CN105075177B - 无源光网络中下行突发传输 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种OLT，包括：用于计算指示其中所述OLT被调度来向ONU传输数据帧的活动时间段的下行带宽地图并生成包括所述下行带宽地图的消息的处理器，以及耦合至所述处理器并且用于经由PON向所述ONU发送所述消息的发射器，其中所述消息指示所述ONU在所述活动时段之外使至少一个ONU接收数据处理单元断电。还公开了一种计算机程序产品，包括存储在非瞬时性计算机可读介质上的计算机可执行指令，使得当由处理器执行所述计算机可执行指令时使ONU执行以下操作：接收指示活动时段的消息，以及在所述活动时段之外使ONU接收数据处理单元掉电，其中所述活动时段指示其间通过PON传送的数据与所述ONU相关的调度时段。

Description

无源光网络中下行突发传输
技术领域
本发明涉及通信网络，并且在具体实施例中，涉及无源光网络中下行突发传输。
背景技术
无源光网络(PON)是一种用于提供“最后一英里”网络接入的系统。PON可以是一种点对多点(P2MP)网络，其中无源分路器定位在光分配网络(ODN)中以实现来自中心局的单条馈送光纤服务多个客户驻地。PON可以采用不同的波长用于上行和下行传输。行业可用的PON技术的一些示例可以包括：由电气和电子工程师协会(IEEE)定义的以太网无源光网络(EPON)和由国际电信联盟(ITU)电信标准化部门(ITU-T)定义的吉比特容量PON(GPON)。在IEEE文件802.3ah和802.3av中规定的EPON可以利用以太网协议技术来支持利用本地以太网帧传输的P2MP连接，该两个文件均以引用的方式并入本文本中。在ITU-T文件G.984和G.987.3中规定的GPON可以利用同步光纤网络/同步数字体系(SONET/SDH)和通用成帧协议(GFP)的技术来传输以太网帧，这两个文件均以引入的方式并入本文本中。IEEE EPON和ITU-T GPON可以采用不同的协议来传输以太网帧，但EPON和GPON两者均可以采用连续广播用于下行传输并采用时分多址(TDMA)用于上行传输。连续下行广播传输可能导致客户驻地设备在所有时间都处于通电状态，并且可能不节能。
发明内容
在一个示例实施例中，本发明包括一种光线路终端(OLT)，包括：用于计算指示其中所述OLT被调度来向光网络单元(ONU)传输数据帧的活动时间段的下行带宽地图并生成包括所述下行带宽地图的消息的处理器，以及耦合至所述处理器并且用于经由PON向所述ONU发送所述消息的发射器，其中所述消息指示所述ONU在所述活动时段之外使至少一个ONU接收数据处理单元断电。
在另一示例实施例中，本发明包括一种计算机程序产品，包括：存储在非瞬时性计算机可读介质上的计算机可执行指令，使得当由处理器执行所述计算机可执行指令时使得ONU接收包括指示活动时段的下行带宽地图的消息，在所述活动时段期间使ONU接收数据处理单元上电，以及在所述活动时段之外的所有时段使所述接收数据处理单元掉电，其中所述活动时段指示其间通过PON传送的数据与所述ONU相关的调度时段。
在另一示例实施例中，本发明包括一种在PON中OLT处实施的方法，包括：计算指示其中所述OLT被调度来向ONU传输数据帧的活动时间段的下行带宽地图，生成包括所述下行带宽地图的消息，以及经由光发射器和所述PON向所述ONU发送所述消息，其中所述消息指示所述ONU在所述活动时段期间使至少一个ONU接收数据处理单元通电。
从结合附图和权利要求书理解的以下详细说明，将更清楚地理解这些和其它特征。
附图说明
为了更透彻地理解本发明，现参阅结合附图和具体实施方式而描述的以下简要说明，其中的相同参考标号表示相同部分。
图1为PON的实施例的示意图；
图2为网元(NE)的实施例的示意图；
图3示出PON中的下行广播传输的实施例；
图4示出PON中的下行突发传输的实施例；
图5为用于下行带宽地图传输的方法的实施例的流程图；
图6为用于ONU接收器功率管理的方法的实施例的流程图；
图7为下行带宽地图的实施例的示意图；
图8为下行带宽地图的另一实施例的示意图。
具体实施方式
首先应理解，尽管下文提供一项或多项实施例的说明性实施方案，但所公开的系统和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论该技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方案、附图和技术，包括本文所说明并描述的示例性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。
PON是一种共享介质，其中服务提供商中心局处的单条光纤可以被无源地分成多个端用户连接。术语无源可以指用于实现光信号的支化的不通电(例如，无外部电源供应)的光分路器。PON可以包括位于中心局并连接至位于端用户位置处的多个ONU的OLT，其中OLT和ONU可以是电动的。网络运营商对接入网络中节电的需求不断增长。针对PON节电技术的研究和开发努力可能集中在PON上行方向上，例如，通过施加上行功率控制，其中ONU可以基于某种反馈回路(例如，响应于OLT的指示)来调整ONU的传输功率。一些其它的节电技术可以定义各种功率模式，这可能涉及双向链路关闭(例如睡眠模式)，并因此可能导致包丢失并导致较低的服务质量。
ITU-T文件G系列补编45(G.Sup45)可以通过定义多种ONU功率模式来考虑各种节电技术，如功率削减(power shedding)、假寐(dozing)、快速睡眠和/或深度睡眠，该文件以引入的方式并入本文本中。在功率削减模式中，ONU收发器可以始终打开。在睡眠、快速睡眠和/或深度睡眠模式中，ONU收发器可以断电。在假寐模式中，ONU收发器的传输(Tx)部分可以断电，而ONU收发器的接收(Rx)部分可以在所有时间都是可操作的。类似地，ITU-T文件G.987.3可以规定ONU功率管理信令和状态机以降低ONU的发射器功率。
在PON中，OLT可以向每个ONU分配上行时隙用于上行传输以避免多个ONU同时传输上行链路，而在下游方向上，OLT可以以连续模式向所有ONU广播流量。因此，每个ONU可以在所有时间使ONU的接收器通电并接收OLT的下行数据，而不管数据的目的地如何。在PON应用和/或服务的一些实施例中，少于约百分之十的广播下行数据可以与特定ONU相关。因此，每个ONU可能浪费功率接收和处理约百分之九十的下行数据。
本文中公开的是用于PON中下行突发传输的机制。该机制可以使得ONU接收器能够在没有下行数据发往该ONU时使接收器的至少一些电路断电。OLT可以在OLT下行传输中包括下行带宽地图，其中该下行带宽地图可以指示OLT下行传输向各ONU的调度(例如，分配)。当ONU接收到下行带宽地图时，ONU可以根据OLT下行传输调度来协调该ONU的接收器功率状态(例如，通电和/或断电)。在实施例中，ONU的接收器可以包括光学器件和/或逻辑电路(例如，数据处理单元)，并且可以在没有为该ONU调度下行数据的时间段期间使ONU的逻辑电路(例如前向纠错(FEC)、解密、解封装)中的至少一些断电。下行带宽地图可以在活动时段或非活动时段方面指示OLT下行传输调度。例如，活动时段可以指OLT具有调度用于ONU的数据的时间段，而非活动时段可以指OLT不具有调度用于ONU的数据的时间段。在一个实施例中，活动时段或非活动时段可以通过三元组指示，该三元组包括标识分配所发往的ONU的标识符字段，指示时段的开始的开始时间字段，以及指示时段的结束的停止时间字段。在可替代实施例中，活动时段或非活动时段可以通过包括长度字段而非停止时间字段的三元组来指示，其中长度字段可以指示时段的持续时间。下行带宽地图传输位置(例如，在下行帧头或单独的下行消息中)、传输频率(例如，每个下行帧一次或每组下行帧一次)、以及粒度(例如，比特、字节、FEC码字)可以通过多种方法来设计和实现，并且可以根据网络设计和部署以及OLT的设计而变化。所公开的实施例可以应用于任何标准的PON用于降低ONU接收器处的功耗，并且可以不影响上行和/或下行服务质量。此外，所公开的实施例可以应用于具有以混合模式操作的ONU的任何PON，其中一些ONU可以或可以不考虑用于在非活动时段期间使ONU的接收数据处理单元断电的下行带宽地图。
图1为PON 100的实施例的示意图。PON 100可以包括OLT 110、多个ONU 120、和ODN130，ODN 130可以耦合至OLT 110和ONU 120。PON 100可以是不需要任何有源组件来在OLT110与ONU 120之间分配数据的通信网络。而是，PON 100可以使用ODN 130中的无源光组件来在OLT 110与ONU 120之间分配数据。在实施例中，PON 100可以是下一代接入(NGA)系统，如每秒十吉比特(Gbps)GPON(XGPON)，其可以具有约10Gbps的下行带宽和至少约2.5Gbps的上行带宽。可替代地，PON 100可以是任何基于以太网的网络，如由IEEE文件802.3ah定义的EPON、由IEEE文件802.3av定义的10吉比特EPON(10GEPON)、异步传输模式PON(APON)、由(ITU-T)文件G.983定义的宽带PON(BPON)、由ITU-T文件G.984定义的GPON、由ITU-T文件G.987.3定义的XGPON、或波分复用(WDM)PON(WPON)，所有这些文件均以引入的方式并入本文本中。
OLT 110可以是用于与ONU 120和另一骨干网(例如，互联网)通信的任何设备。具体地，OLT 110可以充当骨干网与ONU 120之间的中介。例如，OLT 110可以将从骨干网接收到的数据转发至ONU 120，以及将从ONU 120接收到的数据转发至骨干网。虽然OLT 110的具体配置可以取决于PON 100的类型而有所不同，但在实施例中，OLT 110可以包括发射器和接收器。当骨干网采用与PON 100中使用的PON协议不同的网络协议诸如以太网或SONET/SDH时，OLT 110可以包括可将网络协议转换成PON协议的转换器。OLT 110转换器还可以将PON协议转换成网络协议。OLT 110可以位于中央位置，如中心局，但也可以位于其它位置。
ODN 130可以是数据分配系统，该系统可以包括光纤电缆、耦合器、分路器、分配器和/或其它设备。在实施例中，光纤电缆、耦合器、分路器、分配器和/或其它设备可以是无源光组件。具体地，光纤电缆、耦合器、分路器、分配器和/或其它设备可以是不需要任何电源来在OLT 110与ONU120之间分配数据信号的组件。应注意，在一些实施例中，光纤电缆可以被任何光传输介质代替。在一些实施例中，ODN 130可以包括一个或多个有源组件，如光放大器。ODN 130可以在如图1中所示的支化配置中从OLT110延伸至ONU 120，但也可以可替代地由本领域的普通技术人员配置。
ONU 120可以是用于与OLT 110和客户或用户通信的任何设备。具体地，ONU 120可以充当OLT 110与客户之间的中介。例如，ONU 120可以将从OLT 110接收到的数据转发至客户，以及将从客户接收到的数据转发至OLT 110。虽然ONU 120的具体配置可以取决于PON100的类型而有所不同，但在实施例中，ONU 120可以包括用于向OLT 110发送光信号的光发射器和用于从OLT 110接收光信号的光接收器。此外，ONU 120可以包括将光信号转换成用于客户的电信号的转换器，如以太网或异步传输模式(ATM)协议中的信号，以及可以向客户设备发送电信号或从其接收电信号的第二发射器和/或接收器。在一些实施例中，ONU 120和光网络终端(ONT)相似，因此这两个术语在本文中被可互换地使用。ONU 120可以位于分布式位置，如客户驻地，但也可以位于其它位置。
在PON 100中，OLT 110可以执行上行动态带宽分配来向ONU 120分配上行传输带宽。例如，OLT 110可以发送上行带宽消息(例如，EPON门消息或GPON带宽地图(BW地图))来通知ONU 120上行带宽分配。在下行方向上，OLT 110可以以连续模式操作，在连续模式中，下行数据被广播给所有ONU 120。在实施例中，OLT 110的发射器可以处理、封装和连续传输下行帧。下行帧可以携带用于ONU 120的用户数据、和/或空闲数据，其中空闲数据可以在没有用户数据可用于传输的时间段期间用于填充。每个ONU 120可以始终使ONU 120的接收器的光学器件和电路通电以检测和解封装OLT 110下行帧。然而，当ONU 120执行媒体接入控制(MAC)处理时，ONU 120可以过滤掉不是发往ONU 120的数据包并将发往ONU 120的数据包向ONU 120的用户客户端进行转发。ONU 120接收器的逻辑电路(例如，数据处理单元)中的一些，如FEC(例如，里德-所罗门(RS)码))单元、数据解密(例如，高级加密标准(AES))单元、和/或数据帧解封装(例如，GPON封装方法(GEM)或10GEM(XGEM))单元可能消耗总接收器功率的很大一部分。此外，FEC单元、解密单元、和/或封装单元可以对缓冲的数据比特执行操作，其中缓冲管理和存储器存取可能进一步消耗功率。
图2是NE 200的示例实施例的示意图，网元200可以充当PON(例如，PON 100)中的OLT(例如，OLT 110)或ONU(例如，ONU 120)。NE 200可以用于管理下行带宽分配和带宽地图传输或下行功耗。NE 200可以在单个节点中实施，或者NE 200的功能可以在多个节点中实施。本领域的普通技术人员将认识到，术语NE涵盖宽范围的设备，其中NE 200仅仅是示例。包括NE 200是为了讨论清楚起见，但决不以任何方式意在将本发明的应用限制为特定的NE实施例或特定某类的NE实施例。本发明中所描述的特征/方法中的至少一些可以在诸如NE200的网络装置或组件中实施。例如，本发明中的特征/方法可以使用硬件、固件、和/或安装在硬件上运行的软件来实施。如图2中所示，NE 200可以包括收发器(Tx/Rx)210，收发器210可以是发射器、接收器、或其组合。分别地，Tx/Rx 210可以耦合至多个下行端口220以向其它节点传输帧和/或从其它节点接收帧，并且Tx/Rx 210可以耦合至多个上行端口250以向其它节点传输帧和/或从其它节点接收帧。处理器230可以耦合至Tx/Rx 210以处理帧和/或确定向哪些节点发送帧。处理器230可以包括一个或多个多核处理器和/或存储器设备232，存储器设备232可以充当数据存储器、缓冲器等。处理器230可以实施为通用处理器，或者可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或数字信号处理器(DSP)的一部分。处理器230可以包括PON下行突发管理模块233，PON下行突发管理模块233可以实施下文更充分论述的下行带宽地图传输方法500或ONU接收器功率管理方法600。在可替代实施例中，PON下行突发管理模块233可以实施为存储在存储器设备232中的指令，这些指令可以由处理器230执行。存储器设备232可以包括用于暂时存储内容的缓存，例如，随机存取存储器(RAM)。此外，存储器设备232可以包括用于相对较长时间存储内容的长期存储器，例如，只读存储器(ROM)。例如，缓存和长期存储器可以包括动态随机存取存储器(DRAM)、固态硬盘(SSD)、硬盘、或其组合。
应理解，通过将可执行指令编程和/或加载至NE 200上，处理器230和/或存储器设备232中的至少一个会发生变化，从而将NE 200部分转化成具有本发明所教示的新颖功能性的特定机器或装置，例如多核转发架构。对电气工程和软件工程技术而言，基本原理是，能通过加载可执行软件至计算机实现的功能性也可以通过众所周知的设计规则转化为硬件实现。在软件中还是在硬件中实现某一概念的决定通常取决于设计的稳定性和待生产的单元的数量，而不是从软件域转换至硬件域所涉及的任何问题。一般而言，仍处于频繁变动的设计可以首选在软件中实现，因为重新开发硬件实现的成本要高于重新开发软件实现的成本。一般而言，将投入量产的稳定设计可以首选在硬件中实现，例如在ASIC中实现，因为对于大型生产活动，硬件实现的成本可能低于软件实现的成本。设计常常可以以软件形式进行开发和测试，然后通过众所周知的设计原则转化为对软件指令进行固化的ASIC中的等效硬件实现。机器由新ASIC控制后就成为具有特定用途的机器或装置，同样，经过编程和/或已加载有可执行指令的计算机也可视为具有特定用途的机器或装置。
图3示出PON 300中的下行广播传输的实施例，PON 300可以大体上类似于PON100。PON 300可以包括OLT 310、多个ONU 320、分路器340、和ODN 330。OLT 310、ONU 320和ODN 330可以分别大体上类似于OLT110、ONU 120和ODN 130。分路器340可以是用于将输入光束分成多条输出光束的任何无源光设备或组件。例如，分路器340可以将由OLT 310传输的下行光信号分配成多个光信号，并递送所分配的光信号，使得每个ONU 320可以接收下行光信号。在PON 300中，OLT 310可以向ONU 320连续地广播下行信号。例如，OLT 310可以传输包括帧头(FH)351和多个用于ONU 320的用户数据包352的下行帧350。FH 351可以包括指示上行带宽分配的BW地图和一些物理层操作和维护(PLOAM)消息。用户数据包352可以发往ONU 320中的至少一个。每个ONU 320可以检测和解封装整个下行帧350。在ONU 320在MAC层处理过下行帧350之后，ONU 320可以过滤掉下行帧350的不发往ONU 320的一部分360并将发往ONU 320的部分370转发至ONU 320的用户客户端。在PON 300中，每个ONU 320接收器光学和数据处理单元可以始终通电而不管数据的目的地如何。
图4示出PON 400中的下行突发传输的实施例。PON 400可以大体上类似于PON300，并且可以包括OLT 410、多个ONU 420、和分路器440，OLT 410、ONU 420和分路器440可以分别大体上类似于OLT 310、ONU320和分路器340。在PON 400中，OLT 410可以传输下行帧450，下行帧450可以大体上类似于下行帧350，但可以包括额外的下行带宽地图(DWBW地图)452(例如，在FH 451内)。下行带宽地图452可以通知ONU 420其中OLT 410具有调度用于特定ONU 420的下行数据的时间段(例如，活动时段)或不具有调度用于特定ONU 420的下行数据的时间段(例如，非活动时段)。下行带宽地图452中给出的OLT下行传输调度可以使得每个ONU 420能够协调ONU 420的接收器功率状态以降低其中没有为ONU 420调度数据的时间段期间的功耗。在实施例中，ONU420可以包括接收光电路、帧头处理逻辑或单元、和数据处理逻辑或单元。在此类实施例中，ONU 420可以始终使ONU 420的接收光电路和帧头处理单元通电以用于下行帧检测和/或同步以及帧头处理。当ONU 420接收到下行带宽地图452时，ONU 420可以确定其中OLT 410被调度来向ONU420传输数据的一个或多个时间段(例如，活动时段)，并且因此可以在活动时段期间使ONU 420的接收器通电，并且可以在其中下行帧450携带发往其它ONU 420的数据的活动时段之外(例如，非活动时段)使ONU的接收数据处理单元(例如，FEC、解密、解封装)中的至少一些断电。可以看出，在PON 400中，每个ONU 420可以接收下行帧450的发往ONU420的一个或多个相关部分，并且没有接收到的数据被过滤掉。因此，每个ONU 420可以节约否则可被消耗用于接收和处理发往其它ONU 420的数据然后过滤和/或丢弃数据的功率。在PON应用和/或服务的一些实施例中，每个ONU 420可以接收少于约10％的与ONU 420相关的下行数据。这样，每个ONU 420可以能够在90％的时间内使ONU 420的一些接收数据处理单元掉电，由此可以使整体功耗降低约30％。
图5是用于下行带宽地图传输的方法500的实施例的流程图，方法500可以在OLT(例如，OLT 410)上实施。方法500可以开始于在步骤510中确定下行带宽(BW)地图结构。下行带宽地图可以被构造来指示活动时段和/或非活动时段。活动时段可以指其中OLT具有调度用于特定ONU(例如，ONU 420)的数据的时间段，而非活动时段可以指其中OLT不具有调度用于该特定ONU的数据的时间段。在一个实施例中，活动时段或非活动时段可以通过包括标识符字段、开始时间字段和停止时间字段的三元组指示。例如，活动时段的开始时间字段可以指示向对应于标识符(例如，ONU标识符(ONU-ID)或分配标识符(分配ID))的ONU的OLT调度的传输的开始，OLT传输调度的结束可以通过停止时间字段来指示。相反，非活动时段的开始时间字段可以指示何时OLT被调度停止向对应于标识符的ONU传输数据，非活动时段的结束可以通过停止时间字段来指示。在可替代实施例中，活动时段或非活动时段可以通过包括长度字段而非停止时间字段的三元组来指示，其中长度字段可以指示活动时段或非活动时段的持续时间。应注意，OLT可以通知ONU非活动时段而不是活动时段，因为非活动时段的漏检和/或解码错误可能导致ONU消耗额外功率，但可能不会影响服务质量。
在步骤520中，方法500可以确定下行带宽地图位置。下行带宽地图可以位于下行帧内的任何位置。例如，ONU的接收器可以在下行帧的开始处接收下行带宽地图，使得ONU可以同步至下行帧并协调和/或调度ONU的接收数据处理单元的用于下行帧剩余部分的功率状态。在XGPON传输汇聚层(XGTC)帧的实施例中，下行带宽地图可以定位在上行带宽地图旁边(例如，之前或之后)的XGTC帧头中(例如，在下行帧的开始处)，或者可以在单独的专用下行消息(例如，具有特定的端口标识符(ID))中进行传输。
在步骤530中，方法500可以确定下行带宽地图粒度。下行带宽地图粒度可以以各种形式表示。在一个实施例中，下行带宽地图可以以比特、字节(例如，8字节)、或字(例如，32比特)为单位来指示开始时间字段、停止时间字段、和/或长度字段。在此类实施例中，所选择的粒度可以决定下行带宽地图中字段(例如，开始时间、停止时间、和/或大小)的大小，其中当采用小粒度(例如，比特)时大小可以相对较大。在另一实施例中，下行带宽地图可以以FEC码字来指示开始时间字段、停止时间字段、和/或长度字段，其中OLT可以指示ONU忽略下行帧内的某些FEC码字。在此类实施例中，ONU的接收器可以在FEC码字边界解码，并且可以执行进一步处理以相应地检索寻址至ONU的数据包的起始。在另一实施例中，下行带宽可以以下行帧的粒度来指示起始时间字段、停止时间字段、和/或长度字段。在此类实施例中，OLT可以在下行帧头中发送一些时钟和/或定时信息来限定ONU下行帧(例如，XGEM帧)和/或FEC码字。此类实施例的一些缺点可能导致ONU处节电减少，因为每当下行帧包括一条发往ONU的用户数据时，ONU可能无法使ONU的任何接收数据处理单元的功率降低。
在步骤540中，方法500可以确定下行带宽地图传输频率。下行带宽地图传输频率可以由OLT根据OLT设计或网络部署来确定，其中传输频率可以较高(例如，每下行帧)或较低(例如，每组下行帧)。然而，当下行带宽地图在单独的专用下行消息中传输时，下行带宽地图可以定期传输以降低ONU的同步的复杂性。
在步骤550处，方法500可以根据服务质量(QoS)、业务负载等计算下行带宽分配。在步骤560中，方法500可以根据所计算的下行带宽分配、下行带宽地图结构(例如，活动时段或不活动时段)、和下行带宽地图粒度生成下行带宽地图消息。在步骤570中，方法500可以根据下行带宽地图传输频率等待下行带宽地图传输时间。在步骤580中，方法500可以在下行带宽地图传输时间时并根据下行带宽地图位置传输下行带宽地图消息。如图所示，在步骤550至580的循环中，方法500可以在下行操作的持续时间内继续生成下行带宽地图和传输下行带宽地图消息，此外，方法500中的一些步骤(例如，步骤530中的传输频率)可以在下行操作期间重复，例如以便适应网络变化。应注意，下行带宽地图结构、位置、粒度和传输频率可以由本领域的普通技术人员通过各种机制适当地确定以实现相同的功能。
图6为用于ONU接收器功率管理的方法600的实施例的流程图，方法600可以在ONU(例如，ONU 420)上实施。方法600可以开始于在步骤610中等待下行带宽地图，其中下行带宽地图可以指示活动时段或非活动时段。在接收到下行带宽地图时，方法600可以前进至步骤620。在步骤620中，方法600可以根据接收到的下行带宽地图确定非活动时段。在步骤630中，方法600可以等待非活动时段开始。在非活动时段开始时，方法600可以前进至步骤640。在步骤640中，方法600可以使接收数据处理单元(例如，FEC、解密、和/或解封装)断电。在使接收数据处理单元断电之后，在步骤650中，方法600可以等待非活动时段结束。当非活动时段结束时，方法600可以前进至步骤660。在步骤660中，方法600可以使接收数据处理单元通电。应注意，根据用于接收数据处理单元的硬件和/或软件设计和/或功率状态协调，方法600可以在步骤630和650中包括一定的上电和/或掉电过渡时间。
在步骤670中，方法600可以根据接收到的下行带宽地图消息确定是否调度了更多的非活动时段。当下行带宽地图消息指示更多非活动时段时，方法600可以前进至步骤630并等待下一非活动时段。步骤630至670的循环可以重复，直至下行带宽地图消息中指示的所有调度的非活动时段均得到处理。当所有的非活动时段均得到处理时，方法600可以前进至步骤610并等待下一下行带宽地图消息。方法600可以在下行操作的持续时间内重复。
图7为下行带宽地图700的实施例的示意图，下行带宽地图700可以在PON(例如，PON 100、300、和/或400)中的方法500和/或600中采用。下行带宽地图700可以包括多个分配结构710。每个分配结构710可以包括标识符字段711、开始时间字段712、和停止时间字段713。标识符字段711可以是指示调度下行传输的目的地或接收方的分配ID或ONU-ID。开始时间字段712可以指示发往具有相应的分配ID或ONU-ID的ONU的调度下行传输的开始时间(例如，活动时段)。停止时间字段713可以指示调度下行传输的完成时间。可替代地，下行带宽地图700可以采用大小字段而非停止时间字段713来指示调度下行数据的持续时间。下行带宽地图700中每个字段(例如，标识符711、开始时间712、停止时间713)的大小可以变化，并且可以取决于下行带宽地图粒度大小(例如，比特、字节、字、FEC码字、下行帧等)，其可以由OLT确定。应注意，下行带宽地图700可以重复使用和/或修改BW地图格式，或者可以携带在单独的专用下行消息中。此外，下行带宽地图700可以携带具有相同或不同的标识符字段711的一个或多个分配结构710(例如，用于特定ONU的多种分配)，并且可以或可以不携带用于每个ONU的分配结构710(例如，基于流量需求)。
在实施例中，ONU(例如，ONU 420)可以考虑下行带宽地图700用于相应地使ONU的接收数据处理单元掉电。ONU可以始终使ONU的接收光电路、某一包检测和/或帧头处理单元通电以检测OLT下行帧和/或处理下行帧的帧头。ONU可以接收和处理下行带宽地图700(例如，在下行帧头或单独的下行消息处)。在确定活动时段或发往ONU的调度传输时，ONU可以调度ONU的接收数据处理单元的功率状态，使得ONU可以使接收数据处理单元通电以处理发往(例如，相关的)ONU的数据并在活动时段之外的所有时段使ONU的接收数据处理单元掉电。
图8为下行带宽地图800的另一实施例的示意图，下行带宽地图800可以在PON(例如，PON 100、300、和/或400)中的方法500和/或600中采用。下行带宽地图800可以包括多个分配结构810。每个分配结构810可以包括标识符字段811、开始时间字段812、和停止时间字段813，它们可以分别大体上类似于标识符字段711、开始时间字段712、和停止时间字段713。然而，开始时间字段812可以指示用于具有相应的分配ID或ONU-ID的ONU的非调度时段(例如，非活动时段)的开始时间，而不是调度传输时段的开始时间，并且停止时间字段813可以指示该非调度时段的完成时间。类似地，下行带宽地图800可以采用大小字段而非停止时间字段813来指示不是发往相应ONU的下行数据的持续时间。
在可替代实施例中，ONU(例如，ONU 420)可以考虑下行带宽地图800用于相应地使ONU的接收数据处理单元掉电。类似地，ONU可以始终使ONU的接收光电路、某一包检测和/或帧头处理单元通电以检测OLT下行帧和/或处理下行帧的帧头。ONU可以接收和处理下行带宽地图800(例如，在下行帧头或单独的下行消息处)。在确定非活动时段(例如，不是发往ONU的传输)时，ONU可以调度ONU的接收数据处理单元的功率状态，使得ONU可以在非活动时段期间使接收数据处理单元断电并在非活动时段之外的所有时段使ONU的接收数据处理单元通电。
本发明公开至少一项实施例，且所属领域的普通技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征作出的变化、组合和/或修改均在本发明公开的范围内。因组合、合并和/或省略所述实施例的特征而得到的替代性实施例也在本发明的范围内。在明确说明数字范围或限制的情况下，此类表达范围或限制应被理解成包括在明确说明的范围或限制内具有相同大小的迭代范围或限制(例如，从约为1到约为10包括2、3、4等；大于0.10包括0.11、0.12、0.13等)。例如，只要公开具有下限Rl和上限Ru的数字范围，则明确公开了此范围内的任何数字。具体而言，在所述范围内的以下数字是明确公开的：
R＝R1+k*(Ru–R1)，其中k为从1％到100％范围内以1％递增的变量，即，k为1％、2％、3％、4％、7％……70％、71％、72％……97％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，由上文所定义的两个数字R定义的任何数字范围也是明确公开的。除非另有说明，否则术语约是指随后数字的±10％。相对于权利要求的任一元素使用术语"选择性地"意味着所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，两种替代方案均在所述权利要求的范围内。使用如“包括”、“包含”和“具有”等较广术语应被理解为提供对如“由……组成”、“基本上由……组成”以及“大体上由……组成”等较窄术语的支持。因此，保护范围不受上文所陈述的说明限制，而是由所附权利要求书界定，所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有等效物。每一和每条权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中，且所附权利要求书是本发明的实施例。对所述揭示内容中的参考进行的论述并非承认其为现有技术，尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本文本中，其提供补充本发明的示例性、程序性或其它细节。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明所公开的系统和方法可以以许多其他特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文本所给出的细节。例如，各种元件或部件可以在另一系统中组合或合并，或者某些特征可以省略或不实施。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或合并。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间部件间接地耦合或通信。其他变化、替代和改变的示例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。

Claims (18)

1.一种光线路终端(OLT)，其特征在于，包括：
处理器，用于：
计算指示其中所述OLT下行传输被调度来向光网络单元(ONU)传输数据帧的活动时间段的下行带宽地图；所述活动时段是使用比特、字节、字、前向纠错(FEC)码字、下行帧、或其组合的粒度指示的；以及
根据下行带宽分配、下行带宽地图结构、和下行带宽地图粒度生成包括所述下行带宽地图的消息；所述下行带宽地图在活动时段或非活动时段方面指示所述OLT下行传输调度；以及
耦合至所述处理器并且用于经由无源光网络(PON)向所述ONU发送所述消息的发射器，其中所述消息指示所述ONU在所述活动时段之外使ONU接收数据处理单元断电。
2.根据权利要求1所述的OLT，其特征在于，所述下行带宽地图包括：
标识所述ONU的标识符字段；
指示所述活动时段的开始时间的开始时间字段；以及
指示所述活动时段的完成时间的停止时间字段。
3.根据权利要求1所述的OLT，其特征在于，所述下行带宽地图通过指示相关联的非活动时段来指示所述活动时段，所述下行带宽地图包括：
标识所述ONU的标识符字段；
指示所述非活动时段的开始时间的开始时间字段；以及
指示所述非活动时段的完成时间的停止时间字段。
4.根据权利要求1所述的OLT，其特征在于，所述消息还包括下行帧头，并且所述下行带宽地图定位在所述下行帧头中。
5.根据权利要求1所述的OLT，其特征在于，所述消息是专用下行带宽地图消息。
6.根据权利要求1所述的OLT，其特征在于，所述消息在以下帧中的至少一种帧中传输：改良PON帧、吉比特PON(GPON)封装方法(GEM)帧、和10GEM(XGEM)帧。
7.根据权利要求1所述的OLT，其特征在于，所述消息的传输频率是每下行帧一次、每组下行帧一次、或其组合。
8.一种计算机存储介质，包括存储在非瞬时性计算机可读介质上的计算机可执行指令，使得当由处理器执行所述计算机可执行指令时使光网络单元(ONU)执行以下操作：
接收包括指示活动时段的下行带宽地图的消息，其中所述活动时段指示其间通过无源光网络(PON)下行传送的数据与所述ONU相关的调度时段；所述活动时段是使用比特、字节、字、前向纠错(FEC)码字、下行帧、或其组合的粒度指示的；所述下行带宽地图的消息是由OLT根据下行带宽分配、下行带宽地图结构、和下行带宽地图粒度生成的；所述下行带宽地图在活动时段或非活动时段方面指示所述OLT下行传输调度；
在所述活动时段期间使ONU接收数据处理单元上电；以及
在所述活动时段之外的所有时段使所述接收数据处理单元掉电。
9.根据权利要求8所述的计算机存储介质，其特征在于，所述下行带宽地图包括：
标识所述ONU的标识符字段；
指示所述活动时段的开始时间的开始时间字段；以及
指示所述活动时段的完成时间的停止时间字段。
10.根据权利要求8所述的计算机存储介质，其特征在于，所述下行带宽地图通过指示相关联的非活动时段来指示所述活动时段，所述下行带宽地图包括：
标识所述ONU的标识符字段；
指示所述非活动时段的开始时间的开始时间字段；以及
指示所述非活动时段的完成时间的停止时间字段。
11.根据权利要求8所述的计算机存储介质，其特征在于，所述下行带宽地图包括长度字段，所述指令还使所述处理器根据所述长度字段计算所述活动时段的持续时间。
12.根据权利要求8所述的计算机存储介质，其特征在于，所述接收数据处理单元包括前向纠错(FEC)单元、解密单元、帧解封装单元、或其组合。
13.一种在无源光网络(PON)中的光线路终端(OLT)处实施的方法，其特征在于，包括：
计算指示其中所述OLT下行传输被调度来向光网络单元(ONU)传输数据帧的活动时间段的下行带宽地图；所述活动时段是使用比特、字节、字、前向纠错(FEC)码字、下行帧、或其组合的粒度指示的；
根据下行带宽分配、下行带宽地图结构、和下行带宽地图粒度生成包括所述下行带宽地图的消息；所述下行带宽地图在活动时段或非活动时段方面指示所述OLT下行传输调度；以及
经由光发射器和所述PON向所述ONU发送所述消息，其中所述消息指示所述ONU在所述活动时段期间使至少一个ONU接收数据处理单元通电。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述下行带宽地图包括：
标识所述ONU的标识符字段；
指示所述活动时段的开始时间的开始时间字段；以及
指示所述活动时段的完成时间的停止时间字段。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述下行带宽地图通过指示相关联的非活动时段来指示所述活动时段，所述下行带宽地图包括：
标识所述ONU的标识符字段；
指示所述非活动时段的开始时间的开始时间字段；以及
指示所述非活动时段的完成时间的停止时间字段。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述下行带宽地图包括长度字段，并且计算所述下行带宽地图包括：
计算所述活动时段的持续时间；以及
根据所述持续时间设定所述长度字段。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述下行带宽地图定位在下行帧头、专用下行带宽地图消息、或其组合中。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，用于所述下行带宽地图的传输频率是每下行帧一次、每组下行帧一次、或其组合。
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