用于在epon中實現非對稱線路速率的方法和設備的制作方法

專利名稱：：用于在epon中實現非對稱線路速率的方法和設備的制作方法
技術領域：
：本發明涉及以太網無源光網絡的設計。更特別地，本發明涉及一種用于在以太網無源光網絡中實現非對稱線路速率的方法和設備。
背景技術：
：為了跟上日益增長的因特網業務的步伐，已經廣泛部署了光纖及關聯的光傳輸設備，顯著地增加了骨干網的容量。這雖然增加了骨干網的容量，但是與接入網容量的相應增長不匹配。即使使用了諸如數字用戶線(DSL)和電纜調制解調器(CM)之類的寬帶解決方案，當前的接入網提供的有限帶寬在給終端用戶提供高帶寬方面還是形成了嚴重的瓶頸。在目前開發的不同技術當中，以太網無源光網絡(EPON)是下一代接入網的最佳備選技術之一。EPON將普遍存在的以太網技術與廉價的無源光學器件組合起來。因此，它們利用無源光學器件的成本效率和高容量提供了以太網的簡單性和可擴展性。特別地，由于光纖的高帶寬，EPON能夠同時提供寬帶語音、數據和視頻業務。利用DSL或CM技術很難提供這種集成服務。而且，EPON更適合于網際協議(IP)業務，這是因為以太網幀可以直接封裝不同大小的本地IP包，然而ATM無源光網絡(APON)使用固定大小的ATM信元，因此需要包分段(packetfragmentation)和重組。7典型地，EPON用于網絡的"第一英里"，其提供服務提供商的中心局和商業用戶或住宅用戶之間的連通性。邏輯上，第一英里是一種點到多點的網絡，中心局服務于多個用戶。在EPON中可以使用樹型拓樸，其中一根光纖將中心局連接到無源光分路器/合路器。這一無源光分路器/合路器劃分下行光信號并分發給用戶，并且對來自用戶的上行光信號進行組合(參見圖1)。EPON內的傳輸典型地在光線路終端(OLT)和光網絡單元(ONU)(參見圖2)之間執行。OLT—般駐留在中心局并且將光接入網連接到城域骨干網，城域骨干網典型地是屬于因特網服務提供商(ISP)或本地交換運營商的外部網絡。ONU可以位于路邊或終端用戶位置，并且可以提供寬帶語音、數據和視頻服務。ONU典型地連接到1乘N(lxN)無源光耦合器，其中N是ONU的數量，并且無源光耦合器典型地通過單個光鏈路連接到OLT。(注意，可以使用多個級聯的光分路器/耦合器。)這一配置可以有效地節省EPON所需要的光纖數量和硬件數量。EPON內的通信包括下行業務(從OLT到ONU)和上行業務(從ONU到OLT)。在下行方向上，由于lxN無源光耦合器的廣播性質，由OLT將數據幀廣播給所有的ONXJ并且隨后由它們的目的地ONU選擇性地提取。在上行方向上，ONU需要共享信道容量和資源，因為只有一個利用OLT連接無源光耦合器的鏈路。為了與其他以太網設備互操作，EPON理想地應符合IEEE802標準。因此，在IEEE802.3ah標準中標準化了EPON體系結構。這一標準只提供對稱線路速率，也就是上行和下行通信都以1.25Gbps的線路速率執行。但是，EPON用戶通常希望得到不同的上行和下行線路速率。遺憾的是，還沒有實現了非對稱線路速率的現有EPON體系結構。因此，需要一種用于在使得服務提供商可以提供更多樣化的服務的EPON中實現非對稱線路速率的方法和設備。
發明內容本發明的一個實施例提供一種用于在包括中心節點和至少一個遠程節點的以太網無源光網絡(EPON)中實現非對稱線路速率的方法。在運行期間，該系統提供下行碼組時鐘，其中它的每個周期對應于從中心節點發送到遠程節點的碼組。該系統也提供上行碼組時鐘，其中它的每個周期對應于在中心節點處從遠程節點接收到的碼組。另外，該系統提供多點控制協議(MPCP)時鐘，其中MPCP時鐘相對于下行碼組時鐘的頻率比與MPCP時鐘相對于上行碼組時鐘的頻率比不同，因此使得下行傳輸可以以比上行傳輸線路速率更快的線路速率執行。在本實施例的一個變型中，該系統以比上行碼組時鐘速率更高的速率運行下行碼組時鐘。在另一個變型中，上行碼組時鐘是1.25Gbps，下行碼組時鐘是2.5Gbps。另外，該系統以上行碼組時鐘速率的一半的速率運行MPCP時鐘，因此使得MPCP時鐘可以保持與在上行傳輸和下行傳輸都以大約1.25Gbps的速率執行的傳統EPON中運行的相同。在另一個變型中，上行碼組時鐘是1.25Gbps，下行碼組時鐘是2.5Gbps。另外，該系統以下行碼組時鐘速率的一半的速率運行MPCP時鐘。本發明的一個實施例提供了一種用于在包括中心節點和至少一個遠程節點的EPON中實現非對稱線路速率的方法。在運行期間，該系統以大約1.25Gbps的有效數據速率接收第一數據流，以大約1.25Gbps的有效數據速率接收第二數據流。然后，該系統復用第一和第二數據流以獲得大約2.5Gbps的有效下行數據速率。該系統也以大約1.25Gbps的速率接收從至少一個遠程節點發送到中心節點的上行數據流。在本實施例的一個變型中，該系統接收下行數據并且對所接收的下行數據進行解復用以產生第一和第二數據流。該系統隨后向光網絡單元(ONU)轉發第一數據流。在本實施例的一個變型中，第一數據流包含EPON幀，每個EPON幀用邏輯鏈路標識符(LLID)來標記。第二數據流包含不用LLID來標i己的廣^番幀。在本實施例的一個變型中，第一數據流由第一光線路終端(OLT)產生。第二數據流由第二OLT產生。另外，第一OLT負責調度來自遠程節點的上行業務。在另一個變型中，該系統在遠程節點處以大約2.5Gbps的速率接收下行數據流并選擇性地向ONU轉發EPON幀，其中轉發到ONU的數據的有效數據速率不超過大約1.25Gbps。在另一個變型中，復用第一和第二數據流包括緩沖所接收的包以及基于緩沖器接收每個數據幀的順序以大約2.5Gbps的速率發送緩沖的數據幀。在另一個變型中，緩沖所接收的包包括提供與接收的MPCP消息同步的MPCP時鐘，緩沖MPCP消息，基于該MPCP時鐘計算下行發送該MPCP消息的傳輸時間，以及基于所計算的傳輸時間更新MPCP消息的時間戳。在另一個變型中，緩沖所接收的包包括提供本地時鐘，緩沖MPCP消息，基于該本地時鐘測量該MPCP消息由于緩沖而經受的時間延遲量，以及在下行發送MPCP消息之前基于所測量的延遲更新MPCP消息的時間戳。在另一個變型中，該系統在有固定緩沖延遲的第一緩沖器中緩沖MPCP消息。該系統也在第二緩沖器中緩沖來自第一數據流的除了MPCP消息之外的數據幀，并且在第三緩沖器中緩沖來自第二數據流的除了MPCP消息之外的數據幀。另外，該系統在將固定緩沖延遲引入到MPCP消息之后發送該MPCP消息。在另一個變型中，復用第一和第二數據流包括基于從第一和第二數據流接收的碼組以大約2.5Gbps的速率執行碼組交織，其中如果所接收的碼組是8B/10B編碼的，那么一個碼組可以包含10比特，否則可以包含8比特。在本實施例的一個變型中，復用第一和第二數據流包括在第一波長上光傳輸第一數據流，在第二波長上光傳輸第二數據流，以及使用波分復用器復用第一波長和第二波長。另外，該系統在遠程節點處對第一波長和第二波長進行解復用。圖1示出了其中中心局和多個用戶通過光纖和以太網無源光分路器連接的EPON(現有技術)。圖2示出了普通運行模式下的EPON(現有技術)。圖3顯示了示出發現過程的時間-空間圖(現有技術)。圖4示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的慢MPCP時鐘操作。圖5示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的快MPCP時鐘才喿作。圖6示出了根據本發明一個實施例而使用附加的復用器/解復用器在EPON中實現非對稱線路速率。圖7示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的雙OLT、操作。圖8示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的先入先出幀復用方案。圖9示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的先行(look-ahead)緩沖和幀復用方案。圖10示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的先行緩沖方案的示例性實現。圖11示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的碼組交織復用方案。圖12示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的波分復用方案。圖13示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的提供兩個OLT的波分復用方案。表1顯示了根據本發明一個實施例的示出先行緩沖方案的調度器的示例性實現的偽代碼。具體實施例方式ii為了使本領域普通技術人員能夠實現并使用本發明而給出了以下描述，并且以下描述是在特定應用的上下文及其需求中提供的。所公開偏離本發明的本質和范圍的情況下，這里定義的一般原理可以應用于其他實施例和應用(例如，一般的無源光網絡(PON)體系結構)。這樣，本發明并非旨在限于所示出的實施例，而是應被給予與這里所公開的原理和特征一致的最大范圍。這一詳細描述中所描述的操作過程可以存儲在數字電路可讀存儲介質上，其可以是能夠存儲由數字電路使用的代碼和/或數據的任意設備或介質。這包括但不限于專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、半導體存儲器、諸如磁盤驅動器、磁帶、CD(壓縮光盤)和DVD(數字通用光盤或數字視頻光盤)之類的磁和光存儲設備以及包含在傳輸媒介(帶有其上調制有信號的載波或不帶有其上調制有信號的載波)中的計算機指令信號。無源光網絡拓樸圖1示出了其中中心局和多個用戶通過光纖和無源光分路器連接在一起的無源光網絡(現有技術)。如圖1所示，多個用戶通過光纖和無源光分路器102連接到中心局101。無源光分路器102可以放置在終端用戶位置附近，以便最小化初始的光纖部署成本。中心局101可以連接到諸如由因特網服務提供商(ISP)運行的城域網之類的外部網絡103。注意，盡管圖1示出了樹形拓樸，但是PON也可以基于諸如環或總線之類的其他拓樸。EPON中的普通運行;溪式圖2示出了普通運行模式下的EPON(現有技術)。為了使得ONU可以在任意時間加入EPON,EPON典型地有兩種運行模式普通運行模式和發現(初始化)模式。普通運行模式提供常規的上行數據傳輸，其中OLT給所有已初始化的ONU分配傳輸機會。如圖2所示，在下行方向上，OLT201向ONU1(211)、ONU2(212)和ONU3(213)廣播下行數據。盡管所有的ONU可以接收下行數據的相同副本，但每個ONU只是選擇性地向它對應的用戶轉發發往它自己的數據，這些用戶分別是用戶1(221)、用戶2(222)和用戶3(223)。IEEE802.3標準將碼組定義為表示編碼數據或控制信息的一組編碼符號。對于1000BASE-X,當用來表示數據時，碼組是用來傳送一個字節的一組10個比特。相應地，表示全部碼組的發送和接收的碼組時4中以125MHz運行。根據IEEE802.3ah標準，EPON實體(諸如OLT或ONU)在MAC控制子層內實現多點控制協議(MPCP)功能。MPCP由EPON用于調度上行傳輸。如圖2所示，在上行方向，OLT201首先根據ONU的服務級別協議將傳輸時隙調度和分配給每個ONU。當不在它的傳輸時隙中時，ONU典型地緩沖從它的用戶接收到的數據。當它的已調度的傳輸時隙到達時，ONU在分配的發送窗口內發送緩沖的用戶數據。EPON系統使用MPCP時鐘來調度上行傳輸的開始和持續時間。MPCP時鐘有1個時間量(TQ)的分辨率。TQ定義為等同于兩個碼組的傳輸時間。因此，在采用1.25Gbps線路速率的系統中，TQ對應于16ns,因此MPCP時鐘以62,5MHz運行。因為每個ONU根據OLT的調度依次發送上行數據，所以可以有效地利用上行鏈路容量。但是，為使得調度正確工作，OLT需要發現并初始化新加入的ONU。在發現期間，OLT可以收集對傳輸調度來說關鍵的信息，諸如ONU的往返時間(RTT)、它的々某體訪問控制(MAC)地址、它的服務級別協議等等。(注意，在一些情況下，OLT可能已知服務級別協議)。EPON中的發現模式圖3顯示了示出發現過程的時間-空間圖。在發現過程開始時，OLT301首先設置時間間隔的開始時間ts,在這一時間間隔中OLT301進入發現模式并允許新ONU注冊(這一時間間隔稱為發現窗口)。注意，從當前時間到ts,OLT301可以持續從已注冊的ONU接收普通的上行數據。OLT301也設置其中允許每個新加入的ONU向OLT301發送響應消息以請求注冊的時間間隔(稱為發現時隙)，其中發現時隙的開始時間與發現窗口的開始時間ts相同。由于可能有多個尋求注冊的ONU,并且由于未注冊的ONU和OLT301之間的距離是未知的，所以發現窗口的大小應當至少包括發現時隙的大小和ONU與OLT301之間的最大允許往返延遲。在時間t,(tfts),OLT301向所有的ONU,包括新加入的未注冊ONU302廣播發現請求消息311(根據IEEE802.3ah多點控制協議(MPCP)標準，其可以是DISCOVERY_GATE消息)。發現請求消息311包括作為由OLT301發送該消息的時間的時間戳h和作為發現時隙的開始時間的時間戳ts。在接收發現請求消息311后，ONU302根據發現請求消息311承載的時間戳將它的本地時鐘設置為tlQ當ONU302的本地時鐘到達發現時隙的開始時間ts時，ONU302等待一個額外的隨機延遲，然后發送響應消息314(根據IEEE802.3ahMPCP標準，其可以是REGISTER—REQUEST消息)。應用這一隨機延遲以在來自多個未初始化的ONU的響應消息始終發生沖突時避免持續沖突。響應消息314包含ONU302的MAC地址和時間戳t2,^是發送響應消息314時ONU302的本地時間。當OLT301在時間t3從ONU302接收到響應消息314時，它學習在發送響應消息314時ONU302的MAC地址和ONU302的本地時間t2。然后，OLT302可以計算ONU302的往返延遲，其為[(trt,)-(t2-ti)Htrt2)。慢MPCP時鐘搡作為了實現非對稱線路速率，本發明的一個實施例對下行傳輸和上4亍傳輸采用不同的線路速率。但是，OLT或ONU中的MPCP時鐘保持為常量并且相對于更慢的上行碼組時鐘保持1:2的頻率比。圖4示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的慢MPCP時鐘操作。如圖4所示，OLT402實現了MPCP功能410和PHY層414。類似地，ONU404也實現了MPCP功能和PHY層。對于下行傳輸，OLT402使用頻率是MPCP時鐘四倍的傳輸碼組時鐘。對于上行傳輸，ONU404使用頻率是MPCP時鐘兩倍的傳輸碼組時鐘。注意，MPCP時鐘對于下行和上行傳輸都相同。通過這種方式，該系統使得下行傳輸的線路速率可以是上行傳輸的兩倍。例如，該系統可以實現2.5Gbps的下行線路速率和1.25Gbps的上行線路速率而維持為常量的MPCP時鐘。快MPCP時鐘搡作本發明的一個實施例采用常量MPCP時鐘，其相對于更快的下行碼組時鐘保持1:2的頻率比。圖5示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的快MPCP時鐘操作。如圖5所示，OLT502使用頻率為MPCP時鐘兩倍的下行傳輸碼組時鐘。對于上行傳輸，ONU504使用頻率與MPCP時鐘相同的傳輸碼組時鐘。注意，MPCP時鐘對于OLT502和ONU504都是相同的。外部復用器/解復用器上述方法對下行和上行通信采用不同的傳輸碼組時鐘。這些方法典型地需要對現有的EPON設備進行修改。可能希望在不修改傳統的1.25Gbps設備的情況下在EPON中實現非對稱線路速率。圖6示出了根據本發明一個實施例而使用附加的復用器/解復用器在EPON中實現非對稱線路速率。在這一示例中，外部復用器610用于對速率均為1.25Gbps的兩個數據流進行復用以及產生2.5Gbps的單個數據流。來自OLT602的一個1.25Gbps流和其他流可能承載廣插-數據幀。例如，可以使用這一附加的廣播信道來承載TV廣播信號。然后，由光分路器/耦合器620分割復用的2.5Gbps流并分發到所有的ONU,諸如ONU604。與ONU604定位在一起的是解復用器612，其將接收的2.5Gbps流解復用成兩個1.25Gbps流。由ONU604接收一個1.25Gbps流并轉發到用戶。其他廣播流直接發送到用戶。在本發明的一個實施例中，廣播信道內的數據幀沒有LLID標簽。更一般地，這一廣播流可以提供各種各樣的數據格式，因為這一流繞過了OLT610和ONU612。如果使用這一信道來承載諸如IPTV信道，則期望用戶機頂盒可以執行對應的信道解碼和過濾。作為替代，該系統可以在頭端(headend)采用多個OLT以利用復用的下行容量。圖7示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的雙OLT操作。在這一示例中，下行復用器710連接到兩個OLT702和704。每個OLT產生一個1.25Gbps流。復用器710產生一個2.5Gbps的聚合流。在尾端(tailend),過濾器712選擇性地向ONU714轉發下行包。這些轉發的包包括發往ONU714的單播包、多播包和廣播包。過濾器712也確保它與ONU714的通信信道的數據速率不超過1.25Gbps。在本發明的一個實施例中，駐留在頭端的兩個OLT中只有一個負責接收上行包和調度下行傳輸。如圖7所示，OLT702負責接收上行包和調度ONU的上行傳輸窗口。OLT704不參與上行調度過程并且只負責發送下4亍包。對下行包的調度與復用多個數據流關聯的一個問題是如何對MPCP消息維持為常量的往返時間(參見與圖3關聯的描述)。例如，因為數據幀異步地到達下行復用器的兩個輸入端口，并且因為這些幀要被串行化，所以這些幀經過的延遲可能會改變。這一延遲改變可能會負面地影響MPCP協議的運行。本發明的實施例為這一問題提供若干解決方案。解決延遲改變問題的一種方法是當包離開下行復用器時給它們正確地打上時間戳，以便可以計算精確的往返時間。例如，復用器基于接收到幀的順序來串行化從它的兩個輸入端口(其分別連接到兩個OLT)接收到的幀。為了確保MPCP正確運行，外部復用器理想地具有它自己的MPCP時鐘。這一MPCP時鐘基于下行數據并且與接收的下行MPCP消息中的時間戳同步。當在一些數據幀后面對MPCP消息(例如GATE消息)進行緩沖之后，在發送該MPCP消息之前，復用器理想地根據它自己的MPCP時鐘更新MPCP消息的時間戳字段。更進一步地，復用器可以在向ONU下行發送幀之前重新計算該幀的校驗和。在一個實施例中，復用器可能不需要維持它自己的MPCP時鐘。作為替代，它可以提供自由運行的時鐘。基于這一自由運行的時鐘，它可以計算與MPCP消息到達和發送之間的時間對應的時間延遲delta。可能的時鐘漂移錯誤量可以忽略，因為包的最大緩沖延遲的持續時間很小。因此，這一自由運行的時鐘可能不需要與MPCP時鐘一樣頻繁地同步。例如，復用器可以啟動一個計時器以計算MPCP消息經歷的時間延遲。當復用器準備發送該消息時，它可以將該消息的時間戳增加delta。注意，這種更新時間戳的機制可以在與OLTASIC相鄰的頭端中或在與ONU相鄰的尾端中實現。在頭端中更新時間戳的優勢是每個接收的下行MPCP消息都具有正確的時間戳，其可以用于對復用器中的MPCP時鐘進行同步。在尾端實現中，在接收到第一MPCP消息后，尾端的過濾器可以一次性同步它的MPCP時鐘。因此，之后過濾器的MPCP時鐘保持同步。當MPCP消息到達時，它已經經歷了在頭端復用器處發生的延遲。過濾器簡單地檢測到達時帶有錯誤時間戳的MPCP消息并根據它的本地MPCP時鐘修正該時間戳。在ONU失去正確的MPCP同步的情況下，該ONU可以向OLT重新注冊以恢復同步。圖8示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的先入先出幀復用方案。如圖8所示，數據幀802和MPCPGATE消息810到達復用器的輸入端口1。數據幀804到達復用器的輸入端口2。因為幀802在幀804之前被完全接收，而且幀804在GATE消息810之前被完全接收，所以它們將被以相同的順序以2.5Gbps的速率發送。隨后，GATE消息810經歷一定的延遲量，因為它需要被緩沖直到數據幀804被發送為止。在發送GATE消息810之前，復用器更新其時間戳以反映消息810的^:確傳輸時間。前面提到的方法需要修改MPCP消息的時間戳。復用器也可以采用對MPCP消息引入固定緩沖延遲的緩沖機制，其消除了延遲改變問題。本發明的一個實施例通過使用先行緩沖區實現這種固定緩沖延遲。圖9示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的先行緩沖方案。在這一示例中，MPCPGATE消息910經歷固定的緩沖延遲，其等于或大于大小最大的幀的傳輸延遲。當常規數據幀到達復用器時，它們被存儲到緩沖延遲可以為任意的隨機訪問緩沖器，這依賴于系統何時從該緩沖區中抽出數據幀用于發送。但是，當MPCP消息到達時，它被存儲于具有等于或大于大小最大的幀的傳輸延遲的固定延遲的緩沖器中。通過這種方式，如果數據幀與MPCP消息竟爭，則給予MPCP消息比數據幀更高的優先級用于發送。因此，該系統可以保證所有的MPCP消息經歷相同的緩沖延遲量。這一常量緩沖延遲不會干擾上行幀調度，因為為了往返時間計算的目的，它可以是不與傳播延遲相區別的。如圖9所示，數據幀902和MPCPGATE消息910到達復用器的輸入端口1。數據幀904到達復用器的輸入端口2。數據幀902在幀904之前被全部接收，幀904在GATE消息910之前^皮全部接收。因此，首先發送數據幀902。但是，盡管數據幀904在GATE消息910之前被接收，但數據幀904被存儲在隨機訪問緩沖器中而GATE消息910接下來會4皮發送。隨后，GATE消息910經歷固定的延遲，并且它的原始時間戳不需要更新。圖10示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的先行緩沖方案的示例性實現。在這一示例中，復用器1000包括三個緩沖器用于具有等于或大于最大幀的傳輸延遲的固定延遲的MPCP消息的FIFO纟爰沖器1002，以及兩個可以隨4幾訪問數據幀的FIFO緩沖器1004和1006。從輸入1到達的包纟皮發送到兩個緩沖器MPCP消息被發送到延遲固定的緩沖器1002，并且常規數據幀被發送到隨機訪問緩沖器1004。由于頭端中的兩個OLT中只有一個用于MPCP調度的目的，另一個不用于MPCP目的并且連接到輸入2的OLT只發送下行數據幀。因此，到達輸入2的幀只包含隨后發送到隨機訪問緩沖器1006的數據幀。當MPCP消息進入延遲固定的緩沖器1002時，期望隨機訪問緩沖器1004和1006中的所有其他數據幀向MPCP消息給予優先權。如果在延遲固定的緩沖器1002中已經沒有其他MPCP消息，并且如果隨才幾訪問緩沖器1004或1006中存儲有一個可以在MPCP消息從緩沖器1002出現之前發送的數據幀，則調度器1008可以允許發送該數據幀，因為它不會干擾MPCP消息的傳輸。另外，調度器1008可以在隨機訪問緩沖器1004和1006的每一個內維護先入先出順序用于數據幀的傳輸。當從緩沖器1004和1006中獲取數據幀時，調度器1008可以采用任意方案。例如，調度器1008可以向兩個隨機訪問緩沖器中的一個給予優先權。作為替代，調度器1008可以采用負載均衡方案或輪循(roundrobin)方案。__<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表1顯示了根據本發明一個實施例的示出先行緩沖方案的調度器的示例性實現的偽代碼。在偽代碼中，對象"M"、"D1"和"D2"分別指用于MPCP幀的固定延遲緩沖器和兩個隨機訪問緩沖器。碼組交織解決延遲改變問題的一種替代性方法是使用碼組交織。圖11示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的碼組交織復用方案。如圖11所示，復用器可以交織從兩個輸入端口接收的碼組。結果，對MPCP消息和其他數據幀只有很小的常量延遲，因為不需要基本的包級緩沖(packet-levelbuffering)。碼組交織可能引起的一個潛在問題是它可能會引入增加的運行差異。例如，如果在每個輸入端口運行差異可以取值-1或+1,那么組合流中的運行差異可以取值-3、-1、+1和+3。為了大多數實踐的目的，這一增加的差異范圍不會導致任何問題。然而，如果需要嚴格遵守-1/+1的范圍，那么交織器可以進行簡單的重新編碼，其中帶有錯誤運行差異的IOB碼組由具有相反差異值的對應碼組替代。WDM疊加由于EPON中底層物理層的全光性質，可以使用多個波長來增加下行容量。圖12示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的波分復用方案。在這一示例中，兩個波長被同時發送，每個波長承載1.25Gbps的數據。波分復用器(WDM)1210用于在下行方向上組合兩個波長。一個波長可以承載來自OLT1202的常規EPON業務。另一個可以用于承載廣播數據，如圖12所示。然后，兩個波長上的組合信號由光分路器1212分割并被發送到EPON中的所有ONU。在尾端，WDM解復用器1222對這兩個波長進行解復用。一個波長被發送到ONU1204，另一個波長被發送到接收廣200910205857.6說明書第15/15頁播數據的適當設備。注意，當前，IEEE802.3ah標準指定下行波長為1490nm。對應地，本發明的一個實施例可以使用1550nrn作為用于下行傳輸的另一個波長。圖13示出了根據本發明一個實施例的在EPON中實現非對稱線路速率的提供兩個OLT的波分復用方案。在這一示例中，兩個OLT1302和1303分別使用兩個波長、和^發送下行業務。復用器1310復用通過分路器1312到達所有ONU的這兩個波長。在尾端，WDM解復用器1322分離兩個波長并將它們分別發送到ONU1304和1305。注意，對于任一波長，該系統可以實現對稱或非對稱線路速率。例如，該系統可以在、、^或這兩者上實現2.5Gbps的下行線路速率。前面提到的實現非對稱線路速率的方法中的任意方法都可以應用于、或、。注意，盡管這里提供的詳細描述使用2.5Gbps的下行線路速率作為示例，但系統可以基于相似的原理實現不同的下行線路速率。例如，前面提到的方法可以使用前面提到的任意方案來實現5Gbps、10Gbps或12.5Gbps的下行線路速率。另外，這些方法也可以在不限于1.25Gbps或多個1.25Gbps的任意上行線路速率的情況下工作。例如，系統可以對上行使用OC-24(1.2448Gbps),并對下行使用OC-48(2.488Gbps)的組合，并不限于所公開的示例。已經僅僅為了說明和描述的目的而提出了對本發明實施例的前述描述。這些描述并非旨在窮舉或將本發明限制為所公開的形式。因此，很多修改和變更對本領域的普通技術人員來說都是很明顯的。另外，以上所公開的內容并非旨在限制本發明。本發明的范圍由所附權利要求書來限定。權利要求1.一種用于在包括中心節點和至少一個遠程節點的EPON中實現非對稱線路速率的方法，所述方法包括以大約1.25Gbps的有效數據速率接收第一數據流；以大約1.25Gbps的有效數據速率接收第二數據流；復用所述第一和第二數據流以獲得大約2.5Gbps的有效下行數據速率；以及以大約1.25Gbps的速率接收從至少一個遠程節點發送到所述中心節點的上行數據流。2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括接收所述下行數據；對所述接收的下行數據進行解復用以產生所述第一和第二數據流；以及向光網絡單元(ONU)轉發所述第一數據流。3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一數據流包含EPON幀，每個EPON幀用邏輯鏈路標識符(LLID)來標記；以及其中所述第二數據流包含不用LLID來標記的廣播幀。4.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一數據流由第一光線路終端(OLT)產生；其中所述第二數據流由第二OLT產生；以及其中所述第一OLT負責調度來自所述遠程節點的上行業務。5.根據權利要求4所述的方法，進一步包括以大約2.5Gbps的速率在遠程節點處接收所述下行數據流；以及選擇性地向ONU轉發EPON幀，其中向所述ONU轉發的所述數據的有效數據速率不超過大約1.25Gbps。6.才艮據權利要求4所述的方法，其中復用所述第一和第二數據流包括緩沖所述接收的包；以及基于緩沖器接收每個數據幀的順序以大約2.5Gbps的速率發送所述緩沖的數據幀。7.根據權利要求6所述的方法，其中緩沖所述接收的包包括提供與接收的MPCP消息同步的MPCP時鐘；緩沖MPCP消息；基于所述MPCP時鐘計算下行發送所述MPCP消息的傳輸時間；以及基于所述計算的傳輸時間更新所述MPCP消息的時間戳。8.根據權利要求6所述的方法，其中緩沖所述接收的包包括提供本地時鐘；l爰沖MPCP消息；基于所述本地時鐘測量所述MPCP消息由于所述緩沖而經受的時間延遲量；以及在下行發送所述MPCP消息之前基于所述測量的延遲更新所述MPCP消息的時間戳。9.根據權利要求4所述的方法，其中復用所述第一和第二數據流包括在有固定緩沖延遲的第一緩沖器中緩沖MPCP消息；在第二緩沖器中緩沖來自所述第一數據流的除了MPCP消息之外的數據幀；在第三緩沖器中緩沖來自所述第二數據流的除了MPCP消息之外的數據幀；以及在將固定緩沖延遲引入到所述MPCP消息之后發送所述MPCP消自10.根據權利要求4所述的方法，其中復用所述第一和第二數據流包括基于從所述第一和第二數據流接收的碼組以大約2.5Gbps的速率執行碼組交織，其中如果所述接收的碼組是8B/10B編碼的，那么一個碼組可以包含10比特，否則可以包含8比特。11.根據權利要求1所述的方法，其中復用所述第一和第二數據流包括在第一波長上光傳輸所述第一數據流；在第二波長上光傳輸所述第二數據流；以及使用波分復用器復用所述第一波長和所述第二波長；以及其中所述方法進一步包括在遠程節點處對所述第一波長和所述第二波長進行解復用。12.—種用于在包括中心節點和至少一個遠程節點的EPON中實現非對稱線路速率的設備，所述設備包括第一輸入端口，用于以大約1.25Gbps的有效數據速率接收第一數據流^第二輸入端口，用于以大約1.25Gbps的有效數據速率接收第二數據流；復用器，用于復用所述第一和第二數據流以獲得大約2.5Gbps的有效下行數據速率；以及頭端接收機，用于以大約1.25Gbps的速率接收從至少一個遠程節點發送到所述中心節點的上行數據流。13.根據權利要求12所述的設備，進一步包括尾端接收機，用于接收所述下行數據；解復用器，用于對所述接收的下行數據進行解復用以產生所述第一和第二數據流；以及轉發機制，用于向光網絡單元(ONU)轉發所述第一數據流。14.根據權利要求12所述的設備，其中所述第一數據流包含EPON幀，每個EPON幀用邏輯鏈路標識符(LLID)來標記；以及其中所述第二數據流包含不用LLID來標記的廣播幀。15.根據權利要求12所述的設備，進一步包括產生所述第一數據流的第一光線路終端(OLT);以及產生所述第二數據流的第二OLT;以及其中所述第一OLT負責調度來自所述遠程節點的上行業務。16.根據權利要求15所述的設備，進一步包括尾端接收機，用于以大約2.5Gbps的速率在遠程節點處接收所述下4亍數據流；以及轉發4幾制，用于選擇性地向ONU轉發EPON幀，其中向所述ONU轉發的所述數據的有效數據速率不超過大約1.25Gbps。17.根據權利要求15所述的設備，其中在復用所述第一和第二數據流期間，所述復用器用于緩沖所述接收的包；以及基于緩沖器接收每個數據幀的順序以大約2.5Gbps的速率發送所述緩沖的數據幀。18.根據權利要求17所述的設備，其中在緩沖所述接收的包期間，所述復用器用于提供與接收的MPCP消息同步的MPCP時鐘；緩沖MPCP消息；基于所述MPCP時鐘計算下行發送所述MPCP消息的傳輸時間；以及基于所述計算的傳輸時間更新所述MPCP消息的時間戳。19.根據權利要求17所述的設備，其中在緩沖所述接收的包期間，所述復用器用于提供本地時鐘；緩沖MPCP消息；基于所述本地時鐘測量所述MPCP消息由于所述緩沖而經受的時間延遲量；以及在下行發送所述MPCP消息之前基于所述測量的延遲更新所述MPCP消息的時間戳。20.根據權利要求15所述的設備，其中在復用所述第一和第二數據流期間，所述復用器用于在有固定緩沖延遲的第一緩沖器中緩沖MPCP消息；在第二緩沖器中緩沖來自所述第一數據流的除了MPCP消息之外的數據幀；在第三緩沖器中緩沖來自所述第二數據流的除了MPCP消息之外的數據幀；以及在將固定緩沖延遲引入到所述MPCP消息之后發送所述MPCP消臺21.根據權利要求15所述的設備，其中在復用所述第一和第二數據流期間，所述復用器用于基于從所述第一和第二數據流接收的碼組以大約2.5Gbps的速率執行碼組交織，其中如果所述接收的碼組是8B/10B編碼的，那么一個碼組可以包含10比特，否則可以包含8比特。22.根據權利要求12所述的設備，其中在復用所述第一和第二數據流期間，所述復用器用于在第一波長上光傳輸所述第一數據流；在第二波長上光傳輸所述第二數據流；以及使用波分復用器復用所述第一波長和所述第二波長；以及其中所述設備逸一步包括用于在遠程節點處對所述第一波長和所述第二波長進行解復用的解復用器。全文摘要本發明涉及一種用于在EPON中實現非對稱線路速率的方法和設備。本發明的一個實施例提供一種用于在包括中心節點和至少一個遠程節點的以太網無源光網絡(EPON)中實現非對稱線路速率的方法。在運行期間，該系統提供下行碼組時鐘，其中它的每個周期對應于從中心節點發送到遠程節點的碼組。該系統也提供上行碼組時鐘，其中它的每個周期對應于在中心節點處從遠程節點接收到的碼組。另外，該系統提供多點控制協議(MPCP)時鐘，其中MPCP時鐘相對于下行碼組時鐘的頻率比與MPCP時鐘相對于上行碼組時鐘的頻率比不同，因此使得下行傳輸可以以比上行傳輸線路速率更快的線路速率執行。文檔編號H04J14/02GK101686095SQ20091020585公開日2010年3月31日申請日期2006年5月23日優先權日2005年7月15日發明者E·W·博伊德,G·克雷默,L·D·戴維斯,L·拉姆,R·E·赫思申請人:泰克諾沃斯公司