[發明專利]多個載波上的匯聚層結合

在審

• 申請號: 201210592082.4
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103220105A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 尼基·潘泰利阿斯;斯科特·霍盧姆斯
• 申請（專利權）人: 美國博通公司
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 田喜慶

技術領域

本公開涉及一種電纜通信系統，更具體地，涉及電纜通信系統中上行的配置和排布。

背景技術

有線電視（CATV）是經由通過但不限于光纖或同軸電纜（而不是經由無線電波的傳統電視廣播中使用的無線方法）傳送至一個或多個客戶端的射頻信號將電視、互聯網數據和/或其他服務提供給消費者的系統。

電纜系統可利用遵循數據傳輸電纜服務接口規范（DOCSIS）的設備和協議來進行信息（諸如一個或多個機頂盒裝置或一個或多個電纜調制解調器（CM）與一個或多個電纜調制解調器終端系統（CMTS）之間的視頻、音頻和/或數據）的傳輸。DOCSIS規范通常是指由CableLabs公布的一組規范，它定義了用于CMTS和機頂盒裝置或CM的工業標準。在某種程度上，DOCSIS規范列出了針對電纜調制解調器系統的各個方面（包括運營支持系統、管理、數據接口，以及用于經由電纜系統傳輸數據的網絡層、數據鏈路層和物理層）的要求和目標。將題為“Data-Over-Cable?ServiceInterface?Specifications,DOCSIS3.0,MAC?and?Upper?Layer?ProtocolsInterface?Specification,CM-SP-MULPIv3.0-I16-110623”的DOCSIS接口規范的全部內容結合于此供參考。

DOCSIS電纜系統包括兩個主要部分：客戶端處的一個或多個機頂盒裝置和/或一個或多個CM，以及位于前端的CMTS。如本文所用，術語“下行”是指從CMTS到機頂盒裝置或CM方向上的信息傳輸。術語“上行”是指從機頂盒裝置或CM到CMTS方向上的信息傳輸。DOCSIS規范允許經由上行中的多個通信信道來調度DOCSIS服務流中的信息。

DOCSIS最初提供每次經由單個載波或單個通信信道的傳輸。在上行中，來自多個通信信道中的每個通信信道被機頂盒裝置或CM和/或CMTS內的介質訪問控制（MAC）層視為微時隙的連續流，其中，微時隙表示帶寬分配的最小單位。通常，使用微時隙號以升序順序來編號這些微時隙。微時隙號被上行帶寬分配映射消息（MAP）中的MAC層使用來指示哪個微時隙被分配給哪個CM。

較新版本的DOCSIS允許每次經由多個上行通信信道來通信。這被稱為信道結合。通常，每個上行通信信道的一個或多個物理（PHY）層參數（諸如用于提供一些實例的符號或調制率、前導長度、微時隙持續時間、調制階數）獨立于其他上行通信信道而被配置。每個上行通信信道可具有取決于在該上行通信信道上存在的噪聲和干擾的不同能力。此外，獨立于對其他上行通信信道的微時隙的編號，以升序順序來編號每個上行通信信道上的微時隙。上行通信信道可在不同時間從不同起始點開始對其各自微時隙編號，并以取決于上行通信信道的時隙大小和速率的不同速率來計數，因此在時間上的任何給定時刻，不同上行通信信道上當前微時隙號可能大不相同。

通常，機頂盒裝置或CMS一般通過將請求消息發送到至CMTS來請求上行帶寬。CMTS可以允許使用上行通信信道中的一個或多個通信信道的各種帶寬授權來回應。通常，CMTS可選擇上行通信信道的任何組合，并進行任何長度的帶寬授權。在任何給定時刻，CMTS可選擇在任何上行通信信道間分配與之前已分配或未來要分配的數據不同的數據。

然而，在實踐中，對由CMTS進行的數據分配存在限制以允許足夠的系統性能。例如，為最小化延遲，CMTS不應經由一個上行通信信道上的非常長的帶寬授權和另一上行通信信道上的非常短的帶寬授權來分配數據。這將導致CMTS等待，直到從長帶寬授權中接收到數據，且這將增加對數據的延遲。類似地，CMTS不應經由在一個上行通信信道上立即開始的帶寬授權和在另一上行通信信道上在遙遠將來才開始的帶寬授權來分配數據。

結果，CMTS應保持對由每個上行通信信道上的每個微時隙表示的微時隙編號及持續時間和上行通信信道之間的微時隙編號的關系以及上行通信信道間的時序關系的知曉。CMTS嘗試為各種機頂盒裝置或CM調度帶寬授權以最小化延遲，同時仍為所有機頂盒裝置或CM提供公平服務。對于大量上行通信信道，跟蹤上行通信信道間的時隙編號和時序關系的復雜性可能會非常高。此外，CMTS必須為每個上行通信信道發送單獨的MAP消息。這在上行通信信道的數目很大時會產生大量MAP消息。例如，當結合32個上行信道使得使用大量上行通信信道相對復雜時，CMTS必須向機頂盒裝置或CM提供32個單獨MAP，針對每個上行通信信道提供一個MAP。