專(zhuān)利名稱(chēng)：分片帶寬失真的預(yù)測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信道失真估計(jì)，尤其是通信系統(tǒng)中通信介質(zhì)的信道失真估計(jì)。更為特殊的，本發(fā)明涉及相對(duì)時(shí)間恒定的通信系統(tǒng)中的通信介質(zhì)的振幅和相位失真估計(jì)。
當(dāng)這些承載數(shù)據(jù)的信號(hào)在通信鏈路的介質(zhì)中進(jìn)行傳播時(shí)，信號(hào)將會(huì)遭遇失真，這樣，由于例如噪聲電平、非線(xiàn)性、延時(shí)以及基于介質(zhì)內(nèi)部信號(hào)所有頻率和介質(zhì)的反射，相應(yīng)接收機(jī)上接收的信號(hào)，其形式將與該信號(hào)的發(fā)送形式不同。特別地，信號(hào)的振幅和相位會(huì)出現(xiàn)失真，其組合被稱(chēng)為基于介質(zhì)的信道失真(也叫做“信道失真”)。舉例來(lái)說(shuō)，如果特定介質(zhì)中的信號(hào)傳輸，其信道失真處在一個(gè)可接受的誤碼率范圍之內(nèi)，那么接收機(jī)解調(diào)該信號(hào)并從中提取數(shù)據(jù)。不利的是，如果信道失真太大或是超出一個(gè)可接受的誤碼率范圍，那么接收機(jī)將會(huì)解調(diào)信號(hào)，并且有可能曲解其中攜帶的信息或數(shù)據(jù)。
對(duì)于給定介質(zhì)，信道失真的獨(dú)立成分也就是振幅失真成分和相位失真成分有關(guān)的資料提供了介質(zhì)的傳遞函數(shù)。傳遞函數(shù)通常被定義成系統(tǒng)輸出和輸入的比值是頻率的函數(shù)，其中與輸入相關(guān)并被改變的輸出通常因?yàn)榛诮橘|(zhì)的信道失真而被削弱。
在一個(gè)相對(duì)時(shí)間恒定的通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)和接收器彼此在位置上相對(duì)固定，知道通信鏈路特定介質(zhì)的傳遞函數(shù)(即振幅失真和相位失真)將是非常有利的。有了這方面的資料，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定特定介質(zhì)所支持的信號(hào)的特定類(lèi)型。例如，可以確定介質(zhì)能夠支持的SNR(信噪比)能力或服務(wù)等級(jí)，也就是調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率。另外還可以確定該特定介質(zhì)是否支持具有特定的固定速率的發(fā)射機(jī)以及具有相應(yīng)的固定速率的接收機(jī)，其中每個(gè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都被配置，用于某一調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率。此外，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)當(dāng)前所使用的，以特定調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率來(lái)發(fā)送信號(hào)的介質(zhì)是否支持處于更高或更低調(diào)制電平以及更高或更低信號(hào)發(fā)送速率的信號(hào)，對(duì)此進(jìn)行判斷將會(huì)非常理想。因此，確定給定介質(zhì)的傳遞函數(shù)將會(huì)非常理想。
目前，為了確定特定介質(zhì)是否可以支持處在特定調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送等級(jí)上的信號(hào)，在特定調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率上發(fā)送測(cè)試信號(hào)的發(fā)射機(jī)和接收器都被連接到通信路徑中并被測(cè)試。很不利的是，這種方法并不理想，因?yàn)樵O(shè)備必須物理連接到通信路徑中。舉例來(lái)說(shuō)，如果收發(fā)信機(jī)在物理上彼此相距較遠(yuǎn)，或者發(fā)射機(jī)或接收器中的一個(gè)位于用戶(hù)住宅內(nèi)部，那么這將會(huì)非常耗時(shí)并且效率低下。此外，舉例來(lái)說(shuō)，如果該介質(zhì)已被用于向用戶(hù)提供現(xiàn)有業(yè)務(wù)，那么在介質(zhì)的測(cè)試過(guò)程中，現(xiàn)有業(yè)務(wù)將被中斷。這有可能進(jìn)一步產(chǎn)生不便或者使正在運(yùn)用現(xiàn)有業(yè)務(wù)的用戶(hù)感到不快。
自適應(yīng)帶寬和信號(hào)速率掃描接收器也可被用在通信路徑中，它可以在較高和較低的調(diào)制電平以及信號(hào)發(fā)送速率之間進(jìn)行切換。HewlettPackard制造的HP89441 VSA(矢量信號(hào)分析器)就是這種設(shè)備的一個(gè)實(shí)例。同樣，在發(fā)射端，需要有一個(gè)用于發(fā)送測(cè)試信號(hào)的自適應(yīng)測(cè)試信號(hào)源。因此，具有固定帶寬和信號(hào)發(fā)送速率的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)必須被昂貴的自適應(yīng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)所取代。此外，這種專(zhuān)用的自適應(yīng)設(shè)備必須被連接到通信路徑中，并且可能為用戶(hù)帶來(lái)不便，而在測(cè)試期間，它會(huì)中斷介質(zhì)上提供的任何現(xiàn)有業(yè)務(wù)。這種自適應(yīng)設(shè)備可能已經(jīng)存在于通信路徑中；但是這種設(shè)備非常昂貴并且效率很低。
另外，為了測(cè)試介質(zhì)，無(wú)論自適應(yīng)與否，專(zhuān)用設(shè)備在介質(zhì)上進(jìn)行的測(cè)試信號(hào)傳輸都會(huì)占用所有相關(guān)的帶寬(bandwidth of interest)，也就是占用具有給定帶寬的全部介質(zhì)。不利的是，在一個(gè)包含自適應(yīng)設(shè)備的系統(tǒng)中，由于測(cè)試信號(hào)在測(cè)試中占用了全部介質(zhì)，因此介質(zhì)上提供的現(xiàn)有業(yè)務(wù)，其吞吐量可能會(huì)有損失，即使是在現(xiàn)有設(shè)備是自適應(yīng)的而不需要輔助設(shè)備的情況下。
此外，就對(duì)介質(zhì)的傳遞函數(shù)進(jìn)行估計(jì)而言，由于測(cè)試信號(hào)是在被測(cè)介質(zhì)的全部頻譜上發(fā)送的，因此接收機(jī)上的測(cè)定信號(hào)提供了介質(zhì)的總的信道失真估計(jì)。即使可能，這個(gè)總的信道失真估計(jì)也很難被分離成傳遞函數(shù)所必需的單獨(dú)的相位失真和振幅失真成分。因此，無(wú)論自適應(yīng)與否，連接專(zhuān)用設(shè)備都無(wú)法估計(jì)介質(zhì)的傳遞函數(shù)。
這樣一來(lái)，由于未能確定介質(zhì)的傳遞函數(shù)，因此必須在每個(gè)感興趣的調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率上對(duì)介質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，以便于了解該介質(zhì)所支持的服務(wù)級(jí)別或等級(jí)。相反，如果傳遞函數(shù)已知，那么特定介質(zhì)所支持的調(diào)制電平和信號(hào)速率可以通過(guò)使用已知的信號(hào)處理仿真來(lái)確定，例如Cadence設(shè)計(jì)的“SPW”或Elanix公司設(shè)計(jì)的“System View byElanix”。
其他方法也可被用于確定特定介質(zhì)的傳遞函數(shù)，例如使用網(wǎng)絡(luò)分析器。網(wǎng)絡(luò)分析器是一個(gè)二端口系統(tǒng)，它必須被連接到通信路徑的發(fā)送與接收端。一旦被連接，網(wǎng)絡(luò)分析器就在被測(cè)介質(zhì)很小的頻率部分中發(fā)送測(cè)試信號(hào)。接收端從接收正弦波與發(fā)送正弦波相比的角度來(lái)觀察，測(cè)量并記錄振幅和相位差，然后對(duì)通信介質(zhì)頻率范圍上的這些振幅和相位關(guān)系進(jìn)行分析。很不利的是，在測(cè)試期間，使用該介質(zhì)的現(xiàn)有業(yè)務(wù)也要被中斷。此外，由于網(wǎng)絡(luò)分析器是一個(gè)二端口系統(tǒng)，因此通信路徑的發(fā)送和接收端都必須連接到該網(wǎng)絡(luò)分析器。在發(fā)送和接收端實(shí)際距離很遠(yuǎn)的通信系統(tǒng)中，例如用戶(hù)到前端設(shè)備的通信介質(zhì)可以處于光纖和電纜上的混合光纖/電纜(HFC)系統(tǒng)中，將附加的測(cè)試電纜延伸許多英里，從而把發(fā)送與接收端連接到網(wǎng)絡(luò)分析器，這是非常不現(xiàn)實(shí)的。
因此，需要有一種技術(shù)來(lái)測(cè)試特定介質(zhì)，以便于估計(jì)特定介質(zhì)的相位和振幅失真，也就是確定它的傳遞函數(shù)，該函數(shù)可用于內(nèi)插服務(wù)等級(jí)，也就是特定介質(zhì)所支持的調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率，而不需要莽撞的進(jìn)行測(cè)試信號(hào)傳輸，該傳輸會(huì)中斷通信路徑中的現(xiàn)有業(yè)務(wù)，或是需要專(zhuān)用設(shè)備，例如自適應(yīng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。
在附圖的幾個(gè)視圖中，相應(yīng)的參考符號(hào)表示相應(yīng)的成分。
優(yōu)選實(shí)施例詳述對(duì)當(dāng)前被認(rèn)為是實(shí)施本發(fā)明的最佳方式所做的下列描述并不具有限制意義，而僅僅是被用于描述本發(fā)明的一般原理。本發(fā)明的范圍應(yīng)參考權(quán)利要求而被確定。
在這里描述了一種對(duì)具有給定帶寬的通信介質(zhì)的相位失真和振幅失真進(jìn)行估計(jì)的方法和設(shè)備。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于一種估計(jì)通信介質(zhì)相位失真的方法和一種執(zhí)行該方法的相應(yīng)系統(tǒng)，該方法包括步驟當(dāng)主信道失真出現(xiàn)時(shí)，為多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)估計(jì)一個(gè)時(shí)間，其中多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)都占用具有給定帶寬的通信介質(zhì)的頻率的一個(gè)不同位置；為多個(gè)被接收的測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)估計(jì)時(shí)間，為該時(shí)間確定一個(gè)差分群延時(shí)；以及將通信介質(zhì)的相位失真近似為該差分群延時(shí)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于一種估計(jì)通信介質(zhì)振幅失真的方法和一種執(zhí)行該方法的相應(yīng)系統(tǒng)，該方法包括步驟估計(jì)多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中每一個(gè)的功率，其中被接收的多個(gè)測(cè)試信號(hào)，每一個(gè)都占用具有給定帶寬的通信介質(zhì)的一個(gè)頻率上的位置；通過(guò)評(píng)估相對(duì)于一個(gè)參考點(diǎn)的多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中每一個(gè)所估計(jì)的功率來(lái)確定振幅波紋；以及將通信介質(zhì)的振幅失真近似為該振幅波紋。
在另外的實(shí)施例中，這里所描述的方法和設(shè)備可被用在估計(jì)特定通信介質(zhì)的傳遞函數(shù)中。然后這個(gè)傳遞函數(shù)被用于內(nèi)插或是預(yù)測(cè)服務(wù)級(jí)別或等級(jí)；也就是通信介質(zhì)能夠支持的調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率。有利的是，所描述的本發(fā)明的具體方法可以在不將專(zhuān)用設(shè)備連接到通信介質(zhì)或是不貿(mào)然中斷通信介質(zhì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的情況下被實(shí)施。由此提供了一種系統(tǒng)內(nèi)部的解決方案。更為有利的是，具有固定帶寬和信號(hào)發(fā)送速率的接收器可被用于執(zhí)行本發(fā)明的具體方法。
首先參考

圖1，其中示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、相對(duì)時(shí)間恒定的通信鏈路的通信介質(zhì)的振幅-頻率圖，用于說(shuō)明涉及現(xiàn)有業(yè)務(wù)的被測(cè)通信介質(zhì)的頻帶寬度(或帶寬)以及占用通信介質(zhì)頻帶寬度的分片帶寬測(cè)試信號(hào)的頻帶寬度(或帶寬)，其中該分片帶寬測(cè)信號(hào)用于對(duì)通信介質(zhì)的振幅和相位失真進(jìn)行估計(jì)或預(yù)測(cè)。所顯示的是被測(cè)通信介質(zhì)(也叫做通信信道或是被簡(jiǎn)單的稱(chēng)為“介質(zhì)”和“信道”)的給定帶寬102(也叫做頻帶寬度)，它被定義為Bwd。還顯示了具有業(yè)務(wù)帶寬105的現(xiàn)有業(yè)務(wù)104，該帶寬被顯示為BWes，以及幾個(gè)被顯示為BWm的測(cè)試帶寬106，在該帶寬之中存在測(cè)試信號(hào)。
實(shí)際上，通信介質(zhì)通常是寬帶的，舉例來(lái)說(shuō)，通信介質(zhì)具有介于5MHz與42MHz之間的帶寬BWd。通信介質(zhì)具有一個(gè)頻率范圍或頻譜區(qū)域(也就是給定帶寬102)，在其內(nèi)部，信號(hào)傳輸是在諸如有線(xiàn)鏈路(例如電纜或光纖)或無(wú)線(xiàn)鏈路(例如微波無(wú)線(xiàn)鏈路)這樣的通信鏈路內(nèi)部完成的。如上所述，通信介質(zhì)會(huì)無(wú)意中把基于介質(zhì)的信道失真(下文中簡(jiǎn)單的稱(chēng)之為“信道失真”)引入通信介質(zhì)內(nèi)部所發(fā)送的信號(hào)當(dāng)中。這個(gè)信道失真可能是由通信介質(zhì)102內(nèi)部的信號(hào)傳輸?shù)姆瓷渌斐傻亩鄰椒蔷€(xiàn)性而產(chǎn)生的，也可能是非線(xiàn)性的影響和例如放大器、濾波器等設(shè)備的噪聲作用，它們與進(jìn)入的噪聲源一起被引入通信路徑給定帶寬上的介質(zhì)之中。在通信領(lǐng)域，信道失真是一個(gè)被廣泛理解的概念。該信道失真導(dǎo)致了通信介質(zhì)接收端所接收信號(hào)的相位失真和振幅失真。
信道失真影響了通信介質(zhì)所能支持的信號(hào)發(fā)送級(jí)別或等級(jí)，以及SNR(信噪比)能力。例如，通信介質(zhì)能支持處于一個(gè)調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率上的信號(hào)，但不支持另一個(gè)調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率上的信號(hào)，這取決于通信介質(zhì)的信道失真。舉例來(lái)說(shuō)，頻譜為給定帶寬102的給定通信介質(zhì)，它能夠支持處于較低數(shù)據(jù)速率的信號(hào)傳輸或是較高調(diào)制電平的信號(hào)發(fā)送速率，也就是160k波特的16QAM，但是有可能并不允許處于較低調(diào)制電平的四倍速率信號(hào)，也就是640k波特的QPSK。因此定量地確定給定通信介質(zhì)對(duì)特定信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平的可行性將是非常有利的。另外，定量地確定或估計(jì)最高服務(wù)等級(jí)，也就是給定通信介質(zhì)所能支持的最高調(diào)制電平和最高信號(hào)發(fā)送速率，這將是非常有利的。
在沒(méi)有將專(zhuān)用設(shè)備實(shí)際連接到通信路徑中以及在所要求的信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平上使用通信介質(zhì)的情況下，為了確定給定通信介質(zhì)是否支持特定的調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率，通信介質(zhì)的振幅和相位失真成分必須是已知的。該振幅失真和相位失真提供了通信介質(zhì)的傳遞函數(shù)，也就是系統(tǒng)輸出和輸入的比值是頻率的函數(shù)。然后，在了解了傳遞函數(shù)之后，通過(guò)常規(guī)信號(hào)處理仿真器，例如加拿大Westlake Village的Elanix公司開(kāi)發(fā)的“System View by Elanix”或是加拿大圣胡塞的Cadence Design Systems公司開(kāi)發(fā)的“SPW”，或是在數(shù)學(xué)上基于可以用鉛筆和紙算出的理論極限，可以定量地確定特定通信介質(zhì)是否支持給定的信號(hào)發(fā)送速率以及給定的調(diào)制電平。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到許多可能的方法，來(lái)為特定的通信鏈路設(shè)計(jì)定量地確定可接受的極限值。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試信號(hào)是從發(fā)射機(jī)經(jīng)由通信介質(zhì)發(fā)送到接收機(jī)的。有利的是，通過(guò)現(xiàn)有系統(tǒng)內(nèi)部的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)在指定調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率上進(jìn)行通信，這些測(cè)試信號(hào)被發(fā)送。這些測(cè)試信號(hào)具有測(cè)試帶寬106，BWm，它是通信介質(zhì)帶寬BWd102的一小部分。因此，測(cè)試信號(hào)具有測(cè)試帶寬BWm106，它是通信介質(zhì)帶寬BWd102的一個(gè)窄帶片段。需要指出的是，帶寬BWd102并不一定是通信介質(zhì)最高速率的帶寬。每個(gè)測(cè)試信號(hào)都經(jīng)由通信介質(zhì)發(fā)送，并占用通信介質(zhì)帶寬BWd102頻率上的一個(gè)不同位置。如圖1所示，每個(gè)測(cè)試信號(hào)都占用帶寬BWd102的一個(gè)不同部分，而不與鄰近測(cè)試信號(hào)的測(cè)試帶寬106重疊，合在一起，所有測(cè)試信號(hào)覆蓋了正被研究的通信介質(zhì)的全部帶寬BWd102。
然而，在該實(shí)施例的一種變化中，測(cè)試信號(hào)可以被配置成相互重疊，這樣一個(gè)測(cè)試信號(hào)將占用與鄰近測(cè)試信號(hào)相同的一部分測(cè)試帶寬106。例如，測(cè)試帶寬106以f(1)為中心的測(cè)試信號(hào)可能重疊以f(2)為中心的測(cè)試信號(hào)的一半測(cè)試帶寬106，測(cè)試帶寬106以f(2)為中心的測(cè)試信號(hào)可能重疊以f(3)為中心的測(cè)試信號(hào)的一半測(cè)試帶寬106，依此類(lèi)推。這個(gè)實(shí)例將使帶寬BWd內(nèi)部的測(cè)量點(diǎn)數(shù)量加倍，從而產(chǎn)生更高分辨率的結(jié)果，這一點(diǎn)將會(huì)參考附圖2-5而被更為具體的描述。同樣，在這個(gè)變化中，測(cè)試信號(hào)中心頻率的自由度可以不受限制，這樣測(cè)試信號(hào)的間隔可以重疊，用于較高的頻率分辨率，或是進(jìn)一步遠(yuǎn)離，用于較低分辨率。
此外，每個(gè)具有測(cè)試帶寬BWm的測(cè)試信號(hào)分別在不同時(shí)間被發(fā)送，測(cè)試信號(hào)之間存在延時(shí)。這與現(xiàn)有技術(shù)的方法不同，現(xiàn)有技術(shù)是一次發(fā)送一個(gè)測(cè)試信號(hào)，該信號(hào)的帶寬與通信介質(zhì)帶寬BWd102相同，也就是說(shuō)，BWm＝BWd。這個(gè)實(shí)施例在通信介質(zhì)帶寬102的窄帶片段的時(shí)間單獨(dú)地發(fā)送測(cè)試信號(hào)，(舉例來(lái)說(shuō)，每個(gè)測(cè)試信號(hào)都占用具有帶寬BWd的通信介質(zhì)之內(nèi)的頻率的一個(gè)不同位置)，這樣，當(dāng)把所有信號(hào)聯(lián)系在一起時(shí)，實(shí)質(zhì)上通信介質(zhì)帶寬BWd102的各個(gè)部分(或大部分)都被至少一個(gè)測(cè)試信號(hào)所覆蓋(取決于測(cè)試信號(hào)的重疊或自由度)。
在接收端(例如在一個(gè)接收機(jī)上)得到每個(gè)測(cè)試信號(hào)的測(cè)量值并將其保存。這些測(cè)量值是每個(gè)信號(hào)主信道失真的時(shí)間位置以及每個(gè)測(cè)試信號(hào)的功率(或振幅)。全部的單獨(dú)測(cè)試信號(hào)，其每個(gè)測(cè)量值都只占用帶寬BWd102的一個(gè)不同部分(或是通信介質(zhì)頻率中的一個(gè)不同位置)，但是集中起來(lái)將包括全部帶寬BWd，這些測(cè)量值被用于內(nèi)插或預(yù)測(cè)具有帶寬BWd102的通信介質(zhì)的相位失真和振幅失真。這些細(xì)節(jié)將會(huì)參考附圖2-5而被進(jìn)一步描述。
與已知的現(xiàn)有技術(shù)不同，在現(xiàn)有技術(shù)中，被發(fā)送的測(cè)試信號(hào)具有測(cè)試帶寬BWm，該帶寬與通信介質(zhì)的帶寬BWd相等。這種常規(guī)測(cè)試信號(hào)最多只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)混合信道失真級(jí)別，即使可能，它也很難將確定傳遞函數(shù)所必需的單獨(dú)的相位和振幅失真分離開(kāi)。
有利的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，由于每個(gè)測(cè)試信號(hào)都具有測(cè)試帶寬BWm106，該帶寬是被評(píng)估通信介質(zhì)帶寬BWd102的一小部分或一個(gè)窄帶片段，因此對(duì)每個(gè)測(cè)試信號(hào)的主信道失真和功率電平(或振幅)來(lái)說(shuō)，其時(shí)間位置都能被精確估計(jì)。就測(cè)試帶寬BWm106而言，隨著測(cè)試帶寬106的減小，振幅估計(jì)的準(zhǔn)確性將會(huì)提高。然而，相位估計(jì)的準(zhǔn)確性將會(huì)降低(假設(shè)一個(gè)固定系數(shù)的均衡器)。同樣，這種關(guān)系的逆向也是成立的，因此，隨著測(cè)試帶寬106的提高，振幅估計(jì)的準(zhǔn)確性將會(huì)降低；然而相位估計(jì)的準(zhǔn)確性將會(huì)提高。因此，被選測(cè)試帶寬BWm106是一種折衷，選擇它是為了產(chǎn)生最低限度校準(zhǔn)接收機(jī)的精確振幅估計(jì)(這樣測(cè)試信號(hào)的功率或振幅可以被精確估計(jì))以及每個(gè)測(cè)試信號(hào)的精確相位估計(jì)(這樣可以精確估計(jì)主信道失真的時(shí)間位置上的測(cè)試信號(hào)相位)。
在一個(gè)包含混合光纖/電纜(HFC)系統(tǒng)的實(shí)施例中，如參考附圖6所述，已經(jīng)確定，測(cè)試帶寬BWm106與通信介質(zhì)102的帶寬BWd102的比值至少應(yīng)該是1∶5。換句話(huà)說(shuō)，測(cè)試帶寬BWm106應(yīng)該小于或等于通信介質(zhì)給定帶寬BWd102的20％。舉例來(lái)說(shuō)，如果通信介質(zhì)的帶寬BWd是40MHz，那么測(cè)試帶寬BWm最多是8MHz，并且最好小于8MHz。需要指出，在混合光纖/電纜的實(shí)施例或者是其他實(shí)施例中，測(cè)試帶寬與帶寬之間的這個(gè)比值可以不被限制在至少1∶5，它也可以小于1∶5，這是由與所要求的給定帶寬測(cè)量分辨率相關(guān)的準(zhǔn)確度要求來(lái)決定的，這一點(diǎn)已被證明是有利的。此外，如圖1所示，在一些實(shí)施例中，在通信介質(zhì)上發(fā)送測(cè)試信號(hào)可以不中斷具有服務(wù)供應(yīng)商所提供的服務(wù)帶寬105的現(xiàn)有業(yè)務(wù)。例如，測(cè)試帶寬106以f(1)為中心的測(cè)試信號(hào)可以在不中斷任何現(xiàn)有業(yè)務(wù)104的情況下被發(fā)送，因?yàn)槎哒加脦払Wd102中分離的頻譜部分。另外，當(dāng)測(cè)試帶寬106以例如f(3)(或f(4))為中心的測(cè)試信號(hào)被發(fā)送時(shí)，現(xiàn)有業(yè)務(wù)可以被簡(jiǎn)單的“移動(dòng)”到通信介質(zhì)帶寬BWd102的另一個(gè)頻譜部分(例如移動(dòng)業(yè)務(wù)帶寬105)，這樣就不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有業(yè)務(wù)104被中斷的情況。因此，發(fā)射機(jī)只是發(fā)送位于帶寬BWd不同部分(也就是通信介質(zhì)內(nèi)部頻率中的不同位置)上的現(xiàn)有業(yè)務(wù)104，并且接收機(jī)被調(diào)諧，以便于接收位于不同部分的現(xiàn)有業(yè)務(wù)104。
可選地，在其他實(shí)施例中，也可以開(kāi)發(fā)一種載波算法，用于在現(xiàn)有業(yè)務(wù)104的吞吐量不被嚴(yán)重降級(jí)的速率上，對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)104和測(cè)試信號(hào)(例如測(cè)試帶寬以f(3)為中心的測(cè)試信號(hào))進(jìn)行時(shí)間復(fù)用，而不移動(dòng)現(xiàn)有業(yè)務(wù)104。通常，測(cè)試信號(hào)是一個(gè)偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)并具有例如20微秒的持續(xù)時(shí)間。這樣，接收器可能因?yàn)闇y(cè)試信號(hào)而漏掉一個(gè)來(lái)自現(xiàn)有業(yè)務(wù)104的分組。如在本領(lǐng)域已知的那樣，遺漏的分組僅僅被重新傳遞到接收機(jī)。因此，無(wú)論現(xiàn)有業(yè)務(wù)104被移動(dòng)還是測(cè)試信號(hào)被時(shí)間復(fù)用到現(xiàn)有業(yè)務(wù)104，現(xiàn)有業(yè)務(wù)104都不會(huì)被測(cè)試信號(hào)貿(mào)然中斷。在另一種變化中，現(xiàn)有業(yè)務(wù)104可能會(huì)在測(cè)試信號(hào)的持續(xù)時(shí)間里被暫時(shí)中止，例如小于1毫秒。
測(cè)試信號(hào)也可以是一個(gè)有效的數(shù)據(jù)傳送信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，在諸如混合光纖/電纜(HFC)系統(tǒng)這樣的通信系統(tǒng)中，如參考圖6所述，測(cè)試信號(hào)可以攜帶數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@種系統(tǒng)具有多個(gè)帶寬(也就是多個(gè)信號(hào)發(fā)送速率)，通過(guò)該帶寬，測(cè)試信號(hào)可以通信并保留在協(xié)議范圍內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō)，測(cè)試信號(hào)可以包含現(xiàn)有業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)；然而，它在一個(gè)不同于剩余的現(xiàn)有業(yè)務(wù)速率的速率上被發(fā)送(例如，可以在一個(gè)低于現(xiàn)有業(yè)務(wù)速率的速率上發(fā)送測(cè)試信號(hào))。這個(gè)測(cè)試信號(hào)與現(xiàn)有業(yè)務(wù)一起被時(shí)分復(fù)用。例如，以f(3)為中心的測(cè)試信號(hào)可以是現(xiàn)有業(yè)務(wù)，但它是以一個(gè)較低的信號(hào)發(fā)送速率發(fā)送的。因此，由于現(xiàn)有業(yè)務(wù)和測(cè)試信號(hào)在不同的速率上被發(fā)送，接收機(jī)可以對(duì)其進(jìn)行區(qū)分，并根據(jù)測(cè)試信號(hào)(該信號(hào)正在傳送數(shù)據(jù))來(lái)作出恰當(dāng)估計(jì)(也就是最大信道失真和功率或振幅的時(shí)間位置)。這與現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)試信號(hào)相背離，在現(xiàn)有技術(shù)中，測(cè)試信號(hào)是隨機(jī)序列或測(cè)試序列，而該實(shí)施例的測(cè)試信號(hào)實(shí)際被用于傳送數(shù)據(jù)。特定測(cè)試信號(hào)的被選信號(hào)發(fā)送速率并不會(huì)顯著降低現(xiàn)有業(yè)務(wù)的吞吐量。有利的是，現(xiàn)有業(yè)務(wù)根本無(wú)須被“移動(dòng)”或是中斷，在測(cè)試信號(hào)期間它只會(huì)被輕微地延遲。
此外，由于每個(gè)信號(hào)在時(shí)間和通信介質(zhì)頻率的不同位置上都被單獨(dú)發(fā)送，因此發(fā)送測(cè)試信號(hào)的順序并不重要。例如，測(cè)試帶寬106以f(1)、f(2)、f(3)等為中心的測(cè)試信號(hào)可以按連續(xù)遞增的頻率順序來(lái)發(fā)送。這些測(cè)試信號(hào)也可以這樣被發(fā)送，即測(cè)試帶寬106以f(3)為中心的測(cè)試信號(hào)首先被發(fā)送，然后是以f(1)為中心的測(cè)試信號(hào)106，然后是以f(x)為中心的測(cè)試信號(hào)等等。因此，發(fā)送測(cè)試信號(hào)的順序并不重要，除非被發(fā)送的測(cè)試信號(hào)覆蓋了通信介質(zhì)帶寬BWd102的各個(gè)頻譜部分。
接下來(lái)參考圖2，其中顯示了一個(gè)對(duì)例如圖1通信介質(zhì)上的振幅和相位失真進(jìn)行估計(jì)和預(yù)測(cè)的系統(tǒng)的方框圖。所顯示的是一個(gè)發(fā)射機(jī)202、被測(cè)通信介質(zhì)204以及一個(gè)接收器206。該接收器206包括一個(gè)解調(diào)器208、一個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器210、一個(gè)均衡器214和一個(gè)自相關(guān)器212(或是一個(gè)快速傅里葉變換212或其他功率估計(jì)算法或硬件，例如小波、峰值檢波器以及碼重(code weights))，以及被恢復(fù)的數(shù)據(jù)230。此外還顯示了一個(gè)信道失真估計(jì)器220，其中包括一個(gè)振幅失真估計(jì)器222和一個(gè)相位失真估計(jì)器224，并且顯示了系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226、結(jié)果228以及通信介質(zhì)240。
此外，在參考圖2的同時(shí)還要參考圖5的步驟，圖5是在對(duì)通信介質(zhì)204的振幅失真和相位失真進(jìn)行估計(jì)的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，由圖2的系統(tǒng)所執(zhí)行的步驟的流程圖。
如圖2所述，發(fā)射機(jī)202經(jīng)由正被測(cè)試的具有給定帶寬(也就是帶寬102)的通信介質(zhì)204連接到接收器206。被評(píng)估或測(cè)試的通信介質(zhì)204在頻率上是寬帶的，它在相對(duì)時(shí)間恒定的通信鏈路上，例如有線(xiàn)線(xiàn)路的通信鏈路(例如電纜或光纖)、位置固定的點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)線(xiàn)微波通信鏈路(例如微波)乃至地球同步衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)通信鏈路上具有帶寬BWd102，其中，發(fā)射機(jī)202和接收器206之間存在相對(duì)很小的移動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō)，通信介質(zhì)204可以包含介于5MHz到42MHz的一段頻譜。
很有利的是，雖然本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例適用于可以在多種信號(hào)發(fā)送速率和多種調(diào)制電平之間進(jìn)行切換的自適應(yīng)發(fā)射機(jī)，但是發(fā)射機(jī)202是一個(gè)具有固定信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平的發(fā)射機(jī)202。此外，盡管本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例同樣適用于可以在多種信號(hào)速率和多種調(diào)制電平之間進(jìn)行切換的自適應(yīng)接收器，但是接收器206是一個(gè)具有固定信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平的接收器206。如所示，通過(guò)使用具有固定速率和調(diào)制的發(fā)射機(jī)202和接收器206，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例可被用于外推(extrapolate)或預(yù)測(cè)通信介質(zhì)204在另一個(gè)信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平上支持信號(hào)傳輸?shù)哪芰?，而現(xiàn)有的固定速率的發(fā)射機(jī)202和接收器206并不提供這種信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平。因此，可以在并不連接提供這種信號(hào)的專(zhuān)用設(shè)備的情況下對(duì)通信介質(zhì)204進(jìn)行測(cè)試，以便于確定通信介質(zhì)204是否支持現(xiàn)有設(shè)備所不提供的信號(hào)傳輸。
如上所述，經(jīng)由通信介質(zhì)204進(jìn)行的信號(hào)傳輸造成傳輸信號(hào)的相位和振幅失真。而相位和振幅失真限定了初始未知的通信介質(zhì)204的傳遞函數(shù)。如在本領(lǐng)域已知的那樣，各種不同的通信介質(zhì)具有與之相關(guān)的特定傳遞函數(shù)。例如，通信介質(zhì)204具有特定的傳遞函數(shù)H1(ω)，它可以不同于另一種通信介質(zhì)的傳遞函數(shù)。在找到了特定通信介質(zhì)204的傳遞函數(shù)h1(ω)之后，能夠確定通信介質(zhì)102是否支持特定服務(wù)等級(jí)，即特定的調(diào)制電平和特定的信號(hào)發(fā)送速率。
在實(shí)際情況中，該處理從圖5的步驟502開(kāi)始。具有測(cè)試帶寬BWm(例如圖1的測(cè)試帶寬BWm106)的測(cè)試信號(hào)分別從發(fā)射機(jī)202經(jīng)由通信介質(zhì)204(圖5的步驟504)發(fā)送到接收器206，該測(cè)試帶寬是通信介質(zhì)204的帶寬BWd102的一小部分或一個(gè)窄帶片段。需要注意，定位或連接到接收機(jī)206的系統(tǒng)控制器，例如系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226，可以提供指令來(lái)發(fā)送測(cè)試信號(hào)。該測(cè)試信號(hào)在接收器206被接收(圖5的步驟506)。與后續(xù)或先前發(fā)送的測(cè)試信號(hào)相比，它占用了通信介質(zhì)204的帶寬BWd102中的一個(gè)不同頻譜部分。此外，如以上所討論的那樣，測(cè)試信號(hào)是以這樣一種方式來(lái)發(fā)送的，即它并不中斷任何現(xiàn)有業(yè)務(wù)(例如圖1的現(xiàn)有業(yè)務(wù)104)。同樣，接收器206被論述成只對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行接收，因?yàn)楝F(xiàn)有業(yè)務(wù)(如果在通信介質(zhì)204內(nèi)部)的接收和處理在本領(lǐng)域是眾所周知的。
這樣一來(lái)，測(cè)試信號(hào)被數(shù)字調(diào)制，并從發(fā)射機(jī)202經(jīng)由通信介質(zhì)204發(fā)送到接收機(jī)206。解調(diào)器208對(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制的測(cè)試信號(hào)(或者是一個(gè)依靠通信鏈路和系統(tǒng)設(shè)備而被接收和數(shù)字化的模擬測(cè)試信號(hào))進(jìn)行接收，并將一個(gè)解調(diào)輸出提供給信號(hào)調(diào)節(jié)器210。信號(hào)調(diào)節(jié)器210通常施加諸如濾波和DC追蹤這樣的信號(hào)處理。該信號(hào)調(diào)節(jié)器210可以根據(jù)已知的信號(hào)處理技術(shù)而被執(zhí)行，例如模擬信號(hào)處理或數(shù)字信號(hào)處理。需要注意，接收器206可能向被接收的信號(hào)中引入失真，通常這是因?yàn)樾盘?hào)調(diào)節(jié)器210的濾波，并且這被稱(chēng)為接收器的傳遞函數(shù)H2(ω)。在一些情況下，低失真的接收器有時(shí)可以在這種情況下被執(zhí)行，即接收器的傳遞函數(shù)H2(ω)可以被忽略。
然后，信號(hào)調(diào)節(jié)器210的輸出被發(fā)送到一個(gè)均衡器214和一個(gè)自相關(guān)器212(或是一個(gè)快速傅里葉變換212，也稱(chēng)作FFT 212，或是其他功率估計(jì)算法或硬件，例如小波、峰值檢波器以及碼重)。在均衡器214中，該均衡器嘗試構(gòu)造接收信號(hào)的一個(gè)反傳遞函數(shù)，由此消除碼間干擾(ISI)，提取并輸出被恢復(fù)的數(shù)據(jù)230。均衡器214完全是常規(guī)的并且包括N個(gè)抽頭(例如8個(gè)抽頭)，這些抽頭被均衡器214使用，產(chǎn)生并存儲(chǔ)系數(shù)，也就是通常所說(shuō)的抽頭加權(quán)，由此均衡器214可以在其輸出端產(chǎn)生被恢復(fù)的數(shù)據(jù)230。因此，均衡器的解決方案是測(cè)試信號(hào)的反傳遞函數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，均衡器的解決方案或反傳遞函數(shù)叫做HA*(ω)，它是測(cè)試信號(hào)的系統(tǒng)傳遞函數(shù)HA(ω)的共軛，其中HA(ω)＝H1(ω)H2(ω)。均衡器214通常會(huì)被校準(zhǔn)，用于接收器的傳遞函數(shù)H2(ω)，或是在低失真接收器的情況下被忽略。均衡器214的輸出是被恢復(fù)的數(shù)據(jù)230(它可以是測(cè)試信號(hào)、PRBS或其他數(shù)據(jù)，或者是來(lái)自現(xiàn)有業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù))。所以，信號(hào)調(diào)節(jié)器210的輸出，例如解調(diào)并經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的測(cè)試信號(hào)，它是使用一個(gè)均衡器214(圖5的步驟508)而被處理的。到目前為止，包含解調(diào)器208、信號(hào)調(diào)節(jié)器210以及均衡器214的接收器206，其結(jié)構(gòu)和功能完全是常規(guī)的。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，相位失真估計(jì)器224被連接到均衡器214，用于存取被存儲(chǔ)的均衡器系數(shù)。通常，在均衡器214中存在N個(gè)作為時(shí)間函數(shù)并處在T或T/整數(shù)個(gè)間隔上的抽頭，其中T是測(cè)試信號(hào)的符號(hào)周期。對(duì)一個(gè)NT或T/N均衡器來(lái)說(shuō)，N是均衡器抽頭的數(shù)目。相位失真估計(jì)器224為每個(gè)測(cè)試信號(hào)評(píng)估均衡器系數(shù)，以便于為特定測(cè)試信號(hào)確定主信道失真的時(shí)間位置，這也被稱(chēng)作最高幅度的微反射(圖5的步驟510)。因此，相位失真估計(jì)器224尋找數(shù)值最大的均衡器系數(shù)(對(duì)應(yīng)于主信道失真)，然后在知道了均衡器抽頭之間的間隔(TN或T/N)的情況下，確定主信道失真相對(duì)于測(cè)試信號(hào)首次接收的時(shí)間位置，將其定義為T(mén)(f(x))。需要注意的是，NT或T/整數(shù)的均衡器布局的選擇應(yīng)該為處在分析中的最高電平調(diào)制或頻率帶寬來(lái)定制。
然后，由這組系數(shù)得到的時(shí)間位置T(f(1))被保存，用于接收器206上所接收的各個(gè)測(cè)試信號(hào)(圖5的步驟512)，并在均衡器214被處理。
在均衡器214執(zhí)行步驟的同時(shí)，信號(hào)調(diào)節(jié)器210的輸出被耦合到自相關(guān)器212，或者是FFT 212或其他如上所述的估計(jì)信號(hào)功率的裝置。自相關(guān)器212計(jì)算測(cè)試信號(hào)的功率譜密度，而FFT 212估計(jì)測(cè)試信號(hào)的振幅大小，不論哪種情況，測(cè)試信號(hào)的功率估計(jì)都被確定(圖5的步驟514)。自相關(guān)器212和FFT 212的功能和結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域是眾所周知的。
有利的是，振幅失真估計(jì)器222被連接到自相關(guān)器212或FFT 212。該振幅失真估計(jì)器222保存測(cè)試信號(hào)的歸一化功率值或歸一化振幅值，這個(gè)值是自相關(guān)器212或FFT 212的峰值，這在本領(lǐng)域是眾所周知的。例如，振幅失真估計(jì)器222保存測(cè)試信號(hào)功率，如A(f(1))(圖5的步驟516)。
一旦相位失真估計(jì)器224保存了時(shí)間位置T(f(1))(圖5的步驟512)，并且振幅失真估計(jì)器222保存了測(cè)試信號(hào)功率A(f(1))(圖5的步驟516)，那么與振幅失真估計(jì)器222和相位失真估計(jì)器224相連的系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226把一個(gè)消息經(jīng)由通信介質(zhì)240返回給發(fā)射機(jī)202，用于指示傳輸另一個(gè)測(cè)試信號(hào)。需要注意，通信介質(zhì)240通常是包含被測(cè)通信介質(zhì)204的通信鏈路的反向路徑或上行路徑。然而下一個(gè)測(cè)試信號(hào)將具有測(cè)試帶寬BWm106，它占用不同于先前測(cè)試信號(hào)的、通信介質(zhì)204的帶寬BWd102的一個(gè)部分(或者是通信介質(zhì)204的頻率中的一個(gè)不同位置)，如圖1所示。因此，下一個(gè)測(cè)試信號(hào)在頻率上遞增(圖5的步驟520)，例如，下一個(gè)測(cè)試信號(hào)是以f(2)為中心發(fā)送的，而不是圖1的f(1)。此外，以f(2)為中心的下一個(gè)測(cè)試信號(hào)能否與中心為f(1)的第一個(gè)測(cè)試信號(hào)重疊，這取決于測(cè)試信號(hào)的自由度或頻率間隔。然后，該下一個(gè)測(cè)試信號(hào)經(jīng)由被測(cè)通信介質(zhì)204發(fā)送到接收機(jī)206(圖5的步驟504)。
同樣，這個(gè)后續(xù)測(cè)試信號(hào)在接收器206被接收，例如經(jīng)由解調(diào)器208、信號(hào)調(diào)節(jié)器210發(fā)送，然后被發(fā)送到自相關(guān)器212(或FFT 212)和均衡器214。然后，相位失真估計(jì)器224為第二測(cè)試信號(hào)評(píng)估均衡器系數(shù)，以便于為第二測(cè)試信號(hào)而確定并保存主信道失真的時(shí)間位置T(f(2))。同樣，振幅失真估計(jì)器222保存第二測(cè)試信號(hào)的歸一化功率或振幅A(f(2))。參考圖5，步驟504到516被重復(fù)。此外，測(cè)試信號(hào)在頻率上遞增(圖5的步驟520)，并從發(fā)射機(jī)202發(fā)送到接收器206(圖5的步驟504)，直到測(cè)試信號(hào)已經(jīng)在通信介質(zhì)204上被發(fā)送，這樣通信介質(zhì)204的各部分頻譜都被至少一個(gè)測(cè)試信號(hào)所占用(圖5的步驟518)。
一旦通信介質(zhì)204的每個(gè)頻譜部分(或者實(shí)質(zhì)上每個(gè)部分或大部分)都已被至少一個(gè)測(cè)試信號(hào)所覆蓋(圖5的步驟518)，那么振幅失真估計(jì)器222和相位失真估計(jì)器224根據(jù)單獨(dú)的時(shí)間T(f(1))到T(f(x))，以及為每個(gè)測(cè)試信號(hào)保存的對(duì)應(yīng)的功率或振幅A(f(1))到A(f(x))，來(lái)估計(jì)或內(nèi)插通信介質(zhì)204本身的獨(dú)立振幅和相位失真成分。下面的表1描述了分別保存在相位失真估計(jì)器224和振幅失真估計(jì)器222中的T(f(x))和A(f(x))的值，也就是集中保存在信道失真估計(jì)器220中的值。另外，根據(jù)測(cè)試信號(hào)的自由度或頻率間隔，表格1中的記錄數(shù)目可以有所不同。例如，對(duì)測(cè)試信號(hào)在頻率上相互重疊的較高分辨率的結(jié)果來(lái)說(shuō)，表1將會(huì)包含更多記錄。
表1
接下來(lái)簡(jiǎn)要參考圖3，其中顯示了一個(gè)從圖2中被具體實(shí)施的系統(tǒng)所確定的數(shù)據(jù)中得到的時(shí)間-頻率圖302，該圖被用于估計(jì)通信介質(zhì)204的相位失真。因此，這個(gè)時(shí)間-頻率圖是從被存儲(chǔ)用于表1所保存的各個(gè)測(cè)試信號(hào)的時(shí)間位置T(f(x))中確定的。如所述，主信道失真的時(shí)間位置被繪制成每個(gè)測(cè)試信號(hào)所集中的頻率的函數(shù)。作為T(mén)(f(x))保存在表1當(dāng)中，并在圖3中以圖形方式顯示的這個(gè)信息被用于確定時(shí)間位置T(f(x))之間的差分群延時(shí)。該差分群延時(shí)被圖形顯示成在一個(gè)參考點(diǎn)上的，時(shí)間-頻率圖302的最小和最大幅度的時(shí)間位置之間的差值。在此，當(dāng)T(f(x))為零時(shí)，選擇該參考點(diǎn)。時(shí)間位置也可以是絕對(duì)值，也就是不相對(duì)于參考點(diǎn)的數(shù)值。此外，分辨率越高，例如測(cè)試信號(hào)在頻率上重疊，繪制在圖3中的點(diǎn)就越多。
有利的是，因?yàn)榕c通信介質(zhì)204的帶寬BWd102相比，每個(gè)測(cè)試信號(hào)的測(cè)試帶寬BWm106都很小，所以假定每個(gè)對(duì)應(yīng)測(cè)試信號(hào)的振幅失真相對(duì)于測(cè)試信號(hào)的測(cè)試帶寬106都可被忽略。這樣，各個(gè)測(cè)試信號(hào)中存在的任何失真主要是因?yàn)橄辔皇д?，而不是振幅失真。因此，作為頻率上的時(shí)間差值的差分群延時(shí)可近似于被測(cè)通信介質(zhì)204的相位失真。所以，相位失真估計(jì)器224將通信介質(zhì)204的相位失真估計(jì)成所有測(cè)試信號(hào)被存儲(chǔ)時(shí)間位置的差分群延時(shí)(圖5的步驟522)。這個(gè)近似的相位失真作為輸出被發(fā)送到系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226。
接下來(lái)簡(jiǎn)要參考圖4，其中顯示了從圖2中被具體實(shí)施的系統(tǒng)所確定的數(shù)據(jù)中得到的振幅-頻率圖，該圖被用于估計(jì)圖1通信介質(zhì)的振幅失真。這個(gè)振幅-頻率圖402是根據(jù)表1中存儲(chǔ)的，用于每個(gè)測(cè)試信號(hào)的被保存功率或振幅A(f(x))來(lái)確定的。如所述，每個(gè)測(cè)試信號(hào)的振幅都被繪制成一個(gè)頻率上的函數(shù)，其中每個(gè)測(cè)試信號(hào)都位于該頻率。此外，隨著處理分辨率的提高，例如測(cè)試信號(hào)在頻率上相互重疊，更多的點(diǎn)以及由此提高的計(jì)算分辨率和精確度可被用于評(píng)估圖4所示圖表。
作為A(f(x)而被保存在表1之中，并在圖4中以圖形顯示的這個(gè)信息被用于確定一個(gè)振幅波紋。該振幅波紋被圖形顯示成測(cè)試信號(hào)相對(duì)于一個(gè)參考點(diǎn)上的高、低振幅之間的振幅差值。在A(f(x))等于零處，參考點(diǎn)被顯示。除了振幅或功率的絕對(duì)估計(jì)值之外，振幅波紋也可以基于不涉及參考點(diǎn)的數(shù)值。這個(gè)振幅波紋近似于通信介質(zhì)204的信道失真的振幅失真成分。因此，振幅失真估計(jì)器222將具有給定帶寬102的通信介質(zhì)204的振幅失真估計(jì)成測(cè)試信號(hào)被存儲(chǔ)功率之間的振幅波紋(圖5的步驟524)。然后，這個(gè)代表通信介質(zhì)204的振幅失真的振幅波紋被保存，并作為輸出242而被發(fā)送到系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226。
回過(guò)來(lái)再參考圖2，由于系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226知道獨(dú)立的相位失真和振幅失真成分，因此系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226現(xiàn)在具有通信介質(zhì)204的傳遞函數(shù)H1(ω)的一個(gè)估計(jì)值。有利的是，在知道了特定通信介質(zhì)204的傳遞函數(shù)之后，系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226使用已知的信號(hào)處理仿真，例如上述“System View by Elanix”或“SPW”來(lái)定量確定特定通信介質(zhì)204支持多種信號(hào)等級(jí)的能力，也就是信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平的各種組合。由此可以確定，具有給定帶寬102的通信介質(zhì)204是否支持特定調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率上的信號(hào)傳輸(圖5的步驟526)。
雖然所執(zhí)行的步驟可以在系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226中被實(shí)施，相位失真估計(jì)器224、振幅失真估計(jì)器222以及信道失真估計(jì)器220仍被顯示成分離的方框。因此，相位失真估計(jì)器224和振幅失真估計(jì)器222可以從系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226上被分離，或是作為它的一部分來(lái)執(zhí)行。同樣，相位失真估計(jì)器224和振幅失真估計(jì)器222可以是接收器206的一部分，也可以處在與接收機(jī)206同樣的位置，或是直接或通過(guò)另一個(gè)通信介質(zhì)連接到接收器206。類(lèi)似的，系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226可以是接收器206的一部分，也可處于與接收機(jī)206同樣的位置，或是連接到接收器206。在其他實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)可以位于發(fā)射機(jī)202。
有利的是，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，圖2的系統(tǒng)提供了一種“系統(tǒng)內(nèi)部(in-system)”的解決方案，它可以對(duì)特定通信介質(zhì)204支持不同調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率組合的可行性進(jìn)行評(píng)估，而不需要將專(zhuān)用設(shè)備實(shí)際連接到在所要求的調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率上發(fā)送和接收信號(hào)的通信介質(zhì)204。這個(gè)通常被要求用于測(cè)試通信介質(zhì)204的專(zhuān)用設(shè)備204是一個(gè)以所要求的調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率來(lái)運(yùn)行的收發(fā)信機(jī)，也可以是能夠在多種信號(hào)速率和調(diào)制電平之間進(jìn)行切換的自適應(yīng)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)。
此外，和網(wǎng)絡(luò)分析器相比，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例并不需要把諸如雙口網(wǎng)絡(luò)分析器這樣的專(zhuān)用設(shè)備連接到通信介質(zhì)204的發(fā)送端和接收端。網(wǎng)絡(luò)分析器的使用將會(huì)使任何現(xiàn)有業(yè)務(wù)被完全中斷，這是因?yàn)樵跍y(cè)試過(guò)程中根本不能使用通信介質(zhì)204。相反，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例可以在與現(xiàn)有業(yè)務(wù)一起共享通信介質(zhì)204的同時(shí)被使用，而不會(huì)降低現(xiàn)有業(yè)務(wù)的吞吐量。
另外，盡管網(wǎng)絡(luò)分析器在通信介質(zhì)204的頻譜部分發(fā)送測(cè)試信號(hào)，但是網(wǎng)絡(luò)分析器分析測(cè)試信號(hào)的接收正弦波，并將其與時(shí)間上被發(fā)送的正弦波相比較，以便于估計(jì)振幅和相位失真。相反，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例僅僅使用以常規(guī)方式產(chǎn)生的均衡器系數(shù)以及來(lái)自常規(guī)自相關(guān)器或FFT(或是其他如上所述，對(duì)信號(hào)的功率或振幅加以估計(jì)的裝置)的功率測(cè)量值，用于估計(jì)每個(gè)測(cè)試信號(hào)的主信道失真的時(shí)間位置和功率測(cè)量值，這些值被集中用于估計(jì)振幅和相位失真。與是一種魯莽、占用時(shí)間且使業(yè)務(wù)中止的系統(tǒng)解決方案的網(wǎng)絡(luò)分析器相比，從而提供了一種系統(tǒng)內(nèi)部的解決方案。
此外，在許多系統(tǒng)中，例如參考圖6而被描述的實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)202和接收器206之間通常存在許多英里之遠(yuǎn)的距離，這使得網(wǎng)絡(luò)分析器與發(fā)射機(jī)202和接收器206之間的有線(xiàn)線(xiàn)路連接變得很不切實(shí)際。同樣，與之相反，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例并不需要將專(zhuān)用設(shè)備連接到通信介質(zhì)，它完全是一種系統(tǒng)內(nèi)部的解決方案。
此外，很有利的是，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中執(zhí)行的技術(shù)允許使用信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平固定的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)，以便于確定通信介質(zhì)204的傳遞函數(shù)。測(cè)試通信介質(zhì)204的常規(guī)方法并不提供通信介質(zhì)204的振幅和相位失真(即傳遞函數(shù))估計(jì)。這些常規(guī)方法只是在占用介質(zhì)全部帶寬的、所要求的信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平上發(fā)送測(cè)試信號(hào)，以便于確定通信介質(zhì)是否能夠支持利用測(cè)試信號(hào)的特定調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸。
與之相反，通過(guò)使用一個(gè)現(xiàn)有發(fā)射機(jī)202、已連接的接收器206以及通信介質(zhì)204，本實(shí)施例提供了通信介質(zhì)204的振幅和相位失真估計(jì)，也就是通信介質(zhì)204的傳遞函數(shù)。然后，該傳遞函數(shù)被用于確定通信介質(zhì)204是否支持任何信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平組合上進(jìn)行的信號(hào)傳輸。因此，有利的是，現(xiàn)有設(shè)備可被用于確定業(yè)務(wù)等級(jí)，也就是特定通信介質(zhì)204所能支持的信號(hào)發(fā)送速率和調(diào)制電平。從而使需要確定的通信介質(zhì)204能夠得到最有效的利用。此外，在這個(gè)實(shí)施例中并不需要備選的專(zhuān)用設(shè)備，如果將該設(shè)備連接到通信介質(zhì)204，那么它會(huì)中斷現(xiàn)有業(yè)務(wù)。
此外，這種技術(shù)可被用于評(píng)估通信介質(zhì)204的不同頻譜片段，以便于確定通信介質(zhì)204的最佳頻譜部分所在的位置。如果現(xiàn)有業(yè)務(wù)位于通信介質(zhì)204的范圍以?xún)?nèi)，那么通信介質(zhì)204可以被評(píng)估，以便于了解通信系統(tǒng)是否能夠支持更高級(jí)別的業(yè)務(wù)。同樣，這是在不需要連接可能中斷現(xiàn)有業(yè)務(wù)的專(zhuān)用設(shè)備的情況下被執(zhí)行的。
需要指出的是，圖2的系統(tǒng)可以被執(zhí)行，以便于包含一個(gè)機(jī)器可讀的程序存儲(chǔ)器裝置，該設(shè)備包含一個(gè)可以由機(jī)器執(zhí)行的指令程序，用于完成對(duì)通信介質(zhì)204的相位失真和振幅失真進(jìn)行估計(jì)的方法步驟，特別是圖5的步驟510-518以及步驟522-524。相位失真估計(jì)器224和振幅失真估計(jì)器222可以根據(jù)這種指令程序而被執(zhí)行，機(jī)器中可以包含發(fā)射機(jī)202和接收器206。為了使機(jī)器能夠執(zhí)行指令程序，該機(jī)器包含一個(gè)處理器，例如微處理器或其他能夠執(zhí)行指令程序的邏輯電路。相位失真估計(jì)器224和振幅失真估計(jì)器222，系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226以及作為一個(gè)整體的機(jī)器可以通過(guò)使用硬件、軟件或是它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如使用一個(gè)通用微處理器、一個(gè)微控制器和/或?qū)Ｓ眠壿嬰娐?，以及與之協(xié)作相關(guān)的軟件和/或固件。
接下來(lái)參考圖6，其中顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方框圖，用于說(shuō)明一個(gè)相對(duì)時(shí)間恒定的通信網(wǎng)絡(luò)，其中圖1-5的技術(shù)和結(jié)構(gòu)可被用于估計(jì)振幅失真和相位失真，并且根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，振幅失真和相位失真可以被定位到一個(gè)特定用戶(hù)或網(wǎng)絡(luò)部分。網(wǎng)絡(luò)600包括互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)602，前端設(shè)備604，媒體轉(zhuǎn)換器606以及用戶(hù)608、610、612和614。雖然用戶(hù)608、610、612、和614被說(shuō)明，但是可以理解，網(wǎng)絡(luò)600可以包含任意數(shù)量的用戶(hù)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)602可以是任何信息網(wǎng)絡(luò)，例如全球信息網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)602被連接到前端設(shè)備604。該前端設(shè)備604與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)602以及用戶(hù)608、610、612和614進(jìn)行通信。前端設(shè)備604被連接到媒體轉(zhuǎn)換器606。媒體轉(zhuǎn)換器606被連接到用戶(hù)608、610、612和614。前端設(shè)備604和用戶(hù)608、610、612和614之間的通信受到媒體轉(zhuǎn)換器606的影響。
舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)混合光纖/同軸(HFC)電纜系統(tǒng)中，光纜支持前端設(shè)備604和媒體轉(zhuǎn)換器606之間的通信，同軸電纜支持媒體轉(zhuǎn)換器606和用戶(hù)608、610、612以及614之間的通信。媒體轉(zhuǎn)換器606對(duì)存在通信的介質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如在一個(gè)HFC系統(tǒng)中，媒體轉(zhuǎn)換器606在光纜和同軸電纜之間傳遞信號(hào)。然而，如果將一種連續(xù)介質(zhì)用在前端設(shè)備604與用戶(hù)608、610、612以及614之間，那么就不再需要媒體轉(zhuǎn)換器606。任何恰當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)或媒體都可被用在前端設(shè)備604與用戶(hù)608、610、612以及614之間。舉例來(lái)說(shuō)，除了光纜和同軸電纜之外的其他媒體，例如雙紐線(xiàn)電纜、無(wú)線(xiàn)或衛(wèi)星通信鏈路也可以被使用。與相對(duì)時(shí)間恒定的媒體一起使用將會(huì)得到特別有意義的結(jié)果，例如與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)位置固定的那些媒體。
實(shí)際上，上面參考圖1-5而被描述的本發(fā)明的實(shí)施例可以被結(jié)合到圖6的網(wǎng)絡(luò)600中。例如，圖2的發(fā)射機(jī)202可以在用戶(hù)608、610、612以及614中相應(yīng)的一個(gè)的電纜調(diào)制解調(diào)器中被實(shí)現(xiàn)，而圖2的接收器206可以在前端設(shè)備604內(nèi)部的電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)中被實(shí)現(xiàn)。因此，上述測(cè)試信號(hào)從各個(gè)用戶(hù)608、610、612以及614中相應(yīng)一個(gè)經(jīng)過(guò)上行通信介質(zhì)而被上行發(fā)送到前端設(shè)備604的電纜終端系統(tǒng)的接收器，以便進(jìn)行評(píng)估。例如，HFC系統(tǒng)的上行通信介質(zhì)可以占用介于5MHz與42MHz之間的帶寬。這些測(cè)試信號(hào)將被用于對(duì)特定通信介質(zhì)以所要求的調(diào)制電平和信號(hào)發(fā)送速率來(lái)支持信號(hào)傳輸?shù)哪芰?viability)進(jìn)行評(píng)估?？梢晕挥谇岸嗽O(shè)備604的、圖2中的系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)226通常經(jīng)由下行通信介質(zhì)中發(fā)送的消息來(lái)指示發(fā)射機(jī)發(fā)送測(cè)試信號(hào)，并對(duì)通信介質(zhì)哪個(gè)部分(或窄帶部分)發(fā)射測(cè)試信號(hào)加以指示。此外，發(fā)射機(jī)也可以?xún)H僅被指示，用于以預(yù)定時(shí)間間隔來(lái)發(fā)送測(cè)試信號(hào)，同時(shí)在頻率上遞增后續(xù)測(cè)試信號(hào)。
在一種變化中，下行通信介質(zhì)可以通過(guò)在前端設(shè)備包含發(fā)射機(jī)以及在用戶(hù)608、610、612和614的一個(gè)或多個(gè)包含接收機(jī)而被評(píng)估。因此，測(cè)試信號(hào)在一個(gè)被評(píng)估的通信介質(zhì)中被下行發(fā)送到用戶(hù)608、610、612以及614。例如，HFC系統(tǒng)中的下行通信介質(zhì)可以包含介于90MHz和860MHz之間的帶寬。
更為有利的是，測(cè)試信號(hào)的傳輸被執(zhí)行，這樣，任何要被評(píng)估的通信介質(zhì)上所發(fā)送的現(xiàn)有業(yè)務(wù)都不會(huì)被中斷。如上所述，現(xiàn)有業(yè)務(wù)可以在通信介質(zhì)內(nèi)部暫時(shí)被重新定位，也可以暫時(shí)中止，或者測(cè)試信號(hào)(例如PRBS或數(shù)據(jù)傳送信號(hào))以不同的信號(hào)發(fā)送(signaling)或數(shù)據(jù)率(即HFC系統(tǒng)可以在多個(gè)速率上通信并保持在協(xié)議范圍內(nèi))而與現(xiàn)有業(yè)務(wù)一起被時(shí)分復(fù)用。同樣，通常已知的附加測(cè)試設(shè)備并不需要被連接到通信介質(zhì)。因此，應(yīng)用圖1-5所描述的實(shí)施例，可以提供一種系統(tǒng)內(nèi)部的解決方案，用于對(duì)給定通信介質(zhì)的振幅和相位失真進(jìn)行估計(jì)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，信道失真可以被“定位”到一個(gè)特定用戶(hù)。舉例來(lái)說(shuō)，如果圖2的發(fā)射機(jī)202是在位于用戶(hù)608、610、612以及614中每一個(gè)的電纜調(diào)制解調(diào)器中被實(shí)施的，并且圖2的接收器206在前端設(shè)備604的電纜終端系統(tǒng)被實(shí)施，那么測(cè)試信號(hào)從每個(gè)用戶(hù)608、610、612以及614，經(jīng)過(guò)上行通信介質(zhì)而被發(fā)送到前端設(shè)備604。在前端設(shè)備604內(nèi)部的相位失真估計(jì)器和振幅失真估計(jì)器將會(huì)接收識(shí)別用于發(fā)送測(cè)試信號(hào)的發(fā)射機(jī)(位于特定用戶(hù))的信息。該信息由接收器收集，因?yàn)榻邮諜C(jī)與位于每個(gè)用戶(hù)的發(fā)射機(jī)是時(shí)間同步的；因此，接收器知道所接收的每個(gè)測(cè)試信號(hào)的發(fā)端發(fā)射機(jī)。此外，每個(gè)被接收的測(cè)試信號(hào)，其自身通常在例如報(bào)頭中包含報(bào)頭信息，其中包括發(fā)射機(jī)標(biāo)識(shí)，它為接收機(jī)確定發(fā)端發(fā)射機(jī)。此外，諸如網(wǎng)際協(xié)議(IP)或以太網(wǎng)地址這樣的信息也可被使用。
因此，很有利的是，由于相位失真估計(jì)器和振幅失真估計(jì)器二者都可以訪問(wèn)被接收的每個(gè)測(cè)試信號(hào)的發(fā)射機(jī)標(biāo)識(shí)，因此相位失真估計(jì)器和振幅失真估計(jì)器分別存儲(chǔ)時(shí)間位置T(f(x))與功率A(f(x))的估計(jì)值，并將其特定到每個(gè)發(fā)射機(jī)。舉例來(lái)說(shuō)，可以為來(lái)自每個(gè)發(fā)射機(jī)的測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)類(lèi)似上述表1的單獨(dú)表格，由此將其指定到每個(gè)用戶(hù)。這樣，可以產(chǎn)生特定于每個(gè)接收機(jī)，即每個(gè)用戶(hù)608、610、612以及614的如圖3和4所示的單獨(dú)曲線(xiàn)。同樣，可以確定相位失真和振幅失真的估計(jì)，也就是通信介質(zhì)的傳遞函數(shù)，該函數(shù)被特定到位于各個(gè)用戶(hù)608、610、612和614的各個(gè)發(fā)射機(jī)。
因此，很有利的是，可以估計(jì)特定于從用戶(hù)608、610、612和614中的每一個(gè)到前端設(shè)備604的上行通信介質(zhì)的信道失真等級(jí)。換句話(huà)說(shuō)，信道失真可以被定位到特定用戶(hù)。舉例來(lái)說(shuō)，如果用戶(hù)608與前端設(shè)備604之間的上行通信介質(zhì)的信道失真比相對(duì)于其他用戶(hù)610、612和624到前端設(shè)備604的信道失真估計(jì)更明顯，則表示用戶(hù)608和前端設(shè)備604之間的通信路徑存在問(wèn)題。此外，這也可以表示例如位于用戶(hù)608的設(shè)備運(yùn)行不正?；蛘吡硪粋€(gè)源正導(dǎo)致信號(hào)傳輸?shù)奈⒎瓷洳粩嘣黾?。同樣，被定位的信道失真估?jì)可以表示特定用戶(hù)608、610、612以及614與前端設(shè)備604之間的通信介質(zhì)有可能運(yùn)行不正常是否已經(jīng)被干擾，或是需要對(duì)信道失真明顯的源進(jìn)行調(diào)查。
此外，對(duì)定位或特定于某一用戶(hù)的信道失真等級(jí)進(jìn)行估計(jì)的方法可以在系統(tǒng)控制器/報(bào)告子系統(tǒng)或其他微處理器中被實(shí)施。
盡管本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)實(shí)例及其應(yīng)用而被描述，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以對(duì)其做出許多的修改和變化，而不脫離權(quán)利要求闡述的本
權(quán)利要求
1.一種對(duì)具有給定帶寬的通信介質(zhì)的失真進(jìn)行估計(jì)的方法，包括從所述通信介質(zhì)中接收多個(gè)測(cè)試信號(hào)，其中所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)都具有一個(gè)測(cè)試帶寬，該帶寬是給定帶寬的一小部分，其中所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)都占用所述給定帶寬的一個(gè)不同部分；用一個(gè)均衡器來(lái)處理所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)；為所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)評(píng)估均衡器系數(shù)，以便于確定主信道失真出現(xiàn)的時(shí)間；基于為所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)所確定的時(shí)間來(lái)確定差分群延時(shí)，其中所述差分群延時(shí)近似于所述通信介質(zhì)的相位失真。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)的功率；通過(guò)評(píng)估為所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)所確定的功率來(lái)確定振幅波紋，而該振幅波紋近似于所述通信介質(zhì)的振幅失真。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括基于所述傳遞函數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)具有所述給定帶寬的所述通信介質(zhì)是否支持給定的調(diào)制電平和給定的信號(hào)發(fā)送速率，其中所述振幅失真和所述相位失真表示所述通信介質(zhì)的傳遞函數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括如果所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)將占用所述現(xiàn)有業(yè)務(wù)在所述給定帶寬中的相同位置，則移動(dòng)具有一個(gè)業(yè)務(wù)帶寬的現(xiàn)有業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)帶寬在頻率上占有所述給定帶寬的一部分，這樣所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)并不中斷所述現(xiàn)有業(yè)務(wù)；以及如果所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)占用所述現(xiàn)有業(yè)務(wù)在所述給定帶寬中的一個(gè)相同位置，則將所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)與具有一個(gè)業(yè)務(wù)帶寬的現(xiàn)有業(yè)務(wù)在時(shí)間上進(jìn)行復(fù)用，其中該業(yè)務(wù)帶寬占用一部分所述給定帶寬。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括為所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)獲取發(fā)射機(jī)標(biāo)識(shí)信息；以及其中所述確定包括基于為所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)所確定的時(shí)間來(lái)確定所述差分群延時(shí)，所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)已經(jīng)由被發(fā)射機(jī)標(biāo)識(shí)信息所標(biāo)識(shí)的一個(gè)相應(yīng)的發(fā)射機(jī)所發(fā)送，其中所述差分群延時(shí)近似于特定于相應(yīng)發(fā)射機(jī)的所述通信介質(zhì)的所述相位失真，并且其中所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)是傳送數(shù)據(jù)的測(cè)試信號(hào)。
6.一種用于對(duì)具有給定帶寬的通信介質(zhì)的失真進(jìn)行估計(jì)的系統(tǒng)，包括解調(diào)器，接收多個(gè)測(cè)試信號(hào)，其中所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)都具有一個(gè)測(cè)試帶寬，該帶寬是給定帶寬的一小部分，其中所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)都占用所述給定帶寬的一個(gè)不同部分；連接到所述解調(diào)器的信號(hào)調(diào)節(jié)器；連接到所述信號(hào)調(diào)節(jié)器的均衡器；連接到所述均衡器的相位失真估計(jì)器，其中該相位失真估計(jì)器為所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)評(píng)估均衡器系數(shù)，以確定主信道失真出現(xiàn)的時(shí)間，并基于用于所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)的時(shí)間來(lái)確定差分群延時(shí)，其中該差分群延時(shí)近似于所述通信介質(zhì)的相位失真。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，還包括用于確定耦合到所述信號(hào)調(diào)節(jié)器的所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)的功率的裝置；以及連接到所述裝置的振幅失真估計(jì)器，其中所述振幅失真估計(jì)器通過(guò)評(píng)估所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中每一個(gè)的功率來(lái)確定振幅波紋，其中該振幅波紋近似于所述通信介質(zhì)的振幅失真。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述相位失真估計(jì)器為所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)評(píng)估所述均衡器系數(shù)，其中所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)已被從相應(yīng)的發(fā)射機(jī)發(fā)送，當(dāng)所述主信道失真出現(xiàn)時(shí)，所述相位失真估計(jì)器確定所述時(shí)間，并且基于有關(guān)所述多個(gè)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)一個(gè)的所述時(shí)間來(lái)確定所述差分群延時(shí)，其中所述差分群延時(shí)近似于特定于相應(yīng)發(fā)射機(jī)的所述通信介質(zhì)的所述相位失真。
9.一種不貿(mào)然對(duì)具有給定帶寬的通信介質(zhì)的失真進(jìn)行估計(jì)的方法，其中該通信介質(zhì)發(fā)送占用一部分所述給定帶寬的現(xiàn)有業(yè)務(wù)，包括從所述通信介質(zhì)中接收一個(gè)或多個(gè)測(cè)試信號(hào)，其中所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)試信號(hào)與所述現(xiàn)有業(yè)務(wù)一起被復(fù)用，其中所述一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)測(cè)試信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)傳送用于現(xiàn)有業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)；以及通過(guò)分析所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)試信號(hào)來(lái)估計(jì)所述通信介質(zhì)的失真，其中所述現(xiàn)有業(yè)務(wù)并未被中斷。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述接收步驟包括在不同于所述現(xiàn)有業(yè)務(wù)的速率上接收所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)試信號(hào)，其中所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)都具有一個(gè)測(cè)試帶寬，該帶寬是所述給定帶寬的一小部分，其中所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)都占用所述給定帶寬的一個(gè)不同部分。
全文摘要
本文公開(kāi)了一種方法和執(zhí)行該方法的設(shè)備，該方法包括步驟當(dāng)主信道失真出現(xiàn)時(shí)，為多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)估計(jì)一個(gè)時(shí)間(510)，其中多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)都占用具有給定帶寬通信介質(zhì)頻率上的一個(gè)不同位置；為多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中每一個(gè)所估計(jì)的時(shí)間確定一個(gè)差分群延時(shí)(522)；以及將通信介質(zhì)的相位失真近似為該差分群延時(shí)。在一種變化中，該方法還包括步驟估計(jì)多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中每一個(gè)的功率；通過(guò)評(píng)估多個(gè)被接收測(cè)試信號(hào)中每一個(gè)的功率來(lái)確定振幅波紋；以及將通信介質(zhì)的振幅失真近似為該振幅波紋(524)。
文檔編號(hào)H04L1/24GK1432220SQ01809600
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2001年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月15日
發(fā)明者帕特里克D·史密斯, 羅伯特G·烏斯卡利, 邁克爾J·庫(kù)珀 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司