专利名称：多个载波上的汇聚层结合的制作方法
多个载波上的汇聚层结合技术领域
本公开涉及一种电缆通信系统，更具体地，涉及电缆通信系统中上行的配置和排布。
背景技术：
有线电视(CATV)是经由通过但不限于光纤或同轴电缆(而不是经由无线电波的传统电视广播中使用的无线方法)传送至一个或多个客户端的射频信号将电视、互联网数据和/或其他服务提供给消费者的系统。
电缆系统可利用遵循数据传输电缆服务接口规范(DOCSIS)的设备和协议来进行信息(诸如一个或多个机顶盒装置或一个或多个电缆调制解调器(CM)与一个或多个电缆调制解调器终端系统(CMTS)之间的视频、音频和/或数据)的传输。DOCSIS规范通常是指由CableLabs公布的一组规范，它定义了用于CMTS和机顶盒装置或CM的工业标准。在某种程度上，DOCSIS规范列出了针对电缆调制解调器系统的各个方面(包括运营支持系统、管理、数据接口，以及用于经由电缆系统传输数据的网络层、数据链路层和物理层)的要求和目标。将题为 “Data-Over-CabIe ServiceInterface Specifications, D0CSIS3.0, MACand Upper Layer ProtocolsInterface Specification, CM-SP_MULPIv3.0-116-110623，，的DOCSIS接口规范的全部内容结合于此供参考。
DOCSIS电缆系统包括两个主要部分:客户端处的一个或多个机顶盒装置和/或一个或多个CM，以及位于前端的CMTS。如本文所用，术语“下行”是指从CMTS到机顶盒装置或CM方向上的信息传输。术语“上行”是指从机顶盒装置或CM到CMTS方向上的信息传输。DOCSIS规范允许经由上行中的多个通信信道来调度DOCSIS服务流中的信息。
DOCSIS最初提供每次经由单个载波或单个通信信道的传输。在上行中，来自多个通信信道中的每个通信信道被机顶盒装置或CM和/或CMTS内的介质访问控制(MAC)层视为微时隙的连续流，其中，微时隙表示带宽分配的最小单位。通常，使用微时隙号以升序顺序来编号这些微时隙。微时隙号被上行带宽分配映射消息(MAP)中的MAC层使用来指示哪个微时隙被分配给哪个CM。
较新版本的DOCSIS允许每次经由多个上行通信信道来通信。这被称为信道结合。通常，每个上行通信信 道的一个或多个物理(PHY)层参数(诸如用于提供一些实例的符号或调制率、前导长度、微时隙持续时间、调制阶数)独立于其他上行通信信道而被配置。每个上行通信信道可具有取决于在该上行通信信道上存在的噪声和干扰的不同能力。此外，独立于对其他上行通信信道的微时隙的编号，以升序顺序来编号每个上行通信信道上的微时隙。上行通信信道可在不同时间从不同起始点开始对其各自微时隙编号，并以取决于上行通信信道的时隙大小和速率的不同速率来计数，因此在时间上的任何给定时刻，不同上行通信信道上当前微时隙号可能大不相同。
通常，机顶盒装置或CMS —般通过将请求消息发送到至CMTS来请求上行带宽。CMTS可以允许使用上行通信信道中的一个或多个通信信道的各种带宽授权来回应。通常，CMTS可选择上行通信信道的任何组合，并进行任何长度的带宽授权。在任何给定时刻，CMTS可选择在任何上行通信信道间分配与之前已分配或未来要分配的数据不同的数据。
然而，在实践中，对由CMTS进行的数据分配存在限制以允许足够的系统性能。例如，为最小化延迟，CMTS不应经由一个上行通信信道上的非常长的带宽授权和另一上行通信信道上的非常短的带宽授权来分配数据。这将导致CMTS等待，直到从长带宽授权中接收到数据，且这将增加对数据的延迟。类似地，CMTS不应经由在一个上行通信信道上立即开始的带宽授权和在另一上行通信信道上在遥远将来才开始的带宽授权来分配数据。
结果，CMTS应保持对由每个上行通信信道上的每个微时隙表示的微时隙编号及持续时间和上行通信信道之间的微时隙编号的关系以及上行通信信道间的时序关系的知晓。CMTS尝试为各种机顶盒装置或CM调度带宽授权以最小化延迟，同时仍为所有机顶盒装置或CM提供公平服务。对于大量上行通信信道，跟踪上行通信信道间的时隙编号和时序关系的复杂性可能会非常高。此外，CMTS必须为每个上行通信信道发送单独的MAP消息。这在上行通信信道的数目很大时会产生大量MAP消息。例如，当结合32个上行信道使得使用大量上行通信信道相对复杂时，CMTS必须向机顶盒装置或CM提供32个单独MAP，针对每个上行通信信道提供一个MAP。
通常，机顶盒装置或CM将为使用中的多个上行通信信道接收多个MAP消息。每个MAP消息均可包括对机顶盒装置或CM的带宽授权。通常，使用对该上行通信信道唯一编码的微时隙来索引该带宽授权。为最小化延迟，机顶盒装置或CM尝试发送微时隙中较早时间出现的较早数据，以及微时隙中较晚时间出现的较晚数据。为此，机顶盒装置或CM必须将接收到的不同授权按时间顺序放置在整个上行通信信道上。这需要机顶盒装置或CM保持对所有上行通信信道间的时隙编号和持续时间的关系的跟踪。对于大量上行通信信道，这种复杂性也可能非常高。
作为这些缺点的结果，最初旨在用于单载波系统中的上行通信信道的信道结合对常规数据分配增加了大量复杂性。因此，所需要的是一种用于在结合大量上行通信信道时在多个上行通信信道上有效分配数据以克服上述缺点的系统和方法。发明内容
本发明提供了一种用于根据超帧排布来传送数据序列的电缆调制解调器，所述超帧排布由扩展(spread ,散布)在来自多个通信信道中的第一通信信道和第二通信信道上的微时隙的连续序列来表征，所述电缆调制解调器包括:超帧模块，其被配置为将所述数据序列的第一部分排布到来自所述微时隙的连续序列中的对应于所述第一通信信道的第一组微时隙上，以及将所述数据序列的第二部分排布到来自所述微时隙的连续序列中的对应于所述第二通信信道的第二组微时隙上；以及物理层(PHY)，其被配置为在所述第一通信信道上传送所述第一组微时隙，以及在所述第二通信信道上传送所述第二组微时隙。
上述电缆调制解调器中，所述微时隙的连续序列还在来自多个超帧中的第一超帧和第二超帧上扩展，以及其中，所述第一组微时隙是来自所述多个超帧中的第一超帧的一部分，以及所述第二组微时隙是来自所述多个超帧中的第二超帧的一部分。
上述电缆调制解调器中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力不同。
上述电缆调制解调器中，所述第一组微时隙和所述第二组微时隙的所述信息承载能力选自由以下各项组成的组:数据率；码率；以及调制方案。
上述电缆调制解调器中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力基本相同。
上述电缆调制解调器中，所述第一组微时隙和所述第二组微时隙的所述信息承载能力选自由以下各项组成的组:数据率；码率；以及调制方案。
上述电缆调制解调器中，所述超帧模块还被配置为将第一前导和第一保护频带附加至所述数据序列的所述第一部分，以及将第二前导和第二保护频带附加至所述数据序列的所述第二部分。
上述电缆调制解调器还包括:介质访问控制器(MAC)，其被配置为根据带宽分配将所述数据序列分段为所述第一部分和所述第二部分，所述带宽分配指定用于传输的所述微时隙的连续序列。
上述电缆调制解调器中，所述介质访问控制器还被配置为确定所述第一组微时隙和所述第二组微时隙的信息承载能力，以及分别基于所述第一组微时隙和所述第二组微时隙的所述信息承载能力将所述数据序列分段为所述第一部分和所述第二部分。
本发明提供了一种用于根据超帧排布来接收数据序列的电缆调制解调器终端系统(CMTS)，所述超帧排布由扩展在来自多个通信信道中的第一通信信道和第二通信信道上的微时隙的连续序列来表征，所述电缆调制解调器终端系统包括:物理层，其被配置为接收所述第一通信信道上具有所述数据序列的第一部分的第一组微时隙，以及接收所述第二通信信道上具有所述数据序列的第二部分的第二组微时隙；以及超帧模块，其被配置为合成所述数据序列的所述第一部分与所述数据序列的所述第二部分以提供所述数据序列。
上述电缆调制解调器终端系统中，所述微时隙的连续序列还在来自多个超帧中的第一超帧和第二超帧上扩展，以及其中，所述第一组微时隙是来自所述多个超帧中的第一超帧的一部分，以及所述第二组微时隙是来自所述多个超帧中的第二超帧的一部分。
上述电缆调制解调器终端系统中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力不同。
上述电缆调制解调器终端系统中，所述第一组微时隙和所述第二组微时隙的所述信息承载能力选自由以下各项组成的组:数据率；码率；以及调制方案。
上述电缆调制解调器终端系统中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力基本相同。
上述电缆调制解调器终端系统中，所述第一组微时隙和所述第二组微时隙的所述信息承载能力选自由以下各项组成的组:数据率；码率；以及调制方案。
上述电缆调制解调器终端系统中，所述超帧模块还被配置为从所述数据序列的所述第一部分去除第一前导和第一保护频带，以及从所述数据序列的所述第二部分去除第二前导和第二保护频带。
本发明提供了一种用于根据超帧排布来传送数据序列的系统，所述超帧排布由扩展在来自多个通信信道中的第一通信信道和第二通信信道上的微时隙的连续序列来表征，所述系统包括:电缆调制解调器， 其被配置为将所述数据序列的第一部分排布到来自所述微时隙的连续序列中的对应于所述第一通信信道的第一组微时隙上，以及将所述数据序列的第二部分排布到来自所述微时隙的连续序列中的对应于所述第二通信信道的第二组微时隙上，并且在所述第一通信信道上传送所述第一组微时隙，以及在所述第二通信信道上传送所述第二组微时隙；以及电缆调制解调器终端系统(CMTS)，其被配置为接收所述第一通信信道上具有所述数据序列的第一部分的第一组微时隙，以及接收所述第二通信信道上具有所述数据序列的第二部分的第二组微时隙，并且合成所述数据序列的所述第一部分与所述数据序列的所述第二部分以提供所述数据序列。
上述系统中，所述微时隙的连续序列还在来自多个超帧中的第一超帧和第二超帧上扩展，以及其中，所述第一组微时隙是来自所述多个超帧中的第一超帧的一部分，以及所述第二组微时隙是来自所述多个超帧中的第二超帧的一部分。
上述系统中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力不同。
上述系统中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力基本相同。
参照附图来描述本公开的实施方式。附图中，相同附图标记表示相同或功能相似的元件。此外，附图标记的最左侧数字标识该附图标记首次出现的附图。
图1示出了根据本公开实施方式的示例性点对多点通信系统的框图2A图解示出了针对可用于根据本公开示例性实施方式的示例性点对多点通信系统的上行的第一超帧排布；
图2B图解不出了根据本公开不例性实施方式的第一超巾贞排布的微时隙的第一连续分配；
图2C图解示出了根据本公开示例性实施方式的第一超帧排布的微时隙的第二连续分配；
图3图解示出了针对可用于根据本公开示例性实施方式的示例性点对多点通信系统的上行的第二超帧排布；
图4图解示出了针对可用于根据本公开示例性实施方式的示例性点对多点通信系统的上行的第三超帧排布；
图5示出了可作为根据本公开实施方式的点对多点通信系统的一部分来实施的示例性电缆调制解调 器的框图6示出了可作为根据本公开实施方式的点对多点通信系统的一部分来实施的示例性CMTS的框图。
现将参照附图来描述本公开。附图中，相同附图标记一般表示相同的、功能相似和/或结构相似的元件。元件首次出现的附图由附图标记中最左侧数字表示。
具体实施方式
以下详细描述涉及示出符合本公开的示例性实施方式的附图。详细描述中对“一种示例性实施方式”、“示例性实施方式”、“实例的示例性实施方式”等的引用表示所述示例性实施方式可包括具体特征、结构或特性，但每种示例性实施方式可不必包括该具体特征、结构或特性。此外，这些短语不一定是指相同的示例性实施方式。此外，当结合示例性实施方式来描述具体特征、结构或特性时，对结合不论是否明确描述的其他示例性实施方式的该特征、结构或特性的影响属于相关领域技术人员认识范围内。
提供本文所述示例性实施方式是用于说明的目的且并非限定。其他示例性实施方式也是可行的，且可在本公开的精神和范围内对示例性实施方式进行修改。因此，详细描述不意味着限定本公开。相反，本公开的范围仅根据所附权利要求及其等同物来限定。
本公开的实施方式可以硬件、固件、软件或它们的任何组合来实施。本公开的实施方式也可作为存储在机器可读介质上的指令来实施，该指令可由一个或多个处理器来读取和执行。机器可读介质可包括用于以机器(例如，计算装置)可读形式存储或传送信息的任何机制。例如，机器可读介质可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置、电学、光学、声学或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)以及其他。此外，固件、软件、例程、指令在本文中可被描述为执行特定动作。然而，应当理解，这种描述仅是为了方便起见，且这种动作实际是由计算装置、处理器、控制器或执行固件、软件、例程、指令等的其他装置来产生。
对示例性实施方式的以下详细描述将充分揭示本公开的一般特性，使得在不脱离本公开的精神和范围的情况下，其他人可通过应用相关领域技术人员的知识很容易地修改和/或适用这种示例性实施方式的各种应用而无需过多实验。因此，这种适用和修改旨在落入基于本文给出的教导和指导的示例性实施方式的含义和多个等同物范围内。应当理解，本文的措词或术语是用于描述的目的且并非限定，从而本说明书的术语或措辞将由相关领域技术人员根据本文的教导来解释。
尽管本文所描述的本公开的实施方式尤其并通过实例方式涉及电缆调制解调器系统，包括电缆调制解调器终端系统和电缆调制解调器，但对于相关领域技术人员而言，很显然本公开同样可应用于卫星系统、光通信系统、电话线系统、家庭网络系统和/或它们的任何组合。对于相关领域技术人员而言，很显然本公开可应用于任何点对多点系统。
鍵
本公开描述了通过在多个通信信道间编号和成帧微时隙来经由多个通信信道有效分配数据的系统、方法和设备。本公开给出了即使多个通信信道在使用也具有类似于如上所述传统单信道系统的微时隙的单独流的这些系统、方法和设备。本公开还提供了保持许多PHY层参数(诸 如用于提供一些实例的符号或调制率、前导长度、微时隙持续时间、调制阶数)的独立性的各种方式，使得可选择针对每个通信信道的PHY层参数以最好地适应于该通信信道上存在的干扰和/或失真。
示例件通信系统
图1示出了根据本公开实施方式的示例性点对多点通信系统的框图。通信系统100便于经由通信网络106 (诸如用于提供一个实例的混合式光纤同轴(HFC)有线网络)在电缆调制解调器终端系统(CMTS) 102与电缆调制解调器104.1至104.η之间进行信息(诸如用于提供一些实例的视频、音频和/或数据)的双向通信。CMTS102与电缆调制解调器104.1至104.η使用基于分组的业务(诸如用于提供一个实例的互联网协议(IP)业务)的双向传输来彼此通信。如本文所用，术语“下行”是指在从CMTS102到电缆调制解调器104.1至104.η的第一方向上的信息传输。术语“上行”是指在从电缆调制解调器104.1至104.η到CMTS102的第二方向上的信息传输。
CMTS102管理它与电缆调制解调器104.1至104.η之间的信息的上行和下行传输。CMTS102在下行中根据时分复用(TDM)技术作为连续发送的信号而向电缆调制解调器104.1至104.η广播信息。此外，CMTS102经由多个上行信道从电缆调制解调器104.1至104.η接收信息。上行中根据时域多址(TDMA)技术和/或同步码分多址(S-CDMA)技术来传送来自电缆调制解调器104.1至104.η的信息。此外，CMTS102作为HFC网络106与分组交换网络108之间的接口来工作，以将从电缆调制解调器104.1至104.η接收到的IP数据包传送至分组交换网络108以及将从分组交换网络108接收到的IP数据包传送至电缆调制解调器104.1至104.η。
HFC网络106提供用于在CMTS102与电缆调制解调器104.1至104.η之间高速、可靠和安全的信息传输的点对多点拓扑。如相关领域技术人员将理解，HFC网络106可包括同轴电缆、光纤电缆或经由一个或多个光纤节点连接的同轴电缆和光纤电缆的组合，并可包括支持频率堆叠架构的频率转换装置，且甚至可包括无线链路。
电缆调制解调器104.1至104.η作为HFC网络106与用户装置110.1至110.η之间的接口来工作。用户装置110.1至110.η可表示一个或多个个人计算机、数据终端设备、一个或多个电话装置、一个或多个宽带媒体播放器、一个或多个网络控制应用装置和/或能够经由分组交换网络发送和/或接收数据的其他装置。具体地，电缆调制解调器104.1至104.η在下行中将经由HFC网络106接收到的信号转换为要由用户装置110.1至110.η接收的IP数据包。此外，电缆调制解调器104.1至104.η将从用户装置110.1至110.η接收到的IP数据包转换为适合在上行中经由HFC网络106传送的信号。
在示例性实施方式中，通信系统100可利用遵循数据传输电缆服务接口规范(DOCSIS)的设备和协议或其部分来进行双向信息(诸如视频、音频和/或CMTS102与电缆调制解调器104.1至104.η之间的数据)的传送。DOCSIS规范一般是指由CableLabs公布的一组规范，它定义了用于CMTS102和电缆调制解调器104.1至104.η的工业标准。在某种程度上，DOCSIS规范列出了针对电缆调制解调器系统的各个方面(包括运营支持系统、管理、数据接口，以及用于经由电缆系统传输数据的网络层、数据链路层和物理层)的要求和目标。DOCSIS电缆系统包括两个主要部分:一个或多个机顶盒装置(诸如用于提供一个实例的客户端处的电缆调制解调器104.1至104.η)以及通常位于前端或在其内部的CMTS102。
以下将进一步详细描述经由多个通信信道有效分配数据的各种超帧排布。尽管未明确描述，但一种超帧排布的特定方面和特征可同样适用于其他超帧排布。例如，当通信信道的大部分(如果不是所有)具有基本相似的特性时，通常采用第一示例性超帧排布，如图2Α至图2C所述。作为另一实例，当两个或多个通信信道之间特性不同时，通常采用第二和第三超帧排布，如图3和图4所述。在这两个实例中，本公开的系统、方法和设备有效利用了用于通信的具有单一编号系统的微时隙的单一流。在该单一流中，数量上接近的微时隙时间上也接近。有利地，本公开的系统、方法和设备不再需要考虑在不同通信信道上多个编号方案或确定带宽授权顺序以及确保带宽授权不能相隔太远。此外，有利地，本公开的系统、方法和设备不再需要知道哪个通信信道将用于分配数据。
系统、方法和设备中的一些根据一种或多种超巾贞排布来划分多个通信信道和/或超帧间的数据，以形成微时隙的单一流。 其他系统、方法和设备根据一种或多种超帧排布从微时隙的单一流中提取数据。总体上，由于对在各种超帧排布中获取的数据分配的共同、一致的先验理解，当与常规分配数据的系统相比时，简化了系统、方法和设备。
第一示例性超帧排布
图2A图解示出了针对可用于根据本公开示例性实施方式的示例性点对多点通信系统的上行的第一超帧排布。CMTS (诸如用于提供一个实例的CMTS102)可使电缆调制解调器(诸如用于提供一个实例的电缆调制解调器104.1至104.η)以专用方式配置和排布其用于上行传输的信息以形成超巾贞排布200。
超帧排布200包括超帧202.1至202.k，其由相应的超帧边界204.1至204.k彼此分开。超帧边界204.1至204.k表示超帧之间的过渡，由此一个超帧可被表征为结束且另一超帧可被表征为开始。超帧202.1至202.k包括专用于电缆调制解调器与CMTS之间的上行通信的通信信道Ctl至Cm。上行通信信道Ctl至Cm可占用分配给上行通信的物理频谱的不同部分，如图2A所示，或者可替换地，可占用物理频谱的基本类似但逻辑上可分的部分。例如，上行通信信道Ctl至Cm可表示占用物理频谱的不同部分的时分多址(TDMA)通信信道。在示例性实施方式中，通信信道Ctl至Cm表示由DOCSIS规范所指定的通信信道；然而，相关领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，通信信道Ctl至Cm可表示其他类型的标准指定通信信道和/或非标准指定通信信道。
占用超帧202.1至202.k的通信信道Ctl至Cm可被分为连续的、离散的时间间隔，其被称为微时隙O至η。在示例性实施方式中，通信信道Ctl至Cm可分为16个微时隙，来自16个微时隙中的每个微时隙具有约6.25 μ s的持续时间。超巾贞202.1至202.k可被表征为包括(m+Ι).(η+1)个微时隙。(m+Ι).(η+1)个微时隙可由范围从O到(m+1).(η+1)的一系列整数来水平和/或垂直索引。这些微时隙可具有足够的持续时间，以包括一个或多个比特、字节和/或符号，诸如用于提供一个实例的数据包的一个或多个比特、字节和/或符号。数据包可包括可被前向纠错的有效载荷和/或报头(被称为信息部分)以及相关联的前导和/或保护频带(guard band)(被称为开销部分)。在另一示例性实施方式中，离散时间间隔可具有足够的持续时间，以包括32个信息符号。
通常，使用对应于一个或多个超帧202.1至202.k的一个或多个通信信道C。至Cm的一个或多个微时隙O至η将信息从一个电缆调制解调器传送至CMTS。例如，可使用对应于超巾贞202.1至20 2.k中的一个超巾贞的通信信道C。至Cm中的一个通信信道的一个或多个微时隙O至η来传送信息的一个或多个比特、字节和/或符号。作为另一实例，可使用对应于超帧202.1至202.k中的一个超帧的通信信道C。至Cm中的多于一个通信信道的一个或多个微时隙O至η来传送信息。作为另一实例，可使用对应于超帧202.1至202.k中的多于一个超帧的通信信道Ctl至Cm中的多于一个通信信道的一个或多个微时隙O至η来传送信息。
为建立通信，CMTS在上行中从电缆调制解调器接收对上行带宽的请求。在示例性实施方式中，CMTS可在被指定用于该请求的一个或多个通信信道Ctl至Cm的一个或多个微时隙O至η中接收对上行带宽的这些请求。本文中，超帧202.1至202.k的微时隙可被指定为微时隙Cc^至Cm, n，其中，第一下标指定通信信道Ctl至Cm中的一个通信信道，以及第二下标指定对应于该通信信道的微时隙O至η中的一个微时隙。
响应以连续方式对上行带宽的请求以有效形成微时隙的单一流，CMTS分配用于由电缆调制解调器使用的微时隙Ctltl至Cm, n，其被称为上行带宽授权。CMTS在下行中将这种分配作为上行带宽分配映射消息(MAP)提供给CM。在示例性实施方式中，CMTS利用指示独立于带宽授权可跨越的多个通信信道Ctl至Cm的开始和/或结束的微时隙号的带宽授权向CM提供单一 MAP消息。具体地，CMTS以相继连续的方式分配对应于通信信道Ctl的微时隙Ctltl至Ctln，随后以相继连续的方式分配对应于通信信道C1的微时隙Clitl至Cu。应当指出，由CMTS进行的微时隙分配不需要在超帧边界204.1至204.k中的一个超帧边界上开始或结束，而是可在通信信道Ctl至Cm中的任何通信信道上任何微时隙处开始和结束。CMTS以基本类似的连续方式分配来自超帧202.1至202.k中的一个超帧的所有微时隙Cc^ci至Cm,n。CMTS重复该连续分配以形成来自超帧202.1至202.k中的另一超帧。例如，CMTS可从第一电缆调制解调器接收对上行带宽的第一请求以及从第二电缆调制解调器接收对上行带宽的第二请求。在该实例中，CMTS分配来自微时隙Ctltl至Cm,n中的微时隙的第一连续分配以满足对上行带宽的第一请求，随后分配来自微时隙Cc^至Cm, n中的微时隙的第二连续分配以满足对上行带宽的第二请求。在该情况下，微时隙的第二连续分配直接跟随微时隙的第一连续分配以形成连续微时隙的单一流。第一和第二连续分配可对应于超帧202.1至202.k中的一个或多个超帧的通信信道Ctl至Cm中的一个或多个通信信道。
微时隙Ctltl至Cm, n的连续分配可使上行带宽授权在通信信道Ctl至Cm中的多于一个通信信道间扩展。在该情况下，上行带宽授权可包括对应于来自通信信道Ctl至Cm中的第一通信信道的微时隙O至η中的一些微时隙，以及对应于来自通信信道Ctl至Cm中的第二通信信道的微时隙O至η中的一些微时隙。然而，该实例并非限定，相关领域技术人员将认识至IJ，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，带宽授权可在来自通信信道Ctl至Cm中的任何合适数量的通信信道间扩展。
图2Β图解不出了根据本公开不例性实施方式的第一超巾贞排布的微时隙的第一连续分配。超帧250包括通信信道Ctl至C31，通信信道Ctl至C31中的每个通信信道均包括总共512个微时隙中的16个微时隙。如图2Β所不,512个微时隙由范围从O到511的一系列整数水平索引。例如，微时隙O至15对应于通信信道Ctl,微时隙16至31对应于通信信道C1,以及微时隙496至511对应于通信信道C31。然而，该实例并非限定，相关领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，超帧250可包括不同数量的通信信道和/或微时隙。超巾贞250可表不超巾贞202.1至202.k中的一个超巾贞的不例性实施方式。
若使用具有 缩短的码字的里德_所罗门(Reed-So1mon)编码来如向纠错编码，则假设短数据包包括针对总共72个符号和82个符号的64个符号的有效载荷和8个符号的报头。同时，假设短数据包包括32个符号的前导和5个符号的保护频带，其全部短数据包将是119个符号。当每个微时隙具有用于32个符号的足够持续时间时，CMTS可在用于短数据包的超帧250中的通信信道Ctl至C31的一个通信信道上分配4个微时隙。
然而，若在来自通信信道Ctl至C31中的一个通信信道中可用的微时隙不足，则CMTS可在来自通信信道Ctl至C31中的两个通信信道上为短数据包分配微时隙。在该情况下，当短数据包在来自通信信道Ctl至C31中的两个通信信道上分开时，将在第二通信信道上有第二前导和第二保护频带。短数据包将从119个符号扩展至156个符号，以容纳第二前导和第二保护频带。在该情况下，CMTS经由超帧250中的通信信道Ctl至C31中的两个通信信道为短数据包分配5个微时隙。因此，当短数据包在超帧排布200中的通信信道Ctl至C31中的两个通信信道上分开时，传输效率从约64%降低至约51%。此外，在16个机会中存在约3个:短数据包将在通信信道Ctl至C31中的两个通信信道上分开，因此，该短数据包的效率平均约为61%。
再参照图2A，微时隙Cc^至Cm, n的这种连续分配可另外使上行带宽授权在超帧202.1至202.k中的多于一个超帧间扩展。在该情况下，上行带宽授权可包括来自超帧202.1至202.k中的第一超帧的对应于一个或多个通信信道C。至Cm的微时隙O到η中的一些微时隙，以及来自超帧202.1至202.k中的第二超帧的对应于一个或多个通信信道C。至Cffl的微时隙O到η中的一些微时隙。然而，该实例并非限定，相关领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，带宽授权可在来自超帧202.1至202.k中的任何合适数量的超帧间扩展。
图2C图解示出了根据本公开示例性实施方式的第一超帧排布的微时隙的第二连续分配。超帧254和超帧256各自包括通信信道Ctl至C31，通信信道Ctl至C31中的每个通信信道均包括总共512个微时隙中的16个微时隙。如图2B所示，对应于超帧254和超帧256的512个微时隙分别由范围从O到511的第一系列整数和范围从512到1023的第二系列整数水平索引。例如，微时隙O至15对应于超帧254的通信信道Ctl,微时隙16至31对应于超帧254的通信信道C1,以及微时隙496至511对应于超帧254的通信信道C31。在该实例中，微时隙512至527对应于超帧256的通信信道Ctl，微时隙528至543对应于超帧256的通信信道C1,以及微时隙1008至1023对应于超帧256的通信信道C31。然而，该实例并非限定，相关领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，超帧254和超帧256可包括不同数量的通信信道和/或微时隙。超帧254和超帧256可表示超帧202.1至202.k中的两个超帧的示例性实施方式。
假设长数据包包括475个符号的有效载荷、32个符号的前导和5个符号的保护频带，其全部长数据包将是512个符号。当每个微时隙具有用于32个符号的足够的持续时间时，CMTS可经由对应于用于长数据包的超帧254的通信信道C31来分配16个微时隙。
然而，若CMTS要经由超帧254和超帧256来分配微时隙，则将在第二通信信道上有第二前导和第二保护频带。长数据包将从512个符号扩展至549个符号，以容纳第二前导和第二保护频带。在该情况下，CMTS经由超帧254和超帧256分配18个微时隙。因此，当长数据包在超帧254和超帧256上分开时，传输效率从约92%降低至约82%。此外，在16个机会中存在约15 个机会:长数据包将在超帧254和超帧256上分开，因此，该长数据包的效率平均约为83%。
再参照图2A，微时隙Cc^至Cm,n的这种连续分配还可使来自一个或多个电缆调制解调器的上行传输在通信信道C。至Cm中的多于一个通信信道和超帧202.1至202.k中的多于一个超帧间分配。
K行的第二示例件轺帔棑布
理想地，通信信道C。至Cm具有实质相同的信息承载能力。例如，通信信道C。至Cm可被一个或多个电缆调制解调器使用，从而以基本类似的数据率、码率和/或调制方案来传送信息。这些实质相同的信息承载能力时间上精确对准超帧202.1至202.k。
然而，在实践中，当信息被传送至CMTS时，通信信道Ctl至Cm将干扰和/或失真引入信息中。通常，干扰和/或失真可能会降低通信信道Ctl至Cm中的一些通信信道的信噪比(SNR)，但不会降低其他通信信道的信噪比。通信信道Ctl至Cm中的用于提供一些实例的噪声、被称为衰落的信号强度变化、相移变化、被称为多路径传播的多路径延迟或回音可能导致通信信道Ctl至Cm之间相异的不同失真被强加在信息上。例如，经由不同和可变长度的多路径进行的传输，或通信信道Ctl至Cm中的快速变化的延迟可能引起通信信道Ctl至Cm中的一些通信信道的幅度和/或相位响应的变化，但不会引起其他通信信道的幅度和/或相位响应的变化。此外，由不希望的信号和/或噪声造成的干扰可通过通信信道Ctl至Cm中的一些通信信道(但不是其他通信信道)强加在信息上。
图3图解示出了针对可用于根据本公开示例性实施方式的示例性点对多点通信系统的上行的第二超帧排布。CMTS(诸如用于提供一个实例的CMTS102)可使电缆调制解调器(诸如用于提供一个实例的电缆调制解调器104.1至104.η)以专用方式配置和排布其信息，以形成超帧排布300。超帧排布300与超帧排布200共享许多基本相似的功能；因此，将进一步详细讨论仅超帧排布200与超帧排布300之间的区别。
超帧排布300包括超帧302.1至302.k，其由它们相应的超帧边界204.1至204.k彼此分开。超帧302.1至302.k包括可分为微时隙O至η的通信信道Ctl至Cm。微时隙C。，。至Cm,n持续时间上近似相等；然而，微时隙Ctltl至Cm,n的信息承载能力可在通信信道Ctl至Cm之间不同。对应于通信信道Ctl至Cm中的一些通信信道的微时隙O至η可被配置为传送比对应于其他通信信道Ctl至Cm的微时隙O至η更多的信息。
可选择信息承载能力(诸如通信信道Ctl至Cm的数据率Rtl至Rm)在时间上精确对准其相应的微时隙O至η，以补偿被通信信道Ctl至Cm强加于信息上的干扰和/或失真。例如，对应于来自通信信道Ctl至Cm中的第一通信信道的来自数据率Rtl至Rm中的第一数据率可大于或小于对应于来自通信信道Ctl至Cm中的第二通信信道的来自数据率Rtl至Rm中的第二数据率。在该实例中，对应于第一通信信道的微时隙O至η可用于传送比对应于第二通信信道的微时隙O至η更大或更小的数据包，然而，对应于第一和第二通信信道的微时隙O至η的持续时间大致相等。通常，遇到很小或未遇到干扰和/或失真的来自通信信道Ctl至Cffl中的这些通信信道可以在相比遇到更多干扰和/或失真的来自通信信道Ctl至Cm中的其他通信信道时更高的数据率来工作。
可通过使用不同调制方案(诸如用于提供一些实例的二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)或正交振幅调制(QAM))和/或使用不同符号速率调制通信信道Ctl至Cm来选择通信信道Ctl至Cm的数据率Rtl至Rn。用于通信信道Ctl至Cm的数据率Rtl至Rn可被表示为由通信信道Ctl至Cm使用的调制方案的阶的乘积(通常以比特/符号表示)以及通信信道Ctl至Cm的符号速率(通常以符号/秒表示)。遇到很小或未遇到干扰和/或失真的来自通信信道Ctl至Cm中的这些通信信道可使用在相比遇到更多干扰和/或失真的来自通信信道Ctl至Cm中的其他通信信道时更高阶的调制方案和/或较高符号速率。遇到更多干扰和/或失真的这些通信信道Ctl至Cm可使用较低阶调制方案和/或较低符号速率。
在示例性实施方式中，可增加和/或降低通信信道Ctl至Cm的带宽以满足它们的符号速率。这特别用于避免可能占用通信信道Ctl至Cm中的一个或多个通信信道的基本类似的频谱的窄频带干扰。此外，可移动通信信道Ctl至Cm的中心频率，以满足通信信道Ctl至Cm的带宽。例如，若窄频带干扰(诸如用于提供一个实例的雷达)与通信信道Ctl的一部分干扰，则可减少和移动该通信信道Ctl的带宽以避免窄频带干扰。 在该情况下，也可适当移动通信信道Ctl的中心频率从而大致集中于该减少的带宽中。
此外，可选择信息的特性(诸如通信效率)以补偿被强加于通信信道Ctl至Cm上的干扰和/或失真。例如，可改变附加到信息有效载荷的前导的大小和/或数据包之间的保护时间，且该变化的效果增加和/或减小通信信道Ctl至Cm的通信效率。例如，遇到更多干扰和/或失真的来自通信信道Ctl至Cm中的这些通信信道通常可被表征为在与遇到较少干扰和/或失真的来自通信信道Ctl至Cm中的其他通信信道相比时，具有附加到其信息有效载荷的较大前导和/或数据包之间的增加的保护时间。在通信信道Ctl至Cm中的每个通信信道上具有基本相等的前导持续时间和/或保护时间以简化开销计算可以是可取的。当与来自遇到更多干扰和/或失真的通信信道Ctl至Cm中的其他通信信道相比时，通过包括数据包之间附加到其信息有效载荷的较大前导和/或增加的保护时间，遇到较小乃至未遇到干扰和/或失真的来自通信信道Ctl至Cm中的这些通信信道可具有较低通信效率。根据上述实例，通过包括较大前导和/或增加的保护时间来减小遇到较小干扰和/或失真的这些通信信道Ctl至Cm的通信效率，以有效平衡通信信道Ctl至Cm中的每个通信信道上的前导和/或保护时间来简化开销计算。
h行的第三示例件轺帔棑布
图4图解示出了针对可用于根据本公开示例性实施方式的示例性点对多点通信系统的上行的第三超帧排布。CMTS(诸如用于提供一个实例的CMTS102)可使电缆调制解调器(诸如用于提供一个实例的电缆调制解调器104.1至104.η)以专用方式配置和排布其信息，以形成超帧排布400。超帧排布400与超帧排布200共享许多基本相似的特征；因此，将进一步详细讨论仅超帧排布200与超帧排布400之间的区别。
超帧排布400包括超帧402.1至402.k，其由它们相应的超帧边界204.1至204.k彼此分开。超帧402.1至402.k包括可分为微时隙O至η的通信信道Ctl至Cm。由微时隙Co,O至Cm,n传送的信息量基本类似；然而，微时隙Cc^至Cm,n的持续时间可不同，以满足通信信道C。至Cm的不同信息承载能力。结果，通信信道C。至Cm可根据其信息承载能力来包括不同数量的微时隙O至η。通常，不同数量的微时隙O至η需要用于通信信道Ctl至Cm的无幂(non-power)的每个微时隙两个符号数。
如图4所示，通信信道Ctl包括微时隙O至％，微时隙O至Iitl中的每个微时隙具有持续时间Tm同样地，通信信道C1包括微时隙O至II1，微时隙O至II1中的每个微时隙具有持续时间1\。同样地， 通信信道Cm包括微时隙O至nm，微时隙O至nm中的每个微时隙具有持续时间Tm。持续时间Ttl至Tm可根据通信信道Ctl至Cm的信息承载能力而彼此相似或不同；然而，用于通信信道Ctl至Cm中的每个通信信道的微时隙O至η中的每个微时隙传送的信息量基本相似。
尽管图2Α至图4的讨论已涉及占用物理频谱(诸如用于提供一个实例的TDMA)的不同部分的通信信道Ctl至Cm，但相关领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文的教导可应用于逻辑可分的通信信道，诸如用于提供一个实例的S-CDMA。例如，上行通信信道Ctl至Cm可表示占用物理频谱基本类似但由不同码字逻辑可分的部分的同步码分多址(S-CDMA)通信信道。
可使用一个或多个示例性超帧排布的示例性电缆调制解调器
图5示出了可作为根据本公开实施方式的点对多点通信系统的一部分来实施的示例性电缆调制解调器的框图。电缆调制解调器500在下行中从CMTS(诸如用于提供一个实例的CMTS102)接收信息(诸如视频、音频和/或数据)，以及在上行中将信息提供给CMTS。电缆调制解调器500根据超帧排布(诸如用于提供一些实例的超帧排布200、超帧排布300和/或超帧排布400)为到CMTS的上行传输配置和排布信息。电缆调制解调器500包括接口模块502、应用网络处理器504、介质访问控制器(MAC)506、超帧模块508和物理层(PHY)510。电缆调制解调器500可表示电缆调制解调器104.1至104.η中的一个或多个的示例性实施方式。
接口模块502在MAC506与通信耦接至电缆调制解调器500的其他外围组件之间提供外部和/或内部接口。这些其他外围组件可并入或耦接至电缆调制解调器500，且可包括机器可读介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置、计算装置(诸如个人计算机、膝上型计算机或桌面计算机)、计算机外围设备(诸如打印机)和/或在不脱离本公开的精神和范围的情况下对相关领域技术人员将是显而易见的任何其他合适的电子装置。
通信耦接至电缆调制解调器500的其他外围组件向接口模块502提供外围数据550的序列。同样地，接口模块502向这些其他外围组件提供外围数据556的序列。接口模块502可对外围数据550的序列和/或MAC数据554的序列操作，以分别提供适合由MAC506使用的接口数据552的序列和/或接口数据556的序列。例如，接口模块502可将外围数据550的序列和/或MAC数据554的序列格式化为具有帧分隔符的帧，以指示每个帧的开始和/或结束。作为另一实例，接口模块502可将外围数据550的序列和/或MAC数据554的序列从第一格式(诸如用于提供一个实例的以太网)转换为适合由MAC506使用的第二格式。
通常，一个或多个应用(诸如用于提供一些实例的电话应用、网络流量路由应用、Web浏览应用和/或家庭网关应用)可集成在电缆调制解调器500中。应用网络处理器504可使用硬件、固件、软件或它们的任何组合来执行这些应用中的一个或多个。例如，这些应用中的一个或多个应用可被实施为存储在机器可读介质上的指令，其可由一个或多个处理器读取和执行。应用网络处理器504可接收由这些应用中的一个或多个应用使用的MAC数据558的序列和/或响应执行这些应用中的一个或多个应用来向MAC506提供应用数据560的序列。
介质访问控 制器(MAC) 506在电缆调制解调器500与CMTS之间建立通信。例如，MAC506向CMTS提供对上行带宽的请求以在上行中传送信息，以及在下行中用上行带宽分配映射消息(MAP)从CMTS接收上行带宽授权。通常，MAP指定对应于超帧排布的一个或多个超帧的一个或多个通信信道的一个或多个连续微时隙。作为另一实例，MAC发送和/或接收MAC管理消息用于各种目的(诸如用于提供一些实例的测距请求和响应)。
MAC506另外对电缆调制解调器500中的信息执行模拟和/或数字信号处理。MAC506可对外围数据552的序列和/或应用数据560的序列操作以提供适合由超帧模块508使用的MAC数据562的序列。通常，MAC数据562的序列具有足够的持续时间，以利用如MAP消息中指定的一个或多个连续微时隙。例如，MAC506格式化外围数据552的序列和/或应用数据560的序列来传送至CMTS。格式化可包括前向纠错(FEC)，用于提供一些实例的诸如块编码方案、诸如里德-所罗门解码和/或卷积编码方案、诸如维特比(Viterbi)算法；串联和/或有效载荷报头抑制。格式化也可包括分段(诸如外围数据552的序列和/或应用数据560的序列的分段)以满足根据MAP的上行带宽授权。例如，MAC506确定由MAP分配给电缆调制解调器500的微时隙的信息承载能力，诸如用于提供一些实例的数据率、码率和/或调制方案。在该实例中，MAC506基于分配给电缆调制解调器500的连续微时隙的信息承载能力将外围数据552的序列和/或应用数据560的序列分段为一个或多个片段。该格式化还可包括将外围数据552的序列和/或应用数据560的序列从第一格式(诸如用于提供一个实例的互联网协议(IP)或以太网数据包)转换为适用于传送至CMTS的第二格式，诸如用于提供一个实例的DOCSIS。
MAC506可对PHY数据564的序列操作，以提供适用于应用网络处理器504的MAC数据558的序列和/或适用于接口模块502的MAC数据554的序列。例如，MAC506格式化PHY数据564的序列，以传递至接口模块502和/或应用网络处理器504。格式化可包括前向纠错(FEC)，用于提供一些实例的诸如块解码方案、诸如里德-所罗门解码和/或卷积解码方案、诸如维特比(Viterbi)算法；去串联和/或有效载荷报头扩展。格式化也可包括分段整理，诸如将PHY数据564的序列分段整理为数据包以传递至接口模块502和/或应用网络处理器504。格式化还可包括将PHY数据564的序列从第一格式(诸如用于提供一个实例的DOCSIS)转换为适用于接口模块502和/或应用网络处理器504的第二格式(诸如用于提供一些实例的互联网协议(IP)或以太网)。
超巾贞模块508可被表征为MAC506与PHY510之间的汇聚层(convergence layer)。具体地，超帧模块508根据MAP在超帧排布200、超帧排布300和/或超帧排布400中配置和排布MAC数据562的序列，以提供超巾贞数据566的序列。
例如，MAP可将来自连续微时隙中的对应于第一通信信道的第一组微时隙和来自连续微时隙中的对应于第二通信信道的第二组微时隙分配给MAC506。超帧模块508将MAC数据562分段为对应于第一组微时隙的第一片段和对应于第二组微时隙的第二数据片段。超帧模块508将前导和/或保护频带附加至第一片段和第二片段，并作为超帧数据566的序列向PHY510提供这些片段。作为另一实例，MAP可将对应于第一超帧的来自连续微时隙中的第一组微时隙和对应于第二超帧的来自连续微时隙中的第二组微时隙分配给MAC506。超帧模块508将MAC数据562分段为对应于第一超帧的第一组微时隙的第一片段和对应于第二超帧的第二组微 时隙的第二数据片段。超帧模块508将前导和/或保护频带附加至第一片段和第二片段，并作为超帧数据566的序列向PHY510提供这些数据片段。
此外，超帧模块508可缓冲或延迟片段，使得它们在时间上对应于MAP的连续微时隙。例如，超帧模块508可延迟片段的第一部分，使其在时间上与来自连续微时隙中的对应于第一通信信道的第一组微时隙相对应，以及可延迟一个或多个数据序列的第二部分，使其在时间上与来自连续微时隙中的对应于第二通信信道的第二组微时隙相对应。例如，若第一组微时隙始于微时隙Ctl以及第二组微时隙结束于微时隙Cltl，则相对于使用第二组微时隙传送的第二片段，使用第一组微时隙传送的片段的第一部分时间上略微延迟。
PHY510在CMTS与电缆调制解调器500之间提供接口。PHY510可将超帧数据566的序列从数字表不转换为模拟表不。在该转换之后，若执行，则PHY510使用任何合适的模拟或数字调制方案将超帧数据566的序列调制到载波上，以根据超帧排布200、超帧排布300和/或超帧排布400中的一种超帧排布的MAC数据562的序列来提供传送的通信序列570。适当的模拟或数字调制方案可包括振幅调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)、相移键控(PSK)、频移键控(FSK)、幅移键控(ASK)、正交振幅调制(QAM)和/或对相关领域技术人员将是显而易见的任何其他合适的调制方案。可替代地，PHY510可根据多址传输方案(诸如码分多址(CDMA)、同步CDMA (S-CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、离散多音(DMT)调制、正交频分多址(OFDMA)和/或对相关领域技术人员将是显而易见的任何其他合适的多址方案)来调制和/或编码超帧数据566的序列。在示例性实施方式中，PHY510独立于超帧排布的其他通信信道来调制超帧排布的每个通信信道。在该示例性实施方式中，PHY510包括多个PHY以独立调制超帧排布的通信信道。
例如，MAP可将包括对应于第一通信信道的第一组微时隙和对应于第二通信信道的第二组微时隙的连续微时隙组分配至MAC506。PHY510根据如由超帧排布指定的第一调制方案将超帧数据566的序列的第一部分调制到第一通信信道上，以及根据如由超帧排布指定的第二调制方案将超帧数据566的序列的第二部分调制到第二通信信道上。第一调制方案和第二调制方案通常由超帧排布指定，且可以是相似或不同的调制方案。
PHY510使用任何合适的模拟或数字调制方案来解调所接收到的通信信号572以提供PHY数据564的序列。适当的模拟或数字调制方案可包括振幅调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)、相移键控(PSK)、频移键控(FSK)、幅移键控(ASK)、正交振幅调制(QAM)和/或对相关领域技术人员将是显而易见的任何其他合适的调制方案。可替代地，PHY510可根据多址传输方案(诸如码分多址(CDMA)、同步CDMA( S-CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、离散多音(DMT)调制、正交频分多址(OFDMA)和/或对相关领域技术人员将是显而易见的任何其他合适的多址方案)来解调和/或解码所接收到的通信信号572。在调制接收到的通信信号572之前和/或之后，PHY510可另外将接收到的通信信号572从模拟表示转换成数字表示。
可使用一种或多种示例性超帧排布的示例性CMTS
图6示出了可作为根据本公开实施方式的点对多点通信系统的一部分来实施的示例性CMTS的框图。CMTS600在下行中将信息(诸如视频、音频和/或数据)提供给电缆调制解调器(诸如用于提供一个实例的电缆调制解调器104)，以及在上行中从电缆调制解调器接收信息。CMTS600根据超巾贞排布(诸如用于提供一些实例的超巾贞排布200、超巾贞排布300、超帧排布400和/或其任何组合)来配置和排布从调制解调器传送的信息。具体地，CMTS600从电缆调制 解调器接收对上行带宽的请求，根据超帧排布将上行带宽分配给电缆调制解调器，以及在下行中将MAP提供给电缆调制解调器，以指示对电缆调制解调器的带宽授权。CMTS600包括接口模块602、应用网络处理器604、介质访问控制器(MAC)606、超帧模块608和物理层(PHY) 610。CMTS600可表示CMTS102的示例性实施方式。
接口模块602在MAC606与分组交换网络(诸如用于提供一个实例的分组交换网络108)之间提供外部和/或内部接口。分组交换网络向接口模块602提供网络数据650的序列。同样地，接口模块602向分组交换网络提供网络数据656的序列。接口模块602可对网络数据650的序列和/或MAC数据654的序列操作，以提供适于分别由MAC606和/或接口数据666的序列使用的接口数据652的序列。接口模块602执行各种功能，所述各种功能基本类似于接口模块502，且将不再详细描述。
应用网络处理器604可接收由一个或多个应用使用的MAC数据658的序列和/或响应执行这些应用中的一个或多个应用来向MAC606提供应用数据660的序列。通常，应用网络处理器604执行与由应用网络处理器504执行的功能不同的各种功能；然而，应用网络处理器504和应用网络处理器604可共享类似的功能。应用网络处理器604可提供用于提供一些实例的关于网络转发和路由、视频转码或重新打包、与运营商网络管理系统通信以用于状态报告和命令执行、网络资源配置、更高层的数据包处理的功能和/或控制功能。
介质访问控制器(MAC) 606在CMTS600与电缆调制解调器之间建立通信。例如，MAC606根据用于电缆调制解调器的超巾贞排布来调度上行传输机会。具体地,MAC606从电缆调制解调器接收对上行带宽的请求。通常，MAC606从专门由用于请求带宽和/或各种其他目的的电缆调制解调器使用的超帧排布的一个或多个微时隙中接收对上行带宽的请求，诸如用于提供一个实例的测距请求。在示例性实施方式中，这些微时隙表示能够由电缆调制解调器使用的竞争微时隙(contention minislot)以提供对上行带宽的请求。
MAC606基于对上行带宽的请求来分配一个或多个微时隙，其对应于由电缆调制解调器使用的超巾贞排布的一个或多个超巾贞的一个或多个通信信道。具体地,MAC606确定需要满足来自电缆调制解调器的对上行带宽的请求的许多微时隙。MAC606确定用于由每个电缆调制解调器请求的上行带宽的通常以位、字节和/或符号为单位的容量。MAC606确定对应于容纳该容量所需的超帧排布的一个或多个超帧的一个或多个通信信道的多个微时隙。在一些传统系统(诸如用于提供一个实例的由DOCSIS标准指定的系统)中,微时隙的容量在微时隙的给定连续分配中是恒定的。然而，超帧的微时隙的容量可基于超帧排布的微时隙的信息承载容量(诸如用于提供一些实例的数据率、码率和/或调制方案)而有所不同。
在示例性实施方式中，MAC606可使用存储于CMTS600和/或电缆调制解调器中的信息容量表来确定满足容量所需的微时隙数量。然而，该实例并非限定，相关领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，MAC606可使用任何其他合适的方式来确定微时隙数量。例如，MAC606可根据微时隙的索引利用取模运算来确定容纳容量所需的微时隙数量。
一般地，信息容量表以位、字节和/或符号来表示针对一个或多个超帧的一个或多个通信信道的微时隙索引及其原始容量。微时隙的原始容量表示其整体容量或大小，通常以位、字节和/或符号来表示。作为一个实例，表I示出了第一通信信道CO的微时隙O至7和第二通信信道Cl的微时隙8至15的示例性信息容量表。在该实例中，微时隙O至7各自均具有对应于256-QAM的32个字节的容量，以及微时隙8至15各自均具有对应于64-QAM的24个字节的容量。
权利要求
1.一种用于根据超帧排布来传送数据序列的电缆调制解调器，所述超帧排布由扩展在来自多个通信信道中的第一通信信道和第二通信信道上的微时隙的连续序列来表征，所述电缆调制解调器包括: 超帧模块，其被配置为将所述数据序列的第一部分排布到来自所述微时隙的连续序列中的对应于所述第一通信信道的第一组微时隙上，以及将所述数据序列的第二部分排布到来自所述微时隙的连续序列中的对应于所述第二通信信道的第二组微时隙上；以及 物理层(PHY)，其被配置为在所述第一通信信道上传送所述第一组微时隙，以及在所述第二通信信道上传送所述第二组微时隙。
2.根据权利要求1所述的电缆调制解调器，其中，所述微时隙的连续序列还在来自多个超帧中的第一超帧和第二超帧上扩展，以及 其中，所述第一组微时隙是来自所述多个超帧中的第一超帧的一部分，以及所述第二组微时隙是来自所述多个超帧中的第二超帧的一部分。
3.根据权利要求1所述的电缆调制解调器，其中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力不同或基本相同。
4.根据权利要求1所述的电缆调制解调器，其中，所述超帧模块还被配置为将第一前导和第一保护频带附加至所述数据序列的所述第一部分，以及将第二前导和第二保护频带附加至所述数据序列的所述第二部分。
5.根据权利要求1所述的电缆调制解调器，还包括: 介质访问控制器(MAC)，其被配置为根据带宽分配将所述数据序列分段为所述第一部分和所述第二部分，所述带宽分配指定用于传输的所述微时隙的连续序列。
6.一种用于根据超帧排布来接收数据序列的电缆调制解调器终端系统(CMTS)，所述超帧排布由扩展在来自多个通信信道中的第一通信信道和第二通信信道上的微时隙的连续序列来表征，所述电缆调制解调器终端系统包括: 物理层，其被配置为接收所述第一通信信道上具有所述数据序列的第一部分的第一组微时隙，以及接收所述第二通信信道上具有所述数据序列的第二部分的第二组微时隙；以及 超帧模块，其被配置为合成所述数据序列的所述第一部分与所述数据序列的所述第二部分以提供所述数据序列。
7.根据权利要求6所述的电缆调制解调器终端系统，其中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力不同或基本相同。
8.根据权利要求6所述的电缆调制解调器终端系统，其中，所述超帧模块还被配置为从所述数据序列的所述第一部分去除第一前导和第 一保护频带，以及从所述数据序列的所述第二部分去除第二前导和第二保护频带。
9.一种用于根据超帧 排布来传送数据序列的系统，所述超帧排布由扩展在来自多个通信信道中的第一通信信道和第二通信信道上的微时隙的连续序列来表征，所述系统包括: 电缆调制解调器，其被配置为将所述数据序列的第一部分排布到来自所述微时隙的连续序列中的对应于所述第一通信信道的第一组微时隙上，以及将所述数据序列的第二部分排布到来自所述微时隙的连续序列中的对应于所述第二通信信道的第二组微时隙上，并且在所述第一通信信道上传送所述第一组微时隙，以及在所述第二通信信道上传送所述第二组微时隙；以及 电缆调制解调器终端系统(CMTS)，其被配置为接收所述第一通信信道上具有所述数据序列的第一部分的第一组微时隙，以及接收所述第二通信信道上具有所述数据序列的第二部分的第二组微时隙，并且合成所述数据序列的所述第一部分与所述数据序列的所述第二部分以提供所述数据序列。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第一组微时隙的信息承载能力与所述第二组微时隙的信息承载能力不 同或基本相同。
全文摘要
本发明涉及多个载波上的汇聚层结合，具体公开了一种电缆调制解调器终端系统(CMTS)，其将超帧排布的一个或多个微时隙分配给电缆调制解调器用于上行传输。超帧排布包括对应于一个或多个超帧的多个通信信道的多个微时隙。CMTS从电缆调制解调器接收对上行带宽的请求。CMTS连续分配超帧的微时隙以提供上行带宽授权来满足这些请求。CMTS将上行带宽授权作为单一上行带宽分配图(MAP)传送至电缆调制解调器。
文档编号H04L5/00GK103220105SQ20121059208
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月28日 优先权日2011年12月30日
发明者尼基·潘泰利阿斯, 斯科特·霍卢姆斯 申请人:美国博通公司