JP2004521569A - バンドパスフィルタ特性を制御可能なアップストリーム通信システム - Google Patents
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Abstract
通信システム(1)は、少なくともディジタル信号プロセッサ(6)とバンドパスフィルタ(6)に結合したダウンサンプラ(7)との2つ又はそれ以上の系列構成を有し、それぞれの系列構成と通信チャネル(CHUS,CHDS)とに結合したマルチプレクサ(MUX)を有するメイン送信機(TR)と、少なくともアップサンプラ(9)とアップサンプラ(9)に結合したさらなるディジタル信号プロセッサ(10)の2つ又はそれ以上のさらなる系列構成を有し、通信チャネル(CHUS,CHDS)とそれぞれのさらなる系列構成とに結合したデマルチプレクサ(DEMUX)を有するメイン受信機と、を有する、可能性のある実施の形態において記述される。そのようなシステムは、特定の周波数バンド内の光ファイバ同軸ハイブリッド(HFC)ネットワークにおけるアップストリーム伝送に対して使用される。記述されたシステム(1)は、増加したデータレートで、エラーが低減したアップストリーム伝送を許すために、拡張したフレキシビリティを与える。制御手段(8,11)は、システム(1)の設置後に、ディジタル信号プロセッサパラメータの調整を与える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信機と、通信チャネルを介して送信機と連結し、1よりも大きいサンプリングレート係数を有するアップサンプラ及びアップサンプラに結合された第1のディジタル信号プロセッサを含む受信機とを有する通信システムにおけるアプリケーション用の受信機に関する。
【0002】
本発明はまた、受信機と、通信チャネルを介して受信機に結合された送信機とを有する通信システムにおけるアプリケーション用の送信機に関する。
【0003】
さらに本発明は、送信機及び受信機を備えた通信システムに関する。さらに本発明は、通信システムにおけるアプリケーション用のプログラム可能な制御手段に関する。
【0004】
【従来の技術】
アップサンプリング及びダウンサンプリングを伴うディジタル信号処理を有し、請求項1,4,7の前提部分において認められる、通信システムは、WO97/28611から既知である。既知の通信システムは、受信機として作用するブロードバンドネットワークユニットと、少なくとも一つの送信デバイスとを含む。住居に置かれる、この従来技術文献から既知であるデバイスは、コンピュータ若しくはケーブルモデム、セットトップボックス、電話のような通信機器などがなり得る。ブロードバンドネットワークユニット及びそのデバイスは、同軸若しくはツイストペアの通信チャネルを介して結合される。ブロードバンドネットワークユニットは、データ信号ダウンストリームを通信チャネル上でデバイスに送り、そのデバイスがデータ信号アップストリームを受信機に通信し得る。ダウンストリーム及びアップストリームの両方のチャネルに対して、データはRFキャリアで変調される。ネットワーク同期の方法については、キャリア周波数及びデータクロックが、マスタークロック信号から生成され、ともにそのマスタークロックの異なる整数倍のサブ高調波であることが記述されている。キャリア周波数で変調された受信データ信号のダウンコンバージョンの方法については、キャリア周波数がデータクロックの2倍であるときに、以下のステップを含むことがここに記述されている。最初に、受信したデータ信号はキャリア周波数の4分の3に等しいレートでサンプリングされ、その後このサンプリングされた信号がアップストリームキャリア周波数のバイナリの直交表現により乗算され、その後この信号が各入力サンプルに対して3つの出力サンプルを有する補間信号を生成するように補間され、その後この補間信号がローパスフィルタでフィルタリングされた後に、各8つの入力サンプルに対して一つのベースバンドサンプルを生成するようにこのローパスフィルタでフィルタリングされた信号がデシメートされる。
【0005】
この方法は、無線周波数信号のダウンコンバージョンのための信号処理の複雑さ及び量を低減させる。この方法は、サンプリングされたRF信号のサンプリングレートを、RFキャリアで変調されたデータを表現するために必要な最小値に低くする態様を提供する。しかしながら、この方法は、キャリア周波数の選択及び受信信号の帯域幅に関してフレキシブルではない。さらに、データクロックレートとキャリア周波数との間の同期が必要である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の目的は、システムがバンドパスのライ(lie)に関する大量のフレキシビリティを示す、そのようなRFパスバンド信号サンプリングレート低減方式を備えた送信機/受信機通信システムを提供することである。
【0007】
本発明に係る受信機は、ディジタル信号プロセッサが受信データ信号の非エイリアス部分をディジタル的にフィルタリングすることができ、受信機がさらに、第1のディジタル信号プロセッサに結合され、データ信号を再構成するために第1のディジタル信号プロセッサを制御する第1のフィルタ制御手段を含むことを特徴とする。
【0008】
本発明に係る送信機は、送信機が第2のディジタル信号プロセッサと、第2のディジタル信号に結合され、データ入力信号の一部のサンプルのみを保持するダウンサンプラと、第2のディジタル信号プロセッサに結合され、データ信号の非エイリアス部分が受信機により再構成され得るようにディジタル信号処理を制御する第2のフィルタ制御手段とを含むことを特徴とする。
【0009】
本発明に係る送信機及び受信機の両方の利点は、サンプリングレート低減が送信機及び受信機を接続する通信チャネルにおいて必要なデータキャパシティのより効果的な使用を提供することである。送信機及び受信機の使用の例は、アップストリーム送信用の利用できる周波数スペクトラムが5から65の範囲である光ファイバ同軸ハイブリッド(HFC)CATVシステムにおけるアップストリーム信号の送信である。ナイキストサンプリング定理により、サンプラを含む送信機は、エイリアスを防止するために少なくとも130MHzのサンプリングレートで操作されることが必要である。5MHzを超えるアップストリーム周波数のスペクトルの低い部分は、入ってきたノイズによりしばしば弱められるので、アップストリームスペクトルの高い部分における30MHz幅の周波数バンドのみが効果的なアップストリームデータ伝送のために有利に使用され得る。送信機がこの30MHz幅のパスバンドのみの送信に対して設計されるのであれば、そのパスバンドにおいて信号を表現するために必要とされる最小のサンプリングレートは60MHzに低減され、係数2のフィルタリングされたサンプルによりダウンサンプリングするために低減される。本発明に係る送信機において、この低減は、サンプリングされた入力信号のディジタルフィルタリング及びフィルタリングされたサンプルのダウンサンプリングを用いて達成される。そのようなサンプリングレート低減なしのシステムに比べて、サンプリングレート低減を伴うシステムを用いて送信され得る、アップストリームRFキャリアで変調されたデータの量は、ほんの僅かに低減するであろう。この理由は、アップストリームスペクトルのよりクリーンな部分におけるデータ伝送がより効率的な変調方式を使用することができるからである。一方、アップストリームバンドのノイズのある低い部分がアップストリームデータ伝送のために使用され得ず、それゆえ貴重なバンド幅を消費する「禁止(forbidden)周波数」を含む。
【0010】
本発明に係る送信機及び受信機のさらなる利点は、パスバンドの位置が利用できる周波数スペクトル内で任意に選択され得ることである。例えば入ってくるノイズがそれぞれの態様でそれぞれのシステムに影響を与え得るので、これは望ましい形態である。例えば、バンドパスの適切な位置は、都市内のそれぞれの領域に配置されたそれぞれのシステム用に異なるようにすることができる。
【0011】
送信機及び受信機は、ディジタル通信システム全体と同様に、欧州及び米国タイプのシステム及びマーケットセグメントの両方を取り扱うことができることがさらなる利点である。欧州タイプのCATVシステムに対して、アップストリームバンドが5から65MHzに及ぶ一方、米国タイプに対して、アップストリームバンドが4から42MHzに及ぶ。例のように、本発明に係るシステムは、そのパスバンドが欧州タイプのCATVシステムにおけるアプリケーションに対して30から60MHzの範囲に及ぶようにプログラムされたそのディジタル信号プロセッサを有し得る一方、米国タイプのシステムにおけるアプリケーションに対して12から42MHzの範囲に及ぶそのパスバンドを有するようにプログラムされる。
【0012】
本発明に係る送信機及び受信機の他の利点は、第1及び/又は第2の制御手段を単に持つことによって、フィールドにおけるそれらの設置で、望ましいフィルタ若しくは周波数シフト形態を調整した後に、第1及び/又は第2のディジタル信号プロセッサの形態が変更され得ることである。本発明のこの態様のいくつかの異なる実施の態様が実行され得る。ディジタルフィルタ係数のような制御可能な信号処理パラメータは別として、そのようなディジタルフィルタのパスバンドの位置は思うように制御され得る。
【0013】
ダウンサンプラにおいて、デシメーションは、データ入力信号のサンプルの一部のみを保持することにより達成される。上述した例において、フィルタリングされたサンプルの30MHzのバンド幅は、それぞれの第2のサンプルのみが保持されるために必要とされるサンプリングレートの4分の1以下に対応する。一般に、バンド幅がオリジナルのサンプリングレートのフラクション1/2mよりも小さく制限されるならば、各々m番目のサンプルのみが保持される必要がある。その結果、係数が2である以下の詳細な実施の形態において、実行された実施の形態でビットレート低減mとなる。
【0014】
本発明に係るそれぞれの送信機及び受信機の他の実施の形態は、ディジタル信号プロセッサがプログラミング可能な論理回路により実行されることを特徴とする。本発明に係る通信システムの実施の形態は、両方のディジタル信号プロセッサがプログラミング可能な論理回路により実行されることを特徴とする。
【0015】
プログラミング可能な論理回路は、ローカルプログラムがディジタル信号プロセッサ又は特定のディジタルバンドパスフィルタ若しくはフィルタの適切な特徴(featuring)パラメータを思うように制御するために実行され得るという利点がある。簡単な実行は、アップストリーム周波数バンドの位置を規定された要件にフレキシブルに合わせる可能性を有するフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)のプログラマブルロジックデバイス(PLD)を用いることにより達成され得る。
【0016】
それぞれの発明に係る受信機及び送信機の他の実施の形態は、受信機は、入力が第1のディジタル信号プロセッサに結合されたディジタル/アナログ変換器を含み、送信機はそれぞれ、出力が第2のディジタル信号プロセッサに結合されたアナログ/ディジタル変換器を含むことを特徴とする。
【0017】
有利には、送信機及び受信機の必須の部品は、プロッセッサ制御集積回路により実行や処理を容易化するように、ディジタル的に構成される。
【0018】
さらに、送信チャネルを介して増加した距離にわたるディジタルアップストリーム伝送が可能である。さらに、USタイプ及び欧州タイプのシステム並びに関連するマーケットは、単一のプログラム可能な設計で対処され得る。
【0019】
本発明に係る通信システムの好ましい実施の形態は、受信機及び送信機の第1及び第2の制御手段が制御チャネルを介して互いに結合されることを特徴とする。
【0020】
本発明に係る通信システムの利点は、フィルタ及び/又は周波数シフト形態に対する変更及び更新としての、とてもフレキシブルな通信システムの結果が制御チャネルを介して通信され得ることである。特に、これらの変更や更新は、例えば受信機ステーションにおける遠隔制御ユニットを用いて送信機及び受信機のそれぞれ若しくは両方におけるプログラム可能な論理回路にダウンロードされ得る。
【0021】
本発明に係る通信システムのさらなる好ましい実施の形態は、少なくとも第2のディジタル信号プロセッサ及びディジタル信号プロセッサに結合したダウンサンプラの2つ又はそれ以上の系列構成を有し、それぞれの系列構成のパラレル構成及び通信チャネルに結合したマルチプレクサを有するメイン送信機と、少なくともアップサンプラ及びアップサンプラに結合した第1のディジタル信号プロセッサの2つ又はそれ以上のさらなる系列構成を有し、通信チャネル及びそれぞれのさらなる系列構成のパラレル構成に結合したデマルチプレクサを有するメイン受信機と、を有する通信システムを特徴とする。
【0022】
本発明に係る通信システムのこの実施の形態の利点は、完全時分割多重アップストリーム通信システムが、例えばセントラルアンテナテレビジョン(CATV)システムの性能及び機能性をフレキシブルに増大させることである。
【0023】
【発明の実施の形態】
現在、本発明に係る通信システムと同様に、送信機及び受信機は、さらなる利点とともに説明されるであろう。一方、参照符号が添付した図面に施されており、同様の部品には同じ参照番号により参照される。
【0024】
図1は、いわゆるハブHに光学的に結合し、その次にノードNと光学的に結合した、ヘッド−エンド(HE)とも呼ばれるステーション2を有する通信システムを示す。それぞれのノードNは、ネットワーク4’の同軸部分4を通り、及びスプリッタ/増幅器SAを介してネットワークターミナル(NT)とも呼ばれるステーション3−1,…3−nに結合される。ヘッド−エンドHE及びノードNは、
ネットワーク4’のファイバ部分を通って互いに結合される。示されるこのシステム1は、ヘッド−エンドHE及びノードNがHEからNにダウンストリームコネクション(CHDS)を通り、NからHEにアップストリームコネクション(CHUS)を通って通信することができるHFC/CATVシステムである。
【0025】
一般に、ダウンストリーム及びアップストリームを輸送した信号はともに、RFチャネルのサブキャリア多重したものである。単に例として、ダウンストリーム信号は、住居におけるケーブルモデムやセットトップボックスによる受信用のアナログTVチャネルとディジタル変調チャネルとの混合からなり得る。これらのケーブルモデムやセットトップボックスは、NTユーザデータを、5−42MHz(USタイプシステム)又は5−65MHz(欧州タイプシステム)の周波数バンドにおけるRFキャリアで変調するであろう。単一のノードに結合した住居からのアップストリームデータ信号は、ヘッド−エンドに対する伝送のためにノードで集められる。ノードから送信されたアップストリーム信号は、通常そのようなディジタル変調されたRFチャネルの多重したものからなるであろう。個別のアップストリームチャネルは、例えばQPSK又は16QAMのように、異なる変調フォーマットと同様に異なるシンボルレートを有し得る。アップストリームコネクションCHUSを通った送信の後、これらのデータチャネルは、本来送られたデータ信号の復元のためにヘッド−エンドにおいて復調される。
【0026】
図2は、通信システム1における周波数パワースペクトル及びアップストリームコネクションCHUSのアップストリーム周波数バンドの位置の例を与える。入ってきたノイズ(斜線領域)の、どのような多くのディジタル変調されたRFチャネルがアップストリームスペクトルのクリーンな部分に位置するかの、及び係数2のデシメートしたシステムのパスバンドのスペクトルサインの例を与える。送信機の入力信号が周波数fsでサンプリングされるとき、デシメートされないシステムのバンド幅は0からfs/2の範囲である。HFC通信システムの同軸部分のアナログ応答特性から、0から5MHzの範囲の周波数はデータ伝送のために使用され得ない。実用的な送信機は、AD変換器の前段のアナログ抗エイリアスフィルタの使用を必要とするので、システムの実用的なバンド幅は、fs/2よりも僅かに小さいであろう。65MHz(欧州タイプシステム)にわたる実用的なバンド幅を達成するために、少なくとも130MHzのサンプリングレートが必要である。
【0027】
実際に、欧州タイプシステム用の実行可能なアプローチは、スペクトルの「クリーンな」部分の重要なフラクションを構成するおよそ30MHzバンドパス幅を使用することである。スペクトルのこのクリーンな部分において、スペクトル的により有効な変調方式が使用され得る一方、またRFキャリアはスペクトルのノイズのある低い部分においてよりも密集して重なり得る。パスバンドの30MHz幅がfs/4よりも小さいので、fs/2にサンプリングレートを低減すること、すなわち係数2によりオリジナルのサンプリングされた信号をデシメートすることが原理的に可能である。そのようなデシメーションされた2つの信号が多重されるとき、アップストリームチャネルのビットレートは、単一のデシメートされないシステムに対するものと同じシリアルビットレートを有するであろう。両アップストリームチャネルに対して、そのパスバンドが、0近くやfs/2近くの使用できないスペクトルを除くようにして位置するならば、そのようなシステムは、単一のデシメートされないシステムよりも、データ伝送に対して利用できる多くのトータルRFバンド幅を有するであろう。デシメートされたシステムのバンドパス領域がアップストリームバンドのクリーンな部分と一致するならば、そのとき係数2のデシメートされたシステムは、確かにデシメートされないシステムよりもデータ伝送のためにより高いキャパシティを有するであろう。
【0028】
図3は、図1の通信システム1において送信ノードステーションNとHE又はHでの受信ステーションとをどのように配置するかの第1の実施の形態を示す。ノードNは、ディジタル信号プロセッサ6と、単一のプロセッサ6に結合したダウンサンプラ7と、プロセッサ6に結合したフィルタ制御手段8とを含む、概して3’で示した送信機を有する。ヘッド−エンド2は、その次にアップサンプラ9と、アップサンプラ9に結合したさらなるディジタル信号プロセッサ10と、さらなるプロセッサ10に結合したフィルタ制御手段11とを有する。適当なアナログ/ディジタル(AD)及びディジタル/アナログ(DA)変換器12,13は、それぞれディジタル信号プロセッサ6,10の入力IN及び出力OUTに結合される。
【0029】
図3に示すように、ノードNにおけるの送信機3’とヘッド−エンドHE又はハブHにおける受信機2との間のアップストリーム通信の動作は以下の通りである。アナログ送信機入力信号は、AD変換器12でAD変換され、その後ディジタルデータ入力信号x1としてディジタル信号プロセッサ6に送られる。プロセッサ6は抗エイリアスフィルタとして作用する。すなわち図2に示すように、せいぜいfs/4の幅を有するバンドパスフィルタとして作用する。周波数スペクトルが関連する矢印の下方に直接示される、この信号プロセッサ6からの出力信号x2は、その後この実施の形態において係数2によりダウンサンプリング(デシメート)される、すなわちそれぞれの第2のサンプルx2のみがx3に保持される。示されるように、信号x3は、ここではその後パラレル/シリアル変換器14でシリアル化され、変調器15で変調され、その後アップストリームチャネルCHUSを介してヘッド−エンド2に送信される。ヘッド−エンドで受信された後、データ信号は、復調器16で復調され、シリアル/パラレル変換器17でデシリアル化され、その後連続したデータ信号サンプル間に零を挿入するためにアップサンプラ9でアップサンプリング(補間)される。アップサンプリングされた信号y2は、零により置き換えられたそれぞれの第2のサンプルを有するが、信号x2と同一である。y2のスペクトルは、全体としてx2のシフトされたイメージが加えられたx2のスペクトルからなり、それは信号x2のスペクトルの右に概略的に示される。これは、適切な測定がなされない限りエイリアスが生じることを示す。制御手段8,11は、それぞれフィルタプロセッサ6,10におけるディジタルプロセッサフィルタ特性を制御するため、及び/又は必要な限りプロセッサ周波数変換や周波数シフトを達成するためにエイリアスを回避するためにある。この場合において、プロセッサ6による周波数シフトは、スペクトルが互いにシフトされて、x2のスペクトルがその下に示されたx2のスペクトルに変えられることである。受信端での信号y2に対するそれらの結果は、重なったスペクトルがもはや重ならず、エイリアスが回避された(図3における中央下のスペクトル参照)ことである。プロセッサ10は、x2と同様である、再構成された望ましいデータ信号(外側の右)を得るためにスペクトルが分割されシフトされるように制御されるフィルタ及び周波数変換器である。
【0030】
図4a及び図4bは、通信システム1の第2の実施の形態を示す。同様に番号が付されたブロックはまた同様の機能を意味する。しかしながら、入力INでの入力信号x1から始まるこの方式において、ディジタル信号プロセッサ6は、対応する矢印の端部で示されるように、信号x2の形で単一のサイドバンド表現を構成する。x2の得られたスペクトルの内容は、ここでは幅2π/4を有する単一の周波数バンドに制限される。ここで、4つの折り返すダウンサンプリングは、ダウンサンプラ7において与えられ得る。対応するアップサンプラ9は、それぞれサンプルが入ってきた後に、3つの連続した零を置く。信号y2のスペクトルは、ここではダウン及びアップサンプリング前のスペクトルX(eiθ)に対するM個の折り返しダウン及びアップサンプリングされた信号のスペクトルY(eiθ)に関する以下の式において、M=4を用いることにより分かる。正規化周波数をθ=2Πf/fsと仮定する。
M−1
Y(eiθ)=(1/M).ΣX(ei ( θ−2Πν/M )) (1)
ν=0
オリジナルの入力信号x1の再構成は、ここではまず、示すようにy2における3つのイメージスペクトルの補間抑圧することによる、アップサンプラ9による単一のサイドバンド信号x2を再構成することからなる。その次に、信号プロセッサ10の出力OUTでの出力信号y3は、DA変換器13に送られる前に、この補間された単一のサイドバンド信号から構成される。
【0031】
図4aの基本的な方式の実用的な実施は図4bにおいて説明される。H1による複合抗エイリアスプロセッサ6の転移機能を示すとき、そのときその真の及び仮想のブランチH1 , R及びH1 , lが以下により与えられる。
H1 , R(eiθ)=(1/2).(H1(eiθ)+H1(e−iθ)
H1 , I(eiθ)=(1/2i).(H1(eiθ)−H1(e−iθ)
ディジタルプロセッサ10の転移機能H2と同様に、すなわちその真の及び仮想の部分が分かり得る。送信機端TRで、図4bの上下部で示されるような真の及び仮想の信号は、マルチプレクサMUXにおいてダウンサンプリングされ多重され、その後変調され、チャネルCHUSを通って送信され、その後デマルチプレクサDEMUXにおいて分離される。また、受信機端RCには、同様のパラレルアップサンプル及びフィルタブランチがある。真の及び仮想のフィルタ出力での出力信号は減算器19に送られる。その振幅に関してまたオリジナルの信号を再構成するために、マルチプリケータ20は、2M=8の係数により得られた信号を乗算する。所望の信号が単一のサイドバンド信号の真の部分の2倍として考えられ得るので係数2が生じる。係数Mは上記式(1)においてゲイン係数1/Mに対して補正するために生じる。ファイバ光伝送のために、真の及び仮想のブランチのダウンサンプリングされた信号はともに多重される。したがって、ビットレート低減は係数2であり、図3の方式で達成されたものと等しくなる。図4a及び図4bにおける方式は、図3の方式の簡略化したバージョンとして実際に見られ得る。先の方式は、ノード送信機3’及びヘッド−エンド受信機ステーション2における周波数変換ステップが無い。その方式はより小さい数のフィルタステップであり、また受信機端で要求されるフィルタがシステムの意図する用途に対して非常に簡略化されている。
【0032】
図5は、全体的に制御された通信システム1の実施の形態を示す。制御手段8,11は、周波数ドメインにおいて、必要なパスバンド幅を有し、適切な位置でバンドパスフィルタリングを達成するため及び/又はエイリアスを回避するために望ましい周波数シフトを達成するために、スタンドアローンであり、適当にプログラムされ得るけれども、制御手段8,11は、図5の通信システム1に示されるように互いに結合され得る。この場合において、適切な制御パラメータは、手段8,11間に存在する制御チャネル18で交換され得る。望ましくは、制御パラメータがいくつかの外部フィルタ制御パラメータ源(図示せず)から更新され及び/又はダウンロードされ得る。プログラム可能な論理回路におけるそれぞれのディジタルプロセッサ6,10を実行することは、それぞれの前述の実施の形態において好ましい。
【0033】
図5において示すようなシステムは、ここでは4つの系列構成の連続A/D変換器、制御可能なディジタル信号プロセッサ及びダウンサンプラ(明確さのために参照番号を削除した)を有し、系列構成のパラレル構成と結合するマルチプレクサMUXを有する、ノードNにおけるここでメイン送信機TRと呼ばれるものを有する。マルチプレクサMUXは、変調器15を介して通信チャネルに結合される。このシステムは同様に、4つの系列構成の連続アップサンプラ、ディジタル信号プロセッサ、及びDA変換器を含み、復調器16を介して通信チャネルに結合したデマルチプレクサDEMUXを有するハブH又はヘッド−エンドHEにおけるメイン受信機RCを有する。基本的な動作が上記に説明された通信システム1は、時分割多重を用いて4つの個別のコネクションを合成することができる。125MHzのサンプリングレート及びそれぞれのデシメートされた信号に対する8ビットの分解能で、多重したストリームのシリアルビットレートは2Gbpsになるであろう。
【0034】
上述したサンプリングレート係数は必ずしも整数である必要はない。当業者は合理的なサンプリングレート係数を有するサンプラを実施することができる。
【0035】
上記事項は本質的に好ましい実施の形態及び最も可能性のあるモードに関して記述されている一方、添付した請求項の範囲内にある種々の変形例、形態及び形態の組み合わせは当業者の到達範囲内であるので、これらの実施の形態は決してステーション及び関連するシステムの制限した例として構成されているのではないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の動作を説明するための通信システムを示す。
【図2】図2は、本発明に係る通信システムにおける周波数スペクトル及びアップストリーム周波数バンドの位置の例を示す。
【図3】図3は、図1の通信システムにおけるアプリケーション用の本発明に係る送信機及び受信機の第1の可能な実施の形態を示す。
【図4a】図4aは、図1の通信システムにおけるアプリケーション用の本発明に係る送信機及び受信機の第2の可能な実施の形態を示す。
【図4b】図4bは、図1の通信システムにおけるアプリケーション用の本発明に係る送信機及び受信機の第2の可能な実施の形態を示す。
【図5】図5は、本発明に係る全面的に制御された通信システムの実施の形態を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信機と、通信チャネルを介して送信機と連結し、1よりも大きいサンプリングレート係数を有するアップサンプラ及びアップサンプラに結合された第1のディジタル信号プロセッサを含む受信機とを有する通信システムにおけるアプリケーション用の受信機に関する。
【0002】
本発明はまた、受信機と、通信チャネルを介して受信機に結合された送信機とを有する通信システムにおけるアプリケーション用の送信機に関する。
【0003】
さらに本発明は、送信機及び受信機を備えた通信システムに関する。さらに本発明は、通信システムにおけるアプリケーション用のプログラム可能な制御手段に関する。
【0004】
【従来の技術】
アップサンプリング及びダウンサンプリングを伴うディジタル信号処理を有し、請求項1,4,7の前提部分において認められる、通信システムは、WO97/28611から既知である。既知の通信システムは、受信機として作用するブロードバンドネットワークユニットと、少なくとも一つの送信デバイスとを含む。住居に置かれる、この従来技術文献から既知であるデバイスは、コンピュータ若しくはケーブルモデム、セットトップボックス、電話のような通信機器などがなり得る。ブロードバンドネットワークユニット及びそのデバイスは、同軸若しくはツイストペアの通信チャネルを介して結合される。ブロードバンドネットワークユニットは、データ信号ダウンストリームを通信チャネル上でデバイスに送り、そのデバイスがデータ信号アップストリームを受信機に通信し得る。ダウンストリーム及びアップストリームの両方のチャネルに対して、データはRFキャリアで変調される。ネットワーク同期の方法については、キャリア周波数及びデータクロックが、マスタークロック信号から生成され、ともにそのマスタークロックの異なる整数倍のサブ高調波であることが記述されている。キャリア周波数で変調された受信データ信号のダウンコンバージョンの方法については、キャリア周波数がデータクロックの2倍であるときに、以下のステップを含むことがここに記述されている。最初に、受信したデータ信号はキャリア周波数の4分の3に等しいレートでサンプリングされ、その後このサンプリングされた信号がアップストリームキャリア周波数のバイナリの直交表現により乗算され、その後この信号が各入力サンプルに対して3つの出力サンプルを有する補間信号を生成するように補間され、その後この補間信号がローパスフィルタでフィルタリングされた後に、各8つの入力サンプルに対して一つのベースバンドサンプルを生成するようにこのローパスフィルタでフィルタリングされた信号がデシメートされる。
【0005】
この方法は、無線周波数信号のダウンコンバージョンのための信号処理の複雑さ及び量を低減させる。この方法は、サンプリングされたRF信号のサンプリングレートを、RFキャリアで変調されたデータを表現するために必要な最小値に低くする態様を提供する。しかしながら、この方法は、キャリア周波数の選択及び受信信号の帯域幅に関してフレキシブルではない。さらに、データクロックレートとキャリア周波数との間の同期が必要である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の目的は、システムがバンドパスのライ(lie)に関する大量のフレキシビリティを示す、そのようなRFパスバンド信号サンプリングレート低減方式を備えた送信機/受信機通信システムを提供することである。
【0007】
本発明に係る受信機は、ディジタル信号プロセッサが受信データ信号の非エイリアス部分をディジタル的にフィルタリングすることができ、受信機がさらに、第1のディジタル信号プロセッサに結合され、データ信号を再構成するために第1のディジタル信号プロセッサを制御する第1のフィルタ制御手段を含むことを特徴とする。
【0008】
本発明に係る送信機は、送信機が第2のディジタル信号プロセッサと、第2のディジタル信号に結合され、データ入力信号の一部のサンプルのみを保持するダウンサンプラと、第2のディジタル信号プロセッサに結合され、データ信号の非エイリアス部分が受信機により再構成され得るようにディジタル信号処理を制御する第2のフィルタ制御手段とを含むことを特徴とする。
【0009】
本発明に係る送信機及び受信機の両方の利点は、サンプリングレート低減が送信機及び受信機を接続する通信チャネルにおいて必要なデータキャパシティのより効果的な使用を提供することである。送信機及び受信機の使用の例は、アップストリーム送信用の利用できる周波数スペクトラムが5から65の範囲である光ファイバ同軸ハイブリッド(HFC)CATVシステムにおけるアップストリーム信号の送信である。ナイキストサンプリング定理により、サンプラを含む送信機は、エイリアスを防止するために少なくとも130MHzのサンプリングレートで操作されることが必要である。5MHzを超えるアップストリーム周波数のスペクトルの低い部分は、入ってきたノイズによりしばしば弱められるので、アップストリームスペクトルの高い部分における30MHz幅の周波数バンドのみが効果的なアップストリームデータ伝送のために有利に使用され得る。送信機がこの30MHz幅のパスバンドのみの送信に対して設計されるのであれば、そのパスバンドにおいて信号を表現するために必要とされる最小のサンプリングレートは60MHzに低減され、係数2のフィルタリングされたサンプルによりダウンサンプリングするために低減される。本発明に係る送信機において、この低減は、サンプリングされた入力信号のディジタルフィルタリング及びフィルタリングされたサンプルのダウンサンプリングを用いて達成される。そのようなサンプリングレート低減なしのシステムに比べて、サンプリングレート低減を伴うシステムを用いて送信され得る、アップストリームRFキャリアで変調されたデータの量は、ほんの僅かに低減するであろう。この理由は、アップストリームスペクトルのよりクリーンな部分におけるデータ伝送がより効率的な変調方式を使用することができるからである。一方、アップストリームバンドのノイズのある低い部分がアップストリームデータ伝送のために使用され得ず、それゆえ貴重なバンド幅を消費する「禁止(forbidden)周波数」を含む。
【0010】
本発明に係る送信機及び受信機のさらなる利点は、パスバンドの位置が利用できる周波数スペクトル内で任意に選択され得ることである。例えば入ってくるノイズがそれぞれの態様でそれぞれのシステムに影響を与え得るので、これは望ましい形態である。例えば、バンドパスの適切な位置は、都市内のそれぞれの領域に配置されたそれぞれのシステム用に異なるようにすることができる。
【0011】
送信機及び受信機は、ディジタル通信システム全体と同様に、欧州及び米国タイプのシステム及びマーケットセグメントの両方を取り扱うことができることがさらなる利点である。欧州タイプのCATVシステムに対して、アップストリームバンドが5から65MHzに及ぶ一方、米国タイプに対して、アップストリームバンドが4から42MHzに及ぶ。例のように、本発明に係るシステムは、そのパスバンドが欧州タイプのCATVシステムにおけるアプリケーションに対して30から60MHzの範囲に及ぶようにプログラムされたそのディジタル信号プロセッサを有し得る一方、米国タイプのシステムにおけるアプリケーションに対して12から42MHzの範囲に及ぶそのパスバンドを有するようにプログラムされる。
【0012】
本発明に係る送信機及び受信機の他の利点は、第1及び/又は第2の制御手段を単に持つことによって、フィールドにおけるそれらの設置で、望ましいフィルタ若しくは周波数シフト形態を調整した後に、第1及び/又は第2のディジタル信号プロセッサの形態が変更され得ることである。本発明のこの態様のいくつかの異なる実施の態様が実行され得る。ディジタルフィルタ係数のような制御可能な信号処理パラメータは別として、そのようなディジタルフィルタのパスバンドの位置は思うように制御され得る。
【0013】
ダウンサンプラにおいて、デシメーションは、データ入力信号のサンプルの一部のみを保持することにより達成される。上述した例において、フィルタリングされたサンプルの30MHzのバンド幅は、それぞれの第2のサンプルのみが保持されるために必要とされるサンプリングレートの4分の1以下に対応する。一般に、バンド幅がオリジナルのサンプリングレートのフラクション1/2mよりも小さく制限されるならば、各々m番目のサンプルのみが保持される必要がある。その結果、係数が2である以下の詳細な実施の形態において、実行された実施の形態でビットレート低減mとなる。
【0014】
本発明に係るそれぞれの送信機及び受信機の他の実施の形態は、ディジタル信号プロセッサがプログラミング可能な論理回路により実行されることを特徴とする。本発明に係る通信システムの実施の形態は、両方のディジタル信号プロセッサがプログラミング可能な論理回路により実行されることを特徴とする。
【0015】
プログラミング可能な論理回路は、ローカルプログラムがディジタル信号プロセッサ又は特定のディジタルバンドパスフィルタ若しくはフィルタの適切な特徴(featuring)パラメータを思うように制御するために実行され得るという利点がある。簡単な実行は、アップストリーム周波数バンドの位置を規定された要件にフレキシブルに合わせる可能性を有するフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)のプログラマブルロジックデバイス(PLD)を用いることにより達成され得る。
【0016】
それぞれの発明に係る受信機及び送信機の他の実施の形態は、受信機は、入力が第1のディジタル信号プロセッサに結合されたディジタル/アナログ変換器を含み、送信機はそれぞれ、出力が第2のディジタル信号プロセッサに結合されたアナログ/ディジタル変換器を含むことを特徴とする。
【0017】
有利には、送信機及び受信機の必須の部品は、プロッセッサ制御集積回路により実行や処理を容易化するように、ディジタル的に構成される。
【0018】
さらに、送信チャネルを介して増加した距離にわたるディジタルアップストリーム伝送が可能である。さらに、USタイプ及び欧州タイプのシステム並びに関連するマーケットは、単一のプログラム可能な設計で対処され得る。
【0019】
本発明に係る通信システムの好ましい実施の形態は、受信機及び送信機の第1及び第2の制御手段が制御チャネルを介して互いに結合されることを特徴とする。
【0020】
本発明に係る通信システムの利点は、フィルタ及び/又は周波数シフト形態に対する変更及び更新としての、とてもフレキシブルな通信システムの結果が制御チャネルを介して通信され得ることである。特に、これらの変更や更新は、例えば受信機ステーションにおける遠隔制御ユニットを用いて送信機及び受信機のそれぞれ若しくは両方におけるプログラム可能な論理回路にダウンロードされ得る。
【0021】
本発明に係る通信システムのさらなる好ましい実施の形態は、少なくとも第2のディジタル信号プロセッサ及びディジタル信号プロセッサに結合したダウンサンプラの2つ又はそれ以上の系列構成を有し、それぞれの系列構成のパラレル構成及び通信チャネルに結合したマルチプレクサを有するメイン送信機と、少なくともアップサンプラ及びアップサンプラに結合した第1のディジタル信号プロセッサの2つ又はそれ以上のさらなる系列構成を有し、通信チャネル及びそれぞれのさらなる系列構成のパラレル構成に結合したデマルチプレクサを有するメイン受信機と、を有する通信システムを特徴とする。
【0022】
本発明に係る通信システムのこの実施の形態の利点は、完全時分割多重アップストリーム通信システムが、例えばセントラルアンテナテレビジョン(CATV)システムの性能及び機能性をフレキシブルに増大させることである。
【0023】
【発明の実施の形態】
現在、本発明に係る通信システムと同様に、送信機及び受信機は、さらなる利点とともに説明されるであろう。一方、参照符号が添付した図面に施されており、同様の部品には同じ参照番号により参照される。
【0024】
図1は、いわゆるハブHに光学的に結合し、その次にノードNと光学的に結合した、ヘッド−エンド(HE)とも呼ばれるステーション2を有する通信システムを示す。それぞれのノードNは、ネットワーク4’の同軸部分4を通り、及びスプリッタ/増幅器SAを介してネットワークターミナル(NT)とも呼ばれるステーション3−1,…3−nに結合される。ヘッド−エンドHE及びノードNは、
ネットワーク4’のファイバ部分を通って互いに結合される。示されるこのシステム1は、ヘッド−エンドHE及びノードNがHEからNにダウンストリームコネクション(CHDS)を通り、NからHEにアップストリームコネクション(CHUS)を通って通信することができるHFC/CATVシステムである。
【0025】
一般に、ダウンストリーム及びアップストリームを輸送した信号はともに、RFチャネルのサブキャリア多重したものである。単に例として、ダウンストリーム信号は、住居におけるケーブルモデムやセットトップボックスによる受信用のアナログTVチャネルとディジタル変調チャネルとの混合からなり得る。これらのケーブルモデムやセットトップボックスは、NTユーザデータを、5−42MHz(USタイプシステム)又は5−65MHz(欧州タイプシステム)の周波数バンドにおけるRFキャリアで変調するであろう。単一のノードに結合した住居からのアップストリームデータ信号は、ヘッド−エンドに対する伝送のためにノードで集められる。ノードから送信されたアップストリーム信号は、通常そのようなディジタル変調されたRFチャネルの多重したものからなるであろう。個別のアップストリームチャネルは、例えばQPSK又は16QAMのように、異なる変調フォーマットと同様に異なるシンボルレートを有し得る。アップストリームコネクションCHUSを通った送信の後、これらのデータチャネルは、本来送られたデータ信号の復元のためにヘッド−エンドにおいて復調される。
【0026】
図2は、通信システム1における周波数パワースペクトル及びアップストリームコネクションCHUSのアップストリーム周波数バンドの位置の例を与える。入ってきたノイズ(斜線領域)の、どのような多くのディジタル変調されたRFチャネルがアップストリームスペクトルのクリーンな部分に位置するかの、及び係数2のデシメートしたシステムのパスバンドのスペクトルサインの例を与える。送信機の入力信号が周波数fsでサンプリングされるとき、デシメートされないシステムのバンド幅は0からfs/2の範囲である。HFC通信システムの同軸部分のアナログ応答特性から、0から5MHzの範囲の周波数はデータ伝送のために使用され得ない。実用的な送信機は、AD変換器の前段のアナログ抗エイリアスフィルタの使用を必要とするので、システムの実用的なバンド幅は、fs/2よりも僅かに小さいであろう。65MHz(欧州タイプシステム)にわたる実用的なバンド幅を達成するために、少なくとも130MHzのサンプリングレートが必要である。
【0027】
実際に、欧州タイプシステム用の実行可能なアプローチは、スペクトルの「クリーンな」部分の重要なフラクションを構成するおよそ30MHzバンドパス幅を使用することである。スペクトルのこのクリーンな部分において、スペクトル的により有効な変調方式が使用され得る一方、またRFキャリアはスペクトルのノイズのある低い部分においてよりも密集して重なり得る。パスバンドの30MHz幅がfs/4よりも小さいので、fs/2にサンプリングレートを低減すること、すなわち係数2によりオリジナルのサンプリングされた信号をデシメートすることが原理的に可能である。そのようなデシメーションされた2つの信号が多重されるとき、アップストリームチャネルのビットレートは、単一のデシメートされないシステムに対するものと同じシリアルビットレートを有するであろう。両アップストリームチャネルに対して、そのパスバンドが、0近くやfs/2近くの使用できないスペクトルを除くようにして位置するならば、そのようなシステムは、単一のデシメートされないシステムよりも、データ伝送に対して利用できる多くのトータルRFバンド幅を有するであろう。デシメートされたシステムのバンドパス領域がアップストリームバンドのクリーンな部分と一致するならば、そのとき係数2のデシメートされたシステムは、確かにデシメートされないシステムよりもデータ伝送のためにより高いキャパシティを有するであろう。
【0028】
図3は、図1の通信システム1において送信ノードステーションNとHE又はHでの受信ステーションとをどのように配置するかの第1の実施の形態を示す。ノードNは、ディジタル信号プロセッサ6と、単一のプロセッサ6に結合したダウンサンプラ7と、プロセッサ6に結合したフィルタ制御手段8とを含む、概して3’で示した送信機を有する。ヘッド−エンド2は、その次にアップサンプラ9と、アップサンプラ9に結合したさらなるディジタル信号プロセッサ10と、さらなるプロセッサ10に結合したフィルタ制御手段11とを有する。適当なアナログ/ディジタル(AD)及びディジタル/アナログ(DA)変換器12,13は、それぞれディジタル信号プロセッサ6,10の入力IN及び出力OUTに結合される。
【0029】
図3に示すように、ノードNにおけるの送信機3’とヘッド−エンドHE又はハブHにおける受信機2との間のアップストリーム通信の動作は以下の通りである。アナログ送信機入力信号は、AD変換器12でAD変換され、その後ディジタルデータ入力信号x1としてディジタル信号プロセッサ6に送られる。プロセッサ6は抗エイリアスフィルタとして作用する。すなわち図2に示すように、せいぜいfs/4の幅を有するバンドパスフィルタとして作用する。周波数スペクトルが関連する矢印の下方に直接示される、この信号プロセッサ6からの出力信号x2は、その後この実施の形態において係数2によりダウンサンプリング(デシメート)される、すなわちそれぞれの第2のサンプルx2のみがx3に保持される。示されるように、信号x3は、ここではその後パラレル/シリアル変換器14でシリアル化され、変調器15で変調され、その後アップストリームチャネルCHUSを介してヘッド−エンド2に送信される。ヘッド−エンドで受信された後、データ信号は、復調器16で復調され、シリアル/パラレル変換器17でデシリアル化され、その後連続したデータ信号サンプル間に零を挿入するためにアップサンプラ9でアップサンプリング(補間)される。アップサンプリングされた信号y2は、零により置き換えられたそれぞれの第2のサンプルを有するが、信号x2と同一である。y2のスペクトルは、全体としてx2のシフトされたイメージが加えられたx2のスペクトルからなり、それは信号x2のスペクトルの右に概略的に示される。これは、適切な測定がなされない限りエイリアスが生じることを示す。制御手段8,11は、それぞれフィルタプロセッサ6,10におけるディジタルプロセッサフィルタ特性を制御するため、及び/又は必要な限りプロセッサ周波数変換や周波数シフトを達成するためにエイリアスを回避するためにある。この場合において、プロセッサ6による周波数シフトは、スペクトルが互いにシフトされて、x2のスペクトルがその下に示されたx2のスペクトルに変えられることである。受信端での信号y2に対するそれらの結果は、重なったスペクトルがもはや重ならず、エイリアスが回避された(図3における中央下のスペクトル参照)ことである。プロセッサ10は、x2と同様である、再構成された望ましいデータ信号(外側の右)を得るためにスペクトルが分割されシフトされるように制御されるフィルタ及び周波数変換器である。
【0030】
図4a及び図4bは、通信システム1の第2の実施の形態を示す。同様に番号が付されたブロックはまた同様の機能を意味する。しかしながら、入力INでの入力信号x1から始まるこの方式において、ディジタル信号プロセッサ6は、対応する矢印の端部で示されるように、信号x2の形で単一のサイドバンド表現を構成する。x2の得られたスペクトルの内容は、ここでは幅2π/4を有する単一の周波数バンドに制限される。ここで、4つの折り返すダウンサンプリングは、ダウンサンプラ7において与えられ得る。対応するアップサンプラ9は、それぞれサンプルが入ってきた後に、3つの連続した零を置く。信号y2のスペクトルは、ここではダウン及びアップサンプリング前のスペクトルX(eiθ)に対するM個の折り返しダウン及びアップサンプリングされた信号のスペクトルY(eiθ)に関する以下の式において、M=4を用いることにより分かる。正規化周波数をθ=2Πf/fsと仮定する。
M−1
Y(eiθ)=(1/M).ΣX(ei ( θ−2Πν/M )) (1)
ν=0
オリジナルの入力信号x1の再構成は、ここではまず、示すようにy2における3つのイメージスペクトルの補間抑圧することによる、アップサンプラ9による単一のサイドバンド信号x2を再構成することからなる。その次に、信号プロセッサ10の出力OUTでの出力信号y3は、DA変換器13に送られる前に、この補間された単一のサイドバンド信号から構成される。
【0031】
図4aの基本的な方式の実用的な実施は図4bにおいて説明される。H1による複合抗エイリアスプロセッサ6の転移機能を示すとき、そのときその真の及び仮想のブランチH1 , R及びH1 , lが以下により与えられる。
H1 , R(eiθ)=(1/2).(H1(eiθ)+H1(e−iθ)
H1 , I(eiθ)=(1/2i).(H1(eiθ)−H1(e−iθ)
ディジタルプロセッサ10の転移機能H2と同様に、すなわちその真の及び仮想の部分が分かり得る。送信機端TRで、図4bの上下部で示されるような真の及び仮想の信号は、マルチプレクサMUXにおいてダウンサンプリングされ多重され、その後変調され、チャネルCHUSを通って送信され、その後デマルチプレクサDEMUXにおいて分離される。また、受信機端RCには、同様のパラレルアップサンプル及びフィルタブランチがある。真の及び仮想のフィルタ出力での出力信号は減算器19に送られる。その振幅に関してまたオリジナルの信号を再構成するために、マルチプリケータ20は、2M=8の係数により得られた信号を乗算する。所望の信号が単一のサイドバンド信号の真の部分の2倍として考えられ得るので係数2が生じる。係数Mは上記式(1)においてゲイン係数1/Mに対して補正するために生じる。ファイバ光伝送のために、真の及び仮想のブランチのダウンサンプリングされた信号はともに多重される。したがって、ビットレート低減は係数2であり、図3の方式で達成されたものと等しくなる。図4a及び図4bにおける方式は、図3の方式の簡略化したバージョンとして実際に見られ得る。先の方式は、ノード送信機3’及びヘッド−エンド受信機ステーション2における周波数変換ステップが無い。その方式はより小さい数のフィルタステップであり、また受信機端で要求されるフィルタがシステムの意図する用途に対して非常に簡略化されている。
【0032】
図5は、全体的に制御された通信システム1の実施の形態を示す。制御手段8,11は、周波数ドメインにおいて、必要なパスバンド幅を有し、適切な位置でバンドパスフィルタリングを達成するため及び/又はエイリアスを回避するために望ましい周波数シフトを達成するために、スタンドアローンであり、適当にプログラムされ得るけれども、制御手段8,11は、図5の通信システム1に示されるように互いに結合され得る。この場合において、適切な制御パラメータは、手段8,11間に存在する制御チャネル18で交換され得る。望ましくは、制御パラメータがいくつかの外部フィルタ制御パラメータ源(図示せず)から更新され及び/又はダウンロードされ得る。プログラム可能な論理回路におけるそれぞれのディジタルプロセッサ6,10を実行することは、それぞれの前述の実施の形態において好ましい。
【0033】
図5において示すようなシステムは、ここでは4つの系列構成の連続A/D変換器、制御可能なディジタル信号プロセッサ及びダウンサンプラ(明確さのために参照番号を削除した)を有し、系列構成のパラレル構成と結合するマルチプレクサMUXを有する、ノードNにおけるここでメイン送信機TRと呼ばれるものを有する。マルチプレクサMUXは、変調器15を介して通信チャネルに結合される。このシステムは同様に、4つの系列構成の連続アップサンプラ、ディジタル信号プロセッサ、及びDA変換器を含み、復調器16を介して通信チャネルに結合したデマルチプレクサDEMUXを有するハブH又はヘッド−エンドHEにおけるメイン受信機RCを有する。基本的な動作が上記に説明された通信システム1は、時分割多重を用いて4つの個別のコネクションを合成することができる。125MHzのサンプリングレート及びそれぞれのデシメートされた信号に対する8ビットの分解能で、多重したストリームのシリアルビットレートは2Gbpsになるであろう。
【0034】
上述したサンプリングレート係数は必ずしも整数である必要はない。当業者は合理的なサンプリングレート係数を有するサンプラを実施することができる。
【0035】
上記事項は本質的に好ましい実施の形態及び最も可能性のあるモードに関して記述されている一方、添付した請求項の範囲内にある種々の変形例、形態及び形態の組み合わせは当業者の到達範囲内であるので、これらの実施の形態は決してステーション及び関連するシステムの制限した例として構成されているのではないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の動作を説明するための通信システムを示す。
【図2】図2は、本発明に係る通信システムにおける周波数スペクトル及びアップストリーム周波数バンドの位置の例を示す。
【図3】図3は、図1の通信システムにおけるアプリケーション用の本発明に係る送信機及び受信機の第1の可能な実施の形態を示す。
【図4a】図4aは、図1の通信システムにおけるアプリケーション用の本発明に係る送信機及び受信機の第2の可能な実施の形態を示す。
【図4b】図4bは、図1の通信システムにおけるアプリケーション用の本発明に係る送信機及び受信機の第2の可能な実施の形態を示す。
【図5】図5は、本発明に係る全面的に制御された通信システムの実施の形態を示す。
Claims (11)
- 送信機と、通信チャネルを介して前記送信機に結合し、1よりも大きいサンプリングレート係数を有するアップサンプラと、前記アップサンプラに結合した第1のディジタル信号プロセッサとを含む受信機とを有する通信システムにおけるアプリケーション用の受信機であって、前記ディジタル信号プロセッサが受信データ信号の非エイリアス部分をディジタル的にフィルタリングアウトすることができ、前記受信機はさらに前記第1のディジタル信号プロセッサに結合し、前記データ信号を再構成するために前記第1のディジタル信号プロセッサを制御する第1のフィルタ制御手段を含むことを特徴とする受信機。
- 請求項1記載の受信機であって、前記第1のディジタル信号プロセッサは、プログラム可能な論理回路により実行されることを特徴とする受信機。
- 請求項1又は請求項2記載の受信機であって、前記受信機は、入力が前記第1のディジタル信号プロセッサの出力に結合されたディジタル/アナログ変換器を有することを特徴とする受信機。
- 受信機と、通信チャネルを介して前記受信機に結合した送信機とを有する通信システムにおけるアプリケーション用の送信機であって、前記送信機は、第2のディジタル信号プロセッサと、前記第2のディジタル信号プロセッサと結合し、データ入力信号のサンプルの一部のみを保持するダウンサンプラと、前記第2のディジタル信号プロセッサと結合し、前記データ信号の非エイリアス部分が前記受信機により再構成され得るように前記ディジタル信号処理を制御する第2のフィルタ制御手段とを含むことを特徴とする送信機。
- 請求項4記載の送信機であって、前記第2のディジタル信号プロセッサは、プログラム可能な論理回路により実行されることを特徴とする送信機。
- 請求項4又は請求項5記載の送信機であって、前記送信機は、出力が前記ディジタル信号プロセッサに結合したアナログ/ディジタル変換器を有することを特徴とする送信機。
- 請求項4から請求項6のいずれか一項記載の送信機と、請求項1から請求項3のいずれか一項記載の受信機と、を有する通信システム。
- 請求項7記載の通信システムであって、前記受信機及び前記送信機におけるそれぞれの第1及び第2の制御手段が制御チャネルを介して互いに結合されることを特徴とする通信システム。
- 請求項7又は請求項8記載の通信システムであって、両ディジタル信号プロセッサは、プログラム可能な論理回路により実行されることを特徴とする通信システム。
- 請求項7から請求項9のいずれか一項記載の通信システムであって、前記通信システムは、少なくとも前記第2のディジタル信号プロセッサと前記ディジタル信号プロセッサに結合したダウンサンプラとの2つ又はそれ以上の系列構成を有し、前記それぞれの系列構成のパラレル構成と通信チャネルとに結合したマルチプレクサを有するメイン送信機と、少なくとも前記アップサンプラと前記アップサンプラに結合した前記第1のディジタル信号プロセッサとの2つ又はそれ以上のさらなる系列構成を有し、前記通信チャネルと前記それぞれのさらなる系列構成のパラレル構成とに結合したデマルチプレクサを有するメイン受信機と、を有することを特徴とする通信システム。
- 請求項7から請求項10のいずれか一項記載の通信システムにおけるアプリケーション用のプログラム可能な制御手段。
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