СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СХЕМОЙ ФИЛЬТРА В УСТРОЙСТВЕ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ Российский патент 2020 года по МПК H04J1/12 

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ПРЕДВАРИТЕЛЬНУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США № 62/206,370, озаглавленной ʺMethod and Apparatus for Controlling a Filter Circuit in a Signal Communication Deviceʺ, поданной 18 августа 2015, содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки во всей ее полноте.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее раскрытие относится, в общем, к системам связи и, более конкретно, к способу и устройству для управления схемой фильтра в устройстве передачи сигналов.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Любая информация предпосылок изобретения, описанная здесь, предназначена для ознакомления читателя с различными аспектами уровня техники, которые могут быть связаны с настоящими вариантами осуществления, которые описаны ниже. Представляется, что это обсуждение полезно для предоставления читателю информации предпосылок изобретения, чтобы содействовать лучшему пониманию различных аспектов настоящего раскрытия. Соответственно, следует понимать, что приведенные сведения нужно изучать в данном свете.

В настоящее время, модемы, такие как кабельные модемы, обеспечивают возможность подключения к Интернету вплоть до домов абонентов. Эти модемы обычно подключаются к сети распространения информации, такой как сеть на коаксиальном кабеле, оптоволоконная сеть, гибридная волоконная/коаксиальная кабельная сеть или беспроводная сеть, и осуществляют связь с сетевым устройством вне дома (например, с терминальной системой, такой как терминальный сервер кабельных модемов (CMTS)). Внутри дома, модем может быть подключен к домашней сети, такой как сеть Ethernet, домашняя коаксиальная кабельная сеть (например, спецификации Multimedia over Coax Alliance (Альянса по передаче мультимедиа по коаксиальному кабелю, MoCA)), беспроводная сеть и т.д., и различные устройства внутри дома могут использовать эту сеть, чтобы в конечном итоге осуществлять связь с сетевыми устройствами вне дома. Кроме того, модем может предоставлять телефонные услуги для дома (например, услуги Voice over IP (телефония по Интернет-протоколу, VoIP)). Такие многофункциональные модемы обычно называют шлюзом или шлюзовым устройством.

Протокол связи, используемый в кабельной сети между домашним устройством (например, кабельным модемом или шлюзом) и CMTS, упоминается как Спецификация интерфейса передачи данных по кабелю (DOCSIS). Последним протоколом, доступным в настоящее время, является DOCSIS версии 3.1, который, среди других изменений предыдущих версий, расширяет возможный рабочий диапазон на передачи восходящего потока. Предыдущие версии DOCSIS использовали частотный диапазон восходящего потока от 5 мегагерц (МГц) до 42 МГц. Все устройства устанавливаемого в помещении потребительского оборудования (CPE) в этой сети работают через телевизионные приставки (STB), кабельный модем, кабельный модем со встроенной голосовой связью, маршрутизатор или Wi-Fi (шлюзы), используя сигнализацию восходящего потока в этом частотном диапазоне.

Однако, ввиду расширения сетевых возможностей и необходимости в более высокой ширине полосы для связи восходящего потока, DOCSIS 3.1 позволяет расширить частотный диапазон восходящего потока с 5-42 МГц до 5-85 МГц. Будущие обновления могут дополнительно расширить этот диапазон. Однако не все сети могут быть обновлены одновременно. В результате, новая часть расширенного частотного диапазона восходящего потока, от 42 МГц до 85 МГц, может по-прежнему использоваться для связи нисходящего потока в некоторых сетях. Для удовлетворения условий этих двух сред, поставщики услуг могут развертывать два разных продукта, используя две различные схемы входного фильтра или диплексоры, по одному для каждой среды. В качестве альтернативы, сетевой оператор и поставщик услуг могут временно удалять перекрывающиеся сигналы связи нисходящего потока для частот ниже 85 МГц, если им желательно развертывать устройство, включающее в себя один фиксированный фильтр восходящего потока на 5-85 МГц. Эти подходы не являются оптимальными. Следовательно, существует потребность в механизме, который обеспечивает устройство связи, например модем или шлюзовое устройство, в любой из двух конфигураций сетевой связи, и дополнительно включает в себя возможность управления конфигурацией на основе некоторого определения конфигурации сетевой связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним аспектом настоящего раскрытия, обеспечен способ, включающий в себя прием указания множества каналов, используемых, чтобы передавать сигналы передач восходящего потока в части передач восходящего потока частотного диапазона, определение максимального значения частоты среди всех частот, используемых множеством каналов, на основе указания, и регулирование отклика фильтра в схеме фильтра, используемой для отделения сигналов передач восходящего потока от сигналов передач нисходящего потока в устройстве связи на основе определенной максимальной частоты.

В соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия, обеспечено устройство, которое включает в себя сетевой интерфейс, связанный с сетью, причем сетевой интерфейс включает в себя схему фильтра, которая отделяет сигналы, передаваемые между сетью и устройством в части передач восходящего потока частотного диапазона, от сигналов, передаваемых между сетью и устройством в части передач нисходящего потока частотного диапазона, сетевой интерфейс дополнительно принимает указание множества каналов, используемых для передачи сигналов передач восходящего потока в части передач восходящего потока частотного диапазона, и схему обработки, связанную с сетевым интерфейсом, причем схема обработки определяет максимальное значение частоты среди всех частот, используемых множеством каналов в части передач восходящего потока частотного диапазона, на основе указания в принятом сигнале и регулирует отклик фильтра в схеме фильтра на основе определенной максимальной частоты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего раскрытия станут более понятными в свете нижеследующего подробного описания, иллюстрируемого прилагаемыми чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг. 1 - блок-схема системы сетевых передач в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 2 - блок-схема шлюзовой системы в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 3 - блок-схема примерного шлюзового устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа регулирования отклика фильтра в схеме фильтра в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 5 - блок-схема схемы фильтра в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 6 - блок-схема последовательности операций способа управления схемой фильтра в устройстве связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия.

Следует понимать, что чертежи предназначены для иллюстрации концепций раскрытия и не обязательно являются единственно возможной конфигурацией для иллюстрации раскрытия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Следует понимать, что элементы, показанные на чертежах, могут быть реализованы в различных формах аппаратных средств, программного обеспечения или их комбинаций. Предпочтительно, эти элементы реализованы в комбинации аппаратных средств и программного обеспечения на одном или нескольких соответствующим образом запрограммированных устройствах общего назначения, которые могут включать в себя процессор, память и интерфейсы ввода/вывода. Здесь термин ʺсвязанныйʺ определен, чтобы означать непосредственно связанный или опосредованно связанный с одним или несколькими промежуточными компонентами. Такие промежуточные компоненты могут включать в себя компоненты, основанные как на аппаратных средствах, так и на программных компонентах.

Настоящее описание иллюстрирует принципы настоящего раскрытия. Таким образом, будет понятно, что специалисты в данной области смогут разработать различные устройства, которые, хотя они и не описаны явно или не показаны здесь, воплощают принципы раскрытия и включены в его сущность и объем.

Все примеры и условный язык, приведенные здесь, предназначены для образовательных целей, чтобы помочь читателю понять принципы раскрытия и концепции изобретения, вносящие вклад в развитие уровня техники, и должны толковаться как не ограниченные такими конкретно приведенными примерами и условиями.

Более того, все утверждения в настоящем документе, излагающие принципы, аспекты и варианты осуществления раскрытия, а также его конкретные примеры, предназначены для охвата его структурных и функциональных эквивалентов. Кроме того, предполагается, что такие эквиваленты включают в себя как известные в настоящее время эквиваленты, так и эквиваленты, разработанные в будущем, то есть любые разработанные элементы, которые выполняют одну и ту же функцию независимо от структуры.

Так, например, специалистам в данной области техники будет понятно, что приведенные здесь блок-схемы представляют собой концептуальные представления иллюстративных системных компонентов и/или схем, воплощающих принципы раскрытия. Аналогичным образом, будет понятно, что любые блок-схемы последовательностей операций, диаграммы потоков, диаграммы перехода состояний, псевдокоды и т.п. представляют различные процессы, которые могут быть по существу представлены на считываемых компьютером носителях и поэтому выполняются компьютером или процессором, независимо от того, был ли или нет такой компьютер или процессор явно показан.

Функции различных элементов, показанных на чертежах, могут быть предоставлены посредством использования специализированных аппаратных средств, а также аппаратных средств, способных выполнять программное обеспечение в ассоциации с соответствующим программным обеспечением. Когда это обеспечивается процессором, функции могут обеспечиваться одним специализированным процессором, одним совместно используемым процессором или множеством индивидуальных процессоров, некоторые из которых могут быть совместно используемыми. Более того, явное использование термина ʺпроцессорʺ, ʺмодульʺ или ʺконтроллерʺ не должно истолковываться как относящееся исключительно к аппаратным средствам, способным выполнять программное обеспечение, и может неявно включать в себя, без ограничения, систему на кристалле (SoC), аппаратные средства процессора цифровых сигналов (ʺDSPʺ), постоянную память (ʺROMʺ) для хранения программного обеспечения, оперативную память (ʺRAMʺ) и энергонезависимую память.

Также могут быть включены другие аппаратные средства, обычные и/или специальные (заказные). Аналогично, любые переключатели, показанные на чертежах, являются только концептуальными. Их функция может выполняться посредством работы программной логики, посредством специализированной логики, посредством взаимодействия программного управления и специализированной логики или даже вручную, причем конкретный метод может выбираться реализующим пользователем, как понятно из контекста.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, любой элемент, выраженный или описанный как средство для выполнения указанной функции, предназначен для охвата любого способа выполнения этой функции, включая, например, a) комбинацию элементов схемы, которая выполняет эту функцию, или b) программное обеспечение в любой форме, включая, следовательно, встроенное программное обеспечение, микрокод и т.п., в сочетании с соответствующей схемой для исполнения этого программного обеспечения, чтобы выполнять эту функцию. Раскрытие, как определено в таких пунктах формулы изобретения, заключается в том, что функциональные возможности, предоставляемые различными перечисленными средствами, комбинируются и сводятся вместе таким образом, как заявлено. Таким образом, считается, что любые средства, которые могут обеспечивать эти функциональные возможности, являются эквивалентными тем, которые показаны в настоящем документе.

Настоящее раскрытие относится к устройству и способу управления схемой фильтра в устройстве передачи сигналов. В частности, варианты осуществления описывают реализацию, которая упрощает работу фильтра восходящего потока, используемого в кабельном модеме или шлюзовом устройстве, способном работать с использованием двух разных частотных диапазонов восходящего потока, например, как используется в кабельной сети, совместимой с DOCSIS. Типичная сеть DOCSIS может использовать унаследованную частоту восходящего потока 5-42 МГц или может использовать новый расширенный диапазон 5-85 МГц (реализованный в DOCSIS 3.1), и устройства обычно сконфигурированы для поддержки одного диапазона или другого, но не обоих в одном и том же устройстве. В настоящих вариантах осуществления используется экономичная переключаемая конструкция фильтра диплексора/триплексора, которая позволяет устройству работать в диапазоне 5-42 МГц, если сеть работает в этом диапазоне, и при необходимости переключаться на диапазон 5-85 МГц без замены устройства или программного обеспечения в устройстве. Кроме того, варианты осуществления описывают механизм управления, который включает в себя определение для переключения компоновки фильтра в схеме фильтра устройства передачи сигналов. В результате, реализация может автоматически определять опцию фильтра для выбора и работы с использованием стандартных сообщений, обеспечиваемых при осуществлении связи с устройством. Механизм управления ищет сообщения дескриптора канала восходящего потока (UCD) от центрального пульта управления или терминального сервера кабельных модемов (CMTS) для определения канала управления потоком и сетевой конфигурации (например, 5-42 МГц или 5-85 МГц). В зависимости от принятых сообщений UCD, устройство может распознать диапазон частот, подлежащий использованию, и переключиться на соответствующий канал фильтрации и компоновку в схеме фильтрации.

Настоящие варианты осуществления обеспечивают решение проблем частотного диапазона восходящего потока для совместимости с сетью DOCSIS 3.1, которое представляет собой экономичный, модульный подход, который может быть легко интегрирован в любую конструкцию внешнего каскада устройства связи, совместимого с сетью DOCSIS. Кроме того, механизм управления не требует вмешательства оператора или специалиста для изменения конфигурации фильтра, является прозрачным для пользователя и сетевого оператора в отношении перехода в другой режим работы фильтра и не требует дополнительной помощи со стороны поставщика услуг (например, ʺвизита к клиентуʺ (монтажа оборудования в помещении клиента)), чтобы заменить устройство, когда сетевой оператор хочет переключиться на различные опции фильтра. Механизм управления также использует некоторые стандартные передачи сообщений DOCSIS (например, UCD) для определения и автоматического обнаружения.

Хотя варианты осуществления описывают настоящее раскрытие, действующее как часть шлюзового устройства, используемого в сети DOCSIS, другие варианты осуществления могут быть легко адаптированы специалистом в данной области техники на основе решений одного или нескольких аспектов настоящего раскрытия. Например, настоящее раскрытие может включать в себя другие подключенные к сети устройства, включая, без ограничения указанным, точки доступа, кабельные модемы и телевизионные приставки. Кроме того, с некоторыми модификациями, аспекты настоящего раскрытия могут быть адаптированы для работы с различными частотными диапазонами, более чем с двумя частотными диапазонами и в альтернативных сетях связи, включая, без ограничения указанным, спутниковые сети, беспроводные или наземные сети и сети волоконных или цифровых абонентских линий (DSL).

На фиг. 1 показана блок-схема типичной компоновки для сетевой системы 100 связи в соответствии с аспектами настоящего раскрытия. Согласно приведенному для примера варианту осуществления, домашний шлюз 101 представляет собой усовершенствованный кабельный шлюз, кабельный модем, DSL-модем или тому подобное и связан с линией связи 125 глобальной сети (WAN) через интерфейс WAN с поставщиком 110 услуг. Линия связи 125 WAN может быть любой одной или несколькими из возможных линий связи, включая, без ограничения указанным, коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, телефонную линию или воздушные (например, беспроводные или наземные) линии связи. Домашний шлюз 101 также связан через интерфейс локальной сети (LAN) с домашней сетью 150, которая связывает одно или несколько устройств 180A-N оборудования в помещениях клиентов (CPE). Домашняя сеть 150 предпочтительно включает в себя беспроводную линию связи, но может также включать в себя проводные линии связи, такие как коаксиальный кабель или Ethernet. Устройства 180A-N CPE могут включать в себя, например, персональные компьютеры, сетевые принтеры, цифровые телевизионные приставки и/или аудио/видео медиа-серверы и плееры, среди прочих.

Поставщик 110 услуг предоставляет одну или несколько услуг, таких как голос, данные, видео и/или различные расширенные услуги, по линии 125 связи WAN на устройства 180A-N CPE через домашний шлюз 101 и домашнюю сеть 150. Поставщик 110 услуг может включать в себя услуги, связанные с Интернетом, и серверные структуры, такие как сервер 111 протокола динамической конфигурации хоста (DHCP) и сервер 112 DNS, а также может включать в себя другие серверы и услуги (например, видео по запросу, новости, погода). Следует принимать во внимание, что эти серверы и службы могут быть совместно размещенными или широко распределенными, физически и/или виртуально, как в аппаратных средствах, так и в программном обеспечении. Предполагается, что поставщик 110 услуг работает обычным образом в соответствии с хорошо известными протоколами (например, DOCSIS). В иллюстративном кабельном применении, поставщиком 110 услуг может быть, например, мультисервисный оператор (MSO) кабельных систем.

Домашний шлюз 101 действует как интерфейс между линией связи 125 WAN, внешней по отношению к дому клиента, и домашней сетью 150, находящейся в доме клиента. Домашний шлюз 101 преобразует транспортные пакеты данных, такие как пакеты в IP-протоколе, из формата, используемого в WAN, в формат, используемый в домашней сети или локальной сети. Домашний шлюз 101 также маршрутизирует пакеты данных, включая преобразованные пакеты данных, между WAN и одним или несколькими устройствами в домашней сети. Домашний шлюз 101 может включать в себя интерфейсы как для проводного сетевого взаимодействия (например, Ethernet или Multimedia over Coaxial cable Alliance (MoCA)), так и для беспроводного сетевого взаимодействия. Домашний шлюз 101 позволяет передавать данные, голос, видео и аудио между WAN и устройствами 180A-N CPE, используемыми в доме клиента, такими как аналоговые телефоны, телевизоры, компьютеры и тому подобное.

Следует принимать во внимание, что, в некоторых конфигурациях, домашний шлюз 101 может быть разделен на два отдельных устройства, соединенных вместе некоторым коммуникативным способом. Первое устройство, подключенное к части WAN системы, может называться кабельным модемом или сетевым терминальным устройством (NTD). Второе устройство, подключенное к части домашней LAN системы, может называться домашним маршрутизатором, домашним сервером или домашним шлюзом. Функционально и, как будет описано ниже, оба устройства работают способом, совместимым с домашним шлюзом 101.

Фиг. 2 показывает шлюзовую систему 200 в соответствии с аспектами настоящего раскрытия. Шлюзовая система 200 работает аналогично системе 100 сетевых передач, описанной на фиг. 1. В шлюзовой системе 200, сеть 201 связана со шлюзом 202. Шлюз 202 соединяется с проводным телефоном 203. Шлюз 202 также соединяется с компьютером 205. Кроме того, шлюз 202 взаимодействует с устройствами 204A-204C через беспроводной интерфейс с использованием одной или нескольких антенн 206. Шлюз 202 также может взаимодействовать с компьютером 205 с использованием одной или нескольких антенн 206.

В частности, шлюзовая система 200 работает как часть интерфейса кабельной сети и действует для сопряжения кабельной системы пакетных данных с одной или несколькими домашними сетями. Шлюзовая система 200 включает в себя шлюз 202, который обеспечивает интерфейс между сетью 201, действующей как WAN, и домашней сетью (сетями). Шлюзовая система 200 также включает в себя проводное аналоговое телефонное устройство 203, которое может работать в качестве домашнего телефона при подключении через шлюз 202. Кроме того, шлюз 202 также действует для обеспечения радиочастотного (RF) интерфейса для множества беспроводных устройств 204A, 204B и 204C. Беспроводные устройства 204A, 204B и 204C являются портативными устройствами, которые работают на частотах выше 1,7 ГГц, используя беспроводные пакетные передачи через одну или несколько антенн 206 на шлюзе 202. В других вариантах осуществления, могут быть использованы другие устройства с беспроводными интерфейсами, включая, без ограничения указанным, маршрутизаторы, планшеты, телевизионные приставки, телевизоры и медиаплееры.

Беспроводной интерфейс, включенный в шлюз 202, может также применять один или несколько беспроводных форматов, включая Wi-Fi, стандарт IEEE 802.11 Института инженеров по электротехнике и электронике или другие аналогичные протоколы беспроводной связи. Кроме того, следует принимать во внимание, что каждая антенна в системе может быть присоединена к отдельной схеме приемопередатчика. Как показано на фиг. 2, шлюз 202 включает в себя две антенны. Устройство 204А и компьютер 205 также включают в себя две схемы приемопередатчика и две антенны, в то время как устройство 204В и устройство 204С включают в себя только одну схему передачи/приема и одну антенну. В некоторых альтернативных вариантах, возможно, что более одной антенны может быть включено и использовано одной схемой приемопередатчика.

Во время работы, шлюз 202 предоставляет услуги Интернет-протокола (IP) (например, данные, голос, видео и/или аудио) между устройствами 204A-C и Интернет-адресатами, идентифицированными и подключенными через сеть 201. Шлюз 202 также предоставляет услуги голосовой связи IP между проводным телефоном 203 и адресатами вызовов, маршрутизируемые по сети 201. Шлюз 202 дополнительно обеспечивает возможность подключения к локальному компьютеру 205 либо через проводное соединение, как показано на фиг. 2, либо через беспроводное соединение через одну или несколько антенн и схем приемопередатчика. Таким образом, примерные интерфейсы для компьютера 205 включают в себя Ethernet и IEEE 802.11. Как отмечено выше, шлюз 202 может физически быть сконфигурирован как два компонента, кабельный модем или NTD, который соединяется с сетью 201, и домашний шлюз, который соединяется со всеми другими устройствам в доме.

Шлюз 202 дополнительно включает в себя схему внешнего (выходного) каскада связи для сопряжения с центральным пультом или CMTS через сеть 201. В некоторых вариантах осуществления, шлюз 202 дополнительно включает в себя схему для связи в домашней сети или LAN с использованием протоколов MoCA по коаксиальному кабелю. Схема выходного каскада связи включает в себя фильтр диплексора или фильтр триплексора, если включается MoCA, для разделения сигналов передач восходящего потока и передач нисходящего потока (а также сигналов MoCA, если они имеются). Более подробная информация о реализации фильтра диплексора/триплексора в соответствии с настоящим раскрытием будет описана ниже. Кроме того, описанный здесь вариант осуществления в основном используется в кабельной системе и, более конкретно, используется в системе, использующей протоколы DOCSIS 3.1. Вероятно, что настоящие варианты осуществления также будут полезны при дальнейшем продвижении протоколов кабельных передач данных. Таким образом, настоящее раскрытие может быть в основном использовано в шлюзе, который использует функциональность модема данных. Однако другие устройства, включая любое другое соединенное с сетью устройство (например, кабельный модем, точка доступа и т.д.), которое включает в себя схему и функциональность модема данных или любую другую форму двух функциональных возможностей связи, может также включать в себя аспекты настоящего раскрытия.

На фиг. 3 показана блок-схема приведенного для примера шлюзового устройства 300 в соответствии с аспектами настоящего раскрытия. Шлюзовое устройство 300 может соответствовать шлюзу 202, описанному на фиг. 2, или домашнему шлюзу 101, описанному на фиг. 1. В шлюзовом устройстве 300, входной сигнал подается на RF-вход 301. RF-вход 301 соединен с сетевым интерфейсом 302. Сетевой интерфейс 302 соединен с центральным процессорным блоком (CPU) 304, например процессором, контроллером и т.д. CPU 304 соединен с телефонным D/A-интерфейсом 306, приемопередатчиком 308, приемопередатчиком 309, Ethernet-интерфейсом 310, системной памятью 312 и пользовательским управлением 314. Приемопередатчик 308 дополнительно соединен с антенной 320. Приемопередатчик 309 дополнительно соединен с антенной 321. Следует понимать, что различные компоненты и взаимосвязи, необходимые для работы в полном объеме шлюзового устройства 300, не показаны в интересах краткости, поскольку непоказанные компоненты хорошо известны специалистам в данной области техники. Шлюзовое устройство 300 может работать как интерфейс к кабельной или DSL-сети связи и дополнительно может обеспечивать интерфейс для одного или нескольких устройств, подключенных через проводную и беспроводную домашнюю сеть.

Сигнал, такой как кабельный или DSL-сигнал в WAN, взаимодействует с сетевым интерфейсом 302 через RF-вход 301. Сетевой интерфейс 302 включает в себя схему или одну или несколько схем для выполнения функций модуляции и передачи RF на сигнале, предоставляемом в WAN, и функций настройки и демодуляции на сигнале, принимаемом из WAN. Функции модуляции и демодуляции RF являются такими же, как и обычно используемые в системах связи, таких как кабельные или DSL-системы. Важно отметить, что в некоторых вариантах осуществления сетевой интерфейс 302 может упоминаться как тюнер, даже если тюнер может также включать в себя схемы и функциональные возможности модуляции и передачи.

CPU 304 принимает демодулированные кабельные или DSL-сигналы и цифровым способом обрабатывает интерфейсы в шлюзе 300 для доставки в сетевой интерфейс 302 и передачи в WAN.

Системная память 312 поддерживает функции обработки и IP в CPU 304, а также служит в качестве памяти для программ и информации данных. Обработанные и/или сохраненные цифровые данные из CPU 304 доступны для передачи на Ethernet-интерфейс 310 и от него. Ethernet-интерфейс может поддерживать типовой физический разъем интерфейса типа стандартного соединителя (RJ) RJ-45 или другой стандартный разъем интерфейса и обеспечивает возможность соединения с внешним локальным компьютером. Обработанные и/или сохраненные цифровые данные из CPU 304 также доступны для цифро-аналогового преобразования в интерфейсе 306. Интерфейс 306 обеспечивает возможность соединения с аналоговой телефонной трубкой. Как правило, это физическое соединение предоставляется через стандартный интерфейс RJ-11, но могут использоваться другие стандарты интерфейса. Обработанные и/или сохраненные цифровые данные из CPU 304 дополнительно доступны для обмена с приемопередатчиком 308 и приемопередатчиком 309. Приемопередатчик 308 и приемопередатчик 309 могут одновременно поддерживать множество операций и сетевых устройств. CPU 304 также работает, чтобы принимать и обрабатывать сигналы пользовательского ввода, предоставляемые через интерфейс 314 управления пользователя, который может включать в себя дисплей и/или устройство пользовательского ввода, такое как ручной пульт дистанционного управления и/или устройство пользовательского ввода другого типа.

Как отмечено выше, шлюзовое устройство 300 может быть сконфигурировано для работы в качестве NTD. В этом случае CPU 304 может подключаться только к Ethernet-интерфейсу 310 и системной памяти 312. Телефонный D/A-интерфейс 306, приемопередатчик 308 и/или приемопередатчик 309 могут отсутствовать или могут не использоваться. Кроме того, NTD может не включать в себя прямой пользовательский интерфейс и, следовательно, может не включать в себя пользовательское управление 314. Кроме того, NTD может включать в себя и поддерживать более одного Ethernet-интерфейса 310 и может приводить в действие каждый Ethernet-интерфейс как отдельную виртуальную схему между поставщиком(ами) контент-услуг и домашним шлюзом, подключенным к Ethernet-интерфейсу, что позволяет создавать отдельные LAN для каждого потребителя контента.

Сетевой интерфейс 302 может включать в себя схему фильтра, включающую в себя множество фильтров. Схема фильтра может включать в себя один или несколько фильтров нижних частот и фильтров верхних частот для фильтрации или разделения частотных диапазонов, используемых для передачи восходящего потока и нисходящего потока в WAN (например, как часть протокола DOCSIS), а также сигналов в частотном диапазоне, используемом для передач MoCA в домашней сети. Схема фильтрации в сетевом интерфейсе 302 включает в себя фильтры нижних частот и верхних частот, которые связаны вместе, и включает в себя переключающее устройство, чтобы обеспечивать реконфигурирование схемы фильтра для поддержки по меньшей мере одной из двух возможных сетевых конфигураций восходящего потока. В одном варианте осуществления, схема фильтра может быть сконфигурирована в первой компоновке для поддержки первой сетевой конфигурации, где передача восходящего потока в первой сетевой конфигурации происходит в частотном диапазоне 5-42 МГц, и во второй компоновке для поддержки второй сетевой конфигурации, где передача восходящего потока во второй сетевой конфигурации происходит в частотном диапазоне 5-85 МГц. Следует принимать во внимание, что вышеописанные частотные диапазоны являются просто иллюстративными, и что схема фильтра настоящего раскрытия может быть адаптирована для переключения между несколькими различными частотными диапазонами передачи восходящего потока для обеспечения возможности использования других существующих и/или будущих рассматриваемых протоколов, включая различные диапазоны частот. Один вариант осуществления схемы фильтра будет описан ниже со ссылкой на фиг. 5.

Кроме того, CPU 304 взаимодействует с сетевым интерфейсом 302 для определения или автоматического обнаружения сетевой конфигурации, используемой в текущее время поставщиком 110 услуг. После того как CPU 304 определяет сетевую конфигурацию, используемую в текущее время поставщиком 110 услуг, CPU 304 может затем переключаться между различными компоновками фильтра для схемы фильтра в сетевом интерфейсе 302 для регулировки отклика фильтрации схемы фильтрации на основе определенной сетевой конфигурации. Следует понимать, что сетевая конфигурация может быть определена посредством CPU 304 путем приема указания канала восходящего потока, используемого в диапазоне частот передач восходящего потока, где указание принимается в части передач нисходящего потока сети. В одном варианте осуществления, CPU 304 определяет сетевую конфигурацию, в текущее время используемую поставщиком 110 услуг, путем сбора UCD, передаваемых от CMTS (через линию связи 125 WAN или сеть 201) поставщиком 110 услуг по каналу нисходящего потока и принимаемых шлюзом 300 через вход 301 и сетевой интерфейс 302, как будет описано более подробно ниже.

Следует принимать во внимание, что, когда шлюз 300 включается впервые, и инициализируется состояние начальной загрузки, шлюз 300 будет настраиваться на последний использованный канал нисходящего потока для сбора UCD. Однако, если не имеется последнего использованного канала, шлюз 300 будет настраиваться на каждый доступный канал, пока шлюз 300 не найдет канал нисходящего потока, который передает UCD. Следует принимать во внимание, что каждый канал нисходящего потока передает все UCD. Кроме того, общее количество UCD, которые будут передаваться, является частью данных, включенных в каждый UCD. Таким образом, когда шлюз 300 может принимать все UCD посредством настройки на один канал нисходящего потока, шлюз 300 может определять количество UCD, которые будут посылаться посредством данных в UCD.

Следует также понимать, что определение сетевой конфигурации происходит прежде, чем начинается ʺранжированиеʺ устройства (например, шлюза 300). Ранжирование - это процесс, в котором шлюз или модем, такой как шлюз 300, начинает посылать ʺзапрос ранжированияʺ (RNG-REQ) на самой низкой мощности передачи шлюза (например, 8 децибел на один милливольт (дБмВ) для модемов DOCSIS 2.0 и 1.x и обычно 23 дБмВ для модемов DOCSIS 3.0). Если шлюз 300 не принимает ʺответ ранжированияʺ (RNG-RSP) от CMTS в течение 200 мс, шлюз 300 увеличивает свою мощность передачи на 3 дБ и повторно передает RNG-REQ. Во время ранжирования, шлюз 300 будет продолжать увеличивать свою мощность передачи до тех пор, пока RNG-RSP не будет принят шлюзом 300.

Следует принимать во внимание, что определение для установки компоновки фильтра в схеме фильтра в сетевом интерфейсе 302 посредством переключения выполняется в надлежащее время. Если определение для установки компоновки фильтра посредством переключения выполняется слишком быстро, то некоторые возможные UCD могут не включаться в определение, и поэтому возможно, что неверная компоновка фильтра будет выбрана посредством CPU 304. Если определение для переключения выполняется слишком поздно (например, во время ранжирования), то некоторые каналы восходящего потока (например, в частотном диапазоне от 42 до 65 МГц) могут работать неверно.

На фиг. 4 показана блок-схема последовательности операций способа 400 для регулировки отклика фильтра в схеме фильтра, включенной в схему сетевого интерфейса или тюнера устройства связи, такого как сетевой интерфейс 302 в шлюзе 300, в соответствии с настоящим раскрытием. Первоначально шлюз 300 принимает сигнал (через вход 301 и сетевой интерфейс 302) по каналу нисходящего потока, включающий в себя указание множества каналов, используемых для передачи восходящего потока в части передач восходящего потока, на этапе 410. В одном варианте осуществления, принимаемое указание представляет собой множество UCD, отправленных из CMTS в шлюз 300 (как будет описано более подробно ниже), однако предполагается, что другие указания использования каналов восходящего потока находятся в пределах объема настоящего раскрытия. После приема сигнала, включающего в себя указание, CPU 304 определяет максимальное или самое верхнее значение для частоты, используемой множеством каналов в сигнале, на этапе 420. В одном варианте осуществления, самое верхнее значение для частоты определяется на основе ширины полосы канала и скорости передачи символов для протокола связи для канала (как будет описано более подробно ниже). Затем CPU 304 регулирует отклик фильтра в схеме фильтра сетевого интерфейса 302 на основе определенной самой верхней частоты, на этапе 430. Схема фильтра будет описана более подробно ниже.

В одном варианте осуществления, отклик фильтра регулируется посредством CPU 304 путем переключения между первой компоновкой фильтра, сконфигурированной для первого частотного диапазона для передачи восходящего потока (например, приблизительно 5-42 МГц), и второй компоновкой фильтра, сконфигурированной для второго частотного диапазона для передачи восходящего потока (например, приблизительно 5-85 МГц). Таким образом, способ 400 может использоваться с устройством связи, таким как шлюз 300, для адаптации к двум или более различным сетевым конфигурациям. Например, одна сетевая конфигурация (например, предыдущие версии DOCSIS) может использовать первый частотный диапазон для передачи восходящего потока, и другая сетевая конфигурация (DOCSIS 3.1) может использовать второй частотный диапазон для передачи восходящего потока, где второй частотный диапазон расширяет первый частотный диапазон.

На фиг. 5 показана блок-схема примерной схемы 500 фильтра для использования в шлюзовом устройстве, работающем в сети DOCSIS. Схема 500 фильтра обычно может использоваться как часть схемы сетевого интерфейса, такого как сетевой интерфейс 302, описанный на фиг. 3. Схема 500 фильтра также может быть отдельным компонентом, связанным с тюнером и демодулятором для передачи нисходящего потока, а также с передатчиком для передачи восходящего потока. Хотя схема 500 фильтра описана как используемая в сети DOCSIS, в других вариантах осуществления, схема 500 может быть сконфигурирована для использования в других сетях, использующих сетевые конфигурации с другими частотными диапазонами восходящего потока.

В схеме 500 фильтра, вход 501 фильтра связан с фильтром верхних частот (HPF) 505, где HPF 505 связан с фильтром нижних частот (LPF) 510. Следует понимать, что вход 501 фильтра может быть тем же, что и вход 301. В одном варианте осуществления, частоты сопряжения полос пропускания фильтров для HPF 505 и LPF 510 составляют приблизительно 1,125 МГц и 1,675 МГц, соответственно. LFP 510 связан с входом симметрирующего устройства 515, где другой вход симметрирующего устройства 515 связан с землей. Каждый выход симметрирующего устройство 515 связан со схемой MoCA, используемой в устройстве, таком как шлюз 300 (не показан). Фильтр верхних частот (HPF) 505, фильтр нижних частот (LPF) 510 и симметрирующее устройство 515 обеспечивают канал фильтруемого сигнала для работы MoCA между входом 501 фильтра и дополнительными схемами обработки MoCA (например, в сетевом интерфейсе 302 или CPU 304).

Вход 501 фильтра также связан с LPF 520. LPF 520 обеспечивает разделение сигнала между сигналом MoCA и сигналом DOCSIS. В одном варианте осуществления, частота сопряжения полосы пропускания фильтра для LPF 520 составляет 1,002 МГц. LPF 520 связан с переключателем 525, например, таким как однополюсный, двухпозиционный переключатель. Переключатель 525 включает в себя два переключаемых выхода, выход 526 и выход 527. Выход 526 связан с HPF 530 нисходящего потока (DS) и LPF 535 восходящего потока (US). Выход 527 связан с US LPF 540 и DS HPF 545. Выходы US LPF 535 и US LPF 540 связаны с переключаемыми входами переключателя 550, где US LPF 535 связан с входом 551, и US LPF 540 связан с входом 552. Выходы DS HPF 530 и DS HPF 545 связаны с переключаемыми входами переключателя 555, где DS HPF 530 связан с входом 556, и DS HPF 545 связан с входом 557. Следует понимать, что переключатели 550 и 555 показаны как однополюсные, двухпозиционные переключатели, однако другие переключающие компоновки и/или устройства, как предполагается, входят в объем настоящего раскрытия. Выход переключателя 555 обеспечивает точку соединения для дополнительных схем нисходящего потока (например, в сетевом интерфейсе 302 или CPU 304), и выход переключателя 550 обеспечивает точку соединения для дополнительных схем восходящего потока (например, в сетевом интерфейсе 302 или CPU 304) в шлюзе 300.

Каждый из переключателей 525, 550 и 555 включает в себя управляющий вход (не показан), чтобы обеспечивать управление операционным переключением для переключателей. Управляющий вход может представлять собой один или несколько сигналов, подаваемых на каждый или на все переключатели, и может генерироваться и предоставляться основным блоком управления (например, CPU 304). Например, CPU 304 может предоставлять один или несколько сигналов на переключатель 525 для соединения LPF 520 с DS HPF 530 и US LPF 535 через выход 526 или, альтернативно, для соединения LPF 520 с US LPF 540 и DS HPF 545 через выход 527. CPU 304 может дополнительно предоставлять один или несколько сигналов на переключатель 550 для соединения US LPF 535 со схемой восходящего потока в шлюзе 300 через вход 551 или, альтернативно, для соединения US LPF 540 со схемой восходящего потока в шлюзе 300 через вход 552. CPU 304 может дополнительно предоставлять один или несколько сигналов на переключатель 555 для соединения DS HPS 530 со схемой нисходящей линии связи в шлюзе 300 через вход 556 или, альтернативно, для соединения DS HPF 545 со схемой нисходящей линии связи в шлюзе 300 через вход 557.

Компоновки фильтра DS HPF 530/US LPF 535 (т.е. первая компоновка фильтра) и US LPF 540/DS HPF 545 (т.е. вторая компоновка фильтра) позволяют CPU 304 переключаться на компоновку фильтра, которая соответствует одному из двух возможных частотных диапазонов передачи восходящего потока, а также обеспечивает минимальное взаимодействие между элементами фильтра, которые соединены вместе на общих интерфейсах. Например, в одном варианте осуществления, компоновки фильтра DS HPF 530/US LPF 535 и US LPF 540/DS HPF 545 сконфигурированы так, чтобы позволить CPU 304 переключаться на компоновку фильтра DS HPF 530/US LPF 535, если более старый протокол DOCSIS (т.е. протоколы до DOCSIS 3.1), использующий диапазон 5-42 МГц для передач восходящего потока, в текущее время используется поставщиком 110 услуг по WAN. Следует понимать, что в вариантах осуществления, предназначенных для использования в сетях, использующих протоколы DOCSIS, угловые частоты полосы пропускания фильтра для US LPF 535 и DS HPF 530 составляют, соответственно, 42 МГц и 54 МГц, тогда как частоты сопряжения полос пропускания фильтров для DS HPF 545 и US LPF 540 составляют 108 МГц и 85 МГц, соответственно.

Со ссылкой снова на фиг. 5, если на основе UCD, отправленных посредством CMTS на шлюз 300 через WAN и предоставленных на CPU 304 через сетевой интерфейс 302, CPU 304 определяет, что передача восходящего потока происходит в частотном диапазоне 5-42 МГц, CPU 304 может предоставить сигнал на переключатель 525 для соединения LPF 520 с DS HPF 530 и US LPF 535 через выход 526 переключателя 525. Кроме того, CPU 304 может предоставлять сигнал на переключатель 550 для соединения US LPF 535 со схемой восходящего потока в шлюзе 300 через вход 551 переключателя 550, и CPU 304 может предоставлять сигнал на переключатель 555 для соединения DS HPF 530 со схемой нисходящего потока в шлюзе 300 через вход 556 переключателя 555. Сигналы, посылаемые посредством CPU 304 на переключатели 525, 550 и 555, приводят к первой компоновке фильтра, где сигналы подаются на DS HP 530 и UP LPF 535 вместо US LPF 540 и DS HPF 545 (т.е., второй компоновки фильтра). Таким образом, сигналы, принимаемые через вход 501 и отфильтрованные в LPF 520 (т.е., сигналы ниже 1002 МГц), подаются на DS HPF 530 и US LPF 535. DS HPF 530 будет пропускать только сигналы выше 54 МГц и предоставлять сигналы выше 54 МГц на схему нисходящего потока в шлюзе 300 через вход 556 переключателя 555. US LPF 535 будет пропускать только сигналы ниже 42 МГц на схему восходящего потока в шлюзе 300 через вход 551 переключателя 550.

В качестве альтернативы, если на основе UCD, отправленных посредством CMTS на шлюз 300 через WAN и предоставленных в CPU 304 через сетевой интерфейс 302, CPU 304 определяет, что передача восходящего потока происходит в частотном диапазоне 5-85 МГц (т.е., протокол DOCSIS 3.1 используется поставщиком услуг), CPU 304 может предоставлять сигнал на переключатель 525 для соединения LPF 520 с US LPF 540 и DS HPF 545 через выход 527 переключателя 525. Кроме того, CPU 304 может предоставить сигнал на переключатель 550 для соединения US LPF 540 со схемой восходящего потока в шлюзе 300 через вход 552 переключателя 550, и CPU 304 может предоставлять сигнал на переключатель 555 для соединения DS HPF 545 со схемой нисходящего потока в шлюзе 300 через вход 557 переключателя 555. Сигналы, отправленные посредством CPU 304 на переключатели 525, 550 и 555, приводят к второй компоновке фильтра, где сигналы подаются на US LPF 540 и DS HPF 545 вместо DS HPF 530 и US LPF 535 (т.е., первой компоновки фильтра). Таким образом, сигналы, принятые на входе 501 и отфильтрованные в LPF 520 (т.е., сигналы ниже 1002 МГц), подаются на US LPF 540 и DS HPF 545. US LPF 540 будет пропускать только сигналы ниже 85 МГц на схему восходящего потока в шлюзе 300 через вход 552 переключателя 550. DS HPF 545 будет пропускать только сигнал выше 108 МГц на схему нисходящего потока в шлюзе 300 через вход 557 переключателя 555.

На фиг. 6 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 600 для управления схемой фильтрации в устройстве связи, таком как шлюз 300, в соответствии с настоящим раскрытием. Этапы процесса 600 обеспечивают одну реализацию для управления схемой 500 фильтрации на фиг. 5 на основе приема и идентификации UCD, отправленных посредством CMTS на шлюз 300 через WAN во время инициализации передачи нисходящего потока в шлюзе 300.

Первоначально, устройство cвязи, такое как шлюз 300, инициализируется, и начинается фаза загрузки, на этапе 602. Когда шлюз 300 инициализируется, шлюз 300 будет настраиваться на последний использованный канал передач нисходящего потока (или, альтернативно, первый действующий канал передач нисходящего потока, найденный шлюзом 300, если не имеется использованного последним канала передач нисходящего потока). Следует принимать во внимание, что, если сетевая конфигурация была изменена, когда шлюз 300 уже запущен, шлюз 300 будет повторно инициализирован и будет настраиваться на последний использованный канал передач нисходящего потока (или первый действующий канал передач нисходящего потока, найденный шлюзом 300, если не имеется использованного последним канала передач нисходящего потока). Как указано выше, CMTS передает множество UCD нисходящего потока к шлюзу 300 по WAN. CMTS передает каждый UCD с заранее определенными временными интервалами, выбранными посредством CMTS. Например, CMTS может отправлять один UCD каждые две секунды. Каждый UCD соответствует каналу передач восходящего потока и включает в себя информацию, относящуюся к каналу передач восходящего потока, ассоциированному с UCD. CMTS будет отправлять UCD для каждого канала передач восходящего потока, включенного в используемую сеть. Должно быть понятно, что все UCD передаются по всем каналам передач нисходящего потока.

После инициализации 602 шлюза 300, сетевой интерфейс 302 шлюза 300 настраивается на действующий канал передач нисходящего потока (как описано выше) и принимает UCD, отправленные посредством CMTS по настроенному каналу передач нисходящего потока, на этапе 604. Должно быть понятно, что принятые UCD предоставляются в CPU 304. На этапе 606, CPU 304 определяет, были ли приняты все UCD, на основе данных в UCD, где, как указано выше, каждый UCD включает в себя данные, указывающие общее количество UCD, которые будут отправлены. Если CPU 304 определяет, что все UCD не были приняты, на этапе 606, то шлюз 300 продолжает собирать UCD на этапе 604. Однако если CPU 304 определяет, что все UCD были приняты, на этапе 606, то CPU 304 определяет рабочую частоту для канала восходящего потока, ассоциированного с каждым принятым UCD, на этапе 608.

Часть информации, представленной в примерном UCD, показана ниже:

Стандартное сообщение UCD DOCSIS:

Тип MMM: UCD

ID канала восходящего потока (HEX)=01

Счетчик изменения конфигурации=3

Размер мини-интервала=64

ID канала нисходящего потока (HEX)=0B

Скорость передачи символов=1 (160000 символов/сек)

Частота восходящего потока=26750000 Гц.

Как показано выше в примерной информации UCD, UCD включают в себя скорость передачи символов и ʺчастоту восходящего потокаʺ канала восходящего потока, ассоциированного с UCD, где ʺчастота восходящего потокаʺ в информации UCD представляет собой центральную частоту канала восходящего потока. В одном варианте осуществления, когда CPU 304 принимает UCD, ассоциированный с каналом восходящего потока, CPU 304 определяет рабочую частоту канала восходящего потока, ассоциированного с UCD, на основе центральной частоты канала восходящего потока и ширины полосы канала. Информация о скорости передачи символов может использоваться посредством CPU 304 для определения максимальной или самой верхней частоты работы для канала восходящего потока, ассоциированного с UCD. Например, 5,120 Мегасимволов в секунду (Мс/с) занимает 6,4 Мгц ширины полосы канала (25% избыточной ширины полосы для восходящего потока). 160 Кс/с занимает 200 кГц ширины полосы канала. Общая формула состоит в том, чтобы умножить скорость передачи символов, найденную в UCD для канала восходящего потока, ассоциированного с UCD, на 1,25 для получения занятой ширины полосы канала для канала восходящего потока. После того, как была рассчитана ширина полосы канала восходящего потока, рабочая частота канала восходящего потока, ассоциированная с UCD, может быть рассчитана посредством CPU 304 путем суммирования половины занятой ширины полосы канала с центральной частотой. Другими словами, рабочая частота для каждого канала определяется по следующей формуле:

Рабочая частота=(0,5)*(Ширина полосы канала)+(Центральная частота)

где Ширина полосы канала=(1,25)*(Скорость передачи символов)

На этапе 608, CPU 304 может определять рабочую частоту канала восходящего потока, соответствующего каждому принятому UCD, способом, описанным выше, с использованием скорости передачи символов и центральной частоты, включенных в каждый принятый UCD. Затем, на этапе 610, CPU 304 может определять самую верхнюю или максимальную рабочую частоту всех принятых UCD (то есть самую высокую частоту, определенную на этапе 608).

На этапе 612, CPU 304 может определить, является ли самая высокая рабочая частота более высокой, чем первое значение, где, в одном варианте осуществления, первое значение составляет 42 МГц. Если CPU 304 определяет, что самая верхняя рабочая частота не превышает первое значение (например, в одном варианте осуществления, 42 МГц), на этапе 612, то CPU 304 может регулировать схему фильтрации в сетевом интерфейсе 302 (показан на фиг. 5 и описан выше) для получения первой компоновки фильтра, на этапе 614. Как описано выше, первая компоновка фильтра получается, когда CPU 304 подает сигналы на переключатели 525, 550 и 555 для соединения LPF 520 с DS HPF 530 и US LPF 535 (через выход 526 переключателя 525) и для соединения DS HPF 530 со схемой нисходящего потока в шлюзе 300 (через вход 556 переключателя 555) и US LPF 535 со схемой восходящего потока в шлюзе 300 (через вход 551 переключателя 550). Таким образом, сигналы выше 54 МГц подаются в схему восходящего потока в шлюзе 300, а сигналы ниже 42 МГц подаются в схему нисходящего потока в шлюзе 300, совместимую со старыми протоколами DOCISIS (т.е. протоколами до DOCISIS 3.1).

Альтернативно, если CPU 304 определяет, что самая верхняя рабочая частота выше, чем первое значение (например, в одном варианте осуществления, 42 МГц), на этапе 612, то CPU 304 может регулировать схему фильтрации в сетевом интерфейсе 302 для получения второй компоновки фильтра, на этапе 616. Как описано выше, вторая компоновка фильтра достигается, когда CPU 304 подает сигналы на переключатели 525, 550 и 555 для соединения LPF 520 с US LPF 540 и DS HPF 545 (через выход 527 переключателя 525) и для соединения US LPF 540 со схемой восходящего потока в шлюзе 300 (через вход 552 переключателя 550) и DS HPF 545 со схемой нисходящего потока в шлюзе 300 (через вход 557 переключателя 555). Таким образом, сигналы ниже 85 МГц подаются на схему восходящего потока в шлюзе 300, а сигналы выше 108 МГц подаются на схему нисходящего потока в шлюзе 300, совместимую с протоколом DOCISIS 3.1.

После того как CPU 304 регулирует схему фильтрации в тюнере 302 для получения первой компоновки фильтра, на этапе 614, или второй компоновки фильтра, на этапе 616, CPU 304 может инициировать фазу ранжирования (описанную выше), на этапе 618. Должно быть понятно, что анализ и определение правильной конфигурации фильтра (этапы 508-516) завершаются до начала ранжирования на этапе 618.

Часть программного кода для осуществления процесса 600 в контроллере, таком как CPU 304, показана ниже:

Должно быть понятно, что в другом варианте осуществления настоящего описания дополнительное условие проверки может быть использовано со схемой 500 фильтра и способом 600 для определения правильного частотного диапазона передачи восходящего потока, используемого в сетевой конфигурации. Должно быть понятно, что дополнительное условие проверки может быть реализовано между этапами 610 и 612 или, альтернативно, параллельно с этапом 612. При реализации дополнительного условия проверки, CPU 304 передает сообщение (через сетевой интерфейс 302) в верхней (не-унаследованной) полосе восходящего потока (например, частотном диапазоне 42-85 МГц) к CMTS, чтобы определить, используется ли канал восходящего потока в этом частотном диапазоне посредством CMTS. В одном варианте осуществления, сообщение передается в канале верхней полосы. Затем CPU 304 ожидает приема ответа или подтверждения приема от CMTS, указывающего, что канал восходящего потока используется для передачи восходящего потока. Неудача в приеме ответа от CMTS, подтверждающего прием сообщения, отправленного посредством CPU 304, указывает, что канал восходящего потока на этой частоте, хотя и ʺдоступенʺ, не используется посредством CMTS. Неудача в использовании или неподтверждение приема канала восходящего потока на этой частоте может обеспечить указание того, что частоты в этом частотном диапазоне фактически действуют как участок части нисходящего потока упомянутой частоты, и помехи сетевой передаче могут возникать, если передачи восходящего потока выполняются на этом канале. CPU 304 сконфигурирован для выбора первой компоновки фильтра, если не был принят ответ, подтверждающий прием сообщения, отправленного посредством CPU 304, чтобы предотвратить потенциальные помехи передачам нисходящего потока в сети. Кроме того, CPU 304 сконфигурирован для выбора второй компоновки фильтра, если принят ответ, подтверждающий прием сообщения, отправленного посредством CPU 304.

В одном варианте осуществления обеспечен способ. Этот способ может использоваться для регулировки отклика фильтра в схеме фильтра. Способ может быть реализован устройством связи и включает в себя прием сигнала, причем сигнал включает в себя указание множества каналов, используемых, чтобы передавать сигналы передач восходящего потока в части передач восходящего потока частотного диапазона, определение максимального значения для частоты, используемой множеством каналов, на основе указания, и регулирование отклика фильтра в схеме фильтра, используемой для отделения сигналов передач восходящего потока от сигналов передач нисходящего потока в устройстве связи на основе определенной максимальной частоты.

В другом варианте осуществления, указание принимается в части передач нисходящего потока частотного диапазона во время инициализации устройства связи.

В еще одном варианте осуществления, определение включает в себя определение центральной частоты и ширины полосы канала для по меньшей мере одного канала во множестве каналов на основе указания.

В другом варианте осуществления, указание представляет собой множество дескрипторов канала восходящего потока, каждый дескриптор канала восходящего потока соответствует каналу из множества каналов, и каждый дескриптор канала восходящего потока включает данные, идентифицирующие центральную частоту для канала, ассоциированного с дескриптором канала восходящего потока, и скорость передачи символов для протокола связи для канала.

В еще одном варианте осуществления, ширина полосы канала для каждого канала из множества каналов определяется на основе скорости передачи символов в дескрипторе канала восходящего потока соответствующего канала.

В другом варианте осуществления, ширина полосы канала определяется путем умножения скорости передачи символов на коэффициент избыточной ширины полосы восходящего потока. Например, коэффициент избыточной ширины полосы восходящего потока может быть равен 1,25.

В еще одном варианте осуществления, рабочая частота для каждого канала из множества каналов определяется путем суммирования центральной частоты для каждого канала с половиной определенной ширины полосы канала для соответствующего канала.

В другом варианте осуществления, максимальное значение определяется путем определения самой высокой рабочей частоты для всех каналов из множества каналов.

В другом варианте осуществления, предложенный способ дополнительно включает в себя определение того, превышает ли максимальное значение первое значение, причем регулирование включает в себя переключение на первую компоновку фильтра, если максимальное значение не больше, чем первое значение, и переключение на вторую компоновку фильтра, если максимальное значение больше, чем первое значение. Первая компоновка фильтра и второй фильтр работают для фильтрации различных диапазонов частот, причем первая компоновка фильтра включает в себя первый фильтр верхних частот и первый фильтр нижних частот, и вторая компоновка фильтра включает в себя второй фильтр верхних частот и второй фильтр нижних частот.

В другом варианте осуществления, часть передач восходящего потока ограничена первым частотным диапазоном или вторым частотным диапазоном, и второй частотный диапазон включает в себя первый частотный диапазон и имеет более высокий верхний предел частоты, чем первый частотный диапазон, и часть передач нисходящего потока ограничена третьим частотным диапазоном или четвертым частотным диапазоном, первый фильтр нижних частот пропускает только сигналы в первом частотном диапазоне, и первый фильтр верхних частот пропускает только сигналы в третьем частотном диапазоне, второй фильтр нижних частот пропускает только сигналы во втором частотном диапазоне, и второй фильтр верхних частот пропускает только сигналы в четвертом частотном диапазоне.

В дополнительном варианте осуществления, предложенный способ дополнительно включает в себя передачу сигнала с использованием частоты для одного из множества каналов, которая является частотой в части второго частотного диапазона, который выше, чем первый частотный диапазон, определение, было ли получено подтверждение приема по сигналу, принятому в первом частотном диапазоне, переключение на первую компоновку фильтра, если определено, что подтверждение приема не принято, и переключение на вторую компоновку фильтра, если определено, что подтверждение приема принято.

В одном варианте осуществления, обеспечено устройство, содержащее сетевой интерфейс, связанный с сетью, причем сетевой интерфейс включает в себя схему фильтра, которая отделяет сигналы, передаваемые между сетью и устройством в части передач восходящего потока частотного диапазона, от сигналов, передаваемых между сетью и устройством в части передач нисходящего потока частотного диапазона, причем сетевой интерфейс дополнительно принимает сигнал, передаваемый по сети в части передач нисходящего потока частотного диапазона, причем сигнал включает в себя указание множества каналов, используемых для передачи сигналов передач восходящего потока в части передач восходящего потока частотного диапазона, и схему обработки, связанную с сетевым интерфейсом, причем схема обработки определяет максимальное значение для частоты, используемой множеством каналов в части передач восходящего потока частотного диапазона, на основе указания в принятом сигнале, и регулировку отклика фильтра в схеме фильтра на основе определенной максимальной частоты.

В другом варианте осуществления, указание принимается сетевым интерфейсом в части передач нисходящего потока частотного диапазона во время инициализации устройства.

В еще одном варианте осуществления, процессор определяет центральную частоту и ширину полосы канала для по меньшей мере одного канала во множестве каналов на основе указания.

В другом варианте осуществления, указание представляет собой множество дескрипторов канала восходящего потока, каждый дескриптор канала восходящего потока соответствует каналу из множества каналов, и каждый дескриптор канала восходящего потока включает в себя данные, идентифицирующие центральную частоту для канала, ассоциированного с дескриптором канала восходящего потока, и скорость передачи символов для протокола связи для канала.

В еще одном варианте осуществления, процессор определяет ширину полосы канала для каждого канала из множества каналов на основе скорости передачи символов в дескрипторе соответствующего канала восходящего потока.

В другом варианте осуществления, процессор определяет ширину полосы канала путем умножения скорости передачи символов на 1,25.

В еще одном варианте осуществления, процессор определяет рабочую частоту для каждого канала во множестве каналов путем суммирования центральной частоты для соответствующего канала с половиной определенной ширины полосы канала для соответствующего канала.

В другом варианте осуществления, процессор определяет максимальное значение путем определения самой высокой рабочей частоты для всех каналов из множества каналов.

В еще одном варианте осуществления, предложенное устройство включает в себя фильтр с первой компоновкой фильтра, содержащей первый фильтр верхних частот и первый фильтр нижних частот, и второй компоновкой фильтра, содержащей второй фильтр верхних частот и второй фильтр нижних частот. Процессор дополнительно определяет, является ли максимальное значение большим, чем первое значение, и регулирует отклик фильтра путем переключения на первую компоновку фильтра, если максимальное значение не больше, чем первое значение, и переключения на вторую компоновку фильтра, если максимальное значение больше, чем первое значение.

В другом варианте осуществления, часть передач восходящего потока частотного диапазона ограничена первым частотным диапазоном или вторым частотным диапазоном, и часть передач нисходящего потока частотного диапазона ограничена третьим частотным диапазоном или четвертым частотным диапазоном, второй частотный диапазон включает в себя первый частотный диапазон и имеет более высокий верхний предел частоты, чем первый частотный диапазон, третий частотный диапазон выше первого частотного диапазона, а четвертый частотный диапазон выше третьего частотного диапазона, первый фильтр нижних частот пропускает только сигналы в первом частотном диапазоне, и первый фильтр верхних частот пропускает только сигналы в третьем частотном диапазоне, второй фильтр нижних частот пропускает только сигналы во втором частотном диапазоне, и второй фильтр верхних частот пропускает только сигналы в четвертом частотном диапазоне.

В еще одном варианте осуществления, процессор передает сигнал через сетевой интерфейс с использованием частоты для одного из множества каналов, которая является частотой в части второго частотного диапазона, который выше, чем первый частотный диапазон, определяет, было ли принято подтверждение приема по сигналу, принятому в первом частотном диапазоне, переключается на первую компоновку фильтра, если определено, что подтверждение приема не принято, и переключается на вторую компоновку фильтра, если определено, что подтверждение приема принято.

Следует принимать во внимание, что, за исключением случаев, явно указанных в описании выше, различные признаки, показанные и описанные, являются взаимозаменяемыми, то есть признак, показанный в одном варианте осуществления, может быть включен в другой вариант осуществления.

Хотя варианты осуществления, которые включают в себя методы настоящего раскрытия, были подробно показаны и описаны в настоящем документе, специалисты в данной области техники смогут легко разработать множество других разнообразных вариантов осуществления, которые все еще включают эти методы. Следует отметить, что на основе описания предпочтительных вариантов осуществления способа и устройства для управления схемой фильтра в устройстве передачи сигналов, модификации и изменения смогут быть сделаны специалистами в данной области в свете вышеизложенных решений. Поэтому должно быть понятно, что могут быть выполнены изменения в конкретных вариантах настоящего раскрытия, которые находятся в пределах объема раскрытия, как описано в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для управления схемой фильтра в устройстве передачи сигналов. Технический результат состоит в повышении качества передачи. Для этого принимают указание множества каналов, используемых для передачи сигналов передач восходящего потока в части передач восходящего потока частотного диапазона. Кроме того, определяют максимальное значение частоты среди всех частот, используемых множеством каналов, на основании указания и регулируют отклик фильтра в схеме фильтра, используемой для отделения сигналов передач восходящего потока от сигналов передач нисходящего потока в устройстве связи на основе определенного значения самой верхней частоты. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ, содержащий

прием указания множества каналов, используемых для передачи сигналов передач восходящего потока в части передач восходящего потока частотного диапазона;

определение максимального значения частоты среди частот, заданных упомянутым множеством каналов, на основе упомянутого указания; и

регулирование отклика фильтра в схеме фильтра, используемой для отделения сигналов передач восходящего потока от сигналов передач нисходящего потока в устройстве связи, на основе упомянутого определенного максимального значения частоты.

2. Способ по п. 1, в котором упомянутое указание принимают в части передач нисходящего потока частотного диапазона.

3. Способ по п. 1, в котором упомянутое определение включает в себя определение центральной частоты и ширины полосы канала по меньшей мере для одного канала в упомянутом множестве каналов на основе упомянутого указания.

4. Способ по п. 3, в котором упомянутое указание представляет собой множество дескрипторов каналов восходящего потока, каждый дескриптор канала восходящего потока соответствует каналу из упомянутого множества каналов и каждый дескриптор канала восходящего потока включает в себя данные, идентифицирующие центральную частоту для канала, ассоциированного с дескриптором канала восходящего потока, и скорость передачи символов для протокола связи для этого канала.

5. Способ по п. 4, в котором ширину полосы канала для каждого канала из упомянутого множества каналов определяют на основе скорости передачи символов в дескрипторе канала восходящего потока соответствующего канала.

6. Способ по п. 5, в котором рабочую частоту для каждого канала из упомянутого множества каналов определяют путем суммирования центральной частоты для каждого канала с половиной упомянутой определенной ширины полосы канала для соответствующего канала.

7. Способ по п. 6, в котором упомянутое максимальное значение определяют путем определения наивысшей рабочей частоты для всех каналов из упомянутого множества каналов.

8. Способ по п. 1, дополнительно содержащий определение, является ли упомянутое максимальное значение большим, чем первое значение, причем упомянутое регулирование включает в себя переключение на первую компоновку фильтра, если упомянутое максимальное значение не больше, чем первое значение, и переключение на вторую компоновку фильтра, если упомянутое максимальное значение больше, чем первое значение, причем первая компоновка фильтра включает в себя первый фильтр верхних частот и первый фильтр нижних частот и вторая компоновка фильтра включает в себя второй фильтр верхних частот и второй фильтр нижних частот.

9. Способ по п. 8, в котором часть передач восходящего потока ограничена первым частотным диапазоном или вторым частотным диапазоном и второй частотный диапазон включает в себя первый частотный диапазон и имеет более высокий верхний предел частоты, чем первый частотный диапазон, и часть передач нисходящего потока ограничена третьим частотным диапазоном или четвертым частотным диапазоном, первый фильтр нижних частот пропускает только сигналы в первом частотном диапазоне и первый фильтр верхних частот пропускает только сигналы в третьем частотном диапазоне, второй фильтр нижних частот пропускает только сигналы во втором частотном диапазоне и второй фильтр верхних частот пропускает только сигналы в четвертом частотном диапазоне.

10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий

передачу сигнала с использованием частоты для одного из упомянутого множества каналов, которая является частотой в части второго частотного диапазона, который выше, чем первый частотный диапазон;

определение, принято ли подтверждение приема по сигналу, принятому в первом частотном диапазоне;

переключение на первую компоновку фильтра, если определено, что подтверждение приема не принято; и

переключение на вторую компоновку фильтра, если определено, что подтверждение приема принято.

11. Устройство, содержащее

сетевой интерфейс, связанный с сетью, причем сетевой интерфейс включает в себя схему фильтра, которая отделяет сигналы, передаваемые между сетью и данным устройством в части передач восходящего потока частотного диапазона, от сигналов, передаваемых между сетью и данным устройством в части передач нисходящего потока частотного диапазона, причем сетевой интерфейс дополнительно принимает указание множества каналов, используемых для передачи сигналов передач восходящего потока в части передач восходящего потока частотного диапазона; и

схему обработки, связанную с сетевым интерфейсом, причем схема обработки определяет максимальное значение частоты среди частот, заданных упомянутым множеством каналов в части передач восходящего потока частотного диапазона, на основе упомянутого указания в принятом сигнале и регулирует отклик фильтра в схеме фильтра на основе упомянутого определенного максимального значения частоты.

12. Устройство по п. 11, в котором упомянутое указание принимается сетевым интерфейсом в части передач нисходящего потока частотного диапазона.

13. Устройство по п. 11, в котором процессор определяет центральную частоту и ширину полосы канала по меньшей мере для одного канала в упомянутом множестве каналов на основе упомянутого указания.

14. Устройство по п. 13, в котором упомянутое указание представляет собой множество дескрипторов каналов восходящего потока, причем каждый дескриптор канала восходящего потока соответствует каналу из упомянутого множества каналов и каждый дескриптор канала восходящего потока включает в себя данные, идентифицирующие центральную частоту для канала, ассоциированного с дескриптором канала восходящего потока, и скорость передачи символов для протокола связи для этого канала.

15. Устройство по п. 14, в котором процессор определяет ширину полосы канала для каждого канала из упомянутого множества каналов на основе скорости передачи символов в дескрипторе соответствующего канала восходящего потока.

16. Устройство по п. 15, в котором процессор определяет рабочую частоту для каждого канала в упомянутом множестве каналов путем суммирования центральной частоты для соответствующего канала с половиной упомянутой определенной ширины полосы канала для соответствующего канала.

17. Устройство по п. 16, в котором процессор определяет упомянутое максимальное значение путем определения самой высокой рабочей частоты для всех каналов из упомянутого множества каналов.

18. Устройство по п. 11, в котором фильтр дополнительно включает в себя первую компоновку фильтра, содержащую первый фильтр верхних частот и первый фильтр нижних частот, и вторую компоновку фильтра, содержащую второй фильтр верхних частот и второй фильтр нижних частот, причем процессор определяет, является ли упомянутое максимальное значение большим, чем первое значение, и регулирует отклик фильтра путем переключения на первую компоновку фильтра, если упомянутое максимальное значение не больше, чем первое значение, и переключения на вторую компоновку фильтра, если упомянутое максимальное значение больше, чем первое значение.

19. Устройство по п. 18, в котором часть передач восходящего потока частотного диапазона ограничена первым частотным диапазоном или вторым частотным диапазоном и часть передач нисходящего потока частотного диапазона ограничена третьим частотным диапазоном или четвертым частотным диапазоном, второй частотный диапазон включает в себя первый частотный диапазон и имеет более высокий верхний предел частоты, чем первый частотный диапазон, третий частотный диапазон выше первого частотного диапазона и четвертый частотный диапазон выше третьего частотного диапазона, первый фильтр нижних частот пропускает только сигналы в первом частотном диапазоне и первый фильтр верхних частот пропускает только сигналы в третьем частотном диапазоне, второй фильтр нижних частот пропускает только сигналы во втором частотном диапазоне и второй фильтр верхних частот пропускает только сигналы в четвертом частотном диапазоне.

20. Устройство по п. 11, в котором процессор

передает сигнал через сетевой интерфейс с использованием частоты для одного из упомянутого множества каналов, которая является частотой в части второго частотного диапазона, который выше, чем первый частотный диапазон;

определяет, было ли принято подтверждение приема по сигналу, принятому в первом частотном диапазоне;

переключается на первую компоновку фильтра, если определено, что подтверждение приема не принято; и

переключается на вторую компоновку фильтра, если определено, что подтверждение приема принято.