全双工电缆网络环境中的干扰抑制制造技术

提供了一种用于全双工电缆网络环境中的干扰抑制方法，包括：将第一路径上的基带(BB)参考信号提供给信号处理器；将BB参考信号转换为第一射频(RF)信号；在第一路径上发送第一RF信号，该第一RF信号在第二路径上被返射回来；在第二路径上接收第二RF信号，该第二RF信号包括来自反射的干扰；基于第一路径上的信号生成RF参考信号；将RF参考信号提供给信号处理器；将第二RF信号提供给信号处理器；以及基于BB参考信号和RF参考信号，通过信号处理器减少第二RF信号中来自第一RF信号的反射的干扰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全双工电缆网络环境中的干扰抑制相关申请的交叉引用本申请要求于2015年7月15日递交的名为“FULLDUPLEXOPERATIONINCABLENETWORKS”的美国临时专利申请No.62/192,924的根据35U.S.C.§119(e)的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
本公开总地涉及通信领域，更具体地涉及全双工电缆网络环境中的干扰抑制。
技术介绍
在电缆网络市场中，对于带宽的消费需求继续呈指数增长。在包括具有数字光纤的远程物理层(RPHY)在内的一些电缆网络架构中，同轴电缆光纤(coaxfiber)成为吞吐量的瓶颈，遏制了带宽的增加。由于现有的电缆网络组件的固有的技术局限性，一般多系统运营商(MSO)现在别无选择。例如，在现有的电缆网络架构中，实际上已经达到了香农信道容量极限(例如，信息可以在通信信道上可靠发送的速率的有效上限)。存在将频谱扩展到1.2GHz以上的客户驱动的需求，但是传统的扩展将需要昂贵的网络升级。网络组件的升级受到资本支出(CAPEX)预算限度的限制。所有光学设施(光纤到户(FTTH))都具有过多的CAPEX。在这种情况下，期望利用针对外部设备升级的有限资本支出，提供具有充分的下行/上行(DS/US)吞吐量的新服务(例如，匹配2.5G比特下行/1G比特上行比率的吉比特无源光网络(GPON)标准)。附图说明为了提供对于本公开及其特征和优点的更完整的理解，结合附图参考下面的描述，其中，相似的参考标号表示相似的部分，其中：图1A是示出电缆网络环境中包括全双工网络架构的通信系统的简化框图；图1B是示出通信系统的实施例的示例细节的简化框图；图2是示出通信系统的实施例的其他示例细节的简化框图；图3是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图4是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图5是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图6是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图7是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图8是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图9是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图10是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图11是示出可以与通信系统的实施例相关联的示例操作的简化流程图；图12是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图13是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图14是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图15是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图16是示出可以与通信系统的实施例相关联的示例操作的简化示意图；图17是示出可以与通信系统的实施例相关联的其他示例操作的简化流程图；图18是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图19是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图20是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图21是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图22是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图23A是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图23B是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图24是示出可以与通信系统的实施例相关联的进一步的其他示例操作的简化示意图；图25是示出可以与通信系统的实施例相关联的进一步的其他示例操作的简化示意图；图26是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化框图；图27是示出可以与通信系统的实施例相关联的进一步的其他示例操作的简化流程图；图28是示出可以与通信系统的实施例相关联的进一步的其他示例操作的简化流程图；图29是示出可以与通信系统的实施例相关联的进一步的其他示例操作的简化流程图；图30A是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化示意图；图30B是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化示意图；图30C是示出通信系统的实施例的进一步的其他示例细节的简化示意图。具体实施方式概述提供了用于全双工电缆网络环境中的干扰抑制的示例方法，包括：将第一路径上的基带(BB)参考信号提供给信号处理器；将BB参考信号转换为第一射频(RF)信号；在第一路径上发送第一RF信号，第一RF信号在第二路径上被反射回来；在第二路径上接收第二RF信号，第二RF信号包括来自反射的干扰，第二RF信号在第一路径上被反射回来并且干扰第一RF信号，生成RF参考信号；将RF参考信号提供给信号处理器；将第二RF信号提供给信号处理器；基于BB参考信号和RF参考信号，通过信号处理器减少第二RF信号中来自第一RF信号的反射的干扰。相关信号包括全双工电缆网络的下行路径和/或上行路径上的通信信号。该方法可以在电缆网络中的收发信机和/或放大器中实现，用于干扰消除。示例实施例转到图1A，图1A是示出根据一个示例实施例的在电缆网络环境中使能全双工网络通信的通信系统10的简化框图。图1示出了帮助电缆调制解调器终端系统(CMTS)14与一个或多个电缆调制解调器(CM)16之间的全双工通信的电缆网络12(总地如箭头所示)。网络12包括收发信机18、放大器20、以及阀门分流器(tapsandsplitters)22。CMTS14包括智能媒体访问控制(MAC)调度器26、以及处理器27和存储器元件28，其中，智能MAC调度器26使能用于干扰避免的二维发送-接收(T-R)协调，处理器27和存储器元件28帮助执行MAC调度器26中包括的指令。在各种实施例中，电缆调制解调器16可以被分组到各种干扰组30，以使能具有很小干扰甚至没有干扰的全双工通信。组30可以包括允许通过智能MAC调度实现频率重复利用的射频(RF)隔离组。收发信机18使能针对上行和下行网络流量的全频段通信并且实现动态干扰消除(这里也称为自适应干扰消除(AIC))。注意，如这里所使用的，术语“上行”是指从电缆调制解调器16到CMTS14的通信方向；术语“下行”是指从CMTS14到电缆调制解调器16的通信方向。放大器20使能针对上行和下行网络流量的全频段通信，并且利用振铃(回声)抑制来实现AIC。阀门分流器22可以使能针对上行和下行流量的全频段通信。每个电缆调制解调器16支持全频段通信，但是以针对上行或下行传输的单工模式操作。例如，每个电缆调制解调器16可以被分配以非重叠的频段用于上行和下行通信，但是同一组载波可以用于上行和下行通信，相比现有的非全双工系统产生了双倍的吞吐量。通信系统10可以通过全双工通信来使能更高的带宽(例如，带宽是可以穿过通信信道的最大数据量)和吞吐量(例如，吞吐量是指实际上成功穿过通信信道的数据量)。更一般地说，在一些通信网络中通过双通通信来解决带宽限制。一般意义上，双工通信是双向的，这允许通信信道的两个端节点同时并且一次一个地发送和接收数据。两个端节点具有同时作为发送者和接收者进行操作的能力，或者轮流发送或接收数据。基于双工的系统一般具有为上行(US)(例如，上行链路、外向、发送)和下行(DS)(例如，下行链路、内向、接收)通信提供单独介质(例如，路径)的两个通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆网络中的干扰消除方法，包括：将第一路径上的基带(BB)参考信号提供给网络元件中的信号处理器；将所述BB参考信号转换为第一射频(RF)信号；在所述第一路径上发送所述第一RF信号，其中，所述第一RF信号在第二路径上被反射回来；在所述第二路径上接收第二RF信号，其中，所述第二RF信号包括来自所述第一RF信号在所述第二路径上的反射的干扰；基于所述第一路径上的信号生成RF参考信号；将所述RF参考信号提供给所述信号处理器；将所述第二RF信号作为输入提供给所述信号处理器；基于所述BB参考信号和所述RF参考信号，通过所述信号处理器减少所述第二RF信号中来自所述第一RF信号的反射的干扰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.15 US 62/192,924;2016.02.24 US 15/052,4991.一种电缆网络中的干扰消除方法，包括：将第一路径上的基带(BB)参考信号提供给网络元件中的信号处理器；将所述BB参考信号转换为第一射频(RF)信号；在所述第一路径上发送所述第一RF信号，其中，所述第一RF信号在第二路径上被反射回来；在所述第二路径上接收第二RF信号，其中，所述第二RF信号包括来自所述第一RF信号在所述第二路径上的反射的干扰；基于所述第一路径上的信号生成RF参考信号；将所述RF参考信号提供给所述信号处理器；将所述第二RF信号作为输入提供给所述信号处理器；基于所述BB参考信号和所述RF参考信号，通过所述信号处理器减少所述第二RF信号中来自所述第一RF信号的反射的干扰。2.如权利要求1所述的方法，还包括：在提供给所述信号处理器之前将所述RF参考信号和所述第二RF信号变换为相应的数字信号。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一RF信号的反射包括所述第一RF信号的被衰减不同量的时移采样。4.如权利要求1所述的方法，其中，通过所述信号处理器减少干扰包括执行自适应干扰消除(AIC)算法，所述AIC算法包括对所述第二RF信号和所述RF参考信号进行卷积，然后从经过卷积的第二RF信号中去除经过卷积的RF参考信号。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述信号处理器针对所述RF参考信号中包括的多个子载波频率中的每个子载波频率单独执行所述AIC算法。6.如权利要求5所述的方法，其中，执行所述AIC算法还包括：执行所述RF参考信号和所述第二RF信号的快速傅里叶变换(FFT)；基于所述BB参考信号中包括的有关所述多个子载波频率的信息，根据所述多个子载波对经过变换的信号进行分离；以及对与每个子载波频率相对应的成对的变换后的RF参考信号和第二RF信号执行所述AIC算法。7.如权利要求1所述的方法，其中，通过所述信号处理器减少干扰包括执行AIC算法，所述AIC算法包括：确定所述RF参考信号的时移采样；估计每个时移采样的权重因子；估计作为所述时移采样的加权和的干扰信号；计算估计出的干扰信号与所述第二RF信号之间的残余信号；基于计算出的残余信号更新所述权重因子；在连续迭代中重复估计所述干扰信号、计算所述残余信号、以及更新所述权重因子的处理直到所述残余信号低于预定阈值为止，其中，所述迭代成功地减少了所述第二RF信号中来自反射信号的干扰。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述网络元件包括收发信机。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述网络元件包括放大器，其中，所述方法进一步包括通过所述信号处理器减少所述第二RF信号中来自其自身的回声的干扰。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述方法包括：通过第一均衡器减少所述第二RF信号中来自所述第一RF信号的反射的干扰，生成第一输出信号；以及通过第二均衡器减少所述第一输...

【专利技术属性】
技术研发人员：金航，约翰·T·查普曼，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US