專利名稱：用于在通信網(wǎng)絡(luò)中使用動態(tài)子信道的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的方法和設(shè)備涉及通信網(wǎng)絡(luò)，并且更具體來說，一些實施方案涉及一種用于在正交頻分復(fù)用(OFDM)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的物理層處分配副載波的機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在使用正交頻分多路存取(OFDMA)調(diào)制方案的通信網(wǎng)絡(luò)中，定義多個副載波。每個副載波可被指派來在網(wǎng)絡(luò)中的多個裝置中的任何裝置之間載送信息。網(wǎng)絡(luò)控制器通常將對于上行突發(fā)的請求授權(quán)給頭端器(即，數(shù)據(jù)的突發(fā)自網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點發(fā)送到所述頭端器)。在一些這類情況下，這類請求指定每個OFDMA發(fā)送器將使用哪些副載波。在一些這類情況下，所述頭端器可預(yù)先定義將使哪些副載波。預(yù)先定義副載波的子集簡化了上行突發(fā)的授權(quán)。因此，所述頭端器將預(yù)先定義的子集的這些指派通過下行廣播發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點。所述指派指示:在這類從每個節(jié)點到頭端器的上行通信中，每個節(jié)點將如何使用子信道。在一種情況下，從0FDM(正交頻分復(fù)用)信道內(nèi)的副載波之間為每個子信道指派一組(或多組)鄰近副載波。圖1示出指派給每個子信道的鄰近副載波。或者，指派給每個子信道的副載波可能分散在OFDM信道各處。圖2不出分布在信道各處的每個子信道的副載波的實例。鄰近子信道在子信道內(nèi)提供較佳的信道相干性。然而，分布式子信道在子信道內(nèi)提供較佳的頻率分集。盡管如此，如果必須選擇一種或另一種方案，那么仍存在折衷并且不能實現(xiàn)這兩種方案的益處。根據(jù)熟知通信標(biāo)準(zhǔn)(由MoCA(同軸電纜多媒體聯(lián)盟)發(fā)布)運行的網(wǎng)絡(luò)定期調(diào)度占用全符號(即，每一個副載波)的信道評估探測。這些MoCA網(wǎng)絡(luò)具有相對短的(5微秒持續(xù)時間)符號，且僅支持16個節(jié)點。相反，通常稱為“存取”網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)可能具有較長符號(約25微秒持續(xù)時間)，并且支持高達(dá)256個節(jié)點。由于更多節(jié)點數(shù)量和更長符號周期，使得在這樣一類存取網(wǎng)絡(luò)中全鏈路維護(hù)循環(huán)將耗用更多的信道時間來完成。此外，存取網(wǎng)絡(luò)可利用子信道間的OFDMA傳輸。這些子信道通常被定義為副載波的相對“靜態(tài)”子集。為了在每一個副載波上執(zhí)行鏈路維護(hù)，將必須在所有子信道上調(diào)度探測發(fā)射，或者:a)同時暫停所有其它信息訊務(wù)達(dá)所述探測的持續(xù)時間；或者b)順序地使調(diào)度程序負(fù)載來調(diào)度順序地通過所有子信道的探測。

發(fā)明內(nèi)容
_9] 所公開的方法和設(shè)備的概述以下呈現(xiàn)一個或多個實施方案的簡化概述，以便提供對這類實施方案的一些方面的基本理解。本概述不是所述一個或多個實施方案的廣泛綜述，并且既不旨在標(biāo)識所述實施方案的關(guān)鍵或決定性元件，也不旨在描述這類實施方案的范圍。本概述的僅有目的在于以簡化的形式呈現(xiàn)所描述的實施方案的一些概念作為之后呈現(xiàn)的更加詳細(xì)的描述的序言。本公開案提供一種用于獲得鄰近子信道指派和分布式子信道指派兩者的組合益處的方法和設(shè)備。也就是說，以下是一種用于提供動態(tài)子信道指派的方法和設(shè)備，所述動態(tài)子信道指派提供鄰近子信道指派和分布式子信道指派兩者的益處。另外，所公開的方法和設(shè)備允許探測順序按時間和頻率分布，進(jìn)而減小對正在進(jìn)行的訊務(wù)的影響。為了最小化網(wǎng)絡(luò)訊務(wù)的中斷，并且為了最小化調(diào)度程序的負(fù)載，使用物理副載波來定義動態(tài)子信道，所述物理副載波自動將副載波位置進(jìn)行排序，進(jìn)而移動遍及頻帶中的一些或整個頻帶。在一個實施方案中，副載波位置的排序可在PHY層(物理層)處處理，因此使得調(diào)度程序卸負(fù)。調(diào)度程序調(diào)度在動態(tài)子信道上的探測，并且PHY層管理自動排序。這種方法作為后臺網(wǎng)絡(luò)過程，幫助保持鏈路維護(hù)操作。這種方法還能夠簡化前同步技術(shù)。


參看以下圖描述根據(jù)一個或多個各種實施方案的所公開的方法和設(shè)備。附圖是僅為了達(dá)到說明的目的而提供并且僅圖示所公開的方法和設(shè)備的一些實施方案的實施例。提供這些附圖來促進(jìn)閱讀者對所公開的方法和設(shè)備的理解。所述附圖不應(yīng)被視為限制要求保護(hù)的發(fā)明的廣度、范圍或適用性。應(yīng)注意，為了說明的清楚和容易性，這些附圖無需按比例繪制。圖1示出指派給每個子信道的鄰近副載波。圖2示出分布在信道各處的每個子信道的副載波。圖3示出指派給子信道的副載波如何動態(tài)地改變，以便允許按順序在每個副載波上進(jìn)行鏈路維護(hù)。所述圖不意圖是詳盡的或?qū)⒁蟊Ｗo(hù)的發(fā)明限制為所公開的精確的形式。應(yīng)理解，所公開的方法和設(shè)備可實現(xiàn)修改或改變，并且本發(fā)明應(yīng)僅受權(quán)利要求和其等效物的限制。
具體實施例方式所公開的方法和設(shè)備提供動態(tài)子信道指派，所述動態(tài)子信道指派提供鄰近子信道指派和分布式子信道指派兩者的益處。根據(jù)所公開的方法和設(shè)備的一個實施方案，調(diào)制通信的OFDMA(正交頻分多路存取)的子信道的分量物理副載波既不是固定的，也不是半靜止的。而是，所述副載波與其它副載波置換。也就是說，副載波到副載波的特定分組動態(tài)地改變，例如從符號到符號，或從突發(fā)到突發(fā)的替換。以此方式改變子信道定義所產(chǎn)生的子信道稱為“動態(tài)子信道”。副載波的PHY層(即物理層)置換及替換減小MAC(媒體存取控制)調(diào)度的復(fù)雜性。另外，動態(tài)子信道的使用在頻域內(nèi)提供另外分集。此外，如果需要來自鄰近副載波的子信道相干性，那么可獲得鄰近子信道和分布式子信道兩者的益處:即可獲得子信道相干性和頻率分集。
動態(tài)子信道可周期性地利用每一個副載波。另外，網(wǎng)絡(luò)上的接收器可觀測對于所有副載波并且來自所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有發(fā)射器的信道估計。接收器可跟蹤組成總信道估計的半靜止的同軸分量。動態(tài)子信道的使用也能夠簡化前同步技術(shù)。在使用LMO(鏈路維護(hù)操作)的所公開的方法和設(shè)備的實施方案中，如在符合MoCA(同軸電纜多媒體聯(lián)盟)標(biāo)準(zhǔn)的用于運行家庭娛樂通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中，LMO應(yīng)監(jiān)控所有使用的副載波。也就是說，信道評估探測(誤差向量幅度(EVM)探測、接收器確定的探測及無聲探測)應(yīng)用來確定正由任何子信道使用的每個副載波的信道特征。接收器確定的探測是將要接收探測的裝置確定探測的性質(zhì)的發(fā)射。無聲探測是副載波仍保持無聲的周期(即，在副載波仍未調(diào)制的周期中)。根據(jù)所公開的方法和設(shè)備的一些網(wǎng)絡(luò)使用包括上行突發(fā)和下行廣播訊務(wù)的模型。在這類實施方案中，所有調(diào)制解調(diào)器(例如，在網(wǎng)絡(luò)的CPE節(jié)點中的調(diào)制解調(diào)器)可監(jiān)控來自頭端器的相同發(fā)射。在上行時，頭端器需要監(jiān)控來自每一個調(diào)制解調(diào)器的發(fā)射。因此，上行鏈路維護(hù)將占用高達(dá)信道時間的256倍以上。通常在所有副載波上調(diào)度探測(占用整個頻帶)。然而，這暫停了全網(wǎng)絡(luò)的訊務(wù)。因此，根據(jù)當(dāng)前所公開的方法和設(shè)備，可在動態(tài)子信道上調(diào)度探測。子信道被如下使用:在整個頻帶自動地排序副載波。移動的副載波優(yōu)先于其它子信道(即，借自其它子信道或與其它子信道調(diào)換)。周期性探測確保所有副載波的周期性覆蓋(即，關(guān)于副載波中的每個的特性的反饋)。這個過程接著維護(hù)在PHY層(物理層)處以時間和頻率分布的整個頻帶，而不會暫停訊務(wù)。副載波以預(yù)先確定的模式周期性地改變位置，最終覆蓋大部分頻帶?；蛘?，所述模式覆蓋所有頻帶。圖3示出一種這樣的模式，其中副載波被動態(tài)地指派給子信道以便允許在每個副載波上按順序進(jìn)行鏈路維護(hù)。在圖3示出的實施方案中，每個副載波被按順序指派給執(zhí)行鏈路維護(hù)的子信道。因此，特定副載波(在所述副載波上發(fā)送探測)隨著副載波被指派給執(zhí)行鏈路維護(hù)的動態(tài)子信道或離開所述動態(tài)子信道而改變。所述模式可為規(guī)則、不規(guī)則或甚至偽隨機(jī)的。在副載波間距為N并且重復(fù)因子為M的一個這類實施例中，動態(tài)子信道指定每第N個副載波。被指定(或占用)的特定副載波在每M個符號的位置增量。也就是說，在那個副載波上已發(fā)射了 M個符號之后，探測發(fā)射變換到下一個副載波以用于另一個M個符號等。所述副載波僅在動態(tài)子信道接收到授權(quán)時被排序。另外，當(dāng)通過缺口副載波(若存在)時，不發(fā)射(即，跳過)所述缺口副載波。在這個實施例中，每個副載波(整個頻帶)都被覆蓋在NXM個符號中。頭端器可調(diào)度每個調(diào)制解調(diào)器(即，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點)來發(fā)射這個持續(xù)時間或這個持續(xù)時間的某個倍數(shù)的探測。授權(quán)的時間可打亂。也就是說，不需要在時間上連續(xù)的授權(quán)。在一個實施例中，存在< 256個調(diào)制解調(diào)器(例如網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點)X (間距=64) X (M=I) ( 8k個符號彡約330毫秒(即，完整鏈路維護(hù)循環(huán)的持續(xù)時間)。盡管以上已描述所公開的方法和設(shè)備的各種實施方案，但應(yīng)理解，所述實施方案僅舉例來呈現(xiàn)，并且不應(yīng)限制要求保護(hù)的發(fā)明。同樣地，各種圖可能圖示所公開的方法和設(shè)備的一個示例性架構(gòu)或其它配置。完成以上來增進(jìn)對可包括在所公開的方法和設(shè)備中的特征和功能性的理解。要求保護(hù)的發(fā)明不受限于所示出的示例性架構(gòu)或配置，而是所需特征可使用各種替代架構(gòu)和配置來實施。 事實上，如何能實施替代功能、邏輯或物理分區(qū)及配置以便實施所公開的方法和設(shè)備的所需特征對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。此外，除本文描述的那些構(gòu)成模塊名稱外，大量不同的構(gòu)成模塊名稱可應(yīng)用到各個分區(qū)。另外，就流程圖而言，操作的描述及方法要求如下:本文呈現(xiàn)步驟的順序不應(yīng)要求以相同的順序?qū)嵤└鞣N實施方案以執(zhí)行所列出的功能性，除非本文另有規(guī)定。盡管以上依據(jù)各種示例性實施方案和實施描述了所公開的方法和設(shè)備，但應(yīng)了解，在個別實施方案中的一個或多個中描述的各種特征、方面及功能性不限于它們在描述所述特征、方面及功能的特定實施方案中的適用性。因此，要求保護(hù)的發(fā)明的廣度和范圍不應(yīng)受上述示例性實施方案中的任一個的限制。用于本文件中的術(shù)語和詞組及其變形，除非另有明確陳述，將被解釋為與限制性相反的開放式。如以上實施例:術(shù)語“包括”應(yīng)當(dāng)作意謂“包括，但不限于”等；術(shù)語“實施例”用于提供所討論項目的示例性實例，但不是詳盡的或限制其列舉；術(shù)語“一 (a) ”或“一(an)”應(yīng)當(dāng)作意謂“至少一個”、“一個或多個”等；且形容詞如“常規(guī)的”、“傳統(tǒng)的”、“正常的”、“標(biāo)準(zhǔn)的”、“已知的”和類似意思的術(shù)語應(yīng)不被解釋為將所描述的項目限制在給定時間段或限制在給定時間可獲得的項目，但相反應(yīng)當(dāng)作涵蓋可獲得或目前或在將來的任何時間已知的常規(guī)的、傳統(tǒng)的、正常的或標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。同樣地，在本文件涉及對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見或已知的技術(shù)的情況下，這類技術(shù)涵蓋目前或在將來的任何時候?qū)Ρ绢I(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的或已知的那些技術(shù)。用連接詞“和”連接的一組項目應(yīng)不被當(dāng)作要求那些項目中的每個或每一個成組地出現(xiàn)，而應(yīng)當(dāng)作“和/或”，除非另有明確陳述。類似地，用連接詞“或”連接的一組項目應(yīng)不被當(dāng)作要求那組中項目相互排斥，而也應(yīng)當(dāng)作“和/或”，除非另有明確陳述。此外，盡管所公開的方法和設(shè)備的項目、元件或組件可能以單數(shù)描述或要求保護(hù)，但復(fù)數(shù)被視為涵蓋在其范圍內(nèi)，除非明確地陳述限制于單數(shù)。在一些情況下擴(kuò)大范圍詞和短語如“一個或多個”、“至少”、“但不限于”或其它類似短語的出現(xiàn)將不被解讀為:在可能不存在這類擴(kuò)大范圍短語的情況下希望或需要較窄狀況。術(shù)語“模塊”的使用不暗指作為模塊的部分的所描述或要求保護(hù)的組件或功能性都被配置在一個共用包中。事實上，模塊的各種組件中的任何或所有，無論是控制邏輯或是其它組件，可組合在單一包中或分開地維護(hù)且可進(jìn)一步分布在多組或多包中或遍及多個位置。另外，依據(jù)示例性方框圖、流程圖及其它圖解描述了本文闡述的各種實施方案。如將在閱讀這個文件后對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員變得顯而易見，可實施所示出的實施方案和其各種替代，而不局限于所示出的實施例。舉例來說，方框圖和其隨附描述將不被解釋為要求特定架構(gòu)或配置。
權(quán)利要求
1.一種在通信網(wǎng)絡(luò)中將副載波分配給子信道的方法，所述方法包括: a)建立至少一個動態(tài)子信道，副載波可被動態(tài)地指派給所述動態(tài)子信道； b)對至少一個動態(tài)子信道執(zhí)行鏈路維護(hù)操作；以及 c)交換所述副載波周期性地組成所述至少一個動態(tài)子信道，以便確保在預(yù)先確定的時間段內(nèi)執(zhí)行鏈路維護(hù)操作。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述副載波的交換以從符號到符號的形式發(fā)生。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述副載波的交換以從突發(fā)到突發(fā)的形式發(fā)生。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述副載波的交換在物理層處執(zhí)行。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通信網(wǎng)絡(luò)包括接收器和發(fā)射器，并且在所述預(yù)先確定的時間段內(nèi)執(zhí)行鏈路維護(hù)操作允許所述通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個接收器觀測對于所有副載波并且來自所述通信網(wǎng)絡(luò)的所有所述發(fā)射器的信道估計。
6.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鏈路維護(hù)操作監(jiān)控由所述通信網(wǎng)絡(luò)使用的所有所述副載波。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其中所述鏈路維護(hù)操作包括所述動態(tài)子信道的所述副載波上的信道評估探測的發(fā)射。
8.按權(quán)利要求7所述的方法，其中所述信道評估探測包括誤差向量幅度探測。
9.按權(quán)利要求7所述的方法，其中所述信道評估探測包括接收器確定的探測。
10.按權(quán)利要求7所述的方法，其中所述信道評估探測包括無聲探測。
11.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述副載波的所述交換根據(jù)預(yù)先確定的模式發(fā)生。
12.按權(quán)利要求11所述的方法，其中所述預(yù)先確定的模式確保大部分的所述副載波的特征在于所述鏈路維護(hù)操作。
13.按權(quán)利要求11所述的方法，其中所述預(yù)先確定的模式確保所有的所述副載波的特征在于所述鏈路維護(hù)操作。
全文摘要
一種用于獲得鄰近子信道指派和分布式子信道指派兩者的益處的方法和設(shè)備。也就是說，以下是一種用于提供動態(tài)子信道指派的方法和設(shè)備，所述動態(tài)子信道指派提供鄰近子信道指派和分布式子信道指派兩者的益處。
文檔編號H04J1/00GK103098395SQ201180034716
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者大衛(wèi)·巴爾 申請人:熵通信有限公司