本發(fā)明涉及諸如電纜裝置(cableplant)的共享傳輸介質(zhì)上的全雙工通信。

背景技術(shù)：

包括正交頻分復(fù)用(ofdm)和離散多音調(diào)(dmt)技術(shù)的dsl范型，已經(jīng)證明其對(duì)于在帶寬有限的銅線裝置上實(shí)現(xiàn)非常高的數(shù)據(jù)速率尤其成功，現(xiàn)在考慮用于諸如同軸電纜的更高質(zhì)量傳輸介質(zhì)。

同軸電纜裝置是經(jīng)由借助于接頭、功率分路器/組合器、耦合器等彼此耦合的同軸段將接入節(jié)點(diǎn)連接到多個(gè)訂戶終端的共享點(diǎn)到多點(diǎn)(p2mp)介質(zhì)。

全雙工通信被設(shè)想為使電纜裝置得到最佳使用的一種方式。盡管終端仍然被指派非重疊的頻率載波集合，但是現(xiàn)在可以將載波用于下游通信和上游通信(不一定對(duì)于同一訂戶終端)，與針對(duì)g.fast預(yù)期的半雙工技術(shù)或者在xdsl或docsis中使用的頻分雙工(fdd)技術(shù)相比，這產(chǎn)生數(shù)據(jù)吞吐量的翻倍。一些技術(shù)障礙還有待克服。

例如，在一個(gè)且相同的收發(fā)器內(nèi)從發(fā)射路徑到接收路徑的自干擾(下文中的回波(echo))應(yīng)當(dāng)被適當(dāng)?shù)叵ＭǔＪ褂盟^的模擬混合電路來去除回波。混合電路旨在例如借助模擬域中的信號(hào)相減來增加從發(fā)射器的輸出到接收器的輸入的耦合路徑損耗?；旌想娐愤€可以與諸如lms濾波器、矢量化等數(shù)字回波消除技術(shù)相組合。

在電纜裝置的兩端(也就是說在網(wǎng)絡(luò)側(cè)(接入節(jié)點(diǎn))和訂戶側(cè)(電纜調(diào)制解調(diào)器))通常都需要混合電路和回波消除器。這樣的混合電路應(yīng)該適用于在寬范圍的頻率上工作，因此預(yù)期是復(fù)雜和昂貴的。然而，訂戶設(shè)備面臨著巨大的成本壓力，并且必須盡可能便宜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是在訂戶側(cè)提供一種在共享傳輸介質(zhì)上進(jìn)行全雙工通信的高效且便宜的解決方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種用于通過共享傳輸介質(zhì)通信的通信設(shè)備包括：發(fā)射器，用于通過發(fā)射器輸出端發(fā)送通信信號(hào)；接收器，用于通過接收器輸入端接收通信信號(hào)；以及耦合單元，將發(fā)射器輸出端和接收器輸入端耦合到共享傳輸介質(zhì)。耦合單元包括：第一濾波器，用于在第一通信頻率范圍內(nèi)傳遞來自/去往共享傳輸介質(zhì)的通信信號(hào)；以及第二濾波器，用于在與第一通信頻率范圍不相交的第二通信頻率范圍內(nèi)傳遞來自/去往共享傳輸介質(zhì)的通信信號(hào)。耦合單元還包括：可配置開關(guān)，用于在第一開關(guān)狀態(tài)下將發(fā)射器輸出端連接到第一濾波器并將接收器輸入端連接到第二濾波器；或者(排他地)用于在第二開關(guān)狀態(tài)下將發(fā)射器輸出端連接到第二濾波器并將接收器輸入端連接到第一濾波器。通信設(shè)備還包括：開關(guān)控制器，用于基于經(jīng)由共享傳輸介質(zhì)從被耦合到通信設(shè)備的遠(yuǎn)程接入節(jié)點(diǎn)所接收的配置信息來在第一開關(guān)狀態(tài)或者第二開關(guān)狀態(tài)之間進(jìn)行選擇。

在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)控制器還被配置為：在通信設(shè)備的初始化階段期間，選擇第一開關(guān)狀態(tài)和第二開關(guān)狀態(tài)之一作為用于接入節(jié)點(diǎn)和通信設(shè)備之間的基本通信信道的建立的默認(rèn)開關(guān)狀態(tài)。配置信息是通過基本通信信道傳送的。

在一個(gè)實(shí)施例中，基本通信信道是在第一通信頻率范圍和第二通信頻率范圍的預(yù)定頻率載波上定義的。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一通信頻率范圍包括一個(gè)第一低頻頻帶，并且第二通信頻率范圍包括與第一低頻頻帶不相交并且由保護(hù)頻帶隔開的一個(gè)第二高頻頻帶。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一濾波器和第二濾波器被實(shí)現(xiàn)為雙工器。

在一個(gè)實(shí)施例中，共享傳輸介質(zhì)是電纜裝置，并且通信設(shè)備是電纜調(diào)制解調(diào)器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于向多個(gè)通信設(shè)備指派通信資源以用于通過共享傳輸介質(zhì)通信的方法，包括：向多個(gè)通信設(shè)備的第一部分指派在第一通信頻率范圍內(nèi)的第一頻率載波用于下游通信并且指派與第一頻率范圍不相交的第二通信頻率范圍中的第二頻率載波用于上游通信，以及向多個(gè)通信設(shè)備的第二剩余部分指派第二頻率載波用于下游通信并且指派第一頻率載波用于上游通信。

在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括：如果多個(gè)通信設(shè)備中的第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備已被表征為高干擾通信設(shè)備，則將第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備指派給通信設(shè)備的相同部分。

在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括指派第一通信頻率范圍和第二通信頻率范圍中的第三預(yù)定頻率載波以用于與多個(gè)通信設(shè)備中的相應(yīng)通信設(shè)備的基本通信信道的建立。配置信息通過基本通信信道而傳送，以用于將多個(gè)通信設(shè)備中的相應(yīng)的通信設(shè)備配置為屬于通信設(shè)備的第一部分或者第二部分。

本發(fā)明還涉及一種用于根據(jù)上述方法來向多個(gè)通信設(shè)備指派通信資源的通信控制器，涉及包括這種通信控制器的接入節(jié)點(diǎn)(例如，光纖同軸電纜單元)，以及包括根據(jù)本發(fā)明的接入節(jié)點(diǎn)和通信設(shè)備的通信系統(tǒng)(例如，混合光纖同軸電纜網(wǎng)絡(luò))。

可用的通信頻譜被拆分為兩部分：低頻帶和高頻帶，通常由保護(hù)頻帶分隔，以解決濾波器的滾降(roll-off)。光纖同軸電纜單元繼續(xù)在全雙工模式中操作，這意味著相同載波同時(shí)用于下游(ds)和上游(us)傳輸兩者。然而，確保指派給任何給定電纜調(diào)制解調(diào)器的ds載波集合和us載波集合不位于相同頻帶內(nèi)，這意味著如果指派給給定電纜調(diào)制解調(diào)器的ds載波集合位于低頻帶，則指派給該電纜調(diào)制解調(diào)器的us載波集合位于高頻帶(或以其他方式)。因此，用于與該電纜調(diào)制解調(diào)器的ds(相應(yīng)的us)傳輸?shù)妮d波可以重用于與另一個(gè)電纜調(diào)制解調(diào)器的us(相應(yīng)的ds)傳輸。即使全頻譜仍然可以在整個(gè)共享介質(zhì)上同時(shí)在兩個(gè)方向上被利用，但是每個(gè)電纜調(diào)制解調(diào)器可以例如借助雙工器容易地在頻域中將us信號(hào)與ds信號(hào)分離，雙工器是在寬頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用和解復(fù)用的一種廉價(jià)的無源器件。

由于電纜調(diào)制解調(diào)器最初不知道哪個(gè)頻帶用于哪個(gè)通信方向，所以需要一些開關(guān)電路和控制邏輯來選擇和連接到用于us發(fā)送和ds接收的正確頻帶。

在訂戶側(cè)的雙工器和額外的開關(guān)電路對(duì)通常的混合電路和回波消除器的替代，允許顯著地簡化電纜調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)并實(shí)質(zhì)上降低其成本。此外，該實(shí)現(xiàn)提供了跨用戶干擾(一個(gè)調(diào)制解調(diào)器的上游泄漏到附近的調(diào)制解調(diào)器的下游)的簡單解決方案。

附圖說明

通過參考以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和其它目的和特征將變得更加明顯，并且本發(fā)明本身將被最佳地理解，其中：

-圖1表示混合光纖同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的一部分；

-圖2表示根據(jù)本發(fā)明的在網(wǎng)絡(luò)側(cè)和訂戶側(cè)兩者的示例性資源分配方案；以及

-圖3表示根據(jù)本發(fā)明的電纜調(diào)制解調(diào)器。

具體實(shí)施方式

在圖1中看到混合光纖同軸(hfc)通信系統(tǒng)1的一部分，其包括光纖同軸電纜單元(fcu)11，fcu11經(jīng)由電纜裝置耦合到電纜調(diào)制解調(diào)器(cm)41至44并且經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)光鏈路81耦合到運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)(未示出)。

電纜裝置包括主同軸段51和52、輔同軸段61和62、以及第三級(jí)同軸段71至74。主同軸段51將fcu11耦合到雙向接頭21(或tap1)的輸入端口p1。接頭21的輸出端口p2經(jīng)由主同軸段52耦合到另一雙向接頭(未示出)的輸入端口。接頭21還包括用于連接到cm或其它分路器的兩個(gè)接頭端口t1和t2。目前，接頭21的接頭端口t1經(jīng)由輔同軸段61耦合到分路器31的輸入端口p3，分路器31的接頭端口t11和t12經(jīng)由第三級(jí)同軸段71和72分別耦合到cm41(或cm1)和cm42(或cm2)；接頭21的接頭端口t2經(jīng)由輔同軸段62耦合到分路器32的輸入端口p4，分路器32的接頭端口t13和t14經(jīng)由第三級(jí)同軸段73和74分別耦合到cm43(或cm3)和cm44(或cm4)。

電纜裝置可以包括可能以不同的方式相互連接的另外的接頭、分路器和cm。圖1中繪制的特定裝置拓?fù)鋬H是許多中的一個(gè)，并且僅用作下面的描述的說明性示例。

由接頭21以及分路器31和32所引起的耦合損耗取決于它們確切的硬件架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)，并且可以從一種耦合器類型變化到另一種類型，并且還可以從一個(gè)制造商變化到另一個(gè)制造商。然而，存在一些通用的耦合特性值得注意。

接頭21的輸入端口p1和輸出端口p2之間的雙向耦合路徑的路徑損耗通常在1至3db的范圍內(nèi)(圖1中假定為2db)。主端口p1與相應(yīng)接頭端口t1或t2之間的路徑損耗高一些，一般根據(jù)到fcu11的距離在8至27db的范圍內(nèi)(圖1中假定為17db)。對(duì)于雙向分路器，分路器31和32的輸入端口和相應(yīng)接頭端口之間的路徑損耗通常為約4db(圖1中假定為4db)。接頭21與分路器31和32的接頭端口通過在20至25db的范圍內(nèi)(圖1中假定為23db)的路徑損耗而彼此隔離。最后，接頭21進(jìn)一步防止在輸出端口p2處接收到的返回上游信號(hào)耦合回到接頭端口中。該路徑損耗通常約為30db(圖1中假設(shè)為30db)。

通過同軸裝置的通信是全雙工的，并且是通過公共正交載波集合來定義的，這意味著相同載波集合被同時(shí)用于下游(從fcu朝向cm)和上游(從cm朝向fcu)通信兩者。因此，當(dāng)與諸如針對(duì)docsis或xdsl技術(shù)部署的fdd或?qū)淼膅.fast部署所預(yù)想的時(shí)分雙工(tdd)的傳統(tǒng)技術(shù)相比時(shí)，聚合容量翻倍。如上所述，即使在全雙工傳輸中，用戶仍然被指派不同的且不重疊的載波集合。

fcu11包括將可用載波指派給相應(yīng)cm的通信控制器12(或comctrl)。針對(duì)特定的通信方向，向特定用戶指派載波。如將在說明書中進(jìn)一步闡述的，對(duì)于相反的通信方向，將完全相同的載波指派給另一個(gè)用戶。

全雙工傳輸通常在從fstart到fend范圍中的單頻譜帶上定義。帶寬(fend-fstart)可以例如是1ghz。

根據(jù)本發(fā)明，并且如圖2a所示，該可用頻譜現(xiàn)在分為兩部分：從fstart到fd1的低頻帶flow和從fd2到fend的高頻帶fhigh。由于相應(yīng)的濾波器的滾降(roll-off)，在fd1和fd2之間是保護(hù)帶101。因此，fd1和fd2之間的頻率不被使用，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)被通過，這會(huì)導(dǎo)致適度的數(shù)據(jù)速率損失(如果網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)cm是全雙工的，保護(hù)頻帶頻率仍然可以被使用)。

在網(wǎng)絡(luò)側(cè)(fcu側(cè))，全部可用頻譜同時(shí)在兩個(gè)方向上使用。因此，fcu11容納可能用回波消除濾波器和/或矢量處理器增強(qiáng)的混合電路，以將強(qiáng)發(fā)射信號(hào)與弱接收信號(hào)隔離。

此外，在用戶側(cè)(cm側(cè))，通信控制器12確保指派給每個(gè)cm的上游載波和下游載波不在同一頻帶flow或fhigh內(nèi)。

在圖2b中示出了cm側(cè)的頻譜占用，假設(shè)cm41至44連接到電纜裝置?？梢钥吹?，每個(gè)頻帶flow和fhigh均用于ds傳輸和us傳輸兩者，而指派給給定cm的ds載波和us載波位于不同的頻帶，并且可以借助適當(dāng)?shù)臑V波器來容易地將彼此隔離，而不需要昂貴的混合電路。

例如，每個(gè)cm可以使用雙工器(diplexer)和一些額外的開關(guān)電路和控制邏輯。

雙工器是一種無源器件，其包括耦合到h端口的高通濾波器和耦合到l端口的低通濾波器。兩個(gè)端口被復(fù)用到第三端口上，第三端口耦合到傳輸介質(zhì)。在第一開關(guān)狀態(tài)下，接收器輸入連接到l端口(即，ds載波位于頻帶flow內(nèi))，而發(fā)射器輸出連接到h端口(即，us載波位于頻帶fhigh內(nèi))。在第二開關(guān)狀態(tài)下，接收器輸入連接到h端口(即，ds載波位于頻帶fhigh內(nèi))，而發(fā)射器輸出連接到l端口(即，us載波位于頻帶flow內(nèi))。

因此，每個(gè)cm能夠具有相等或不對(duì)稱的us頻帶和ds頻帶，以及頻帶flow和fhigh的全部容量作為上限。例如，如果頻帶flow和頻帶fhigh的容量均是5gb/s，則每個(gè)cm同時(shí)具有5gb/sus和5gb/sds的上限，而fcu可以同時(shí)運(yùn)行高達(dá)10gb/sus和10gb/sds(在所有cm上聚合)。

通信控制器12考慮到cm各自的數(shù)據(jù)速率要求和服務(wù)等級(jí)，向每個(gè)cm傳送用于ds通信和us通信的相應(yīng)載波集合。每個(gè)cm然后能夠得到其開關(guān)狀態(tài)，也就是說發(fā)射器輸出和接收器輸入應(yīng)當(dāng)連接的雙工器的h端口和l端口中的哪些。

最初，cm無法知道使用哪個(gè)通信方案，一些載波102和103在頻帶flow和fhigh中被保留以用于建立基本的雙向通信信道。這些保留載波的位置對(duì)于fcu和cm兩者均是初步已知的。例如，頻率子帶102可以被保留用于基本的us通信，而頻率子帶103可以被保留用于ds基本通信(反之亦然)。盡管已經(jīng)在頻帶flow和fhigh的較低部分處繪制了頻率子帶，但它們可以位于這些頻帶內(nèi)的任何固定位置。

基本通信信道尤其用于將ds載波和us載波的集合指派給相應(yīng)的cm。在初始化時(shí)，給定的cm知道最初如何將其發(fā)射器的輸出和接收器輸入連接到雙工器，以便與fcu建立該基本通信信道(包括一些競爭避免算法)。一旦已經(jīng)通過基本通信信道接收到基本的配置數(shù)據(jù)，cm根據(jù)所配置的ds載波和us載波集合，將其發(fā)射器輸出和接收器輸入連接到雙工器端口，并繼續(xù)進(jìn)行進(jìn)一步的初始化步驟以在如此指派的載波上建立完全的雙向通信路徑。然后釋放基本通信信道，用于另一個(gè)cm的初始化。

通信控制器12還可以考慮載波分配過程中各個(gè)cm之間的互干擾水平。實(shí)際上，如果cm具有有限的隔離，則來自一個(gè)cm的us發(fā)送信號(hào)泄漏到另一個(gè)cm的ds路徑中。例如，接頭到接頭隔離只有20-25db。這一干擾信號(hào)將向來自fcu的直流ds信號(hào)添加功率，因?yàn)檫@兩個(gè)信號(hào)不相關(guān)，由此可能會(huì)導(dǎo)致模擬前端的信號(hào)削波并降低有用的接收信號(hào)的相對(duì)功率。

為了減輕在接收器處的這種cm間干擾，高干擾cm的ds載波和us載波被放置在相同的頻帶中。例如，具有彼此之間相當(dāng)?shù)偷母綦x的cm41至44的ds載波被指派給頻帶flow，并且它們的us載波被指派給頻帶fhigh。通過這樣做，位于頻帶fhigh內(nèi)的例如cm42的us信號(hào)被例如僅監(jiān)聽頻帶flow的例如cm41的模擬前端濾除，因此不會(huì)損害cm41的直流ds信號(hào)的接收。其他cm(未示出)經(jīng)由主同軸段52連接到其他接頭(未示出)，并且因此具有與cm41至44良好的隔離(由于接頭21的30db的返回路徑損耗)，其將被指派用于ds通信的頻帶fhigh和用于us通信的頻帶flow，以便最高效地利用可用頻譜。

此外，可以進(jìn)一步應(yīng)用一些巧妙的時(shí)分技術(shù)來減輕cm間的干擾，諸如以阿爾卡特朗訊為名在2014年4月25日提交的題為“通過共享傳輸介質(zhì)的全雙工通信”(“full-duplexcommunicationoverasharedtransmissionmedium”)、申請(qǐng)?zhí)?4305610.9的歐洲專利申請(qǐng)中所描述的時(shí)分技術(shù)，其全部內(nèi)容并入本文。

在圖3中可以看到關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備200的其他細(xì)節(jié)。

通信裝置200包括：

-發(fā)射器210(或tx)，用于通過輸出端211發(fā)送us信號(hào)；

-接收器220(或rx)，用于通過輸入端221接收ds信號(hào)；

-耦合單元230，用于將發(fā)射器輸出端211和接收器輸入端221耦合到共享傳輸介質(zhì)270；

-開關(guān)控制器240(或swctrl)；

-互通功能250(或iwf)；以及

-本地通信邏輯260(或lan)。

發(fā)射器210和接收器220耦合到互通功能250并且耦合到耦合單元230；開關(guān)控制器耦合到耦合單元210和接收器220兩者?；ヅ涔δ?50進(jìn)一步耦合到本地通信邏輯260。

耦合單元230包括用于傳遞在頻帶flow中存在的信號(hào)的第一低通濾波器231(或filt1)，用于傳遞在頻帶fhigh中存在的信號(hào)的第二高通濾波器232(或filt2)以及開關(guān)233(或sw)。

如圖3所描繪，開關(guān)233包括兩個(gè)協(xié)同的開關(guān)元件sw1和sw2，并且具有還被稱為s1和s2的兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)。開關(guān)元件sw1和sw2的主端分別連接到發(fā)射器輸出端211和接收器輸入端221。開關(guān)元件sw1和sw2中的每一個(gè)的兩個(gè)從端分別連接到濾波器231和232。

在第一開關(guān)狀態(tài)s1中，開關(guān)元件sw1和開關(guān)元件sw2兩者均處于向上位置，這意味著發(fā)射器210的輸出端211耦合到低通濾波器231，而接收器220的輸入端221耦合到高通濾波器232。在第二開關(guān)狀態(tài)s2中，開關(guān)元件sw1和sw2兩者均處于向下位置，意味著發(fā)射器210的輸出端211耦合到高通濾波器232，而輸入端接收器220的221耦合到低通濾波器231。

交換控制器240基于經(jīng)由共享傳輸介質(zhì)270和接收器220從遠(yuǎn)程fcu接收的配置信息conf_info來選擇正確的開關(guān)狀態(tài)以實(shí)施。

低通濾波器231和高通濾波器232通常包括諸如電阻器、電容器或電感器的無源集總元件，并且可以是任何階，通常為三、五或七階。濾波器階數(shù)越高，濾波器越昂貴和龐大，而保護(hù)頻帶101越小，并因此在共享介質(zhì)270上的聚合吞吐量越高。

作為任何無源網(wǎng)絡(luò)，它們是互易網(wǎng)絡(luò)，這意味著無論在濾波器的哪一端處放置發(fā)生器和負(fù)載阻抗，濾波器的傳遞函數(shù)都不會(huì)改變，只要假定負(fù)載阻抗與發(fā)生器的阻抗相匹配，這通常作為發(fā)射器210的輸出阻抗和接收器220的輸入阻抗均被期望與傳輸介質(zhì)270的特性阻抗相匹配以用于正確的操作的情況。對(duì)于完全對(duì)稱的濾波器，甚至不需要這個(gè)設(shè)定。

如果濾波器231和232容納諸如晶體管的一些有源組件，則它們不再是互易的，并且其兩個(gè)端口被實(shí)例化為要耦合到發(fā)生器的輸入端口和要耦合到負(fù)載阻抗的輸出端口。因此，如果沿著發(fā)射路徑使用濾波器，則需要一些額外的開關(guān)電路來將濾波器輸入端口耦合到發(fā)射器輸出端211并將濾波器輸出端耦合到傳輸介質(zhì)270；或者如果濾波器沿接收路徑使用，則將濾波器輸入端耦合到傳輸介質(zhì)270并將濾波器輸出端耦合到接收器輸入端221。

發(fā)射器210和接收器220通常包括模擬部分和數(shù)字部分。

發(fā)射模擬部分包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)以及用于放大發(fā)射信號(hào)和用于驅(qū)動(dòng)傳輸介質(zhì)的線路驅(qū)動(dòng)器。接收模擬部分包括用于以盡可能少的噪聲來放大接收信號(hào)的低噪聲放大器(lna)以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)。

一些其它模擬組件可以沿收發(fā)器200的發(fā)射模擬路徑或接收模擬路徑存在。

例如，收發(fā)器200還可以包括用于適配傳輸介質(zhì)270的特性阻抗的阻抗匹配電路、或電涌(surge)保護(hù)電路、或隔離電路。通常，這些塊的全部或部分形成濾波器設(shè)計(jì)的整體部分(例如，變壓器的繞組可以用作濾波器中的電感器)。

又例如，收發(fā)器200還可以包括用于將信號(hào)上變頻到頻帶fhigh/將信號(hào)從頻帶fhigh下變頻的rf混頻器。這樣的rf混頻器將被插入在濾波器232和開關(guān)233之間。

數(shù)字部分通常借助一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)實(shí)現(xiàn)，并且被配置為對(duì)下游通信信道和上游通信信道進(jìn)行操作以用于在同軸介質(zhì)上傳送用戶業(yè)務(wù)。

數(shù)字部分還被配置為對(duì)用于傳輸諸如診斷或管理命令和響應(yīng)的控制業(yè)務(wù)的下游控制信道和上游控制信道進(jìn)行操作?？刂茦I(yè)務(wù)與用戶業(yè)務(wù)在傳輸介質(zhì)上復(fù)用。

數(shù)字部分還被配置為執(zhí)行必要的初始化步驟，包括建立基本雙向通信信道以取回基本配置數(shù)據(jù)，以及接下來，一旦根據(jù)ds載波指派和us載波指派執(zhí)行了開關(guān)狀態(tài)，則繼續(xù)進(jìn)行其他初始化步驟，以在如此指派的ds載波和us載波上建立完全雙向通信信道，諸如信道分析和訓(xùn)練。

更具體地，數(shù)字部分用于將用戶數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)編碼和調(diào)制為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)符號(hào)，并且用于從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)符號(hào)中解調(diào)和解碼用戶數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。

以下發(fā)送步驟通常在數(shù)字部分中執(zhí)行：

-數(shù)據(jù)編碼，如數(shù)據(jù)復(fù)用、成幀、加擾、糾錯(cuò)編碼和交織；

-信號(hào)調(diào)制，包括以下步驟：根據(jù)載波排序表來對(duì)載波進(jìn)行排序，根據(jù)經(jīng)排序載波的比特加載來解析經(jīng)編碼的比特流，以及可能用網(wǎng)格編碼來將每個(gè)比特塊映射到適當(dāng)?shù)陌l(fā)射星座點(diǎn)(具有相應(yīng)的載波幅度和相位)上；

-信號(hào)縮放；

-快速傅立葉逆變換(ifft)；

-循環(huán)前綴(cp)插入；以及可能的

-加時(shí)間窗。

以下接收步驟通常在數(shù)字部分中執(zhí)行：

-cp去除，以及可能地加時(shí)間窗；

-快速傅立葉變換(fft)；

-頻率均衡(feq)；

-信號(hào)解調(diào)和檢測(cè)，包括以下步驟：向每個(gè)和每一個(gè)經(jīng)均衡的頻率采樣應(yīng)用適當(dāng)?shù)男亲W(wǎng)格，其模式取決于相應(yīng)的載波比特負(fù)載，可能用網(wǎng)格解碼來檢測(cè)預(yù)期的發(fā)射星座點(diǎn)以及由其編碼的對(duì)應(yīng)的發(fā)射二進(jìn)制序列，并根據(jù)載波排序表來對(duì)所有經(jīng)檢測(cè)的比特塊進(jìn)行重新排序；以及

-數(shù)據(jù)解碼，諸如數(shù)據(jù)解交織、糾錯(cuò)、去擾、幀界定和解復(fù)用。

取決于所使用的確切的數(shù)字通信技術(shù)，可以省略這些發(fā)送步驟或接收步驟中的一些，或者可以存在一些附加步驟。

接收器220將所解碼的有效載荷數(shù)據(jù)提供給互通功能250用于進(jìn)一步處理，并且圍繞互通功能250的另一方式將有效載荷數(shù)據(jù)供應(yīng)給發(fā)射器210，以進(jìn)一步通過共享傳輸介質(zhì)進(jìn)行編碼和傳輸。

互通功能250將發(fā)射器210和接收器220與本地通信邏輯260對(duì)接，并且通常包括一些速率適配和業(yè)務(wù)調(diào)度/優(yōu)先級(jí)化邏輯。

本地通信邏輯260用于通過無線或有線局域網(wǎng)(lan)處理和適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)發(fā)/路由來自/去往訂戶終端的本地業(yè)務(wù)。

即使本描述主要集中在具有兩個(gè)頻帶(即低頻帶flow和高頻帶fhigh)的通信方案，但是每通信方向可以具有兩個(gè)或更多個(gè)頻帶，這意味著耦合單元內(nèi)的額外的帶通濾波器和額外的開關(guān)電路，從而為cm帶來更高的成本和增加的電路板空間。可以對(duì)來自這些濾波器的信號(hào)組合在一起，或者選擇通過其已經(jīng)為特定cm實(shí)際配置了載波的一個(gè)或多個(gè)濾波器。這些附加頻段允許剪裁ds/us峰值數(shù)據(jù)速率中的更多的自由度。

此外，到目前為止，假定頻帶flow和fhigh是固定的。然而，可以想到可配置的拆分頻率和可配置的濾波器。以這種方式，fcu可以將通信資源適配到確切的業(yè)務(wù)需求。所配置的拆分頻率將在初始化時(shí)通過基本通信信道與經(jīng)配置的ds和us載波集合一起發(fā)送。

此外，開關(guān)控制器已經(jīng)被繪制為單獨(dú)的單元，但也可以類似地形成cm的收發(fā)器單元的一部分。

最后，配置信息conf_info可以替代地包括應(yīng)當(dāng)在開關(guān)233內(nèi)實(shí)施的開關(guān)狀態(tài)的顯式指示，或者從其可以得到開關(guān)233的開關(guān)狀態(tài)的任何信息元素。

值得注意的是，術(shù)語“包括”不應(yīng)被解釋為僅限于此后列出的手段。因此，表達(dá)“包括部件a和部件b的設(shè)備”的范圍不應(yīng)限于僅由部件a和部件b組成的設(shè)備。這意味著對(duì)于本發(fā)明，設(shè)備的相關(guān)組件是a和b。

還要注意到，術(shù)語“耦合”不應(yīng)被解釋為僅限于直接連接。因此，表達(dá)“耦合到設(shè)備b的設(shè)備a”的范圍不應(yīng)限于其中設(shè)備a的輸出直接連接到設(shè)備b的輸入的設(shè)備或系統(tǒng)，和/或反之。這意味著在a的輸出和b的輸入之間存在路徑，和/或反之亦然，其可以是包括其他設(shè)備或部件的路徑。

說明書和附圖僅是說明本發(fā)明的原理。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)出盡管沒有在本文中明確描述或示出的體現(xiàn)本發(fā)明的原理的各種配置。此外，本文所述的所有示例主要旨在僅用于教學(xué)目的，以幫助讀者理解本發(fā)明的原理和由發(fā)明人為促進(jìn)本領(lǐng)域而貢獻(xiàn)的概念，并且被解釋為不具有對(duì)這些具體敘述的示例和條件的限制。此外，本文中陳述本發(fā)明的原理、方面和實(shí)施例的所有陳述以及其具體示例旨在涵蓋其等同物。

附圖中所示的各種元件的功能可以通過使用專用硬件以及能夠與適當(dāng)?shù)能浖黄饒?zhí)行軟件的硬件來提供。當(dāng)由處理器提供時(shí)，功能可以由單個(gè)專用處理器、由單個(gè)共享處理器或由多個(gè)單獨(dú)的處理器(其中一些可以被共享)提供。此外，處理器不應(yīng)被解釋為專門指代能夠執(zhí)行軟件的硬件，并且可以隱含地包括但不限于數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)硬件、網(wǎng)絡(luò)處理器、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列fpga)等。也可以包括諸如只讀存儲(chǔ)器(rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、非易失性存儲(chǔ)設(shè)備等常規(guī)和/或定制的其他硬件。