用于管理多信道通信系统中的干扰的技术的制作方法
【专利说明】用于管理多信道通信系统中的干扰的技术
【背景技术】
[0001] 在当今的宽带有线通信中，正交振幅调制（QAM)通常被用于在被分布在设定的频 率范围内的多个QAM信道上运送信号。例如，多个近似于6-8MHz宽的单载波QAM信道可被 分布在被分配的频率范围上以运送不同的有线信号。为增加数据容量，未来有线系统可使 用正交频分调制（OFDM)，0FDM可能需要具有大约200MHz带宽的信道。随着OFDM技术被用 在有线通信中，可以预见的是有线通信频带可能需要支持在给定物理线缆中传输OFDM信 道和QAM信道二者的能力。因此，当宽带OFDM信道被用于现有的使用QAM的网络时，有必 要考虑到现有的仍可被用于运送有线通信的单载波（6或8MHz) QAM信道，例如，传统QAM信 道。
[0002] -种已经被提出的用于提升QAM信道和OFDM信道的共存的方法是使用宽带OFDM 信道，其中某些OFDM载波在传统QAM信道的频谱区域中是空的（null)。然而，即使在传统 QAM信道的任一侧的载波的OFDM频谱的载波归零被实施，仍然可能发生来自OFDM信号的对 传统信道的显著的干涉。已经提出了执行OFDM符号的加窗（windowing)以减小这种干扰， 这可以在发送器端进行。少量的（1% )加窗对阻止OFDM功率扩散到传统QAM信道区域中 可能是有效的。这允许不为零的OFDM载波被置于非常靠近传统QAM信道的边缘而不对该 传统共信道（co-channel)产生任何干扰。在上面的方式中，在没有来自新的OFDM信道的 显著干扰的情况下，QAM传统信道可继续运送信号。
[0003] 由OFDM载波在QAM信道中造成干扰的反问题是由传统QAM信道在相邻的OFDM载 波上造成的潜在的干扰。具体来说，当对包含OFDM信道和QAM信道的复合信道信号进行 OFDM快速傅里叶变换（FFT)时，由传统QAM信道导致的共信道干扰（CCI)对驻留在QAM信 道任一侧的许多OFDM载波显示出了严重的影响。这是因为OFDM FFT需要向信道应用矩形 窗函数，其中窗函数在频谱维度中导致了显著的传统信道功率的频谱扩散。该干扰可导致 不受欢迎的或不能接受的数据承载能力的损失，特别是对于OFDM信道中间可能出现多于 一个的传统QAM信道的情况。
[0004] 对OFDM有线信道的干扰的另外的来源是由无线设备（比如，可能被带到线缆调制 解调器或其他接收OFDM信号的线缆设备的邻近处的智能手机、蜂窝电话或其他线缆设备） 造成的。在一些实例中，无线设备可以向有线带宽（800-1000MHZ)内的基站进行发送，从而 会对有线信道造成严重的干扰。
[0005] 因此，可能需要改进技术和装置以解决这些问题及其他问题。
【附图说明】
[0006] 图1描述了系统的实施例。
[0007] 图2描述了一个示例性宽带信号。
[0008] 图3A提供了用于对宽带信号进行滤波的调制解调器的实施例。
[0009] 图3B描述了宽带接收器的实施例。
[0010] 图4A描述了动态滤波器调节组件的一个实施例的细节。
[0011] 图4B描述了动态滤波器调节组件的架构的一个示例。
[0012] 图4C描述了高通滤波器的一个实施例的细节。
[0013] 图4D描述了从图4A中的高通滤波器构建的内核滤波器的一个实施例的细节。
[0014] 图4E描述了将内核滤波器偏移第一频率以形成第一滤波器组件。
[0015] 图4F描述了将内核滤波器偏移到第二频率以形成第二滤波器组件。
[0016] 图4G描述了等于图4E和图4F中的第一滤波器组件和第二滤波器组件之和的滤 波器。
[0017] 图4H描述了从图4G中的滤波器构建的共信道干扰滤波器的实施例。
[0018] 图5呈现了示例性滤波器操作的仿真的结果。
[0019] 图6呈现了示例性滤波器操作的仿真的其他结果。
[0020] 图7呈现了示例性滤波器操作的仿真的另外的结果。
[0021] 图8描述了在宽带中包括通信信道的一个示例性宽带信号。
[0022] 图9A描述了生成内核滤波器的一个实施例的细节。
[0023] 图9B描述了生成第二内核滤波器的实施例的细节。
[0024] 图9C描述了从图9A和图9B中的内核滤波器生成第三内核滤波器的一个实施例 的细节。
[0025] 图10描述了示例性第一逻辑流程。
[0026] 图11示出了示例性第二逻辑流程。
[0027] 图12示出了示例性第三逻辑流程。
[0028] 图13示出了示例性系统架构。
【具体实施方式】
[0029] 各实施例可包括一个或多个元件。元件可包括被安排执行某些操作的任意结构。 一些元件可根据对给定的一组设计参数或性能限制的需要被实现为硬件、软件或它们的任 意组合。尽管实施例可通过示例的方式以在某一拓扑中的有限数量的元件来描述，但是实 施例可根据对给定实现方式的需要在可替代的拓扑中包括或多或少的元件。值得注意的是 任何提到的"一个实施例"或"实施例"的意思是结合实施例来描述的具体的特征、结构或 特点被包括在至少一个实施例中。在说明书各处出现的短语"在一个实施例中"并非全部 指的是相同的实施例。
[0030] 这些实施例与用来减少在频率范围内的不同通信信道之间的干扰的通信过程有 关。各实施例促进一个载波类型的多个信道的共存，其中该一个载波类型的多个信道可能 被分布在由第二载波类型的载波所占用的频率范围中。具体来说，这些实施例与滤波器设 计和操作有关，其中该滤波器设计和操作需要使用单个滤波器来减少由任意数量的第一类 型载波的信道引起的共信道干扰，该第一类型载波的信道被嵌入在由第二类型的载波所占 用的频率范围内。在一些实施例中，单个滤波器可被用于消除任意数量的被嵌入在OFDM带 宽内出现的OFDM子载波上的传统QAM信道（共信道干扰源）的共信道干扰效应。
[0031] 在一些实施例中，单个滤波器可被用于防止由OFDM子载波上的QAM信道造成的干 扰，而OFDM符号的脉冲整形被用于防止OFDM子载波干扰QAM信道。在这种方式中，诸如有 线通信之类的通信可将有用的OFDM子载波安排在非常靠近于宽带OFDM信号中的孔洞的边 缘的频率处，其中宽带OFDM信号中的孔洞被创建以容纳传统信道。这在不干扰被嵌入的 QAM传统信道的情况下促进了 OFDM信号的最大化。
[0032] 在其他实施例中，本文详述的单个滤波器设计可被部署用于干扰抵消，其中有线 干扰或无线干扰的任意组合可干扰宽带信号。
[0033] 图1描述了符合这些实施例的用于线缆通信的一个系统100。系统100包括线缆 102,其中线缆102可包括混合光纤同轴连接以传输来自供应商（未被示出）的信号。线缆 102可在一些包括能够向用户网络104传输内容的多个载波类型的情况下提供信号。在各 实施例中，用户网络104可包括有线网络和无线网络的任意组合。
[0034] 在一些实施例中，线缆可根据线缆数据服务接口规范（DOCSIS)标准传输通 信。DOCS丨S?是由（非营利的研宄和开发联盟）有线电视实验室股份有限公司 (CableLabs? )建立和更新的国际电信标准。DOCSIS标准促进向能够运送包括TV信号 的其他有线信号的系统添加高速数据传送。它由许多有线电视运营商使用以在现有的混佥 光纤同轴（HFC)基础设施上提供互联网接入。在即将推出的版本中，DOCSIS 3. 1标准还为 上行通信和下行通信二者并入了正交频分复用（0FDM)。相较于常规DOCSIS 3. OQAM信道技 术，对于具有例如，200MHz宽度的宽带OFDM信道的使用能够显著地增加数据速率。然而，当 OFDM信道被部署在现有的网络环境中，有必要考虑到QAM信道以保持通信完整性。
[0035] 图2描述了包括在宽带202中的通信信道一个示例性宽带信号200。在一个示例 中，宽带202可跨越200MHz的频率范围。在一个实例中，宽带202可包括多个OFDM宽带信 道204A、204B、204C和204D，其中它们被散布在QAM信道206A、206B和206C中。在一些示 例中，QAM信道206A、206B、206C可表示具有6MHz或8MHz带宽的单载波信道。在所示出的 示例中，QAM信道中的信号功率被示为高于相邻的OFDM宽带信道204A、204B、204C和204D 的信号功率。然而，在其他实施例中，QAM信号功率可能较低。为了减少来自OFDM载波的 干扰，如上文所提到的，在发送器处的OFDM符号上可执行加窗。