專利名稱：在以太無源光網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太無源光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。更具體地，本發(fā)明涉及在以太無源光網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法和裝置。
背景技術(shù)：
為了與增長的因特網(wǎng)通信量相適應(yīng)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用了光纖和相關(guān)的光傳輸設(shè)備以便顯著地增加骨干網(wǎng)的容量。但是，對應(yīng)的接入網(wǎng)容量的增長還不能與骨干網(wǎng)容量的該增長相匹配。甚至利用諸如數(shù)字用戶線路(DSL)和有線調(diào)制解調(diào)器(CM)的寬帶解決方案，由當(dāng)前接入網(wǎng)造成的有限帶寬在向終端用戶分發(fā)高帶寬時(shí)也會(huì)產(chǎn)生的嚴(yán)重瓶頸。
在當(dāng)前所開發(fā)的不同的技術(shù)中，以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)是下一代接入網(wǎng)最好的候選方案之一。EPON將普遍采用的以太網(wǎng)技術(shù)和不昂貴的無源光器件結(jié)合在一起。因此，它們提供了以太網(wǎng)的簡單性和可擴(kuò)展性以及無源光器件的低成本和大容量。特別地，由于光纖的高帶寬，EPON能夠同時(shí)容納寬帶語音、數(shù)據(jù)和視頻通信量。使用DSL或者CM技術(shù)很難提供這種集成服務(wù)。而且，EPON更適合因特網(wǎng)協(xié)議(IP)通信量，因?yàn)橐蕴珟苤苯臃庋b具有不同大小的原始IP包，然而ATM無源光網(wǎng)絡(luò)(APON)使用固定大小的ATM信元，并且因此需要分組分段和重組。
通常，EPON在網(wǎng)絡(luò)的“第一英里”中使用，其在服務(wù)提供商的中央局和商務(wù)或者居住用戶之間提供連接。邏輯上，第一英里是點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，其中中央局服務(wù)一些用戶。在EPON中可以使用樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中一根光纖將中央局連接到無源光分路器，其將下行光信號(hào)劃分和分配到用戶，并且合并來自用戶的上行光信號(hào)(見圖1)。
在EPON中的傳輸通常在光線路終端(OLT)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間執(zhí)行(見圖2)。OLT一般位于中央局中并且將光接入網(wǎng)連接到城市骨干，其通常是屬于因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)或者本地交換運(yùn)營商的外部網(wǎng)絡(luò)。ONU既可以位于路邊也可以位于終端用戶的位置，并且能提供寬帶語音、數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)。ONU通常連接到1對N(1×N)無源光耦合器，其中N是ONU的數(shù)量，并且無源光耦合器通常通過單個(gè)光鏈路連接到OLT。(注意，可以使用多個(gè)級(jí)聯(lián)的光分路器/耦合器)。這種配置可以顯著地節(jié)省EPON要求的光纖數(shù)目以及硬件數(shù)量。
EPON中的通信可以劃分為下行通信量(從OLT到ONU)和上行通信量(從ONU到OLT)。在下行方向中，由于1×N無源光耦合器的廣播特性，下行數(shù)據(jù)幀由OLT廣播到所有的ONU，并且由它們的目的地ONU選擇性地進(jìn)行提取。在上行方向上，ONU需要共享信道容量和資源，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)鏈路將無源光耦合器和OLT連接起來。
為了與其它以太設(shè)備交互運(yùn)行，EPON需要遵守IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)指定了兩種類型的以太操作共享介質(zhì)操作以及點(diǎn)對點(diǎn)操作。在共享媒體以太區(qū)段，所有主機(jī)通過共同的介質(zhì)(例如，銅纜)連接到單個(gè)的接入域。因?yàn)橛伤械闹鳈C(jī)共享傳輸介質(zhì)，所以在其他主機(jī)正在接收時(shí)只有一個(gè)主機(jī)能夠進(jìn)行發(fā)送。當(dāng)一條鏈路只連接了兩臺(tái)主機(jī)時(shí)，點(diǎn)對點(diǎn)操作是適合的。利用全雙工點(diǎn)對點(diǎn)鏈路，在進(jìn)行彼此間通信時(shí)，兩個(gè)主機(jī)都可以同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。
以太網(wǎng)橋互連多個(gè)以太區(qū)段，并且在這些區(qū)段之間轉(zhuǎn)發(fā)以太幀。通常地，網(wǎng)橋具有多個(gè)端口，每個(gè)端口既可以連接到共享介質(zhì)區(qū)段，也可以連接到點(diǎn)對點(diǎn)區(qū)段。根據(jù)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)橋?qū)D(zhuǎn)發(fā)到與該幀的媒體接入控制(MAC)目的地地址相關(guān)聯(lián)的端口。網(wǎng)橋不能將幀轉(zhuǎn)發(fā)到該幀所到達(dá)的端口。通?？梢约僭O(shè)，如果幀的目的地地址與該幀所到達(dá)的端口相關(guān)聯(lián)，則幀的目的地主機(jī)與源主機(jī)處于相同的共享介質(zhì)區(qū)段(稱為“廣播域”)。這是因?yàn)橥ǔＤ軌驘o需網(wǎng)橋的幫助而進(jìn)行相同廣播域的主機(jī)之間的通信。
網(wǎng)橋通過將幀的MAC源地址與其到達(dá)的端口相關(guān)聯(lián)來維護(hù)MAC地址端口-映射表。當(dāng)?shù)竭_(dá)幀的MAC地址不對應(yīng)于任何端口(即，網(wǎng)橋已經(jīng)為該地址建立了MAC地址-端口映射關(guān)系)時(shí)，該網(wǎng)橋?qū)⒃搸榉旱矫總€(gè)端口，除了該幀所到達(dá)的那個(gè)端口之外。
在EPON中，OLT一般類似于以太網(wǎng)橋一樣進(jìn)行工作。但是，EPON的樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)帶來一個(gè)問題如果上行鏈路的頭端(OLT側(cè))連接到存在于OLT中網(wǎng)橋的一個(gè)單個(gè)端口，則網(wǎng)橋?qū)⒉粫?huì)把由一個(gè)ONU發(fā)送的任何幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一ONU。這是因?yàn)橥ㄟ^一個(gè)端口連接到網(wǎng)橋的整個(gè)EPON對于網(wǎng)橋來說似乎是單個(gè)共享介質(zhì)區(qū)段。由于EPON的單向廣播特性，ONU不能接收到由其它ONU發(fā)送的信號(hào)，除非對該信號(hào)進(jìn)行交換并且向下行進(jìn)行再發(fā)送。幸運(yùn)的是，人們可以通過建立每個(gè)ONU和OLT之間的邏輯鏈路，并且建立對應(yīng)于該邏輯鏈路的網(wǎng)橋中的虛擬端口來解決該問題。這樣，在網(wǎng)橋中每個(gè)ONU具有其自身的邏輯端口，并且就像存在ONU和OLT之間的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路一樣進(jìn)行操作(稱為點(diǎn)到點(diǎn)仿真，PtPE)。向來自O(shè)NU的上行幀分配邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符(LLID)，其標(biāo)示了該幀應(yīng)該去哪個(gè)虛擬端口。
雖然PtPE解決了橋接的問題，但是OLT的默認(rèn)網(wǎng)橋行為仍然存在局限。例如，不期望對未知MAC目的地地址的默認(rèn)幀洪泛。這是因?yàn)橐恍┨摂M端口連接到上行的外部網(wǎng)絡(luò)，并且一些還連接到下行的ONU。因此，由網(wǎng)絡(luò)側(cè)虛擬端口到達(dá)的幀可以洪泛回到其它網(wǎng)絡(luò)側(cè)虛擬端口。一般地，處于隱私的目的，這種行為是不期望的。另一局限在于，OLT不對以太首部以外的信息進(jìn)行處理，由此禁止了更智能的交換功能的實(shí)現(xiàn)。
因此，所需要的是用于在EPON中轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法和設(shè)備，其能夠允許比以太網(wǎng)橋所能做到的更加智能的分組處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種便于在以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的系統(tǒng)，包括中央節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。在操作期間，該系統(tǒng)向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)分配邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符(LLID)，其中LLID對應(yīng)于中央節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)之間的邏輯鏈路。該系統(tǒng)還將LLID與中央節(jié)點(diǎn)內(nèi)的交換機(jī)端口相關(guān)聯(lián)，其中該交換機(jī)具有多個(gè)端口；其中端口可以為物理端口或者虛擬端口；并且其中該交換機(jī)中的多個(gè)端口被劃分為網(wǎng)絡(luò)端側(cè)口和用戶側(cè)端口。當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收到下行分組時(shí)，系統(tǒng)搜索映射表以確定該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值是否對應(yīng)于任何LLID或者端口。如果該一個(gè)或多個(gè)字段值對應(yīng)于LLID，則該系統(tǒng)將LLID分配給該下行分組，并向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組。
在該實(shí)施例的一個(gè)變形中，該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值包括媒體接入控制(MAC)目的地地址。如果該MAC目的地地址不對應(yīng)于LLID或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則該系統(tǒng)向所有用戶側(cè)端口洪泛該下行分組。如果該MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則該系統(tǒng)丟棄該下行分組。
在該實(shí)施例的一個(gè)變形中，該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值包括虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標(biāo)識(shí)符。
在另一變形中，如果該下行分組未攜帶對應(yīng)于LLID或者端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該系統(tǒng)丟棄該下行分組。
在另一變形中，如果該下行分組未攜帶對應(yīng)于LLID或者端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該系統(tǒng)搜索該映射表以確定該下行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于LLID或者端口。如果該MAC目的地地址對應(yīng)于LLID，則該系統(tǒng)將該LLID分配給該下行分組，并且向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組。如果基于該映射表該MAC目的地地址未對應(yīng)于LLID或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則該系統(tǒng)向所有用戶側(cè)端口洪泛該下行分組。如果該下行分組的MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則該系統(tǒng)丟棄該下行分組。
在另一變形中，如果該下行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符對應(yīng)于LLID組，則該系統(tǒng)搜索該映射表以確定該下行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于LLID。如果該MAC目的地地址對應(yīng)于一個(gè)LLID，其屬于對應(yīng)于該VLAN標(biāo)識(shí)符的LLID組，則該系統(tǒng)將該LLID分配給該下行分組并且向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組。
在另一變形中，將該LLID分配給該下行分組涉及保留該下行分組的該VLAN標(biāo)識(shí)符，同時(shí)用該LLID標(biāo)記該下行分組。
在另一變形中，如果該下行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符對應(yīng)于LLID，則該系統(tǒng)在向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組之前，用本地有效VLAN標(biāo)識(shí)符代替該VLAN標(biāo)識(shí)符。
在該實(shí)施例的一個(gè)變形中，該系統(tǒng)從用戶側(cè)端口接收上行分組，并且搜索該映射表以確定該上行分組的MAC目的地地址是否與任何網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口相關(guān)聯(lián)。如果該上行分組的MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則該系統(tǒng)通過那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。如果該上行分組的MAC目的地地址不對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口或者用戶側(cè)端口，則該系統(tǒng)向所有網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口洪泛該上行分組。
在該實(shí)施例的一個(gè)變形中，該系統(tǒng)從用戶側(cè)端口接收上行分組，并且搜索該映射表來確定該上行分組的LLID是否對應(yīng)于VLAN標(biāo)識(shí)符。如果對應(yīng)，則該系統(tǒng)將該VLAN標(biāo)識(shí)符分配給該上行分組并且通過相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
在另一變形中，如果該VLAN標(biāo)識(shí)符還對應(yīng)于LLID組和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則該系統(tǒng)搜索該映射表來確定該上行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口在對應(yīng)于該VLAN標(biāo)識(shí)符的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口中。如果對應(yīng)，則該系統(tǒng)通過那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
在該實(shí)施例的一個(gè)變形中，該系統(tǒng)從用戶側(cè)端口接收上行分組。如果該上行分組攜帶對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該系統(tǒng)基于該VLAN標(biāo)識(shí)符選擇該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，并且通過該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
在另一變形中，如果該上行分組未攜帶對應(yīng)于端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該系統(tǒng)丟棄該上行分組。
在另一變形中，其中如果該上行分組未攜帶對應(yīng)于端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該系統(tǒng)搜索該映射表來確定該MAC目的地地址是否對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。如果對應(yīng)，則向那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
在另一變形中，如果該上行分組攜帶有對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該系統(tǒng)用網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)識(shí)符代替該上行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符。
在該實(shí)施例的一個(gè)變形中，該系統(tǒng)在該中央節(jié)點(diǎn)處維護(hù)該EPON中所有活動(dòng)多播組的信息。如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入其中沒有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)作為成員的多播組時(shí)，從該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息到該多播源來加入該多播組。該系統(tǒng)還在該中央節(jié)點(diǎn)處代表作為多播組成員的多個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)接收多播分組，并且從該中央節(jié)點(diǎn)向每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)廣播該多播分組，由此消除向作為該多播組成員的每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該多播分組的獨(dú)立拷貝的需要。
在另一變形中，該系統(tǒng)在該中央節(jié)點(diǎn)處維護(hù)作為任何活動(dòng)多播組成員的所有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的信息。如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組并且在該EPON中那個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)是那個(gè)多播組的僅有成員時(shí)，則該系統(tǒng)從該中央節(jié)點(diǎn)向多播源發(fā)送消息以離開多播組。
在另一變形中，如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息以離開多播組，則該該系統(tǒng)從該中央節(jié)點(diǎn)向所有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)廣播一個(gè)查詢，從而允許該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)確認(rèn)對于這個(gè)多播組的成員身份。如果在該EPON中發(fā)送離開消息的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)是這個(gè)多播組中僅有的成員時(shí)，該系統(tǒng)從該中央節(jié)點(diǎn)向多播源發(fā)送消息以離開這個(gè)多播組。
在該實(shí)施例的一個(gè)變形中，該系統(tǒng)在該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處維護(hù)該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)所屬于的所有活動(dòng)廣播組的信息。如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入多播組并且沒有連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的用戶是那個(gè)多播組的成員，則該系統(tǒng)從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入多播組。該系統(tǒng)還在該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)代表作為該相應(yīng)的多播組的成員的多個(gè)用戶接收多播分組，并且從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)并且作為該相應(yīng)的多播組的成員的用戶轉(zhuǎn)發(fā)該多播分組。
在另一變形中，該系統(tǒng)在該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)維護(hù)作為任何活動(dòng)多播組的成員的連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的所有用戶的信息。如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組并且那個(gè)用戶是那個(gè)多播組中僅有的連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的成員，則該系統(tǒng)從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組。
在另一變形中，如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組，則該系統(tǒng)從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的所有用戶廣播一個(gè)查詢，從而允許用戶確認(rèn)對于這個(gè)多播組的成員身份。如果發(fā)送該離開消息的用戶是屬于這個(gè)多播組的并且連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的僅有的用戶，則該系統(tǒng)從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開這個(gè)多播組。
在該實(shí)施例的一個(gè)變形中，該系統(tǒng)在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)接收來自用戶的上行分組，并且檢測該上行分組的一個(gè)或多個(gè)字段的值。該系統(tǒng)基于該一個(gè)或多個(gè)字段的值將上行分組緩沖到不同的隊(duì)列，從而允許不同的服務(wù)質(zhì)量。然后，該系統(tǒng)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送該上行分組。
在另一變形中，檢測該上行分組的一個(gè)或多個(gè)字段的值時(shí)，該系統(tǒng)指定字段的首部層次、偏移以及長度。
在另一變形中，該一個(gè)或多個(gè)字段在以下項(xiàng)目之中IEEE 802.1p優(yōu)先級(jí)字段、VLAN標(biāo)識(shí)符、MAC目的地地址、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)服務(wù)類型(TOS)字段、多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)服務(wù)類(COS)字段、IP源地址、IP目的地地址、傳輸控制協(xié)議(TCP)或用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP源端口號(hào)以及TCP/UDP目的地端口號(hào)。然后，該系統(tǒng)基于該一個(gè)或多個(gè)字端值向該上行分組分配LLID。
在另一變形中，該系統(tǒng)基于該一個(gè)或多個(gè)字段的值向該上行分組分配LLID。當(dāng)將該上行分組緩沖到不同的隊(duì)列時(shí)，該系統(tǒng)將該分組存儲(chǔ)到對應(yīng)于該不同LLID的隊(duì)列中。
在另一變形中，該系統(tǒng)向上行分組分配相同的LLID，其中這些上行分組的該一個(gè)或多個(gè)字段的值是不同的。當(dāng)將該上行分組緩沖到不同的隊(duì)列時(shí)，該系統(tǒng)基于該一個(gè)或多個(gè)字段的不同的值將上行分組緩沖到不同的隊(duì)列。


圖1示出了以太無源光網(wǎng)絡(luò)，其中中央局和多個(gè)用戶通過光纖和以太無源光分路器相連接(現(xiàn)有技術(shù))。
圖2示出了在正常操作模式中的EPON(現(xiàn)有技術(shù))。
圖3示出了橋接的以太區(qū)段(現(xiàn)有技術(shù))。
圖4A示出了在EPON中利用點(diǎn)對點(diǎn)仿真的下行通信量傳輸(現(xiàn)有技術(shù))。
圖4B示出了在EPON中利用點(diǎn)對點(diǎn)仿真的上行通信量傳輸(現(xiàn)有技術(shù))。
圖5示出了在EPON中利用點(diǎn)對點(diǎn)仿真在ONU之間進(jìn)行的橋接(現(xiàn)有技術(shù))。
圖6示出了在EPON中具有邏輯鏈路的虛擬ONU(VONU)。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT橋接操作模式。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT專用VLAN操作模式。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT共享VLAN操作模式。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT透明VLAN操作模式。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT轉(zhuǎn)換VLAN操作模式。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用作因特網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP)代理的OLT。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于ONU的分組分類，以便在OLT處執(zhí)行服務(wù)級(jí)別協(xié)議(SLA)。
具體實(shí)施例方式
給出以下描述以便本領(lǐng)域任何熟練的技術(shù)人員能夠制造并使用本發(fā)明，并且以下的描述是在特定應(yīng)用和其要求的上下文中提供的。對于公開的實(shí)施例的多種修改對于本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員來說將是明顯的，并且這里所定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例和應(yīng)用，而不背離本發(fā)明的精神和范圍(例如，一般無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)體系)。因此，本發(fā)明并不意在限制在示出的實(shí)施例內(nèi)，而是符合與這里公開的原理和特征相一致的最大的范圍。
在詳細(xì)描述中所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和過程通常存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，其可以是能夠存儲(chǔ)代碼和/或數(shù)據(jù)以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用的任何設(shè)備或介質(zhì)。這包括，但不限于專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、諸如磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶、CD(光盤)和DVD(多功能數(shù)字光盤或者數(shù)字視頻光盤)的磁和光存儲(chǔ)設(shè)備，以及嵌入于傳輸介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)指令信號(hào)(具有或者不具有將信號(hào)調(diào)制于其上的載波)。
無源光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1示出了無源光網(wǎng)絡(luò)，其中中央局和多個(gè)用戶通過光纖和無源光分路器連接到一起(現(xiàn)有技術(shù))。如圖1所示，多個(gè)用戶通過光纖和無源光分路器102連接到中央局101。無源光分路器102可以位于終端用戶位置附近，以便使得初始光纖鋪設(shè)成本最小。能夠?qū)⒅醒刖?01連接到外部網(wǎng)絡(luò)103，例如由因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)運(yùn)營的城域網(wǎng)。注意，雖然圖1示出了一種樹形結(jié)構(gòu)，PON還可以基于其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如環(huán)形和總線形。
EPON中的正常操作模式圖2示出了正常操作模式中的EPON(現(xiàn)有技術(shù))。為了允許ONU在任何時(shí)刻都能加入EPON，通常EPON具有兩個(gè)操作模式正常操作模式和發(fā)現(xiàn)(初始化)模式。正常操作模式容納常規(guī)上行數(shù)據(jù)傳輸，其中OLT向所有初始化的ONU分配傳輸機(jī)會(huì)。
如圖2所示，在下行方向，OLT 201向ONU 1(211)，ONU 2(212)和ONU 3(213)廣播下行數(shù)據(jù)。盡管所有ONU都可以接收到下行數(shù)據(jù)的相同拷貝，但是每個(gè)ONU僅將去往其自身的數(shù)據(jù)選擇性地分別轉(zhuǎn)發(fā)到其相應(yīng)的用戶1(221)，用戶2(222)以及用戶3(223)。
在上行方向，OLT 201首先根據(jù)ONU的服務(wù)級(jí)別協(xié)議向每個(gè)ONU調(diào)度和分配傳輸時(shí)隙。當(dāng)不在其傳輸時(shí)隙中時(shí)，ONU通常對從它的用戶接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。當(dāng)其調(diào)度的傳輸時(shí)隙到達(dá)時(shí)，ONU在所分配的傳輸窗口中傳輸緩存的用戶數(shù)據(jù)。
因?yàn)槊總€(gè)ONU根據(jù)OLT的調(diào)度按照順序傳輸上行數(shù)據(jù)，所以可以有效地利用上行鏈路的容量。但是，為了讓調(diào)度適當(dāng)?shù)毓ぷ?，OLT需要發(fā)現(xiàn)和初始化新加入的ONU。在發(fā)現(xiàn)期間，OLT可以收集對傳輸調(diào)度關(guān)鍵的信息，例如ONU的往返時(shí)間(RTT)、其媒體接入控制(MAC)地址、其服務(wù)級(jí)別協(xié)議等。(注意，在某些情況下，OLT可能已經(jīng)知道了服務(wù)級(jí)別協(xié)議)。
通用以太網(wǎng)要求圖3表示了橋接的以太區(qū)段(現(xiàn)有技術(shù))。IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)允許以太區(qū)段以點(diǎn)對點(diǎn)的模式操作。在點(diǎn)對點(diǎn)以太區(qū)段中，鏈路連接兩個(gè)主機(jī)，或者一個(gè)主機(jī)和以太網(wǎng)橋。點(diǎn)對點(diǎn)模式在諸如吉比特以太網(wǎng)的交換以太網(wǎng)中是一種通常的操作模式。
當(dāng)多個(gè)以太網(wǎng)主機(jī)需要與另一主機(jī)通信時(shí)，以太網(wǎng)橋通常在多個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)以太區(qū)段之間進(jìn)行連接和交換以允許區(qū)段間通信。如圖3所示，以太網(wǎng)橋310具有多個(gè)端口。點(diǎn)對點(diǎn)區(qū)段321、322和323分別連接到端口311、312和313。如果區(qū)段322上的主機(jī)向區(qū)段321上的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，則數(shù)據(jù)幀將由以太網(wǎng)橋310根據(jù)其目的地以太(MAC)地址從端口312轉(zhuǎn)發(fā)到端口311。一般地，網(wǎng)橋不會(huì)將幀轉(zhuǎn)發(fā)回到其到達(dá)的端口，因?yàn)檫B接到該端口的區(qū)段被假設(shè)為共享介質(zhì)區(qū)段，其中目的地主機(jī)能夠接收幀，而無需由網(wǎng)橋?qū)υ搸M(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
EPON中的點(diǎn)對點(diǎn)仿真(PtPE)在EPON中，因?yàn)閺腛NU到OLT的上行傳輸是點(diǎn)對點(diǎn)通信，所以EPON的操作理想地遵守由IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)定義的點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)操作。但是，EPON體系沒有自動(dòng)地滿足橋接的點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)的要求如果將EPON上行鏈路連接到以太網(wǎng)橋端口，并且在那個(gè)端口接收所有的上行通信量，則連接到同一個(gè)EPON上的不同ONU的用戶將不能夠相互通信。位于OLT內(nèi)的以太網(wǎng)橋不會(huì)在上行數(shù)據(jù)間進(jìn)行交換，因?yàn)樗鼈兪窃谙嗤丝诮邮盏?。這種配置迫使相同EPON內(nèi)的ONU之間的數(shù)據(jù)通信量在第三層(網(wǎng)絡(luò)層)進(jìn)行處理，并且由位于EPON之外的設(shè)備(例如，OLT連接的IP路由器)進(jìn)行交換。這是一種非常低效的遞送EPON內(nèi)通信量的方法。
為了解決這個(gè)問題，并且保證EPON與其它以太網(wǎng)絡(luò)的無隙集成，附加到EPON介質(zhì)的設(shè)備理想地具有額外的能夠仿真點(diǎn)對點(diǎn)介質(zhì)的子層。這個(gè)子層稱為點(diǎn)對點(diǎn)仿真(PtPE)子層。該仿真子層位于MAC層以下以保持現(xiàn)有的在IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)中定義的以太MAC操作。該仿真層的操作依賴于用對于每個(gè)ONU唯一的標(biāo)記來標(biāo)記以太網(wǎng)幀。這些標(biāo)記稱為邏輯鏈路ID(LLID)且位于每幀之前的前導(dǎo)。
圖4A表示了EPON中利用點(diǎn)對點(diǎn)仿真進(jìn)行的下行通信量傳輸(現(xiàn)有技術(shù))。在PtPE模式中，OLT 400具有多個(gè)MAC端口(接口)，其中每一個(gè)對應(yīng)一個(gè)ONU。當(dāng)從MAC端口431下行發(fā)送以太幀時(shí)，OLT 400中的PtPE子層440插入與MAC端口431相關(guān)聯(lián)的LLID 461。盡管該幀通過無源光耦合器廣播到每個(gè)ONU，但只有位于具有匹配LLID的ONU(此例中為具有LLID 461的ONU 451)中的PtPE子層模塊會(huì)接收該幀，并且將其傳送到其MAC層進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。其它ONU(具有LLID 462的ONU 452和具有LLID 463的ONU 453)中的MAC層將不會(huì)接收到該幀。相應(yīng)地，這就如同該幀通過點(diǎn)對點(diǎn)的鏈路僅發(fā)送到目的地ONU一樣。
圖4B表示了在EPON中利用點(diǎn)對點(diǎn)仿真進(jìn)行的上行通信量傳輸(現(xiàn)有技術(shù))。在上行方向，ONU 451將其所分配的LLID 461插入到每個(gè)傳輸?shù)膸那皩?dǎo)中。相應(yīng)地，OLT 400的PtPE子層440將該幀散播到MAC端口431。
在EPON中進(jìn)行橋接圖5示出了在EPON中利用點(diǎn)對點(diǎn)仿真在ONU之間進(jìn)行的橋接(現(xiàn)有技術(shù))。一般地，在OLT 400和給定ONU之間傳輸?shù)?上行和下行)所有幀總是具有分配給該給定ONU的LLID。注意，LLID僅用于仿真點(diǎn)對點(diǎn)鏈路，而不用于對幀進(jìn)行交換或者中繼。在該示例中，ONU 451要向ONU 452發(fā)送幀。當(dāng)OLT400中PtPE子層400接收到該幀時(shí)，確定該幀應(yīng)該去往哪一個(gè)以太網(wǎng)橋端口，在該示例中端口為MAC端口431，并且該端口與LLID 461相關(guān)聯(lián)。PtPE子層400還除去該幀的LLID461。接著，正如常規(guī)以太網(wǎng)橋所做的，以太網(wǎng)橋510檢查該幀的目的地MAC地址，并且確定應(yīng)該將該幀交換到哪一個(gè)端口。然后，它將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到與ONU 452相關(guān)聯(lián)的端口?；贚LID 462，ONU 452中的PtPE子層接受該幀，并且將該幀傳送到ONU 452。
虛擬ONU圖6示出了在EPON中具有邏輯鏈路的虛擬ONU(VONU)(現(xiàn)有技術(shù))。一種EPON的實(shí)現(xiàn)可以允許將多于一個(gè)LLID分配給物理ONU，其中每個(gè)LLID對應(yīng)于需要與OLT的獨(dú)立通信信道的實(shí)體(例如，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者應(yīng)用)。如圖6所示，物理ONU 650容納兩個(gè)虛擬ONU(VONU)651和652。VONU 651和VONU 652分別具有LLID 661和LLID 662。在同一個(gè)EPON中，還可以存在獨(dú)立物理ONU，例如ONU 653、654和655(分別具有LLID 663、664和665)。在實(shí)際操作期間，OLT 400不區(qū)分VONU和獨(dú)立物理ONU，并且向每個(gè)VONU授權(quán)傳輸時(shí)隙，就像它是獨(dú)立物理ONU一樣。由于以上所述原因，術(shù)語“VONU”和“ONU”在本發(fā)明可以互換地使用。
OLT橋接操作模式圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT橋接操作模式。傳統(tǒng)網(wǎng)橋不對其端口進(jìn)行區(qū)分，并且如果其沒有識(shí)別出分組的MAC目的地地址，則向所有端口洪泛分組(除了分組所到達(dá)的那個(gè)端口之外)。在接入網(wǎng)中這種“盲式”洪泛是不期望的，因?yàn)檫@可能會(huì)將來自外部網(wǎng)絡(luò)的下行分組發(fā)送回外部網(wǎng)絡(luò)。一種解決該問題的方式為將端口隔離為網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口和用戶側(cè)端口?？梢詫⒌竭_(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的分組轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)或者多個(gè)用戶側(cè)端口，而不可以轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。注意，這些端口可以是虛擬端口。PtPE子層負(fù)責(zé)將LLID映射到虛擬端口。
如圖7所示，OLT 710包含網(wǎng)橋715，其具有多個(gè)端口。網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口721和722連接到外部網(wǎng)絡(luò)。用戶側(cè)端口731、732和733分別連接到ONU 1、ONU 2和ONU 3。當(dāng)具有MAC目的地地址DA1的下行分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口722時(shí)，網(wǎng)橋715在映射表中搜索對應(yīng)于DA1的LLID。假設(shè)LLID1對應(yīng)于DA1，網(wǎng)橋715將下行分組轉(zhuǎn)發(fā)到用戶側(cè)端口731，并且PtPE子層相應(yīng)地用LLID 1標(biāo)記下行分組。OLT 710接著將分組發(fā)送到所去往的ONU(ONU 1)。如果網(wǎng)橋715(從之前轉(zhuǎn)發(fā)的分組)了解到DA1在網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口中的一個(gè)之后，則它可以丟棄該分組。如果網(wǎng)橋715未找到對應(yīng)于DA1的LLID，則它可以將該下行分組洪泛到所有用戶側(cè)端口。
當(dāng)具有MAC目的地地址DA2和LLID 2的上行分組到達(dá)用戶側(cè)端口732時(shí)，網(wǎng)橋715在映射表中搜索對應(yīng)于DA2的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口721對應(yīng)于DA2，則網(wǎng)橋715將該上行分組轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口721。如果網(wǎng)橋715未發(fā)現(xiàn)對應(yīng)于DA2的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則它可以將該上行分組洪泛到所有網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。
OLT的專用VLAN操作模式圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT專用VLAN操作模式。在專用VLAN模式中，將唯一的VLAN標(biāo)記(VLAN標(biāo)識(shí)符)與每個(gè)LLID相關(guān)聯(lián)。當(dāng)標(biāo)記的以太分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口時(shí)，OLT使用分組的VLAN標(biāo)記值來選擇用戶側(cè)端口和對應(yīng)的LLID。OLT可以丟棄到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的未標(biāo)記的分組?？蛇x地，OLT可以使用分組的MAC目的地地址來搜索正確的LLID，正如OLT在橋接操作模式下所做的那樣。
在上行方向，OLT基于分組的LLID向到達(dá)用戶側(cè)端口的分組添加VLAN標(biāo)記。如果該分組已經(jīng)具有VLAN標(biāo)記，則OLT可以用新的VLAN標(biāo)記代替該VLAN標(biāo)記。可選地，OLT可以向現(xiàn)有VLAN標(biāo)記附加新VLAN標(biāo)記。
在圖8所示的示例中，具有VLAN標(biāo)記A的下行分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口722。接著，OLT 710基于VLAN標(biāo)記A的值將LLID1分配給下行分組，并通過用戶側(cè)端口732發(fā)送該分組。然后，向其目的地ONU 1發(fā)送該下行分組，其攜帶有LLID1。圖8還示出了來自O(shè)NU 2的具有LLID2的上行分組。OLT 710基于LLID2將VLAN標(biāo)記B分配給該上行分組，并通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口721發(fā)送該分組。
OLT的共享VLAN操作模式圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT共享VLAN操作模式。在共享VLAN模式中，虛擬ONU可以形成多個(gè)廣播域。將每個(gè)廣播域與一個(gè)VLAN標(biāo)記相關(guān)聯(lián)，或者，換句話說，將一組LLID與一個(gè)VLAN標(biāo)記相關(guān)聯(lián)。共享VLAN模式在EPON是由多個(gè)因特網(wǎng)服務(wù)提供商所服務(wù)的時(shí)候是有用的。
在操作期間，OLT了解每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)的分組的源地址。當(dāng)標(biāo)記了VLAN的下行分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口時(shí)，OLT首先選擇一組用戶側(cè)端口和與該VLAN標(biāo)記相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的LLID。然后，OLT基于下行分組的MAC目的地地址選擇單個(gè)用戶側(cè)端口和對應(yīng)的LLID。OLT可以向給定廣播域內(nèi)的所有用戶側(cè)端口洪泛具有未知MAC目的地地址的分組。OLT也可以丟棄到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的未標(biāo)記的分組?？蛇x地，OLT可以使用分組的MAC目的地地址來搜索正確的LLID，正如在橋接操作模式中OLT所做的那樣。
在上行方向，OLT基于分組的LLID向到達(dá)用戶側(cè)端口的分組添加VLAN標(biāo)記，其中該VLAN標(biāo)記還與一組屬于一個(gè)廣播域的LLID相關(guān)聯(lián)。OLT基于上行分組目的地地址選擇在同一廣播域內(nèi)的特定網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。如果OLT未識(shí)別出上行分組的目的地地址，則OLT可以向該廣播域內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口洪泛該分組。
在圖9所示的示例中，具有VLAN標(biāo)記A和目的地地址DA1的下行分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口722。接著，OLT 710確定VLAN標(biāo)記A對應(yīng)于包括ONU 1和ONU 2的廣播域。OLT 710還基于分組的目的地地址DA1向該分組分配正確的LLID(在該示例中為LLID 1)。然后，向其目的地ONU 1發(fā)送該下行分組，其攜帶有LLID1。在圖9中還示出了來自O(shè)NU 3的具有LLID 3的上行分組。OLT 710基于LLID 3將VLAN標(biāo)記C分配給該上行分組，并通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口721發(fā)送該分組。透明VLAN操作模式圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT透明VLAN操作模式。在透明VLAN模式中，OLT在轉(zhuǎn)發(fā)的分組中保留VLAN標(biāo)記。該模式在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商直接向用戶提供唯一(網(wǎng)絡(luò)有效的)VLAN標(biāo)記時(shí)是有用的。
在操作期間，當(dāng)標(biāo)記的下行分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口時(shí)，OLT基于下行分組的VLAN標(biāo)記選擇單個(gè)用戶側(cè)端口和對應(yīng)的LLID。注意，在透明VLAN模式中，OLT在向目的地ONU發(fā)送下行分組之前不除去VLAN標(biāo)記。OLT可以丟棄到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的未標(biāo)記的分組。可選地，OLT可以使用該分組的MAC目的地地址來搜索正確的LLID，正如在橋接操作模式中OLT所做的那樣。
在上行方向，當(dāng)標(biāo)記的上行分組到達(dá)用戶側(cè)端口時(shí)，OLT基于上行分組的VLAN標(biāo)記選擇單個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。OLT可以丟棄未標(biāo)記的上行分組?？蛇x地，OLT可以使用該分組的MAC目的地地址來選擇用于轉(zhuǎn)發(fā)該上行分組的正確網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。
在圖10所示示例中，具有VLAN標(biāo)記A的下行分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口722。接著，OLT 710基于VLAN標(biāo)記A的值將LLID1分配到該下行分組，并且通過用戶側(cè)端口732發(fā)送該分組。然后，向其目的地ONU1發(fā)送該下行分組，其攜帶有VLAN標(biāo)記A和LLID1。圖10還示出了來自O(shè)NU 2的具有VLAN標(biāo)記B和LLID2的上行分組。在保留了該上行分組中的VLAN標(biāo)記時(shí)，OLT 710基于VLAN標(biāo)記B通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口721發(fā)送該上行分組。
OLT的轉(zhuǎn)換VLAN操作模式圖11示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OLT轉(zhuǎn)換VLAN操作模式。轉(zhuǎn)換VLAN模式在不能保證在EPON中用戶使用的VLAN標(biāo)記的唯一性時(shí)(例如，當(dāng)用戶自身選擇了VLAN標(biāo)記值時(shí))是有用的。在轉(zhuǎn)換VLAN模式中，OLT將上行分組的LLID和本地有效(1ocal-significant)(通常為非唯一的)VLAN標(biāo)記轉(zhuǎn)換成唯一、網(wǎng)絡(luò)有效(network-significant)VLAN標(biāo)記。對于下行分組，OLT執(zhí)行反向轉(zhuǎn)換，其中將唯一網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)記轉(zhuǎn)換成本地有效VLAN標(biāo)記和LLID。
在操作期間，當(dāng)標(biāo)記的下行分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口時(shí)，OLT基于下行分組的網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)記選擇單個(gè)用戶側(cè)端口和對應(yīng)的LLID。OLT在向目的地ONU發(fā)送下行分組之前，還用本地有效VLAN標(biāo)記代替網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)記。OLT可以丟棄到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的未標(biāo)記的分組?？蛇x地，OLT可以使用分組的MAC目的地地址來搜索正確的LLID，正如在橋接操作模式中OLT所做的那樣。
在上行方向，當(dāng)標(biāo)記的上行分組到達(dá)用戶側(cè)端口時(shí)，OLT基于該分組的LLID和原始本地有效VLAN標(biāo)記用網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)記代替該分組的本地有效VLAN標(biāo)記。OLT還基于網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)記選擇單個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。OLT可以丟棄未標(biāo)記的上行分組?？蛇x地，OLT可以使用該分組的MAC目的地地址來選擇用于轉(zhuǎn)發(fā)該上行分組的正確網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。
在圖11所示示例中，具有網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)記A的下行分組到達(dá)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口722。接著，OLT 710基于VLAN標(biāo)記A的值將LLID1分配到該下行分組，并且用本地有效VLAN標(biāo)記X代替VLAN標(biāo)記A。然后，OLT 710通過用戶側(cè)端口732發(fā)送該分組。向其目的地ONU 1發(fā)送該下行分組，其攜帶有VLAN標(biāo)記X和LLID1。圖11還示出了來自O(shè)NU 2的具有本地有效VLAN標(biāo)記Y和LLID2的上行分組。OLT 710用網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)記B代替VLAN標(biāo)記Y，并且基于VLAN標(biāo)記B通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口721發(fā)送該上行分組。
用作IGMP代理的OLT和ONU圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用作因特網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP)代理的OLT。在EPON中，多個(gè)ONU可以加入IGMP多播組來接收諸如視頻的多播數(shù)據(jù)。常規(guī)地，每個(gè)用戶獨(dú)立地加入一個(gè)多播組并且接收多播數(shù)據(jù)分組的單個(gè)拷貝。這是低效的，因?yàn)镋PON需要傳送分組的獨(dú)立拷貝到每個(gè)多播組成員。一種改進(jìn)EPON效率和利用率的方式是，在傳送IGMP多播分組時(shí)利用其廣播特性。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例允許OLT處理并且響應(yīng)由用戶發(fā)送的IGMP消息，從而用作IGMP代理。OLT代表特定多播組的所有成員與多播源進(jìn)行通信，并且僅接收多播數(shù)據(jù)的一個(gè)拷貝。在接收到多播數(shù)據(jù)分組之后，OLT向EPON內(nèi)的所有ONU廣播該多播分組。作為該多播組的一個(gè)成員的ONU提取該多播分組并且將其轉(zhuǎn)發(fā)到用戶。
注意，OLT只有在OLT上行鏈路狀態(tài)需要改變時(shí)才向多播源發(fā)送IGMP消息(例如“加入”和“離開”消息)。例如，OLT并不轉(zhuǎn)發(fā)來自O(shè)NU的IGMP“加入”消息來加入現(xiàn)有的組，因?yàn)樵贓PON中已經(jīng)存在了該多播組。OLT僅在ONU是EPON中第一個(gè)加入一個(gè)多播組時(shí)才轉(zhuǎn)發(fā)來自該ONU的IGMP“加入”消息。類似地，OLT僅在ONU是EPON中最后一個(gè)離開一個(gè)多播組時(shí)才轉(zhuǎn)發(fā)來自該ONU的IGMP“離開”消息。
為了適當(dāng)?shù)貙GMP消息從ONU轉(zhuǎn)發(fā)到多播源，并且適當(dāng)?shù)丶尤牖蛘唠x開IGMP多播組，OLT可以在狀態(tài)模式或者無狀態(tài)模式中進(jìn)行操作。在狀態(tài)模式中，OLT維護(hù)每個(gè)活動(dòng)多播組的狀態(tài)信息，即哪個(gè)ONU屬于哪個(gè)活動(dòng)的多播組。在這種方式中，OLT能夠?qū)κ欠裣蚨嗖ピ崔D(zhuǎn)發(fā)ONU的IGMP“加入”或“離開”消息做出適當(dāng)?shù)臎Q定。
在無狀態(tài)模式中，OLT不維護(hù)所有多播組的全部狀態(tài)信息。它僅跟蹤哪些IGMP多播組是活動(dòng)的，而不維護(hù)哪些ONU是屬于哪個(gè)多播組的信息。在操作期間，當(dāng)ONU發(fā)送第一次加入一個(gè)新的多播組的“加入”請求時(shí)，OLT向多播源轉(zhuǎn)發(fā)該“加入”消息，因?yàn)镺LT沒有該新的多播組的記錄。當(dāng)ONU發(fā)送離開一個(gè)現(xiàn)有多播組的“離開”請求時(shí)，OLT向EPON中的每個(gè)ONU廣播確認(rèn)請求，請ONU確認(rèn)它們的該多播組的成員身份。在這種方式中，OLT能夠確定請求離開的ONU是否是該多播組中最后一個(gè)ONU；如果是，則OLT向多播源轉(zhuǎn)發(fā)該“離開”請求。
在圖12所示的示例中，ONU 1、ONU 2和ONU 3是多播組的成員。當(dāng)多播分組1205(視頻幀)到達(dá)OLT 710時(shí)，OLT 710向該分組附加廣播LLID 1220，并且通過廣播端口1210發(fā)送該分組。然后，多播分組1205到達(dá)所有ONU，并且每個(gè)多播組成員可以接收多播分組1205。注意，OLT 710只發(fā)送了一個(gè)多播分組1205的拷貝。
類似地，因?yàn)镺NU一般能夠服務(wù)多于一個(gè)用戶，所以O(shè)NU可以用作類似于多播代理，就像OLT所做的那樣。ONU可以處理并且響應(yīng)由用戶發(fā)送的IGMP消息。ONU代表特定多播組的所有成員(由該ONU所服務(wù)的用戶)與多播源進(jìn)行通信，并且僅接收一個(gè)多播數(shù)據(jù)的拷貝。在接收到多播數(shù)據(jù)分組后，ONU確定該分組的任何用戶是否屬于該對應(yīng)的多播組，并且如果是，則向合適的用戶轉(zhuǎn)發(fā)該多播分組。此外，類似于OLT，ONU也能夠操作于狀態(tài)模式或者無狀態(tài)模式中。
基于ONU的分組分類圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于ONU的分組分類，以便在OLT處執(zhí)行服務(wù)級(jí)別協(xié)議(SLA)。為了實(shí)現(xiàn)更加靈活和多樣化的SLA，ONU能夠?qū)ι闲蟹纸M進(jìn)行分類，向它們分配不同的LLID，并且能夠基于定制規(guī)則將它們存儲(chǔ)在不同的隊(duì)列中。有效地，在ONU和OLT之間將存在多個(gè)虛擬鏈路，而每個(gè)虛擬鏈路對應(yīng)于與具體服務(wù)質(zhì)量相關(guān)聯(lián)的LLID。
為了向上行分組分配合適的服務(wù)質(zhì)量，ONU能夠使用定制規(guī)則。定制規(guī)則包括以下三個(gè)組成部分(1)將用于通信量分類的具體字段；(2)與選定字段相關(guān)聯(lián)的值的范圍；以及(3)可以存儲(chǔ)滿足規(guī)則的分組的隊(duì)列?？梢酝ㄟ^在接收到分組的中的字段位置和長度或者借助于預(yù)定義的編碼來識(shí)別字段。例如，可以由三個(gè)參數(shù)在分組首部定位字段層次、偏移和長度。層次參數(shù)指示了系統(tǒng)應(yīng)該在哪個(gè)首部層開始讀取，例如，MAC層、IP層、TCP/UDP層等。這是因?yàn)榫唧w層次的首部不總是具有一致的長度，并且由此通過在絕對位置處指出來指定分組首部中的一個(gè)字段并不總是產(chǎn)生正確的結(jié)果。偏移參數(shù)和長度參數(shù)指示指定層次的首部中的字段的位置。
例如，以下的字段可以用于在ONU對進(jìn)入分組進(jìn)行分類IEEE802.1p優(yōu)先級(jí)字段、VLAN標(biāo)識(shí)符、MAC目的地地址、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)服務(wù)類型(TOS)字段、多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)服務(wù)類(COS)字段、IP源地址、IP目的地地址、傳輸控制協(xié)議(TCP)或用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)源端口號(hào)，以及TCP/UDP目的地端口號(hào)。注意，在實(shí)際中，分組內(nèi)的任意比特組合，包括用戶負(fù)載，都能夠用于分組分類的目的。
OLT可以利用對應(yīng)的SLA服務(wù)每個(gè)攜帶不同LLID的分組。因此，在ONU中被分類并且存儲(chǔ)在不同隊(duì)列中的分組將在OLT中得到區(qū)別的處理。
在圖13所示的示例中，每個(gè)ONU具有四個(gè)隊(duì)列，即Q0、Q1、Q2和Q3。每個(gè)隊(duì)列對應(yīng)于唯一的LLID。當(dāng)來自用戶的上行分組到達(dá)時(shí)，ONU根據(jù)其VLAN標(biāo)記、COS字段或者TOS字段對分組進(jìn)行分類，并且將分組存儲(chǔ)在合適的隊(duì)列中。一旦接收到上行分組，OLT 710就基于分組的LLID應(yīng)用合適的SLA策略。從而，上行分組得到的服務(wù)是根據(jù)其發(fā)送者已經(jīng)協(xié)商好的SLA的。
在一個(gè)可選實(shí)施例中，起始于相同ONU的分組可以分配有相同的LLID?？梢酝ㄟ^基于一定分組首部字段例如TOS字段將分組存儲(chǔ)在不同隊(duì)列中來獲得在具有相同LLID的分組之間的區(qū)別的服務(wù)質(zhì)量。例如，ONU可以將具有相同LLID的分組存儲(chǔ)在對應(yīng)于根據(jù)IEEE802.1p標(biāo)準(zhǔn)的不同服務(wù)質(zhì)量的不同隊(duì)列中。
已經(jīng)僅以示例說明和描述的目的給出了本發(fā)明實(shí)施例的前述描述。它們并不旨在將本發(fā)明窮盡或者限制到所公開的形式。因此，許多修改和變形對于本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員來說是明顯的。此外，以上公開并不旨在限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍通過所附權(quán)利要求書來定義。
權(quán)利要求
1.一種用于在以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法，該以太無源光網(wǎng)絡(luò)包括中央節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，該方法包括向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)分配邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符(LLID)，其中LLID對應(yīng)于在該中央節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)之間的邏輯鏈路，將LLID與該中央節(jié)點(diǎn)中交換機(jī)的端口相關(guān)聯(lián)，其中該交換機(jī)具有多個(gè)端口；其中端口可以是物理端口或者虛擬端口；以及其中該交換機(jī)的多個(gè)端口被劃分為網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口和用戶側(cè)端口；從網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收下行分組；搜索映射表以確定該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值是否對應(yīng)于任何LLID或者端口；以及如果該一個(gè)或多個(gè)字段值對應(yīng)于LLID，則將該LLID分配給該下行分組并且向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值包括媒體接入控制(MAC)目的地地址；以及其中該方法進(jìn)一步包括如果該MAC目的地地址不對應(yīng)于LLID或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則向所有用戶側(cè)端口洪泛該下行分組；以及如果該MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則丟棄該下行分組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值包括虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標(biāo)識(shí)符。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，進(jìn)一步包括如果該下行分組未攜帶對應(yīng)于LLID或者端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則丟棄該下行分組。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其中如果該下行分組未攜帶對應(yīng)于LLID或者端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該方法進(jìn)一步包括搜索該映射表以確定該下行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于LLID或者端口；如果該MAC目的地地址對應(yīng)于LLID，則將該LLID分配給該下行分組，并且向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組；如果基于該映射表該MAC目的地地址未對應(yīng)于LLID或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則向所有用戶側(cè)端口洪泛該下行分組；以及如果該下行分組的MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則丟棄該下行分組。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其中如果該下行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符對應(yīng)于LLID組，則該方法進(jìn)一步包括搜索該映射表以確定該下行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于LLID；以及如果該MAC目的地地址對應(yīng)于一個(gè)LLID，該LLID屬于對應(yīng)于該VLAN標(biāo)識(shí)符的LLID組，則將該LLID分配給該下行分組并且向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其中將該LLID分配給該下行分組涉及保留該下行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符，同時(shí)用該LLID標(biāo)記該下行分組。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其中如果該下行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符對應(yīng)于LLID，則該方法進(jìn)一步包括在向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組之前，用本地有效VLAN標(biāo)識(shí)符代替該VLAN標(biāo)識(shí)符。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括從用戶側(cè)端口接收上行分組；搜索該映射表以確定該上行分組的MAC目的地地址是否與任何網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口相關(guān)聯(lián)；如果該上行分組的MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則通過那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組；以及如果該上行分組的MAC目的地地址不對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口或者用戶側(cè)端口，則向所有網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口洪泛該上行分組。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括從用戶側(cè)端口接收上行分組；搜索該映射表來確定該上行分組的LLID是否對應(yīng)于VLAN標(biāo)識(shí)符；以及如果對應(yīng)，則將該VLAN標(biāo)識(shí)符分配給該上行分組并且通過相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述方法，其中如果該VLAN標(biāo)識(shí)符還對應(yīng)于LLID組和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則該方法進(jìn)一步包括搜索該映射表來確定該上行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口在對應(yīng)于該VLAN標(biāo)識(shí)符的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口中；以及如果對應(yīng)，則通過那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括從用戶側(cè)端口接收上行分組；如果該上行分組攜帶對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則基于該VLAN標(biāo)識(shí)符選擇該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，并且通過該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述方法，進(jìn)一步包括如果該上行分組未攜帶對應(yīng)于端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則丟棄該上行分組。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述方法，其中如果該上行分組未攜帶對應(yīng)于端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該方法進(jìn)一步包括搜索該映射表來確定該MAC目的地地址是否對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口；以及如果對應(yīng)，則向那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述方法，其中如果該上行分組攜帶對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該方法進(jìn)一步包括用網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)識(shí)符代替該上行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括在該中央節(jié)點(diǎn)處維護(hù)該EPON中所有活動(dòng)多播組的信息；如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入其中沒有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)作為成員的多播組時(shí)，從該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息到多播源來加入該多播組；在該中央節(jié)點(diǎn)處代表作為多播組成員的多個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)接收多播分組；以及從該中央節(jié)點(diǎn)向每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)廣播該多播分組，由此消除向作為該多播組成員的每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該多播分組的獨(dú)立拷貝的需要。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述方法，進(jìn)一步包括在該中央節(jié)點(diǎn)處維護(hù)作為任何活動(dòng)多播組成員的所有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的信息；以及如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組并且在該EPON中那個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)是那個(gè)多播組的僅有成員時(shí)，從該中央節(jié)點(diǎn)向多播源發(fā)送消息以離開多播組。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述方法，其中如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息以離開多播組，則該方法進(jìn)一步包括從該中央節(jié)點(diǎn)向所有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)廣播一個(gè)查詢，從而允許該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)確認(rèn)對于這個(gè)多播組的成員身份；并且如果在該EPON中發(fā)送離開消息的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)是這個(gè)多播組中僅有的成員時(shí)，從該中央節(jié)點(diǎn)向多播源發(fā)送消息以離開這個(gè)多播組。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處維護(hù)該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)所屬于的所有活動(dòng)廣播組的信息；如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入多播組并且沒有連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的用戶是那個(gè)多播組的成員，則從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入多播組；在該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)代表作為該相應(yīng)的多播組的成員的多個(gè)用戶接收多播分組；以及從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)并且作為該相應(yīng)的多播組的成員的用戶轉(zhuǎn)發(fā)該多播分組。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述方法，進(jìn)一步包括在該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)維護(hù)作為任何活動(dòng)多播組的成員的、連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的所有用戶的信息；以及如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組并且那個(gè)用戶是那個(gè)多播組中僅有的連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的成員，則從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述方法，其中如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組，則該方法進(jìn)一步包括從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的所有用戶廣播一個(gè)查詢，從而允許該用戶確認(rèn)對于這個(gè)多播組的成員身份；以及如果發(fā)送該離開消息的用戶是屬于這個(gè)多播組的并且連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的僅有的用戶，則從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開這個(gè)多播組。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)接收來自用戶的上行分組；檢測該上行分組的一個(gè)或多個(gè)字段的值；基于該一個(gè)或多個(gè)字段的值將上行分組緩沖到不同的隊(duì)列，從而允許不同的服務(wù)質(zhì)量；以及向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送該上行分組。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述方法，其中檢測該上行分組的一個(gè)或多個(gè)字段的值涉及指定字段的首部層次、偏移以及長度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述方法，其中該一個(gè)或多個(gè)字段在以下項(xiàng)目之中IEEE 802.1p優(yōu)先級(jí)字段、VLAN標(biāo)識(shí)符、MAC目的地地址、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)服務(wù)類型(TOS)字段、多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)服務(wù)類(COS)字段、IP源地址、IP目的地地址、傳輸控制協(xié)議(TCP)或用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)源端口號(hào)以及TCP/UDP目的地端口號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述方法，進(jìn)一步包括基于該一個(gè)或多個(gè)字段的值向該上行分組分配LLID；以及其中將該上行分組緩沖到不同的隊(duì)列涉及將該分組存儲(chǔ)到對應(yīng)于該不同LLID的隊(duì)列中。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述方法，進(jìn)一步包括向上行分組分配相同的LLID，其中這些上行分組的該一個(gè)或多個(gè)字段的值是不同的；并且其中將該上行分組緩沖到不同的隊(duì)列涉及基于該一個(gè)或多個(gè)字段的不同的值將該分組存儲(chǔ)到不同的隊(duì)列。
27.一種用于在以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的裝置，包括中央節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)；其中該中央節(jié)點(diǎn)被配置為向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)分配邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符(LLID)，其中LLID對應(yīng)于在該中央節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)之間的邏輯鏈路，將LLID與該中央節(jié)點(diǎn)中交換機(jī)的端口相關(guān)聯(lián)，其中該交換機(jī)具有多個(gè)端口；其中端口可以是物理端口或者虛擬端口；以及其中該交換機(jī)的多個(gè)端口被劃分為網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口和用戶側(cè)端口；從網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收下行分組；搜索映射表以確定該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值是否對應(yīng)于任何LLID或者端口；以及如果該一個(gè)或多個(gè)字段值對應(yīng)于LLID，則將該LLID分配給該下行分組并且向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述裝置，其中該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值包括媒體接入控制(MAC)目的地地址；以及其中該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為如果該MAC目的地地址不對應(yīng)于LLID或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則向所有用戶側(cè)端口洪泛該下行分組；以及如果該MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則丟棄該下行分組。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述裝置，其中該下行分組的一個(gè)或多個(gè)字段值包括虛擬局域網(wǎng)(VLAN)標(biāo)識(shí)符。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述裝置，其中該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為如果該下行分組未攜帶對應(yīng)于LLID或者端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則丟棄該下行分組。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述裝置，其中如果該下行分組未攜帶對應(yīng)于LLID或者端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該中央節(jié)點(diǎn)被配置為搜索該映射表以確定該下行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于LLID或者端口；如果該MAC目的地地址對應(yīng)于LLID，則將該LLID分配給該下行分組，并且向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組；如果基于該映射表該MAC目的地地址未對應(yīng)于LLID或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則向所有用戶側(cè)端口洪泛該下行分組；以及如果該下行分組的MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則丟棄該下行分組。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述方法，其中如果該下行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符對應(yīng)于LLID組，則該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為搜索該映射表以確定該下行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于LLID；以及如果該MAC目的地地址對應(yīng)于一個(gè)LLID，該LLID屬于對應(yīng)于該VLAN標(biāo)識(shí)符的LLID組，則將該LLID分配給該下行分組并且向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述裝置，其中在將該LLID分配給該下行分組時(shí)，該中央節(jié)點(diǎn)被配置為保留該下行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符，同時(shí)用該LLID標(biāo)記該下行分組。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述裝置，其中如果該下行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符對應(yīng)于LLID，則該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為在向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組之前，用本地有效VLAN標(biāo)識(shí)符代替該VLAN標(biāo)識(shí)符。
35.根據(jù)權(quán)利要求27所述裝置，其中該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為從用戶側(cè)端口接收上行分組；搜索該映射表以確定該上行分組的MAC目的地地址是否與任何網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口相關(guān)聯(lián)；如果該上行分組的MAC目的地地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則通過那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組；以及如果該上行分組的MAC目的地地址不對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口或者用戶側(cè)端口，則向所有網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口洪泛該上行分組。
36.根據(jù)權(quán)利要求27所述裝置，其中該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為從用戶側(cè)端口接收上行分組；搜索該映射表來確定該上行分組的LLID是否對應(yīng)于VLAN標(biāo)識(shí)符；以及如果對應(yīng)，則將該VLAN標(biāo)識(shí)符分配給該上行分組并且通過相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述裝置，其中如果該VLAN標(biāo)識(shí)符還對應(yīng)于LLID組和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，則該中央節(jié)點(diǎn)被配置為搜索該映射表來確定該上行分組的MAC目的地地址是否對應(yīng)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口在對應(yīng)于該VLAN標(biāo)識(shí)符的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口中；以及如果對應(yīng)，則通過那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
38.根據(jù)權(quán)利要求27所述裝置，其中該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為從用戶側(cè)端口接收上行分組；如果該上行分組攜帶對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則基于該VLAN標(biāo)識(shí)符選擇該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，并且通過該網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述裝置，其中該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為如果該上行分組未攜帶對應(yīng)于端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則丟棄該上行分組。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述裝置，其中如果該上行分組未攜帶對應(yīng)于端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該中央節(jié)點(diǎn)被配置為搜索該映射表來確定該MAC目的地地址是否對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口；以及如果對應(yīng)，則向那個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口發(fā)送該上行分組。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述裝置，其中如果該上行分組攜帶對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的VLAN標(biāo)識(shí)符，則該中央節(jié)點(diǎn)被配置為用網(wǎng)絡(luò)有效VLAN標(biāo)識(shí)符代替該上行分組的VLAN標(biāo)識(shí)符。
42.根據(jù)權(quán)利要求27所述裝置，其中該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為維護(hù)該EPON中所有活動(dòng)多播組的信息；如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入其中沒有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)作為成員的多播組時(shí)，發(fā)送消息到多播源來加入該多播組；代表作為多播組成員的多個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)接收多播分組；以及向每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)廣播該多播分組，由此消除向作為該多播組成員的每個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該多播分組的獨(dú)立拷貝的需要。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述裝置，其中該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為維護(hù)作為任何活動(dòng)多播組成員的所有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的信息；以及如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組并且在該EPON中那個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)是那個(gè)多播組的僅有成員時(shí)，向多播源發(fā)送消息以離開多播組。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述裝置，其中如果遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息以離開多播組，則該中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為向所有遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)廣播一個(gè)查詢，從而允許該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)確認(rèn)對于這個(gè)多播組的成員身份；并且如果在該EPON中發(fā)送離開消息的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)是這個(gè)多播組中僅有的成員時(shí)，向多播源發(fā)送消息以離開這個(gè)多播組。
45.根據(jù)權(quán)利要求27所述裝置，其中該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)被配置為維護(hù)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)所屬于的所有活動(dòng)多播組的信息；如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入多播組并且連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的用戶不是那個(gè)多播組的成員，則向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來加入多播組；代表作為該相應(yīng)的多播組的成員的多個(gè)用戶接收多播分組；以及向連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)并且作為該相應(yīng)的多播組的成員的用戶轉(zhuǎn)發(fā)該多播分組。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述裝置，其中該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為維護(hù)作為任何活動(dòng)多播組的成員的、連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的所有用戶的信息；以及如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組并且那個(gè)用戶是那個(gè)多播組中僅有的連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的成員，則向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述裝置，其中如果用戶向該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開多播組，則該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為向連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的所有用戶廣播一個(gè)查詢，從而允許該用戶確認(rèn)對于這個(gè)多播組的成員身份；以及如果發(fā)送該離開消息的用戶是屬于這個(gè)多播組的并且連接到該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的僅有的用戶，則從該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息來離開這個(gè)多播組。
48.根據(jù)權(quán)利要求27所述裝置，其中遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為接收來自用戶的上行分組；檢測該上行分組的一個(gè)或多個(gè)字段的值；基于該一個(gè)或多個(gè)字段的值將上行分組緩沖到不同的隊(duì)列，從而允許不同的服務(wù)質(zhì)量；以及向該中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送該上行分組。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述裝置，其中在檢測該上行分組的一個(gè)或多個(gè)字段的值時(shí)，該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)被配置為指定字段的首部層次、偏移以及長度。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述裝置，其中該一個(gè)或多個(gè)字段在以下項(xiàng)目中IEEE 802.1p優(yōu)先級(jí)字段、VLAN標(biāo)識(shí)符、MAC目的地地址、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)服務(wù)類型(TOS)字段、多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)服務(wù)類(COS)字段、IP源地址、IP目的地地址、傳輸控制協(xié)議(TCP)或用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)源端口號(hào)以及TCP/UDP目的地端口號(hào)。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述裝置，其中該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為基于該一個(gè)或多個(gè)字段的值向該上行分組分配LLID；以及其中將該上行分組緩沖到不同的隊(duì)列時(shí)，該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)被配置為將該分組存儲(chǔ)到對應(yīng)于該不同LLID的隊(duì)列中。
52.根據(jù)權(quán)利要求48所述裝置，其中該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步被配置為向上行分組分配相同的LLID，其中這些上行分組的該一個(gè)或多個(gè)字段的值是不同的；并且其中將該上行分組緩沖到不同的隊(duì)列時(shí)，該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)被配置為基于該一個(gè)或多個(gè)字段的不同的值將該分組存儲(chǔ)到不同的隊(duì)列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種便于在EPON中轉(zhuǎn)發(fā)分組的系統(tǒng)，包括中央節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。該系統(tǒng)向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)分配邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符(LLID)，其中LLID對應(yīng)于中央節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)之間的邏輯鏈路。該系統(tǒng)還將LLID與中央節(jié)點(diǎn)內(nèi)的交換機(jī)端口相關(guān)聯(lián)，其中該交換機(jī)具有多個(gè)端口；并且其中該交換機(jī)中的多個(gè)端口被劃分為網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口和用戶側(cè)端口。當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收下行分組時(shí)，系統(tǒng)搜索映射表以確定該下行分組的字段值是否對應(yīng)于任何LLID或者端口。如果字段值對應(yīng)于LLID，則該系統(tǒng)將LLID分配給該下行分組，并向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送該下行分組。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK1823546SQ200480020133
公開日2006年8月23日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月15日
發(fā)明者勞倫斯·D·戴維斯, 愛德華·W·博伊德, 格倫·克雷默 申請人:泰克諾沃斯公司