СТРУКТУРА ПИЛОТ-СИГНАЛА ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ОРТОГОНАЛЬНЫМ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕМ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ ТОЧКА-МНОГОТОЧКА
PILOT-SIGNAL STRUCTURE IN COMMUNICATION SYSTEM WITH ORTHOGONAL MULTIPLEXING WITH FREQUENCY DIVISION OF POINT-TO-MULTIPOINT

Область техники, к которой относится изобретение
Пассивная оптическая сеть (PON) является одной системой для предоставления сетевого доступа по "последней миле". PON может представлять собой сеть точка-многоточка (P2MP) с пассивными разветвителями, расположенными в оптической распределительной сети (ODN), чтобы из центрального офиса можно было обслуживать многочисленное абонентское оборудование с помощью одного питающего волокна. PON может использовать различные длины волн для передач в восходящем и нисходящем направлениях. Пассивная оптическая сеть Ethernet (EPON) представляет собой стандарт PON, разработанный Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) и специфицированный в документах IEEE 802.3ah и 802.3av, который включен сюда путем ссылки. Гибридные сети доступа, использующие и EPON и другие типы сетей, привлекают к себе растущее внимание.
Раскрытие изобретения
В одном варианте осуществления раскрытие включает в себя центральный блок сети доступа, содержащий процессор, выполненный с возможностью назначения множества блоков обучения восходящего потока из символа ортогонального мультиплексирования с частотным разделением восходящего потока (OFDM) множеству сетевых блоков нисходящего потока, причем OFDM-символ содержит множество поднесущих пилотов-сигналов, равномерно распределенных по всему радиочастотному (РЧ) спектру восходящего потока через предварительно определенный интервал времени, и где каждый обучающий блок восходящего потока содержит другое подмножество поднесущих пилот-сигналов, которые не следуют друг за другом и расположены по всему РЧ-спектру восходящего потока, и выработки одного или более сообщений, содержащих назначения блоков обучения восходящего потока и передатчик, соединенный с процессором и выполненный с возможностью передачи сообщений во множество сетевых блоков нисходящего потока через сеть, при этом сообщения несут в себе инструкции по меньшей мере для одного из множества сетевых блоков нисходящего потока, касающиеся передачи модулированной предварительно определенной последовательности на поднесущих пилот-сигналов, соответствующих блоку обучения восходящего потока, назначенному сетевому блоку нисходящего потока.
В другом варианте осуществления раскрытие включает в себя способ, реализуемый оконечной системой кабельного модема (CMTS), содержащий выделение символа зондирования внутри кадра зондирования, причем кадр зондирования содержит переменное число K непрерывных символов зондирования, и при этом каждый символ зондирования содержит множество поднесущих, равномерно распределенных по всему спектру частот восходящего потока сети со спецификацией интерфейса услуги передачи данных по кабелю (DOCSIS) в предварительно определенный интервал времени, определение картины зондирования в выделенном символе зондирования, причем картина зондирования содержит ряд пилот-сигналов из рассредоточенных поднесущих выделенного символа зондирования, и инструктирование кабельного модема (CM) относительно передачи последовательности зондирования в выделенном символе зондирования согласно определенной картине зондирования.
В другом варианте осуществления раскрытие включает в себя способ, реализуемый терминалом коаксиальной линии (CLT), содержащий выделение специфического символа зондирования блоку коаксиальной сети (CNU) внутри кадра зондирования для широкополосного зондирования восходящего потока, причем символ зондирования содержит множество пилот-сигналов, равномерно распределенных по всему спектру восходящего потока пассивной оптической сети Ethernet с использованием коаксиального кабеля (EPoC) через предварительно определенный интервал времени, выделение подмножества рассредоточенных пилот-сигналов внутри символа зондирования для CNU, прием символа зондирования из CNU и выполнение оценки канала восходящего потока из принятого символа зондирования.
В еще одном варианте осуществления раскрытие включает в себя сетевой блок в коаксиальной сети, содержащий приемник, выполненный с возможностью приема сообщения, показывающего назначенный обучающий блок восходящего потока в OFDM-символе восходящего потока, содержащего множество поднесущих пилот-сигналов, равномерно распределенных в спектре частот сетевого блока через предварительно определенный интервал времени, причем обучающий блок восходящего потока содержит подмножество поднесущих пилот-сигналов, которые не следуют один за другим и располагаются по всему спектру частот, процессор, соединенный с приемником и выполненный с возможностью выработки блока обучения восходящего потока путем модуляции предварительно определенной последовательности на поднесущих пилот-сигналах блока обучения восходящего потока, и передатчик, соединенный с процессором и выполненный с возможностью отправки блока обучения восходящего потока через коаксиальную сеть.
Эти и другие признаки будут более понятны из последующего подробного описания совместно с прилагаемыми чертежами и формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания данного раскрытия ниже дана ссылка на последующее краткое описание, приведенное совместно с прилагаемыми чертежами и подробным описанием изобретения, при этом одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые части.
Фиг. 1 - схема варианта осуществления объединенной оптической коаксиальной сети.
Фиг. 2 - схема варианта осуществления сети DOCSIS.
Фиг. 3 - схема варианта осуществления сетевого элемента (NE), который может действовать как узел в сети EPoC и/или сети DOCSIS.
Фиг. 4 - схема варианта осуществления символа зондирования, содержащий один обучающий блок восходящего потока.
Фиг. 5 - схема другого варианта осуществления символа зондирования, содержащий один обучающий блок восходящего потока.
Фиг. 6 - схема другого варианта осуществления символа зондирования, содержащий три блока обучения восходящего потока.
Фиг. 7 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа обучения восходящего потока.
Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций другого варианта осуществления способа обучения восходящего потока.
Фиг. 9 - схема варианта осуществления кодирования сообщения обучения восходящего потока.
Фиг. 10 иллюстрирует график варианта осуществления потерь отношения сигнал-шум (SNR) восходящего потока в зависимости от числа сетевых блоков зондирования восходящего потока в одном символе зондирования.
Осуществление изобретения
Следует понимать на начальном этапе, что хотя иллюстративная реализация одного либо более вариантов осуществления предоставлены ниже, раскрытые системы и/или способы могут быть реализованы с использованием любого числа методик, известных в настоящее время, либо существующих. Раскрытие никоим образом не должно ограничиваться иллюстративными реализациями, чертежами и технологиями, иллюстрированными ниже, в том числе примерными разработками и реализациями, иллюстрированными и описанными в данном документе, но данное раскрытие можно модифицировать в пределах объема прилагаемой формулы изобретения наряду со своим полным объемом эквивалентов.
Некоторые гибридные сети доступа могут объединять оптические сети с коаксиальными (уговаривают) сетями. Ethernet по коаксиальной сети (EoC) может иметь обобщенное название, используемое для описания всех технологий, которые позволяют передавать кадры Ethernet по коаксиальной сети. Примеры технологий ЕоС могут включать в себя EPoC, DOCSIS, альянс мультимедиа но коаксиальной сети (MoCA), G.hn (обобщенное название для семейства технологий домашних сетей по стандартам, разработанным под эгидой Международного союза электросвязи (ITU) и продвигаемых Форумом HomeGrid), альянс изготовителей домашних сетей на базе телефонного оборудования (HPNA) и аудио/визуальный (A/V) бытовой разъем. Технологии EoC могут быть адаптированы для выполнения доступа к наружным коаксиальным сетям из оптического сетевого блока (ONU) к головному оконечному узлу сети EoC с помощью подключенного пользовательского оборудования (CPE), расположенного в домах в домах абонентов. В коаксиальной сети передача физического уровня может использовать OFDM для кодирования цифровых данных на многочисленных несущих частотах. Некоторые преимущества OFDM-передачи могут включать в себя высокую спектральную эффективность и устойчивую передачу (например, затухание на высоких частотах в длинных коаксиальных кабелях, узкополосные помехи, частотно-избирательный шум и т.д.).
Система EPoC может представлять собой гибридную сеть доступа, использующую как оптические, так и коаксиальные технологии. EPoC может содержать оптический сегмент, который может содержать PON и коаксиальный сегмент, который может содержать коаксиальную кабельную сеть. В сегменте PON OLT может находиться в местной или центральной телефонной станции, где OLT может подключить сеть доступа EPoC к Интернет-протоколу (IP), синхронной оптической сети (SONET) и/или магистрали, работающей в режиме асинхронной передачи (ATM). В коаксиальном сегменте CNU могут находиться в местоположениях конечного пользователя, и каждый CNU может обслуживать множество (например, три-четыре) конечных пользователя, которые могут быть известны как абоненты. Волоконно-коаксиальный блок (FCU) может объединять в себе интерфейс между сегментом PON и коаксиальным сегментом сети. FCU может представлять собой единичный объемный блок, который может располагаться там, где ONU и CLT соединяются вместе, например на краю тротуара или в подвале жилого дома. CLT или FCU могут использовать OFDM-передачу на физическом уровне для поддержания связи с CNU.
Сеть DOCSIS может работать во всей гибридной волоконной коаксиальной (HFC) сети и может иметь структуру, аналогичную сети EPoC. Сеть DOCSIS может содержать CMTS, которая находится в местной или центральной телефонной станции, где CMTS может подключать сеть HFC к магистральной сети. CMTS может обслуживать множество CM, расположенных в местоположениях конечного пользователя. В некоторых вариантах осуществления CMTS может быть выполнена как единое целое с функциональными возможностями OFDM-связи P2MP (например, планирование, оценка канала).
В OFDM-связи канал физического уровня может быть установлен перед передачей данных, например, путем выполнения оценки и/или обучения канала. В варианте осуществления CLT может назначать OFDM-символ восходящего потока (например, символ зондирования) для измерения канала восходящего потока (например, для зондирования восходящего потока). Символ зондирования может быть разнесен по времени и частоте, например символ зондирования может содержать множество поднесущих (например, поднесущих пилот-сигналов), равномерно распределенных по всему РЧ-спектру восходящего потока (например, по всей ширине полосы пропускания канала символа) через предварительно определенный интервал времени (например, промежуток времени символа). CNU может передавать предварительно определенную широкополосную последовательность (например, последовательность пилот-сигналов или последовательность зондирования) в символе зондирования путем использования всех поднесущих пилот-сигналов в символе зондирования. Когда CLT принимает символ зондирования, CLT может оценивать условия канала восходящего потока между CNU и CLT на каждый на поднесущих пилот-сигналов путем сравнения принятого сигнала с предварительно определенной широкополосной последовательностью. Для того чтобы различать передачи восходящего потока между различным CNU, CLT может назначать отдельный символ зондирования для каждого CNU. Однако ширина полосы пропускания канала для зондирования восходящего потока может увеличиваться при увеличении числа подсоединенных CNU в сети и, таким образом, может приводить к более низкой эффективности полосы пропускания. Следует отметить, что в настоящем раскрытии, термины зондирование и обучение восходящего потока являются эквивалентными и могут использоваться взаимозаменяемо. В дополнение, термины FCU и CLT являются эквивалентными и могут использоваться взаимозаменяемо.
В данном документе раскрыта схема пилот-сигнала восходящего потока, которую можно выполнить с помощью системы OFDM-связи P2MP (например, CLT или CMTS) в гибридной сети доступа (например, в сети EPoC или сети DOCSIS). Система OFDM-связи P2MP может назначать OFDM-символ восходящего потока в качестве символа зондирования для измерения каналов восходящего потока между множеством сетевых блоков нисходящего потока и системой OFDM-связи P2MP. В варианте осуществления CLT или CMTS могут назначать множество блоков обучения восходящего потока из символа зондирования множеству CNU или CM, соответственно, где каждый обучающий блок восходящего потока может содержать другое подмножество на поднесущих пилот-сигналов, которые не следуют друг за другом и охватывают весь спектр частот восходящего потока. CNU или CM может передавать широкополосный пилот-сигнал на поднесущих пилот-сигналов назначенного блока обучения восходящего потока. CNU или CM может вставлять частоту с нулевым значениями (например, значениями, равными нулю) в неназначенные поднесущие пилот-сигналов (например, исключенные поднесущие) таким образом, чтобы CNU или CM не могли интерферировать с другой передачей CNU или CM с другим набором поднесущих пилот-сигналов в одинаковом символе зондирования. Как таковое, множество CNU или CM может передавать другой участок последовательности широкополосных пилот-сигналов в другом наборе поднесущих пилот-сигналов одновременно в пределах длительности символа зондирования. В варианте осуществления обучающий блок восходящего потока можно точно определить, исходя из начальной поднесущей пилот-сигнала и фиксированного числа поднесущих для пропуска между следующими друг за другом назначенными поднесущими пилот-сигнала. Раскрытая схема пилот-сигнала восходящего потока позволяет эффективно использовать полосу пропускания восходящего потока за счет предоставления возможности CNU или CM осуществлять одновременную передачу в одном и том же символе зондирования и позволяет обеспечить соизмеримые рабочие характеристики SNR восходящего потока в качестве схемы пилот-сигнала восходящего потока, который назначает один символ зондирования из расчета на один CNU или CM. В дополнение, раскрытая схема пилот-сигнала восходящего потока предоставляет CMTS или CLT успешно зондировать CNU или CM с истощенным питанием (например, при дальней связи и/или в канале с высокими потерями) путем использования только подмножества поднесущих OFDM-символа, где CNU или CM может не иметь достаточной мощности для отправки последовательности зондирования при адекватном питании на всех поднесущих OFDM-символа.
На фиг. 1 показана схема варианта осуществления объединенной оптической коаксиальной сети 100, содержащей оптический участок 150 и коаксиальный (электрический) участок 152. Сеть 100 может включать в себя OLT 110 по меньшей мере один CNU 130, подсоединенный к множеству абонентских устройств 140, и CLT 120, расположенный между OLT 110 и CNU 130, например между оптическим участком 150 и коаксиальным участком 152. OLT 110 можно подсоединить через ODN 115 к CLT 120 и дополнительно к одному или более ONU 170 или к одному или более узлам 160 HFC на оптическом участке 150. ODN 115 может содержать волоконную оптику и оптический разветвитель 117 и/или каскад 1×M пассивных оптических разветвителей, которые соединяют OLT 110 с CLT 120 и любыми ONU 170. Значение M в EPoC, например число CLT, может составлять, например, 4, 8, 16 или другие значения, и может быть выбрано оператором в зависимости от таких факторов, как потенциал оптической мощности. CLT 120 можно подсоединить к CNU 130 через электрическую распределительную сеть (EDN) 135, которая может содержать кабельный разветвитель 137, каскад ответвлений/разветвителей и/или один или более усилителей. Каждый порт OLT 110 может обслуживать 32, 64, 128 или 256 CNU 130. Следует отметить, что передачи восходящего потока из CNU 130 могут достигать CLT 120, а не другие CNU 130 вследствие направленности ответвления. Расстояния между OLT 110 и ONU 170 и/или CLT 120 могут находиться в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 20 километров (км), и расстояния между CLT 120 и CNU 130 могут находиться в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 500 метров (м). Сеть 100 может содержать любое количество HFC 160, CLT 120 и соответствующих CNU 130. Компоненты сети 100 могут размещаться так, как показано на фиг. 1, или иметь любое другое подходящее размещение.
Оптический участок 150 сети 100 может быть аналогичными PON, в котором оптический участок 150 может быть сетью связи, который не требует активных компонентов для распределения данных между OLT 110 и CLT 120. Вместо этого оптический участок 150 может использовать пассивные оптические компоненты в ODN 115 для распределения данных между OLT 110 и CLT 120. Примеры подходящих протоколов, которые можно реализовать на оптическом участке 150, могут включать в себя режим асинхронной передачи PON (APON) или широкополосный PON (BPON), специфицированный документом G.983 сектора стандартизации телекоммуникаций ITU (ITU-T), гигабитную PON (GPON), специфицированную документом G.984 ITU-T, EPON, специфицированную документами 802.3ah и 802.3av IEEE, которые включены сюда путем ссылки, как если бы они были воспроизведены во всей своей полноте, мультиплексирование с разделением по длинам волн (WDM) PON (WDM-PON) и EPON следующего поколения (NGEPON), которая находится на стадии разработки IEEE.
OLT 110 может быть любым устройством, выполненным с возможностью поддержания связи с CNU 130 через CLT 120. OLT 110 может действовать как посредник между CLT 120 и/или CNU 130 и другой магистральной сетью (например, Интернет). OLT 110 могут передавать данные, принятые из магистральной сети, в CLT 120 и/или CNU 130, и передавать данные, принятые из CLT 120 или CNU 130 в магистральную сеть. Хотя конкретная конфигурация OLT 110 может варьироваться в зависимости от типа оптического протокола, реализованного на оптическом участке 150, в варианте осуществления OLT 110 может содержать оптический передатчик и оптический приемник. Когда магистральная сеть использует сетевой протокол, который отличается от протокола, используемого на оптическом участке 150, OLT 110 может содержать преобразователь, который может преобразовать протокол магистральной сети в протокол оптического участка 150. Преобразователь OLT может также преобразовать оптический участок 150 протоколов в протокол магистральной сети.
ODN 115 может быть системой распределения данных, которая может содержать волоконно-оптические кабели, соединители, разветвители, распределители и/или другое оборудование. В варианте осуществления волоконно-оптические кабели, соединители, разветвители, распределители и/или другое оборудование могут быть пассивными оптическими компонентами. В частности, волоконно-оптические кабели, соединители, разветвители, распределители и/или другое оборудование могут быть компонентами, которые не требуют никакого питания для распределения сигналов данных между OLT 110 и CLT 120. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления волоконно-оптические кабели можно заменить любыми средами оптической передачи. В некоторых вариантах осуществления ODN 115 может содержать один или более оптических усилителей. ODN 115 может продолжаться от OLT 110 до CLT 120 и до любых вспомогательных ONU 170 в конфигурации с ветвлением, как показано на фиг. 1, но может быть альтернативно сконфигурирована так, как это определит специалист в /данной области техники.
CLT 120 может быть любым устройством либо компонентом, выполненным с возможностью перенаправления данных нисходящего потока из OLT 110 в соответствующие CNU 130 и перенаправления данных восходящего потока из CNU 130 в OLT 110. CLT 120 может преобразовать соответствующим образом данные нисходящего потока и восходящего потока для передачи данных между оптическим участком 150 и коаксиальным участком 152. Данные, переданные по ODN 115, можно передавать и/или принимать в форме оптических сигналов, и данные, передаваемые по EDN 135, можно передавать и/или принимать в форме электрических сигналов, которые могут иметь одинаковую или различную логическую структуру по сравнению с оптическими сигналами. Как таковой, CLT 120 может различным образом инкапсулировать или разбивать на кадры данные на оптическом участке 150 и коаксиальном участке 152. В одном варианте осуществления CLT 120 может включать в себя уровень управления доступом к среде (MAC) и физические уровни (PHY), соответствующие типам сигналов, переносимым по соответствующим средам. Уровень MAC позволяет обеспечить услуги по адресации и управлению доступом к каналу уровням PHY. PHY может по существу содержать оптический PHY и коаксиальный PHY. Во многих вариантах осуществления CLT 120 может быть прозрачным для CNU 130 и OLT 110 в том смысле, что кадры, отправленные из OLT 110 в CNU 130 могут быть непосредственно адресованы в CNU 130 (например, в адресе места назначения) и наоборот. CLT 120 может по существу занимать промежуточное положение между участками сети, а именно оптическим участком 150 и коаксиальным участком 152, в примере, показанном на фиг. 1.
ONU 170 могут быть любыми устройствами, которые выполнены с возможностью поддержания связи с OLT 110 и могут завершать оптический участок 150 сети. ONU 170 могут представлять собой интерфейсы обслуживания клиентов для конечных пользователей. В некоторых вариантах осуществления ONU 170 можно объединить с CLT 120 с образованием FCU.
Электрический участок 152 сети 100 может быть аналогичным любой известной системе электросвязи. Электрический участок 152 может не нуждаться в каких-либо активных компонентах для распределения данных между CLT 120 и CNU 130. Вместо этого электрический участок 152 может использовать пассивные электрические компоненты на электрическом участке 152 для распределения данных между CLT 120 и CNU 130. В качестве альтернативы электрический участок 152 может использовать некоторые активные компоненты, такие как усилители. Примеры подходящих протоколов, которые можно реализовать на электрическом участке 152, включают в себя MoCA, G.hn, HPNA и Home Plug A/V.
EDN 135 может быть системой распределения данных, которая может содержать электрические кабели (например, коаксиальные кабели, скрученные провода и т.д.) соединители, разветвители, распределители и/или другое оборудование. В варианте осуществления электрические кабели, соединители, разветвители, распределители и/или другое оборудование могут представлять собой пассивные электрические компоненты. В частности, электрические кабели, соединители, разветвители, распределители и/или другое оборудование могут быть компонентами, которые не требуют какого-либо питания для распределения сигналов данных между CLT 120 и CNU 130. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления электрические кабели могут быть заменены любыми средами электропередачи. В некоторых вариантах осуществления EDN 135 может содержать один или более электрических усилителей. EDN 135 может продолжаться от CLT 120 до CNU 130 в конфигурации с ветвлением, как показано на фиг. 1, но может быть альтернативно выполнен так, как это определит специалист в данной области техники.
В варианте осуществления CNU 130 могут быть устройствами, которые выполнены с возможностью поддержания связи с OLT 110, CLT 120 и любыми абонентскими устройствами 140. CNU 130 могут действовать как посредники между CLT 120 и абонентскими устройствами 140. Например, CNU 130 могут передавать данные, принятые из CLT 120, в абонентские устройства 140, и могут передавать данные, принятые из абонентских устройств 140, в OLT 110. Хотя конкретная конфигурация CNU 130 может варьироваться в зависимости от типа сети 100, в варианте осуществления CNU 130 могут содержать электрический передатчик, выполненный с возможностью передачи электрических сигналов в CLT 120, и электрический приемник, выполненный с возможностью приема электрических сигналов из CLT 120. Кроме того, CNU 130 могут содержать преобразователь, который позволяет преобразовать электрические сигналы CLT 120 в электрические сигналы для абонентских устройств 140, такие как сигналы в протоколе беспроводной локальной сети (Wi-Fi) IEEE 802.11. CNU 130 могут дополнительно содержать второй передатчик и/или приемник, который может отправлять и/или принимать преобразованные электрические сигналы в абонентских устройствах 140. В некоторых вариантах осуществления CNU 130 и коаксиальные сетевые терминалы (CNT) являются схожими, и, таким образом, в данном документе термины используются взаимозаменяемо. CNU 130 могут типично располагаться в распределенных местоположениях, таких как абонентское оборудование, но могут также располагаться и в других местоположениях.
Абонентские устройства 140 могут быть устройствами, выполненные с возможностью сопряжения с пользователем или устройством пользователя. Например, абонентские устройства 140 могут включать в себя настольные компьютеры, портативные компьютеры, планшетные компьютеры, мобильные телефоны, квартирные шлюзы, телевизоры, телевизионные приставки и аналогичные устройства
На фиг. 2 показана схема варианта осуществления сети DOCSIS 200, которая похожа по своей структуре на сеть 100. Сеть DOCSIS 200 может быть сетью DOCSIS 3.1, как задано в документе DOCSIS 3.1, который включен сюда путем ссылки, как если бы он воспроизводился во всей своей полноте. Сеть 200 может содержать CMTS 210, по меньшей мере один узел 230 HFC, любое количество СМ 250 и/или телевизионную приставку (STB) 252, расположенную так, как показано на фиг. 2. В частности, узел 230 HFC может быть соединен с CMTS 210 через оптическое волокно 214, и СМ 250 и/или STB 252 могут соединены с узлом 230 HFC через электрические кабели, один или более усилителей (например, усилители 236 и 238) и по меньшей мере один разветвитель 240. В реализации CMTS 210 может быть по существу аналогичной OLT 110, узел 230 HFC может быть по существу аналогичным CLT 130, и CM 250 или STB 252 могут быть по существу аналогичными CNU 150. Следует отметить, что узел 230 HFC может быть удаленно соединен с CMTS 210 или находиться в CMTS 210. В некоторых вариантах осуществления CMTS 210 может быть снабжена частью или всеми функциональными возможностями узла 230 HFC.
Следует отметить, что настоящее раскрытие позволяет описать схему пилот-сигнала восходящего потока в контексте сети EPoC (например, сети 100) или сети DOCSIS (например, сети 200). Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что схему пилот-сигнала восходящего потока, описанную здесь, можно применить в любой сети, которая содержит коаксиальный сегмент, использующий OFDM-передачу P2MP.
На фиг. 3 показана схема варианта осуществления NE 300, которая может действовать как CLT (например, CLT 120) или CMTS (например, CMTS 210) за счет реализации любой из схем, описанных в данном документе. В некоторых вариантах осуществления NE 300 может также действовать как другой узел (другие узлы) в сети, такой как блок конвертора мультимедиа, который может быть соединен с оптической сетью доступа и электрической беспроводной (например, WiFi) или проводной сетью (например, коаксиальной, любой цифровой абонентской линии (xDSL), линии электропередачи и т.д.), которая использует OFDM-передачу. Специалистам в данной области техники будет понятно, что термин NE охватывает широкий диапазон устройств, NE 300 которых является только примером. NE 300 включен в целях ясности обсуждения, но никоим образом не предназначен для ограничения применения настоящего раскрытия в конкретном варианте осуществления NE или класса вариантов осуществления NE. По меньшей мере некоторые признаки/способы, описанные в раскрытии, можно реализовать в сетевом устройстве или компоненте, таком как NE 300. Например, признаки/способы в раскрытии можно осуществить с использованием аппаратных средств, программно-аппаратных средств и/или программного обеспечения, установленного для выполнения на аппаратных средствах. Например, признаки/способы в раскрытии можно реализовать с использованием аппаратных средств, программно-аппаратных средств и/или программного обеспечения, установленного для выполнения на аппаратных средствах. Как показано на фиг. 3, NE 300 может содержать приемопередатчики (Tx/Rx) 310, которые могут быть передатчиками, приемниками или их комбинациями. Множество Tx/Rx 310 может быть соединен с множеством портов 320 нисходящего потока для передачи и/или приема кадров из других узлов, и Tx/Rx 310 может быть соединен с множеством портов 350 восходящего потока для передачи и/или приема кадров из других узлов, соответственно. Процессор 330 может быть соединен с Tx/Rx 310 для обработки кадров и/или определения того, в какие узлы необходимо отправить кадры. Процессор 330 может содержать один или более многоядерных процессоров и/или устройств 332 памяти, которые могут функционировать как хранилища данных, буфер и т.д. Процессор 330 можно реализовать в виде универсального процессора или можно быть частью одного или более специализированных интегральных микросхем (ASIC) и/или процессоров для обработки цифровых сигналов (DSP). Процессор 330 может содержать OFDM-модуль 331 обучения восходящего потока, который может выполнить способ обучения восходящего потока, такой как способ 700 или 800 в CLT, CMTS или любых других сетевых узлах, которые выполняют обучение восходящего потока для OFDM-передачи, такой как CNU или CM. В альтернативном варианте осуществления OFDM-модуль 331 обучения восходящего потока можно реализовать в виде инструкций, которые хранятся в устройствах 332 памяти, которые могут быть исполнены процессором 330. Устройство 332 памяти может содержать кэш-память для временного хранения содержания, например оперативное запоминающее устройство (RAM). Кроме того, устройство 332 памяти может содержать долговременное запоминающее устройство для относительно продолжительного хранения содержания, например постоянное запоминающее устройство (ROM). Например, кэш-память и долговременное запоминающее устройство могут включать в себя динамические оперативные запоминающие устройства (DRAM), твердотельные накопители (SSD), жесткие диски или их комбинации.
Понятно, что путем программирования и/или загрузки исполняемых инструкций в NE 300 можно изменить по меньшей мере одно из: процессора 330 и/или устройства 332 памяти, трансформируя NE 300 частично в конкретную машину или устройство, например в многоядерную архитектуру для переадресации, имеющую новые функциональные возможности за счет настоящего раскрытия. Для электротехники и техники программного обеспечения фундаментальным является то, что функциональные возможности, которые можно реализовать с помощью загрузки исполняемого программного обеспечения в компьютер, можно преобразовать в аппаратную реализацию с помощью хорошо известных правил проектирования. Решения, касающиеся реализации концепции в виде программного обеспечения в зависимости от аппаратных средств обычно, зависят от факторов стабильности конструкции и количества блоков, которые будут вырабатываться, в большей степени, чем какие-либо любые проблемы, связанные с преобразованием из программной области в аппаратную область. В общем, конструкция, которая все еще подвергается частому изменению, может быть предпочтительнее для реализации в виде программного обеспечения, так как переделка аппаратной реализации является более дорогой, чем переделка конструкции программного обеспечения. В общем, конструкция, которая является стабильной и будет производиться в большом объеме, может быть предпочтительнее для реализации в виде аппаратных средств, например в виде ASIC, так как для больших партий изготавливаемых изделий аппаратная реализация может быть менее дорогостоящей, чем программная реализация. Часто конструкцию можно разработать и протестировать в виде программного обеспечения и позже преобразовать с помощью хорошо известных правил проектирования в эквивалентную аппаратную реализацию в виде ASIC, которая выполняет инструкции программного обеспечения на аппаратном уровне. Аналогичным образом, так как машина, управляемая с помощью новой ASIC, представляет собой конкретную машину или устройство, точно так же можно рассматривать компьютер, который был запрограммирован, и/или в который были загружены исполняемые инструкции, в качестве конкретной машины или устройства.
В варианте осуществления OFDM-передачу можно использовать в коаксиальной сети или гибридной сети доступа (например, сети 100 и/или 200), которая содержит коаксиальный сегмент. При OFDM-передаче цифровые данные можно кодировать в многочисленные ортогональные сигналы на поднесущих частотах и передавать исходя из OFDM-символов. OFDM-символы можно определить в виде группы поднесущих частоты, равномерно распределенных по всему РЧ-спектру для связи через предварительно определенный интервал времени (например, продолжительность времени символа). OFDM-кадр можно определить в виде группы с предварительно определенным количеством OFDM-символов, которые перекрываются во времени и по частоте. Центральный блок доступа к сети (например, система OFDM-связи P2MP, CLT 120, CMTS 210) может назначать OFDM-кадр в качестве кадра зондирования для измерений канала восходящего потока (например, для зондирования). OFDM-символы внутри кадра зондирования могут упоминаться как символы зондирования, и поднесущие в пределах символа зондирования могут упоминаться как поднесущие пилот-сигналов или пилот-сигналы.
Центральный блок сети доступа может разделить символ зондирования на множество блоков обучения восходящего потока. Например, каждый обучающий блок восходящего потока может содержать другое подмножество поднесущих пилот-сигналов (например, назначенные поднесущие пилот-сигналов), рассредоточенных по всей ширине полосы пропускания канала символа зондирования с пропущенными поднесущими (например, неназначенными поднесущими пилот-сигналов) между следующими друг за другом назначенными поднесущими пилот-сигналов. Как таковые, поднесущие пилот-сигналов в блоке обучения восходящего потока могут не следовать друг за другом (например, пропуская некоторые поднесущие пилот-сигналов) по частоте, но могут охватывать весь спектр восходящего потока. Центральный блок сети доступа может назначить один или более блоков обучения восходящего потока в одном символе зондирования одному или более связанным сетевым блокам нисходящего потока (например, CNU 130, CM 250).
Каждый сетевой блок нисходящего потока может передавать предварительно определенную последовательность согласно назначенному блоку обучения восходящего потока, стобы обеспечить обучение канала восходящего потока, где предварительно определенная последовательность можно упоминаться как последовательность пилот-сигналов, последовательность зондирования или последовательность широкополосных пилот-сигналов. Например, каждый сетевой блок нисходящего потока может модулировать последовательность пилот-сигналов согласно схеме модуляции с помощью двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK) для того, чтобы получить последовательность символов BPSK, отображать один символ BPSK в одну поднесущую пилот-сигнала в символе зондирования и устанавливать неназначенные поднесущие пилот-сигналов на нули (например, нули частоты). Как таковой, каждый сетевой блок нисходящего потока может передавать другой участок последовательности пилот-сигнала в другом подмножестве поднесущих пилот-сигналов (например, назначенных поднесущих пилот-сигналов) и передавать нули частоты на неназначенных поднесущих пилот-сигналов, где неназначенные поднесущие пилот-сигналов могут быть назначены другим сетевым блокам нисходящего потока. Таким образом, одновременные передачи символа зондирования из одного сетевого блока нисходящего потока могут не мешать другому сетевому блоку нисходящего потока.
Когда центральный блок сети доступа принимает символ зондирования, центральный блок сети доступа позволяет вычислить ответ канала восходящего потока для каждого из сетевых блоков нисходящего потока, которые передают один или более назначенных блоков обучения восходящего потока в символе зондирования. Например, центральный блок сети доступа позволяет вычислить оценку канала восходящего потока для сетевого блока нисходящего потока путем сравнения принятого сигнала с предварительно определенной последовательностью пилот-сигналов на назначенных поднесущих пилот-сигналов одного или более блоков обучения восходящего потока, соответствующих сетевому блоку нисходящего потока, и интерполяции вычисленных оценок канала для получения оценки канала на поднесущих частотах, который исключаются из одного или более назначенных блоков обучения восходящего потока.
В варианте осуществления обучения восходящего потока центральный блок сети доступа может определить ответвления предварительного корректора восходящего потока (например, коэффициенты) согласно отклику канала восходящего потока, оцененному для сетевого блока нисходящего потока, и может передавать коэффициенты предварительного корректора в сетевой блок нисходящего потока. Сетевой блок нисходящего потока может применить предварительный корректор восходящего потока с принятыми коэффициентами перед передачей сигнала в центральный блок сети доступа. Как таковой, центральный блок сети доступа может принимать сигнал с плоской амплитудно-частотной характеристикой (например, с предварительно скомпенсированным искажением канала) из сетевого блока нисходящего потока и тем самым можно упростить частотную коррекцию канала восходящего потока.
В другом варианте осуществления обучения восходящего потока центральный блок сети доступа может измерить SNR для каждой поднесущей (например, из расчета SNR тонального сигнала) и определить соответствующую загрузку бита (например, число битов данных) для каждой поднесущей согласно измеренному SNR. Например, центральный блок сети доступа может назначить схему модуляции более высокого порядка (например, квадратурно-амплитудная модуляция 64 (QAM) с шестью битами на один тональный сигнал, 256 QAM с восемью битами на один тональный сигнал) для поднесущей с высоким SNR и схему модуляции более низкого порядка (например, BPSK с одним битом на один тональный сигнал) для поднесущей с низким SNR. В дополнение, центральный блок сети доступа может осуществлять динамическое регулирование загрузки бита для каждой поднесущей, чтобы адаптироваться к изменениям в условиях капала восходящего потока (например, к изменению SNR).
На фиг. 4 показана схема варианта осуществления символа 400 зондирования, содержащего один блок 410 обучения восходящего потока, который охватывает весь символ 400 зондирования. Символ 400 зондирования может содержать множество поднесущих 411 пилотов-сигналов. Например, символ 400 зондирования может содержать 4096 поднесущих пилот-сигналов для 4K быстрого преобразования Фурье (FFT), 2048 поднесущих пилот-сигналов для 2K FFT и т.д. Блок 410 обучения восходящего потока можно назначить с помощью всех 4096 поднесущих 411 пилот-сигналов (например, активных поднесущих) без пропуска поднесущих. Как таковой, блок 410 обучения восходящего потока можно использовать для передачи последовательности широкополосных пилот-сигналов на поднесущих 411 пилот-сигналов (например, от нуля поднесущих до 4095 для 4K FFT) в символе 400 зондирования.
На фиг. 5 показана схема другого варианта осуществления символа зондирования 500, содержащего блок 510 обучения восходящего потока. Символ 500 зондирования может содержать множество поднесущих 511 и 521 пилотов-сигналов. Например, символ 500 зондирования может содержать 4096 поднесущих пилот-сигналов для 4K FFT, 2048 поднесущих пилот-сигналов для 2K FFT и т.д. Блок 510 обучения восходящего потока может быть назначен с помощью чередующихся поднесущих 511 пилот-сигналов и не может быть назначен с помощью поднесущих 521 пилот-сигналов путем пропуска одной поднесущей 521 между следующими друг за другом назначенными поднесущими 511 пилот-сигнала. Пропущенные поднесущие 521 могут пропускаться по различным причинам, например другая система может передавать на исключенных поднесущих 521. Как таковой, блок 510 обучения восходящего потока можно использовать для передачи участка последовательности широкополосных пилот-сигналов при чередовании поднесущих 511 пилот-сигналов (например, назначенных поднесущих пилот-сигналов) в символе 500 зондирования.
На фиг. 6 показана схема другого варианта осуществления символа зондирования 600, содержащего два блока 610 и 620 обучения восходящего потока. Символ 600 зондирования может содержать множество поднесущих 611 и 621 пилотов-сигналов. Например, символ 600 зондирования может содержать 4096 поднесущих пилот-сигналов для 4K FFT, 2048 поднесущих пилот-сигналов для 2K FFT и т.д. Блок 610 обучения восходящего потока может начинаться на самой низкой поднесущей частоты (например, на поднесущей ноль) и содержать каждую секунду поднесущие 611 пилот-сигналов в символе 600 зондирования. Блок 620 обучения восходящего потока может начинаться на следующей самой низкой поднесущей частоты (например, поднесущей один) и содержать каждую секунду поднесущие 621 пилот-сигналов в символе 600 зондирования. Таким образом, каждый блок 610 или 620 обучения восходящего потока можно использовать для передачи другого участка последовательности широкополосных пилот-сигналов в поднесущих 611 или 621 пилот-сигналов, соответственно. Как таковые, блоки 610 и 620 обучения восходящего потока могут чередоваться по частоте, но могут не перекрываться по частоте. Следует отметить, что центральный блок сети доступа (например, CLT 120, CMTS 210) может назначить блоки 610 и 620 обучения восходящего потока двум различным сетевым блокам нисходящего потока (например, CNU 130, CM 250), например центральный блок сети доступа может назначить блок 610 обучения восходящего потока сетевому блоку A нисходящего потока и блок 620 обучения восходящего потока сетевому блоку B нисходящего потока. Таким образом, центральный блок сети доступа может назначить M блоков обучения восходящего потока M сетевым блокам нисходящего потока, где каждый обучающий блок восходящего потока может содержать различный набор поднесущих пилот-сигналов и следующие друг за другом поднесущие пилот-сигналов в блоке обучения восходящего потока можно разделить на M-1 поднесущих.
В варианте осуществления сети EPoC, такой как сеть 100, CLT (например, CLT 120) может выделять специфический символ зондирования для CNU внутри кадра зондирования и инструктировать CNU (например, CNU 130) относительно передачи последовательности зондирования в символе. CLT может назначить CNU всем пилот-сигналам или подмножеству (например, рассредоточенных) пилот-сигналов назначенного символа зондирования. CNU может передавать пилот-сигналы, охватывая все активные поднесущие во время широкополосного зондирования восходящего потока. CNU может передавать один пилот-сигнал в расчете па одну поднесущую. Каждый пилот-сигнал может представлять собой предварительно определенный символ BPSK. OFDM-символ, который используется для зондирования, можно определить как символ зондирования. CLT может использовать оценку канала восходящего потока для принятого символа зондирования и/или измерения SNR восходящего потока. Например, CLT позволяет вычислить коэффициенты предварительного корректора восходящего потока для каждого CNU и отправить коэффициенты обратно в соответствующий CNU. В дополнение, CLT может измерить SNR из расчета на одну поднесущую и вычислить таблицу загрузки битов восходящего потока для каждого CNU. Следует отметить, что CNU не может передавать последовательность зондирования в исключенной поднесущей. Исключенные поднесущие могут быть поднесущими в которых CNU нельзя передавать, так как исключенные поднесущие, могут иметь частоты, используемые другими системами (в том числе поднесущие защитной полосы частот). Картина зондирования может оставаться непрерывной при наличии исключенных поднесущих и/или защитных полос частот. Однако CNU не может передавать какие-либо пилот-сигналы на исключенной поднесущей и/или в защитных полосах частот.
В варианте осуществления сети DOCSIS, такой как сеть 200, широкополосное зондирование восходящего потока, можно использовать во время доступа и устойчивого состояния для конфигурации предварительной коррекции и периодической мощности передачи и выбора диапазона сдвига во времени. В сети DOCSIS CMTS (например, CMTS 210) может назначать OFDM-кадр для зондирования восходящего потока, где кадр зондирования может содержать K непрерывных символов зондирования (например, OFDM-символов), где K - число символов в минислоте (например, группа поднесущих при числе K символов). Кадр зондирования может совпадать с границей минислота во временной области. Символ зондирования может содержать пилот-сигналы, которые представляют собой BPSK-поднесущие, выработанные из схемы выработки псевдослучайной двоичной последовательности (PRBS), которая будет более подробно обсуждена ниже. CMTS может выделить конкретный символ зондирования в пределах кадра зондирования для CM (например, CM 250) и инструктировать CM относительно передачи последовательности зондирования в символе зондирования. CMTS может определить картины зондирования, содержащие пилот-сигналы из всех поднесущих назначенного символа зондирования или набора пилот-сигналов из рассредоточенных поднесущих назначенного символа зондирования. CM может выработать последовательность широкополосных пилот-сигналов согласно схеме выработки PRBS для выработки 2048 или 4096 поднесущих для 2K FFT или 4K FFT, соответственно. CM может использовать ту же самую BPSK-модуляцию для конкретной поднесущей во всех символах зондирования. CM не может передавать последовательность зондирования на исключенной поднесущей. CM может передавать поднесущие с нулевыми значениями на исключенных поднесущих. Исключенные поднесущие могут быть поднесущими, в которых CM не может передавать, так как исключенные поднесущие могут находиться на частотах, которые используются другой системой (например, включая поднесущие защитной полосы частот).
В варианте осуществления последовательность широкополосных пилот-сигналов можно выработать с помощью предварительно определенной схемой выработки PRBS. Например, определение многочлена для схемы PRBS может быть показано ниже в следующем виде:
12
9
8
5
X+X+X+X+1,
12
12
где можно использовать начальное число 3071 и период 2-1 битов. Периода с 2-1 битами может быть достаточно для создания одного символа зондирования без повторений. Последовательность широкополосных пилот-сигналов можно отобразить в пилот-сигналы BPSK. Например, нулевое значение можно отобразить в пилот-сигнал BPSK со значением один, и значение один можно отобразить в пилот-сигнал BPSK со значением минус один. Как таковые, пилот-сигналы символов зондирования представляют собой символы BPSK. Пилот-сигнал i зондирования может быть связан с i-ой поднесущей символа, где
i=0, 1…, 4095 для 4K FFT
и
i=0, 1…, 2047 для 2K FFT
Следует отметить, что поднесущие можно пронумеровать в порядке возрастания, начиная с нуля.
В варианте осуществления центральный блок сети доступа может назначить обучающий блок восходящего потока путем задания числа символа для зондирования восходящего потока, числа начальных поднесущих пилот-сигнала (например, области числовых значений от нуля до семи) и числа поднесущих для пропуска между следующими друг за другом поднесущими пилот-сигналов в символе. Центральный блок сети доступа может отправлять назначение блока обучения восходящего потока в сообщении (например, в сообщении, содержащем карту выделения полосы пропускания восходящего потока (MAP)). Например, число символов можно задать исходя из числа символов, смещенных относительно начала кадра зондирования, и кадр зондирования можно точно определить исходя из числа OFDM-кадров, смещенных относительно начала кадра, которое соответствует времени начала выделения, заданного в сообщении.
В варианте осуществления сети EPoC, такой как сеть 100, CLT (например, CLT 120) может задать символ зондирования внутри кадра зондирования через параметр Symbol In Frame. CLT может выделять поднесущие внутри символа зондирования путем отправки двух параметров в CNU (например, CNU 130), параметра начальной поднесущей и параметра пропуска поднесущей. Параметр начальной поднесущей может относиться к числу начальных поднесущих и может содержать значения в пределах от приблизительно нуля до приблизительно семи. Параметр пропуска поднесущей может относиться к числу поднесущих, которые будут пропускаться между следующими друг за другом пилот-сигналами, и может содержать значения в пределах от приблизительно нуля до приблизительно семи. Значение нуля для поднесущей пропуска (например, пропуск поднесущей = 0) не относится к пропуску поднесущих (например, все поднесущие можно использовать для зондирования). Например, блок 410 обучения восходящего потока в символе 400 зондирования может быть задан с помощью значения параметра начальной поднесущей, равного нулю, и параметра пропуска поднесущей, равного нулю. Аналогичным образом блок 510 обучения восходящего потока в символе 500 зондирования может быть задан с помощью значения параметра начальной поднесущей, равного нулю, и параметра пропуска поднесущей, равного единице. CLT может задать блок 610 обучения восходящего потока с помощью значения параметра начальной поднесущей, равного нулю, и значения параметра пропуска, равного единице, при назначении блока обучения восходящего потока сетевому блоку A нисходящего потока. Аналогичным образом CLT может задать блок 620 обучения восходящего потока с помощью значения параметра начальной поднесущей, равного единице, и значения параметра пропуска, равного единице, при назначении блока обучения восходящего потока сетевому блоку B нисходящего потока.
В варианте осуществления сети DOCSIS, такой как сеть 200, CMTS (например, CMTS 210) может задать символ зондирования внутри кадра зондирования через параметр Symbol In Frame и может задать дополнительные параметры, такие как параметр начальной поднесущей и параметр пропуска поднесущей. Параметр начальной поднесущей может относиться к числу начальных поднесущих, и значение параметра начальной поднесущей может находиться в пределах от приблизительно нуля до приблизительно семи. Параметр поднесущей пропуска может относиться к числу поднесущих, которые будут пропускаться между следующими друг за другом пилот-сигналами, и значение параметра поднесущей пропуска может находиться в пределах от приблизительно нуля до приблизительно семи. Значение параметра поднесущей пропуска, равное нулю (например, поднесущие пропуска = 0), не может относиться к пропуску поднесущих, например все поднесущие в одном символе могут принадлежать одному передатчику. В таком варианте осуществления CM может использовать параметры начальной поднесущей и параметры пропуска поднесущей для определения того, какие поднесущие можно использовать для зондирования передачи.
На фиг. 7 показана блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа 700 обучения восходящего потока. Способ 700 может выполнить центральный блок сети доступа (например, CLT 120, CMTS 210 и/или NE 300) во время обучения восходящего потока. Способ 700 может начинаться с выделения OFDM-символа для обучения восходящего потока на этапе 710. На этапе 720 способ 700 может разделить OFDM-символ на множество блоков обучения восходящего потока, где каждый обучающий блок восходящего потока можно точно определить исходя из числа начальных поднесущих (например, первая назначенная поднесущая пилот-сигнала) и числа поднесущих для пропуска между следующими друг за другом поднесущими пилот-сигналов. Например, каждый обучающий блок восходящего потока может содержать различное число начальных поднесущих, но может содержать одинаковое число поднесущих пропуска. По существу блоки обучения восходящего потока могут содержать различный набор поднесущих пилот-сигналов, которые представляют собой не следующие друг за другом поднесущие пилот-сигналов и охватывают весь спектр частот восходящего потока.
На этапе 730 способ 700 может назначить блоки обучения восходящего потока одному или более сетевым блокам нисходящего потока. На этапе 740 способ 700 позволяет выработать сообщение, показывающее назначения блоков обучения восходящего потока. Например, каждое назначение может содержать идентификатор, который идентифицирует сетевой блок нисходящего потока для назначения, число кадров зондирования (например, OFDM-кадр, смещенный относительно времени начала выделения), число символов в кадре зондирования (например, OFDM-символ, смещенный относительно начала OFDM-кадра), число начальных поднесущих (например, поднесущую, смещенную относительно самой низкой частоты OFDM-символа) и поднесущих пропуска между следующими друг за другом поднесущими пилот-сигналов. Следует отмстить, что в некоторых вариантах осуществления способ 700 позволяет выработать более чем одно сообщение для указания назначений блоков обучения восходящего потока в зависимости от используемого протокола сообщения.
На этапе 750 способ 700 может отправить сообщение в сетевые блоки нисходящего потока. После отправки сообщения в один или более сетевых блоков нисходящего потока способ 700 может ожидать назначенный символ зондирования, который будет приниматься из сетевых блоков нисходящего потока на этапе 760. На этапе 770 после приема символа зондирования способ 700 может выполнить оценку канала восходящего потока и измерения SNR. Например, способ 700 может вычислить оценку канала восходящего потока для каждого сетевого блока нисходящего потока на поднесущих пилот-сигналов блока обучения восходящего потока, назначенного сетевому блоку нисходящего потока путем сравнения значения принятого сигнала с предварительно определенной последовательностью (например, заданной с помощью стандартного тела или конфигурации сети). После вычисления оценок канала на поднесущих пилот-сигналов блока обучения восходящего потока, назначенного сетевому блоку нисходящего потока, способ 700 может интерполировать вычисленные оценки канала таким образом, чтобы получить оценки канала для пропущенных поднесущих. Следует отметить, что способ 700 можно применять динамически или периодически для измерения канала восходящего по тока таким образом, чтобы передачи восходящего потока можно было адаптировать для изменений канала.
В варианте осуществления сети EPoC, такой как сеть 100, CLT (например, CLT 120) может планировать один CNU (например, CNU 130) в символе зондирования без пропуска поднесущих (например, блок 410 обучения восходящего потока в символе 400 зондирования). В таком варианте осуществления CLT может выделять конкретный символ зондирования одному CNU и может устанавливать значение параметра пропуска поднесущей на ноль и значение параметра начальной поднесущей на число первой поднесущей в символе зондирования.
В альтернативном варианте осуществления сети EPoC, такой как сеть 100, CLT (например, CLT 120) может планировать один CNU (например, CNU 130) в символе зондирования с поднесущими пропуска для создания нулей (например, с блоком 510 обучения восходящего потока в символе 500 зондирования). В таком варианте осуществления CLT может выделять конкретный символ зондирования для одного CNU и может устанавливать значение параметра пропуска поднесущей на ненулевое значение положительного целого числа и значение параметра начальной поднесущей на число первой поднесущей в символе зондирования.
В еще одном альтернативном варианте осуществления сети EPoC, такой как сеть 100, CLT (например, CLT 120) может планировать многочисленные CNU (например, CNU 130) в символе зондирования (например, в символе 600 зондирования). В таком варианте осуществления CLT может выделять тот же самый символ зондирования в любой заданный момент времени более чем одному CNU. CLT может назначить другую начальную поднесущую каждому CNU и одинаковое значение пропуска поднесущей каждому CNU внутри символа зондирования. Следует отметить, что в таком варианте осуществления CLT может или не может назначать поднесущие пропуска для создания нулей, например CLT может создать нули путем задания значения пропуска поднесущей, равного или большего чем число CNU в последовательности.
На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций другого варианта осуществления способа 800 обучения восходящего потока. Способ 800 можно выполнить с помощью сетевого блока нисходящего потока (например, CNU 130, CM 250 и/или NE 300) во время обучения восходящего потока. Способ 800 может начинаться с приема назначения блока обучения восходящего потока для специфического символа зондирования на этапе 810. Например, назначение блока обучения восходящего потока может показывать число символов (например, смещение относительно начала OFDM-кадра для символа зондирования, число начальных поднесущих (например, первую назначенную поднесущую пилот-сигнала) и число поднесущих пропуска между следующими друг за другом назначенными поднесущими пилот-сигналов в символе зондирования. На этапе 820 способ 800 позволяет выработать предварительно определенную последовательность согласно предварительно определенной схеме выработки (например, схеме PRBS). На этапе 830 способ 800 позволяет выработать символ зондирования в частотной области путем модуляции выработанной последовательности на назначенных поднесущих символа зондирования. На этапе 840 способ 800 может устанавливать пропущенные поднесущие на нулевые значения. На этапе 850 способ 800 может выполнить обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) для преобразования символа зондирования во временную область. На этапе 860 способ 800 может передать символ зондирования в момент времени, заданный назначением.
На фиг. 9 показана схема варианта осуществления кодирования 900 сообщения обучения восходящего потока. Структура 900 сообщения обучения восходящего потока может быть передана с помощью центрального блока сети доступа (например, CLT 120, CMTS 210) в один или более сетевых блоков нисходящего потока (например, CNU 130, CM 250) в гибридной сети доступа (например, в сети 100, 200), чтобы показать использование символов в кадре зондирования. Например, структура 900 сообщения обучения восходящего потока может быть встроена в сообщение MAP. Структура сообщения 900 может содержать множество следующих друг за другом информационных элементов зондирования (P-IE) 910, которые описывают конкретное использование символов внутри кадра зондирования (например, один P-IE 910 на символ зондирования). Каждый P-IE 910 может иметь длину приблизительно тридцать два бита, и биты внутри Р-IE 910 могут быть пронумерованными от нулевой позиции бита до тридцать первой позиции бита. Каждый P-IE 910 может содержать иоле 911 идентификатора потока услуги (SID), резервное поле 912 (R), поле 913 электропитания (PW), иоле 914 корректора (EQ), поле 915 разнесения полос каналов (St), поле 916 кадров зондирования (PrFr), поле 917 символа в кадре (Symbol In Frame), поле 918 начальной поднесущей (Start Subc) и поле 919 пропуска поднесущей (Subc Skip). Следует отметить, что центральный блок сети доступа может показывать следующий друг за другом P-IE 910 в структуре сообщения 900 во временной последовательности (например, сначала первый символ) и в порядке следования поднесущих (например, сначала самая низкая поднесущая). В дополнение, кадр зондирования может содержать комбинацию символов зондирования выделения и невыделенные символы зондирования.
Поле 911 SID может иметь длину приблизительно четырнадцать битов и может продолжаться от нулевой позиции бита до тринадцатой позиции бита. Поле 911 SID может содержать данные, показывающие ранжирование SID для сетевого блока нисходящего потока, назначенного для использования P-IE 910. Поле 912 R может иметь длину приблизительно два бита и может продолжаться от четырнадцатой позиции бита до пятнадцатой позиции бита. Поле 912 R может быть зарезервировано для будущего расширения.
Поле 913 PW может иметь длину приблизительно один бит и может занимать позицию двоичного разряда пятнадцать. Поле 913 PW может указывать на то, можно ли использовать управление мощностью для зондирования. Например, поле 913 PW можно установить на нулевое значение для инструктирования сетевого блока нисходящего потока, идентифицированного с помощью SID, заданного в поле 911 SID, относительно передачи с нормальными настройками питания и установить на значение, равное единице для инструктирования сетевого блока нисходящего потока относительно передачи с измененной настройкой питания, связанной с предыдущим сообщением, содержащим ответ ранжирования (RNG-RSP).
Поле 914 EQ может иметь длину приблизительно один бит и может занимать позицию двоичного разряда шестнадцать. Поле 914 EQ может указывать на то, можно ли использовать корректор передачи для зондирования. Например, поле 914 EQ можно установить на значение ноль, равное нулю, для инструктирования сетевого блока нисходящего потока, идентифицированного с помощью SID, заданного в поле 911 SID, относительно включения корректора передачи и установить значение, равное единице, для инструктирования сетевого блока нисходящего потока относительно отключения корректора передачи.
Поле 915 St может иметь длину приблизительно один бит и может занимать позицию двоичного разряда семнадцать. Поле 915 St может указывать на то, можно ли использовать чередующуюся последовательность для поднесущих пилот-сигналов. Например, поле 915 St можно установить на значение, равное единице, для инструктирования сетевого блока нисходящего потока, идентифицированного с помощью SID, заданного в поле 911 SID для, относительно повторения картины в P-IE 910 в следующем числе символов, равных по количеству полю 919 Subc Skip, и путем перемещения последовательности в верх на одну поднесущую в каждом символе и упаковывания последовательности обратно в начале. В качестве альтернативы поле 915 St можно установить на значение, равное нулю, для инструктирования сетевого блока нисходящего потока относительно использования поднесущих пилот-сигналов без чередующейся последовательности.
Поле 916 PrFr может иметь длину приблизительно два бита и может продолжаться от позиции двоичного разряда восемнадцать до позиции двоичного разряда девятнадцать. Поле 916 PrFr может содержать данные, показывающие число кадров, смещенных относительно начала кадра в начальный момент времени выделения, заданный в сообщении MAP, который, несет в себе структуру 900 сообщения, и может указывать первый кадр, для которого применим P-IE 910. Например, поле 916 PrFr можно установить на значение ноль, чтобы показать первый кадр зондирования MAP.
Поле 917 Symbol In Frame может иметь длину приблизительно шесть битов и может продолжаться от позиции двоичного разряда двадцать до позиции двоичного разряда двадцать пять. Поле 917 Symbol In Frame может содержать данные, показывающие число символов, смещенных относительно начала кадров зондирования, заданных в поле 915 PrFr. Например, поле 917 Symbol In Frame может содержать значение в пределах от нуля до тридцати пяти, и значение, равное нулю, может указывать на первый символ кадра зондирования.
Поле 918 Start Subc, которое может иметь длину приблизительно три бита и может продолжаться от позиции двоичного разряда двадцать шесть до позиции двоичного разряда двадцать восемь. Поле 918 Start Subc может содержать данные, указывающие на начальную поднесущую, которая будет использоваться при зондирования. Например, поле 918 Start Subc можно установить на значение, равное нулю, чтобы показать первую поднесущую в символе, заданную в поле 917 Symbol In Frame.
Поле 919 Subc Skip может иметь длину приблизительно три бита и может продолжаться от позиции двоичного разряда двадцать девять до позиции двоичного разряда тридцать один. Поле 919 Subc Skip может содержать данные, показывающие число поднесущих, которые будут пропускаться между следующими друг за другом пилот-сигналами при зондировании. Например, поле 919 Subc Skip можно установить на значение, равное нулю, чтобы показать отсутствие пропуска поднесущих, и что все неисключенные поднесущие можно использовать для зондирования. Следует отметить, что поле 919 Subc Skip может показывать дополнительную информацию, при использовании чередования. Например, значение поля 919 Subc Skip плюс один может показывать общее число символов, для которых выделение чередующихся P-IE можно применить в кадре зондирования.
Фиг. 10 иллюстрирует график 1000 варианта осуществления потерь SNR восходящего потока в зависимости от числа сетевых блоков нисходящего потока зондирования в одном символе зондирования. По оси x отложено число сетевых блоков нисходящего потока зондирования на один символ зондирования, и ось y обозначает потери SNR в блоках в децибелах (дБ), по сравнению с зондированием одного сетевого блока нисходящего потока. На графике 1000 кривые 1010, 1020, 1030, 1040 и 1050 могут представлять собой потери SNR восходящего потока в зависимости от числа сетевых блоков нисходящего потока, зондируемых в одном символе зондирования для канала с аддитивным белым гауссовым шумом (AWGN) 35 дБ, 30 дБ, 25 дБ, 20 дБ и 15 дБ, соответственно. Как видно из кривых 1010, 1020, 1030, 1040 и 1050 потери SNR от зондирования вплоть до приблизительно четырех сетевых блоков нисходящего потока в одном символе могут быть минимальными, и SNR можно сравнить с зондированием одного сетевого блока нисходящего потока на один символ зондирования. Однако SNR может постепенно ухудшаться при увеличении числа сетевых блоков нисходящего потока, и скорость ухудшения может изменяться в зависимости от условий канала. Например, SNR может ухудшаться с более низкой скоростью (например, наклон на кривой 1050, потери SNR приблизительно 0,1 дБ для десяти сетевых блоков нисходящего потока зондирования) для канала с низким SNR, так как шум в канале может доминировать за счет AWGN. С другой стороны SNR может ухудшаться с более быстрой скоростью (например, наклон на кривой 1010, потери SNR приблизительно 3,5 дБ для десяти сетевых блоков нисходящего потока зондирования) для канала с высоким SNR (например, с AWGN 35 дБ) так как в канале может доминировать за счет погрешностей оценок канала восходящего потока при зондировании многочисленных сетевых блоков нисходящего потока в одном символе зондирования.
Раскрыт по меньшей мере один вариант осуществления и изменения, комбинации и/или модификации варианта(ов) осуществления и/или признаков варианта(ов) осуществления, выполненные специалистом в данной области техники, которые находятся в пределах объема изобретения. Альтернативные варианты осуществления, которые вытекают из комбинирования, включения и/или пропуска признаков варианта(ов) осуществления находятся также в пределах объема изобретения. Там, где области числовых значений либо ограничения явно изложены, подобные ясно выраженные области либо ограничения должны быть понятны для включения повторяющихся областей либо ограничений аналогичной величины, попадающих в явно изложенные области либо ограничения (например, от приблизительно 1 до приблизительно 10 включает в себя 2, 3, 4 и т.д.; более чем 0,10 включает в себя 0,11, 0,12, 0,13 и т.д.). Например, всякий раз когда раскрыта область числовых значений с меньшей границей Rl, и верхней границей Ru, любое число, попадающее в область, конкретно раскрыто. В частности, последующие числа в области конкретно раскрыты: R=Rl+k*(Ru-Rl), где k является переменной, находящейся в диапазоне от 1 процента до 100 процентов с 1-процентным приращением, то есть k равно 1 проценту, 2 процентам, 3 процентам, 4 процентам, 7 процентам, …, 70 процентам, 71 проценту, 72 процентам, …, 97 процентам, 96 процентам, 97 процентам, 98 процентам, 99 процентам либо 100 процентам. Более того, любая область числовых значений, заданная двумя числами R, как задано выше, также конкретно раскрыта. Если не указано иное, термин "приблизительно" означает +10% от последующего числа. Использование термина "дополнительно" в отношении любого элемента формулы изобретения означает, что необходим элемент, либо альтернативно не требуется элемент, обе альтернативы, находящиеся в пределах объема формулы изобретения. Использование более широких терминов, таких как "содержит", "включает в себя" и "имеющий" следует понимать как обеспечение поддержки для более узких терминов, таких как "состоящий из", "состоящий главным образом из" и "по существу содержащий". Соответственно, объем защиты не ограничен описанием, изложенным выше, но задан формулой изобретения, которая следует, этот объем, включающий в себя все эквиваленты предмета формулы изобретения. Вся без исключения формула изобретения включена как дополнительное раскрытие сущности изобретения в описании изобретения, и формула изобретения является вариантом(ами) осуществления настоящего раскрытия сущности изобретения. Рассмотрение ссылки в раскрытии сущности изобретения не является допущением, что это предшествующий уровень техники, особенно любая ссылка, которая имеет дату публикации после даты приоритета этой заявки. Раскрытие сущности изобретения всех патентов, патентных заявок и публикаций, процитированных в этом изобретении, таким образом включено по ссылке, в степени, в которой они обеспечивают примерные, процедурные либо другие подробности, дополнительные для раскрытия сущности изобретения.
Хотя в настоящем раскрытии было представлено несколько вариантов осуществления, следует понимать, что раскрытые системы и способы могут быть воплощены во многих других специфических формах без отклонения от сущности или объема настоящего изобретения. Настоящие примеры следует рассматривать как иллюстративные, а не ограничивающие, и цель изобретения не должна ограничиваться деталями, приведенным здесь. Например, различные элементы или компоненты могут быть объединены или интегрированы в другую систему, либо некоторые признаки могут быть пропущены или не реализованы.
Кроме того, методы, системы, подсистемы и способы, описанные и проиллюстрированные в различных вариантах осуществления как дискретные либо отдельные, могут быть объединены либо интегрированы с другими системами, модулями, методами либо способами без отклонения от объема настоящего изобретения сущности изобретения. Другие элементы, показанные либо рассмотренные как связанные, либо непосредственно связанные, либо взаимодействующие друг с другом, могут быть косвенно связаны либо являться взаимодействующими через какой-либо интерфейс, устройство либо промежуточный компонент, электрически ли, механически ли либо иным образом. Другие примеры замен, замещений и изменений установлены специалистом в данной области техники и могут быть выполнены без отклонения от сущности и объема, раскрытых в этом документе.