CN102090001A - 基于以太网的光网络终端管理和控制接口 - Google Patents

基于以太网的光网络终端管理和控制接口 Download PDF

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CN102090001A CN200980126032.3A CN200980126032A CN102090001A CN 102090001 A CN102090001 A CN 102090001A CN 200980126032 A CN200980126032 A CN 200980126032A CN 102090001 A CN102090001 A CN 102090001A
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弗兰克·J·埃芬博格
林薇
高波
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion

Abstract

本申请公开一种装置，其包括数据成帧器，用于将外部协议扩展消息组织成帧以供传输，所述外部协议扩展消息包括报头和至少一个类型-长度-值TLV，所述报头指示外部协议扩展，所述TLV包括类型字段、长度字段和值字段；其中所述TLV的格式由特定组织进行规定，所述值字段包括与所述网络外部协议功能相关的信息。本申请还包括一种装置，其包括至少一个用于执行以下方法的部件，所述方法包括：编辑外部协议扩展消息，所述外部协议扩展消息包括报文和多个类型-长度-值TLV，其中所述报文用于指示外部协议扩展；发送所述外部协议消息。

Description

基于以太网的光网络终端管理和控制接口
交叉引用相关申请
本申请要求由Frank J.Effenberger等人在2008年10月30日提交的、标题为“基于以太网的光网络终端管理和控制接口”、申请号为61/109,835的美国专利临时申请以及在2009年08月21日提交的、标题为“基于以太网的光网络终端管理和控制接口”、申请号为12/545,668的美国专利申请的优先权，上述申请的所有内容通过引用结合在本申请中。
背景技术
以太网技术广泛使用于当今的网络，并在电气和电子工程师协会(IEEE)802.3系列标准中规定，上述标准的所有内容通过引用结合在本申请中。然而，以太网技术并不自然支持外部连网特征，如一些操作、管理和维护(Operation，Administration，and Management，OAM)特征。因此，许多联网特征被加入到IEEE 802.3标准之中。当前，以太网技术被用在无源光网络(PassiveOptical Network，PON)，如以太网无源光网络(EPON)。EPON系统使用媒体接入控制(Media Access Control，MAC)协议来提供网络接入功能，该协议包括五种不同的MAC控制消息实例，这些消息由不同的操作码(Opcode)规定，其中所述操作码定义了多点控制协议(Multi-Point Control Protocol，MPCP)。EPON系统也可以使用如以太网OAM协议的慢协议(slow protocols)来提供必要的网络监视和诊断功能，其中所述以太网OAM协议包括由不同子类型分别规定的三种不同OAM分组数据单元(Packet Data Unit，PDU)。
另一种PON系统是由国际电信联盟电信标准化部(ITU-T)进行标准化的吉比特无源光网络(GPON)。GPON具有被称为物理层OAM(physical layer OAM，PLOAM)信道的MAC控制报文发送信道，其与MPCP协议类似。该PLOAM信道支持MPCP信道功能和其他附加功能，包括数据保密、保护交换、鉴权、故障和性能监视以及管理信道配置等。此外，GPON具有被称为光网络终端管理控制接口(Optical Network Terminal Management Control Interface，OMCI)的上层管理协议，其与以太网OAM协议类似。OMCI提供比PLOAM多得多的OAM特征，包括配置管理、故障管理、性能管理和安全性管理。
发明内容
在一种实施例中，本申请公开一种装置，该装置包括数据成帧器，用于将外部协议扩展消息组织成帧以供传输，所述外部协议扩展消息包括报头和至少一个类型-长度-值TLV，所述报头用于指示外部协议扩展，所述TLV包括类型字段、长度字段和值字段；其中所述TLV的格式由特定组织进行规定，所述值字段包括与网络外部协议功能相关的信息。
在另一种实施例中，本申请还公开一种装置，该装置包括至少一个用于执行以下方法的部件，所述方法包括：编辑外部协议扩展消息，所述外部协议扩展消息包括报文和多个类型-长度-值TLV，其中所述报文用于指示外部协议扩展；发送所述外部协议消息。
在又一种实施例中，本申请还公开一种方法，该方法包括：将报头添加入协议扩展消息，其中所述报头用于指示所述扩展协议消息包括组织特定协议的扩展；根据组织格式设定控制信息的格式；将所述控制信息添加到所述协议扩展消息；将脚注添加到所述协议扩展消息；发送所述协议扩展消息。
下面的详细介绍以及附图和权利要求将有助于理解本发明的上述及其他特征。
附图说明
为更加完整地理解本发明，请结合附图和详细说明，参考图示简要说明，其中相同的编号表示相同的部件。
图1是PON一种实施例的示意图。
图2是外部协议扩展消息一种实施例的示意图。
图3是外部协议扩展消息另一种实施例的示意图。
图4是外部协议扩展消息的另一种实施例的示意图。
图5是外部协议扩展消息另一种实施例的示意图。
图6是外部协议扩展消息另一种实施例的示意图。
图7是外部协议扩展消息另一种实施例的示意图。
图8是MPCP消息一种实施例的示意图。
图9是外部协议扩展消息另一种实施例的示意图。
图10是外部协议扩展消息另一种实施例的示意图。
图11是消息成帧方法一种实施例的流程图。
图12是通用计算机系统的实施例的示意图。
具体实施方式
首先，应当理解，虽然下文介绍了一个或多个实施例的实现过程，但本发明涉及的系统和/或方法可以采用任何技术来实现，不管该技术当前是否已知或存在。本发明绝不仅限于下文所述的阐释性实施例、附图和技术，包括本文中说明和介绍的示范设计和实施例，对本发明可在所附权利要求及其等效要求的范围内进行修改。
本申请公开了使用外部协议扩展消息来扩展基于以太网的网络(比如以太网无源光网络EPON)的协议特征的系统和方法。所述外部协议扩展消息可以允许外部组织来封装其自有消息格式，例如，将组织特定(Organization Specific)的管理信息或功能加入所述网络。所述外部协议扩展消息可以具有多种消息格式，比如TLV(type-length-value，类型-长度-值)格式，且其允许在单个以太网消息中封装多个外部组织特定消息。所述封装的外部组织特定消息(通常是固定长度的消息)可以被扩展为可变长度的消息。
图1示意性地表示了本申请提供的PON 100的一个实施例。所述PON 100包括光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)110、多个光网络单元(OpticalNetwork Unit，ONU)120和光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)130，其中所述ODN 130可以耦合到所述OLT 110和所述多个ONU 120。所述PON100可以是不需要任何有源器件来实现所述OLT 110与所述ONU 120之间的数据分发的通信网络，所述PON 100可以使用所述ODN 130中的无源光器件在所述OLT 110与所述ONU 120之间分发数据。所述PON 100可以是下一代接入(Next Generation Access，NGA)系统，例如，10Gbps GPON(又称为XGPON)，其下行带宽约为10Gbps，上行带宽至少约为2.5Gbps。可替代地，所述PON 100还可以为其他系统，包括IEEE802.3ah标准定义的以太网PON(EPON)、IEEE802.3av标准定义的10G以太网PON(10G EPON)、异步传输模式PON(APON)、由ITU-T G.983标准定义的宽带PON(BPON)或波分复用PON(WDM PON)，上述各种PON系统的全部内容通过引用结合在本申请文件中。
在一种实施例中，所述OLT 110可以是用于在ONU 120与另一个网络(图未示)之间传输数据的任何器件。具体来说，所述OLT 110可以充当所述ONU120与上述另一个网络之间的媒介。例如，所述OLT 110可以将从上述另一个网络接收到的数据转发到所述ONU 120，以及将从所述ONU 120接收到的数据转发到上述另一个网络。尽管所述OLT 110的具体结构配置可能会因所述PON100的具体类型而异，在一个实施例中，所述OLT 110可以包括一个发送器和一个接收器。如果上述另一个网络使用的网络协议与所述PON 100所使用的PON协议不同，例如，其使用以太网或同步光网络/同步数字体系(SONET/SDH)协议，所述OLT 110可以进一步包括一个转换器，用于将上述网络协议转变为PON协议。并且，所述OLT 110的转换器还可以将PON协议转变为上述网络协议。所述OLT 110通常位于中心位置(例如中心局)，但也可以位于其他位置。
在一种实施例中，所述ONU 120可以是用于与所述OLT 110和客户或用户(图未示)通信的任何器件。具体来说，所述ONU 120可以充当所述OLT 110与所述用户之间的媒介。例如，所述ONU 120可以将从所述OLT 110接收到的数据转发到所述用户，以及将从所述用户接收到的数据转发到所述OLT 110。尽管所述ONU 120的具体结构配置可能会因所述PON 100的具体类型而异，在一个实施例中，所述ONU 120可以包括一个用于将光信号发送到所述OLT110的光发送器，以及一个用于接收来自所述OLT 110的光信号的接收器。此外，所述ONU 120可以进一步包括一个转换器以及另一个发送器和/或接收器，其中所述转换器可用于为用户将光信号转换为电信号，比如以太网协议或ATM协议的信号，所述另一个发送器和/接收器可用于向所述用户发送和/或从所述用户接收电信号。在一些实施例中，所述ONU 120和光网络终端(ONT)很相似，因此，在本申请文件中ONU和ONT之间可以互换。ONU通常位于分布式位置，例如，用户驻地，但也可以位于其他位置。
在一种实施例中，所述ODN 130可以是一个数据分发系统，其可以包括光缆、耦合器、分路器、分发器和/或其他设备。在一个实施例中，光缆、耦合器、分路器、分发器和/或其他设备可以是无源光器件。具体来说，光缆、耦合器、分路器、分发器和/或其他设备可以是在所述OLT 110与所述ONU 120之间分发数据信号时不需要电源的器件。可替代地，所述ODN 130可以包括一个或多个有源设备，例如，光放大器。在如图1所示的分支结构中，所述ODN 130具体可以从所述OLT 110延伸到所述ONU 120，但也可以配置成其他点到多点结构。
在一种实施例中，所述OLT 110和/或所述ONU 120可以包括数据成帧器，该数据成帧器可以被耦合到所述发射机和/或所述接收机。该数据成帧器可以是任何位于所述OLT 110和/或所述ONU 120的设备，其用于根据PON协议(如IEEE 802.3ah和/或802.3av)，通过将数据组织成帧或者从帧中获取数据的方式对数据进行处理。该数据成帧器可以是硬件，比如包括电子或逻辑电路的处理器，其中所述电路可设计成用于实现上述目的。可替代地，该数据成帧器可以是软件或韧件，其可以通过编程而实现上述目的。具体地，该数据成帧器可以用于生成以太网消息，所述以太网消息可以包括OAM分组数据单元(PDU)、慢协议PDU和/或以太网MAC帧，且其可用于在PON 100中发起组织特定消息和扩展功能。例如，所述外部协议扩展消息可包括组织特定管理信息。
图2示意性地表示外部协议扩展消息200的一种实施例。所述外部协议扩展消息200可以由位于所述OLT 110和/或所述ONU 120的数据成帧器生成或接收。所述外部协议扩展消息200可以是基于802.3标准的OAM协议数据单元(OAM PDU)，其可以扩展网络中协议和/或发起外部组织特定功能。当前存在三种分别由不同代码或子类型规定的OAM PDU，所述三种OAM PDU可以用于在基于以太网的网络中的OAM实体之间交换信息。当前使用的代码包括用于指示信息OAM PDU的代码0x00、用于指示事件通知OAM PDU的代码0x01以及用于指示回送控制OAM PDU的代码0x04。所述外部协议控制消息200可以是与代码0xFE相关联的第四种OAM PDU，其可用于指示外部扩展OAMPDU。
该外部协议扩展消息200可以包括目的地址(Destination Address，DA)205、源地址(Source Address，SA)210、长度/类型信息215、子类型220、标志(Flags)字段225、代码(Code)信息230、组织唯一标识符(Organization Unique Identifier，OUI)235、版本(Version)信息240、设备标识符245、净荷250以及帧检查序列(Frame Check Sequence，FCS)260。该DA205可以包括目的节点的网络地址，如MAC地址，其中该目的节点可以被用于接收数据，如所述OLT或所述ONU之一。该SA 210可包括产生该外部协议扩展消息200的源节点的网络地址。该长度/类型信息215可指示与慢协议消息相对应的消息长度和类型相。例如，根据IEEE 802.3av，该长度/类型信息215可以被设置成88-09。该子类型220可以提供与该外部协议扩展消息200的类型有关的附加信息，例如，该子类型220可以指示该外部协议扩展消息200是OAM PDU，如，该子类型220可以被分配一个表示OAM格式的值，其可以等于0x03。该标志字段225可以包括各种标志，所述各种标志可以被设置成指示各种信息。该代码信息230可以指示与该消息200的至少一部分相关联的类型或格式，例如，该代码信息230可以被设置成值0xFE，以指示该消息200是组织特定消息(如外部扩展OAM PDU)，其中该组织特定消息可以包括根据外部组织格式进行格式设置的信息。该OUI235可以标明该消息格式的责任组织。例如，该OUI 235可以被设置成具体的值，以指明该消息被设置为特定组织规定的格式，该组织可以是如IEEE或ITU等标准组织、如华为、思科或阿尔卡特等企业或者其他组织。该版本信息240可以用于指示与该消息相对应的外部协议的当前版本。该设备标识符245可以用于指示该外部协议被扩展以支持本地网络，比如EPON。该FCS 260可以用于错误检测和纠正，如循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)或其他校验和。
在一种实施例中，该DA 205和SA 210中的每一个的长度可能大约等于六个字节，该长度/类型信息215、该标志字段225以及该版本信息240中的每一个的长度可能大约等于两个字节，该子类型220、该代码信息230以及该设备标识符中的每一个的长度可能大约等于一个字节，该OUI 235的长度可能大约等于三个字节，该净荷250的长度可以至少大约为36字节。
该净荷250可以包括至少一个控制消息，该控制消息的格式按照与该OUI235相关联的组织所规定的格式进行设定。具体地，该净荷250可包括至少一个组织特定消息251，如OMCI消息。该净荷250可包括不同的组织特定消息251，其可以是包括不同控制信息或功能的不同控制消息。例如，该净荷250可包括两个组织特定消息251a和251b，所述组织特定消息251a和251b可根据相同的组织进行格式设定。在本申请中不合有跟随字母的数字指代一般数据结构，例如251指代251a和/或251b，相反地，具有跟随字母的数字指代具体数据结构，如251a。
在一种实施例中，每个组织特定消息251可以是TLV三元组，该TLV三元组可包括类型字段252、长度字段253和值字段254，这些字段在两个组织特定消息251a和251b之间可能是不同的。每个类型字段252可指示不同的控制消息(例如，用于不同的OAM功能)。由此，该第一组织特定消息251a的类型字段252a可以被设置成第一值以指示该第一组织特定消息251a对应于第一控制功能，而该第二组织特定消息251b的类型字段252b可以被设置成第二值以指示该第二组织特定消息251b对应于由同一个组织规定的第二控制功能。因而，该长度字段253a可能不同于该长度字段253b。类似地，该值字段254a和该值字段254b中的每一个的长度和内容可能不同，因为它们可能包括不同的控制信息。因此，该长度字段253a和该长度字段253b可被分别用来标定该第一组织特定消息251a和该第二组织特定消息251b的末尾。进一步地，每个值字段254可包括事务相关标识符(Transaction Correlation Identifier，TCI)255、消息标识符256以及消息内容部分257。该事务相关标识符255可与具有其他消息和/或事务的组织特定消息251相对应。该消息标识符256可唯一地标识相应的组织特定消息251。最后，该消息内容部分257可包括该组织特定消息251的内容，如控制信息。
在一种实施例中，该类型字段252的长度可大约等于一个字节，该长度字段253和事务相关标识符255中的每一个的长度可大约等于两个字节，该消息标识符256的长度可大约等于四个字节，该消息内容部分的长度在不同组织特定消息251之间可能发生变化。如果该组织特定消息251的总长度小于该净荷250的总长度，则位于最后一个组织特定消息251之后的类型字段252可被设置为0，以指示该净荷250的末尾。因此，该净荷250的剩余部分可包括填充位258。该填充位258可使得该净荷250的长度大约等于该组织特定消息251的长度的整数倍。例如，该填充位258的长度可等于零。可替代地，如果该净荷250的长度被限制为大约36个字节，则该填充位258的长度可等于约字节，其中Li是第i个组织特定消息251的长度，N是该净荷250中组织特定消息251的数量，且i是整数。由此，在该净荷250中的最后一个空的组织特定消息251内，该类型字段252可被设置成大约为零，以指示该净荷250的末尾。
图3示意性地标识外部协议扩展消息300的一种实施例，该外部协议扩展消息300可由位于该OLT 110和/或该ONU 120的数据成帧器产生或接收。该外部协议扩展消息300可以是慢协议PDU，比如基于802.3标准的以太网OAMPDU，其可扩展网络协议和/或发起外部组织特定功能。具体地，该外部协议扩展消息300可以与子类型的值相关联，该子类型的值可指示对本地协议的扩展。
该外部协议扩展消息300可包括DA 305、SA 310、长度/类型信息315、子类型320、OUI 335、版本信息340、设备标识符345、净荷350以及FCS 360。该子类型320可被设置成值0xFE，以指示该消息是组织特定消息(如外部扩展OAM PDU)，该组织特定消息可包括根据外部组织格式来进行格式设定的信息。在一种实施例中，该子类型320的长度可约大约等于一个字节。
该外部协议扩展消息300的剩余字段的配置可以与上述外部协议扩展消息200的相应字段的相类似。例如，该净荷350可包括至少一个组织特定消息351以及一个可选的填充位358。其中，该组织特定消息351可以为OMCI消息，其可具有小于该净荷350的长度。该组织特定消息351可包括类型字段352。对于该净荷350中的最后一个组织特定消息351，该类型字段可被设置为大约为0。该组织特定消息351也可以包括长度字段353、事务相关标识符355、消息标识符356以及消息内容部分357。
图4示意性地表示外部协议扩展消息400的一种实施例，该外部协议扩展消息400消息可由位于该OLT 110和/或该ONU 120的数据成帧器产生或接收。该外部协议扩展消息400可以是如基于IEEE 802.3以太网II成帧联网标准的以太网MAC帧，该以太网MAC帧可扩展该网络协议和/或发起对于外部组织特定功能。具体地，对于指示OUI扩展消息的外部消息，该外部协议扩展消息300可以与以太网类型(Ethertype)和协议类型的组合相关联。
该外部协议扩展消息400可包括DA405、SA410、以太网类型415、外部消息协议类型420、协议版本信息440、设备标识符445、净荷450以及FCS 460。该以太网类型可被设置成预定的值，该预定的值可表示“本地试验(localexperimental)”帧。例如，该以太网类型415可被设置成值0x88b5或0x88b6。此外，该外部消息协议类型420可指示该消息中的协议是用于外部组织特定消息的外部协议。在一种实施例中，该以太网类型415的长度可大约等于两个字节，且该外部消息协议类型420的长度可大约等于一个字节。在一些实施例中，该外部协议扩展消息400也可以包括OUI，该OUI可以规定该消息格式的责任组织。
在一种实施例中，该以太网类型415可具有大约等于两个字节的长度，该外部消息协议类型可420可具有大约等于一个字节的长度。该外部协议扩展消息400的剩余字段的配置可与上述外部协议扩展消息200的相应字段相类似。例如，该净荷450可包括至少一个组织特定消息451和一个可选的填充位458。其中该组织特定消息可以为OMCI消息，其可具有小于该净荷450的长度。该净荷450可具有至少大约42个字节的长度，且每个组织特定消息451可包括类型字段452、长度字段453、事务相关标识符455、消息标识符456以及消息内容部分457。
图5示意性地表示外部协议扩展消息500的另一种实施例，该外部协议扩展消息500可由位于该OLT 110和/或该ONU 120的数据成帧器产生或接收。该外部协议扩展消息500可以是如基于IEEE802.3以太网II成帧联网标准的以太网MAC帧，该以太网MAC帧可扩展该网络协议和/或发起外部组织特定功能。具体地，对于指示OUI扩展消息的外部消息，该外部协议扩展消息500可以与以太网类型、OUI和外部消息的以太网类型的组合相关联。
该外部协议扩展消息500可包括DA 505、SA 510、以太网类型515、外部消息的以太网类型520、OUI 535、版本信息540、设备标识符545、净荷550和FCS 560。该以太网类型515可被设置成预定的值，该预定的值可指示“OUI扩展”帧。例如，该以太网类型515可被设置成值0x88b7。此外，该OUI 535可规定该消息格式的责任组织，该外部消息的以太网类型520可指示与该外部消息相关的以太网类型，该以太网类型可能与本地网络的以太网类型不同。该以太网类型515和该外部消息的以太网类型520中的每一个的长度可大约等于两个字节，该OUI 535的长度可大约等于三个字节。
该外部协议扩展消息500的剩余字段的配置方式可以与上述外部协议扩展消息200的相应字段相类似。例如，该净荷550可包括至少一个组织特定消息551，比如OMCI消息。该组织特定消息可包括类型字段552、长度字段553、事务相关标识符555、消息标识符556以及消息内容部分557。该净荷550可具有至少大约38字节的长度，且如果该净荷550的所有组织特定消息551的总长度小于该净荷550的长度，则该净荷还可包括填充位558。
图6示意性地表示外部协议扩展消息600的另一种实施例，该外部协议扩展消息600可由位于该OLT 110和/或该ONU 120的数据成帧器产生或接收。该外部协议扩展消息600可以是例如基于IEEE802.3标准的以太网MAC帧，该以太网MAC帧可扩展该网络协议和/或发起外部组织特定功能。具体地，该外部协议扩展消息600可以与DA相关联，其中该DA可指示扩展该网络协议的专用信道。
该外部协议扩展消息600可包括DA 605、SA 610、长度字段615、设备标识符645、净荷650和FCS 660。该DA605可包括多播地址，该多播地址可与用于发送分组(Packet)的特定信道相对应，其中该分组不同于标准数据分组，其可以为控制或网络管理分组。该SA 610可指示该分组的发送源，如产生该外部协议扩展消息600的源节点的网络地址。该长度字段615可以字节为单位指示该外部协议扩展消息600的长度。该DA 605和该SA 610中的每一个的长度可大约等于六个字节，且该长度字段615的大小可大约等于两个字节。
该外部协议扩展消息600的剩余字段的配置方式可以预上述外部协议扩展消息200的相应字段相类似。例如，该净荷650可包括至少一个组织特定消息651，如OMCI消息。该组织特定消息651可包括类型字段652、长度字段653、事务相关标识符655、消息标识符656以及消息内容部分657。该净荷650可具有至少大约45字节的长度，且其也可包括填充位658。
图7示意性地表示外部协议扩展消息700的一种实施例，该外部协议扩展消息700可由位于该OLT 110和/或该ONU 120的数据成帧器产生或接收。该外部协议扩展消息700可以是如支持IEEE 802.1D桥接要求的以太网MAC帧，该以太网MAC帧可扩展该网络协议和/或发起外部组织特定功能。具体地，该外部协议扩展消息700可以与逻辑链路标识符(Logical Link Identifier，LLID)相关联，该标识符可用于指示扩展该网络协议的外部信道，如OMCI信道。进一步地，MPCP消息可以如以下所述进行配置和使用，以将该外部信道与网络(如支持单个信道的EPON)中的标准数据信道相分离。
该外部协议扩展消息700可包括前导码701，该前导码701包括第一前导部775，帧开始定界符(SFD)702，第二前导部780以及LLID 703。在一种实施例中，该第一前导部775和该第二前导部780可包括特定的二进制模式，该二进制模式可指明用于同步目的的“同步字符”。该SFD 702可以是外部协议扩展消息700的第一个比特位(Bit)。该LLID 703可以是两个字节的标签，该标签包括1个比特位的模式指示符(如指示点到点模式或指示广播模式)以及15位的ONU标识(ONU ID)。
一般地，LLID可用在EPON以模拟基于IEEE802.1桥接的点到点通信，比如两个ONU之间的通信。由此，每个ONU可发送包括其自身被分配的LLID的帧，并可基于这些帧中的LLID来进行帧接收和帧过滤。例如，当该ONU接收到该帧时，位于以太网MAC层之下的模拟子层可以基于该帧的LLID对齐进行解复用，由此实现在将该帧转发到MAC实体之前将LLID从该帧剥离。当发送与MAC实体相对应的帧时，可以将LLID加入该帧。因此，该LLID仅能用于EPON的帧。具体地，该外部协议扩展消息700的LLID 703可包括规定值，而非ONU的被分配值，该规定值可表示专用于外部消息，而非与网络中的ONU相关联的传输信道。
该外部协议扩展消息700也可以包括连接准入控制(Connection AdmissionControl，CAC)字段704、DA 705、SA 710、长度字段715、设备标识符745、净荷750以及FC S760。该CAC字段704可用于检查或验证该SFD 702和该LLID703。该DA 705可包括外部协议扩展消息700的目的地(如ONU或OLT)的网络地址。该长度字段715可用于如以字节为单位指示该外部协议扩展消息700的长度。该设备标识符745可指示该外部协议被进行扩展以支持本地网络，比如EPON。在一种实施例中，该SFD 702、该CAC 704以及该设备标识符745中的每一个的长度可大约等于一个字节，该LLID 703和该长度字段715中的每一个的长度可大约等于两个字节，该DA 705和该DA 710中的每一个的长度可大约等于六个字节。
该外部协议扩展消息700的剩余字段的配置方式可以与上述外部协议扩展消息200的相应字段相类似。例如，该净荷750可包括至少一个组织特定消息751，如OMCI消息。该组织特定消息751可包括类型字段752、长度字段753、事务相关标识符755、消息标识符756以及消息内容部分757。该净荷750可具有至少大约45字节的长度，且也可包括填充位758。
图8示意性地表示用于将该外部协议扩展消息700的外部信道(或OMCI信道)从网络(如EPON)的数据信道分隔开来的MPCP消息800。一般地，在如GPON等网络中，OMCI连接可使用特定PLOAM消息与专用的GPON封装方式(GPON Encapsulation Method，GEM)端口相关联，其中该GEM端口可位于OLT或ONU。例如，OMCI信道可使用配置端口ID消息进行建立，该配置端口ID消息可包括由位于该OLT 110和/或该ONU 120的数据成帧器产生或接收的数据。
该MPCP消息800可包括DA 805、SA 810、长度/类型信息815、操作码830、OUI 835、版本信息840、净荷850和FCS 860。该DA 805可包括该外部协议扩展消息700的DA 705中规定的同一个目的节点(如ONU或OLT)的网络地址。类似地，该SA 810可包括该SA 710中规定的源节点的同一个网络地址。该长度/类型信息815可指示与MAC控制消息相对应的消息的长度和类型。例如，该长度/类型西向你815可根据IEEE 802.3av被设置成88-08。该操作码830可被设置为如等于0xFE的值，该值通常可指示扩展的MAC控制消息。该OUI835可规定该消息格式的责任组织，该版本信息840可规定与随后的消息相对应的外部协议的当前版本，该FCS 860可用于进行错误检测和纠正。在一种实施例中，该DA 805和该SA 810中的每一个的长度可大约等于六个字节，该长度/类型信息815、该操作码830和该版本信息840中的每一个的长度可大约等于两个字节，该OUI 835的长度可大约等于三个字节，该净荷850的长度可大约等于39个字节。
该净荷850可包括至少一个控制消息，该控制消息的格式可按照与该OUI835相关联的组织所规定的格式进行设定。具体地，该净荷850可包括至少一个组织特定消息851，如PLOAM消息。该净荷850可包括不同的组织特定消息851，这些消息可以为包括不同控制信息或功能的不同控制消息。例如，该净荷850可包括两个组织特定消息851a和851b，这两个消息根据同一个的组织进行格式设定。
在一种实施例中，每个组织特定消息851可包括消息标识852、消息长度信息853和数据部分854，这些信息在两个组织特定消息851a和851b之间可能是不同的。每个消息标识852可指示一个组织特定消息851的开始和/或顺序。该消息长度信息853可规定从该消息标识852起至该组织特定消息851的最后一个字节的相应组织特定消息851的长度。由此，该消息标识852和该消息长度853的组合可用于指定该净荷850中的每个组织特定消息851。
在一种实施例中，该消息标识852和该消息长度853中的每一个的长度可大约等于一个字节，且在不同组织特定消息851之间数据部分854的长度是可以变化的。如果该组织特定消息851的总长度小于该净荷850的总长度，则该净荷850的剩余部分可包括填充位858。该填充位858的长度可等于该净荷850的长度(如约39个字节)与所有组织特定消息851的总长度之间的差值。
图9示意性地表示外部协议扩展消息900的一种实施例，该外部协议扩展消息900可由位于该OLT 110和/或该ONU 120的数据成帧器产生或接收。该外部协议扩展消息900可以是如基于IEEE 802.3标准的以太网MAC帧，该以太网MAC帧可扩展该网络协议和/或发起外部组织特定功能。具体地，该外部协议扩展消息900可以与虚拟局域网标识符(VLAN ID)相关联，该标识符可用于指示对该网络协议的扩展。
该外部协议扩展消息900可包括DA 905、SA 910、类型信息912、VLAN ID916、长度字段920、设备标识符945、净荷950以及FCS 960。该类型信息912可被设置成预定值，其用于指示随后字段构成VLAN ID。例如，该类型信息912可被设置成值0x8100，以指示随后字段代表IEEE902.1q VLAN ID。该VLAN ID916可包括优先级(PRI)字段917、典型格式标识符(Canonical Format Identifier，CFI)918、以及外部消息VLAN ID(VID)919。该PRI字段917可指示该外部协议扩展消息900的优先级，且该CFI 918可指示消息中的MAC地址是否为典型格式。该外部消息VID 919可指示外部消息的VLAN ID，且其可被设置为特定值，该特定值可用于指定该消息与OMCI专用虚拟信道相关联。该长度字段920可如以字节为单位指示该外部协议扩展消息900的长度。在一种实施例中，该类型信息915的长度可大约等于16个比特位，该PRI字段917的长度可大约等于3个比特位，该CFI 918的长度可大约等于1个比特位，该外部消息VID 919的长度可大约等于12个比特位，该长度字段920可大约等于16个比特位。
该外部协议扩展消息900的剩余字段的配置方式可以与上述外部协议扩展消息200的相应字段相类似。例如，该净荷950可包括至少一个组织特定消息951，如OMCI消息。该组织特定消息951可包括类型字段952、长度字段953、事务相关标识符955、消息标识符956以及消息内容部分957。该净荷950可具有至少大约43个字节的长度，且其可包括填充位958。该填充位958可以使该净荷950的长度等于该组织特定消息951的长度的整数倍。例如，该填充位958的长度可等于约0或约
Figure BPA00001287270700161
个字节，其中Li是第i个组织特定消息951的长度，N是该净荷950中的组织特定消息951的数量，且i为整数。因而，在该净荷950中的最后一个空的组织特定消息951内，该类型字段954可被设置成大约等于0。
图10示意性地表示外部协议扩展消息1000的一种实施例，该外部协议扩展消息1000可由位于该OLT 110和/或该ONU 120的数据成帧器产生或接收。该外部协议扩展消息1000可以是如基于IEEE802.3标准的以太网MAC帧，该以太网MAC帧可扩展网络协议和/或发起外部组织特定功能。具体地，该外部协议扩展消息1000可以与逻辑链路控制(Logical Link Control，LLC)帧相关联，该LLC帧可用于指示对该网络协议的扩展，如EPON协议。
该外部协议扩展消息1000可包括DA 1005、SA 1010、长度字段1015、LLC帧1016、OUI 1035、以太网类型1036、版本信息1040、设备标识符1045、净荷1050以及FCS 960。该长度字段1015可以字节为单位指示该外部协议扩展消息1000的长度。该LLC帧1016可包括目的链路业务接入点(Link ServiceAccess Point，LSAP)信息1017、源LSAP信息1018以及LLC控制信息部分1019，其中该LLC控制信息部分101可包括LLC数据或更高层协议数据的。该LLC帧字段可以被分配特定值，这些特定值可用于指示该外部协议被扩展以支持本地网络，比如EPON。在一种实施例中，该长度字段1053的大小可大约等于两个字节，且该目的LSAP信息1017、该源LSAP信息1018以及该LLC控制信息部分1019中的每一个的长度可大约等于一个字节。
该外部协议扩展消息1000的剩余字节的配置方式可以与上述外部协议扩展消息200的相应字段相类似。例如，该净荷1050可包括至少一个组织特定消息1051，如OMCI消息。该组织特定消息1051可包括类型字段1052、长度字段1053、事务相关标识符1055、消息标识符1056以及消息内容部分1057。该净荷1050可具有至少大约35个字节的长度，并且也可包括填充位1058。
图11示意性地表示消息成帧方法1100的一种实施例，该消息成帧方法1100可用于将外部协议信息封装到外部协议扩展消息，以扩展本地网络，如EPON。其中，该外部协议扩展消息可以为上述外部协议扩展消息200、300、400、500、600、700、900或1000之一。该消息成帧方法1100也可用于将与外部协议信息相关的信息封装到MPCP消息，如上述MPCP消息800。
该消息成帧方法1100可开始于框1110，报头可以被添加到外部协议扩展消息。该报头可包括DA、SA和设备标识符。此外，该报头该可包括代码字段、类型或子类型字段、OUI、LLID、VLAN ID、LLC帧或版本字段，或它们的组合中的至少一个。接着，该消息成帧方法可继续到框1120，组织特定消息或与特定组织相关的TLV可被加入该外部协议扩展消息，其中该组织特定消息可以为组织特定消息251、351、451、551、651、751、951、1051之一。
接下来，在框1130，判断是否存在更多与该特定组织相对应的外部协议信息。例如，该OLT或该ONT可能需要传送附加的OAM、PLOAM、OMCI和/或MAC控制协议相关的数据。如果满足框1130的条件，该消息成帧方法1100可返回至框1120，或者，如果不存在更多的外部协议信息，则继续到框1140。在框1140，该消息成帧方法1100可将填充位(若需要)和FCS加入该外部协议控制消息。接下来，在框1150，该消息成帧方法1100可发送该外部协议控制消息。在其他实施例中，该消息成帧方法1100可另外地或者可替代地接收该外部协议扩展消息，并通过解析该外部协议扩展消息来得到该外部协议控制信息，例如，通过对上述框进行逆操作来进行解析。
以上所述的网络部件可以在诸如具有足够的处理能力、存储器资源和网络吞吐量能力来处理被安排在其上的必要工作负载的计算机或网络部件的任何通用网络部件上实施。图12示意性地表示适于实施本文中公开的部件的一个或多个实施例的电性的通用网络部件1200。该网络部件1200包括处理器1202(可被称为中央处理单元或CPU)，该处理器1202与包括第二存储器1204、只读存储器(ROM)1206、随即存取存储器(RAM)1208、输入/输出(I/O)设备1210和网络连接性设备1212在内的存储器设备通信。该处理器1202可被实施为一个或多个CPU芯片，或是被实施为一个或多个专用集成电路的一部分。
该第二存储器1204典型地由一个或多个盘驱动器或碟驱动器构成，并用于数据的非易失性存储，以及如果RAM1208没有达到足以容纳所有工作数据则用作溢出数据存储设备。第二存储器1204可用于存储那些当被选择用于执行时被装入RAM1208的程序。ROM 1206被用于存储指令以及或者在程序执行期间读取的数据。ROM1206是一种非易失性存储器设备，其典型地具有相对于第二存储器1204的较大存储器容量较小的存储器容量。RAM 1208用于存储易失性数据，并可能存储指令。对ROM1206和RAM1208的访问通常比对第二存储器1204的访问快。
公开了至少一种实施例，且本领域普通技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征进行的变更、组合和/或修改处于本公开的范围内。通过组合、集成和/或省略所述实施例的特征得到的替代性实施例也处于本公开的范围内。当明确给出限定的数值范围时，这样的明确的范围或限定应被理解为包括落在该明确给出的范围或限定内的迭代范围或关于类似量值的限定(例如，从约1至约10包括2、3、4等；大于0.1包括0.11、0.12、0.13等)。例如，只要公开了具有下限R1和上限Ru的数值范围，则具体公开了落在该范围内的任何数值。具体地，具体公开了该范围内的以下数值：R＝R1+k*(Ru-R1)，其中k是以1％的增量从1％至100％的变量，也即，k是1％、2％、3％、4％、5％...50％、51％、52％...95％、96％、97％、98％、99％、100％。而且，也具体公开了通过如上所述的两个R数值定义的任何数值范围。对于权利要求的任何要素使用术语“可选地”意味着，该要素是被要求的，或者，该要素不是被要求的，这两种方式均处于权利要求的范围内。使用诸如包含、包括和具有的较宽的术语应被理解为其对诸如由...构成、基本上由...构成、以及基本上由...组成的较窄的术语也提供了支持。因而，保护范围并不由以上给出的说明限定，而是由随后的权利要求来定义，且该范围包括权利要求的内容的所有等同物。每个权利要求被作为进一步的公开而加入本说明书之中，且这些权利要求是本公开的实施例。在本公开中讨论参考文件并不等于承认该参考文件是现有技术，尤其是当任何参考文件的出版日在本申请的优先权日之后时更是如此。通过引用加入了对本说明书中引用的所有专利、专利申请和出版物的公开，只要它们提供了示范性的、过程性的细节或其他相对于本公开形成补充的细节。
尽管在本公开中提供了若干实施例，但是应当理解，所公开的系统和方法可以以许多其他具体形式实施，而不会偏离本公开的精神或范围。给出的实例应当被视为说明性的而非限制性的，且意欲本发明不限于本文中给出的细节。例如，在另一系统中，各种要素或部件可以被组合或集成在一起，或者，某些特征可以被省略，或是不被实施。
此外，在各个实施例中被说明和表示为分立的或独立的技术、系统、子系统和方法可以与其他系统、模块、技术或方法组合或集成，而不会偏离本发明的范围。被示出或叙说为耦合的或直接耦合的或相互通信的其他事项可通过某接口、设备或居间的部件间接进行电气的、机械的或其他方式的耦合或通信。本领域技术人员可以清楚变化、替代和变更的其他实例，且可以进行这些变化、替代或变更而不偏离本文公开的主旨和范围。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
数据成帧器，用于将外部协议扩展消息组织成帧以供传输，所述外部协议扩展消息包括报头和至少一个类型-长度-值TLV，所述报头用于指示外部协议扩展，所述TLV包括类型字段、长度字段和值字段；
其中所述TLV的格式由特定组织进行规定，所述值字段包括与网络外部协议功能相关的信息。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是操作、管理和维护分组数据单元，且其中所述报头包括长度/类型信息、子类型、代码信息以及组织唯一标识符，其中所述长度/类型信的值大约等于88-09，所述子类型的值大约等于0x03，所述代码信息的值大约等于0xFE。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是慢协议分组数据单元，且其中所述报头包括长度/类型信息、子类型和组织唯一标识符，其中所述长度/类型信息用于指示慢协议的长度/类型，所述子类型的值大约等于0xFE。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是以太网媒体接入控制帧，其中所述报头包括以太网类型信息和外部消息的协议类型信息，其中所述以太网类型信息的值大约等于0x88b5或0x88b6。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是以太网媒体接入控制帧，其中所述报头包括以太网类型信息、组织唯一标识符和外部消息的协议类型信息，其中所述以太网类型信息的值大约等于0x88b7。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是以太网媒体接入控制帧，其中所述报头包括多播地址，所述多播地址与用于控制和管理信息的特定信道相对应。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是以太网媒体接入控制帧，其中所述报头包括帧开始定界符、逻辑链路标识符和连接准入控制字段，其中所述逻辑链路标识符用于指示扩展所述网络协议的外部信道。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是以太网媒体接入控制帧，其中所述报头包括类型信息和虚拟局域网标识符，其中所述类型信息的值大约等于0x8100，所述虚拟局域网标识符用于指示扩展所述网络协议，且其包括优先级字段、典型格式标识符以及外部消息的虚拟局域网标识。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是以太网媒体接入控制帧，其中所述报头包括逻辑链路控制帧，所述逻辑链路控制帧用于指示外部协议被扩展以支持所述网络，且其包括目的链路业务接入点信息、源链路业务接入点信息和逻辑链路控制信息部分。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述外部协议扩展消息是多点控制协议消息，其中所述报头包括长度/类型信息、代码信息和组织唯一标识符，所述长度/类型信息的值大约等于0x8808，所述代码信息的值大约等于0xFE。
11.一种装置，包括：
至少一个用于执行以下方法的部件，所述方法包括：
编辑外部协议扩展消息，所述外部协议扩展消息包括报文和多个类型-长度-值TLV，其中所述报文用于指示外部协议扩展；
发送所述外部协议消息。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述组织特定TLV根据特定组织格式来进行格式设定。
13.如权利要求11所述的装置，其中所述组织特定TLV是光网络终端管理和控制接口消息，且所述外部协议扩展消息通过以太网进行发送。
14.如权利要求11所述的装置，其中所述组织特定TLV是物理层运营、管理和维护消息。
15.如权利要求11所述的装置，其中所述外部协议扩展消息的TLV包括不同的控制消息。
16.如权利要求11所述的装置，其中所述方法还包括：
接收第二外部协议扩展消息，所述第二外部协议扩展消息包括第二报头和多个第二TLV，其中所述第二报文用于指示第二外部协议的扩展；
从所述第二外部协议扩展消息获得所述第二TLV；
对所述第二TLV中的控制信息进行解码。
17.一种方法，包括：
将报头添加到协议扩展消息，其中所述报头用于指示所述扩展协议消息包括组织特定协议的扩展；
根据组织格式设定控制信息的格式；
将所述控制信息添加到所述协议扩展消息；
将脚注添加到所述协议扩展消息；
发送所述协议扩展消息。
18.如权利要求17所述的方法，还包括：
接收所述协议扩展消息；
使用所述组织格式解析所述控制信息；
获取所述控制信息。
19.如权利要求17所述的方法，还包括：
当所述控制信息的大小未超过所述协议扩展消息的净荷长度时，在所述协议扩展消息的剩余部分添加填充位。
20.如权利要求17所述的方法，其中所述控制信息与无源光网络标准或多点控制协议的高级特征有关。
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