用于有线通信系统的dm-cm分集接收器的制造方法
【专利说明】用于有线通信系统的DM-CM分集接收器
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请根据专利法要求2012年10月18日提交的、在前的共同未决美国临时专利 申请第61/715, 788号的优先权，所述临时专利申请的内容W全文引用的方式并入本文中。 发明领域
[0003] 本发明一般设及数据通信，并且更详细而言，设及一种用于有线通信系统（如 DSL)的DM-CM分集接收器。
[0004] 发明背景
[0005] 铜制双绞线中的数据传输一般发生在称为差模值M)系统的系统上。在DM中，两 条电线之间相对于接地的电压差异被进行传输，而同时形成双端口回路来联合传输器、接 收器和两条绞合电线。由于两条电线的不完美绞合，相对于基准接地而言，DM信号会泄漏 到称为共模（CM)的模式中。相对于物理接地而言，可W从DM传输器上或DM接收器上的变 压器的中屯、抽取共模电压。接地构成CM信号的返回路径，所述CM信号由两条电线携带并 联合CM传输器和接收器CM阻抗，而且相对于接地而言是借助差模接收器的中屯、抽头加W 感测。
[0006] 发明概述
[0007] 一般而言，本发明提供利用通过在有线通信系统的接收器端上感测CM信号W及 DM信号所提供的额外自由度的方法和装置。根据某些方面，该个额外自由度可W用来在上 游和下游方向上消除所述接收器处的异质噪声。根据另外方面，CM信道可W潜在地用来利 用所述CM信道连同正常DM信道中所建立的分集。该会充当在所述接收器上采用分集接收 器方案的动机，特别是在客户驻地上所接收的下游通信中。
[000引根据该些和其它方面，根据本发明实施方案的一种用于有线通信系统的接收器包 括；差模值M)传感器，其被禪接来接收所述有线通信系统的信号并且产生表示所述信号的 第一信号；共模（CM)传感器，其被禪接来同时接收所述有线通信系统的所述信号并且产生 表示所述信号的第二信号；W及组合器，其组合所述第一信号与所述第二信号，W便生成所 述信号中的传输符号的更好估计。
[0009] 附图简述
[0010] 对于本领域一般技术人员来说，在阅览下文结合附图而对本发明具体实施方案所 做的描述之后，本发明的该些和其它方面和特征将变得显而易见，其中：
[0011] 图1为根据本发明实施方案的CM-DM分集接收器的方框图；
[001引图2为示出各种CM直接信号测量结果与DM信道比较情况的图表；
[0013] 图3为示出针对500英尺AWG26电缆的1XL测量结果的图表；
[0014] 图4为示出针对1千米0. 4mm阳电缆的1XL测量结果的图表；
[0015] 图5为示出针对500英尺电缆的LCTL测量结果的图表；
[0016] 图6为示出针对1千米0. 4mm阳电缆的LCTL测量结果的图表，应注意，所述测量 结果只在lOMHz内有效；
[0017] 图7为示出针对300米AWG26电缆的LCTL测量结果的图表；
[0018] 图8为示出针对400米AWG 26电缆的LCTL测量结果的图表；
[0019] 图9为示出CM和DM中的接收器噪声PSD的图表；
[0020] 图10为示出根据本发明实施方案的例示性线性组合器的示意图；
[0021] 图11为相应图表，其示出在实施本发明方面的模拟结果中使用分集接收器作为 回路长度的函数时的百分比增益；
[002引图12为相应流程图，其示出可W用于本发明实施方案中的VD化系统的初始化序 列的一部分；W及
[0023] 图13为示出根据本发明实施方案的另一例示性线性组合器的示意图。
[0024] 优选实施方案的详细描述
[0025] 现在将参考附图详细地描述本发明，所述附图提供为本发明的说明性示例，W便 使本领域技术人员能够实践本发明。明显地，下文的示图和示例并不意在将本发明的范围 限制到单个实施方案，而是通过与所描述或所示出要素中的一些或全部进行互换的方式， 其他实施方案也是可能的。此外，在本发明的某些要素可W使用已知部件来部分或完全实 施的情况下，此类已知部件中只有对理解本发明来说是必要的那些部分才会加W描述，而 此类已知部件的其它部分的详细描述则会省略，从而不至于使本发明模糊不清。正如本领 域技术人员所显而易见的，描述为实施于软件中的实施方案不应受限于此，而是可W包括 实施于硬件中或者软件和硬件组合中的实施方案，反之亦然，除非本文另有说明。在本说明 书中，展示单数部件的实施方案不应视为限制性的；更确切地说，本发明意在涵盖包括多个 相同部件的其它实施方案，反之亦然，除非本文W其他方式明确指出。此外，申请人并不意 在将本说明书或权利要求书中的任何术语归结为具有不寻常或特殊的含义，除非就此明确 陈述。另外，本发明涵盖本文中通过图解而提及的已知部件的目前和将来的等效物。
[0026] 根据某些方面，本发明的发明人认识到，有线接收器中CM信号的感测可W提供新 的自由度连同收发器中DM信号的处理。该个额外自由度可W用来在上游和下游方向上消 除接收器处的异质噪声。本发明的发明人还认识到，在有线通信系统中，CM接收器也感测 有用DM传输信号的定标副本连同有害的异质噪声。因此，CM接收器可W潜在地用来利用 CM信道连同正常DM信道中建立的分集。
[0027] 图1为示出根据本发明方面的例示性CM-DM分集接收器102的方框图。如图所示， 其包括DM传感器104,所述DM传感器104禪接到常规有线通信系统（如DSL)中携带数据 信号的双绞线106的正极线与负极线（T&R)对。如进一步展示的，接收器102也包括禪接 至IJT&R110的CM传感器108。传感器104和108所感测的信号由接收器102W分集方案进 行处理，正如下文更为详细描述的。
[002引在提供此类另外细节之前，下文提供对VD化系统的下游方向上可用的分集的评 估，正如本发明的发明人已经认识到的。该包括从该个分集的角度评估DM信号通向共模信 道上的泄漏，化及识别CM的此类使用会引起显著速率改善的条件。在该个评估中，会检查 CM信道W及其与DM信道的底层互动。然后，描述DS接收器上的分集接收器结构，连同可 W使用此类结构来获取的增益的表达形式。所述评估进一步分析可达成分集的各种可能情 境，并且为该些情境提供模拟结果。
[0029] 共模特性化
[0030]共模接收数据的功率取决于两个主要CM环境特性。第一个特性是共模直接信道 的衰减，而另一个特性是从DM到CM的泄漏。图2展示作为频率（单位；MHz)函数的所测 量CM和DM信道幅度（单位：地）的衰减（单位：地）。曲线202、204和206分别为500英 尺的26AWG电缆、1000英尺的26AWG电缆W及1千米的0. 4阳电缆上DM信道的衰减的测量 结果。曲线208、210和212为相同电线上CM信道的衰减的测量结果。从图2中轻易地看 出，与对应的DM信道相比而言，CM信道一般针对更短回路呈现更多的衰减，而对于1千米 回路而言，其呈现更少的衰减。
[003UDM和CM信号之间的信号泄漏的相互作用是通过四个基本量度来管理。纵向转换 损耗（LCL)表示跟随双端口网络一侧上的共模信号的存在的差模信号的有害转换的程度。 纵向转换传递损耗（LCTL)表示处于双端口网络的输出上的、跟随输入端口上共模信号的 存在的差模信号的有害转换的程度。
[0032] 横向转换损耗（TCL)表示跟随双端口网络一侧上差模信号的存在的共模信号的 有害转换的程度。横向转换传递损耗（TCTL)表示处于双端口网络的输出上的、跟随输入端 口上差模信号的存在的共模信号的有害转换的程度。基于双绞线的构造，1XL和T化测量 结果通常是对称的，并且同样情形一般也适用于LCTL和TCTL测量结果。因为分集接收器 的有效性取决于从DM泄漏到CM的信号，所W研究中的电缆T化和TCTL对于共模接收器而 言是重要特性。
[0033]为了研究T化和TCTL，使用500英尺和1千英尺AWG 26电缆W及1千米0. 4mm阳 电缆来执行各种测量。
[0034] 图3和图4中的两个曲线图分别展示在500英尺AWG26和1千米0.4mm阳电缆 中所测量的LCL。具体而言，图3为相应图表，其示出作为频率函数的、针对用于500英尺 AWG26电缆的1XL端口 2 (曲线302)、端口 3 (曲线304)、端口 4 (曲线306)和端口 5 (曲线 308)的1XL测量结果（单位：地)，其中不同端口对应于多线对电缆中的不同双绞线。同样 地，图4为相应图表，其示出作为4. 3125kHz间隔的D化音调数目的函数的、针对用于1千 米0. 4mm阳电缆的LCL端口 22 (曲线40。、LCL端口 23 (曲线404)和LCL端口 24的LCL 测量结果（单位：地）。
[0035] 如图所示，传输器上有害的DM至CM转换在两条电缆中都是从50地变化到70地。 在该些测量结果中，看上去似乎很少有数据来断定1XL与电缆长度的关系。相关人员应注 意，通过1XL的机制而发生的、从DM到CM的信号泄漏随后经过CM的直接信道，并且随后由 CM接收器加W接收。
[0036] 图5至图8中的曲线图展示500英尺、300米、400米和1千米电缆束的LCTL。具 体而言，图5为相应图表，其示出作为4. 3125kHz间隔的D化音调数目的函数的、针对用于 500英尺电缆的LCTL端口 22 (曲线502)、端口 23 (曲线504)和端口 24 (曲线506)的LCTL 测量结果（单位：地）。图6为相应图表，其示出作为频率函数的、针对1千米0. 4mmPE电 缆的板LCTL端口 3 (曲线602)、板LCTL端口 4 (曲线604)、N.A.LCTL端口 3 (曲线606)和 N.A.LCTL端口 5 (曲线608)的LCTL测量结果（单位：地）。应注意，所述测量结果只在lOMHz 内有效。图7为相应图表，其示出作为频率函数的、针对用于300米AWG26电缆的LCTL端 口 1 (曲线 702)、LCTL端口 2 (曲线 704)、LCTL端口 3 (曲线 706)、LCTL端口 4 (曲线 708) 和LCTL端口 5 (曲线708)的LCTL测量结果（单位：地）。图8为相应图表，其示出针对用 于400米AWG26电缆的LCTL端口 1 (曲线802)、LCTL端口 2 (曲线804)、LCTL端口 3 (曲 线806)、LCTL端口 4 (曲线808)和LCTL端口 5 (曲线808)的LCTL测量结果（单位：地）。
[0037] 正如从该些图表中可W看到的，500英尺电缆的LCTL幅度大致从50地变化到 60地，而对于1千米电缆而言，其会从65地变化到80地。300米和400米的曲线图展示LCTL 大约为60地。清晰的是，DM至CM转换不仅发生在传输器上，而且还沿着电缆而发生。此类 观察结果可W通过如下方式导出；注意到尽管电缆上预期存在CM信道衰减，但是LCTL数 值与电缆的传输器端上所测量的1XL数值大致具有相同的幅度。可W说，在使用上述测量 结果和观察结果的情况下，相应LCT