用于半双工ip链路的离散多调式系统的制作方法

用于半双工ip链路的离散多调式系统的制作方法
【专利摘要】一种用于一半双工双向链路的DMT系统是在一同轴电缆上运载网际网路协议编码的视频流，该同轴电缆亦运载相同的视频流之一基频复制。在一下行链路信号中的次载波的一次频带上调变的多个下行链路符号被解码。该些符号可以载有在一次频带上利用一指派给该次频带的QAM符号的星座图加以编码的数据。其它的次频带可以和不同的QAM星座图相关。QAM符号的较低阶的星座图可被指派给包含较高频率的次载波的次频带，而QAM符号的较高阶的星座图可被指派给包含较低频率的次载波的次频带。一区块错误更正解码器可以根据QAM符号的第一星座图的识别以及识别在该多个下行链路符号之间的边界的信息来加以同步化。
【专利说明】用于半双工IP链路的离散多调式系统

【技术领域】
[0001] 本发明主张2012年1月20日所申请美国临时申请案第61/589, 101号，名为「用 于半双工IP链路的离散多调式系统及方法」以及2012年12月5日所申请美国申请案第 13/706, 290号，名为「用于半双工IP链路的离散多调式系统」的权利，在此借由参照方式将 其全部明确纳入。

【背景技术】
[0002] 同轴电缆安全链路技术（SL0C)是一种半双工点对点的双向数位视频网际网路协 议（IP)链路，其在同轴电缆上具有同步的类比复合视频、遮没以及同步（CVBS)传输，其可 被利用于安全性的应用。在一种单一载波的系统中，发送的数位正交振幅调变（QAM)符号 通常是相同的星座图组中的组成份子。对于高位元率而言，高阶的星座图是所需的。为了 可靠的接收，高阶的星座图于是需要相当高的接收器的信噪比。实质的高频衰减使得此为 难以达成的。一降低的星座图的阶层产生对于一更宽的信号频宽的需求，并且因此在信号 频带的高端有更多的衰减。


【发明内容】

[0003] 在揭露内容的一特点中，用于SL0C通讯的系统、装置及方法被提出。装置可被配 置及/或适配于以一第一整数（V)个码区块来编码数据，并且以一第二整数（U)个离散多 调式调变（DMT)符号来发送该V个码区块，每个DMT符号包括多个QAM符号，该多个QAM符 号是调变在一下行链路信号中的一次频带的次载波。每个QAM符号可以是指派给该次频带 的一星座图的QAM符号中之一。一共同的边界通常是设置在每个DMT符号的一开始处、或 是在每个码区块的一开始处。
[0004] 在揭露内容的一特点中，发送该V个码区块包含从可被指派给该次频带的多个 QAM星座图选择该QAM符号的星座图。选择该QAM符号的星座图包含根据和该一或多个次 频带相关的信噪比来指派多个QAM星座图中的至少一 QAM星座图给一或多个次频带。
[0005] 在揭露内容的一特点中，编码数据可包含利用一同步到一第三整数（W)个DMT符 号的交错器来交错该数据的位元组。
[0006] 在揭露内容的一特点中，发送该V个码区块包含在一同轴电缆上发送该下行链路 信号。内含在该下行链路信号中之一最低频率的次载波可具有一频率高于被指派用于透过 该同轴电缆来发送一基频视频信号的一最高频率。发送该V个码区块可包含在该下行链路 信号中的一对应数目个次载波上发送两个或多个前导符号（pilot)。发送该两个或多个前 导符号可包含在该下行链路信号所用的多个次载波传播该两个或多个前导符号。发送该V 个码区块可包含在多个连续的下行链路的时间间隔的每一个中发送两个DMT符号、以及在 一上行链路的时间间隔中从一上行链路信号接收一 DMT符号，该上行链路的时间间隔出现 在该多个连续的下行链路的时间间隔的每一个之后。
[0007] -种用于接收及解码用在该揭露的SL0C系统的信号的装置可被配置以接收包括 多个QAM符号的DMT符号、利用一区块错误解码器来解码由该些QAM符号所载有的数据、以 及在该共同的边界同步化该区块错误更正解码器。该区块错误更正解码器可以解码以一第 二整数⑶个DMT符号编码的一第一整数（V)个码区块。该U个DMT符号以及该V个码区 块可以开始在一共同的边界处。
[0008] 在揭露内容的一特点中，每个QAM符号可以调变在一接收到的信号中的一次频带 的一次载波。每个QAM符号可以是指派给该次频带的一星座图的QAM符号中之一。
[0009] 在揭露内容的一特点中，V可以是U的一整数倍数，并且一码区块可以开始在每个 DMT符号的一开始处。V可以是U的一整数倍数，并且一码区块可以开始在一对或是其它预 设数目个DMT符号的一开始处。该码区块可以开始在一组或是群组的该些DMT符号的该开 始处，并且该群组或组的大小可借由该系统来加以预设且/或是可根据应用、频道状况以 及针对处理效率来配置的。该些码区块可包括里德所罗门封包。U可以是V的一整数倍数， 并且每个码区块是开始在一 DMT符号的一开始处。
[0010] 在揭露内容的一特点中，该QAM符号的星座图是可被指派给该次频带的多个QAM 星座图中之一。该区块错误更正解码器可包括一被配置以同步化在该共同的边界处的里德 所罗门解码器，而不论该多个QAM星座图中被指派给该次频带的为何。
[0011] 在揭露内容的一特点中，该装置被配置以利用一同步到一第三整数（W)个DMT符 号的反交错器来反交错由该些QAM符号所载有的该数据的位元组。该W个DMT符号可以对 应于一和该接收到的信号相关的交错帧的一第四数目个位元组。该QAM符号的星座图可以 是可被指派给该次频带的多个QAM星座图中之一，并且该反交错器可被配置为同步的，而 不论该多个QAM星座图中被指派给该次频带的为何。
[0012] 在揭露内容的一特点中，该接收到的信号包括多个次频带。每个次频带可包含该 接收到的信号的两个或多个相邻的次载波。不同的QAM星座图可被指派给该多个次频带中 的至少两个。QAM符号的较低阶的星座图可被指派给包含较高频率的次载波的次频带，并且 QAM符号的较高阶的星座图可被指派给包含较低频率的次载波的次频带。一共同的QAM星 座图可被指派给该多个次频带的每一个。QAM符号的一共同的星座图可被指派给一群组的 相邻的次频带，并且QAM符号的不同的星座图可被指派给不同群组的相邻的次频带。根据 和该两个或多个群组的相邻的次频带相关的信噪比，两个或多个群组的相邻的次频带可包 括不同数目个次频带。
[0013] 在揭露内容的一特点中，该接收到的信号可以是接收自一同轴电缆，并且内含在 该接收到的信号中之一最低频率的次载波可具有一频率高于被指派用于透过该同轴电缆 来发送一基频视频信号的一最高频率。该些DMT符号可以透过该同轴电缆以在一发送的信 号的多个次频带中来加以发送。该装置可被配置以根据两个或多个在该接收到的信号中的 一对应数目个次载波上所载有的前导符号来估计在该同轴电缆中的频道品质。例如，频道 品质可包含和该接收到的信号相关的信噪比。该些前导符号可以在该接收到的信号的该些 次载波的全部或一些之间循环或传播。
[0014] 在揭露内容的一特点中，该发送的信号以及该接收到的信号是以相邻的时间间隔 来加以发送。在一例子中，两个下行链路DMT符号是在多个连续的下行链路的时间间隔的 每一个中来加以接收，并且一上行链路DMT符号可以在一上行链路的时间间隔中来加以发 送，该上行链路的时间间隔被界定在该多个连续的下行链路的时间间隔的每一个之后。一 同步DMT符号可以在每个帧中或是在一预先定义的帧组中来加以接收。系统组态设定信息 可以在多个帧的每一个中来加以接收，每个帧包含多个封包，每个封包包含两个下行链路 DMT符号以及一个上行链路DMT符号。

【专利附图】

【附图说明】
[0015] 图1是描绘2000英尺的RG-59电缆线的频率响应。亦见于章节V。
[0016] 图2是描绘超过2000英尺的RG-59电缆线在一信号频带上的频率倾斜。
[0017] 图3是描绘根据本发明的某些特点的星座图到次频带的指派的一例子的频率分 布图表。
[0018] 图4是描绘根据本发明的某些特点的一范例系统的概要示意图以及频谱占用图 表。
[0019] 图5是描绘根据本发明的某些特点的摄影机侧的数据机。
[0020] 图6是描绘根据本发明的某些特点的底侧的数据机之一 DVR例子。
[0021] 图7是描绘根据本发明的某些特点之一 DMT发送器。
[0022] 图8是描绘一交错器以及一反交错器的图。
[0023] 图9是根据本发明的某些特点之一随机产生器。
[0024] 图10是描绘根据本发明的某些特点之一截短栅格码调变器。
[0025] 图11是描绘QAM星座图。
[0026] 图12是描绘根据本发明的某些特点的半双工操作及DMT频谱的概要图。
[0027] 图13是描绘根据本发明的某些特点的用于下游信号的旁波瓣能量减少的图表。
[0028] 图14是描绘根据本发明的某些特点的离散时间加窗的半频带的滤波器分接点。
[0029] 图15是描绘根据本发明的某些特点之一半频带的滤波器响应。
[0030] 图16是描绘相关于取样率转换的DMT大小频谱。
[0031] 图17是描绘在一 DMT符号内的一或多个箝位的机率。
[0032] 图18是描绘根据本发明的某些特点的DMT信号的频谱密度、硬性箝位杂讯、箝位 杂讯以及显著的频带外的杂讯缩减的图。
[0033] 图19是根据本发明的某些特点的一频域滤波操作的示意图。
[0034] 图20是描绘根据本发明的某些特点的半双工交替的下游及上游DMT符号的概要 图。
[0035] 图21是根据本发明的某些特点的一种用于判断可信度的方法的流程图。
[0036] 图22是根据本发明的某些特点的一种用于同步化发送器及接收器的计数器的方 法的流程图。
[0037] 图23是描绘根据本发明的某些特点之一脉波持续期间的容限目标。
[0038] 图24是描绘针对于3000英尺的RG-59的频率响应的图表。
[0039] 图25是描绘根据本发明的某些特点的星座图到次频带的指派的一例子的频率分 布图表。
[0040] 图26是描绘根据本发明的某些特点的一 DMT接收器的概要图。
[0041] 图27是描绘根据本发明的某些特点的取样时脉同步以及侧边的接收器的速率转 换。
[0042] 图28是根据本发明的某些特点的里德所罗门解码器的高阶流程图。
[0043] 图29是描绘根据本发明的某些特点的类比的前端。
[0044] 图30是展示用在本发明的某些实施例的一滤波器之一频率响应。
[0045] 图31是描绘在本发明的某些实施例中所采用的处理系统的简化的方块概要图。
[0046] 图32是包含根据本发明的特点的用于通讯的方法的流程图。

【具体实施方式】
[0047] 本发明的实施例现在将会参考图式来加以详细地描述，该些实施例被提供作为说 明的例子以便于使得熟习此项技术者能够实施本发明。值得注意的是，以下的图式及例子 并非意味要限制本发明的范畴至单一实施例，而是其它借由交换所述或所绘的元件的一些 或全部的实施例也是可行的。只要方便的话，相同的元件符号将会被使用在整个图式以指 示相同或类似的部件。在这些实施例的某些元件可以部分或完全利用已知的构件来实施的 情形中，此种已知的构件中只有对于本发明的理解为必要的那些部分才会加以描述，并且 此种已知的构件的其它部分的详细说明将会被省略而不模糊本发明。在本说明书中，除非 另有明确的叙述，展示单一构件的一实施例不应该被视为限制性的；而是在此的说明欲涵 盖其它包含多个相同构件的实施例，并且反之亦然。再者， 申请人:并不欲使说明书或权利要 求中的任何术语被认定为一种不寻常或是特殊的意义，除非被明确地如此阐述。再者，本发 明的实施例涵盖在此借由举例说明的构件的现有及未来所知的等同物。
[0048] 如在此所述的，第一代SL0C可以被描述特征为一种全双工、单一载波、点对点、双 向的数位视频IP链路，其具有在同轴电缆上同时及/或同步的发送类比复合的视频在下 游方向上、遮没以及同步（CVBS)，以用于安全性的应用。在一例子中，一第一代SL0C系统 可以在1000-1500英尺的低成本的RG-59电缆线上提供从摄影机到监视及/或数位录影机 (DVR)每秒36个百万位元（Mbps)的下游位元率。先进的网际网路协议（IP)摄影机可以在 可延伸超出36Mbps的显著较高的位元率下输出数据。
[0049] 本发明的某些实施例在一半双工、双向的IP数据链路中利用一 DMT系统以提供下 一代SL0C。在下游方向上（摄影机到DVR)，网际网路协议的数据（通常是压缩的数位视 频）可以结合CVBS来加以发送。网际网路协议的应答封包可被传送在上游（DVR到摄影机 的）方向上。该下一代SL0C系统可以在至少2000英尺的低成本的RG-59电缆线上支援 100Mbps往下游以及6. 25Mbps往上游，其中位元率自动地随着电缆线变得较长而适应性地 降低。在3000英尺的情形中，52. 3Mbps往下游以及3. 26Mbps往上游的位元率可被达成。 一上游链路可以从监视及/或DVR提供至摄影机。在下游方向上的同步的CVBS发送可以 借由使得在例如是DC至11MHz的范围中的数位频谱归零来加以提供。
[0050] -简单且有效的位元载入（BL)的方法可被使用来利用电缆线的频道容量。该BL 方法容许该系统能够克服在长区段的电缆线中的大的频率倾斜（参见图1)，此是产生高的 位元率及/或长的电缆线可及范围。一种在此揭露的紧密结合该BL方法、里德所罗门封包 化（或类似者）以及位元组交错的数据分框（framing)方法可以用一种提供接收器中的反 交错及解码构件简单的同步的方式而被利用，以将输入数据对映至调变。该些解码构件可 包括一区块错误更正解码器，例如在此所述的里德所罗门解码器。同步化可以用一种一致 的方式运作，而不论位元载入的指派为何。在发送器的上取样的信号的受控制的限幅可以 降低峰值平均功率比并且可以改善发送的SNR，同时限制频带内的杂讯的产生。该上取样的 信号的升余弦加窗（windowing)是利用此项技术中已知的技术及方法，以控制频带外的杂 讯而避免数位干扰进入到该CVBS信号。小数量移动的前导符号的使用容许有效的频道估 计，致能追踪用于该DMT信号的数位适应性等化。该DMT频道估计器可被利用以估计在该 CVBS频带中的频率倾斜。此信息可被利用以致能该CVBS信号的有效的类比或数位等化。 一低杂讯的AFE被描述，其是使得某些系统能够符合效能目标。
[0051] 图1是展示2000英尺的RG-59电缆线之一典型的频率响应的图100。在一单一载 波的系统中，所有发送的数位QAM符号通常是相同的星座图组中的组成份子。对于高位元 率而言，可能需要高阶的星座图以在每个符号编码更多的信息位元。为了可靠的接收，高阶 的星座图于是需要相对高的接收器SNR。该实质的高频衰减使得此难以在现有的系统中达 成。然而，若该星座图阶层被降低，一更宽的信号频宽可能是所需的，其中较大的衰减发生 在放大后的信号频带的高端处。
[0052] 某些实施例利用DMT (基频多载波）调变，其中一信号包括一组次载波。该些次载 波的多个次频带的每一个可借由来自一针对该次频带所选及/或匹配到该次频带的星座 图的QAM符号来加以调变。较低频率的次载波通常比较高频率的次载波遭受到较少的衰 减，并且较低频率的次载波通常是在一比该些较高频率的次载波高的类比前端（AFE)之后 的信噪比（SNR)之下加以接收。于是，较低频率的次载波可以可靠地支援较高阶的星座图。 为了提供较高频率的次载波的可靠的接收，该些较高频率的次载波借由来自较低阶的星座 图的符号来加以调变。利用此配置下，该些较低频率的次载波可以支援比该些较高频率的 次载波高的每个次载波的位元率。整体来说，此设计容许该系统能够达成一种位元率/可 靠度的取舍，其比利用单一载波的系统所能实际达成的更密切地接近该频道容量。
[0053] 图2是展示2000英尺的RG-59电缆线对于对应于一 SL0C数位信号的频宽202 的一子集合之一典型的频率响应的图200。在一 SL0C数位信号中的频带202可以从大约 11MHz延伸到大约42MHz，并且如该图200中所示，一 2000英尺长度的RG-59电缆线可以在 横跨此频带202造成大约20dB的倾斜。仅管某些实施例可以依照个别的次载波来提供不 同的星座图指派，但在同轴电缆上的SL0C的良好效能可在星座图的指派上利用较少粒度 (granularity)来加以达成。被展示为在0Hz到11MHz之间的基频204可被保留以用于运 载一同步的类比视频信号。该基频信号可以在接收器加以等化，以校正相移及衰减。
[0054] 图3是描绘用于次频带配置的一特定例子的星座图指派的一例子的图表300。在 该例子中，在一信号中可利用的频宽被分成44个次频带，即例如由次频带302所描绘的。 在该例子中，该可利用的频宽排除CVBS频宽304。该些次频带可具有相等的频宽并且可包 括一整数个相邻的次载波。次频带可被分成群组306a-306g，并且QAM星座图可被指派给 该些群组306a-306g。该些群组306a-306g可包括不同数目个次频带。在图3中描绘的例 子中，群组306a中的每个次频带被指定一 512QAM星座图，群组306b中的每个次频带被指 定一 256QAM星座图，群组306c中的每个次频带被指定一 128QAM星座图，群组306d中的每 个次频带被指定一 64QAM星座图，群组306e中的每个次频带被指定一 32QAM星座图，群组 306f中的每个次频带被指定一 16QAM星座图，并且群组306b中的每个次频带被指定一 8相 移键控（PSK)星座图。
[0055] 某些利用根据图3所指派的QAM星座图的实施例可以另外使用截短栅格 (punctured trellis)编码的调变以发送里德所罗门编码的数据，其可以在该接收器的格 子解码器产生范围从512QAM的37. 8dB到8PSK的8. 8dB的准无误码（QEF)的SNR临界值 输入。在该图表300中，每个群组306a-306g的y轴值（高度）指出其个别的QEF临界值。 SNR临界值的此变化范围紧密地近似该电缆线倾斜，并且每个群组306a-306g在该接收器 之处可具有大致相同的SNR边限。给定在一系统中所利用的编码及调变下，QAM星座图可 以利用任何适当或适应性的方法来加以自动地指派给群组306a-306g，并且某些众所周知 的技术就接近频道容量而言可以产生接近最佳的结果。
[0056] 图4是描绘根据本发明的某些特点的一种SL0C系统的图400。一配备SL0C的摄影 机402可以借由同轴电缆404而连接至一配备SL0C的数位录影机DVR408或是其它的接收 设备，例如视频伺服器及视频路由器、等等。配备SL0C的摄影机402包括一数据机414,该 数据机414发送一或多个代表一借由多媒体处理器412产生、或者是处理及/或中继的视 频流的信号。该一或多个信号可包含一被发送为一基频信号的类比CVBS信号416、以及一 同时发送的占用从11. 2MHz到42. 3MHz的频带的数位DMT信号418,该数位DMT信号418运 载由一如同在图形上被描绘在440的与媒体无关的介面（MII)所供应的数据。该DMT信号 可搭载该MII网际网路协议信号418,该MII网际网路协议信号418通常是以高达100Mbps 的标称速率以在下游方向上运载压缩的高解析度数位视频至该DVR。该CVBS信号416可以 载有该DMT信号中所载有的压缩的高解析度数位视频之一标准解析度的版本。
[0057] 该DVR408亦可包括一数据机424,该数据机424接收且分开一接收自该同轴电缆 404的信号成为一接收到的CVBS信号426以及一接收到的MII的下游DMT信号部分428。 该接收到的下游DMT信号被解码且经由一 MII介面而被传送至一主机处理器430,该主机 处理器430解码在该MII信号428中的压缩的数位高解析度视频、或是使得其被解码。数 据机424亦可以发送一运载来自该MII信号428的返回数据的上游DMT信号。该上游DMT 信号可以用半双工方式以高达6. 25MHz的位元率来加以发送。该上游DMT信号可以编码一 音讯馈送、摄影机控制信息及/或其它信息，例如用来维持在该上游摄影机402以及下游 DVR408或其它装置之间的网际网路协议连线所需的讯息。在一例子中，该上游DMT信号占 用从11. 07MHz到43. 19MHz的频带，此与该下游DMT信号所用的频带几乎为相同的。
[0058] 图5及6分别包含概要图500及600,其呈现摄影机侧的SL0C数据机502以及DVR 侧的SL0C数据机602的高阶视图。摄影机侧的数据机502接收一 IPMII信号530,该IP MII 信号530被馈送至下游DMT发送器520。DMT发送器520可以提供一标称100Mbps的输出 至数位至类比转换器（DAC)514,该DAC514转换该信号成为一类比信号并且在加法器528中 和该摄影机的CVBS信号532组合。加法器528可将该组合的信号驱动到该电缆线514上。 AFE516包含一带通滤波器（"BPF") 518以降低在低端被加到该CVBS的干扰，并且抑制在该 高端的DMT影像。该较低位元率的上游DMT信号可以接收自该电缆线514并且被馈送至摄 影机侧的DMT接收器510以用于解码。AFE504可包括一带通滤波器（BPF)506以在提供该 DMT信号以供类比至数位转换器（ADC) 508数位化之前，先衰减该CVBS信号，同时通过该上 游DMT信号。DMT接收器510的一输出可被提供至该MII介面534。
[0059] 在该DVR侧的SL0C数据机602,接收自电缆线610的组合的CVBS/DMT信号被馈 送至AFE604、614及624。AFE614滤除大部分的CVBS，并且在借由ADC618数位化之后馈送 该滤波后的DMT信号至该下游DMT接收器620。在该CVBS信号路径中，AFE624的LPF滤除 大部分的DMT信号。在某些实施例中，一 ADC、数位LPF以及DAC可被插入以用于进一步的 DMT抑制。AFE604具有一类似于该摄影机侧的数据机502的BPF518的置于DAC608之后的 BPF612。一类比CVBS等化器610提供补偿给归因于该电缆线的高频衰减。发出自该主机 MII介面的返回封包借由该上游DMT发送器606来向上游发送，该上游DMT发送器606在结 构上是类似于该下游DMT发送器520,但是可适当地或是根据所要地被配置不同的操作参 数。DAC608转换该上游DMT信号成为一类比信号以用于透过包含BPF612的AFE604来加以 发送。
[0060] SLOC DMT 发送器
[0061] 图7是描绘根据本发明的某些特点的一 DMT发送器的方块概要图700。一 MII发 送介面（MIITx)702接收该MII数据。来自该MIITx的数据形成位元组，并且接着在一里德 所罗门（RS)编码器704的输入处形成为尺寸为k位元组的封包，该RS编码器704计算并且 附加 r = 24个同位位元组至该封包。该所产生的封包尺寸n = k+12P = k+24可以用一种 稍后描述的方式根据该次载波星座图的指派来变化。每封包高达t = r/2 = 12个受损的 位元组可以在该接收器加以校正。该RS编码器的输出接着借由一卷积的（convolutional) 位元组交错器706来加以处理。图8是描绘交错器706的一实施方式800。交错器706以 及在该SL0C接收器620中之一互补的反交错器850可以用任何此项技术中已知的适当方 式来加以利用，并且可被配置以对抗影响该发送的信号的脉波杂讯。此脉波杂讯可能透过 一电力线来耦合到该系统中、或是来自该非常长的长度的同轴电缆，该同轴电缆可能拾取 电气杂讯，即使该同轴电缆的电缆线是屏蔽的。此种脉波杂讯可能造成IP封包损失。
[0062] 根据本发明的某些特点，可以容忍一具有一 〃封包〃的持续期间的杂讯脉波，其中 该封包的内容及尺寸在以下更详细地论述。结构800及850包括B个具有增加的尺寸的移 位暂存器。对于交错器800而言，最上方的移位暂存器802具有长度零，并且最下方的移 位暂存器804具有长度（B - 1)M个位元组，其中Μ通常是一个小的整数，并且通常BM彡P。 对于该交错器800以及反交错器850而言，可能需要一同步信号以使得输入换向器806以 及输出换向器808在该位元组流中的相同点到达该顶端位置，并且同步化该交错至该反交 错。此同步在此说明书的别处更详细地论述。当一位元组进入该交错器并且一不同的位元 组离开该交错器时，该输入与输出换向器806、808向下移动一位置。当该些换向器806、808 到达底部时，它们移动回到顶端。该RS编码器704/交错器706的组合容许在该接收器中 之一对应的反交错器/RS解码器能够校正因为杂讯脉波而受损的Bt个位元组的持续期间 的数据。
[0063] 交错器706的输出位元组接着借由随机产生器708而随机化，以确保QAM符号的 均匀分布。图9是展示根据以下的多项式之一下游随机产生器708的一例子：
[0064] x16+x13+x12+xn+x7+x 6+x3+x+l
[0065] 在此所述的例子中，除了第14级902及第15级904被移除以外，该上游随机产生 器与该下游随机产生器708相同。
[0066] 该数据接着利用截短栅格码调变（PCTM)而被编码。图10是描绘一 PTCM编码器 712的图1000。该PTCM编码器一次编码来自该随机产生器的m-1个位元成为m个位元。该 码可以是基于一 1/2速率的母码。借由该1/2速率的编码器输出的位元接着可以根据一指 定的模式而被删除（截短），以产生较高速率的速率码。该数量m范围可以从用 于4-QAM符号的m = 2到用于512-QAM符号的m = 9。该QAM星座图数目是由2m给出的。 一特定的QAM星座图至次载波中之一特定的DMT次频带的指派（m的选择）在以下更详细 地论述。
[0067] 该m个数据位元接着借由映射器714而对映到所选的2mQAM星座图中的点。该256 点、64点、16点以及4点的星座图是方形的。该128点以及32点的星座图是交叉的星座 图。假设符号为均匀的分布，这些星座图可被缩放以使得所有的星座图都具有相同的平均 功率。图11是展示三个绘制在复数平面中的可能的星座图1100U110及1120。复数的QAM 数据符号被馈送至该QAM符号多工器（mux)716。该mux716亦可以输入固定位准的BPSK时 序的同步以及前导符号，其与该些QAM数据符号加以多路复用（multiplexed)，这些全部都 被指派给在每个DMT数据符号之内的某些DMT次载波。
[0068] 该mux716是以规则的间隔，经由来自模组718的特殊输入来周期性地插入一超 框（superframe)DMT同步符号。此DMT符号可包括借由一特定的未编码的二进位相移键控 (BPSK)的伪随机数字（PN)序列调变的次载波，其轻易地可借由该接收器侦测到。此是致 能稍后将会论述的某些方法的接收器同步。紧接在该DMT超框同步符号之后的是两个（上 游）或是一个（下游）DMT系统数据（sysdata)符号被插入，其同样是经由来自模组718的 该特殊输入而被插入。这些符号是载有该星座图至次载波的指派以及其它重要的参数及信 息。该DMT sysdata符号的内容及结构亦在此揭露内容中的别处进一步加以论述。
[0069] 在系统起动期间，一系列的仅包括从两个其它PN序列（tr0、trl)导出的未编码的 BPSK训练的符号的DMT符号被发送，以协助接收器时序同步以及最初的频道估计。系统起 动的细节在以下加以论述。
[0070] DMT调变参数
[0071] 作为在该下游DMT调变中的一第一步骤的是，IFFT720的一 4k点的实数输出是借 由从一 2k长的输入数据区块产生一复数的共轭输入序列而获得的。该上游发送器可以利 用一 512点的实数输出IFFT。该标称取样频率是Fs = 90MHz。一 2 μ s (180个样本）循环 的字尾（CS)是附加至该IFFT输出向量以形成一 DMT符号。该CS容许该接收器能够抵抗 DMT符号间的干扰，并且大幅简化数位等化。所产生的DMT参数被展示在表1中。
[0072]

【权利要求】
1. 一种通讯的方法，其包括： 接收包括多个正交振幅调变（QAM)符号的离散多调式调变（DMT)符号，每个QAM符号 是调变在一接收到的信号中的一次频带的一次载波，其中每个QAM符号是指派给该次频带 的一星座图的QAM符号中之一； 解码由该些QAM符号所载有的数据，其中解码由该些QAM符号所载有的该数据包含利 用一区块错误更正解码器来解码以一第二整数（U)个DMT符号编码的一第一整数（V)个码 区块，其中该U个DMT符号以及该V个码区块开始在一共同的边界处；以及 在该共同的边界处同步化该区块错误更正解码器。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中V是U的一整数倍数，并且其中一码区块开始在每 个DMT符号的一开始处。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中V是U的一整数倍数，并且其中一码区块开始在每 对DMT符号的一开始处。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中U是V的一整数倍数，并且其中每个码区块开始在 一 DMT符号的一开始处。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中该QAM符号的星座图是可被指派给该次频带的多 个QAM星座图中之一，并且其中该区块错误更正解码器包括一被配置以在该共同的边界处 同步化的里德所罗门解码器，而不论该多个QAM星座图中被指派给该次频带的为何。
6. 根据权利要求5所述的方法，其进一步包括利用一同步到一第三整数（W)个DMT符 号的反交错器以反交错由该些QAM符号所载有的该数据的位元组。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中该W个DMT符号是对应于一和该接收到的信号相 关的交错帧的一第四数目个位元组。
8. 根据权利要求6所述的方法，其中该QAM符号的星座图是可被指派给该次频带的 多个QAM星座图中之一，并且其中该反交错是借由一被配置为同步化的反交错器来加以执 行，而不论该多个QAM星座图中被指派给该次频带的为何。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中该接收到的信号包括多个次频带，该多个次频带 的每一个包含该接收到的信号的两个或多个相邻的次载波。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中不同的QAM星座图被指派给该多个次频带中的至 少两个。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中QAM符号的较低阶的星座图被指派给包含较高频 率的次载波的次频带，并且QAM符号的较高阶的星座图被指派给包含较低频率的次载波的 次频带。
12. 根据权利要求9所述的方法，其中一共同的QAM星座图被指派给该多个次频带的每 一个。
13. 根据权利要求9所述的方法，其中QAM符号的一共同的星座图被指派给一群组的相 邻的次频带。
14. 根据权利要求9所述的方法，其中QAM符号的不同的星座图被指派给不同群组的相 邻的次频带，其中两个或多个群组的相邻的次频带是根据和该两个或多个群组的相邻的次 频带相关的信噪比而包括不同数目个次频带。
15. 根据权利要求1所述的方法，其中该接收到的信号是接收自一同轴电缆，并且其中 内含在该接收到的信号中之一最低频率的次载波具有一频率高于被指派用于透过该同轴 电缆来发送一基频视频信号的一最高频率。
16. 根据权利要求1所述的方法，其中该接收到的信号是接收自一同轴电缆，并且其进 一步包括透过该同轴电缆以在一发送的信号的多个次频带中发送DMT符号。
17. 根据权利要求16所述的方法，其进一步包括根据两个或多个在该接收到的信号中 的一对应数目个次载波上所载有的前导符号来估计在该同轴电缆中的频道品质，其中频道 品质包含一和该接收到的信号相关的信噪比。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中该两个或多个前导符号循环在该接收到的信号 的次载波之间。
19. 根据权利要求16所述的方法，其中该发送的信号以及该接收到的信号以相邻的时 间间隔来加以发送。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中接收DMT符号包含在多个连续的下行链路的时 间间隔的每一个中接收两个下行链路DMT符号，并且其中透过该同轴电缆发送该些DMT符 号包含在一上行链路的时间间隔中发送一上行链路DMT符号，该上行链路的时间间隔被定 义在该多个连续的下行链路的时间间隔的每一个之后。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中接收该些DMT符号包含接收一同步DMT符号，以 及在多个巾贞的每一个中接收系统组态设定信息，每个巾贞包含多个封包，每个封包包含两个 下行链路DMT符号以及一个上行链路DMT符号。
22. -种通讯的方法，其包括： 以一第一整数（V)个码区块来编码数据；以及 以一第二整数（U)个离散多调式调变（DMT)符号来发送该V个码区块，每个DMT符号 包括多个正交振幅调变（QAM)符号，该些QAM符号是调变在一下行链路信号中的一次频带 的次载波，其中每个QAM符号是指派给该次频带的一星座图的QAM符号中之一， 其中一共同的边界出现在每个DMT符号的一开始处、或是在每个码区块的一开始处。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中发送该V个码区块包含从可被指派给该次频带 的多个QAM星座图选择该QAM符号的星座图。
24. 根据权利要求23所述的方法，其中选择该QAM符号的星座图包含根据和该一或多 个次频带相关的信噪比来指派多个QAM星座图中的至少一 QAM星座图给一或多个次频带。
25. 根据权利要求22所述的方法，其中编码数据包含利用一同步到一第三整数（W)个 DMT符号的交错器来交错该数据的位元组。
26. 根据权利要求22所述的方法，其中发送该V个码区块包含在一同轴电缆上发送该 下行链路信号，并且其中内含在该下行链路信号中之一最低频率的次载波具有一频率高于 被指派用于透过该同轴电缆来发送一基频视频信号的一最高频率。
27. 根据权利要求26所述的方法，其中发送该V个码区块包含在该下行链路信号中的 一对应数目个次载波上发送两个或多个前导符号。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中发送该两个或多个前导符号包含在该下行链路 信号所用的多个次载波传播该两个或多个前导符号。
29. 根据权利要求22所述的方法，其中发送该V个码区块包含： 在多个连续的下行链路的时间间隔的每一个中发送两个DMT符号；以及 在一上行链路的时间间隔中从一上行链路信号接收一 DMT符号，该上行链路的时间间 隔出现在该多个连续的下行链路的时间间隔的每一个之后。
30. -种装置，其包括： 一被配置以发送离散多调式调变（DMT)符号的发送器，每个发送的DMT符号包括多个 正交振幅调变（QAM)符号，其中每个QAM符号是调变在一发送的信号中的一次频带的一次 载波； 一处理系统，其被配置以根据该发送器所使用的一频道的一状况来指派一 QAM符号的 星座图给在该发送的信号中的该次频带，其中每个QAM符号是该星座图的QAM符号中之一； 以及 一同步到该些接收到的DMT符号的边界的区块错误更正解码器。
31. 根据权利要求30所述的装置，其中该发送器被配置来发送以一第二整数（U)个 DMT符号编码的一第一整数（V)个码区块，其中一共同的边界出现在每个DMT符号的一开始 处、或是在每个码区块的一开始处。
32. 根据权利要求30所述的装置，其进一步包括一被配置以交错将在该些DMT符号中 载有的数据的位元组的交错器，其中该交错器被同步到一第三整数（W)个DMT符号。
33. 根据权利要求30所述的装置，其中该发送器所使用的该频道的状况包括一信噪 比。
34. 根据权利要求30所述的装置，其进一步包括 一被配置以从一接收到的信号接收DMT符号的接收器，每个接收到的DMT符号包括一 第二QAM星座图的多个QAM符号，该第二QAM星座图的多个Q AM符号是调变在一第二次频 带中的一次载波；以及 一同步到该些接收到的DMT符号的边界的区块错误更正解码器，其中该发送器及接收 器是以不同的数据速率运作。
35. 根据权利要求34所述的装置，其中该多个QAM符号的每一个包括以一第二整数 (U)个DMT符号编码的一第一整数（V)个码区块，其中一共同的边界是出现在每个接收到的 DMT符号的一开始处、或是在每个码区块的一开始处，并且其中该区块错误更正解码器包括 一同步到该共同的边界的里德所罗门解码器。
36. 根据权利要求34所述的装置，其中该发送的信号以及该接收到的信号透过一同轴 电缆来通讯，并且其进一步包括一被配置以从该发送的信号以及该接收到的信号分离出一 基频视频信号的低通滤波器。
37. 根据权利要求36所述的装置，其中被配置以判断该频道的状况的该处理系统是根 据在该接收到的信号中的两个或多个前导符号。
38. 根据权利要求34所述的装置，其中该两个或多个前导符号循环在该接收到的信号 的次载波之间。
39. 根据权利要求34所述的装置，其进一步包括一被配置以反交错由该些接收到的 DMT符号的该些QAM符号所载有的该数据的位元组的反交错器，其中该反交错器被同步到 一第三整数（W)个DMT符号，其中该W个DMT符号是对应于一和该接收到的信号相关的交 错帧的一第四数目个位元组。
40. -种电脑可读取的媒体，其包括码以用于： 接收包括多个正交振幅调变（QAM)符号的离散多调式调变（DMT)符号，每个QAM符号 是调变在一接收到的信号中的一次频带的一次载波，其中每个QAM符号是指派给该次频带 的一星座图的QAM符号中之一； 解码由该些QAM符号所载有的数据，其中解码由该些QAM符号所载有的该数据包含利 用一区块错误更正解码器来解码以一第二整数（U)个DMT符号编码的一第一整数（V)个码 区块，其中一共同的边界出现在每个DMT符号的一开始处、或是在每个码区块的一开始处； 以及 在该共同的边界处同步化该区块错误更正解码器。
41. 一种电脑可读取的媒体，其包括码以用于： 将数据编码在一第一整数（V)个里德所罗门封包中；以及 以一第二整数（U)个离散多调式调变（DMT)符号来发送该V个里德所罗门封包，每个 DMT符号包括多个正交振幅调变（QAM)符号，该多个QAM符号是调变在一下行链路信号中的 一次频带的次载波，其中每个QAM符号是指派给该次频带的一星座图的QAM符号中之一， 其中一共同的边界出现在每个DMT符号的一开始处、或是在每个码区块的一开始处。
【文档编号】H04L27/34GK104054314SQ201280067614
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2012年1月20日
【发明者】马克·费莫夫, 克雷格·托梅柴克 申请人:英特希尔美国公司