高带宽数据传输系统技术方案

本发明专利技术提供一种涉及数据传输的方法、系统及装置。本发明专利技术的一种方法包括使用至少一个基于高斯波形的脉冲来表示数据，通过一导电导引介质将该至少一个脉冲送出，以及使该至少一个脉冲的数据复原。本发明专利技术可以与电话应用、有线电视应用与数据总线应用一起使用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请是于2002年4月30日提交的美国临时专利申请编号为60/376,592(名为“导引与非导引窄带无线电上基于高数字编码的超宽带”)以及于2003年1月20日提交的编号为60/441,348(名为“高带宽数据传输系统”)的转换，并且要求对这些在先申请的优先权。本申请也是于2000年10月27日提交的编号为09/698,793(名为“包括一个结构化线性数据库的数据传输方法”)的继续部份。所有这些申请全面地由本文结合作为参考。
本专利技术总体上涉及一种使用特定的脉冲传输型式将导线网络的带宽提高的系统、方法及装置。具体的说，本专利技术涉及利用脉冲通过诸如但不限于同轴电缆、电话双绞线、五类电缆、电力线的导线、其它诸如但不限于金属轿车与卡车车身、轮船与潜艇外壳、甲板及舱壁、飞机机身、结构钢、导弹体、坦克体、水管等等的电导介质以及诸如但不限于人体等等的非金属介质、非导引窄带无线载波信号、或者上述的任何一种组合，包括采用本专利技术并连同光纤和/或非导引无线网络的混合网络作数据传输。
技术介绍
在社会上有一些趋势，造成用户与企业对带宽有空前的需要。其中有些是由“数字时代”的到来而导致。如今在汽车和家里，可以在便携式设计的MP3和激光唱机中播放数位编码音乐。对于蜂窝式便携无线电话及其它形式的无线电话，数位编码语音是平常的技术。从数字化视频光盘机(DVD)、直播卫星(DBS)接收器、个人录象机(TiVo)、数字摄像机与高清晰度电视(HDTV)可观看数位编码影像。此外，使用数位编码数据的机器，例如个人计算机和游戏机，诸如Xbox、Playstation 2及任天堂64如今是无所不在。互联网及网络的出现为企业及用户同样提供了无所不在的连通性，但正被实际-->宽带可用度的不足所约束。在1995年12月，全世界有一千六百万互联网连接。至2001年8月，该数字已增长到五亿一千三百万。对宽带连通性的需要也在继续增长。这是存取数位编码数据以及数据密集型应用程式的远端源的用户数量增加的结果。起初，互联网内容主要是基于文本以及提供限量的服务。不过，互联网已经发展到提供更多的带宽使用量大，充斥画面、图形和视频片断的内容。将来，可用带宽的提高将允许更高质量的互联网内容，例如全动影像、娱乐质量视频、串流视频与音频。尽管目前整体利用率只有3％到5％的高速光纤主干的容量已供应过剩，接入网络或者普遍称作“最后一哩”，完全不能跟上要以更高速存取更大量数字信息的需要与期望。有许多个人与组织将提供宽带连接的需要看作国家的一件重大事情。“科技网络”(TechNet)是一个属于来自国家领先科技公司的CEO们的组织，其呼吁联邦政府采纳一个到2010年给一亿家庭与小型企业每秒100兆比特的目标。TechNet宣称，“如果大部份美国人拥有高速互联网接入，不管是通过有线线路、无线电、卫星还是电缆，用户能够由存取多媒体、交互式远程学习、增加的远程办公、更高的生产力、较易与政府相互影响、改良的卫生保健服务以及随选娱乐而获益”。目前，大多数所谓“宽带”连接(即线缆调制解调器和数字用户线路)以低于每秒2兆字节运行。互联网目前是以许多能够提供特高数据传输率的带宽的组件所建立。然而，对交付高带宽互联网内容及服务的主要障碍是来自从主要的互联网导管到用户的住宅或企业，也即是“最后一哩”的传输限制。现今，有四种基本技术用于“最后一哩”接入：光纤、电话双绞线、电缆以及无线电。为了表达这些技术的前景，下列的表比较现有的最大带宽与许多公用的第一及第二层技术(第二层技术以斜体示出)。-->光纤宽带解决方案—在过去几年，在这些“最后一哩”接入技术的容量上已经有戏剧性的变化。如表1中所示，对提供的主要的宽带连接，光纤网络有最远大的长期前程。波分多路传输(WDM)和密集波分多路传输(DWDM)都是将单一光纤束上的光束分解成组成色(不同波长)的技术。装置制造商正在将波长信道发送速率提高到40Gbps。每一个别波长都可承载相当于以前通过整个光纤束的信息。WDM与DWDM的主要吸引力之一是它们可以装在现有光纤上而不必将光纤掘起，这意味以较低安装成本就有额外的容量。这技术已对降低远程传输的成本产生影响，但尚未影响到“最后一哩”的连接，很大程度上是因为将光纤铺至建筑物的成-->本高昂。尽管对于提供宽带连接给企业或用户，铺光纤到建筑物不是一个节省成本的近期解决方案，但其它的“最后一哩”技术包括无线电、电话双绞线及电缆正在发展作为弥补缺口措施以克服这种需要。无线宽带解决方案—有许多技术归于无线宽带的标题下。这些技术包括诸如LMDS(局部多点分配服务)、MMDS(多信道多点分配服务)、点对点无线电与多点/多次反射无线电、微波、激光以及卫星系统。微波是一种固定的无线宽带技术。以高达155Mbps的容量以及3—60哩的射程，微波能非常有效地向远端位置发送。许多私营公司、大学以及其他通信公司已在经济上不可安装光纤或者使用来自现任供应商的传输服务的地方部署了微波传输服务。微波服务面对许多挑战。首先，微波要求在视线内放置发送器和接收器，这常常意味着要为发送器取得建筑许可。其次，服务供应商受政府许可/分配的频带所局限，而获得频谱是一个昂贵的事情。最后，天气相关的干扰，特别是下雨，可以影响服务。对于恶劣的天气，可用差错矫正技术来补偿，但这涉及提高功率和/或减小元件尺寸。微波倾向于作为一个针对企业而不是用户的解决方案。局部多点分配系统(LMDS)是一种能在每个用户位置以高达100Mbps交付的微波无线技术。这是一种点到多点的分配服务，其在25GHz及更高的频带使用微波无线电技术。然而，由于它要求中央集线器LMDS节点与用户房屋的位置之间的路线最大距离为5km而受限。LMDS(以及其它无线技术)的其中一个主要优点是其快速部署能力。但是，LMDS是一种可视传输技术，且易受下雨影响而衰减。无线无线电系统常常必须克服由多径信号传播带来的干扰。源自Cisco Systems及其它公司的技术仍然正在克服由植物引起的多径干扰的问题，并可能以非视距传输接收器来提高带宽。Cisco的技术，称为向量正交频分复用，只将总体带宽提高仅仅百分之二十。卫星传输通常使用在微波范围内的无线电频率，并可以单向或双向模式运作。卫星可用来向固定有线线路无法到达的地理上分散的远端地点供应数字服务。理想上它很适合于有障碍的地带诸如内陆。所述服务包括多点广播以及点对点交付。卫星传输的其中一个主要问题是传播延迟，范围可从250至500毫秒(ms)。这种延迟可以给实时应用，例如语音以及其它对延迟敏感的应用带来问题，这可能-->需要多工缓冲处理以避免不必要的重传。最近被FCC通过的一种新兴的无线技术为超宽带(UWB)。这是一种脉冲无线电系统，其使用数字调制能量脉冲代替调制振荡波。UWB具有许多潜在的优点，包括：较低的成本、较低的功率、超安全传输以及宽带速度。然而，FCC藉由限制其在大气中工作的总体功率规定了UWB的有效工作范围。AirFiber和Terabeam两个公司正使用光频率范围中未经当局许可的频谱，通称为自由空间光学或无光纤光学系统，作为解决“最后一哩”问题的方法。它们使用设计成速度高达每秒1000兆比特的高效及超快的激光器。但是，这些系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据传输的方法，其特征在于所述的方法包括：采用至少一个基于高斯波形的脉冲来表示数据；通过一导电导引介质将所述至少一个脉冲送出；使所述至少一个脉冲中数据复原。

【技术特征摘要】
1.一种数据传输的方法，其特征在于所述的方法包括：采用至少一个基于高斯波形的脉冲来表示数据；通过一导电导引介质将所述至少一个脉冲送出；使所述至少一个脉冲中数据复原。2.根据权利要求1所述的数据传输的方法，其特征在于表示数据的步骤包括通过修改与所述至少一个脉冲中的每一个脉冲相关的一时域标志来表示数据。3.根据权利要求1所述的数据传输的方法，其特征在于所述至少一个脉冲包括多个脉冲以及用脉冲之间的可变间隔表示数据。4.根据权利要求1所述的数据传输的方法，其特征在于用所述至少一个脉冲的可变脉冲特性表示数据。5.根据权利要求1所述的数据传输的方法，其特征在于所述导引介质是选自由同轴电缆、电话双绞线、5类电缆、电力线以及金属体组成的组。6.根据权利要求1所述的数据传输的方法，其特征在于所述的方法进一步包括通过所述导引介质送出一基于波的传输。7.根据权利要求1所述的数据传输的方法，其特征在于使所述至少一个脉冲中数据复原的步骤包括使至少一个至少部份基于所述至少一个脉冲的一时域标志的脉冲中数据复原。8.根据权利要求1所述的数据传输的方法，其特征在于所述的方法进一步包括至少部份基于所述导引介质选择高斯波形的特性。9.根据权利要求1所述的数据传输的方法，其特征在于表示数据的步骤包括基于所述至少一个脉冲的时限使用m元调制方案。10.根据权利要求9所述的数据传输的方法，其特征在于m是至少2的整数。11.一种数据传输的方法，其特征在于所述的方法包括：产生多个基于高斯波形的脉冲，所述脉冲具有一时域标志和一宽带频域标志；通过一导电导引介质将所述多个脉冲送出，同时通过所述导引介质送出基于波的传输。12.根据权利要求11所述的数据传输的方法，其特征在于所述导引介质是缆线。13.根据权利要求11所述的数据传输的方法，其特征在于所述导引介质是电话线。14.根据权利要求11所述的数据传输的方法，其特征在于所述的方法进一步包括接收所述多个脉冲并析取与所述多个脉冲相关的数据。15.一种数据传输的方法，其特征在于所述的方法包括：使用脉冲持续时间约为0.50025ns至2650ns的至少一个脉冲来表示数据，且所述至少一个脉冲基于高斯波形；在一导电导引介质上发送所述至少一个脉冲；通过运用确定与所述至少一个脉冲相关的位置的相关性，复原所述至少一个脉冲中的数据。16.根据权利要求15所述的数据传输的方法，其特征在于所述导电导引介质是选自由同轴电缆、电话双绞线、5类电缆、电力线以及金属体组成的组。17.一种用于电话的数据传...

【专利技术属性】
技术研发人员：BD米里克，DM斯尼德尔，LD贝齐，GP普罗布斯特，PT肯尼笛，
申请(专利权)人：光波体系股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]