用于有線通信系統(tǒng)的dm-cm分集接收器的制造方法
【專利說明】用于有線通信系統(tǒng)的DM-CM分集接收器
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請根據(jù)專利法要求2012年10月18日提交的、在前的共同未決美國臨時(shí)專利 申請第61/715, 788號的優(yōu)先權(quán)，所述臨時(shí)專利申請的內(nèi)容W全文引用的方式并入本文中。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明一般設(shè)及數(shù)據(jù)通信，并且更詳細(xì)而言，設(shè)及一種用于有線通信系統(tǒng)（如 DSL)的DM-CM分集接收器。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 銅制雙絞線中的數(shù)據(jù)傳輸一般發(fā)生在稱為差模值M)系統(tǒng)的系統(tǒng)上。在DM中，兩 條電線之間相對于接地的電壓差異被進(jìn)行傳輸，而同時(shí)形成雙端口回路來聯(lián)合傳輸器、接 收器和兩條絞合電線。由于兩條電線的不完美絞合，相對于基準(zhǔn)接地而言，DM信號會(huì)泄漏 到稱為共模（CM)的模式中。相對于物理接地而言，可W從DM傳輸器上或DM接收器上的變 壓器的中屯、抽取共模電壓。接地構(gòu)成CM信號的返回路徑，所述CM信號由兩條電線攜帶并 聯(lián)合CM傳輸器和接收器CM阻抗，而且相對于接地而言是借助差模接收器的中屯、抽頭加W 感測。
[0006] 發(fā)明概述
[0007] 一般而言，本發(fā)明提供利用通過在有線通信系統(tǒng)的接收器端上感測CM信號W及 DM信號所提供的額外自由度的方法和裝置。根據(jù)某些方面，該個(gè)額外自由度可W用來在上 游和下游方向上消除所述接收器處的異質(zhì)噪聲。根據(jù)另外方面，CM信道可W潛在地用來利 用所述CM信道連同正常DM信道中所建立的分集。該會(huì)充當(dāng)在所述接收器上采用分集接收 器方案的動(dòng)機(jī)，特別是在客戶駐地上所接收的下游通信中。
[000引根據(jù)該些和其它方面，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的一種用于有線通信系統(tǒng)的接收器包 括；差模值M)傳感器，其被禪接來接收所述有線通信系統(tǒng)的信號并且產(chǎn)生表示所述信號的 第一信號；共模（CM)傳感器，其被禪接來同時(shí)接收所述有線通信系統(tǒng)的所述信號并且產(chǎn)生 表示所述信號的第二信號；W及組合器，其組合所述第一信號與所述第二信號，W便生成所 述信號中的傳輸符號的更好估計(jì)。
[0009] 附圖簡述
[0010] 對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員來說，在閱覽下文結(jié)合附圖而對本發(fā)明具體實(shí)施方案所 做的描述之后，本發(fā)明的該些和其它方面和特征將變得顯而易見，其中：
[0011] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的CM-DM分集接收器的方框圖；
[001引圖2為示出各種CM直接信號測量結(jié)果與DM信道比較情況的圖表；
[0013] 圖3為示出針對500英尺AWG26電纜的1XL測量結(jié)果的圖表；
[0014] 圖4為示出針對1千米0. 4mm陽電纜的1XL測量結(jié)果的圖表；
[0015] 圖5為示出針對500英尺電纜的LCTL測量結(jié)果的圖表；
[0016] 圖6為示出針對1千米0. 4mm陽電纜的LCTL測量結(jié)果的圖表，應(yīng)注意，所述測量 結(jié)果只在lOMHz內(nèi)有效；
[0017] 圖7為示出針對300米AWG26電纜的LCTL測量結(jié)果的圖表；
[0018] 圖8為示出針對400米AWG 26電纜的LCTL測量結(jié)果的圖表；
[0019] 圖9為示出CM和DM中的接收器噪聲PSD的圖表；
[0020] 圖10為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的例示性線性組合器的示意圖；
[0021] 圖11為相應(yīng)圖表，其示出在實(shí)施本發(fā)明方面的模擬結(jié)果中使用分集接收器作為 回路長度的函數(shù)時(shí)的百分比增益；
[002引圖12為相應(yīng)流程圖，其示出可W用于本發(fā)明實(shí)施方案中的VD化系統(tǒng)的初始化序 列的一部分；W及
[0023] 圖13為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的另一例示性線性組合器的示意圖。
[0024] 優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述
[0025] 現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明，所述附圖提供為本發(fā)明的說明性示例，W便 使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。明顯地，下文的示圖和示例并不意在將本發(fā)明的范圍 限制到單個(gè)實(shí)施方案，而是通過與所描述或所示出要素中的一些或全部進(jìn)行互換的方式， 其他實(shí)施方案也是可能的。此外，在本發(fā)明的某些要素可W使用已知部件來部分或完全實(shí) 施的情況下，此類已知部件中只有對理解本發(fā)明來說是必要的那些部分才會(huì)加W描述，而 此類已知部件的其它部分的詳細(xì)描述則會(huì)省略，從而不至于使本發(fā)明模糊不清。正如本領(lǐng) 域技術(shù)人員所顯而易見的，描述為實(shí)施于軟件中的實(shí)施方案不應(yīng)受限于此，而是可W包括 實(shí)施于硬件中或者軟件和硬件組合中的實(shí)施方案，反之亦然，除非本文另有說明。在本說明 書中，展示單數(shù)部件的實(shí)施方案不應(yīng)視為限制性的；更確切地說，本發(fā)明意在涵蓋包括多個(gè) 相同部件的其它實(shí)施方案，反之亦然，除非本文W其他方式明確指出。此外，申請人并不意 在將本說明書或權(quán)利要求書中的任何術(shù)語歸結(jié)為具有不尋?；蛱厥獾暮x，除非就此明確 陳述。另外，本發(fā)明涵蓋本文中通過圖解而提及的已知部件的目前和將來的等效物。
[0026] 根據(jù)某些方面，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識到，有線接收器中CM信號的感測可W提供新 的自由度連同收發(fā)器中DM信號的處理。該個(gè)額外自由度可W用來在上游和下游方向上消 除接收器處的異質(zhì)噪聲。本發(fā)明的發(fā)明人還認(rèn)識到，在有線通信系統(tǒng)中，CM接收器也感測 有用DM傳輸信號的定標(biāo)副本連同有害的異質(zhì)噪聲。因此，CM接收器可W潛在地用來利用 CM信道連同正常DM信道中建立的分集。
[0027] 圖1為示出根據(jù)本發(fā)明方面的例示性CM-DM分集接收器102的方框圖。如圖所示， 其包括DM傳感器104,所述DM傳感器104禪接到常規(guī)有線通信系統(tǒng)（如DSL)中攜帶數(shù)據(jù) 信號的雙絞線106的正極線與負(fù)極線（T&R)對。如進(jìn)一步展示的，接收器102也包括禪接 至IJT&R110的CM傳感器108。傳感器104和108所感測的信號由接收器102W分集方案進(jìn) 行處理，正如下文更為詳細(xì)描述的。
[002引在提供此類另外細(xì)節(jié)之前，下文提供對VD化系統(tǒng)的下游方向上可用的分集的評 估，正如本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到的。該包括從該個(gè)分集的角度評估DM信號通向共模信 道上的泄漏，化及識別CM的此類使用會(huì)引起顯著速率改善的條件。在該個(gè)評估中，會(huì)檢查 CM信道W及其與DM信道的底層互動(dòng)。然后，描述DS接收器上的分集接收器結(jié)構(gòu)，連同可 W使用此類結(jié)構(gòu)來獲取的增益的表達(dá)形式。所述評估進(jìn)一步分析可達(dá)成分集的各種可能情 境，并且為該些情境提供模擬結(jié)果。
[0029] 共模特性化
[0030]共模接收數(shù)據(jù)的功率取決于兩個(gè)主要CM環(huán)境特性。第一個(gè)特性是共模直接信道 的衰減，而另一個(gè)特性是從DM到CM的泄漏。圖2展示作為頻率（單位；MHz)函數(shù)的所測 量CM和DM信道幅度（單位：地）的衰減（單位：地）。曲線202、204和206分別為500英 尺的26AWG電纜、1000英尺的26AWG電纜W及1千米的0. 4陽電纜上DM信道的衰減的測量 結(jié)果。曲線208、210和212為相同電線上CM信道的衰減的測量結(jié)果。從圖2中輕易地看 出，與對應(yīng)的DM信道相比而言，CM信道一般針對更短回路呈現(xiàn)更多的衰減，而對于1千米 回路而言，其呈現(xiàn)更少的衰減。
[003UDM和CM信號之間的信號泄漏的相互作用是通過四個(gè)基本量度來管理。縱向轉(zhuǎn)換 損耗（LCL)表示跟隨雙端口網(wǎng)絡(luò)一側(cè)上的共模信號的存在的差模信號的有害轉(zhuǎn)換的程度。 縱向轉(zhuǎn)換傳遞損耗（LCTL)表示處于雙端口網(wǎng)絡(luò)的輸出上的、跟隨輸入端口上共模信號的 存在的差模信號的有害轉(zhuǎn)換的程度。
[0032] 橫向轉(zhuǎn)換損耗（TCL)表示跟隨雙端口網(wǎng)絡(luò)一側(cè)上差模信號的存在的共模信號的 有害轉(zhuǎn)換的程度。橫向轉(zhuǎn)換傳遞損耗（TCTL)表示處于雙端口網(wǎng)絡(luò)的輸出上的、跟隨輸入端 口上差模信號的存在的共模信號的有害轉(zhuǎn)換的程度。基于雙絞線的構(gòu)造，1XL和T化測量 結(jié)果通常是對稱的，并且同樣情形一般也適用于LCTL和TCTL測量結(jié)果。因?yàn)榉旨邮掌?的有效性取決于從DM泄漏到CM的信號，所W研究中的電纜T化和TCTL對于共模接收器而 言是重要特性。
[0033]為了研究T化和TCTL，使用500英尺和1千英尺AWG 26電纜W及1千米0. 4mm陽 電纜來執(zhí)行各種測量。
[0034] 圖3和圖4中的兩個(gè)曲線圖分別展示在500英尺AWG26和1千米0.4mm陽電纜 中所測量的LCL。具體而言，圖3為相應(yīng)圖表，其示出作為頻率函數(shù)的、針對用于500英尺 AWG26電纜的1XL端口 2 (曲線302)、端口 3 (曲線304)、端口 4 (曲線306)和端口 5 (曲線 308)的1XL測量結(jié)果（單位：地)，其中不同端口對應(yīng)于多線對電纜中的不同雙絞線。同樣 地，圖4為相應(yīng)圖表，其示出作為4. 3125kHz間隔的D化音調(diào)數(shù)目的函數(shù)的、針對用于1千 米0. 4mm陽電纜的LCL端口 22 (曲線40。、LCL端口 23 (曲線404)和LCL端口 24的LCL 測量結(jié)果（單位：地）。
[0035] 如圖所示，傳輸器上有害的DM至CM轉(zhuǎn)換在兩條電纜中都是從50地變化到70地。 在該些測量結(jié)果中，看上去似乎很少有數(shù)據(jù)來斷定1XL與電纜長度的關(guān)系。相關(guān)人員應(yīng)注 意，通過1XL的機(jī)制而發(fā)生的、從DM到CM的信號泄漏隨后經(jīng)過CM的直接信道，并且隨后由 CM接收器加W接收。
[0036] 圖5至圖8中的曲線圖展示500英尺、300米、400米和1千米電纜束的LCTL。具 體而言，圖5為相應(yīng)圖表，其示出作為4. 3125kHz間隔的D化音調(diào)數(shù)目的函數(shù)的、針對用于 500英尺電纜的LCTL端口 22 (曲線502)、端口 23 (曲線504)和端口 24 (曲線506)的LCTL 測量結(jié)果（單位：地）。圖6為相應(yīng)圖表，其示出作為頻率函數(shù)的、針對1千米0. 4mmPE電 纜的板LCTL端口 3 (曲線602)、板LCTL端口 4 (曲線604)、N.A.LCTL端口 3 (曲線606)和 N.A.LCTL端口 5 (曲線608)的LCTL測量結(jié)果（單位：地）。應(yīng)注意，所述測量結(jié)果只在lOMHz 內(nèi)有效。圖7為相應(yīng)圖表，其示出作為頻率函數(shù)的、針對用于300米AWG26電纜的LCTL端 口 1 (曲線 702)、LCTL端口 2 (曲線 704)、LCTL端口 3 (曲線 706)、LCTL端口 4 (曲線 708) 和LCTL端口 5 (曲線708)的LCTL測量結(jié)果（單位：地）。圖8為相應(yīng)圖表，其示出針對用 于400米AWG26電纜的LCTL端口 1 (曲線802)、LCTL端口 2 (曲線804)、LCTL端口 3 (曲 線806)、LCTL端口 4 (曲線808)和LCTL端口 5 (曲線808)的LCTL測量結(jié)果（單位：地）。
[0037] 正如從該些圖表中可W看到的，500英尺電纜的LCTL幅度大致從50地變化到 60地，而對于1千米電纜而言，其會(huì)從65地變化到80地。300米和400米的曲線圖展示LCTL 大約為60地。清晰的是，DM至CM轉(zhuǎn)換不僅發(fā)生在傳輸器上，而且還沿著電纜而發(fā)生。此類 觀察結(jié)果可W通過如下方式導(dǎo)出；注意到盡管電纜上預(yù)期存在CM信道衰減，但是LCTL數(shù) 值與電纜的傳輸器端上所測量的1XL數(shù)值大致具有相同的幅度?？蒞說，在使用上述測量 結(jié)果和觀察結(jié)果的情況下，相應(yīng)LCT