CN101971571B - 针对线卡冗余故障转移的调制解调器定时偏移补偿 - Google Patents
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Abstract
在一实施例中,第一测距定时描述被翻译成第二测距定时描述,该第一测距定时描述至少描述其中主体电缆调制解调器(CM)可突发的时段以及其中主体CM和多址网络中的其他CM不允许突发的时段,该第二测距定时描述描述了来自主体CM的突发预期被电缆调制解调器端接系统(CMTS)所接收的时段。在由第二测距定时描述所描述的持续时间内,使CMTS具备接收来自主体CM的突发的条件。至少根据来自主体CM的突发被CMTS所接收的实际时间以及主体CM和在多址网络中的其他CM不允许突发的持续时间而确定定时偏移,以产生确定出的定时偏移。确定出的定时偏移被报告以补偿在多址网络和主体CM中的延迟。
Description
相关申请
本申请是2008年3月14号递交的第12/075838号美国申请的后续申请。上述申请的教导通过引用被全部结合于此。
技术领域
本公开一般涉及电缆调制解调器和电缆调制解调器端接系统。
背景技术
电缆调制解调器网络或“电缆场”(cable plant)利用电缆调制解调器,该电缆调制解调器是对于传统PC数据调制解调器的改进并提供高速连接性。电缆网络的上行流和下行流信道上的数字数据由射频(“RF”)载波信号所承载。电缆调制解调器将数字数据转换成调制的RF信号以用于上行流传输,并且,将下行流RF信号解调为二进制流以用于计算机所使用。该转换在用户的本地被完成。在位于电缆网络的头端的电缆调制解调器端接系统(“CMTS”)中,进行相反的转换。该CMTS将下行流的数字数据转换成调制的RF信号,该RF信号经由光纤和同轴线被传递给订户住地。在反向路径上,该CMTS接收调制的上行流RF信号,将该RF信号解调并传输至外部节点。当前用于在电缆网络上传输数据的标准是电缆上数据服务接口规范(Data-Over-Cable Service Interface Specification,“DOCSIS”)。
在早先的电缆网络中,在CMTS处没有提供任何冗余。没有冗余,CMTS中的某一个的故障将导致依赖于该已发生故障的元件的电缆调制解调器的服务毁坏或服务中断。在此网络中,必须修复或替换已发生故障的CMTS才能继续服务。这意味着可能长时段无法提供该服务。从服务提供商和终端用户的角度来看,极其不希望任何类型的服务毁坏或延迟。
在公知系统中,N+1冗余技术利用在电缆调制解调器网络的头端的一个或多个CMTS机架上的至少两个CMTS接口(例如,线卡)。CMTS中的一个用作备用或“保护”CMTS。当另一个CMTS(“工作”CMTS)变得不可服务其电缆调制解调器组时,该保护CMTS接管对那些电缆调制解调器的服务。保护CMTS在工作CMTS所使用的同样的上行流和下行流上提供服务。
在负载均衡方面,电缆调制解调器在其初始注册并在潜在地传递流量的同时上线之后,其在上行流和下行流信道间移动。当两个接口间的负载差异超过用户所定义的百分比时,当前在线的电缆调制解调器被移动。通过这种方式,可允许服务提供商最优地使用下行流和上行流二者,并能够部署诸如语音和视频服务之类的新型高速服务。另外,负载均衡可减少由于在电缆网络中不均匀地分布电缆调制解调器和各个用户不同的使用模式所造成的网络拥塞。负载均衡可通过实现动态信道变更(DCC)原始协议来被增强和支持。
附图说明
附图中所说明的是示例性实施例,其中,贯穿不同视图,相似的参照符号指相同的部件。附图未必按比例绘制,而是,重点放在所说明的示例性实施例上。
图1示出了示例性电缆网络;
图2示出了示例性电缆调制解调器端接系统路由器;
图3示出了示例性电缆调制解调器端接系统线卡;
图4示出了测距(ranging)定时;
图5示出了切换到电缆调制解调器端接系统保护线卡后的测距定时;
图6示出了分别由第一MAP分配消息和第二MAP分配消息所描述的在主体电缆调制解调器和电缆调制解调器端接系统处的测距定时;
图7示出了描述图6中测距定时的示例性第一MAP分配消息和示例性第二MAP分配消息;
图8示出了来自主体电缆调制解调器和电缆调制解调器端接系统的导致定时偏移或往返延迟的示例性延迟组件;
图9A到9C示出了确定定时偏移;
图10示出了用于补偿在多址网络和主体电缆调制解调器中的延迟的示例性处理;
图11示出了用于补偿在多址网络和主体电缆调制解调器中的延迟的示例性装置。
具体实施方式
应当注意,此处所描述的本方法的示出实施例是通过使用在时分多址(TDMA)网络中的电缆调制解调器(CM)和电缆调制解调器端接系统(CMTS)来描述的,其中,CM和CMTS根据DOCSIS 2.0标准来传输数据。但是,应当注意,其他协议和通信技术可适应于被应用在此处所描述的本方法的示出实施例中。从实施例中,示出的实施例可应用于除了TDMA之外的其他多址或复用接入方法,例如,同步码分多址(SCDMA)。
在电缆网络中针对CMTS的N+1冗余的重要要求是为了在向保护线卡切换的期间保持工作调制解调器在线。在由故障CMTS线卡到保护CMTS线卡的切换期间,针对受影响的电缆调制解调器的定时偏移(例如,从CMTS到调制解调器的往返延迟)常常相对于保护线卡发生变化。会发生定时偏移的变化或差异是因为:即使故障CMTS线卡和保护CMTS线卡很可能位于同一位置,然而,由于在电缆和线卡自身的物理差异而导致往返传播延迟。导致往返传播延迟或“定时偏差”的延迟组件(参见图8的描述)可能依实例而不同。在第一实例中的第一定时偏移可与第二实例中的第二定时偏移不同,存在一定量的差异。如果使用错误的定时偏移(例如,定时偏移并不负责或否则并不补偿在定时偏移中的差异),则CMTS无法从电缆调制解调器正确接收任何数据分组,且经过超时时段之后,电缆调制解调器最终下线。该问题存在于任何符号速率的电缆调制解调器,并且当符号速率高时更加严重。
类似的问题出现在负载均衡中,其中,主体电缆调制解调器(CM)被从第一下行流(DS)信道移动到第二DS信道,以便将主体CM的负载分布在时分多址(TDMA)网络中的其他CM的负载中。由于两个信道并未精确同步,在针对主体CM在第一DS信道上的第一定时偏移与针对主体CM在第二DS信道上的第二定时偏移间存在差异。这可能发生在当DS信道中的一个是集成DS信道,而另一个是模块化(modular)DS信道时。
概览
相应地,在本方法的一个示例性实施例中,在主体电缆调制解调器(CM)所使用的第一带宽分配映射中,空闲区域被添加在突发区域之前和之后(在突发期间,主体CM可突发)以形成添加的空闲区域。在诸如时分多址(TDMA)网络或同步码分多址(SCDMA)网络之类的多址网络中,主体CM或其他CM均不允许在所添加的空闲区域突发。在电缆调制解调器端接系统(CMTS)所使用的第二带宽分配映射中,其中来自主体CM的突发预期被CMTS所接收的区域被所添加的空闲区域扩展以形成扩展的突发区域。基于所扩展的突发区域,从来自CM的突发被CMTS所接收的实际时间和添加的空闲区域来确定定时偏移,以生成确定出的定时偏移。通过报告所确定的定时偏移,在多址网络和主体CM中的延迟被补偿。
在本方法的另一示例性实施例中,在所确定的定时偏移和对于主体电缆调制解调器(CM)所先前确定的定时偏移中的变更被确定,以生成定时偏移的确定出的变更。然后,利用该确定出的定时偏移变更,对于多址网络中其他CM预先确定的定时偏移被调整,以生成经调整的定时偏移。
图1示出了双向混合光纤同轴(HFC)电缆网络系统的示例。其示出了广域网120、CMTS路由器200、HFC场(HFC plant)130和电缆调制解调器140。电缆调制解调器(CM)140依次与用户计算机150和电话设备160相连接。应当理解,出于简化的目的,仅示出了一个CM,而在示例性网络配置中,存在成百或成千个与CMTS路由器相连接的CM。另外,CM140可以是具有整合了电缆调制解调器和因特网协议语音(VoIP)端点功能的嵌入式介质终端适配器(MTA)的电缆调制解调器。
CMTS(1)从广域网120接收信号并将这些信号的格式进行转换,例如,将微波信号转换成适于在HFC场上传输的电子信号;(2)针对电缆系统所接收的数据,提供合适的介质访问控制(MAC)级分组头部;以及(3)将去往/来自HFC场的数据调制和解调。
图2示出了示例性CMTS路由器200。该CMTS路由器包括处理器210、存储器220、保护CMTS线卡300-p、工作CMTS线卡300-1,...,300-N,以及RF交换机230。示例性CMTS路由器是来自加州圣何塞的思科系统公司的uBR10012通用宽带路由器。RF交换机230用作将工作和/或保护线卡连接到HFC场。
图3示出了示例性CMTS线卡300。在图3示出的具体实施例中,CMTS线卡300在物理层和介质访问控制(MAC)层提供功能。通常,物理层负责在电缆场上接收和发送RF信号。物理层的硬件部件包括下行流调制器、发送器340、上行流解调器,以及接收机350。物理层还包括软件370,用以驱动物理层的硬件组件。
经由RF交换机230到达的上行流数据信号(分组)被解调器/接收机350解调,然后,被传递给MAC层用以处理。MAC层的主要目的是将下行流分组与MAC头部一起封装,并且,将上行流分组与MAC头部一起解封装。在一实施例中,封装和解封装按照上述用以传输数据的DOCSIS标准进行,或按照在2004年12月10日的“Data-Over-Cable ServiceInterface Specification DOCSIS2.0-Radio Interface Specifications”CM-SP-RFIv2.0-107-041210中所说明的其他信息进行,其内容通过引用被全部结合于此。
MAC头部包括到具体调制解调器或集线器(如果是被发送上行流)的地址。注意,电缆调制解调器还包括MAC寻址组件。在电缆调制解调器中,这些组件将上行流数据与包含集线器的MAC地址的头部一起封装。MAC层块包括MAC硬件部件330和MAC软件部件360,其一起提供上述功能。在MAC层块已处理完上行流信息之后,其被传递给网络层块用以致使上行流信息分组被交换到CMTS路由器200(图2)中的合适的数据网络接口(未示出)。例如,网络层可被包括,作为CMTS路由器200的惯常路由功能的一部分。当来自外部源的分组被数据网络接口所接收时,在网络层内的交换软件将该分组传递给MAC层。MAC块330随即经由单向通信介质将信息发送给下行流调制器和接收机340。下行流调制器和发送机340接收具有分组结构的数据(或其他信息),并且在下行流载波上利用例如QAM64调制(其他调制方法也可使用,例如,CDMA(码分多址)、OFDM(正交频分复用),FSK(FREQ移位键控))来将其转换为诸如MPEG或ATM帧之类的调制下行流帧。返回的数据类似地利用例如QAM16或QPSK来调制。
如图3所示,CMTS线卡300包括处理器310和存储器320。这些硬件组件与CMTS内的多个层的软件和其他硬件部件交互。其对多数软件提供通用运算能力。例如,存储器320可包括I/O存储器(例如,缓冲器)、程序存储器,共享存储器等。本方法的补偿功能可被实现在软件部件380中。在一实施例中,软件实体360、370和380被实现为运行在CMTS200(图2)上的网络操作系统的一部分。当然,补偿逻辑可以存在于硬件、软件,或二者的某些组合中。例如,示出在图11(以后将说明)的装置实现了补偿功能。
由工作CMTS和保护CMTS在交换期间所采用的过程被优选地执行在CMTS逻辑的MAC层上。因此,在CMTS线卡300中,大多数的交换操作可被为MAC层所提供的硬件和软件所执行。
虽然图2和图3示出的系统代表本方法的一个具体CMTS的体系结构,但是,其绝不是本方法可被实现的唯一CMTS体系结构。例如,其他类型的接口和介质可与CMTS一起使用。
此处说明的电缆网络参照了DOCSIS规范。应当理解,本发明对交换的原理可被应用到其他通信协议。
在DOCSIS规范中,上行流信道被建模为迷你时隙流。CMTS生成用以识别这些时隙的时间参考。CMTS由电缆调制解调器控制对这些时隙的访问,例如,通过给CM授予一定量的连续时隙用以其传输数据。CM对其传输计时,因而CMTS在所指定的时间参考中接收。
用于分配带宽管理的基本机制是分配映射(MAP),其为在下行流信道上被CMTS所传输的MAC管理消息,该消息说明了针对某些间隙,上行流迷你时隙的用处。给定的MAP常常说明一些时隙作为给特定CM所授予的用以传输进数据、其他时隙用于争用传输,以及其他时隙作为新CM加入网络的机会。每个CM具有一个或多个短的(14比特)服务标识符(SID)以及48比特的MAC地址。
分配MAP包括可变数量的信息元(IE),信息元定义了对于多个迷你时隙的可允许的使用。每个IE包括一个服务标识符。所有CM都有广播SID。特定CM具有单播SID。每个CM具有一个或多个SID以及48比特的地址。空SID寻址到空CM。
当初始维护IE与广播SID一起使用时,其提供了新CM可加入网络的间隙。一个等同于最大往返传播延迟加上测距请求(RNG-REQ)消息的传输时间的长间隙被提供,以允许新CM执行初始的测距。基站维护(SM)IE提供一个间隙,其中,CM预期执行一些诸如测距或功率调整之类的例程网络维护。
为了补偿在电缆网络中的大的延迟,CM必须在所分配的迷你时隙的初始处精确地对到达CMTS处的传输计时。为了完成此项工作,在每个CM处需要两个信息:1)从CMTS向所有CM在下行方向发送的全局定时参考,以及2)针对每个CM在测距处理期间所计算出的定时偏移。广播初始测距处理被用于针对各个CM提供初始测距。接着,每个CM等待各自的基站维护(Station Maintenance,SM)区域,并发送测距请求消息。CMTS将测距响应消息返回给CM,该消息对定时偏移进行了精细的调节。测距请求/响应步骤被重复,直到该响应包含测距成功通知或CMTS终止测距为止。一旦成功测距,CM可在上行流中加入正常数据流量。周期性地,测距机会被提供给CM,因而保持CM被测距。
图4示出了针对由MAP分配消息所分配的时隙的一部分,在CMTS处所接收到的测距定时。如所示,来自第一CM(CM1)的基站维护消息的传输开始在T1时刻到达,并在T2时刻结束。在T2时刻,来自第二CM(CM2)的传输开始到达,并在T3时刻结束。来自第三CM(CM3)的传输开始在T3到达,并在T4时刻结束。来自第一CM(CM1)的下次传输开始于T4时刻,并在T5时刻结束,以此类推。
图5示出了切换到CMTS保护线卡后的测距定时。在此情形下,每个电缆调制解调器的定时偏移很可能以不同量变更。在所示出的示例中,假定对于CM1的定时偏移增加了,而对CM2的定时偏移减少了。来自CM1的传输在晚于T1时刻的T1’时刻到达。来自CM2的传输在早于T2时刻的T2’时刻到达。因此,CM1和CM2的一部分传输碰撞了。由于此碰撞,传输不能在所预期的时刻到达CMTS处,并且测距被错过了。在一定数量的此类错过之后(默认为16次),该CM(CM1和CM2)下线了。
由于目标是即使定时偏移发生变更也不错过测距,一种方案即(i)将第一测距定时描述翻译成第二测距定时描述,第一测距定时描述描述了至少y以下时段:主体电缆调制解调器(CM)在其中可突发的时段以及主体CM其多址网络(例如,TDMA或SCDMA)中的其他CM不允许在其中突发的时段,第二测距定时描述描述了以下时段:来自主体CM的突发预期在该时段中被电缆调制解调器端接系统(CMTS)所接收;以及(ii)在由第二测距定时描述所描述的时段期间,使CMTS具备接收来自主体CM的突发的条件。
该解决方案的方便实施例即创建或否则使用两个MAP分配消息(也被称为带宽分配映射);第一MAP分配消息被CM所使用,描述在CM处的测距定时,以及第二MAP分配消息被CMTS所使用,描述在CMTS处的测距定时。
第一MAP分配消息说明了突发区域和空闲区域,在突发区域中主体CM可突发,而在突发区域之前和之后的空前区域中,主体CM和其他CM不允许突发。第二MAP分配消息说明了一个区域,其中,来自主体CM的突发预期被CMTS所接收。由第二MAP分配消息所说明的区域包括由第一MAP分配消息所说明的突发区域,并且其还被由第一MAP分配消息所说明的空闲区域所扩展。通过这种方式,可以说,第一MAP分配消息被“翻译”成第二MAP分配消息。
通过由空闲区域扩展其间来自CM的突发预期被CMTS所接收的区域,CMTS可以说在CM较早地发送突发的情况中,被“使得具备条件”及时地“较早地”接收突发,并且在CM较晚发送突发的情况中,被“使得具备条件”及时地“较晚”接收突发。
图6示出了由第一MAP分配消息(将参考图7后续说明)所说明的主体CM 605处的测距定时以及由第二MAP分配消息(也将参考图7后续说明)所说明的在CMTS 610处的测距定时。在主体CM 605处的测距定时开始于T1时刻并终止于T2时刻。在此示例中,在主体CM 605处的测距定时包括具有8个迷你时隙期间的SM突发区域615。在SM突发区域615之前和之后的是空闲区域,下文中称为“添加的空闲区域”620a和620b,每一个具有10个迷你时隙的期间。这样,在此示例中,从T1时刻到T1+10迷你时隙的时刻,以及从T1+18迷你时隙的时刻到T2时刻,包括主体CM在内的CM不允许突发或否则提供上行流通信。该主体CM(不包括在多址网络中的其他CM)可在T1+10迷你时隙的时刻和T2+18迷你时隙的时刻间突发。
如图6中的所示的在主体CM605处的测距定时,主体CM预期在T1+10迷你时隙的时刻和T2+18迷你时隙的时刻间突发。但是,主体CM可能更早(即,在T1+10迷你时隙时刻之前)突发或晚些(即,在T2+18迷你时隙时刻之后)突发。这可以是如下情形,即,当CM被负载均衡或否则在两个下行流(DS)信道间被交换时,该信道未被精确同步,例如,其中一个信道是集成的,而另一个是模块化的。
为了处理上述可能性,在CMTS610处的测距定时中,SM突发区域(其中,来自CM的突发预期被CMTS所接收),下文称为“扩展的突发区域”625被扩展。在此示例中,扩展的突发区域625被扩展,使得区域625开始于T1(与T1+10迷你时隙相对比)并结束于T2(与T1+18迷你时隙相对比),其具有28个迷你时隙的期间(与8迷你时隙相对比)。相应地,即便来自CM的突发被更早发送(例如,在T1+9迷你时隙)或晚些发送(例如,T1+19迷你时隙),突发将被CMTS所接收。
图7示出了示例性第一MAP分配消息705(其说明了图6中的主体CM605处的测距定时)以及示例性第二MAP分配消息710(其说明了也是图6中的CMTS610处的测距定时)。第一MAP分配消息705将SM突发区域715分配给主体CM,该主体CM由服务标识符3(SID:3)所标识并开始于10迷你时隙(mslot_offset:10)。在SM突发区域715之前后之后的区域是添加的空闲区域720a和720b(SID:8191),其分别开始于0迷你时隙(mslot:0)和18迷你时隙(mslot:18)。如此,主体CM可在10迷你时隙开始突发,并在17迷你时隙结束,共持续8个迷你时隙。第二MAP分配消息710扩展了扩展的突发区域725。扩展的突发区域725开始于0迷你时隙,并结束于27迷你时隙。这与被分配给开始于10迷你时隙并结束于17迷你时隙的SM突发区域715的主体CM形成对比。
如此,CMTS预期在28迷你时隙区域或“窗口”从主体CM接收突发,而主体CM可在8迷你时隙窗口发送突发。即使主体CM由于其定时偏移的变化而在此8迷你时隙窗口之外(即,之前或之后)发送突发,CMTS仍可在28迷你时隙窗口期间接收到突发。通过这种方式,即使主体CM的定时偏移变化了,也不会错过测距。
图8示出了多种示例性延迟组件,其导致来自主体电缆调制解调器(CM)和电缆调制解调器端接系统(CMTS)的“定时偏移”或往返传播延迟。被标号为D[n]的延迟组件(其中,n=1...8,用于上行流(US)和下行流(DS)路径)被说明如下:
D1.SYNC时间戳是从CMTS到CM的周期性MAC管理消息,该消息通知电缆调制解调器当前的时间。针对集成CMTS,SYNC被DS MAC处理器所生成。对于模块化DS,EQAM被同步到DTI服务器,并将其时间戳插入到SYNC帧中。从时间戳被插入的时刻到SYNC帧被作为串行比特流时钟同步到DS QAM调制器的时刻,延迟被引入。
D2.DS QAM调制器将串行数字流转换到已调制的波形。调制器引入由于多种字节交织设置、QAM排列,或符号速率的延迟。存在由于每个供应商对数字信号处理的每个阶段的实现不同所带来的额外延迟。
D3.这代表DS RF发送传播延迟。
D4.电缆调制解调器的内部处理延迟,以及其内部的初始延迟调整。
D5.这代表US RF发送传播延迟。
D6.这代表US QAM接收机处理延迟,该延迟是供应商对均衡器、或接收机滤波器块延迟(bulk-delay)线,或解码处理的具体实现。
D7.MAP IE或DOCSIS时钟延迟。其通过在US MAC上的可编程寄存器来调整各个IE到达US QAM接收机(解调器)的到达时间。
通常,在切换或故障转移(failover)的情景下,延迟组件D3、D4和D5保持不变,因为它们是针对具体场(plant)和调制解调器的。相反地,在DS路径上的D1和D2,以及在US路径上的D6和D7在切换或故障转移期间会变化。如此,这些延迟组件(D1、D2、D6和D7)致使定时偏移发生变化,该变化将使得在切换前的针对CM的定时偏移和在切换后的针对CM的定时偏移间存在差异。
作为推论,因为延迟组件D3、D4和D5是针对具体场和调制解调器的,且由此在切换或信道变更期间保持不变,由D1、D2、D6和D7延迟组件所导致的被主体CM所确定的在定时偏移上的变更也应用于其他经历相似切换或信道改变的CM。
本领域技术人员将很容易地认识到,其他延迟组件可导致定时偏移以及在定时偏移上的变更。例如,在CMTS和CM之间可存在一个或多个中间节点。很明显,本方法的实施例设想同时确定由前述延迟组件所组成的定时偏移和由其他延迟组件所组成的定时偏移。
图9A到9C示出了从由电缆调制解调器端接系统(CMTS)接收来自主体电缆调制解调器(CM)的至少一个突发的实际时间和位于多址网络中的主体CM和其他CM不允许突发的持续时间来确定定时偏移。
在示出在图9A到9C的示例中,来自主体CM的突发在已扩展的突发区域925被接收,在该已扩展的突发区域中,CM的突发预期被CMTS所接收。突发区域(主体CM在此期间突发)和添加的空闲区域920a和920b(主体CM和其他CM在此期间不允许突发)被表示为括号并在已扩展的突发区域925之上被说明。
在图9A中,来自主体CM的突发被CMTS在Tactual time burst received 935a时刻接收。Tactual time burst received 935a时刻落在突发区域915内,即,在某一时段期间内主体CM可突发。如此,可以说CM“及时地”将突发发送给了CMTS。
在图9B中,来自主体CM的突发被CMTS在Tactual time burst received 935b时刻接收。Tactual time burst received 935b时刻落在突发区域915之外,在突发区域915之前,且在添加的空闲区域920a内,即,在某一时段期间内主体CM不允许突发。如此,可以说CM“较早地”将突发发送给了CMTS。
在图9C中,来自主体CM的突发被CMTS在Tactual time burst received 935c时刻接收。Tactual time burst received 935c时刻落在突发区域915之外,在突发区域915之后,且在添加的空闲区域920b内,即,在某一时段期间内主体CM不允许突发。如此,可以说CM“较晚地”将突发发送给了CMTS。
例如,图9A到9C的示例进一步说明了定时偏移930a、930b和930c可以通过将从主体CM的突发被CMTS接收的实际时间(Tactual time burstreceived)935a...c中减去至少添加的空闲区域920a而被确定。
如前所述,来自电缆调制解调器(CM)和电缆调制解调器端接系统(CMTS)的定时偏移或往返延迟可以改变,例如,在切换期间当从发生故障的CMTS线卡切换到保护CMTS线卡或当在负载均衡期间变更下行流信道时。相应地,在方便的实施例中,针对主体CM已经确定了一个确定出的定时偏差之后,在确定出的定时偏移和针对主体CM之前所确定的定时偏移中的变更将进一步被确定,用以产生定时偏移中的确定出的变更。确定出的定时偏移中的变更反应了由延迟组件的不同所造成的在定时偏移中的差异(delta)。例如,在与DCC的负载均衡中,其中,主体CM被从第一下行流(DS)信道移动或DCC到第二DS信道以分派主体CM的负载,由于两个信道并未彼此精确同步,在第一DS信道上针对主体CM的第一定时偏移与在第二DS信道上针对主体CM的第二定时偏移间存在差异。
在切换的示例中,其中,发生故障的CMTS线卡被切换到保护CMTS线卡,先前所确定的针对主体CM的定时偏移(例如,在主体CM和发生故障的CMTS线卡间的往返传播延迟)与响应于该切换所确定的针对主体CM的定时偏移(例如,在主体CM和保护CMTS线卡间的往返传播延迟)不同。
在上述示例中,由于其他CM像主体CM一样经历了类似的信道变更或切换,在定时偏移中所确定的变更(相对于主体CM所确定)也可应用到其他CM。如此,可不必如前述那样确定其他CM的定时偏移。而是,针对其他CM先前所确定的定时偏移可与确定出的定时偏移变更一起被调整以产生经调整的定时偏移。与针对主体CM确定出的定时偏移类似,针对其他CM的已调整定时偏移补偿了在多址网络和其他CM中的延迟。如此,该实施例可减少在多址网络和其他CM二者中的补偿延迟所需的时间和网络资源量。
在另一实施例中,前述经调整的定时偏移通过向其他CM发送带有经调整的定时偏移的主动提供的测距响应来报告给其他CM。
图10示出了用于补偿多址网络(例如,TDMA和SCDMA网络)和主体电缆调制解调器(CM)中的延迟的示例性处理1000。该示例性处理1000,在主体CM所使用的第一带宽分配映射中,在主体CM可在其中突发的突发区域之前和之后添加空闲区域(1005),以形成添加的空闲区域。主体CM和在多址网络中的其他CM不允许在添加的空闲区域突发。该示例性处理1000,在电缆调制解调器端接系统(CMTS)所使用的第二带宽分配映射中,通过添加的空闲区域扩展来自主体CM的突发预期在其中被CMTS所接收的区域来形成经扩展的突发区域(1010)。
示例性处理1000基于已扩展的突发区域,从来自主体CM的突发被CMTS所接收的实际时间和添加的空闲区域来确定定时偏移,以产生确定出的定时偏移(1015)。例如,示例性处理1000将确定出的定时偏移报告给主体CM(1020)。示例性处理1000以在多址网络和主体CM中的延迟被补偿为结束。
图11示出了一个用以在多址网络(例如,TDMA和SCDMA)和主体电缆调制解调器(CM)1102中补偿延迟的示例性装置1100。装置1100具有第一带宽分配映射单元1105、第二带宽分配映射单元1110、确定单元1115,以及报告单元1120。第一带宽分配映射单元1105,在主体CM1102所使用的第一带宽分配映射中,在主体CM 1102可在其中突发的突发区域之间和之后添加空闲区域,以形成添加的空闲区域1109。主体CM1102和在多址网络中的其他CM不允许在添加的空闲区域1109中突发。
与第一带宽分配映射单元1105相耦合的第二带宽分配映射单元1110,在电缆调制解调器端接系统(CMTS)所使用的第二带宽分配映射1112中,通过添加的空闲区域1109扩展来自主体CM1102的突发预期在其中被CMTS所接收的区域以形成经扩展的突发区域1114。
与第二带宽分配映射单元1110相耦合的确定单元1115基于经扩展的突发区域1114,从来自主体CM1102的突发被CMTS1104所接收的实际时间和添加的空闲区域1109来确定定时偏移,以产生确定出的定时偏移1119。
与确定单元1115相耦合的报告单元1120例如将确定出的定时偏移1119报告给主体CM1102以补偿在多址网络和主体CM1102中的延迟。
虽然本发明通过参照此处的示例性实施例来被具体示出和说明,但是,本领域技术人员应当理解,在不偏离所附权利要求所涵盖的本发明的范围的前提下,可在形式和细节上做多种变更。
应当理解,框图、流程图和网络图可包括更多或更少的元件、被以不同的方式排列,或被以不同的方式表示。应当理解,实现可指定示出本发明的实施例的执行的框图、流程图、网络图以及框图、流程图和网络图的数量。
应当理解,上述框图、流程图和网络图的元件可被实现在软件、硬件,或固件上。另外,上述框图、流程图和网络图中的元件可以以任意方式在软件、硬件,或固件中被组合或拆分。如果被实现在软件中,则该软件可被写于任何可支持此处公开的实施例的语言中。该软件可被存储在任意形式的计算机可读介质上,例如,随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)等等。在操作中,通用或专用处理器以本领域公知的方式载入并执行该软件。
Claims (21)
1.一种方法,包括:
在用于由主体电缆调制解调器(CM)使用的第一带宽分配映射中,在所述主体CM可在其中突发的突发区域之前和之后添加空闲区域以形成添加的空闲区域,所述主体CM和在多址网络中的其他CM不允许在所述添加的空闲区域中突发;
在用于由电缆调制解调器端接系统(CMTS)使用的第二带宽分配映射中,通过所述添加的空闲区域来扩展其中来自所述主体CM的突发预期会被CMTS接收的区域,以形成经扩展的突发区域;
基于所述经扩展的突发区域,根据来自所述主体CM的突发被所述CMTS接收的实际时间和所述添加的空闲区域来确定定时偏移,以产生确定出的定时偏移;以及
报告所述确定出的定时偏移用来补偿在所述多址网络和所述主体CM中的延迟。
2.如权利要求1所述的方法,其中,添加、扩展、确定和报告是响应于从工作CMTS到保护CMTS的切换。
3.如权利要求1所述的方法,其中,添加、扩展、确定和报告是响应于所述多址网络中的动态信道变更(DCC),所述动态信道变更将所述主体CM的负载从第一下行流(DS)信道移动到第二DS信道。
4.如权利要求1所述的方法,其中,报告包括将带有所述确定出的定时偏移的测距响应发送到所述主体CM。
5.如权利要求1所述的方法,还包括:
确定所述确定出的定时偏移和针对所述主体CM先前所确定的定时偏移中的变更,以产生定时偏移的确定出的变更;以及
利用定时偏移的所述确定出的变更,调整针对所述多址网络中的其他CM先前确定出的定时偏移,以产生经调整的定时偏移。
6.如权利要求5所述的方法,其中,报告包括将主动提出的带有所述经调整的定时偏移的测距响应发送给所述多址网络中的所述其他CM。
7.如权利要求1所述的方法,其中,所述多址网络是时分多址(TDMA)网络或同步码分多址(SCDMA)网络。
8.一种装置,包括:
第一带宽分配映射单元,用以在用于由主体电缆调制解调器(CM)使用的第一带宽分配映射中,在所述主体CM可在其中突发的突发区域之前和之后添加空闲区域以形成添加的空闲区域,在多址网络中的所述主体CM和其他CM不允许在所述添加的空闲区域中突发;
与所述第一带宽分配映射单元相耦合的第二带宽分配映射单元,用以在用于由电缆调制解调器端接系统(CMTS)使用的第二带宽分配映射中,通过所述添加的空闲区间来扩展其中来自所述主体CM的突发预期会被CMTS接收的区域,以形成经扩展的突发区域;
与所述第二带宽分配映射单元相耦合的确定单元,用以基于所述经扩展突发区域,根据来自所述主体CM的突发被所述CMTS接收的实际时间和所述添加的空闲区域来确定定时偏移,以产生确定出的定时偏移;以及
与所述确定单元相耦合的报告单元,用以报告所述确定出的定时偏移用来补偿在所述多址网络和所述主体CM中的延迟。
9.如权利要求8所述的装置,其中,所述第一带宽分配映射单元、所述第二带宽分配映射单元、所述确定单元以及所述报告单元响应从工作CMTS到保护CMTS的切换。
10.如权利要求8所述的装置,其中,所述第一带宽分配映射单元、所述第二带宽分配映射单元、所述确定单元以及所述报告单元响应所述多址网络中的动态信道变更(DCC),所述动态信道变更将所述主体CM的负载从第一下行流(DS)信道移动到第二DS信道。
11.如权利要求8所述的装置,其中,所述报告单元包括与所述多址网络相耦合的接口,用以将带有所述确定出的定时偏移的测距响应发送到所述主体CM。
12.如权利要求8所述的装置,还包括:
与所述第一确定单元相耦合的第二确定单元,用以确定所述确定出的定时偏移和针对所述电缆调制解调器(CM)先前所确定的定时偏移中的变更,以产生定时偏移的确定出的变更;以及
与所述第二确定单元相耦合的调整单元,用以利用定时偏移的所述确定出的变更,调整针对所述多址网络中的其他CM先前确定出的定时偏移,以产生经调整的定时偏移。
13.如权利要求12所述的装置,其中,所述报告单元包括与所述多址网络相耦合的接口,用以将主动提出的带有所述经调整的定时偏移的测距响应发送到所述多址网络中的所述其他CM。
14.如权利要求8所述的装置,其中,所述多址网络是时分多址(TDMA)网络或同步码分多址(SCDMA)网络。
15.一种方法,包括:
将第一测距定时描述翻译成第二测距定时描述,所述第一测距定时描述至少描述了主体电缆调制解调器(CM)可在其中突发的时段以及所述主体CM和多址网络中的所述其他CM不允许突发的时段,所述第二测距定时描述描述来自所述主体CM的突发预期会被电缆调制解调器端接系统(CMTS)接收的时段;
在由所述第二测距定时描述所描述的时段期间,使所述CMTS具备接收来自所述主体CM的突发的条件;
至少根据来自所述主体CM被所述CMTS接收的实际时间和所述主体CM和所述多址网络中的所述其他CM不允许突发的时段,确定定时偏移,以产生确定出的定时偏移;以及
报告所述确定出的定时偏移,用来补偿在所述多址网络和所述主体CM中的延迟。
16.如权利要求15所述的方法,其中,翻译、使具备条件、确定和报告是响应于从工作CMTS到保护CMTS的切换。
17.如权利要求15所述的方法,其中,翻译、使具备条件、确定和报告是响应于所述多址网络中的动态信道变更(DCC),所述动态信道变更将所述主体CM的负载从第一下行流(DS)信道移动到第二DS信道。
18.如权利要求15所述的方法,其中,报告包括将带有所述确定出的定时偏移的测距响应发送到所述主体CM。
19.如权利要求15所述的方法,还包括:
确定所述确定出的定时偏移和针对所述主体CM的先前确定出的定时偏移中的变更,以产生定时偏移的确定出的变更;以及
利用述定时偏移中的所述确定出的变更,调整针对所述多址网络中的其他CM先前确定出的定时偏移,以产生经调整的定时偏移。
20.如权利要求19所述的方法,其中,报告包括将主动提出的带有所述经调整的定时偏移的测距响应发送到所述多址网络中的CM。
21.如权利要求15所述的方法,其中,所述多址网络是时分多址(TDMA)网络或同步码分多址(SCDMA)网络。
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