多频带数据传输方法技术

本发明专利技术涉及一种多频带数据传输方法，该方法可以用来通过同时使用多于一个的传输频带（９ａ，９ｂ）（其中频带为连续频率范围）来传输数据以便增加可以在传输系统中使用的带宽并且因而增加其总传输容量。该方法支持所述带宽的使用而不增加与数字实现关联的难度，简化了用于分离不同频带（９ａ，９ｂ）的模拟滤波器（７）的规定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
如在本说明书中陈述的那样，本专利技术涉及一种，该方法允许 在实施它的系统中使用较大带宽、根据通信中使用的信道来利用各种频带并且同步各种频市O本专利技术的主要优点在于当使用多个频带时系统带宽得以增加并且同样可传输信 息量得以增加，而当同步这样的频带时实现更容易的数字实施方式并且简化模拟滤波器的 规定(specification)，这允许低成本地增加传输容量。即使本专利技术的方法可以用于任何通信系统而无论传输装置如何，但是它在暴露于 某些频率的噪声或者干扰的装置中尤为有用或者在最大可注入(injectable)功率谱密度 与用作通信信道的电力网的情况一样由于标准或者代码而随频率变化的装置中尤为有用， 因为该方法可以使用与受噪声或者干扰影响的频率未重合的频带并且可以使各频带的特 性适应标准或者代码允许注入的功率谱密度。
技术介绍
在多数通信系统中，增加带宽转化为较大传输容量。问题在于物理装置或者通信 信道往往具有一些如下频率变量，利用这些频率变量不可能使用比某些频率分段或者频带 更多的频率分段或者频带。例如在电力网上，可以从30MHz注入的功率，由于现有代码，相 对于有可能在30MHz以下的频率注入的功率而言变化。此外，电力网具有作为传输装置而 较不希望的其它特性在调制频率无线电频带(从88. 5至108MHz)中有高噪声电平、噪声 基础随频率减少并且衰减随频率增加。这样，为了提高通信容量，通信系统必须使用某些频带(也就是频率范围)，这意 味着包括不同滤波器以分离各频带并且所考虑的系统的最终成本增加。本专利技术方法消除这 一不便并且通过同步所用各种频带(这简化这样的滤波器并且降低它们的成本而且减少 系统的最终成本)来允许实施它的系统是成本减少的系统。在现有技术中，有与多频带传输关联的各种技术。例如在专利W02004/100392中 示出了一种具有各种如下重叠子频带的系统，针对这些子频带通过数字滤波器组以数字方 式进行分离。在本专利技术中，对频带进行同步并且进行模拟分离，因而简化模拟前端(AFE)以 及转换器的设计，因为必须支持各频带的动态范围与如果将频带视为单个模拟频带而将必 须支持的动态范围相比有所减少。此外，它允许针对各频带在模拟前端(AFE)的增益和噪 声基础方面的优化设计。用于使用较高频带的方法为业界所知并且已有多种实现成为可能，比如在专利 US6985715和US2002/0010870中示出的实现。在任何情况下，这些专利仅示出了如何在频 率上增长以使用另一频带，并且它们并未同时使用这样的频带，从而它们并未预见本专利技术 的方法、也不能根据它们得出该方法。另一方面，在专利W02007039723中提出对如下不同频带操作的各种独立和不同 系统，这些频带具有对于各频带而言不同的物理部分(PHY)和装置接入部分(MAC)。这样做的不便在于必须复制在数字水平的传输和接收链、模拟分离滤波器的成本较高并且在不 同系统之间的防护组较大，本专利技术的方法利用在各种频带之间的同步解决了这一不便。可以提到其它专利，比如US2008006310，其中出现可变符号时间概念、但是并非在 多个频带中同时使用它的概念，这是不能根据这样的描述来推断的特征。
技术实现思路
为了实现目的并且避免在先前章节中指出的不便，本专利技术包括其中同时使用两个 或者更多传输频带的、也就是用于传输和接收信号的连续频率范围； 模拟装置也在接收时分离不同频带并且使用多载波调制。该系统的特征在于同步实现在不 同频带中的传输和接收，也就是说，所有频带同时传输并且所有频带同时接收；并且用于每 个频带的符号时间是用于不同频带的符号时间的最小符号时间一半的整数倍。因此使系统 的数字实现容易；简化各种模拟滤波器的规定并且允许重用硬件。尽管可以通过任何传输装置在通信系统中使用该方法，但是用于增加传输容量的 最充分(adequate)装置为电力网、同轴线缆和编织线对(braided pair)。对于优选实施方式，为了最大化该方法的增益，频带的大小或者连续频率范围具 有等于或者大于20MHz的带宽。另一方面，该方法可以利用时间和频率转换装置在所使用的每个频带中使用点数 相同的直接离散傅里叶变换(DFT)和逆离散傅里叶变换(IDFT)。一种用于通过与基带不同的频带传输的简单形式包括起初生成基带信号并且随 后将其在频率上移动直至将其置于充分频带中。使用本专利技术方法的系统可以使用模拟前端或者AFE作为用于所有频带的共同传 输或者以别的方式对于每个频带而言不同的传输。两种实施方式均有可能并且将取决于应用。为了处理结果的最大优化，自动增益控制必须对于所使用的每个频带是独立的， 从而在一个频带上的增益不会预先安排用于其余频带的增益。另一方面，没有必要使用所有频带来实现该系统与网络上的其它系统的同步任 务。实施该方法的系统同步可以仅使用系统的多个频带之一来实现，其中这样的频带优选 为使用的频带之中的频率较低的频带，因为就许多通信信道而言，这一频带是实现较大覆 盖的频带，因为它具有比较高频率更少的衰减。为了减少系统成本，可以将频域内和在时间与频率之间的转换、直接离散傅里叶 变换(DFT)和逆傅里叶变换(IDFT)的处理装置重用于处理两个或者更多频带。另外，为了实施该方法，时间处理装置可以重用于处理两个或者更多频带，或者可 以组合频域处理装置、时域处理装置以及时间和频率转换装置的重用。在使用该方法时也可以将信道划分成其中同时使用频带(也就是说，通过所有频 带同时传输或者接收)的时段和其中独立或者异步使用频带从而多频带数据传输系统可 以与异步使用频带的其它系统共享信道的时段。为了向多个用户传输，该方法可以对每个 用户使用不同频带，对每个用户使用一组载波，或者在时间上执行复用以向每个用户传输。当多载波调制是0FDM(正交频分复用)时，该方法可以通过向不同用户指派不同 载波组或者不同频带来应用正交频分多址技术(OFDMA)。最终，多频带传输方法可以包括ΜΙΜ0(多输入多输出)处理技术。这允许通过频 分、空分或者二者的组合来复用频带。下文为了便于更好地理解本说明书并且形成其完整一部分而提供体现本专利技术目 的、出于信息目的而无限制性的一些附图。附图说明图1以框图形式示出了该方法的一种实施方式。图2示出了在该方法中使用的各种频带之间的时间关系。图3示出了针对两个频带在频率载波之间的间隔与符号持续时间之间的比率。图4表示针对电力网上的一种实施方式在各种频带中注入的功率。图5示出了当使用电力线作为通信装置时在注入的功率谱密度与背景噪声之间 的比率。图6示出了当通过电力网进行通信时可以用于本专利技术的各种频带。图7表示如下实施例，其中通过串行处理各种频带来完成所述频带的数字部分中 的处理。图8示出了用于产生同步和异步使用频带的兼容系统的形式。图9示出了用于使用两个不同频带来执行向两个用户传输信息的三种不同情况。图10表示用于在本专利技术的方法中执行模拟前端的三种形式。图11示出了当向本专利技术的方法添加MIMO处理时可用频带和信道的各种例子。具体实施例方式下文参照在附图中采用的编号系统来描述用于实施本专利技术的各种例子。对于下文将表示的实施方式的不同例子，已经选择低电压电力网作为通信方式。 这一方式由于存在噪声和它取决于频率的性能而不利于较大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多频带数据传输方法，其中同时使用两个或者更多个传输频带；其中模拟装置在接收时分离不同频带，并且其中使用多载波调制；其特征在于：－在各种频带上进行传输和接收，以使得所有频带同时传输并且所有频带同时接收；并且－在所述频带的每个频带中使用的符号时间是用于所述各种频带的符号时间之中的最小符号时间一半的整数倍。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】ESP2008020912008年7月14日1.一种多频带数据传输方法，其中同时使用两个或者更多个传输频带；其中模拟装置 在接收时分离不同频带，并且其中使用多载波调制；其特征在于-在各种频带上进行传输和接收，以使得所有频带同时传输并且所有频带同时接收；并且-在所述频带的每个频带中使用的符号时间是用于所述各种频带的符号时间之中的最 小符号时间一半的整数倍。2.根据权利要求1所述的多频带数据传输方法，其特征在于实施所述方法的系统使用 从电力网、同轴线缆和编织线对之中选择的传输装置。3.根据权利要求1所述的多频带数据传输方法，其特征在于所述各种频带具有等于或 者大于20MHz的带宽。4.根据权利要求1所述的多频带数据传输方法，其特征在于它包括在所使用的所 述频带中的每个频带中使用点数相同的直接离散傅里叶变换(DFT)和逆离散傅里叶变换 (IDFT)作为在时间与频率之间的转换装置。5.根据权利要求1所述的多频带数据传输方法，其特征在于它包括生成基带信号并 且在频率上将它移向充分频带以在频带中传输。6.根据权利要求1所述的多频带数据传输方法，其特征在于在传输中，所述模拟前端 或者AFE对于所有频带是共用的。7.根据权利要求1所述的多频带数据传输方法，其特征在于在传输中，所述模拟前端 或者AFE对于所述频带中的每个频带是不同的。8.根据权利要求1所述的多频带数据传输方法，其特征在于它...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·V·布拉斯科克拉雷特，
申请(专利权)人：马维尔西班牙有限责任公司，
类型：发明
国别省市：ES