CN202197297U

CN202197297U - 上游带宽调节装置

Info

Publication number: CN202197297U
Application number: CN2011201091936U
Authority: CN
Inventors: S.K.沙弗
Original assignee: PPC Broadband Inc
Current assignee: PPC Broadband Inc
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2021-04-14
Also published as: TW201143433A; US8479247B2; CN102223158A; US20110258677A1

Abstract

本实用新型涉及上游带宽调节装置。一种装置可用于调节上游带宽。所述装置能够包括：返回路径，所述返回路径延伸提供商侧连接器和用户侧连接器之间的距离的至少一部分；和耦合器，所述耦合器被连接在返回路径内，所述耦合器提供第二路径。偏差或噪音检测电路电连接在耦合器下游。微处理器连接到检测电路。可变信号电平调节装置被连接在返回路径内。可变信号电平调节装置能够由微处理器响应于返回路径中的检测偏差电平或本底噪音控制。

Description

上游带宽调节装置

技术领域

本发明总体上涉及用于共用天线电视（CATV）系统的信号调节装置，且具体地涉及增加CATV系统中的上游带宽的信号-噪音比的信号调节装置。

背景技术

使用CATV系统来提供互联网、经过互联网的语音协议（VOIP）电话、电视、安全性和音乐服务是本领域熟知的。在提供这些服务时，下游带宽（即，射频（RF）信号、数字信号和/或光信号）从服务提供商传送到用户，上游带宽（即，射频（RF）信号、数字信号和/或光信号）从用户传送到提供商。对于提供商和用户之间的许多距离而言，下游带宽和上游带宽构成总带宽，其经由信号传输线路（如，同轴电缆）传送。下游带宽是例如在CATV系统的总带宽中频率相对较高的信号，而上游带宽是例如频率相对较低的信号。

与下游带宽的有序流完全不同，通过每个本地分配网络的上游带宽是在被连接到具体分配网络的每个用户房屋内产生的上游带宽汇编。在每个房屋内产生的上游带宽包括来自于调制解调器的期望上游信息信号、来自于机顶盒的期望上游信息信号、其它期望信号以及不希望的干扰信号（如，噪音或其它伪信号）。这种不希望的干扰信号的许多发生器是由于其操作无意地产生电信号的电气装置。这些装置包括真空清洁器、电动马达、家用变压器、焊接机和许多其它家用电气装置。这种不希望的干扰信号的许多其它发生器包括作为其操作的一部分而有意地产生RF信号的装置。这些装置包括无线家庭电话、蜂窝电话、无线互联网装置、民用波段（CB）收音机、个人通信装置等。虽然由这些后者装置产生的RF信号对于其预期目的是期望的，但是如果允许这些信号进入CATV系统，那么这些信号将与期望上游信息信号冲突。

不希望的干扰信号，不管其是无意产生的电信号还是有意产生的RF信号，可被允许进入CATV系统，通常通过未端接端口、不正常工作的装置、损坏的同轴电缆和/或损坏的分流器。如上所述，对于用户和首端之间的大多数距离来说，下游/上游带宽通过同轴电缆传送。该同轴电缆通过导电层有意地屏蔽不希望的干扰信号，所述导电层从中心导体径向向外定位且与中心导体同轴地定位。类似地，被连接到同轴电缆的装置通常提供屏蔽不受不希望的干扰信号的影响。然而，在没有同轴电缆或没有装置连接到端口时，中心导体暴露于任何不希望的干扰信号，且将像小天线那样工作，以收集那些不希望的干扰信号。类似地，具有损坏的或有故障的屏蔽的同轴电缆或装置也可能收集不希望的干扰信号。

鉴于前文，应当清楚的是，存在固有的系统范围的缺陷，使得上游带宽开放且容易受任何单个用户影响。例如，虽然下游带宽被有技能的网络工程师持续地监测和服务，但是上游带宽由没有减少干扰信号产生且传送到上游带宽内所需的技能或知识的用户维护。该问题由于在具体分配网络内连接在一起的多个用户进一步复杂化，尤其是已知一个用户可以容易地影响所有其它用户。

改进上游带宽的总体信号质量的尝试使用常规方法没有成功。总体信号质量的度量包括诸如信号强度和信号-噪音比（即，期望信息信号与不希望的干扰信号的比）的分量。通常，增加下游带宽的强度已经通过在具体用户房屋内或附近采用的接入放大器完成。这些接入放大器的成功很大程度上由于在下游带宽中存在非常低水平的不希望的干扰信号，这是因为上文更充分产生的原因。由每个用户产生的上游带宽中的不希望干扰信号的固有存在通常排除使用这些典型的接入放大器以放大上游带宽，因为不希望的干扰信号被放大与期望信息信号相同的量。因而，在采用这种典型的接入放大器时，信号-噪音比保持几乎不变或者更差，从而不增加上游带宽的总体信号质量。

至少由于前述原因，显然需要能够增加上游带宽的总体质量的装置，包括增加信号强度和增加信号-噪音比。

发明内容

本发明有助于减少由用户通过上游带宽无意地注入主信号分配系统中的不希望干扰信号的影响。

根据本发明的一个实施例，一种装置可用于调节上游带宽。所述装置能够包括：返回路径，所述返回路径延伸提供商侧连接器和用户侧连接器之间的距离的至少一部分；和耦合器，所述耦合器被连接在返回路径内，所述耦合器提供第二路径。检测电路电连接到耦合器。微处理器电连接到检测电路。可变信号电平调节装置被连接在返回路径内且能够由微处理器控制。

根据本发明的另一个实施例，一种用于调节上游带宽的装置能够包括：返回路径，所述返回路径延伸提供商侧连接器和用户侧连接器之间的距离的至少一部分；耦合器，所述耦合器被连接在返回路径内，所述耦合器提供第二路径；分流器电路，所述分流器电路电连接在耦合器下游；本底噪音（noise floor）检测器，所述本底噪音检测器电连接在分流器下游；电平检测器，所述电平检测器电连接在分流器电路下游；可变信号电平调节装置，所述可变信号电平调节装置在耦合器下游被电连接在返回路径内；以及微处理器，所述微处理器电连接在本底噪音检测器下游，所述微处理器使用所检测本底噪音来控制所述可变信号电平调节装置。

在另一个实施例中，所述本底噪音检测器包括检测器电路和第一带通滤波器，所述第一带通滤波器使得提供商上游带宽和提供商下游带宽之外的信号带宽通过，所述检测器电路在第一带通滤波器下游电连接。

在另一个实施例中，所述第一带通滤波器使得低于5 MHz、在42 MHz-55 MHz之间或者在85 MHz-108 MHz之间的信号通过。

在另一个实施例中，所述本底噪音检测器包括在耦合器下游串联地电连接的带通滤波器、检测器和峰值检测器。

在另一个实施例中，所述装置还包括在分流器下游和微处理器上游电连接的电平检测器，所述电平检测器提供上游信息信号电平给微处理器。

在另一个实施例中，微处理器将本底噪音信号和载波信号的比进行比较，以设定可变信号电平调节装置的控制信号。

在另一个实施例中，微处理器包括数字电路部件或模拟电路部件。

在另一个实施例中，微处理器根据载波信号和本底噪音信号的电平之间的差或者选定CNR使用多个压缩速率中的压缩速率来确定选择分贝水平和压缩类型CNR。

在另一个实施例中，耦合器在用户侧双工器滤波器和用户侧连接器之间电连接在用户侧主路径中。

根据本发明的另一个实施例，提供一种用于调节上游带宽的方法。所述方法能够包括：从用户侧连接器接收上游带宽；将上游带宽传送通过第一和第二不同无源滤波器以获得上游信号电平和至少一个偏差信号电平；测量上游信号电平的信号强度和所述至少一个偏差信号电平的信号强度；将上游信号电平强度和所述至少一个偏差信号电平强度的比与第一预定信号强度比进行比较，以输出第一补偿量；分开来自于用户侧连接器的上游带宽和下游带宽；以及响应于第一补偿值将分开的上游带宽调节可变信号电平调节量。

根据本发明的另一个实施例，一种用于调节上游带宽的装置能够包括：返回路径，所述返回路径延伸提供商侧连接器和用户侧连接器之间的距离的至少一部分；返回路径的第一部分在用户侧双工器滤波器和提供商侧双工器滤波器之间延伸；耦合器，所述耦合器被连接在返回路径的第一部分之外，所述耦合器提供第二路径；分流器电路，所述分流器电路电连接在耦合器下游；偏差电平检测器，所述偏差电平检测器电连接在分流器下游；信号电平检测器，所述信号电平检测器电连接在分流器电路下游；微处理器，所述微处理器电连接在偏差检测器和电平检测器下游；和可变信号电平调节装置，所述可变信号电平调节装置在耦合器下游被电连接在返回路径的第一部分内，所述可变信号电平调节装置根据返回路径的第一部分之外的偏差电平检测器由所述微处理器来控制。

在另一个实施例中，所述偏差检测器和信号电平检测器包括在分流器下游串联地电连接的带通滤波器、检测器和峰值检测器，其中，偏差电平检测器的带通滤波器使得提供商上游带宽和提供商下游带宽之外的信号带宽通过。

在另一个实施例中，微处理器将偏差电平和信号电平的比进行比较，以改变所述可变信号电平调节装置的信号电平调节量。

附图说明

为了进一步理解本发明的本质和目的，应当参考实施本发明的优选模式的以下详细说明结合附图，在附图中：

图1是根据本发明实施例设置的CATV系统的图形图示；

图2是根据本发明实施例设置的用户房屋的图形图示；

图3是表示根据本发明又一个实施例作出的包括上游部段的调节装置的电路图；

图4是表示根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的耦合器的电路图；

图5是表示根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的高通滤波器的电路图；

图6是表示根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的RF检测电路的电路图；

图7是表示根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的电平检测器的电路图；

图8是根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的RF检测电路内从RF检测器传送到低通放大器的电压流的图形图示；

图9是从根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的RF检测电路内的低通放大器传送到电平检测器的电压流的图形图示；

图10是从根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的电平检测器传送到非线性放大器的电压流的图形图示；

图11是根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的非线性放大器的电路图；

图12是非线性放大器响应于线性增加的电压的理论响应的图形图示；

图13是从根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的非线性放大器传送到微处理器的电压流的图形图示；

图14是表示由根据本发明一个实施例作出的调节装置中所使用的微处理器执行的信号电平测量例程的流程图；

图15是表示根据本发明又一个实施例的包括上游部段的调节装置的电路图；

图16是示出了用于检测调节装置的返回路径中的本底噪音的上游带宽中的示例性位置的图表；和

图17是示出了用于操作根据本申请的包括上游部段的调节装置的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

如图1所示，CATV系统通常包括提供商20，提供商20通过主分配系统30将下游带宽（如，RF信号、数字信号和/或光信号）传输到用户，且通过同一主信号分配系统30从用户接收上游带宽（如，RF信号、数字信号和/或光信号）。分接头90位于主信号分配系统30处以允许下游/上游带宽传送往返主信号分配系统30。接入传输线路120然后用于将分接头90连接到房间10、60；公寓建筑50、70；咖啡厅80等。如图1所示，本发明的上游带宽调节装置100可以在接入传输线路120和用户房屋分配系统130之间串联连接。

仍参考图1，应当理解的是，上游带宽调节装置100可以设置在分接头90和用户房屋分配系统130之间任何位置处。该位置可以便利地位于房屋（例如，房间10、公寓建筑70等）内或者靠近房屋（例如，房间60、公寓建筑50等）。应当理解的是，上游带宽调节装置100可以设置在任何位置，例如咖啡厅80或其它商务位置，其中，使用CATV服务，包括互联网服务、VOIP服务或其它单向/双向服务。

如图2所示，用户房屋分配系统130可使用分流器190分流，从而下游/上游带宽可以根据本领域熟知的实践传送到电视150和调制解调器140/从电视150和调制解调器140传送。例如，调制解调器140可包括提供电话170服务的VOIP性能，且可包括提供互联网服务给台式计算机160和膝上型计算机180的路由器。

此外，提供机顶盒（STB）或机顶装置（STU）以便与电视150直接使用是常见的实践。然而，为了清楚起见，在图2中没有包括STB或STU的图示。鉴于许多模型使用上游带宽来传输与“按次付费收看”购买、付款、使用和其它用户互动有关的信息，其全部可能需要信息从STB或STU发送到提供商20，在这里阐述STB和STU。因而，应当理解的是，尽管图2明确示出仅一个上游带宽调节装置100用于一个房屋装置（即，调制解调器140），但是每个上游带宽调节装置100可以与两个或更多个房屋装置（例如，调制解调器、STB、STU和/或专用VOIP服务器）一起使用，其经由上游带宽传输期望上游信息信号。

措辞“房屋装置”在全文用于描述产生上游带宽的期望部分的多种装置中的任何一个或多个。更具体地，措辞“房屋装置”用于描述位于用户房屋上或附近的装置，其接收下游带宽、经由上游带宽朝提供商20传输信息、或者两者兼而有之。这些房屋装置包括互联网接入调制解调器、STB、STU、电视、房屋安全监测装置、和可能需要报告或经由上游带宽以其它方式提供信息的任何未来装置。

此外，虽然在图2未明确示出，但是可以有两个（或更多）上游带宽调节装置100位于单个房屋内或附近。例如，可以有位于调制解调器140和分流器190之间的上游带宽调节装置100和位于电视150上的STB或STU与分流器190之间的另一个上游带宽调节装置100。类似地，可以有位于上游带宽经过（例如从调制解调器、STB、STU、VOIP服务器等）的房屋分配系统130内任何点处的上游带宽调节装置100。

此外，虽然在图2未明确示出，但是在一个接入传输线路120用于将分接头90连接到两个用户房屋两者时，可以有位于两个用户房屋附近的一个上游带宽调节装置100。尽管这种设置认为是不理想的，但是由于来自于两个用户的上游带宽可以在被调节之前汇合，因而在两个房屋彼此太近而不能物理设置独立的上游带宽调节装置100时，这种设置可能是必要的。

应当理解的是，将上游信号调节装置100设置在上述位置之一的目的是通过在离开用户房屋的上游带宽与其它用户的上游带宽汇合之前增加该具体用户上游带宽的信号-噪音比而增加主分配系统30中上游带宽的总体质量。如上所述，由于在上游带宽中存在的不希望干扰信号也被放大，因而仅仅放大上游带宽不能实现期望结果。

现在参考图3，上游带宽调节装置100的说明将分成两个总体讨论主题：总体部件和上游带宽调节部段105（上游部段105）。首先将讨论总体部件以阐述全文使用的措辞且有助于阐述上游带宽如何传送到上游部段105。之后将讨论上游部段105的硬件、操作和控制。

仍参考图3，上游带宽调节装置100可包括用户侧连接器210和提供商侧连接器215。这些连接器210、215中的每个可以是本领域用于将信号电缆连接到装置的任何连接器。例如，用户侧连接器210和提供商侧连接器215中的每个可以常规凹“F型”连接器。

用户侧电涌保护器220和提供商侧电涌保护器225可以分别电气地靠近用户侧连接器210和提供商侧连接器215设置。电涌保护器220、225的该定位允许保护位于电涌保护器220、225之间的电易坏部件（下文更充分讨论）。用户侧电涌保护器220和提供商侧电涌保护器225中的每个可以是电子应用领域已知的任何电涌保护器。

用户侧开关250和提供商侧开关255均具有两个位置。在第一缺省位置（如图3所示），开关250、255将信号传送通过旁通路径230。在第二位置，用户侧开关250和提供商侧开关255分别将用户侧连接器210电连接到用户侧主路径240和将提供商侧连接器215电连接到提供商侧主路径242。如下文进一步讨论的那样，上游带宽调节装置100的主要部件在用户侧主路径240和提供商侧主路径242之间串联地电连接。

开关250、255允许在上游带宽调节装置100内的故障（例如，电功率故障）的情况下总体带宽传送通过旁通路径230。开关250、255可以是本领域已知的任何SPDT（单刀双掷）开关。例如，开关250、255可以被选择和安装，使得在上游带宽调节装置100不存在电功率时，开关250、255自动地选择第一缺省位置，以使得总体带宽传送通过旁通路径230。相反，在存在电功率时，开关250、255朝其第二位置移动，从而使得总体带宽传送到主路径240、242。在上游带宽调节装置100内电短路的情况下，短路可能引起附加电流，最终将导致保险丝破坏或电路断路器型装置（未示出）断开。因此，这种短路可能导致开关的功率丧失，从而允许总体带宽传送通过旁通路径230。

微处理器310（下文更充分讨论）还可以用于当在上游带宽调节装置100内检测到电功率丧失之外的故障时将开关250、255致动到其第一位置（即，到旁通路径230）。虽然在图3中未示出用于这种连接的电路，但是应当理解的是，除了开关250、255由于电气故障自动定位之外，应当有微处理器310的控制。

全文使用的措辞“微处理器”应当理解为包括能够执行本文所述功能的所有有源电路。例如，微处理器310可以用微控制器、系统专用数字控制器或复合模拟电路取代。

旁通路径230可以是同轴电缆、无屏蔽电线和/或电路板上的金属迹线。所有这些选项都能够使得总体带宽在很少信号衰减的情况下传送。

用户侧双工器260和提供商侧双工器265分别电联接到用户侧主路径240和提供商侧主路径242。双工器260、265设置和配置成在其之间形成前向路径244和返回路径246、248。双工器260、265中的每一个可以像分流器、高通滤波器和低通滤波器相结合那样工作，分流器将相应主路径240、242分成两个信号路径，一个用于低通滤波器和高通滤波器中的每一个。使用该组合项，高通滤波器中的每个传送下游带宽，低通滤波器中的每个传送上游带宽。在本示例中，下游带宽在双工器260、265之间沿前向路径244传送。对于本上游带宽调节装置100来说特别重要的是，上游带宽在双工器260、265之间沿返回路径246、248传送。以下说明的其余部分集中于附连到返回路径246、248上或内的上游部段105的硬件、操作和控制。

为了给以下讨论做准备，本文首先将非常总体地描述上游部段105的硬件、操作和控制。已知典型房屋装置将增加功率（其用所述功率传输上游带宽（即，期望上游带宽）的一部分）以考虑增加的衰减，上游部段105选择性地以增量衰减上游带宽。结果，期望上游带宽的百分比比其余部分（即，不希望的上游带宽）更大。为了实现这些目标，上游部段105必须能够精确地测量期望上游带宽的电平以增加衰减量，而不增加比房屋装置在增加其输出功率方面能够考虑的更多的衰减。期望上游带宽电平的精确测量仅使用常规电平检测器是困难的（如果不是不可能的话）。

由于房屋装置的内在功能特性，因而难以测量期望上游带宽。例如，房屋装置通常仅在房屋装置被请求传输信息时才传输期望上游带宽。例如，房屋装置（如，互联网接入调制解调器）通常仅在用户发送信息到互联网时才传输信息。由于没有方式预期何时发送这种信息，因而由房屋装置产生的期望上游带宽必须假定为独立于时间的且时间不连续的。此外，传输的信息的连续性变化很大，例如在简单按次付费收看购买请求和大的详细照片的互联网上传之间。换句话说，由房屋装置产生的上游带宽的部分可以在任何时间发生且可以发生任何时间长度。上游部段105包括专门用于识别该独立于时间的且时间不连续的期望上游带宽的特征。

上游部段105包括被连接在返回路径246、248内的耦合器340以经由从耦合器输出342（图4）进行的第二路径将上游带宽的一部分按照功率和/或频率范围传送到上游部段105中的随后装置。本领域技术人员基于本说明和具体装置的尺寸要求将容易理解，哪种耦合器将适合于本目的。例如，简单电阻器、功率分配器、定向耦合器和/或分流器可以在仔细考虑这些可选在上游带宽调节装置100的特征阻抗上可能具有的影响的情况下使用。图4中示出耦合器340的一个实施例中存在的各个部件。

措辞“连接”在全文用于表示光或电气定位，使得电流、电压和/或光在被连接部件之间传送。应当理解的是，措辞“连接”并不排除在被连接部件之间中间部件或装置的可能性。例如，尽管高通滤波器350显示为以耦合器340和RF放大器之间的中间关系定位，但是耦合器340被连接到RF放大器365。

措辞“在下游电连接”和“在上游电连接”在全文也可用于有助于说明关于两个部件在哪里或如何连接。作为示例，当第二装置在第一装置下游电连接时，第二装置从第一装置接收信号。该相同设置也可以描述为第一装置在第二装置上游电连接。

返回图3，高通滤波器350在耦合器340下游电连接，使得耦合器输出342电连接到高通滤波器输入352（图5）。高通滤波器350在该情况下用于经由高通滤波器输出354（图5）仅使得上游带宽的一部段传送通过到其余装置，如下文所述。这种高通滤波器350可能不是在所有情况下都需要，但是可能是有益的，因为其衰减上游带宽中已知不传送期望上游带宽的部段。例如，如果房屋装置已知在上游带宽的特定部段中提供其期望上游带宽，因而将高通滤波器350配置成衰减低于房屋装置传输的上游带宽的特定部段的上游带宽部段可能是有益的。本领域技术人员基于本说明和具体装置的尺寸要求将容易理解，哪种高通滤波器将适合于本目的。图5中示出了高通滤波器350的一个实施例中存在的各个部件。

RF检测电路360在高通滤波器350下游电连接，使得高通滤波器输出354电连接到RF检测器输入362（图6）。RF检测电路360包括RF放大器365、RF检测器366和低通放大器367。RF放大器365放大通过高通滤波器350传送的下游带宽的部分，以便为RF检测器366做好准备。RF检测器366用作逆拉普拉斯变换，拉普拉斯变换广泛地用于积分变换，以将下游带宽的部分从频域电压流转换为时域电压流。逆拉普拉斯变换是复积分，其已知有多个名称，Bromwich积分、Fourier-Mellin积分和Mellin反向公式。逆拉普拉斯变换的可选公式由Post反演公式给出。时域电压流然后传送到低通放大器367，其放大电压，同时在时间上在具有合适信号持续时间的电压和对于在随后电路级内使用来说太短的电压之间进行区分。

作为示例，图8示出了从RF检测器366到低通放大器367的时域电压流输出400。时域电压流400包括持续可变时间量的增加电压电平410和420。较长部段的增加电压410通常表示由房屋装置发送的重要信息，而较短部段的增加电压420通常表示“脉冲信号”，其是较少信息的非常短的脉冲。这些较长部段的增加电压具有对于具体房屋装置来说可能典型的周期。换句话说，较长部段的增加电压410可以在较长部段的增加电压410之间具有较短或较长部段的较低电压。在讨论电平检测器370时，该周期将是重要的，该周期可基于存在的房屋装置的类型变化。

现在参考图9，低通放大器367产生电压流402，其中，较长周期的增加电压410（图8）导致较高电压412，且其中，较短周期的增加电压420（图8）导致较低电压422。该电压流402然后从RF检测电路输出364输出到电平检测器370。本领域技术人员基于本说明和具体装置的尺寸要求将容易理解，哪种部件应当用于形成RF检测电路360。图6中示出了RF检测电路360的一个实施例中存在的各个部件。

电平检测器370在RF检测电路360下游电连接，使得RF检测电路的输出电连接到电平检测器输入372（图7）。电平检测器370基于由RF检测电路360提供的电压流产生附加电流，且电平检测器370包括至少一个二极管和至少一个相对大的电容器376，以存储所提供的电流。除了任何增加电压412、422保持比来自于RF检测电路360的电压流402更长的持续时间之外，从大电容器376提供给电平检测器输出374的电压流404（图10）与在电平检测器输入372处由RF检测电路360提供的电压流402有关。任何增加电压保持的持续时间量严格地是至少一个电容器的大小、相关电阻器的大小和随后装置吸取的电流的因素。

现在参考图10，电平检测器370产生电压流404，其中，较长周期的增加电压412（图9）更一致，从而在得到的较长周期的增加电压414之间存在较少的电压倾斜。该电压流404然后从电平检测器输出374输出到非线性放大器380。

图7中示出了电平检测器370的一个实施例中存在的各个部件。虽然大多数部件对于本领域技术人员来说能自动理解，但是要注意的是，根据一个实施例作出的电平检测器370包括足以将电压保持高达6秒的两个10μF电容器376。已经发现该时间量足以结合电压流402（图9）中的消息电压412（图9），以便由微处理器310进行测量，如下文更充分讨论的那样。取决于通常发送的消息的一致性和处理器310的速度，持续时间量可以更少或更多。

更通常来说，本实施例所需的持续时间是由房屋装置提供的较长部段的增加电压410的周期的大约十倍。因而，持续时间可根据存在的房屋装置变化。此外，应当理解的是，措辞“大约”在本文与“十倍”系数结合使用，因为如果相应地减少低压阈值（VIL）以允许较长部段的增加电压410之间的更大电压降，那么小于十倍可能足够好地工作。超过十倍可能导致持续时间过长，其中，电压可能不能足够快地下降经过VIL以正确地停止序列。一旦VIL及其对序列的影响在下文更充分讨论，就将理解这些阐述。本领域技术人员基于本说明将容易理解，具体持续时间量所需的电容量可以通过一个大电容器或多个较小电容器完成。

返回图3，非线性放大器380在电平检测器370下游电连接，使得电平检测器输出374电连接到非线性放大器输入382（图11）。非线性放大器380压缩由电平检测器370提供的电压流404，以给较低电压提供附加分辨率。具体地，非线性放大器380给较低电压提供附加细节，而不必给较高电压提供附加分辨率。这对于上游带宽调节装置的该实施例来说是重要的，因为微处理器310在非线性放大器输出384（图11）处从非线性放大器380接收电压流，且将其转换为0-255范围内的数字值。应用于来自于电平检测器370的整个电压流的附加分辨率将需要超过255个数字值，且来自于电平检测器370的电压流的线性分辨率可能导致上游带宽的质量欠佳测量。图11中示出了非线性放大器380的一个实施例中存在的各个部件。应当理解的是，在微处理器310内的附加分辨率可用时，可能不需要非线性放大器380。

非线性放大器380在图11中显示为包括位于非线性放大器输入382附近的电阻器386。该电阻器386允许来自于电平检测器370的电压流404溢出，而不是无限地保持具体电压。因此，应当理解的是，该电阻器386可以被认为是电平检测器370或非线性放大器380的一部分。

在图12中可以看到线性变化的输入电压流430连同非线性地变化的输出电压流440的示例。如图所示，在相对低的输入电压电平，输出电压流440相对于输入电压流430的任何变化更显著地变化。然而，在相对高的电压电平，输出电压流440相对于输入电压流430的任何变化较不显著地变化。

图13示出了响应于图10中表示的电压流404产生的示例性输出电压流405。如图所示，非线性放大器380的效果在于强调在较低电压中存在的细节，同时不强调较高电压。如上所述，非线性放大器380的该效果有助于给较低电压提供附加分辨率，以用于测量目的。

再次参考图3，微处理器310可以在非线性放大器380下游电连接，使得微处理器310连接到非线性放大器输出384。微处理器310测量来自于非线性放大器380的各个电压，且可将这些电压转换为0-255的数字标度。应当理解的是，在本实施例中选择0-255的当前标度，仅仅是由于微处理器310的性能。取决于微处理器310的性能，许多其它标度（包括实际电压测量值）也可以起作用。由于测量值标度的这些可能差异，措辞“电平值”在全文用于描述分配给输入微处理器310以用于进一步处理的具体电压的值。此外，如上所述，如果所使用的微处理器310包括比本实施例更大的分辨率容量，那么可能不需要非线性放大器380。

现在将参考图14所示的流程图详细地描述上游部段105的操作和控制。如上所述，已知大多数房屋装置将自动地增加其输出电平以抵消任何增加的衰减的影响，上游带宽调节装置100可有意地衰减上游带宽。因此，在增加衰减的每个量时，上游带宽的信号-噪音比增加，因为噪音被衰减且房屋装置已经增加其期望频率的输出。信号-噪音比的该增加的极限值是可以由房屋装置增加的期望上游带宽的增加量。因此，上游带宽电平必须被检查和监测，以确保增加衰减的量不会连续地超过房屋装置可能的附加输出量。

现在参考图14，微处理器310通过一系列过程步骤600工作，以确定由房屋装置产生的期望上游带宽的电平值。作为该确定的一部分，微处理器使用两个缓冲器，缓冲器和缓冲器1。

缓冲器0在该实施例中具有八个输入位置（0-7）。在过程600，缓冲器0输入位置可以两个独立方式指代。第一，缓冲器0输入位置可以具体地称为缓冲器（0，0）、缓冲器（0，1）、缓冲器（0，2）、缓冲器（0，3）、缓冲器（0，4）、缓冲器（0，5）、缓冲器（0，6）和缓冲器（0，7）。第二，缓冲器0输入位置可以称为缓冲器（0，X），其中，X是作为过程600的一部分增加和重置的变量。缓冲器0输入位置的平均值在本文称为当前平均值（CAV）。

缓冲器1在该实施例中具有八个输入位置（0-7）。在过程600，缓冲器1输入位置可以具体地称为缓冲器（1，0）、缓冲器（1，1）、缓冲器（1，2）、缓冲器（1，3）、缓冲器（1，4）、缓冲器（1，5）、缓冲器（1，6）和缓冲器（1，7）。此外，缓冲器1输入位置可以称为缓冲器（0，Y），其中，Y是作为过程600的一部分增加、减少和重置的变量。

缓冲器0和缓冲器1中的每个可包括多于或少于八个输入位置。虽然已经发现八个输入位置对于获得上游带宽电平的预期目的工作良好，但是更多输入位置可以在较低不稳定性的情况下提供更平稳电平值。附加输入位置以获得电平测量的附加时间和附加处理器消耗为代价。

在上游带宽调节装置100接通之后，微处理器310执行初始化例程，其包括步骤602、604、606和608。根据步骤602，缓冲器0输入位置X设定为0，且缓冲器1输入位置Y设定为0。

此外，根据步骤602，微处理器310启动延迟计时器（set back timer），其在该实施例设定为运行10分钟。在以下说明期间将更清楚的是，该10分钟计时旨在用于在10分钟内没有感测来自于房屋装置的动作时释放在上游带宽上设置的衰减。措辞“动作”在本文用于描述高于VIH的CLV的存在。取决于在具体CATV网络上的用户体验，10分钟时间可以更短或更长。鉴于使用互联网、VOIP和/或STB/STU的大多数人将在10分钟期限内执行至少一个功能的假定，该实施例选择10分钟时间。假定长于10分钟的时间期限通常意味着当前没有用户使用互联网、VOIP和/或STB/STU。

此外，根据步骤602，返回衰减器320（图3）设定为衰减4 dB。该衰减量是上游带宽调节装置100的该实施例提供的基本衰减。该基本衰减量可以基于具体CATV系统的体验增加或减少。由于其提供一定量的有益噪音减少，但是足够低而在房屋装置初始接通且正常工作时不干扰任何试验房屋装置，因而选择该4 dB基本量。

根据步骤604，微处理器310检查以判定缓冲器0输入位置X是否等于8。步骤604的目的是确定缓冲器0是否装满。由于X在种子值（下文讨论）置于最后缓冲器位置（即，缓冲器（0，7））之后累增1，因而使用值8。因此，尽管没有位置“8”，但是值8与本确定有关。应当理解的是，如果在过程500中累增“X”值的步骤在不同位置发生，也可以使用值“7”。如果步骤604的答案为“否”，那么微处理器310移动到步骤606。否则，微处理器310移动到步骤608。

根据步骤606，微处理器310将种子值置于缓冲器（0，X），在第一情况下是缓冲器（0，0）。种子值是经验获得值，其与预期发现的电平值相对接近。换句话说，该实施例中，种子值基于在具体CATV系统中观测的实际值试验确定。种子值需要相对接近上游带宽的初始电平值，以允许上游带宽调节装置100启动稳定过程。在用种子值填充缓冲器（0，X）之后，微处理器返回步骤604以检查缓冲器0是否装满。步骤604和606之间的该过程继续，以用种子值填充所有缓冲器0输入位置。一旦装满，微处理器310就移动到步骤608。

根据步骤608，微处理器310获取缓冲器0的CAV且将该值置于缓冲器（1，Y）中，在第一情况下是缓冲器（1，0）。微处理器将缓冲器输入位置X重置为，但是在缓冲器输入位置中留下种子值。本领域技术人员将理解，如果缓冲器中的值被擦掉或者留下在稍后时间内写入，该过程将正常工作。

此外，根据步骤608，基于置于缓冲器（1，Y）（当前为缓冲器（1，））中的CAV值计算高电压极限值（VIH）和低电压极限值（VIL）。注意到，这可以描述为基于CAV计算VIH和VIL。无论如何，VIH和VIL是计算值，其在随后步骤中使用以排除不在预期电平值附近的大多数电平值。通过避免远低于预期值的错误峰值测量值，该排除有助于使得该上游带宽调节装置100更稳定。由于VIH和VIL两者均在确定每个新CAV之后确定，因而在所接收的电平值变化很大的情况下，允许VIH和VIL浮动。在该情况下，VIH为缓冲器（1，Y）的大约94％，VIL为缓冲器（1，Y）的大约81％。VIH和VIL两者均可以是允许更多或更少电平值包括在任何峰值确定中的其它比值。峰值确定将在下文进一步讨论，但是在这里阐述VIH设定高初始阈值可能是有帮助的，其中，低于VIH的电平值被排除考虑。类似地，VIL是低第二阈值，其中，电平值被考虑，直到具体序列（在电平值超过VIH时开始的序列）的电平值低于VIL。换句话说，一系列电平值将针对单个峰值检查，序列在电平值超过VIH时开始且在电平值下降低于VIL时结束。由于最近CAV是种子值51，因而VIH计算为48，VIL计算为41。当然，在CAV在获得实际电平值之后变化时，这些值将变化。在完成该步骤之后，微处理器移动到步骤610。

根据步骤610，微处理器310获得当前电平值（CLV）。CLV是在当前时间由非线性放大器380（图3）提供的电压值。一旦获得CLV，微处理器就前进到步骤612。

根据步骤612，微处理器310察看以判定最近获得的CLV是否大于VIH以开始考虑一系列电平值。如上所述，如果具体CLV是大于VIH的第一个获得值（自具有低于VIL的值以来），那么其是序列的第一个。因此，如果CLV低于VIH，微处理器310前进到步骤614，以确定CLV是否小于VIL，如果为真，那么将停止序列。如果CLV大于VIH，那么下一步骤是步骤618。

根据步骤614，微处理器310察看以判定最近获得的CLV是否小于VIL。如上所述，获取的低于VIL的所有电平值被排除考虑。在CLV小于VIL时，过程600移动到步骤616。因而，如果CLV大于VIL，下一步骤是返回步骤610以获取新CLV，以继续通过具有大于VIH的CLV开始的序列。应当理解的是，与VIH和VIL的这些比较中的任一个可以等于或小于/大于，而不仅仅小于/大于。使用或不使用的附加值将不会显著地改变结果。

一旦微处理器310在步骤616前进累增缓冲器输入位置X的充分次数，步骤622将满足，表明缓冲器准备好取平均值。因而，一旦满足步骤622，微处理器310就移动到步骤624。

根据步骤624，微处理器310计算CAV，其为缓冲器的平均值，且将缓冲器输入位置X设定为。然后，微处理器310前进到步骤626。

根据步骤626，微处理器确定CAV是否大于缓冲器（1，Y）的值+6。为了给该步骤增加清楚性，如果缓冲器（1，Y）为51，微处理器确定CAV是否大于51+6或57。增加到缓冲器（1，Y）值的该值“6”给过程600增加稳定性，因为CAV必须充分高，以便在步骤629中增加附加衰减。因而，可以使用比“6”更大的值，以便以在降低准确性的风险的情况下增加更大的稳定性。类似地，可以使用比“6”更小的值，以便在降低稳定性的风险的情况下增加更大的准确性。如果步骤626以肯定答复，那么微处理器310移动到步骤629，以增加衰减。否则，微处理器310移动到步骤628。

根据步骤629，微处理器310增加衰减附加步骤，其该实施例中为1 dB。此外，微处理器累增缓冲器1输入位置Y，以便为将CAV置于缓冲器1中做好准备。之后，微处理器移动到步骤631。

根据步骤631，微处理器310确定缓冲器1输入位置是否装满。由于在缓冲器1中仅存在八个输入位置（），因而，值8将表明缓冲器1装满。其原因在下文变得显而易见。如果缓冲器1装满，下一步骤是步骤634。否则，接下来是步骤632。

根据步骤632，CAV置于下一个开放缓冲器1输入位置缓冲器（1，Y）。然后，过程前进到步骤636。

如果缓冲器1装满，微处理器310将前进到步骤634而不是步骤632。根据步骤634，当前在缓冲器1中的所有值下移1个位置，使得最初（即，在步骤634之前）在缓冲器（1，）中的值从缓冲器1移除。然后，CAV置于缓冲器（1，7）中。此外，在步骤634中，缓冲器1输入位置Y设定为7。如同步骤632那样，过程600前进到步骤636。

根据步骤636，微处理器310从缓冲器（1，Y）（如果先前完成步骤364，那么会是缓冲器（1，7））计算VIH和VIL的新值。在步骤636之后，过程600返回步骤610，以获得新CLV且重复过程600的相关部分。

现在往回参考步骤628，微处理器310确定CAV是否小于缓冲器（1，Y）中的值-4。使用用于缓冲器（1，Y）的值51，微处理器将确定CAV是否小于51-5或47。在该示例中，过程600将移动到步骤630。否则，过程600将移动到步骤638，如随后所述。

根据步骤630，微处理器确定延迟计时器是否超时。如果答案为否，那么微处理器310前进到步骤646，其中，重置延迟计时器。否则，微处理器310移动到步骤642。

根据步骤642，微处理器310察看以判定缓冲器1输入位置Y是否大于或等于4。如果是，微处理器310移动到步骤644，其中，由可变衰减器320应用的衰减量减少4，且缓冲器1输入位置Y减少4。如果基于时间期望更多或更少的衰减减少，可以使用“4”之外的值。已经发现，值4是在应用足够衰减减少以易于房屋装置上的任何附加负载和对未使用房屋装置反应过快之间的适当折衷。之后，微处理器310移动到步骤646，其中，重置延迟计时器。

返回步骤648，如果Y在步骤642中不大于或等于5，那么由可变衰减器320应用的衰减量减少在步骤602中设定的基本量4，且缓冲器1输入位置Y设定为。之后，微处理器310移动到步骤646，其中，重置延迟计时器。

返回步骤638，如果微处理器确定缓冲器1输入位置Y为，那么微处理器直接移动到步骤636，以计算新VIH和VIL。否则，清楚的是，可变衰减器320在步骤640中可减少一个步长，在该实施例中为1 dB。而且，在步骤640中，缓冲器1输入位置Y减少1。之后，微处理器310移动到步骤636。

步骤636是在过程600缺少步骤610的初始化过程的情况下重新启动之前过程600中的最后步骤。在处理时间允许时，微处理器310可连续地前进通过过程600。

现在返回图3，由过程600确定的衰减量使用可变衰减器320增加和减少，其由微处理器310控制。基于本发明，本领域技术人员将理解，存在提供可变衰减的各种不同硬件配置。例如，上游带宽调节装置100的实施例可包括固定衰减器和可变放大器，其由微处理器310连接和控制。可设想包括可变放大器和可变衰减器两者的其它实施例。此外，可变信号电平调节装置也可以是自动增益控制电路（AGC）且在当前装置中良好地工作。换句话说，还应当理解的是，信号电平调节量和附加信号电平调节的任何累增量可以通过各种放大和/或衰减装置中的任何装置完成。

鉴于前文，本文使用的措辞“可变信号电平调节装置”应当理解为不仅包括可变衰减装置，而且包括包含可变放大器、AGC电路、其它可变放大器/衰减电路以及可以用于减少上游带宽的信号强度的相关光电路的电路。

现在参考图15，将针对上游带宽调节部段1505（上游部段1505）的另一个实施例描述上游带宽调节装置100的说明。上游带宽调节装置100的总体部件在前文参考图3描述，现在将参考图15描述上游部段1505的硬件、操作和控制。

应当理解的是，将上游部段1505置于上游信号调节装置100内上述位置之一的目的是通过在离开用户房屋的上游带宽与其它用户的上游带宽汇合之前增加该具体用户上游带宽的载波-噪音比（例如，信号-噪音比）而增加主分配系统30中上游带宽的总体质量。上游部段1505可以接入上游带宽，例如，沿至少用户侧主路径240和返回路径246、248在双工器260、265之间传送。

已知典型房屋装置将增加功率（其用所述功率传输上游带宽（例如，期望上游带宽）的一部分）以考虑增加的衰减，上游部段1505选择性地以增量衰减上游带宽。结果，期望上游带宽的百分比比其余部分（例如，不希望的上游带宽）更大。为了实现这些目标，上游部段1505必须能够测量本底噪音电平和期望上游带宽的电平以设定返回路径（例如，期望上游带宽）的期望载波-噪音比（CNR），以增加CNR和/或增加衰减量，而不增加比房屋装置在增加其输出功率方面能够考虑的更多的衰减。在一个实施例中，返回路径的数据压缩类型可以与返回路径的CNR（例如，可控CNR）协调设定。

房屋装置100优选包括构成上游带宽调节部段的实施例的电路部件。如图15所示，上游部段1505可包括耦合器1540、放大器1591、分流器1593、传送上游带宽的不同部分或频带的多个滤波器1595a、1595b、1595c（例如，无源、固定滤波器）、多个功率检测器1597a、1597b、1597c、多个峰值检测器1597a、1597b、1597c和微处理器1510。上游部段1505还可以包括可变衰减器1520。

在简单的水平，上游部段1505可以将上游带宽的期望或选择信号与来自于用户侧（例如，家庭、用户房屋）的不希望噪音电平进行比较，且调节可变衰减器，以将上游带宽（例如，返回频带）中的信号电平减少或调节设定量（例如，15dB-40dB），其可以基于当前CNR水平以衰减增量实施。返回路径信号馈送到定向耦合器内，其分出一些信号（例如，耦合上游带宽），同时允许返回路径信号的大部分通过。耦合上游带宽可以被放大且然后耦合上游带宽可以分成不同部分。检测器电路可以将相应RF能量从不同频带转换为DC电压电平，其由峰值检测器保持充分时间以允许微处理器测量DC电压电平。微处理器可以基于耦合上游带宽的不同部分中的不同功率水平的比和/或期望上游信号-噪音比将电压电平或信号应用于可调节衰减器。

上游部段1505分离上游带宽的至少两个不同部分（例如，期望信号、噪音），且将在两个不同部分中检测的观测功率水平与选定的各个相应参考比（例如，参考CNR）进行比较，且在需要时确定调节或补偿电压测量值，以便在可变衰减器1520处使用。此外，上游部段1505可以产生房屋返回路径带宽248，其在期望信号强度水平和本底噪音强度水平或期望CNR之间具有期望分开，用于将期望信号在上游带宽中或经过上游带宽传输。

上游部段1505包括被连接在用户侧主路径240内的耦合器1540以经由从耦合器输出（图15）进行的第二路径1544将上游带宽的一部分按照功率和/或频率范围传送到上游部段1505中的随后装置。本领域技术人员基于本说明和具体装置的尺寸要求将容易理解，哪种耦合器将适合于本目的。

由定向耦合器1540分出的信号将在本文称为耦合上游带宽。耦合上游带宽经由放大器1591和分流器1593提供给第一带通滤波器1595a、第二带通滤波器1595b、第三带通滤波器1595c。复制并提供给滤波器1595的耦合上游带宽可以具有减少的幅值或功率水平。如果期望，放大器1591可以增加提供给分流器1593的耦合上游带宽的幅值或功率水平。

在一个实施例中，第一滤波器1595a可以使得一直到5 MHz的第一频带或者低于由房屋返回路径带宽的用户侧双工器260和提供商侧双工器265设定的返回路径带宽的频带通过。第二滤波器1595b可以使得以下频带通过，例如但不限于5-42 MHz、5-42 MHz的子集、32-36 MHz、或者房屋返回路径带宽的全部或一部分。第三滤波器1595c可以使得房屋返回路径带宽和由耦合带宽的用户侧双工器260和提供商侧双工器265设定的下游带宽之间的频带通过。可选地，第三滤波器1595c可以使得诸如42-55 MHz或85-108 MHz的频带通过。此外，滤波器1595a、1595b、1595c可以使得所述示例性带宽的一部分或子集通过。在一个实施例中，耦合上游带宽提供给信号测量电路。在一个实施例中，滤波器1595a、1595b、1595c可以使得彼此不同的带宽（例如，不同、较小、较大）通过。不同大小的带宽可以取决于滤波器交叉或带隙配置。在一个实施例中，由于功率检测器1597a、1597b、1597c检测通过的信号1596a、1596b、1596c中的峰值功率水平，因而通过的信号可以表示不同大小的带宽，以用于比较。可选地，这种示例性不同带宽大小可以例如通过控制参考电压或者使用标度函数来补偿。在本申请的至少一个实施例中，信号1596a、1596b、1596c不重叠。

在一个实施例中，上游带宽中的期望信号可以相应地由滤波器1595b通过。上游带宽中的期望信号可以是一个或多个信道（例如，每个信道包括在6 MHz带宽内的多个载波）、指定带宽（例如，32-36 MHz）、或上游带宽的指定百分比。在一个实施例中，每个信道是TV信道。在一个实施例中，由滤波器1595a、1595c通过的本底噪音带宽可以是在双工器260、265之间传送的带宽之外的指定带宽。在一个实施例中，本底噪音频带部分是42 MHz-55 MHz（或0-5 MHz），其可以分别在主返回路径240、242中监测。

功率检测器1597a、1597b、1597c分别接收第一、第二和第三频带信号1596a、1596b、1596c。功率检测器1597a、1597b、1597c可以将接收的能量转换为DC电压。在一个实施例中，信号1596a、1596b、1596c可以是RF信号，功率检测器1597a、1597b、1597c可以将通过的RF信号中的RF能量转换为DC电压。任何高质量的可商业获得的功率检测器装置将在上游部段1505内的指定位置良好地工作。

峰值检测器1599a、1599b、1599c操作以将电压检测器1597a、1597b、1597c检测的电压为微处理器1510保持充分时间。在一个实施例中，峰值检测器1599a、1599b、1599c可以操作将电压保持至少0.5秒、1秒、5秒或10秒。峰值检测器1599的保持时间可以响应于具体安装的微处理器或微处理器1510的性能来设定。例如，峰值检测器1599a、1599b、1599c中的适当大小的电容器可以操作保持所检测电压，且电阻器（例如，连接到接地线）等可以操作从峰值检测器1599a、1599b、1599c随时间消耗电压，而不是在峰值检测器1599a、1599b、1599c中无限地保持具体电压。

再次参考图15，微处理器1510可以在峰值检测器1599a、1599b、1599c下游电连接。微处理器1510可以从峰值检测器1599a、1599b、1599c接收电压。微处理器1510可用于将来自于峰值检测器的两个信号（两个电压）之间的差或者两个电压的比进行比较，以确定补偿信号1525（例如，可以用于设定和/或调节可变衰减器1520）。微处理器1510测量来自于峰值检测器1599a、1599b、1599c的各个电压，且可使用这些实际模拟电压测量值或者使用示例性数字标度（例如，0-255的数字标度）将这些电压转换为数字值。应当理解的是，在一个实施例中选择0-255的标度，仅仅是由于微处理器1510的性能。微处理器1510可以使用至少来自于峰值检测器1599b的值和来自于峰值检测器1599a、1599c中的至少一个的值来确定当前比（例如，当前CNR）。当前CNR可以与期望比（例如，期望CNR）进行比较，且调节值或信号1525可以发送至可变衰减器1520。在一个实施例中，微处理器1510可以使用当前比、期望比和查询表来确定调节值1525。

在一个实施例中，可变衰减器1520可以将线性信号调节（例如，衰减）应用于返回路径带宽248。可选地，可变衰减器1520可以将非线性信号调节应用于返回路径带宽248。

参考图16，示出了耦合上游带宽的传输带宽上的示例性位置以用于检测本底噪音。下游路径或返回路径（例如，下游或上游带宽）均不使用低于5 MHz或者在42 MHz至55 MHz之间的频率来传输信号。例如，42 MHz至55 MHz的频带是在提供商20和用户房屋分配系统130（例如，用户侧连接器210和提供商侧连接器215）之间传输的上游和下游信号之间的间隙，其可以由双工器260、265具体地设定。

如图16所示，上游带宽中的示例性频带1610a、1610b可以用于本底噪音检测。示例性频带1620可以用于载波电平检测。在图16中也示出了示例性载波信号电平1640和示例性本底噪音电平1630。

本领域技术人员已知需要满足某些载波-噪音比（CNR）以便实现相应的指定压缩类型和/或压缩速率。因而，选定CNR可以被设定以满足或实施各种压缩技术。根据本申请的系统和/或方法的实施例，一旦确定本底噪音（例如，在返回路径中），那么指定CNR可以被设定以满足各种压缩速率。当载波信号电平（例如，1640）和本底噪音电平（例如，1630）之间存在至少12 dB的最小差或者超过15 dB的差时，在返回路径传输中可以使用QPSK压缩。在载波和本底噪音之间存在至少18 dB的差或者超过21 dB的差时，在上游带宽传输中可以使用16 QAM压缩速率。在载波和本底噪音之间存在至少24 dB的差或者超过27 dB的差时，在返回路径传输中可以使用64 QAM压缩速率。在载波和本底噪音之间存在至少30 dB的差或者大于33 dB的差时，在上游带宽传输中可以使用256 QAM压缩速率。

在一个实施例中，选定压缩速率所需的期望差（例如，单位dB）可以用于设定由微处理器1510使用的期望或选定CNR。上游部段1505及其方法的实施例可以在启动房屋装置100时自动致动，且连续地操作以补偿返回路径或上游带宽。可选地，上游部段1505的调节可以定期地、重复地、间歇性地、响应于某条件或响应于查询或操作者动作而进行。

现在将描述操作根据本申请的上游信号调节装置的上游部段的方法的实施例。图17所示的方法实施例可以使用图15所示的上游部段实施例实施和描述，然而，方法实施例并不旨在限制于此。

如图17所示，在过程开始之后，可以选择在离开用户房屋的上游带宽与其它用户的上游带宽汇合之前该具体用户上游带宽的期望CNR（操作块1710）。在一个实施例中，数据压缩类型可以与返回路径的CNR协调设定。

可以选择上游带宽的至少两个不同部分（例如，期望信号、噪音）。上游部段1505可以测量在前向和返回路径带宽（例如，在双工器260、265之间传送）之外的指定带宽中的本底噪音（操作块1720）。

上游部段1505可以测量在返回路径带宽（例如，在260、265之间传送）内的指定带宽中的载波信号或期望信号本底（操作块1730）。例如，上游部段1505可以将上游带宽的期望或选定信号与来自于用户侧（例如，家庭、用户房屋）的不希望噪音电平进行比较，且调节可变衰减器，以将上游带宽（例如，返回频带）中的信号电平减少或调节设定量（例如，15dB-40dB），其可以基于当前检测CNR水平以衰减增量实施。

在一个实施例中，期望信号电平可以在上游带宽的32 MHz-33 MHz部分中检测，本底噪音频带部分可以在上游带宽的42 MHz-55 MHz部分中检测，且可以分别在主返回路径240、242中监测。例如，32 MHz-33 MHz部分或其子集可以是提供商20监测的小频带，以用于控制信号。

微处理器1510可以用于将两个检测电平（例如，电压或两个电压的比）之间的差进行比较以确定载波-噪音比。如果所确定的载波-噪音比小于选定比（操作块1740），那么补偿信号1525（例如，可以用于设定和/或调节可变衰减器1520）可以被确定（操作块1750）且控制可以返回操作块1720。

因而，当前检测CNR可以与期望CNR进行比较且调节值或信号1525可以发送到可变衰减器1520。在一个实施例中，微处理器1510可以使用当前比、期望比和查询表来确定调节值1525。例如，查询表可以包括以下值，例如但不限于：当前本底噪音、当前信号电平、当前衰减水平、期望CNR、调节值、先前本底噪音电平的一个或多个值、先前信号电平、先前衰减水平、先前期望CNR和/或先前调节值。否则，当操作块1740中所检测CNR不小于选定CNR时，过程可以结束。

在另一个实施例中，可以初始采用低压缩速率，然后，CNR可以增加至当前指定或最大值，其可以用于确定上游部段或上游信号调节装置的当前指定或最大数据压缩速率。

虽然本发明已经参考某些示例性实施例具体示出和描述，但是本领域技术人员将理解，在不偏离由可以由所记载说明书和附图支持的权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，可以对本发明进行细节上的各种修改。此外，在示例性实施例参考某些数量的元件进行描述时，将理解的是，示例性实施例可以使用少于或多于某些数量的元件来实施。

Claims

1. 一种用于调节上游带宽的装置，所述装置包括：

返回路径，所述返回路径延伸提供商侧连接器和用户侧连接器之间的距离的至少一部分；

耦合器，所述耦合器被连接在返回路径内，所述耦合器提供第二路径；

分流器电路，所述分流器电路电连接在耦合器下游；

本底噪音检测器，所述本底噪音检测器电连接在分流器下游；

电平检测器，所述电平检测器电连接在分流器电路下游；

可变信号电平调节装置，所述可变信号电平调节装置在耦合器下游被电连接在返回路径内；和

微处理器，所述微处理器电连接在本底噪音检测器下游，所述微处理器使用所检测本底噪音来控制所述可变信号电平调节装置。

2. 根据权利要求1所述的调节装置，其中，所述本底噪音检测器包括检测器电路和第一带通滤波器，所述第一带通滤波器使得提供商上游带宽和提供商下游带宽之外的信号带宽通过，所述检测器电路在第一带通滤波器下游电连接。

3. 根据权利要求2所述的调节装置，其中，所述第一带通滤波器使得低于5 MHz、在42 MHz-55 MHz之间或者在85 MHz-108 MHz之间的信号通过。

4. 根据权利要求1所述的调节装置，其中，所述本底噪音检测器包括在耦合器下游串联地电连接的带通滤波器、检测器和峰值检测器。

5. 根据权利要求1所述的调节装置，还包括在分流器下游和微处理器上游电连接的电平检测器，所述电平检测器提供上游信息信号电平给微处理器。

6. 根据权利要求5所述的调节装置，其中，所述本底噪音检测器包括在耦合器下游串联地电连接的带通滤波器、检测器和峰值检测器。

7. 根据权利要求1所述的调节装置，其中，微处理器将本底噪音信号和载波信号的比进行比较，以设定可变信号电平调节装置的控制信号。

8. 根据权利要求7所述的调节装置，其中，微处理器包括数字电路部件或模拟电路部件。

9. 根据权利要求1所述的调节装置，其中，微处理器根据载波信号和本底噪音信号的电平之间的差或者选定CNR使用多个压缩速率中的压缩速率来确定选择分贝水平和压缩类型CNR。

10. 根据权利要求1所述的调节装置，其中，耦合器在用户侧双工器滤波器和用户侧连接器之间电连接在用户侧主路径中。

11. 一种用于调节上游带宽的装置，所述装置包括：

返回路径的第一部分在用户侧双工器滤波器和提供商侧双工器滤波器之间延伸；

耦合器，所述耦合器被连接在返回路径的第一部分之外，所述耦合器提供第二路径；

分流器电路，所述分流器电路电连接在耦合器下游；

偏差电平检测器，所述偏差电平检测器电连接在分流器下游；

信号电平检测器，所述信号电平检测器电连接在分流器电路下游；

微处理器，所述微处理器电连接在偏差检测器和电平检测器下游；和

可变信号电平调节装置，所述可变信号电平调节装置在耦合器下游被电连接在返回路径的第一部分内，所述可变信号电平调节装置根据返回路径的第一部分之外的偏差电平检测器由所述微处理器来控制。

12. 根据权利要求11所述的调节装置，其中，所述偏差检测器和信号电平检测器包括在分流器下游串联地电连接的带通滤波器、检测器和峰值检测器，其中，偏差电平检测器的带通滤波器使得提供商上游带宽和提供商下游带宽之外的信号带宽通过。

13. 根据权利要求11所述的调节装置，其中，微处理器将偏差电平和信号电平的比进行比较，以改变所述可变信号电平调节装置的信号电平调节量。