FI124459B - Monipiste-pisteeseen tietoliikennejärjestelmä - Google Patents

Description

MONIPISTE-PISTEESEEN TIETOLIIKENNEJÄRJESTELMÄ

Esillä oleva keksintö liittyy yleisesti tietoliikennejärjestelmiin. Erityisesti esillä oleva keksintö liittyy tietoliikennejärjestelmiin, joihin kuuluu monikantoaaltopuhelinlähetys.

Nykyisin kotitalouksissa ja yrityksissä oleviin informaatiopalveluihin kuuluu televisio- tai videopalvelut ja puhelinpalvelut. Toiseen informaatiopalveluun kuuluu digitaalisen datan siirtäminen, mikä useimmiten tehdään käyttämällä puhelinpalveluun liitettyä modeemia. Kaikki myöhemmät viittaukset puhelimeen tässä sisältävät sekä puhelinpalvelut ja digitaalisen datan siirtopalvelut.

Puhelin- ja videosignaalien ominaisuudet ovat erilaiset ja siksi puhelin- ja videoverkot on suunniteltu erilaisiksi. Esimerkiksi puhelininformaatio varaa suhteellisen kapean kaistan verrattuna videosignaalien kaistanleveyteen. Lisäksi puhelinsignaalit ovat matalilla taajuuksilla kun taas NTSC-standardin mukaiset videosignaalit lähetetään kantoaaltotaajuuksilla, jotka ovat suurempia kuin 50 MHz. Näin ollen puhelinlähetysverkot ovat suhteellisen kapeakaistaisia järjestelmiä, jotka toimivat audiotaajuuksilla, jotka tyypillisesti palvelevat asiakkaita kierretyllä parikaapelilla. Toisaalta kaapelitelevisiopalvelut ovat laajakaistaisia ja käsittävät useita kantoaaltotaa-juuksia ja niiden sekoitusmenetelmiä signaalien sovit-δ tamiseksi perinteisten erittäin korkeataajuisten tele-

CvJ

yL) visiovastaanottimien kanssa. Kaapelitelevisio j ärj θε ό ' telmä tai videopalvelut tyypillisesti aikaansaadaan ^1" 00 kaapelitelevisioyhtiöissä kuhunkin kotitalouteen tai

X

£ yritykseen kytketyllä kaapelilla.

o Eräs yritys yhdistää puhelin- ja videopalve- co ^ lut yksittäiseksi verkoksi kuvataan patenttijulkaisus- ^ sa US-4,977,593 "Optical Communications Network.". Ba- 00 lance kuvaa passiivisen optisen tietoliikenneverkon, johon kuuluu optinen lähde, joka on sijoitettu keskus- 2 asemalle. Optinen lähde lähettää aikajaettuja moni-kanavoituja optisia signaaleja optista kuitua pitkin ja signaalit jaetaan myöhemmin jakajilla usean kuituja palvelevan lähetysaseman välillä. Verkko mahdollistaa digitaalisen puhedatan lähettämisen lähetysasemilta keskusasemalle samaa optista reittiä pitkin. Lisäksi Balance osoittaa, että ylimääräisiä aallonpituuksia voidaan käyttää palveluiden lisäämiseksi, kuten kaape-litelevisiopalvelun lisäämiseksi, verkon digitaalisella monikanavoinnilla.

1988 NCTA tekninen julkaisu, "Fiber Backbone: A Proposal For an Evolutionary Cable TV network Architecture, " James A. Chiddix ja David M. Pangrac, kuvaa hybridioptisen/koaksiaalikaapelitelevisiojärjestelmä-arkkitehtuurin (CATV). Arkkitehtuuri perustuu olemassa olevaan koaksiaali-CATV-verkkoon. Arkkitehtuuriin kuuluu suoran optisen kuituyhteyden käyttäminen päätelaitteelta usealle syöttöpisteelle jo olemassa olevalla CATV-j akelujärj estelmällä.

Patenttijulkaisu US-5,153,763 "CATV Distribution Networks Using Light Wave Transmission Lines," kuvaa CATV-verkon laajakaistaisten monikanavaisten CATV-signaalien jakamiseksi päätelaitteelta tilaajille. Sähköoptiset lähettimet päätelaitteissa ja opti-set-sähköiset vastaanottimet kuituelementissä lähettävät ja vastaanottavat optisia signaaleja, jotka vastaavat laajakaistaisia sähköisiä CATV-signaaleja. Ja- H kelu kuituelementiltä aikaansaadaan lähettämällä säh- o ^ köisiä signaaleita pitkin koaksiaalikaapelilähetysjoh- co S5 toja. Järjestelmä vähentää lähetettyjen hajakaistais- w ten CATV-signaalien säröä lohkomuuntamalla kaikki tai jotkin CATV-signaalit taajuusalueelle, joka on pienem-

CL

pi kuin oktaavi. Liittyen patenttijulkaisuun US-c\j 5, 262, 883 "CATV Distribution Networks Using Light Wave

CD

^ Transmission Lines," kuvataan edelleen särön vähentä- ^ misjärjestelmä.

Vaikka ylläolevat verkot kuvaavat useita 3 vaihtoehtoja laajakaistaisten videosignaalien lähettämiseksi käyttäen erilaisia arkkitehtuureja, joihin voi kuulua hybridioptinenkuitu/koaksiaaliarkkitehtuuri, niin mikään näistä viitteistä ei kuvaa kustannustehokasta, joustavaa tietoliikennejärjestelmää puhelintie-toliikennettä varten. Näissä tietoliikennejärjestelmissä on useita ongelmia.

Eräs ongelma on käytetyn kaistanleveyden optimointi datan lähettämiseen siten, että kaistanleveys ei ylitä nimettyä kaistanleveyttä. Kaistanleveysvaati-mukset ovat erityisen kriittisiä monipiste-pisteeseen tietoliikennejärjestelmässä, jossa useita lähettimiä etäyksiköissä on sovitettava siten, että sallittua kaistanleveyttä ei ylitetä.

Toinen ongelma liittyy järjestelmän tehonkulutukseen. Tietoliikennejärjestelmän pitäisi minimoida etäyksiköissä datan siirtämiseen käytetty teho, koska etäyksiköissä lähetykseen ja vastaanottamiseen käytetylle laitteistolle voidaan antaa tehoa järjestelmän lähetysmedian kautta.

Eräs toinen ongelma liittyy järjestelmän virheisiin, jotka estävät tietoliikenneyhteyden päätelaitteen ja etäyksiköiden välillä monipiste-pisteeseen järjestelmässä. Esimerkiksi katkennut lähetysjohto päätelaitteelta useaan etäyksikköön voi jättää useat käyttäjät ilman palvelua. Kun vika on korjattu, on tärkeää tuoda niin monta etäyksikköä kuin mahdollista ^ takaisin palveluun niin nopeasti kuin mahdollista.

^ Lisäksi datan yhtenäisyys on nimettävä. Sekä

CD

S5 sisäinen että ulkoinen häiriö voi heikentää tietolii- 3 kennettä. Sisäiset häiriöt esiintyvät järjestelmässä g lähetetyissä datasignaaleissa. Tämä tarkoittaa, että

CL

yhteistä tietoliikenneyhteyttä pitkin lähetetyt da- c\j tasignaalit voivat kokea häiriötä keskenään, mikä hei- co ^ kentää datan yhtenäisyyttä. Myös ulkoisista lähteistä w tulevat häiriöt voivat vaikuttaa datalähetysten yhte näisyyteen. Tietoliikenneverkko on alistuva "kohinal- 4 le", joka generoidaan ulkoisilla lähteillä, kuten HAM-radiolla. Koska tällainen kohina voi olla ajoittaista ja sen teho voi vaihdella, niin datan lähetysmenetelmän järjestelmässä pitäisi korjata tai välttää tällaisen häiriön sisääntulo.

Nämä ongelmat ja muut ongelmat, jotka ilmenevät seuraavasta kuvauksesta, tarvitsevat parannettua tietoliikennej ärj estelmää.

Esillä oleva keksintö kuvaa monipiste-pisteeseen tietoliikennejärjestelmän, johon kuuluu mo-nikantoaaltopuhelinsiirto. Monipiste-pisteeseen tietoliikennejärjestelmään kuuluu hybridikuitu/koaksiaali-jakelueverkko. Päätelaite aikaansaa lähtösuunnan ohjausdatan ja puhelininformaation lähetyksen ensimmäisellä taajuuskaistalla käyttäen hybridikui- tu/koaksiaalijakeluverkkoa ja tulosuunnan puhelunin-formaation ja ohjausdatan vastaanoton toisella taajuuskaistalla käyttäen hybridikuitu/koaksiaalijakeluverkkoa. Päätelaitteeseen kuuluu päätelaitteen moni-kantoaaltomodeemi ainakin lähtösuunnan puhelininfor-maation moduloimiseksi joukolle ortogonaalisia kantoaaltoja ensimmäisellä taajuuskaistalla ja ainakin tulosuunnan puhelininformaation, joka on moduloitu joukolle ortogonaalisia kantoaaltoja, demoduloimiseksi toisella taajuuskaistalla. Päätelaitteeseen kuuluu lisäksi päätelaitteen ohjain, joka on operatiivisesti kytketty päätelaitteen monikantoaaltomodeemiin lähtö-^ suunnan puhelininformaation ja ohjausdatan lähetyksen ^ ohjaamiseksi tulosuunnan ohjausdatan ja puhelininfor- co S5 maation vastaanoton ohjaamiseksi. Lisäksi järjestel- w mään kuuluu ainakin yksi palveluyksikkö, joihin jokai- seen liittyy ainakin yksi etäyksikkö ja jotka on toi-

CL

minnallisesti kytketty hybridikuitu/koaksiaalijakelu- c\j verkkoon tulosuunnan puhelininformaation ja ohjausda- co ^ tan lähettämiseksi toisella taajuuskaistalla ja lähtö- o c\j suunnan ohjausdatan ja puhelininformaation vastaanot tamiseksi ensimmäisellä taajuuskaistalla. Jokaiseen 5 palveluyksikköön kuuluu palveluyksikön monikantoaalto-modeemi ainakin tulosuunnan puhelininformaation modu-loimiseksi ainakin yhdelle ortogonaaliselle kantoaallolle päätelaitteessa toisella taajuuskaistalla ja ainakin lähtösuunnan puhelininformaation, joka on moduloitu ainakin yhdelle kaistalle ortogonaalisissa kantoaalloissa, ja moduloimiseksi ensimmäisellä taajuusalueella. Jokaiseen palveluyksikköön kuuluu lisäksi palveluyksikön ohjain, joka on toiminnallisesti kytketty palveluyksikön monikantoaaltomodeemiin moduloinnin ja demoduloinnin ohjaamiseksi palveluyksikön moni-kantoaaltomodeemissa.

Esillä olevan keksinnön eräässä sovelluksessa ortogonaalisiin kantoaaltoihin ensimmäisellä taajuuskaistalla kuuluu ainakin yksi ohjauskanava lähtösuunnan ohjausdatan lähettämiseksi ja joukkopuhelininfor-maatiokanavia lähtösuunnan puhelininformaation lähettämiseksi. Lisäksi joukkoon ortogonaalisia kantoaaltoja toisella taajuuskaistalla kuuluu ainakin yksi ohi-tuskanava tulosuunnan ohjausdatan lähettämiseksi ja joukkopuhelininformaatiokanavia tulosuunnan puhelininformaation lähettämiseksi.

Esillä olevan keksinnön muissa sovelluksissa ohjauskanavat on jaettu puhelininformaatiokanavien joukkoon ensimmäisellä taajuusalueella ja joukko ohja-uskanavia on jaettu puhelinkanavien joukkoon toisella taajuuskanavalla.

il Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa so- o ^ velluksessa ainakin yhteen palveluyksikköön kuuluu

CD

S5 palvelumodeemit tulosuunnan puhelininformaation ja oh- w jausdatan lähettämiseksi kanavakaistalla toisella taa- juusalueella vastaten yhtä kanavakaistaa ensimmäisellä Q_ taajuusalueella, jolla palvelumodeemi vastaanottaa c\j lähtösuunnan puhelininf ormaatiota ja ohjausinformaa- co tiota. Vaihtoehtoisesti ainakin yhteen palveluyksik-o c\j köön kuuluu monipalvelumodeemi tulosuunnan puhelinin formaation ja ohjausdatan lähettämiseksi joukolla ka- 6 navakaistoja toisella taajuusalueella vastaten joukkoa kanavakaistoja ensimmäisellä taajuusalueella, jolla monipalvelumodeemi vastaanottaa lähtösuunnan puhe-lininformaatiota ja ohjausinformaatiota.

Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa sovelluksessa ensimmäisen taajuusalueen ohjauskanavat ja toisen taajuusalueen ohjauskanavat käsittävät jokainen ainakin yhden synkronointikanavan.

Esillä olevan keksinnön muissa sovelluksissa käytetään eri modulaatiotekniikoita erikantoaalloilla. Esimerkiksi eri modulaatiotekniikoita käytetään eri puhelinkanaville.

Lisäksi esitetään tietoliikennejärjestelmä joka poistaa kyseisessä järjestelmässä olevat ongelmat erityisesti häiriöongelmat. Tietoliikennejärjestelmään kuuluu jakeluverkko päätelaitteen ja ainakin yhden etäyksikön välillä. Päätelaite vastaanottaa tulosuunnan puhelininformaatiota ja ohjausdataa taajuusalueella käyttäen jakeluverkkoa. Päätelaitteeseen kuuluu päätelaitteen monikantoaaltomodulaattori ainakin tulosuunnan puhelininformaation, joka on moduloitu ortogo-naalisille kantoaalloille, demoduloimiseksi taajuuskaistalla. Demodulaattoriin kuuluu ainakin yksi moni-vaihesuodatin ainakin tulosuunnan puhelininformaation, joka on moduloitu ortogonaalisille kantoaalloille, suodattamiseksi toiminnallisen suojauksen aikaansaamiseksi moduloiduille ortogonaalisille kantoaalloille.

't ^ Lisäksi päätelaitteeseen kuuluu päätelaitteen ohjain, ^ joka on toiminnallisesti kytketty päätelaitteen demo-

CO

9 dulaattoriin tulosuunnan datan ja puhelininformaation c\j vastaanoton ohjaamiseksi. Edelleen järjestelmään kuu-

Er luu ainakin yksi palveluyksikön modulaattori, jossa Q_ jokainen modulaattori liittyy ainakin yhteen etäyksik-c\j köön ja on toiminnallisesti kytketty jakeluverkkoon

CO

ainakin tulosuunnan puheluninformaation moduloimiseksi o cvj ainakin yhdelle ortogonaaliselle kantoaallolle pääte laitteessa taajuusalueella. Lisäksi järjestelmään kuu- 7 luu palveluyksikön ohjain, joka on toiminnallisesti kytketty palveluyksikön monikantoaaltomodulaattoriin palveluyksikön monikantoaaltomodulaattorin moduloinnin ohj aamiseksi.

Esillä olevan keksinnön eräässä toisessa sovelluksessa kantoaaltojoukkoon ensimmäisellä taajuusalueella kuuluu joukko puhelininformaatiokanavia tulosuunnan puhelininformaation lähettämiseksi sen jälkeen, kun siihen on moduloitu puhelininformaatiota ja ainakin yksi ohjauskanava liittyen puhelinkanavajoukkoon tulosuunnan ohjauskanavan lähettämiseksi.

Vielä esillä olevan keksinnön eräässä sovelluksessa ainakin yhteen monivaihesuodattimeen kuuluu ensimmäinen ja toinen monivaihesuodatin. Ensimmäinen monivaihesuodatin suodattaa ensimmäisen kanavajoukon ja siirtää ensimmäisen puhelinkanavajoukon kullakin kanavajoukolla. Toinen monivaihesuodatin suodattaa toisen kanavajoukon ja siirtää toisen kanavajoukon kullakin kanavajoukolle. Ensimmäinen ja toinen monivaihesuodatin ovat offsetissa toistensa suhteen siten, että ainakin kaikki ensimmäisen ja toisen kanavajoukon puhelinkanavat siirretään. Eräässä toisessa sovelluksessa monivaihesuodattimeen kuuluu ainakin kaksi li-mittäistä monivaihesuodatinta.

Eräässä toisessa sovelluksessa demodulaattori kuuluu säädettävä askelsuodatin ainakin tulosuunnan puhelininformaation, joka on moduloitu ortogonaalisil- ^ le kantoaalloille, suodattamiseksi korruptoituneiden ^ moduloitujen ortogonaalisten kantoaaltojen siirron eh- co S5 käisemiseksi.

Lisäksi kuvataan menetelmä monivaihesuodatta-^ miseksi tietoliikennejärjestelmässä. Menetelmässä vas-

CL

taanotetaan joukko ortogonaalisia kantoaaltoja, joihin £3 on moduloitu puhelininformaatiota. Ortogonaalisiin

CD

^ kantoaaltoihin kuuluu ensimmäinen ja toinen epäjatkuva ° kanavajoukko. Ensimmäinen epäjatkuva kanavajoukko suo datetaan ja ensimmäinen kanava kussakin kanavajoukossa 8 siirretään eteenpäin. Toinen epäjatkuva kanavajoukko suodatetaan ja toinen kanava kussakin kanavajoukossa myös siirretään eteenpäin. Toiseen kanavajoukkoon, jotka on siirretty, kuuluu kanavia ensimmäisestä epäjatkuvasta kanavajoukosta, joita ei ole siirretty suodatettaessa ensimmäistä epäjatkuvaa kanavajoukkoa.

Lisäksi kuvataan vastaanotin, joka vastaanottaa taajuuskaistalla, johon kuuluu useita moduloituja ortogonaalisia kantoaaltoja. Ainakin yksi monivai-hesuodatin aikaansaa toiminnallisen suojauksen taajuuskaistalle suodattamalla kanavajoukot moduloiduilla ortogonaalisilla kantoaalloilla.

Lisäksi kuvataan monipiste-pisteesen tietoliikennejärjestelmä, joka käyttää jaettua silmukkame-netelmää. Esillä olevan keksinnön mukaiseen tietoliikennejärjestelmään kuuluu jakeluverkko ja päätelaite lähtösuunnan ohjausdatan ja puheinformaation lähettämiseksi ensimmäisellä taajuuskaistalla käyttäen jakeluverkkoa. Päätelaite vastaanottaa tulosuunnan puhe-lininformaatiota ja ohjausdataa toisella taajuuskaistalla käyttäen jakeluverkkoa. Päätelaitteeseen kuuluu edelleen päätelaitteen monikantoaaltomodeemi ainakin lähtösuunnan puheluninformaation moduloimiseksi orto-gonaalisille kantoaalloille ensimmäisellä taajuusalueella ja ainakin tulosuunnan puhelininformaation, joka on moduloitu joukolle ortogonaalisia kantoaaltoja, de-moduloimiseksi toisella taajuuskaistalla. Päätelait- 't , ^ teen ohjain on toiminnallisesti kytketty päätelaitteen ^ monikantoaaltomodeemiin lähtösuunnan puhelininformaa- co S5 tion ja ohjausdatan lähetyksen ohjaamiseksi ja tuloni suunnan ohjausdatan ja puhelininformaation vastaanoton ir ohjaamiseksi. Järjestelmään kuuluu joukko palveluyksi-

CL

köitä. Jokaiseen palveluyksikköön liittyy ainakin yksi oj etäyksikkö ja jokainen palveluyksikkö on toiminnalli- co sesti kytketty jakeluverkkoon tulosuunnan puhelinin-o c\j formaation ja ohjausdatan lähettämiseksi toisella taa juuskaistalla ja lähtösuunnan ohjausdatan ja puhe- 9 lininformaation vastaanottamiseksi ensimmäisellä taajuuskaistalla. Jokaiseen palveluyksikköön kuuluu palveluyksikön monikantoaaltomodeemi ainakin tulosuunnan puhelininformaation moduloimiseksi ainakin yhdelle or-togonaaliselle kantoaallolle toisella taajuusalueella ja ainakin lähtösuunnan puhelininformaation, joka on moduloitu ainakin yhdelle kaistalle ortogonaalisissa kantoaalloissa, demoduloimiseksi ensimmäisellä taajuusalueella. Lisäksi jokaiseen palveluyksikköön kuuluu palveluyksikön ohjain, joka on toiminnallisesti kytketty palveluyksikön monikantoaaltomodeemiin moduloinnin ja demoduloinnin ohjaamiseksi palveluyksikön monikantoaaltomodeemissa. Palveluyksikön ohjain säätää ainakin yhtä paikallista lähetysominaisuutta vasteena säätökomentoon päätelaitteelta, joka on lähetetty lähtösuunnan ohjausdatassa ainakin yhteen etäyksikköön. Päätelaitteen ohjaimeen kuuluu edelleen tunnistin ainakin yhden paikallisen lähetysominaisuuden tunnistamiseksi palveluyksikön modeemissa, joka liittyy ainakin yhteen etäyksikköön, ja säätökomennon generoimiseksi tunnistuksen funktiona lähetettäväksi palveluyksikköön, joka liittyy ainakin yhteen etäyksikköön, lähtösuunnan ohjausdatassa.

Lisäksi tietoliikennejärjestelmä, johon kuuluu jakeluverkko päätelaitteen ja etäyksikköjen välillä, ja joka käyttää skannausmenetelmää, kuvataan. Järjestelmään kuuluu moduloitujen ortogonaalisten kanto- *j· ^ aaltojen, joihin on moduloitu puhelinformaatiota, lä- ^ hetys päätelaitteesta joukossa alueita ensimmäisellä

CD

9 taajuuskaistalla. Jokaiseen alueeseen kuuluu ainakin siihen liittyvä ohjauskanava, jolle on moduloitu ohjain usinformaatiota. Etäyksiköiden skannerit skannaavat

CL

jokainen alueita ensimmäisellä taajuuskaistalla ja c\j lukkiutuvat ainakin yhdelle ohj auskanavalle liittyen

CD

^ kyseiseen alueeseen tunnistaakseen uniikin tunnisteen o c\i ja määrittääkseen, mille alueelle etäyksikkö ensimmäi sellä taajuuskaistalla on säädettävä ja millä alueella 10 toisella taajuuskaistalla etäyksikkö lähettää.

Keksinnön eräässä toisessa sovelluksessa tietoliikennejärjestelmään kuuluu jakeluverkko päätelaitteen ja etäyksiköiden välillä. Päätelaitteeseen kuuluu päätelaitteen pääte lähtösuunnan ohjausdatan ja puhe-lininformaation lähettämiseksi ensimmäisellä taajuuskaistalla käyttäen jakeluverkkoa ja tulosuunnan puhe-luinformaation ja ohjausdatan vastaanottamiseksi toisella taajuuskaistalla käyttäen jakeluverkkoa. Päätelaitteeseen kuuluu päätelaitteen monikantoaaltomodeemi ainakin lähtösuunnan puhelininformaation moduloimisek-si ortogonaalisille kantoaalloille ensimmäisen taajuuskaistan alueilla. Päätelaitteen monikantoaaltomodeemi myös demoduloi ainakin tulosuunnan puhelininformaation, joka on moduloitu joukolle ortogonaalisia kantoaaltoja toisen taajuuskaista alueilla. Ortogonaa-liset kantoaallot kullakin alueella sisältävät joukon puheluinformaatiokanavia puheluinformaation lähettämiseksi niillä kullakin alueella, joihin kuuluu ainakin yksi ohjauskanava liittyen siihen ohjausdatan lähettämiseksi. Lisäksi päätelaitteeseen kuuluu päätelaitteen ohjain, joka on toiminnallisesti kytketty päätelaitteen monikantoaaltomodeemiin lähtösuunnan puhelinin-formaation ja ohjausdata lähetyksen ohjaamiseksi ja tulosuunnan ohjausdatan ja puheluinformaation vastaanoton ohjaamiseksi. Lisäksi järjestelmään kuuluu joukko palveluyksikkömodeemeja, jotka jokainen palveluyksikön £ modeemi liittyvät ainakin yhteen etäyksikköön ja ovat ^ toiminnallisesti kytketty jakeluverkkoon tulosuunnan co ? puheluinformaation ja ohjausdatan lähettämiseksi yh- c5 dellä toisen taajuuskaistan alueista ja lähtösuunnan ir ohjausdatan ja puhelininformaation vastaanottamiseksi

CL

yhdellä ensimmäisen taajuuskaistan alueista. Jokaiseen c3 palveluyksikön modeemiin kuuluu skanneri jokaisen alu- co een skannaamiseksi ensimmäisellä taajuuskaistalla ja o cvj lukkiutumiseksi ainakin yhdelle ohjauskanavalle kulla kin alueella uniikin tunnisteen tunnistamiseksi kulle- 11 kin palveluyksikön modeemille ja ensimmäisen taajuuskaistan alueen määrittämiseksi, jolle alueelle palveluyksikön modeemi on säädettävä ja jolla alueella toisella taajuuskaistalla palveluyksikön modeemi lähettää .

Lisäksi esillä oleva keksintö kuvaa menetelmän tietoliikenneyhteyden muodostamiseksi päätelaitteen ja etäyksiköiden välille monipiste-pisteeseen tietoliikennejärjestelmässä, esimerkiksi tilanteessa, jossa yllä kuvattu virhe on jättänyt monta käyttäjää järjestelmässä ilman palvelua. Menetelmässä lähetetään informaatiota päätelaitteelta joukolle etäyksiköitä ensimmäisen taajuuskaistan alueilla. Kullakin alueella on ainakin yksi ohjauskanava liittyen siihen. Lähetettyyn informaatioon kuuluu tunnistusinformaatio vastaten kutakin n:ää etäyksikköä etäyksikköjen joukossa. Kyseinen informaatio lähetetään jaksoittaisesti n:ää etäyksikköä varten päätelaitteelta ainakin yhdellä oh-jauskanavalla ensimmäisen taajuuskaistan alueilla ensimmäisen ennalta määrätyn aikajakson aikana. Identifiointi-informaatio jokaiselle n:lle etäyksikölle lähetetään eri vaiheessa suhteessa tunnistusinformaati-oon muille n:lie etäyksiköille. Kussakin etäyksikössä ainakin yksi ohjauskanava kullakin alueella ensimmäisellä taajuuskaistalla on tarkkailussa tunnistusinfor-maation tunnistamiseksi vastaten jokaista n:ää etäyksikköä tietyn alueen aluejoukossa identifioimiseksi, ^ jota aluetta jokainen n etäyksikkö käyttää informaati- ^ on vastaanottamiseen päätelaitteelta.

CD

S5 Esillä olevan keksinnön eräässä sovelluksessa alue identifioidaan toisella taajuuskaistalla, jolla ί alueella jokainen n etäyksikköä lähettää. Lisäksi me-

CL

netelmässä synkronoidaan jokainen n etäyksikköä pääteot laiteyhteyttä varten toisen ennalta määrätyn aikajak so ^ son aikana ensimmäisen ennalta määrätyn aikajakson ^ jälkeen.

Monipiste-pisteeseen tietoliikennej ärj estel- 12 mä, johon kuuluu jakeluverkko päätelaitteen ja etäyk-siköiden välillä yllä olevan menetelmän toteuttamiseksi käsittää välineet informaation lähettämiseksi päätelaitteelta etäyksiköille ensimmäisen taajuuskaistan alueilla. Jokaiseen alueeseen kuuluu ainakin yksi oh-jauskanava, joka liittyy siihen. Edelleen lähetysvai-heessa lähetetään jaksoittaisesti identifiointi-informaatiota vastaten jokaista n:n etäyksikön joukkoa ainakin yhdellä ohjauskanavalla ensimmäisen taajuuskaistan alueella ensimmäisen ennalta määrätyn aikajakson aikana identifiointi- ja synkronointiaikajaksossa. Indentifiointi-informaatio kutakin n:ää etäyksikköä varten lähetetään eri vaiheessa suhteessa muiden n:n etäyksiköiden identifiointi-informaatioon. Lisäksi järjestelmään kuuluu kussakin etäyksikössä välineet ainakin yhden ohjauskanavan skannaamiseksi kullakin ensimmäisen taajuuskaistan alueella identifointi-informaation tunnistamiseksi ensimmäisen ennalta määrätyn aikajakson aikana vastaten kutakin n:ää etäyksikköä tietyn alueen tunnistamiseksi, jolla alueella n etäyksikköä vastaanottavat informaatiota päätelaitteelta. Edelleen kussakin etäyksikössä järjestelmään kuuluu välineet ainakin tulosuunnan puhelininformaati-on moduloimiseksi ainakin yhdelle kantoaallolle toisella taajuuskaistalla, joka on ortogonaalinen päätelaitteessa suhteessa muihin kantoaaltoihin toisella taajuusalueella ja ainakin yhden paikallisen lähe- «t T- tysommaisuuden säätämiseksi vasteena säätökomentoon o ^ päätelaitteelta. Tunnistusvälineisiin päätelaitteessa

CD

S5 ainakin yhden paikallisen lähetysominaisuuden tunnisti tamiseksi kussakin n etäyksikössä ja säätökomennon ge- neroimiseksi tunnistettujen lähetysominaisuuksien Q.

funktiona lähetettäväksi n:lie etäyksiköille synkeä ronoinnin suorittamiseksi etäyksiköille toisen ennalta

CD

määrätyn aikajakson aikana identifiointi- ja synk-o c\j ronointiaika] aksossa, kuuluu myös järjestelmään.

Kanavatarkkailun käyttö joidenkin kyseisen 13 monipiste-pisteeseen tietoliikennejärjestelmän ongelmien poistamiseksi erityisesti liittyen ylimääräiseen häiriöön, myös kuvataan. Esillä olevan keksinnön mukainen tarkkailumenetelmä tarkkailee puhelintietolii-kennettä n-bittisellä kanavalla, jossa yksi biteistä on pariteettibitti. N-bittisen kanavan pariteettibittiä näytteistetään ja määritetään todennäköinen bitti-virhenopeus pariteettibitin näytteistyksestä.

Esillä olevan keksinnön eräässä sovelluksessa todennäköistä bittivirhenopeutta aikajaksolla verrataan ennalta määrättyyn bittivirhenopeuteen, joka edustaa minimibittivirhenopeutta, sen määrittämiseksi, onko n-bittinen kanava korruptoitunut. Näin korruptoitunut kanava voidaan joko uudelleen allokoida tai, kuten toisessa sovelluksessa, kanavan lähetystehoa voidaan lisätä korruptoinnin poistamiseksi.

Esillä olevan keksinnön vaihtoehtoisessa me-netelmäsovelluksessa näytteistetään n-bittisen kanavan pariteettibitti ensimmäisen aikajakson aikana, muodostetaan todennäköinen bittivirhenopeus pariteettibitin näytteistyksestä ensimmäisellä aikajaksolla, verrataan todennäköistä bittivirhenopeutta ensimmäisellä aikajaksolla ennalta määrättyyn bittivirhenopeuteen sen määrittämiseksi, onko n-bittinen kanava korruptoitunut, ja muodostetaan todennäköinen bittivirhenopeus usean peräkkäisen aikajakson aikana, jos n-bittinen kanava ei ole korruptoitunut.

H Eräässä toisessa vaihtoehtoisessa menetelmä- o ^ sovelluksessa näytteistetään n-bittinen kanava ja muo- co o dostetaan todennäköinen bittivirhenopeus pariteettibi- tin näytteistyksestä ensimmäisen aikajakson aikana.

g Todennäköistä bittivirhenopeutta ensimmäisellä aika- jaksolla verrataan ensimmäiseen ennalta määrättyyn £3 bittivirhenopeuteen sen määrittämiseksi, onko n- <x> ^ bittinen kanava korruptoitunut. Todennäköinen bitti- w virhenopeus muodostetaan myös toisen aikajakson aikana muodostetusta pariteettibitin näytteistyksestä. Toinen 14 aikajakso on pitempi kuin ensimmäinen aikajakso ja kulkee samanaikaisesti ensimmäisen aikajakson kanssa. Todennäköistä bittivirhenopeutta toisen aikajakson aikana verrataan toiseen ennalta määrättyyn bittivirhe-nopeuteen sen määrittämiseksi, onko n-bittinen kanava korruptoitunut.

Vielä keksinnön eräässä vaihtoehtoisessa sovelluksessa ainakin yhden allokoimattoman puhelintie-toliikennekanavan tarkkailemiseksi tarkkaillaan jak-soittaisesti ainakin yhtä allokoimatonta puhelintieto-liikennekanavaa. Virhedata ainakin yhdelle allokoimat-tomalle puhelintietoliikennekanavalle kerätään ja ainakin yksi allokoimaton puhelintietoliikennekanava allokoidaan perustuen virhedataan.

Kuvio 1 esittää lohkokaaviota tietoliikennejärjestelmästä esillä olevan keksinnön mukaan, jossa järjestelmässä käytetään hybridikuitu/koaksiaali-j akeluverkkoa; kuvio 2 on kuvion 1 mukaisen järjestelmän vaihtoehtoinen sovellus; kuvio 3 on yksityiskohtainen lohkokaaviokuva digitaalisesta isäntäpäätelaitteesta (HDT) siihen liittyvine kuvion 1 järjestelmän lähettimineen ja vas-taanottimineen; kuvio 4 on lohkokaaviokuva kuvion 3 lähettiläistä ja vastaanottamista; kuvio 5 on lohkokaaviokuva kuvion 1 järjesti T- telmän optisesta ίakeluelementistä; 0 ^ kuvio 6 esittää yleistä lohkokaaviota integ er ? roidusta palveluyksiköstä (ISU), kuten integroidusta 01 kotipalveluyksiköstä (HISU) tai useasta integroidusta ^ palveluyksiköstä (MISU) kuviossa 1;

CL

kuviot 7A, 7B, 7C esittävät datakehysraken- c\j teitä ja kehyssignalointia, jota käytetään kuvion 3

CD

^ HDT:ssä; ^ kuvio 8 esittää yleistä lohkokaaviota isäntä- koaksiaaliyksikön (CXMU) isäntäkoaksiaalikortista 15 (CMXC) kuviossa 3; kuvio 9A esittää spektriallokointia ensimmäisessä siirtosovelluksessa kuvion 1 järjestelmän puhe-linsiirrossa; kuvio 9B esittää sovituskaaviota QAM-moduloinnille; kuvio 9C esittää sovituskaaviota BPSK-moduloinnille; kuvio 9D esittää alikaistakaaviota kuvion 9A spektriallokoinnille ; kuvio 9E esittää ajoituskaaviota tunnistus-ja synkronointiprosessille; kuvio 9F esittää ajoituskaaviota purskeen tunnistus- ja synkronointiprosessille; kuvio 10 on lohkokaaviokuva lähtösuunnan isäntäkoaksiaalikortin (MCC) lähetysarkkitehtuurista CXMU:lle ensimmäisessä kuvion 1 lähetyssovelluksessa; kuvio 11 on lohkokaaviokuva koaksiaalisiirto-yksiköstä (CXTU) MISU:n lähtösuunnan vastaanotin arkkitehtuurissa ensimmäisessä kuvion 1 siirtosovelluksessa; kuvio 12 on lohkokaavio koaksiaali-isäntämoduulista (CXHM) HISU:n lähtösuunnan vastaan-otinarkkitehtuurissa ensimmäisessä kuvion 1 järjestelmän siirtosovelluksessa; kuvio 13 on lohkokaaviokuva CXHM:n tulosuunnan lähetysarkkitehtuurista liittyen CXHM:n lähtösuun- r: nan vastaanotinarkkitehtuurnn kuviossa 12; o ^ kuvio 14 on lohkokaaviokuva CXTU:n tulosuun-

CD

? nan lähetysarkkitehtuurista liittyen CXTU:n vastaan- w otinarkkitehtuuriin kuviossa 11; kuvio 15 on lohkokaaviokuva MCC:n tulosuunnan Q_ vastaanotinarkkitehtuurista liittyen MCC:n lähtösuun-o c3 nan lähetysarkkitehtuuriin kuviossa 10;

CD

^ kuvio 16 on vuokaavio keräysjaetusta silmuk- o c\j karutiinista käytettäväksi kuvion 1 järjestelmässä; kuvio 17 on vuokaavio seurantajaetusta sil- 16 mukka-arkkitehtuurirutiinista käytettäväksi kuvion 1 j ärj estelmässä; kuvio 18 esittää MCC:n tulosuunnan vastaan-otinarkkitehtuurin kuviossa 15 monivaiheisen suodatin-pankin vastetta; kuvio 19 on suurennettu näkymä osasta kuvion 18 vastetta; kuvio 20 on lohkokaavio MCC:n tulosuunnan vastaanotinarkkitehtuurin kuviossa 15 toiminnallisesta suodatinrakenteesta ja FFT:stä; kuvio 21 on lohkokaavio kuvion 20 toiminnallisen suodatinrakenteen ja FFT:n monivaiheisesta suodatinrakenteesta; kuvio 22A on ensimmäisen siirtosovelluksen lähtösuunnan vastaanotinarkkitehtuurin kantoaallon amplitudin ja ajoituksen palautuslohkon lohkokaavio; kuvio 22B on ensimmäisen siirtosovelluksen MCC-tulosuunnan vastaanotinarkkitehtuurin kantoaallon, amplitudin ja ajoituksen palautuslohkon lohkokaavio; kuvio 23 esittää lohkokaaviota sisäisestä ta-saustoiminnasta ensimmäisen siirtosovelluksen vastaan-otinarkkitehtuureille; kuvio 24 on spektriallokaatio toiselle siir-tosovellukselle kuvion 1 mukaisen järjestelmän siirrolle; kuvio 25 esittää MCC-modeemiarkkitehtuurin lohkokaaviota CSMU:lle toisessa siirtosovelluksessa ^ kuvion 1 järjestelmässä; ^ kuvio 26 esittää lohkokaaviota tilaajamodee- co S5 miarkkitehtuurista HISU:lle toisessa siirtosovelluk- sessa kuvion 1 järjestelmässä; kuvio 27 esittää kuvion 26 tilaajamodeemiark-

CL

kitehtuurin modeemin lohkokaaviota; O) £3 kuvio 28 esittää lohkokaaviota kanavatarkkai- co luun, jota käytetään kuvion 1 järjestelmässä; ° kuviot 2 9A, 2 9B ja 2 9C ovat vuokaavioita ku vion 28 kanavatarkkailurutiineiden virheentarkkailuo- 17 s iin; kuvio 29D on vaihtoehtoinen vuokaavio kuvion 29B kaaviolle; kuvio 30 on vuokaavio taustan tarkkailuosalle kuvion 28 kanavantarkkailurutiineissa; ja kuvio 31 on vuokaavio kuvion 28 kanavantark-kailurutiineiden varmistusosaan.

Tietoliikennejärjestelmä 10, kuten esitetään kuviossa 1, esillä olevan keksinnön mukaan on laiteratkaisu, joka on ensisijaisesti suunniteltu huoneisto- ja yritystietoliikennepalveluiden tarjoamiseksi hybridikuitu-koaksiaalijakeluverkolla (HFC) 11. Järjestelmä 10 on kustannustehokas laitteisto puhelin- ja videopalveluiden tarjoamiseksi. Puhelinpalveluihin voi kuulua standardinmukainen puhelinliikenne, tietokone-data ja/tai telemetria. Lisäksi esillä oleva keksintö on joustava ratkaisu olemassa olevien ja luotavien palveluiden sovittamiseksi yksityistilaajille.

Hybridikuitu-koaksiaalijakeluverkko 11 käyttää optista kuitusyöttöjohtoa puhelin- ja videopalveluiden jakamiseksi jakeluelementtiin 18 (kutsutaan myöhemmin optiseksi jakeluelementiksi (ODN)), joka on sijoitettu etäisyyden päähän keskusjärjestelmästä tai päätelaitteesta 32. ODN:stä 18 palvelu jaetaan tilaajille koaksiaaliverkolla. HFC-perustaisen tietoliikennejärjestelmän käyttöön liittyy useita etuja. Käyttämällä kuitusyöttöjohtoa, järjestelmä 10 jakaa opto- >- elektroniikan aiheuttamat kustannukset satojen tilaa-

o J

^ jien kesken. Erillisten kuparijohtimien, jotka vede- co 9* tään jakelupisteestä kullekin tilaajalle ("tähti"- S jakelu), järjestelmä 10 toteuttaa väylöitetyn sovella luksen, jossa koaksiaalijakelujohdin 30 siirtää jokai- Q_ sen koti- ja tilaaja-"tapin" palvelun käyttöön. Lisäk- c\j si järjestelmä 10 mahdollistaa ei-videopalveluiden mo- co ^ duloimisen lähetettäväksi käyttäen kustannustehokkaana-

O

c\j pia RF-modeemilaitteita RF-spektrin jaetuilla osilla.

Lopulta järjestelmä 10 mahdollistaa videopalveluiden 18 siirtämisen olemassa olevia koaksiaalilaitteita käyttäen ilman ylimääräisiä tilaajalaitteita, koska koak-siaalijakeluyhteydet voidaan suoraan kytkeä olemassa oleviin kaapeli TV-valmiuden omaaviin televisiolait-teisiin.

Ammattimiehelle on selvää, että modeemisiir-toarkkitehtuurissa, joka tässä kuvataan, ja kyseiseen arkkitehtuuriin liittyvä toiminnallisuus ja operaatiot voidaan ottaa käyttöön myös muissa kuin hybridikuitu-koaksiaalijakeluverkoissa . Esimerkiksi toiminnallisuus voidaan toteuttaa langattomissa järjestelmissä. Täten esillä oleva keksintö käsittää sellaiset järjestelmät, kuten patenttivaatimuksissa on esitetty.

Järjestelmään 10 kuuluu digitaaliset isäntä-päätteet 12 (HDT), jotka toteuttavat kaikki tavalliset laitefunktiot puhelinsiirtoon, kuten verkkoliitännän, synkronoinnin DSO-palvelun ja toiminnat, hallinnan, huolto- ja varausliitännät (OAM&P) ja jotka käsittävät liitännän kytkentäverkon ja siirtojärjestelmän välillä, joka siirtojärjestelmä kuljettaa informaatiota tilaajan päätelaitteelle ja tilaajan päätelaitteelta, kuten integroidulta palveluyksiköltä 100 (ISU). Integroidut palveluyksiköt (ISU) 100 kuten integroidut ko-tipalveluyksiköt (HISU) 68 tai monen käyttäjän integroidut palveluyksiköt (MISU) 66, joihin voi kuulua integroidut yrityspalveluyksiköt vastakohtana usealle integroidulle kotipalveluyksikölle, toteuttavat kaikki ? asiakasliitäntäfunktiot ja liitännän siirtojärjestel- ^ mään, joka kuljettaa informaatiota laitteen ja kytken ee

o täverkon välillä. Esillä olevassa järjestelmässä HDT

12 sijaitsee normaalisti keskusyksikössä ja ISU:t 100 g on sijoitettu etäisyyden päähän alueella ja jaettu eri paikkoihin. HDT 12 ja ISU:t 100 kytketään hybridikui-cn £3 tu-koaksiaalijakeluverkolla 11 monipiste-pisteeseen

CD

>- konfiguraatioon. Esillä olevassa järjestelmässä modee- ° mi, jota toiminnallisesti vaaditaan informaation siir tämiseksi HFC-jakeluverkolla 11 toteutetaan liitäntä- 19 laitteella sekä HDT:ssä 12 ja ISU:issa 100. Tällainen modeemitoiminnallisuus suoritetaan käyttäen ortogonaa-lista taajuusjakomonikanavointia.

Seuraavaksi tietoliikennejärjestelmä esitetään yleisesti viitaten kuvioihin 1, 3 ja 6. Ensisi jaiset komponentit järjestelmässä 10 ovat digitaaliset isäntäpäätelaitteet (HDT) 12, videojakelupäätelaitteet (VHDT) 34, lähtösuunnan puhelinlähettimet 14, tulosuunnan puhelinlähettimet 16, hybridikuitukoaksiaali-jakeluverkko (HFC) 11, johon kuuluu optinen jakeluele-mentti 18 ja integroidut palveluyksiköt 66, 68 (esitetään yleisesti ISU:na 100 kuviossa 6), jotka liittyvät etäyksiköihin 46. HDT 12 aikaansaa puhelinliitännän kytkentäverkon (merkitään yleisesti siirtojohdolla 20) ja modeemiliitännän välillä HFC-jakeluverkkoon puhe-lininformaation siirtämiseksi. Lähtösuunnan puhelinlä-hetin 14 muodostaa sähköoptisen muunnoksen HDT:n 12 koaksiaali RF-lähtösuunnan puhelininformaatiolähdöstä 22, joka esitetään kuviossa 3, ja lähettää lähtösuunnan optisille syöttöjohtimille 24. Tulosuunnan puhe-linvastaanotin 16 suorittaa optinen-sähköinen muunnoksen optisille signaaleille tulosuunnan optisilla syöt-töjohtimilla 26 ja antaa sähköiset signaalit tulosuunnan RF-koaksiaalipuhelininformaatiotuloihin 28 HDT:ssä 12. Optinen jakeluelementti (ODN) 18 muodostaa liitännän optisten syöttöjohtimien 24 ja 26 ja koaksiaalija-kelujohtimien 30 välille. ODN 18 yhdistää lähtösuunnan ^ video- ja puhelinmf ormaation koaksiaali j akeluj ohti- ^ miin 30. Integroidut palveluyksiköt muodostavat modee- co cp miliitännän koaksiaalijakeluverkkoon ja palveluliitän- S nän asiakkaille.

HDT 12 ja ISU 100 toteuttavat puhelinsiirto-

CL

järjestelmän modulaattori-demodulaattori (modeemi)- O)

toiminnallisuuden. HDT:hen 12 kuuluu ainakin yksi RF

CD

MCC-modeemi 82, joka esitetään kuviossa 3, ja jokai-° seen ISU:un 100 kuuluu RF ISU-modeemi 101, joka esite tään kuviossa 6. MCC-modeemit 82 ja ISU-modeemit 101 20 käyttävät monikantoaalto RF-lähetystekniikkaa siirtääkseen puhelininformaatiota, kuten DSO+-kanavia, HDT:n 12 ja ISU:jen 100 välillä. Tämä monikantoaalto-tekniikka perustuu ortogonaaliseen taajuusjako-monikanavointiin (OFDM), jossa järjestelmän kaistanleveys jaetaan useisiin kantoaaltoihin, jotka jokainen voivat edustaa informaatiokanavaa. Monikantoaaltomodu-lointia voidaan pitää tekniikkana, joka ottaa aikaja-komonikanvoidun informaatiodatan ja lähettää sen taajuus j akomonikanavoituna datana. Datan generointi ja modulointi useille kantoaalloille toteutetaan digitaalisesti käyttäen ortogonaalista lähetystä jokaisella datakanavalla. Vastaanotin suorittaa käänteismuunnok-sen näytteistetyn aaltomuodon sekventeille demodu-loidakseen dataa. Useat kantoaallot ovat spektraali-sesti limittäin. Kuitenkin johtuen siirron ortogonaa-lisuudesta kunkin kantoaallon data voidaan demoduloida ilman mainittavaa häiriötä muilta kantoaalloilta, mikä täten vähentää häiriötä siirrettävien datasignaalien välillä. Monikantoaaltolähetys aikaansaa tehokkaan lä-hetyskaistan käytön, joka on erityisen tarpeellinen tulosuunnan tietoliikenteessä monipiste-pisteeseen järjestelmässä. Monikantoaaltomodulointi myös aikaansaa tehokkaat välineet usean multipleksatun datajonon lähettämiseksi ja mahdollistaa kaistanosan nimeämisen multipleksatun informaation palauttamiseksi, aikaansaa tehokkaan kohinanpoiston liittyen impulssikohinaan sen «t il seurauksena, että sillä on suhteellisen pitkät merk- o χ ^ kiajat, ja myös aikaansaa tehokkaat välineet ka- co S5 peakaistaisen häiriön eliminoimiseksi identifioimalla kantoaallot, jotka heikkenevät ja estämällä näiden jr kantoaaltojen käyttämisen datalähetykseen (kuten kana-

CL

vamonitorointi ja suojaus, joka kuvataan yksityiskoh-c\j taisemmin alla). Olennaisesti puhelinsiirto j är j estelmä

CD

^ voi disabloida kantoaaltojen käytön, joilla on häiriö- o cvj tä ja jotka ovat tehottomia, ja käyttää ainoastaan kantoaaltoja, joilla lähetyslaatu on riittävä.

21

Edelleen ODN:ät 18 yhdistävät lähtösuunnan videon puhelininformaation lähetettäväksi koaksiaali-jakelujohtimilla 30. Videoinformaatio olemassa olevilta videopalveluilta, yleisesti esitetään siirtojohdol-la 20, vastaanotetaan ja käsitellään päätelaitteella 32. Päätelaite tai keskusyksikkö sisältää videojakelu-päätelaitteen 34 (VHDT) videodataliitäntää varten. VHDT:llä 34 on optiset lähettimet, jotka liittyvät videoinformaation lähettämiseen etäyksiköille 46 ODN:ien 18 kautta jakeluverkossa 11.

HDT:n 12 puhelinlähettimet 14, jotka esitetään kuvioissa 3 ja 4, sisältävät kaksi lähetintä lähtösuunnan puhelinlähetyksen lähettämiseksi puhelinda-tan suojaamiseksi. Nämä lähettimet ovat perinteisiä ja suhteellisen halpoja kapeakaistaisia laserlähettimiä. Yksi lähetin on valmiustilassa, jos toinen toimii oikein. Kun toimivassa lähettimessä havaitaan virhe, lähetys kytketään valmiuslähettimelle. VHDT:n 34 lähetin on suhteellisen kallis verrattuna HDT:n 12 lähetti-miin, koska se on laajakaistainen analoginen DFB-laserlähetin. Siksi videoinformaation, epäolennaisen palvelun toisin kuin puhelindatan, suojaus jätetään tekemättä. Jakamalla puhelindatalähetyksen videodata-lähetyksestä puhelindatan suojaus yksinään voidaan muodostaa. Jos videodatainformaatio ja puhelindata lähetetään yhdellä optisella kuidulla kalliilla laajakaistaisella analogisella laserilla, voi käydä niin, £ että puhelinpalveluiden suojaaminen ei ole mahdollis- ^ ta. Siksi näiden lähetysten erottaminen on tärkeää.

CD

cp Viitaten vielä kuvioon 1, videoinformaatio oi lähetetään optisesti lähtösuunnassa käyttäen optista ^ kuitujohtoa 40 jakajaan 38, joka jakaa optiset video-

CL

signaalit lähetettäväksi usealla optisella kuitujoh- c3 dolla 42 optisille jakeluelementeille 18. Puhelinlähe- co ^ tin 14 liittyen HDT:hen 12 lähettää optisia puhelin- S signaaleita optista kuitusyöttöjohdinta 42 pitkin op tisille jakeluelementeille 18. Optiset jakeluelementit 22 18 muuntavat optiset videosignaalit ja optiset puhe-linsignaalit lähetettäväksi sähköisinä signaaleina ko-aksiaalij akeluosalla hybridikuitukoaksiaalijakeluver-kossa (11) HFC joukolle sekä yksiköitä 46. Lähtösuun-nan sähköiset video- ja puhelinsignaalit jaetaan isoihin käyttäen koaksiaalijohtimia 30 ja HFC-verkon 11 koaksiaalijakeluosan koaksiaalitappeja 44.

Etäyksiköt 46 ovat liittyneet täten ISU:un 100, mikä esitetään yleisesti kuivissa 6, johon kuuluu välineet tulosuunnan sähköisten datasignaalien lähettämiseksi sisältäen puhelininformaatiota, kuten puhelimilta ja datapäätteeltä, ja lisäksi siihen voi kuulua välineet ohjauslaatikon informaation lähettämiseksi ohjauslaatikoilta 45, kuten alla kuvataan. Tulosuunnan sähköiset datasignaalit annetaan joukolla ISU:ja 100 optiseen jakeluelementtiin 18, joka on yhdistetty siihen, koaksiaalikaapeli-osalla HFC-jakelu-verkossa 11. Optinen jakeluelementti 18 muuntaa tulosuunnan sähköiset datasignaalit tulosuunnan optisiksi datasignaaleiksi lähetettäväksi optisella kuitusyöttö-johtimella 26 päätelaitteeseen 32.

Kuvio 2 esittää yleisesti vaihtoehtoisen sovelluksen optisten video- ja puhelinsignaalien lähettämiseksi optisille jakeluelementeille 18 päätelaitteelta 32, jossa sovelluksessa HDT 12 ja VHDT 34 käyttävät samaa optista lähetintä ja samaa optista kui-tusyöttöjohdinta 36. Signaalit HDT:Itä 12 ja VHDT:Itä 't ^ 34 yhdistetään ja lähetetään optisesti päätelaitteelta ^ jakajaan 38. Yhdistetty signaali jaetaan jakajalla 38

CD

S5 ja neljä jaettua signaalia annetaan optisille jake- c5 luelementeille 18 jaettavaksi etäyksiköille koaksiaa- ir lijakelujohtimilla 30 ja koaksiaalitapeilla 44. Palaa- Q- vat optiset puhelinsignaalit ODN:ltä 18 yhdistetään c\j jakajassa annetavaksi päätelaitteeseen. Kuitenkin, ku- co ten yllä kuvataan, käytetty optinen lähetin voi olla o c\j suhteellisen kallis johtuen sen laajakaistaisista omi naisuuksista, mikä pienentää mahdollisuuksia olennais- 23 ten puhelinpalveluiden suojaamiseksi.

Kuten ammattimies huomaa, kuitusyöttöjohtimet 24, 26, jotka esitetään kuviossa 1, voivat sisältää neljä kuitua, kaksi lähtösuunnan lähetystä varten läh-tösuunnan puhelinlähettimeltä 14 ja kaksi tulosuunnan lähetystä varten tulosuunnan vastaanottimelta 16. Suunnattujen kytkimien käytöllä tällaisten kuitujen määrä voidaan pienentää puoleen. Lisäksi suojauslähet-timien ja kuitujen määrä, jota käytetään voi vaihdella, kuten ammattimies huomaa, ja mikään mainittu määrä ei rajoita esilläolevaa keksintöä, joka kuvataan liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa.

Seuraavaksi esilläolevaa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin. Selityksen ensimmäinen osa koskee ensisijaisesti videosiirtoa. Jäljelle jäävä osa selityksestä koskee puhelinsiirtoa.

VIDEOSIIRTO

Tietoliikennejärjestelmään 10 kuuluu päätelaite 32, joka vastaanottaa video- ja puhelininformaa-tiota video- ja puhelinpalvelun tarjoajilta siirtojoh-dolla 20. Päätelaitteeseen 32 kuuluu joukko HDT:itä 12 VHD:itä 34. HDT:hen 12 kuuluu verkkoliitäntä puhe-lininformaation, kuten Tl, ISDN, tai muun datapalve-luinformaation lähettämiseksi puhelinpalveluntarjo- ajille ja puhelunpalveluntarjoajilta, yleensä käyttäen siirtojohtoa 20. VHDT:hen 34 kuuluu videoverkkoliitän-? tä videoinformaation, kuten kaapelitelevisiovideoin- ^ formaation ja interaktiivisen tilaajadatan kommunikoi- co ° miseksi videopalvelutarjoajien kanssa, yleensä siirtoni johdolla 20.

g VHDT 34 lähettää lähtösuunnan optisia signaa-

CL

leita jakajiaan 38 käyttäen optista videosyöttöjohdin-o £3 ta 40. Passiivinen optinen jakaja 38 muodostaa neljä CD ....

>- kopiota lähtösuunnan laajakaistaisista optisista vi- ° deosignaaleista. Kahdennetut lähtösuunnan optiset vi deosignaalit jaetaan vastaavasti niihin yhdistettyihin 24 optisiin jakeluelementteihin 18. Ammattimies huomaa helposti, että vaikka neljä kopiota lähtösuunnan videosignaaleista muodostetaan, niin mikä tahansa määrä kopioita voidaan tehdä sopivalla jakajalla ja että esilläolevaa keksintöä ei rajoiteta mihinkään tiettyyn määrään.

Jakaja on passiivinen laite laajakaistaisten optisten signaalien jakamiseksi ilman kalliiden laajakaistaisten optisesta sähköiseksi muunninten käyttöä. Optiset signaalijakajat tunnetaan yleensä ammattimiesten keskuudessa ja niitä on saatavilla useilta optisten kuitukomponenttien valmistajilta, kuten Gould-Inc.

Vaihtoehtoisessa sovelluksessa voidaan myös käyttää aktiivisia jakajia. Lisäksi kaskadoidussa passiivisten tai aktiivisten jakajien ketjussa voidaan edelleen kertoa kahdennettujen optisten signaalien määrä käytettäväksi ylimääräisissä optisissa jake-luelementeissä ja täten kasvattaa palveltavien etäyk-siköiden määrää yhdellä päätelaitteella. Tällaiset vaihtoehdot toteutetaan esilläolevan keksinnön mukaisesti vaatimuksissa kuvattavalla tavalla.

VHDT 34 voidaan myös sijoittaa keskusyksikköön, kaapeli-tv -päätelaitteeseen tai etäasemalle ja lähetys voidaan lähettää jopa 112 NTSC-kanavalle. VHDT:hen 34 kuuluu lähetysjärjestelmä, kuten LiteAMp™-järjestelmä, joka on saatavissa yritykseltä American lightwave Systems, Inc., joka on hakijan tytäryritys. ? Videosignaalit lähetetään optisesti amplitudimoduloi- ^ maila 1300 nanometrin laserlähde samalla taajuudella,

CD

S5 jolla signaalit vastaanotetaan (eli optinen lähetys on oi terahertsin optinen kantoaalto, joka moduloidaan RF- videosignaaleille) . Lähtösuunnan videolähetyskaista on Q.

noin 54-725 MHz. Eräs etu saman taajuuden käyttämiseen G) £3 videosignaalin optiseen lähetykseen kuin videosignaa- co f- Iin vastaanottotaajuus on aikaansaada laa]a kaistale- ^ veys lähetyksessä pienemmin muunnoskustannuksin. Tämä samaa taajuutta käyttävä lähetyssovellus tarkoittaa, 25 että lähtösuunnan modulointi vaatii optisesta sähköiseen muunnoksen tai suhteellisen muunnoksen valo-diodilla ja ehkä vahvistuksen, mutta ei taajuusmuunnosta. Lisäksi ei esiinny näyttödatan kaistanpienen-nöstä ja pientä resoluution menetystä.

Optinen jakeluelementti 18, joka esitetään yksityiskohtaisemmin kuviossa 5, vastaanottaa jaetun optisen lähtösuunnan videosignaalin jakajalta 38 optista kuitusyöttöjohdinta 42. Lähtösuunnan optinen videosignaali syötetään lähtösuunnan videovastaanotti-meen 400 optisessa jakeluelementissä 18. Optista vi-deovastaanotinta 400 käytetään kuten LigtAMp™-tuotteessa, joka saadaan American Ligtwave Systems Inc:Itä. Muunnettu signaali videovastaanottimelta 400, joka on suhteellisesti muunnettu käyttäen valodiodei-ta, annetaan siltä vahvistimeen 403 yhdessä muunnettujen puhelinsignaalien lähtösuunnan vastaanottimelta 402 kanssa. Siltavahvistin 403 antaa samanaikaisesti neljä lähtösuunnan sähköistä puhelin- ja videosignaalia diplex-suodattimille 406, jotka mahdollistavat täyden duplex-toiminnan erottamalla lähetys- ja vas-taanottofunktiot, kun käytetään kahden eri taajuuskaistan signaaleita tulosuunnan ja lähtösuunnan lähetykseen. Taajuusmuunnosta ei muodosteta ODN:ssä 18 suhteessa video- tai lähtösuunnan puhelinsignaaleihin, koska signaalit siirretään ODN:ien kautta etäyksiköi-hin käyttäen HFC-jakeluverkon 11 koaksiaaliosaa samal-^ la taajuuskaistalla, jolla ne vastaanotettiin ODN:ssä ~ 18.

CD

S5 Kun ODN 18 on vastaanottanut lähtösuunnan op- w tiset videosignaalit ja signaalit on muunnettu lähtö- ir suunnan sähköisiksi videosignaaleiksi, neljä lähtöä Q_ ODN:Itä 18 syötetään neljään koaksiaalijohtimeen 30 cm HFC -jakeluverkon 11 koaksiaaliosassa lähtösuunnan säh- co köisten videosignaalien lähettämiseksi etäyksiköille o c\i 46. Kyseinen sähköisten videosignaalien lähetys teh dään noin 54-725 MHz:n kaistanleveydellä.

26

Jokainen ODN 18 aikaansaa joukon koaksiaali-johtimia 30 lähetyksen ja mikä tahansa lähtöjen määrä liittyy esilläolevaan keksintöön, joka kuvataan oheisissa patenttivaatimuksissa.

Kuten esitetään kuviossa 1, jokainen koaksiaalikaapeli j ohdin 30 voi palvella merkittävää määrää etäyksiköitä 46 lähtösuunnan sähköisillä video- ja pu-helinsignaaleilla käyttäen joukkoa koaksiaalitappeja 44. Koaksiaalitapit ovat yleisesti tunnettuja ja toimivat passiivisina kaksisuuntaisina sähköisten signaalien kytkiminä. Jokainen koaksiaalikaapelijohdin 30 voi sisältää joukon koaksiaalitappeja sarjaan kytkettynä. Lisäksi HFC-jakeluverkon 11 koaksiaaliosa voi käyttää mitä tahansa määrää vahvistimia kasvattaakseen etäisyyttä, jolla data voidaan lähettää koaksiaalisen jakeluverkon 11. koaksiaaliosalla.

Lähtösuunnan videosignaalit annetaan koaksi-aalitapeilta 44 etäyksiköille 46. Videosignaali koak-siaalitapilta 44 annetaan HISU:un 68, joka esitetään yleisesti ISU:un 100 lohkodiagrammina kuviossa 6. ISU:lle 100 annetaan lähtösuunnan sähköinen video- ja puhelinsignaali tapilta 44 ja se annetaan diplex-suodattimeen 104. Lähtösuunnan video- ja puhelinsignaali siirretään diplex-suodattimen 104 läpi sekä läh-tösuodattimeen 105 ja ISU-modeemiin 101. Lähtösuunnan videosignaali siirretään lähtösuodattimella 105 video-laitteeseen käyttäen valinnaista asetuslaatikkoa 45.

«t ^ Lähtösuunnan sähköinen puhelinsignaali syötetään dip- ^ lex-suodattimelta 104 ISU-modeemille 101 ja esitellään

CD

S5 kuten alla tarkemmin kuvataan.

Lähtösuodatin 105 aikaansaa etäyksikölle 46 jr suojauksen häiriösignaaleita vastaan, jotka syntyvät

CL

videolaitteeseen vastakohtana muihin laitteisiin, ku- oj ten puhelimiin tai päätelaitteisiin syntyville signaa- co leille. Lähtösuodatin 105 siirtää videosignaalit; o c\j vaikkakin se blokkaa ne taajuudet, joita videolaite ei käytä. Näiden taajuuksien blokkaaminen eliminoi ha- 27 jasignaalit, jotka voivat häiritä verkon muita palveluita ainakin samaan etäyksikköön.

Asetuslaatikko 45 on vaihtoehtoinen elementti etayksikössä 46. Interaktiivinen videodata asetuslaa-tikolta 45 voitaisiin lähettää ylimääräisellä erillisellä RF-modeemilla, joka annetaan videopalvelutarjo-ajalta suhteellisen pienellä taajuudella kaistalla noin 5-40 MHz. Tällainen taajuus ei saa olla mikään tulosuunnan tai lähtösuunnan puhelindatan ja lähtö-suunnan videodatan siirtoon käytetty taajuus.

MISU 66 käyttää edellistä koaksiaalijohtoa koaksiaalitapilta 44 antaakseen videosignaalien lähetyksen koaksiaalitapeilta 44 asetuslaatikkoon 45 ja täten aikaansaadakseen lähtösuunnan videosignaalit videolaitteelle 47. Lähtösuodatin 105, kuten esitetään kuviossa 6, ei ole osa MISU:a 66, kuten esitetään katkoviiva-esityksessä .

VHDT:n 34 vaihtoehtoisissa sovelluksissa voidaan käyttää muita modulaatio- ja sekoituskaavioita tai tekniikoita videosignaalien siirtämiseksi taajuuden suhteen ja muita koodausmenetelmiä informaation lähettämiseksi koodatussa muodossa. Tällaiset tekniikat ja kaaviot analogisen videodatan lähettämiseksi digitaalisen videodatan lähetyskaavioiden ja tekniikoiden lisäksi ovat tunnettua tekniikkaa ja niitä voidaan käyttää esillä olevan keksinnön ja oheisten patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnällisen aja- 't ^ tuksen puitteissa.

CM

CD

9 PUHELINSIIRTO

. .

cm Viitaten kuvioon 3 puhelininformaatio ja ISU-

Er operaatiot ja ohjausdata (jäljempänä ohjausdata), jot-

CL

ka on moduloitu kantoaalloille MCC-modeemilla 82 lähe- cm tetään HDT:n 12 lähtösuunnan puhelinlähettimen 14 vä- ^ Iillä koaksiaalijohdoilla 22. Puhelininformaatio ja o cm ohjausdata, joka on moduloitu kantoaalloille ISU:lla 100 vastaanotetaan tulosuunnan puhelinvastaanottimessa 28 16 ja annetaan MCC- modeemille 82 koaksiaalikaapeleilla 28. Lähtösuunnan puhelinlähetin 14 ja tulosuunnan puhelinvastaanotin 16 vastaanottavat ja lähettävät, vastaavasti, puhelininformaatiota ja ohjausdataa käyttäen optisia kuitujohtoja 24 ja 26 vastaavaan optiseen jakelu-elementtiin. Ohjausdataan voi kuulua kaikki operaatiot, hallinta, huolto ja varaus (OAM&P) puhelinpalveluiden aikaansaamiseksi järjestelmässä 11 ja mitä tahansa muuta tarpeellista dataa puhelininformaa-tion siirron aikaansaamiseksi HDT:n 12 ja ISU:n 100 välillä.

HDT:n 12 lohkokaaviokuva esitetään kuviossa 3. HDTrhen 12 kuuluu seuraavat moduulit: Kahdeksan DSl yksikköä (DS1U) seitsemän neliöityä DSl yksikköä 48 ja yksi suojausyksikkö 50), yksi suojauskytkin ja merkki testimuunnosyksikkö 52 (PSTU), kaksi kello ja aikavä-livaihtoyksikköä 54 (CTSU) (yksi aktiivisena ja yksi valmius/suojausyksikkönä) , kuusi koaksiaali- isäntäyksikköä 56 (CXMU) kolme aktiivisena ja kolme valmius/suojausyksikkönä) kaksi itse-ohjausyksikköä 58 (SCNU) (yksi aktiivinen ja yksi valmius/suojausyksikkönä; ja kaksi teholähdeyksikköä 60 (PWRU) (kaksi kuormaajakavana yksikkönä, jotka antavat sopivan HDT-jännitteen keskusyksikön lähteistä).

HDT:hen 12 kuuluu kaikki yleiset puhelinsiir-

ron laitefunktiot tietoliikennejärjestelmässä 10. HDT

12 sijaitsee yleensä keskusyksikössä ja liittyy suo- ^ raan paikalliseen digitaaliseen kytkimeen tai digitaa- ^ liseen verkko-elementtiin. HDT muodostaa verkkoliitän- co

S5 nän 62 kaikelle puhelininformaatiolle. Jokainen HDT

sovittaa 2-28 DSX-1 tuloa verkkoliitännässä 62, mikä g edustaa enimmillään 672 DSO-kanavaa.

0-

Lisäksi HDT 12 aikaansaa kaiken puhelinsiir-cn ^ c\j ron synkronoinnin järjestelmässä 11. HDT 12 voi toimia

CD

^ millä tahansa kolmesta synkronointimoodista: ulkoinen o c\j ajoitus, johdmajoitus tai sisäinen ajoitus. Ulkoinen ajoitus tarkoittaa synkronointia integroituun ajoitus- 29 lähteeseen, joka saa ohjauksen keskusyksiköstä, jossa HDT 12 sijaitsee. Johdinajoitus synkronoidaan palau-tuskelloon DSX-l-signaalista, joka normaalisti saadaan paikallisesta digitaalisesta kytkimestä. Sisäinen ajoitus on vapaasti kulkeva tai pysäytettävä toiminta, jossa HDT ylläpitää omaa synkronointia voimassaolevien referenssitulojen puuttuessa.

Lisäksi HDT 12 aikaansaa neliöidyn DSO-ominaisuuden ja toteuttaa 4096 x 4096 täysiulotteisen estottoman neliöidyn DSO-ristikytkentäominaisuuden (16 kbps) välitettäväksi miltä tahansa aikaväliltä DSX-1-verkkoliitännässä 62 mille tahansa asiakkaalle, jota palvellaan ISU:lla 100.

Lisäksi HDT 12 aikaansaa RF-modeemitoimin-nallisuuden, jota vaaditaan puhelinsiirron aikaansaamiseksi HFC-jakeluverkolla 11 käsittää MCC-modeemin 82. HDT 12 sovittaa yhdestä kolmeen aktiivista CXMU:ta 56 modeemiliitännän aikaansaamiseksi HFC- jakeluverkkoon 11 ja myös aikaansaa yksi yhteen suojauksen jokaiselle aktiiviselle CXMU:lle 56.

HDT 12 koordinoi puhelinsiirtojärjestelmää käsittäen useiden ISU:jen ohjauksen ja yhteydenpidon monipiste-pisteeseen tietoliikennejärjestelmässä 11. Jokainen HDT-moduuli 12 suorittaa toiminnan. DS1U-moduuli 48 muodostaa liitännän digitaaliseen verkkoon ja DSX-1 terminoinnin. PSTU 52 antaa DSlU-laitteen suojauksen kytkemällä suojaus-DSIU 50 vialliselle ^ DSlU-moduulille 48. CTSU 54 aikaansaa neliöidyn DS0- ^ aikaväliominaisuuden ja kaikki järjestelmän synk-

CO

9 ronointifunktiot. Lisäksi CTSU 54 koordinoi kaikkea oi puhelunkäsittelyä järjestelmässä. CXMU 56, joka kuva-

Er taan yksityiskohtaisemmin alla, aikaansaa modeemitoi-

CL

minnan ja liitännän OFDM-puhelinsiirrolle HFC 11- ja- c\j keluverkkoa käyttäen ja SCNU 58 ohjaa koko tietolii- co ^ kennejärjestelmän toimintaa aikaansaaden kaikki OAM&P- o c\j funktiot puhelinsiirrolle. Suurin osa esittelypyyn- nöistä varausta varten suoritetaan SCNU:11a 58.

30

LÄHTÖSUUNNAN PUHFLTNTÄHF.TTN

Lähtösuunnan puhelinlähetin 14, joka esitetään kuviossa 4, ottaa koaksiaali-RF-lähdöt 22 HDT:n 12 aktiviiselta CXMU:lta 56, jotka lähdöt kuljettavat puhelininformaatiota ja ohjausdataa ja yhdistää lähdöt 22 lähtösuunnan puhelinlähetyssignaaliin. Sähköinen-optinen-muunnoslogiikka, joka vaaditaan optista lähetystä varten, toteutetaan lähtösuunnan puhelinlähetti-meen 14 sen sijaan, että se toteutettaisiin HDT:hen 12 kustannustehokkaamman siirtoratkaisun saamiseksi. Sijoittamalla tämä funktio erilliseen komponenttiin, sen aiheuttamia kustannuksia ei tarvitse toistaa HDT:n 12 jokaisessa CXMU:ssa 56. Tämä pienentää CXMU-funktion 56 kustannuksia ja mahdollistaa CXMU:n 56 lähettää ja vastaanottaa koaksiaalia käyttäen kuidun sijaan. Lisäksi lähtösuunnan puhelinlähetin 14 aikaansaa lähetyksen lähtösuunnan kuitusyöttöjohdoilla 24 ODN:ään 18 .

Lähtösuunnan puhelinlähetin 14 on sijoitettu yhdessä HDT:n 12 kanssa edullisesti 100:n jalan tai pienemmälle etäisyydelle. Lähtösuunnan puhelinlähetin vastaanottaa koaksiaali-RF-lähdöt aktiiviselta CXMU:lta 56, jotka jokaiset ovat uusi MHz:n taajuuskaistalla, ja yhdistää ne yhdistäjässä 25 yhdeksi RF-signaaliksi. Jokainen 6 MHz:n taajuuskaista erotetaan erotuskaistalla, kuten ammattimiehelle on selvää. Läh- ^ tösuunnan puhelininformaatio lähetetään noin 725 - 800 ^ MHz:n taajuuskaistalla. Puhelinlähetin 14 siirtää yh- co S5 distetyn signaalin 1-2-jakajan läpi (ei esitetty), jolloin muodostetaan lähtösuunnan sähköiset signaalit.

^ Kaksi redundanssisignaalia jaetaan redundanssilaserlä-

CL

hettimille 501 sähköinen-optinen-muunnosta varten ja

CD

£3 redundanssisignaalit moduloivat optisen lähdön siten,

CD

että lähtösuunnan puhelinlahettimen lähdössä on kah-della optisella syöttöjohdolla 24 identtinen signaali moduloituna. Tämä aikaansaa lähtösuunnan puhelunosan 31 varmistuksen esilläolevassa järjestelmässä. Molemmat Fabry-Perot-laserit puhelinlähettimessä 14 ovat aina aktiivisena. Kaikki suojausfunktiot aikaansaadaan optisen lähetyksen vastaanottopäässä (sijoitettuna ODN:ään 18 ), jossa yksi kahdesta vastaanottimesta on valittu "aktiiviseksi/" jolloin puhelinlähetin 14 ei vaadi kytkentäkentän suojausominaisuutta.

TULOSUUNNAN PUHELINVASTAANOTIN Tulosuunnan puhelinvastaanotin 16 muodostaa optinen-sähköinen-muunnoksen tulosuunnan optisille pu-helinsignaaleille tulosuunnan optisilla syöttöjohti-milla 26 ODN:ltä 18. Tulosuunnan puhelinvastaanotin 16 sijaitsee normaalisti keskusyksikössä HDT 12 kanssa ja se aikaansaa sähköisen koaksiaalilähdön HDT:lie 12 ja koaksiaalilähdön 23 annettavaksi videon asetusoh-jaimeen (ei esitetty). Tulosuunnan puhelininformaatio reititetään koaksiaalijohtojen 28 kautta tulosuunnan puhelinvastaanottimelta 16 aktiivisille CXMU:ille 56 HDT:ssä 12. Koaksiaaliyhteys 28 HDT:n 12 ja tulosuunnan puhelinvastaanottimen 16 välillä on edullisesti rajoitettu etäisyyteen 100 jalkaa tai pienempään ja se on keskuksen sisäinen yhteys. Videon ohjausinformaatio, kuten kuvataan videon ohjausosassa, sijaitsee RF-spektrin kaistalla 5-40 MHz, jota ei käytetä tulosuunnan puhelinsiirtoon siten, että se lähetetään yhdessä tulosuunnan puhelininformaation kanssa.

*d- ^ Tulosuunnan puhelinvastaanottimeen 16 kuuluu ^ kaksi vastaanotinta 502 kahta tulosuunnan optista

CD

9* syöttöjohtoa 26 varten. Nämä syöttöjohdot kuljettavat signaaleita ODN:ltä 18, jotka sisältävät sekä puhelin-informaatiota että ohjausdataa ja myös videon asetus-

CL

informaatiota. Tulosuunnan puhelinvastaanotin 16 muo- c3 dostaa automaattisen suojauskytkennän tulosuunnan

CD

syöttöjohdoille 26 ODN:ltä. "Aktiiviseksi" valittu S vastaanotin 502 jaetaan koaksiaalilähtöjen syöttämi seksi, jotka ohjaavat HDT:tä 12 ja lähtö 23 annetaan 32 ohjaimeen (ei esitetty).

OPTINEN JAKELIJELEMENTTI

Viitaten kuvioon 5, HDN 18 aikaansaa liitännän optisten syöttöjohtojen 24 ja 26 HDT:ltä 12 ja HFC-jakeluverkon 11 etäyksiköille 46 välillä. Sinällään HDN 18 on olennaisesti optinen-sähköinen ja säh-köinen-optinen muunnin. Suurin mahdollinen etäisyys koaksiaalikaapelilla kaikilta ISU:ilta 100 ODN:ltä 18 on edullisesti noin 6 km ja maksimipituus yhdistetylle optiselle syöttöjohdolle/koaksiaalijohdolle on edullisesti noin 20 km. Optinen syöttöjohto ODN:ssä 18 terminoi kuusi kuitua, vaikkakin määrä voi vaihdella. Niihin kuuluu: lähtösuunnan videosyöttöjohto 42 (yk sittäinen kuitu videojakajalta 38), lähtösuunnan puhe-linsyöttöjohto 24 (lähtösuunnan puhelunlähetin 14), lähtösuunnan puhelinsuojaussyöttöjohto 24 (lähtösuunnan puhelinlähettimeltä 14), tulosuunnan puhelinsyöt-töjohto 26 (tulosuunnan puhelinvastaanottimelle 16), tulosuunnan suojaussyöttöjohto 26 (tulosuunnan puhelinvastaanottimelle 16) ja varakuitu (ei esitetty). ODN 18 aikaansaa suojauskytkentäominaisuuden vastaanoton optisille syöttöjohdoille 24 lähtösuunnan puhelinlähettimeltä. ODN aikaansaa redundanssilähetyksen tulosuunnan optisilla kuitusyöttöjohdoilla 26 tulosuunnan puhelinvastaanottimeen. Tulosuunnan optisten syöttöjohtojen suojausta ohjataan tulosuunnan puhelin- «t ^ vastaanottimessa 16. ODN:n 18 koaksiaalijakelupuolella ^ ODN 18 terminoi neljä koaksiaalijohdinta 30.

CD

9* Lähtösuunnassa ODN:ään 18 kuuluu lähtösuunnan dj puhelinvastaanotin 402 optisten lähtösuunnan puhelin- g signaalien muuntamiseksi sähköiseksi signaaliksi ja □_ siltavahvistin 403, joka yhdistää ne muunnettuihin o c\j lähtösuunnan videosignaaleihin lähtösuunnan videovas- co ^ taanottimelta 400, joka on päätetty ODN:ssä 18 dj VHDT:ltä 34. Tämä yhdistetty laajakaistainen sähköinen puhelin/videosignaali siirretään spektrillä, joka on 33 allokoitu lähtösuunnan lähetyksiä varten, esim. 725-800 MHz:n kaistalla, kullakin neljällä koaksiaalijoh-timella HFC-jakeluverkon 11 koaksiaaliosassa. Sinällään tämä sähköinen puhelin- ja videosignaali kuljetetaan koaksiaalijohdoilla 30 ISU:un 100, ja siltavah-vistin 403 samanaikaisesti syöttää neljä lähtösuunnan sähköistä puhelin- ja video-signaalia diplex-suodattimiin 406. Diplex-suodattimet 406 mahdollistavat täyden duplex-toiminnan erottamalla lähetys- ja vastaanottotoiminnot, kun käytetään signaaleita kahdella eri taajuuskaistalla tulosuunnan ja lähtösuunnan lähetyksiin. ODN:ssä 18 ei ole mahdollista taajuus-muunnosta lähtösuunnan siirrolle, koska puhelin- ja videosignaalit siirretään ODN:n 18 kautta etäyksiköi-hin 46 käyttäen koaksiaaliosaa HFC-jakeluverkossa 11 samalla taajuuskaistalla, jolla ne vastaanotettiin ODN:ään 18. Kuten esitetään kuviossa yksi, jokainen koaksiaalijohdin 30 voi palvella merkittävää määrää etäyksiköitä 46 lähtösuunnan sähköisillä video- ja pu-helinsignaaleilla käyttäen useita koaksiaalitappeja 44. Koaksiaalitapit 44, jotka ovat ammattimiehelle tuttuja, toimivat passiivisina kaksisuuntaisina sähköisten signaalien välittäjinä. Jokaiseen koaksiaali-johtimeen 30 voi kuulua joukko koaksiaalitappeja sarjaan kytkettynä. Lisäksi HFC-jakeluverkon 11 koaksiaa-liosa voi käyttää mitä tahansa vahvistinmäärää parantaakseen data-etäisyyttä, joka voidaan lähettää jär-£ jestelmän 10 koaksiaaliosalla. Lähtösuunnan sähköiset ^ video- ja puhelinsignaalit annetaan ISU:un 100 (kuvio

CD

9 6) , joka erityisemmin, voi olla HISU 68 tai MISU 66, kuten esitetään kuviossa 1.

Tulosuunnassa puhelin- ja asetuslaatikko-

CL

informaatio vastaanotetaan ODN:llä 18 diplex-σ> ^ c3 suodattimissa 406, käyttäen neljää koaksiaallijohdinta

CD

30 RF-spektrialueella 5-40 MHz. ODN:ään 18 voi kuulua o c\i vaihto-ehtoiset taajuussiirtäj ät 64, jotka on varus tettu kolmesta neljään koaksiaalijohdolla 30. Nämä 34 taajuussiirtäjät 64, jos niitä käytetään, sekoittavat tulosuunnan spektrin koaksiaalijohdolle korkeammalle taajuudelle ennen yhdistämistä muihin kolmeen koaksi-aalijohtoon. Taajuussiirtäjat 64 on suunniteltu siirtämään tulosuunnan spektrin 50 MHz:n monikertoihin. Esim. taajuussiirtäjä 64 voidaan varustaa sekoittamaan tulosuunnan informaatio RF-spektrin 5-40 MHz:n osalta mille tahansa seuraavilta alueilta: 50-100 MHz, 100- 150 MHz tai 150-200 MHz. Tämä mahdollistaa koaksiaali-johdon 30 käyttää samaa osaa tulosuunnan RF-spektristä kuin muut johdot ilman spektrisekaannusta, kun tulosuunnan informaatio yhdistetään ODN:ssä 18. Koaksiaa-lijohdon 30 varustaminen taajuussiirtimillä on valinnainen. ODN:ään 18 kuuluu yhdistäjä 408, joka yhdistää sähköisen tulosuunnan puhelin- ja asetuslaatikko-informaation kaikilta koaksiaalijohdoilta 30 (jotka voivat olla taajuussiirrettyjä), muodostaakseen yhden tulosuunnan signaalin , johon kuuluu kaikki tulosuunnan informaatio neljältä koaksiaalijohdolta. Yhdistetty sähköinen tulosuunnan signaali jaetaan passiivisesti 1:2 ja jokainen signaali syöttää tulosuunnan Fabry-Perot-laserlähetintä, joka ohjaa vastaavaa tulosuunnan kuitusyöttöjohtoa 26 tulosuunnan puhelinvastaanotti-meen 16 lähettämiseksi.

Jos tulosuunnan puhelin- ja asetussignaalit siirretään ylöspäin 0DN:ssä 18, tulosuunnan puhelin-vastaanottimeen 16 kuuluu taajuussiirtimet 31 signaa- «t ^ lien allesnrtämiseksi 0DN:ssä 18 tehdyn ylössiirron ^ mukaisesti. Yhdistäjä 33 yhdistää alassiirretyt sig- co 9 naalit käytettäväksi yhdistettynä signaalina HDT:ssä w 12. Tällainen alassiirtäminen ja yhdistäminen on käy-

Er tössä ainoastaan, jos signaalit ylössiirretään 0DN:ssä Q.

18 . o

CO

CM

CD

- INTEGROIDUT PALVELUYKSIKÖT (ISU

° Viitaten kuvioon 1, ISU 100, kuten ISU 68 ja MISU 66, aikaansaavat liitännän HFC-jakeluverkon 11 ja 35 etäyksiköiden 46 asiakaspalvelun välillä. Tässä esitetään kaksi perustyyppistä ISU:a, jotka aikaansaavat palvelun tietyille asiakkaille. Useille käyttäjille integroitu palveluyksikkö 66 (MISU) voi olla moni-integroitu palveluyksikkö tai yritys-integroitu palveluyksikkö. Moni-integroitua palveluyksikköä voidaan käyttää sekä yksityis- että yritys-ympäristöissä, kuten suurissa rakennuksissa, pienissä yirtyksissä ja kodeissa. Nämä asiakkaat tarvitsevat palveluita, kuten perinteistä puhelinpalvelua (POTS) , data-palveluita, DSl-palveluita ja standardinmukaisia TR-57 palveluita. Yritys-integroidut palveluyksiköt suunnitellaan palvelemaan yritysympäristöjä. Ne voivat vaatia enemmän palveluita, esim. data-palveluita, ISDN-, DSl-palveluita, suuremman kaistanleveyden vaativia palveluita, kuten video-neuvottelua, jne. Yksityis-integroidut palvelu-yksiköt 68 (HISU) ovat käytössä kotitalousympäristöissä, kuten omakotitaloissa ja paritaloissa, joissa palvelut ovat POTS- ja ISDN- perus-liittymäpalveluita. ISU:n kuvaus rajoitetaan HISU:un ja MISU:un yksinkertaisuuden vuoksi, koska moni- ja yritys-integroiduilla palveluyksiköillä on vastaavanlainen toiminta esilläolevan keksinnön mukaan.

Kaikki ISU:t 100 toteuttavat RF-modeemin toiminnallisuuden ja ne voidaan yleisesti esittää ISU:lla 100 kuviossa 6. ISU:un 100 kuuluu ISU-modeemi 101, ko-aksiaaliohjausyksikkö (CXSU) 102, kanava-yksiköt 103 ^ asiakaspalveluliitännän aikaansaamiseksi ja diplex- ^ suodatin 104. Lähtösuunnassa sähköiset lähtösuunnan

CD

S5 puhelin- ja videosignaalit syötetään diplex- w suodattimeen 104, joka siirtää puhelininformaation ISU-modeemi in 101 ja video-informaation videolaittee- Q.

seen lähtösuodattimen 105 kautta HISU:n tapauksessa. c\j Kun ISU 100 on MISU 66, video-informaatio hylätään

CD

^ diplex-suodattimessa. ISU-modeemi 101 demoduloi lähtö- ° suunnan puhelininformaation käyttäen MCC-modeemia 82, jota käytetään sellaisen informaation moduloimiseksi 36 ortogonaalisille monikantoaalloille HDT:ssä 12, vastaavaa modeemia. ISU 100 demoduloi lähtösuunnan puhe-lininformaation koaksiaalijakelujohdolta 30 6 MHz:n taajuuskaistalle. Ajoituksen generointi 107 ISU-modeemissa aikaansaa kellotuksen CXSU:lle 102, joka aikaansaa käsittelyn ja ohjaa ISU-modeemin 101 vas-taanottajalähetystä. Demoduloitu data ISU-modeemilta 101 siirretään sopiville kanava-yksiköille 103 CXSU:n 102 kautta riippuen tarjotusta palvelusta. Esim. kana-va-yksiköihin 103 voi kuulua johtokortit POTS:lie, DSl-palveluille, ISDN-, muille datapalveluille jne. Jokainen ISU 100 aikaansaa pääsyn kiinteään kanava-joukkoon 6 MHz:n taajuuskaistalla vastaten yhtä HDT:n 12 CXMU:ta. Tämä kanavaali-joukko vaihtelee riippuen ISU: n tyypistä. MISU 66 voi aikaansaada pääsyn DS0-kanaville 6 MHz:n taajuuskaistalla, kun taas HISU 68 voi ainoastaan aikaansaada pääsyn muutamille DSO-kanaville.

Kanava-yksiköt 103 antavat puhelininformaa-tiota ja ohjausdataa CXSU:lle 102, joka antaa datan ISU-modeemille ja ohjaa ISU-modeemia 101 puhelindatan ja ohjausdatan moduloimiseksi 6 MHz:n taajuuskaistalle lähetettäväksi koaksiaalijakelujohdolla 30, joka on kytketty siihen. Tulosuunnan 6 MHz:n taajuuskaista, joka on varattu ISU:lie 100 HDT:lle 12 lähetykseen vastaa yhtä lähtösuunnan 6 MHz:n kaistoista, jota HDT:n 12 CXMU 56 käyttää lähetykseen.

^ Jokainen ISU 100 palauttaa synkronoinnin läh- ^ tösuunnan lähetyksestä, generoi kaikki kellot, jotka

CD

S5 vaaditaan ISU-datasiirrolle ja lukkiutuu näihin kel- w loihin liittyen HDT-ajoitukseen. ISU:t 100 myös ai- ir kaansaavat puhelunkäsittelyn, joka tarvitaan tilaaja- Q_ johdon kytkemiseen ja johdon valmiustilaan ja lähettää cu nämä tunnisteet HDT: lie 12. ISU 100 terminoi ja vas to ^ taanottaa ohjausdataa HDT:Itä 12 ja käsittelee ohjaus- o cvj dataa, joka on vastaanotettu. Tähän käsittelyyn sisäl tyy viestit dynaamisen kanava-allokoinnin ohjaamiseksi 37 tietoliikennejärjestelmässä 10. Lopulta ISU:t 100 generoivat ISU:n toimitajännitteet HFC-jakeluverkolta vastaanotetusta tehosignaalista, kuten esitetään te-hosignaalille 109 diplex-suodattimelta 104.

DATAREITTT HDT: SSÄ

Seuraavassa esitetään yksityiskohtainen kuvaus digitaalisen isäntäpäätelaitteen (HDT 12) datarei-tistä. Viitaten kuvioon 3 datareitti verkkoliitännän verkkolaitteiston ja lähtösuunnan ja puhelinlähettimen 14 välillä etenee DSlU:n 48, CTSU:n 54 ja CXMU 56 moduulien kautta HDT:ssä 12, vastaavasti, lähtösuunnas-sa. Jokainen DSlU 48 HDT:ssä 12 ottaa neljä DSl:stä verkosta ja muotoilee tämän informaation neljälle 24-kanavalle, 2.56 Mbps:n datajonoille modifioiduista DSO-signaaleista, joita kutsutaan CTSU-tuloiksi 76. Jokainen DS0 CTSU-tulossa on modifioitu liittämällä yhdeksäs bitti, joka voi kuljettaa monikehysajoituk-sen, signaalit informaation ja ohjaus/tilaviestit (kuvio 7A). Tätä modifioitua DS0:aa kutsutaan "DS0+". Yhdeksäs bitti-signaali (NBS) kuljettaa kuvion, joka päivitetään kussakin kehyksessä ja toistetaan jokaisessa 24:ssä kehyksessä. Tämä sovittaa jokaisen 64kbps:n DS0:n verkolta 72 kbps:n DS0+:ksi. Täten 24 DSO-kanavaa kullakin DSl:llä muotoillaan yhdessä ylimääräisen informaation kanssa 24:ksi DS0+ -kanavaksi kullakin neljällä CTSU-tulojonolla.

^ Yhdeksäs bittisignalomti (NBS) on mekanismi, ^ joka on kehitetty kuljettamaan monikehysajoitusta,

CD

9* kaistan ulkopuolisia signalointibittejä ja satunnaista tila- ja ohjausinformaatiota liittyen kuhunkin DS0:aan jr DSlU:n ja kanavayksiköiden välillä. Sen päätehtäviä on Q_ kuljettaa signalointibittejä kanava-yksiköille 103 ja c\j aikaansaada monikehyskellotuksen kanavayksiköille 103

CD

^ siten, että ne voivat lisätä tulosuunnan bittisigna- o cm loinnin DS0:aan oikeassa kehyksessä. Koska DS0:t voi vat tulla DSl:ltä, jotka eivät jaa samaa monikehysvai- 38 hetta, jokaisen DS0:n on kuljetettava monikehyskello tai merkki, joka osoittaa alkuperäisen DSl:n signa-lointikehykset. NBS aikaansaa tämän ominaisuuden. Yhdeksäs bittisignalointi on läpinäkyvä OFDM-modeemille tietoliikennejärjestelmässä 11.

Kahdeksan DSlU:ta voidaan varustaa yhdessä HDT:ssä 12, sisältäen seitsemän aktiivista DSlU:ta 48 ja suojaus DSlU-moduulin 50. Täten 32 CTSU-tuloa on kytketty DSlU:en ja CTSU 54 välille, mutta enintään 28 voidaan kytkeä liikenteen kuljettamiseen yhdellä kertaa. Jäljelle jäävät neljä CTSU-tuloa ovat joko suoja-us-DSlU tai viallinen DS1U. PSTU:un kuuluu kytkentä-ohjaus suojaus-DSlU:n 50 kytkemiseksi viallisen DSlU:n tilalle.

Jokainen CTSU-tulo pysyy kuljettamaan 32, 10- bittistä kanavaa, jossa 24 ensimmäistä kanavaa kuljettavat DS0+:n ja jäljelle jäävät kaistat ovat käyttämättömiä. Jokainen CTSU-tulo 76 kellotetaan nopeudella 2,56 Mbps ja synkronoidaan 8 kHz:n sisäiseen kehyssig-naaliin (kuvio 7C) . Tämä vastaa 320 bittiä 125 mikro-sekunnin kehysjaksoa kohden. Nämä 320 bittiä kehystetään kuviossa 7A esitetyllä tavalla. Neljätoista väli-bittiä 72 kehyksen alussa kuljettavat vain yksittäisen aktiviteettipulssin toisessa bitti-asemassa, ja jäljellejääviä 13 bittiä ei käytetä. Seuraavista 288 bitistä ensimmäiset 216 bittiä normaalisti kuljettavat 24 DS0+-kanavaa, jossa jokainen DS0+ vastaa standar-£ dmmukaista 64 kbps:n DSO-kanavaa ja ylimääräistä 8 ^ kbps:n signalointibittiä. Täten jokaisella DS0+:lla on

CD

9 kaistanleveys 72 kbps (yhdeksän bittiä jokaista 8 oi kHz:n kehystä kohden). Jäljelle jäävät 72 bittiä varain taan ylimääräisille DS0+-kuormakanaville. Loput kah-

CL

deksantoista 74 bittiä ovat käyttämättömiä välibitte- co 4¾ CM 3 a · ^ Kello- ja aikaväliyksikkö 54 (CTSU) HDT:ssä o cm 12 ottaa informaatiota 28 aktiiviselta CTSU- tulodatajonolta 76 ja ristikytkee ne 24:lie 32- 39 kanavalle, 2.56 Mbps:n lähtödatajonoihin 78, jotka ovat tulona koaksiaali-isäntäyksiköille (CXMU) 56 HDT:ssä 12. Datajonojen muoto CTSU:n 54 ja CXMU:n 56 välillä on CTSU-lähtö. CTSU-lähtö voi myös kuljettaa 32 10-bittistä kanavaa, kuten CTSU-tulo. Ensimmäiset 28 kuljettavat liikennettä ja jäljelle jäävät kaistat ovat käyttämättömiä. Jokaista CTSU-lähtöä kellotetaan 2.56 Mbps:llä ja ne synkronoidaan 8 kHz:n sisäiseen kehyssignaaliin HDT:ssä 12 (kuvio 7C) . Tämä vastaa 320 bittiä 120 mikrosekunnin kehysjaksoa kohden. Kehysrakenne 320 bitille on vastaavanlainen kuin yllä kuvattu CTSU-tulokehysrakenne.

HDT 12 pystyy manipuloimaan aikaa ja tilaa neliöidyille DSO-paketeille (16 kbps). Tämä funktio toteutetaan aikavälin vaihtologiikalla, joka on osa CTSU:ta 54. CTSU toteuttaa 4096 x 4096 neliöidyn DS0-ristikytkentäfunktion, vaikka kaikkia aikavälejä ei käytetä. Normaalitoiminnassa CTSU 54 yhdistää ja uu-delleensijoittaa 672 lähtösuunnan DS0+-pakettia (tai 2688 neliöityä DSO-pakettia), jotka on järjestetty 28:aan CTSU-tuloon kuhunkin 24 DS0+:aa, 720:een DS0+-pakettiin (tai 2880 neliöityyn DSO-pakettiin) järjestettynä 24 CTSU-lähdöksi, jossa kussakin on 32 DS0+:aa.

Järjestelmällä on maksimiläpäisy 672 DS0 + -pakettia verkkoliitännässä, joten koko CTSU-lähtökaista ei ole käytössä. Jos useampia kuin 672 ka- i- navaa nimetään "CTSU-lähtöön" CTSU:ssa, tämä vaatii o ^ keskityksen käyttöä. Keskittäminen kuvataan yksityis- co cp kohtaisemmin alla.

Jokainen CXMU 56 on kytketty vastaanottamaan kahdeksan aktiivista CTSU-lähtöä 78 aktiiviselta CTSU:lta 54. Kahdeksan CTSU-lähtöä kellotetaan 2.56 O) £3 MHz:n järjestelmän kellolla ja jokainen kuljettaa 32

CD

>- DS0+:aa, kuten yllä kuvattiin. DS0+:t käsitellään ° edell een CXMU:11a 56 ja kymmenen pariteettibittiä li sätään kuhunkin DS0+:aan johtaen 10-bittiseen 40 DS0+:aan. Nämä 10-bittiset paketit sisältävät DS0:n, NBS:n (yhdeksännen bittisignaalin) ja pariteetti- tai datan yhtenäisyysbitin (kuvio 7B) . 10-bittiset paketit lähetetään HFC-jakeluverkolla 11 ISU:un 100. Kymmenettä bittiä tai datan yhtenäisyysbittiä käytetään kana-vansuojauksen tai tarkkailun aikaansaamiseksi, kuten myöhemmin kuvataan.

Tulosuunnassa paluureitti HDT:n läpi on olennaisesti peilikuva lähtösuunnan reitistä HDT:n 12 läpi. Esim. 10. pariteettibitti käsitellään CXMU:ssa 56 ja signaali CXMU:lta CTSU:lle 54 on kuvion 7A mukaisessa muodossa.

DS0:n kiertoviive on sama jokaisella reitillä. Aikaviive reitillä lähtösuunnan CTSU-tulolta CXMU:n 56 kautta HFC-jakeluverkossa ISUun 100 ja sen jälkeen ISU:lta 100 takaisin HFC-jakeluverkon kautta CXMU:lle 56 ja edelleen CTSU:un 54 on tulosuunnan synkronoinnin ohjauksessa, kuten alla tarkemmin kuvataan. Yleisesti reittiviive mitataan jokaiselle ISU:lle ja jos sen kesto ei vastaa oikeaa kehysmäärää, viivettä säädetään lisäämällä viivettä reitillä ISU:ssa 100.

KOAKSIAALI-ISÄNTÄYKSIKKÖ (CXMU)

Koaksiaali-isäntäyksikköön 56 (CXMU), joka esitetään kuviossa 3, kuuluu koaksiaali- isäntäkorttilogiikka 80 (CXMC) ja isäntäkoaksiaali- 't ^ korttimodeemi (MCC) 82. Kuten aikaisemmin on kuvattu, ^ voidaan enimmillään 6 CXMUta kalustaa HDT:ssä 12. Kuu- co S5 teen CXMU:n kuuluu kolme CXMU-paria 56, jossa jokainen pari muodostaa lähetyksen 6 MHz:n kaistalla. Jokainen ir CXMU-pari 56 käsittää yhden aktiivisen CXMU: n ja yhden

CL

valmius-CXMU:n. Täten jokaiselle CXMU:lie muodostetaan

O) J

c\j yksi yhteen suojaus. Kuten esitetään kuviossa 3, mo- co lemmille parin CXMU:ille annetaan tulosuunnan puhelin-o c\j data tulosuunnan puhelinvastaanottimesta 16 ja ne voi vat lähettää koaksiaalijohdolla 22 lähtösuunnan puhe- 41 linlähettimeen. Sinällään vain ohjaussignaali vaaditaan yksi yhteen suojauksen aikaansaamiseksi, joka signaali osoittaa kumpaa CXMU:ta 56 parissa käytetään lähetykseen tai vastaanottoon.

KQAKSIAALI-ISÄNTÄKQRTTILOGTTKKA (Γ.ΧΜΓ,) CXMU:n 56 koaksiaalikorttilogiikka 80 (CXMC) (kuvio 8) aikaansaa liitännän HDT:n 12 datasignaalien, erityisesti CTSU:n 54, ja modeemiliitännän välillä da-tansiirtämiseksi HFC-j akeluverkolla 11. CXMC 80 liittyy suoraan MCC-modeemiin 82. Lisäksi CXMC 80 toteuttaa ISU-toiminnan kanavalähetinvastaanottimen monipis-te-pisteeseen toiminnassa HDT:n 12 ja kaikkien ISU:jen 100 välillä 6 MHz:n kaistalla, jolla CXMU 56 ohjaa datan siirtoa. Viitaten kuvioon 8, CXMC:hen kuuluu ohjain ja logiikka 84, lähtösuunnan datamuunnos 88, tulosuunnan datamuunnos 90, datan yhdistäminen 92, IOC-lähetinvastaanotin 96 ja ajoituksen generaattori 94.

Lähtösuunnan datamuunnos 88 muodostaa muunnoksen 9-bittisestä kanavamuodosta CTSU:lta 54 (kuvio 7A) 10-bittiseen kanavamuotoon (kuvio 7B) ja generoi datan yhtenäisyysbitin kussakin lähtösuunnan kanavalla, joka siirretään HFC-jakeluverkolla 11. Datan yhte-näisyysbitti edustaa paritonta pariteettia. Lähtösuunnan datamuunnos 80 muodostuu ainakin FIFO-puskurista, jota käytetään poistamaan 32 välibittiä 72, 74 (kuvio 7A) lähtösuunnan CTSU lähdöistä ja lisäämään kymmenen-^ nen, datan yhtenäisyysbitin, kullekin kanavalle ohjai- ^ men ja logiikan 84 ohjauksessa.

CD

cp Tulosuunnan datamuunnokseen 90 kuuluu ainakin FIFO-puskuri, joka arvioi kymmenennen bitin (datan yh- tenäisyyden) , joka on liitetty kuhunkin tulosuunnan kanavaan ja siirtää tämän informaation datan yhtenäis-o £3 tämispiirille 92. Tulosuunnan datamuunnos 90 muuntaa

CD

>- datavirran 10-bittisiltä kanavilta (kuvio 7B) takaisin ° 9-bittiseksi kanavamuodoksi (kuvio 7A) annettavaksi CTSU:hun 54. Muunnos suoritetaan ohjaimen ja logiikan 42 84 ohjauksessa.

Ohjain ja logiikka 84 myös hallitsee puhelu-käsittelyä ja kanava-allokointia HFC-verkolla 11 tapahtuvassa puhelinsiirrossa ja ylläpitää liikennetilastoja HFC-jakeluverkolla 11 moodeissa, joissa dynaamista aikavälin allokointia käytetään, kuten tarjottaessa TR-303 palveluita, keskitettäessä palveluita ammattimiehelle sinänsä tunnetulla tavalla. Lisäksi ohjain 84 ylläpitää virhetilastoja kanaville 6 MHz:n kaistalla, jolla CXMU siirtää dataa, antaa ohjelmisto-protokollan kaikille ISU-toiminnoille ja antaa ohjauksen vastaavalle MCC-modeemille 82.

Datan yhtenäistämispiiri 92 käsittelee kymmenennen bitin arvioinnin kultakin tulosuunnan kanavalta tulosuunnan muunnospiirillä 90. Nykyisessä järjestelmässä pariteetti on taattu voimassa-olevaksi ainoastaan kanavalla, jolla on puhelu käynnissä. Koska alustetut ja aktivoidut ISU-lähettimet voidaan ajaa alas kun ISU on valmiustilassa, pariteetin arviointi, joka suoritetaan CXMC:llä, ei aina ole voimassa-oleva.

ISU: n operaatiokanavalähetinvastaanotin (IOC) 96 CXMC:ssä 80 sisältää lähetyspuskurit viestien tai ohjausdatan ohjaimelta ja logiikalta 84 pitämiseksi ja lataa nämä IOC-ohjausviestit, jotka ovat kiinteitä 8-bittisiä viestejä, 64 kbps:lle kanavalle annettavaksi MCC-modeemille 82 siirrettäväksi HFC-jakeluverkolle 11. Tulosuunnassa IOC-lähetinvastaanotin vastaanottaa 't £ 64 kbps:n kanavan MCC-modeemm 82 kautta, ja antaa oh- ^ jaimelle ja logiikalle 84 kyseiset viestit.

CD

S5 Ajoituksen generointipiiri 94 vastaanottaa järjestelmän kellotulot sekä aktiiviselta ja suojaus-ir CTSU:lta 54 HDT:ssä 12. Kyseisiin kelloihin kuuluu 2

CL

kHz:n HFC-monikehyssignaali, joka on generoitu c3 CTSU:lla 54 kiertoviiveen synkronoimiseksi kaikilla

CD

HFC-jakeluverkon koaksiaalijohdoilla. Tämä signaali o c\i indikoi monikehyskohdistuksen ISU-operaatiokanavalla ja sitä käytetään synkronoimaan merkki-ajoitus ja da- 43 tan uudelleenkokoaminen siirtojärjestelmässä. 8 kHz:n kehyssignaali annetaan ensimmäisen "väli" bitin indi-koimiseksi 2.56 MHz:n 32 kanavaisessa signaalissa CTSU:lta 54 CXMU:lle 56. 2.048 MHz kello generoidaan CTSU: 11a 54 SCNU:hun 58 ja CXMU:hun 56. CXMU 56 käyttää tätä kelloa ISU-toimintakanavalla ja modeemitieto-liikenteessä CXMC:n 80 ja MCC-modeemin 82 välillä.

2.56 MHz:n bittikelloa käytetään datasignaalien siirtämiseksi DSlU:n 48 ja CTSU:n 54 ja CTSU:n 54 ja CXMC:n 56 välillä. 20.48 MHz:n bittikelloa käytetään 10-bittisten datakanavien siirtämiseen CXMC:n ja MCC:n välillä.

ISÄNTÄKOAKSIAALIKORT TIMODEEMI (MCC) Isäntäkoaksiaalikorttimodeemi (MCC) 82 CXMU:ssa 56 liittää CXMC:n 80 toisen puolen ja puhe-linlähettimen 14 ja vastaanottimen toisen puolen HFC-jakeluverkkoon 11. MCC-modeemi 82 toteuttaa modeemi-toiminnallisuuden puhelin- ja ohjausdatan OFDM-siirrolle. Kuvion 3 lohkokaavio osoittaa liittyvät MCC-modeemin 82 yhteydet sekä tulo- että lähtösuunnan yhteyksissä. MCC-modeemi 82 ei ole riippumaton moduuli HDT:ssä 12, koska siinä ei ole liitäntää HDT:hen 12 muuten kuin CXMU:n 56 CXMC:n 80 kautta. MCC-modeemi 82 edustaa HDT:n 12 siirtojärjestelmälogiikkaa. Sinällään se on vastuussa kaikkien informaationsiirtoon liittyvien vaatimuksien toteuttamiseksi HFC-j akeluverkolla g 11. HDT:n 12 CXMU:iden 56 jokainen MCC-modeemi on al- ^ lokoitu suurimmalle kaistanleveydelle 6 MHz lähtösuun- co 9 nan spektrissä puhelin- ja ohjausdatan siirtämiseksi.

6 MHz:n kaistan tarkka sijainti on nimettävissä jr CXMC:llä 80 tietoliikenneliitännän yli IOC-lähetin-

CL

Λ vastaanottimella 96 CXMC:n 80 ja MCC-modeemin 82 vä-

o J

cm Iillä. Lähtösuunnan puhelin- ja ohjausdatan lähetys on

CD

RF-spektrillä n. 725-800 MHz. o cm Jokainen MCC-modeemi 82 on allokoitu suurim malle 6 MHz:n kaistalle tulosuunnan spektrissä ohjaus- 44 ja puhelindatan vastaanottamiseksi ISU:ilta RF-spektrillä n. 5-40 MHz. Jälleen 6 MHz:n kaistan tarkka paikka on määrättävissä CXMC:llä 80 käyttäen tietoliikenneyhteyttä CXMC:n 80 ja MCC-modeemin 82 välillä.

MCC-modeemi 82 vastaanottaa 256 DS0+-kanavaa CXMC:Itä 80 20.48 MHz:n signaalin muodossa, kuten aiemmin yllä kuvattiin. MCC-modeemi 82 lähettää tämän informaation kaikille ISU:ille 100 käyttäen monikanto-aaltomodulaatiotekniikkaa perustuen OFDM:ään, kuten aikaisemmin kuvattiin. Lisäksi MCC-modeemi 82 palauttaa 256 DSO+-monikantoaaltokanavaa tulosuunnan lähetyksessä HFC-jakeluverkolla ja muuntaa tämän informaation 20.48 Mbps:n jonoksi, joka siirretään CXMC:hen 80. Kuten aikaisemmin kuvattiin, monikantoaaltomodu-laatiotekniikkaan kuuluu puhelin- ja ohjausdatan koodaus, kuten neliöllinen amplitudimodulointi, merkeiksi ja sen jälkeen käänteisfourier-muunnoksen käyttöpuhe-lin- ja ohjausdatan moduloimiseksi joukolle ortogonaa-lisia monikantoaaltoja.

Merkkikoodistus on tarpeellinen vaatimus mo-nikantoaaltomodulaatiotekniikassa, joka toteutetaan MCC-modeemilla 82 ja ISU-modeemeilla 101 ISU:ssa 100. Lähtösuunnan lähetyssuunnassa kaikki informaatio ISU:ssa 100 generoidaan yhdellä CXMU:lla 56, jolloin jokaiselle monikantoaallolle moduloidut symbolit ovat automaattisesti vaihekohdistettuja. Kuitenkin tulosuunnan merkkikohdistus MCC-modeemin 82 vastaanotti- 't ^ messa vaihtelee johtuen HFC-jakeluverkon monipiste- ^ pisteeseen luonteesta ja ISU:jen 100 epätasaisista

CD

S5 viivereiteistä. Vastaanottimen tehokkuuden maksimoimi- ^1 seksi MCC-modeemissa kaikki tulosuunnan merkit on koh- ^ distettava kapealle kaistalle. Tämä tehdään käyttämäl- D_ lä säädettävää viiveparametriä kussakin ISU:ssa 100 c3 siten, että merkkijaksot kaikilla vastaanotetuilla ka- co ^ navilla tulosuunnassa eri ISU:ilta 100 kohdistetaan o c\j pisteeseen, jossa ne saavuttavat HDT: n 12. Tämä on osa tulosuunnan synkronointiprosessia ja sitä kuvataan 45 myöhemmin tarkemmin. Lisäksi ortogonaalisuuden ylläpitämiseksi monikantoaalloilla, kantoaaltotaajuudet, joita käytetään tulosuunnan lähetyksessä ISU:illa 100, on taajuus lukittava HDT:hen 12.

Tuleva lähtösuunnan informaatio CXMC:ltä 80 MCC-modeemille 82 kehyskoodistetaan 2 kHz:n ja 8 kHz:n kelloille, jotka on annettu MCC-modeemille 82. 2 kHz:n monikehyssignaali on käytössä MCC-modeemilla 82 lähtö-suunnan merkki-ajoituksen siirtämiseksi ISU:ille, kuten alla tarkemmin kuvataan. Tämä monikehyskello siirtää kanavavastaavuuden ja indikoi monikantoaaltokehys-rakenteen siten, että puhelindataa voidaan oikein muodostaa ISU:ssa 100. Kaksi kHz edustaa suurinta yhteistä tekijää 10 kHz:n (modeemin merkkinopeuksia) 8 kHz:n (datakehysnopeus) välillä.

Kaikki ISU:t 100 käyttävät synkronointiin informaatiota, joka on lisätty siihen liittyvillä MCC-modeemeilla 82 palauttaakseen kaiken lähtösuunnan ajoituksen, joka vaaditaan ISU:ilta 100. Tämä synkronointi mahdollistaa ISU:jen 100 demoduloida lähtö-suunnan informaatio ja moduloida tulosuunnan lähetys siten, että kaikki ISU:jen 100 lähetykset, jotka vastaanotetaan HDT:ssä 12 synkronoidaan samaan referenssiin. Täten kantoaaltotaajuudet, joita käytetään ISU:issa 100 tulosuunnan lähetyksiin ovat taajuuslu-kittuja HDT:hen 12.

Merkkikoodistus suoritetaan synkronointikana- TT villa lähtösuunnan ja tulosuunnan 6 MHz:n kaistaleve-

o J

^ yksillä MCC-modeemin 82 ohjauksessa reittiviivesäädön, co ? alustuksen ja aktivoinnin ja varauksen lisäksi kysei- sillä synkronointikanavilla kunnes alustus ja aktiin vointi on suoritettu, kuten tässä myöhemmin kuvataan.

CL

Näitä parametrejä seurataan käyttämällä IOC-kanavia.

c3 Niiden tärkeyden vuoksi järjestelmässä IOC-kanava ja co synkronointikanavat voivat käyttää eri modulaatiokaa-o c\i vioita siirtääkseen ohjausdataa MCC-modeemin 82 ja ISU:jen 100 välillä, joka modulaatio on robustimpi tai 46 alemman asteen (vähemmän bittejä/sekunti/Hz tai bitte-jä/merkki), kuin käytetään puhelindatan siirtoon. Esim. puhelindataa voidaan moduloida käyttäen neliöl-listä amplitudimodulointia, vaikka IOC-kanava ja synkronointi-kanava voidaan moduloida käyttäen BPSK-modulointia.

MCC-modeemi 82 myös demoduloi puhelin- ja ohjausdatan, joka on moduloitu monikantoaalloille ISU:illa 100. Tällainen demodulointi kuvataan tarkemmin alla suhteessa puhelinjärjestelmän eri sovelluksiin.

OFDM-siirtojärjestelmän funktiot, joista MCC-modeemi 82 on vastuussa, käsittävät ainakin seuraavat, joita tarkemmin kuvataan suhteessa eri sovelluksiin. MCC-modeemi 82 tunnistaa synkronointipulssi/kuvion amplitudi/tason ISU:lta 100 synkronointikanavalla ja siirtää tämän tason tunnistuksen CXMC:hen 80 tietoliikenneyhteydellä niiden välillä. CXMC 80 antaa komennon MCC-modeemille lähettämiseksi ISU:lle 100, jonka amp-lituditasoa säädetään. MCC-modeemi 80 antaa myös merk-kikohdistuksen kaikille tulosuunnan monikantoaalloille korreloimalla tulosuunnan kuviota, joka on moduloitu synkronointikanavalle suhteessa tunnettuun merkkira-jaan ja siirtämällä laaditun merkkiviivekorjauksen CXMC:hen 80 niidenvälisellä tietoliikenneyhteydellä. Tämän jälkeen CXMC 80 lähettää MCC-modeemin 82 kautta viestin lähtösuunnassa ISU:lle 100 sen merkkiviiveen >- säätämiseksi.

o ^ Vastaavasti liittyen ISU:n 100 synkronointiin

CD

9* kokonaisreittiviivesäätöön MCC-modeemi 82 korreloi tu- S losuunnan monikehyskuvion, joka on moduloitu sopivalle kaistalle ISU:lla 100 IOC-kanavalla suhteessa tunnet-

CL

tuun referenssirajaan ja siirtää vaaditun reittiviive- cn £3 korjauksen CXMC:lie 80 niidenvälisellä modeemiliitän-

CD

^ nällä. CXMC 80 lähettää MCC-modeemin 82 kautta IOC- ° kanavalla viestin lähtösuunnassa ISU:n 100 kokonais- viiveen säätämiseksi.

47

KAKSISUUNTAISEN MQNIPISTE-PISTF.F.SEEN PUHELIN-SIIRRON YHTEENVETO

Seuraavassa esitetään yhteenveto puhelin- ja ohjausinformaation siirrosta HFC-jakeluverkolla 11. Jokainen HDT:n 12 CXMU 56 on varustettu suhteessa sen tiettyyn tulosuunnan ja lähtösuunnan toimintataajuuteen. Sekä tulosuunnan että lähtösuunnan lähetyksen kaistanleveys CXMU:11a 56 on maksimissaan 6 MHz, jos lähtösuunnan lähetys 6 MHz:n kaistalla on RF-spektrillä n. 725-800 MHz.

Lähtösuunnassa jokainen CXMU:n 56 MCC-modeemi 82 antaa sähköiset puhelin- ja ohjausdatasignaalit lähtösuunnan puhelinlähettimille 14 koaksiaalijohdolla 22 sille varatulla 6 MHz:n kaistalla. Sähköiset RF-puhelin- ja ohjausdatasignaalit MCC-modeemilta 82 HDT:ssä 12 yhdistetään yhdeksi signaaliksi. Lähtösuunnan puhelinlähetin siirtää yhdistetyt sähköiset signaalit sähköinen-optinen- muuntimille moduloitavaksi parille suojattuja lähtösuunnan optisia kuitujohtoja.

Lähtösuunnan optiset syöttöjohdot 24 kuljettavat puhelininformaatiota ja ohjausdataa ODN:ään 18. ODN:ssä 18 optinen signaali muunnetaan takaisin sähköiseksi ja yhdistetään lähtösuunnan video-informaatioon (videosyöttöjohdolta 42) sähköiseksiläh-tösuunnan RF-lähtösignaaliksi. Sähköinen RF- lähtösignaali käsittäen puhelininformaatiota ja ohja- ? usdataa syötetään neljään koaksiaalijakelujohtoon 30 ^ ODN:llä 18. Kaikki puhelininformaatio ja ohjausdata

CD

cp lähtösuunnassa lähetetään jokaisella koaksiaalijohdol- la 30 ja kuljetetaan HFC-jakeluverkon 11 koaksiaali-osalla. Sähköinen lähtösuunnan RF- lähtösignaali tapi-

CL

tetaan koaksiaalilta ja päätetään vastaanotinmodeemis- o> £3 sa 101 ISUssa 100 diplex-suodattimen 104 kautta, mikä

CD

>- esitetään kuviossa 6.

° Sähköiset RF-lähtösignaalit käsittävät puhe lininformaatiota ja ohjausdataa moduloituna ortogonaa- 48 lisille monikantoaalloille MCC-modeemilla 82 käyttäen ortogonaalista taajuusj akomonikanavointitekniikkaa, jolloin puhelininformaatio ja ohjausdata on sovitettu merkkidataan ja merkit moduloitu joukolle ortogonaali-sia kantoaaltoja käyttäen nopeaa fourier-muunnosta. Koska kaikki merkit on moduloitu kantoaalloille yhdessä pisteessä lähetettäväksi useaan pisteeseen järjestelmässä 11, niin monikantoaaltojen ja merkkikohdis-tuksen ortogonaalisuus moduloiduilla merkeillä ortogo-naalisissa monikantoaalloissa on automaattisesti siirrettäväksi HFC-j akeluverkolla 11 ja puhelininformaatio ja ohjausdata demoduloidaan ISU:issa 100 modeemilla 101.

ISU 100 vastaanottaa RF-signaalin HFC-verkon 11 koaksiaaliosan koaksiaalikaapelilta. RF-modeemi 101 ISUssa 100 demoduloi signaalin ja siirtää puhelinin-formaation ja ohjausdatan, joka on saatu signaalista, CXSU-ohjaimelle 102 annettavaksi kanavayksiköille 103. ISU 100 edustaa liityntää, jossa puhelininformaatio muutetaan tilaajan tai asiakkaan käyttöön.

HDT:n 12 CXMU 56 ja ISU:t 100 toteuttavat kaksisuuntaisen monipiste-pisteeseen puhelinsiirtojär-jestelmän tietoliikennejärjestelmässä 10. CXMU:t 56 ja ISU:t täten toteuttavat modeemitoiminnan. Esilläoleva keksinnönmukainen siirtojärjestelmä voi käyttää kolmea erilaista modeemia toteuttaakseen modeemitoiminnan siirtojärjestelmää varten. Ensimmäinen modeemi on MCC-? modeemi 82, joka sijaitsee HDT:n 12 CXMU:ssa 56. HDT

^ 12 esim. sisältää kolme aktiivista MCC-modeemia 82

CD

o (kuvio 3) ja se pystyy tukemaan montaa ISU:a 100, jot- ka edustavat monipiste-pisteeseen siirtoverkkoa. MCC- ^ modeemi 82 koordinoi puhelininformaation siirtoa sa- 0_ moin kuin ohjausdatan siirtoa ohjatakseen ISU:ja 100 σ> £3 HDT:llä 12. Esim. ohjausdataan voi kuulua puhelunkä- co ^ sittelyviestejä, dynaamisia allokointi- ja nimeämis- S viestejä, ISU-synkronointiohjausviestejä, ISU- modeemiohjausviestejä, kanavayksikön varauksia ja mitä 49 tahansa muuta ISU:n toimintaan, hallintaan, huoltoon ja varaukseen (OAM&P) liittyvää informaatiota.

Toinen modeemi on yksittäinen perhetilaaja-tai HISU-modeemi, joka on järjestetty tukemaan yksityisasiakasta. Täten sen on oltava halpa ja sen tehonkulutuksen on oltava pieni. Kolmas modeemi on monen tilaajan modeemi tai MISU-modeemi, jolta vaaditaan yleensä tuki sekä yksityis- että yritysasiakkaille.

HISU-modeemi ja MISU-modeemi voivat olla monenlaisia. Esim. HISU-modeemi ja MISU-modeemi voivat, kuten alla tarkemmin kuvataan esilläolevan keksinnön eri sovellusten yhteydessä, palauttaa vain pienen osan monikantoaalloista, jotka on lähetetty HDT:Itä 12 tai suuremman osan HDT:Itä 12 lähetetyistä kantoaalloista. Esim. HISU voi palauttaa 20 kantoaaltoa tai 10 kuorma-kanavaa puhelininformaatiosta, joka on lähetetty HDT:Itä 12 ja MISU voi palauttaa informaatiota 260 mo-nikantoaallolta tai 130 kuormakanavalta, jotka on lähetetty HDT:Itä. Molemmat modeemit voivat käyttää erillistä vastaanotto-osaa palauttaakseen ohjausdataa HDT:n 12 lähettämästä signaalista ja ylimääräistä vastaanotto-osaa HISU-modeemissa palauttaakseen puhe-lininformaatiota, joka on moduloitu monikantoaalloille ja joka on lähetetty HDT:Itä 12. Tätä kutsutaan tästä eteenpäin kaistan ulkopuoliseksi ISU-modeemiksi. MCC-modeemi 82, jota käytetään kaistan ulkopuolisen ISU-modeemin kanssa, voi moduloida ohjausinformaatiota or- 't ^ togonaalisessa kantoaaltomuodossa tai kantoaalloille, ^ jotka ovat jonkin verran offsetissa suhteessa näihin

CD

9 ortogonaalisiin kantoaaltoihin. Vastakohtana kaistan o5 ulkopuoliselle ISU- modeemille HISU- ja MISU-modeemit

Er voivat käyttää yksittäistä vastaanotinta ISU- Q.

modeemille ja palauttaa sekä puhelininformaatiota että c\j ohjausdataa käyttäen yksittäistä modeemi vastaanotinta.

CD

^ Tätä kutsutaan tästä eteenpäin kaistan sisäiseksi ISU- o c\j modeemiksi. Sellaisessa tilanteessa ohjausdataa modu loidaan kantoaalloille ortogonaalisessa kantoaaltomuo- 50 dossa, mutta voidaan käyttää erilaisia kantoaaltomodu-lointitekniikoita. Esim. BPSK:ta ohjausdatan moduloi-miseksi kantoaalloille vastakohtana puhelindatan modu-loimiseksi kuormakanaville QÄM-tekniikoilla. Lisäksi erilaisia modulaatiotekniikoita voidaan käyttää tulosuunnan tai lähtösuunnan lähetyksiin sekä ohjausdatalla että puhelindatalla. Esim. lähtösuunnan puhelinda-taa voidaan moduloida kantoaalloille käyttäen 256 QA-Mää ja tulosuunnan puhelindataa voidaan moduloida kantoaalloille käyttäen 32 QAMää.

Mitä tahansa modulaatiotekniikkaa käytetäänkin lähetys sanelee mitä demodulaatiosovellusta on käytettävä siirtojärjestelmän vastaanottopäässä. Lähtösuunnan puhelininformaation ja ohjausdatan, jotka on liitetty HDT:llä 12, demodulointi kuvataan yksityiskohtaisemmin alla viitaten eri modeemisovellusten loppukaavioihin.

Tulosuunnassa jokainen ISU-modeemi 101 ISUssa 100 lähettää tulosuunnan ainakin yhdellä ortogonaali-sella monikantoaallolla 6 MHz:n kaistalla RF-spektrillä n. 5-40 MHz; jossa tulosuunnan 6 MHz:n kaista vastaa lähtösuunnan 6 MHz:n kaistaa, jolla lähetykset vastaanotetaan. Tulosuunnan sähköiset puhelin- ja ohjausdatasignaalit siirretään ISU-modeemeilla 101 vastaavasti kytkettyihin optisiin jakeluelement-teihin 18, kuten esitetään kuviossa 1, yksittäisten koaksiaalikaapelijohtimien 30 kautta. ODN:ssä 18 tulo- «t ^ suunnan signaalit eri ISU:ilta yhdistetään ja lähete- ^ tään optisesti HDT:hen 12 optisten syöttöjohtojen 26

CD

S5 kautta. Kuten aikaisemmin esitettiin tulosuunnan säh- w köiset signaalit eri ISU:ilta voivat osittain olla taajuussiirtyneitä ennen yhdistämistä yhdeksi tulo- Q.

suunnan optiseksi signaaliksi. Tällaisessa tilanteessa c3 puhelinvastaanotin 16 voi sisältää vastaavan alassiir- co ^ topiirin.

o c\j Johtuen siirron monipiste-pisteeseen luon teesta HFC-jakeluverkossa 11 useilta ISU:ilta 100 yk- 51 sittäiselle HDT:lle 12 ortogonaalisen taajuusjako-monikanavointitekniikoiden käyttämiseksi kullekin kantoaallolle ISU:illa 100 moduloidut merkit on kohdistettava tiettyyn vaihemarginaaliin. Lisäksi, kuten alla tarkemmin kuvataan, kiertoreittiviive HDT:n 12 verkkoliitännältä 62 kaikille ISU:ille 100 ja takaisin ISU:ilta 100 verkkoliitäntään 62 tietoliikennejärjestelmässä 10 on oltava yhtä suuri. Tämä vaaditaan, jotta signaloitava monikehysrakenne säilytetään koko järjestelmässä. Lisäksi amplitudiltaan sopiva signaali on vastaanotettava ODT:ssä 12 ohjausfunktioiden suorittamiseksi ISUssa 100. Vastaavasti suhteessa OFDM-siirtoon ISU:ilta 100 ISU:jen 100 on oltava taajuus-lukkiutuneita HDT:hen 12 siten, että HFC-jakeluverkolla 11 siirretyt monikantoaallot ovat orto-gonaalisesti kohdistettuja. Siirtojärjestelmä toteuttaa jaetun silmukkatekniikan tämän monipiste-pisteeseen siirron toteuttamiseksi käyttäen ortogonaa-lista taajuusjakomonikanavointia, kuten alla edelleen kuvataan. Kun HDT 12 vastaanottaa joukon monikantoaal-toja, jotka ovat ortogonaalisesti kohdistettuja ja joihin on moduloitu puhelin- ja ohjausdataa kohdistetuin merkein, CXMU:iden 56 MCC-modeemit 82 demoduloivat puhelininformaation ja ohjausdatan joukosta moni-kantoaaltoja niiden vastaavilla 6 MHz:n kaistanleveydellä ja antavat tämän puhelindata CTSU:hun 54 jaettavaksi verkkoliitäntään 62 ja ohjausdatan CXMC:hen 80

Tj- £ puhelmsnrron ohjaamiseksi.

^ Kuten ammattimies huomaa, spektriallokoinnit,

CO

S5 taajuusnimeämiset, datanopeudet, kanavamäärät, tarjoten tavien palveluiden tyypit ja muut parametrit tai piir- jr teet järjestelmässä, jotka voivat olla valinnan koh- Q.

teenä, ovat ainoastaan esimerkkejä. Oheisissa vaatien muksissa kuvattu keksintö sisältää kyseiset rakenteet

CD

^ ja ne ovat siten vaatimusten määrittelemän suojapiirin o ..... ....

c\j sisällä. Lisäksi useita funktioita voidaan muodostaa ohjelmistolla tai laitteistolla ja molemmat toteutuk- 52 set kuuluvat vaatimusten määrittelemään suojapiiriin vaikkakin viitataan ainoastaan toisella tehtyyn toteutukseen.

PIJHELTNST IRTO JÄRJESTELMÄN ENSIMMÄINEN SOVELLUS

Esillä olevan keksinnön mukaisen puhelinsiir-tojärjestelmän ensimmäinen sovellus kuvataan viitaten erityisesti kuvioihin 9-23, joihin kuuluu MCC-modeemien 82 ja HISU-modeemien ja MISU-modeemien lohkokaaviot esitettynä yleisesti ISU-modeemina 101 kuviossa 6. Nämä modeemit toteuttavat tulosuunnan ja läh-tösuunnan modeemisiirtotoiminnan. Tätä kuvausta seuraa toimintateorian esitys käyttäen näitä modeemeita.

Viitaten kuvioon 9A, spektriallokointi yhdelle 6 MHz:n kaistalle tulosuunnan ja lähtösuunnan puhe-lininformaation ja ohjausdatan siirtämiseksi käyttäen OFDM-tekniikoita, esitetään tässä. Aaltomuotoon kuuluu edullisesti 240 kuormakanavaa tai DS0+-kanavaa, joihin kuuluu 480 kantoaaltoa tai ääntä nettodatanopeuden 19.2 Mbps sovittamiseksi 24 IOC-kanavalle käsittäen 46 kantoaaltoa tai ääntä ja 2 synkronointikanavaa. Jokaiseen synkronointikanavaan kuuluu 2 kantoaaltoa tai ääntä ja molemmat ovat offsetissa 24 IOC-kanavaa ja 240 kuormakanavaa kymmenellä käyttämättömällä kantoaallon tai äänellä, joita käytetään erotusääninä. Kantoaaltojen tai äänien yhteismäärä 552. Synkronointiin ^ käytetyt synkronointi-äänet, kuten alla kuvataan, si- o jaitsevat 6 MHz:n spektrin lopussa ja joukko ortogo- £ naalisia kantoaaltoja 6 MHz:n kaistalla erotetaan vie- o 1 reisistä kantoaalloista 6 MHz:n kaistoilla erotuskais- ^ töillä (516.0 kHz), kunkin 6 MHz:n kaistan lopussa, x £ Erotuskaistat annetaan kunkin 6 MHz:n kaistan lopussa O) suodattimen valintatoiminnoin mahdollistamiseksi jär- co jestelmän lähettimessä ja vastaanottimessa. Synk-^ ronointikantoaallot ovat offsetissa puhelindata- tai ^ kuormakantoaalloissa siten, että jos synkronointikan- toaallot, joita käytetään synkronointiin alustuksen ja 53 aktivoinnin aikana ei ole ortogonaalinen muiden äänien tai kantoaaltojen kanssa 6 MHz:n kaistalla, niin synk-ronointisignaalia estetään tuhoamasta ortogonaalisesti kohdistetun aaltomuodon rakennetta. Synkronointiäänet ovat täten ulkopuolella kuormakantoaaltojen perusrakenteesta kaistalla ja ovat jaettuna IOC-kanaville, koska synkronointikanavaa voidaan pitää erityisenä IOC-kanavana.

ISU:jen tehovaatimuksien minimoimiseksi ISU:n käsittelemä kaistanleveys minimoidaan. Sinällään puhe-linkuormakanavat ja IOC-kanavat 6 MHz:n kaistalla on hajautettu puhelinkuormakanaville IOC-kanavien sijai tessa kymmenen kuormakanavan välein. Tällaisessa jaetussa tekniikassa, jossa kuormakanavien alikaistat sisältävät IOC-kanavan, ISU:n "näkemän" kaistanleveyden määrä voidaan rajoittaa siten, että IOC-kanava on saatavilla HDT:lle 12 ISU:n 100 kanssa kommunikoimiseksi. Tällainen alikaistan jakaminen spektriallokointia varten, joka esitetään kuviossa 9A, esitetään kuviossa 9D. Siinä on 24 alikaistaa 6 MHz:n kaistanleveydellä, jossa jokainen alikaista sisältää kymmenen kuormakana-vaa IOC-kanavien ollessa viidennen ja kuudennen kuormakanavan välissä. IOC-kanavien jakamisen etuna 6 MHz: n kaistalle on kapeiden kaistojen suojaus. Jos IOC-kanava tuhoutuu, on olemassa muita IOC-kanavia saatavilla ja HDT 12 voi säätää ISU:n uudelleen eri osalle 6 MHz:n kaistalla, jossa IOC-kanava, joka ei £ ole korruptoitunut, sijaitsee.

^ Edullisesti MISU 66 näkee n. 3-6 MHz:n kais- co 9 tanleveyden vastaanottaakseen 130 kuormakanavaa, joi- o!i den nauhaleveyteen myös kuuluu joukko IOC-kanavia ^ HDT:n 12 ja MISU:n 66 väliseen tietoliikenteeseen. HI-

CL

SU 68 näkee n. 100 kHz 6 MHz:n kaistanleveydestä vas-σ> J

c\j taanottaakseen 11 kanavaa, joihin kuuluu ainakin yksi

CO

^ IOC-kanava HDT:n 12 kanssa kommunikoimiseksi, o cvj Ensimmäinen ero lähtösuunnan ja tulosuunnan reiteillä on lähtösuunnan ja tulosuunnan synkronoin- 54 nissa. Lähtösuunnassa kaikki ISU:t lukkiutuvat HDT:n informaatioon (pisteestä-monipisteeseen). ISU:jen alustus ja aktivointi perustuu tulosuunnan synkronoin-tikanavalla annettuihin signaaleihin. Toiminnan aikana ISU:t seuraavat synkronointia IOC-kanavien kautta. Tulosuunnassa tulosuunnan synkronointiprosessiin kuuluu jaettu (monipiste-pisteeseen) ohjaus amplitudille, taajuudelle ja ajoitukselle, vaikka taajuusohjaus voidaan myös aikaansaada käyttäen vain lähtösuunnan synk-ronointikanavaa, kuten alla kuvataan. Tulosuunnan synkronointiprosessi esiintyy yhdellä kahdesta tulosuunnan synkronointikanavasta, ensisijaisella tai toissijaisella synkronointikanavalla.

Viitaten kuvioon 10 esitetään lähtösuunnan lähetysarkkitehtuuri MCC-modeemissa 82. Kaksi sarjada-tatuloa, n. 10 Mbps kummatkin, käsittävät kuormadataa CXMC:ltä 56, jota kellotetaan 8 kHz:n kehyskellotulol-la. IOC-ohjausdatatulo CXMC:ltä 56 kellotetaan IOC-kellotulolla, joka on edullisesti 2.0 kHz:n kello. Pu-helinkuormadata ja IOC-ohjausdata tulevat sarjaporttien 132 läpi ja dataa sekoitetaan ammattimiehen tuntemalla tavalla sekoittimella 134 satunnaisuuden aikaansaamiseksi HFC-jakeluverkolla 11 lähetettävään aaltomuotoon. Ilman sekoittamista erittäin suuret piikit aaltomuodossa voivat esiintyä, vaikkakin jos aaltomuotoa sekoitetaan, MCC-modeemilla generoidut merkit tulevat riittävän satunnaisesti ja sellaiset piikit ovat 'i ...

^ riittävän rajoitettuja.

^ Sekoitetut signaalit annetaan merkkisovitus- co cp funktiolle 136. Merkkisovitusfunktio 136 ottaa tulobi- oi tit ja sovittaa ne kompleksiasetuspisteeseen. Esim. jo ^ tulobitit sovitetaan merkille BPSK-signaalin lähdölle,

CL

jokainen bitti voidaan sovittaa yhdelle merkille to-c\j teutuksessa, kuten kuvion 9 BPSK:n sovituskaaviossa.

CO

^ Tällainen sovitus johtaa tulovaiheen ja neliövaiheen o c\j arvoihin (I/Q arvoihin) datalle. BPSK on modulaa- tiotekniikka, jota edullisesti käytetään tulosuunnan 55 ja lähtösuunnan IOC-kanavilla ja synkronointikanavil-la. BPSK-koodaus on edullinen IOC-ohjausdatalle robus-tisuuden saavuttamiseksi järjestelmässä, kuten aiemmin esitettiin. QPSK-moduloinnille jokainen kaksi bittiä sovitetaan yhteen neljästä kompleksi-arvosta, jotka edustavat sisältöpistettä. Edullisessa sovelluksessa käytetään 32 QAM:ää puhelinkuormadatalle, jossa joka viides kuormadatabitti sovitetaan yhdelle 32 sisältö-pisteestä, kuten esitetään kuviossa 9B. Sellainen sovitus myös johtaa I/Q-arvoihin. Sinällään yksi DS0+-signaali (10 bittiä) esitetään kahdella merkillä ja kaksi merkkiä lähetetään käyttäen kahta kantoaaltoa. Täten yksi DS0+-kanava siirretään kahdella kantoaallolla tai äänellä 6 MHz:n spektrillä.

Ammattimies huomaa, että erilaisia sovitus-tai koodaustekniikoita voidaan käyttää eri kantoaalloilla. Esim. puhelinkanavat, jotka kuljettavat ISDN:ää voidaan koodata käyttäen QPSK:ta ja puhelin-kanavat, jotka kuljettavat POTS-dataa voidaan koodata käyttöön 32 QAMää. Täten puhelinkanavat, jotka kuljettavat erilaisia palveluita, voidaan moduloida eri tavalla robustien puhelinkanavien muodostamiseksi niille palveluille, jotka vaativat sellaista laatua. Esilläoleva keksinnönmukainen arkkitehtuuri aikaansaa mahdollisuuden koodata ja moduloida minkä tahansa kanavista eri tavalla käyttäen eri modulaatiotekniikoita.

Jokainen merkki, joka merkitään I/Q-arvoilla, 't ^ sovitetaan merkkipuskunn 138 nopeaan fourier-muunnos ^ (FFT) osaan. Esim. DS0+:lle, joka kulkee 8 kHz:n ke to 9 hysnopeudella sovitetaan viisi bittiä yhteen FFT-osaan oi ja viisi bittiä toiseen osaan. Jokainen osa tai muis- ϋ tipaikka merkkipuskurissa 138 edustaa kuormadataa ja

CL

ohjausdataa taajuusalueella I/Q-arvoina. Yksi FFT- c3 osajoukko sovitetaan aika-alueelle käänteisellä co ^ FFT:llä 140, kuten ammattimiehelle on selvää. Kääntei- o cvj nen FFT 140 sovittaa kompleksiset I/Q-arvot aika- aluenäytteille vastaten pisteiden määrää FFT:ssä. Sekä 56 kuormadata että IOC-data sovitetaan puskuriin 138 ja siirretään aika-aluenäytteille käänteisellä FFT:llä 140. Pisteiden FFT:ssä 140 voi vaihdella, mutta edullisessa sovelluksessa pisteitä on 256. Käänteisen FFT:n 140 lähtö 256 pisteelle FFT:llä on 256 aikaväli-näytettä aaltomuodossa.

Käänteisellä FFT:llä 140 on erillinen sarja-lähtö tulovaiheen ja neliövaiheen (I/Q) komponenteille, FFTl:lle ja FFT0:lle. Digitaalianalogimuunnin 142 ottaa tulovaiheen ja neliövaiheen komponentit, jotka ovat numeerisia esityksiä peruskaistalle moduloidusta signaalista, ja muuntavat ne diskreetiksi aaltomuodoksi. Tämän jälkeen signaali siirretään uudelleen ko-koamissuodattimien 144 kautta harmonisten poistamiseksi. Tämä uudelleenkokoaminen tarvitaan useista sekoi-tuskaavioista johtuvien ongelmin ja muiden suodatinon-gelmien välttämiseksi. Signaali summataan signaalin muunnoslähettimessä 146 I/Q-komponenttien ylösmuunta-miseksi käyttäen syntetisoitua aaltomuotoa, joka on digitaalisesti säädettävissä tulovaiheen ja neliövaiheen komponenteilla sekoitettavaksi sopivalle lähetys-taajuudelle. Esimerkiksi, jos syntetisaattori toimii taajuudella 600 MHz, lähtötaajuus on 600 MHz. Komponentit summataan signaalinmuunnoslähettimellä 146 ja aaltomuoto, johon kuuluu joukko ortogonaalisia kantoaaltoja, vahvistetaan lähetysvahvistimella 148 ja suodatetaan lähetyssuodattimella 150 ennen kytkemistä op-^ tiselle kuidulle puhelinlähettimellä 14. Nämä funktiot ^ suoritetaan yleistyyppisen prosessorin 149 ja muun

CD

9* lohkon 147, joka vaaditaan moduloinnin suorittamiseen, prosessointipiirin ohjauksessa. Yleistyyppinen proses-sori myös vastaanottaa ISU-säätöparametrit kantoaal-

CL

lon, amplitudin, ajoituksenpalautuksen lohkolta 222 c\j (kuvio 15) suorittaakseen jaetun silmukkamerkkikohdis- co ^ tuksen, taajuuslukkiutumisen, amplitudisäädön ja reit- o c\j tivnvefunktiot, kuten alla kuvataan.

Lähtösuunnan vastaanottopäässä joko MISU tai 57 HISU antaa puhelininformaation ja ohjausdatan palautettavaksi lähtösuunnan lähetyksestä yhdellä 6 MHz:n kaistanleveydellä. MISU:n 66 lähtösuunnan vastaan-otinarkkitehtuuri esitetään kuviossa 11. Siihen kuuluu 100 MHz:n kaistanpäästösuodatin 152 vastaanotetun 600-850 MHz:n kokonaiskaistanleveyden pienentämiseksi läh-tösuunnassa. Suodatettu signaali siirretään jännitteellä säädettävien suodattimien 154 kautta kaistan ulkopuolisen häiriön poistamiseksi ja kaistanleveyden edelleen pienentämiseksi. Signaali alasmuunnetaan pe-ruskaistataajuudelle neliö- ja tulovaiheen alasmuunti-mella 158, jossa signaali sekoitetaan kompleksisekoit-timissa 156 käyttäen syntetisaattoria, jota ohjataan sarjaporttien 178 lähdöstä. Alamuunnetut I/Q-komponentit siirretään suodattimien 159 läpi ja muunnetaan digitaaliseen muotoon analogidigitaalimuunti-missa 160. I/Q-komponenttien aika-aluenäytteet sijoitetaan näytepuskuriin 162 ja näytejoukko on tulona alasmuuntimen kompensointiyksikköön 164. Kompensoin-tiyksikkö 164 yrittää häivyttää virheitä, kuten DC-offsetia, joka tulee sekoittimilta ja differentiaalista vaiheviivettä, joka tulee alasmuunnoksessa.

Kantoaalto, amplitudi ja ajoitussignalointi palautetaan kompensoidusta signaalista kantoaallon, amplitudin ja ajoituksen palautuslohkolla 166 palauttamalla data synkronointikanavilta ISU:n alustuksen ja aktivoinnin aikana ja IOC-kanavilta seurannan aikana, ^ kuten myöhemmin kuvataan viitaten kuvioon 22A. Kompen- ^ soitu signaali rinnakkaismuodossa annetaan nopeaan

CD

cp fourier-muunnokseen (FFT) 170 muunnettavaksi taajuus- oi alue-elementtien vektoriksi, jotka ovat olennaisesti kompleksisia I/Q-komponenttien ollessa alkuperäisesti

CL

luotuna tulosuuntaan MCC-modeemissa 82 DS0+-kanaville, G) jotka MISU näkee. Johtuen kanavansuodatuksen epätark-co kuuksista tasoitin 172 poistaa dynaamiset virheet, S jotka esiintyvät lähetyksen ja vastaanoton aikana. Ta soitus tulosuunnan vastaanottimessa ja lähtösuunnan 58 vastaanottimessa selitetään tarkemmin myöhemmin viitaten kuvioon 23. Tasoittimelta 172 kompleksiarvot muunnetaan biteiksi merkkibittimuuntimella 174, niiden sekoitus poistetaan sekoituksen poistajassa 176, joka on sekoittimen 134 peilielementti ja kuormapuhelininfor-maatio ja IOC-ohjausdata ovat lähtönä sarjaporteilta 178 CXSU:huh 102, kuten esitetään kuviossa 6. Lohkoon 153 kuuluu prosessointiominaisuus erilaisten tässä esitettyjen funktioiden toteuttamiseksi.

Viitaten kuvioon 12 esitetään HISU:n 68 läh-tösuunnan vastaanotinarkkitehtuuri. Ensisijainen ero HISU:n lähtösuunnan vastaanotinarkkitehtuurin (kuvio 12) ja MISU:n lähtösuunnan vastaanotinarkkitehtuurin (kuvio 11) välillä on käsiteltävän kaistanleveyden määrä. Vastaanottimien etupäät FFT-prosessointiin asti ovat olennaisesti samat paitsi alasmuunnoksen aikana analogidigitaalimuuntimet 160 voivat toimia paljon hitaammalla nopeudella. Esimerkiksi jos käsiteltävän signaalin kaistanleveys on 100 kHz, niin näytedata voi olla noin 200 kHz. MISU:ssa, joka käsittelee 3 MHz:n signaalia näytenopeus on noin 6 MHz. Koska HISU:n vastaanotto on rajoitettu maksimissaan 10 DS0+:aan, FFT 180 voi olla pienempi. 32-pisteinen FFT 180 on edullisesti käytössä HISU:ssa ja se voidaan toteuttaa tehokkaammin verrattuna 128 tai 256 pisteen FFT:hen, jota käytetään MISU:ssa. Täten suurin ero näiden arkkitehtuurien välillä on, että HISU:n vastaanotinarkkiteh-, , ^ tuuri vaatii olennaisesti vähemmän signaalinproses- ^ sointikapasiteettia kuin MISU-vastaanotin ja kuluttaa

CD

cp täten vähemmän tehoa. Näin ollen järjestelmän, jossa oi tehonkulutus etäyksiköissä on minimoitu, aikaansaamiin seksi pienemmät kaistanleveydet, jotka HISU näkee mah-

CL

dollistavat tällaisen pienen tehonkulutuksen. Yksi σ> £3 syy, miksi HISU:n sallitaan näkevän tällaiset kapeat

CD

·- kantoaaltokaistat on, että IOC-kanavat on hajautettu ^ koko 6 MHz:n spektrille.

Viitaten kuvioon 13 esitetään tulosuunnan lä- 59 hetinarkkitehtuuri HISU:lle 68. IOC-ohjausdata ja pu-helindata CXSU:lta 102 (kuvio 6) annetaan sarjaport-teihin 182 paljon pienemmällä nopeudella HISU:ssa kuin MISU:ssa tai HDT-lähetinarkkitehtuureissa, koska HISU tukee vain 10 DS0+-kanavaa. HISU:n tulosuunnan lähe-tysarkkitehtuuri toteuttaa kolme tärkeää toimintaa. Se säätää lähetetyn signaalin amplitudia, ajoitusviivettä (sekä merkki- että reittiviivettä) lähetetyssä signaalissa ja lähetetyn signaalin kantoaaltotaajuutta. Pu-helindata ja IOC-ohjausdata tulee sarjaporttien 182 läpi kellosignaaleiden ohjauksessa, jotka signaalit on generoitu kellogeneraattoreilta 173 HISU:n lähtösuun-nan vastaanotin arkkitehtuurilla ja sekoitetaan se-koittimella 184 yllä MCC-lähtösuunnan lähetysarkkiteh-tuurin yhteydessä esitetyistä syistä johtuen, tulevat bitit sovitetaan merkeiksi tai kompleksipisteiksi sisältäen I/Q-komponentit taajuusalueella bittimerkki-muuntimella 186. Pisteet sijoitetaan merkkipuskuriin 188. Puskurin 188 jälkeen muodostetaan käänteis FFT 190 merkeillä aika-aluenäytteiden luomiseksi; 32 näytettä vastaa 32 pistettä FFT:ssä. Viivepuskuri 192 sijoitetaan käänteisen FFT:n 190 lähtöön monikehyskoh-distuksen aikaansaamiseksi MCC-modeemin tulosuunnan vastaanotinarkkitehtuurissa tulosuunnan synkronointi-prosessin, jota ohjataan HDT:llä 12, funktiona. Täten viivepuskuri 192 aikaansaa reittiviivesäädön ennen digit aalianalogimuunnosta digitaalianalogimuuntimilla ^ 194 tulovaiheen ja neliövaiheen komponenteille kään- ^ teisen FFT 190 lähdössä. Kelloviive 196 aikaansaa hie- co cp nosäädön merkkikohdistukselle IOC-ohjausdatan pyynnös- ä tä, joka saadaan palauttamalla ohjausdata datan sarja- jonosta ennen sekoitusta. Kun analogiset komponentit on muunnettu digitaalianalogimuuntimilla, ne uudel- O) £3 leenmuodostetaan tasaiseksi analogiseksi aaltomuodoksi

CD

^ uudelleenmuodostussuodattimilla 198. Tämän jälkeen tu- ° losuunnan signaali suoraan ylösmuunnetaan suoralla muuntimella 197 sopivalle lähetystaajuudelle synteti- 60 saattorilohkon 195 ohjauksessa. Syntetisaattorilohko 195 toimii komentojen, jotka saadaan IOC-ohjauskanavalta, ohjauksessa, mikä muodostaa kantoaal-tosäätökomennot siinä muodossa kuin ne on palautettu HISU:n lähtösuunnan vastaanotinarkkitehtuurissa. Muunnettu signaali vahvistetaan lähetinvahvistimella 200, suodatetaan lähetinsuodattimella 202 ja lähetetään tulosuunnassa yhdistettäväksi muihin signaaleihin, jotka on lähetetty muilla ISU:illa 100. Lohkoon 181 kuuluu käsittelypiiri sen funktioiden toteuttamiseksi.

Viitaten kuvioon 14 esitetään tulosuunnan lä-hetinarkkitehtuuri MISU:lle 66, joka arkkitehtuuri on olennaisesti sama kuin tulosuunnan lähetinarkkitehtuu-ri HISU:lle 68. Kuitenkin MISU 66 käsittelee enemmän kanavia ja ei voi suorittaa toimintojaan yhdellä prosessorilla, kuten HISU 68. Siksi sekä lohkon 181 prosessori, joka muodostaa lohkon 181 funktiot käsittäen käänteisen FFT:n ja yleisprosessorin 206, arkkitehtuurin tukemiseksi tarvitaan kasvaneen kanavakapasiteetin käsittelemiseksi.

Viitaten kuvioon 15 esitetään jokaisen CXMUrn 56 MCC-tulosuunnan vastaanotinarkkitehtuuri HDT:ssä 12. 5-40 MHz:n kaistanpäästösuodatin 208 suodattaa tulosuunnan signaalin, joka sen jälkeen annetaan suoraan alasmuunnokseen peruskaistalle sekoittimella ja syntetisaattorilla 211. Alasmuunnoksen lähdöt annetaan antialiasiointisuodattimille 210 niillä käsittelemi-^ seksi ja lähtösignaali muunnetaan digitaaliseen muo- ^ toon analogidigitaalimuuntimilla 212 aika-alueen näyt tö S5 teiden antamiseksi tulovaiheesta ja neliövaiheesta w signaalissa kapealle kaistanpäästösuodattimelle ja

FFT: lie 112. Kapea kaistanpäästölähtösuodatin ja FFT

Q.

112, kuten alla kuvataan, antavat suojaa kapean kaiser tan häiriölle, joka voi vaikuttaa tulosuunnan lähetyk- co seen.

o c\j Lähtösuodatm ja FFT 112 suoj aavat kymmenen kanavaa kerrallaan, jolloin jos häiriötä tulee yhteen 61 240 DS0+ 6 MHz:n spektrillä, joka vastaanotetaan MCC-modeemilla 82, maksimissaan kymmenen kanavaa tuhoutuu sen johdosta. Lähtösuodatin ja FFT 112 sisältävät mo-nivaiherakenteen, joka on ammattimiehelle tuttu ja yleistä suodatintekniikkaa. Edelleen ammattimiehelle on selvää, että monivaiheisella suodattimena suojattujen kanavien määrää voidaan vaihtaa. Lähtösuodatti-men ja FFT:n 112 tulo kytketään tasoittajaan 214, joka korjaa ne epätarkkuudet, jotka esiintyvät kanavalla, kuten johtuen kohinasta referenssioskillaattoreilta tai syntetisaattoreilta. Tasoittimen lähtömerkit annetaan merkkibittimuuntimeen 216, jossa merkit sovitetaan biteiksi. Bitit annetaan sekoituksen poistajiin 218, jotka ovat peilikuvia ISU:n 100 sekoittimista ja joiden lähtö annetaan sarjaportteihin 220. Sarjaporttien lähtö jaetaan kahteen kuormajonoon ja yhteen IOC-ohjausdatajonoon, kuten annettiin MCC-lähtösuunnan lä-hetinarkkitehtuurissa lähtösuunnassa. Lohkoon 217 kuuluu tarpeellinen käsittelypiiri sen funktioiden käsittelemiseksi .

Lähtösuunnan informaation tunnistamiseksi amplitudi, taajuus ja ajoitus saapuvassa signaalissa on vastaanotettava käyttäen lähtösuunnan synkronointi-prosessia. Koska lähtösuunnan signaali käsittää pisteestä monipisteeseen topologian, OFDM-aaltomuodot saapuvat yksittäisen reitin kautta itsenäisesti synkronissa toisin kuin tulosuunnan signaalit. Aaltomuoto-^ parametrien vastaanotto suoritetaan alussa lähtösuun- ^ nan synkronointikanavilla lähtösuunnan synkronointi- co ? kaistoilla, jotka ovat 6 MHz:n spektrin lopussa. Nämä oi synkronointikaistat sisältävät yhden synkronointikan- toaallon tai -äänen, joka on BPSK-moduloitu 2 kHz:n

CL

kehyskellolla. Tätä ääntä käytetään alkuperäisen amp-c\j litudin, taajuuden ja ajoituksen palauttamiseksi

CD

^ ISU:ssa. Synkronointikantoaalto voi sijaita vastaanot- o c\j tokaistan keskellä ja sitä voidaan pitää I0C:n eri koistapauksena. Kun signaali on vastaanotettu ja vas- 62 taanotinarkkitehtuuri on säädetty tyypilliselle IOC-kanavalle, samaa piiriä käytetään synkronointiparamet-rien seuraamiseen käyttäen IOC-kanavaa.

Tarpeellisten signaaliparametrien vastaanottoon käytetty prosessori käyttää kantoaaltoa, amplitudia ja ajoituksen palautuslohkoa 166 ISU-vastaanotinarkkitehtuurissa, joka esitetään yksityiskohtaisemmin lohkokaaviokuvassa kuviossa 22A. Kantoaallon, amplitudin ja ajoituksen palautuslohko 166 sisältää Costas-silmukan 330, jota käytetään taajuuslu-kituksen vastaanottamiseksi aaltomuodolle. Kun signaali on vastaanotettu kompensointiyksiköltä 164, näyt-teistys ja pito 334 ja analogidigitaalimuunnos 332 annetaan signaalille, jolloin saadut näytteet muuntimel-ta 332 annetaan Costas-silmukalle 330. Näytteistys suoritetaan jänniteohjatun oskillaattorin ohjauksessa ja jaetaan jakajalle 333, joka jakaa joukon FFT-pisteitä, joita käytetään vastaanotin arkkitehtuurissa, M. Costas-silmukan 220 sekoittimille 331 annetaan saapuva signaali ja takaisinkytkentä ja ne toimivat silmukkavaihetunnistimina. Sekoittimien 331 lähtö suodatetaan ja desimoidaan laitteiston käsittelyvaatimuk-sien pienentämiseksi. Edellyttäen, että vastaanotettu signaali on kaistarajoitettu, vaaditaan vähemmän näytteitä synkronointisignaalin edustamiseksi. Jos ortogo-naalisuutta ei säilytetä vastaanottimessa, suodatin eliminoi ei-toivotut signaalikomponentit palautuspro-^ sessilta. Jos ortogonaalisuus säilytetään, LPF 337 ^ poistaa täydellisesti viereisten OFDM-kantoaaltojen

CD

S5 vaikutukset. Kun kantoaaltotaajuuslukkiutuminen on saavutettu, prosessi palaa haluttuun BPSK-aaltomuotoon silmukan tulovaiheosalla. Desimaattorien lähdöt anne-

CL

taan toisen sekoittimen kautta ja käsitellään sen jäl-σ> J J

c3 keen silmukkasuodattimella silmukkafunktiolla H (s) ja

CD

^ numeerisesti ohjatulla oskillaatorilla (NCO), jolloin o cvj takaisinkytkentä toteutetaan taajuusvirheiden korjaa miseksi. Kun virhe on "pieni", silmukka lukitaan. No- 63 pean vastaanoton ja minimaalisen särön aikaansaamiseksi seurannan aikana on tarpeen käyttää kaksoissilmuk-kakaistaa. Järjestelmän toimivuus vaatii, että taa-juuslukkiutuminen saavutetaan ja ylläpidetään noin ±4% OFDM-kanavan tilasta (360 Hz).

Signaalin amplitudi mitataan taajuuspalautus-silmukan lähdössä BPSK-tehotunnistimessa 336. Koko-naissignaaliteho mitataan; ja sitä voidaan käyttää numeerisesti ohjattavan analogisen vahvistuspiirin säätämiseen (ei esitetty). Vahvistuspiirillä on tarkoitus normalisoida signaali siten, että analogidigitaali-muuntimet toimivat optimaalisella toiminta-alueellaan.

Ajoituksen palautus suoritetaan käyttäen ai-kainen-myöhäinen -porttityyppistä algoritmia aikainen-myöhäinen porttivaihetunnistimessa 338 ajoitusvirheen saamiseksi ja säätämällä näytekelloa tai oskillaattoria 340 vasteena virhesignaaliin. Aikainen-myöhäinen porttitunnistin johtaa lisää/vähennä -komentoon päivitys jakson aikana. Tämä komento annetaan näytekelloon tai oskillaattoriin 340 suodattimen 341 kautta. Tätä silmukkaa ei käytetä, kunnes taajuuslukkiutuminen ja amplitudilukkiutuminen on saavutettu. Kun ajoitussil-mukka on lukkiutunut, se generoi lukkiutumistunnis-tesignaalin. Samoja kelloja käytetään myös tulosuunnan lähetyksessä. Kantoaalto, ajoitus ja amplitudinpalau-tuslohko 166 antaa referenssin kellogeneraattorille 168. Kellogeneraattori antaa kaikki kellot, jotka MISU ^ tarvitsee, esimerkiksi 8 kHz:n kehyskellon ja näyte- ^ kellon, co o Kantoaalto, amplitudi ja ajoituksenpalautus- c\i lohko 222 MCC-modeemissa tulosuunnan vastaanotinarkki- tehtuurissa (kuvio 15) esitetään kuvion 22 synkronoin- Q_ tisilmukkakaaviolla. Se tunnistaa tulosuunnan synk-σ> £3 ronoinnin tulosuunnan synkronointikanavan signaaleis- co sa. ISU:n alustusta ja aktivointia varten tulosuunnan ^ synkronointi muodostetaan HDT:llä, joka käskee yhtä ISU:a lähtösuunnan IOC-ohjauskanavilla lähettääkseen 64 referenssisignaalin tulosuunnassa synkronointikanaval-la. Kantoaalto, amplitudi ja ajoituksenpalautuslohko 222 mittaa datan parametrit ISU:lta 100, joka vastaa synkronointikanavalla ja estimoi taajuusvirheen, amp-litudivirheen ja ajoitusvirheen verrattuna HDT:n 12 referensseihin. Lähtö kantoaalto-, amplitudi- ja ajoi-tuksenpalautuslohkolta 222 käännetään säätökomennoiksi HDT:llä 12 ja lähetetään ISU:un, jota alustetaan ja aktivoidaan lähtösuunnassa IOC-ohjauskanavalla MCC-1ähtösuunnan lähetinarkkitehtuurilla.

Tulosuunnan synkronointiprosessin tarkoituksena on alustaa ja aktivoida ISU:t siten, että aaltomuoto ISU:ilta yhdistetään yhdeksi aaltomuodoksi HDT:ssä 12. Parametrit, jotka estimoidaan HDT:ssä 12 kantoaalto-, amplitudi- ja ajoituksenpalautuslohkolla 222 ja säädetään ISU:lla, ovat amplitudi, ajoitus ja taajuus. ISU:n signaalin amplitudi normalisoidaan siten, että DS0+:t saavat saman määrän tehoa ja saavuttavat halutun signaalikohinasuhteen HDT:ssä 12. Lisäksi vierekkäisten ISU:jen on vastaanotettava oikealla suhteellisella tasolla, tai muuten heikompi DS0+-kanava kokee haitallisen vaikutuksen vahvempien DS0+-kanavien transienteista. Jos kuormakanava on toisen kuormakanavan vieressä riittävällä taajuusvirheellä, ortogonaalisuus OFDM-aaltomuodolla kärsii ja virheno-peustehokkuus on kompromissi. Täten ISU:n taajuus on säädettävä lähelle toleransseja. Palautetun signaalin ^ ajoitus myös vaikuttaa ortogonaalisuuteen. Merkki, jo- ^ ta ei ole kohdistettu vierekkäisten merkkien kanssa,

CD

9* voi muodostaa siirtymiä merkkiosalla, joka alistetaan oi FFT-prosessille. Jos kaikkien merkkien siirtymät eivät ί ole turvavälillä HDT:ssä, noin ±16 ääntä (8 DS0+:a)

CL

suhteessa ei-ortogonaaliseen kanavaan eivät ole palau-c3 tettavissa.

CD

^ Tulosuunnan synkronoinnin aikana ISU:t kaske en cvj tään lähettämään signaalin, esimerkiksi neliöaaltosig- naalin, amplitudi- ja taajuustarkkailun muodostamisek- 65 si ja merkkien kohdistamiseksi. Kuviosignaali voi olla mikä tahansa signaali, mikä mahdollistaa parametrien tunnistamisen kantoaalto-, amplitudi- ja ajoituksenpa-lautuslohkolla 222 ja signaali voi olla eri parametrien tunnistamisessa. Esimerkiksi signaali voi olla jatkuvaa siniaaltoa amplitudin ja taajuuden tunnistamiseksi ja korjaamiseksi ja neliöaaltoa merkkiäjoitusta varten. Kantoaalto-, amplitudi- ja ajoituksenpalautus-lohko 222 estimoi kolme jaettua silmukkaparametria. Kaikissa kolmessa silmukassa saatu virhesignaali muunnetaan komennoksi CXMC:llä 80 ja lähetetään MCC-modeemin 82 kautta IOC-kanavalla ja CXSU vastaanottaa komennon ja ohjaa säätöä, joka tehdään ISU:lla 100.

Kuten esitetään kuviossa 22B, tulosuunnan synkronointi ISU:lta näytteistetään ja pidetään 434 ja analogidigitaalimuunnetaan 432 jänniteohjatun oskillaattorin ohjauksessa. Jänniteohjattu oskillaattori on paikallinen referenssioskillaattori, joka jaetaan M:llä, FFT:n pisteet vastaanotinarkkitehtuurissa näyt-teistyksen ja pidon 434 ja analogidigitaalimuuntimen 432 ohjaamiseksi ja jaetaan koolla 8 kHz:n signaalin antamiseksi vaihetunnistimelle 438.

Taajuusvirhe voidaan estimoida käyttäen Cos-tas-silmukkaa 430. Costas-silmukka 430 yrittää muodostaa vaihelukituksen paikallisesti generoidulla taajuusvasteella. Jonkin ajan kuluttua silmukkamuunnos keskeytetään ja vaihe-eroa suhteessa aikaan käytetään ? taajuusvirheen estimoimiseksi. Taajuusvirhe generoi- ^ daan suodatinfunktiolla H (s) 444 ja annetaan CXMC:lle

CD

cp 82 käsiteltäväksi taajuuden säätökomennon lähettämi- seksi ISU:un IOC-ohjauskanavalla. Taajuusvirhe anneli taan myös numeerisesti ohjatulle oskillaattorille Q.

(NCO) taajuussilmukan täydentämiseksi taajuusvirheen o £3 korjaamiseksi.

CD

1- Amplitudivirhe lasketaan perustuen kantoaal- lon voimakkuuteen tulosuunnan synkronoinnin aikana tunnistamalla kantoaallon amplitudi tulovaiheesta Cos 66 tas-silmukassa 430 tehotunnistimella 436. Amplitudia verrataan haluttuun referenssiarvoon referenssivertai-lijassa 443 ja virhe lähetetään CXMC:lle 82 käsiteltäväksi amplitudisäätökomennon lähettämiseksi ISU:un IOC-ohjauskanavan kautta.

Kun paikallinen referenssi HDT:ssä on saavuttanut vaihelukituksen, BPSK-signaali synkronointikana-valla, joka tulee ISU:lta, on saatavilla käsiteltäväksi. Neliöaalto muodostetaan tulovaiheen Costas-silmukassa 430 ja annetaan aikaiseen-myöhäiseen port-tivaihetunnistimeen 438 vertailtavaksi paikallisesti generoituun 8 kHz:n signaaliin jakajalta 435. Vaihe-tunnistin 435 generoi vaihe- tai merkkiäjoitusvirheen, joka annetaan silmukkasuodattimelle 441 ja lähtöön johdon 439 kautta. Vaihe- tai merkkiajoitusvirhe annetaan tämän jälkeen CXMC:lle 82 käsiteltäväksi merkkiä j oitussäätökomennon lähettämiseksi ISU:lle IOC-ohj auskanavan kautta.

ISU:n mekanismit, jotka säätävät parametreja tulosuunnan synkronointia varten käsittävät amplitudi-muutoksen toteuttamisen aika-alueen aaltomuodon skalaarisella tulolla, kun se on vastaanotettu digitaaliselta käsittelyalgoritmilta, kuten käänteis-FFT:Itä 190 digitaalianalogimuuntimilla 194 (kuvio 13) . Vastaavasti kompleksinen sekoitussignaali voidaan luoda ja toteuttaa kompleksitulolla, joka annetaan tuloon digitaalianalogimuuntimille 194.

£ Taajuustarkkuus sekä lähtösuunnan näytekel- ^ lossa ja tulosuunnan näytekellossa ISU:ssa 100 muodos- co ? tetaan vaihelukitsemalla oskillaattori lähtösuunnan oi synkronointiin ja IOC-informaatioon. Tulosuunnan lähe- ir tystaajuus säädetään, esimerkiksi syntetisointilohkos-

CL

sa 195 HDT:n käskyin.

c3 Merkkiajoituskorjaukset toteutetaan viive- co funktiona. Merkkiajoituskohdistus ISU:n tulosuunnassa o cm on täten muodostettu viiveenä näyteajoituksessa, joka aikaansaadaan joko jättämällä näyteväli tyhjäksi (kak- 67 si näytteistä annetaan ulos samanaikaisesti) tai lisäämällä ylimääräinen kelloreuna (yksi näyte kellotetaan ulos ja menetetään) kelloviiveellä 196 (kuvio 13) . Tällä tavalla viivefunktiota voidaan ohjata ilman datan tallettamista yli sen, mitä jo muutenkin vaaditaan .

Kun ISU on alustettu ja aktivoitu järjestelmään valmiiksi lähetystä varten, se ylläpitää vaadittua tulosuunnan synkronointia käyttäen kantoaalto-, amplitudi-, taajuudenpalautuslohkoa 222. Käyttämätön, mutta alustettu ja aktivoitu ISU käsketään lähettämään IOC:llä ja lohko 222 estimoi siitä saadut parametrit, kuten yllä kuvattiin.

Molemmissa tulosuunnan lähetinarkkitehtuu-reissa MISU:lle 66 (kuvio 13) ja HISU:lle 68 (kuvio 14) , taajuusoffset tai korjaus ortogonaalisuuden aikaansaamiseksi kantoaalloilla HDT:ssä 12 voidaan määrittää ISU:11a vastakohtana taajuusoffsetille, joka on määritetty kantoaalto-, amplitudi- ja ajoituksenpalau-tuslohkolla 222 tehdyn synkronoinnin aikana (kuvio 15) ja sen jälkeen taajuusoffsetin säätökomennot lähetetään ISU:un kantoaaltotaajuuden säätämiseksi synteti-saattorilohko j en 195 ja 199 kautta HISU:ssa 68 ja MI-SU:ssa 66, vastaavasti. Täten taajuusvirhettä ei enää tunnisteta kantoaalto-, amplitudi- ja ajoituksenpalau-tuslohkolla 22 kuten yllä kuvattiin. Toisin kuin sinällään suorassa ISU-toteutuksessa, ISU, joko HISU 68 ? tai MISU 66, estimoi taajuusvirheen digitaalisesti o ^ lähtösuunnan signaalista ja virheenkorjaus annetaan co o tulosuunnan dataan, joka lähetetään.

HDT 12 määrittää kaikki lähetys- ja vastaan-^ ottotaajuudet samalta oskillaatorilta. Täten kaikki Q.

sekoitussignaalit ovat taajuuslukkiutuneita HDT:ssä.

CD

£3 Vastaavasti ISU, joko HISU 68 tai MISU 66, saavat co i- kaikki lähetys- ja vastaanottotaajuudet samalta oskil- ° laatorilta; jolloin kaikki sekoitussignaalit ISU:ssa ovat myös taajuuslukittuja. Kuitenkin ISU- 68 oskillaattoreissa on taajuusoffsetiä suhteessa HDT-oskillaattoreihin. Taajuusvirheen määrä (nähtynä ISU:lta) on kiinteä prosentti sekoitustaajuudesta. Esimerkiksi, jos ISU-oskillaattori on 10PPM siirtynyt taajuudessa HDT-oskillaattorista ja lähtösuunnan ISU-vastaanotin sekoitustaajuus oli 100 MHz ja ISU tulosuunnan lähetyksen sekoitustaajuus oli 10 MHz, ISU: n on korjattava yksi kHz:llä lähtösuunnan vastaanotti-messa ja luotava signaali 100 Hz:n offsetilla tulosuunnan lähettimellä. Sinällään ISU:n suorassa toteutuksessa taajuusoffset estimoidaan lähtösuunnan signaalista .

Estimointi toteutetaan digitaalisella piirillä, joka toteuttaa numeeriset laskennat eli prosessorilla. Synkronointikanavan tai IOC-kanavan näytteet kootaan laitteistossa järjestelmän toiminnan aikana. Seurantasilmukka ohjaa digitaalista numeerista oskillaattoria, jolla vastaanotettu signaali on digitaalisesti sekoitettu. Tämä prosessi saa signaalin sisäisesti, joka on olennaisesti lukittu HDT:ssä. Sisäinen numeerinen sekoitus on tarkoitettu taajuussiirtymää varten. Lukkiuduttaessa lähtösuunnan signaaliin ISU:ssa, saadaan taajuusvirheen estimaatti ja tunnetulla lähtösuunnan taajuudella voidaan kokonaistaa-juusvirhe laskea. Perustuen tietoon sekoitustaajuudesta HDT:ssä, jota käytetään tulosuunnan vastaanottosig-naalin alasmuunnokseen, lasketaan ISU:n lähetystaajuu-^ den offset. Tämä taajuusoffset annetaan digitaalisesti ^ ISU:n lähettämään signaaliin ennen signaalin muunta en c? mistä analogiselle alueelle muuntimella 194 kuviossa 13. Siksi taajuuskorjaus voidaan tehdä suoraan £ ISU:11a.

Viitaten kuvioihin 20 ja 21 kapeakaistainen O) c\j tulosuodatin ja FFT 112 MCC-tulosuunnan vastaan- co >- otinarkkitehtuurissa sisältävät monivaiheisen suoda- ° tinrakenteen, joka kuvataan myöhemmin yksityiskohtai semmin. Yleisesti monivaiheiseen suodatinrakenteeseen 69 kuuluu monivaihesuodattimet 122 ja 124 ja se antaa suojauksen häiriöitä vastaan. 6 MHz:n tulosuunnan kaista OFDM kantoaalloilla ISU:lta 100 jaetaan ali-kaistoihin monivaiheisilla suodattimilla, jotka suodattavat pienen määrän kantoaaltoja tai ääniä ja jos häiriöt vaikuttavat kantoaaltoihin kantoaaltoryhmässä, vain tämä ryhmä korruptoituu ja muut ryhmät suojataan suodatinominaisuuksi11a.

Lähtösuodatinrakenteessa on kaksi monivaiheisten suodattimien rinnakkaista pankkia 122, 124.

Yhteen pankkiin kuuluu n. 17 eri ei-limittäistä kaistaa, jossa on kanavatilat kaistojen välillä. Yksittäisen monivaiheisen suodatinpankin vaste esitetään kuviossa 18. Toinen pankki on offsetissa ensimmäisestä pankista siten, että kanavat, joita ei suodateta ensimmäisellä pankilla, suodatetaan toisella pankilla. Siksi, kuten esitetään kuvion 19 monivaiheisen suodatinpankin vasteessa, yksi suodatetuista kanavista voi sisältää taajuusalueet 38-68 keskikantoaaltojen vastatessa alueita 45-61, jotka siirretään suodattimena. Limittäin oleva suodatin aikaansaa kantoaaltosuodatuk-sen kaistojen välillä ja niille kantoaalloille, joita ei siirretä toisella suodatinpankilla. Esimerkiksi limittäin oleva suodatin voi ohittaa alueet 28-44. Kaksi kanavapankki ovat offsetissa 16 taajuusalueella siten, että kahden kanavapankin yhdistelmä vastaanottaa jokaisen 544 kanavasta.

i- Viitaten kuvioon 20 lähtösuodatm vastaanot- o ^ taa näytteistetyn aaltomuodon x(k) analogidigitaali- co cp muuntimilta 212 ja sen jälkeen kompleksisekoittajat 118 ja 120 antavat porrastuksen monivaihesuodattimille g 122, 124. Sekoittaja 118 käyttää vakioarvoa ja sekoit-

CL

taja 120 käyttää arvoa offsetin saamiseksi. Jokaisen

CD

£3 sekoittimen lähdöt tulevat yhteen monivaihesuodatti- co >- mistä 122, 14. Jokaisen monivaihesuodatinpankin läh- ^ töön kuuluu 18 kaistaa, jotka jokainen sisältävät 16 käytettävää FFT-aluetta tai jokainen kaista tukee 16 70 kantoaaltoa 8 kHz:n nopeudella tai 8 DS0+:a. Yhtä kaistaa ei käytetä.

Jokainen monivaihesuodattimien 122, 124 lähtö sisältää 36 näytettä 8 kHz:n kehystä kohden sisältäen neljä erotusnäytettä ja jokainen lähtö menee nopeaan Fourier-muunnoslohkoon (FFT) 126, 128. Ensimmäinen FFT-lohkoilla 126, 128 muodostettu operaatio on pois taa neljä välinäytettä, jolloin jää 32 aika-aluepistettä. Jokaisen FFT:n lähtö lohkoissa on 32 taajuusaluetta, joista 16 käytetään yhdessä muiden alueiden kanssa suodatuksessa. FFT:n lähtö porrastetaan limityksen aikaansaamiseksi. Kuten nähdään kuviossa 20, kantoaallot 0-15 ovat lähtönä FFT#1 ylimmässä pankissa, kantoaallot 16-31 ovat lähtönä FFT#1 alapan-kilta, kantoaallot 32-48 ovat lähtönä FFT#2 yläpankil-ta jne.

Jokainen monivaihesuodatin 122, 124 on stan dardin mukainen monivaihesuodatin, kuten ammattimiehelle on tunnettua ja kuten esitetään kuvion 21 rakenteella. Tulosignaali näytteistetään 5.184 Mega näytettä sekunnissa tai 648 näytettä kehystä kohden. Tulo desimoidaan kertoimella 18 (yksi kahdeksastatoista näytteestä pidetään) tehokkaan 288 kHz:n näytteistys-nopeuden aikaansaamiseksi. Tämä signaali annetaan äärellisen impulssivasteen suodattimille (FIR), jotka on merkitty H0.0(Z) - H0.i6(Z), joihin kuuluu joukko tappe ja, edullisesti viisi tappia suodatinta kohden. Kuten £ ammattimies huomaa, tappien määrä voi vaihdella ja si- ^ tä ei ole tarkoitus rajoittaa. Suodattimien lähdöt

CD

9 siirretään 18 pisteen käänteiseen FFT:hen 130. Muunti- men lähtö on 36 näytettä 8 kHz:n kehykselle sisältäen ^ neljä erotusnäytettä ja se annetaan FFT-lohkoille 126

CL

ja 128 käsiteltäväksi yllä kuvatulla tavalla. FFT-σ> c3 äänet ovat edullisesti erotettu 9 kHz:llä, ja infor- co ^ maationopeus on 8 kilomerkkiä sekunnissa, ja jokaista o c\i merkkiä kohden on osoitettu neljä erotusmerkkiä. 17 kaistaa kultakin monivaihesuodattimelta annetaan FFT- 71 lohkoille 126, 128 käsiteltäväksi ja 544 kantoaallon antamiseksi yllä kuvatulla tavalla. Yhtä kaistaa, 18. kaistaa, kuten yllä kuvataan, ei käytetä.

Tasoitin 204 (kuvio 15) ja 172 (kuvio 11) sekä tulosuunnan että lähtösuunnan vastaanotinarkkiteh-tuureissa on järjestetty sallimana muutokset ryhmävii-veissä kaapelilla. Tasoitin seuraa ulkopuolista vaihetta ja vahvistusta tai amplitudimuunnoksia johtuen ympäristömuutoksista ja voi siten muuntua hitaasti ylläpitäen samalla riittävän tarkan seurannan. Tasoitti-mien 172, 214 vakiot 360, joille sisäisen tasoittimen toiminta kuvataan yleisesti kuviossa 23, edustavat ka-navataajuusvasteen inverssiä FFT:n 112, 170 resoluutiolle. Lähtösuunnan vakiot ovat erittäin korreloitunei-ta, koska jokainen kanava siirtää saman signaalirei-tin, kuten vastakkaisena tulosuunnan vakioille, jotka voivat olla korreloimattomia johtuen vaihtelevista kanavista, joihin yksilöllinen DS0+ voi törmätä monipis-te-pisteeseen topologiassa. Johtuen erilaisista kana-vaolosuhteista tasoitin toimii samalla tavalla joko tulosuunnan tai lähtösuunnan vastaanottimessa.

Lähtösuunnan tasoitin seuraa ainoastaan IOC-kanavia, mikä vähentää laskennallisia vaatimuksia ISU:ssa ja poistamisvaatimuksia kuormakanavilla, kuten alla tarkemmin kuvataan, koska IOC-kanavat lähetetään aina. Tulosuunta, kuitenkin, vaatii tasoitusta DS0+-ja IOC-kanavan pohjalta.

«t ^ Tasoittimen vakioiden päivittämiseen käytetty ^ algoritmi sisältää useita lokaalisia minimiarvoja, kun

CD

S5 toimitaan 32 QAM-toteutuksessa ja se kärsii neljäni tasoisesta vaiheen epämääräisyydestä. Edelleen jokai- nen DS0+ tulosuunnassa voi olla peräisin eri ISU:ista Q.

ja voivat siten omata erilaisen vaihesiirtymän. Tämän c3 ongelman lieventämiseksi jokaiselta kommunikointilait- co ^ teelta vaaditaan kiinteä merkkijohdanto lähetettäväksi o c\j ennen datan lähetystä. Huomaa, että IOC-kanavat jäte tään tämän vaatimuksen ulkopuolelle, koska niitä ei 72 ole tasoitettu ja täten johdantoa ei voi sekoittaa. On tunnettua, että lähetyshetkellä HDT 12 omaa tarkan taajuuslukituksen ja merkkiajoituksen, kuten alustuksen ja aktivoinnin aikana on muodostettu ISU:ssa ja se ylläpitää synkronoinnin jatkuvasti saatavilla olevan lähtösuunnan IOC-kanavalla.

Johdannon käyttö vaatii, että tasoitin tietää oman käsittelytilansa. Tässä esitetään kolme tilaa, joihin kuuluu: haku-, vastaanotto- ja seurantamoodi.

Hakumoodi perustuu kanavalla olevan tehon määrään. Lähettimen algoritmit asettavat nolla-arvon käyttämättömille FFT-alueille, mikä johtaa siihen, että tehoa ei lähetetä tällä tietyllä taajuudella. Vastaanottimessa tasoitin päättelee, että se on hakumoodissa perustuen tehon puuttumiseen FFT-alueella.

Kun lähetys alkaa alustetulla ja aktivoidulla ISU:lla, tasoitin tunnistaa signaalin olemassaolon ja siirtyy vastaanottomoodiin. Johdannon pituus voi olla n. 15 merkkiä. Tasoitin muuntelee tasoitusprosessia perustuen johdantoon. Alkuperäinen vaihe ja amplitudi-korjaus on suuri, mutta sen jälkeiset kertoimien päivitykset ovat vähemmän merkityksellisiä.

Vastaanoton jälkeen tasoitin siirtyy seuran-tamoodiin päivitysnopeuden vähentyessä minimitasoon. Seurantamoodi jatkuu, kunnes tehonpienennys tunnistetaan kanavalla tietyllä aikajaksolla. Tällöin kanavaa ei käytetä, mutta se on alustetussa ja aktivoidussa Σ- tilassa. Tasoitin ei seuraa, kun vastaanotinta sääde- o ^ tään ja vakioita ei päivitetä. Vakiot voidaan liittää

CD

S5 ja käyttää sinällään signaalikohinatunnistimella 305 (kuvio 15) kanavantarkkailuun, kuten alla kuvataan.

Tasoitusprosessille I/Q-komponentit ladataan Q_ puskuriin FFT:n lähdössä, kuten FFT:n 112, 180. Kuten c\j ammattimiehelle on selvää, seuraava tasoitinrakenteen

CD

^ kuvaus suhteessa tulosuunnan vastaanottimen tasoitti- o c\j meen 214 on vastaavasti sovellettavissa lähtösuunnan vastaanottimen tasoittimeen 172. Tasoitin 214 palaut- 73 taa aika-alueen näytteet puskurilta ja käsittelee yhden kompleksinäytteen kerrallaan. Käsitelty informaatio on tämän jälkeen lähtönä. Kuvio 23 esittää perusrakenteen tasoittimen algoritmista, tilan ohjausalgo-ritmista, joka on ammattimiehelle selvä. Ensisijainen tasoitusreitti suorittaa kompleksikerronnan kertojassa 370 FFT-alueelta saadulla valitulla arvolla. Lähtö kvantisoidaan merkin kvantisointilohkossa 366 lähimpään merkkiarvoon tarkastustaulukosta. Kvantisoitu arvo (kova päättely) siirretään dekoodattavaksi hitteihin merkkibittimuuntimella 216. Jäljelle jäävää osaa piiristä käytetään tasoittimen vakioiden päivittämiseen. Virhe lasketaan kvantisoidun merkkiarvon ja tasoitetun näytteen välillä summaimessa 364. Tätä komp-leksivirhettä kerrotaan vastaanotetulla näytteellä kertojassa 363 ja tulos skaalataan muunnosvakiolla kertojalla 362 päivitysarvon muodostamiseksi. Päivi-tysarvo summataan summaimessa 368 alkuperäiseen vakioon uuden vakion saamiseksi.

Ensimmäisen sovelluksen toiminta Edullisessa sovelluksessa 6 MHz:n taajuuskaista kullekin MCC-modeemille 82 HDT:ssä 12 allokoidaan, kuten esitetään kuviossa 9A. Vaikka MCC-modeemi 82 lähettää ja vastaanottaa koko 6 MHz:llä kaistalla, ISU-modeemit 100 (kuvio 6) optimoidaan tietylle sovellukselle, jolle ne suunnitellaan ja ne voivat päät-^ tää/generoida kantoaaltojen tai äänien kokonaismäärää ^ pienemmän määrän allokoituna 6 MHz:n kaistalle. Tulo- co ? suunnan ja lähtösuunnan kaista-allokaatiot ovat edul- lisesti symmetrisiä. Tulosuunnan 6 MHz:n kaistat MCC-modeemeilta 82 sijaitsevat 5-40 6 MHz:n spektrillä ja

CL

lähtösuunnan 6 MHz:n kaistat sijaitsevat 725-760 6 σ> c3 MHz:n spektrillä. Ammattimies huomaa, että jos eri lä- co ^ hetysvälineitä käytetään tulosuunnan ja lähtösuunnan ^ lähetykseen, lähetystaajuudet voivat olla samoja tai limittäisiä, mutta eivät kuitenkaan häiritse toisiaan.

74

Jokaisella 6 MHz:n taajuuskaistalla on kolme aluetta tiettyjen toimintojen tukemiseen, kuten puhe-lindatan siirtoon, ISU:n järjestelmätoimintojen ja ohjausdatan lähettämiseen (IOC-ohjausdata) ja tulosuunnan ja lähtösuunnan sykronoimiseen. Jokainen kantoaalto tai ääni OFDM-taajuudella sisältää sinimuotoisen aallon, joka on moduloitu amplitudiin ja vaiheeseen kompleksisen sisältöpisteen muodostamiseksi, kuten aikaisemmin kuvattiin. Perusmerkkinopeus OFD- aaltomuodolle on 8 kHz ja siihen kuuluu yhteensä 552 ääntä 6 MHz:n kaistalla. Seuraava taulukko 1 summaa edulliset modulaatiotyypitja kaistanleveysallokoinnit eri ääniluokitteluille.

TAULUKKO 1

Kaista- Äänien tai kan- Kapasi- Kaistan- allokointi toaaltojen määrä Modulointi teetti leveys

Synkro- 24 ääntä (2 BPSK n/a 216 kHz nointi- synkronointi- kanava ääntä molemmissa päissä ja 10 erotusääntä molemmissa päissä

Kuormadata 480 (240 DS0+- 32 QAM 19.2 MBPS 4.32 MHz kanavaa) IOC 48 (2 jokaiselle BPSK 383 kbps 432 kHz •Ί· ^ 20 datakanavalle

C\J

, tai 24 IOC- co ? kanavalle) C\J Kaistan- Jäännös molem- n/a n/a 1.032 MHz jr sisäinen missä päissä (516 kHz Q- _ erotus molemmissa

O

CO ......

C\j päissä)

CD

Yhdistetty 552 n/a n/a 6.0 MHz

O

c\j signaali 75

Spektrin molempiin päihin järjestetään ero-tuskaistat valikoivan suodatuksen järjestämiseksi lähetyksen jälkeen ja ennen vastaanottoa. Yhteensä 240 puhelindatakanavaa kuuluu koko kaistaan, joka sovitetaan nettodatanopeudelle 19.2 Mbps. Tämä kapasiteetti suunniteltiin ylimääräisen häiriön selvittämiseksi, jolloin säilytetään riittävästi tukea keskityksen aikaansaamiseksi käyttäjille keskusyksikössä. IOC-kanavat sijoitetaan koko kaistalle säännöllisyyden ja tietoliikennetuen aikaansaamiseksi kapeakaistaisille vastaanottimille, jotka on järjestetty HISU:ihin. IOC-datanopeus on 16 kbps (kaksi BPSK-ääntä merkkinopeu-della 8 kHz-kehystä sekunnissa). Edullisesti IOC annetaan jokaiselle 10 kuormadatakanavalle. ISU, kuten HI-SU, joka voi nähdä vain yhden IOC-kanavan, pakotetaan uudelleensäätymään, jos IOC-kanava on korruptoitunut. Kuitenkin ISU, joka voi nähdä useita IOC-kanavia, voi valita vaihtoehtoisen IOC-kanavan tilanteessa, jossa ensisijainen valinta on korruptoitunut, kuten MISU:n tilanteessa.

Synkronointikanavat kahdennetaan jokaisen kaistan päässä säännöllisyyden vuoksi ja ne ovat offsetissa käytettävien kantoaaltojen päärungosta sen takaamiseksi, että synkronointikanavat eivät häiritse muita käytettyjä kanavia. Synkronointikanavat kuvattiin aikaisemmin ja niitä kuvataan edelleen alla. Synkronointikanavat toimivat pienemmällä tehotasolla ^ kuin puhelmkanavat, millä myös vähennetään tällaisten ^ kanavien aiheuttamaa häiriötä. Lisäksi tämä tehonalen- co S5 nus mahdollistaa pienemmän erotuskaistan käytön synk- w ronointikanavien ja puhelinkanavien välillä. Yksi synkronointikanava tai j äännössynkronointikanava voi- Q_ daan myös toteuttaa puhelinkanavilla sen sijaan, että c\j ne olisivat puhelinkanavista offsetissa. Jotta ne ei- co ^ vät sekaantuisi puhelinkanaviin, synkronointikanavat o c\j voidaan toteuttaa käyttäen pienempää merkkmopeutta.

Esimerkiksi jos puhelinkanavat toteutetaan 8 kHz:n 76 merkkinopeudella, synkronointikanavat voitaisiin toteuttaa 2 kHz:n merkkinopeudella ja myös pienemmällä tehotasolla.

ISU:t 100 on suunniteltu vastaanottamaan ali-kaistan, kuten esitetään kuviossa 9D 6 MHz:n kokonais-pekristä. Esimerkkinä HISU 68 tunnistaa edullisesti vain 22 saatavilla olevista 552 kanavista. Tämä toteutus on tehty ensisijaisesti kustannusten kautta tehon säästämiseksi. Vähentämällä vastaanotettujen kanavien määrää näytenopeus ja siihen liittyvät käsittelyvaati-mukset pienenevät merkittävästi ja ne voidaan toteuttaa yleisillä muunnososilla, joita on nykyään myytävänä .

Esitetty HISU 68 on rajoitettu vastaanottamaan maksimissaan 10 DS0:a kuormadatakanavilta HISU:n vastaanottimen taajuusmielessä. Jäljelle jääviä kanavia käytetään erotusintervallina. Edelleen te-hon/kustannusten pienentämiseksi syntetisointitaa-juusaskeleet rajoitetaan 198 kHz:ään. IOC-kanava on järjestetty, kuten esitetään kuviossa 9D siten, että jokainen HISU 68 näkee aina IOC-kanavan HISU:n 68 ohjaamiseksi HDT:n 12 kautta.

MISU 66 on suunniteltu vastaanottamaan 13 alikaistaa, kuten esitetään kuviossa 9D tai 130 240:stä saatavilla olevista DS0:sta. Jälleen säätöas-keleet rajoitetaan 198 kHz:ään tehokkaan syntetisaat-toritoteutuksen realisoimiseksi. Nämä ovat edullisia •Ί· g arvoja HISU:lie 68 ja MISU:lie 66 ja ammattimies huo- ^ maa, että useat tässä määritellyistä arvoista voivat

CO

9 vaihdella ilman, että se muuttaa oheisissa vaatimuk- c\i sissa esitetyn keksinnön henkeä.

ϊ Kuten ammattimies tietää, saattaa olla tar- Q_ vettä kanaville, joiden kaistanleveys on pienempi kuin cm 6 MHz. Sopivilla ohjelmiston ja laitteiston modifioin ee nilla järjestelmässä tällainen uudelleenkokoonpano on o cm mahdollista, kuten ammattimies tietää. Esimerkiksi 2 MHz:n järjestelmässä lähtösuunnassa HDT 12 voisi gene- 77 roida kanavat koko kaistan alijoukossa. HISU:t ovat luonnostaan kapeakaistaisia ja ne pystyvät säätymään 2 MHz:n kaistalle. MISU:t, jotka tukevat 130 kanavaa, voivat vastaanottaa signaaleita 2 MHz:n kaistan yläpuolella. Ne vaativat suodatinvalinnaisuuden pienentämistä modifioimalla laitteistoa. 80-kanavainen (80 MI-SU) pystyy toimimaan 2 MHz:n järjestelmän puitteissa. Tulosuunnassa HISU generoi signaaleita 2 MHz:n kaistalla ja MISU:jen lähetysalue rajoittaa kapeammalla kaistalla generoitua informaatiota. HDT:ssä läh-tösuodatin muodostaa riittävän valikoituvuuden kaistan ulkopuoliselle signaaliteholle. Kapeakaistainen järjestelmä vaatii synkronointikaistoja 2 MHz:n kaistan reunoilla.

Kuten aiemmin kuvattiin, signaaliparametrien vastaanotto järjestelmän alustamiseksi lähtösuunnan informaation tunnistamista varten suoritetaan lähtö-suunnan synkronointikanavilla. ISU:t käyttävät kantoaallon, amplitudin, ajoituksen palautuslohkoa 166 muodostaakseen lähtösuunnan taajuuden, amplitudin ja ajoituksen synkronoinnin lähtösuunnan informaation tunnistamista varten. Lähtösuunnan signaali sisältää pisteestä monipisteeseen topologian ja OFDM-aaltomuoto tulee ISU:un yksittäisen reitin kautta luonnostaan synkronoidulla tavalla.

Tulosuunnassa jokainen ISU 100 on alustettava ja aktivoitava tulosuunnan synkronointiprosessilla en-^ nen kuin HDT 12 voi kytkeä ISU:n 100 lähetystä varten.

^ Tulosuunnan synkronointiprosessia ISU:ille käytetään

CD

9* siten, että aaltomuoto erillisiltä ISU:ilta yhdiste- 3 tään yhdeksi aaltomuodoksi HDT:ssä. Tulosuunnan synkin ronointiprosessi, josta osia kuvattiin aiemmin, sisäl-

CL

tää eri vaiheita. Niihin kuuluu: ISU:n lähetystason

CD

£3 säätö, tulosuunnan monikantoaaltomerkkien kohdistus, co >- kantoaaltotaajuuden säätö ja kiertoviiveen säätö. Täl- ° lainen synkronointi suoritetaan 6 MHz:n kaistan vas taanottotoiminnan jälkeen.

78

Yleensä suhteessa tasonsäätöön HDT 12 kalibroi mitatun signaalivoimakkuuden tulosuunnan lähetyksessä vastaanotettuna ISU:lta 100 ja säätää ISU:n 100 lähetystasoa siten, että kaikki ISU:t ovat hyväksyttävän kynnyksen yläpuolella. Tasonsäätö suoritetaan ennen merkkikohdistusta ja reittiviivesäätöä näiden mittausten tarkkuuden maksimoimiseksi.

Yleensä merkkikohdistus on tarpeellinen moni-kantoaaltomoduloinnille, joka tehdään MCC-modeemeilla 82 ja ISU-modeemeilla 101. Lähtösuunnan lähetyksessä kaikki ISU:ssa 100 vastaanotettu informaatio generoidaan yhdellä CXMU:lla 56, jolloin jokaiselle monikan-toaallolle moduloidut merkit ovat automaattisesti vai-hekohdistettuja. Kuitenkin tulosuunnan merkkikohdistus MCC-modeemin 82 vastaanottoarkkitehtuurissa vaihtelee johtuen monipiste-pisteeseen luonteesta HFC-jakeluverkossa 11 ja epätasaisista viivereiteistä ISU:ssa 100. Suurimman vastaanottotehokkuuden saamiseksi kaikki tulosuunnan merkit on kohdistettava kapealle vaihemarginaalille. Tämä tehdään antamalla säädettävä viivereittiparametri kussakin ISU:ssa 100 siten, että merkkijaksot kaikilla kanavilla, jotka vastaanotetaan tulosuunnassa eri ISU:ilta, kohdistetaan pisteeseen, jossa ne saavuttavat HDT:n 12.

Yleensä kiertoreittiviiveen säätö suoritetaan siten, että kiertoreittiviive HDT-verkkoliitännästä 62 kaikille ISU:ille 100 ja takaisin verkkoliitäntään ^ kaikilta ISU:ilta 100 järjestelmässä on yhtä suuri.

^ Tämä vaaditaan siten, että signaloinnin monikehysyhte- co S5 näisyys säilytetäään koko järjestelmässä. Puhelinsiir- S to-osan kiertoreittikäsittelyllä on ennustettava viive huomioimatta fyysistä viivettä, joka liittyy signaalin

CL

etenemiseen HFC-jakeluverkossa 11 itsessään. ISU:illa O) c3 100, jotka ovat fyysisesti lähellä HDT:tä 12, on pie ce ^ nempi kiertoreittiviive kuin ISU:illa, jotka ovat mak- o cvj simietäisyyden päässä HDT:stä 12. Reittiviivesäätö to teutetaan kaikkien ISU:jen siirtojärjestelmän kierto- 79 reittiviiveen pakottamiseksi yhtä suureksi. Lisäksi tämä ylläpitää DSl-monikehyskohdistuksen DS1-kanaville, jotka siirretään järjestelmässä ja ylläpitää tulokaistakanavasignaloinnin tai lainatun bitin signaloinnin samalla kohdistuksella äänipalveluille, jotka liittyvät samaan DSl:teen.

Yleensä kantoaaltotaajuussäätö on suoritettava siten, että etäisyys kantoaaltotaajuuksien välillä on sellainen, että ylläpidetään kantoaaltojen ortogo-naalisuus. Jos monikantoaaltoja ei vastaanoteta MCC-modeemissa 82 ortogonaalisesti, voi esiintyä häiriötä monikantoaaltojen välillä. Tällainen kantoaaltotaajuuden säätö voidaan suorittaa vastaavalla tavalla kuin merkkiäjoituksen tai amplitudin säätö tai se voidaan toteuttaa ISU:un aiemmin kuvatulla tavalla.

Alustusprosessissa, kun ISU on juuri käynnistetty, ISU:lla 100 ei ole tietoa, miltä lähtösuunnan 6 MHz:n taajuuskaistalta sen pitäisi vastaanottaa. Tämä johtaa siihen, että alustusprosessin yhteydessä on vastaanotettava 6 MHz:n kanava. Kunnes ISU 100 on onnistuneesti kerännyt 6 MHz:n kaistan toimintaa varten, se toteuttaa "skannauksen" paikantaakseen sen lähtö-suunnan taajuuskaistan. Yleensä paikallinen CXSU-ohjaimen prosessori 102 ISU:ssa 100 käynnistyy käyttäen oletusarvona olevaa 6 MHz:n vastaanottotaajuuskais-taa, suunnilleen alueella 625-850 MHz. ISU 100 odottaa tietyn ajanjakson, esimerkiksi 100 millisekuntia, kul- 't g lakin 6 MHz:n kaistalla etsiäkseen olemassa olevan 6

C\J

, MHz:n vastaanottokomennon, noka sopii uniikkiin ISU:n

CD

9 100 identifiointinumeroon saatuaan voimassa olevan tJ- cm synkronointisignaalin; joka uniikki tunnistin voi olla ir ISU-laitteen sarjanumero tai perustua siihen. Jos voi- ^ massa oleva 6 MHz:n vastaanottokomentoa tai voimassa cm olevaa synkronointikomentoa ei löydy tältä 6 MHz: n kaistalta, niin CXSU-ohjain 102 siirtyy seuraavaan 6 o <m MHz:n kaistaan ja prosessi toistetaan. Tällä tavoin, kuten alla edelleen kuvataan, HDT 12 voi kertoa 80 ISU:lle 100, miltä 6 MHz:n kaistalta sen pitäisi vastaanottaa ja edelleen mikä kaista on otettava käyttöön tulosuunnan lähetykseen.

ISU:jen alustus- ja aktivointiprosessi, kuten yleisesti yllä kuvataan, ja seuranta tai tarkkailusyn-kronointi kuvataan edelleen. Tämä kuvaus kirjoitetaan käyttäen MISU:a 66 CXSU-ohjaimen 103 yhteydessä, mutta tämä kuvaus sopii vastaavasti mihin tahansa ISU:un 100, joka on toteutettu vastaavalla ohjauslogiikalla. Koaksiaali-isäntäkorttilogiikka (CXMC) 80 käsketään sisäisellä ohjausyksiköllä (SCNU) 58 alustamaan ja aktivoimaan tietty ISU 100. SCNU käyttää ISU-nimeämisnumeroa osoittaakseen ISU:n 100. CXMC 80 korreloi ISU:n nimeämisnumeron vastaavalla sarjanumerolla tai uniikilla tunnisteella laitetta varten. Kahdella ISU-laitteella, jotka on lähetetty tehtaalta, ei ole samaa uniikkia tunnistinta. Jos ISU: a 100 ei ole koskaan aikaisemmin alustettu ja aktivoitu nykyisessä järjestelmän tietokannassa, CXMC 80 valitsee henkilökohtaisen tunnistusnumeron (PIN) ISU:lie 100, joka alustetaan ja aktivoidaan. Tämä PIN-koodi tallennetaan CXMC:hen 80 ja se edustaa "osoitetta" kaikelle tulevalle tietoliikenteelle tämän ISU:n 100 kanssa. CXMC 80 ylläpitää tarkastustaulukkoa, kunkin ISU:n nimeämisnumeron, uniikin tunnisteen ISU-laitteistolle ja PIN-koodivälillä. Jokaisella ISU:11a 100 liittyen CXMU:hun 56 on uniikki PIN-osoitekoodi. Yksi PIN-^ osoitekoodi varataan lähetykseen kaikille ISU:ille, ^ mikä mahdollistaa sen, että HDT voi lähettää viestin

CD

o kaikille alustetuille ja aktivoiduille ISU:ille 100.

CXMC 80 lähettää alustus- ja aktivoinnin ^ käynnistysviestin MCC-modeemille 82, joka ilmoittaa

CL

MCC-modeemille 82, että prosessi on alkamassa ja sii- O) £3 hen liittyvä tunnistustoiminta MCC-modeemissa 82 on

CD

>- alustettava. Tällainen toiminta suoritetaan ainakin ° osittain kantoaallon, amplitudin, ajoituksen palautus- lohkolla 222, kuten esitetään MCC-tulosuunnan vastaan- 81 otinarkkitehtuurissa kuviossa 15 ja kuten aikaisemmin on esitetty.

CXMC 80 lähettää tunnistusviestin MCC-modeemilla kaikilla IOC-kanavilla 6 MHz:n kaistalla, jolla se lähettää. Viestiin kuuluu PIN-osoitekoodi, joka annetaan alustettavalle ja aktivoitavalle ISU:lle, komento, joka osoittaa, että ISU:n 100 alustaminen ja aktivointi on käynnistettävä, uniikki tunnistin ISU-laitteelle, kuten laitteen sarjanumero ja säännöllisen redundanssin tarkiste (CRC). Viestit lähetetään j aksoittaisesti tietyllä aikajaksolla TSCaiu joka on esitetty 6.16 sekuntina kuviossa 9F ja joka myös esitetään kuviossa 9E. Tämä aikajakso on maksimi-aika, jonka ISU voi skannata kaikkia lähtösuunnan 6 MHz:n kaistoja, synkronoitua ja kuunnella voimassa olevaa tunnistusviestiä. Jaksollinen nopeus, esimerkiksi 50 millisekuntia, vaikuttaa siihen, miten nopeasti ISU tunnistaa oman tunnisteensa. CXMC 80 ei koskaan yritä synkronoida useampaa kuin yhtä ISU:a kerrallaan, mutta yrittää tunnistaa useita ISU:ja identi-fiointipurskeen aikana kuten alla tarkemmin kuvataan. Ohjelmiston tauko toteutetaan, jos ISU ei vastaa mak-simiaikarajan kuluttua. Tämän tauon on oltava maksimi-aikarajan, joka vaaditaan ISU:n synkronointifunktioi-den toteuttamiseen, yläpuolella.

CXMC:n 80 jaksollisen lähetyksen aikana ISU toteuttaa skannauksen paikallistaakseen lähtösuunnan *3- ^ taajuuskaistansa. CXSU:n paikallinen prosessi käynnis- ^ tyy 6 MHz:n vastaanottotaajuuskaistalla suunnilleen

CD

9* alueella 625-850 MHz. ISU 100 valitsee ensisijaisen

Si synkronointikanavan 6 MHz:n kaistalta ja sen jälkeen testaa synkronointihäviön aikajakson jälkeen. Jos

CL

synkronointiongelmia yhä on, valitaan toisiosynkro- O) £3 nointikanava ja testataan synkronointi aikajakson jäl- co keen. Jos vieläkin esiintyy synkronointiongelmia, ISU ^ uudelleenkäynnistää synkronointikanavien valinnan seu- raavalla 6 MHz:n kaistalla, joka on 1 MHz:n päässä, 82 mutta yhä 6 MHz:n leveä. Kun synkronointi on kunnossa synkronointikanavalla, niin ISU valitsee ensimmäisen alikaistan, johon kuuluu IOC ja kuuntelee oikeaa tun-nistusviestiä. Jos oikea tunnistusviesti löydetään, joka viesti sopii ISU:n uniikkiin tunnisteeseen, niin PIN-osoitekoodi lukitaan sopivaan rekisteriin. Ellei oikeaa tunnistusviestiä löydetä ensimmäisellä alikais-talla tällä IOC:llä, niin valitaan keskialikaistan IOC, kuten 11. alikaista, ja jälleen ISU kuuntelee oikeaa tunnistusviestiä. Ellei oikeaa tunnistusviestiä nytkään vastaanoteta, niin ISU uudelleenkäynnistyy toisella 6 MHz:n kaistalla. ISU kuuntelee oikeaa tunnistusviestiä alikaistalla aikajakso, jonka pituus on ainakin kaksi kertaa CXMU:n lähetysaika, esimerkiksi 100 millisekuntia, kun lähetysaika on 50 millisekuntia, kuten yllä kuvattiin. Tunnistuskomento on uniikki komento ISU:ssa 100 ja ISU ei vaadi, että PIN-osoitekoodi sopii vasteeksi sellaisille komennoille, vaan että vain voimassa oleva uniikkitunnistin ja CRC ovat yhteensopivia. Jos alustamaton ja aktivoimaton ISU 100 vastaanottaa tunnistuskomennon CXMC:ltä 80 MCC-modeemilla 82 IOC-kanavalla, niin data, joka vastaa uniikkia tunnistusta ja voimassa olevaa CRC:tä, talletaan ISU:n 100 CXSU:ssa PIN-osoitekoodi, mikä lähetettiin komennon ja uniikin tunnisteen kanssa. Tästä eteenpäin ISU vastaa ainoastaan komentoihin, jotka osoittavat sen oikeaan PIN-osoitekoodiin tai lähettä-g vät osoitekoodin; ellei ISU:a uudelleenaktivoida jäl- ^ leen ja anneta uutta PIN-osoitekoodia.

CD

? Kun ISU 100 on vastaanottanut sen uniikkia rt c\j tunnistetta vastaavan tunnisteen, ISU vastaanottaa tu- ir losuunnan taajuuskaistalla komentoja, joilla on voi- ^ massa oleva PIN-osoitekoodi, joka kertoo ISU:lie 100,

CO

c\j mitä 6 MHz: n kaistaa on käytettävä tulosuunnan lähe- co ^ tykseen ja kantoaallon tai äänen tulosuunnan IOC- o c'J kanavalla käytettäväksi ISU: 11a 100. CXSU-ohjain 102 tulkitsee komentoa ja aktivoi ISU-modeemin 101 ISU:ssa 83 100 oikealle tulosuunnan taajuuskaistalle vastatakseen komentoon. Kun ISU-modeemi 101 on vastaanottanut oikean 6 MHz:n kaistan, niin CXSU-ohjain 103 lähettää viestikomennon ISU-modeemille 101 käynnistääkseen tulosuunnan lähetyksen. Jaetut silmukat, jotka käyttävät kantoaallon, amplitudin ja aj oituksenpalautuslohkoa 222 MCC-modeemin tulosuunnan vastaanotinarkkitehtuu-rissa HDT:ssä 12, on käytössä eri ISU-parametrien lukitsemiseksi tulosuunnan lähetykseen, käsittäen amplitudin, kantoaaltotaajuuden, merkkikohdistuksen ja reittiviiveen.

Kuvio 16 kuvaa tämän jaetun silmukan yleisesti. Kun uusi yksikkö on kytketty kaapeliin, HDT 12 ohjaa ISU:n kytkeytymään kaapeliin mennäkseen tulosuunnan synkronointimoodiin riippumatta muista ISU:ista 100. HDT:lie annetaan informaatiota uudella ISU:lla ja se antaa lähtösuunnan komentoja eri parametreille tilaajan ISU-yksikölle. ISU aloittaa lähettämään tulosuunnassa ja HDT 12 lukkiutuu tulosuunnan signaaliin. HDT 12 saa virhetunnisteen suhteessa säädettäävään parametriin ja käskee tilaaja-ISU:a säätämään tätä parametriä. Virheen säätö toistetaan, kunnes parametri ISU-lähetystä varten on lukittu HDT:hen 12.

Erityisemmin, kun ISU 100 on vastaanottanut 6 MHz:n kaistan, niin CXSU 102 lähettää viestikomennon ISU-modeemille 101 ja ISU-modeemi 101 lähettää synk-ronointikuvion synkronointikanavalla ensiösynkronoin-? tikaistalla spektriallokoinnissa, kuten esitetään ku- ^ viossa 9. Tulosuunnan synkronointikanavat, jotka ovat

CD

cp offsetissa datakanavista, kuten on allokoitu kuviossa 9, sisältävät sekä ensiö- ja jäännössynkronointikana- ^ vat siten, että tulosuunnan synkronointi voidaan yhä □_ tehdä, vaikka yksi synkronointikanavista on korruptoi-o £3 tunut.

CD

>- MCC-modeemi 82 tunnistaa voimassa olevan sig- ^ naalin ja suorittaa amplituditasomittauksen vastaan otetulle signaalille ISU:sta 100. Synkronointikuvio 84 indikoi CXMC:lle 80, että ISU 100 on vastaanottanut aktivointi- ja alustus- ja taajuuskaistakomennot ja on valmis etenemään tulosuunnan synkronointiin. Amplitu-ditasoa verrataan haluttuun referenssitasoon. CXMC 80 määrittää, onko ISU:n 100 lähetystasoa säädettävä ja säädön määrän. Jos säätöä vaaditaan, niin CXMC 80 lähettää viestin lähtösuunnan IOC-kanavalla ohjaten CXSU:ta 102 ISU:ssa 100 säätämään ISU-modeemin 101 lähettimen tehotasoa. CXMC 80 jatkaa vastaanottotehota-son tarkistusta ISU:lta 100 ja antaa säätökomentoja ISU:un 100, kunnes ISU:n 100 lähettämä taso on hyväksyttävä. Amplitudia säädetään ISU:ssa, kuten aikaisemmin on esitetty. Ellei amplituditasoa saavuteta tietyllä määrällä iteraatioita tai ellei signaali koskaan tunnisteta käyttäen ensiösynkronointikanavaa, niin samaa prosessia käytetään jäännössynkronointikanavalla. Ellei amplituditasoa saavuteta tietyllä määrällä amp-litudisäädön iteraatioita tai ellei signaalia koskaan tunnisteta käyttäen ensiö- tai redundanssisynkronoin-tikanavia, niin ISU resetoidaan.

Kun lähetystason säätö ISU:ssa 100 on suoritettu ja stabiloitu, niin CXMC 80 ja MCC-modeemi 82 suorittavat kantoaaltotaajuuslukkiutumisen. MCC-modeemi tunnistaa kantoaaltotaajuuden, joka lähetetään ISU:lta 100 ja suorittaa korreloinnin vastaanotetussa lähetyksessä ISU:lta 100 laskeakseen kantoaaltotaajuuden virheenkorjauksen, joka tarvitaan monikantoaalto- «t ^ ]en kohdistamiseksi ortogonaaliseksi kaikilla tulo- ^ suunnan lähetyksillä ISU:lta 100. MCC-modeemi 82 pa to S5 lauttaa viestin CXMC:lie 80 osoittaen kantoaaltotaa- ^1 juuden virhesäädön määrän, joka vaaditaan taajuuskoh- ir distuksen suorittamiseksi ISU: lie 100. CXMC 80 lähet-

CL

tää viestin lähtösuunnan IOC-kanavalla käyttäen MCC- c\j modeemia 82, ja käskee CXSU:ta 102 säätämään lähetys tö ^ taajuutta ISU-modeemilla 101 ja toistamaan säätöä, o c\j kunnes taajuus on tietyllä alueella OFDM- kanavasijoittelussa. Kyseinen säätö voitaisiin tehdä 85 ainakin syntetisointilohkolla 195 (kuviot 13 ja 14) . Jos taajuuslukitus ja säätö suoritetaan ISU:11a, kuten aiemmin kuvattiin, niin tätä taajuussäätö menetelmää ei käytetä.

Ortogonaalisen aikaansaamiseksi CXMC 80 ja MCC-modeemi 82 suorittavat merkkikohdistuksen. MCC-modeemi 82 tunnistaa synkronointikanavan, joka on moduloitu 8 kHz:n kehysnopeudella ja joka on lähetetty ISU-modeemilla 101, ja suorittaa laitteistokorjauksen vastaanotetulla signaalilla laskeakseen viivekorjauksen, joka tarvitaan merkkikohdistukseen tulosuunnan ISU-lähetyksessä kaikilta eri ISU:ilta 100. MCC-modeemi 82 palauttaa viestin CXMC:lie 80 osoittaen viivesäädön määrän, joka vaaditaan ISU:n 100 merkkikohdistukseen siten, että kaikki merkit vastaanotetaan HDT:ssä 12 samanaikaisesti. CXMC 80 lähettää viestin lähtösuunnan IOC-kanavalla MCC-modeemilla 82 ohjaten CXSU:ta 103 säätämään ISU-modeemin 101 lähetysviivettä ja prosessia toistetaan, kunnes ISU-merkkikohdistus on saavutettu. Tällainen merkkikohdistus säädetään ainakin kelloviiveellä 190 (kuviot 13 ja 14) . Joukko ite-raatioita voi olla tarpeen merkkikohdistuksen saamiseksi tasapainoon ja ellei sitä saada ennalta määrätyllä määrällä iteraatioita, niin ISU voidaan jälleen resetoida.

Merkkikohdistuksen kanssa samanaikaisesti CXMC 80 lähettää viestin MCC-modeemille 82 reittivii- il veen säätämiseksi. CXMC 80 lähettää viestin lähtösuun- o ^ nan IOC-kanavalla MCC-modeemilla 82 ohjaten CXSU- co S5 ohjainta 102 kytkemään ISU-modeemi 101 lähettämään w toista signaalia synkronointikanavalla, mikä osoittaa monikehys (2 kHz) kohdistuksen ISU: lie 100. MCC-

CL

modeemi 82 tunnistaa tämän monikehyskohdistuskuvion ja c3 suorittaa laitteistokorjauksen kuviolle. Tästä korre- co ^ loinnista modeemi 82 laskee ylimääräiset merkkijaksot, o c\j jotka vaaditaan kiertoreittiviiveen vastaamiseksi tie toliikennejärjestelmässä. MCC-modeemi 82 palauttaa 86 viestin CXMC:lle 80 osoittaen ylimääräisen viivemää-rän, joka on lisättävä reittiviivevaatimuksia vastaamaan, ja CXMC lähettää viestin lähtösuunnan IOC-kanavalla MCC-modeemilla 82 käskien CXSU-ohjelmistoa 102 välittämään viestin ISU-modeemille 101 sisältäen reittiviivesäätöarvon. Useita iteraatioita voidaan tarvita reittiviiveen tasapainottamiseksi ja ellei sitä saada aikaan ennalta määrätyllä määrällä iteraatioita, niin ISU voidaan jälleen resetoida. Sellainen säätö tehdään ISU-lähettimessä, kuten voidaan nähdä kuvioiden 13 ja 14 tulosuunnan lähetinarkkitehtuurien näyttöviivepuskureiden "n" näytteistä 192. Reittiviive ja merkkikohdistus voidaan tehdä samanaikaisesti, erikseen tai yhdessä käyttäen samaa tai eri signaalia, joka lähetetään synkronointikanavalla.

Ennenkuin ISU on alustettu ja aktivoitu sillä ei ole mahdollisuutta lähettää puhelindataa millään 480 äänestä tai kantoaallosta. Alustuksen ja aktivoinnin jälkeen ISU:t ovat vaaditulla toleranssilla OFDM-aaltomuodolla ja ISU:11a informoidaan, että lähetys on mahdollinen ja tulosuunnan synkronointi on kunnossa.

Kun ISU 100 on alustettu ja aktivoitu järjestelmää varten, seurantasynkronointi tai jäljitys voidaan suorittaa jaksottaisesti ISU:jen kalibroinnin ylläpitämiseksi tietyllä toleranssilla OFDM- lähetysvaatimuksissa. Seurantaprosessi toteutetaan komponentti-arvojen siirtymien huomioimiseksi lämpötila- >- lan mukaan. Jos ISU 100 on ei-aktiivinen ylimääräisiä

o J

^ aikajaksoja, niin ISU voidaan saattaa synkronointi- co o kanaville ja pyytää päivittämään tulosuunnan synk- ronointiparametrit ylläkuvatun synkronointiprosessin g mukaisesti. Vaihtoehtoisesti, jos ISU on ollut juuri D.

käytössä, seurantasynkronointi tai jäljitys voidaan o £3 suorittaa IOC-kanavalla. Tässä mielessä, kuten ylei- co >- sesti esitetään kuviossa 17, ISU: a 100 pyydetään anta- ° maan signaali IOC-kanavalla HDT:llä 12. Tämän jälkeen HDT 12 vastaanottaa ja tarkistaa, että signaali on 87 OFDM-aaltomuodolle vaadittuja toleranssien sisällä. Ellei ole, niin ISU:a pyydetään säätämään virheelliset parametrit. Lisäksi pitkien käyttöjaksojen aikana ISU:ja voidaan pyytää lähettämään signaali IOC-kanavalla tai synkronointikanavalla tulosuunnan synk-ronointiparametrin päivittämiseksi.

Lähtösuunnassa IOC-kanavat siirtävät ohjaus-informaatiota ISU:ihin 100. Modulaatiomuoto on edullisesti erikseen koodattua BPSK:ta, vaikka erilaisia lähtösuunnan modulaatioita ei tarvitakaan. Tulosuunnassa IOC-kanavat siirtävät ohjausinformaatiota HDT:hen 12. IOC-kanavat ovat erikseen BPSK-moduloituja transientti-aikojen lieventämiseksi liittyen tasoitta-jaan lähetettäessä dataa tulosuunnassa. Ohjausdata sovitetaan bitti-rajalle (500 με:η kehys). Data miltä tahansa ISU:lta voidaan lähettää IOC-kanavalla asynkronisesti; jolloin mahdollista, että syntyy törmäys-tilanteita .

Koska on mahdollisuus törmäyksiin, törmäysten tunnistaminen tulosuunnan IOC-kanavilla suoritetaan datan protokollatasolla. Tällaisten törmäyksien käsit- telyprotokolla voi esim. sisältää potentiaalisen ta- kaisinlyönnin ISU:ilta. Sinällään kun HDT 12 tunnistaa lähetysvirheen, lähetetään uudelleenlähetyskomento kaikille ISU:ille siten, että ISU:t uudelleenlähettä- vät tulosuunnan signaalin IOC-kanavalla odotettuaan tietyn ajan; jossa aikajakso perustuu eksponenttifunktio , .

i- tioon.

o ^ Ammattimies huomaa, että tulosuunnan synk- co cp ronointi voidaan toteuttaa monipisteestä-pisteeseen lähetyksen mahdollistamiseksi käyttäen vain merkkiin aj oitussilmukkaa merkki-ajoituksen säätämiseksi

CL

ISU:illa HDT:n ohjauksessa. Taajuussilmukka tulOSUUn- CJ) £3 nan synkronoimiseksi voidaan eliminoida käyttäen kor-

CD

kealaatuisia paikallisia vapaastitoimivia oskillaatto-° reita ISU:issa, joita ei lukita HDT:hen. Lisäksi pai kalliset oskillaattorit ISU:issa voidaan lukita uiko- 88 puoliseen referenssiin. Amplitudisilmukka ei ole olennainen merkkikohdistuksen saamiseksi HDT:ssä.

Yllä kuvatussa prosessissa alustuksessa ja aktivoinnissa sisältäen tulosuunnan synkronoinnin, jos jostain syystä yhteys menetetään suuren määrän ISU:jen 100 ja HDT:n 12, aikajakson jälkeen ISU:ilta 100 pyydetään alustusta ja aktivointia uudelleen. Tällainen tilanne voi syntyä, kun kuitu katkeaa ja useiden ISU:jen 100 käyttäjät jäävät ilman palvelua. Kuten yllä alustuksessa ja aktivoinnissa on kuvattu, vain yksi ISU 100 alustetaan ja aktivoidaan kerrallaan. Aikakehys alustukselle ja aktivoinnille usealle ISU:lie tällä tavalla esitetään kuviossa 9E.

Kuviossa 9E jokainen ISU 100 alustetaan, kuten aiemmin kuvattiin, tunnistamalla ISU ja vastaanottamalla 6 MHz:n kaista ISU:11a lähtösuunnan lähetyksessä skannaus j akson TSCan aikana, joka on aika, joka tarvitaan , jotta ISU pystyy skannaamaan kaikki lähtö-suunnan kaistat kuunnellen sopivia tunnistusviestejä. Eräässä sovelluksessa TSCAn = 6.16 sekuntia. Tietenkin tämä aikajakso riippuu skannattavien kaistojen määrästä, lähtösuunnan synkronointikanavilla synkronoimiseen tarvittavasta ajasta ja IOC-kanavien vastaanottamiseen tarvittavasta ajasta.

Edelleen, kuten esitetään kuviossa 9E, kun jokainen ISU on vastaanottanut lähtösuunnan ja tulosuunnan 6 MHz:n kaistan, suoritetaan tulosuunnan synk-^ ronomti aikajakson Tequal aikana. Tequal voidaan määrit- ^ tää aikajaksona, jona ISU:n on vastaanotettava kaikki

CD

cp viestit CXMC:ltä 80 lopettaen tulosuunnan synkronointi tiprosessin, kuten yllä kuvattiin, järkevään määrään g iteraatioita synkronoinnin suorittamiseksi. Lopuksi tämä aikajakso on aikajakso, joka tarvitaan merkkien c\j ajoituksen aikaansaamiseksi siten, että eri ISU: ilta

CD

>- 100 vastaanotetut merkit HDT:ssä 12 ovat ortogonaali- ° siä. Tätä aikajaksoa voidaan lisätä, jos amplitudi, taajuus ja reittiviivesynkronointi myös suoritetaan 89 ylläkuvatulla tavalla. Täten aikajakso, joka tarvitaan ISU:jen alustamiseen ja aktivoimiseen sarjassa, TSERIAL, kuten esitetään kuviossa 9E = 12TSCan + 12TEqual·

Purskeiden tunnistusprosessissa, kuten kuvataan viitaten kuvioon 9F, aikajaksoa 12 ISUn 100 alustamiseen ja aktivointiin voidaan olennaisesti pienentää. Tämä johtaa useamman ISUn 100 aktivoimiseen nopeammin ja useampien käyttäjien palveluun lyhyemmässä ajassa. Purskeen tunnistusprosessissa, kuten esitetään ajoituskaaviolla kuviossa 9F, tunnistus ja useiden ISU:jen 100 vastaanotto suoritetaan rinnakkain sarjamuotoisen suorituksen sijaan.

Tunnistusviestien jaksollisuus lähetettynä CXMC:llä 80 alustuksen ja vastaanoton aikana, suoritettaessa normaalia toimintaa, kun ISU:t 100 on sarja-alustettu, suunnitellaan siten, että se varaa vähän liikennekuormaa IOC-kanavalla, mutta mahdollistaa järkevän tunnistuksen kestoajan. Tämä jaksollinen kesto on, esim., 50 millisekuntia. Jotta järjestelmä kykenee käsittelemään molempia tilanteita, sarjatunnistusta ja pursketunnistusta, tämä jaksollisuus pidetään samana. Kuitenkin pursketunnistuksessa IOC-kanavaliikenne-kuorma ei ole tärkeää, koska kaikkien ISU:jen 100 palveleminen vastaanottaen tietoliikennettä yhden CXMC:n 80 kautta käyttäen IOC-kanavia on keskeytetty esim. kuidun leikkautumisen takia. Täten pursketunnistuksen aikana IOC-kanavat voidaan kuormittaa raskaammin ja ^ tunnistusviestit useille ISU:ille 100 käyttäen kyseis- ^ tä IOC-kanavaa lähetetään IOC-kanavilla samalla jak- co 9 solia kuin sarjatunnistuksen aikana, mutta kunkin tun- nistusviestin vaihe on eri jokaiselle ISU:lle.

Johtuen jaksosta ja IOC-kanavien käytöstä Q.

tunnistusviesteillä pursketunnistuksen aikana on ole-massa raja tunnistusviestien määrälle, mikä voidaan

CD

^ lähettää yhden TSCAn jakson aikana. Jos jakso on 50 mil- ° lisekuntia ja IOC-kanavien käyttö yhdelle tunnistus- viestille on 4 millisekuntia, vain 12 ISU:a 100 voi- 90 daan identifioida yhden TSCAn jakson aikana pursketun-nistuksessa. Kuten alla kuvataan viitaten kuvioon 9F, jos ISU:jen 100 määrä, joka halutaan pursketunnistaa on suurempi kuin 12, niin useita pursketunnistusjouk-koja suoritetaan sarjamuodossa.

Ammattimiehelle on selvää, että tietty määrä aikajaksoja on ainoastaan esitystarkoituksessa ja että esilläolevaa keksintöä ei rajoiteta kyseisten aikajaksojen määrään. Esim. jaksollisuus voi olla 100 millisekuntia ja tunnistettujen ISU:jen määrä pursketunnis-tuksen aikana voi olla 24. Useita eri aikajaksoja voidaan määrittää tehden vastaavia muutoksia muihin määritettyihin aikajaksoihin. Edelleen pursketunnistus suorittaa siten, että on eri jaksollisuus kuin sarja-tunnistuksessa .

Kuten esitetään kuvion 9E ajoituskaaviolla, yksittäinen purskeen ajoitus ja aktivointi kahdelle ei aktiiviselle ISU:lle 100 voidaan suorittaa aikajaksossa T burst, joka vastaa aikajaksoa TSCÄN + 12TEQUAL. Tämä eroaa 11T scan aikajaksolla sarjamuodossa suoritetusta prosessista. TSCan aikajakson aikana tunnistusviestit kaikille kahdelletoista ISU:lle 100, jotka alustetaan, lähetetään IOC-kanavilla CXMC:lle 80. Kaksitoista tun-nistusviestiä lähetetään jokainen kerran kunkin 50 millisekunnin aikajakson aikana. Jokaisen viestin vaihe on eri. Esim. tunnistusviesti ISU0:lle voidaan lähettää ajanhetkellä 0 ja sen jälkeen uudelleen 50 mil-£ lisekunnin välein, kun taas tunnistusviesti ISUl:lle ^ voidaan lähettää ajanhetkellä 4 millisekuntia ja sen

CO

? jälkeen ajanhetkellä 54 millisekuntia, jne.

ci Kun alustetut ISU:t 100 on tunnistettu ja ί lähtösuunnan 6 MHz:n kaistat on vastaanotettu TSCan ai-

CL

kajakson aikana, niin tulosuunnan synkronointi suorien tetaan sarjamuodossa suhteessa kuhunkin TSCAn aikajakson co ^ aikana tunnistettuun ISUun. Tulosuunnan synkronointi o cvj ISU:ille suoritetaan aikajakson 12TEQUA1 aikana. CXMC 80 käynnistää tulosuunnan synkronointi samalla tavalla, 91 kuin kuvattiin yllä kullekin ISU:lie, jotka on tunnistettu sarjamuotoisesti. CXMC 80 lähettää ISUn tulosuunnan lähetyskaistalle, jolla ISU on synkronoitu lähettämään ja kytkee tulosuunnan synkronointiprosessin. Tulosuunnan synkronointiprosessi ISU:lie kuvataan yksityiskohtaisemmin yllä. Jos tulosuunnan lähetyskais-taa ei vastaanoteta ja tulosuunnan synkronointia ei kytketä ISU: lie 12TEQUAL aikajakson aikana, niin ISU nollataan 12TEQUAL aikajakson lopussa aikajaksolla, joka vastaa aikajaksoa TSCan + 12TEQUA1, ja jolle mahdollisesti suoritetaan tulosuunnan synkronointi seuraavan 12TEQUAL jakson aikana. Kun pursketunnistusjakso, T BURST/ ΟΠ SUO ritettu, prosessi voidaan käynnistää jälleen toisella Tburst jaksolla, kuten esitetään kuvassa 9F, jos lisää ISUja 100 on alustettava ja aktivoitava.

Puhelunkäsittely tietoliikennej ärj estelmässä 10 toteutetaan tavalla, jossa tilaajalle allokoidaan järjestelmän kanavia puhelinliikennettä HDT:stä 12 ISU:ihin 100 varten. Esilläoleva tietoliikennejärjestelmä esilläolevan keksinnön mukaisesti pystyy tukemaan sekä puhelunkäsittelytekniikoita ilman keskitystä, esim., TR-8-palveluita, ja niitä, joissa tarvitaan keskitystä, kuten TR-303-palveluita. Keskitystä syntyy, kun on enemmän ISU-päätelaitteita käyttämässä palvelua kuin on kanavia niiden palvelemiseksi. Esim. voi olla 1000 asiakasta järjestelmässä ja ainoastaan 240 kuormakanavaa, jotka voidaan allokoida kyseisten ^ asiakkaiden palveluun.

^ Kun keskittymistä ei tarvita, kuten TR-8 toi- co 0 minnassa, kanavat 6 MHz:n spektrillä allokoidaan ti- 01 lastollisesti. Täten vain kanavien uudelleenallokointi esitetään alla viitaten kanavan tarkkailuun.

CL

Toisaalta dynaamisesti allokoiduilla kanavil- £3 la keskityksen aikaansaamiseksi, kuten TR-303- co ^ palveluiden aikaansaamiseksi, HDT 12 tukee on-demand ° allokointia kanaville puhelindatan siirtämiseksi HFC- jakeluverkolla 11. Tällainen dynaaminen kanavien allo- 92 kointi suoritetaan käyttäen IOC-kanavia tietoliikenteeseen HDT: n 12 ISU:jen 100 välillä. Kanavat allokoidaan dynaamisesti puheluille, jotka vastaanotetaan asiakkaan toimesta ISUssa 100 tai puheluille, jotka lähtevät asiakkaalta ISU:lta 100. CXMU 56 HDT:ssä 12, kuten aikaisemmin esitettiin, toteuttaa IOC-kanavat, jotka kuljettavat puhelunkäsittelytietoa HDT:n 12 ja ISU:jen 100 välillä. Erityisesti seuraavat puhelunkä-sittelyviestit ovat IOC-kanavilla. Niihin kuuluu ainakin linjanvaraus tai off-hook -viesti ISU:lta HDTchen; linjanvalmius tai on-hook -viesti ISU:lta HDT:hen; kytke ja disabloi linjan valmiustunnistusviestit HDT:n ja ISU:jen välillä.

Puhelulle tilaajalle HFC-jakeluverkolla 11 CTSU 54 lähettää viestin CXMU:hun 56, joka liittyy tilaajajohdon päättämiseen ja käskee CXMUta 56 allokoimaan kanavan puhelunsiirtoa varten HFC-jakeluverkossa 11. Tämän jälkeen CXMU 56 lisää komennon IOC-kanavalle vastaanotettavaksi ISU:lla 100, jolle puhelu on suunnattu; joka komento aikaansaa asianmukaisen informaation CXSU:lie 102 hälyttää ISU:a 100 allokoidulla kanavalla .

Kun tilaaja aloittaa puhelun ISUn puolella, jokainen ISU 100 on vastuussa kanavayksiköiden tarkkailusta linjanvaraamista varten. Kun linjanvaraaminen tunnistetaan, ISUn 100 on viestittävä tämä muutos yhdessä PIN-osoitekoodin kanssa alkuperäiselle johdolle ? CXMU:hun 56 HDT:ssä 12 käyttäen tulosuunnan IOC- ^ toimintakanavaa. Kun CXMU 56 vastaanottaa linjanva- co cp rausviestin, niin CXMU 56 lähettää tämän tunnisteen eteenpäin CTSU:lie 54, joka vuorostaan antaa tarpeella liset tiedot kytkentäverkkoon puhelun muodostamiseksi.

CL

CTSU 54 tarkistaa kanavien saatavuuden ja allokoi ka-o £3 navan ISUn 100 alustamalle puhelulle. Kun kanava on

CD

>- identifioitu puhelun suorittamiseksi ISU:lta 100, niin ^ CXMU 56 allokoi kanavan lähtösuunnan IOC-kanavalta ISU:lie 100, joka pyytää linjanvarausta. Kun tilaaja 93 laskee luurin sopiva linjanvalmiustilaviesti lähetetään tulosuunnassa HDT:hen 12, joka antaa kyseisen informaation CTSU:lle 54 siten, että kanava voidaan allokoida jälleen TR-303-palveluiden tukemiseksi.

Valmiustilassa olevan kanavan tunnistus voidaan edelleen suorittaa modeemissa käyttäen muita tekniikoita. Kun tilaaja ISUssa 100 on päättänyt datan kuormakanavan käytön, MCC-modeemi 82 voi päätellä, että aiemmin allokoitu kanava on valmiustilassa. Valmi-ustilatunnistus voidaan suorittaa käyttämällä ekva-lisointiprosessia tasoittimella 214 (kuvio 15) , joka tutkii FFT:n tulokset, joka FFT antaa kompleksisen merkki-arvon (I ja Q komponentin). Virhe lasketaan, kuten aiemmin kuvattiin viitaten tasoitukseen, jota virhettä käytetään tasoitinvakioiden päivittämiseen. Tyypillisesti kun tasoitin on vastaanottanut signaalin ja voimassaoleva data on tunnistettu, virhe on pieni. Jos signaali päätetään, virhesignaali kasvaa ja tämä voidaan havaita signaalikohinamonitorilla 305 kuorma-datakanavan päättämisen tai kanavan valmiustilan määrittämiseksi. Tätä informaatiota voidaan käyttää val-miustilakanavien allokoimiseksi, kun järjestelmä tukee keskitystä.

Ekvalisointiprosessia voidaan myös käyttää sen määrittämiseksi, onko allokoimaton tai allokoitu kanava korruptoitunut häiriöstä, kuten esitetään alla tarkemmin viitaten kanavantarkkailuun.

't g Puhelinsiirtojärjestelmä voi muodostaa kana- ^ vansuojauksen häiriöltä usealla tavalla. Kapeakaistai- co 9 nen häiriö on kapeakaitainen signaali, joka on kytkey- w tynyt lähetykseen ulkoisesta lähteestä. Häiriösignaa- ir li, joka sijaitsee OFDM-aaltomuodossa voi potentiaali- Q.

_ sesti varata koko kaistan offline -tilaan. Häiriösig- cn = c\j naali on (todennäköisimmin) ei-ortogonaalinen OFDM- co ^ kantoaalloille ja pahimmassa tapauksessa voi häiritä o c\J kaikkia OFDM-kantoaaltosignaaleita riittävästi siten, 94 että lähes kaikki DSO+-kanavat menettävät tehoaan alle minimibittivirhenopeuden.

Eräs menetelmä aikaansaa digitaalisesti säädettävän askelsuodattimen, johon kuuluu häiriöntunnis-tusalgoritmi häiriön paikan identifioimiseksi taajuuskaistalla. Kun häiriö on paikannettu, suodatusta päivitetään äärellisen suodatinvasteen aikaansaamiseksi häiriön poistamiseksi OFDM-aaltomuodosta. Suodatin ei kuulu perusmodeemiin, mutta vaatii kanavien tunnistamisen, jotka ovat heikentyneet niiden "säätämiseksi" pois. Suodatuksen johdosta menetettyjen kanavien määrä määritellään vasteena bittivirheominaisuuksiin taajuusalueella, jotta voidaan määrittää montako kanavaa häiriö todella on korruptoinut.

Eräs toinen sovellus, kuten aikaisemmin kuvattiin viitaten häiriösuodattimeen ja FFT:hen 112 MCC-tulosuunnan vastaanotinarkkitehtuurissa kuviossa 15, on monivaihesuodatinrakenne. Kustannukset ja teho liittyen suodattimeen absorboidaan HDT:ssä 12 tukemalla samalla riittävää häiriösuojausta järjestelmässä. Täten ISUn 100 tehonkulutus ei kasva. Edullinen suoda-tinrakenne sisältää kaksi pinottua monivaihesuodatin-ta, kuten aiemmin esitettiin viitaten kuvioihin 20 ja 21, vaikka yhden suodattimen käyttö on mahdollista, jolloin menetetään joitain kanavia. Suoda-tin/muunnospari yhdistää suodatus- ja demodulointipro-sessin yhteen vaiheeseen. Jotkin monivaihesuodattimel-£ la saadut ominaisuudet sisältävät mahdollisuuden suo- ^ jata vastaanottokaistan kapeakaistaisilta häiriöiltä

CD

S5 ja mahdollistaa skaalattavan kaistaleveyden käytön tu- w losuunnan lähetyksissä. Näillä sovelluksilla, jos häi- ir riö saa jotkin kanavat käyttämättömiksi, HDT 12 voi

CL

„ käskeä ISU:a lähettämään tulosuunnassa eri kantoaalto on c\j taajuudella häiriöiden välttämiseksi.

CD

^ Yllämainitut häiriösuojaukset sisältäen aina- o cm km digitaalisen säädettävän askelsuodattimen ja moni- vaihesuodattimen käytön ovat yhtä hyviä pisteestä pis- 95 teeseen järjestelmissä, joissa käytetään monikantoaal-tosiirtoa. Esim. yksittäinen MISU, joka välittää tietoa yhteen HDT:hen, voi käyttää näitä tekniikoita. Lisäksi yksisuuntaisessa monipiste-pisteeseen siirrossa voidaan myös käyttää mainittuja tekniikoita häiriösuo-j aukseen.

Kanavantarkkailua ja allokointia tai uudelleenallokointia perustuen siihen voidaan myös käyttää häiriön välttämiseen. Ulkoiset muuttujat voivat haitallisesti vaikuttaa annetun kanavan laatuun. Näitä muuttujia on paljon ja ne voidaan luokitella elektromagneettisesta häiriöstä fyysiseen katkoon kuidulla. Kuidun fyysinen katkeaminen keskeyttää tietoliikenneyhteyden ja siitä ei voi toipua vaihtamalla kanavia, vaikkakin kanava, jota häiritään sähköisesti, voidaan kytkeä pois kunnes häiriö on ohi. Kun häiriö on ohi, kanavaa voidaan jälleen käyttää.

Viitaten kuvioon 28 kanavan tarkkailumenetel-mää käytetään korruptoituneiden kanavien tunnistamiseen ja välttämiseen. Kanavantarkkailua 268 käytetään tapahtumien vastaanottamiseksi emolevyn tukiohjelmis-tolta 298 ja kanavan laatutaulukon 300 päivittämiseksi paikallisessa tietokannassa. Lisäksi tarkkailu 268 lähettää viestejä virhe-eristimelle 302 ja kanava-allokoijalle 304 allokointia tai uudelleenallokointia varten. Perustulo kanavatarkkailuun on pariteettivirheet, jotka saadaan laitteistolta jokaista DS0+- kanavaa kohden; nossa DS0+-kanavat ovat 10-bittisiä o kanavia, joista yksi bitti on pariteetti tai datan yh-co o tenäisyysbitti ja joka on lisätty edellä kuvatulla ta- 3 valla. Pariteettivirheinformaatiota tietyllä kanavalla g käytetään raakadatana, jota näytteistetään ja kootaan Q- ajan suhteen kanavan laatutilan selvittämiseksi, o £3 Pariteettivirheet integroidaan käyttäen kahta

CD

^ aikakehystä kullakin eri tyyppisellä palvelulla käsit- ^ täen POTS:n, ISDN:n, DDS:N ja DSl:n kanavan tilanteen määrittämiseksi. Ensimmäinen integrointirutiini perus- 96 tuu lyhyeen integrointiaikaan kaikilla palvelutyypeil-lä. Toinen rutiini, pitkä integrointi, on palveluriip-puvainen, koska bittivirhenopeus vaatimukset eri palveluilla vaativat erilaista integrointiaikaa ja tark-kailuaikaa, kuten nähdään taulukossa 3. Nämä kaksi menetelmää kuvataan alla.

Viitaten kuvioon 29A, 29B ja 29C, kuvataan lyhytperusintegrointi. Kun kanavan pariteettivirhe tunnistetaan CXMU:lla 56 pariteettikeskeytys disabloi-daan asettamalla keskeytyksen prioriteettitaso pari-teettikeskeytyksen yläpuolelle (kuvio 29A). Jos modee-mihälytys vastaanotetaan, mikä osoittaa virhettä vastaanotetussa signaalissa, pariteettivirheet jätetään huomioonottamatta kunnes vikatilanne loppuu. Näin jotkin vikatilanteet häiritsevät pariteettivirheen tarkkailua. Tällaiset hälytystilanteet voivat olla signaa-limenetys, modeemivirhe ja synkronoinnin menetys. Jos modeemihälytys ei ole aktiivinen, pariteetin laskenta-taulukko päivitetään ja virheajastin, kuten esitetään kuviossa 29B, kytketään.

Kun virheajastin on kytketty, kanavatarkkailu 296 siirtyy moodiin, jossa pariteettivirhe rekisterit CXMU:ssa 56 luetaan kymmenen millisekunnin välein ja virhelukemat summataan sekunnin tarkkailujakson jälkeen. Yleensä virhelukemia käytetään kanavan laatutie-tokannan päivittämiseen ja määrittämiseen, mikä (jos mikään) kanavista vaatii uudelleenallokointia. Kanavan ·- laatutaulukko 300 tietokannassa sisältää jatkuvan tie-

o J

^ tueen kustakin kanavasta. Taulukko järjestää kanavien

CD

9 historian kategorioihin seuraavasti: nykyinen kanaval- ^1 le nimetty ISU, tarkkailun alku, tarkkailun loppu, ko- konaisvirheet edellisenä päivänä, edellisellä viikolla

CL

ja viimeisenä 30 päivänä, sekuntien määrä edellisestä £3 virheestä, vakavat virheet edellisenä päivänä, edelli- co sellä viikolla ja viimeisenä 30 päivänä ja nykyinen ° palvelutyyppi, kuten ISDN, joka on nimetty kanavalle.

97

Kuten esitetään kuviossa 29A, pariteettikes-keytyksen disabloinnin jälkeen ja kun aktiivisia hälytyksiä ei ole, pariteettilukemat päivitetään ja ajastin kytketään. Ajastin (kuvio 29B), kuten esitetään yllä, sisältää yhden sekuntisilmukan, jossa virheitä tarkkaillaan. Kuten esitetään kuviossa 29B, jos yksi sekuntisilmukka on kulunut, virhelukemien päivitystä jatketaan. Kun toinen sekunti on kulunut, virheet summataan. Jos summatut virheet yhden sekunnin aikana ylittävät sallitun määrän, mikä osoittaa, että allokoitu kanava on korruptoitunut tai rikki, kuten alla kuvataan, kanavan allokoijalle 304 ilmoitetaan ja ISU-lähetys uudelleenallokoidaan eri kanavalle. Kuten esitetään kuviossa 29C, kun uudelleenallokointi on suoritettu, keskeytysprioriteettiä alennetaan alle pariteetin siten, että kanavan tarkkailu jatkuu ja kanavan laatutietokantaa päivitetään liittyen tehtyihin toimenpiteisiin. Uudelleenallokointi voidaan tehdä vir-heajastimen tehtävästä edellisenä tehtävänä tai sen yhteydessä. Esim. uudelleenallokoija 304 voi olla osa kanavan tarkkailua 296.

Kuten esitetään kuviossa 29D, virheajastimen vaihtoehtoisissa sovelluksissa kuviossa 29B, kanavat voidaan määrittää huonoiksi ennen yhden sekunnin kulumista. Tämä mahdollistaa sen, että kanavat, jotka määritellään korruptoituneiksi yhden sekunnin aikajakson alkuosassa, tunnistetaan nopeasti ja uudelleenallokoi- σι daan odottamatta koko sekunnin kulumista.

0 ^ Uudelleenallokoinnin sijaan voidaan ISUn te- co S5 hotasoa lähetyksessä kasvattaa häiriön poistamiseksi 01 kanavalla. Kuitenkin jos kanavan tehotasoa lisätään, ainakin yhden muun kanavan tehotasoa on alennettava, Q_ jotta kokonaistehotaso pysyy olennaisesti vakiona* o C\J Jos kaikki kanavat määritellään huonoiksi, co virheisolaattorille 302 ilmoitetaan mahdollisuudesta, o c\j että kriittinen virhe on syntynyt, kuten kuidun kat keaminen. Jos summatut virheet yhden sekunnin jaksolla 98 eivät ylitä sallittua määrää osoittaen, että allokoitu kanava ei ole korruptoitunut, niin keskeytyspriori-teettia alennetaan alle pariteetin ja virheajastin di-sabloidaan. Tällainen tilanne päätetään ja kanavat käydään läpi jälleen kerran pariteettivirheiden löytämiseksi kuvion 29A mukaisesti.

Kaksi kohtaa, jotka esitetään jaksollisella pariteettitarkkailulla, kuten yllä kuvattiin, on osoitettava bittivirhenopeuden estimoimiseksi vastaten havaittuja pariteettivirheitä yhden sekunnin tarkkailu-jakson aikana kanavan korruptoitumisen määrittämiseksi. Ensimmäinen on pariteetin itsensä luonne. Hyväksytty käytäntö datamuodoille, jotka käyttävät lohko-virheen tunnistusta, olettaa, että virheelliset lohkot edustavat virheen yhtä bittiä, vaikkakin virhe tosiasiassa edustaa suurta määrää databittejä. Johtuen datan siirtojärjestelmän luonteesta moduloituun dataan syntyvät virheet oletetaan satunnaistavan dataa. Tämä tarkoittaa, että keskimääräinen virheellinen kehys sisältää neljä virheellistä databittiä (paitsi 9. bitti) . Koska pariteetti tunnistaa vain parilliset bitti-virheet, puolia virheellisistä kehyksistä ei tunnisteta pariteetilla. Siksi jokainen pariteetti(kehys) virhe, joka syntyy lähetyshäiriöstä, edustaa keskimäärin 8 (data)bitin virhettä. Toiseksi jokainen tarkkailun pariteettivirhe edustaa 80 datakehystä (10 ms/125 με). Koska pariteettivirhe rekisteröidään, ? kaikki virheet tunnistetaan, mutta useat virheet tun- o ^ nistetaan yhdeksi virheeksi.

CO

o Bittivirhenopeus (BER), jota käytetään perusti tana, kun määritellään, milloin kanava on uudelleenal- lokoitava, on valittu arvoon 10“3. Siten hyväksyttävä

CL

määrä pariteettivirheitä yhden sekunnin aikajaksossa, O) joka ei ylitä 10“3, on määritettävä. Hyväksyttävien pato ·- nteettivirheiden muodostamiseksi todennäköinen virhe- S kehysten määrä, joka löydetään jokaisella havaitulla (tarkkailulla) pariteettivirheellä, on ennustettava.

99

Olettaen tarkkailtujen pariteettivirheiden määrän, todennäköisen virhekehysmäärän tarkkailtua pariteetti-virhettä kohden, ja bittivirheiden määrän esitettynä kehysvirheellä, todennäköinen bittivirhenopeus voidaan määrittää.

Tilastollista tekniikkaa käytetään ja tehdään seuraavat olettamukset: 1. Virheet ovat Poisson-jakautuneita, ja 2. Jos tarkkailtujen pariteettivirheiden määrä on pieni (<10) suhteessa "näytteiden" kokonaismäärään (100), niin tarkkailtu pariteettivirhenopeus (MPER) vastaa keskimääräistä kehysvirhenopeutta (FER). Koska tarkkailtu pariteettivirhe (MPE) edustaa 80 kehystä, olettama 2 edellyttää, että virhekehysten (FE) määrä kunkin pariteettivirheen "takana" on 80 MPER. Tällöin 100 pariteettinäytteelle nopeudella 10 ms/näyte, kehysvirheiden keskiarvo pariteettivirhettä kohden on 0.8 kertaa MPE:iden lukumäärä yhdessä sekunnissa. Esimerkiksi, jos 3 MPE:tä havaitaan yhden sekunnin aikana, FE:n keskiarvo kullekin MPE:lie on 2.4. Kertomalla haluttu bittivirhenopeus näytteen koolla ja jakamalla bittivirheet kehystä kohden saadaan vastaava kehysvirhemäärä tässä näytteessä. FE:iden määrä on myös yhtä suuri kuin MPE:iden määrän ja FE:iden MP:tä kohden määrän tulo. Annetulla BER:llä ratkaisujoukko seuraavalle yhtälölle voidaan määrittää.

'fr ///<’

5 (MPE ) = 08 MPE

cm MPE

CD

cp

Poisson-jakaumaa, joka seuraa, käytetään tietyn FE:n x määrän todennäköisyyden laskemiseksi, jossa FE:tä

CC

“ edustaa MPE (χ) ja olettama 2, yllä, käytetään FE:n co keskiarvolukumäärän saamiseksi MPE:tä (μ) kohden.

CM

CD

^ eμμχ K) x\ 100

Koska haluttu bittivirhenopeus on maksimi, Poisson-yhtälöä käytetään peräkkäin arvoille nollan gammasta maksimimäärään. Näiden todennäköisyyksien summa on todennäköisyys sille, että kullekin tarkkailulle pariteettivirheelle ei ole useampia kehysvirhei-tä kuin gamma.

Tulokset bittivirhenopeudelle 10-3 ja bitti-virheille kehysvirhettä 1 ja 8 kohden esitetään taulukossa 2.

Taulukko 2: Bittivirhenooeuden todennäköisyys

Bittivir- Tarkkail- Maksimi Keskimää- BER:n heitä ke- lut pari- kehysvir- räiset ke- toden- hysvir- teetti- heet/Tark- hysvir- näköi- hettä virheet kailtu pa- heet/Tarkka syys kohden riteetti- iltu pari- virhe teettivirhe 2 4 1.6 98% 833 2.4 78% 4 2 3.2 38% 8 8 6.4 80% ^ 1 9 7 7.2 56% δ ™ 10 7 8.0 45%

CO

cp 't C\1 x Käyttäen tätä tekniikkaa neljän tarkkaillun

DC

pariteettivirheen arvo, joka on tunnistettu yhden se-co kunnin integroinnin aikana määritettiin kynnykseksi palvelun uudelleenallokoimiseksi ISUssa uudelle kanain valle. Tähän tulokseen päädyttiin olettamalla, että pahimmassa tilanteessa kehysvirhettä kohden ja että 101 todennäköisyys on vain 38%, että bittivirhenopeus on parempi kuin 10"3. Bittivirheiden tulo kehystä kohden, tarkkaillut pariteettivirheet ja maksimikehysvirheet tarkkailtua pariteettivirhettä kohden on oltava 64 bittivirhenopeudella 10”3 (64 virhettä 64k bitissä) .

Täten, kun pariteettivirheiden näytteistys virheajas-timessa on neljä tai suurempi, niin kanavan allokoi-jille ilmoitetaan korruptoituneesta kanavasta. Jos näytteistetyt tarkkaillut pariteettivirheet ovat alle 4, keskeytysprioriteettia alennetaan alle pariteetin ja virheajastin disabloidaan mikä täyttää virheajas-tuksen ja kanavia tarkkaillaan kaavion 27A vuokaavion esittämällä tavalla.

Seuraavassa esitetään pitkä integrointi, joka suoritetaan taustan tarkkailurutiinilla (kuvio 30) kanavan tarkkailussa 296. Taustan tarkkailurutiinia käytetään kanavien laadun yhtenäisyyden varmistamiseksi niillä kanavilla, jotka vaativat parempaa laatua kuin lyhyen integroinnin 10'3 bittivirhenopeus. Kuten vuo-kaavio kuviossa 30 osoittaa, taustan tarkkailurutiini toimii tietyn ajan kullekin palvelutyypille, päivittää kanavan laatutietokannan 300, nollaa taustalaskurin, määrittää ylittävätkö integroidut virheet sallitut rajat, jotka on määritelty kullekin palvelutyypille, ja ilmoittaa kanavan allokoijalle 304 huonoista kanavista tarvittaessa.

Toimiessaan yhden sekunnin aikajaksoissa ? taustan tarkkailu päivittää kanavan laatutietokanta- ^ taulukkoa. Kanavan laatutietokanta datataulukon päi- co o vittämisellä on kaksi tarkoitusta. Ensimmäinen tarkoi- tus on säätää bittivirhenopeus ja virheettömien kanain vien virheellisten sekuntien määrä niiden parantuneen laadun osoittamiseksi. Toinen tarkoitus on integroida O) £3 tarkkailluilla kanavilla olevat, joiden kanavien vir- co >- hetasot ovat liian matalia johtaakseen lyhyen integ- ° rointiajan uudelleenallokointiin (alle 4 pariteetti-

virhettä/sekunti). Tämän kategorian kanavilla on BER

102 ja virheellisten sekuntien datamäärä säädetty ja sillä perusteella ne voidaan uudelleenallokoida. Tämä tunnetaan pitkän integrointiajan uudelleenallokointina ja oletuskriteeri pitkän integrointiajan uudelleenallokoinnille kullakin palvelutyypillä esitetään seuraa-vassa:

Taulukko 3

Palvelu- Maksimi Integroin- Virheelli- Tarkkailu- tyyppi: BER: tiaika: set sekun- jakso nit POTS 10'3 1 sekunti ISDN 10"6 157 sekun- 8 % 1 tunti tia DDS 10"7 157 sekun- 0.5 % 1 tunti tia DS1 10"9 15, 625 se- 0.04 % 7 tuntia kuntia

Koska POTS-palvelu ei vaadi parempaa laatua kuin 10”3, korruptoidut kanavat poistetaan riittävällä tasolla käyttäen lyhyttä integrointitekniikkaa eikä ^ pitkää integrointia vaadita, o c\j Yhtenä esimerkkinä pitkästä integroinnista i § palvelutyypille kuvataan taustan tarkkailu viitaten ISDN-siirtoon käytettyyn kanavaan. Maksimibittivirhe- x nopeus kanavalle voi olla 10"6, integrointiin käytettä- cr “ vien sekuntien määrä 157, suurin sallittu virheelliset ten sekuntien määrä 8% 157 sekunnista ja tarkkailujak- c\j $£ so on yksi tunti. Täten, jos virhesekuntien määrä on o suurempi kuin 8% 157 sekunnin aikana jollain yhden 103 tunnin tarkkailujaksolla, kanavan allokoijalle 304 ilmoitetaan huonosta kanavasta ISDN-siirrossa.

Allokoimattomia tai käyttämättömiä kanavia, jotka on alustettu ja aktivoitu, joita käytetään joko uudelleenallokointiin ei-keskitystä vaativilla palveluilla, kuten TR-8 tai allokointiin ja uudelleen allokointiin keskitystä vaativilla palveluilla, kuten TR-303, on myös tarkkailtava sen varmistamiseksi, että ne eivät ole viallisia, jolloin pienennetään mahdollisuutta, että huono kanava allokoidaan tai uudelleenal-lokoidaan ISU:lle. Allokoimattomien kanavien tarkkailemiseksi kanavantarkkailu 304 käyttää taustan hallin-tarutiinia (kuvio 31)asettaakseen allokoimattomat kanavat silmukkaan virhedatan keräämiseksi allokointi-tai uudelleenallokointipäätösten tekemiseksi. Kun al-lokoimattomalle kanavalle tulee virheitä sitä ei allokoida ISU:lle 100 yhteen tuntiin. Kun kanava on palannut valmiustilaan (allokoimattomaksi) yhdeksi tunniksi, niin kanavan tarkkailu asettaa kanavan paluusil-mukkamoodiin nähdäkseen onko kanava kunnossa. Takaisinpaluu moodissa CXMU 56 käskee alustetun ja aktivoidun ISUn lähettää kanavalla viestin, joka on riittävän pitkä lyhyen tai pitkän integroinnin suorittamiseksi pariteettivirheillä tarpeen mukaan. Paluusilmuk-kamoodissa voidaan määrittää onko aikaisemmin korruptoitunut kanava kunnossa ja kanavan laatutietokantaa päivitetään sen mukaan. Kun kanavat eivät ole ta-^ kaismsilmukkamoodissa, ne voidaan sammuttaa.

^ Kuten yllä kuvattiin, kanavan laatutaulukkoon

CD

S5 kuuluu informaatiota uudelleenallokoinnin tai allo- w koinnin tekemiseksi siten, että allokointiin tai uu- jr delleenallokointiin käytettävä kanava ei ole korrup-

CL

toitunut. Lisäksi kanavan laatutaulukon informaatiota o c\j voidaan käyttää allokoimattomien kanavien asettamisek- co ^ si järjestykseen laadun mukaan siten, että ne voidaan o c\j tehokkaasti allokoida. Esim. kanava voi olla riittävän hyvä POTS:lie mutta ei riittävän hyvä ISDN:lie. Toinen 104 kanava voi olla riittävä molemmille. Ylimääräistä kanavaa voidaan pitää ISDN-lähetystä varten ja olla käyttämättä sitä POTS:ään. Lisäksi tietty valmiuskana-va, jonka laatu on erittäin hyvä, voi olla valmiudessa siten, että kun häiriö on suhteellisen suurta, yksi kanava on aina mahdollista kytkeä siihen.

Lisäksi voidaan määrittää signaalikohina-estimaatti sekä allokoimattomille että allokoiduille kanaville käyttäen tasoitinta 214 MCC- modeemin 82 tulosuunnan vastaanotinarkkitehtuurissa, kuten esitetään kuviossa 15. Kuten kuvattiin aikaisemmin, tasoitinta edellä käytettiin sen määrittämiseksi, onko kanava valmiustilassa siten, että se voidaan allokoida. Ta-soittimen toiminnan aikana, kuten aikaisemmin kuvattiin, generoidaan virhe tasoittimen vakioiden päivittämiseksi. Virheen voimakkuus voidaan sovittaa signaa-likohinasuhteen estimaattiin signaalikohinatarkkaili-jalla 305 (kuvio 15). Vastaavasti käyttämättömällä kanavalla ei pitäisi olla signaalia. Siten tarkastelemalla tunnistetun signaalin varianssia käyttämättömässä FFT-alueessa, voidaan määrittää signaalikohinasuh-teen estimaatti. Koska signaalikohinasuhde-estimaatti on suoraan verrannollinen todennäköiseen bittivirheno-peuteen, voidaan tällaista bittivirhenopeutta käyttää kanavan tarkkailuun sen määrittämiseksi onko kanava huono vai hyvä.

Siten ei keskitystä vaativien palveluiden, ^ kuten TR-8-palveluiden uudelleenallokoimiseksi, uudel- ^ leenallokointi voidaan suorittaa allokoimattomille ka- co S5 naville, joita tarkkaillaan takaisinsilmukkamoodissa tai SNR-estimaatilla käyttäen tasoitinta. Vastaavasti allokointi tai uudelleenallokointi keskittämistä vaa-

CL

tiville palveluille, kuten TR-303-palveluille, voidaan c\j tehdä allokoimattomille kanaville perustuen niiden ka- co ^ navien laatuun määritettynä SNR-estimaatilla käyttäen ° tasoitinta.

105

Viitaten kanavan allokointiin, kanava-allokaattorin rutiini kanavan allokoimiseksi 304 tutkii kanavan laatutietokantataulukkoa määrittääkseen sen, mikä DS0+-kanavista allokoidaan ISU:lie 100 vaadittua palvelua varten. Kanava-allokaattori myös tarkistaa ISUn ja kanavayksiköiden tilan tarkistaakseen palvelun tilanteen ja oikean tyypin vaaditulle palvelulle. Kanava-allokoija yrittää ylläpitää optimaalista jakaumaa kaistaleveyksille ISUssa mahdollistaakseen joustavan kanavan uudelleenallokoinnin. Koska on edullista, että ISU:t 100, ainakin HISU, pystyvät päästämään vain osan RF-kaistasta tietyllä ajanhetkellä, kanavan allokoijan on jaettava kanavien käyttö ISU:illa siten, että se ei ylikuormita kaistan yhtä osaa ja välttää sisäisten palvelukanavien uudelleenallokointi tehdäkseen tilaa ylimääräisille kanaville.

Kanava-allokoijan 304 käyttämä prosessi on allokoida yhtä suuri määrä kultakin ISU-tyypiltä kullekin kanavakaistalle 6 MHz:n spektrissä. Jos tarpeen, käytössä olevat kanavat ISUssa voidaan siirtää uudelle kaistalle, jos senhetkinen ISUn kaista on täynnä ja uusi palvelu nimetään ISU:lle. Vastaavasti, jos kanavaa, jota ISU käyttää yhdellä alueella, korruptoituu, niin ISU voi uudelleenallokoida kanavan toiselle ali-kaistalle tai kaistakanavalle. Tässä huomautetaan, että jaetut IOC-kanavat jatkavat tietoliikenneyhteyttä HDT:n 12 ja HISU:jen välillä, HISU:n nähdessä aina ^ IOC-kanavia jakautuneena koko spektrille. Yleisesti ^ kanavat, joilla on pisin pienivirheinen historia, ovat

CD

cp ensimmäisenä käytössä. Tällä tavalla kanavat, jotka on merkitty huonoiksi ja sen jälkeen uudelleenallokoitu g tarkkailutarkoituksessa, käytetään viimeksi, koska niiden historiat ovat lyhyempiä kuin kanavilla, jotka o £3 ovat toimineet pienillä virhemäärillä pidemmän ajan ee ^ jakson.

δ c\j

Puhelinsiirtoläriestelmän toinen sovellus 106 OFDM-puhelinsiirto j är j esteinään toinen sovellus kuvataan viitaten kuvioihin 24-27. 6 MHz:n spektri-allokointi esitetään kuvioissa 24. 6 MHz:n kaista jaetaan yhdeksään kanavakaistaan vastaten yhdeksää yksittäistä modeemia 226 (kuvio 25). Ammattimies huomaa, että myös vähemmän modeemeja voidaan käyttää yhdistämällä identtisiä toimintoja. Jokainen kanavakaista sisältää 32 kanavaa, jotka on moduloitu neliölliseen 32-aariseen muotoon (32-QAM), joihin kuuluu viisi bittiä merkkiä kohden. Yksittäinen kanava allokoidaan toimintojen ja ohjausdatan siirtämiseksi (IOC-ohjausdatan) HDT:n 12 ja ISU:jen 100 välillä. Tämä kanava käyttää BPSK-modulointia.

Ensin kuvataan siirtoarkkitehtuuri viitaten lähtösuunnan lähetykseen ja sen jälkeen viitaten tulosuunnan lähetykseen. Seuraavassa kuvataan HDT-arkkitehtuurin MCC-modeemi viitaten kuvioon 25. Lähtö-suunnassa sarjapuhelininformaatiota ja ohjausdataa syötetään CXMC:lle 80 sarjaliitännän 236 kautta. Sar-jadata demultipleksoidaan demultiplekserillä 32 rinnakkaisiksi datajonoiksi. Nämä datajonot alistetaan 32 kanavamodeemin pankille 226, joka merkkisovittaa ja suorittaa nopean fourier-muunnoksen (FFT) funktiot. 32 kanavamodeemia antavat aika-aluenäytteitä, jotka siirretään sekoittimien 240, joita ohjataan syntetisaattorilla 230 kautta. Sekoittimet 240 luovat joukon taajuuskaistoja, jotka ovat ortogonaalisia ja jokainen ^ kaista suodatetaan suodattimella/yhdisteellä 228. Saa- 0 ^ tu lähtö suodattimelta/yhdisteeltä 228 ylösmuunnetaan co ? syntetisaattorilla 242 ja sekoittimella 241 lopulli- 01 selle lähetystaajuudelle. Tämän jälkeen signaali suo- ir datetaan suodattimena 232, vahvistetaan vahvistimella

CL

234 ja suodatetaan jälleen suodattimena 232 kohinan

Oi c3 poistamiseksi. Tämän jälkeen signaali kytketään HFC- co ^ jakeluverkkoon puhelinlähettimen 14 kautta, o cm HFC-jakeluverkon lähtösuunnan päässä ISUun 100 kuuluu tilaajamodeemi 258, kuten esitetään kuvios- 107 sa 26. Lähtösuunnan signaalit vastaanotetaan ODN:ltä 18 koaksiaalijohtimen 30 kautta ja suodatetaan suodattimena 260, joka aikaansaa valinnaisuuden koko 6 MHz:n kaistalla. Tämän jälkeen signaali jaetaan kahteen osaan. Ensimmäinen osa antaa ohjausdatan ja ajoi-tusinformaation järjestelmän kellojen synkronoimisek-si. Toinen osa antaa puhelindataa. Ohjausdatalla, joka vastaanotetaan erillään puhelindatasta, tässä tarkoitetaan, kuten aiemmin kuvattiin kaistan ulkopuolista ISU:a. Kaistan ulkopuolinen ohjauskanava, joka BPSK-moduloidaan, jaetaan ja sekoitetaan peruskaistalle sekoittajalla 262. Tämän jälkeen signaali suodatetaan suodattimena 263 ja siirretään automaattiseen vahvis-tuksenohjausvaiheeseen 264 ja Costas-silmukkaan 266, jossa kantoaaltovaihe palautetaan. Signaali, joka saadaan, siirretään ajoitussilmukkaan 268 siten, että ajoitus voidaan palauttaa koko modeemille. IOC-ohjausdata, joka on tyypillisesti Costas-silmukan tulo, siirretään 32-kanavaiseen OFDM-modeemiin 224 ISUs-sa 100. Toinen osa lähtösuunnan OFDM-aaltomuodosta sekoitetaan peruskaistalle sekoittimella 270 ja siihen liittyvällä syntetisaattorilla 272. Sekoittimen 270 lähtö suodatetaan suodattimena 273 ja se kulkee vah-vistuksenohjausasteen 274 läpi, jossa se valmistetaan vastaanottoa varten. Sen jälkeen se siirtyy 32-kanavaiseen OFDM-modeemiin 224.

Viitaten kuvioon 27, IOC-ohjausdata rajoite- ....

il taan laitteisto- ia toimintalohkolla 276 ia annetaan

o J J

, mikroprosessoriin 226. OFDM-puhelindata siirretään

CD

S5 analogidigitaalimuuntimen 278 läpi ja first-in first- w out -puskurin tuloon, jossa se tallennetaan. Kun riitit tävä määrä informaatiota on tallennettu, se hyväksy- Q_ tään mikroprosessorilla 226, jossa loppu demodulaatio- c3 prosessista, sisältäen FFT:n, suoritetaan. Mikropro- co sessori 226 antaa vastaanotetun datan järjestelmälle o c\j datan vastaanottolutännän ja datakellon vastaanotto- liitännän kautta. Nopea Fourier-muunnin (FFT) 282 to- 108 teutetaan mikroprosessorin ulkopuolella. Kuten ammattimies huomaa, että FFT 282 voitaisiin toteuttaa mikroprosessorilla 226.

Tulosuunnassa data siirretään 32-kanavaisen OFDM-modeemin 224 läpi lähetysdataportteihin ja muunnetaan merkeiksi mikroprosessorilla 226. Nämä merkit siirtyvät FFT-laitteen 282 läpi ja saatu aika-alue-aaltomuoto sisältäen erotusmerkit menevät kompleksisen sekoittimen 284 läpi. Sekoitin 284 sekoittaa aaltomuodon ylös taajuudelle ja signaali siirretään muistin läpi digitaali-analogimuuntimeen 286 (RAM DAC) . RAM DAC sisältää vähän RAM-muistia näytteiden tallettamiseksi ennen ISU-tulosuunnan lähettimen analogista osaa (kuvio 26) . Viitaten kuvioon 26, OFDM-lähtö tulosuunnan lähetystä varten suodatetaan suodattimena 288. Sen jälkeen aaltomuoto kulkee sekoittimen 290 läpi, jossa se sekoitetaan syntetisaattorin 291 ohjauksessa ylös lähetystaajuudelle. Signaali siirretään prosessorin vahvistusohjauksen 292 läpi siten, että amplitudin tasoa voidaan muuttaa tulosuunnan reitillä. Tulosuunnan signaalit siirtyvät lopulta 6 MHz:n suodattimen 294 läpi lopullisen valinnan tekemiseksi ennen tulosuunnan lähetystä koaksiaalijohdolla 30 ODN:ään 18.

Tulosuunnassa HDT:n 12 puolella vastaanotettu signaali puhelinvastaanottimelta 16 suodatetaan suodattimena 244 ja vahvistetaan vahvistimella 246. Vastaanotettu signaali, joka on ortogonaalisesti taajuus-^ jakomultipleksattu, sekoitetaan peruskaistalle sekoi- ^ tinpankilla 248 ja siihen liittyvällä syntetisaatto- co cp rilla 250. Jokainen sekoittimen 248 lähtö suodatetaan oi peruskaistan suodatinpankilla 252 ja jokainen lähdön aika-alue-aaltomuoto lähetetään demodulaattoriin 32-

CL

kanavaisissa OFDM-modeemeissä 226. Signaalit siirre-σ> tään FFT:n läpi ja merkit sovitetaan takaisin biteik-co ^ si. Bitit multipleksataan yhdessä multiplekserillä 254

O

cvj ja annetaan CXMC:hen 56 toisen sar j aliitännän 256 kautta.

109

Kuten esitetään tässä sovelluksessa ISU on kaistan ulkopuolinen ISU, kuten erillisten vastaanottimien käyttö ohjaus- ja puhelindatalle osoittaa, kuten aikaisemmin kuvattiin. Lisäksi spektrin jakaminen kanavakaistoihin esitetään tarkemmin. Useita muita sovelluksia voidaan sisällyttää liitteenä olevien vaatimuksien suojapiiriin siirtojärjestelmässä muokkaamalla tässä kuvattuja sovelluksia. Yhdessä sovelluksessa IOC-ohjauskanava ainakin synkronointi-informaation siirtämiseksi ja puhelinpalvelukanavat tai reitit muodostetaan yhteen muotoon. IOC-linkki ODT:n 12 ja ISUijen 100 välillä voidaan toteuttaa neljällä BPSK-moduloidulla kantoaallolla, jotka toimivat 16 kbps:llä, ja antavat datanopeuden 64 kbps yhteensä. Jokainen tilaaja voi toteuttaa yksinkertaisen edellisen lähetinvastaanottimen, kuten toisessa sovelluksessa, joka jatkuvasti tarkkailee palvelukanavaa, joka on nimetty sille lähtösuunnan linkille erikseen puhelin-kanavilta. Tämä lähetinvastaanotin vaatii säädettävän oskillaattorin palvelun säätämiseksi IOC-kanavalle. Vastaavasti IOC-kanava voidaan antaa kanavakaistoille 6 MHz:n kaistalla ja kanavakaistoihin voi kuulua orto-gonaalisia kantoaaltoja puhelindataa ja IOC-kanavaa, joka vastaanotetaan erillään ortogonaalisista aaltomuodoista, varten.

Eräässä toisessa sovelluksessa 4 BPSK-kanavan sijaan käytetään yksittäistä 64 kbps:n IOC-kanavaa.

*3- ^ Tämä yksittäinen kanava on OFDM-taanuusrakenteessa, ^ vaikka merkkinopeus ei ole yhteensopiva OFDM:n puhe- co 9* linmerkkinopeuden kanssa. Tämä yksittäinen laajakais- ^ täinen signaali vaatii laajemman kaistavastaanottimen ^ ISUssa 100 siten, että IOC-linkki HDT:n 12 ja ISU:jen

CL

välillä on aina mahdollinen. Yhden kanavan tuella on O) c\j mahdollista käyttää kiinteää taajuusoskillaattoria,

CD

jonka ei ole oltava säädettävä millään kaistan osalla ° tilaajayksiköissä. Kuitenkin, toisin kuin ensimmäises sä sovelluksessa, jossa IOC-kanavat jaettiin koko 110 spektrille mahdollistaen kapeakaistaiset vastaanottimet, tehovaatimukset tässä sovelluksessa ovat suuremmat tässä sovellutuksessa, koska siinä käytetään laajakaistaista vastaanotinta ISUssa 100.

Vielä eräässä sovelluksessa IOC-linkkiin voi kuulua kaksi IOC-kanavaa, jossa kummassakin on 32 OFDM-kanavaryhmää. Tämä kasvattaa OFDM-kantoaaltojen määrän 34:ään 32:sta kussakin ryhmässä. Jokaiseen ka-navaryhmään kuuluu 34 OFDM-kanavaa ja kanavakaistaan voi sisältyä 8-10 kanavaryhmää. Tämä sovellus mahdollistaa kapeakaistaisen vastaanottimen käytön referens-siparametreihin lukkiutumiseen, jotka parametrit annetaan HDT:llä 12 OFDM-aaltomuodon käyttämiseksi, mutta lisää monimutkaisuutta, koska myös siinä on annettava ohjaus- tai palvelu-informaatiota OFDM:ssä datareitti-muodossa. Koska tilaaja voi säätyä mille tahansa kana-varyhmistä, informaatio, joka laajennetaan ylimääräisille kantoaalloille, on myös oltava keskusyksikön seurannassa. Koska järjestelmä tarvitsee ajoituksen tukea, tämä sovellus myös vaatii, että synkronoin-tisignaali asetetaan OFDM-aaltomuodon loppuun.

On ymmärrettävä, että vaikka esilläolevan keksinnön useita ominaisuuksia on esitetty edellä olevassa kuvauksessa yhdessä keksinnön rakenteen ja toimintojen yksityiskohtien kanssa, niin selitys on ainoastaan kuvainnollinen ja muutoksia liittyen asteeseen, muotoon, kokoon ja osien järjestelyyn, ja toiminnan .....

£ en ominaisuuksiin, voidaan tehdä keksinnön piirissä ^ ja seuraavassa esitettävien laajojen yleistarkoituk- co 9 sellisten vaatimuksien puitteissa.

(M

X

cc

CL

σ> co

(M

CD

o

(M