模拟视频服务，以及交互式的数字信息服务，包括提供信息对话连接(ISC)的前后信号通路等。在所示出的结构中，为从STT30到SP20的TDMA反向通路提供了直到30MHz的带宽，反向通路使用TDMA以及/或者槽式ALO-HA和QPSK解调(1.544MHz信号频道)技术。但是，最好使用5MHz到30MHz的频率范围，以避免基带CTB和CSO噪音。在30MHz到50MHz频率范围内分配了保护频带，以消除反向通路(0—30MHz)以及前向通路(50—650MHz)的第二级和第三级组成部分之间的交叉连接。在所示出的实施例中，50MHz到550MHz频带分配给了从SP20到STT30的现有的模拟视频服务。如图中所示的实施例，现有的电缆准备频道在这个频带中传送，尽管现有的电缆准备频道可以通过一种传输媒体传送，而交互式信息则由独立的传输媒体来提供。在另外的结构中，可以使用MPEG—2数据压缩技术，在这个频带内传送650路数字节目(83个6MHz频道，每个频道8个节目)。根据本发明，这些数字频道既可以为广播式服务，也可以为交互式服务。如上面所注意到的那样，把信号从头末端112传到STT30的前向通路可以在50MHz到550MHz之内的可用频道中提供(例如108—114MHz)。最后，550MHz到650MHz频带用在后面的结构中，进行本发明的交互式数字信息传送。因此，有16个6MHz频道分配给交互式数字信息节目的发送。当使用MPEG—2系统数据包，在每个6MHz频道内压缩并且传输8个视频节目时，根据本发明，在100MHz的带宽内，可以传输128个互相独立的交互式数字节目。

当然，使用这里所描述的技术，也可以进行不同的频率分配；但是，反向信号通路与前向信号通路之间有一个保护频带是非常重要的，这样可以防止交叉连接。同样，由于根据本发明的频道数目取决于进入顾客家庭的传输媒体的带宽，因此需要使进入顾客家中的连接介质具有足够的频带，以容纳本发明的数字信息分配系统10所要求的带宽。

下面将详细描述L1和L2之间的每一个接口。C.通讯接口

1.STT到SP的反向信号通路接口

正如上面所注意的那样，根据本发明，在SP20与STT30之间提供了双向信号通路。本节讨论STT30(L2)与头末端112(L1)之间的接口。如前面注意到的，头末端112和SP20之间的前向和反向信号通路使用已知的以太网(Ethernet)协议(IEEE 802.3)，因此这里就不详细描述了。

熟悉本领域的普通技术人员可以认识到，描述信号通路接口所用的通讯技术，通常是带通结构，它与基带结构不同，它采用了调制的RF载波，把几种类型调制机理，竞争技术，以及传输协议结合到一个共享的媒体中。为了达到这个目的，使用了前向和反向信号通路。在现有的带通结构中，把RF频谱分解成两个互相独立的部分，用它们来区分通讯方向，反向通路是从共享网络上的顾客到中央控制地点例如头末端112等的通讯用频率范围，而前向通路是头末端112到网络上多个顾客的通讯用频率范围。根据本发明，两个通讯通路最好由保护频带分开，保护频带中应该没有载波信号，这样可以消除互相干扰。

运行本发明中的信号网络还需要其它的技术，例如，反向信号通路包括槽式ALOHA以及时间分片多访问(TDMA)技术，用来防止连接到相同反向通路上的STT30的竞争。使用了消息单元，还使用了差分编码偏移四进制移相键控(O-QPSK)，它在前向通路和反向通路通讯中使用1.544Mbps帧。

a.槽式ALOHA信号传输

本发明中，使用了槽式ALOHA信号传输，用来管理不同STT30之间访问传输线路103的竞争，更具体地说，当传输线路需要初始访问时，通过立即向STT30提供频道，来使用槽式ALOHA在顾客的STT30与头末端112之间传输数据。槽式ALOHA技术用于多个有同等的访问传输频道权利的顾客。由于可能发生同时传输，因此发生这种情况时，槽式ALOHA技术完成信号分辨任务。

STT30与头末端112之间的传输频道使用模拟载波信号进行传输，如下面将要详细描述到的，调制技术最好为Offset—QPSK。这里描述了两个提供这样功能的传输频道，但是精通本领域的技术人员可以认识到还可以增加更多的频道，以容纳可能导致消息包冲突的高吞吐率。STT30将为每一个数据包传输随机地选择一个槽式传输频道，以防止这样的冲突。

根据本发明，使用了时间槽技术，允许每一个STT30的传输起始时间与通用时钟源同步。由于消息包在传输过程中互相不覆盖，因此同步起始时间增加了传输频道中的消息传输量。相邻起始时间的时间差称作时间槽，如图4所示，当消息包能够通过传输线路，经由E/O转换器114和光线路116，传输到头末端112时，每个时间槽只是时间上的一个点。STT30只能在时间槽的边界上开始传输数据包。

通用时钟源最好为1.544Mbps信号，由头末端112产生，同时被送到所有的连接到该头末端112的STT30。由于所有的STT30的时钟参考源相同，因此时间槽在所有的STT30中都是对齐的。但是，由于在传输网络中有时间延迟，因此时间槽必须足够宽，以容纳由于时间延迟而导致的各个STT30之间的传输时间偏差。为了达到这个目的，应设置保护频带，使时间槽的长度大约为0.5ms。在1.544Mbps下使用0.5ms的时间槽，可以在每秒种里提供2000个时间槽，用来从STT30向SP20传输命令。

根据本发明，STT30提供的消息包结构最好为512位数据长度，其中包括前置的88位数据，以及424位的消息单元。前置数据是标题信息，用来辨识消息单元的开始，它是一种混合类型的数据，向STT30提供帧顺序，并且被插入到STT时间槽间隔的第一位。消息单元是提供给CMC40或者SP20的实际消息的有效部分，后文将参照图5描述消息单元的优选格式。

优选情况下，向每个时间槽间隔分配了保护时间，例如168.4ms，以容纳宽带网络中时间延迟的增加。时间延迟增加是由STT30接收其1.544Mbps时钟信号，以及消息包传送到本发明的交互式信息服务系统10的返回传输时间等引起的。

通过STT30传送了消息包之后，发送消息的STT30将通过返回到STT30的″回信″消息，来确定CMC40或者SP20是否成功地接收了信息。优选情况下，回信消息只包括消息单元，而不包括前置信号。如果发送消息的STT30在200个时间槽或者约100ms之内没有检测到回信，那么就认为发生了信号冲突。换句话说，认为两个或者更多个STT30在同样的时间槽中试图传输消息数据包。如果发生了冲突，STT30将重新传输消息包。

有两个参数影响重新传输并且确定成功的可能性，它们是重新传输时间(即所选择的用做重新传输的时间槽)，以及使用的另外的信号频道。为了便于重新传输，当超过100ms的″回信″检测时间后，STT30将随机地选择时间槽用做重新传输，重新传输的时间段通常为0—50ms，在这个时间段里面，可以使用大约100个时间槽来重新传输，STT30随机地选择一个时间槽，因此信号冲突的可能性减至最小；另外一个方面，可以使用交替的传输频率或者频道来增加重新传输数据包的成功可能性，在这种体系下，重新传输消息包之前，STT30选择一个传输频率(或者频道)用做重新传输，这种选择与随机选择类似，因此增加了成功的可能性。

b.TDMA传输

在STT30使用前面所描述的槽式ALOHA技术建立了与SP20的对话后，STT30通过TDMA上游申请传输或者″通行″线路，包括一个或者多个QPSK解调器122(前面已经描述过)与SP20进行通讯。通过“通行”线路发送的消息可以封装在已知的协议中，例如网际协议(IP)等。根据系统加载情况，可以有不止一个的TDMA数据上游。CMC40指示STT30，它应该调谐在宽带频谱中的什么位置，作为它的TD-MA频道，并且给STT30分配一个数据流的时间槽。图4示出了一组与相同的上游通讯线路连接的STT30是如何使用所分配的TDMA时间槽与上游的SP20通讯的。

如图4所示，每一个STT30都被分配了一个TDMA，其长度(TDMA—LEN)为3，各组TDMA时间槽之间的间隔(TDMA—DIST)为12，如图中所示，STT A的TDMA—START值为0，STT B的TDMA—START值为3，STT C的TDMA—START值为6。在图4的例子中，STT A在时间间隔0—2，D到D＋2，2D到2D＋2，3D到3D＋2等中传输。类似地STT B在时间间隔3—5，D＋3到D＋5，2D＋3到2D＋5，3D＋3到3D＋5等中传输，而STT C在时间间隔6—8，D＋6到D＋8，2D＋6到2D＋8，3D＋6到3D＋8等中传输。在实际的实施例中，D应该足够大，以容纳直到几百个STT30，但是，D最好根据系统的加载情况变化，以保持系统更精确。例如，在只有500个顾客通过特定的反向传输通路进行通讯的情况下，应该每100个时间槽分配一个顾客(例如，D＝100)，这样可以使响应速度更快，另一方面，如果反向传输通路的负载很大，那么可以向头末端112提供不止一个的TD-MA数据流。

在运行过程中，所有的STT30都包含有来自头末端112的时间槽定时信息，下面将要描述到这一点。这个定时信息包括参考帧数目，由STT30使用来确定当前时间槽的值，以及同步机理，它定义TDMA频道的时间槽的边界。如上面所注意到的，每个STT30的传输开始时间都同步到一个通用时钟源，后者优选为一个1.544Mbps的信号，由头末端112生成并且被同时传送到所有的连接到该头末端的STT30。由于所有的STT30都参考同样的时钟源，因此时间槽对于所有的STT30都是对齐的。

每个STT30需要的定时信息最好经由通用传输接口信号传送，它由头末端112产生，并且被同时传送到所有连接到该头末端112的STT30上。优选情况下，通用时钟源和通用传输接口信号可以通过前向通路传输接口由STT恢复，下面将说明这一点。这个前向通道传输线路包括有1位数据流，其格式为扩展超帧(Extended Superframe)格式(ESF)。在STT30从头末端112经由前向通道传输接口接收的每一个扩展超帧的M位中嵌入参考帧数目(M位也叫数据线路位)，这个帧内的计数值将从0到999中反复。，它由STT30使用，用于计算在前向通道传输线路中接收到的，在下一个扩展超帧的第一个M位(M1)上对齐的时间槽的数目，方法是把得到的帧计数值乘以6。该计算过程可以得到时间槽数目，其范围为0到5999，包含3个第二阶段。

嵌入到前向通道传输线路数据流中的ESF M位，同样还由STT30用来定义每个时间槽的开始时间，接收到的每个奇数M位(M1，M3，M5，M7，M9，M11)标识时间槽的起始时间。当时间槽数目等于STT的TDMA—START数目时，该STT30可以在分配给它TDMA频道上，把消息单元传送到时间槽的TDMA—CNT值上；如果STT30的数据宽度大于TDMA—CNT所能容纳的宽度，STT则必须等待时间槽的TDMA—DIST值，直到可以继续在分配的TDMA频道上传送为止。

如下面将要讨论到的，来自CMC40的STT对话提供命令给STT30提供TDMA—CHNL，TDMA—START，TDMA—CNT以及TDMA—DIST参数。图4中没有示出TDMA—CHNL，STT30用它来确定它应该调谐到哪一段频谱范围上，用做它的TDMA频道。

如果STT30网络发生了显著变化，CMC40可以重新分配TDMA—CHNL，TDMA—START，TDMA—CNT以及TD-MA—DIST参数，来平衡网络加载情况。如果发生了这样的情况，CMC40首先给网络上所有的STT30重新提供新的TD-MA参数，但是，这些参数并不马上生效，必须等到CMC40向所有的STT30广播一个命令，告诉它们可以开始用新的参数时才能生效。

因此TDMA允许STT30不受竞争地访问到SP20的传输频道中。精通本领域的人可以认识到，TDMA基于分片访问的原理，通过提供协商好的带宽分配时间槽访问的方法，使多个STT30分片访问到共享的传输频道中。前面所描述的各个STT30的时间槽分配，通过把消息从CMC40传送到STT30来完成，此操作的命令将在后面详细描述。TDMA传输频道优选用做几百个顾客的宽度，但是，由于这个频道只用做交互式对话消息，因此用户使用这个线路的数目受限于同时使用的交互式用户的数目。

如图2中所示，网络中的QPSK解调器120阅读所得的TDMA数据流，并且把TDMA时间槽的消息单元里所包含的信息重新会集成最初的网际协议(IP)数据包，用做从CMC40向SP20传送，下面将详细说明本发明的这部分技术。

c.QPSK调制

如上面所注意到的，本发明中使用了QPSK调制，用于给数字信息编码，使其能够在电线或者光纤中传播，以便把数据从STT30传送到SP20，或者反过来传送。根据本发明的优选实施例，使用了偏移四进制移相键控(O—QPSK)的调制方法，因为其容错能力，频谱效率以及高于电源电压的传送能力等都比较强。

从细节上说，QPSK是一种四级数字相位调制技术，正交信号代表由0起始相位的正弦波和余弦波线性组合成的任意相位的正弦波形，QPSK生成移相键控信号(PSK)，作为正交信号的线性组合。为了实现这一目的，需要一种装置，产生与基带信号电平成比例的载波移相，因此直接调制基带信号以产生QPSK。需要建立两个多级基带信号：一个作为入相(I)信号，另一个作为出相信号(Q)。两个基带信号的选择级别应符合系数关系，使PSK信号能够代表I和Q信号的线性组合。QPSK调制器把接收的数据流分开，使得各位能够交替地传送到入相调制器(I)以及出相调制器(Q)。这些相同的数据流在调制器的相应的相位检测器的输出中出现，在这里它们互相离开，进入一系列的数据流中。

QPSK系统需要使用差分编码，以及相应的差分检测，这是因为接收者不具备确定所接收的数据到底是正弦参考还是余弦参考的能力。另外，所接收到的数据的极性也不确定。差分编码把信息按照相差进行编码，然后传送。调制解调器处理数字二进制符号，以得到差分编码，然后把绝对相位传送出去。差分编码按数字级别实现。

根据本发明，在QPSK系统中使用偏移键控，用于消除信号偏差。这种技术减少了由非线性频道或者解调器的非线性过程带来的信号损失。相信熟悉本领域的人应该很清楚这种技术。

d.消息单元

正如上面注意到的，在从STT30向头末端112传输数据时使用了消息单元格式。图5示出了这种消息单元格式，上面所述的槽式ALOHA技术和TDMA技术都使用了这种格式。优选情况下，每个消息单元都有40位消息单元头以及384位消息实际载荷区(图5C)。消息单元头最好包括一个通路地址，一个频道地址以及一个消息头容错控制8位组(HEC)。HEC最好覆盖整个单元头，HEC的值是一个8位序列，其中包含(X3＋X2＋X＋1)乘以消息头中除了HEC区域外的部分所得的值，再除以2所得的余数。8位余数然后与预先确定好的位采样进行“或”操作，之后插入到消息头的HEC域中。

消息单元实际内容包含所有或者部分消息单元实际数据单元(PDU)，消息单元PDU包括一个PDU实际负载(IP数据包)，一个PAD域，用做把PDU对齐到消息单元边界，以及一个PDU尾，其中可以包括一个控制域，一个长度域，其中包含PDU实际载荷的8位位组的数目，以及一个CRC—32域，它是一个基于标准32度多项式生成器的32位序列。每个消息单元PDU包含一个或者多个具有相同路径和频道地址的顺序消息单元，换句话说，图5C中的消息单元的通路地址和频道地址必须相同，以使两个消息单元位于同一段特定的PDU之内。消息单元PDU最好由单个网际协议(IP)数据包组成，如图5A和图5B所示。为每一个STT30都提供了唯一的通路和频道地址，这对重新会集数据是必需的。IP数据包将在下面的标题为″CMC消息格式″的节中详细描述。

2.SP到STT的前向通路传输接口

从CMC40到QPSK调制器124，然后到特定的STT30的前向通路需要2条传输线路：一条以太网传输线路，运载以太网实际负载区域的IP数据包，以及一个QPSK传输线路，其中包含扩展超帧结构的位数据流。ESF帧的实际负载区域中包含带有物理层转换协议(PLCP)格式的53个8位位组消息单元数据流，PLCP在1991年6月出版的Bellcore文档TR—TSV—00073的第一版中被称作DS1。QPSK传输线路ESF帧结构把位数据流分成4632位扩展超帧。每一个扩展超帧包括24,193位的帧，每一个帧包括一个实际负载的帧顶(overhead)位，以及24个8位位组(192位)。ESF中提供了24个帧顶位，它们被分成扩展超帧对齐信号，循环冗余检查域，以及数据线路位。ESF帧对齐信号用做定位所有24个帧以及帧顶位的位置。另一方面，循环冗余检查域包含CRC—6检查位，它计算前面的扩展超帧消息块的4632位。检查位序列最好是先乘以X6，再除以CRC消息块的多项式(X6＋X＋1)值的余数。最后，数据线路位，或者M位，代表参考帧计数值，用来定义STT30到QPSK线路的时间槽信息。在开始的10个M位(M10—M1，M1是最低位)中包含了帧计数值，M11包含了一个奇数位，它经过计算前10个M位后产生，M12设置成1，这个帧计数值将从0到999反复计数。

3.SP到头末端网络接口

在典型的本发明的数字信息分配系统10中，从服务提供者(SP)20传送到头末端112的信息从总体上说是视频，音频，个人数据以及网络控制数据的组合。本发明中用于传输数字数据的SP20与头末端112之间的接口使用单向同步光纤网络(UNISON—1)接口，其物理层特征及底层网络传输结构是从所知的同步光纤网络(SONET)传输中修改而来。但是，本发明中对SONET标准做了几处修改，下面将讨论这个问题。优选情况下，数字数据形式的服务信息通过MPEG—2系统数据包以压缩的形式传送。

尽管需要将信息数字化，使得声音，视频以及其它数据可以按集成的方式处理，然而，根据特殊需要，SP20在把数据信息化的方法以及选择传输速率(以便传输混合数据)上将具有很宽的选择范围，但是，根据本发明，数字化方法必须与MPEG—2系统数据包兼容。

根据本发明，单向同步光纤网络(UNISON—1)提供了点对点的光纤网络，使用修改的SONET标准，不需要完全服从SONET指定的标准。这里所描述的UNISON—1格式是非常需要的，因为它能够以集成的方式传输许多种不同类型的信息。UNISON—1光学信号的物理接口最好能够满足OC—3光学接口标准，后者在1991年12月的Bellocore文档TR—NWT—000253第二版中有定义，具体位置是第4节，表4。11，IR—1列，物理/光学连接器最好为FC/PC机械连接器；另一方面，UNISON—1接口信号最好与从地区贝尔操作公司得到的3层时间源同步。

根据本发明，在优选情况下，数字网络128所使用的基本数据速率为同步传输信号-3级串联速率155.52Mbps。串联是相对于SONET系统的传输情况而言，它把全部的同步实际负载外壳(SPE)都当做统一的实体或者整个数据流对待。在优选实施例中，MPEG—2系统数据包被封装到SPE中，并且通过数字网络，做为整体来传送。精通本领域的人知道，STS—3C的光学对应物是光学载波3级信号(OC—3)，它是STS—3C经过帧同步量化后的直接光转换结果。

如图6所示，本发明中UNISON—1的STS—3C帧的一个优选实施例中包括270列9行的8位位组，总共有2430个8位位组。对于帧长度为125微秒(每秒8000帧)的帧来说，STS—3C的位速率为155.52Mbps。在优选实施例中，每一行的开始三列是传输头，其中包括节(Section)和行(Line)层的开头的8位位组。如图7所示，81个8位位组按如下方法分配，其中27个8位位组分配给节开头(SectionOverhead)，54个8位位组分配给行(Line Overhead)开头。STS—3C的节开头最好包括下列域：STS—3C帧(A1和A2)，多辨识域(C1)，位错奇偶校验域(BIP—8)(B1)，用做节容错监视功能，以及分配的3个8位位组，形成192Kbps消息基频道(D1，D2和D3)。E1和F1目前没有使用。另一方面，STS—3C的行开头最好包括一个指针域(H1和H2)，在指针和STS SPE的第一个8位位组之间提供8位位组的偏移量，并且指示什么时候发生串联；一个位错奇偶校验域(BIP—8)(B2)，用做行容错监视功能，以及分配的9个8位位组，形成576Kbps消息频道(D4到D12)。H3，K1，K2，Z1，Z2和E2目前没有使用。

在SPE中包含实际载荷，如图8所示，它是一个125ms的帧结构，所示出的UNISON—1 STS—3C SPE包括261列9行的字节，总共有2349个字节，如图8所示，列1最好包含9个字节，它们被指定为STS通路头(POH)，剩下的2340字节用做实际载荷，UNISON—1 STS—3C SPE开始于STS—3C帧的第1行，第10列。在优选实施例中，MPEG—2系统传输包被映射入UNISON—1 STS—3C SPE中，如图8所示。通路头中包含以下的域：B3是位错奇偶校验8位位组(BIP—8)，用于通路容错监视功能；C2被分配做指示STS SPE的构造和内容之用；H4指示下一个MPEG—2系统数据包的起始位置；POH8位位组的余数目前没有使用。MPEG—2系统数据包然后被映射进入UNISON—1 STS—3C实际载荷中，如图8所示，其中SPE实际载荷包含保留(R)的8位位组(目前没有使用)，MPEG—2系统数据包包括188个8位位组，它们把视频，声音以及个人数据结合到单个或者多个数据流中，进行存储或者传送，簧式所罗门(Solomon)奇偶校验位(P)用做错误纠正。簧式所罗门奇偶校验位最好MPEG—2系统数据包(188个8位位组)计算而得，其中用作校验计算的簧式所罗门码是使用8位的符号大小(M)和多项式P(X)＝X8＋X7＋X2＋X＋1实现的代码，以生成256位的高丽码域。这样的技术相信对于精通本领域的人来说是很熟悉的。

为了在SPE中维持帧结构，使用了量化编码。优选情况下，使用了一个序列长度为127的，以行速率进行操作的帧同步编码器。在优选实施例中，生成多项式是1＋X6＋X7，所有要编码的位都被除以2，然后取模，再加入到编码器的X7位置的输出端。优选情况下，编码器在整个STS—3C帧中连续运行，如图6所示，但是，帧字节和辨识字节在优选情况下不用编码。

最后，串联涉及到SONET OC—N系统的运行情况，其中整个SPE被当做统一或者连续的数据流来对待，当实现了串联时，H1和H28位位组被分配给预定的值，优选情况下，MPEG-2系统数据包被映射进入SPE中，然后作为单一连续的实体，被传送到数字网络128中。

4.头末端到STT的网络接口

头末端112和STT30之间的，用做传输服务信息到STT30的接口使用同轴电缆，以及带多速率传输(MRT)格式的带通网络。优选情况下，信息将以6MHz的封装来传送，这种封装使用四象限调制(QAM)技术。在这样的系统中，服务信息经由MPEG—2系统数据包，加载到MRT结构的实际载荷区中。

如图2中所示，调制解调器50把含有MPEG—2系统数据包的UNISON—1数字信号编码成相应的6MHz四象限调制后的信号，传送到顾客那里。在优选实施例中，头末端112/STT30接口使用同轴电缆，以及带多速率传输(MRT)格式的带通网络，传送来自SP20的信息，其中，信息要用64—QAM技术进行6MHz的封装。来自SP20的数据经由前面已经描述过的MPEG—2系统数据包，加载到MRT结构的实际载荷区中。

a.四象限调制(QAM)

从总体上讲，四象限调制(QAM)是一种给在电缆或者光纤线路上传输的数字信号进行编码的方法。QAM是象限和相位调制技术的组合，是相位调制类型之一的多相位移相键控技术的延伸。正如精通本领域的人所知道的那样，二者之间的基本差别在于，QAM技术中没有常数封装值，而移相键控技术中有常数封装值。本发明中使用了QAM技术，因为它相对于频谱效率来说执行能力较强。

QAM与最初的不回零(NRZ)基带传输有关，所有的QAM版本都可以由以下方法实现，从初始NRZ序列中生成两个多级脉冲序列，然后把它们施加到两个相位差为90度的载波器中，每一个调制了的载波器然后产生AM信号，其中含有压缩了的载波，由于时间域的相乘符合频率域的相移，因此调制谱保持了两侧基带信号谱的形状。

QAM可以有许多离散的信号级，通常所用的信号级是4—QAM，16—QAM，64—QAM以及256—QAM。QAM基于四象限调制，因此四个载波器互相之间差90度相位。QAM系统的频谱由施加到四个频道的基带信号的频谱来决定。由于这些信号与基带PSK信号的基本结构相同，因此QAM谱的形状与有同样数目信号点的PSK谱的形状相同。换句话说，16—QAM的频谱形状与16—PSK的频谱形状相同，而64—QAM的频谱形状与64—PSK的频谱形状相同，但是，尽管频谱形状相同，两个系统的容错能力是有很大差别的，带有大数目信号点的QAM系统的容错能力高于PSK系统的容错能力，因为PSK系统中信号点之间的距离小于兼容的QAM系统中信号点的距离。有关QAM调制技术的另外信息可以在″IEEE Communications Magazine″，1986年10月，第24卷第10期中找到。

根据本发明，每一个交互式频谱的6MHz封装将把数字信息传输到STT30中，如图2所示。优选实施例中，使用64—QAM调制，通过模拟载波器传输数字信号。使用视频信号的数字编码，可以把几路同时的视频信号放在一个6MHz封装中，例如，根据本发明的64—QAM，6MHz封装的信息速率为30MHz，其中，使用了3Mbps用做簧式所罗门纠错信号，使所得到的净信息速率为27Mbps，因此，如果为交互式服务使用3Mbps的数字编码视频，声音以及数据，那么单个6MHz封装中可以同时传输9路交互式信息服务。

b.多速率传输格式(MRT)

上面提到的多速率传输格式(MRT)被设计用来工作在不同的传输系统中，向请求用户提供匹配错误保护。根据本发明的一个优选格式使用簧式所罗门前向纠错(FEC)以及双8位位错，以完成随机和突发错误保护。MRT格式，如图9所示，最好含有MPEG—2系统数据包，把它和FEC一起，映射到使用上述64—QAM调制的6MHz封装中。

如图9所示，MRT格式在每一行的开始最好包含一个同步8位位组，辅助用做为MRT传输结构保持同步。为了使MRT传输结构保持同步，并且定义交错边界，同样还使用了高可靠度标记(HRM)。高可靠度标记包括两个域：(A)一个产生样板的(N＋2T)/28位位组线性反馈移位寄存器，以及一个(N＋2T)/2网络特定域，其中N是MRT数据包长度，T是簧式所罗门码的纠错源(优选实施例中，T＝8)。网络特定域的缺省配置是产生样板的线形反馈移位寄存器的继续值。按一定的时间差来发送高可靠度标记，该时间差由高可靠度标记时间间隔L来定义，L定义了交错功能的边界，在优选实施例中，L＝205。

在优选实施例中，MRT数据包中包含一个N-位数据域和2t簧式所罗门奇偶校验位，每个数据包中的数据域使用线性反馈移位寄存器进行量化，所得结果使用簧式所罗门算法进行编码，生成奇偶校验域，所得的MRT数据包与所定义的交错深度比是双8位位错，并被放入到MRT实际载荷中。在优选实施例中，MRT数据包大小N是188个8位位组，其中每个MRT数据包都恰好包含一个MPEG—2系统数据包。上述的交错与簧式所罗门编码一起，产生对突发错误的保护功能。交错深度的唯一限制是它必须是高可靠度标记间隔(L—1)的整数倍。在优选实施例中，交错深度为204，使用了双8位位组交错。D.CMC消息格式

根据本发明，经过L1和L2服务边界，在STT30与SP20之间传输数据，是由标准网际协议(IP)完成的。根据这个协议，每个STT30和SP20都有唯一的物理地址，该地址映射入IP地址中，通过CMC40分配给STT30。STT30最好有相关的5个地址：一个物理地址(PA)和IP地址(IPA)，一个接收消息单元频道ID(MCCI)和消息单元通路ID(MCPI)，一个传输消息单元频道ID(MCCI)和消息单元通路(MCPI)，以及一个广播消息单元频道ID(MCCI)和消息单元通路ID(MCPI)

STT30的物理地址最好是唯一的4个8位位组，它在制造的时候分配给STT30，用来标识各个STT。IP地址(IPA)是网络地址，当STT30连接到网络时，由CMC40分配给STT30，当提供了IP地址后，CMC40和STT30使用IPA，向STT发送消息，接收，传输，以及广播MCCI/MCPI地址由QP-SK传输来使用，用于处理消息包的分段和重新会集(图5)，另外，可能还需要给这些地址中的每一个地址提供一个掩码域(mask field)，以允许把某个STT30分配到某特定组中。

当STT30上电并连接到本发明的网络中时，STT30向CMC40发出请求以得到其IP地址。SP20中可以使用的IP地址同样地由CMC40送到STT30中。除了标识STT30和SP20的地址外，通讯数据包中还可以包含用户数据协议(UDP)头，其中有STT30，CMC40，以及/或者SP20的各个服务的特定口地址。

IP消息可以被映射到消息单元传输包里，并且在CMC40与STT30之间传送，参照图5及其相应的上述内容，这样的消息单元最好包含STT30的ID头，UDP头，以及消息实际载荷。STT30消息的实际载荷可能与所描述的长度不同。所得消息然后可以经由以太网络在CMC40与SP20之间传送，或者使用标准IP格式在CMC40与QPSK调制器124之间传送。

根据本发明，使用了一种允许把STT的物理地址映射入逻辑网络地址(IPA)，以及向STT30分配MCCI/MCPI地址的技术。正如精通本领域的人所知道的那样，引导终端协议(BOOTTERM)执行此项功能，并且在STT30需要时提供其余所需内容。BOOTTERM为主机，例如CMC40，提供了一个通用方法，用来向网络装置提供启动参数，例如STT30或者SP20。BOOTTERM基于Internet RFC951指定的标准BOOTP协议。由于槽式ALOHA相对于本发明的BOOT-TERM操作的带宽限制，因此削减了几个BOOTP域。BOOT-TERM数据包设计用来在两个消息单元中传递，并且依赖CMC40上的BOOTTERM服务器，以维护STT的数据库，后者用来给STT30分配IPA。BOOTTERM协议动态地向所有发出BOOTTERM请求的STT30分配IPA。

在优选实施例中，SP20与STT30的地址分辨与分配，是通过在制造时给每个STT30分配一个32位物理地址，并且在初始化之后，让STT30使用BOOTTERM协议请求服务来完成的。CMC40然后使用BOOTTERM协议向STT30分配IPA和MCCI/MCPI地址，并且维护一个把PA封装到IPA和MCCI/MCPI地址中的数据库。BOOTTERM数据包中最好包含一个基于启动参数的类型和版本的SP特定域，优选情况下，BOOTTERM消息封装在消息单元中，广播到STT30中。

如图10所示，BOOTTERM IP消息包最好包含一个标准的含有24个8位位组的IP头，一个含有8个8位位组的UDP头，以及一个BOOTTERM实际载荷。IP头的目的地址指示出，如果消息来自于CMC40，则把这个消息广播到所有的STT30；如果消息来自于STT30，则把这个消息广播到所有的CMC40；如果STT30发起消息，则该消息的源地址为0；但是如果这个消息是从CMC40响应回来的，那么源地址中包含响应了请求的CMC40的地址。UDP头包含CMC40中BOOTTERM服务器的源口地址和目的口地址，以及STT30中的BOOTTERM处理器。

BOOTTERM实际载荷的格式最好如图10所示。BOOT-TERM实际载荷的OP—CODE域，如果BOOTTERM包是请求，则为1，如果BOOTTERM包是响应，则为0。TERM—TYPE域标识CMC40已知的发出BOOTTERM请求的STT30类型，REV—LEVEL域标识终端软硬件的修改情况。PAGE—SEL域标识目前的命令正在给SP指定数据的哪一页编址，优选情况下，有9组每组4个8位寄存器，为SP指定数据的每一页进行定义，因此可以在STT30中定义SP指定数据的直到256页。SP指定数据的第0页最好包含MCCI/MCPI地址，HW—ADDR域包含STT30的PA，并且当它发出BOOTTERM请求时，由STT30充满HW-ADDR域。TRANS—ID域是一个系列化的域，它由STT30创建，并且由每个BOOTTERM请求来增加其值。SERVER—ADDR域由响应请求的BOOTTERM服务器来填充，并且是STT30用作所有的后续IP消息的地址。CLIENT—ADDR域由BOOTTERM协议分配，它是由CMC40分配的IPA，并且对于所有的后续IP消息来说，它变成STT30的IPA。

36个8位位组的SP指定数据域支持向STT30提供参数。CMC40基于TERM—TYPE和REV—LEVEL分配数据。36个8位位组最好分成9组，每组4个8位寄存器，SP指定数据的这个区域被认为是一页。如上面所注意到的，可以定义直到256页的SP指定数据。在BOOTTERM实际载荷中使用PAGE—SEL域来选择这些页。

精通本领域的人可以了解到，这些技术也可以用于允许相应的STT之间通过网络互相进行通讯，例如，相应的用户可以建立起连接，一旦连接建立起来了，将允许用户在不同的地点玩交互式视频游戏。

在上面的各节中，详细地描述了STT30与头末端112之间，以及头末端112与SP20之间的的传输接口。本发明中提供了这样的通讯系统，用来建立信息对话连接，允许在SP20与STT30之间传输命令消息，以提供真正的交互式信息服务，如点播电影，在线数据查找，在家购物等，这些服务允许用户在信息的播放过程中与服务提供者进行交互活动。下面的部分描述了一些示范性的命令，这些命令在CMC40与SP20，CMC40与STT30之间发送，用来建立并且维护信息对话连接(ISC)，实现SP20与STT30之间的交互式信息对话，从而提供交互式的信息服务。然后将在E—G各节中描述示范命令是如何用在建立视频对话连接中的。

1.CMC<-->STT命令

STT Session Set—up(STT对话设置)命令由STT30在向指定给它的SP20请求建立对话时发出。SP20所需的任何设置数据都可以用这个命令，通过把数据长度放到SP—DATA—LEN域，把数据放到SP—DATA域中进行传送，因此SP—DATA域允许把附加的数据传送到SP20中作为服务请求。

STT Session Set—up Acknowledge(STT对话设置确认)命令由CMC40发给STT30，用来响应STT Session Set—up命令。当SP20处理完对话设置后发出对话设置确认命令，并且如果SP20接受了请求，有可用资源处理这个请求，那么就在RESPONSE域中加入确认码(ACK)；如果SP20拒绝了请求，或者没有可用资源处理这个请求，那么就在RESPONSE域中加入否认码(NAK)。这个命令还可以包含一个SESSION—ID标识符，这个标识符由CMC40分配给发出请求的S对话，用做在将来的消息中参考这个对话。

Session Connect Request(对话连接请求)命令由STT30发出，目的是连接到已经设置好的对话中。它可以是一个STT30刚刚请求的对话，也可以是一个STT30预先定义的，由SP20连续传送的″连续进行″对话。这个命令很少需要参照指定STT30正在请求连接的对话的ID码的SESSION—ID参数，这个对话可以是由STT30发出的请求，也可以是连续进行的对话，例如电子节目指南或者信息频道。电子节目指南的数据控制器以及文本频道源在1993年6月7日发行的美国专利申请序列号No.08/072,911中有详细描述，该专利与本专利的受让人相同。连续进行的对话最好有预先定义好的SESSION—ID存储在STT30中。

STT Session Provision(STT对话提供)命令在STT30请求了对话连接之后，由CMC40向STT30发出。这个命令包含STT30连接到对话所需要的信息：SESSION—ID参数，用来标识提供信息的对话的ID码；CHANNEL参数，用来标识将要传送对话的频道的带宽部分(例如，STT30必须调谐到的用来接收服务的频率)；TDMA—CHNL，TDMA—START，TDMA—CNT，TDMA—DIST参数，用来提供TDMA，请参照图4和上文；以及一个MPEG—PROG参数，它是正在传送的服务的MPEG节目号。

STT Session Provision Acknowledge(STT对话提供确认)命令，在STT使用STT Session Provision命令提供的参数连接到所指示的服务后由STT30发出。SESSION—ID域包含对话的ID码，RESPONSE域当STT接受提供时为ACK，拒绝接受提供时为NAK。

STT Continuous Session Set—up(STT连续对话设置)命令在STT30想要连接连续进行的对话，例如电子节目指南时由STT30发出。SP20所需的任何设置数据都可以在这个命令中找到，方法是把数据长度放到SP—DATA—LEN域中，把数据放到SP—DATA域中。

STT Session Disconnect(STT对话撤消)命令可以由STT30或者CMC40发出，用来指示出某对话需要终止。如果STT30从对话中撤出，则它发出这个命令。CMC40发出这个命令用来指示STT30从对话中撤出。如果对话是由STT30设置的，那么当STT确认对话已经撤消时，CMC40将发出STT Session Release(STT对话释放)命令(见下文)。

STT Session Disconnect Acknowledge(STT对话撤消确认)命令由STT30发出，用来响应从CMC40发出的，发给STT的STT对话撤消命令，也可以由CMC40发出，响应从STT30发出的，发给CMC40的STT对话撤消命令。SESSION—ID域包含对话的ID，RESPONSE域当STT30或者CMC40接受命令时为ACK，当STT30或者CMC40拒绝接受命令时为NAK。

STT Session Release(STT对话释放)命令由CMC40发给STT30，指示某对话应该结束，所有分配给该对话的资源应该释放。CMC40指示对话应该撤消后发出这个命令，这个命令只发给由STT30发起的对话。“连续进行”对话不能由STT30结束。

STT Session Release Acknowledge(STT对话释放确认)命令由STT30发出，响应从CMC40发出的，发给STT30的STT对话释放命令。SESSION—ID域包含对话的ID，RE-SPONSE域当STT30接受释放命令时为ACK，当STT30拒绝接受释放命令时为NAK。

STT Session in Progress(STT对话正在进行中)命令由STT30周期性地发出，以通知CMC40对话仍在进行中。这个消息被CMC40用做一种″看门狗定时器″，确定STT30与SP20之间的连接是否在进行。这个消息同样还发送执行情况和账单信息到CMC40中，例如执行监视信息以及有效对话信息量估计等。如果到达了预定的时间后，CMC还没有收到该信息，就假定STT30已经脱离了服务，并且对话已经中断。

STT Status Request(STT状态请求)命令由CMC40发出，用来指示STT30传送状态消息。CMC40可以请求多种类型的状态信息。CMC40维持这些信息用作诊断和维护的目的，因此，STT Status(STT状态)消息既可以响应STT状态请求命令，由STT30发出，也可以在STT检测到故障时，不必CMC40请求，直接由STT自己发出。

STT Re—Allocate TDMA Slots(STT重新分配TDMA槽)命令由CMC40发给STT30。这个命令给STT30发出新的TD-MA时间槽配置；但是，STT30不必要立即开始使用新的分配结果。第二个命令，STT Switch TDMA Slot Assignment(STT切换至TDMA槽分配结果)命令必须广播到网络上所有的STT30，以使他们能够同时开始使用新的分配值。因此这个命令需要TDMA—CHNL，TDMA—START，TDMA—CNT，以及TDMA—DIST参数，如图4及上文所描述的那样。

STT Re—Allocate TDMA Slots Acknowledge(STT重新分配TDMA槽确认)命令由STT30发出，响应STT重新分配TDMA槽命令，该命令事先从CMC40发给STT30。SES-SION—ID域包含对话的ID，RESPONSE域当STT30或者CMC40接受重新分配命令时为ACK，当STT30或者CMC40拒绝接受重新分配命令时为NAK。

STT Switch TDMA Slot Allocation(STT切换至TDMA槽分配结果)命令被广播到网络上所有的STT30。这个命令指示STT30开始使用刚刚发送给它们的重新分配的TDMA时间槽，如上面所注意到的，这个命令作为广播，发送给所有的将要同时使用新的分配值的STT30，STT30接收到这个命令时，在使用新的分配值之前，它一直等待，直到TDMA时间槽开始，这是为了确保不会发生由于一些STT30比另外一些STT30先接到新的分配值而导致STT30进入″竞争″这样的情况。

2.SP<-->CMC命令

SP Session Set—up(SP对话设置)命令在STT30请求与SP20建立对话时，由CMC40发给SP20。放在SP—DATA参数中的从STT30到SP20的所有信息都可以放到这个命令中。

SP Session Set—up Acknowledge(SP对话设置确认)命令由SP20发给CMC40，用来响应SP Session Set—up命令。如果RESPONSE域为ACK，则SP将要用来把数据输入到数字网络128的UNISON—1频道(INPUT—CHNL)，需要的服务数据速率(DATARATE)，需要的MPEG—2系统数据包PID的数目(PID—CNT)，以及需要的TDMA时间槽的数目(TD-MA—CNT)，被返回到CMC40中，使CMC40能够分配必要的资源。CMC40将试图在反向传输通路中分配由TDMA—CNT参数指定的时间槽必要数目，但是，取决于整个系统的加载情况，如果必要的话，也可以分配更少数目的时间槽。如果这个数目是0，CMC40将基于目前系统加载情况，为服务分配一定数目的TDMA时间槽。

SP Session Provision(SP对话提供)命令在CMC40为指示的服务给调制解调器50分配了带宽之后，由CMC40发出。这个命令包含MPEG—2系统数据包PID以及MPEG—2节目号，SP20将使用节目号加载服务。这个命令同样还包括INPUT—CHNL参数，它指定CMC40希望的用于传输的UNISON—1输入频道。指定SP20用来传输服务的MPEG—2节目号的参数(MPEG—PROG)，分配给MPEG—2系统数据包的PID(PID—CNT)，以及分配给该服务的MPEG—2系统数据包的列表，也可以通过这个命令传送。

SP Session Provision Acknowledge(SP对话提供确认)命令由SP20发给CMC40以响应SP对话提供命令。RE-SPONSE域当STT30或者CMC40接受提供时为ACK，拒绝接受提供时为NAK。ACK响应表明SP20已经设置了服务并且连接到了电路中。在这个收据型命令之上，CMC40还发出一个STT设置确认命令给STT30，允许STT30连接到服务中。

SP Continuous Session Set—up(SP连续对话设置)命令由SP20发给CMC40，以设置一个″连续进行″的对话，例如数据服务或者电子节目指南。这些类型的服务始终在运行中并且一直在服务提供者的末端连接到网络上。STT30可以在任何时候通过给CMC40发出STT连续对话设置命令连接到这些对话中。这个命令必须指定所需的UNISON—1输入频道(INPUT—CHNL)，所需的数据速率(DATARATE)，所需的MPEG—2系统数据包PID(PID—CNT)数目，以及所需的TD-MA时间槽数目(TDMA—CNT)。

SP Session Connect Request(SP对话连接请求)命令在STT30需要连接到服务时，由CMC40发送给SP20。

SP Session Connect Acknowledge(SP对话连接确认)命令由SP20发送给CMC40，以响应SP对话请求命令。RE-SPONSE域当SP20接受连接时为ACK，拒绝接受连接时为NAK。

SP Session Disconnect(SP对话撤消)命令可以由SP20或者CMC40发出，用来指示出某对话需要终止。如果SP20从对话中撤出，则它发出这个命令，CMC40发出这个命令用来指示SP20应该从对话中撤出。

SP Session Disconnect Acknowledge(SP对话撤消确认)命令用来响应SP对话撤消命令。如果CMC40发出了对话撤消请求，那么确认码从SP20发给CMC40；反之，如果SP20发出了对话撤消请求，那么确认码从CMC40发给SP20。RE-SPONSE域当STT30或者CMC40接受撤消请求时为ACK，当STT30或者CMC40拒绝接受撤消请求时为NAK。

SP Session Release(SP对话释放)命令由CMC40发给SP20，指示某对话应该结束，所有分配给该对话的资源应该释放。CMC40在指示的对话已经撤消后向SP20发出这个命令。

SP Session Release Acknowledge(SP对话释放确认)命令由SP20发给CMC40，响应SP对话释放命令。RSPONSE域当SP20接受释放请求时为ACK，当SP20拒绝接受释放请求时为NAK。

SP Session in Progress(SP对话正在进行中)命令由SP20周期性地发出，以通知CMC40对话仍在进行中。这个消息被CMC40用做一种″看门狗定时器″，确定STT30与SP20之间的连接是否在有效。CMC40为每个有效服务保持一个最近的接触时间寄存器，如果到达了预定的时间后，CMC还没有收到该信息，就假定SP20已经脱离了服务，并且对话已经中断。

SP Status Request(SP状态请求)命令由CMC40发出，用来指示SP20传送状态消息。CMC40可以请求多种类型的状态信息，CMC40维持这些信息用作诊断和维护的目的，因此，SP20的发出SP Status(SP状态)命令，或者响应SP状态请求命令，或者在SP检测到故障时，不必CMC40请求，直接由SP发出。

3.STT<-->SP命令

STT Pass Through Message(STT通路消息)命令用于从STT30的对话中直接向SP20发送消息。这个命令包括消息长度参数(MESSAGE—LEN)以及消息主体(MESSAGE)。由于这个消息对于具体对话来说是特定的，因此该消息没有回执。

SP Pass Through Message(SP通路消息)命令用于从SP20直接向STT30的对话中发送消息。这个命令也包括参数MESSAGE—LEN以及MESSAGE，并且也不需要回执。

STT Broadcast Message(STT广播消息)命令是从CMC40发出的向所有STT30的广播，含有参数MESSAGE—LEN和MESSAGE。这个命令没有回执。

SP Broadcast Message(SP广播消息)命令从SP20发送到向所有STT30发出广播的CMC40，含有参数MESSAGE—LEN和MESSAGE。这个命令也没有回执。

STT Procedure Error(STT过程错误)命令在STT30与CMC40之间传送，用来指示发生了操作错误。发生过程错误的原因在状态码域中返回(STAT—CODE)。

SP Procedure Error(SP过程错误)命令在SP20与CMC40之间传送，用来指示发生了操作错误。发生过程错误的原因在状态码域中返回(STAT—CODE)。

当然，精通本领域的人也可以使用其它命令和消息，其实质与这里所给出的描述是一样的。E.CMC<-->STT对话管理

上面所提类型的在CMC40与STT30之间传输的，用于建立视频对话连接的对话管理消息有三种：对话设置命令，对话终止命令，以及对话状态命令。当STT30请求对话时，由STT30发出STT对话设置命令，该命令请求建立服务，并且请求分配给该服务一个通路，当分配了服务之后，STT30就向CMC40发出STT对话连接请求命令，以从CMC40那里得到对话参数，使得STT30能够连接到该对话。图11示出了当STT30发起对话设置后事件的发生顺序。

如图11所示，在第一阶段，STT30向CMC40发出STT对话设置命令；在第二阶段，CMC40向SP20发出SP对话设置命令；第三阶段，SP20确定是否可以处理该对话，并且如果响应是ACK，SP就向CMC40返回SP对话设置确认命令，其中包含所需的数据速率，MPEG—2系统数据包PID数目，所需的UNISON—1输入频道，以及所需的TDMA时间槽的数目。另一方面，如果第三阶段的响应为NAK，那么就在向STT30发出的STT对话设置确认命令中加入NAK响应，并且设置序列终止。

在第四阶段，CMC40为新服务分配部分调制解调器的输出带宽，并且向服务分配所需数目的MPEG—2系统数据包PID，以及MPEG—2节目号，然后向SP20发出SP列话提供命令，其中包含将用于服务中的MPEG—2节目号，以及MPEG—2系统数据包PID，还有CMC40希望输入节目的U-NISON—1输入频道；SP20然后在第五阶段连接到网络，并且向CMC40发出SP对话提供确认命令，指示SP已经连接到网络，并且服务正在活动中。在第六阶段，CMC40向STT30发出STT对话设置确认命令，通知STT30所请求的服务现在已经可以使用。

在第七阶段，STT30向CMC40发出带对话ID的STT对话连接请求命令；第八阶段，CMC40向SP20发出SP对话连接请求命令；第九阶段，SP20向CMC40返回SP对话连接确认命令；然后在第十阶段，CMC40在反向频道中向服务分配TDMA时间槽的数目，并且向STT30发出STT对话提供命令，其中包含服务的频率，TDMA槽分配，以及服务中将要传送的MPEG—2节目的节目号；最后，在第十一阶段，STT30使用提供的参数连接到服务中，并且在第十二步向CMC40发出STE对话提供确认命令，通知CMC40已经建立起来对话了。

这样，就建立起来了根据本发明的视频对话连接，顾客可以向目前提供节目的SP20发出快进，暂停，倒进，以及其它交互命令。

在对话(视频对话连接)建立起来之后，可以使用对话撤消或者对话终止命令来结束对话。对话终止既可以由STT30发起，也可以由CMC40发起，但是，只有由STT30建立的对话才可以被终止，由SP20建立的连续进行对话只能由SP20终止。图12描述了在由STT30发起的对话终止过程中事件的发生顺序。

如图12所示，在第一阶段，STT30向CMC40发出STT对话撤消命令；在第二阶段，CMC40向SP2G发出SP对话撤消命令；SP20随之在第三阶段向CMC40返回SP对话撤消确认命令；在第四阶段，CMC40向STT30发出STT对话撤消确认命令(第五阶段)；在第四阶段中，CMC40同样还向STT30发出STT对话释放命令，并且向SP20发出SP对话释放命令；在第六阶段，STT30向CMC40发出STT对话释放确认命令；在第七阶段，SP20向CMC40发出SP对话释放确认命令在这一阶段，对话已经被终止，并且在第八阶段中CMC40收回分配给调制解调器50的带宽，以释放TDMA时间槽，因为STT对话释放命令自动释放了分配给该对话的TDMA时间槽。

如上面所注意到的，在对话(以及视频对话连接)建立起来之后，CMC40可以动态地重新分配STT30用来对话的TD-MA时间槽，在这样的情况下，CMC40向STT30发出STT重新分配TDMA时间槽命令。STT30储存了新的TDMA时间槽分配情况，但是并不马上使用。STT30向CMC40发出STT重新分配TDMA时间槽确认命令，当已经向所有的STT30都重新分配了TDMA时间槽之后，CMC40然后就向所有的STT30广播一个STT切换TDMA时间槽命令，在下一个TD-MA循环开始时，启用新的TDMA时间槽分配结果。

使用上述命令在CMC40与STT30之间进行的其它处理对精通本领域的人来说应该非常清楚。F.CMC<-->SP对话管理

CMC40<-->SP20之间的对话管理消息同样也有三种：对话设置命令，对话终止命令，以及对话状态命令。SP20可以设置一些″连续进行″的对话，而不必经过STT30请求。SP20应该允许任何数目的STT30连接到这些连续进行的对话中，但是只有SP20才能终止这些对话。图13示出了当SP20建立连续进行的对话设置时事件的发生顺序。

如图13所示，在第一阶段，SP20向CMC40发出SP连续对话设置命令，其中包含对话ID(在预先定义好的″连续进行″对话的ID范围内)，所需的数据速率，MPEG—2系统数据包PID数目，所需的UNISON—1输入频道，以及每个连接到该对话的STT所需的TDMA时间槽的数目；第二阶段，CMC40为新服务分配部分调制解调器的输出带宽，并且向服务分配所需数目的MPEG—2系统数据包PID，以及MPEG—2节目号，然后由CMC40向SP20发出SP对话提供命令，其中包含MPEG—2系统数据包PID，MPEG—2节目号，以及用于对话的UNISON—1输入频道，但是，如果CMC40不能用所请求的UNISON—1输入频道分配资源，那么它将试图向服务分配另一个UNISON—1输入频道，然后，如果分配成功，就在SP对话提供命令中向SP20返回新的U-NISON—1输入频道，如果SP20不能接受这个新分配的UNI-SON—1输入频道，那么对话就将终止；第三阶段，SP20连接到网络，并且向CMC40发出SP对话提供确认命令，指示SP20已经连接到网络上，服务已经可以使用了，此时，对话ID对于所有连接到该服务的STT来说，都是可以使用的。

当STT30希望连接到连续进行的服务中时，它在第五阶段向CMC40发出STT连续对话设置命令。在第六阶段，CMC40向SP20发出SP对话设置命令；其中对话ID设成0；然后在第七阶段，SP20向CMC40返回SP对话设置确认命令，当SP20确认STT连续对话设置命令时，返回的SP对话设置确认命令只有SESSION—ID和RESPONSE域。第八阶段，CMC40向STT30返回STT对话设置确认命令，其中包含从SP20得来的响应，如果响应是ACK，STT30就允许继续进行下面的连接步骤。但是，如果响应是NAK，那么就否认了请求，并且终止连接步骤。

第九阶段，STT30向CMC40发出STT对话连接请求命令；第十阶段，CMC40向SP20发出SP对话连接请求命令；第十一阶段，SP20向CMC40返回SP对话连接确认命令；第十二阶段，CMC40为对话分配TDMA时间槽，并且向STT30发出STT对话提供命令，包含频率，TDMA分配，以及STT30需要连接的MPEG—2节目号；第十三阶段，STT30向CMC40发出STT对话提供确认命令，如果响应是正的，就在第十四阶段中建立对话，并且所有进一步的通讯都使用反向传输通路，在STT30与SP20之间直接进行。这样STT30就可以接收连续进行式的对话了。

在连续进行式的对话建立起来之后，可以使用对话终止命令进行终止。如上面所注意到的，既可以由SP20，也可以由CMC40发出SP对话撤消命令。图14示出了SP发起对话终止命令时事件的发生顺序。

如图14所示，第一阶段，SP20向CMC40发出SP对话撤消命令；第二阶段，CMC40向STT30发出STT对话撤消命令(第三阶段)。在连续进行对话的情况下，STT对话撤消命令被发送给所有连接到对话的STT30。第四阶段中，每个STT30向CMC40返回STT对话撤消确认命令，CMC40向SP20发出SP对话撤消确认命令(第五阶段)。然后在第四阶段继续进行终止对话。CMC40然后向STT30发出STT对话释放命令，并且向SP20发出SP对话释放命令。第六阶段，STT30向CMC40发出STT对话释放确认命令，并且在第七阶段，SP200向CMC40发出SP对话释放确认命令。在这一阶段，终止了对话。CMC40收回分配给调制解调器50的带宽，并且第八阶段，在反向通路中释放TDMA时间槽。G.通路和广播消息

在对话(视频对话连接)建立起来之后，STT30和SP20可以使用通路消息命令，互相进行通讯。这些命令把命令的消息部分带到对话的另一端，不用打扰CMC40，通路消息既可以正向，也可以反向传送，例如，STT通路消息命令绕过CMC40，直接导向到由SEESION—ID指示的发出消息的SP20。另一方面，SP通路消息命令由SP20发起，同样绕过CMC40，直接导向到STT30上。

当广播消息命令由SP20发起，用于向所有的STT或者单个的STT30发送消息时，SP20向CMC40发出SP广播消息命令，CMC40然后用STT广播消息命令，把消息重新广播到由消息头中的网际协议(IP)地址指示的STT30中，网际协议地址可以为单个STT30地址，也可以为D类广播地址，它将使消息广播到所有的STT30中。

精通本领域的人可以认识到，本发明在不违背其精神的情况下，可以做许多修改，例如，这里所描述的技术不限于提供视频服务信息，其它类型的数字信息服务，例如CD—ROM图书馆，数字音频，交互式视频游戏(用户对用户)，远距离学习等等，都可以使用这里所描述的基于数字网络技术的数据包来访问，其中带有不同节目ID(PID)的不同服务可以经由不同的频道发送给不同的，连接到数字网络中的，能够访问压缩的视频数据包的用户。所需的数据可以显示在电视机上，广播到立体声系统里，显示在CRT上，或者用其它的方式给需求者进行显示。当然，现有意义上的视频头末端并不需要；相反，在中央信息控制点可以提供连接管理控制器40，参照本发明所描述的技术，建立通讯连接。子序列通讯可以遵循其它已知的通讯协议和不同的调制方案。因此，本发明的范围并不限于这里所描述的优选实施例。本发明受后面所附的权利要求所保护。

关于根据PCT第19条修改的声明

修改了国际申请权利要求。具体情况是，权利要求1，2，4，6，8，10，12，18—20，23，27，34，41，48，50，53，55，58—60，62以及64—66进行了修改，以消除模棱两可的部分。同样权利要求49和54被合并到48和53中。删除了权利要求49和54，50—53和55—66重新编号为49—64。

所述权利要求的修改并未超出国际申请的范围，因此，请求将所述修改加入到上述的国际申请中。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.一种交互式信息服务系统，用于从服务提供者(SP)向顾客提供所需要的视频，音频以及数据节目中的至少一种，并且把所请求的节目，通过具有预先确定的带宽的传输线路，传送到与所说的顾客的信息播放装置相连的置顶终端(STT)里，并且在所说的所请求的节目在从所说的SP传送到所说的STT的过程中，给所说的顾客提供对所说的所请求的节目的实时的交互式访问，包括：

一个从所说的SP到包含所说的STT的一组STT的单方向通讯通路，用于给所说的STT提供所说的所请求的节目，经由所说的顾客的信息播放装置，进行所说的所请求的节目的播放，所说的单方向通讯通路包含所说的传输线路；以及

一个在所说的STT和所说的SP之间的双向通讯通路，用于在所说的所请求的节目在所说的顾客的信息播放装置中进行播放的过程中，在所说的STT和所说的SP之间传送数据和播放控制命令，所说的双向通讯通路也包含所说的传输线路；

其中所说的播放控制命令以实时的方式，发起并且控制所说的所请求的节目在所说的信息播放装置上的播放。

2.一种如权利要求1所说的交互式信息服务系统，其中所说的传输线路包含光纤，卫星通讯线路，空气通讯线路，以及电缆中的至少一种，连接所说的STT到连接管理计算机，后者从所说的SP处，经由传输线路，向所说的顾客的STT提供所说的所请求的节目。

3.一种如权利要求1所说的交互式信息服务系统，其中所说的SP，包含在经过所说的单向通讯通路中向所说的顾客的STT传送所说的所请求的节目之前，对所说的所请求的节目进行数字化和压缩，使之成为异步数据包的装置。

4.一种如权利要求3所说的交互式信息服务系统，其中所说的单向通讯通路包括：

用于把所说的数据包调制成具有预定格式的同步数据实际载荷封装的装置；

一种用于把所说的数据包从所说的同步数据实际载荷封装中解调制出来的解调器；

用于响应所说的解调器，把所说的数据包调制成模拟视频载波的调制装置；

一个数字网络，用于从所说的调制装置向所说的解调器传输所说的同步数据实际载荷封装；以及

所说的传输线路，把所说的模拟视频载波从所说的调制装置传输到所说的顾客的STT中。

5.一种如权利要求4所说的交互式信息服务系统，其中所说的调制装置把所说的数据包量化，使用一种纠错算法把量化后的数据包进行编码，交错排列所说的编码后的数据包，并且在模拟视频载波中，把所说的交错的数据包封装到多速率传输数据包的实际载荷区域中。

6.一种如权利要求1所说的交互式信息服务系统，其中所说的双向通讯通路包括：

所说的传输线路；

一种数字通讯线路；以及

一个连接管理计算机，响应从所说的数字通讯线路中接收到的，来自SP20的播放控制命令，并且响应从所说的传输线路中接收到的，来自STT的播放控制命令，用于在所说的所请求的节目在所说的顾客的信息播放装置中播放的过程中，建立所说的SP和所说的STT之间的双向通讯线路。

7.一种如权利要求6所说的交互式信息服务系统，当建立好所说的双向通讯线路后，其中所说的SP和所说的STT经由所说的双向通讯线路进行通讯，不用打扰所说的连接管理计算机。

8.一种如权利要求1所说的交互式信息服务系统，其中所说的双向通讯通路包括：

从所说的SP到所说的顾客的STT的前向通讯通路，包括连接到所说的SP的数字通讯线路，把经由所说的数字通讯线路，从所说的SP处接收到的消息调制成模拟视频载波的装置，以及连接到所说的顾客的STT的传输线路；以及

从所说的顾客的STT到所说的SP的反向通讯通路，包括所说的传输线路，把经由所说的传输线路，从所说的顾客的STT处接收到的消息解调出来的装置，以及连接到所说的顾客的SP的数字通讯线路。

9.一种如权利要求8所说的交互式信息服务系统，进一步包括在前向通讯通路和反向通讯通路中包含连接管理计算机，用于在所说的所请求的节目在所说的顾客的信息播放装置中播放出来的过程中，在所说的SP和所说的STT之间建立并且维护所说的前向和反向通讯通路。

10.一种如权利要求8所说的交互式信息服务系统，其中所说的传输媒体有预先确定好的带宽，所说的预先确定好的带宽的第一部分分配用于向所说的顾客的STT提供所说的所请求的节目，以及从所说的SP到所说的STT的前向通讯通路，所说的预先确定好的带宽的第二部分分配用于提供从所说的顾客的STT到所说的SP的所说的反向通讯通路，以及所说的预先确定好的带宽的第三部分分配于所说的第一部分和第二部分之间，作为它们之间的保护频带，用于消除在所说的反向通讯通路和所说的所请求的节目以及所说的前向通路之间的交叉连接。

11.一种如权利要求1所说的交互式信息服务系统，其中一组具有STT的顾客，按照时间分片多访问技术，同时访问所说的STT与所说的SP之间的所说的双向通讯通路，其中每个STT由位于所说的双向通讯通路中的连接管理计算机(CMC)分配至少一个的从所说的STT到所说的SP的数据流的时间槽，用于在播放所请求的节目时，向所说的SP传输播放控制命令以及数据。

12.一种如权利要求11所说的交互式信息服务系统，其中所说的STT和CMC经由指定了位于STT和CMC之间的唯一的通讯通路以及频道地址的消息单元进行通讯，其中占用不止一个消息单元的来自CMC的消息，在所说的不止一个的消息单元中，被指定同样的通讯通路和频道地址。

13.一种如权利要求11所说的交互式信息服务系统，其中每个STT经由所说的双向通讯通路，从所说的连接管理计算机中接收帧化的位数据流，所说的帧化的位数据流在所说的数据流的每一帧中包含帧计数值，用于在从所说的STT到所说的SP的数据流中，计算所说的至少一个时间槽，以在播放所请求的节目时，向所说的SP传输播放控制命令以及数据。

14.一种如权利要求13所说的交互式信息服务系统，其中分配给具体STT的相应时间槽之间的时间间隔，由所说的连接管理计算机，根据经由所说的双向通讯通路来自于其它STT的播放控制命令以及数据的多少动态地进行调整。

15.一种如权利要求11所说的交互式信息服务系统，其中STT之间的数据竞争由槽式ALOHA技术解决，这种技术中，每个所说的STT都与通用时钟源同步，并且每个STT在相应时间槽的边界内，仅能够同时启动一个播放控制命令和数据的传输过程。

16.一种如权利要求15所说的交互式信息服务系统，其中每个STT假定，如果在STT传输完播放控制命令和数据后，没有在预订的时间内接收到回声信号，那么就发生了数据冲突，如果发生了这种情况，就在所说的预订的时间流过后，经过随机地重新选择时间槽，重新传输所说的播放控制命令和数据。

17.一种如权利要求15所说的交互式信息服务系统，其中每个STT假定，如果在STT传输完播放控制命令和数据后，没有在预订的时间内接收到回声信号，那么就发生了数据冲突，如果发生了这种情况，就在所说的预订的时间流过后，在所说的双向通讯通路里，以另外的传输频率重新传输所说的播放控制命令和数据。

18.一种如权利要求15所说的交互式信息服务系统，其中分配给每个STT的时间槽包括保护频带，用于对付经由所说的传输线路从所说的STT接收的所说的播放控制命令和数据的增加的时间差。

19.一种用于从数据服务提供者(SP)向顾客提供所需要的视频，声音以及数据节目中的至少一种，并且把所请求的节目，通过具有预先确定的带宽的传输线路，传送到与所说的顾客的信息播放装置相连的置顶终端(STT)里，并且在所说的所请求的节目在从所说的SP传送到所说的STT的过程中，给所说的顾客提供对所说的所请求的节目的实时的交互式访问的方法，包括：

建立从所说的SP到包含所说的STT的一组STT的单方向通讯通路，用于给所说的顾客的STT提供所说的所请求的节目，经由所说的顾客的信息播放装置，进行所说的所请求的节目的播放；

建立在所说的STT和所说的SP之间的双向通讯通路，用于在所说的所请求的节目在所说的顾客的信息播放装置中进行播放的过程中，在所说的STT和所说的SP之间传送数据和播放控制命令；以及

以实时的方式，发起并且控制所说的所请求的节目在所说的信息播放装置上的播放过程，以响应经由所说的双向通讯通路，在所说的STT与SP之间传输的所说的播放控制命令。

20.一种如权利要求19所说的方法，进一步包含通过所说的单向通讯通路，对所说的所请求的节目进行数字化和压缩，使之成为异步数据包，然后经由所说的单向通讯通路向所说的顾客的STT传送所说的所请求的节目。

21.一种如权利要求20所说的方法，其中所说的传输步骤包括以下子步骤：

把所说的数据包调制成具有预先定义好的格式的同步数据实际载荷封装；

把所说的同步数据实际载荷封装传送到解调制器；

把所说的数据包从所说的同步数据实际载荷封装中解调出来；

把所说的数据包调制成模拟视频载波；

传输所说的模拟视频载波到所说的顾客的STT中。

22.一种如权利要求21所说的方法，其中所说的调制步骤包括所说的数据包量化，使用一种纠错算法把量化后的数据包进行编码，交错排列所说的编码后的数据包，并且在模拟视频载波中，把所说的交错的数据包封装到多速率传输数据包的实际载荷区域中。

23.一种如权利要求19所说的方法，其中所说的发起和控制步骤包括经由所说的双向通讯通路，在所说的SP和所说的STT之间提供通路通讯的步骤。

24.一种在顾客的置顶终端(STT)和数据服务提供者(SP)之间建立信息对话连接的方法，包括以下步骤：

在所说的SP和连接管理计算机(CMC)之间建立双向通讯通路一；

在所说的SP和所说的CMC之间建立双向通讯通路二，所说的双向通讯通路二包括在所说的STT和所说的CMC之间的信息服务连接；以及

所说的STT发出请求之后，所说的CMC把所说的双向通讯通路一和二互相连接起来，建立所说的SP和所说的STT之间的所说的信息对话连接，所说的信息对话连接允许播放控制命令和数据，在所说的SP到所说的STT的数据服务的播放过程中，经由信息服务通讯通路，从所说的SP流向所说的STT，以及从所说的STT流向所说的SP，所说的播放控制命令以实时的方式，发起并且控制所说的数据服务在连接到所说的STT的所说的信息播放装置中的播放过程。

25.一种用于从数据服务提供者(SP)向顾客的置顶终端(STT)提供所需要的视频，声音以及数据节目中的至少一种的方法，包括以下步骤：

经由通讯通路一，从所说的SP向所说的顾客的STT提供所说的数据服务；

所说的STT，经由从所说的STT到所说的SP的通讯通路二，向所说的SP提供播放控制命令和数据，所说的双向通讯通路一和二包括通用通讯线路，连接所说的STT到至少一个头末端，并且所说的播放控制命令发起和控制所说的数据服务从所说的SP到所说的STT的播放过程；以及

所说的SP以实时的基础，经由所说的通用通讯线路，向所说的STT更新它所提供的数据服务，以响应经由所说的通用通讯线路，从所说的STT接收到的所说的播放控制命令和数据。

26.一种如权利要求25所说的方法，其中所说的向SP提供播放控制命令和数据的步骤包括在数据流中，经由所说的从STT到SP的通用通讯线路，根据时间分片多访问(TD-MA)技术给每个STT分配至少一个时间槽的步骤，以及在所说的至少一个时间槽中，插入从所说的STT接收到的所说的播放控制命令和数据，用于经由从所说的STT到所说的SP的通用通讯线路，在所说的数据流中进行传输。

27.一种如权利要求26所说的方法，其中所说的STT和SP经由指定了位于STT和SP之间的唯一的通讯通路以及频道地址的消息单元进行通讯，其中占用不止一个消息单元的来自SP的消息，在所说的不止一个的消息单元中，被指定同样的通讯通路和频道地址。

28.一种如权利要求26所说的方法，进一步包含从位于所说的通讯通路二上的连接管理计算机中传输帧化的位数据流的步骤，所说的帧化的位数据流的每一帧里包含帧计数值，所说的STT根据从所说的连接管理计算机中接收到的位数据流，计算所说的至少一个时间槽。

29.一种如权利要求28所说的方法，其中向所说的SP提供播放控制命令和数据的步骤包括动态地调整分配给STT的相应时间槽之间的时间间隔的步骤，调整的依据是经由所说的双向通讯通路的，来自于其它STT的播放控制命令以及数据的多少。

30.一种如权利要求26所说的方法，其中向所说的SP提供播放控制命令和数据的步骤包括根据槽式ALOHA技术，解决一组经由所说的通用通讯线路连接到所说的头末端的STT之间的数据竞争的步骤，所说的一组STT中的每个STT都与通用时钟源同步，并且每个STT在相应时间槽的边界内，仅能够同时启动一个播放控制命令和数据的传输过程。

31.一种如权利要求30所说的方法，其中向所说的SP提供播放控制命令和数据的步骤包括当所说的播放控制命令和数据经由通用通讯线路传输到头末端时，从所说的STT发送回声信号的步骤，即经由所说的通用通讯线路传输完播放控制命令和数据后，所说的STT在预订的时间内接收回声信号，如果在预订的时间内所说的STT没有收到回声信号，那么在所说的预订时间流过后，经过随机地重新选择时间槽，重新经由所说的通用通讯线路传输所说的播放控制命令和数据。

32.一种如权利要求30所说的方法，其中向所说的SP提供播放控制命令和数据的步骤包括当所说的播放控制命令和数据经由通用通讯线路传输到头末端时，从所说的STT发送回声信号的步骤，即经由所说的通用通讯线路传输完播放控制命令和数据后，所说的STT在预订的时间内接收回声信号，如果在预订的时间内所说的STT没有收到回声信号，那么在所说的预订时间流过后，经过重新选择传输频率，重新经由所说的通用通讯线路传输所说的播放控制命令和数据。

33.一种如权利要求30所说的方法，其中向所说的SP提供播放控制命令和数据的步骤包括为每个所说的时间槽增加保护频带的步骤，用于增加经由所说的通用传输线路，从一组STT那里接收到的所说的播放控制命令和数据的时间差。

34.一种用于经由从所说的STT到所说的SP的反向通讯通路，从顾客的置顶终端(STT)向数据服务提供者(SP)传输播放控制命令和数据的方法，包括连接STT到至少一个头末端的通讯线路，并且还包括一个从SP到STT传送数据服务的通讯线路，所说的播放控制命令发起和控制从所说的SP到所说的STT的数据服务的播放过程，包括以下步骤：

在经由从所说的STT到所说的SP的所说的通讯线路里传送的数据流中，为每个连接到所说的通讯线路的STT分配至少一个时间槽；

把从STT得来的所说的播放控制命令和数据插入到分配给它的时间槽中；以及

经由从所说的STT到所说的SP的所说的通讯线路，传送所说的数据流。

35.一种如权利要求34的方法，其中所说的分配步骤包括经由所说的前向通讯通路，从所说的SP到所说的STT传输帧化的位数据流的步骤，所说的帧化的位数据流的每一帧里包含帧计数值，所说的STT根据经由所说的前向通讯通路接收到的帧计数值，在位数据流里计算所说的至少一个时间槽。

36.一种如权利要求34的方法，进一步包含动态地调整分配给STT的相应时间槽之间的时间间隔的步骤，调整的依据是经由所说的通讯线路的，来自于每个STT的播放控制命令以及数据的多少。

37.一种如权利要求34所说的方法，进一步包含根据槽式ALOHA技术，解决经由所说的通讯线路连接到所说的头末端的一组STT之间的数据竞争的步骤，所说的一组STT中的每个STT都与通用时钟源同步，并且每个STT在相应时间槽的边界内，仅能够同时启动一个播放控制命令和数据的传输过程。

38.一种如权利要求37所说的方法，进一步包括当所说的播放控制命令和数据经由通讯线路传输到头末端时，从所说的STT发送回声信号的步骤。即经由所说的通用通讯线路传输完播放控制命令和数据后，所说的STT在预订的时间内接收回声信号，如果在预订的时间内所说的STT没有收到回声信号，那么在所说的预订时间流过后，经过随机地重新选择时间槽，重新经由所说的通用通讯线路传输所说的播放控制命令和数据到所说的头末端。

39.一种如权利要求37所说的方法，进一步包括当所说的播放控制命令和数据经由通讯线路传输到头末端时，从所说的STT发送回声信号的步骤。即经由所说的通用通讯线路传输完播放控制命令和数据后，所说的STT在预订的时间内接收回声信号，如果在预订的时间内所说的STT没有收到回声信号，那么在所说的预订时间流过后，经过重新选择传输频率，重新经由所说的通用通讯线路传输所说的播放控制命令和数据到所说的头末端。

40.一种如权利要求37所说的方法，进一步包括为每个所说的时间槽增加保护频带的步骤，用于增加经由所说的传输线路，从一组STT那里接收到的所说的播放控制命令和数据的时间差。

41.一种用于经由从所说的STT到所说的SP的反向通讯通路，从顾客的置顶终端(STT)向数据服务提供者(SP)传输播放控制命令和数据的系统，包括连接STT到至少一个头末端的通讯线路，并且还包括一个从SP到STT传送数据服务的通讯线路，所说的播放控制命令发起和控制从所说的SP到所说的STT的数据服务的播放过程，所说的系统包括以下部分：

在经由从所说的STT到所说的SP的所说的通讯线路里传送的数据流中，为每个连接到所说的通讯线路的STT分配至少一个时间槽的装置；

把从STT得来的所说的播放控制命令和数据插入到分配给它的时间槽中的装置；以及

经由从所说的STT到所说的SP的所说的通讯线路，传送所说的数据流的装置。

42.一种如权利要求41的系统，其中所说的分配装置包括经由所说的前向通讯通路，从所说的SP到所说的STT传输帧化的位数据流的装置，所说的帧化的位数据流的每一帧里包含帧计数值，所说的STT包含根据经由所说的前向通讯通路接收到的帧计数值，在位数据流里计算所说的至少一个时间槽的装置。

43.一种如权利要求41的系统，进一步包含动态地调整分配给STT的相应时间槽之间的时间间隔的装置，调整的依据是经由所说的通讯线路的，来自于每个STT的播放控制命令以及数据的多少。

44.一种如权利要求41所说的系统，进一步包含根据槽式ALOHA技术，解决经由所说的通讯线路连接到所说的头末端的一组STT之间的数据竞争的装置，所说的一组STT中的每个STT都与通用时钟源同步，并且每个STT在相应时间槽的边界内，仅能够同时启动一个播放控制命令和数据的传输过程。

45.一种如权利要求44所说的系统，进一步包括当所说的播放控制命令和数据经由通讯线路传输到头末端时，从所说的STT发送回声信号的装置，即经由所说的通用通讯线路传输完播放控制命令和数据后，所说的STT在预订的时间内接收回声信号，如果在预订的时间内所说的STT没有收到回声信号，那么在所说的预订时间流过后，经过随机地重新选择时间槽，重新经由所说的通用通讯线路传输所说的播放控制命令和数据到所说的头末端。

46.一种如权利要求44所说的方法，进一步包括当所说的播放控制命令和数据经由通讯线路传输到头末端时，从所说的STT发送回声信号的装置，即经由所说的通用通讯线路传输完播放控制命令和数据后，所说的STT在预订的时间内接收回声信号，如果在预订的时间内所说的STT没有收到回声信号，那么在所说的预订时间流过后，经过重新选择传输频率，重新经由所说的通用通讯线路传输所说的播放控制命令和数据到所说的头末端。

47.一种如权利要求44所说的方法，进一步包括为每个所说的时间槽增加保护频带的装置，用于增加经由所说的传输线路，从一组STT那里接收到的所说的播放控制命令和数据的时间差。

48.一种从数据服务提供者(SP)向通讯网络提供数字视频，声音和信息数据中的至少一种，进而传输到顾客的置顶终端(STT)的方法，包括以下步骤：

把来自SP的数字数据格式化成具有预订格式的异步数据包；

把所说的数据包调制成具有预订格式的异步数据实际载荷封装；

在所说的同步数据实际载荷封装中，用所说的数据包交错排列纠错数据；

经由所说的通讯网络，把所说的同步数据实际载荷封装传送到头末端；

把从所说的同步数据实际载荷封装中得到的所说的数据包进行解调制，解交错以及纠错；

把所说的经过解调制，解交错以及纠错之后的数据包调制成与STT的预订视频频道相对应的模拟视频载波；以及

把所说的模拟视频载波从头末端传送到STT的装置。

49.一种如权利要求49所说的方法，其中所说的调制步骤包含把所说的数据包量化，使用一种纠错算法把量化后的数据包进行编码，交错排列所说的编码后的数据包，并且在模拟视频载波中，把所说的交错的数据包封装到多速率传输数据包(MRT)的实际载荷区域中的步骤。

50.一种如权利要求50所说的方法，其中所说的封装步骤包含把所说的交错数据包进行四象限调制(QAM)，形成模拟视频载波的步骤。

51.一种如权利要求48所说的方法，进一步包括在所说的格式化步骤之前，压缩从所说的SP得来的所说的数字数据的步骤。

52.一种从数据服务提供者(SP)向通讯网络提供数字视频，声音和信息数据中的至少一种，进而传输到顾客的置顶终端(STT)的系统，包括：

在所说的SP的控制下，把来自于所说的SP的所说的数字数据格式化具有预订数据包格式的异步数据包的装置；

把所说的数据包调制成具有预订格式的异步数据实际载荷封装的装置；

在所说的同步数据实际载荷封装中，用所说的数据包交错排列纠错数据的装置；

经由所说的通讯网络，把所说的同步数据实际载荷封装传送到头末端的装置；

把所说的经过解调制，解交错以及纠错之后的数据包调制成与STT的预订视频频道相对应的模拟视频载波的装置；以及

把所说的模拟视频载波从头末端传送到STT的装置。

53.一种如权利要求52所说的系统，其中所说的调制装置包含把所说的数据包量化，使用一种纠错算法把量化后的数据包进行编码，交错排列所说的编码后的数据包，并且在模拟视频载波中，把所说的交错的数据包封装到多速率传输数据包(MRT)的实际载荷区域中的装置。

54.一种如权利要求53所说的系统，其中所说的调制装置包含把所说的交错数据包进行四象限调制(QAM)，形成模拟视频载波的装置。

55.一种如权利要求52所说的系统，其中所说的格式化装置包括在格式化从所说的数据包中得来的所说的数字数据之前，压缩从所说的SP得来的所说的数字数据的装置。

56.一种建立数据服务提供者(SP)和顾客的置顶终端(STT)之间的双向连接的方法，用于在所说的数据服务从所说的SP传送到所说的STT的播放过程中，在所说的SP和所说的STT之间传送播放控制命令和数据，所说的播放控制命令发起和控制所说的数据服务从所说的SP传送到所说的STT的播放过程，所说的方法包含以下步骤：

所说的STT经由连接STT和连接管理计算机的信息服务连接，向连接管理计算机发送需要连接到SP提供的具体数据服务的请求；

所说的CMC经由通讯线路，向所说的SP发出请求，指示SP所说的STT已经发出了需要连接到具体数据服务的请求；

如果所说的SP指示所说的STT可以使用所说的具体数据服务，那么所说的CMC分配所说的信息服务连接的带宽的一部分，用作传输所说的具体数据服务，并且经由数字网络，向所说的具体数据服务分配节目号，向所说的CMC分配一个连接所说的SP的输入频道；

所说的CMC通知所说的SP，告诉它所说的节目号以及所说的输入频道；

所说的SP通过所说的数字网络，经由所说的输入频道，连接到所说的CMC，并且通知所说的CMC已经建立了所说的CMC和SP之间的连接；

所说的CMC经由所说的信息服务连接向所说的STT发出消息，指示所说的具体数据服务已经可以使用；

所说的STT向所说的CMC发出请求，请求连接到所说的CMC与SP之间的对话上；

如果所说的STT的连接到CMC与SP之间的对话的请求得到允许，那么所说的CMC在所说的STT的可能的在信息服务对话的反向通讯通路上与所说的SP通讯的过程中，向STT分配时间槽；

所说的CMC连接所说的STT到所说的CMC与SP之间的对话上，使所说的STT可以经由所说的反向通讯通路，在所说的具体数据服务的播放过程中，向所说的SP发出消息。

57.一种如权利要求55所说的方法，进一步包含所说的STT，经由所说的反向通讯通路，向所说的SP发送播放控制命令和数据的步骤，其中经过的是通路连接，不必CMC干预。

58.一种如权利要求56所说的方法，进一步包括终止所说的SP与所说的STT之间的所说的双向连接的步骤，所说的终止步骤包括以下步骤：

所说的STT经由所说的反向通讯通路向所说的CMC发出请求，告诉CMC所说的具体数据服务的连接需要撤消；

所说的CMC经由连接SP的所说的通讯线路，向所说的SP发出请求，指示STT已经请求撤消具体数据服务的连接；

所说的SP经由CMC，向所说的STT发出所说撤消具体数据服务的请求的确认消息；

所说的CMC向所说的STT和所说的STT发出撤消命令；以及

所说的CMC通过所说的信息服务连接，在收到SP和STT的撤消命令的确认消息后收回其所分配的反向通讯通路的时间槽。

59.一种建立数据服务提供者(SP)和顾客的置顶终端(STT)之间的双向连接的方法，用于在所说的数据服务从所说的SP传送到所说的STT的连续传送过程中，在所说的SP和所说的STT之间传送播放控制命令和数据，所说的播放控制命令发起和控制所说的连续进行的数据服务从所说的SP传送到所说的STT的播放过程，所说的方法包含以下步骤：

所说的SP经由连接SP和连接管理计算机的信息服务连接，向连接管理计算机(CMC)发送需要建立连续对话，用于向顾客连续播放数据服务的请求；

接到所说的请求后，所说的CMC分配所说的信息服务对话的带宽的一部分，用于向STT播放所说的连续进行对话，并且所说的CMC向连续进行对话分配一个节目号；

所说的CMC向所说的SP发出对话提供命令，通知所说的SP，告诉它节目号以及向所说的CMC提供的连续进行对话所用的通讯线路的输入频道；

所说的SP连接到通讯线路的所说的输入频道，并且向所说的CMC发出服务可以使用的消息；

所说的STT经由所说通讯线路的所说的输入频道，向所说的CMC发出命令，请求连接到位于SP和CMC之间的所说的连续进行对话中；

所说的CMC向所说的SP发出消息，确定是否允许所说的STT连接到所说的连续进行的对话上；

如果允许所说的STT连接到所说的连续进行的对话上，那么所说的CMC在所说的STT的可能的在信息服务对话的反向通讯通路上与所说的SP通讯的过程中，向STT分配时间槽，所说的反向通讯通路包括所说的STT与所说的CMC之间的通路；

所说的CMC连接所说的STT到所说的CMC与SP之间的输入频道上，使所说的STT可以经由所说的反向通讯通路，在所说的连续进行对话的播放过程中，在所说的具体数据服务的时间槽里，向所说的SP发出消息。

60.一种如权利要求59所说的方法，进一步包含所说的STT，经由所说的反向通讯通路，向所说的SP发送播放控制命令和数据的步骤，其中经过的是通路连接，不必CMC干预。

61.一种如权利要求59所说的方法，进一步包括撤消所说的SP与所说的STT之间的所说的连续进行对话的步骤，所说的撤消步骤包括以下步骤：

所说的SP向所说的CMC发出对话撤消命令；

在收到所说的对话撤消命令后，所说的CMC向所有连接到所说的连续进行对话中的STT发出撤消命令；以及

所说的CMC通过所说的信息服务连接，在收到所说的所有STT的撤消命令的确认消息后收回其所分配的反向通讯通路的时间槽。

62.一种发起和控制从数据服务提供者(SP)向顾客的置顶终端(STT)提供视频，声音，以及信息数据服务中的至少一种的数据服务的播放过程的方法，包括以下步骤：

所说的STT通过向所说的SP发送数据服务请求命令，向SP请求数据服务；

所说的SP向所说的STT提供所请求的数据服务；

所说的STT向SP提供播放控制命令和数据，所说的播放控制命令和数据包括操作命令，用于操作所请求的数据服务所提供的数据；以及

所说的SP以实时的基础更新其向STT提供的数据服务的内容，以响应从STT接收到的所说的播放控制命令。

63.一个发起和控制从数据服务提供者(SP)向顾客的置顶终端(STT)提供视频，声音，以及信息数据服务中的至少一种的数据服务的播放过程的系统，所说的STT包含向所说的SP发送数据服务请求命令和在所请求的服务的播放过程中向SP提供播放控制命令和数据的装置，所说的播放控制命令和数据包括操作命令，用于操作所请求的数据服务所提供的数据，所说的SP包含向所说的STT提供所请求的数据服务，以及以实时的基础更新其向STT提供的数据服务的内容，以响应从STT接收到的所说的播放控制命令的装置。

64.一种如权利要求65所说的系统，其中所说的操作命令包含快进，倒转，暂停，前向搜索，反向搜索，播放以及停止命令中的至少一个命令。

Claims

1.一种交互式信息服务系统，用于从服务提供者(SP)向顾客提供所需要的视频，音频以及数据节目中的至少一种，并且把所请求的节目，通过具有预先确定的带宽的传输媒体，传送到与所说的顾客的信息播放装置相连的置顶终端(STT)里，并且在所说的所请求的节目在从所说的SP传送到所说的STT的过程中，给所说的顾客提供对所说的所请求的节目的实时的交互式访问，包括：

一个从所说的SP到包含所说的STT的一组STT的单方向通讯通路，用于给所说的STT提供所说的所请求的节目，经由所说的顾客的信息播放装置，进行所说的所请求的节目的播放；以及

一个在所说的STT和所说的SP之间的双向通讯通路，用于在所说的所请求的节目在所说的顾客的信息播放装置中进行播放的过程中，在所说的STT和所说的SP之间传送数据和播放控制命令；

其中所说的播放控制命令以实时的方式，启动并且控制所说的所请求的节目在所说的信息播放装置上的播放，并且所说的传输媒体是所说的单向通讯通路以及所说的双向通讯通路的一部分。

2.一种如权利要求1所说的交互式信息服务系统，其中所说的传输媒体包含光纤，卫星通讯线路，空气通讯线路，以及电缆中的至少一种，连接所说的STT到连接管理计算机，后者从所说的SP处，经由传输媒体，向所说的顾客的STT提供所说的所请求的节目。

3.一种如权利要求1所说的交互式信息服务系统，其中所说的SP包含在经过所说的单向通讯通路中向所说的顾客的STT传送所说的所请求的节目之前，对所说的所请求的节目进行数字化和压缩，使之成为异步数据包的装置。

用于把所说的数据包调制成具有预先定义好的格式的同步数据实际载荷封装的装置；

所说的传输媒体，把所说的模拟视频载波从所说的调制装置传输到所说的顾客的STT中。

所说的传输媒体；

一种数字通讯线路；以及

一个连接管理计算机，响应从所说的数字通讯线路中接收到的来自SP20的播放控制命令，并且响应从所说的传输媒体中接收到的来自STT的播放控制命令，用于在所说的所请求的节目在所说的顾客的信息播放装置中播放的过程中，建立所说的SP和所说的STT之间的双向通讯线路。

从所说的SP到所说的顾客的STT的前向通讯通路，包括连接到所说的SP的数字通讯线路，把经由所说的数字通讯线路，从所说的SP处接收到的消息调制成模拟视频载波的装置，以及连接到所说的顾客的STT的传输媒体；以及

从所说的顾客的STT到所说的SP的反向通讯通路，包括所说的传输媒体，把经由所说的传输媒体，从所说的顾客的STT处接收到的消息解调出来的装置，以及连接到所说的顾客的SP的数字通讯线路。

12.一种如权利要求11所说的交互式信息服务系统，其中所说的STT和CMC经由指定了位于STT和CMC之间的唯一的通讯通路以及频道地址的消息单元进行通讯，其中占用不止一个消息单元的来自CMC的消息，在所说的不止一个的消息单元中，被指定同样的通讯通路和频道地址，以便于在所说的STT中重新会集消息。

18.一种如权利要求15所说的交互式信息服务系统，其中分配给每个STT的时间槽包括保护频带，以对付经由所说的传输媒体从所说的STT接收的所说的播放控制命令和数据的增加的时间差。

19.一种用于从数据服务提供者(SP)向顾客提供所需要的视频，音频以及数据节目中的至少一种，并且把所请求的节目，通过具有预先确定的带宽的传输媒体，传送到与所说的顾客的信息播放装置相连的置顶终端(STT)里，并且在所说的所请求的节目在从所说的SP传送到所说的STT的过程中，给所说的顾客提供对所说的所请求的节目的实时的交互式访问的方法，包括：

20.一种如权利要求19所说的方法，进一步包含通过所说的单向通讯通路，对所说的所请求的节目进行数字化和压缩，使之成为异步数据包，然后传送所说的所请求的节目。

把所说的同步数据实际载荷封装传送到解调制器；

把所说的数据包调制成模拟视频载波；

传输所说的模拟视频载波到所说的顾客的STT中。

23.一种如权利要求19所说的方法，其中所说的发起和控制步骤包括经由所说的双向通讯通路，在所说的SP和所说的STT之间提供传输通路的步骤。

在所说的SP和连接管理计算机(CMC)之间建立双向通讯通路一；

25.一种用于从数据服务提供者(SP)向顾客的置顶终端(STT)提供所需要的视频，音频以及数据节目中的至少一种的方法，包括以下步骤：

27.一种如权利要求26所说的方法，其中所说的STT和SP经由指定了位于STT和SP之间的唯一的通讯通路以及频道地址的消息单元进行通讯，其中占用不止一个消息单元的来自SP的消息，在所说的不止一个的消息单元中，被指定同样的通讯通路和频道地址，以便于在所说的STT中重新会集消息。

33.一种如权利要求30所说的方法，其中向所说的SP提供播放控制命令和数据的步骤包括为每个所说的时间槽增加保护频带的步骤，以对付经由所说的通用传输线路，从一组STT那里接收到的所说的播放控制命令和数据的增加的时间差。

34.一种用于经由从所说的STT到所说的SP的反向通讯通路，从顾客的置顶终端(STT)向数据服务提供者(SP)传输播放控制命令和数据的方法，包括连接STT到至少一个头末端的通讯线路，所说的播放控制命令发起和控制从所说的SP到所说的STT的数据服务的播放过程，包括以下步骤：

36.一种如权利要求34的方法，进一步包含动态地调整分配给STT的相应时间槽之间的时间间隔的步骤，调整的依据是经由所说的通讯线路的来自于每个STT的播放控制命令以及数据的多少。

38.一种如权利要求37所说的方法，进一步包括当所说的播放控制命令和数据经由通讯线路传输到头末端时，从所说的STT发送回声信号的步骤，即经由所说的通用通讯线路传输完播放控制命令和数据后，所说的STT在预订的时间内接收回声信号，如果在预订的时间内所说的STT没有收到回声信号，那么在所说的预订时间流过后，经过随机地重新选择时间槽，重新经由所说的通用通讯线路传输所说的播放控制命令和数据到所说的头末端。

39.一种如权利要求37所说的方法，进一步包括当所说的播放控制命令和数据经由通讯线路传输到头末端时，从所说的STT发送回声信号的步骤，即经由所说的通用通讯线路传输完播放控制命令和数据后，所说的STT在预订的时间内接收回声信号，如果在预订的时间内所说的STT没有收到回声信号，那么在所说的预订时间流过后，经过重新选择传输频率，重新经由所说的通用通讯线路传输所说的播放控制命令和数据到所说的头末端。

40.一种如权利要求37所说的方法，进一步包括为每个所说的时间槽增加保护频带的步骤，以对付经由所说的传输线路，从一组STT那里接收到的所说的播放控制命令和数据的增加的时间差。

41.一种用于经由从所说的STT到所说的SP的反向通讯通路，从顾客的置顶终端(STT)向数据服务提供者(SP)传输播放控制命令和数据的系统，包括连接STT到至少一个头末端的通讯线路，所说的播放控制命令发起和控制从所说的SP到所说的STT的数据服务的播放过程，所说的系统包括以下部分：

47.一种如权利要求44所说的方法，进一步包括为每个所说的时间槽增加保护频带的装置，以对付经由所说的传输线路，从一组STT那里接收到的所说的播放控制命令和数据的增加的时间差。

把来自SP的数字数据格式化成具有预订格式的同步数据包；

把所说的数据包调制成具有预订格式的同步数据实际载荷封装；

在所说的同步数据实际载荷封装中，用所说的数据包交错排列纠错数据；以及

经由所说的通讯网络传输所说的同步数据实际载荷封装。

49.一种如权利要求48所说的方法，进一步包含以下步骤：

在所说的通讯网络的头末端，从所说的同步数据实际载荷封装中解调，解交错以及纠错所说的数据包；

在所说的头末端把所说的经过解调，解交错并且纠错之后的数据包调制成对应于所说的STT的预订视频频道的模拟视频载波；

从所说的头末端把所说的模拟视频载波传输到所说的STT。

50.一种如权利要求49所说的方法，其中所说的调制步骤包含把所说的数据包量化，使用一种纠错算法把量化后的数据包进行编码，交错排列所说的编码后的数据包，并且在模拟视频载波中，把所说的交错的数据包封装到多速率传输数据包(MRT)的实际载荷区域中的步骤。

51.一种如权利要求50所说的方法，其中所说的封装步骤包含把所说的交错数据包进行四象限调制(QAM)，形成模拟视频载波的步骤。

52.一种如权利要求48所说的方法，进一步包括在所说的格式化步骤之前，压缩从所说的SP得来的所说的数字数据的步骤。

53.一种从数据服务提供者(SP)向通讯网络提供数字视频，声音和信息数据中的至少一种，进而传输到顾客的置顶终端(STT)的系统，包括：

把所说的数据包调制成具有预订格式的同步数据实际载荷封装的装置；

在所说的同步数据实际载荷封装中，用所说的数据包交错排列纠错数据的装置；以及

经由所说的通讯网络传输所说的同步数据实际载荷封装的装置。

54.一种如权利要求53所说的系统，所说的头末端包括：

从所说的同步数据实际载荷封装中解调，解交错以及纠错所说的数据包的装置；

把所说的经过解调，解交错并且纠错之后的数据包调制成对应于所说的STT的预订视频频道的模拟视频载波的装置；以及

从所说的头末端把所说的模拟视频载波传输到所说的STT的装置。

55.一种如权利要求54所说的系统，其中所说的调制装置包含把所说的数据包量化，使用一种纠错算法把量化后的数据包进行编码，交错排列所说的编码后的数据包，并且在模拟视频载波中，把所说的交错的数据包封装到多速率传输数据包(MRT)的实际载荷区域中的装置。

56.一种如权利要求55所说的系统，其中所说的调制装置包含把所说的交错数据包进行四象限调制(QAM)，形成模拟视频载波的装置。

57.一种如权利要求53所说的系统，其中所说的格式化装置包括在格式化从所说的数据包中得来的所说的数字数据之前，压缩从所说的SP得来的所说的数字数据的装置。

58.一种建立数据服务提供者(SP)和顾客的置顶终端(STT)之间的双向连接的方法，用于在所说的数据服务从所说的SP传送到所说的STT的播放过程中，在所说的SP和所说的STT之间传送播放控制命令和数据，所说的播放控制命令发起和控制所说的数据服务从所说的SP传送到所说的STT的播放过程，所说的方法包含以下步骤：

59.一种如权利要求58所说的方法，进一步包含所说的STT，经由所说的反向通讯通路，向所说的SP发送播放控制命令和数据的步骤，其中经过的是通路连接，不必打扰CMC。

60.一种如权利要求58所说的方法，进一步包括终止所说的SP与所说的STT之间的所说的双向连接的步骤，所说的终止步骤包括以下步骤：

所说的CMC向所说的STT和所说的STT发出撤消命令；以及

61.一种建立数据服务提供者(SP)和顾客的置顶终端(STT)之间的双向连接的方法，用于在所说的数据服务从所说的SP传送到所说的STT的连续传送过程中，在所说的SP和所说的STT之间传送播放控制命令和数据，所说的播放控制命令发起和控制所说的连续进行的数据服务从所说的SP传送到所说的STT的播放过程，所说的方法包含以下步骤：

62.一种如权利要求61所说的方法，进一步包含所说的STT，经由所说的反向通讯通路，向所说的SP发送播放控制命令和数据的步骤，其中经过的是通路连接，不必打扰CMC。

63.一种如权利要求61所说的方法，进一步包括撤消所说的SP与所说的STT之间的所说的连续进行对话的步骤，所说的撤消步骤包括以下步骤：

所说的SP向所说的CMC发出对话撤消命令；

64.一种发起和控制从数据服务提供者(SP)向顾客的置顶终端(STT)提供视频，音频，以及信息数据服务中的至少一种的数据服务的播放过程的方法，包括以下步骤：

所说的SP向所说的STT提供所请求的数据服务；

所说的STT向SP提供播放控制命令和数据，所说的播放控制命令和数据包括导向命令，用于在所请求的数据服务所提供的数据中进行导向；以及

65.一个发起和控制从数据服务提供者(SP)向顾客的置顶终端(STT)提供视频，声音，以及信息数据服务中的至少一种的数据服务的播放过程的系统，所说的STT包含向所说的SP发送数据服务请求命令和在所请求的服务的播放过程中向SP提供播放控制命令和数据的装置，所说的播放控制命令和数据包括导向命令，用于在所请求的数据服务所提供的数据中进行导向，所说的SP包含向所说的STT提供所请求的数据服务，以及以实时的基础更新其向STT提供的数据服务的内容，以响应从STT接收到的所说的播放控制命令的装置。

66.一种如权利要求65所说的系统，其中所说的导向命令包含快进，倒转，暂停，前向搜索，反向搜索，播放以及停止命令中的至少一个命令。