專利名稱：一種用于基于用戶線的通信系統(tǒng)的中心調(diào)制解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及甚高速雙向數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。尤其揭示了適于在諸如用戶線的成束傳輸線上進(jìn)行傳輸?shù)臅r分復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸方案。
背景技術(shù)：
遠(yuǎn)程通信方案聯(lián)盟(ATIS)，一由ANSI(美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會)標(biāo)準(zhǔn)組認(rèn)可的組織，最近最后確定了在非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)上進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)幕陔x散多音頻標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)主要用于在普通電話線上傳輸視頻數(shù)據(jù)，盡管它也可被在其它應(yīng)用中使用。北美標(biāo)準(zhǔn)被稱作ANSI TI.413 ADSL標(biāo)準(zhǔn)，并被作為參考包含于此。根據(jù)ADSL標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率意圖使在雙絞電話線上的信息傳輸速率達(dá)到至少每秒6百萬位(即，6+Mbit/S)。標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)規(guī)定了離散多音頻(DMT)系統(tǒng)的使用，該系統(tǒng)使用256個“音頻”或“子信道”，每個信道在前向(下行)有4.3125KHZ帶寬。根據(jù)電話系統(tǒng)，下行方向被定義為從電話總局(一般由電話公司所有)向可能為一最終用戶(即居民或商業(yè)用戶)的遠(yuǎn)地傳輸。在其它一些系統(tǒng)中，所用的音頻數(shù)量可能被極大地改變。然而，若使用快速傅立葉逆變換(IFFT)高效地進(jìn)行調(diào)制時，可用子信道(音頻)數(shù)量的典型值為2的整數(shù)次冪，如128，256，512，1024或2048個子信道。
非對稱數(shù)字用戶線標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定使用以16到800Kbit/S范圍內(nèi)的速率傳輸?shù)姆聪蛐盘?。反向信號對?yīng)上行方向的傳輸。例如，自遠(yuǎn)處到總局。因此，非對稱數(shù)字用戶線一詞來自于數(shù)據(jù)傳輸速率在下行方向比上行方向高許多這一事實。在意圖將視頻節(jié)目或電話會議信息通過電話線傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的系統(tǒng)中，該標(biāo)準(zhǔn)尤其具有實用意義。例如，該系統(tǒng)的一個潛在的用途是可使居民用戶通過電話線獲取視頻信息，如電影，而不必租錄象帶。另一潛在用途是可視會議。
因為下行和上行信號在相同導(dǎo)線對上傳輸(即，雙工的)，它們必須以某種方式被相互分離。ADSL標(biāo)準(zhǔn)中所使用的復(fù)用方法是頻分復(fù)用(FDD)，在頻分復(fù)用系統(tǒng)中，上行和下行信號占用不同的頻帶，并在發(fā)送器和接收器通過濾波器分離。
在本文書寫時，ANSI剛開始就下一代基于用戶線的傳輸系統(tǒng)展開工作，它被稱作VDSL(甚高數(shù)字用戶線)標(biāo)準(zhǔn)。VDSL標(biāo)準(zhǔn)意圖是使下行方向傳輸速率至少在25.96Mbit/S并最好至少51.92Mbit/S。為取得這樣的速率，在雙絞電話線對上的傳輸距離必須普遍比ADSL所允許使用的長度短。同時，數(shù)字，音頻和視頻協(xié)會(DAVIC)也正對類似系統(tǒng)進(jìn)行研究。該系統(tǒng)被稱為“到路邊的光纖”(FTTC)。自“路邊”到用戶房間的傳輸媒質(zhì)是標(biāo)準(zhǔn)未屏蔽的雙絞(UTP)電話線。
已有許多調(diào)制方案被建議在VDSL和FTTC標(biāo)準(zhǔn)(以下稱VDSL/FTTC)中使用。在本文書寫之時，所有被建議的VDSL/FTTC調(diào)制方案采用上行和下行信號的頻分復(fù)用。例如，一所提出的多載頻方案采用頻分復(fù)用的離散多音頻信號，上行通信被容納在低頻帶，下行通信被容納在高頻帶。該方法大致描述如圖2(a)所示。另一所提出的方法設(shè)想采用頻分復(fù)用無載波幅度和相位調(diào)制(CAP)信號，上行通信被容納于高頻帶，下行通信被容納在低頻帶。該方法大致描述如圖2(b)所示。
然而，上述兩種方法都有潛在的不足。最顯著的是，在具有相對較長環(huán)路的應(yīng)用中，高頻信號被明顯衷減，這使傳輸對噪聲更加敏感，并阻止了所允許的傳輸速率，的確在以較高頻率傳輸上行信號的系統(tǒng)中，存在完全丟失上行信號的風(fēng)險，這是不允許的。在非對稱應(yīng)用中，同樣存在窄帶噪聲顯著降低系統(tǒng)性能的較大風(fēng)險。因此，一種協(xié)調(diào)甚高頻數(shù)據(jù)傳輸(即，在每一傳輸線上具有至少每秒10兆位的傳輸速率)的改進(jìn)的方法是所期望的。

發(fā)明內(nèi)容
為取得上述和其它目標(biāo)，并根據(jù)本發(fā)明的目的，一種在中心單元與多個遠(yuǎn)地單元之間通過共用一連接體的不同雙絞傳輸線協(xié)調(diào)甚高速雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ū幻枋?。更確切地說，周期同步的上行和下行通信周期被提供以便使其不相互重疊。即，使共用一個連接體的所有線的上行和下行通信周期同步。通過這種方案，所有同一連接體內(nèi)的甚高速傳輸被同步、且時分復(fù)用，這樣下行通信不會在與上行通信重疊的時間進(jìn)行。
在一實施例中，提供靜默周期以分隔上行和下行通信周期。在靜默周期，上行和下行通信均不可被傳輸。在另一實施例中，通信和靜默周期被分成碼元周期。在這一實施例中，每一下行通信周期包含許多碼元周期。每一上行通信周期包含至少一個碼元周期。并且每一靜默周期包含至少一個碼元周期。在一設(shè)計多載波調(diào)制方案的特定實施例中，下行通信周期包8個到60個碼元周期，上行通信周期包含1個到30個碼元周期，每一靜默周期包含1個到4個碼元周期。
所述發(fā)明可與許多種調(diào)制方案結(jié)合使用，包括多載波傳輸方案，如離散多音頻調(diào)制(DMT)，也包括單載波傳輸方案，如正交幅度調(diào)制；無載波幅度和相位調(diào)制(CAP)；正交相移鍵控(QPSK)；或殘留邊帶調(diào)制。它可被用于包含被用于傳輸?shù)退傩盘柕倪B接，不取決于該低速信號是否時分復(fù)用且/或與高速信號同步。這是因為標(biāo)準(zhǔn)化的低速信號系統(tǒng)傾向于在較低頻工作，不象高頻信號那樣易受近端串?dāng)_。
本發(fā)明在甚高性能系統(tǒng)中具有特別優(yōu)勢，如那些設(shè)計載波信號頻率在大約1.0MHZ以上的系統(tǒng)，和那些能夠在不同傳輸線上以至少每紗10M位的傳輸速率傳輸下行信號的系統(tǒng)。
另一方面，本發(fā)明將上行數(shù)據(jù)帶寬的按比例分配提供給多個共用一單根傳輸線的置頂單元。例如，在一實施例中，每一置頂單元可被分配上行通信周期的一個不同的區(qū)段。在另一實施例中，每一置頂單元可被分配上行通信頻帶的一個區(qū)段。
不論中心單元是一始發(fā)通信的中心局或是一通過一個或多個干線或類似線路接收下行源信號并將包含于下行源信號中的信息作為下行通信信號傳送的分布單元(如光網(wǎng)絡(luò)單元)，所述方法都行之有效。分布單元也將包含于上行通信信號中的信息作為上行源信號在光纖上傳輸。


本發(fā)明及其目標(biāo)和優(yōu)點可通過參考以下聯(lián)系附圖的描述得到最好的理解。附圖中圖1a是基于用戶線的具有許多自中心單元到各遠(yuǎn)處單元延伸雙絞電話線的通信系統(tǒng)的框圖。
圖1b是圖1a的特例，其中中心單元作為光纖主干線和許多雙絞線對間的結(jié)點以光網(wǎng)絡(luò)單元形式出現(xiàn)。
圖2a和2b是描述非對稱用戶線傳輸?shù)某Ｒ?guī)頻域復(fù)用的傳輸方案的圖；圖3a和3b是描述對于單根線的時域復(fù)用傳輸方案的圖形，圖3a代表下行通信，圖3b代表上行通信；
圖4a-4d是描述共用同一連接體的一對傳輸線的非同步時域復(fù)用傳輸方案的圖形，實線代表發(fā)送，虛線代表接收；圖5a-5d是描述共有用一連接體的一對傳輸線的同步時域復(fù)用傳輸方案的圖形，實線代表發(fā)送，虛線代表接收；圖6是描述適于本發(fā)明進(jìn)行同步化操作的總局和遠(yuǎn)地調(diào)制解調(diào)器時序結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施例方式
通常的雙向傳輸方法設(shè)想用基于時分復(fù)用(即，“乒乓”)的數(shù)據(jù)傳輸方案。即，下行信號首先使用整個帶寬進(jìn)行發(fā)送。此后，上行信號使用整個帶寬進(jìn)行發(fā)送，等等。申請人的研究表明，在用戶線應(yīng)用中，此法在低頻可行。然而，當(dāng)使用較高的載波頻率時，例如，載波頻率高于1MHz，共用同一連接體205的線間近端串?dāng)_開始顯著地使系統(tǒng)性能降低。因此，在本文書寫之時，時分復(fù)用傳輸還未被建議給VDSL/FTTC或其它基于用戶線的甚高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，大多數(shù)這類所提出的調(diào)制方案設(shè)想在顯著高于1MHz的載波頻帶上進(jìn)行傳輸。本發(fā)明通過使共用一連接體的甚高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r分復(fù)用傳輸同步，路邊服了近端串?dāng)_問題。
一典型用戶線通信局部環(huán)路的描述如圖1a所示。由圖中可見，中心單元201通過分立的傳輸線與許多遠(yuǎn)地單元R1-RN通信，傳輸線可能為常規(guī)雙絞電話線對206的形式。遠(yuǎn)地單元可能為處于家庭、辦公室或類似地點的最終用戶單元。一般大量遠(yuǎn)地單元由一特定總局提供服務(wù)。在最近安裝的系統(tǒng)中，遠(yuǎn)地單元常為電話，然而，它們也可能是傳真線，計算機(jī)終端，電視或各種其它能夠與“電話線”相連的裝置。中心單元201可能對于每條線路包含一發(fā)送接收器208，它被按功能分成發(fā)送器209和接收器210。
在一些實施例中，中心單元是一位于起始通信總局的主服務(wù)器。在其它一些實施例中，“中心單元”可能是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中接收并再發(fā)送信號的一較低級分布組件。這類分布組件的一個實施例示于圖1b。如圖所示，干線202終止于分布單元204。在所示實施例中，主干線采用光纜，分布單元采用光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)。分布單元204通過分立線與許多遠(yuǎn)地單元R1-RN通信，分立線同樣可能采用常規(guī)雙絞電話線對206。在前述實施例中，遠(yuǎn)地單元可能是處于家庭、辦公室或其它類似地點的最終用戶單元。一般大量遠(yuǎn)地單元由一特定的ONU提供服務(wù)。例如，在北美，典型的ONU可以給4到96個遠(yuǎn)地單元提供服務(wù)。在本實施例中，ONU通過一條或多條干線接收下行源信號，并將包含于其中的信息作為下行通信信號發(fā)送給適當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)地單元。類似地，ONU從遠(yuǎn)地接收上行通信信號，并將包含于其中的信息作為上行源信號發(fā)送出去。源信號可被傳遞給總局，另一分布單元或任何其它適合的位置。
中心單元201、204與最遠(yuǎn)地之間的距離可能有較大變化。例如，VDSL/FTTC標(biāo)準(zhǔn)要求，對于51.92MHZ下行通信，允許的雙絞線環(huán)路長度可達(dá)1000英尺(300米)。類似地，對于25.96MHZ下行通信，所允許的環(huán)路長度可達(dá)3000英尺(900米)；對于12.97MHZ下行通信，所允許環(huán)路長度可達(dá)5000英尺(1500米)。本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員懂得，較短的最大環(huán)路長度通常對應(yīng)較高的可獲取數(shù)據(jù)速率。
本發(fā)明可被應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)傳輸方案。這在以高于1MHZ載波頻率設(shè)計有效傳輸?shù)膫鬏敺桨钢杏绕溆杏?。例如，在用戶線應(yīng)用中，同步時分復(fù)用概念既可應(yīng)用于多載波方法中，如離散多音頻調(diào)制(DMT)，又可應(yīng)用于單載波方法中，如常規(guī)正交幅度調(diào)制(QAM)，無載波幅度和相位調(diào)制(CAP)；正交相移鍵控(QPSK)；和/或殘留邊帶調(diào)制。所述系統(tǒng)也可被用于包含被用于傳輸?shù)退傩盘柕倪B接，不取決于該低速信號是否時分復(fù)用且/或與高速信號同步。這是因為標(biāo)準(zhǔn)化的低速信號系統(tǒng)傾向于在較低頻工作，不象高頻信號那樣易受近端串?dāng)_。當(dāng)?shù)皖l噪聲或串?dāng)_帶來問題時，該成為問題的頻帶可被整個取消。
一普通的時分復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸方案示于圖3(a)和3(b)，由圖可見，下行通信(示于圖3(a))，在周期性下行通信周期111被傳輸。上行通信(示于圖3(b))，在與相關(guān)下行通信周期之間交替的周期性上行通信周期113被傳輸。自第一下行通信周期的開始到下一下行通信周期的開始在此被稱作一個“超幀”。上行、下行和靜默周期的實際持續(xù)時間，以及超幀都可能在本發(fā)明的領(lǐng)域中有較大改變。
大多數(shù)甚高速數(shù)據(jù)傳輸方案是具有離散碼元的以幀為基的系統(tǒng)。在這樣系統(tǒng)中，構(gòu)成一“下行通信周期”和一“上行通信周期”的碼元數(shù)量一般為整數(shù)個碼元。很容易使靜默時間成為整數(shù)個碼元(最典型地1)，盡管這并未嚴(yán)格要求。在一使用離散多音頻傳輸?shù)乃龆噍d波實施例中，每一超幀具有至少12DMT碼元周期。在這樣的系統(tǒng)中，下行通信周期可在8到60DMT碼元周期范圍內(nèi)，上行通信周期可在1到30碼元周期范圍內(nèi)。靜默時間為1到4碼元周期。
例如，在圖3(a)和3(b)所示的實施例中，超幀具有38碼元周期，且每一靜默周期為一碼元周期。因此，有36個碼元周期待在上行和下行通信間被劃分。非對稱應(yīng)用中下行與上行帶寬間的典型關(guān)系是8∶1。附圖中描述了這類系統(tǒng)，其中下行通信周期是32個碼元周期，上行通信周期是4個碼元周期。此處稱作32∶1∶4∶1實施例。在對稱系統(tǒng)中，18個碼元周期可分配給每一上行和下行通信周期。即，可使用18∶1∶18∶1分配比例。當(dāng)然，如果上行通信需比下行通信更多的帶寬，分配給上行通信的碼元周期的數(shù)量可在自1到18或更多數(shù)量上任意變動。另一具體的離散多音頻實例設(shè)計使用20碼元的超幀。在這樣的系統(tǒng)中，可使用16∶1∶2∶1或8∶1∶8∶1碼元分布。當(dāng)然，每一超幀中碼元周期的數(shù)量和其各自的分配可有很大改變。
當(dāng)碼元率是32KHZ時，碼元周期是31.25微秒。在碼元率為32KHz的38碼元超幀中，具有32∶1∶4∶1碼元分布的系統(tǒng)中，對于遠(yuǎn)地最大發(fā)送時間是38碼元周期或大約1.2毫秒。若要求更短的訪問時間，更短的超幀時間可能會適合。若要求相對下行帶寬更寬的上行帶寬，需要減少分配給下行通信的碼元數(shù)量，增加上行碼元。若需求更寬的系統(tǒng)帶寬，增加超幀長度和減少靜默周期長度可能是有利的。的確，在一些應(yīng)用中，可能需要完全去除靜默周期，盡管應(yīng)該了解去除靜默周期增加了干擾的可能性。應(yīng)該理解，所有這些因素數(shù)可根據(jù)特定系統(tǒng)的要求作大幅度改變。
應(yīng)該理解，單載波傳輸方案一般具有相當(dāng)短的碼元周期(例如，可能在微秒量級上)。因此，在這樣的系統(tǒng)中，相當(dāng)大數(shù)量的碼元可被提供在每一下行、上行和靜默周期。例如，對于下行通信周期，其周期大約在1000到2000碼元量級上；對于靜默周期為100到500碼元；對于上行通信周期為400到10,000碼元較為適合。
參考圖4(a)-4(d)，非同步系統(tǒng)的不足描述如下。在所示實例中，雙絞傳輸線對206(a)和206(b)都傳輸時分復(fù)用離散多音頻信號。每一傳輸線提供16碼元下行通信周期111，2碼元上行通信周期113和其間1碼元靜默周期。在本實施例中，通信不是同步的。因此，線206(a)和206(b)的上的下行通信傳輸與線206(b)和206(a)上的上行傳輸分別同時出現(xiàn)，將導(dǎo)致近端串?dāng)_進(jìn)入兩分布單元的相關(guān)接收器內(nèi)。類似地，上行發(fā)送器RT(a)和RT(b)將造成(即使有點減少)近端串?dāng)_進(jìn)入每一其它接收器。即分別進(jìn)入RT(a)和RT(b)處的接收器。因此，如箭頭217和219所描述，系統(tǒng)遭受近端串?dāng)_，將極大降低系統(tǒng)性能。
為克服這一問題，所有共用一連接體的甚高速傳輸如圖5(a)-5(d)所示被同步。在同步系統(tǒng)中，下行通信周期111都同時起始和終止，上行通信周期113都同時起始和終止。這樣的上行和下行通信周期的同步有效消除了由近端串?dāng)_造成的問題。
適用于構(gòu)成此類結(jié)構(gòu)的調(diào)制解調(diào)器時序和同步方案如圖6所示。在所示實施例中，同步由中心單元(或ONU)(它將超幀時鐘提供給所有中心單元發(fā)送器209)的主時鐘產(chǎn)生。更確切地說，中心單元201包含一提供取樣時鐘222、一碼元時鐘224和一超幀時鐘226的主振蕩器(主時鐘)220。三個時鐘222，224，226之中每一時鐘提供被提供給每一發(fā)送接收器208的單個時鐘。發(fā)送接收器基于輸入的時鐘信號同步其各自的碼元和超幀，并將數(shù)據(jù)下行傳輸?shù)竭h(yuǎn)地單元204。每一遠(yuǎn)地單元204包含一接收器231，一發(fā)射器233和一控制器235(它從下行信號中獲得超幀、碼元和取樣時鐘，并使用本技術(shù)領(lǐng)域中廣為人知的各種時鐘恢復(fù)方法中的任一方法同步上行信號)。一般控制器235采用鎖相環(huán)形式。當(dāng)然，接收器、發(fā)送器和控制器的實際構(gòu)成可根據(jù)所使用的編碼、糾錯和調(diào)制方案等而有很大變化。
應(yīng)理解，本發(fā)明可被應(yīng)用到許多通信方案中。申請人的經(jīng)驗是，在載波頻帶大大高于1MHZ進(jìn)行傳輸?shù)恼{(diào)制方案尤其易受近端串?dāng)_的影響，并可從同步化中得到最大收益。大多數(shù)為VDSL/FTTC考慮的調(diào)制技術(shù)和要求比特率高于10Mbit/S的其它應(yīng)用設(shè)想用高于1.5MHz的載波頻率，并可從本發(fā)明中得到巨大收益。注意，在許多應(yīng)用中，將使用一些共用連接體的線進(jìn)行甚高速傳輸(用從上述同步方案中得益的同步方案)，而另一些線用于傳輸常規(guī)低速信號。由于在載波頻率低于約1MHz時，近端串?dāng)_不是一個普遍嚴(yán)重的問題，這種通信不會顯著干擾高速，或采用本發(fā)明同步方案的高載波頻率時分復(fù)用信號。
VDSL/FTTC系統(tǒng)的一個非常可取的特征是，用雙絞線對就能夠?qū)⒍嗦窂?fù)用通信提供給一個用戶房間內(nèi)的多個置頂單元(稱作STU)。每一置頂單元接收、解調(diào)并解碼整個下行信號，并選擇對其尋址的信息。每一STU可允許在連續(xù)時間周期進(jìn)行通信；這即為時分多址(TDMA)。或者，每一STU可被分配獨立的頻帶；這即為頻分多址(FDMA)。TDMA和FDMA均是本領(lǐng)域眾所周知的，但它們通常被配合以頻分復(fù)用以分離上行和下行信號。然而，在這樣多點對點上行通信中，本發(fā)明很適于處理上行帶寬的分配。來自多個STU的上行信號的協(xié)調(diào)即為媒體訪問控制(MAC)。例如，可使用本領(lǐng)域為人熟知的方法將媒體通信控制信息作為頭包含于下行文件頭中。
作為TDMA的一個實例，設(shè)想一其中有如圖1b遠(yuǎn)地204(e)中所示的4個STU共用一傳輸線的實施例。在使用32∶1∶4∶1碼元模式的實施例中，每一STU可被分配上行碼元中指定的一個碼元。在具有比STU更多的上行碼元周期的實施例中，特定STU可被分配多個上行碼元周期。在具有比上行碼元周期更多的STU的實施例中，稍微復(fù)雜一點的媒體通信控制過程將使碼元分配頻度少于每超幀一個。作為FDMA的一個實例，設(shè)想一如圖1b遠(yuǎn)地204(e)所示其中有許多STU共用單根線的實施例。一所選實施例使用16∶1∶2∶1碼元模式，并且在上行通信周期，每一STU將根據(jù)其數(shù)據(jù)傳輸需要被分配大量副載頻(當(dāng)使用離散多音頻調(diào)制)或一頻率副帶(當(dāng)使用單載頻調(diào)制)。一般，需要將分配給每一STU副載頻交錯以減小低帶噪聲顯著影響其中一STU與中心單元通信能力的概率。當(dāng)然，交錯所分配的副載頻是不要求的。
盡管本發(fā)明僅就其應(yīng)用于幾種調(diào)制方案作了描述，應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明可包含于許多其它特定形式中。例如，盡管本技術(shù)說明已描述了其在VDSL/FTTC和其它基于用戶線的甚高頻數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)用途，它也可被用于其它遭受近端串?dāng)_的系統(tǒng)中。在主實施例中，本發(fā)明在使用離散多音頻調(diào)制方案系統(tǒng)中的應(yīng)用已被描述。然而，它也被用于使用其它調(diào)制技術(shù)的系統(tǒng)中。例如，正交幅度調(diào)制(QAM)；無載波幅度和相位調(diào)制(CAP)；正交相移鍵控(QPSK)；且/或殘留邊帶調(diào)制都可被使用。重要的是，本發(fā)明即使在共用同一連接體的線上使用不同調(diào)制技術(shù)的情況下，也可被使用。當(dāng)使用不同調(diào)制技術(shù)傳輸高載頻信號時，重要的是使其時分復(fù)用上行和下行通信周期同步。當(dāng)通過共用一連接體的相鄰導(dǎo)線傳輸?shù)洼d頻信號時，時分復(fù)用同步信號將被可靠傳輸，而與該低載頻信是否時分復(fù)用且/或是否與高速信號同步無關(guān)。這是因為標(biāo)準(zhǔn)化的低速信號傳輸系統(tǒng)能在不象高頻信號那樣易受近端串?dāng)_影響的低頻段工作。
此外，應(yīng)該理解，本發(fā)明可在中心和遠(yuǎn)地站點使用各種調(diào)制解調(diào)器而得以實施。因此，本例可認(rèn)為是描述性而非限制性的，本發(fā)明不限于此處所述的細(xì)節(jié)，而可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)改動。
權(quán)利要求
1.一種用于基于用戶線的通信系統(tǒng)的中心調(diào)制解調(diào)器，該通信系統(tǒng)通過與第二傳輸線共用一連接體的第一傳輸線促進(jìn)中心調(diào)制解調(diào)器與遠(yuǎn)地單元之間的通信，該中心調(diào)制解調(diào)器包括接收發(fā)送器，用于經(jīng)第一傳輸線傳送離散多音頻調(diào)制信號，并且用于接收來自第一傳輸線的離散多音頻調(diào)制信號；同步單元，用于輸出至少一個時鐘信號以控制接收發(fā)送器在與正攜載在第二傳輸線上的下行時分雙工傳輸相對應(yīng)的下行通信周期期間，傳送多載波離散多音頻調(diào)制信號到一相關(guān)遠(yuǎn)地單元，而在與正被攜手前進(jìn)載在第二傳輸線上的上行時分雙工傳輸相對應(yīng)的上行通信周期期間，不傳送多載波離散多音頻調(diào)制信號到該相關(guān)遠(yuǎn)地單元。
2.如權(quán)利要求1所述的中心調(diào)制解調(diào)器，其中，發(fā)送接收器在上行通信周期期間接收來自第一傳輸線的多載波離散多音頻調(diào)制信號。
3.如權(quán)利要求1所述的中心調(diào)制解調(diào)器，其中，發(fā)送接收器還經(jīng)第一傳輸線傳送所述至少一個時鐘信號給所述遠(yuǎn)地單元。
4.如權(quán)利要求3所述的中心調(diào)制解調(diào)器，其中，所述至少一個時鐘信號包括與所述上行和下行通信周期相對應(yīng)的時鐘信號。
5.如權(quán)利要求1所述的中心調(diào)制解調(diào)器，其中，所述至少一個時鐘信號包括與所述上行和下行通信周期相對應(yīng)的時鐘信號。
6.如權(quán)利要求5所述的中心調(diào)制解調(diào)器，其中，所述至少一個時鐘信號還包括一碼元時鐘信號和一取樣時鐘信號。
7.如權(quán)利要求1所述的中心調(diào)制解調(diào)器，其中，所述的同步單元包括第一時鐘，輸出與所上行和下行通信周期的周期相對應(yīng)的時鐘信號給所述的接收發(fā)送器；第二時鐘，輸出一碼元時鐘信號給所述的接收發(fā)送器；且第三時鐘，輸出一取樣時鐘信號給所述的接收發(fā)送器；而且其中所述的時鐘信號被所述的接收發(fā)送器使用來調(diào)整上行和下行通信周期。
8.如權(quán)利要求2所述的中心調(diào)制解調(diào)器，其中，所述的同步單元控制所述接收發(fā)送器在連續(xù)的上行和下行通信周期之間的靜默周期也不傳送多載波離散多音頻調(diào)制信號；且其中所述的接收發(fā)送器不接收在靜默周期期間來自所述第一傳輸線的多載波離散多音頻調(diào)制信號。
9.如權(quán)利要求2所述的中心調(diào)制解調(diào)器，其中，所述的靜默周期不存在于連續(xù)的上行和下行通信周期之間。
10.一種基于用戶線的通信系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器，包括接收發(fā)送器，用于經(jīng)一指定的傳輸線傳送上行離散多音頻調(diào)制信號給一中心單元，該指定的傳輸線與攜載時分雙工通信的第二傳輸線共用一連接體；接收器，用于經(jīng)該指定的傳輸線接收來自該中心單元的下行離散多音頻調(diào)制信號；控制器，用于檢測在該下行通信信號中的至少一個時鐘信號，且用于控制該接收發(fā)送器來傳送其與正由該第二傳輸線攜載的上行通信相對應(yīng)的在上行通信周期期間的通信信號，而不傳送其與正由該第二傳輸線攜載的下行通信相對應(yīng)的在下行通信周期期間的通信信號。
11.如權(quán)利要求10所述的調(diào)制解調(diào)器，其中，所述控制器還用于控制所述接收器在所述下行通信周期期間經(jīng)所述指定的傳輸線接收其通信信號。
12.如權(quán)利要求10所述的調(diào)制解調(diào)器，還包括用于恢復(fù)來自所述接收器接收的通信信號的至少一個時鐘信號。
全文摘要
一種在中心單元與遠(yuǎn)地單元之間通過共用一連接體的不同傳輸雙絞線協(xié)調(diào)甚高速雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ū幻枋觥８_切地說，周期同步的上行和下行通信周期被提供以便使其不相互重疊。共用一連接體的所有線的上行和下行通信的周期被同步。通過這種方案，所有同一連接體內(nèi)的甚高速傳輸被同步且時分復(fù)用，這樣下行通信不會在與上行通信重疊的時間進(jìn)行。在一些實施例中，提供靜默周期以分隔上行和下行通信周期。所述發(fā)明可與許多調(diào)制方案結(jié)合使用，包括多載波和單載波傳輸方案。它向后與現(xiàn)存系統(tǒng)兼容，并在高性能系統(tǒng)中具有特別優(yōu)勢。
文檔編號H04L25/49GK1555148SQ20041003296
公開日2004年12月15日 申請日期1996年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月11日
發(fā)明者約翰·賓厄姆, 波·東, 約翰 賓厄姆 申請人:得克薩斯儀器公司