CN110036624B - 用于发送数据的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于发送数据的系统。一种用于将数据发送到用户处所内的第一和第二用户装置的系统，其包括：分配点，其具有聚合装置，有多条线路连接到该聚合装置；分路器装置，其经由连接到聚合点的线路中的一条连接到该聚合点；分路器装置与第一客户处所设备调制解调器之间的第一连接；以及分路器装置与第二客户处所设备调制解调器之间的第二连接，其中聚合装置能够进行工作而使用数字用户线路协议经由聚合装置中的多个调制解调器中的第一个、分路器装置和第一客户处所设备调制解调器发送第一装置的数据，并且使用数字用户线路地协议经由聚合装置中的多个调制解调器中的第一个、分路器装置和第二客户处所设备调制解调器来发送第二装置的数据。

Description

用于发送数据的系统
技术领域
本发明涉及一种用于操作根据诸如G.fast或VDSL2的协议操作的数字用户线路的方法和设备。G.fast是一种目前正在开发中的提议的协议并且在ITU标准G.9700和G.9701中(至少在一定程度上)有所描述。出于本申请的目的，所提出的G.fast协议被认为是数字用户线路(DSL)技术并且根据其进行操作的任何调制解调器都被认为是DSL调制解调器。
背景技术
数字用户线路是(通常采用双绞铜线形式)利用数字用户线路(DSL)调制解调器在(线路的)两端操作的线路。这允许数据以比在同一线路上操作的旧音频带调制解调器可实现的数据速率大得多的数据速率通过线路传送，并因此通常被称为“DSL宽带”。DSL调制解调器可以根据国际电信联盟(ITU)商定的各种DSL标准中的任何一种来操作。随着时间的推移，已经(并且仍在)开发出允许通过数字用户线路实现更高的数据传输速率的更新的DSL标准。例如，VDSL2(如ITU标准G.993.2中所述)是目前用于短线路(例如，从街道机柜到终端用户的处所)的最高能力DSL协议，其已经在英国商业运营，而G.fast目前仍在开发中，商用G.fast兼容调制解调器预计很快就会市购。
诸如VDSL2和G.fast的协议能够实现比适用于更长线路长度(例如，ADSL2+)的协议可能获得的带宽高得多的带宽的一个重要原因是它们使用更大的频率带宽范围。例如，ADSL2+的工作频率范围从大约120KHz到大约2.2MHz，而G.fast的工作频率高达100MHz(并计划在未来更高)并且可能以高达30MHz的频率开始工作(为了避免损坏相邻的VDSL2+线路-其工作频率高达30MHz)。
在这些频率下，除了通常的铜线双绞线之外，信号还可以在一系列不同介质上行进(并且发送大量数据)。例如，除了能够通过公共交换电话网(PSTN)接入网络中常见的普通非屏蔽双绞铜线运送外，它们还可以在用户处所内的电力线、内部以太网电缆(例如，类5“以太网电缆”等)、电视天线同轴电缆等上行进。
目前，DSL上的宽带使用一种方法/架构提供给用户处所，其中宽带连接被提供到并且端接在用户处所内的一个位置(在那里有DSL调制解调器)并然后使用任何一种或更多种不同的室内数据分发技术(诸如Wi-Fi、有线以太网、电力线适配器等)将分离数据连接从该位置提供到处所内的其它设备。使用这种方法的问题在于使用的不同协议(例如，到DSL端接点的G.fast和例如从DSL端接点到位于处所的另一部分的用户装置的电力线上的以太网(例如，根据IEEE 1901标准)可能会导致彼此干扰，从而降低两种协议的能力并因此不利地影响到用户装置的数据连接的质量(带宽、等待时间、抖动、稳定性/中断等)。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于将数据发送到用户处所内的第一用户装置和第二用户装置的系统，该系统包括：分配点，该分配点具有包括多个接入网络调制解调器的聚合装置并且，有多条线路连接到该聚合装置；分路器装置，该分路器装置经由连接到聚合点的线路中的一条连接到所述聚合点(特别是其中的接入网络调制解调器中的一个)并且位于用户的处所内；分路器装置与第一客户处所设备调制解调器之间的第一连接，该第一客户处所设备调制解调器连接到第一用户装置；以及分路器装置与第二客户处所设备调制解调器之间的第二连接，该第二客户处所设备调制解调器连接到第二用户装置，其中，聚合装置能够进行工作而使用数字用户线路协议经由该聚合装置中的多个调制解调器的第一个、分路器装置和第一客户处所设备调制解调器来发送第一装置的数据，并且使用数字用户线路地协议经由该聚合装置中的多个调制解调器中的第一个、分路器装置和第二客户处所设备调制解调器来发送第二装置的数据。
优选地，第一客户处所设备调制解调器位于与第二客户处所设备调制解调器不同的装置中。第一客户处所设备调制解调器可以位于第一用户装置中。第二客户处所设备调制解调器可以位于第二用户装置中。
优选地，数字用户线路协议是时分双工协议，诸如最优选地，G.fast。在这种情况下，调制解调器通常以往返方式发送数据帧；当以这种方式工作时，优选的是，调制解调器为单个端点发送单个帧，但是具有派往不同端点的不同完整帧(例如，奇数帧可被派往第一用户装置并且偶数帧可被派往第二用户装置等)。
分路器装置与第一客户处所设备调制解调器和第二客户处所设备调制解调器之间的第一连接和第二连接优选地至少部分由家庭配线形成，诸如电力分布电缆(即用户处所内的电源配线)电话延长配线或以太网电缆，等等。
以这种方式，避免(或至少减少)使用单独的网络将数据转发到用户处所内的不同装置，从而避免(或至少减少)不同协议相互干扰的问题。家庭网络(例如，使用WiFi)仍然可以与本发明的实施方式并行工作来在家庭中工作的装置之间发送数据，然而，在一些实施方式中，装置之间的数据可以经由位于聚合装置处或聚合装置的上游的服务器装置发送。这可能比使用家庭网络的效率略低并且更容易受到第三方故障的影响，但是在用户装置所接收的绝大多数数据来自互联网(例如，来自内容分发商)的情况下，来自互联网的连接的改进大大超过家庭内装置之间(例如，在第一用户装置与第二用户装置之间)直接的内部连接的劣化。
因此，显而易见的是，根据第一方面的系统有利地用“点对多点”的架构/方法替代常规的单个DSL端接位置架构/方法，其中在单个用户处所内存在可以使用内部家庭配线(例如，电话分机配线或用于提供内部以太网连接的配线、或电力分布配线)端接DSL连接的多个位置。
根据特别优选的实施方式，在这样的系统内，使用修正的矢量化方案以便最大化这种系统中的数据吞吐量。因此，该实施方式包括布置成接收多条线路的聚合装置，每条线路都连接到用户处所并且其中用户处所中的一个是启用多端接点的处所并且包括连接到(在远离聚合装置能够进行工作而接收的端部的端部)该线路的分路器装置和至少两个不同的端接点，端接点中的每一个经由室内连接连接到分路器装置并且能够进行工作而经由分路器装置端接相应端接点与聚合装置之间的两部分连接，其中该聚合装置包括：
发送器部分，该发送器部分能够进行工作而将待通过所述线路发送的信号发送到用于(逐个频调地)对所述信号进行预编码的预编码单元(例如矢量化单元)，以便借助于预编码矩阵使信号之间的干扰最小；
存储器，该存储器存储多个预编码矩阵或其分量集，(逐个频调地)这些预编码矩阵中的每一个适于在将信号发送到所述(或各个)启用多个端接点的处所内的相应端接点时使用；
确定装置，该确定装置用于确定把待发送的信号发往所述(或各个)启用多个端接点的处所内的哪个端接点；以及
选择装置，该选择装置用于选择适于在向所确定的端接点发送信号时使用的相应预编码矩阵或其分量集以供所述发送器部分使用，从而使用适于在向相应端接点发送信号时使用的预编码矩阵对发送到该端接点的信号进行预编码，并且其中，在向一个端接点发送信号时使用的预编码矩阵与在向另一端接点发送信号时使用的对应预编码矩阵不同。
希望清楚的是，是否选择全新矩阵以在新时间段内完全替换先前的矩阵(例如，G.fast中的传输帧)，或者是否仅仅是矩阵的某些分量发生变化只是实现中的一个微小的差别，并且上述第二方面旨在涵盖这两种可能的实现方法。还应注意，关于各个不同的频调(即，基于逐频调)优选地应用相应矩阵，并且关于一些频调(但是其它频调则不然)，可以从一帧到下一帧修改新的矩阵或其分量等，从而实现频分多址(FDMA)以及时分多址(TDMA)以便在第一用户装置与第二用户装置之间共享带宽。
G.fast中的这种矢量化(无论是应用于根据第一方面或第二方面的系统还是应用于包括采用常规单DSL端接位置法的处所的系统)可以从包含G.fast迷你DSLAM的分配点(例如，在电线杆或在街道机柜和许多不同的用户处所之间连接的地下分配点)应用到多个不同的用户处所。在这种情况下，连接到G.fast迷你DSLAM的所有线路可以方便地形成为矢量组并且可以计算包含在方形矢量矩阵中的矢量系数并然后应用于该组中的每条线路。所得到的方形矩阵的大小将等于矢量组中的线路数(并因此连接到迷你DSLAM的线路数)。
应当理解，在使用“点对多点”方法/架构的第二方面的系统中，当矢量化组中的一条或更多条线路进入点对多点布置的处所时，对矢量化进行修正。在这种情况下，如果其适应在任何时间点使用的矢量系数以适合于数据发送到的用户处所内的特定端点，则是有利的(注意，这似乎假设在任何时间点，DSLAM将仅发送到一个或更多个启用多点的处所的每一个内的可能的多个端点中的一个-这不是必要的假设并且下文讨论了能够同时发送到一个以上端点的实施方式-特别是通过使用除TDMA之外或代替TDMA的FDMA)。因此，方形矩阵的大小将是相同的，但是与行进到启用“点对多点”的处所的线路相关联的系数将基于多点处所中的哪个终点在任何时间点是“活动的”而改变。因此，DSLAM需要具有许多不同的矩阵可用并且选择其端点在使用的适合任何给定可能组合的一个矩阵，或者另选地在矩阵内具有有效系数，该系数根据哪个端点在给定频调的给定时间点处是活动的而变化。
在用户处所内具有多个端接点(即，具有启用多点的处所)的方法可以被认为是接入网络与家庭网络之间的一种融合，因为它可以被视为将接入网络通过用户的家扩展成更靠近用户的终端装置。出于这个原因，该方法在本文中也可以被称为融合接入/家庭网络或类似的东西等。
优选地，除了基于用户处所中的哪个(哪些)端点对于任何特定频调和时隙组合是活动的来改变预编码矩阵中所采用的预编码系数之外，优选地，聚合装置能够进行工作而另外还以类似的方式改变后编码矢量化矩阵，其应用于解码输入信号以便考虑哪些特定端点主动发送回(上游)到聚合装置。
优选地，根据用户处所中的哪个端点在特定频调处(在相关时间)是活动的，通过对可能活动的端点的每个相关的不同组合顺序地执行大部分常规的训练过程来确定用于该频调的系数。
在简单的情况下，例如，只存在连接到聚合装置的两条线路并且这些线路中只有一条是多端接点处所并且该处所只有两个不同的端接点，那么将仅需要两个不同的训练程序，这不会有问题。然而，显而易见的是，随着矢量化组中的线路数量的增加以及每个多端接点处所内的不同端接点的数量增加，所需的训练程序的数量可能迅速升级。例如，对于6个处所系统，其中每个处所具有三个不同的多端接点(例如，一个到支持启用多个wifi的装置的wifi路由器，一个到台式PC以及一个到电视机顶盒设备)，然后所需的不同培训程序的数量将是729。虽然这样也是可控的(每个培训程序大约需要2分钟)，729个程序可以在大约一天内完成，但这仅在某些情况下可能是可以接受的。
然而，在许多情况下，这是不切实际的并且可能需要一种替换方法。作为示例，可以仅在第一次需要使用特定组合时执行训练程序。这仍然会导致矢量组中的所有用户中断2分钟左右。一种另选方法可能是尝试估计串扰系数，而不是执行训练程序并且替代地当最初使用新的组合并且根据检测到的信号和对预期已经发送的内容(在成功解码来自DSLAM处的多个设备的接收传输之后)和实际系数的了解进行估计并随着获得更多信息而随时更新系数时(并且优选地最初至少假设下游系数近似等于下游系数，以便基于估计的上游系数估计预编码系数的合适值)，使用默认系数(并假设相应较差的信道条件)。随着估计和使用越来越好的预编码系数和后编码系数，这将导致连接随时间的缓慢改善。
如果系统能够进行工作而自动确定如何共享与单个处所内的多个装置之间(并且进一步优选地在多个处所之间的多个装置之间)的连接相关联的资源，则也是优选的。例如，这样的资源可以包括频调(以便实现FDMA)或时隙(以便实现TDMA)。优选地，该确定考虑了每个装置所需的数据量/速率。另外，该确定还可以考虑任何一个或更多个附加因素：装置所需服务的可接受误码率、各设备所需服务的任何其它方面、发送器能够提供给特定线路的功率总量，即总功率。
在优选实施方式中，该系统还包括媒体转换器装置，该媒体转换器装置能够进行工作而连接在分路器装置与该分路器装置和第一(或第二)客户处所设备调制解调器之间的第一(或第二)连接之间，该媒体转换器包括：用于防止来自所述第一(或第二)连接的(至少一些)有害干扰耦合到所述分路器装置的带通滤波器；以及用于在将信号发送到第一(或第二)连接之前放大信号的放大器，该放大器能够进行工作而将信号放大到适合于第一(或第二)连接的特性的值。
在一些实施方式中，媒体转换器是适用于调节信号以便能够经由内部、家庭处所、电力电源电缆进行发送的电力线媒体转换器。在这种情况下，带通滤波器可以被配置成去除50和60Hz信号(通常用于在民用处所中供电的频率)及其主谐波。媒体转换器还可以包括用于防止主电源的DC电力泄漏的隔离变压器。优选地，带通滤波器能够进行工作而在G.9700和G.9701中针对G.fast工作而规定的至少一个频率范围内使信号通过。
优选地，媒体转换器包括用于将开关上游的电路与主电源完全断开的开关。然后，媒体转换器优选被布置成仅当经由媒体转换器连接的相应客户处所设备调制解调器主动发送或接收数据时才闭合开关(即，允许信号穿过开关)。作为这种开关的另选方案，除了(下游)放大器之外，媒体转换器还可以提供上游放大器，用于将从第一(或第二)连接向其相应的接入网络调制解调器传送的信号放大。通过将这些放大器放置在不同的并行路径上并且通过提供在不使用时完全关闭放大器的装置，可以仅使用放大器来实现所需的开关功能。
在优选实施方式中，媒体转换器可以形成为分路器装置的一部分。分路器装置可以是有源分路器装置或无源分路器装置。如果是有源的，它包括在不使用时断开连接(例如第一连接或第二连接)的开关装置，而无源分路器仅提供多个连接并且需要使用适当的滤波来确保不需要的信号不沿着不需要的路径传播并且导致不希望的干扰问题。
在优选实施方式中，媒体转换器可以提供对连接到用户处所电视天线的同轴电缆的连接，可能在用户处所的屋顶上，并且允许通过用户处所内的这种电视同轴电缆布线发送DSL信号。
本发明的其它方面包括用于使处理器控制的装置执行本发明的第三方面或第四方面的方法的处理器可实现的指令和携带这种处理器可实现的指令的载体装置，优选地是有形的载体装置，诸如磁性或光学存储盘(例如，驱动盘片、或CD或DVD)或固态存储装置(例如，u装置迷你驱动器等)。
通常，在接入网络术语中，认为有下游和上游方向，其中客户处所设备位于最下游点。因此，DSL调制解调器有时被称为上游调制解调器或下游调制解调器，其中下游调制解调器是客户处所侧或CPE调制解调器，而上游调制解调器是网络侧或CO调制解调器。
附图说明
为了更好地理解本发明，现在将参照附图仅以举例的方式描述本发明的实施方式，在附图中：
图1是示出点对多点(P2MP)数字用户线路布置的示意性框图，该布置包括包含至少两个网络侧调制解调器的分配点单元(DPU)、第一客户处所和第二客户处所以及两个客户处所之间的双绞铜线连接，所述客户处所包括多个客户处所设备(CPE)调制解调器，它们中的每一个经由分路器装置连接到双绞铜线连接中的一个；
图2是示出类似于图1的P2MP布置但用媒体转换器代替一对电力线电信(PLT)装置的P2MP布置的示意性框图；
图3是类似于图2的示意性框图，但是示出了更简单的布置，其中第一用户处所仅具有一个CPE调制解调器(并因此没有分路器装置)并且第二用户处所仅具有两个CPE调制解调器，其中第一个被直接连接到分路器装置，而第二个经由媒体转换器连接到分路器装置；
图4是更详细地示出图3的DPU和CPE调制解调器的示意性框图；
图5是图2至图4中任何一个的媒体转换器装置的更详细的示意图；以及
图6是图5的媒体转换器的另选实施方式的示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的第一实施方式概括地示出为包括分配点单元(10)，该分配点单元(10)分别经由第一双绞铜线连接21和第二双绞铜线连接22与第一客户处所11和第二客户处所12连接。图1示出对于双绞铜线连接22、22的路径的一部分，它们如何在共同的捆绑器20中一起行进。
在第一处所11内存在分路器装置31，该分路器装置31经由第一(第一处所)连接23连接至第一(第一处所)CPE调制解调器41(调制解调器1a)，并经由第二(第一处所)连接24连接至第二(第一处所)CPE调制解调器42(调制解调器1b)。调制解调器1a连接到第一(第一处所)用户装置61(UD1a)，并且调制解调器1b连接到第二(第一处所)用户装置62(UD 1b)。
在第二处所12内存在第一分路器装置32，该第一分路器装置32经由第一(第二处所)连接25连接至第一(第二处所)CPE调制解调器43(调制解调器2a)，并经由第二(第二处所)连接26连接至第二分路器装置33。第二分路器33经由第三(第二处所)连接27连接到第二(第二处所)CPE调制解调器44(调制解调器2b)，并经由第四(第二处所)连接28连接到第三(第二处所)CPE调制解调器45(调制解调器2c)。调制解调器2a 43连接到第一(第二处所)用户装置63(UD 2a)，并且调制解调器2c 45连接到第三(第二处所)用户装置65(UD 2c)。第二处所中的第二CPE调制解调器44(调制解调器2b)经由一对电力线电信装置51、52(PLT装置2d-参考标号51-和PLT装置2e-参考标号52)连接到第二(第二处所)用户装置UD 2b(参考标号64)。
图1借助于双头箭头示出了在这种布置内如何发生各种可能性的串扰。这些表明在PLT连接与双绞铜线连接21、22之间可能发生串扰；它也可能发生在PLT连接与第二处所12内的室内连接25、26、27、28之间。最后，它也可能发生在PLT连接与第一处所11的室内连接23、24之间。还应注意，第一双绞线连接21与第二双绞线连接22之间以及第二处所的任何室内连接25、26、27、28与第一处所11的室内连接23、24中的任何一个之间可能存在串扰。不过应注意，通常第二处所中仅单个室内连接25、26/27、26/28将在任何给定的时间点以给定的频调活动并且同样的第一处所的室内连接23、24中的仅一个在任何给定的时间点以任何给定的频调活动。因此，在单个处所内的室内连接之间不应存在显著的串扰。
因此，这种布置避免了对与DSL连接同时工作的单独的室内网络的需要，从而避免了终止一个连接并且重新建立另一连接的需要并减少了来自彼此之间干扰的两个竞争协议的干扰的可能性(仍可以对DSL连接产生干扰的PLT连接除外)。
图2示出了与图1的实施方式相比优选的实施方式。在该实施方式中(其中相同的标号表示相同的组件)，PLT装置51和PLT装置52被媒体转换器70代替，该媒体转换器70执行对DSL信号的一些简单的模拟处理以便在室内连接26/27(例如，可以是简单的以太网电缆)与处所中的电源线之间转换(因此，媒体转换器70被方便地设计为具有用于接收连接到分路器装置33的以太网电缆(例如，5类电缆)的以太网端口(即，6p6c插孔)的单个集成装置，其像PLT装置那样插入处所内的电源插座。媒体转换器包括通带滤波器，用于允许DSL信号传递但阻挡不需要的信号(例如，它可以在以阻止由电源电流生成的低频信号并且与G.fast或其它短距离类似DSL的协议基本无关的约2MHz的低通限制和在大约100MHz和300MHz之间可配置的上通限制之间配置-300MHz是G.fast当前可用的上限，同时将上限降低到小于系统限制以减少在电源线上行进的信号产生的这些频率的噪声量可能是有益的-上限(例如，100MHz)和系统限制(如果有的话)之间的频谱可以有利地专用于(经由分路器)不经由媒体转换器70连接的任何其它装置。媒体转换器70还包括模拟放大装置，其用于在使用电力线通信(PLT)领域中已知的常规技术将信号安全地联接至电源配线之前使信号的功率增大。类似地，可以在离开媒体转换器之前放大(或衰减)上游信号以便(经由分路器)朝向DPU行进。
这种布置是对图1的布置的改进，因为它去除了PLT连接，其与图1中的布置中的DSL连接同时工作从而引起连接之间的串扰干扰并因此降低了这两种连接的有效性。
图3示出了简化的布置，其中第一处所现在仅具有单个调制解调器41并因此不需要分路器，并且第二处所具有仅具有2个调制解调器43、44的单个分路器，其中第二个调制解调器(调制解调器2b参考标号44)如前所述经由媒体转换器装置70通过电源配线连接到分路器32。
图4示出了DPU 10、图3的第一处所11(包含调制解调器41)和第二处所12(包含调制解调器43和44)，更详细地示出收发器组件。具体地，图4示出了如何使用修改形式的矢量化来最佳地减轻相邻处所11和处所12之间可能出现的串扰。该图仅示出了与下游传输相关的组件，但是对于读者来说，对应的上游传输将如何起作用将是显而易见的(在下游过程的本描述的末尾提及对上游情况的简要评论)。
如图所示，DPU 10包括三个数据源、编码器和串并行转换器模块1611、1612和1613，它们中的每一个为分别到相应的下游调制解调器43、44和41的传输提供适当的数据速率。这由控制器1690和数据到资源选择器以及映射器和矢量系数选择器(DRMVC)模块1680控制，如下面更详细地说明的。具体地，DRMVC模块1680运行优化模型，如下面在所附附录中更详细地阐述的，以便基于每个时隙(例如，每帧)向调制解调器43和44分配频调，从而根据其需求以优化所有装置的总带宽的方式，同时考虑到串扰干扰(和其它干扰)的影响向调制解调器最佳地提供带宽。DRMVC模块1680还控制开关布置1681诸如以使该开关布置获取来自数据源1611(并去往调制解调器43)的数据项
Figure GDA0003118874970000101
至
Figure GDA0003118874970000102
和来自数据源1612(并去往调制解调器44)的数据项
Figure GDA0003118874970000103
至
Figure GDA0003118874970000104
并且将它们映射到所选择的频调n1到nN，以便提供至M-QAM模块1621。在本示例中，为了简单起见，开关布置被示出为将
Figure GDA0003118874970000105
至
Figure GDA0003118874970000106
项映射到前M个频调并且将
Figure GDA0003118874970000107
至
Figure GDA0003118874970000108
映射到其余的(N-M)个频调，然而，应当理解，并不一定是这种情况，并且该开关布置能够将任何数据项分配给任何频调。
如上所述，来自开关布置1681的输出是N个数据项的集合(是去往调制解调器43的数据项和去往调制解调器44的数据项的混合)，用于使用M_QAM正交幅度调制器进行编码。各频调的星座大小优选是可变的并且取决于数据去往的调制解调器，其原因将是(或变得)明显的。(由DRMVC 1680)选择特定大小以对应于传入数据单元的大小并且选择该特定大小以满足信道的信道要求，在该信道上将通过特别是与将被DSL传输技术领域的技术人员所理解的相应的分组相关联的可实现的位加载。从数据源模块1613输出的数据项
Figure GDA0003118874970000109
至
Figure GDA00031188749700001010
的相似集合以便传输到调制解调器41。这些数据项被输入到相应的QAM模块1623。
按照惯例，来自QAM模块的输出是对应于相应的输入数据项d的对应的复数x。它们被输入到矢量化模块1670，其基于由DRMVC模块1680选择的预编码系数对复数进行预编码。所选择的特定系数取决于数据正在其上行进的实际信道(并且因此取决于数据将被指定被发送至的调制解调器)。通过执行涉及在不同信道上选择性地发送以便确定不同信道特性的训练过程来预先确定这些系数。
然后，预编码的复数以常规方式从矢量化模块1670传递到相应的快速傅里叶逆变换(IFFT)模块，该模块将复数从频域转换到时域，以便将它们组合成信号时间域信号，其可以在双绞铜线上(经由以完全标准方式操作的相应模拟前端模块1651和1652)发送。
当经由第一双绞铜线21在第一处所接收到信号时，其使用AFE模块4150、快速傅里叶变换(FFT)模块4140和M-QAM解调器模块4120的常规接收器模块以完全常规的方式进行处理，以便在解码器模块4110处获得所发送的数据
Figure GDA0003118874970000111
至
Figure GDA0003118874970000112
当在第二处所12处接收去往调制解调器43和44的信号时，它却传递到分路器32。这可以是有源分路器，当它未被使用时可以关闭其下游的一个路径，或者可以是总是使其两条路径都在其下游打开的无源分路器。在本实施方式中，分路器被认为是无源分路器。在任何情况下，系统在FDMA模式下工作，其中一些频调被分配给一个调制解调器而一些频调被分配给另一调制解调器，如本示例中那样，分路器必须在任何情况下保持两个路径都打开，因为信号仍然在时域中并且因此不能被容易地关闭(在所有频率上-在一些实施方式中，它可以采用可变带通滤波器，以便有效地关闭相应下游调制解调器未使用的某些频率的路径-这种技术不太可能比不同路径之间的频率上的原始分离更多地执行，因此有必要将各个调制解调器的频调聚集在一起，而不是在整个可用频率范围内更加自由地散布频调，这在使用无源分路器时或在使用有源分路器装置的两个路径时执行是有利的)。
来自分路器32的一个下游路径(经由室内连接25-例如从分路器32到调制解调器43的以太网电缆)直接传递到调制解调器43的AFE模块4350。另一路径经由媒体转换器70和电源配线29传递到调制解调器44的AFE模块4450(这是根据常规技术调整的以便能够使用常规的PLT技术从电源配线安全地提取差分信号)。相应调制解调器43和44的AFE模块4350和4450提取发送的信号并将它们分别转发到FFT模块4340和4440，它们以已知的方式将时域信号转换成对应于信号的时域版本的一系列复数。
此时，重要的是要注意FFT的输出在不同的调制解调器中将是不同的，因为信号已经通过不同的信道以便到达调制解调器。尽管如此，应当理解，旨在用于调制解调器43的频调已经被预编码并被调制成使得在由FFT 4340处理之后适合于使用M-QAM解调器4310进行检测并且类似地，旨在用于调制解调器44的频调同样已经被预编码并被调制成使得在由FFT 4440处理之后适合于使用M-QAM解调器4310进行检测。因此，来自FFT模块4340和4440的输出被传递到相应的频调选择器设备4360和4460，它们简单地丢弃不旨在用于各个调制解调器的频调。然后，各个解调器4320和4420对剩余频调(即，对应于频调的复数
Figure GDA0003118874970000121
)进行解调，以恢复最初从数据源模块1611、1612发出的数据项，用于以常规的方式由解码器模块4310和4410进行解码以及并行到串行转换等。各种控制器1690、4390、4490和4190与DRMVC模块一起相互作用以确保操作很好地协作。
当在上游方向上工作时，下游调制解调器41、43、44在很大程度上按常规工作，除了调制解调器43、44仅使用由DPU指定的频调使得它们不使用彼此相同的频调进行发送(例如，调制解调器43使用前M个频调，而调制解调器44使用剩余的M-N个频调)。DPU处的后编码矢量化模块然后根据信号已到达的信道对接收到的频调进行后编码并且知道哪些频调被分配给哪些调制解调器并且在解调之后经由频调选择器模块对它们进行分类以便将接收到的数据分配到适当的前向组件。
图5示出了媒体转换器70的主要组件。如图所示，媒体转换器包括第一带通滤波器711和第二带通滤波器712以及第一放大器721和第二放大器722。如上所述，它们控制流入和流出电源配线的信号以限制噪声，同时在信号通过电源配线连接时最大化信号的SNR。
图6示出了媒体转换器70的另选实施方式，其中(连同仅通过导频频调的可选带通滤波器)另外采用检测授权导频模块730并且这用于使DPU能够控制何时开关731被启用。授权导频信号可以是用于DMT调制的一个专用(理想情况下低频)频调集合，因此它自然地基于DMT符号时间与(G.fast)的TDD成帧对齐。另选地，可以将一组低频频调留空以便可以通过简单的低通滤波器(可能是模拟的)提取标记信号，这将使DMT频调突发正确-从远高于控制频调的频率开始-控制接收器之外。频调可以使用简单的开关信号来打开和关闭一个媒体转换器。另一种对抗干扰更强大的方法是使用类似DTMF的编码，其可以具有一个针对多达5个转换器的大约5个频调的集合-每个为一个频调。如果每个频调都绑定到特定转换器，则可以同时打开一个以上的频调，使一些频率可以在一个转换器上使用，而其它频率可以在另一转换器上使用。这提供混合TDMA和FDMA。
注意，帧结构将具有专用容量，例如以强健编码的控制符号的形式，并且响应机会，其中远程端可以指示等待的流量，然后导致远程端被给予谈话的机会。下游时间/频率分配(和媒体转换器开关)由DPU处遇到的DS流量需求驱动。因此，DPU控制每个发送机会并且根据到达DPU的入口和所有注册的外部站的流量来授予访问权限。除了使用混合时间和频分多址之外，这对于电缆系统来说是相当常规的行为。

Claims (14)

1.一种用于将数据发送到用户处所内的第一用户装置和第二用户装置的系统，所述系统包括：分配点，该分配点具有包括多个接入网络调制解调器的聚合装置，有多条线路连接到该聚合装置；分路器装置，该分路器装置经由连接到所述聚合装置的多条线路中的一条连接到所述聚合装置，并且位于所述用户处所内；所述分路器装置与第一客户处所设备调制解调器之间的第一连接，所述第一客户处所设备调制解调器连接到所述第一用户装置；以及所述分路器装置与第二客户处所设备调制解调器之间的第二连接，所述第二客户处所设备调制解调器连接到所述第二用户装置，其中，所述聚合装置能够进行工作而使用数字用户线路协议经由所述聚合装置中的多个调制解调器中的第一个、所述分路器装置和所述第一客户处所设备调制解调器发送所述第一用户装置的数据，其特征在于，所述聚合装置能够进行工作而使用数字用户线路协议经由所述聚合装置中的多个调制解调器中的所述第一个、所述分路器装置和所述第二客户处所设备调制解调器发送所述第二用户装置的数据，该系统还包括媒体转换器，该媒体转换器能够进行工作而连接在所述分路器装置与所述分路器装置和所述第一客户处所设备调制解调器之间的所述第一连接之间，所述媒体转换器包括带通滤波器和放大器，所述带通滤波器用于防止来自所述第一连接的有害干扰耦合到所述分路器装置，所述放大器用于在将信号发送到所述第一连接上之前放大所述信号，所述放大器能够进行工作而将所述信号放大到适合于所述第一连接的特性的值。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述媒体转换器是适合于将信号调节成能够经由内部家庭处所电力电缆发送的电力线媒体转换器。
3.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，所述第一客户处所设备调制解调器位于与所述第二客户处所设备调制解调器不同的装置中。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一客户处所设备调制解调器位于所述第一用户装置中。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二客户处所设备调制解调器位于所述第二用户装置中。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数字用户线路协议是时分双工协议。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述分路器装置与所述第一客户处所设备调制解调器和所述第二客户处所设备调制解调器之间的所述第一连接和所述第二连接至少部分地由家庭配线形成。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述带通滤波器被配置成去除50Hz和60Hz信号及其主谐波。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述媒体转换器包括用于防止主电源的DC电力泄漏的隔离变压器。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述带通滤波器能够进行工作而在为G.9700和G.9701中的G.fast操作指定的频率范围的至少一个内使信号通过。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述媒体转换器包括开关，所述开关用于将该开关上游的电路与所述主电源完全断开。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述媒体转换器被布置成仅在经由所述媒体转换器连接的相应客户处所设备调制解调器主动发送或接收数据时闭合所述开关。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述媒体转换器被形成为所述分路器装置的一部分。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述媒体转换器提供对连接到用户处所电视天线的同轴电缆的连接。
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