專利名稱：用于各種傳輸裝置的通信節(jié)點和過程的制作方法
技術領域：
本發(fā)明應用于使用各種傳輸裝置的通信系統(tǒng)。尤其是，本發(fā)明的節(jié)點和過程允許通信網(wǎng)絡的節(jié)點可以同時被連接至各種通信裝置，并且可以與連接至所述通信裝置中任一項的節(jié)點進行通信。
背景技術：
出于提高通信網(wǎng)絡覆蓋范圍的目的，可以獲得各種傳輸裝置(電的、同軸線纜和電話線纜、或者連線)，這些傳輸裝置其間彼此連接以實現(xiàn)公共通信網(wǎng)絡。出于此目的，迄今已知的系統(tǒng)針對每種裝置使用不同的節(jié)點并且在節(jié)點間切換。在圖1中，節(jié)點1可以通過使用用于傳輸裝置的適當OFDM參數(shù)配置來與節(jié)點2通信。安裝可以擴展至與不同裝置操作的兩個或者更多網(wǎng)絡(域)。為了讓連接至不同裝置的節(jié)點能夠傳遞數(shù)據(jù)，有必要具有設備(網(wǎng)關)，該設備(網(wǎng)關)具有連接至每個裝置的兩個節(jié)點以及用來在節(jié)點之間交換數(shù)據(jù)的橋接裝置。在圖2中，如果節(jié)點1想要向節(jié)點6發(fā)送消息，則節(jié)點1必須通過同軸裝置向節(jié)點3發(fā)送消息，同時使用用于同軸裝置的傳輸參數(shù)。 節(jié)點3將通過橋接裝置向節(jié)點4傳遞消息，該節(jié)點4將使用用于PLC裝置(電力系統(tǒng))的傳輸參數(shù)向節(jié)點6傳遞消息。此方案的問題在于，在多個互聯(lián)的裝置的直接關系中，復雜性增加。如果存在N個裝置，則系統(tǒng)復雜性和成本實際上增加N倍。如所見，在對裝置的訪問級或者端口級處，每個裝置以其自身的MAP消息(接入裝置計劃)獨立操作，該MAP消息描述在設備的訪問周期(MAC周期)期間對信道的訪問或者端口。數(shù)據(jù)可以同時通過兩個裝置傳輸。為了通信，每個節(jié)點使用相關于其傳輸裝置的參數(shù)。如果數(shù)據(jù)將被發(fā)送至位于另一裝置中的節(jié)點，則該數(shù)據(jù)必須首先被發(fā)送至將這些裝置進行互聯(lián)的節(jié)點。在專利申請US20093(^969中描述了這些系統(tǒng)的示例。其他方案(也在專利申請US20093(^969A1中描述)使用物理地連接各種裝置的無源橋接裝置。盡管此方案的成本可能會較少，但是由于并行地采用各種傳輸裝置、不利于本身已經(jīng)具有顯著衰減的連接，以無源方式在裝置之間進行互聯(lián)的方法導致節(jié)點間的衰減增加。此外，噪聲最大的裝置將通過提高其噪聲級或者噪聲基礎而限制最清潔裝置的動態(tài)容限。另一限制在于，PSD (功率譜密度)不能針對每個裝置調(diào)節(jié)，并且從一個裝置傳遞到另一裝置的功率依賴于超出人員控制范圍的因素。這將需要在最具約束性的裝置中注入許可的最小功率，由此將不利于其中可以被注入更大功率的裝置
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了根據(jù)獨立權利要求的節(jié)點和過程。在從屬權利要求中限定了優(yōu)選實施方式。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種節(jié)點，該節(jié)點配置用于通過N個不同傳輸裝置而在數(shù)據(jù)信號通信系統(tǒng)中進行使用，特征在于該節(jié)點包括N個獨立的AFE，并且其中每個 AFE配置用于在N個不同傳輸裝置的相應裝置中接收或者傳輸信號。作為結果，裝置在注入功率以及敏感度方面被優(yōu)化，以便從每個裝置中獲取最佳動態(tài)容限。根據(jù)本發(fā)明的附加方面，提供了一種過程，該過程用于通過N個不同傳輸裝置進行數(shù)據(jù)信號通信，特征在于通過經(jīng)由N個AFE連接至N個裝置的節(jié)點進行通信，以及其中每個AFE按照N個不同傳輸裝置的相應裝置接收或者傳輸信號。借助于使用本過程，節(jié)點可以同時被連接至不同裝置，并且可以與連接至所述裝置中任一項的節(jié)點進行通信。從詳細描述、權利要求書和附圖中，本公開的進一步適用性領域?qū)⒆兊们宄?。詳細描述和具體示例僅在于示意性目的，而并非旨在于限制本公開的范圍。


從詳細描述和所附附圖中，將徹底理解本公開，在附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術狀態(tài)的與單一傳輸裝置一起操作的通信系統(tǒng)的示意性表示；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術狀態(tài)的具有兩個不同傳輸裝置的通信系統(tǒng)的表示；圖3是根據(jù)本發(fā)明的具有兩個不同傳輸裝置的通信系統(tǒng)的表示；圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有三個不同傳輸裝置的通信系統(tǒng)的表示；圖5是根據(jù)本發(fā)明的可以針對兩個裝置同時操作的通信系統(tǒng)的節(jié)點的表示；圖6是根據(jù)本發(fā)明的可以與兩個裝置同時操作的節(jié)點的發(fā)射機的備選表示；圖7是根據(jù)本發(fā)明的可以與兩個裝置同時操作的節(jié)點的接收機的備選表示；圖8是根據(jù)本發(fā)明的可以與兩個裝置同時操作的節(jié)點的發(fā)射機的第二備選表示； 以及圖9是根據(jù)本發(fā)明的可以與兩個裝置同時操作的節(jié)點的接收機的第二備選表示。
具體實施例方式在通過室內(nèi)連線網(wǎng)絡的情況下，傳輸裝置可以是以下之一· PLC(“電力線系統(tǒng)”)·電話線 同軸線纜· CAT5線纜等(以太網(wǎng)類型)根據(jù)本發(fā)明，將裝置進行互聯(lián)的設備包括具有單一多裝置網(wǎng)絡(域) (而并不存在與裝置相同數(shù)量的網(wǎng)絡)的單一節(jié)點(而并不是針對每個傳輸裝置一個節(jié)點)(圖3和圖 4)。此節(jié)點連接至具有用于每個裝置的獨立AFE(模擬前端)的不同裝置。由于該節(jié)點是單一節(jié)點，僅有一個AMP (接入裝置計劃)。并且全部裝置在接入裝置級處聯(lián)合操作。AFE中的每個配置用于向其連接的特定裝置注入信號，并且與每個裝置中允許的功率譜密度(PSD)掩模相一致。如圖3所示，當在裝置間傳輸數(shù)據(jù)時，需要通過節(jié)點3傳遞。如果節(jié)點1希望與節(jié)點6通信，節(jié)點1將首先向節(jié)點3傳輸消息，并且節(jié)點3將該消息重傳以便節(jié)點6可以接收該消息。在此設置中，使用LLC(鏈路層控制)級處的數(shù)據(jù)重復功能，節(jié)點3充當重復器 (repeater)而不是如圖2所示用作橋接裝置。由于在每個網(wǎng)絡中定義了安全性，因而這是重要的。如果使用橋接裝置，通過橋接裝置傳遞的分組被解密并且再次被加密，從而橋接裝置是入侵者可以攻擊網(wǎng)絡安全性的攻擊點。 在此配置中，網(wǎng)絡能力或多或少地類似于在電力線網(wǎng)絡上可以獲得的能力，但是益處在于，通過同軸線纜的連接可以以高于PLC上速度的較高速度操作(同軸線纜的噪聲通常小于PLC但具有較少的連接點)。在一個實現(xiàn)示例中，當PLC中的噪聲過高以至于不能允許通過該PLC進行傳輸時，域管理員不時在連接至同軸裝置的節(jié)點之間部署傳輸。在另一示例中，假設在所述通信中不同時涉及連接至兩種裝置的節(jié)點(該節(jié)點將僅參與所述通信中的一種通信)，則在連接至同軸裝置的節(jié)點和連接至PLC的節(jié)點之間同時傳輸。如果存在兩個節(jié)點連接至該裝置，則兩個節(jié)點可能是用于數(shù)據(jù)分組的重復器，該數(shù)據(jù)分組必須從一個裝置傳遞至另一裝置。依賴于信道特征的實例，可以是位于不同裝置上的兩個節(jié)點之間的分組將所述節(jié)點之一用作重復器，以及在另外節(jié)點對之中的分組將所述節(jié)點中另外的節(jié)點用作重復器。如前所述，節(jié)點可以連接至一個、兩個、三個或者四個裝置，如圖4中所見。在此情況下，節(jié)點3、4和7之間的通信可以同時使用同軸裝置和電話裝置。這允許通過裝置中的每一個發(fā)送不同數(shù)據(jù)(即使來自相同數(shù)據(jù)流或串流)，由此將傳輸速度或者速率加倍。在另一具體示例(圖4)中，兩個節(jié)點與兩個AFE(節(jié)點3和節(jié)點4) 一起使用，其中每個分別連接至電話線和同軸線纜；這兩個節(jié)點使用兩個裝置進行通信，由此傳輸速度或者速率是使用每個裝置時所獲得速度或速率的總和。在兩個裝置(尤其是，在PLC和電話線)之間干擾的情況下，有必要使用MIMO(多輸入多輸出)過程；如果不存在任何干擾， 則它們可以被認為是完全獨立的信道。另一方面，當一個節(jié)點使用兩個裝置而其他節(jié)點使用一個裝置時，干擾可以是有益的，因為可以使用MISO (多輸入單輸出)過程或者SIMO (單輸入多輸出)過程。在第一種情況下，傳輸由兩個裝置執(zhí)行以使得在一個裝置中接收的信號被最大化。在第二種情況下，通過一個裝置傳輸并且在兩者上檢測信號，并且信號被組合以便提高信噪比和分集。在圖5的示例中，由兩個AFE傳輸相同信號，并且在每個裝置中注入適當?shù)墓β省?除非使用附加模擬濾波器，否則PSD的形式是同樣的，然而PSD的級依賴于裝置。在接收期間，選擇兩個信道之一。此選擇可以利用模擬活動檢測器實現(xiàn)，或者由于對裝置進行互聯(lián)的節(jié)點是網(wǎng)絡的主管，并且在任何時候知曉哪個節(jié)點可以傳輸、以及由此必須從哪些裝置進行監(jiān)聽而實現(xiàn)。在另一示例中，并入了兩個不同DAC轉(zhuǎn)換器(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)。圖6示出了這種實現(xiàn) (為簡化起見，僅示出了傳輸)。以此方式，數(shù)字濾波可以應用于使信號(PSD)適用于每個
直ο在另一具體實施方式
中，系統(tǒng)包括兩個ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，以及一旦在接收到信號時對信號進行數(shù)字選擇。該選擇(圖7)可以基于具體信號(通常稱為“前導”)的檢測， 該選擇比模擬選擇更為可靠。在另一具體示例(圖8)中，在傳輸模式中，在PHY級(用于ISO的OSI模型的物理級)存在兩個不同的處理塊。由此，由于允許針對每個信號使用不同的載波功率掩模，對于每個裝置的PSD配置更為靈活。將在圖9中示出接收方案。在圖5、圖6和圖7的示例中，由每個信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是相同的。在圖8的示例中， 可以由每個信道或者不同信道傳輸相同數(shù)據(jù)。類似地，利用圖9的接收機，可以由每個信道接收相同或者不同的數(shù)據(jù)。如果已經(jīng)在兩個信道上傳輸相同數(shù)據(jù)，則由每個PHY提取的數(shù)據(jù)將被組合。這可以利用每個信道的基于SNR的度量等，使用MRC(最大比率組合)來執(zhí)行。還可以應用于如下情況從僅通過一個裝置傳輸?shù)墓?jié)點接收。在此情況下，可能存在耦合至另一裝置的特定干擾，由此將通過兩個裝置接收信號。如果不存在干擾，組合將自動考慮此情況，這是由于在沒有功率注入的裝置中SNR將為0。如果傳輸?shù)男畔⒉煌?，則接收到的數(shù)據(jù)將以適當形式在每個信道上復用。在此情況下，MIMO過程可以用于接收以消除干擾，并用于從不同信道提取信息。如果不存在干擾則不必如此，并且不同信道可以被獨立地對待。在存在干擾的情況下，必須將相同OFDM參數(shù)用于全部信道，否則干擾將破壞信號，并且可能將不能使用MIMO過程。如果不存在干擾，則OFDM參數(shù)可以是不同的，這無關于是否通過每個信道傳輸相同信息(在任意情況下，在MAC級傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流或者串流總是
單一的)。用于每個裝置的頻帶可以是相同的或者可以是不同的。使用不同頻帶也是一種避免干擾的方式。當選擇OFDM參數(shù)時，最佳選擇是用于PLC的OFDM參數(shù)，由于它們是具有OFDM符號的較大持續(xù)時間的OFDM參數(shù)，以及由此該OFDM參數(shù)允許使用較大循環(huán)前綴，可以利用該循環(huán)前綴面對較大分散的信道響應。在僅使用一個裝置傳輸?shù)那闆r下(兩個節(jié)點僅具有一個AFE)，最佳參數(shù)可以用于該裝置。另外，在裝置間不存在干擾的情況下(或者此類干擾相當?shù)?，可以同時通過另一裝置進行傳輸。本發(fā)明的另一方面允許將各種裝置的導體組合使用作為一組M個導體，其中M-I 個信號可以被注入至該組M個導體，以及使用公共模式時的將通過地返回的另外的M-I個信號。在一個實現(xiàn)示例中，PLC裝置具有3個導體(通常是用于相位、中性和地)，以及由一對連線形成的電話線，從而具有一組5個導體，該組導體最多可被并行地注入5個信號，這些信號將使用MIMO過程發(fā)送和接收。盡管示例涉及兩個裝置互聯(lián)，但是可以以相同方式進行三個或者更多裝置的互聯(lián)。本發(fā)明解決了與連接通信節(jié)點相關聯(lián)的問題(該通信節(jié)點彼此間依次連接至不同傳輸裝置)，以實現(xiàn)較為簡單的公共通信網(wǎng)絡并具有大于當前現(xiàn)況的覆蓋范圍。另外，由于全部節(jié)點可以在彼此間通信，還通過消除確定哪些節(jié)點被連接到每個裝置的要求而簡化了安裝過程。
權利要求
1.一種第一節(jié)點，包括 至少一個物理層設備；第一收發(fā)機，包括連接至第一傳輸線的第一模擬前端，其中所述第一模擬前端配置用于經(jīng)由所述第一傳輸線在所述至少一個物理層設備和第二節(jié)點之間傳遞第一數(shù)據(jù)；以及第二收發(fā)機，包括連接至第二傳輸線的第二模擬前端，其中所述第二模擬前端配置用于經(jīng)由所述第二傳輸線在所述至少一個物理層設備和第三節(jié)點之間傳遞第二數(shù)據(jù)， 其中所述第二傳輸線的第一類型不同于所述第一傳輸線的第二類型；以及其中所述第一節(jié)點配置用于在鏈路層控制級作為使用數(shù)據(jù)重復功能的重復器而執(zhí)行。
2.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一類型是以下之一電力線系統(tǒng)類型、電話線類型、同軸線類型以及以太網(wǎng)線纜類型；以及所述第二類型是以下之一電力線系統(tǒng)類型、電話線類型、同軸線類型以及以太網(wǎng)線纜類型。
3.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中 所述第一類型是電力線系統(tǒng)類型；以及所述第二類型是電話線類型和同軸線類型之一。
4.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一傳輸線具有與所述第二傳輸線不同的傳輸速度；以及所述第一傳輸線具有與所述第二傳輸線不同的功率譜密度。
5.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一節(jié)點在不執(zhí)行解密和加密的情況下傳輸所述第一數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，進一步包括與所述至少一個物理層設備通信的媒體接入控制器。
7.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一收發(fā)機配置用于向所述第一傳輸線傳輸數(shù)據(jù)信號；以及所述第二收發(fā)機配置用于向所述第二傳輸線傳輸數(shù)據(jù)信號。
8.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一收發(fā)機配置用于向所述第一傳輸線傳輸所述第一數(shù)據(jù)，而所述第二收發(fā)機向所述第二傳輸線傳輸所述第二數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述至少一個物理層設備包括第一物理層設備，配置用于在至少一個媒體接入控制器和所述第一模擬前端之間傳輸所述第一數(shù)據(jù)；以及第二物理層設備，配置用于在所述至少一個媒體接入控制器和所述第二模擬前端之間傳輸所述第二數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一收發(fā)機配置用于經(jīng)由所述第一傳輸線向所述第二節(jié)點傳輸所述第一數(shù)據(jù)的至少第一部分；而所述第二收發(fā)機經(jīng)由所述第二傳輸線向所述第二節(jié)點傳輸所述第一數(shù)據(jù)的第二部分。
11.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一收發(fā)機配置用于經(jīng)由所述第一傳輸線從所述第二節(jié)點接收所述第一數(shù)據(jù)的至少第一部分，而所述第二收發(fā)機經(jīng)由所述第二傳輸線從所述第二節(jié)點接收所述第一數(shù)據(jù)的第二部分。
12.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，進一步包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，配置用于將從所述第一傳輸線接收的第一數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為第一模擬信號；以及第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，配置用于將從所述第二傳輸線接收的第二數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為第二模擬信號。
13.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，進一步包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，配置用于在經(jīng)由所述第一傳輸線傳輸?shù)谝荒M信號之前，將第一數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為所述第一模擬信號；以及第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器，配置用于在經(jīng)由所述第二傳輸線傳輸?shù)诙M信號之前，將第二數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為所述第二模擬信號。
14.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一收發(fā)機配置用于接收第一信號，所述第一信號包括來自所述第一傳輸線的所述第一數(shù)據(jù)；所述第二收發(fā)機配置用于接收第二信號，所述第二信號包括來自所述第二傳輸線的所述第一數(shù)據(jù)；以及所述第一節(jié)點選擇所述第一信號和所述第二信號之一。
15.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中 所述至少一個物理層設備包括第一物理層設備，配置用于接收第一信道上的所述第一數(shù)據(jù)，以及第二物理層設備，配置用于接收第二信道上的所述第一數(shù)據(jù)，其中所述第一節(jié)點使用最大化比率，組合在所述第一信道上接收的所述第一數(shù)據(jù)以及在所述第二信道上接收的所述第一數(shù)據(jù)，所述最大化速率組合了所述第一信道的第一信噪比度量和所述第二信道的第二信噪比度量。
16.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中 所述至少一個物理層設備包括第一物理層設備，配置用于接收第一信道上的所述第一數(shù)據(jù)，以及第二物理層設備，配置用于接收第二信道上的所述第二數(shù)據(jù)； 所述第一節(jié)點配置用于，基于多輸入多輸出過程，消除與所述第一信道和所述第二信道中至少一個相關聯(lián)的干擾，從所述第一信道提取所述第一數(shù)據(jù)，以及從所述第二信道提取所述第二數(shù)據(jù)；所述第一信道具有正交頻分復用OFDM參數(shù)；以及所述第二信道的OFDM參數(shù)等于所述第一信道的所述OFDM參數(shù)。
17.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一收發(fā)機經(jīng)由所述第一傳輸線向所述第二節(jié)點傳輸所述第一數(shù)據(jù)； 所述第二收發(fā)機經(jīng)由所述第二傳輸線向所述第二節(jié)點傳輸所述第二數(shù)據(jù)；以及所述第一節(jié)點經(jīng)由所述第一傳輸線從所述第二節(jié)點僅接收數(shù)據(jù)信號。
18.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一收發(fā)機經(jīng)由所述第一傳輸線從所述第二節(jié)點接收所述第一數(shù)據(jù)； 所述第二收發(fā)機經(jīng)由所述第二傳輸線從所述第二節(jié)點接收所述第二數(shù)據(jù)；以及所述第一節(jié)點經(jīng)由所述第一傳輸線向所述第二節(jié)點僅傳輸數(shù)據(jù)信號。
19.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中 所述第一數(shù)據(jù)不同于所述第二數(shù)據(jù)；以及所述第一節(jié)點配置用于復用所述第一數(shù)據(jù)與所述第二數(shù)據(jù)以生成組合的信號，其中所述組合的信號包括所述第一數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權利要求1所述的第一節(jié)點，其中所述第一收發(fā)機配置用于向所述第二節(jié)點傳輸?shù)谝恍盘?，所述第一信號包括所述第一?shù)據(jù)并且具有第一頻率；所述第二收發(fā)機配置用于向所述第三節(jié)點傳輸?shù)诙盘?，所述第二信號包括所述第二?shù)據(jù)并且具有第二頻率；所述第一頻率在第一頻帶中； 所述第二頻率在第二頻帶中；以及所述第一頻帶不同于所述第二頻帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于各種傳輸裝置的通信節(jié)點和過程。一種節(jié)點和過程，配置用于通過N個不同傳輸裝置在數(shù)據(jù)信號通信系統(tǒng)中使用。該節(jié)點包括N個獨立的AFE。每個AFE配置用于在N個不同傳輸裝置的相應裝置上接收或者傳輸信號。
文檔編號H04L27/26GK102201837SQ20111007335
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權日2010年3月22日
發(fā)明者A·B·科雷拉, J·L·G·莫雷諾, J·V·B·克拉雷特, J·V·埃甘, S·I·莫利尼羅 申請人:馬維爾西班牙有限責任公司