特許 7572441 ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅装置、デバイスおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-15

(45)【発行日】2024-10-23

(54)【発明の名称】ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅装置、デバイスおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 21/61 20110101AFI20241016BHJP

   H04B 3/38 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

H04N21/61

H04B3/38

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022552389

(86)(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-06

(86)【国際出願番号】 US2020025633

(87)【国際公開番号】W WO2021201817

(87)【国際公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-03-29

(73)【特許権者】

【識別番号】593096712

【氏名又は名称】インテル コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】ヘワヴィタナ，ツシャラ

(72)【発明者】

【氏名】ゴイヒベルク，ネイサン

【審査官】川中 龍太

(56)【参考文献】

【文献】特表２００９－５１２３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３１３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３９１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】John T Chapman, et al.，Blueprint for 3 GHz, 25 Gbps DOCSIS(R) Getting 25 Gbps PON-Like Performance Out of HFC，SCTE-ISBE Cable-Tec 2019 Expo，2019年09月30日，pp.1,5-21,27-29,33，[検索日 2024.04.26]，インターネット<URL:https://www.qorvo.com/-/media/files/qorvopublic/presentations/qorvo-blueprint-for-3-ghz-25-gbps-docsis-scte-2019.pdf>

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２１／００ － ２１／８５８

Ｈ０４Ｂ ３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅装置であって、
共有信号の第１のバージョンを前記ケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換するためのインターフェース回路であって、
前記共有信号は、少なくとも第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとを含む周波数スペクトルに基づく、インターフェース回路と、
前記共有信号の第２のバージョンを前記ケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース回路と、
前記第１の周波数バンドが前記共有信号の前記第２のバージョンにおいて増幅されるように、前記共有信号の前記周波数スペクトルの前記第１の周波数バンドを選択的に増幅するように構成されている増幅器回路と、を含み、
前記増幅装置は、ローパスフィルタと、少なくとも１つのハイパスフィルタと、をさらに含み、前記ローパスフィルタは、前記第１の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されており、前記少なくとも１つのハイパスフィルタは、前記第２の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されており、
前記増幅装置の前記ローパスフィルタおよび前記少なくとも１つのハイパスフィルタのフィルタ特性は、前記第１の周波数バンドおよび前記第２の周波数バンドと部分的に重複する遷移周波数バンド内で、前記ローパスフィルタの周波数応答におけるシフトが、前記少なくとも１つのハイパスフィルタの周波数応答におけるシフトと反対方向に生じるように選ばれる、増幅装置。

【請求項2】

前記第１の周波数バンドは、前記第２の周波数バンドよりも高い周波数を含む、請求項１に記載の増幅装置。

【請求項3】

前記第１の周波数バンドおよび前記第２の周波数バンドは、前記周波数スペクトル内で隣接している、請求項１または２のいずれか一項に記載の増幅装置。

【請求項4】

前記第１の周波数バンドおよび前記第１の周波数バンドに隣接する前記第２の周波数バンドの少なくとも一部分は、前記ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用される、請求項３に記載の増幅装置。

【請求項5】

前記第２の周波数バンドは、少なくとも第１の部分と第２の部分とを含み、前記第１の部分は、前記ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用され、前記第２の部分は、前記ケーブル通信ネットワーク内のアップストリーム通信および／または全二重通信に使用され、前記第１の部分は、前記第１の周波数バンドに隣接している、請求項１～４のうちのいずれか１つに記載の増幅装置。

【請求項6】

制御回路を含み、前記ローパスフィルタは、調整可能または切り替え可能なローパスフィルタであり、前記少なくとも１つのハイパスフィルタは、少なくとも１つの調整可能または切り替え可能なハイパスフィルタであり、前記制御回路は、前記ローパスフィルタおよび前記少なくとも１つのハイパスフィルタのフィルタ特性を調整するように構成されており、それによって、前記第１の周波数バンドと前記第２の周波数バンドとの間の境界をシフトする、請求項１に記載の増幅装置。

【請求項7】

第１の結合回路と、第２の結合回路とを含み、前記第１の結合回路は、前記共有信号の前記第１のバージョンを前記増幅器回路に提供するように構成されており、前記第２の結合回路は、前記増幅器回路の出力を前記共有信号の前記第２のバージョンに挿入するように構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の増幅装置。

【請求項8】

前記第１の結合回路によって前記増幅器回路に提供された前記共有信号の前記第１のバージョンをハイパスフィルタ処理するように構成されている第１のハイパスフィルタを含む、請求項７に記載の増幅装置。

【請求項9】

前記増幅器回路の前記出力をハイパスフィルタ処理し、前記ハイパスフィルタ処理された出力を前記第２の結合回路に提供するように構成されている第２のハイパスフィルタを含む、請求項７または８のいずれか一項に記載の増幅装置。

【請求項10】

前記第１の結合回路および前記第２の結合回路は、パススルー信号を交換するようにさらに構成されており、前記パススルー信号は、前記増幅器回路をバイパスする、請求項７～９のいずれか一項に記載の増幅装置。

【請求項11】

前記パススルー信号をローパスフィルタ処理するように構成されているローパスフィルタを含む、請求項１０に記載の増幅装置。

【請求項12】

少なくとも前記第１の周波数バンドにわたって前記増幅器回路の出力の振幅を選択的に調整するように構成されている振幅傾斜修正回路を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の増幅装置。

【請求項13】

前記第１の構成要素が前記増幅装置のアップストリームに位置し、前記第２の構成要素が前記増幅装置のダウンストリームに位置する、請求項１～１２のいずれか一項に記載の増幅装置。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか一項に記載の増幅装置を含む、ケーブル通信ネットワークのためのタップ。

【請求項15】

少なくとも第１の構成要素と、第２の構成要素と、請求項１～１３のいずれか一項に記載の増幅装置と、を含み、前記増幅装置は、共有信号の第１のバージョンを前記ケーブル通信ネットワークの前記第１の構成要素と交換し、前記共有信号の第２のバージョンを前記ケーブル通信ネットワークの前記第２の構成要素と交換するためのインターフェース回路を含む、ケーブル通信ネットワーク。

【請求項16】

前記第２の構成要素は、前記ケーブル通信ネットワークのタップである、請求項１５に記載のケーブル通信ネットワーク。

【請求項17】

前記第１の構成要素は、前記ケーブル通信ネットワークのタップまたはケーブルモデム終端システムである、請求項１５または１６に記載のケーブル通信ネットワーク。

【請求項18】

前記ケーブル通信ネットワークの前記タップは、前記増幅装置を含む、請求項１５～１７のいずれか一項に記載のケーブル通信ネットワーク。

【請求項19】

ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅デバイスであって、
共有信号の第１のバージョンを前記ケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換するためのインターフェース手段であって、
前記共有信号は、少なくとも第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとを含む周波数スペクトルに基づく、インターフェース手段と、
前記共有信号の第２のバージョンを前記ケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース手段と、
前記第１の周波数バンドが前記共有信号の前記第２のバージョンにおいて増幅されるように、前記共有信号の前記周波数スペクトルの前記第１の周波数バンドを選択的に増幅するように構成されている手段と、を含み、
前記増幅デバイスは、ローパスフィルタ手段と、少なくとも１つのハイパスフィルタ手段と、をさらに含み、前記ローパスフィルタ手段は、前記第１の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されており、前記少なくとも１つのハイパスフィルタ手段は、前記第２の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されており、
前記増幅デバイスの前記ローパスフィルタ手段および前記少なくとも１つのハイパスフィルタ手段のフィルタ特性は、前記第１の周波数バンドおよび前記第２の周波数バンドと部分的に重複する遷移周波数バンド内で、前記ローパスフィルタ手段の周波数応答におけるシフトが、前記少なくとも１つのハイパスフィルタ手段の周波数応答におけるシフトと反対方向に生じるように選ばれる、増幅デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施例は、増幅装置またはデバイスを含むケーブル通信ネットワークのためのタップについての増幅装置、デバイスまたは方法、および増幅装置またはデバイスを含むケーブル通信ネットワークに関する。

【背景技術】

【0002】

ＤＯＣＳＩＳ ４．０（Ｄａｔａ Ｏｖｅｒ Ｃａｂｌｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ４．０）が、全二重（ＦＤＸ）を用いた１．２ＧＨｚのケーブルスペクトルまたはＦＤＸを用いない１．８ＧＨｚのスペクトルを使用して、１０Ｇｂｐｓダウンストリームおよび５Ｇｂｐｓアップストリーム容量を可能にする産業標準として開発されている。これは、ケーブル事業者が、ピークサービスレートの現在の年平均成長率（ＣＡＧＲ）に基づいた次の１０年間のサービス需要を満たすのに十分であり得る。

【0003】

１０年間の時間枠先を見据えて、ケーブル事業者は、増加する消費者データレートに対応する際に、ＰＯＮ （Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような他のアクセス技術と競合力を有するように、ダウンストリームにおいて２５Ｇｂｐｓの範囲の容量を望み得る。

【図面の簡単な説明】

【0004】

装置および／または方法のいくつかの例は、添付の図面を参照して、例としてのみ以下に記載される。

【0005】

【図1】ケーブル通信ネットワークの一部分の概略図である。

【図2】複数のタップに提供される信号の伝達関数を示すグラフを示す。

【図3a】ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅装置または増幅デバイスの実施例のブロック図を示す。

【図3b】ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅装置または増幅デバイスの実施例のブロック図を示す。

【図3c】増幅装置または増幅デバイスを含むケーブル通信ネットワークの実施例のブロック図を示す。

【図3d】増幅装置または増幅デバイスを含むケーブル通信ネットワークの実施例のブロック図を示す。

【図4】ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅方法の実施例のフローチャートを示す。

【図5a】増幅器を含むケーブル通信ネットワークの概略図を示す。

【図5b】拡張スペクトルを含む周波数プランを示す。

【図5c】ダウンストリームのみ拡張スペクトルのための増幅器モジュールの概略図を示す。

【図5d】拡張スペクトルのための増幅器のアーキテクチャの概略図を示す。

【図6a】増幅器の入力における期待信号パワースペクトル密度の実施例を示す。

【図6b】ハイパスフィルタの例示的な実装の周波数応答を示す。

【図6c】増幅器の例示的な実装の周波数応答を示す。

【図6d】ハイバンドパスに沿った様々な点における信号を示す。

【図6e】パススルーローパスフィルタ処理された信号とハイバンド増幅およびフィルタ処理された信号を示す。

【図6f】入力信号と得られる組み合わされた出力信号を示す。

【発明を実施するための形態】

【0006】

様々な実施例は、以下、いくつかの例が例示される添付の図面を参照して、より完全に記載される。図では、線、層および／または領域の厚さは、明瞭にするために誇張されることがある。

【0007】

したがって、さらなる実施例が、様々な改変および代替形態をとることを可能にするが、それらのいくつかの特定の実施例が図面に示され、次いで詳細に説明される。しかしながら、この詳細な説明は、実施例を記載された特定の形態にさらに限定するものではない。さらなる実施例は、本開示の範囲内にあるすべての修正、等価物、および代替物をカバーしてもよい。同じまたは類似の数字は、図面の説明の全体を通して、類似または同様の要素を指し、それらは、同じまたは同様の機能性を提供しつつ、互いに比較されたときに、同一または修正された形態で実装されてもよい。

【0008】

要素が別の要素に「接続されている」または「結合されている」と呼ばれるときに、要素は１つ以上の介在要素を介して直接接続または結合され得ると理解される。２つの要素ＡとＢが「または」を使用して組み合わされる場合、これは、明示的または暗示的に定義されていない限り、すべての可能な組み合わせ、すなわち、Ａのみ、Ｂのみ、およびＡおよびＢを開示すると理解されるべきである。同じ組み合わせに対する代替的な文言は、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」または「Ａおよび／またはＢ」である。２つよりも多い要素の組み合わせについても、同じことを準用適用する。

【0009】

特定の実施例を記載する目的で本明細書において使用される専門用語は、さらなる実施例を限定することを意図するものではない。「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」のような単数形が使用され、単一の要素のみが必須であると明示的にも暗示的にも定義されていない場合はいつでも、さらなる実施例は、複数の要素を使用して、同じ機能を実装してもよい。同様に、機能が後に複数の要素を使用して実装されていると記載されているときに、さらなる例は、単一の要素または処理エンティティを使用して同じ機能を実装してもよい。用語「備える」、「備えている」、「含む」および／または「含んでいる」は、使用されるときに、記載された特徴、整数、ステップ、動作、プロセス、行為、要素および／または構成要素の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、プロセス、行為、要素、構成要素および／またはそれらの任意のグループの存在または追加を妨げるものではないことがさらに理解される。

【0010】

別段の定義がない限り、すべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本明細書において、実施例が属する技術分野の通常の意味において使用される。

【0011】

本開示の様々な実施例は、マルチＧＨｚ Ｃｏａｘ（同軸）スペクトルを使用するための、後方互換ＨＦＣ（ハイブリッドファイバ同軸）ネットワークアップグレードのための拡張拡張スペクトル増幅器を提供する。先に指摘したように、ケーブル事業者は、他のアクセス技術と競合力を有するために、ダウンストリームにおいて２５Ｇｂｐｓの範囲の容量を望み得る。例えば、これは、使用されるスペクトルを３ＧＨｚ以上に拡張することによって、ケーブルネットワークにおいて達成されてもよい。

【0012】

ＤＯＣＳＩＳを１．２ＧＨｚを超えて拡張するために、エコシステム全体がアップグレードされてもよい。１．ノードが、拡張スペクトルのための信号を処理するようにアップグレードされてもよい。２．ケーブルモデム（ＣＭ）が、拡張スペクトルを処理するようにアップグレードされてもよい。３．ネットワークが、拡張スペクトルを伝搬するためにアップグレードされてもよい。本開示の焦点は、上記の第３のポイントに焦点を当てることがある。

【0013】

ケーブル伝搬チャネルは、能動要素と受動要素の両方を含んでもよい。すなわち、ハードライントランクケーブルが、ノードからタップまで、およびタップ間で使用され、低品質（例えば、ＲＧ６、同軸ケーブルの一般的なタイプ）ケーブルが、タップからホームまでのドロップケーブルとして使用される。タップ自体は、特定のスペクトルをサポートするように設計されてもよい。能動ノード（Ｎ＋Ｘ、Ｘ＞０は、ネットワークにおけるノードとＣＭとの間の増幅器の最大数を表す）では、ケーブルチャネルを通過して減衰する信号を増幅する増幅器もネットワークにおいて存在し得る。

【0014】

本開示の様々な実施例は、図１に示すように、受動ノード（Ｎ＋０、０は、ノードの後に増幅器がないことを意味する）シナリオに焦点を当ててもよい。図１にＮ＋０のネットワーク実施例を示す。図１は、ケーブル通信ネットワークの一部分の概略図である。ケーブル通信ネットワークは、ファイバを介して接続されているＣＭＴＳ（ＣＭＴＳ（Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１１０と、ＣＭＴＳに順次接続されている複数のタップ１２０～１７０と、を含む。各タップは、さらに、複数のケーブルモデム１８０（図１では、ＣＰＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）として示される）に接続されている。図１の例では、ＣＰＥは、（最大）１００ｆｔ／３０ｍのＲＧ６ケーブルを介してそれぞれのタップに接続されている。２つのタップ間の同軸ケーブルは、長さが最大１７５ｆｔ／５０ｍであり、そのタイプがＱＲ５４０（別のタイプの同軸ケーブル）である。タップ値（入力タップポートからタップアウトポートまでの信号減衰量を指す）は、タップからタップへと減少し、最初のタップでは２９ｄＢで開始し、最後のタップでは７ｄＢまで下がる。図１では、各タップには４つのタップ出力ポートを有する。これらのタップ出力ポートにおける信号パワーは、タップ入力信号レベルと比較してタップ値だけ低い。

【0015】

ここで、ＣＭＴＳは、一体型ＣＭＴＳ（従来のモデル）または、遠隔ＰＨＹ （ＲＰＨＹ）と呼ばれる、分散型ＣＭＴＳアーキテクチャのＰＨＹ （物理）層であってもよい。この場合におけるＣＰＥ（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、ＣＭである。

【0016】

Ｎ＋０アーキテクチャは、１．２ＧＨｚ ＤＯＣＳＩＳ ＦＤＸを実装するための前提条件であるが、１．８ＧＨｚ ＤＯＣＳＩＳ ４．０は、Ｎ＋Ｘネットワークでも同様に動作可能である。本開示において提供される例は、Ｎ＋０およびＮ＋Ｘネットワークの両方、つまりＦＤＸまたは非ＦＤＸに適用可能であってもよい。ケーブルネットワークにおける電流増幅器の間隔は、特定の周波数（例えば、１．２ＧＨｚ）までのスペクトルをサポートするように設計される。それ以上の周波数（例えば、３ＧＨｚ）をサポートするようにネットワークをアップグレードするために、事業者は、ネットワーク内のタップ、コネクタなどの能動および受動要素の両方をアップグレードしてもよい。しかしながら、トランク、ドロップの両方ともケーブルはそのまま残るものと想定する。なぜなら、ケーブルの交換には非常に費用がかかり、労働集約的な作業が必要になり、これにより、事業者が徹底的にファイバにしようとする（Ｆｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｈｏｍｅ－ＦＴＴＨ）のを最初に妨げているためである。

【0017】

本開示の様々な例は、インフラストラクチャへの最小限の変化で拡張スペクトルネットワークの容量を増加させるためのアプローチに関する。具体的には、Ｎ＋０ネットワークにおける「遠く離れた」タップに接続されたＣＭの容量損失の増大に対処し得る。

【0018】

ケーブルスペクトルを１．２ＧＨｚを越えて拡張するために、タップがアップグレードされてもよく（、または選択的増幅器がタップの間に差し込まれてもよく）、潜在的にネットワークにおけるコネクタの一部がアップグレードされてもよい。しかしながら、ネットワークにおけるケーブルは変更されないままでもよい。これは、ケーブルを掘り出し、交換するという費用のかかる退屈なプロセスを回避し得る。同軸ケーブルの重要な特性のうちの１つは、それらの信号減衰量が周波数と共に単調に増加することである。図２は、図１に示すネットワークのためのノードから異なるタップに接続されたＣＭへのケーブルチャネルの損失を示している。図２は、図１のタップ１～６（すなわち、１２０～１７０）によって経験された、複数のタップに提供された信号の伝達関数を示すグラフである。したがって、図２は、Ｎ＋０ネットワークの損失を示し得る。図２から分かるように、１ＧＨｚを超えると、ＣＭＴＳから遠く離れたタップ（タップ６が最も遠く離れたタップである）ほど、損失が実質的により顕著になっている。

【0019】

現在のネットワークでは、ノードの送信パワーは、１．２ＧＨｚ以下のスペクトルの減衰レベルを扱うのに十分であり得る。しかしながら、より高い周波数に達すると、損失とその結果としての容量損失は顕著になる。したがって、送信信号パワーを増加させるか、または追加の増幅局をケーブルネットワークに追加するかのいずれかを行ってもよい。送信パワーは増幅器技術とネットワークパワー予算によって制限される。それゆえ、追加の増幅器局が、より実用的な解決策を提供し得る。

【0020】

ケーブル業界はこれまで１ＧＨｚ未満のスペクトルのみを使用してきたため、このような増幅のために先行するアプローチは存在しないかもしれない。ネットワークは、もともと約１ＧＨｚ以下の信号をサポートするのに十分な増幅器間隔で設計されている。ケーブル事業者がケーブル減衰を以前に処理した方法のように、ケーブル事業者は、この問題に取り組むためにネットワークＡｍｐ間の間隔を変更する傾向があり得る。例えば、図３に示すＮ＋０ノードネットワークでは、タップ３（１４０）の後にネットワークＡｍｐを配置して、そのポイントを越えて進む信号を増幅することは、その望みに対処し得る。

【0021】

Ｎ＋０ネットワークにおいて追加のＡｍｐを配置すると、ノードＮ＋１となる。これは、このようなシナリオではＦＤＸが実装されない可能性があることを意味する。さらに、本格的なネットワークＡｍｐを配置することは、この問題に取り組むために必要ではないかもしれない。なぜなら、信号減衰の増加は、拡張スペクトルのスループットに決定的な影響を与えるだけかもしれないからである。したがって、本開示の実施例は、拡張スペクトルにおける信号パワーをブーストすることに焦点を当てる。また、１．８ＧＨｚまたは３ＧＨｚスペクトルをカバーする本格的なＡｍｐは、本開示の文脈において提供されるアプローチと比較して、より複雑であり、よりパワーを必要とし得る。

【0022】

図３ａおよび図３ｂは、ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅装置または増幅デバイスの実施例のブロック図を示す。増幅デバイス３０の構成要素は、増幅装置１０のそれぞれの構成要素に対応する構成要素手段として定義される。増幅装置／デバイスは、共有信号の第１のバージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換するためのインターフェース回路（すなわち、インターフェース手段）３１を含む。共有信号は、少なくとも第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとを含む周波数スペクトルに基づく。増幅装置／デバイスは、共有信号の第２のバージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース回路（すなわち、インターフェース手段）３２を含む。増幅装置／デバイスは、第１の周波数バンドが共有信号の第２のバージョンにおいて増幅されるように、共有信号の周波数スペクトルの第１の周波数バンドを選択的に増幅するように構成されている増幅器回路（すなわち、増幅するための手段）３３を含む。

【0023】

本開示の様々な実施例は、ケーブル通信ネットワーク、例えばケーブル通信ネットワークのタップのための増幅装置または増幅デバイス（以下、増幅装置と呼ぶだけである）に関する。例えば、増幅装置は、ケーブル通信ネットワークにおいて使用されている共有信号について使用されるのに好適であり得る。一般に、ケーブル通信ネットワークは、共有信号の共有スペクトルを使用する、すなわち、アップリンクスペクトルとダウンリンクスペクトルの両方が複数のケーブルモデムの間で共有される。ダウンリンクスペクトル内の送信は、単一のエンティティ、例えばＤＯＣＳＩＳケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）によって送信される（したがって、追加のスケジュールを必要としない）が、アップリンクスペクトル内のケーブルモデムの送信は、ケーブル通信ネットワークのスケジューラによってスケジュールされる。ケーブルモデムには、いわゆるスロットまたはミニスロット（すなわちち、タイムスロット）がアップストリームスペクトルのアップストリームチャネルにおいて割り当てられ、ケーブルモデムは、これらのスロットを使用して、共有媒体でのアップストリームパケットを送信する。

【0024】

ダウンストリームスペクトルにおける送信は、中央エンティティ（例えば、ＤＯＣＳＩＳの専門用語ではノード）によって実行され、これは、例えば、前述のようにＣＭＴＳであってもよい。この中央エンティティは、共有信号のダウンストリーム（または全二重）スペクトル内で送信し、送信は、ケーブル通信ネットワークのタップを介してＣＭＴＳに接続されたケーブルモデムによって受信される。タップは、ケーブル通信ネットワーク内に配置されたデバイス（受動デバイスを含むことが多い）であり、これは、しばしば、ケーブルモデムへの接続のために（ドロップケーブルを介して）共有信号の一部を「タップ」オフするための方向性結合器とスプリッタの組み合わせを含む。ケーブル通信ネットワークでは、通常、タップのシーケンスが使用され（例えば、図１を参照）、ケーブルモデムがタップのシーケンスに接続されている。前述のように、タップのシーケンスの末端にあるタップに到達するダウンストリーム信号振幅は、通常、最初のタップに到達するダウンストリーム信号振幅よりも実質的に低い。この効果は、より高い周波数バンドでより顕著であり、信号減衰はより高い周波数バンドでより高い。したがって、本開示の例では、増幅器を使用して、増加した減衰を受けるスペクトルの一部分を選択的に増幅してもよい。

【0025】

先に指摘したように、共有信号は、少なくとも第１の（連続）周波数バンドと第２の（連続）周波数バンドとを含む周波数スペクトルに基づく。例えば、図５ｂに関連して示されるように、ケーブル通信ネットワークにおいて使用されるスペクトルは、各々が特定の目的のために使用される複数の部分を含んでもよい。例えば、スペクトルは、アップストリーム通信に使用される部分（または周波数バンド）と、全二重通信に使用される部分（すなわち、スケジューリングに応じて、アップストリームおよびダウンストリーム通信の両方）と、ダウンストリーム通信に使用される部分とを含んでもよい。様々な実施例では、より高い周波数を含む周波数バンドがダウンストリーム通信に使用されており、より低い周波数を含む周波数バンドがアップストリームまたは全二重通信に使用されている。

【0026】

より高い周波数はより多くの減衰を受けるたね、第１の周波数バンド（増幅器回路により増幅される）は、第２の周波数バンドよりも高い周波数を含んでもよい。例えば、図５ｂを参照すると、第１の周波数バンドは、ケーブル通信ネットワークのダウンストリーム通信に使用される（レガシーダウンストリームバンドの上で開始する）拡張スペクトルを含んでもよい。追加的に、第１の周波数バンドは、レガシーダウンストリームバンドの少なくとも一部分を含んでもよい。例えば、第１の周波数バンドは、少なくとも６８４ＭＨｚ、少なくとも７００ＭＨｚ、少なくとも８００ＭＨｚ、少なくとも９００ＭＨｚ、または少なくとも１ＧＨｚの下限を有してもよい。第１の周波数バンドは、最大１．８ＧＨｚ、または最大３ＧＨｚの上限を有してもよい。第２の周波数バンドは、アップストリーム送信、すなわち、ケーブル通信ネットワークのアップストリームスペクトルまたは全二重スペクトルに使用される周波数を含んでもよい。例えば、図５に関連して導入されたスペクトルを参照すると、第２の周波数バンドは、アップストリームスペクトルおよび／または全二重スペクトルを含む上限、例えば、少なくとも最大６８４を有してもよい。いくつかの例では、第２の周波数バンドは、同様に、ダウンストリームスペクトルにも到達してもよい。言い換えれば、第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとの間のフロンティアまたは遷移は、ケーブル通信ネットワークによって使用される共有信号のダウンストリームスペクトル内にあってもよい。より正確には、第１の周波数バンドおよび第２の周波数は、周波数スペクトル内で隣接していてもよく、例えば直接隣接していてもよい。第２の周波数バンドに隣接する第１の周波数バンド間のフロンティアまたは遷移は、ケーブル通信ネットワークによって使用される共有信号のダウンストリームスペクトル内にあってもよい。したがって、第１の周波数バンドおよび第１の周波数バンドに隣接する第２の周波数バンドの少なくとも一部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用されてもよい。例えば、第２の周波数バンドは、いくつかの部分、例えば、アップストリーム通信に使用される部分と、全二重通信に使用される部分とを含んでもよい。いくつかの例では、第２の周波数バンドは、ダウンストリーム通信にのみ使用される部分を含んでもよい。より形式的な用語では、第２の周波数バンドは、少なくとも第１の部分と第２の部分とを含み得、第１の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用され、第２の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のアップストリーム通信および／または全二重通信に使用される。第１の部分は、第１の周波数バンドに（直接）隣接していてもよい。言い換えれば、第１の周波数バンドおよび第２の周波数バンドの第１の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に（のみ）使用される周波数バンドを形成してもよい。

【0027】

増幅装置は、第１の周波数バンドが共有信号の第２のバージョンにおいて増幅されるように、共有信号の周波数スペクトルの第１の周波数バンドを選択的に増幅するように構成されている増幅器回路３３を含む。本開示の文脈において、「選択的に増幅する」という用語は、増幅器回路が第１の周波数バンドを増幅するように構成されていることを示してもよい。例えば、増幅器回路は、第１の周波数バンドを含み、第２の周波数バンドの少なくとも一部分を任意選択で省略する周波数バンド内で増幅を提供するように構成されてもよい。第２の周波数バンドは、増幅器回路によって増幅されないことがある、または増幅器回路によって実行される第２の周波数バンドの増幅は、共有信号の第２のバージョンに供給されないことがある。

【0028】

したがって、増幅装置は、第１の周波数バンドのための１つの経路と第２の周波数バンドのための２つの経路（すなわち、分岐）を生成するための回路を含んでもよい。いくつかのシステムでは、ダイプレクサは、２つの経路を生成するために使用され得、これは、アップストリーム通信にもダウンストリーム通信にも使用することができない第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとの間に必要とされるガードバンドをもたらすことがある。代わりに、（一方向性）結合器を使用して、第１の構成要素から受信した共有信号の第１のバージョンの一部分を分岐させ、分岐された部分の増幅されたバージョンを共有信号の第２のバージョンに挿入してもよい。

【0029】

一般に、結合器（すなわち、増幅装置またはデバイス３０の結合回路または結合手段３７、３８によって実装される方向性結合器）は、別の回路において使用されるべきその量のパワーを分岐させるために、定義された量の信号のパワーをポートに結合するように構成されている受動デバイスであってもよい。一般に、結合器に入力される信号のスペクトル全体は、予め定義された量のみであるが、ポートに分岐されてもよい。さらに、結合器は方向性があり、パワーは一方向（この場合、第１の結合器から増幅器へ、増幅器から第２の結合器へ、したがって、共有信号の第２のバージョン）にのみ流れる。

【0030】

言い換えれば、図１ｂに示すように、増幅装置は、第１の結合回路（すなわち、第１の結合手段）３７および第２の結合回路（すなわち、第２の結合手段）３８を含んでもよい。例えば、第１および第２の結合回路は方向性結合器であってもよい。言い換えれば、共有信号の第１のバージョンのパワーの一部分は、第１の結合回路によって分岐されてもよいが、その逆は真ではないことがあり、第１の結合回路は、信号の第１のバージョンの（パワーの）一部分を分岐させるようにのみ構成されるが、共有信号の第１のバージョンに何かを戻すように挿入するように構成されなくてもよい。言い変えれば、第１の結合回路は、共有信号の第１のバージョンを増幅器回路に（一方向に）提供するように構成されてもよい。同様に、第２の結合回路は、増幅器の出力を共有信号の第２のバージョンに挿入するように構成されてもよいが、増幅器によって使用される分岐に共有信号の第２のバージョンを挿入するように構成されなくてもよい。第２の結合回路は、増幅器回路の出力を（一方向に）共有信号の第２のバージョンに挿入するように構成されてもよい（例えば、分岐においてさらに処理が実行された後）。本開示の文脈では、「増幅器（回路）の出力」はまた、増幅器（回路）によって出力される信号の処理されたバージョン、例えば、増幅器回路によって出力される信号のハイパスフィルタ処理された、および／または傾斜補正／修正されたバージョンにも関してもよい。

【0031】

前述のように、結合器（すなわち、結合回路または結合手段）は、スペクトル全体を分岐させてもよい。２つの分岐をスペクトルの第１の部分および第２の部分に限定するために、フィルタが使用されてもよい。例えば、図１ｂにさらに示すように、増幅装置は、ローパスフィルタ（すなわち、ローパスフィルタ手段）３４と、少なくとも１つのハイパスフィルタ（ハイパスフィルタ手段）３５ａ、３５ｂと、を含んでもよい。例えば、少なくとも１つのハイパスフィルタを使用して、増幅器回路による増幅のための第１の周波数バンドを分離してもよい。したがって、少なくとも１つのハイパスフィルタは、第２の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されてもよい。例えば、少なくとも１つのハイパスフィルタは、第１の周波数バンドの周波数よりも第２の周波数バンド内の周波数を減衰するように構成されてもよい。ローパスフィルタは、増幅器回路をバイパスする分岐または経路内の第１の周波数バンドを、（少なくとも部分的に）除去または減衰するために、すなわち、第１の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するために使用されてもよい。言い換えれば、少なくとも１つのハイパスフィルタは、第２の周波数バンドの周波数よりも第１の周波数バンド内の周波数を減衰するように構成されてもよい。少なくとも１つのハイパスフィルタは、第１の結合回路によって分岐される分岐に含まれてもよく、従って、増幅器回路によって入力される信号および／または出力される信号をハイパスフィルタ処理してもよい。ローパスフィルタは、第１および第２の結合回路間のパススルー分岐に含まれてもよい。

【0032】

様々な例において、増幅回路は、増幅器回路の入力または出力をハイパスフィルタするための少なくとも１つのハイパスフィルタを含む。例えば、増幅装置は、第１の結合回路によって前記増幅器回路に提供された共有信号の第１のバージョンをハイパスフィルタ処理するように構成されている第１のハイパスフィルタ（すなわち、第１のハイパスフィルタ手段）３５ａを含んでもよい。言い換えれば、第１のハイパスフィルタ３５ａは、第１の結合回路３７と増幅器回路との間に配置されてもよい。追加的または代替的に、増幅装置は、増幅器回路の出力（または、以下に示すように、増幅器回路の出力の傾斜補正／修正バージョン）をハイパスフィルタ処理し、ハイパスフィルタ処理された出力を第２の結合回路に提供するように構成されている第２のハイパスフィルタ（すなわち、第２のハイパスフィルタ手段）３５ｂを含んでもよい。言い換えれば、第２のハイパスフィルタ３５ｂは、増幅器回路３３と第２の結合回路との間に配置されてもよい。いくつかの例では、実装は、ただ１つのハイパスフィルタ、または増幅器の前に１つと後に１つを含んでもよいが、これは設計上の考慮事項である。追加のフィルタは、傾きを増加させ、信号が近接している（マルチパスを減らすため）周波数範囲を低減させてもよく、増幅器の直線性要件を低減するために使用することができる。

【0033】

先に指摘したように、ローパスフィルタは、第１および第２の結合回路間のパススルー分岐に含まれてもよい。言い刈れば、第１の結合回路および第２の結合回路は、パススルー信号を交換するようにさらに構成されてもよく、パススルー信号は増幅器回路をバイパスする。方向性信号である、増幅器回路によって増幅される信号とは対照的に、パススルー信号は、方向性結合器によって分岐される分岐ではなく、２つの結合回路を通過する分岐であるため、双方向信号であってもよい。様々な実施形態では、パススルー信号は、ローパスフィルタ３４によって第２の周波数バンドに制限されてもよい。言い換えれば、増幅装置は、パススルー信号をローパスフィルタ処理するように構成され得るローパスフィルタ３４を含んでもよい。マルチパスに対する感度に応じて、パススルー内のローパスフィルタが除去されるかもしれない。ローパスフィルタを使用すると、信号がパワーにおいて近接している周波数範囲を低減してもよい。

【0034】

増幅器の出力が第２の結合回路によって挿入された後の第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとの間の滑らかな遷移を提供するために、ハイパスフィルタとローパスフィルタとのフィルタ特性は、それらが徐々に重複し、得られる信号がバンド間で均一な遷移を示すように選ばれてもよい（例えば、図６ｅに示されるように）。言い換えれば、増幅装置の前記ローパスフィルタおよび少なくとも１つのハイパスフィルタのフィルタ特性は、第１の周波数バンドおよび第２の周波数バンドと部分的に重複する遷移周波数バンド内で、ローパスフィルタの周波数応答におけるシフトが、少なくとも１つのハイパスフィルタの周波数応答におけるシフトと反対方向に生じるように選ばれてもよい。例えば、図６ｅに示すように、パススルー信号６８０および増幅された信号６７０は、互いに補完し合い、第１および第２の周波数バンドの間の遷移にわたって均等な周波数応答をもたらす周波数応答における反対のシフトを含んでもよい。

【0035】

上述の議論では、第１の周波数バンドと第２の周波数バンドの間のフロンティア／遷移は、一定の周波数で起こると仮定した。しかしながら、いくつかの例では、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを調整することによって遷移を移動させてもよい。言い換えれば、第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとの間の遷移は、調整可能であってもよい。例えば、ローパスフィルタは、調整可能または切り替え可能なローパスフィルタであってよく、少なくとも１つのハイパスフィルタは、少なくとも１つの調整可能または切り替え可能なハイパスフィルタであってよい。調整可能なハイパスまたはローパスフィルタでは、ハイパスまたはローパスフィルタのカットオフポイントは、制御回路によって制御信号に従って徐々に移動させてもよい。切り替え可能なハイパスまたはローパスフィルタでは、制御回路による制御信号を使用して、異なる予め定義されたフィルタ構成間、例えば、異なる予め定義されたカットオフポイント間を切り替えてもよい。増幅装置は、第１および第２の周波数バンドを分離する周波数を制御するための制御回路３６を含んでもよい。言い換えれば、増幅装置は、ローパスフィルタおよび少なくとも１つのハイパスフィルタのフィルタ特性を調整するように構成された制御回路（すなわち、制御手段）３６を含んでもよく（例えば、制御信号をそれぞれの調整可能なフィルタまたは切り替え可能なフィルタに提供することによって）、それによって、第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとの間の境界をシフトさせる。

【0036】

先に指摘したように、増幅器回路によって出力される信号は、例えば、より高い周波数が第１の周波数バンド内のより低い周波数よりも高い度合いで増幅されるように、傾斜補正（すなわち、修正）されてもよい。言い換えれば、増幅装置は、少なくとも第１の周波数バンドにわたって増幅器回路の出力の振幅を選択的に調整するように構成されている振幅傾斜修正回路（振幅傾斜修正手段）３９を含んでもよい。例えば、振幅傾斜修正回路は、より高い利得を第１の周波数バンドのより高い周波数に適用し、より低い利得を第１の周波数バンドのより低い周波数に適用するように構成されてもよい。様々な例では、振幅傾斜修正回路は、より高い周波数に傾斜した、すなわち、より高い周波数でより高い利得をもたらす増幅器利得形状を有する増幅器回路によって実装されてもよい。例えば、傾斜補正仕様は、挿入損失のような他のパラメータとトレードオフされるように低減されてもよい。

【0037】

増幅装置は、共有信号の第１バージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換し、共有信号の第２バージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース回路またはインターフェース手段３１を含む。例えば、インターフェース回路またはインターフェース手段３１、３２は、信号を受信および／または送信するための１つ以上の信号入力および／または出力に対応し得る。例えば、インターフェース回路またはインターフェース手段３１、３２は、ケーブル通信ネットワークのケーブルを介して提供される共有信号に遷移（またはポート）を提供するように構成されている受動回路であってもよい。

【0038】

一般に、第１の構成要素は増幅装置のアップストリームに位置してもよく、第２の構成要素は増幅装置のダウンストリームに位置してもよい。したがって、共有信号の第１のバージョンは、増幅装置よりもケーブル通信ネットワークのノード／ＣＭＴＳにより近くに位置するケーブル通信ネットワークの構成要素、例えば、増幅装置よりもＣＭＴＳにより近くに位置するＣＭＴＳまたはタップと交換されてもよい（すなわち、ケーブル通信ネットワークの構成要素から受信され、これに送信されてもよい）。共有信号の第２のバージョンは、増幅装置よりもケーブル通信ネットワークのノード／ＣＭＴＳからさらに離れて位置するケーブル通信ネットワークの構成要素と交換されてもよく、例えば、タップは、増幅装置よりもＣＭＴＳからさらに離れて位置する。

【0039】

図３ｃおよび図３ｄは、この場合のケーブル通信ネットワークの２つの実施例を示す。図３ｃおよび図３ｄは、増幅装置または増幅デバイスを含むケーブル通信ネットワークの実施例のブロック図を示す。例えば、ケーブル通信ネットワークは、ＤＯＣＳＩＳ、例えば、ＤＯＣＳＩＳ ４．０またはそれ以降に基づいてもよい。ケーブル通信ネットワーク３０００は、少なくとも第１の構成要素３２０、３３０、第２の構成要素３４０、および増幅装置またはデバイス３０を含む。増幅装置は、共有信号の第１バージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換し、共有信号の第２バージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース回路またはインターフェース手段３１、３２を含む。例えば、第１の構成要素は、ケーブル通信ネットワークのタップ３３０またはノード、例えばケーブルモデム終端システム３２０であってもよい。第２の構成要素３４０は、ケーブル通信ネットワークのタップであってもよい。

【0040】

いくつかの例では、増幅装置は、図３ｃに示すように、２つのタップ３３０、３４０間に配置されてもよい。代替的には、増幅装置は、例えば、図３ｄに示すように、ケーブル通信ネットワークのタップ３１０内に一体化されてもよい。言い換えれば、ケーブル通信ネットワークのタップ３１０は、増幅装置を含んでもよい。図３ｄは、ケーブル通信ネットワーク３００ためのタップ３１０を示し、タップ３１０は、装置またはデバイス３０を含む。

【0041】

本開示の例は、ノード（例えば、ＣＭＴＳ）とそれぞれのタップ（および増幅装置）との間に増幅器が配置されないいわゆるＮ＋０ケーブル通信ネットワーク、および１つ以上の増幅器がノードとそれぞれのタップ（および増幅装置）との間に配置されるＮ＋Ｘケーブル通信ネットワークに適用されてもよい。Ｎ＋０ネットワークでは、ＦＤＸがサポートされる。例えば、ケーブル通信ネットワークは、ＦＤＸ機能を含むケーブル通信ネットワーク（Ｎ＋０ネットワークの場合）、またはＦＤＸ機能を含まないケーブル通信ネットワークであってもよい。

【0042】

増幅装置またはデバイス、およびケーブル通信ネットワークのさらなる詳細および態様は、提案された概念、または上記もしくは下記に記載の１つ以上の実施例（例えば、図１ａ～２、４～６ｆ）に関連して言及される。増幅装置またはデバイス、およびケーブル通信ネットワークは、提案された概念の１つ以上の態様に対応する１つ以上の追加の任意選択の特徴、または上記もしくは以下に記載される１つ以上の実施例を含んでもよい。

【0043】

図４は、ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅方法の実施例のフローチャートを示す。また、この方法は、他のタイプのデバイス、例えば、タップから分離されたスタンドアロン増幅装置またはデバイスにも好適である。この方法は、インターフェース回路を介して、共有信号の第１のバージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換することを含む。共有信号は、少なくとも第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとを含む周波数スペクトルに基づく。この方法は、インターフェース回路を介して、共有信号の第２のバージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換することを含む。この方法は、増幅器回路を介して、第１の周波数バンドが共有信号の第２のバージョンにおいて増幅されるように、共有信号の周波数スペクトルの第１の周波数バンドを選択的に増幅すること（４３０）を含む。

【0044】

図３ａ～図３ｂの増幅装置またはデバイス、および／または図３ｃ～図３ｄのケーブル通信ネットワークに関連して記載される特徴は、図４の増幅方法にも同様に適用されてもよい。

【0045】

増幅方法のさらなる詳細および態様は、提案された概念、または上記もしくは下記に記載の１つ以上の実施例（例えば、図１ａ～３ｄ、５ａ～６ｆ）に関連して言及される。増幅方法は、提案された概念の１つ以上の態様に対応する１つ以上の追加の任意選択の特徴、または上記もしくは以下に記載される１つ以上の実施例を含んでもよい。

【0046】

図３ａ～図４に関連して導入されたように、本開示の例は、複雑さを低減し、従って、Ｎ＋０ネットワークを「デシメート」するための低コストの増幅器を使用してもよい。増幅器は、図５ａに示すように、図１に与えられるネットワークの例について、タップ３ ３１０（すなわち、図１のタップ１４０）と同一位置（ｃｏ－ｌｏｃａｔｅｄ）に位置することができる。図５ａは、さらに、ＣＭＴＳのようなノード３２０、先行するタップ３３０、および後続するタップ３４０を示す。ケーブルモデム５１０は、タップに接続されている。図５ａは、増幅器を含むケーブル通信ネットワークの概略図を示す。図５ａは、追加のＡｍｐ局を用いてＮ＋０ネットワークを「デシメート」する方法を示し得る。

【0047】

この新しい増幅器は、ＤＯＣＳＩＳスペクトルの拡張部分を増幅するのみであり、複雑さ、パワー消費および費用の低減につながる。したがって、このＡｍｐは、図３ａの増幅器装置またはデバイス３０であり得る、拡張スペクトル増幅器と呼ばれ得る。例えば、ＥＳＡにおいて増幅のための拡張スペクトルを分離するために、ダイプレクサが使用されてもよい。本開示の例は、ダイプレクサに必要とされるガードバンド（ガードバンドは無駄なスペクトルである）を低減することを目的にしてもよい。

【0048】

図５ｂは、一実施例による、例えばケーブルスペクトルを３ＧＨｚに拡張するための、拡張スペクトルを含む周波数プランを示す。スペクトルは、レガシーアップストリーム（ＵＳ）バンドとして使用される８５ＭＨｚ未満の部分５２２、８５ＭＨｚ～１０８ＭＨｚのギャップ、およびアップストリームまたはダウンストリーム（ＤＳ）に使用できるバンドを含む１０８ＭＨｚ～６８４ＭＨｚのＦＤＸバンド５２４を含む。レガシーＵＳバンド５２２およびＦＤＸバンド５２４は、ＵＳおよび全二重バンド５２０からのものである。スペクトルは、さらに、６８４～１２１８ＭＨｚのレガシーＤＳバンド５３０、および「新規」ダウンストリームバンドとして使用することができる１２１８～約３ＧＨｚの拡張スペクトルバンド５４０を含む。

【0049】

以下では、１．８ＧＨｚ ＤＯＣＳＩＳを一実施例として使用してもよい。１．２ＧＨｚを超える新しいスペクトル５４０がすべてダウンストリーム（ＤＳ）であると仮定する。１０８～６８４ＭＨｚ （例えば、第２の周波数バンド）のスペクトルは、ＤＯＣＳＩＳ ４．０のＦＤＸバンド５２４であり、ＥＳＡ ａｍｐは、ＦＤＸ動作のためにこのバンドの受動ネットワークを維持してもよい。ＥＳＡは、６８４ＭＨｚ～１．８ＧＨｚのスペクトル（図５ｂのバンド５３０および５４０、例えば第１の周波数バンド）を増幅してもよい。新しいＥＳＡがタップの１つに同一位置にある場合、ＣＰＥからの同軸ドロップケーブルを介してパワーが供給されてもよい。しかしながら、一般に、トランクケーブルを通してパワーを供給することは、事業者にとって好ましいアプローチである。

【0050】

様々な実施例による増幅器は、６８４ＭＨｚスペクトルの下の信号に干渉せずに、６８４ＭＨｚ～１．８ＧＨｚのスペクトルを増幅するように構成されてもよい。その際、ＥＳＡが取り扱うスペクトルとスペクトルの残りとの間にガードバンドを必要としないことがある。

【0051】

Ｎ＋０は、６８４ＭＨｚ未満のスペクトルに対して維持され得、これは、ＤＯＣＳＩＳ ＦＤＸを可能にし得る。これは、ＦＤＸ機能を含む完全な後方互換性をもたらし得る。

【0052】

６８４ＭＨｚ～１．８ＧＨｚまたは３ＧＨｚまでの拡張スペクトルを増幅するため要な増幅器は、約１０ＭＨｚを超える信号を増幅しなければならない従来のネットワークアンプと比較して、高い低いバンドエッジを有してもよい。これにより、増幅器の設計が大幅に緩和される可能性があり、増幅器メーカーが安価で低電力のデバイスを開発できる可能性がある。ＥＳＡによって増幅された信号とスペクトルの残りの部分との間にはガードバンドの必要がないかもしれない。

【0053】

ケーブルチャネル損失は周波数とともに単調に増加し、特にノードまたはＡｍｐから遠く離れたＣＭの場合には、大きな容量を失うことなく１ＧＨｚを超えるスペクトルを使用する可能性を制限する。実施例は、ＨＦＣネットワーク内の増幅器間の間隔を減らすことによって、これに対処してもよい。例えば、Ｎ＋０ネットワークでは、中間タップ（図１の例では、タップ３または４）の後に増幅器局を追加することによって、これを行ってもよい。従来のＡｍｐは、スペクトル全体を増幅する。様々な実施例では、ケーブルチャネル減衰特性を利用して、必要な増幅器の仕様は、増幅された信号スペクトルの下方エッジを増加させることによって単純化されてもよい。言い換えれば、周波数バンドの下方エッジは、増加されてもよい。

【0054】

この増幅器の下方エッジの選択は、事業者の要件に基づいて行うことができる。ａ）ＦＤＸ動作を維持するために、６８４ＭＨｚ未満のスペクトルは、手つかずのままにしておいてもよい。ｂ）事業者は、ネットワーク内のレガシーモデムに関連する他の要件に基づいて、６８４ＭＨｚよりも高いバンドエッジを選択することを選んでもよい。

【0055】

一般性を損なうことなく、ＥＳＡによって妨害されないで通過したスペクトルの上方エッジをｆＥｘｔと表してもよく、ｆＥｘｔ≧６８４ＭＨｚは、ＦＤＸバンドをＮ＋０ネットワークモードで維持するためである。いくつかのアプローチでは、ΔｆＥｘｔの遷移バンドを必要とするダイプレクサが使用されてもよい。図５ｃは、ダウンストリームのみ拡張スペクトルのための増幅器モジュール、例えば、ダウンストリームのみ拡張スペクトルのための拡張スペクトル増幅器（ＥＳＡ）の概略図を示す。いくつかのアプローチでは、ｆＥｘｔ未満のスペクトルは、これらの周波数に対してネットワークＮ＋０を維持しながら、単に通過させることができる（ダイプレクサ間の下矢印）。したがって、ＦＤＸの動作に影響はない。ｆＥｘｔ＋ΔｆＥｘｔを超える信号は、ダウンストリーム方向に増幅されてもよい。

【0056】

増幅に加えて、Ａｍｐは、ケーブルチャネルの周波数選択的減衰による信号スペクトルにおける任意の傾斜を補償するように潜在的に設計することができる。ダイプレクサに基づく実装は、遷移バンドを使用不可能にすることがある。

【0057】

実施例は、増幅されたスペクトルとパススルースペクトルとの間のガードバンドを除去するＡｍｐ設計を提供してもよい。実施例は、以下の図５ｄに示すように、ダイプレクサの代わりに結合器を使用してもよい。図５ｄは、拡張スペクトルのための増幅器のアーキテクチャの概略図を示す。増幅器は、第１の分岐と第２の分岐の２つの分岐を含む。２つの分岐は、２つの結合器、すなわち、第２の分岐を供給する第１の結合器３７と、第２の分岐の出力を第１の分岐の出力にマージする第２の結合器３８によって供給される。第１の分岐は、ローパスフィルタ３４を含み、パススルーバンドを双方向に転送する。第２の分岐は、第１の結合器の分岐によって供給され、ハイパスフィルタＨＰＦ１ ３５ａ、増幅器３３、傾斜補正／修正回路３９、およびさらなるハイパスフィルタＨＰＦ２ ３５ｂを、この順序で順次含み、さらなるハイパスフィルタの出力は、第２の結合器３８に供給される。第２の分岐は一方向性である。

【0058】

Ａｍｐ前の結合器における１０ｄＢの損失にもかかわらず、ＥＳＡにおける信号レベルがタップ２に接続されたＣＭの信号レベルよりも１０ｄＢ以上良好であると期待され得ることを考慮すると、Ａｍｐ入力において良好な信号レベルが期待されてもよい。タップ２の値は２９ｄＢであることに留意する（図１の１３０を参照）。

【0059】

一般に、ノードにおける送信信号スペクトル（Ｎ＋０の場合）は、上方に傾斜されてもよく、したがって、ＣＭにおいて受信した信号のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）は、平坦に近い。基本的には、信号スペクトルにおける上方傾斜は、同軸チャネルの損失を打ち消す。ＥＳＡの場合に、ＥＳＡがＮ＋０ネットワーク範囲の中間マークに近接して配置されることを考慮すると、拡張スペクトルに対するノードにおける傾斜は、レガシースペクトルの勾配の半分に低減されてもよい。したがって、信号がＥＳＡ入力に到達するまでに、それは、レガシーバンドにおいて半レベル傾斜を有し、拡張スペクトルにおいて平坦傾斜を有することがある。ＥＳＡの入力信号の例が、図６ａに示されており、送信された信号が、最大１ＧＨｚの範囲で１２ｄＢの傾斜、１ＧＨｚよりも大きい範囲で６ｄＢの傾斜、１ＧＨｚにおいて送信さされたＰＳＤの３ｄＢの負のステップを有したと想定する。図６ａは、Ａｍｐ入力（すなわち、入力信号）６００における期待信号ＰＳＤ（パワースペクトル密度）の実施例を示す。図６ａ～図６ｆにおいて、ｘ軸は周波数（ＭＨｚ単位）を表し、ｙ軸は（基準からの）ｄＢに関する。ｘ軸は、０～２ＧＨｚのスペクトルをカバーする。

【0060】

ＥＳＡの目的は、広域スペクトルの信号をブーストし、半傾斜（＋Ａｍｐ挿入損失を打ち消すために少し傾斜）を導入することで、ラインの終端におけるＣＭが、スペクトル全体に対して良好な絶対ＰＳＤレベルを有するほぼ平坦なＰＳＤを受信するようにすることである。

【0061】

次のセクションでは、ラインの終端におけるＣＭがほぼ平坦なパワースペクトル密度（ＰＳＤ）に到達できるように、拡張スペクトルの信号レベルをどのように回復できるかを例示する。

【0062】

以下の例示的な定量的分析は、特定の実装を使用し、結合因子、周波数応答および挿入損失についていくつかの図を想定する。これらの数値は、主に例を単純化するために使用されるが、現実的に近いと想定されている。同じ原理は、他の実装および他のより正確な周波数応答にも適用される。
● 結合器（例えば結合回路３７、３８）
〇 周波数範囲：ダウンストリームを送信するために使用されるＤＯＣＳＩＳ周波数
〇 挿入損失（ＩＬ）＝１ｄＢ
〇 結合＝１０．５ ｄＢ
● ハイパスフィルタ（例えば、ハイパスフィルタ３５ａ、３５ｂ）
〇 最大９５０ＭＨｚのストップバンド、４２ｄＢ拒否
〇 １０５０ＭＨｚから始まるパスバンド、２ｄＢ ＩＬ
〇 ストップバンドとパスバンドとの間の傾きは一定（０．４ｄＢ／ＭＨｚ）として近似
● 増幅器（例えば、増幅器回路３３）
〇 パスバンド：５００～２５００ＭＨｚ
〇 パスバンドにおける利得：４０ｄＢ
〇 ０．０５ｄＢ／ＭＨｚの周波数のパスバンド未満の利得ドロップ
〇 ０．００４ｄＢ／ＭＨｚの周波数のパスバンドにおける利得ドロップ
● 傾斜補正（例えば、振幅傾斜修正回路３９）
〇 －３５ｄＢ＠０．１ＧＨｚ～－１ｄＢ＠１．８ＧＨｚの周波数依存利得を適用
● ローパスフィルタ（例えば、ローパスフィルタ３４）
〇 最大１ＧＨｚのパスバンド、０．５ｄＢ ＩＬ
〇 ０．２ｄＢ／ＭＨｚの傾き

【0063】

図６ｂは、図５ｄのＨＰＦ１ ３５ａ（上の表に特定されるように）の例示的な実装の周波数応答６１０を示す。図６ｃは、図５ｄの増幅器３３の例示的な実装の周波数応答を示す。

【0064】

ＥＳＡ ＣＭＴＳ／ノード側入力（結合器３７へ）における信号は、２つの結合器の挿入損失（ＩＬ）およびＬＰＦ周波数応答を有するＣＭの方向に通過する。この例における９５０ＭＨｚ未満の全体損失は、結合器ＩＬにより２ｄＢである。

【0065】

また、入力における信号は、１０ｄＢの結合係数を用いて、ハイバンド経路（第２の分岐）に結合される。それは、ＨＰＦ１ ３５ａによってフィルタリングされ、（増幅器３３によって）増幅され、（傾斜補正／修正回路３９によって）傾斜補正され、ＨＰＦ２ ３５ｂによってフィルタリングされ、第２の結合器３８を使用してパススルー信号と結合される。図６ｄは、ハイバンド経路（すなわち、第２の分岐）、すなわち、拡張信号増幅経路に沿った様々な点における信号を示す。図６ｄは、結合された入力信号６３０、ＨＰＦ１の後の信号６４０、増幅器の後の信号６５０、傾斜補正／修正の後の信号６６０、および（ＨＰＦ２および第２の結合器の後の）注入された増幅信号６７０を示す。

【0066】

入力信号６３０は、ＣＭＴＳ側入力における信号の形態を有する。フィルタ処理を受けた後（６４０）、信号は、主として、より高い周波数を保持する。次いで、信号は増幅され（６５０）、傾斜補正が適用され（６６０）、再びフィルタ処理される。最終的にパススルー信号に追加されるハイバンド増幅信号６７０は、「注入された増幅信号」としてグラフに示されている。関心領域は、より低い周波数での性能が、１ＧＨｚより低い信号に有意な影響を及ぼさないことを目標として、１ＧＨｚ領域付近であってもよい。

【0067】

図６ｅは、パススルーローパスフィルタ処理された信号６８０とハイバンド増幅およびフィルタ処理された信号６７０と、を示す。図６ｅは、さらに、パススルーローパスフィルタ処理された信号６８０とハイバンド増幅およびフィルタ処理された信号６７０を組み合わせて得られる組み合わせ信号６９０を示す。１ＧＨｚ付近の周波数の信号は、逆の傾きを有し、そのパワーが近い範囲を低減させ、信号が「マルチパス」様の効果を有する範囲を低減させる。周波数範囲の大部分において、信号パワーは、非増幅スルー信号または増幅ＥＳ信号のいずれかによって支配される。

【0068】

図６ｆは、入力信号６３０対得られた組み合わせられた出力信号６９０を示す。１ＧＨｚ未満の範囲では、出力は、結合器およびＬＰＦによる入力に対していくらかの損失を有する。１ＧＨｚ以上では、周波数を有する出力信号は、増幅信号の寄与が大きく、そのパワーは周波数とともに増加している。このような信号は、プラントからの追加の下方傾斜を生じ得るが、提案されたＥＳ増幅器なしでは、このような傾斜は、性能を著しく低減し、あるいはより高い周波数のいくつかを使用不可能にさえする可能性がある。

【0069】

以前に詳細に記載の実施例および図のうちの１つ以上と共に言及および記載の態様および特徴は、他の実施例の類似する特徴を置き換えるために、または特徴を他の実施例に追加的に導入するために、他の実施例のうちの１つ以上と組み合わされてもよい。

【0070】

実施例１は、ケーブル通信ネットワーク（３００）のタップ（３１０）のための増幅装置（３０）であって、増幅装置は、共有信号の第１のバージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換するためのインターフェース回路であって、共有信号は、少なくとも第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとを含む周波数スペクトルに基づく、インターフェース回路（３１）と、共有信号の第２のバージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース回路（３２）と、を含む。増幅装置（３０）は、第１の周波数バンドが共有信号の第２のバージョンにおいて増幅されるように、共有信号の周波数スペクトルの第１の周波数バンドを選択的に増幅するように構成されている増幅器回路（３３）を含む。

【0071】

実施例２では、実施例１または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドは、第２の周波数バンドよりも高い周波数を含むことを含んでもよい。

【0072】

実施例３では、実施例１～２のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドおよび第２の周波数バンドが周波数スペクトル内で隣接していることを含んでもよい。

【0073】

実施例４では、実施例３または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドおよび第１の周波数バンドに隣接する第２の周波数バンドの少なくとも一部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用されることを含んでもよい。

【0074】

実施例５では、実施例１～４のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第２の周波数バンドは、少なくとも第１の部分と第２の部分とを含み、第１の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用され、第２の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のアップストリーム通信および／または全二重通信に使用され、第１の部分は、第１の周波数バンドに隣接していることを含んでもよい。

【0075】

実施例６では、実施例１～５のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、ローパスフィルタ（３４）と、少なくとも１つのハイパスフィルタ（３５ａ、３５ｂ）と、を含み、ローパスフィルタは、第１の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されており、少なくとも１つのハイパスフィルタは、第２の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されていることを含んでもよい。

【0076】

実施例７では、実施例６または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、増幅装置のローパスフィルタおよび少なくとも１つのハイパスフィルタのフィルタ特性は、第１の周波数バンドおよび第２の周波数バンドと部分的に重複する遷移周波数バンド内で、ローパスフィルタの周波数応答におけるシフトは、少なくとも１つのハイパスフィルタの周波数応答におけるシフトと反対方向に生じるように選ばれることを含んでもよい。

【0077】

実施例８では、実施例６～７のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、制御回路（３６）を含み、ローパスフィルタは、調整可能または切り替え可能なローパスフィルタであり、少なくとも１つのハイパスフィルタは、少なくとも１つの調整可能または切り替え可能なハイパスフィルタであり、制御回路は、ローパスフィルタおよび少なくとも１つのハイパスフィルタのフィルタ特性を調整するように構成されており、それによって、第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとの間の境界をシフトすることを含んでもよい。

【0078】

実施例９では、実施例１～８のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の結合回路と、第２の結合回路とを含み、第１の結合回路は、共有信号の第１のバージョンを増幅器回路に提供するように構成されており、第２の結合回路は、増幅器回路の出力を共有信号の第２のバージョンに挿入するように構成されていることを含んでもよい。

【0079】

実施例１０では、実施例９または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の結合回路によって増幅器回路に提供された共有信号の第１のバージョンをハイパスフィルタ処理するように構成されている第１のハイパスフィルタを含んでもよい。

【0080】

実施例１１では、実施例９～１０のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、増幅器回路の出力をハイパスフィルタ処理し、ハイパスフィルタ処理された出力を第２の結合回路に提供するように構成されている第２のハイパスフィルタを含んでもよい。

【0081】

実施例１２では、実施例９～１１のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の結合回路および第２の結合回路は、パススルー信号を交換するようにさらに構成されており、パススルー信号は、増幅器回路をバイパスすることを含んでもよい。

【0082】

実施例１３では、実施例１２または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、パススルー信号をローパスフィルタ処理するように構成されているローパスフィルタ（３４）を含んでもよい。

【0083】

実施例１４では、実施例１～１３のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、少なくとも第１の周波数バンドにわたって増幅器回路の出力の振幅を選択的に調整するように構成されている振幅傾斜修正回路を含んでもよい。

【0084】

実施例１５では、実施例１～１４のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の構成要素が増幅装置のアップストリームに位置し、第２の構成要素が増幅装置のダウンストリームに位置することを含んでもよい。

【0085】

実施例１６は、実施例１～１５のうちの１つによる増幅装置（３０）を含む、ケーブル通信ネットワーク（３０００）のためのタップ（３１０）に関する。

【0086】

実施例１７は、少なくとも第１の構成要素（３２０、３３０）を含むケーブル通信ネットワーク（３０００）に関する。ケーブル通信ネットワーク（３０００）は、第２の構成要素（３４０）と、実施例１～１６のうちの１つによる増幅装置（３０）と、を含み、増幅装置は、共有信号の第１のバージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換し、共有信号の第２のバージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース回路（３１、３２）を含む。

【0087】

実施例１８では、実施例１７または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第２の構成要素（３４０）は、ケーブル通信ネットワークのタップであることを含んでもよい。

【0088】

実施例１９では、実施例１７～１８のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の構成要素がケーブル通信ネットワークのタップ（３３０）、またはケーブルモデム終端システム（３３０）であることを含んでもよい。

【0089】

実施例２０では、実施例１７～１９のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、ケーブル通信ネットワークのタップ（３１０）は、増幅装置を含むことをさらに含んでもよい。

【0090】

実施例２１は、ケーブル通信ネットワーク（３００）のタップ（３１０）のための増幅デバイス（３０）であって、増幅デバイスは、共有信号の第１のバージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換するためのインターフェース手段であって、共有信号は、少なくとも第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとを含む周波数スペクトルに基づく、インターフェース手段（３１）と、共有信号の第２のバージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース手段（３２）と、を含む。増幅デバイス（３０）は、第１の周波数バンドが共有信号の第２のバージョンにおいて増幅されるように、共有信号の周波数スペクトルの第１の周波数バンドを選択的に増幅するように構成されている増幅するための手段（３３）を含む。

【0091】

実施例２２では、実施例２１または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドは、第２の周波数バンドよりも高い周波数を含むことを含んでもよい。

【0092】

実施例２３では、実施例２１～２２のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドおよび第２の周波数バンドが周波数スペクトル内で隣接していることを含んでもよい。

【0093】

実施例２４では、実施例２３または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドおよび第１の周波数バンドに隣接する第２の周波数バンドの少なくとも一部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用されることを含んでもよい。

【0094】

実施例２５では、実施例２１～２４のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第２の周波数バンドは、少なくとも第１の部分と第２の部分とを含み、第１の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用され、第２の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のアップストリーム通信および／または全二重通信に使用され、第１の部分は、第１の周波数バンドに隣接していることを含んでもよい。

【0095】

実施例２６では、実施例２１～２５のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、ローパスフィルタ手段（３４）と、少なくとも１つのハイパスフィルタ手段（３５ａ、３５ｂ）と、を含み、ローパスフィルタ手段は、第１の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されており、少なくとも１つのハイパスフィルタ手段は、第２の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断するように構成されていることを含んでもよい。

【0096】

実施例２７では、実施例２６または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、増幅デバイスのローパスフィルタ手段および少なくとも１つのハイパスフィルタ手段のフィルタ特性は、第１の周波数バンドおよび第２の周波数バンドと部分的に重複する遷移周波数バンド内で、ローパスフィルタ手段の周波数応答におけるシフトは、少なくとも１つのハイパスフィルタの周波数応答におけるシフトと反対方向に生じるように選ばれることを含んでもよい。

【0097】

実施例２８では、実施例２１～２７のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、制御するための手段（３６）を含み、ローパスフィルタ手段は、調整可能または切り替え可能なローパスフィルタ手段であり、少なくとも１つのハイパスフィルタ手段は、少なくとも１つの調整可能または切り替え可能なハイパスフィルタ手段であり、制御するための手段は、ローパスフィルタ手段および少なくとも１つのハイパスフィルタ手段のフィルタ特性を調整するように構成されており、それによって、第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとの間の境界をシフトすることを含んでもよい。

【0098】

実施例２９では、実施例２１～２８のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の結合手段（３７）と、第２の結合手段（３８）とを含み、第１の結合手段は、共有信号の第１のバージョンを増幅するための手段に提供するように構成されており、第２の結合手段は、増幅するための手段の出力を共有信号の第２のバージョンに挿入するように構成されていることを含んでもよい。

【0099】

実施例３０では、実施例２９または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の結合手段によって増幅するための手段に提供された共有信号の第１のバージョンをハイパスフィルタ処理するように構成されている第１のハイパスフィルタ手段（３５ａ）を含んでもよい。

【0100】

実施例３１では、実施例２９～３０のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、増幅するための手段の出力をハイパスフィルタ処理し、ハイパスフィルタ処理された出力を第２の結合手段に提供するように構成されている第２のハイパスフィルタ手段（３５ｂ）を含んでもよい。

【0101】

実施例３２では、実施例２９～３１のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の結合手段および第２の結合手段は、パススルー信号を交換するようにさらに構成されており、パススルー信号は、増幅するための手段をバイパスすることを含んでもよい。

【0102】

実施例３３では、実施例３２または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、パススルー信号をローパスフィルタ処理するように構成されているローパスフィルタ手段（３４）を含んでもよい。

【0103】

実施例３４では、実施例２１～３３のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、少なくとも第１の周波数バンドにわたって増幅するための手段の出力の振幅を選択的に調整するように構成されている振幅傾斜修正手段（３９）を含んでもよい。

【0104】

実施例３５では、実施例２１～３４のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の構成要素が増幅デバイスのアップストリームに位置し、第２の構成要素が増幅デバイスのダウンストリームに位置することを含んでもよい。

【0105】

実施例３６は、実施例２１～３５のうちの１つによる増幅デバイス（３０）を含む、ケーブル通信ネットワーク（３０００）のためのタップ（３１０）に関する。

【0106】

実施例３７は、少なくとも１つの第１の構成要素（３２０、３３０）と、第２の構成要素（３４０）と、実施例２１～３６のうちの１つの増幅デバイス（３０）と、を含み、増幅デバイスは、共有信号の第１のバージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換し、共有信号の第２のバージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換するためのインターフェース手段（３１、３２）を含む、ケーブル通信ネットワーク（３０００）に関する。

【0107】

実施例３８では、実施例３７または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第２の構成要素（３４０）は、ケーブル通信ネットワークのタップであることを含んでもよい。

【0108】

実施例３９では、実施例３７～３８のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の構成要素がケーブル通信ネットワークのタップ（３３０）、またはケーブルモデム終端システム（３３０）であることを含んでもよい。

【0109】

実施例４０では、実施例３７～３９のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、ケーブル通信ネットワークのタップ（３１０）は、増幅デバイスを含むことをさらに含んでもよい。

【0110】

実施例４１は、ケーブル通信ネットワークのタップのための増幅方法であって、共有信号の第１のバージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換することであって、共有信号は、少なくとも第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとを含む周波数スペクトルに基づく、交換すること（４１０）と、インターフェース回路を介して、共有信号の第２のバージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換すること（４２０）と、を含む増幅方法に関する。増幅方法は、増幅器回路を介して、第１の周波数バンドが共有信号の第２のバージョンにおいて増幅されるように、共有信号の周波数スペクトルの第１の周波数バンドを選択的に増幅すること（４３０）を含む。

【0111】

実施例４２では、実施例４１または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドは、第２の周波数バンドよりも高い周波数を含むことを含んでもよい。

【0112】

実施例４３では、実施例４１～４２のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドおよび第２の周波数バンドが周波数スペクトル内で隣接していることを含んでもよい。

【0113】

実施例４４では、実施例４３または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の周波数バンドおよび第１の周波数バンドに隣接する第２の周波数バンドの少なくとも一部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用されることを含んでもよい。

【0114】

実施例４５では、実施例４１～４４のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第２の周波数バンドは、少なくとも第１の部分と第２の部分とを含み、第１の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のダウンストリーム通信に使用され、第２の部分は、ケーブル通信ネットワーク内のアップストリーム通信および／または全二重通信に使用され、第１の部分は、第１の周波数バンドに隣接していることを含んでもよい。

【0115】

実施例４６では、実施例４１～４５のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、ローパスフィルタを使用して、第１の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断し、少なくとも１つのハイパスフィルタを使用して、第２の周波数バンドを少なくとも部分的に遮断することをさらに含んでもよい。

【0116】

実施例４７では、実施例４６または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、ローパスフィルタおよび少なくとも１つのハイパスフィルタのフィルタ特性は、第１の周波数バンドおよび第２の周波数バンドと部分的に重複する遷移周波数バンド内で、ローパスフィルタの周波数応答におけるシフトは、少なくとも１つのハイパスフィルタの周波数応答におけるシフトと反対方向に生じるように選ばれることを含んでもよい。

【0117】

実施例４８では、実施例４１～４７のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、ローパスフィルタは、調整可能または切り替え可能なローパスフィルタであり、少なくとも１つのハイパスフィルタは、少なくとも１つの調整可能または切り替え可能なハイパスフィルタであり、方法は、ローパスフィルタおよび少なくとも１つのハイパスフィルタのフィルタ特性を調整し、それによって、第１の周波数バンドと第２の周波数バンドとの間の境界をシフトすることを含んでもよい。

【0118】

実施例４９では、実施例４１～４８のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の結合回路を使用して、共有信号の第１のバージョンを増幅器回路に提供することと、第２の結合回路を使用して、増幅器回路の出力を共有信号の第２のバージョンに挿入することと、を含んでもよい。

【0119】

実施例５０では、実施例４９または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１のハイパスフィルタを使用して、第１の結合回路によって増幅器回路に提供された共有信号の第１のバージョンをハイパスフィルタ処理することを含んでもよい。

【0120】

実施例５１では、実施例４９～５０のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第２のハイパスフィルタを使用して、増幅器回路の出力をハイパスフィルタ処理し、ハイパスフィルタ処理された出力を第２の結合回路に提供することを含んでもよい。

【0121】

実施例５２では、実施例４９～５１のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の結合回路と第２の結合回路との間でパススルー信号を交換することであって、パススルー信号は増幅器回路をバイパスする、交換することを含んでもよい。

【0122】

実施例５３では、実施例５２または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、ローパスフィルタを使用して、パススルー信号をローパスフィルタ処理することを含んでもよい。

【0123】

実施例５４では、実施例４１～５３のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、振幅傾斜修正回路を使用して、少なくとも第１の周波数バンドにわたって増幅器回路の出力の振幅を選択的に調整することをさらに含んでもよい。

【0124】

実施例５５では、実施例４１～５４のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の構成要素が増幅器回路のアップストリームに位置し、第２の構成要素が増幅器回路のダウンストリームに位置することを含んでもよい。

【0125】

実施例５６は、実施例４１～５５のうちの１つによる方法を実行するように構成されている、ケーブル通信ネットワークのためのタップに関する。

【0126】

実施例５７は、少なくとも第１の構成要素と、第２の構成要素と、請求項４１～５６のうちの１つによる増幅方法を実行するように構成されている構成要素と、を含み、増幅方法は、共有信号の第１のバージョンをケーブル通信ネットワークの第１の構成要素と交換することと、共有信号の第２のバージョンをケーブル通信ネットワークの第２の構成要素と交換することと、を含む。

【0127】

実施例５８では、実施例５７または本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第２の構成要素は、ケーブル通信ネットワークのタップであることを含んでもよい。

【0128】

実施例５９では、実施例５７～５８のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、第１の構成要素がケーブル通信ネットワークのタップ、またはケーブルモデム終端システムであることを含んでもよい。

【0129】

実施例６０では、実施例５７～５９のうちの１つまたは本明細書に記載の実施例のいずれかの主題は、さらに、ケーブル通信ネットワークのタップは、増幅方法を実行するように構成されていることを含んでもよい。

【0130】

さらに、コンピュータプログラムがコンピュータまたはプロセッサ上で実行されるときに、実施例は、上記の方法のうちの１つ以上を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムであってもよく、またはこれに関連していてもよい。様々な上述の方法のステップ、動作またはプロセスは、プログラムされたコンピュータまたはプロセッサによって実行されてもよい。また、実施例は、命令の機械実行可能、プロセッサ実行可能またはコンピュータ実行可能プログラムを符号化する、機械、プロセッサまたはコンピュータ可読なものであるデジタルデータ記憶媒体のようなプログラム記憶デバイスをカバーしてもよい。命令は、上述の方法の行為の一部または全部を実行するか、または実行させる。プログラム記憶デバイスは、例えば、デジタルメモリ、磁気ディスク、磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブ、または光学的可読デジタルデータ記憶媒体を含んでもよく、またはそれらであってもよい。さらなる実施例は、上述の方法の行為を実行するようにプログラムされた、コンピュータ、プロセッサもしくは制御ユニット、または上述の方法の行為を実行するようにプログラムされた、（フィールド）プログラマブルロジックアレイ（（Ｆ）ＰＬＡ）もしくは（フィールド）プログラマブルゲートアレイ（（Ｆ）ＰＧＡ）をカバーしてもよい。

【0131】

明細書および図面は、単に本開示の原理を例示するに過ぎない。さらに、本明細書に規定されたすべての実施例は、主として、本開示の原理および発明者によって当該技術分野を促進するために寄与された概念を理解する際に読者を助けるために、例示的な目的のためにのみ明示的に意図されている。本開示の原理、態様、および実施例を記載する本明細書におけるすべての記述、ならびにそれらの特定な実施例は、それらの等価物を包含することを意図している。

【0132】

所定の機能を実行する「のための手段」として示される機能ブロックは、所定の機能を実行するように構成されている回路を指してもよい。したがって、「～のための手段」は、「～するように構成されたか、または～に好適な」として、例えば、それぞれのタスクに構成されたか、またはそれらに好適なデバイスまたは回路として実装されてもよい。

【0133】

「手段」、「信号を提供するための手段」、「信号を生成するための手段」などとラベル付けされた任意の機能ブロックを含む、図に示された様々な要素の機能は、「信号プロバイダ」、「信号処理ユニット」、「プロセッサ」、「コントローラ」などの専用のハードウェア、および適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行することができるハードウェアの形態で実装されてもよい。プロセッサによって提供されるときに、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、または複数の個々のプロセッサによって提供されてもよく、これらのプロセッサの一部または全部が共有されてもよい。しかしながら、用語「プロセッサ」または「コントローラ」は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアに限定されるものではなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージを含んでもよい。他のハードウェア、従来のもの、および／または慣例のものも含まれてもよい。

【0134】

ブロック図は、例えば、本開示の原理を実装する高レベル回路図を例示してもよい。同様に、フローチャート、フロー図、状態遷移図、疑似コードなどは、様々なプロセス、動作またはステップを表してもよく、これらは、例えば、コンピュータ可読媒体に実質的に表され、そして、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかにかかわらず、コンピュータまたはプロセッサによって実行される。明細書または特許請求の範囲に開示の方法は、これらの方法の行為の各々を実行するための手段を有するデバイスによって実装されてもよい。

【0135】

明細書または特許請求の範囲に開示された複数の行為、処理、動作、ステップまたは機能の開示は、例えば、技術的理由のために明示的または暗示的に別段の記述がない限り、特定の順序内にあると解釈されなくてもよいと理解されるべきである。したがって、複数の行為または機能の開示は、そのような行為または機能が技術的理由により互換性がない場合を除き、特定の順序に限定されるものではない。さらに、いくつかの例では、単一の行為、機能、プロセス、動作またはステップは、それぞれ、複数のサブ行為、サブ機能、サブプロセス、サブ動作、またはサブステップを含んでもよいし、それらに分割されてもよい。明示的に除外されない限り、このようなサブ行為を単一の行為の開示に含め、その一部としてもよい。

【0136】

したがって、以下の特許請求の範囲は、発明を実施する形態に組み込まれ、各請求項は、それ自体が、別個の実施例として位置付けられてもよい。各請求項は、それ自体が別個の実施例として位置付けられてもよいが、従属請求項は、その請求項において１つ以上の他の請求項との特定の組み合わせを指すことがあり、他の例は、他の従属請求項または独立請求項の各々の主題とその従属請求項の組み合わせも含むことができることも留意されたい。このような組み合わせは、特定の組み合わせが意図されていないと述べられていない限り、本明細書において明示的に提案される。さらに、請求項が独立請求項に直接従属していない場合でも、この請求項の特徴を任意の他の独立請求項に含めることが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図5d】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図6e】

【図6f】