CN101193258A - 有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，属于有线电视传输领域。为了解决现有技术中多个CM_V同时向GW2发送上行信息时极易产生数据碰撞的问题，本发明提供了一种有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，包括：GW2对时间分片，并定时发送广播帧给CM_V，在收到CM_V发来的数据帧后响应应答帧；CM_V发现数据碰撞后生成新的时隙序号重新抢占时隙发送数据帧。本发明通过对时间分片，和数据碰撞后生成新的时隙序号重新抢占发送数据帧，使数据再次碰撞的概率降到了极小，保证了数据双向传输的高效率；而且采用从和校验、CSC校验中随机抽取比特位进行组合生成的新时隙序号，相同的几率很小。

Description

有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法
技术领域
本发明涉及有线电视传输领域，特别涉及一种有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法。
背景技术
目前HFC(Hybrid Fiber Coax，混合光纤同轴电缆)网络是具有广播电视特色的光纤电缆混合网络，它的特点是一根电缆入户既可提供有线电视业务，又可提供互联网接入和内部互联业务；数据、视频基于同一网络来运行；数据率高、技术成熟等，利用广电网络的改造使网络能实现Cable Modem(电缆调制解调器)的数据接入。在改造的广电网络中，GW2(GateWay2，网关2)与CM_V(Cable Modem Video On Demand，视频点播电缆调制解调器)之间为多点对单点的拓扑结构，如图1所示。GW2属于边沿设备，每个GW2下面可以连接有多个CM_V设备，CM_V位于用户家中，和STB(Set Top Box，数字机顶盒)相连接。当多个CM_V同时向GW2发送上行信息时，极易产生数据碰撞(即相互干扰)的问题，可能会导致GW2接收不到正确的数据帧，使通讯的效率低下。
发明内容
为了解决现有技术中多个CM_V同时向GW2发送上行信息时极易产生数据碰撞的问题，本发明提供了一种有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，具体包括以下步骤：
步骤A：GW2对时间进行分片，并定时下发包含时间分片参数的广播帧给相连的所有CM_V，在收到某个CM_V发来的数据帧后发送应答帧给该CM_V；
步骤B：所述CM_V根据收到应答帧判断所述GW2是否正确收到所述数据帧，如果没有，则生成一个新的时隙序号，并按照所述新时隙序号抢占时隙发送所述数据帧。
所述GW2将时间分成上行时间片和下行时间片，所述GW2在所述下行时间片内向相连的所有CM_V发送广播帧，并向所述CM_V发送应答数据帧，所述CM_V在所述上行时间片内向所述GW2发送数据帧。
所述时间分片参数包括时隙宽度、时隙总个数和时隙号同步字。
所述步骤A中所述GW2收到的数据帧为所述CM_V从收到的广播帧中的时隙号同步字中抢占一个时隙发送。
所述新时隙序号为从所述数据帧的和校验和CSC校验中随机抽取比特位进行组合生成。
本发明的有益效果主要表现在：
1、通过对时间分片，和数据碰撞后生成新的时隙序号重新发送数据帧，将数据再次碰撞的概率降到了极小，保证了数据双向传输的高效率。
2、采用从和校验、CSC校验中随机抽取比特位进行组合生成的新时隙序号，相同的几率很小。
附图说明
图1是现有技术中GW2与CM_V之间的拓扑结构图；
图2是本发明有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法实施例流程图；
图3是本发明时间分片结构示意图；
图4是本发明冲突退避算法原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于下面的实施例。
本发明中GW2和CM_V采用时间分片和抢占时隙方式进行通讯。GW2定时向CM_V下发送广播数据，并在收到CM_V发来的数据帧后响应应答数据帧。下行广播帧中包含了时隙宽度和时隙的总个数，CM_V在允许上传的时隙内上传数据给GW2，在发生数据碰撞后，采用按新生成的时隙序号重新抢占时隙发送数据帧的方式，基本避免了数据再次碰撞的可能，实现了冲突退避，可以达到很高的准确性，提高了数据双向传输的效率。
参见图2，本发明提供了一种有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，首先执行下面的步骤：
步骤101：GW2首先对时间进行分片，时间分片中分为上行信息时间片和下行信息时间片，上行信息时间片用于CM_V向GW2发送数据帧，下行时间片用于GW2发送广播帧和应答数据帧给CM_V。
上行信息时间片和下行信息时间片所包括的时隙数可以根据需要来设置。例如，设置上行信息时间片包括4个时隙，下行信息时间片包括1个时隙，则一个时间片周期内总共包含有5个时隙；而且规定在每一个时间片周期内，起始片为下行信息时间片，则一个时间片周期内第1个时隙为下行信息时间片，后面4个时隙为上行信息时间片，如图3所示。
步骤102：GW2定时发送广播帧给下行的与它相连的所有CM_V，广播帧中设定了时间片的各个参数，如表1所示，其中包含了时隙宽度和时隙总个数等参数。
  时隙宽度   时隙总个数   时隙号同步字   最大上传帧长   其他系统配置信息   CM_V硬件地址   发射功率字   扩展数据
  2Byte   2Byte   2Byte   1Byte   4Byte   3Byte   2Byte   4Byte
表1
时隙宽度是指每个时隙的时间宽度，例如，设为4ms，参见图3，则CM_V向GW2发送一次数据帧，或者GW2向CM_V发送一次广播帧/应答数据帧，均在4ms之内完成。时隙总个数是指允许CM_V抢占上传数据帧的时隙个数，通常根据GW2实际所连的CM_V数量来设置。例如，假设一个GW2下面连接10个CM_V，则设置时隙总个数为10，所有CM_V都以抢占方式选择其中一个时隙向GW2发送数据帧。时隙号同步字是指GW2允许CM_V向上发送数据帧时所使用的所有时隙序号，通常为多个。
然后执行以下步骤：
步骤103：参见图4，家庭用户终端STB1(图中未画出)向CM_V1发送上行的视频点播信息和其他业务信息，这些业务信息通过现有的通信协议传输到CM_V1。
步骤104：CM_V1收到STB1发来的业务信息后，按照固定的规则从收到的广播帧中规定的时隙号同步字中选取一个时隙-时隙2，抢占发送业务信息数据帧给GW2。
步骤105：GW2收到CM_V1发来的数据帧后，经过校验、分析后在下行时间片内发送相应的应答帧给CM_V1，应答帧中除包括CM_V1的硬件地址和接收到的数据帧顺序号等信息外，还包括一个标识，用来表示是否收到正确数据帧。例如，1表示收到正确数据帧，0表示收到错误数据帧。
步骤106：CM_V1定时检测接收的应答帧，并根据应答帧中的标识，判断上次发送是否成功，如果未成功，则进行抢占重发。假设在CM_V1发送数据帧的同时，CM_V2也抢占了时隙2向上发送数据帧，则发生数据碰撞，因此CM_V1和CM_V2需要采用冲突退避的算法来重发数据帧，具体过程如下：
CM_V1从需要重新发送的数据帧中的和校验以及CSC校验两个字节中，随机取出一个或多个比特位，组成一个新的时隙序号，然后抢占此时隙重新发送数据帧给GW2。例如，选取一个比特位“1”，得到时隙序号为1，则CM_V1抢占时隙1重新发送数据帧。如果CM_V2选取两个比特位“1”，组成的新时隙序号为3，则CM_V2抢占时隙3重新发送数据帧。由于CM_V1和CM_V2生成的新时隙序号不同，因此不会再次发生数据碰撞。
由于上行信息数据帧的数据各不相同，而和校验和CSC校验也有很大的差异，并且随机抽取比特位，这样组成的新时隙序号相同的几率极小，从而避免了再次数据碰撞。
进一步地，还可以设置一个阈值，限制重发的次数。例如，设置阈值为5，则一个数据帧连续发送5次都没有成功的话，CM_V会丢弃该数据帧。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤A：GW2对时间进行分片，并定时下发包含时间分片参数的广播帧给相连的所有CM_V，在收到某个CM_V发来的数据帧后发送应答帧给该CM_V；
步骤B：所述CM_V根据收到应答帧判断所述GW2是否正确收到所述数据帧，如果没有，则生成一个新的时隙序号，并按照所述新时隙序号抢占时隙发送所述数据帧。
2.根据权利要求1所述的有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，其特征在于，所述GW2将时间分成上行时间片和下行时间片，所述GW2在所述下行时间片内向相连的所有CM_V发送广播帧，并向所述CM_V发送应答数据帧，所述CM_V在所述上行时间片内向所述GW2发送数据帧。
3.根据权利要求1所述的有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，其特征在于，所述时间分片参数包括时隙宽度、时隙总个数和时隙号同步字。
4.根据权利要求3所述的有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，其特征在于，所述步骤A中所述GW2收到的数据帧为所述CM_V从收到的广播帧中的时隙号同步字中抢占一个时隙发送。
5.根据权利要求1所述的有线电视传输网络中时间分片和冲突退避的方法，其特征在于，所述新时隙序号为从所述数据帧的和校验和CSC校验中随机抽取比特位进行组合生成。
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