將多點(diǎn)控制協(xié)議擴(kuò)展至混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種用于將多點(diǎn)控制協(xié)議擴(kuò)展至混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)的方法和裝置。介質(zhì)間適配器可被設(shè)置在適配器節(jié)點(diǎn)中，所述適配器節(jié)點(diǎn)可連接PON域中的上游光線路終端和非PON域中的下游裝置。介質(zhì)間適配器通過帶有受控延遲地且無爭用地傳遞所有通信流量實(shí)現(xiàn)了多個服務(wù)質(zhì)量（QoS）域的端到端服務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式。
【專利說明】將多點(diǎn)控制協(xié)議擴(kuò)展至混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及多點(diǎn)控制協(xié)議，特別是用于將多點(diǎn)控制協(xié)議擴(kuò)展至混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在諸如以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)這樣的點(diǎn)對多點(diǎn)系統(tǒng)中，在前端的單個光線路終端(OLT)可被設(shè)計為與在各終端節(jié)點(diǎn)處的多個光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)通信。該方案通過多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來平衡被共享的光纖設(shè)備。一般，OLT在下游方向上向所有ONU廣播其傳輸。另一方面，ONU中的每一個在上游方向上在預(yù)先分配的時隙中向OLT進(jìn)行傳輸。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003](I) 一種網(wǎng)絡(luò)裝置，包括:第一物理層裝置，被配置為以第一傳輸率經(jīng)由光纖介質(zhì)從光線路終端接收第一網(wǎng)絡(luò)通信流量；第二物理層裝置，被配置為以第二傳輸率向終端站傳輸?shù)诙W(wǎng)絡(luò)通信流量，其中，所述第二網(wǎng)絡(luò)通信流量基于所述第一網(wǎng)絡(luò)通信流量；以及，介質(zhì)間適配器，被配置為從所述第一網(wǎng)絡(luò)通信流量中包含的幀結(jié)構(gòu)的報頭部分提取資源分配標(biāo)識符，并將所述資源分配標(biāo)識符包括在所述第二網(wǎng)絡(luò)通信流量中包含的以太網(wǎng)幀中，其中，所述資源分配標(biāo)識符通過所述光線路終端被分配至所述終端站并使得所述終端站可以向所述光線路終端報告狀態(tài)并由所述光線路終端向所述終端站許可帶寬。
[0004](2)根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述第二物理層裝置被配置為經(jīng)由同軸電纜與所述網(wǎng)絡(luò)單元通信。
[0005](3)根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述第二物理層裝置被配置為經(jīng)由銅雙絞線與所述網(wǎng)絡(luò)單元通信。
[0006](4)根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述第二物理層裝置被配置為經(jīng)由無線通信與所述網(wǎng)絡(luò)單元通信。
[0007](5)根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述第二物理層裝置被配置為經(jīng)由第二光纖介質(zhì)與所述網(wǎng)絡(luò)單元通信。
[0008](6)根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符是邏輯鏈路標(biāo)識符(LLID)。
[0009](7)根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符是分配標(biāo)識符(AllocID)。
[0010](8)根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符被插入所述以太網(wǎng)幀的VLAN標(biāo)簽字段。
[0011]( 9 )根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述第一傳輸率不同于所述第二傳輸率。
[0012](10)根據(jù)(9)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述介質(zhì)間適配器進(jìn)一步被配置為在所述第一傳輸率和所述第二傳輸率之間進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換。
[0013](11)根據(jù)(I)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述介質(zhì)間適配器進(jìn)一步被配置為對經(jīng)由所述光纖介質(zhì)接收自所述光線路終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并對用于向所述網(wǎng)絡(luò)單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
[0014](12)—種網(wǎng)絡(luò)裝置，包括:物理層裝置，被配置為從介質(zhì)間適配器接收網(wǎng)絡(luò)通信流量；以及，介質(zhì)訪問控制模塊，被配置為提取包含在所述第一網(wǎng)絡(luò)通信流量中的以太網(wǎng)幀內(nèi)的資源分配標(biāo)識符，其中，所述資源分配標(biāo)識符被耦接至所述介質(zhì)間適配器的光線路終端分配至所述網(wǎng)絡(luò)裝置，所述資源分配標(biāo)識符使得所述網(wǎng)絡(luò)裝置能夠向所述光線路終端報告狀態(tài)并由所述光線路終端向所述網(wǎng)絡(luò)裝置許可帶寬。
[0015](13)根據(jù)(12)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述物理層裝置被配置為經(jīng)由同軸電纜、銅雙絞線、無線通信和光纖介質(zhì)之一與所述介質(zhì)間適配器通信。
[0016](14)根據(jù)(12)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符是邏輯鏈路標(biāo)識符(LLID)。
[0017](15)根據(jù)(12)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符是分配標(biāo)識符(AllocID)。
[0018](16)根據(jù)(12)所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符提取自所述以太網(wǎng)幀中的VLAN標(biāo)簽字段。
[0019](17)—種由網(wǎng)絡(luò)裝置執(zhí)行的方法，包括:經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)裝置中的第一物理層裝置，以第一傳輸率接收第一網(wǎng)絡(luò)流量，所述第一物理層裝置經(jīng)由光纖介質(zhì)耦接至光線路終端；從所述第一網(wǎng)絡(luò)流量中包含的幀結(jié)構(gòu)的報頭部分提取資源分配標(biāo)識符，所述資源分配標(biāo)識符被所述光線路終端分配至所述終端站并使得所述終端站能夠向所述光線路終端報告狀態(tài)并由所述光線路終端向所述終端站許可帶寬；將所提取的資源分配標(biāo)識符插入以太網(wǎng)幀中；以及，經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)裝置中的第二物理層裝置，以第二傳輸率向所述終端站傳輸包括所述以太網(wǎng)幀的第二網(wǎng)絡(luò)流量。
[0020](18)根據(jù)(17)所述的方法，其中，所述傳輸包括經(jīng)由同軸電纜、銅雙絞線、無線通信和第二光纖介質(zhì)之一的傳輸。
[0021](19)根據(jù)(17)所述的方法，其中，所述資源分配標(biāo)識符是邏輯鏈路標(biāo)識符(LLID)。
[0022](20)根據(jù)(17)所述的方法，其中，所述資源分配標(biāo)識符是分配標(biāo)識符(AllocID)。
[0023](21)根據(jù)(17)所述的方法，其中，所述插入包括將所述資源分配標(biāo)識符插入所述以太網(wǎng)幀中的VLAN標(biāo)簽字段。
[0024](22)根據(jù)(17)所述的方法，其中，所述第一傳輸率不同于所述第二傳輸率。
[0025](23)根據(jù)(22)所述的方法，進(jìn)一步包括:在所述第一傳輸率和所述第二傳輸率之間進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換。
[0026](24)根據(jù)(17)所述的方法，進(jìn)一步包括:解碼所接收的第一網(wǎng)絡(luò)通信流量并編碼所述第二網(wǎng)絡(luò)通信流量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]為了描述其中可獲得本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點(diǎn)和特征的方式，將通過對附圖中示出的其【具體實(shí)施方式】的引用來進(jìn)行對上面被簡單描述的本發(fā)明的更具體的描述。應(yīng)理解這些圖示僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施方式，并不應(yīng)因此認(rèn)為限制了其范圍，將通過使用附圖來描述和說明本發(fā)明的其他特征和細(xì)節(jié)，其中:
[0028]圖1示出了點(diǎn)對多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)的示例。[0029]圖2示出了將多點(diǎn)控制協(xié)議擴(kuò)展至混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)的示例。[0030]圖3示出了將多點(diǎn)控制協(xié)議擴(kuò)展至混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)的另一個示例。[0031]圖4示出了混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)中的適配器節(jié)點(diǎn)的實(shí)施方式的示例。[0032]圖5示出了通過介質(zhì)間適配器的處理的示例。[0033]圖6示出了混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)上的資源分配標(biāo)識符的通信的示例。[0034]圖7示出了在中間適配器節(jié)點(diǎn)處映射資源分配標(biāo)識符的示例。[0035]圖8示出了本發(fā)明的處理的示例。[0036]圖9示出了將多點(diǎn)控制協(xié)議擴(kuò)展到WiFi網(wǎng)絡(luò)的示例。[0037]圖10示出了本發(fā)明的第二處理的示例。【具體實(shí)施方式】
[0038]本發(fā)明的多種實(shí)施方式被詳細(xì)描述如下。雖然討論了具體的實(shí)現(xiàn)方式，但應(yīng)理解這僅用于示例的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下可使用其他構(gòu)件和配置。
[0039]在光纖安裝的高成本阻礙了光纖向終端網(wǎng)絡(luò)單元的擴(kuò)展的多種情況下，可采用混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)。例如，諸如在通信網(wǎng)絡(luò)中的基于PON的DSL和基于PON的以太網(wǎng)、電纜多系統(tǒng)運(yùn)營商(MSO)網(wǎng)絡(luò)中的基于同軸電纜的以太PON (EPoC)、無線網(wǎng)絡(luò)中的基于PON的WiF1、WiMAX、3G、LTE等、以及基于PON的電線網(wǎng)絡(luò)這樣的混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)可被使用。在這些混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)中，將存在多種管理和服務(wù)質(zhì)量(QoS)域。
[0040]為應(yīng)對在域邊界處的不匹配,介質(zhì)間適配器(medium-to-medium adaptor)被設(shè)置以便可以與PON域中的上游OLT和非PON域中的下游裝置交互。介質(zhì)間適配器通過帶有受控延遲地并無爭用地傳遞所有通信流量(traffic)來實(shí)現(xiàn)多個QoS域間的端到端的服務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式。在一種實(shí)施方式中，介質(zhì)間適配器可被配置為映射與PON域中的上游OLT通信的網(wǎng)絡(luò)通信流量中所包含的幀結(jié)構(gòu)(例如，以太網(wǎng)幀的前導(dǎo)或GPON封包法(GEM)或xGPON封包(xGEM)幀的報頭)的報頭部分中的資源分配標(biāo)識符和與非PON域中的下游裝置通信的網(wǎng)絡(luò)通信流量中所包含的以太網(wǎng)幀中的資源分配標(biāo)識符。資源分配標(biāo)識符被OLT分配至終端網(wǎng)絡(luò)單元，使該終端網(wǎng)絡(luò)單元可以向OLT報告狀態(tài)，并由OLT向該終端網(wǎng)絡(luò)單元許可帶寬。PON域和非PON域的端對端的資源分配標(biāo)識符的通信實(shí)現(xiàn)了在混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)中的端對端的QoS控制。例如，在包括每個均與PON域中的OLT交互并支持非PON無線網(wǎng)絡(luò)域(例如WiFi)的多個介質(zhì)間適配器的混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)中，即使移動站在多個介質(zhì)間適配器的覆蓋區(qū)域間漫游，移動站的端對端QoS的控制也可以得到保持。
[0041]圖1示出使PON域與非PON域進(jìn)行接口的點(diǎn)對多點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)的示例。如示，點(diǎn)對多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)包括經(jīng)由PON與多個適配器節(jié)點(diǎn)130-n通信的單個0LT110。所示PON包括分路器120，所述分路器120使單個饋送線纜被分為用于獨(dú)立適配器節(jié)點(diǎn)130-n的多股線纜。每個適配器節(jié)點(diǎn)130-n可與諸如由其他同軸電纜、銅雙絞線、光纖介質(zhì)、無線等網(wǎng)絡(luò)鏈路支持的非PON域進(jìn)行接口。
[0042]這里，應(yīng)注意，PON域可代表諸如由IEEE802.3、GP0N、BP0N、xGP0N規(guī)定的ΕΡ0Ν，或由ITU-T規(guī)定的NGPON等?？偟膩碚f，PON的優(yōu)勢在于其允許多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共享光纖設(shè)備。在下游方向，OLTllO被配置為向終端網(wǎng)絡(luò)單元廣播包含數(shù)據(jù)包的幀，所述終端網(wǎng)絡(luò)單元負(fù)責(zé)提取指向該位置的特定數(shù)據(jù)包，于此同時，在上游方向，終端網(wǎng)絡(luò)單元被設(shè)計為使用例如時分多址(TDMA)通信協(xié)議以避免數(shù)據(jù)包間的沖突的方式進(jìn)行傳輸。
[0043]在混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)中，適配器節(jié)點(diǎn)130-n被配置為與PON域和非PON域進(jìn)行接口。圖2示出可被配置為將多點(diǎn)控制協(xié)議擴(kuò)展至混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)的適配器節(jié)點(diǎn)的使用示例。如示，0LT210經(jīng)由適配器節(jié)點(diǎn)220與終端網(wǎng)絡(luò)單元230通信。0LT210和適配器節(jié)點(diǎn)220之間的通信由PON介質(zhì)240輔助實(shí)現(xiàn)。適配器220和終端網(wǎng)絡(luò)單元230之間的通信由非PON介質(zhì)250輔助實(shí)現(xiàn)，所述非PON介質(zhì)250可包括例如同軸電纜、銅雙絞線、光纖介質(zhì)、無線等網(wǎng)絡(luò)鏈路。
[0044]在提供PON域與非PON域之間的接口時，適配器節(jié)點(diǎn)220可被配置為包括介質(zhì)間適配器221。如示，適配器節(jié)點(diǎn)220包括被配置為分別與0LT210中的PON物理層裝置(PHY)212和PON介質(zhì)訪問控制(MAC)214協(xié)作的PON PHY222和PON MAC226。適配器節(jié)點(diǎn)220還包括被配置為分別與終端網(wǎng)絡(luò)單元230中的非PON PHY232和非PON MAC234協(xié)作的非PONPHY224和非PON MAC228。這里，應(yīng)注意，根據(jù)非PON域的通信是否使用非PON MAC，在介質(zhì)間適配器221中可選地包括非P0NMAC228來輔助實(shí)現(xiàn)諸如尋址和非PON信道訪問的控制。例如，如果非PON域包括WiFi鏈路，介質(zhì)間適配器221可被配置為包括補(bǔ)充的802.1lMAC以與終端網(wǎng)絡(luò)單元230中的802.1lMAC協(xié)作。應(yīng)理解的是，在非PON域中使用的非PON MAC的需要和/或具體類型將是取決于實(shí)現(xiàn)方式的。
[0045]如圖2進(jìn)一步所示，終端網(wǎng)絡(luò)單元230還包括位于可選非PON MAC234頂部的PONMAC236。位于終端網(wǎng)絡(luò)單元230中的PON MAC236頂部的是擴(kuò)展PON協(xié)議238。在應(yīng)用至IEEE802.3EP0N的一個示例中，擴(kuò)展PON協(xié)議包括下層的多點(diǎn)控制協(xié)議(MPCP)和上層的操作、管理和維護(hù)(0ΑΜ)。在應(yīng)用至ITU-T GPON的另一個示例中，擴(kuò)展PON協(xié)議包括下層物理層操作和維護(hù)(PLOAM)和上層的操作管理控制接口(OMCI)。
[0046]終端網(wǎng)絡(luò)單元230中的擴(kuò)展PON協(xié)議238被設(shè)計為與0LT210中的擴(kuò)展PON協(xié)議216協(xié)作提供多個管理和QoS域間的端到端服務(wù)。如圖2所示，介質(zhì)間適配器221還被設(shè)計為與0LT210中的擴(kuò)展PON協(xié)議216協(xié)作?？偟膩碚f，擴(kuò)展PON協(xié)議216可被設(shè)計為控制終端網(wǎng)絡(luò)單元230的工作并配置中間適配器節(jié)點(diǎn)220以帶有受控延遲地并無爭用地傳遞任意的和所有的通信流量。更具體地，擴(kuò)展PON協(xié)議210可被設(shè)計為控制終端網(wǎng)絡(luò)單元230的工作并配置中間適配器節(jié)點(diǎn)220以調(diào)度傳輸窗口來避免沖突或爭用。
[0047]下面將更詳細(xì)描述輔助實(shí)現(xiàn)端對端服務(wù)的提供的適配器節(jié)點(diǎn)220的工作。這里，應(yīng)注意，終端網(wǎng)絡(luò)單元230中的PON MAC236和擴(kuò)展PON協(xié)議238將不知道其工作所在的具體非PON介質(zhì)。
[0048]在更詳細(xì)描述適配器節(jié)點(diǎn)220的工作之前，應(yīng)注意本發(fā)明的原理并不限于具有單個中間適配器節(jié)點(diǎn)的端對端鏈路。如圖3中所示，多點(diǎn)控制協(xié)議可擴(kuò)展至包括多個中間適配器節(jié)點(diǎn)的混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)。如示，0LT310經(jīng)由多中間適配器節(jié)點(diǎn)320A、320B等被耦接至終端網(wǎng)絡(luò)單元330。在多種實(shí)現(xiàn)方式中，除了 0LT310和適配器節(jié)點(diǎn)320A之間的PON域外，中間適配器節(jié)點(diǎn)320A、320B等可被用于輔助實(shí)現(xiàn)多個非PON域間的端對端服務(wù)。如將理解的那樣，每個非PON域可表示使用不同非PON域介質(zhì)的被獨(dú)立操作的域。如示，0LT310中的擴(kuò)展PON協(xié)議312可被設(shè)計為控制終端網(wǎng)絡(luò)單元330的工作并配置中間適配器節(jié)點(diǎn)320A、320B等以帶有受控延遲地并不爭用地傳遞任意的和所有的通信流量。
[0049]圖4示出了可輔助實(shí)現(xiàn)多個管理和QoS域間的端對端服務(wù)的中間適配器節(jié)點(diǎn)的實(shí)施方式。在所示的示例中，適配器節(jié)點(diǎn)400包括與上游OLT進(jìn)行接口的PON PHY402和與下游裝置(例如，終端網(wǎng)絡(luò)單元或其他中間適配器節(jié)點(diǎn))進(jìn)行接口的非PON PHY404。如果適配器節(jié)點(diǎn)與上游適配器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接口，那么適配器節(jié)點(diǎn)可包括非PON PHY。
[0050]適配器節(jié)點(diǎn)400還包括介質(zhì)間適配器410?？偟膩碚f，介質(zhì)間適配器410被設(shè)計為在非PON域上擴(kuò)展多點(diǎn)控制協(xié)議并在上游和下游域之間提供數(shù)據(jù)橋接。在圖4所示的示例實(shí)施方式中，介質(zhì)間適配器410包括位于PON PHY402上的PON MAC412和MAC控制413。介質(zhì)間適配器410還包括位于非PON PHY404上的非PON MAC414和MAC控制415。該示例實(shí)施方式可被用于輔助實(shí)現(xiàn)與上游PON域和下游非PON域的通信。如果中間適配器節(jié)點(diǎn)輔助實(shí)現(xiàn)了與上游非PON域的通信，那么介質(zhì)間適配器還可包括位于PON MAC下面的非PONMAC0
[0051]如圖4中進(jìn)一步所示，介質(zhì)間適配器410還可包括動態(tài)帶寬分配(DBA)代理(agent) 416。總的來說，DBA代理416輔助實(shí)現(xiàn)根據(jù)MAC控制413中的帶寬分配和報告處理所掌控的下游帶寬分配消息和上游狀態(tài)報告消息的帶寬分配機(jī)制。總的來說，帶寬分配消息可用于向網(wǎng)絡(luò)單元分配傳輸時隙，與此同時，狀態(tài)報告消息可用于向OLT回報情況。這些報告可幫助OLT進(jìn)行智能分配決定。在一種實(shí)施方式中，適配器節(jié)點(diǎn)400可被設(shè)計為包括按服務(wù)的統(tǒng)計計數(shù)、告警觸發(fā)、和閾值交叉警報以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的告警監(jiān)視和性能監(jiān)控。
[0052]在應(yīng)用至IEEE802.3EP0N的一種示例中，帶寬分配消息由基于開始時間和長度來識別時隙的EPON GATE消息表示，而狀態(tài)報告消息由EPON REPORT消息表示。在應(yīng)用至ITU-T GPON的另一種示例中，帶寬分配消息通過在GEM/XGEM幀的報頭中使用US Bff映射來實(shí)現(xiàn)，所述帶寬分配消息基于開始時間和結(jié)束時間識別時隙，而狀態(tài)報告消息通過使用PLOu塊中的上游Ind字段或DBRu字段來請求上游傳輸時隙而實(shí)現(xiàn)。
[0053]為了確保中間適配器節(jié)點(diǎn)400在所調(diào)度的傳輸窗中傳遞通信流量來避免網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的沖突或爭用，MAC控制413內(nèi)的帶寬分配處理可控制位于傳輸隊(duì)列中的上行數(shù)據(jù)傳輸，所述傳輸隊(duì)列保存接收自非PON域中的下游裝置的通信流量。應(yīng)理解，傳輸隊(duì)列還可以包括由中間適配器節(jié)點(diǎn)400生成的并且將被上行傳送至OLT的消息通信流量(例如，REPORT消息)。
[0054]為了輔助實(shí)現(xiàn)在調(diào)度傳輸窗中的數(shù)據(jù)的傳輸，中間適配器節(jié)點(diǎn)被設(shè)計為帶有受控延遲地傳遞通信流量。例如，在其中OLT檢測新連接的終端網(wǎng)絡(luò)單元并獲知這些終端網(wǎng)絡(luò)單元的往返延遲的自動發(fā)現(xiàn)階段期間，中間適配器節(jié)點(diǎn)可被配置為在一致的時間段的延遲之后傳遞消息。該一致的時間段可被定義為足夠容納適配器節(jié)點(diǎn)的處理的延遲時間段。
[0055]通過由中間適配器節(jié)點(diǎn)引入受控延遲時間段，OLT可準(zhǔn)確地確定OLT和終端網(wǎng)絡(luò)單元之間的往返延遲。該準(zhǔn)確度是實(shí)現(xiàn)OLT向多個終端網(wǎng)絡(luò)單元調(diào)度帶寬分配的重要因素。例如，如果OLT中的DBA代理期望在時間t接收來自終端網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)據(jù)，那么實(shí)際上在時間t-RTT時帶寬分配消息將被發(fā)送至終端網(wǎng)絡(luò)單元，其中RTT是到終端網(wǎng)絡(luò)單元(包括由中間適配器節(jié)點(diǎn)弓丨入的任意受控延遲)的往返時間。
[0056]圖5示出了介質(zhì)間適配器處理的其他示例。如示，介質(zhì)間適配器500可包括同步映射模塊。該同步映射模塊可被配置為解決與非PON域中的同步相比PON域中的同步差別的問題。在多種示例中，同步映射模塊可被配置為解決用于PON域和非PON域中的傳輸率、時鐘、介質(zhì)訪問等中的差別問題。
[0057]在一種應(yīng)用中，同步映射模塊可被用于輔助實(shí)現(xiàn)全雙工/半雙工調(diào)配，其中在PON域采用全雙工模式，在非PON域采用半雙工模式。這里，0LT、適配器節(jié)點(diǎn)和終端網(wǎng)絡(luò)單元可提供上游和下游通信流量的統(tǒng)一的管理。更具體地，擴(kuò)展PON協(xié)議可被用于調(diào)度終端網(wǎng)絡(luò)單元的上游傳輸和介質(zhì)間適配器的下游傳輸來與非PON域中的時隙一致。
[0058]介質(zhì)間適配器500處理的另一示例是編碼適配，其中，第一種形式的編碼用于PON域，第二種形式的編碼用于非PON域。為了在PON域和非PON域之間提供接口，介質(zhì)間適配器500可在編碼將要在非PON域上發(fā)送的通信流量之前，解碼PON通信流量以產(chǎn)生由介質(zhì)間適配器處理的未編碼的通信流量。在一種實(shí)施方式中，為非PON域進(jìn)行編碼的通信流量之前被使用PON編碼進(jìn)行編碼。應(yīng)理解，介質(zhì)間適配器可被配置為解決PON域與非PON域邊界之間的容量、等待時間、誤碼率(BER)、前向糾錯(FEC)、安全等之間的不匹配問題。
[0059]如上所述，中間適配器節(jié)點(diǎn)所包括的介質(zhì)間適配器可被配置為進(jìn)行多種適配以提供PON域與非PON域之間的接口。應(yīng)理解，適配的具體類型將取決于非PON域的具體實(shí)現(xiàn)方式。無論這些不同的潛在適配是怎樣的，介質(zhì)間適配器均被設(shè)計為實(shí)現(xiàn)多個管理和QoS域間的端到端服務(wù)。為了輔助實(shí)現(xiàn)這種多個管理和QoS域間的端到端服務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式，由OLT向終端網(wǎng)絡(luò)單元分配的資源分配標(biāo)識符(例如LLID或AllocID)被在PON域和非PON域間端到端地通信。
[0060]圖6示出了在混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)上的資源分配標(biāo)識符的通信的示例。如示，混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)包括在PON介質(zhì)640上輔助實(shí)現(xiàn)0LT610和中間適配器620之間通信的PON域，以及在非PON介質(zhì)650上輔助實(shí)現(xiàn)中間適配器節(jié)點(diǎn)620和終端網(wǎng)絡(luò)單元630之間通信的非PON域。如上所述，資源分配標(biāo)識符被0LT610分配至終端網(wǎng)絡(luò)單元630并使得終端網(wǎng)絡(luò)單元630可以向0LT610報告狀態(tài)，0LT610向終端網(wǎng)絡(luò)單元630許可帶寬。如示，所分配的資源分配標(biāo)識符在PON域和非PON域上被端到端傳送。
[0061]在一種實(shí)施方式中，介質(zhì)間適配器可被配置為將與PON域中的0LT610通信的網(wǎng)絡(luò)通信流量中所包含的幀結(jié)構(gòu)的報頭部分中的資源分配標(biāo)識符映射到與非PON域中的終端網(wǎng)絡(luò)單元630通信的網(wǎng)絡(luò)通信流量中所包含的以太網(wǎng)幀中的資源分配標(biāo)識符。資源分配標(biāo)識符映射的此映射處理被設(shè)計為實(shí)現(xiàn)OLT與終端網(wǎng)絡(luò)單元之間的資源分配標(biāo)識符的端到端通信，從而實(shí)現(xiàn)端到端服務(wù)實(shí)現(xiàn)方式。
[0062]圖7示出了在中間適配器節(jié)點(diǎn)映射資源分配標(biāo)識符以輔助實(shí)現(xiàn)混合介質(zhì)訪問系統(tǒng)上的通信的一個示例性實(shí)施方式。如示，PON域中的幀結(jié)構(gòu)包括報頭部分和幀部分。在一種示例中，幀部分包括目的地MAC地址(DA)字段、源MAC地址(SA)字段、虛擬局域網(wǎng)(VLAN)字段、數(shù)據(jù)字段、和幀校驗(yàn)順序(FCS)字段。對于PON域的通信流量，資源分配標(biāo)識符被包括在幀結(jié)構(gòu)的報頭部分中。
[0063]為了在PON域和非PON域之間映射通信流量，PON域通信流量的報頭部分被移除。如示，端到端服務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式所需要的資源分配標(biāo)識符被從PON域通信流量的報頭部分提取出來，并被插入非PON域通信流量的幀部分。在所示示例中，資源分配標(biāo)識符可被插入以太網(wǎng)幀的VLAN字段的16位部分中。應(yīng)理解，本發(fā)明的原理并不限于將資源分配標(biāo)識符插入以太網(wǎng)幀的VLAN字段。在一種實(shí)施方式中，資源分配標(biāo)識符可被插入以太網(wǎng)幀的其他被定義的字段或位于以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)部分內(nèi)被定義的偏移部分。
[0064]不管資源分配標(biāo)識符被插入以太網(wǎng)幀內(nèi)的哪個位置，在以太網(wǎng)幀內(nèi)包含資源分配標(biāo)識符使得資源分配標(biāo)識符可以在非PON域上被通信以被終端網(wǎng)絡(luò)單元接收。在接收的終端網(wǎng)絡(luò)單元處，以太網(wǎng)幀可被解析，資源分配標(biāo)識符被提取以供終端網(wǎng)絡(luò)單元處的PON MAC和擴(kuò)展PON協(xié)議使用。
[0065]為了進(jìn)一步示出中間適配器節(jié)點(diǎn)的資源分配標(biāo)識符的映射處理，現(xiàn)將參照圖8的流程圖，圖8示出了本發(fā)明的示例處理。如示，處理在步驟802開始，其中，中間適配器節(jié)點(diǎn)經(jīng)由PON PHY從OLT接收網(wǎng)絡(luò)通信流量。在步驟804，中間適配器節(jié)點(diǎn)的介質(zhì)間適配器將從所接收的網(wǎng)絡(luò)通信流量中包含的幀結(jié)構(gòu)的報頭部分提取資源分配標(biāo)識符。如上所述，資源分配標(biāo)識符被OLT分配至終端網(wǎng)絡(luò)站并被用于向終端網(wǎng)絡(luò)站許可帶寬，并使得終端網(wǎng)絡(luò)站可以向OLT回報狀態(tài)。
[0066]接著，在步驟806處，提取后的資源分配標(biāo)識符被插入以太網(wǎng)幀所定義的字段中或位于以太網(wǎng)幀的所定義的偏移位置。資源分配標(biāo)識符被插入的具體的字段或位置將取決于實(shí)現(xiàn)方式。最終，在步驟808處，包括資源分配標(biāo)識符的以太網(wǎng)幀經(jīng)由中間適配器節(jié)點(diǎn)的非PON PHY被傳輸至下游非PON域。
[0067]本發(fā)明的一個特征是資源分配標(biāo)識符從報頭部分到幀部分的這種映射本身使得資源分配標(biāo)識符可以被在非PON域上傳送以供終端網(wǎng)絡(luò)單元使用。這實(shí)現(xiàn)了跨多域的點(diǎn)對點(diǎn)服務(wù)的端對端模擬的建立。在一種實(shí)施方式中，非PON域中的非PON PHY可被增強(qiáng)以利用用于資源分配標(biāo)識符通信的其他的標(biāo)簽或字段來識別以太網(wǎng)幀。
[0068]在非PON域上的資源分配標(biāo)識符的通信使得PON的點(diǎn)對點(diǎn)的多點(diǎn)協(xié)議被擴(kuò)展以提供具有PON域和非PON域的混合網(wǎng)絡(luò)的管理和控制。為了示出混合網(wǎng)絡(luò)上的這樣的管理和控制的應(yīng)用，現(xiàn)討論對具有IEEE802.11非PON域的混合網(wǎng)絡(luò)的示例應(yīng)用。
[0069]圖9示出了這樣的混合網(wǎng)絡(luò)的示例。如示，混合網(wǎng)絡(luò)900包括經(jīng)由PON與多個適配器節(jié)點(diǎn)930-n通信的單個0LT910。在這種示例中，每個中間適配器節(jié)點(diǎn)930-n與由無線網(wǎng)絡(luò)鏈路支持的802.11非PON域接口。每個中間適配器節(jié)點(diǎn)930-n將包括802.11非PON PHY和介質(zhì)間適配器，所述介質(zhì)間適配器包括將實(shí)現(xiàn)與無線終端網(wǎng)絡(luò)單元940的通信的802.11非PON MAC?，F(xiàn)將參照圖10描述這樣混合網(wǎng)絡(luò)的工作，圖10示出了本發(fā)明的處理的流程圖。在該示例圖示中，對EPON消息收發(fā)進(jìn)行參考。應(yīng)理解，等價的消息收發(fā)可被用于ITU-TGPON框架的背景中。
[0070]當(dāng)終端網(wǎng)絡(luò)單元940進(jìn)入混合網(wǎng)絡(luò)中的適配器節(jié)點(diǎn)930-1的范圍時，終端網(wǎng)絡(luò)單元940將首先通過與適配器節(jié)點(diǎn)930-1中的802.11非PON PHY和802.11非PON MAC的通信來建立與適配器節(jié)點(diǎn)930-1的WiFi連接。一旦在適配器節(jié)點(diǎn)930-1和終端網(wǎng)絡(luò)單元940之間建立WiFi連接，在之后終端網(wǎng)絡(luò)單元940可在步驟1002經(jīng)由適配器節(jié)點(diǎn)930-1注冊0LT910。在這個處理中，終端網(wǎng)絡(luò)單元將響應(yīng)由0LT910利用發(fā)現(xiàn)GATE消息發(fā)起的自動發(fā)現(xiàn)處理。在終端網(wǎng)絡(luò)單元940將其本地時鐘設(shè)置為在發(fā)現(xiàn)GATE消息中所接收的時間戳之后，在等待發(fā)現(xiàn)GATE消息所指示的初始化時隙的開始時間后的隨機(jī)延遲時段后，終端網(wǎng)絡(luò)單元940將傳輸REGISTER_REQ消息。所傳輸?shù)南ńK端網(wǎng)絡(luò)單元940的MAC地址以及代表REGISTER_REQ消息被終端網(wǎng)絡(luò)單元940發(fā)送的時間的時間戳。該時間戳使0LT910可以確定從0LT910到終端網(wǎng)絡(luò)單元940的往返時間。一旦解析并校驗(yàn)REGISTER_REQ消息，0LT910可發(fā)布包含被分配到終端單元940的資源分配標(biāo)識符的REGISTER消息。
[0071]在終端網(wǎng)絡(luò)單元940注冊0LT910之后，在步驟1004處，終端單元940可利用所分配的資源分配標(biāo)識符與0LT910通信。在該處理中，可在0LT910和終端網(wǎng)絡(luò)單元940之間經(jīng)由適配器節(jié)點(diǎn)930-1利用資源分配標(biāo)識符通信常規(guī)的GATE和REPORT消息。在包括PON域和非PON域的混合網(wǎng)絡(luò)上的這樣的通信通過適配器節(jié)點(diǎn)930-1實(shí)現(xiàn)，所述適配器節(jié)點(diǎn)930輔助實(shí)現(xiàn)PON域和非PON域之間的接口以在0LT910和終端網(wǎng)絡(luò)單元940之間傳遞通信流量。在一種實(shí)施方式中，0LT910將繼續(xù)監(jiān)控和調(diào)整用于經(jīng)由適配器節(jié)點(diǎn)930-1到終端網(wǎng)絡(luò)940的連接的往返時間值，以確保當(dāng)終端網(wǎng)絡(luò)單元940在適配器節(jié)點(diǎn)930-1的范圍內(nèi)移動時通過PON域的同步可以被保持。
[0072]當(dāng)終端網(wǎng)絡(luò)單元940在混合網(wǎng)絡(luò)900的覆蓋區(qū)域中移動時，在步驟1004處終端網(wǎng)絡(luò)單元可將自身與新的無線接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。該處理在圖9中被示出為將終端網(wǎng)絡(luò)單元940利用適配器930-1的通信改變?yōu)榻K端網(wǎng)絡(luò)單元940利用適配器930-2的通信。如上所述，適配器節(jié)點(diǎn)930-2經(jīng)由與0LT910的通信而與PON域接口。這樣，適配器節(jié)點(diǎn)930-2將還包括802.11非PON PHY以及包括802.11非PON MAC的介質(zhì)間適配器，所述802.11非PON MAC將實(shí)現(xiàn)與無線終端網(wǎng)絡(luò)單元940的通信。
[0073]關(guān)于終端網(wǎng)絡(luò)單元940從適配器節(jié)點(diǎn)930-1到適配器節(jié)點(diǎn)930_2的改變可由適配器節(jié)點(diǎn)930-2和終端網(wǎng)絡(luò)單元940中所包括的802.11非PONPHY和802.11非PON MAC輔助實(shí)現(xiàn)。特別地，關(guān)于終端網(wǎng)絡(luò)單元940從適配器節(jié)點(diǎn)930-1到適配器節(jié)點(diǎn)930-2的改變將不要求重新注冊0LT910。這里，本發(fā)明的一個特征在于終端網(wǎng)絡(luò)單元940和0LT910之間的在步驟1006的通信將被利用通過終端網(wǎng)絡(luò)單元940經(jīng)由適配器節(jié)點(diǎn)930-1對0LT910的注冊獲得的相同的資源分配標(biāo)識符輔助實(shí)現(xiàn)。為了輔助實(shí)現(xiàn)終端網(wǎng)絡(luò)單元940經(jīng)由適配器節(jié)點(diǎn)930-2與0LT910的通信，0LT910將再次繼續(xù)監(jiān)控和調(diào)整用于經(jīng)由適配器節(jié)點(diǎn)930-2到終端網(wǎng)絡(luò)單元940的連接的往返時間值，以確保當(dāng)終端網(wǎng)絡(luò)單元940在適配器節(jié)點(diǎn)930-2的范圍內(nèi)移動時通過PON域的同步可以被保持。這里，應(yīng)注意，在經(jīng)由適配器節(jié)點(diǎn)930-1和適配器節(jié)點(diǎn)930-2與OLT通信中的相同資源分配標(biāo)識符的使用使得當(dāng)終端網(wǎng)絡(luò)單元940在混合網(wǎng)絡(luò)的不同覆蓋區(qū)域中漫游時，端對端QoS可被控制。
[0074]應(yīng)理解，對端到端服務(wù)的控制的具體形式將取決于實(shí)現(xiàn)方式。重要的是，對端到端服務(wù)的這樣的控制可在不同形式的混合網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行擴(kuò)展。
[0075]在一種實(shí)施方式中，多點(diǎn)控制協(xié)議的擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)電力管理以提高能源效率。例如，如果非PON域網(wǎng)絡(luò)裝置支持低電力模式工作，低電力模式工作的管理可由OLT利用資源分配標(biāo)識符管理。
[0076]本發(fā)明的另一種實(shí)施方式可提供機(jī)器和/或計算機(jī)可讀存儲和/或介質(zhì)，存儲其上的機(jī)器代碼和/或計算機(jī)程序具有可由機(jī)器和/或計算機(jī)執(zhí)行的至少一個代碼段，從而使得機(jī)器和/或計算機(jī)進(jìn)行本文所述的步驟。
[0077]通過瀏覽上述詳細(xì)描述，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說本發(fā)明的所述和其他方面將變得明顯。盡管上面描述了本發(fā)明的多個顯著特征，但本發(fā)明可具有其他實(shí)施方式并可被以在閱讀所公開發(fā)明后對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明顯的多種方式實(shí)行和實(shí)現(xiàn)，因此，上述描述不應(yīng)被認(rèn)為不包括這些其他的實(shí)施方式。而且，還應(yīng)理解，此處所采用的措詞和術(shù)語是出于描述的目的，不應(yīng)被認(rèn)為有所限制。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)絡(luò)裝置，包括:第一物理層裝置，被配置為以第一傳輸率經(jīng)由光纖介質(zhì)從光線路終端接收第一網(wǎng)絡(luò)通信流量；第二物理層裝置，被配置為以第二傳輸率向終端站傳輸?shù)诙W(wǎng)絡(luò)通信流量，其中，所述第二網(wǎng)絡(luò)通信流量基于所述第一網(wǎng)絡(luò)通信流量；以及介質(zhì)間適配器，被配置為從所述第一網(wǎng)絡(luò)通信流量中包含的幀結(jié)構(gòu)的報頭部分提取資源分配標(biāo)識符，并將所述資源分配標(biāo)識符包括在所述第二網(wǎng)絡(luò)通信流量中包含的以太網(wǎng)幀中，其中，所述資源分配標(biāo)識符通過所述光線路終端被分配至所述終端站并使得所述終端站可以向所述光線路終端報告狀態(tài)并由所述光線路終端向所述終端站許可帶寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述第二物理層裝置被配置為經(jīng)由同軸電纜、銅雙絞線、無線通信和第二光纖介質(zhì)之一與所述網(wǎng)絡(luò)單元通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符是邏輯鏈路標(biāo)識符(LLID)或分配標(biāo)識符(AllocID)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符被插入所述以太網(wǎng)幀的VLAN標(biāo)簽字段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述介質(zhì)間適配器進(jìn)一步被配置為對經(jīng)由所述光纖介質(zhì)接收自所述光線路終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并對用于向所述網(wǎng)絡(luò)單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
6.一種網(wǎng)絡(luò)裝置，包括:物理層裝置，被配置為從介質(zhì)間適配器接收網(wǎng)絡(luò)通信流量；以及介質(zhì)訪問控制模塊，被配置為提取包含在所述第一網(wǎng)絡(luò)通信流量中的以太網(wǎng)幀內(nèi)的資源分配標(biāo)識符，其中，所述資源分配標(biāo)識符被耦接至所述介質(zhì)間適配器的光線路終端分配至所述網(wǎng)絡(luò)裝置，所述資源分配標(biāo)識符使得所述網(wǎng)絡(luò)裝置能夠向所述光線路終端報告狀態(tài)并由所述光線路終端向所述網(wǎng)絡(luò)裝置許可帶寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述物理層裝置被配置為經(jīng)由同軸電纜、銅雙絞線、無線通信和光纖介質(zhì)之一與所述介質(zhì)間適配器通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中，所述資源分配標(biāo)識符提取自所述以太網(wǎng)幀中的VLAN標(biāo)簽字段。
9.一種由網(wǎng)絡(luò)裝置執(zhí)行的方法，包括:經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)裝置中的第一物理層裝置，以第一傳輸率接收第一網(wǎng)絡(luò)流量，所述第一物理層裝置經(jīng)由光纖介質(zhì)耦接至光線路終端；從所述第一網(wǎng)絡(luò)流量中包含的幀結(jié)構(gòu)的報頭部分提取資源分配標(biāo)識符，所述資源分配標(biāo)識符被所述光線路終端分配至所述終端站并使得所述終端站能夠向所述光線路終端報告狀態(tài)并由所述光線路終端向所述終端站許可帶寬；將所提取的資源分配標(biāo)識符插入以太網(wǎng)幀中；以及經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)裝置中的第二物理層裝置，以第二傳輸率向所述終端站傳輸包括所述以太網(wǎng)幀的第二網(wǎng)絡(luò)流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述傳輸包括經(jīng)由同軸電纜、銅雙絞線、無線通信和第二光纖介質(zhì)之一的傳輸。
【文檔編號】H04L29/06GK103428111SQ201210573090
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】洛厄爾·蘭姆, 格倫·克雷默, 瑞安·希思, 愛德華·博伊德 申請人:美國博通公司