TWI418158B

TWI418158B - 分散式增益網路

Info

Publication number: TWI418158B
Application number: TW94110045A
Authority: TW
Inventors: M Bishop Donald
Original assignee: Sandwave Ip Llc
Priority date: 2004-04-29
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2013-12-01
Also published as: TW200536287A

Description

分散式增益網路

本發明係有關於一種分散式網路，具體而言，特別是關於一種實質地線性寬頻網路例如有線電視網路。

放大器典型地被沿著混合式光纖及同軸電纜有線電視網路之同軸電纜部份串接(cascaded)。該放大器典型地儘可能以最大之間隔被配置。當網路之頻寬需求增加時，對放大器之需求也會增加。對於特定分支之同軸電纜而言，大器儘可能以最大之間隔配置之趨勢具有需要較少裝置之優勢。然而，每一個階段之放大需要複雜之裝置且該裝置通常地會消耗大量電力。這些放大器需要大量的電源因為訊號必須被充分地放大以便傳送較長之距離。習知有線電視網路之佈局及安裝係非常複雜且笨重的。一典型的可組態放大器可能需要一插入式(plug-in)等化器及一插入式衰減器，在安裝這些插入式等化器及插入式衰減器時必須藉由技術人員進行組態。這可能需要攜帶昂貴的分析設備至施工場地以決定每一個放大器之適合的等化器或衰減器。

有線電信分散式網路在例如電話及網際網路存取之雙向通訊傳送上是不能同時接受的。有線電信網路之一典型的弱點是易因故障而受責難。如果一網路發生故障，不論是因為纜線被剪斷或其中一個放大器故障，可能發生重大的運行中斷。在一個常見的網路中如果一纜線被損壞，將沒有其它替代的路徑可供訊號通過被損壞之纜線，如此將使所有下傳用戶端之服務中斷直到被損壞之纜線被修復為止。類似地，如果一訊號放大器故障，則介於該放大器間之大間隔可能阻止一被充分放大之訊號到達下一個串接之放大器，如此將導致類似之下傳訊號損失。為了使一有線電信分散式網路可以有效的與電話網路競爭，該網路必須具有與一般電話網路相當之可靠度。此需求可讓用戶端在任何環境要求下發出緊急呼叫以便儘可能的自動防止故障危害該通訊網路。

因此，需要提供一種具有增強可靠度之分散式網路系統及方法。其亦需要提供一種具有最小化安裝及維護成本、消耗較少電源、且可攜帶較大頻寬之網路系統及方法。

本發明藉由提供一種分散式網路系統及方法，其中串接之具有旁路功能的電源放大器沿著網路之分支被配置，以克服上述習知技術之缺點及限制。從本發明之實施例中，這些放大器之增益被大幅的降低，且如此之配置可使網路較高之頻率處理能力以便更均勻地分散網路之增益。該放大器可能具有一RF數據機及一可程式之數位電腦其可以致能該放大器及一頭端或控制電腦間之通訊以及一旁路開關控制用以禁能該放大器之放大功能。

該放大器可能具有一無線通訊系統用以與個人用戶端之家庭通訊及在緊急情況或在安裝及組態下與一鄰近之放大器系統通訊。這些放大器可能被以正常間隔配置以便該放大需求不需要去組態每一個具有等化器或衰減器之放大器。

該放大器可能具有一電池備份系統以便當正常電源供應被中斷時使用。在一特定實施例中該電池備份系統如果需要可能允許該放大器在一週期時間內充分地或具有減少功能性的操作。上述之放大器可能具有一自動-位置功能用以偵測該放大器之一空間位置。此功能可能包括一全球定位系統(GPS)接收器，或其可能使用死角或三角計算以決定其地理位置。當在通訊失敗條件下或為了監督系統之效能該位置資訊可能是有用的。

包括該放大器之網路可能具有多餘的訊號路徑，使用該放大器之無線通訊裝置，其可能被當成備份訊號路徑使用以確保需要高度正常運行時間例如電話系統。

在本發明之一實施例中可能包括一分散式增益纜線通訊網路用之放大器，其包括：一輸入線；一輸出線；一放大器電路；一旁路電路；一第一開關，放置於該輸入線及該放大器電路之間且具有從該輸入線切換至該放大器電路及該旁路電路間之能力；一第二開關，放置於該輸出線及該放大器電路之間且具有從該輸出線切換至該放大器電路及該旁路電路間之能力；以及一旁路電路控制器，其具有在該第一開關至該第二開關間切換之能力且當該旁路電路控制器之電源被禁能時藉以從該網路移除該放大器電路。

在本發明之另一實施例中可能包括一分散式增益纜線通訊網路用之用戶端分接器，其包括：一輸入線；一輸出線；一電源分接器，連接至該輸入線且具有從該輸入線引出電源之能力；一電池電源；以及一電源供應，連接至該電源分接器且具有偵測如果從該輸入線引出電源不足以提供動力給該用戶端分接器時，該電源供應連接至該電池電源且具有當該電源供應偵測從該輸入線引出電源不足以提供動力給該用戶端分接器時，從該電池電源引出電源之能力。

在本發明之另一實施例中可能包括處理一纜線通訊網路運行中斷之方法，包括下列步驟：耦接一第一用戶端分接器至該網路，該第一用戶端分接器具有一第一無線收發器及一控制器；耦接一第二用戶端分接器至該網路，該第二用戶端分接器具有一第二無線收發器及一控制器；該用戶端分接器從該第一用戶端分接器被下傳且具有使用該無線收發器與該第一用戶端分接器通訊之能力；沿著該網路傳輸下傳訊號；藉由該第二用戶端分接器偵測伴隨該下傳訊號之問題；使用該第一無線收發器及該第二無線收發器建立該第一用戶端分接器及該第二用戶端分接器間之通訊；從該第二用戶端分接器傳送一錯誤傳輸至該第一用戶端分接器；以及使用該第一無線收發器及該第二無線收發器從該第一用戶端分接器傳送至少一部分之下傳訊號至該第二用戶端分接器。

在本發明之再一實施例中可能包括一處理一纜線通訊網路運行中斷之方法，包括下列步驟：耦接一第一放大器至該網路；以與該第一放大器串接方式耦接一第二放大器至該網路且從該第一放大器下傳至該第二放大器，該第二放大器具有一輸入線；一輸出線；一放大器電路；一旁路電路；一第一開關，放置於該輸入線及該放大器電路之間且具有從該輸入線切換至該放大器電路及該旁路電路間之能力；一第二開關，放置於該輸出線及該放大器電路之間且具有從該輸出線切換至該放大器電路及該旁路電路間之能力；以及一旁路電路控制器，其具有在該第一開關至該第二開關間切換之能力且當該旁路電路控制器之電源被禁能時藉以從該網路移除該放大器電路；以與該第一放大器及該第二放大器串接方式耦合一第三放大器至該網路且從該第二放大器下傳至該第三放大器；傳送一訊號下傳通過該網路；偵測該第二放大器中之問題；起始該第二放大器中之旁路電路控制器以切換該第一開關及該第二開關藉以從該網路移除該第二放大器；放大與該第一放大器中之訊號以產生一第一放大訊號；下傳傳送該第一放大訊號；旁路該第二放大器；以該第三放大器接收該第一放大訊號；以及以該第三放大器放大該第一放大訊號以產生一第二放大訊號。

本發明之一優點因為間隔及導入較低雜訊至系統中，因此較習知網路需要較低功率消耗之放大器。該較低功率消耗即可致能之較簡單之放大器裝置其消耗較少之功率且因此電池備份可以在電源中斷時負擔的起致能該裝置的操作。進一步的，一無線通訊的能力可以允許鄰近的裝置在一纜線被剪斷或損壞之情形中從一裝置傳送所有的或部分的通訊流量至其它裝置(修復的)。在安裝時每一個放大器可能被連接及安裝而不需要執行複雜之分析，以大幅降低安裝技術人員之訓練及教育需求。

100‧‧‧分散式網路

102‧‧‧頭端

104‧‧‧放大器

106‧‧‧分割器

108‧‧‧分散式增益放大器分接器

110‧‧‧用戶端家

200‧‧‧實施例

202‧‧‧放大器之殼體

204‧‧‧上傳輸入

206‧‧‧下傳輸出

208‧‧‧電源分接器

210‧‧‧電源供應端

212‧‧‧電池備份

214‧‧‧控制器

216‧‧‧旁路控制器

218‧‧‧放大器及分接電路

220、222、224‧‧‧開關

300‧‧‧實施例

302、304及306‧‧‧放大器

308‧‧‧輸入訊號

310‧‧‧開關

312‧‧‧輸出開關

314‧‧‧放大器及分接電路

316‧‧‧旁路電路

318、320‧‧‧開關

322‧‧‧放大器及分接電路

324‧‧‧旁路電路

326‧‧‧開關

328‧‧‧開關

330‧‧‧放大器及分接電路

332‧‧‧旁路電路

400‧‧‧實施例

402‧‧‧方塊

404‧‧‧方塊

406‧‧‧方塊

408‧‧‧方塊

410‧‧‧方塊

412‧‧‧方塊

500‧‧‧實施例

502‧‧‧上傳纜線

504‧‧‧下傳纜線

506‧‧‧雙工濾波器

508‧‧‧可變衰減器

510‧‧‧可變斜率控制器

512及516‧‧‧放大器

514‧‧‧分割器

518‧‧‧混合器

519‧‧‧雙工濾波器

520‧‧‧分接器電路

522‧‧‧射頻調變器

524‧‧‧控制器

526‧‧‧無線系統

528‧‧‧遙測系統

530‧‧‧無線監督系統

532‧‧‧自動定位系統

600‧‧‧實施例

602‧‧‧頭端

604、606及608‧‧‧分支

610、612及614‧‧‧無線分接器

616、618及620‧‧‧無線分接器

622、624及626‧‧‧無線分接器

627‧‧‧纜線中斷

629、630及632‧‧‧無線通訊路徑

700‧‧‧實施例

702‧‧‧方塊

704‧‧‧方塊

706‧‧‧方塊

708‧‧‧方塊

710‧‧‧方塊

712‧‧‧方塊

714‧‧‧方塊

716‧‧‧方塊

718‧‧‧方塊

720‧‧‧方塊

圖1是一示意圖，其顯示根據本發明之一較佳實施例之分散式網路之示意圖；圖2是一示意圖，其顯示根據本發明之一較佳實施例之具有旁路模式之放大器之示意圖；圖3是一示意圖，其顯示根據本發明之一較佳實施例之一運作網路，其具有一旁路之放大器之示意圖；圖4是一工作流程圖，其顯示根據本發明之一較佳實施例之一放大器進入旁路模式之邏輯示意圖；圖5是一示意圖，其顯示根據本發明之一較佳實施例之用戶端分接器其包括放大器及分接器電路之示意圖；圖6是一示意圖，其顯示根據本發明之一較佳實施例之修復的網路之示意圖；圖7是一工作流程圖，其顯示根據本發明之一較佳實施例之在一具有無線通訊之分散式網路中自我修復之方法之流程示意圖。

本發明係容許各種不同的修正及各種不同形式，關於各種不同之修正或不同形式之特定實施例將藉由以下之圖式範例被詳細說明。必須理解的是，無論如何，其並未意圖去限制本發明至該所揭露之特定形式，相反的是，本發明是可以涵蓋所有之修正、等效且均落入本發明之申請專利範圍所定義之範疇及精神中。標號表示圖式及說明書中之元件編號。

請參照圖1，其顯示根據本發明之一較佳實施例100之分散式網路100之示意圖。如圖所示，纜線及數位用戶端線(Cable and Digital Subscriber Lines，簡稱DSL)需要”實質上的線性”網路以攜帶高度複雜之調變格式，該調變格式可以混合振幅、相位及頻率調變(AM,PM及FM)，其也可能是具有高度訊號分布密度之多-載體訊號。從一用戶端裝置至一實質上線性寬頻網路之資訊通訊用系統在美國已核准給Bishop等人之第6377782號專利中已經被考慮，該專利案其所教示及揭示之內容在此作為本案之參考。纜線通訊網路係由長途跨接之同軸電纜及光纖所組成，其固有地具有高度信號損失。為了還原訊號之振幅(及維護訊-噪-比)必須使用放大器。一個純的線性放大器，在其增益方程式中不可具有非線性項存在，如此以簡單地增加整個頻譜上所有頻率訊號之振幅。一非線性放大器，或一個在其增益方程式中具有非線性項存在之放大器將會外插訊號，如此將會產生在外插訊號之前不存在之干擾訊號。此外，如此之非線性放大器也會在整個頻道上產生不均勻性的增益，如此將對整個訊號之訊-噪-比(signal-to-noise ratio，簡稱S/N)有不利的影響。增益的壓縮、伴隨的相位調變以及其它的效應每一個都會破壞振幅訊號之完整性，結果在該增益中具有一非線性元件。在該纜線及數位用戶端線系統中，一多樣性訊號被加至一網路中，以便該訊號可為雙向且可以頻率被分割，亦即分頻多工(FDM)。這些分頻多工訊號根據該頻譜的分配以相反的方向傳輸。這些訊號可能也包括複合-調變訊號，例如需要高度網路完整性之分時多工(TDM)調變資訊。

如圖1中所示之實質性線性分散式網路100，一頭端(headend)102係為一中央點其中下傳訊號被產生及其中上傳訊號被收集。一放大器104及一分割器(splitter)106分配訊號至網路之各個分支中。分散式增益放大器分接器108被以從沿著網路之各個分支之間隔距離被配置。各種不同方法可以被採用以直接傳送訊號進入用戶端家110中或從用戶端家110中離開。該分散式增益放大器分接器108可能同時放大訊號且分配訊號至該用戶端家110中。在一些沒有用戶端家110鄰近之情形中，該分散式增益放大器分接器108可能只被當成串接放大器使用。

在一些實施例中，該分散式增益放大器分接器108可能是10dB或更低等級之放大器。該分散式增益放大器分接器108之相對低的放大率可能產生比習知技術中使用之20或30dB放大器較低的成本，該20或30dB之放大器具有較高的功率消耗、需要較大的散熱器以及非常複雜，其導因於在依線性方法中高增益需要被應用至一非常大訊號頻譜中。

該分散式增益放大器分接器108可能被間隔以便一訊號可以旁路通過一故障的區域放大器且可被下一個串接的放大器所接收。此特性可能允許訊號橫越一故障的放大器且仍然允許下傳服務持續。在此實施例中，一單一放大器故障將不會對整個下傳用戶服務造成影響。

請參照圖2，其顯示根據本發明之一較佳實施例200之具有旁路模式之放大器之示意圖。如圖所示，該放大器之殼體202具有一上傳輸入204及一下傳輸出206。在許多情形中，雙向訊號可以被上傳輸入204及下傳輸出206所攜帶。一電源分接器208通常從纜線中取得低頻之交流電源且傳送該電源訊號至連接至一電池備份212之電源供應端210。一控制器214連接一旁路控制器216至一放大器及分接電路218。該上傳訊號被連接至一通常開路之開關220，一通常閉路之開關222以及一第二通常開路之開關224。該旁路控制器216係可操作的以使該開關220、222、224一起致動。

該實施例200係為一放大器其被調適(aapted)以允許當沒有電源被供應至該放大器時訊號旁路通過該放大器及分接電路218，亦即，當該控制器214命令該開關220、222、224回復至其以上所述各別之正常狀態時。因此，當纜線上沒有電源或該電池備份212被完全地放電後該通常開路之開關220、224及通常閉路之開關222在該電路中被組態以旁路通過該放大器及分接電路218。當電源正常供應時，該旁路控制器216操作該開關220、222、224以路由上傳204及下傳206纜線上之訊號經過該放大器及分接電路218。

該放大器及分接電路218可能包括放大電路需要去增加訊號之強度以橫越該纜線至鄰近之放大器。在一些實施例中，該輸入訊號之訊號強度可能夠強以橫越到更遠之纜線且可能被下一個沒有藉由放大器及分接電路218放大之串接放大器適當地接收，如此當該放大器及分接電路218如上所述被藉由開關220、222、224之操作所旁路。

該放大器及分接電路218也可能包括電路連接至各個用戶端家(例如圖1中所示之用戶端家110)。相關之各種機制之分接電路藉由該用戶端可以接收該下傳及傳送上傳訊號。這些機制可以包括直接-有線從該放大器殼體202引出連接至每一個用戶端家中。在一個典型之應用中，從一個至六個甚至更多的用戶端(家庭或其它單位)可以被連接至一放大器殼體202。在一些情形中，多重引出線至一單一家庭也可能被使用。在其它實施例中，一無線及有線引出線之混合也可能被使用。

該電池備份212可以是一個小型的電池具有在一延長週期時間中驅動該控制器214及放大器及分接電路218之能力。在一典型的混合式光纖及同軸電纜(HFC)纜線通訊分散式網路中，電源供應可以被附著至網路上以供應電源至網路上各種不同之元件，例如放大器。如果一個或多個放大器故障，該電池備份212可以有能力供應足夠之電源至該放大器以使服務不受影響。

在一些實施例中，該控制器214可能具有偵測該放大器及分接電路218無法供應足夠電源以操作所有放大器殼體202中電路之能力。該控制器214可能具有當該電池備份212供應該電源時切換至一電源節省模式之能力。一電源節省模式可能包括具有降低功能性之操作，例如降低輸入訊號之放大率或者只放大一選擇頻段之訊號。在一些實施例中，該控制器214可能偵測到從該電源分接器208輸出中之改變且該控制器214可能接著送出一指示該放大器問題之上傳通訊訊號。此通訊可能包括該放大器之身分識別或位置資訊以及一錯誤碼或警告訊號。

該電池備份212可能是一可充電電池系統其具有藉由該電源分接器208所供應之電源充電之能力。該電源供應210可能具有偵測該狀態、充電容量、異常或其它關於電池備份212標準且可傳送該資訊至控制器214之能力。該控制器214可能進一步具有不論是週期性或當該頭端102詢問時傳送此資訊至頭端之能力。在一些實施例中，指示器點亮或其它外接的指示器可能被呈現於該放大器殼體202上以可見的方式指示該電池備份212之狀態。

該控制器214可能具有依據命令致動該旁路控制器216以旁路該放大器及分接電路218之能力。例如，可能具有例如網路之錯誤排解、測試或校正之狀況，其要求操作該開關220、222及224以使放大器202操作於旁路模式。在其它實施例中，該旁路控制器216只有當沒有電源被供應以操作開關220、222及224時才可能以硬接線(hard-wired)方式被切換至旁路模式。

請參照圖3，其顯示根據本發明之一較佳實施例300之一運作網路，其具有一旁路之放大器之示意圖。如圖所示，該放大器302、304及306被以串接方式連接。在正常操作中，該輸入訊號308進入該放大器302且旁路通過該開關310、放大器及分接電路314及輸出開關312。一旁路電路316在正常操作模式中關閉該電路。在正常操作中，該放大器304中之訊號將通過該放大器及分接電路322且被放大。然而，圖3中所示之開關318、320當被打開時，如以下所發生的，例如，如果一放大器304電源故障或如果一放大器及分接電路322係在其它方面無法操作，以路由該訊號通過該旁路電路324。在此旁路模式中，該訊號藉由開關318被切換至該旁路電路324上且再次藉由開關320被切換離開該旁路電路324以旁路該放大器及分接電路322。該訊號接著進入放大器306，其被顯示於圖3中，在正常操作模式中，其中該訊號被藉由開關326切換至放大器及分接電路330且再次藉由開關328被切換路由離開該放大器306。如圖3中所示之旁路電路332其被切換離開該電路，例如，放大器306。

該實施例300顯示一分散式系統之下傳部份在一系列之串接放大器302、304及306中例如放大器304存在一問題時如何可以至少部份地操作。該放大器302之放大率可能足夠以橋接放大器302及放大器306間之距離而不需要放大器304之放大。在此實施例中，介於放大器302、304及306之間隔可能小於一放大器之最大可能橫越距離。例如，如果放大器302、304及306被以放大器之最大可能橫越距離之一半距離所間隔，一訊號可能橫越與放大器302間之距離而直接地至放大器306，而跳過放大器304，且仍然具有提供有效的通訊至下傳放大器之能力。

在一些實施例中，該放大器302、304及306可能是可調諧的且可通訊的以便藉由這些元件調適一運行中斷，例如如上所述之放大器304之運行中斷。例如，當放大器304因為某原因而離線且將訊號旁路經過旁路電路324時，該放大器306可能偵測到該訊號之電源已經降低，據此該放大器306可能具有送出一通訊訊號至放大器302之能力以增加增益放大率以補償該放大器304於正常運作時所提供之增益之至少一部分。放大器306可能也具有其輸入訊號之增益放大率之能力且以此方式從該放大器306恢復該下傳電源準位至正常準位。

在其它實施例中，當該放大器304進入旁路模式時，如上所述，該放大器302可能也具有偵側上傳訊號損失或中斷之能力，據此該放大器302可能增加其增益放大率直到與該放大器306間之通訊建立為止。當該放大器302與該放大器306間之通訊被建立時，每一個放大器可能分別調整其上傳訊號及下傳訊號之增益直到訊號增益恢復到一可接受之準位時為止。

當該放大器304進入旁路模式時，該放大器304可能也具有偵側旁路模式起始之能力且可能也具有指示上傳放大器302及/或下傳放大器306之狀態之能力。放大器304可能進一步具有指示旁路狀態至該頭端之能力且因此需要一技術人員之服務。

在一些實施例中，該放大器304可能進入旁路模式而不事先警告。在此情形中，該放大器302或306可能具有偵側放大器304中之問題且傳送一訊息至該頭端之能力。在一些實施例中，該訊息可能只指示發生一故障。在其它實施例中，該訊息可能指示發生中斷之位置，必須調整之增益強度以克服該中斷，無論是該放大器302及306具有恢復他們之間通訊之能力，或其它所需要或所要求的狀態項目。

在一些實施例中，當該放大器304進入旁路模式時，該放大器302及/或306可能進入一降低服務模式，其中只有特定的通道可以被打開據以通訊。例如，此降低服務模式可能包括傳輸電話或資料通訊，以減少纜線之電訊傳輸。其它介於頻寬、服務、功率消耗及其它因素間之取捨可以被考慮以決定一降低服務模式。此模式可能允許緊急服務，例如緊急電話呼叫。

請參照圖4，其顯示根據本發明之一較佳實施例400之一放大器進入旁路模式之邏輯示意圖。如圖所示，在方塊402中該放大器開始進入一旁路模式之故障狀態。在方塊404中該電源被供應至該放大器。在方塊406中開關被致動以路由訊號經過該放大器電路。在方塊408中如果一問題被偵測，該開關在方塊410中將會被禁能且裝置回到方塊402中之旁路模式。在方塊412中，如果電源發生故障，則該開關可能在方塊410中被禁能且進入方塊402中之旁路模式。

在方塊402中該裝置之預設狀態可能是為旁路模式。該裝置可能需要電源以致動該旁路模式開關且因此當一電源故障在方塊412中發生時，該放大器可能被切換至旁路模式且允許其它的放大器或裝置越過網路進行通訊。在此方式中，一有問題之裝置可能無法產生其它的服務中斷或困擾。

在方塊408中之偵測故障可能藉由一控制器或其它邏輯裝置完成，其偵測一些指示進入旁路模式所需要的條件。例如，如果不足夠的電源被供應至該放大器或一問題存在於一具有電池備份系統中當該電池備份系統係為一單獨電源供應時，該控制器可能指示一存在於該方塊408中之問題。在其它的實施例中，一控制器可能接收一下傳或上傳之命令以進入該旁路模式。在此情形中，一下傳放大器可能指示一問題伴隨著藉由放大器放大之訊號且要求放大器離線。在其它的實施例中，一技術人員可能沿著訊號路徑傳送一要求以禁能一特定放大器以進行校正、測試、或安裝其它元件或裝置至該網路中。

請參照圖5，其顯示根據本發明之一較佳實施例500之用戶端分接器其包括放大器512及516及分接器電路520之示意圖。如圖所示，其顯示上傳纜線502及下傳纜線504。該上傳纜線502被連接至一雙工濾波器506，其分割訊號成一高頻下傳訊號及一低頻上傳訊號。該訊號通過可變衰減器508及可變斜率控制器510。該高頻下傳訊號通過一放大器512及一分割器(splitter)514至一第二雙工濾波器519。該低頻上傳訊號在通過可變衰減器508及可變斜率控制器510前先通過該雙工濾波器519、一放大器516及一混合器518。該上傳及下傳訊號通過至被連接至一控制器524之一射頻(RF)調變器522。該控制器524可能被連接至一多模式之無線系統526、一遙測系統528、一無線監督系統530及一自動定位系統532。該用戶端分接器500可能也包括硬-接線(hard-wired)之用戶端分接器520。該實施例可能是一放大器且該分接電路218被顯示於圖2中。

該可變衰減器508及可變斜率控制器510可能具有在該控制器524之命令下調諧該高頻及低頻訊號至特定參數之能力。在一些實施例中，該射頻調變器522及控制器524可能具有偵測訊號之不正常及校正該可變衰減器508及可變斜率控制器510設定之能力。例如，一特定之校正訊號可以從一鄰近之放大器傳送至該分接器500，藉由該校正訊號該控制器524可以調整該可變衰減器508及可變斜率控制器510。在其它實施例中，一服務技術人員可能設定該可變衰減器508及可變斜率控制器510之參數。在此實施例中，可能使用測試設備或其它外接之設備以決定該可變衰減器508及可變斜率控制器510之適當參數。

該自動定位系統532可能具有決定該分接器500之實際位置之能力。例如，一全球定位系統(GPS)接收器可能被當成該自動定位系統532之一部分使用以決定該分接器500之精確地理位置，以決定該分接器500之例如經度、緯度及高度等屬性。在一些實施例中，該全球定位系統接收器可以被組態以決定該分接器500之方向。該分接器500之方向在對映(mapping)一網路時是有用的，如此該分接器500之上傳及下傳方向可以藉由簡單的偵測電路或感測器來決定。在其它實施例中，一技術人員可能程式化該自動定位系統532使其具有該分接器500之位置資訊。該自動定位系統532可能被使用以提供位置資訊以傳送警告訊號或其它通訊至該分接器500。精確的位置資訊在協助一技術人員快速的找到一分接器500時可能是有用的，該分接器500可能是需要服務或其它需要問題診斷、分析網路之執行效能、或其它熟知該項技藝人士可能發明之使用。

在一雙向趨勢中，該多模式無線系統526可能提供無線通訊至用戶端之家中。一天線(圖未示)可以被設置以使用戶端分接器500可與設置於用戶端家中或附近之天線(圖未示)通訊。該天線可以是指向性或無指向性天線。

該多模式無線系統526可能進一步具有與其它也設置有該多模式無線系統之用戶端分接器通訊之能力。為了通訊與其它用戶端分接器通訊可能是有用的，當為了狀態或其它不間斷或偶發性之通訊而架設一纜線於兩個分接器間。

該遙測系統528可能具有測量、偵測、及傳送各種關於分接器500之效能、狀態、操作及設定等不同資料之能力。例如，該遙測系統528可能具有測量各種不同輸入訊號之電源準位、失真、位元錯誤率、或其它參數之能力。這些熟知該項技藝人士可能使用該遙測系統528以測量、記錄、或偵測其它各種不同參數，其也被包括在本發明之範疇中。

該無線監督系統530為了服務、監督、設定或其它功能可能具有與一可能的無線裝置通訊之能力。一技術人員可能具有一手持式或車載式無線通訊裝置，其可以致能該技術人員去讀取、監督及調整分接器500之各種參數。此裝置可能從路邊被使用而不需要該技術人員爬到一柱上或打開一設置於地面上之盒子以實際的存取該分接器500。

該硬接線分接器520可能是一系列之分割器(splitter)，其可使共同接線之用戶端引出線(drops)被連接至該分接器500。該分接器500可能具有一些硬接線引出線之能力。在一些實施例中，只有一個硬接線分接器可以被使用，而在其它實施例中，可以使用任何數量，例如6個或32個分接器。

請參照圖6，其顯示根據本發明之一較佳實施例600之修復的網路之示意圖。如圖所示，纜線通訊網路(例如以同軸電纜為基礎，混合式光纖/同軸電纜，混合式微波射頻/同軸電纜等)有需要去以增益取代同軸電纜/光纖/射頻之路徑損失。當一訊號從一訊號源至目的端時此增益大量在沿著網路路徑之一或多個位置或站被提供。在雙向網路中，增益通常在雙向被增加。此大量的增益典型的被增加至25dB或以上，間隔儘可能加大，且儘可能累積最大之增益。而一般的系統試圖增加此間隔，如此將導致站與站間之損失增加，且如此，亦增加了每一個站所需要之增益。因為該增益需要以維持該串接放大器網路上所攜帶傳輸之最小的訊-噪-比，單一增益階段故障總是代表系統服務從該故障點中斷。

在過去系統廠商試圖研發當一放大器故障時允許網路”自我-修復”之能力。一通常之做法是在故障放大器之周圍設置一被動的開關。需要高增益的結果，最小的訊-噪-比可能無法維持，且這些被動的開關之試圖是，繼續存在或放棄。另外提出之解決方式係藉由增加並聯之增益次系統(亦即直流偏壓之次系統)。一主要之缺點是這些多餘系統將會增加成本及複雜度，且主要系統故障將不會通知直到接管之次要系統也故障為止。複雜之狀態監督系統也被增加至其中以監督及回報主要系統之故障，但這些也會增加成本及複雜度且被認為非常沒有效果。

藉由分散式增益遍佈整個網路，故障之放大器將被被動的旁路，藉以路由該故障放大器之訊號。因為增益小很多，因此訊-噪-比中之損失將比較可以管理且該網路將可以輕易存活。旁路可以發生於任何次系統之故障，降低次系統監督及內部多餘之複雜度。回報故障可以藉由簡單的點名(roll-call)方法而不是複雜的遙測技術所完成。如果一放大器無法回報(或回應一詢問)，則該放大器將被視為故障且開始進行取代程序。因為整個主動電路可以被旁路而不需要產生傳送錯誤(因為差的訊-噪-比等等)，緊急的維護及服務中斷將可以大幅降低，而簡化網路及放大器系統，如此實際上也可以提高網路之可靠性。正確地使用分散式增益技術設計網路可以如此存活於一放大器完全故障之網路中且可以正常的傳送上傳及下傳資料。

如圖6所示，該頭端602被連接至分支604、606及608。沿著分支604為無線分接器610、612及614。沿著分支606為無線分接器616、618及620。沿著分支608為無線分接器622、624及626。一纜線中斷627之範例是以圖式表示介於分支606上之無線分接器616及618間。使用多模式無線通訊，分接器618具有使用可能的路徑與分接器616建立通訊，及使用路徑630 與分接器612建立通訊或使用路徑632與分接器624建立通訊之能力。

介於分接器618及、616、612及624間之該無線通訊路徑629、630及632，分別顯示在故障時可以被用以通訊之一些路徑。當各種不同分接器被以足夠近之距離配置時這些路徑629、630及632是可能的且通訊可能存在。

在一些實施例中，介於分接器間之通訊係危難的，例如分接器618無法經由正常之纜線接收一下傳訊號，且其它的分接器可能構成傳送一危難的訊號，其可能包括問題之本質且任何關於分接器之位置資訊。在其它實施例中，該分接器618可能具有使用一固定的無線通訊鏈結至一鄰近之分接器以傳送及接收關鍵的通訊之能力。該關鍵的通訊例如是電話通訊可以被維持運作以使用無線通訊與一鄰近的分接器通訊。在另一個實施例中，充分的頻寬可能被呈現於該無線通訊路徑629、630及632中之一以傳送及接收所有之上傳及下傳通訊。在一些實施例中，一個以上之通訊路徑可能被同時操作以處理該頻寬中之資訊。

在一些實施例中，該無線通訊路徑可能被限制於只可與網路中相同分支之無線分接器鄰接，例如通訊路徑629。在其它實施例中，無線通訊路徑可能與網路中不同分支建立通訊路徑，例如通訊路徑630及632。

請參照圖7，其顯示根據本發明之一較佳實施例700之在一具有無線通訊之分散式網路中自我修復之方法之流程示意圖。如圖所示，該程序起始於方塊702中正常運作被建立。當方塊704中輸入訊號中被偵測出有問題時，於方塊706中一危難(distress)之訊號可能被傳送至鄰近之分接器。於方塊708中該危難之訊號可能被使用以與鄰近之分接器建立通訊路徑。在方塊710中如果該鄰近之分接器並未決定要上傳，在方塊712中可能與另一個鄰近之分接器建立通訊路徑。在方塊710中，當與一上傳之分接器之通訊與一上傳之分接器建立後，在方塊714中，該位置資訊及其它診斷資訊可以被傳送至該頭端。如果在方塊716中決定該上傳/下傳路徑可以被建立，此鏈結將在方塊718中被建立。如果在方塊716中沒有決定鏈結可以被建立，則在方塊720中該單元將等待被修復。

該實施例700是一種方法，藉由此方法一輸入訊號中之故障可以被復原，其藉由使用介於致能的裝置間之一臨時性的無線通訊鏈結連接至一有線的分散式網路例如HFC纜線通訊分散式網路。當一問題被偵測出時，一無線通訊路徑被建立，藉由該無線通訊路徑一危難之訊號可以被傳送至一頭端以便一技術人員可以被派遣以修復該故障。該通訊路徑可以進一步被使用以與網路中鄰近該故障點之分接器建立路徑以便至少一上傳及下傳通訊是可能的。

在方塊704中偵測該輸入訊號中之問題可以使用任何不同之機制。例如，一專屬電路可以被使用以偵測該輸入訊號或一分接器中之控制器可以具有偵側輸入訊號消失或品質嚴重降低之能力。

在方塊706中該危難訊號及後續與鄰近之分接器建立通訊路徑可能發生在RF頻譜之任何可用部分中。在一些實施例中，該危難訊號可能以該傳輸裝置之最大輸出功率被廣播且與鄰近之分接器建立通訊路徑可能發生在比該危難訊號更低之功率準位。

一鄰近之分接器可能接收該方塊706中之危難訊號且該訊號可能指示該危難分接器之實際位置。接收此訊息之鄰近分接器可能決定與廣播該危難訊號之分接器之距離且調整無線通訊之功率準位以便該廣播不會干擾到其它廣播。

以上所述之實施例可能被應用到分散式增益網路其使用分散式載波調變以及極寬頻(Ultra-Wideband，簡稱UWB)調變。極寬頻調變藉由在一特定時間及周期於特定之頻譜位置(音調、音符等)呈現訊號之能量。組合後之這些音調(或音符)，在一特定時間可以被使用以呈現資料，很像在鋼琴之鍵盤上選擇複數個鍵而一起播放一段時間區間以表示不同之音樂”資料”。類似於一非線性聲音系統扭曲(distort)一鋼琴的聲音，一非線性通訊網路扭曲一極寬頻數位訊號之完整性。因為該極寬頻訊號依賴非常短的能量叢集(burst)(在時間領域中)網路脈衝之反應時間也是很重要的。如此攜帶極寬頻訊號之網路格式化訊號也是需要的，至一高等級，實質上線性網路之轉移特性。

具有分散式載波基頻資訊被使用以調變一不相關之音調以充當基頻訊號之載波。此合成之波形係為原始載波及所加入之基頻訊號之組合以創造AM、FM或PM形式之訊號。如果該程序也是如此即該原始載波的能量被消除且只有調變結果被傳送，則其被稱為抑制載波(傳輸)。這些格式可以被結合使用。例如，如果兩個相同載波，以90度相位為偏移量係為其本身之相位調變，接著在一相加網路中相加，其輸出波形將也包含一振幅成分。此格式因此也被稱為九十度相位差震幅調變(Quadrature Amplitude Modulation，簡稱QAM)。

本發明所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本發明之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本發明之專利權範疇。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。