(57)【要約】【課題】  ケーブルネットワークの部分をテストするためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】  ケーブルネットワークの部分をテストするシステムおよび方法は、パターン発生器（６００）、アドレッサ（６０２）、順方向誤り訂正器（６０６）およびコンパレータ（６０４）を提供し、ケーブルネットワークのアップストリームチャネルのテストに特に適合される。パターン発生器はテスト信号を生成し、アドレッサは信号を公知のサーバにアドレス指定し、テスト信号をテストシステムに戻すようにサーバに命令する。順方向誤り訂正器は、サーバからテストシステムへの送信の際にテスト信号に導かれたエラーを訂正する。コンパレータは、戻されたテスト信号をもともと送信されたテスト信号と比較し、好ましくはビットエラーレートテストを用いて戻りチャネルの性能を判定する。【選択図】        図４
2005102344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークの部分の性能を判定するための方法であって、
送信点からネットワークの部分へ信号を送信するステップと、
宛先で信号を受信するステップと、
信号を送信点に戻すステップと、
宛先から送信点への送信の際に信号の中に導かれたエラーを訂正するステップとを含む、方法。
【請求項２】
信号を送信するステップは、信号パケットを送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
宛先で信号を受信するステップは、ネットワークの第１の部分を通る送信によって引き起こされる第１のエラーを含む信号を受信するステップを含み、
信号を送信点に戻すステップは、ネットワークの第２の部分を通る送信によって引き起こされる第２のエラーを含む信号を戻すステップと、
信号中に第１のエラーを残すよう第２のエラーを訂正するステップと、
ネットワークの第１の部分の性能を判定するため、送信点で第１のエラーを含む信号と送信された信号とを比較するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第２のエラーを訂正するステップは、送信点で受信された信号の部分の残余のエラーを判定するステップと、
残余のエラーを含む信号の部分を破棄するステップとをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
信号を比較するステップは、ビットエラーレート、ブロックエラーレートまたはそれらの組合せについてテストする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ネットワークの性能を判定するための装置であって、
送信点からネットワークの第１の部分を通して信号を送信するためのトランスミッタ［５００］と、
ネットワークの第１の部分を通した送信のために生じた第１のエラーを含む信号を宛先で受信し、第１のエラーを含む信号をネットワークの第２の部分を通して送信点に戻すための第１のレシーバ［１００］と、
第１のエラーおよびネットワークの第２の部分を通した送信のために生じた第２のエラーを含む信号を送信点で受信するための第２のレシーバ［４００］と、
送信点で第２のエラーを訂正して信号中に第１のエラーを残すための、第２のレシーバに結合された誤り訂正器［６０６］と、
送信点の第１のエラーを含む信号と、送信された信号とを比較して、ネットワークの第１の部分の性能を判定するための、順方向誤り訂正器［６０６］に結合されたコンパレータ［６０４］とを含む、装置。
【請求項７】
トランスミッタ［５００］はパターン発生器［６００］を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ネットワークはケーブルネットワークである、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
ネットワークの第１および第２の部分はローカルエリアケーブルネットワーク［１１０］を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
装置は、ローカルエリアケーブルネットワーク［１１０］のアップストリームチャネル
に結合される、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
装置は、ローカルエリアケーブルネットワーク［１１０］のフォワードチャネルにも結合される、請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
第１のレシーバはモデム［１００］を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
トランスミッタ［５００］はアドレッサ［６０２］を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
トランスミッタ［５００］は、コンパレータ［６０４］に結合されたパターン発生器［６００］と、パターン発生器［６００］に結合されたアドレッサ［６０２］とを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１５】
ケーブルモデム終端システム［１００］をさらに含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１６】
ネットワークはケーブルネットワークであり、
ネットワークの第１および第２の部分はローカルエリアケーブルネットワーク［１１０］であり、
トランスミッタは、ローカルエリアケーブルネットワーク［１１０］のアップストリームチャネルに結合されたアドレッサ［６０２］を含む、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケーブルネットワーク中のアップストリームチャネル伝送設備をテストするためのシステムおよび方法に一般的に関する。より特定的には、この発明は、ケーブルネットワークのアップストリームチャネルのビットエラーレートテストを提供する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブルネットワークは元々は、家庭および企業にテレビ信号を伝送するために敷設された。ケーブルネットワークは、テレビ伝送ネットワークを上回る、より明瞭な信号およびチャンネルのより大きな選択肢を含む利点を提供する。これらのケーブルネットワークは元々は、顧客にテレビ信号を単に提供することを意図していた。したがって、それらは顧客に対し、ケーブルネットワークオペレータ、他の顧客または他のいかなる相手にも信号を伝送する手段を提供しなかった。
【０００３】
以前の実施例では、ケーブルネットワークはアナログ信号を伝送した。より最近では、ケーブルネットワークはデジタル信号を伝送するように変換された。デジタルケーブルネットワークの場合、顧客はケーブルネットワークオペレータに信号を送り返してもよい。この設備は、顧客にプログラムを配信するフォワードまたはダウンストリームチャネルに対して、アップストリームチャネルと呼ばれる。さらに、デジタルケーブルネットワークは今やインターネットに結合され、それにより家庭および企業にインターネットへのアクセスを提供することもある。このアクセスは、他の技術が提供するアクセスよりも一般的に高速である。
【０００４】
図１は典型的なデジタルケーブルネットワークを示す。ケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）１００はシステムの基本構成要素である。ＣＭＴＳ１００は技術分野で周知の典型的なシステムであり、順方向誤り訂正のための設備を含むことが典型的である。ＣＭＴＳ１００はインターネットバックボーン１０２に結合される。インターネットバックボーン１０２はインターネットトラフィックを搬送し、技術分野で周知であり、典型的には光ファイバ通信回線を含む。これに代えて、インターネットバックボーン１０２は同軸ケーブルを含んでもよい。ＣＭＴＳ１００はコンバイナ／スプリッタ１１６にも結合される。コンバイナ／スプリッタ１１６は、ＣＭＴＳ１００からのおよび光ファイバ回線１０４からの信号を組合わせる。光ファイバ回線１０４はテレビ信号を搬送する。光ファイバ回線１０４は代替的に同軸ケーブルであってもよい。コンバイナ／スプリッタ１１６は技術分野で周知である。コンバイナ／スプリッタ１１６はインターネットバックボーン１０２からの信号と光ファイバ回線１０４からの入来するテレビ信号とを組合わせ、結果として生じる信号を光ファイバ伝送回線１０６上に出力する。コンバイナ／スプリッタ１１６はまた、光ファイバ伝送回線１０６からの信号を受取り、インターネットバックボーン１０２への伝送またはケーブルネットワークオペレータによる使用に適する信号を分割する。光ファイバ伝送回線１０６は、光ファイバおよび関連する機材を含む標準的なケーブルネットワーク伝送回線である。
【０００５】
光ファイバ伝送回線１０６は、１つまたはそれ以上のノード１０８に結合される。代替的な実施例では、同軸ケーブルがコンバイナ／スプリッタ１１６をノード１０８に結合する。ノード１０８は、光ファイバ伝送回線１０６上に送信された、ＣＭＴＳ１００からの信号を受取るケーブルネットワーク用の配信点として働く。各ノード１０８はローカルエリアケーブルループ（ＬＡＣＬ）１１０に結合される。ＬＡＣＬ１１０は、比較的近接した地理的区域の中でノードから家庭および企業に信号を搬送する同軸ケーブルであるのが典型的である。これに代えて、ＬＡＣＬ１１０は光ファイバケーブルであってもよい。Ｌ
ＡＣＬ１１０はループを形成し、その始点および終点はノード１０８に結合される。ノード１０８は、その関連するＬＡＣＬ１１０の上にコンバイナ／スプリッタ１１６から受取った信号を再送信する。代替的な実施例では、ＬＡＣＬ１１０は、コンバイナ／スプリッタ１１６に直接的に結合されてもよい。当業者には、ネットワークが多くの異なる構造を有してもよいことが認められるであろう。
【０００６】
１つまたはそれ以上の顧客サイト１１２が各ＬＡＣＬ１１０に結合される。顧客サイトは、家庭または企業のいずれであってもよく、ＬＡＣＬ１１０から分かれる同軸ケーブル１１４でＬＡＣＬ１１０に結合される。
【０００７】
図２は、複数の顧客サイト１１２およびノード１０８へのＬＡＣＬ１１０の結合を示す。ノード１０８は、ＬＡＣＬ１１０への２つの結合である２００および２０２をそれぞれ有する。結合２００および２０２は論理結合である。実際には、単一の光ファイバ伝送回線または同軸ケーブルがノード１０８をＬＡＣＬ１１０に結合する。図２はまた、顧客サイトをより詳細に示す。結合２０４および２０６が結合２００および２０２に対応する。結合２０４および２０６は、顧客サイト１１２とＬＡＣＬ１１０との間の結合の論理表示である。実際には、顧客サイト１１２とＬＡＣＬ１１０との間の結合は、同軸ケーブル、ツイストペア、無線または他の結合である。結合２０４は、ＬＡＣＬ１１０から顧客サイト１１２へのフォワードまたはダウンストリームチャネル信号経路を提供する。これに対応して、結合２０６は、顧客サイト１１２からＬＡＣＬ１１０へ、次にノード１０８およびＣＭＴＳ１００へのアップストリーム信号経路を提供する。
【０００８】
顧客サイト１１２は、コンバイナ／スプリッタ２１４、ケーブルモデム２０８ならびに少なくとも１つのコンピュータ２１０および少なくとも１つのテレビ２１２を含む。コンピュータ２１０は技術分野で周知であり、インターネットに情報を送信しかつそれから情報を受信するためのブラウザを備えている。コンピュータ２１０はケーブルモデム２０８に結合される。ケーブルモデム２０８は従来のケーブルモデムである。ケーブルモデム２０８は、デジタル信号を組合わせかつ分割するための従来の装置であるコンバイナ／スプリッタ２１４に結合される。コンバイナ／スプリッタ２１４はコンバイナ／スプリッタ１１６と同様であるが、顧客サイトに適切な規模のものである。当業者はコンバイナ／スプリッタ２１４を認めるであろう。テレビ２１２もコンバイナ／スプリッタ２１４に結合される。
【０００９】
結合２００は、ノード１０８からＬＡＣＬ１１０を介して、結合２０４を介しておよび顧客サイト１１２へ、フォワードチャネル信号経路を提供する。フォワードチャネルでは、ノードは８８から８６０ＭＨｚの間の周波数でデジタル信号を伝送する。典型的には、フォワードチャネルは順方向誤り訂正を提供し、それによりケーブルモデム２０８は、それがノード１０８から受取る信号中のエラーを検出できる。信号の中にエラーを検出すると、次にケーブルモデム２０８はエラーを訂正する。ケーブルモデムが受取る信号を訂正するための方法および手段は技術分野で周知である。
【００１０】
結合２０２は、ケーブルネットワークオペレータと通信するための、顧客サイト１１２向けの信号経路を提供する。ケーブルモデム２０８は、結合２０２を介してフォワードチャネルの逆方向に、結合２０６、ＬＡＣＬ１１０および結合２０２を介して伝送する。このアップストリームチャネルは、５から５０ＭＨｚの間の周波数に限られるのが一般的である。歴史的には、ケーブルネットワークオペレータは、アップストリームチャネルを用いて顧客サイト１１２からケーブルネットワークオペレータへの信号経路を提供した。たとえば、顧客サイトは、時にはペイパービューとして知られる、特定のプログラムを要求することができる。顧客サイトは、アップストリームチャネルを用いて、料金問合せ、サービス不具合の通知および他の情報などの他の要求をケーブルネットワークオペレータに
送ることもできる。
【００１１】
図３Ａは、コンバイナ／スプリッタ１１６から顧客サイトへのフォワードチャネル中の信号３００の形を図示する。フォワードチャネル信号は、２つ以上のシリアル信号の時間多重化の結果である。図３Ａは、ダウンストリーム信号３００に時間多重化される３つの例示的な信号３０２を示す。フォワードチャネル信号がフレーム化され、ヘッダ３０４が各フレームの先頭に来る。ヘッダ３０４はフレームの始点を示し、フレームの残余のビットがペイロードである。各顧客サイトへの信号は、ＬＡＣＬ上の他のすべての顧客サイトに意図された信号とともに時間多重化され、フレームのペイロードにロードされる。各顧客サイトのケーブルモデムはフォワードチャネル信号をモニタし、特定のケーブルモデムに意図される、各フレームのペイロード中のビットを取出す。次にケーブルモデムは顧客サイトに意図される信号を再構成する。信号を時間多重化する多くの方法が存在する。当業者にはこれらの方法が認められるであろう。
【００１２】
アップストリームチャネルは典型的にはフレーム化されない。図３Ｂは、トークンリング型プロトコルで送信されるパケットを含むアップストリームチャネル信号３０６の形を図示する。ケーブルモデムがまずＬＡＣＬに結合するとき、それはＣＭＴＳからスケジュールを受取る。このスケジュールは、ケーブルモデムがいつアップストリームチャネルに送信してもよいかを指示する。ケーブルモデムがアップストリームチャネルに送信してもよいことをスケジュールが示すと、ケーブルモデムはパケットを構成し、ＣＭＴＳへのフォワードストリームと反対の方向へそれを送信する。
【００１３】
パケットは、パケット識別子（ＰＩＤ）３０８およびペイロード３１０を含む。ＰＩＤ３０８は、パケットを送信したケーブルモデムを特定し、パケットの宛先を特定し、他の情報を含むことがある。パケットのペイロード３１０は、送信ケーブルモデムからのデータ全体を含む。フォワードチャネル信号と異なり、アップストリームチャネルパケットは典型的に、他のケーブルモデムからの信号とともに時間多重化されない。パケットペイロード全体が、単一のケーブルモデムからのデータを含む。
【００１４】
上述のように、アップストリームチャネルは元々は、ケーブルネットワークオペレータに要求を送るために用いることを意図されたものであり、高い伝送性能を備えていないのが一般的である。しかしながら、顧客サイトは典型的には稀にしか送信せずかつこのときごく少量のデータしか送信しない。したがってアップストリームチャネルは一般的に混雑しておらず、性能が優先事項ではなかった。
【００１５】
より最近では、ケーブルネットワークオペレータはＣＭＴＳをインターネットバックボーンに結合して、顧客サイトにインターネットアクセスを提供している。一般的に、そのようなシステムは、顧客サイトをインターネットに結合するための他の技術を上回る利点を提供している。フォワードチャネルは、顧客サイトへのデータの高速ダウンロードを可能にする大きな帯域幅を有する。さらに、ケーブルシステムは既に稼働している。すなわち大きな設備投資の必要性を排除している。まず、アップストリームチャネルの限られた性能は、インターネットアクセスのためにケーブルシステムを用いることに対する障害ではなかった。一般的に、顧客サイトからインターネットバックボーンへのインターネットトラフィックは、必要なフォワードストリームよりもはるかに小さな帯域幅しか必要としなかった。顧客サイトはデータを求めてウェブサイトに要求を出す。要求は小さいため、広い帯域幅を必要としない。しかしながら、要求されたデータが大きいことがしばしばあり、広い帯域幅のフォワードチャネルを必要とする。アップストリームチャネルの劣った性能は、インターネットアクセス用のケーブルシステムの使用と無関係であった。顧客サイトからの信号がその宛先に届かなければ、顧客サイトは単に信号を再送信するだけであった。信号のサイズおよびその数が、認め得るほどにインターネットアクセスを妨げるこ
とはなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、より最近では、アップストリームチャネルの限られた性能はインターネットアクセスを妨げている。顧客サイトはアップストリームチャネルにより多くのデータを送信している。今やいくつかの顧客サイトは、それ自体がウェブサイトであるかまたは大量の情報をインターネットにアップロードしている。したがって、アップストリームチャネルに送信されるデータの量が増加した。さらに、インターネットにアクセスする顧客サイトがより多くなっている。これに対応して、アップストリームチャネルにより多くのトラフィックが存在する。顧客サイトの数がより大きいということは、いずれの１つの顧客サイトに対しても送信スロットがより少ないことを意味する。信号を再送信する必要があれば、別の送信スロットが空くまで遅延が生じる。また、増加した信号サイズのために、それらを再送信する負担がより大きくなっている。その宛先に到達できない信号を単に再送信することはもはや許容できない。ケーブルネットワークの能力を十分に活用するため、アップストリームチャネルにパケットの再送信を結果的に生じさせる欠陥の原因を究明しかつ修復しなければならない。
【００１７】
ケーブルネットワーク中のアップストリームチャネルの性能を向上させることが急務となった。アップストリームチャネルの性能を向上させる必要性とともに、対応する、アップストリームチャネルをテストする必要性も存在する。いつおよびどこでアップストリームチャネルがネットワーク性能を制限しているかを判定するのにテスタが必要である。アップストリームチャネルをテストするのは困難である。このとき、顧客サイトが不十分なインターネットアクセスを経験しているときに、顧客サイトでテストセットを用いなければならず、同時にＣＭＴＳ、ノードまたは他の場所でテストセットを用いなければならない。複数のテストセットを調整する必要性のために、アップストリームチャネルのテストが困難になる。さらに、テストの間にネットワークを不能にすることは実際的ではない。テストの間ネットワークを不能にすることなく、ケーブルネットワークのアップストリームチャネルを正確にかつ効率よくテストする装置および方法に対する必要性が存在する。
【００１８】
この発明の目的は、ケーブルネットワークのアップストリームチャネルをテストするためのシステムおよび方法を提供することである。この発明のさらなる目的は、他のユーザのためにテストの間にネットワークを不能にすることなく、アップストリームチャネルの性能の自動的な判定をシステムが提供することである。最後に、この発明の目的は、ＣＭＴＳ場所における第２の調整されたテスト装置の必要なくアップストリームチャネルをテストするためのシステムおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、ケーブルネットワークの順方向誤り訂正設備を用いて、ケーブルネットワークのアップストリームチャネルをテストするための新しいシステムおよび方法を提供する。その最も基本的な形では、この発明は、パターン発生器、アドレッサ、順方向誤り訂正器およびコンパレータを含むテスタを提供する。パターン発生器は、テスタがアップストリームチャネル上に送信する信号を生成する。アドレッサが選択する、インターネットバックボーン内の装置は、パターン発生器から信号を受取り、それをテスタに戻す。テスタでは、フォワードチャネルに導かれたエラーを順方向誤り訂正器が取除く。次にコンパレータが、訂正され受取られた信号を元々送信された信号と比較する。コンパレータは、ビットエラーレートテストなどのテストを通して、アップストリームチャネルの性能を判定する。
【発明の効果】
【００２０】
この発明は、効率的であり、ネットワークを不能にせずに使用可能でありかつ、第２の調整されたテスト装置をＣＭＴＳ場所で必要としない、アップストリームチャネルをテストするための装置および方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図４を参照すると、ＬＡＣＬ１１０に結合された、この発明に従うテスタ４００が示される。好ましくはテスタ４００は手持ちまたは可搬であり、ユーザが顧客サイトに持ち運ぶのを好都合にしている。テスタ４００は論理結合２０４を介して結合されるため、それはＬＡＣＬ１１０上のフォワードチャネルからの信号を受取ることができる。テスタ４００は論理結合２０６を介しても結合され、ＬＡＣＬ１１０のアップストリームチャネル上に信号を送信する。好ましい実施例では、テスタ４００は同軸ケーブルまたはツイストペアによりＬＡＣＬ１１０に結合される。テスタ４００は、顧客サイト１１２のケーブルモデム２０８の代わりにＬＡＣＬ１１０に結合されることが好ましい。しかしこれは必須ではない。テスタ４００は、どの場所でＬＡＣＬ１１０に結合されてもよい。テスタ４００は、アップストリームチャネル中の他のトラフィックを中断させることなく、アップストリームチャネルをテストするのが有利である。
【００２２】
図５を参照すると、テスタ４００の実施例の詳細図が示される。テスタ４００は、ケーブルモデム５００、プロセッサ５０２、メモリ５０４、送信ポート５０６、受信ポート５０８、バス５１０および出力装置５１２を含む。図５はテスタ４００の実施例を示すが、当業者には、現場でプログラム可能なゲートアレイ、特定用途向け集積回路および他の多くの構成要素の中にテスタ４００を実現してもよいことが認められるであろう。
【００２３】
プロセッサ５０２は、コンピュータまたは電子デバイス中で命令を実行するための従来のマイクロプロセッサである。マイクロプロセッサは、カリフォルニア州サンタクララのインテルコーポレイション（Intel Corporation）、イリノイ州ショームバーグ（Schaumburg）のモトローラインク（Motorola Inc.）または他の多くの製造者から入手可能である。いくつかの場合、マイクロプロセッサは、他の回路とともに、特注の市販の特定用途向け集積回路に一体化される。メモリ５０４は、好ましくは従来のスタティックランダムアクセスメモリデバイスであるが、これに代えて、ＣＤ−ＲＯＭ、読出専用メモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ、ハードドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、磁気テープ、プログラム可能な読出専用メモリ、電子的にプログラム可能な読出専用メモリ、消去可能な電子的にプログラム可能な読出専用メモリまたはフラッシュメモリを含む、しかしそれらに限定されない、いずれのメモリデバイスであってもよい。当業者は、メモリ５０４がいずれのタイプのデータ記憶装置であってもよいことを認めるであろう。
【００２４】
メモリ５０４は、プロセッサ５０２によって実行されるときにこの発明を実現する命令を独自にプログラムされる。従来のバス５１０はプロセッサ５０２をメモリ５０４に結合する。出力装置５１２は、コンピュータモニタなどの従来の出力装置であり、バス５１０でプロセッサ５０２およびメモリ５０４に結合される。
【００２５】
バス５１０は、プロセッサ５０２、出力装置５１２およびメモリ５０４もケーブルモデム５００に結合する。ケーブルモデム５００は、ケーブルネットワーク上で信号を送受信するための従来のケーブルモデムである。ケーブルモデムは、カリフォルニア州アーヴィン（Irvine）のブロードコムコーポレイション（Broadcom Corporation）から入手可能である。ケーブルモデム５００は、プロセッサ５０２およびメモリ５０４へおよびそれらから信号を送受信する。ケーブルモデム５００は、論理結合２０６を介して信号をＬＡＣＬ１１０に送信するように、ポート５０６にも結合される。同様に、ケーブルモデム５００は、論理結合２０４を介してＬＡＣＬ１１０から信号を受信するように、ポート５０８に結合される。
【００２６】
この発明に従うと、ケーブルモデム５００は、ポート５０８を介して受取るフォワードチャネル信号の順方向誤り訂正のためのシステムを含んでもよい。順方向誤り訂正技術は技術分野で周知である。
【００２７】
図６を参照すると、メモリ５０４のブロック図が示される。メモリ５０４は、パターン発生器６００、アドレッサ６０２、コンパレータ６０４および順方向誤り訂正器６０６を含む。パターン発生器６００、アドレッサ６０２、コンパレータ６０４および順方向誤り訂正器６０６が、プロセッサ５０２によって実行されるときに装置の機能を実行するプログラム命令ステップを保持する、メモリ５０４のセクションであることが当業者には認められるであろう。パターン発生器６００、アドレッサ６０２、コンパレータ６０４および順方向誤り訂正器６０６は、バス５１０を介してプロセッサ５０２およびケーブルモデム５００に結合される。この実施例では、順方向誤り訂正器６０６はメモリ５０４の中に設けられる。代替的なかつ好ましい実施例では、順方向誤り訂正器はケーブルモデム５００の中に設けられる。
【００２８】
パターン発生器６００は、ＬＡＣＬ１１０のアップストリームチャネル中の送信のためのテスト信号を生成する。好ましくは、パターン発生器６００は擬似乱数テスト信号を生成するが、どのような信号でも十分である。次にパターン発生器６００は、アドレッサ６０２およびコンパレータ６０４にテスト信号を送信する。パターン発生器６００がコンパレータ６０４に送信するテスト信号の複製は、テスタ４００が行なうテストのための標準として働く。アドレッサ６０２はＬＡＣＬ１１０上の送信のためのテスト信号を準備する。アドレッサ６０２は、アップストリームチャネル中の送信のための１つまたはそれ以上のパケットのペイロードにテスト信号をロードする。アドレッサ６０２は各パケットのＰＩＤも準備する。ＰＩＤには、パケットが送信されている場所のアドレス、すなわちパケットの宛先が含まれる。好ましくは、アドレッサ６０２はパケットをＣＭＴＳ１００にアドレス指定するが、アドレッサ６０２はパケットを他の宛先にアドレス指定してもよい。アドレッサ６０２は、テスト信号をケーブルモデム５００に戻すための、宛先の装置に対する命令もＰＩＤ内に含む。次にアドレッサ６０２は、ＬＡＣＬ１１０上の送信のために、テスト信号をケーブルモデム５００に与える。
【００２９】
ＣＭＴＳ１００がテスト信号をテスタ４００に戻すと、テスタ４００は、戻された信号をフォワードチャネルおよびケーブルモデム５００を介して受取り、これは次に順方向誤り訂正器６０６にテスト信号を伝える。順方向誤り訂正器６０６は従来の技術を用いて、ＣＭＴＳ１００からのフォワードチャネル中の送信の間にテスト信号に導かれた、テスト信号からのエラーを取除く。次に順方向誤り訂正器６０６は、訂正されたテスト信号をコンパレータ６０４に伝える。
【００３０】
コンパレータ６０４はまずＰＩＤを排除するため、ペイロード中のテスト信号のみが残る。次にコンパレータ６０４は訂正されたテスト信号を、パターン発生器６００から受取った元のテスト信号と比較する。コンパレータ６０４が用いる技術の１つがビットエラーレートテストである。ビットエラーレートテストは、元の信号中のビット数で除した、信号中のエラー数の商である。ここでは、ビットエラーレートテストは、訂正された信号中のエラー数を元のテスト信号中のビット数で除することによって判定される。コンパレータ６０４は、標準として働く、パターン発生器６００からの元の信号を、順方向誤り訂正器６０６からの訂正された信号と比較することにより、エラーの数を判定する。パターン発生器６００からの元の信号と順方向誤り訂正器６０６からの訂正された信号との間のずれがエラーである。
【００３１】
ビットエラーレートが判定されると、コンパレータ６０４は、図５に示された出力装置
５１２へ信号を送信する。次に出力装置５１２はテストの結果を出力する。当業者には、コンパレータ６０４は、ビットエラーレートテストに加えて、訂正されたテスト信号に対して他の多くのテストを実行してもよいことが認められるであろう。
【００３２】
代替的な実施例では、コンパレータ６０４はブロックエラーレートテストを用いる。ブロックエラーレートテストは、アドレッサ６０２が送信するパケット数で除した、エラーを伴ってＣＭＴＳ１００に達するパケット数の商である。この代替的なかつより好ましくない実施例では、アドレッサ６０２がパケットのアドレス指定をするとき、それはＰＩＤ中にインデックスを含む。インデックスは、テスト信号を含むパケットのシーケンス中のどこに特定のパケットが存在するかを示す。たとえば、テストの第１のパケットについては、アドレッサ６０２はＰＩＤにインデックス１を挿入する。第２のパケットについては、アドレッサ６０２は２を挿入し、以下同じである。ブロックエラーレートテストでは、ＣＭＴＳ１００は順方向誤り訂正技術を用いて、それがアドレッサ６０２から受取るパケット中に何らかのエラーが導かれたか否かを検出する。パケットの中にエラーが生じていれば、ＣＭＴＳ１００はパケットを破棄する。パケットの中にエラーが生じていなければ、ＣＭＴＳ１００はそれをテスタ４００に送り返す。コンパレータ６０４は、戻されたパケットのＰＩＤ中のインデックスを用いて、アップストリームチャネル中でエラーが生じたパケット数を判定する。次にコンパレータ６０４は、送信されたパケット数で除した破棄されたパケット数の商であるブロックエラーレートを判定する。この代替的な実施例では、フォワードチャネル内で起こったインデックス中のエラーを訂正することを除いて、順方向誤り訂正器６０６は必要ではない。
【００３３】
この発明のシステムの好ましい実施例は、カリフォルニア州アーヴィンのブロードコムコーポレイションからのケーブルモデム特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）中に組み入れられるようなものである。ブロードコム社は、基本的なケーブルモデムの機能性を備えるＡＳＩＣを提供するとともに、ＡＳＩＣにさらなる機能性をプログラムする手段を提供する。プログラム可能なブロードコム社のケーブルモデムＡＳＩＣは、パターン発生器６００、アドレッサ６０２、コンパレータ６０４および順方向誤り訂正器６０６を含むようにプログラムされることが好ましい。
【００３４】
図７および図８は、ＬＡＣＬのアップストリームチャネルをテストするための好ましい方法のフローチャートを示す。好ましい方法はステップ７００で始まり、ここでこの方法は、テストを終了すべきであるとユーザが示したか否かを判定する。好ましい方法は、オペレータが止めるまで連続的に走る。以下に説明されるように、より長く方法が走るに従い、その結果はより正確になる。ステップ７００で、テストを終了する信号を方法が受取ったなら、方法は終了する。さもなければ、ステップ７０２で、方法はテスト信号を生成する。テスト信号は、好ましくは、テストされるべきローカルエリアケーブルループが入手可能な最大のパケットのペイロードを満たすのに十分な長さのものである。ステップ７０４で、方法は、テスト信号を含むパケットまたは複数のパケットのＰＩＤを準備する。ＰＩＤの準備は、パケットまたは複数のパケットを、宛先サーバにアドレス指定するステップを含む。好ましくは宛先サーバはＣＭＴＳであるが、それは別のサーバであってもよい。ステップ７０６で、ＰＩＤは、パケットを戻すように宛先サーバに命令するようにもセットされる。テスト信号を含む各パケットは、同様に準備されたＰＩＤを有する。
【００３５】
方法は、ステップ７０８で、ＬＡＣＬのアップストリームチャネルにパケットを送信する。ステップ７１０で、パケットは、ローカルエリアケーブルループのフォワードストリームでそれらの送信元に戻される。ＣＭＴＳからフォワードチャネル中に送信されたときに信号中に導かれたエラーはステップ７１２で訂正される。フォワードチャネル中の信号の順方向誤り訂正の方法は技術分野で周知である。当業者は、順方向誤り訂正技術はある点までのエラーを訂正することしかできないことを認めるであろう。エラー数がしきい値
の数を超えれば、順方向誤り訂正技術はすべてのエラーを訂正することができない。しかしながら、この技術は、残余のエラー、すなわち訂正されなかったエラーが存在するか否かを判定することができる。さらに、順方向誤り訂正技術は、ＣＭＴＳからテスタへのフォワードストリームに導かれたエラーを訂正することしかできない。アップストリームチャネルに導かれなかった信号に導かれたすべてのエラーを訂正することが好ましい。これらの理由のために、ステップ７０４で、テスト信号をＣＭＴＳにアドレス指定することが好ましい。それにより、アップストリームチャネルの中で生じていないすべてのエラーが訂正され、または、訂正されなければ以下に説明されるように排除される。
【００３６】
ステップ７１４で、方法は、訂正された信号中に何らかの残余のエラーが存在するか否かを判定する。残余のエラーが存在すれば、方法は、ステップ７１６で残余のエラーを含む信号の部分を破棄し、ステップ７００に戻る。代替的な実施例では、方法は、エラーを含む信号の部分を破棄しない。すなわち代替的な方法は不正確さを単に受け入れるだけである。さらに別の代替的な実施例では、残余のエラーを訂正することが可能である。残余のエラーの数が規則的ならば、方法は規則性を識別し、以下に説明されるように、それに従って、ステップ７１８で定められた結果を調節し得る。
【００３７】
ステップ７１４で残余のエラーが存在しなければ、好ましい方法は、ステップ７１８で、戻されたテスト信号を、標準として働く元々生成されたテスト信号と比較する。信号中のすべてのエラーはアップストリームチャネルで生じたため、比較からアップストリームチャネルの性能を測定することが可能である。フォワードチャネル中で生じた何らかのエラーは、ステップ７１２で訂正されるかまたはステップ７１６で破棄されたかのいずれかである。
【００３８】
アップストリームチャネルの性能を判定するための好ましいテストはビットエラーレートテストである。ビットエラーレートテストは、信号中のビット数で除した、信号中のエラー数の商である。エラーの数は、訂正された信号を標準と比較することにより判定される。訂正された信号と標準との間のずれがエラーである。好ましくはビットエラーレートテストは、検出されたすべてのエラーと、テストの開始から送信されたすべてのビットとを用いて判定される。
【００３９】
ステップ７１８での代替的なテストがブロックエラーレートテストである。この代替的なかつより好ましくないテストの場合、ステップ７０４で、方法はパケットとともにインデックスを含む。インデックスは、アップストリームチャネルにいくつのパケットをその時点で方法が送信したかを示す。たとえば、第１のパケットがインデックス１を有し、第２のパケットがインデックス２を有し、以下同様である。この代替的な方法では、宛先ＣＭＴＳは、アップストリームチャネル中でエラーが生じたパケットを破棄する。ＣＭＴＳはエラーのないパケットを戻す。戻されたパケットを受取る際、方法はエラーを訂正する必要はないが、インデックス中でエラーが生じれば、方法は順方向誤り訂正を用いてインデックスを訂正してもよい。方法はインデックスを用いて、ＣＭＴＳがいくつのパケットを破棄したかを判定する。たとえば、インデックス１００を備えるパケットが戻り、戻ってくる次のパケットがインデックス１１１を有していれば、この方法は、ＣＭＴＳが１０個のパケットを破棄したと判定する。ブロックエラーレートは、送信されたパケット数で除した、破棄されたパケット数の商である。ブロックエラーテストについては、この方法は好ましくは、できる限り小さなパケットを送信する。当業者は、ビットエラーレートテストおよびブロックエラーレートテストに加えて、他の多くの測定が可能であることを認めるであろう。
【００４０】
ステップ７２０では、アップストリームチャネルの性能を示す信号が出力されてテスト結果を更新する。図７および図８が示すように、好ましい方法は、それが終了信号を受取
るまで連続的にテストをループさせる。ループさせることおよび検出されたすべてのエラーと送信されたすべてのビットとを用いることにより、テストがより長く走るに従い、それはより正確になる。ステップ７０８でこの方法は、送信されたパケットのカウントを維持し、ステップ７１８でこの方法は、アップストリームチャネルに導かれたビットエラーのカウントを維持する。代替的な方法では、ステップ７１８は、ＣＭＴＳが破棄したパケットのカウントを維持する。この方法はステップ７００に戻ることによりループする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来のケーブルネットワークのブロック図である。
【図２】顧客サイトの詳細な図示を備える、ローカルエリアケーブルループのブロック図である。
【図３】（Ａ）は従来のケーブルネットワーク中のフォワードチャネル信号の形のブロック図であり、（Ｂ）は従来のケーブルネットワーク中のアップストリームチャネル信号の形のブロック図である。
【図４】この発明が含まれる、ローカルエリアケーブルループのブロック図である。
【図５】この発明に従うテスタのブロック図である。
【図６】この発明に従うテスタのメモリのブロック図である。
【図７】この発明の方法のフローチャートの図である。
【図８】この発明の方法のフローチャートの図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０８  ノード、１１０  ＬＡＣＬ、４００  テスタ。
【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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【図８】
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