DE102013222714B4

DE102013222714B4 - Overheadreduzierung in einem Ethernet-basierten passiven optischen Netzwerk (EPON)

Info

Publication number: DE102013222714B4
Application number: DE102013222714.0A
Authority: DE
Inventors: Brian CHAFFINS; Eric Lynskey; Ryan Hirth; Edward Boyd
Original assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2013-11-08
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2033-11-09
Also published as: US20140133855A1; DE102013222714A1; US9319759B2; CN103813219A

Abstract

Verfahren, das von einem Optical Line Terminal (OLT) ausgeführt wird, mit:Aufrechterhalten eines Ordnens von Logical Link Identifiers (LLIDs), wobei das Ordnen einer selben optischen Netzwerkeinheit (ONU) zugehörige LLIDs zusammen gruppiert und wobei das Aufrechterhalten des Ordnens von LLIDs ein Aufrechterhalten einer Liste von LLIDs aufweist, wobei die der selben ONU zugehörigen LLIDs in der Liste von LLIDs zusammen verknüpft werden;Verarbeiten der Liste von LLIDs, wobei das Verarbeiten ein aufeinanderfolgendes Verarbeiten der der selben ONU zugehörigen LLIDs aufweist, wobei das Verarbeiten ein aufeinanderfolgendes Prüfen der der selben ONU zugehörigen LLIDs bezüglich einer Bedienungs-Eignung oder Polling-Eignung aufweist; undSenden von Zuteilungen zur Upstream-Übertragung entsprechend dem Ordnen.

Description

Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinem passive optische Netzwerke.
Hintergrund
Stand der Technik
Ein passives optisches Netzwerk (PON) ist ein einzelner, gemeinsam genutzter Lichtleiter, der preiswerte optische Splitter verwendet, um eine einzelne Faser in separate Adern aufzuteilen, die individuelle Teilnehmer versorgen. Ein Ethernet-basiertes PON (EPON) ist ein PON, das auf dem Ethernet-Standart basiert. EPONs stellen sowohl in Kundenräumlichkeiten als auch bei einer Vermittlungsstelle eine einfache, leicht zu verwaltende Verbindung zu Ethernet-basierten Geräten bereit. Wie bei anderen Gigabit-Ethernet-Medien sind EPONs gut geeignet, um paketierten bzw. paketbasierten Verkehr zu übertragen.
WO 2007 / 054 387 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung von Zugriffen auf ein von einer zentralen Kommunikationseinheit und mindestens einer peripheren Kommunikationseinheit gemeinsam benutztes Medium, wobei mindestens eine logischen Verbindung zwischen der zentralen Kommunikationseinheit und der mindestens einen peripheren Kommunikationseinheit aufgebaut wird.
US 2011 / 0 142 442 A1 beschreibt ein System in einem Optical Line Terminal zum dynamischen Verwalten von Abfrageraten in einem passiven optischen Netzwerk, wobei das System eine Media Access Control-Einheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Nachricht mit einem Status einer Upstream-Warteschlange einer Optical Network Unit von der Optical Network Unit empfängt.
Die Norm IEEE 802.3ah 802.3ah-2004 bezieht sich auf Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) - Zugriffsverfahren und Physical Layer Spezifikationen.
US 2009 / 0 110 403 A1 beschreibt ein Verfahren zum Reduzieren eines Datenburst-Overheads in einem passiven optischen Ethernet-Netzwerk, das einen zentralen Knoten und mindestens einen entfernten Knoten umfasst, wobei Downstream-Daten von dem zentralen Knoten an die entfernten Knoten gesendet werden und wobei Upstream-Daten von einem entfernten Knoten auf Unicast-Weise an den zentralen Knoten übertragen werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und Verfahren bereitzustellen, die Overhead in EPON Netzwerken reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 13, durch ein Optical Line Terminal mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und durch eine optische Netzwerkeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
Figurenliste
Die beigefügte Zeichnung, die hiermit einbezogen ist und einen Teil der Beschreibung bildet, veranschaulicht die vorliegende Offenbarung und dient ferner zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Offenbarung zu erklären und den entsprechenden Fachmann in die Lage zu versetzen, die Offenbarung umzusetzen und zu nutzen.

1 veranschaulicht ein Beispiel eines Ethernet-basierten passiven optischen Netzwerks (EPON).
2 veranschaulicht ein Beispiel eines Optical Line Terminals (OLT) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
3 veranschaulicht ein Beispiel einer Polling-» Verknüpfungsliste gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
4 veranschaulicht ein Beispiel eines Scheduler-Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht ein Beispiel eines Verknüpfungslisten-Eintrags gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
6 veranschaulicht ein Beispiel einer Verknüpfungsliste nach einer Initialisierung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
7 ist ein Beispiel, das ein Verknüpfen von Elementen in einem Beispiel einer Verknüpfungsliste gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
8 ist ein Beispiel, das ein Trennen von Elementen in einem Beispiel einer Verknüpfungsliste gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
9 ist ein Flussdiagramm eines Beispiel-Prozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
10 ist ein Flussdiagramm eines Beispiel-Prozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung

Die vorliegende Offenbarung wird mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Grundsätzlich wird die Zeichnung, in der ein Element zuerst erscheint, typischerweise durch die äußerste(n) linke(n) Stelle(n) in dem entsprechenden Bezugszeichen angegeben.
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 veranschaulicht ein Beispiel eines Ethernet-basierten passiven optischen Netzwerks (EPON) 100. Das Beispiel eines EPON 100 dient lediglich Erläuterungszwecken und schränkt die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung nicht ein. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Beispiel eines EPON 100 eine (im Folgenden als Optical Line Terminal (OLT) bezeichnete) netzseitige Schnittstelle 102, einen optischen passiven Splitter 106, und optische Netzwerkeinheiten (ONUs) 110a und 110b.
Das OLT 102 befindet sich typischerweise bei einer Vermittlungsstelle (Central Office) (CO) des Netzwerkes und ist mit einer Lichtleiterleitung 104 gekoppelt. Das OLT 102 kann eine DOCSIS-Vermittlungsschicht (DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) Mediation Layer) (DML) implementieren, die es dem OLT 102 erlaubt, eine DOCSIS-Versorgung und -Verwaltung (DOCSIS Provisioning und Management) von Netzwerkkomponenten bereitzustellen. Zusätzlich implementiert das OLT 102 eine EPON-Medienzugriffssteuerungsschicht (EPON Media Access Control (MAC) Layer) (z.B. IEEE 802.3ah oder 802.3av). Optional kann der passive Splitter 106 verwendet werden, um die Lichtleiterleitung 104 in eine Vielzahl von Lichtleiterleitungen 108a-b zu splitten. Dies erlaubt es, mehrere Teilnehmer wie ONUs 110a und 110b, die in verschiedenen geographischen Gebieten sein können, durch das selbe OLT 102 in einer Punkt-zu-Mehrpunkt-Topologie (point-to-multipoint topology) zu versorgen.
Die ONUs 110a-b können Einheiten, die sich typischerweise an dem Teilnehmerende des Netzwerkes befinden, oder koaxiale Medienkonverter (coaxial media converters) (CMCs) enthalten, die einen Übergang zwischen einem EPON Netzwerk und einem koaxialen Netzwerk ermöglichen, um ein EPON-via-Koaxial-Netzwerk (EPON over Coaxial (EPOC) network) (EPOC-Netzwerk) zu bilden. Die ONUs 110a-b können jeweils ein oder mehrere (nicht in 1 gezeigte) Endnutzergeräte versorgen. Die Endnutzergeräte können einen oder mehrere Dienste (z.B. Internet-Protokoll-Telefonie (Voice over Internet Protocol) (VoIP), hochauflösendes Fernsehen (High Definition TV) (HDTV), usw.) bei einer einzelnen Teilnehmereinheit und/oder bei einer Multi Dwelling Unit (MDU) bereitstellen.
Die ONUs 110a-b benutzen gemeinsam die Lichtleiterleitung 104 im Zeitmultiplex (TDM) (Time Division Multiplexing) für eine Upstream-Kommunikation zu dem OLT 102. Um Kollisionen zu vermeiden, verwendet das OLT 102 das Multi Point Control Protocol (MPCP) (ein Medienzugriffssteuerungs-(MAC)-Schichtprotokoll/Medium Access Control (MAC) level protocol), um die ONUs 110a-b auf den selben Zeitsteuerungs-Bezug bzw. auf die selbe Timing-Referenz zu synchronisieren, um einen Ermittlungs- und Registrierungsprozess für neue ONUs zu erlauben bzw. zuzulassen, und um Upstream-Übertragungen von den ONUs 110a-b zu planen bzw. zu disponieren.
Der Ermittlungs- und Registrierungsprozess erlaubt dem OLT 102, neue ONUs zu ermitteln und zu registrieren, die dem Netzwerk beitreten möchten. Der Prozess umfasst, dass das OLT 102 periodisch eine MPCP-Ermittlungs-GATE-Nachricht (MPCP Discovery GATE Message) rundsendet. Die Ermittlungs-GATE-Nachricht spezifiziert einen Ermittlungs-Zeitschlitz bzw. ein Ermittlungs-Zeitfenster, innerhalb dessen eine neue ONU eine Anfrage zur Registrierung an das OLT 102 senden kann. Um dem Netzwerk beizutreten, antwortet eine neue ONU auf eine MPCP-Ermittlungs-GATE-Nachricht durch Senden einer MPCP-REGISTER_REQ-Nachricht, welche die MAC-Adresse der ONU enthält. Nach Empfang der REGISTER_REQ-Nachricht von der ONU, registriert das OLT 102 die ONU und weist ihr eine (im Folgenden als Logical Link Identifier (LLID) bezeichnete) Identifikationsnummer einer logischen Verbindung zu. Das OLT 102 sendet dann den zugewiesenen LLID in einer MPCP-REGISTER-Nachricht zu der ONU. Das OLT 102 teilt dann gesondert bzw. separat der ONU einen Übertragungs-Zeitschlitz bzw. ein Übertragungs-Zeitfenster in einer MPCP-GATE-Nachricht oder in der REGISTER-Nachricht zu. Die ONU antwortet durch Senden einer MPCP-REGISTER_ACK-Nachricht in dem zugeteilten Zeitfenster, was den Registrierungsprozess beendet.
Ein oder mehrere LLIDs können der selben ONU zugewiesen werden, wie in dem als Mitinhaber eingereichten US Patent 7 436 765 mit dem Titel „Method and Apparatus for Dynamically Allocating Upstream Bandwidth in Passive Optical Networks“ beschrieben, das hier in seiner Gänze durch Bezugnahme einbezogen wird. Zum Beispiel mit Bezug auf 1 sind der ONU 110a zwei LLIDs 112a und 112b zugewiesen, während der ONU 110b ein einzelner LLID 112c zugewiesen ist. Typischerweise sind LLIDs zufällig zugewiesen. Demzufolge können oder können nicht einer ONU LLIDs mit aufeinanderfolgender Nummerierung zugewiesen sein.
Für Upstream-Datenübertragungen senden die ONUs 110a-b MPCP-REPORT-Nachrichten zu dem OLT 102, um Zeit-Zuteilungen (time grants) zur Upstream-Übertragung zu empfangen. Eine REPORT-Nachricht für einen gegebenen LLID gibt den Status (z.B. den Füllgrad) einer dem LLID zugehörigen Upstream-Datenwarteschlange (LLID-Warteschlange) an. Eine ONU, die mehrere LLIDs hostet, wie zum Beispiel die ONU 110a in 1, kann den Status ihrer LLID-Warteschlangen in einer oder mehreren REPORT-Nachrichten zu dem OLT 102 senden.
MPCP-REPORT-Nachrichten können durch die ONUs 110a-b als Antwort auf (im Folgenden als Polling-GATE-Nachrichten bezeichnete) Abfrage-GATE-Nachrichten von dem OLT 102 gesendet werden, die die ONUs 110a-b bezüglich des LLID-Warteschlangen-Status abfragen, oder können an Datenübertragungen angehängt sein. Das OLT 102 antwortet auf MPCP-REPORT-Nachrichten von den ONUs 110a-b durch Senden von Unicast-GATE-Nachrichten an die ONUs 110a-b. Eine Unicast-GATE-Nachricht teilt einem bestimmten ONU/LLID-Paar ein Zeitfenster zur Upstream-Übertragung zu. Das zugeteilte ONU/LLID-Paar überträgt dann Daten von seiner Warteschlange in dem zugewiesenen Zeitfenster.
Das OLT 102 kann eine Vielfalt von Algorithmen anwenden, um die Reihenfolge zu bestimmen, in der ONU/LLID-Paaren Zeitfenster zur Upstream-Übertragung zugeteilt werden. Zum Beispiel kann das OLT 102 einen Fairness-basierten Algorithmus verwenden, der ferner mehrere Dienstgüte-Grade bzw. Quality-of-Service-Level (QoS-Level) unter ONU/LLID-Paaren unterstützt. Manchmal kann es die bestimmte Reihenfolge erfordern, dass das OLT 102 zwischen ONUs vor und zurück wechselt. Zum Beispiel mit Bezug auf 1 kann das OLT 102 in dieser Reihenfolge zuteilen: LLID0 112a, LLID2 112c, und dann LLID1 112b; was erfordert, dass das OLT 102 zwischen der ONU 110a und der ONU 110b vor und zurück wechselt.
Wenn von ONU zu ONU gewechselt wird, tritt typischerweise eine Verzögerung auf Grund der Zeit auf, die die optische Einrichtung (z.B. Laser) in einer ONU zum Ausschalten und die optische Einrichtung in der anderen ONU zum Anschalten benötigt. Eine zusätzliche Verzögerung tritt auch auf Grund der Zeit auf, die der Empfänger bei dem OLT 102 benötigt, um sich jedes Mal mit der übertragenden ONU zu synchronisieren. Diese Verzögerungen tragen zu etwas bei, auf das hierin mit Overhead in einem EPON-Netzwerk Bezug genommen wird und das die Upstream-Bandbreiten-Nutzungseffizienz reduziert.
Eine andere Overhead-Quelle, die speziell für 10Gbit/s (10G) EPON-Netzwerke besteht, ergibt sich aus einer zwingenden Vorwärtsfehlerkorrektur (Forward Error Correction) (FEC), die auf einem 225-Byte-Block-Level angewendet ist anstatt auf einem Frame-Level wie in einem 1 Gbit/s (IG) EPON. Dieser FEC-Mechanismus erfordert es, dass das OLT einem ONU/LLID-Paar mit nur einer kleinen Menge an Daten (z.B. 64 Bytes) ein Zeitfenster zuteilt, das groß genug zum Senden eines FEC-codierten 225-Byte-Blocks ist.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung, wie weiterhin nachfolgend beschrieben, reduzieren Overhead in EPON-Netzwerken durch Reduzieren der durch das OLT durchgeführten Menge an Wechselvorgängen zwischen bzw. unter ONUs. In einem Ausführungsbeispiel sind durch die selbe ONU gehostete LLIDs (LLIDs der selben ONU) derart bei dem OLT verknüpft, dass das OLT, falls zutreffend, eine Zuteilung für LLIDs der selben ONU aufeinanderfolgend durchführt (ohne dass dazwischen eine Zuteilung für andere LLIDs durchgeführt wird). Dies reduziert die durch optische Einrichtungen bedingte Verzögerung, die mit dem Wechseln zwischen bzw. unter ONUs einhergeht. Zur gleichen Zeit erlaubt das Verknüpfen von durch die selbe ONU gehosteten LLIDs, dass, falls zutreffend, Daten von mehreren LLIDs zusammen innerhalb eines einzelnen FEC-Blocks bei der ONU gruppiert werden, wobei FEC-Overhead reduziert wird.
Die Ausführungsbeispiele werden nun bezüglich exemplarischer OLT-Implementierungen beschrieben. Diese Implementierungen dienen lediglich Erläuterungszwecken und sind nicht einschränkend. So wie es ein Fachmann basierend auf dem hier Offenbarten verstehen würde, können die Ausführungsbeispiele auf verschiedene Arten umgesetzt werden, ohne vom zugrundeliegenden Prinzip abzuweichen.
2 veranschaulicht ein Beispiel eines Optical Line Terminals (OLT) 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Das Beispiel eines OLT 200 dient lediglich Erläuterungszwecken und ist nicht einschränkend. Das Beispiel eines OLT 200 kann zur Umsetzung von Ausführungsbeispielen, wie weiterhin nachfolgend erörtert, verwendet werden. Wie in 2 gezeigt, umfasst das Beispiel eines OLT 200 ein dynamisches Bandbreiten-Zuweiser-Modul (DBA-Modul) 202 (Dynamic Bandwidth Allocator (DBA) Module), ein Scheduler-Modul 210, einen eingebetteten Prozessor 214, und ein Medienzugriffssteuerungs-Modul (MAC-Modul) 216 (Media Access Control (MAC) Module). Das DBA-Modul 202 umfasst ein DBA-Scheduler-Modul 204, ein (im Folgenden als DBA-Polling-Modul bezeichnetes) DBA-Abfrage-Modul 206, ein DBA-Zeitmultiplex-Modul (DBA-TDM-Modul) 208 (DBA Time Division Multiplexing (TDM) Module) und ein DBA-Zuteilungs-Modul 212. So wie es durch den Fachmann verstanden werden würde, kann das OLT 200 zusätzliche (nicht in 2 gezeigte) Module umfassen.
Für Zwecke dieser Erörterung soll der Begriff „Modul“ als zumindest eines aus Software, Firmware und Hardware (wie zum Beispiel eine oder mehrere Schaltungen, Mikrochips oder Geräte oder irgendeine Kombination aus diesen) und irgendeiner Kombination aus diesen umfassend verstanden werden. Zusätzlich wird man verstehen, dass jedes Modul eine oder mehr als eine Komponente innerhalb eines tatsächlichen Geräts umfassen kann und dass jede einen Teil des beschriebenen Moduls bildende Komponente entweder zusammenwirkend oder unabhängig von irgendeiner anderen einen Teil des Moduls bildenden Komponente funktionieren kann. Umgekehrt können hierin beschriebene mehrere Module eine einzelne Komponente innerhalb eines tatsächlichen Gerätes darstellen. Ferner können Komponenten innerhalb eines Moduls in einem einzelnen Gerät sein oder unter mehreren Geräten auf eine verdrahtete oder drahtlose Art und Weise verteilt sein.
In einem Ausführungsbeispiel können jeweils das Scheduler-Modul 210, das DBA-Polling-Modul 206, das DBA-TDM-Modul 208 und der eingebettete Prozessor 214, Zuteilungsanfragen zu dem DBA-Scheduler-Modul 204 senden. Eine wie hierin verwendete Zuteilungsanfrage ist eine Anfrage zu dem DBA-Scheduler-Modul 204, um auszulösen, dass eine GATE-Nachricht in bzw. auf dem Netzwerk gesendet oder rundgesendet wird, wobei ein Zeitfenster zur Upstream-Übertragung zugeteilt wird. Wie weiterhin nachfolgend beschrieben, können unterschiedliche Zuteilungsanfragearten durch das OLT 200 unterstützt werden. Zum Beispiel können Zuteilungsanfragen für den Zweck des Bedienens eines bestimmten eine nicht-leere Warteschlange aufweisenden LLID ausgegeben werden oder um ein Ermittlungs- und Registrierungsintervall zu initiieren, damit neue ONUs dem Netzwerk beitreten. Das DBA-Scheduler-Modul 204 legt fest, welche unter bzw. aus den Zuteilungsanfragen, die es empfängt, als nächstes bedient wird und stellt diese Information dem DBA-Zuteilungs-Modul 212 bereit. Das DBA-Zuteilungs-Modul 212 plant bzw. disponiert die Zuteilung in der MAC 216.
Das Scheduler-Modul 210 ist dazu eingerichtet, um Zuteilungsanfragen zum Bedienen von LLIDs mit nicht-leeren Warteschlangen auszugeben. Das Scheduler-Modul 210 empfängt typischerweise Warteschlangenstatus-Information von ONUs, die Upstream-Datenübertragungen in der Form von MPCP-REPORT-Nachrichten angehängt ist. Zusätzlich kann das Scheduler-Modul 210 Warteschlangenstatus-Information von ONUs als Antwort auf durch das OLT 200 zu bestimmten ONUs ausgesendeten Polling-GATE-Nachrichten empfangen. Das Scheduler-Modul 210 gibt Zuteilungsanfragen basierend auf Warteschlangenstatus-Information zu dem DBA-Scheduler-Modul 204 aus.
In einem Ausführungsbeispiel gibt das Scheduler-Modul 210 Zuteilungsanfragen zu dem DBA-Scheduler-Modul 204 gemäß einem Fairness-basierten Algorithmus aus, der ferner verschiedene QoS-Level über ONUs und/oder ONU/LLID-Paare hinweg unterstützen kann. Zum Beispiel kann das Scheduler-Modul 210 einen Weighted-Deficit Round-Robin Algorithmus implementieren, um eine Zuteilungsanfrage zum Senden zu dem DBA-Scheduler-Modul 204 auszuwählen.
In einem Ausführungsbeispiel, wie weiterhin nachfolgend mit Bezug auf 4 bis 8 beschrieben, führt bzw. erhält das Scheduler-Modul 210 eine Bedienungs-Verknüpfungsliste bzw. Service-Verknüpfungsliste von LLIDs aufrecht, die sicherstellt, dass immer, wenn möglich, Identifikationsnummern bzw. LLIDs der selben ONU aufeinanderfolgende Zeitfenster zugeteilt werden. Die Bedienungs-Verknüpfungsliste wird teilweise basierend auf von dem DBA-Scheduler-Modul 204 empfangenen Informationen durch das Scheduler-Modul 210 aktualisiert. Zum Beispiel sendet das DBA-Scheduler-Modul 204 ein Aktivierungs/Deaktivierungs-Signal bzw. ein Freigabe/Sperr-Signal zu dem Scheduler 210, immer wenn eine nicht-Null/Null-(nicht-leere/leere Warteschlange)-REPORT-Nachricht für ein bestimmtes LLID-Paar empfangen wird. Dies aktiviert/deaktiviert eine Verknüpfung in der Verknüpfungsliste für diesen bestimmten LLID bzw. gibt eine solche Verknüpfung frei/sperrt eine solche Verknüpfung. Das Scheduler-Modul 210 durchläuft aktivierte Verknüpfungen, und bestimmt für jede aktivierte Verknüpfung, ob der der Verknüpfung zugehörige LLID innerhalb seines Bedienungslevels bzw. Service-Levels ist. Wenn das Scheduler-Modul 210 bestimmt, dass ein LLID zur Bedienung fällig ist, dann sendet es eine Zuteilungsanfrage für den LLID zu dem DBA-Scheduler-Modul 204.
Das DBA-Polling-Modul 206 ist dazu eingerichtet, um eine (im Folgenden als Polling-Zuteilungsanfrage bezeichnete) Abfrage-Zuteilungsanfrage zu dem DBA-Scheduler-Modul 204 zu senden, immer wenn bestimmt ist, dass ein LLID eine abgelaufene letzte Polling-Zeit bzw. Abfrage-Zeit in einer geführten bzw. aufrechterhaltenen Polling-Liste bzw. Abfrage-Liste aufweist. Die letzte Polling-Zeit für einen bestimmten LLID ist die Zeit, bei der eine letzte REPORT-Nachricht von dem LLID empfangen wurde. Ein LLID hat eine abgelaufene letzte Polling-Zeit, wenn die momentane Zeit die letzte Polling-Zeit um einen Wert überschreitet, der größer als ein ausgewähltes Poll-Intervall bzw. Abfrage-Intervall ist, und keine (an eine Datenübertragung angehängte) REPORT-Nachricht von dem ONU/LLID-Paar empfangen wurde. In einem Ausführungsbeispiel durchläuft das DBA-Polling-Modul 206 periodisch LLIDs in der Polling-Liste, wobei es den Polling-Status jedes LLID prüft. In einem anderen Ausführungsbeispiel können ein paar LLIDs in der Polling-Liste derart deaktiviert werden, dass das DBA-Polling-Modul 206 ein Prüfen ihrer Polling-Status überspringen kann.
In einem Ausführungsbeispiel, wie weiterhin nachfolgend mit Bezug auf 3 beschrieben, ist die durch das DBA-Polling-Modul 206 geführte bzw. aufrechterhaltene Polling-Liste eine Verknüpfungsliste, in der LLIDs der selben ONU verknüpft sind. Daher wird das DBA-Polling-Modul 206 beim Durchlaufen der Liste den Polling-Status bzw. Abfrage-Status von LLIDs der selben ONU aufeinanderfolgend (auf eine aufeinanderfolgenden Art und Weise) prüfen. Dies führt dazu, dass Polling-Zuteilungen bzw. Abfrage-Zuteilungen, wenn benötigt, zu LLIDs der selben ONU aufeinanderfolgend gesendet werden und dass beliebige resultierende Upstream-REPORT-Nachrichten von LLIDs der selben ONU in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern zu dem OLT übertragen werden.
Das DBA-TDM-Modul 208 ist dazu eingerichtet, um periodische Zuteilungsanfragen hoher Priorität (TDM-Zuteilungsanfragen) zu dem DBA-Scheduler-Modul 204 zu senden, um latenzsensitive LLIDs zu bedienen. In einem Ausführungsbeispiel werden LLIDs für latenzsensitive Dienste (z.B. VoIP) dem DBA-TDM-Modul 208 zugeordnet. Das DBA-TDM-Modul 208 führt eine Liste derartiger LLIDS, mit jeweiliger Zuteilungslänge und -Dauer für jeden LLID, bzw. erhält eine solche Liste aufrecht. In einem Ausführungsbeispiel gibt das DBA-TDM-Modul 208 für aufrechterhaltene LLIDs TDM-Zuteilungsanfragen auf eine Round-Robin Art und Weise aus. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das DBA-TDM-Modul 208 eine Verknüpfungsliste, ähnlich der Polling-Verknüpfungsliste, implementieren, so dass TDM-Zuteilungsanfragen zu LLIDs der selben ONU aufeinanderfolgend gruppiert werden. Anderenfalls kann das DBA-TDM-Modul 208 die selbe Liste (die als eine zweistufige Liste implementiert ist) gemeinsam mit dem DBA-Polling-Modul 206 nutzen.
Der eingebettete Prozessor 214 kann durch Firmware auch dazu eingerichtet sein, um Zuteilungsanfragen zu dem DBA-Scheduler-Modul 204 zu senden. In einem Ausführungsbeispiel ist der eingebettete Prozessor 214 dazu eingerichtet, um Zuteilungsanfragen zu dem DBA-Scheduler-Modul 204 periodisch zu senden, um Ermittlungs- und Registrierungsintervalle zu initiieren. Andere Arten von prozessor-initiierten Zuteilungsanfragen können auch verwendet werden. In einem Ausführungsbeispiel führt bzw. erhält der eingebettete Prozessor 214 eine Firmware-Masterliste von LLIDs aufrecht, die auch eine Verknüpfungsliste sein kann, um LLIDs der selben ONU zusammen zu gruppieren. Dies führt dazu, dass prozessor-initiierte Zuteilungen zu LLIDs der selben ONU aufeinanderfolgend gesendet werden.
Das DBA-Scheduler-Modul 204 ist dazu eingerichtet, um die Reihenfolge auszuwählen, in der Zuteilungsanfragen bedient werden, die es von dem Scheduler-Modul 210, dem DBA-Polling-Modul 206, dem DBA-TDM-Modul 208 und/oder dem eingebetteten Prozessor 214 empfängt. In einem Ausführungsbeispiel bedient das DBA-Scheduler-Modul 204 empfangene Zuteilungsanfragen gemäß einer Prioritätsreihenfolge. Zum Beispiel kann das DBA-Scheduler-Modul 204 zuerst TDM-Zuteilungsanfragen von dem DBA-TDM-Modul 208 bedienen, gefolgt von Polling-Zuteilungsanfragen von dem DBA-Polling-Modul 206, prozessor-initiierten Zuteilungsanfragen von dem eingebetteten Prozessor 214 und letztlich Zuteilungsanfragen von dem Scheduler-Modul 210. Andere Prioritätsreihenfolgen können auch verwendet werden.
Zusätzlich zum Auswählen der Bedienreihenfolge bestimmt das DBA-Scheduler-Modul 204 auch einen Zeitfensterwert für die zur Bedienung bzw. zum Service ausgewählte Zuteilungsanfrage. Das DBA-Scheduler-Modul 204 stellt dann die zur Bedienung ausgewählte Zuteilungsanfrage und den zugehörigen Zeitfensterwert dem DBA-Zuteilungs-Modul 212 bereit. Das DBA-Zuteilungs-Modul 212 bildet basierend auf der Zuteilungsanfrage und dem zugehörigen Zeitfensterwert eine Zuteilung, plant bzw. disponiert die Zuteilung zum Übermitteln zu der MAC 216, und übermittelt dann die Zuteilung zu einer geplanten Zeit zu der MAC 216. In einem Ausführungsbeispiel reiht das DBA-Zuteilungs-Modul 212 die Zuteilung in einen Puffer von abgehenden Zuteilungen der MAC 216 ein. Die MAC 216 verarbeitet ihren Puffer abgehender Zuteilungen auf eine „First-In-First-Out“ (FIFO) Art und Weise, wobei sie jede Zuteilung in eine jeweilige MPCP-GATE-Nachricht platziert und die GATE-Nachricht in bzw. auf das Netzwerk überträgt. In einem Ausführungsbeispiel können bis zu vier ausstehende Zuteilungen pro ONU in dem Puffer der MAC 216 vorhanden sein.
3 veranschaulicht ein Beispiel einer Abfrage-Verknüpfungsliste bzw. Polling-Verknüpfungsliste 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Das Beispiel einer Polling-Liste 300 dient Erläuterungszwecken und schränkt die Ausführungsbeispiele nicht ein. Wie vorstehend beschrieben, kann die Polling-Verknüpfungsliste 300 durch ein Polling-Modul, wie zum Beispiel das DBA-Polling-Modul 206, geführt bzw. aufrechterhalten werden. Zu LLIDs der selben ONU gehörende Einträge sind in der Liste 300 verknüpft, so dass das Polling-Modul diese bezüglich einer Abfrage-Eignung bzw. Polling-Eignung aufeinanderfolgend (auf eine aufeinanderfolgende Art und Weise) prüft. Wenn mehr als ein zu der selben ONU gehörender LLID zum Polling bzw. Abfragen geeignet ist, werden Polling-Zuteilungen aus diesem Grund zu der ONU aufeinanderfolgend gesendet, und beliebige resultierende Upstream-REPORT-Nachrichten werden in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern zu dem OLT übertragen. Dies erhöht die Nutzungseffizienz des EPON-Netzwerks.
In einem wie in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Polling-Verknüpfungsliste 300 unter Verwendung eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM) (Random Access Memory) mit zweimal so vielen Einträgen (RAM-Adressen) wie LLIDs implementiert. Es wird angemerkt, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf RAMs beschränkt sind, die (wie in 3 gezeigt) 256 LLIDs unterstützen, sondern die Anzahl unterstützter LLIDs kann auf eine beliebige Anzahl erweitert werden (z.B. 512, 1024, 2048, usw.). In einem Ausführungsbeispiel ist der RAM in einen unteren Abschnitt 302 (untere Offset-RAM-Adressen) und einen oberen Abschnitt 304 (obere Offset-RAM-Adressen) aufgeteilt. Der untere Abschnitt 302 und der obere Abschnitt 304 können gleiche groß sein. Zu einer beliebigen gegebenen Zeit wird nur einer aus dem unteren Abschnitt 302 und dem oberen Abschnitt 304 durch das DBA-Polling-Modul 206 verwendet, um Polling-Zuteilungen auszugeben, während der andere Abschnitt für eine Aktualisierung (z.B. durch Software) zu Verfügung gestellt wird, um Einträge hinzuzufügen/zu entfernen.
Wenn ein Abschnitt durch das DBA-Polling-Modul 206 verwendet wird, zeigt ein Kopf-Zeiger den ersten auf Polling-Eignung zu prüfenden LLID an. In dem in 3 gezeigten Beispiel zeigt der Kopf-Zeiger 306 bei Verwendung des unteren Abschnitts 302 an, dass eine Polling-Eignungs-Prüfung beim Speicheroffset oder dem LLID 1 beginnen sollte. Der in einem Speicheroffset gespeicherte Eintrag stellt den nächsten auf Polling-Eignung zu prüfenden Speicheroffset oder LLID bereit. Zum Beispiel zeigt in 3 der Eintrag 310 des Speicheroffsets 1 an, dass der nächste auf Polling-Eignung zu prüfende Speicheroffset oder LLID der mit der Nummer 6 ist. Somit wird zum Beispiel das DBA-Polling-Modul 206 den LLID 1 prüfen, dann den LLID 6, dann den LLID 7, dann den LLID 3 und so weiter.
In einem Ausführungsbeispiel terminiert bzw. hört ein Polling-Durchlauf auf, wenn ein Eintrag eines vorbestimmten Wertes (z.B. 2049) gelesen wird. Nachdem ein Polling-Durchlauf fertig bzw. komplett ist, bestimmt das DBA-Polling-Modul 206, ob Softwareaktualisierungen es erfordern, dass zu dem nicht verwendeten Abschnitt gewechselt wird. Wenn ja, dann wechselt das DBA-Polling-Modul 206 durch Verwenden des anderen Kopf-Zeigers zu dem anderen Abschnitt. In einem Ausführungsbeispiel wird nach dem Wechseln zu dem oberen Abschnitt 304 das MSB (höchstwertige Bit/Most Significant Bit) des von dem RAM gelesenen Eintrags invertiert, um den nächsten Speicheroffset zu bestimmen. Zum Beispiel, mit Bezug auf 3, wenn der der RAM-Adresse 256 zugehörige (den Wert 6 enthaltende) Tabelleneintrag gelesen wird, wird das MSB des Eintrages invertiert, um den nächsten Speicheroffset 262 zu ergeben.
4 veranschaulicht ein Beispiel eines Scheduler-Moduls 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Das Beispiel eines Scheduler-Moduls 400 dient Erläuterungszwecken und schränkt die Ausführungsbeispiele nicht ein. Das Beispiel eines Scheduler-Moduls 400 kann ein Ausführungsbeispiel des vorstehend in 2 beschriebenen Scheduler-Moduls 210 sein.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das Beispiel eines Scheduler-Moduls 400 eine Verknüpfungslisten-Steuereinrichtung (LLC) (linked list controller) 402 und einen Verknüpfungslisten-RAM 404. Die LLC steuert den RAM 404, um sicherzustellen, dass Einträge (Verknüpfungen) für LLIDs der selben ONU in der Liste verknüpft sind. Dies erlaubt es, LLIDs der selben ONU, die innerhalb ihrer jeweiligen Bedienungslevel sind, aufeinanderfolgende Zeitfenster zur Upstream-Übertragung zuzuteilen.
In einem Ausführungsbeispiel hält die LLC 402 die Liste in dem RAM 404 durch Durchlaufen der Verknüpfungen in der Liste aktuell, wobei sie Verknüpfungen basierend auf (im Folgenden als Shaping-Profile bezeichneten) Formungsprofilen und Warteschlangenstatus-Änderungen von LLIDs (leer zu nicht-leer und nicht-leer zu leer) hinzufügt und entfernt. Ein Shaping-Profil für einen bestimmten LLID ist ein Profil, das sicherstellt, dass ein Upstream-Verkehr von LLIDs konform zu einer dem LLID zugehörigen (im Folgenden als Service-Level-Agreement bezeichneten) Dienstgütevereinbarung (SLA) geformt bzw. gestaltet ist.
In einem Ausführungsbeispiel führt die LLC 402 die folgenden Aktualisierungsarten auf der Verknüpfungsliste des RAM 404 durch: a) Hinzufügen einer Verknüpfung für einen gegebenen LLID, wenn sich die LLID-Warteschlange von leer zu nicht-leer ändert; b) Hinzufügen einer Verknüpfung für einen gegebenen LLID, wenn der LLID basierend auf seinem Shaping-Profil innerhalb eines Bereichs zur Bedienung ist; c) Entfernen einer Verknüpfung für einen gegebenen LLID, wenn sich die LLID-Warteschlange von nicht-leer zu leer ändert; d) Entfernen einer Verknüpfung für einen gegebenen LLID, wenn der LLID basierend auf seinem Shaping-Profil nicht länger innerhalb eines Bedienungsbereichs ist; und e) Entfernen einer Verknüpfung für einen gegebenen LLID basierend auf einem Prozessorbefehl.
5 veranschaulicht ein Beispiel eines Eintrags (Verknüpfung) 500 einer Verknüpfungsliste gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Das Beispiel eines Eintrags 500 einer Verknüpfungsliste dient lediglich Erläuterungszwecken und schränkt die Ausführungsbeispiele nicht ein. Das Beispiel eines Eintrags 500 einer Verknüpfungsliste kann ein Eintrag des Verknüpfungslisten-RAM 404 sein. Wie vorstehend beschrieben, entspricht jeder Eintrag in der Verknüpfungsliste einem bestimmten LLID.
Wie in 5 gezeigt, umfasst das Beispiel eines Eintrags 500 einer Verknüpfungsliste ein Folge-Element-Feld 502, ein Anschlussfeld bzw. Port-Feld 504, ein Verknüpfungsfeld 506, ein Shaper-Feld bzw. Formungsfeld 508 und ein Freigabefeld 510. Das Folge-Element-Feld 502 zeigt das nächste Element in der Liste an, das nach dem dem Eintrag 500 zugehörigen momentanen Element durch die LLC 402 geprüft wird. In einem Ausführungsbeispiel, wie weiterhin nachfolgend beschrieben, verwendet die LLC 402 das Folge-Element-Feld 502, um sicherzustellen, dass immer, wenn die Verknüpfungsliste aktualisiert wird, LLIDs der selben ONU zusammen verknüpft werden.
Das Port-Feld 504 zeigt für den dem Eintrag 500 entsprechenden LLID eine Anschlussnummer bzw. Port-Nummer an. Das Verknüpfungsfeld 506 zeigt für den dem Eintrag 500 entsprechenden LLID eine Verknüpfungsnummer an. In einem Ausführungsbeispiel, erhält das Scheduler-Modul eine eins zu eins Zuordnung (one-to-one mapping) zwischen Verknüpfungsnummern und LLIDs aufrecht. Das Shaper-Feld 508 ist ein 1-Bit-Feld, das anzeigt, ob die Verknüpfung innerhalb ihres Bedienungsbereichs ist. In einem Ausführungsbeispiel unterstützt das Scheduler-Modul einen separaten Hintergrundprozess, der diese Prüfung für alle Verknüpfungen in der Liste durchführt und der das Shaper-Feld 508 jedes Eintrags entsprechend aktualisiert. Das Freigabefeld 510 ist ein 1-Bit-Feld, das anzeigt, ob die Verknüpfung aktiv oder inaktiv ist. Eine inaktive Verknüpfung wird durch den Scheduler nicht geprüft, wenn dieser die Liste durchläuft. Daher stellt das Freigabefeld 510 die Möglichkeit bereit, eine Verknüpfung in der Liste ohne eine Aktualisierung durch den Scheduler zu führen bzw. aufrechtzuerhalten bzw. beizubehalten. Zum Beispiel kann eine Verknüpfung, die nach (Über)prüfung durch den Scheduler von der Liste entfernt worden wäre, deaktiviert werden und somit in der Liste beibehalten werden.
6 veranschaulicht ein Beispiel einer Verknüpfungsliste 600 nach einer Initialisierung gemäß einem Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung. Das Beispiel einer Verknüpfungsliste 600 dient lediglich Erläuterungszwecken und schränkt die Ausführungsbeispiele nicht ein. In diesem Ausführungsbeispiel unterstützt die Verknüpfungsliste 600 derart ein Prioritätsordnen, dass Verknüpfungen der selben Priorität gruppiert innerhalb eines zusammenhängenden Adressbereichs geführt bzw. aufrechterhalten werden. Zum Beispiel werden Verknüpfungen der untersten Prioritätsebene bzw. des untersten Prioritätslevels (z.B. Priorität 0) in den untersten Adressbereichen gruppiert und Verknüpfungen der höchsten Prioritätsebene (z.B. Priorität 7) werden in den höchsten Adressbereichen gruppiert. Innerhalb jeder dieser Prioritätsgruppen von Verknüpfungen können Verknüpfungen zusammen verknüpft werden, um aufeinanderfolgend für Zuteilungen geplant bzw. disponiert zu werden.
Um die Grenzen zwischen Prioritätsebenen zu definieren, wird in einem Ausführungsbeispiel ein Satz von Anfangszeigern bereitgestellt, um die Startadressen von Prioritätsebenen zu definieren. Zum Beispiel beginnt die Prioritätsebene 0 bei der Adresse 0. Anfangs nach einem Reset, wie in 6 gezeigt, ist die Verknüpfungsliste 600 leer und alle Anfangszeiger zeigen auf eine NULL-Stelle in der Liste (Die NULL-Stelle stellt keine reelle Stelle in dem physikalischen RAM dar.). Dieser Anfangszustand bzw. Initialzustand bedeutet, dass nach einer Initialisierung alle Elemente in der Prioritätsebene 0 sind.
Im Weiteren werden die Anfangszeiger durch Software derart zu Verfügung gestellt bzw. bereitgestellt, dass genügend Elemente in jeder Prioritätsebene vorhanden sind, um alle Dienste auf dem EPON für jede ONU unterzubringen. Sobald die Verknüpfungsliste eingerichtet bzw. konfiguriert und bereit zum Bedienen ist, werden Verknüpfungen aktiviert, um es der LLC 402 zu erlauben, mit einem Verknüpfen/Trennen von Elementen in der Liste, falls zutreffend, zu beginnen. In einem Ausführungsbeispiel führt bzw. erhält die LLC 402 zwei Zeiger aufrecht, um ein Verknüpfen/Trennen in der Liste zu ermöglichen. Die Zeiger umfassen einen vorigen Element-Zeiger, der auf das in der Liste angetroffene letzte Nicht-NULL-Element zeigt, und einen momentanen Element-Zeiger, der auf das für eine Aktualisierung ausgewählte momentane Element zeigt. 7 und 8, die nachfolgend beschrieben werden, veranschaulichen das Verknüpfen und Trennen von Elementen unter Verwendung dieser zwei Zeiger.
7 ist ein Beispiel 700, das ein Verknüpfen von Elementen in einer Beispiel-Verknüpfungsliste gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das Beispiel 700 dient Erläuterungszwecken und ist nicht einschränkend. Im Beispiel 700 ist das momentane Element, das aktualisiert wird (verknüpft wird), das Element D, auf das durch den momentanen Element-Zeiger (cur_el) 704 gezeigt wird. Das Element D kann ein Element sein, das zuvor zu der Liste hinzugefügt wurde oder das gerade zu der Liste hinzugefügt worden ist. Der vorige Element-Zeiger (prev_el) 702 zeigt auf das Element B. Das Element B kann derart ein Element sein, das zu der selben ONU gehört wie das Element D, dass ein Verknüpfen des Elements D mit dem Element B dazu führt, dass Zuteilungen den den Elementen B und D zugehörigen LLIDs aufeinanderfolgend durch das OLT bereitgestellt werden.
Vor der Aktualisierung enthält ein Folge-Element-Feld 706 des Elements B das mit dem Element B verknüpfte momentane Element (G), und ein Folge-Element-Feld 708 des Elements D enthält ein NULL-Zeichen, das anzeigt, dass kein nächstes Element vorhanden ist. Um das Element D mit dem Element B zu verknüpfen, schreibt zuerst die LLC 402 den im Folge-Element-Feld 706 des Elements B enthaltenen Wert in das Folge-Element-Feld 708 des Elements D. Dann schreibt die LLC 402 den Wert des momentanen Element-Zeigers 704 in das Folge-Element-Feld 706 des Elements B. Auf Grund der Verknüpfung zeigt nun das Element B auf das Element D, welches wiederum auf das Element G zeigt (auf das zuvor das Element B gezeigt hat).
8 ist ein Beispiel 800, das ein Trennen von Elementen in einer Beispiel-Verknüpfungsliste gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das Beispiel 800 dient Erläuterungszwecken und ist nicht einschränkend. In dem Beispiel 800 ist das momentane Element, das aktualisiert wird, das Element G, auf das durch den momentanen Element-Zeiger (cur_el) 804 gezeigt wird. Der vorige Element-Zeiger (prev_el) 802 zeigt auf das Element B.
Wie in 8 gezeigt wird, ist das Element G vor der Aktualisierung mit dem Element B durch Erscheinen in dem Folge-Element-Feld 806 des Elements B verknüpft. Ein Folge-Element-Feld 808 des Elements G zeigt auf das Element H. Um das Element G von dem Element B zu trennen, schreibt die LLC 402 den im Folge-Element-Feld 808 des Elements G enthaltenen Wert in das Folge-Element-Feld 806 des Elements B, und setzt dann den Wert des Folge-Element-Feldes 808 des Elements G auf ein NULL-Zeichen. Auf Grund des Trennens zeigt nun das Element B auf das Element H, auf das zuvor das Element G gezeigt hat. Das Element G wurde getrennt und hat nun kein nächstes Element zum darauf zeigen.
9 ist ein Flussdiagramm eines Beispiel-Prozesses 900 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Der Beispiel-Prozess 900 dient lediglich Erläuterungszwecken und schränkt die Ausführungsbeispiele nicht ein. Der Prozess 900 kann durch ein OLT ausgeführt werden, wie zum Beispiel das OLT 200.
Wie in 9 gezeigt, beginnt der Prozess 900 in dem Schritt 902, der ein Aufrechterhalten einer Ordnung bzw. eines Ordnens von LLIDs umfasst, wobei das Ordnen der selben ONU zugehörige LLIDs zusammen gruppiert. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt 902 ein Führen bzw. Aufrechterhalten einer Liste von LLIDs, wobei die der selben ONU zugehörigen LLIDs in der Liste von LLIDs zusammen verknüpft werden. Zum Beispiel kann die Liste ähnlich zu der vorstehend in 3 beschriebenen Verknüpfungsliste 300 oder der vorstehend in 4 bis 8 beschriebenen Verknüpfungsliste 404 sein. Daher kann der Schritt 902 durch ein Scheduler-Modul, wie zum Beispiel das Scheduler-Modul 210, ein Polling-Modul, wie zum Beispiel das DBA-Polling-Modul 206, ein TDM-Modul, wie zum Beispiel das DBA-TDM-Modul 208 oder einen Prozessor, wie zum Beispiel den eingebetteten Prozessor 214, durchgeführt werden.
Im Weiteren umfasst der Prozess 900 im Schritt 904 ein Berechnen von Zuteilungsgrößen für Zuteilungen zur Upstream-Übertragung basierend auf dem Ordnen. Besonders umfasst der Schritt 904 ein Berücksichtigen des direkt hintereinander Planens bzw. Disponierens bzw. des Back-to-Back-Schedulings und/oder einer Überlappung von Upstream-Übertragungsfenstern, die LLIDs der selben ONU basierend auf dem Ordnen zuzuteilen sind.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Schritt 904 durch einen Schritt des Verarbeitens der Liste von LLIDs vorausgegangen oder gefolgt, wobei das Verarbeiten ein aufeinanderfolgendes Verarbeiten der der selben ONU zugehörigen LLIDs umfasst. Zum Beispiel kann in einem Ausführungsbeispiel die Liste von LLIDs eine Bedienungs-Liste sein und das Verarbeiten kann ein aufeinanderfolgendes Prüfen der der selben ONU zugehörigen LLIDs bezüglich einer Bedienungs-Eignung umfassen. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Liste eine Polling-Status-Liste sein und das Verarbeiten kann ein aufeinanderfolgendes Prüfen der der selben ONU zugehörigen LLIDs bezüglich einer Polling-Eignung umfassen. Die übertragenen Zuteilungen können daher Zuteilungen zu der selben ONU für aufeinanderfolgende Upstream-Übertragungs-Zeitfenster umfassen.
Im Weiteren umfasst der Prozesses 900 im Schritt 906 ein Senden von Zuteilungen zur Upstream-Übertragung gemäß dem Ordnen. In einem Ausführungsbeispiel wird der Schritt 906 durch ein MAC-Modul, wie zum Beispiel der MAC 216, durchgeführt. Dementsprechend kann der Schritt 906 ferner ein Platzieren der Zuteilungen in entsprechende MPCP-GATE-Nachrichten und ein Übertragen der GATE-Nachrichten in bzw. auf das Netzwerk umfassen.
Der Prozess 900 terminiert bzw. hört in dem Schritt 908 auf, der ein Empfangen von Datenübertragungen in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern von den der selben ONU zugehörigen LLIDs umfasst. In einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt 908 ersatzweise oder zusätzlich ein Empfangen von MPCP-REPORT-Nachrichten in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern von den der selben ONU zugehörigen LLIDs. Daher reduziert der Prozess 900 EPON-Overhead durch Reduzieren der Notwendigkeit zwischen bzw. unter durch das OLT bedienten ONUs zu wechseln.
In einem Ausführungsbeispiel umfassen die Datenübertragungen von den LLIDs einen Vorwärtsfehlerkorrektur (Forward Error Correction) (FEC) codierten Block, der Daten von mehreren LLIDs kombiniert bzw. verbindet. Demnach kann der durch FEC-Block-Codierungs-Anforderungen eines 10G EPON bedingte Overhead reduziert werden.
10 ist ein Flussdiagramm eines Beispiel-Prozesses 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Der Beispiel-Prozess 1000 dient lediglich Erläuterungszwecken und schränkt die Ausführungsbeispiele nicht ein. Der Beispiel-Prozess 1000 kann durch eine ONU durchgeführt werden, die zum Beispiel einen CMC (koaxialen Medienkonverter) umfasst.
Wie in 10 gezeigt, beginnt der Prozess 1000 in dem Schritt 1002, der ein Empfangen einer Vielzahl von Upstream-Übertragungs-Zuteilungen für aufeinanderfolgende Zeitfenster von einem OLT umfasst, wobei die Vielzahl von Upstream-Übertragungs-Zuteilungen für eine entsprechende Gruppe von LLIDs aus einer Vielzahl von der ONU zugehörigen LLIDs bestimmt bzw. vorgesehen ist.
In dem Schritt 1004 umfasst der Prozess 1000 ein Gruppieren von Daten von der Gruppe von LLIDs zugehörigen Warteschlangen, um einen Datenblock zu bilden. In einem Ausführungsbeispiel werden die Daten von Warteschlangen gruppiert, die Füllgrade aufweisen, die nicht an die Blockgröße für FEC-Block-Codierung angepasst bzw. angeglichen sind. Im Weiteren umfasst der Schritt 1006 ein Anwenden eines FEC-Codierens auf den Datenblock, um einen FEC-Block über die versetzten Daten zwischen den Zuteilungen zu erzeugen. Der Prozess 1000 terminiert bzw. hört in dem Schritt 1008 auf, der ein Übertragen des FEC-Blocks zu dem OLT umfasst.
Die Ausführungsbeispiele wurden vorstehend anhand funktioneller Bausteine beschrieben, wobei Implementierung von deren spezifischen Funktionen und Beziehungen veranschaulicht werden. Die Abgrenzungen dieser funktionellen Bausteine wurden hierin für die Dienlichkeit der Beschreibung beliebig definiert. Es können weitere Abgrenzungen definiert werden, solange die spezifischen Funktionen und Beziehungen von diesen adäquat ausgeführt werden.
Die vorausgegangene Beschreibung der spezifischen Ausführungsbeispiele wird so den generellen Charakter der Offenbarung vollkommen zu erkennen geben, dass Andere derartige spezifische Ausführungsbeispiele durch Anwendung von Fachwissen, ohne unangemessenes Experimentieren und ohne von dem generellen Konzept der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, für verschiedene Applikationen leicht modifizieren und/oder anpassen können. Daher ist es vorgesehen, dass derartige Anpassungen und Modifikationen innerhalb des Sinngehalts und Bereichs von Äquivalenten der offenbarten Ausführungsbeispiele basierend auf der hierin gegebenen Lehre und Anleitung sind. Man versteht, dass die Ausdrucksweise und Bezeichnungsweise hierin derart dem Beschreibungszweck und nicht dem Einschränkungszweck dient, dass die Ausdrucksweise und Bezeichnungsweise der vorliegenden Offenbarung durch den Fachmann im Lichte der Lehren und Anleitung auszulegen ist.
Die Breite und der Geltungsbereich der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sollte nicht durch eines der vorstehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein, aber sollte nur gemäß den folgenden Patentansprüchen und deren Äquivalenten definiert sein.
Die Ausführungsbeispiele reduzieren Overhead in Ethernet-basierten passiven optischen Netzwerk (EPON) Netzwerken durch Reduzierung der Menge an Wechselvorgängen zwischen bzw. unter optischen Netzwerkeinheiten (ONUs), die durch das Optical Line Terminal (OLT) durchgeführt werden. In einem Ausführungsbeispiel werden durch die selbe ONU gehostete Logical Linked Identifiers (LLIDs) bei dem OLT derart verknüpft, dass das OLT eine Zuteilung für LLIDs der selben ONU, falls zutreffend, aufeinanderfolgend durchführt. Dies reduziert die durch optische Einrichtungen bedingte Verzögerung, die mit dem Wechseln zwischen bzw. unter den ONUs einhergeht. Zur gleichen Zeit erlaubt das Verknüpfen von durch die selbe ONU gehosteten LLIDs, dass Daten von mehreren LLIDs, falls zutreffend, zusammen innerhalb eines einzelnen Vorwärtsfehlerkorrektur-Blocks (FEC-Blocks) bei der ONU gruppiert werden, wobei FEC-Overhead reduziert wird.

Claims

Verfahren, das von einem Optical Line Terminal (OLT) ausgeführt wird, mit: Aufrechterhalten eines Ordnens von Logical Link Identifiers (LLIDs), wobei das Ordnen einer selben optischen Netzwerkeinheit (ONU) zugehörige LLIDs zusammen gruppiert und wobei das Aufrechterhalten des Ordnens von LLIDs ein Aufrechterhalten einer Liste von LLIDs aufweist, wobei die der selben ONU zugehörigen LLIDs in der Liste von LLIDs zusammen verknüpft werden; Verarbeiten der Liste von LLIDs, wobei das Verarbeiten ein aufeinanderfolgendes Verarbeiten der der selben ONU zugehörigen LLIDs aufweist, wobei das Verarbeiten ein aufeinanderfolgendes Prüfen der der selben ONU zugehörigen LLIDs bezüglich einer Bedienungs-Eignung oder Polling-Eignung aufweist; und Senden von Zuteilungen zur Upstream-Übertragung entsprechend dem Ordnen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner mit: Ausgeben einer Zuteilungsanfrage für einen LLID in der Liste von LLIDs, wenn der LLID für eine Bedienung fällig ist oder Polling-geeignet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Aufrechterhalten der Liste von LLIDs ein Aufrechterhalten der Liste basierend auf einer LLID-Warteschlangenstatus-Information oder einer LLID-Polling-Status-Information aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner mit: Berechnen von Zuteilungsgrößen für die Zuteilungen zur Upstream-Übertragung basierend auf dem Ordnen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Zuteilungen aufeinanderfolgende Zeitfenster zur Upstream-Übertragung den der selben ONU zugehörigen LLIDs bereitstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner mit: Empfangen von Datenübertragungen in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern von den der selben ONU zugehörigen LLIDs.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Datenübertragungen einen Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) codierten Block umfassen, der Daten von mehreren der der selben ONU zugehörigen LLIDs kombiniert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner mit: Empfangen von Multi Point Control Protocol (MPCP) REPORT-Nachrichten in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern von den der selben ONU zugehörigen LLIDs.
Optical Line Terminal (OLT), mit: einem ersten Modul, das dazu eingerichtet ist, um eine Ordnung von Logical Link Identifiers (LLIDs) aufrechtzuerhalten, wobei die Ordnung einer selben optischen Netzwerkeinheit (ONU) zugehörige LLIDs zusammen gruppiert, wobei das erste Modul ein Scheduler-Modul umfasst, wobei das Scheduler-Modul dazu eingerichtet ist, um eine Bedienungsliste von LLIDs aufrechtzuerhalten, und wobei die der selben ONU zugehörigen LLIDs in der Bedienungsliste zusammen verknüpft sind und wobei das erste Modul ein Polling-Modul umfasst, wobei das Polling-Modul dazu eingerichtet ist, um eine Polling-Status-Liste von LLIDs aufrechtzuerhalten, und wobei die der selben ONU zugehörigen LLIDs in der Polling-Status-Liste zusammen verknüpft sind, und wobei das Polling-Modul ferner dazu eingerichtet ist, um jeden LLID in der Polling-Status-Liste bezüglich einer Polling-Eignung zu verarbeiten, und wobei das Polling-Modul die der selben ONU zugehörigen LLIDs aufeinanderfolgend verarbeitet; und einer Medienzugriffs-Steuereinrichtung (MAC), die dazu eingerichtet ist, um Zuteilungen zur Upstream-Übertragung entsprechend der Ordnung zu senden.
OLT gemäß Anspruch 9, wobei das Scheduler-Modul ferner dazu eingerichtet ist, um jeden LLID in der Bedienungsliste bezüglich einer Bedienungs-Eignung zu verarbeiten, und wobei das Scheduler-Modul die der selben ONU zugehörigen LLIDs aufeinanderfolgend verarbeitet.
OLT gemäß Anspruch 9, ferner mit: einem dynamischen Bandbreiten-Zuweiser-Scheduler-Modul (DBA-Scheduler-Modul), das dazu eingerichtet ist, um Zuteilungsanfragen für LLIDs zu empfangen und um die Zuteilungen basierend auf den Zuteilungsanfragen entsprechend der Ordnung auszugeben.
OLT gemäß Anspruch 9, wobei die MAC dazu eingerichtet ist, um Datenübertragungen in aufeinanderfolgenden Zeitfenstern von den der selben ONU zugehörigen LLIDs zu empfangen.
Verfahren zur Datenübertragung durch eine optische Netzwerkeinheit (ONU), mit: Empfangen einer Vielzahl von Upstream-Übertragungs-Zuteilungen für aufeinanderfolgende Zeitfenster von einem Optical Line Terminal (OLT), wobei die Vielzahl von Upstream-Übertragungs-Zuteilungen für eine entsprechende Gruppe von Logical Link Identifiers (LLIDs) einer Vielzahl von der ONU zugehörigen LLIDs vorgesehen ist; Gruppieren von Daten von der Gruppe von LLIDs zugehörigen Warteschlangen, um einen Datenblock zu bilden, wobei die Daten von Warteschlangen gruppiert werden, die Füllgrade aufweisen, die nicht an die Blockgröße für FEC-Block-Codierung angepasst sind; Anwenden eines Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierens (FEC-Codieren) auf den Datenblock, um einen FEC-Block zu erzeugen; und Übertragen des FEC-Blocks zu dem OLT.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die ONU ein koaxialer Medienkonverter (CMC) ist.
Optische Netzwerkeinheit (ONU), mit Mitteln zum: Empfangen einer Vielzahl von Upstream-Übertragungs-Zuteilungen für aufeinanderfolgende Zeitfenster von einem Optical Line Terminal (OLT), wobei die Vielzahl von Upstream-Übertragungs-Zuteilungen für eine entsprechende Gruppe von Logical Link Identifiers (LLIDs) einer Vielzahl von der ONU zugehörigen LLIDs vorgesehen ist; Gruppieren von Daten von der Gruppe von LLIDs zugehörigen Warteschlangen, um einen Datenblock zu bilden, wobei die Daten von Warteschlangen gruppiert werden, die Füllgrade aufweisen, die nicht an die Blockgröße für FEC-Block-Codierung angepasst sind; Anwenden eines Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierens (FEC-Codieren) auf den Datenblock, um einen FEC-Block zu erzeugen; und Übertragen des FEC-Blocks zu dem OLT.