10Gbps同軸線纜聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】描述了用于在同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中提供10Gbps或更大的吞吐量的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法在超過家庭同軸線纜上現(xiàn)有業(yè)務(wù)的2GHz至10GHz或更大的高頻范圍內(nèi)操作。網(wǎng)絡(luò)使用寬的信號帶寬，例如，在8GHz的范圍內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)在超過CATV頻帶和衛(wèi)星業(yè)務(wù)的情況下操作，因此網(wǎng)絡(luò)與這些業(yè)務(wù)共存而不會相互干擾。該系統(tǒng)可以用在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，諸如MoCA3系統(tǒng)和接入系統(tǒng)。這通過在網(wǎng)絡(luò)信號的進入點(POE)處使用在2GHz–10GHz范圍內(nèi)具有低損耗和低隔離度的分路器來實現(xiàn)。可替選地，可以使用在進入點(POE)處提供信號增強器功能或中繼器功能的有源節(jié)點。
【專利說明】1Gbps同軸線纜聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年12月14日遞交的題目為“1Gbps同軸線纜聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”的美國非臨時申請?zhí)枮?3/325,418的權(quán)益。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文描述的方法、電路、設(shè)備、裝置和系統(tǒng)涉及信號分配系統(tǒng)的改進，尤其涉及例如在同軸線纜信號分配網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)中所用的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)今，通信工程師面臨大量的挑戰(zhàn)，包括找到使能夠在有限的可用資源上傳遞的信息量最大化的途徑。也就是說，采用在其上傳遞無線信號的有限的可用頻率，以及隨著人們希望傳遞的信息量的快速增長，盡可能有效地使用可用設(shè)施是重要的。舉例來說，在典型的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，越來越多的設(shè)備正在與其上傳導(dǎo)大量的信號的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)。
[0005]圖1中示出作為環(huán)境10的說明性示例的單一線纜網(wǎng)絡(luò)的典型家庭安裝，其中可以采用本文描述的方法、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和裝置。盡管家庭網(wǎng)絡(luò)被作為示例來說明，然而應(yīng)該理解，所公開的方法、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和裝置所屬的網(wǎng)絡(luò)類型不應(yīng)該視為被限制到家用。
[0006]環(huán)境10示出家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安裝，其具有4個用戶應(yīng)用，出于說明而非限制的目的，這4個用戶應(yīng)用可包括，在住宅11的各個單獨位置的個人錄像機(PVR) 12、機頂盒(STB) 14、電視15和WiFi路由器16。PVR12可以將錄制的視頻信號和音頻信號提供給電視13。機頂盒14可以將交互性電視內(nèi)容提供給電視17。電視15可以直接接收輸入信號。WiFi路由器16可以提供用于通過計算機18等進行無線檢測的數(shù)字數(shù)據(jù)信號。特定應(yīng)用可以選自大量的其他功能裝置或系統(tǒng)。例如，本文所描述的裝置、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品可以提供具有多個輸入的PVR系統(tǒng)、衛(wèi)星廣播系統(tǒng)、至無線網(wǎng)絡(luò)(諸如IEEE802.1lb直接序列網(wǎng)絡(luò))的網(wǎng)絡(luò)集線器、或者將射頻信號轉(zhuǎn)換成有用的用戶形式的其他設(shè)備，等等。
[0007]還應(yīng)該注意，盡管出于說明的目的示出了單一的住所或住宅11，然而，可以在大量的其他安裝位置處采用本文所描述的方法、電路、設(shè)備、裝置和系統(tǒng)。一個示例可以包括公寓大樓，其中，可以將信號部署到大量的建筑物，可以將在單一線纜上接收的信號用于該建筑物。另一示例可以包括辦公樓，其中，可以將信號部署到大量的辦公室，可以將在單一線纜上接收的信號用于該辦公室。其他示例是各式各樣的。
[0008]例如，中頻(IF)信號源自外部設(shè)備，諸如在同軸線纜30上的有線電視(CATV)信號源、衛(wèi)星信號源等。在一些情況下，在外部設(shè)備中使用光纜(例如，由弗萊森電訊(Verizon Communicat1n)提供的類似“F1S”的光纖業(yè)務(wù))。在這種情況下,光纖被終止于將來自光域的信號轉(zhuǎn)換成電信號(反之亦然)的單元(諸如，在F1S系統(tǒng)中所用的光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT))。這樣的單元被插入在戶外光纜和室內(nèi)同軸線纜之間。在圖1的頂部分路器24的前方，該單元可以被安裝在家的外部或內(nèi)部。可以借助信號分割器或者分路器24、25和26在同軸線纜20、27、29、31、21和22上傳送到個人錄像機(PVR) 12、機頂盒(STB) 14、電視15 JPWiFi路由器16的信號。在所示出的實施方式中，分路器24是在單一線纜30上從外部同軸線纜設(shè)備接收信號的頂層分路器，分路器25和26是底層分路器。底層分路器25將來自頂層分路器24的輸出端之一、來自線纜31的信號分裂以將信號提供給線纜21和22。底層分路器26將來自頂層分路器24的輸出端之一、來自線纜20的信號分裂以將信號提供給線纜27和29。
[0009]分路器24、25和26在圖1中示出為兩路分路器。然而，分路器可以是將輸入信號分裂成大量的輸出信號的任一類型的分路器，通常采用2路分路器、4路分路器和8路分路器。有時，可以使用具有非二進制數(shù)值個數(shù)的輸出端的分路器，諸如，6路分路器，或者甚至使用具有奇數(shù)個數(shù)的輸出端的分路器，例如，3路分路器。分路器24、25和26是允許RF信號和DC信號雙向通過的類型的分路器。因此，分路器可以在一個方向上將具有結(jié)合的用戶頻帶(UB)的信號供給個人錄像機(PVR) 12、機頂盒(STB) 14、電視15 JPWiFi路由器16。分路器還可以在另一個方向上提供在個人錄像機(PVR)、機頂盒(STB) 14、電視15、和WiFi路由器16與0DU28之間的命令信號的通道(例如，由CENELEC EN50494標(biāo)準(zhǔn)命令結(jié)構(gòu)所描述的類型的DiSEqC?信號)。
[0010]線纜30、31、20、21、22、27和29可以是任何合適的線纜構(gòu)造，諸如，同軸線纜、塑料光纖(POF)等。應(yīng)該注意，在單一線纜網(wǎng)絡(luò)中，盡管存在物理上不同的線纜，然而例如，線纜
30、31、20、21、22、27和29分別承載相同的信息，從而有效地提供單一線纜網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)本身可以被構(gòu)建成使用例如由同軸電纜多媒體聯(lián)盟(Multimedia over Coax Alliance)定義的MoCA協(xié)議來操作。在MoCA協(xié)議下，連接到網(wǎng)絡(luò)的每個設(shè)備能夠與也連接到該網(wǎng)絡(luò)的任一其他設(shè)備通信。
[0011]現(xiàn)在另外參考圖2，圖2示出圖1所示類型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的線纜分配系統(tǒng)50的抽象的高級別框圖。線纜分配系統(tǒng)50包括頂層分路器24、其可以對應(yīng)于圖1的系統(tǒng)10中的頂層分路器24。頂層分路器24接收來自進入點51的在線路32上的輸入信號，往返于外部同軸線纜設(shè)備的信號借助于同軸線纜30連接到該進入點51。
[0012]頂層分路器24可以是N路分路器(與圖1的分路器實施方式對比，提供了另外的輸出端)，其將線路30上的輸入信號分裂以將信號提供給η個輸出線路20、31、和52…54。例如，同軸線纜線路20和31對應(yīng)于圖1中示出的同軸線纜線路20和31。在輸出線路20上的信號可以由底層Q路分路器26來進一步分裂，在輸出線路31上的信號可以由底層P路分路器25來進一步分裂。(再一次地，與圖1的分路器實施方式對比，所示出的每個分路器具有另外的輸出端)。盡管N路分路器24、Q路分路器26、和P路分路器25被標(biāo)記為可能具有不同數(shù)量的輸出端，然而N、P、和Q可以是相同的。在輸出線路52…54上的信號可以由另外的底層分路器(未示出)來進一步分裂。來自分路器25和26的輸出端以及來自在線路52和54上的未示出的分路器的輸出端可以以已知方式連接到各種用戶設(shè)備。P和Q是具有在2至32或更大的范圍內(nèi)的值的整數(shù)。
[0013]為了說明，Q路分路器26的輸出端之一連接到與通信設(shè)備#164通信的引出線Α。以同樣的方式，P路分路器25的輸出端之一連接到與通信設(shè)備#2通信的引出線B。P路分路器25的輸出端中的另一輸出端連接到與通信設(shè)|#Μ68通信的引出線Μ。盡管未示出，然而，應(yīng)該理解，如果需要，網(wǎng)絡(luò)50可以包括另外的底層分路器，其接收來自一個或多個底層分路器25、...、26的輸出信號。
[0014]在操作中，來自進入點51的信號被網(wǎng)絡(luò)中的各種分路器分裂，最終被傳送到網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點上的任一設(shè)備。例如，在所說明的實施方式中，在進入點51處的信號借助于引出線A被傳送到通信設(shè)備#164，借助于引出線B被傳送到通信設(shè)備#266，借助于引出線M被傳送到通信設(shè)備#M68，以及到任一連接到分路器輸出端的其他設(shè)備(未示出)。另外，通過根據(jù)MoCA協(xié)議操作的網(wǎng)絡(luò)，任一設(shè)備本身能夠與網(wǎng)絡(luò)中的任一其他設(shè)備通信。因此，例如，通信設(shè)備#266能夠沿著僅包括底層分路器25的通信信道與通信設(shè)備#M68通信?？商孢x地，通信設(shè)備#164能夠從引出線A，沿著包括底層分路器26、直到頂層分路器24、并退回到底層分路器25的通信信道、通過引出線B與通信設(shè)備#266通信。
[0015]關(guān)于在公用天線電視(CATV)家庭同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中通常使用的分路器的構(gòu)造，這樣的分路器通常被設(shè)計成將達到約IGHz的信號在從進入點(POE) 51到各個引出線的方向上傳遞，各個引出線諸如引出線A、引出線B、…、和引出線M。由于分路器是無源設(shè)備，因此它們也能夠在反方向上將達到約IGHz的信號在從各個引出線到進入點(POE) 51的方向上傳遞。超過IGHz，例如在1.1GHz和1.7GHz之間，然而，分路器損耗更高。在大多數(shù)情況下(大多數(shù)的引出線/家庭)，在1.1GHz至1.7GHz的頻帶中從引出線到引出線的總的路徑損耗可能小于65dB。這包括線纜損耗、輸入-輸出或者輸出-輸入的分路器損耗、以及歸因于分路器隔離的損耗。(術(shù)語“分路器隔離”或者“隔離損耗”是指分路器中從一個分路器輸出端到同一分路器的另一輸出端的路徑損耗，該分路器必須由從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過該分路器行進到另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信號貫穿或者“跳躍”。僅一個這樣的“跳躍”就需要穿過任一特定的分路器以關(guān)閉信號路徑)。例如，在MoCA2.0聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，以65dB的損耗，使用約200MHz的信道帶寬，可以實現(xiàn)接近I吉比特/秒(Gbps)的吞吐量。然而，在超過約2GHz的頻率范圍內(nèi)家庭同軸線纜系統(tǒng)的損耗特性通常被認為是損耗過度，因此，該頻率范圍不適于或者不可用于通信。 此外，為了實現(xiàn)1Gbps及更高數(shù)量級的數(shù)據(jù)速率，在該頻率范圍內(nèi)可用的帶寬在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)中是不夠的。
[0016]因此，在超過2GHz、高達1GHz或更高的頻率范圍內(nèi)，由于在這些頻率處從引出線到引出線的路徑損耗非常高，所以8GHz或更大的帶寬在當(dāng)今的家庭同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中是不可用的。家庭系統(tǒng)的分析表明，在大多數(shù)情況下，在2-1OGHz范圍內(nèi)的引出線到引出線的損耗可以達90dB。該90dB的信號損耗是過大的，且限制可實現(xiàn)的通信速率，這是因為接收信噪比(SNR)是低的，即使假設(shè)發(fā)射器功率為+1dBm以及接收器噪聲系數(shù)為5dB( 即，用于消費品的現(xiàn)有RF前端技術(shù)的通常水平)。根據(jù)香農(nóng)(Shannon)信道容量理論，在該情況下，信道容量被限制到約lGbps，即使使用8GHz的帶寬。也就是說，在這些條件下，增大信道帶寬不能使信道容量增大到IGbps以上。這通過圖3的曲線圖示出，圖3示出，假設(shè)具有上述的發(fā)射和接收特性，對于90dB的路徑損耗，以GHz為單位的信道帶寬相對于以Gbps為單位的最大傳輸速率的繪圖。能夠看出，曲線70基本上是平的，這表明增大信道帶寬不會導(dǎo)致能夠?qū)崿F(xiàn)的最大傳輸速率的增大。
[0017]所需要的是能夠?qū)崿F(xiàn)增大的信道容量的所描述的類型的同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中能夠使用的方法、電路、設(shè)備、裝置和系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]下文呈現(xiàn)簡化的概要，以便提供所公開的方法和裝置的實施方式的一些方面的基本理解。該概要不是一個或多個實施方式的廣義概述，且既不旨在確定實施方式的關(guān)鍵或重要的元素也不旨在描繪這些實施方式的范圍。其唯一的目的是以簡化方式呈現(xiàn)所描述的實施方式的一些概念作為下文將呈現(xiàn)的更詳細描述的序言。
[0019]本文所公開的方法和裝置的一個實施方式提供了一種在同軸線纜網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)10吉比特/秒(Gbps)或更大的吞入量的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在高頻率(即，超過家庭同軸線纜上的現(xiàn)有業(yè)務(wù))下操作。因此，系統(tǒng)工作頻率是在2GHz至1GHz或更高的范圍內(nèi)。在一些實施方式，諸如，CATV家庭設(shè)備中，該范圍可以開始于2GHz。在其他實施方式中，諸如，在衛(wèi)星家庭安裝中，該范圍可以開始于2.5GHz或3GHz。該系統(tǒng)使用寬的信號帶寬，例如，在8GHz的范圍內(nèi)。聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與這些業(yè)務(wù)共存而沒有相互干擾，這是由于其在高于CATV頻帶約IGHz下操作，可替選地在高于用于衛(wèi)星業(yè)務(wù)的2.15GHz (或者在一些情況下高達2.7GHz)的頻帶下操作。所公開的系統(tǒng)在未來的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(諸如MoCA3)中以及在接入系統(tǒng)中是有用的。
[0020]通過分路器損耗來控制在系統(tǒng)中發(fā)生的路徑損耗。即使在頻帶的上限處也是如此。因此，通過減小路徑中的分路器的損耗可以有效地減小路徑損耗。通過使用在2至1GHz范圍內(nèi)具有低損耗和低隔離度的分路器，在本文描述的方法、電路、設(shè)備、裝置和系統(tǒng)中實現(xiàn)了這樣的減小。該分路器的最有效的位置是在進入點(POE)處。
[0021]可替選地，在進入點(POE)處使用有源節(jié)點，提供信號增強器，或者提供中繼器，能夠解決由當(dāng)信號貫穿分路器時發(fā)生的路徑損耗產(chǎn)生的問題。在進入點(POE)節(jié)點處采用有源增強器或者中繼器，從引出線到引出線的損耗能夠基本上被減小到進入點(POE)到引出線的損耗，也就是說，當(dāng)前的90dB的損耗能夠被有效地減小到70dB的損耗或者更小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]參考以下附圖描述根據(jù)一個或多個實施方式所公開的方法和裝置。所提供的附圖僅出于說明的目的且僅示出所公開的方法和裝置的一些實施方式的示例。所提供的這些附圖用來方便讀者理解所公開的方法和裝置。這些附圖不應(yīng)該被視為限制所要求的發(fā)明的廣度、范圍或者適用性。應(yīng)該注意，出于清楚和容易說明的目的，這些附圖不一定按比例制作。
[0023]圖1示出一個其中可以采用本文所述的原理、裝置、方法和系統(tǒng)的環(huán)境的示例。
[0024]圖2示出例如可以用于實現(xiàn)圖1中所示的類型的網(wǎng)絡(luò)的信號分路器布置的示例的抽象框圖,例如,該網(wǎng)絡(luò)采用MoCA協(xié)議。
[0025]圖3是示出對于具有90dB路徑損耗的信道，根據(jù)以GHz為單位的信道帶寬的信道的以吉比特/秒(Gbps)為單位的最大傳輸速率的曲線圖。
[0026]圖4示出例如可以用于實現(xiàn)圖1中所示的類型的網(wǎng)絡(luò)的信號分路器布置的示例的抽象框圖，例如，該網(wǎng)絡(luò)采用MoCA協(xié)議且將低損耗分路器作為頂層分路器。
[0027]圖5是示出對于具有各個量的路徑損耗的信道，根據(jù)以GHz為單位的信道帶寬的信道的以Gbps為單位的最大傳輸速率的曲線圖。
[0028]圖6是示出可以在本文描述的類型的網(wǎng)絡(luò)中使用的低損耗分路器的一個實施方式的框圖。
[0029]圖7是示出可以在本文描述的類型的網(wǎng)絡(luò)中使用的低損耗分路器的另一個實施方式的框圖。
[0030]圖8示出例如可以用于實現(xiàn)圖2中所示的類型的網(wǎng)絡(luò)的信號分路器布置的另一個示例的抽象框圖，例如，該網(wǎng)絡(luò)采用MoCA協(xié)議且具有低損耗頂層分路器和底層分路器。
[0031]圖9是可以用于實現(xiàn)圖2中所示的類型的網(wǎng)絡(luò)的分路器布置的另一個示例的抽象框圖，該網(wǎng)絡(luò)在頂層分路器24的輸入端處具有有源節(jié)點。
[0032]圖10是可以用在圖9的分路器布置中的具有頻率變換器的類型的有源節(jié)點的示例的框圖。
[0033]圖11是可以用在圖9的分路器布置中的具有數(shù)字中繼器的類型的有源節(jié)點的示例的框圖。
[0034]圖12是可以在圖9的分路器布置網(wǎng)絡(luò)中與接入系統(tǒng)共享的具有數(shù)字中繼器的類型的有源節(jié)點的示例的框圖。
[0035]在各個附圖中，同樣的附圖標(biāo)記用來表示同樣或類似的部件。

【具體實施方式】
[0036]本文描述的原理、裝置、電路、方法和系統(tǒng)以有效和有成本效益的方式解決了由于同軸線纜系統(tǒng)中損耗過大而產(chǎn)生的問題，同軸線纜系統(tǒng)諸如在具有超過約2GHz的頻率范圍的家庭安裝中所用的那些同軸線纜系統(tǒng)。本文呈現(xiàn)的方案利用大量的可用帶寬且能夠具有極高的通信速率。通過在較高的頻率處操作，能夠?qū)崿F(xiàn)與同軸線纜上的現(xiàn)有業(yè)務(wù)分離可能更大的頻率，從而促進更容易的和更低成本的過濾以及與來自其他業(yè)務(wù)的濾波器的同向雙工。
[0037]圖4中示出一個網(wǎng)絡(luò)實施方式80。除了低損耗分路器24’已經(jīng)被安裝在進入點(POE) 51處之外，該網(wǎng)絡(luò)實施方式80類似于上文參考圖2描述的網(wǎng)絡(luò)實施方式50。低損耗分路器24’的特性提供了在2至1GHz工作范圍內(nèi)的低損耗和低隔離度。因此，由低損耗分路器24’的輸出端之間的隔離引入的路徑損耗被減小了至少約1dB或者更多。典型的改進可以在15dB至20dB的范圍內(nèi)。這減小了信道損耗，由此改善了鏈路預(yù)算且實現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率。當(dāng)然，如果能夠進一步減小路徑損耗，則甚至能夠?qū)崿F(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率。在圖5中示出了這一點。
[0038]圖5的曲線圖示出，對于具有各個量的路徑損耗的信道且假定在發(fā)射器處的發(fā)射RF功率是+1dBm以及在接收器端處的噪聲系數(shù)為5dB，根據(jù)以GHz為單位的信道帶寬的信道的以吉比特/秒(Gbps)為單位的“最大傳輸速率”。如上文所述，線70表示約90dB的路徑損耗。線82表示約75dB的路徑損耗。線84表示約70dB的路徑損耗。線86表示約65dB的路徑損耗。該曲線圖表明，通過將損耗從90dB減小至75dB(15dB的減小量)，能夠?qū)崿F(xiàn)容量上的大幅上升。例如，對于8GHz的帶寬，能夠?qū)崿F(xiàn)從IGbps (圖5上的線70)到多達16Gbps (圖5上的線82)的改進。損耗再減小5dB (到約70dB的路徑損耗)使速率增大到超過25Gbps (圖5上的線84)。90dB的大損耗會發(fā)生在“最長路徑”中的概率高。例如，大損耗可能會發(fā)生在以下路徑中:從引出線A64向上直到頂層分路器24，然后跳躍分路器24并向下直到引出線B66。因此，最弱的鏈路是遭遇頂層分路器24的隔離的那些鏈路。這意味著，降低位于進入點處的頂層分路器24的隔離度(即，通過采用低損耗分路器24’替換分路器24)會降低最差情況路徑的損耗。這會改善信道容量并降低網(wǎng)絡(luò)的局限性。
[0039]現(xiàn)有分路器(即，在安裝基礎(chǔ)中的那些分路器和當(dāng)前安裝在2GHz至1GHz頻段網(wǎng)絡(luò)中的那些分路器)的隔離度在20dB至50dB的數(shù)量級上。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的最差情況路徑中，在進入點處的頂層分路器24的隔離度可能接近50dB。將該損耗減小15dB至20dB (通過在頂層使用低損耗分路器24’)，會減小路徑損耗并實現(xiàn)更大的信道容量(即，在20Gbps的數(shù)量級上)。對于該容量，考慮到實施損耗和編碼，約15Gbps的數(shù)量級的物理層速率和超過1Gbps的MAC速率或者吞吐量是可能的。對于具有較低損耗的路徑，能夠?qū)崿F(xiàn)信道中的甚至更高的數(shù)據(jù)速率。
[0040]除了前述之外，諸如通過考慮發(fā)生在信道上的反射和多路徑，可以針對信道特性優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)中的信號的調(diào)制格式。例如，正交頻分多路復(fù)用(OFDM)可以有利地用于本文描述的任一實施方式中。然而，應(yīng)該理解，本文描述的原理不限于任一特定的調(diào)制類型。
[0041]由于上文闡明的技術(shù)原因，低損耗分路器24’的一個有效位置是在進入點(POE) 51處。此外，在大多數(shù)家庭安裝中，頂層分路器通常被放置在維修技術(shù)人員容易到達的地方。因此，應(yīng)該易于改裝家庭網(wǎng)絡(luò)，以便通過更換頂層分路器來增大信道容量。該更換對于大多數(shù)場合可以是足夠的。
[0042]圖6是示出可以在本文描述的類型的網(wǎng)絡(luò)中使用的N路低損耗分路器100的一個實施方式的框圖。N是具有在2至32或更大的范圍內(nèi)的值的整數(shù)。N路低損耗分路器100可包括標(biāo)準(zhǔn)信號分路器102，其從輸入線路104接收其輸入。通過低通濾波器106來過濾輸入線路104上的信號。N路信號分路器102的輸出在輸出線路108、109、…、111和112上得到。低通濾波器114、115、…、117和118被連接在線路108、109、…、111和112上。低通濾波器114、115、…、117和118的輸出提供在輸出線路120,121,…、123和124上來自N路低損耗分路器100的輸出，分別被標(biāo)記為輸出1、2、N-1和N。高通濾波器126、127、...、129、130分別被連接在輸出線路120、121、…、123、和124與公共接合點132之間。每個高通濾波器具有與相應(yīng)的低通濾波器不重疊的通帶。在一個實施方式中，高通濾波器134將公共接合點132和輸入線路104連接。然而，在替選實施方式中，不使用高通濾波器134。舍棄濾波器134允許低通濾波器106阻擋由網(wǎng)絡(luò)所用的高頻信號分發(fā)到線路104，該網(wǎng)絡(luò)用于聯(lián)接到輸出端120、121、123和124的設(shè)備之間的通信。
[0043]低通濾波器(LPF) 114、115、…117、和118以及高通濾波器(HPF) 126、127、…、129、130是同向雙工的，具有不重疊的通帶。在超過約2GHz的頻率下，N路低損耗分路器100實現(xiàn)了從任一端口到任一其他端口(即，從輸入端到任一輸出端及其反向以及從任一輸出端到任一其他輸出端)的低損耗。在該配置中的損耗包括失配損耗、分裂損耗和耗散性插入損耗。失配損耗可以根據(jù)10.log [1-(N-1) ~2/ (N+1) "2]來計算,分裂損耗是10.1g(N),其中，N是分裂數(shù)。例如，對于N = 4 (4路分路器)，失配損耗是2dB，分裂損耗是6dB以及假定耗散性插入損耗是3dB，從任一端口到任一其他端口的總損耗是lldB。這有利于與通常在20dB至50dB范圍內(nèi)的4路分路器的隔離度進行比較。
[0044]在一個實施方式中，低通濾波器(LPF) 114、115、...117、和118在約1.7GHz處截止，以及高通濾波器(HPS) 126、127、…、129、130在約2GHz處截止。在另一個實施方式中，低通濾波器(LPF) 114、115、…117、和118在約2.15GHz處截止，以及高通濾波器(HPF) 126、127、…、129、130在約2.5GHz處截止。在又一個實施方式中，高通濾波器(HPF) 126、127、…、129、130可以采用在約2GHz和1GHz之間截止的帶通濾波器(BPF)來代替。
[0045]如果需要，HPF可以設(shè)有串聯(lián)電阻器以提供阻抗匹配。例如，可以布置電阻器以形成星形配置的電阻式分路器。如果電阻器的值被選擇為(N-1)/(N= I)*線路阻抗(例如，750hms)，則不存在失配損耗，但是插入損耗更高。好處是減少網(wǎng)絡(luò)中的信號反射和多路情況。例如，對于4路分路器，總損耗是大約15dB(12dB的電阻式分路器損耗加上3dB的濾波器插入損耗)。這與前一實施方式中的IldB形成對比。
[0046]在另一個實施方式中，如圖6所示，阻抗136被連接在公共接合點132和基準(zhǔn)電位點(諸如，接地)之間，以優(yōu)化匹配和/或參與濾波。如上文指出的，在一個實施方式中，連接到輸入節(jié)點的高通濾波器HPF134被去除，使得僅輸出端口的隔離被解決。在線路104中的進入點(POE)位置中，這可能是優(yōu)選的。
[0047]圖7是示出可以在本文描述的類型的網(wǎng)絡(luò)中使用的N路低損耗分路器140的另一個實施方式的框圖。N路低損耗分路器140可以包括標(biāo)準(zhǔn)N路信號分路器142，其在輸入線路144上接收其輸入。N路信號分路器142的輸出在輸出線路148、149、…、151、和152上得到。低通濾波器(LPF) 154、155、…、157、和158被連接在線路148、149、...、151、和152上。低通濾波器154、155、…、157、和158的輸出提供在輸出線路160、161、...、163、和164上來自N路低損耗分路器140的輸出，分別被標(biāo)記為輸出1、2、N-1和N。高通濾波器(HPF) 166、167、…、和169在來自N路信號分路器的各信號輸出之間(即，輸出線路160和 161,161— 163,163 和 164)。
[0048]在圖7所示的實施方式中，低通濾波器(LPF) 154、155、…157、和158以及高通濾波器(HPF) 166、167、…、和169具有不重疊的通帶(即，它們是同向雙工的)。在超過濾波器截止頻率的情況下，N路分路器140實現(xiàn)了從任一輸出端口到任一其他輸出端口的低損耗。在一個實施方式中，低通濾波器(LPF) 154、155、…、157、和158在1.7GHz處截止，以及高通濾波器(HPF) 166、167、…、和169在2GHz處截止。
[0049]在圖6或圖7中示出的構(gòu)造確保信道損耗被減小至少10dB，如通過圖5的曲線圖所暗示的，這對于信道容量增大而言是相當(dāng)大的量。因此，在實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率的鏈路預(yù)算方面有了改進。當(dāng)然，如果能夠進一步減小路徑損耗，則能夠?qū)崿F(xiàn)甚至更高的數(shù)據(jù)速率。
[0050]在上文的圖4中，采用低損耗/低插入低損耗分路器24’作為頂層分路器。可替選地，對于甚至更大的信道容量，可以采用圖8的網(wǎng)絡(luò)實施方式。圖8示出例如可以用于實現(xiàn)圖4所示的類型的網(wǎng)絡(luò)的低損耗分路器布置180的另一個示例，該低損耗分路器布置180具有低損耗頂層分路器和低損耗底層分路器。例如，該網(wǎng)絡(luò)還可以采用MoCA協(xié)議。
[0051]除了頂層低損耗分路器24’已經(jīng)被安裝在進入點(POE) 51處以及低損耗底層分路器25’和26’已經(jīng)代替常規(guī)底層分路器而被插入之外，網(wǎng)絡(luò)實施方式180類似于上文參考圖2描述的網(wǎng)絡(luò)實施方式50。頂層低損耗分路器24’的特性提供了在2-lOGHz的工作范圍內(nèi)的低損耗和低隔離度。因此，如上文所述，由低損耗分路器24’引入的路徑損耗被減小了至少約1dB或者更多。低損耗底層分路器25’和26’的特性可以基本上相同。
[0052]圖9示出另一個實施方式190，其中信道損耗被減小了至少10dB。實施方式190具有安裝在頂層分路器24的輸入端處的有源節(jié)點。實施方式190的其他部分與上文參考圖2描述的實施方式50基本上相同。
[0053]有源節(jié)點192使信號放大并重傳進出網(wǎng)絡(luò)且提供在鏈路預(yù)算上的改進。該改進實現(xiàn)高的數(shù)據(jù)速率。在一個實施方式中，有源節(jié)點是頻率變換器，下文參考圖10描述頻率變換器?？商孢x地，有源節(jié)點是數(shù)字中繼器，下文參考圖11描述數(shù)字中繼器。有源節(jié)點可以與外部同軸線纜設(shè)備中的接入節(jié)點通信并且提供雙重功能:接入和家庭聯(lián)網(wǎng)。這在下文參考圖12進行說明。
[0054]圖10是具有用在圖9的分路器布置中的頻率變換器的類型的有源節(jié)點192’的示例的框圖。往返于外部同軸線纜設(shè)備的信號30首先由低通濾波器(LPF) 194過濾，且向下傳遞到家庭網(wǎng)絡(luò)中。通過第一帶通濾波器(BPFl) 196過濾在頻率fI下的來自家庭網(wǎng)絡(luò)(即，來自POE分路器)的信號。過濾后的信號隨后由放大器198放大并在混合器202中與來自本地振蕩器200的本地振蕩器信號混合。現(xiàn)在處于第二頻率f2的來自混合器202的輸出被放大并穿過第二帶通濾波器(BPF2) 206，然后被發(fā)送到在進入點(POE)處的頂層分路器24的輸入端。
[0055]有源節(jié)點192’是兩路電路。有源節(jié)點192’在第二頻率f2下將信號提供給頂層分路器24，而且在第一頻率f I下接收從頂層分路器24返回的信號。因此，例如，在操作中，如果在頻率fI下從通信設(shè)備(例如，通信設(shè)備#164(參見圖2))接收信號，用于傳送到通信設(shè)備#266，則所接收的信號被放大并在頻率f2下返回到通信設(shè)備#266。
[0056]低通濾波器(LPF) 194、第一帶通濾波器(BPFl)以及第二帶通濾波器(BPF2)是同向雙工的，由此它們具有不重疊的通帶。在網(wǎng)絡(luò)中在某一時刻僅一個節(jié)點進行傳輸。傳輸通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(未示出)來調(diào)度，該網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器可以是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的一個，例如，圖2所示的通信設(shè)備中的一個。對于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，發(fā)射頻率通常是Π以及接收頻率通常是f2。然而，在有源節(jié)點192’中，情況相反；信號在fl頻帶中被接收，穿過第一帶通濾波器(BPFl) 196，被放大，變換到頻帶f2，在f2下被放大，并借助于第二帶通濾波器(BPF2)206返回到網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)該注意，可以使用高通濾波器(未示出)來代替第二帶通濾波器(BPF2)206。
[0057]在接入節(jié)點1 92’的一個實施方式中，第一頻率fl頻帶可以是從2GHz至6GHz以及第二頻率f2頻帶可以是從6.3GHz至10.3GHzο在接入節(jié)點192’的另一個實施方式中，可以控制放大器的增益并且可以使用AGC循環(huán)。在又一個實施方式中，有源節(jié)點192’可以與低損耗分路器結(jié)合使用，例如，如上文所描述的圖6所示的低損耗分路器24’。
[0058]圖11是具有用在圖9的分路器布置中的數(shù)字中繼器的類型的有源節(jié)點192”的示例的框圖。實施方式192”包括低通濾波器(LPF)212，以過濾往返于外部同軸線纜設(shè)備的信號。低通濾波器(LPF) 212的一側(cè)被連接到至進入點分路器的輸入端的線路32，該進入點分路器例如可以是圖9中的頂層分路器24。
[0059]帶通濾波器(BPF) 214被連接在線路32和接收器/發(fā)射器選擇開關(guān)216之間，接收器/發(fā)射器選擇開關(guān)216選擇性地將帶通濾波器(BPF) 214連接到接收器218或者連接到發(fā)射器220。當(dāng)接收器/發(fā)射器選擇開關(guān)216選擇接收器218時，信號被從帶通濾波器(BPF) 214引導(dǎo)到基帶處理單元222。當(dāng)開關(guān)選擇發(fā)射器220時，信號被從基帶處理單元222引導(dǎo)到帶通濾波器(BPF) 214。
[0060]在圖11的有源節(jié)點實施方式192”中，低通濾波器(LPF)212和帶通濾波器(BPF) 214是同向雙工的，以具有不重疊的通帶。可替選地，可以使用高通濾波器(HPF)來代替帶通濾波器(BPF) 214。在網(wǎng)絡(luò)中在某一時刻僅一個節(jié)點進行傳輸。傳輸通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器來調(diào)度，該網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器可以是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的一個，例如，圖9中所示的通信設(shè)備64、66、…、68中的一個。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器功能也可以由該有源節(jié)點192”提供。
[0061]針對所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和有源節(jié)點，發(fā)射頻率和接收頻率是相同的，該頻率位于帶通濾波器(BPF) 214的通帶內(nèi)。在接收模式下，開關(guān)被連接到接收器218，由此有源節(jié)點192”執(zhí)行數(shù)字中繼器的功能。接收器218從發(fā)射節(jié)點接收信號，將其解調(diào)，并將其作為數(shù)據(jù)包存儲在基帶處理單元222中。在完成自發(fā)射節(jié)點的傳輸時，接收器/發(fā)射器選擇開關(guān)216連接到發(fā)射器220。數(shù)字中繼器然后重新調(diào)制數(shù)據(jù)包并且通過發(fā)射器220將數(shù)據(jù)包以較高的功率重新發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中。因此，網(wǎng)絡(luò)中的遠程節(jié)點能夠接收具有改善的信噪比(SNR)的重傳信號。在進入點節(jié)點處采用有源中繼器，從引出線到引出線的損耗基本上能夠被減小到進入點到引出線的損耗的損耗。因此，當(dāng)前系統(tǒng)的90dB的損耗能夠被有效地減小至70dB的損耗，或者更好，從而改善信噪比(SNR)以及增大信道容量。
[0062]在有源節(jié)點192”的一個實施方式中，信號帶寬可以是8GHz以及帶通濾波器(BPF)的通帶可以是從2GHz至10GHz。在另一個實施方式中，有源節(jié)點192”可以與低損耗分路器結(jié)合使用，例如，如上文描述的圖6中所示的低損耗分路器24’。
[0063]圖12是有源節(jié)點192”’的另一示例的框圖。在一個實施方式中，有源節(jié)點192”’是數(shù)字中繼器。有源節(jié)點192”’在網(wǎng)絡(luò)(諸如圖9中所示的網(wǎng)絡(luò))中是有用的，但是其中通信設(shè)備64、66、68能夠互相通信，而且與外部同軸線纜設(shè)備以雙向通信的方式接合，諸如為在接入網(wǎng)絡(luò)中的情況。例如，通過使包括聲音和數(shù)據(jù)的信息的多個信道聚合通過由業(yè)務(wù)供應(yīng)商借助線纜(CATV)網(wǎng)絡(luò)等提供的單一共享接入鏈路，接入系統(tǒng)提供到廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的接入。
[0064]如上文所述，有源節(jié)點192”’類似于有源節(jié)點192”，但增加了帶通濾波器(BPF) 226。濾波器226可切換地連接在線路30與基帶和處理器單元222之間。往返于帶通濾波器(BPF) 226的過濾后的信號的切換由另外的開關(guān)228完成。因此，有源節(jié)點192”’在一個頻帶中可以在網(wǎng)絡(luò)接入與外部接入之間切換。
[0065]低通濾波器(LPF) 212和帶通濾波器(BPF) 214和226是同向雙工的，從而具有不重疊的通帶。這兩個帶通濾波器(BPF)214和226具有基本上相同的截止頻率。如上文指出，可以使用高通濾波器(HPF)來代替帶通濾波器(BPF) 214和226。
[0066]在操作中，在系統(tǒng)中在某一時刻只有一個節(jié)點進行傳輸。傳輸通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器來調(diào)度，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器可以是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的一個，例如，圖2中所示的通信設(shè)備64、66、…、或者68中的一個通信設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器功能還可以通過該有源節(jié)點192”’來完成。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器功能與外部同軸線纜設(shè)備中的接入控制器(未示出)配合。
[0067]對于所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、有源節(jié)點192”’、和外部同軸線纜設(shè)備中的接入控制器節(jié)點，發(fā)射頻率和接收頻率是相同的。發(fā)射頻率和接收頻率在帶通濾波器(BPF) 214和228的通帶內(nèi)。執(zhí)行數(shù)字中繼器的功能的有源節(jié)點192”’接收來自發(fā)射節(jié)點的信號，解調(diào)該信號，并將數(shù)據(jù)包存儲在基帶和處理器單元222中。在完成從發(fā)射節(jié)點的傳輸時，數(shù)字中繼器在更高的功率下將數(shù)據(jù)包重新調(diào)制并重新發(fā)射回網(wǎng)絡(luò)中。這能夠使遠程節(jié)點接收具有改善的信噪比(SNR)的數(shù)據(jù)包。接收器/發(fā)射器選擇開關(guān)216被相應(yīng)控制。輸出開關(guān)228也被相應(yīng)控制，從而指向外部同軸線纜設(shè)備中的接入節(jié)點或者內(nèi)部設(shè)備中的POE分路器(例如，圖2中示出的分路器24)。
[0068]在一個實施方式中，信號帶寬可以為約8GHz，以及帶通濾波器214和228的通帶可以是從約2GHz至約10GHz。在另一個實施方式中，有源節(jié)點192”’可以與低損耗分路器結(jié)合使用，該低損耗分路器例如為上文描述的圖6中示出的低損耗分路器24’。
[0069]盡管上文已經(jīng)描述了所公開的方法和裝置的各種實施方式，然而應(yīng)該理解，它們僅僅以示例方式呈現(xiàn)，而不應(yīng)該限制所要求的發(fā)明。同樣，各個示意圖可以描繪所公開的方法和裝置的示例性架構(gòu)或其他配置。這樣做是為了幫助理解可以包括在所公開的方法和裝置中的特征和功能。所要求的發(fā)明并不限于所示出的示例性結(jié)構(gòu)或配置，反之，所需的特征可以使用各種替選的架構(gòu)和配置來實施。事實上，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講顯而易見的是，可以如何實施替選的功能的、邏輯的或物理的分區(qū)和配置以實施所公開的方法和裝置的所需特征。此外，與本文描述的構(gòu)造模塊名稱不同的大量的構(gòu)造模塊名稱可以被應(yīng)用到各個分區(qū)。另外，關(guān)于流程圖、操作性描述和方法權(quán)利要求，本文中呈現(xiàn)的步驟的次序不應(yīng)該要求各個實施例都按照相同的次序進行實施以執(zhí)行所提到的功能，除非上下文另外規(guī)定。
[0070]盡管上文根據(jù)各個示例性實施方式和實施描述了所公開的方法和裝置，然而應(yīng)該理解，在一個或多個單獨的實施方式中所描述的各個特征、方面和功能不局限于應(yīng)用到描述它們的該特定實施方式中。因此，所要求的發(fā)明的廣度和范圍不應(yīng)該受到上述示例性實施方式的限制。
[0071]除非另外明確說明，否則在本文件中所用的術(shù)語和詞組及其變型應(yīng)該理解成無限多可能性而不是限制。作為前述事項的示例:術(shù)語“包括”應(yīng)該理解成意味著“包括，但不限于”或類似含義；術(shù)語“示例”用來提供討論中的項目的示例性實例，而不是其窮舉的或者限制性的列表；術(shù)語“一”或“一個”應(yīng)該理解成意味著“至少一個”、“一個或多個”或者類似含義；以及諸如“常規(guī)的”、“傳統(tǒng)的”、“正常的”、“標(biāo)準(zhǔn)的”、“已知的”的形容詞和類似含義的術(shù)語不應(yīng)該理解成將所描述的項目限制到給定時段或限制到到給定時間為止可用的術(shù)語，而是應(yīng)該理解成包括現(xiàn)在或在未來的任一時間可用或已知的常規(guī)的、傳統(tǒng)的、正常的或者標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。同樣，在本文件提及對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的或已知的技術(shù)，這種技術(shù)包括現(xiàn)在或者在未來的任一時間對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的或已知的技術(shù)。
[0072]除非另外明確說明，否則用連詞“和”連接的一組項目不應(yīng)該理解成要求那些項目中的每一個都存在于該組合中，而是應(yīng)該理解成“和/或”。類似地，除非另外明確說明，否則用連詞“或”連接的一組項目不應(yīng)該理解成要求在該組中相互排他，而是也應(yīng)該理解成“和/或”。此外，盡管所公開的方法和裝置的項目、元件或者部件可以以單數(shù)描述或要求，但是除非明確說明限制為單數(shù)，否則復(fù)數(shù)被預(yù)期在其范圍內(nèi)。
[0073]在一些實例中存在的諸如“一個或多個”、“至少”、“但不限于”或者其他類似短語的擴展單詞和短語不應(yīng)該理解成意味著，在可以不存在這樣的擴展短語的情況下旨在或需要較窄的情況。術(shù)語“模塊”的使用不意味著，描述或要求作為模塊的一部分的部件或功能全部被配置在共同的數(shù)據(jù)包中。事實上，無論是控制邏輯還是其他部件，模塊的多個部件的任一個部件或者全部部件都可以被組合在單一的數(shù)據(jù)包中或者被分別維護以及還可以分布在多個分組或數(shù)據(jù)包或多個位置中。
[0074]另外，本文根據(jù)示例性框圖、流程圖和其他示圖闡述了各個實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本文件后將清楚，所說明的實施方式和它們的各種替選方式可以被實施而不受示出的示例的限制。例如，框圖及其相應(yīng)描述不應(yīng)該理解成要求特定的架構(gòu)或者配置。
【權(quán)利要求】
1.一種同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，包括: a)低損耗分路器，所述低損耗分路器具有被連接以從網(wǎng)絡(luò)進入點接收信號的輸入端口且具有多個輸出端口，其中所述低損耗分路器被配置成使得，在預(yù)定頻帶內(nèi)所述低損耗分路器中從所述低損耗分路器的任一端口到任一其他端口的路徑損耗小于約15dB。
2.一種低損耗分路器，具有: a)N路信號分路器，所述N路信號分路器具有輸入端和多個輸出端，其中N是在從2至32的范圍內(nèi)的整數(shù)； b)第一低通濾波器，所述第一低通濾波器用于從同軸線纜接收信號，以傳遞到所述N路信號分路器的輸入端； c)多個另外的低通濾波器，所述多個另外的低通濾波器用于從所述N路信號分路器的相應(yīng)的輸出端接收信號，以及提供來自所述低損耗分路器的相應(yīng)的信號輸出端，用于連接到相應(yīng)的同軸線纜輸出線路；以及 d)多個高通濾波器，每個高通濾波器在所述低損耗分路器的所述信號輸出端中的一個信號輸出端與公共接合點之間，每個高通濾波器具有與相應(yīng)的低通濾波器不重疊的通帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低損耗分路器，還包括在所述公共接合點和所述低損耗分路器的輸入端之間的另外的高通濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低損耗分路器，還包括在所述公共接合點和基準(zhǔn)電位點之間的阻抗。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低損耗分路器，其中，所述低通濾波器具有約1.7GHz的截止頻率以及所述高通濾波器具有約2GHz的截止頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低損耗分路器，其中，所述低通濾波器具有約2.15GHz的截止頻率以及所述高通濾波器具有約2.5GHz的截止頻率。
7.一種低損耗分路器，包括: a)N路信號分路器，所述N路信號分路器具有用于從同軸線纜接收信號的輸入端和多個輸出端，其中N是在從2至32的范圍內(nèi)的整數(shù)； b)多個低通濾波器，所述多個低通濾波器用于從所述N路信號分路器的相應(yīng)的輸出端接收信號，以及提供來自所述N路信號分路器的相應(yīng)的信號輸出端，用于連接到相應(yīng)的同軸線纜輸出線路；以及 c)多個高通濾波器，所述多個高通濾波器在來自所述N路信號分路器的各所述信號輸出端之間，每個高通濾波器具有與每個相應(yīng)的低通濾波器不重疊的通帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低損耗分路器，其中，所述低通濾波器具有約1.7GHz的截止頻率以及所述高通濾波器具有約2GHz的截止頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低損耗分路器，其中，所述低通濾波器具有約2.15GHz的截止頻率以及所述高通濾波器具有約2.5GHz的截止頻率。
10.一種低損耗分路器，具有: a)N路信號分路器，所述N路信號分路器具有輸入端和多個輸出端，其中N是在從2至32的范圍內(nèi)的整數(shù)； b)第一低通濾波器，所述第一低通濾波器用于從同軸線纜接收信號，以傳遞到所述N路信號分路器的所述輸入端；c)多個另外的低通濾波器，所述多個另外的低通濾波器用于從所述N路信號分路器的相應(yīng)的輸出端接收信號，以及提供來自所述低損耗分路器的相應(yīng)的信號輸出端，用于連接到相應(yīng)的同軸線纜輸出線路；以及 d)多個帶通濾波器，每個帶通濾波器在所述低損耗分路器的所述信號輸出端中的一個信號輸出端與公共接合點之間，每個帶通濾波器具有與相應(yīng)的低通濾波器不重疊的通帶。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的低損耗分路器，還包括在所述公共接合點和所述低損耗分路器的所述輸入端之間的另外的帶通濾波器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的低損耗分路器，還包括在所述公共接合點和基準(zhǔn)電位點之間的阻抗。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的低損耗分路器，其中，所述低通濾波器具有約1.7GHz的截止頻率以及所述帶通濾波器具有約2GHz的低截止頻率和約1GHz的高截止頻率。
14.一種低損耗分路器，包括: a)N路信號分路器，所述N路信號分路器具有用于從同軸線纜接收信號的輸入端和多個輸出端，其中N是在從2至32的范圍內(nèi)的整數(shù)； b)多個低通濾波器，所述多個低通濾波器用于從所述N路信號分路器的相應(yīng)的輸出端接收信號，以及提供來自所述N路信號分路器的相應(yīng)的信號輸出端，用于連接到相應(yīng)的同軸線纜輸出線路；以及 c)多個帶通濾波器，所述多個帶通濾波器在來自所述N路信號分路器的各所述信號輸出端之間，每個帶通濾波器具有與每個相應(yīng)的低通濾波器不重疊的通帶。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的低損耗分路器，其中，所述低通濾波器具有約1.7GHz的截止頻率以及所述帶通濾波器具有約2GHz的低截止頻率和約1GHz的高截止頻率。
16.一種同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，包括: a)網(wǎng)絡(luò)進入點，所述網(wǎng)絡(luò)進入點用于連接以傳遞往返于外部同軸線纜設(shè)備的信號； b)頂層信號分路器，所述頂層信號分路器具有信號輸入端口和多個信號輸出端口； c)有源節(jié)點，所述有源節(jié)點用于在第一頻率下從所述網(wǎng)絡(luò)進入點接收信號和向所述網(wǎng)絡(luò)進入點發(fā)送信號，以通過所述頂層分路器在所述第一頻率下接收來自同軸線纜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信號，以及以通過所述頂層分路器在第二頻率下向所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送放大的信號；以及 d)多個底層信號分路器，每個底層信號分路器具有被連接以從所述頂層信號分路器的相應(yīng)的信號輸出端口接收信號的輸入端，且每個底層信號分路器具有用于連接到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的多個信號輸出端口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，其中，所述有源節(jié)點包括: a)低通濾波器，所述低通濾波器用以在第一頻率下傳遞往返于所述網(wǎng)絡(luò)進入點的所述信號; b)第一帶通濾波器，所述第一帶通濾波器用以在所述第一頻率下傳遞來自所述網(wǎng)絡(luò)進入點和來自所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的通過所述頂層信號分路器的信號； c)第一放大器，所述第一放大器用于根據(jù)通過所述第一帶通濾波器所傳遞的所述信號產(chǎn)生放大的第一信號； d)本地振蕩器，所述本地振蕩器用于產(chǎn)生本地振蕩器信號； e)混合器，所述混合器用于混合所述放大的第一信號和所述本地振蕩器信號以產(chǎn)生處于第二頻率的信號； f)第二放大器，所述第二放大器用于根據(jù)通過所述混合器所產(chǎn)生的所述信號產(chǎn)生放大的第二信號；以及 g)第二帶通濾波器，所述第二帶通濾波器用于在第二頻率下通過所述頂層信號分路器將所述放大的第二信號傳遞到所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，其中，所述頂層分路器被配置成使得在頂層信號分路器中的路徑損耗小于約15dB。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，其中，所述同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中的沿著包括所述頂層信號分路器的路徑的路徑損耗小于約70dB。
20.一種同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，包括: a)網(wǎng)絡(luò)進入點，所述網(wǎng)絡(luò)進入點用于連接以傳遞往返于外部同軸線纜設(shè)備的信號； b)頂層信號分路器，所述頂層信號分路器具有信號輸入端口和多個信號輸出端口； c)有源節(jié)點，所述有源節(jié)點用于從所述網(wǎng)絡(luò)進入點接收信號和向所述網(wǎng)絡(luò)進入點發(fā)送信號，以通過所述頂層分路器接收來自同軸線纜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信號，以及以通過所述頂層分路器將中繼信號傳輸?shù)剿鼍W(wǎng)絡(luò)節(jié)點并傳輸?shù)剿鼍W(wǎng)絡(luò)進入點；以及 d)多個底層信號分路器，每個底層信號分路器具有被連接以從所述頂層信號分路器的相應(yīng)的信號輸出端口接收信號的輸入端，且每個底層信號分路器具有用于連接到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的多個信號輸出端口。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，其中，所述有源節(jié)點包括: a)低通濾波器(LPF)，所述低通濾波器用以傳遞往返于所述網(wǎng)絡(luò)進入點以及往返于所述頂層分路器的信號； b)帶通濾波器(BPF)，所述帶通濾波器用以傳遞來自所述網(wǎng)絡(luò)進入點的信號以及往返于所述同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的通過所述頂層信號分路器的信號； c)接收器，所述接收器用以接收來自所述BPF的信號； d)基帶處理單元，所述基帶處理單元用以接收來自所述接收器的信號，所述基帶處理單元用于解調(diào)從所述接收器接收的信號以產(chǎn)生數(shù)據(jù)包，用于存儲所述數(shù)據(jù)包，以及用于重傳所述數(shù)據(jù)包； e)發(fā)射器，所述發(fā)射器用于將來自所述基帶處理單元的重傳的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)剿鯞PF ;和 f)開關(guān)，所述開關(guān)用于選擇性地將信號從所述BPF引導(dǎo)到所述接收器以及從所述發(fā)射器引導(dǎo)到所述BPF。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，其中，所述同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中所述信號的帶寬是8GHz。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，其中，所述BPF的通帶是從約2GHz到約1GHz。
24.一種配置同軸線纜網(wǎng)絡(luò)的方法，包括: a)提供頂層信號分路器，所述頂層信號分路器具有被連接以從網(wǎng)絡(luò)進入點接收信號的輸入端口以及具有多個輸出端口； b)提供多個底層信號分路器，每個底層信號分路器具有被連接以從所述頂層信號分路器的所述多個輸出端口中的相應(yīng)一個輸出端口接收信號的輸入端口，以及每個底層信號分路器具有多個輸出端口 ；以及 C)配置所述同軸線纜網(wǎng)絡(luò)，使得在超過約2GHz的信號頻率下，沿著包括所述頂層信號分路器的路徑的路徑損耗小于約70dB。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述配置包括:使用頂層分路器，從所述頂層分路器的任一端口到任一其他端口具有小于15dB的路徑損耗。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述配置包括:使用頂層分路器和底層分路器，從任一端口到任一其他端口每個頂層分路器和每個底層分路器都具有小于15dB的路徑損耗。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述配置包括:在所述網(wǎng)絡(luò)進入點和所述頂層信號分路器的所述輸入端口之間提供有源節(jié)點。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述提供有源節(jié)點包括:提供在不同的信號方向上具有頻率變換的有源節(jié)點。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述提供有源節(jié)點包括:提供具有數(shù)字中繼器的有源節(jié)點。
30.一種配置具有頂層信號分路器和多個底層信號分路器的類型的同軸線纜網(wǎng)絡(luò)的方法，所述頂層信號分路器具有被連接以從網(wǎng)絡(luò)進入點接收信號的輸入端口以及具有多個輸出端口，每個底層信號分路器具有被連接以從所述頂層信號分路器的所述多個輸出端口中的相應(yīng)一個輸出端口接收信號的輸入端口，以及每個底層信號分路器具有多個輸出端口，所述方法包括: a)提供低損耗分路器，從所述低損耗分路器的任一端口到所述低損耗分路器的任一其他端口具有小于15dB的路徑損耗；以及 b)用所述低損耗分路器代替所述頂層信號分路器。
【文檔編號】H04N7/10GK104054330SQ201280061387
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】布拉尼斯拉夫·彼得羅維奇 申請人:熵敏通訊公司