用于實(shí)現(xiàn)物理層中的時(shí)分雙工的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的各實(shí)施例大體涉及通信系統(tǒng)，具體涉及使用時(shí)分雙工的通信系統(tǒng)。
[0002] 相關(guān)技術(shù)背景
[0003] 以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EP0N)協(xié)議可擴(kuò)展到電纜設(shè)施中的同軸（同軸電纜）鏈路上。 實(shí)現(xiàn)在同軸電纜鏈路上的EP0N協(xié)議被稱(chēng)為EPoC。在同軸電纜設(shè)施上實(shí)現(xiàn)EPoC網(wǎng)絡(luò)或類(lèi) 似網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)顯著的挑戰(zhàn)。例如，EP0N兼容系統(tǒng)傳統(tǒng)上使用頻分雙工（FDD)來(lái)實(shí)現(xiàn)全雙工通 信，而EP0N媒體訪(fǎng)問(wèn)控制器（MAC)是如IEEE802. 3標(biāo)準(zhǔn)族（例如，在IEEE802. 3av標(biāo)準(zhǔn) 中）限定的全雙工MAC。期望EPoC物理層設(shè)備（PHY)與全雙工EPONMAC兼容。然而，電纜 運(yùn)營(yíng)商可能期望使用時(shí)分雙工（TDD)而不是FDD來(lái)在同軸電纜線(xiàn)路終端和同軸電纜網(wǎng)絡(luò)單 元之間通信。
[0004] 附圖簡(jiǎn)述
[0005] 本發(fā)明各實(shí)施例是作為示例來(lái)解說(shuō)的，且不旨在受附圖中各圖的限制。
[0006] 圖1A是根據(jù)一些實(shí)施例的同軸網(wǎng)絡(luò)的框圖。
[0007] 圖1B是根據(jù)一些實(shí)施例的包括光鏈路和同軸電纜鏈路兩者的網(wǎng)絡(luò)的框圖。
[0008] 圖2解說(shuō)根據(jù)一些實(shí)施例的如在同軸電纜線(xiàn)路終端處測(cè)得的時(shí)分雙工的上行流 和下行流傳送的定時(shí)。
[0009] 圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的其中同軸電纜線(xiàn)路終端通過(guò)同軸電路鏈路被耦合至同 軸電纜網(wǎng)絡(luò)單元的系統(tǒng)的框圖。
[0010] 圖4提供根據(jù)一些實(shí)施例的其中在PHY級(jí)實(shí)現(xiàn)TDD方案的系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳送的高 級(jí)別圖示。
[0011] 圖5A是根據(jù)一些實(shí)施例的耦合于全雙工MAC的TDDPHY中的子層的框圖。
[0012] 圖5B示出根據(jù)一些實(shí)施例的在圖5A的各子層之間提供的下行流信號(hào)。
[0013] 圖6A是根據(jù)一些實(shí)施例的耦合于全雙工MAC的TDDPHY中的子層的框圖。
[0014] 圖6B示出根據(jù)一些實(shí)施例的在圖6A的各子層之間提供的上行流信號(hào)。
[0015] 圖7A是根據(jù)一些實(shí)施例的耦合于全雙工MAC的TDDPHY中的子層的框圖。
[0016] 圖7B示出根據(jù)一些實(shí)施例的在傳送時(shí)在圖7A的各子層之間提供的信號(hào)。
[0017] 圖8A是根據(jù)一些實(shí)施例的耦合于全雙工MAC的TDDPHY中的子層的框圖。
[0018] 圖8B示出根據(jù)一些實(shí)施例的在傳送時(shí)在圖8A的各子層之間提供的信號(hào)。
[0019] 圖9A是根據(jù)一些實(shí)施例的耦合于全雙工MAC的TDDPHY中的子層的框圖。
[0020] 圖9B示出根據(jù)一些實(shí)施例的在接收時(shí)在圖9A的各子層之間提供的信號(hào)。
[0021 ] 圖10解說(shuō)根據(jù)一些實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)TDD的OFDMPHY的操作。
[0022] 圖11是根據(jù)一些實(shí)施例的其中帶有全雙工MAC和同軸電纜TDDPHY的同軸電纜 線(xiàn)路終端耦合于帶有全雙工MAC和同軸電纜TDDPHY的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的框圖。
[0023] 圖12解說(shuō)根據(jù)一些實(shí)施例的圖11的系統(tǒng)中的下行流傳送。
[0024] 圖13A是根據(jù)一些實(shí)施例的被實(shí)現(xiàn)為中繼器的光同軸電纜單元的框圖。
[0025] 圖13B解說(shuō)根據(jù)一些實(shí)施例的圖13A的光同軸電纜單元的光PHY中的比特流。
[0026] 圖13C解說(shuō)根據(jù)一些實(shí)施例的圖13A的光同軸電纜單元的同軸電纜PHY所傳送的 0FDM碼元。
[0027] 圖14是根據(jù)一些實(shí)施例的包括光鏈路和同軸電纜鏈路兩者且還包括被實(shí)現(xiàn)為圖 13A的中繼器的光同軸電纜單元的網(wǎng)絡(luò)的框圖。
[0028] 圖15是示出根據(jù)一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)通信方法的流程圖。
[0029] 相同的附圖標(biāo)記貫穿附圖和說(shuō)明書(shū)引述對(duì)應(yīng)的部件。
[0030] 詳細(xì)描述
[0031] 公開(kāi)了其中物理層設(shè)備（PHY)在耦合于被配置成用于全雙工通信的介質(zhì)無(wú)關(guān)接 口的同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)分雙工（TDD)的實(shí)施例。該介質(zhì)無(wú)關(guān)接口可耦合于全雙工MAC。
[0032] 在一些實(shí)施例中，PHY包括用于從介質(zhì)無(wú)關(guān)接口接收第一連續(xù)比特流并用于向該 介質(zhì)無(wú)關(guān)接口提供第二連續(xù)比特流的第一子層。該P(yáng)HY還包括用于在第一多個(gè)時(shí)間窗口期 間傳送對(duì)應(yīng)于該第一連續(xù)比特流的各第一信號(hào)并用于在第二多個(gè)時(shí)間窗口期間接收對(duì)應(yīng) 于該第二連續(xù)比特流的各第二信號(hào)的第二子層。該第二多個(gè)時(shí)間窗口有別于該第一多個(gè)時(shí) 間窗口。
[0033] 在一些實(shí)施例中，一種在PHY中執(zhí)行的數(shù)據(jù)通信的方法包括從介質(zhì)無(wú)關(guān)接口接收 第一連續(xù)比特流以及向該介質(zhì)無(wú)關(guān)接口提供第二連續(xù)比特流。該方法還包括在第一多個(gè)時(shí) 間窗口期間傳送對(duì)應(yīng)于該第一連續(xù)比特流的各第一信號(hào)以及在第二多個(gè)時(shí)間窗口期間接 收對(duì)應(yīng)于該第二連續(xù)比特流的各第二信號(hào)。該第二多個(gè)時(shí)間窗口有別于該第一多個(gè)時(shí)間窗 □。
[0034] 在以下描述中，闡述了眾多具體細(xì)節(jié)（諸如具體組件、電路、和過(guò)程的示例），以提 供對(duì)本公開(kāi)的透徹理解。同樣，在以下描述中并且出于解釋目的，闡述了具體的命名以提供 對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例的透徹理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是，可以不需要這些具 體細(xì)節(jié)就能實(shí)踐本發(fā)明各實(shí)施例。在其他實(shí)例中，以框圖形式示出公知的電路和設(shè)備以避 免混淆本公開(kāi)。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)"耦合"意指直接連接到、或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)居間組 件或電路來(lái)連接。本發(fā)明各實(shí)施例不應(yīng)被解釋為限于本文描述的具體示例，而是在其范圍 內(nèi)包括由所附權(quán)利要求所限定的所有實(shí)施例。
[0035] 圖1A是根據(jù)一些實(shí)施例的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)100(例如，EPoC網(wǎng)絡(luò)）的框圖。網(wǎng)絡(luò)100 包括經(jīng)由同軸電纜鏈路耦合至多個(gè)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)單元（CNU)140-l、140-2和140-3的同軸 電纜線(xiàn)路終端（CLT)162(也稱(chēng)為同軸電纜鏈路終端）。各同軸電纜鏈路可以是無(wú)源同軸電 纜、或還可以包括一個(gè)或多個(gè)放大器和/或均衡器。這些同軸電纜鏈路組成電纜設(shè)施150。 在一些實(shí)施例中，CLT162位于電纜設(shè)施150的頭端處且CNU140-1、140-2和140-3位于 相應(yīng)用戶(hù)的房屋處。
[0036]CLT162 向CNU140-1、140-2 和 140-3 傳送下行流信號(hào)并從CNU140-1、140-2 和 140-3接收上行流信號(hào)。在一些實(shí)施例中，CNU140-1、140-2和140-3-1中的每一個(gè)接收 由CLT162傳送的每個(gè)分組并丟棄并非被定址到該CNU的分組。CNU140-U140-2和140-3 在由CLT162指定的調(diào)度時(shí)間來(lái)傳送上行流信號(hào)。例如，CLT162向CNU140-U140-2和 140-3傳送控制消息（例如，GATE(選通）消息），該控制消息指定相應(yīng)CNU140-U140-2和 140-3可傳送上行流信號(hào)的相應(yīng)將來(lái)時(shí)間。
[0037] 在一些實(shí)施例中，CLT162是也被耦合至光線(xiàn)路終端（0LT) 110的光-同軸電纜單 元（0⑶)130-1或130-2的一部分，如圖1B中所示。圖1B是根據(jù)一些實(shí)施例的包括光鏈路 和同軸電纜鏈路兩者的網(wǎng)絡(luò)105的框圖。網(wǎng)絡(luò)105包括經(jīng)由相應(yīng)光纖鏈路被耦合至多個(gè)光 網(wǎng)絡(luò)單元（0NU) 120-1和120-2的0LT110 (也稱(chēng)為光鏈路終端）。0LT110也經(jīng)由相應(yīng)的 光纖鏈路被耦合至多個(gè)〇⑶130-1和130-2。0⑶有時(shí)也被稱(chēng)為光纖同軸電纜單元（F⑶)、 介質(zhì)轉(zhuǎn)換器、或同軸電纜介質(zhì)轉(zhuǎn)換器（CMC)。
[0038]每個(gè) 0CU130-1 和 130-2 包括與CLT162 耦合的 0NU160。0NU160 從 0LT110 接 收下行流分組傳輸并將其提供給CLT162,CLT162將這些分組轉(zhuǎn)發(fā)給其電纜設(shè)施150 (例 如，電纜設(shè)施 150-1 或 150-2)上的CNU140 (例如，CNU140-4 和 140-5,或者CNU140-6、 140-7和140-8)。在一些實(shí)施例中，CLT162濾除并非被定址到其電纜設(shè)施150上的CNU 140的分組并將其余的分組轉(zhuǎn)發(fā)給其電纜設(shè)施150上的CNU140。CLT162還從其電纜設(shè)施 150上的CNU140接收上行流分組傳輸并將這些分組傳輸提供給0NU160,0NU160將其傳 送給0LT110。0NU160因此從0LT110接收光信號(hào)并將光信號(hào)傳送該給0LT110,并且CLT 162從CNU140接收電信號(hào)并將電信號(hào)傳送給CNU140。
[0039]在圖 1B的示例中，第一 0CU130-1 與CNU140-4 及 140-5 通信，且第二 0CU130-2 與CNU140-6、140-7 及 140-8 通信。將第一 0CU130-1 與CNU140-4 及 140-5 耦合的同軸 電纜鏈路組成第一電纜設(shè)施150-1。將第二0⑶130-2與CNU140-6至140-8耦合的同軸 電纜鏈路組成第二電纜設(shè)施150-2。各同軸電纜鏈路可以是無(wú)源同軸電纜、或替換地可以 包括一個(gè)或多個(gè)放大器和/或均衡器。在一些實(shí)施例中，0LT110、0NU120-1和120-2、以 及0⑶130-1和130-2的光部分（例如，包括0NU160)根據(jù)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EP0N)協(xié) 議來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0040] 在一些實(shí)施例中，0LT110位于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的頭端處，0NU120-1和120-2和CNU 140-4到140-8位于相應(yīng)用戶(hù)的房屋處，且0⑶130-1和130-2位于其相應(yīng)的電纜設(shè)施 150-1和150-2的頭端處或在其相應(yīng)的電纜設(shè)施150-1和150-2內(nèi)。
[0041] 在一些實(shí)施例中，使用時(shí)分雙工（TDD)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)電纜設(shè)施150上的通信：相同的 頻帶被用于從CNU140到CLT162的上行流傳送以及從CLT162到CNU140的下行流傳送 兩者，且該上行流和下行流傳送在時(shí)間上是雙工的。例如，為上行流和下行流傳送分配交替 的時(shí)間窗口。在其中分組被從CNU140傳送到CLT162的時(shí)間窗口被稱(chēng)為上行流時(shí)間窗口 或上行流窗口，而在其中分組被從CLT162傳送到CNU140的時(shí)間窗口被稱(chēng)為下行流時(shí)間 窗口或下行流窗口。
[0042] 圖2解說(shuō)根據(jù)以下實(shí)施例的如在CLT162 (圖1A和圖1B)處測(cè)得的上行流和下行 流時(shí)間窗口的定時(shí)。如圖2中所示，為上行流和下行流傳送分配交替的窗口。在下行流時(shí) 間窗口 202期間，CLT162向CNU140下行傳送信號(hào)。下行流時(shí)間窗口 202之后是保護(hù)間 隔204,之后CLT162在上行流時(shí)間窗口 206期間從CNU140中的一個(gè)或多個(gè)接收上行流 信號(hào)。保護(hù)間隔204計(jì)入同軸電纜鏈路上的傳播時(shí)間并且計(jì)入CLT162中從傳送配置切換 到接收配置的切換時(shí)間。保護(hù)間隔204從而確保CNU140處的上行流和下行流時(shí)間窗口分 開(kāi)。上行流時(shí)間窗口 206之后緊接著是另一下行流時(shí)間窗口 208、另一保護(hù)間隔210、以及另 一上行流時(shí)間窗口 212。交替的下行流和上行流時(shí)間窗口以此方式繼續(xù)，其中相連的下行流 和上行流時(shí)間窗口由保護(hù)間隔分開(kāi)，且下行流時(shí)間窗口緊接在上行流時(shí)間窗口之后，如圖2 中所示。時(shí)間窗口 202、206、208和212期間的上行流和下行流傳送使用相同的頻帶。為上 行流時(shí)間窗口（例如，窗口 206和212)分配的時(shí)間可不同于為下行流時(shí)間窗口（例如，窗口 202和208)分配的時(shí)間。圖2解說(shuō)其中與上行流時(shí)間窗口 206和212相比，更多時(shí)間（并 且因此更多帶寬）被分配給下行流時(shí)間窗口 202和208的示例。
[0043] 圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的系統(tǒng)300的框圖，其中CLT302由同軸電纜鏈路310耦合 于CNU312。CLT302 是CLT162(圖 1A-1B)的示例，且CNU312 是CNU140-1 到 140-8(圖 1A-1B)之一的示例。CLT302和CNU312使用TDD經(jīng)由同軸電纜