CN101632261B - 网络中的全网状速率事务 - Google Patents

Abstract

在一个实施例中，一种通信方法包括以下步骤：借助于协调网络接收来自进入节点的第2层查询，该查询请求协调网络的网络资源的数据率；响应于该查询向连接到协调网络的多个节点中的每一个传送对可用数据率的第2层请求；接收来自多个节点中的一个或多个的对所述请求的第一个第2层响应，其中该第一个响应包括这一个或多个节点能以其传送或接收数据的数据率；以及向协调网络上的至少该进入节点传送收到的数据率的列表。

Description

网络中的全网状速率事务

优先权要求

本申请要求于2007年2月6日提交的美国临时申请60/900,206、于2007年2月14日提交的美国临时申请60/901,564、于2007年5月4日提交的美国临时申请60/927,613、于2007年2月14日提交的美国临时申请60/901,563、于2007年5月4日提交的美国临时申请60/927,766、于2007年5月4日提交的美国临时申请60/927,636、以及于2007年5月21日提交的美国临时申请60/931,314的优先权，以上每一篇临时申请皆通过援引纳入于此。

公开领域

本公开的方法和装置涉及用于共享介质的通信协议，尤其涉及共享介质中的全网状速率事务。

背景

除了计算机以外，家庭网络现在通常包括多种类型的配置成通过家庭网络递送订户服务的订户装备。订户服务包括通过家庭网络向订户装备递送诸如流音频和流视频等多媒体，其中多媒体在订户装备处呈现给用户。随着可用订户服务的数目的增加，连接至家庭网络的设备的数目也在增加。服务和设备的数目的增加会增加网络节点之间的协调的复杂性，因为每一个节点可能是由不同制造商在不同时间生产的。已涌现出一些家庭组网技术以试图促进简单的家庭网络解决方案并利用许多家庭中可能存在的现有网络基础设施。例如，家庭电话网络联盟(HPNA)使得用户能通过使用家中的现有电话和同轴电缆布线来联网家庭计算机。启用HPNA的设备利用与传真和电话所使用的频谱不同的频谱。并非使用现有电话和同轴布线，家庭插电联盟(HomeplugPower Alliance)利用家中的现有电力布线来创建家庭网络。在Homeplug

网络中，插入连接至公共电力电路的墙上插座的所有启用Homeplug

的设备可在家庭网络中连线在一起。Homeplug

的一个问题在于网络带宽容易因家庭电力布线和插座中的电抗负载的较大变化而显著减小。

此外，在实现正确地与所有其他网络设备交互的网络设备时也会产生问题。这些问题可能在存在陈旧(传统)设备的情况下限制提供以后开发的服务的更新型设备的部署。新兴的同轴电缆多媒体联盟(MoCA)标准架构在以下方面影响着此问题：(1)网络行为动态地向设备指派“网络协调器”(NC)角色以便最优化性能，(2)已知仅有为NC角色的设备才能调度网络中所有其他节点的话务，以及(3)在任何设备及其对等体之间形成完全网状网络架构。

在许多潜在应用共享同一数字网络的情况下，各种应用必须竞争相同的有限带宽，使得分布问题更加复杂。诸如高吞吐量下载等带宽密集应用可能导致共享网络的其他更重要的应用降级。当该其他应用需要高服务质量时，这种结果是难以接受的。

已提出了解决此问题的各种解决方案，通常涉及高级网络控制器或具有高级应用来为网络内的数据分组或数据流量设置优先级。而且，智能网络设备需要高计算功率，并且因此比它们需要的更昂贵。最后，复杂的网络设备用于家庭使用是不切实际的，因为大多数消费者不具备配置计算机网络的技能或经验。

公开概述

在一个实施例中，一种通信方法包括以下步骤：(1)借助于协调网络接收来自进入节点的第2层查询，该查询请求协调网络的网络资源的数据率；(2)响应于该查询向连接到协调网络的多个节点中的每一个传送对可用数据率的第2层请求；(3)接收来自多个节点中的一个或多个的对该请求的第一个第2层响应，其中该第一个响应包括这一个或多个节点能以其传送或接收数据的数据率；以及(4)向协调网络上的至少该进入节点传送收到的数据率的列表。

在另一个实施例中，一种系统包括：集成电路，其包括连接到协调网络的物理接口；以及第2层消息收发模块，其连接到该物理接口并且被配置成生成向连接到协调网络的多个节点请求数据率信息的查询并且将收到的结果传送给进入节点。

附图简述

图1图解协调网状网络架构的实施例。

图2是示出根据图1的实施例的两个L2ME波周期的示图。

图3图解根据图1的实施例的L2ME帧的框图。

图4是根据一个实施例的第2层管理实体事务协议的框图。

图5是示出FMR事务的示图。

概览

本文中公开的一种方法使得能在受管理的网络中执行第2层全网状速率事务。该方法包括接收来自进入节点104的第2层查询，进入节点104可以是连接到受管理网络102的任何节点104、108、110。响应于该查询向连接到协调网络102的多个节点104、108、110中的每一个传送对可用数据率的第2层请求。从多个节点104、108、110中的一个或多个接收包括这一个或多个节点中的每一个能以其传送或接收数据的数据率的第2层响应。向协调网络102上的至少该进入节点104传送收到的数据率的列表。

在一些实施例中，接收自进入节点104的查询是由高级应用触发的。

在一些实施例中，接收自多个节点104、108、110中的一个或多个的第一个第2层响应包括针对这一个或多个节点104、108、110中的每一个的码间时间间隙。

在一些实施例中，接收自多个节点104、108、110中的一个或多个的第一个响应包括与传送该数据率的节点的ID匹配的节点ID。如果节点ID与传送该数据率的节点的ID匹配，则该数据率是对等数据率。在一些实施例中，如果节点ID与传送该数据率的节点的ID不匹配，则该数据率是最大公共密度数据率。

本文中公开的一个系统100包括连接到协调网络102的物理接口112。系统100还包括连接到物理接口112的第2层消息收发模块116。第2层消息收发模块116被配置成生成向连接到协调网络102的多个节点104、108、110请求数据率信息的查询并且将收到的结果传送给进入节点104。

在一些实施例中，第2层信息收发模块116被配置成将收到的结果传送给连接到协调网络的多个节点104、108、110。

详细描述

各实施例的本描述旨在结合附图一起来阅读，附图将被认为是整个书面描述的部分。

各实施例一般涉及用以在信息网络中执行全网状速率事务的装置、系统、方法、和架构。各实施例使得服务提供商能监视和控制家庭网络的性能以确保能添加各种视频、音频、游戏以及其他互动服务而不降级家庭网络内现有信息流。

各实施例促进执行全网状速率(FMR)事务以确定网络容量而不必实现高级框架。各实施例还通过实现不需要高计算功率量的低级数字传输框架来解决配置和成本问题。此低级框架可被认为是媒体接入控制(MAC)子层或物理(PHY)网络层的扩展，并且被称为“第2层消息收发框架”。

第2层消息收发可实现在各种网络中，其中由于节点的引入或移除以及网络信令能力的演进而共享和协商频谱。在一些实施例中，网络是具有协调连接至网络的若干设备之间的通信的网络协调器(NC)的协调式网络。协调是通过NC向网络设备分配其间这些设备可传送或接收MAC消息、探测、和数据的时隙来达成的。连接至协调式网络的网络设备可包括受管理设备和不受管理设备。这些网络的示例包括根据同轴电缆多媒体联盟(MoCA)标准的同轴网络、“双绞”线上的有线网络、或无线家庭网络。各实施例在本文中被描述为用网络内的8个或16个节点来实现。然而，其他实施例可纳入扩展以在各种网络内实现任何数目的节点。此外，各实施例可包括具有用以支持最终用户应用和因供应商而异的服务的第2层消息收发架构和协议的系统、方法和设备。

现在将参考用于数字网络的第2层管理实体(L2ME)架构和消息收发协议来描述各实施例。第2层消息收发协议可在网络内实现诸如全网状速率事务等能力。注意，L2ME与应用层之间的接口可能不同。

图1图解具有连接至网络102的多个网络节点104、106、108、110的协调式网状网络架构100。网络节点106是NC节点并且被示为配置有PHY层112、MAC子层114、以及L2ME 116。注意，任何网络节点可具有多个物理接口并且可实现上层功能(例如，TCP/IP、UDP等)。网络节点104是进入节点(EN)。节点104、108和110中的每一个也可配置有L2ME 116。

L2ME 116提供可藉此调用第2层管理功能的第2层接口和管理服务。基于最终用户应用发起的事务，L2ME 116负责执行和管理网络节点104、106、108和110之间的所有L2ME事务，诸如全网状速率事务。L2ME 116包括两个子层：较高的事务协议子层120和较低的波协议子层118。L2ME波协议子层118是配置有其自己的消息收发协议的L2ME 116中的高可靠性消息机制。L2ME波协议使得网络节点能参与稳健的、网络范围的低等待时间通用事务，并且使得NC节点106能管理具有多个第2层服务质量段的家庭网络上的低成本音频/视频桥路设备——诸如根据IEEE 802.1Qat/D0.8草案标准(2007年7月)的设备——的流。

L2ME波协议

L2ME波协议通过生成多个波周期来为L2ME事务协议提供可靠的传输服务。当NC节点106向连接至网络102的所有节点104、108、110广播诸如请求等特定有效载荷时，波周期开始。在一个实施例中，NC节点106在发起波周期之前首先将波_节点掩码(nodemask)字段(以下更详细地描述)中的所有节点分类成3个类别。第一类别的节点(“类别1节点”)包括还未在NC节点106发出的请求L2ME帧的周期_节点掩码字段中指定的网络节点。第二类别的节点(“类别2节点”)包括已在NC节点106发出的请求L2ME帧的周期_节点掩码字段中标识出但NC节点106尚未从其收到响应的网络节点。第三类别的节点(“类别3节点”)包括NC节点106已从其收到响应L2ME帧的网络节点。

在NC节点106已恰当地将网络节点104、108、110中的每一个归类为类别1、2、或3节点之后，NC节点106根据以下指导方针构造周期_节点掩码。首先，如果存在3个或更多类别1节点，则NC节点106将周期_节点掩码中的相应数目的比特设为“1”。然而，如果存在3个或更多类别1节点，周期_节点掩码中NC节点106所设置的比特的数目可能少于类别1节点的总数，但不少于3比特。例如，如果存在5个类别1节点，则NC节点106可将周期_节点掩码中的3、4、或5个比特设为“1”。其次，如果存在3个或更多类别2节点，则NC节点106将周期_节点掩码中对应于类别2节点的3个或更多比特设为“1”。第三，如果没有类别1节点，或者如果周期_节点掩码中对应于类别1节点的所有比特都已被设为“1”，则NC节点106将周期_节点掩码中对应于类别2节点的比特设为“1”。最后，NC节点106可将周期_节点掩码中如NC节点106可从其收到响应而不中断网络服务的那样多的比特设为“1”。一旦已生成周期_节点掩码，NC节点106就通过广播包括该周期_节点掩码的L2ME消息来发起波周期。

波周期在NC节点106从节点104、108、110中的一些或全部收到诸如响应等相应有效载荷时或者在NC节点的定时器期满时完成。例如，NC节点106传送消息并随后启动其定时器。如果在收到来自周期_节点掩码中标识出的网络节点中的一些或全部的响应消息之前NC节点106的定时器到达T21(例如，20毫秒)，则即使NC节点106尚未收到响应消息，波周期完成。注意，T21是NC节点106传送请求L2ME帧与被请求节点传送相应的响应L2ME帧之间的最大可允许时间间隔。当有效载荷的波_节点掩码字段中标识出的节点中的每一个都已响应时，L2ME波周期成功完成。以另一种方式，如果在NC节点106的定时器到达T21之前网络节点104、108、110全部被分类成类别3节点，则波周期成功。或者，如果NC节点106未收到来自其在NC节点106所传送的周期_节点掩码中的相应比特被设为“1”的类别2节点的响应L2ME帧，则波周期不成功，或即失败。如果波周期失败，则NC节点106通过仅向NC节点106未从其收到响应L2ME帧的那些节点发送多播消息来重复波周期。注意，在一个实施例中，针对通过向未响应的节点发送多播消息来重复波周期，与广播消息相同地对待多播消息。NC节点106在为未从其收到响应的任何节点创建新波周期之前将完成所调度的波周期。

图2是示出两个波周期214、216的L2ME波示图200的示例。当NC节点206以节点ID＝2向连接至网络102的所有节点202、204、208、210、212广播具有有效载荷的消息时，发起第一波周期214。在本示例中，有效载荷包括节点_比特掩码011011，其中最右边一位对应于节点ID＝0的节点。此比特掩码指示NC节点206期望收到包含来自节点202、204、208和210的波_ACK的有效载荷。如图2中所示，在NC节点206定时器期满之前，NC节点206仅收到来自节点202、204和208的响应L2ME帧，而来自节点210的响应L2ME帧或者丢失或者未收到。NC节点206中定时器的期满完成第一波周期214，但并未结束该设事务。

由于NC节点206尚未收到来自节点210的响应L2ME帧，因此NC节点206向节点210发送另一个请求L2ME帧，从而发起第二波周期216。发送给节点210的请求还发送给节点212，并且包括请求节点210和212向NC节点206发送波_ACK的节点_比特掩码110000。来自节点210和212的响应L2ME帧后续被NC节点206收到，从而完成波周期216。

L2ME事务协议

L2ME事务协议是L2ME中使用多个L2ME波来达成网络范围的事务的较高子层协议。一般而言，所有L2ME事务都包括j+1个波(其中j＝0，1，2...)，并且由EN或NC节点启动。EN可以是基于最终用户应用发起L2ME事务的任何网络节点，包括NC节点。在最后L2ME波中，所请求的结果由NC节点返回给EN。当被请求的网络节点提供其最终响应时，L2ME事务完成。在一个实施例中，在网络内在任何给定时间只有一个L2ME事务被执行或待决。对于失败的L2ME波，结果导致的NC节点动作取决于具体L2ME事务类型和波编号。

一般而言，在事务期间所有L2ME事务消息可被分类成3个不同类别。这些消息被分类如下：(1)提交；(2)请求；以及(3)响应。诸如未配置L2ME的传统节点等不使用L2ME消息的节点可简单地丢弃这些消息。未配置L2ME的节点可接收L2ME消息，因为L2ME消息被嵌入原有MAC消息收发框架内。图3图解MAC帧300的一个示例。MAC帧300包括MAC报头302、MAC有效载荷304、以及MAC有效载荷循环冗余校验(CRC)310。L2ME帧被嵌入MAC有效载荷304内并且包括L2ME报头306和L2ME有效载荷308。

提交L2ME消息

提交L2ME消息将应用发起的请求从EN携带至NC节点，在NC节点处可发起L2ME波事务。EN通常负责管理事务的各个阶段，而NC节点负责广播请求、搜集每个节点的响应、以及向传送了该提交消息的EN提供事务结果。下表1图解提交L2ME帧格式的一个示例，该帧格式包括提交L2ME帧报头和有效载荷。

表1-提交L2ME消息格式

提交L2ME帧报头包括8位进入_事务_ID字段。进入_事务_ID字段是进入节点的事务ID，其始于“1”并且每次向NC节点发送提交消息就递增。在没有EN时，EN_事务_ID＝0值保留用于NC节点。源于提交消息的任何L2ME事务可包含此事务ID。注意，进入节点ID与事务ID的组合唯一性地标识网络中的每个L2ME事务，从而使得EN能知晓其事务已被触发。此外，如果EN等待事务开始已超时，唯一性地标识每个事务使得EN能识别和取消NC节点要开始事务的任何尝试。L2ME_有效载荷字段的组成和长度取决于具体的供应商_ID、事务_类型、和事务_子类型字段。供应商_ID是提交和请求L2ME消息中指示因供应商而异地使用这些消息的各种字段的16位字段。例如，熵敏通信(Entropic Communications)的所指派供应商_ID范围是0x0010到0x001F，而值0x0000到0x000F被指派给MoCA。L2ME_有效载荷字段的长度可以短于或等于L_SUB_MAX(长度_提交_最大)。还注意，与给定L2ME事务相关联的提交和请求消息可具有相同的一组供应商_ID、事务_类型、和事务_子类型字段。

请求L2ME消息

在事务波期间，NC节点向所有节点广播请求L2ME帧消息。在其中NC节点已收到提交消息的一个实施例中，NC节点将把请求L2ME帧消息作为提交消息的结果来广播。在一些情形中，当NC节点充当EN时，如下所述，不传送提交消息并且NC节点通过代表其自己发出请求L2ME帧消息来发起事务。例如，当NC节点发起管理事务时，不需要提交L2ME帧，并且事务以请求L2ME帧开始。预期收到请求L2ME帧消息的每个节点都以NC节点在有效载荷中所请求的操作的结果来响应NC节点。表2示出请求L2ME帧消息报头和有效载荷格式，其类似于提交L2ME帧格式，其中未示出MAC报头。

表2-请求L2ME帧消息格式

在此消息中，进入_节点_ID复制于发起提交消息。如果请求消息源自诸如NC管理事务等无EN的L2ME事务，则进入_节点_事务_ID没有意义并且该字段值被复位成“0”。如果这是第一L2ME波，则波_节点掩码值等于提交消息。在事务的最后L2ME波中，此字段的值包含将是最后波的部分的这组节点。否则，波_节点掩码值对应于在先前请求的参与_下一个_波比特中提供了响应的这组节点。周期_节点掩码是节点的比特掩码，其中每一个比特位置对应于节点ID(即，比特0值对应于节点ID＝0)。与每一个节点相对应的比特被设置——如果NC节点指令该节点在收到请求消息之际提供响应。此外，请求消息包括波_状态字段，其指示先前波周期是失败还是成功完成。注意，波_状态字段中允许的值为0、1、2和4，并且如果响应_失败和/或NC_取消_失败比特被置位，则这是事务的最后L2ME波，并且任何后继波可包含失败事务的L2ME_有效载荷字段。

用于L2ME波(除了波0)的响应帧的有效载荷通常通过级联在先前波中来自各节点的响应来形成。级联如下形成：当响应L2ME帧从给定节点抵达NC节点时，在NC节点处将其有效载荷附于响应队列的末尾。然后，将有效载荷的长度写入称为目录的数据结构中，并且传送该节点的ID。当NC节点准备好发送下一个请求L2ME帧时，其将目录的长度放入目录_长度字段中，将该目录复制到有效载荷的起始，并且随后将响应队列复制到有效载荷的其余部分中。

目录_长度字段指示请求L2ME帧消息的有效载荷部分中的目录长度。在请求L2ME帧消息中使用的L2ME_有效载荷字段有4种不同类型，如下：

1.如果这是给定事务的第一L2ME波，则第一类型的L2ME_有效载荷与提交消息的有效载荷相同。此L2ME_有效载荷字段的长度可小于或等于L_SUB_MAX，L_SUB_MAX是级联的提交L2ME帧有效载荷中的字节的最大数目。

2.如下表3中所示从事务的第二个波起到最后波，将第二类型的请求L2ME帧有效载荷作为报告从NC节点发送至参与节点。L2ME_有效载荷字段包括具有来自每个节点的2字节条目的16条目的目录、以及响应_数据字段，其是来自在先前波中提供了响应的每个参与L2ME节点的变长响应L2ME帧的级联。此目录使得接收节点能解码来自所有节点的L2ME响应。

表3-请求“级联”L2ME帧有效载荷格式

3.第三类型的L2ME_有效载荷是其中响应_失败比特或NC_失败比特被设为“1”的失败L2ME事务的情形。NC节点可在最后L2ME波的请求消息中传送0长度有效载荷。

4.第四类型的L2ME_有效载荷用于支持一些特定L2ME事务，诸如全网状速率事务。在该有效载荷中，请求L2ME帧报头中的目录长度未使用，并且NC节点处理所有节点的响应以产生定制请求帧有效载荷。L2ME_有效载荷字段的格式在特定L2ME事务中定义。注意，无有效载荷的请求帧包括64比特的类型III保留字段。

响应L2ME消息格式

响应L2ME帧格式如下表4中所示。在每个L2ME波结束时，从每个有L2ME事务能力的节点向NC节点单播地发送响应L2ME帧。在一些实施例中，NC节点可被配置成同时接收来自被请求节点的多个(例如，3个或更多)响应。

表4-响应L2ME帧格式

响应L2ME消息包括响应_状态字段，其指示被请求在下一个或最后波周期中进行响应的节点的响应状态。此外，响应_状态字段使得EN能取消其通过向NC节点发送提交消息来发起的但等待响应消息超时的事务。

如果启用L2ME的网络节点收到具有未识别出的供应商_ID、事务_类型、或事务_子类型字段值的任何L2ME事务消息，则该节点可在响应帧中将响应_状态字段设为“0”，并且NC节点可在该事务的将来波中排除此节点。在任何响应中设置了参与_最后_波比特字段的EN和任何其他节点可被包括在最后波的波_节点掩码中。

L2ME事务概览

L2ME事务可通过多种方式来发起，尽管在网络内在任何给定时间通常可执行仅一个L2ME事务。在一个实施例中，L2ME事务可由EN发起，EN可为连接至网络的任何节点。例如，EN可以是连接至计算机的MoCA网络节点。计算机可附连至因特网并且运行借助于更高层协议接口来通信的应用。在此配置中，计算机可将该EN用作代理(以下更详细地描述)以通过响应于计算机内应用生成的操作进行L2ME消息收发来监视整个MoCA网络。

参考图4，现在描述EN发起的事务的一个示例。图4图解由EN 402发起的L2ME事务400的一个示例的框图。在收到来自高级应用的请求之际，EN 402生成提交L2ME消息并将其传送给NC节点404。NC节点404接收该提交消息并通过广播与接收自EN 402的提交消息具有类似的报头的请求消息来发起第一L2ME波，即L2ME波0。该请求消息被广播至在有效载荷中包含的波_节点掩码字段所指定的有L2ME能力的节点406、408、410中的每一个。如果该请求被发送至无L2ME能力的节点，则该节点简单地忽略此消息。

请求L2ME帧消息还被发送给EN 402，现在描述其原因。在收到请求消息之际，EN 402通过将请求报头中的恰适字段与其在提交报头中使用的值进行比较来验证该事务。如果这些值匹配，则事务将被处理。然而，可能存在网络中的L2ME事务并非EN 402所请求的最近事务的一些实例。此境况在EN 402所传送的提交消息被破坏、未被NC节点404收到或未被NC节点404准许时出现。如果所发起的事务并非最近请求的L2ME事务，则EN 402可通过在响应中将进行_进入_取消比特设为“1”来取消该事务。在收到来自EN 402的其进行_进入_取消比特被设为“1”的响应之际，NC节点404将不在此事务中发出更多L2ME波，但是可立即发起另一个L2ME事务。

假定该L2ME事务未被EN 402取消，则被请求的有L2ME事务能力的节点向NC节点404发送响应消息，其有效载荷指示它们是否选择参与此事务的下一个(多个)波。节点可通过将参与_下一个_波比特设为“1”来选择参与该网络事务，以及可通过将参与_下一个_波比特设为“0”来选择不参与。在后继L2ME波中，NC节点404通常通过如上所述地级联来自先前波的所有响应来生成请求L2ME帧有效载荷。NC节点404随后将此请求消息发送给请求了参与当前波的节点。注意，对于一些事务实施例，NC节点可能根据收到的响应有效载荷产生不同的、非级联请求消息有效载荷。该事务继续，直至NC节点到达在提交L2ME消息中所指定的波的最大编号。在到达该事务中波的最大编号时，NC节点404发出最后波，其包括至EN 402的请求L2ME帧消息。

然而，如果NC节点404收到来自有L2ME能力的所有节点的其参与_下一个_波比特被设为“0”的响应并且存在EN 402，则NC节点404可跳过该事务中的中间波并且合成恰适的请求有效载荷。如果原本将使用级联来创建请求有效载荷，则NC节点404将目录_节点_ID＝0xFF填充到目录的所有条目中，并且合成的请求可使事务_波_编号恰当地设置为最后波。

在多个L2ME事务中，在所有其他节点已响应之后，NC节点404可仅请求EN 402对其请求消息提供响应。完成各种事务中的L2ME波的此响应确保在EN402通知其应用该操作完成之前该L2ME事务已完全完成。在其他L2ME事务中，该事务直至NC节点404向多个节点(包括EN 402)发送请求并且收到来自每一个节点的响应时才完成。

在一些实例中，整个L2ME事务可能出错。这种境况在例如以下情况下出现：(1)L2ME波周期失败；(2)给定事务中已执行L2ME波的数目少于在发起提交L2ME消息中的事务_最后_波_编号字段中所指示的L2ME波的预期总数目；以及(3)L2ME事务是由EN发起的。在一个实施例中，如果L2ME事务失败，则NC节点404发出被称为事务失败波的新L2ME波。此波通知由于先前L2ME波的失败而终止该事务。该事务失败波由发送请求L2ME帧报头的NC节点404发起，如在上表2中所定义的，其波_状态字段设为“4”，并且波_节点掩码使其对应于EN402的比特被设为“1”。此外，请求L2ME帧如上所述地为0长有效载荷。在收到此请求之际，EN 402发送如上表4中所示的响应L2ME帧。

在另一个实施例中，NC节点404可自发地发起L2ME事务以通知网络节点其他哪些节点有L2ME事务能力。这些NC节点发起的事务通常在单个波中进行并且被设计成通过提供与传统或其他可兼容节点的可互操作性来达成网络维护。由NC节点发起的L2ME波操作通常具有以下特性：

1.为了界定波持续期，NC节点应在周期_节点掩码字段中包括至少3个节点；

2.如果NC节点在NC_超时内未收到来自被请求节点的预期响应，则NC节点假定该响应不再是悬而未决的；

3.在所有其他节点已被要求第一次发送其响应之前，NC节点可以不请求节点重传其响应；以及

4.在第二请求的T21内未能提供响应(在被请求的情况下)的任何节点导致L2ME波失败。

波_节点掩码字段指示被NC节点404识别为启用了L2ME事务的节点的这组节点。如果节点被NC节点404识别，则其根据以下表5使用0长度响应消息进行响应来完成该事务。

表5-启用L2ME的响应帧格式

全网状速率事务

现在描述FMR事务的示例。在一个实施例中，FMR事务是基于以上定义的L2ME事务协议的，因为启用L2ME事务的所有节点都能够执行FMR事务。然而，在其他实施例中，FMR事务可利用与以上描述的波协议不同的底层协议来执行。FMR事务使得网络中的任何节点都能够检索从每一个节点到其对等节点的数据率以及最大公共密度(GCD)速率。GCD速率是可在向多个接收机传送信息时使用的公共信令方法。通常，FMR事务是应用触发的事务，其可由服务提供商在监视从特定节点到网络对等体的传送PHY速率时使用。注意，FMR事务可取决于最终用户的需要按所需要那样频繁地发起。

图5是包括两个L2ME波周期508、510的FMR事务500的示例。该事务在EN 502向NC节点504发送提交L2ME消息以查询来自在波_节点掩码字段中指定的节点集合的最佳可用全网状速率时开始。注意，任何网络节点都可以是EN 502，包括NC节点504。在第一波508即波0中，在波_节点掩码中指定的节点集合506被查询以提供一组可用速率，并且第一波508即波0由NC节点504使用基于提交消息的请求L2ME消息来发起。下表6标识了提交L2ME帧格式的一个示例。

表6-用于全网状速率的提交L2ME帧格式

被请求节点506中的每一个发送具有如下表7中所示的有效载荷的响应L2ME消息。在一个实施例中，响应消息的有效载荷可包括最多16个节点条目，其中前5比特指示码间时间间隙，而接下来11比特指示每正交频分复用(OFDM)的码元数目。如果响应L2ME消息的有效载荷中的节点ID与发送此响应L2ME消息的节点的节点ID匹配，则这些值描述GCD传送速率。然而，如果响应L2ME消息中的节点ID与传送此响应L2ME消息的节点的节点ID不匹配，则这些响应值描述对等数据率。第一波508在NC节点504收到来自在EN 502所发送的提交消息中的波_比特掩码中所指定的每一个节点506的响应之际终结。

表7-用于全网状速率的响应L2ME事务消息格式(波0)

第二波510即波1通过NC节点504传送包括第一波508的结果的请求来发起。这通过NC节点504将接收自节点506中的每一个的响应级联在一起并且在第二波510中发送的请求有效载荷中传送该级联来完成。FMR事务在节点506向NC节点504发送其如下表8中所示的最后响应时完成。

表8-用于全网状速率的响应L2ME消息(波1)

除了以上描述的实施例以外，本文所公开的方法和装置可按计算机实现的进程和用于实践这些进程的装置的形式来实施。本文所公开的方法和装置还可按包含在诸如软盘、只读存储器(ROM)、DVD-ROM、CD-ROM、硬驱动、“ZIP^TM”高密度硬驱动、闪存驱动、或任何其他计算机可读存储介质等有形介质中的程序代码的形式来实施，其中当计算机程序代码被加载到计算机中并由其执行时，该计算机成为用于实践所公开的方法和装置的装置。本文所公开的方法和装置还可按例如无论是存储在存储介质中、加载到计算机中和/或由其执行、还是在一些传输介质上传送——诸如在电气布线或电缆上、通过光纤、或经由电磁辐射来传送——的计算机程序代码的形式来实施，其中当计算机程序代码被加载到计算机中并由其执行时，该计算机成为用于实践该方法和装置的装置。当在通用处理器上被实现时，计算机程序代码段将处理器配置成创建专用逻辑电路。

尽管所公开的方法和装置已按照实施例的方式进行了描述，但并不被限定于此。相反，所附权利要求应被广泛地解释成包括所公开的方法和装置的其他变形和实施例，本领域技术人员可作出这些变形和实施例而不脱离所公开的方法和装置的等效技术方案的范围和界限。

Claims (25)

1.一种通信方法，包括：

在网络协调器处借助于其中网络节点之间的通信由所述网络协调器协调的协调网络接收来自进入节点的第2层查询，所述查询请求所述协调网络的网络资源的数据率；

响应于所述查询从所述网络协调器向连接到所述协调网络的多个节点中的每一个传送对可用数据率的第2层请求；

在所述网络协调器处接收来自所述多个节点中的一个或多个的对所述请求的第一个第2层响应，其中所述第一个响应包括所述一个或多个节点能以其传送或接收数据的数据率；以及

从所述网络协调器向所述协调网络上的至少所述进入节点传送所述收到的数据率的列表。

2.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，接收自所述进入节点的所述查询是由应用触发的。

3.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述第一个响应包括针对所述一个或多个节点中的每一个的码间时间间隙。

4.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述第一个响应包括由所述一个或多个节点中的每一个传送的每个正交频分复用码元的比特数目。

5.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，如果所述第一个响应包括与传送所述数据率的节点的ID匹配的节点ID，则所述数据率是对等速率，其中所述对等速率是从一个网络节点向其对等节点传送数据的速率。

6.如权利要求5所述的通信方法，其特征在于，如果所述第一个响应包括与传送所述数据率的节点的ID不匹配的节点ID，则所述数据率是最大公共密度数据率，其中所述最大公共密度数据率是能在向多个接收机传送信息时使用的公共信令方法。

7.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述协调网络是同轴网络。

8.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述协调网络是网状网络。

9.一种通信设备，包括：

用于在网络协调器处借助于其中网络节点之间的通信由所述网络协调器协调的协调网络接收来自进入节点的第2层查询的装置，所述查询请求所述协调网络的网络资源的数据率；

用于响应于所述查询从所述网络协调器向连接到所述协调网络的多个节点中的每一个传送对可用数据率的第2层请求的装置；

用于在所述网络协调器处接收来自所述多个节点中的一个或多个的对所述请求的第2层响应的装置，其中来自所述一个或多个节点中的每一个的第一个响应包括该节点能以其传送或接收数据的数据率；以及

用于从所述网络协调器向所述协调网络上的至少所述进入节点传送所述收到的数据率的列表的装置。

10.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述第一个响应包括针对每一个节点的码间时间间隙。

11.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述第一个响应包括由每一个节点传送的每个正交频分复用码元的比特数目。

12.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述协调网络是同轴网络。

13.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述协调网络是网状网络。

14.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，如果所述第一个响应包括与传送所述数据率的节点的节点ID匹配的节点ID，则所述数据率是对等数据率，其中所述对等数据率是从一个网络节点向其对等节点传送数据的速率。

15.如权利要求14所述的通信设备，其特征在于，如果所述第一个响应包括与传送所述数据率的节点的节点ID不匹配的节点ID，则所述数据率是最大公共密度数据率，其中所述最大公共密度数据率是能在向多个接收机传送信息时使用的公共信令方法。

16.一种通信方法，包括：

在网络协调器处借助于同轴网络接收来自进入节点的第2层查询，所述查询请求所述同轴网络的网络资源的数据率；

响应于所述查询从所述网络协调器向连接到所述同轴网络的多个节点中的每一个传送对可用数据率的第2层请求；

在所述网络协调器处接收来自所述多个节点中的每一个的对所述请求的第2层响应，其中来自所述节点中的每一个的所述响应包括节点ID和数据率，以及

从所述网络协调器向所述同轴网络上的所述进入节点传送收到的数据率的列表；

其中如果所述收到的节点ID与传送所述数据率的节点的ID匹配，则所述数据率是对等数据率，其中所述对等数据率是从一个网络节点向其对等节点传送数据的速率，但如果所述收到的节点ID与传送所述数据率的节点的ID不匹配，则所述数据率是最大公共密度速率，其中所述最大公共密度速率是能在向多个接收机传送信息时使用的公共信令方法。

17.如权利要求16所述的通信方法，其特征在于，还包括以下步骤：

向所述同轴网络上的至少所述进入节点传送所述收到的数据率的列表。

18.如权利要求16所述的通信方法，其特征在于，所述响应还包括针对每一个节点的码间时间间隙。

19.如权利要求16所述的通信方法，其特征在于，所述响应包括由每一个节点传送的每个正交频分复用码元的比特数目。

20.一种通信系统，包括：

连接到其中网络节点之间的通信由网络控制器协调的协调网络的物理接口；以及

第2层消息收发模块，其连接到所述物理接口并且被配置成在借助于所述协调网络接收到来自进入节点的第2层查询后生成向连接到所述协调网络的多个节点请求可用数据率的查询并且将收到的结果传送给进入节点，其中所述第2层查询请求所述协调网络的网络资源的数据率，并且其中所述收到的结果包括所述一个或多个节点中的每一个能以其传送或接收数据的数据率。

21.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，所述第2层消息收发模块还被配置成将所述收到的结果传送给连接到所述协调网络的所述多个节点。

22.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，所述协调网络是同轴网络。

23.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，接收自所述进入节点的所述查询是由应用触发的。

24.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，如果所述结果中的节点ID与向所述进入节点传送所述结果的所述节点的ID匹配，则传送给所述进入节点的所述结果是对等数据率，其中所述对等数据率是从一个网络节点向其对等节点传送数据的速率。

25.如权利要求24所述的通信系统，其特征在于，如果所述结果中的节点ID与向所述进入节点传送所述结果的所述节点的ID不匹配，则传送给所述进入节点的所述结果是最大公共密度速率，其中所述最大公共密度速率是能在向多个接收机传送信息时使用的公共信令方法。

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