具有主動網(wǎng)絡(luò)維護的通信系統(tǒng)及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有主動網(wǎng)絡(luò)維護的通信系統(tǒng)及其使用方法。一種用于在線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)中使用的發(fā)送器，所述線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)包括根據(jù)數(shù)據(jù)包生成多個OFDM符號的數(shù)據(jù)處理模塊。一種探針符號發(fā)生器，生成探針符號，作為多個探針符號類型之一。所述探針符號被選擇性地以預定的探針符號間隔時間插入在多個OFDM符號以內(nèi)。
【專利說明】具有主動網(wǎng)絡(luò)維護的通信系統(tǒng)及其使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開通常涉及通信系統(tǒng)，以及更具體地涉及例如有線調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的單點至多點通信系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)單點至多點通信系統(tǒng)中，一種網(wǎng)絡(luò)支持中心實體和多個用戶終端設(shè)備(CPE)之間的雙向數(shù)據(jù)通信。例如單點至多點通信系統(tǒng)包括有線調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)、固定無線系統(tǒng)、以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)。在各個系統(tǒng)中，從中心實體到CPE的通信路徑通常被稱作下行，同時從所述CPE到中心實體的通信路徑通常被稱作上行。
[0003]有線調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)是單點至多點系統(tǒng)的一個類型，其通常包括能夠與多個CPE通信的頭端，并且提供有線調(diào)制解調(diào)功能。在有線調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中，例如所述CPE可以是有線調(diào)制解調(diào)器、機頂盒、或者有線網(wǎng)關(guān)。
[0004]DOCSIS (電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范)指代由CableLabs發(fā)布的定義電纜頭端和電纜調(diào)制解調(diào)設(shè)備的行業(yè)標準的一組規(guī)范。在某種程度上，DOCSIS為電纜調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的各個方面設(shè)置必要條件和目的，包括操作支持系統(tǒng)、管理、數(shù)據(jù)接口、以及網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、和用于在電纜系統(tǒng)上傳輸數(shù)據(jù)的物理層。在本文中合并引用了版本2.0的DOCSIS規(guī)范以及DOCSIS 射頻接口(RFI)規(guī)范 SP-RFIv2.0-103-021218 (在下文中為 “DOCSIS RFI 規(guī)范”)。
[0005]D0CSIS2.0支持用于從頭端至電纜調(diào)制解調(diào)器傳輸?shù)南滦形锢?PHY)層的ITU-TJ.83B (在下文中為“附件B”)標準。在通信技術(shù)中的進步需要越來越多的帶寬，其會導致信道容量的不足，特別是對于下行傳輸時。例如，甚至運行在750MHz的電纜群組由于影視點播(V0D)、高清晰度電視(HDTV)、數(shù)字業(yè)務(wù)以及擴大的模擬信道陣容的需求增加會受到容量不足的挑戰(zhàn)。為減少下行帶寬問題已經(jīng)提出許多方案，包括模擬頻譜矯正以及先進視頻編碼技術(shù)。已使用多年的與信道結(jié)合支持的D0CSIS3.0規(guī)范以及已經(jīng)傳播的D0CSIS3.1計劃。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種用于在線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)中使用的發(fā)送器，所述線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)經(jīng)由線纜群組與線纜調(diào)制解調(diào)器通信，所述發(fā)送器包括:數(shù)據(jù)處理模塊，被配置為從數(shù)據(jù)包生成多個正交頻分多路復用OFDM符號；探針符號生成器，被配置為生成作為多個探針符號類型之一的探針符號；多路復用器，耦接至所述數(shù)據(jù)處理模塊和所述探針符號生成器，且被配置為在預定的探針符號位置處選擇性地將所述探針符號插入在所述多個OFDM符號以內(nèi)，以形成用于經(jīng)由所述線纜群集傳輸?shù)姆柫鳌?br> [0007]上述發(fā)送器還包括:暫?？刂粕善?，耦接至所述數(shù)據(jù)處理模塊，所述暫停控制生成器生成暫停信號；其中，所述數(shù)據(jù)處理模塊響應于所述暫停信號，暫停所述多個OFDM符號的生成；以及其中，所述多路復用器響應于所述暫停信號，選擇性地將所述探針符號與所述多個OFDM符號一起多路復用。
[0008]在上述發(fā)送器中，所述多個探針符號類型包括主動探針符號和靜態(tài)探針符號。
[0009]在上述發(fā)送器中，所述多個探針符號類型包括用于在所述線纜群集中定位泄漏的符號。
[0010]在上述發(fā)送器中，所述多個OFDM符號包括用于在所述線纜群集中定位泄漏的至少一個導頻音。
[0011]在上述發(fā)送器中，所述至少一個導頻音是載波導頻，所述載波導頻在所述多個OFDM符號上是相位連續(xù)的。
[0012]在上述發(fā)送器中，所述多個OFDM符號包括用于相位噪聲測試以及子載波間隔檢測的至少一個導頻音。
[0013]本發(fā)明提供了一種方法，包括:從數(shù)據(jù)包生成多個正交頻分多路復用OFDM符號；生成作為多個探針符號類型之一的探針符號；在預定的探針符號位置處選擇性地將所述探針符號插入在所述多個OFDM符號以內(nèi)，以形成用于經(jīng)由線纜群集傳輸?shù)姆柫鳌?br> [0014]上述方法還包括:生成暫停信號；以及響應于所述暫停信號，暫停所述OFDM符號的生成，其中，響應于所述暫停信號，將所述探針符號選擇性地插入到所述多個OFDM符號中。
[0015]在上述方法中，所述多個探針符號類型包括主動探針符號和靜態(tài)探針符號。
[0016]在上述方法中，所述多個探針符號類型包括用于在所述線纜群集中定位泄漏的探針符號。
[0017]在上述方法中，所述多個OFDM符號包括用于在所述線纜群集中定位泄漏的至少一個導頻音。
[0018]在上述方法中，所述至少一個導頻音是載波導頻，所述載波導頻在所述多個OFDM符號上是相位連續(xù)的。
[0019]在上述方法中，所述多個OFDM符號包括用于相位噪聲測試以及子載波間隔檢測的至少一個導頻音。
[0020]本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，包括:線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)CMTS，生成下行正交頻分多路復用OFDM符號流，以用于經(jīng)由線纜群集與線纜調(diào)制解調(diào)器通信，并且從所述線纜調(diào)制解調(diào)器經(jīng)由所述線纜群集接收上行OFDM符號流，其中，所述上行OFDM符號流以及所述下行OFDM符號流中的至少一個包括多個探針符號傳輸，所述多個探針符號傳輸包括多個探針符號類型；所述線纜調(diào)制解調(diào)器生成所述上行OFDM符號流，以用于經(jīng)由所述線纜群集與所述CMTS通信，并且從所述CMTS經(jīng)由所述線纜群集接收所述下行OFDM符號流；以及網(wǎng)絡(luò)分析器，被配置為與所述線纜調(diào)制解調(diào)器和所述CMTS傳送主動網(wǎng)絡(luò)維護數(shù)據(jù)，以經(jīng)由所述多個探針符號傳輸來提供多個主動網(wǎng)絡(luò)維護功能。
[0021 ] 在上述系統(tǒng)中，所述多個探針符號類型包括主動探針符號和靜態(tài)探針符號。
[0022]在上述系統(tǒng)中，所述多個主動探針符號包括以下中的至少一個:全譜探針符號、窄帶探針符號以及陷波譜探針符號。
[0023]在上述系統(tǒng)中，所述多個主動網(wǎng)絡(luò)維護功能包括至少一個向量信號分析器功能。
[0024]在上述系統(tǒng)中，所述多個主動網(wǎng)絡(luò)維護功能包括至少一個譜分析器功能。
[0025]在上述系統(tǒng)中，所述多個主動網(wǎng)絡(luò)維護功能包括以下中的至少一個:前向糾錯靜態(tài)學以及脈沖噪聲靜態(tài)學。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1示出了通信系統(tǒng)的實施例100。
[0027]圖2示出了 OFDM (正交頻分復用)的實施例200。
[0028]圖3示出了通信系統(tǒng)的實施例300。
[0029]圖4示出了執(zhí)行信號傳輸?shù)陌l(fā)射器和接收器的實施例400。
[0030]圖5示出了具有探針符號插入的OFDM符號流的實施例500。
[0031]圖6示出了靜止探針碼元的實施例600。
[0032]圖7示出了主動探針碼元的實施例700。
[0033]圖8示出了主動探針碼元的實施例800。
[0034]圖9示出了主動探針碼元的實施例900。
[0035]圖10示出了具有探針符號插入的OFDM符號流的實施例1000。
[0036]圖11示出了網(wǎng)絡(luò)分析器1100的實施例。
[0037]圖12示出了觸發(fā)信息塊1200的實施例。
[0038]圖13示出了具有漏源1302的電纜群組(plant，線路集)的實施例1300。
[0039]圖14示出了具有泄漏源1402的電纜群組的實施例1400。
[0040]圖15示出了泄漏接收器1525和中央終端1535的實施例1500。
[0041]圖16示出了經(jīng)由多個泄漏檢查數(shù)據(jù)的泄漏源的位置的實施例1600。
[0042]圖17示出了根據(jù)電纜群組映射的泄漏源的位置的實施例1700。
[0043]圖18示出了基帶處理器或者其它數(shù)據(jù)處理元件440’的實施例。
[0044]圖19示出了泄漏接收器1404的另一實施例。
[0045]圖20示出了一種方法的實施例。
[0046]圖21示出了一種方法的實施例。

【具體實施方式】
[0047]圖1示出了通信系統(tǒng)的實施方式100。具體地，通信系統(tǒng)100為一種將位于通信信道199的一端的通信裝置110 (包括具有編碼器114的發(fā)送器112并且包括具有解碼器118的接收器116)通信耦接至位于通信信道199的另一端的另一個通信裝置120 (包括具有編碼器128的發(fā)送器126并且包括具有解碼器124的接收器122)的通信信道199。所述相應設(shè)備110和120為鑒別信道199的特征、確定群組泄漏以及執(zhí)行其它包括主動網(wǎng)絡(luò)維護(proactive network maintenance,前攝網(wǎng)絡(luò)維護、積極網(wǎng)絡(luò)維護)和優(yōu)化功能為目的發(fā)送和/或接收探針符號傳輸。
[0048]在一些實施方式中，通信裝置110和120中的任一個僅包括發(fā)送器或接收器?？赏ㄟ^幾種不同類型的介質(zhì)來實現(xiàn)通信信道199(例如，使用衛(wèi)星碟形天線132和134的衛(wèi)星通信信道130、使用塔142和144和/或本地天線152和154的無線通信信道140、有線通信信道150和/或使用電-光接口(E/0) 162和光-電接口(0/E) 164的光纖通信信道160)。此外，可實現(xiàn)多種類型的媒體，并且這些媒體連接在一起，從而形成通信信道199。
[0049]要注意的是，在不背離本公開的范圍和精神的情況下，這種通信裝置110和/或120可為靜止或移動型。例如，可在固定的位置內(nèi)實現(xiàn)通信裝置110和/或120，或者通信裝置110和/或120可為移動通信裝置，該移動通信裝置能夠與不止一個網(wǎng)絡(luò)接入點(例如，在包括一個或多個無線局域網(wǎng)(WLAN)的移動通信系統(tǒng)的背景下的各個不同的接入點(AP)、在包括一個或多個衛(wèi)星的移動通信系統(tǒng)的背景下的各個不同的衛(wèi)星、或者通常為在包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接入點的移動通信系統(tǒng)的背景下的各個不同的網(wǎng)絡(luò)接入點，通過這些網(wǎng)絡(luò)接入點，可使用通信裝置110和/或120實現(xiàn)通信)相關(guān)聯(lián)和/或進行通信。在任意該期望的通信系統(tǒng)(例如，包括參照圖1所描述那些變形)、任一信息存儲設(shè)備(例如，硬盤驅(qū)動器(HDD)、網(wǎng)絡(luò)信息存儲設(shè)備和/或服務(wù)器等)或者其中期望進行信息編碼和/或解碼的應用內(nèi)，可采用各種不同類型編碼。
[0050]圖2示出了 OFDM (正交頻分復用)的實施方式200。具體地，呈現(xiàn)出使用在通信信道199上經(jīng)由設(shè)備110和120的連接的OFDM調(diào)制方案。OFDM的調(diào)制可被視為將可用頻譜202分成多個窄帶子載波(例如，數(shù)據(jù)速率較低的載波)。通常，這些子載波的頻率響應重疊并且正交。各個子載波可以使用各種調(diào)制碼技術(shù)被調(diào)制。
[0051]OFDM調(diào)制通過執(zhí)行較大數(shù)量的窄帶載波(或者多音tone調(diào)tonemult1-tones)的同時傳輸運行。時常地在各種OFDM符號之間同樣使用保護間隔(GI)或保護距離，以試圖將可由在通信系統(tǒng)內(nèi)的多徑效應造成的ISI (符號間干擾)的影響減小到最小程度，這在無線通信系統(tǒng)中尤其重要。此外，在保護間隔內(nèi)可以同樣采用CP (循環(huán)前綴)以便允許翻轉(zhuǎn)時間(當跳躍至新波段時)并幫助維持OFDM符號的正交性。一般而言，OFDM系統(tǒng)設(shè)計是基于在通信系統(tǒng)內(nèi)的預期延遲擴展(例如，通信信道的預期延遲擴展)。
[0052]圖3示出了通信系統(tǒng)的實施方式300。通信系統(tǒng)100的【具體實施方式】作為在CMTS(電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng))305和多個電纜調(diào)制解調(diào)器320之間經(jīng)由電纜群組310 (圖1中示出的在連接中的所述設(shè)備110、120和信道的特定實施例)提供雙向通信的電纜系統(tǒng)300而呈現(xiàn)。在這個實施方式中，所述CMTS305和電纜調(diào)制解調(diào)器320根據(jù)DOCSIS協(xié)議或者其它在從CMTS305到電纜調(diào)制解調(diào)器320的下行鏈路中以及進一步從電纜調(diào)制解調(diào)器320到CMTS305的下行鏈路中采用OFDM調(diào)制的電纜調(diào)制解調(diào)器協(xié)議運行。
[0053]如參考圖3在連接中所論述的，所述CMTS305和電纜調(diào)制解調(diào)器320發(fā)送和/或接收包括為鑒別電纜群組310的特征、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)維護和優(yōu)化、或其它目的等的探針符號302的探針符號傳輸。具體地，當當前D0CSIS2.0/3.0為在測定的噪聲層的上行過程中的靜止時間提供時，在實施方式中，靜止探針符號插入上行和/或下行傳輸以便提供例如熱噪聲、入站(ingress，入口)、CPD (共用通路失真)、CS0 (復合二次)、CTB (復合三拍頻)、來自激光器和放大器限制(clipping，削減)的產(chǎn)物、包括經(jīng)過循環(huán)前綴的長度的回波的之前OFDM符號到靜態(tài)時間的范圍以及可選的其他測量的量的靈敏測量數(shù)據(jù)。此外，主動的探針符號可以被插入任一上行或者下行傳輸以便描述電纜群組310的轉(zhuǎn)移函數(shù)。具體地，所述主動探針符號可被用于判定復頻響應(振幅和群延遲)、包括放大器壓縮的非線性響應、激光剪斷、二極管檢波影響、經(jīng)由柱狀圖技術(shù)的非線性環(huán)節(jié)、以及其它電纜群組310的特征和/或CMTS305和每一個電纜調(diào)制解調(diào)器320的單獨發(fā)射器和接收器的特征。
[0054]在實施方式中，實際數(shù)據(jù)攜帶符號可以被用于實現(xiàn)主動探針符號302的功能。為使上述功能更加有效，所述數(shù)據(jù)攜帶符號的內(nèi)容在發(fā)射器中被獲取因此可以被用來與接收的樣本相比較以便描述電纜群組310的轉(zhuǎn)移函數(shù)。該具有已知的內(nèi)容的數(shù)據(jù)符號，在此相當于探針符號，并被用作探針符號302。就一切情況而論在本文中描述的探針符號為能被用于該目的的實際數(shù)據(jù)符號。
[0055]此外，所述CMTS305和電纜調(diào)制解調(diào)器320發(fā)送和/或接收與用于執(zhí)行分析的指令相關(guān)的命令數(shù)據(jù)304和反饋數(shù)據(jù)306，并且所述分析結(jié)果包括MIB (管理信息庫)數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)和指令。
[0056]本公開包括例如系統(tǒng)300的各個實施方式。例如，發(fā)射器包括從數(shù)據(jù)包中產(chǎn)生多個OFDM符號的數(shù)據(jù)處理模塊。探針符號發(fā)生器產(chǎn)生作為多個探針符號類型中的一個探針符號302。其探針符號302在預定的探針符號間隔時間選擇性的插入物所述多個OFDM符號中。所述探針符號可以是數(shù)據(jù)符號，因為正常數(shù)據(jù)攜帶符號被用于實現(xiàn)主動探針符號的功能，所以在這樣情況下不需要專門的探針插入。更正確地，所述數(shù)據(jù)符號的內(nèi)容被發(fā)射器獲取并稍后與同樣由接收器獲取的樣本比較。需要同步以保證在所述發(fā)射器和接收器獲取相同的符號。該同步可以由圖12中示出的在連接中描述的觸發(fā)信息提供。
[0057]在另一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)分析器被配置為與電纜調(diào)制解調(diào)器320和CMTS305通信主動網(wǎng)絡(luò)維護數(shù)據(jù)以便提供主動網(wǎng)絡(luò)維護功能，其功能包括經(jīng)由探針符號傳輸測試上行和下行參數(shù)。
[0058]在進一步的實例中，CMTS305或者電纜調(diào)制解調(diào)器320包括產(chǎn)生多個經(jīng)由電纜群組310傳輸?shù)腛FDM符號的發(fā)射器，其中所述多個OFDM符號包括至少一個用于電纜群組泄漏檢查、相位噪聲測試、子載波空間檢測和/或其它測試和測量目的的導頻音。
[0059]在又一個實例中，在CMTS305中使用的發(fā)射器為經(jīng)由電纜群組的傳輸產(chǎn)生多個OFDM符號，其中所述多個OFDM符號包括至少一個用于在與CMTS305有關(guān)的電纜群組310中定位泄漏的導頻音，其中所述至少一個導頻音是在所述多個OFDM符號上相位連續(xù)的載波導頻。
[0060]在又一個實例中，在CMTS305中使用的發(fā)射器包括產(chǎn)生用于在與CMTS305有關(guān)的電纜群組310中定位泄漏的探針符號302的探針符號發(fā)生器。復用器為經(jīng)由電纜群組310的傳輸選擇性的復用多個OFDM符號。
[0061]在又一個實例中，在CMTS305中使用的發(fā)射器包括從數(shù)據(jù)包中產(chǎn)生多個OFDM符號的數(shù)據(jù)處理模塊，其中所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)暫停信號暫停OFDM符號的產(chǎn)生。探針符號發(fā)生器產(chǎn)生探針符號302。暫?？刂瓢l(fā)生器產(chǎn)生暫停信號。復用器根據(jù)暫停信號選擇性的復用具有所述多個OFDM符號的探針符號302。
[0062]關(guān)于所述傳輸?shù)倪M一步實施例，該探針符號302、命令數(shù)據(jù)304和反饋數(shù)據(jù)306的接收和分析包括在隨后的圖4-21的連接中描述的若干任選功能和特征。
[0063]圖4示出了執(zhí)行信號傳輸?shù)陌l(fā)射器和接收器的實施方式400。具體地，發(fā)射器480/接收器490配對使用在設(shè)備110和120之間的連接通信信道199中，或明確的說CMTS305和電纜調(diào)制解調(diào)器320經(jīng)由電纜群組310通信，以及通信信道199的實施方式或者其它通信系統(tǒng)經(jīng)由OFDM符號通信。輸入分組420 (其包括命令數(shù)據(jù)304及其他數(shù)據(jù))通過基帶處理器或者其它數(shù)據(jù)處理元件440處理以便產(chǎn)生多個OFDM符號。如示出的所述基帶處理器440包括實現(xiàn)MAC和集中層402、FEC (前向糾錯)編碼404、IFFT (快速傅里葉逆變換)406、循環(huán)前綴插入408和交織器410的功能模塊。所述OFDM符號422與來自探針符號發(fā)生器416的探針符號輸入424 (例如探針符號302)選擇性地被復用。在【具體實施方式】中，暫停控制發(fā)生器418產(chǎn)生運行時能夠通過基帶處理器440暫停非探針OFDM符號422的產(chǎn)生以及選擇性的插入探針符號輸入424到所述復用器412的OFDM輸出的傳輸使能/暫停信號
425。該OFDM符號流經(jīng)由調(diào)制器414調(diào)制和放大成為在電纜群組310上傳入的射頻信號
426。此外，輸入探針符號輸入至數(shù)據(jù)處理元件440的多個模塊中的一個，例如MAC和集中層402、FEC (前向糾錯)編碼404、IFFT (快速傅里葉逆變換)406、循環(huán)前綴插入408、以及交織器410或者其它沒有明確示出的模塊。
[0064]在接收器490中，所述射頻信號428通過射頻信號426經(jīng)由通信信道199的傳輸生成生成，并經(jīng)由解調(diào)器464和去復用462放大和解調(diào)以便從探針符號輸出432中分離所述OFDM符號430。所述OFDM符號430通過基帶處理器442處理成為包括恢復命令數(shù)據(jù)204的輸出數(shù)據(jù)包464。如示出的，所述基帶處理器或者其它數(shù)據(jù)處理元件442包括實現(xiàn)MAC和集中層452、FEC (前向糾錯)解碼454、FFT (快速傅里葉變換)456、循環(huán)前綴移除458、以及去交織器460的功能模塊。所述OFDM符號430是選擇性的從探針符號輸出432中去復用。
[0065]在【具體實施方式】中，暫?？刂瓢l(fā)生器468與暫?？刂瓢l(fā)生器418基于共同時間方案同步，產(chǎn)生當運行時能夠通過基帶處理器442暫停OFDM符號430的接收并選擇性的路由探針符號輸出432到P匪(主動網(wǎng)絡(luò)管理)樣本緩沖器466中的發(fā)送使能/暫停信號435，其中PW樣本緩沖器466通過例如PW服務(wù)器或者其它在命令數(shù)據(jù)204的控制下運行的分析器475進一步處理，以便分析所述探針符號輸出產(chǎn)生反饋數(shù)據(jù)306，并如先前討論的鑒別電纜群組310的特征和/或提供其它衡量標準。此外，所述分析器475基于來自所述解調(diào)器464的其它數(shù)據(jù)、來自數(shù)據(jù)處理器442的一個或多個模塊和/或接收器490的其它部分運行，并且基于所述探針符號傳輸或者其它先前討論的鑒別電纜群組310或者其它通信信道199的特征和/或提供其它控制和管理信息的衡量標準產(chǎn)生反饋數(shù)據(jù)306。
[0066]所述反饋數(shù)據(jù)306可以經(jīng)由電纜群組310或者其它通信信道199從與接收器490關(guān)聯(lián)的發(fā)射器至與發(fā)射器480關(guān)聯(lián)的接收器之間重傳輸。照這樣，CMTS305可以發(fā)送探針符號302和命令數(shù)據(jù)304到多個CM320并且完全或者在某種程度上基于所述探針符號傳輸接收反饋數(shù)據(jù)306。在另一個運行模式中，CM320可以發(fā)送探針符號302和命令數(shù)據(jù)304到CMTS305并且完全或者在某種程度上基于所述探針符號傳輸接收反饋數(shù)據(jù)306。
[0067]數(shù)據(jù)處理元件上的發(fā)送與接收使能/暫停信號425和435的可選的使用方式使現(xiàn)有的功能塊可以最小的改變方式實現(xiàn)。在運行時，當所述數(shù)據(jù)處理暫停時所述系統(tǒng)將不會辨別出暫停已經(jīng)發(fā)生。例如，既然交織過程同樣被暫停，則該暫停不需要刷新(flush)交織器。所述基帶處理器440和442僅有的處理過程只關(guān)心例如橫穿導頻的時間內(nèi)插、平滑緩沖器等取決于實時的暫停。該系統(tǒng)可以擁有最小的延遲沖擊(例如僅為40-80百萬分之一秒)。所述發(fā)送與接收使能/暫停信號425和435可以是周期信號以便簡化同步過程。例如，所述暫停功能可以具有I秒至10分鐘的周期，或者如果不被需要則關(guān)閉該功能。特別地，例如I秒這樣的短周期可以在節(jié)點的故障修檢時當進行故障修檢模式運行時被用于快速數(shù)據(jù)采集中。例如10分鐘這樣的較長的時間周期可以被用于背景數(shù)據(jù)信息記錄時的正常運行方式中。
[0068]所述數(shù)據(jù)處理元件440和442以及分析器475可以分別通過單個處理設(shè)備或者多個處理設(shè)備實現(xiàn)。這種處理設(shè)備可以是微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、微型計算機、中央處理單元、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯器件、狀態(tài)機、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路、和/或基于電路的硬編碼和/或操作指令來操作信號(模擬和/或數(shù)字)的任何設(shè)備。處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元可具有相關(guān)聯(lián)的存儲器和/或集成存儲元件，其可以是單個存儲設(shè)備、多個存儲設(shè)備和/或處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元的嵌入式電路。這種存儲器裝置可為只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、易失性存儲器、非易失性存儲器、狀態(tài)機、動態(tài)存儲器、閃速存儲器、高速存儲器、和/或儲存數(shù)字信息的任何裝置。請注意，如果處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元包括多個處理設(shè)備，該處理設(shè)備可以位于中心(例如，通過有線和/或無線總線結(jié)構(gòu)直接耦接在一起)，也可以分布放置(例如，通過經(jīng)由局域網(wǎng)和/或廣域網(wǎng)絡(luò)間接耦接的云計算)。應進一步注意，如果處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元通過狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路實現(xiàn)其一個或多個功能，存儲相應操作指令的存儲器和/或存儲元件可以嵌入或外接于包括狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路的該電路。依然需要注意的是，存儲器部件可儲存并且處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元執(zhí)行硬編碼的和/或操作的指令，這些指令與在一個或多個圖中所闡述的至少一些步驟和/或功能相應。這樣的存儲設(shè)備或存儲元件可被歸入制造物中。
[0069]所述暫?？刂瓢l(fā)生器418和468可以通過計時器、計數(shù)器或者其它產(chǎn)生對應的發(fā)送使能/暫停信號425和接收使能/暫停信號435的群組(線路集)實現(xiàn)。
[0070]如上所述，信道估計塊分析探針符號輸出的樣本以便如先前討論的去鑒別電纜群組310或者其它通信信道199的特征和/或提供其它衡量標準。信道鑒定技術(shù)的示例以及支持該技術(shù)的探針符號302在下文中被提供。
[0071]示例I—導頻估計
[0072]所述技術(shù)通過使用平滑的信道估計減去散布導頻的值來運行。所述結(jié)果為所述橫穿整個的波段移動的導頻的噪聲層估計。所述噪聲層包括不規(guī)則的噪聲以及雜散。該技術(shù)可以給與強于所需要的QAM SNR (超過40dB)的性能5-10dB。同時該方法作為一種增強方式對于其它的接收器設(shè)計同樣有效，當僅有PLC (物理層鏈路信道)可以被CM320接收時該方法甚至可以使用在損壞的信道中。所述CM320可能也必須經(jīng)由上行鏈路通過損壞的群組條件報告測量數(shù)據(jù)。這可以允許進行損壞群組的故障修檢。
[0073]在該實例中，所述噪聲估計以如下方式工作。在散布導頻范圍內(nèi)被接收的符號為Y=H*X+N，其中H為散布導頻(SP)上的信道響應、X為傳輸?shù)腟P符號、N為噪聲，以上所有數(shù)值都在頻率域內(nèi)。如果接收器信道估計H (ce)被充分過濾，那么N (est)=Y-H (ce)*X中的N (est)為在其導頻位置上的噪聲估計。所述噪聲功率可隨時間取平均值以獲得更好的準確度。N (est)包括接收器的固有噪聲、雜散、實施損失等。所述散布導頻位置可在全部范圍(bin，庫)內(nèi)翻轉(zhuǎn)。照這樣，噪聲估計可以在隨時間的常規(guī)接收中的所有范圍內(nèi)生成。當較大噪聲功率存在于已知的CTB/CS0頻率中時，將會輕易地檢測出不連續(xù)的CTB/CS0。
[0074]示例2—靜止導頻探針
[0075]在極端的窄帶中，橫穿所述波段利用零調(diào)制掃頻(sweep，掃描)單音信號或者幾個音。這類似于利用零(靜止或者空)調(diào)制具有額外的散布導頻。該方法會使現(xiàn)行體制設(shè)計產(chǎn)生極微的中斷。既然所述信道估計不需要減去所述導頻值因為該導頻值為空，這會比使用示例I中的現(xiàn)有的導頻提供更好的性能?？紤]到D0CSIS3.1的實施方式，所述時間和頻率交織器410可以在橫穿多個頻段以及橫穿多個等于交織器深度的OFDM符號的隨機的副載波位置放置空輸入子載波。因此，交織器410在橫穿多個傳輸?shù)姆柕母陛d波的隨機(但是以完成)組提供空副載波測量數(shù)據(jù)。
[0076]示例3—寬頻帶(TO)靜丨卜探針
[0077]在極端寬頻帶中，每I秒至10分鐘暫停下行OFDM符號流并橫穿整個192MHz頻段插入靜止符號。這會是最為靈敏的測量，但是當運用在PHY和MAC設(shè)計中時需要修改。該方法的不例聯(lián)系圖5呈現(xiàn)。
[0078]示例4一噪聲功率比(NPR)探針
[0079]在該方法中，小于全頻帶的都可以被靜止。例如，6MHz的連續(xù)音調(diào)tone的窄帶可以被靜止。這產(chǎn)生可以橫穿全頻帶清掃的陷波。如果群組中存在非線性那么陷波可以充滿互調(diào)分量。但是如何區(qū)別群組噪聲層和互調(diào)分量是個挑戰(zhàn)。然而，使陷波加寬可以幫助判斷互調(diào)分量。在所述接收器中的反向的非線性可以被調(diào)整直至陷波(notch)最大開放，在該過程中盡可能的使用LMS算法進行調(diào)整。柱狀圖技術(shù)對推測群組的非線性非常有效?？梢允褂霉烙媮韼椭揘PR方法。該方法的示例聯(lián)系圖9呈現(xiàn)。
[0080]示例5—數(shù)據(jù)攜帶探針符號
[0081]如聯(lián)系圖3中論述的，實際的數(shù)據(jù)攜帶符號可以被用于實現(xiàn)主動探針符號302的功能。特別地，任何數(shù)據(jù)類型的符號能被用于上述目的。為使該功能最為有效，所述數(shù)據(jù)攜帶符號的內(nèi)容在發(fā)射器被獲取因此其內(nèi)容可以與接收的樣本相比較以便鑒別電纜群組310的轉(zhuǎn)移函數(shù)的特征或者支持其它如在本文中描述的主動網(wǎng)絡(luò)管理功能。當探針符號是數(shù)據(jù)符號時，不需要專門的探針插入。更正確地，所述數(shù)據(jù)符號的內(nèi)容被發(fā)射器獲取并稍后與同樣由接收器獲取的樣本比較。需要同步以保證在所述發(fā)射器和接收器獲取相同的符號。該同步可以聯(lián)系圖12中描述的觸發(fā)信息提供。
[0082]示例6—反向交織器方法
[0083]在該示例中靜止(寬頻帶或者窄帶)的探針被插入。特別地，空QAM值在輸入端被插入到交織器中。這些值散布在特定的“反向交織”模式使得其交織功能能夠再組這些值成橫穿單OFDM碼元的連續(xù)的音調(diào)tone。根據(jù)發(fā)送使能/暫停信號425，則依靠交織器的塊可以知曉QAM時隙是不可用的不能插入數(shù)據(jù)值。這可以避免暫停MAC和TC塊的問題，因為機會可以散布而不是成組的在正常的數(shù)據(jù)流中。所述PHY依然可以判斷缺失的符號或者部分符號。與處理模塊440有關(guān)的狀態(tài)機可用于反向交織映射以及相伴控制。
[0084]在實施方式中，所述交織器410包括在連續(xù)的OFDM符號中用于副載波的卷積交織器，因此交織不與塊邊界相連以便在交織器塊之間“暫?！?。然而，可以使用對于交織深度為N，在OFDM符號中的相鄰副載波連續(xù)延遲一個符號至N個連續(xù)的副載波并且隨后重置和重復(模N)直至OFDM符號的末尾的事實“預交織”。該方法可以在反向交織模式中橫穿N個連續(xù)的OFDM符號預交織空副載波。照這樣，全部的空副載波在相同的進入所述信道的OFDM符號(即具有全部空副載波的單個符號)的時間交織器的輸出端生成。后續(xù)的頻率交織可以使在該符號中的副載波順序隨機化但是這是在所述接收器重新排序的已知模式。該方法同樣可以在上行鏈路中以所提出的小時隙偏移來工作，以便通過使用相鄰的小時隙而不是副載波去減少交織的深度。這與預失真、預?；蛘哳A編碼相似。預交織提供了一個巧妙解決靜止信道測量的方案。
[0085]除上述示例之外，示例5將會被用于在具有下行卷積交織或者上行小時隙傾斜交織的單OFDM符號中發(fā)送寬頻帶探針。所述OFDM符號建立者采取輸入的比特流，并為使用一種與卷積交織器的換向器階段同步的狀態(tài)機插入測試QAM副載波(O+jO的空值或者類似PRBS BPSK值、復序列值等的探針序列值)到所述IFFT中，映射所述數(shù)據(jù)成為恰當?shù)腝AM符號。這僅稍微復雜于簡單的分頻器。當觸發(fā)時(例如根據(jù)所述“暫?！?，該測試QAM副載波被插入(O+jO的空值或者類似PRBS BPSK值、復序列值等的探針序列值)到延遲最大的路徑的第一碼元中，插入下一個QAM測試碼元到延遲第二大的路徑的第二碼元中，執(zhí)行此過程直至第一個沒有延遲的路徑的用于具有深度N的交織器的第η個符號。該狀態(tài)機可以在任何時間被觸發(fā)以便在不需要任何幀的情況下產(chǎn)生信道測量，而且僅僅與交織器階段同步便能夠起動以上程序。預交織OFDM符號序列產(chǎn)生的交織器的輸出可以是單個的空或者橫穿全部副載波的探針符號。所述CP被預先考慮，并且IFFT調(diào)制所述符號并將其發(fā)送至所述信道中。在接收端，所述接收器尋找具有標志、時間戳、MAC消息等能夠避免加大上層協(xié)議的復雜度的測試OFDM符號。FFT可以恢復具有全部QAM測試或者空副載波的測試OFDM符號。該剛識別的符號是通過解調(diào)器檢測的空數(shù)據(jù)。該FFT可以是用于全頻帶捕捉前端的分離處理器。即執(zhí)行期望的處理包括或者移去CP，然后平均、窗口、計算MER等。
[0086]在實施方式中，所述符號星座(constellat1n，群集)包括空符號。所述交織器及其他塊可以為空載波具有額外的表示空值的位。例如，這類似于具有257QAM而不是常規(guī)的256QAM，在此所述第257點是笛卡爾零，在所述星座圖的原點(0+j0)。靜止符號像任何其它符號一樣，除了所述QAM星座點是數(shù)字的0+j0。該最后的星座點(零)可以在全部載波之上被調(diào)制。如果完全關(guān)掉RF，則RF靜音可以被更好的完成。然而當不提供額外時間使RF電路安定時這是難以做到的。在一些情況下通過零碼元調(diào)制以數(shù)字化的降噪各個副載波更加實用。
[0087]在實施方式中，在靜止探針符號過程中導頻被關(guān)閉。接收器算法在當缺少符號時的相同情況中操作，例如在信道中的一個噪聲脈沖期間。進一步的RF自動增益控制在靜止符號的過程中可以被凍結(jié)(暫停)，例如通過接收使能/暫停控制信號435，該符號的到達是事先已知并被指示的。另外，在一些情況下在OFDM符號符號中能量的缺失是可以被檢測的并具有一些延遲。此外，探針符號可以在不是完全靜止而是只有一些音調(diào)靜止的情況下生成。探針符號的總功率可以被選中作為OFDM符號的正常功率。
[0088]在實施方式中，在PLC窄帶獲取當中存在間隙。尤其是D0CSIS3.1被設(shè)計成利用間隙運行。靜止符號可以在不影響PLC的情況下被放置在所述間隙內(nèi)。
[0089]同時在DOCSIS實施方式中通過Epoc PHY的延遲通?？梢允遣蛔兊?，偶然的缺失的(靜止)符號可以使用FIFO平滑所述流程去補償，并使用理性的NCO綜合FIFO的輸入和輸出速率。例如，如果1/1000的OFDM符號是靜止的，則綜合具有999/1000比率的兩個時鐘。另一個方法是僅在D0CSIS3.1上使用它而不負擔具有靜音探針問題的Epoc。
[0090]在電纜系統(tǒng)實施方式中，具有電纜群組的輸入和輸出的系統(tǒng)將會允許使用“系統(tǒng)識別”技術(shù)。這包括具有包括非線性和濾波影響的群組的模型。一種這樣的模型為:
[0091]低通濾波器一> 具有壓縮功能的放大器一> 低通濾波器。
[0092]所述模型的參數(shù)可以被調(diào)整使得所述模型和實際數(shù)據(jù)之間誤差最小化。為了使該模型工作，樣本是從群組的輸入和輸出獲取。接收器中的輸出樣本，可以被提供至例如用于處理的P匪服務(wù)器的所述信道估計塊。輸入到群組中例如被傳輸?shù)臉颖荆?a)可以通過在接收器再調(diào)制任一糾正的FEC副載波，或者(b)通過利用頭端從而節(jié)省被傳輸?shù)某Ｒ?guī)OFDM符號的樣本?？傊?，所述信道的輸入和輸出樣本可以被獲得。對于方法(b),在CMTS305發(fā)射器上的規(guī)范(spec)可以捕捉指定的OFDM符號的樣本。對于方法(a)，接收器上的規(guī)范可以提供再調(diào)制處理所必需的信息。
[0093]如先前討論的，在所述符號中探針符號302可以占據(jù)全部OFDM音調(diào)tone或者只占據(jù)部分數(shù)量的音調(diào)tone。在一個示例中，只有部分探針符號302可以被靜止。總功率可以是不影響模擬AGC的常規(guī)功率。這可以允許在圖8中的來自200-250MHZ的音調(diào)tone上進行調(diào)波研究。另一種實施方式同樣可以在探針過程中留下所述導頻。
[0094]在實施方式中，如果存在具有僅利用頻譜數(shù)據(jù)難以區(qū)別的故障情形的一組問題時，柱狀圖可以在不同的點采用(上行和/或下行)以便給頻譜獲取提供有用的相互垂直的信息。在基于模型的線性化中，放大器的非線性利用一些參數(shù)PU P2、P3等被數(shù)字化的模擬。如果所述非線性是電壓歷史的函數(shù)而不僅僅是瞬時電壓時，所述數(shù)學模型會包括存儲器。所述模型利用一些Q1、Q2、Q3等與參數(shù)P相關(guān)的參數(shù)反向。一種方法是利用本地反轉(zhuǎn)塊和本地觀察去反轉(zhuǎn)遠程的非線性。例如，假設(shè)在群組中具有各個擁有一些冪級數(shù)描述的若干非線性放大器。所述級連將會同樣具有冪級數(shù)描述。如果到來的去重建所述傳輸波形的波形已被觀測到并與先前的信息有關(guān)，所述參數(shù)P和Q可以被估計并被非線性的反轉(zhuǎn)。如果知道傳輸信號統(tǒng)計值則上述過程能夠較為簡單。監(jiān)測可以在許多路徑中識別損壞的放大器。同樣有增強的電纜調(diào)制解調(diào)器嵌入在稱為DMON (下行監(jiān)測)的電纜群組中。也可以采用這些方法去捕捉柱狀圖。
[0095]在實施方式中，可以采用計數(shù)器方法去可選擇的暫停發(fā)送與接收功能。該計數(shù)器方法的運行模式可以與以下相似之處聯(lián)系起來描述。假設(shè)你正在觀看電影，你可以暫停DVD播放器起身去休息一會，然后在你回來的時候能夠再次開始。相對于計數(shù)器DVD播放器顯示上的圖像流暢；當再次開始時圖像從先前停止的地方繼續(xù)而且不存在毛刺，并且這部電影的幀序列毫無疑問不受暫停時間影響。然而如果DVD播放器在中斷之后試著去使用實時去呈現(xiàn)它的圖像幀時，其播放器必須在計數(shù)器中減去中斷的時間這會使整個過程更復雜。通過使用隨著所述內(nèi)容中止的計數(shù)器，所有圖像是流暢的并且DVD播放器幾乎沒有察覺中斷的發(fā)生。因此在下行中的暫停按鈕的構(gòu)思是，MAC除了使用虛擬計數(shù)器而不是現(xiàn)實時間計數(shù)器之外不需要改變?nèi)魏问隆?br> [0096]這些技術(shù)可以如下應用于處理塊440。假設(shè)在系統(tǒng)中有3840副載波，而且FEC編碼器404在副載波500上終止。在常規(guī)沒有靜止探針的情形中，所述FEC編碼器404在OFDM符號η的副載波1900上開始并且在OFDM符號η+1的副載波500上終止。因此，可以占據(jù)符號η的SC1900-3840，以及符號η+1的SC1-500。在靜止探針被插入的情況下，所述FEC編碼器404可以占據(jù)符號η的SC1900-3840，以及符號η+2的SC1-500。符號η可以靜止。根據(jù)另一個觀點，所述暫停功能暗含概念上的維持二進位的計數(shù)器分別為:實時符號計數(shù)器和虛擬符號計數(shù)器。所述虛擬計數(shù)器不計算靜止探針符號，因此在它的計算序列序列中就不會有間隙。所述虛擬計數(shù)器可以被FEC等使用。
[0097]與探針符號302、命令數(shù)據(jù)304和反饋數(shù)據(jù)306的產(chǎn)生和傳輸聯(lián)系起來的發(fā)射器480和接收器490的運行可以與以下附例聯(lián)系起來描述。
[0098]探針符號302促使允許電纜群組310或者其它通信信道199的測量，以及特別地包括潛在噪聲和沖突的電纜群組響應。電纜群組310的線性和非線性響應可以被測量。該響應的分析可以提供電纜群組310或者其它通信信道199的寬頻帶的、短持續(xù)時間的視圖。例如在CMTS305中運行的發(fā)射器480，在預定的設(shè)計成在I秒到10分鐘范圍內(nèi)的間隔發(fā)送下行探針符號302。所述探針符號302包括以下模式:
[0099](a)標準模式頻域探針。例如16或者其它的數(shù)量的許多標準測試碼被采用。這些標準測試模型包括預定的通過與副載波QAM調(diào)制值相當頻率域值定義的模型。CMTS305在IFFT406或者多路器412的輸入插入這些樣本。所述CMTS305插入一種循環(huán)前綴。尤其是，所述基帶處理器440接受來自探針符號發(fā)生器416的控制插入或不插入導頻。當探針符號以這樣的方式插入時，所述基帶處理器440不在該探針符號上執(zhí)行交織或者FEC。
[0100](b)仵意時域探針。所沭CMTS305梓等時域采樣的序列。所述CMTS305插入這些樣本，其樣本在調(diào)制器414經(jīng)由多路復用器412作為整個OFDM符號的替代物輸入。在實施方式中，所述CMTS305不在該探針符號上執(zhí)行導頻插入、CP插入、交織或者FEC編碼。
[0101](C)噪聲功率比(NPR)探針。所述CMTS305接受用于陷波開始頻率和陷波結(jié)束頻率的值。CMTS305在除了陷波副載波的全部副載波中發(fā)送已知的測試模型。CMTS305在陷波副載波中發(fā)送零位值(零RF或者基本上的零RF)。所述CMTS305插入一種循環(huán)前綴。所述CMTS305可以選擇不在該探針符號上執(zhí)行導頻插入、交織或者FEC編碼。
[0102](d)靜Ih探針。所沐CMTS305在全部OFDM符號期間發(fā)送全零樣本(零RF或者基本上的零RF)。在實施方式中，保留一些總符號功率維持在正常能級的主動副載波，以便避免完全靜止的符號。
[0103]根據(jù)上述的示例，例如CM320的所述接收器490，獲取接收的探針符號302并經(jīng)由分析器475執(zhí)行以下處理過程產(chǎn)生反饋數(shù)據(jù)306。
[0104](a)時域樣本獲取。所沭CM320獲取對應于探針符號的時域(I和Q)樣本。所述CM320同樣從總共1.25倍的探針持續(xù)時間中獲取探針符號之前符號的1/8和探針符號之后符號的1/8的附加樣本。CM320可以如反饋數(shù)據(jù)306根據(jù)CMTS305經(jīng)由命令數(shù)據(jù)304的要求發(fā)送獲取的樣本。
[0105](b)^j^CM320使用與用于數(shù)據(jù)接收的相同的FFT尺寸計算探針符號的FFT功率譜。所述CM320可以應用窗口給頻譜。例如，相當于在頻率域中具有序列[-1/4，1/2，-1/4]的雜卷積的余弦平方窗可以被采用。其它窗口可以同樣地被采用。所述CM320可以例如使用具有滯后系數(shù)平均在I至128的范圍內(nèi)的漏極積分器執(zhí)行多個探針頻譜的真實功率平均。所述CM320可以接受根據(jù)CMTS305的命令數(shù)據(jù)304去再啟動頻譜平均。CM320可以最大保持頻譜的形式提供反饋數(shù)據(jù)306，示出自從最后一次重置以來各個范圍的最大功率值。所述CM320可以按要求經(jīng)由命令數(shù)據(jù)304發(fā)送表示最新平均頻譜和/或最大保持頻譜的反饋數(shù)據(jù)306到CMTS305。
[0106]在實施方式中，所述分析器475或者CM320處理每一種探針符號302產(chǎn)生以下反饋數(shù)據(jù)306的示例。
[0107](a)標準樽式頻域探針。所沭CM320可以在探針符號上講行測量。示例包括各個副載波的功率和RxMER (接收器調(diào)制誤差比例)，以及總接收功率等。RxMER可以使用已知的探針模式星座點計算。
[0108] (b)任意時域探針。所述CM320可以在探針符號上進行測量。示例包括總接收功率等。
[0109](c)噪聲功率比(NPR)探針。所沭CM320可以在探針符號h講行測量。示例包括:陷波外部和陷波內(nèi)的平均功率的比率(排除在各個陷波邊緣的范圍的4個庫以及排除外部庫1dB或高于平均的更多)；各個副載波的功率和RxMER ;總接收功率等。
[0110]在進一步實例中，所述CMTS305和CM320可以合作在多個OFDM頻帶中同步探針。尤其是，這樣的一種配置在一個頻帶中允許調(diào)波或者其它影響的查看，同時在另一個頻帶中提供激勵。所述CMTS305在200MHz頻帶中發(fā)送一個主動探針，并同在另一個例如3rd調(diào)波600MHz的頻帶中時發(fā)送靜止探針。CM320在靜止頻帶中獲取和處理所述探針并提供頻譜、粗樣等，使所述調(diào)波可以被觀測并分析。在兩個探針的同步過程中提供了一些時間的損失。該誤差可以在樣本的后處理過程中被移除。運行中的CMTS305包括同時發(fā)射探頭符號到兩個OFDM頻帶的能力。其CMTS305可以在兩個頻帶中精確的以+/-100FDM FFT時鐘周期去同步所述探針。
[0111]在進一步的實例中，所述CMTS305和CM320可以合作分享頻帶測量。尤其是這樣的配置允許對間歇噪聲和干涉的測量并/或提供窄帶和一部分信道的長時間視圖。采用排除頻帶作為可編程的具有零調(diào)制(零RF)的副載波的連續(xù)組。CM320橫穿接收頻譜定義至16頻帶經(jīng)由命令數(shù)據(jù)304接收的一系列起停頻率范圍。所述頻帶可以或者不能重疊。CM320為每個定義的頻帶提供測量得出反饋數(shù)據(jù)206。示例包括:時均化的功率；最大保持功率；時均化的頻譜；最大保持頻譜；當能量或者沒有能量呈現(xiàn)時(當頻帶中的功率在定義閾值閾值之上/之下時)在間隔過程中取得的時均化的功率等。
[0112]在進一步的實例中，所述CMTS305和CM320可以合作分享寬頻帶頻譜顯示。尤其是，該配置在CM320中提供了可以經(jīng)由反饋數(shù)據(jù)206報告的寬頻帶譜分析器功能。所述CM320通過分析器475為每個存在的DOCSIS頻譜分析MIB提供寬帶頻譜分析能力。所述CM320例如可以提供192MHz或者更大的光譜分析帶寬。所述CM320可選擇的提供覆蓋電纜群組310或者其它通信信道199的全部下行頻譜的光譜分析帶寬。
[0113]在另一個實例中，CM320可以根據(jù)經(jīng)由命令數(shù)據(jù)304來自CMTS305要求經(jīng)由反饋數(shù)據(jù)306提供CM的均衡設(shè)備的CMTS305值。
[0114]在進一步實例中，所述CMTS305和CM320可以合作分享FEC統(tǒng)計數(shù)值，或者通過保持FEC錯誤事件的統(tǒng)計數(shù)值去監(jiān)控鏈路質(zhì)量。所述CM320可以測量經(jīng)由反饋數(shù)據(jù)306分享的FEC統(tǒng)計數(shù)值。示例包括密語的總數(shù)，通過奇偶檢驗的密語的數(shù)量，未能通過奇偶檢驗的密語的數(shù)量，自最后一次詢問以后的錯誤秒，以及自最后一次詢問的I秒至10分鐘間隔的誤差的計算。該反饋數(shù)據(jù)306可以提供例如LDPC、BCH、碼字長、常規(guī)對縮短代碼字等的誤差的分類的細節(jié)。
[0115]在進一步的實例中，所述CMTS305和CM320可以合作去產(chǎn)生接收信道估計，給信道估計是基于導頻通過接收器作為其正常操作的一部分去計算的。CM320產(chǎn)生接收信道估計并如同按要求經(jīng)由命令數(shù)據(jù)304發(fā)送反饋數(shù)據(jù)306到CMTS305發(fā)送接收信道估計。
[0116]在進一步實例中，所述CMTS305和CM320可以合作分享每個副載波RxMER和通過接收器安排的功率測量。這允許了觀測信道總體性能的頻率依從關(guān)系。意圖是使用已經(jīng)在系統(tǒng)中提供的粒度，它是預子載波、預小時隙等。在CM320運行中進行每副載波RxMER測量，和/或進行每副載波Rx功率測量。所述CM320可以提供在全部非零副載波上、零RF副載波上、導頻上。以及經(jīng)由反饋數(shù)據(jù)306的數(shù)據(jù)副載波上的RxMER和Rx功率的平均測量。平均過程可以在有效功率上執(zhí)行并可以在具有I秒至I分鐘的可編程的滯后系數(shù)的漏極積分濾波器中完成，或者不進行平均過程。所述CM320可以按經(jīng)由命令數(shù)據(jù)304的要求經(jīng)由反饋數(shù)據(jù)306發(fā)送這些測量數(shù)據(jù)到CMTS305。
[0117]在進一步實例中，所述CMTS305和CM320可以為觀察和分析合作分享QAM星座。在實施方式中，因為數(shù)據(jù)量可以是巨大的，所以減小尺寸的記錄可以經(jīng)由反饋數(shù)據(jù)306被存儲和發(fā)送到CMTS305中。所述CM320可以當所述CMTS305發(fā)出經(jīng)由命令數(shù)據(jù)304的命令時捕捉接收的星座。能使用各個模式包括:
[0118](a)全部星座。軟決定數(shù)據(jù)可以從直至10個的OFDM符號分享。其尺寸可以直至8KX 10=80K復數(shù)，I和Q各12位，總共=大于2Mbit。
[0119](b)暈子化星座。軟決策數(shù)據(jù)可以被量子化為星座點之間1/8的距離，即可概括為2維的柱狀圖。各個范圍可以例如作為I比特值被記錄。所述影響是副本被除去，一旦位置被“擊中”其給與一個值1，并且如果被再次擊中依然保留所述值I。點個數(shù)的最大值可以是4096X8X8=256Kbits。星座可以為可編程的OFDM符號的個數(shù)而聚集。
[0120](C)壓縮的星座。該模式包括，例如直至4096個具有各個內(nèi)點的平均和標準差的星座點，以及加上直至落在星座邊界線之外的100個軟決策樣本。其尺寸可以為4096X2X12+100X2X12=大約 10Kbits0
[0121](d)誤差星座。該模式可以捕捉軟決策和正確的或者附近星座點之間的差異。這可以由單個OFDM符號完成。最大尺寸可以為8192X2X 12=大約200Kbits。所述誤差星座當已知數(shù)據(jù)時大多數(shù)是準確的，例如導頻或者零RF副載波，或者對于具有已知數(shù)據(jù)模式的探針符號，因為已知數(shù)據(jù)不會發(fā)生決定誤差。
[0122](e)壓縮的誤差星座。該模式可以捕捉軟決策和正確的或者附近星座點之間的差異并只報告誤差的平均和標準差，加上相當于100個落在決定之外的誤差樣本?？偡秶?2 X 12+100 X 2 X 12=大約 2.5Ki。
[0123]在進一步實例中，所述CMTS305和CM320可以合作分享脈沖/突發(fā)噪聲(時標、持續(xù)時間、等級與FEC誤差的相互關(guān)系)的測量數(shù)據(jù)。所述CM320可以在可編程的閾值上檢測突發(fā)/脈沖噪聲事件并且可以使用小時隙計數(shù)器時標所述事件，其中計數(shù)器具有I個樣本每OFDM FFT時鐘的分辨率。所述CM320可以I個樣本每OFDM FFT時鐘的分辨率測量事件的持續(xù)時間，并且可以在事件的持續(xù)時間過程中進一步測量樣本的真平均功率。所述CM320同樣會時標包含誤差的FEC塊以便將其與突發(fā)/脈沖噪聲事件的時間標記相比較。任何或者所有的該數(shù)據(jù)可以通過反饋數(shù)據(jù)306提供。
[0124]在另一種實例中，所述CMTS305和CM320可以合作分享寬頻帶樣本的柱狀圖，例如在所述信道中提供非線性效應的視圖，例如放大器壓縮和激光修剪。例如，其允許了引起切斷柱狀圖的末端并代替成毛刺spike的激光修剪的檢測。所述CM320可以在接收器的寬帶前端捕捉時域采樣的柱狀圖并經(jīng)由反饋數(shù)據(jù)306分享柱狀圖信息。所述柱狀圖可以具有至少256bin的分辨率。所述柱狀圖可以為雙側(cè)的，即包括樣本的最大負值和最大正值。所述柱狀圖可以在例如I秒至I分鐘的可編程的周期內(nèi)或者直至基于命令數(shù)據(jù)304的重置而被聚集。
[0125]圖5示出了 OFDM符號流的實施方式500。尤其是，OFDM符號流510以時間和頻率的形式圖形的示出。所示的實施方式中，可以采用192MHz的頻率范圍，然而其它范圍可被用于其它實施方式。如圖中示出的啟用暫?？刂?06，例如接收啟用/暫停信號425或者發(fā)送啟用/暫停信號435表示在OFDM符號流510中探針符號502和504插入的時間。所示的實施方式中，所述啟動/暫?？刂?06是一種周期信號。
[0126]在運行時，所述基帶處理器根據(jù)插入各個探針符號的啟動/暫?？刂?06為一個OFDM符號中止OFDM分頻器。對于靜止探針符號，所述CMTS305、CM320或者其它裝置的發(fā)射器在這個時間周期發(fā)送沉默silence (零)。在所述CMTS305或者CM320的接收器獲取許多樣本，例如在該符號周期過程中的包括循環(huán)前綴和環(huán)繞樣本的4K+或者8K+樣本。這些樣本經(jīng)由緩沖的樣本緩沖并發(fā)送到P匪服務(wù)器或者其它處理器去測量和描述例如電纜群組310的通信信道199的噪聲層的特征。對于主動探針符號，所述CMTS305、CM320或者其它裝置的發(fā)射器發(fā)送探針信號。在所述CMTS305或者CM320的接收器獲取許多樣本，例如在該符號周期過程中的包括循環(huán)前綴和環(huán)繞樣本的4K+或者8K+樣本。這些樣本經(jīng)由緩沖的樣本緩沖并發(fā)送到P匪服務(wù)器或者其它處理器去測量和描述例如電纜群組310的通信信道199的轉(zhuǎn)移函數(shù)的特征。
[0127]圖6示出了靜止探針碼元的實施方式600。正如先前討論的靜止符號可以通過不發(fā)送RF或者大體上不發(fā)送RF來生成。在平靜探測器符號610過程中，所述接收器通過在P匪樣本捕捉窗口 612過程中從先前OFDM數(shù)據(jù)符號606的末尾至下一個OFDM數(shù)據(jù)符號608的開始獲取PW樣本抽取/干涉的樣本。這些PW樣本的處理允許在CP間隔620和CP間隔620之外的測量，例如在CP622內(nèi)的回波echoes以及在CP624之外的回波echoes。這些PNM樣本的處理還允許測量到靜止探針符號610的結(jié)束的預振鈴提醒(pre-ringing)626以及測量諸如噪聲本底的其他參數(shù)。
[0128]圖7示出了主動探針碼元的實施方式700。所述示例與圖6同時聯(lián)系起來呈現(xiàn)了靜止探針符號，非靜止或者主動探針符號可以同樣被采用。尤其是，主動探針符號可用于表示電纜群組的轉(zhuǎn)移函數(shù)的特征，包括復頻響應(振幅和群延遲)，以及包括放大器壓縮、激光修剪、二極管檢波影響、和/或其它經(jīng)由柱狀圖技術(shù)或者其它方法的生成的影響的非線性響應。這些主動符號可以為每個OFDM探針符號時間使用一些或者全部的副載波。
[0129]在運行中，所述發(fā)射器480可以在探針符號時間過程中插入任何期望的RF樣本中。例如，作為寬頻的頻域探針可使用全部副載波生成，或者一些副載波可以被靜音以觀測諧波和來自主動子載波的互調(diào)(intermodulat1n,中間)產(chǎn)物。在另一種實例中，時域探針可以被采用。尤其是，一些探針信號的部分在時間中可以被靜音mute以便觀測信道的振鈴ringing。所述循環(huán)前綴可以或者不能被歸入探針符號。尤其是，CP可以被歸入的情況下，在此所述探針符號旨在通過接收器解調(diào)成數(shù)據(jù)信號。
[0130]在示出的示例中，產(chǎn)生了一種寬頻帶探針符號。當OFDM探針信號的頻譜在電纜群組310或者其它通信信道199上傳輸之前大體上平坦的時候，所述信道引入可以在信道之后變更所述頻譜的微反射。
[0131]圖8示出了主動探針碼元的實施方式800。在示出的示例中,產(chǎn)生了一種窄帶探針符號。如圖中示出的，所述電纜群組310或者其它通信信道199在傳輸信號的第三諧波中引入40db失真項。
[0132]圖9示出了主動探針碼元的實施方式900。在示出的示例中，產(chǎn)生了一種具有陷波的寬頻帶探針符號。在運行時，所述陷波被互調(diào)分量和/或其它通過所述信道生成的調(diào)波填充。如圖中示出，所述電纜群組310或者其它通信信道199在陷波頻率中引入40db失真項。所述陷波頻率可以被清掃以便判定在不同頻率中的結(jié)果。一般地說，任何靜止頻帶和主動探針符號的綜合可以被采用。尤其是，發(fā)射器可以經(jīng)由共同時間參考同步，或者經(jīng)由其它同步控制在一個或多個OFDM頻帶上以與在一個或多個其它OFDM頻帶上的主動探針符號相同的時間調(diào)度靜止探針符號。在所述靜止頻帶中獲取的接收樣本，與產(chǎn)生其樣本的主動探針符號一起可被用于分析損害引起的調(diào)波。
[0133]圖10示出探針符號插入的一個實施方式。如與圖4聯(lián)系起來論述的，(寬頻帶或者窄帶)探針可以在插入交織的探針符號1000之前交織。特別特別地，空QAM值可以在輸入端插入圖4的交織器410中。這些值散布在一個特定的“反向交織”映射1005中使得交織器410的交織函數(shù)可以再組這些值成為具有橫穿單個OFDM符號的連續(xù)音調(diào)tonetone的連續(xù)的探針符號1002。響應于發(fā)送使能/暫停信號425，依靠(feed)交織器410的塊可以知曉這些QAM時隙是不可用的，且不能向它們插入數(shù)據(jù)值。這可以避免暫停MAC和TC塊的問題，因為機會可以散布而不是成組的在正常的數(shù)據(jù)流中。所述PHY依然可以判斷缺失的符號或者部分符號。與處理模塊440有關(guān)的狀態(tài)機可用于反向交織映射1005以及相伴控制。
[0134]圖11示出了網(wǎng)絡(luò)分析器1100的實施方式。特別地，網(wǎng)絡(luò)分析器1100為與系統(tǒng)共同運行而呈現(xiàn)，例如與圖3聯(lián)系起來描述的所述系統(tǒng)300包括至少一個CMTS305、電纜群組310以及多個電纜調(diào)制解調(diào)器320。當示出的CMTS305和CM320與電纜群組310分離時，可以注意到整個系統(tǒng)300可以被認為是一種電纜群組。尤其是電纜群組310可以相當于部分從CMTS305和CM320中分離出來的電纜群組。同樣應注意，當作為電纜群組或者與D0CSIS3.1兼容的電纜系統(tǒng)描述的時候，各種實施方式可以被其它包括CMTS305和CM320的電纜系統(tǒng)采用。同樣，在此描述的技術(shù)可以同樣地應用于其它有線或者無線的系統(tǒng)，尤其是可以被用于該系統(tǒng)的其它網(wǎng)絡(luò)部件和用戶設(shè)備采用。
[0135]在運行中，所述網(wǎng)絡(luò)分析器1100把系統(tǒng)300作為被測部件(DUT)監(jiān)測、測試、分析系統(tǒng)300的性能，并以報告及其他測試數(shù)據(jù)的形式產(chǎn)生測試結(jié)果。在實施方式中，任何與圖1-10聯(lián)系起來描述的主動以及被動探針符號傳送類型可被用于該實施方式中，然而其它測試也會在其實施方式中被采用。
[0136]所述網(wǎng)絡(luò)分析器1100和系統(tǒng)300的運行可以提供主動網(wǎng)絡(luò)維護(P匪)。尤其是例如譜分析器功能1102、向量信號分析器功能1104及其他CMTS305和電纜調(diào)制解調(diào)器320的測試點功能1106的多個主動功能網(wǎng)絡(luò)維護功能，以便啟用測量以及進行網(wǎng)絡(luò)條件報告，使得例如固定設(shè)備和電纜故障以及來自其他系統(tǒng)的干涉和進入這些所不希望的影響可以被檢測和測量。根據(jù)此信息電纜網(wǎng)操作人員可以做出對改善條件來說必需的修改并檢測網(wǎng)絡(luò)趨勢以便當網(wǎng)絡(luò)需要改善時進行檢測。在一個示例中，所述系統(tǒng)300可以根據(jù)D0CSIS3.1PHY 規(guī)范操作。
[0137]如示出的圖11提供了主動網(wǎng)絡(luò)維護的所述成分、測試點、和管理能力，并與網(wǎng)絡(luò)分析器1100聯(lián)系起來去監(jiān)測、測試、和分析所述系統(tǒng)300的性能。所述CMTS305和CM320包含包括光譜分析器1102、向量信號分析器(VSA) 1104、及其他與網(wǎng)絡(luò)分析器1100聯(lián)系起來使用的測試點1106的測試點。其目的是能夠快速和準確地對上行和下行電纜群組進行描述、維持和障礙修理，以便保證最高的流量以及服務(wù)的可靠性。所述譜分析器功能1102可以包括全頻譜、窄譜、陷波頻譜或者其它觸發(fā)或者未觸發(fā)的光譜分析。所述VSA的功能1104可以包括，確定前置均衡器和均衡設(shè)備、星座顯示、以及為DS和/或US進行RxMER對副載波測量。其它測試點功能1106包括，F(xiàn)EC統(tǒng)計、脈沖噪聲統(tǒng)計和/或柱狀圖histograms。另外由CMTS305、CM320和網(wǎng)絡(luò)分析器1110執(zhí)行的功能與隨后的示例聯(lián)系起來呈現(xiàn)。
[0138]以下下行P匪的行為定義了為獲得和緩沖符號樣本、觸發(fā)上行頻譜條件信息的收集、提供寬頻帶光譜分析、采用額外的副載波作為頻譜陷波、提供均衡設(shè)備值、提供用于顯示的QAM星座點、獲得和報告接收器MER測量數(shù)據(jù)、獲得和報告前向糾錯統(tǒng)計數(shù)值、以及報告用于下行信道的信號柱狀圖的CMTS305和CM320功能。
[0139]如聯(lián)系圖3中論述的，實際的數(shù)據(jù)攜帶符號可以被用于實現(xiàn)主動探針符號302的功能。特別地，任何數(shù)據(jù)類型的符號能被用于上述目的。為使該功能最為有效，所述數(shù)據(jù)攜帶符號的內(nèi)容在發(fā)射器被獲取因此其內(nèi)容可以與接收的樣本相比較以便鑒別電纜群組310的轉(zhuǎn)移函數(shù)的特征或者支持其它如在本文中描述的主動網(wǎng)絡(luò)管理功能。當探針符號是數(shù)據(jù)符號時，不需要專門的探針插入。更正確地，所述數(shù)據(jù)符號的內(nèi)容被發(fā)射器獲取并稍后與同樣由接收器獲取的樣本比較。上述過程需要同步以保證在所述發(fā)射器和接收器獲取相同的符號。該同步可以由圖12中描述的觸發(fā)信息提供。
[0140]下行符號捕捉
[0141]所述下行符號捕捉的目的是提供網(wǎng)絡(luò)分析器1100的部分功能去分析所述電纜群組的響應。在CMTS305中，所述在IFFT之前的全部OFDM符號頻域調(diào)制值被獲取并被有效的分析。其所述值包括所有副載波中的I和Q調(diào)制值，所述副載波包括數(shù)據(jù)副載波、導頻、PLC報頭符號以及額外的副載波。該獲取可以產(chǎn)生等于正在使用中(例如4096或者8192)的FFT長度的許多數(shù)據(jù)點，必要時，16位可以被用作具有LSB填補零的I和Q的每個的寬度。
[0142]在CM320中，所述接收的在FFT之前的全部OFDM符號I和Q時域樣本不包括保護間隔，并在204.8MHzFFT樣本密度下被獲取和有效的分析。該獲取過程可以產(chǎn)生許多等于正在使用中(4096或者8192)的FFT的長度的數(shù)據(jù)點，必要時為具有LSB填補零的I和Q的每個的寬度中的16位。如果接收器窗口影響存在于數(shù)據(jù)當中，所述獲取可以包括一點指
/Jn ο
[0143]獲取所述電纜群組的輸入和輸出相當于對信道寬頻帶進行允許對下行群組的線性和非線性響應的完整描述的寬頻帶掃除swe印。所述MAC經(jīng)由PLC觸發(fā)信息提供信號以便保證在所述CMTS305和CM320中獲取相同的符號。在實施方式中，所述CMTS305能夠獲取全部下行符號的調(diào)制值用于分析。在實施方式中，所述CM320能夠定位和獲取全部下行符號的時域樣本用于分析。
[0144]下行寬頻帶頻譜獲
[0145]在實施方式中，下行寬頻帶頻譜獲取提供了一種D0CSIS3.1當中的下行寬頻帶譜分析器功能。其中CM320的能力與在D0CSIS3.0中提供的相似。在實施方式中，所述CM320可以提供下行寬頻帶頻譜獲取和分析能力。所述CM320也還可以提供獲取和分析所述電纜群組的全部下行頻帶的能力。
[0146]下行噪聲功率比(NPR)測量
[0147]所述下行NPR測量的目的是觀測所述噪聲、干涉以及潛藏在一部分OFDM信號中的互調(diào)產(chǎn)物。所述CMTS305定義在下行OFDM信號中形成頻譜陷波的零值副載波的專用頻帶。所述CM320提供了示出陷波深度的常規(guī)頻譜俘獲測量功能。極限陷波寬度可以選擇正常情況中不超過1MHz的值。一種可能的使用案例是觀察發(fā)生在OFDM頻帶內(nèi)的LTE干涉?’另一個可能的使用案例是觀察根據(jù)信號信號電平校準問題產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物。
[0148]在實施方式中，所述CMTS305能夠接受定義專用頻帶(陷波)的起停副載波索引。所述CMTS305同樣可以設(shè)置陷波中的全部副載波的調(diào)制值為零(沒有能量)。
[0149]下行均衡設(shè)備
[0150]所述均衡設(shè)備的目的是提供對描述電纜群組的線性響應的下行自適應均衡器系數(shù)的訪問。所述OSSI規(guī)格可以定義為概要衡量標準以避免在每個詢問發(fā)生時必須發(fā)送全部均衡設(shè)備。在實施方式中，所述CM320可以按要求為任何單OFDM塊報告其下行自適應均衡器系數(shù)(全部或者概要)。
[0151]下行星座顯示
[0152]所述下行星座顯示提供了用于顯示的被接收的QAM星座點。在所述片段輸入的均衡軟判定(I和Q)隨著時間被收集，利用減少復雜程度的可選的子樣本，并且可用于分析。起停索引定義了包括在測量中的副載波的范圍。在實施方式中，只有具有指定屬性和QAM星座的數(shù)據(jù)承載副載波被抽樣；所述范圍內(nèi)部的導頻和額外的副載波可以被。盡管更大或者更少的樣本可以被使用，但是為每個詢問提供了 8192個樣本；可以在樣本圖中加入額外的詢問。在實施方式中，所述CM320能夠獲取和報告針對單個選擇的配置、單個星座以及可選擇的單個OFDM塊內(nèi)的副載波的范圍的接收的軟決定樣本。
[0153]每副載波的下行接收調(diào)制誤差比(RxMER)
[0154]每副載波的下行接收調(diào)制誤差比(RxMER)為每個副載波提供了接收調(diào)制誤差比的測量。CM320使用導頻和零值副載波測量所述RxMER，所述導頻和零值副載波不像數(shù)據(jù)副載波可能被歸為符元錯誤那樣被歸為符元錯誤。由于分散的導頻訪問所有的數(shù)據(jù)副載波，以及零值副載波位于包括專用波段的劃定的位置，可以隨著時間的過去測量在活躍的OFDM波段中的所有副載波的RxMER。分散導頻樣式迭蓋PLC報頭符號，PLC報頭符號就像它們是導頻一樣，用于測量。
[0155]在實施方式中，僅測量通過CM320接收器處理的那些零值副載波。為了這個測量的目的，RxMER被定義為平衡的QAM均象的平均功率對平均誤差一矢量功率的比率。對于導頻，誤差向量是所平衡的接收導頻值和已知的正確導頻值之間的差值。對于零值副載波，誤差向量是未平衡的接收值本身，因為修正值是零，并且沒有對于排除的副載波位置的可靠信道估計與其一起執(zhí)行平衡化。使用這個定義，零值副載波的噪聲測量用術(shù)語“使用平均QAM均象功率作為引用的等價RxMER值”表示。
[0156]在操作的示例中，對于理想的AWGN信道，包含QAM均象的混合的OFDM塊包括一些零值副載波，與在QAM副載波上的35dB CNR 一起，可以得到對于包括零值副載波的所有副載波位置的標稱的35dB的RxMER測量。在實施方式中，CM320能夠使用導頻、PLC報頭符號、和/或零值副載波，以用于測量，為單個OFDM塊提供對于所有副載波位置的RxMER的測量。CM320可以省去對一些零值副載波的測量。
[0157]候選輪廓的信噪比(SNR)裕度
[0158]這個特征的目的是根據(jù)候選項調(diào)制輪廓提供在下行數(shù)據(jù)信道上可用的SNR裕度的估計。以下計算步驟可用于計算這個估計。CM320僅按要求執(zhí)行這個計算。為NCP信道完成相同的計算。
[0159]運算法則:
[0160](1)CM320為每個數(shù)據(jù)副載波按在以上所詳細說明的測量RxMER值。
[0161](2)根據(jù)這些測量，其計算每數(shù)據(jù)副載波的平均RxMER，MER1。
[0162](3)其為候選項輪廓作為輸入接受所需要的每副載波的平均MER，MER2。
[0163](4) SNR裕度定義為MER1-MER2，在此所有數(shù)量的單位是dB。
[0164]例如，如果CM320測量到MERl=33dB，并且候選項輪廓需要MER2=30dB，CM320報告3dB的SNR裕度。此外，CM320報告副載波的數(shù)目，副載波的RxMER對于給定的QAM順序，至少低于CER=le-5的閾值X dB，在此x是有例如缺省值=3的可配置的參數(shù)。
[0165]下行FEC統(tǒng)計
[0166]FEC統(tǒng)計的目的是經(jīng)由FEC和相關(guān)統(tǒng)計監(jiān)控下行鏈路質(zhì)量。算上內(nèi)部LDPC碼和外部BCH碼，統(tǒng)計在FEC代碼字錯誤事件上采用，并且被設(shè)置在每個OFDM信道上，并且用于由CM320收到的每個輪廓。測量可以用時間戳標明，例如，使用64位擴展時間戳的位21—52，在此位O是LSB，LSB提供有0.4msec的分辨率以及20天的范圍的32位時間戳值。用時間戳標明可以以100msec或者更好的標稱精度執(zhí)行。在實施方式中，代碼字計數(shù)和代碼字差錯計數(shù)可以包括僅完整長度代碼字，即，具有尺寸為16，200位的LDPC代碼字。相似的統(tǒng)計可被用在NCP上，同樣僅使用完整長度代碼字，并且用在PLC上。MAC包統(tǒng)計不是基于輪廓的，但是在所有發(fā)給CM320的包上計算。
[0167]CM320能夠提供以下下行性能規(guī)格:
[0168]無法修正的完整長度代碼字:BCH解碼失敗的完整長度代碼字的數(shù)量。
[0169]可修正的完整長度代碼字:預解碼LDPC故障檢驗以及傳遞BCH解碼失敗的完整長度代碼字的數(shù)量。
[0170]不可靠完整長度NCP代碼字:LDPC后解碼故障檢驗失敗的完整長度NCP代碼字的數(shù)量。
[0171]不可靠PLC代碼字:LDPC后解碼故障檢驗失敗的PLC代碼字的數(shù)量。
[0172]NCP完整長度CRC失敗:CRC檢驗失敗的完整長度NCP代碼字的數(shù)量。
[0173]MAC CRC失敗:MAC RC檢驗失敗的包的數(shù)量。
[0174]完整長度FEC代碼字的總數(shù)。
[0175]完整長度NCP代碼字的總數(shù)。
[0176]PLC代碼字的總數(shù)。
[0177]MAC包的總數(shù)。
[0178]分析周期的開始和停止時間。
[0179]CM320能夠為每個由CM320收到的輪廓提供以下在每個OFDM信道上的下行FEC概要。
[0180]完整長度代碼字誤差比vs.時間(秒):在滾動的10分鐘周期(600個值)的每個一秒?yún)^(qū)間中，無法修正的代碼字的完整長度數(shù)量與完整長度代碼字的總數(shù)的比率。
[0181]完整長度代碼字誤差比vs.時間(分鐘):在滾動的24小時周期(1440個值)的每個一分鐘區(qū)間中，無法修正的完整長度代碼字的數(shù)量與完整長度代碼字的總數(shù)的比率。
[0182]滾動周期的結(jié)束時間。
[0183]紅/黃/綠概要鏈路狀態(tài)(顏色在{FLD1}中定義)。
[0184]CM320可以為每個錯誤計數(shù)度量提供兩個集和報告方法:
[0185]長期統(tǒng)計。CM320始終在后臺為了每個輪廓收集規(guī)格。代碼字(或者包)和差錯計數(shù)器被每小時自動重置一次。當由于暫停重置計數(shù)器時，保存每個計數(shù)器的前面的值，使得在穩(wěn)定狀態(tài)環(huán)境中，完整小時的讀取是始終可用的。
[0186]短期統(tǒng)計。CM320利用兩個配置參數(shù)Ne和N。執(zhí)行一次完成的測量。當Ne錯誤出現(xiàn)或者N。代碼字已被處理的任何一個首先出現(xiàn)時，CM320報告結(jié)果。這個測量對下行輪廓性能測量特別有用。
【0187]下行肓方圖
[0188]下行直方圖的目的是提供在信道中的非線性效應的測量，例如放大器壓縮和激光器削波。例如，激光器削波使直方圖的一端被截斷并且用尖峰替換。CM320在接收器的寬帶前端捕捉時域采樣的直方圖。直方圖可以是雙側(cè)的，即，其包括取樣的從遠負值到遠正值的值。
[0189]在實施方式中，CM320能夠在接收器的寬帶前端捕捉時域采樣的直方圖。直方圖可以具有I秒到I分鐘的可編程的積累周期以及例如255庫(bin)的最小分辨率。
[0190]下行輪廓性能規(guī)格
[0191]以下測量用于P匪診斷以及用于下行調(diào)制輪廓的性能測試。用于報告給定測量的數(shù)據(jù)格式對于這兩個用途可能不同。
[0192]?無法修正的完整長度代碼字
[0193]?校正的完整長度代碼字
[0194].MAC CRC代碼字錯誤
[0195].NCP LDPC完整長度代碼字錯誤
[0196].NCP完整長度CRC失敗
[0197].完整長度FEC代碼字的總數(shù)
[0198].完整長度NCP代碼字的總數(shù)。
[0199]?每副載波的RxMER
[0200].每副載波的RxMER測量類型[0201 ].候選項數(shù)據(jù)輪廓的SNR裕度
[0202].候選項NCP輪廓的SNR裕度
[0203]以下上行P匪行為闡述以下CMTS305和CM320功能:用于獲取以及緩沖符號取樣、提供寬帶光譜分析、獲取并且報告噪聲功率測量和統(tǒng)計、提供平衡器系數(shù)值、獲取并且報告前向糾錯統(tǒng)計、以及報告用于上行信道的信號直方圖。
[0204]平靜期的上行捕捉以及探針符號
[0205]所述捕捉的目的是通過在排定的平靜期或者探測期間捕捉一個或多個OFDM符號，觀察潛在的噪聲以及測量裝置響應。當沒有通訊在OFDM帶中發(fā)送時，平靜期提供觀察潛機會。上行探針提供網(wǎng)絡(luò)分析器的部分功能，因為輸入是已知的，并且輸出被捕捉到。這允許上行線纜群集的線性和非線性響應的完整描述。同樣提供一列除外的副載波，以便完全定義所傳輸?shù)牟ㄐ巍Ｍ瑯訄蟾嬗山邮掌魇褂糜糜谒腇FT的開始取樣的指標。在實施方式中，在上行平靜期或者探測期間，CMTS305能夠捕捉一個上行OFDM符號的取樣(包括保護時間)并且使它們可用于分析。
[0206]上行觸發(fā)的光譜捕捉
[0207]上行觸發(fā)的譜捕捉提供CMTS305中的寬帶譜分析器功能，所述CMTS305中的寬帶譜分析器功能可以被觸發(fā)以檢查期望的上行傳輸以及在平靜期期間的潛在的噪聲/干涉。本文中的捕捉能力包括OFDM以及可能存在于上行譜中的預D0CSIS-3.1上行信道。
[0208]在實施方式中，CMTS305可以提供寬帶譜分析能力。CMTS305可以提供覆蓋高達線纜群集的完整上行譜的譜分析范圍。CMTS305可以使用以下模式提供觸發(fā)譜取樣捕捉的能力:
[0209]自由運行
[0210]基于SID (服務(wù)識別符)觸發(fā)
[0211]在平靜期期間觸發(fā)
[0212]基于小時隙計數(shù)觸發(fā)。
[0213]上行脈沖噪聲統(tǒng)計
[0214]上行脈沖噪聲統(tǒng)計收集在選定的窄頻帶中發(fā)生的爆發(fā)/脈沖噪聲的統(tǒng)計。在實施方式中，帶通濾波器放置在空閑的上行帶中。設(shè)置閾值，能量超過閾值觸發(fā)事件的測量，并且能量降低至低于閾值則結(jié)束所述事件。閾值可設(shè)為零，在這樣的情況下可以測量在所述帶中的平均功率。所述測量使用例如以下被時間標記:64位擴展時間戳的D3.0區(qū)域(位9一40，在此位O是LSB)，所述區(qū)域提供98ns的分辨率以及7分鐘的范圍。
[0215]在實施方式中，CMTS305可以提供在高達5.12MHz寬的選定帶中捕捉以下統(tǒng)計的能力:
[0216]事件的時間戳
[0217]事件的持續(xù)時間
[0218]事件的平均功率
[0219]在實施方式中，CMTS305可以提供最多1024個事件的時間歷史緩沖器。
[0220]上行均衡器系數(shù)
[0221]上行平衡器系數(shù)提供至CM320上行預平衡器系數(shù)以及CMTS305上行自適應平衡器(后平衡器)系數(shù)的訪問，其合起來描用于給定的CM320的上行線纜群集的線性響應。OSSI規(guī)范可以定義概要規(guī)格以避免對每個詢問都需發(fā)送所有的平衡器系數(shù)。
[0222]在實施方式中，CM320可以提供按要求報告它的上行預平衡器系數(shù)(全套或者概要)的能力。在實施方式中，CMTS305可以提供用于按要求報告與給定的CM320相聯(lián)系的它的上行自適應平衡器系數(shù)的能力。
[0223]h 行 FEC 統(tǒng)計
[0224]提供上行FEC統(tǒng)計用于經(jīng)由FEC和相關(guān)統(tǒng)計監(jiān)控上行鏈路質(zhì)量。統(tǒng)計可以在代碼字錯誤事件上采用。所述測量被例如使用擴展時間戳的位21 — 52時間標記。后解碼故障檢驗失敗的LDPC代碼字可被標注“不可靠”，但是代碼字的數(shù)據(jù)部分可能不包含位錯誤；因此“不可靠代碼字”計數(shù)可能趨向于不利的。無論是完整長度的或者縮短的所有代碼字都包括在測量中。
[0225]在實施方式中，CMTS305能夠為任何單上行用戶提供以下FEC統(tǒng)計:
[0226]預FEC無錯代碼字:通過預解碼故障檢驗的代碼字的數(shù)量。
[0227]不可靠代碼字:后解碼故障檢驗失敗的代碼字的數(shù)量。
[0228]校正代碼字:預解碼故障檢驗失敗，但是通過后解碼故障檢驗的代碼字的數(shù)量。
[0229]MAC CRC失敗:MAC RC檢驗失敗的包的數(shù)量。
[0230]FEC代碼字的總數(shù)。
[0231]MAC包的總數(shù)。
[0232]分析周期的開始和停止時間。
[0233]在實施方式中，CMTS305能夠為任何單上行用戶在高達10分鐘的時期內(nèi)提供以下FEC概要:
[0234]秒的總數(shù)。
[0235]錯誤秒的數(shù)量(在其期間出現(xiàn)至少一個不可靠代碼字的秒)。
[0236]在每個I秒?yún)^(qū)間中的代碼字錯誤(不可靠代碼字)的計數(shù)。
[0237]概要周期的開始和停止時間。
[0238]?紅/黃/綠概要鏈路狀態(tài)(顏色在{FLD1}中定義)。
[0239]肓方圖
[0240]直方圖的目的是提供在上行信道中的非線性效應的測量，例如放大器壓縮和激光器削波。例如，激光器削波使直方圖的一端被截斷并且用尖峰替換。CMTS305在接收器的寬帶前端捕捉時域采樣的直方圖。直方圖是雙側(cè)的，即其包括取樣的從遠負值到遠正值的值。
[0241]在實施方式中，CMTS305能夠在接收器的寬帶前端捕捉時域采樣的直方圖。直方圖可以具有I秒到I分鐘的可編程的積累周期以及255bins的最小分辨率。
[0242]圖12示出觸發(fā)消息塊1200的實施方式。示出觸發(fā)消息塊(MB)的示例格式用于結(jié)合一個或多個結(jié)合圖1一 11描述的功能和特征使用。
[0243]在一個操作方式中，觸發(fā)MB1200提供用于在CMTS305和CM320同步事件的機制，例如CM320和CMTS305，經(jīng)由命令數(shù)據(jù)304或者其他數(shù)據(jù)交換。特別地，觸發(fā)消息塊1200可用于觸發(fā)一個或多個預先描述的P匪特征的執(zhí)行過程。根據(jù)這個示例，CMTS305將TR MB插入到PLC里并且在利用PLC幀校準的特定時間執(zhí)行行為。當CM320檢測到TR MB時，CM320在利用PLC幀校準的相同的相對指定的時間執(zhí)行行為，PLC幀在CM320接收。如結(jié)合圖3討論的，當探針符號是數(shù)據(jù)符號時，需要同步以保證相同的符號在發(fā)送接收機捕捉。這種同步可以由觸發(fā)MB1200例如經(jīng)由符號選擇功能提供。
[0244]在以下表格中根據(jù)實施方式示出觸發(fā)消息塊1200的區(qū)域。
[0245]

【權(quán)利要求】
1.一種用于在線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)中使用的發(fā)送器，所述線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)經(jīng)由線纜群組與線纜調(diào)制解調(diào)器通信，所述發(fā)送器包括: 數(shù)據(jù)處理模塊，被配置為從數(shù)據(jù)包生成多個正交頻分多路復用OFDM符號； 探針符號生成器，被配置為生成作為多個探針符號類型之一的探針符號； 多路復用器，耦接至所述數(shù)據(jù)處理模塊和所述探針符號生成器，且被配置為在預定的探針符號位置處選擇性地將所述探針符號插入在所述多個OFDM符號以內(nèi)，以形成用于經(jīng)由所述線纜群集傳輸?shù)姆柫鳌?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，還包括: 暫?？刂粕善?，耦接至所述數(shù)據(jù)處理模塊，所述暫停控制生成器生成暫停信號； 其中，所述數(shù)據(jù)處理模塊響應于所述暫停信號，暫停所述多個OFDM符號的生成；以及其中，所述多路復用器響應于所述暫停信號，選擇性地將所述探針符號與所述多個OFDM符號一起多路復用 。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其中，所述多個探針符號類型包括主動探針符號和靜態(tài)探針符號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其中，所述多個探針符號類型包括用于在所述線纜群集中定位泄漏的符號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其中，所述多個OFDM符號包括用于在所述線纜群集中定位泄漏的至少一個導頻音。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)送器，其中，所述至少一個導頻音是載波導頻，所述載波導頻在所述多個OFDM符號上是相位連續(xù)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送器，其中，所述多個OFDM符號包括用于相位噪聲測試以及子載波間隔檢測的至少一個導頻音。
8.一種方法，包括: 從數(shù)據(jù)包生成多個正交頻分多路復用OFDM符號； 生成作為多個探針符號類型之一的探針符號； 在預定的探針符號位置處選擇性地將所述探針符號插入在所述多個OFDM符號以內(nèi)，以形成用于經(jīng)由線纜群集傳輸?shù)姆柫鳌?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 生成暫停信號；以及 響應于所述暫停信號，暫停所述OFDM符號的生成，其中，響應于所述暫停信號，將所述探針符號選擇性地插入到所述多個OFDM符號中。
10.一種系統(tǒng),包括: 線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)CMTS，生成下行正交頻分多路復用OFDM符號流，以用于經(jīng)由線纜群集與線纜調(diào)制解調(diào)器通信，并且從所述線纜調(diào)制解調(diào)器經(jīng)由所述線纜群集接收上行OFDM符號流，其中，所述上行OFDM符號流以及所述下行OFDM符號流中的至少一個包括多個探針符號傳輸，所述多個探針符號傳輸包括多個探針符號類型； 所述線纜調(diào)制解調(diào)器生成所述上行OFDM符號流，以用于經(jīng)由所述線纜群集與所述CMTS通信，并且從所述CMTS經(jīng)由所述線纜群集接收所述下行OFDM符號流；以及 網(wǎng)絡(luò)分析器，被配置為與所述線纜調(diào)制解調(diào)器和所述CMTS傳送主動網(wǎng)絡(luò)維護數(shù)據(jù)，以經(jīng)由所述多個探針 符號傳輸來提供多個主動網(wǎng)絡(luò)維護功能。
【文檔編號】H04L27/26GK104079519SQ201410124551
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】布魯斯·約瑟夫·庫里萬, 理查德·史蒂芬·普羅丹, 托馬斯·約瑟夫·科爾策, 鄒寒立, 拉蒙·亞歷杭德羅·戈麥斯, 里奧·蒙特勒伊, 馬克·愛德華·勞巴克, 羅格·韋恩·菲什, 莉薩·沃伊特·丹尼, 尼基·羅伯塔·潘泰利阿斯, 喬納森·蘇基·明 申請人:美國博通公司