專利名稱：以太網(wǎng)接入裝置及其接入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)接入技術(shù)，尤其涉及一種以太網(wǎng)接入裝置及其應(yīng)用的接入方法。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，尤其是IPTV(Internet Protocol Television，交互式網(wǎng)絡(luò)電視)等新業(yè)務(wù)的興起，終端用戶最后一公里的接入問題又成為新業(yè)務(wù)開展的瓶頸。當(dāng)前的主流接入技術(shù)ADSL(Asymmetrical Digital SubscriberLoop，非對稱數(shù)字用戶線環(huán)路)顯然不能提供足夠的帶寬支持，因此業(yè)界目前正在研究VDSL(Very High Bit-Rate Digital Subscriber Loop，甚高速數(shù)字用戶線)和ADSL2+(ITU標(biāo)準(zhǔn)G.992.5)等技術(shù)以期解決上述問題，但目前這些新技術(shù)由于技術(shù)尚不夠成熟，商業(yè)應(yīng)用平均到每個用戶成本依然較高，服務(wù)提供商并不敢貿(mào)然采用。因此，目前寬帶接入市場仍然以ADSL接入為主。
以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，并且隨著芯片廠商的技術(shù)進(jìn)步，其傳輸距離大幅上升，這為以太網(wǎng)應(yīng)用于寬帶接入帶來了新的機(jī)會?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于接入寬帶終端用戶的以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，由二層交換機(jī)用作接入設(shè)備、三層交換機(jī)用作網(wǎng)關(guān)，接入終端通過二層交換機(jī)接入網(wǎng)關(guān)。二層交換機(jī)在用戶和網(wǎng)關(guān)之間進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)，完成各個接入終端之間的二層隔離，其他工作如QoS(Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量)等均可以在網(wǎng)關(guān)處完成。
在寬帶接入領(lǐng)域，每個用戶的平均帶寬比較低，例如10M(兆)帶寬可以滿足80％以上的寬帶接入應(yīng)用。而以太網(wǎng)產(chǎn)品如MAC(Media AccessControl，媒介接入控制)芯片、長距離傳輸介質(zhì)的帶寬已經(jīng)發(fā)展到滿足企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用的1G(吉)、10G，并且其價格相對于帶寬具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。但將這些產(chǎn)品直接應(yīng)用于寬帶接入會造成帶寬的巨大浪費，同時參考圖1來看，用戶側(cè)的設(shè)備成本仍然比較高，服務(wù)提供商按此方案進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署難以降低平均到每用戶的接入設(shè)備等成本。而且在目前實際應(yīng)用中，在最靠近用戶側(cè)，服務(wù)提供商需要布置大量的二層交換機(jī)，為了保證每個可能的用戶需要接入互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)時都能夠立刻為其開通接入服務(wù)，這些二層交換機(jī)通常具有幾十個端口的接入容量，一般與可能附近的家庭數(shù)量相當(dāng)，甚至大于家庭數(shù)量。但實際上的接入開通率很低，往往一個樓棟只開通不到10戶，這樣就造成了一個二層以太網(wǎng)交換機(jī)的成本被幾個用戶分擔(dān)，顯然成本太高，這也是以太網(wǎng)這個成熟技術(shù)不能廣泛地在互聯(lián)網(wǎng)接入應(yīng)用中獲得一席之地的關(guān)鍵原因之一。
如何降低以太網(wǎng)接入設(shè)備的成本，這是服務(wù)提供商一直關(guān)心的問題。對于設(shè)備提供商來說，由于以太網(wǎng)的市場已經(jīng)相當(dāng)成熟，各種商用芯片的價格已經(jīng)難有大幅度的下降空間，簡化設(shè)備、降低設(shè)備成本只得另尋途徑。
IBM公司創(chuàng)新地利用復(fù)用技術(shù)在一定程度上達(dá)到了簡化以太網(wǎng)交換機(jī)的目的，具體可參考其申請的美國專利申請公開的US20010050921號，該專利申請公開了一種物理層時分復(fù)用的實現(xiàn)方案，循環(huán)地采集物理層芯片的多路低速物理端口在一定時間段內(nèi)的輸入信號，將其復(fù)用為一路高速數(shù)字信號后傳輸至MAC芯片進(jìn)行二層處理，對MAC芯片輸出的數(shù)字信號其處理過程相反。由此降低了以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)MAC芯片的數(shù)量，在以太網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)用一個100M/GE的MAC芯片代替多個10M/100M的MAC芯片，總體成本也相應(yīng)地得到了降低。
該專利以太網(wǎng)復(fù)用技術(shù)與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)相關(guān)的復(fù)用技術(shù)最大的不同就在于其利用復(fù)用技術(shù)解決了以太網(wǎng)交換機(jī)的內(nèi)部簡化問題，而不是像其他以太網(wǎng)技術(shù)中利用復(fù)用解決以太網(wǎng)傳輸物理鏈路成本的問題，或者解決由于設(shè)備不支持10GE數(shù)據(jù)處理能力而無法直接出10GE物理通道的問題，比如把10個GE通道通過復(fù)用裝置復(fù)用到一個10GE的通道進(jìn)行傳輸，在另一端再進(jìn)行解復(fù)用后恢復(fù)出相應(yīng)的GE通道。所以IBM該專利申請確實在一定程度上解決了以太網(wǎng)設(shè)備簡化的問題，從而使得設(shè)備的可靠性得到了提高，并且設(shè)備整體成本得到了降低。
如果將這樣的技術(shù)應(yīng)用于的寬帶接入，服務(wù)提供商的成本問題會得到一定的緩解，但這樣的優(yōu)化程度仍然有限，要使得以太網(wǎng)的寬帶接入能夠成為主流接入手段，接入設(shè)備的總體成本必須還要降低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有以太網(wǎng)接入設(shè)備成本較高，設(shè)備架構(gòu)不夠簡化的問題。
本發(fā)明所述以太網(wǎng)接入裝置位于多個接入節(jié)點和網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間，包括至少兩個下行物理端口單元、復(fù)用解復(fù)用單元和上行物理端口單元，其中下行物理端口單元用來在輸入輸出接入裝置的低速物理層信號與其中承載的低速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；上行物理端口單元用來在輸入輸出接入裝置的高速物理層信號與其中承載的高速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；復(fù)用解復(fù)用單元用來在下行物理端口單元的低速物理層載荷與上行物理端口單元的高速物理層載荷之間進(jìn)行復(fù)用與解復(fù)用。
可選地，所述復(fù)用解復(fù)用單元的復(fù)用與解復(fù)用根據(jù)物理層載荷中與下行物理端口單元對應(yīng)的標(biāo)記進(jìn)行。
可選地，所述標(biāo)記為物理層載荷中數(shù)據(jù)幀內(nèi)的字段，該字段與下行物理端口單元具有對應(yīng)關(guān)系；所述復(fù)用解復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊和幀復(fù)用模塊，其中標(biāo)記存儲模塊用來存儲標(biāo)記及其對應(yīng)的下行物理端口單元；
幀復(fù)用模塊用來將下行物理端口單元輸入的低速物理層載荷以數(shù)據(jù)幀為單位轉(zhuǎn)換為高速物理層載荷輸出至上行物理端口單元，以及將從上行物理端口單元輸入的高速物理層載荷以數(shù)據(jù)幀為單位轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷并輸出至其中標(biāo)記所對應(yīng)的下行物理端口單元。
可選地，所述復(fù)用解復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊、標(biāo)記模塊和碼流復(fù)用模塊，其中標(biāo)記存儲模塊用來存儲標(biāo)記及其對應(yīng)的下行物理端口單元；標(biāo)記模塊用來在從下行物理端口單元輸入的低速物理層載荷中添加與該下行物理端口單元對應(yīng)的標(biāo)記并輸出至碼流復(fù)用模塊，以及在從碼流復(fù)用模塊輸入的物理層載荷中去除標(biāo)記并從與該標(biāo)記對應(yīng)的下行物理端口單元輸出；碼流復(fù)用模塊用來在標(biāo)記模塊的低速物理層載荷與上行物理端口單元的高速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
可選地，所述標(biāo)記模塊在物理層載荷中添加和去除標(biāo)記以數(shù)據(jù)幀為單位或以固定長度碼流為單位進(jìn)行。
可選地，所述復(fù)用解復(fù)用單元的復(fù)用與解復(fù)用根據(jù)時序周期循環(huán)進(jìn)行，時序周期中包括對應(yīng)于各個下行物理端口單元的時隙。
可選地，所述時序周期中對應(yīng)于各個下行物理端口單元的時隙長度相同；所述復(fù)用解復(fù)用單元包括時序存儲模塊和定長復(fù)用模塊，其中時序存儲模塊用來存儲時序周期中時隙對應(yīng)的下行物理端口單元；定長復(fù)用模塊在各個時隙將從對應(yīng)的下行物理端口單元接收的低速物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路高速物理層載荷輸出至上行物理端口單元，以及將從上行物理端口單元接收的高速物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷在各個時隙輸出至對應(yīng)的下行物理端口單元。
可選地，所述復(fù)用解復(fù)用單元包括時序與時長存儲模塊和變長復(fù)用模塊，其中時序與時長存儲模塊用來存儲時序周期中各時隙的長度、該時隙所對應(yīng)的下行物理端口單元；變長復(fù)用模塊用來在各個時隙將從對應(yīng)的下行物理端口單元接收的碼流長度匹配于該時隙長度的低速物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路高速物理層載荷并輸出至上行物理端口單元，以及將從上行物理端口單元接收的高速物理層載荷轉(zhuǎn)換低速物理層載荷，在各個時隙將碼流長度匹配于該時隙長度的低速物理層載荷輸出至對應(yīng)的下行物理端口單元。
本發(fā)明提供的另一種以太網(wǎng)接入裝置位于多個接入節(jié)點和網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間，包括多個最下級下行物理端口單元、最上級上行物理端口單元和至少兩級復(fù)用單元，下級復(fù)用單元的上行接口與上級復(fù)用單元的下行接口連接，其中最下級下行物理端口單元連接最下級復(fù)用單元的下行接口，用來在輸入輸出接入裝置的低速物理層信號與其中承載的低速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；最上級上行物理端口單元連接最上級復(fù)用單元的上行接口，用來在輸入輸出接入裝置的高速物理層信號與其中承載的高速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；各級復(fù)用單元在最下級復(fù)用單元下行接口的低速物理層載荷與最上級復(fù)用單元上行接口的高速物理層載荷之間進(jìn)行逐級的復(fù)用與解復(fù)用。
可選地，所述各級復(fù)用單元的復(fù)用與解復(fù)用根據(jù)物理層載荷中與最下級復(fù)用單元下行接口對應(yīng)的標(biāo)記進(jìn)行。
可選地，所述標(biāo)記為最下級復(fù)用單元下行接口的物理層載荷中數(shù)據(jù)幀內(nèi)區(qū)別于其他下行接口的字段；
所述每級復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊和幀復(fù)用模塊，其中標(biāo)記存儲模塊用來存儲標(biāo)記及其對應(yīng)的本復(fù)用單元下行接口；幀復(fù)用模塊用來將下行接口輸入的多路物理層載荷以數(shù)據(jù)幀為單位轉(zhuǎn)換為一路物理層載荷后由上行接口輸出，以及將從上行接口輸入的一路物理層載荷以數(shù)據(jù)幀為單位轉(zhuǎn)換為多路物理層載荷并由其中標(biāo)記所對應(yīng)的下行接口輸出。
可選地，所述最下級復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊、標(biāo)記模塊和碼流復(fù)用模塊，其中標(biāo)記存儲模塊用來存儲標(biāo)記及其對應(yīng)的本復(fù)用單元下行接口；標(biāo)記模塊用來在從下行接口輸入的物理層載荷中添加與該下行接口對應(yīng)的標(biāo)記并輸出至碼流復(fù)用模塊，以及在從碼流復(fù)用模塊輸入的物理層載荷中去除標(biāo)記并從與該標(biāo)記對應(yīng)的下行接口輸出；碼流復(fù)用模塊用來在標(biāo)記模塊的多路物理層載荷與上行接口的一路物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；所述其他各級復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊和碼流上級復(fù)用模塊，其中碼流上級復(fù)用模塊用來將從下行接口輸入的多路物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路物理層載荷從上行接口輸出，以及將從上行接口輸入的一路物理層載荷轉(zhuǎn)換為多路物理層載荷并從與其中標(biāo)記對應(yīng)的下行接口輸出。
可選地，所述最下級復(fù)用單元的標(biāo)記模塊在物理層載荷中添加和去除標(biāo)記以數(shù)據(jù)幀為單位或以固定長度碼流為單位進(jìn)行。
可選地，所述標(biāo)記包括每級復(fù)用單元的偏移標(biāo)記；所述各級復(fù)用單元包括偏移標(biāo)記存儲模塊、偏移標(biāo)記模塊和碼流復(fù)用模塊，其中偏移標(biāo)記存儲模塊用來存儲本復(fù)用單元的偏移標(biāo)記及其對應(yīng)的本復(fù)用單元下行接口；偏移標(biāo)記模塊用來在從下行接口輸入的物理層載荷中添加與下行接口對應(yīng)的偏移標(biāo)記并輸出至碼流復(fù)用模塊，以及在從碼流復(fù)用模塊輸入的物理層載荷中去除本復(fù)用單元的偏移標(biāo)記并從與該偏移標(biāo)記對應(yīng)的下行接口輸出；碼流復(fù)用模塊用來在偏移標(biāo)記模塊的多路物理層載荷與上行接口的一路物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
可選地，所述各級復(fù)用單元的偏移標(biāo)記模塊在物理層載荷中添加和去除偏移標(biāo)記以數(shù)據(jù)幀為單位或以固定長度碼流為單位進(jìn)行。
可選地，所述各級復(fù)用單元的復(fù)用與解復(fù)用根據(jù)該復(fù)用單元的時序周期循環(huán)進(jìn)行，時序周期中包括對應(yīng)于該復(fù)用單元下行接口的時隙。
可選地，所述每個復(fù)用單元的時序周期中的時隙具有相同的長度；所述每級復(fù)用單元包括時序存儲模塊和定長復(fù)用模塊，其中時序存儲模塊用來存儲該復(fù)用單元的時序周期中時隙對應(yīng)的下行接口；定長復(fù)用模塊在各個時隙將從對應(yīng)的下行接口接收的多路物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路物理層載荷后從上行接口輸出，以及將從上行接口接收的一路物理層載荷轉(zhuǎn)換為多路物理層載荷后在各個時隙由對應(yīng)的下行接口輸出。
可選地，所述各級復(fù)用單元包括時序與時長存儲模塊和變長復(fù)用模塊，其中時序與時長存儲模塊用來存儲該復(fù)用單元的時序周期中時隙的長度、該時隙對應(yīng)的下行物理端口單元；變長復(fù)用模塊用來在各個時隙將從對應(yīng)的下行接口接收的碼流長度匹配于該時隙長度的物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路物理層載荷后從上行接口輸出，以及將從上行接口接收的一路物理層載荷進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換后，在各個時隙將碼流長度匹配于該時隙長度的物理層載荷從對應(yīng)的下行接口輸出。
優(yōu)選地，所述接入裝置還包括除最下級以外的各級下行物理端口單元，分別連接該級復(fù)用單元的每個下行接口，用來進(jìn)行物理層信號與物理層載荷之間的轉(zhuǎn)換；每個復(fù)用單元與其連接的下行物理端口單元封裝在一個物理層PHY-MAC接口復(fù)用芯片中；所述接入裝置還包括除最上級以外的各級上行物理端口單元，連接在下級PHY-MAC接口復(fù)用芯片與上級PHY-MAC接口復(fù)用芯片之間，用來進(jìn)行物理層信號與物理層載荷之間的轉(zhuǎn)換。
可選地，所述接入裝置還包括除最下級以外的各級下行物理端口單元，分別連接該級復(fù)用單元的每個下行接口，用來進(jìn)行物理層信號與物理層載荷之間的轉(zhuǎn)換；所述接入裝置還包括除最上級以外的各級上行物理端口單元，分別連接該級復(fù)用單元的每個上行接口，用來進(jìn)行物理層信號與物理層載荷之間的轉(zhuǎn)換；每個復(fù)用單元與其連接的下行物理端口單元和上行物理端口單元封裝在一個PHY接口復(fù)用芯片中，下級PHY接口復(fù)用芯片的上行物理端口單元連接至上級PHY接口復(fù)用芯片的下行物理端口單元。
本發(fā)明還提供了一種以太網(wǎng)接入方法，其特征在于，包括以下步驟將至少兩路接入節(jié)點的物理層信號中承載的物理層載荷復(fù)用為一路物理層載荷；將復(fù)用后的物理層載荷轉(zhuǎn)換為高速物理層信號后進(jìn)行上行傳輸；將下行高速物理層信號中承載的一路復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為與至少兩個接入節(jié)點對應(yīng)的物理層載荷；將解復(fù)用后的物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層信號后進(jìn)行下行傳輸。
可選地，所述將接入節(jié)點的物理層載荷復(fù)用為一路物理層載荷具體為對接入節(jié)點分組，將同組接入節(jié)點的多路物理層載荷復(fù)用為每組一路物理層載荷；將每組一路物理層載荷再次分組后復(fù)用或直接復(fù)用，直至復(fù)用為一路物理層載荷；所述將一路復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷具體為將復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷；將解復(fù)用后的各路物理層載荷分別再次解復(fù)用，直至解復(fù)用為對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷。
可選地，所述方法在每次復(fù)用前還包括在復(fù)用前的物理層載荷中添加與本次復(fù)用的各路物理層載荷一一對應(yīng)的偏移標(biāo)記；所述每次解復(fù)用根據(jù)解復(fù)用前物理層載荷中與解復(fù)用后的各路物理層載荷具有一一對應(yīng)關(guān)系的偏移標(biāo)記進(jìn)行；所述方法在每次解復(fù)用時還包括去除物理層載荷中據(jù)以進(jìn)行本次解復(fù)用的偏移標(biāo)記。
可選地，所述方法在進(jìn)行物理層載荷復(fù)用前還包括在接入節(jié)點的物理層載荷中添加與接入節(jié)點具有對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)記；所述將一路物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷根據(jù)物理層載荷中與接入節(jié)點具有對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)記進(jìn)行；所述方法在將對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層信號前還包括在對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷中去除所述標(biāo)記。
可選地，所述將多路物理層載荷復(fù)用為一路物理層載荷按照時序周期循環(huán)進(jìn)行；所述時序周期包括對應(yīng)于復(fù)用前各路物理層載荷的時隙，在每個時隙將對應(yīng)的復(fù)用前物理層載荷輸出為復(fù)用后的一路物理層載荷，所述復(fù)用前物理層載荷的長度匹配于該時隙的長度；所述將一路物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷按照時序周期循環(huán)進(jìn)行；所述時序周期包括對應(yīng)于解復(fù)用后各路物理層載荷的時隙，在每個時隙將解復(fù)用前碼流長度匹配于該時隙長度的物理層載荷輸出為對應(yīng)的解復(fù)用后物理層載荷。
可選地，所述將一路物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷根據(jù)物理層載荷的數(shù)據(jù)幀中與接入節(jié)點具有對應(yīng)關(guān)系的字段進(jìn)行。
本發(fā)明對多路物理層信號的載荷，即其中承載的物理層載荷進(jìn)行復(fù)用，并將復(fù)用后的物理層載荷經(jīng)過物理層處理后再進(jìn)行傳輸，使得本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，更大程度地降低以太網(wǎng)接入設(shè)備的成本，把不必要的MAC及上層功能套片去除，接入裝置的架構(gòu)得到簡化的同時具備了網(wǎng)關(guān)到用戶之間的接入設(shè)備所必須的功能；同時，由于接入設(shè)備大幅簡化，其可靠性也相應(yīng)得到了大幅提高。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例圖；圖2為本發(fā)明中第一種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中第二種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中第三種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明中接入裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明中接入裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明中接入裝置實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明中接入裝置實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明中采用級聯(lián)復(fù)用的接入裝置的邏輯結(jié)構(gòu)示例圖；圖10為本發(fā)明中接入裝置實施例五復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明中接入裝置實施例六的最下級復(fù)用單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明中接入裝置實施例六的上級復(fù)用單元結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13為本發(fā)明中接入裝置實施例七復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明中接入裝置實施例八復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本發(fā)明中接入裝置實施例九復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為復(fù)用芯片的邏輯結(jié)構(gòu)及連接方式示意圖；圖17為本發(fā)明中接入轉(zhuǎn)換裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18為本發(fā)明中接入轉(zhuǎn)換裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖19為本發(fā)明中接入轉(zhuǎn)換裝置實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖20為本發(fā)明所述以太網(wǎng)上行接入方法的流程圖；圖21為本發(fā)明所述以太網(wǎng)下行接入方法的流程圖。
具體實施例方式
與企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用不同，接入網(wǎng)中的接入節(jié)點基本上都在通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)通信，極少有接入節(jié)點之間的直接通信的情況。這樣在網(wǎng)關(guān)設(shè)備與接入節(jié)點之間的接入設(shè)備只要能夠提供上下行傳輸功能，即能夠?qū)⒔尤牍?jié)點發(fā)送的信號上行傳輸至網(wǎng)關(guān)設(shè)備、將網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送的信號下行傳輸給目的接入節(jié)點就能夠滿足接入網(wǎng)的需要了，而二層交換機(jī)中在各個下行端口之間轉(zhuǎn)發(fā)報文的功能在接入網(wǎng)中基本上處于閑置狀態(tài)。即使存在少量接入節(jié)點之間需要直接通信的情況，也可以由網(wǎng)關(guān)設(shè)備來完成轉(zhuǎn)發(fā)功能。因此，在接入節(jié)點一側(cè)進(jìn)行復(fù)用，將復(fù)用后的信號遠(yuǎn)距離傳輸至網(wǎng)關(guān)設(shè)備，只在網(wǎng)關(guān)設(shè)備上實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)功能的方案正是適合于接入系統(tǒng)的方案，并且具有相當(dāng)?shù)偷慕尤氤杀尽?br>
另一個與企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用的不同之處是，寬帶接入領(lǐng)域的節(jié)點用戶分布極為廣泛，并且所需的接入速率、傳輸介質(zhì)也往往各不相同。在復(fù)用技術(shù)中，進(jìn)行復(fù)用的數(shù)據(jù)在OSI(Open System Interconnection，開放系統(tǒng)互連)七層模型中的層次越高，將復(fù)用后的數(shù)據(jù)返回物理層傳輸所需的實現(xiàn)復(fù)雜度和成本也越高。綜合考慮接入系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的多樣性和實現(xiàn)，對物理層載荷進(jìn)行復(fù)用既能夠滿足應(yīng)用需求，又具有盡可能低的接入成本。
如前所述，本發(fā)明中對物理層載荷進(jìn)行復(fù)用，本申請文件中所稱的碼流為物理層載荷或物理層載荷的一部分。
在本發(fā)明中，根據(jù)所采用的復(fù)用技術(shù)的不同，以太網(wǎng)接入系統(tǒng)可能具有圖2、圖3和圖4所示的結(jié)構(gòu)，每個圖中的接入裝置將上行物理層載荷復(fù)用后轉(zhuǎn)換為物理層信號傳輸至網(wǎng)關(guān)側(cè)，以及將網(wǎng)關(guān)側(cè)的下行信號傳輸至目的接入節(jié)點。在圖2的第一種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)中，接入裝置直接與網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接，這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中不需對現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)設(shè)備做改動；圖3所示的第二種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)中，接入裝置與復(fù)用網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接，復(fù)用網(wǎng)關(guān)設(shè)備與接入裝置采用相配合的復(fù)用技術(shù)來實現(xiàn)接入；圖4所示的第三種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)中，接入裝置與網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間增加了接入轉(zhuǎn)換裝置，作為接入裝置與網(wǎng)關(guān)設(shè)備間的接口，使得接入裝置的復(fù)用技術(shù)對網(wǎng)關(guān)設(shè)備透明。
圖5至圖8分別為本發(fā)明接入裝置實施例一至實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，下行物理端口單元111、112至11k分別連接至復(fù)用解復(fù)用單元120，上行物理端口單元130也與復(fù)用解復(fù)用單元連接。需要說明的是，盡管圖示了k個物理端口單元，上述四個實施例均支持兩個及兩個以上的下行物理端口單元。
在這四個實施例中，下行物理端口單元111、112至11k可以各與一個接入節(jié)點連接，分別從輸入接入裝置的各路低速物理層信號中解析出其中承載的低速物理層載荷，并輸出至復(fù)用解復(fù)用單元120；復(fù)用解復(fù)用單元120將各路低速物理層載荷復(fù)用為一路高速物理層載荷，輸出到上行物理端口單元130；上行物理端口單元130將高速物理層載荷承載在高速物理層信號中發(fā)送出接入裝置。上行物理端口單元130接收到高速物理層信號后，將從中解析出的高速物理層載荷輸出到復(fù)用解復(fù)用單元120；復(fù)用解復(fù)用單元120將高速物理層載荷解復(fù)用為對應(yīng)于各個下行物理端口單元的低速物理層載荷，并將各路低速物理層載荷輸出到對應(yīng)的下行物理端口單元，由接收低速物理層載荷的下行物理端口單元將其轉(zhuǎn)換為低速物理層信號后輸出接入裝置。
實施例一至實施例四的不同之處在于因采用的復(fù)用技術(shù)不同，導(dǎo)致復(fù)用解復(fù)用單元120的內(nèi)部實現(xiàn)不同。其中，實施例一與實施例二按照到達(dá)下行物理端口單元的流量進(jìn)行復(fù)用，通過物理層載荷中與下行物理端口單元對應(yīng)的標(biāo)記進(jìn)行解復(fù)用；實施例三與實施例四按照時序周期循環(huán)進(jìn)行復(fù)用與解復(fù)用，時序周期被分解為對應(yīng)于下行物理端口單元的時隙，每個時隙專用于對應(yīng)的下行物理端口單元，即使當(dāng)時對應(yīng)的下行物理端口單元沒有網(wǎng)絡(luò)流量也只用idle(等待)信號填充而不會用于對其他的下行物理端口單元的物理層載荷進(jìn)行復(fù)用，idle信號可以是符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的idle信號或通信雙方約定的idle信號。
本發(fā)明接入裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，復(fù)用解復(fù)用單元120包括標(biāo)記存儲模塊121和幀復(fù)用模塊122，幀復(fù)用模塊122分別與各個下行物理端口單元、標(biāo)記存儲模塊121以及上行物理端口單元130連接。
在本實施例中采用數(shù)據(jù)幀中與接入節(jié)點具有一一對應(yīng)關(guān)系的字段作為標(biāo)記，由于每個接入節(jié)點通過一個下行物理端口單元連接接入裝置，因此通過每個下行物理端口單元傳輸?shù)奈锢韺虞d荷中該標(biāo)記均不相同。本發(fā)明中數(shù)據(jù)幀指以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的MAC層數(shù)據(jù)幀，包括在物理層載荷中。標(biāo)記可以是數(shù)據(jù)幀中接入節(jié)點的MAC地址、IP(Internet Protocol，網(wǎng)際協(xié)議)地址等字段。
某個下行物理端口單元將接收的物理層信號轉(zhuǎn)換為物理層載荷發(fā)送至幀復(fù)用模塊122；幀復(fù)用模塊122查看其中數(shù)據(jù)幀里的標(biāo)記及其對應(yīng)的下行接口是否已經(jīng)保存在標(biāo)記存儲模塊121中，如果未保存或者發(fā)生變化則更新標(biāo)記存儲模塊121，使標(biāo)記存儲模塊121中維持當(dāng)前標(biāo)記與下行物理端口單元的對應(yīng)關(guān)系，之后將其轉(zhuǎn)換為高速物理層載荷并輸出至上行物理端口單元130；上行物理端口單元130將高速物理層載荷承載在高速物理信號中發(fā)送出接入裝置。
上行物理端口單元130將接收的高速物理層信號轉(zhuǎn)換為物理層載荷發(fā)送至幀復(fù)用模塊122；幀復(fù)用模塊122在標(biāo)記存儲模塊121中查找到與高速物理層載荷里數(shù)據(jù)幀中的標(biāo)記對應(yīng)的下行物理端口單元，將高速物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷后輸出至該下行物理端口單元；下行物理端口單元將低速物理層載荷承載在低速物理層信號中發(fā)送出接入裝置。
幀復(fù)用模塊122具有從物理層載荷中解析數(shù)據(jù)幀的功能，以及進(jìn)行標(biāo)記學(xué)習(xí)的功能，這兩種功能可以采用現(xiàn)有的MAC芯片中已有的實現(xiàn)方法。對幀復(fù)用模塊122的高低速物理層載荷轉(zhuǎn)換功能，可以在幀復(fù)用模塊122中分別為每個下行物理端口單元和上行物理端口單元130開辟一段緩存區(qū)，通過高低速時鐘以包括完整數(shù)據(jù)幀的物理層載荷為單位進(jìn)行傳輸速率轉(zhuǎn)換。
采用本實施例中的這種復(fù)用方法，輸入輸出接入裝置的物理層信號中承載了包括完成數(shù)據(jù)幀的物理層載荷，符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接與標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接，適用于圖2所示的第一種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)。但這種復(fù)用方法需要接入裝置解析數(shù)據(jù)幀，而這一功能需要在MAC層實現(xiàn)，因此接入裝置要植入一些簡單的二層處理能力。
圖6為本發(fā)明接入裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，復(fù)用解復(fù)用單元120包括標(biāo)記存儲模塊121、標(biāo)記模塊123和碼流復(fù)用模塊124，標(biāo)記模塊123分別連接標(biāo)記存儲模塊121、碼流復(fù)用模塊124和各個下行物理端口單元，碼流復(fù)用模塊124與上行物理端口單元130連接。
標(biāo)記存儲模塊121中存儲著標(biāo)記及與標(biāo)記一一對應(yīng)的下行物理端口單元，標(biāo)記及其與下行物理端口單元的對應(yīng)關(guān)系可以預(yù)先在標(biāo)記存儲模塊121中設(shè)置。
某個下行物理端口單元將接收的低速物理層信號轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷發(fā)送至標(biāo)記模塊123；標(biāo)記模塊123在標(biāo)記存儲模塊121中查找到與該下行物理端口單元對應(yīng)的標(biāo)記，在低速物理層載荷中添加該標(biāo)記后將其輸出至碼流復(fù)用模塊124；碼流復(fù)用模塊124將添加標(biāo)記后的低速物理層載荷轉(zhuǎn)換為高速物理層載荷并輸出至上行物理端口單元130；上行物理端口單元130將高速物理層載荷轉(zhuǎn)換為高速物理層信號后發(fā)送出接入裝置。
上行物理端口單元130將接收的高速物理層信號轉(zhuǎn)換為物理層載荷輸出至碼流復(fù)用模塊124；碼流復(fù)用模塊124將高速物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷后輸出到標(biāo)記模塊123；標(biāo)記模塊123在標(biāo)記存儲模塊121中查找到與低速物理層載荷中標(biāo)記對應(yīng)的下行物理端口單元，在清除低速物理層載荷中的標(biāo)記后將其輸出至該下行物理端口單元；下行物理端口單元將低速物理層載荷承載在低速物理層信號中發(fā)送出接入裝置。
本實施例中，標(biāo)記模塊123在物理層載荷中添加或清除標(biāo)記可以以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行，也可以以小于數(shù)據(jù)幀長度的某個固定長度進(jìn)行。在采用固定長度時，考慮到來自或去向相同下行物理端口單元的數(shù)據(jù)幀可能間隔一定時間，為提供良好的QoS(Quanlity of Service，服務(wù)質(zhì)量)性能，當(dāng)?shù)竭_(dá)數(shù)據(jù)幀末尾時，即使還沒有達(dá)到固定長度，也可以進(jìn)行復(fù)用處理。標(biāo)記可以添加在物理層載荷中的設(shè)定位置，同樣也從該設(shè)定位置查找和清除標(biāo)記即可。
因此，本實施例中通常需要識別物理層載荷中數(shù)據(jù)幀的邊界，以確定標(biāo)記所應(yīng)用的碼流范圍。但本實施例中不需要解析物理層載荷中數(shù)據(jù)幀的字段；另外，由于某個過大的數(shù)據(jù)幀可能造成其他下行物理端口單元處于等待狀態(tài)較長時間，采用固定長度復(fù)用可以比以數(shù)據(jù)幀為單位復(fù)用提供更好的QoS性能。需要補(bǔ)充說明的是一般來說對于幀復(fù)用的情況，都是采用每個低速端口輪流復(fù)用一幀的方式，但為了在一定程度上實現(xiàn)差異化的QoS，可以改變復(fù)用的次序，比如說對于A，B，C三個端口，A和B輪流復(fù)用兩幀后，再復(fù)用C的一幀，而固定長度復(fù)用的情況也可以利用同樣的方法，改善效果更加明顯。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，碼流復(fù)用模塊124的高低速物理層載荷轉(zhuǎn)換功能可以參照幀復(fù)用模塊122的方式實現(xiàn)。
在以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行復(fù)用的情況下，推薦采用符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的VLAN號作為標(biāo)記，這樣在網(wǎng)關(guān)側(cè)可以直接對物理層載荷進(jìn)行處理，可以采用圖2所示的第一種接入系統(tǒng)。同時，由于VLAN號配置在接入裝置上，與接入節(jié)點無關(guān)，不會因接入節(jié)點的MAC地址或IP地址變更而導(dǎo)致接入裝置反復(fù)學(xué)習(xí)標(biāo)記，可以保證接入裝置工作的穩(wěn)定性。并且隨著多層VLAN技術(shù)的成熟，VLAN的數(shù)目也不會成為問題，兩層VLAN就可以支持4094*4094個節(jié)點的接入。
除以數(shù)據(jù)幀為單位復(fù)用并且采用VLAN號作為標(biāo)記的情況以外，本實施例中的其他方案從上行物理端口130輸入輸出的物理層信號中承載的并非包括一個完整以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的物理層載荷，因此適用于圖3的第二種或圖4的第三種接入系統(tǒng)。
本發(fā)明接入裝置實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示，復(fù)用解復(fù)用單元120包括時序存儲模塊125和定長復(fù)用模塊126，定長復(fù)用模塊126分別與各個下行物理端口單元、時序存儲模塊125以及上行物理端口單元130連接。
本實施例時序周期中的每個時隙具有相同的長度。在時序存儲模塊125中，存儲著時序周期中順序排列的各個時隙所對應(yīng)的下行物理端口單元。對各個下行物理端口單元具有相同帶寬的情形，可以令每個物理端口單元對應(yīng)于相同數(shù)量的時隙；而對下行物理端口單元帶寬不同的情形，可以令每個下行物理端口單元對應(yīng)于與其帶寬相匹配數(shù)量的時隙。
某個下行物理端口單元將接收的低速物理層信號轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷發(fā)送至定長復(fù)用模塊126。定長復(fù)用模塊126將每一路輸入的低速物理層載荷寫入對應(yīng)于該下行物理端口單元的緩存區(qū)，同時以時序周期中的時隙為單位，順序從與時隙對應(yīng)的下行物理端口單元緩存區(qū)以高速時鐘輸出一定長度的物理層載荷；對當(dāng)前沒有網(wǎng)絡(luò)流量的下行物理端口單元，以以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的idle信號或通信雙方約定的idle信號填充其對應(yīng)的時隙。這樣按照時序周期循環(huán)順序，定長復(fù)用模塊126將低速物理層載荷復(fù)用為一路高速物理層載荷，其中包括對應(yīng)于各個下行物理端口單元的碼流段。復(fù)用后的高速物理層載荷被輸出到上行物理端口單元130，由其將高速物理層載荷轉(zhuǎn)換為高速物理層信號后發(fā)送出接入裝置。
上行物理端口單元130將接收的高速物理層信號轉(zhuǎn)換為物理層載荷輸出至定長復(fù)用模塊126。定長復(fù)用模塊126將高速物理層載荷將寫入高速緩存區(qū)，同時以時序周期中的時隙為單位，順序從高速緩存區(qū)以低速時鐘向與該時隙對應(yīng)的下行物理端口單元輸出一定長度的物理層載荷。這樣按照時序周期循環(huán)順序，定長復(fù)用模塊126將一路高速物理層載荷解復(fù)用為多路低速物理層載荷。下行物理端口單元將接收的低速物理層載荷承載在低速物理層信號中發(fā)送出接入裝置。
本發(fā)明接入裝置實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示，復(fù)用解復(fù)用單元120包括時序與時長存儲模塊127和變長復(fù)用模塊128，變長復(fù)用模塊128分別與各個下行物理端口單元、時序與時長存儲模塊127以及上行物理端口單元130連接。
在接入系統(tǒng)中節(jié)點用戶可能采用不同的接入速率，本實施例比較適用于這種各個下行物理端口單元可能具有不同帶寬的情形。本實施例與實施例三的不同之處是引入了時序周期中每個時隙的長度。在時序與時長模塊127中，除了存儲時序周期中順序排列的各個時隙所對應(yīng)的下行物理端口單元，還要存儲該時隙的長度，時隙長度匹配于該下行物理端口單元的帶寬。
某個下行物理端口單元將接收的低速物理層信號轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷發(fā)送至變長復(fù)用模塊128。變長復(fù)用模塊128將每一路輸入的低速物理層載荷寫入對應(yīng)于該下行物理端口單元的緩存區(qū)，同時按照時序周期中的時隙順序，從每個時隙對應(yīng)的下行物理端口單元緩存區(qū)以高速時鐘輸出某個長度的物理層載荷，物理層載荷的長度對應(yīng)于該時隙的長度；對當(dāng)前沒有網(wǎng)絡(luò)流量的下行物理端口單元，以以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的idle信號或通信雙方約定的idle信號填充其對應(yīng)的時隙。這樣按照時序周期循環(huán)順序，變長復(fù)用模塊128將低速物理層載荷復(fù)用為一路高速物理層載荷，其中包括對應(yīng)于各個下行物理端口單元的可能具有不同長度的碼流段。復(fù)用后的高速物理層載荷被輸出到上行物理端口單元130，由其將高速物理層載荷轉(zhuǎn)換為高速物理層信號后發(fā)送出接入裝置。
上行物理端口單元130將接收的高速物理層信號轉(zhuǎn)換為物理層載荷輸出至變長復(fù)用模塊128。變長復(fù)用模塊128將高速物理層載荷將寫入高速緩存區(qū)，同時按照時序周期中的時隙順序，從高速緩存區(qū)以低速時鐘向與該時隙對應(yīng)的下行物理端口單元輸出某個長度的物理層載荷，輸出物理層載荷的長度對應(yīng)于該時隙的長度。這樣按照時序周期循環(huán)順序，變長復(fù)用模塊128將一路高速物理層載荷解復(fù)用為多路低速物理層載荷。下行物理端口單元將接收的低速物理層載荷承載在低速物理層信號中發(fā)送出接入裝置。
實施例三和實施例四中的時隙實際上也可以看成是對物理層載荷長度的衡量，例如可以是物理層載荷的字節(jié)數(shù)。
實施例三和實施例四中，復(fù)用解復(fù)用單元120不需要了解物理層載荷的內(nèi)容，既不需識別也不需解析其中的數(shù)據(jù)幀。另外，與實施例一和實施例二中上行帶寬由所有下行連接共享不同，這兩個實施例中的上行帶寬中分配給每個下行連接的部分帶寬都得到嚴(yán)格保留，從物理層上保證了QoS性能。但是，這兩個實施例對上行物理端口130至網(wǎng)關(guān)設(shè)備側(cè)的物理層傳輸有較高的要求，以避免一旦發(fā)生碼流錯位可能導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重傳。
實施例三和實施例四中從上行物理端口130輸入輸出的物理層信號中承載的并非包括一個完整以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的物理層載荷，因此適用于圖3的第二種或圖4的第三種接入系統(tǒng)。
在實際應(yīng)用中，通常一個PHY(物理層)芯片上的各個物理端口都具有相同的帶寬，同時很少在一個PHY芯片上提供超過8個的物理端口，即使將這些端口復(fù)用之后帶寬也不足100M，以100M為單位進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸仍舊不能滿足寬帶接入的低成本需求。此時，接入裝置可以采用級聯(lián)復(fù)用結(jié)構(gòu)，其邏輯結(jié)構(gòu)的一種示例如圖9所示。
圖9中，復(fù)用單元按照其上下行帶寬的不同分為多個復(fù)用級別，最下級復(fù)用單元220的下行接口連接最下級下行物理端口單元210，上行接口連接中間級復(fù)用單元230；中間級復(fù)用單元230的上行接口連接最上級復(fù)用單元240的下行接口；最上級復(fù)用單元240的上行接口連接最上級上行物理端口單元250。
最下級下行物理端口單元210將接入節(jié)點的低速物理層信號轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷，將由各級復(fù)用單元220、230和240逐級將低速物理層載荷轉(zhuǎn)換為高速物理層載荷后，最上級上行物理端口單元250將高速物理層載荷承載在物理層信號中輸出。最上級上行物理端口單元250從接收的高速物理層信號中解析出高速物理層載荷，經(jīng)各級復(fù)用單元240、230和220逐級將高速物理層載荷解復(fù)用為對應(yīng)于最下級下行物理端口單元210的低速物理層載荷并輸出；最下級下行物理端口單元210將從復(fù)用單元220接收的低速物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層信號后從接入裝置輸出。連接在同一復(fù)用單元220或不同復(fù)用單元220上的最下級下行物理端口單元210可以具有不同的帶寬。
本發(fā)明中的接入裝置支持兩級及兩級以上的復(fù)用單元級聯(lián)復(fù)用。根據(jù)所采用的復(fù)用技術(shù)不同，各復(fù)用單元可以有不同的實現(xiàn)方法。下述接入裝置實施例五至實施例九具有相同的級聯(lián)邏輯結(jié)構(gòu)，其不同在于復(fù)用單元的實現(xiàn)方法不同，簡便起見，以下只針對復(fù)用單元來對實施例五至實施例九進(jìn)行說明。每個復(fù)用單元均包括至少兩個下行接口和一個上行接口，下行接口用來進(jìn)行至少兩路物理層載荷的輸入輸出，上行接口用來輸入輸出下行接口多路物理層載荷的復(fù)用后物理層載荷或解復(fù)用前物理層載荷。
實施例五與實施例七中的復(fù)用單元按照到達(dá)下行接口的流量進(jìn)行復(fù)用，通過物理層載荷中與下行接口對應(yīng)的標(biāo)記進(jìn)行解復(fù)用；實施例八與實施例九按照時序周期循環(huán)進(jìn)行復(fù)用與解復(fù)用，時序周期被分解為對應(yīng)于下行物接口的時隙，每個時隙專用于對應(yīng)的下行接口，即使當(dāng)時對應(yīng)的下行接口沒有網(wǎng)絡(luò)流量也只用idle信號在物理層填充而不會用于傳輸其他下行接口的流量，其中，idle信號可以是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的idle信號或通信雙方約定的idle信號。
接入裝置實施例五中復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)如圖10所示，下行接口311、312至31m分別與幀復(fù)用模塊402連接，幀復(fù)用模塊402還與標(biāo)記存儲模塊401和上行接口320分別連接。
與接入裝置實施例一中相同，本實施例中復(fù)用單元采用數(shù)據(jù)幀中與接入節(jié)點具有一一對應(yīng)關(guān)系的字段作為標(biāo)記，由于每個接入節(jié)點通過一個最下級下行物理端口單元連接最下級復(fù)用單元的下行接口，因此對每級復(fù)用單元而言，通過任一個下行接口傳輸?shù)奈锢韺虞d荷中該標(biāo)記均與通過其他下行接口的物理層載荷不同。標(biāo)記可以是數(shù)據(jù)幀中接入節(jié)點的MAC地址、IP地址等字段。
本實施例中各級復(fù)用單元均可以采用圖10中的結(jié)構(gòu)，對從下行接口輸入的多路物理層載荷，幀復(fù)用模塊402查看其中數(shù)據(jù)幀里的標(biāo)記及其對應(yīng)的下行接口是否已經(jīng)保存在標(biāo)記存儲模塊401中，如果未保存或者發(fā)生變化則更新標(biāo)記存儲模塊401，使標(biāo)記存儲模塊401中維持當(dāng)前的標(biāo)記與下行接口的對應(yīng)關(guān)系，之后將其轉(zhuǎn)換為高速物理層載荷自上行接口320輸出復(fù)用單元。
對從上行接口320接收的一路物理層載荷，幀復(fù)用模塊402在標(biāo)記存儲模塊401中查找到與其中數(shù)據(jù)幀里的標(biāo)記對應(yīng)的下行接口，將一路物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷后從與標(biāo)記對應(yīng)的下行接口輸出復(fù)用單元。
幀復(fù)用模塊402可以參照接入裝置實施例一的幀復(fù)用模塊122實現(xiàn)。經(jīng)過逐級復(fù)用，本實施例中輸入輸出接入裝置的物理層信號中承載的物理層載荷均符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接與標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接，適用于圖2所示的第一種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)。
在接入裝置實施例六中，最下級復(fù)用單元與其他各級復(fù)用單元具有不同的結(jié)構(gòu)。最下級復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)如圖11所示，標(biāo)記模塊403分別與下行接口311、312至31m、標(biāo)記存儲模塊401和碼流復(fù)用模塊404連接，碼流復(fù)用模塊404與上行接口320連接。其他各級復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)如圖12所示，碼流上級復(fù)用模塊405分別與下行接口311、312至31m、標(biāo)記存儲模塊401和上行接口320連接。本實施例中采用與接入裝置的最下級物理端口單元具有一一對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)記。
請參見圖11，最下級復(fù)用單元的標(biāo)記存儲模塊401中存儲著該最下級復(fù)用單元所連接的最下級物理端口單元所對應(yīng)的標(biāo)記、以及該標(biāo)記與連接對應(yīng)最下級物理端口單元的下行接口的映射關(guān)系。標(biāo)記及對應(yīng)關(guān)系可以預(yù)先設(shè)置于標(biāo)記存儲模塊401中。
在最下級復(fù)用單元中，對從某個下行接口接收的物理層載荷，標(biāo)記模塊403在標(biāo)記存儲模塊401中查找到與該下行接口對應(yīng)的標(biāo)記，在接收的物理層載荷中添加該標(biāo)記后將其輸出至碼流復(fù)用模塊404；碼流復(fù)用模塊404對添加標(biāo)記后的物理層載荷進(jìn)行下行至上行的傳輸速率轉(zhuǎn)換，將速率轉(zhuǎn)換后的物理層載荷自上行接口320輸出至上級復(fù)用單元。對從上行接口320接收的物理層載荷，碼流復(fù)用模塊404對接收的物理層載荷進(jìn)行上行至下行的傳輸速率轉(zhuǎn)換，將速率轉(zhuǎn)換后的物理層載荷后輸出到標(biāo)記模塊403；標(biāo)記模塊403在標(biāo)記存儲模塊401中查找到與速率轉(zhuǎn)換后物理層載荷中標(biāo)記對應(yīng)的下行接口，在清除物理層載荷中的標(biāo)記后將其從該下行接口輸出復(fù)用單元。
請參見圖12，其他各級的標(biāo)記存儲模塊401中存儲著該復(fù)用單元連接的最下級物理端口單元所對應(yīng)的標(biāo)記以及該標(biāo)記與連接對應(yīng)最下級物理端口單元的下行接口的映射關(guān)系。可見，復(fù)用級別越高的復(fù)用單元，其下行接口所對應(yīng)的標(biāo)記往往越多。標(biāo)記及對應(yīng)關(guān)系可以預(yù)先設(shè)置于標(biāo)記存儲模塊401中。
在其他各級復(fù)用單元中，對從某個下行接口接收的物理層載荷，該物理層載荷已經(jīng)由最下級復(fù)用單元添加了標(biāo)記，碼流上級復(fù)用模塊405對其進(jìn)行下行至上行的傳輸速率轉(zhuǎn)換，將速率轉(zhuǎn)換后的物理層載荷自上行接口320輸出本復(fù)用單元。從上行接口320接收到物理層載荷后，碼流上級復(fù)用模塊405在標(biāo)記存儲模塊401中查找到與其中標(biāo)記對應(yīng)的下行接口，并對接收的物理層載荷進(jìn)行上行至下行的傳輸速率轉(zhuǎn)換，將速率轉(zhuǎn)換后的物理層載荷從該下行接口輸出本復(fù)用單元。
本實施例中，最下級復(fù)用單元在物理層載荷中添加的標(biāo)記將穿越各個上級復(fù)用單元發(fā)送出接入裝置；而接入裝置從網(wǎng)關(guān)設(shè)備側(cè)接收的物理層載荷中包括的標(biāo)識供各個上級復(fù)用單元確定將解復(fù)用后的物理層載荷從哪個下行接口輸出，在輸出最下級復(fù)用單元前標(biāo)記才被清除。
本實施例中，最下級復(fù)用單元的標(biāo)記模塊403在物理層載荷中添加或清除標(biāo)記可以以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行，也可以以小于數(shù)據(jù)幀長度的某個固定長度進(jìn)行，但所有的最下級復(fù)用單元必須采用同樣的復(fù)用方式。在采用固定長度時，為提供良好的QoS性能，當(dāng)?shù)竭_(dá)數(shù)據(jù)幀末尾時，即使還沒有達(dá)到固定長度，也可以進(jìn)行復(fù)用處理。標(biāo)記可以添加在物理層載荷中的設(shè)定位置，同樣也從該設(shè)定位置查找和清除標(biāo)記即可。
因此，本實施例中最下級復(fù)用單元的標(biāo)記模塊403通常需要識別物理層載荷中數(shù)據(jù)幀的邊界，以確定標(biāo)記所應(yīng)用的碼流范圍。但本實施例中不需要解析物理層載荷中數(shù)據(jù)幀的字段；另外，由于某個過大的數(shù)據(jù)幀可能造成其他下行物理端口單元處于等待狀態(tài)較長時間，采用固定長度復(fù)用可以比以數(shù)據(jù)幀為單位復(fù)用提供更好的QoS性能。
本實施例中最下級復(fù)用單元的碼流復(fù)用模塊404和其他各級碼流上級復(fù)用模塊405的實現(xiàn)可以參照接入復(fù)用裝置實施例一中的幀復(fù)用模塊122實現(xiàn)。
在以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行復(fù)用的情況下，推薦采用符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的VLAN號作為標(biāo)記，這樣在網(wǎng)關(guān)側(cè)可以直接對物理層載荷進(jìn)行處理，可以采用圖2所示的第一種接入系統(tǒng)。同時，VLAN號是服務(wù)提供商在接入裝置上配置的，接入裝置對VLAN號的添加和剝除，接入節(jié)點是無法感知的，因此不會像MAC地址和IP地址那樣可以被接入節(jié)點修改從而導(dǎo)致接入裝置反復(fù)學(xué)習(xí)標(biāo)記，從而可以保證穩(wěn)定性。并且隨著多層VLAN技術(shù)的成熟，VLAN數(shù)目也不是大的問題，兩層VLAN就可以支持4094*4094個節(jié)點的接入。
除以數(shù)據(jù)幀為單位復(fù)用并且采用VLAN號作為標(biāo)記的情況以外，本實施例的其他方案中從最上級上行物理端口輸入輸出的物理層信號中承載的并非標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)物理層載荷，適用于圖3的第二種或圖4的第三種接入系統(tǒng)。
接入裝置實施例七中復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)如圖13所示，偏移標(biāo)記模塊407分別連接下行接口311、312至31m、偏移標(biāo)記存儲模塊406和碼流復(fù)用模塊404，碼流復(fù)用模塊404與上行接口320連接。本實施例中采用的標(biāo)記包括每級復(fù)用單元的偏移標(biāo)記，同級偏移標(biāo)記在物理層載荷中具有相同的位置和相同的位長度，由該級復(fù)用單元中的一個使用，與該復(fù)用單元的下行接口具有一一對應(yīng)關(guān)系；不同級單元的偏移標(biāo)記可以具有不同的位置和不同的位長度。
每個復(fù)用單元的偏移標(biāo)記存儲模塊406中存儲著本復(fù)用單元的偏移標(biāo)記及其與本復(fù)用單元下行接口的對應(yīng)關(guān)系。
對從某級復(fù)用單元某個下行接口接收的物理層載荷，偏移標(biāo)記模塊407在偏移標(biāo)記存儲模塊406中查找到與該下行接口對應(yīng)的偏移標(biāo)記，在接收的物理層載荷中本級偏移標(biāo)記的位置添加該偏移標(biāo)記后將其輸出至碼流復(fù)用模塊404；碼流復(fù)用模塊404對添加偏移標(biāo)記后的物理層載荷進(jìn)行下行至上行的傳輸速率轉(zhuǎn)換，將速率轉(zhuǎn)換后的物理層載荷自上行接口320從本復(fù)用單元輸出。對從上行接口320接收的物理層載荷，碼流復(fù)用模塊404對接收的物理層載荷進(jìn)行上行至下行的傳輸速率轉(zhuǎn)換，將速率轉(zhuǎn)換后的物理層載荷后輸出到偏移標(biāo)記模塊407；偏移標(biāo)記模塊407在轉(zhuǎn)換后物理層載荷中本級偏移標(biāo)記的位置取出偏移標(biāo)記，在偏移標(biāo)記存儲模塊406中查找到與該偏移標(biāo)記對應(yīng)的下行接口，在清除物理層載荷中的偏移標(biāo)記后將其從該下行接口輸出復(fù)用單元。
本實施例中，上行的物理層載荷在逐級復(fù)用過程中逐級添加了各級偏移標(biāo)記。由于每個偏移標(biāo)記在其復(fù)用單元具有唯一性，由各級偏移標(biāo)記組合而成的標(biāo)記與最下級下行物理端口單元具有一一對應(yīng)關(guān)系。而在下行物理層載荷的逐級解復(fù)用過程中逐級清除該級的偏移標(biāo)記，至輸出最下級復(fù)用單元的下行接口前清除所有的偏移標(biāo)記。
與實施例六中相同，本實施例中在物理層載荷中添加或清除偏移標(biāo)記可以以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行，也可以以小于數(shù)據(jù)幀長度的某個固定長度進(jìn)行，但所有的復(fù)用單元必須采用同樣的復(fù)用方式。因此，本實施例中各級復(fù)用單元的偏移標(biāo)記模塊406通常需要識別物理層載荷中數(shù)據(jù)幀的邊界，以確定標(biāo)記所應(yīng)用的碼流范圍。
本實施例中復(fù)用單元的碼流復(fù)用模塊404可以參照接入復(fù)用裝置實施例一中的幀復(fù)用模塊122實現(xiàn)。
在以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行復(fù)用的情況下，推薦采用如下的方式來設(shè)置各級偏移標(biāo)記，使所有各級偏移標(biāo)記的組合形成符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的VLAN號?；蛘卟捎枚鄬覸LAN技術(shù)，每一級偏移標(biāo)記使用一層。這樣在網(wǎng)關(guān)側(cè)可以直接對物理層載荷進(jìn)行處理，此時本實施例采用圖2所示的第一種接入系統(tǒng)。
除上述各級偏移標(biāo)記的組合形成VLAN號的情況以外，本實施例中的其他方案適用于圖3的第二種或圖4的第三種接入系統(tǒng)。
接入裝置實施例八中復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)如圖14所示，定長復(fù)用模塊409分別與下行接口311、312至31m、時序存儲模塊408和上行接口320連接。
本實施例中，時序周期中的每個時隙具有相同的長度。在時序存儲模塊408中，存儲著時序周期中順序排列的各個時隙所對應(yīng)的下行接口。對各個下行接口具有相同帶寬的情形，可以令每個下行接口對應(yīng)于相同數(shù)量的時隙；而對下行接口帶寬不同的情形，可以令每個下行對應(yīng)于與其帶寬相匹配數(shù)量的時隙。
在每個復(fù)用單元中，定長復(fù)用模塊409將從每個下行接口接收到的物理層載荷寫入該下行接口的緩存區(qū)，同時以時序周期中的時隙為單位，順序從與時隙對應(yīng)的下行接口緩存區(qū)以決定于上行接口帶寬時鐘輸出一定長度的物理層載荷；對當(dāng)前沒有網(wǎng)絡(luò)流量的下行接口，以以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的idle信號或通信雙方約定的idle信號填充其對應(yīng)的時隙。這樣按照時序周期循環(huán)順序，定長復(fù)用模塊409將下行接口的多路物理層載荷復(fù)用為一路物理層載荷，本級復(fù)用后的物理層載荷包括對應(yīng)于本復(fù)用單元各個下行接口的碼流段。定長復(fù)用模塊409將本級復(fù)用后的物理層載荷自上行接口320輸出本復(fù)用單元。
對從上行接口320接收的物理層載荷，定長復(fù)用模塊409將其寫入上行接口320的緩存區(qū)，同時以時序周期中的時隙為單位，順序從上行接口320的緩存區(qū)以由決定于下行接口帶寬的時鐘向與該時隙對應(yīng)的下行接口輸出一定長度的物理層載荷。這樣按照時序周期循環(huán)順序，定長復(fù)用模塊409將上行接口320的一路物理層載荷解復(fù)用為下行接口的多路物理層載荷，并從對應(yīng)的下行接口輸出本復(fù)用單元。
這樣，從最下級復(fù)用單元下行接口上行傳輸?shù)牡退傥锢韺虞d荷經(jīng)過逐級復(fù)用單元的復(fù)用后形成一路高速物理層載荷，每個最上級復(fù)用單元的時序周期中生成的該路高速物理層載荷中包括對應(yīng)于每個最下級復(fù)用單元下行接口的碼流段，且這些碼流段具有相同的長度，其排列順序由每級復(fù)用單元的時序周期中對應(yīng)于下行接口的時隙的順序決定。從最上級復(fù)用單元上行接口下行傳輸?shù)囊宦犯咚傥锢韺虞d荷中，包括同樣排列順序的對應(yīng)于每個最下級復(fù)用單元下行接口的碼流段，該路高速物理層載荷由各級復(fù)用單元逐級解復(fù)用后，從對應(yīng)的最下級復(fù)用單元下行接口輸出。
接入裝置實施例九中復(fù)用單元的結(jié)構(gòu)如圖15所示，變長復(fù)用模塊411分別連接下行接口311、312至31m、時序與時長存儲模塊410和上行接口320。
在接入系統(tǒng)中節(jié)點用戶可能采用不同的接入速率，本實施例比較適用于這種各個最下級下行物理端口單元可能具有不同帶寬的情形。本實施例與實施例八的不同之處是時序周期中每個時隙可以具有不同的長度。在時序與時長模塊410中，除了存儲時序周期中順序排列的各個時隙所對應(yīng)的下行接口，還要存儲該時隙的長度，時隙長度匹配于該下行接口的帶寬。
變長復(fù)用模塊411將自下行接口接收的多路物理層載荷寫入該下行接口的緩存區(qū)，同時按時序周期中的時隙順序，從每個時隙對應(yīng)的下行接口緩存區(qū)以決定于上行接口帶寬的時鐘輸出某個長度的物理層載荷，物理層載荷的長度對應(yīng)于該時隙的長度；對當(dāng)前沒有網(wǎng)絡(luò)流量的下行接口，在物理層上以以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的idle信號或通信雙方約定的idle信號填充其對應(yīng)的時隙。這樣按照時序周期循環(huán)順序，變長復(fù)用模塊411將下行接口的多路物理層載荷復(fù)用為上行接口的一路物理層載荷，復(fù)用后的該路物理層載荷中包括對應(yīng)于各個下行接口的可能具有不同長度的碼流段。變長復(fù)用模塊411將復(fù)用后的一路物理層載荷從上行接口320輸出本復(fù)用單元。
對從上行接口320接收的一路物理層載荷，變長復(fù)用模塊411將該路物理層載荷寫入上行接口緩存區(qū)，同時按照時序周期中的時隙順序，從上行接口緩存區(qū)以決定于下行接口帶寬的時鐘向與該時隙對應(yīng)的下行接口輸出某個長度的物理層載荷，輸出物理層載荷的長度對應(yīng)于該時隙的長度。這樣按照時序周期循環(huán)順序，變長復(fù)用模塊411將上行接口的一路物理層載荷解復(fù)用為下行接口的多路物理層載荷，并從對應(yīng)的下行接口輸出本復(fù)用單元。
實施例八和實施例九中的時隙實際上也可以看成是復(fù)用和解復(fù)用時處理的物理層載荷長度，例如可以是物理層載荷的字節(jié)數(shù)。
實施例八和實施例九中，復(fù)用單元既不需識別也不需解析物理層載荷中的數(shù)據(jù)幀。另外，與實施例三和實施例四相同，這兩個實施例中的上行帶寬中分配給每個下行連接的部分帶寬都得到嚴(yán)格保留，從物理層上保證了QoS性能。實施例八和實施例九適用于圖3的第二種或圖4的第三種接入系統(tǒng)。
如前所述，級聯(lián)復(fù)用主要針對采用復(fù)用芯片的情況。參見圖16，一般來說，復(fù)用芯片可能包括以下三種第一種是MAC接口復(fù)用芯片，即將一個復(fù)用單元封裝在芯片中，其上下行端口均輸入輸出物理層載荷；第二種是PHY-MAC接口復(fù)用芯片，將一個復(fù)用單元、連接復(fù)用單元每一個下行接口的下行物理端口單元封裝在芯片中，上行端口輸入輸出物理層載荷，下行端口輸入輸出物理層信號；第三種是PHY接口復(fù)用芯片，將一個復(fù)用單元、連接復(fù)用單元每一個下行接口的下行物理端口單元和連接復(fù)用單元上行接口的上行物理端口單元封裝在芯片中，上下行端口均輸入輸出物理層信號。
當(dāng)接入裝置實施例五至實施例九中的復(fù)用單元采用MAC接口復(fù)用芯片時，下級MAC接口復(fù)用芯片的上行端口可以直接連接相鄰的上級MAC接口復(fù)用芯片的下行接口；當(dāng)采用PHY接口復(fù)用芯片時，下級PHY接口復(fù)用芯片的上行端口也可以直接連接相鄰的上級PHY接口復(fù)用芯片的下行接口；當(dāng)采用PHY-MAC接口復(fù)用芯片時，下級PHY接口復(fù)用芯片的上行端口需要通過與其上行端口的傳輸速率匹配的上行物理端口單元才可以連接相鄰的上級PHY-MAC接口復(fù)用芯片的下行接口。
當(dāng)然，這三種復(fù)用芯片也可以混合使用，此時可能需要在上下級復(fù)用芯片之間接入上行物理端口單元或下行物理端口單元進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換。
在圖4所示的第三種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)采用現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行與外部網(wǎng)絡(luò)的連接，由接入轉(zhuǎn)換裝置來作為接入裝置與網(wǎng)關(guān)設(shè)備間的接口。本發(fā)明中的接入轉(zhuǎn)換裝置包括至少一個接入物理端口單元來連接接入裝置，還應(yīng)包括一個網(wǎng)關(guān)物理端口單元來連接網(wǎng)關(guān)設(shè)備。接入轉(zhuǎn)換裝置也需要采用與接入裝置相配合的復(fù)用技術(shù)。
圖17至圖19分別為本發(fā)明中接入轉(zhuǎn)換裝置實施例一至實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520分別與接入物理端口單元510、網(wǎng)關(guān)物理端口單元530相連接。接入物理端口單元510通過接入裝置連接接入節(jié)點，在接收到物理層信號時解析出其中承載的復(fù)用物理層載荷，輸出至復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520；復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520將復(fù)用物理層載荷轉(zhuǎn)換為以完整的數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷后輸出至網(wǎng)關(guān)物理端口單元530；網(wǎng)關(guān)物理端口單元530將以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷承載在物理層信號中發(fā)送至網(wǎng)關(guān)設(shè)備。網(wǎng)關(guān)物理端口單元530從網(wǎng)關(guān)設(shè)備接收到物理層信號后，將其解析為以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷，輸出至復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520；復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520將以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷逆向轉(zhuǎn)換為復(fù)用物理層載荷后輸出至接入物理端口單元510；接入物理端口單元510將復(fù)用物理層載荷轉(zhuǎn)換為物理層信號后輸出至接入裝置。
接入轉(zhuǎn)換裝置實施例一至實施例三的不同之處在于因采用的復(fù)用技術(shù)不同，導(dǎo)致復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520的內(nèi)部實現(xiàn)不同。
圖17所示為接入轉(zhuǎn)換裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520包括復(fù)用標(biāo)記模塊521和復(fù)用標(biāo)記處理模塊522，復(fù)用標(biāo)記處理模塊522分別連接接入物理端口單元510、復(fù)用標(biāo)記模塊521和網(wǎng)關(guān)物理端口單元530。
本實施例的接入轉(zhuǎn)換裝置可以與接入裝置實施例二、六和七配合使用。實施例二、六和七的接入裝置的上行物理層載荷中均包括與連接接入節(jié)點的下行物理端口單元，或者說與接入節(jié)點具有一一對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)記。
當(dāng)接入轉(zhuǎn)換裝置的接入物理端口單元510接收到接入裝置的上行物理層信號時，解析出其中承載的物理層載荷輸出至復(fù)用標(biāo)記處理模塊522。復(fù)用標(biāo)記處理模塊522取出物理層載荷中的標(biāo)記，根據(jù)標(biāo)記生成以完整的數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷，并查看標(biāo)記與數(shù)據(jù)幀中的接入節(jié)點標(biāo)識是否已經(jīng)保存在復(fù)用標(biāo)記模塊521中，如果未保存或者發(fā)生變化則更新復(fù)用標(biāo)記模塊521，使復(fù)用標(biāo)記模塊521中維持當(dāng)前的標(biāo)記與接入節(jié)點標(biāo)識的對應(yīng)關(guān)系；復(fù)用標(biāo)記處理模塊522并將清除標(biāo)記后以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷輸出至網(wǎng)關(guān)物理端口單元530。
當(dāng)接入裝置以數(shù)據(jù)幀為單位在物理層載荷中添加標(biāo)記時，復(fù)用標(biāo)記處理模塊522在清除標(biāo)記后即可得到以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷；而當(dāng)接入裝置以固定長度碼流為單位在物理層載荷中添加標(biāo)記時，復(fù)用標(biāo)記處理模塊522可能需要將具有相同標(biāo)記的物理層載荷重新組合，清除其中的標(biāo)記后得到以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷。
接入節(jié)點標(biāo)識為由該接入節(jié)點發(fā)送的報文或傳輸至該接入節(jié)點的報文中與該接入節(jié)點具有對應(yīng)關(guān)系的字段，可以是接入節(jié)點的MAC地址、IP地址、VLAN號等字段。接入系統(tǒng)中接入節(jié)點在上電后首先向網(wǎng)關(guān)設(shè)備側(cè)發(fā)送報文，這樣接入轉(zhuǎn)換裝置可以學(xué)習(xí)到接入節(jié)點標(biāo)識與標(biāo)記的對應(yīng)關(guān)系。
對從網(wǎng)關(guān)物理端口單元530接收的以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷，復(fù)用標(biāo)記處理模塊522在復(fù)用標(biāo)記模塊521中查找到與該數(shù)據(jù)幀中的接入節(jié)點標(biāo)識相對應(yīng)的標(biāo)記，在物理層載荷中添加該標(biāo)記后輸出至接入物理端口單元510。
對有超過1個接入物理端口單元510與復(fù)用標(biāo)記處理模塊522連接的接入轉(zhuǎn)換裝置，復(fù)用標(biāo)記處理模塊522還可以將與接入節(jié)點標(biāo)識對應(yīng)的接入物理端口單元510一同存儲在復(fù)用標(biāo)記模塊521中。對從網(wǎng)關(guān)物理端口單元530接收的下行物理層載荷，復(fù)用標(biāo)記處理模塊522在查找與數(shù)據(jù)幀中接入節(jié)點標(biāo)識對應(yīng)的標(biāo)記時，同時查找對應(yīng)的接入物理端口單元510，并且將添加了標(biāo)記的下行物理層載荷輸出至該接入物理端口單元510。
需要說明的是，本實施例中接入轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)采用與其連接的接入裝置相匹配的方式對標(biāo)記進(jìn)行處理。如果接入裝置以數(shù)據(jù)幀為單位進(jìn)行復(fù)用，接入轉(zhuǎn)換裝置也以數(shù)據(jù)幀為單位處理標(biāo)記；如果接入裝置以固定長度進(jìn)行復(fù)用，則接入轉(zhuǎn)換裝置也對固定長度的碼流進(jìn)行標(biāo)記處理，并且，標(biāo)記在數(shù)據(jù)幀或固定長度碼流中的位置也應(yīng)相同。
當(dāng)接入系統(tǒng)采用接入裝置實施例六組網(wǎng)時，本實施例中的標(biāo)記為由接入裝置的最下級復(fù)用單元在碼流中添加并且穿越所有上級復(fù)用單元的標(biāo)記；當(dāng)接入系統(tǒng)采用接入裝置實施例七組網(wǎng)時，本實施例中的標(biāo)記包括所有級別復(fù)用單元的偏移標(biāo)記。
圖18所示為接入轉(zhuǎn)換裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520包括復(fù)用時序模塊523、時序轉(zhuǎn)換模塊524和數(shù)據(jù)幀識別模塊525，時序轉(zhuǎn)換模塊524分別連接接入物理端口單元510、復(fù)用時序模塊523和數(shù)據(jù)幀識別模塊525，數(shù)據(jù)幀識別模塊525連接網(wǎng)關(guān)物理端口單元530。
本實施例的接入轉(zhuǎn)換裝置可以與接入裝置實施例三和八配合使用。實施例三和八的接入裝置的上行物理層載荷均按照復(fù)用時序周期復(fù)用，復(fù)用時序周期中時隙的長度相同。復(fù)用物理層載荷中均包括排列順序?qū)?yīng)于連接接入節(jié)點的下行物理端口單元，或者說對應(yīng)于接入節(jié)點的碼流段。
對從接入物理端口單元510接收的復(fù)用物理層載荷，時序轉(zhuǎn)換模塊524以復(fù)用時序周期中的時隙為單位，按照時隙的排列順序?qū)?fù)用物理層載荷分段寫入該時隙的上行緩存區(qū)。數(shù)據(jù)幀識別模塊525從各個時隙上行緩存區(qū)的以完整的數(shù)據(jù)幀為單位取出物理層載荷，查看數(shù)據(jù)幀中的接入節(jié)點標(biāo)識與對應(yīng)的時隙是否已經(jīng)保存在復(fù)用時序模塊523中，如果未保存或者發(fā)生變化則更新復(fù)用時序模塊523，使復(fù)用時序模塊523中維持當(dāng)前的時隙與接入節(jié)點標(biāo)識的對應(yīng)關(guān)系；數(shù)據(jù)幀識別模塊525并將以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷輸出至網(wǎng)關(guān)物理端口單元530。
對從網(wǎng)關(guān)物理端口單元530接收的以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷，數(shù)據(jù)幀識別模塊525在復(fù)用時序模塊523中查找到與該數(shù)據(jù)幀中接入節(jié)點標(biāo)識相對應(yīng)的時隙，將以該數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷后寫入該時隙的下行緩存區(qū)。時序轉(zhuǎn)換模塊524以復(fù)用時序周期中的時隙為單位，按照時隙的排列順序從每個時隙的下行緩存區(qū)中向接入物理端口單元510輸出一定長度的物理層載荷。
同樣，本實施例中的接入轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)采用與其連接的接入裝置相匹配的時分復(fù)用方式，例如相匹配的復(fù)用時序周期和相匹配的時隙數(shù)量和長度，以保證對物理層載荷在傳輸兩端進(jìn)行正確的復(fù)用和解復(fù)用。
圖19所示為接入轉(zhuǎn)換裝置實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。復(fù)用轉(zhuǎn)換單元520包括復(fù)用時序與時長模塊526、時序與時長轉(zhuǎn)換模塊527和數(shù)據(jù)幀識別模塊525，時序與時長轉(zhuǎn)換模塊527分別連接接入物理端口單元510、復(fù)用時序與時長模塊526和數(shù)據(jù)幀識別模塊525，數(shù)據(jù)幀識別模塊525連接網(wǎng)關(guān)物理端口單元530。
本實施例的接入轉(zhuǎn)換裝置可以與接入裝置實施例四和九配合使用。實施例四和九的接入裝置的上行物理層載荷均按照復(fù)用時序周期復(fù)用，復(fù)用時序周期中時隙的長度可能不同。復(fù)用物理層載荷中均包括排列順序?qū)?yīng)于連接接入節(jié)點的下行物理端口單元，或者說對應(yīng)于接入節(jié)點的碼流段，并且碼流段的長度對應(yīng)于時隙長度。
在復(fù)用時序與時長模塊526中預(yù)先存儲復(fù)用時序周期中各個時隙的長度及排列順序。
對從接入物理端口單元510接收的復(fù)用物理層載荷，時序與時長轉(zhuǎn)換模塊527以復(fù)用時序周期中的時隙為單位，按照時隙的排列順序?qū)?fù)用物理層載荷中碼流長度對應(yīng)于該時隙長度的碼流段寫入該時隙的上行緩存區(qū)。數(shù)據(jù)幀識別模塊525從各個時隙上行緩存區(qū)中以完整的數(shù)據(jù)幀為單位取出一段物理層載荷，查看數(shù)據(jù)幀中的接入節(jié)點標(biāo)識與對應(yīng)的時隙是否已經(jīng)保存在復(fù)用時序與時長模塊526中，如果未保存或者發(fā)生變化則更新復(fù)用時序與時長模塊526，使復(fù)用時序與時長模塊526中維持當(dāng)前的時隙、時隙長度與接入節(jié)點標(biāo)識的對應(yīng)關(guān)系；數(shù)據(jù)幀識別模塊525并將以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷輸出至網(wǎng)關(guān)物理端口單元530。
對從網(wǎng)關(guān)物理端口單元530接收的發(fā)送至接入節(jié)點的以數(shù)據(jù)幀為單位的物理層載荷，數(shù)據(jù)幀識別模塊525在復(fù)用時序與時長模塊526中查找到與該數(shù)據(jù)幀中接入節(jié)點標(biāo)識相對應(yīng)的時隙，將該物理層載荷后寫入該時隙的下行緩存區(qū)。時序與時長轉(zhuǎn)換模塊527以復(fù)用時序周期中的時隙為單位，按時隙的排列順序從每個時隙的下行緩存區(qū)中向接入物理端口單元510輸出碼流長度對應(yīng)于該時隙長度的物理層載荷。
同樣，本實施例中的接入轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)采用與其連接的接入裝置相匹配的時分復(fù)用方式，例如相匹配的復(fù)用時序周期、相匹配的時隙數(shù)量和時隙長度、以及相匹配的排列順序，以保證對物理層載荷在傳輸兩端進(jìn)行正確的復(fù)用和解復(fù)用。
在圖3所示的第二種以太網(wǎng)接入系統(tǒng)中，復(fù)用網(wǎng)關(guān)設(shè)備需要采用與接入裝置相配合的復(fù)用技術(shù)來實現(xiàn)接入。本發(fā)明中的復(fù)用網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以通過將上述接入轉(zhuǎn)換裝置集成在現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)設(shè)備中實現(xiàn)，此處不再贅述。
需要說明的是，本發(fā)明上述接入裝置、復(fù)用網(wǎng)關(guān)設(shè)備和接入轉(zhuǎn)換裝置中所有的物理端口單元都具有轉(zhuǎn)換物理層信號和物理層載荷的功能，這一功能對應(yīng)于不同的帶寬有不同的實現(xiàn)方法，均可采用現(xiàn)有PHY芯片中的技術(shù)實現(xiàn)。
圖20為本發(fā)明所述以太網(wǎng)上行復(fù)用接入方法的流程圖。在步驟S11，在接入節(jié)點側(cè)，對從各個接入節(jié)點接收的低速物理層信號，分別從中解析出對應(yīng)于各個接入節(jié)點的低速物理層載荷。
在步驟S12，將各個接入節(jié)點的低速物理層載荷復(fù)用為一路高速物理層載荷。
在步驟S13，將復(fù)用后的高速物理層載荷承載在高速物理層信號中。
在步驟S14，將高速物理層信號進(jìn)行上行傳輸。
上述上行復(fù)用接入流程中，步驟S12中將低速物理層載荷復(fù)用為一路高速物理層載荷可以是一級復(fù)用，也可以是多級復(fù)用。多級復(fù)用分級進(jìn)行，先將接入節(jié)點分組，將每個組中接入節(jié)點的物理層載荷復(fù)用為每組一路物理層載荷，然后將每組一路的物理層載荷再次分組后復(fù)用或直接復(fù)用，直到將所有接入節(jié)點的物理層載荷復(fù)用為一路物理層載荷。
步驟S12中在進(jìn)行一級或多級復(fù)用時，可以采用前述接入裝置的各個實施例中的上行復(fù)用技術(shù)，此處僅作簡單說明，詳細(xì)內(nèi)容請參見前述實施例。
當(dāng)采用數(shù)據(jù)幀中與接入節(jié)點具有一一對應(yīng)關(guān)系的字段，即接入節(jié)點標(biāo)識作為物理層載荷的標(biāo)記時，步驟S12之后的各個步驟都與現(xiàn)有技術(shù)相同。當(dāng)采用時分復(fù)用技術(shù)時，步驟S12中在時序周期中每個與復(fù)用前某路物理層載荷對應(yīng)的時隙，將碼流長度匹配于該時隙長度的該路物理層載荷輸出為復(fù)用后的一路物理層載荷。
偏移標(biāo)記僅適用于多級復(fù)用的情況，步驟S12中每級復(fù)用前在復(fù)用前的物理層載荷中添加與本次復(fù)用的各路物理層載荷一一對應(yīng)的偏移標(biāo)記。
圖21為本發(fā)明所述以太網(wǎng)下行復(fù)用接入方法的流程圖。在步驟S21，接收下行傳輸?shù)母咚傥锢韺有盘枴?br>
在步驟S22，從接收的高速物理層信號中解析出復(fù)用物理層載荷。
在步驟S23，將復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為對應(yīng)于接入節(jié)點的低速物理層載荷。
在步驟S24，將解復(fù)用后的低速物理層載荷承載在低速物理層信號中發(fā)送至對應(yīng)的接入節(jié)點。
上述下行復(fù)用接入流程中，步驟S23中將復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷可以是一級解復(fù)用，也可以是多級解復(fù)用。多級解復(fù)用分級進(jìn)行，先將復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷；再將解復(fù)用后的各路物理層載荷分別再次解復(fù)用，直至解復(fù)用為對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷。
步驟S23中在進(jìn)行一級或多級解復(fù)用時，可以采用前述接入裝置的各個實施例中的上行復(fù)用技術(shù)，此處僅作簡單說明，詳細(xì)內(nèi)容請參見前述實施例。
當(dāng)采用數(shù)據(jù)幀中與接入節(jié)點具有一一對應(yīng)關(guān)系的字段，即接入節(jié)點標(biāo)識作為物理層載荷的標(biāo)記時，步驟S23中根據(jù)接入節(jié)點標(biāo)識來進(jìn)行解復(fù)用。當(dāng)根據(jù)復(fù)用物理層載荷中與接入節(jié)點一一對應(yīng)的標(biāo)記進(jìn)行解復(fù)用時，在將對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層信號前應(yīng)去除碼流中的標(biāo)記。當(dāng)采用時分復(fù)用技術(shù)時，步驟S23中在時序周期中每個與復(fù)用前某路物理層載荷對應(yīng)的時隙，將碼流長度匹配于該時隙長度的解復(fù)用前物理層載荷輸出為對應(yīng)于該時隙的一路解復(fù)用后物理層載荷。
偏移標(biāo)記僅適用于多級復(fù)用的情況，步驟S23中每級解復(fù)用根據(jù)解復(fù)用前物理層載荷中與解復(fù)用后的各路物理層載荷具有一一對應(yīng)關(guān)系的偏移標(biāo)記進(jìn)行，并在每次解復(fù)用時清除物理層載荷中據(jù)以進(jìn)行本次解復(fù)用的偏移標(biāo)記。
對本發(fā)明而言，接入節(jié)點可以采用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)物理層速率，當(dāng)然若未來出現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)物理層傳輸速率，如2M、40M、80M等，只要該物理鏈路兩端均支持這些非標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率即可。同樣接入裝置中輸出高速物理層信號的上行物理端口也可以不是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)物理層速率，甚至部分物理端口都可能不是標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口，只要物理鏈路兩端能夠同時支持，并能夠承載以太網(wǎng)物理層載荷，那么本發(fā)明同樣適用，從更廣意義上講，本發(fā)明并不關(guān)心每一段物理鏈路的兩端的具體物理層處理，相信這一點這對本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易理解的。
本發(fā)明中，接入系統(tǒng)中接入節(jié)點到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)非常簡單，接入節(jié)點的流量經(jīng)過接入裝置復(fù)用后送到上層設(shè)備處理。相對于現(xiàn)有的接入系統(tǒng)，本發(fā)明不需要做二層轉(zhuǎn)發(fā)處理，僅僅工作在一層，因此可靠性上比通過二層交換機(jī)接入更有優(yōu)勢，同時隨著基于本發(fā)明相關(guān)實施方式的商用規(guī)模的擴(kuò)大，本發(fā)明接入裝置的成本有望做到一臺普通交換機(jī)的十分之一左右，并且占用空間非常小，很適合放在小區(qū)樓道內(nèi)。對運營商而言，接入設(shè)備使用可靠且成本非常低廉；對用戶而言，可以通過計算機(jī)網(wǎng)卡直接接入，不需要調(diào)制解調(diào)設(shè)備和撥號軟件，在提供使用便利性的同時降低了用戶的成本。對用戶數(shù)量多且密集分布的情況，則采用級聯(lián)復(fù)用的接入裝置將更為適用。
本發(fā)明通過融合復(fù)用技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)，提供了一種以太網(wǎng)寬帶接入系統(tǒng)的組網(wǎng)方案，能夠大幅降低寬帶接入成本，簡化接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供高速可靠的接入速率。
以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種以太網(wǎng)接入裝置，位于多個接入節(jié)點和網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間，其特征在于，包括至少兩個下行物理端口單元、復(fù)用解復(fù)用單元和上行物理端口單元，其中下行物理端口單元用來在輸入輸出接入裝置的低速物理層信號與其中承載的低速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；上行物理端口單元用來在輸入輸出接入裝置的高速物理層信號與其中承載的高速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；復(fù)用解復(fù)用單元用來在下行物理端口單元的低速物理層載荷與上行物理端口單元的高速物理層載荷之間進(jìn)行復(fù)用與解復(fù)用。
2.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于，所述復(fù)用解復(fù)用單元的復(fù)用與解復(fù)用根據(jù)物理層載荷中與下行物理端口單元對應(yīng)的標(biāo)記進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述標(biāo)記為物理層載荷中數(shù)據(jù)幀內(nèi)的字段，該字段與下行物理端口單元具有對應(yīng)關(guān)系；所述復(fù)用解復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊和幀復(fù)用模塊，其中標(biāo)記存儲模塊用來存儲標(biāo)記及其對應(yīng)的下行物理端口單元；幀復(fù)用模塊用來將下行物理端口單元輸入的低速物理層載荷以數(shù)據(jù)幀為單位轉(zhuǎn)換為高速物理層載荷輸出至上行物理端口單元，以及將從上行物理端口單元輸入的高速物理層載荷以數(shù)據(jù)幀為單位轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷并輸出至其中標(biāo)記所對應(yīng)的下行物理端口單元。
4.如權(quán)利要求2所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述復(fù)用解復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊、標(biāo)記模塊和碼流復(fù)用模塊，其中標(biāo)記存儲模塊用來存儲標(biāo)記及其對應(yīng)的下行物理端口單元；標(biāo)記模塊用來在從下行物理端口單元輸入的低速物理層載荷中添加與該下行物理端口單元對應(yīng)的標(biāo)記并輸出至碼流復(fù)用模塊，以及在從碼流復(fù)用模塊輸入的物理層載荷中去除標(biāo)記并從與該標(biāo)記對應(yīng)的下行物理端口單元輸出；碼流復(fù)用模塊用來在標(biāo)記模塊的低速物理層載荷與上行物理端口單元的高速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
5.如權(quán)利要求4所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述標(biāo)記模塊在物理層載荷中添加和去除標(biāo)記以數(shù)據(jù)幀為單位或以固定長度碼流為單位進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述復(fù)用解復(fù)用單元的復(fù)用與解復(fù)用根據(jù)時序周期循環(huán)進(jìn)行，時序周期中包括對應(yīng)于各個下行物理端口單元的時隙。
7.如權(quán)利要求6所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述時序周期中對應(yīng)于各個下行物理端口單元的時隙長度相同；所述復(fù)用解復(fù)用單元包括時序存儲模塊和定長復(fù)用模塊，其中時序存儲模塊用來存儲時序周期中時隙對應(yīng)的下行物理端口單元；定長復(fù)用模塊在各個時隙將從對應(yīng)的下行物理端口單元接收的低速物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路高速物理層載荷輸出至上行物理端口單元，以及將從上行物理端口單元接收的高速物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層載荷在各個時隙輸出至對應(yīng)的下行物理端口單元。
8.如權(quán)利要求6所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述復(fù)用解復(fù)用單元包括時序與時長存儲模塊和變長復(fù)用模塊，其中時序與時長存儲模塊用來存儲時序周期中各時隙的長度、該時隙所對應(yīng)的下行物理端口單元；變長復(fù)用模塊用來在各個時隙將從對應(yīng)的下行物理端口單元接收的碼流長度匹配于該時隙長度的低速物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路高速物理層載荷并輸出至上行物理端口單元，以及將從上行物理端口單元接收的高速物理層載荷轉(zhuǎn)換低速物理層載荷，在各個時隙將碼流長度匹配于該時隙長度的低速物理層載荷輸出至對應(yīng)的下行物理端口單元。
9.一種以太網(wǎng)接入裝置，位于多個接入節(jié)點和網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間，其特征在于，包括多個最下級下行物理端口單元、最上級上行物理端口單元和至少兩級復(fù)用單元，下級復(fù)用單元的上行接口與上級復(fù)用單元的下行接口連接，其中最下級下行物理端口單元連接最下級復(fù)用單元的下行接口，用來在輸入輸出接入裝置的低速物理層信號與其中承載的低速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；最上級上行物理端口單元連接最上級復(fù)用單元的上行接口，用來在輸入輸出接入裝置的高速物理層信號與其中承載的高速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；各級復(fù)用單元在最下級復(fù)用單元下行接口的低速物理層載荷與最上級復(fù)用單元上行接口的高速物理層載荷之間進(jìn)行逐級的復(fù)用與解復(fù)用。
10.如權(quán)利要求9所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述各級復(fù)用單元的復(fù)用與解復(fù)用根據(jù)物理層載荷中與最下級復(fù)用單元下行接口對應(yīng)的標(biāo)記進(jìn)行。
11.如權(quán)利要求10所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述標(biāo)記為最下級復(fù)用單元下行接口的物理層載荷中數(shù)據(jù)幀內(nèi)區(qū)別于其他下行接口的字段；所述每級復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊和幀復(fù)用模塊，其中標(biāo)記存儲模塊用來存儲標(biāo)記及其對應(yīng)的本復(fù)用單元下行接口；幀復(fù)用模塊用來將下行接口輸入的多路物理層載荷以數(shù)據(jù)幀為單位轉(zhuǎn)換為一路物理層載荷后由上行接口輸出，以及將從上行接口輸入的一路物理層載荷以數(shù)據(jù)幀為單位轉(zhuǎn)換為多路物理層載荷并由其中標(biāo)記所對應(yīng)的下行接口輸出。
12.如權(quán)利要求10所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述最下級復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊、標(biāo)記模塊和碼流復(fù)用模塊，其中標(biāo)記存儲模塊用來存儲標(biāo)記及其對應(yīng)的本復(fù)用單元下行接口；標(biāo)記模塊用來在從下行接口輸入的物理層載荷中添加與該下行接口對應(yīng)的標(biāo)記并輸出至碼流復(fù)用模塊，以及在從碼流復(fù)用模塊輸入的物理層載荷中去除標(biāo)記并從與該標(biāo)記對應(yīng)的下行接口輸出；碼流復(fù)用模塊用來在標(biāo)記模塊的多路物理層載荷與上行接口的一路物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；所述其他各級復(fù)用單元包括標(biāo)記存儲模塊和碼流上級復(fù)用模塊，其中碼流上級復(fù)用模塊用來將從下行接口輸入的多路物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路物理層載荷從上行接口輸出，以及將從上行接口輸入的一路物理層載荷轉(zhuǎn)換為多路物理層載荷并從與其中標(biāo)記對應(yīng)的下行接口輸出。
13.如權(quán)利要求12所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述最下級復(fù)用單元的標(biāo)記模塊在物理層載荷中添加和去除標(biāo)記以數(shù)據(jù)幀為單位或以固定長度碼流為單位進(jìn)行。
14.如權(quán)利要求10所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述標(biāo)記包括每級復(fù)用單元的偏移標(biāo)記；所述各級復(fù)用單元包括偏移標(biāo)記存儲模塊、偏移標(biāo)記模塊和碼流復(fù)用模塊，其中偏移標(biāo)記存儲模塊用來存儲本復(fù)用單元的偏移標(biāo)記及其對應(yīng)的本復(fù)用單元下行接口；偏移標(biāo)記模塊用來在從下行接口輸入的物理層載荷中添加與下行接口對應(yīng)的偏移標(biāo)記并輸出至碼流復(fù)用模塊，以及在從碼流復(fù)用模塊輸入的物理層載荷中去除本復(fù)用單元的偏移標(biāo)記并從與該偏移標(biāo)記對應(yīng)的下行接口輸出；碼流復(fù)用模塊用來在偏移標(biāo)記模塊的多路物理層載荷與上行接口的一路物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
15.如權(quán)利要求14所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述各級復(fù)用單元的偏移標(biāo)記模塊在物理層載荷中添加和去除偏移標(biāo)記以數(shù)據(jù)幀為單位或以固定長度碼流為單位進(jìn)行。
16.如權(quán)利要求9所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述各級復(fù)用單元的復(fù)用與解復(fù)用根據(jù)該復(fù)用單元的時序周期循環(huán)進(jìn)行，時序周期中包括對應(yīng)于該復(fù)用單元下行接口的時隙。
17.如權(quán)利要求16所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述每個復(fù)用單元的時序周期中的時隙具有相同的長度；所述每級復(fù)用單元包括時序存儲模塊和定長復(fù)用模塊，其中時序存儲模塊用來存儲該復(fù)用單元的時序周期中時隙對應(yīng)的下行接口；定長復(fù)用模塊在各個時隙將從對應(yīng)的下行接口接收的多路物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路物理層載荷后從上行接口輸出，以及將從上行接口接收的一路物理層載荷轉(zhuǎn)換為多路物理層載荷后在各個時隙由對應(yīng)的下行接口輸出。
18.如權(quán)利要求16所述的以太網(wǎng)級聯(lián)復(fù)用裝置，其特征在于，所述各級復(fù)用單元包括時序與時長存儲模塊和變長復(fù)用模塊，其中時序與時長存儲模塊用來存儲該復(fù)用單元的時序周期中時隙的長度、該時隙對應(yīng)的下行物理端口單元；變長復(fù)用模塊用來在各個時隙將從對應(yīng)的下行接口接收的碼流長度匹配于該時隙長度的物理層載荷轉(zhuǎn)換為一路物理層載荷后從上行接口輸出，以及將從上行接口接收的一路物理層載荷進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換后，在各個時隙將碼流長度匹配于該時隙長度的物理層載荷從對應(yīng)的下行接口輸出。
19.如權(quán)利要求9至18所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述接入裝置還包括除最下級以外的各級下行物理端口單元，分別連接該級復(fù)用單元的每個下行接口，用來進(jìn)行物理層信號與物理層載荷之間的轉(zhuǎn)換；每個復(fù)用單元與其連接的下行物理端口單元封裝在一個物理層-媒介接入控制層PHY-MAC接口復(fù)用芯片中；所述接入裝置還包括除最上級以外的各級上行物理端口單元，連接在下級PHY-MAC接口復(fù)用芯片與上級PHY-MAC接口復(fù)用芯片之間，用來進(jìn)行物理層信號與物理層載荷之間的轉(zhuǎn)換。
20.如權(quán)利要求9至18所述的以太網(wǎng)接入裝置，其特征在于所述接入裝置還包括除最下級以外的各級下行物理端口單元，分別連接該級復(fù)用單元的每個下行接口，用來進(jìn)行物理層信號與物理層載荷之間的轉(zhuǎn)換；所述接入裝置還包括除最上級以外的各級上行物理端口單元，分別連接該級復(fù)用單元的每個上行接口，用來進(jìn)行物理層信號與物理層載荷之間的轉(zhuǎn)換；每個復(fù)用單元與其連接的下行物理端口單元和上行物理端口單元封裝在一個PHY接口復(fù)用芯片中，下級PHY接口復(fù)用芯片的上行物理端口單元連接至上級PHY接口復(fù)用芯片的下行物理端口單元。
21.一種以太網(wǎng)接入方法，其特征在于，包括以下步驟將至少兩路接入節(jié)點的物理層信號中承載的物理層載荷復(fù)用為一路物理層載荷；將復(fù)用后的物理層載荷轉(zhuǎn)換為高速物理層信號后進(jìn)行上行傳輸；將下行高速物理層信號中承載的一路復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為與至少兩個接入節(jié)點對應(yīng)的物理層載荷；將解復(fù)用后的物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層信號后進(jìn)行下行傳輸。
22.如權(quán)利要求21所述的以太網(wǎng)接入方法，其特征在于，所述將接入節(jié)點的物理層載荷復(fù)用為一路物理層載荷具體為對接入節(jié)點分組，將同組接入節(jié)點的多路物理層載荷復(fù)用為每組一路物理層載荷；將每組一路物理層載荷再次分組后復(fù)用或直接復(fù)用，直至復(fù)用為一路物理層載荷；所述將一路復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷具體為將復(fù)用物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷；將解復(fù)用后的各路物理層載荷分別再次解復(fù)用，直至解復(fù)用為對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷。
23.如權(quán)利要求22所述的以太網(wǎng)接入方法，其特征在于，所述方法在每次復(fù)用前還包括在復(fù)用前的物理層載荷中添加與本次復(fù)用的各路物理層載荷一一對應(yīng)的偏移標(biāo)記；所述每次解復(fù)用根據(jù)解復(fù)用前物理層載荷中與解復(fù)用后的各路物理層載荷具有一一對應(yīng)關(guān)系的偏移標(biāo)記進(jìn)行；所述方法在每次解復(fù)用時還包括去除物理層載荷中據(jù)以進(jìn)行本次解復(fù)用的偏移標(biāo)記。
24.如權(quán)利要求21或22所述的以太網(wǎng)接入方法，其特征在于，所述方法在進(jìn)行物理層載荷復(fù)用前還包括在接入節(jié)點的物理層載荷中添加與接入節(jié)點具有對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)記；所述將一路物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷根據(jù)物理層載荷中與接入節(jié)點具有對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)記進(jìn)行；所述方法在將對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷轉(zhuǎn)換為低速物理層信號前還包括在對應(yīng)于接入節(jié)點的物理層載荷中去除所述標(biāo)記。
25.如權(quán)利要求21或22所述的以太網(wǎng)接入方法，其特征在于，所述將多路物理層載荷復(fù)用為一路物理層載荷按照時序周期循環(huán)進(jìn)行；所述時序周期包括對應(yīng)于復(fù)用前各路物理層載荷的時隙，在每個時隙將對應(yīng)的復(fù)用前物理層載荷輸出為復(fù)用后的一路物理層載荷，所述復(fù)用前物理層載荷的長度匹配于該時隙的長度；所述將一路物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷按照時序周期循環(huán)進(jìn)行；所述時序周期包括對應(yīng)于解復(fù)用后各路物理層載荷的時隙，在每個時隙將解復(fù)用前碼流長度匹配于該時隙長度的物理層載荷輸出為對應(yīng)的解復(fù)用后物理層載荷。
26.如權(quán)利要求21或22所述的以太網(wǎng)接入方法，其特征在于所述將一路物理層載荷解復(fù)用為多路物理層載荷根據(jù)物理層載荷的數(shù)據(jù)幀中與接入節(jié)點具有對應(yīng)關(guān)系的字段進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以太網(wǎng)接入裝置，包括至少兩個下行物理端口單元、復(fù)用解復(fù)用單元和上行物理端口單元，其中下行物理端口單元用來在輸入輸出接入裝置的低速物理層信號與其中承載的低速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；上行物理端口單元用來在輸入輸出接入裝置的高速物理層信號與其中承載的高速物理層載荷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；復(fù)用解復(fù)用單元用來在下行物理端口單元的低速物理層載荷與上行物理端口單元的高速物理層載荷之間進(jìn)行復(fù)用與解復(fù)用。本發(fā)明通過融合復(fù)用技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)，提供了一種以太網(wǎng)寬帶接入系統(tǒng)的組網(wǎng)方案，能夠大幅降低寬帶接入成本，簡化接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供高速可靠的接入速率。
文檔編號H04L12/28GK1917471SQ20061007868
公開日2007年2月21日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者于洋, 林祥 申請人:杭州華為三康技術(shù)有限公司