用于DMT系统中的高速数据传输的双频带模拟前端技术方案

根据一般性的方面，本发明专利技术的实施例提供了能够将两个独立的106MHz G.fast基带传输信道合并成单个212MHz宽的G.fast传输信道的模拟前端(AFE)。在这些实施例以及其它实施例中，根据本发明专利技术的AFE还能够与单个212MHz G.fast传输信道以及单个106MHz G.fast传输信道通过接口连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求享受于2014年6月20日提交的美国临时申请No.62/015,149的优先权，以引用方式将其全部内容并入本文。
本专利技术涉及数据传输，具体而言，涉及用于高速数据传输的双频带模拟前端。
技术介绍
ITU-TG.9701通常称为G.fast或G.fast标准，其基于用于将约106MHz带宽中的下行信号和上行信号的传输的时分双工(TDD)，定义了收发机规范。本说明书将把采用106MHz带宽的此系统称为“第一代G.fast”系统。在G.9701中，目前正在规划212MHz带宽的第二简档，用于下一步研究。第一代G.fast收发机将使用由2048个离散多音(DMT)音调组成的106MHz的信道带宽以及48kHz的符号速率。在其第二代中，目前正在规划具有212MHz信道带宽的G.fast收发机。该系统将使用4096个DMT音调和48kHz的符号速率。根据G.fast标准，最大比特加载可以高至12比特/音调。为了支持这种需求，需要以非常高的采样速率运行的具有高分辨率的模数转换器(ADC)。以高采样速率工作的高分辨率的模数转换器(ADC)可以消耗大量的电量。如果从ADC出来的有效比特数(ENOB)需要保持不变的话，那么将采样速率从212MHz加倍到424MHz能够将功耗增加远不止两倍。此外，通常需要模拟前端(AFE)在对功耗没有影响的情况下向后兼容。因此，需要有AFE设计用于克服除了别的障碍外的这些障碍。
技术实现思路
根据一般性的方面，本专利技术的实施例提供了能够将两个独立的106MHzG.fast基带传输信道合并成单个212MHz宽的G.fast传输信道的模拟前端(AFE)。在这些实施例以及其它实施例中，根据本专利技术的AFE还能够与单个212MHzG.fast传输信道以及单个106MHzG.fast传输信道通过接口连接。根据这些方面和其它方面，根据本专利技术的实施例，具有包含音调的不重叠的第一和第二子带在内的音调宽带的离散多音(DMT)通信系统的装置，包括：耦合到线对(wirepair)的发射和接收引脚、第一发射和接收信道、第二发射和接收信道以及模拟前端(AFE)，所述模拟前端能够将来自所述第一及第二发射和接收信道中的一者或两者的数字基带信号选择性地转换成具有与所述第一和第二子带二者中的一者或两者对应的带宽的且在所述发射引脚上驱动的模拟信号。附图说明结合附图阅读完对本专利技术的具体实施例的以下说明之后，对于本领域的普通技术人员而言，本专利技术的这些和其它方面以及特征将变得显而易见。图1是实现本专利技术的实施例的子带方案的示例性系统的框图。图2是示出了根据本专利技术的实施例的示例性子带规划的图。图3是用于根据本专利技术的实施例来实现旨在实现第二代G.fast通信服务的子带方案的示例性DPU的框图。图4是根据本专利技术的双频带AFE的示例性实施例的框图。图5是根据本专利技术的双频带AFE的另一个示例性实施例的框图。具体实施方式现在将参照附图对本专利技术进行详细描述，所述附图是作为本专利技术的示例性例子来提供的，以使得本领域的熟练技术人员能够实践本专利技术。值得注意地是，以下附图和示例并不旨在将本专利技术的范围限制于单个实施例，而是，通过所描述的或所示出的元素中的一些或全部的互换的方式，其它实施例也是可能的。此外，本专利技术的其中某些元素可以使用已知的组件来部分地或全部实现，这些已知的组件中的仅仅对本专利技术的理解必需的那些部分将被描述，而这些已知的组件中的其它部分的详细描述将被省略以避免对本专利技术造成模糊。除非在本文中另外特别指出，否则如对于本领域技术人员将显而易见地，如以软件实现的描述的实施例不应当被限制为软件，而可以包括以硬件或以软件和硬件的组合实现的实施例，反之亦然。在本申请说明书中，表示单数组件的实施例不应当被认为是限制性的；而是，本专利技术旨在涵盖包括多个相同组件的其它实施例，反之亦然，除非在本文中另外明确说明。此外，申请人不想要将在说明书或权利要求书中的任何术语归于不普通的或特别的意义，除非明白地阐明为如此。此外，本专利技术涵盖本文中通过示出的方式提到的已知组件的当前和将来的已知等价物。根据某些一般性的方面，本专利技术的实施例提供了用于解决除了别的问题的上述问题的第二代G.fast和更高代G.fast的模拟前端(AFE)。在本专利技术的实施例中，具有大的带宽的信道被拆分成不重叠的两个或多个子带，例如，较低子带和较高子带。这些子带中的每个子带都可以经由合适的上/下变换而被映射到独立的基带信道。这些基带信道中的每一个随后可以经由具有以较低采样速率工作的ADC的分离的电路来处理。图1是示出了用于实现本专利技术的实施例的示例性系统的框图。如所示出地，线对104被耦合在N.GfastCPE收发机110(例如，诸如家中的客户房屋处的收发机)和DPU100中的对应的G.fastCO收发机120之间。应当注意，收发机110和120可以使用如在G.fast标准中定义的时域双工(TDD)来通信。然而，本专利技术的实施例还可以包括诸如在共同待决的美国申请No.14/662,358中所描述的那些方案的频域双工(FDD)方案，该申请的内容通过引用的方式全部并入本文。根据一个方面，本专利技术的实施例实现了一般性的方案，其采用两个独立的使用2048个音调(106MHz带宽)的第一代G.fast收发机并且将它们以某种方式合并以创造使用4096个音调(212MHz带宽)的第二代G.fast收发机。根据本专利技术的G.fast收发机可以被包括在CO收发机120、CPE收发机110或CO收发机120和CPE收发机110两者中。具体而言，专利技术人还意识到具有212MHz带宽的信道可以被拆分成不重叠的两个106MHz的子带。例如，如图2所示，212MHz带宽的信道可以被划分成0到106MHz之间的较低子带202以及106MHz和212MHz之间的较高子带204，每个子带包含多至2048个音调。这些子带中的每一个子带都可以经由合适的上/下变换而被映射到独立的106MHz的基带信道。第一代G.fast收发机可以以高达1Gbps或者更高的数据速率，通过这些单个的106MHz的基带信道中的任一个来发送和接收数据。此外，根据本专利技术的实施例，专利技术人意识到可以将两个第一代G.fast收发机合并使用，以通过使用了子带202和子带204两者中的多达4096个音调的结合的信道206来发射和接收数据，从而提供了远超过1Gbps的聚合速率。实际上，在非常短的环路上，聚合数据速率可以达到2Gbps。应当注意，本专利技术的原理可以被扩展到未来代系的G.fast(例如，高达318MHz)或其它高带宽系统。在以高达318MHz的带宽工作的示例性代系的G.fast中，本专利技术的可选实施例可以使用三个106MHz的子带和三个第一代G.fast收发机。图3示出了用于实现本专利技术的方面的示例性DPU100的框图。如所示出地，DPU100包括光纤收发机(GPONONU)306、切换器308、中央控制器312和多个可配置信道310，每个可配置信道310被耦合到单条线104。如在图3的例子中所进一步示出地，每个信道310包括数字结合块302、一对第一代G.fast收发机120-A和120-B和双频带模拟前端(AFE)304。这些组件中的每个组件都可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有包含音调的不重叠的第一和第二子带在内的音调宽带的离散多音(DMT)通信系统中的装置，所述装置包括：耦合到线对的发射和接收引脚；第一发射和接收信道；第二发射和接收信道；以及模拟前端(AFE)，其能够将来自所述第一及第二发射和接收信道中的一者或两者的数字基带信号选择性地转换成具有与所述第一和第二子带中的一者或两者对应的带宽的且在所述发射引脚上驱动的模拟信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.20 US 62/015,1491.一种具有包含音调的不重叠的第一和第二子带在内的音调宽带的离散多音(DMT)通信系统中的装置，所述装置包括：耦合到线对的发射和接收引脚；第一发射和接收信道；第二发射和接收信道；以及模拟前端(AFE)，其能够将来自所述第一及第二发射和接收信道中的一者或两者的数字基带信号选择性地转换成具有与所述第一和第二子带中的一者或两者对应的带宽的且在所述发射引脚上驱动的模拟信号。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述AFE还能够将来自所述接收引脚的使用所述第一和第二子带中的一者或两者的模拟信号选择性地转换成向所述第一及第二发射和接收信道中的一者或两者提供的数字基带信号。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述AFE包括：第一复用器，用于选择性地使得来自所述第一发射和接收信道的所述数字基带信号中的一个数字基带信号通过；第一数模转换器，用于将所述一个数字基带信号转换为所述模拟信号中的对应于所述第一子带的第一部分；第二复用器，用于选择性地使得来自所述第二发射和接收信道的所述数字基带信号中的另一个数字基带信号通过；第二数模转换器，用于将所述一个数字基带信号转换为所述模拟信号中的第二部分；以及混频器，用于使得所述第二部分占用所述第二子带。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述AFE包括：低通滤波器，用于使得来自所述第二发射和接收信道的数字基带信号的第一部分通过；第一复用器，用于选择性地使得所述数字基带信号中的所述第一部分通过；第一数模转换器，用于将所述数字基带信号的所述第一部分转换为所述模拟信号中的对应于所述第一子带的第一部分；高通滤波器，用于使得来自所述第二发射和接收信道的所述数字基带信号中的第二部分通过；下变频混频器，用于将所述数字基带信号中的所述第二部分转换为基带；第二复用器，用于选择性地使得所述数字基带信号中的所转换的第二部分通过；第二数模转换器，用于将所述数字基带信号中的所转换的第二部分转换为所述模拟信号中的第二部分；以及混频器，用于使得所述第二部分占用所述第二子带。5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述AFE包括：低通滤波器，用于使得所述模拟信号中的对应于所述第一子带的第一部分通过；第一模数转换器，用于将所述模拟信号中的所述第一部分转换为一个数字基带信号；第一复用器，用于选择性地使得所述一个数字基带信号通过至所述第一发射和接收信道；高通滤波器，用于使得所述模拟信号中的对应于所述第二子带的第二部分通过；混频器，用于将所述第二部分转换为基带；第二模数转换器，用于将所述模拟信号中的所述第二部分转换为另一个数字基带信...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·帕尔，E·伊罗加，W·E·小基斯勒，
申请(专利权)人：易卡诺通讯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US