通信装置及由通信装置执行的方法_5

文档序号:9455622阅读:来源:国知局
持的星座取决于设定点;
[0125]衰减范围:最大衰减:63dB ;以及最小衰减:13dB(忽略额外偏移范围);
[0126]IR传输功率设置必须支持在任何CM与CMTS之间的衰减的全动态范围,并且还支持每个星座的最小CNR要求的全动态范围(11到43dB);
[0127]星座尺寸以及所需要的SNR (6.4MHz)。
[0128]图5A是示出根据DOCSIS 3.1物理层(PHY)规范的上游(US)信道解调器输入功率特征的一个实例501的示图。
[0129]图5B是示出在根据DOCSIS 3.1PHY规范的加性高斯白噪声(AWGN)信道中的电缆调制解调器终端系统(CMTS)载波噪声比(CNR)性能的一个实例502的示图。
[0130]图6A是示出最大传输(TX)初始测距(IR)功率对所接收的功率设定点的一个实例601的示图。本公开提出了一种新型测距操作,在该操作中,CMTS通知要测距的CM初始测距(IR)传输功率。这可以包含在从CMTS中提供给要测距的CM的上游(US)信道描述符(UCD)内。这可以经由测距指令信号来提供。然后,CM在传输其第一 IR信号时,使用这个IR传输功率。CMTS可以根据各种不同的系统参数设置IR TX功率,包括:1、接收的电平设定点;2、在“最佳”分布内支持的最大星座;和/或3、保护带宽度和接收窗口尺寸。要注意的是,宽度和接收窗口大小可被指定不仅作为时间的函数而且作为频率的函数。这可指定新CM可传输所在的那些子载波。先前的测距CM可以使用其他频率/子载波用于传输。
[0131]要注意的是,用于执行测距的这种方法可以减少IR TX功率的尝试次数,大幅减少初始测距持续时间。考虑以下实例,其中,CMTS设置要测距的CM的IR TX功率。
[0132]实施例1:
[0133]CMTS根据接收的功率设定点设定IR TX功率。这个示图显示了针对不同的接收器(RX)功率设定点的四个不同的IR传输功率以及每个各自的设定点支持的星座尺寸。
[0134]在这个图中,要注意的是,随着星座尺寸的减小,允许更多的初始测距(IR)传输功率,这是因为可以允许更多的干扰,同时依然进行成功的测距操作。参照这个示图可以看出,由CMTS确定初始测距(IR)传输功率,并且选择最大初始测距(IR)传输功率,以便要测距的CM的测距传输不干扰其他CM的传输。
[0135]图6B是示出最大和最小支持的衰减对星座尺寸的一个实例602的示图。这个示图显不了:
[0136]1、最大衰减=最大TX功率-RX设定点
[0137]2、最小衰减=最小TX功率-RX设定点
[0138]要注意的是,虚线显不了具有更尚的RX设定点的发减。
[0139]图6C是示出高于数据RX功率的最大允许的IR接收器(RX)功率对所接收的数据CNR的一个实例的示图603。这个示图也显示了根据最大和最小衰减的不同的各自设定点。
[0140]图6D是示出保护带和窗口尺寸的一个实例604的示图。这个示图显示了由干扰数据的IR信号造成的码间干扰(ICI)是每个设定点的最高星座尺寸和所需要的CNR的函数。这可以允许0.5dB(低于噪音的?9dB)的劣化。在假设杂散发射是_60dBc时,保护带和窗口尺寸将IR泄漏减小为低于杂散发射。
[0141]这个示图显示了要测距的CM的初始测距(IR)信号对由其他CM传输的数据信号的干扰。初始测距(IR)信道间干扰(ICI)(例如,在初始测距(IR)信号的信道与用于由其他CM进行数据传输的其他子载波/信道之间)需要设置为足够低,以便不干扰其他CM的那些数据传输。然后,CMTS可以限定IR信号的功率可以比其他CM的功率传输高多少。
[0142]在数据接收电平与在保护带(例如,所需要的SNR对数据)之间的最大信号电平之间的差值提供了在该图中显示的D。在已知D时,并且然后在已知数据接收电平时,CMTS可以告诉新CM引导和/或允许使用哪个传输功率用于初始测距(IR)。
[0143]而且,在一些实例中,一旦已知CNR,CMTS就希望干扰是低于噪音的某个量(例如,1dB),并且然后,CMTS可以看到允许初始测距(IR)使用的干扰水平。
[0144]从某些角度来看,这个值D与要测距的CM可以用于初始测距(IR)传输的功率量对应,以便不高于初始测距(IR) ICI (例如,因为CMTS知道滚降行为的方式)。
[0145]在如在图中所示已知D (例如,在数据接收电平与在保护带之间的最大信号电平之间的差值)时,可以如下计算传输(TX)功率:
[0146]TX功率=IR ICI功率+D+最小衰减。
[0147]图7A是示出最大TX IR功率对输入CNR的另一个实例701的示图。这个示图显示了对IR信号的传输功率限制,以防止干扰。考虑包括一个CMTS和多个CM的通信系统的实例,CMTS选择要测距的CM的初始传输功率电平,以便其测距通信不干扰其他CM的其他通信(例如,并行通信,例如,基于从不止一个CM到CMTS的OFDMA上游(US)通信)。CMTS选择要测距的CM的初始传输功率电平,以便其测距通信不干扰其他CM的通信。
[0148]在这个示图中,这根据所接收的功率设定点的CNR以及CNR来显示(等同于所支持的最大星座)。在CNR更低时,可以使用更高的ICI,因此,允许更高的IR传输功率,并且显示了由IR造成的最大退化是0.5dB。
[0149]如下计算最大允许的IR传输功率:
[0150]通过4096-QAM (设定点是 4dBmV/1.6MHz):
[0151]IR RX电平比设定点电平高8dB (60-52);
[0152]IR RX 电平:4+8 = 12dBmV ;
[0153]最大:?减:13dB(17-4);
[0154]最大允许的IR TX 功率:12+13 = 25dBmV ;
[0155]通过1024-QAM:
[0156]IR RX电平比设定点电平高15.5dB (60-44.5);
[0157]IR RX 电平:-6+15.5dBmV = 9.5dBmV ;
[0158]最大衰减:23dB(l7-(_6));
[0159]最大允许的IR TX 功率:9.5+23 = 32.5dBmV。
[0160]在这个实例701中,要注意的是,根据RX设定点,而非根据CNR,设置传输功率。在CNR更低时,可以允许更高的ICI,因此,允许更高的IR传输功率。这在相同设定点内不随着CNR而增大。这限制了具有高衰减时的IR性能,但是允许通过一种容易的方式来设置独立于初始测距调制解调器的传输功率。
[0161]图7B是示出所接收的IR CNR对数据CNR的一个实例702的示图。这个示图显示了在衰减较大时初始测距(IR)的CNR。IR要求CNR具有3.5dB,错误检测概率是I % (例如,在至少99%的时间内,接收成功)。可以如下计算实际的IR CNR(每个星座):
[0162]IR_CNR = (RX IR电平-数据接收(RX)电平)+数据CNR ;
[0163]RX IR = TX IR 功率-衰减。
[0164]图7C是示出保护带和窗口尺寸的另一个实例703的示图。在根据所接收的功率设定点设置传输功率时,可以在整个预期的CNR范围之上通过良好的概率检测初始测距(IR)。在不能检测的极端情况下,在几次尝试之后,功率提高。
[0165]图7D是示出最大TX IR功率对共享用于初始测距(IR)的相同OFDMA帧的其他先前测距的接收的CM的最大接收的数据星座尺寸的一个实例704的示图。这个示图显示了对IR信号的传输功率限制,以根据所接收的数据的星座尺寸防止干扰。要注意的是,如在图5A和图5B的表中所述,星座尺寸和CNR紧密相关。
[0166]在星座尺寸更小时,允许更多的ICI,因此,可以允许IR的更大传输功率。这个示图恰当地显示了对数据无干扰地传输的最大初始测距功率,作为适用的最大星座尺寸的函数。IR性能可被估计为传输功率、CNR以及最大预期的衰减的函数。
[0167]图8A是示出接收的IR CNR对星座尺寸的另一个实例的示图801。这个示图显示了在衰减较大时初始测距(IR)的SNR,以及IR要求SNR具有3.5dB,错误检测概率是I %(例如,在至少99%的时间内,接收成功)。可以如下计算实际的IR SNR(每个星座):
[0168]IR_SNR = (RX IR电平-数据接收(RX)电平)+数据SNR ;
[0169]RX IR = TX IR 功率-衰减。
[0170]图8B是示出保护带和窗口尺寸的另一个实例802的示图。这个示图显示了额外裕度,以便TX_IR功率可以减少大约7dB。
[0171]图8C是示出RX窗口频率响应的一个实例的示图803。这个示图显示了基于在本文中描述的测距操作的升余弦窗口频率响应。
[0172]40dB 衰减点:1.2MHz,RP = 64 ;0.6MHz,RP = 128 ;0.4MHz,RP = 192 ;0.25MHz,RP=256 ;
[0173]50dB 衰减点:2MHz,RP = 64 ;lMHz,RP = 128 ;0.7MHz,RP = 192 ;0.5MHz,RP = 256 ;
[0174]60dB 衰减点:2.7MHz,RP = 64 ;1.4MHz,RP = 128 ;1.0MHz,RP = 192 ;0.7MHz,RP=256o
[0175]假设理想的浮点实现方式的情况下进行这些计算。
[0176]图8D是示出初始测距前向纠错(FEC)性能的一个实例804的示图。在SNR具有1.5dB时,CMTS检测超过93%的测距传输。换言之,在SNR具有1.5dB时,仅大约7%的测距(IR)传输未被CMTS检测到,并且要求从要测距的CM中到CMTS中进行至少一个额外的测距传输。要注意的是,在SNR具有3.5dB时,在这个实例804中,实现0.018%的近零误字率。
[0177]图9A是示出由一个或多个通信装置执行的方法901的一个实施方式的示图。方法901开始,(例如,通过通信装置的通信接口)从另一个通信装置中接收测距指令信号(方框910)。在一些实例中,指令信号包括初始功率和至少一个功率步长。方法901继续,处理所述测距指令信号,以确定所述初始功率和至少一个功率步长(方框920)。然后,方法901操作,根据所述初始功率,生成第一测距信号(方框930)。
[0178]方法901继续,(例如,通过所述通信装置的通信接口)将所述第一测距信号传输至所述另一个通信装置(方框940)。然后,方法901操作,确定是否从所述另一个通信装置中接收对所述第一测距信号的测距响应(决策方框950)。
[0179]方法901继续,在从所述另一个通信装置中接收对所述第一测距信号的测距响应时(根据每个决策方框950的有利比较),确定所述通信装置对所述另一个通信装置成功地测距(方框970) ο
[0180]方法901继续,在未从所述另一个通信装置中接收对所述第一测距信号的任何测距响应时(根据每个决策方框950的不利比较),根据所述初始功率和至少一个功率步长,生成第二测距信号,并且(例如,通过所述通信装置的通信接口),将所述第二测距信号传输至所述另一个通信装置(方框960)。
[0181]图9B是示出由一个或多个通信装置执行的方法902的另一个实施方式的示图。方法902开始,从至少一个第一其他通信装置中接收至少一个通信(方框911)。方法902继续,处理所述至少一个通信,以确定所述至少一个通信的至少一个特征(方框921)。然后,方法902操作,根据所述至少一个通信的至少一个特征,确定第二其他通信装置
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