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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Breitbandkommunikationssysteme.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Breitbandkommunikationssysteme,
die die DOCSIS-Spezifikation (Data Over Cable Service Interface
Spezifikation) oder irgendeine ihrer Ableitungen verwenden und ein
DOCSIS-konformes
Zweiwege-Satelliten-Kommunikationssystem einschließen, aber
nicht darauf beschränkt
sind. Außerdem
ist die vorliegende Anmeldung nicht auf Systeme beschränkt, die
DOCSIS verwenden, und kann mühelos
auf andere Kommunikationssystemspezifikationen und -protokolle angewendet
werden, die adaptive Modulationstechniken verwenden (z.B. ein Digital
Video Broadcasting – Return Channel
System bzw. DVB-RCS (Digitalfernsehen-Rückkanal-System)).
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Die
vorliegende Erfindung umfasst Verfahren zum Mappen von Ethernet-Paketen
zur Eingabe in eine Reihe von Rahmen, die Moving Pictures Experts Group
(MPEG)-Rahmen als Ausgabe aufweisen. Diese Ausgabe von MPEG-Rahmen
kann schließlich als
eine Eingabe für
einen variablen Codierer- und Modulator-Verarbeitungsblock
verwendet werden, um eine adaptive Modulation durchzuführen. Mit
der adaptiven Modulation wird die Bandbreite gegenüber herkömmlichen
Lösungswegen
von festen Codierungs- und Modulationsimplementierungen gesteigert.
Wenn die adaptive Modulation bei einem Kommunikationssystem wie
etwa DOCSIS-, Varianten von DOCSIS- oder DVB-RCS-Kommunikationssystemen angewendet
wird, ermöglicht
diese die Installation von mehr Teilnehmermodems in dem Kabelsystem.
Mehr Teilnehmer bedeuten am Ende zusätzlichen Umsatz.
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Verwandte Technik
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DOCSIS
ist eine Reihe von Spezifikationen, die von Cable Labs (www.cablelabs.com)
bereitgestellt wird, um einen Standard für Kabelmodemkopfstellen- und
Modem-Geräte
zu definieren. Die Kabelmodemkopfstelle (auch als das Cable Modem
Termination System bzw. CMTS bekannt) stellt ein Gateway zwischen
einem Weitbereichsnetzwerk ausgehend von einer zentra len Stelle
zu einer Vielzahl von Kabelmodems (CMs; cable modems) über ein
Hybridfaser-Koaxial-(HFC)-Schnittstellenkabel bereit. Die DOCSIS-Spezifikationen definieren
den Downstream als die Richtung des Datenflusses von dem CMTS zu
den CMs und den Upstream als die Richtung des Datenflusses von den
CMs zu dem CMTS. DOCSIS spezifiziert, dass die Downstream-Daten als eine Rundsendung
von MPEG-Rahmen fließen,
die von allen CMs empfangen werden können. Diese MPEG-Rahmen können DOCSIS-Rahmen
enthalten. Die DOCSIS-Rahmen können
wiederum DOCSIS-Management-Pakete oder
Ethernet-Pakete enthalten.
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Die
Ethernet-Pakete können
entweder User Datagram Protocol (UDP)-Pakete, Pakete des Internet Protocol
(IP) Typs oder potentiell andere Typen von Protokollpaketen enthalten.
DOCSIS spezifiziert den Upstream als ein Time Division Multiple
Access (TDMA)-Verfahren (Zeitmultiplexverfahren) der gemeinsamen
Nutzung (Sharing) der Upstream-Bandbreite, die unter einer Vielzahl
von CMs gemeinsam zu nutzen ist. Die Einheit der Zeit, die bei dieser
TDMA-Implementierung und diesem CM-Sharing verwendet wird, wird
ein Minislot genannt. Der Minislot ist eine programmierbare Länge an Zeit,
die während der
Initialisierungszeit des CMTS festgelegt wird. Die Bandbreite des
Upstream wird unter einer fortlaufenden Anzahl dieser Minislots
aufgeteilt, die entweder von einem oder mehreren multiplen CMs verwendet werden
sollen.
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Die
DOCSIS-Spezifikation ist auch so angepasst worden, dass sie mit
anderen Kommunikationssystemen als der HFC-Schnittstelle zwischen dem
CMTS und dem CM arbeiten kann. Eines dieser Systeme ist ein festes
Drahtlos-System,
wodurch das Gateway ein Wireless Access Termination System (WATS)
genannt wird und das Modem ein Wireless Modem (WM), also Drahtlos-Modem
genannt wird. Ein anderes System, das DOCSIS übernommen hat, verwendet ein
Zweiwege-Satellitensystem, wodurch das Gateway das Satellite Modem
Termination System (SMTS) genannt wird und das Modem das Satellite
Modem (SM), also Satellitenmodem genannt wird. Die vorliegende Anmeldung
ist primär
für das SMTS
ausgelegt worden, ist aber nicht auf das SMTS beschränkt und
kann auch auf andere DOCSIS-Varianten-Systeme und Nicht-DOCSIS-Varianten-Systeme
angewendet werden.
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Eine
Herausforderung bei den herkömmlichen
DOCSIS-Lösungswegen
ist aber, dass alle MPEG-Rahmen zwischen dem DOCSIS-basierten SMTS
und einem entsprechenden SM-System auf der Grundlage der gleichen Übertragungsparameter übertragen
werden. Die Beschränkung,
dass alle MPEG-Rahmen
unter Verwendung der gleichen Übertragungsparameter übertragen
werden müssen, verhindert,
dass das SMTS die Downstream-Bandbreite effizient ausnutzen und
optimieren kann.
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Was
deshalb benötigt
wird, ist ein Prozess, der ein Kommunikationssystem wie etwa ein
DOCSIS-basiertes SMTS in die Lage versetzt, Downstream-MPEG-Rahmenparameter
dynamisch zu konfigurieren. Dieses Downstream-Konfigurieren findet vorzugsweise in
einer Art und Weise statt, dass die zur Verfügung stehende Downstream-Bandbreite effizient
zugewiesen und optimiert wird.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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In Übereinstimmung
mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, wie sie hier verkörpert und umfassend
beschrieben ist, stellt die vorliegende Erfindung ein System und
ein Verfahren zum Übertragen
von MPEG-Rahmen zwischen einem DOCSIS-basierten SMTS und einem entsprechenden SM-System
bereit. Das Verfahren umfasst das Identifizieren wenigstens eines
Datenstroms, der eine Übertragung
zwischen dem SMTS und dem SM erfordert, wobei der Datenstrom einen
oder mehrere MPEG-Rahmen umfasst. Als nächstes werden die MPEG-Rahmen
innerhalb von SMTS-Datenwarteschlangen auf der Grundlage von vorbestimmten
Parametern organisiert. Schließlich
werden die MPEG-Rahmen
auf der Grundlage ihrer Organisation innerhalb der Datenwarteschlangen übertragen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist ein Verfahren zum Übertragen von Moving Pictures
Expert Group (MPEG)-Rahmen zwischen einem Data Over Cable Services
Interface Specification (DOCSIS)-basierten Satellite Modem Termination
System (SMTS) und einem entsprechenden Satellitenmodem-(SM)-System
bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Identifizieren
wenigstens eines Datenstrom, der eine Übertragung zwischen dem SMTS
und dem SM erfordert, wobei der Datenstrom einen oder mehrere MPEG-Rahmen
umfasst;
Organisieren der MPEG-Rahmen innerhalb von SMTS-Datenwarteschlangen
in Übereinstimmung mit
vorbestimmten Parametern.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Übertragen von Moving Pictures
Experts Group (MPEG)-Rahmen zwischen einem Data Over Cable Services
Interface Specification (DOCSIS)-basierten Satellite Modem Termination
System (SMTS) und einem entsprechenden Satellitenmodem-(SM)-System
Folgendes:
Identifizieren wenigstens eines Datenstroms, der eine Übertragung
zwischen dem SMTS und dem SM erfordert, wobei der Datenstrom einen
oder mehrere MPEG-Rahmen umfasst;
Organisieren der MPEG-Rahmen
in SMTS-Datenwarteschlangen in Übereinstimmung
mit vorbestimmten Parametern; und
Übertragen der MPEG-Rahmen auf
der Grundlage ihrer Organisation innerhalb der Datenwarteschlangen.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Verfahren des Weiteren das Assoziieren der übertragenen
Rahmen mit den vorbestimmten Parametern.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Organisieren das Verarbeiten der Datenwarteschlangen
auf der Grundlage von vorbestimmten Prioritäten.
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Vorteilhafterweise
umfassen die vorbestimmten Prioritäten wenigstens eine aus der
Gruppe, die (i) eine Reihenfolge von der höchsten zu der niedrigsten Rate,
(ii) eine Reihenfolge von der höchsten
zu der niedrigsten Priorität
und (iii) eine Reihenfolge von der niedrigsten zu der höchsten Rate
umfasst.
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Vorteilhafterweise
basiert das Organisieren auf einem Mapping der Zieladresse zu der
Warteschlange.
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Vorteilhafterweise
umfassen die vorbestimmten Parameter wenigstens einen aus der Gruppe,
die die Vorwärtsfehlerkorrekturrate,
den Modulationstyp und das Signal-Rausch-Verhältnis umfasst.
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Vorteilhafterweise
sind die vorbestimmten Parameter mit Downlink-Übertragungen
assoziiert.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Übertragen von Moving Pictures
Experts Groups (MPEG)-Rahmen
zwischen einem Data Over Cable Services Interface Specification
(DOCSIS)-basierten Satellite Modem Termination System (SMTS) und
einem entsprechenden Satellitenmodem-(SM)-System Folgendes:
eine
Einrichtung zum Identifizieren wenigstens eines Datenstroms, der
eine Übertragung
zwischen dem SMTS und dem SM erfordert, wobei der Datenstrom einen
oder mehrere MPEG-Rahmen umfasst;
eine Einrichtung zum Organisieren
der MPEG-Rahmen in SMTS-Datenwarteschlangen
in Übereinstimmung
mit vorbestimmten Parametern; und
eine Einrichtung zum Übertragen
der MPEG-Rahmen auf der Grundlage der Organisation innerhalb der
Datenwarteschlangen.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Vorrichtung des Weiteren eine Einrichtung zum Assoziieren
der übertragenen
Rahmen mit den vorbestimmten Parametern.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Einrichtung zum Organisieren die Bewertung von Warteschlangenblockprioritäten.
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Vorteilhafterweise
umfassen die vorbestimmten Prioritäten wenigstens eine aus der
Gruppe, die (i) eine Reihenfolge von der höchsten zu der niedrigsten Rate,
(ii) eine Reihenfolge von der höchsten
zu der niedrigsten Priorität
und (iii) eine Reihenfolge von der niedrigsten zu der höchsten Rate
umfasst.
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Vorteilhafterweise
basiert die Einrichtung zum Organisieren auf einem Mapping der Zieladresse
zu der Warteschlange.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Mapping ein Assoziativspeicherschema.
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Vorteilhafterweise
umfassen die vorbestimmten Parameter wenigstens einen aus der Gruppe,
die die Vorwärtsfehlerkorrekturrate,
den Modulationstyp und das Signal-Rausch-Verhältnis umfasst.
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Vorteilhafterweise
sind die vorbestimmten Parameter mit den Downlink-Übertragungen
assoziiert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie auch die
Struktur und die Operation verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
genauer beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN/FIGUREN
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die hier aufgenommen sind und einen Teil der Patentschrift
bilden, veranschaulichen die vorliegende Erfindung, und zusammen
mit der Beschreibung dienen sie außerdem dazu, die Prinzipien
der Erfindung zu erläutern
und einen Fachmann auf diesem Gebiet in die Lage zu versetzen, die
Erfindung durchzuführen
und zu verwenden. In den Zeichnungen ist:
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1 eine
Blockdiagrammveranschaulichung eines DOCSIS-basierten Zweiwege-Satellitensystems,
das in Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung strukturiert und angeordnet ist;
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2 eine
ausführliche
Blockdiagrammveranschaulichung eines herkömmlichen SMTS;
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3 eine
Veranschaulichung der Satellitenmodemseite von konventionellen Upstream-
und Downstream-Verarbeitungsblöcken;
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4 eine
Veranschaulichung eines SMTS, das in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und angeordnet ist;
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5 eine
Blockdiagrammveranschaulichung des adaptiven Modulations-Formatierers & -Controllers,
der in 4 gezeigt ist;
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6 eine
Veranschaulichung der SM-Seite eines adaptiven Modulationsverarbeitungsblocks;
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7 eine
Veranschaulichung eines Lösungswegs
für das
Packen von DOCSIS-Paketen in einen MPEG-Strom;
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8 eine
Veranschaulichung eines Multiraten-MPEG-Stroms, die eine beispielhafte
Warteschlangenblockstruktur zeigt;
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9 eine
Veranschaulichung der Organisation des Überrahmens;
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10 eine
Veranschaulichung einer Warteschlangenblockorganisation in Übereinstimmung
mit einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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11 eine
Veranschaulichung einer Warteschlangenblockorganisation in Übereinstimmung
mit einem dritten und vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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12 eine
Veranschaulichung einer Warteschlangenblockorganisation in Übereinstimmung
mit einem fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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13 eine
Veranschaulichung einer Warteschlangenblockorganisation in Übereinstimmung
mit einem sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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14 eine
Veranschaulichung einer Warteschlangenblockorganisation in Übereinstimmung
mit einem siebten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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15 eine
Veranschaulichung einer Warteschlangenblockorganisation in Übereinstimmung
mit einem achten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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16 eine
Veranschaulichung einer Warteschlangenblockorganisation in Übereinstimmung
mit einem neunten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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17 eine
Veranschaulichung, wie man Übergänge von
einem Warteschlangenblock hoher Rate zu einem Warteschlangenblock
niedriger Rate handhabt; und
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18 ein
Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Praktizieren
eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
nachfolgende ausführliche
Beschreibung der beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht beispielhafte Ausführungsbeispiele, die in Einklang
mit der vorliegenden Erfindung sind. Andere Ausführungsbeispiele sind möglich, und
Modifikationen können
bei den Ausführungsbeispielen
innerhalb des Gedankens und des Schutzumfangs der Erfindung durchgeführt werden.
Deshalb ist die nachfolgende ausführliche Beschreibung nicht
als Beschränkung der
Erfindung gedacht. Vielmehr wird der Schutzumfang der Erfindung
durch die angehängten
Ansprüche
definiert.
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Es
wäre einem
Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung
so, wie sie unten beschrieben ist, in vielen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
von Hardware, Software, Firmware und/oder den Entitäten implementiert
werden kann, die in den Figuren veranschaulicht sind. Jeder reale
Softwarecode mit der spezialisierten Steuer-Hardware zur Implementierung
der vorliegenden Erfindung stellt keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung
dar. Somit werden die Operation und das Verhalten der vorliegenden
Erfindung unter der Voraussetzung beschrieben, dass Modifikationen und
Variationen der Ausführungsbeispiele
möglich sind,
wenn der Grad an Ausführlichkeit
gegeben ist, wie er hier dargestellt wird.
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1 zeigt
ein DOCSIS-basiertes Zweiwege-Satellitensystem. Daten von einem
Gateway 100 werden downstream durch einen Transceiver 102, eine
Antenne 104, einen Uplink zu einem Satelliten 106,
eine Antenne 108 und einen Transceiver 110 zu dem
Satellitenmodem 112 gesendet. Daten von dem Satellitenmodem 112 werden
upstream durch den Transceiver 110, die Antenne 108,
den Satelliten 106, die Antenne 104 und den Transceiver 102 zu dem
Gateway 100 gesendet. Die Techniken der vorliegenden Erfindung
sind in dem Gateway 100 integriert.
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2 ist
eine ausführliche
Veranschaulichung eines herkömmlichen
SMTS. In 2 werden Daten von dem Netzwerk
quer durch die Schnittstelle 250 über ein DOCSIS Medium Access
Control (MAC) 204a empfangen. Die Schnittstellensteuerung
wird über
einen Host-Controller 200a bereitgestellt. Diese Daten
sollen downstream über
eine Schnittstelle 240a zu einer Vielzahl von Modems 112 gesendet werden.
Die Daten sind typischerweise als Pakete des IP- oder UDP-Typs eingegliedert,
die in einem Ethernet-Paket enthalten sind. Das MAC 204a formatiert
diese Daten, indem es vorne an das Ethernet-Paket einen DOCSIS Header anhängt und
eine zyklische Redundanzprüfung (CRC;
cyclic redundancy check) hinten anhängt. Dieses DOCSIS-Paket wird
dann in ein MPEG-Paket mit einem speziellen DOCSIS-Protokollkennungs-(PID; protocol identifier)-Wert
eingeschlossen, um dieses Paket von anderen Typen von MPEG-Rahmen
unterscheiden zu können.
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Bei
dem herkömmlichen
Lösungsweg
von 2 werden die MPEG-Pakete über den augenblicklichen Stand
der Technik der festen Codierung und Modulation 206a gesendet,
mittels Filter/Aufwärtskonvertierer 210 auf
eine DOCSIS-Kabelfrequenz gefiltert und aufwärtskonvertiert und durch eine
Antenne/einen Transceiver 214 und weiter zu der Vielzahl
von SMs 112 gesendet.
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Aus
praktischen Gründen
ist 3 als eine Veranschaulichung dargestellt, die
die SM-Seite der Upstream- und Downstream-Verarbeitungsblöcke zeigt.
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4 ist
eine Veranschaulichung eines SMTS, das in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und angeordnet ist. Anstatt
die MPEG-Rahmen von einem Gateway DOCSIS MAC 204b zu einem
festen Codierungs- und Modulationsverarbeitungsblock 206a zu übermitteln,
werden die MPEG-Rahmen über
einen adaptiven Modulations-Formatierer & -Controller (AMFC) 406 über eine
Schnittstelle 240b zu einem variablen Codierungs- und Modulationsverarbeitungsblock 408 übermittelt.
Die Steuerung für den
AFMC 406 wird von einem Host-Controller 200b über eine
Steuerverbindung 407 bereitgestellt. Es ist diese Fähigkeit
zur Organisation von Downstream-Daten für Teilnehmer, die bei der höchsten Rate
empfangen können,
die es dem SMTS erlaubt, die Downstream-Bandbreite effizienter nutzen
zu können,
was die Basis für
den Bedarf nach einer adaptiven Modulation bildet. Die vorliegende
Erfindung stellt ein Verfahren zur genaueren Bestimmung dessen bereit,
wie die Downstream-Daten von dem AMFC 406 organisiert werden.
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5 ist
eine Blockdiagrammveranschaulichung des AMFC 406, der in 4 gezeigt
ist. Daten werden von dem Gateway DOCSIS MAC 204b nicht in
der Form von MPEG-Rahmen empfangen, wie dies bei den herkömmlichen
Lösungswegen
durchgeführt
wird, sondern in einer Form von unverarbeiteten DOCSIS-Paketen,
die nicht in die MPEG-Rahmen eingebettet sind. Bei den herkömmlichen
Lösungswegen
enthalten die MPEG-Rahmen die DOCSIS-Pakete. Wenn der AMFC 406 den
MPEG-Strom neu organisieren müsste,
um diesen effizienter zu dem variablen Codierer und Modulator zu
senden, würde
er die DOCSIS-Pakete von dem MPEG-Strom abstreifen müssen, den
Ausgangs-MPEG-Strom
neu organisieren müssen
und die DOCSIS-Pakete in die MPEG-Rahmen platzieren müssen.
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Die
Schnittstelle 240b vereinfacht diesen Prozess, indem sie
a priori "abgestreifte" DOCSIS-Pakete für den AMFC 406 bereitstellt.
Eine Daten-Parser-Schnittstelle 600 sortiert
die DOCSIS-Pakete aus, indem sie die Pakete auf der Grundlage von Übertragungscharakteristiken
in Warteschlangen 602 platziert. Die Daten-Parser-Schnittstelle
weiß mit Hilfe
eines Mapping der Zieladresse zu der Warteschlange, in welche Warteschlangen 602a-602n sie die
Pakete platzieren soll. Dieses Mapping kann die Form eines Assoziativspeichers
(CAM; content addressable memory) annehmen. Dieser Prozess wird
von einem eingebetteten Controller 604 gesteuert, wie unten
noch ausführlicher
beschrieben werden wird. Der Controller trifft die Entscheidung
dahingehend, welche Pakete aus ihren jeweiligen Warteschlangen verarbeitet
werden und zu einem Multiraten-MPEG-Framer 608 durch eine
MPEG-Datenschnittstelle 420 gesendet werden. Die Pakete
werden dann zu dem variablen Downstream-Codierer- und -Modulatorverarbeitungsblock 408 gesendet.
Ein Modulations-Controller 618 stellt eine Modensteuerung
(mode control) für
den variablen Codierer- und Modulatorverarbeitungsblock 408 über eine
Steuerschnittstelle 422 bereit.
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6 ist
eine Veranschaulichung, die die SM-Seite eines beispielhaften entsprechenden
adaptiven Modulationsverarbeitungsblocks 112b darstellt.
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7 ist
eine Veranschaulichung eines beispielhaften Lösungswegs für das Packen von DOCSIS-Paketen
in einen MPEG-Strom 700. Diese Figur zeigt, dass Pakete 702, 704, 706 und 708 aus
dem MPEG-Strom 700 an verschiedene Warteschlangen (602a-602n)
gesendet werden. Deshalb ist es vorzuziehen, dass die Pakete 702, 704, 706 und 708 mit unterschiedlichen Übertragungscharakteristiken
gesendet werden, die besser mit der Fähigkeit ihrer jeweiligen SMs
zusammenpassen. Bei diesem Beispiel enthalten die MPEG-Rahmen in
dem Strom 700 das DOCSIS-Paket 702 und können zu
der Warteschlange 602a mit einer Quadratur-Phasenumtastungs-(QPSK;
Quadrature Phase-Shift Keying)-Rate von 1/2 gesendet werden. Die
MPEG-Rahmen, die das DOCSIS-Paket 704 enthalten,
können
zu der Warteschlange 602b mit einer 8-Phasenumtastungs-(8PSK; 8-ary Phase
Shift Keying)-Rate von 2/3 gesendet werden. Schließlich können die MPEG-Rahmen,
die das DOCSIS-Paket 708 enthalten, zu der Warteschlange 602c mit
der 16-Quadraturamplitudenmodulations-(QAM)-Rate
von 3/4 gesendet werden.
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8 stellt
eine Veranschaulichung einer beispielhaften Organisation der beispielhaften
Warteschlangenblöcke 802, 804 und 806 bereit.
Jeder der Warteschlangenblöcke 802, 804 und 806 umfasst MPEG-Rahmen,
die die gleichen Übertragungscharakteristiken
aufweisen.
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9 stellt
eine Veranschaulichung eines beispielhaften Überrahmens 902 bereit.
Der Überrahmen 902 ist
so organisiert, dass er einen Satz von Warteschlangenblöcken (903a-903n)
umfasst, die jeweils möglicherweise
unterschiedliche Übertragungscharakteristiken
aufweisen.
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Wie
oben angemerkt worden ist, verwenden die herkömmlichen Verfahren eine feste
Codierungs- und Modulationstechnik, um Daten downstream von einem
SMTS zu einer Vielzahl von SMs zu übertragen. Die vorliegende
Erfindung stellt aber Techniken zur Organisation von Daten bereit,
um die Codierungs- und Modulationstechnik so zu variieren, dass Daten
optimiert werden, die downstream von einem SMTS zu einer Vielzahl
von SMs übertragen
werden. Es ist diese Fähigkeit
zum Übertragen
mit variablen Codierungs- und Modulationscharakteristiken (d.h., Modulation,
Vorwärtsfehlerkorrektur-(FEC)-Coderate, FEC-Blockgröße, etc.),
die es erlaubt, dass mehr SMs effizienter übertragen können, wodurch die Downstream-Bandbreite
maximiert wird.
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Die
Maximierung der Downstream-Bandbreite erlaubt es dem Satellitenoperator,
die Anzahl an SMs zu steigern, die in einem einzigen Downstream-Kanal
unterstützt
werden können.
Die vorliegende Erfindung stellt Techniken bereit, die bei dem Eingabedatenstrom
von DOCSIS-MAC-Rahmen zu dem AMFC durchgeführt werden können. Diese
DOCSIS-MAC-Rahmen können
DOCSIS-MAC-Management-Nachrichten oder Daten-Protokolldateneinheiten (PDUs; data
protocol units) enthalten. Diese Daten- PDUs können außerdem Ethernet-Pakete enthalten.
Schließlich
können diese
Ethernet-Pakete IP-Pakete oder UDP-Pakete enthalten. Der resultierende
Ausgang dieses Mapping ist ein MPEG-Datenstrom, der in einen variablen Codierungs-
und Modulationsverarbeitungsblock eingegeben werden kann.
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Es
gibt verschiedene Techniken für
das Mapping des Eingabedatenstroms der DOCSIS-MAC-Rahmen zu einem
Ausgangs-MPEG-Datenstrom. Es wird zuerst einmal angenommen, dass der
Eingabedatenstrom in Eingabewarteschlangen organisiert werden kann,
wie vorher beschrieben worden ist. Diese Warteschlangen, wie z.B.
die Warteschlangen 602a-602n, sind durch ihre
assoziierten Übertragungsparameter
wie etwa Modulation, FEC-Typ, FEC-Rate, FEC-Blockgröße und Warteschlangenblock-(QB;
queue block)-Größe charakterisiert,
mit denen sie assoziiert sind. Es wird aus Gründen der Einfachheit angenommen,
dass eine bestimmte Warteschlange des Weiteren zum Beispiel durch
ihre Signal-Rausch-Verhältnis-(SNR)-Anforderungen
charakterisiert sein kann. Wenn eine Warteschlange ein größeres SNR
benötigt
als eine andere Warteschlange, sollte sie als eine weniger robuste Warteschlange
oder alternativ eine Warteschlange mit einer höheren Rate betrachtet werden.
Zum Zwecke der weiteren Erörterung
werden Warteschlangen auf eine dieser Arten klassifiziert werden.
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Die
vorliegende Erfindung deckt die Organisation der QBs (Warteschlangenblöcke) ab,
die einen Überrahmen
bilden. Zusammengefasst ist ein QB (siehe 9) ein Satz
von MPEG-Rahmen (z.B. 903a-903b), die die gleichen Übertragungsparameter
aufweisen. Die Anzahl an MPEG-Rahmen, die einen QB bilden, ist willkürlich und
kann von nur einem bis zu mehreren hundert reichen. Verschiedene
Faktoren müssen
hinsichtlich dessen, wie viele MPEG-Rahmen ein QB umfasst, in Betracht
gezogen werden. Einige dieser Faktoren umfassen eine innere Codeblockgröße (z.B.
Turbocodegröße), eine äußere Code-(Reed-Solomon)-Blockgröße, eine
Verschachtlergröße, eine
Latenzzeit, etc.. Ein Überrahmen
(siehe 9) kann jegliche Kombination und Anzahl dieser
Warteschlangenblöcke
enthalten.
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Die
Organisation eines Überrahmens,
wie etwa des Überrahmens 902,
kann weit variieren. Die Warteschlangenblöcke können von der niedrigsten Rate
zu der höchsten
Rate organisiert sein. Die Warteschlangenblöcke können auch von der höchsten Rate
zu der niedrigsten Rate organisiert sein. Alternativ dazu kann die
Reihenfolge der Warteschlangenblöcke
zum Beispiel auf der Grundlage einer Warteschlangenpriorität organisiert
sein. Diese Priorität
kann auf einer Auslastung basieren (d.h., wie viele Daten in einer
bestimmten Warteschlange vorhanden sind) oder kann vorbestimmt sein
(d.h., während
der Initialisierung). Es sei angemerkt, dass jedes dieser Verfahren
mit dem Wiederholen des Verfahrens viele Male innerhalb des Überrahmens
verbunden sein kann. Es sei in allen Zeichnungen angenommen, dass
die Warteschlangenblöcke
mit einer Zahl bezeichnet sind, die ihre jeweilige Rate anzeigt. Zum
Beispiel ist QB 0 eine niedrigere Rate als QB 4, und deshalb ist
QB 0 robuster als QB 4.
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Es
gibt verschiedene Möglichkeiten,
wie die Warteschlangenblöcke
in einem Überrahmen
organisiert sein können:
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1. Reihenfolge von der niedrigsten zu
der höchsten Rate
(L2HRO; lowest to highest rate order)
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10 stellt
eine Veranschaulichung bereit, um anzuzeigen, dass Warteschlangenblöcke in Übereinstimmung
mit den Daten zugeordnet werden können, die in Warteschlangen,
wie etwa einer beispielhaften Warteschlange 1001, vorhanden
sind. Der Prozess startet ausgehend von der Warteschlange mit der
niedrigsten Rate. Wenn Daten in einer Warteschlange vorhanden sind,
kann man den Warteschlangenblock in dem aktuellen Überrahmen
zuordnen und die DOCSIS-Pakete dieser Warteschlange in diesen Warteschlangenblock
entleeren. Wenn mehr Daten in der Warteschlange vorhanden sind, als
sie in den aktuellen Warteschlangenblock passen, wird ein weiterer
Warteschlangenblock dieses Typs zugeordnet. Wenn in der Warteschlange
keine Daten mehr vorhanden sind, wird zu der Warteschlange mit der
nächsthöheren Rate
gegangen. Wenn sich in dieser Warteschlange Daten befinden, werden
die DOCSIS-Pakete dieser Warteschlange in diesen Warteschlangeblock
entleert.
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Der
Prozess dieses Setzens von Daten einer höheren Rate in einen Warteschlangenblock
mit einer niedrigeren Rate wird "Backfilling" genannt. Wenn in
der Warteschlange mehr Daten vorhanden sind, als in den aktuellen
Warteschlangenblock passen können,
wird ein neuer Warteschlangenblock dieses speziellen Typs von Warteschlange
zugeordnet. Es sei angemerkt, dass dieser Warteschlangenblock für Gewöhnlich von
einer höheren
Rate sein wird als der vorhergehende Warteschlangenblock. Dieser
Prozess wird fortgesetzt, bis in keiner der Warteschlangen mehr
irgendwelche Daten vorhanden sind. Oder bis dann, wenn eine vorbestimmte maximale Überrahmengröße erreicht
ist. Ein alternatives Verfahren ist, dass jeder Warteschlange eine maximale
Anzahl von Warteschlangenblöcken
zugewiesen wird. Wenn diese maximale Anzahl von Warteschlangenblöcken erreicht
ist, stoppt die Verarbeitung der Daten für diese spezielle Warteschlange und
startet das Verarbeiten der nächsten
Warteschlange.
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Wenn
mehr Warteschlangenblöcke
als ein willkürliches
Limit zugeordnet sind (z.B. eine maximale Überrahmengröße ist erreicht), dann stoppt
der Prozess und sendet den Überrahmen
zu dem Modulator. Es sei angemerkt, dass dann, wenn die maximale Überrahmengröße erreicht
ist, es drei Optionen zur Auswahl gibt: 1) den nächsten Überrahmen mit der Warteschlange
mit der niedrigsten Rate erneut starten; 2) den nächsten Überrahmen
mit der gleichen Warteschlange starten, mit der Schluss gemacht
wurde, als die maximale Überrahmengröße erreicht
wurde; 3) den nächsten Überrahmen
mit der Warteschlange der nächsthöheren Rate
starten, mit der Schluss gemacht wurde, als die maximale Überrahmengröße erreicht
wurde. Wenn die maximale Überrahmen-(SF)-Größe nicht
erreicht wurde, kann der nächste Überrahmen
erneut mit der Warteschlange mit der niedrigsten Rate starten.
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2. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Rate (H2LRO; highest to lowest rate order)
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Dieser
Prozess ist dem obigen Verfahren ähnlich, mit der Ausnahme, dass
die Reihenfolge der Verarbeitung von Warteschlangen von der höchsten Rate
zu der niedrigsten Rate verläuft.
Es wird Bezug auf das Element 1002 in der 10 genommen.
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3. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Priorität
(H2LPO; highest to lowest priority order)
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11 stellt
eine beispielhafte Veranschaulichung des Prozesses in der Reihenfolge
von der höchsten
zu der niedrigsten Priorität
bereit. Dieser Lö sungsweg
ist dem obigen Verfahren ähnlich,
mit der Ausnahme, dass die Reihenfolge der Verarbeitung von Warteschlangen
dadurch bestimmt wird, dass jeder Warteschlange eine Prioritätsebene
zugewiesen ist. Einer Warteschlange 1101 mit einer höheren Prioritätsebene
wird es vom Standpunkt der Priorität aus erlaubt werden, ihre
Warteschlange vollständig
zu entleeren, bevor zu der nächsten
Warteschlange gegangen wird. Eine Prioritätstabelle 1102, die Warteschlangen
zu den Prioritäten
mappt, kann verwendet werden, wie in 11 gezeigt
ist.
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4. Reihenfolge von der niedrigsten zu
der höchsten Rate – Rundlaufverfahren
(Round Robin) (L2HRO-RR; lowest to highest rate order – round
robin)
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12 stellt
eine beispielhafte Veranschaulichung des Prozesses in der Reihenfolge
von der niedrigsten zu der höchsten
Rate bereit. Dieser Lösungsweg
ist den obigen Techniken ähnlich,
mit der Ausnahme, dass anstatt eine Warteschlange, wie etwa eine
Warteschlange 1201, zu verarbeiten, bis alle ihrer Daten
ausgelesen sind, so viele Daten ausgelesen werden, wie sie in eine
maximale Anzahl von Warteschlangenblöcken passen können. Dann
wird zur nächsten
Warteschlange, falls notwendig unter Einsatz von Backfilling, weitergegangen.
Diese Technik gewährleistet,
dass bei einer stark ausgelasteten bzw. beanspruchten Bedingung
alle Warteschlangen eine Chance haben, dass ein gewisser Betrag
der Daten verarbeitet wird. Wenn alle Warteschlangen bedient worden
sind und die maximale SF-Größe nicht
erreicht wurde, wird erneut bei dem Anfang gestartet. Dies wird
fortgesetzt, bis entweder 1) alle Daten aus allen Warteschlangen
ausgelesen worden sind, 2) die maximale SF-Größe erreicht wurde, 3) keine
Zeit mehr vorhanden ist, um die Suche fortzusetzen. Eine Tabelle 1202,
die die Warteschlangennummer mit der Anzahl der Warteschlangenblöcke in Bezug
bringt, kann verwendet werden, wie in 12 gezeigt
ist.
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5. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Rate – Rundlaufverfahren
(Round Robin) (H2LRO-RR; highest to lowest rate order – round
robin)
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13 stellt
eine beispielhafte Veranschaulichung der Verarbeitung von Warteschlangen
von der höchsten
zu der niedrigsten Rate bereit. Dieser Lösungsweg ist der obigen Technik ähnlich,
mit der Ausnahme, dass die Reihenfolge der Verarbeitung von Warteschlangen
von der höchsten
Rate zu der niedrigsten Rate verläuft. Eine Tabelle 1302,
die die Warteschlangennummer mit der Anzahl der Warteschlangenblöcke in Bezug
bringt, kann verwendet werden.
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6. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Priorität – Rundlaufverfahren
(Round Robin) (H2LPO-RR; highest to lowest priority order – round robin)
-
14 stellt
eine beispielhafte Veranschaulichung der Verarbeitung von Warteschlangen
in der Reihenfolge von der höchsten
zu der niedrigsten Priorität
bereit. Dieser Lösungsweg
ist der obigen Technik ähnlich,
mit der Ausnahme, dass die Reihenfolge der Verarbeitung von Warteschlangen,
wie etwa der Warteschlange 1401, von der höchsten zu
der niedrigsten Priorität
verläuft.
Es wird Bezug auf 14 genommen. Eine Tabelle 1402,
die die Warteschlangennummer mit der Anzahl der Warteschlangenblöcke in Bezug
bringt, kann verwendet werden.
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7. Reihenfolge von der niedrigsten zu
der höchsten Rate – Warteschlangengrößen (L2HRO-QS;
lowest to highest rate order – queue
sizes)
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Dieser
Lösungsweg
kommt bei schweren Beanspruchungsbedingungen ins Spiel. Der Betrag an
Daten aus jeder Warteschlange, wie etwa einer Warteschlange 1501,
wird auf der Grundlage des relativen Betrags an Daten in einer bestimmten
Warteschlange im Vergleich zu dem Gesamtbetrag an Daten aus allen
Warteschlangen bestimmt. Bei Bedingungen mit starker Beanspruchung
ist es schwierig, alle Daten aus den Warteschlangen auszulesen und diese
in einen Überrahmen
mit einer maximalen Größe zu platzieren.
Deshalb muss ein fairer Lösungsweg
zum Abrufen eines Betrags an Daten, der kleiner als der gesamte
Betrag an Daten in der Warteschlange ist, verwendet werden. Diese
Fairness kann auf einfache Weise so modifiziert sein, dass sie die
Zuweisung von "Gewichtungen" zu den Warteschlangen
derart umfasst, dass einige Warteschlangen höhere Prioritäten gegenüber anderen
Warteschlangen besitzen, was zu mehr oder weniger Daten als bei
einem strikt proportionalen Lösungsweg
führt.
Die Sequenz von Warteschlangenblöcken
in diesem Typ von Überrahmen
kann von der niedrigsten zu der höchsten Rate verlaufen. Eine
Mo mentaufnahme (Snapshot) von Daten, die erhalten werden, wenn es Zeit
ist, den Überrahmen
aufzubauen, kann der Tabelle 1502 ähnlich sehen.
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8. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Rate – Warteschlangengrößen (H2LRO-QS;
highest to lowest rate order – queue
sizes)
-
Diese
ist der obigen Technik ähnlich,
mit der Ausnahme, dass die Sequenz der Warteschlangenblöcke, wie
etwa der Warteschlangenblöcke
in einer Warteschlange 1601, in diesem Typ von Überrahmen von
der höchsten
Rate zu der niedrigsten Rate verlaufen kann. Eine Momentaufnahme
des Betrags an Daten in den Warteschlangen zur Zeit des Aufbaus des Überrahmens
kann der Tabelle 1602 ähnlich
sehen.
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9. Übergang
von einem Warteschlangenblock hoher Rate zu einem Warteschlangenblock
niedriger Rate (H2LRQB; high to low rate queue block transition)
-
17 stellt
eine beispielhafte Veranschaulichung eines Übergangs von einem Warteschlangenblock
hoher Rate zu einem Warteschlangenblock niedriger Rate bereit. Datenpakete,
wie etwa PKT3, von einer Warteschlange mit hoher Rate können oftmals
den aktuellen Warteschlangeblock, wie etwa einen Warteschlangenblock
QB4#1, in einem Überrahmen
zum Überlaufen
bringen. Wenn dies passiert, können
diese Datenpakete aber einen anderen Warteschlangenblock nicht vollständig auffüllen, wenn ein
anderer zugewiesen wird. Als eine Folge davon kann eine Entscheidung
dahingehend getroffen werden, ob der Warteschlangenblock QB3#1 zugeordnet werden
soll. Dies liegt daran, dass dann, wenn die einzigen Daten, die
von anderen Warteschlangen übriggeblieben
sind, von einer niedrigeren Rate sind, das Zuordnen eines anderen
Warteschlangenblocks mit einer hohen Rate, wie etwa QB4#2, dazu
führen wird,
das ein Platz 1702 vergeudet wird, weil niedrigratige Modems
nicht in der Lage sein werden, Datenpakete mit einer niedrigen Rate,
die in dem Platz, der in dem Warteschlangenblock mit hoher Rate übriggelassen
wurde, platziert sind, zu sehen.
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Natürlich wird
dieses Problem minimiert, wenn Daten von anderen Warteschlangen
von einer höheren
Rate sind, weil Daten einer höherer
Rate immer in Warteschlangenblöcken
mit einer niedrigeren Rate durch Backfilling eingefüllt werden
können.
So spezifizieren die H2LRQB-Techniken, dass eine Option ist, den
Rest des Warteschlangenblocks hoher Rate zu füllen, einen Warteschlangenblock
niedriger Rate zuzuordnen, und den Rest der Paketdaten hoher Rate
in den Warteschlangenblock niedriger Rate zu füllen. Dann wird zu der Warteschlange
mit niedriger Rate weitergegangen und die Paketdaten niedriger Rate
werden in den Rest des Warteschlangenblocks niedriger Rate platziert.
Wie man sehen kann, tritt dieses Problem auf, wenn Warteschlangen
in einem Überrahmen
in einer Reihenfolge von hoher zu niedriger Rate organisiert werden.
So reduziert die Minimierung dieses Typs von Übergang die Notwendigkeit,
diesen Lösungsweg
zu verwenden.
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Wie
oben angemerkt ist, sind die konventionellen Systeme in den 2 und 3 veranschaulicht,
wonach ein Zweiwege-Satellitensystem einen festen Codierungs- und
Modulationsverarbeitungsblock an dem Satelliten-Gateway und einen
festen Decodierungs- und Demodulationsverarbeitungsblock an dem
Satellitenmodem verwendet. 1 zeigt
das gesamte System nach dem Stand der Technik, das auch für die Erfindung
verwendet werden kann, die das vorliegende Patent nutzen wird.
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Vorteile
der verschiedenen Techniken der vorliegenden Erfindung sind wie
folgt:
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1. Reihenfolge von der niedrigsten zu
der höchsten Rate
(L2HRO)
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Diese
Technik ist bezüglich
der Implementierung einer der einfachsten Lösungswege. Die Fähigkeit,
Daten einer hohen Rate mittels Backfilling in leere Warteschlangenblöcke niedriger
Rate zu füllen, stellt
einen Vorteil gegenüber
dem HTLRO-Lösungsweg
bereit.
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2. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Rate (H2LRO)
-
Dieser
Lösungsweg
stellt einen Weg bereit, Warteschlangen mit einer höheren Rate
mit einer Priorität
gegenüber
Warteschlangen mit einer niedrigeren Rate zu versehen.
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3. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Priorität
(H2LPO)
-
Dieser
Lösungsweg
erlaubt es, dass den Warteschlangen individuelle Prioritäten zugewiesen werden
können.
Die Durchsuchungsreihenfolge oder die Warteschlangen basieren auf
dieser Priorität.
So können
in der Tat, wenn dies gewünscht
wird, einige Warteschlangen mit einer niedrigen Rate eine Priorität gegenüber einigen
Warteschlangen mit hoher Rate aufweisen.
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4. Reihenfolge von der niedrigsten zu
der höchsten Rate – Rundlaufverfahren
(Round Robin) (L2HRO-RR)
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Der
Vorteil dieses Verfahrens ist die Fähigkeit, einen einzigen Lösungsweg
zu haben, der sowohl leicht beanspruchte als auch schwer beanspruchte Überrahmen
handhabt. Während
der Bedingungen mit leichter Beanspruchung werden alle Daten aus
allen Warteschlangen verarbeitet und in den Überrahmen platziert. Während Bedingungen mit
schwerer Beanspruchung werden Daten aus jeder Warteschlange ausgelesen,
wobei über
den Betrag dadurch entschieden wird, ob alle Warteschlangen die
gleiche Priorität
aufweisen. Eine gleiche Priorität
kann bedeuten, dass jede Warteschlange genügend Daten ausleeren darf,
um die gleiche Anzahl von Warteschlangenblöcken während jedes "Durchgangs" durch die Warteschlangen
zu füllen.
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Eine
ungleiche Priorität
kann bedeuten, dass jede Warteschlange genügend Daten ausleeren darf, um
eine ungleiche Anzahl von Warteschlangenblöcken während jedes "Durchgangs" durch die Warteschlangen
zu füllen.
Diese ungleiche Anzahl von Warteschlangenblöcken bestimmt, welche Ebene jede
Warteschlange relativ zu den anderen Warteschlangen vom Standpunkt
der Priorität
aus aufweist. Ein weiterer Vorteil dieses Lösungsweges liegt darin, dass
es keine Bestimmung vor der Zeit bezüglich dessen gibt, welche Warteschlangen
welchen Betrag an Daten aufweisen. Das Verfahren verarbeitet "blind" jede Warteschlange
auf der Grundlage der Warteschlangenblöcke, die diese zum Füllen zur
Verfügung
hat. Wenn man vorzeitig den gesamten Betrag an Daten in jeder Warteschlange
bestimmen muss, so nimmt dies wertvolle Zeit der Zentraleinheit (CPU)
in Anspruch, und in einer einfachen Implementierung des AMFC-Controllers
kann es eher wünschenswert
sein, eine einfache Assembliersprachen- oder Mikrocode-CPU zu haben,
die keine ausgeklügelte
mathematische Unterstützung
aufweist.
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5. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Rate – Rundlaufverfahren
(Round Robin) (H2LRO-RR)
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Diese
Technik ist der L2HRO-RR ähnlich,
mit der Ausnahme, dass die H2LRQB-Technik verwendet werden muss,
um Daten effizienter zu packen, wenn jeweils ein Übergang
von einem Warteschlangenblock mit hoher Rate zu einem mit einer
niedrigen Rate auftritt. Der Vorteil liegt darin, dass dieser Lösungsweg
Daten mit einer höheren
Rate eine geringfügig
höhere
Priorität
gegenüber
Daten mit einer niedrigeren Rate verleiht, wenn man annimmt, dass jede
Warteschlange vom Standpunkt der Anzahl von Warteschlangenblöcken aus,
die für
jeden "Durchgang" erlaubt sind, mit
der gleichen Priorität
versehen worden ist.
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6. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Priorität – Rundlaufverfahren
(H2LPO-RR)
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Dieses
Verfahren ist dem L2HRO-RR und dem H2LPO-RR ähnlich, mit der Ausnahme, dass jede
Warteschlange in der Reihenfolge einer vorher zugewiesenen Priorität durchsucht
wird. Ähnlich
wie bei den L2HRO-RR- und H2LPO-RR-Techniken kann jede Warteschlange
auch eine gleiche oder ungleiche Anzahl von Warteschlangenblöcken vorbestimmen,
so dass Warteschlangen priorisiert werden, wenn die Daten ausgeleert
werden. Der Vorteil ist die volle Flexibilität vom Standpunkt der Warteschlangenpriorität aus.
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7. Reihenfolge von der niedrigsten zu
der höchsten Priorität – Warteschlangengrößen (L2HRO-QS) – Verteilung
auf der Grundlage der Warteschlangengrößen
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Diese
Technik erlaubt einen Weg, vor dem Aufbauen des Überrahmens die Anzahl an Warteschlangenblöcken zu
bestimmen, die für
jede Warteschlange erlaubt sind. Während Bedingungen mit leichter
Beanspruchung wird dieser Lösungsweg
alle Daten in dem Überrahmen
ablaufmäßig planen. Während Bedingungen
mit schwerer Beanspruchung wird dieser Lösungsweg einige Daten auf der
Grundlage des Betrags an Daten in jeder Warteschlange und auf der
Grundlage davon, ob Warteschlangen eine gleiche "Gewichtung" aufweisen, ablaufmäßig planen. Der Vorteil liegt
darin, dass der AMFC in der Lage sein wird, die Daten in dem Überrahmen
besser zu verteilen, so dass bestimmte Warteschlangen nicht als "verhungert" erscheinen werden.
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8. Reihenfolge von der höchsten zu
der niedrigsten Rate – Warteschlangengrößen (H2LRO-QS)
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Diese
Technik ist der L2HRO-QS ähnlich,
mit der Ausnahme, dass die H2LRQB vorzugsweise dazu verwendet wird,
Daten effizienter zu packen, wenn jeweils ein Übergang von einem Warteschlangenblock
mit einer hohen Rate zu einem Warteschlangenblock mit einer niedrigen
Rate auftritt.
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18 ist
ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1800 zum
Praktizieren eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. In 18 wird
wenigstens ein Datenstrom, der eine Übertragung zwischen einem SMTS
und einem SM erfordert, identifiziert, wie in einem Schritt 1802 angegeben
ist. Der Datenstrom umfasst einen oder mehrere MPEG-Rahmen. Im Schritt 1804 werden
die MPEG-Rahmen innerhalb der SMTS-Datenwarteschlangen in Übereinstimmung
mit vorbestimmten Parametern organisiert. Die MPEG-Rahmen werden dann
auf der Grundlage ihrer Organisation innerhalb der Datenwarteschlangen übertragen,
wie in einem Schritt 1806 angegeben ist.
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SCHLUSSFOLGERUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist oben unter Zuhilfenahme von funktionellen
Systembausteinen beschrieben worden, die die Performanz von spezifizierten
Funktionen und Beziehungen davon veranschaulichen. Die Grenzen dieser
funktionellen Systembausteine sind hier willkürlich zur Erleichterung der
Beschreibung definiert worden. Alternative Grenzen können definiert
werden, solange die spezifizierten Funktionen und Beziehungen davon
in angemessener Weise durchgeführt
werden.
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Alle
solchen alternativen Grenzen liegen somit innerhalb des Schutzumfangs
der beanspruchten Erfindung. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen,
dass diese funktionellen Systembausteine durch analoge und/oder
digitale Schaltungen, diskrete Bauteile, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen,
Firmware, eine auf einem Prozessor auszuführende Software und dergleichen
oder durch eine Kombination daraus implementiert werden können. Somit
sollte das Ausmaß und
der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht durch irgendeines der
oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiele beschränkt sein,
sondern sollte nur in Übereinstimmung
mit den nachfolgenden Ansprüchen
definiert sein.
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Die
obige Beschreibung der spezifischen Ausführungsbeispiele wird so vollständig die
allgemeine Natur der Erfindung offenbaren, dass andere durch das
Anwenden der Kenntnisse innerhalb des fachmännischen Könnens (einschließlich der
Inhalte der hier zitierten Quellenangaben) ohne weiteres Modifikationen
und/oder Anpassungen für
verschiedene Anwendungen solcher spezifischer Ausführungsbeispiele
ohne unzulässiges
Experimentieren durchführen
können,
ohne dass von dem allgemeinen Konzept der vorliegenden Erfindung
abgewichen wird. Deshalb ist es beabsichtigt, dass solche Anpassungen
und Modifikationen auf der Grundlage der hier präsentierten Lehre und Führung innerhalb
der Bedeutung und des Bereichs von Äquivalenten der offenbarten
Ausführungsbeispiele
liegen. Es sollte klar sein, dass die hier verwendete Phraseologie
oder Terminologie zum Zwecke der Beschreibung und nicht zum Zwecke
der Beschränkung
verwendet wird, so dass die Terminologie oder Phraseologie der vorliegenden
Patentschrift von den Experten auf dem Gebiet in Kombination mit
einem Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet im Hinblick auf die
hier präsentierten
Lehren und die hier präsentierte
Führung interpretiert
werden sollen.