[发明专利]具有旁路信号的返回路径减噪放大器

说明书

技术领域

本发明涉及数据通讯电子领域，精确的说，是涉及一种传输RF信号的家用放大器。

背景技术

近年来，CATV(有线电视)营运商将其服务从提供标准有线电视娱乐内容转换成在单条电缆上一起提供电视、声音、 安全及宽带服务。因此，现代的通讯架构必须要能提供更大的带宽才能满足愈来愈多的用户数及这些用户使用服务所消耗的更多带宽。例如，文件共享、视频会议、电子商务、及音频与视频流量等带宽密集型运用愈来愈普遍。 为了解决这种日益增加的需求，有些既有的市话交换营运商及有竞争力的市话交换营运商用比传统同轴电缆能承载更多数据的光纤技术完全取代其网络。但是，基础架构的调整须投入更多时间与成本，故而对于某些营运商来说并不是很具有吸引力的解决方案。

有些营运商尝试采用其他方法来满足日益增加的带宽需求。例如，有些营运商对前向路径(“下行”)信号与返回路径(“上行”)信号采用更高阶的调制方案。目前，许多CATV营运商对下行或前向路径信号使用256正交波幅调制(“QAM”)，并积极将上行或返回路径信号自16QAM移转至64 QAM。单一住户的若干个返回路径信号通常组合成单一上行信号，然后，与其他住户的其他多个相似信号组合，组合的上行信号再传输回到营运商。

混合式光纤同轴(“HFC”)系统提供这双向数据传输，送到HFC机房的返回路径信号提供与系统有关的数据，例如，操作性能、状态、负载、或系统与消费者的使用状况。HFC网络使用电缆服务接口规范标准(“DOCSIS”) 的双向数据来传输数据。用户家中的电缆调制解调器、嵌入式多媒体终端配接器(“EMTAs”)及电缆机顶盒以周期数据串的型式传输返回路径数据。在电子设备处于不活动也不传输数据的静止状态时，来自电子设备及电缆的结构或安装缺损处、装置或电缆的隔离不良处、装置及电缆的失真及其他来源的入侵噪声仍沿着线缆传输。此外，使用更高阶的调制需要更好的信号信噪比(“SNR”)。这表示从电缆调制解调器、EMTAs、及电缆机顶盒等装置发送的”良好”、或有效信号须具有高于干扰噪声的足够功率级，才能确保良好的数据传输质量。此外，HFC网络须能提供保证的服务水平，才能确保语音通讯质量并且配合VOIP(互联网语音传输协议)的需要。

在组合的返回路径信号传输回HFC机房时，回传路径上的入侵噪声一起传输回HFC机房。多个房子的入侵噪声混合起来后，就产生了噪声效应，对系统的信噪比SNR产生负面影响，限制了每个节点的有效用户数与可用的最高调制级。CATV营运商减少入侵噪声以便使用较高调制级的传统做法包含降低噪声大小，这需要将HFC机房做广泛的升级，包含建设新的光纤及大量的固定设备投资。

CATV营运商提供的VOIP服务特别重要，因为VOIP提供的电话通信在自然灾害或紧急情况发生时是非常重要的服务。由于这服务须在危急时仍能作业，且通常须依赖有源设备及供电信号。电力在危急时可能中断或停止。在紧急或灾难造成供电停止时，VOIP服务通常也会失效。提供一种改善型的放大器是非常有必要的。

发明内容

本发明提供的一种放大器系统传输RF信号、减少到HFC机房的返回路径噪声、并且即使在电力中断时仍能在HFC机房与住家间传输RF信号。

此放大器系统包含一个输入连接器、一个输出连接器、一个连接该输入与输出连接器的放大路径，及一个连接该输入与输出连接器的旁路路径。一个开关切换RF信号通过放大路径或旁路路径；该开关响应放大器系统的正常状态而切换信号通过该放大路径，及响应放大器系统的不正常状态而切换信号通过该旁路路径。

该放大路径包含一个放大前向电路和一个返回电路。放大前向电路包含一个放大器以便将下行信号放大，而该返回路径包含一个返回放大器和提供功率给返回放大器的探测电路。探测电路响应返回电路的正常状态而提供功率给返回放大器，及响应返回电路的不正常状态而移除给返回放大器的功率。

本发明、减少到HFC机房的返回路径噪声、并且即使在电力中断时仍能在HFC机房与住家间传输RF信号。

附图说明

图1为根据本发明的原理建构的具有旁路信号路径结构，并置于正常配置的返回路径减噪放大器的电路框图；

图2是与图1相似的电路框图，展示旁路信号路径置于旁路配置的返回路径减噪放大器；

图3是使用旁路信号路径的返回路径减噪放大器的另一实例的电路框图，内含一个额外的下行滤波器。

具体实施方式