CN1422472A - 无源多点网络上调制解调器通信的自动分布增益控制系统结构和方法 - Google Patents

无源多点网络上调制解调器通信的自动分布增益控制系统结构和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于补偿路径损耗的系统和方法，路径损耗是由于数据从不同的远程调制解调器(408)中传输到系统中使用的中心调制解调器(332)中产生的，这个系统提供在无源多点网络诸如同轴树和枝电缆电视分布式网络(320)中的通信。中心调制解调器(332)和远程调制解调器(408)通信。在和下行设备(如个人电脑)(420)通信时，可以替换远程调制解调器，以允许下行设备(420)和中心调制解调器通信，并最终和广域网络如互联网(504)通信。

Description

无源多点网络上调制解调器通信的自动 分布增益控制系统结构和方法
技术领域
本发明的优先权来自于在2000年3月30日申请的序列号60/193,855的美国临时申请。
这一申请建构在还未授权的公开概念上，该公开的申请与序列号为09/482,836，优先权日是1999年1月13，名称为通过本地同轴电缆的高速通信的美国专利申请具有共同的受让人。为了减少将已在09/482,836申请中公开的资料的重复，结合09/482,863申请作为本发明的参考。
为了方便读者，本发明的领域中使用的首字母缩写词和其它术语在说明书的尾端的术语表中定义。申请人用来定义本发明系统操作的其它术语将在说明书中定义。为了方便读者，申请人已经增加了一些主题标题，以使本发明的内部组织清楚，且便利于论述的查找。这些主题标题仅仅是方便读者的帮助，并未将本文限在某一特定主题。
为了更清晰地描述说明书，本文中的元件使用了通用术语。公开发明中使用的特定术语应当构成包括所有技术等同物的术语，该特定术语用于使用执行某种目的元件，且该等同物进行操作以获得同一目的，而不论命名的元件的内部操作和可选元件的操作是否使用了同一原理。这种为了提供清晰度的说明不应该被误解为是对所命名的元件公开的范围的限制，除非下面的说明书或者权利要求中清楚的说明了这一限制。
技术背景
对于高速互联网访问的需求推动着电信工业的发展，这种需求在过去却只有很小的推动力。当有线和电话产业为未来发展而定位其在网络上的位置时，日益变化的技术早已经使得在新的输送系统上投资的开销和风险变的非常大。
在MDU(多住户单元)中互联网服务的传送中，目前的方法使用了按“数据在话音之上”配置的电话布线。这种方法通常需要每个电话对的选择的标志和每个电话对的断开，以及在电话回路的中端中插入调制解调器功能。这种插入装置既费钱又消耗时间。需要在电话对的用户端使用第二调制解调器，以连接到用户的PC(“个人电脑”)或室内网上。因为MDU电话布线一般有比外部布线糟糕的交互对串音性能，且要经受相当大的电入口干扰，通常是将数据插入建筑物内的电话回路中，以确保足够好的性能。
在中心站和MDU之间的较长电话回路的高频率损失很大程度上限制了更长电话回路的潜在的双向传输速度。低开销的无线数据传输在传输的距离很短且频谱很丰富的情况下工作的很好。然而，对于密集安装设置的MDU来说，就不是这样了。当前有线电缆环境电缆调制解调器互联网服务现在的分布已经可以遍及一百万住宅，由于它速度的优越性，它变得相当的流行。然而，由于TV同轴布线的复杂性及其拓扑结构的不规则性和有限的可用上行带宽的共享，使得MDU中的电缆调制解调器互联网服务的接入存在在问题。此外，MDU同轴分布中的入口干扰点和室内布线是很难定位的，而且特别难隔离。这种入口干扰可以引起对MDU中的所有用户和混合光纤同轴(HFC)网络上MDU的上游的其它潜在用户的双向传输的失败。
电缆调制解调器和电话回路数据调制解调器通常接到使用以太网(Ethernet)10base T连接的PC上。这样就需要将被配置在每个PC中的网络接口卡(NIC)和PC网络软件。由于普通的PC用户通常技术上不够熟练，就要由电缆或电话网络的提供者频繁地进行安装和/或配置。这样，经常是当出现的问题和网络提供者的工作范围不相关时，网络提供者也要对PC的潜在问题负责。当通过使用USB(“通用串行总线标准”)口能够减少这些问题时，大部分的PC却不是这样配置的。在旅馆/汽车旅馆中，用户一般不要求他们之间连网，且很少适应或愿意每次租房或回到家中或办公室中再重新设置他们的PC。
同轴分布系统，如在MDU、旅馆、医院以及大学校园设施中设置的可以通过电缆、卫星或广播网络操作者来提供服务的同轴分布系统，通常配置成无源“树和枝”系统，该系统使用了分路器和/或相对长的同轴电缆与为公寓或房间提供服务而设置的分接头或耦合器。这种无源分布装置经常给30到100个房间或公寓提供服务，且设置成致使馈送到每个公寓或旅馆房间的TV信号电平通常在10dB范围内。这些同轴电缆分布系统的损失典型地在15dB和25dB范围内，并且通常从集中式单向宽带TV频道放大器中馈送，以确保为用户提供足够的信号电平。更高的MDU和旅馆经常有一些集中式放大器，每个馈送一个无源同轴电缆分布子系统，给建筑物的分开的区域或楼层提供服务。机会
MDU TV服务的频谱通常在750MHz之下，而同轴电缆可以处理超过1GHz的频率。虽然通常规定用于TV波段，但是当传输频率达到1GHz的较强的数字信号时，无源分路器或耦合器(总称“结合设备”)通常在损失和/或端口隔离方面的表现是足够的。此外，建筑内的同轴电缆布线每长度单位的损失，不会是个问题，其有助于衰减较高频率的回波，并因此允许数字接收机中更简单的均衡。
很清楚，有机会利用建筑内同轴电缆的较高频谱，将其用于在使用了强化数字调制技术的高速互联网接入服务上。入口干扰在频率超过TV信道的频率时，是非常小的，且由中央TV频道放大器单向特性所包含---至少在TV下游的信道频率和更高频率，阻止任何入口干扰从MDU输出和干扰HFC电缆网络。
上述在建筑内同轴电缆中可适用的TV信道频谱可以任意分割，以便在两个方向上提供高速度的数据。由于便携式电话相对高场强的辐射，在900GHz和更高的频率下操作要小心。使用当前安装的分路器和偶合器，也会更好地将频率保持在1GHz或其下。可适用频谱的可用的100MHz是足以为统计出的50到100个用户或客户调制解调器的需要提供双向互联网接入服务。如果需要更高的容量，可以在1GHz和大约1.6GH之间的波段中分配附加的下行频谱，只要代替了更高频率专用分路器就行。这种较高单一方向容量可以用于提供附加数字视频点播(VOD)服务，即可按照网际协议格式或者按照本地的MPEG2格式提供该服务。总之，在900MHz和930MHz之间的频谱可以用于上行的传输。对这一单一上行频谱的使用提供了足够的通信量容量以及简化了控制。
发明内容
已经设计出一种可选的系统方法，得益于拓扑结构和建筑内部同轴电缆分布的性能，以提供高速互联网服务。
这种系统结构在网络层是数字光计算机系统(DOCSIS)适用的，与已有的电缆调制解调器操作和服务惯例相一致，以及提供即插即用终端用户附件，而不需重新配置PC或者安装EthemetNIC卡(NIC代表“网络接口卡”)。同时，这一方法隔离了来自于主混合光纤同轴网络的MDU入口干扰，并提供带宽管理及效能，尤其是在上行或返回方向上。
每一个MDU共用设备的安装是非常简单的，不需要用服务者上门或预约为每个顾客提供服务。当然，用户接口可以由厂家直接运送给顾客，而且它要比VCR更容易连接。多兆位互联网接入是通过PC已有的并行端口或USB端口的使用来获得，并行或USB口使用了简单的“授权者”，通过PC已有的串行连接器--不是软盘或CD，“授权者”可以有选择地从MDU中心集线器调制解调器中载入。
这个“授权者”的首要目的是在用户的桌面上安置“连接”图标，以方便对服务的访问。当在客户调制解调器之间移动PC时，如当在旅馆房间之间移动或回家后，从来不需要执行另一个授权者的载入，因而“授权者”不需要包含任何地址或设置信息。
本发明的客户调制解调器相当的简单，因为它不需要调谐电路或者用于它自己操作的微处理器。其它的简化使得其复杂度是常规电缆调制解调器复杂度的四分之一。客户调制解调器因此费用很低，且这一费用将继续改变，将少于常规电缆调制解调器技术的费用一半。因此，本发明的用户接口的电耗少于电缆调制解调器的电耗的十分之一。安装费用很少，而且由电缆MSO提供的市场服务可以简化为能够在测试的同一天提供。
用户调制解调器可以封装在单一印刷电路板上，这个电路板位于大约是小型便携式电话大小的塑料壳中。这个壳可以包括如箱体，其中插入与同轴线的墙上插座连接的一段同轴线。这个箱将会有一条具有多面连接器的细数据线，多面连接器可以插入到PC或者笔记本电脑上的并口，串口，或USB连接器。客户调制解调器的一个可选的实施例装备有红外线收发器，用于和有相似装备的PC或PDA(“个人数字助理”)通信。通过使用低成本，单一交流电压，UL/CSA认证的变压器模块来提供电源。
本发明的目的是提供一种方法，用来补偿从不同的远程调制解调器到中心调制解调器的传输数据的路径损耗。
本发明的目的是提供一种方法，用来补偿在一个系统中从不同的远程调制解调器到中心调制解调器传输数据的路径损耗，该系统提供在诸如同轴树和枝电缆电视分布网络的无源多点网络上与远程调制解调器的数据通信，远程调制解调器可以置于和下游的设备通信，以允许下游设备和中心调制解调器通信，并最终和广域网如互联网通信。
从下面的详细描述中可知，本发明的这些以及其它优点是显而易见的。
附图说明
图1是描述本发明总结构的图表。
具体实施方式
描述本发明总结构的图表如图1所示，图1可以次分为4组。第一组是电缆TV的头端设备100。第二组是混合光纤同轴(HFC)分布式网络200。第三组是房屋同轴分布设备300，它既可以在MDU中也可以用在类似情形下，例如旅馆中。最后一组是在用户房间的设备400。组300和组400包括本发明的元件。为了与工业惯例保持一致，电缆TV的头端和互联网分别是用于电缆TV和IP数据的图1的上游端。在用户房间中的电视机或计算机是下游点。上行数据传输向上行到上游端。下行数据传输向下行到下游端。因此，数据路径上的元件接收来自它的上游端的下行数据传输，以及来自它的下游端的上行数据传输。
各组的内容描述如下。在组100，电缆TV信号通过连接线104提供给HFC分布式网络200。电缆TV信号的源头可以来自由连接到连接设备106的电缆TV服务元件108表示的常规设备。来自于互联网504的数字通信信号通过互联网连接器电缆112到和互联网服务管理单元120通信的路由器116。当从路由器116移动下行到对于HFC分布式网络200的连接线104时，数字通信信号通过电缆调制解调器终端系统124和接合装置106。电缆TV头端的所选元件的说明书为本发明提供了文本内容，并不构成对本发明的限制或构成本发明所需要的元件的限制。
在组300，从HFC分布式网络200中输入的信号由电缆304传输到接合装置308。接合装置308连接到电视频道放大器312的输入端。电视频道放大器312的输出传输给第二接合装置316，并传输给一组或多组形成树和枝分布式网络320，端接在一序列TV同轴插座404上的连接设备。适合于分布电缆TV信号的树和枝网络技术是本领域的普通技术人员已知的。因此，为了避免不必要的组，树和枝分布式网络320只显示了几个连接设备和连接电缆，而不是树和枝网络的整组元件。
接合装置308和316形成了电视频道放大器312周围的支路。这个支路环在上游端具有电缆调制解调器324，而在支路环下游端具有本发明的集线器328(“hub”)。
在组400中，客户调制解调器408和TV同轴插座404连接。一个连接器(没有显示)允许常规TV同轴电缆412从客户调制解调器408连接到电视416。用户可以用合适的端口连接器将用户的下行设备420连接到客户调制解调器408的数据线424上，端口连接器是用来和用户的下游设备420如图1所示的个人电脑(“PC”)连接。当下行设备420可能是台式机或是笔记本个人电脑时，它也可以是一些能够和外部数字数据源连接的其它的设备。在已知设备范围内的一个例子PDA(“个人数字助理”)。因此，通过实质使用用来传递有线TV信号到用户的电视416的已有的结构，本发明允许在PC420和互联网504之间通信。
在这种结构中，使用单一DOCSIS-适用的开放式电缆调制解调器来给通过无源建筑内部同轴分布式系统连接的多个用户的统计数据需求提供服务。
在系统的用户或客户端，使用了一种非常简单的调制解调器接口，通过用户的计算机420已有的串、并或USB口和用户的计算机420连接。这样，用户PC中不需要NIC卡或网络配置。点对点协议(PPP)通过在建筑内部的树和枝分布式网络320上的RF信道输送到代理服务328的中心RF调制解调器332中。
在这个中心RF调制解调器332和共享DOCSIS-适用的电缆调制解调器324之间设置有一个协议转换器336。协议转换器336翻译用于PC的点对点协议和用于DOCSIS电缆调制解调器的10baseT(局域网标准，10M/s)之间的数据格式。因此，任一IP协议，如TCP/IP，UDP/IP，等等，在互联网504中传入和传出。在两个传输方向上，对于低等待时间要求的通信量，例如IP话音或多媒体，可以有特别的优先权。
协议转换器336也用做代理服务器，以将多个客户调制解调器408和他们的PC与一个或少数几个DOCSIS-适用的电缆调制解调器连接(以避开组，图1所示的是单一电缆调制解调器)。这包括响应PPC连接请求，给PC提供IP地址。协议转换器336翻译唯一标识多个话路或在每台PC上运行的窗口的单个或多个媒介字地址，以将唯一的媒介字地址送到位于IP网络504中的服务器。
有协议转换器的集线器目前试用的版本由PC主板支持，并和中心调制解调器RF板一起封装在用于安装在墙上的有比萨饼大小的壳体的PC安装架中。当启动时，PC主板通过它的电缆调制解调器发出一个DHCP请求给头端的服务器，并接收一个租用的IP地址一就像提供有常规电缆调制解调器服务的用户PC一样。如果具有协议转换器336的集线器与头端具有多个电缆调制解调器连接，则为每个电缆调制解调器，重复进行这一操作。从头端服务管理的角度来看，要出现的是多个客户PC，即使它们是通过分别的电缆调制解调器连接的。因此头端提供一种功能，即，从协议转换器336中收集相关的用户PC MAC和分配的IP地址信息，并将其作为接口提供到也管理单一用户电缆调制解调器服务的互联网头端服务管理120。射频传输
建筑内部的RF系统目前在中心频率大约是970MH的单一下行“信道”中，使用15Msymbol/s(兆符号/秒)二元相位移位键控(“BPSK”)或者正交相位移位键控(“QPSK”)调制z。更高符号率计划能够提供至少30Mb/s网下行数据容量。
下行信号不断的传输并以标准MPEG2/DVB结构格式化。MPEG2帧包括一个帧(47十六进制)/超级帧(转换的47十六进制)字节，187个信息字节和16个前向纠错字节一总共是204字节。某些预留的MPEG2“分组标志符”(PID)代码用来表示随后的信息字节是特定类型的数据，而不是数字视频或无效帧。
由于频谱的原因，采用了常规同步扰频，且16字节FEC字段总是由纠错使用或为其保留的。这些结构便利了在数据和数字TV应用中，对同一工业标准开放式顶端技术的使用。当帧插入可行时，它并不用在建筑内部的无源同轴分布中，因为这会延迟对等待敏感的通信业务，以及不需要用于误差防护的目的。
在建筑内部的同轴电缆的上行传输中使用了BPSK调制的载有15Mb/s数据流的915MHz RF信号。根据包含在下行数据控制包络中的下行“轮询”指定，一次仅允许从一个客户调制解调器中传输上行数据。因此，上行信号没有冲突。上行信号包括一个电平上升随后是同步字节的报头信号。在报头之后是扰频的客户调制解调器的源地址，长字段和数据。数据字段的长度取决于中心调制解调器请求的量，或者是在客户调制解调器中缓冲的上行数据的余量。沿着下行的方向，对于低等待时间的通信业务的需求，做出了特别的规定。同轴路径损耗补偿
由于同轴分布式拓扑结构和载入变化，在每个客户调制解调器和中心RF调制解调器之间的路径损耗将会有很大程度的变化。本系统设计为接受40dB或者更高的损耗。
在下行方向损耗的变化由在每个客户调制解调器接收机包含的自动增益控制(“AGG”)功能补偿的。
上行AGG方法包括调整每个客户调制解调器发射机，以致当信号到达中心调制解调器中的上行接收机时，它们的信号近似于相等。
每次当发送给客户调制解调器一个数据脉冲串时，就包括了一个附加位，它表示来自那个客户调制解调器的先前的传输脉冲串电平是高于还是低于在中心RF调制解调器中的接收机所需的理想电平。这一位由客户调制解调器使用以轻微地向上或向下调整它的下一个传输脉冲串的电平。因此由中心RF调制解调器从每个客户调制解调器中接收的所有信号在电平上一致，并按一很小的量向上或向下循环往复。这是一个理想的状态，因为上行BPSK接收机比所接收的较小的电平变化具有更宽的可接收输入信号范围。这种类型的控制系统很快地对传输路径衰减作出反应，并且很稳定。保密性
通过使用在每个方向上的每个客户调制解调器单独的频谱的扰频序列和/或序列的开始点数据，提供最小花费的中等水平的数据保密性。建立这种扰频序列的方法是出于它本身安全的目的。可以使用更高级的加密安全措施，像用于DOCSIS-适用的电缆调制解调器中的加密安全措施，而只需要一点附加的花费。技术
本发明的一个实施例使用了现有的低成本、商业RF和数字技术。可替代的实施例包括在卫星机顶盒中共用用户调谐器/解调器芯片组客户调制解调接收机。
可替代的一个实施例需要将大部分功能移到一对定制的芯片；一个是小型的RF模拟芯片，另一个是包含数字功能的半定制芯片。这种技术进展将会使得客户调制解调器的大小和便携式电话一样，可以成为同轴线组件的一部分，并消耗很少的电能。
集线器328目前的构成使用了通常安装在机架上的无磁盘的、低成本的PC主板，它装备有RF/协议板协议转换器336和一个或多个10baseTNIC接口340。这可以和一个或多个开放式电缆调制解调器一起安装在邻近已有的建筑物TV分布式放大器的墙上。安装
如图1所示，中心的安装仅要求附加的连接常规电缆调制解调器324和集线器328的两个同轴连接装置308和312。客户调制解调器是由终端客户引入在TV同轴插座404和TV组416之间(如果有的话)。然后将相连的变压器模块(图1中没有显示)插入常规的电源插座中，数据线424插入用户的PC中。不需要PC机的网络堆栈配置，因此提供了一种真正的即插即用高速互联网接入服务。归纳
本发明提供了一种用于MDU或旅馆高速互联网接入的新的、经济的方法，能够在已有的建筑内部同轴系统中很好的工作。
正如从头端连网元件可以看出，这种系统是DOCSIC-适用的，和已有的电缆调制解调器的操作和服务相一致，还提供即插即用终端用户附件，而不用重新配置PC或者在用户PC中安装以太网NIC卡。每个MDU公用设备的安装是相当的简单，不需要服务者上门或预约为每个顾客提供服务。当然，用户调制解调器可以邮寄，而且它要比VCR更容易连接。
这种方法隔离了来自主HFC网络的内部MDU入口干扰，并提供了改进的带宽管理和效率，尤其是在上行或返回方向。
多兆位调制解调器是通过PC已有的并行或USB口来实现的，使用了简单的“授权者”，它在PC的桌面上建立了连接图标，并启动PC已有的PPP直接连接设备。通过PC已有的串行连接器--不是软盘或CD，从集线器328载入“授权者”。
根据本发明的系统，其成本比常规电缆调制解调器的方法的成本的一半还要低很多。此外，在客户调制解调器中的用户接口的耗电比电缆调制解调器的耗电的十分之一还要少。
由电缆MSO提供的服务的销售得到了简化，因为整个MDU的安装可以在测试的同一天提供。
本领域熟练的技术人员将会认识到本发明的方法和装置有很多的应用，而且本发明不局限于所给的有助于理解本发明的特定例子。此外，本发明的范围包括了这里描述的变化范围，修改，以及系统元件的替换，这些都是本领域的技术人员所知的。
要求保护的本发明的范围的法律限制将在下面的权利要求中提出，并延伸到它们的法律同等物上。这些对于等效性法律测试不熟悉的技术人员可以向在专利授权机构，如美国专利和商标局或者其类似部门注册的相关人士咨询。

Claims (19)

1.一种用于路径损耗的补偿方法，这一路径损耗是在具有至少两个远程调制解调器的树和枝网络的上行方向传输数据时产生的，这种方法包括：
a)为上行数据传输接收的信号强度建立一个目标电平，数据传输是由中心调制解调器接收的；
b)测量来自于第一远程调制解调器的具有第一唯一的标识值的第一
上行数据传输的接收信号强度；
c)给第一远程调制解调器提供反馈，该反馈是关于从第一个远程调制解调器到中心调制解调器的第一上行数据传输的接收信号强度；
d)通过调整第一个远程调制解调器的输出电平，对反馈作出响应，以尝试着将从第一个远程调制解调器到中心调制解调器的第二上行数据传输的接收信号强度，向着目标电平调整；
e)测量来自于第一远程调制解调器的具有第一唯一的标识值的第二上行数据传输的接收信号强度；
f)给第一远程调制解调器提供反馈，该反馈是关于从第一远程调制解调器到中心调制解调器的第二上行数据传输的接收信号强度；以及
g)对反馈作出响应，通过调整第一个远程调制解调器的输出电平，以尝试着将从第一个远程调制解调器到中心调制解调器的第三上行数据传输的接收信号强度，向着目标电平调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于提供反馈的每一步骤还包括：
a)将测量的信号强度和目标信号强度相比较；及
b)如果传输到中心调制解调器的先前数据的信号强度在目标电平之上，向第一远程调制解调器发送第一类型的数据，以及如果传输到中心调制解调器的先前数据的信号强度在目标电平之下，向第一远程调制解调器发送第二类型的数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于响应反馈的每一步包括，响应于表示接收的信号强度需要增加的反馈，按照第一量值调整第一远程调制解调器的输出电平，并响应于表示接收的信号强度需要减弱的反馈，按照第二量值调整第一远程调制解调器的输出电平。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于到第一远程调制解调器的反馈是由对第一个远程调制解调器定址的下行数据传输提供的。
5.在无源多点分布式网络中使用的客户调制解调器，其中客户调制解调器适合于：
a)传送数据，沿着分布式网络上行到中央调制解调器；
b)接收自中央调制解调器下行传送的数据；
c)判断传送的数据是否定址到客户调制解调器，及
d)响应于与定址到客户调制解调器的传送的数据一起发送的控制数据，调整下行到中心调制解调器的数据的下一次传输的输出电平。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于该方法还包括：
h)测量来自于第一远程调制解调器的具有第一唯一的标识值的每个顺序的上行数据传输的接收信号强度；
i)向第一远程调制解调器提供反馈，该反馈是关于从第一远程调制解调器到中心调制解调器的每个顺序的上行数据传输的接收信号强度；且
j)响应于这个反馈，通过调整第一个远程调制解调器的输出电平，以尝试着将从第一个远程调制解调器到中心调制解调器的下一个上行数据传输的接收信号强度，向着目标电平调整。
7.如权利要求6所述的客户调制解调器，其特征在于通过使用在客户调制解调器中包含的自动增益控制功能，它还适用于补偿下行方向上的损耗变化，以致使客户调制解调器作为一个下行传输损耗补偿系统和一个上行传输损耗补偿系统工作。
8.如权利要求6所述的客户调制解调器，其特征在于客户调制解调器是：
a)适合于连接到在客户调制解调器上行一侧的同轴电视插座上；
b)适合于向下行同轴电缆传递至少包含一个电缆电视频道的频带；
c)适合于传送来自于中心调制解调器、定址于客户调制解调器的数据到下行的数据电缆；
d)适合于接收来自于下行数据电缆的数据；并
e)适合于响应来自于中心调制解调器的轮询信号，上行传输从下行数据电缆中接收的数据，该轮询信号提供特定客户调制解调器执行上行传输的许可。
9.如权利要求6所述的客户调制解调器，其特征在于客户调制解调器包括用于和相似装备的设备进行通信的红外线收发机。
10.如权利要求6所述的客户调制解调器，其特征在于客户调制解调器是：
a)适用于将来自于中心调制解调器、定址于客户调制解调器的数据传送到下行数据电缆，其中下行数据电缆至少有两个下行连接器，允许下行数据电缆在第一时间通过一种类型的通信连接和第一计算机形成通信链路，以及在第二时间通过第二种类型的通信连接和第二个计算机形成通信链路；
b)适合于接收来自于下行数据电缆的数据；且
c)适合于响应来自中心调制解调器的轮询信号，上行传输从下行数据电缆中接收的数据，该轮询信号提供特定客户调制解调器执行上行传输的许可。
11.如权利要求9所述的客户调制解调器，其特征在于通信连接是从串行连接，并行连接，和USB连接组成的组中选出的。
12.一种通信集线器，它有用于树和枝分布式网络的上行端的数据路径，该分布式网络使用了有至少两个远程调制解调器通信的内部数据通信协议，通信集线器位于树和枝分布式网络和至少一个中心调制解调器之间，其中中心调制解调器和使用IP地址的外部数据通信协议的外部网络相连，外部通信协议不同于内部通信协议，集线器包括：
a)用来连接树和枝分布式网络的连接端口，以允许集线器路径接收至少来自于2个远程调制解调器的数据传输；
b)用来至少连接一个接到外部网络的中心调制解调器的连接端口；
c)测量电路，测量来自远程调制解调器的数据传输的信号强度；
d)接收装置，接收来自至少一个中心调制解调器，并指向至少两个远程调制解调器的其中之一的下行数据传输；
e)发送装置，传送有定址信息的下行数据传输，这一定址信息允许特定调制解调器根据对特定的调制解调器的唯一定址，识别下行数据传输；
f)协议转换器，适用于给在至少两个远程调制解调器和少量的至少一个中心调制解调器之间的通信定线路，以及
g)反馈装置，用来给特定远程调制解调器提供信号强度反馈，以允许远程调制解调器调整由特定调制解调器发送的信号强度。
13.如权利要求12所述的通信集线器，其特征在于集线器还包括：
在集线器数据路径下行部分的RF调制解调器；以及
在集线器数据路径上行部分的网络接口单元；
其中协议转换器
a)连接RF调制解调器和网络接口单元，致使由集线器从至少两个远程调制解调器接收的上行通信从RF调制解调器中通过，由协议转换器将其从内部协议转换到外部协议，然后在经过至少一个中心调制解调器之一用于外部网络上传输之前，传送给网络接口单元；并且
b)连接网络接口单元和RF调制解调器，致使由网络接口单元接收目的址为特定远程调制解调器的下行通信，并将其从外部协议转换成内部协议，以发送到在至少两个远程调制解调器之外的目标远程调制解调器中。
14.如权利要求13所述的通信集线器，其特征在于集线器接收的来自于至少一个中心调制解调器的数据通信是10baseT协议，从至少两个远程调制解调器中接收的协议是点对点协议。
15.如权利要求13所述的通信集线器，其特征在于给特定远程调制解调器提供信号强度反馈的装置包括：
a)为由集线器从至少一个远程调制解调器中接收的上行数据通信的信号强度设置一个目标电平；
b)将测量的信号强度和用于来自特定远程调制解调器的上行数据通信的目标信号强度相比较；以及
c)发送一个指向特定远程调制解调器的下行数据传输，附有来自于集线器的数据，它表示到集线器调制解调器的在前的上行数据传输的信号强度是否超过目标电平。
16.如权利要求13所述的通信集线器，其特征在于给特定远程调制解调器提供信号强度反馈的装置包括：
a)为由集线器从至少一个远程调制解调器中接收的上行数据通信的信号强度设置一个目标电平；
b)将测量的信号强度和用于来自特定远程调制解调器的上行数据通信的目标信号强度相比较，以及
c)发送一个指向特定远程调制解调器的下行数据传输，附有来自于集线器的数据，它表示到集线器调制解调器的在前的上行数据传输的信号强度是否在目标电平之下。
17.如权利要求13所述的通信集线器，其特征在于给特定远程调制解调器提供信号强度反馈的反馈装置包括：
a)为由集线器从至少一个远程调制解调器中接收的上行数据通信的信号强度设置一个目标电平；
b)将测量的信号强度和用于来自特定远程调制解调器的上行数据通信的目标信号强度相比较；以及
c)发送一个指向特定远程调制解调器的下行数据传输，附有来自于集线器的请求，以根据测量的信号强度和用于来自于特定远程调制解调器的上行数据的通信的目标信号强度的最近的比较，将来自于特定远程调制解调器的上行数据传输的传输强度改变一固定数量。
18.一种合并有线电视树和枝网络的内部通信网络，内部通信网络包括：
a)第一接合装置，具有对外部网络的上行连接器，第一下行连接器和第二下行连接器；
b)第二个接合装置，具有第一上行连接器，第二上行连接器和一下行连接器；
c)TV路径，将第一接合装置的第一下行连接器接到第二接合装置的第一上行连接器；
d)连接为TV路径的一部分的TV频道放大器；
e)在TV频道放大器周围的支路路径，该支路路径开始于第一接合装置的第二下行连接器，终止于第二接合装置的第二上行连接器；
f)支路路径，包括通信集线器和通信集线器的电缆调制解调器的上行线；
g)通信集线器，其包括：RF调制解调器，协议转换器，以及网络接口单元；
h)RF调制解调器，其与数据路径进行通信，通过第二接合装置发送和接收数据传输，数据传输是按内部通信协议进行的；
i)网络接口单元，其使用外部通信协议与电缆调制解调器通信；
j)第二连接设备的下行连接器，它与连接到至少两个远程调制解调器的树和枝分布式网络通信；
k)通信集线器，它用做代理服务器，将至少两个远程调制解调器连接到电缆调制解调器；
l)通信集线器，它在协议转换成内部通信协议之后，向特定远程调制解调器发送下行数据通信，其中包括从中心调制解调器接收的用于特定远程调制解调器的数据，以及传送给特定远程调制解调器的信号强度反馈，以表示来自特定的远程调制解调器的由RF调制解调器接收的最后一个上行通信的信号是否在信号强度目标电平之下。
19.如上所述的是在说明书和附图中描述和画出的发明。
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