DE112018005125T5 - Vorrichtung zum Senden und Empfangen auf einem am Kundenstandort installierten Kupferdraht - Google Patents

Vorrichtung zum Senden und Empfangen auf einem am Kundenstandort installierten Kupferdraht Download PDF

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DE112018005125T5
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Vladimir Oksmann
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Abstract

Eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen auf einem Koaxialkabel oder einem verdrillten Doppelkabel wird offenbart. Die Vorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Sendeempfängern zum Übertragen von Signalen zu und zum Empfangen von Signalen von zumindest einer Ausrüstung am Kundenstandort (Customer Premise Equipment, CPE) über eine Mehrzahl von Kanälen. Die Mehrzahl von Kanälen kann durch die Verwendung einer Mehrzahl von verdrillten Doppelkabeln oder durch die Verwendung einer Mehrzahl von Frequenzbändern auf einem Koaxialkabel oder einem verdrillten Paar gebildet werden. Die Vorrichtung kann auch zumindest einen Unterdrücker zur Unterdrückung von Echo und/oder Übersprechen auf zumindest einem Kanal sowie einen Prozessor umfassen, der so ausgebildet ist, dass er einer einzelnen CPE mehrere Frequenzbänder auf einem einzigen Kabel oder mehrere Leitungen in einem Bündel von verdrillten Paaren zuordnet. Die Vorrichtung kann sowohl mit Koaxialkabeln als auch mit verdrillten Doppelkabeln arbeiten und unterstützt die einheitliche Verwendung von Kanalbonden in einem Frequenzbereich und einem räumlichen Bereich.

Description

  • BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 U.S.C. § 119(e) an der provisorischen US-Anmeldung Nr. 62/558,873 mit dem Titel „Channel Bonding for Multi-Gigabit Copper Transceivers“ und eingereicht am 15. September 2017, die durch Bezugnahme aufgenommen wird, als ob sie hier vollständig dargelegt wäre.
  • Gebiet
  • Beispiele beziehen sich auf einen Sendeempfänger, ein Verfahren, ein System und ein Softwareprogramm zum Senden und Empfangen auf einem oder mehreren Kupferdrahtkabeln. Beispiele beziehen sich insbesondere auf einen Sendeempfänger zum Senden und Empfangen auf einem oder mehreren Koaxialkabeln oder einem oder mehreren verdrillten Doppelkabeln während Kanal-Bond- und/oder Punkt-zu-Multipunkt- (P2MP-) Übertragungen implementiert sind.
  • Hintergrund
  • Zur Bereitstellung von Kommunikationsdiensten wurden von den Dienstanbietern Netzwerke eingerichtet. Für kupferbasierte Übertragungen sind zwei Medientypen von Interesse, und zwar Koaxialkabel und verdrillte Doppelkabel. Ein einzelnes Koaxialkabel kann einem Teilnehmer dienen oder von mehreren Teilnehmern gemeinschaftlich verwendet werden. Bei einem verdrillten Doppelkabel gibt es normalerweise mehrere verdrillte Paare (z. B. zwei oder vier) pro Teilnehmer. Bei diesen verdrillten Doppelkabeln kann es sich um herkömmliche, kostengünstige verdrillte Doppelkabel für einfache alte Telefonanlagen (POTS; plain old telephone system) oder um 4-paarige, abgeschirmte verdrillte Highend-Doppelpaare für Daheim-Ethernet-Routing handeln (z.B. Cat 5, Cat 6, etc.). Mehrere Teilnehmer (z.B. in einer Mehrfamilienhausanlage) werden oft von einem größeren Kabelbinder aus bedient, und ein oder mehrere verdrillte Paare des Binders werden zur Verbindung jedes Teilnehmers verwendet.
  • Die Nachfrage nach höheren Datenraten ist immer größer geworden. Um höhere Datenraten in einem Zugriffsnetzwerk zu erreichen, wurde eine optische Faser näher an den Teilnehmer gebracht. Für die hausinterne Verdrahtung ist es in vielen Fällen einfacher und kostengünstiger, auf vorhandene Kupferleitungen zurückzugreifen, die entweder Koaxialkabel oder verdrillte Doppelkabel für die POTS-Installation oder eine Heim-Ethernet-Installation sein können.
  • Eine Möglichkeit, höhere Datenraten zu erreichen, ist die Erweiterung des Frequenzbandes. Ein breiteres Frequenzband führt jedoch zu einer höheren Leitungsdämpfung. Verdrillte Doppelkabel weisen bei höheren Frequenzen eine sehr hohe Dämpfung auf, was das nutzbare Frequenzband und damit den erzielbaren Durchsatz begrenzt.
  • Bei Koaxialkabeln ist dies aufgrund ihrer relativ geringen Dämpfung auch bei hohen Frequenzen kein großes Problem. Bei geringer Dämpfung wird die Dauer der Impulsantwort in Koaxialkabeln jedoch hauptsächlich durch Reflexionen von mehreren überbrückten Abgriffen bestimmt. Folglich erfordert die Verwendung von Mehrträgermodulationen wie orthogonalem Frequenzmultiplexen (OFDM; orthogonal frequency division multiplexing) oder diskretem Multiton (DMT; discrete multi-tone) die Einhaltung eines erheblichen Schutzintervalls auch für ein breiteres Frequenzband. Um die Übertragung effizient zu halten, muss die Symboldauer ausreichend lang sein. So kann die Erhöhung des Frequenzbandes durch die Erhöhung der Anzahl der Teilträger erfolgen. Die Erhöhung der Anzahl der Teilträger erhöht jedoch die Komplexität der Implementierung und des Managements des Systems erheblich. Die Anzahl der Teilträger wurde bereits auf 4.096 in G.fast, 212 MHz Bandbreite, erhöht. Eine weitere Erhöhung auf 8.192 Teilträger für ein 424-MHz-System oder 16.384 Teilträger für die angestrebte Bandbreite von 848 MHz wäre zu komplex.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen gilt:
    • 1(a)-1(d) zeigen einige Beispiele für ein Heimnetzwerk, in dem die hier offenbarten Beispiele implementiert werden können;
    • 2 zeigt ein Beispiel einer Netzwerkvorrichtung;
    • 3(a) zeigt ein Beispiel für ein Mehr-Leitungs-Bonden und 3(b) zeigt ein Beispiel für ein Mehr-Band-Bonden;
    • 4 zeigt einen Beispiel-Sendeempfänger, der in der Netzwerkvorrichtung umfasst sein kann;
    • 5 zeigt eine beispielhafte Struktur des digitalen Frontends (DFE);
    • 6 zeigt eine Beispielstruktur des Unterdrückers;
    • 7(a) und 7(b) zeigen ein Beispiel für die Kombination mehrerer Sendeempfänger für Mehr-Leitungs- und/oder Mehr-Band-Bonden;
    • 8(a)-8(c) zeigen mehrere Beispiele des analogen Front-Ends (AFE) für Basisband- und Durchlassband-Übertragungen;
    • 9 zeigt die Sende- und Empfangsleistungs-Spektraldichte (PSD; power spectral density), die auf der Leitung beobachtet wird, wenn Spiegelfrequenzen zur Erzeugung des Durchlassbandsignals verwendet werden;
    • 10 zeigt ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), das für das Basisbandsignal und das Durchlassbandsignal bei Verwendung von Spiegelfrequenzen beobachtet wird;
    • 11 zeigt die Sende- und Empfangs-PSD, die auf der Leitung beobachtet wird, wenn ein Mischer zur Erzeugung des Durchlassbandsignals verwendet wird;
    • 12 zeigt das beobachtete SNR für das Basisbandsignal und das Durchlassbandsignal bei Verwendung eines Mischers;
    • 13(a) und 13(b) zeigen beispielhaft die Verarbeitung der Durchlassbandsignale in einem analogen Bereich mit DMT- und/oder OFDM-Modulation;
    • 14(a) zeigt den an einer CPE (Customer Premise Equipment; Ausrüstung am Kundenstandort) ko-platzierten Sendeempfänger und 14(b) zeigt Sendeempfänger, die nicht an einer CPE ko- platziert sind;
    • 15(a) und 15(b) zeigen Beispiele für das Nah- (NEXT; near-end crosstalk) und Fern-Übersprechen (FEXT; far-end crosstalk), das vom Vollduplex- (FDX-) System zum Zeitduplex- (TDD-) System verursacht wird;
    • 16(a)-(c) zeigen ein Beispiel für die Nutzung des Spektrums des bisherigen Systems (G.fast) und des neuen Systems;
    • 17(a)-17(e) zeigen ein Beispiel für das bisherige System und die neue Systemrahmenstruktur sowie vor- und nachgeschaltete (Upstream- und Downstream-) Übertragungen;
    • 18(a)-18(c) zeigen ein Beispiel für die Nutzung des Spektrums des bisherigen Systems und des neuen Systems für verschiedene Symbolausrichtungen;
    • 19(a)-19(c) zeigen mehrere an die Netzwerkvorrichtung angeschlossene CPEs;
    • 20 zeigt eine Beispielstruktur einer DFE eines Sendeempfängers unterstützend P2MP;
    • 21 zeigt ein Beispiel für die dynamische Frequenzbandzuordnung durch Multiband-Bonding;
    • 22(a) und 22(b) zeigen die dynamische Ressourcenzuordnung auf einem verdrillten Doppelkabel durch Vorcodierung;
    • 23 zeigt das dynamische Datenrahmenformat zur temporären Erhöhung der Datenrate für die Anwendung des verdrillten Paars;
    • 24 zeigt ein Beispiel eines Sendeempfängers einer CPE zum Kanal-Bonden;
    • 25 zeigt Beispielrahmenformate für Vollduplex-P2MP-Operationen auf einem Koaxkabel mit einem Splitter;
    • 26 zeigt ein Beispiel für ein Rahmenformat für Vollduplex-Operationen an mehreren verdrillten Paaren eines Binders, der mehrere CPEs bedient;
    • 27(a) und 27(b) zeigen Beispiele für die Heim-Verteilung des Internet-Verkehrs an eine mobile Vorrichtung in einem Koaxialkabelnetzwerk und/oder einem Netzwerk eines verdrillten Doppelkabels;
    • 28(a) und 28(b) zeigen Beispiele für die Verwaltung von Bit- und Verstärkungs-Tabellen;
    • 29 zeigt ein Beispiel für das Senden mehrerer Fehlerberichte an die Netzwerkvorrichtung durch mehrere CPEs; und
    • 30 zeigt ein Beispiel für das Senden von Sondensequenzen für die Upstream-Übersprechschätzung über zwei Kabel, wobei an jede Leitung zwei CPEs angeschlossen sind.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Stärken von Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
  • Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, sind dementsprechend einige bestimmte Beispiele derselben in den Figuren gezeigt und werden nachfolgend ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Schutzbereich der Offenbarung fallen. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente, die bei einem Vergleich miteinander identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktionalität bereitstellen.
  • Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt, oder über ein oder mehrere Zwischenelemente, verbunden oder gekoppelt sein können. Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B sowie A und B. Eine alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“. Das Gleiche gilt für Kombinationen von mehr als 2 Elementen.
  • Die Terminologie, die hier zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendet wird, soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wenn eine Singularform, z. B. „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente verwenden, um die gleiche Funktionalität zu implementieren. Wenn eine Funktionalität nachfolgend als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, können weitere Beispiele die gleiche Funktionalität unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Handlungen, Elemente und/oder Komponenten präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Handlungen, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben ausschließen.
  • Sofern nicht anderweitig definiert, werden alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) hier in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem Beispiele gehören.
  • Es werden Beispiele für eine Netzwerkvorrichtungs-Architektur und Netzwerkbetriebs- und Signalmodulationsschemata offengelegt, die sowohl für Koaxialkabel als auch für verdrillte Doppelkabel funktionieren können. In den hier offenbarten Beispielen kann derselbe Sendeempfänger sowohl für Koaxialkabel als auch für verdrillte Doppelkabel verwendet werden.
  • Es werden auch Beispiele für die einheitliche Anwendung von Kanal-Bonden in einem Frequenzbereich und einem räumlichen Bereich offenbart. Dabei wird berücksichtigt, dass ein verdrilltes Doppelkabel in einem Kundenstandort in der Regel mehrere verdrillte Paare umfasst, die für die Datenübertragung kombiniert werden können. Das Cat 5/6/7 verdrillte Doppelkabel enthält jeweils vier verdrillte Paare in jedem verdrillten Doppelkabel.
  • 1(a)-1(d) zeigen einige Beispiele für ein Heimnetzwerk, in dem die hier offenbarten Beispiele implementiert werden können. Um die Datenraten zu erhöhen, wurde eine optische Faser 102 näher an den Kundenstandort gebracht. Es gibt immer noch eine Lücke zwischen dem Faser-Abschluss und einer Ausrüstung am Kundenstandort (CPE). Typischerweise wird die Lücke durch eine oder mehrere Kupferleitung(en) überbrückt, wie z.B. ein Koaxialkabel 112 oder ein oder mehrere verdrillte Doppelkabel 114. 1(a) und 1(b) zeigen Beispiele, dass ein einzelnes Koaxkabel 112 eine oder mehrere CPEs 120 mit der optischen Faser 102 verbindet. 1(c) und 1(d) zeigen Beispiele, dass ein verdrilltes Paar-Bündel 114 eine oder mehrere CPEs 120 mit der optischen Faser 102 verbindet. In 1(b) kann ein P2MP implementiert werden. In 1 (c) und 1 (d) können Punkt-zu-Punkt-Mehrfacheingang-Mehrfachausgang (MIMO; multiple-input multiple-output) bzw. Mehrbenutzer-MIMO implementiert werden. Ein Faser-Erweiterer (FE; fiber extender) 104 am Ende der optischen Faser 102 wandelt die optischen Signale in elektrische Signale um, die auf einem oder mehreren Kupferdrähten übertragen werden sollen, und umgekehrt. Der FE 104 kann in oder in der Nähe des Kundenstandortes installiert werden. Alternativ kann anstelle der optischen Faser ein Koaxialkabel oder ein Hybridfaser-Koaxialnetzwerk am Kundenstandort eingesetzt werden. Beispiele für CPEs sind unter anderem ein Heimrouter, eine Set-Top-Box (STB), ein Home-Gateway, ein Personal Computer, ein Laptop, ein Tablet, ein Smartphone, ein Telefon, ein IP-TV, ein IP-Telefon oder ähnliches.
  • Falls ein Koaxialkabel einen FE mit CPEs verbindet (wie in 1(a) und 1(b) gezeigt) kann ein breiteres Spektrum (d.h. mehrere Frequenzbänder) verwendet werden, um eine Datenrate zu erhöhen. Wird ein verdrilltes Doppelkabel zur Verbindung eines FE mit CPEs verwendet (wie in 1(c) und 1(d)), kann die Nutzung der Hochfrequenzbänder aufgrund der hohen Dämpfung der verdrillten Doppelkabel eingeschränkt sein. Da jedoch verdrillte Paare in einem Bündel installiert sind, können mehrere verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel verwendet werden, um die Datenrate zu erhöhen. Ein Punkt-zu-Mehrpunkt- (P2MP-) Betrieb kann implementiert werden, wenn mehrere CPEs an dasselbe Koaxialkabel oder an dasselbe verdrillte Paar angeschlossen sind.
  • 2 zeigt ein Beispiel für eine Netzwerkvorrichtung 200 zum Verbinden eines Zugriffsnetzes (z.B. eine optische Faser, ein Koaxialkabel oder ein Hybridnetzwerk) mit einem Netzwek an einem Kundenstandort (z.B. Koaxialkabel oder verdrillte Doppelkabel). Die Netzwerkvorrichtung 200 kann eine Verteilungseinheit (DPU; distribution point unit) sein, die an einem Verteilungspunkt in der Nähe oder am Standort des Kunden eingesetzt wird. Die Netzwerkvorrichtung 200 kann der in 1 gezeigte FE 104 sein, der mit dem Ende des Lichtwellenleiters 102 verbunden ist. Die Netzwerkvorrichtung 200 kann sowohl für Basisband-Übertragungen auf mehreren gebondeten verdrillten Paaren oder für Basisband- und Durchlassband-Übertragungen auf mehreren gebondeten Frequenzkanälen auf einem einzigen Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar in einem verdrillten Doppelkabel betrieben werden. Bei einigen Beispielen kann die Netzwerkvorrichtung 200 einen konfigurierbaren Echo-/Übersprech-Unterdrücker (Canceller) zur Echo- und/oder Übersprechunterdrückung umfassen.
  • Die Netzwerkvorrichtung 200 umfasst eine Mehrzahl von Sendeempfängern 210a-210n zum Senden und Empfangen auf einer Mehrzahl von Übertragungsleitungen (z.B. verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel) oder auf eine Mehrzahl von Frequenzbändern auf einer einzelnen Übertragungsleitung (z.B. einem Koaxialkabel oder einem verdrillten Paar). Die Netzwerkvorrichtung 200 kann auch einen Prozessor 220 und einen Speicher 230 umfassen, um verschiedene Funktionalitäten der Vorrichtung 200 auszuführen, umfassend, aber nicht beschränkt auf, Zugriffskontrolle für CPEs, Vektorsteuerentität (Vectoring Control Entity; VCE), dynamische Ressourcenzuordnung für CPEs oder ähnliches, die im Folgenden ausführlich erläutert werden. Der Prozessor 220 steuert die Sendeempfänger 210 zum Senden und Empfangen von CPEs und kann Steuersignale an die CPEs senden, um die Übertragungen und den Empfang auf der CPE-Seite zu steuern (z. B. durch Zuordnen eines Kanals, der entweder mehrere Frequenzbänder auf einem einzigen Kabel oder mehrere verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel umfasst, an CPEs, zur vorübergehenden Neuzuordnung eines Kanals von einer CPE zu einer anderen oder Zuweisung eines Übertragungsmodus von entweder TDD oder FDD oder FDX mit oder ohne Echounterdrückung oder ähnliches).
  • Bei einigen Beispielen können zur Erzielung höherer Datenraten zwei oder mehr Sendeempfänger 210a-210n gleichzeitig für die Übertragung zu oder den Empfang von einer einzelnen CPE verwendet werden, wobei jeder Sendeempfänger 210a-210n entweder ein anderes Frequenzband auf derselben Übertragungsleitung (das sogenannte „Mehr-Band-Bonden“) oder einer anderen Übertragungsleitung (das sogenannte „Mehr-Leitungs-Bonden“) bedient. Der Begriff „Bonden“ bedeutet die gleichzeitige Nutzung von zwei oder mehr Kanälen zum Senden oder Empfangen. Jeder der gebondeten Kanäle kann über ein separates Drahtpaar oder eine separate Koaxialleitung oder ein separates Frequenzband innerhalb eines Breitbandmediums, wie z.B. ein Koaxialkabel, eingerichtet werden.
  • Ein Beispiel für das Mehr-Leitungs-Bonden ist in 3(a) und ein Beispiel für Mehr-Band-Bonden ist in 3(b) dargestellt. Die Netzwerkvorrichtung 200 kann eine Mehrzahl von Sendeempfängern 210a-210n verwenden, um auf einer Mehrzahl von Übertragungsleitungen 302a-302n (z. B. mehreren verdrillten Paaren in einem verdrillten Doppelkabel) auf demselben Frequenzband (z. B. Band 1), wie in 3(a) dargestellt, oder auf einer Mehrzahl von Bändern (Band 1, Band 2, ..., Band n) auf einer einzigen Übertragungsleitung 304 (z. B. einem einzigen Koaxialkabel oder einem einzigen verdrillten Paar), wie in 3(b) dargestellt, zu übertragen.
  • 4 zeigt ein Beispiel für den Sendeempfänger 210, der in der Netzwerkvorrichtung 200 umfasst sein kann. Der Sendeempfänger 210 kann ein digitales Front-End (DFE) 410 und ein analoges Front-End (AFE) 420 umfassen. Der Sendeempfänger 210 kann auch einen Echo/Übersprech-Unterdrücker 430 umfassen. Der Sendeempfänger 210 kann im Zeitduplexbetrieb (TDD) oder im Vollduplexbetrieb (FDX) arbeiten. In einem TDD-Modus kann ein Sendeempfänger 210 zu einer jeweiligen Zeit entweder an eine entsprechende CPE senden oder von dieser empfangen. In einem FDX-Modus kann ein Sendeempfänger 210 gleichzeitig an eine entsprechende CPE senden und von dieser empfangen. Der FDX-Modus kann mit Echounterdrückung (EC; echo cancellation) implementiert werden.
  • Der Sendeempfänger 210 in 4 kann eine bestimmte Bitrate bereitstellen. Die Bitrate kann durch das verwendete Frequenzband begrenzt werden. Um die Datenrate zu verdoppeln oder zu erhöhen, kann ein Mehr-Leitungs-Bonden oder Mehr-Band-Bonden implementiert werden. Abhängig von der erforderlichen Nutzerdatenrate können mehrere Sendeempfänger 210 zum Kanalbonden mit mehreren Leitungen oder mehreren Frequenzbändern angeordnet werden, wie in den 3(a) und 3(b) gezeigt. Ein Sendeempfänger 210 kann mit einem Unterdrücker 430 zur Echounterdrückung in einem FDX-Modus arbeiten, z.B. mit einem Basisfrequenzband (z.B. 424 MHz-Band). Alternativ können mehrere Sendeempfänger 210a-210n mit einem Unterdrücker 430 betrieben werden. Der Sendeempfänger 210 kann für den Betrieb in einem TDD-Modus eingestellt werden und kann verschiedene Frequenzbänder nutzen.
  • 5 zeigt eine Beispielstruktur des DFE 410. Das DFE 410 hat auf der einen Seite eine Schnittstelle zum AFE 420 und auf der anderen Seite zu einer Datenverarbeitung höherer Schicht. Zum Beispiel kann das DFE 410 in einer Senderichtung Symbolmodulation und Kanalcodierung 502 (z.B. Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM) und Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC; forward error correction) Codierung, Verschachtelung usw.), Formung 504 der spektralen Dichte der Sendeleistung (PSD) mit dem Verstärkungswert sds(k), inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT) 506 für diskrete Multiton- (DMT) oder orthogonale Frequenzmultiplex- (OFDM) Modulation und ähnliches durchführen. In einigen Beispielen kann die FEC eine Reed-Solomon-Kodierung oder eine LDPC-Kodierung (Low Density Parity Check) oder ähnliches implementieren. Alternativ kann die FEC eine kodierte QAM-Modulation sein, wie z.B. Trellis-Codierung oder LDPC-CM (LCM) oder eine Kombination aus einer äußeren Kodierung (z.B. Reed Solomon) und einer inneren Kodierung (z.B. LDPC-LC).
  • In Empfangsrichtung kann das DFE 410 eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) 508 zur DMT- oder OFDM-Demodulation, PSD-Formung 510 mit Verstärkungswert sus(k), Kanalentzerrung (gus) 512, Symboldemodulation (QAM) und Kanaldecodierung 514 (FEC-Decodierung, Ent-Schachtelung etc.) und ähnliches durchführen. In der Empfangskette kann die Echo-/Übersprech-Unterdrückung entweder im Frequenzbereich oder im Zeitbereich erfolgen. Die Sende- und Empfangskette im DFE 410 können entweder einzeln betrieben werden, um den TDD-Betrieb zu unterstützen, oder sie können parallel betrieben werden, um den FDX-Betrieb zu unterstützen.
  • 6 zeigt eine Beispielstruktur des Unterdrückers 430. Das DFE 410 und der Unterdrücker 430 können eine Schnittstelle zur Kommunikation für Übersprech- und/oder Echounterdrückung umfassen. Das Übersprechen kann das Nah-Übersprechen (NEXT) und/oder das Fern-Übersprechen (FEXT) sein. So kann der Unterdrücker 430 beispielsweise einen oder mehrere Multiplizierer 602 und Addierer 604, einen Koeffizientenspeicher 606 und einen Ergebnisspeicher 608 umfassen. Der Unterdrücker 430 ist mit einem oder mehreren Sendeempfängern 210a-210n verbunden, um eine Echo- und/oder Übersprechunterdrückung durchzurühren. Zur Unterdrückung des Übersprechens zwischen mehreren Leitungen können mehrere Unterdrücker-Komponenten kombiniert werden. Der Unterdrücker 430 kann eine Echo-/Übersprech-Unterdrückung im Frequenzbereich oder eine Echo-/ÜbersprechUnterdrückung im Zeitbereich, z.B. mit Hilfe von Filtern mit finiter Impulsantwort (FIR), realisieren.
  • 7(a) und 7(b) zeigen ein Beispiel für die Kombination mehrerer Sendeempfänger für Mehr-Leitungs-Bonden und/oder Mehr-Band-Bonden. Für das Koaxkabel kann eine Echounterdrückung durchgeführt werden, um einen FDX-Modus zu implementieren. Für das Verdrilltes-Paar-Bonden kann auch eine NEXT- und FEXT-Unterdrückung durchgeführt werden. Die Unterdrückung des Übersprechens (NEXT und FEXT) erfordert eine zusätzliche Verarbeitung, die mit der Anzahl der Leitungen zunimmt. In dem in 7(b) gezeigten Beispiel können Interferenzen zwischen benachbarten Kanälen (Bändern) vorhanden sein. Digitale Filter können verwendet werden, um die Interferenz aus den Nachbarkanälen (z.B. dem benachbarten Frequenzband) zu reduzieren. Zusätzlich oder alternativ kann die Interferenz aus den Nachbarkanälen durch den Unterdrücker 430 unterdrückt werden.
  • Es ist zu beachten, dass 7(a) und 7(b) als Beispiel eine Netzwerkvorrichtung mit zwei Sendeempfängern für Zwei-Leitungs-Bonden oder Zwei-Band-Bonden zeigen, wobei die Netzwerkvorrichtung irgendeine Anzahl von Sendeempfängern umfassen kann und das Kanal-Bonden auf irgendeine Anzahl von Leitungen oder Frequenzbändern erweitert werden kann. Zur Erhöhung der Kanalzahl auf vier kann das Kanal-Bonden beispielsweise mit vier Sendeempfängern 210a-210n durch 4-Tor-Leitungs-Bonden auf vier verdrillten Paaren (z.B. auf einem Frequenzband von 424 MHz), 2-Port-Leitungs-Bonden mit doppelter Datenrate auf jeder Leitung (z.B. zwei Frequenzbänder auf jeder Leitung) oder eine einzelne Leitung mit Frequenzbonden auf vier Bändern (z.B. jedes Band von 424 MHz) realisiert werden.
  • Bei einigen Beispielen kann die Anzahl der Sendeempfänger 210a-210n in der Netzwerkvorrichtung 200 größer sein als die Gesamtanzahl der Sendeempfänger auf der CPE-Seite. Bei Mehr-Leitungs-Bonden können Sendeempfänger 210a-210n an der Netzwerkvorrichtung 200 auf Leitungen, die an keine CPE angeschlossen sind („freie Leitungen“), verwendet werden, um die Performance in den Leitungen zu verbessern, die über einen Übersprechkanal an CPEs („verbundene Leitungen“) angeschlossen sind. Zum Beispiel kann die Netzwerkvorrichtung 200 über die freien Leitungen ein Signal übertragen, das auf allen Tönen (bei Mehrträgerübertragung wie DMT oder OFDM) dasselbe ist wie in einer der angeschlossenen Leitungen, um die Performance einer bestimmten Leitung zu verbessern. Alternativ kann die Netzwerkvorrichtung 200 über die freien Leitungen ein Signal, das in verschiedenen Tonfolgen auf mehr als einer Leitung gleich ist, übertragen, um schwache Teile des Spektrums auf einzelnen Leitungen zu verbessern.
  • Das AFE 420 wandelt die von dem DFE 410 ausgegebenen Basisbandsignale in analoge Signale zur Übertragung über die Leitungsschnittstelle 440 und die über die Leitungsschnittstelle 440 empfangenen analogen Signale in digitale Signale zur Verarbeitung durch das DFE 410 um. Beim Mehr-Leitungs-Bonden können die Basisbandsignale auf jeder Leitung (z.B. einem verdrillten Paar) ohne Frequenzverschiebung übertragen werden. Beim Mehr-Band-Bonden können einige oder alle Basisbandsignale zu einer höheren Frequenz verschoben werden. Die Nutzung zusätzlicher Frequenzbänder (z.B. ein Band 424-848 MHz) erfordert eine Verschiebung der von der DFE 410 ausgegebenen Basisbandsignale in ein höheres Frequenzband (nachfolgend „Durchlassband“ genannt). Die Frequenzverschiebung kann durch separate AFE-Komponenten oder durch ein einzelnes AFE erfolgen, das Komponenten zur Durchführung von Filterung und Mischung von Durchlassband- und Basisbandsignalen in einem analogen oder digitalen Bereich umfasst.
  • 8(a)-8(c) zeigen mehrere Beispiele des AFE 420 für Basisband- und Durchlassband-Übertragungen. In 8(a) verwendet das AFE 420 Spiegelfrequenzen für die Übertragung im Durchlassband. Die Basisband- und Durchlassband-Signale werden überabgetastet (z.B. durch Nullauffüllung) 811, 812 und in einem digitalen Bereich jeweils durch ein Basisbandfilter 813 und ein Durchlassfilter 814 gefiltert. Für den Fall, dass die Durchlassband-Startfrequenz ein Vielfaches der Basisbandfrequenz ist, kann das nach der Aufwärtsabtastung erscheinende Spiegelband mit dem Bandpassfilter 814 gefiltert und dem Basisbandsignal hinzugefügt werden. Es wird möglicherweise kein separater Mischer verwendet. Die Basisband- und Durchlassband-Signale werden durch einen Addierer 815 kombiniert und zur Übertragung durch einen Digital-Analog-Wandler (DAC) 816 in ein analoges Signal gewandelt. Für den Empfang kann ein Durchlassbandfilter 817 auf die empfangenen Signale angewendet werden, und nach der Abwärtsabtastung wird das Basisbandsignal rekonstruiert.
  • In 8(b) verwendet das AFE 420 einen Mischer für die Übertragung im Durchlassband. Die Basisband-Signale auf zwei Übertragungsketten werden überabgetastet (z.B. durch Nullauffüllung) 821, 822 und in einem digitalen Bereich jeweils durch ein Basisbandfilter 823, 824 gefiltert. Das Durchlassbandsignal wird mit einem Mischer 825 gemischt und anschließend mit einem Durchlassbandfilter 826 gefiltert. Das Durchlassbandsignal kann auf eine beliebige Frequenz gelegt werden. In einem digitalen Bereich wird der Mischer 825 durch Multiplikation des Basisbandsignals mit einer Sinuswelle der gewünschten Mittenfrequenz implementiert. Die Basisband- und Durchlassband-Signale werden durch einen Addierer 827 dann kombiniert und zur Übertragung durch einen DAC 828 in ein analoges Signal gewandelt. Für den Empfang kann ein Mischer 829 zur Wiederherstellung des Basisbandsignals verwendet werden.
  • In 8(c) verwendet das AFE 420 einen Mischer für Basisband- und Durchlassband-Zweige. Die Basisband- und Durchlassband-Signale werden überabgetastet (z.B. durch Nullauffüllung) 831, 832 und in einem digitalen Bereich jeweils durch ein Basisbandfilter 833, 834 gefiltert. Die Signale in beiden Kanälen werden mit einem separaten Mischer 835, 836 gemischt und dann auf unterschiedliche Frequenzen gefiltert. Ein Kanal liegt auf einer niedrigeren Frequenz und ein anderer Kanal liegt auf einer höheren Frequenz. Dies ermöglicht die Nutzung der OFDM-Modulation zur Erzeugung sowohl des Basisband- als auch des Durchlassband-Signals. Die Signale werden dann durch einen Addierer 837 kombiniert und zur Übertragung durch einen DAC 838 in ein analoges Signal gewandelt. Für den Empfang werden separate Basisband- und Durchlassband-Filter zur Wiederherstellung der Signale verwendet.
  • 9 zeigt die Sende- und Empfangs-PSD, die auf der Leitung beobachtet wird, wenn Spiegelfrequenzen zur Erzeugung des Durchlassbandsignals verwendet werden. 10 zeigt ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), das für das Basisbandsignal und das Durchlassbandsignal bei Verwendung von Spiegelfrequenzen beobachtet wurde. Bei Verwendung von Spiegelfrequenzen zur Übertragung wird die PSD des Sendesignals auf der Leitung gemäß 9 beobachtet. Zwischen den Bändern besteht ein kleiner Zwischenraum, der dadurch entsteht, dass die Teilträger am Bandrand nicht zur Datenübertragung genutzt werden. Dies ist notwendig, da das Filter, das zur Trennung von Basisband- und Durchlassband-Signalen verwendet wird, eine begrenzte Steilheit aufweist und die Träger am Bandrand eine hohe Dämpfung und Interferenz erfahren. Dies ist im SNR sichtbar, wie in 10 dargestellt. Am Bandrand zwischen Basisband und Durchlassband verschlechtert sich das SNR für beide Signale. Die Interferenz zwischen den Frequenzbändern kann auch durch die Unterdrückung derselben mit den Unterdrückungseinheiten reduziert werden.
  • 11 zeigt die Sende- und Empfangs-PSD, die auf der Leitung beobachtet wird, wenn ein Mischer zur Erzeugung des Durchlassbandsignals verwendet wird. 12 zeigt das SNR, das für das Basisbandsignal und das Durchlassbandsignal bei Verwendung eines Mischers beobachtet wurde. Bei Verwendung des Mischers wird die PSD wie in 11 auf der Leitung beobachtet. Bei dem Beispiel werden zwei Bänder mit 424 MHz und einem Zwischenraum von 106 MHz zwischen den Bändern ausgebildet. Durch den größeren Zwischenraum sind die Interferenzen zwischen Basisband- und Durchlassband-Übertragung sehr gering und es gibt keine SNR-Verschlechterung an den Bandrändern, wie in 12 dargestellt. Wird ein kleineres Schutzband eingestellt, kann die Interferenz höher sein und muss durch eine stärkere Filterung oder durch die Verwendung von Übersprech-Unterdrückern reduziert werden.
  • Die Beispiele von 8(a)-8(c) zeigen die Implementierung von Mischer und Filter in einem digitalen Bereich. Alternativ kann das Mischen und Filtern in einem analogen Bereich mit einer oder mehreren externen Komponenten auf analogen Signalen erfolgen. 13(a) und 13(b) zeigen beispielhaft die Verarbeitung der Durchlassbandsignale in einem analogen Bereich jeweils mit DMT- oder OFDM-Modulation.
  • Es gibt verschiedene Arten der Mehrträgermodulation. DMT wird in xDSL und G.fast verwendet, und OFDM wird für drahtlose Anwendungen und auf Koaxialkabeln eingesetzt. In 13(a) erzeugt die DMT-Modulation aus dem komplexen Frequenzbereichssignal ein reellwertiges Ausgangssignal. K komplexe DMT-Teilträger werden in 2K reellwertige Zeitbereichsabtastwerte übersetzt. Danach wird die zyklische Erweiterung hinzugefügt und die Fensterung angewendet. Nach der Aufwärtsabtastung 1302 und der Filterung 1304 wird das Signal von einem DAC 1306 in analoge Signale gewandelt. Für die Basisbandübertragung ist bei DMT keine zusätzliche Filterung und Mischung erforderlich, aber für die Übertragung im Durchlassband kann Filtern 1308, 1312 und Mischen 1310 durchgeführt werden.
  • In 13(b) werden K komplexe OFDM-Träger in K komplexe Zeitbereichs-Abtastwerte übersetzt. Die Inphasen- und Quadraturkomponenten werden aufwärts abgetastet 1322, gefiltert 1324 und mit einem DAC 1326 in analoge Signale gewandelt und dann mit einem Mischer 1328 mit zwei Eingängen (Inphase- und Quadraturkomponente) gemischt und mit einem Bandpassfilter 1330 gefiltert. Der für OFDM erforderliche Mischer kann digital vor dem DAC implementiert werden.
  • Das Mehr-Leitungs-Bonden und Mehr-Band-Bonden gemäß den hier angegebenen Beispielen kann sowohl auf OFDM- als auch auf DMT-Modulationen oder irgendeine andere Modulation angewendet werden.
  • Die Netzwerkvorrichtung 200 sendet Nutzerdatenpakete an die CPEs im Downstream und empfängt Nutzerdatenpakete von den CPEs im Upstream. Die Nutzerdatenpakete (sowohl Upstream als auch Downstream) werden auf Datenübertragungseinheiten (DTUs) abgebildet, die ein oder mehrere der Nutzerpakete tragen. DTUs sind primäre Dateneinheiten, die über jeden Kanal gesendet werden (über eine bestimmte Übertragungsleitung (z. B. ein verdrilltes Paar in einem verdrillten Doppelkabel) im Falle von Mehr-Leitungs-Bonden oder über ein bestimmtes Frequenzband im Falle von Mehr-Band-Bonden). Beim Mehr-Kanal-Bonden (d.h. Mehr-Leitungs-Bonden oder Mehr-Band-Bonden) können Nutzerdatenpakete einer logischen Verknüpfung (z.B. ein Service-Slice oder eine Prioritäts-Warteschlange) über verschiedene physische Verknüpfungen (z.B. verschiedene Frequenzbänder oder verschiedene Übertragungsleitungen) übertragen werden. Unterschiedliche physische Verknüpfungen können unterschiedliche Datenraten und Latenzzeiten unterstützen, unterschiedliche Dienstqualität (QoS; Quality of Service) bieten und mit unterschiedlichen Service-Slices verbunden sein. In einigen Beispielen kann die Netzwerkvorrichtung 200 zur Unterstützung einer Vielzahl von Diensten und zur Anpassung an unterschiedliche Kapazitäten der physischen Verbindungen unterschiedliche DTU-Größen und unterschiedliche Regeln für die Übertragung und nochmalige Übertragung von DTUs für verschiedene physische Verbindungen ausbilden (einschließlich keine nochmalige Übertragung von DTUs).
  • Die Sendeempfänger auf einer CPE-Seite, die bestimmte Leitungen oder bestimmte Frequenzbänder bedienen, können gemeinsam angeordnet sein oder nicht. 14(a) zeigt gemeinsam angeordnete Sendeempfänger an einer CPE und 14(b) zeigt Sendeempfänger, die nicht an einer CPE gemeinsam angeordnet sind. Wenn die Sendeempfänger 1410a-1410n in einer CPE gemeinsam untergebracht sind, können die Sendeempfänger 1410a-1410n für die Upstream-Übertragungen ähnliche Schemata verwenden, die auf der Seite der Netzwerkvorrichtung verwendet werden, wie in 3 für das Kanalbonden (d. h. Mehr-Leitungs-Bonden oder Mehr-Band-Bonden) gezeigt. Für den Fall, dass die Sendeempfänger 1410a-1410n an der CPE nicht gemeinsam angeordnet sind, stellen die Sendeempfänger 1410a-1410n der CPEs eine Multi-Anschluss- (Multi-CPE-) Verbindung zur Verfügung, die eine Verteilung der entsprechenden Service-Slices an die gewünschten Kundenstandorte ermöglicht. Das Mehr-Leitungs-Bonden und Mehr-Band-Bonden sind in beiden Fällen anwendbar. In beiden Fällen können alle Sendeempfänger 1410a-1410n durch die Netzwerkvorrichtung 200, z.B. eine Distribution Point Unit (DPU; Verteilpunkteinheit), ausgebildet, gesteuert und verwaltet werden.
  • An die Netzwerkvorrichtung 200 können mehrere CPEs angeschlossen werden, z.B. über verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel. Die CPEs können unterschiedliche Fähigkeiten haben und eine unterschiedliche Betriebsart unterstützen. Einige CPEs können in einem FDX-Modus arbeiten, und einige CPEs können nur in einem TDD-Modus arbeiten (z.B. eine CPE, die die G.fast-Standards unterstützt).
  • Werden an die Netzwerkvorrichtung 200 CPEs mit unterschiedlichen Fähigkeiten und unterschiedlichen Betriebsarten angeschlossen, kann die Netzwerkvorrichtung 200 ein Koexistenzschema für alle CPEs implementieren. In den nachstehenden Beispielen werden die Begriffe „bisherige CPE“ und „bisheriges System“ für eine CPE und ein System verwendet, die nur in einem TDD-Modus und auf einem Basisband betrieben werden können, und die Begriffe „neue CPE“ und „neues System“ für eine CPE und ein System, die in einem FDX-Modus (einschließlich TDD-Modus) und sowohl auf einem Basisband als auch auf einem höheren Frequenzband (d. h. einem Durchlassband) betrieben werden können. Es wird angenommen, dass sowohl die bisherigen als auch die neuen CPEs Mehrträgermodulation wie beispielsweise DMT verwenden. Das bisherige System kann das konventionelle G.fast-System sein und das neue System kann ein vom konventionellen G.fast-System erweitertes System sein (z.B. G.mgfast).
  • Für die Koexistenz der bisherigen CPEs und neuen CPEs, die an die gleiche Netzwerkvorrichtung 200 angeschlossen sind, kann von der Netzwerkvorrichtung 200 der gleiche Tonabstand und die gleiche Dauer des Mehrträgermodulationssymbols (z.B. durch Einstellung einer entsprechenden zyklischen Erweiterung des DMT-Symbols) verwendet werden. Mit diesem Schema können sowohl das bisherige als auch das neue System von derselben Netzwerkvorrichtung 200 aus eingesetzt werden, und das Übersprechen, das auf den verdrillten Paaren in einem verdrillten Doppelkabel zwischen dem bisherigen und dem neuen System entsteht, kann unterdrückt werden.
  • Da das bisherige System in einem TDD-Modus arbeitet, gibt es, wenn das neue System einen FDX-Modus verwendet, neben dem üblichen FEXT, ein zusätzliches NEXT zwischen den Systemen. 15(a) und 15(b) zeigen Beispiele für NEXT und FEXT, die vom FDX-System an das TDD-System verursacht werden. In 15(a) wird die Downstream-Übertragung 1502 von der Netzwerkvorrichtung 200 zu der CPE 1514 in die Upstream-Übertragung von der bisherigen CPE 1512 zu der Netzwerkvorrichtung 200 NEXT 1504 erzeugen. Dieses NEXT kann in der Netzwerkvorrichtung 200 unterdrückt werden. Die Downstream-Übertragung 1502 von der Netzwerkvorrichtung 200 zu der neuen CPE 1514 in 15(a) bewirkt, dass FEXT 1506 zur Downstream-Übertragung zu der bisherigen CPE 1512 führt. Dieses FEXT 1506 kann von der Netzwerkvorrichtung 200 unterdrückt werden.
  • In 15(b) verursacht die Upstream-Übertragung 1522 von der CPE 1532 FEXT 1524 zu der Upstream-Übertragung von der bisherigen CPE 1534 zu der Netzwerkvorrichtung 200. Dieses FEXT 1524 kann an der Netzwerkvorrichtung 200 unterdrückt werden. Die Upstream-Übertragung 1522 von der CPE 1532 bewirkt NEXT 1526 zur Downstream-Übertragung von der Netzwerkvorrichtung 200 zu der bisherigen CPE 1534. Dieses NEXT 1526 ist auf der Seite der CPE und wird sich auf die Downstream-Performance des bisherigen Systems auswirken. Dieses NEXT 1526 kann nicht unterdrückt werden, weil die CPEs 1532, 1534 nicht gemeinsam angeordnet sind. Daher sollte dieses NEXT 1526 vermieden werden. Bei einem Beispiel kann die Netzwerkvorrichtung 200 TDD auf Frequenzen verwenden, die zwischen den CPEs, die FDX verwenden, und den CPEs, die TDD verwenden, gemeinsam sind.
  • Bei einem anderen Beispiel kann die Upstream-Übertragung des neuen Systems (die Upstream-Übertragung 1522 in 15(b)) während der Downstream-Übertragung des bisherigen Systems auf Frequenzen eingeschränkt sein, die vom bisherigen System genutzt werden. 16(a)-(c) zeigen ein Beispiel für die Nutzung des Spektrums des bisherigen Systems (G.fast) und des neuen Systems. 16(a) zeigt das vom bisherigen System genutzte Spektrum (z.B. unter 106 MHz oder 212 MHz). 16(b) zeigt das Spektrum, das vom neuen System (G.mgfast) während der Downstream- (DS-; nachgeschaltet) Übertragungen des bisherigen Systems verwendet wird, und 16(c) zeigt das Spektrum, das vom neuen System während der Upstream- (US-; vorgeschaltet) Übertragungen des bisherigen Systems verwendet wird.
  • Wie in 16(b) dargestellt, kann die Netzwerkvorrichtung 200 für die vom bisherigen System nicht genutzten Frequenzen (z.B. das Frequenzband über 106 MHz oder 212 MHz) ohne Einschränkungen im Vollduplexbetrieb arbeiten. Für die vom bisherigen System genutzte Frequenz (z.B. das Frequenzband unter 106 MHz oder 212 MHz) können die Upstream-Übertragungen des neuen Systems während der Downstream-Übertragungen in dem bisherigen System eingeschränkt (z.B. nicht übertragen) werden. Diese Beschränkung kann während der bisherigen Downstream-Übertragungen auferlegt werden, und während der bisherigen Upstream-Übertragungen kann das neue System, wie in 16(c) dargestellt, ohne Einschränkungen funktionieren.
  • 17(a)-17(e) zeigen ein Beispiel des bisherigen Systems und der neuen SystemRahmenstruktur sowie Upstream- und Downstream-Übertragungen unter der oben erläuterten Einschränkung. Das bisherige System (G.fast) arbeitet in einem TDD-Modus (d.h. die Zeit wird in DS- und US-Abschnitte unterteilt und die Übertragung erfolgt entweder in DS oder US zu irgendeinem Zeitpunkt). Das neue System arbeitet in einem FDX-Modus (oder einem TDD-Modus) und die DS- und US-Übertragungen können gleichzeitig stattfinden. 17 (a) und 17 (b) zeigen jeweils eine bisherige Downstream-Übertragung während des DS-Abschnitts und eine bisherige Upstream-Übertragung während des US-Abschnitts auf. 17(c) zeigt die Downstream-Übertragungen des neuen Systems, die ohne Einschränkung übertragen werden können. 17(d) zeigt die Upstream-Übertragungen des neuen Systems in einem Frequenzband, das dem bisherigen System gemeinsam ist. Wie in 17(d) dargestellt, stoppt die Upstream-Übertragung in dem neuen System, wenn es eine bisherige Downstream-Übertragung gibt (als Reaktion auf ein Steuersignal von der Netzwerkvorrichtung 200 (d.h. dem Prozessor 220)), kann aber während des US-Abschnitts übertragen werden. Alternativ kann die Upstream-Übertragung im neuen System mit einer reduzierten Sendeleistung übertragen werden, wenn es eine bisherige Downstream-Übertragung gibt (als Reaktion auf ein Steuersignal von der Netzwerkvorrichtung 200 (d.h. dem Prozessor 220)). 17(e) zeigt die Upstream-Übertragungen des neuen Systems in einem Frequenzband, das dem bisherigen System nicht gemeinsam ist. In diesem Fall kann die Upstream-Übertragung im neuen System ohne Einschränkung übertragen werden.
  • Wie in 17 dargestellt, sind die Upstream- und Downstream-Übertragungen in dem TDD-System in der Regel nicht miteinander ausgerichtet, und es besteht ein fester zeitlicher Versatz zwischen den Upstream- und Downstream-Übertragungen. Bei einigen Beispielen können für den FDX-Modus mit Echounterdrückung die Upstream- und Downstream-Symbole zeitlich so ausgerichtet werden, dass die Echo- und NEXT-Unterdrückung in einem Frequenzbereich durchgeführt werden können.
  • 18(a) -18(c) zeigen ein Beispiel für die Nutzung des Spektrums des bisherigen Systems und des neuen Systems für unterschiedliche Symbol-Ausrichtungen. Falls eine Frequenzbereichsfilterung verwendet wird und die Koexistenz zwischen dem TDD- und FDX-System aufrechterhalten werden muss, kann das FDX-System TDD in einem Basisband implementieren, das auf das bisherige System abgestimmt ist, und FDX mit Echounterdrückung in einem höheren Frequenzband implementieren, wie in den 17(b) und 17(c) gezeigt. In diesem Fall können die DMT-Symbole für TDD im überlappenden Frequenzband angeordnet sein, während im höheren Frequenzband Vollduplex mit Echounterdrückung im Frequenzbereich verwendet wird und die Upstream- und Downstream-Symbole ausgerichtet sein können.
  • Ein Punkt-zu-Mehrpunkt- (P2MP-; Point-to-multipoint) Betrieb kann implementiert werden, wenn mehrere CPEs an dasselbe Koaxialkabel oder an dasselbe verdrillte Paar angeschlossen sind, wie in den 1(b) und 1(d) gezeigt. Die Beispiele werden für ein universelles Übertragungsschema bereitgestellt, das sowohl für Koaxialkabel mit mehreren angeschlossenen CPEs als auch für ein verdrilltes Doppelkabel oder Kabel mit mehreren angeschlossenen CPEs funktioniert. Im Fall von verdrillten Doppelkabeln kann eine Übersprechunterdrückung durchgeführt werden. Die Beispiele stellen auch Verfahren bereit, um die Datenrate irgendeiner der CPEs vorübergehend zu erhöhen, indem Ressourcen von anderen CPEs wiederverwendet werden, während diese nicht voll ausgelastet sind. Diese Verfahren sind sowohl für das verdrillte Doppelkabel als auch für das Koaxkabel anwendbar.
  • 19(a) und 19(b) zeigen mehrere an die Netzwerkvorrichtung 200 angeschlossene CPEs. Bei einem Beispiel kann jede der angeschlossenen CPEs 1910a-1910n einen separaten Kanal verwenden, wie in den 19(a) und 19(b) gezeigt. Der jeder CPE 1910a-1910n zugeordnete Kanal kann einer der Mehr-Band-Bondkanäle wie in 19(a) oder einer der Mehr-Leitungs-Bondkanäle wie in 19(b) dargestellt sein. Bei einem anderen Beispiel können die angeschlossenen CPEs 1910a-1910n einen einzigen Kanal gemeinschaftlich verwenden (z.B. ein Frequenzband über eine Drahtleitung), wie in 19(c) dargestellt.
  • In 19(a) und 19(b) kann jeder Sendeempfänger 210a-210n an der Netzwerkvorrichtung 200 mit einem Sendeempfänger an einer Peer-CPE 1910a-1910n kommunizieren. Die Sendeempfänger 210a-210n können so eingerichtet sein, dass sie über jeweilige Kanäle betrieben werden können. Die Kanäle können über getrennte verdrillte Paare (wie in 3(a)) oder über getrennte Frequenzbänder (wie in 3(b)) eingerichtet sein. Bei einigen Beispielen können die Kanäle so angepasst werden, dass sie die von einer bestimmten CPE benötigte Kapazität bereitstellen, z. B. durch Anpassung der Breite der Frequenzbänder, der Kodierungs- und Modulationsparameter, der Sendeleistung oder ähnliches.
  • In 19(c) kann ein Sendeempfänger 210a an der Netzwerkvorrichtung 200, die für die Kommunikation mit mehreren CPEs 1910a-1910n ausgebildet ist, mit allen (oder einigen) der angeschlossenen CPEs 1910a-1910n kommunizieren. Die Kommunikation mit mehreren CPEs 1910a-1910n kann durch die Verwendung von Zeitmultiplexzugriff (TDMA; time division multiple access), wobei jede CPE 1910a-1910n während einer bestimmten Anzahl von Übertragungszeitschlitzen (Symbolperioden) arbeiten kann, durch die Verwendung von Frequenzmultiplexzugriff (FDMA; frequency division multiple access), wobei jede CPE 1910a-1910n über einen bestimmten Satz von Teilträgern arbeitet, oder durch die Verwendung einer Kombination von TDMA und FDMA, wobei sowohl Zeitschlitze als auch Frequenzen für ein bestimmtes CPE 1910a-1910n zugewiesen werden, implementiert werden. Bei einigen Beispielen kann das Downstream-Rundsenden so verwendet werden, dass ein einzelner Sendeempfänger der Netzwerkvorrichtung 200 mit allen angeschlossenen CPEs 1910a-1910n kommuniziert. Für das Downstream-Rundsenden kann eine robuste Kodierung und Bitzuordnung verwendet werden, die von allen CPEs 1910a-1910n mit einer ausreichend niedrigen Fehlerrate empfangen werden kann.
  • Wenn P2MP über ein verdrilltes Doppelkabel implementiert wird, können zusätzliche Sendeempfänger in der Netzwerkvorrichtung 200, die nicht an eine CPE angeschlossen sind, die Übersprechkanäle zwischen einer freien Leitung (verdrilltes Paar) und einer Leitung, an die eine bestimmte CPE angeschlossen ist, nutzen, um die Performance der bestimmten CPE zu verbessern, was im Folgenden ausführlich erläutert wird.
  • Für P2MP-Operationen, bei denen die CPEs einen Kanal gemeinschaftlich verwenden, kann die Netzwerkvorrichtung 200 benutzerspezifische Daten für mehrere CPEs speichern. Bei den benutzerspezifischen Daten kann es sich um kanalbezogene Informationen für jede CPE handeln, wie z.B. Filtereinstellung, Entzerrereinstellung, Modulatoreinstellung, Sendeleistungseinstellung oder ähnliches. 20 zeigt eine Beispielstruktur eines DFE 2000 eines Sendeempfängers, der P2MP unterstützt. Das DFE 2000 kann einen Speicher zur Speicherung von Bit-Zuordnungstabellen 2012 und Sendeverstärkungstabellen 2014 für die angeschlossenen CPEs umfassen. Bei der Mehrträgermodulation können das Modulationsschema und die Sendeverstärkung für jeden Teilträger eingestellt werden, und diese Einstellung wird in den Bit-Zuordnungstabellen 2012 und den Sendeverstärkungstabellen 2014 gespeichert. Um den Speicherbedarf zu reduzieren, kann die Netzwerkvorrichtung 200 z. B. dieselben Bit-Zuordnungstabellen oder Sendeverstärkungstabellen für mehrere CPEs im Downstream verwenden (d. h. Bit-Zuordnung und Sendeverstärkung pro CPE-Gruppe). Für die Upstream-Verarbeitung kann das DFE 2000 einen Entzerrer 2016 für jede CPE umfassen, da die Upstream-Kanäle unterschiedliche Koeffizienten erfordern können.
  • Auf einem Koaxkabel können Frequenzbänder für verschiedene CPEs statisch zugewiesen werden, um P2MP-Übertragungen zu implementieren. Wenn für eine oder mehrere der CPEs höhere Spitzendatenraten erforderlich sind, können für diese CPEs mehrere Bänder gebondet werden. Dies kann durch eine dynamische Änderung der Zuordnung der Basisband- und Durchlassbandkanäle zu den CPEs umgesetzt werden.
  • In 21, 23, 25 und 26, bezeichnen D/U1 und D/U2 jeweils die Downstream-/Upstream-Übertragungen zu/von CPE 1 und CPE 2, D1 und D2 die Downstream-Übertragungen zu CPE 1 und CPE 2 und U1 und U2 die Upstream-Übertragungen von CPE 1 und CPE 2.
  • 21 zeigt ein Beispiel für die dynamische Frequenzbandzuordnung durch Mehr-Band-Bonden. Während des/der ausgewählten Zeitschlitzes/Zeitschlitze können sowohl das Basisband als auch das Durchlassband für eine einzelne CPE zugewiesen werden, um die Datenrate für die CPE zu erhöhen. Bei diesem Beispiel für den Fall von zwei CPEs sendet der erste Sendeempfänger während der Zeitschlitze 2102 an CPE 1 auf dem Basisband und der zweite Sendeempfänger an CPE 2 auf dem Durchlassband für eine ausgeglichene Rate. Während der Zeitschlitze 2104 werden beide Sendeempfänger zur Übertragung an CPE 2 auf Basisband und Durchlassband geschaltet, so dass die Datenrate auf CPE 2 die Spitzenbitrate erreicht. Während des Zeitschlitzes 2106 werden beide Sendeempfänger für die Übertragung an CPE 1 auf Basisband und Durchlassband so geschaltet, dass die Datenrate bei CPE 1 die Spitzenbitrate (oder höher) erreicht.
  • Auf einem verdrillten Doppelkabel werden die Kanäle durch Übersprechen zwischen verdrillten Paaren im verdrillten Doppelkabel gekoppelt. Bei starker Übersprechkopplung zwischen den Leitungen kann die Übersprechkopplung von der benachbarten Leitung in einen der Empfänger dazu verwendet werden, die Datenrate dieser Leitung vorübergehend zu erhöhen. 22(a) und 22(b) zeigen die dynamische Ressourcenzuordnung auf den verdrillten Paaren durch Vorkodierung. In 22(a) dienen die beiden verdrillten Paare 2202, 2204 für zwei CPEs gleichzeitig (Leitung 2202 für CPE 1 und Leitung 2204 für CPE 2). Wie in 22(b) dargestellt, kann die Leitung 2204 für CPE 2 vorübergehend umgeschaltet werden, um eine höhere Datenrate für CPE 1 bereitzustellen. Zum Beispiel kann die gleiche Übertragung sowohl über die Leitung 2202 als auch über die Leitung 2204 übertragen werden, so dass das SNR der Leitung 2202 erhöht wird, indem dem Empfänger über das Übersprechen von der Leitung 2204 mehr Signalleistung zugeführt wird.
  • 23 zeigt das dynamische Datenrahmenformat zur temporären Erhöhung der Datenrate für die Anwendung des verdrillten Paares. Während der Zeitschlitze 2302 bedienen die Sendeempfänger jeweils CPE 1 und CPE 2 auf den Leitungen 1 und 2. Während der Zeitschlitze 2304 wird die Leitung 1 für CPE 2 so geschaltet, dass die Datenrate am CPE 2 durch Übersprechen von Leitung 1 erhöht wird und CPE 1 einen leeren Rahmen empfängt (d.h. CPE 1 ignoriert das empfangene Signal). Während des Zeitschlitzes 2306 wird die Leitung 2 für CPE 1 so geschaltet, dass die Datenrate am CPE 1 durch Übersprechen von Leitung 2 erhöht wird und CPE 2 einen leeren Rahmen empfängt (d.h. CPE 2 ignoriert das empfangene Signal).
  • In 22(b) kann ein logischer Übertragungskanal für eine CPE während des Spitzenratenbetriebs vorhanden sein, und das SNR einer Leitung wird erhöht, indem dem Empfänger auf der entsprechenden Leitung über den Übersprechkanal mehr Signalleistung zugeführt wird. Alternativ kann ein Entzerrer (z. B. ein Entscheidungsrückkopplungs-Entzerrer) in der CPE umfasst sein und zwei (oder mehr) logische Kanäle können auf derselben Leitung auf derselben Frequenz an eine einzige CPE übertragen werden. 24 zeigt ein Beispiel eines Sendeempfänger 2400 einer CPE für ein Kanal-Bonden. In 24 sendet die Netzwerkvorrichtung 200 die Daten 1 über einen direkten Kanal (d. h. über die Leitung 2412) und die Daten 2 über einen Übersprechkanal (d. h. über die Leitung 2414) an die CPE 1. Das Daten-1-Signal und das Daten-2-Signal werden auf der Leitung 2412 durch Übersprechen kombiniert, und die CPE 1 empfängt die kombinierten Signale. Die CPE 1 erhält die Daten 1 unter Verwendung eines ersten Entzerrers 2402 und eines ersten Decodierers 2404. Die CPE 1 kodiert dann die Daten 1 mit einem Codierer 2406 und subtrahiert die kodierten Daten 1 von den empfangenen Daten. Die CPE 1 erhält dann die Daten 2 unter Verwendung eines zweiten Entzerrers 2408 und eines zweiten Decodierers 2409. Mit diesem Schema können mehrere Datenkanäle zur gleichen Zeit und auf der gleichen Frequenz an eine CPE übertragen werden.
  • Bei der Implementierung von Vollduplex-Übertragung können Upstream- und Downstream-Übertragungen gleichzeitig und auf dem gleichen Frequenzband erlaubt werden. 25 zeigt Beispielrahmenformate für Vollduplex-P2MP-Operationen auf einem Koaxialkabel mit einem Splitter. Unter der Annahme, dass die Echo-Unterdrückung den größten Teil des Echosignals entfernt und die Echo-Unterdrückung sowohl auf der CPE-Seite als auch auf der Seite der Netzwerkvorrichtung durchgeführt wird, können für Upstream- und Downstream-Übertragungen die gleichen Sendezeitschlitze und Frequenzbänder zugewiesen werden, wie auf der linken Seite von 25 dargestellt. Beispielsweise können bei der ausgeglichenen Rate während der Zeitschlitze 2502 Upstream- und Downstream-Übertragungen für CPE 1 im Basisband und Upstream- und Downstream-Übertragungen für CPE 2 im Durchlassband zugewiesen werden. Zur Bereitstellung einer Spitzenrate für CPE 1 können während der Zeitschlitze 2504 die Upstream- und Downstream-Übertragungen für CPE 1 sowohl auf dem Basisband als auch dem Durchlassband zugewiesen werden.
  • Wenn die Echo-Unterdrückung auf der Seite der Netzwerkvorrichtung und nicht auf der Seite der CPE (rechte Seite von 25) durchgeführt wird, können Upstream- und Downstream-Übertragungen möglicherweise nicht derselben CPE im gleichen Zeitschlitz und Frequenzband zugeordnet werden. Bei ausreichender Dämpfung der Nahnebensprechkanäle von der sendenden CPE zu den empfangenden CPEs kann eine Vollduplexübertragung implementiert werden. So kann eine CPE beispielsweise in einem Frequenzband upstream senden und in einem anderen Frequenzband downstream empfangen. Beispielsweise können bei der ausgeglichenen Rate während der Zeitschlitze 2506 jeweils Upstream- und Downstream-Übertragungen für CPE 1 auf dem Basisband und Durchlassband und Upstream- und Downstream-Übertragungen für CPE 2 auf dem Durchlassband und Basisband zugewiesen werden. Zur Bereitstellung einer Spitzenrate für CPE 1 in Downstream-Richtung können Downstream-Kanäle der CPE 1 sowohl auf dem Basisband als auch auf dem Durchlassband zugewiesen werden, wie in den Zeitschlitzen 2508, 2509 dargestellt. Um die Downstream-Datenrate weiter zu erhöhen, kann die Upstream-Übertragung von CPE 2 wie im Zeitschlitz 2509 gezeigt gestoppt werden.
  • Bei einem verdrillten Doppelkabel kann jede CPE einzeln an ein oder mehrere verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel angeschlossen werden, aber es gibt ein Übersprechen zwischen den verdrillten Paaren in dem verdrillten Doppelkabel. Im Falle einer Vollduplex-Übertragung kann das Nahnebensprechen von Upstream-Übertragungen zwischen verschiedenen CPEs nicht unterdrückt werden, und das nicht unterdrückte Übersprechen reduziert die Downstream-Datenraten. Für die Downstream-Übertragung kann das Nahnebensprechen unterdrückt werden.
  • 26 zeigt ein Beispiel für ein Rahmenformat für Vollduplex-Operationen an mehreren verdrillten Paaren in einem Binder, der mehrere CPEs bedient. Während der Zeitschlitze 2602 können die Upstream-Übertragungen von CPE 1 und CPE 2 ein Nahnebensprechen zu den Downstream-Übertragungen an der anderen CPE verursachen, und sie können gleichzeitig übertragen werden, wenn das Übersprechen nicht stark ist. Um in diesem Fall höhere Downstream-Datenraten zu erreichen, können während bestimmter Zeitschlitze (z.B. Zeitschlitze 2604) die Upstream-Übertragungen gestoppt und die Zeitschlitze nur für Downstream-Übertragungen zugewiesen werden, damit das NEXT an der CPE vermieden wird. Zur Steuerung des Upstream/Downstream-Verhältnisses kann ein Teil des TDD-Rahmens (z.B. Zeitschlitze 2602) mit Echounterdrückung (Upstream und Downstream gleichzeitig) und ein anderer Teil des TDD-Rahmens nur mit Downstream (z.B. Zeitschlitze 2604) übertragen werden, was zu höheren Downstream-Raten führt. Dies ergibt ausgewogene Datenraten auf allen Leitungen (Leitungen 1 und 2 bei dem Beispiel von 25).
  • Um eine hohe Spitzendatenrate auf einer der Leitungen (z.B. Leitung 1 bei dem Beispiel) zu erreichen, können beide Leitungen das gleiche Downstream-Signal für eine Leitung übertragen (z.B. während der Zeitschlitze 2606), so dass das entsprechende Empfangssignal durch konstruktive Interferenz verbessert wird. Im Upstream wird die Übertragung auf Leitung 1 auf die Leitung 2 gekoppelt, und die Netzwerkvorrichtung 200 kann die Signale auf zwei Leitungen zur Dekodierung kombinieren. Wenn nur eine Leitung bedient wird (in den Zeitschlitzen 2606), gibt es kein NEXT und somit keine negativen Auswirkungen der gleichzeitigen Übertragung von Upstream und Downstream.
  • Ein Großteil des Datenverkehrs im Zugriffsnetz kann von einem mobilen Gerät verbraucht werden, das an eine CPE angeschlossen ist (z. B. ein Gateway oder ein Router in einem WIFI-Netz). Um eine gute Netzabdeckung mit WIFI zu erreichen, können am Kundenstandort mehrere CPEs pro Teilnehmer installiert werden. Wenn mobile Geräte sich von einer CPE zu einer anderen bewegen, kann jede CPE die gesamte Bandbreite des Teilnehmers in Anspruch nehmen. 27(a) und 27(b) zeigen Beispiele für die Heim-Verteilung des Internet-Verkehrs an ein mobiles Gerät jeweils in einem Koaxialkabelnetzwerk und einem Verdrilltes-Doppelkabel-Netzwerk. Ein mobiles Gerät 2702 kann mit einer der CPEs 2704a, 2704b verbunden werden, und für eine gute Dienstqualität des Heim-WIFI kann der Verkehr dynamisch über eine der CPEs 2704a, 2704b, die von der Netzwerkvorrichtung 200 ausgewählt wird, z.B. mit der besten Verbindung zum mobilen Gerät, an das mobile Gerät 2702 geroutet werden.
  • Bei einigen Beispielen kann eine CPE mindestens eine aus ihrer Teilnehmer-ID, einer CPE-ID, der Anzahl der gebondeten Kanäle, die von der CPE empfangen werden können, der angeforderten Upstream- (US) und Downstream- (DS) Bitrate oder ähnlichem erhalten und an die Netzwerkvorrichtung 200 melden. Jeder gebondete Kanal kann in einem Hoch-Spitzenraten-Modus oder in einem Ausgeglichene-Rate-Modus arbeiten, z.B. wie in 25 oder 26 dargestellt. Die erreichten Raten in einem oder beiden Modi können an die Netzwerkvorrichtung 200 gemeldet werden.
  • Die Netzwerkvorrichtung 200 kann den CPEs dynamisch Ressourcen zuweisen, z. B. auf der Grundlage des Strombedarfs jeder CPE, der Fähigkeiten der CPEs, der maximal zu verbrauchenden Datenrate für jeden Teilnehmer oder CPE oder ähnlichem. Die Tabellen 1 und 2 zeigen jeweils ein Beispiel für die Ressourcenzuordnung für den Fall von Koaxialkabel ( 27(a)) und verdrilltes Doppelkabel (27(b)). Tabelle 1
    Teilnehmer Kanäle Raten
    CPE1 1 1, 2 1: 2.5G up, 2.5G down
    2: 2.5G up, 2.5G down
    CPE2 1 1, 2 1: 2.5G up, 2.5G down
    2: 2.5G up, 2.5G down
    CPE3 2 1, 2 1: 2.5G up, 2.5G down
    2: 2.5G up, 2.5G down
    Tabelle 2
    Teilnehmer Kanäle Raten
    CPE1 1 1 1(Basis): 1G up, 1G down
    1(Spitze): 2G up, 2G down
    CPE2 1 2, 3 2(Basis): 1G up, 1G down
    2(Spitze): 2G up, 2G down
    3(Basis): 1G up, 1G down
    3(Spitze): 2G up, 2G down
    CPE3 2 4 4(Basis): 1G up, 1G down
    4(Spitze): 2G up, 2G down
  • Die Netzwerkvorrichtung 200 kann den CPEs Übertragungsmöglichkeiten und -kanäle dynamisch auf der Grundlage vorgegebener Kriterien zuweisen, z. B. Verkehrsanforderungsinformationen in Bezug auf eine CPE. Die Übertragungsmöglichkeiten können aus einer Reihe von Mehrträger-Modulationssymbolpositionen in einem logischen Rahmen bestehen, bei denen die Datenübertragung erlaubt ist. Die Übertragungsmöglichkeiten können ein Bruchteil oder ein Vielfaches von Zeitschlitz, Teilrahmen, Rahmen oder ähnlichem sein. Die Informationen zur Verkehrsanforderung können von einer CPE auf der Grundlage einer bestimmten Kundenanwendung generiert und über einen Verwaltungskanal an die Netzwerkvorrichtung 200 kommuniziert werden. Bei einigen Beispielen können diese Informationen vom Dienstanbieter über den entsprechenden Managementkanal oder über Steuerung des Netzwerkmanagementsystems (NMS) bezogen werden.
  • Ein Übertragungsrahmen, der von der Netzwerkvorrichtung 200 an die CPEs in einem Zeitschlitz übertragen wird, der für (alle) CPEs zugänglich ist, kann Informationen über eine Struktur von Übertragungsmöglichkeiten für die CPEs enthalten, wobei für einen bestimmten Zeitabschnitt des Übertragungsrahmens verschiedene CPEs bedient werden können (z.B. Übertragungsmöglichkeiten). Jeder Zeitbruchteil (T1, T2, ...) kann ein oder mehrere Mehrträgermodulationssymbole sein (z.B. aufeinanderfolgende OFDM- oder DMT-Symbole in dem Übertragungsrahmen). Beispielanordnungen von Übertragungsmöglichkeiten entsprechend den 27(a) und 27(b) sind jeweils in den Tabellen 3 und 4 aufgeführt. In den Tabellen 3 und 4 bedeuten C1, C2, C3 jeweils CPE 1, CPE 2 und CPE 3. Tabelle 3
    Zeit T1 T2 T3 T4 T5 T6
    Ch1, DS C1, 2.5G C2, 2.5G C1, 2.5G C1, 2.5G C2, 2.5G C3, 2.5G
    Ch1, US C1, 2.5G C2, 2.5G C1, 2.5G C1, 2.5G C2, 2.5G C3, 2.5G
    Ch2, DS C3, 2.5G C3, 2.5G C2, 2.5G C1, 2.5G C2, 2.5G C3, 2.5G
    Ch2, US C3, 2.5G C3, 2.5G C2, 2.5G C1, 2.5G C2, 2.5G C3, 2.5G
    Tabelle 4
    Zeit T1 T2 T3 T4
    Ch1, DS C1, 1G C1, 2G C1,0 C1, 0
    Ch1, US C1, 1G C1, 2G C1,0 C1, 0
    Ch2, DS C2, 1G C2, 0 C2, 2G C2, 0
    Ch2, US C2, 1G C2, 0 C2, 2G C2, 0
    Ch3, DS C3, 1G C3, 0 C3, 2G C3, 0
    Ch3, US C3, 1G C3, 0 C3, 2G C3, 0
    Ch4, DS C4, 1G C4, 0 C4, 0 C4, 2G
    Ch4, US C4, 1G C4, 0 C4, 0 C4, 2G
  • Der jeder CPE zugeordnete Sendezeitanteil kann dynamisch angepasst werden, z. B. im Hinblick auf den aktuellen Verkehrsstatus. Die Anpassung kann über den Medienzugriffsplan (Medium Access Plan; MAP) erfolgen, den die Netzwerkvorrichtung 200 als Antwort auf Anfragen verschiedener CPEs oder als Standardeinstellung des Dienstanbieters (über die Management-Informationsbasis (Management Information Base; MIB) bezieht.
  • Der MAP kann von der Netzwerkvorrichtung 200 an alle CPEs rundgesendet werden. Das Rundsenden (Broadcast) kann über einen Rundsende-Kanal erfolgen, den alle CPEs empfangen können, oder unabhängig über einen einzelnen Kanal an eine CPE. Ein Kanal kann ein dediziertes Frequenzband auf einem Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar oder ein dediziertes verdrilltes Paar in einem verdrillten Doppelkabel sein. Der MAP enthält die Medienzugriffsinformationen für den entsprechenden Kanal.
  • Der MAP kann den Übertragungsrahmen in mehrere Übertragungsmöglichkeiten (Abschnitte) aufteilen. Der MAP für jede Übertragungsmöglichkeit kann Informationen über mindestens eines aus einem Index eines Startsymbols (Mehrträgersymbol wie DMT- oder OFDM-Symbol), einem Endsymbolindex, einem Frequenzbereich der verwendeten Teilträger, einem Zeiger auf die Bitzuordnungs- und die Verstärkungs-Einstellungen (gespeichert in der CPE), die ID der Ziel-CPE (und des Teilnehmers) oder ähnliches enthalten. Alternativ kann der MAP die BitZuweisung und CPE-ID für jedes Symbol in dem Übertragungsrahmen zuweisen (daher sind möglicherweise keine Startsymbol/Endsymbol-Informationen erforderlich). Der MAP kann an einer bekannten und festen Zeitposition im Übertragungsrahmen oder bei bekannten Frequenzen übertragen werden.
  • Bei einigen Beispielen können vorkonfigurierte Symbole, die den CPEs und der Netzwerkvorrichtung 200 bekannt sind (z.B. Synchronisationssymbole usw.), in einem vordefinierten Zeitintervall zur Kanalschätzung und zum Training eines Übersprech-Vorcodierers und von Nah- und Fernübersprechunterdrückern übertragen werden. Die vorkonfigurierten Symbole können auf einer oder mehreren bekannten Frequenzen gesendet werden.
  • Zur Optimierung der Performance und zur Vermeidung von Leistungseinbußen durch schmalbandige Störungen können die Bitzuordnung und die Sendeverstärkung pro Teilträger oder für kleine Teilträgergruppen (z.B. 2, 4 oder 8 Unterträger) festgelegt werden. Für die P2MP-Anwendung auf einem Koaxialkabel kann dasselbe Frequenzband verschiedenen CPEs zugewiesen werden, während jede CPE unterschiedliche Signaldämpfung und Rauschbedingungen erfahren kann. Daher können für verschiedene CPEs unterschiedliche Bit-Zuweisungs- und Verstärkungs-Einstellungen angewendet werden. 28 zeigt ein Beispiel einer Bit- und Verstärkungs-Tabellen-Verwaltung. 28(a) zeigt die Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Einstellungen für das analoge Frontend unter Verwendung von Spiegelfrequenzen für Durchlassband-Übertragungen, und 28(b) zeigt die Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Einstellungen für das analoge Frontend unter Verwendung eines Mischers für Durchlassband-Übertragungen. Die Netzwerkvorrichtung 200 umfasst die Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Tabellen 2812, 2814 für jede CPE und für jede Konfiguration der Sendeempfänger (z. B. unterschiedliche Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Einstellungen für verschiedene Frequenzbänder und Datenraten (normal oder spitze)). Jede CPE 2800 umfasst auch die entsprechenden Bit-Zuordnungs- und Verstärkungs-Tabellen 2822, 2824 für die CPE für jede Konfiguration der Sendeempfänger.
  • Bei einem verdrillten Doppelkabel können für jeden der gebondeten Kanäle (für jedes verdrillte Doppelkabel) unterschiedliche Bitzuordnungstabellen verwendet werden, um von den Ratenverbesserungen mit der in 22 gezeigten Ratenerhöhung zu profitieren, bei der das Empfangssignal für eine Leitung mit den Übertragungen auf einer oder mehreren anderen Leitungen verstärkt wird.
  • Wenn dasselbe verdrillte Paar an mehrere CPEs angeschlossen ist und jede CPE einen bestimmten Satz von Zeitschlitzen verwendet, können die Bit-Lade- und Verstärkungs-Tabellen für verschiedene Zeitschlitze unterschiedlich sein. Die Zeitschlitze können bestimmten CPEs im TDMA zugeordnet werden, und jeder Zeitschlitz kann einer bestimmten CPE und einige Zeitschlitze können mehr als einer CPE zugeordnet sein. Die Netzwerkvorrichtung 200 kann mehrere Bit-Lade- und Verstärkungs-Tabellen speichern und eine andere Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Einstellung pro Übertragungszeitschlitz (oder eine Anzahl von aufeinander folgenden Symbolen in einem Übertragungsrahmen) anwenden.
  • Die Bitzuordnungstabelle kann von einer Tabelle zur anderen geändert werden, wenn die Ratenerhöhung aktiviert ist oder wenn Daten über denselben Kanal an verschiedene CPEs übertragen werden. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass sich das SNR für eine bestimmte Einstellung langsam ändert. So können mehrere Bitzuordnungs- und Verstärkungstabellen auf der Netzwerkvorrichtung und den CPEs gespeichert und mit Befehlen zur nahtlosen Ratenanpassung aktualisiert werden, während die für die nächsten Symbole zu verwendende Bitzuordnungs- und Verstärkungstabelle wie im MAP angegeben ausgewählt wird. Dies reduziert den Kommunikationsaufwand für den Austausch von Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Tabellen zwischen der Netzwerkvorrichtung 200 und der CPE.
  • Eine neue CPE kann dem bestehenden Netzwerk am Kundenstandort hinzugefügt werden. Um dem Netzwerk eine neue CPE ohne Unterbrechung des Dienstes für vorhandene aktive CPEs hinzuzufügen, kann eine Trainingssequenz (eine Sequenz von Signalen, die der CPE und der Netzwerkvorrichtung bekannt ist und zur Kanalschätzung verwendet wird) auf dem Netzwerk übertragen werden. Es kann ein Handshake-Verfahren zwischen der Netzwerkvorrichtung 200 und einer neuen CPE bei einer vordefinierten Frequenz eingeleitet werden. Die Netzwerkvorrichtung und die neue CPE können Informationen wie z. B. unterstützte Frequenzkanäle, verfügbare Ressourcen und erforderliche Dienste der neuen CPE oder ähnliches austauschen und die gemeinsame Nutzung der verfügbaren Ressourcen (z. B. Anzahl der Zeitschlitze, Frequenzbänder usw.) im Downstream oder sowohl im Upstream als auch im Downstream aushandeln.
  • Die Sendezeitschlitze und der Frequenzkanal für die Downstream-Trainingssequenz können während des Handshakes (Händeschütteln) der neuen CPE zugewiesen werden. Die Netzwerkvorrichtung kann die Trainingssequenz in dem zugewiesenen Zeitschlitz und Frequenzkanal senden. Die neue CPE empfängt die Trainingssequenz und synchronisiert sich darauf (wenn eine Übersprechunterdrückung beteiligt ist), in dieser Phase können die Sync-Symbole (Symbole, die zur Synchronisation periodisch übertragen werden) übertragen werden.
  • Die Sendezeitschlitze und der Frequenzkanal für die Upstream-Trainingssequenz können während des anfänglichen Handshakes zugewiesen werden. Alternativ können die Sendezeitschlitze und der Frequenzkanal für die Upstream-Trainingssequenz in der anfänglichen Downstream-Trainingssequenz durch die Netzwerkvorrichtung 200 kommuniziert werden. Der Upstream-Trainingskanal wird eingerichtet, wenn die CPE mit dem Signal der Netzwerkvorrichtung synchronisiert wird. Die CPE kann sich dem Netzwerk anschließen, indem es Sync-Symbole sendet, um den Upstream-Übersprechkanal zu schätzen und die Netzwerkvorrichtung bei der Aufhebung des Upstream-Übersprechens zu unterstützen.
  • Nach der anfänglichen Synchronisation und dem Training der Downstream- und Upstream-Sendeempfänger und der NEXT/FEXT-Unterdrücker können die Übertragungsparameter der CPE zugewiesen werden. Zur Verbesserung der Kanalqualität kann der Kanal von der CPE und der Netzwerkvorrichtung gemessen werden, und Parameter wie Modulationseinstellungen, Bitzuordnung, Sendeleistungseinstellung oder ähnliches können von der Netzwerkvorrichtung auf der Grundlage von Messungen ausgebildet oder angepasst werden (z. B. Interferenz, Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) usw.). Zusätzliche Übertragungskanäle auf dem Koaxialkabel oder auf dem verdrillten Doppelkabel können in den späteren Trainingsphasen gemessen oder während der Laufzeit (DSL-Laufzeit) trainiert werden. Die Showtime (Laufzeit) ist der Zustand, in dem entweder der Sendeempfänger der Netzwerkvorrichtung oder die CPE nach Abschluss des Initialisierungsvorgangs Trägerkanaldaten senden kann.
  • Wenn mehrere CPEs gleichzeitig trainieren wollen, können den CPEs verschiedene Kanäle zugewiesen werden oder sie können unterschiedliche Übertragungszeitschlitze des Übertragungsrahmens auf demselben Kanal verwenden.
  • Die Vektorisierungstechnologie misst das Übersprechen von allen anderen Leitungen in verdrillten Paaren in einem verdrillten Doppelkabel und versucht, das Übersprechen durch die Erzeugung von Anti-Phasen-Signalen zu beseitigen, um die Übersprechsignale auszugleichen. Um das Übersprechen zu berechnen, misst die Vektortechnologie die Interferenz zwischen den Leitungen über das gesamte Frequenzspektrum, das sie belegen, und unterdrückt sie. Eine vektorisierte Gruppe ist eine Gruppe von Leitungen, über die die Übertragung von der Netzwerkvorrichtung 200 (d.h. DPU) durch Vorkodierung (Downstream-Vektorisierung) oder über die der Empfang an der Netzwerkvorrichtung 200 durch Nach-Unterdrückung (Upstream-Vektorisierung) oder beides koordiniert werden kann. Abhängig von der Konfiguration der vektorisierten Gruppe können Downstream-Vektorisierung, Upstream-Vektorisierung, beide oder keine aktiviert werden.
  • Bei der Downstream-Vektorisierung kann die Meldung von Fehler-Abtastwerten von mehreren CPEs durchgeführt werden. 29 zeigt ein Beispiel für das Senden mehrerer Fehlerberichte an die Netzwerkvorrichtung 200 durch mehrere CPEs 2902a-2902c. Verschiedene CPEs 2902a-2902c können unterschiedliche Fehlerberichte senden, da die Dämpfung bei verschiedenen CPEs 2902a-2902c unterschiedlich sein kann. Möglicherweise ist für jede CPE genügend Kapazität für die Fehlerberichterstattung verfügbar. Eine Vektorisierungs-Steuerentität (Vectoring Control Entity; VCE) in der Netzwerkvorrichtung 200 kann diese Berichte kombinieren, vorausgesetzt, der FEXT-Kanal zu allen CPEs 2902a-2902c ist der gleiche (z.B. da FEXT außerhalb der Residenz gekoppelt ist). Wenn eine CPE empfängt, können sich alle anderen CPEs in einem Empfangsmodus befinden (auch wenn sie nicht empfangen), um den Signalkanal und den Übersprechkanal aufgrund von Impedanzänderungen unverändert zu halten (es sei denn, die CPE-Empfängerimpedanz ändert sich nicht, wenn der Empfänger ausgeschaltet wird), d. h. die anderen CPEs halten die Impedanz konstant (wie im Empfangsmodus). Es wird davon ausgegangen, dass alle CPE-Empfänger während des Synchronisierungssymbols und während des Symbols für den robusten Verwaltungskanal (RMC; robust management channel) eingeschaltet sind. Der RMC wird im Rundsende-Modus an alle CPEs übertragen. Um den RMC mit FEXT unterdrückt zu halten, kann die Kanalschätzung mit allen CPEs eingeschaltet durchgeführt werden.
  • Alternativ kann die Netzwerkvorrichtung 200 eine bestimmte CPE oder CPEs für die Fehlerberichterstattung zuweisen und diese Zuweisung bei Bedarf aktualisieren (z. B. wenn die zugewiesene CPE getrennt wird). Die anfängliche Zuweisung kann während des Handshakes durchgeführt und während der Initialisierung und während der Laufzeit aktualisiert werden.
  • Ein vorgelagertes Sync-Symbol kann von verschiedenen CPEs gesendet werden. Anders als im Downstream kann eine CPE senden, während andere CPEs im Leerlauf oder im Empfangsmodus bleiben. Aus diesem Grund kann sich die Impedanz der Heim-Verdrahtung zur Leitung ändern, wenn eine bestimmte CPE die Übertragung beginnt. Aufgrund einer Änderung der Impedanz der Heim-Verdrahtung kann sich auch der Übersprechkanal ändern. Daher muss die Netzwerkvorrichtung 200 möglicherweise verschiedene Upstream-Übersprechmatrizen für unterschiedliche Kombinationen von sendenden CPEs handhaben. 30 zeigt ein Beispiel für das Senden von Sondensequenzen zur Abschätzung des Übersprechens über zwei Kabeln, wobei zwei CPEs an jede Leitung angeschlossen sind (CPE 1.1 und CPE 1.2 an Leitung 1 und CPE 2.1 und CPE 2.2 an Leitung 2). Sync-Symbole tragen eine Sondensequenz während der Initialisierung und der Laufzeit. Jedes Element in der Sondensequenz stammt aus der endlichen Menge {-1, 0, 1}. Die Länge und der Inhalt einer Sondensequenz werden durch die VCE in der Netzwerkvorrichtung 200 bestimmt. Bei diesem Beispiel kann die Netzwerkvorrichtung vier Matrizen für die folgenden Kombinationen von übertragenden CPEs handhaben: (1) CPE 1.1 und CPE 2.1, (2) CPE 1.2 und CPE 2.1, (3) CPE 1.1 und CPE 2.2 und (4) CPE 1.2 und CPE 2.2. Diese Liste enthält nicht den Fall eines diskontinuierlichen Betriebs, wenn während der zugewiesenen Übertragungsgelegenheit keine CPE einer bestimmten Leitung aktiv ist. Der diskontinuierliche Betrieb bezieht sich auch auf den Fall, dass einige Leitungen eines Binders die Übertragung abbrechen, während andere die Übertragung fortsetzen.
  • Die Handhabung von Mehr-Kanal-Matrizen kann komplex sein. Um die Komplexität zu reduzieren, können die berichteten Kanalschätzungen beispielsweise kombiniert und eine gemittelte Matrix erstellt werden. In einem anderen Beispiel können Übersprechkanäle zwischen ausgewählten CPEs (z.B. denen der Haupt-Kundenanwendungen) geschätzt werden, so dass andere CPEs mit höherem Rest-Übersprechen arbeiten können. In diesem Fall wird das Übersprechen zwischen ausgewählten CPEs geschätzt und unterdrückt, während das Übersprechen zwischen anderen CPEs z.B. durch die Verwendung unterschiedlicher Sendezeiten (d.h. TDMA) oder unterschiedlicher Frequenzen (d.h. FDMA) oder beides vermieden werden kann.
  • Jede CPE kann eine Möglichkeit haben, eine Sondensequenz (z. B. eine orthogonale oder pseudo-orthogonale Sequenz) zu einer vordefinierten Zeit und Frequenz zu senden. Die Netzwerkvorrichtung 200 kann die Sondensequenzen von irgendeiner Kombination der CPEs an verschiedenen Kundenstandorten empfangen (z.B. alle vier Kombinationen in 30). Um diese Möglichkeiten zu bieten, kann die Anzahl der Zeitschlitze, die für die Übertragung von Upstream-Sondensequenzen vorgesehen sind, ausreichen, um alle potenziell angeschlossenen CPEs in der für jedes Element der Sondensequenz zugewiesenen Übertragungsperiode aufzunehmen. Wenn N CPEs an Leitung 1 angeschlossen sind, kann es während jeder Übertragungsperiode eines bestimmten Sondensequenzelements mindestens N vordefinierte Sondensequenz-Zeitschlitze geben.
  • Die Netzwerkvorrichtung 200 kann die Sequenz steuern, in der die CPEs jeder einzelnen Leitung die Sondensequenzelemente senden, so dass alle relevanten Kombinationen von CPEs analysiert werden können. Die Netzwerkvorrichtung 200 kann Steuerinformationen kommunizieren, die die Sequenz bestimmen, in der die CPEs die Sondensequenz über den Verwaltungskanal während der Initialisierung und in der Laufzeit (z.B. wenn einige CPEs verbunden oder getrennt werden) übertragen. Bei einem Beispiel kann die Netzwerkvorrichtung 200 die anfängliche Reihenfolge angeben, die dann auf der Grundlage des vordefinierten Algorithmus oder eines von der Netzwerkvorrichtung 200 mitgeteilten Algorithmus weiter aktualisiert werden kann. Bei einem anderen Beispiel kann die Netzwerkvorrichtung 200 die aktuelle Reihenfolge anzeigen (durch Handshake oder eine Nachricht während der Initialisierung und durch MAP während der Laufzeit).
  • Bei einem anderen Beispiel können die CPEs eine Vorkompensation des Upstream-Signals durchführen, so dass die Netzwerkvorrichtung 200 denselben Upstream-FEXT-Unterdrücker für verschiedene CPEs verwenden kann. Die Vorkompensation kann so gewählt werden, dass sie die Differenz zwischen verschiedenen CPE-Upstream-Kanälen verschiedener an dieselbe Leitung angeschlossener CPEs kompensiert.
  • Nehmen wir an, dass eine Upstream-Übertragung von einem Teilnehmer beschrieben wird durch: u ^ = GHPu + Gn ,
    Figure DE112018005125T5_0001
    wobei û der Empfangssignalvektor, G die Entzerrermatrix auf der Seite der Netzwerkvorrichtung (DPU/FE), eine dichte Matrix H die Übersprechkanalmatrix, eine dichte Matrix P die Vorcodierermatrix auf der CPE-Seite, eine Diagonalmatrix u der Sendesignalvektor und n der Rauschvektor ist.
  • Bei der Upstream-Übertragung in einem Punkt-zu-Multipunkt-System erscheinen bei der Übertragung verschiedener CPEs unterschiedliche Kanalmatrizen, z.B. wenn CPE 1 sendet, besteht die Kanalmatrix aus einem gemeinsamen Kanal (dem Kabelbinder) Hbinder und dem Heim-Kanal für CPE 1 Hcpe1 und dem Heim-Kanal für CPE 2 Hcpe2 (und so weiter für alle anderen CPEs).
  • Angenommen, CPE 1 und CPE2 sind an die gleiche Leitung des Binders angeschlossen, wenn CPE 1 Upstream sendet, u ^ = GH binder H cpe 1 P 1 u+Gn ,
    Figure DE112018005125T5_0002
    und wenn CPE 2 Upstream sendet, u ^ = GH binder H cpe 2 P 2 u+Gn .
    Figure DE112018005125T5_0003
  • Um für beide Fälle den gleichen Übersprech-Unterdrücker G auf der Seite der Netzwerkvorrichtung (DPU/FE) verwenden zu können, ist Hcpe1 P1 = Hcpe2 P2 ≠ 0 erforderlich. P1 und P2 sind die Vorkompensationsmatrizen, die alle Nullstellen sind, mit Ausnahme der Diagonalelemente, die der Leitung entsprechen, wo die Netzwerkvorrichtung (DPU/FE) aktuell empfängt.
  • Für eine vollständige Kanalschätzung (z. B. zwischen allen Netzwerkvorrichtungssendern und allen CPE-Empfängern sowie zwischen allen Netzwerkvorrichtungsempfängern und allen CPE-Sendern) können allen Sendern, die zur gleichen Zeit/Frequenz senden dürfen, unterschiedliche orthogonale Sequenzen zugewiesen werden (für den Vollduplex-Fall). Unterschiedliche orthogonale Sequenzen können den Upstream- und Downstream-Übertragungen auf derselben Leitung zugeordnet werden, um sie unterscheiden zu können.
  • Mit Fehler-Feedback von allen Empfängern, die gleichzeitig aktiviert werden können, kann die komplette Kanalmatrix (von jedem Sender zu jedem Empfänger) aufgebaut werden. Die Kanalmatrizen können die folgenden Abmessungen für M Ports auf der Seite der Netzwerkvorrichtung und insgesamt N Ports auf allen CPE-Seiten haben: N × M Downstream und M × N Upstream im TDD-Fall und (N+M) × (N+M) im FDX-Fall. Bei mehreren Frequenzbändern existieren für jedes Frequenzband die gleich großen Kanalmatrizen. Für verschiedene Sätze von aktiven Sendern und Empfängern können unterschiedliche Kanalschätzungen durchgeführt und unterschiedliche Übersprech-Unterdrücker verwendet werden.
  • Bei dem Beispiel von 29 und 30 können mehrere CPEs an eine Leitung angeschlossen sein, so dass diese CPEs nicht gleichzeitig senden können. Zur Messung einer Kanalmatrix, die die tatsächlichen Kanalmerkmale in den Beispielen der 29 und 30 wiedergibt, wenn verschiedene Sender zu unterschiedlichen Zeiten aktiv sind, kann die Kanalschätzung für die gleiche Auswahl an aktivierten und deaktivierten Leitungen durchgeführt werden.
  • Eine 3-Zustands-Kanalschätzungssequenz, die +1, -1 und 0 („0“ für Leitungen, die nicht senden) umfasst, kann verwendet werden, und die Sequenz kann so konstruiert werden, dass von einer Gruppe von CPEs, die nicht gleichzeitig senden/empfangen können, einer CPE jeweils ein Sondensequenzelement ungleich Null zugewiesen werden kann. Von den CPEs, denen der 0-Zustand zugeordnet ist, wird erwartet, dass sie sich genauso verhalten wie in einem ruhigen Modus, weil eine andere CPE Daten überträgt. Bei einem Beispiel von 30, in dem sich 4 CPEs auf zwei Leitungen in einem TDD-Modus befinden, können die Übertragungsmöglichkeiten wie folgt zugeordnet werden:
    T1 T2 T3 T4
    Leitung 1 CPE1.1 CPE1.1 CPE 1.2 CPE 1.2
    Leitung2 CPE2.1 CPE2.2 CPE2.1 CPE2.2
  • Im Downstream bei diesem Beispiel (30), in dem M=2, N=2 und CPE 1.1 und 1.2 nicht gleichzeitig senden können, sowie CPE 2.1 und 2.2, kann eine 2×2 orthogonale Sequenz wie folgt aussehen:
    1 1
    1 -1
  • Die obige Tabelle ist ein Beispiel für Walsh-Hadamard-Sequenzen. Eine Sequenz der Länge 2 kann für die 2×2 Kanalschätzung verwendet werden.
  • Die Kanalschätzung kann für jede Konfiguration wie folgt durchgeführt werden:
    T1 T1 T2 T2 T3 T3 T4 T4
    Line1 1 1 1 1 1 1 1 1
    Line2 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1
  • Dies ist ein Beispiel für die Zuordnung der Kanalschätzsequenz (z.B. in Downstream-Richtung) für eine Topologie gemäß 30, um eine vollständige Kanalschätzung für alle Kombinationen zu erhalten. Während T1 empfangen die CPEs 1.1 und 2.1 das Kanalschätzsignal und melden das Feedback-Signal, während T2 melden CPE 1.1 und 2.2 das Feedback und so weiter.
  • In diesem Beispiel (30) kann eine 4×4 orthogonale Sequenz im Upstream wie folgt aussehen:
    1 1 0 0
    1 -1 0 0
    0 0 1 1
    0 0 1 -1
  • Im Upstream befinden sich vier Sender und somit können 4 Sequenzen der Länge 4 verwendet werden. Da es in diesem Beispiel zwei Leitungen gibt, kann die gleiche Walsh-Hadamard-Sequenz verwendet werden und sie wird mit Nullen erweitert, um denjenigen CPEs, die nicht gleichzeitig senden können, da sie an dieselbe Leitung angeschlossen sind, ruhige Symbole zuzuweisen.
  • Die Kanalschätzung kann für jede Konfiguration wie folgt durchgeführt werden:
    T1 T1 T2 T2 T3 T3 T4 T4
    CPE1.1 1 1 1 1 0 0 0 0
    CPE 1.2 0 0 0 0 1 1 1 1
    CPE2.1 1 -1 0 0 1 -1 0 0
    CPE2.2 0 0 1 -1 0 0 1 -1
  • Die obige Tabelle ist ein Beispiel für die Zuordnung der 4×4-Sequenzen zu den CPEs für die Upstream-Kanalschätzung in der in 30 dargestellten Topologie.
  • Bei der Vollduplexübertragung in der in 30 dargestellten Netzwerktopologie können jederzeit vier Sender aktiv sein. Daher kann eine Walsh-Hadamard-Sequenz der Länge 4 (oder länger) verwendet werden. Für diejenigen CPEs, die nicht gleichzeitig senden können, da sie an die gleiche Leitung angeschlossen sind, können Nullen vergeben werden. Ein Beispiel für Vollduplexübertragungen (4 gleichzeitig aktive Sender) ist in der folgenden Tabelle dargestellt.
    T1 T1 T1 T1 T2 T2 T2 T2 T3 T3 T3 T3 T4 T4 T4 T4
    Line1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    Line2 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1
    CPE1.1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0
    CPE 1.2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1
    CPE2.1 1 -1 -1 1 0 0 0 0 1 -1 -1 1 0 0 0 0
    CPE2.2 0 0 0 0 1 -1 -1 1 0 0 0 0 1 -1 -1 1
    Ein anderes Beispiel ist ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen von zumindest einem der hierin beschriebenen Verfahren umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird. Ein anderes Beispiel ist ein maschinenlesbarer Speicher, der maschinenlesbare Anweisungen umfasst, die bei Ausführung ein Verfahren implementieren oder eine Vorrichtung realisieren, wie hierin beschrieben ist. Ein weiteres Beispiel ist ein maschinenlesbares Medium, das einen Code umfasst, der bei Ausführung verursacht, dass eine Maschine irgendeines der hierin beschriebenen Verfahren ausführt.
  • Die Beispiele, wie sie hierin beschrieben sind, können wie folgt zusammengefasst werden:
    • Beispiel 1 ist eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen auf einem Kupferdraht. Die Vorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Sendeempfängern zur Übertragung von Signalen zu und zum Empfangen von Signalen von zumindest einer Ausrüstung am Kundenstandort (CPE; customer premise equipment) über eine Mehrzahl von Kanälen. Die Mehrzahl der Kanäle wird durch die Verwendung einer Mehrzahl von verdrillten Paaren eines verdrillten Doppelkabels oder durch die Verwendung einer Mehrzahl von Frequenzbändern auf einem Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar gebildet. Die Vorrichtung umfasst zumindest einen Unterdrücker (Canceller) zur Unterdrückung von zumindest einem von Echo oder Übersprechen auf zumindest einem Kanal und einen Prozessor, der so ausgebildet ist, dass er einer einzelnen CPE mehrere Frequenzbänder auf einem einzelnen Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar oder mehreren verdrillten Paaren eines verdrillten Doppelkabels zuordnet.
  • Beispiel 2 ist die Vorrichtung von Beispiel 1, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er ein Frequenzband oder ein verdrilltes Paar von einer verbundenen CPE einer anderen verbundenen CPE neu zuordnet.
  • Beispiel 3 ist die Vorrichtung von Beispiel 1, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er über einen ersten Kanal auf einem ersten verdrillten Paar eines ersten verdrillten Doppelkabels in einem TDD-Modus zu einer ersten CPE sendet oder von dieser empfängt und über einen zweiten Kanal auf einem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels in einem FDX-Modus zu einer zweiten CPE sendet oder von dieser empfängt.
  • Beispiel 4 ist die Vorrichtung von Beispiel 3, wobei ein Übersprechen zwischen dem ersten verdrillten Paar und dem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel besteht.
  • Beispiel 5 ist die Vorrichtung von Beispiel 4, wobei sich ein Frequenzband des ersten Kanals mit einem Frequenzband des zweiten Kanals überlappt und der Prozessor so ausgebildet ist, dass er die gleiche Multiträger-Symboldauer und -Tonbeabstandung auf dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal verwendet.
  • Beispiel 6 ist die Vorrichtung von Beispiel 5, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er über einen dritten Kanal auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels in einem FDX-Modus an die zweite CPE sendet oder von dieser empfängt, wobei der dritte Kanal auf einem höheren Frequenzband liegt als der zweite Kanal und der erste Kanal, und der Prozessor so ausgebildet ist, dass er auf dem dritten Kanal eine unterschiedliche Multiträger-Symboldauer und -Tonbeabstandung verwendet.
  • Beispiel 7 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 3-6, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er eine Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels stoppt, wenn eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels stattfindet.
  • Beispiel 8 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 3-6, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er eine Sendeleistung einer Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels reduziert, wenn eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels stattfindet.
  • Beispiel 9 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 1-8, wobei die Benutzerdaten durch DTUs übertragen werden und der Prozessor so ausgebildet ist, dass er für verschiedene Kanäle unterschiedliche Größen von DTUs oder unterschiedliche Wiederübertragungsregeln von DTUs verwendet.
  • Beispiel 10 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 1-9, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er ein gleiches Signal über mehrere verdrillte Paare in dem verdrillten Doppelkabel an die einzelne CPE überträgt.
  • Beispiel 11 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 1-10, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er verschiedene Signale über mehrere verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel an die einzelne CPE überträgt.
  • Beispiel 12 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 1-11, wobei eine Mehrzahl von CPEs mit einem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden sind.
  • Beispiel 13 ist die Vorrichtung von Beispiel 12, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er in einem TDMA-Schema an die CPEs sendet.
  • Beispiel 14 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 12-13, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er eine gleiche Bitzuordnung und Verstärkungseinstellung auf eine Gruppe von CPEs anwendet, die mit einem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden sind.
  • Beispiel 15 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 12-14, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er für verschiedene Zeitschlitze eine unterschiedliche Bitzuordnung und Verstärkungseinstellung verwendet.
  • Beispiel 16 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 12-14, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er für eine unterschiedliche Kombination von sendenden CPEs eine unterschiedliche vorgeschaltete Übersprechmatrix verwendet.
  • Beispiel 17 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 12-16, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er eine Teilmenge von CPEs, die mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden sind, für die Kanalschätzung auswählt und die Übersprechunterdrückung für die Teilmenge der CPEs implementiert.
  • Beispiel 18 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 12-17, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er für Upstream-Übertragungen von unterschiedlichen CPEs auf dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal die gleiche FEXT-Unterdrückung verwendet, wenn die Upstream-Übertragungen von den CPEs vorkompensiert werden.
  • Beispiel 19 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 12-18, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er jeder mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbundenen CPE anzeigt, in welcher Reihenfolge jede CPE ihre Prüfsequenz zur Kanalschätzung auf dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal sendet.
  • Beispiel 20 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 12-19, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er orthogonale oder pseudo-orthogonale Sequenzen an unterschiedliche CPEs auf dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal überträgt.
  • Beispiel 21 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 12-20, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er einen Rahmen an die mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbundenen CPEs sendet, der Informationen über eine Struktur von Übertragungsmöglichkeiten für die CPEs umfasst, wobei einem bestimmten Zeitbruchteil eines Übertragungsrahmens eine andere CPE zugeordnet ist.
  • Beispiel 22 ist die Vorrichtung von Beispiel 21, wobei der Zeitbruchteil für jede CPE dynamisch als Antwort auf Anfragen der CPEs oder als Standardeinstellung eines Dienstanbieters angepasst wird.
  • Beispiel 23 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 1-22, wobei die Vorrichtung so ausgebildet ist, dass sie eine CPE aus einem Satz von CPEs auswählt, um den Verkehr zu einem mobilen Gerät zu routen, das mit dem Satz von CPEs verbunden ist.
  • Beispiel 24 ist eine CPE zum Senden und Empfangen auf einem Kupferdraht, der an einem Kundenstandort installiert ist. Die CPE umfasst zumindest einen Sendeempfänger zum Senden von Signalen an und zum Empfangen von Signalen von einer Netzwerkvorrichtung über zumindest einen Kanal, der durch die Netzwerkvorrichtung unter einer Mehrzahl von Kanälen zugewiesen wird. Die Mehrzahl der Kanäle wird durch die Verwendung einer Mehrzahl von verdrillten Paaren eines verdrillten Doppelkabels oder durch die Verwendung einer Mehrzahl von Frequenzbändern auf einem Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar gebildet. Die CPE umfasst weiterhin einen Entzerrer, um gleichzeitig einen Direktkanal und einen Übersprechkanal auf einem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels von der Netzwerkvorrichtung zu empfangen. Der Übersprechkanal ist mit dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels von einem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels, das vorübergehend von einer anderen CPE getrennt ist, gekoppelt.
  • Beispiel 25 ist die CPE von Beispiel 24, wobei der Sendeempfänger so ausgebildet ist, dass er eine Upstream-Übertragung zu der Netzwerkvorrichtung vorkompensiert.
  • Beispiel 26 ist die CPE wie bei irgendeinem der Beispiele 24-25, wobei der Sendeempfänger so ausgebildet ist, dass er auf einem gemeinschaftlich verwendeten Kanal sendet, der von mehreren CPEs in einem TDMA-Schema gemeinschaftlich verwendet wird.
  • Beispiel 27 ist die CPE von Beispiel 26, wobei der Sendeempfänger so ausgebildet ist, dass er eine Sondensequenz auf dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal basierend auf einem Zeitplan von der Netzwerkvorrichtung sendet.
  • Beispiel 28 ist eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen auf einem Kupferdraht, die an einem Kundenstandort installiert ist. Die Vorrichtung umfasst Mittel zur Übertragung von Signalen zu und zum Empfangen von Signalen von zumindest einer CPE über eine Mehrzahl von Kanälen. Die Mehrzahl der Kanäle wird durch die Verwendung einer Mehrzahl von verdrillten Paaren eines verdrillten Doppelkabels oder durch die Verwendung einer Mehrzahl von Frequenzbändern auf einem Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar gebildet. Die Vorrichtung umfasst ferner Mittel zur Unterdrückung von zumindest einem von Echo oder Übersprechen auf zumindest einem Kanal und Mittel zur Zuordnung mehrerer Frequenzbänder auf einem einzelnen Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar oder mehreren verdrillten Paaren an eine einzelne CPE.
  • Beispiel 29 ist die Vorrichtung von Beispiel 28, ferner umfassend Mittel zur Neuzuordnung eines Frequenzbandes oder eine verdrillten Paares von einer verbundenen CPE zu einer anderen verbundenen CPE.
  • Beispiel 30 ist die Vorrichtung wie bei einem der Beispiele 28-29, ferner umfassend Mittel zum Senden zu oder Empfangen von einer ersten CPE über einen ersten Kanal auf einem ersten verdrillten Paar eines verdrillten Doppelkabels in einem TDD-Modus und Senden zu oder Empfangen von einer zweiten CPE über einen zweiten Kanal auf einem zweiten verdrillten Paar eines verdrillten Doppelkabels in einem FDX-Modus, wobei ein Übersprechen zwischen dem ersten verdrillten Paar und dem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel besteht.
  • Beispiel 31 ist die Vorrichtung von Beispiel 30, ferner umfassend Mittel zum Stoppen einer Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel, wenn eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel stattfindet.
  • Beispiel 32 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 30-31, ferner umfassend Mittel zur Reduzierung der Sendeleistung einer Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel, wenn es eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel gibt.
  • Beispiel 33 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 28-32, wobei eine Mehrzahl von CPEs mit einem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden sind.
  • Beispiel 34 ist die Vorrichtung von Beispiel 33, ferner umfassend Mittel zur Übertragung an die CPEs in einem TDMA-Schema.
  • Beispiel 35 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 33-34, ferner umfassend Mittel zur Verwendung einer unterschiedlichen vorgeschalteten Übersprechmatrix für eine unterschiedliche Kombination von sendenden CPEs.
  • Beispiel 36 ist die Vorrichtung wie bei irgendeinem der Beispiele 33-35, ferner umfassend Mittel zur Auswahl einer Teilmenge von CPEs, die mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal zur Kanalschätzung verbunden sind, und zur Implementierung der Übersprechunterdrückung für die Teilmenge von CPEs.
  • Beispiel 37 ist ein Verfahren zum Senden und Empfangen auf einem Kupferdraht, der an einem Kundenstandort installiert ist. Das Verfahren umfasst die Zuordnung eines ersten Kanals, der mehrere Frequenzbänder auf einem einzelnen Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar oder mehrere verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel umfasst, zu einer ersten CPE, die Übertragung eines ersten Signals an die erste CPE auf dem ersten Kanal, das Empfangen eines zweiten Signals von der ersten CPE auf dem ersten Kanal und die Unterdrückung von zumindest einem von Echo oder Übersprechen auf dem ersten Kanal.
  • Beispiel 38 ist das Verfahren von Beispiel 37, ferner umfassend die Neuzuordnung eines zweiten Kanals, der einer zweiten CPE zugeordnet ist, zu der ersten CPE, wobei der zweite Kanal ein anderes Frequenzband oder ein anderes verdrilltes Paar in dem verdrillten Doppelkabel ist.
  • Beispiel 39 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 37-38, wobei das erste Signal über den ersten Kanal auf einem ersten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel in einem TDD-Modus an die erste CPE übertragen wird, und weiterhin das Übertragen an eine zweite CPE über einen zweiten Kanal auf einem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel in einem FDX-Modus umfasst.
  • Beispiel 40 ist das Verfahren von Beispiel 39, wobei ein Übersprechen zwischen dem ersten verdrillten Paar und dem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel besteht.
  • Beispiel 41 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 39-40, wobei sich ein Frequenzband des ersten Kanals mit einem Frequenzband des zweiten Kanals überlappt und die gleiche Multiträger-Symboldauer und -Tonbeabstandung auf dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal verwendet werden.
  • Beispiel 42 ist das Verfahren von Beispiel 41, ferner umfassend das Übertragen zu der zweiten CPE über einen dritten Kanal auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels in einem FDX-Modus, wobei der dritte Kanal auf einem höheren Frequenzband als der erste Kanal und der zweite Kanal ist und auf dem dritten Kanal unterschiedliche Multiträger-Symboldauer und -Tonbeabstandung verwendet werden.
  • Beispiel 43 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 40-42, ferner umfassend das Senden eines Steuersignals an die zweite CPE, um eine Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels zu stoppen, wenn eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels stattfindet.
  • Beispiel 44 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 40-42, ferner umfassend das Senden eines Steuersignals an die zweite CPE, um die Sendeleistung einer Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels zu reduzieren, wenn es eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels gibt.
  • Beispiel 45 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 37-44, wobei Nutzerdaten über DTUs übertragen werden und unterschiedliche Größen von DTUs oder unterschiedliche Wiederübertragungsregeln von DTUs für unterschiedliche Kanäle verwendet werden.
  • Beispiel 46 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 37-45, wobei eine Mehrzahl von CPEs mit einem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden sind.
  • Beispiel 47 ist das Verfahren von Beispiel 46, wobei Signale in einem TDMA-Schema an die CPEs übertragen werden.
  • Beispiel 48 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 46-47, wobei eine gleiche Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Einstellung auf eine Gruppe von CPEs angewendet wird, die mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden sind.
  • Beispiel 49 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 46-47, wobei für verschiedene Zeitschlitze eine unterschiedliche Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Einstellung verwendet wird.
  • Beispiel 50 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 46-49, wobei eine unterschiedliche vorgeschaltete Übersprechmatrix für eine unterschiedliche Kombination von sendenden CPEs verwendet wird.
  • Beispiel 51 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 46-50, ferner umfassend die Auswahl einer Teilmenge von mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbundenen CPEs, die Durchführung einer Kanalschätzung in Bezug auf die Teilmenge von CPEs und die Implementierung einer Übersprechunterdrückung für die Teilmenge von CPEs.
  • Beispiel 52 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 46-51, wobei eine gleiche FEXT-Unterdrückung für Upstream-Übertragungen von unterschiedlichen CPEs auf dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verwendet wird, wenn die Upstream-Übertragungen von den CPEs vorkompensiert werden.
  • Beispiel 53 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 46-52, ferner umfassend das Anzeigen an jede mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbundene CPE, in welcher Reihenfolge jede CPE ihre Sondensequenz zur Kanalschätzung auf dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal sendet.
  • Beispiel 54 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 46-53, ferner umfassend das Senden eines Rahmens an die mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbundenen CPEs, umfassend eine Struktur von Übertragungsmöglichkeiten für die CPEs, wobei einem bestimmten Zeitbruchteil eines Übertragungsrahmens eine andere CPE zugeordnet wird.
  • Beispiel 55 ist das Verfahren wie bei irgendeinem der Beispiele 37-54, ferner umfassend die Auswahl einer CPE aus einer Menge von CPEs für das Routen von Verkehr an eine mobile Vorrichtung, die mit der Menge von CPEs verbunden ist.
  • Beispiel 56 ist ein maschinenlesbares Speichermedium, das bei seiner Ausführung einen Code enthält, um eine Maschine zu veranlassen, ein Verfahren zum Senden und Empfangen auf einem Kupferdraht durchzuführen, der an einem Kundenstandort installiert ist, das Verfahren umfassend das Zuweisen eines ersten Kanals, der mehrere Frequenzbänder auf einem einzelnen Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar oder mehrere verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel enthält, zu einer ersten CPE, Senden eines ersten Signals an die erste CPE auf dem ersten Kanal, Empfangen eines zweiten Signals von der ersten CPE auf dem ersten Kanal und Unterdrücken von zumindest einem von Echo oder Übersprechen auf dem ersten Kanal.
  • Beispiel 57 ist das maschinenlesbare Speichermedium von Beispiel 56, wobei das Verfahren ferner die Neuzuordnung eines zweiten Kanals, der einer zweiten CPE zugeordnet ist, zu der ersten CPE umfasst, wobei der zweite Kanal ein anderes Frequenzband oder ein anderes verdrilltes Paar in dem verdrillten Doppelkabel ist.
  • Beispiel 58 ist das maschinenlesbare Speichermedium von Beispiel 57, wobei das erste Signal über den ersten Kanal auf einem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels in einem Zeitduplexmodus an die erste CPE übertragen wird, und das Verfahren ferner die Übertragung an eine zweite CPE über einen zweiten Kanal auf einem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels in einem Vollduplexmodus umfasst, wobei ein Übersprechen zwischen dem ersten verdrillten Paar und dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels besteht.
  • Beispiel 59 ist ein maschinenlesbares Speichermedium, das einen Code umfasst, der beim Ausführen eine Maschine zum Ausführen des Verfahrens von irgendeinem der Beispiele 37-55 veranlasst.
  • Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren erwähnt und beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das andere Beispiel zusätzlich einzuführen.
  • Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der vorangehenden Verfahren aufweist, sein oder sich auf ein solches beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, vorangehend beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, wie beispielsweise Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs; (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA; (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
  • Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.
  • Ein als „Mittel zu...“ bezeichneter Funktionsblock, der eine bestimmte Funktion ausführt, kann sich auf eine Schaltung beziehen, die zum Durchführen einer bestimmten Funktion ausgebildet ist. Somit kann ein „Mittel für etwas“ als ein „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas“ implementiert sein, z. B. eine Vorrichtung oder eine Schaltung, die ausgebildet ist für oder geeignet ist für die jeweilige Aufgabe.
  • Funktionen verschiedener in den Figuren gezeigter Elemente einschließlich jeder als „Mittel“, „Mittel zum Bereitstellen eines Sensorsignals“, „Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals“, etc. bezeichneter Funktionsblöcke kann in Form dedizierter Hardware, z. B „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ etc. sowie als Hardware fähig zum Ausführen von Software in Verbindung mit zugehöriger Software implementiert sein. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzelnen dedizierten Prozessor, durch einen einzelnen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl von individuellen Prozessoren bereitgestellt sein, von denen einige oder von denen alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Allerdings ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei Weitem nicht auf ausschließlich zur Ausführung von Software fähige Hardware begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor (DSP; Digital Signal Processor) -Hardware, Netzwerkprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC; Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA; Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM; Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM; Random Access Memory) und nichtflüchtigen Speicher (storage) umfassen. Sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, kann auch eingeschlossen sein.
  • Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein detailliertes Schaltdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist. In der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert werden, die ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
  • Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Handlungen, Prozesse, Operationen, Schritte oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen eine einzelne Handlung, Funktion, Prozess, Operation oder Schritt mehrere Teilhandlungen, -funktionen, -prozesse, -operationen oder -schritte einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.
  • Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 62558873 [0001]

Claims (22)

  1. Eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen auf einem Kupferdraht, die Vorrichtung umfassend: eine Mehrzahl von Sendeempfängern zum Senden von Signalen zu und Empfangen von Signalen von zumindest einer Ausrüstung am Kundenstandort (CPE) über eine Mehrzahl von Kanälen, wobei die Mehrzahl von Kanälen durch Verwendung einer Mehrzahl von verdrillten Paaren eines verdrillten Doppelkabels oder durch Verwendung einer Mehrzahl von Frequenzbändern auf einem Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar gebildet wird; zumindest einen Unterdrücker zur Unterdrückung von zumindest einem von Echo oder Übersprechen auf zumindest einem Kanal; und einen Prozessor, der ausgebildet ist, um einer einzelnen CPE mehrere Frequenzbänder auf einem einzelnen Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar oder mehreren verdrillten Paaren eines verdrillten Doppelkabels zuzuordnen.
  2. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er ein Frequenzband oder ein verdrilltes Paar von einer verbundenen CPE zu einer anderen verbundenen CPE zuordnet.
  3. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er über einen ersten Kanal auf einem ersten verdrillten Paar eines verdrillten Doppelkabels in einem Zeitduplexmodus (TDD) zu einer ersten CPE sendet oder von derselben empfängt und über einen zweiten Kanal auf einem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels in einem Vollduplexmodus (FDX) zu einer zweiten CPE sendet oder von derselben empfängt.
  4. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der ein Übersprechen zwischen dem ersten verdrillten Paar und dem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel besteht.
  5. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3-4, wobei ein Frequenzband des ersten Kanals ein Frequenzband des zweiten Kanals überlappt und der Prozessor so ausgebildet ist, dass er die gleiche Multiträger-Symboldauer und -Tonbeabstandung auf dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal verwendet.
  6. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er in einem FDX-Modus über einen dritten Kanal auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels zu der zweiten CPE sendet oder von derselben empfängt, wobei der dritte Kanal auf einem höheren Frequenzband ist als der zweite Kanal und der erste Kanal, und der Prozessor so ausgebildet ist, dass er auf dem dritten Kanal eine unterschiedliche Multiträger-Symboldauer und -Tonbeabstandung verwendet.
  7. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3-6, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er eine Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels stoppt, wenn es eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels gibt.
  8. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3-6, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er eine Sendeleistung einer Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels reduziert, wenn es eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels gibt.
  9. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-8, wobei eine Mehrzahl von CPEs mit einem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden ist.
  10. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Prozessor so ausgebildet ist, dass er eine gleiche Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Einstellung auf eine Gruppe von CPEs anwendet, die mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden sind.
  11. Eine Ausrüstung am Kundenstandort (CPE) zum Senden und Empfangen auf einem Kupferdraht, der an einem Kundenstandort installiert ist, die CPE umfassend: zumindest einen Sendeempfänger zum Senden von Signalen zu und Empfangen von Signalen von einer Netzwerkvorrichtung über zumindest einen Kanal, der durch die Netzwerkvorrichtung unter einer Mehrzahl von Kanälen zugewiesen wird, wobei die Mehrzahl von Kanälen durch Verwendung einer Mehrzahl von verdrillten Paaren eines verdrillten Doppelkabels oder durch Verwendung einer Mehrzahl von Frequenzbändern auf einem Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar gebildet wird; und einen Entzerrer zum gleichzeitigen Empfangen eines Direktkanals und eines Übersprechkanals auf einem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels von der Netzwerkvorrichtung, wobei der Übersprechkanal mit dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels von einem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels, das vorübergehend von einer anderen CPE getrennt ist, gekoppelt ist.
  12. Die CPE gemäß Anspruch 11, wobei der Sendeempfänger so ausgebildet ist, dass er eine Upstream-Übertragung zu der Netzwerkvorrichtung vorkompensiert.
  13. Ein Verfahren zum Senden und Empfangen auf einem Kupferdraht, der an einem Kundenstandort installiert ist, das Verfahren umfassend: Zuordnen eines ersten Kanals, der mehrere Frequenzbänder auf einem einzelnen Koaxialkabel oder auf einem verdrillten Paar oder mehrere verdrillte Paare in einem verdrillten Doppelkabel umfasst, zu einer ersten Ausrüstung am Kundenstandort (CPE); Übertragen eines ersten Signals an die erste CPE auf dem ersten Kanal; Empfangen eines zweiten Signals von der ersten CPE auf dem ersten Kanal; und Unterdrücken von zumindest einem von Echo oder Übersprechen auf dem ersten Kanal.
  14. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, ferner umfassend: Zuordnen eines zweiten Kanals, der einer zweiten CPE zugewiesen ist, zu der ersten CPE, wobei der zweite Kanal ein anderes Frequenzband oder ein anderes verdrilltes Paar in dem verdrillten Doppelkabel ist.
  15. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das erste Signal über den ersten Kanal auf einem ersten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel in einem Zeitduplex- (TDD-) Modus an die erste CPE übertragen wird, und weiterhin umfassend: Übertragen zu einer zweiten CPE über einen zweiten Kanal auf einem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel in einem Vollduplex-Modus (FDX).
  16. Das Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei zwischen dem ersten verdrillten Paar und dem zweiten verdrillten Paar in dem verdrillten Doppelkabel ein Übersprechen besteht.
  17. Das Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei sich ein Frequenzband des ersten Kanals mit einem Frequenzband des zweiten Kanals überlappt und auf dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal die gleiche Multiträger-Symboldauer und -Tonbeabstandung verwendet werden.
  18. Das Verfahren gemäß Anspruch 17, ferner umfassend: Übertragen zu der zweiten CPE über einen dritten Kanal auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels in einem FDX-Modus, wobei der dritte Kanal auf einem höheren Frequenzband als der erste Kanal und der zweite Kanal ist und auf dem dritten Kanal unterschiedliche Multiträger-Symboldauer und -Tonbeabstandung verwendet werden.
  19. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16-18, ferner umfassend: Senden eines Steuersignals an die zweite CPE, um eine Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels zu stoppen, wenn eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels stattfindet.
  20. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16-18, ferner umfassend: Senden eines Steuersignals an die zweite CPE, um eine Sendeleistung einer Upstream-Übertragung auf dem zweiten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels zu reduzieren, wenn eine Downstream-Übertragung auf dem ersten verdrillten Paar des verdrillten Doppelkabels stattfindet.
  21. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14-20, wobei eine Mehrzahl von CPEs mit einem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden ist.
  22. Das Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei eine gleiche Bitzuordnungs- und Verstärkungs-Einstellung auf eine Gruppe von CPEs angewendet wird, die mit dem gemeinschaftlich verwendeten Kanal verbunden sind.
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