DE60222276T2

DE60222276T2 - Softwaregesteuerte bidirektionale mehrmoduskommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE60222276T2
Application number: DE60222276T
Authority: DE
Inventors: Simon Fishers LAVAUD; Rodger Anthony Indianapolis DIEMER
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: EP1421793A4; CN1265643C; BR0210973A; JP2004537893A; EP1421793A1; US20030013453A1; MXPA04000216A; DE60222276D1; KR20040015810A; EP1421793B1; CN1555650A; US7024682B2; JP4787467B2; MY128852A; JP2009261017A; WO2003007611A1; KR100905401B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Breitband-Datenübertragung und insbesondere bidirektionale Kommunikationsvorrichtungen, wie zum Beispiel Kabelmodems, die für die Verwendung in Mehrstandardsystemen, wie zum Beispiel den nordamerikanischen und europäischen DOCSIS-Standardsystemem, ausgelegt sind.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bidirektionale Kommunikationsvorrichtungen, wie zum Beispiel Kabelmodems, wurden dafür ausgelegt, spezifisch unter einem einzigen Standard zu arbeiten, wie zum Beispiel dem nordamerikanischen DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) oder den europäischen DOCSIS-Standards. Die europäische Version des DOCSIS-Standards war ursprünglich, als DOCSIS das erste Mal europäischen Kunden vorgeschlagen wurde, nicht verfügbar. Viele europäische Kabelbetreiber begannen mit dem Einsatz des nordamerikanischen DOCSIS-Standards. Diese Kabelbetreiber äußern nunmehr die Notwendigkeit, zu einem europäischen DOCSIS-kompatiblem System zu wechseln.
Es gibt drei Hauptunterschiede zwischen einem europäischen DOCSIS-Kabelmodem und einem nordamerikanischen DOCSIS-Kabelmodem. Erstens besitzt ein Diplexer in einem Kabelmodem abhängig davon, ob das Modem eine europäische DOCSIS- oder eine nordamerikanische DOCSIS-Vorrichtung ist, verschiedene Übergangspunkte, da die zugewiesenen Datenkanalbandbreiten für vorwärts (signalabwärts) und rückwärts (signalaufwärts) in den beiden Standards etwas unterschiedlich sind. Dieser Unterschied beim Diplexer-Übergangspunkt wird durch Verwendung von verschiedenen Hochpaßfilter- und Tiefpaßfilter-Grenzfrequenzen in den europäischen und nordamerikanischen DOCSIS-kompatiblen Vorrichtungen realisiert. Zweitens beträgt die Vorwärtsdatenkanalbandbreite für eine mit dem europäischen DOCSIS kompatible Vorrichtung 8 MHz, während die Vorwärtsdatenkanalbandbreite für eine mit dem nordamerikanischen DOCSIS kompatible Vorrichtung 6 MHz beträgt. Dieser Kanalbandbreitenunterschied wird durch Verwendung eines unterschiedlichen Oberflächenwellen-(SAW-)Filters erzielt, um die Leistungsfähigkeit zu maximieren, wenn neben dem gewünschten Kanal ohne jegliches Schutzband zusätzliche Kanäle angeordnet werden. Drittens sieht der Vorwärtsdatenkanal für das europäische DOCSIS ein zu dem für nordamerikanisches DOCSIS verwendeten alternatives Verfahren zur Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) vor. Wenn Kabelbetreiber zu der Verwendung von mit dem europäischen DOCSIS kompatiblen Kabelmodems übergehen, steigen folglich die entsprechenden Kosten der Skalenwirtschaftlichkeit für die Herstellung eines unterschiedlichen Kabelmodems für jeden DOCSIS-Standard.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die bisher mit dem Stand der Technik assoziierten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung überwunden, nämlich ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Mehrmodus-(Mehrstandard-)Kommunikationssignalen durch eine bidirektionale Kommunikationsvorrichtung wie etwa ein Kabelmodem. Das Verfahren umfaßt das Abstimmen auf einen von mehreren Kanälen und das Suchen nach einem Abwärtsstromsignal, das eine erste Bandbreite aufweist, die mit einem ersten Dienstschnittstellenstandard kompatibel ist.
Falls das Abwärtsstromsignal nicht erkannt wird, wird die Suche wiederholt nach einem Abwärtsstromsignal, das eine zweite Bandbreite aufweist, die mit einem zweiten Dienstschnittstellenstandard kompatibel ist. Falls das Abwärtsstromsignal nicht erkannt wird, wird der nächste Kanal eingestellt und es wird eine Suche nach einem Abwärtsstromsignal durchgeführt, das eine erste Bandbreite aufweist, die mit dem ersten Dienstschnittstellenstandard kompatibel ist. Falls kein Abwärtsstromsignal erkannt wird, wird eine Suche nach einem Abwärtsstromsignal durchgeführt, das die zweite Bandbreite aufweist, die mit dem zweiten Dienstschnittstellenstandard kompatibel ist. Das Verfahren stellt dann iterativ jeden Kanal ein und durchsucht ihn, bis ein Abwärtsstrom-Datensignal erkannt wird.
Die Einrichtung umfaßt einen Diplexer mit einem Hochpaßfilter und einem Tiefpaßfilter, Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise, die an das Hochpaßfilter angekoppelt sind, und Aufwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise, die an das Tiefpaßfilter angekoppelt sind. Ein Detektor durchsucht mehrere Frequenzen, wobei jede Frequenz auf Akquisition eines Abwärtsstrom-Datensignals mindestens eines Dienstschnittstellenstandards (z.B. europäisches und nordamerikanisches DOCSIS) geprüft wird, bevor die nächste Frequenz geprüft wird.
In ihrem allgemeinsten Sinne wird die Erfindung durch Anspruch 1 und 12 definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Lehren der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres bei Durchsicht der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer beispielhaften bidirektionalen Mehrmodus-Kommunikationsvorrichtung zur Verwendung in einem Datenkommunikationssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2 eine beispielhafte graphische Darstellung einer Frequenzgangkurve für den Diplexer von 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
3 ein Flußdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Erkennen eines Abwärtsstromsignal unter Verwendung der Einrichtung von 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
4 eine beispielhafte Frequenzgangkurve für Datenkanäle, die unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard arbeiten, in Beziehung zu einem SAW-Filter des Kabelmodems von 1 und gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
5 eine beispielhafte Frequenzgangkurve für Datenkanäle mit Schutzbändern, die unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard arbeiten, in Beziehung zu dem SAW-Filter des Kabelmodems von 1 und gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Um das Verständnis zu erleichtern, wurden wenn möglich identische Bezugszahlen verwendet, um den Figuren gemeinsame identische Elemente zu kennzeichnen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Obwohl die Erfindung hauptsächlich im Kontext eines Kabelmodems in einem Datenkommunikationssystem beschrieben wird, ist für Fachleute erkennbar, daß andere bidirektionale Mehrmodus-/Mehrstandard-Kommunikationsvorrichtungen, wie zum Beispiel ein Satellitenendgerät, ein DSL-Modem (digitaler Teilnehmeranschluß) und dergleichen die vorliegende Erfindung enthalten und aus dieser Nutzen ziehen können. Die Bereitstellung eines einzigen Kabelmodems, das unter Systemen mehrerer Standards arbeiten könnte, wie zum Beispiel den nordamerikanischen und europäischen DOCSIS-Standardsystemen, würde die Gesamtkosten für die Hersteller, Wiederverkäufer und Verleiher durch den Degressionsgewinn reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält ein Kabelmodem einen einzigen Diplexer, mit dem die Ankopplung zum Beispiel eines Computergeräts an einen Dienstanbieter über ein Kabeltransportnetz ermöglich wird. Insbesondere dient das beispielhafte Kabelmodem zur Bereitstellung von Abwärtsstrom-Breitband-Datensignalen von dem Dienstanbieter zu dem Computergerät. Zusätzlich dient das beispielhafte Kabelmodem zum Transfer von Aufwärtsstrom-Basisband-Datensignalen von dem beispielhaften Computer zurück zu dem Dienstanbieter. Genauer gesagt kann das beispielhafte Kabelmodem selektiv innerhalb der verschiedenen Abwärtsstrom-Bandbreiten-Einschränkungen sowohl unter dem nordamerikanischen DOCSIS- als auch dem europäischen DOCSIS-Standard arbeiten, die hiermit ausdrücklich und vollständig erwähnt werden. Das Kabelmodem der vorliegenden Ausführungsform kann außerdem die Aufwärtsstrom-Datensignale entsprechend dem europäischen DOCSIS-Standard selektiv durchlassen und kann einen wesentlichen Teil der Aufwärtsstrom-Datensignale gemäß dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard durchlassen.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines Datenkommunikationssystems 100 mit einer bidirektionalen Mehrmodus-Kommunikationsvorrichtung 102, wobei es sich bei der Vorrichtung bei der vorliegenden dargestellten Ausführungsform um ein Kabelmodem handelt. Das Datenkommunikationssystem 100 umfaßt einen Dienstanbieter 160, der elektronisch übertragene digitale Daten einem Endbenutzer bereitstellt, der eine Vorrichtung 104 für Eingabe/Ausgabe (E/A), wie zum Beispiel einen Computer, ein in der Hand gehaltenes Gerät, einen Laptop oder eine beliebige andere Vorrichtung mit der Fähigkeit zum Senden und/oder Empfangen von Daten besitzt. Der Dienstanbieter 160 ist über ein Kabeltransportnetz 150 an die bidirektionale Mehrmodus-Kommunikationsvorrichtung (z.B. das Kabelmodem) 102 angekoppelt.
Der Dienstanbieter 160 kann eine beliebige Entität sein, die Datenübertragung mit niedriger, mittlerer und/oder hoher Geschwindigkeit, mehrere Voice-Kanäle, Videokanäle und dergleichen bereitstellen kann. Insbesondere sendet der Dienstanbieter 160 Daten über Hochfrequenz-(HF- )Trägersignale in Formaten wie zum Beispiel den verschiedenen Satellitenausstrahlungsformaten (z.B. DBS (Digital Broadcast Satellite), Kabelübertragungssysteme (z.B. hochauflösendes Fernsehen (HDTV)), digitale Videoausstrahlung ((DVB-C)(d.h. europäischer digitaler Kabelstandard)) und dergleichen.
Der Dienstanbieter 160 liefert die Daten über das Kabeltransportnetz 150. Bei einer Ausführungsform ist das Kabeltransportnetz 150 ein herkömmliches bidirektionales hybrides Faser-Coax-Kabelnetz, so wie es zum Beispiel unter dem nordamerikanischen oder europäischen DOCSIS-Standard spezifiziert wird.
Im Betrieb moduliert der Dienstanbieter 160 die Abwärtsstrom-Datensignale mit einem HF-Trägersignal und führt solche Signale über das Kabeltransportnetz 150 dem Kabelmodem 102 zu, indem die HF-Signale empfangen, abgestimmt und zu einem vorbestimmten Zwischenfrequenz-(ZF-)Signal gefiltert werden. Das ZF-Signal wird dann zu einem oder mehreren jeweiligen Basisbandsignalen demoduliert und anderweitig, beispielsweise zu Datenpaketen, verarbeitet. Die Datenpakete werden beispielsweise durch Verkabelung 105 (z.B. den universellen seriellen Bus (USB), Koaxialkabel und dergleichen) weiter zu dem Computergerät 104 gesendet. Ähnlich kann ein Benutzer des Computergeräts 104 Aufwärtsstrom-Datensignale über die Verkabelung 105 zu dem Kabelmodem 102 senden. Das Kabelmodem 102 empfängt Aufwärtsstrom-Basisbanddatensignale von dem Computergerät 104 und führt dann eine Modulation und Aufwärtsumsetzung der Datensignale auf einen HF-Träger zur Übertragung zurück zu dem Dienstanbieter 160 über das Kabeltransportnetz 150 durch.
Das Kablemodem 102 umfaßt einen Diplexer 130, Aufwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 106, Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 108, eine Steuerung 126 und eine Medium-Zugangssteuerung (MAC) 124. Der Diplexer 130 übermittelt Daten zwischen dem Kabeltransportnetz 150 und dem Kabelmodem 102. Der Diplexer 130 umfaßt ein Hochpaßfilter 132 und ein Tiefpaßfilter 134. Das Hochpaßfilter 132 führt dem Computergerät 104 verarbeitete Abwärtsstrom-HF-Signale zu. Insbesondere werden HF-Signale mit einer Frequenz von mehr als z.B. 106 MHz durchgelassen, während Frequenzen unter 106 MHz gedämpft werden.
Der Diplexer 130 ist an die Aufwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 106 und die Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 108 angekoppelt. Das Hochpaßfilter HPF 132 leitet die Abwärtsstrom-Datensignale zu den Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreisen 108 und das Tiefpaßfilter LPF 134 empfängt Rücksignale (z.B. Benutzeranforderungen) von den Aufwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreisen 106. Wie nachfolgend ausführlicher besprochen wird, können sowohl das HPF 132 als auch das LPF 134 während des Betriebs unter dem europäischen DOCSIS-Standard oder während des Betriebs unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard benutzt werden.
Hilfsschaltkreise 115 wie zum Beispiel Spannungsregler, Verstärker und dergleichen unterstützen den Betrieb der Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 108 und der Aufwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 106 sowie anderer Schaltkreise in dem Kabelmodem 102. Zusätzlich kann die Steuerung 126 eine eingebettete Mikrosteuerung sein, die den Modulator 110, den Demodulator 118 und die MAC 124 steuert.
Die Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 108 umfassen einen Tuner 112, einen Mehrraten-Demodulator 118, der selektiv durch ein Oberflächenwellenfilter (SAW) 114 mit 8 MHz Bandbreite an den Tuner 112 angekoppelt wird. Der Tuner 112 kann beispielsweise das Modell DIT9310 von Thomson Multimedia, Inc. in Indianapolis, IN, sein. Beim Betrieb unter dem europäischen DOCSIS-Modus liefert das SAW-Filter 114 ein ZF-Signal mit einer Bandbreite von 8 MHz an den Mehrraten-Demodulator 118, der innerhalb der Anforderungen unter dem Standard ITU J.83, Anhang A, arbeitet. Als Alternative liefert das SAW-Filter 114 beim Betrieb in dem nordamerikanischen DOCSIS-Modus ein ZF-Signal mit einer Bandbreite von 8 MHz an den Demodulator 118, der dann innerhalb der Anforderungen unter dem Standard ITU J.83, Anhang B, arbeitet. Der Mehrraten-Demodulator 118 kann ein Modell BCM3350 von Broadcom Inc. in Irvine, CA, sein.
Mindestens eines von mehreren Abwärtsstrom-Datensignalen wird als Reaktion auf ein durch die Steuerung 126 bereitgestelltes Auswahlsignal durch die Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 108 selektiv eingestellt, demoduliert und anderweitig "empfangen". Der Diplexer 130 leitet alle Abwärtsstrom-Datensignale über 106 MHz über das Hochpaßfilter HPF 132 zu dem Tuner 112. Der Tuner 112 setzt die empfangenen Abwärtsstrom-HF-Signale aus dem HPF 132 in ein vorbestimmtes ZF-Frequenzsignal herab. Der Tuner 112 leitet das ZF-Frequenzsignal über das 8-MHz-SAW-Filter 114 zu dem Demodulator 118. Die gefilterten ZF-Signale werden durch die Demodulatorschaltkreise 118 demoduliert, um eines oder mehrere jeweilige Basisbandsignale bereitzustellen.
Die Basisbandsignale werden zu der MAC 124 gesendet und dort werden die Empfangssignale, wie später ausführlicher besprochen wird, zu einem Bitstrom paketiert.
Beim Betrieb unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard führt das SAW-Filter 114 dem Demodulator 118 ein bei 36,125 MHz zentriertes ZF-Signal mit einer Bandbreite von 8 MHz zu, wobei der Demodulator 118 das Basisbandsignal bzw. die Basisbandsignale darin extrahiert. Ähnlich führt beim Betrieb unter dem europäischen DOCSIS-Standard das SAW-Filter 114 dem Demodulator 118 ein bei 36,125 MHz zentriertes ZF-Signal mit einer Bandbreite von 8 MHz zu, wobei der Demodulator 118 das Basisbandsignal bzw. die Basisbandsignale darin extrahiert. In jedem Fall werden die Basisbandsignale zum nachfolgenden Transport zu dem Computergerät, verwaltet durch die Steuerung 126, zu der Medium-Zugangssteuerung (MAC) 124 gesendet.
Die Basisbandsignale werden beispielsweise in Pakete (z.B. elementare MPEG-Strom-Pakete) umgeformt. Die Medium-Zugangssteuerung 124, die Steuerung 126 und andere digitale Schaltkreise können die paketierten Daten weiter verarbeiten (z.B. anhängen oder in entsprechenden Transportpaketen einkapseln) und verteilen dann die verarbeiteten paketierten Daten an das Computergerät 104 (oder ein anderes Informationsgerät). Insbesondere sendet die MAC 124 den paketierten Bitstrom zu der Steuerung 126, in der die Daten für die Schnittstelle mit dem Computergerät 104 verarbeitet (z.B. formattiert) werden. Die Steuerung 126 transferiert den formatierten paketierten Bitstrom (über die Verkabelung 105) zur weiteren Verarbeitung (z.B. Extraktion und Aufwärtsumsetzung der Daten) zu dem Computergerät 104.
Die Aufwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 106 umfassen einen Modulator 110 und andere Hilfsschaltungen 115, wie zum Beispiel Verstärker, Filter, Spannungsregler und dergleichen (nicht gezeigt). Der Modulator 110 moduliert Aufwärtsstromsignale aus dem Computergerät 104 zur nachfolgenden Übertragung zu dem Dienstanbieter 160. Insbesondere sendet ein Benutzer Daten, Datenanforderungen oder bestimmte andere Benutzeranforderungen zu dem Dienstanbieter. Die Benutzeranforderung wird aufwärts umgesetzt und auf ein Aufwärtsstrom-HF-Signal aufmoduliert. Bei einer Ausführungsform können der Mehrraten-Demodulator 118, der Modulator 110 und die MAC 124 physisch in einem ASIC integriert werden. Als Alternative können auch, wie ohne weiteres für Fachleute erkennbar ist, separate Komponenten verwendet werden.
Die Steuerung 126 ist an Speicher 128 angekoppelt, der ausführbare Programme speichert, die das Kabelmodem 102 steuern. Der Speicher 128 enthält nichtflüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einen EEPROM, und kann gegebenenfalls flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel RAM und Cache-Speicher, enthalten. Der Speicher 128 speichert Programmcode, der ein Verfahren 300 zum Erkennen des Typs von aus dem Kabeltransportnetz 150 empfangenen Abwärtsstromsignalen bereitstellt. Insbesondere führt das Verfahren 300 eine Suchoperation aus, um zu bestimmen, ob ein eingestelltes Abwärtsstromsignal unter den europäischen DOCSIS-Standard oder den nordamerikanischen DOCSIS-Standard fällt. Nachdem der Typ des Abwärtsstromsignals erkannt wurde, wird der Demodulator 118 dafür eingestellt, das Abwärtsstromsignal weiter zu verarbeiten (d.h. die Basisbandsignale zu extrahieren).
Nachdem das Abwärtsstromsignal identifiziert ist, kann der Modulator 110 zusätzlich auch auf den durch CMTS (Cable Modem Termination System) spezifizierten Signaltyp zur Bereitstellung von Aufwärtsstromsignalen eingestellt werden. Es wird angemerkt, daß das CMTS ein Element der DOCSIS-Standards ist, das eine Menge von Spezifikationen für schnellen Datentransfer über Kabelfernsehsysteme bereitstellt. Der durch CMTS spezifizierte Signaltyp schreibt zum Beispiel die Multiplextechnik (z.B. TDMA, CDMA und andere), die Kompressionstechnik (z.B. QPSK), Symbolrate und andere Parameter zur Einstellung des Modulators 110 vor.
2 zeigt eine graphische Darstellung einer Frequenzkurve 200 für den Diplexer 130 von 1. Die Frequenzkurve 200 umfaßt eine Ordinate 202 und eine Abszisse 204. Die Ordinate 202 repräsentiert (in Dezibel (dB) aufgetragene) Einfügungsverluste und die Abszisse 204 repräsentiert (in Megahertz (MHz) aufgetragene) Frequenz.
Unter vereinigter Bezugnahme auf 1 und 2 ist ersichtlich, daß das Hochpaßfilter HPF 132 HF-Datensignale mit einer Frequenz von mehr als 106 MHz durchläßt, wie durch die HPF-Frequenzkurve 206 gezeigt. Unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard werden die Abwärtsstrom-Datensignale bei einer Mittenfrequenz von mehr als 90 MHz gesendet (HPF-Frequenzkurve 208 (gestrichelt gezeigt)). Genauer gesagt ist das Abwärtsstromsignal 6 MHz breit, so daß das HPF 132 Frequenzen von mindestens 87 MHz durchlassen kann, wie als die Eckfrequenz 214 von 2 gezeigt.
Unter dem europäischen DOCSIS-Standard werden die Abwärtsstrom-Datensignale mit einer Mittenfrequenz von mehr als 110 MHz gesendet. Genauer gesagt ist das Abwärtsstromsignal 8 MHz breit, so daß das HPF 132 Frequenzen von mindestens 106 MHz durchlassen kann, wie als die Eckfrequenz 216 von 2 gezeigt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird nur ein einziges Hochpaßfilter HPF 132 in dem Diplexer 130 verwendet. Genauer gesagt läßt das HPF 132 HF-Datensignale über einer Mittenfrequenz von 110 MHz durch. Unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard werden Datensignale mit Mittenfrequenzen von weniger als 110 MHZ nicht zu dem Demodulator 118 geleitet. Die meisten nordamerikanischen und europäischen Kabelbetreiber verwenden jedoch Frequenzen von mehr als 106 MHz, so daß Signale mit Mittenfrequenz von weniger als 110 MHz für einen Endbenutzer wenig bedeutsam sind.
Die nordamerikanischen Kabelbetreiber legen analoge Videosignale gewöhnlich auf niedrige Frequenzen (z.B. 54-300 MHz), da Kabelanlagen in der Regel bei niedrigeren Frequenzen bessere Signal/Rausch-Verhältnisse und weniger Eingang aufweisen. Es wird angemerkt, daß die Anzahl der Analogsignale von Kabelanlage zu Kabelanlage variiert. Analoge Videosignale sind gegenüber diesen Kanalbeeinträchtigungen empfindlicher als Kabelmodemsignale. Folglich legen Kabelbetreiber gewöhnlich den Kabelmodem-Abwärtsstrom-Datenkanal auf höhere Frequenzen (d.h. über 106 MHz). Genauer gesagt werden gewöhnlich Digitalsignale bei höheren Frequenzen (z.B. über 300 MHz) hinzugefügt, da die höheren Frequenzen nicht benutzt werden und für Kanalbildung verfügbar sind. Da fast alle digitalen Abwärtsstrom-HF-Signale unter entweder dem nordamerikanischen oder dem europäischen DOCSIS-Standard über 106 MHz liegen, ist ferner das einzige HPF 132 dafür geeignet, solche Abwärtsstrom-HF-Datensignale zur weiteren Verarbeitung in dem Kabelmodem 102 durchzulassen. Die HPF-Digital-Frequenzkurve 206 in 2 zeigt beispielhaft niederpegelige Einfügungsverluste 302 für Frequenzen von mehr als 106 MHz.
4 zeigt eine Frequenzgangkurve 400 für Datenkanäle 402, die entsprechend dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard arbeiten, in Beziehung zu einem SAW-Filter 114 des Kabelmodems 102 von 1. Es wird angemerkt, daß der Abwärtsstrom-Datenkanal für den europäischen DOCSIS-Standard 8 MHz breit ist, während der nordamerikanische DOCSIS-Standard 6 MHz breit ist. Bei vorbekannten Kabelmodems wurde unter jedem DOCSIS-Standard ein verschiedenes SAW-Filter verwendet, um die Leistungsfähigkeit zu maximieren, wenn sich zusätzliche Kanäle ohne jegliche Schutzbänder neben dem gewünschten Kanal befinden. Insbesondere wurde unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard ein 6-MHz-SAW-Filter verwendet, während unter dem europäischen DOCSIS-Standard ein 8 MHz-SAW-Filter verwendet wurde. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform des Kabelmodems 102 wird nur ein einziges 8-MHz-SAW-Filter verwendet, da das SAW-Filter mindestens so breit wie das Signal der größten Bandbreite sein muß, damit das Kabelmodem 102 ordnungsgemäß arbeitet. Sobald das Hochpaßfilter HPF 132 Datensignale über 106 MHz durchläßt, führt das SAW-Filter 114 wie oben in bezug auf 1 angemerkt dem Demodulator 118 ein zentriertes ZF-Signal mit einer Bandbreite von 8 MHz zu.
Mit Bezug aus 4 ist ein gewünschter Datenkanal 404 mit einer Bandbreite von 6 MHz unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard gezeigt. Zusätzlich können auch zwei benachbarte Datenkanäle 406 und 408 auch mit Bandbreiten von 6 MHz vorliegen. Zum Beispiel kann der von einem Benutzer gewählte gewünschte Kanal eine Mittenfrequenz von 120 MHz aufweisen. Die Nachbarkanäle 406 und 408 werden, wenn sie vorliegen, jeweils Mittelfrequenzen von 114 MHz bzw. 126 MHz (ohne dazwischen angeordnete Schutzbänder) aufweisen. Wie ferner durch die Kurve 410 in 4 dargestellt wird, leitet das 8-MHz-SAW-Filter das gesamte 6 MHz breite Signal des gewünschten Kanal 404 plus einen 1-MHz-Signalteil jedes Nachbarkanals 406 und 408 durch. Die zusätzlichen zwei MHz Datensignale aus den Nachbarkanälen 406 und 408 können die Leistungsfähigkeit des Kabelmodems 102 verschlechtern. Wenn zum Beispiel die Gesamtsignalleistung vergrößert wird, kann zusätzliche Nachbarkanalleistung aktive Vorrichtungen (z.B. den Demodulator 118) nach dem SAW-Filter 114 in den Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreisen 108 verzerren. Wenn dagegen die Gesamtleistung konstant gehalten wird, benutzt das gewünschte Signal nicht den vollen Bereich des (nicht gezeigten) Analog/Digital-Umsetzers in dem Demodulator 118.
5 zeigt eine Frequenzgangkurve 500 für Datenkanäle mit Schutzbändern 502, die unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard betrieben werden, in Beziehung zu dem SAW-Filter 114 des Kabelmodems von 1. Ein Dienstanbieter 160 kann 1-MHz-Schutzbänder 502 zwischen dem gewünschten Datenkanal 404 und Nachbarkanälen 406 und 408 vorsehen, wodurch die Verschlechterung der Leistungsfähigkeit für den gewünschten Kanal 404, die durch die Nachbarkanäle 406 und 408 verursacht wird, minimiert wird.
3 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens 300 zum Erkennen eines Abwärtsstromsignals unter Verwendung des Kabelmodems 102 von 1. Insbesondere stimmt das Verfahren 300 den Abwärtsstrom-Datenkanal auf eine spezifizierte Frequenz ab, und dann werden sowohl europäische als auch nordamerikanische 64-QAM- und 256-QAM-Signalakquisitionen versucht, bevor auf die nächste Frequenz abgestimmt wird.
Das beispielhafte Verfahren 300 ist für den europäischen DOCSIS-Betriebsmodus optimiert. Bei einer Ausführungsform sucht das Verfahren 300 zuerst aus mehreren voreingestellten Frequenzkanälen nach dem Abwärtsstromsignal. Wenn das Abwärtsstromsignal in keinem der voreingestellten Kanäle gefunden wird, sucht das Verfahren 300 aus mehreren Frequenzkanälen des CCIR (Consultative Committee for International Radio) nach dem Abwärtsstromsignal. Wenn das Abwärtsstromsignal in keinen der CCIR-Kanäle gefunden wird, sucht das Verfahren 300 dann aus mehreren UK-Frequenzkanälen (Großbritannien) nach dem Abwärtsstromsignal.
Insbesondere beginnt das Verfahren 300 im Schritt 301 und schreitet zum Schritt 302 voran, indem ein Zähler auf null gesetzt wird. Im Schritt 304 bestimmt das Verfahren 300, ob eine Scan-Liste vorliegt. Genauer gesagt speichert das Kabelmodem bei einer Ausführungsform beispielsweise eine Scan-Liste, die mehrere voreingestellte Kanäle aufweist (z.B. zehn voreingestellte Kanäle). Die voreingestellten Kanäle können zum Beispiel ungewöhnliche Vertreiberkanäle sein, bei denen es lange dauert, sie zu finden. Die zehn beispielhaften Frequenzeinstellungen werden in dem Speicher 128 (z.B. EEPROM) gespeichert. Wenn die Bestimmung im Schritt 304 negativ beantwortet wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 318 voran, wie nachfolgend ausführlich beschrieben wird.
Wenn die Bestimmung im Schritt 304 positiv beantwortet wird, wird im Schritt 306 der Tuner 112 beispielsweise auf eine erste von mehreren Kanalfrequenzen der Scan-Liste (d.h. vorbestimmte Kanalfrequenzen) abgestimmt. Das heißt, das Kabelmodem 102 prüft sequentiell jeden dieser zehn voreingestellten Kanäle, bevor er Kanäle irgendeines anderen Typs prüft (z.B. die europäischen CCIR- und UK-Kanäle oder die nordamerikanischen IRC- und HRC-Kanäle und dergleichen), da die voreingestellten Kanäle möglicherweise häufig benutzt werden. Nach dem Abstimmen auf eine erste Kanalfrequenz im Schritt 306 sucht das Verfahren 300 im Schritt 308 sowohl nach 64-QAM- als auch nach 256-QAM-Signalakquisition eines 8 MHz breiten Abwärtsstromsignals des europäischen DOCSIS-Standards (Anhang A). Wenn im Schritt 310 das Abwärtsstromsignal beschafft wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 362 voran, in dem die Aufwärtsstrom-Signalparameter beschafft werden.
Nachdem das Abwärtsstromsignal beschafft wurde, müssen im Schritt 362 die Aufwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise 106 neben anderen Aufwärtsstromparametern zum Senden des Informationsaufwärtsstroms das richtige Leistungssignal und Modulationsverfahren bestimmen. Insbesondere stellt der Modulator 110 die CMTS-spezifizierte Kanalfrequenz ein, um eine Modulation der signalaufwärts von dem Computergerät 104 gesendeten Basisbandsignale zu ermöglichen. Das Verfahren 300 schreitet dann zum Schritt 364 voran, in dem das Verfahren 300 endet.
Wenn im Schritt 310 kein 8 MHz breites Abwärtsstromsignal gemäß Anhang A unter dem europäischen Standard für diesen abgestimmten voreingestellten Kanal erkannt wurde, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 312 voran. Im Schritt 312 wird dieselbe Kanalfrequenz (z.B. derselbe voreingestellte Kanal) unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard (Anhand B) geprüft. Das heißt, der Tuner 112 wird auf derselben Kanalfrequenz gehalten und es wird sowohl 64-QAM- als auch 256-QAM-Signalakquisition für ein 6 MHz-breites Abwärtsstromsignal gemäß Anhang B versucht. Wenn im Schritt 314 ein nordamerikanisches QAM-Signal von 6 MHz erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 362 voran, in dem der Demodulator 118 und der Modulator 110 dafür eingestellt werden, eine weitere Verarbeitung der Basisbandsignale wie oben besprochen zu ermöglichen.
Wenn jedoch im Schritt 314 nicht eines der QAM-Signale des nordamerikanischen Standards erkannt wird, fragt im Schritt 316 das Verfahren 300 ab, ob die eingestellte Kanalfrequenz die letzte ihrer Art ist, die zu durchsuchen ist. Wenn die beispielhafte letzte voreingestellte Kanalfrequenz nicht durchsucht wurde, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 306 voran, in dem der Tuner 112 sequentiell auf die nächste voreingestellte Kanalfrequenz abgestimmt wird. Die Schritte 306 bis 316 werden für jeden voreingestellten Kanal in der Scan-Liste sequentiell wiederholt, bis entweder ein Abwärtsstromsignal aus einem der voreingestellten Kanäle beschafft wurde (und das Verfahren zum Schritt 362 voranschreitet) oder im Schritt 316 der letzte voreingestellte Kanal durchsucht wird, ohne das Abwärtsstromsignal zu beschaffen. Wenn im Schritt 316 der letzte voreingestellte Kanal durchsucht wird, ohne das Abwärtsstromsignal zu beschaffen, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 318 voran.
Es wird angemerkt, daß diese Technik, zuerst auf eine bestimmte Kanalfrequenz abzustimmen, dann auf Signalakquisition entweder von 64- oder 256-QAM-Signalen sowohl für Anhang A als auch für Anhang B auf denselben abgestimmten Kanal zu prüfen, bevor auf einen nächsten Kanal abgestimmt wird, im gesamten Verfahren 300 für alle Arten von Kanälen (z.B. CCIR, UK, und andere) ausgeführt wird. Folglich minimiert das Verfahren 300 die Suchzeit, indem der Tuner 112 einmal für beide Abwärtsstrom-Datenkanalbetriebsarten abgestimmt wird.
Im Schritt 318 stellt der Tuner 112 einen ersten CCIR-Kanal ein. Zur Zeit kann ein beliebiger von 94 CCIR-Kanälen ein Abwärtsstromsignal führen. Nachdem der Tuner 112 eine CCIR-Kanalfrequenz eingestellt hat (z.B. beginnend mit dem Kanal der niedrigsten Frequenz) (Schritt 320) wird insbesondere eine Suche ausgeführt, um ein 8 MHz breites 64- oder 256-QAM-Abwärtsstromsignal unter dem europäischen DOCSIS-Standard (Anhang A) zu beschaffen. Das heißt, es wird auf dem gerade eingestellten Kanal sowohl 64-QAM- als auch 256-QAM-Signalakquisition versucht, bevor auf die nächste Kanalfrequenz abgestimmt wird.
Wenn im Schritt 322 ein europäisches QAM-Signal von 8 MHz für diesen eingestellten CCIR-Kanal erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 362 voran, in dem der Demodulator 118 und der Modulator 110 dafür eingestellt werden, eine weitere Verarbeitung der Basisbandsignale wie oben besprochen zu ermöglichen. Wenn im Schritt 322 kein 8 MHz breites Abwärtsstromsignal gemäß Anhang A unter dem europäischen Standard für diesen eingestellten CCIR-Kanal erkannt wurde, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 324 voran.
Im Schritt 324 wird dieselbe Kanalfrequenz (z.B. der CCIR-Kanal) unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard (Anhang B) geprüft. Das heißt, der Tuner 112 wird auf derselben Kanalfrequenz gehalten, und es wird sowohl 64-QAM als auch 256-QAM-Signalakquisition für ein 6 MHz breites Abwärtsstromsignal gemäß Anhang B versucht. Wenn im Schritt 326 ein nordamerikanisches QAM-Signal von 6 MHz erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 362 voran, in dem der Demodulator 118 und der Modulator 110 dafür eingestellt werden, eine weitere Verarbeitung der Basisbandsignale wie oben besprochen zu ermöglichen.
Wenn jedoch im Schritt 326 nicht eines der QAM-Signale des nordamerikanischen Standards erkannt wird, fragt im Schritt 328 das Verfahren 300 ab, ob die eingestellte Kanalfrequenz die letzte ihrer Art ist, die zu durchsuchen ist. Wenn die beispielhafte letzte CCIR-Kanalfrequenz noch nicht durchsucht wurde, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 318 voran, in dem der Tuner 112 sequentiell auf die nächste CCIR-Kanalfrequenz abgestimmt wird. Die Schritte 318 bis 328 werden sequentiell für jeden CCIR-Kanal wiederholt, bis entweder ein Abwärtsstromsignal aus einem der CCIR-Kanäle beschafft wurde (und das Verfahren zum Schritt 362 voranschreitet) oder im Schritt 328 der letzte CCIR-Kanal durchsucht wird, ohne das Abwärtsstromsignal zu beschaffen. Wenn im Schritt 328 der letzte CCIR-Kanal ohne Beschaffung des Abwärtsstromsignals durchsucht wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 330 voran.
Im Schritt 330 stellt der Tuner 112 einen ersten UK-Kanal (Großbritannien) ein. Zur Zeit kann ein beliebiger von 94 CCIR-Kanälen ein Abwärtsstromsignal führen. Sobald der Tuner 112 eine CCIR-Kanalfrequenz einstellt, wird insbesondere im Schritt 332 eine Suche ausgeführt, um ein 8 MHz breites 64- oder 256-QAM-Abwärtsstromsignal unter dem europäischen DOCSIS-Standard (Anhang A) zu beschaffen. Das heißt, es wird auf jedem Kanal sowohl 64-QAM- als auch 256-QAM-Signalakquisition versucht, bevor auf die nächste Kanalfrequenz abgestimmt wird.
Wenn im Schritt 334 ein europäisches QAM-Signal von 8 MHz für diesen eingestellten UK-Kanal erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 362 voran, indem der Demodulator 118 und der Modulator 110 dafür eingestellt werden, eine weitere Verarbeitung der Basisbandsignale wie oben besprochen zu ermöglichen. Wenn im Schritt 334 kein 8 MHz breites Anhang-A-Abwärtsstromsignal unter dem europäischen Standard für diesen eingestellten UK-Kanal erkannt wurde, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 336 voran.
Im Schritt 336 wird dieselbe Kanalfrequenz (z.B. UK-Kanal) unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard (Anhang B) geprüft. Das heißt, der Tuner 112 wird auf derselben Kanalfrequenz gehalten und es wird sowohl 64-QAM- als auch 256-QAM-Signalakquisition für ein 6 MHz breites Anhang-B-Abwärtsstromsignal versucht. Wenn im Schritt 338 ein nordamerikanisches QAM-Signal von 6 MHz erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 362 voran, in dem der Demodulator 118 und der Modulator 110 dafür eingestellt werden, eine weitere Verarbeitung der Basisbandsignale wie oben besprochen zu ermöglichen.
Wenn jedoch im Schritt 338 nicht eines der QAM-Signale des nordamerikanischen Standards erkannt wird, fragt im Schritt 340 das Verfahren 300 ab, ob die eingestellte Kanalfrequenz die letzte ihrer Art ist, die zu durchsuchen ist. Wenn die beispielhafte letzte UK-Kanalfrequenz nicht durchsucht wurde, schreitet das Verfahren dann zum Schritt 330 voran, in dem der Tuner 112 sequentiell auf die nächste UK-Kanalfrequenz abgestimmt wird. Die Schritte 330 bis 340 werden sequentiell für jeden UK-Kanal wiederholt, bis entweder ein Abwärtsstromsignal aus einem der UK-Kanäle beschafft wird (und das Verfahren zum Schritt 362 voranschreitet) oder im Schritt 340 der letzte UK-Kanal durchsucht wird, ohne das Abwärtsstromsignal zu beschaffen. Wenn im Schritt 340 der letzte UK-Kanal durchsucht wird, ohne das Abwärtsstromsignal zu beschaffen, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 342 voran.
Im Schritt 342 wird der Zähler um eins erhöht, was einen ersten Durchgang durch die Schritte 304 bis 340 bedeutet. Bei einer Ausführungsform werden die Schritte 304 bis 340 zweimal wiederholt, bis entweder ein Abwärtsstromsignal erkannt wird oder der Zähler auf einen Wert von zwei erhöht wird. Wenn genauer gesagt im Schritt 342 nach einem ersten Durchgang durch alle voreingestellten CCIR- oder UK-Kanalfrequenzen kein Abwärtsstrom-Datensignal erkannt wird, führt das Verfahren 300 wie oben für die Schritte 304 bis 340 besprochen einen zweiten Durchgang durch die voreingestellten CCIR- und UK-Kanalfrequenzen durch.
Das Verfahren 300 führt den zweiten Durchgang über jeden der Kanäle durch, um dem Kabelmodem 102 eine zweite Gelegenheit zu geben, das Abwärtsstromsignal zu identifizieren und die Effizienz des Kabelmodems 102 zu verbessern. Eine solche zweite Gelegenheit kann zum Beispiel notwendig sein, wenn eine signalabwärtsgelegene, nicht das Kabelmodem betreffende Unterbrechung auftritt (z.B. eine in der Zentrale verursachte Unterbrechung, ein Brown-Out oder eine andere signalabwärts gelegene Unterbrechung), wodurch das Kabelmodem 102 das Abwärtsstromsignal verlieren kann.
Wenn in irgendwelchen der Schritte 310, 314, 322, 326, 334 oder 338 eine der Kanalfrequenzen während des zweiten Durchgangs der Schritte 304 bis 340 erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 wie oben besprochen zum Schritt 362 voran. Wenn jedoch während des zweiten Durchgangs der Schritte 304 bis 340 keine der Kanalfrequenzen erkannt werden und im Schritt 344 der Zähler gleich zwei ist (Zähler = 2), schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 346 voran.
In den Schritten 346 wird der Tuner 112 auf erste von mehreren Frequenzen (d.h. Mittenfrequenzen) beispielsweise zwischen 110 MHz und 862 MHz in inkrementellen Schritten (z.B. Schritten von 375 KHz) abgestimmt. Insbesondere wird im Schritt 346 der Tuner 112 auf die erste Frequenz (z.B. 110 MHz) abgestimmt. Im Schritt 348 wird sowohl 64-QAM- als auch 256-QAM-Signalakquisition zuerst für ein europäisches Abwärtsstromsignal gemäß Anhang A von 8 MHz versucht. Wenn im Schritt 350 das europäische Anhang-A-Signal von 8 MHz erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 wie oben besprochen zum Schritt 362 voran.
Wenn im Schritt 350 das europäische Anhang-A-Signal von 8 MHz nicht erkannt wird, wird im Schritt 352 Signalakquisition für ein nordamerikanisches Anhang-B- Signal von 6 MHz für die erste eingestellte Frequenz versucht. Wenn im Schritt 354 das nordamerikanische Anhang-B-Signal von 6 MHz erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 wie oben besprochen zum Schritt 362 voran. Wenn im Schritt 354 das nordamerikanische Anhang-B-Signal von 6 MHz nicht erkannt wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 356 voran.
Im Schritt 356 wird abgefragt, ob der eingestellte Kanal der letzte zu durchsuchende Kanal ist. Wenn im Schritt 356 die Abfrage negativ beantwortet wird, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 358 voran, in dem der Tuner 112 auf die nächste Frequenz inkrementiert wird. Zum Beispiel wird der Tuner auf 110,375 MHz abgestimmt (d.h. 110 MHz + inkrementelle 375 KHz). Die Schritte 348 bis 358 werden wiederholt, bis entweder ein Abwärtstromsignal beschafft wird oder im Schritt 356 der letzte Kanal durchsucht wurde. Wenn im Schritt 356 der letzte Kanal (z.B. 862 MHz) durchsucht wurde, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 301 voran, in dem das gesamte Verfahren 300 wiederholt wird, bis ein Abwärtstromsignal beschafft wird. Sobald ein Abwärtstromsignal beschafft wurde und im Schritt 362 die Aufwärtsstromparameter beschafft wurden, endet das Verfahren 300 im Schritt 364.
Das Verfahren 300 wurde im Hinblick auf die Optimierung des Kabelmodems für die Suche nach bekannten europäischen Kanälen optimiert, bevor methodisch das Frequenzspektrum zwischen 110 MHz und 862 MHz durchschritten wird (d.h. Schritte 346-358), was zeitaufwendig ist. Es wird angemerkt, daß das Kabelmodem bei einer anderen Ausführungsform dafür optimiert werden kann, das nordamerikanische DOCSIS zu durchsuchen, indem die Reihenfolge der Akquisition in 6-MHz-Anhang-B-Kanäle zuerst umgeändert wird, anstelle der 8-MHz-Anhang-A-Kanäle, wie in dem Verfahren 300 beschrieben.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Kabelmodem 102 ferner dafür optimiert werden, nordamerikanische (z.B. HRC-(harmonically related carrier) und IRC-(incrementally related carrier))Kanäle anstelle der CCIR- oder UK-Kanäle zu durchsuchen. Das heißt, Schritt 318 würde umfassen, sequentiell die 125 IRC-Kanäle durchzustimmen und Schritt 330 würde umfassen, sequentiell die 125 HRC-Kanäle durchzustimmen. Natürlich würde bei jeder Einstellungsfrequenz Detektion sowohl für 64- als auch für 256-QAM-Abwärtsstromsignale unter den Standards von Anhang A und Anhang B durchgeführt, bevor auf den nächsten IRC- oder HRC-Kanal abgestimmt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform könnte das Verfahren 300 dafür ausgelegt werden, europäische und nordamerikanische Frequenzen gleichmäßig zu prüfen. Genauer gesagt würde das Verfahren 300 auf 64- und 256-QAM-8-MHz-Anhang-A- und dann die 64- und 256-QAM-6-MHz-Anhang-B-Signalakquisitionen für jeden der voreingestellten Kanäle (z.B. 10 voreingestellte Kanäle) prüfen. Als nächstes würden die 94 CCIR-Kanäle auf ähnliche Weise geprüft, gefolgt durch die 125 IRC-Kanäle und die 94 UK-Kanäle und die 125 HRC-Kanäle. Wenn kein Abwärtsstromsignal beschafft werden kann, würde das Verfahren die bekannten voreingestellten CCIR-, IRC-, UK- und HRC-Kanäle, wie zum Beispiel in den Schritten 342 und 344 besprochen, ein zweites Mal durchsuchen. Wenn beim zweiten Durchgang durch die bekannten Kanäle kein Abwärtsstromsignal beschafft werden kann, würde das Verfahren dann weiter alle Frequenzen zwischen 110 MHz und 862 MHz prüfen, wie in den Schritten 346 bis 358 oder dem Verfahren 300 besprochen.
Wie bereits besprochen, werden die Einstellungen des Modems 110 durch das Kabelmodem 102 erst dann eingestellt, wenn das Abwärtsstromsignal erkannt ist und der DOCSIS-Standard (d.h. Anhang A oder B) identifiziert wurde. Nachdem der DOCSIS-Standard bekannt ist, kann der Modulator 110 dafür eingestellt werden, Aufwärtsstromsignale an den Dienstanbieter 160 zurückzuliefern.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Kabelmodem 102 mit einem einzigen 65-MHz-Tiefpaßfilter 134 ausgestattet, das für Aufwärtsstromsignale sowohl unter dem nordamerikanischen als auch dem europäischen DOCSIS-Standard verwendet werden kann. Insbesondere läßt ein einziges 65-MHz-Tiefpaßfilter 134 die Aufwärtsstrom-Datensignale durch, die eine Frequenz zwischen 5 MHz und 65 MHz aufweisen, so wie es unter dem europäischen DOCSIS-Standard gefordert wird. Das 65-MHz-Tiefpaßfilter 134 kann auch unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard verwendet werden, so daß die zusätzliche Bandbreite zwischen 42 MHz und 65 MHz verfügbar ist. Unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard werden die Aufwärtsstrom-Datensignale in der Regel in einem Frequenzbereich zwischen 5 MHz und 42 MHz gesendet.
Mit Bezug auf 2 zeigt die LPF-Frequenzgangkurve 210 (gestrichelt) beispielsweise niederpegelige Einfügungsverluste 202 für Frequenzen von weniger als 42 MHz beim Betrieb unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard. Unter dem europäischen DOCSIS-Standard werden die Aufwärtsstrom-Datensignale in einem Frequenzbereich zwischen 5 MHz und 65 MHz gesendet. Die LPF-Frequenzgangkurve 212 von 2 zeigt beispielsweise niederpegelige Einfügungsverluste 202 für Frequenzen von weniger als 65 MHz beim Betrieb unter dem europäischen und auch unter dem nordamerikanischen DOCSIS-Standard. Wenn das Kabelmodem 102 unter dem nordamerikanischen Standard betrieben wird, kann folglich die zusätzliche Bandbreitenverfügbarkeit (42-65 MHz) benutzt werden, um einen gestauten Aufwärtsstromweg zu verbessern, falls viele Benutzer aktiv auf den Aufwärtsstromweg zugreifen.
Obwohl hier verschiedene, die Lehren der vorliegenden Erfindung umfassende Ausführungsformen gezeigt und im Detail beschrieben wurden, können Fachleute ohne weiteres viele andere unterschiedliche Ausführungsformen konzipieren, die diese Lehren immer noch umfassen.

Claims

Verfahren zur Verwendung in einer bidirektionalen Kommunikationsvorrichtung (102), wobei das Verfahren umfaßt, die folgenden Schritte iterativ für jeden von mehreren Kommunikationskanälen auszuführen, bis ein Abwärtsstrom-Datensignal erkannt wird, wobei jeder der mehreren Kommunikationskanäle mit einer jeweiligen unterschiedlichen Frequenz assoziiert ist: – Auswählen (306) eines Kommunikationskanals aus den mehreren Kommunikationskanälen; – Prüfen (308) auf ein Abwärtsstromsignal mit einer ersten Bandbreite, die einer Kanalbandbreite eines ersten Schnittstellenstandards genügt; und – wenn (310) das Abwärtsstromsignal mit der ersten Bandbreite nicht erkannt wird, Prüfen (312) des gewählten Kommunikationskanals auf ein Abwärtsstromsignal mit einer zweiten Bandbreite, die einer Kanalbandbreite eines zweiten Schnittstellenstandards genügt, wobei der zweite Schnittstellenstandard von dem ersten Schnittstellenstandard verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Schnittstellenstandard aus der Gruppe von Standards ausgewählt werden, die den nordamerikanischen DOCSIS-Standard und den europäischen DOCSIS-Standard enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Prüfschritte für einen europäischen DOCSIS-Standard optimiert werden, dergestalt, daß die erste Bandbreite ein 8 MHz breites Abwärtsstromsignal (308, 310) und die zweite Bandbreite ein 6 MHz breites Abwärtsstromsignal (312, 314) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Prüfschritte für einen nordamerikanischen DOCSIS-Standard optimiert werden, dergestalt, daß die erste Bandbreite ein 6 MHz breites Abwärtsstromsignal (312, 314) und die zweite Bandbreite ein 8 MHz breites Abwärtsstromsignal (308, 310) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehreren Kommunikationskanäle mehrere voreingestellte Kanalfrequenzen (304-316), CCIR-Kanalfrequenzen (318-328), mehreren UK-Kanalfrequenzen (330-340), mehrere HRC-Kanalfrequenzen und/oder mehrere IRC-Kanalfrequenzen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die mehreren Kommunikationskanäle einen kontinuierlichen Frequenzbereich (346-358) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner mit dem Schritt des Prüfens des kontinuierlichen Frequenzbereichs in inkrementellen Schritten (358).
Verfahren nach Anspruch 6, ferner mit dem Schritt des Prüfens mindestens einer der mehreren voreingestellten Kanalfrequenzen (304-316), der mehreren CCIR-Kanalfrequenzen (318-328), der mehreren UK-Kanalfrequenzen (330-340), der mehreren HRC-Kanalfrequenzen und der mehreren IRC-Kanalfrequenzen mindestens zweimal (342, 344) vor dem Prüfen des kontinuierlichen Frequenzbereichs (346-358).
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der kontinuierliche Frequenzbereich einen Frequenzbereich zwischen 110 MHz und 862 MHz umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit den folgenden Schritten: – nach dem Erkennen eines Abwärtsstrom-Datensignals (362) Einstellen eines Mehrratendemodulators gemäß einem DOCSIS-Standard des Abwärtsstrom-Datensignals; und – Einstellen eines Modulators gemäß CMTS-Informationen in dem Abwärtsstrom-Datensignal.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die bidirektionale Kommunikationsvorrichtung ein Kabelmodem ist.
Bidirektionale Mehrmodus-Kommunikationsvorrichtung (102), umfassend: – einen Diplexer (130) mit einem Hochpaßfilter (132) und einem Tiefpaßfilter (134); – an das Hochpaßfilter angekoppelte Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise (108) zum Prüfen eines gewählen Kommunikationskanals auf ein Abwärtsstromsignal mit einer ersten Bandbreite, die einer Kanalbandbreite eines ersten Schnittstellenstandards genügt, und wenn das Abwärtsstromsignal mit der ersten Bandbreite nicht erkannt wird, zum Prüfen des gewählten Kommunikationskanals auf ein Abwärtsstromsignal mit einer zweiten Bandbreite, die einer Kanalbandbreite eines zweiten Schnittstellenstandards genügt, vor dem Prüfen eines weiteren Kommunikationskanals; – an das Tiefpaßfilter angekoppelte Aufwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise (106); – und ein Detektionsmittel (126, 300) zum Durchsuchen mehrerer Kommunikationskanäle, die jeweils mit einer jeweiligen verschiedenen Frequenz assoziiert sind, wobei der zweite Schnittstellenstandard von dem ersten Schnittstellenstandard verschieden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Abwärtsstrom-Verarbeitungsschaltkreise folgendes umfassen: – einen Tuner (112); – einen Mehrratendemodulator (118); und – ein selektiv zwischen den Tuner und den Demodulator geschaltetes SAW-Filter (114).
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das SAW-Filter eine Bandbreite von 8 MHz aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Hochpaßfilter Signale mit mehr als 106 MHz durchläßt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Tiefpaßfilter Signale mit weniger als 65 MHz durchläßt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die bidirektionale Mehrmodus-Kommunikationsvorrichtung ein Kabelmodem (102) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Schnittstellenstandards aus der Gruppe ausgewählt werden, die die nordamerikanischen Dienstschnittstellenspezifikationen für Daten über Kabel (DOCSIS) und die europäischen DOCSIS-Standards umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Detektionsmittel folgendes umfaßt: – ein Steuerungsmittel (126) zum Prüfen jedes der mehreren Kommunikationskanäle auf Akquisition eines 64- und/oder eines 256-QAM-Abwärtsstromsignals mit einer Bandbreite von entweder 8 MHz oder 6 MHz.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die mehreren Kommunikationskanäle mehrere voreingestellte Kanalfrequenzen (304-316), mehrere CCIR-Kanalfrequenzen (318-328), mehrere UK-Kanalfrequenzen (330-340), mehrere HRC-Kanalfrequenzen und/oder mehrere IRC-Kanalfrequenzen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder Kommunikationskanal auf Akquisition eines Abwärtsstrom-Datensignals geprüft wird, das einem Schnittstellenstandard entspricht, bevor ein weiterer Kommunikationskanal geprüft wird.