專利名稱：上游帶寬調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于共用天線電視(CATV)系統(tǒng)的信號調(diào)節(jié)裝置，且具體地涉及增加CATV系統(tǒng)中的上游帶寬的信號_噪音比的信號調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
使用CATV系統(tǒng)來提供互聯(lián)網(wǎng)、經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)的語音協(xié)議(VOIP)電話、電視、安全性和音樂服務(wù)是本領(lǐng)域熟知的。在提供這些服務(wù)時，下游帶寬(即，射頻(RF)信號、數(shù)字信號和/或光信號)從服務(wù)提供商傳送到用戶，上游帶寬(即，射頻(RF)信號、數(shù)字信號和/或光信號)從用戶傳送到提供商。對于提供商和用戶之間的許多距離而言，下游帶寬和上游帶寬構(gòu)成總帶寬，其經(jīng)由信號傳輸線路(如，同軸電纜)傳送。下游帶寬是例如在CATV系統(tǒng)的總帶寬中頻率相對較高的信號，而上游帶寬是例如頻率相對較低的信號。與下游帶寬的有序流完全不同，通過每個本地分配網(wǎng)絡(luò)的上游帶寬是在被連接到具體分配網(wǎng)絡(luò)的每個用戶房屋內(nèi)產(chǎn)生的上游帶寬匯編。在每個房屋內(nèi)產(chǎn)生的上游帶寬包括來自于調(diào)制解調(diào)器的期望上游信息信號、來自于機(jī)頂盒的期望上游信息信號、其它期望信號以及不希望的干擾信號(如，噪音或其它偽信號)。這種不希望的干擾信號的許多發(fā)生器是由于其操作無意地產(chǎn)生電信號的電氣裝置。這些裝置包括真空清潔器、電動馬達(dá)、家用變壓器、焊接機(jī)和許多其它家用電氣裝置。這種不希望的干擾信號的許多其它發(fā)生器包括作為其操作的一部分而有意地產(chǎn)生RF信號的裝置。這些裝置包括無線家庭電話、蜂窩電話、 無線互聯(lián)網(wǎng)裝置、民用波段(CB)收音機(jī)、個人通信裝置等。雖然由這些后者裝置產(chǎn)生的RF 信號對于其預(yù)期目的是期望的，但是如果允許這些信號進(jìn)入CATV系統(tǒng)，那么這些信號將與期望上游信息信號沖突。不希望的干擾信號，不管其是無意產(chǎn)生的電信號還是有意產(chǎn)生的RF信號，可被允許進(jìn)入CATV系統(tǒng)，通常通過未端接端口、不正常工作的裝置、損壞的同軸電纜和/或損壞的分流器。如上所述，對于用戶和首端之間的大多數(shù)距離來說，下游/上游帶寬通過同軸電纜傳送。該同軸電纜通過導(dǎo)電層有意地屏蔽不希望的干擾信號，所述導(dǎo)電層從中心導(dǎo)體徑向向外定位且與中心導(dǎo)體同軸地定位。類似地，被連接到同軸電纜的裝置通常提供屏蔽不受不希望的干擾信號的影響。然而，在沒有同軸電纜或沒有裝置連接到端口時，中心導(dǎo)體暴露于任何不希望的干擾信號，且將像小天線那樣工作，以收集那些不希望的干擾信號。類似地，具有損壞的或有故障的屏蔽的同軸電纜或裝置也可能收集不希望的干擾信號。鑒于前文，應(yīng)當(dāng)清楚的是，存在固有的系統(tǒng)范圍的缺陷，使得上游帶寬開放且容易受任何單個用戶影響。例如，雖然下游帶寬被有技能的網(wǎng)絡(luò)工程師持續(xù)地監(jiān)測和服務(wù)，但是上游帶寬由沒有減少干擾信號產(chǎn)生且傳送到上游帶寬內(nèi)所需的技能或知識的用戶維護(hù)。該問題由于在具體分配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接在一起的多個用戶進(jìn)一步復(fù)雜化，尤其是已知一個用戶可以容易地影響所有其它用戶。 改進(jìn)上游帶寬的總體信號質(zhì)量的嘗試使用常規(guī)方法沒有成功。總體信號質(zhì)量的度量包括諸如信號強(qiáng)度和信號_噪音比(即，期望信息信號與不希望的干擾信號的比)的分量。通常，增加下游帶寬的強(qiáng)度已經(jīng)通過在具體用戶房屋內(nèi)或附近采用的接入放大器完成。這些接入放大器的成功很大程度上由于在下游帶寬中存在非常低水平的不希望的干擾信號， 這是因為上文更充分產(chǎn)生的原因。由每個用戶產(chǎn)生的上游帶寬中的不希望干擾信號的固有存在通常排除使用這些典型的接入放大器以放大上游帶寬，因為不希望的干擾信號被放大與期望信息信號相同的量。因而，在采用這種典型的接入放大器時，信號-噪音比保持幾乎不變或者更差，從而不增加上游帶寬的總體信號質(zhì)量。至少由于前述原因，顯然需要能夠增加上游帶寬的總體質(zhì)量的裝置，包括增加信號強(qiáng)度和增加信號-噪音比
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有助于減少由用戶通過上游帶寬無意地注入主信號分配系統(tǒng)中的不希望干擾信號的影響。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種裝置可用于調(diào)節(jié)上游帶寬。所述裝置能夠包括返回路徑，所述返回路徑延伸提供商側(cè)連接器和用戶側(cè)連接器之間的距離的至少一部分；和耦合器，所述耦合器被連接在返回路徑內(nèi)，所述耦合器提供第二路徑。檢測電路電連接到耦合器。微處理器電連接到檢測電路?？勺冃盘栯娖秸{(diào)節(jié)裝置被連接在返回路徑內(nèi)且能夠由微處理器控制。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，一種用于調(diào)節(jié)上游帶寬的裝置能夠包括返回路徑， 所述返回路徑延伸提供商側(cè)連接器和用戶側(cè)連接器之間的距離的至少一部分；耦合器，所述耦合器被連接在返回路徑內(nèi)，所述耦合器提供第二路徑；分流器電路，所述分流器電路電連接在耦合器下游；本底噪音(noise floor)檢測器，所述本底噪音檢測器電連接在分流器下游；電平檢測器，所述電平檢測器電連接在分流器電路下游；可變信號電平調(diào)節(jié)裝置，所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置在耦合器下游被電連接在返回路徑內(nèi)；以及微處理器，所述微處理器電連接在本底噪音檢測器下游，所述微處理器使用所檢測本底噪音來控制所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種用于調(diào)節(jié)上游帶寬的方法。所述方法能夠包括從用戶側(cè)連接器接收上游帶寬；將上游帶寬傳送通過第一和第二不同無源濾波器以獲得上游信號電平和至少一個偏差信號電平；測量上游信號電平的信號強(qiáng)度和所述至少一個偏差信號電平的信號強(qiáng)度；將上游信號電平強(qiáng)度和所述至少一個偏差信號電平強(qiáng)度的比與第一預(yù)定信號強(qiáng)度比進(jìn)行比較，以輸出第一補償量；分開來自于用戶側(cè)連接器的上游帶寬和下游帶寬；以及響應(yīng)于第一補償值將分開的上游帶寬調(diào)節(jié)可變信號電平調(diào)節(jié)量。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，一種用于調(diào)節(jié)上游帶寬的裝置能夠包括返回路徑， 所述返回路徑延伸提供商側(cè)連接器和用戶側(cè)連接器之間的距離的至少一部分；返回路徑的第一部分在用戶側(cè)雙工器濾波器和提供商側(cè)雙工器濾波器之間延伸；耦合器，所述耦合器被連接在返回路徑的第一部分之外，所述耦合器提供第二路徑；分流器電路，所述分流器電路電連接在耦合器下游；偏差電平檢測器，所述偏差電平檢測器電連接在分流器下游；信號電平檢測器，所述信號電平檢測器電連接在分流器電路下游；微處理器，所述微處理器電連接在偏差檢測器和電平檢測器下游；和可變信號電平調(diào)節(jié)裝置，所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置在耦合器下游被電連接在返回路徑的第一部分內(nèi)，所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置根據(jù)返回路徑的第一部分之外的偏差電平檢測器由所述微處理器來控制。


為了進(jìn)一步理解本發(fā)明的本質(zhì)和目的，應(yīng)當(dāng)參考實施本發(fā)明的優(yōu)選模式的以下詳細(xì)說明結(jié)合附圖，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例設(shè)置的CATV系統(tǒng)的圖形圖示； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例設(shè)置的用戶房屋的圖形圖示；
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明又一個實施例作出的包括上游部段的調(diào)節(jié)裝置的電路圖； 圖4是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的耦合器的電路圖； 圖5是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的高通濾波器的電路圖； 圖6是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的RF檢測電路的電路 圖7是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的電平檢測器的電路圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的RF檢測電路內(nèi)從RF檢測器傳送到低通放大器的電壓流的圖形圖示；
圖9是從根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的RF檢測電路內(nèi)的低通放大器傳送到電平檢測器的電壓流的圖形圖示；
圖10是從根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的電平檢測器傳送到非線性放大器的電壓流的圖形圖示；
圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的非線性放大器的電路圖； 圖12是非線性放大器響應(yīng)于線性增加的電壓的理論響應(yīng)的圖形圖示； 圖13是從根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的非線性放大器傳送到微處理器的電壓流的圖形圖示；
圖14是表示由根據(jù)本發(fā)明一個實施例作出的調(diào)節(jié)裝置中所使用的微處理器執(zhí)行的信號電平測量例程的流程圖15是表示根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的包括上游部段的調(diào)節(jié)裝置的電路圖； 圖16是示出了用于檢測調(diào)節(jié)裝置的返回路徑中的本底噪音的上游帶寬中的示例性位置的圖表；和
圖17是示出了用于操作根據(jù)本申請的包括上游部段的調(diào)節(jié)裝置的方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，CATV系統(tǒng)通常包括提供商20，提供商20通過主分配系統(tǒng)30將下游帶寬(如，RF信號、數(shù)字信號和/或光信號)傳輸?shù)接脩?，且通過同一主信號分配系統(tǒng)30從用戶接收上游帶寬(如，RF信號、數(shù)字信號和/或光信號)。分接頭90位于主信號分配系統(tǒng) 30處以允許下游/上游帶寬傳送往返主信號分配系統(tǒng)30。接入傳輸線路120然后用于將分接頭90連接到房間10、60 ；公寓建筑50、70 ；咖啡廳80等。如圖1所示，本發(fā)明的上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100可以在接入傳輸線路120和用戶房屋分配系統(tǒng)130之間串聯(lián)連接。仍參考圖1，應(yīng)當(dāng)理解的是，上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100可以設(shè)置在分接頭90和用戶房屋分配系統(tǒng)130之間任何位置處。該位置可以便利地位于房屋(例如，房間10、公寓建筑 70等)內(nèi)或者靠近房屋(例如，房間60、公寓建筑50等)。應(yīng)當(dāng)理解的是，上游帶寬調(diào)節(jié)裝置 100可以設(shè)置在任何位置，例如咖啡廳80或其它商務(wù)位置，其中，使用CATV服務(wù)，包括互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、VOIP服務(wù)或其它單向/雙向服務(wù)。如圖2所示，用戶房屋分配系統(tǒng)130可使用分流器190分流，從而下游/上游帶寬可以根據(jù)本領(lǐng)域熟知的實踐傳送到電視150和調(diào)制解調(diào)器140/從電視150和調(diào)制解調(diào)器 140傳送。例如，調(diào)制解調(diào)器140可包括提供電話170服務(wù)的VOIP性能，且可包括提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)給臺式計算機(jī)160和膝上型計算機(jī)180的路由器。此外，提供機(jī)頂盒(STB)或機(jī)頂裝置(STU)以便與電視150直接使用是常見的實踐。然而，為了清楚起見，在圖2中沒有包括STB或STU的圖示。鑒于許多模型使用上游帶寬來傳輸與“按次付費收看”購買、付款、使用和其它用戶互動有關(guān)的信息，其全部可能需要信息從STB或STU發(fā)送到提供商20，在這里闡述STB和STU。因而，應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管圖2 明確示出僅一個上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100用于一個房屋裝置(即，調(diào)制解調(diào)器140)，但是每個上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100可以與兩個或更多個房屋裝置(例如，調(diào)制解調(diào)器、STB、STU和/或?qū)Ｓ肰OIP服務(wù)器)一起使用，其經(jīng)由上游帶寬傳輸期望上游信息信號。措辭“房屋裝置”在全文用于描述產(chǎn)生上游帶寬的期望部分的多種裝置中的任何一個或多個。更具體地，措辭“房屋裝置”用于描述位于用戶房屋上或附近的裝置，其接收下游帶寬、經(jīng)由上游帶寬朝提供商20傳輸信息、或者兩者兼而有之。這些房屋裝置包括互聯(lián)網(wǎng)接入調(diào)制解調(diào)器、STB、STU、電視、房屋安全監(jiān)測裝置、和可能需要報告或經(jīng)由上游帶寬以其它方式提供信息的任何未來裝置。 此外，雖然在圖2未明確示出，但是可以有兩個(或更多)上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100位于單個房屋內(nèi)或附近。例如，可以有位于調(diào)制解調(diào)器140和分流器190之間的上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100和位于電視150上的STB或STU與分流器190之間的另一個上游帶寬調(diào)節(jié)裝置 100。類似地，可以有位于上游帶寬經(jīng)過(例如從調(diào)制解調(diào)器、STB、STU、VOIP服務(wù)器等)的房屋分配系統(tǒng)130內(nèi)任何點處的上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100。此外，雖然在圖2未明確示出，但是在一個接入傳輸線路120用于將分接頭90連接到兩個用戶房屋兩者時，可以有位于兩個用戶房屋附近的一個上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100。 盡管這種設(shè)置認(rèn)為是不理想的，但是由于來自于兩個用戶的上游帶寬可以在被調(diào)節(jié)之前匯合，因而在兩個房屋彼此太近而不能物理設(shè)置獨立的上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100時，這種設(shè)置可能是必要的。應(yīng)當(dāng)理解的是，將上游信號調(diào)節(jié)裝置100設(shè)置在上述位置之一的目的是通過在離開用戶房屋的上游帶寬與其它用戶的上游帶寬匯合之前增加該具體用戶上游帶寬的信號-噪音比而增加主分配系統(tǒng)30中上游帶寬的總體質(zhì)量。如上所述，由于在上游帶寬中存在的不希望干擾信號也被放大，因而僅僅放大上游帶寬不能實現(xiàn)期望結(jié)果?，F(xiàn)在參考圖3，上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100的說明將分成兩個總體討論主題總體部件和上游帶寬調(diào)節(jié)部段105 (上游部段105)。首先將討論總體部件以闡述全文使用的措辭且有助于闡述上游帶寬如何傳送到上游部段105。之后將討論上游部段105的硬件、操作和控制。仍參考圖3，上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100可包括用戶側(cè)連接器210和提供商側(cè)連接器215。這些連接器210、215中的每個可以是本領(lǐng)域用于將信號電纜連接到裝置的任何連接器。例如，用戶側(cè)連接器210和提供商側(cè)連接器215中的每個可以常規(guī)凹“F型”連接器。 用戶側(cè)電涌保護(hù)器220和提供商側(cè)電涌保護(hù)器225可以分別電氣地靠近用戶側(cè)連接器210和提供商側(cè)連接器215設(shè)置。電涌保護(hù)器220、225的該定位允許保護(hù)位于電涌保護(hù)器220、225之間的電易壞部件(下文更充分討論)。用戶側(cè)電涌保護(hù)器220和提供商側(cè)電涌保護(hù)器225中的每個可以是電子應(yīng)用領(lǐng)域已知的任何電涌保護(hù)器。用戶側(cè)開關(guān)250和提供商側(cè)開關(guān)255均具有兩個位置。在第一缺省位置(如圖3 所示)，開關(guān)250、255將信號傳送通過旁通路徑230。在第二位置，用戶側(cè)開關(guān)250和提供商側(cè)開關(guān)255分別將用戶側(cè)連接器210電連接到用戶側(cè)主路徑240和將提供商側(cè)連接器215 電連接到提供商側(cè)主路徑242。如下文進(jìn)一步討論的那樣，上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100的主要部件在用戶側(cè)主路徑240和提供商側(cè)主路徑242之間串聯(lián)地電連接。開關(guān)250、255允許在上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100內(nèi)的故障(例如，電功率故障)的情況下總體帶寬傳送通過旁通路徑230。開關(guān)250、255可以是本領(lǐng)域已知的任何SPDT (單刀雙擲)開關(guān)。例如，開關(guān)250、255可以被選擇和安裝，使得在上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100不存在電功率時，開關(guān)250、255自動地選擇第一缺省位置，以使得總體帶寬傳送通過旁通路徑230。 相反，在存在電功率時，開關(guān)250、255朝其第二位置移動，從而使得總體帶寬傳送到主路徑 240、242。在上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100內(nèi)電短路的情況下，短路可能引起附加電流，最終將導(dǎo)致保險絲破壞或電路斷路器型裝置(未示出)斷開。因此，這種短路可能導(dǎo)致開關(guān)的功率喪失，從而允許總體帶寬傳送通過旁通路徑230。微處理器310 (下文更充分討論)還可以用于當(dāng)在上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100內(nèi)檢測到電功率喪失之外的故障時將開關(guān)250、255致動到其第一位置(S卩，到旁通路徑230)。雖然在圖3中未示出用于這種連接的電路，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，除了開關(guān)250、255由于電氣故障自動定位之外，應(yīng)當(dāng)有微處理器310的控制。全文使用的措辭“微處理器”應(yīng)當(dāng)理解為包括能夠執(zhí)行本文所述功能的所有有源電路。例如，微處理器310可以用微控制器、系統(tǒng)專用數(shù)字控制器或復(fù)合模擬電路取代。旁通路徑230可以是同軸電纜、無屏蔽電線和/或電路板上的金屬跡線。所有這些選項都能夠使得總體帶寬在很少信號衰減的情況下傳送。用戶側(cè)雙工器260和提供商側(cè)雙工器265分別電聯(lián)接到用戶側(cè)主路徑240和提供商側(cè)主路徑242。雙工器260、265設(shè)置和配置成在其之間形成前向路徑244和返回路徑 246、248。雙工器260、265中的每一個可以像分流器、高通濾波器和低通濾波器相結(jié)合那樣工作，分流器將相應(yīng)主路徑240、242分成兩個信號路徑，一個用于低通濾波器和高通濾波器中的每一個。使用該組合項，高通濾波器中的每個傳送下游帶寬，低通濾波器中的每個傳送上游帶寬。在本示例中，下游帶寬在雙工器260、265之間沿前向路徑244傳送。對于本上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100來說特別重要的是，上游帶寬在雙工器260、265之間沿返回路徑246、 248傳送。以下說明的其余部分集中于附連到返回路徑246、248上或內(nèi)的上游部段105的硬件、操作和控制。為了給以下討論做準(zhǔn)備，本文首先將非?？傮w地描述上游部段105的硬件、操作和控制。已知典型房屋裝置將增加功率(其用所述功率傳輸上游帶寬(即，期望上游帶寬)的一部分)以考慮增加的衰減，上游部段105選擇性地以增量衰減上游帶寬。結(jié)果，期望上游帶寬的百分比比其余部分(即，不希望的上游帶寬)更大。為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，上游部段105 必須能夠精確地測量期望上游帶寬的電平以增加衰減量，而不增加比房屋裝置在增加其輸出功率方面能夠考慮的更多的衰減。期望上游帶寬電平的精確測量僅使用常規(guī)電平檢測器是困難的(如果不是不可能的話)。

由于房屋裝置的內(nèi)在功能特性，因而難以測量期望上游帶寬。例如，房屋裝置通常僅在房屋裝置被請求傳輸信息時才傳輸期望上游帶寬。例如，房屋裝置(如，互聯(lián)網(wǎng)接入調(diào)制解調(diào)器)通常僅在用戶發(fā)送信息到互聯(lián)網(wǎng)時才傳輸信息。由于沒有方式預(yù)期何時發(fā)送這種信息，因而由房屋裝置產(chǎn)生的期望上游帶寬必須假定為獨立于時間的且時間不連續(xù)的。 此外，傳輸?shù)男畔⒌倪B續(xù)性變化很大，例如在簡單按次付費收看購買請求和大的詳細(xì)照片的互聯(lián)網(wǎng)上傳之間。換句話說，由房屋裝置產(chǎn)生的上游帶寬的部分可以在任何時間發(fā)生且可以發(fā)生任何時間長度。上游部段105包括專門用于識別該獨立于時間的且時間不連續(xù)的期望上游帶寬的特征。上游部段105包括被連接在返回路徑246、248內(nèi)的耦合器340以經(jīng)由從耦合器輸出342 (圖4)進(jìn)行的第二路徑將上游帶寬的一部分按照功率和/或頻率范圍傳送到上游部段105中的隨后裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本說明和具體裝置的尺寸要求將容易理解，哪種耦合器將適合于本目的。例如，簡單電阻器、功率分配器、定向耦合器和/或分流器可以在仔細(xì)考慮這些可選在上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100的特征阻抗上可能具有的影響的情況下使用。圖4中示出耦合器340的一個實施例中存在的各個部件。措辭“連接”在全文用于表示光或電氣定位，使得電流、電壓和/或光在被連接部件之間傳送。應(yīng)當(dāng)理解的是，措辭“連接”并不排除在被連接部件之間中間部件或裝置的可能性。例如，盡管高通濾波器350顯示為以耦合器340和RF放大器之間的中間關(guān)系定位， 但是耦合器340被連接到RF放大器365。措辭“在下游電連接”和“在上游電連接”在全文也可用于有助于說明關(guān)于兩個部件在哪里或如何連接。作為示例，當(dāng)?shù)诙b置在第一裝置下游電連接時，第二裝置從第一裝置接收信號。該相同設(shè)置也可以描述為第一裝置在第二裝置上游電連接。返回圖3，高通濾波器350在耦合器340下游電連接，使得耦合器輸出342電連接到高通濾波器輸入352 (圖5)。高通濾波器350在該情況下用于經(jīng)由高通濾波器輸出354 (圖5)僅使得上游帶寬的一部段傳送通過到其余裝置，如下文所述。這種高通濾波器350 可能不是在所有情況下都需要，但是可能是有益的，因為其衰減上游帶寬中已知不傳送期望上游帶寬的部段。例如，如果房屋裝置已知在上游帶寬的特定部段中提供其期望上游帶寬，因而將高通濾波器350配置成衰減低于房屋裝置傳輸?shù)纳嫌螏挼奶囟ú慷蔚纳嫌螏挷慷慰赡苁怯幸娴摹１绢I(lǐng)域技術(shù)人員基于本說明和具體裝置的尺寸要求將容易理解，哪種高通濾波器將適合于本目的。圖5中示出了高通濾波器350的一個實施例中存在的各個部件。RF檢測電路360在高通濾波器350下游電連接，使得高通濾波器輸出354電連接到RF檢測器輸入362 (圖6)。RF檢測電路360包括RF放大器365、RF檢測器366和低通放大器367。RF放大器365放大通過高通濾波器350傳送的下游帶寬的部分，以便為RF檢測器366做好準(zhǔn)備。RF檢測器366用作逆拉普拉斯變換，拉普拉斯變換廣泛地用于積分變換，以將下游帶寬的部分從頻域電壓流轉(zhuǎn)換為時域電壓流。逆拉普拉斯變換是復(fù)積分，其已知有多個名稱，Bromwich積分、Fourier-Mellin積分和Mellin反向公式。逆拉普拉斯變換的可選公式由Post反演公式給出。時域電壓流然后傳送到低通放大器367，其放大電壓，同時在時間上在具有合適信號持續(xù)時間的電壓和對于在隨后電路級內(nèi)使用來說太短的電壓之間進(jìn)行區(qū)分。作為示例，圖8示出了從RF檢測器366到低通放大器367的時域電壓流輸出400。 時域電壓流400包括持續(xù)可變時間量的增加電壓電平410和420。較長部段的增加電壓410 通常表示由房屋裝置發(fā)送的重要信息，而較短部段的增加電壓420通常表示“脈沖信號”， 其是較少信息的非常短的脈沖。這些較長部段的增加電壓具有對于具體房屋裝置來說可能典型的周期。換句話說，較長部段的增加電壓410可以在較長部段的增加電壓410之間具有較短或較長部段的較低電壓。在討論電平檢測器370時，該周期將是重要的，該周期可基于存在的房屋裝置的類型變化。 現(xiàn)在參考圖9，低通放大器367產(chǎn)生電壓流402，其中，較長周期的增加電壓410(圖 8)導(dǎo)致較高電壓412，且其中，較短周期的增加電壓420 (圖8)導(dǎo)致較低電壓422。該電壓流402然后從RF檢測電路輸出364輸出到電平檢測器370。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本說明和具體裝置的尺寸要求將容易理解，哪種部件應(yīng)當(dāng)用于形成RF檢測電路360。圖6中示出了 RF檢測電路360的一個實施例中存在的各個部件。電平檢測器370在RF檢測電路360下游電連接，使得RF檢測電路的輸出電連接到電平檢測器輸入372 (圖7)。電平檢測器370基于由RF檢測電路360提供的電壓流產(chǎn)生附加電流，且電平檢測器370包括至少一個二極管和至少一個相對大的電容器376，以存儲所提供的電流。除了任何增加電壓412、422保持比來自于RF檢測電路360的電壓流402 更長的持續(xù)時間之外，從大電容器376提供給電平檢測器輸出374的電壓流404 (圖10)與在電平檢測器輸入372處由RF檢測電路360提供的電壓流402有關(guān)。任何增加電壓保持的持續(xù)時間量嚴(yán)格地是至少一個電容器的大小、相關(guān)電阻器的大小和隨后裝置吸取的電流的因素?，F(xiàn)在參考圖10，電平檢測器370產(chǎn)生電壓流404，其中，較長周期的增加電壓412 (圖9)更一致，從而在得到的較長周期的增加電壓414之間存在較少的電壓傾斜。該電壓流404然后從電平檢測器輸出374輸出到非線性放大器380。圖7中示出了電平檢測器370的一個實施例中存在的各個部件。雖然大多數(shù)部件對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能自動理解，但是要注意的是，根據(jù)一個實施例作出的電平檢測器370包括足以將電壓保持高達(dá)6秒的兩個10 μ F電容器376。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該時間量足以結(jié)合電壓流402 (圖9)中的消息電壓412 (圖9)，以便由微處理器310進(jìn)行測量，如下文更充分討論的那樣。取決于通常發(fā)送的消息的一致性和處理器310的速度，持續(xù)時間量可以更少或更多。更通常來說，本實施例所需的持續(xù)時間是由房屋裝置提供的較長部段的增加電壓 410的周期的大約十倍。因而，持續(xù)時間可根據(jù)存在的房屋裝置變化。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是， 措辭“大約”在本文與“十倍”系數(shù)結(jié)合使用，因為如果相應(yīng)地減少低壓閾值(VIL)以允許較長部段的增加電壓410之間的更大電壓降，那么小于十倍可能足夠好地工作。超過十倍可能導(dǎo)致持續(xù)時間過長，其中，電壓可能不能足夠快地下降經(jīng)過VIL以正確地停止序列。一旦 VIL及其對序列的影響在下文更充分討論，就將理解這些闡述。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本說明將容易理解，具體持續(xù)時間量所需的電容量可以通過一個大電容器或多個較小電容器完成。返回圖3，非線性放大器380在電平檢測器370下游電連接，使得電平檢測器輸出 374電連接到非線性放大器輸入382(圖11)。非線性放大器380壓縮由電平檢測器370提供的電壓流404，以給較低電壓提供附加分辨率。具體地，非線性放大器380給較低電壓提供附加細(xì)節(jié)，而不必給較高電壓提供附加分辨率。這對于上游帶寬調(diào)節(jié)裝置的該實施例來說是重要的，因為微處理器310在非線性放大器輸出384 (圖11)處從非線性放大器380接收電壓流，且將其轉(zhuǎn)換為0-255范圍內(nèi)的數(shù)字值。應(yīng)用于來自于電平檢測器370的整個電壓流的附加分辨率將需要超過255個數(shù)字值，且來自于電平檢測器370的電壓流的線性分辨率可能導(dǎo)致上游帶寬的質(zhì)量欠佳測量。圖11中示出了非線性放大器380的一個實施例中存在的各個部件。應(yīng)當(dāng)理解的是，在微處理器310內(nèi)的附加分辨率可用時，可能不需要非線性放大器380。 非線性放大器380在圖11中顯示為包括位于非線性放大器輸入382附近的電阻器386。該電阻器386允許來自于電平檢測器370的電壓流404溢出，而不是無限地保持具體電壓。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，該電阻器386可以被認(rèn)為是電平檢測器370或非線性放大器 380的一部分。在圖12中可以看到線性變化的輸入電壓流430連同非線性地變化的輸出電壓流 440的示例。如圖所示，在相對低的輸入電壓電平，輸出電壓流440相對于輸入電壓流430 的任何變化更顯著地變化。然而，在相對高的電壓電平，輸出電壓流440相對于輸入電壓流 430的任何變化較不顯著地變化。圖13示出了響應(yīng)于圖10中表示的電壓流404產(chǎn)生的示例性輸出電壓流405。如圖所示，非線性放大器380的效果在于強(qiáng)調(diào)在較低電壓中存在的細(xì)節(jié)，同時不強(qiáng)調(diào)較高電壓。如上所述，非線性放大器380的該效果有助于給較低電壓提供附加分辨率，以用于測量目的。再次參考圖3，微處理器310可以在非線性放大器380下游電連接，使得微處理器 310連接到非線性放大器輸出384。微處理器310測量來自于非線性放大器380的各個電壓，且可將這些電壓轉(zhuǎn)換為0-255的數(shù)字標(biāo)度。應(yīng)當(dāng)理解的是，在本實施例中選擇0-255的當(dāng)前標(biāo)度，僅僅是由于微處理器310的性能。取決于微處理器310的性能，許多其它標(biāo)度(包括實際電壓測量值)也可以起作用。由于測量值標(biāo)度的這些可能差異，措辭“電平值”在全文用于描述分配給輸入微處理器310以用于進(jìn)一步處理的具體電壓的值。此外，如上所述， 如果所使用的微處理器310包括比本實施例更大的分辨率容量，那么可能不需要非線性放大器380?，F(xiàn)在將參考圖14所示的流程圖詳細(xì)地描述上游部段105的操作和控制。如上所述，已知大多數(shù)房屋裝置將自動地增加其輸出電平以抵消任何增加的衰減的影響，上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100可有意地衰減上游帶寬。因此，在增加衰減的每個量時，上游帶寬的信號-噪音比增加，因為噪音被衰減且房屋裝置已經(jīng)增加其期望頻率的輸出。信號-噪音比的該增加的極限值是可以由房屋裝置增加的期望上游帶寬的增加量。因此，上游帶寬電平必須被檢查和監(jiān)測，以確保增加衰減的量不會連續(xù)地超過房屋裝置可能的附加輸出量。現(xiàn)在參考圖14，微處理器310通過一系列過程步驟600工作，以確定由房屋裝置產(chǎn)生的期望上游帶寬的電平值。作為該確定的一部分，微處理器使用兩個緩沖器，緩沖器0和緩沖器1。緩沖器0在該實施例中具有八個輸入位置(0-7)。在過程600，緩沖器0輸入位置可以兩個獨立方式指代。第一，緩沖器0輸入位置可以具體地稱為緩沖器(0，0)、緩沖器(0， 1)、緩沖器(0，2)、緩沖器(0，3)、緩沖器(0，4)、緩沖器(0，5)、緩沖器(0，6)和緩沖器(0， 7)。第二，緩沖器0輸入位置可以稱為緩沖器(0，X)，其中，X是作為過程600的一部分增加和重置的變量。緩沖器0輸入位置的平均值在本文稱為當(dāng)前平均值(CAV)。

緩沖器1在該實施例中具有八個輸入位置(0-7)。在過程600，緩沖器1輸入位置可以具體地稱為緩沖器(1，0)、緩沖器(1，1)、緩沖器(1，2)、緩沖器(1，3)、緩沖器(1，4)、緩沖器(1，5)、緩沖器(1，6)和緩沖器(1，7)。此外，緩沖器1輸入位置可以稱為緩沖器(0，Y)， 其中，Y是作為過程600的一部分增加、減少和重置的變量。緩沖器0和緩沖器1中的每個可包括多于或少于八個輸入位置。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)八個輸入位置對于獲得上游帶寬電平的預(yù)期目的工作良好，但是更多輸入位置可以在較低不穩(wěn)定性的情況下提供更平穩(wěn)電平值。附加輸入位置以獲得電平測量的附加時間和附加處理器消耗為代價。在上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100接通之后，微處理器310執(zhí)行初始化例程，其包括步驟 602,604,606和608。根據(jù)步驟602，緩沖器0輸入位置X設(shè)定為0，且緩沖器1輸入位置Y 設(shè)定為0。此外，根據(jù)步驟602，微處理器310啟動延遲計時器(set back timer)，其在該實施例設(shè)定為運行10分鐘。在以下說明期間將更清楚的是，該10分鐘計時旨在用于在10分鐘內(nèi)沒有感測來自于房屋裝置的動作時釋放在上游帶寬上設(shè)置的衰減。措辭“動作”在本文用于描述高于VIH的CLV的存在。取決于在具體CATV網(wǎng)絡(luò)上的用戶體驗，10分鐘時間可以更短或更長。鑒于使用互聯(lián)網(wǎng)、VOIP和/或STB/STU的大多數(shù)人將在10分鐘期限內(nèi)執(zhí)行至少一個功能的假定，該實施例選擇10分鐘時間。假定長于10分鐘的時間期限通常意味著當(dāng)前沒有用戶使用互聯(lián)網(wǎng)、VOIP和/或STB/STU。此外，根據(jù)步驟602，返回衰減器320 (圖3)設(shè)定為衰減4 dB。該衰減量是上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100的該實施例提供的基本衰減。該基本衰減量可以基于具體CATV系統(tǒng)的體驗增加或減少。由于其提供一定量的有益噪音減少，但是足夠低而在房屋裝置初始接通且正常工作時不干擾任何試驗房屋裝置，因而選擇該4 dB基本量。根據(jù)步驟604，微處理器310檢查以判定緩沖器0輸入位置X是否等于8。步驟604 的目的是確定緩沖器0是否裝滿。由于X在種子值(下文討論)置于最后緩沖器位置(即，緩沖器(0，7))之后累增1，因而使用值8。因此，盡管沒有位置“8”，但是值8與本確定有關(guān)。 應(yīng)當(dāng)理解的是，如果在過程500中累增“X”值的步驟在不同位置發(fā)生，也可以使用值“7”。 如果步驟604的答案為“否”，那么微處理器310移動到步驟606。否則，微處理器310移動到步驟608。根據(jù)步驟606，微處理器310將種子值置于緩沖器(0，X)，在第一情況下是緩沖器 (0,0)o種子值是經(jīng)驗獲得值，其與預(yù)期發(fā)現(xiàn)的電平值相對接近。換句話說，該實施例中，種子值基于在具體CATV系統(tǒng)中觀測的實際值試驗確定。種子值需要相對接近上游帶寬的初始電平值，以允許上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100啟動穩(wěn)定過程。在用種子值填充緩沖器(0，X)之后，微處理器返回步驟604以檢查緩沖器0是否裝滿。步驟604和606之間的該過程繼續(xù)， 以用種子值填充所有緩沖器0輸入位置。一旦裝滿，微處理器310就移動到步驟608。根據(jù)步驟608，微處理器310獲取緩沖器0的CAV且將該值置于緩沖器(1，Y)中， 在第一情況下是緩沖器(1，0)。微處理器將緩沖器0輸入位置X重置為0，但是在緩沖器0 輸入位置中留下種子值。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，如果緩沖器0中的值被擦掉或者留下在稍后時間內(nèi)寫入，該過程將正常工作。 此外，根據(jù)步驟608，基于置于緩沖器(1，Y)(當(dāng)前為緩沖器(1，0))中的CAV值計算高電壓極限值(VIH)和低電壓極限值(VIL)。注意到，這可以描述為基于CAV計算VIH和 VIL0無論如何，VIH和VIL是計算值，其在隨后步驟中使用以排除不在預(yù)期電平值附近的大多數(shù)電平值。通過避免遠(yuǎn)低于預(yù)期值的錯誤峰值測量值，該排除有助于使得該上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100更穩(wěn)定。由于VIH和VIL兩者均在確定每個新CAV之后確定，因而在所接收的電平值變化很大的情況下，允許VIH和VIL浮動。在該情況下，VIH為緩沖器(1，Y)的大約94%，VIL為緩沖器(1，Y)的大約81%。VIH和VIL兩者均可以是允許更多或更少電平值包括在任何峰值確定中的其它比值。峰值確定將在下文進(jìn)一步討論，但是在這里闡述VIH 設(shè)定高初始閾值可能是有幫助的，其中，低于VIH的電平值被排除考慮。類似地，VIL是低第二閾值，其中，電平值被考慮，直到具體序列(在電平值超過VIH時開始的序列)的電平值低于VIL。換句話說，一系列電平值將針對單個峰值檢查，序列在電平值超過VIH時開始且在電平值下降低于VIL時結(jié)束。由于最近CAV是種子值51，因而VIH計算為48，VIL計算為41。當(dāng)然，在CAV在獲得實際電平值之后變化時，這些值將變化。在完成該步驟之后，微處理器移動到步驟610。根據(jù)步驟610，微處理器310獲得當(dāng)前電平值(CLV)。CLV是在當(dāng)前時間由非線性放大器380 (圖3)提供的電壓值。一旦獲得CLV，微處理器就前進(jìn)到步驟612。根據(jù)步驟612，微處理器310察看以判定最近獲得的CLV是否大于VIH以開始考慮一系列電平值。如上所述，如果具體CLV是大于VIH的第一個獲得值(自具有低于VIL的值以來)，那么其是序列的第一個。因此，如果CLV低于VIH，微處理器310前進(jìn)到步驟614，以確定CLV是否小于VIL，如果為真，那么將停止序列。如果CLV大于VIH，那么下一步驟是步驟 618。根據(jù)步驟614，微處理器310察看以判定最近獲得的CLV是否小于VIL。如上所述， 獲取的低于VIL的所有電平值被排除考慮。在CLV小于VIL時，過程600移動到步驟616。 因而，如果CLV大于VIL，下一步驟是返回步驟610以獲取新CLV，以繼續(xù)通過具有大于VIH 的CLV開始的序列。應(yīng)當(dāng)理解的是，與VIH和VIL的這些比較中的任一個可以等于或小于 /大于，而不僅僅小于/大于。使用或不使用的附加值將不會顯著地改變結(jié)果。一旦微處理器310在步驟616前進(jìn)累增緩沖器0輸入位置X的充分次數(shù)，步驟622 將滿足，表明緩沖器0準(zhǔn)備好取平均值。因而，一旦滿足步驟622，微處理器310就移動到步驟 624。根據(jù)步驟624，微處理器310計算CAV，其為緩沖器0的平均值，且將緩沖器0輸入位置X設(shè)定為0。然后，微處理器310前進(jìn)到步驟626。根據(jù)步驟626，微處理器確定CAV是否大于緩沖器(1，Y)的值+6。為了給該步驟增加清楚性，如果緩沖器(1，γ)為51，微處理器確定CAV是否大于51+6或57。增加到緩沖器(1，Y)值的該值“6”給過程600增加穩(wěn)定性，因為CAV必須充分高，以便在步驟629中增加附加衰減。因而，可以使用比“6”更大的值，以便以在降低準(zhǔn)確性的風(fēng)險的情況下增加更大的穩(wěn)定性。類似地，可以使用比“6”更小的值，以便在降低穩(wěn)定性的風(fēng)險的情況下增加更大的準(zhǔn)確性。如果步驟626以肯定答復(fù)，那么微處理器310移動到步驟629，以增加衰減。 否則，微處理器310移動到步驟628。根據(jù)步驟629，微處理器310增加衰減附加步驟，其該實施例中為1 dB。此外，微處理器累增緩沖器1輸入位置Y，以便為將CAV置于緩沖器1中做好準(zhǔn)備。之后，微處理器移動到步驟631。根據(jù)步驟631，微處理器310確定緩沖器1輸入位置是否裝滿。由于在緩沖器1中僅存在八個輸入位置(0-7)，因而，值8將表明緩沖器1裝滿。其原因在下文變得顯而易見。 如果緩沖器1裝滿，下一步驟是步驟634。否則，接下來是步驟632。根據(jù)步驟632，CAV置于下一個開放緩沖器1輸 入位置緩沖器(1，Y)。然后，過程前進(jìn)到步驟636。如果緩沖器1裝滿，微處理器310將前進(jìn)到步驟634而不是步驟632。根據(jù)步驟 634，當(dāng)前在緩沖器1中的所有值下移1個位置，使得最初(即，在步驟634之前)在緩沖器 (1，0)中的值從緩沖器1移除。然后，CAV置于緩沖器(1，7)中。此外，在步驟634中，緩沖器1輸入位置Y設(shè)定為7。如同步驟632那樣，過程600前進(jìn)到步驟636。根據(jù)步驟636，微處理器310從緩沖器(1，Y)(如果先前完成步驟364，那么會是緩沖器(1，7))計算VIH和VIL的新值。在步驟636之后，過程600返回步驟610，以獲得新 CLV且重復(fù)過程600的相關(guān)部分?，F(xiàn)在往回參考步驟628，微處理器310確定CAV是否小于緩沖器(1，Y)中的值_4。 使用用于緩沖器(1，γ)的值51，微處理器將確定CAV是否小于51-5或47。在該示例中，過程600將移動到步驟630。否則，過程600將移動到步驟638，如隨后所述。根據(jù)步驟630，微處理器確定延遲計時器是否超時。如果答案為否，那么微處理器 310前進(jìn)到步驟646，其中，重置延遲計時器。否則，微處理器310移動到步驟642。根據(jù)步驟642，微處理器310察看以判定緩沖器1輸入位置Y是否大于或等于4。 如果是，微處理器310移動到步驟644，其中，由可變衰減器320應(yīng)用的衰減量減少4，且緩沖器1輸入位置Y減少4。如果基于時間期望更多或更少的衰減減少，可以使用“4”之外的值。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，值4是在應(yīng)用足夠衰減減少以易于房屋裝置上的任何附加負(fù)載和對未使用房屋裝置反應(yīng)過快之間的適當(dāng)折衷。之后，微處理器310移動到步驟646，其中，重置延遲計時器。返回步驟648，如果Y在步驟642中不大于或等于5，那么由可變衰減器320應(yīng)用的衰減量減少在步驟602中設(shè)定的基本量4，且緩沖器1輸入位置Y設(shè)定為0。之后，微處理器310移動到步驟646，其中，重置延遲計時器。返回步驟638，如果微處理器確定緩沖器1輸入位置Y為0，那么微處理器直接移動到步驟636，以計算新VIH和VIL。否則，清楚的是，可變衰減器320在步驟640中可減少一個步長，在該實施例中為1 dB。而且，在步驟640中，緩沖器1輸入位置Y減少1。之后， 微處理器310移動到步驟636。步驟636是在過程600缺少步驟610的初始化過程的情況下重新啟動之前過程600中的最后步驟。在處理時間允許時，微處理器310可連續(xù)地前進(jìn)通過過程600。 現(xiàn)在返回圖3，由過程600確定的衰減量使用可變衰減器320增加和減少，其由微處理器310控制?；诒景l(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，存在提供可變衰減的各種不同硬件配置。例如，上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100的實施例可包括固定衰減器和可變放大器，其由微處理器310連接和控制?？稍O(shè)想包括可變放大器和可變衰減器兩者的其它實施例。此外，可變信號電平調(diào)節(jié)裝置也可以是自動增益控制電路(AGC)且在當(dāng)前裝置中良好地工作。換句話說，還應(yīng)當(dāng)理解的是，信號電平調(diào)節(jié)量和附加信號電平調(diào)節(jié)的任何累增量可以通過各種放大和/或衰減裝置中的任何裝置完成。鑒于前文，本文使用的措辭“可變信號電平調(diào)節(jié)裝置”應(yīng)當(dāng)理解為不僅包括可變衰減裝置，而且包括包含可變放大器、AGC電路、其它可變放大器/衰減電路以及可以用于減少上游帶寬的信號強(qiáng)度的相關(guān)光電路的電路?，F(xiàn)在參考圖15，將針對上游帶寬調(diào)節(jié)部段1505 (上游部段1505)的另一個實施例描述上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100的說明。上游帶寬調(diào)節(jié)裝置100的總體部件在前文參考圖3描述，現(xiàn)在將參考圖15描述上游部段1505的硬件、操作和控制。應(yīng)當(dāng)理解的是，將上游部段1505置于上游信號調(diào)節(jié)裝置100內(nèi)上述位置之一的目的是通過在離開用戶房屋的上游帶寬與其它用戶的上游帶寬匯合之前增加該具體用戶上游帶寬的載波_噪音比(例如，信號_噪音比)而增加主分配系統(tǒng)30中上游帶寬的總體質(zhì)量。上游部段1505可以接入上游帶寬，例如，沿至少用戶側(cè)主路徑240和返回路徑246、248 在雙工器260、265之間傳送。已知典型房屋裝置將增加功率(其用所述功率傳輸上游帶寬(例如，期望上游帶寬)的一部分)以考慮增加的衰減，上游部段1505選擇性地以增量衰減上游帶寬。結(jié)果，期望上游帶寬的百分比比其余部分(例如，不希望的上游帶寬)更大。為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，上游部段1505必須能夠測量本底噪音電平和期望上游帶寬的電平以設(shè)定返回路徑(例如，期望上游帶寬)的期望載波_噪音比(CNR)，以增加CNR和/或增加衰減量，而不增加比房屋裝置在增加其輸出功率方面能夠考慮的更多的衰減。在一個實施例中，返回路徑的數(shù)據(jù)壓縮類型可以與返回路徑的CNR (例如，可控CNR)協(xié)調(diào)設(shè)定。房屋裝置100優(yōu)選包括構(gòu)成上游帶寬調(diào)節(jié)部段的實施例的電路部件。如圖15所示，上游部段1505可包括耦合器1540、放大器1591、分流器1593、傳送上游帶寬的不同部分或頻帶的多個濾波器1595a、1595b、1595c (例如，無源、固定濾波器)、多個功率檢測器 1597a、1597b、1597c、多個峰值檢測器1597a、1597b、1597c和微處理器1510。上游部段1505 還可以包括可變衰減器1520。在簡單的水平，上游部段1505可以將上游帶寬的期望或選擇信號與來自于用戶側(cè)(例如，家庭、用戶房屋)的不希望噪音電平進(jìn)行比較，且調(diào)節(jié)可變衰減器，以將上游帶寬 (例如，返回頻帶)中的信號電平減少或調(diào)節(jié)設(shè)定量(例如，15dB-40dB)，其可以基于當(dāng)前CNR 水平以衰減增量實施。返回路徑信號饋送到定向耦合器內(nèi)，其分出一些信號(例如，耦合上游帶寬)，同時允許返回路徑信號的大部分通過。耦合上游帶寬可以被放大且然后耦合上游帶寬可以分成不同部分。檢測器電路可以將相應(yīng)RF能量從不同頻帶轉(zhuǎn)換為DC電壓電平， 其由峰值檢測器保持充分時間以允許微處理器測量DC電壓電平。微處理器可以基于耦合上游帶寬的不同部分中的不同功率水平的比和/或期望上游信號-噪音比將電壓電平或信號應(yīng)用于可調(diào)節(jié)衰減器。 上游部段1505分離上游帶寬的至少兩個不同部分(例如，期望信號、噪音)，且將在兩個不同部分中檢測的觀測功率水平與選定的各個相應(yīng)參考比(例如，參考CNR)進(jìn)行比較， 且在需要時確定調(diào)節(jié)或補償電壓測量值，以便在可變衰減器1520處使用。此外，上游部段 1505可以產(chǎn)生房屋返回路徑帶寬248，其在期望信號強(qiáng)度水平和本底噪音強(qiáng)度水平或期望 CNR之間具有期望分開，用于將期望信號在上游帶寬中或經(jīng)過上游帶寬傳輸。上游部段1505包括被連接在用戶側(cè)主路徑240內(nèi)的耦合器1540以經(jīng)由從耦合器輸出(圖15)進(jìn)行的第二路徑1544將上游帶寬的一部分按照功率和/或頻率范圍傳送到上游部段1505中的隨后裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本說明和具體裝置的尺寸要求將容易理解，哪種耦合器將適合于本目的。由定向耦合器1540分出的信號將在本文稱為耦合上游帶寬。耦合上游帶寬經(jīng)由放大器1591和分流器1593提供給第一帶通濾波器1595a、第二帶通濾波器1595b、第三帶通濾波器1595c。復(fù)制并提供給濾波器1595的耦合上游帶寬可以具有減少的幅值或功率水平。如果期望，放大器1591可以增加提供給分流器1593的耦合上游帶寬的幅值或功率水平。在一個實施例中，第一濾波器1595a可以使得一直到5 MHz的第一頻帶或者低于由房屋返回路徑帶寬的用戶側(cè)雙工器260和提供商側(cè)雙工器265設(shè)定的返回路徑帶寬的頻帶通過。第二濾波器1595b可以使得以下頻帶通過，例如但不限于5-42 MHz,5-42 MHz的子集、32-36 MHz、或者房屋返回路徑帶寬的全部或一部分。第三濾波器1595c可以使得房屋返回路徑帶寬和由耦合帶寬的用戶側(cè)雙工器260和提供商側(cè)雙工器265設(shè)定的下游帶寬之間的頻帶通過?？蛇x地，第三濾波器1595c可以使得諸如42-55 MHz或85-108 MHz的頻帶通過。此外，濾波器1595a、1595b、1595c可以使得所述示例性帶寬的一部分或子集通過。在一個實施例中，耦合上游帶寬提供給信號測量電路。在一個實施例中，濾波器1595a、 1595b、1595c可以使得彼此不同的帶寬(例如，不同、較小、較大)通過。不同大小的帶寬可以取決于濾波器交叉或帶隙配置。在一個實施例中，由于功率檢測器1597a、1597b、1597c 檢測通過的信號1596a、1596b、1596c中的峰值功率水平，因而通過的信號可以表示不同大小的帶寬，以用于比較?？蛇x地，這種示例性不同帶寬大小可以例如通過控制參考電壓或者使用標(biāo)度函數(shù)來補償。在本申請的至少一個實施例中，信號1596a、1596b、1596c不重疊。在一個實施例中，上游帶寬中的期望信號可以相應(yīng)地由濾波器1595b通過。上游帶寬中的期望信號可以是一個或多個信道(例如，每個信道包括在6 MHz帶寬內(nèi)的多個載波)、指定帶寬(例如，32-36 MHz)、或上游帶寬的指定百分比。在一個實施例中，每個信道是TV信道。在一個實施例中，由濾波器1595a、1595c通過的本底噪音帶寬可以是在雙工器260、265之間傳送的帶寬之外的指定帶寬。在一個實施例中，本底噪音頻帶部分是42 MHz-55 MHz (或0_5 MHz)，其可以分別在主返回路徑240、242中監(jiān)測。功率檢測器1597a、1597b、1597c分別接收第一、第二和第三頻帶信號1596a、 1596b、1596c。功率檢測器1597a、1597b、1597c可以將接收的能量轉(zhuǎn)換為DC電壓。在一個實施例中，信號1596a、1596b、1596c可以是RF信號，功率檢測器1597a、1597b、1597c可以將通過的RF信號中的RF能量轉(zhuǎn)換為DC電壓。任何高質(zhì)量的可商業(yè)獲得的功率檢測器裝置將在上游部段1505內(nèi)的指定位置良好地工作。
峰值檢測器1599a、1599b、1599c操作以將電壓檢測器1597a、1597b、1597c檢測的電壓為微處理器1510保持充分時間。在一個實施例中，峰值檢測器1599a、1599b、1599c可以操作將電壓保持至少0. 5秒、1秒、5秒或10秒。峰值檢測器1599的保持時間可以響應(yīng)于具體安裝的微處理器或微處理器1510的性能來設(shè)定。例如，峰值檢測器1599a、1599b、 1599c中的適當(dāng)大小的電容器可以操作保持所檢測電壓，且電阻器(例如，連接到接地線)等可以操作從峰值檢測器1599a、1599b、1599c隨時間消耗電壓，而不是在峰值檢測器1599a、 1599b、1599c中無限地保持具體電壓。再次參考圖15，微處理器1510可以在峰值檢測器1599a、1599b、1599c下游電連接。微處理器1510可以從峰值檢測器1599a、1599b、1599c接收電壓。微處理器1510可用于將來自于峰值檢測器的兩個信號(兩個電壓)之間的差或者兩個電壓的比進(jìn)行比較，以確定補償信號1525 (例如，可以用于設(shè)定和/或調(diào)節(jié)可變衰減器1520)。微處理器1510測量來自于峰值檢測器1599a、1599b、1599c的各個電壓，且可使用這些實際模擬電壓測量值或者使用示例性數(shù)字標(biāo)度(例如，0-255的數(shù)字標(biāo)度)將這些電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。應(yīng)當(dāng)理解的是，在一個實施例中選擇0-255的標(biāo)度，僅僅是由于微處理器1510的性能。微處理器1510 可以使用至少來自于峰值檢測器1599b的值和來自于峰值檢測器1599a、1599c中的至少一個的值來 確定當(dāng)前比(例如，當(dāng)前CNR)。當(dāng)前CNR可以與期望比(例如，期望CNR)進(jìn)行比較， 且調(diào)節(jié)值或信號1525可以發(fā)送至可變衰減器1520。在一個實施例中，微處理器1510可以使用當(dāng)前比、期望比和查詢表來確定調(diào)節(jié)值1525。在一個實施例中，可變衰減器1520可以將線性信號調(diào)節(jié)(例如，衰減)應(yīng)用于返回路徑帶寬248?？蛇x地，可變衰減器1520可以將非線性信號調(diào)節(jié)應(yīng)用于返回路徑帶寬248。參考圖16，示出了耦合上游帶寬的傳輸帶寬上的示例性位置以用于檢測本底噪音。下游路徑或返回路徑(例如，下游或上游帶寬)均不使用低于5 MHz或者在42 MHz至 55 MHz之間的頻率來傳輸信號。例如，42 MHz至55 MHz的頻帶是在提供商20和用戶房屋分配系統(tǒng)130 (例如，用戶側(cè)連接器210和提供商側(cè)連接器215)之間傳輸?shù)纳嫌魏拖掠涡盘栔g的間隙，其可以由雙工器260、265具體地設(shè)定。如圖16所示，上游帶寬中的示例性頻帶1610a、1610b可以用于本底噪音檢測。示例性頻帶1620可以用于載波電平檢測。在圖16中也示出了示例性載波信號電平1640和示例性本底噪音電平1630。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知需要滿足某些載波_噪音比(CNR)以便實現(xiàn)相應(yīng)的指定壓縮類型和/或壓縮速率。因而，選定CNR可以被設(shè)定以滿足或?qū)嵤└鞣N壓縮技術(shù)。根據(jù)本申請的系統(tǒng)和/或方法的實施例，一旦確定本底噪音(例如，在返回路徑中)，那么指定CNR可以被設(shè)定以滿足各種壓縮速率。當(dāng)載波信號電平(例如，1640)和本底噪音電平(例如，1630) 之間存在至少12 dB的最小差或者超過15 dB的差時，在返回路徑傳輸中可以使用QPSK壓縮。在載波和本底噪音之間存在至少18 dB的差或者超過21 dB的差時，在上游帶寬傳輸中可以使用16 QAM壓縮速率。在載波和本底噪音之間存在至少24 dB的差或者超過27 dB 的差時，在返回路徑傳輸中可以使用64 QAM壓縮速率。在載波和本底噪音之間存在至少30 dB的差或者大于33 dB的差時，在上游帶寬傳輸中可以使用256 QAM壓縮速率。在一個實施例中，選定壓縮速率所需的期望差(例如，單位dB)可以用于設(shè)定由微處理器1510使用的期望或選定CNR。上游部段1505及其方法的實施例可以在啟動房屋裝置100時自動致動，且連續(xù)地操作以補償返回路徑或上游帶寬。可選地，上游部段1505的調(diào)節(jié)可以定期地、重復(fù)地、間歇性地、響應(yīng)于某條件或響應(yīng)于查詢或操作者動作而進(jìn)行。 現(xiàn)在將描述操作根據(jù)本申請的上游信號調(diào)節(jié)裝置的上游部段的方法的實施例。圖 17所示的方法實施例可以使用圖15所示的上游部段實施例實施和描述，然而，方法實施例并不旨在限制于此。如圖17所示，在過程開始之后，可以選擇在離開用戶房屋的上游帶寬與其它用戶的上游帶寬匯合之前該具體用戶上游帶寬的期望CNR (操作塊1710)。在一個實施例中，數(shù)據(jù)壓縮類型可以與返回路徑的CNR協(xié)調(diào)設(shè)定?？梢赃x擇上游帶寬的至少兩個不同部分(例如，期望信號、噪音)。上游部段1505 可以測量在前向和返回路徑帶寬(例如，在雙工器260、265之間傳送)之外的指定帶寬中的本底噪音(操作塊1720)。上游部段1505可以測量在返回路徑帶寬(例如，在260、265之間傳送)內(nèi)的指定帶寬中的載波信號或期望信號本底(操作塊1730)。例如，上游部段1505可以將上游帶寬的期望或選定信號與來自于用戶側(cè)(例如，家庭、用戶房屋)的不希望噪音電平進(jìn)行比較，且調(diào)節(jié)可變衰減器，以將上游帶寬(例如，返回頻帶)中的信號電平減少或調(diào)節(jié)設(shè)定量(例如， 15dB-40dB)，其可以基于當(dāng)前檢測CNR水平以衰減增量實施。在一個實施例中，期望信號電平可以在上游帶寬的32 MHz-33 MHz部分中檢測，本底噪音頻帶部分可以在上游帶寬的42 MHz-55 MHz部分中檢測，且可以分別在主返回路徑 240、242中監(jiān)測。例如，32 MHz-33 MHz部分或其子集可以是提供商20監(jiān)測的小頻帶，以用于控制信號。微處理器1510可以用于將兩個檢測電平(例如，電壓或兩個電壓的比)之間的差進(jìn)行比較以確定載波_噪音比。如果所確定的載波_噪音比小于選定比(操作塊1740)，那么補償信號1525 (例如，可以用于設(shè)定和/或調(diào)節(jié)可變衰減器1520)可以被確定(操作塊 1750)且控制可以返回操作塊1720。因而，當(dāng)前檢測CNR可以與期望CNR進(jìn)行比較且調(diào)節(jié)值或信號1525可以發(fā)送到可變衰減器1520。在一個實施例中，微處理器1510可以使用當(dāng)前比、期望比和查詢表來確定調(diào)節(jié)值1525。例如，查詢表可以包括以下值，例如但不限于當(dāng)前本底噪音、當(dāng)前信號電平、 當(dāng)前衰減水平、期望CNR、調(diào)節(jié)值、先前本底噪音電平的一個或多個值、先前信號電平、先前衰減水平、先前期望CNR和/或先前調(diào)節(jié)值。否則，當(dāng)操作塊1740中所檢測CNR不小于選定CNR時，過程可以結(jié)束。在另一個實施例中，可以初始采用低壓縮速率，然后，CNR可以增加至當(dāng)前指定或最大值，其可以用于確定上游部段或上游信號調(diào)節(jié)裝置的當(dāng)前指定或最大數(shù)據(jù)壓縮速率。雖然本發(fā)明已經(jīng)參考某些示例性實施例具體示出和描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不偏離由可以由所記載說明書和附圖支持的權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行細(xì)節(jié)上的各種修改。此外，在示例性實施例參考某些數(shù)量的元件進(jìn)行描述時，將理解的是，示例性實施例可以使用少于或多于某些數(shù)量的元件來實施。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)上游帶寬的裝置，所述裝置包括返回路徑，所述返回路徑延伸提供商側(cè)連接器和用戶側(cè)連接器之間的距離的至少一部分；耦合器，所述耦合器被連接在返回路徑內(nèi)，所述耦合器提供第二路徑； 分流器電路，所述分流器電路電連接在耦合器下游； 本底噪音檢測器，所述本底噪音檢測器電連接在分流器下游； 電平檢測器，所述電平檢測器電連接在分流器電路下游；可變信號電平調(diào)節(jié)裝置，所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置在耦合器下游被電連接在返回路徑內(nèi)；和微處理器，所述微處理器電連接在本底噪音檢測器下游，所述微處理器使用所檢測本底噪音來控制所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，所述本底噪音檢測器包括檢測器電路和第一帶通濾波器，所述第一帶通濾波器使得提供商上游帶寬和提供商下游帶寬之外的信號帶寬通過，所述檢測器電路在第一帶通濾波器下游電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，所述第一帶通濾波器使得低于5MHz、在42 MHz-55 MHz之間或者在85 MHz-108 MHz之間的信號通過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，所述本底噪音檢測器包括在耦合器下游串聯(lián)地電連接的帶通濾波器、檢測器和峰值檢測器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，還包括在分流器下游和微處理器上游電連接的電平檢測器，所述電平檢測器提供上游信息信號電平給微處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，所述本底噪音檢測器包括在耦合器下游串聯(lián)地電連接的帶通濾波器、檢測器和峰值檢測器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，微處理器將本底噪音信號和載波信號的比進(jìn)行比較，以設(shè)定可變信號電平調(diào)節(jié)裝置的控制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，微處理器包括數(shù)字電路部件或模擬電路部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，微處理器根據(jù)載波信號和本底噪音信號的電平之間的差或者選定CNR使用多個壓縮速率中的壓縮速率來確定選擇分貝水平和壓縮類型CNR。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，耦合器在用戶側(cè)雙工器濾波器和用戶側(cè)連接器之間電連接在用戶側(cè)主路徑中。
11.一種用于調(diào)節(jié)CATV服務(wù)的用戶房屋上的下游帶寬的方法，所述方法包括 從用戶側(cè)連接器接收上游帶寬；將上游帶寬傳送通過第一和第二不同無源濾波器以獲得上游信號電平和至少一個偏差信號電平；測量上游信號電平的信號強(qiáng)度和所述至少一個偏差信號電平的信號強(qiáng)度； 將上游信號電平強(qiáng)度和所述至少一個偏差信號電平強(qiáng)度的比與第一預(yù)定信號強(qiáng)度比進(jìn)行比較，以輸出第一補償量；分開來自于用戶側(cè)連接器的上游帶寬和下游帶寬；以及響應(yīng)于第一補償值將分開的上游帶寬調(diào)節(jié)可變信號電平調(diào)節(jié)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，上游信號電平的帶寬和所述至少一個偏差信號電平的帶寬是不同大小的帶寬，其中，所述至少一個偏差信號電平的帶寬是42-55 MHz或小于5 MHz。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，第一預(yù)定信號強(qiáng)度比與上游信號電平的強(qiáng)度和所述至少一個偏差信號電平的強(qiáng)度之間的至少15 dB的差、至少21 dB的差、至少27 dB 的差、至少33 dB的差相對應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，上游壓縮速率根據(jù)第一預(yù)定信號比的水平使用 QPSK、16 QAM,64 QAM,256 QAM。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，調(diào)節(jié)上游帶寬重復(fù)地進(jìn)行或者連續(xù)地進(jìn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，調(diào)節(jié)分開的上游帶寬包括 將衰減增量添加到分開的上游帶寬，或者；從分開的上游帶寬減少衰減增量，還包括在自調(diào)節(jié)分開的上游帶寬的先前步驟完成以來已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時間時減少上游帶寬的衰減增量。
17.一種用于調(diào)節(jié)上游帶寬的裝置，所述裝置包括返回路徑，所述返回路徑延伸提供商側(cè)連接器和用戶側(cè)連接器之間的距離的至少一部分；返回路徑的第一部分在用戶側(cè)雙工器濾波器和提供商側(cè)雙工器濾波器之間延伸； 耦合器，所述耦合器被連接在返回路徑的第一部分之外，所述耦合器提供第二路徑； 分流器電路，所述分流器電路電連接在耦合器下游； 偏差電平檢測器，所述偏差電平檢測器電連接在分流器下游； 信號電平檢測器，所述信號電平檢測器電連接在分流器電路下游； 微處理器，所述微處理器電連接在偏差檢測器和電平檢測器下游；和可變信號電平調(diào)節(jié)裝置，所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置在耦合器下游被電連接在返回路徑的第一部分內(nèi)，所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置根據(jù)返回路徑的第一部分之外的偏差電平檢測器由所述微處理器來控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，所述偏差檢測器和信號電平檢測器包括在分流器下游串聯(lián)地電連接的帶通濾波器、檢測器和峰值檢測器，其中，偏差電平檢測器的帶通濾波器使得提供商上游帶寬和提供商下游帶寬之外的信號帶寬通過。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的調(diào)節(jié)裝置，其中，微處理器將偏差電平和信號電平的比進(jìn)行比較，以改變所述可變信號電平調(diào)節(jié)裝置的信號電平調(diào)節(jié)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及上游帶寬調(diào)節(jié)裝置。一種裝置可用于調(diào)節(jié)上游帶寬。所述裝置能夠包括返回路徑，所述返回路徑延伸提供商側(cè)連接器和用戶側(cè)連接器之間的距離的至少一部分；和耦合器，所述耦合器被連接在返回路徑內(nèi)，所述耦合器提供第二路徑。偏差或噪音檢測電路電連接在耦合器下游。微處理器連接到檢測電路?？勺冃盘栯娖秸{(diào)節(jié)裝置被連接在返回路徑內(nèi)。可變信號電平調(diào)節(jié)裝置能夠由微處理器響應(yīng)于返回路徑中的檢測偏差電平或本底噪音控制。
文檔編號H04B3/32GK102223158SQ20111009352
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者K. 沙弗 S. 申請人:約翰·梅扎林瓜聯(lián)合有限公司