對通信流量分級的多信道通信的制作方法

專利名稱：對通信流量分級的多信道通信的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信系統尤其是點-多點通信系統的問題。在傳統的點-多點通信系統中，網絡支持中心實體(central entity)與多個用戶端設備(customer premises equipment，CPE)之間的雙向數據通信。點-多點通信系統的實例包括有線調制解調器系統(cable modem system)、固定無線系統以及衛星通信系統。在每種系統中，從中心實體到CPE的通信路徑通常稱為下行信道，而從CPE到中心實體的通信路徑通常稱為上行信道。
其中一種點-多點系統是有線調制解調器系統，它通常包括能夠與多個CPE進行通信的頭端，每個CPE都提供有線調制解調器的功能。例如，在有線調制解調器系統中，CPE可以是有線調制解調器、機頂盒，或者有線網關。有線調制解調器系統的上行信道可包括多個信道，這些信道可被分配給多個CPE，這些信道以不同的頻率運行而彼此獨立。但是，下行信道通常由單個廣播信道組成。
DOCSISTM(電纜傳輸數據業務接口規范)涉及一組由CableLabs(有線電視實驗室)公布的規范，這些規范定義了有線頭端和有線調制解調器設備的行業標準。在某種程度上，DOCSISTM闡述了有線調制解調器系統各個方面的要求和目標，包括運行支持系統、管理、數據接口，以及有線系統中的網絡層、數據鏈路層和物理層的傳輸。目前DOCSISTM規范的版本是2.0，包括DOCSISTM射頻接口(RFI)規范SP-RFIv2.0-I03-021218(以下簡稱為“DOCSISTMRFI規范”)，本文引用并結合該規范的全部內容。
DOCSISTM支持從頭端到有線調制解調器的下行物理(PHY)層傳輸標準ITU-T J.83B(以下簡稱為“附錄B”)。通信技術的發展要求增加更多的帶寬，這會導致信道容量的不足，尤其是下行傳輸的信道容量不足。例如，由于對視頻點播(VOD)、高清電視(HDTV)、數字業務的需求增加，以及擴大的模擬信道陣容，即使以750Mhz的頻率運行的有線設備也遭遇容量瓶頸。目前已經提出了很多方案來幫助緩解下行帶寬的問題，包括模擬頻譜開拓和高級視頻編碼技術。
因此，需要一種克服傳統通信系統和方法的上述缺陷的方法、系統和/或計算機程序。

發明內容
一種包括管理節點(如頭端)和一個或多個遠程節點(如有線調制解調器)通信系統。通過RF信道在所述管理節點和所述一個或多個遠程節點之間傳輸數據分組。將多個RF信道捆綁，這樣，可通過捆綁的RF信道中的一個或多個RF信道傳輸數據分組。
所述捆綁包括上層捆綁和下層捆綁。在上層捆綁中，通信系統還包括傳送器(forwarder)和多個調制器，例如邊緣正交振幅調制器(edge QAM)或邊緣正交頻分調制器(edge OFDM)。每個調制器都連接到不同的RF信道或RF信道組。根據第一實施例，傳送器確定一個或多個數據分組將傳輸到哪個調制器。在第二實施例中，傳送器確定一個通信流(flow)或多個通信流將傳輸到哪個調制器。
在下層捆綁中，調制器確定在與自己所連接的RF信道中，使用哪個RF信道將一個數據分組或多個數據分組傳輸到遠程節點。根據一個實施例，調制器為分配給自己的通信流中的每個數據分組確定使用哪個RF信道來傳輸。


附圖構成本說明書的一部分，與具體實施方式
一起對本發明進行說明，進一步地解釋本發明的原理，使相關領域的技術人員能夠實施本發明。這些附圖中，相同的附圖標記在各幅附圖中用于表示相同的或功能相似的部件。此外，附圖標記最左邊的阿拉伯數字表示該附圖標記第一次出現時所在附圖的圖號。
圖1是根據本發明的一個實施例的示例性通信系統的高層(high level)示意圖；圖2是根據本發明的一個實施例的光纖和同軸混合線纜(hybrid fibercoaxial，HFC)的網絡的示意圖，其示出了頭端和多個有線調制解調器之間的數據通信的路徑；圖3是根據本發明的一個實施例的示例性有線調制解調器終端系統(CMTS)的示意圖；圖4是根據本發明的一個實施例的有線調制解調器的示意圖；圖5A是根據本發明的一個實施例的具有捆綁RF信道的示例性通信系統的高層(high level)示意圖；圖5B是根據本發明的一個實施例的具有組合器的示例性通信系統的高層(high level)示意圖；圖6是根據本發明的一個實施例的示例性通信系統的高層(high level)示意圖，該通信系統中，通過使用下層捆綁和上層捆綁來捆綁RF信道；圖7是根據本發明的一個實施例的具有多個傳送器的示例性通信系統的高層示意圖；圖8是根據本發明的另一個實施例的具有多個傳送器的示例性通信系統的高層(high level)示意圖；圖9是根據本發明的一個實施例的調度數據分組傳輸的方法流程圖；圖10是根據本發明的一個實施例的分配數據分組的方法流程圖；圖11是根據本發明的一個實施例的監控擁塞的方法流程圖；圖12是根據本發明的一個實施例的通信系統的示意圖；圖13是根據本發明的一個實施例的傳輸下行數據分組的操作流程示意圖；圖14是根據本發明的一個實施例的DSSM數據分組各層的MAC層數據分組格式的示意圖；圖15是根據本發明的另一個實施例的DSSM數據分組各層的MAC層數據分組格式的示意圖；圖16是根據本發明的一個實施例的MAC層數據分組的MPEG報頭的示意圖；圖17是根據本發明的一個實施例的接收下行數據分組的操作流程示意圖；圖18是根據本發明的另一個實施例的接收下行數據分組的操作流程示意圖；圖19是根據本發明的另一個實施例的通信系統的示意圖；圖20是根據本發明的一個實施例的下行調度的操作流程示意圖；圖21是根據本發明的一個實施例的非DSSM和DSSM數據分組的調度的示意圖；圖22是根據本發明的一個實施例的動態下行調度的操作流程示意圖；圖23a-23c是根據本發明的另一個實施例的動態下行調度的操作流程示意圖；圖24是根據本發明的另一個實施例的非DSSM和DSSM數據分組的調度的示意圖；圖25是由開放系統互聯(OSI)參考模型定義的系統的各系統層的示意圖。
具體實施例方式
雖然文中描述的本發明的實施例涉及包括有線調制解調器終端系統和有線調制解調器的有線調制解調器系統，但相關領域的技術人員顯然能意識到，本發明也能夠應用到其它通信系統，包括但不限于衛星系統、光通信系統、有線電話系統和/或以上的任意組合。相關領域的技術人員顯然會意識到，本發明能夠應用于任何的點-多點系統。
1.0概論圖1示出了根據本發明的一個實施例的示例性通信系統100的高層(highlevel)示意圖。通信系統100以基于數據分組的通信(例如互聯網協議(IP)通信)的雙向傳輸為基礎，能夠進行語音通信、音頻通信、數據業務、視頻、消息、圖像、其它類型的媒體和/或多媒體通信，或者以上的任意組合。
參考圖1，通過通信網絡106在有線電視系統頭端102和多個有線調制解調器108a-108n之間進行數據分組通信的雙向傳輸。例如，通信網絡106可包括光纖和同軸混合線纜(HFC)網絡。通信網絡106能夠支持有線的和/或無線的傳輸媒介，包括衛星、陸地(例如光纖、銅纜、雙絞線、同軸等)、無線電波、微波、自由空間光的和/或任何其它形式的傳輸方法。在一個實施例中，通信網絡106包括支持頻率疊加架構(frequency stacking architecture)的變頻裝置。
有線頭端102通常包括至少一個有線調制解調器終端系統(CMTS)104。CMTS104是有線頭端102的一部份。有線頭端102管理有線頭端102和有線調制解調器108a-108n之間的數據上行和下行傳輸，其中，每個有線調制解調器108a-108n都位于各自的用戶端上。CMTS104根據時分復用(TDM)技術，將信息下行廣播到有線調制解調器108a-108n，形成連續傳輸的信號。可使用運動圖像專家組(MPEG)傳輸轉換子層(transmission convergence sublayer)來格式化這些下行信號，但是本發明不局限于這種方案。例如，正如相關領域技術人員所意識到的，可對本發明的實施方案進行配置以使其支持其它的數據格式。
此外，CMTS104通過多個共享的上行信道接收來自有線調制解調器108a-108n的數據。來自有線調制解調器108a-108n的上行數據可采用時分多址(TDMA)技術或者同步碼分多址(S-CDMA)技術進行傳輸。
例如，CMTS 104可通過向有線調制解調器108a-108n分別傳輸上行信道描述符(upstream channel descriptor，UCD)消息和MAP消息來建立上行時隙結構以及分配上行帶寬。CMTS 104還可使用MAP消息和時隙計數值來預測來自有線調制解調器108a-108n的脈沖到達。在一個實施例中，UCD和MAP消息由DOCSISTM規范定義，DOCSISTM規范由CableLabs制定，它規定了有線通信系統的接口要求。
根據實施例，CMTS 104連接多達4個相鄰的6兆赫茲(MHz)的載波，每個載波是完全兼容DOCSIS-2.0的下行信道。連接到CMTS 104的載波不必相鄰。應當知道，對于不同的系統架構，其載波的數量和載波的規范可以是不同的。例如，按照歐洲標準，CMTS 104可連接多個8Mhz的載波。
如圖1所示，CMTS 104還作為通信網絡106和分組交換網絡112之間的接口，在適當時候，將從有線調制解調器108a-108n接收的數據分組傳輸給分組交換網絡112，以及將從分組交換網絡112接收的數據分組傳輸給有線調制解調器108a-108n。
分組交換網絡112是有線、無線或者組合有線與無線的局域網(LAN)、廣域網(WAN)和/或光網絡(例如組織內部互聯網、本地互聯網、全球互聯網(包括萬維網(WWW))、虛擬專用網等)的一部份。CMTS 104使用分組交換網絡112與外接到通信系統100的其它設備或應用程序通信。所述設備或應用程序可以是服務器、網頁瀏覽器、操作系統、其它類型的信息處理軟件(如字處理軟件、電子制表軟件、財務管理軟件等)、電視機或無線電發射機、其它的有線調制解調器108、其它的CMTS 104等。
除了CMTS 104之外，有線頭端102還包括用于在進CMTS 104和分組交換網絡112之間建立連接的一個或多個路由器，以及為執行必須的網絡管理任務所需的一個或多個服務器。作為其它的例子，頭端102還可以包括一個或多個衛星接收器、視頻調制器和/或電話交換機。
每一個有線調制解調器108a-108n都可作為與其相連的用戶設備110a-110n與通信網絡106之間的接口。具體來說，每個有線調制解調器108a-108n將通過通信網絡106接收的下行信號轉換成IP數據分組，再傳送給對應的與其相連的用戶設備110a-110n。可以對有線調制解調器108a-108n進行配置，以傳輸一種或多種業務給用戶設備110a-110n。這些業務包括但不限于電話、電視廣播、付費電視、互聯網通信(如WWW)、無線電廣播、傳真、文件數據傳輸、電子郵件服務(email)、消息、視頻會議、實時或延時媒體傳播(例如演講、辯論、表演、商業信息片、新聞報告、體育賽事、音樂會等)和/或類似業務。
此外，每個有線調制解調器108a-108n可以將從對應的用戶設備110a-110n接收的根據IP或者其它適合的協議(如異步傳輸模式)打包的數據轉換成適宜在通信網絡106上傳輸的上行脈沖信號。上行被分割成一個或多個上行信道。每個上行信道承載從有線調制解調器108a-108n傳向CMTS 104的數據分組脈沖。在上行中，每個信道被分成多個可分配的時隙，有線調制解調器108a-108n將一個脈沖信號發送到一個被分配的時隙中。如上所述，時隙結構由CMTS 104定義和分配。
參考圖1，為使附圖清晰，圖中每個有線調制解調器108a-108n只支持一個用戶設備。但是，通常每個有線調制解調器108a-108n都能夠支持多個用戶設備以在通信系統100上進行通信。這些用戶設備可以是個人計算機、數據終端設備、電話設備、寬帶媒體播放器、網絡控制器，或者其它能夠在分組交換網絡上傳輸和接收數據的設備。
根據一個實施例，CMTS 104和有線調制解調器108a-108n聯合起來，以支持互聯網協議(IP)、傳輸控制協議(TCP)、用戶數據協議(UDP)、實時傳輸協議(RTP)、資源預約協議(RSVP)等協議。
在一個實施例中，有線調制解調器108a-108n和CMTS 104是兼容DOCSISTM的有線調制解調設備。換言之，有線調制解調器108a-108n和CMTS 104用于根據DOCSISTM規范提供的協議和/或格式進行通信。
通信系統100提供CMTS 104和有線調制解調器108a-108n之間的下行同步多信道(downstream synchronous multichannel，DSSM)通信。在本文中，將支持DSSM通信的設備或裝置稱為“可支持DSSM(DSSM-capable)”；將不支持DSSM通信的設備或裝置稱為“不支持DSSM(非DSSM-capable)”。例如，“不支持DSSM”的設備或裝置包括“遺留有線調制解調器”(“legacy cablemodem”)。這樣，本發明完全將“遺留(legacy)”和“可支持DSSM”設備的操作和/或管理結合起來，這兩種設備都能夠在相同的通信網絡中進行通信。
圖2是根據本發明的一個實施例的示例性光纖和同軸混合線纜(HFC)網絡200的示意圖，該網絡支持數據在頭端102和有線調制解調器108a-108n之間的傳輸。例如，有線運營商通常使用通信網絡106為用戶提供互聯網訪問、有線電視和/或付費節目業務。
在圖2所示的例子中，通信網絡106中的每個節點220大概與500個有線調制解調器108電連接。在圖2的實施例中，有線調制解調器108通過同軸電纜230連接到節點220。通信網絡106包括放大器240，例如，這種放大器支持例如較遠距離的有線調制解調器108與節點220之間的電連接。對電信號進行放大可以提高頭端102和有線調制解調器108之間的通信的信噪比(SNR)。同軸電纜230a-230d通過同軸電纜230f、230g電連接到有線調制解調器108，而同軸電纜230f、230g連接在放大器240和節點220之間。
每個節點220都電連接到集線器250，通常通過光纖260連接。集線器250通過光纖270與頭端102進行通信。每個集線器250通常能夠支持與20,000個有線調制解調器108進行通信。
連接在頭端102和每個集線器250之間的光纖270構成一個光纖環，該光纖環通常能夠支持約100,000個有線調制解調器108與頭端102之間的通信。頭端102能通過傳輸線路280與互聯網、其它頭端和/或任何其它的合適設備或網絡進行通信。例如，傳輸線路280可以是T1線路或T2線路。
圖3是通信系統100的CMTS 104的示例性實施例的示意圖。該示例性實施例用于舉例，不限制本發明的范圍。CMTS 104既可處理物理(PHY)層的信號，又可處理媒介訪問控制(MAC)層的信號。CMTS 104包括CMTS MAC 310，其為MAC層的每個分組功能提供硬件支持，這些功能包括例如分片(fragmentation)、級聯(concatenation)、有效載荷報頭壓縮/擴充，和/或檢錯功能。提供這些支持將減少系統中央處理單元(CPU)320的處理量，而系統CPU320可用于提高CMTS104的整體性能。
CMTS MAC 310的上行處理器312執行數據加密標準(DES)加密、分片重組、解串聯、有效載荷擴充、分組加速、上行管理信息庫(managementinformation base，MIB)統計收集，和/或對所得結果分組進行優先排隊。每個輸出隊列都被獨立配置，以將數據分組提供給外設部件互連(PCI)接口或千兆媒介獨立接口(GMII)(未示出)。
CMTS MAC 310的下行處理器314接收優先隊列中的數據分組，并根據DOCSISTM規范進行有效載荷報頭壓縮、DOCSISTM報頭創建、DES加密、循環冗余校驗(CRC)、報頭校驗序列的創建，及運動圖像專家組(MPEG)封裝和/或復用。在一個實施例中，下行同步動態隨機訪問存儲器(SDRAM)330用于支持對從CMTS MAC 310接收的輸出隊列的數據進行分組、處理和存儲。
當CMTS MAC 310處理完信號后，存儲器392能夠與CMTS MAC 310進行交互以存儲這些信號。存儲器392也能存儲用于支持CMTS MAC 310的處理操作的各種輔助數據。這些輔助數據分組括但不限于安全協議、標識符、規則、策略等，下面將更加詳細的描述。
根據一個實施例，存儲器392存儲將要在一個或多個處理器或硬件輔助設備(如現場可編程門陣列(FPGA)或特定用途集成電路(ASIC))上運行的軟件應用程序。例如，該一個或多個處理器將使用該軟件應用程序來處理從CMTSMAC 310接收的控制消息、語音和/或數據。在一個實施例中，軟件應用程序包括分類器/路由器和帶寬(BW)分配控制器。BW分配控制器管理上行和/或下行調制以及帶寬分配。分類器/路由器為與有線調制解調器108進行的通信提供分類和/或優先排序的規則和策略。分類器/路由器也將來自有線調制解調器108的信號通過分組交換網絡112路由到目的地。
在一個實施例中，通過PCI接口(未示出)和PCI總線340在外部對CMTSMAC 310進行配置和管理。作為一個替代方案，能夠使用位于CMTS MAC 310之外的路由/分類引擎350遠程地操作CMTS MAC 310。
根據一個實施例，第一和第二上行SDRAM 360用于最小化CMTS 104中的內部總線的延遲。例如，在一個實施例中，第一上行SDRAM 360a可操作地支持密鑰(keys)和重組，第二上行SDRAM 360b可操作地支持分組報頭壓縮(packet header suppression，PHS)和輸出隊列。
串行外圍接口(SPI)主端口(未示出)被用來控制MAC層組件和PHY層組件之間的接口。例如，SPI主端口可用于控制CMTS MAC 310和上行接收器370之間的接口和/或CMTS MAC 310和下行調制器380之間的接口。
CMTS MAC 310產生已調制數據，然后將這些數據傳輸給一個或多個有線調制解調器108。例如，由CMTS MAC 310產生的數據將由下行調制器380調制到載波信號上，接著由下行發射器390下行傳輸所述數據。上行接收器370從有線調制解調器108接收信息，該信息是按照TDMA或S-CDMA編碼的數據分組的脈沖。
圖4是通信系統100的有線調制解調器108的示例性實施例的示意圖。該示例性實施例用于舉例，不是用來限制本發明。有線調制解調器108被配置以通過同軸連接器405從通信網絡106接收信號，或者將信號傳輸給通信網絡106。因此，以下將用術語“接收器部分”和“發射器部分”來描述有線調制解調器108。
接收器部分包括雙工(diplex)濾波器410、射頻(RF)調諧器415、聲表面波(SAW)濾波器420、放大器425和下行接收器430。接收過程從雙工濾波器410接收來自CMTS 104的下行信號開始。雙工濾波器410分離這些下行信號并將這些信號發送給RF調諧器415。在一個實施例中，下行信號具有54-860MHz的頻率范圍內的頻譜特性。RF調諧器415將信號下轉換以及將下轉換后的信號提供給SAW濾波器420。SAW濾波器420僅僅使在特定帶寬內的下轉換后信號的頻譜分量通過。放大器425將濾波后的信號放大，以及將放大后的信號傳輸給下行接收器430。根據一個實施例，在下行接收器430到RF調諧器415之間提供自動增益控制。
下行接收器430解調經放大的信號。例如，下行接收器430根據正交振幅調制(AQM)技術例如64-AQM或256-AQM解調經放大的信號，以恢復原始(underlying)信息信號。下行接收器430也將該原始信息信號從模擬形式轉換成數字形式。接著，下行接收器430將數字化的原始信息提供給媒介訪問控制(MAC)435。
MAC 435對該數字數據進行處理，例如，這些數字數據分組括將傳輸給用戶設備的以太網數據分組。MAC 435的功能可在硬件、軟件、固件或以上的組合中實現。在圖4的示例性實施例中，MAC 435的功能是同時在硬件和軟件中實現的。隨機訪問存儲器(RAM)455和/或只讀隨機存儲器(ROM)460存儲MAC 435的軟件功能。CPU 450執行MAC 435的軟件功能。MAC 435通過共享通信媒介440與CPU 450、RAM 455以及ROM 460通信。例如，該共享通信媒介可包括計算機總線或者多個數據訪問網絡(access data network)。
參考圖4，MAC 435還通過共享通信媒介440與以太網接口445電連接。在合適的時候，MAC 435將從下行接收器430接收的以太網數據分組傳輸到以太網接口445，以便傳輸給其所連接的用戶設備。
有線調制解調器108的發射器部分包括上行脈沖調制器465、低通濾波器470、功率放大器475以及雙工濾波器410。發射過程從MAC 435接收數據分組開始。根據一個實施例，數據分組包括最初通過以太網接口445從用戶設備接收到的數據。在另一個實施例中，作為有線調制解調器網絡管理和維護(upkeep)的一部份，MAC 435生成數據分組。MAC 435根據DOCSISTM規范提出的協議格式化這些數據分組。MAC 435將數據分組提供給上行脈沖調制器465。上行脈沖調制器465將數據分組轉換成模擬形式以及根據特定的調制技術將數據分組調制到載波信號上。例如，該調制技術可以包括但不限于四分之一相移鍵控(QPSK)技術、8-QAM技術、16-QAM技術、32-QAM技術、64-QAM技術。
上行脈沖調制器465將調制后的載波信號提供給低通濾波器(LPF)470。LPF 470一般通過具有期望帶寬內的頻譜特性的信號，頻率范圍大概在5-42MHz。功率放大器475將接收自LPF 470的信號放大，并將放大后的信號提供給雙工濾波器410。上行脈沖調制器465通常調整功率放大器475的增益。雙工濾波器410將放大后的信號分離，以及在預定的脈沖時機內通過通信網絡106上行傳輸放大后的信號。
2.0下行多信道圖25示出了由開放系統互聯(OSI)參考模型定義的系統(例如通信系統100)層結構的示意圖。參考圖25，通信系統100包括通信源(trafficsource)2580、CMTS棧2510、CM棧2520以及CPE 110。通信源2580可以是網頁瀏覽器、呼叫服務器、視頻服務器、數據庫服務器、電話、對等連接的終點或者任何的適合的源。CPE 110可以是用戶個人計算機(PC)、網絡(如LAN、WAN)、IP語音(VOIP)的專用分組交換(PBX)盒、IP電話機、路由器、企業內部互聯網等。
下行傳輸流是從通信源(traffic source)2580的應用層2530a、TCP或UDP2540a，或IP層2550a經過CMTS棧2510和CM棧2520到達CPE 110的IP層2550b、TCP或UDP 2540b或應用層2530b。下行傳輸流從通信源2580經過分組交換網絡112到達CMTS棧2510。例如，分組交換網絡112可以包括CMTS網絡側接口(CMT8-Network Side interface，CMTS-NSI)。在CMTS棧2510中，下行傳輸流經層2560a、IP層2550c以及層2570a。下行傳輸流從CMTS棧2510經由一個或多個RF信道550到達CM棧2520。在CM棧2520中，下行傳輸流過層2560b、IP層2550d以及層2570b。下行傳輸經由接口，例如有線調制解調器到用戶終端設備(CMCI)接口(SP-CMCI-108-020830)，從CM棧2520流到CPE 110。下行傳輸流經過CPE 110層到IP層2550b、TCP或UDP層2540b或應用程序2530b。
上行傳輸流是從CPE 110的應用層2530b、TCP或UDP 2540b，或IP層2550b經由CM棧2520和CMTS棧2510到達通信源2580的IP層2550a、TCP或UDP2540a，或應用層2530a。例如，上行傳輸從CPE 110經由CMCI接口流到CM棧2520。在CM棧2520中，上行傳輸流過層2570b、IP層2550c以及層2560b。上行傳輸經由一個或多個RF信道550從CM棧2520到達CMTS棧2510。在CMTS棧2510中，上行傳輸流過層2570a、IP層2550c以及層2560a。上行傳輸經由分組交換網絡112從CMTS棧2510流到通信源2580。上行傳輸流經過通信源2580層，到達IP層2550a、TCP或UDP層2540a，或應用層2530a。
信息以數據分組的形式在通信系統100的各層之間傳輸。通信流(flow)是多個數據分組，這些數據分組的組合構成了視頻、圖像、動畫應用程序、文本應用程序、表格、文件傳輸協議(FTP)應用程序等。通信系統100的UDP層2540之間的通信流(flow)稱為流(stream)。通信系統100的TCP層2540之間的通信流(flow)稱為會話(session)。這里所用的“通信流”(flow)一般定義為兼容UDP、TCP和/或其它任何合適的協議。
圖5A根據本發明的一個實施例的具有捆綁的RF信道550的示例性通信系統100的高層示意圖。在圖5A中，頭端102和有線調制解調器108通過RF信道550連接。頭端包括傳送器(forwarder)510和多個邊緣調制器520a-p。例如，在一個方案中，邊緣調制器520a-p與CMTS 104組合在單個盒體或底架中。在另一方案中，邊緣調制器520a-p和CMTS 104設置在不同的盒體或底架中。在另外一個方案中，邊緣調制器520a-p設置在不同的盒體或底架中。
邊緣調制器520a-p能夠使用任何適合的調制技術或者這些調制技術的組合。在第一實施例中，邊緣調制器520a-p是邊緣正交幅度調制器(邊緣QAM)。在第二實施例中，邊緣調制器520a-p是邊緣正交頻分復用調制器(邊緣OFDM)。傳送器510通過對應的以太網鏈路540連接到每個邊緣調制器520。每個邊緣調制器520包括調制器530，并通過對應的RF信道550連接到有線調制解調器108。
參考圖5A，CPE 110的用戶可以點擊網頁的鏈接，該鏈接能夠加載多種應用程序，例如FTP、文本、一個或多個圖像、表格和/或動畫的應用程序。可以為每種應用程序創建獨立的通信流。例如，可以為每個被加載的圖像創建獨立的通信流。一般而言，可以為每個用戶創建多個通信流。
雖然圖5A所示的通信系統100包括單個用戶/CPE 110，但是通信系統100能夠包括多個用戶/CPE 110。不同的用戶可以關聯不同的服務質量(QoS)要求。如果第一用戶在第二用戶點擊某個鏈接之前點擊一個鏈接，也許該第一用戶不一定需要比第二用戶更先接收到與自己所點擊的某個鏈接關聯的通信流。
如果網頁瀏覽器請求文字，接著請求圖像，那么，可以傳輸圖像流之后再傳輸文字流。但是，合適的傳輸要求該文字流中的文字能夠被用戶以適當的順序接收。TCP通常給通信流中的數據分組排序，但UDP通常不排序。例如，UDP可能丟棄次序紊亂的數據分組。在通信系統100的下層中數據分組可以按順序傳輸，而不管在上層是否按順序傳輸這些數據分組。
在圖5A中，可通過任何一個或多個捆綁RF信道550來傳輸數據分組。捆綁RF信道表示設備之間的多個物理路徑。在圖5A的實施例中，捆綁的RF信道550表示傳送器510和有線調制解調器108之間的多個物理路徑。捆綁RF信道550在邏輯上是相連的，這樣，通信系統100的上層將捆綁RF信道550視為單個路徑。換言之，上層將捆綁RF信道550視為具有擴展(expanded)帶寬的單個信道，而不是各自具有其相關帶寬的多個RF信道。
參考圖25，術語“上層”是相對的，取決于參考點的層。根據一個實施例，“上層”定義為IP層2550以上的層。如果IP層2550是參考層，那么上層就包括TCP/UDP層2540以及應用層2530；下層包括CMTS棧2510左列2560a的層和右列2570a的層，以及CM棧2520的左列2560b的層和右列2570b的層。
捆綁包括上層捆綁、下層捆綁或者上、下層組合捆綁，其中，上層捆綁發生在通信系統100的上層(例如傳送器510)，下層捆綁發生在通信系統100的下層(例如邊緣調制器520)。例如，上層捆綁可以發生在IP層2550上、TCP/UDP層與IP層2550之間，或者IP層2550和802.2層之間。例如，下層捆綁發生在電纜MAC層和下行(DS)TC層之間。
與上層捆綁相比，下層捆綁更具有優勢。下層捆綁由于相對低的延遲變量，所以有更低的延遲。例如，與上層捆綁相關聯的傳輸相比較，下層捆綁相關聯的傳輸基本上是同步的。下層捆綁中使用的緩沖器通常不需要象上層捆綁中所用的緩沖器那么大。通過下面的討論，單獨實施的或是組合實施的上層捆綁和下層捆綁的優點將更加明顯。
2.1上層捆綁在圖5A中，傳送器510執行傳送功能，例如對將要通過對應的以太網鏈路540傳輸給一個或多個邊緣調制器520的通信流進行調度。傳送器510將每個通信流分配到特定的一個RF信道550或者一組RF信道550上。根據實施例，傳送器510執行一種或多種MAC功能。
圖5A中，出于舉例目的，每個邊緣調制器520與單個RF信道550關聯，但是，每個邊緣調制器520能與合適數量的RF信道550關聯。因此，圖5A中，分配到調制器520的通信流將通過與該調制器520關聯的RF信道550傳輸給CM 108。例如，傳送器510給指定的調制器520提供端口號、通信流中的數據類型和/或該通信流將傳送到的應用程序。
傳送器510被配置以將通信流傳輸到任何一個或多個邊緣調制器520a-p中。連接到邊緣調制器520a-p的RF信道550a-p，稱為捆綁的，可稱為“超捆綁組”。這類型的捆綁是“上層”捆綁。
上層捆綁可以用是基于數據分組的或基于通信流的。在基于數據分組的上層捆綁中，傳送器510以數據分組為基礎(on individual basis)將數據分組分配到通信系統100的一個或多個RF信道550。數據分組的分配與數據分組所在的通信流無關。例如，可將通信流的第一數據分組分配到RF信道550m，將該通信流的第二數據分組分配到RF信道550e，將該通信流的第三數據分組分配到RF信道550j等等。可以基于邊緣調制器520的隊列負荷或者其它合適的考慮來分配數據分組。在基于數據分組的上層捆綁中，CM 108或其它一些設備必須以合適的順序排列通信流中的數據分組。因此，與基于通信流的上層捆綁相比，基于數據分組的上層捆綁需要更多的緩沖，導致CM 108的反應緩慢。
在基于通信流的上層捆綁中，傳送器510將不同的通信流分配到不同的邊緣調制器520、以太網鏈路540、RF信道550等。因為每個通信流都是獨立的，所以CM 108在等待來自第二RF信道550的數據分組時，不必緩沖來自第一RF信道550的數據分組，以使通信流中的數據分組能夠按順序放置。雖然從傳送器510到CM 108之間，不同的路徑(如RF信道550、以太網鏈路540等)有不同的延遲，但這些不同的延遲對CM 108的影響是不明顯的。
下面還參考基于通信流的上層捆綁對上層捆綁進行進一步的描述，但本發明的范圍不局限這種情況。傳送器510確定某一個或多個通信流將要傳輸到哪個邊緣調制器520。當傳送器510基于每個以太網鏈路540、邊緣調制器520、RF信道550等的負載情況來分發通信流時，其也稱為負載平衡。例如，傳送器510能夠根據被調度給每個邊緣調制器520或者給特定邊緣調制器520進行調制的數據的量做決定。例如，由于邊緣調制器520p隊列中的數據比其它邊緣調制器520a-o的要少，所以傳送器510會將通信流分配給邊緣調制器520p。
邊緣調制器520基于通信流相關的信息執行正交幅度調制。在圖5A中，示例性地示出通信系統100包括16個邊緣調制器520，當然通信系統100也可以包括任何合適數目的邊緣調制器520。
調制器530能夠執行MPEG成幀功能，例如，與從傳送器510接收的通信流的數據分組有關的成幀功能。調制器530可以執行一種或多種MAC功能。響應正在由調制器530調制的通信流的數據分組，該通信流通過RF信道550被傳輸給有線調制解調器108。有線調制解調器108再將通信流轉發到CPE 110。
根據本發明的一個實施例，不同的RF信道550與不同的頻率關聯。例如，不同的調制器520可能以不同的頻率在RF信道550傳輸通信流。在圖5B的實施例中，RF信道550被組合到同軸電纜560中，當然也可以將RF信道550組合到其它合適的傳輸媒介中。圖5B中，通信系統100包括連接在邊緣調制器520和同軸電纜560之間的組合器570。組合器570對從邊緣調制器520接收的信號進行組合，并以不同的頻率通過已經組合到同軸電纜560的RF信道550傳輸這些信號。同軸電纜560連接到有線調制解調器108。有線調制解調器108從同軸電纜560接收通信流，并將通信流傳輸給CPE 110。
圖6是根據本發明的一個實施例的示例性通信系統100的高層示意圖，其中，RF信道550使用下層捆綁和上層捆綁方案進行捆綁。參考圖6，出于舉例目的，通信系統100包括四個邊緣調制器520a-d。每個邊緣調制器520通過對應的以太網鏈路540從傳送器510接收已經打包的通信流。每個邊緣調制器520包括一個或多個調制器530。作為示例，圖6所示的每個邊緣調制器520包括4個調制器530，當然每個邊緣調制器520可包括任意適當數目的調制器530。各個邊緣調制器520不需要包括相同數目的調制器530。
與特定的邊緣調制器520關聯的RF信道550稱為RF信道550的群組610。群組610a與邊緣調制器520a關聯，群組610b與邊緣調制器520b關聯，等等。在一個實施例中，傳送器510將通信流的所有數據分組分配給一個邊緣調制器520。例如，將視頻流中的所有數據分組都傳輸到單個邊緣調制器520，而不是將視頻流中的各部分分配給不同的邊緣調制器520。
將通信流中的所有數據分組分配給一個特定的邊緣調制器520可減少或者消除對來自群組610的數據分組按順序放置(即，重組數據分組流)的需求。不對通信流中的數據分組進行重組可以節省時間和金錢。例如，流的重組需要對數據分組進行緩沖，直到有線調制解調器108檢測到下一個連續的數據分組。通信流中的數據分組的無序接收將導致延遲。將通信流中的所有數據分組分配給一個群組610，能減小或消除與上層捆綁有關的延遲。
上層捆綁可以在沒有下層捆綁的情況下實施，如圖5A和圖5B所示。但是，與通過RF信道550傳輸的通信流相比，RF信道550可能相對較窄。例如，傳送器510在RF信道550d上傳輸50兆字節(Mbits)的流視頻通信流，例如高清(HD)視頻。RF信道550d的帶寬是40Mbits。在這個例子中，單個通信流占用RF信道550d的一半帶寬。與RF信道550的帶寬相比，傳輸這么大的通信流不是最優方案的。通信流大小與RF信道帶寬的高比值將對通信系統100的效率產生負面影響。
傳送器510分配通信流時嘗試將通信流充分均勻地分配到RF信道550中。在傳送器510看來，連接到下層捆綁RF信道550的以太網鏈路540具有增加的帶寬。以太網鏈路540的帶寬等于所有捆綁RF信道550的帶寬總和。因此，下層捆綁在通信系統100的上層是透明的。例如，傳輸器510將RF信道550e-h的群組610b看成單個RF信道，該單個RF信道帶寬等于RF信道550e-h的帶寬總和。
上面的實施例中，下層捆綁提供了包含4個RF信道550的群組610，該群組610的總帶寬是4×40Mbits＝160Mbits。因此，組合下層捆綁和上層捆綁，如圖6所示，在傳輸相對大的通信流時，提供了更大的靈活性。與僅僅使用上層捆綁進行捆綁的RF信道550相比，既使用下層捆綁又使用上層捆綁的RF信道550能夠傳輸更多的通信流。
參考圖6，傳送器510根據4個擴展路徑(即以太網鏈路54a-d)做出負荷平衡決定，而不是根據如圖5A和5B所示的16個窄路徑。根據一個實施例，使用四個擴展路徑使得傳送器510能夠更有效地進行負荷平衡。
與使用非捆綁的RF信道相比，捆綁RF信道使通信系統100能夠支持更多用戶/CPE 110。與單個的RF信道550相比，RF信道550的群組610獲得更多的統計復用增益。例如，在一些特定的服務質量(QoS)下，具有B Mbits帶寬的RF信道550能夠支持多達N個用戶。QoS以充分支持數據速率、訪問延遲、擁塞概率等有關需要的假定為基礎。在一定程度上，通信量可能會突發(bursty)。如果RF信道550與另一個RF信道550組合，形成一個帶寬為2BMbps的群組610，那么由于統計復用增益，群組610在該特定的服務質量(QoS)下能夠支持多于2N個用戶。增益值取決于通信量的突發。與單個信道550相比，與RF信道550的群組610相關的統計復用增益G可表示為G=N(r*B)-r*N(B)r*N(B)+1]]>其中，r＞1，N(x)是帶寬為x的RF信道在特定QoS下所支持的最多用戶的數量。
參考圖6，被分配到一個邊緣調制器520的通信流可被重新分配到另一個邊緣調制器520。例如，如果某個通信流最初被分配到邊緣調制器520b，而邊緣調制器520b變得擁塞，那么，可將該通信流中尚未傳輸到邊緣調制器520b的數據分組重新分配給其它邊緣調制器520a、520c或520d。這樣，到邊緣調制器520b的通信流傳輸將會終止，通信流中剩余的數據分組將傳輸到邊緣調制器520a、520c或520d。
將通信流從邊緣調制器520轉到邊緣調制器520a、520c或520d將導致有線調制解調器108接收到一個或多個無序的數據分組。可使用多種方法來重組該通信流。根據一個實施例，傳送器510等待預定的時間后才開始將通信流中剩余的數據分組傳輸給邊緣調制器520a、520c或520d。如果以太網的最大延遲是5毫秒(ms)，那么傳送器510在將通信流中的數據分組傳輸給邊緣調制器520b后，至少等待5ms，才開始將數據分組傳輸給邊緣調制器520a、520c或520d。在另一個實施例中，傳送器510在傳輸數據分組之前，對通信流中的數據分組進行編號。
通信系統100可以包括多個傳送器，而不是如圖5和圖6所示的單個傳送器。圖7是根據本發明的一個實施例的具有多個傳送器510a和510b的示例性通信系統100的高層示意圖。分組交換網絡112連接到傳送器510a和510b。傳送器510a和510b通過鏈路710實現互連。鏈路710可以是以太網鏈路，但本發明不局限于這種情況。
在圖7中，傳送器510a連接到邊緣調制器520a和520b。傳送器510a根據邊緣調制器520a和520b的擁塞情況，將數據分組分配到邊緣調制器520a和520b。例如，傳送器510a將第一通信流分配給邊緣調制器520a，將第二通信流分配給邊緣調制器520b。傳送器510b連接到邊緣調制器520c和520d。傳送器510b確定將一個或多個通信流傳輸給邊緣調制器520c或520d中的哪一個。
圖8是根據本發明的一個實施例的具有多個傳送器510a-d的示例性通信系統100的高層示意圖。在圖8中，分組交換網絡112連接到每個傳送器510。每個傳送器510都連接到對應的邊緣調制器520。每個傳送器510確定是否將一個或多個通信流傳輸給對應的邊緣調制器520。鏈路710提供傳送器510之間的連通性。
圖9是根據本發明的一個實施例的數據分組傳輸的調度方法的流程圖900。但是，本發明不局限于流程圖900所描述的這種情況。相關領域的技術人員根據這里的教導將知道，其它功能流程也將落入本發明的實質范圍內。
以下將繼續結合圖5A所示的示例性通信系統100對流程圖900進行描述，但本方法不局限于該實施例。
現在返回圖9，傳送器510確定一個或多個邊緣調制器520上的擁塞情況，如步驟910所示。傳送器510基于所述的擁塞情況調度數據分組的傳輸，如步驟920所示。例如，傳送器510對一個或多個通信流進行調度，將其傳輸給擁塞低于臨界值的邊緣調制器520。例如，這一臨界值可以是預定的，或者根據通信系統100的整體擁塞情況而確定。
圖10是根據本發明的一個實施例的分配通信流的方法的流程圖1000。但是，本發明不局限于流程圖1000所提供的描述。相關領域的技術人員根據這里的教導將知道，其它功能流程也落入本發明的實質范圍內。
以下將繼續參考圖5A所示的示例性通信系統100對流程圖1000進行描述，但本方法不局限于該實施例。
現在參考圖10，傳送器510確定通信系統100中，與通信系統中的其它邊緣調制器520相比，哪個邊緣調制器520的隊列中的通信流最少，如步驟1010所示。在步驟1020中，傳送器510將一個或多個通信流分配給其隊列中通信流最少的邊緣調制器520。傳送器510將所分配的通信流傳輸給該邊緣調制器520。根據邊緣調制器520的擁塞情況，傳送器510也可以緩沖已分配的通信流，以便稍后傳輸。例如，如果邊緣調制器520的擁塞超過了臨界值，那么傳送器510將緩沖已分配的通信流。
圖11是根據本發明的一個實施例的監控擁塞情況的方法流程圖1100。但是，本發明不局限于流程圖1100所提供的描述。相反，相關領域的技術人員根據這里的教導將知道，其它功能流程也落入本發明的實質范圍內。
以下將繼續參考圖5A所示的示例性通信系統100對流程圖1100進行描述，但本方法不局限于該實施例。
參考圖11，傳送器510將通信流中的一個或多個數據分組傳輸給第一邊緣調制器520，如步驟1110所示。步驟1120中，傳送器510確定第一邊緣調制器520的擁塞情況。決策步驟1130中，如果擁塞情況超出了擁塞臨界值，那么，傳送器510停止向第一邊緣調制器520傳輸所述通信流中的數據，如步驟1150所示。步驟1160中，傳送器510開始向第二邊緣調制器520傳輸所述通信流中的數據分組，流程結束。
決策步驟1130中，如果擁塞情況沒有超出擁塞臨界值，那么，在決策步驟1140中，傳送器確定所述通信流中的所有數據分組是否已經傳輸完畢。如果所述通信流中的所有數據分組已經傳輸完畢，那么，流程結束。否則，控制流程返回到步驟1110，將所述通信流中的一個或多個數據分組傳輸給第一邊緣調制器520。
2.2下層捆綁邊緣調制器520通過與其對應的群組610中的一個或多個RF信道550將通信流中的數據分組傳輸給有線調制解調器108。群組610中的RF信道550被稱為“捆綁的”，可稱為一個群組。這種捆綁是“下層捆綁”。下層捆綁的優點是，重組通信流(其包括已經被分割到多個RF信道的數據分組)的延遲是不顯著的。根據一個實施例，這種延遲是可忽略的。因此，下層捆綁是以數據分組為基礎的。
在圖12中，通信系統100包括一個或多個廣泛分布的遠程通信節點108a-108d(例如有線調制解調器)，這些節點連接到節間基礎架構106。示例性地，節間基礎架構106包括4個下行信道，但本發明不局限于這種情況。通信系統100還包括結合圖3所描述的軟件應用程序1230。通信系統100可在任何多媒體分布網絡中實施。此外，應當意識到，本發明的方法和系統能管理語音、數據、視頻、音頻、消息、圖像、其它形式的媒體和/或多媒體以及以上的任意組合的交換。
參考圖12，“非DSSM capable”和“DSSM capable”通信節點108的操作和/或管理被整合到相同的通信系統100中。在一個實施例中，遠程通信節點108a-108b是“DSSM capable”的，遠程通信節點108c-108d是“非DSSM capable”的(例如遺留的有線調制解調器)。根據各種系統架構，“非DSSM capable”和“DSSM capable”遠程通信節點108的數量是可以改變的。圖12所示的4個遠程通信節點108是用于舉例說明，本發明也可以使用更少的或更多的遠程通信節點108。
2.2.1 DSSM通信的操作流程在一個實施例中，通信系統100包括用于“非DSSM-capable”遠程通信節點108c-108d和“DSSM-capable”遠程通信節點108a-108b的混合通信的方法和/或技術。這可以結合附圖13進行闡述。圖13示出了本發明的一個實施例的一般操作流程。更具體地，流程圖1300示出了將DSSM數據分組傳輸給DSSM-Capable和/或非DSSM-capable遠程通信節點108的示例性控制流程。但是，本發明不局限于流程圖1300所提供的描述。相反，相關領域的技術人員根據這里的教導將知道，其它功能流程也落入本發明的實質范圍內。
下面將繼續結合圖12所述的示例性通信系統100來闡述流程圖1300，但本方法不受該實施例所限制。
流程圖1300的控制流從步驟1301開始，并直接轉到步驟1303。步驟1303中，讀取數據分組以進行下行處理。頭端102接收已經被分配以打包和傳輸給終端用戶的信息(例如包括來自用戶業務的控制消息和數據)，所述終端用戶通信地連接到遠程通信節點108。
步驟1306中，實施協議處理以準備下行的數據分組。協議處理包括有效載荷報頭抑制、數據加密標準(DES)加密等。在一個實施例中，協議處理遵循DOCSISTM2.0協議的要求，包括創建具有擴展報頭(EHDR)、報頭校驗和(HCS)等的“規則”DOCSISTM報頭。如上所述，協議處理可由MAC 310執行。
在步驟1309中，確定是將數據分組將發送到DSSM-capable遠程通信節點108a-108b還是發送到非DSSM-capable遠程通信節點108c-108d。對于非DSSM-capable數據分組，控制流轉到步驟1312。否則，控制流轉到1318。
步驟1312中，對非DSSM數據分組進行成幀和封裝。在一個實施例中，創建封裝報頭用以表明該數據分組是非DSSM數據分組。因此，原始的數據分組封裝在新的“外部”報頭后面。
步驟1315中，在下行的單個信道上(即，在節間架構106上)將數據分組傳輸到所有的遠程通信節點108。
步驟1318中，為DSSM傳輸準備數據分組。將數據分組分成預定數量的塊(piece)。在一個實施例中，該預定數量與可用的下行信道的數量匹配。如上面結合圖12所述，頭端102包括與四個遠程通信節點108通信的4個載波。同樣，通信系統100中有4個下行信道對DSSM-capable遠程通信節點108a-108b來說是可用的。為進行示例說明，本發明是參照4個相同的信道來闡述的，但實際上信道的數量是可以變化的，這由系統架構所確定。可以使用更多的或更少的信道。
在一個實施例中，使用字節級(byte-level)分割來產生預定數量的塊(piece)。這樣，步驟1309中所得到的數據分組按照數據分組被接收時的順序被分到四個可用的信道上，每次一個字節。例如，數據分組的第一字節變成信道0的協議數據單元(PDU)的第一字節，數據分組的第二字節變成信道1的PDU的第一字節，數據分組的第三字節變成信道2的PDU的第一字節，數據分組的第四字節以相同的方式進入信道3；該原始數據分組的第五字節變成信道0的PDU的第二字節，第六字節進入信道1，等等。結果是四個塊，這四個可用的信道中每個信道一個塊，這四個塊的長度均為1字節以內(all withlengths within a byte of each other)。
在另外一個實施例中，使用數據分組級(packet-level)分割來生成預定數量的塊。這樣，步驟1309中得到的數據分組被分成四單位的MPEG數據分組。例如，第一部分(如數據分組的最先183個字節)變成信道0的PDU，第二部分(例如接下來的183字節)變成信道1的PDU，以此類推。每個單元，也就是每個塊(piece)，同時在這4個可用的信道上發送。在另一個實施例中，如果實施了數據分組級分割，那么，PDU可以是相同的大小，但是，在遠程通信節點108增加緩沖的情況下，在各信道之間的同步要求將不嚴格。
這里所描述的字節級分割和數據分組級分割是用于舉例說明，本發明不局限于這種情況。其它的分割技術也能用于本發明的其它實施例中，也能用于生成多個將要在充分相同的時間內發送到多個可用信道的多個數據分組塊。假定這四個信道是相同的(例如相同波特率、調制順序、交錯設定(interleaversettings))。如果可用的信道不相同，那么，按照明確的順序將字節分配到信道中，以使重組具有確定性，并且所有的塊都以充分相同的時間發送到下行信道上。在一個實施例中，根據信道速率將字節分配到每個信道，而不是上述的“輪替(round robin)”分配。例如，如果使用了字節級分割并且信道B比信道A快1倍，那么，將一個字節發送給信道B，接著將兩個字節發送給信道A，再將一個字節發送給信道B，以此類推。對于任何的信道寬帶比率，可以按照相同的方式確定字節在信道上的精確順序。如果使用了數據分組級分割并且信道B比信道A快1倍，那么，發送給信道B的PDU的字節大小是發送給信道A的PDU的字節大小的兩倍。
步驟1321中，將每個塊進行成幀以及封裝成DSSM數據分組。在一個實施例中，創建一個封裝報頭以指出該數據分組的字節(在塊內)被分到的信道。這樣，這四個塊中，每個塊都被“封裝”在它們各自的新“外部”報頭后面。
步驟1324中，這四個塊被同時傳輸到下行的四個信道上。這些塊都在相同的時間(如時間戳計數器或其它適當的參考標記)開始傳輸到這四個信道。為了保證每個信道上后續的數據分組也在相同的時間開始傳輸，使用一種確定的填充算法(padding algorithm)使每個塊都使用相同的傳輸時間。
步驟1327中，如果接收到額外的下行數據分組，那么，控制流返回到步驟1303，流程重復。否則，控制流結束，如步驟1395所示。
如上所述，為區分DSSM數據分組和非DSSM數據分組和/或標識用于傳輸非DSSM數據分組塊的下行信道，要對這些DSSM數據分組和非DSSM數據分組進行封裝。因此，本發明包括用于混合DSSM-capable遠程通信節點108a-108b和非DSSM-capable遠程通信節點108c-108d的通信量(traffic)的機制。這種混合機制使得DSSM通信量能夠被非DSSM-capable的遠程通信節點108c-108d無聲地丟棄。這樣，DSSM-capable遠程通信節點108a-108b的數據分組不會給非DSSM-capable遠程通信節點108c-108d(如遺留有線調制解調器)帶來問題。
在一個實施里中，通過封裝報頭中“預留”的FC類型域來實現本發明的混合機制。FC類型域在DOCSISTM1.1和2.0規范中被定義為“為將來使用而保留”。如果報頭的兩字節的FC類型被表示為“2’b10”，那么，需要DOCSISTM1.1或2.0有線調制解調器通過使用長度域來無聲地丟棄這些數據分組，以略過這些PDU。這樣，封裝報頭的FC類型域中的“2’b10”標記用于將數據分組標識為DSSM數據分組。這種混合機制可通過參考圖14進行解釋。
圖14示出了根據本發明的一個實施例的DSSM數據分組1412各層的MAC層數據分組的格式。如圖所示，如上面參考步驟1303所討論的，讀取初始PDU1402為下行傳輸作準備。PDU 1402包括數據域、目標地址(DA)、源地址(SA)、有效載荷的類型和長度域(T/L)以及為糾錯而計算出的循環冗余校驗(CRC)值，其中，所述有效載荷的類型和長度域指定有效載荷的字節數量或表示有效載荷的類型。
在協議處理(如步驟1306)中，為PDU 1402創建報頭，其包括幀控制(FC)信息、MAC參數(MAC_PARM)、PDU 1402以及協議報頭的長度(LEN)、EHDR以及HCS。一旦協議處理結束，所得到的數據分組1404被分成預定數量的塊1404a-1404d。如上面參考步驟1318所述的，在一個實施例中基于輪替(roundrobin)分配或其它技術使用字節級分割來生成塊1404a-1404d，確保所有的塊1404a-1404d下行傳輸時占用充分相同的時間量。
如圖14所示，為數據分組塊1404c創建封裝報頭以將其標記為DSSM數據分組1412。因此，每個塊1404a-1404d都接收到一個封裝報頭，該封裝報頭包括MAC_PARM域1418、LEN域1420、HCS域1422的信息，以及代表對應塊1404a-1404d的PDU。封裝報頭還包括FC域1408，它指明塊1404a-1404d是否是DSSM數據分組1412。如上所述，“預留”的FC類型域1410使用“2’b10”來標注數據分組為DSSM數據分組1412。FC域1408也包括幀控制參數(FC_PARM)1414的信息，這些信息指明塊1404a-1404c已經被分配到哪些可用的下行信道(如步驟1318所述)。FC域1408也包括EHDR域1416，EHDR域1416指出是否存在EHDR。
因此，根據本發明一實施例的DSSM數據分組1412是被分成指定數量的塊(如1404a-1404d)的數據分組1404的副產品，并使用以下信息封裝。FC類型1410被設為“10”，FC_PARM 1414表明被分配的下行信道(如信道號0，1，2或3)，EHDR域1416表明不存在EHDR，MAC_PARM域1418設為“0”，LEN域1420表示塊1404a-1404d的PDU的大小，HCS域1422如通常一樣指定。
相反，根據本發明的一個實施例，使用報頭封裝非DSSM數據分組，該報頭指明FC類型域1410是除了“10”之外的任何值。例如，非DSSM數據分組的FC類型1410可設為“0”、“保留”等。
如上所述，在使用字節級分割將數據分組(如數據分組1404)分割成預定數量的塊(如塊1404a-1404d)時，FC類型域(如FC類型1410)為本發明提供一種混合機制。在另一個實施例中，通過在MPEG傳輸/封裝報頭中使用進程標識符(program identifier，PID)來實現本發明的混合機制。PID域在DOCSISTM1.1和2.0中被定義為“0x1FFF”以指定遺留數據分組(即非DSSM數據分組)。如果13字節的PID域被表示為“0x1FFF”之外的任何值，那么，就要求DOCSISTM1.1和2.0有線調制解調器無聲地丟棄這些數據分組。這樣，封裝報頭的PID域的“0x1FFF”標識符用于將數據分組標記為非DSSM數據分組。這種混合機制可參考圖15進行解釋。
圖15示出根據本發明的另一個實施例的DSSM數據分組1412各層的MAC層數據分組的格式。如圖所示，如上面參考步驟1303所述，讀取初始PDU 1402以為下行傳輸做準備。在協議處理(如步驟1306)中，為PDU 1402創建報頭以產生數據分組1404，數據分組1404隨后被分成預定數量的塊1504a-1504c。在該實施例中，使用數據分組級分割(如上面參考步驟1318所述的)來產生塊1504a-1504c。
如圖15所示，為每個塊1504a-1504c創建封裝報頭以將每個塊標記為DSSM數據分組1412。每個塊1504a-1504c接收一個封裝報頭，該封裝報頭包括MPEG報頭1506a-1506c(總稱為MPEG報頭1506)以及序列號1514a-1514c(總稱為序列號1514)。MPEG報頭1506在MPEG成幀階段生成，MPEG成幀允許分割數據分組以利用現有的MPEG幀結構。序列號1514實際上是PDU(即，塊1504a-1504c)的第一字節，表示所得到的DSSM數據分組1412a-1412c的排序。序列號1514與FC_PARM 1414(上面已經結合字節級分割做過描述)相似，用于幫助確定數據分組的順序以進行重組。
圖16是用于實現本發明的MPEG報頭1506的一個實施例。MPEG報頭1506包括同步字節1602、傳輸差錯標識符1604、有效載荷單元開始標識符(PUSI)1606、傳輸優先級1608、PID 1610、傳輸加擾控制1612、適配域控制1614、連續計數器1616以及指針域1618。
同步字節1602是一個字節的域，通常包括值“0x47”。但是，一些PHY層編碼方案(如J.83附錄A)可能會修改這個值。
傳輸差錯標識符1604是一個字節的域，用于檢錯。發送設備發送時賦予該字節為0，如果接收設備在數據分組(如數據分組1412)中檢測到錯誤，該接收設備可將該域設為1。
PUSI 1606是一個字節的域。PUSI 1606被設定之后表示存在指針域1618，該指針域1618指向數據分組(如數據分組1412)中新的DOCSISTM幀開始的地方。
傳輸優先級1608是一個字節的域，它通常被設為0，因為兼容DOCSISTM的系統中不使用它。
PID 1610是13字節的域。如上所述，PID 1610在DOCSISTM1.x和/或2.0系統中被設為“0x1FFF”。因此，該值表示非DSSM數據分組(如遺留數據分組)。如果PID 1610包括“0x1FFF”之外的任何值，表明該數據分組(如數據分組1412)為DSSM數據分組。PID 1610的DSSM值可以是任何公開指定的值，或者是在不同系統上可配置的符號。如果PID 1610的值不是“0x1FFF”，遺留的有線調制解調器將忽略該數據分組(方式與上述的字節級分割在兩字節的FC類型域1414表示為“2’b10”時丟棄數據分組的方式類似)。
傳輸加擾控制1612是兩字節的域，在兼容DOCSISTM的系統中不使用它，因此通常設為0。
適配域控制1614是兩字節的域，對于兼容DOCSISTM的系統，適配域控制1614包括值“01b”，這個值(根據視頻傳輸的ITU-T Rec.H.222定義的電信標準)表明不存儲適配域。
連續計數器1616是循環的計數器，每使用這個4字節的域發送一個數據分組(如數據分組1412)，計數器1616的值增加1。
指針域1618是一個字節的域。根據DOCSISTM規范，指針域1618包含直接跟隨(follow)著指針域1618的數據分組(如數據分組1412)中的字節數，接收解碼器(如遠程通信節點108a-108d)在尋找DOCSISTMMAC幀的起點之前，必須跳過指針域。只有在PUSI位被設定之后，指針域1618才存在。
當存在指針域1618時，有效載荷(例如塊1504a和序列號1514a)包含183字節。參考圖15，塊1504a包含182字節，序列號1514a包含1個字節。另一方面，如果不存在指針域1618，那么，有效載荷包含184字節。再次參看圖15，塊1504b包含183字節，序列號1514b包含一個字節。這樣，在一個實施例中，包括報頭1506的MPEG數據分組(如數據分組1412)的總大小總是188字節。根據DOCSISTM，在沒有數據要發送時，有效載荷數據包含“填充字節”(0xFF)。
因此，由數據分組級分割產生的DSSM數據分組1412是被分割成指定數量的塊(如塊1504a-1504c)的數據分組1404的副產品，并使用如下信息封裝。PID 1610被設為“0x1FFF”之外的任何值，序列號1514a-1514c表明重組所得到的DSSM數據分組1412a-1412c的順序。相反，根據本發明的一個實施例，封裝非DSSM數據分組時，其報頭中設定PID 1610為“0x1FFF”。
參考圖1-5，針對節間基礎架構106的所有四個下行信道，都創建封裝報頭。這樣，在步驟1318中，數據分組1404按照FC_PARM域1414、序列號1514等中的編號順序被分到這四個信道上以進行DSSM傳輸。如上所述，示出以及描述四個信道是用于舉例說明。在本發明的其它實施例中，使用了有更多的或更少的信道，這由系統架構決定。
封裝的DSSM或非DSSM數據分組傳輸之后，由遠程通信節點108接收和處理這些數據分組。參考圖17，流程圖1700示出了本發明的一個實施例的接收下行數據分組的一般操作流程。更具體地，流程圖1700示出了在DSSM-capable遠程通信節點108a-108b上接收下行數據分組的示例性控制流。但是，本發明不局限于流程圖1700所提供的描述。相反，相關領域的技術人員根據這里的教導將知道，其它的功能流程也落入本發明的實質范圍內。
流程圖1700的描述將繼續參考圖12所述的示例性通信系統100，但本方法不局限于該實施例。
流程圖1700的控制流從步驟1701開始，并直接轉到步驟1703。步驟1703中，從節間基礎架構106的四個下行信道的一個或多個信道中讀取數據分組。如果數據分組是非DSSM數據分組，那么數據分組將從這四個下行信道的其中一個下行信道到達，下面會更詳細地闡述。
如果數據分組是DSSM數據分組(如DSSM數據分組1412)，那么，原始數據分組(如數據分組1404)的四個塊(如塊1404a-1404d或1504a-1504c)將從這四個信道到達。因為四個相鄰載波之間的物理延遲變化(即，群組延遲變化)小(與符號時間相似)，這四個塊在幾乎同時抵達目的遠程通信節點108。換言之，遠程通信節點108的四個PHY將在充分相同的時間(在符號周期加上PHY執行引起的任何變化之內)獨立地接收到DSSM數據分組塊。
步驟1706中，數據分組被解包和解幀。步驟1709中，檢測封裝報頭。在一個實施例中，報頭剖析器檢測FC類型域1410、PID 1610等，如上所述。
步驟1712中，確定數據分組是DSSM數據分組還是非DSSM數據分組。在一個使用字節級分割的實施例中，如果FC類型域被設為10，就確定該數據分組是DSSM數據分組，控制流轉向步驟1715。在一個使用數據分組級分割的實施例中，如果PID 1610被設為“0x1FFF”之外的其它值，該數據分組被確定為DSSM數據分組，控制流轉到步驟1715。否則，該數據分組被確定為非DSSM數據分組，控制流轉向步驟1718。因此，本發明包括允許DSSM-capable調制解調器接收遺留(legacy)數據分組的機制。
步驟1715中，使用最小的緩沖來重組各個塊(如1404a-1404d或1504a-1504c)，并且不存在數據分組排序的問題。在一個使用字節級分割的實施例中，按照FC_PARM位(如FC_RARM域1414)所指定的順序從每個信道的PDU上拉出(pull)字節以重新構造原始的數據分組(如數據分組1404)。在一個使用數據分組分割的實施例中，使用序列號1514來將PDU重組成原始數據分組(如數據分組1404)。
步驟1724中，將所得到的字節流發送給遠程通信節點108內的MAC，以在構造字節流時進行協議處理。因此，在將數據分組發送給MAC之前，不需要緩沖整個數據分組。在協議處理時，對重構的數據分組進行HCS和CRC校驗，如同從單個載波上接收數據分組一樣；也對封裝報頭進行HCS校驗。任何信道上的接收機差錯(例如FEC差錯)都會導致完全重構的幀的HCS或CRC失敗，從而導致整個幀被丟棄。如果CRC和HCS校驗通過，該重構的幀繼續進行正常的MAC層處理，例如，包括報頭分析、DES解密、有效載荷報頭抑制(PHS)擴充等。
步驟1718中，DSSM-capable遠程通信節點108a-108b處理非DSSM數據分組。為了限制緩沖的要求和避免“網絡層多信道”的復雜性，提供一種供給機制(provisioning mechanism)，將遠程通信節點108a-108b的四個下行信道中的一個信道作為“主下行”(例如通信節點在該信道上監聽通過它的SID和DA濾波器的遺留數據分組)。
因此，如果在主下行上接收到非DSSM數據分組，那么控制流轉到步驟1724，該數據分組被發送給MAC以進行協議處理。具有接收遺留數據分組的能力使得DSSM-capable有線調制解調器能夠接收“遺留”格式的管理消息(即，與早期的DOCSISTM有線調制解調器相比，DSSM-capable有線調制解調器不需要復制MAP或UCD消息)，以及還監聽打算同時發送給遺留的和DSSM-capable有線調制解調器的多播或廣播流，這樣就提高了統計復用增益。
在另一方面，如果在主下行信道上沒有接收到非DSSM數據分組，那么控制流轉到步驟1721。在步驟1721中，非DSSM數據波被完全忽略。
步驟1727中，如果從下行接收到另外的數據分組，那么控制流轉到步驟1703，并重復上述的過程。否則，控制流結束，如步驟1795所示。
參考圖18，流程圖1800描繪了本發明的另一個實施例接收下行數據分組的一般操作流程。更具體地，流程圖1800示出了在非DSSM-capable遠程通信節點108c-108d上接收下行數據分組的示例性控制流。但是，本發明不局限于流程圖1800所提供的描述。相反，相關領域的技術人員根據這里的教導將知道，其它的功能流程也落入本發明的實質范圍內。
流程圖1800將繼續參考圖12所示的示例性通信系統100進行描述，但是本方法不局限于該實施例。
流程圖1800的控制流從步驟1801開始，并直接轉到步驟1803。步驟1803中，從下行信道中讀取數據分組。步驟1806中，對數據分組進行解包和解幀。步驟1809中，檢測封裝報頭。步驟1812中，確定該數據分組是非DSSM數據分組還是DSSM數據分組。如果數據分組被確定為非DSSM數據分組，那么控制流轉到步驟1815。否則，控制流轉到步驟1818。
步驟1815中，對非DSSM數據分組進行協議處理。協議處理包括HCS和CRC校驗、報頭分析、DES解密、PHS擴展等。
步驟1818中，DSSM數據分組被無聲地丟棄。如上所述，使用報頭封裝各個塊(例如塊1404a-1404d或1504a-1504c)，該報頭將該數據分組標記為DSSM數據分組(如DSSM數據分組1412)。當非DSSM capable遠程通信節點108c-108d接收到DSSM數據分組并且該DSSM數據分組是通過字節級分割產生的，那么，預留FC類型域1410指示遠程通信節點108c-108d使用封裝報頭的LEN域1420來丟棄整個DSSM數據分組。如果該DSSM數據分組是使用數據分組級分割產生的，那么PID 1510指示遠程通信節點108c-108d丟棄整個DSSM數據分組。丟棄DSSM數據分組避免了導致，例如遺留有線調制解調器的故障。遺留有線調制解調器的PHY監聽完全有效的位，所以它繼續追蹤；但這些位直接進入位存儲器(bit bucket)，對遺留有線調制解調器的操作不產生任何影響。
步驟1821中，如果從下行流中接收到其它的數據分組，那么控制流轉到步驟1803，并重復上面的流程。否則，控制流結束，如步驟1895所示。
如上所述，被封裝成DSSM數據分組(如DSSM數據分組1412)多個塊(如塊1404a-1404d或1504a-1504c)在充分相同的時間抵達DSSM-capable遠程通信節點108a-108b。這多個塊在到達其對應的遠程通信節點108a-108b的時間上的任何變化都直接轉化為在該遠程通信節點108a-108b上所需的額外緩沖空間。本發明包括將到達時間變化量(arrival time variation)保持在最小值的機制。在相同的下行信道中，可以通過要求在各信道上同步MPEG幀、SYNC消息位置以及FEC幀來實現這種機制。
但是，如果信道不相同，有一些方法可用于使到達時間變化量最小化。首先，不同的調制順序和波特率使得在各信道上同步MPEG幀變得困難。從DSSM-capable遠程通信節點108a-108b的“重構”功能來看，這意味著MPEG報頭會“打斷”在不同時間從不同信道上接收的字節流。這個問題可通過增加足夠的緩沖以吸納所產生的時間變化量來克服。因為MPEG報頭僅僅四個或五個字節，這種方法通常是可接受的。
其次，不同的調制順序和波特率也將妨礙SYNC消息在下行信道上的理想同步，因為在不同的信道發送SYNC消息所花費的時間量不同。另外，因為SYNC消息不允許跨越MPEG幀的邊界，所以對頭端102而言，要在所有四個信道上發現SYNC消息可能開始的時間是有困難的。SYNC消息有34字節長，因此，每個下行信道上所需的用于吸納這種變化量的緩沖將大概等于SYNC消息的大小。
第三，不同的調制順序也要求稍微不同的FEC成幀結構(framingstructure)，這種FCE成幀結構不能在下行信道上同步。所幸的是，所產生的到達時間的變化量依然相對較小(最大值是每次84字節)。所以，增加緩沖可能是一個可行的方法。
第四，如果各信道上的交錯設定不相同，那么，延遲變化量將會很大(大概幾毫秒的數量級；或者更大，例如，如果為支持1024-QAM而增加了更大的交錯深度)。這些變化也許會太大，以至于不能通過在遠程通信節點108a-108b上進行緩沖來解決。一個解決辦法是在頭端102的“分割”功能上通過“偏移”每個塊的發送時間，使它們到達遠程通信節點108a-108b的時間幾乎相同。這種方法在接收端(即遠程通信節點108a-108b)工作得很好，但是需要對管理通信節點108進行一些架構調整，以處理由“分割”DSSM數據分組而產生的管道流(pipeline issue)，接著，當將其它數據分組發送到一些信道上時必須“保持住(hold)”一個或多個塊。小心地重新安排在頭端102上的步驟，能處理這個問題；或者，頭端102能使用大量緩沖來提供必需的延遲。
圖13和圖17的控制流也可以參考圖19進行解釋。更具體地，圖19示出了管理通信節點108的DSSM-capable遠程通信節點108a、DS PHY 1220和MAC310的實施例。圖19也示出了從頭端102到DSSM-capable遠程通信節點108a的下行信道106a-106b。雖然這里只示出了兩個下行信道，但是，如上所述，根據系統結構的要求，信道的數量可以更多或更少。同樣，如上所述，其中一個下行信道可以是接收非DSSM數據分組的主要信道。
圖19示出了根據本發明的一個實施例的用于發送和接收DSSM數據分組及非DSSM數據分組的頭端102和DSSM-capable遠程通信節點108a的各個部件。如圖所示，MAC 310包括下行協議處理器1902、數據分組分割器1904和兩個封裝器1906a-1906b。下行協議處理器1902對從下行信道中接收的數據分組進行協議分析。如上面參考步驟1306所描述，協議處理包括有效載荷報頭抑制、DES加密等。
一旦協議處理完成，數據分組分割器1904獲取所得到的數據分組(例如數據分組1404)，并將數據分組分割成預定數量的塊(如塊1404a-1404d、1504a-1504c)，如上面參考步驟1318所述。預定數量的塊與節間基礎構架106中可用的下行信道的數量匹配。因為圖19中只示出了兩個下行信道106a-106b，數據分組分割器1904將使用字節級分割、數據分組級分割等技術來產生兩個塊。
封裝器1906a-1906b將這些塊成幀和封裝，如上面參考步驟1321所述。封裝器1906a為下行信道106a服務，封裝器1906b為下行信道106b服務。因此，如果數據分組分割器1904產生和分配一個塊給下行信道106a，那么，封裝器1906a將創建一個封裝報頭以將該數據分組標記為在下行信道106a上傳輸。同樣，如果數據分組分割器1904產生和分配一個塊給下行信道106b，封裝器1906b將創建一個封裝報頭以將該數據分組標記為在信道106b上傳輸。
DS PHY 1220包括DS PHY 1908a和DS PHY 1908b，這兩者分別構成頭端102與下行信道106a、106b之間的物理層接口。來自封裝器1906a-1906b的數據分組分別被PHY 1908a-1908b收集，并轉換成物理信號。
物理信號被PHY 1920接收。PHY 1920構成了DSSM-capable遠程通信節點108a與下行信道106a、106b之間的物理層接口。PHY 1920包括PHY 1910a和PHY 1910b。PHY 1910a接收來自下行信道106a的物理信號，PHY 1910b接收來自下行信道106b的物理信號。如上面關于步驟1703所述的，原始數據分組(如數據分組1404)的多個塊(例如塊1404a-1404d，或1504a-1504c)在充分相同的時間被PHY 1910a-1910b獨立地接收。
DSSM-capable遠程通信節點108a也包括MAC 1918，MAC 1918接收來自PHY 1920的下行信號，并提取語音、數據、請求等等。MAC 1918包括兩個解幀器(deframer)1912a-1912b、數據分組重組器1914、協議處理器1916。解幀器1912a為下行信道106a服務，解幀器1912b為下行信道106b服務。這樣，解幀器1912a從PHY 1910a接收數據分組并對這些數據分組進行解包和解幀；解幀器1912b從PHY 1910b接收數據分組并對這些數據分組進行解包和解幀。
數據分組重組器1914從解幀器1912a-1912b接收數據分組并重組這些塊。如步驟1706-1715所示，數據分組重組器1914對封裝報頭進行分析，以根據各個塊(例如1404a-1404b、1504a-1504c)重組原始數據分組(例如數據分組1404)。
協議處理器1916從數據分組重組器1914上接收重組后的數據分組，并執行協議處理，如步驟1724中所述。在一個實施例中，當數據分組正在被重組時，來自數據分組重組器1914的字節流被傳遞給協議處理器1916，要注意，這些塊的分割(正如由數據分組分割器1904所執行的)和重組(正如由數據分組重組器1914所執行的)分別在MPEG成幀(正如封裝器1906a-1906b以及解幀器1912a-1912b所執行的)之前和之后。因此，協議處理器1916所“看”到的是單個的輸入流。在一個使用數據分組級分割的實施例中，分割和封裝(例如成幀和/或解幀)可由相同的部件執行，而不是如圖19所示的由兩個分開的部件執行。
如上面結合步驟1718-1724所述，DSSM-capable遠程通信節點108a也能夠接收和處理非DSSM數據分組。為實現這種能力，可將下行信道106a分配為主信道，這樣，僅接收通過信道106a抵達的非DSSM數據分組。通過信道106b抵達的非DSSM將被忽略。數據分組分割器1904上接收到的非DSSM沒有被分割成塊，而是傳輸到封裝器1906a中。封裝器1906a將創建封裝報頭，該封裝報頭將該數據分組標記為非DSSM數據分組。PHY 1908a將傳遞包含該數據分組的物理信號到PHY 1910a。PHY 1910a接收所述物理信號，并將非DSSM數據分組傳輸給解幀器1912a。解幀器1912a對該非DSSM數據分組進行解包和解幀。數據分組重組器1914對封裝報頭進行分析，以確定數據分組是DSSM數據分組還是非DSSM數據分組。接著，數據分組重組器1914將非DSSM數據分組傳送到協議處理器1916中。
2.2.2調度在本發明的一個實施例中，提供一種對DSSM數據分組和非DSSM數據分組的輪流傳輸進行有效“調度”(schedule)的機制。如結合圖12所討論的，節間基礎架構106包括四個下行信道。在一個實施例中，傳輸DSSM數據分組需要使用所有的四個信道。因此，DSSM傳輸的時序(timing)影響一個信道對于所有四個信道上的非DSSM-capable遠程通信節點108c-108d的可用性。這導致頭端102在決定什么時候傳輸哪種類型的數據分組方面產生“調度”問題。
參考圖20，流程圖2000示出了本發明的一個實施例在下行調度時的一般操作流程。更具體地，流程圖2000示出了使用MAP區間(interval)來調度下行傳輸。但是，本發明不局限于流程圖2000提供給的描述。相關領域內的技術人員根據這里提供的教導應當意識到，其它的功能流程也落入本發明的實質范圍內。
下面將繼續參考圖12所述的示例性通信系統100來描述流程圖2000，但該方法不局限于該實施例。
流程2000的控制流從步驟2001開始，并直接轉到步驟2003。步驟2003之后，讀取區間參數以定義用于下行傳輸的MAP區間。在一個實施例中，僅僅在頭端102上為下行傳輸采用“類MAP”結構。無需將下行MAP傳輸到遠程通信節點108a-108d，因為如上所述的封裝報頭自動地使遠程通信節點108a-108d知道自己正在接收哪種類型的數據分組。因此，下行MAP是概念上的工具，用于考慮如何劃分下行帶寬。
使用這個概念，可將下行看成被分成一系列的“MAP區間”，最好將其假設成固定的持續時間(duration)——可能有些區間涉及通用VOIP分組化(packetization)(例如5或10毫秒)。每個MAP區間被分成兩個組塊(chunk)，一個用于非DSSM傳輸，另一個用于DSSM傳輸。這些分配的相對大小可能隨著區間的不同而不同，但每個“組塊”總是相鄰的(即，區間的最初X％為非DSSMcapable遠程通信節點108c-108d服務，剩下的(100-X)％用于DSSM傳輸)。也可以將100％的信道分配給DSSM-capable遠程通信節點108a-108b。如果這樣配置的話，頭端102將忽略“區間”邊界，在所有的時間都發送DSSM數據分組。
這樣，步驟2003中，頭端102的軟件應用程序(如軟件應用程序1230)將從前面提到的區間參數(例如區間持續時間、組塊百分比等)確定MAP“區間”，并將其安排(program)到MAC 310中。單位可以是時間戳計數或者類似的便利參考標記。流量整形(rate-shaping)軟件(例如在軟件應用程序1230中)通過常規方法(on regular basis)(也許通過將內嵌的“管理消息”作為數據流的一部分)使MAC 130知道將區間的什么部分專用于每種類型的通信流。
步驟2006中，一旦該區間開始，就確定出現的是該區間的DSSM部分還是非DSSM部分。如果該區間目前是非DSSM部分，那么控制流轉到步驟2009。
步驟2009中，讀取并檢驗非DSSM數據分組(如遺留數據分組)以在主信道上傳輸。步驟2015中，確定該數據分組是否適合所分配的時間。如果該數據分組適合所分配的時間，那么步驟2018中，通過合適的信道發送該數據分組。如果區間的“非DSSM部分”中剩下的時間不夠發送非DSSM數據分組，那么，步驟2021中，該數據分組被延遲直到下一個非DSSM區間開始。
步驟2024中，提取下一個數據分組，并且，如果其它的非DSSM數據分組是可用的，就重復步驟2006、2009以及2015-2021。如果沒有其它的數據分組可用，那么，控制流結束，直到區間的DSSM部分開始，如步驟2095所示。
步驟2006中，一旦區間的DSSM部分開始，那么控制流轉到步驟2012。步驟2012中，讀取DSSM數據分組并將其分割成塊，以在所有可用的下行信道上傳輸。步驟2018中，通過多個下行信道發送這些數據分組塊。步驟2024中，提取下一個數據分組，并且，如果其它的DSSM數據分組是可用的，那么就重復步驟2006、2012和2018。如果沒有其它的數據分組可用，那么控制流結束，直到區間的非DSSM部分開始，如步驟2095所示。
為了提高效率，在一個實施例中，在DSSM下行中引入“分片”(fragmentation)，這樣，如果隊列中的下一個DSSM數據分組不能在區間結束時傳輸完，就傳輸該數據分組的第一部分，并在下一個區間傳輸該數據分組的剩余部分。這將保證不浪費區間的任何“DSSM組塊(chunck)”。
在一個實施例中，流量整形軟件(例如軟件應用程序1230)基于對隊列深度的監控、給每種類型的遠程通信節點108a-108d的確認通信流所分配的帶寬的了解(例如確定有足夠的遺留時間來承載這些設備上的所有有效(active)電話呼叫)以及對其它系統參數的了解，來調整區間比例。
圖21示出了根據本發明的一個實施例的非DSSM數據分組和DSSM數據分組的組合。正如所討論的，調度區間2106包括非DSSM部分2102(如2102a-2102c所示)和DSSM部分1004(如2104a-2104b所示)。如圖所示，調度區間2106的DSSM部分2104a-2104b用于在四個可用的下行信道106a-106d發送數據分組的四個塊。非DSSM部分2102a-2102c用于調度非DSSM數據分組如遺留數據分組的傳輸。使用填充字節填滿下行信道106a-106d中任何未被使用的時間2108。
例如，在一個實施例中，當根據圖15是使用數據分組級分割時，能夠組合遺留通信和DSSM通信，這樣，在給定的時間區間中，一些信道可用于承載DSSM通信，而其它信道用于承載遺留通信。圖24示出了這種方案。在該示例中，“調度區間”對應于一個MPEG數據分組的持續時間。在一個調度區間中，頭端(如頭端102)將選擇在一些可用信道、所有可用信道或者不在可用信道上傳輸DSSM數據，并選擇在那些未承載DSSM數據的信道上發送遺留數據。在一個實施例中，基于相對的數據優先級、隊列大小或者的任何其它考慮來做決定。
如上所述，使用“類MAP”結構是一種有效地調度在相同的下行信道上輪替傳輸DSSM數據分組和非DSSM數據分組的方法。在另一個實施例中，這種調度以每個數據分組為單位(per-packet basis)的在下行信道的動態使用為基礎。例如，可將給定的DSSM數據分組分割到兩個、三個或所有的四個下行信道中。下一個數據分組可分割到不同數目的信道和/或以不同的順序使用這些信道；再下一個數據分組仍可不同地分配，等等。
參考圖22，流程圖2200描述本發明的另一個實施例進行下行調度時的一般操作流程。更具體地，流程圖2200示出了動態地調度下行傳輸的示例性控制流。但是本發明不局限于流程圖2200所提供的描述。相反，相關領域的技術人員根據這里的教導將知道，其它的功能流程也落入本發明的實質范圍內。
下面將繼續參考圖21、圖14所述MAC-層數據分組格式以及圖12所述的示例性通信系統100對流程圖2200進行描述。但本發明不局限于這些實施例。
流程圖2200的控制流從步驟2201開始，并直接轉到步驟2203中。步驟2203中，讀取數據分組以進行下行傳輸。步驟2206中，對數據分組進行協議處理，如上所述。步驟2209中，確定該數據分組是DSSM數據分組還是非DSSM數據分組。如果確定數據分組是非DSSM數據分組，控制流就轉到步驟2212。另一方面，如果確定數據分組是DSSM數據分組，控制流就轉到步驟2221。
步驟2212中，確定將在哪個信道發送該非DSSM數據分組以及該信道是否可用于廣播非DSSM數據分組。在一個實施例中，保持(hold)數據分組直到該信道變為可用。
步驟2215中，對非DSSM數據分組進行成幀并使用非DSSM封裝報頭進行封裝，如上所述。步驟2218中，通過所選擇的信道將非DSSM數據分組廣播給遠程通信節點108a-108b，以及遠程通信節點108c-108d，因為它們可能也在該選擇的信道。步驟2233中，確定是否有其它的數據分組可用。
步驟2221中，確定用于發送DSSM數據分組的可用下行信道。步驟2224中，將數據分組分割成與可用信道的數目相同的塊。例如，如果步驟2221中確定四個下行信道106a-106d(如圖21所示)中只有兩個信道可用，那么，步驟2224中，來自步驟2203的數據分組被分成兩塊。
在上面的一個實施例中，在每塊的封裝報頭的FC_PARM域1414中提供“信道號”(channel number)。信道號也稱為“塊號”(piece number)，用塊號0、1、2、3表示字節重組的順序。向報頭添加一個位(bit)，作為“最后塊”(lastpiece)的標記，其告訴接收端遠程通信節點108a-108b該數據分組被分成多少塊，從而多少個信道正在使用。因此，如果數據分組被分成兩塊，第一塊用“塊0”表示，第二塊用“塊1”表示，那么，就在“塊1”中設置“最后塊”標記以表明僅僅使用兩個塊。
步驟2230中，將兩個塊發送到兩個可用的下行信道。步驟2233中，確定是否還有其它的數據分組可用。如果有其它的數據分組，控制流就轉到步驟2203。否則，控制流結束，如步驟2295所示。
如果在步驟2221中，確定所有四個下行信道106a-106d都可用于發送下一個DSSM數據分組，就將數據分組分割成塊0、塊1、塊2和塊3，并將“最后塊”位添加到塊3中。因此，接收端DSSM-capable遠程通信節點108a-108b能夠匆忙地(on the fly)檢測出給定的數據分組正在使用多少個信道，并能夠以任何順序使用這四個信道的任意組合。同樣，本發明使DSSM數據分組能夠以數據分組為單位動態地使用信道。
本發明也使用下行分片(download fragmentation)的概念。與“塊”(piece)相反，“塊”同時在所有的信道上發送，而“片段”(fragment)在時間上是分開的。在前端102中，“分片”在分成“塊”之前發生。例如，DOCSISTM2.0 PDU可以分成兩個片段。第一片段可分成“塊”，每塊具有自己的封裝報頭。這些塊在兩個下行信道上同時傳輸。一些居間的時間區間可通過，使一些遺留數據分組(而不是其它的DSSM數據分組)能夠被發送。居間的時間區間之后，第二片段被分成塊，每塊都具有自己的封裝報頭。也可以在可用的下行信道上傳輸這些塊。但是，應當意識到，本發明的下行分片不要求在片段之間發送遺留數據分組的能力。
因為DSSM片段必需按順序發送，以及一個DSSM數據分組的所有片段必須在下一個DSSM數據分組開始之前發送，所以封裝報頭中只需要兩個位，一個位說明“這是一個片段”，另一個位說明“這個片段是最后的片段”。這些位(可以是相同的)可包括在片段的所有“塊”中。如果丟了任何的片段，重組后數據分組的CRC和HCS將失敗，所以具有校驗的序列號是不必要的。為了將開銷最小化，可將必需的兩個位放在FC_PARM域1414中。如果證實需要更多的位，可使用EHDR(如EHDR域1416)，這會增加系統開銷。
如果DSSM片段之間不支持非DSSM數據分組，接收遠程通信節點108a-108b照常重構這些塊，但頭端102不必在片段上添加“數據分組末端”(“end-of-packet”)信號，直到它處理完具有“最后”標記的片段為止。相反，如果DSSM片段之間支持非DSSM數據分組，當接收遠程通信節點108a-108b處理DSSM數據分組時，需要一種存儲“狀態”(state)的能力，處理非DSSM數據分組的能力，以及恢復所存儲的狀態的能力，并繼續處理DSSM數據分組。
參考圖23a-23c，流程圖2300(如圖2300a-2300c所示)示出了本發明的另一個實施例進行下行調度的操作流程。更具體地，流程圖2300示出了動態地調度下行分片段傳輸的示例性操作流程。但是，本發明不局限于流程圖2300所提供的描述。相反，相關領域的技術人員從這里提供的教導應當意識到，其它的功能流程也落入本發明的實質范圍內。
流程圖2300將繼續結合圖12所示的示例性通信系統100進行描述，但本方法不局限于該實施例。
流程圖2300的控制流從步驟2301開始，并直接轉到步驟2303。步驟2303中，讀取數據分組以進行下行傳輸。步驟2306中，執行協議處理。如果在步驟2309中，數據分組被確定為非DSSM數據分組，那么控制流轉到步驟2312。否則，在步驟2309中，DSSM數據分組的控制流轉到步驟2330。
步驟2312中，確定非DSSM數據分組將發送到哪個信道以及該信道是否可用于發送非DSSM數據分組。在一個實施例中，數據分組被保持(hold)直到該信道可用。
步驟2324中，將數據分組成幀和封裝成非DSSM數據分組。步驟2327中，將數據分組廣播至所有的遠程通信節點108。步驟2351中，如果有其它的數據分組可用，控制流返回到步驟2303。
如果在步驟2309中，檢測到DSSM數據分組，控制流轉到步驟2330。步驟2330中，確定哪些信道可用于發送該DSSM數據分組。步驟2333中，如數據分組分成與可用信道數目匹配的多個塊，確定需要多少時間來發送這個數據分組。例如，如果有兩個信道可用，就確定需要多少時間來發送兩個塊。
在步驟2336中，在數據分組被分成預定數量的塊(例如與可用的下行信道數匹配)之后，根據所需要的時間量，確定是否需要分片以發送該數據分組。如果在可用的下行信道有足夠的時間發送這些數據分組塊(未分片)，步驟2342中就將數據分組分割成預定數量的塊。步驟2345中，對每個塊進行成幀，并使用各自的封裝報頭進行封裝，該封裝報頭將該塊標記為DSSM數據分組。步驟2348中，同時在可用的下行信道上將所有的數據分組塊發送到遠程通信節點108。步驟2351中，如果有其它的數據分組可用，控制流返回到步驟2303。
如果在步驟2336中，確定在可用的下行信道上沒有足夠的時間發送數據分組塊(未分片)，就在步驟2339中對數據分組進行分片。步驟2342中，將第一片段分割成預定數量的塊。步驟2345中，成幀和封裝每個塊。步驟2348中，在可用的下行信上同時發送所有的塊。步驟2351中，控制流返回到步驟2303，這樣，剩下的片段最終也被發送。在一個實施例中，如果居間非DSSM數據分組已經調度為要進行下行傳輸，那么，或者在該居間非DSSM數據分組之后發送剩下的片段，或者在步驟2342中將剩下的片段分割成更少數量的塊，以在當前可用的下行信道上傳輸。否則，控制流將跳到步驟2330，立即發送剩下的片段，除非要求進行其它的分片。
例如，假定頭端102打算發送DSSM數據分組。參考圖23a，步驟2330中，確定信道B和信道C是開啟的，而信道A和信道D正在傳輸非DSSM數據分組。還假定信道B和信道C都允許64字節的時間以完成傳輸。
因此，步驟2339中，將DSSM數據分組分片，使第一片段包括116字節的數據。接著，步驟2342中，將第一片段分成兩塊(封裝之后，每塊是64字節長)。步驟2348中，在信道B和信道C上發送這兩個塊。
還假定在該第一片段在信道B和信道C的傳輸完成的時刻，在信道A和D的非DSSM數據分組的傳輸也完成。那么，步驟2330中，確定所有四個信道都是可用的。這樣，步驟2342中，將該數據分組的第二片段分成四塊，步驟2348中，在所有四個下行信道中傳輸這四個塊。
此后，如果步驟2312中，高優先級的遺留數據分組需要在信道A上發送，那么，步驟2327中，在該DSSM數據分組的傳輸完成之后，所述遺留數據分組能夠在信道A廣播，而在步驟2348中，信道B、C和D可用于承載下一個DSSM數據分組。一旦傳輸完所有的數據分組，控制流結束，如步驟2395所示。
這樣，本發明使得所有四個下行信道一直保持滿負荷(full)。它也使頭端102(由例如軟件應用程序1230)能夠指定某些DSSM數據分組只能使用某些信道。頭端102也允許或者禁止在某些時間內(例如可配置成每5毫秒就保留1毫秒，用于只在信道A上傳輸遺留語音通信等；或者其它想要的配置)使用某些信道進行DSSM數據分組傳輸。
在接收遠程通信節點108上，本發明結合動態的信道使用以及分片，以使用每個可用信道的空間，在DSSM數據分組開始時，不要求所有的信道必須清除(cleared)非DSSM數據分組。通過分片，使得部分數據分組與其它數據分組相比可以在較少數量的信道上傳輸。
2.2.3管理/OSS為了使本發明的通信系統100可以(a)向后兼容和(b)便于使用，其必須是可管理的。例如，在圖12的實施例中，DSSM-capable遠程通信節點108a-108b必須能夠確定運行什么模式、通告它們的容量以及知道使用哪些信道。
根據一個實施例，DSSM-capable遠程通信節點108a-108b的運行在一些方面(例如掃描、上行信道描述符(upstream channel descriptor，UCD)選擇、SYNC、排列(ranging)、動態主機配置協議(DHCP)、ToD(time of day)服務器、普通文件傳輸協議(TFTP))與DOCSISTM2.0有線調制解調器類似。在DHCP過程中，DSSM-capable遠程通信節點108a-108b將在選項60中宣告DSSM支持。
DSSM-capable遠程通信節點108a-108b接著向頭端102發送REG-REQ消息，就像DOCSISTM2.0調制解調器一樣，但它也在REG-REQ消息中宣告DSSM支持(例如在調制解調器容量類型/長度值(TLV)tuple)。非DSSM-capable頭端102將忽略這些設定并返回正常的ERG-REQ。DSSM-capable遠程通信節點108a-108b將發送REG-ACK，啟動基線專有接口(BPI)并以非DSSM模式(例如遺留模式)運行。
DSSM-capable頭端102將查看(see)ERG-REQ中的設置，并在REG-RSP中發送TLV，告訴DSSM-capable遠程通信節點108a-108b其它的下行頻率在哪里。DSSM-capable遠程通信節點108a-108b將分析TLV，在硬件中激活DSSM模式(例如調諧調諧器等)，接著發送REG-ACK以向頭端102表明它將以DSSM模式向DSSM-capable遠程通信節點108a-108b發送下行通信。
本發明提供了幾個優點。因為DSSM-capable遠程通信節點108a-108b和非DSSM-capable遠程通信節點108c-108d可以共存于相同的信道上，通信系統100改善了網絡的性能(特別是下行性能)。此外，通信系統100通過兩種類型的遠程通信節點108的統計復用(stat muxing)，以及平滑的轉移路徑(migration path)(例如在進行調度時，不需要將大量的帶寬用于少數的DSSM-capable遠程通信節點108a-108b)，在增加極少成本的情況下提高了單個遠程通信節點108的吞吐量，提供了極好的向后兼容性、更高的網絡效能。與常規的方法相比，通信系統100也具有非常小的芯片面積(die area)。但是，本發明可能要求接收DSSM-capable遠程通信節點108a-108b的數字部份的芯片面積(die area)是四倍大小。本發明能夠將單個流傳輸給MAC以及網絡層，從而排除了IP尋址、數據分組排序等的問題。
2.3示例性的系統應用圖1至25是概念示意圖，用于更好地解釋上層捆綁和下層捆綁。應當意識到，本發明的實施例可在硬件、固件、軟件及其組合中實施。在一個實施例中，能夠在硬件、固件和/或軟件中實施各種組件和步驟以執行本發明的功能。就是說，硬件、固件或軟件模塊的相同部分能夠執行一個或多個所示的功能方框(block)(即，部件或步驟)。
在本申請文件中，詞語“計算機程序媒介”和“計算機可用媒介”通常指可移動存儲單元、安裝在硬盤驅動器中的硬盤以及信號(即，電子的、電磁的、光的或其它類型的能夠被通信接口接收的信號)等媒介。這些計算機程序產品用于給計算機系統提供軟件程序。在一個實施例中，本發明主要是這樣的計算機程序產品。
在一個實施例中，使用軟件實現本發明的各個方面。所述軟件可存儲在計算機程序產品中，并可通過可移動存儲驅動器、硬盤驅動器或通信接口加載到計算機系統中。當控制邏輯(軟件)被處理器執行時，使得處理器執行本發明的功能。
在另一個實施例中，主要在硬件中實現本發明的各方面，例如通過使用硬件組件如特定用途集成電路(ASIC)。應用硬件狀態機來執行這里所述的功能對于本領域的技術人員來說是顯而易見的。
在另一個實施例中，使用硬件和軟件的組合來實施本發明。
上面已經描述了本發明的幾個實施例，但是，要意識到，這些實施例只是用于舉例，本發明不局限于這些實施例。本領域技術人員應當明白，在不脫離本發明范圍的情況下，還可以在形式和細節上進行各種變化。此外，應當理解，本發明的方法、系統和計算機程序產品能夠在任何的由中心節點管理的多節點通信環境中實施。所述節點包括但不限于有線調制解調器、機頂盒、頭端、通信網關、交換器、路由器、互聯網接入設備、服務器、個人計算機、增強型電話機、個人數字助理(PDA)、電視機等。因此，本發明不受任何上述的示例性實施例所限制，而應當由權利要求及其等同物定義。
權利要求
1.一種將數據分組從管理節點傳輸到至少一個遠程節點的系統，其特征在于，該系統包括至少一個遠程節點；以及通過RF信道與所述至少一個遠程節點連接的管理節點，所述管理節點包括多個與對應的射頻信道關聯的邊緣調制器；以及基于數據分組所關聯的通信流將所述數據分組分配到所述邊緣調制器的傳送器。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述多個邊緣調制器包括與第一組RF信道關聯的第一邊緣調制器，所述第一邊緣調制器對傳送器將通信流的數據分組分配到第一邊緣調制器作出響應，將通信流的數據分組分配到第一組RF信道的信道上。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述第一組RF信道包括第一RF信道及第二RF信道，所述第一邊緣調制器將通信流的第一數據分組分配給第一RF信道，將所述通信流的第二數據分組分配給第二RF信道。
4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述邊緣調制器基于第一組RF信道的擁塞情況分配數據分組。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述傳送器基于一個或多個邊緣調制器將要調制的數據量分配所述通信流的數據分組。
6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述管理節點包括頭端，所述至少一個遠程節點包括至少一個有線調制解調器。
7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述傳送器將第一通信流的數據分組分配給第一邊緣調制器，將第二通信流的數據分組分配給第二邊緣調制器。
8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述多個邊緣調制器是多個邊緣正交幅度調制器。
9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述多個邊緣調制器是多個正交頻分調制器。
10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述傳送器將第一組多個數據分組分配給第一邊緣調制器，所述第一組多個數據分組與第一通信流有關；所述管理節點還包括用于將所述第一組多個數據分組中的至少一個數據分組分割成一些塊的分割裝置，所述塊的數量等于或者少于所述第一邊緣調制器所關聯的RF信道的數量。
11.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述分割裝置采用字節級分割方式。
12.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述分割裝置采用數據分組級分割方式。
13.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述分割裝置基于第一邊緣調制器所關聯的RF信道的信道速率，將所述塊分配到與第一邊緣調制器關聯的RF信道。
14.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述管理節點同時在所述第一邊緣調制器所關聯的RF信道上傳輸所述塊。
15.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述管理節點基于確定的填充算法，用相同的時間量傳輸每一個塊。
16.一種在通信系統中將數據分組從管理節點傳輸到至少一個遠程節點的方法，其特征在于，所述方法包括基于數據分組所關聯的每個通信流，將數據分組分配到所述管理節點的邊緣調制器；以及響應將第一通信流的數據分組分配給第一邊緣調制器，第一邊緣調制器傳輸所述第一通信流的數據分組。
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，還包括對將第一通信流的數據分組分配給第一邊緣調制器作出響應，將所述第一通信流的數據分組分配到所述第一邊緣調制器所關聯的第一組RF信道中的RF信道上。
18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，所述分配第一通信流的數據分組包括將所述第一通信流的第一數據分組分配給第一組RF信道中的第一RF信道以及將所述第一通信流的第二數據分組分配給第一組RF信道中的第二RF信道。
19.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，所述分配第一通信流的數據分組包括基于第一組的RF信道的擁塞情況分配所述第一通信流的數據分組。
20.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，所述將第一通信流的數據分組分配給第一邊緣調制器包括基于將在一個或多個調制器上調制的數據量分配所述第一通信流的數據分組。
21.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，還包括響應將第二通信流的數據分組分配給第二邊緣調制器，第二邊緣調制器傳輸所述第二通信流的數據分組。
22.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，還包括將第一通信流的至少一個數據分組分割成一些塊，塊的數量等于或少于與所述第一邊緣調制器關聯的RF信道的數量；以及將所述塊分配到與所述第一邊緣調制器所關聯的對應RF信道上。
23.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，使用字節級分割方式來分割至少一個數據分組。
24.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，使用數據分組級分割方式來分割至少一個數據分組。
25.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，基于與第一邊緣調制器關聯的對應RF信道的信道速率來分配所述的塊。
26.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，還包括同時在第一邊緣調制器所關聯的RF信道上傳輸所述的塊。
27.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，還包括基于確定的填充算法傳輸所述的塊，以便以相同的時間量傳輸所有的塊。
全文摘要
本發明涉及一種通信系統，包括管理節點(例如頭端)以及一個或多個遠程節點(例如有線調制解調器)。通過RF信道在所述管理節點和所述一個或多個遠程節點之間傳輸數據分組。將多個RF信道捆綁，這樣，可通過捆綁的一個或多個RF信道傳輸數據分組。所述捆綁包括上層捆綁和/或下層捆綁。在上層捆綁中，通信系統還包括傳送器以及多個邊緣調制器。邊緣調制器與不同的RF信道或者RF信道組連接。傳送器確定將一個或多個數據分組或通信流傳輸給哪個邊緣調制器。在下層捆綁中，將數據分組分割成塊。將這些塊分配到與邊緣調制器關聯的對應RF信道上，以傳輸給遠程節點。
文檔編號H04N7/16GK101027862SQ200580032452
公開日2007年8月29日 申請日期2005年10月31日 優先權日2004年10月29日
發明者理查德·S·普羅丹, 喬爾·丹齊克, 托瑪斯·J·奎格利, 奈基·R·潘特利斯 申請人:美國博通公司