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1、10申请公布号CN104054330A43申请公布日20140917CN104054330A21申请号201280061387022申请日2012121113/325,41820111214USH04N7/1020060171申请人熵敏通讯公司地址美国加利福尼亚州72发明人布拉尼斯拉夫彼得罗维奇74专利代理机构北京同达信恒知识产权代理有限公司11291代理人黄志华54发明名称10GBPS同轴线缆联网系统57摘要描述了用于在同轴线缆网络中提供10GBPS或更大的吞吐量的系统和方法，所述系统和方法在超过家庭同轴线缆上现有业务的2GHZ至10GHZ或更大的高频范围内操作。网络使用宽的信号带宽，例如，。
2、在8GHZ的范围内。网络在超过CATV频带和卫星业务的情况下操作，因此网络与这些业务共存而不会相互干扰。该系统可以用在联网系统中，诸如MOCA3系统和接入系统。这通过在网络信号的进入点POE处使用在2GHZ10GHZ范围内具有低损耗和低隔离度的分路器来实现。可替选地，可以使用在进入点POE处提供信号增强器功能或中继器功能的有源节点。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014061286PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0689312012121187PCT国际申请的公布数据WO2013/090255EN2013062051INTCL权利要求书4页说明书10页附图11页1。
3、9中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书10页附图11页10申请公布号CN104054330ACN104054330A1/4页21一种同轴线缆网络，包括A低损耗分路器，所述低损耗分路器具有被连接以从网络进入点接收信号的输入端口且具有多个输出端口，其中所述低损耗分路器被配置成使得，在预定频带内所述低损耗分路器中从所述低损耗分路器的任一端口到任一其他端口的路径损耗小于约15DB。2一种低损耗分路器，具有AN路信号分路器，所述N路信号分路器具有输入端和多个输出端，其中N是在从2至32的范围内的整数；B第一低通滤波器，所述第一低通滤波器用于从同轴线缆接收信号，以传递到所述N路。
4、信号分路器的输入端；C多个另外的低通滤波器，所述多个另外的低通滤波器用于从所述N路信号分路器的相应的输出端接收信号，以及提供来自所述低损耗分路器的相应的信号输出端，用于连接到相应的同轴线缆输出线路；以及D多个高通滤波器，每个高通滤波器在所述低损耗分路器的所述信号输出端中的一个信号输出端与公共接合点之间，每个高通滤波器具有与相应的低通滤波器不重叠的通带。3根据权利要求2所述的低损耗分路器，还包括在所述公共接合点和所述低损耗分路器的输入端之间的另外的高通滤波器。4根据权利要求3所述的低损耗分路器，还包括在所述公共接合点和基准电位点之间的阻抗。5根据权利要求2所述的低损耗分路器，其中，所述低通滤波器。
5、具有约17GHZ的截止频率以及所述高通滤波器具有约2GHZ的截止频率。6根据权利要求2所述的低损耗分路器，其中，所述低通滤波器具有约215GHZ的截止频率以及所述高通滤波器具有约25GHZ的截止频率。7一种低损耗分路器，包括AN路信号分路器，所述N路信号分路器具有用于从同轴线缆接收信号的输入端和多个输出端，其中N是在从2至32的范围内的整数；B多个低通滤波器，所述多个低通滤波器用于从所述N路信号分路器的相应的输出端接收信号，以及提供来自所述N路信号分路器的相应的信号输出端，用于连接到相应的同轴线缆输出线路；以及C多个高通滤波器，所述多个高通滤波器在来自所述N路信号分路器的各所述信号输出端之间，。
6、每个高通滤波器具有与每个相应的低通滤波器不重叠的通带。8根据权利要求7所述的低损耗分路器，其中，所述低通滤波器具有约17GHZ的截止频率以及所述高通滤波器具有约2GHZ的截止频率。9根据权利要求7所述的低损耗分路器，其中，所述低通滤波器具有约215GHZ的截止频率以及所述高通滤波器具有约25GHZ的截止频率。10一种低损耗分路器，具有AN路信号分路器，所述N路信号分路器具有输入端和多个输出端，其中N是在从2至32的范围内的整数；B第一低通滤波器，所述第一低通滤波器用于从同轴线缆接收信号，以传递到所述N路信号分路器的所述输入端；权利要求书CN104054330A2/4页3C多个另外的低通滤波器，。
7、所述多个另外的低通滤波器用于从所述N路信号分路器的相应的输出端接收信号，以及提供来自所述低损耗分路器的相应的信号输出端，用于连接到相应的同轴线缆输出线路；以及D多个带通滤波器，每个带通滤波器在所述低损耗分路器的所述信号输出端中的一个信号输出端与公共接合点之间，每个带通滤波器具有与相应的低通滤波器不重叠的通带。11根据权利要求10所述的低损耗分路器，还包括在所述公共接合点和所述低损耗分路器的所述输入端之间的另外的带通滤波器。12根据权利要求11所述的低损耗分路器，还包括在所述公共接合点和基准电位点之间的阻抗。13根据权利要求10所述的低损耗分路器，其中，所述低通滤波器具有约17GHZ的截止频率以。
8、及所述带通滤波器具有约2GHZ的低截止频率和约10GHZ的高截止频率。14一种低损耗分路器，包括AN路信号分路器，所述N路信号分路器具有用于从同轴线缆接收信号的输入端和多个输出端，其中N是在从2至32的范围内的整数；B多个低通滤波器，所述多个低通滤波器用于从所述N路信号分路器的相应的输出端接收信号，以及提供来自所述N路信号分路器的相应的信号输出端，用于连接到相应的同轴线缆输出线路；以及C多个带通滤波器，所述多个带通滤波器在来自所述N路信号分路器的各所述信号输出端之间，每个带通滤波器具有与每个相应的低通滤波器不重叠的通带。15根据权利要求14所述的低损耗分路器，其中，所述低通滤波器具有约17GH。
9、Z的截止频率以及所述带通滤波器具有约2GHZ的低截止频率和约10GHZ的高截止频率。16一种同轴线缆网络，包括A网络进入点，所述网络进入点用于连接以传递往返于外部同轴线缆设备的信号；B顶层信号分路器，所述顶层信号分路器具有信号输入端口和多个信号输出端口；C有源节点，所述有源节点用于在第一频率下从所述网络进入点接收信号和向所述网络进入点发送信号，以通过所述顶层分路器在所述第一频率下接收来自同轴线缆网络节点的信号，以及以通过所述顶层分路器在第二频率下向所述网络节点发送放大的信号；以及D多个底层信号分路器，每个底层信号分路器具有被连接以从所述顶层信号分路器的相应的信号输出端口接收信号的输入端，且每个。
10、底层信号分路器具有用于连接到相应的网络节点的多个信号输出端口。17根据权利要求16所述的同轴线缆网络，其中，所述有源节点包括A低通滤波器，所述低通滤波器用以在第一频率下传递往返于所述网络进入点的所述信号；B第一带通滤波器，所述第一带通滤波器用以在所述第一频率下传递来自所述网络进入点和来自所述网络节点的通过所述顶层信号分路器的信号；C第一放大器，所述第一放大器用于根据通过所述第一带通滤波器所传递的所述信号产生放大的第一信号；D本地振荡器，所述本地振荡器用于产生本地振荡器信号；E混合器，所述混合器用于混合所述放大的第一信号和所述本地振荡器信号以产生处权利要求书CN104054330A3/4页4于第。
11、二频率的信号；F第二放大器，所述第二放大器用于根据通过所述混合器所产生的所述信号产生放大的第二信号；以及G第二带通滤波器，所述第二带通滤波器用于在第二频率下通过所述顶层信号分路器将所述放大的第二信号传递到所述网络节点。18根据权利要求16所述的同轴线缆网络，其中，所述顶层分路器被配置成使得在顶层信号分路器中的路径损耗小于约15DB。19根据权利要求16所述的同轴线缆网络，其中，所述同轴线缆网络中的沿着包括所述顶层信号分路器的路径的路径损耗小于约70DB。20一种同轴线缆网络，包括A网络进入点，所述网络进入点用于连接以传递往返于外部同轴线缆设备的信号；B顶层信号分路器，所述顶层信号分路器具有信号。
12、输入端口和多个信号输出端口；C有源节点，所述有源节点用于从所述网络进入点接收信号和向所述网络进入点发送信号，以通过所述顶层分路器接收来自同轴线缆网络节点的信号，以及以通过所述顶层分路器将中继信号传输到所述网络节点并传输到所述网络进入点；以及D多个底层信号分路器，每个底层信号分路器具有被连接以从所述顶层信号分路器的相应的信号输出端口接收信号的输入端，且每个底层信号分路器具有用于连接到相应的网络节点的多个信号输出端口。21根据权利要求20所述的同轴线缆网络，其中，所述有源节点包括A低通滤波器LPF，所述低通滤波器用以传递往返于所述网络进入点以及往返于所述顶层分路器的信号；B带通滤波器BPF，所述带。
13、通滤波器用以传递来自所述网络进入点的信号以及往返于所述同轴线缆网络中的节点的通过所述顶层信号分路器的信号；C接收器，所述接收器用以接收来自所述BPF的信号；D基带处理单元，所述基带处理单元用以接收来自所述接收器的信号，所述基带处理单元用于解调从所述接收器接收的信号以产生数据包，用于存储所述数据包，以及用于重传所述数据包；E发射器，所述发射器用于将来自所述基带处理单元的重传的数据包传输到所述BPF；和F开关，所述开关用于选择性地将信号从所述BPF引导到所述接收器以及从所述发射器引导到所述BPF。22根据权利要求21所述的同轴线缆网络，其中，所述同轴线缆网络中所述信号的带宽是8GHZ。23根据权利。
14、要求22所述的同轴线缆网络，其中，所述BPF的通带是从约2GHZ到约10GHZ。24一种配置同轴线缆网络的方法，包括A提供顶层信号分路器，所述顶层信号分路器具有被连接以从网络进入点接收信号的输入端口以及具有多个输出端口；B提供多个底层信号分路器，每个底层信号分路器具有被连接以从所述顶层信号分路权利要求书CN104054330A4/4页5器的所述多个输出端口中的相应一个输出端口接收信号的输入端口，以及每个底层信号分路器具有多个输出端口；以及C配置所述同轴线缆网络，使得在超过约2GHZ的信号频率下，沿着包括所述顶层信号分路器的路径的路径损耗小于约70DB。25根据权利要求24所述的方法，其中，所述。
15、配置包括使用顶层分路器，从所述顶层分路器的任一端口到任一其他端口具有小于15DB的路径损耗。26根据权利要求24所述的方法，其中，所述配置包括使用顶层分路器和底层分路器，从任一端口到任一其他端口每个顶层分路器和每个底层分路器都具有小于15DB的路径损耗。27根据权利要求24所述的方法，其中，所述配置包括在所述网络进入点和所述顶层信号分路器的所述输入端口之间提供有源节点。28根据权利要求27所述的方法，其中，所述提供有源节点包括提供在不同的信号方向上具有频率变换的有源节点。29根据权利要求27所述的方法，其中所述提供有源节点包括提供具有数字中继器的有源节点。30一种配置具有顶层信号分路器和多个底。
16、层信号分路器的类型的同轴线缆网络的方法，所述顶层信号分路器具有被连接以从网络进入点接收信号的输入端口以及具有多个输出端口，每个底层信号分路器具有被连接以从所述顶层信号分路器的所述多个输出端口中的相应一个输出端口接收信号的输入端口，以及每个底层信号分路器具有多个输出端口，所述方法包括A提供低损耗分路器，从所述低损耗分路器的任一端口到所述低损耗分路器的任一其他端口具有小于15DB的路径损耗；以及B用所述低损耗分路器代替所述顶层信号分路器。权利要求书CN104054330A1/10页610GBPS同轴线缆联网系统0001相关申请的交叉引用0002本申请要求2011年12月14日递交的题目为“10GB。
17、PS同轴线缆联网系统”的美国非临时申请号为13/325,418的权益。技术领域0003本文描述的方法、电路、设备、装置和系统涉及信号分配系统的改进，尤其涉及例如在同轴线缆信号分配网络和系统中所用的方法和装置。背景技术0004现今，通信工程师面临大量的挑战，包括找到使能够在有限的可用资源上传递的信息量最大化的途径。也就是说，采用在其上传递无线信号的有限的可用频率，以及随着人们希望传递的信息量的快速增长，尽可能有效地使用可用设施是重要的。举例来说，在典型的家庭网络系统中，越来越多的设备正在与其上传导大量的信号的网络关联。0005图1中示出作为环境10的说明性示例的单一线缆网络的典型家庭安装，其中可。
18、以采用本文描述的方法、网络、系统和装置。尽管家庭网络被作为示例来说明，然而应该理解，所公开的方法、网络、系统和装置所属的网络类型不应该视为被限制到家用。0006环境10示出家庭网络系统安装，其具有4个用户应用，出于说明而非限制的目的，这4个用户应用可包括，在住宅11的各个单独位置的个人录像机PVR12、机顶盒STB14、电视15和WIFI路由器16。PVR12可以将录制的视频信号和音频信号提供给电视13。机顶盒14可以将交互性电视内容提供给电视17。电视15可以直接接收输入信号。WIFI路由器16可以提供用于通过计算机18等进行无线检测的数字数据信号。特定应用可以选自大量的其他功能装置或系统。。
19、例如，本文所描述的装置、系统和计算机程序产品可以提供具有多个输入的PVR系统、卫星广播系统、至无线网络诸如IEEE80211B直接序列网络的网络集线器、或者将射频信号转换成有用的用户形式的其他设备，等等。0007还应该注意，尽管出于说明的目的示出了单一的住所或住宅11，然而，可以在大量的其他安装位置处采用本文所描述的方法、电路、设备、装置和系统。一个示例可以包括公寓大楼，其中，可以将信号部署到大量的建筑物，可以将在单一线缆上接收的信号用于该建筑物。另一示例可以包括办公楼，其中，可以将信号部署到大量的办公室，可以将在单一线缆上接收的信号用于该办公室。其他示例是各式各样的。0008例如，中频IF信。
20、号源自外部设备，诸如在同轴线缆30上的有线电视CATV信号源、卫星信号源等。在一些情况下，在外部设备中使用光缆例如，由弗莱森电讯VERIZONCOMMUNICATION提供的类似“FIOS”的光纤业务。在这种情况下，光纤被终止于将来自光域的信号转换成电信号反之亦然的单元诸如，在FIOS系统中所用的光网络终端ONT。这样的单元被插入在户外光缆和室内同轴线缆之间。在图1的顶部分路器24的前方，该单元可以被安装在家的外部或内部。可以借助信号分割器或者分路器24、25和26在同轴线缆20、27、29、31、21和22上传送到个人录像机PVR12、机顶盒STB14、电视说明书CN104054330A2/。
21、10页715、和WIFI路由器16的信号。在所示出的实施方式中，分路器24是在单一线缆30上从外部同轴线缆设备接收信号的顶层分路器，分路器25和26是底层分路器。底层分路器25将来自顶层分路器24的输出端之一、来自线缆31的信号分裂以将信号提供给线缆21和22。底层分路器26将来自顶层分路器24的输出端之一、来自线缆20的信号分裂以将信号提供给线缆27和29。0009分路器24、25和26在图1中示出为两路分路器。然而，分路器可以是将输入信号分裂成大量的输出信号的任一类型的分路器，通常采用2路分路器、4路分路器和8路分路器。有时，可以使用具有非二进制数值个数的输出端的分路器，诸如，6路分路器，。
22、或者甚至使用具有奇数个数的输出端的分路器，例如，3路分路器。分路器24、25和26是允许RF信号和DC信号双向通过的类型的分路器。因此，分路器可以在一个方向上将具有结合的用户频带UB的信号供给个人录像机PVR12、机顶盒STB14、电视15、和WIFI路由器16。分路器还可以在另一个方向上提供在个人录像机PVR、机顶盒STB14、电视15、和WIFI路由器16与ODU28之间的命令信号的通道例如，由CENELECEN50494标准命令结构所描述的类型的DISEQCTM信号。0010线缆30、31、20、21、22、27和29可以是任何合适的线缆构造，诸如，同轴线缆、塑料光纤POF等。应该注意，。
23、在单一线缆网络中，尽管存在物理上不同的线缆，然而例如，线缆30、31、20、21、22、27和29分别承载相同的信息，从而有效地提供单一线缆网络。网络本身可以被构建成使用例如由同轴电缆多媒体联盟MULTIMEDIAOVERCOAXALLIANCE定义的MOCA协议来操作。在MOCA协议下，连接到网络的每个设备能够与也连接到该网络的任一其他设备通信。0011现在另外参考图2，图2示出图1所示类型的网络系统中的线缆分配系统50的抽象的高级别框图。线缆分配系统50包括顶层分路器24、其可以对应于图1的系统10中的顶层分路器24。顶层分路器24接收来自进入点51的在线路32上的输入信号，往返于外部同轴。
24、线缆设备的信号借助于同轴线缆30连接到该进入点51。0012顶层分路器24可以是N路分路器与图1的分路器实施方式对比，提供了另外的输出端，其将线路30上的输入信号分裂以将信号提供给N个输出线路20、31、和5254。例如，同轴线缆线路20和31对应于图1中示出的同轴线缆线路20和31。在输出线路20上的信号可以由底层Q路分路器26来进一步分裂，在输出线路31上的信号可以由底层P路分路器25来进一步分裂。再一次地，与图1的分路器实施方式对比，所示出的每个分路器具有另外的输出端。尽管N路分路器24、Q路分路器26、和P路分路器25被标记为可能具有不同数量的输出端，然而N、P、和Q可以是相同的。在输。
25、出线路5254上的信号可以由另外的底层分路器未示出来进一步分裂。来自分路器25和26的输出端以及来自在线路52和54上的未示出的分路器的输出端可以以已知方式连接到各种用户设备。P和Q是具有在2至32或更大的范围内的值的整数。0013为了说明，Q路分路器26的输出端之一连接到与通信设备164通信的引出线A。以同样的方式，P路分路器25的输出端之一连接到与通信设备2通信的引出线B。P路分路器25的输出端中的另一输出端连接到与通信设备M68通信的引出线M。尽管未示出，然而，应该理解，如果需要，网络50可以包括另外的底层分路器，其接收来自一个或多个底层分路器25、26的输出信号。说明书CN104054。
26、330A3/10页80014在操作中，来自进入点51的信号被网络中的各种分路器分裂，最终被传送到网络中任一节点上的任一设备。例如，在所说明的实施方式中，在进入点51处的信号借助于引出线A被传送到通信设备164，借助于引出线B被传送到通信设备266，借助于引出线M被传送到通信设备M68，以及到任一连接到分路器输出端的其他设备未示出。另外，通过根据MOCA协议操作的网络，任一设备本身能够与网络中的任一其他设备通信。因此，例如，通信设备266能够沿着仅包括底层分路器25的通信信道与通信设备M68通信。可替选地，通信设备164能够从引出线A，沿着包括底层分路器26、直到顶层分路器24、并退回到底层分路。
27、器25的通信信道、通过引出线B与通信设备266通信。0015关于在公用天线电视CATV家庭同轴线缆网络中通常使用的分路器的构造，这样的分路器通常被设计成将达到约1GHZ的信号在从进入点POE51到各个引出线的方向上传递，各个引出线诸如引出线A、引出线B、和引出线M。由于分路器是无源设备，因此它们也能够在反方向上将达到约1GHZ的信号在从各个引出线到进入点POE51的方向上传递。超过1GHZ，例如在11GHZ和17GHZ之间，然而，分路器损耗更高。在大多数情况下大多数的引出线/家庭，在11GHZ至17GHZ的频带中从引出线到引出线的总的路径损耗可能小于65DB。这包括线缆损耗、输入输出或者输出输。
28、入的分路器损耗、以及归因于分路器隔离的损耗。术语“分路器隔离”或者“隔离损耗”是指分路器中从一个分路器输出端到同一分路器的另一输出端的路径损耗，该分路器必须由从一个网络节点通过该分路器行进到另一网络节点的信号贯穿或者“跳跃”。仅一个这样的“跳跃”就需要穿过任一特定的分路器以关闭信号路径。例如，在MOCA20联网系统中，以65DB的损耗，使用约200MHZ的信道带宽，可以实现接近1吉比特/秒GBPS的吞吐量。然而，在超过约2GHZ的频率范围内家庭同轴线缆系统的损耗特性通常被认为是损耗过度，因此，该频率范围不适于或者不可用于通信。此外，为了实现10GBPS及更高数量级的数据速率，在该频率范围内可用。
29、的带宽在当前的网络中是不够的。0016因此，在超过2GHZ、高达10GHZ或更高的频率范围内，由于在这些频率处从引出线到引出线的路径损耗非常高，所以8GHZ或更大的带宽在当今的家庭同轴线缆网络中是不可用的。家庭系统的分析表明，在大多数情况下，在210GHZ范围内的引出线到引出线的损耗可以达90DB。该90DB的信号损耗是过大的，且限制可实现的通信速率，这是因为接收信噪比SNR是低的，即使假设发射器功率为10DBM以及接收器噪声系数为5DB即，用于消费品的现有RF前端技术的通常水平。根据香农SHANNON信道容量理论，在该情况下，信道容量被限制到约1GBPS，即使使用8GHZ的带宽。也就是说，在。
30、这些条件下，增大信道带宽不能使信道容量增大到1GBPS以上。这通过图3的曲线图示出，图3示出，假设具有上述的发射和接收特性，对于90DB的路径损耗，以GHZ为单位的信道带宽相对于以GBPS为单位的最大传输速率的绘图。能够看出，曲线70基本上是平的，这表明增大信道带宽不会导致能够实现的最大传输速率的增大。0017所需要的是能够实现增大的信道容量的所描述的类型的同轴线缆网络中能够使用的方法、电路、设备、装置和系统。发明内容0018下文呈现简化的概要，以便提供所公开的方法和装置的实施方式的一些方面的基说明书CN104054330A4/10页9本理解。该概要不是一个或多个实施方式的广义概述，且既不旨在。
31、确定实施方式的关键或重要的元素也不旨在描绘这些实施方式的范围。其唯一的目的是以简化方式呈现所描述的实施方式的一些概念作为下文将呈现的更详细描述的序言。0019本文所公开的方法和装置的一个实施方式提供了一种在同轴线缆网络上实现10吉比特/秒GBPS或更大的吞入量的联网系统。该系统在高频率即，超过家庭同轴线缆上的现有业务下操作。因此，系统工作频率是在2GHZ至10GHZ或更高的范围内。在一些实施方式，诸如，CATV家庭设备中，该范围可以开始于2GHZ。在其他实施方式中，诸如，在卫星家庭安装中，该范围可以开始于25GHZ或3GHZ。该系统使用宽的信号带宽，例如，在8GHZ的范围内。联网系统与这些业务。
32、共存而没有相互干扰，这是由于其在高于CATV频带约1GHZ下操作，可替选地在高于用于卫星业务的215GHZ或者在一些情况下高达27GHZ的频带下操作。所公开的系统在未来的联网系统诸如MOCA3中以及在接入系统中是有用的。0020通过分路器损耗来控制在系统中发生的路径损耗。即使在频带的上限处也是如此。因此，通过减小路径中的分路器的损耗可以有效地减小路径损耗。通过使用在2至10GHZ范围内具有低损耗和低隔离度的分路器，在本文描述的方法、电路、设备、装置和系统中实现了这样的减小。该分路器的最有效的位置是在进入点POE处。0021可替选地，在进入点POE处使用有源节点，提供信号增强器，或者提供中继器，。
33、能够解决由当信号贯穿分路器时发生的路径损耗产生的问题。在进入点POE节点处采用有源增强器或者中继器，从引出线到引出线的损耗能够基本上被减小到进入点POE到引出线的损耗，也就是说，当前的90DB的损耗能够被有效地减小到70DB的损耗或者更小。附图说明0022参考以下附图描述根据一个或多个实施方式所公开的方法和装置。所提供的附图仅出于说明的目的且仅示出所公开的方法和装置的一些实施方式的示例。所提供的这些附图用来方便读者理解所公开的方法和装置。这些附图不应该被视为限制所要求的发明的广度、范围或者适用性。应该注意，出于清楚和容易说明的目的，这些附图不一定按比例制作。0023图1示出一个其中可以采用本文。
34、所述的原理、装置、方法和系统的环境的示例。0024图2示出例如可以用于实现图1中所示的类型的网络的信号分路器布置的示例的抽象框图，例如，该网络采用MOCA协议。0025图3是示出对于具有90DB路径损耗的信道，根据以GHZ为单位的信道带宽的信道的以吉比特/秒GBPS为单位的最大传输速率的曲线图。0026图4示出例如可以用于实现图1中所示的类型的网络的信号分路器布置的示例的抽象框图，例如，该网络采用MOCA协议且将低损耗分路器作为顶层分路器。0027图5是示出对于具有各个量的路径损耗的信道，根据以GHZ为单位的信道带宽的信道的以GBPS为单位的最大传输速率的曲线图。0028图6是示出可以在本文描。
35、述的类型的网络中使用的低损耗分路器的一个实施方式的框图。0029图7是示出可以在本文描述的类型的网络中使用的低损耗分路器的另一个实施方式的框图。0030图8示出例如可以用于实现图2中所示的类型的网络的信号分路器布置的另一个说明书CN104054330A5/10页10示例的抽象框图，例如，该网络采用MOCA协议且具有低损耗顶层分路器和底层分路器。0031图9是可以用于实现图2中所示的类型的网络的分路器布置的另一个示例的抽象框图，该网络在顶层分路器24的输入端处具有有源节点。0032图10是可以用在图9的分路器布置中的具有频率变换器的类型的有源节点的示例的框图。0033图11是可以用在图9的分路器。
36、布置中的具有数字中继器的类型的有源节点的示例的框图。0034图12是可以在图9的分路器布置网络中与接入系统共享的具有数字中继器的类型的有源节点的示例的框图。0035在各个附图中，同样的附图标记用来表示同样或类似的部件。具体实施方式0036本文描述的原理、装置、电路、方法和系统以有效和有成本效益的方式解决了由于同轴线缆系统中损耗过大而产生的问题，同轴线缆系统诸如在具有超过约2GHZ的频率范围的家庭安装中所用的那些同轴线缆系统。本文呈现的方案利用大量的可用带宽且能够具有极高的通信速率。通过在较高的频率处操作，能够实现与同轴线缆上的现有业务分离可能更大的频率，从而促进更容易的和更低成本的过滤以及与来。
37、自其他业务的滤波器的同向双工。0037图4中示出一个网络实施方式80。除了低损耗分路器24已经被安装在进入点POE51处之外，该网络实施方式80类似于上文参考图2描述的网络实施方式50。低损耗分路器24的特性提供了在2至10GHZ工作范围内的低损耗和低隔离度。因此，由低损耗分路器24的输出端之间的隔离引入的路径损耗被减小了至少约10DB或者更多。典型的改进可以在15DB至20DB的范围内。这减小了信道损耗，由此改善了链路预算且实现较高的数据速率。当然，如果能够进一步减小路径损耗，则甚至能够实现更高的数据速率。在图5中示出了这一点。0038图5的曲线图示出，对于具有各个量的路径损耗的信道且假定在。
38、发射器处的发射RF功率是10DBM以及在接收器端处的噪声系数为5DB，根据以GHZ为单位的信道带宽的信道的以吉比特/秒GBPS为单位的“最大传输速率”。如上文所述，线70表示约90DB的路径损耗。线82表示约75DB的路径损耗。线84表示约70DB的路径损耗。线86表示约65DB的路径损耗。该曲线图表明，通过将损耗从90DB减小至75DB15DB的减小量，能够实现容量上的大幅上升。例如，对于8GHZ的带宽，能够实现从1GBPS图5上的线70到多达16GBPS图5上的线82的改进。损耗再减小5DB到约70DB的路径损耗使速率增大到超过25GBPS图5上的线84。90DB的大损耗会发生在“最长路径。
39、”中的概率高。例如，大损耗可能会发生在以下路径中从引出线A64向上直到顶层分路器24，然后跳跃分路器24并向下直到引出线B66。因此，最弱的链路是遭遇顶层分路器24的隔离的那些链路。这意味着，降低位于进入点处的顶层分路器24的隔离度即，通过采用低损耗分路器24替换分路器24会降低最差情况路径的损耗。这会改善信道容量并降低网络的局限性。0039现有分路器即，在安装基础中的那些分路器和当前安装在2GHZ至10GHZ频段网络中的那些分路器的隔离度在20DB至50DB的数量级上。在现有网络中的最差情况路径说明书CN104054330A106/10页11中，在进入点处的顶层分路器24的隔离度可能接近50。
40、DB。将该损耗减小15DB至20DB通过在顶层使用低损耗分路器24，会减小路径损耗并实现更大的信道容量即，在20GBPS的数量级上。对于该容量，考虑到实施损耗和编码，约15GBPS的数量级的物理层速率和超过10GBPS的MAC速率或者吞吐量是可能的。对于具有较低损耗的路径，能够实现信道中的甚至更高的数据速率。0040除了前述之外，诸如通过考虑发生在信道上的反射和多路径，可以针对信道特性优化网络中的信号的调制格式。例如，正交频分多路复用OFDM可以有利地用于本文描述的任一实施方式中。然而，应该理解，本文描述的原理不限于任一特定的调制类型。0041由于上文阐明的技术原因，低损耗分路器24的一个有效。
41、位置是在进入点POE51处。此外，在大多数家庭安装中，顶层分路器通常被放置在维修技术人员容易到达的地方。因此，应该易于改装家庭网络，以便通过更换顶层分路器来增大信道容量。该更换对于大多数场合可以是足够的。0042图6是示出可以在本文描述的类型的网络中使用的N路低损耗分路器100的一个实施方式的框图。N是具有在2至32或更大的范围内的值的整数。N路低损耗分路器100可包括标准信号分路器102，其从输入线路104接收其输入。通过低通滤波器106来过滤输入线路104上的信号。N路信号分路器102的输出在输出线路108、109、111和112上得到。低通滤波器114、115、117和118被连接在线路。
42、108、109、111和112上。低通滤波器114、115、117和118的输出提供在输出线路120、121、123和124上来自N路低损耗分路器100的输出，分别被标记为输出1、2、N1和N。高通滤波器126、127、129、130分别被连接在输出线路120、121、123、和124与公共接合点132之间。每个高通滤波器具有与相应的低通滤波器不重叠的通带。在一个实施方式中，高通滤波器134将公共接合点132和输入线路104连接。然而，在替选实施方式中，不使用高通滤波器134。舍弃滤波器134允许低通滤波器106阻挡由网络所用的高频信号分发到线路104，该网络用于联接到输出端120、121、1。
43、23和124的设备之间的通信。0043低通滤波器LPF114、115、117、和118以及高通滤波器HPF126、127、129、130是同向双工的，具有不重叠的通带。在超过约2GHZ的频率下，N路低损耗分路器100实现了从任一端口到任一其他端口即，从输入端到任一输出端及其反向以及从任一输出端到任一其他输出端的低损耗。在该配置中的损耗包括失配损耗、分裂损耗和耗散性插入损耗。失配损耗可以根据10LOG1N12/N12来计算，分裂损耗是10LOGN，其中，N是分裂数。例如，对于N44路分路器，失配损耗是2DB，分裂损耗是6DB以及假定耗散性插入损耗是3DB，从任一端口到任一其他端口的总损耗是11D。
44、B。这有利于与通常在20DB至50DB范围内的4路分路器的隔离度进行比较。0044在一个实施方式中，低通滤波器LPF114、115、117、和118在约17GHZ处截止，以及高通滤波器HPS126、127、129、130在约2GHZ处截止。在另一个实施方式中，低通滤波器LPF114、115、117、和118在约215GHZ处截止，以及高通滤波器HPF126、127、129、130在约25GHZ处截止。在又一个实施方式中，高通滤波器HPF126、127、129、130可以采用在约2GHZ和10GHZ之间截止的带通滤波器BPF来代替。0045如果需要，HPF可以设有串联电阻器以提供阻抗匹配。例如，。
45、可以布置电阻器以形成星形配置的电阻式分路器。如果电阻器的值被选择为N1/N1线路阻抗例如，说明书CN104054330A117/10页1275OHMS，则不存在失配损耗，但是插入损耗更高。好处是减少网络中的信号反射和多路情况。例如，对于4路分路器，总损耗是大约15DB12DB的电阻式分路器损耗加上3DB的滤波器插入损耗。这与前一实施方式中的11DB形成对比。0046在另一个实施方式中，如图6所示，阻抗136被连接在公共接合点132和基准电位点诸如，接地之间，以优化匹配和/或参与滤波。如上文指出的，在一个实施方式中，连接到输入节点的高通滤波器HPF134被去除，使得仅输出端口的隔离被解决。在线路。
46、104中的进入点POE位置中，这可能是优选的。0047图7是示出可以在本文描述的类型的网络中使用的N路低损耗分路器140的另一个实施方式的框图。N路低损耗分路器140可以包括标准N路信号分路器142，其在输入线路144上接收其输入。N路信号分路器142的输出在输出线路148、149、151、和152上得到。低通滤波器LPF154、155、157、和158被连接在线路148、149、151、和152上。低通滤波器154、155、157、和158的输出提供在输出线路160、161、163、和164上来自N路低损耗分路器140的输出，分别被标记为输出1、2、N1和N。高通滤波器HPF166、167、。
47、和169在来自N路信号分路器的各信号输出之间即，输出线路160和161、161163、163和164。0048在图7所示的实施方式中，低通滤波器LPF154、155、157、和158以及高通滤波器HPF166、167、和169具有不重叠的通带即，它们是同向双工的。在超过滤波器截止频率的情况下，N路分路器140实现了从任一输出端口到任一其他输出端口的低损耗。在一个实施方式中，低通滤波器LPF154、155、157、和158在17GHZ处截止，以及高通滤波器HPF166、167、和169在2GHZ处截止。0049在图6或图7中示出的构造确保信道损耗被减小至少10DB，如通过图5的曲线图所暗示的，这。
48、对于信道容量增大而言是相当大的量。因此，在实现高数据速率的链路预算方面有了改进。当然，如果能够进一步减小路径损耗，则能够实现甚至更高的数据速率。0050在上文的图4中，采用低损耗/低插入低损耗分路器24作为顶层分路器。可替选地，对于甚至更大的信道容量，可以采用图8的网络实施方式。图8示出例如可以用于实现图4所示的类型的网络的低损耗分路器布置180的另一个示例，该低损耗分路器布置180具有低损耗顶层分路器和低损耗底层分路器。例如，该网络还可以采用MOCA协议。0051除了顶层低损耗分路器24已经被安装在进入点POE51处以及低损耗底层分路器25和26已经代替常规底层分路器而被插入之外，网络实施方。
49、式180类似于上文参考图2描述的网络实施方式50。顶层低损耗分路器24的特性提供了在210GHZ的工作范围内的低损耗和低隔离度。因此，如上文所述，由低损耗分路器24引入的路径损耗被减小了至少约10DB或者更多。低损耗底层分路器25和26的特性可以基本上相同。0052图9示出另一个实施方式190，其中信道损耗被减小了至少10DB。实施方式190具有安装在顶层分路器24的输入端处的有源节点。实施方式190的其他部分与上文参考图2描述的实施方式50基本上相同。0053有源节点192使信号放大并重传进出网络且提供在链路预算上的改进。该改进实现高的数据速率。在一个实施方式中，有源节点是频率变换器，下文参考图10描述频率变换器。可替选地，有源节点是数字中继器，下文参考图11描述数字中继器。有源节点可以与外部同轴线缆设备中的接入节点通信并且提供双重功能接入和家庭联网。这在下文参说明书CN104054330A128/10页13考图12进行说明。0054图10是具有用在图9的分路器布置中的频率变换器的类型的有源节点192的示例的框图。往返于外部同轴线缆设备的信号30首先由低通滤波器LPF194过滤，且向下传递到家庭网络中。通过第一带通滤波器BPF1196过滤在频率F1下的来自家庭网络即，来自POE分路器的信号。过滤后的。