[发明专利]混合光纤和同轴网络的双向干线放大器和电缆调制解调器

说明书

本发明涉及一种HFC(混合光纤和同轴)网络和电缆调制解调器，尤其涉及用于稳定信号传输的双向放大器，利用导频信号检测信号电平。

图1示出一般的HFC网络，它包括前端设备(100)，即收发信机，用于发射信号到传输线，和在双向系统中，从传输线接收信号；光纤，用于将光信号传输到ONU(光学网络单元)；ONU(101)，用于将从前端设备通过光纤输入的光信号转换为电信号；放大器(102)，用于将该信号放大到特定电平；和用户终端，由与电缆调制解调器相连的用户使用。

在现有技术的HFC网络中，当下行信号从前端设备传到ONU时，产生具有451.25MHz的频率的导频信号，利用这些信号，由于电缆长度产生的电平变化可以被减少。

尽管各国的标准之间有一些不同，在下行这些信号时，前端设备通常利用在50MHz和860MHz之间频带。

HFC网络使用多个中间放大器。然而，信号传输的距离越长，在传输过程中信号的电平变化越大。因而，在HFC网络和用户终端之间使用放大器(102)；放大器(102)能够执行自动增益控制(AGC)。

参考图2，现有技术电缆调制解调器包括：表面声波滤波器(200)，混频器和AGC(201),LPF(低通滤波器)(202)，调谐器(203)，增益控制器(204)，下行解调器(205),MAC(媒体访问控制器)(206)，可编程衰减器(207)，上行调制器(208)，和CPU。

调谐器(203)通过利用RF(射频)信号，将上变换的下行信号下变换为具有恒定频率的IF(中频)信号。在北美的标准中，具有大约54～860MHz的输入范围的随机RF信号被转换到具有43.75MHz单一范围的IF信号。

增益控制器(204)控制输入信号的电平，以便使输入信号的电平保持恒定。

下行解调器(205)通过解调所调制的信号，恢复基带信号到预调制数字信号。

MAC(206)，与媒体访问有关，将解调的信号分为控制信号和数据信号，或在CPU的控制下，传输数据到“以太”网收发信机。

上行调制器(208)调制信号，以传输到前端设备。

混频器和AGC(201)将在43.75MHz的范围的IF信号转换到6MHz的基带信号和控制增益。

LPF(202)，从由所述混频器产生的信号中，仅通过低频带(6MHz)信号，并去除高频带信号。

CPU(209)控制调制解调器的整个运行。

可编程衰减器(207)控制调制的信号的电平。

图3是说明根据现有技术网络的下行线路的导频信号的频带。451.25Mhz的导频信号通常用于检测下行信号的电平。如果需要，另一个73MHz的导频信号用于减少低或高范围的变化。

因而，现有技术仅执行单向电平控制，即，现有技术只考虑了下行信号的电平变化。

为了使电平变化最小化，通过使用下行导频信号，自动控制中间的放大器的增益，从而放大器的输出电平可以保持恒定。因而，可以在用户终端保持恒定的信号电平。但是，在HFC网络的双向业务中，不仅下行信号，而且上行信号都是重要的。目前，双向业务不用导频信号稳定上行传输。

因为上行信号的重要性，必须根据各国的标准，提供恒定的信号电平。另外，因为上行信号受诸如侵入噪声等工况影响，所以需要更严格的控制。

本发明的一个目的是提供使用上行导频信号的HFC网络的双向干线放大器和电缆调制解调器。

本发明的另一个目的是由电缆调制解调器提供上行导频信号，以便自动控制信号的增益，从而前端设备从每个终端接收恒定电平的上行导频信号。