本申請(qǐng)為分案申請(qǐng),其母案的發(fā)明名稱(chēng)為“用于來(lái)自分布點(diǎn)的多服務(wù)操作的分組封裝的方法”,申請(qǐng)日為2013年10月28日,申請(qǐng)?zhí)枮?01310669625.2。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2012年10月28日提交的、編號(hào)為61/719,455的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益。
背景技術(shù):
數(shù)字訂戶線路(dsl)技術(shù),在其整個(gè)歷史期間,試圖以向客戶輸送更多寬帶服務(wù)為目標(biāo)來(lái)增加比特速率。不幸的是,從中央局(co)部署到客戶房屋設(shè)備(cpe,也稱(chēng)作cpe設(shè)備,其位于客戶房屋中)的銅環(huán)路是相當(dāng)長(zhǎng)的,并且不允許具有大于幾兆比特每秒(mb/s)的比特速率的數(shù)據(jù)傳輸。為增加比特速率,現(xiàn)代接入網(wǎng)使用街柜(streetcabinet)、mdu柜(mdu=多住宅單元),和類(lèi)似布置:由高速骨干通信線路,如多吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)(gpon),連接到co,并且靠近客戶房屋被安裝的柜體。從這些柜體,可以部署高速dsl系統(tǒng),例如甚高比特速率dsl(vdsl)。當(dāng)前vdsl系統(tǒng)(itu-trecommendationg.993.2)具有大約一公里的操作范圍,提供數(shù)十mb/s范圍內(nèi)的比特速率。為增加從柜體部署的vdsl系統(tǒng)的比特速率,最近的itu-trecommendationg.993.5定義了允許將比特速率增加高達(dá)每方向100mb/s的導(dǎo)引傳輸。
然而,接入通信市場(chǎng)中最近的趨勢(shì)表明,100mb/s仍然是不足夠的并且需要高達(dá)一吉比特每秒(gb/s)的比特速率。相應(yīng)地,進(jìn)一步增加比特速率是對(duì)于現(xiàn)代dsl系統(tǒng)的一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo),其中期望大約1gb/s的比特速率。這通過(guò)向鄰近中引入高容量光纖并且將多個(gè)分布點(diǎn)(dp)連接到該光纖骨干來(lái)實(shí)現(xiàn),每個(gè)分布點(diǎn)服務(wù)于小的客戶區(qū)域,通常具有高達(dá)200米左右。
在每個(gè)dp處,用于所連接的客戶房屋的一定數(shù)量的服務(wù)從光纖骨干分支出來(lái)并經(jīng)由由dp所供應(yīng)的銅線傳送到cpe。這些由dp從光纖骨干分支出的不同服務(wù)可能使用不同的通信協(xié)議,諸如以太網(wǎng)、atm、udp,等等。將來(lái)自光纖骨干的在dp處所接收的數(shù)據(jù)的分組朝向特定的用戶cpe進(jìn)行復(fù)用和切換,這些cpe經(jīng)由雙絞線被連接到dp。接收cpe能夠覆蓋每個(gè)特定協(xié)議的每個(gè)分組并且將它們傳遞到相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一方面涉及一種通信系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述通信系統(tǒng)包括用于向至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)和耦合到至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)骨干的至少一個(gè)分布點(diǎn)(dp)。所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備遠(yuǎn)離dp定位并且經(jīng)由至少一個(gè)dp耦合到所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)骨干。所述至少一個(gè)dp被配置為根據(jù)一個(gè)或多個(gè)通信協(xié)議從所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)骨干接收多個(gè)數(shù)據(jù)單元。生成多個(gè)數(shù)據(jù)幀,每個(gè)數(shù)據(jù)幀都具有報(bào)頭部分和有效載荷部分,并且將所接收的數(shù)據(jù)單元中的每一個(gè)映射到所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)有效載荷部分。所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀中的一個(gè)或多個(gè)被映射到至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)的有效載荷部分,所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)然后被傳送到所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于將至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)骨干與至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)接的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例,所述方法包括根據(jù)一個(gè)或多個(gè)通信協(xié)議從所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)骨干接收多個(gè)數(shù)據(jù)單元。生成多個(gè)數(shù)據(jù)幀,每個(gè)數(shù)據(jù)幀都具有報(bào)頭部分和有效載荷部分,并且所接收的數(shù)據(jù)單元中的每一個(gè)都被映射到所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)有效載荷部分。所述方法進(jìn)一步包括將所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀中的一個(gè)或多個(gè)映射到至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)的有效載荷部分并將所述至少一個(gè)dtu傳送到所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
本發(fā)明的進(jìn)一步方面涉及用于將至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)骨干與至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備遠(yuǎn)離所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備地進(jìn)行對(duì)接的收發(fā)器單元。根據(jù)示例性實(shí)施例,所述收發(fā)器單元包括至少一個(gè)第一tps-tc單元,其被耦合到至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)骨干并且被配置為根據(jù)一個(gè)第一通信協(xié)議從所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)骨干接收多個(gè)數(shù)據(jù)單元。生成多個(gè)數(shù)據(jù)幀,每個(gè)數(shù)據(jù)幀都具有報(bào)頭部分和有效載荷部分,并且所接收的數(shù)據(jù)單元中的每一個(gè)都被映射到所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)有效載荷部分。所述第一tps-tc單元被進(jìn)一步配置為將所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀中的一個(gè)或多個(gè)映射到至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)幀的有效載荷部分,所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)幀然后被傳送到所述至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
更進(jìn)一步,將一種系統(tǒng)描述為本發(fā)明的另一方面。相應(yīng)地,所述系統(tǒng)包括通信網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)和耦合到所述介質(zhì)的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn);所述節(jié)點(diǎn)被布置為至少部分地經(jīng)由所述介質(zhì)傳送包括報(bào)頭和有效載荷的幀,所述幀與傳輸數(shù)據(jù)單元(dtu)的有效載荷部分相關(guān)聯(lián)。所述頭部不包括傳送協(xié)議特定傳輸匯聚(tps-tc)信息。一種對(duì)應(yīng)的方法包括生成幀,所述幀包括報(bào)頭和有效載荷。所述幀與傳輸數(shù)據(jù)單元(dtu)的有效載荷部分相關(guān)聯(lián),其中所述報(bào)頭不包括傳送協(xié)議特定傳輸匯聚(tps-tc)信息。所述方法進(jìn)一步包括傳輸所述幀。
附圖說(shuō)明
參考下面的附圖和描述可以更好地理解所述系統(tǒng)。圖中的部件不一定是按比例的,而將重點(diǎn)放在說(shuō)明本發(fā)明的原理上。而且,在這些圖中,遍及不同視圖中同樣的參考數(shù)字指代對(duì)應(yīng)的部分。
圖1圖示出示例性通信布置,其采用一個(gè)或多個(gè)分布點(diǎn),每個(gè)分布點(diǎn)都將若干個(gè)消費(fèi)者房屋與無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)連接。
圖2圖示出根據(jù)本發(fā)明的執(zhí)行封裝方法的示例性收發(fā)器,其可以在分布點(diǎn)內(nèi)被采用。
圖3圖示出數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)的報(bào)頭部分。
圖4圖示出dtu的有效載荷部分。
圖5a是圖示出在dtu有效載荷部分內(nèi)所使用的1字節(jié)報(bào)頭的編碼的表格。
圖5b是圖示出在dtu有效載荷部分內(nèi)所使用的2字節(jié)報(bào)頭的編碼的表格。
具體實(shí)施方式
圖1圖示出示例性通信布置,其中可以有用地使用本發(fā)明的不同實(shí)施例。通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商的中央局co被連接到一個(gè)或多個(gè)分布點(diǎn)dp1、dp2,每個(gè)分布點(diǎn)可能服務(wù)于多個(gè)消費(fèi)者房屋設(shè)備cpe1、cpe2、cpe3。分布點(diǎn)dp1、dp2是連接到中央局co的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),例如使用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(pon),特別是吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)gpon,其通常允許高達(dá)2.5吉比特每秒的上游和下游數(shù)據(jù)速率。由具有200米或更少的長(zhǎng)度的常用雙絞銅線tp(有時(shí)稱(chēng)為“本地環(huán)路”)將所述dp與cpe設(shè)備進(jìn)行連接,以便允許dp和相應(yīng)cpe設(shè)備之間的幾百吉比特每秒的數(shù)據(jù)速率。所述分布點(diǎn)可以被看作一種dslam(數(shù)字訂戶線路接入復(fù)用器),其是一種通常使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,其使用復(fù)用技術(shù)將多個(gè)客戶數(shù)字訂戶線路(dsl)接口(在dslam和cpe之間)連接到高速數(shù)字通信信道(在當(dāng)前的示例中為gpon)。
此外,所述dp可能能夠使用任何雙絞高速通信技術(shù),以及特別是xdsl技術(shù),來(lái)與cpe進(jìn)行通信。這種xdsl技術(shù)可以包括高比特速率數(shù)字訂戶線路(hdsl)、非對(duì)稱(chēng)數(shù)字訂戶線路(adsl2、adsl2+)以及尤其是甚高速dsl(vdsl2)。另外,通過(guò)雙絞線進(jìn)行操作的家內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù),諸如itu-tg.hn和g.pnt(homepnas),也可以被用來(lái)從dp服務(wù)于cpe。在每個(gè)dp處,將用于所連接的客戶房屋的一定數(shù)量的服務(wù)從光纖骨干分支出來(lái)并且經(jīng)由由分布點(diǎn)所供應(yīng)的銅線tp傳送到相應(yīng)cpe設(shè)備。dp將不同服務(wù)從光纖骨干分支出來(lái):將從光纖骨干接收到的數(shù)據(jù)分組朝向特定用戶cpe進(jìn)行切換,該特定用戶經(jīng)由雙絞線與dp連接。
為了通過(guò)雙絞線來(lái)傳送由光纖骨干(例如,gpon)所輸送的不同服務(wù),在dp中,將從光纖骨干接收到的數(shù)據(jù)分組封裝到特殊的傳送容器中,該傳送容器將實(shí)際服務(wù)比特速率與由連接dp到cpe設(shè)備的雙絞線所使用的比特速率對(duì)準(zhǔn)。這個(gè)過(guò)程常被稱(chēng)為“比特速率自適應(yīng)”或速率“對(duì)準(zhǔn)”。在特定部署中,光纖骨干技術(shù)可以載送使用一個(gè)或者不同傳送協(xié)議的服務(wù)。有時(shí),dp可能被連接到輸送競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)(常稱(chēng)為“分類(lèi)計(jì)價(jià)(unbundling)”)的兩個(gè)獨(dú)立的骨干。此外,嵌入式操作信道(eoc)或另一類(lèi)型的管理信道通常在dp和每個(gè)特定cpe設(shè)備之間被需要。
存在目前被用于執(zhí)行骨干網(wǎng)絡(luò)(通常是光纖)和通過(guò)雙絞線進(jìn)行操作的dsl系統(tǒng)之間的速率自適應(yīng)的多種封裝方法。itu-trecommendationg.992.3定義了atm信元(cell)到dsl幀上的封裝。為了在dsl和骨干網(wǎng)絡(luò)之間對(duì)準(zhǔn)比特速率,不時(shí)地插入空閑atm信元以填補(bǔ)(骨干和dsl系統(tǒng)的)兩個(gè)異步時(shí)鐘之間的空隙。
ieee802.3定義了一種稱(chēng)為“64/65”的封裝方法,其目前也被用在dsl中并且將引入的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組映射到65字節(jié)容器上。每個(gè)容器包括1字節(jié)的報(bào)頭和64字節(jié)的有效載荷部分(即,數(shù)據(jù)字)。所述報(bào)頭指示引入分組的字節(jié)是如何被映射的,即,分組的開(kāi)始、分組的結(jié)尾的字節(jié)位置是什么,指示了空容器、數(shù)據(jù)容器等。
另一個(gè)示例是公知的hdlc協(xié)議(hdlc=高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制),其中,每個(gè)分組的開(kāi)始和結(jié)尾由被稱(chēng)為“標(biāo)記”的特殊字節(jié)所指示。為均衡骨干和dsl之間的比特速率,在有效分組之間插入附加標(biāo)記,從而填補(bǔ)定時(shí)空隙。
所提到的解決方案的一個(gè)缺點(diǎn)在于,它們均意圖通過(guò)dsl服務(wù)于連續(xù)傳輸,該dsl使用頻分雙工(fdd);利用fdd,上游和下游被同時(shí)傳輸。通過(guò)添加atm空閑信元(或64/65封裝情況下的64字節(jié)容器中的空閑字節(jié),或hdlc情況下的連續(xù)標(biāo)記),當(dāng)前解決方案提供了初始系統(tǒng)定時(shí)對(duì)cpe的透明性,但是明顯地,這伴有高附加開(kāi)銷(xiāo)。從dp部署的現(xiàn)代dp銅線使用時(shí)分雙工(tdd)進(jìn)行操作。利用tdd,上游和下游被順序傳輸而非同時(shí)傳輸。因此,無(wú)論如何,不可能實(shí)現(xiàn)通過(guò)dsl線路的初始定時(shí)的透明性,并且需要一種新方法。該方法還應(yīng)當(dāng)減少不必要的開(kāi)銷(xiāo)。
當(dāng)前的封裝解決方案提供了單個(gè)服務(wù)的封裝。這里描述的實(shí)施例允許一種用于dp的封裝方法,其能夠使用fdd(其中定時(shí)透明性是可能的)和tdd(其中沒(méi)有定時(shí)透明性)兩者來(lái)用dsl線路進(jìn)行操作,但開(kāi)銷(xiāo)減小。并且,提供一種用于多服務(wù)情況的解決方案,其中使用不同傳送協(xié)議來(lái)從來(lái)源傳送用戶數(shù)據(jù),加上容納了由本地管理實(shí)體(即,管理dsl線路的操作的dsl調(diào)制解調(diào)器的一部分)生成的數(shù)據(jù)分組。同樣地,本文所描述的方法是可靠的,保證服務(wù)質(zhì)量(qos),允許不同傳輸協(xié)議和嵌入式操作信道的靈活復(fù)用,并且最小化開(kāi)銷(xiāo)。如果需要的話,其還可以提供定時(shí)透明性。
使用圖2a和2b的示圖,以示例性方式,圖示出了一種dp裝置的一般功能模型。圖2a圖示出了服務(wù)于cpe設(shè)備的dp的dsl收發(fā)器。在銅線的對(duì)端處的cpe設(shè)備中包括類(lèi)似的收發(fā)器。圖2b圖示出一種特殊情況,其中收發(fā)器僅包括一個(gè)tps-tc單元。此外,更詳細(xì)地圖示出了tps-tc單元,特別是用戶數(shù)據(jù)分組與eoc分組(管理數(shù)據(jù))的復(fù)用,其在將這兩者映射到數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)之前進(jìn)行,該數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)是一種具有分別被稱(chēng)為dtu報(bào)頭和dtu有效載荷的報(bào)頭和有效載荷部分的數(shù)據(jù)幀。dp可能包括用于將被連接到dp的每個(gè)cpe設(shè)備的一個(gè)收發(fā)器。參照?qǐng)D2a,多個(gè)傳送協(xié)議特定傳輸匯聚(tps-tc)單元(在圖2a的示例中標(biāo)記為“tps-tc1”、“tps-tc2”、……、“tps-tcm”)可能被用來(lái)將不同傳輸協(xié)議的引入數(shù)據(jù)單元封裝成上面提到的稱(chēng)為數(shù)據(jù)傳輸單元(dtu)的統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)單元的有效載荷部分。在特定系統(tǒng)中使用的所有dtu可以具有相同的(可調(diào)整的)大小和格式,并且由dsl系統(tǒng)的發(fā)送/接收單元(圖2a中標(biāo)記為tx/rx)轉(zhuǎn)發(fā)到介質(zhì),例如雙絞線(也參見(jiàn)圖1,銅線tp)。發(fā)送單元tx對(duì)引入dtu進(jìn)行編碼并且將它們調(diào)制到ofdm(正交頻分復(fù)用)或dmt(離散多音傳輸)調(diào)制器(ofdm以及特別是dmt是用于dsl系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方法)的子載波上。在一些實(shí)施例中編碼意味著前向糾錯(cuò)(fec),特別是里德所羅門(mén)(reed-solomon)編碼。因此,如圖3中所示,dtu的大小與fec碼字nfec的大小相協(xié)調(diào)。使用時(shí)分雙工(tdd)傳輸所調(diào)制的信號(hào),該時(shí)分雙工(tdd)在上游和下游傳輸之間交替。本文所描述的實(shí)施例還可以被用在頻分雙工(fdd)的情況下,其中上游和下游傳輸使用不同的子載波組(不同的頻帶)。
具體地,圖2a和2b圖示出了分布點(diǎn)(dp)內(nèi)的收發(fā)器單元。對(duì)應(yīng)的收發(fā)器位于cpe設(shè)備中。所述收發(fā)器包括m數(shù)量的tps-tc單元,每個(gè)mtps-tc單元服務(wù)于源自對(duì)應(yīng)的上層實(shí)體的特定傳輸協(xié)議,例如,根據(jù)atm傳輸協(xié)議的atm網(wǎng)絡(luò)發(fā)源的atm信元。應(yīng)當(dāng)注意,為了說(shuō)明的簡(jiǎn)單性起見(jiàn),圖2b僅示出了收發(fā)器的一個(gè)tps-tc單元。此外,開(kāi)銷(xiāo)管理信道(也被稱(chēng)為“嵌入式操作信道”,簡(jiǎn)稱(chēng)為“eoc”)源自tps管理實(shí)體mgmt,經(jīng)由標(biāo)記為tps-tc_mgmt的接口被傳遞,并且復(fù)用到dtu中,特別是如圖2b中所示(參見(jiàn)復(fù)用器mux)。每個(gè)tps-tc單元(在圖2a的示例中被標(biāo)記為tps-tc1、tps-tc2、……、tps-tcm)在對(duì)應(yīng)的γ接口處收集引入數(shù)據(jù)單元,將它們轉(zhuǎn)換成具有所提到的統(tǒng)一格式的幀(也參見(jiàn)圖4),并將這些幀復(fù)用成dtu。術(shù)語(yǔ)γ接口或γ參考點(diǎn),是用于dsl收發(fā)器(osi層1)和之前提到的上層(例如,用于atm的atm層、用于以太網(wǎng)的osi層2(mac層)等)之間的接口的常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)。出現(xiàn)在所謂的α接口或α參考點(diǎn)的統(tǒng)一格式的dtu流,在發(fā)射器tx中被編碼和調(diào)制,并經(jīng)由所謂的u接口傳遞到介質(zhì)。術(shù)語(yǔ)α參考點(diǎn)是表示物理介質(zhì)特定(pms)和傳送協(xié)議特定(tps)傳輸匯聚層(tc)之間的接口的常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)。u參考點(diǎn)表示到雙絞銅線的接口。接收器以相反的方式工作:其收集來(lái)自物理介質(zhì)的信號(hào),解調(diào)、解碼該dtu,并且進(jìn)一步,接收tps-tc從所接收的dtu中提取初始數(shù)據(jù)單元和管理開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)(如圖2b中所示),并將它們分別傳遞到對(duì)應(yīng)的上層實(shí)體(在γ接口處)和dp管理實(shí)體(在管理接口tps-tc_mgmt處)。為識(shí)別屬于不同協(xié)議的數(shù)據(jù)單元,將每個(gè)數(shù)據(jù)單元與對(duì)應(yīng)的類(lèi)型標(biāo)記一起復(fù)用到dtu中,該類(lèi)型標(biāo)記指示具體的協(xié)議。該類(lèi)型標(biāo)記可以駐留在dtu報(bào)頭中,特別是在圖3中標(biāo)記為“aux”的部分中。在另一實(shí)施例中,類(lèi)型標(biāo)記可能與dtu內(nèi)部的特定幀相關(guān)聯(lián)并且駐留在該幀的報(bào)頭中(參見(jiàn)圖4)。
α接口處的一般dtu格式包括dtu報(bào)頭和dtu有效載荷部分,如圖3中所圖示。這種格式將被所有類(lèi)型的tps-tc所使用。可以按照不同方式來(lái)選擇dtu的字節(jié)總數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中,dtu的字節(jié)的數(shù)量將適合被用來(lái)在發(fā)射器tx中編碼dtu的碼字的大?。▍⒁?jiàn)圖2a)。例如,如果nfec是由(發(fā)送單元tx中的)編碼器所使用的碼字的大小并且rfec是由編碼器所添加的冗余字節(jié)的數(shù)量,那么dtu的大小為:ndtu=q×(nfec-rfec),其中q是定義由一個(gè)dtu容納的碼字?jǐn)?shù)量的整數(shù)。因此通常dtu的大小ndtu在整個(gè)通信系統(tǒng)中沒(méi)有逐dtu而變化。
dtu報(bào)頭部分包括提供關(guān)于dtu的一般信息的字段:識(shí)別其序列號(hào)(sid)、追蹤dtu的時(shí)間戳、以及可能被用來(lái)識(shí)別不同類(lèi)型的dtu的輔助字段(標(biāo)記為“aux”,參見(jiàn)圖3)(如果定義的話),或者其他相關(guān)的dtu有關(guān)信息。與dtu的大小相比,這些字段的大小通常很小。圖3中概括了一個(gè)實(shí)施例中使用的dtu報(bào)頭部分的格式。
dtu有效載荷部分包括由dtu傳送的不同協(xié)議的真實(shí)數(shù)據(jù)單元,或者(如果沒(méi)有數(shù)據(jù)可用于傳輸?shù)脑挘┛臻e單元,或者(源自tps管理實(shí)體的)嵌入式操作信道的數(shù)據(jù)單元。dtu有效載荷部分的一般格式在圖4中被呈現(xiàn)。dtu有效載荷部分包括統(tǒng)一格式的多個(gè)數(shù)據(jù)單元,也被稱(chēng)為幀,每個(gè)幀包含報(bào)頭(標(biāo)記為“報(bào)頭#1”到“報(bào)頭#k”)和有效載荷部分(標(biāo)記為“有效載荷#1”到“有效載荷#k”)。每個(gè)幀載送來(lái)自特定源(來(lái)自特定tps-tc)的一個(gè)數(shù)據(jù)單元或者數(shù)據(jù)單元的一部分(如果數(shù)據(jù)單元被分割以適應(yīng)其大小的話)。綜上所述,每個(gè)tps-tc,例如圖2b的tps-tc1,被配置為在對(duì)應(yīng)的γ接口處收集引入數(shù)據(jù)單元,并將它們(全部地或部分地)轉(zhuǎn)換成所提到的統(tǒng)一格式。也就是說(shuō),將引入數(shù)據(jù)單元(或其一部分)映射到幀(例如幀#1)的有效載荷部分(例如有效載荷#1)并生成對(duì)應(yīng)的報(bào)頭(例如報(bào)頭#1)。然后將統(tǒng)一格式的多個(gè)幀(幀#1、幀#2、……、幀#k)容納在dtu的dtu有效載荷內(nèi)。
幀(幀#1、幀#2、……、幀#k)的報(bào)頭(報(bào)頭#1、……、報(bào)頭#k)可以指示下面種類(lèi)的信息中的一個(gè)或多個(gè):
-幀的類(lèi)型(如果存在相同tps-tc的不同類(lèi)型的幀,例如,載送用戶數(shù)據(jù)或者載送eoc數(shù)據(jù)的幀);
-幀的長(zhǎng)度(以字節(jié)或比特為單位);以及
-其他輔助信息。
如果dtu結(jié)合了來(lái)自不同tps-tc的數(shù)據(jù)單元,則報(bào)頭還可以指示所使用的實(shí)際協(xié)議,諸如atm、以太網(wǎng)、pppoe等。特別地,報(bào)頭(報(bào)頭#1、……、報(bào)頭#k,也參見(jiàn)圖5)中包括幀類(lèi)型和幀長(zhǎng)度。
一種特殊類(lèi)型的幀是空閑幀,其可以被用來(lái)填補(bǔ)引入數(shù)據(jù)單元之間的時(shí)間空隙或者(如果必要的話)填充不完整的dtu。另一種特殊類(lèi)型的幀是管理幀,其載送嵌入式操作信道的數(shù)據(jù)單元。
接收器使用幀的類(lèi)型(包括在報(bào)頭中)來(lái)識(shí)別對(duì)應(yīng)的tps-tc,其進(jìn)一步恢復(fù)分組并將恢復(fù)的分組引導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的γ接口。接收器使用幀的長(zhǎng)度(包括在報(bào)頭中)來(lái)識(shí)別幀有效載荷的邊界。
包括在幀的有效載荷部分(有效載荷#1、……、有效載荷#k)的數(shù)據(jù)可以是在γ接口處被接收并且被封裝到dtu上的數(shù)據(jù)單元(例如,atm信元或者以太網(wǎng)分組)。幀(幀#1、幀#2、……、幀#k)的有效載荷部分(有效載荷#1、……、有效載荷#k)可以是:
-由對(duì)應(yīng)的tps-tc所發(fā)源的用戶數(shù)據(jù)的單元;
-用以填補(bǔ)數(shù)據(jù)分組之間的時(shí)間空隙或者填充dtu的虛比特/字節(jié)的集合;
-管理數(shù)據(jù)的單元(來(lái)自嵌入式操作信道)。
在一個(gè)實(shí)施例中,僅利用一個(gè)tps-tc單元(諸如圖2b中圖示出的示例),并且有效載荷部分(有效載荷#1、有效載荷#2、……、有效載荷#k)可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè):由該tps-tc所提供的特殊傳送協(xié)議的用戶數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、以及空閑(虛)字節(jié)。
在另一實(shí)施例中,利用一個(gè)或多個(gè)tps-tc單元,幀報(bào)頭(報(bào)頭#1、報(bào)頭#2、……、報(bào)頭#k)可以是1字節(jié)或2字節(jié)長(zhǎng)并且指示:
-幀的類(lèi)型;
-幀有效載荷以字節(jié)為單位的長(zhǎng)度。
為了更高效率,幀使用1字節(jié)或2字節(jié)報(bào)頭:
-(具有1字節(jié)報(bào)頭的)短幀;
-(具有2字節(jié)報(bào)頭的)普通幀。
由報(bào)頭的特定編碼(例如,由報(bào)頭的第一比特)來(lái)指示報(bào)頭的長(zhǎng)度。
1字節(jié)報(bào)頭和2字節(jié)報(bào)頭的編碼在圖5的表格(a)和表格(b)中分別被描述。報(bào)頭中的字節(jié)的數(shù)量取決于幀類(lèi)型并且使用報(bào)頭的第一比特來(lái)指示(“0”用于1字節(jié)報(bào)頭,以及“1”用于2字節(jié)報(bào)頭)。對(duì)于空閑幀和短數(shù)據(jù)幀(64字節(jié)或更短)而言,使用1字節(jié)報(bào)頭。普通數(shù)據(jù)幀(長(zhǎng)于64字節(jié))和管理幀(如果使用的話)將使用2字節(jié)報(bào)頭。
對(duì)于1字節(jié)報(bào)頭的主要原因是實(shí)現(xiàn)1字節(jié)長(zhǎng)的空閑幀的最小化(通過(guò)0長(zhǎng)度有效載荷的分配)。該1字節(jié)空閑幀可以被用來(lái)實(shí)現(xiàn)載送數(shù)據(jù)的幀之間的1字節(jié)空隙和dtu的1字節(jié)填充。另一原因是提供一種傳送短數(shù)據(jù)幀(高達(dá)64字節(jié))而僅有一字節(jié)冗余的有效方式。2字節(jié)報(bào)頭促進(jìn)了長(zhǎng)分組的映射。
每個(gè)幀(幀#1、幀#2、……、幀#k,參見(jiàn)圖4)的有效載荷包括用戶數(shù)據(jù)的初始分組或者管理數(shù)據(jù)的分組,或者虛(空閑)分組。后者包含全零并且可以被用來(lái)填補(bǔ)引入分組之間的時(shí)間空隙。虛有效載荷的最小長(zhǎng)度是0字節(jié)。
包括在dtu有效載荷部分的最后一幀(例如,圖4的示例中的幀#k)可以包括不完整數(shù)據(jù)分組或者不完整管理分組。這種情況下,該幀的類(lèi)型可以是“不完整幀的開(kāi)始”,并且下一dtu的有效載荷部分中的第一幀將是“不完整幀的繼續(xù)”。載送(數(shù)據(jù)或管理)分組的結(jié)尾的幀具有類(lèi)型“不完整幀的結(jié)尾”。
長(zhǎng)幀(例如,長(zhǎng)于8192字節(jié)的以太網(wǎng)幀,所謂的巨型幀)應(yīng)當(dāng)被分割成兩部分或更多部分。這些部分應(yīng)當(dāng)在連續(xù)幀中被傳輸;第一幀應(yīng)當(dāng)是“不完整幀的開(kāi)始”類(lèi)型,其后面是“幀的繼續(xù)”類(lèi)型的一個(gè)或多個(gè)幀,后面是“幀的結(jié)尾”類(lèi)型的幀。還可以定義特殊類(lèi)型以用于開(kāi)始于先前dtu之一中并結(jié)束于后續(xù)dtu之一中的幀的部分。這樣,任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)分組能夠由一個(gè)或多個(gè)dtu所容納。
如果dtu僅包括空閑分組,則應(yīng)該將其在dtu報(bào)頭的輔助字段中標(biāo)記為“空閑dtu”。空閑dtu可以出于填充的目的而被傳輸并且不應(yīng)當(dāng)被重傳。
用戶數(shù)據(jù)分組被封裝到dtu中的次序在大多數(shù)應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)與分組從γ接口進(jìn)入的次序相同。進(jìn)一步,dtu被發(fā)送到tps-tc單元的次序應(yīng)當(dāng)提供所傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)的時(shí)間完整性,即,由對(duì)等tps-tc單元所恢復(fù)的分組應(yīng)當(dāng)以與它們?cè)诎l(fā)射端從γ接口被接收的次序相同的次序經(jīng)由γ接口發(fā)送到應(yīng)用實(shí)體。
空閑幀和管理幀(如果使用的話)在接收器處通過(guò)幀類(lèi)型來(lái)被識(shí)別??諑臻e幀)被接收器丟棄。管理幀經(jīng)由tps-tcmgmt接口被轉(zhuǎn)發(fā)到tps管理實(shí)體mgmt(見(jiàn)圖2b)。
在一些實(shí)施例中,使用多個(gè)tps-tc(參見(jiàn)圖2a),幀類(lèi)型“不完整幀的開(kāi)始”、“幀的繼續(xù)”和“幀的結(jié)尾”可以屬于相同或者不同類(lèi)型的tps-tc。也就是說(shuō),“幀的開(kāi)始”、“幀的繼續(xù)”和“幀的結(jié)尾”類(lèi)型應(yīng)當(dāng)具有tps-tc類(lèi)型的附加指示,即,具體的幀屬于哪個(gè)tps-tc單元,以便在接收側(cè)避免不同幀的連接部分。
在另一實(shí)施例中,dtu大小與離散多音傳輸(dmt)數(shù)據(jù)符號(hào)邊界對(duì)準(zhǔn)(或接近對(duì)準(zhǔn))。這可通過(guò)選擇由編碼器所使用的適當(dāng)大小的碼字以及調(diào)整每dmt符號(hào)的比特的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。反之亦然,dtu長(zhǎng)度可以被設(shè)置成適合于由發(fā)射器tx/rx中的編碼器所使用的碼字的大小的長(zhǎng)度(也參見(jiàn)圖2a)。在另一實(shí)施例中,使用后面是交織器的里德所羅門(mén)(reed-solomon)編碼(即,使用rs碼)來(lái)執(zhí)行dtu的編碼;碼字的大小能夠被調(diào)整以適合符號(hào)的大小。
本文討論的示例性實(shí)施方式可能將各種部件放在一起;然而,要意識(shí)到的是,該布置的各種部件可以位于諸如通信網(wǎng)絡(luò)和/或互聯(lián)網(wǎng)的分布式網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)離的部分,或在專(zhuān)用安全、不安全和/或加密布置內(nèi)。因此,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到布置的部件可以被結(jié)合到一個(gè)或多個(gè)裝置中,諸如調(diào)制解調(diào)器中,或在諸如電信網(wǎng)絡(luò)的分布式網(wǎng)絡(luò)的特定節(jié)點(diǎn)上放在一起。此外,應(yīng)當(dāng)理解,所描述的布置的部件可能被布置在分布式網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任何位置而不影響布置的操作。例如,各種部件能夠位于中央局調(diào)制解調(diào)器(co、atu-c、vut-0)、客戶房屋調(diào)制解調(diào)器(cpe、atu-r、vut-r)、xdsl管理設(shè)備,或其一些組合中。類(lèi)似地,所述布置的一個(gè)或多個(gè)功能部分可以被分布在調(diào)制解調(diào)器和相關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備之間。
上面所述的布置、裝置和方法可以被實(shí)現(xiàn)在以下各項(xiàng)中:軟件模塊、軟件和/或硬件測(cè)試模塊、電信測(cè)試設(shè)備、dsl調(diào)制解調(diào)器、adsl調(diào)制解調(diào)器、xdsl調(diào)制解調(diào)器、vdsl調(diào)制解調(diào)器、線卡、g.hh收發(fā)器、moca?收發(fā)器、homeplug收發(fā)器、電力線調(diào)制解調(diào)器、有線或無(wú)線調(diào)制解調(diào)器、測(cè)試設(shè)備、多載波收發(fā)器、有線和/或無(wú)線廣域/局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)(諸如ip、以太網(wǎng)或atm系統(tǒng))、配備有診斷能力的調(diào)制解調(diào)器,等等,或被實(shí)現(xiàn)在單獨(dú)編程的通用計(jì)算機(jī)上,該計(jì)算機(jī)具有通信設(shè)備或者結(jié)合了以下通信協(xié)議中的任意:cdsl、adsl2、adsl2+、vdsl1、vdsl2、hdsl、dsllite、idsl、radsl、sdsl、udsl、moca、g.hh、homeplug,等等。
此外,所描述的實(shí)施方式的布置、過(guò)程和協(xié)議可以被實(shí)現(xiàn)在以下各項(xiàng)上:專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、編程的微處理器或微控制器和一個(gè)或多個(gè)外圍集成電路元件、asic或其他集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器、快閃設(shè)備、硬接線電子或邏輯電路(諸如離散元件電路)、可編程邏輯器件(諸如pld、pla、fpga、pal)、調(diào)制解調(diào)器、發(fā)射器/接收器、任何相當(dāng)?shù)脑O(shè)備,等等。一般而言,能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)機(jī)(該狀態(tài)機(jī)繼而能夠?qū)崿F(xiàn)本文所描述和說(shuō)明的方法)的任何設(shè)備可以被用來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)該實(shí)施方式的各種通信方法、協(xié)議和技術(shù)。
此外,所公開(kāi)的過(guò)程可以被容易地實(shí)現(xiàn)在使用對(duì)象或面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)環(huán)境的軟件中,所述軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境提供能夠被用在各種計(jì)算機(jī)或工作站平臺(tái)上的便攜式源代碼。替代地,所公開(kāi)的布置可以被部分地或全部地實(shí)現(xiàn)在使用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路或vlsi設(shè)計(jì)的硬件中。本文描述和說(shuō)明的通信布置、過(guò)程和協(xié)議可以由在適當(dāng)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員,從本文所提供的功能描述并利用計(jì)算機(jī)和電信領(lǐng)域的一般基本知識(shí),使用任何已知或后來(lái)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)、設(shè)備和/或軟件,來(lái)容易地實(shí)現(xiàn)在硬件和/或軟件中。
此外,所公開(kāi)的過(guò)程可以被容易地實(shí)現(xiàn)在軟件中,所述軟件能夠被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上,在具有控制器和存儲(chǔ)器的協(xié)作的編程通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、微處理器等等上被執(zhí)行。在這些情形中,所描述的實(shí)施方式的布置和過(guò)程可以被實(shí)現(xiàn)為嵌入在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的程序,諸如小應(yīng)用程序(applet)、java?或cgi腳本,如駐留在服務(wù)器或計(jì)算機(jī)工作站上的資源、如嵌入在專(zhuān)用通信布置或布置部件中的例程,等等。所述布置還可以通過(guò)將所述布置和/或過(guò)程物理地結(jié)合到軟件和/或硬件系統(tǒng)中來(lái)實(shí)現(xiàn),諸如結(jié)合到測(cè)試/模擬設(shè)備的硬件和軟件系統(tǒng)中。
本文的實(shí)施方式按照示例性實(shí)施例來(lái)被描述。然而,應(yīng)當(dāng)意識(shí)到所述實(shí)施方式的各個(gè)方面可以被單獨(dú)地要求保護(hù)并且各個(gè)實(shí)施例的特征中的一個(gè)或多個(gè)可以被組合。