DE112019002876T5

DE112019002876T5 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Verstärkung eines Verstärkers eines Kabelmodems

Info

Publication number: DE112019002876T5
Application number: DE112019002876.6T
Authority: DE
Inventors: Walter Bschor; Thushara Hewavithana; Boaz Kol
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2021-03-11
Also published as: WO2019236228A2; WO2019236228A3; US11546578B2; US20210227205A1; EP3579490B1; EP3579490A1

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Verstärkung eines Verstärkers eines Kabelmodems, das in einem Vollduplex- (FDX-) Modus arbeitet. Ein Kabelmodem umfasst einen Verstärker, der ausgebildet ist, ein empfangenes Signal zu verstärken, einen Leistungsmesser, der ausgebildet ist, eine Leistung des empfangenen Signals auf einer Mehrzahl von Kanälen zu messen, und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, basierend auf der gemessenen Leistung eine maximal zu erwartende Leistung zum Empfangen auf der Mehrzahl von Kanälen zu schätzen und eine Verstärkung des Verstärkers basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung einzustellen. Das Kabelmodem ist ausgebildet, in einem Vollduplex-Modus zu arbeiten. Die Kanäle umfassen einen Vollduplex-Upstream-Kanal, einen Vollduplex-Downstream-Kanal und einen bisherigen Downstream-Kanal. Die maximal zu erwartende Leistung kann via eine Sondierungsprozedur geschätzt werden. Es kann eine spektrale Leistungsdichte gemessen werden und die maximale zu erwartende Leistung kann aus der spektralen Leistungsdichte hergeleitet werden.

Description

Gebiet
Beispiele betreffen das Steuern einer Verstärkung eines Verstärkers eines Kabelmodems, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Verstärkung eines Verstärkers eines Kabelmodems, das in einem Vollduplex- (FDX-; full duplex) Modus arbeitet.
Hintergrund
1 zeigt ein beispielhaftes Kabelnetzwerk 100. Die Mehrere-Systembetreiber- (MSOs; multiple systems operators) Infrastruktur (z. B. ein Data-Over-Cable-Service-Interface-Specification- (DOCSIS-) Netzwerk) umfasst zwei Hauptkomponenten: ein Kabelmodem (CM) 110 und ein Kabelmodem-Abschlusssystem (CMTS; cable modern termination system) 120, die via ein Hybridfaser-Koaxial (HFC-; hybrid fiber-coax) Netzwerk 130 verbunden sind. Das Kabelmodem 110 befindet sich am oder in der Nähe des Kundenstandortes und das CMTS 120 befindet sich an der Kabelnetzwerk-Kopfstelle. Das Kabelmodem 110 kann ein DOCSIS 3.1 FDX-kompatibles Kabelmodem sein oder auch nicht.
Ein Kabelmodem-Eingangsverstärker wird verwendet, um das Eingangssignal derart zu skalieren, dass an einem Analog-zu-Digital-Wandler- (ADC-) Ausgang ein optimales Signalzu-Quantisierungs-Rauschverhältnis erreicht wird, wobei unerwünschtes Clipping vermieden wird. Bei früheren Generationen der DOCSIS-Standards (d.h. DOCSIS 3.1 und frühere Versionen) konnte dies durch die Implementierung eines automatischen Verstärkungssteuerungs- (AGC-; automatic gain control) Mechanismus erreicht werden, der die Signalleistung kontinuierlich misst und die Verstärkerverstärkung dementsprechend anpasst.
2 zeigt eine beispielhafte Implementierung einer AGC in einem Kabelmodem. Die Ausgabe des Verstärkers 210 (z. B. eines rauscharmen Verstärkers (LNA; low noise amplifier)) wird von einem Leistungsmesser 220 gemessen und ein Rückkopplungssignal wird via ein Tiefpassfilter 230 zurück an den Verstärker 210 gesendet, um eine Verstärkung des Verstärkers 210 zu steuern.
Da die Signalleistung an dem Empfängereingang stabil ist, konvergiert die Verstärkungseinstellung nach einer kurzen Zeitperiode. Das Upstream- (US-) Signal des Kabelmodems wird in Bursts übertragen, während das Downstream- (DS-) Signal des Kabelmodems, welches das Signal ist, das von dem CMTS (dem Gerät, das das Downstream an alle Kabelmodems sendet und das Upstream von allen Knoten empfängt und die Kabelanlage steuert) übertragen wird, typischerweise ständig (kontinuierlich) vorhanden ist. Darüber hinaus belegen die Upstream- und Downstream-Signale des Kabelmodems unterschiedliche Regionen des Frequenzspektrums, wie in 3 gezeigt. 3 zeigt den DOCSIS 3.1-Spektrumsplan für die Mid-Split-Konfiguration. Der DOCSIS 3.1-Standard definiert auch Sub-Split- und High-Split-Spektrumspläne, bei denen das Upstream-Band bei unterschiedlichen Frequenzen endet und das Downstream-Band bei unterschiedlichen Frequenzen beginnt. Sowohl der Sub-Splitals auch der High-Split-Spektrumsplan stellen auch ein ausreichendes Schutzband bereit.
Wie in 3 gezeigt, sind das Downstream-Band 310 und das Upstream-Band 330 durch ein Schutzband 320 von 23 MHz von 85 MHz bis 108 MHz getrennt. Daher können Downstream und Upstream unter Verwendung eines Diplexers (Filter) voneinander isoliert werden. Das Schutzband 320 stellt ein ausreichendes Übergangsband für eine praktische analoge Filterimplementierung bereit. Mit den Filtern an Ort und Stelle kann das Signal an dem Eingang zu dem rauscharmen Verstärker in dem Empfänger nur ein Downstream-Signal umfassen, das in einem kontinuierlichen Modus ist und weist daher im Zeitablauf eine stabile Leistung auf.
In den kürzlich entwickelten DOCSIS 3.1-Vollduplex- (FDX-) Systemen ist es nicht möglich, Upstream- und Downstream-Signale an dem Kabelmodem-Eingang zu isolieren, wie es in den bisherigen DOCSIS 3.1-Systemen der Fall war. Der Grund dafür ist, dass eine dedizierte Spektralregion (FDX-Band genannt) verwendet wird, um sowohl Upstream- als auch Downstream-Signale zu übertragen (convey) und es somit erforderlich ist, dass das Kabelmodem in der Lage ist, in dem FDX-Band zu empfangen und zu senden. Das FDX-Band 430 befindet sich zwischen dem reinen Upstream-Band 420 und dem reinen Downstream-Band 410, wie in 4 gezeigt ist.

4 zeigt den DOCSIS FDX-Spektrumsplan. Das FDX-Band 430 ist in mehrere Unterbänder 432 aufgeteilt (z. B. 3 Unterbänder wie in 4 gezeigt). Einzelne Kabelmodems arbeiten in einem Frequenzduplex- (FDD-; Frequency Division Duplex) Modus, was bedeutet, dass es nicht erforderlich ist, dass ein Kabelmodem gleichzeitig in dem gleichen FDX-Teilband 432 empfängt und sendet. Dementsprechend ist jedes Teilband 432 für jedes Kabelmodem entweder für den Upstream- oder Downstream-Verkehr bestimmt. Somit gibt es 8 mögliche Ressourcenblockzuweisungen (RBA; resource block allocation). Die FDX-Teilbänder 432 sind weder in ihrer Bandbreite noch in ihrer Lage auf der Frequenzachse fixiert. Der DOCSIS FDX-Standard definiert 8 unterschiedliche Layouts dieser FDX-Teilbänder 432. Zusätzlich sind zwischen den FDX-Teilbändern 432 keine Schutzbänder definiert. Aus diesen drei Gründen (d. h. 8 verschiedene Möglichkeiten für die RBA, 8 verschiedene Layouts der FDX-Teilbänder 432 und das Fehlen von Schutzbändern zwischen den FDX-Teilbändern 432) kann der Schutz des Eingangs des Kabelmodems vor Upstream-Signalen durch Filterung möglicherweise nicht effizient und flexibel erreicht werden. Eine Trennung von Upstream und Downstream durch Filterung würde 8 verschiedene Filterbänke erfordern, die bei jeder Änderung der RBA dynamisch auszuwählen sind. Das ausgewählte FDX-Teilbänder-Layout erfordert unterschiedliche Filter-Eckfrequenzen der Filterbank, was den Entwurf von Kabelmodems erfordert, die für die FDX-Teilband-Layouts spezifisch sind. Zusätzlich würden aufgrund des Fehlens von Schutzbändern zwischen den FDX-Teilbändern 432 und die endliche Steigung von Filterkanten von analogen Filterentwürfen eine erhebliche Reduzierung des Datendurchsatzes verursachen. Daher ist es erforderlich, dass der Verstärkungssteuerungsmechanismus in der Lage ist, die LNA-Verstärkung bei Vorhandensein von Upstream- und Downstream-SignalKomponenten zu optimieren.
5 zeigt ein Selbstinterferenzsignal und ein Interferenzsignal zu anderen Kabelmodems in einer Kabelnetzwerkanlage. Ein Kabelmodem 510a sendet ein Upstream-Signal 502 an ein CMTS 520 und empfängt ein Downstream-Signal 504 von dem CMTS 520. Das Upstream-Signal, das von dem durch das Kabelmodem 510a selbst übertragenen Signal stammt, kann auf dem Empfänger des Kabelmodems 510a erscheinen, da die Isolierung der Kopplungsschaltungsanordnung (d. h. eines Kopplers 540), die Upstream und Downstream kombiniert, nicht ideal ist. Zusätzlich erhält das Kabelmodem 510a auch ein reflektiertes Upstream-Signal 508 seiner eigenen Übertragung von verschiedenen Punkten in dem Netzwerk, wie z. B. Abgriffe 530 in der physischen Koaxialkabelanlage. Die Abgriffe 530 sind passive Vorrichtungen, die verwendet werden, um Upstream-Signale von verschiedenen Kabelmodems zu kombinieren und die Downstream-Signalleistung aufzuteilen, um sie an verschiedene Kabelmodems bereitzustellen. Diese Signalkomponente wird als Selbstinterferenz- (Selbst-IF-) Signal 508 bezeichnet. Das Signal des eigenen Senders ist bekannt und kann daher durch Echounterdrückungsverfahren unterdrückt werden, bevor es den Verstärkereingang erreicht. Sobald das Selbstinterferenzsignal unter Verwendung von Echounterdrückung weitgehend unterdrückt ist, kann der Einfluss dieser Signalleistung auf den LNA-Eingang in einem stationären Zustand vernachlässigt werden.

Auf der anderen Seite empfängt ein Kabelmodem auch ein Upstream-Signal, das in dem FDX-Band von anderen Kabelmodems übertragen wird. Die Upstream-Signale durchlaufen die Koaxialanlage zwischen den Kabelmodems umfassend die Abgriffe 530. Die Abgriffe 530 stellen eine gewisse Isolation bereit, aber sie ist nicht ideal. Das Beispiel in 5 zeigt, dass ein von einem Kabelmodem 510a übertragenes Upstream-Signal 506 an dem Empfänger eines Kabelmodems 510b erscheint. Ein von einem Kabelmodem übertragenes Upstream-Signal kann an dem Empfangseingang anderer Kabelmodems in einigen Fällen mit einem Leistungspegel erscheinen, der einige dBs über dem Downstream-Leistungspegel liegt.
Ein Upstream-Signal wird in Bursts übertragen und daher ist die Eingangssignalleistung nicht konstant und kann sich abrupt um 10 dB oder mehr ändern. Diese Änderungen können auftreten, wenn andere Kabelmodems mit der Übertragung von Upstream-Bursts beginnen, die mit einem Eingang eines Kabelmodems gekoppelt werden, was durch die endliche Isolierung von Abgriffen oder anderen Koppelvorrichtungen auf der Koaxialanlage verursacht wird. Der Zeitpunkt, zu dem Leistungsänderungen auftreten, ist nicht vorhersehbar, und daher würde eine herkömmliche Verstärkungssteuerungsschleife nicht konvergieren, sondern sich immer an die sich ändernden Leistungsbedingungen anpassen. Eine Konstante-Verstärkung-Empfangskette von dem Eingang zu dem Demodulator ist erforderlich, um das Signal ohne Datenverlust oder ohne Verwendung übermäßiger Margen decodieren zu können.
Figurenliste
Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen gilt:

1 zeigt ein beispielhaftes Kabelnetzwerk;
2 zeigt eine beispielhafte Implementierung einer AGC in einem Kabelmodem;
3 zeigt den DOCSIS 3.1-Spektrumsplan für die Mid-Split-Konfiguration;
4 zeigt den DOCSIS FDX-Spektrumplan;
5 zeigt ein Selbstinterferenzsignal und ein Interferenzsignal zu anderen Kabelmodems in einer Kabelnetzwerkanlage;
6(a) und 6(b) zeigen ein beispielhaftes Signalspektrum jeweils während der Anfangs- und Messperiode der Sondierung;
7 zeigt eine Beispielimplementierung eines Verstärkungssteuerungssystems in einem Kabelmodem gemäß einem Aspekt; und
8 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur adaptiven Steuerung einer Verstärkung eines Verstärkers in einem Empfänger eines mit einem Kabelnetzwerk verbundenen Kabelmodems.

Detaillierte Beschreibung
Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Stärken von Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, sind dementsprechend einige bestimmte Beispiele derselben in den Figuren gezeigt und werden nachfolgend ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Schutzbereich der Offenbarung fallen. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente, die bei einem Vergleich miteinander identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktionalität bereitstellen.
Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt, oder über ein oder mehrere Zwischenelemente, verbunden oder gekoppelt sein können. Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B sowie A und B. Eine alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“. Das Gleiche gilt für Kombinationen von mehr als zwei Elementen.
Die Terminologie, die hierin zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendet wird, soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wenn eine Singularform, z. B. „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente verwenden, um die gleiche Funktionalität zu implementieren. Ähnlich, wenn eine Funktionalität nachfolgend als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, können weitere Beispiele die gleiche Funktionalität unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Handlungen, Elemente und/oder Komponenten präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Handlungen, Elemente, Komponenten und/oder irgendeiner Gruppe davon ausschließen.
Sofern nicht anderweitig definiert, werden alle Begriffe (umfassend technische und wissenschaftliche Begriffe) hierin in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem die Beispiele gehören.
Es werden Beispiele für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur adaptiven Steuerung einer Verstärkung eines Verstärkers (d. h. LNA) eines Kabelmodems offenbart. Bei den Beispielen wird die maximal zu erwartende Eingangsleistung an dem Empfänger eines Kabelmodems geschätzt, und dieses Wissen wird verwendet, um die Verstärkerverstärkung einzustellen und während der Zeit, in der das Kabelmodem mit der Kabelanlage verknüpft ist und arbeitet, einzufrieren. Die maximale zu erwartende Eingangsleistung kann z. B. durch Messung der spektralen Leistungsdichte (PSD; power spectral density) oder der Verbundleistung der Upstream-Teilbänder/Bänder, die in den Eingang des Kabelmodem-Empfängers eintreten, geschätzt werden. Zeit und spektrale Bandbreite von Upstream-Grants für irgendwelche anderen Kabelmodems sind bekannt und eine Messung kann dementsprechend ausgelöst werden. Wenn die PSD oder die Leistung aller Upstream-Teilbänder/Bänder von allen anderen Kabelmodems gemessen werden, kann die maximal zu erwartende Eingangsleistung geschätzt werden, indem die Maximalwerte für jedes Upstream-Teilband/Band (d. h. Kanal) gewählt werden und die gemessenen Leistungen über alle Upstream- und Downstream-Teilbänder/Bänder aufsummiert werden.
Die geschätzte Spitzenleistung des Eingangssignals kann basierend auf regelmäßigen Upstream-Daten geschätzt und aktualisiert werden. Alternativ kann das Sondierungsprotokoll verwendet werden, z. B. wie in dem DOCSIS 3.1 FDX-Standard spezifiziert, um die Upstream-Verbundleistung oder die PSDs der FDX-Teilbänder zu messen, die an dem Eingang des Kabelmodems erscheinen. Während des Sondierungsprozesses sind die Zeitperioden der Anwesenheit und Abwesenheit von Signalen in den verschiedenen Kanälen bekannt, was die Messung der Upstream-Leistung oder PSDs erleichtert.
Bei der DOCSIS 3.1-Standard-Implementierung kann eine AGC für ein Kabelmodem eine schnelle AGC oder eine langsame AGC sein. Die schnelle AGC reagiert auf augenblickliche Bedingungen gleich zu Beginn, wenn ein Kabelmodem mit einem Kabelnetzwerk verknüpft wird. Die langsame AGC beruht auf einer Langzeit-Mittelung der Eingangssignalleistung und passt die Verstärkerverstärkung langsam an. Während des Beitritts zu einem Kabelnetzwerk verursacht eine große Änderung der Verstärkerverstärkung möglicherweise keinen Fehler, da dies geschehen kann, bevor das Kabelmodem die Downstream-Signale demoduliert und decodiert. Danach kann die langsame AGC die Eingangssignalleistung nachverfolgen. Änderungen der Eingangsleistung können durch Veränderungen in der Umgebung verursacht werden, die für die Kabelumgebung sehr langsam sein dürften.
Die hier offenbarten Beispielverfahren können die maximal zu erwartende Leistung schätzen (z. B. die Worst-Case-Eingangsleistungs-Bedingung) und die Verstärkerverstärkung basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung einstellen, um ein bestes Signal-zu-Quantisierungs-Rauschverhältnis zu erreichen, wobei eine Kürzung oder Clipping des Signals in dem ADC des Empfängers vermieden wird. Die konventionellen Lösungen, die für DOCSIS 3.1 und frühere Systeme definiert wurden, lösen die Probleme möglicherweise nicht und würden sich immer an die sich ändernden Eingangsleistungsbedingungen anpassen und somit die Downstream-Signale verfälschen und Paketverluste verursachen.
Bei einigen Beispielen können die regelmäßigen Upstream-Daten-Übertragungen von anderen Kabelmodems verwendet werden, um eine Spitzenleistung zu schätzen. Ein Kabelmodem kann die Leistung der regelmäßigen Upstream-Daten-Übertragungen von anderen Kabelmodems messen und aufzeichnen und kann die maximal zu erwartende Leistung basierend auf der gemessenen Leistung bestimmen. Während Upstream-Bursts gemäß einem Grant kann eine Upstream-PSD oder Verbundleistung gemessen werden. Informationen über die Upstream-PSDs oder Leistung können im Zeitablauf gesammelt werden, um genügend Informationen zur Schätzung der Spitzenleistung zu erhalten. Eine bestimmte Periode, in der ein neues Kabelmodem dem System beitritt, ist geeignet, um die Upstream-Teilbänder-Leistung oder - PSD zu messen.
Um die Menge an Interferenz zu dem Downstream-Signal in dem FDX-Band aufgrund der schlechten Abgriffsisolation zu verringern, werden Kabelmodems in Übertragungsgruppen (TG; transmission group) gruppiert, wobei die Sondierungsprozedur verwendet wird. Die in dem DOCSIS 3.1 FDX-Standard definierte Sondierungsprozedur wird aufgerufen, um den Einfluss eines Kabelmodems auf ein anderes zu schätzen. Kabelmodems, die sich gegenseitig stark stören, werden in der gleichen TG gruppiert. Kabelmodems in der gleichen TG verwenden dieselbe Ressourcenblockzuweisung (RBA) gemeinschaftlich d. h. die Kabelmodems in derselben TG erhalten alle dieselbe Zuweisung entweder upstream oder downstream in jedem FDX-Teilband. Das bedeutet, dass, wenn ein Kabelmodem in der TG angewiesen wird, ein Upstream-Signal in einem bestimmten FDX-Teilband zu senden, dann wird von allen anderen Kabelmodems in derselben TG nicht erwartet, dass sie in demselben Teilband empfangen.
Der DOCSIS 3.1 FDX-Standard definiert zwei Phasen für die Sondierungsprozedur, eine erste Zeitperiode, in der für ein dediziertes FDX-Teilband eine Übertragung eines Upstream-Signals für alle Kabelmodems unterbunden wird, und eine zweite Periode, in der nur ein Kabelmodem in einem dedizierten FDX-Teilband sendet. Die erste Periode der Sondierung wird als „Anfangsperiode“ bezeichnet und die zweite Periode wird als „Messperiode“ bezeichnet.
In dem DOCSIS 3.1 FDX-Standard werden zwei Verfahren zur Sondierung beschrieben: das Orthogonalfrequenzmultiplexzugriff- (OFDMA-; Orthogonal Frequency Division Multiple Access) Upstream-Datenprofil- (OUDP-; upstream data profile) Verfahren und das Dauerstrichton- (CWT; continuous wave tone) Verfahren. Das OUDP-Verfahren verwendet das volle aktive Upstream-Teilband, während das CWT-Verfahren eine Teilmenge von Unterträgern des aktiven Upstream-Teilbandes verwendet. Die Prozedur ist bei beiden Verfahren sehr ähnlich. Die Beispiele werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Prozedur für das OUDP-Verfahren erläutert. Die Unterschiede für das CWT-Verfahren werden anschließend erklärt.
6(a) und 6(b) zeigen ein beispielhaftes Signalspektrum jeweils während der Anfangsperiode und der Messperiode der Sondierung. Die Beispiele in 6(a) und 6(b) zeigen das FDX-Band 610, das drei FDX-Teilbänder 612, 614, 616 und zwei zusätzliche bisherige Downstream-Bänder 622, 624 umfasst. Bei dem in 6(a) und 6(b) gezeigten Beispiel wird das FDX-Teilband 614 sondiert. Die FDX-Teilbänder 612, 616 können zu unterschiedlichen Zeiten sondiert werden (vor oder nach dem FDX-Teilband 614). Während der Anfangsphase der Sondierung kann das CMTS alle Kabelmodems anweisen, auf dem FDX-Teilband 614 still zu sein. Diese Periode kann zur Messung der Leistung in den bisherigen Downstream-Bändern 622, 624 und in dem FDX-Teilband/Teilbändern verwendet werden, die bestimmt ist, nur ein Downstream-Signal zu übertragen.
Während der Messperiode wird ein Modem (Testmodem) bestimmt, um ein Upstream-Signal in dem zu sondierenden FDX-Teilband 614 zu übertragen, und alle anderen Modems (Messmodems) hören das FDX-Teilband 614 ab und messen die Leistung auf dem FDX-Teilband 614. 6(b) zeigt ein beispielhaftes Signalspektrum während der Messperiode der Sondierung. Während dieser Zeit kann die Leistung des betrachteten FDX-Teilbandes des Downstream-Signals plus die Leistung des Upstream-Signals des Testmodems, gekoppelt mit dem Eingang des Messmodems, gemessen werden. Die Messperiode kann für alle Kabelmodems in der Kabelanlage nacheinander wiederholt werden (d. h. Full-Mesh-Sondierung). Die Eingangsleistung wird für alle anderen Kabelmodems separat gemessen und die Messwerte werden gespeichert. Die Sondierung kann für alle FDX-Teilbänder ausgeführt werden. Nach Abschluss der Sondierung kennt das Kabelmodem die empfangene Leistung von allen FDX-Upstream-Teilbändern anderer Kabelmodems. Das Messmodem findet für jedes der FDX-Upstream-Teilbänder das Kabelmodem, das den maximalen Interferenzleistungswert erzeugt. Diese Werte werden ausgewählt, um die maximal zu erwartende Leistung zu berechnen, die an dem Empfängereingang erwartet werden kann. Die maximal zu erwartende Leistung wird berechnet, indem die Leistung der Downstream-Bänder (umfassend Downstream-FDX-Teilbänder und bisherige Downstream-Bänder) plus die Werte für die wie oben beschrieben ausgewählten Upstream-FDX-Teilbänder aufsummiert werden. Eine optionale Leistungserhöhung zur Sondierung kann Anpassungen in der Berechnung erforderlich machen.
7 zeigt eine Beispielimplementierung eines Verstärkungssteuerungssystems in einem Kabelmodem gemäß einem Aspekt. Das Eingangssignal zu einem Kabelmodemempfänger wird durch einen Verstärker 702 verstärkt. Der Verstärkerausgang kann von einem ADC 703 in einen digitalen Bereich umgewandelt werden und kann dann unter Verwendung von Bandpassfiltern 704 (z. B. digitale Filter) in mehrere Bänder (z. B. FDX-Teilbänder und bisherige Downstream-Bänder) aufgeteilt werden. Für jedes Band wird die Leistung von (einem) Leistungsmesser(n) 706 gemessen und der gemessene Leistungswert wird an die Steuerlogikeinheit (CLU; control logic unit) 708 (d. h. eine Steuerung) bereitgestellt. Die CLU 708 führt die Messprozeduren (z. B. via die oben erläuterte Sondierungsprozedur) aus und steuert dieselben, wertet die Ergebnisse aus (d. h. berechnet die maximal zu erwartende Leistung) und entscheidet über die Verstärkung des Verstärkers 702.
Um eine genauere Schätzung der maximal zu erwartenden Leistung zu erhalten, kann statt der Leistung jedes Upstream-Teilbandes ein PSD gemessen werden. Der maximale PSD-Wert, der aus den PSDs der Kabelmodems ausgewählt wird, wird verwendet, um eine maximal zu erwartende PSD zu erzeugen, und die maximal zu erwartende Eingangsleistung kann durch Integration der maximal zu erwartenden PSD über Frequenz hergeleitet werden.
Bei Verwendung des CWT-Verfahrens weist das CMTS während der Messphase jeweils ein Kabelmodem an, einen Satz von Unterträgern in einem FDX-Upstream-Teilband, bezeichnet als CW-Töne, zu senden. Andere Kabelmodems werden angewiesen, das Signal in diesem Teilband zu empfangen. Da nicht alle Töne des FDX-Upstream-Teilbands für die Übertragung durch das sendende Kabelmodem ausgewählt werden, können die empfangenden Kabelmodems die Leistung der CW-Töne messen, und die Leistung des FDX-Upstream-Teilbands kann durch Interpolation der Leistung für die Töne zwischen den CW-Tönen geschätzt werden. Die FDX-Downstream-Teilband-Leistung kann durch Messung der Leistung der Nicht-CW-Töne geschätzt werden und die CW-Töne-Downstream-Leistung kann durch Interpolation geschätzt werden. Ähnlich zu dem OUDP-Verfahren kann eine Leistungserhöhung zur Sondierung Anpassungen in der Berechnung erforderlich machen. Wie bei dem OUDP-Verfahren können die Messungen verwendet werden, um die PSDs der Upstream-Teilbänder zu schätzen und eine maximal zu erwartende PSD zu generieren.
Sowohl für OUDP- als auch für CWT-Verfahren sind nach Abschluss des Sondierungsprozesses die Leistung der Downstream-Bänder (FDX-Downstream-Teilbänder und bisherige Downstream-Bänder) und die Interferenzleistung aller FDX-Upstream-Teilbänder von anderen Kabelmodems bekannt. Zum Beispiel kann die maximal zu erwartende Leistung am Eingang eines Kabelmodems (P_max-est) wie in Gleichung (1) unten geschätzt werden. $P_{m a x - e s t} = \sum_{b = 1}^{B} m a x_{m} (P_{F D X - U S - b} (C M_{m})) + \sum_{c = 1}^{C} P_{F D X - D S - c} + \sum_{d = 1}^{D} P_{L G - D S - d} .$
In Gleichung (1) werden die folgenden Schreibweisen verwendet:

P_FDX-US-b(CM_m): die Interferenzleistung des FDX-Upstream-Teilbands b des Kabelmodems m,
B: die Gesamtzahl der Upstream-Teilbänder,
P_FDX-DS-c: Die empfangene Leistung des FDX-Downstream-Teilbandes c,
C: die Gesamtzahl der FDX-Downstream-Teilbänder,
P_LG-DS-d: Die empfangene Leistung des bisherigen Downstream-Bandes d,
D: die Gesamtzahl der bisherigen Downstream-Bänder und
Pmax-est: die maximale Leistung, die an dem Eingang des Kabelmodem-Empfängers erwartet wird.

Für jedes FDX-Upstream-Teilband kann die Leistung des stärksten Kabelmodems gewählt werden. Die stärksten Leistungswerte aller FDX-Upstream-Teilbänder können aufsummiert werden. Die Leistung der Leistung des Downstream-Bandes kann akkumuliert werden, um die maximal zu erwartende Leistung zu erhalten.
Die Verstärkerverstärkung g kann berechnet werden, indem die bekannte ADC-Vollskalaleistung durch die geschätzte maximal zu erwartende Leistung geteilt wird, wie in Gleichung (2). Das Spitze-zu-durchschnittlicher-Leistung-Verhältnis (PAPR-; peak-to-average power ratio) des OFDM-Signals kann durch Anwendung eines geeigneten Back-Off-Faktors berücksichtigt werden. $g = \frac{P_{A D C_F u l l_S c a l e}}{P_{max_e s t}} \cdot \frac{1}{b a c k o f f'}$
wobei P_{ADC-Full-Scale} [full-scale = Vollskala] die Leistung an dem Eingang zu dem ADC ist, die seiner maximalen digitalen Ausgabe entspricht.
8 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur adaptiven Steuerung einer Verstärkung eines Verstärkers in einem Empfänger eines mit einem Kabelnetzwerk verbundenen Kabelmodems. Ein Kabelmodem empfängt ein Signal (802). Das Kabelmodem misst eine Leistung des empfangenen Signals auf einer Mehrzahl von Kanälen (804). Das Kabelmodem schätzt eine maximal zu erwartende Leistung zum Empfangen auf der Mehrzahl von Kanälen basierend auf der gemessenen Leistung, wie oben offenbart (806). Das Kabelmodem stellt dann eine Verstärkung des Verstärkers basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung ein (808).
Ein anderes Beispiel ist ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Ausführen von zumindest einem der hierin beschriebenen Verfahren umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird. Ein anderes Beispiel ist ein maschinenlesbarer Speicher, der maschinenlesbare Anweisungen umfasst, die bei Ausführung ein Verfahren implementieren oder eine Vorrichtung implementieren, wie hierin beschrieben ist. Ein weiteres Beispiel ist ein maschinenlesbares Medium, das einen Code umfasst, der bei Ausführung verursacht, dass eine Maschine irgendeines der hierin beschriebenen Verfahren ausführt.
Die Beispiele, wie sie hierin beschrieben sind, können wie folgt zusammengefasst werden:

Beispiel 1 ist ein Kabelmodem, umfassend einen Verstärker, der ausgebildet ist, ein empfangenes Signal zu verstärken, einen Leistungsmesser, der ausgebildet ist, eine Leistung des empfangenen Signals auf einer Mehrzahl von Kanälen zu messen, und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, basierend auf der gemessenen Leistung eine maximal zu erwartende Leistung zum Empfangen auf der Mehrzahl von Kanälen zu schätzen und eine Verstärkung des Verstärkers basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung einzustellen.

Beispiel 2 ist das Kabelmodem von Beispiel 1, wobei das Kabelmodem ausgebildet ist, in einem Vollduplex-Modus zu arbeiten.
Beispiel 3 ist das Kabelmodem von Beispiel 2, wobei die Kanäle einen Vollduplex-Upstream-Kanal, einen Vollduplex-Downstream-Kanal und einen bisherigen Downstream-Kanal umfassen, und die maximal zu erwartende Leistung eine Interferenzleistung, die durch eine Upstream-Übertragung von einem anderen Kabelmodem auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal verursacht wird, und eine empfangene Downstream-Leistung von einem Kabelmodem-Abschlusssystem auf dem Vollduplex-Downstream-Kanal und dem bisherigen Downstream-Kanal umfasst.
Beispiel 4 ist das Kabelmodem von Beispiel 3, wobei die maximal zu erwartende Leistung via eine Sondierungsprozedur geschätzt wird. Während der Sondierungsprozedur werden die mit einem Kabelnetzwerk verbundenen Kabelmodems angewiesen, nacheinander eine Upstream-Übertragung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu übertragen, während andere Kabelmodems angewiesen werden, eine empfangene Leistung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu messen. Die Steuereinheit ist ausgebildet, ein Kabelmodem auszuwählen, das für jeden Vollduplex-Upstream-Kanal eine maximale Interferenz erzeugt.
Beispiel 5 ist das Kabelmodem von Beispiel 4, wobei die Upstream-Übertragung über entweder einen ganzen Satz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals oder einen Teilsatz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals übertragen wird.
Beispiel 6 ist das Kabelmodem von einem der Beispiele 1-5, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Verstärkung durch Teilen einer Analog-zu-Digital-Wandler-Vollskalaleistung durch die maximal zu erwartende Leistung zu bestimmen.
Beispiel 7 ist das Kabelmodem von einem der Beispiele 1-6, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, eine spektrale Leistungsdichte zu messen und die maximal zu erwartende Leistung aus der spektralen Leistungsdichte zu schätzen.
Beispiel 8 ist das Kabelmodem von einem der Beispiele 1-7, wobei regelmäßige Upstream-Datenübertragungen von anderen Kabelmodems verwendet werden, um die maximal zu erwartende Leistung zu schätzen.
Beispiel 9 ist ein Verfahren zur adaptiven Steuerung einer Verstärkung eines Verstärkers in einem Empfänger eines mit einem Kabelnetzwerk verbundenen Kabelmodems. Das Verfahren umfasst ein Empfangen eines Signals, ein Messen einer Leistung des empfangenen Signals auf einer Mehrzahl von Kanälen, ein Schätzen einer maximal zu erwartenden Leistung zum Empfangen auf der Mehrzahl von Kanälen basierend auf der gemessenen Leistung, und ein Einstellen einer Verstärkung des Verstärkers basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung.
Beispiel 10 ist das Verfahren von Beispiel 9, wobei das Kabelmodem ausgebildet ist, in einem Vollduplex-Modus zu arbeiten.
Beispiel 11 ist das Verfahren von Beispiel 10, wobei die Kanäle einen Vollduplex-Upstream-Kanal, einen Vollduplex-Downstream-Kanal und einen bisherigen Downstream-Kanal umfassen, und die maximal zu erwartende Leistung eine Interferenzleistung, die durch eine Upstream-Übertragung von einem anderen Kabelmodem auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal verursacht wird, und eine empfangene Downstream-Leistung von einem Kabelmodem-Abschlusssystem auf dem Vollduplex-Downstream-Kanal und dem bisherigen Downstream-Kanal umfasst.
Beispiel 12 ist das Verfahren von Beispiel 11, wobei die maximal zu erwartende Leistung via eine Sondierungsprozedur geschätzt wird. Während der Sondierungsprozedur werden die mit dem Kabelnetzwerk verbundenen Kabelmodems angewiesen, nacheinander eine Upstream-Übertragung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu übertragen, während andere Kabelmodems angewiesen werden, eine empfangene Leistung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu messen. Das Kabelmodem, das eine maximale Interferenz erzeugt, wird für jeden Vollduplex-Upstream-Kanal ausgewählt.
Beispiel 13 ist das Verfahren von Beispiel 12, wobei die Upstream-Übertragung über entweder einen ganzen Satz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals oder einen Teilsatz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals übertragen wird.
Beispiel 14 ist das Verfahren von einem der Beispiele 9-13, wobei die Verstärkung durch Teilen einer Analog-zu-Digital-Wandler-Vollskalaleistung durch die maximal zu erwartende Leistung bestimmt wird.
Beispiel 15 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 9-14, wobei eine spektrale Leistungsdichte gemessen wird und die maximal zu erwartende Leistung aus der spektralen Leistungsdichte hergeleitet wird.
Beispiel 16 ist das Verfahren von einem der Beispiele 9-15, wobei regelmäßige Upstream-Datenübertragungen von anderen Kabelmodems verwendet werden, um die maximal zu erwartende Leistung zu schätzen.
Beispiel 17 ist ein maschinenlesbares Speichermedium, umfassend maschinenlesbare Anweisungen, die bei Ausführung ein Verfahren gemäß einem der Beispiele 9-16 implementieren.
Beispiel 18 ist ein Kabelmodem, umfassend ein Mittel zum Verstärken eines empfangenen Signals, ein Mittel zum Messen einer Leistung des empfangenen Signals auf einer Mehrzahl von Kanälen, und ein Steuermittel zum Schätzen einer maximal zu erwartenden Leistung zum Empfangen auf der Mehrzahl von Kanälen basierend auf der gemessenen Leistung und zum Einstellen einer Verstärkung des Verstärkungsmittels basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung.
Beispiel 19 ist das Kabelmodem von Beispiel 18, wobei das Kabelmodem ausgebildet ist, in einem Vollduplex-Modus zu arbeiten.
Beispiel 20 ist das Kabelmodem von Beispiel 19, wobei die Kanäle einen Vollduplex-Upstream-Kanal, einen Vollduplex-Downstream-Kanal und einen bisherigen Downstream-Kanal umfassen, und die maximal zu erwartende Leistung eine Interferenzleistung, die durch eine Upstream-Übertragung von einem anderen Kabelmodem auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal verursacht wird, und eine empfangene Downstream-Leistung von einem Kabelmodem-Abschlusssystem auf dem Vollduplex-Downstream-Kanal und dem bisherigen Downstream-Kanal umfasst.
Beispiel 21 ist das Kabelmodem von Beispiel 20, wobei die maximal zu erwartende Leistung via eine Sondierungsprozedur geschätzt wird. Während der Sondierungsprozedur werden die mit einem Kabelnetzwerk verbundenen Kabelmodems angewiesen, nacheinander eine Upstream-Übertragung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu übertragen, während andere Kabelmodems angewiesen werden, eine empfangene Leistung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu messen. Das Steuermittel ist ausgebildet, ein Kabelmodem auszuwählen, das für jeden Vollduplex-Upstream-Kanal eine maximale Interferenz erzeugt.
Beispiel 22 ist das Kabelmodem von Beispiel 21, wobei die Upstream-Übertragung über entweder einen ganzen Satz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals oder einen Teilsatz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals übertragen wird.
Beispiel 23 ist das Kabelmodem von einem der Beispiele 18-22, wobei das Steuermittel ausgebildet ist, die Verstärkung durch Teilen einer Analog-zu-Digital-Wandler-Vollskalaleistung durch die maximal zu erwartende Leistung zu bestimmen.
Beispiel 24 ist das Kabelmodem von einem der Beispiele 18-23, wobei das Steuermittel ausgebildet ist, eine spektrale Leistungsdichte zu messen und die maximal zu erwartende Leistung aus der spektralen Leistungsdichte zu schätzen.
Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren erwähnt und beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das andere Beispiel zusätzlich einzuführen.
Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der vorangehenden Verfahren aufweist, sein oder sich auf ein solches beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, oben beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, wie beispielsweise Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs; (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA; (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Weiterhin sollen alle hierin aufgeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.
Ein als „Mittel zu...“ bezeichneter Funktionsblock, der eine bestimmte Funktion ausführt, kann sich auf eine Schaltung beziehen, die zum Ausführen einer bestimmten Funktion ausgebildet ist. Somit kann ein „Mittel für etwas“ als ein „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas“ implementiert sein, wie beispielsweise eine Vorrichtung oder eine Schaltung, die ausgebildet ist für oder geeignet ist für die jeweilige Aufgabe.
Funktionen verschiedener in den Figuren gezeigter Elemente einschließlich irgendeiner als „Mittel“, „Mittel zum Bereitstellen eines Sensorsignals“, „Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals“ etc. bezeichneter Funktionsblöcke können in Form dedizierter Hardware, z. B „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ etc. sowie als Hardware fähig zum Ausführen von Software in Verbindung mit zugehöriger Software implementiert sein. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzelnen dedizierten Prozessor, durch einen einzelnen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl von individuellen Prozessoren bereitgestellt sein, von denen einige oder von denen alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Allerdings ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei Weitem nicht auf ausschließlich zur Ausführung von Software fähige Hardware begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor-Hardware (DSP-Hardware; DSP; Digital Signal Processor), Netzwerkprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC; Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA; Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM; Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM; Random Access Memory) und nichtflüchtigen Speicher (storage) umfassen. Sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, kann auch eingeschlossen sein.
Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein detailliertes Schaltdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und Ähnliches verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte darstellen, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist. In der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert werden, die ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teilschritte, -funktionen, -prozesse oder -operationen einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können umfasst sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.
Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.

Claims

Ein Kabelmodem, umfassend: einen Verstärker, der ausgebildet ist, ein empfangenes Signal zu verstärken; einen Leistungsmesser, der ausgebildet ist, eine Leistung des empfangenen Signals auf einer Mehrzahl von Kanälen zu messen; und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, basierend auf der gemessenen Leistung eine maximal zu erwartende Leistung zum Empfangen auf der Mehrzahl von Kanälen zu schätzen und eine Verstärkung des Verstärkers basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung einzustellen, wobei das Kabelmodem ausgebildet ist, in einem Vollduplex-Modus zu arbeiten.
Das Kabelmodem gemäß Anspruch 1, wobei die Kanäle einen Vollduplex-Upstream-Kanal, einen Vollduplex-Downstream-Kanal und einen bisherigen Downstream-Kanal umfassen, und die maximal zu erwartende Leistung eine Interferenzleistung, die durch eine Upstream-Übertragung von einem anderen Kabelmodem auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal verursacht wird, und eine empfangene Downstream-Leistung von einem Kabelmodem-Abschlusssystem auf dem Vollduplex-Downstream-Kanal und dem bisherigen Downstream-Kanal umfasst.
Das Kabelmodem gemäß Anspruch 2, wobei die maximal zu erwartende Leistung via eine Sondierungsprozedur geschätzt wird, wobei Kabelmodems, die mit einem Kabelnetzwerk verbunden sind, angewiesen werden, eine Upstream-Übertragung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal nacheinander zu übertragen, während andere Kabelmodems angewiesen werden, eine empfangene Leistung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu messen, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, ein Kabelmodem auszuwählen, das eine maximale Interferenz für jeden Vollduplex-Upstream-Kanal erzeugt.
Das Kabelmodem gemäß Anspruch 3, wobei die Upstream-Übertragung über entweder einen ganzen Satz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals oder einen Teilsatz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals übertragen wird.
Das Kabelmodem gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Verstärkung durch Teilen einer Analog-zu-Digital-Wandler-Vollskalaleistung durch die maximal zu erwartende Leistung zu bestimmen.
Das Kabelmodem gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, eine spektrale Leistungsdichte zu messen und die maximal zu erwartende Leistung aus der spektralen Leistungsdichte zu schätzen.
Das Kabelmodem gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei regelmäßige Upstream-Datenübertragungen von anderen Kabelmodems verwendet werden, um die maximal zu erwartende Leistung zu schätzen.
Ein Verfahren zur adaptiven Steuerung einer Verstärkung eines Verstärkers in einem Empfänger eines mit einem Kabelnetzwerk verbundenen Kabelmodems, das Verfahren umfassend: Empfangen eines Signals; Messen einer Leistung des empfangenen Signals auf einer Mehrzahl von Kanälen; Schätzen einer maximal zu erwartenden Leistung zum Empfangen auf der Mehrzahl von Kanälen basierend auf der gemessenen Leistung; und Einstellen einer Verstärkung des Verstärkers basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung, wobei das Kabelmodem ausgebildet ist, in einem Vollduplex-Modus zu arbeiten.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Kanäle einen Vollduplex-Upstream-Kanal, einen Vollduplex-Downstream-Kanal und einen bisherigen Downstream-Kanal umfassen, und die maximal zu erwartende Leistung eine Interferenzleistung, die durch eine Upstream-Übertragung von einem anderen Kabelmodem auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal verursacht wird, und eine empfangene Downstream-Leistung von einem Kabelmodem-Abschlusssystem auf dem Vollduplex-Downstream-Kanal und dem bisherigen Downstream-Kanal umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die maximal zu erwartende Leistung via eine Sondierungsprozedur geschätzt wird, wobei Kabelmodems, die mit dem Kabelnetzwerk verbunden sind, angewiesen werden, eine Upstream-Übertragung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal nacheinander zu übertragen, während andere Kabelmodems angewiesen werden, eine empfangene Leistung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu messen, wobei ein Kabelmodem, das eine maximale Interferenz erzeugt, für jeden Vollduplex-Upstream-Kanal ausgewählt wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die Upstream-Übertragung über entweder einen ganzen Satz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals oder einen Teilsatz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals übertragen wird.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8-11, wobei die Verstärkung durch Teilen einer Analog-zu-Digital-Wandler-Vollskalaleistung durch die maximal zu erwartende Leistung bestimmt wird.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8-11, wobei eine spektrale Leistungsdichte gemessen wird und die maximal zu erwartende Leistung aus der spektralen Leistungsdichte hergeleitet wird.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8-11, wobei regelmäßige Upstream-Datenübertragungen von anderen Kabelmodems verwendet werden, um die maximal zu erwartende Leistung zu schätzen.
Ein maschinenlesbares Speichermedium, umfassend maschinenlesbare Anweisungen, die bei Ausführung ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8-14 implementieren.
Eine Vorrichtung in einem Kabelnetzwerk, umfassend: Mittel zum Empfangen eines Signals; Mittel zum Messen einer Leistung des empfangenen Signals auf einer Mehrzahl von Kanälen; Mittel zum Schätzen einer maximal zu erwartenden Leistung zum Empfangen auf der Mehrzahl von Kanälen basierend auf der gemessenen Leistung; und Mittel zum Einstellen einer Verstärkung eines Verstärkers zum Verstärken des empfangenen Signals basierend auf der maximal zu erwartenden Leistung, wobei das Kabelmodem ausgebildet ist, in einem Vollduplex-Modus zu arbeiten.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die Kanäle einen Vollduplex-Upstream-Kanal, einen Vollduplex-Downstream-Kanal und einen bisherigen Downstream-Kanal umfassen, und die maximal zu erwartende Leistung eine Interferenzleistung, die durch eine Upstream-Übertragung von einem anderen Kabelmodem auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal verursacht wird, und eine empfangene Downstream-Leistung von einem Kabelmodem-Abschlusssystem auf dem Vollduplex-Downstream-Kanal und dem bisherigen Downstream-Kanal umfasst.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die maximal zu erwartende Leistung via eine Sondierungsprozedur geschätzt wird, wobei Kabelmodems, die mit dem Kabelnetzwerk verbunden sind, angewiesen werden, eine Upstream-Übertragung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal nacheinander zu übertragen, während andere Kabelmodems angewiesen werden, eine empfangene Leistung auf dem Vollduplex-Upstream-Kanal zu messen, wobei ein Kabelmodem, das eine maximale Interferenz erzeugt, für jeden Vollduplex-Upstream-Kanal ausgewählt wird.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Upstream-Übertragung über entweder einen ganzen Satz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals oder einen Teilsatz von Unterträgern des Vollduplex-Upstream-Kanals übertragen wird.
Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16-19, wobei die Verstärkung durch Teilen einer Analog-zu-Digital-Wandler-Vollskalaleistung durch die maximal zu erwartende Leistung bestimmt wird.
Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16-19, wobei eine spektrale Leistungsdichte gemessen wird und die maximal zu erwartende Leistung aus der spektralen Leistungsdichte hergeleitet wird.
Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16-19, wobei regelmäßige Upstream-Datenübertragungen von anderen Kabelmodems verwendet werden, um die maximal zu erwartende Leistung zu schätzen.