MXPA06014180A - Analisis de senal de modulacion de amplitud de cuadratura en una red. - Google Patents

Abstract

Un sistema y metodo para mantener un flujo de datos no interrumpido en una red de comunicacion incluye un transmisor, el cual transmite el flujo de datos de una fuente de datos y un receptor, el cual recibe el flujo de datos; un canal interconecta el transmisor con el receptor y comunica el flujo de datos entre el transmisor y el receptor; un interruptor se localiza en el canal entre el transmisor y el receptor; el interruptor puede abrirse durante un periodo de tiempo, el cual es suficiente para permitir el analisis de la disfuncion de senal en el canal, sin interrumpir el flujo de datos.

Description

ANÁLISIS DE SEÑAL DE MODULACIÓN DE AMPLITUD DE CUADRATURA EN UNA RED CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a redes de comunicación y, más particularmente, a métodos para analizar señales utilizadas en las redes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las redes de Televisión de Antena Comunitaria (CAN, por sus siglas en inglés) portan señales de televisión a suscriptores en forma de señales analógicas y digitales. Se utilizan distintos métodos para cuantificar el desempeño de esta red de distribución. En el mundo analógico, los métodos se encuentran bien establecidos mientras que, en el mundo digital, se requiere de nuevos métodos para medir el desempeño bajo distintas condiciones. Las rede CATV se utilizan en el flujo descendente para portar la señal digital en forma de Modulación de Amplitud de Cuadratura (QAM, por sus siglas en inglés), especialmente bajo el formato de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU, por sus siglas en inglés) J-83, Anexo A, B o C, de conformidad con el país de uso. La transmisión corriente abajo es continua, con los denominados datos de relleno, si no se encuentra presente ningún tráfico de usuario. En la dirección corriente arriba, la transmisión en ráfaga puede seguir la norma 1.0, 1.1 ó 2.0 de la Especificación de Interfaz de Servicio de Datos a Través de Cable (DOCSIS™, por sus siglas en inglés) con formato de modulación de Afinación de Cambio de Fase de Cuadratura (QPSK, por sus siglas en inglés), QAM o Acceso de Múltiple Detección de Colisión (COMA, por sus siglas en inglés). Se conocen muchos tipos de disfunciones que degradan estas señales. Se ha desarrollado instrumentación de pruebas para medir estas disfunciones, en particular la señal a ruido, ruido de fase, distorsión de constelación estática (ganancia y fase VQ, compresión) e interferencia de Onda Continua (CW, por sus siglas en inglés). La interferencia de OW puede ser detectada y medida dentro de algunas limitaciones. Los productos de distorsión de red conocidos como Orden Segunda Compuesta (050) y Latido Triple Compuesto (CTB, por sus siglas en inglés) también provocan interferencia, aunque pueden confundirse con CW incluso si son distintos y no pueden medirse del mismo modo. Resulta importante aclarar la diferencia entre la interferencia de CW y CSO / CTB. CW es interferencia que tiene una amplitud y frecuencia fijas. Esta genera un desplazamiento giratorio de la decisión fácil de la constelación, visible con el efecto "dona" en la constelación. Por otro lado, CSO y CTB son el compuesto de muchos (cientos miles) productos de distorsión muy pequeños de segundo y tercer orden entre cada uno de los portadores en el sistema. Como consecuencia de ello, CSO / CTB tienen características de ruido similares. Estas características incluyen una propagación de frecuencia relacionada con la propagación de compensación de frecuencia de los portadores a su frecuencia nominal (generalmente C 10 kHz). La fase de estos portadores entra y sale de alineación y provoca una variación en el nivel (mientras más estricta la propagación de frecuencia, se produce una alineación de fase menos frecuente, pero con mayor duración). Se han reportado variaciones de ± 15dB con respecto al promedio, lo cual puede durar hasta unos cuantos cientos de microsegundos. Los métodos actuales de medición de disfunciones dependen de la captura de una señal real y aplican algoritmos de procesamiento para extraer información sobre la disfunción combinada con la señal. Para las disfunciones externas a la señal, existen cuatro tipos de instrumentación de análisis que se utilizan para medir disfunciones de QAM, en particular Análisis de Disfunciones de QAM, Análisis de Rohde y Schwarz™, según se utiliza en la serie de instrumentos EFA™, el método de Substracción y el análisis de espectro con ancho de banda de resolución estrecha.

Análisis de Disfunciones QAM En este método, se recolecta un gran número de decisiones fáciles de constelación y se aplica el siguiente algoritmo: calcular las distancias de las decisiones fáciles reales con respecto al punto ideal; generar un histograma de las distancias; y comparar el histograma con un conjunto de plantillas de histograma con una cantidad de ruido e interferencia de CW conocida. La mejor elección proporciona los niveles de ruido y CW. Este método depende de la mejor elección, pero la diferencia entre distintas plantillas es bastante pequeña cuando la interferencia de CW es pequeña. Este método no permite la identificación de la disfunción de CSO / CTB frente a CW debido a su amplitud variable, de manera que se agrupa dentro de la medición de ruido.

Rohde y Schwarz Este método se describe en el manual de instrumentos de serie de EFA™ (Rohde y Schwarz™, Manual de Operación de EFA, Secciones 2.5.9.1 y 2.5.9.2, documento No.:2068.0950.12-11 ). Este método depende del cálculo del valor de rms de las distancias para la medición de ruido y de la compensación del pico de rms. Cuando la interferencia de CW es pequeña, la compensación no puede ser identificada, lo cual limita la exactitud de la medición de CW. De nuevo, este método no distingue a CSOICTB del ruido.

Método de Substracción Este método incluye: capturar una secuencia de decisiones fáciles de constelación; generar una reconstrucción de tiempo de la señal "original" utilizando los símbolos ideales; substraer la señal ideal de la señal real recibida; y analizar la diferencia a medida que representa las "disfunciones". Este método requiere de un cálculo intensivo y presupone que no ha habido ningún error en la transmisión.

Análisis de Espectro Este método utiliza el análisis de espectro con un ancho de banda de resolución estrecha, de manera que la señal de interferencia surja del espectro de QAM. Suponiendo un ancho de banda de señal de 5 MHz, si se utiliza un ancho de banda de resolución (RBW, por sus siglas en ingles) de 30 kHz, la señal de QAM detectada es ahora 22 dB por debajo de la potencia promedio total. Por lo tanto, podría identificarse una interferencia que se encuentra 25 / 27 dB por debajo de la potencia total de QAM con un promedio suficientemente largo. Para lograr una detección más sensible, podría utilizarse un RBW más estrecho (36 dB con un RBW de 1 kHz). Esto es útil para CW, pero resulta difícil detectar el CSO / CTB que se propaga a través de un ancho de banda de 30 y cuya amplitud varía con el tiempo. Existe la necesidad de contar con un método mejorado para analizar señales en una red.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención reduce las dificultades y desventajas mencionadas anteriormente al proveer un sistema y método para eliminar de manera temporal la señal real de QAM y medir aquellas disfunciones que se encuentran presentes en el canal en ausencia de una señal. De manera ventajosa, la presente invención permite la eliminación de la señal sin provocar una interrupción del servicio para los suscriptores. Además, el método permite la medición de las disfunciones que son externas e independientes de la señal, es decir, ruido, interferencia de CW, CSO, CTB y otras similares. El método no mide directamente disfunciones de la señal misma, como ruido de fase y distorsión estática. Además, el método tiene la ventaja de la característica de que los datos tienen ya redundancia e interrumpe voluntariamente la señal para verificar la disfunción de línea. De conformidad con ello, en una primera modalidad de la presente invención, se provee un sistema para mantener un flujo de datos no interrumpido en una red de comunicación, el sistema comprendiendo: a) un transmisor para transmitir el flujo de datos desde una fuente de datos; b) un receptor para recibir el flujo de datos; c) un canal que interconecta el transmisor y el receptor, el flujo de datos siendo comunicado entre el transmisor y el receptor a través del canal; y d) un interruptor localizado en el canal y dispuesto entre el transmisor y el receptor, el interruptor siendo abrible durante un periodo de tiempo suficiente para permitir el análisis de disfunción de señal en el canal, sin interrumpir el flujo de datos. De conformidad con ello, en una segunda modalidad de la presente invención, se provee un método para mantener el flujo de datos no interrumpido en una red de comunicación durante el análisis de señal, la red teniendo un transmisor comunicado con un receptor, el método comprendiendo: a) eliminar de manera temporal una porción del flujo de datos de un canal de comunicación, el canal comunicando el flujo de datos entre el transmisor y el receptor; y b) medir una fuente de disfunción de señal en el canal, de manera que se mantenga el flujo de datos no interrumpido hacia el receptor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los aspectos y ventajas adicionales de la presente invención se comprenderán mejor haciendo referencia a la descripción, junto con las siguientes figuras, en donde: la figura 1 es un diagrama simplificado que muestra una red CAN bidireccional con servicio de módem de cable; la figura 2 es un diagrama de flujo simplificado de una codificación de canal dual entre un transmisor y un receptor; la figura 2a es un diagrama de flujo simplificado de una codificación de canal dual entre codificación FEC y decodificación FEC; la figura 2b es un diagrama de flujo simplificado de una modalidad de un interruptor conmutado localizado corriente abajo con respecto a un Modulador de QAM; la figura 3 es un diagrama de flujo simplificado que muestra una transmisión de QAM continua; la figura 4 es un diagrama de flujo simplificado del interruptor conmutado que interrumpe una transmisión; la figura 4a es una representación de una onda de transmisión con una transmisión interrumpida; la figura 5 es una representación diagramática de transmisiones en ráfaga consecutivas en un canal corriente arriba; la figura 6 es un cuadro de transmisiones en ráfaga corriente arriba en el canal corriente arriba; y la figura 7 es una señal de QAM detectada en el análisis de espectro que muestra distintos anchos de banda de resolución.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Haciendo referencia ahora a las figuras 1 y 2, se ilustra un diagrama simplificado de una red CATV bidireccional, la cual incluye un transmisor corriente abajo de Sistema de Terminación de Módem de Cable (CMTS, pos sus siglas en inglés) 10 y un receptor corriente arriba de CMTS 12. La red incluye opcionalmente una serie de otras fuentes de señales 13. El transmisor 10 y el receptor 12 se comunican con módems de cable en los suscriptores, el transmisor 10 recibiendo datos digitales que son comunicados posteriormente a los módems de cable corriente abajo con respecto a ese sitio. Una pluralidad de módems de cable de suscriptores (receptores de suscriptores 15, 17) en la red CAN (únicamente se ilustran dos por razones de claridad), recibe las señales del transmisor 10 y transmite corriente arriba con respecto al receptor 12 en ventanas de tiempo asignadas. Las bandas de frecuencia de CAN típicas son asignadas de la siguiente manera: S a 42 MHz para el módem de cable corriente arriba; 55 a 550 MHz para los canales de televisión analógicos y 550 a 750 MHz para los canales digitales (televisión y módem de cable corriente abajo). Hablando de manera amplia, los datos digitales incluyen una señal digital de QAM, la cual viaja entre el transmisor corriente abajo 10 y los módems de cable, así como de vuelta al receptor de corriente arriba 12 a través de un canal de comunicación 14 para los suscriptores. El canal 14 interconecta el transmisor 10, el receptor 12 y los módems de cable y puede ser un vínculo físico como, por ejemplo, fibras, cables coaxiales y otros similares, o bien puede ser no físico como, por ejemplo, una vía aérea. Aunque la siguiente descripción se centrará en las señales de QAM corriente abajo, debe sobreentenderse que los mismos principios aplican a la transmisión corriente arriba y a otros estándares y formatos de señales conocidos por el experto en la técnica.

Codificación de canal de CAM Haciendo referencia ahora a las figuras 2 y 2a, se sabe bien en la técnica que la transmisión de señales a través de los canales de transmisión 14, es imperfecta y generalmente conduce a disfunciones de canal. Para combatir las disfunciones de canal que incluyen, por ejemplo, ruido Gaussiano, ruido de impulso, interferencia y otras similares, se añade codificación de canal al flujo de datos que debe ser transportado. Una norma ITU J-83 se utiliza para ilustrar el principio de codificación de canal y se establece para el servicio de video digital y servicio de datos en una red CATV e incluye un marco de Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento (MPEG, por sus siglas en inglés) 16. El experto en la técnica reconocerá, sin embargo, que podrían utilizarse esquemas similares en todos los canales digitales con distintos parámetros, dependiendo de la aplicación. La codificación de canal es un procedimiento dual en el que cada paso en el lado del transmisor 10 tiene un procedimiento de espejo en el lado del receptor del suscriptor 15, de modo que el flujo de datos es transportado de manera transparente. Como lo ilustra mejor la figura 2, la norma ITU J-83, en el lado del transmisor 10, incluye el marco MPEG 16, un codificador de FEC 18 y un modulador de QAM 2ft. En el lado del receptor del suscriptor 15, un desmodulador de QAM 22 se encuentra conectado con el canal 14, con un decodificador de FEC 24 y marco MPEG 26 que se encuentra conectado con el desmodulador de QAM 22.

Codificación Reed-Solomon, códigos de Corrección de Errores Directos (FEC, por sus siglas en inglés) Como lo ilustra mejor la figura 2a, un codificador Reed Solomon 28 anexa un paquete de datos con códigos Reed-Solomon de manera que, en la recepción, se detecten prácticamente todos los errores de transmisión, así como que pueda corregirse una serie de errores (un símbolo con error puede ser corregido para dos símbolos FEC añadidos por paquete). De manera similar, un decodificador Reed Solomon 42 se localiza en una región de decodificación de FEC 24 para detectar errores y corregirlos utilizando los códigos Reed Solomon de la señal. El contenido (datos y códigos de FEC) de un conjunto de paquetes de datos se encuentra intercalado por un ¡ntercalador 30. Por ejemplo, los símbolos transmitidos son una secuencia de símbolos de paquetes consecutivos, como un 1er símbolo del 1er paquete, posteriormente el 1er símbolo del 2do paquete hasta el 1er símbolo del último paquete, posteriormente el 2do símbolo del 1er paquete y el 2do símbolo del 2do paquete, hasta el último símbolo del último paquete. La característica de intercalado es tal que un ruido de impulso o una interrupción momentánea de la transmisión, provoca símbolos con errores adyacente en la transmisión pero, cuando se elimina el intercalado mediante un desintercalador 40, los errores adyacentes se propagan a través de un gran número de paquetes. La FEC puede entonces corregir los pocos errores en cada paquete.

Aleatorización La aleatorización mediante un aleatorizador 32 es una característica de modulación en la que se evitan largos flujos de 1 ó 0 multiplicando los datos transmitidos con una secuencia aleatoria. En la recepción, un desaleatorizador 38 recupera la secuencia de datos original. Haciendo referencia ahora a las figuras 2a y 2b, se ilustra una modalidad de la presente invención en donde, hablando de manera amplia, la señal de QAM es eliminada durante un periodo de tiempo de la señal de datos, lo cual permite realizar el análisis de disfunciones en el canal 14, pero sin perturbar el servicio de QAM a los suscriptores. Esto se logra utilizando una interrupción corta, generalmente del orden de 33 µseg, de manera que el mecanismo de Corrección de Errores Directos (FEC, por sus siglas en inglés) se acople con el desintercalador 40 y el lado del receptor de suscriptor 15 pueda recuperar la parte faltante de información, como se describirá a continuación. El cuadro A muestra la relación entre las características de intercalado y el periodo de protección de ráfaga. El periodo de protección de ráfaga corresponde a la longitud de tiempo durante la cual la señal puede verse perturbada sin pérdida de datos, debido al mecanismo de corrección de errores de la FEC. El mapeo representa el procedimiento de agrupar bits de datos en símbolos de constelación de QAM (64 QAM ó 256 QAM). En el formato J-83 Anexo B (para los suscriptores norteamericanos), el mapeo de QAM se combina con Modulación Codificada de Trellis mediante un codificador de Trellis 34, dado que ello constituye una defensa adicional contra el ruido Gaussiano. Como consecuencia de ello, la transmisión puede verse interrumpida y aún así pueden regenerarse los datos faltantes para el suscriptor. En el caso específico de J-83, Anexo B. en el intercalado 128 x 1 y QAM 256, el periodo de protección de ráfaga generalmente es de 66 µseg. De manera similar, en el intercalado 128 x 4 y QAM 256, el periodo de protección de ráfaga generalmente es de 264 µseg.

Para QAM 64, en el intercalado 128 x 1 , la protección de ráfaga generalmente es de 95 µseg. De manera similar, en el intercalado 128 x 4, la protección de ráfaga generalmente es de 379 µseg.

CUADRO A Medición de disfunción conmutada Si se genera una interrupción de señal de QAM por 33 µseg (es decir, menos que el periodo de protección de ráfaga anterior) en el transmisor 10, los datos deben recuperarse en el receptor del suscriptor IS, pero esto reduce el margen de disfunciones normales. El instrumento de prueba puede entonces muestrear el ancho de banda del canal durante ese periodo. Suponiendo un muestreo Nyquist del ancho de banda de canal de 6 MHz a 12 megamuestras/seg, se producen 400 muestras que pueden utilizarse en una Transformada de Fourier Este (EFT, por sus siglas en inglés) con una resolución de 6 MHZ 200 (1/2 número de muestras) ó 30 kHz (en la práctica, se utiliza una velocidad de muestreo más alta con propósitos de antienmascaramiento de nombre, aunque la resolución efectiva es la misma). Estos 30 kHz son similares a los 30 kHz de RBW utilizados para las mediciones de CSO / CTB. Como consecuencia de ello, las disfunciones dentro de los canales pueden ser medidas, como el espectro de ruido, interferencia de OW, interferencia de CSO / CTB. Adicionalmente, repitiendo el procedimiento de interrupción / muestreo, puede implementarse la obtención del promedio, así como el histograma de amplitud o gráfica de tiempo de aquello que interfiere en el CSO / CTB particular.

Intercambios operacionales Dependiendo del esquema de codificación de canal que se esté empleando, el periodo de protección de ráfaga varía aunque, en la práctica 66 µseg es un límite inferior en J-83 Anexo B. Para la mayor parte de los esquemas, es mayor, lo cual ayuda en términos ya sea de un número mayor de muestras (y resolución en el análisis) o una interrupción relativamente más corta y, por lo tanto, mayor espacio para las disfunciones de canal normales.

Además del periodo de interrupción, el índice de repetición de la interrupción es importante. Este debe ser menor a la latencia del intercalador, de manera que dos interrupciones no puedan traslapar la misma secuencia de intercalado. Además, resulta más seguro separar las interrupciones de modo que, en un canal malo, si FEC es insuficiente y se producen errores de datos, éstas tengan una separación amplia. Por ejemplo, un índice de repetición de una interrupción por segundo, en operación de módem de cable, provocaría un paquete de repetición por segundo, lo cual es bastante aceptable. En un canal de video, el paquete de Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento (MPEG, por sus siglas en ingles) 16 por segundo, en un canal que porta 10 / 12 programa, significa en promedio una perturbación en el programa cada 10 /12 segundos, a pesar de que, en la decodificación de video, un único paquete de MPEG puede ocultarse fácilmente.

Transmisión corriente arriba o en ráfagas Además de la transmisión continua corriente abajo, puede aplicarse el mismo principio a la transmisión en ráfagas corriente arriba. Haciendo referencia ahora a las figuras 5 y 6, la mayor parte de los medios de transmisión que utilizan un canal común para múltiples usuarios, dependen de un mecanismo de regulación de tráfico para minimizar las colisiones. Este es el caso de la norma DOCSISTM, en donde las ventanas de transmisión se asignan mediante el controlador de red, denominado Sistema de Terminación de Módem de Cable (CMTS, por sus siglas en inglés), para que los usuarios transmitan datos corriente arriba sin colisión. Excepto por algunas ventanas específicas asignadas para usuarios que solicitan permiso para transmisión, el CMTS regula precisamente todo el tráfico a través de los cuadros de MAP en donde los módems de cable reciben autorización para transmitir para un número específico de "mini-ventanas" dentro del periodo cubierto por el actual Mapa de Asignación de Ancho de Banda Corriente Arriba (MAP, por sus siglas en inglés). Como consecuencia de ello, el CMTS puede asegurar que periodos de tiempo específicos puedan estar libres para la transmisión de usuarios. Estos periodos se emplean entonces para las mediciones de disfunciones de transmisión en canales corriente arriba de manera similar a aquella de la corriente abajo durante la interrupción de señales. Un instrumento de medición se localiza de manera conveniente en el extremo de cabecera (cercano al CMTS) para el monitoreo de red, pero también podría localizarse en la red, siempre y cuando tenga un retardo conocido con respecto al CMTS, de modo que también se conozca el periodo "tranquilo". De manera alternativa, un módem de cable designado podría no transmitir al otorgarse, como consecuencia de lo cual el canal se encuentra tranquilo y las mediciones en el canal pueden realizarse. El módem de cable designado transmitirá cuando lo requiera el CMTS, para reemplazar la transmisión "faltante" y satisfacer los procedimientos de protocolo.

Métodos de medición alternativos Haciendo referencia ahora a la figura 7, en lugar de muestrear el ancho de banda de señal total en un solo momento, el muestro puede lograrse con un ancho de banda de muestreo más estrecho que aquel de la señal y se realizan múltiples procedimientos de muestreo a lo largo del ancho de banda de señal, para digitalizar la banda completa. Un segundo método alternativo depende de un receptor con un ancho de banda de resolución y detector, tal y como un Analizador de Espectro (en modo de registro o modo lineal). Este método proporciona información sobre la potencia total dentro del Ancho de Banda de Resolución a lo largo del tiempo, pero no diferencia los distintos componentes de esta potencia. Tiene una menor capacidad de discriminación que el método de muestreo de ancho de banda.

EJEMPLOS Las abreviaciones utilizadas a lo largo de la presente incluyen: I = Número de derivaciones; J = Incremento; SID = Identificador de Servicio; REQ = Solicitud; MAC = Control de Acceso a Medios; PMD = Dependiente de Medios Físicos; y IF = Elemento de Información. 1. Transmisión corriente abajo 1.1 Implementación de transmisor Haciendo referencia ahora a las figuras 3 y 4, el transmisor de QAM corriente abajo 10 incluye una fuente de datos, el modulador de QAM 20 y un convertidor ascendente 21. La fuente de datos alimenta los datos que deben ser transmitidos al modulador de QAM 20 en formato alámbrico digital, como datos paralelos más reloj o una Interfaz de Serie Asincrona (ASI, por sus siglas en inglés). El modulador de QAM 20 recibe los datos, inserta la codificación de canal descrita anteriormente y modula el portador en el formato de QAM, así como filtra la señal modulada en una banda de frecuencia fija denominada Frecuencia Intermedia (IF, por sus siglas en inglés). El convertidor ascendente 21 traslada la banda de IF a la banda asignada para uso operativo. La interrupción de transmisión o compuertas de la presente invención se implementan insertando un interruptor de alta velocidad 48, ya sea en la salida de convertidor ascendente 21 o, de manera más conveniente, en el vínculo de IF entre el modulador de QAM 20 y el convertidor ascendente 21. El interruptor de alta velocidad 48 corta momentáneamente el vínculo de IF, provocando una interrupción de la señal transmitida. Los interruptores típicos utilizados incluyen, por ejemplo, interruptores en estado sólido, como Circuito Integrado Monolítico de Microondas de Arseniuro de Galio (GaAs MMIC, por sus siglas en inglés) u otros similares, los cuales puede proveer un aislamiento > 60 dB en decenas de nanosegundos. Un circuito controlador (no mostrado) para el interruptor de alta velocidad 48 es una señal rectangular cuyo índice de repetición y duración de pulsación pueden ajustarse utilizando de manera conveniente, por ejemplo, divisores digitales programables y una señal de reloj. La duración de pulsación correspondiente a la interrupción de QAM se ajusta a la codificación de canal de QAM actual, sin superar el periodo de protección de ráfaga. El índice de repetición se ajusta para minimizar los inconvenientes para los suscriptores. La acción de interrupción no requiere sincronizarse con el flujo de datos o el marco de codificación de canal. Con el fin de minimizar una posible degradación para el servicio, el mecanismo de interrupción puede ser encendido o apagado, ya sea de manera programada o a solicitud mediante operación manual o control remoto. 1.2 Implementación del instrumento de medición Como lo ilustra mejor la figura 4a, el instrumento de medición es un receptor ajustado a la frecuencia asignada de la señal de QAM. Este receptor puede ser un analizador de espectro en el modo de intervalo cero o un receptor ajustado de forma fija o variable. El ancho de banda de IF del receptor normalmente es igual a aquel de la señal de QAM, pero un ancho de banda más amplio puede ser filtrado para corresponder a la señal BW, mientras que puede utilizarse un ancho de banda más estrecho con la restricción de que el análisis se limita a la medición del ancho de banda del receptor del instrumento.

La señal IF del receptor se muestrea de manera continua a una velocidad superior al límite de Nyquist, para asegurar la captura de todo el contenido de información del ancho de banda. Un mecanismo de activación continua rastrea la fuerza de la señal para detectar un nivel inferior al símbolo más bajo utilizado en el formato específico de manera que, en el caso de QAM256, el símbolo de nivel más bajo es aproximadamente 14dB menor al nivel promedio. Añadiendo un espacio de 6 dB, el disparador indica la interrupción de la transmisión cuando el nivel de la señal recibida es 20 dB menor al nivel del receptor promediado. Esto indica el periodo de medición con muestras válidas de medición. Resulta conveniente realizar un muestreo continuo y utilizar el disparador como "marcador" en todo el conjunto de la muestra. Si la repetición y duración de la interrupción de la transmisión es conocida por el receptor, resulta conveniente añadir una duración de muestras válida máxima, así como resulta conveniente que el receptor dependa de un periodo conocido sin muestras válidas para simplificar la programación del muestreo, la recuperación de muestras y el procesamiento de muestras. 1.3 Procesamiento de muestras Las muestras son procesadas con FFT y otros métodos conocidos ya sea en hardware (lógica programable o especializada) o en software (Procesadores de Señales Digitales o procesador con propósitos más generales) o en una combinación de ambos.

Con el fin de correlacionar las disfunciones de CSO y CTB bajo las mismas condiciones para las señales analógicas y digitales, es decir un ancho de banda efectivo de 30 kHz, el periodo de muestreo debe ser de 1/30 kHz = 33 µseg (la anulación de señal es ligeramente más larga, es decir 35 de µseg). 1.4 Múltiples periodos de muestreo En el caso de J-83 Anexo A (la norma europea), como se ilustra mejor en el cuadro A, el periodo de protección de ráfaga es bastante corto en 18 ó 14 µseg, por lo que una interrupción de 35 µseg provocaría errores incorregibles. Por lo tanto, resulta preferible utilizar una interrupción corta (como 8 µseg) y realizar 4 periodos de muestreo e integrar entonces estos 4 conjuntos de muestras en un conjunto largo con una longitud equivalente de 32 µseg. 2. Transmisión corriente arriba Haciendo referencia ahora a las figuras 2a y 2b, el procedimiento general es similar en la aplicación corriente arriba y corriente abajo, excepto por una diferencia importante según la cual, en lugar de interrumpir una transmisión continua, se omite una ráfaga de transmisión en ráfaga. En el extremo del receptor 12, se utiliza un umbral similar a aquel para la interrupción señal, con el umbral ajustado para el formato de modulación, variación de nivel de señales de entrada entre usuarios y una "escala de nivel de señales actual" para memorizar los niveles en el caso de largos periodos sin tráfico corriente arriba. Son posibles dos implementaciones, con o sin cooperación activa de CMTS. En el modo de cooperación activa, más adaptado al monitoreo de canal corriente arriba en el extremo de cabecera, el CMTS otorga mini-ventanas a un dispositivo que es ya sea conocido como inexistente, o bien a un dispositivo designado para no responder. En ambos casos, no hay ninguna transmisión y puede realizarse la recepción para el análisis. El CMTS no requiere saber que no habrá ninguna transmisión, por lo que no se requiere ninguna solicitud de retransmisión. El receptor debe también escuchar el canal corriente abajo para recibir cuadros de MAP y abrir su ventana de recepción de conformidad con ello. En el modo no cooperativo, más adaptado a la operación en campo, el instrumento emula un módem de cable, registra, proyecta y posteriormente solicita autorización para transmisión. Al otorgarse, no transmite, permitiendo el muestreo del canal con propósitos de análisis. El CMTS solicita entonces una retransmisión para la transmisión "faltante", el instrumento transmitirá entonces un mensaje a una dirección determinada para eliminar la solicitud de retransmisión y limpiar el canal. Además, el instrumento que ha emulado el Módem de Cable puede encontrarse en una ubicación a distancia y el instrumento de muestreo / medición es otro como el extremo de cabecera.

El solicitante ha probado el desempeño del sistema utilizando un recurso de señal de QAM modulado de conformidad con el formato ITU J-83 Anexo B (norma norteamericana). La fuente y Vavecom™ 4050 + 4040) alimentan un receptor de señal de QAM (AT2000™) siguiendo el mismo formato. El receptor permitió la realización de un gran número de mediciones de la señal recibida, en particular el "índice de Error de Bits" antes y después de la codificación de Reed-Solomon, "El Segundo con Errores" después de la codificación de "Segundo con Errores'". Entre la fuente y el receptor, un interruptor electrónico se localizó, el cual interrumpió por completo la señal durante un lapso (periodo) de tiempo controlable con un índice de repetición controlado. El "índice de Error de Bits" se observó mientras se modificaba el periodo de interrupción de 66 µseg a 10 µseg (66 µseg correspondientes al "periodo de protección de ráfaga" con QAM 256, Anexo B, configuración de Intercalado 128 x I, es decir, el modo de transmisión utilizado). Para una interrupción de >66 µseg, el índice de Error de Bits (BER, por sus siglas en inglés) antes y después de Reed-Solomon FEC fue proporcional al periodo de interrupción. Para una interrupción de <66 µseg, el BER antes de FEC fue aún proporcional al periodo, pero el BER después de FEC se redujo rápidamente con acortamiento del periodo. A aproximadamente 45 µseg, el índice de Error de Bits después de FEC fue básicamente nulo, es decir, el usuario final (aquí el AT2000) no "vería" ningún error de recepción de señal. Como consecuencia de ello, un periodo de interrupción preferido de 33 µseg (la mitad de la ventana de tiempo permitida por la norma) fue seleccionado, lo que provee un margen de protección aún mayor. Además, un muestreo de 33 µseg permite, después de las Transformadas de Fourier (Fl, por sus siglas en inglés), una resolución de 30 kHz cuando se ha realizado un análisis de canal en ausencia de la señal de QAM, es decir, el objetivo final del sistema. Aunque se ha descrito una modalidad especifica, el experto en la técnica reconocerá que podrían realizarse muchas alteraciones dentro del espíritu de la invención, que se define únicamente de conformidad con las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un sistema para mantener un flujo de datos no interrumpido en una red de comunicación, el sistema comprendiendo: a) un transmisor (10) para transmitir el flujo de datos desde una fuente de datos; b) un receptor (15) para recibir el flujo de datos; c) un canal (14) que interconecta el transmisor (10) y el receptor (15), el flujo de datos siendo comunicado entre el transmisor (10) y el receptor (15) a través del canal (14); y d) un interruptor (48) localizado en el canal (14) y dispuesto entre el transmisor (10) y el receptor (15), el interruptor (48) siendo abrible durante un periodo de tiempo suficiente para permitir el análisis de la disfunción de señal en el canal (14) sin interrumpir el flujo de datos.

2.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el transmisor del flujo de datos (10) incluye un modulador de QAM (20).

3.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el interruptor (48) es un interruptor conmutado (48).

4.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el flujo de datos tiene un periodo de protección de ráfaga.

5.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el flujo de datos tiene un esquema de codificación de canal con un periodo de protección de ráfaga predeterminado.

6.- Un método para mantener el flujo de datos no interrumpido en una red de comunicación durante un análisis de señal, la red teniendo un transmisor (10) comunicado con un receptor (15), el método comprendiendo: a) eliminar temporalmente una porción del flujo de datos de un canal de comunicación (14), el canal (14) comunicando el flujo de datos entre el transmisor (10) y el receptor (15) y b) medir una fuente de disfunción de señal en el canal (14), de manera que se mantenga el flujo de datos no interrumpido hacia el receptor (15).

7.- El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque un interruptor (48) se localiza en el canal (14) y se encuentra dispuesto entre el transmisor (10) y el receptor (15), el interruptor (48) siendo abrible durante un periodo de tiempo suficiente para permitir el análisis de la disfunción de señal en el canal (14), sin interrumpir el flujo de datos.

8.- El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el transmisor de flujo de datos (10) incluye un Modulador de QAM (20).

9.- El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el flujo de datos tiene un periodo de protección de ráfaga.

10.- El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el flujo de datos tiene un esquema de codificación de canal con un periodo de protección de ráfaga predeterminado.