JP5405669B2

JP5405669B2 - 低減した長さのサイクリックプレフィクスを用いて同軸ネットワークでマルチメディアを通信する同軸ネットワーク通信ノード及び方法

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Publication number: JP5405669B2
Application number: JP2012529765A
Authority: JP
Inventors: ローデル，ケナン; グオ，ヨーンファーン
Original assignee: インテルコーポレイション
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-08-02
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Description

実施例は、同軸ネットワーク内でのマルチメディアコンテンツのような情報の通信に関する。或る実施例は、MoCA（Multimedia Over Coax Alliance）に従って構成されたノードのような通信ノードに関する。或る実施例は、直交周波数分割多重（OFDM：orthogonal frequency division multiplexed）信号を使用した同軸ネットワーク通信に関する。或る実施例は、時間領域等化器（TEQ：time-domain equalizer）フィルタの収束を早めることに関する。

MoCA（Multimedia over Coax Alliance）に従って動作するネットワークのような或る同軸ネットワークは、ノード間でマルチメディアコンテンツを通信するためにOFDM信号を使用する。

これらの同軸ネットワークの１つの問題はマルチパスである。始めに配置されるOFDMシンボルの終わりのコピーであるサイクリックプレフィクスは、マルチパスに関連する問題に対処するためにしばしば使用される。サイクリックプレフィクスは、一般的には、同軸チャネルの遅延スプレッドをカバーするのに十分に長い。しかし、各OFDMシンボルのサイクリックプレフィクスはかなりの帯域幅を消費するため、スループットを低減する。

従って、更なるスループットを提供するために短いサイクリックプレフィクスを使用する、同軸ネットワークでマルチメディアコンテンツを通信する通信ノード及び方法の一般的な必要性が存在する。また、改善したスループットにより同軸ネットワークでOFDM信号を使用して通信する通信ノード及び方法の一般的な必要性も存在する。

或る実施例による同軸ネットワークの図或る実施例による同軸ネットワーク通信ノードのブロック図或る実施例による時間領域等化器（TEQ）のブロック図或る実施例に従って低減した長さのサイクリックプレフィクスを用いて同軸ネットワークでマルチメディアコンテンツを通信する手順

以下の説明及び図面は、当業者が特定の実施例を実施可能にするのに十分に特定の実施例を示している。他の実施例は、構造的、論理的、電気的、処理的及び他の変更を組み込んでもよい。或る実施例の一部及び特徴は、他の実施例のものに含まれてもよく、置換されてもよい。請求項に示される実施例は、これらの請求項の全ての利用可能な均等物を含む。

図１は、或る実施例による同軸ネットワークの図である。同軸ネットワーク100は、スプリッタ及び有線クラウド（wiring cloud）103の一部としての同軸ケーブル113及びスプリッタ112により結合された複数の同軸ネットワーク通信ノード102を有する。同軸ネットワーク100は、ケーブルヘッドエンド又はルートノード101からケーブルサービスを受信し、信号をデバイス（インターネットサービス用のケーブルモデム116及びケーブルテレビサービス用のセットトップボックス118等）に配信するように構成されてもよい。ケーブルモデム116は、DOCSISモデムでもよく、パーソナルコンピュータ（PC）117に接続されてもよい。セットトップボックス118は、テレビ（TV）119に接続されてもよい。ノード102は、同軸ネットワーク100のスプリッタ及び有線クラウド103を通じて相互にマルチメディアコンテンツを通信するように構成されてもよい。

或る実施例では、１つ以上の通信ノード102は、MoCA（Multimedia over Coax Alliance）仕様に従って動作してもよいが、これは要件ではない。これらの実施例では、同軸ネットワーク100は、MoCAネットワークと考えられてもよい。或る通信ノード102は、ブリッジ114の一部でもよく、マルチメディアデバイス106へのインタフェースを提供してもよい。これらのブリッジ114は、他の通信ノード102から同軸ネットワーク100で受信したマルチメディアコンテンツを、業界標準インタフェース（すなわち、Ethernet（登録商標）又はUSB）に従ってマルチメディアデバイス106により使用するのに適した形式に変換してもよい。これらのブリッジノードはまた、マルチメディアデバイス106から直接受信したマルチメディアコンテンツを、同軸ネットワーク100で他の通信ノード102に送信するのに適した所定の形式に変換してもよい。或る実施例では、ブリッジ114は、MoCA仕様に従って動作してもよい。

或る他の通信ノード102は、マルチメディアデバイス（マルチメディアデバイス115、PC117又はセットトップボックス118）内に埋め込まれてもよい。これらの埋め込まれたノード又は中間デバイスノードは、他の通信ノードから同軸ネットワーク100で受信したマルチメディアコンテンツを、ノードが埋め込まれたデバイスに適した形式に変換してもよい。例えば、PC117の場合、埋め込まれたノード又は中間デバイスノードは、同軸ネットワーク100で受信したマルチメディアコンテンツを、PCI Express標準に変換してもよい。これらの埋め込まれたノード又は中間デバイスノードはまた、埋め込まれたデバイスから直接受信したマルチメディアコンテンツを、同軸ネットワーク100で他の通信ノード102に送信するための所定の形式に変換してもよい。従って、いずれかの２つの通信ノード102は、同軸ネットワーク100でマルチメディアコンテンツを通信してもよい。

マルチメディアデバイス106及び115は、マルチメディアコンテンツのソース（source）又はシンク（sink）となるように構成された如何なるデバイスを含んでもよく、例えば、パーソナルコンピュータ、デジタルビデオレコーダ、パーソナルビデオレコーダ（PVR：personal video recorder）、テレビ、デジタルビデオディスク（DVD：digital video disc）プレイヤ等を含んでもよい。同軸ネットワーク100は、家庭又は企業に存在してもよく、通信ノード102は、マルチメディアコンテンツがOFDM通信信号を使用して同軸ケーブル113で通信されることを可能にしてもよい。信号は、時分割多重（TDM：time-division multiplexed）方式で通信され、ネットワークコーディネータ（network coordinator）により調整されてもよい。或る実施例では、通信ノード102は、MoCA仕様に従ってマルチメディアを通信してもよいが、実施例の範囲はこの点に限定されない。同軸ネットワーク100の或る実施例は、ここではMoCAネットワークとして記載され、通信ノード102の或る実施例は、MoCAノードとして記載されるが、これらの実施例は、相応に構成されたほとんど如何なる同軸ネットワーク及び如何なる通信ノードに当てはまる。

或る実施例では、１つの通信ノード102は、通信ノード102の間の通信を調整するネットワークコーディネータとして動作してもよい。これらの実施例では、通信ノード102は、通信のために同じ周波数帯域を使用してもよく、ネットワークコーディネータは、他のノードと干渉せずに通信するために各ノードに異なるタイムスロットを割り当ててもよい。タイムスロット割り当てを示すためにマッピングフレーム又はパケットが使用されてもよいが、実施例の範囲はこの点に限定されない。

実施例によれば、各通信ノード102は、特に、他の通信ノード102とのチャネル105を有効に短縮し、マルチメディアコンテンツを通信する際に短いサイクリックプレフィクスの使用を可能にするチャネル短縮（channel-shortening）時間領域等化器（TEQ：time-domain equalizer）104を含んでもよい。これらの実施例では、通信ノード102Aのような通信ノード102は、送信ノード102Bのような他の通信ノードからのプローブの受信に基づいて、同軸チャネル105の遅延スプレッドを判定してもよい。通信ノード102Aは、遅延スプレッドに基づいてチャネル105を有効に短縮するように、そのチャネル短縮TEQフィルタ104を構成してもよく、送信ノード102Bに対して、同軸チャネル105で送信ノード102Bから受信する次のパケットに基づく送信のサイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令してもよい。チャネル短縮TEQフィルタ104が収束するまで、プローブは格納されて再利用（例えば、リサイクル）されてもよい。チャネル短縮TEQフィルタ104が収束するまでプローブがリサイクルされるため、単一のリンク保守動作（LMO：link-maintenance operation）（すなわち、単一のプローブの受信）で収束が実現可能になる。このように、TEQフィルタの収束が早められ、複数のLMOサイクルの複数のプローブの受信後ではなく、単一のLMOサイクルでチャネル短縮フィルタ係数が得られることが可能になる。

これらの実施例では、通信ノード102Aは、通信ノード102Bからプローブを受信し、通信ノード102Aがプローブに基づいて通信ノード102Aと通信ノード102Bとの間の同軸チャネル105の遅延スプレッドを判定することを可能にする。短縮されたサイクリックプレフィクスの使用は、かなりスループットを改善する。この理由は、少ない帯域幅がサイクリックプレフィクスにより消費されるからである。短縮されたサイクリックプレフィクスは、チャネルの遅延スプレッド未満である。これらの実施例について、以下に詳細に説明する。

或る実施例では、同軸チャネル105は、スプリッタ及び有線クラウド103の同軸ケーブル113及び１つ以上のスプリッタ112を有してもよい。同軸チャネル105はまた、マルチパス遅延プロファイルを有してもよく、ノード102の間のパケットに基づく送信は、OFDMパケットに基づく送信を有してもよい。パケットに基づく送信は、TDM方式でネットワークコーディネータにより調整されてもよい。

図２は、或る実施例による同軸ネットワーク通信ノードのブロック図である。同軸ネットワーク通信ノード200は、いずれか１つ以上の通信ノード102（図１）として使用するのに適してもよいが、他の構成が適切であってもよい。通信ノード200は、物理（PHY）レイヤ202と媒体アクセス制御（MAC）レイヤ204とを有する。PHYレイヤは、チューナ206と、デジタルベースバンドプロセッサ208とを有してもよい。チューナ206は、同軸ケーブルでの送信及び受信のために、送受信スイッチ212に結合された送信機214及び受信機216を有してもよい。或る実施例では、チューナはMoCAチューナでもよい。MACレイヤ204は、媒体にアクセスするための様々なMACレイヤ動作を実行するMACレイヤ処理回路210を有してもよい。或る実施例では、通信ノード200はまた、コンバージェンスサブレイヤ205を含んでもよい。コンバージェンスサブレイヤ205は、マルチメディアデバイスによる使用のため、MACレイヤ204から受信したマルチメディアコンテンツを、他の形式（例えば、Ethernet（登録商標）、MPEG、DSSトランスポート及びUSBのようなマルチメディアフォーマット）に変換してもよい。コンバージェンスサブレイヤ205はまた、PHYレイヤ202による次の送信のために、マルチメディアデバイスから受信したマルチメディアコンテンツを、MACレイヤ204に適した形式に変換してもよい。

実施例によれば、デジタルベースバンドプロセッサ208は、送信経路において、ベースバンド外部符号化器222と、逆高速フーリエ変換（IFFT：inverse fast-Fourier Transform）回路224と、ベースバンドデジタルフロントエンド回路226と、デジタル・アナログ変換器（DAC：digital-to-analog converter）228とを含んでもよい。受信経路では、デジタルベースバンドプロセッサ208は、アナログ・デジタル変換器（ADC：analog-to-digital converter）232と、ベースバンドデジタルフロントエンド回路234と、TEQプロセッサ236と、高速フーリエ変換（FFT：fast-Fourier Transform）回路238と、周波数領域処理回路240と、ベースバンド外部復号化器242とを含んでもよい。周波数領域処理回路240は、FFT回路238により提供された周波数領域の信号で、周波数等化（FEQ：frequency equalization）、キャリア回復及びデマッピングのような機能を実行してもよい。

実施例によれば、TEQプロセッサ236は、チャネル短縮TEQフィルタ104（図１）を含んでもよく、前述のように遅延スプレッドに基づいて同軸チャネル105を有効に短縮するようにチャネル短縮TEQフィルタ104を構成してもよい。或る実施例では、TEQプロセッサ236は、他の通信ノードから短縮されたサイクリックプレフィクスでパケットに基づく送信を受信する際に使用するため、最後の最小二乗平均（LMS：Least-Mean Square）適応サイクルの後にチャネル短縮フィルタ係数を適用するように構成されてもよい。

TEQフィルタが収束又は発散しない場合、短縮されたサイクリックプレフィクスは使用されない。チャネルの測定された遅延スプレッドに基づいて判定され得る初期のサイクリックプレフィクスが使用される。

これらの実施例では、TEQプロセッサ236は、プローブの受信に基づいて同軸チャネル105の遅延スプレッドを判定するように構成されてもよく、遅延スプレッドに基づいてチャネル105を有効に短縮するようにチャネル短縮TEQフィルタを構成してもよい。MACレイヤ回路204は、制御又は構成パケットを送信ノード102Bに送信することにより、送信ノード102Bに対して、次のパケットに基づく送信のサイクリックプレフィクスの長さを短縮することを命令するように構成されてもよい。FFT回路238は、短縮されたサイクリックプレフィクスの除去の後に、OFDMパケットに基づく送信を周波数領域の信号に変換してもよい。

或る実施例では、TEQプロセッサ236は、受信したプローブをメモリに格納されたプローブのローカルコピーに関連付け、チャネルの遅延スプレッドを判定してもよい。これらの実施例では、プローブは、既知のシーケンスを含んでもよく、TEQプロセッサ236は、相関器及び関係する回路を含んでもよい。

或る実施例では、通信ノード200は、チャネルの遅延スプレッドが目標のチャネル長さより短いか否かを判定するように更に構成されてもよい。チャネルの遅延スプレッドが目標のチャネル長さより短い場合、通信ノード200は、チャネル105を有効に短縮するようにチャネル短縮TEQフィルタを構成することを抑制してもよい。通信ノード200はまた、送信ノードに対してサイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令することを抑制してもよい。これらの実施例では、チャネル105の遅延スプレッドが目標のチャネル長さより短い場合、チャネル短縮TEQフィルタは無効になってもよい。これらの動作は、TEQプロセッサ236の相関器及び関係する回路により実行されてもよい。

或る実施例では、MACレイヤ204は、送信ノード102Bに対して、次のパケットに基づく送信のサイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令する命令（例えば、制御又は構成パケット）を生成してもよい。ベースバンド符号化器222は、同軸ネットワーク100で１つ以上の他のノードに送信するプローブを生成してもよい。

或る実施例では、送信機214はゼロIF送信機214でもよく、受信機216はゼロIF受信機216でもよいが、非ゼロIF送信機及び受信機が使用されてもよいため、実施例の範囲はこの点に限定されない。或る他の実施例では、通信ノード200がベースバンド同軸（baseband-coax）モードで動作することを可能にするため、PHYレイヤ206はチューナなしに実装されてもよい。これらの他の実施例では、デジタルベースバンドプロセッサ208は、同軸ネットワーク100に直接結合されてもよい。

図３は、或る実施例によるTEQプロセッサ300のブロック図である。TEQプロセッサ300は、TEQプロセッサ236（図２）として使用するのに適してもよいが、他の構成が適切であってもよい。TEQプロセッサ300は、ベースバンドデジタルフロントエンド回路234（図２）から受信した時間領域のデジタルベースバンド信号y(n)301を処理し、時間領域の出力信号307をFFT回路238（図２）に提供してもよい。

或る実施例によれば、TEQプロセッサ300は、チャネル短縮TEQフィルタ304と、他の通信ノードから受信した１つ以上のプローブを格納するメモリ312と、LMS処理回路314及び318と、目標チャネルフィルタ310とを含む。TEQプロセッサ300はまた、チャネルにより損なわれていないプローブのレプリカを格納するメモリ316を含んでもよい。チャネル短縮TEQフィルタ304は、チャネル短縮TEQフィルタ104（図１）に対応する。LMS処理回路314は、LMSアルゴリズムを実行し、チャネル短縮TEQフィルタ304を訓練（train）してもよい。或るメモリ節約型の実施例では、メモリ312は、１つ以上のプローブの一部のみを格納してもよい。

LMSアルゴリズムを実行するために、TEQフィルタ300は、チャネル短縮TEQフィルタ304及び目標チャネルフィルタ310を初期化し、所定のステップサイズでチャネル短縮TEQフィルタ304及び目標チャネルフィルタ310を更新してもよい。これらの実施例では、チャネル短縮TEQフィルタ304が収束するまで、メモリ312に格納されたプローブは、LMSアルゴリズムを実行するために再利用されてもよい。或る実施例では、チャネル短縮TEQフィルタ304及び目標チャネルフィルタ310は、信号電力の増加を回避するために正規化されてもよい。TEQプロセッサ300は、それぞれフィルタ係数305及び311を格納するメモリ315及び319を含んでもよい。

或る実施例では、TEQプロセッサは、以下の例示的なコードに従ってLMSの訓練を実行してもよい。

或る例示的な実施例では、チャネル短縮TEQフィルタ304は64タップを有してもよく、目標チャネルフィルタ310は10タップを有してもよいが、実施例の範囲はこの点に限定されない。チャネル短縮TEQフィルタ304は、全てゼロに収束することを回避するために（例えば1000000000として）初期化されてもよい。

或る実施例では、プローブは、同軸チャネル105の帯域幅に実質的に等しい帯域幅を有するサブキャリアの時間領域の信号を有するエコープロファイル（echo-profile）プローブでもよい。或る実施例では、プローブは、LMSアルゴリズムを使用してチャネル短縮TEQフィルタ304を訓練するように構成されてもよい。50MHzの帯域幅を有するチャネルを使用する実施例では、プローブは、50MHzに実質的に等しい帯域幅を有してもよい。

或る実施例では、プローブは、プローブペイロード（すなわち、シングルキャリアの時間領域の信号）の前に送信され得るプリアンブルを含んでもよい。プリアンブルはまた、同軸チャネルの帯域幅に実質的に等しい帯域幅を有するシングルキャリアの時間領域の信号でもよい。これらの実施例では、通信ノード300は、FFTサンプルレートに等しいクロックレートでプリアンブル処理を実行してもよい。これらの実施例では、プリアンブル処理は、ベースバンドデジタルフロントエンド回路234により実行されてもよい。これらの実施例は、クロックレートがFFTサンプルレートの本来のOFDM周波数に等しい最低の可能なクロック領域で、TEQ及びプリアンブル処理を可能にする。プリアンブル処理は、シングルキャリアの時間領域のプローブのタイミング不一致を訂正するために使用されてもよい。プローブのリサイクルがない場合、プリアンブル処理は、FFTサンプルレートの本来のOFDM周波数の少なくとも２倍の高いレートのクロック領域で使用される必要があり、複雑性及び電力消費の増加を生じる。従って、これらの実施例でのプローブのリサイクルは、単一の受信したプローブをリサイクルして単一のLMOサイクルでのTEQフィルタの収束を可能にするために既存のメモリを他の目的に使用することにより、複雑性及び電力消費を低減する。

或る実施例では、プローブは定期的に（例えば、同軸ネットワーク100のノードの数に応じて約6秒毎に生じ得るリンク保守動作の間に）送信されてもよいが、実施例の範囲はこの点に限定されない。プローブの定期的な送信は、ネットワークコーディネータとして動作するノードにより調整されてもよい。

或る実施例では、プローブは複数のサンプルを有してもよく、プローブを受信する通信ノード102は、サンプルの少なくとも幾つかをメモリ312に格納するように構成されてもよい。或る実施例では、プローブは1280サンプルを有してもよく、各サンプルはメモリ312に格納されてもよい。或る実施例では、メモリ要件を低減するために、サンプルの一部（すなわち、256サンプル）がメモリに格納されてもよいが、実施例の範囲はこの点に限定されない。

或る実施例では、プローブは、MoCA仕様に従った二相位相シフトキーキング（BPSK：binary-phase-shift keying）のシングルキャリアの時間領域の信号を有するタイプIIIのエコープロファイルプローブでもよいが、これは要件ではない。これらの実施例の幾つかでは、プローブは、ベースバンド符号化器222（図２）内のPNシーケンス生成器から最初の1280サンプルを有してもよい。或る実施例では、同軸ネットワーク100の全てのノード102は、これらのプローブに同じPNシーケンスを使用してもよい。このプローブ（例えば、シーケンス）のレプリカは、メモリ316に格納されてもよい。

或る代替実施例では、受信したプローブをプローブのローカルコピーに関連付ける代わりに、ほとんど又は全てのOFDMサブキャリアを通じて既知のシーケンスを備えたプローブ（タイプIのプローブ等）は、受信側通信ノードのTEQフィルタ304を適合させるために使用されてもよい。受信側通信ノードは、プローブを送信した通信ノードに対して、受信ノードへの次の送信に所定のサイクリックプレフィクスの長さを使用するように命令してもよい。或る実施例では、所定のサイクリックプレフィクスの長さは、MoCA仕様で指定された最短のサイクリックプレフィクスでもよいが、これは要件ではない。これらの実施例では、受信したプローブは、受信側通信ノードのFFT238により最初に処理されてもよい。

或る実施例では、TEQプロセッサ300は、複数の他の通信ノードのそれぞれからのプローブの受信に基づいて、複数の他の通信ノードのそれぞれの一式のチャネル短縮フィルタ係数305を判定してもよい。これらの実施例では、TEQプロセッサ300は、他の通信ノード102のそれぞれに関連する一式のチャネル短縮フィルタ係数305をメモリ315に格納してもよい。一式のチャネル短縮フィルタ係数305は、関連する通信ノード102からの送信を受信するために、TEQフィルタ304に適用されてもよい。MACレイヤ回路204（図２）は、TEQプロセッサ236に対して、いつ特定の一式のチャネル短縮フィルタ係数305を使用するかを命令するように構成されてもよい。このように、異なる通信ノード102の間の異なるチャネルに関連する異なる遅延スプレッドが考慮されてもよい。

或る代替実施例では、通信ノード（例えば、通信ノード102A）は、他の通信ノード（例えば、通信ノード102B）に対して、サイクリックプレフィクスの長さを所定の最小の長さまで短縮するように命令してもよい。これらの実施例のうち幾つかでは、サイクリックプレフィクスの長さは設定可能であり、10〜64サンプルまでの範囲でもよい。サイクリックプレフィクスの所定の最小の長さは、MoCA仕様で指定されたサイクリックプレフィクスの最小の長さ（例えば、10サンプル）でもよいが、これは要件ではない。これらの実施例では、チャネルの遅延スプレッドが所定の最小の長さ未満である場合、TEQプロセッサ236は有効にされず、所定の最小の長さのサイクリックプレフィクスが使用される。チャネルの遅延スプレッドが所定の最小の長さ以上である場合、サイクリックプレフィクスは、所定の最小の長さまで短縮されてもよい。このように、TEQプロセッサ236が有効になるか否かを判定するために、チャネルの遅延スプレッドが測定される。

TEQプロセッサ300は複数の別々の機能要素を有するものとして示されているが、１つ以上の機能要素が組み合わされてもよく、デジタルシグナルプロセッサ（DSP：digital signal processor）及び／又は他のハードウェア要素を含む処理要素のような、ソフトウェアにより構成された要素の組み合わせにより実施されてもよい。例えば、或る要素は、１つ以上のマイクロプロセッサと、DSPと、特定用途向け集積回路（ASIC：application specific integrated circuit）と、ここに記載の機能を少なくとも実行する論理回路及び様々なハードウェアの組み合わせとを有してもよい。或る実施例では、TEQプロセッサ300の機能要素は、１つ以上の処理要素で動作する１つ以上の処理を示してもよい。

図４は、或る実施例に従って低減した長さのサイクリックプレフィクスを用いて同軸ネットワークでマルチメディアコンテンツを通信する手順である。手順400は、同軸ネットワーク100（図１）内で送信ノードから通信を受信する如何なる１つ以上の通信ノード102（図１）により実行されてもよい。

動作402は、送信ノードからプローブを受信することを有する。プローブは、同軸チャネルの帯域幅に実質的に等しい帯域幅を有するシングルキャリアの時間領域の信号を有するエコープロファイルプローブでもよい。

動作404は、受信したプローブをメモリに格納することを有する。或る実施例では、受信したプローブは、メモリ312（図３）に格納されてもよい。

動作406は、受信したプローブに基づいてチャネルの遅延スプレッドを判定することを有する。TEQプロセッサ236（図２）は、受信したプローブをメモリ316（図３）に格納されたプローブのローカルコピーに関連付け、チャネルの遅延スプレッドを判定してもよい。

動作408は、チャネルの遅延スプレッドが目標のチャネル長さより短いか否かを判定する。チャネルの遅延スプレッドが目標のチャネル長さより短い場合、動作409が実行される。チャネルの遅延スプレッドが目標のチャネル長さより短くない場合、動作410が実行される。

動作409は、TEQの訓練及びフィルタリングを抑制することを有する。これらの実施例では、低減した長さのサイクリックプレフィクスは使用されない。動作406で判定されたチャネルの遅延スプレッドに基づいて判定され得る初期のサイクリックプレフィクスが使用される。

動作410は、収束まで、格納されたプローブを再利用することにより、TEQフィルタを訓練することを有する。TEQフィルタの収束は、チャネル短縮フィルタ係数が単一のLMOサイクルから得られることを可能にするように、単一のプローブの受信を含む単一のLMOで生じてもよい。

動作412は、送信ノードに対して、受信ノードへの次の送信のために、サイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令することを有する。

動作414は、送信ノードからのパケットの受信のために、チャネル短縮フィルタ係数をTEQフィルタに適用することを有する。チャネル短縮フィルタ係数の適用は、チャネルを有効に短縮する。

動作416において、他の処理ノードから受信したプローブから、動作402〜412が繰り返され、他の送信ノードからの送信のために短縮されたサイクリックプレフィクスの使用を可能にする。

手順400の個々の動作は別々の動作として示されて記載されているが、個々の動作の１つ以上は同時に実行されてもよい。また、動作が図示の順序で実行されるということは要求されない。例えば、プローブは、他の送信ノードから受信され、送信ノードからのマルチメディアコンテンツの受信の前に各送信ノードについてチャネル短縮フィルタ係数が判定されてもよい。

要約は、要約により読者が技術的開示の特性及び要旨を確認可能にすることを要求する37 C.F.R. Section 1.72(b)に準拠するために提供されている。要約は請求項の範囲及び意味を制限又は解釈するために使用されないという認識で提示される。特許請求の範囲は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項が別々の実施例として自立する。

Claims

同軸ネットワークにおいて１つ以上の他の通信ノードからマルチメディアコンテンツを受信する同軸ネットワーク通信ノードであって、
送信ノードからのプローブの受信に基づいて同軸チャネルの遅延スプレッドを判定し、
前記遅延スプレッドに基づいて前記チャネルを有効に短縮するようにチャネル短縮時間領域等化器（TEQ）フィルタを構成し、
前記送信ノードに対して、前記同軸チャネルで前記送信ノードから受信する次のパケットに基づく送信のサイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令するように構成され、
前記プローブは、前記チャネル短縮TEQフィルタが収束するまで、格納されて再利用される通信ノード。
前記チャネル短縮TEQフィルタの収束は、前記プローブの受信を含む単一のリンク保守動作（LMO）サイクルで生じ、チャネル短縮フィルタ係数が前記単一のLMOサイクルから得られることを可能にする、請求項１に記載の通信ノード。
前記短縮されたサイクリックプレフィクスで前記送信ノードから前記パケットに基づく送信を受信するときに、最後の最小二乗平均（LMS）適応サイクルの後に得られたチャネル短縮フィルタ係数を前記チャネル短縮TEQフィルタに適用するように構成されたTEQプロセッサを更に有する、請求項１に記載の通信ノード。
前記同軸チャネルは、同軸ケーブルと１つ以上のスプリッタとを有し、前記同軸チャネルは、複数の遅延プロファイルを有し、
前記パケットに基づく送信は、時分割多重チャネルで送信される直交周波数分割多重（OFDM）のパケットに基づく送信を有する、請求項３に記載の通信ノード。
前記通信ノードは、前記チャネルの前記遅延スプレッドが目標のチャネル長さより短いか否かを判定するように更に構成され、
前記チャネルの前記遅延スプレッドが前記目標のチャネル長さより短い場合、前記通信ノードは、前記チャネルを有効に短縮するように前記チャネル短縮TEQフィルタを構成することを抑制し、前記送信ノードに対して、前記サイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令することを抑制するように更に構成される、請求項１に記載の通信ノード。
前記TEQプロセッサは、
前記プローブの受信の後に、前記プローブをメモリに格納し、
前記チャネル短縮TEQフィルタを訓練するために、LMSアルゴリズムを実行するように更に構成され、
前記LMSアルゴリズムを実行するために、前記TEQフィルタは、
前記チャネル短縮TEQフィルタ及び前記TEQプロセッサの目標チャネルフィルタを初期化し、
所定のステップサイズで前記チャネル短縮TEQフィルタ及び前記目標チャネルフィルタを更新し、
信号電力の増加を回避するために前記チャネル短縮TEQフィルタ及び前記目標チャネルフィルタを正規化するように構成され、
前記メモリに格納される前記プローブは、前記チャネル短縮TEQフィルタが収束するまで、前記LMSアルゴリズムを実行するために再利用される、請求項３に記載の通信ノード。
前記プローブは、前記同軸チャネルの帯域幅に実質的に等しい帯域幅を有するシングルキャリアの時間領域の信号を有するエコープロファイルプローブであり、
前記プローブはプリアンブルを含み、
前記通信ノードは、高速フーリエ変換（FFT）サンプルレートに等しいクロックレートでプリアンブル処理を実行するように構成される、請求項１に記載の通信ノード。
前記プローブは、複数のサンプルを有し、
前記通信ノードは、前記サンプルの少なくとも幾つかを前記メモリに格納するように構成され、
前記プローブは、二相位相シフトキーキング（BPSK）のシングルキャリアの時間領域の信号を有するタイプIIIのエコープロファイルプローブである、請求項７に記載の通信ノード。
物理（PHY）レイヤと媒体アクセス制御（MAC）レイヤとコンバージェンスサブレイヤとを有し、
前記PHYレイヤは、高速フーリエ変換（FFT）処理要素の前に受信信号経路に存在する前記TEQプロセッサを有し、
前記MACレイヤは、前記送信ノードに対して、前記次のパケットに基づく送信の前記サイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令する命令を生成するように構成され、
前記コンバージェンスサブレイヤは、他の通信ノードから受信した直交周波数分割多重（OFDM）のパケットに基づく送信をマルチメディアフォーマットに変換するように構成される、請求項３に記載の通信ノード。
チューナとデジタルベースバンドプロセッサとを含む物理（PHY）レイヤを有し、
前記チューナは、ゼロIF送信機及びゼロIF受信機を有する、請求項３に記載の通信ノード。
前記通信ノードがベースバンド同軸モードで動作することを可能にするように、前記同軸ネットワークに直接結合されるように構成されたデジタルベースバンドプロセッサを含む物理（PHY）レイヤを有する、請求項３に記載の通信ノード。
前記TEQプロセッサは、複数の他の通信ノードのそれぞれからのプローブの受信に基づいて、複数の他の通信ノードのそれぞれの一式のチャネル短縮フィルタ係数を判定するように構成され、
前記TEQプロセッサは、前記他の通信ノードのそれぞれに関連する前記一式のチャネル短縮フィルタ係数を格納するメモリを更に有し、
前記TEQプロセッサは、前記他の通信ノードのうち１つからの送信を受信するために、一式のチャネル短縮フィルタ係数を前記TEQフィルタに適用するように更に構成され、
前記通信ノードは、前記TEQプロセッサに対して、いつそれぞれ一式のチャネル短縮フィルタ係数を使用するかを命令する媒体アクセス制御（MAC）レイヤ回路を更に含む、請求項３に記載の通信ノード。
前記チャネルの前記遅延スプレッドが所定の長さ未満である場合、前記送信ノードに対して、前記サイクリックプレフィクスの長さを所定の最小の長さに短縮するように命令するように更に構成される、請求項１に記載の通信ノード。
同軸ネットワークで通信する同軸ネットワーク通信ノードであって、
送信ノードから前記同軸ネットワークで受信した時間領域の信号で動作する時間領域等化器（TEQ）プロセッサと、
前記送信ノードに対して、受信したプローブから判定されたチャネルの遅延スプレッドに基づいて、サイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令するように構成された媒体アクセス制御（MAC）レイヤ回路と
を有し、
前記TEQプロセッサは、チャネル短縮係数をチャネル短縮TEQフィルタに適用し、前記チャネルを有効に短縮し、送信が短縮されたサイクリックプレフィクスで受信されることを可能にするように構成され、
前記短縮されたサイクリックプレフィクスは、前記チャネルの前記遅延スプレッド未満である通信ノード。
前記短縮されたサイクリックプレフィクスの除去の後に、直交周波数分割多重（OFDM）のパケットに基づく送信を周波数領域の信号に変換する高速フーリエ変換（FFT）回路を更に有し、
前記プローブは、前記同軸チャネルの帯域幅に実質的に等しい帯域幅を有するシングルキャリアの時間領域の信号を有するエコープロファイルプローブであり、
前記プローブは、前記チャネル短縮TEQフィルタが収束するまで、メモリに格納されて再利用される、請求項１４に記載の通信ノード。
前記チャネル短縮TEQフィルタの収束は、前記プローブの受信を含む単一のリンク保守動作（LMO）サイクルで生じ、前記チャネル短縮フィルタ係数が前記単一のLMOサイクルから得られることを可能にする、請求項１５に記載の通信ノード。
前記プローブはプリアンブルを含み、
前記通信ノードは、高速フーリエ変換（FFT）サンプルレートに等しいクロックレートでプリアンブル処理を実行するように構成される、請求項１６に記載の通信ノード。
同軸ネットワークでマルチメディアコンテンツを受信する方法であって、
送信ノードからのプローブの受信に基づいて同軸チャネルの遅延スプレッドを判定するステップと、
前記遅延スプレッドに基づいて前記同軸チャネルを有効に短縮するようにチャネル短縮時間領域等化器（TEQ）フィルタを構成するステップと、
前記送信ノードに対して、前記同軸チャネルで送信される次のパケットに基づく送信のサイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令するステップと
を有し、
前記TEQフィルタを構成する前に、前記チャネル短縮TEQフィルタが収束するまで、前記プローブを格納して再利用する方法。
前記チャネル短縮TEQフィルタの収束は、前記プローブの受信を含む単一のリンク保守動作（LMO）サイクルで生じ、チャネル短縮フィルタ係数が前記単一のLMOサイクルから得られることを可能にする、請求項１８に記載の方法。
前記プローブは、前記同軸チャネルの帯域幅に実質的に等しい帯域幅を有するシングルキャリアの時間領域の信号を有するエコープロファイルプローブであり、
前記プローブはプリアンブルを含み、
前記方法は、
高速フーリエ変換（FFT）サンプルレートに等しいクロックレートでプリアンブル処理を実行するステップと、
前記短縮されたサイクリックプレフィクスで前記送信ノードから前記パケットに基づく送信を受信するときに、最後の最小二乗平均（LMS）適応サイクルの後に得られたチャネル短縮フィルタ係数を前記チャネル短縮TEQフィルタに適用するステップと
を更に有する請求項１８に記載の方法。
同軸ネットワーク内で通信する同軸ネットワーク通信ノードであって、
送信ノードに対して、受信したプローブから判定された同軸チャネルの遅延スプレッドに基づいてサイクリックプレフィクスの長さを短縮するように命令するように構成された媒体アクセス制御（MAC）レイヤ回路と、
チャネル短縮係数をチャネル短縮TEQフィルタに適用し、前記同軸チャネルを有効に短縮し、送信が短縮されたサイクリックプレフィクスで他のノードから受信されることを可能にするように構成された時間領域等化器（TEQ）プロセッサと、
を有し、
前記短縮されたサイクリックプレフィクスは、前記チャネルの前記遅延スプレッド未満である同軸ネットワーク通信ノード。
前記TEQプロセッサを含む物理（PHY）レイヤと、通信ノードがベースバンド同軸モードで動作することを可能にするように、前記同軸ネットワークに直接結合されるように構成されたデジタルベースバンドプロセッサとを更に有し、
前記TEQプロセッサは、送信ノードから前記同軸ネットワークで受信した時間領域の信号で動作する、請求項２１に記載の同軸ネットワーク通信ノード。
前記プローブは、前記チャネル短縮TEQフィルタが収束するまで格納されて再利用され、
前記プローブは、前記同軸チャネルの帯域幅に実質的に等しい帯域幅を有するシングルキャリアの時間領域の信号を有するエコープロファイルプローブである、請求項２２に記載の同軸ネットワーク通信ノード。