基于广电网的多功能遥控器的设计

金纯[1][2] 陈许[1]万正兵[1]罗凤[1] 肖玲娜[3]
(重庆邮电大学[1]重庆金瓯科技发展有限责任公司[2]重庆大学[3])

摘要：本文的多功能遥控器主要是为在广电网上开展增值业务而设计的。本系统设计的增值的业务的开展依赖于电缆调制解调器和本文提到的多功能遥控器。本文介绍的多功能遥控器能够实现各种增值业务的订购。如视频点播(VOD)、通过广电网拨打IP电话，收发短消息等业务。
关键词：广电网;增值业务;红外传输;

The design of the multifunction controller based on Radio and Television Network
Jinchun[1][2]Chenxu[1] Wanzhengbing[1]Luofeng [1]Xiaolingna[3]
(CQUPT[1] CQJinouTech[2] CQU[3])

Abstract： The multifunction controller mentioned in this dissertation is designed mainly for the developing of value-added services.?The expansion of value-added services depends on cable modem and multifunction controller. The multifunction controller accomplishes the purchasing of all kinds value-added services. For example, VOD, VOIP over Radio and Television Network, receiving and sending of the Short Message.
Keywords: Radio and Television Network, Value-added services, infrared transmission

1 引言
   目前数字电视的整体转换在各地开展的如火如荼，电视的数字化对于电子厂商、广播电视业者来说更是一个难得的机遇，CATV网络的双向改造在全国已经基本完成。很多用户对此反应冷淡，表示他们并没有从数字电视中得到更多的服务。这其中的一个重要原因就是缺乏增值业务实施硬件设备。但是由于现在的机顶盒大都是单向的,无法实现上行传输[1]。电缆调制解调器是双向的，可以实现上行传输，但是缺少键盘输入和屏幕显示的功能，用户并没有从双向改造中得到多少好处。比较好的方案是用遥控设备实现文本输入和显示，用电缆调制解调器实现上传。本文设计的红外多功能遥控器在单向机顶盒的广电网络上开展增殖业务
2 在单向机顶盒的有线电视网络上实现增值业务的方案
2.1概述
   有线电视网络的双向改造将IP数据送到用户侧。但是现在多数机顶盒是单向的，无法实现数据的上行传输。我们的解决方案是利用cable modem实现数据的上传，来订购各种增值业务[2]。这就需要用到本文所设计的专用的多功能遥控器，它可以将输入的请求信息等文本通过红外线传送到电缆调制解调器，用来进行各种点播，在广电网中发送短信，实现远程控制等等。图一是整个增值业务系统的结构图：

                         图一单向机顶盒系统中的增值业务实现的系统图
   由上图可见,这个方案可以在单向机顶盒系统上实现增值业务.而且大大拓展了增值业务的信息来源,信息来源主要有广电网络,Internet,移动网。要求多功能遥控器既能实现遥控器的功能,又能实现增值业务。该方案利用现有双向改造后的有线电视网络，只需要很小的投资，就能实现多种增值业务。用最小的投资，换回最大的回报。
其中的cable modem可以是单独的，也可以内置在机顶盒当中，这就解决了数据上行的难题，实现增值服务不需要增加红外多功能遥控器就可以了[5]。
2.2基于多功能遥控器的主要增值业务
在广电网络中开展增值业务，需要在CMTS前端增加各种增值业务的服务器，用来存储相关的用户数据和地址信息以及实现计费功能等。
基于广电网的增殖业务遥控器是开展增值业务的必要的设备，其实现的基本业务的传输路径和实现的业务有[4] [6]：
1 增值业务遥控器→Cable modem?→广电网络?→机顶盒（电视机）主要用于进行VOD点播等增值业务，节目源在广电网络。
2 增值业务遥控器→Cable modem→广电网络→移动或互连网增值业务商→指定服务接受设备通过增值业务遥控器向手机发送短信。
3 增值业务遥控器→Cable modem→广电网络→移动或互连网增值业务商→广电网络→指定的机顶盒（电视机） 同样用于视频点播，节目源在互联网络。
4 增值业务遥控器→Cable modem→广电网络→移动或互连网增值业务商→广电网络→指定的Cable modem接受设备 →增值业务遥控器? 用于在广电网的遥控器之间收发短信。
5 发送设备→移动或互连网增值业务商广电网络→广电网络→指定的机顶盒（电视机）通过手机或者其他的渠道定制视频节目。
6 发送设备→移动或互连网增值业务商广电网络→广电网络→指定的Cable modem上→增值业务遥控器通过手机或者其他的设备向增值业务遥控器发送短信。
3多功能遥控器的设计
3.1多功能遥控器的硬件图
   现在市场的遥控器只是用于对各种电器的控制，不能实现文本的输入和显示。多功能遥控器用红外线传输技术传输文本。我们之所以采用红外技术是因为它有自己的优点[3]。
红外技术提供了：
用于连接便携式计算设备的通用标准
简单易行的实现方式
与其他连接方案相比，是较经济的选择
可靠而高速的连接
省却了电缆的麻烦
允许用户进行方便的连接从而提高了移动性
要真正的实现多功能要遥控器的推广，成本是最大的问题，综合考虑各方面红外线是最佳的选择。
多功能遥控器的硬件结构如图二所示。

                                    图二 增殖业务遥控器的硬件图

   该增殖业务遥控器由CPU、外扩存储器（Flash/SDRAM）、液晶显示屏、小键盘、VOIP模块、IRDA标准协议栈控制器、红外收发模块组成。
   增值业务服务器各个模块的功能有：
屏幕显示模块：将用红外线收集的信号和数据显示出来，也可以显示短信息以及通过Cable Modem发送过来的电子商务信息和小区广播消息等。
   键盘输入模块：通过键盘，用户可以实现对各种家庭传感器的查询，家用电器的控制，以及他们相关状态的设置。还可以用于拨打IP电话、短消息的输入以及有线电视节目的视频点播等。
   VOIP模块：通过蓝牙红外双模通讯遥控器的IP电话模块以及蓝牙Cable Modem我们可以在有线电视的网络上拨打IP电话，和有线电视网络上的同样具有IP电话功能的用户直接通话。
红外接受和发射模块：对各种数据进行红外的调制和解调。
   除此之外还包括SDRAM，FLASH，单片机等模块。还包括IRDA标准协议栈控制器。
   IRDA标准协议栈控制器我们选用微软的MCP2140芯片作为协议栈控制器。单片机我们选用微软PICmicro系列的单片机。
   MCP2140是实现IrDA标准无线连接的低引脚数（18引脚）器件，支持IrDA标准协议"栈"，位编/解码以及低成本分立式IR接收器电路。串行和IR接口波特率为固定的9600 bps。串行和IR接?口的波特率取决于器件频率，但IrDA标准操作要求器件频率为7.3728 MHz。MCP2140位于UART和红外光收发器之间。
3.2多功能控软件流程图
   由于我们是用遥控器控制增值业务的实现，为了防止因为更换电视机而使多功能遥控器作废的情况的出现。我们的遥控器必须有学习的功能。为了实现自学习的红外遥控功能，可以将EEPR0M 划分为N个空间，相同设备的指令放在一个空间中，即可以存放N个设备的指令，每个设备的指令由EEPROM的地址来区分。同理再把每个设备指令的空间分成M份，每份空间存放一个指令的数据。这样只要检测用户按下的设备号及指令号，即可发出相应指令。还得具有红外通信的功能。红外通信是一种使用红外线的无线双向数据连接，红外线由低成本的收发器信号技术产生。它为两个设备之间提供了可靠的通信。
   多功能遥控器的流程图如下所示：多功能遥控器开机后要进行初始化的设置，准备好红外接收和发射接口，接下来进出键盘扫描部分，通过键盘扫描子程序判断是哪一个键被按下去，进入相应的按键功能子程序，实现相应的功能。是接收红外数据，还是发射红外数据，是编辑短信，还是学习遥控器的编码。相应的按键子程序可以随着功能的增加而增加。执行完子程序之后，继续扫描键盘，直到有新的按键被按下。

4.结束语
   随着数字电视网络的不断升级改造，会有越来越多增值业务在广电网络上开展。在单向机顶盒系统上开展增值业务的各种解决方案也会得到广泛的应用。将可能将增值业务的很多功能集成在遥控器上。遥控器可能不仅仅是电器的控制设备，而且是增值业务的终端，可以收发短信，图片，定制和播放流媒体文件等等，广电网络提供的各种增值业务，将会大大改变人们的生活。

参考文献：
[1] 蒋小宇，金纯，崔晓荣，HFC接入双向认证方案探讨，有线电视技术：网络与多媒体 2005,8:21-24
[2] 彭玉岐，胡学军，苏本国， 基于cable modem技术的VoIP话音解决方案，中国科技信息，2005,13:71-73
[3] 李晋，王玲 学习型遥控器的设计，电子测量技术，2006,29(1):106-107
[4] 金纯，蒋小宇，崔晓荣，李晓枫，DTV信息业务平台及其技术探讨，广播与电视技术，2005,10:53-56
[5] 李树山，电缆调制解调的现状与发展，西部广播电视，2003,5:12-14
[6] 盛志凡，宽带Cable Modem业务的技术平台，广播与电视信息，2003,.6:34-39

作者简介：
金纯：(1966- )男，籍贯重庆，重庆邮电大学通信与信息系统学院教授。
Jinchun (1966- ) male, comes from Chongqing, professor，Academy of Telecommunications, Chongqing university post and telecommunications.
陈许(1982-)：男，籍贯山东，重庆邮电大学通信与信息系统学院硕士研究生，研究方向数字电视
Chenxu (1982- ) male, comes from Shandong province, graduate student ， Academy of Telecommunications, Chongqing university post and telecommunications.
万正兵(1981-): 男，籍贯湖北，重庆邮电大学通信与信息系统学院硕士研究生，研究方向数字电视
Wanzhengbing (1981- ) male, comes from Hubei province， graduate student ，Academy of Telecommunications, Chongqing university post and telecommunications.
罗风(1982-): 女，籍贯重庆，重庆邮电大学通信与信息系统学院硕士研究生，研究方向数字电视
Luofeng (1982- ) female, comes from Chongqing, graduate student ，Academy of Telecommunications, Chongqing university post and telecommunications.
肖玲娜（1978-）：女，籍贯重庆，重庆大学通信与信息系统学院硕士研究生，研究方向无线通信技术
Xiaolingna (1978- ) female, comes from Chongqing, graduate student ， Academy of Telecommunications, Chongqing University.

支持项目介绍：
数字电视消息业务平台及其协议TVPP的研究与实现
* 项目名称：数字电视消息业务平台及其协议TVPP的研究与实现
* 项目类别：重庆市科委科技攻关项目
* 项目编号：CSTC.2007AC2009
* 项目负责人：金纯

通信地址：重庆市高新区渝州路华轩支路108号金瓯公司 12栋2-1-1重庆市金瓯科技发展有限责任公司 实习研究生  陈许（收）
邮政编码：400039
电话：13193102260
E-mail：chenxu513@sohu.com

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