用於評估多域網絡中通信信道的質量的方法和裝置製造方法
2023-06-13 02:44:06 2
用於評估多域網絡中通信信道的質量的方法和裝置製造方法
【專利摘要】一種用於評估多域網絡中通信信道的質量的方法，所述方法包括在附著到所述通信信道的設備處：將探測信號傳輸到所述通信信道，所述傳輸與另一網絡節點對至少一個相異探測信號的傳輸相協調；在所述傳輸之後，接收混合反饋信號，所述混合反饋信號包括對應於所述探測信號的第一分量和對應於所述至少一個相異探測信號的第二分量；從所述混合反饋信號中提取所述第一分量；基於所述提取的第一分量評估所述通信信道的質量；其中所述探測信號和所述至少一個相異探測信號被設計為促進它們在已經疊加之後的分離。
【專利說明】用於評估多域網絡中通信信道的質量的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及家庭網絡領域，尤其涉及不同物理家庭網段上的數據傳輸領域。
【背景技術】
[0002]在家庭網絡中，尤其是根據由ITU-T開發的建議中的G.hn系列(參見ITU-T Rec.G.9961)的家庭網絡中，域之間的通信經由域管理器實施。該體系結構限制了可擴展性並且不允許域上真實的雙向交互。另外，已知的用於這些網絡的信道探測方案往往效率低下。
【發明內容】
[0003]因此，本發明實施例的目標是提供更有效的用於多域網絡的信道探測方案。
[0004]根據本發明的一方面，提供有一種用於評估多域網絡中通信信道的質量的方法，所述方法包括在附著到所述通信信道的設備處:將探測信號傳輸到所述通信信道，所述傳輸與另一網絡節點對至少一個相異探測信號的傳輸相協調；在所述傳輸之後，接收混合反饋信號，所述混合反饋信號包括對應於所述探測信號的第一分量和對應於所述至少一個相異探測信號的第二分量；從所述混合反饋信號中提取所述第一分量；並且基於所述提取的第一分量評估所述通信信道的質量；其中，所述探測信號和所述至少一個相異探測信號被設計為促進它們在已經疊加之後分離。
[0005]在根據本發明的所述方法的實施例中，除了時域中的相對循環移位之外，所述探測信號和所述至少一個相異探測信號具有實質上相同的時間和頻譜範圍。
[0006]根據本發明的一方面，提供了一種用於評估多域網絡中的多個通信信道的質量的方法，所述方法包括在附著到所述多個通信信道的橋處:從所述相應通信信道接收多個協調的探測信號；疊加所述多個協調的探測信號以形成混合反饋信號；以及在所述接收之後，將所述混合反饋信號傳輸到所述多個通信信道；其中，所述協調的探測信號被設計為促進它們在已經疊加之後分離。
[0007]在根據本發明的所述方法的實施例中，除了在時域中的相對循環移位之外，所述探測信號和所述至少一個相異探測信號具有實質上相同的時間和頻譜範圍。
[0008]根據本發明的一方面，提供了一種電腦程式，被配置為使處理器執行前述權利要求中任一項所述的方法。
[0009]根據本發明的一方面，提供了一種用於評估多域網絡中的通信信道的質量的裝置，所述裝置適於產生探測信號，所述裝置包括:物理層接口，適於將所述探測信號傳輸到所述信道並且隨後從所述信道接收混合反饋信號；濾波機構，可操作地連接到所述物理層接口，所述濾波機構被配置為從所述混合反饋信號中提取對應於所述探測信號的分量；以及探測信號處理器，可操作地連接到所述濾波機構，所述探測信號處理器被配置為基於所述提取的分量評估所述通信信道的質量；其中，所述探測信號被設計為促進它在已經疊加到來自對等裝置的探測信號上之後與其分離。
[0010]在實施例中，根據本發明的所述裝置進一步包括循環移位器，其被配置為在由所述物理層接口傳輸之前對所述探測信號施加循環移位，所述循環移位不同於由所述對等裝置施加的循環移位。
[0011]根據本發明的一方面，提供了一種用於橋接多域網絡中多個通信信道的裝置，所述裝置包括:多個物理層接口，適於通過所述多個通信信道中的相應通信信道傳輸和接收信號；以及信號組合機構，可操作地連接到所述多個物理層接口，所述信號組合機構被配置為在從所述物理層接口接收到探測信號後生成表示所述探測信號的疊加的混合反饋信號；其中，所述裝置被配置為將所述混合反饋信號傳輸到所述多個通信信道。
[0012]在根據本發明的所述裝置的一實施例中，所述探測信號被設計為促進它們在已經疊加之後的分離。
[0013]在根據本發明的所述裝置的一實施例中，除了在時域中的相對循環移位之外，所述探測信號具有實質上相同的時間和頻譜範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]現在，參照附圖，僅僅舉例描述了根據本發明實施例的裝置和/或方法的一些實施例，其中:
[0015]圖1示出根據已知方法的在信道評估階段期間的信道使用情況；
[0016]圖2示意性地示出其中可以部署本發明實施例的示例性網絡體系結構；
[0017]圖3示出根據本 發明一實施例的在信道評估階段期間的信道使用情況；
[0018]圖4示意性地示出根據本發明一實施例的裝置；
[0019]圖5示意性地示出根據本發明另一實施例的裝置；以及
[0020]圖6示意性地示出根據本發明一實施例的元件之間的交互。
【具體實施方式】
[0021]國際電信聯盟(ITU) G.hn標準被定義來實現內部高數據率(即寬帶)應用程式所要求的寬帶數據通信。在G.hn中，不同域可用於通過不同介質(例如，雙絞銅線、同軸電纜、輸電電纜)的內部網絡接入。然而，可用的網絡資源(例如，頻譜)受到介質特性和網絡結構的限制。通常，G.hn介質可被視為寬帶信道，在該寬帶信道上設備共享同一介質和可用的網絡資源。
[0022]為了提高頻譜效率(B卩，吞吐量、延遲等)，兩個節點之間的雙向機制可用於本質上雙向的會話，在該雙向機制中發射機和接收機作為同一傳輸會話的一部分進行通信。一個示例是傳輸控制協議(TCP)會話。G.hn中的雙向機制僅僅可用於直接在同一域內與兩個服務流通信的節點:
[0023](i)從起始結點到終端節點的正向流(由起始節點分配)；以及
[0024](ii)從終端節點到起始節點的反向流(由終端節點分配)。
[0025]然而，對於G.hn中的域間雙向通信，信道評估是相干檢測所需要的。由於多個設備基於時分多址(TDMA)方案來同時接入同一網絡，所以這是一項具有挑戰性的任務。
[0026]在當前版本的ITU-T G.9960建議中具體規定了信道評估探測幀。探測幀的有效載荷應包含無數據的多個符號幀。符號幀(和OFDM符號)的數目應經由PRBSYM欄位在PHY-幀頭中指示，並且在探測幀中可具有4、8、12、…、64個OFDM有效載荷符號。這些探測幀(SP，信號)基於TDMA方案直接在兩個設備(其中，一個設備用作主域節點)之間或經由中繼發送
/接收。
[0027]不同於G.hn家庭網絡中的直接(無中繼)會話和中繼輔助會話，其中來自不同用戶的信號在時間上分離以避免幹擾，在雙向域間G.hn通信中，設備的探測信號在同一時隙中相互幹擾。雙向域間G.hn通信在2011年5月16日以 申請人:名義提交的歐洲專利申請號第11305586.7號中進行了描述，其全文通過引用結合於此。
[0028]因此，在探測傳輸的情況下，域主節點不能評估不同家庭網絡設備的CSI。
[0029]儘管本發明是在G.hn網絡的上下文中描述的，本領域技術人員將理解，這僅僅是為了說明的目的，並且本發明不限於G.hn網絡。對G.hn或G.hn相關術語的任何引用應當理解為等同應用於類似的多域網絡體系結構。這包括家庭網絡，即家庭用網絡。
[0030]圖1以圖解法示出避免G.hn網絡中該問題的簡單方法，該方法包括分配不同的5個時隙，實質上以時分多址(TDMA)方式執行探測信令。
[0031]如圖1中所示，關於信道的信息必須在每次探測傳輸之後反饋回該設備。由於G.hn家庭網絡可能具有大量的操作設備，這將降低網絡吞吐量。因此，用於G.hn中域間通信的信道評估可能是重要的，並且是其中內容被保持在該網絡中和/或通過不同域被分發的不同家庭網絡服務的限制因素。
[0032]本發明的目的是提供更有效的用於G.hn家庭網絡中域間雙向傳輸的信道評估。本發明尤其是基於發明人的這一洞察:可以通過減少這些探測幀和主域節點內所需的信令間隔的數目來提高吞吐量並且因此提高效率。本發明進一步基於發明人的這一洞察:該減少可通過以允許原始信號重建的方式合理組合幾種信號的傳輸來實現。
[0033]G.hn支持多埠設備功能，其可被採用來實現有效的域間雙向傳輸。在該示例中，我們考慮分別來自不同域A和B的兩個設備A1和B1之間的域間雙向通信。
[0034]圖2提供了所提出的網絡(優選家庭網絡、更優選G.hn網絡)的體系結構的示意圖，該網絡包括兩個域101、102 (例如，對應於前述域A和B)，其中，兩個夥伴設備501、502(例如，對應於前述設備A1和B1)請求網絡資源以傳輸它們對應的探測信號。
[0035]域間橋400的LLC功能觸發新的邏輯接口(此後稱X_I接口)以發起目標設備對501,502之間的域間機制。作為預留協議，X-1接口根據夥伴列表同時協調它們之間的傳輸。最終，通過使用分配的時間信令間隔，這兩個設備501、502準備好開始通過指定域間橋(IDB) 400的傳輸。
[0036]參照圖3，現在將更詳細地描述根據本發明的信道探測方案的兩個階段。
[0037]在第一時隙，圖3中表示為「階段1」，設備A1和B1兩者將它們相應的探測信號Pa和Pb傳輸到對應的多埠 DM (參見圖2)，所述多埠 DM通過指定的IDB節點400的LLC功能互連。
[0038]來自這兩個設備的探測信號以避免階段I期間幹擾的方式來設計。以這種方式，設備A1和B1 (501、502)兩者可以同時訪問網絡資源。該約束條件可以通過在時域上循環移位這些探測信號之一(例如，B1的Pb)來滿足。因此，探測信號Pb的頻譜在頻域上將相對於設備A1的探測信號Pa的頻譜移位。因此，這些探測信號的頻域包絡通過相應信道接收時將不會重疊，這反過來允許接收機提取頻域上的對應信道傳遞函數而不受夥伴設備的探測信號的幹擾。[0039]僅是為了說明的目的，上述概念可以進一步通過下列數學推導來解釋。
[0040]為了不失一般性，我們考慮與域A關聯的第一探測信號ρΑ&及與域B關聯的第二探測信號Pb，其中，Pb實際上是同一探測信號的周期性延遲版本，從而在時域上，下列表達式適用:
[0041]
【權利要求】
1.一種用於評估多域網絡中的通信信道的質量的方法，所述方法包括在附著到所述通信信道的設備處: -將探測信號傳輸到所述通信信道，所述傳輸與另一網絡節點對至少一個相異探測信號的傳輸相協調； -在所述傳輸之後，接收混合反饋信號，所述混合反饋信號包括對應於所述探測信號的第一分量和對應於所述至少一個相異探測信號的第二分量； -從所述混合反饋信號中提取所述第一分量； -基於所述提取的第一分量來評估所述通信信道的質量； 其中所述探測信號和所述至少一個相異探測信號被設計為促進所述探測信號和所述至少一個相異探測信號在已經被疊加之後的分離。
2.如權利要求1所述的方法，其中除了在時域中的相對循環移位之外，所述探測信號和所述至少一個相異探測信號具有實質上相同的時間和頻譜範圍。
3.一種被應用於評估多域網絡中的多個通信信道的質量的方法，所述方法包括在附著到所述多個通信信道的橋處: -從所述相應通信信道接收多個協調的探測信號； -疊加所述多個協調的探測信號以形成混合反饋信號； -在所述接收之後，將所述混合反饋信號傳輸到所述多個通信信道； 其中所述協調的探測信號被設計為促進所述協調的探測信號在已經被疊加之後的分離。
4.如權利要求3所述的方法，其中除了在時域中的相對循環移位之外，所述探測信號和所述至少一個相異探測信號具有實質上相同的時間和頻譜範圍。
5.一種電腦程式，被配置為使得處理器執行前述權利要求中任一項所述的方法。
6.一種用於評估多域網絡中的通信信道的質量的裝置，所述裝置適於產生探測信號，所述裝置包括: -物理層接口，適於將 所述探測信號傳輸到所述信道，並且隨後從所述信道接收混合反饋信號； -濾波機構，可操作地連接到所述物理層接口，所述濾波機構被配置為從所述混合反饋信號中提取對應於所述探測信號的分量；以及 -探測信號處理器，可操作地連接到所述濾波機構，所述探測信號處理器被配置為基於所提取的分量來評估所述通信信道的質量； 其中所述探測信號被設計為促進所述探測信號在已經被疊加到來自對等裝置的探測信號上之後與來自所述對等裝置的所述探測信號的分離。
7.如權利要求6所述的裝置，進一步包括循環移位器，所述循環移位器被配置為在由所述物理層接口傳輸之前對所述探測信號施加循環移位，所述循環移位不同於由所述對等裝置施加的循環移位。
8.一種用於橋接多域網絡中的多個通信信道的裝置，所述裝置包括: -多個物理層接口，適於通過所述多個通信信道中的相應通信信道傳輸和接收信號； -信號組合機構，可操作地連接到所述多個物理層接口，所述信號組合機構被配置為在從所述物理層接口接收到探測信號後生成表示所述探測信號的疊加的混合反饋信號；其中所述裝置被配置為將所述混合反饋信號傳輸到所述多個通信信道。
9.如權利要求8所述的裝置，其中所述探測信號被設計為促進所述探測信號在已經被疊加之後的分離。
10.如權利要求9所述 的裝置，其中除了在時域中的相對循環移位之外，所述探測信號具有實質上相同的時間和頻譜範圍。
【文檔編號】H04L12/28GK103814548SQ201280045353
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年8月27日 優先權日:2011年9月19日
【發明者】H·加卡寧 申請人:阿爾卡特朗訊