CN114556846A - 用于生成和使用电缆传输系统的动态配置文件的方法和设备 - Google Patents

用于生成和使用电缆传输系统的动态配置文件的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明所描述的技术涉及配置成调度上游信道上的独立正交频分多址(OFDMA)资源以服务下游装置的数据传输请求的方法、设备和计算机可读介质。根据动态比特加载配置文件，在所述上游信道上生成一组可用资源的调度表，以服务所述数据传输请求。其包括针对第一脉冲，为来自所述可用资源组的第一资源组，生成指示第一比特加载配置文件的数据，和针对第二脉冲，为来自所述可用资源组的第二资源组，生成指示第二比特加载配置文件的数据。所述调度表传输至下游装置，使得所述下游装置配置成利用所述第一比特加载配置文件而编码所述第一脉冲，并且利用所述第二比特加载配置文件而编码所述第二脉冲。

Description

用于生成和使用电缆传输系统的动态配置文件的方法和设备
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119(e)，要求代理人案卷号为C1528.70005US00、提交于2019年6月17日、标题为“METHODS AND APPARATUS FOR GENERATING AND USING DYNAMICPROFILES FOR CABLE TRANSMISSION SYSTEMS”、序列号为62/862,276的美国临时申请的优先权，该临时申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本文所描述的技术整体涉及创建电缆传输系统的动态配置文件，和在调度期间利用此类动态配置文件，并且特别地涉及创建并利用电缆系统中的正交频分多址(OFDMA)传输。
背景技术
多代标准用于电缆数据传递的行业中。例如，有线电缆数据服务接口规范(DOCSIS)3.1为用于电缆系统中的数据传输的标准，该标准可影响电缆上游数据传递的OFDMA技术。不同比特加载(bit-loading)可用于传输OFDM符号。比特加载指代正交幅值调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)技术中的调制次序，诸如二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)、正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)、8-QAM、16-QAM，和/或可用于OFDM传输的其它比特加载。不同比特加载可允许每个OFDM符号的不同比特数。例如，QPSK提供了每符号的两个比特，16-QAM提供了每符号的四个比特，而32-QAM提供了每符号的五个比特。比特加载可包括权衡。例如，在符号速率相同的情况下，虽然较低比特加载以比特每秒为单位提供了较小信息速率，但是传输通常为更可靠的，因为其针对信道损伤更为健壮。
配置文件可用于规定比特加载模式，该比特加载模式可被一个或多个电缆调制解调器(Cable Modem，CM)使用。例如，DOCSIS 3.1向上游信道提供了OFDMA上游数据配置文件。每个此类配置文件可规定比特加载模式，该比特加载模式可在特定时间段被一个或多个CM采用。此类配置文件可包括信息，诸如间隔使用代码(Interval Usage Code，IUC)编号(或配置文件编号，例如5、6、9、10、11、12或13)、OFDMA信道中的每个微时隙或依序连续微时隙的比特加载编号(例如，其中比特加载编号可在0(无传输)至12(4096-QAM)的范围内)，和/或OFDMA信道中的每个微时隙或依序连续微时隙的导频模式索引。配置文件定义可通过上游信道描述符(Upstream Channel Descriptor，UCD)消息通信至CM。配置文件至CM的指定可利用注册响应(Registration Response，REG-RSP)或动态绑定变更(Dynamic BondingChange，DBC)消息中的传输信道配置(Transmit Channel Configuration，TCC)而通信至CM。CM仅支持有限数量(例如，2)的OFDMA数据配置文件。
发明内容
根据所公开主题，提供了设备、系统和方法以用于在一组CM的每份资源(例如，每个微时隙)基础上获得OFDMA信道性能度量，并且以用于在一组CM的每份资源基础上动态地调整比特加载模式，其中所调整比特加载随即被上游调度器采用而无需与这些CM通信。
一些实施例涉及一种用于调度在上游信道上的独立正交频分多址(OFDMA)资源的计算机化方法，以服务下游装置的数据传输请求。该方法包括根据动态比特加载配置文件，在上游信道上生成可用资源组的调度表，以服务数据传输请求，包括针对第一脉冲，为来自可用资源组的第一资源组，生成指示第一比特加载配置文件的数据，和针对第二脉冲，为来自可用资源组的第二资源组，生成指示第二比特加载配置文件的数据。该方法包括将调度表传输至下游装置，使得下游装置配置成利用第一比特加载配置文件，通过编码第一资源组而编码第一脉冲，并且利用第二比特加载配置文件，通过编码第二资源组而编码第二脉冲。
在一些实例中，信道包括时间帧组(诸如OFDMA帧组)；每个帧包括脉冲的相关组，该相关组包括第一脉冲、第二脉冲和一个或多个额外脉冲，并且生成调度表包括为来自帧组的每个帧的每个脉冲，生成指示比特加载配置文件的数据。
在一些实例中，可用资源组包括微时隙组，并且生成调度表包括针对第一脉冲，为来自微时隙组的一个或多个微时隙的第一组，生成指示第一比特加载配置文件的数据，和针对第二脉冲，为来自微时隙组的一个或多个微时隙的第二组，生成指示第二比特加载配置文件的数据。
在一些实例中，该方法包括利用微时隙组中的每个微时隙的单个微时隙许可，独立地测试信道的微时隙组，以生成微时隙组的每个微时隙的性能数据；和根据该性能数据，生成动态比特加载配置文件。测试微时隙组可包括将下游装置分组成多个装置组，和对于多个装置组的每个装置组，收集微时隙组的性能数据(包括确定微时隙组的多个微时隙子组，和利用信道的帧而收集每个微时隙子组的性能数据，该帧不同于用于其它微时隙子组的帧)。
在一些实例中，该方法包括根据微时隙组的每个微时隙的性能数据，调度非数据传输请求，从而避免以相关性能数据调度在微时隙组的一个或多个微时隙中的非数据传输请求，该相关性能数据指示微时隙的损伤。非数据传输请求可包括测距请求(rangingrequest)。调度测距请求包括根据微时隙组的每个微时隙的性能数据，确定现有测距区域与具有指示损伤的性能数据的一个或多个微时隙相关联；和根据性能数据，确定新测距区域。
一些实施例涉及一种设备。该设备配置成调度在上游信道上的独立正交频分多址(OFDMA)资源以，服务下游装置的数据传输请求。该设备包括与存储器通信的处理器。该处理器配置成执行存储于存储器中的指令。该指令引起处理器根据动态比特加载配置文件，生成在上游信道上的可用资源组的调度表，以服务数据传输请求，包括针对第一脉冲，为来自可用资源组的第一资源组，生成指示第一比特加载配置文件的数据，和针对第二脉冲，为来自可用资源组的第二资源组，生成指示第二比特加载配置文件的数据。指令还引起处理器将调度表传输至下游装置，使得下游装置配置成利用第一比特加载配置文件，通过编码第一资源组而编码第一脉冲，并且利用第二比特加载配置文件，通过编码第二资源组而编码第二脉冲。
在一些实例中，信道包括时间帧组(诸如OFDMA帧)；每个帧包括脉冲的相关组，该相关组包括第一脉冲、第二脉冲和一个或多个额外脉冲，并且生成调度表包括为来自帧组的每个帧的每个脉冲，生成指示比特加载配置文件的数据。
在一些实例中，可用资源组包括微时隙组，并且生成调度表包括针对第一脉冲，为来自微时隙组的一个或多个微时隙的第一组，生成指示第一比特加载配置文件的数据，和针对第二脉冲，为来自微时隙组的一个或多个微时隙的第二组，生成指示第二比特加载配置文件的数据。
在一些实例中，指令还配置成引起处理器利用微时隙组中的每个微时隙的单个微时隙许可，独立地测试信道的微时隙组，以生成微时隙组的每个微时隙的性能数据；和根据该性能数据，生成动态比特加载配置文件。测试微时隙组包括将下游装置分组成多个装置组，和对于多个装置组的每个装置组，收集微时隙组的性能数据(包括确定微时隙组的多个微时隙子组，和利用信道的帧而收集每个微时隙子组的性能数据，该帧不同于用于其它微时隙子组的帧)。
在一些实例中，指令还配置成引起处理器根据微时隙组的每个微时隙的性能数据，调度非数据传输请求，从而避免以相关性能数据调度在微时隙组的一个或多个微时隙中的非数据传输请求，该相关性能数据指示微时隙的损伤。非数据传输请求可包括测距请求。调度测距请求包括根据微时隙组的每个微时隙的性能数据，确定现有测距区域与具有指示损伤的性能数据的一个或多个微时隙相关联；和根据性能数据，确定新测距区域。
一些实施例涉及包括指令的非暂态计算机可读介质。当由计算装置上的一个或多个处理器来执行该指令时，该指令可操作以引起该一个或多个处理器根据动态比特加载配置文件，生成在上游信道上的可用资源组的调度表，以服务下游装置的数据传输请求，包括针对第一脉冲，为来自可用资源组的第一资源组，生成指示第一比特加载配置文件的数据，和针对第二脉冲，为来自可用资源组的第二资源组，生成指示第二比特加载配置文件的数据。指令可操作以引起一个或多个处理器将调度表传输至下游装置，使得下游装置配置成利用第一比特加载配置文件，通过编码第一资源组而编码第一脉冲，并且利用第二比特加载配置文件，通过编码第二资源组而编码第二脉冲。
在一些实例中，信道包括时间帧组(诸如OFDMA帧)；每个帧包括脉冲的相关组，该相关组包括第一脉冲、第二脉冲和一个或多个额外脉冲，并且生成调度表包括为来自帧组的每个帧的每个脉冲，生成指示比特加载配置文件的数据。
在一些实例中，可用资源组包括微时隙组，并且生成调度表包括针对第一脉冲，为来自微时隙组的一个或多个微时隙的第一组，生成指示第一比特加载配置文件的数据，和针对第二脉冲，为来自微时隙组的一个或多个微时隙的第二组，生成指示第二比特加载配置文件的数据。
在一些实例中，指令还可操作以引起一个或多个处理器利用微时隙组中的每个微时隙的单个微时隙许可，独立地测试信道的微时隙组，以生成微时隙组的每个微时隙的性能数据；和
根据该性能数据，生成动态比特加载配置文件。测试微时隙组包括将下游装置分组成多个装置组，和对于多个装置组的每个装置组，收集微时隙组的性能数据(包括确定微时隙组的多个微时隙子组，和利用信道的帧而收集每个微时隙子组的性能数据，该帧不同于用于其它微时隙子组的帧)。
在一些实例中，指令还可操作以引起一个或多个处理器根据微时隙组的每个微时隙的性能数据，调度非数据传输请求，从而避免以相关性能数据调度在微时隙组的一个或多个微时隙中的非数据传输请求，该相关性能数据指示微时隙的损伤。非数据传输请求可包括测距请求。调度测距请求包括根据微时隙组的每个微时隙的性能数据，确定现有测距区域与具有指示损伤的性能数据的一个或多个微时隙相关联；和根据性能数据，确定新测距区域。
因此，为可更好地理解后文及其具体实施方式，并且为可更好地理解对于现有技术的贡献，已相当广泛地概述了所公开主题的特征。当然，存在所公开主题的额外特征，这些额外特征将在下文进行描述并且将形成所附权利要求书的主题。应当理解，本文所采用的短语和术语是出于描述并且不应视为限制性的。
附图说明
在附图中，各个图中所示的每个等同或近乎等同部件由类似附图标号来表示。为了清楚起见，在每个附图中可不标记每个部件。附图未必按比例绘制，而是着重于说明本文所描述的技术和装置的各个方面。
图1A根据一些实施例示出了电缆传输系统的示例性配置。
图1B根据一些实施例示出了电缆传输系统的示例性详细配置。
图2A根据一些实施例示出了OFDMA信道的构成微时隙和微时隙的构成子载波的图示。
图2B根据一些实例示出了典型OFDMA帧结构。
图3根据一些实施例示出了OFDMA帧和用于独立微时隙性能测量的指定微时隙的图示。
图4根据一些实施例示出了典型比特加载配置文件，包括高配置文件、低配置文件和动态配置文件。
图5根据一些实施例示出了用于在每个微时隙基础上，测量上游信道性能的典型计算机化方法。
图6根据一些实施例示出了利用测试数据进行性能测量的保留机会的图示。
图7A根据一些实施例示出了对于资源(例如，微时隙)生成比特加载的计算机化过程的实例。
图7B根据一些实施例示出了将比特加载用于上游调度器中的计算机化过程的实例。
图8为根据一些实施例，用于计算每个资源(例如，微时隙)的比特加载的典型过程的状态转换图示。
图9为配置文件管理间隔、性能测量间隔和动态配置文件间隔之间关系的典型图示。
具体实施方式
发明人已认识到并理解，OFDMA数据传输的性能信息不可容易地从CMTS脉冲接收器在每份资源水平(例如，每个微时隙)处进行确定。因此，难以确定和/或识别相关于信道部分的损伤的问题。发明人还认识到并理解，每个CM仅支持有限数量的比特加载配置文件，并且不断地改变和/或修改这些配置文件可为耗时的和低效的。此外，在上游调度时，相同数据配置文件通常应用于横穿整个信道的相同CM，使得独立资源(例如，微时隙)的比特加载不可足够快速地调整，诸如仅补偿一部分信道的问题。
发明人已开发了在每份资源水平上(诸如每个微时隙粒度上)获得性能信息(诸如前向纠错(Forward Error Correction，FEC)和调制错误(Modulation Error，MER)(在电缆行业也可称为信噪比(SNR))的技术。该技术可通过监测有源数据和/或测试数据而获得此类性能信息，而非仅依靠探头信号。特别地，发明人已认识到探头信号的限制性，诸如以下事实：探头信号在信道带宽使用方面带来额外开销，可耗用相当长时间来会聚，并且可未实时反映脉冲噪音。
这些技术可包括通过调度单个资源脉冲串(诸如单个微时隙脉冲串)以用于实时传输用户流量，从而获得性能测量值。例如，单个微时隙脉冲串可以小百分比的微时隙每帧进行调度，并且以跨帧的旋转模式进行调度，然而任何帧中的微时隙其余部分可用于每个正常调度程序的单个微时隙或多个微时隙脉冲串，使得可随着时间推移而实现对每个微时隙的性能测量，并且在信道利用方面存在少量或不存在(与单个微时隙脉冲串的碎片相关联的)开销。性能测量可按CM组获得。例如，根据预定CM配置文件指定机制，分组可基于分配有相同的一个或多个比特加载配置文件的CM而确定。例如，此类组可反映具有类似特性的CM，诸如位置、CM类型等。性能测量技术可包括，确保对于任何测量间隔中的每个微时隙和每个CM组存在所保证测量机会。在一些实施例中，除了或替代保留单个微时隙来测量实时数据，这些技术可包括调度测试，诸如对于这些单个微时隙的OFDMA上游数据配置文件(OFDMA Upstream Data Profile，OUDP)测试。例如，当微时隙暂时排除CM组的数据传输之外时，OUDP测试可进行调度。作为另一个实例，当微时隙利用CM组的实时数据而采样不足时，OUDP测试可进行调度。作为另一个实例，当CM组正利用低比特加载并且试图提高以利用微时隙上的较高比特加载时，OUDP测试可进行调度。
发明人还已开发了在每份资源水平上动态地调整比特加载的技术。该技术可以快速反应时间(例如，小至亚秒)影响比特加载配置文件，该比特加载配置文件目前指定至CM(例如，高比特加载配置文件、低比特加载配置文件，和无(或NULL)比特加载，作为特殊情况)以动态地适应于独立资源损伤(例如，噪音条件)。这些技术可包括建立动态配置文件，该动态配置文件提供不同适应性以在不同微时隙处利用不同比特加载配置文件(例如，高比特加载配置文件、低比特加载配置文件和无(或NULL)比特加载的不同部分)。这些技术可包括如果IE落入需要不同配置文件的微时隙中(例如，其中IE限定了CM的每个脉冲，并且MAP在规定时间间隔期间限定了在本信道上传输的所有CM的所有IE)，则以不同的IUC编号编码相同CM的不同MAP数据信息元素(Information Element，IE)。动态适应可例如通过上游调度器来局部地执行，而无需将各种消息(例如，无需任何MAC管理消息(MAC ManagementMessage，MMM)传递消息)发送至CM，这可避免CM需对自身(诸如其配置文件传输单元)进行重新编程。这些技术可允许电缆调制解调器终端系统(Cable Modem Termination System，CMTS)暂时排除的受损区域(例如，以微时隙水平)用于调度(例如，调度上游许可，调度初始测距或精细测距请求)，同时仍将利用其它区域进行传输。该技术还可允许CMTS根据每个微时隙性能测量值(诸如每个微时隙MER/SNR测量值)，使受损初始测距或精细测距区域动态地移动至具有更佳(或最佳)性能或较少(或最少)损伤的不同区域。
在一些实施例中，该技术包括将在每个微时隙基础上的动态比特加载调整与现有配置文件管理机制相组合，该现有配置文件管理机制创建并且更新了CM配置文件，诸如其高和低配置文件。此类配置文件管理机制可包括例如算法(其在CMTS处局部地执行)或配置文件管理架构(Profile Management Architecture，PMA，其通常利用外部服务器进行计算)。例如，可使用现有配置文件管理机制来创建高配置文件和低配置文件并且将其指定至CM，并且可利用新技术来创建利用现有高和低配置文件的动态配置文件，而无需利用MMM消息将动态配置文件信息输送至CM。作为另一个实例，进行动态比特加载调整的间隔可远远小于现有配置文件管理机制中所用的间隔，因为动态比特加载调整仅为局部操作。
本文所描述的动态配置文件调整基数可提供各种改善。例如，能够在调度期间在每份资源水平上调整比特加载可对于动态噪音条件进行快速地反应，这可改善系统的整体吞吐量。如本文所进一步描述，现有CM配置文件创建、修改和指定机制未提供在每份资源基础上在各种配置文件之间进行切换的能力。另外，改变CM配置文件为耗时的。本文所描述的技术可监测实时数据测量值，以确定如何动态地调整每个资源，从而利用最佳比特加载配置文件。另外，因为不需要现有MMM消息传递来实现动态配置文件，所以动态比特加载技术可相比于现有机制更快速地操作，并且可与现有机制共存。
在下述描述中，解释了关于所公开主题的系统和方法，以及此类系统和方法可操作的环境等的许多具体细节，以提供所公开主题的全面理解。此外，应当理解，下文所提供的实例为典型的，并且据设想，存在属于所公开主题的范围内的其它系统和方法。
图1A根据一些实施例示出了电缆传输系统100的示例性配置。电缆传输系统100包括多个电缆调制解调器(CM)102A、102B至102N(共同地称为CM 102)，这些CM各自与电缆调制解调器终端系统(CMTS)104通信。从CM 102至CMTS 104的传输可称为上游传输，而从CMTS104至CM 102的传输可称为下游传输。CMTS 104包括调度器106。
图1B根据一些实施例示出了图1A的电缆传输系统100的示例性详细配置。如同图1A，电缆传输系统100包括CM 102、CMTS 104和上游调度器106。虽然图1A中的CM 102示为与CMTS 104直接通信，但是这仅出于说明目的。应当理解，中间连接可包括于CM 102和CMTS104之间的电缆传输系统100中。例如，数千或数百万的CM可经由混合光纤同轴设备(hybridfiber coax，HFC)与CMTS通信。图1B示出了经由HFC 150与CMTS 104通信的CM102。虽然图示中未示出，但是应当理解，CMTS 104可为集成式CMTS(Integrated CMTS，I-CMTS)或分布式系统，该分布式系统包括会聚电缆接入平台(Converged Cable Access Platform，CCAP)核心和利用分布式接入架构(Distributed Access Architecture，DAA)的多个远程PHY装置(Remote PHY Device，RPD)，其中CCAP核心可为物理实体或虚拟实体(即，vCCAP)。
CM 102的每一者可位于顾客位置，诸如顾客家庭中或办公建筑中。顾客可具有连接至其相关CM 102的一个或多个顾客场所设备(Customer Premise Equipment，CPE)，诸如家庭路由器(例如，网关路由器)、多媒体终端适配器(Multimedia Terminal Adapter，MTA)、模拟电话适配器(Analog Telephone Adapter，ATA)，和/或可连接至CM 102的其它设备。图1B示出了连接至典型CPE 152的CM 102B。CM 102将上游数据脉冲串发送至CMTS 104，示为脉冲一156A至脉冲N 156N，共同地称为脉冲串156。CMTS 104包括从CM 102接收脉冲串156的脉冲接收器158。
CMTS 104可连接至后台中的各种应用系统，包括一个或多个供应系统160(诸如DHCP服务器、NTP服务器、TFTP服务器等)、网络关联系统162(Network Management System，NMS)、配置文件管理应用(Profile Management Application，PMA)服务(未示出)，等等。CMTS 104通过一个或多个网络164可连接至各种应用系统。
CMTS调度器106调度了所有CM 102的上游传输。在一些实施例中，CMTS调度器106可生成MAP，其可用于协调CM 102之间的多址传输。例如，MAP可规定一系列的IE，并且每个IE可规定信息，诸如服务标识符、IUC编号，以及频率和时间片段信息(诸如起始微时隙号和分配至本IE的微时隙数量，以及用于本IE的一个或多个帧)。如图1B所示，CMTS104处的上游调度器106调度了请求CM 102的每一者的服务流(Service Flow，SF)的上游传输机会，并且构成了由IE组成的MAP 154。CMTS将MAP 154向下游传输至CM 102。因此，CM102分别根据IE1至IE N所包含的规范，将上游数据脉冲串(例如，脉冲一156A至脉冲N 156N)发送至CMTS。调度器106可周期性地将MAP发送CM 102(例如每2毫秒)以调度CM 102传输。
图2A根据一些实施例示出了上游信道(部分)的图示200。上游频率跨度202分成多个微时隙204A、204B、204C至204N，它们共同地称为微时隙204。每个微时隙204具有一组专用子载波。如图示200所示，例如，微时隙204A包括子载波206A、206B、206C至206N。每个子载波为OFDMA信道内的大量紧密隔开(或重叠)正交窄带宽数据信号的一者。信道可指代用于输送一个或多个RF信号(例如，其可由诸如中心频率、带宽或信道编号参数来规定)的电磁频谱的一部分。作为实例，信道可包括至多96MHz。
图2B根据一些实例示出了典型OFDMA帧结构250。特别地，图2B所示的实例取自DOCSIS 3.1物理层规范CM-SP-PHYv3.1-I16-190121的图4。该规范解释了，OFDMA信道的上游频谱分成多组Q个子载波。上游传输时间可分组成OFDMA帧，这些帧的每一者可包括K个符号。微时隙为结构体，该结构体横跨频域中的Q个子载波和时域中的一个帧(或K个符号)。例如，取决于配置，Q在25kHz子载波(4K FFT)的情况下可为16，或在50kHz(2KFFT)的情况下可为8。根据配置，K可为6至36个符号。微时隙的所有子载波具有相同比特加载。CM分配成在传输脉冲(TX脉冲)中传输的一个或多个微时隙。通过在OFDMA帧的所分配微时隙上传输，数个CM可共享相同OFDMA帧。
图3根据一些实施例示出了OFDMA帧和每个帧内的独立微时隙性能测量的指定微时隙的图示300。图示300包括帧320A、302B、302C、302D、302E和302F，它们共同地称为帧302。如本实例所示，每个帧302可包括横穿OFDMA信道的频谱的一列微时隙。
如本文所描述，DOCSIS3.1提供了可用于上游信道的不同比特加载。DOCSIS3.1物理层规范描述于例如CM-SP-PHYv3.1-I16-190121中，DOCSIS3.1 MAC和上层协议接口规范描述于例如CM-SP-MULPIv3.1-I18-190422中，它们据此全文以引用方式并入本文。
图4根据一些实施例示出了典型比特加载配置文件，包括高配置文件、低配置文件，和对于不同微时隙利用高配置文件或低配置文件的动态配置文件。第一配置文件(示为IUC H)规定了下述比特加载：微时隙1的8比特QAM、微时隙2至4的7比特QAM，和微时隙5至8的8比特QAM。第二配置文件(示为IUC L)规定了下述比特加载：微时隙1的5比特QAM、微时隙2至4的4比特QAM，和微时隙5至8的5比特QAM。空比特加载利用横穿微时隙1至8的常数0，并且可视为特殊配置文件。CM和/或CMTS可配置成以较高比特加载开始以发送更多数据，但如果存在错误，那么比特加载可减小或降低以可靠地发送数据。
存在各种技术用以测量上游信道的性能。例如，一种技术为可用于执行载波-噪音(carrier-to-noise，CNR)测量的静默时间探头。静默探头可例如在启用CM之前，用作生成初始上游配置文件的基线。静默时间探头技术需要所有子载波(包括所排除子载波)进行探测。作为另一个实例，另一种技术为有源探头，该有源探头可用于确定接收调制错误比率(Receive Modulation Error Ratio，RxMER)。有源探头可在CM上线之后周期性地使用(例如，以可配置时间间隔)。因为探头不可捕获脉冲噪音，所以他们通常连同其它测量数据一起使用。探头还可耗用大量时间来获得测量值。
作为另一个实例，调制错误(MER)和/或前向纠错(FEC)可被测量以用于数据传输。MER或FEC可用于确定数据信道的实时性能。例如，CMTS脉冲接收器可确定每个所接收脉冲的以下项的一者或多者：MER、FEC可纠正错误计数、FEC不可纠正错误计数，和/或总码字计数。另一个实例为OFDMA上游数据配置文件(OUDP)测试程序，其可通过将特定许可提供至测试中的CM，而测试当前所用的配置文件。CM将利用特定有效载荷模式进行传输，并且CMTS可将该传输模式用于性能测量，诸如确定FEC错误、CRC错误，测量MER，等等。
发明人已发现并意识到现有性能测量技术的缺陷。例如，虽然从脉冲接收器所获得的MER和FEC可为信道损伤的快速指示，但是它们未指出该损伤的精确位置。另外，数据脉冲可横跨多个微时隙，并且因此，针对脉冲的所有微时隙测量MER和FEC，因为这些符号为交织的。因此，现有技术不能够获得关于每份资源水平(诸如关于每个微时隙水平)的性能度量。
本文所描述的技术允许以可生成每份资源(例如，每个微时隙)测量值的方式，获得性能测量值(包括MER和/或FEC)。这些技术可包括向实时数据提供单个资源许可，该实时数据在脉冲接收器处的接收可用于性能测量。这些技术还可包括以其它测试技术补充该单个资源数据许可，以确保对每个资源进行测试(例如，在特定信道上发送不充分的数据以影响正在检查的微时隙的情况)。每份资源测量可在每个CM组基础上来执行。因此，这些技术可实时并以带宽利用率的无或最小开销方式，推导出每个CM组的每个微时隙性能度量。
图5根据一些实施例，示出了用以在每个微时隙基础上测量上游信道的性能的典型计算机化方法500。虽然本实例讨论了微时隙，但是应当理解，其它资源可进行测量，诸如多个连续微时隙。作为前提条件，CMTS可将多个CM分成多个CM组。在步骤502，该方法对于新测量间隔而被启动。在步骤504，CMTS开始了新扫描周期。在步骤506，CMTS移动至下一OFDMA帧。在步骤508，CMTS选择在当前帧中进行测量的微时隙子组。在步骤510，CMTS对于具有待传输数据的多个CM分配这些微时隙上的单个微时隙许可，并且记录这些CM所属的CM组。在步骤512，CMTS确定是否存在更多需进行测量的微时隙子组。如果是，那么该方法返回至步骤506，否则，其前行至步骤514。在步骤514，CMTS确定是否已使用足够扫描周期。如果否，那么该方法返回至步骤504，否则其前行至步骤516。在步骤516，CMTS确定是否存在任何CM组，其至少一个微时隙的性能测量值尚未获得。如果是，那么该方法前行至步骤518，否则，其结束当前测量间隔528(并且如图5所示，方法500返回至步骤502以用于新测量间隔)。在步骤518，CMTS开始了新扫描周期。在步骤520，CMTS移动至下一OFDMA帧。在步骤522，CMTS选择微时隙子组，其中CM组的性能测量值未获得。在步骤524，CMTS对于OUDP测试分配这些微时隙上的单个微时隙许可，其中测试CM来自CM组内。在步骤526，CMTS确定是否存在更多微时隙子组，该微时隙子组的性能测量值并未为CM组获得。如果是，那么该方法返回至步骤520，否则其返回至步骤516。
作为步骤502之前的前提条件，CMTS可将多个CM分组成多个CM组，使得特定CM组中的所有CM具有类似性能测量值，诸如信道的每个子带中的类似损伤，其中不同CM组之间的性能测量值差异可反映不同CM供应商和类型，或由于他们所处于的电缆工厂的不同物理段。在一些实施例中，CMTS可配置成利用各种规则对CM分组，取决于部署情景和实施具体情况。例如，如果CMTS确定仅存在连接至CMTS的数个CM，那么CMTS可将每个CM分类成单独CM组。作为另一个实例，如果CMTS确定上游信道上的所有CM行为一致(例如，随着时间横穿微时隙)，那么CMTS可将所有的CM分类成相同CM组。作为又一个实例，CMTS将以相同高配置文件和低配置文件所指定的CM分类成相同组，因为以相同高和低配置文件所指定的CM(根据现有配置文件管理机制)可表明CM具有类似性能。如果特定组中的CM以不同配置文件来重新指定(例如，根据现有机制，不同高或低配置文件)，那么CMTS可使CM移动至不同CM组，该不同CM组包括具有不同配置文件的CM。
参考步骤510和步骤524，CMTS分别对于数据传输和OUDP测试分配了所选微时隙子组上的单个微时隙许可(如先前步骤中所确定)。同时，CMTS还试图根据正常调度程序，对于请求CM的实时数据，在当前帧的微时隙其余部分上分配单微时隙或多微时隙许可。如果仍存在未分配的剩余微时隙，那么CMTS可同样对于OUDP测试分配这些其余微时隙上的单个微时隙许可。出于简便性的目的，此类程序未示出于图示中。
还参考步骤504至步骤514。如本文所讨论，CMTS脉冲接收器可收集各种性能信息，诸如FEC可纠正计数、FEC不可纠正计数、总码字计数，和每个所接收脉冲的MER。然而，当所接收脉冲检测到错误并且脉冲尺寸大于微时隙时，CMTS不能确定造成损伤的微时隙。为允许CMTS获得每个微时隙粒度的性能度量，CMTS可指定待用于一个微时隙许可的每个帧中的一些微时隙。例如，CMTS可为每个帧标示一个微时隙许可的预限定百分比。参考图3，CMTS标示每个帧302的每100个微时隙中的一个微时隙许可304。如图3所示，所标示微时隙304的位置可在每个帧中旋转，使得在帧302A中，最顶部微时隙得以许可，在帧302B，次高微时隙得以许可，等等。通过使所标示微时隙旋转横穿帧，每个微时隙可随着时间以相同频率进行扫描。例如，如果CMTS标示帧中的1％微时隙将用于单个微时隙许可，那么其采用100个帧来扫描每个微时隙(扫描周期为100个帧)。根据帧尺寸(例如，6至36个符号)和循环前缀(CyclicPrefix，CP)值，一秒内可能大约有1000至8000个帧。如果例如一秒内存在3000个帧，那么任何特定微时隙将在一秒内扫描30次，从而包括指定至CM组的任一者的本位置处的单个微时隙许可。1秒可选择为测量间隔。
因此，CMTS可确定每个所分配微时隙的实时数据性能度量。例如，因为许可为单个微时隙，那么本微时隙的信号未与其它微时隙进行交织。因此，CMTS可确定，CMTS所了解的性能度量仅可归因于检查条件下的特定微时隙。因此，技术可通过调度单个微时隙许可而将实时数据用于测量，使得CM利用所标示位置处的单个微时隙脉冲串而传输该数据。除了这些位置，数据仍以单个或多个微时隙许可进行调度，仍与先前相同。
CMTS可统计每个组的微时隙性能度量。例如，当CMTS从CM接收单个微时隙脉冲(与单个微时隙许可相关联的脉冲)时，CMTS可测量该脉冲并且将性能度量计数至传输CM所属的组。CMTS可单独地维持每个所测量性能度量。例如，CMTS可在每组、每微时隙基础上(例如，uFEC_<group,minislot>、cFEC_<group,minislot>等)维持可纠正和/或不可纠正FEC度量，可在每组、每微时隙基础上(例如，MER_<group,minislot>)维持可纠正和/或不可纠正MER度量，等等。
参考步骤516至步骤526。在一些实施例中，CMTS可配置成避免对于各种CM组的微时隙采样不足。例如，在多个有源CM组的情况下(例如，由于一些随机性)，特定CM组对于每个微时隙可进行扫描的频率可为非已知。一些CM组可对于一些微时隙采样不足，即使存在该CM组的有源数据。为避免微时隙采样不足，CMTS可保留用于测试许可的一些机会(例如，在测量间隔内，对于每个微时隙进行扫描的所有机会之外的一些机会)。例如，CMTS可保留用于OUDP测试的一些机会。
图6根据一些实施例示出了用于测试许可的保留机会的示例性图示600。在该实例中，总共存在5个CM组。另外，由于帧的1％微时隙标示用于一个微时隙许可并且每秒3000个帧，因此这将导致每个微时隙的每秒30次机会进行扫描，每次间隔100个帧。如图6所示，CMTS在一秒间隔内对于每个微时隙具有30次机会进行扫描(每个扫描周期一次机会)，包括帧604A中的第1次机会602A、......、帧604B中的第25次机会602B、帧604C中的第26次机会602C、帧604D中的第27次机会602D、帧604E中的第28次机会602E、帧604F中的第29次机会602F，和帧604G中的第30次机会602G。图6的实例中的CMTS配置成对于单个微时隙数据许可利用前25次机会，如所示，帧604A中的第1次机会602A直至帧604B中的第25次机会602B。CMTS配置成保留剩余5次机会以用于OUDP测试，每个CM组一次机会，如所示，帧604C中的第26次机会602C、帧604D中的第27次机会602D、帧604E中的第28次机会602E、帧604F中的第29次机会602F，和帧604G中的第30次机会602G。虽然CMTS保留了这5次机会，但是CMTS无需将所保留机会用于OUDP测试(例如，与数据许可相对)。例如，如本文所描述，CMTS可仅将机会用于前25个许可中尚未扫描的微时隙。此类典型方式产生至多5/30/100＝0.167％的开销，以将时隙保留用于OUDP测试。通过保留一次或多次机会以用于测试许可，CMTS可确保，在每个测量间隔中，每个微时隙具有至少一次机会以对每个CM组进行测量。
在一些实施例中，帧中的任何未使用微时隙可添加至对于该微时隙的OUDP测试机会集。例如，如果存在帧中的未指定微时隙，那么调度器可将它们的任一者用于单个微时隙OUDP测试许可，而不限制于该标示位置。此类微时隙可添加至该微时隙的所保留OUDP测试机会(例如，上述实例保留了五次机会)以循环通过每个CM组。此类微时隙的实例示于帧604H中，帧604H为帧604F之前的帧。此类未使用微时隙可提供更多测量机会，而无需额外成本，因为带宽将无论如何以其它方式浪费。
用于将OUDP测试机会指定至CM和/或用于执行OUDP测试的技术可根据部署情景和实施具体情况进行配置。例如，OUDP测试可需要每个CM的特定服务ID(Service ID，SID)，该SID指定至正测试的CM。在一些实施例中，基于OUDP测试的特殊顾客布置所需的SID的总数，CMTS可配置成将不同技术用于SID指定。例如，CMTS可配置成选择未使用SID，并且当必要时将其指定至正进行测试的CM。作为另一个实例，CMTS可配置成在CM注册时将唯一OUDP测试SID预指定至每个CM。作为另一个实例，CMTS可将一些OUDP测试SID预指定至一组CM，并且循环通过这些SID以在必要时将它们与另一组CM一起重新使用。
对于OFDMA配置文件管理，已存在各种讨论和方式。例如，DOCSIS 3.1，CCAPTM操作支持系统接口规范CM-SP-CCAP-OSSIv3.1-I11-171220描述了用于运营商静态地配置由DOCSIS 3.1CM用于OFDMA信道上的一组OFDMA配置文件的方法。
作为其它实例，存在允许CMTS基于这些CM的性能测量值(主要地，RxMER)而创建由DOCSIS 3.1CM用于OFDMA信道上的数据配置文件的机制。还存在一些机制，这些机制解决了如何将数据配置文件指定和周期性地重新指定至CM以应对信道损伤，其中CMTS不断地监测CM的性能度量。
Figure BDA0003505247710000131
3.1配置文件管理应用技术报告CM-TR-PMA-V01-180530描述了一个使用外部PMA服务器的架构。PMA服务器通过启动上游子载波的RxMER测量(使用静默或有源探头)或触发OUDP测试(均通过CMTS)而不断地监测上游频谱。PMA还可利用其它测试的信息，诸如PNM服务器的上游捕获，以及在工厂所获得的历史信息。利用此类信息，PMA服务器能够评估当前上游信道的性能，并且生成该信道的一组数据配置文件。同时，PMA服务器还可将这些配置文件的一者或两者标示至本信道上的每个CM。
本发明人已发现并理解现有配置文件管理技术的缺陷，包括现有比特加载配置文件和其使用。虽然CM可配置有多个比特加载配置文件(本文还称为数据IUC)，但是CM通常由CMTS进行指示，以在每个调度周期对于每个信道始终利用所有数据脉冲串的特定比特加载配置文件。例如，在每个MAP间隔中，对于数据传输的所有脉冲串，CM将仅使用所有微时隙的一种配置文件。此外，虽然CM可存储高配置文件和低配置文件，但CM不了解利用该高或低配置文件的时机。相反，CMTS为CM挑选高配置文件，直至其检测错误测量值，并且然后CMTS可为该CM切换至低配置文件。在切换配置文件后，CMTS对于本信道的所有数据脉冲串为CM选择了低配置文件。
本发明人还发现并理解，现有配置文件管理技术需要改变配置文件的内容(例如，通过改变所指定配置文件的内容，或改变配置文件指定)，并且将所修改配置文件通信至适用CM。此类技术需要时间来做出CM的配置文件变化，并且CM通常必须接收所修改配置文件，并执行多个步骤以能够利用该配置文件(诸如每次CM接收所修改配置文件时对硬件进行重新编程)。现有技术通常还仅支持OFDMA信道和每个CM的有限数量的配置文件，诸如每个信道的仅1或2个IUC。另外，配置文件的一者通常为对于预注册所需的最低比特加载配置文件(例如，IUC 13)。因此，上述机制需要CMTS利用UCD和/或DBC消息而与对应CM不断地通信，因为如果CMTS期望改变配置文件，那么CMTS需发送消息，因为每个CM可仅存储两种配置文件。此类配置文件管理所需的通信开销可不利地影响系统，诸如限制配置文件管理功能可运行的速度，和/或限制CMTS系统可适应于信道损伤的速度。为限制开销，可配置或遵循时间间隔，以设定CMTS(或配置文件管理应用(PMA)服务器)根据需要而评估指定至每个CM的当前配置文件，从而修改或重新指定该配置文件的频率。运营商可限定时间间隔，该时间间隔确定了CMTS(或PMA服务器)根据需要而评估指定至每个CM的当前配置文件，并执行这些配置文件的修改或重新指定的频率。这些机制在本文中一般称为配置文件管理机制，并且本间隔一般称为配置文件管理间隔。
本文所描述的技术可用于动态地调整CM在OFDMA信道上调制其上游传输的方式。这些技术可包括使用局部协调的比特加载配置文件而动态地切换OFDMA信道的比特加载。配置文件可以每个微时隙粒度影响不同比特加载配置文件(例如，高配置文件或低配置文件(也分别称为IUC H和IUC F)的部分，或空配置文件)。这些技术可以相比于现有技术的较快方式创建和/或调整响应于实时噪音的配置文件，而无需向CM通知新或修改配置文件。例如，当CMTS确定仅在信道的子带内存在损伤时，CMTS可切换数个微时隙上的比特加载。这些技术可允许CMTS在指定至CM的配置文件之间动态地切换。例如，在相比于配置文件管理间隔的较小时间间隔(称为动态配置文件间隔)中，CMTS调度器可在每份资源(诸如每个微时隙水平)处的IUC H、IUC F和NULL比特加载之间动态地切换。CMTS调度器可执行此类动态切换，而无需通过如配置文件管理机制所用的传统路径(例如，MMM消息)通信至CM。因此，新技术广义地称为动态配置文件，或有时称为动态调度配置文件(或动态调度IUC，或简称DS-IUC)，因为配置文件可例如通过CMTS调度器局部地生成并使用。
图7A根据一些实施例示出了对于资源(例如，微时隙)生成比特加载的计算机化过程700的实例。在步骤702，该方法对于新动态配置文件间隔而被启动。在步骤704，CMTS选择CM组来分析比特加载。在步骤706，CMTS选择资源(例如，微时隙)来分析比特加载。在步骤708，CMTS根据配置文件H、配置文件L、最新性能测量值以及先前动态调度配置文件(对应于正分析的资源和CM组)而确定资源的新比特加载。在步骤710，CMTS确定是否存在更多资源待分析。如果是，那么该方法返回至步骤706，否则，其前行至步骤712。在步骤712，CMTS利用对于所有资源所获得的比特加载，生成新动态调度配置文件。在步骤714，CMTS确定是否存在更多CM组待分析。如果是，那么该方法返回至步骤704，否则，其结束当前动态配置文件间隔716(并且如图7A所示，该方法可返回至步骤702以用于新动态配置文件间隔)。
作为步骤702之前的前提条件，CMTS可将多个CM分成多个CM组，如先前所解释。作为另一个前提条件，根据现有配置文件管理机制，CMTS对于每个CM组选择配置文件H和配置文件L，如先前所解释。作为又一个前提条件，CMTS获得每个资源和每个CM组的性能测量值，如图5所示和先前所解释。
参考步骤708，CMTS可利用每份资源(例如，每个微时隙)性能数据而确定新比特加载，如本文所描述。图8根据一些实施例为用于计算每个资源和每个CM组的新比特加载的示例性过程800的状态转换图示。关于本实例，将假设，各个微时隙和各个CM组存在三种可能比特加载状态：高(H)802、低(L)804，和NULL 806。状态H意指，特定微时隙处的比特加载假设为IUC H的比特加载，即，bit-loading_<H,minislot>。状态L意指，特定微时隙处的比特加载假设为IUC L的比特加载，即，bit-loading_<L,minislot>。状态NULL意指，特定微时隙处的比特加载为0。此外，存在四种转换：转换808(H 802->L 804)、转换810(L804->NULL806)、转换812(L 804->H 802)，和转换814(NULL 806->L 804)。作为一般事项，CMTS可以H802比特加载开始，直到检测错误，此时CMTS可转换至利用L 804比特加载。CMTS可分析性能数据，如本文进一步讨论，以确定从一种状态转换至另一种状态的时间。
在一些实施例中，CMTS可配置成利用各种技术来评估触发状态转换的条件。例如，当微时隙的uFEC(例如，如本文所描述，在组的基础上所确定)超过预定阈值时，转换808可触发。预定阈值可为例如以百分比为单位的不可纠正FEC错误阈值，超过该阈值将发生转换808(例如，当从高配置文件切换至低配置文件时)。例如，预定阈值可在0.1％至1％的范围内，例如根据运营商的决定。uFEC可根据先前测量间隔中的IUC H的性能测量值而确定。在一些实施例中，CMTS可将此刻微时隙的MER记录为tSNR(例如，其中tSNR为当发生转换808时对于微时隙所记录的MER/SNR)。作为另一个实例，当该组微时隙的uFEC超过预定阈值时，转换810可触发。该预定阈值可为以百分比为单位的不可纠正FEC错误阈值，超过该阈值将发生转换810(例如，当从低配置文件切换至NULL比特加载时)。uFEC可根据先前测量间隔中的IUC L的测量值而确定。作为另一个实例，当不存在FEC错误并且MER高于阈值时(考虑绝对基准数和先前转换历史两者)，转换812可触发。例如，当下述条件均成立时，转换812可触发：(a)该组微时隙的MER高于微时隙和Mdb的tSNR之和，(b)MER高于rSNR，和(c)cFEC和uFEC之和为0。Mdb可为余量DB，该余量DB必须添加至808中的tSNR，以评估转换808是否可逆转(例如，经由转换812)。这种可配置余量的选择可控制如何积极地允许发生H和L之间的状态转换。rSNR可为与bit-loading_<H,minislot>相关联的基准SNR。用于转换812的性能值可根据先前间隔组中IUC L的测量值而确定。作为另一个实例，当下述条件均成立时，转换814可触发：(a)uFEC为0，(b)cFEC低于预定阈值，以及(c)MER超过rSNR。预定阈值可为以百分比为单位的可纠正FEC错误阈值，低于该阈值将发生转换814。rSNR可为与bit-loading_<L,minislot>相关联的基准SNR。在一些实施例中，用于转换814的性能测量值可根据先前间隔组中OUDP测试与IUC L而确定。
该标准允许OUDP测试许可配置成类似于数据许可进行操作，但其中CM利用由CMTS所识别的配置文件(其向前指定至CM)，在所识别的一个或多个微时隙处发送测试数据而非真实数据。在一些实施例中，CMTS可配置成以各种方式使用OUDP测试。例如，CMTS可配置成使得，如果微时隙对于特定CM组处于NULL状态，那么该组的测量机会将用于具有目标低配置文件的OUDP测试。这种配置可用于测试NULL状态的转出条件，诸如测试图8中的转换814。作为另一个实例，如果微时隙对于特定CM组处于利用特定配置文件(例如，配置文件H或配置文件L)的状态，那么该组的机会将用于具有当前配置文件的OUDP测试。作为另一个实例，如果微时隙对于特定CM组处于利用特定配置文件(例如，配置文件L)的状态，那么CMTS可选择成利用该组的机会来执行具有较高配置文件(例如，配置文件H)的OUDP测试。这可用于测试从较低配置文件至较高配置文件的转换条件，诸如测试图8中的转换812。
参考步骤712，为在微时隙基础上调整比特加载，CMTS可周期性地生成动态配置文件。例如，CMTS可生成动态调度IUC(DS-IUC，其用于描述技术，但非旨在为限制性的，因为可使用任何配置文件名称而不脱离本文所描述技术的精神)。DS-IUC可在逐个微时隙基础上在CM处采用可用配置文件的一者(例如，IUC H、IUC L，或NULL)。参考图4，例如，DS-IUC在微时隙1至4中采用IUC H，但在微时隙5和6中采用IUC L，并且在微时隙7至8中采用NULL比特加载。因此，DS-IUC的比特加载定义为：微时隙1为8比特QAM、微时隙2至4为7比特QAM、微时隙5至6为5比特QAM，和微时隙7至8为0比特QAM。
图7B示出了CMTS利用动态配置文件的计算机化过程750的实例。作为步骤752之前的前提条件，CMTS可获得每个CM组的动态配置文件，诸如DS-IUC，如图7A所示和先前所解释。在步骤752，CMTS开始了新MAP。在步骤754，CMTS获得了下一个CM请求(显式请求或隐式请求，诸如UGS许可)。在步骤756，CMTS利用对应于CM所属的CM组的当前动态配置文件(例如DS-IUC)的比特加载，填充所有可用微时隙。在步骤758，CMTS根据当前动态配置文件(诸如DS-IUC)排除了NULL状态的所有微时隙。在步骤760，CMTS分配了一个或多个数据许可以服务CM请求，其中每个许可所包括的微时隙根据当前动态配置文件的组成而共享了相同IUCH或IUC L状态。在步骤762，CMTS利用IUC H或IUC L根据当前动态配置文件的组成而将每个数据许可编码为IE。在步骤764，CMTS确定当前MAP中是否存在更大空间。如果是，那么该方法返回至步骤754，否则，其前行至步骤766。在步骤766，CMTS发送了MAP以及所有IE。
参考步骤760。在一些实施例中，调度器可根据当前DS-IUC，用不同IUC编号，在相同CM的MAP中(其中每个IE限定了脉冲)，编码不同数据信息元素(IE)。利用此类技术，特定微时隙处的比特加载值可假设为可用配置文件的任一者。可用配置文件的收集可提供分层选项，以使OFDM信道动态地适应噪音。例如，在上文实例中所讨论的三种配置文件(IUC H、IUC L和NULL)的情况下，三种配置文件可向动态适应提供3层选择，而不涉及CM，并且此类适应在不同子带上可为不同的。
在每个动态配置文件间隔处，CMTS可评估CM组的先前DS-IUC，并且有可能更新一个或多个微时隙的比特加载。在一些实施例中，动态配置文件间隔可与本文所讨论的性能测量间隔相关(例如，其可与测量间隔为相同的，或其可为测量间隔的数倍，等等)。关于动态配置文件间隔906和性能测量间隔904之间的关系的实例，参考图9。
在一些实施例中，动态配置文件技术可允许CMTS根据用于微时隙的比特加载，排除严重受损区域上的数据传输。例如，CMTS可避免调度某些区域中的任何数据传输，诸如具有NULL比特加载的区域(例如，因为由于噪音/干扰而不存在所允许比特编码)，如步骤758所示。作为另一个实例，CMTS可避免调度某些区域中的初始测距和精细测距请求，诸如NULL区域。调度器可使用DS-IUC来确定数据和/或测距请求的适当微时隙。例如，调度器可使用DS-IUC来确定测距请求的微时隙，并且利用测距IUC(例如，IUC 3或4)而非数据IUC(例如，HIUC或L IUC)而编程对应IE。
在一些实施例中，CMTS还可排除严重受损区域上的非数据传输。例如，CMTS可根据每个微时隙性能测量值而避免调度严重受损区域中的初始测距和精细测距请求。作为另一个实例，当目前所分配初始测距和/或精细测距区域严重受损时，同样根据每个微时隙性能测量值(例如，每个微时隙MER/SNR测量值)，CMTS可选择具有最佳整体性能或最少损伤的区域为新初始测距和/或精细测距区域。每个微时隙性能测量值的生成例如结合图5进行讨论。调度器可利用测距IUC(例如，IUC 3或4)而非数据IUC(例如，H IUC或L IUC)而编程对应IE。本过程(图中未示出)称为动态测距区域。在一些实施例中，调度器可确定，性能数据指示具有损伤的微时隙的一者或多者，并且可根据微时隙性能数据而调度非数据传输请求，以避免调度受损微时隙中的非数据传输请求。非数据传输请求可包括例如测距请求。通过根据微时隙性能数据而确定现有测距区域与具有类似损伤的一个或多个微时隙相关联，调度器可调度该测距请求，并且可根据该性能数据而确定新测距区域。
在一些实施例中，CMTS可将独立资源的比特加载的动态调整成与现有配置文件管理机制相组合，这用于创建并修改配置文件H和配置文件L。可能的是将动态配置文件方法与配置文件管理机制的任一者相组合。如本文所描述，CM处(例如，IUC H、IUC L和NULL)配置文件的收集提供了分层选项，以用于在一定程度上对于噪音条件的动态适应，而无需涉及CM，并且此类适应在不同子带处可为不同的。DS-IUC基于当前配置文件(例如，IUC H和IUC L)的创建和修改以每个动态配置文件间隔来执行，而配置文件H和配置文件L的指定和重新指定以每个配置文件管理间隔来执行。动态配置文件间隔可选择成使得其小于配置文件管理间隔。例如，动态配置文件间隔可为亚秒至多秒，并且配置文件管理间隔可为亚分钟至数分钟。关于动态配置文件间隔906和配置文件管理间隔902之间的关系的实例，参考图9。
在一些实施例中，配置文件管理机制可增强以提供更佳灵活性。例如，CM的较低配置文件可在CM注册之后设定成特定配置文件(例如，不同于通用较低配置文件13的配置文件)。然后，利用一些不同策略，CMTS可对于CM同时选择一对高和低配置文件(配置文件H和配置文件L)。例如，CMTS可首先选择配置文件H，并且将配置文件L选择为最低配置文件(例如，其为通常使用的)。作为另一个实例，CMTS可首先选择配置文件H，并且对于每个可能配置文件H，配置文件L可选择为配置文件H的配对(例如，所述配置文件L相比于配置文件H低3DB)。作为另一个实例，CMTS可根据性能测量以及当前配置文件H和配置文件L，单独地升级或降级配置文件H和配置文件L。作为另一个实例，CMTS可根据规则(至少特定百分比的微时隙可通过配置文件H来满足，并且至少另一百分比的微时隙可通过配置文件L来满足)而选择配置文件H和配置文件L。
根据本文所描述的原理进行操作的技术可以任何合适方式来实施。上述流程图的处理框和决策框表示可包括于执行这些各种过程的算法中的步骤和动作。衍生自这些过程的算法可实施为软件(该软件与一个或多个单用途或多用途处理器集成并引导其操作)，可实施为功能等同电路(诸如数字信号处理(DSP)电路或专用集成电路(ASIC))，或可以任何其它合适方式来实施。应当理解，本文所包括的流程图未描述任何特定电路或任何特定编程语言或编程语言类型的语法或操作。相反，流程图示出了功能信息，本领域的技术人员开利用该功能信息来制造电路或实施计算机软件算法以执行特定设备(其执行本文所描述的技术类型)的处理。还应当理解，除非本文另外指明，每个流程图中所描述步骤和/或动作的特定序列仅为对算法的说明，这些算法可实施并且可在本文所描述原理的实施方式和实施例中改变。
因此，在一些实施例中，本文所描述的技术可以计算机可执行指令来体现，该计算机可执行指令实施为软件，包括应用软件、系统软件、固件、中间件、嵌入代码，或任何其它合适类型的计算机代码。此类计算机可执行指令可利用多种合适编程语言和/或编程或脚本工具的任一者来写入，并且还可编译为可执行机器语言代码或中间代码(其在框架或虚拟机器上执行)。
当本文所描述的技术体现为计算机可执行指令时，这些计算机可执行指令可以任何合适方式来实施，包括实施为多个功能机构，每个功能机构提供一种或多种操作以完成根据这些技术进行操作的算法的执行。然而，“功能机构”(实例化)为计算机系统的结构部件，该结构部件当与一个或多个计算机集成，并由其执行时引起一个或多个计算机执行特定运行作用。功能机构可为软件元件的一部分或整个软件元件。例如，功能机构可实施为过程的函数，或实施为离散过程，或实施为任何其它合适处理单元。如果本文所描述的技术实施为多功能机构，那么每个功能机构可以其自有方式来实施，所有功能机构无需以相同方式来实施。此外，这些功能机构可并行地和/或串行地执行(适当时)，并且利用消息传递协议或以任何其它合适方式，可在彼此之间传递信息(利用一台或多台计算机上的共享存储器)。
一般来讲，功能机构包括路由、程序、对象、对象、数据结构等，它们执行特定任务或实施特定抽象数据类型。通常，功能机构的功能性可根据需要在系统(功能机构在该系统中运行)中进行组合或分布。在一些实施方式中，执行本文的技术的一个或多个功能机构可一起形成完整软件包。在另选实施例中，这些功能机构可适于与其它不相关功能机构和/或过程交互以实施软件应用程序。
一些示例性功能机构已在本文进行描述以用于执行一项或多项任务。然而，应当理解，所描述任务的功能机构和分部仅为对功能机构类型(其可实施本文所描述的示例性技术)的说明，并且实施例不限于以任何特定数量的功能机构、功能机构的分部或功能机构的类型来实施。在一些实施方式中，所有功能性可以单个功能机构来实施。还应当理解，在一些实施方式中，本文所描述的功能机构的一些可与其它功能机构一起实施或单独地实施(即，实施为单个单元或独立单元)，或这些功能机构的一些可不实施。
在一些实施例中，实施本文所描述技术的计算机可执行指令(当实施为一个或多个功能机构或以任何其它方式实施时)可在一个或多个计算机可读介质上进行编码，以向该介质提供功能性。计算机可读介质包括磁性介质(诸如硬盘驱动器)、光学介质(诸如光盘(CD)或数字通用光盘(DVD))、持久性或非持久性固态存储器(例如，闪存存储器、磁性RAM，等等)，或任何其它合适存储介质。此类计算机可读介质可以任何合适方式来实施。如本文所用，“计算机可读介质”(还称为“计算机可读存储介质”)指代有形存储介质。有形存储介质为非暂态的，并且具有至少一个物理结构部件。在如本文所用的“计算机可读介质”中，至少一个物理结构部件具有至少一种物理性质，该至少一种物理性质可在以嵌入信息创建介质的过程、将信息记录其上的过程，或以信息编码该介质的任何其它过程期间以一些方式进行变更。例如，计算机可读介质的物理结构的一部分的磁化状态可在记录过程期间进行变更。
另外，上文所描述的一些技术包括以这些技术所采用的某些方式存储信息(例如，数据和/或指令)的动作。在这些技术的一些实施方式(诸如其中这些技术实施为计算机可执行指令的实施方式)中，该信息可在计算机可读存储介质上进行编码。当特定结构在本文描述为其中存储该信息的有利格式的情况下，这些结构可用于在存储介质上进行编码时赋予信息的物理组织。这些有利结构然后通过影响与信息相互作用的一个或多个处理器的操作(例如，通过增加由一个或多个处理器所执行的计算机操作的效率)，可向存储介质提供功能性。
在其中这些技术可实现为计算机可执行指令的一些但非所有实施方式中，这些指令可在一个或多个合适计算装置(其在任何计算机系统中操作)，或一个或多个计算装置(或一个或多个计算装置的一个或多个处理器)可编程成执行该计算机可执行指令。当指令以对于计算装置或处理器可访问的方式进行存储时，诸如在数据存储库中(例如，芯片上高速缓存或指令寄存器、经由总线可访问的计算机可读存储介质、经由一个或多个网络可访问和通过装置/处理器可访问的计算机可读存储介质，等等)，计算装置或处理器可编程成执行指令。包括这些计算机执行指令的功能设施可与以下项进行集成并引导其操作：单个多用途可编程数字计算装置、两个或以上多用途计算装置(其共享处理功率并且联合地执行本文所描述的技术)的坐标系统、单个计算装置或专用于执行本文所描述技术的计算装置的坐标系统(共同定位的或地理上分布的)、一个或多个用于执行本文所描述技术的现场可编程门阵列(FPGA)，或任何其它合适系统。
计算装置可包括至少一个处理器、网络适配器和计算机可读存储介质。例如，计算装置可为台式或膝上型个人计算机、个人数字助理(PDA)、智能移动电话、服务器，或任何其它合适计算装置。网络适配器可为任何合适硬件和/或软件，以使计算装置能够与任何其它合适计算装置在任何合适计算网络上有线地和/或无线地通信。计算网络可包括无线接入点、交换机、路由器、网关，和/或其它联网设备，以及用于交换两个或更多个计算机之间的数据的任何合适有线和/或无线通信媒体或介质(包括互联网)。计算机可读介质可适于存储待处理的数据和/或待由处理器执行的指令。处理器实现了数据的处理和指令的执行。数据和指令可存储于计算机可读存储介质上。
计算装置可额外地具有一个或多个部件和外围设备，包括输入装置和输出装置。这些装置可用于呈现用户界面等。可用于提供用户界面的输出装置的实例包括打印机或显示屏幕(用于输出的视觉呈现)和扬声器或其它声音生成装置(用于输出的听觉呈现)。可用于用户界面的输入装置的实例包括键盘和指向装置(诸如鼠标、触控板和数字化输入板)。作为另一个实例，计算装置可通过语音识别或以其它听觉格式接收输入信息。
已描述了这样的实施例：其中这些技术以电路和/或计算机可执行指令来实施。应当理解，一些实施例可为方法的形式，其中已提供至少一个实例。作为方法的一部分而执行的动作可以任何合适方式进行排序。因此，可得以构建这样的实施例，其中动作以不同于所示的次序来执行，该次序可包括同时执行一些动作，即使在例示性实施例中示出为顺序动作。
上文所描述实施例的各个方面可单独地、组合地，或以前述内容所描述的实施例中未明确讨论的各种布置来使用，并且因此不限于其对前述说明书所解释或附图所示的部件的细节和布置的应用。例如，一个实施例中所描述的方面可以任何方式与其它实施例中所描述的方面进行组合。
权利要求书中用以修饰权利要求元素的序数术语(诸如“第一”、“第二”、“第三”等)的使用自身不暗示一个权利要求元素相对于另一者的任何优先权、优先级或次序，或其中执行方法的动作的瞬时次序，而是仅用作标记以区分具有特定名称的一个权利要求元素与具有相同名称(但使用序数术语)的另一元素，以区分这些权利要求元素。
另外，本文所用的短语和术语是出于说明目的，并且不应视为限制性的。“包括”、“含有”、“具有”、“包含”、“涉及”和其变型在本文的使用旨在涵盖下文所列出的项目和其等同物，以及额外项目。
词语“典型”在本文用于意指用作实例、事例或说明。因此，本文描述为典型的任何实施例、实施方式、过程、特征等应理解为说明性实例，并且不应理解为优选或有利实例，除非另外指明。
尽管已描述至少一个实施例的一些方面，但应当理解，对于本领域的技术人员将易于出现各种变更、修改和改善。此类变更、修改和改善旨在为本公开的一部分，并且旨在落入本文所描述的原理的精神和范围内。因此，前述描述和附图仅为实例的方式。

Claims (20)

1.一种用于调度在上游信道上的独立正交频分多址(OFDMA)资源的计算机化方法，以服务下游装置的数据传输请求，所述方法包括：
根据动态比特加载配置文件，对于所述上游信道上的可用资源组，生成调度表以服务所述数据传输请求，包括：
针对第一脉冲，为来自所述可用资源组的第一资源组，生成指示第一比特加载配置文件的数据；和
针对第二脉冲，为来自所述可用资源组的第二资源组，生成指示第二比特加载配置文件的数据；和
将所述调度表传输至下游装置，使得所述下游装置配置成利用所述第一比特加载配置文件，通过编码所述第一资源组而编码所述第一脉冲，并且利用所述第二比特加载配置文件，通过编码所述第二资源组而编码所述第二脉冲。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
信道包括帧组，每个帧包括脉冲的相关组，所述相关组包括所述第一脉冲、所述第二脉冲和一个或多个额外脉冲；和
生成所述调度表包括为来自所述帧组的每个帧的每个脉冲，生成指示比特加载配置文件的数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述可用资源组包括微时隙组；和
生成所述调度表包括：
针对所述第一脉冲，为来自所述微时隙组的一个或多个微时隙的第一组，生成指示所述第一比特加载配置文件的数据；和
针对所述第二脉冲，为来自所述微时隙组的一个或多个微时隙的第二组，生成指示所述第二比特加载配置文件的数据。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
利用所述微时隙组中的每个微时隙的单个微时隙许可，独立地测试信道的所述微时隙组，以生成所述微时隙组的每个微时隙的性能数据；和
根据所述性能数据，生成所述动态比特加载配置文件。
5.根据权利要求4所述的方法，其中测试所述微时隙组包括：
将下游装置分组成多个装置组；和
对于所述多个装置组的每个装置组，收集所述微时隙组的性能数据，包括：
确定所述微时隙组的多个微时隙子组；和
利用所述信道的帧收集每个微时隙子组的性能数据，所述帧不同于用于其它微时隙子组的帧。
6.根据权利要求4所述的方法，还包括根据所述微时隙组的每个微时隙的性能数据，调度非数据传输请求，从而避免以相关性能数据调度在所述微时隙组的一个或多个微时隙中的所述非数据传输请求，所述相关性能数据指示所述微时隙的损伤。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述非数据传输请求包括测距请求。
8.根据权利要求7所述的方法，其中调度所述测距请求包括：
根据所述微时隙组的每个微时隙的性能数据，确定现有测距区域与具有指示损伤的所述性能数据的一个或多个微时隙相关联；和
根据所述性能数据，确定新测距区域。
9.一种设备，配置成调度在上游信道上的独立正交频分多址(OFDMA)资源，以服务来自下游装置的数据传输请求，所述设备包括与存储器通信的处理器，所述处理器配置成执行存储于所述存储器中的指令，所述指令引起所述处理器：
根据动态比特加载配置文件，对于所述上游信道上的可用资源组，生成调度表以服务所述数据传输请求，包括：
针对第一脉冲，为来自所述可用资源组的第一资源组，生成指示第一比特加载配置文件的数据；和
针对第二脉冲，为来自所述可用资源组的第二资源组，生成指示第二比特加载配置文件的数据；和
将所述调度表传输至下游装置，使得所述下游装置配置成利用所述第一比特加载配置文件，通过编码所述第一资源组而编码所述第一脉冲，并且利用所述第二比特加载配置文件，通过编码所述第二资源组而编码所述第二脉冲。
10.根据权利要求9所述的设备，其中：
信道包括帧组，每个帧包括脉冲的相关组，所述相关组包括所述第一脉冲、所述第二脉冲和一个或多个额外脉冲；和
生成所述调度表包括为来自所述帧组的每个帧的每个脉冲，生成指示比特加载配置文件的数据。
11.根据权利要求9所述的设备，其中：
所述可用资源组包括微时隙组；和
生成所述调度表包括：
针对所述第一脉冲，为来自所述微时隙组的一个或多个微时隙的第一组，生成指示所述第一比特加载配置文件的数据；和
针对所述第二脉冲，为来自所述微时隙组的一个或多个微时隙的第二组，生成指示所述第二比特加载配置文件的数据。
12.根据权利要求9所述的设备，其中所述指令还配置成引起所述处理器：
利用所述微时隙组中的每个微时隙的单个微时隙许可，独立地测试信道的所述微时隙组，以生成所述微时隙组的每个微时隙的性能数据；和
根据所述性能数据，生成所述动态比特加载配置文件。
13.根据权利要求12所述的设备，其中测试所述微时隙组包括：
将下游装置分组成多个装置组；和
对于所述多个装置组的每个装置组，收集所述微时隙组的性能数据，包括：
确定所述微时隙组的多个微时隙子组；和
利用所述信道的帧收集每个微时隙子组的性能数据，所述帧不同于用于其它微时隙子组的帧。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述指令还配置成引起所述处理器根据所述微时隙组的每个微时隙的性能数据，调度非数据传输请求，从而避免以相关性能数据调度在所述微时隙组的一个或多个微时隙中的所述非数据传输请求，所述相关性能数据指示所述微时隙的损伤。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述非数据传输请求包括测距请求。
16.根据权利要求15所述的设备，其中调度所述测距请求包括：
根据所述微时隙组的每个微时隙的性能数据，确定现有测距区域与具有指示损伤的所述性能数据的一个或多个微时隙相关联；和
根据所述性能数据，确定新测距区域。
17.一种非暂态计算机可读介质，包括指令，所述指令当由计算装置上的一个或多个处理器执行时，可操作以引起所述一个或多个处理器：
根据动态比特加载配置文件，对于在上游信道上的可用资源组生成调度表，以服务下游装置的数据传输请求，包括：
针对第一脉冲，为来自所述可用资源组的第一资源组，生成指示第一比特加载配置文件的数据；和
针对第二脉冲，为来自所述可用资源组的第二资源组，生成指示第二比特加载配置文件的数据；和
将所述调度表传输至下游装置，使得所述下游装置配置成利用所述第一比特加载配置文件，通过编码所述第一资源组而编码所述第一脉冲，并且利用所述第二比特加载配置文件，通过编码所述第二资源组而编码所述第二脉冲。
18.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中：
信道包括帧组，每个帧包括脉冲的相关组，所述相关组包括所述第一脉冲、所述第二脉冲和一个或多个额外脉冲；和
生成所述调度表包括为来自所述帧组的每个帧的每个脉冲，生成指示比特加载配置文件的数据。
19.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中：
所述可用资源组包括微时隙组；和
生成所述调度表包括：
针对所述第一脉冲，为来自所述微时隙组的一个或多个微时隙的第一组，生成指示所述第一比特加载配置文件的数据；和
针对所述第二脉冲，为来自所述微时隙组的一个或多个微时隙的第二组，生成指示所述第二比特加载配置文件的数据。
20.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其中所述指令还可操作以引起所述一个或多个处理器：
利用所述微时隙组中的每个微时隙的单个微时隙许可，独立地测试信道的所述微时隙组，以生成所述微时隙组的每个微时隙的性能数据；和
根据所述性能数据，生成所述动态比特加载配置文件。
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