專利名稱：動態(tài)多模式家庭聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家庭網(wǎng)絡和用于提供家庭聯(lián)網(wǎng)的方法，更具體地，涉及用于協(xié)調(diào)使用 用于家庭聯(lián)網(wǎng)的不同工業(yè)標準或協(xié)議進行對接的裝置的方法。
背景技術(shù)：
家庭網(wǎng)絡或家域網(wǎng)(HAN)典型地被定義為用于在家里或住宅內(nèi)的數(shù)字裝置之間 進行通信的住宅局域網(wǎng)(LAN)。HAN通常包括一個或多個個人計算機、附件，例如打印機和 移動計算裝置?？梢灶A期，HAN將不久在全世界的各個家庭中得以普及?？梢栽O想到，HAN將不僅集成家庭中的消費電子裝置(例如，電視、VCR或攝像機、 視頻播放機、電話或IP電話、傳真、游戲控制臺)，還將集成任何電子裝置。這些電子裝置將 包括家用電器，例如，空調(diào)、加熱單元、熱水鍋爐、太陽能和熱能裝置、溫度傳感器和電表、電 池單元以及甚至家庭安全系統(tǒng)。有一天將會經(jīng)由家庭網(wǎng)絡把所有這些電子裝置連接和集成 在一起。這些電子裝置中的一些將借助于智能部件(即，微處理器和編程)通過HAN進行 通信，所述智能部件使得所述電子裝置能夠經(jīng)由家庭網(wǎng)絡發(fā)送、接收(或許還路由)數(shù)據(jù)， 從而提供真正集成的家。由HAN提供的重要功能是經(jīng)由集成的局域網(wǎng)來管理和操作家庭或住宅。不僅將協(xié) 調(diào)通信和消費電子裝置(娛樂系統(tǒng))，還協(xié)調(diào)包括電力和計量裝置的電器、以及安全系統(tǒng)。 因此，用戶將能夠管理他/她的家庭的所有方面。例如，這可以包括用于休閑活動的消費電 子裝置的管理，例如，從膝上型計算機控制DVR以在特定時刻記錄廣播的表演、限制對裝置 的訪問、或者可能從互聯(lián)網(wǎng)上傳內(nèi)容。此外，可以控制住宅中的電信，例如，能夠撥打電話或 電信會議呼叫、以及選擇將連接哪個設備、將諸如家庭相冊的內(nèi)容從計算機上傳至互聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)站的能力。它還可以包括對家庭中的能量消耗的管理，包括對特定裝置的能量使用進行 規(guī)劃，例如，關(guān)閉設備以節(jié)約電力或者在適當?shù)臅r刻打開裝置。所有這些任務都能夠并將從 家庭主人的個人計算機進行管理。家庭網(wǎng)絡可以包括基礎設施裝置和客戶機裝置。例如，基礎設施裝置包括用于連 接到互聯(lián)網(wǎng)的寬帶調(diào)制解調(diào)器(例如，使用電話線的DSL調(diào)制解調(diào)器，或者使用線纜互聯(lián)網(wǎng) 連接的線纜調(diào)制解調(diào)器)、在寬帶調(diào)制解調(diào)器和網(wǎng)絡的其余部分之間連接的住宅網(wǎng)關(guān)(有 時稱為路由器)、以及接入點(無線的或其它方式的)。該網(wǎng)關(guān)使得多個裝置能夠同時連接 到互聯(lián)網(wǎng)?？梢詫⒆≌W(wǎng)關(guān)、集線器/交換機、DSL調(diào)制解調(diào)器和接入點進行組合。例如， 無線接入點通常被實現(xiàn)為用于連接無線裝置的結(jié)構(gòu)，而不是分離的方框。家庭網(wǎng)絡的客戶機裝置可以包括一個PC或多個PC，PC包括膝上型計算機、筆記本 計算機和平板式PC。這些客戶機裝置還可以包括娛樂外圍設備，包括如TiVo —樣的DVR、 數(shù)字音頻播放器、游戲機(控制臺)、立體聲系統(tǒng)和IP機頂盒以及TV自身。另外的客戶機
4裝置更通常地包括經(jīng)由WiFi連接的互聯(lián)網(wǎng)電話(VoIP)和智能電話。為了連接家庭網(wǎng)絡中的裝置，可以使用各種裝置。已經(jīng)討論了根據(jù)已知的方法切 換HAN內(nèi)的通信量的路由器。實際的物理傳輸可以通過任何物理介質(zhì)或其任何組合來實 現(xiàn)。因此，xDSL盒提供與外部世界的連接，并且通過無線路由器與住宅中的各種系統(tǒng)耦接。 打印機可以經(jīng)由光學線纜或經(jīng)由橋接器連接至充當代理的另一裝置。為了連接各種介質(zhì)類 型，可以提供網(wǎng)絡橋接器，例如，使有線裝置能訪問無線網(wǎng)絡。網(wǎng)絡集線器/交換機可以用 作中央聯(lián)網(wǎng)集線器，該中央聯(lián)網(wǎng)集線器包含大量的用于連接多個聯(lián)網(wǎng)裝置的以太網(wǎng)端口。 為了在網(wǎng)絡上存儲，可以提供網(wǎng)絡附加存儲(NAS)裝置。打印服務器可以用來在網(wǎng)絡上的 計算機之間共享打印機。這些系統(tǒng)可以在添加家庭服務器的情況下進行操作，以便增加功 能性。在一個例子中，在圖1中示出典型的家庭有線TV拓撲結(jié)構(gòu)100。在該拓撲結(jié)構(gòu)100 中，網(wǎng)絡接口裝置(NID) 102在電信公司設備(“Tel Co. ”)和在諸如家庭或公司的客戶的房 屋處的客戶設備(“CPE”)之間劃出一條線。電信公司通過NID 102向CPE提供寬帶有線 TV信號。在所示的例子中，有線TV信號通過1 4分離器分布到現(xiàn)有的家庭布線106(例 如，同軸線纜、雙絞銅線、電力布線等)，通過1 2分離器108、110輸出到CPE的不同區(qū)域 中的TV。對于具有相對較長的支路的遠程區(qū)域(例如，TV#5)，放大器112可以用來對該信 號進行增強(boost)。如前所述，家庭網(wǎng)絡可任選地連接至互聯(lián)網(wǎng)，以通過有線TV、無線LAN或WiFi或者 數(shù)字用戶線(DSL)提供商，提供共享的互聯(lián)網(wǎng)接入，通常是寬帶服務。在住宅內(nèi)，信號可以 通過包括光纖、RF同軸線纜、電力線、無線空間和雙絞電話線的多種不同介質(zhì)進行傳送。目 前，同軸線纜在北美用作主要的介質(zhì)，但是，在多住戶單元(MDU)中電話線是常用的。在日 本，光纖是家庭網(wǎng)絡的新用戶之中選擇的介質(zhì)。如上所述，通過電力線在住宅內(nèi)發(fā)送信號在 歐洲和美國正變得更流行。當然，這里，任何其它傳輸介質(zhì)也是可行的。使用電力線作為傳輸介質(zhì)，通過使用任何信號發(fā)送介質(zhì)將計算機插頭簡單地插入 到墻插座中來接入家庭網(wǎng)絡。主要由于這個原因，在住宅內(nèi)使用電力線正日益流行并預計 會超越其它介質(zhì)。的確，當用于將電力線接入家庭網(wǎng)絡的接口被集成到電子裝置中時，電力 線的使用預計會主導市場。在集成電力接口和裝置的情況下，用戶能夠簡單地通過將裝置 的插頭插入到任何電源來接入家庭網(wǎng)絡。不需要另外的布線或外部接口，由此在包括墻插 座的每一個房間中實現(xiàn)接入。采用電力線，用戶裝置能夠一口氣地從墻壁電插座供電和訪 問數(shù)字信息。已經(jīng)開發(fā)了競爭的家庭聯(lián)網(wǎng)標準以通過家庭網(wǎng)絡來集成各裝置，這并不令人吃 驚。ITU-T G.hn和IEEE電力線標準通過現(xiàn)有的家庭布線提供了高速(高達Kibit/s)局域 網(wǎng)連接。近來，IEEE通過了建議P1901，該建議P1901以由作為HomePlug聯(lián)盟的部分的公司 制造和出售的有線產(chǎn)品的市場內(nèi)的標準為基礎。HomePlug聯(lián)盟自身發(fā)布了稱為HomePlug 的私有協(xié)議，該私有協(xié)議又不同于G. hn或IEEE1901。針對諸如同軸電纜多媒體聯(lián)盟(MOCA) 的線纜和諸如控制器局域網(wǎng)絡總線(CAN-bus)的汽車聯(lián)網(wǎng)，開發(fā)了其它標準和協(xié)議。由家 庭電話線聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(HPNA)所倡議的另一標準原本是專門針對IPTV應用提出的。這些和其 它標準對公眾已經(jīng)公開，并且通過引用的方式并入本文中。出現(xiàn)了這樣的情況設置為在一種標準或協(xié)議中操作的調(diào)制解調(diào)器不能與在另一標準或協(xié)議配置中操作的調(diào)制解調(diào)器通信。例如，大量的電力線家庭聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器是 HomePlug AV或ITU G. hn，它們不能直接相互通信。結(jié)果，可以通過同一物理介質(zhì)(例如， 電力線AC布線等)連接的裝置不能相互通信。因此，用戶必須特別當心，為一個系統(tǒng)購買 所有的裝置要支持同一標準或協(xié)議。對于用戶來說，這是非常不方便且昂貴的。在用戶首次對建立家庭網(wǎng)絡感興趣的情況下，要求用戶遵守特定的標準或協(xié)議最 多是麻煩的。用戶不僅被迫從用戶不想要的品牌中購買特定裝置，而且這些裝置自身可能 無法提供滿足用戶的需求的服務或應用。更糟的是，用戶可能必須購買將一種標準(協(xié)議) 連接至另一種的特殊集成裝置，從而不僅給用戶大大增加了成本，而且加重家庭網(wǎng)絡的負 擔從而性能降低。當用戶向現(xiàn)有的系統(tǒng)添加裝置時，用戶可能發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的裝置是基于在工業(yè)上不 再流行的標準或協(xié)議，因此不再與目前提供的協(xié)議兼容。雖然大多數(shù)制造商努力追求向后 兼容性，但是，這些保證從未完全解決每個網(wǎng)絡設置。如現(xiàn)有的情況一樣，用戶可能被迫去 購買另外的設備以集成不同的系統(tǒng)，這對用戶來說是昂貴的，并且將降低網(wǎng)絡的性能。雖然很多電子裝置市場傾向于轉(zhuǎn)變成單一標準或協(xié)議，但是家庭網(wǎng)絡競技場在一 定時間內(nèi)很可能沿著不同的路徑繼續(xù)下去。與諸如消費電子裝置的其它市場不同，家庭聯(lián) 網(wǎng)環(huán)境影響更廣范圍的供應商并橫穿多個市場。不變的是，不同的市場和制造商將需要他 們自己的協(xié)議。例如，電話會優(yōu)選無線地操作，而電子裝置和電器會通過方便的墻插座來操 作。這些不同的布置以及各個制造商要求可能規(guī)定了不同的家庭聯(lián)網(wǎng)協(xié)議用于這些不同的
直ο一種可能的方案可以是提供兩個不同的網(wǎng)絡，每一個網(wǎng)絡被配置為在不同的標準 或協(xié)議內(nèi)通信。然而，這種方案不允許所述不同的網(wǎng)絡直接通信。它們可以操作使得它們 共享帶寬并且不相互干擾，但是它們將不會相互通信。例如，當不同標準或協(xié)議的不同調(diào)制 解調(diào)器被放置在同一物理介質(zhì)上時，它們傾向于以沖突檢測/避免模式操作，從而減少了 網(wǎng)絡中可用的總帶寬效率。在這種布置中，每一個裝置等待信道暢通，競爭傳輸時隙，并且 占用信道以排除其它裝置同時在分配的信道上接收/發(fā)送數(shù)據(jù)。這將要求用戶購買另外的 設備(或者為CA/⑶專門裝備的裝置)，并且還將要求系統(tǒng)指定用于調(diào)節(jié)通信量的主裝置。 顯然，這些缺點對于家庭網(wǎng)絡都不是有利的。只要各種標準和協(xié)議的多樣性繼續(xù)存在，就存在讓這些系統(tǒng)合作(實際上為集 成)的迫切需要。需要的不是補丁，而是能夠馬上處理兩個或更多個標準和/協(xié)議并集成 它們的集成方案。需要一種解決上述困難的方案。市場需求是由本實施方式和實施例提供 的方案。

發(fā)明內(nèi)容
至少一個實施例允許單一調(diào)制解調(diào)器裝置在多模式配置中操作，以在同一介質(zhì)上 與符合不同工業(yè)標準的家庭聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器通信。在一個方面中，至少一個實施例的調(diào)制 解調(diào)器裝置被設計為通過電力線AC布線在HomePlug AV/P 1901標準和ITU G. hn標準這 兩者中操作。盡管本說明書中的隨后的例子和操作會提及特定的標準，但是這些實施例不 局限于此，并且與另外的標準或非標準(私有)協(xié)議和技術(shù)相關(guān)。另外，多模式配置可以支 持來自同一標準組織的兩個標準。例如，支持ITU G. hn和ITU G. HNem的多模式調(diào)制解調(diào)ο本實施例的多模式家庭聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器同時參與兩個網(wǎng)絡域并動態(tài)地切換以允 許在符合相應的標準的這兩個網(wǎng)絡域之間進行可靠通信。然后，帶寬可以在這兩個網(wǎng)絡域 之間被高效地使用，并且信息可以從一個域傳遞至另一個域。另外，這些實施例可以涵蓋這 樣的裝置，該裝置可以被配置為在MOCA模式和ITU G. hn標準中以RF頻率通過同軸線纜操作。本實施例的多模式裝置提供集成包括HomePlug AV和G. hn的多種類型的標準和/ 或協(xié)議的能力。此外，本實施例可以通過動態(tài)地切換配置來與每一種類型的調(diào)制解調(diào)器通 信?；蛘呖焖俚?例如，逐個分組地)，或者更緩慢地(例如，通過MAC(介質(zhì)訪問控制)周 期內(nèi)的調(diào)度時間塊)執(zhí)行所述切換。應該記住，本實施例不同于在初始化時將調(diào)制解調(diào)器配置為特定的標準或協(xié)議。 即，本實施例允許在運行時(即，在操作中或數(shù)據(jù)通信模式中)動態(tài)地切換配置。初始化僅 僅在啟動時將調(diào)制解調(diào)器靜態(tài)地配置為一種類型的操作或另一種類型。在一個方面中，本實施例的多模式調(diào)制解調(diào)器在多個網(wǎng)絡上注冊，S卩，對于 HomePlug AV網(wǎng)絡和G. hn網(wǎng)絡都注冊，并且與每一個網(wǎng)絡上的任何一個和所有調(diào)制解調(diào)器 通信。因此，調(diào)制解調(diào)器在各模式之間動態(tài)地切換操作。在另一個方面中，多模式調(diào)制解調(diào)器充當中繼器，以從在一個標準上操作的調(diào)制 解調(diào)器(單模式調(diào)制解調(diào)器)接收分組并將它們發(fā)送至在另一標準上操作的調(diào)制解調(diào)器 (該另一標準的單模式調(diào)制解調(diào)器)。在另一方面中，多模式調(diào)制解調(diào)器還被配置為橋接器或代理，從而即使調(diào)制解調(diào) 器不能直接相互傳遞信息，也允許它們相互傳遞信息。在另一方面中，本實施例的多模式調(diào)制解調(diào)器還被配置為每一個網(wǎng)絡上的域主 (domain master)，從而高效地管理整個網(wǎng)絡的帶寬。在另一方面中，本實施例的多模式調(diào)制解調(diào)器在不同的標準和/或協(xié)議之間動態(tài) 地切換操作，以優(yōu)化網(wǎng)絡的帶寬效率。特定的實施方案可以產(chǎn)生下述的明顯修改的設計所述設計仍實現(xiàn)根據(jù)本文的實 施例的一種或多種多模式調(diào)制解調(diào)器的目的。


將參照附圖進行詳細的描述。在附圖中，附圖標記的最左邊的數(shù)字表示首次出現(xiàn) 該附圖標記的數(shù)字。在本說明書的不同實例和附圖中使用相同的附圖標記可以表示相同或 像素的項目。圖1示出示例性的家庭網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。圖2示出根據(jù)本實施例的多模式調(diào)制解調(diào)器的可能的布置。圖3示出在同類的家庭網(wǎng)絡中實施的實施例。圖4示出在異類的家庭網(wǎng)絡中實施的實施例。
具體實施例方式本說明書針對操作多模式配置下的一個或多個調(diào)制解調(diào)器以與僅在一個標準或協(xié)議下操作或者具有不同標準或協(xié)議的不同調(diào)制解調(diào)器通信的方法、裝置和系統(tǒng)。參照圖2，這里描述了本發(fā)明的多模式家庭聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器200的例子。在這個 例子中，多模式調(diào)制解調(diào)器200支持HomePlug AV和ITU G.hn標準。然而，應該重申的是， 所述實施例并不歸入這些特定的標準。此外，盡管在圖中示出的元件也可以跨越不同的裝 置分布，但是示例圖中的調(diào)制解調(diào)器200被設計到單個調(diào)制解調(diào)器200中。另外，應該認識 到，存在分割和組合這里闡述的示例配置的功能塊的許多方式?，F(xiàn)在，更詳細地說，提供了一種多模式MAC層202，該多模式MAC層202提供介質(zhì)訪 問控制層，其提供例如使若干個終端或網(wǎng)絡節(jié)點可以在多點網(wǎng)絡內(nèi)通信的尋址和信道訪問 控制機制。與多模式MAC層202耦接的是定義裝置的電學和物理規(guī)格的物理層(PHY)控制 器204。特別地，它定義裝置和傳輸介質(zhì)(例如，銅線纜或光纜)之間的關(guān)系。這包括引腳 的布局、電壓、線纜規(guī)格、集線器、轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)絡適配器、主機總線適配器(存儲域網(wǎng)絡中使 用的HBA)等。例如，根據(jù)開放系統(tǒng)互連模型(OSI)，各種MAC和PHY層控制協(xié)議是已知的， 并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解這些細節(jié)，所以，這里不對其進行贅述。MAC和/或PHY控制器202、204協(xié)調(diào)正確塊的激活，以按照希望的標準格式傳輸信 號。換句話說，MAC和/或PHY控制器202、204在各模式之間切換本發(fā)明的裝置。接下來，MAC和PHY層202、204與專用于各種標準和/或協(xié)議的處理和裝置耦 接。在傳輸側(cè)，這些層包括包含加擾、成幀、前向糾錯(FEC)編碼和調(diào)制(例如，正交振幅 調(diào)制)的功能的裝置。為了方便起見，對于各個協(xié)議，這些功能被會聚到一個方框中，以示 出特定協(xié)議所特有的特征，因此，需要處理不同協(xié)議的不同邏輯。例如，有如下情況對于 G. hn的FEC編碼不同于HomePlug，并且需要單獨的裝置。例如，G. hn利用低密度奇偶校驗 碼(LDPC)，而 HomePlug 利用 Turbo 碼。因此，示出了用于在傳輸側(cè)根據(jù)第一協(xié)議G. hn 206a處理用于傳輸?shù)男盘柡驮诮?收側(cè)根據(jù)G.hn 208a進行接收的特定處理塊。還提供了專用于分別用于傳輸信號206b和 用于接收信號208b的不同的或第二協(xié)議Hom印lug的特征和裝置。然而，應該認識到，不同的標準和/或協(xié)議可以共享特定的功能。例如，可以不同 的是，HomePlug和IEEE 1901在若干區(qū)域(例如，F(xiàn)EC編碼)中重疊，并且，這些功能不需要 單獨的裝置。這示出在原始提交的臨時申請的附圖中，其中，對于不同的協(xié)議，合并調(diào)制功能， 即，這里的快速/逆快速傅立葉變換(FFT/IFFT)。如這里所示，用于傳輸側(cè)210a的IFFT 對于G. hn和HomePlug標準兩者被合并到單個裝置或邏輯中(并且，類似地，對于接收側(cè)， FFT&FDQ 210b被合并到的單個裝置或邏輯中)。在共享其它功能(諸如HomePlug和IEEE 1901標準的那些功能)的情況下，這些功能可以由單一裝置共享。應該指出，合并不同標準 和/或協(xié)議的常用功能是明顯有利的，因為它使重復邏輯最小化，從而減少了硅所需的總 空間?，F(xiàn)在返回到圖2的解釋，還提供了數(shù)字前端(又用于傳輸和接收側(cè)兩者)21 和 212b以及模擬前端214的形式的用于裝置的I/O。A/D前端單元提供根據(jù)已知的技術(shù)所需 的典型A/D或D/A轉(zhuǎn)換，這里不對此進行詳細描述。在操作中，MAC和PHY層202、204控制器管理物理層塊的傳輸和接收機制。當在 第一模式(即，G.hn模式)中操作時，通過G.hn物理層塊206a發(fā)送傳輸信號，在G.hn物理層塊206a中對信息進行加擾、成幀，應用前向糾錯(對于G. hn為LDPC)，并且將該信息映 射到QAM星盤圖。然后，將該信號通過IFFT 210a轉(zhuǎn)換到時域，通過數(shù)字前端21 應用數(shù) 字濾波，并且，通過布線將信號發(fā)送至模擬前端214以便傳輸。類似地，當在HomePlug AV模式中進行傳輸時，信號通過功能等效的HomePlug AV 物理層塊20 ，然后經(jīng)由公用的IFFT 210a和I/O 21加、214輸出到線路上。如上所述，物 理層控制器和MAC協(xié)調(diào)正確塊的激活，以按照希望的標準格式傳輸信號。在模擬方式中，根據(jù)用于解調(diào)的操作模式(ITU G. hn或HomePlug AV)，通過正確的 物理層塊208a、208b來路由接收到的信號，并且將該數(shù)據(jù)傳遞至MAC層202。MAC和物理層 控制器202、204的責任是針對正確的操作模式動態(tài)地配置各個塊。在HomePlug AV和ITU G. hn之間共同示出的塊的配置(例如，IFFT/FFT或TX/RX數(shù)字濾波)還可以作為根據(jù)調(diào)制 解調(diào)器200的實施細節(jié)選擇正確的操作模式的一部分?，F(xiàn)在將描述操作模式的選擇。當激活多模式調(diào)制解調(diào)器200時，它對來自任何和 全部的網(wǎng)絡的信號進行解調(diào)和處理。它還傳輸所有網(wǎng)絡上的信號，以在調(diào)制解調(diào)器200節(jié) 點之間提供全通信。對于這個例子，我們假設多模式調(diào)制解調(diào)器200首先檢測ITU G.hn網(wǎng) 絡。多模式調(diào)制解調(diào)器200在網(wǎng)絡上注冊為ITU G. hn調(diào)制解調(diào)器200，并且在ITU G. hn 模式中操作。多模式調(diào)制解調(diào)器200對網(wǎng)絡調(diào)度信息(稱為ITU G.hn中的介質(zhì)訪問計劃 (MAP))并全面參與ITUG. hn網(wǎng)絡通信。接下來，多模式調(diào)制解調(diào)器200檢測HomePlug AV網(wǎng)絡。多模式調(diào)制解調(diào)器200然 后將在網(wǎng)絡上注冊為HomePlug AV調(diào)制解調(diào)器200，并且在HomePlug AV模式中操作。多模 式調(diào)制解調(diào)器200對網(wǎng)絡調(diào)度信息(HomePlug AV中的Beacon (信標))進行解調(diào)，并且全 面參與HomePlug AV網(wǎng)絡通信。當然，多模式調(diào)制解調(diào)器也可以首先檢測HomePlug網(wǎng)絡， 并且，前述特征的順序?qū)⒔粨Q。如前所述，通常，不同的網(wǎng)絡在混合網(wǎng)絡環(huán)境中提供沖突避免/檢測。為此，某些 標準假定用于每一個網(wǎng)絡的時間塊應該是不重疊的。在上述的前一方案中，概念是這樣的 例如，在避開HomePlug時隙的同時，G. hn裝置應該競爭G. hn時隙。由于在ITU G. cx (或 者IEEE P1901)中概述的協(xié)調(diào)以及用于這兩個網(wǎng)絡的TX和RX信息的調(diào)度對于多模式調(diào)制 解調(diào)器200是已知的，MAC/物理層控制器202/204配置多模式調(diào)制解調(diào)器200以在正確的 時刻(即，在針對標準之一描繪的時隙中)在適當?shù)哪Ｊ街胁僮?。換句話說，本實施例能夠在分配給完全不同的標準(或協(xié)議)的時隙期間選擇用 于一種標準/協(xié)議的時隙。由于本實施例在不同的模式中動態(tài)地操作，所以在運行時可以 選擇模式(由此選擇時隙)。因此，在任意的時間水平上執(zhí)行配置。例如，MAC/PHYOOZ/^iM) 可以將時間塊分割為跨越MAP/Beacon時段的兩個單獨的連續(xù)塊。在另一種情況中，MAC/ PHY層控制器202/204逐個分組地(即，在同一時隙內(nèi))進行時間分割。在另一個例子中， 所述分組在不同的網(wǎng)絡之間交織，或者，對于此，按照由MAC/PHY層控制器選擇的任何順序 進行交織。將立即認識到，本實施例的方法大大地提高了帶寬，因為所有的時隙現(xiàn)在都可用 于混合網(wǎng)絡環(huán)境中的傳輸(接收)。應該認識到，還使更高的功能帶入多標準網(wǎng)絡。在一個方面中，多模式調(diào)制解調(diào)器 200用作域主。這現(xiàn)在可用于本實施例，因為多模式調(diào)制解調(diào)器200可以訪問與其耦接的 一個或多個網(wǎng)絡的所有標準/協(xié)議的定時調(diào)度。換句話說，例如，本實施例的多模式調(diào)制解
9調(diào)器200可以監(jiān)聽G. hn的MAP，并且同時監(jiān)聽HomePlug的Beacon。然后，多模式調(diào)制解調(diào) 器200操作用來對于所有的標準(協(xié)議)協(xié)調(diào)網(wǎng)絡上的通信量。因此，本實施例優(yōu)化了網(wǎng) 絡之間的帶寬的分割。多模式調(diào)制解調(diào)器200全面了解用于每一個網(wǎng)絡的調(diào)度傳輸。然后，它更高效地 分配帶寬，使得能夠基于時隙將帶寬的較大份額給予具有參與調(diào)制解調(diào)器的較高數(shù)據(jù)負荷 或較高實例的網(wǎng)絡。或者，多模式調(diào)制解調(diào)器200可以通過將來自每一個網(wǎng)絡的調(diào)度信息傳送至每一 個網(wǎng)絡上的域主來充當混合協(xié)議網(wǎng)絡中的代理，從而可以通過域主進行優(yōu)化。在相反的方 向上，多模式調(diào)制解調(diào)器200將來自不同標準(協(xié)議)裝置的域主的信號中繼至網(wǎng)絡中的 其它節(jié)點，例如隱藏的節(jié)點。本文描述的多模式調(diào)制解調(diào)器可以在多標準(協(xié)議)家庭網(wǎng)絡的任何配置中靈活 地實現(xiàn)。例如，圖3示出這樣的情況多模式調(diào)制解調(diào)器200被配置在同類的家庭網(wǎng)絡300 中。在所示的例子中，多模式調(diào)制解調(diào)器302(圖2中的200)與大量的HomePlug AV裝置 (調(diào)制解調(diào)器)304a-d耦接。如在本說明書中詳盡地提及的，家庭網(wǎng)絡可以包括符合任何和 /或全部標準(協(xié)議)的裝置。繼續(xù)圖3，多模式調(diào)制解調(diào)器302在被激活時對來自HomePlugAV網(wǎng)絡的信號進行 解調(diào)和處理。在本例子中，假設僅存在單個HomePlug AV調(diào)制解調(diào)器304a_d，多模式調(diào)制解 調(diào)器302在網(wǎng)絡上注冊為HomePlug AV調(diào)制解調(diào)器，并且在HomePlug AV模式中操作。多 模式調(diào)制解調(diào)器對網(wǎng)絡調(diào)度信息(在HomePlug AV中稱為Beacon)進行解調(diào)，并且按照參 照圖2描述的操作全面參與網(wǎng)絡通信。例如，由網(wǎng)絡域主傳送調(diào)度信息。如上所述，多模式調(diào)制解調(diào)器能夠執(zhí)行調(diào)度任務，并且成為域主，但是，它還可以 是簡單的客戶調(diào)制解調(diào)器。對于多模式調(diào)制解調(diào)器的在HomePlug AV配置中操作的能力， 圖3所示的網(wǎng)絡保留所有HomePlug AV調(diào)制解調(diào)器的同類網(wǎng)絡。為了進一步示出多模式調(diào)制解調(diào)器的靈活性，我們接下來考慮如圖4中所示的情 況異類的家庭網(wǎng)絡400包括多模式調(diào)制解調(diào)器402、一個或多個單模式HomePlug AV調(diào)制 解調(diào)器4(Ma-n和一個或多個ITU G. hn單模式調(diào)制解調(diào)器406a-n。當圖4中的單模式ITU G. hn和HomePlug AV調(diào)制解調(diào)器4(^a-n、404a_n具有不 同的協(xié)議和調(diào)制參數(shù)時，這些調(diào)制解調(diào)器不能正常相互通信來傳遞數(shù)據(jù)。存在這些網(wǎng)絡共 存的條件交換信息，以在不同的不重疊的時間塊中分割網(wǎng)絡的可用性。這被涵蓋在IEEE P1901 和 ITU G. cx 中。在簡單的情況中，ITU G. hn網(wǎng)絡可以通過給定時間塊(例如，MAC周期)的一半在 布線信道上傳輸和接收，并且，HomePlug AV網(wǎng)絡可以通過給定時間塊的另一半在布線信道 上傳輸和接收。如果不存在多模式調(diào)制解調(diào)器402，則該網(wǎng)絡將由下述兩個不同的同類網(wǎng)絡 構(gòu)成在不同的時間間隔之上，在ITU G.hn模式中操作的一個網(wǎng)絡以及在HomePlug AV模 式中操作的一個網(wǎng)絡。通過對圖4中的多模式調(diào)制解調(diào)器402引入在各模式之間動態(tài)地切換的能力，創(chuàng) 建了異類的網(wǎng)絡，其中在所有的調(diào)制解調(diào)器節(jié)點之間可以通信。當然，多個多模式調(diào)制解調(diào) 器402也可以設置在這樣的家庭網(wǎng)絡400中。與參照圖2描述的情況一樣，多模式調(diào)制解 調(diào)器對網(wǎng)絡調(diào)度信息(在HomePlug AV中稱為Beacon)進行解調(diào)，并且全面參與針對所有的標準/協(xié)議的網(wǎng)絡通信。與圖3的例子一樣，多模式調(diào)制解調(diào)器402可以充當橋接器(代理)，以將來自單 模式G. hn調(diào)制解調(diào)器的信息中繼至單模式HomePlug AV調(diào)制解調(diào)器，從而使所有的調(diào)制解 調(diào)器能夠在該異類網(wǎng)絡中通信。為了本公開和下面的權(quán)利要求的目的，術(shù)語“耦接”和“連接”用來描述各種元件 如何對接。描述的對各種元件的這種對接可以是直接的，也可以是間接的。盡管用專用于 結(jié)構(gòu)特征和/或方法動作的語言描述了主題，但是應當理解，在所附的權(quán)利要求中限定的 主題并不一定局限于所描述的特定的特征或動作。確切地說，所述特定的特征和動作作為 實現(xiàn)權(quán)利要求的優(yōu)選形式而被公開。本公開中描述的特定的特征和動作以及這些特定的特 征和動作的變型可以用不同的方式來實現(xiàn)或者可以組合。
權(quán)利要求
1.一種用于使不同標準/協(xié)議的家庭網(wǎng)絡耦接裝置在家庭網(wǎng)絡上傳輸/接收數(shù)據(jù)的設 備，該設備包括調(diào)制解調(diào)器，被配置為在第一模式和第二模式這兩種模式中傳輸和/或接收數(shù)據(jù)，其中，第一模式提供用于在家庭網(wǎng)絡的裝置之間傳輸和/或接收數(shù)據(jù)的用于家庭聯(lián)網(wǎng) 的第一標準/協(xié)議，該第一標準/協(xié)議符合G. hn標準；其中，第二模式提供用于在家庭網(wǎng)絡的裝置之間傳輸和/或接收數(shù)據(jù)的用于家庭聯(lián)網(wǎng) 的第二標準/協(xié)議，該第二標準/協(xié)議符合HomePlug標準；以及控制器，在第一模式和第二模式之間動態(tài)地切換調(diào)制解調(diào)器，其中，該控制器被配置為切換所述調(diào)制解調(diào)器以使得在與第二標準/協(xié)議的數(shù)據(jù)相關(guān) 聯(lián)的定時期間傳輸/接收根據(jù)第一標準/協(xié)議傳輸/接收的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括共享邏輯單元，該共享邏輯單元合并這兩種標 準/協(xié)議的至少一個共用功能，使得該共享邏輯單元根據(jù)這兩種標準/協(xié)議處理用于傳輸 /接收的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，共用功能是與所述數(shù)據(jù)對應的信號的調(diào)制/解調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制器逐個分組地在第一模式和第二模式之間 切換調(diào)制解調(diào)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)制解調(diào)器還被配置為對第一標準/協(xié)議和第二 標準/協(xié)議兩者的數(shù)據(jù)中的傳輸調(diào)度信息進行解調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，控制器基于第一標準/協(xié)議和第二標準/協(xié)議兩 者的調(diào)度信息來控制調(diào)制解調(diào)器在第一模式和第二模式之間的切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)制解調(diào)器被配置為注冊為由第一標準/協(xié)議和 第二標準/協(xié)議的裝置限定的不同網(wǎng)絡的成員。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)制解調(diào)器是用于由第一標準/協(xié)議和第二標準 /協(xié)議的裝置限定的不同網(wǎng)絡的域主。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)制解調(diào)器被配置為在同類網(wǎng)絡中僅僅在第一 模式和第二模式中的一個中操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)制解調(diào)器被配置為代理，以在第一標準/協(xié)議 和第二標準/協(xié)議兩者的裝置之間接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)制解調(diào)器被配置為根據(jù)第二標準/協(xié)議對用 于傳輸?shù)牡谝粯藴?協(xié)議的數(shù)據(jù)重新格式化。
12.一種用于控制耦接了多個裝置的家庭網(wǎng)絡的方法，所述多個裝置根據(jù)不同的標準 /協(xié)議在該家庭網(wǎng)絡上傳輸/接收數(shù)據(jù)，該方法包括根據(jù)用于家庭聯(lián)網(wǎng)的第一標準/協(xié)議和用于家庭聯(lián)網(wǎng)絡的第二標準/協(xié)議兩者來傳輸 和/或接收數(shù)據(jù)，在第一模式和第二模式之間動態(tài)地切換調(diào)制解調(diào)器，第一模式根據(jù)用于家庭聯(lián)網(wǎng)的第一標準/協(xié)議在家庭網(wǎng)絡的裝置之間傳輸和/或接收 數(shù)據(jù)，該第一標準/協(xié)議符合G. hn標準；第二模式根據(jù)用于家庭聯(lián)網(wǎng)的第二標準/協(xié)議在家庭網(wǎng)絡的裝置之間傳輸和/或接收數(shù)據(jù)，該第二標準/協(xié)議符合HomePlug標準；以及切換調(diào)制解調(diào)器以使得在與第二標準/協(xié)議的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的定時期間傳輸/接收根據(jù) 第一標準/協(xié)議傳輸/接收的數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括在共享邏輯單元上合并至少一個共用功能的 步驟，該共享邏輯單元根據(jù)這兩種標準/協(xié)議處理用于傳輸/接收的數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，切換的步驟逐個分組地在第一模式和第二模 式之間切換調(diào)制解調(diào)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括對第一標準/協(xié)議和第二標準/協(xié)議兩者的 數(shù)據(jù)中的傳輸調(diào)度信息進行解調(diào)的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，切換的步驟基于第一標準/協(xié)議和第二標準/ 協(xié)議兩者的調(diào)度信息來在第一模式和第二模式之間進行切換。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將裝置注冊為由第一標準/協(xié)議和第二標 準/協(xié)議的裝置限定的不同網(wǎng)絡的成員的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將調(diào)制解調(diào)器定義為由第一標準/協(xié)議和 第二標準/協(xié)議的裝置限定的不同網(wǎng)絡的域主的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將調(diào)制解調(diào)器配置為在同類網(wǎng)絡中僅僅在 第一模式和第二模式中的一個中操作。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將調(diào)制解調(diào)器配置為代理以在第一標準/ 協(xié)議和第二標準/協(xié)議兩者的裝置之間接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將調(diào)制解調(diào)器配置為根據(jù)第二標準/協(xié)議 對用于傳輸?shù)牡谝粯藴?協(xié)議的數(shù)據(jù)重新格式化的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及動態(tài)多模式家庭聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器裝置。提供用于耦接用于在家庭網(wǎng)絡上傳輸/接收數(shù)據(jù)的不同標準/協(xié)議的裝置的家庭網(wǎng)絡和多模調(diào)制解調(diào)器。該調(diào)制解調(diào)器被配置為在第一模式和第二模式兩者中傳輸/接收數(shù)據(jù)。第一模式提供用于在家庭網(wǎng)絡的裝置之間傳輸和/或接收數(shù)據(jù)的用于家庭聯(lián)網(wǎng)的第一標準/協(xié)議，并且第二模式提供用于在家庭網(wǎng)絡的裝置之間傳輸和/或接收數(shù)據(jù)的用于家庭聯(lián)網(wǎng)的第二標準/協(xié)議?？刂破髟诘谝荒Ｊ胶偷诙Ｊ街g動態(tài)地切換調(diào)制解調(diào)器。
文檔編號H04M11/06GK102123216SQ20111002641
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者P·海勒, P·潘德, R·格羅斯 申請人:領(lǐng)特德國有限公司