(57)【要約】  時分割二重（ＴＤＤ）増幅器はネットワーク中の信号流の方向に対して必要とされるとき両方向で信号を増幅するため増幅方向を切換える。ＴＤＤ増幅器の切換えはネットワーク上における送信方向を決定するため通信チャンネルを監視することにより制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切換え可能なＲＦ増幅器と、
前記切換え可能なＲＦ増幅器に結合され、信号伝送方向を決定するためネットワーク通信を監視でき、決定された方向に応答してスイッチ命令を前記切換え可能なＲＦ増幅器へ提供することができるスイッチ制御装置とを具備している時分割二重（ＴＤＤ）増幅器。
【請求項２】
監視されるネットワーク通信は、各送信のスケジュールを含むメディアアクセスプラン（ＭＡＰ）を含んでいる請求項１記載のＴＤＤ増幅器。
【請求項３】
ＭＡＰはネットワーク制御装置から送信される請求項１記載のＴＤＤ増幅器。
【請求項４】
ネットワーク制御装置は各送信の信号流の方向を示すために各スケジュールされた送信に対して１ビットを送信する請求項３記載のＴＤＤ増幅器。
【請求項５】
さらに、バイパス回路と、
前記バイパス回路と前記ＲＦ増幅器に結合され、周波数の１帯域を前記切換え可能なＲＦ増幅器へ通過させ、周波数の第２の帯域をバイパス回路へ通過させ、それによって周波数の第２の帯域は前記切換え可能なＲＦ増幅器により増幅されない周波数選択フィルタとを具備している請求項１記載のＴＤＤ増幅器。
【請求項６】
バイパス回路は増幅器である請求項５記載のＴＤＤ増幅器。
【請求項７】
複数の切換え可能な無線周波数（ＲＦ）増幅器と、
前記各ＲＦ増幅器の周波数の帯域を選択するためにＲＦ増幅器に結合された複数の周波数選択フィルタと、
前記切換え可能なＲＦ増幅器の信号を監視し、ＲＦ増幅器の増幅方向を制御するための制御回路とを具備しているマルチチャンネル時分割二重（ＴＤＤ）増幅器。
【請求項８】
前記各切換え可能なＲＦ増幅器は各切換え可能なＲＦ増幅器に関連されるネットワーク通信を監視することにより独立して切換えられる請求項７記載のマルチチャンネルＴＤＤ増幅器。
【請求項９】
前記各切り替え可能なＲＦ増幅器の切換えは全ての切換え可能なＲＦ増幅器が共に切換わるように同期される請求項７記載のマルチチャンネルＴＤＤ増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の方法及び装置はネットワーク上で送信される通信信号の増幅器のための信号増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は2006年12月20日に出願された米国特許出願第11/613,192号明細書に対する優先権を主張し、この記述は参考文献として本明細書に含まれている。
【０００３】
デジタルデータネットワークは同軸ケーブル配線を使用して形成されることができる。ネットワークの１タイプは広域網（ＷＡＮ）である。ケーブル配線を使用するＷＡＮの１例はデータ・オーバー・ケーブル・サービス・インターフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）にしたがって構成される。ＷＡＮは単一点と多地点との間の通信ネットワークである。ＤＯＣＳＩＳ標準はケーブルテレビジョンネットワークで使用される配線インフラストラクチャによる高速度データ分配に関係するケーブルモデム用のインターフェースを規定する。有用なデータネットワークは双方向通信を可能にすることが好ましく、それ故ネットワーク中のノードは情報を送信及び受信できる。ケーブルによる既存のネットワークは上流および下流データのために異なる周波数帯域または周波数分割多重（ＦＤＭ）を使用する。下流データはＴＶ（テレビジョン）信号の代わりにデジタルデータに特別に割当てられたテレビジョンチャンネル周波数で送信される。上流データは通常、５５−８５０ＭＨｚの伝統的なケーブル周波数スペクトルの下端より下で送信される。
【０００４】
ＦＤＭネットワークでは、（時には、帰路パスと呼ばれる）下流パスと上流パスはケーブルの信号電力と消費的損失を分割する信号スプリッタのために生じる通信チャンネルの損失を補償するように信号をブーストするための増幅器を必要とする可能性がある。動作周波数は下流と上流の信号で別の帯域となるように設計されているので、増幅器は１方向のみで各周波数帯域を増幅するように構成されることができる。
【０００５】
ＷＡＮに加えて、別のタイプのアーキテクチャは構内網（ＬＡＮ）である。ＬＡＮはフルメッシュの地点間ネットワークである。したがって、ＬＡＮ内の各ノードは相互のノードと通信するので、異なる周波数を割当てることにより異なる方向で伝播する信号を分けるＦＤＭの概念はうまくいかない。したがって、時分割二重（ＴＤＤ）アクセス方式が通常使用される。ＴＤＤは単信（一度に一方向）通信技術である。ＴＤＤを使用するネットワークでは、全てのネットワークノード送信は同じ周波数を使用し、共有されたチャンネルを生成する。チャンネルの共有使用は（通常衝突と呼ばれる）干渉を生じ、したがってデータの損失を生じる同時的な送信を防止するようにスケジュール（時には仲裁と呼ばれる）される。通常のＦＤＭケーブルネットワークで使用される周波数選択増幅器は増幅される信号の周波数に基づいて選択される１方向のみで増幅できる。したがってこれらの増幅器は両方向でネットワークを横切るＴＤＤ信号を増幅するために使用されることができない。そのためＬＡＮでＴＤＤ信号へ増幅を行うことができる方法及び装置が必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
時分割二重（ＴＤＤ）増幅器はネットワーク中の信号流の方向にしたがって必要とされるときに両方向で信号を増幅するように増幅方向を切換える。ＴＤＤ増幅器の切換えはネットワークメディアアクセスプラン（ＭＡＰ）の送信を監視することにより制御されることができ、これはネットワーク制御装置（ＮＣ）により送信されるメディアアクセス制御（ＭＡＣ）メッセージである。ＭＡＰは全ての送信を調節し、各方向で送信のスケジュールを含むために使用される。増幅器の方向はＭＡＰによりスケジュールされるときデータ送信のフレーム間ギャップ期間中に切換えられる。
【０００７】
ネットワークはＰＨＹ（物理的）およびＭＡＣ層の両者で機能するノードを具備する。ノードはネットワーク制御装置として機能でき、ＭＡＰを介してまたはクライアントとしてネットワーク上のパケット流を管理し、ＭＡＰ中で送信される送信スケジュールにしたがう。ノードはいずれかの機能を想定できる。ネットワークは通常ただ１つのＮＣノードと少なくとも１つのクライアントノードを含む。全てのノードは任意の他のノードへ又は他のノードからパケットを送信又は受信できる。
【０００８】
ＴＤＤ増幅器は方向切換え可能なＲＦ増幅器と、増幅される周波数範囲の選択に必要とされるフィルタリング手段と、増幅器の方向及び利得を選択するための制御回路とを具備する。ＴＤＤ増幅器は増幅器を制御するようにネットワークＭＡＰとトラフィックを監視するためのクライアントノードの幾つかまたは全ての機能を含んでいる。
【０００９】
１実施形態では、ＷＡＮはケーブルヘッドエンド方向に、ビルディング内に位置される端末ノードとも呼ばれるクライアントノードから離れた固定された位置にＮＣを有する。ＴＤＤ増幅器の方向はＮＣからまたはＮＣへの送信のスケジュールに基づいて切換えられる。
【００１０】
クライアントまたはＮＣが送信しているとき、ケーブル設備中に設置されている全てのＴＤＤ増幅器が必ずしも送信路にある必要はない。幾つかのＴＤＤ増幅器は近いクライアントのパスではなく離れた点のクライアントのためのみに使用される。この場合、ＮＣとクライアント間の通信の直接パスにはないＴＤＤ増幅器は目的とされる受信機から離れるように切換えられることができ、それによって必要とされないＴＤＤ増幅器の出力雑音は目的とされる受信機に対する雑音に貢献しない。
【００１１】
ＷＡＮの場合、増幅器の方向は単にＮＣが送信しているか否かに基づくことができる。別の実施形態では、ＬＡＮはノードスペース内であることができるＮＣを有し、移動体であることができ、またノード対ノード通信は増幅器を通過しなければならない。スイッチ制御装置はスケジュールにしたがって、ＮＣの位置、他のスケジュールされた送信及びスイッチの方向を検出する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ホームへのネットワークアクセスに使用されるケーブル設備を示す図である。
【図２】ＴＤＤ増幅器及び制御回路を示す図である。
【図３】ＴＤＤ増幅器で使用するための増幅の切換え可能な方向を有する切換え可能なＲＦ増幅器を示す図である。
【図４】ＴＤＤ増幅器のための別の切換え可能なＲＦ増幅器構造を示す図である。
【図５】４チャンネルＴＤＤ増幅器を示す図である。
【図６】ホーム設備で使用するためのＴＤＤ増幅器を示す図である。
【図７】ＴＤＤ増幅器を含んでいるケーブル分配システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［ＷＡＮ／アクセスの実施形態］  
図１はホームへのＷＡＮアクセスに使用されるケーブル設備を示す図である。多重分配装置（ＭＤＵ）110はファイバの光信号と同軸ケーブル（ｃｏａｘ）電気信号との間の変換をする。ＭＤＵ110はブリッジ増幅器（ＴＢＡ）120をトランクするために典型的には長さが１５０乃至３００メートルの範囲のケーブルセグメント115を駆動する。ＭＤＵは多数のＴＢＡ120に接続される多数の出力を有することができる。ＴＢＡ120はバイパス回路として作用しケーブルテレビジョン信号を増幅する増幅器128を有する。ＴＢＡ120は付加的な下流ＴＢＡ120を駆動するための出力122と、典型的には３００メートルまでの同軸ケーブルを通してケーブル信号を近傍へ提供する同軸ケーブルを駆動するための高電力出力124も有する。
【００１４】
タップ140（ケーブル信号をアクセスための接続）はＴＢＡ出力122へ接続される同軸ケーブルに沿って分配される。ＴＢＡ出力と呼ばれるが、これらのポート122はこの語句がそれが実状であったケーブルテレビジョン信号流の専門用語で単に使用されているので、ＴＢＡ出力と呼ばれる。現在のアーキテクチャでは、これらのＴＢＡポート内及び外の両者で流れることに注意すべきである。ドロップ150はタップに接続され個々のホームに走向する同軸ケーブルである。ホームのアクセス点160はホーム内の分配のためのケーブル接続への顧客アクセスを可能にする。スプリッタ162は下流信号を分割し、個々のサービス装置164へまたはそこからの分配のための上流信号を合計し、個々のサービス装置164はテレビジョン、ケーブルセットトップボックス（ＳＴＢ）又はネットワークノードであることができる。
【００１５】
時分割二重（ＴＤＤ）増幅器200は上流と下流の両方向のネットワーク信号を増幅するためにケーブル設備で必要とされる。ＴＤＤ増幅器200はＴＢＡ出力122におけるケーブル信号流と直列のケーブル配線中に設置される。スプリッタ／結合器126は接続を近傍ケーブル出力125に対して提供する。ＴＤＤ増幅器200はＴＢＡ120を通過してケーブルシステムで流れるネットワーク信号を増幅するためにケーブル信号増幅器128と並列に設置されることができる。ネットワーク信号は増幅されクライアントノードへ、またクライアントノードからＮＣノードへ駆動する。別の構造が可能であり、その１例としてはＴＤＤ増幅器は近傍ケーブル出力と直列に接続される。
【００１６】
ＴＤＤ増幅器200は好ましくはＴＢＡ120中に設置される。ＭＤＵ110はＮＣ（図示せず）を収納する。２以上のネットワークチャンネルが使用されるならば、ＭＤＵ110はＮＣ又は多数のＮＣを収納する。
【００１７】
ＷＡＮのＮＣはＴＤＤ増幅器200中のスイッチ制御回路により復号されるＭＡＰメッセージを送信し、ＲＦ増幅器210（図２参照）はＮＥへまたはＮＣからの送信のスケジュールに基づいて適切な方向に切り換えられる。
【００１８】
図２はＴＤＤ増幅器200を示している。ＴＤＤ増幅器は増幅器の方向及び利得を選択するために方向切換え可能なＲＦ増幅器210と、制御回路215、220、225、230、240を具備している。
【００１９】
信号流に対する基準を提供するＮＣの位置が知られており、これはクライアントノードから上流である。増幅器200のＮＣ側の信号は結合器215、スプリッタ又はその他の既知の技術を使用して監視される。無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ）220は監視されている信号を受信する。濾波、自動利得制御（ＡＧＣ）、増幅およびその他の処理はＲＦ信号において行われる。処理されるＲＦ信号はベースバンドＩＣ230へ送られる。制御信号とＲＦデータはＲＦＩＣ220とベースバンド装置との間を流れる。ＲＦ信号はＲＦＩＣ220またはベースバンドＩＣ230のいずれかでデジタル化される。ベースバンドＩＣ230は信号を復調し、ＮＣから送信されたＭＡＰを含むデジタルメッセージ情報を抽出する。ホストプロセッサ240はさらに受信された信号の信号パラメータを処理でき、処理はＴＤＤ増幅器200上で設定するための利得レベルの決定を含んでいる。ＲＦ増幅器210上の方向制御はＲＦＩＣ220と、ベースバンド装置230、またはＲＦＩＣ220とベースバンド装置230間の信号を監視する論理装置225とから駆動されることができる。方向制御信号はネットワークにわたる信号流の方向を決定するための任意の方法に応答することができる。例えば１実施形態によれば、論理装置225はＭＡＰメッセージを復号し、これらのメッセージに基づいて信号方向を決定できる。代わりに、論理装置225はＮＣおよびＲＦ増幅器210と直列して設けられ、信号流の方向を直接検出する。ＭＡＰメッセージが使用される実施形態では、ＴＤＤ増幅器200は増幅器200を制御するためにネットワークＭＡＰとトラフィックを監視するためのクライアントノードの幾つか又は全ての機能を含んでいる。代わりに、利得は他のＴＤＤ増幅器200に限定されないがそれを含むネットワーク中の他の装置からのメッセージにより制御されることができる。
【００２０】
ネットワーク通信プロトコルはフレームに基づくことができる。各フレームはチャンネルにおける全ての送信のための次のフレーム内のスケジュールを知らせるＭＡＰを含んでいる。スケジュールのインプリシットまたはエクスプリシットは送信する装置の識別であり、それ故ＴＤＤ増幅器200により必要とされる信号流の方向と増幅を決定する。論理装置225はＮＣにより送信されるＭＡＰ情報を検出し、復号し、これを次のフレームの送信時間を決定するために使用する。フレームはＭＡＰスケジュールにしたがって各ノード送信のための時間スロットを具備している。各送信スロット間で、フレーム間ギャップが送信遅延とノードの送信機及び受信機回路の切換えのための時間を考慮するために与えられる。
【００２１】
ＷＡＮノードでは、ＴＤＤ増幅器200は幾つかのノードクライアントとＮＣとの間のパスにインラインで挿入される。さらに、クライアントは直接ＭＤＵ110へ接続されるか、二次または分配ポートへ接続されることができる。スイッチの方向制御は復号されたＭＡＰと、送信装置の位置により必要とされる送信方向に従って設定される。ＭＡＰがＮＣからの送信であることを示すならば、ＴＤＤ増幅器200の方向はＮＣからノードクライアントへの方向で増幅するように切り換えられる。
【００２２】
出力信号のレベルはＴＤＤ増幅器200の各方向で異なることができる。プロセッサ240は増幅器210の利得と、それ故各方向で必要とされる信号レベルを実現するために出力信号レベルとを調節するために使用されることができる。代わりに、プロセッサ240は両方向の増幅器の利得を調節するために使用されることができる。
【００２３】
図３はＴＤＤ増幅器200で使用するための方向切り換え可能なＲＦ増幅器210を示している。全てのスイッチ302は単一の制御信号で切り換える。信号流はスイッチ302が図３で示されている位置にある場合、ＡからＢの方向である。代わりの位置の全てのスイッチ302では、信号流はＢからＡの方向である。増幅210は出力信号レベルを設定するための利得制御を有し、これは各方向で異なって設定されることができる。
【００２４】
図４はＴＤＤ増幅器200で使用するための別の方向切り換え可能なＲＦ増幅器410を示している。この構造はコンポーネントを減少するが、入力と出力の隔離又は良好に制御された帰路損失に妥協することができる。
【００２５】
通常、ネットワーク装置は周波数に敏感であり、ネットワークは幾つかのネットワークにより使用するために割当てられたより広い帯域内の周波数帯域を使用することができる。例えばネットワークは１０００ＭＨｚから１５００ＭＨｚの周波数範囲内のいずれかで設定される５０ＭＨｚの帯域幅を使用できる。異なるネットワークによる使用のために割当てられた幾つかのオーバーラップしない帯域が存在する可能性がある。特定の帯域で動作する各ネットワークは独立するかまたは他の帯域で動作するネットワークと同期されることができ、ネットワーク上のトラフィックに特定のＴＤＤ増幅器方向の切り換えを必要とする。
【００２６】
図５は入力／出力ポートにおけるクワッドプレクサ525と、周波数の異なる帯域で動作する個々の方向切り換え可能なＲＦ増幅器520とを有するマルチチャンネル増幅器500の一部を示している。各方向切り換え可能なＲＦ増幅器510は１つのネットワークの周波数を通過するためクワッドプレクサ内に帯域通過フィルタ535を有する。帯域通過フィルタ535は１ポートでクワッドプレクサを形成し、帯域通過フィルタ535はマルチチャンネルＴＤＤ増幅器の他のポートでクワッドプレクサを形成する。帯域通過フィルタ535は信号を結合し、４つの信号帯域に分割し、それぞれ独立したネットワーク信号を伝播する。
【００２７】
各方向切り換え可能なＲＦ増幅器520は対応した制御装置により動作される独立した利得及び方向制御を有する。マルチチャンネルＴＤＤ増幅器500はより多数の、又は少数の独立チャンネルを有するように拡張されることができる。帯域通過フィルタはセラミック、表面音響波（ＳＡＷ）フィルタ、またはその他の既知のフィルタタイプであることができる。
【００２８】
ＴＤＤ増幅器の設計を簡単にするためにそれぞれ異なる周波数で動作する１つの同軸ケーブル上で多数のアクセスネットワークを配備するデータアクセスネットワークでは、異なるアクセスネットワーク間の上流および下流送信が調節されることができる。同軸ケーブルを共有するアクセスネットワークでの送信は、１以上のＮＣが送信しているとき、任意のネットワーク上で送信しているクライアントがないように時間において調節されなければならない。これを行うことにより、任意の所定の時間における同軸ケーブルワイヤでの送信は常に同じ方向（下流または上流のいずれか）で伝送される。これによって全てのチャンネル上の全てのデータ送信は同じ時間に同じ方向で増幅を必要とする。
【００２９】
全てのアクセスネットワーク間の送信を調節することにより、帯域通過フィルタバンクが存在しない単一のＴＤＤ増幅器は全てのネットワーク上で信号を増幅するために使用されることができる。アクセスＮＣはＴＤＤ増幅器の一方の側に配置されなければならない。
【００３０】
任意の又は全てのＮＣが下流で送信しているとき、クライアントとＮＣとの間のパス中のＴＤＤ増幅器はクライアントからＮＣへの方向で増幅するように切り換えられる。
【００３１】
ＲＦ増幅器520の方向は任意のＮＣにより上流または下流送信で必要とされる最長時間に適合するように選択される。上流及び下流時間の固定された又は適合された割当てはネットワークにわたるトラフィックに基づいて設定されることができる。
【００３２】
［ＬＡＮ／ホーム内の実施形態］  
ホームケーブル分配システムはしばしばケーブリングおよびスプリッタにおける損失を補償するためにＲＦ増幅器を使用する。これらの増幅器は容認できない程度の信号損失になりかねない位置に存在する装置でケーブル信号強度をブーストする。ネットワーク装置は増幅されたケーブル分配ネットワークで動作することが望ましいが、２つの問題がこれを妨げる可能性がある。  
１．増幅器が存在するとき、増幅器を通るネットワーク信号の減衰が過剰になる可能性がある。これは特にネットワーク信号が増幅器を通して後方（例えば出力から入力）へ伝播しなければならないときに当てはまる。  
２．増幅器が存在するとき、通常のケーブル信号周波数（例えば＜８６０ＭＨｚ）の受動的なケーブル及びスプリッタ損失は通常高く、８６０ＭＨｚより高いネットワーク周波数の損失はさらに高く、一層過剰である可能性がある。
【００３３】
これらの２つの問題を克服するために、ネットワーク増幅器は必要である。ネットワーク増幅器は双方向時分割二重（ＴＤＤ）信号を増幅しなければならない。理想的には、ネットワークＴＤＤ増幅器は通常のケーブルＲＦ増幅器の機能を含むように設計されるが、それにより結合された増幅器は既存の通常のＲＦ増幅器の置換として使用されることができ、ネットワークと標準ケーブル周波数の両者を増幅する。
【００３４】
ネットワーク周波数が標準的なケーブル周波数よりも高い損失を有するので、ネットワーク増幅器はまた標準的なケーブル周波数のＲＦ増幅器を必要としないホームで有用であることができる。
【００３５】
［動作］  
ネットワークノードはホームケーブル配電設備を横切って双方向トラフィックを送信するためにＴＤＤを使用する。ネットワーク信号を増幅するため、増幅器はいずれの方向においても２つのポート間でＴＤＤ信号を増幅することができなければならない。両ポート間に同時的な利得を提供する増幅器設計が存在するが、これらの設計は発振を生じる可能性がある不安定性に敏感である。ここで提案されているネットワークＴＤＤ増幅器はネットワーク信号を復号し、送信ソースがどちらのポートから来るかを決定し、ソースが増幅されるようにＲＦ増幅器の方向を切り換えるためにＮＣからのＭＡＰを使用する。増幅方向はしたがってパケット毎を基礎として２つのポート間でダイナミックに切り換えられる。任意の所定の瞬間において、ＲＦ増幅器の利得は単方向のみであり、それ故発振が生じることができない。
【００３６】
ＴＤＤ増幅器は以下によりＲＦ増幅器の増幅方向を決定する。  
１．ネットワークノードとしてそれ自体を登録し、ＮＣからＭＡＰを受信し、
２．各２つのポートにおける他のノードを学習し、
３．ＭＡＰを復号し、その情報を使用して増幅方向を切り換える。
【００３７】
図６はホーム設置で使用されるＴＤＤ増幅器を示している。ＴＤＤ増幅器制御回路610とＲＦスイッチ630はＮＣが位置されている場所を決定するためにビーコンメッセージを検出するようにＲＦ増幅器620の両ポートを選択的に監視する。ビーコンはその場所のネットワーク中にＮＣがある他のノードにさせるためにＮＣにより送信される特別なメッセージである。ＮＣの位置を決定した後、ＴＤＤ増幅器はクライアントノードとして作用し、ＮＣのネットワークを加入する。ＴＤＤ増幅器はその後、ＮＣからＭＡＰを受信する。制御回路610はＭＡＰスケジューリングを復号し、クライアントノードの位置を決定するために信号の活動を監視できる。結合器625と627は信号の監視点を提供する。結合器は方向性結合器であることができる。ＲＦポート上のダイプレクサ640と650は切り換え可能なＲＦ増幅器620を通過しない例えば通常のケーブルテレビジョンチャンネルのための周波数帯域の周波数選択バイパスを提供する。バイパスパス回路660は受動的または能動的であることができる。ＴＤＤ増幅器はさらにキーパッドおよびユニットの構造及び状態のためのディスプレイを具備することができる。
【００３８】
［ネットワークコーディネータおよび許可］  
ＴＤＤ増幅器が動作するため、ＴＤＤ増幅器は最初にＮＣが存在するＲＦポートの位置を決定し、ＮＣのネットワークをクライアントノードとして加入しなければならない。ＮＣネットワークの加入はネットワークに許可されたと呼ぶこともできる。ＴＤＤ増幅器は以下によってネットワークコーディネータを検索することができる。  
・ネットワーク動作の多数の周波数が可能であるならば周波数走査を行い、
・走査期間中、ＮＣからのビーコンについてポートＡで、その後ポートＢで聴くためにＲＦスイッチ630を使用する。
【００３９】
ネットワークコーディネータの発見後、ＴＤＤ増幅器はＮＣと通信し、ネットワークコーディネータのネットワークに対して許可されなければならない。その後、ＴＤＤ増幅器はネットワーク上のノードとして扱われ、丁度任意のアクチブクライアントノードとしてＭＡＰＳを受信する。
【００４０】
［チャンネル走査］  
ＴＤＤ増幅器がネットワークに対して許可されない限り、ＴＤＤ増幅器は異なるＲＦチャンネルを走査し、ビーコンについて聴くことにより既存のネットワークを発見しようとする。ビーコンが発見されたならば、ＴＤＤ増幅器はそのネットワークを加入しようとする。ビーコンが発見されないならば、ＴＤＤ増幅器はその検索を継続し、ネットワークコーディネータになることにより新しいネットワークを開始しようとしてはならない。図６で示されている構造では、ＴＤＤ増幅器は一度に１つのＲＦポートにしか送信することができない。ＴＤＤ増幅器が両方のＲＦポートで同時に送信できる場合、別の構成が作られることができることを認識すべきである。このような構成では、ＴＤＤ増幅器はＮＣになることができる。ＴＤＤ増幅器がＮＣになることが可能である幾つかの利点が存在するが、装置に対してさらに価格および複雑性を付加する。
【００４１】
［最後の動作周波数（ＬＯＦ）］  
「最後の動作周波数」（ＬＯＦ）はＴＤＤ増幅器がネットワークに対して許可に成功した最近のＲＦチャンネルの周波数である。リセット及び故障からの頑丈な回復を助けるために、「最後の動作周波数」がＴＤＤ増幅器の不揮発性メモリに記憶され、チャンネルを走査するときに、ＴＤＤ増幅器はビーコンについて他のＲＦ周波数をサーチする前にＬＯＦを試みなければならない。ＲＦチャンネルを走査しながら、ＴＤＤ増幅器は１つおきに走査されたＲＦ周波数間でＬＯＦを再試行しなければならず、これは高速度の回復を促すためである。
【００４２】
［遠隔ノードの許可］  
遠隔ノードはＴＤＤ増幅器の補助がない不利な位置のノードとして規定される。２以上の遠隔ノードが存在するならば、ＴＤＤ増幅器がＮＣネットワークに対して許可される前に、遠隔ノードがその自分のネットワークを形成し、それによってＴＤＤ増幅器の各ＲＦポート上に独立したネットワークが生成される危険が存在する。多数のネットワークの形成を防ぐため、２以上の遠隔ノードが存在するならば、ＴＤＤ増幅器の設置後に以下のことを実施すべきである。  
１．遠隔ノードをパワーダウンし、
２．ＴＤＤ増幅器をパワーアップし、遠隔ノードに加えて全ての他のノードが幾らかの時間にネットワークを形成することを可能にし、
３．遠隔ノードを１つずつパワーアップする。
【００４３】
ここで説明したプロセスは遠隔ノードが一度に１つ取り上げられ、ネットワークを加入することを保証する。
【００４４】
多数のネットワークを阻止する代りに、ＴＤＤ増幅器が一瞬、例えば約０．１秒間「ジャム」し、ノードをリセットさせ、再度ＮＣを検索させることである。１方法では、これは以下のように実行されることができる。  
１．ハウス中の全てのノードは固定された周波数で動作するように構成されている。これは多数のネットワークが異なる周波数で形成されることを防止する。  
２．ネットワークを検索するとき、ＴＤＤ増幅器はＲＦポートＡとＢを交互にチェックし、それが発見する任意のビーコンのネットワークを接続しようとする。  
３．ＴＤＤ増幅器が１つのＲＦポートのネットワークを加入すると、任意の既存のネットワークを破壊するために＞０．１秒の期間に同調されたＭｏＣＡ（同軸ケーブル協定におけるマルチメディア）周波数の信号により他のＲＦポートをジャムする。広帯域のジャミング信号はＭｏＣＡ帯域全体をジャムするために使用されることもできる。  
４．ジャミング動作期間中、ＴＤＤ増幅器はそれが妨害しようとしているＲＦポート上にのみジャミング信号を注入しなければならない。他のポートはネットワーク通信の継続を可能にされる。  
５．ＲＦポートをジャムした後、ＴＤＤ増幅器は通常の動作を開始し、１つのポートから他のポートへ通信を転送し、全てのノードが共通のネットワークに形成されることを可能にする。
【００４５】
多数のネットワークを解決する別の方法はビーコンに対して両ＲＦポートを同時に監視する２つの回路をＴＤＤ増幅器中に含むことである。ビーコンが両ポートで聴かれるならば、ＴＤＤ増幅器は前述したようにポートの１つをジャムするように選択することができる。
【００４６】
多数のネットワークを解決するためにＲＦポートをジャムする代わりに、ネットワークを分解するように命令するメッセージがＴＤＤ増幅器によってネットワークの全てのノードに送信されることもでき、その後新しい単一のネットワークがＴＤＤ増幅器を通して形成することを可能にする。
【００４７】
ＮＣ選択により、ＮＣが最適な物理的位置に転送されるプロセスでは、選択プロセスはＮＣを最良の位置へ動かすので、ＲＦポートが最初にネットワークのネットワークコーディネータになるノードがいずれのノードであるかは臨界的ではないことに注意する。ＴＤＤ増幅器はネットワーク上のクライアントノードであるので、ＴＤＤ増幅器は新しいＮＣのＭＡＰに基づいてＮＣを動かし、自動的に切り換えることを承知する。
【００４８】
［トポロジ学習］  
ＴＤＤ増幅器が利得方向を切り換えるために、いずれの装置がいずれのそのポートへ取付けられるかを学習しなければならない。このような学習はＬＡＮおよびＷＡＮアーキテクチャの両者で行われる。これを行うことができる多くの異なる方法が存在する。通常、全てのトポロジ学習技術はＲＦポート上のメッセージを聴くことを必要とする。１つの可能な方法はＴＤＤ増幅器が以下のようなステップに従うことである。  
・許可リクエストメッセージを聴くためのＲＦポート（ＡまたはＢ）を選択し、許可リクエストメッセージがこれらがネットワークを加入するときにクライアントノードからＮＣへ送信される。  
・ノードの許可リクエストが特定のＲＦポートで聴かれたならば、ＴＤＤ増幅器はクライアントノードがＴＤＤ増幅器のポートに接続されたことを知る。  
・クライアントノードがネットワークに対して許可され、ＴＤＤ増幅器が許可リクエストを聴くＲＦポート上のそのノードの許可リクエストを聴かなかったならば、ＴＤＤ増幅器はクライアントノードが許可リクエストメッセージを聴かないＲＦポートに接続されていないことを知る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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