CN105207725A - 通信装置及由通信装置执行的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了通信装置及由通信装置执行的方法。通信装置包括通信接口和处理器、其他的可能电路、组件、元件等，用于支持与一个或多个其他装置的通信并且生成和处理用于这种通信的信号。装置从另一装置接收包括初始功率和至少一个功率步长的测距指令信号。装置处理测距指令，基于初始功率生成第一测距信号。然后，装置将第一测距信号传输至另一装置。在从另一装置接收对第一测距信号的测距响应时，装置确定装置成功地测距到另一装置。可替代地，在未接收任何测距响应时，装置基于初始功率和至少一个功率步长生成第二测距信号，并且将第二测距信号传输至另一装置。

Description

通信装置及由通信装置执行的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年6月20日提交的题为“Initialrangingtransmissionpower”的美国临时申请号62/014,867、于2015年6月5日提交的题为“Initialrangingtransmissionpower”的美国临时申请号62/171,464、以及于2015年6月11日提交的题为“Initialrangingtransmissionpower”的美国申请号14/736,592的优先权，上述申请的全部内容通过引用并入本文，并且成为本专利申请的一部分，用于所有目的。

技术领域

本公开总体上涉及通信系统；并且更具体而言，涉及在这种通信系统内的测距以及与测距相关的通信。

背景技术

数据通信系统持续发展了很多年。主要目标是在这种通信系统内在装置之间成功地传输信息。在装置之间的通信可以由多个操作参数来管理。在这种通信系统内可以执行的一个这种操作是测距。测距是一种处理，通过该处理，可以确定在第一与第二通信装置之间的通信路径的特征。

第一通信装置将测距信号传输至第二通信装置，并且第二通信装置处理测距信号，以确定在第一与第二通信装置之间的通信路径的一个或多个特征。然后，第二通信装置使用根据该通信路径的一个或多个特征选择的一个或多个操作参数与第一通信装置通信。这种操作参数的实例可涉及根据在第一与第二通信装置之间的距离以及在其间的通信路径的任何具体特征的传输功率和定时。

遗憾的是，在多个通信系统内，这种测距在通信装置之间可能是有问题的并且执行的非常低效。通常，第一通信装置试图连接至通信系统或网络，并且通过在通信系统内的通信路径，将测距信号传输至第二通信装置。然而，通信装置可以是盲目地测距，这是因为第一通信装置不知道其在通信系统内相对于第二通信装置所位于的位置，第一通信装置向该第二通信装置测距。由于在现有技术中的这些和其他缺点，在实现任何成功的测距之前，第一通信装置常常必须传输数个相应的测距信号。现有技术未提供可以在这种通信系统内有效地并且高效地进行测距的适当手段。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种通信装置，包括：通信接口；以及处理器，所述处理器或所述通信接口中的至少一个被配置为：从另一通信装置接收包括初始功率和至少一个功率步长的测距指令信号；处理所述测距指令信号以确定所述初始功率和所述至少一个功率步长；基于所述初始功率生成第一测距信号；将所述第一测距信号传输至所述另一通信装置；在从所述另一通信装置接收到对所述第一测距信号的测距响应时，确定所述通信装置成功地测距到所述另一通信装置；以及在未从所述另一通信装置接收到对所述第一测距信号的测距响应时，基于所述初始功率和所述至少一个功率步长生成第二测距信号，并且将所述第二测距信号传输至所述另一通信装置。

其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：在未从所述另一通信装置接收到对所述第二测距信号的测距响应时，基于所述初始功率和所述至少一个功率步长生成第三测距信号，并且将所述第三测距信号传输至所述另一通信装置，其中，所述第三测距信号具有比所述第二测距信号大了所述至少一个功率步长的功率。

其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：从所述另一通信装置接收所述测距指令信号，其中，所述测距指令信号还包括接收电平设定点(receivelevelsetpoint)、星座尺寸(constellationsize)、保护带宽度(guardbandwidth)、或接收窗口尺寸中的至少一个；处理所述测距指令信号以确定所述接收电平设定点、所述星座尺寸、所述保护带宽度、或所述接收窗口尺寸中的至少一个；以及基于所述接收电平设定点、所述星座尺寸、所述保护带宽度、或所述接收窗口尺寸中的至少一个来生成所述第一测距信号。

其中，由所述另一通信装置基于所述另一通信装置与至少一个其他通信装置之间的至少一个通信的至少一个特征来选择所述初始功率，使得所述另一通信装置与所述至少一个其他通信装置之间的至少一个额外通信不受所述第一测距信号的影响。

其中，所述至少一个特征与以下各项中的至少一个对应：码间干扰、符号间干扰、用于数据的最小信噪比、衰减水平(attenuationlevel)、正交频分复用子载波分配、或正交频分多址接入子载波分配。

其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：

当至少一个其他通信装置使用第二至少一个正交频分复用子载波或至少一个正交频分多址子载波将至少一个其他信号传输至所述另一通信装置时，使用第一至少一个正交频分复用子载波或至少一个正交频分多址子载波将所述第一测距信号传输至所述另一通信装置。

进一步地，所述通信装置包括：电缆调制解调器，其中，所述另一通信装置是电缆前端传输器(cableheadendtransmitter)或电缆调制解调器终端系统。

其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：

支持在以下各项中的至少一个内进行通信：卫星通信系统、无线通信系统、有线通信系统、光纤通信系统、或移动通信系统。

根据本发明的另一方面，提供了一种通信装置，包括：通信接口；以及处理器，被配置为：从至少一个第一其他通信装置接收至少一个通信；处理所述至少一个通信以确定所述至少一个通信的至少一个特征；基于所述至少一个通信的至少一个特征，确定供第二其他通信装置在执行与所述通信装置的测距时使用的初始功率和至少一个功率步长；将包括所述初始功率和所述至少一个功率步长的测距指令信号传输至所述第二其他通信装置；从所述第二其他通信装置接收基于所述初始功率或所述至少一个功率步长中的至少一个的测距信号；以及响应于所述测距信号，生成测距响应并且将所述测距响应传输至所述第二其他通信装置，表示所述第二其他通信装置成功地测距到所述通信装置。

其中，所述测距指令信号还包括以下各项中的至少一个：接收电平设定点、星座尺寸、保护带宽度、或接收窗口尺寸。

其中，所述至少一个通信的至少一个特征与以下各项中的至少一个对应：码间干扰、符号间干扰、用于数据的最小信噪比、衰减水平、正交频分复用子载波分配、或正交频分多址子载波分配。

进一步地，所述通信装置包括：电缆前端传输器或电缆调制解调器终端系统，并且其中，所述第二其他通信装置是电缆调制解调器。

其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：支持在以下各项中的至少一个内进行通信：卫星通信系统、无线通信系统、有线通信系统、光纤通信系统、或移动通信系统。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于由通信装置执行的方法，所述方法包括：经由所述通信装置的通信接口从另一通信装置接收包括初始功率和至少一个功率步长的测距指令信号；处理所述测距指令信号以确定所述初始功率和所述至少一个功率步长；基于所述初始功率生成第一测距信号；经由所述通信装置的所述通信接口将所述第一测距信号传输至所述另一通信装置；在从所述另一通信装置接收到对所述第一测距信号的测距响应时，确定所述通信装置成功地测距到所述另一通信装置；以及在未从所述另一通信装置接收到对所述第一测距信号的测距响应时，基于所述初始功率和所述至少一个功率步长生成第二测距信号，并且经由所述通信装置的所述通信接口将所述第二测距信号传输至所述另一通信装置。

进一步地，所述方法包括：在未从所述另一通信装置接收到对所述第二测距信号的测距响应时，基于所述初始功率和所述至少一个功率步长生成第三测距信号，并且经由所述通信装置的所述通信接口将所述第三测距信号传输至所述另一通信装置，其中，所述第三测距信号具有比所述第二测距信号大了所述至少一个功率步长的功率。

进一步地，所述方法包括：经由所述通信装置的所述通信接口从所述另一通信装置接收所述测距指令信号，其中，所述测距指令信号还包括接收电平设定点、星座尺寸、保护带宽度、或接收窗口尺寸中的至少一个；处理所述测距指令信号以确定所述接收电平设定点、所述星座尺寸、所述保护带宽度、或所述接收窗口尺寸中的至少一个；以及基于所述接收电平设定点、所述星座尺寸、所述保护带宽度、或所述接收窗口尺寸中的至少一个来生成所述第一测距信号。

其中，由所述另一通信装置基于所述另一通信装置与至少一个其他通信装置之间的至少一个通信的至少一个特征来选择所述初始功率，使得所述另一通信装置与所述至少一个其他通信装置之间的至少一个额外通信不受所述第一测距信号的影响；并且所述至少一个特征与以下各项中的至少一个对应：码间干扰、符号间干扰、用于数据的最小信噪比、衰减水平、正交频分复用子载波分配、或正交频分多址子载波分配。

进一步地，所述方法包括：当至少一个其他通信装置使用第二至少一个正交频分复用子载波或至少一个正交频分多址子载波将至少一个其他信号传输至所述另一通信装置时，使用第一至少一个正交频分复用子载波或至少一个正交频分多址子载波经由所述通信装置的所述通信接口将所述第一测距信号传输至所述另一通信装置。

其中，所述通信装置是电缆调制解调器，其中，所述另一通信装置是电缆前端传输器或电缆调制解调器终端系统。

进一步地，所述方法包括：操作所述通信装置的所述通信接口以支持在以下各项中的至少一个内进行通信：卫星通信系统、无线通信系统、有线通信系统、光纤通信系统、或移动通信系统。

附图说明

图1A是示出一个或多个通信系统的一个实施方式的示图。

图1B是示出一个或多个通信系统的另一个实施方式的示图。

图2A是示出在一个或多个通信系统内操作的通信装置(CD)的一个实例的示图。

图2B是示出在一个或多个通信系统内操作的CD的另一个实例的示图。

图2C是示出在一个或多个通信系统内的测距信令的一个实例的示图。

图2D是示出在一个或多个通信系统内的测距信令的另一个实例的示图。

图3A是示出一个或多个通信系统的另一个实施方式的示图。

图3B是示出在一个或多个通信系统内的CD之间的通信的一个实例的示图。

图3C是示出在一个或多个通信系统内的CD之间的通信的另一个实例的示图。

图4A是示出正交频分复用(OFDM)和/或正交频分多址(OFDMA)的一个实例的示图。

图4B是示出OFDM和/或OFDMA的另一个实例的示图。

图4C是示出OFDM和/或OFDMA的另一个实例的示图。

图4D是示出OFDM和/或OFDMA的另一个实例的示图。

图4E是示出单载波(SC)信令的一个实例的示图。

图5A是示出根据DOCSIS3.1物理层(PHY)规范的上游(US)信道解调器输入功率特征的一个实例的示图。

图5B是示出在根据DOCSIS3.1PHY规范的加性高斯白噪声(AWGN)信道中的电缆调制解调器终端系统(CMTS)载波噪声比(CNR)性能的一个实例的示图。

图6A是示出最大传输(TX)初始测距(IR)功率对所接收的功率设定点的一个实例的示图。

图6B是示出最大和最小支持的衰减对星座尺寸(constellationsize调制方式)的一个实例的示图。

图6C是示出高于数据RX功率的最大允许IR接收器(RX)功率对所接收的数据CNR的一个实例的示图。

图6D是示出保护带和窗口尺寸的一个实例的示图。

图7A是示出最大TXIR功率对输入CNR的另一个实例的示图。

图7B是示出所接收的IRCNR对数据CNR的一个实例的示图。

图7C是示出保护带和窗口尺寸的另一个实例的示图。

图7D是示出最大TXIR功率对共享用于初始测距(IR)的相同OFDMA帧的其他先前测距所接收的CM的最大接收数据星座尺寸的一个实例704的示图。

图8A是示出接收的IRCNR对星座尺寸的另一个实例的示图。

图8B是示出保护带和窗口尺寸的另一个实例的示图。

图8C是示出RX窗口频率响应的一个实例的示图。

图8D是示出初始测距前向纠错(FEC)性能的一个实例的示图。

图9A是示出由一个或多个通信装置执行的方法的一个实施方式的示图。

图9B是示出由一个或多个通信装置执行的方法的另一个实施方式的示图。

具体实施方式

图1A是示出一个或多个通信系统的实施方式101的示图。一个或多个网络段116为至少两个通信装置110和112(在示图中的某些位置中，也称为CD)提供通信互连性。要注意的是，通常可以在本文中使用术语‘装置’(或者在指代通信装置110时称为装置110或CD110，或者在指代通信装置110和112时称为装置110和112或者CD110和112)，进行通信装置的一般引用。一般而言，在一个或多个通信系统内包括任何期望数量的通信装置(例如，如通信装置114所示)。

可以使用包括作为无线、有线、光学、卫星、微波和/或其任何组合等通信链路实现的通信链路的各种通信介质中的任一个，实现在一个或多个网络段116内的各种通信链路。而且，在某些情况下，不同类型的通信链路可以在任何两个通信装置之间合作地形成连接路径。考虑一个可能的实例，在装置110和112之间的通信路径可以包括有线通信链路的一些区段和光学通信链路的其他区段。还要注意的是，装置110-114可以是包括固定装置、移动装置、便携式装置等的各种类型的装置，并且可以支持大量服务或服务流中的任一个的通信，包括数据、电话、电视、互联网、媒体、同步等。

在一个操作实例中，装置110包括通信接口，用于支持与其他装置112-114中的一个或多个通信。这个通信可以是双向/来往于其他装置112-114中的一个或多个，或者单向(或者主要单向)地来自其他装置112-114中的一个或多个。

在一个实例中，装置110包括通信接口和处理器(以及可能其他可能的电路、组件、元件等)，用于支持与其他装置通信并且生成和处理用于这种通信的信号。通信接口和/或处理器操作为执行各种操作和功能，以完成这种通信。

在一个操作实例中，装置之一(例如，装置110)包括通信接口和处理器，其共同操作为支持与系统内的另一个装置等(例如，装置112)通信。处理器操作为生成和解释用于传输至其他装置的以及从其他装置中接收的不同信号、帧、数据包、符号等。

在一个操作实例中，装置110从装置112中接收测距指令信号，包括初始功率和至少一个功率步长。然后，装置处理所述测距指令信号，以确定所述初始功率和至少一个功率步长。然后，装置110根据所述初始功率，生成第一测距信号。然后，装置110将所述第一测距信号传输至装置112。然后，在从装置112中接收对所述第一测距信号的测距响应时，装置110确定通信装置与该装置112成功地测距。或者，在未从装置112中接收对所述第一测距信号的任何测距响应时，然后，装置110根据所述初始功率和至少一个功率步长，生成第二测距信号，并且将所述第二测距信号传输至装置112。

在另一个操作实例中，装置110从装置112中接收至少一个通信。然后，装置110处理所述至少一个通信，以确定所述至少一个通信的至少一个特征。然后，根据所述至少一个通信的至少一个特征，装置110确定第二其他通信装置(例如，装置112)在执行与装置110的测距时使用的初始功率和至少一个功率步长。然后，装置110将测距指令信号传输至所述第二其他通信装置(例如，装置112)，包括初始功率和至少一个功率步长。然后，装置110根据所述初始功率或至少一个功率步长中的至少一个，从所述第二其他通信装置(例如，装置112)中接收测距信号。然后，响应于所述测距信号，装置110生成测距响应，并且将所述测距响应传输至所述第二其他通信装置，表示所述第二其他通信装置(例如，装置112)与所述通信装置成功地测距。

一般而言，在一个或多个通信系统内包括任何期望数量的通信装置。一些或所有不同的通信装置110-114包括生成一种或多种类型的测距信号用于传输至另一个装置110-114的能力。在一个实例中，测距信号由前导码和跟着的低密度奇偶校验(LDPC)码位构成。在另一个实例中，测距信号由LDPC码位构成且不包括这种前导码。在一个操作实例中，装置110包括处理器，其被配置为生成用于通信接口传输至其他装置110-130的一个或多个信号，并且被配置为解释通过通信接口从其他装置110-130中的任一个中接收的一个或多个信号。在一个操作实例中，装置110包括通信接口，用于支持与其他装置120-130中的一个或多个通信。这个通信可以是双向/来往于其他装置120-130中的一个或多个，或者单向(或者主要单向)地来自其他装置120-130中的一个或多个。

图1B是示出一个或多个通信系统的另一个实施方式102的示图。电缆前端传输器130通过电缆网络段198为机顶盒(STB)122提供服务。STB122给显示支持装置120提供输出。电缆前端传输器130可以支持多个服务流中的任一个，例如，音频、视频、本地访问频道以及电缆系统的任何其他服务。例如，电缆前端传输器130可以给显示支持装置提供媒体(例如，视频和/或音频)。

电缆前端传输器130可以提供电缆调制解调器终端系统(CMTS)140a的操作。例如，电缆前端传输器130可以执行这种CMTS功能，或者CMTS可以与电缆前端传输器130分开实现(例如，如参考数字140所示)。CMTS140可以通过电缆调制解调器(CM)网络段199给任意数量的电缆调制解调器(显示为CM1、CM2直到CMn)提供网络服务(例如，互联网、其他网络接入等)。电缆网络段198和CM网络段199可以是一个或多个共同网络的一部分。电缆调制解调器网络段199使电缆调制解调器1-n耦接至CMTS(显示为140或140a)。这种电缆系统(例如，电缆网络段198和/或CM网络段199)可以统称为电缆设备并且可以至少部分作为混合式光纤同轴(HFC)网路来实现(例如，包括各种有线和/或光纤通信段、光源、光或光电检测组件等)。

CMTS140(或140a)是与电缆调制解调器1-n在电缆调制解调器网络段199上交换数字信号的组件。每个电缆调制解调器耦合至电缆调制解调器网络段199，并且多个元件可以包含在电缆调制解调器网络段199内。例如，路由器、分离器、耦合器、中继器以及放大器可以包含在电缆调制解调器网络段199内。一般而言，下游信息可以被视为从CMTS140中流入连接的电缆调制解调器(例如，CM1、CM2等)中的信息，并且上游信息可以被视为从电缆调制解调器中流入CMTS140中的信息。

在一个操作实例中，CM1从CMTS140或CMTS140a中接收测距指令信号，包括初始功率和至少一个功率步长。然后，装置处理所述测距指令信号，以确定所述初始功率和至少一个功率步长。在一些实例中，CMTS140或CMTS140a使用测距指令信号确定初始功率并且通知CM1初始功率。然后，CM1根据所述初始功率，生成第一测距信号。然后，CM1将所述第一测距信号传输至CMTS140或CMTS140a。然后，在从CMTS140或CMTS140a中接收对所述第一测距信号的测距响应时，CM1确定成功地接收到通信装置并且该通信装置初始测距到CMTS140或CMTS140a。要注意的是，整个测距处理可以包括多个处理、操作等(例如，包括多个操作，例如，初始测距、精密测距等，与在下面参照图2C和图2D描述的实例203和204中一样)。或者，在从CMTS140或CMTS140a中未接收对所述第一测距信号的任何测距响应时，然后，CM1根据所述初始功率和至少一个功率步长，生成第二测距信号，并且将所述第二测距信号传输至CMTS140或CMTS140a。在一些实例中，在第一测距信号的传输的随机时间段经过之后，CM1传输第二测距信号。要注意的是，在其他实例中，CM1可以被配置为在另一个时间传输第二测距信号。

在另一个操作实例中，CM1从CMTS140或CMTS140a中接收至少一个通信。然后，CM1处理所述至少一个通信，以确定所述至少一个通信的至少一个特征。然后，根据所述至少一个通信的至少一个特征，CM1确定第二其他通信装置(例如，CMTS140或CMTS140a)在执行与CM1的测距时使用的初始功率和至少一个功率步长。然后，CM1将测距指令信号传输至所述第二其他通信装置(例如，CMTS140或CMTS140a)，包括初始功率和至少一个功率步长。然后，CM1从所述第二其他通信装置(例如，CMTS140或CMTS140a)中接收基于所述初始功率和至少一个功率步长的测距信号。然后，响应于所述测距信号，CM1生成测距响应，并且将所述测距响应传输至所述第二其他通信装置，表示所述第二其他通信装置(例如，CMTS140或CMTS140a)成功地测距到所述通信装置。

在另一个操作实例中，CMTS140(或140a)从至少一些CM1-n中接收至少一个通信。然后，CMTS140(或140a)处理所述至少一个通信，以确定所述至少一个通信的至少一个特征。然后，根据所述至少一个通信的至少一个特征，CMTS140(或140a)确定供CM1在执行与CMTS140(或140a)的测距时使用的初始功率和至少一个功率步长。然后，CMTS140(或140a)将测距指令信号传输至CM1，包括初始功率和至少一个功率步长。然后，CMTS140(或140a)从CM1中接收基于所述初始功率或者至少一个功率步长中的至少一个的测距信号。然后，响应于所述测距信号，CMTS140(或140a)生成测距响应，并且将所述测距响应传输至CM1，表示CM1成功地测距到所述通信装置。

通常，要注意的是，可以在任何两个(或多个)通信装置之间执行相关于包括初始测距的测距而在本文中描述的这种操作。在一些实例中，CMTS140(或140a)确定CM(例如，CM1)在执行与CMTS140(或140a)的测距时使用的初始功率。然而，通常可以在任何两个(或多个)通信装置之间执行这种操作。

图2A是示出在一个或多个通信系统内操作的通信装置(CD)的一个实例201的示图。装置110包括通信接口220和处理器230。通信接口220包括传输器222和接收器224的功能以在通信系统内支持与一个或多个其他装置通信。装置110还可以包括存储器240，用于储存包括由装置110生成的一个或多个信号的信息或者通过一个或多个通信信道从其他装置(例如，装置112)中接收的这种信息。存储器240还可以包括并且储存各种操作指令，以供处理器230在处理消息和/或其他接收的信号并且生成其他消息和/或其他信号(包括在本文中描述的那些)时使用。存储器240还可以储存如可能由装置110生成的包括一种或多种类型的编码、一种或多种类型的符号映射、各种调制编码方案的级联等的信息或者通过一个或多个通信信道从其他装置中接收的这种信息。通信接口220支持向和从一个或多个其他装置(例如，CD112和/或其他通信装置)的通信。可以由处理器230引导通信接口220的操作，以便处理器230通过通信接口220传输和接收信号(TX和RX)。

一般而言，通信接口220被实现为执行模拟前端(AFE)和/或物理层(PHY)传输器、接收器和/或收发器的任何这种操作。这种操作的实例可以包括以下各种操作中的任何一个或多个，包括：在频率和模拟或连续时间域之间的转换(例如，由数模转换器(DAC)和/或模数转换器(ADC)执行的操作)、包括缩放的增益调整、滤波(例如，在数字或模拟域内)、频率转换(例如，升频或降频，例如，升降装置110的一个或多个组件进行操作的基带频率)、均衡、预均衡、度量生成、符号映射和/或去映射、自动增益控制(AGC)操作、和/或在通信装置内由AFE和/或PHY组件执行的任何其他操作。

要注意的是，装置110可以被实现为作为卫星通信装置、无线通信装置、有线通信装置、光纤通信装置或移动通信装置中的任何一个或多个进行操作，并且在包括卫星通信系统、无线通信系统、有线通信系统、光纤通信系统或移动通信系统的任何一个或多个通信系统内实现和/或操作。

图2B是示出在一个或多个通信系统内操作的CD110的另一个实例202的示图。装置110支持向和从一个或多个其他装置(例如，装置112)的通信。

在一个操作实例中，CD110生成初始测距信号，然后，将初始测距信号传输至CD112，以供其他通信装置使用(例如，粗糙的功率和定时调整)。然后，CD110处理从CD112中接收的传输机会信号，以识别传输机会时间段。然后，CD110生成精密测距信号，然后，在传输机会时间段内，将精密测距信号传输至CD112，以供CD112使用于精密的功率和定时调整。

在另一个操作实例中，CD110生成一个或多个宽带探测信号，用于传输至装置中的另一个装置(例如，CD112)。这些测距信号(例如，初始、精密和/或宽带探测)可以从上游(US)传输至装置中的另一个装置110-114，并且还参照例如根据图2C和图2D的实例进行描述。接收装置(例如，CD112)被配置为处理所接收的信号并且将下游(DS)的一个或多个响应信号(例如，传输机会信号)传输至CD110。通常，接收装置(例如，CD112)使用测距信息来确定一个或多个操作参数，通过这些参数，支持与传输装置(例如，CD110)通信。

可以使用包括作为无线、有线、光学(例如，包括光纤)、卫星、微波等实现的通信链路的各种通信介质中的任一个，实现在一个或多个网络段内的各种通信链路。而且，在某些情况下，不同类型的通信链路可以共同形成在任何两个通信装置之间的连接路径。考虑一个可能的实例，在CD110和CD112之间的通信路径可包括有线通信链路的一些区段和光学通信链路的其他区段。还要注意的是，CD110-114可以是包括固定装置、移动装置、便携式装置等的各种类型的装置，并且可以支持多个服务或服务流中的任一个的通信，包括数据、电话、电视、互联网、媒体、同步等。

在另一个操作实例中，CD112从CD110中接收一个或多个第一测距信号并且从CD114中接收一个或多个第二测距信号。然后，CD112处理那些测距信号，以确定在CD110与112之间的第一通信路径以及在CD112与114之间的第二通信路径的一个或多个特征。CD112可以选择一个或多个操作参数，用于与CD112与114的后续通信。这种操作参数可以与这种通信的传输功率和定时相关。

图2C是示出在一个或多个通信系统内的测距信令的一个实例203的示图。第一装置(例如，通信装置110)将测距信号传输至第二装置(例如，通信装置120)。测距处理可以被视为分成多个步骤。在第一步骤中，前端或上游(US)通信装置(例如，参照图2描述的通信装置120或电缆调制解调器终端系统(CMTS))使用初始测距来识别新接纳的下游(DS)通信装置(例如，参照图2描述的通信装置110或电缆调制解调器(CM))，并且用于粗糙功率和定时测距。然后，在完成初始测距之后，使用精密测距，以精密调谐定时和功率。在DS通信装置的接纳以及预均衡配置和传输(TX)功率和时移测距的稳态操作期间，使用宽带探测。

前端或上游(US)通信装置使用所接收的测距信号，来确定在该通信装置与新接纳的下游DS通信装置之间的通信路径的一个或多个特征，然后，可以选择一个或多个操作参数，来根据所述一个或多个操作参数管理后续通信。通常，测距处理是逐步处理，通过该处理，新装置被接纳并且注册到通信系统以在系统中支持与一个或多个其他装置的后续通信。在这个图中，在完成初始测距之后，传输一个或多个精密测距信号，然后，传输一个或多个宽带探测。

图2D是示出在一个或多个通信系统内的测距信令的另一个实例204的示图。在这个图中，在完成初始测距之后，传输一个或多个精密测距信号，然后，传输一个或多个宽带探测，并且精密测距信号和宽带探测交织，以便在接纳和稳态操作状态期间，在完成初始测距之后，可以使用精密测距信号和/或宽带探测。

图3A是示出一个或多个通信系统的另一个实施方式301的示图。这个示图显示了在一个或多个通信系统中的各种通信装置的初始测距(IR)传输(TX)功率的配置。一般而言，CMTS140/140a支持在系统中与一个或多个其他通信装置(例如，其他CM)通信，以确定通信系统的特征。这种特征的实例包括下面描述的最大(Max)允许的初始测距(IR)传输(TX)和最小(Min)需要的IRTX功率。从某些角度来看，CMTS140/140a可以被视为接收器(RX)在获取关于通信系统的各种信息并且确定将哪些信息在测距指令信号(例如，控制信号、管理信号等)内提供给要测距的CM的这种模式进行操作。CMTS140/140a进行操作，以确定通信系统的至少一个特征并且提供测距指令信号，该信号指示在尝试进行与CMTS140/140a的测距操作时使用哪个初始功率的要测距的CM。根据基于在CMTS140/140a与在系统中的一个或多个其他通信装置之间支持的通信获取的信息，CMTS140/140a可以好的确定度来确定要测距的CM在尝试进行测距操作时使用的的初始功率。

在支持与在系统中的一个或多个其他通信装置的这种通信时，由CMTS140/140a确定和/或判定的一个或多个特征的一些实例包括：

1、在所测距CM“接近”CMTS(在衰减方面)时，最大(Max)允许的IRTX功率。接收(RX)必须足够低，以不干扰其他传输器的数据；

2、在所测距CM离CMTS(在衰减方面)“最远”时，最小(Min)需要的IRTX功率。RXSNR必须足够高，以允许接收IR信号的概率较高；

3、IR传输功率取决于接收器的实际条件(例如，接收设定点、支持的最大星座、和/或保护带以及接收窗口尺寸)。

要注意的是，宽度和接收窗口尺寸不仅能被规定为时间的函数而且规定为频率的函数。这可以规定新CM可以传输的那些子载波。先前的测距CM可以使用其他频率/子载波用于传输。

下面提供的某些实例和分析假设IR的主动带宽是1.6MHz：具有50kHz频率间隔的32个OFDM/A子载波以及具有25kHz频率间隔的64个OFDM/A子载波。要注意的是，替换的实例可以使用3.2MHz带宽、一个或多个相对较窄的带宽或一个或多个相对较宽的带宽来操作。通常，CMTS可以设置分配多少个以及哪些频率/子载波供要测距的CM(例如，还未测距的那些CM)用于初始测距(IR)。还要注意的是，CMTS也可以设置分配多少个以及哪些频率/子载波供各种CM使用来数据传输。

没有其他知识，CM需要使用一些方法(例如，专有算法、“盲目”测距、最佳猜测、从其相对最低的传输功率开始等)来选择其传输功率(例如，其初始测距功率)。如果在超时之后没有接收测距响应(例如，测距响应信号RNG_RSP)，那么该CM需要改变其传输功率(例如，并且重复一个或多个其他上游(US)测距传输)，直到从CMTS中接收响应。本公开提出了一种方式，通过该方式，CMTS引导CM使用的初始测距(IR)传输功率，以便CM不需要在最小(例如，接近0)的功率开始传输并且从这个点(例如，可以遗憾地造成多次不成功的测距传输尝试)开始增大，而不干扰(例如)与其他CM(例如，根据使用在至少一些CM到CMTS的上游(US)的OFDMA传输)相关联的传输、通信。

通常，超时应足够长，以在增大之前允许通过最小的功率进行几次尝试。在DOCSIS3.0中，超时为几百mSec(毫秒)的数量级。DOCSIS3.0兼容的CM通过随机跳动选择功率电平，而非在底部开始，并且逐渐向上移动，以便减少达到合适的电平所需要的时间。还要注意的是，在一个CM进行测距操作时，先前的DOCSIS版本根据其他CM不传输的单个载波(SC)信令进行操作。

然而，在根据其他通信协议操作时，例如，根据正交频分复用(OFDM)/正交频分多址(OFDMA)操作的DOCSIS3.1，由于在OFDM/A内不允许这种随机跳动，所以该装置不能通过进行随机跳动来操作。功率必须从最低水平开始逐渐增大，以确保在相同的帧内不干扰其他传输器。要注意的是，在第二CM根据OFDMA信令将数据信号传输至CMTS时或者期间，第一CM可以将测距信号传输至CMTS。下面提供OFDM/A的更多细节。

考虑DOCSIS3.1，在根据OFDMA信令进行操作时，很多CM可以从上游(US)传输到CMTS。在先前版本的DOCSIS中，CM可以在测距窗口内执行测距操作。这个测距窗口几毫秒内开着，并且CM可以在此期间传输测距信号，这是因为其他CM不传输。在一些实例中，在这个窗口中，其他CM可以被配置为通过窗口在随机的时间传输初始测距信号，结果，可能发生冲突。增大窗口尺寸，降低了冲突的概率，但是增大了对将试图同时测距的所有CM测距最初需要的平均时间。同样，一些实例进行操作，以便CMTS试图降低冲突的可能性或概率，而根据最佳窗口尺寸在传输一个或多个初始测距信号的传输中保持比较低的延迟。

然而，在DOCSIS3.1中，虽然测距窗口的概念保留，但是与在先前版本的DOCSIS内的内容不一样。由于DOCSIS3.1使用比版本DOCSIS远远更大的带宽，并且还根据OFDM/A进行操作，所以在一个特定的CM传输测距信号时，禁止其他CM传输是非常低效的。在DOCSIS3.1的一些实例中，允许要测距的CM使用某个数量的子载波传输测距信号，并且其他CM(例如，已经测距的CM)可以使用其他子载波传输。

CMTS引导要测距的CM使用初始测距(IR)传输功率，以便其测距通信不干扰其他CM的其他(例如，数据)传输。CMTS对所有新的要测量的CM设定初始测距(IR)传输功率，以便不太低，以至于CMTS不能接收，也不太高，以至于干扰其他CM的传输。在一些实例中，CMTS引导供要测距的CM使用的不止一个操作参数(例如，要分配给要测距的CM的子载波的数量，那些特定的子载波要用于测距、初始测距(IR)传输功率等)。

本公开提出了一种新型方法，其中，CMTS将信息传输至CM(例如，在测距指令信号内)，以便CM知道用于从CM中传输的测距信号的哪个传输功率将被CMTS成功地接收。

在没有其他知识时在假定通常在DOCSIS3.0中需要16个功率步长时，初始测距需要长达几秒，这对于某些多系统运营商(MSO)来说太高，并且通信系统的总体性能和操作受到损害并且退化。

在一些实例中，在本文中提出了新测距操作，这些操作允许CMTS140/140a通知CM(例如，CM1和CM2)要使用的特定的初始功率和步长(例如，在初始功率与需要的第二功率之间和/或在第二功率与需要的第三功率之间的至少一个步长等)。要注意的是，在一些实例中，功率的步长在各种测距信号之间相同。其他实例使用在各种测距信号之间不均匀的功率步长进行操作。在一些实例中，如果执行多次(例如，m次，其中，m是正整数)不成功的测距尝试，那么测距CM可以使用更大的步长(例如，努力加快测距的缓急)。或者，在至少一个成功的测距尝试之后，测距CM可以使用更小的步长(例如，基于相信或假设成功的测距尝试即将来临并且不希望与其他通信装置的持续通信干扰)。

CMTS140/140a可以根据接收器(例如，CMTS140/140a(RX))处实际的系统和噪音条件确定要使用的初始功率和步长。这可以将尝试的次数减少为最小1-2次尝试，大幅减少初始测距过程的持续时间。

图3B是示出在一个或多个通信系统内的CD之间的通信的一个实例302的示图。在这个图中，CD110从CD112中接收测距指令信号，并且根据包含在测距指令信号内的信息将第一测距信号传输至CD112。在一些实例中，CD110将不止一个测距信号传输至CD112(例如，将高达第n个测距信号传输至CD112，其中，n是大于或等于2的任何正整数)。

在一个操作实例中，CD110从CD112中接收测距指令信号，包括初始功率和至少一个功率步长。然后，CD110处理所述测距指令信号，以确定所述初始功率和至少一个功率步长。然后，CD110根据所述初始功率，生成第一测距信号。然后，CD110将所述第一测距信号传输至CD112。然后，在从CD112中接收对所述第一测距信号的测距响应时，CD110确定CD110成功地(初始地)测距到CD112。然后，在从CD112中未接收对所述第一测距信号的任何测距响应时，CD110根据所述初始功率和至少一个功率步长，生成第二测距信号，并且将所述第二测距信号传输至CD112。

在另一个操作实例中，在从所述另一个通信装置中未接收对所述第二测距信号的任何测距响应时，CD110根据所述初始功率和至少一个功率步长，生成另一个测距信号，并且将第三测距信号传输至CD112，以便这个另一个测距信号具有比先前的(例如，初始、第二等)测距信号大了所述至少一个功率步长的功率。

在另一个操作实例中，CD110从CD112中接收所述测距指令信号，以便这个测距指令信号包括接收电平设定点、星座尺寸、保护带宽度和/或接收窗口尺寸。然后，CD110处理所述测距指令信号，以确定所述接收电平设定点、星座尺寸、保护带宽度和/或接收窗口尺寸。然后，CD110根据所述接收电平设定点、星座尺寸、保护带宽度和/或接收窗口尺寸，生成测距信号(例如，第一、第二或第n个)。

在另一个操作实例中，CD112根据在CD112与CD110和/或在通信系统内的任何其他CD之间的至少一个通信的至少一个特征选择初始功率，以便在CD112与CD110之间的通信不受测距信号的影响。这种至少一个特征的实例与码间干扰(ICI)、符号间干扰(ISI)、用于数据的最小信噪比(SNR)、衰减水平、正交频分复用(OFDM)子载波分配、或正交频分多址(OFDMA)子载波分配对应。

在另一个操作实例中，在至少一个其他通信装置使用第二至少一个OFDM子载波或至少一个OFDMA子载波将至少一个其他信号传输至所述另一个通信装置时，CD110使用第一至少一个正交频分复用(OFDM)子载波或至少一个正交频分多址(OFDMA)子载波，将所述第一测距信号传输至所述另一个通信装置。

图3C是示出在一个或多个通信系统内的CD之间的通信的另一个实例303的示图。在一个操作实例中，CD110使用初始功率生成第一测距信号。然后，CD110在尝试1中将第一测距信号传输至CD112。然后，在从CD112中接收对第一测距信号的测距响应时并且如果接收的话，那么CD110对CD112成功地测距。要注意的是，在本文中提供的很多实例根据初始测距进行操作(例如，相对于图2C和图2D的实例203和204)。此外，要注意的是，整个测距处理可以包括多个粗粒、操作等(例如，包括多个操作，例如，初始测距、精密测距等，与在下面参照图2C和图2D描述的实例203和204中一样)。

然后，在从CD112中未接收对所述第一测距信号的任何测距响应时，CD110根据所述初始功率和至少一个功率步长，生成第二测距信号，并且在尝试2内将所述第二测距信号传输至CD112。如果CD110还未成功地测距到CD112，那么CD110根据所述初始功率和至少一个功率步长，生成另一个(例如，高达第n个)测距信号，并且在另一次尝试(例如，高达第n次)内，将所述另一个(例如，高达第n个)测距信号传输至CD112。

如在本文中所描述的，某些操作实例规定CD112位CD110指导至少一个操作参数(例如，初始传输功率、在至少两个功率电平之间的至少一个步长，例如，在初始传输功率电平与另一个功率电平之间和/或在另一个功率电平与至少一个其他功率电平之间等)，以供CD110用于执行与CD112的测距。

图4A是示出正交频分复用(OFDM)和/或正交频分多址(OFDMA)的一个实例401的示图。OFDM的调制可以被视为将可用频谱分成多个窄带子载波(例如，相对更低的数据速率载波)。子载波包含在可用频谱部分或带内。此可用频率被分成用于OFDM或OFDMA符号和数据包/帧的子载波或音调。要注意的是，子载波或音调可以可交换地使用。通常，这些子载波的频率响应是非重叠的并且正交的。可以使用各种调制编码技术(例如，如调制数据的纵轴所示)中的任一个，调制每个子载波。

通信装置可以被配置为执行一个或多个比特的编码，以生成用于生成调制数据(或者通常是数据)的一个或多个编码比特。例如，通信装置的处理器和通信接口可以被配置为执行一个或多个比特的前向纠错(FEC)和/或错误校正码(ECC)，以生成一个或多个编码比特。FEC和/或ECC的实例可以包括涡轮码、卷积码、涡轮网格编码调制(TTCM)、低密度奇偶校验(LDPC)码、里德-所罗门(RS)码、BCH(Bose,Ray-Chaudhuri,andHocquenghem)码、二进制卷积码(BCC)、和/或任何其他类型的FEC和/或ECC码和/或其组合等。要注意的是，不止一种类型的FEC和/或ECC码可以用于各种实现方式中的任一个内，包括级联(例如，第一FEC和/或ECC码，然后是第二FEC和/或ECC码等，例如，根据内码/外码架构等)、并联架构(例如，以便第一FEC和/或ECC码在第一比特上操作，而第二FEC和/或ECC码在第二比特上操作等)和/或其任何组合等。然后，所述一个或多个编码比特进行调制或符号映射，以生成调制符号。调制符号可以包括旨在用于一个或多个接收装置的数据。要注意的是，可以使用各种类型的调制编码技术中的任一个生成这种调制符号。这种调制编码技术的实例可以包括二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、八相移键控(PSK)、16到4096正交调幅(QAM)、32幅度相移键控(APSK)等、未编码的调制和/或任何其他期望类型的调制，其包括可以包括甚至更大数量的星座点的高阶调制(例如，通常是2ⁿ阶QAM，其中，n是大于或等于2的正整数等)。

图4B是示出OFDM和/或OFDMA的另一个实例402的示图。传输装置通过子载波传输调制符号。OFDM和/或OFDMA调制可以通过进行大量窄带载波(或多音调)的同时传输来操作。在一些应用中，有时在各种OFDM符号之间使用保护间隔(GI)或保护空间，以试图尽可能减小可以由在通信系统内的多路径的影响造成的ISI(符号间干扰)的影响，这种影响在无线通信系统内可能特别值得关注。此外，循环前缀(CP)和/或可以是CP的副本的循环后缀(CS)(在图4A的右手边显示)也可以用于保护间隔内，以允许切换时间(例如，在跳到新通信信道或子信道时)并且帮助保持OFDM和/或OFDMA符号的正交性。一般而言，OFDM和/或OFDMA系统设计基于在通信系统内的预期延迟扩展(例如，通信信道的预期延迟扩展)。

在传输器装置与接收器装置之间传输一个或多个OFDM符号或OFDM数据包/帧的单用户系统中，所有子载波或音调专用于在传输器与接收器装置之间传输调制数据。在传输器装置与多个接收或者接收器装置之间传输一个或多个OFDM符号或OFDM数据包/帧的多用户系统中，各种子载波或音调可以映射到不同的相应接收器装置中，如下面参照图4C所述。

图4C是示出OFDM和/或OFDMA的另一个实例403的示图。比较OFDMA和OFDM，OFDMA是多用户版本的流行的正交频分复用(OFDM)数字调制方案。通过将子载波的子集分配给各个接收装置或用户，在OFDMA内实现多路访问。例如，第一子载波/音调可被分配给用户1，第二子载波/音调可被分配给用户2，以此类推，直到任何期望数量的用户。此外，在不同的各自传输(例如，第一数据包/帧的第一分配、第二数据包/帧的第二分配等)之中，这种子载波/音调可以是动态的。OFDM数据包/帧可以包括不止一个OFDM符号。同样，OFDMA数据包/帧可以包括不止一个OFDMA符号。此外，在给定的数据包/帧或超帧内的不同的各自符号(例如，在数据包/帧内的第一OFDMA符号的第一分配、在数据包/帧内的第二OFDMA符号的第二分配等)之中，这种子载波/音调可以是动态的。一般而言，OFDMA符号是特定类型的OFDM符号，并且在本文中的OFDM符号的一般引用包括OFDM和OFDMA符号(并且在本文中的OFDM数据包/帧的一般引用包括OFDM和OFDMA数据包/帧，反之亦然)。图4C示出了不同用户的子载波的分配彼此交织(例如，分配给第一用户的子载波包括不相邻的子载波，并且分配给第二用户的至少一个子载波位于分配给第一用户的两个子载波之间)的实例403。与每个用户相关联的不同组的子载波可以被视为构成可用于OFDM信令的所有子载波的多个信道的各自信道。

图4D是示出OFDM和/或OFDMA的另一个实例404的示图。在这个实例404中，不同用户的子载波的分配位于不同组的相邻子载波内(例如，分配给第一用户的第一子载波包括第一相邻定位的子载波组，分配给第二用户的第二子载波包括第二相邻定位的子载波组等)。与每个用户相关联的不同组的相邻定位的子载波可以被视为构成可用于OFDM信令的所有子载波的多个信道的各自信道。

图4E是示出单载波(SC)信令的一个实例405的示图。在与OFDM信令相比时，SC信令包括传输信号时所跨的单个较宽的信道。相反，在OFDM中，多个窄带子载波或窄带子信道跨越在窄带子载波或窄带子信道内传输信号所跨的可用频率范围、带宽或频谱。

通常，通信装置可以被配置为包括处理器和通信接口，其被配置为处理接收的OFDM或OFDMA符号和/或帧(和/或SC符号和/或帧)，并且生成这种OFDM或OFDMA符号和/或帧(和/或SC符号和/或帧)。

通信装置的处理器和通信接口被配置为生成、传输、接收并且处理各种信号，包括OFDM/A相关的信号，以执行如在本文中所述的测距。

要注意的是，如在本文中所述，这种测距操作和通信可以在根据基于OFDM/A的DOCSIS3.1操作的通信系统内执行。下面提供可以用于这种测距操作和通信内的某些DOCSIS3.1相关的规范：

传输功率(数据)：最大传输功率：53dBmV/1.6MHz；以及最小传输功率：17dBmV/1.6MHz；

数据接收电平(最小设定点)；

在4dBmV/1.6MHz与-10dBmV/1.6MHz之间(要注意的是，在表格中的示图为6.4MHz，减去6dB，以获得1.6MHz的数字)；

最小支持的星座取决于设定点；

衰减范围：最大衰减：63dB；以及最小衰减：13dB(忽略额外偏移范围)；

IR传输功率设置必须支持在任何CM与CMTS之间的衰减的全动态范围，并且还支持每个星座的最小CNR要求的全动态范围(11到43dB)；

星座尺寸以及所需要的SNR(6.4MHz)。

图5A是示出根据DOCSIS3.1物理层(PHY)规范的上游(US)信道解调器输入功率特征的一个实例501的示图。

图5B是示出在根据DOCSIS3.1PHY规范的加性高斯白噪声(AWGN)信道中的电缆调制解调器终端系统(CMTS)载波噪声比(CNR)性能的一个实例502的示图。

图6A是示出最大传输(TX)初始测距(IR)功率对所接收的功率设定点的一个实例601的示图。本公开提出了一种新型测距操作，在该操作中，CMTS通知要测距的CM初始测距(IR)传输功率。这可以包含在从CMTS中提供给要测距的CM的上游(US)信道描述符(UCD)内。这可以经由测距指令信号来提供。然后，CM在传输其第一IR信号时，使用这个IR传输功率。CMTS可以根据各种不同的系统参数设置IRTX功率，包括：1、接收的电平设定点；2、在“最佳”分布内支持的最大星座；和/或3、保护带宽度和接收窗口尺寸。要注意的是，宽度和接收窗口大小可被指定不仅作为时间的函数而且作为频率的函数。这可指定新CM可传输所在的那些子载波。先前的测距CM可以使用其他频率/子载波用于传输。

要注意的是，用于执行测距的这种方法可以减少IRTX功率的尝试次数，大幅减少初始测距持续时间。考虑以下实例，其中，CMTS设置要测距的CM的IRTX功率。

实施例1：

CMTS根据接收的功率设定点设定IRTX功率。这个示图显示了针对不同的接收器(RX)功率设定点的四个不同的IR传输功率以及每个各自的设定点支持的星座尺寸。

在这个图中，要注意的是，随着星座尺寸的减小，允许更多的初始测距(IR)传输功率，这是因为可以允许更多的干扰，同时依然进行成功的测距操作。参照这个示图可以看出，由CMTS确定初始测距(IR)传输功率，并且选择最大初始测距(IR)传输功率，以便要测距的CM的测距传输不干扰其他CM的传输。

图6B是示出最大和最小支持的衰减对星座尺寸的一个实例602的示图。这个示图显示了：

1、最大衰减＝最大TX功率-RX设定点

2、最小衰减＝最小TX功率-RX设定点

要注意的是，虚线显示了具有更高的RX设定点的衰减。

图6C是示出高于数据RX功率的最大允许的IR接收器(RX)功率对所接收的数据CNR的一个实例的示图603。这个示图也显示了根据最大和最小衰减的不同的各自设定点。

图6D是示出保护带和窗口尺寸的一个实例604的示图。这个示图显示了由干扰数据的IR信号造成的码间干扰(ICI)是每个设定点的最高星座尺寸和所需要的CNR的函数。这可以允许0.5dB(低于噪音的～9dB)的劣化。在假设杂散发射是-60dBc时，保护带和窗口尺寸将IR泄漏减小为低于杂散发射。

这个示图显示了要测距的CM的初始测距(IR)信号对由其他CM传输的数据信号的干扰。初始测距(IR)信道间干扰(ICI)(例如，在初始测距(IR)信号的信道与用于由其他CM进行数据传输的其他子载波/信道之间)需要设置为足够低，以便不干扰其他CM的那些数据传输。然后，CMTS可以限定IR信号的功率可以比其他CM的功率传输高多少。

在数据接收电平与在保护带(例如，所需要的SNR对数据)之间的最大信号电平之间的差值提供了在该图中显示的D。在已知D时，并且然后在已知数据接收电平时，CMTS可以告诉新CM引导和/或允许使用哪个传输功率用于初始测距(IR)。

而且，在一些实例中，一旦已知CNR，CMTS就希望干扰是低于噪音的某个量(例如，10dB)，并且然后，CMTS可以看到允许初始测距(IR)使用的干扰水平。

从某些角度来看，这个值D与要测距的CM可以用于初始测距(IR)传输的功率量对应，以便不高于初始测距(IR)ICI(例如，因为CMTS知道滚降行为的方式)。

在如在图中所示已知D(例如，在数据接收电平与在保护带之间的最大信号电平之间的差值)时，可以如下计算传输(TX)功率：

TX功率＝IRICI功率+D+最小衰减。

图7A是示出最大TXIR功率对输入CNR的另一个实例701的示图。这个示图显示了对IR信号的传输功率限制，以防止干扰。考虑包括一个CMTS和多个CM的通信系统的实例，CMTS选择要测距的CM的初始传输功率电平，以便其测距通信不干扰其他CM的其他通信(例如，并行通信，例如，基于从不止一个CM到CMTS的OFDMA上游(US)通信)。CMTS选择要测距的CM的初始传输功率电平，以便其测距通信不干扰其他CM的通信。

在这个示图中，这根据所接收的功率设定点的CNR以及CNR来显示(等同于所支持的最大星座)。在CNR更低时，可以使用更高的ICI，因此，允许更高的IR传输功率，并且显示了由IR造成的最大退化是0.5dB。

如下计算最大允许的IR传输功率：

通过4096-QAM(设定点是4dBmV/1.6MHz)：

IRRX电平比设定点电平高8dB(60-52)；

IRRX电平：4+8＝12dBmV；

最大衰减：13dB(17-4)；

最大允许的IRTX功率：12+13＝25dBmV；

通过1024-QAM：

IRRX电平比设定点电平高15.5dB(60-44.5)；

IRRX电平：-6+15.5dBmV＝9.5dBmV；

最大衰减：23dB(17-(-6))；

最大允许的IRTX功率：9.5+23＝32.5dBmV。

在这个实例701中，要注意的是，根据RX设定点，而非根据CNR，设置传输功率。在CNR更低时，可以允许更高的ICI，因此，允许更高的IR传输功率。这在相同设定点内不随着CNR而增大。这限制了具有高衰减时的IR性能，但是允许通过一种容易的方式来设置独立于初始测距调制解调器的传输功率。

图7B是示出所接收的IRCNR对数据CNR的一个实例702的示图。这个示图显示了在衰减较大时初始测距(IR)的CNR。IR要求CNR具有3.5dB，错误检测概率是1％(例如，在至少99％的时间内，接收成功)。可以如下计算实际的IRCNR(每个星座)：

IR_CNR＝(RXIR电平-数据接收(RX)电平)+数据CNR；

RXIR＝TXIR功率-衰减。

图7C是示出保护带和窗口尺寸的另一个实例703的示图。在根据所接收的功率设定点设置传输功率时，可以在整个预期的CNR范围之上通过良好的概率检测初始测距(IR)。在不能检测的极端情况下，在几次尝试之后，功率提高。

图7D是示出最大TXIR功率对共享用于初始测距(IR)的相同OFDMA帧的其他先前测距的接收的CM的最大接收的数据星座尺寸的一个实例704的示图。这个示图显示了对IR信号的传输功率限制，以根据所接收的数据的星座尺寸防止干扰。要注意的是，如在图5A和图5B的表中所述，星座尺寸和CNR紧密相关。

在星座尺寸更小时，允许更多的ICI，因此，可以允许IR的更大传输功率。这个示图恰当地显示了对数据无干扰地传输的最大初始测距功率，作为适用的最大星座尺寸的函数。IR性能可被估计为传输功率、CNR以及最大预期的衰减的函数。

图8A是示出接收的IRCNR对星座尺寸的另一个实例的示图801。这个示图显示了在衰减较大时初始测距(IR)的SNR，以及IR要求SNR具有3.5dB，错误检测概率是1％(例如，在至少99％的时间内，接收成功)。可以如下计算实际的IRSNR(每个星座)：

IR_SNR＝(RXIR电平-数据接收(RX)电平)+数据SNR；

RXIR＝TXIR功率-衰减。

图8B是示出保护带和窗口尺寸的另一个实例802的示图。这个示图显示了额外裕度，以便TX_IR功率可以减少大约7dB。

图8C是示出RX窗口频率响应的一个实例的示图803。这个示图显示了基于在本文中描述的测距操作的升余弦窗口频率响应。

40dB衰减点：1.2MHz，RP＝64；0.6MHz，RP＝128；0.4MHz，RP＝192；0.25MHz，RP＝256；

50dB衰减点：2MHz，RP＝64；1MHz，RP＝128；0.7MHz，RP＝192；0.5MHz，RP＝256；

60dB衰减点：2.7MHz，RP＝64；1.4MHz，RP＝128；1.0MHz，RP＝192；0.7MHz，RP＝256。

假设理想的浮点实现方式的情况下进行这些计算。

图8D是示出初始测距前向纠错(FEC)性能的一个实例804的示图。在SNR具有1.5dB时，CMTS检测超过93％的测距传输。换言之，在SNR具有1.5dB时，仅大约7％的测距(IR)传输未被CMTS检测到，并且要求从要测距的CM中到CMTS中进行至少一个额外的测距传输。要注意的是，在SNR具有3.5dB时，在这个实例804中，实现0.018％的近零误字率。

图9A是示出由一个或多个通信装置执行的方法901的一个实施方式的示图。方法901开始，(例如，通过通信装置的通信接口)从另一个通信装置中接收测距指令信号(方框910)。在一些实例中，指令信号包括初始功率和至少一个功率步长。方法901继续，处理所述测距指令信号，以确定所述初始功率和至少一个功率步长(方框920)。然后，方法901操作，根据所述初始功率，生成第一测距信号(方框930)。

方法901继续，(例如，通过所述通信装置的通信接口)将所述第一测距信号传输至所述另一个通信装置(方框940)。然后，方法901操作，确定是否从所述另一个通信装置中接收对所述第一测距信号的测距响应(决策方框950)。

方法901继续，在从所述另一个通信装置中接收对所述第一测距信号的测距响应时(根据每个决策方框950的有利比较)，确定所述通信装置对所述另一个通信装置成功地测距(方框970)。

方法901继续，在未从所述另一个通信装置中接收对所述第一测距信号的任何测距响应时(根据每个决策方框950的不利比较)，根据所述初始功率和至少一个功率步长，生成第二测距信号，并且(例如，通过所述通信装置的通信接口)，将所述第二测距信号传输至所述另一个通信装置(方框960)。

图9B是示出由一个或多个通信装置执行的方法902的另一个实施方式的示图。方法902开始，从至少一个第一其他通信装置中接收至少一个通信(方框911)。方法902继续，处理所述至少一个通信，以确定所述至少一个通信的至少一个特征(方框921)。然后，方法902操作，根据所述至少一个通信的至少一个特征，确定第二其他通信装置在执行与所述通信装置的测距时，使用的初始功率和至少一个功率步长(方框931)。

方法902继续，将测距指令信号传输至所述第二其他通信装置，包括初始功率和至少一个功率步长(方框941)。然后，方法902操作，从所述第二其他通信装置中接收根据所述初始功率或至少一个功率步长中的至少一个的测距信号(方框951)。方法902继续，响应于所述测距信号，生成测距响应，并且将所述测距响应传输至所述第二其他通信装置，表示所述第二其他通信装置对所述通信装置成功地测距(方框961)。

在本文中可使用的术语“大致”和“大约”为其相应的术语提供工业上可接受的容差和/或物品之间的相关性。这种工业上可接受的容差的范围从不到1％到50％，并且对应于但不限于元件值、集成电路处理变化、温度变化、升降时间和/或热噪声。在物品之间的这种相关性的范围从几个百分比的差别到大幅的差别。在本文中还可使用的术语“被配置为”、“可操作地耦合到”、“耦合到”、和/或“耦合”包括在物品之间的直接耦合和/或在物品之间通过中间物品(例如，物品包括但不限于元件、部件、电路和/或模块)进行间接耦合，其中，对于间接耦合的一个实例，中间物品未修改信号信息，但是可调整其电流电平、电压电平和/或功率电平。在本文中可进一步使用的推断耦合(即，一个部件与另一个部件通过推断耦合)包括在两个物品之间进行直接和间接耦合，其方式与“耦合到”相同。在本文中甚至可进一步使用的术语“被配置为”、“可操作到”、“耦合到”或“可操作地耦合到”表示物品包括一个或多个功率连接、输入、输出等，以便在激活时，执行其一个或多个相应的功能，并且可进一步包括推断耦合到一个或多个其他的物品。在本文中依然可进一步使用的术语“相关联”包括单独的物品和/或嵌入另一个物品内的一个物品进行直接和/或间接耦合。

在本文中可使用的术语“有利地比较”或等同物表示在两个或多个物品、信号等等之间的比较时提供所需要的关系。例如，在所需要的关系为信号1的幅度比信号2的幅度更大时，在信号1的幅度比信号2的幅度更大或信号2的幅度比信号1的幅度更小时，可实现有利的比较。

在本文中还可使用的术语“处理模块”、“处理电路”、“处理器”、和/或“处理单元”可为一个处理装置或多个处理装置。这种处理装置可为微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑装置、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或根据电路的硬编码和/或操作指令操纵(模拟或数字)信号的任何装置。处理模块、模块、处理电路和/或处理单元可为或进一步包括存储器和/或集成存储器部件，其可为单个存储器装置、多个存储器装置、和/或另一个处理模块、模块、处理电路和/或处理单元的嵌入式电路。这种存储器装置可为只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪速存储器、高速存储器、和/或储存数字信息的任何装置。要注意的是，如果处理模块、模块、处理电路和/或处理单元包括一个以上的处理装置，那么可集中定位(例如，通过有线和/或无线总线结构直接耦合在一起)或分布定位(例如，通过局域网和/或广域网进行间接耦合，从而进行云计算)这些处理装置。而且，要注意的是，如果处理模块、模块、处理电路和/或处理单元通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行其一个或多个功能，那么储存相应的操作指令的存储器和/或存储器部件可嵌入包括状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路内或位于该电路的外部。依然要注意的是，存储器部件可储存并且处理模块、模块、处理电路和/或处理单元执行硬编码的和/或操作的指令，这些指令与在一个或多个图中所阐述的至少一些步骤和/或功能相应。这种存储器装置或存储器部件可包含在制品内。

上面已经借助于阐述规定的功能和其关系的性能的方法步骤，描述了本发明的一个或多个实施方式。为了便于描述，在本文中已经任意地限定了这些功能性构件和方法步骤的界限和顺序。只要适当地执行所规定的功能和关系，就可限定替代的界限和顺序。因此，任何这种替代的界限或顺序在权利要求的范围和精神内。而且，为了便于描述，已经任意地限定了这些功能性构件的界限。只要适当地执行某些重要的功能，就可限定替代的界限。同样，在本文中也已经任意地限定了流程图方框，以阐述某些重要的功能。在使用的程度上，可另外限定流程图方框的界限和顺序，并且这些界限和顺序依然执行某个重要的功能。因此，功能性构件和流程图方框的这种替换的定义在所要求的本发明的范围和精神内。本领域的技术人员还会认识到，如图所示，或通过离散元件、专用集成电路、执行适当的软件的处理器等或其任意组合，可实现在本文中的功能性构件以及其他阐述性块体、模块和元件。

一个或多个实施方式在本文中用于阐述本发明的一个或多个方面、一个或多个功能、一个或多个概念、和/或一个或多个实例。设备、制品、机器、和/或工序的物理实施方式可包括根据在本文中所讨论的一个或多个实施方式进行描述的方面、功能、概念、实例等中的一个或多个。而且，在所有图中，这些实施方式可包含可使用相同或不同的参考数字的具有相同或相似名称的功能、步骤、模块等，同样，这些功能、步骤、模块等可为相同或相似的或不同的功能、步骤、模块等等。

除非明确规定相反，否则在本文中所示的任何一幅图中，发送给部件的信号、从部件中发送的信号、和/或在部件之间的信号可为模拟或数字、连续时间或离散时间、以及单端或差分信号。例如，如果将信号路径显示为单端路径，那么该信号路径也表示差分信号路径。同样，如果将信号路径显示为差分路径，那么该信号路径也表示单端信号路径。本领域的技术人员会认识到，虽然在本文中描述一个或多个特定的架构，但是也可实现其他架构，这些架构使用未明确显示的一个或多个数据总线、在部件之间的直接连接、和/或在其他部件之间的间接耦合。

在描述一个或多个实施方式时，使用术语“模块”。模块包括储存储存操作指令的处理模块、处理器、功能块、硬件、和/或存储器，用于执行可在本文中描述的一个或多个功能。要注意的是，如果通过硬件实现该模块，那么硬件可单独地和/或与软件和/或固件相结合地进行操作。还如在本文中所使用的，模块可包含一个或多个子模块，每个子模块可为一个或多个模块。

虽然在本文中已经明确地描述了所述一个或多个实施方式的各种功能和特征的特定组合，但是这些特征和功能也能具有其他组合。发明的本公开不受到在本文中所公开的特定实例的限制，并且明确地包含这些其他的组合。

Claims (10)

1.一种通信装置，包括：

通信接口；以及

处理器，所述处理器或所述通信接口中的至少一个被配置为：

从另一通信装置接收包括初始功率和至少一个功率步长的测距指令信号；

处理所述测距指令信号以确定所述初始功率和所述至少一个功率步长；

基于所述初始功率生成第一测距信号；

将所述第一测距信号传输至所述另一通信装置；

在从所述另一通信装置接收到对所述第一测距信号的测距响应时，确定对所述通信装置到所述另一通信装置成功地测距；以及

在未从所述另一通信装置接收到对所述第一测距信号的测距响应时，基于所述初始功率和所述至少一个功率步长生成第二测距信号，并且将所述第二测距信号传输至所述另一通信装置。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：

在未从所述另一通信装置接收到对所述第二测距信号的测距响应时，基于所述初始功率和所述至少一个功率步长生成第三测距信号，并且将所述第三测距信号传输至所述另一通信装置，其中，所述第三测距信号具有比所述第二测距信号大所述至少一个功率步长的功率。

3.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：

从所述另一通信装置接收所述测距指令信号，其中，所述测距指令信号还包括接收电平设定点、星座尺寸、保护带宽度、或接收窗口尺寸中的至少一个；

处理所述测距指令信号以确定所述接收电平设定点、所述星座尺寸、所述保护带宽度、或所述接收窗口尺寸中的至少一个；以及

基于所述接收电平设定点、所述星座尺寸、所述保护带宽度、或所述接收窗口尺寸中的至少一个来生成所述第一测距信号。

4.根据权利要求1所述的通信装置，其中，由所述另一通信装置基于所述另一通信装置与至少一个其他通信装置之间的至少一个通信的至少一个特征来选择所述初始功率，使得所述另一通信装置与所述至少一个其他通信装置之间的至少一个额外通信不受所述第一测距信号的影响。

5.根据权利要求4所述的通信装置，其中，所述至少一个特征与以下各项中的至少一个对应：码间干扰、符号间干扰、用于数据的最小信噪比、衰减水平、正交频分复用子载波分配、或正交频分多址接入子载波分配。

6.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：

当至少一个其他通信装置使用第二至少一个正交频分复用子载波或至少一个正交频分多址子载波将至少一个其他信号传输至所述另一通信装置时，使用第一至少一个正交频分复用子载波或至少一个正交频分多址子载波将所述第一测距信号传输至所述另一通信装置。

7.根据权利要求1所述的通信装置，进一步包括：

电缆调制解调器，其中，所述另一通信装置是电缆前端传输器或电缆调制解调器终端系统。

8.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述处理器或所述通信接口中的至少一个进一步被配置为：

支持在以下各项中的至少一个内进行通信：卫星通信系统、无线通信系统、有线通信系统、光纤通信系统、或移动通信系统。

9.一种通信装置，包括：

通信接口；以及

处理器，被配置为：

从至少一个第一其他通信装置接收至少一个通信；

处理所述至少一个通信以确定所述至少一个通信的至少一个特征；

基于所述至少一个通信的至少一个特征，确定供第二其他通信装置在执行与所述通信装置的测距时使用的初始功率和至少一个功率步长；

将包括所述初始功率和所述至少一个功率步长的测距指令信号传输至所述第二其他通信装置；

从所述第二其他通信装置接收基于所述初始功率或所述至少一个功率步长中的至少一个的测距信号；以及

响应于所述测距信号，生成测距响应并且将所述测距响应传输至所述第二其他通信装置，表示对所述第二其他通信装置到所述通信装置成功地测距。

10.一种用于由通信装置执行的方法，所述方法包括：

经由所述通信装置的通信接口从另一通信装置接收包括初始功率和至少一个功率步长的测距指令信号；

处理所述测距指令信号以确定所述初始功率和所述至少一个功率步长；

基于所述初始功率生成第一测距信号；

经由所述通信装置的所述通信接口将所述第一测距信号传输至所述另一通信装置；

在从所述另一通信装置接收到对所述第一测距信号的测距响应时，确定对所述通信装置到所述另一通信装置成功地测距；以及

在未从所述另一通信装置接收到对所述第一测距信号的测距响应时，基于所述初始功率和所述至少一个功率步长生成第二测距信号，并且经由所述通信装置的所述通信接口将所述第二测距信号传输至所述另一通信装置。