JP2014509464A - 干渉検知と緩和の方法、並びに、システム - Google Patents

Abstract

ネットワーク上で送信される副搬送波の情報変調を調整する方法では、このネットワークのネットワーク・ノードの第１変調プロファイルを、第１密度に設定する。ネットワークに対するリンク保守操作（ＬＭＯ）の支援する、複数のメッセージを監視する。ネットワーク・ノードの第１変調プロファイルを、第２密度を有する第２変調プロファイルへと更新する。この更新は、監視下のメッセージに基づく。ネットワーク上の第１ネットワーク・ノード、及び、第２ネットワーク・ノード間のリンクが、所定部類のメッセージを精確に搬送をしていないことを判定することにより、干渉を検知する。検知された干渉に呼応して、第１ネットワーク・ノードを、第１、第２変調プロファイルよりも堅牢な第３変調プロファイルヘと設定する。この第３変調プロファイルは、ネットワーク上の各ノードについて共通である。
【選択図】図９

Description

関連特許出願の相互参照

本出願は、２０１０年１２月２３日に出願された米国非仮特許出願第１２／９７８、２３７号の利益を主張するものである。

本開示は、一般に、通信ネットワーク技術に関し、具体的には、干渉の検知、及び、緩和によるネットワーク性能の向上に関する。

一部のネットワーク環境では、共通媒体を介して通信する相互運用可能な複数のノードが他ノードの存在を検知する際に、通信ネットワークを形成することが可能である。この様なネットワークの１つは、公知のマルチメディア・オーバ・コアックス・アライアンス（「ＭｏＣＡ」）ＭＡＣ／ＰＨＹ仕様第１．０版、または、第１．１版に準拠して動作する。この種のネットワークでは、ノードは「クライアント」ノードとして機能する。クライアント・ノードの１つを、ネットワーク調整装置（ＮＣ）として選択する。通常、ネットワークは、ＮＣノードを１つ、そして、任意の数のクライアント・ノードを備える。ＮＣノードは、ビーコン・パケット、メディア・アクセス・プラン（ＭＡＰ）パケット、及び、ネットワークを管理するための他の制御情報を送信する。

ＭｏＣＡネットワークでは、情報を送る媒体として家庭用同軸ケーブルが使用される。この様なネットワークは、データの直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）変調を使用する。ＯＦＤＭは、デジタル・マルチキャリア変調法であり、この方法では、搬送波に対応する周波数帯域が、データを輸送するのに使用される緊密な間隔の複数の直交副搬送波を含む。データは、副搬送波上で搬送される個々のストリームへ分割される。１組のネットワーク・ノード間の各リンクには、その方向で送信される副搬送波で使用される変調密度を指定する各方向内の変調プロファイルがある。例えば、ある変調プロファイルに従って、第１副搬送波は、１６‐ＱＡＭを使用する。１６‐ＱＡＭによれば、１６個の配置点が、４ビットのバイナリー情報ワードで表現可能な想定される１６個の値の１つに相当する。第２副搬送波は、より密度の高い変調、例えば、６４‐ＱＡＭ（想定される６４個の配置点を含み、各配置点は、６ビット情報ワードの想定される６４個の値の１つを表す）を使用する。他の副搬送波はそれぞれ、第１、第２副搬送波よりも高いか、低いか、或いは、それと同等の固有の変調密度を含む。ＭｏＣＡネットワークでは、バイナリ位相シフト・キーイング（ＢＰＳＫ）、及び、直交位相シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）は、密度のより低いＱＡＭ変調法と見なされ、これらもまた使用される。変調プロファイルの密度が高い程、通信の堅牢性がより低くなる。プロファイルの密度がより高いということは、配置がより多いということを意味する。そして、配置点がより多いということは、同じ時間量内で送られるビット数がより多くなることを表す。密度がより高い変調法を用いて送信された信号は、ノイズ、及び、パケット誤り率をより高める恐れのあるチャンネル内の他の要因の影響をより受けやすくなる。

図１は、それぞれが通信媒体２０２を介して他ノードと通信する複数のネットワーク・ノード２１０ａ‐ｇ（総称して、「ネットワーク・ノード２１０」と呼ぶ）を含む通信ネットワーク２００の１例について説明している。１例の通信媒体２０２には、同軸ケーブル、光ファイバー・ケーブル、無線送信媒体、イーサネット・ケーブル等が含まれる。一実施形態では、通信媒体２０２は、同軸ケーブル・ネットワークである。

一実施形態において、ネットワーク・ノード２１０は、家庭用娯楽システムの構成要素内の通信装置である。この様な構成要素には、例えば、セット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）、テレビ（ＴＶ）、コンピュータ、ＤＶＤ、または、Ｂｌｕ‐ｒａｙ（登録商標）プレーヤ／レコーダ、ゲーム・コンソール等が含まれる。ノードは、通信媒体２０２を介して、互いに接続する。場合によっては、家庭用娯楽システムの構成要素自体が、ネットワーク・ノードと見なされる。

ある実施形態では、ネットワーク２００は、ＭｏＣＡネットワークの要件に従って動作可能である。ＭｏＣＡネットワークは、ＮＣの機能を実行するために、ネットワーク・ノード２１０を動的に割り当てる。任意のネットワーク・ノード２１０は、ＮＣとして機能可能である。この例における目的のために、ネットワーク・ノード２１０ａは、ＮＣ機能を実行する。ＮＣは、各ネットワーク・ノード２１０、及び、その相手間の完全メッシュ型ネットワーク・アーキテクチャーを形成する。

図２を参照すると、各ネットワーク・ノード２１０は、送信器３０４と受信器３０６を含む物理的インターフェース３０２を含むことができる。送信器と受信器は、データバス３１０を介して、プロセッサー３０８と信号通信する。送信器３０４には、直交振幅変調（ＱＡＭ）法、例えば、ＢＰＳＫ（バイナリー位相シフト・キーイング）、ＱＰＳＫ（直交位相シフト・キーイング）、８‐ＱＡＭ、１６‐ＱＡＭ、３２‐ＱＡＭ、６４‐ＱＡＭ、１２８‐ＱＡＭ、または、２５６‐ＱＡＭ、或いは、他の変調法等に従って、データを変調する変調装置３１２が含められる。更に、送信器は、通信媒体２０２を介して、変調信号を他のネットワーク・ノード３００に送信するためのデジタル‐アナログ変換器（ＤＡＣ）３１４も含むことが可能である。

受信器３０６は、他のネットワーク・ノード２１０から受信したアナログ変調信号をデジタル信号へと変換するためのアナログ‐デジタル変換器（ＤＡＣ）３１６を含められる。更に、受信器３０６は、入力信号を適切に受信できるよう受信器３０６の利得を調整するための自動利得制御（ＡＧＣ）回路３１８、及び、受信信号を復調するための復調器３２０も含むことが可能である。当業者であれば、ここで述べられていない追加の回路や機能要素も、ネットワーク・ノード２１０に含められることも理解しているであろう。

プロセッサー３０８は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラ、または、命令を実行するためのコンピュータ装置、若しくは、回路の任意のもので良い。図２で示すように、プロセッサー３０８は、データ・バス３１０を介してコンピュータ可読記憶媒体３２２と信号通信する。コンピュータ可読記憶媒体には、ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）、及び／または、読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）等のより永続的なメモリーが含められる。ＲＡＭの例として、静的ランダム・アクセス・メモリー（ＳＲＡＭ）、または、動的ランダム・アクセス・メモリー（ＤＲＡＭ）等がある。ＲＯＭは、当業者によって理解されるプログラマブル読み取り専用メモリー（ＰＲＯＭ）、消去型プログラマブル読み取り専用メモリー（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能な読み取り専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）等として実装される。

ネットワーク２００を初めて形成する時（即ち、新たな第２ノードをネットワークに追加する時）、或いは、新規ネットワーク・ノード２１０を承認した時、アドミッション・リンク保守操作（「ＬＭＯ」）を実施する。アドミッションＬＭＯプロセスに従って、ＮＣは、プローブを新規ノードに送信する。新規ノードは、プローブを受信し、プローブ・レポートと照らして比較する。そして、プローブ・レポートをＮＣに送信する。更に、新規ノードは、ネットワーク内の他ノード全てからプローブを受信する。新規ノードは、この新規ノードがプローブを受信した各ノードに関するプローブ・レポートを調製する。また、新規ノードは、ネットワーク内の他のそれぞれ宛てにプローブを送信して、各ノードからプローブ・レポートを受信する。一般に、ＬＭＯは、所定のビット・シーケンスと長さを用いて形成されたプローブ・メッセージの送信に関与する。このプローブは、ネットワークのノード間の通信リンクの特性を推定するため、あるネットワーク・ノードから別のノードへと送られる。受信側ネットワーク・ノードは、受信したプローブのエネルギーを測定して、この測定結果を既定閾値に照らして比較することで、通信リンクによりサポート可能な副搬送波毎のビット数を算出する。各副搬送波上で使用されるビット密度を指定するプロセスのことを、「ビット・ローディング」と呼ぶ。ビット・ローディングでは、ネットワークの状態に合わせて変調を適用する。ビット・ローディングに従って、密度のより高い配置点を用いた変調は、信号対雑音比（ＳＮＲ）のより高い副搬送波と共に使用され、密度のより低い配置点を用いた変調は、ＳＮＲの低い副搬送波と共に使用される。第１ノードと第２ノード間のリンク上で副搬送波全てについて使用されるこの様な変調の組見合わせのことを、「変調プロファイル」と呼ぶ。従って、変調プロファイルは、あるノードから別のノードまでのリンク上の副搬送波のそれぞれ上で使用される変調を特定する。あるノードから他のノードそれぞれまでのリンクに関連する一意な変調プロファイルがある。この変調プロファイルは、対称的では無い。即ち、第１ノードから第２ノードまでのリンク上で使用される変調プロファイルは、逆方向（即ち、第２ノードから第１ノードまで）のリンクで使用される変調プロファイルとは異なる。承認プロセスが完了したら、各ノードは、「周期的ＬＭＯ」を適宜実施する。承認プロセスで必須とされるメッセージ通信において干渉が存在すれば、新規ノードは、承認を拒否して、承認を繰り返して試行することとなるであろう。

図３を参照すると、周期的ＬＭＯにおいて関与するメッセージングの一部が示されており、ある実施形態では、プローブ４２０が、ネットワーク・ノード４１０ｂから送信される。プローブ４２０を送信する（ネットワーク）ノード４１０ｂのことを、「ＬＭＯノード」と呼ぶ。プローブ４２０は、周期的ＬＭＯの支援により送信される複数のプローブに１つに相当可能である。プローブ４２０は、ネットワーク・ノード４１０ｃへ直接送信される。そして、ＬＭＯノード４１０ｂは、レポート要求メッセージ４２２をＮＣ４１０ａへと送信する。ＮＣ４１０ａは、要求を受信して、（レポート）要求４２２をネットワーク・ノード４１０ｃへ送信する。ネットワーク・ノード４１０ｃは、プローブ・レポート４２４をＮＣ４１０ａへと送り戻す。このレポートは、ネットワーク・ノード４１０ｃへと送られる次パケットで使用される全ての新規ビット・ローディングを、ＬＭＯノード４１０ｂへと通知する。この様なビット・ローディングは全て、１０の−６乗といった望まれる誤り率、及び、リンク条件変更後で生じる可能性のある干渉、或いは、環境変動の存在（例えば、最終ＬＭＯ後の温度、または、電圧の変動）を考慮に入れる。プローブ（複数）、レポート要求（複数）、及び、プローブ・レポート（複数）を含む一連のイベントは、ＬＭＯサイクルを形成する。全ての管理パケット（例えば、レポート要求、レポート、メディア・アクセス・プラン・パケット、ビーコン、及び、予約要求パケット）を送信できた場合、ＬＭＯサイクルは成功する。

干渉が、存在することがあり、これは種々の干渉源、例えば、高度テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）信号デジタル・テレビ放送信号等から発生することが想定される。ＡＴＳＣ干渉信号は、帯域が６ＭＨｚであり、中央周波数が様々である。ＡＴＳＣ干渉は、一部の副搬送波に対応する帯域を占める。本明細書で使用するように、用語「持続型干渉」とは、略変動せずに、比較的長時間にわたり（例えば、数分）存在する干渉のことを言う。更に、干渉が、持続型干渉とは対照的な動的干渉である場合もある。動的干渉は、例えば、テレビ局のトランスミッターの動作によって発生し、所定の誤り率（例えば、１０の−６乗）を超える高いパケット誤り率をもたらすことがある。ＯＦＤＭ搬送波を使って送られるメッセージ（例えば、パケット）が、干渉の影響を受ける場合もある。この様な干渉によって、障害が発生する恐れがある。とりわけ、ＭｏＣＡ、及び、類似のネットワーク内で発生する問題の１つとして、干渉が存在すると、メッセージの一部が通過しない場合がある。例えば、図３のリンクに対応するＸ印、及び、破線で示すように、動的干渉によって、ネットワーク・ノード４１０ｃからＮＣ４１０ａまでの不適切な伝送が発生することがある。従って、プローブ・レポート４２４をネットワーク・ノード４１０ｂに送信できない場合には、ビット・ローディングの調整は起こり得ない。所定時間経過後、ＬＭＯノードは、再度レポート要求４２６を送信する。レポート要求４２６は、ＮＣによりネットワーク・ノード４１０ｃへと中継される。そして、ネットワーク・ノード４１０ｃは、ＮＣへのプローブ・レポート４２８の再度の送信の試行に失敗することであろう。

ＮＣ４１０ａからＬＭＯネットワーク・ノード４１０ｂまでのリンク上で干渉が発生する際の別の事例を図４で示しており、この事例は、ＬＭＯノード４１０ｂが、ＮＣ４１０ａを介してプローブ要求４２２をネットワーク・ノード４１０ｃに送信できた場合に相当する。そして、ネットワーク・ノード４１０ｃは、レポート４２４を中継する。だが、図４の破線とＸ印で示すように、レポート４２４が、干渉により、ＬＭＯノード４１０ｂへの中継に失敗する。干渉を把握できていないＬＭＯノード４１０ｂは、他のレポート要求４２６を送信する。そして、ノード４１０ｃは、別のレポート４２８を中継して、このプロセスを反復し、この際、応答レポート４２４、４２８は、各時点において、ＮＣ４１０ａとＬＭＯノード４１０ｂ間のリンク上で正しく伝播されない。

図３、及び、図４の１例で見られるように、干渉によって、所定の部類のメッセージ（例えば、プローブ要求４２２、または、プローブ・レポート４２４等の管理パケット）が正しく受信されなくなる場合がある。この様な管理パケットは、他のメッセージと比較して大きく、このため、ノード間で伝送される副搬送波の大部分（または、全て）を占めることがある。この結果、この種の管理パケットは、干渉の影響を受ける副搬送波で送信される。一方、ハートビート・メッセージ等の小さなメッセージは、少ない副搬送波で送信できる。とりわけ、これらの小さいメッセージは、干渉の影響を受ける副搬送波を使用せずに送受信できる。ハートビート・メッセージは送受信できるので、ネットワークは動作状態のままであるが、ＬＭＯメッセージの送信には無効である（従って、通信はデッドロックとなる）。管理パケット（例えば、新たに発生した干渉時の調整済みビット・ローディング情報を含むプローブ・レポート）が、利用するのに十分正しく受信されないので、影響を受けるノードの変調プロファイルは、精確に調整できない。従って、パケット誤り率は、高いままの状態で持続する。ハートビートが通信障害を検知しない結果、ネットワーク２００は、通常であれば、解決されて、再構成されることはない。更に、ネットワークは、大きなメッセージの動作は不十分である。理解すべき点として、干渉は、小さいパケットの伝送も阻害する場合もある。このため、小さなパケットであっても、正しく送れるわけでは無い。

従って、ＬＭＯネットワークが、変調プロファイルを適切に調整して、干渉時の適切なネットワーク運用の保守を確実に実行する方法、並びに、装置が必要である。

一部の実施形態に従って、ネットワーク上で伝送される副搬送波の情報変調を調整する方法を提供している。この方法によれば、ネットワーク調整装置（ＮＣ）、及び、ネットワーク・ノード間のリンク保守操作（ＬＭＯ）メッセージ送信中の干渉に起因する障害がある場合、ＮＣは、この障害が発生したリンク上の通信について堅牢な変調プロファイルを、強制的に使用する。一実施形態に従って、より堅牢な変調プロファイルの使用を、ビーコン・メッセージ、または、メディア・アクセス・プラン（ＭＡＰ）メッセージを介して要求する。

堅牢な変調プロファイルは、ネットワーク・ノードとＮＣ間の通信で使用される変調用の所定の組み合わせの密度を指定する。更に、干渉を含むリンクを介して送られるメッセージ内の情報ビットを反復させるプロトコルを使用する。堅牢な変調プロファイル、及び、関連プロトコルを使用することで、リンクを介した情報伝送を可能とするのに最も高い確度が保証される。堅牢な変調プロファイルは、ネットワーク形成前の全てのノードから利用可能な「共通」プロファイルである。

変調プロファイルは、次のＬＭＯ処理が実行される際に更新可能である。この更新は、リンクの特性の変更が考慮に入れられている。従って、ネットワーク・ノードとＮＣ間のリンク、及び、ＬＭＯノードとＮＣ間のリンク上で、干渉が新たに検知されない場合、ＬＭＯノードとＮＣ間のリンク、及び、ネットワーク・ノードとＮＣ間のリンクを特徴付けるプローブ・レポートに基いて、リンクに関連する変調プロファイルを設定する標準的なプロセスを再開する。

１部の実施形態では、コンピュータ可読非一時的記憶媒体が、そこに命令を記憶している。プロセッサーによって実行される時、命令が、プロセッサーに対して、上記の方法の動作を実行させる。

ある実施形態では、各ネットワーク・ノードは、受信器、送信器、及び、プロセッサーを含む。受信器は、ＬＭＯの支援によりＬＭＯメッセージを受信する。送信器は、ＬＭＯの支援によりＬＭＯメッセージを送信する。プロセッサーは、送信器と受信器と接続する。プロセッサーは、（１）ＬＭＯノードからプロセッサーを含むノードまでのリンクについて変調プロファイルを設定し、（２）追加のＬＭＯメッセージに基いて、変調プロファイルを更新し、（４）ＮＣから受信した命令に呼応して、リンクを介した通信用の堅牢な変調プロファイルを使用する。

図面の構成要素から、以下のことが明らかとなるであろう、これらの図面は、説明用に提供しており、縮尺通りであるとは限らない。

通信ネットワークのブロック図である。 図２で説明する通信ネットワークに基づくネットワーク・ノードのブロック図である。 ＮＣによるプローブ・レポートの受信を阻害させる干渉が存在する間、図１の従来型ネットワークを介したデータ・フローを説明する信号図である。 ＬＭＯノードによるプローブ・レポートの受信を阻害させる干渉が存在する間、図１の従来型ネットワークを介したデータ・フローを説明する信号図である。 ネットワーク調整装置が、ネットワーク・ノードからのプローブ・レポートの誤った受信を検知する例において、図１の通信ネットワークを介したデータ・フローを説明する信号図である。 ネットワーク調整装置が、リンク保守操作（ＬＭＯ）ネットワーク・ノードからの蓄積プローブ・レポートの誤った受信を検知する例において、図１の通信ネットワークを介したデータ・フローを説明する信号図である。 ネットワーク調整装置が、ＮＣからネットワーク・ノードまでのプローブ・レポートの誤った送信を検知する例において、図１の通信ネットワークを介したデータ・フローを説明する信号図である。 ネットワーク調整装置が、プローブ・レポート、及び／または、プローブ・レポート要求の反復伝送を検知する例において、図１の通信ネットワークを介したデータ・フローを説明する信号図である。 開示された方法、及び、装置の一実施形態に基づく流れ図である。

開示の方法、及び、装置の実施形態に関する以下の説明は、全体の記述説明の一部を構成するものと見なされる添付の図面と合わせて読まれることを意図している。

図５を参照すると、ＮＣ４１０ａは、開示の方法、及び、装置の実施形態に従って、高度テレビジョン・システムズ委員会（ＡＴＳＣ）信号による干渉等の干渉の影響を受ける問題のある物理的通信リンクを検知するため、ＬＭＯ関連管理パケット（例えば、レポート要求とレポート）を監視する。ＮＣ４１０ａは、複数の方法の１つによりリンク上の干渉を検知できる。図５では、検知法の１例を示している。図５の方法によれば、ＬＭＯノード４１０ｂは、プローブをネットワーク・ノード４１０ｃへと直接送信する。そして、ＬＭＯノード４１０ｂは、レポート要求４２２をＮＣ４１０ｃへと送信する。更に、ＮＣ４１０ａは、レポート要求をネットワーク・ノード４１０ｃへと中継する。次に、ネットワーク・ノード４１０ｃは、レポート４２４をＮＣ４１０ａへと送り戻すことにより、ＮＣ４１０ａに応答する。ネットワーク・ノード４１０ｃとＮＣ４１０ａ間のリンク上に干渉があると、ＮＣ４１０ａは、管理パケット（例えば、レポート４２４）を正しく受信できない。所定時間経過後、ＬＭＯノードは、レポート要求４２６を再度送信する。レポート要求４２６は、ＮＣによってネットワーク・ノード４１０ｃへと中継される。そして、ネットワーク・ノード４１０ｃは、プローブ・レポート４２８をＮＣへ再度送信するための試行に失敗するであろう。この様な問題が続く場合、ＮＣ４１０ａは、リンク上に干渉があるという仮説を立てる。ある事例では、ＮＣ４１０ａは、所定時間間隔に渡って、所定数の誤りパケットを待機する（例えば、Ｍ秒以内に、巡回冗長検査（ＣＲＣ）誤りを含むＮ個以上のパケットを、（ネットワーク）ノード４１０ｃから受信する）

ネットワーク・ノード４１０ｃ、及び、ＮＣ４１０ａ間のリンク上の干渉の検知時において（この様な検知を、図５の４２５にて図示）、ＮＣ４１０ａは、４２７で示すように、より堅牢な変調プロファイルを強制的に適合することで、干渉を克服する。堅牢な変調プロファイルの強制使用では、ＮＣ４１０ａに対して堅牢なプロファイルを使用させること、そして、ネットワーク・ノード４１０ｃに対して、堅牢なプロファイルを使って問題のあるリンク上で送信させることが含まれる。ＮＣ４１０ａは、ネットワーク・ノード４１０ｃに対してＮＣ４１０ａに送信するため堅牢な変調プロファイルを採用するよう命令するメッセージ４２９ａを送信することで、堅牢な変調プロファイルを強制的に使用する。開示の方法、及び、装置の実施形態に従って、ＮＣ４１０ａは、ネットワーク・ノード４１０ｃに対して、ＮＣ４１０ａにより送られたビーコン・パケット、及び／または、ＮＣ４１０ａにより送られたＭＡＰパケットを介して、堅牢な変調プロファイルを使用する。ビーコンは、どのプロファイルがＭＡＰにより使用されるかを示し、更に、ＭＡＰは、どの変調プロファイルが、ネットワーク・ノード４１０ｃからＮＣ４１０ａまでの送信の残余部により使用されるかを示している。

ネットワーク・ノード４１０ｃは通常、ルーチンＬＭＯ操作の結果として、変調プロファイルを判定し、更に、ＮＣ４１０ａは、ＮＣ４１０ａが送信するビーコンとＭＡＰパケット内のプロファイルを示すのが一般的であるが、ＮＣ４１０ａからのビーコンとＭＡＰパケットでのメッセージ４２９ａの受信に呼応して、ネットワーク・ノード４１０ｃは、所定の堅牢な変調プロファイルを強制的に使用する。この様な所定の堅牢な変調プロファイルは、ネットワーク上の全てのネットワーク・ノードから把握されており、最小ビット・ローディング等によって（ノードから利用可能な他の全ての変調プロファイルよりも低い密度）、利用可能な他の変調プロファイルの全てよりも堅牢である。堅牢な変調プロファイルの他、ＮＣ４１０ａは、ある情報ビットの繰り返しを含むプロトコルを使用することが求められる。開示の方法、及び、装置の実施形態において、ネットワーク・ノード４１０ｃは、ＭｏＣＡ１．０版仕様のセクション４．３．６．４で述べられる様なダイバーシティ・モードで送信する。

ダイバーシティ・モードには、ＭｏＣＡ１．０版仕様から指示されている最も堅牢な変調モードの使用が含まれる。最小密度の提供の他、ダイバーシティ・モードでは、所定回数のＯＦＤＭシンボル内のビット反復を介して、堅牢性を高めている。例えば、ＭｏＣＡのダイバーシティ・モードでは、ビットは７回送信され、冗長性と副搬送波の多様性を介した適切な伝送の確率を向上させるため、副搬送波全体で分配される。

以下の説明では、ダイバーシティ・モードについて述べるが、開示の方法、及び、装置に関する他の実施形態では、堅牢性の高い他の変調プロファイルも使用可能である。ＭｏＣＡネットワークの状況において、「ダイバーシティ・モード・オーバーライド」は、「ＡＳＹＮＣＨＲＯＮＯＵＳ＿ＭＡＰ＿ＰＲＯＦＩＬＥ」フィールドを介しビーコン・パケットとして、更に、データ割り当てユニット（ＤＡＵ）要素の「ＰＨＹ＿ＰＲＯＦＩＬＥ」フィールドを介しメディア・アクセス・プラン（ＭＡＰ）パケットとして送信される。

任意の２つのネットワーク・ノード間でメッセージを中継するため、ＮＣ４１０ａは、２つの変調プロファイルを、送信方向に１つずつ保守する。即ち、ＮＣ４１０ａによって使用される変調プロファイルは、配列組（Ａ，Ｂ）によってインデックス化可能である（Ａは、送信ノードを指定し、Ｂは、受信ノードを指定する）。実施形態によっては、ノード４１０ｃとＮＣ４１０ａ間のリンクについてダイバーシティ・モードを切り替えることで、ＮＣ４１０ａとノード４１０b間のリンクで使用される変調プロファイルが変化しない点に注意すべきである。これによって、指定方向において干渉の影響を受けるリンクのみが、効率の不十分な変調プロファイルを使用することが求められる。

ノード４１０ｃからＮＣ４１０ａまでのリンクがダイバーシティ・モードの使用を要求していることを、ＮＣ４１０ａによって示されたら、ＮＣ４１０ａを介してネットワーク・ノード４１０ｃからＬＭＯノード４１０ｂまで正しく送信されたレポート４３０によって示される様に、以前ＮＣ４１０ａへ正しく到達できなかったレポートを、適切に伝送できるようになる。レポート４３０は、レポート４２４と同じデータを含むが、明瞭さの観点から異なる参照番号を使って示している。一部の実施形態では、ＬＭＯサイクルが完了するまで、ダイバーシティ・モードの連続使用を確実なものとするため（メッセージ４２９ｂ、４２９ｃによって図示）、メッセージ４２９ａを定期的に反復する。ＬＭＯサイクルが完了したということをＮＣ４１０ｃが検知した場合（４３２として図示）、ＮＣ４１０ａとノード４１０ｃは、完了時点でのＬＭＯサイクルにより決まる変調プロファイルを用いて始動する。注意すべき点として、ＬＭＯサイクルの目的は、ＬＭＯノード４１０ｂとネットワーク・ノード４１０ｃ間のリンク上で使用される適切な変調プロファイルを決めることであるが、干渉によって生じる問題は（堅牢な変調プロファイルで解決される）、ＮＣ４１０ａとＬＭＯノード４１０ｂ間のリンク、または、ＮＣ４１０ａとネットワーク・ノード４１０ｃ間のリンクの何れかにおいて発生する。

図６を参照すると、ＮＣ４１０ａは、ＬＭＯノード４１０ｂとＮＣ４１０ａ間のリンク上での干渉を検知できる。この場合、蓄積されたレポート５２０がＮＣ４１０ａへと正しく送られなかったということを、ＮＣ４１０ａによって検知する。更に、レポートが正しく受信された場合には、確認メッセージが、ＮＣ４１０ａにより受信される。リンク上の干渉の検知は、図５のレポート４２４に関する前述の事例に相当し得る。だが、この例では、検知は、レポート５２０を伴うＣＲＣ誤りの検知に基いている。即ち、ＮＣ４１０ａは、同じ手法を（所定数のパケットを、所定時間間隔内で正しく受信できなかったかどうかを判定することを伴う）、全てのネットワーク・ノードから送られるレポートと共に使用する。リンク上の干渉を検知すると（５２５として図示）、ＮＣ４１０ａは、例えば、ＬＭＯノード４１０ｂからＮＣ４１０ａまでのリンク上の堅牢な変調プロファイルを強制的に使用して、より堅牢な変調プロファイルの使用についてＬＭＯノード４１０ｂに命令するメッセージ５４０を送信すること等により、より堅牢な変調プロファイル（例えば、ダイバーシティ・モード）を強制的に採用する。より堅牢な変調プロファイルが有効となると、レポート５５０を、ＬＭＯノード４１０ｂからノード４１０ｃへと、ＮＣ４１０ａを介して送信できる。便宜上、ダイバーシティ・モードの使用を示すメッセージは、ＬＭＯサイクルが完了するまで定期的に送信される。図６で示してはいないが、この様な反復処理は、図５と同じ実施形態として発生することを理解するものとする。

図７を参照すると、所定時間間隔内でＬＭＯノード４１０ｂから送られた所定回数より多いレポート要求６２０の受信の検知に基いて、ＮＣ４１０ａは、ＮＣ４１０ａとネットワーク・ノード４１０ｃ間の干渉を検知できる。注意すべき点として、図７では、簡略化のため、この様なレポート要求６２０を、１つのみ示している。図７では、ＮＣ４１０ａは、ＬＭＯノード４１０ｂから送信されたレポート要求６２０（図６のレポート以外）に関連するＣＲＣ誤りを計数する。図７の他の部分は、図６の該当部と類似であるので、これ以上の説明は求められない。

図８を参照すると、ＬＭＯノード４１０ｂは、プローブ要求７２０ａをＮＣ４１０ａを介してノード４１０ｃへ送信することに成功する。ノード４１０ｃは、レポート７３０ａを応答可能に送信し、これは、ＮＣ４１０ａへ正しく送られる。だが、破線とＸ印で示すように、プローブ・レポートは、干渉によりＬＭＯノード４１０ｂまでの中継に失敗する。干渉を認識していないＬＭＯノード４１０ｂは、他のレポート要求７２０ｂを送信して、この反復処理を繰り返し、この際、レポート７０３等の応答レポートは、各時点において、ＮＣ４１０ａとＬＭＯノード４１０ｂ間のリンク上を正しく伝播されない。ＮＣ４１０ａは、この様な通信の中継としての役割によりこれらのプローブ・レポートとプローブ要求に対する可視性を有するので、（ＬＭＯノード）４１０ｂがレポート要求を繰り返し送信すること、及び／または、ノード４１０ｃがＬＭＯセッション内でプローブ・レポートを繰り返し送信することを検知可能である。従って、ＮＣ４１０ａは、所定時間間隔内で所定数よりも多いレポート、または、レポート要求の受信からの干渉があることを検知できる。所定数、及び、所定時間間隔は、この方法を用いるレポートとレポート要求について同じであるか、または、異なっても良い。図８の他の部分は、図４‐５の該当部と類似であるので、これ以上の説明は求められない。

それ故、ＮＣ４１０ａは、問題あるリンク上の干渉を特定、及び、克服するための種々の方法を使用できる。ある方法では、所定時間間隔内でＣＲＣ誤りを有する所定数よりも多い管理パケットのノードからの受信を検知する。この方法でのＣＲＣ誤りを有する管理パケットは、例えば、任意のノード（例えば、図５の非ＬＭＯノード、または、図６のＬＭＯノード）から送信されるレポートを含むプローブ・レポート（図４‐５の様な）、または、プローブ要求（図７の様な）が可能である。別の方法では、ＬＭＯノードからプローブ・レポートに関する反復要求を検知する。別の方法では、ＬＭＯセッション中のプローブ・レポートの反復送信を検知する。これらの方法で検知された干渉について、ＮＣ４１０ａは、例えば、より堅牢なプロファイルを使用できるよう、問題あるリンクの共有を他ノードに対してＮＣ４１０ａが命令すること等により、より堅牢な変調プロファイルを強制的に使用することで、干渉を緩和できる。

図９は、開示の方法、及び、装置の実施形態に基づく方法の流れ図である。プロセス９００が開始すると、初期変調プロファイルが、ネットワークに入る新規ノード、及び、このネットワークの他ノードのそれぞれからのリンクについて構築される（９１０）。承認後しばらく経ってから、新規ノードをＬＭＯノードとして指定することで、ＬＭＯを始動する（９２０）。複数のメッセージが、ネットワーク上のＬＭＯの支援により送信される。これらのメッセージは、監視される（９３０）。ＬＭＯの結果として、ＬＭＯノードから各他ノードまでのリンクそれぞれにおいて使用される変調プロファイルを更新する（９４０）。変調プロファイルの更新は、ＬＭＯメッセージ（プローブ・レポート等）に基いている。しばらくすると、別のＬＭＯが始動し（９５０）、その間、ＮＣとＬＭＯノード、または、ネットワーク・ノード間のリンクの１つ上で干渉が検知され、ＬＭＯノードは、変調プロファイルの更新を試行する（９６０）。この干渉は、（１）ＬＭＯノードからＮＣまでのリンクが、所定の部類のメッセージを正しく送っていないこと、（２）ＮＣノードからネットワーク・ノードまでのリンクが、所定の部類のメッセージを正しく送っていないこと、（３）ネットワーク・ノードからＮＣまでのリンクが、所定の部類のメッセージを正しく送っていないこと、または、（ＮＣからＬＭＯノードまでのリンクが、所定の部類のメッセージを正しく送っていないこと）を判定することで検知される。この様な干渉が検知されたら、検知した干渉に呼応して、干渉を含むリンクを介した通信で使用される変調プロファイルを、堅牢な変調プロファイルに設定する（９７０）。ＬＭＯ操作の目的が、ＬＭＯノードからネットワーク・ノードまでのリンクの変調プロファイルを更新することであっても、干渉により問題を起こしうるリンクは、ＬＭＯノードとＮＣ間のリンク、及び、ネットワーク・ノードからＮＣまでのリンクであることが明らかなはずである。これらのリンクは、ＬＭＯノードによって受信され、ＬＭＯプロセスの一部として送られたプローブ・レポートのために、保護することが必須であり、これによって、ＬＭＯノードは、問題とされるネットワーク・ノードとの通信時に使用される適切な変調プロファイルを決定することが可能である。

ＬＭＯ実行を通常阻害する干渉を克服する技術を供給することにより、種々の実施形態が、劣悪なネットワーク条件に合わせた効率良い適合を支援する。ＭｏＣＡ仕様では、現状、「遮断ＬＭＯ」の事例をどの様に処理するかを指定しておらず、しかも、既存技術の従来法は、同様の状況を克服するために、ＮＣ（例えば、ＮＣ４１０ａ）を使用していない。種々の実施形態では、クライアント（送信側）ノード以外のＮＣが選択した変調プロファイルが使用され、これにより、ＮＣは、ネットワーク・ノードの切断等の甚大な対策を施さずに、干渉からの復旧を可能とする「ダイバーシティ・モード・オーバーライド」を強制的に実行可能となる。

一部の実施形態では、コンピュータ可読媒体３２２は、その上に命令を記憶している。プロセッサー３０８により実行された時、この命令は、プロセス８００を含む前述の操作を実行するよう、プロセッサー３０８に対して命令する。

本明細書において、複数の例について説明、及び、論じてきたが、実施形態は、ここで示した詳細に限定されることはなく、特許請求の範囲、及び、その様々な範囲の同等物内で、種々の改良、及び、構造的変更を、当業者によって実施可能である。

Claims (30)

1. ネットワーク上の変調を調整する方法において、
   ａ） リンク保守操作（ＬＭＯ）が、ＬＭＯノードとネットワーク・ノード間で進行していることを判定するステップと、
   ｂ） 前記ネットワーク上のネットワーク調整装置（ＮＣ）から前記ＬＭＯノードまでのリンク上の干渉を検知するステップと、
   ｃ） 前記検知された干渉に呼応して、前記ＮＣが、堅牢な変調プロファイルを前記ＮＣから前記ＬＭＯノードまでの前記リンク上で強制的に使用するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記方法は、
   ａ） 前記リンク保守操作（ＬＭＯ）を完了するステップと、
   ｂ） 前記ＬＭＯの完了後、前記ＮＣから前記ＬＭＯノードまでの前記リンク上で第２ＬＭＯを実行して、前記ＮＣから前記ＬＭＯノードまでの前記リンクについて、適切な変調プロファイルを判定するステップと、
   ｃ） 前記判定された適切な変調プロファイルを、前記ＮＣから前記ＬＭＯまでの前記リンク上で使用するステップとを、更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記ネットワークは、マルチメディア・オーバ・コアックス・アライアンス（ＭｏＣＡ）ネットワークであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記堅牢な変調プロファイルは、ＭｏＣＡ規格のダイバーシティ・モードで定義されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 堅牢な変調プロファイルの前記使用の強制では、ダイバーシティ・モード変調オーバーライドをビーコン・パケットの中の、前記ＮＣから前記ＬＭＯノードへと送信するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. 堅牢な変調プロファイルの前記使用の強制では、ダイバーシティ・モード変調オーバーライドをメディア・アクセス・プラン（ＭＡＰ）パケットの中の、前記ＮＣから前記ＬＭＯノードへと送信するステップを、更に含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記ＬＭＯの完了までに、前記ダイバーシティ・モード変調オーバーライドを、前記ＬＭＯノードへと定期的に送信するステップを、更に含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 干渉を検知するステップは、所定時間間隔内に所定数を超える管理パケットを、精確に受信しないステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
9. 前記管理パケットは、プローブ・レポートを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 干渉を検知するステップは、所定時間間隔内に所定数を超えるプローブ・レポート要求を受信するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
11. 干渉を検知するステップは、所定時間間隔内に所定数を超えるプローブ・レポートを受信するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
12. ネットワーク上の変調を調整する方法において、
    ａ） リンク保守操作（ＬＭＯ）が、ＬＭＯノードとネットワーク・ノード間で進行していることを判定するステップと、
    ｂ） 前記ＬＭＯノードから前記ネットワーク上のネットワーク調整ノード（ＮＣ）までのリンク上の干渉を検知するステップと、
    ｃ） 前記検知された干渉に呼応して、前記ＮＣが、堅牢な変調プロファイルを前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでの前記リンク上で強制的に使用するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
13. 前記方法は、
    ａ） 前記リンク保守操作（ＬＭＯ）を完了するステップと、
    ｂ） 前記ＬＭＯの完了後、前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでの前記リンク上で第２ＬＭＯを実行して、前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでの前記リンクについて、適切な変調プロファイルを判定するステップと、
    ｃ） 前記判定された適切な変調プロファイルを、前記ＬＭＯから前記ＮＣまでの前記リンク上で使用するステップとを、更に含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ネットワークは、マルチメディア・オーバ・コアックス・アライアンス（ＭｏＣＡ）ネットワークであることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
15. 前記堅牢な変調プロファイルは、ＭｏＣＡ規格のダイバーシティ・モードで定義されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
16. 堅牢な変調プロファイルの前記使用の強制では、ダイバーシティ・モード変調オーバーライドをビーコン・パケット中に、前記ＮＣから前記ＬＭＯノードへと送信するステップを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
17. 堅牢な変調プロファイルの前記使用の強制では、ダイバーシティ・モード変調オーバーライドをメディア・アクセス・プラン（ＭＡＰ）パケット中に、前記ＮＣから前記ＬＭＯノードへと送信するステップを、更に含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
18. 前記ＬＭＯの完了までに、前記ダイバーシティ・モード変調オーバーライドを、前記ＬＭＯノードへと定期的に送信するステップを、更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
19. 干渉を検知するステップは、所定時間間隔内に所定数を超える管理パケットを、精確に受信しないステップを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
20. 前記管理パケットは、レポート要求を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
21. ネットワーク調整装置（ＮＣ）において、
    ａ） ＬＭＯノードからネットワーク・ノードまでのリンク上のリンク保守操作（ＬＭＯ）の支援する、管理パケットを受信する受信器と、
    ｂ） 前記ＬＭＯの支援する、管理パケットを送信する送信器と、並びに、
    ｃ） 前記受信器と前記送信器に接続するプロセッサーであって、
    １） 前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでのリンク上で干渉を検知するステップと、
    ２） 前記検知された干渉に呼応して、堅牢な変調プロファイルの前記使用を、前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでの前記リンク上で強制するステップとを実行するようプログラムされた前記プロセッサーとを含むことを特徴とする、ＮＣ。
22. 前記プロセッサーは、
    ａ） 前記ＬＭＯの完了後、前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでの前記リンク上で第２ＬＭＯを始動して、前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでの前記リンクについて適切な変調プロファイルを判定するステップと、
    ｂ） 前記判定された適切な変調プロファイルを、前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでの前記リンク上で使用するステップとを、更に実行するようプログラムされていることを特徴とする、請求項２１に記載のＮＣ。
23. 前記ＮＣは、マルチメディア・オーバ・コアックス・アライアンス（ＭｏＣＡ）ネットワーク内で動作することを特徴とする、請求項２１に記載のＮＣ。
24. 前記堅牢な変調プロファイルは、ＭｏＣＡ規格のダイバーシティ・モードで定義されることを特徴とする、請求項２１に記載のＮＣ。
25. 堅牢な変調プロファイルの前記使用の強制では、ダイバーシティ・モード変調オーバーライドをビーコン・パケットとして、前記ＮＣから前記ＬＭＯノードへと送信するステップを含むことを特徴とする、請求項２４に記載のＮＣ。
26. 堅牢な変調プロファイルの前記使用の強制では、ダイバーシティ・モード変調オーバーライドをメディア・アクセス・プラン（ＭＡＰ）パケットとして、前記ＮＣから前記ＬＭＯノードへと送信するステップを、更に含むことを特徴とする、請求項２４に記載のＮＣ。
27. 堅牢な変調プロファイルの前記使用の強制では、前記ＬＭＯの完了までに、前記ダイバーシティ・モード変調オーバーライドを、前記ＬＭＯノードへと定期的に送信するステップを、更に含むことを特徴とする、請求項２４に記載のＮＣ。
28. 干渉を検知するステップは、所定時間間隔内に所定数を超える管理パケットを、精確に受信しないステップを含むことを特徴とする、請求項２４に記載のＮＣ。
29. 前記管理パケットは、レポート要求を含むことを特徴とする、請求項２８に記載のＮＣ。
30. 非一時的コンピュータ可読記憶媒体において、その上に命令を記憶し、前記命令は、プロセッサーによって実行された時、以下の操作として、
    ａ） ＬＭＯノードからネットワーク調整装置（ＮＣ）までのリンク上で干渉を検知するステップと、
    ｂ） 前記検知された干渉に呼応して、前記ＬＭＯノードから前記ＮＣまでの前記リンク上で、堅牢な変調プロファイルを強制的に使用するステップとを、前記プロセッサーに実行させることを特徴とする、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

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