JP2005508594A - インターネット制御メッセージプロトコルによるチャンネル特性の測定方法 - Google Patents

Abstract

特定のチャンネル特性を測定するために、基準信号を発生するデータパターン（４１２）を構成すること、データパターンをインターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求に挿入すること（３０６）、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求を、第１のステーションから第２のステーションに共有の物理的媒体を通して送信すること（３０８）、第２のステーションでエコー要求を受信すること（３１０）、エコー要求に応答して、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答を、共有の物理的媒体を通して第１のステーションへ送信すること（３１２）、エコー応答を第１のステーションで受信すること（３１４）、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答のビットスライサ誤差を測定すること（３１６）、通信チャンネルのチャンネル品質をビットスライサ誤差の関数として特徴づけることから成る方法。この方法は、通信信号を経路指定する最良の相対的なチャンネル品質を有するチャンネルを選択するのに使用することができる（２００）。

Description

【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、ステイーブ・シュローダら（Ｓｔｅｖｅ Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ ｅｔ ａｌ．）による、「マルチチャンネル通信網においてチャンネルを選択するシステム、装置、および方法（ＳＹＳＴＥＭ、ＤＥＶＩＣＥ、ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＳＥＬＥＣＴＩＮＧ Ａ ＣＨＡＮＮＥＬ ＩＮ Ａ ＭＵＬＴＩＣＨＡＮＮＥＬ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＮＥＴＷＯＲＫ）」に関する、米国特許出願第０９／０５２，２２４号の一部継続出願であり、この文献は、参照により本開示に含まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、デジタル通信システムに関し、より詳細には、デジタル通信システムのメッセージトラヒックの経路指定に使用される無線周波数チャンネルの品質を評価することに関するが、それに限定されるわけではない。
【背景技術】
【０００３】
従来、インターネットプロトコル（ＩＰ）準拠のネットワークは、ベースバンド通信システムを使用して行われてきたが、近年、広帯域通信を用いたインターネットプロトコル空間の集中により、複数のインターネットプロトコルネットワークを支援可能な通信ネットワークへと移行している。複数のインターネットプロトコルネットワークは、同一の物理的媒体上への多重化が可能で、各ネットワークは、固有のチャンネルまたはチャンネル群を利用している。インターネットプロトコルネットワークは、時間、空間、および周波数を含む種々の次元で多重化できるが、現在、広帯域ケーブル産業で利用されている最も一般的な多重化技術は、周波数分割多重化である。
【０００４】
インターネットプロトコルネットワークを多重化する重要な側面として、通信システムの物理的媒体によって支援された各チャンネルの特徴づけがある。いくつかの特性を測定して、チャンネルの品質を評価することができる。例えば、同軸ケーブルについては、これらの特性は、ノイズフロアレベル、進入雑音特性、群遅延（または位相歪）、微小な反射、および振幅歪みを含んでいる。これらの特性は、送信される信号の特定の経路および方向に依存していることが多い。例えば、ノード１からノード２に送信される信号のチャンネル特性は、ノード１からノード３に送信される同一信号のチャンネル特性、またはノード２からノード１に送信される同一信号のチャンネル特性でさえも、それらと著しく異なる場合がある。
【０００５】
ネットワークの利用可能なチャンネル数の増加に伴い、チャンネル品質を監視し、かつネットワーク性能を最大限に発揮させるような通信パラメータを適応することがさらに有用になってきている。それらの通信パラメータには、例えば、チャンネルホッピング、変調適応、誤り訂正、およびタップ値および深さを含む等化器パラメータが含まれる。チャンネルを特徴づける好ましい方法は、基準信号を、物理的媒体を通して送信機と受信機間の選択された経路に沿って送信し、その受信された信号を測定することである。チャンネルを特徴づける適切な基準信号を発生するには、多くの場合、基準信号の継続期間とスペクトルのコンテンツの両方を変更できる能力が必要とされる。この能力は、基準信号によって搬送されるメッセージの長さとコンテンツを選択することによって実現可能になる。
【０００６】
この方法についての課題は、各異なる通信システムのデータ経路の基準信号を要求し、かつ生成するプロトコルを開発することにある。
インターネット制御メッセージプロトコル（ＩＣＭＰ）は、チャンネルを特徴づけるインターネットプロトコル（ＩＰ）内の機構を提供する。インターネットプロトコルネットワークのインターネットプロトコルに準拠する装置の一部を構成する送信機および受信機を使用して、送信側に再返信される参照メッセージを含んだインターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求を構成することができる。参照メッセージは、チャンネル品質を測定するために、選択された長さとコンテンツを有している。いくつかの参照メッセージは、共有の媒体上に種々の信号のチャンネル特性を生成すべく、異なった長さとコンテンツを有するように構成することができ、各参照メッセージは、対応するインターネット制御メッセージプロトコルのヘッダー識別子およびシーケンス番号によって特定することができる。インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求は、インターネットプロトコルネットワークの選択された第１のノードから送信され、インターネットプロトコルネットワークの選択された第２ノードで受信され、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答として第２のノードから第１のノードに再送信される。
【０００７】
本発明の１つの態様において、方法は、特定のチャンネル特性を測定するために、基準信号を発生するデータパターンを構成すること、データパターンをインターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求に挿入すること、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求を、第１のステーションから第２のステーションに、共有の物理的媒体を通して送信すること、第２のステーションでエコー要求を受信すること、エコー要求に応答して、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答を共有の物理的媒体を通して第１のステーションへ送信すること、第１のステーションでエコー応答を受信すること、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答のビットスライサ誤差を測定すること、通信チャンネルのチャンネル品質をビットスライサ誤差の関数として特徴づけることを含む。対応するチャンネル品質は、インターネットプロトコルネットワークのマルチチャンネル通信システムの各複数のチャンネルごとに測定されてもよく、通信信号を経路指定する最良の相対的なチャンネル品質を有する複数のチャンネルの１つが、選択されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を、限定ではなく例示として添付図面に示す。図中、同様な参照符号は同様の要素を示す。
当業者には、図中の要素が簡潔性と明瞭性を期すよう描かれており、必ずしも正しい縮尺ではないことが理解されるだろう。例えば、本発明の実施形態についての理解をより促すために、図中のいくつかの要素の寸法は、他の要素と比べて誇張されることがある。
【０００９】
図１に、本発明による多重チャンネルネットワーク１００を示す。図１には、第１のステーション１０２、第２のステーション１０４_１から１０４_Ｎ（第２のステーション１０４と総称する）、共有の物理的媒体１０６、外部のインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク１０８、エンドユーザ１１０_１から１１０_Ｎ（エンドユーザ１１０と総称する）を示している。
【００１０】
多重チャンネルネットワーク１００は、外部のインターネットプロトコルネットワーク１０８に接続された第１のステーション１０２を含む。第１のステーション１０２は、共有の物理的媒体１０６によって各第２のステーション１０４に接続される。各エンドユーザ１１０は、第２のステーション１０４の対応する１つに接続される。
【００１１】
動作中、多重チャンネルネットワーク１００は、各エンドユーザ１１０が外部のインターネットプロトコルネットワーク１０８へアクセスするのを可能にし、エンドユーザ１１０と外部ネットワーク１０８間の情報を搬送する通路として機能する。情報は、複数のチャンネルを備えた共有の物理的媒体１０６を通して搬送される。好ましい実施形態において、各チャンネルは一方向性である、すなわち、各チャンネルは、第１のステーション１０２から第２のステーション１０４へ、または第２のステーション１０４から第１のステーション１０２へのいずれか一方向へのみ情報を搬送する。第１のステーション１０２から第２のステーション１０４へ情報を搬送するチャンネルが、一般にダウンストリームチャンネルと呼ばれている。第２のステーション１０４から第１のステーション１０２へ情報を搬送するチャンネルが、一般にアップストリームチャンネルと呼ばれている。
【００１２】
図２に、複数の多重チャンネルネットワーク１００のネットワークを示す。図２には、第１のステーション１０２、第２のステーション１０４、共有の、単一または複数の物理的媒体１０６、外部のインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク１０８、エンドユーザ１１０、ルーター１１２、および経路Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩを示している。
【００１３】
複数の多重チャンネルネットワーク１００は、外部のネットワーク（例えば外部のネットワーク１０８）を分離することができる。各個々の多重チャンネルネットワーク１００内で測定されたチャンネル品質基準値が、複数の外部のネットワーク１０８間を進行しなければならないパケットの経路を指定する最良の経路を決定する経路指定パラメータとして使用される。チャンネル品質基準値は、パケットが単一または複数の、共有の物理的媒体１０６を通して破壊されないで伝播する可能性を表わすように構成されてもよい。同様に、単一の経路、例えば経路Ｉ内に複数の多重チャンネルネットワーク１００が存在する場合、その経路にある各個々の多重チャンネルネットワーク１００を通ってパケットが伝播する可能性を合成した合成品質のチャンネル品質基準値が計算されてもよい。
【００１４】
代替の実施形態においては、種々のダウンストリームおよびアップストリームチャンネルが、例えば時分割多重化によって、同一の物理的チャンネル上に多重化されてもよい。さらに、種々のダウンストリームおよびアップストリームチャンネルが、例えば周波数分割多重化／二重化によって、別の物理的チャンネル上に多重化されてもよい。
【００１５】
好ましい実施形態において、多重チャンネルネットワーク１００は、共有の物理的媒体１０６がハイブリッド光ファイバ同軸（ＨＦＣ）ネットワークである、ＤＯＣ（ｄａｔａ−ｏｖｅｒ−ｃａｂｌｅ）通信システムである。第１のステーション１０２は、一般にケーブルルーターと呼ばれる、例えばヘッドエンド装置であってもよい。第２のステーション１０４は、例えばケーブルモデムであってもよい。他の実施形態において、共有の物理的媒体１０６は、１つまたは２つ以上の同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚対線等であってもよく、無線通信および衛星通信の用途における空中、大気圏、または宇宙空間を含んでいてもよい。
【００１６】
多重チャンネルネットワーク１００では、ダウンストリームチャンネルは、例えば５０ＭＨｚより高い周波数帯にあってもよい。ダウンストリームチャンネルは、放送チャンネルに分類されてもよい。その理由は、選択されたダウンストリームチャンネル上を第１のステーション１０２によって送信されたすべての情報は、すべての第２のステーション１０４に搬送されるためである。選択されたダウンストリームチャンネル上で受信するように調整されたあらゆる第２のステーション１０４で、情報を受信することができる。
【００１７】
アップストリームチャンネルは、例えば約５ＭＨｚから約４２ＭＨｚ間の周波数帯にあってもよい。アップストリームチャンネルは、共有チャンネルに分類されてもよい。その理由は、いかなる所与の時間においても、ただひとつの第２のステーション１０４のみが選択されたアップストリームチャンネル上で送信可能なためである。したがって、各第２のステーション１０４は、他の第２のステーション１０４とアップストリームチャンネルを共有する。２つ以上の第２のステーション１０４が同一のアップストリームチャンネル上で同時に送信すると、チャンネルで搬送されている情報を崩壊させる情報衝突が発生する可能性がある。
【００１８】
複数の第２のステーション１０４が第１のステーション１０２と単一のアップストリームチャンネルを共有することを可能にするために、ＤＯＣ通信システム用の種々の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルが、開発されている。これらのプロトコルは、一般的に、コンテンションフリー（衝突のない）プロトコルとコンテンションベース（衝突に基づく）プロトコルに分類されるであろう。時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）およびラウンドロビンポーリングのようなコンテンションフリープロトコルは、アップストリームチャンネル上で送信する権限を、いかなる所与の時間においてもただ１つの第２のステーション１０４のみに与える種々のスケジューリング方法によって、共有のチャンネルの衝突を回避している。ある予約に基づいたプロトコルのようなコンテンションベースプロトコルは、衝突を回避せず、衝突が共有のチャンネルで発生するたびに衝突の問題を解決する。好ましい実施形態において、ＭＡＣプロトコルは、第２のステーション１０４によるアップストリーム送信のスケジューリングに対して、ポーリングとコンテンションベースの予約の組合せを使用している。
【００１９】
アップストリームチャンネルが存在する周波数帯は、アップストリームチャンネルを、多くの場合５ＭＨｚから４２ＭＨｚの範囲の周波数帯の無線周波数エネルギーを放出している家電製品およびアマチュア無線装置のような、外部の発信源による干渉に晒す可能性がある。したがって、いくつかのアップストリームチャンネルは、著しい外部干渉により使用不能になるかもしれないが、他のアップストリームチャンネルは使用可能なままである。他の要因は、第１のステーション１０２の受信機の欠陥や共有の物理的媒体１０６を構成する配線の不備のような他の要因によっても、機器故障によりアップストリームチャンネルが使用不能になるという結果を引き起こすであろう。
【００２０】
好ましい実施形態において、第１のステーション１０２は、各アップストリームチャンネルを監視して、チャンネルが使用可能かどうかを判定する。第１のステーションは、各アップストリームチャンネルに対するチャンネル品質を継続して評価し続ける。チャンネル品質の評価が特定の範囲内にある限り、チャンネルは使用可能であるとみなされる。しかし、チャンネル品質の評価が特定の範囲から外れた場合には、チャンネルは使用不能であると見なされる。
【００２１】
チャンネル品質の評価を判定するために、第１のステーション１０２は、アップストリームチャンネル上の各バースト伝送に対するビットスライサ誤差を計算する。受信信号からシンボルを復号し、デジタルビットのストリームを生成するデジタル受信機の機能ブロックが、ビットスライサと呼ばれる。直交振幅変調（ＱＡＭ）信号を復調する際、ビットスライサは、入力するシンボルの振幅および位相を推定し、受信シンボルと最も密接に一致する振幅および位相を有する対応のシンボルを選択する。その対応する（理想的な）シンボルの振幅および位相と、受信シンボルの測定された振幅および位相との間の差が、ビットスライサ誤差と呼ばれている。測定されたシンボルが他のシンボルの振幅と位相の判断境界内に現われる地点に受信シンボルを、雑音が破壊するときに、ビットスライサ誤差は発生する。いくつかのビットスライサ誤差の測定値を平均して、チャンネル品質の評価を生成してもよい。
【００２２】
アップストリームチャンネルが使用不能と見なされた状況では、代替のアップストリームチャンネルが選択されてもよく、通信は代替のアップストリームチャンネルを使用して継続可能である。第１のステーション１０２は、利用可能なアップストリームチャンネルのリストを保持し、通常、そこから代替のアップストリームチャンネルが選択される。ただし、代替のアップストリームチャンネルは、相対的なチャンネル品質を考慮することなく選択されてもよい。そのため、代替のアップストリームチャンネルも、外部の干渉により使用不能になる可能性がある。
【００２３】
本発明の多重チャンネル通信システムによる代替のアップストリームチャンネルを選択する２つの態様は、利用可能なアップストリームチャンネルを選択する際に、相対的なチャンネル品質を測定することと、相対的なチャンネル品質を測定するのに使用される基準信号を発生するインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク内の、既に決まった場所にあるプロトコルを活用することである。
【００２４】
本発明の１つの実施形態において、第１のステーション１０２は、チャンネル品質測定の動作を開始する。第１のステーション１０２は、通信ネットワーク用に保持されているリストから、多くの利用可能なチャンネルを選択する論理を含んでいる。また、第１のステーション１０２は、各利用可能なチャンネルのチャンネル品質を測定し、選択されたチャンネル品質測定値、通常、他の利用可能なチャンネルに比べて最良のチャンネル品質を有するチャンネルを選択する論理も含んでいる。
【００２５】
図３に、図１の多重チャンネルネットワークに最適の利用可能なチャンネルを選択する方法のフローチャート２００を示す。
ステップ２０２は、フローチャート２００の開始点である。
【００２６】
ステップ２０４では、多くの利用可能なアップストリームチャンネルが、チャンネル品質を評価するために選択される。
ステップ２０６では、ビットスライサ誤差によって表わされるようなチャンネル品質が、各選択されたアップストリームチャンネルに対して測定される。
【００２７】
ステップ２０８では、最良のチャンネル品質を有するアップストリームチャンネルが、代替のアップストリームチャンネルとして選択される。
ステップ２９９は、フローチャート２００の終了点である。
【００２８】
図４に、図１の多重チャンネルネットワークの各選択されたチャンネルのチャンネル品質を測定する方法のフローチャート３００を示す。
ステップ３０２は、フローチャート３００の開始点である。
【００２９】
ステップ３０４では、第１のステーション１０２が、利用可能なアップストリームチャンネルのリストから利用可能なアップストリームチャンネルを選択する。
ステップ３０６では、第１のステーション１０２がデータパターンを構成し、そのデータパターンを、インターネット制御メッセージプロトコル（ＩＣＭＰ）エコー要求のデータフィールドに挿入する。他の１つの選択肢として、データパターンは、前もって構成されたデータパターンの表から選択されてもよい。さらに、識別子およびシーケンス番号のフィールドが、エコー要求を一意に特定するように設定される。インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求が、選択されたアップストリームチャンネル品質を測定する特定の長さおよびデータパターンに従って構成される。インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求の適切な長さとコンテンツを選択することで、ビットスライサ誤差に対する特定のチャンネル特性または条件の効果を強めるような基準信号が生成されてもよい。例えば、チャンネルの振幅圧縮によって通常引き起こされる振幅歪みは、コンステレーションシンボルマッピングの外点を、コンステレーション中心の近傍に移動させるという結果になる。しかし、コンステレーションシンボルマッピングの内点は、影響されないままである。コンステレーションシンボルマッピングの外点にのみシンボルを生成するエコー要求メッセージのデータパターンを構成することで、それによって生成された基準信号は、振幅圧縮が行われているチャンネルに最大のビットスライサ誤差を生じさせる。特定のチャンネル特性を測定する他のデータパターンを、周知の技術によって構成することができる。
【００３０】
ステップ３０８では、第１のステーション１０２は、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求を、共有の物理的媒体を通して選択された第２のステーションに送信する。
【００３１】
ステップ３１０では、選択された第２のステーション１０４が、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求を受信する。
ステップ３１２では、選択された第２のステーション１０４が、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答を、共有の物理的媒体を通して第１のステーションに送信する。
【００３２】
ステップ３１４では、第１のステーション１０２が、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答を受信し、エコー応答識別子およびシーケンス番号をエコー要求と照合し、測定されたチャンネル特性に一意の、特定なデータパターンを識別する。その際、特定のデータパターンが、ビットスライサ誤差と関連づけられ得る。
【００３３】
ステップ３１６では、第１のステーション１０２が、第２のステーションから受信されたインターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答から、基準信号のビットスライサ誤差を測定する。
【００３４】
ステップ３９９は、フローチャート３００の終了点である。
図４に示した方法は、第１のステーション１０２と各第２のステーション１０４間の各アップストリームチャンネルのビットスライサ誤差の関数としてチャンネル品質を測定するために、図３のフローチャート２００のステップ２０６で使用することができる。
【００３５】
上記方法のフローチャートは、特定の順序で実行された、特定のステップに関して示したが、他の実施形態では、これらのステップは、請求項の範囲を逸脱することなく合成、細分、または再編成されてもよい。本願明細書に具体的に示されていなくても、ステップの順序およびグループ化は、本発明を制限するものではない。
【００３６】
１つの実施形態において、各利用可能なアップストリームチャンネルのチャンネル品質測定は、代替のアップストリームチャンネルが選択されるとき、すなわち、アップストリームチャンネルが使用不能になったときに行われる。チャンネル品質測定は、周期的にまたは継続的な形式で行われてもよく、その結果をメモリに格納して、代替のアップストリームチャンネルの選択を予想してもよい。
【００３７】
上記のチャンネル品質測定方法は、データを伝送する間でエコー要求を周期的な間隔で送信することによって、アクティブなアップストリームチャンネルの群を監視するためにも使用することができる。第１のステーション１０２は、チャンネル品質測定値に基づいて、最良のチャンネル品質を有するアップストリームチャンネルを使用してデータ伝送を再開することができる。この技術を使用すれば、第１のステーション１０２は、データ損失が発生する前にチャンネル特性の変化を予測し、それに対応することが可能になる。
【００３８】
図５は、本発明によるビットスライサ誤差を測定するインターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求および応答メッセージの形式４００を示す。図５には、タイプフィールド４０２、コードフィールド４０４、チェックサムフィールド４０６、識別子フィールド４０８、シーケンス番号フィールド４１０および任意のデータフィールド４１２を示している。
【００３９】
タイプフィールド４０２は、エコー要求（８）またはエコー応答（０）のようにメッセージを指定する。コードフィールド４０４は、ＩＣＭＰ要求および応答メッセージに対して（０）に設定される。チェックサムフィールド４０６は、メッセージに対して計算されたチェックサムを含んでいる。識別子フィールド４０８およびシーケンス番号フィールド４１０は、エコー要求を対応するエコー応答と照合するために第１のステーション１０２によって使用され、アップストリームチャンネルのチャンネル品質プロファイルを生成する種々の継続期間およびコンテンツを有する基準信号を発生する、いくつかの異なった事前に構成された参照メッセージの１つを指定するのにも使用するこができる。任意のデータフィールド４１２は、基準信号の所望の継続期間およびコンテンツを発生するシンボルを含む。シンボルは、符号化パラメータの選択された群および選択された変調モード、例えばＢ／４差動４相位相シフトキーイング（Ｂ／４ ＤＱＰＳＫ）として既知の、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）の形態を使用して送信される。変調モードはさらに、１６点直交振幅変調（１６−ＱＡＭ）を含む、多くの代替の変調モードのいずれであってもよい。符号化パラメータは、例えばスクランブリングおよびブロック符号化を含んでいてもよい。
【００４０】
好都合にも、インターネット制御メッセージプロトコルは、インターネットプロトコル（ＩＰ）に準拠したインターネットのようなネットワークで既に実行されているので、多重チャンネル通信システム１００のための媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルを開発、移入する必要はない。
【００４１】
図６に、図１の多重チャンネルネットワークの第１のステーション１０２の機能ブロック図を示す。図６には、選択論理モジュール５０２、送信論理モジュール５０４、測定論理モジュール５０６、および受信論理モジュール５０８を示している。
【００４２】
選択論理モジュール５０２は、送信論理モジュール５０４、測定論理モジュール５０６、および受信論理モジュール５０８に接続される。測定論理モジュール５０６は、受信論理モジュール５０８に接続される。送信論理モジュール５０４および受信論理モジュール５０８は、共有の物理的媒体１０６に接続される。
【００４３】
動作中、選択論理モジュール５０２は、多重チャンネル通信ネットワーク１００の第１のステーション１０２によって保持されている利用可能なアップストリームチャンネルのリストから、利用可能なアップストリームチャンネルの１つを選択する。選択論理モジュール５０２は、適切な任意のデータフィールド４１２およびデータの長さをも選択し、チャンネル品質測定を支援するためにＩＣＭＰエコー要求に挿入する。送信論理モジュールは、インターネット制御メッセージプロトコル（ＩＣＭＰ）エコー要求を、選択された利用可能なアップストリームチャンネルに接続された図１の第２のステーション１０４に、共有の物理的媒体１０６を通して送信する。受信論理モジュール５０８は、第２のステーション１０４からインターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答を受信する。受信論理モジュール５０８は、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答のシンボルを復号し、ビットスライス誤差を測定モジュール５０６に報告する。測定モジュール５０６は、ビットスライス誤差を受信論理モジュール５０８から受信し、ビットスライサ誤差の関数として、例えば一連のビットスライス誤差測定値の平均または平均平方根としてチャンネル品質の評価を生成する。選択論理モジュール５０２は、チャンネル品質の評価を測定モジュール５０６から受信し、他の利用可能なアップストリームチャンネルの対応する利用可能なアップストリームチャンネルのチャンネル品質を更新する。
【００４４】
図７に、図１の多重チャンネルネットワークの第２のステーション１０４の機能ブロック図を示す。図７には、受信論理モジュール６０２および送信論理モジュール６０４を示している。
【００４５】
受信論理モジュール６０２および送信論理モジュール６０４は、互いに接続され、かつ共有の物理的媒体１０６にも接続されている。
動作中、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求メッセージは、共有の物理的媒体１０６から受信論理モジュール６０２で受信される。インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求メッセージデータは、第２のステーション１０４に組み込まれたインターネットプロトコルに従って、送信論理モジュール６０４に渡される。送信論理モジュール６０４は、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答メッセージ中のインターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求メッセージに含まれている同一のデータを、選択されたアップストリームチャンネルを通して、図１の第１のステーション１０２へ返信する。
【００４６】
上記の各論理モジュールは、周知の技術、例えば、個別の部品、集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはマイクロプロセッサのようなプログラマブルロジックデバイス、もしくはそれらの組合せによって構成することができる。
【００４７】
ここに開示した本発明を、その特定の実施形態および応用例を用いて説明したが、本発明の他の修正、変形、および機構は、添付の請求項で定義された精神および範囲内で、本発明を実行するために具体的に記載した以外に、上記の教示に従ってなされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による多重チャンネルネットワークを示す。
【図２】図１の複数の多重チャンネルネットワークのネットワークを示す。
【図３】図１の多重チャンネルネットワークに最適の利用可能なチャンネルを選択する方法のフローチャートを示す。
【図４】図１の多重チャンネルネットワークに対してそれぞれ利用可能なチャンネルのチャンネル品質を測定する方法のフローチャートを示す。
【図５】図１の多重チャンネルネットワークのビットスライサ誤差測定に対する、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求および応答メッセージの形式を示す。
【図６】図１の多重チャンネルネットワークの第１のステーションの機能ブロック図を示す。
【図７】図１の多重チャンネルネットワークの第２のステーションの機能ブロック図を示す。

Claims (20)

1. 通信チャンネルのチャンネル品質を特徴づける方法であって、
   特定のチャンネル特性を測定するために、基準信号を発生するデータパターンを構成すること、
   前記データパターンをインターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求に挿入すること、
   前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求を第１のステーションから第２ステーションに送信すること、
   前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求を前記第２のステーションで受信すること、
   前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求に応答して、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答を前記第２のステーションから前記第１のステーションに送信すること、
   前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答を前記第１のステーションで受信すること、
   前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答のビットスライサ誤差を測定すること、
   通信チャンネルのチャンネル品質を前記ビットスライサ誤差の関数として特徴づけること、
   から成る方法。
2. 前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求は、共有の物理的媒体上を、前記第１のステーションから前記第２のステーションに送信される、請求項１記載の方法。
3. 前記共有の物理的媒体は、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚対線、空中、大気圏、および宇宙空間の少なくとも１つである、請求項２記載の方法。
4. 複数の通信チャンネルの各々のチャンネル品質を特徴づけることと、通信信号の経路を指定するための、選択された相対的なチャンネル品質を有する前記複数のチャンネルの１つを選択することをさらに含む、請求項１記載の方法。
5. 前記選択された相対的なチャンネル品質は、複数のチャンネルに対して最良の相対的なチャンネル品質である、請求項４記載の方法。
6. 前記第１のステーションおよび前記第２のステーションは、多重チャンネルネットワークの少なくとも一部を構成する、請求項１記載の方法。
7. 複数の多重チャンネルネットワークが、外部のネットワークを分離する経路に存在し、前記経路がルーターによって前記外部のネットワークに接続される、請求項６記載の方法。
8. 前記外部のネットワーク間でパケットの経路を指定する最良の経路を判定するために、前記複数の多重チャンネルネットワークの各々について測定された前記ビットスライサ誤差からチャンネル品質基準値を構築することをさらに含む、請求項７記載の方法。
9. 前記複数の多重チャンネルネットワークの各々の前記ビットスライサ誤差から、パケットが前記複数の多重チャンネルネットワークを通って伝播するであろう、合成された可能性を計算することをさらに含む、請求項８記載の方法。
10. 前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求は、代替のアップストリームチャンネルの選択を予想するために周期的に送信される、請求項１記載の方法。
11. 前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求は、前記代替のアップストリームチャンネルが選択されたときに送信される、請求項１記載の方法。
12. インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求の送信は、前記ビットスライサ誤差に対する特定のチャンネル特性の効果を強めるために、インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求の長さおよびデータパターンを選択することを含む、請求項１記載の方法。
13. 前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答の受信は、前記ビットスライサ誤差を前記特定のチャンネル特性と関連づけるために、前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー応答のフィールドから、前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求の前記データパターンを識別することを含む、請求項１２記載の方法。
14. コンステレーションシンボルマッピングの外点にのみシンボルを生成して、振幅圧縮が行われているチャンネルに最大のスライサ誤差を生じさせる信号を生じさせるために、前記インターネット制御メッセージプロトコルのエコー要求のデータパターンを選択することをさらに含む、請求項１２記載の方法。
15. 多重チャンネル通信システムであって、
    共有の物理的媒体を通して、インターネット制御メッセージプロトコルに準拠するエコー要求を送信する第１のステーションと、前記エコー要求は、ビットスライサ誤差からチャンネル品質を特徴づけるための基準信号を発生するデータパターンを含むことと；
    エコー要求を受信し、前記エコー要求に応答してインターネット制御メッセージプロトコルに準拠したエコー応答を、前記第２のステーションから前記第１のステーションに送信する第２ステーションと；
    を有する多重チャンネル通信システム。
16. 前記共有の物理的媒体は、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚対線、空中、大気圏、および宇宙空間の少なくとも１つである、請求項１５記載の多重チャンネル通信システム。
17. 前記第１のステーションは、複数のチャンネルの各々のチャンネル品質を測定し、通信信号の経路を指定するための相対的なチャンネル品質を有する前記複数のチャンネルの１つを選択する、請求項１５記載の多重チャンネル通信システム。
18. 前記相対的なチャンネル品質は、前記複数のチャンネル対して最良の相対的なチャンネル品質である、請求項１７記載の多重チャンネル通信システム。
19. 前記第１のステーションと前記第２のステーションは、多重チャンネルネットワークの少なくとも一部を構成する、請求項１５記載の多重チャンネル通信システム。
20. 外部のネットワークと、経路を前記外部のネットワークに接続するルーターとの間の経路に存在する、複数の多重チャンネルネットワークを有する、請求項１９記載の多重チャンネル通信システム。

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