JP4477639B2 - ポートトランキングを使用するcatvシステムに関する広帯域docsis - Google Patents
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Description
(1)CM性能を通知するデータを含むCM登録メッセージを受信し、このデータから、どのCMが広帯域DOCSIS性能を有すると共に、それぞれのCMが幾つの下り方向信号及び上り方向信号を同時に使用できるかを判定する段階。
(2)各広帯域DOCSIS性能を有するCMに、どの下り方向信号チャンネルが利用可能であるかを通知する拡張チャンネルイネーブルメッセージを送信する段階。
(3)サービス品質要求を満たすように、CMが同調される下り方向信号で送信する様々な送信器に対するフレームの分配スケジュールを作成するため、及び(IPフロー(IP flow)からの全てのフレームを同一のDOCSISチャンネルで適切な順序で送信するか、またはMPEG圧縮データに関するMPEG−2伝送体系のプライベートセクション(private section)にシーケンス番号を付加するように)受信器側においてフレームが適切な順序で配置され得ることを保証すると共に、フレームを分配するために、シーケンス番号を付加するか、または他のものを付加するように、ケーブルモデムに対して下り方向信号で送信されるべき入力フレームをフレーム分配器において処理する段階。
(4)特定のケーブルモデムに対してアドレス指定された放出フレームを、前記ケーブルモデムが同調するように指示された下り方向信号チャンネルで、そのケーブルモデムに対して送信する段階。
(1)電源が投入されるか、もしくはリブートされると、DOCSIS下り方向信号を検索してロックする段階。
(2)ケーブルモデムがロックしたDOCSIS下り方向信号と関連するDOCSIS上り方向信号を使用して測定を実行すると共に、CMTSにシステム上のCMとして登録する段階。
(3)CMが広帯域DOCSIS下り方向信号に使用可能であるチューナを幾つ備えるかを示す情報をCMTSに送信する段階。
(4)前記CMTSから、前記CMに対する広帯域DOCSIS伝送に幾つの下り方向信号チャンネルを、及びどの下り方向信号チャンネルが使用されることになるかを示すECEメッセージを受信すると共に、前記ECEメッセージにおいて指定された下り方向信号チャンネルのそれぞれに前記CMのチューナを同調することによってそれに応答する段階。
(5)前記ECEメッセージにおいて指定された2つ以上の下り方向信号チャンネルで同時に送信された広帯域下り方向信号DOCSISフレームを受信すると共に、全フレームが受信されたかを確認する段階。
(6)前記受信されたフレームを適切な順序に配置すると共に、更なる処理のために、前記CMに接続された周辺機器に対して前記フレームを供給する段階。
1)CMTSは、その内の各1つが、複数のそのようなチャンネルの内の1つである特定されたDOCSIS上り方向信号の周波数、シンボルレート、変調の種類、及び他のパラメータを定義するUCDメッセージを頻繁に放送する。CMの観点から見ると、CMは、UCDメッセージを受信すると共に、後で上り方向信号が有効にされるときに使用するために、それについてのデータを記憶する。
2)CMは、電源が投入されると、下り方向信号DOCSISチャンネルを発見すると共に、通常の方法でDOCSIS上り方向信号に関する測定、及び登録を実行する。CMTSの観点から見ると、CMTSは、測定バーストを受信し、測定及び等化収束を実行すると共に、CMのタイミング、周波数、及び電力オフセット、そして次の上り方向信号のバーストを制御すると共にフィルタ処理する際に使用する上り方向信号等化係数を与える測定バーストを送信した各CMに対して、1つ以上の下り方向信号メッセージを送信する。CMは、その次に、訓練に成功したという肯定応答メッセージを送信すると共に、CMが上り方向信号及び下り方向信号の広帯域DOCSIS性能を有するか、そして幾つのDOCSIS上り方向信号をCMが同時に送信することができるかということを含む、CMの性能を示す上り方向信号の登録メッセージを送信する。CMTSは、これらのメッセージを受信すると共に、少なくともその中のDOCSIS性能を考慮する幾つかのデータを記憶する。
3)CMは、上り方向信号のデータを送信するか、及び/または下り方向信号のデータを受信することを要求する利用者アプリケーションから要求を受信する。CMは、CMTSに対して、上り方向信号の帯域幅要求信号、及び要求された下り方向信号データに関連する情報を送信することによって対応する。CMTSは、CMから上り方向信号の帯域幅要求信号を受信すると共に、どのCMが上り方向信号の広帯域DOCSIS性能を有するかを判定するために登録データを使用し、要求された帯域幅を備えるCMが幾つの上り方向チャンネルを同時に伝送できるかを判定する。
5)もしCMとCMTSの両方が広帯域DOCSIS性能を有する場合、その場合に、CMTSは、上り方向信号のトラフィック要求を分析すると共に、上り方向信号のトラフィックを有し、かつ広帯域DOCSIS性能を有すると共に、上り方向信号の広帯域DOCSIS動作に関する認可を有するCMに関する上り方向信号のポートトランキング機能をオンにするかどうかを決定する。
6)CMTSが、各CMからの各IPフローに関する上り方向信号の許可のスケジュールを作成するために、サービス品質アルゴリズムを使用すると共に、CMが上り方向信号の広帯域DOCSISに使用するように予定される各DOCSIS上り方向信号に関して、MAPメッセージ内の許可情報を有するCMまたは複数のCMが、MAPメッセージの関連するDOCSIS上り方向信号で伝送することができるときを予定する個別のMAPメッセージを生成する。
7)上り方向信号の広帯域DOCSISは、上り方向信号において、広帯域DOCSIS性能を有するどのCMが複数の上り方向信号DOCSISチャンネルを使用する必要があるかを判定するために、MAPメッセージ内の許可情報を使用するCMTSによってオンにされる。上り方向信号の広帯域DOCSISは、その場合に、CMに対して、どの上り方向信号を上り方向信号の広帯域DOCSIS伝送に使用するかをそれに通知するECEメッセージを送信することによって、そのようなCMに関してオンにされる。上記の段階“6)”におけるMAPメッセージも、同様に送信される。CMは、これらのECEメッセージを受信すると共に、そのDOCSIS上り方向信号に関連するUCDメッセージによって確立されたパラメータに従って指定されたDOCSIS上り方向信号で送信するように、その送信器を調整する。CMは、これらのMAPメッセージを受信すると共に、ECEメッセージによって有効にされた上り方向信号チャンネルでの上り方向信号の伝送時刻を決めるために、その中のデータを使用する。
8)CMTSは、CMによって送信された全てのフレームを受信し、それらを、全てのCMによって送信された全てのIPフローの全てのフレームが存在することを確認し、そして各IPフローに関して適切な順序でそれらを配置すると共に、処理のためにそれらを分配するフレーム収集器に渡す。キーポイントは、旧式の単一チャンネルのCMが、下り方向信号に関して広帯域CMによって同時に受信される複数のチャンネルの中のあらゆる単一のチャンネルを共有することができるか、またはシステムを下位互換にするように、ポートトランク(port trunk)におけるあらゆる上り方向信号DOCSISチャンネルを従来の方法で使用できるということである。
フレーム分配器38(または、制御ロジックまたは制御コンピュータと連携するフレーム分配器、そしてDOCSIS送信器及びDOCSIS受信器のようなCMTS内の他の回路)の機能は、以下の通りである。
(1)登録データからどのCMが広帯域性能を有するかを判定すること。(各CMは、それがDOCSIS電源投入測定シーケンスを実行したとき、DOCSISチャンネルでCMを訓練するために、1つのチューナ及び送信器を使用するが、しかしそれがDOCSIS登録処理を実行するとき、それは、CMTSに、CMが広帯域性能を有すると共に、それが幾つのチューナを備えるかを通知するメッセージを送信し、CMTSは、その場合に、登録テーブルまたは他のメモリにその情報を記録する。)
(2)各広帯域性能を有するCM(これ以降、広帯域CMと称する)に、広帯域CMが同調される下り方向信号DOCSISチャンネルを指定する下り方向信号のメッセージを送信すること。(CMTSは、利用者が代金を支払った申し込みのレベル、またはCMの使用によって発注された特定のサービス、効果的にそのサービスを配信するために広帯域性能を使用する必要性に基づいて、広帯域性能を使用するか使用しないかを選択し得る。)
(3)どのCMがルータからの入力パケットを有するか、及びどのパケットが広帯域性能を有するCMに対してアドレス指定されるかをあらゆる方法で判定すると共に、トラフィックを有する広帯域CMがどのチャンネルに同調されるかを判定すること。
(4)あらゆる特定の広帯域CMにアドレス指定されたパケットが、適切な順序で配信されることを保証するか、または特定の広帯域CMにアドレス指定されたパケットがたとえもし順序が狂ってそれらが受信されるとしても、受信された後で適切な順序で配置され得るように、シーケンス番号によってタグを付けられることを保証するために、幾つかのメカニズムを実装すること(あらゆる既知のメカニズムが使用され得る)。
(5)特定の広帯域CMにアドレス指定されたパケットを、広帯域CMが下り方向信号の伝送のために同調される下り方向信号DOCSISチャンネルに接続された送信器に分配すること。好ましい実施例において、サービス品質アルゴリズムは、各パケットがどのチャンネルで送信されるべきか、及び以下で更に論じられるべき様々な要因に基づいて、何時送信されるべきか、について判定を行うことになる。
フレーム収集器の機能は、以下の通りである。
(1)同一のCMに対してアドレス指定されると共に、CMが同調された異なるDOCSISチャンネルで受信されたフレームまたはパケットを収集すること。
(2)受信されたパケットまたはフレームを適切な順序で配置する(もしそれらが適切な順序で受信されない場合)と共に、LANでの伝送のために、それらをネットワークインタフェースカードに分配すること。
DOCSISの仕様は、1つのIPフローに属するフレームが順番に供給されなければならないことを必要とする。一般的な場合において、各チャンネルは、異なって構成されることができると共に、従って、各チャンネルは、異なるデータ配信レート、及び待ち時間を有している可能性がある。従って、フレームは、同一のIPフローのフレームが順序が狂って配信される原因となるので、チャンネルに手当たりしだいに割り当てらる可能性はないと共に、受信器によって受信の順序で配信される。従って、フレームが送信されると共に受信される方法において、いくらかの注意が払われなければならない。
もし、単一のIPフローからの全てのフレームが、広帯域CMが同調される複数の論理チャンネルの内の1つだけを介して送信されることを要求する制限が実行される場合、単一のIPフローからの全てのフレームが順序通りに到着するのを保証することが可能である。もしそれらのフレームが適切な順番で送信される場合、これは配信の適切な順序を保証する。これは、従来技術のポートトランキングシステムに使用される、“IEEE 802.3ad”の仕様に従う方法である。
トランスペアレントの方法の制限なしの受信の後で、パケットまたはフレームが正しい順序で組み立てられ得ることを保証するための代替方法は、シーケンス番号を各フレームのヘッダに加えることである。このシーケンス番号は、広帯域CMが同調されるチャンネルのマルチチャンネルグループを横断して送信された各フレームに関する伝送の終わりで、インクリメントされなければならない。シーケンス番号は、一般的に、フレーム分配回路または処理38によって付加される。
シーケンス番号を付加する1つの方法は、カプセル化の別の段階を使用することである。フレームカプセル化を実行する多くの方法があると共に、シーケンス番号が付加され得る限り、それらのうちどれでも本発明を実行するのに十分であろう。図3は、広帯域DOCSISを実行する目的のためにシーケンス番号を加えるのにカプセル化を使用する1つの方法の例である。図3Aは、“IEEE 802.3”の仕様において定義されたLLCカプセル化に従ってPDUもしくはデータ部分をカプセル化する、イーサネット(登録商標)パケットの形式のオリジナルのDOCSISパケットの図である。イーサネット(登録商標)パケットヘッダは、送り先アドレス56、送り元アドレス58、パケットのタイプを示すタイプ/長さ(T/L)フィールド60、及びPDUと呼ばれると共に、通常はIPパケットである符号62で示されたデータ部分を備える。図3Bは、フレーム分配器によって付加されたシーケンス番号を有すると共に、本発明の一実施例の教示に基づく広帯域DOCSISにおける使用に適当である変更されたDOCSISパケットの図である。IPフローの全てのフレームが受信器で適切な順序に戻され得るように、シーケンス番号をカプセル化するためのあらゆる他のメカニズムが、本発明を実行することを同様に満足させるであろう。例えば、シーケンス番号は、各IPフローを生成するサーバによって、MPEG伝送ストリームのパケットのプライベートセクションに付加されることができ、そしてこれらのシーケンス番号は、全てのフレームが受信されたことを確認すると共に、それらを適切な順序で配置するために、フレーム収集器によって使用され得る。シーケンス番号がフレーム分配器によって付加される実施例において、送り先アドレス、及び送り元アドレスは変更されないが、しかしタイプ/長さフィールド“T/L”に関する新しい値が計算されて符号64の場所に含まれる。新しいフィールド66は、このパケットにシーケンス番号を含むために付加されると共に、新しい“T/L”フィールドは、シーケンス番号フィールドの長さを考慮する。オリジナルの“T/L”フィールドは、フィールド60に含まれる。オリジナルの“PDU”データは、符号62で示される。
DOCSISプロトコルは、図4において示されたように、データの各フレームのカプセル化を既に実行する。図4のフレームは、7バイトの“preamble”フィールド68、1バイトの“syncbyte”フィールド70、及び符号74の拡張されたフォーマットで示される1バイトの“Frame Control(FC)”フィールド72から構成される。“FC”フィールドは、3バイトの“MAC−PARM”フィールド74、及び“LENGTH”フィールド76におけるMAC制御データを従えている。任意の5バイト拡張ヘッダフィールド“EHDR”78は、ケーブル設備上のプライバシに関する暗号化目的のために使用される。別の任意の拡張ヘッダフィールドは、ペイロードヘッダの抑制を表す拡張された“PHS”フィールド80である。このフィールドは、長さ2バイトであると共に、反復的ヘッダを抑制するために、DOCSISの性能を拡張するために使用され得る。DOCSISは、他の拡張ヘッダを付加する能力を提供し、従って、従来のDOCSISの広帯域DOCSISへの拡張のために必要とされるシーケンス番号は、現在のDOCSISで定義されなかった新しい拡張ヘッダフィールドに付加され得る。これは、好ましい実施例である。広帯域DOCSISをサポートするのに必要とされるシーケンス番号を有するこの新しい拡張ヘッダフィールドは、符号82で示される。
追加のDOCSIS下り方向信号チャネルが、MPEG圧縮されると共に、カプセル化されたビデオ、または高い待ち時間に耐え得ない他の高帯域幅サービスを伝送している可能性があるので、バッファのアンダーラン(underun)が発生しないように、サービス品質は重要である。サービス品質(Qos)は、各CMが指示したサービスの要求を検査するための方法論であり、それに対してCMは正当な認可を有すると共に、CMの性能を考慮し、その場合に、CMの能力を十分に利用する一方で、サービスのニーズを満たすように伝送のスケジュールを作成する。
(1)どのCMが広帯域性能を有するか、及びそれぞれが広帯域DOCSISのために使用され得るチューナを幾つ備えるかを判定するための処理がある。
(2)各CMに対して、幾つの下り方向信号に同調するか、及びそれらのパラメータは何かを通知するメッセージを送信するための処理がある。
(3)CMに対する各IPフローに関するQoSパラメータ、そして全てのIPフローに存在する一定ビットレートのIPフローの保証された部分、及び全てのIPフローに存在する可変ビットレートのIPフローの拘束された部分が何であるかを決定する処理がある。
(4)各入力IPフローからのフレームを記憶し、一定ビットレートのIPフローの各保証された部分のフレームを放出するスケジュールを作成すると共に、可変ビットレートのIPフローの拘束された部分のフレームを放出するスケジュールを作成する処理がある。
(5)IPフローの保証された部分、及び拘束された部分を実現するために、スケジュールによってフレームを放出するための信号を生成し、トラフィックが存在しないか、または予定された放出がないスケジュール内のすき間を探し、それらの時間を、ベストエフォートのフロー、及び一定ビットレートのフローの保証されない部分か、または可変ビットレートのフローの拘束されない部分のような他のIPフローのフレームを放出するために使用する処理がある。
12 CMTS
14 “チューナ、PHY、及びMAC”ブロック
16、22、24 CM
18 HFCシステム
10、11、13、15 下り方向信号送信器
20 経路指定またはブリッジ機能(ルータ/ブリッジ)
26 インタフェース
28 CMTS
30 経路指定またはブリッジ機能(ルータ/ブリッジ)
32、34、36 CM
38 フレーム分配器
40、42、44、46、48、50 チューナ
50、52、54 ネットワークインタフェースカード(または“NI”)
46、48 フレーム収集器
60 オリジナルの“T/L”フィールド
62 PDUデータ部分
64 タイプ/長さフィールド“T/L”
66 新しい“T/L”フィールド
68 “preamble”フィールド
70 “syncbyte”フィールド
72 “Frame Control(FC)”フィールド
74 “MAC−PARM”フィールド
76 “LENGTH”フィールド
78 拡張ヘッダフィールド“EHDR”
80 “PHS”フィールド
82 新しい拡張ヘッダフィールド
83 “HCS”フィールド
84 “PDU”フィールド
88 送り先アドレス(DA)
90 送り元アドレス(SA)
92 タイプ/長さ(T/L)フィールド
94 ペイロード(PAYLOAD)データセクション
96 “CRC”フィールド
142 CMTS
144 HFC
146 下り方向信号
148 下り方向信号
150 ケーブルモデム(CM)
152 ケーブルモデム(CM)
154 ケーブルモデム(CM)
156 ケーブルモデム(CM)
164 スケジューラ
166 待ち行列(Queue)メモリ
168、170、172、174、176、178 ライン
214 ブロック
216、218 DOCSIS受信器
217 制御コンピュータ
220 フレーム収集器
222 “NI”またはバスインタフェース
224 フレーム分配器
226、228 DOCSIS送信器
230、232 制御パス
236 CMTS
238、240 DOCSIS受信器
242 CPU
244 フレーム収集器
248 パス
Claims (13)
- 共有された伝送媒体によって複数のケーブルモデム(CM)に接続されたケーブルモデム終端システム(CMTS)を備えるポイント・ツー・マルチポイント環境において、下り方向信号の広帯域DOCSISを実行するための方法であって、広帯域DOCSIS接続の下り方向信号を生成するためのポートトランキングの方法として、
どのケーブルモデムが広帯域性能を有すると共に、それぞれが幾つの下り方向信号チャンネルを同時に使用できるかを判定する段階と、
各広帯域性能を有するケーブルモデムに、広帯域下り方向信号DOCSIS伝送を受信するためにそれがどの下り方向信号チャンネルに同調するべきかを通知する拡張チャンネルイネーブルメッセージを送信する段階と、
サービス品質要求を満たすように、CMが同調される下り方向信号で送信する様々なCMTS送信器に対するフレームの分配スケジュールを作成するために、各特定のケーブルモデムに対して下り方向信号で送信されるべき入力フレームをフレーム分配器において処理する段階と、
受信器側でフレームが適切な順序で配置され得ることを保証すると共に、前記送信器にフレームを分配するために、シーケンス番号を付加するか、または他の何かを付加する段階と、
特定のケーブルモデムに対してアドレス指定され、前記送信器に放出されたフレームを、前記ケーブルモデムが同調するように指示された下り方向信号チャンネルで、そのケーブルモデムに対して送信する段階と
を有することを特徴とする方法。 - 同一のIPフローの異なるフレームが、異なる時間に、または異なる待ち時間により、異なる下り方向信号チャンネルで送信され得ると共に、更にフレームが受信器において適切な順序で配置され得るように、IPフローの各フレームにシーケンス番号を付加することにより、送信されたフレームが受信後に適切な順序で配置されるのを前記フレーム分配器が保証する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 単一の下り方向信号チャンネルで伝送するために各IPフローからCMに対して送信されるべきフレームの伝送を制限することにより、送信されたフレームが受信後に適切な順序で配置されるのを前記フレーム分配器が保証する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記CMTSが、同様に、
各CMからどのくらい多くの上り方向信号のトラフィックがあるかを前記CMTSが認識できるように、様々なCMから上り方向信号の帯域幅要求信号を受信すると共に、フレーム分配器がルータより受信する情報から、各CMに対してどのくらい多くの下り方向信号のトラフィックがあるかを判定し、
一定ビットレートのIPフローの保証されたビットレート、及び拘束された部分を有する可変ビットレートのIPフローの拘束されたビットレートを少なくとも満足するように、サービス品質アルゴリズムを使用して特定のCMに対する各IPフローに関する下り方向信号フレームの伝送スケジュールを作成し、
一定ビットレートのIPフローの保証されたビットレート、及び拘束された部分を有する可変ビットレートのIPフローの拘束されたビットレートを少なくとも満足すると共に、帯域幅要求をできる限り実現するように、サービス品質アルゴリズムを使用して特定のCMからの各IPフローに関する上り方向信号フレームの伝送スケジュールを作成し、
上り方向信号の広帯域DOCSIS動作を実現するように、各DOCSIS上り方向信号に関するMAPメッセージ及びUCDメッセージを生成すると共に、各広帯域性能を有するCMからの異なるDOCSIS上り方向信号での上り方向信号の同時伝送を可能にするMAPメッセージ内の許可情報によって送信し、
広帯域性能を有するCMに対する広帯域DOCSISの下り方向信号の伝送を実現するように、各特定のCMに対してアドレス指定された様々なIPフローに関して、下り方向信号のフレームを、スケジュールによって定められた時刻に様々な下り方向信号送信器に対して放出し、
様々なCMから上り方向信号の広帯域DOCSISフレームを受信し、全てのフレームが各CMからの各IPフローに存在することを確認すると共に、フレームを適切な順序に配置し、更なる処理に対してフレームを供給する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記各ケーブルモデムにおいて、
電源が投入されるか、もしくはリブートされると、DOCSIS下り方向信号を検索してロックする段階と、
ケーブルモデムがロックしたDOCSIS下り方向信号と関連するDOCSIS上り方向信号を使用して測定を実行すると共に、CMTSにシステム上のCMとして登録する段階と、
CMが下り方向信号の広帯域DOCSISに使用可能であるチューナを幾つ備えるかを示す情報をCMTSに送信する段階と、
前記CMTSから、前記CMに対する広帯域DOCSIS伝送に幾つの下り方向信号チャンネルを使用すると共に、どの下り方向信号チャンネルを使用することになるかを示すECEメッセージを受信すると共に、前記ECEメッセージにおいて指定された下り方向信号チャンネルのそれぞれに前記CMのチューナを同調することによってそれに応答する段階と、
前記ECEメッセージにおいて指定された2つ以上の下り方向信号チャンネルで同時に送信された広帯域下り方向信号DOCSISフレームを受信すると共に、全フレームが受信されたかを確認する段階と、
前記受信されたフレームを適切な順序に配置すると共に、更なる処理のために、前記CMに接続された周辺機器に対して前記フレームを供給する段階と
を更に有することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記CMTSから何か新しいECEメッセージが到着したかどうかを判定するために調査する段階と、
もし新しいECEメッセージが到着していた場合、前記ECEメッセージがいずれか下り方向信号チャンネルを追加するか、または削除するかどうかを判定する段階と、
もし前記ECEメッセージが下り方向信号DOCSISチャンネルを追加する場合、新しく指定されたチャンネルに1つ以上のチューナを同調すると共に、新しく指定されたDOCSIS下り方向信号のそれぞれに対して、それらに関連するDOCSIS上り方向信号を使用して測定を実行する段階と、
新しく使用可能にされたDOCSIS下り方向信号のそれぞれに対する測定における成功または失敗を示す肯定応答メッセージを送信する段階と、
あらゆる新しく獲得した下り方向信号に関する広帯域DOCSIS動作を開始する段階と、
もしDOCSIS下り方向信号を削除する新しいECEメッセージが到着した場合、指定されたチャンネルを削除すると共に、あらゆる残っているDOCSIS下り方向信号に関するDOCSIS下り方向信号動作を継続する段階と
を更に有することを特徴とする請求項5に記載の方法。 - フレームの分配スケジュールを作成するために、各特定のケーブルモデムに対して下り方向信号で送信されるべき入力フレームをフレーム分配器において処理する前記段階が、
各広帯域DOCSIS性能を有するCMが、登録データ及び送信されたECEメッセージからのデータを使用して同調される特定の下り方向信号を判定すると共に、ルータより受信されたパケット内のヘッダデータから、各広帯域CMに向けられた特定のIPフローを判定する段階と、
特定のCMが同調されると共に、CMに対して送信されるべきIPフローを有するどの下り方向信号が、伝送に利用可能であるかを確認すると共に、各IPフローのサービス品質要求を判定する段階と、
CMが同調されると共に、一定ビットレートのフローであるか、または保証された部分を有する可変ビットレートのフローである、サービス品質要求を備えるIPフローを有する利用可能な下り方向信号DOCSISチャンネルに関する、一定ビットレートのフローの保証された部分、及び可変ビットレートのフローの拘束された部分のスケジュールを作成する段階と、
一定ビットレートのサービス品質IPフローの前記保証されたビットレートを実現すると共に、及び可変ビットレートのサービス品質IPフローの拘束されたビットレート部分を実現するために、予定される時刻に、フレーム放出信号を生成すると共に、適切な下り方向信号DOCSISチャンネル上にフレームを放出して送信する段階と、
あらゆる広帯域下り方向信号に関して、保証されたビットレートのサービス品質IPフロー、または拘束された部分を有する可変ビットレートのサービス品質IPフロー以外で、それに対して向けられたIPフローを有するCMが、前記CMが同調されるDOCSIS下り方向信号で、前記CM、または他のCMに対するフレームの放出が予定されないあらゆる時刻、または前記CMに向けられると共に、保証されたビットレートのサービス品質IPフロー、または拘束された部分を有する可変ビットレートのサービス品質IPフロー以外で、それに対して向けられたIPフローを有するフレームを放出するトラフィックが存在しないあらゆる時刻を使用する段階と
を用いて実行されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 広帯域DOCSIS下り方向信号処理の間、ケーブルモデム(CM)において実行される方法であって、
電源が投入されると、DOCSIS下り方向信号にロックし、測定と等化を含むDOCSIS測定を実行すると共に、ケーブルモデム終端システム(CMTS)からのメッセージに含まれる時刻、周波数、位相、及び電力オフセットを受信する段階と、
もし前記測定が成功した場合に肯定応答メッセージを送信すると共に、前記CMの広帯域DOCSIS性能に関するデータを含む登録メッセージによって、CMTSにシステムにおけるCMとして登録する段階と、
前記CMがどのDOCSIS下り方向信号上の広帯域DOCSISデータを受信する準備をするべきかを示す拡張チャンネルイネーブル(ECE)メッセージを前記CMTSから受信すると共に、前記ECEメッセージで指定されるDOCSIS下り方向信号メッセージ上のデータを受信するように、複数のDOCSIS受信器を調整することによってそれに対処する段階と、
1つ以上のIPフローを表す複数のDOCSISチャンネルで同時に送信された複数のフレーム、またはパケットを受信する段階と、
受信されるべきと考えられる全てのパケットまたはフレームが受信されたことを確認する段階と、
前記フレームまたは前記パケットを適切な順序で配置すると共に、更なる処理に対して前記フレームまたは前記パケットを提供する段階と
を有することを特徴とする方法。 - 共有された伝送媒体によってケーブルモデム終端システムに接続された複数のケーブルモデム(CM)の一部分であるケーブルモデム(CM)からの上り方向信号の広帯域DOCSIS伝送を実行するための方法であって、
前記CMTSから、上り方向信号チャンネル記述子(UCD)メッセージで特定されるDOCSIS上り方向信号の周波数、シンボルレート、変調の種類、及びその他のパラメータをそれぞれが定義する複数の上り方向信号チャンネル記述子(UCD)メッセージを放送する段階と、
CMが下り方向信号にロックされると共に、測定バーストを送信した後で、CMTSが測定を実行すると共に、等化収束を実行し、CMTSに時刻、周波数、及び電力オフセット、そして上り方向信号の等化係数を提供する前記CMに、1つ以上の下り方向信号のメッセージを送信する段階と、
CMが測定に成功すると共に、それらの肯定応答を送信し、そしてその性能を通知する登録メッセージを送信した後で、CMTSが、これらのメッセージを受信すると共に、CMの広帯域性能を示すその中のデータの幾つかを少なくとも記憶し、CMが広帯域性能を有するかどうかを判定する段階と、
CMTSが、CMからの上り方向信号の帯域幅要求信号を受信すると共に、どのCMが上り方向信号の広帯域DOCSIS性能を有するかを判定するために登録データを使用し、要求された帯域幅を備えるCMが幾つの上り方向チャンネルを同時に伝送できるかを判定する段階と、
CMTSが、要求された上り方向信号のトラフィックと、登録データ及び認可データを分析すると共に、上り方向信号の広帯域DOCSIS動作のために、どの上り方向信号チャンネルをどのCMに割り当てるかを判定する段階と、
CMTSが、各CMからの各IPフローに関する上り方向信号の許可のスケジュールを作成するために、サービス品質アルゴリズムを使用すると共に、CMが上り方向信号の広帯域DOCSISに使用するように予定される各DOCSIS上り方向信号に関して、MAPメッセージ内の許可情報を有するCMまたは複数のCMが、MAPメッセージの関連するDOCSIS上り方向信号で伝送することができるときを予定する個別のMAPメッセージを生成する段階と、
広帯域性能を有するどのCMが複数の上り方向信号DOCSISチャンネルを使用する必要があるかを判定するために、CMTSがMAPメッセージ内の許可情報を使用すると共に、上り方向信号の広帯域DOCSIS伝送を送信する権限を与えらている各CMに、CMがどの上り方向信号のDOCSISチャンネルを使用してMAPメッセージを送信できるかを指定するECEメッセージを送信する段階と、
上り方向信号の広帯域DOCSISに関して利用可能にされたCMが、MAPメッセージ、ECEメッセージ、及びUCDメッセージに基づくデータを送信した後に、CMTSが、全てのフレームを受信し、全てのフレームがそこに存在することを確認すると共に、それらを配信のために適切な順序に配置するフレーム収集器にそれらを渡す段階と
を有することを特徴とする方法。 - 前記CMにおいて、
電源が投入されると、DOCSIS下り方向信号を見つけて、それにロックし、測定と等化を含む従来のDOCSIS測定を実行するために、DOCSIS上り方向信号を使用すると共に、測定が成功したか、または失敗したかを示す肯定応答メッセージを送信し、そして前記CMTSにCMの広帯域上り方向信号DOCSIS性能を通知する登録メッセージを送信する段階と、
DOCSIS上り方向信号の周波数、シンボルレート、変調の種類、及びその他のパラメータをそれぞれが記述する複数の上り方向信号チャンネル記述子(UCD)メッセージを受信する段階と、
利用者アプリケーションから上り方向信号で送信する要求を受信すると共に、上り方向信号の帯域幅要求信号を送信することによりそれに対応する段階と、
広帯域DOCSIS上り方向信号動作のために、どの上り方向信号のDOCSISチャンネルを使用するかを示す拡張チャンネルイネーブル(ECE)メッセージを受信すると共に、単一のDOCSIS上り方向信号チャンネルと関連し、前記チャンネルで何時前記CMが送信できるかを定義する複数のMAPメッセージを受信する段階と、
前記ECEメッセージで指定された上り方向信号のDOCSISチャンネルで送信するように、前記CMの送信器を調整すると共に、前記チャンネルと関連する前記MAPメッセージ内の許可情報によって指定されたチャンネルでの上り方向信号データの伝送時刻を決定する段階と
を更に有することを特徴とする請求項9に記載の方法。 - それぞれが入力を有する複数のDOCSIS送信器と、
前記送信器の前記入力に接続された複数の出力を有すると共に、入力を有するフレーム分配器と、
ハイブリッドファイバ同軸ケーブルシステムに接続されるための入力を有すると共に、複数の出力を有する複数のDOCSIS受信器と、
前記複数のDOCSIS受信器の前記複数の出力に接続された複数の入力を有すると共に、以下の段階を実行するように構成され、かつ出力を有するフレーム収集器と、
前記フレーム収集器の出力に接続された入力を有すると共に、前記フレーム分配器に接続された出力を有するネットワークインタフェースまたはバスインタフェースと、
前記複数のDOCSIS送信器と、前記複数のDOCSIS受信器と、前記フレーム分配器と、前記フレーム収集器とに接続されると共に、以下の段階を実行するために、前記ケーブルモデムの上記の回路類の調整を編成するようにプログラムされる制御コンピュータとを備え、
電源が投入されると、DOCSIS下り方向信号を見つけて、それにロックし、測定と等化を含む従来のDOCSIS測定を実行するために、DOCSIS上り方向信号を使用すると共に、測定が成功したか、または失敗したかを示す肯定応答メッセージを送信し、そして前記CMTSにCMの広帯域上り方向信号DOCSIS性能を通知する登録メッセージを送信する段階と、
DOCSIS上り方向信号の周波数、シンボルレート、変調の種類、及びその他のパラメータをそれぞれが記述する複数の上り方向信号チャンネル記述子(UCD)メッセージを受信する段階と、
利用者アプリケーションから上り方向信号で送信する要求を受信すると共に、上り方向信号の帯域幅要求信号を送信することによりそれに対応する段階と、
広帯域DOCSIS上り方向信号動作のために、どの上り方向信号のDOCSISチャンネルを使用するかを示す拡張チャンネルイネーブル(ECE)メッセージを受信すると共に、単一のDOCSIS上り方向信号チャンネルと関連し、前記チャンネルで何時前記CMが送信できるかを定義する複数のMAPメッセージを受信する段階と、
適切な上り方向信号に関連するUCDメッセージ内のパラメータに従って、前記ECEメッセージで指定された上り方向信号のDOCSISチャンネルで送信するように、前記CMの送信器を調整すると共に、前記チャンネルと関連する前記MAPメッセージ内の許可情報によって指定されたチャンネルでの上り方向信号データの伝送時刻を決定する段階と
を実行することを特徴とするケーブルモデム装置。 - 前記制御コンピュータが、同様に、以下の段階を実行するために、前記ケーブルモデムの前記回路類の調整を編成するようにプログラムされ、
前記CMがどのDOCSIS下り方向信号上の広帯域DOCSISデータを受信する準備をするべきかを示す拡張チャンネルイネーブル(ECE)メッセージを前記CMTSから受信すると共に、前記ECEメッセージで指定されるDOCSIS下り方向信号メッセージ上のデータを受信するように、複数のDOCSIS受信器を調整することによってそれに対処する段階と、
1つ以上のIPフローを表す複数のDOCSIS下り方向信号チャンネルで同時に送信された複数のフレーム、またはパケットを受信する段階と、
受信されるべきと考えられる全てのパケットまたはフレームが受信されたことを確認する段階と、
前記フレームまたは前記パケットを適切な順序で配置すると共に、更なる処理に対して前記フレームまたは前記パケットを提供する段階と
を実行することを特徴とする請求項11に記載の装置。 - 広帯域DOCSIS動作を実行可能であるケーブルモデム終端システムであって、
それぞれがハイブリッドファイバ同軸(HFC)ケーブルシステムに接続されるための出力を有すると共に、それぞれが入力を有する複数のDOCSIS送信器と、
それぞれが前記DOCSIS送信器の内の1つの前記入力に接続された複数の出力を有すると共に、入力を有するフレーム分配器と、
それぞれが前記HFCシステムに接続されるための入力を有すると共に、それぞれが出力を有する複数のDOCSIS受信器と、
それぞれが前記DOCSIS受信器の内の1つの出力に接続された複数の入力を有すると共に、出力を有するフレーム収集器と、
前記フレーム収集器の前記出力に接続された入力を有すると共に、前記フレーム分配器の前記入力に接続された出力を有するルータと、
前記複数のDOCSIS送信器及び受信器と、前記フレーム分配器と、前記フレーム収集器と、前記ルータとに接続されると共に、以下の段階を実行するために、前記ケーブルモデム終端システム内の上記の回路類を編成するようにプログラムされる制御コンピュータとを備え、
前記CMから登録メッセージデータを受信すると共に、どのケーブルモデムが下り方向信号の広帯域DOCSIS性能を有するか、及びそれぞれが幾つの下り方向信号チャンネルを同時に使用可能であるかをそれらから判定する段階と、
各広帯域性能を有するケーブルモデムに対して、広帯域下り方向信号DOCSIS伝送の受信のためにどの下り方向信号チャンネルに同調するべきかをそれに通知する拡張チャンネルイネーブルメッセージを送信する段階と、
サービス品質要求を満たすように、CMが同調される下り方向信号チャンネルで送信する様々なCMTSの下り方向信号送信器に対するフレームの分配スケジュールを作成するために、特定のCMに対して下り方向信号で送信されるべき前記ルータからの入力フレームをフレーム分配器において処理する段階と、
CMにおいてフレームが適切な順序で配置され得ることを保証するために、シーケンス番号を付加するか、または他の処理手続きを付加する段階と、
前記スケジュールに従って、前記CMTSの下り方向信号送信器にフレームを分配する段階と、
特定のCMに対してアドレス指定された放出フレームを、前記CMが同調するように指示された下り方向信号チャンネルで、そのCMに対して送信する段階と
を実行することを特徴とするケーブルモデム終端システム。
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