PT1684447E - Método de distribuição dinâmica da largura de banda em rede ótica passiva¿ - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"MÉTODO DE DISTRIBUIÇÃO DINÂMICA DA LARGURA DE BANDA EM REDE ÓTICA PASSIVA"

Campo da Tecnologia A atual invenção é destinada ao campo das comunicações óticas, especialmente a um método para alocação de banda dinâmica de Rede Ótica Passiva (PON - Passive Optical Network).

Antecedentes da Invenção

Como uma nova tecnologia de fibra ótica de acesso de banda larga que cobre a "última milha", a PON não necessita de nó ativo e apenas necessita de ser instalado um simples divisor ótico. Desse modo a PON tem a vantagem de poupar recursos de cabo ótico, partilhando recursos de largura de banda, poupando o investimento de salas de equipamento, dispositivos de alta segurança, rapidez de criação da rede, baixo custo da construção da rede, e assim por diante. Como um tipo principal de rede ótica de acesso atual, a PON tem sido amplamente aplicada. A PON toma estrutura de controlo de ponto-multiponto principal - secundário. Em referência à Figura 1, um Terminal de Linha Ótica (OLT - Optical Line Terminal) é um dispositivo de nó principal, que está ligado com uma pluralidade de Unidades de Rede Ótica (ONUs - Optical Network Units) através do divisor ótico, e os processos de registo da ONU, a autorização dos dados que aguardam para serem transmitidos, a interação da mensagem da sub-camada do Controlo de Acesso ao Meio (MAC - Media Access Control) e assim por diante são efetuadas no OLT. A ONU é um 2 dispositivo de nó secundário, que responde à mensagem de busca do OLT, relatando os tamanhos de dados que aguardam para serem transmitidos, transmitindo dados de cada porta de acordo com a informação de concessão, e uma pluralidade de terminais cliente são acedidos à ONU de modo a apoiar o acesso de múltiplos serviços. Com tal estrutura de estrutura de dados como na rede de acesso ótico, o problema de como alocar razoavelmente a largura de banda e utilizar eficazmente o recurso de rede de forma a ir de encontro aos requisitos do serviço é de grande importância para o esquema PON MAC.

Na rede ótica de acesso, existem duas formas de alocar a largura de banda: Alocação da largura Banda Estática (SBA -Static Bandwidth Allocation) e Alocação da largura de Banda Dinâmica (DBA - Dynamic Bandwidth Allocation). Quanto à SBA, as ONUs ou as suas portas são alocadas com largura de banda fixa e as faixas horárias não utilizadas não podem ser arbitrariamente ocupadas. A desvantagem da SBA é o baixo rácio de utilização da largura de banda e as pobres faculdades adaptativas para serviço de auto-verosimilhança com elevado rácio de rutura. 0 algoritmo DBA é um mecanismo ou algoritmo para uma rápida realocação da largura de banda com base nos requisitos do serviço do atual cliente. Quanto ao DBA, o rácio de utilização da largura de banda PON pode ser aumentado através do ajuste dinâmico da largura de banda, com referência aos requisitos do serviço de rutura das ONUs.

Na atualidade, há bastantes métodos de alocação dinâmica da largura de banda, por exemplo, uma Interrogação Intercalada com Tempo de Ciclo Adaptativo (IPACT - Interleaved Polling with Adaptive Cycle Time) método de alocação dinâmica de 3 largura de banda para a PON; um protocolo especial para DBA para ΑΡΟΝ a qual é apresentada na norma G.983.4 pelo Setor de Normalização ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication - União Internacional das Telecomunicações - Telecomunicações). A principal ideia da IPACT é que controla a ONU seguinte, antes de os dados enviados pela ONU anterior chegarem ao OLT para, desse modo, determinar se irá autorizar e quanto é que irá autorizar, etc. e determinar o tempo de inicio da transmissão de dados da próxima ONU de acordo com o tempo de chegada calculado do último bit dos dados da atual ONU.

Quanto ao segundo esquema, um protocolo de DBA é apresentado na norma ITU-T G.983.4, serviço a partir do qual a ONU é dividida em vários tipos de T-CONT (Transmission Container - Recipiente de Transmissão). De acordo com a prioridade de serviços, existem quatro tipos de T-CONT, sendo em decrescente prioridade T-C0NT1, T-C0NT2, T-C0NT3 e T-CONT 4, enquanto T-C0NT5 é adaptável a todos os serviços de forma a reduzir 0 número de recipientes de transmissão. Qualquer tipo de T-CONT corresponde a um requisito específico de alocaçao da largura de banda. Existem quatro tipos de requisitos de alocação da largura de banda: largura de banda constante, largura de banda garantida, largura de banda não garantida e largura de banda de transmissão de melhor esforço. E existem três estratégias no protocolo DBA atual: NSR (Non-Status-Reporting - Informação-Não-Estado), SR (Status-Reporting - Informação-Estado) e tipo misto.

No primeiro esquema de tecnologia acima mencionado, o período de interrogação varia adaptativamente de acordo com 4 a quantidade de dados, resultando em instabilidade de transmissão de dados no mesmo serviço, de modo a que os requisitos de baixo atraso e instabilidade de atraso para o serviço de tempo real não sejam satisfeitos. No esquema da segunda tecnologia, é adotada a interrogação da sequência constante Round-Robin, que é especial para a aplicação ΑΡΟΝ de ligação orientada com comprimento fixo de PDU (Protocol Data Unit - Protocolo da Unidade de Dados) . Além disso, o mecanismo de atualização da largura de banda é especial para T-CONT e a largura de banda é alocada, nem de acordo com diferentes portas, nem com diferentes serviços.

Nos dois esquemas acima, uma vez que não são tidas em conta as diferentes estratégias de alocação para diferentes serviços, esses são aplicados no sistema de serviço único na aplicação prática, tal como no sistema que apenas confere o serviço de navegação ou o serviço de voz. Este tipo de sistema não pode ir de encontro aos requisitos da Qualidade de Serviço (QoS) de mais do que um tipo de serviço, nem alocar largura de banda de acordo com portas de serviço do cliente. Além disso, ao alocar largura de banda, as mensagens de concessão de alocação da janela são basicamente geradas em sequência de relatórios da porta, sem considerar os requisitos de atraso de diferentes portas ONU, e o rácio de utilização da largura de banda também é baixo; além disso, não existe um processo dinâmico se as ONUs estiverem offline. 0 documento EP 1 315 396 AI divulga um método de gestão da faixa horária para utilização numa rede de acesso de múltipla divisão de tempo, em que a rede de acesso inclui uma estação central (CS) e uma pluralidade de terminais de 5 rede, em que o método de gestão inclui os seguintes processos: autorização para que a referida pluralidade de terminais de rede transmitam pacotes de dados a montante para a referida CS utilizando intervalos de tempo a montante que estão atribuídos aos terminais de rede por meio da distribuição de um fluxo de bits a jusante de concessões a partir da CS; classificação dos referidos pacotes de dados a montante de acordo com as categorias de serviço associadas; inclusão na referida concessão de uma identidade terminal da rede e de uma pluralidade de identidades da fila; depois da deteção da referida identidade terminal da rede e de uma da referida pluralidade de identidades da fila na referida concessão, em que uma das referidas categorias de serviço é unicamente identificada por combinação da referida uma da referida pluralidade de identificadores da fila com a referida entidade terminal da rede, transferindo uma quantidade predeterminada de pacotes de dados a montante a partir de uma correspondente categoria de serviço.

Resumo da Invenção

Um objetivo da atual invenção é o fornecimento de um método para a alocação dinâmica da largura de banda numa Rede Ótica Passiva (PON). A transparência do Serviço é atingida neste método de alocação dinâmica da largura de banda, que é aplicável para diferentes tipos de requisitos de serviço. Através da alocação da largura de banda para diferentes portas de serviço, o rácio de utilização da largura de 6 banda é aumentado e a alocação da largura de banda é efetuada de forma justa. De modo a alcançar o objetivo acima, um método para a alocação dinâmica da largura de banda numa Rede Ótica Passiva, PON, em que a referida PON inclui um OLT e uma pluralidade de Unidades de Rede Ótica, ONUs, que acedem ao OLT, inclui: a) classificação dos serviços que devem ser comunicados entre o OLT e uma ONU numa pluralidade de tipos de serviço de acordo com diferentes requisitos de transmissão, e conferindo uma diferente prioridade para cada tipo de serviços; b) autorização de uma porta de serviço de qualquer tipo de serviços para transmitir os dados de serviço em sequência descendente das referidas prioridades dos serviços, e registo da informação de concessão das portas de serviço obtidas a partir da autorização; c) leitura da referida informação de concessão de qualquer porta de serviço a ser concedida da mesma ONU; e d) agendamento de um momento de inicio da transmissão de dados de concessão de todas as portas de serviço a serem concedidas da atual ONU, gerando uma mensagem de concessão a jusante, incluindo tanto a referida informação de concessão como o referido momento de inicio da transmissão de dados concedidos de cada porta de concessão da referida atual ONU, e transmissão das referidas mensagens de concessão a jusante à referida atual ONU; em que a informação de concessão inclui uma dimensão da transmissão de dados concedidos. 7

De preferência, o método também inclui: a geração do Contador de Tempo Limite Ativo para contar períodos de não-resposta de cada ONU; e também inclui um fluxo de informação do envelhecimento da ONU: A. perguntar sobre o estado das ONUs uma por uma, determinar se o estado da atual ONU é inválido, se sim, regressar à etapa A; caso contrário, seguir para a etapa B; B. determinar se as mensagens MPCP foram reportadas pela referida atual ONU no corrente período de pesquisa da alocação da largura de banda, se sim, redefinir o correspondente Contador de Tempo Limite Ativo da referida atual ONU, e seguir para a etapa C; caso contrário, seguir diretamente para a etapa C; C. determinar se o valor do referido Contador de Tempo Limite Ativo da ONU atual referida excede o limite estabelecido offline, se sim, definir o estado da atual ONU como inválido, libertar os recursos correspondentes desta ONU, seguir para a etapa D; caso contrário, seguir diretamente para a etapa D; e D. determinar se todas as ONUs foram questionadas, se sim, terminar o fluxo de informação do envelhecimento da ONU do atual período de pesquisa da alocação da largura de banda; caso contrário, regressar à etapa A, continuar com o inquérito de uma ONU seguinte.

De preferência, o método também inclui: 8 geração de uma tabela de Informação do Estado da ONU indexada pelo ONUID, que serve para armazenar a informação do estado de cada ONU que é gerada de acordo com a comunicação das mensagens MPCP entre as ONUs e o OLT; geração de uma tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo da ONU indexada pelo ONUID, que inclui o referido Contador de Tempo Limite Ativo e marcas reportadas de forma a indicar se as mensagens MPCP foram reportadas pelas correspondentes ONUs; a referida etapa de determinação na etapa A inclui: de acordo com o índice ONUID, a leitura da informação dos estados das ONUs uma a uma a partir da tabela de Informação do Estado da ONU, determinando se a atual ONU é inválida de acordo com a referida informação de estado da ONU; a referida etapa de determinação na etapa B inclui: a leitura dos elementos da tabela da referida atual ONU a partir da tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo, determinando se existe uma marca referida no elemento correspondente da tabela da referida ONU atual, se sim, pode-se concluir que as mensagens MPCP foram reportadas no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda; caso contrário, pode-se concluir que as mensagens MPCP não foram reportadas;

Entre a etapa C e a etapa D, também está incluída: a limpeza da marca reportada da referida ONU atual na tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo da ONU; a referida etapa de determinação na etapa D inclui: a determinação de se todos os elementos da tabela da tabela 9 de Informação do Estado da ONU foram lidos, se sim, pode-se concluir que todas as ONUs foram questionadas; caso contrário, pode-se concluir que algumas das ONUs não foram questionadas.

De preferência, o método também inclui: a geração de uma tabela de Informação de Concessão do vMAC indexada pelo ONUID, que inclui informação de concessão de cada uma das portas de serviço das ONUs e marcas de concessão de forma a indicar se as portas de serviço correspondentes estão autorizadas; a etapa de gravação da informação da concessão na etapa b) inclui: a gravação da referida informação da concessão na tabela de informação de Concessão vMAC, configurando a marca de concessão das referidas portas de serviço de concessão conforme autorizado; a etapa de leitura da informação de concessão na etapa c) inclui: pesquisa de elementos da tabela correspondentes às portas de serviço da mesma ONU no vMAC na Tabela de Informação de Concessão de acordo com o índice ONUID, pesquisando por portas de serviço concedidas de acordo com a marca concedida, lendo a informação de concessão das portas de serviço concedidas; e depois da etapa d) o método também inclui: a definição das marcas de concessão como negativas das portas de serviço que leram a informação de concessão.

De preferência, o método também inclui: 10 a geração da tabela de Informação do Estado da ONU indexada pelo ONUID, que serve para armazenar a informação do estado de cada ONU que é gerada de acordo com a comunicação das mensagens MPCP entre as ONUs e o OLT; antes da etapa c) também inclui: a leitura da informação de estado das ONUs uma por uma a partir da tabela de Informação do Estado da ONU de acordo com o indice ONUID, determinando se o estado da atual ONU é inválido de acordo com a informação de estado da atual ONU referida, se sim, regressar à leitura da informação de estado de uma ONU seguinte na tabela de Informação de Estado da ONU, caso contrário, seguir para a etapa c).

De preferência, os serviços são classificados por prioridade em sequência decrescente na etapa a) conforme o serviço de encaminhamento expresso, serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, serviço de mensagens MPCP de Descoberta não automática, serviço MF, serviço de Encaminhamento Assegurado e serviço de Encaminhamento de Melhor Esforço.

De preferência, para os serviços, exceto para o serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, a referida etapa de autorização na etapa b) inclui: bll) confirmação da atual porta de serviço para ser concedida de acordo com o estado de ativação dos serviços a montante; bl2) de acordo com o recurso de largura de banda residual no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda, a determinação de se os recursos da atual largura de 11 banda estão disponíveis para a quantidade constante de dados da referida atual porta de serviço a ser concedida para um serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, ou da informação reportada a partir da referida porta de serviço para ser concedida para os outros tipos de serviços, se sim, seguir para a etapa bl3); caso contrário, seguir para a etapa bl5); bl3) autorização da referida porta atual de serviço a ser concedida de modo a transmitir dados de serviços, e registar a atual informação de concessão; bl4) atualização da largura de banda residual no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda e informação relevante da referida atual porta de serviço a ser concedida; e bl5) determinação de se existem portas de serviço não concedidas do atual serviço de prioridade, se sim, regressar à etapa bll); caso contrário, autorizar as portas do próximo serviço de prioridade.

Preferencialmente, o método também inclui: a geração de um registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo para cada tipo de serviço de modo a armazenar informação ativa que indica se o tipo de serviço está ativado nas ONUs; a geração de uma tabela de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo para serviços com porta como unidade, a qual é indexada pelo ONUID, de modo a armazenar a informação ativa 12 que indica se esse tipo de serviço está ativado nas portas de serviço acedidas pelas ONUs; a geração de uma tabela de Informação de Relatório do vMAC indexada pelo ONUID, de forma a armazenar a informação do relatório a partir das portas acedidas pelas ONUs; a etapa bll) inclui: pesquisa do registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo e da tabela de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo de cada tipo de serviço em sequência decrescente de prioridades, descobrindo uma porta de serviço com informação ativa positiva e confirmando a porta do serviço como a referida atual porta de serviço a ser concedida; antes da etapa bl2), o método também inclui: descobrir a informação do relatório da atual porta de serviço a ser concedida a partir da tabela de Informação de Relatório vMAC; e na etapa bl5), determinar se existem elementos da tabela não lidos no atual registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo e na atual tabela de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo, se sim, regressar à etapa bll); caso contrário, pesquisar o correspondente registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo e tabela de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo do serviço com a próxima prioridade.

De preferência, para o serviço de encaminhamento expresso, a referida informação de concessão inclui um momento de início da transmissão de dados e um tamanho da transmissão de dados; a referida informação reportada inclui tamanhos de dados reportados que aguardam para serem transmitidos; 13 para o serviço de encaminhamento expresso, a referida etapa de programação de um momento de inicio concedido na etapa d) inclui: tomar o referido momento de inicio da transmissão de dados da referida informação de concessão como o momento de inicio da concessão de transmissão de dados; para o serviço de mensagens MPCP de Descoberta não automática, a referida informação de concessão inclui tipo de mensagem MPCP a jusante e campo reservado, em que o referido tipo de mensagem MPCP inclui GATE de Descoberta, GATE normal e REGISTER&GATE; a referida informação de relatório inclui o campo de tipo de mensagem MPCP e o campo reservado; para o serviço MF, a referida informação de concessão inclui um campo reservado e um tamanho da transmissão dos dados; a referida informação de relatório inclui tamanhos reportados dos dados que aguardam para serem transmitidos; para o serviço de Encaminhamento Assegurado, a referida informação de concessão inclui uma quantidade de défice de concessão e um tamanho de transmissão de dados das correspondentes portas de serviço; a referida informação de relatório inclui tamanhos reportados de dados que aguardam para serem transmitidos; para o serviço de Encaminhamento de Melhor Esforço, a referida informação de concessão inclui um tamanho de transmissão de dados; a referida informação de relatório inclui tamanhos reportados de dados que aguardam para serem transmitidos. 14

De preferência, o método também inclui: a geração de uma tabela de Informação de Largura de Banda para as portas de serviço que solicitam controlo de largura de banda, para armazenar a quântica transmitida em cada período de pesquisa da alocação da largura de banda; a etapa de determinação das portas de serviço que solicitam o controlo da largura de banda na etapa bl2) inclui: encontrar a quântica transmitida da atual porta de serviço a partir da tabela de Informação de Largura de Banda, determinando se o atual recurso de largura de banda está disponível de acordo com a referida informação do relatório a partir da atual porta de serviço a ser concedida, a quântica transmitida da referida atual porta de serviço a ser concedida e do referido recurso de largura de banda residual no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda.

De preferência, o método também inclui a geração de um contador de arranque para o serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática; a etapa de autorização das portas de serviço na etapa b) inclui: b21) desencadear do referido contador de arranque, quando o referido contador atinge o limite configurado, lançamento do processo de deteção das mensagens MPCP de Descoberta automática, se uma mensagem MPCP de Descoberta automática for detetada, seguir para a etapa b22); caso contrário, redefinir o contador de arranque e regressar à etapa b21); 15 b22) determinar se o atual recurso de largura de banda está disponível com a quantidade constante de dados da referida atual porta de serviço a ser concedida, de acordo com o recurso de largura de banda residual no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda do serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, se sim, entrar na etapa b23), caso contrário, autorizar as portas do próximo serviço de prioridade; b23) redefinir o contador de arranque e regressar à etapa b21) .

De preferência, para o serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, a referida informação de concessão inclui tipo e campo reservado de mensagem MPCP a jusante, em que o referido tipo de mensagem MPCP inclui GATE de Descoberta, GATE Normal, REGISTER&GATE.

De preferência, depois da etapa d), o método também inclui a determinação se ainda há qualquer ONU com porta por conceder, se sim, regressar à etapa c) ; caso contrário, terminar.

De preferência, o tipo das referidas mensagens de concessão a jusante do método é mensagem MPCP a jusante GATE.

De preferência, a informação de concessão a montante do atual método é efetuada através de mensagens REPORT.

De preferência, o referido período de pesquisa da alocação da largura de banda do atual método é o período de estrutura de dados virtuais. 16 É óbvio a partir do esquema técnico acima mencionado que este método tem as seguintes vantagens: realização dinâmica da alocação da largura de banda com o objetivo de diferentes serviços com diferentes niveis de prioridade, de modo a satisfazer os requisitos dos diferentes tipos de serviço e implementar a transparência do serviço; ao gerar mensagem de concessão, autorizando o momento de inicio da transmissão de dados para um grupo de portas acedidas para a mesma ONU, desta forma todas as janelas concedidas das diferentes portas de serviço que acederam à mesma ONU são consecutivas sem qualquer banda de guarda inserida, a largura de banda de guarda para a transmissão de dados é reduzida e o rácio de utilização da largura de banda é aumentado.

Além disso, o mecanismo de envelhecimento da informação da ONU é adotado na atual invenção. Ao supervisionar o estado da ONU em tempo real, a ONU offline pode ser dinamicamente processada, pelo que o recurso ocupado é libertado.

Em comparação com as tecnologias existentes, o esquema da tecnologia da atual invenção tem efeitos visíveis e benéficos. Neste esquema, a alocação da largura de banda dinâmica é transparente para os serviços, de forma a satisfazer os requisitos de mais do que um serviço, tal como a transmissão de mensagem TDM/EF, AF, DF e MPCP, bem como a transmissão assegurada de CPU/OAM. Os efeitos benéficos deste sistema também incluem: rácio de utilização de maior largura de banda, alocação da largura de banda justa, maior robustez, melhor desempenho em tempo real, utilizando de recursos de largura de banda de forma mais eficaz e evitando o desperdício de recursos. 17

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é um mapa em esboço de uma Rede Ótica Passiva; A Figura 2 ilustra a estrutura do registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo e da correspondente tabela de Mapa de bits da Porta de Serviço Ativo, de acordo com um caso da forma de realização preferida da atual invenção; A Figura 3 é uma estrutura da tabela de Informação do Relatório vMAC de acordo com uma forma de realização preferida da atual invenção; A Figura 4 ilustra o fluxo de autorização de diferentes serviços de acordo com uma forma de realização preferida da atual invenção; A Figura 5 é a estrutura da tabela de informação de Concessão do vMAC de acordo com uma forma de realização preferida da atual invenção; A Figura 6 é a estrutura da tabela de Informação do Estado da ONU de acordo com uma forma de realização preferida da atual invenção; A Figura 7 é um fluxograma do método para gerar a informação de concessão de acordo com uma forma de realização preferida da atual invenção; A Figura 8 é uma estrutura da tabela de Contagem do Tempo limite da ONU Ativa de acordo com uma forma de realização preferida da atual invenção; 18 A Figura 9 é um fluxograma do método de envelhecimento da informação da ONU de acordo com uma forma de realização preferida da atual invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

Para esclarecer o objeto, o esquema de tecnologia e as vantagens da atual invenção, a atual invenção irá ser descrita em detalhe com referência aos desenhos em anexo.

Na atual invenção, é apresentado um método de alocação da largura de banda dinâmica em Rede Ótica Passiva. Este método compreende o registo de serviço, a alocação da largura de banda, a geração de mensagens de concessão e o envelhecimento da informação ONU, etc.. Em primeiro lugar, os diferentes serviços são classificados em sequência de prioridade e conferidos com diferentes estruturas de dados, de forma a executar diferentes estratégias de alocação. Ao alocar a largura de banda, diferentes portas de serviço acedidas na mesma ONU são diferenciadas em termos de diferentes tipos de serviço e processadas separadamente ao alocar o correspondente tamanho da janela; quando se gera as mensagens de concessão, as diferentes portas de serviço acedidas na mesma ONU são processadas em conjunto, sendo atribuído o momento de início da transmissão de dados, desse modo j anelas concedidas de diferentes portas de serviço que acederam às mesmas ONUs são consecutivas sem banda de guarda inserida, pelo que o rácio de utilização da largura de banda é aumentado. Além disso, no atual método o estado das ONUs é supervisionado em tempo real e a ONU offline é dinamicamente libertada. Onde, a porta de serviço mencionada é uma porta que transporta um determinado serviço. A porta de serviço é uma conceção lógica, não correspondendo na realidade a uma porta ONU física. Por 19 exemplo, se uma porta física transportar vários serviços ao mesmo tempo, essa porta pode ser dividida em mais do que uma porta de serviço lógica.

Uma forma de realização preferida da atual invenção é apresentada em detalhe como se segue.

Para processar separadamente diferentes portas de serviço, os diferentes serviços numa PON necessitam de ser classificados numa pluralidade de tipos de serviço. Além disso, as estruturas de dados dos diferentes serviços, bem como diferentes portas necessitam de ser configurados para o sistema para um processo separado. Numa forma de realização preferida da atual invenção, em sequência decrescente de prioridade, o tráfego é classificado nos seguintes serviços:

Serviço de Encaminhamento Expresso: como TDM (Multiplex por Divisão Temporal), EF (Encaminhamento Expedito), etc.. Estes serviços podem ser denominados por um nome de serviço comum EF. Este tipo de serviço necessita de ser encaminhado em tempo real com baixo atraso e instabilidade de atraso, sem limites de largura de banda, portanto tendo a maior prioridade.

Serviço de mensagens MPCP (Protocolo de Controlo de Ponto Múltiplo): a mensagem MPCP é utilizada para comunicação MPCP normal, composta por serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática e por serviço de mensagens MPCP de Descoberta não automática. Os parâmetros relevantes da mensagem MPCP são todos constantes. Na atual invenção, a mensagem MPCP de uma ONU é utilizada para avaliar se essa ONU está online. 20

Serviço MF (Encaminhamento Obrigatório): tal como a mensagem CPU (Unidade de Processo Central) e a mensagem OAM, e as mensagens devem ser corretamente transmitidas neste tipo de serviço que é utilizado para OAM&P (Administração, Manutenção e Provisão de Operação) e comunicação entre o OLT e as ONUs, portanto, também tem prioridade muito elevada.

Serviço de Encaminhamento Assegurado: tal como o AF (Encaminhamento Assegurado) , a mínima largura de banda especificada deve ser assegurada neste serviço, mas com baixos requisitos de tempo real.

Serviço de Encaminhamento de Melhor Esforço: tal como o DF (Encaminhamento Padrão), não há requisitos de largura de banda mínima, portanto, com a prioridade mais baixa.

Na atual invenção, a forma de controlo coletivo de informação do relatório é adotada com o estado de gestão do OLT de cada ONU. Numa forma de realização preferida da atual invenção, é adotada a norma IEEE 802.3ab na deteção automática da ONU e da interação da informação do curso do registo.

Quando a autorização de transmissão de dados está a ser efetuada, de modo a pesquisar de acordo com diferentes serviços e em sequência de prioridade, numa forma de realização preferida da atual invenção, o registo do Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo está configurado de modo a armazenar a informação de ativação da ONU de diferentes serviços, tais como IMAB (Mapa de bits Ativo do Ingresso MPCP) do serviço de mensagens MPCP, IMFAB (Mapa de bits Ativo do Ingresso do Encaminhamento Obrigatório) do serviço 21 MF, IEFAB (Mapa de bits Ativo do Ingresso do Encaminhamento Expedito) do serviço EF, IAFAB (Mapa de bits Ativo do Ingresso do Encaminhamento Assegurado) do serviço AF e IDFAB (Mapa de bits Ativo do Ingresso do Encaminhamento Padrão) do serviço DF. Entre outros, alguns serviços tomam a porta como unidade, tal como os serviços EF, AF e DF, então a tabela de Mapa de bits de Porta de Serviço Ativo deve ser definida nestes serviços de modo a armazenar informação ativa das portas, tais como IEFABT (Tabela de Mapa de bits Ativo do Ingresso do Encaminhamento Expedito) do serviço EF, IAFABT (Tabela do Mapa de bits Ativo do

Ingresso do Encaminhamento Assegurado) do serviço AF e IDFABT (Tabela do Mapa de bits Ativo do Ingresso do

Encaminhamento Padrão) do serviço DF.

Em referência à Figura 2, a caixa da esquerda é o registo do Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo, que é composta por N bits, correspondendo respetivamente a N ONUs e é utilizada para indicar se este serviço está ativo, por exemplo, com 1, como ativo e 0 como inativo. A caixa da direita é a tabela de Mapa de bits da porta de Serviço

Ativo, que é composta por N elementos da tabela correspondentes às ONUs, com conteúdo de cada elemento da tabela armazenando informação sobre cada porta acedida a uma ONU correspondente, e esta informação indica se a porta está ativa ou não, por exemplo, com 1 como ativa e 0 como inativa. No sistema, estas tabelas são colocadas num registo e podem ser indexadas para elementos da tabela da ONU relevantes de acordo com a correspondente ONUID (Identificador da Unidade de Rede Ótica), conveniente para a leitura da informação ativa da porta de serviço. 22 E necessário especificar que, no curso do registo do serviço, o LLID (Identificador de Ligação Lógico) alocado à ONU é do formato {ONUID, Mapa de bits ativo}, que é conveniente para a indexação da informação ativa de vários serviços e informação de alocação da largura de banda através da utilização do ONUID e deslocamento de cada porta, também conveniente para o desenvolvimento de serviço de multi-difusão. A porta MPCP da ONU é ativada durante o registo, e a informação de registo é armazenada no IMAB; A porta MF é ativada depois de a ONU ser registada e a informação de registo é armazenada na IMFAB. Deste modo cada ONU é padronizada de modo a fornecer serviço CPU e OAM.

Depois de ter sido registado com êxito, para aqueles serviços com porta como unidade, a ONU pede largura de banda ao OLT, e a informação da largura de banda é entregue pelo gestor de rede através da interação com a CPU. A informação da largura de banda compreende informação ativa da porta de serviço EF, da informação ativa e da largura de banda de AF e da porta de serviço DF. Desse modo, uma vez que a largura de banda em cada periodo de estrutura de dados virtuais do serviço EF é constante, então não é necessário incluir a largura de banda da porta na informação da largura de banda. A informação ativa das portas de serviço EF, AF e DF são, respetivamente, armazenadas em IEFAB, IAFAB, IDFAB e o elemento da tabela correspondente IEFABT, IAFABT, IDFABT. Os bits correspondentes de IEFAB, IAFAB e IDFAB indicam respetivamente se existe informação ativa nos serviços EF, DF ou AF da ONU. Os elementos da tabela correspondentes de 23 IEFABT, IAFABT e IDFABT indicam respetivamente quais as portas da ONU que são de serviços EF, DF e AF ativos.

Quanto àquelas portas que pedem largura de banda constante, como a EF, uma vez que a largura de banda em cada período da estrutura de dados virtuais é constante, um registo com informação de largura de banda constante pode ser configurado de modo a armazenar a largura de banda constante; ou uma largura de banda por defeito pode ser predefinida, depois de adquirir o tipo de porta através da interação da informação, pelo que os dados podem ser transmitidos por essa largura de banda padrão.

Quanto às portas que pedem controlo de largura de banda dinâmica, como os serviços DF e AF, a BIT (Tabela de Informação de Largura de Banda) é definida para armazenar informação da largura de banda da provisão. Por conveniência, a provisão de largura de banda é convertida e armazenada em formato de transmissão quântica. Desse modo a transmissão quântica significa a quantidade de dados permitida de transmitir em cada periodo de pesquisa constante. Esta transmissão quântica é calculada multiplicando a provisão da largura de banda pelo período de pesquisa, com Byte ou Palavra como unidade. Na atual invenção o período de estrutura de dados virtuais do serviço EF é adotado como o período de pesquisa da operação de alocação da largura de banda. Da mesma forma, ao indexar o ONUID e o Deslocamento de cada porta, o conteúdo do elemento da tabela correspondente é lido e a informação da provisão da largura de banda é adquirida, pelo sistema, a partir da tabela BIT.

Ao interagir com o gestor de rede, o OLT do sistema pode operar dinamicamente e modificar bits relevantes do registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo, ativa conteúdos dos elementos da tabela relevantes na tabela de Mapa de bits de Porta de Serviço Ativo e no BIT. Desta forma, é efetuada a inserção/ remoção dinâmica e reconfiguração da informação da largura de banda da porta de serviços da ONU.

Em cada período de pesquisa, a ONU relata tamanhos de dados que aguardam para serem transmitidos para o OLT através da mensagem REPORT da norma IEEE 802.3ah. De acordo com a norma IEEE 802.3ah, cada mensagem REPORT compreende 8 matrizes de elementos de tamanhos de dados reportados. E a correspondente relação entre cada matriz e porta ONU é predefinida de forma que o OLT possa especificar qual a porta a partir da qual provêm os tamanhos reportados. Entretanto, é estabelecido o indicador válido de cada matriz, por exemplo, todos os bits de 8 bits indicam, respetivamente, se cada matriz é válida ou ativa, com o bit 0 indicando a matriz 0, o bit 1 indicando a matriz 1,..., e assim sucessivamente. Por exemplo, o bit 0 indica que a matriz correspondente está inativa e 1 indica ativa ou válida. Quando são acedidas mais do que 8 portas para a ONU, são adotados atributos de mensagens de múltiplos REPORT e são efetuadas marcas nas mensagens de forma a indicar a continuidade de mensagens de múltiplos REPORT num período, desse modo o OLT pode determinar a partir das mensagens de múltiplos REPORT de que porta provém o elemento reportado.

De modo a processar de forma separada a informação do relatório a partir de cada porta, o OLT armazena os tamanhos reportados dos dados que aguardam para serem 25 transmitidos na RIT (Tabela Informação de Relatório de vMAC) disposta pelo vMAC (MAC Virtual) . Em referência à Figura 3, à esquerda é mostrada a estrutura da RIT: cada elemento da tabela é correspondente com cada peça de informação do relatório de cada porta ONU, e os elementos são indexados pelo ONUID. Quanto aos dados dos serviços gerais, tais como OAM, CPU e um serviço de encaminhamento geral, o elemento da tabela é composto por marcas reportadas ("Marca Reportada") e os tamanhos reportados dos dados à espera de serem transmitidos ("Relatório"). Desse modo, a "Marca Reportada" indica se o vMAC deve relatar os dados armazenados no período da atual estrutura de dados virtuais. A unidade numérica do "Relatório" é a mesma que a da transmissão quântica, nomeadamente Byte ou Palavra. Para o serviço de mensagens MPCP, em referência à Figura 3, à direita, os elementos da tabela Marca Reportada, tipo de mensagem MPCP a montante ("Tipo") e região reservada ("Reservada") são compreendidos na RIT. Desse modo, o "Tipo" demonstra o tipo desta mensagem MPCP a montante, tal como "REGISTER_REQ", "REGISTER_ACK", "REPORT Normal" e assim por diante, tornando claro para o OLT qual é o período de registo da ONU e tornando definitivo o tipo de Mensagem MPCP a jusante que deve ser gerada. Para o serviço EF, assim que o período de estrutura de dados virtuais é fixo, a porta só pode transmitir dados de tamanhos constantes num período de estrutura de dados virtuais, não havendo assim necessidade de reportar tamanhos de dados que aguardam para serem transmitidos. A alocação da largura de banda, nomeadamente a autorização da ONU pelo OLT para transmitir dados de serviço, é de fato um curso de concessão de pesquisa de acordo com a prioridade do serviço. Este curso é efetuado pela OTL de 26 acordo com a informação da porta ativa, informação da alocação da largura de banda e informação de relatório da ONU. Para garantir a QoS do Serviço EF, o período de estrutura de dados virtuais é definido como período de concessão de pesquisa. Alocações de largura de banda para outros serviços também são efetuadas neste período de estrutura de dados virtuais em sequência de prioridade. No início do período de estrutura de dados virtuais, é efetuada a alocação da largura de banda EF. Os serviços de MPCP, MF, AF e DF são efetuados sequencialmente no tempo residual. 0 processo de transmissão de dados de serviço a montante na forma de realização da atual invenção irá ser descrito em detalhe em referência à Figura 4.

Nesta forma de realização, em sequência decrescente dos serviços prioritários estão o Serviço EF, serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, serviço de mensagens MPCP de Descoberta não automática, Serviço MF, Serviço AF e Serviço DF, e esses serviços são sequencialmente pesquisados e concedidos.

Para a conveniência de envio de mensagem de concessão a cada tipo de serviço a montante pelo OLT, a vMAC GIT (Tabela de Informação de concessão), é definida neste caso implementado de modo a armazenar informação de concessão da autorização de transmissão. No procedimento de receção a montante, os dados da GIT são lidos e a informação de concessão é criada pelo OLT. E depois, a informação de concessão é transmitida, pelo OLT à ONU correspondente, e a alocação da largura de banda dinâmica está concluída. 27 A Figura 4 demonstra o fluxo de autorizaçao de cada tipo de serviço na atual forma de realização.

Etapa 401: o OLT confirma a atual porta de serviço a ser concedida de acordo com a informação ativa do serviço a montante, ou desencadeia o contador de arranque do serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática.

Para serviços como EF, MF, AF, DF e mensagem MPCP de Descoberta não automática, a atual porta de serviço a ser concedida pode ser confirmada através de pesquisa dos registos de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo e das tabelas de Mapa de bits Ativos de Ingresso. As especificidades são: a pesquisa de Registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo de cada serviço em sequência decrescente de prioridade. Para serviço MF e de mensagens MPCP de Descoberta não automática, o Registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo deste serviço é pesquisado de modo a descobrir a ONU ativada pelo tipo de serviço através de informação ativa do elemento da tabela, e esta porta ONU é considerada como sendo aquela a ser concedida. Para aqueles serviços com a porta como unidade, como EF, AF e DF, o registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo deste serviço é pesquisado de forma a descobrir a ONU ativada por este serviço, então a tabela de Mapa de bits da Porta de Serviço Ativo é pesquisada com o ONUID da ONU encontrada, e este serviço é ainda confirmado como estando ativado por uma porta desta ONU.

Para o serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, de modo a tornar a nova ONU online dinamicamente registada, é definido um contador de arranque do serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática; o MPCP de Descoberta 28 automática é iniciado assim que o contador atinge o limite configurado. Se o serviço MPCP de Descoberta automática for detetado, segue para a etapa 402; caso contrário, regressa para a etapa 401. Desta forma, o procedimento MPCP periódico de Descoberta automática é implementado e não ocupa muita largura de banda.

Etapa 402: o OLT procura por informação do relatório da porta atual de serviço a ser concedida na tabela RIT, e avalia se a atual largura de banda está disponível para a concessão, se sim, autoriza largura de banda e grava a informação de concessão no GIT; caso contrário, salta para a etapa 404.

Dessa forma, para serviços EF, MF e de mensagens MPCP, a disponibilidade de recurso de largura de banda é avaliado de acordo com a largura de banda da disposição da porta, nomeadamente de acordo com a quantidade permitida de dados (para serviço EF e MF) ou quantidade constante de dados de MPCP (para serviço MPCP) num período de estrutura de dados virtuais, e a largura de banda residual no atual período de estrutura de dados virtuais. Quando o primeiro é maior do que o último, o recurso de largura de banda está disponível e é permitida a concessão.

Para o serviço AF, apenas quando as seguintes condições forem satisfeitas, o recurso de largura de banda pode ser avaliado como disponível: existem dados primários reportados na porta e a quantidade de dados primários reportados é menor do que tanto a quantidade residual permitida de dados como da soma da quantidade de dados de transmissão de provisionamento de largura de banda transmitida e défice quântico. Aqui a quantidade de dados 29 de transmissão de provisionamento pode ser substituída pela transmissão quântica questionada na tabela BIX através do ONUID e do índice de Deslocamento.

Para o serviço DF, apenas quando as seguintes condições forem satisfeitas, o recurso de largura de banda pode ser considerado como disponível: existem dados primários reportados na porta e os dados primários reportados residuais não são menores do que o máximo de dados primários reportados e quantidade de dados de transmissão de provisionamento de largura de banda. Aqui a quantidade de dados de transmissão de provisionamento pode ser substituída por transmissão quântica na tabela BIX através do ONUID e do índice de Deslocamento.

Se a largura de banda estiver disponível, o OLX autoriza que a atual porta transmita, e regista a informação de concessão na GIX. Para o serviço EF, o OLX confirma o momento de início e o tamanho da transmissão de dados de acordo com o Selo de Chegada dos dados reservados e da banda de guarda e em seguida, regista o referido Momento de Início e o referido tamanho de transmissão de dados no correspondente elemento da tabela da porta na GIX deste serviço. 0 identificador do referido Selo de Chegada dos dados reservados é o identificador do momento de chegada predefinido dos dados no próximo período de estrutura de dados virtuais a montante. 0 padrão de referência do identificador é o relógio oscilatório no OLX.

Para o serviço de mensagem MPCP, o OLX confirma o tipo de mensagem a jusante MPCP de acordo com o tipo de mensagem a montante da atual porta MPCP na RIX. Dessa forma, para o serviço de mensagem MPCP de Descoberta automática, o tipo 30 de mensagem a jusante é constante. Depois o OLT regista o tipo MPCP confirmado e a Marca Concedida no elemento da tabela GIT da correspondente porta MPCP. Se o serviço for o serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, o OLT pode registar apenas a Marca Concedida na GIT.

Para o serviço MF e DF, o OLT autoriza à atual porta um tamanho da janela concedida de acordo com a informação dos tamanhos de dados reportados nos correspondentes elementos da tabela da RIT, e regista o tamanho da janela concedida no correspondente elemento da tabela GIT.

Para o serviço AF, o OLT autoriza o tamanho da janela concedida de acordo com a informação dos tamanhos de dados reportados nos correspondentes elementos da tabela da RIT e o défice de concessão existente. Entretanto, o OLT calcula um novo défice concedido. Depois o OLT regista o tamanho da janela concedida e o novo défice concedido no correspondente elemento da tabela GIT.

Etapa 403: o OLT atualiza a largura de banda residual no atual periodo de estrutura de dados virtuais e a informação relevante para a atual porta de serviço a ser concedida.

Especificamente compreendendo: a atualização da largura de banda residual no periodo da atual estrutura de dados virtuais; atualização do selo do momento de chegada dos atuais dados reservados e largura de banda residual no periodo de estrutura de dados virtuais no serviço EF; no que diz respeito à MPCP de Descoberta automática, redefinindo o contador de arranque e regressando diretamente à etapa 401; limpando a Marca Reportada na correspondente RIT de MPCP, MF, AF e DF. Limpando, desse 31 modo, a Marca Reportada serve para evitar a repetição da autorização no próximo periodo da estrutura de dados virtuais.

Numa forma de realização preferida da atual invenção, o "algoritmo de Funnel" é adotado como método de concessão de despacho no serviço AF. Um entendido na matéria deve compreender que o algoritmo de pesquisa do peso também pode ser adotado como método de concessão de despacho no serviço AF sem afetar a essência e o âmbito da atual invenção.

Etapa 404: o OLT avalia se há portas não concedidas, se sim, regressa à etapa 401; caso contrário termina a autorização da porta deste nivel de prioridade e entra em outro curso de autorização da porta do próximo nivel de prioridade.

Especif icamente, para MF e para a MPCP de Descoberta não automática, o curso de determinação mencionado é: o OLT avalia se existem elementos da tabela não lidos no registo do Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo atualmente pesquisado, se sim, há portas não concedidas; caso contrário, a autorização para este tipo de serviço é terminada. Enquanto que para os serviços com a porta como unidade, como EF, AF e DF, o OLT avalia primeiro se existem elementos da tabela não lidos na tabela Mapa de bits de Porta de Serviço Ativo atualmente pesquisada, se sim, continua a questionar o elemento tabela seguinte; caso contrário, continua a avaliar se há elementos da tabela não lidos no registo do Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo atualmente pesquisado, se sim, há portas não concedidas; caso contrário, a autorização para este tipo de serviço é terminada. 32

Desse modo, para o MPCP de Descoberta automática, uma vez que há, no máximo, uma autorização num período de estrutura de dados virtuais, o OLT ignora a etapa 404 e toma diretamente o curso da autorização para o serviço com o nível de prioridade seguinte. A Figura 5 demonstra a estrutura da GIT, em que cada elemento da tabela corresponde à informação de concessão de cada porta ONU, e os elementos estão indexados pelo ONUID.

Para o serviço EF a montante, o elemento da tabela é composto pela Marca Concedida, pelo momento de início da transmissão de dados ("Momento de Início") e pelo tamanho da transmissão de dados ("Comprimento"). Aqui, a Marca Concedida indica se esta porta de serviço está concedida, o Momento de Início clarifica a esta porta concedida quando iniciar a transmissão de dados, o Comprimento iguala o tamanho da janela concedida e indica quantos dados são concedidos para transmitir.

Para o serviço MF a montante, o elemento da tabela é composto pela Marca Concedida, Reservada e Comprimento. Aqui, Reservada significa a parte indefinida reservada para futura utilização.

Para o serviço MPCP o elemento da tabela é composto pela Marca Concedida, o Tipo e a Reservada. Aqui o Tipo é composto pelo "GATE de Descoberta", "GATE Normal" e "REGISTER&GATE". Aqui, o MPCP a jusante com o tipo GATE é especialmente utilizado de modo a levar a mensagem de concessão. 33

Para outros serviços, como DF e AF, o elemento da tabela é composto por "Marca Concedida", "Contador de Défice" e "Comprimento". Aqui, o Contador de Défice é utilizado para registar o défice de autorização desta porta. 0 défice de Concessão reflete a extensão quando a largura de banda concedida acumulada excede a largura de banda reportada no anterior período de serviço a montante. E o sistema procede a garantia semelhante de QoS do serviço AF ou DF através de défice de autorização; para o serviço DF, uma vez que o défice de autorização é ignorado, o valor do Contador de Défice pode ser definido para zero.

Durante a fase de autorização, conforme referido acima, o Momento de Início só é autorizado para o serviço EF. Para outros serviços, tais como o serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, o tamanho da sua janela de registo é constante para o sistema PON com o número de ONU constante e espaço de dispersão máximo constante; para o MPCP de Descoberta não automática, o Comprimento concedido é constante desde que o comprimento da mensagem MPCP seja constante, e o Comprimento concedido já não é escrito na GIT; para os serviços AF e DF, o Comprimento concedido deve ser escrito na GIT uma vez que o Comprimento concedido da porta de serviço é não constante.

Para a conveniente gestão da ONU, a Tabela da Informação de Estado da ONU (SIT) é definida na atual invenção para marcar a informação do estado da ONU. A Figura 6 ilustra a estrutura da Tabela de Informação de Estado. Cada ONU corresponde a um elemento da tabela que contém o estado da ONU e os elementos são indexados pelo ONUID. Numa forma de realização preferida da atual invenção, são utilizados dois bits para sinalizar o estado da ONU de Entrada Inválida, 34 ONU Registada e ONU em Registo. Aqui, Entrada Inválida indica que não há nenhuma ONU atribuída a este ONUID; ONU registada significa que esta ONU terminou o registo e que pode ser efetuado o encaminhamento dos dados de serviço; ONU em Registo significa que esta ONU está a ser registada, neste estado, as atuais mensagens de interação podem ser confirmadas de acordo com o elemento da tabela RIT da porta MPCP e o elemento da tabela GIT da atual ONU. 0 elemento da Tabela da Informação do Estado da ONU é gerado no processo interativo das mensagens MPCP. 0 atual estado da ONU depende tanto do estado anterior como da mensagem MPCP interagida entre o OLT e a ONU no estado anterior. Por exemplo: quando no estado de Entrada inválida, se a Mensagem MPCP GATE de Descoberta for recebida pela ONU e a Mensagem MPCP REGISTER_REQ for enviada para o OLT, a ONU liga-se ao estado de ONU em Registo; quando no estado em Registo, se a mensagem REGISTER_ACK for recebida pelo OLT, a ONU liga-se ao estado Registado.

Depois de terminar a operação de autorização da transmissão de serviços, o OLT irá gerar as mensagens de concessão no período de estrutura de dados virtuais e enviar as mensagens de concessão para a ONU correspondente num determinado momento. 0 princípio da geração da mensagem de concessão é: de modo a reduzir as mensagens de concessão de cada porta de serviço ONU e para efeitos de menores bandas de guarda e de setores de tempo de sincronização, as janelas de transmissão de todos os serviços de porta são sucessivas e adjacentes, exceto o serviço EF. Assim, exceto para o serviço EF, o momento de início da transmissão de dados concedida de todos os serviços de porta é confirmado e escrito na mensagem de concessão durante o período de geração da mensagem de concessão. Isto deve-se ao facto de 35 ser necessário baixo atraso e baixa instabilidade do atraso no Serviço EF, e a transmissão do momento é sempre adotada em relação a essas portas. Assim, para o serviço EF, o momento de inicio concedido da transmissão de dados e o tamanho concedido de transmissão de dados deve já ser confirmado durante o periodo de criação da mensagem de concessão. Enquanto que para outras portas de serviço, são apenas confirmados o tamanho concedido da transmissão de dados durante o periodo de criação da mensagem de concessão e o momento de inicio concedido da transmissão de dados são confirmados durante o periodo de geração da mensagem de concessão. 0 objetivo é fazer com que janelas concedidas de portas da mesma ONU sejam sucessivas e adjacentes no campo do tempo, consequentemente, reduzindo o número de bandas de guardas e aumentando o rácio de utilização da largura de banda. A Figura 7 mostra um fluxo do método de geração da mensagem de concessão com base numa forma de realização preferida da atual invenção.

Uma mensagem de concessão é gerada com a ONU como unidade no sistema de modo a que a mensagem de concessão seja efetuada em mensagem MPCP a jusante com o tipo GATE. Além disso, as portas de serviço que pertençam à mesma ONU podem ser universalmente concedidas.

Conforme é mostrado na Figura 7, na etapa 701, é realizada a leitura de um a um dos elementos da tabela de informação do estado da ONU de acordo com o indice ONUID.

Etapa 702: determinação se a atual ONU é inválida, nomeadamente, determinar se o correspondente elemento da 36 tabela SIT da atual ONU ONUID é de 00, se sim, não conceder e continuar a ler o próximo elemento da tabela da SIT, entrando na etapa 701; caso contrário, nomeadamente o correspondente elemento da tabela SIT do atual ONUID da ONU é 01 ou 10, continuar para a etapa 703.

Etapa 703: ler dos correspondentes elementos da tabela GIT de cada porta de serviço a ser concedida da atual ONU e gerar de informação de concessão, agendar o momento de inicio concedido da transmissão de dados para cada porta de serviço a ser concedida.

Este procedimento compreende especificamente: pesquisa de correspondentes elementos da tabela de portas de serviço que pertencem à mesma ONU na GIT através do indice ONUID, aquisição do Estado de Concessão das portas de serviço de acordo com a Marca de Concessão do correspondente elemento da tabela, determinando se a atual porta de serviço está concedida, se a porta de serviço estiver concedida, ler a informação relevante, tal como o tamanho da transmissão de dados a partir do correspondente elemento da tabela e agendar o momento de inicio concedido da transmissão de dados para a porta de serviço.

Assim, para o serviço EF, ao questionar os correspondentes elementos da GIT, adquire-se o tamanho da transmissão de dados e o momento de inicio da transmissão de dados, tendo o momento de inicio como o momento de inicio concedido da transmissão de dados, escrevendo-os diretamente na mensagem MPCP a jusante com o tipo GATE.

Para o serviço MPCP a montante, o tipo de mensagem MPCP é adquirido através do pedido à GIT; além disso, uma vez que 37 o tamanho concedido da transmissão de dados é constante, só deve ser agendado o tempo de inicio concedido da transmissão de dados da correspondente porta de serviço de acordo com o selo do tempo de transmissão de dados concedido que é herdado a partir do periodo de concessão da transmissão de dados.

Para outros serviços, como serviços MF, AF e DF, o tamanho concedido da transmissão de dados é adquirido ao questionar a GIT, e agendando o momento de inicio concedido da transmissão de dados da correspondente porta de serviço de acordo com o selo de tempo da transmissão de dados concedido que é herdado a partir do periodo de concessão da transmissão.

Etapa 704: mensagens de concessão sendo geradas e libertadas de acordo com a informação de concessão e o momento de início da concessão da transmissão de dados.

Aqui, a informação de concessão e o momento de início concedido da transmissão de dados das portas de serviço, que pertence à atual ONU, são efetuados por mensagem MPCP com tipo GATE. Em primeiro lugar, o tipo de mensagem a jusante MPCP para a atual ONU é confirmada de acordo com os tipos de mensagens MPCP concedidas, que compreendem: determinar se existe um tipo de mensagem MPCP concedida do tipo GATE, se existir um tipo de mensagem MPCP concedida do tipo GATE, então a mensagem MPCP concedida é considerada como a mensagem MPCP a jusante, a informação de concessão e o momento de início concedido da transmissão de dados de cada porta concedida confirmado na etapa 703 são escritos na mensagem MPCP a jusante com o tipo GATE e são então enviados. 38

Geralmente, a informação de concessão e o momento de início concedido da transmissão de dados de quatro portas pode ser transportada numa mensagem MPCP a jusante com o tipo GATE.

Desse modo, se existirem mais do que 4 portas pedindo a concessão, são geradas duas ou mais mensagens MPCP a jusante com o tipo GATE para levar a informação de concessão e o momento de início concedido da transmissão de dados de todas as portas.

Etapa 705: configuração da Marca de Concessão do elemento da tabela GIT de atual porta concedida como negativa, de modo a evitar a repetida geração da mensagem de concessão.

Etapa 706: determinar se todos os elementos da SIT foram lidos, se sim, pode-se concluir que todas as mensagens de concessão da ONU são criadas e o processo de geração de mensagem de concessão deve ser concluído; caso contrário, regressar à etapa 701 e continuar a ler a SIT.

Finalmente, a atual invenção fornece um método para processamento offline da ONU ou da falha da ONU, nomeadamente um método de procedimento do envelhecimento da informação da ONU. É definida a tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo da ONU e é contado cada tempo de não resposta. Se o valor exceder o limite especificado offline, essa ONU será considerada inválida e serão lançados recursos da ONU inválida. A Figura 8 mostra a estrutura da tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo da ONU. Cada ONU corresponde a um elemento da tabela e os elementos são indexados pelo ONUID. 0 elemento da tabela é composto por marca Reportada e ATC (Contagem de Tempo Limite Ativo). 39 A Figura 9 ilustra o fluxo do método de envelhecimento da informação da ONU de acordo com um caso implementado do caso atual.

Com referência à Figura 9, na etapa 901, os elementos da SIT, são lidos um a um de acordo com o indice ONUID.

Etapa 902: determinar se a informação do estado da ONU no elemento atual é inválido, se sim, regressar à etapa 901 sem processamento desta ONU inválida e continuar para a leitura do próximo elemento da SIT; caso contrário, entrar na etapa 903.

Etapa 903: leitura do elemento da tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo correspondente à atual ONU e entrar na etapa 904.

Etapa 904: determinar se qualquer mensagem MPCP é reportada por esta ONU, no atual periodo de estrutura de dados virtuais de acordo com a marca reportada do atual elemento, nomeadamente, determinar se existe uma marca reportada no elemento da tabela, se sim, redefinir a Contagem do Tempo Limite Ativo do atual elemento; caso contrário continuar a contagem. Além disso, independentemente de qual é o resultado, a marca Reportada deve ser limpa.

Etapa 905: determinar se o valor da Contagem do Tempo Limite Ativo excede o limite offline estabelecido, se sim, pode-se concluir que esta ONU está offline e entrar na etapa 906 ; caso contrário, pode-se concluir que esta ONU está online e entrar na etapa 907. 40

Etapa 906 : configurar o elemento SIT da atual ONU como inválido, libertar recursos relevantes da atual ONU e entrar na etapa 907. Desta forma, para a ONU offline, o correspondente elemento da SIT é definido como inválido de modo a indicar a inexistência desta ONU.

Desse modo, os recursos relevantes da ONU libertados compreendem: bits correspondentes dos Registos do Mapa de bits do Serviço Ativo, tais como IMPAB, IMFAB, IEFAB, IAFAB e IDFAB; elementos correspondentes da Tabela de Mapa de bits de Serviço Ativo, tais como IEFAT, IAFAT e IDFAT, elementos correspondentes da Tabela de Informação da Largura de Banda, bem como o ONUID originalmente atribuído a esta ONU.

Etapa 907: determinar se todos os elementos da SIT foram lidos, se sim, pode-se concluir que todas as ONUs foram questionadas, terminando de seguida o procedimento de envelhecimento da informação da ONU no atual período de estrutura de dados virtuais; caso contrário, regressar à etapa 901 e continuar a ler a SIT. O procedimento de envelhecimento mencionado pode ser efetuado repetidamente. Numa forma de realização preferida da atual invenção, o procedimento de envelhecimento da informação da ONU da SIT pode ser iniciado por um determinado evento. Uma vez que o procedimento de envelhecimento se inicia, todos os elementos da tabela são percorridos de modo a atualizarem toda a informação das ONUs. O procedimento é concluído quando todos os elementos são percorridos, aguardando-se que o evento seguinte inicie este procedimento. 41 A atual invenção é aplicável em sistema principal -secundário e, neste sistema, o acesso das ONUs deve ser controlado pelo OLT. Todos os encaminhamento dos dados do serviço a montante e acesso de todas as ONUs, tais como mensagens MPCP ou outras mensagens MAC são controlados pelo OLT; para a situação a jusante, é adotado o modo de difusão, sendo os dados filtrados e recebidos pela ONU. 0 envio da transmissão a jusante pode ser baseado na prioridade, nomeadamente, o encaminhamento do envio da transmissão a jusante pode ser efetuado em sequência de EF, MPCP, CPU/OAM, AF, DF. A atual invenção é ilustrada com gráficos e descrição em referência a alguns casos excelentes implementados da atual invenção. Apesar disso, os técnicos comuns deste domínio devem entender que poderiam ser efetuados vários tipos de alterações na forma e detalhe da atual invenção. Essas mudanças estão confinadas no entendimento e âmbito das reivindicações em anexo.

Lisboa, 9 de Dezembro de 2011

Claims (16)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um método para a alocação da largura de banda dinâmica numa Rede Ótica Passiva, PON, em que a referida PON inclui um OLT e uma pluralidade de Unidades de Rede Ótica, ONUs, que acedem ao OLT, compreendendo: a) classificar os serviços que devem ser comunicados entre o OLT e uma ONU numa pluralidade de tipos de serviço de acordo com diferentes requisitos de transmissão, e conceder uma diferente prioridade para cada tipo dos serviços; b) autorizar uma porta de serviço para cada tipo de serviços de forma a transmitir dados de serviço em sequência descendente das referidas prioridades dos serviços, e registar a informação de concessão das portas de serviço obtida a partir da autorização; c) ler a referida informação de concessão de cada porta de serviço a ser concedida da mesma ONU; e d) agendar um momento de inicio da transmissão de dados concedidos de todas as porta de serviço a serem concedidas da atual ONU, gerar uma mensagem de concessão a jusante incluindo tanto a referida informação de concessão e o referida momento de inicio da transmissão de dados concedidos de cada porta concedida referida da atual ONU, e transmitir as referidas mensagens de concessão a jusante para a referida atual ONU; em que a informação de concessão compreende um tamanho da transmissão de dados concedidos.

2. 0 método de acordo com a Reivindicação 1, que também compreende: geração do Contador de Tempo Limite Ativo para contar períodos de não resposta de cada ONU; 2 e também compreende um fluxo de informação do envelhecimento da ONU: A. indagar o estado das ONUs uma por uma (901), determinar se o estado da atual ONU é inválido (902), se sim, regressar à etapa A; caso contrário, seguir para a etapa B; B. determinar se as mensagens MPCP foram reportadas pela referida atual ONU no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda (904), se sim, redefinir o correspondente Contador de Tempo Limite Ativo da referida atual ONU (904), e seguir para a etapa C; caso contrário, seguir diretamente para etapa C; C. determinar se o valor do referido Contador de Tempo Limite Ativo da ONU referida que a corrente excede o limite estabelecido offline (905), se sim, definir o estado da ONU atual como, inválido, libertar recursos correspondentes deste ONU (906), seguir para a etapa D. caso contrário, seguir para a etapa D diretamente; e D. determinar se todas as ONUs foram questionadas (907), se sim, terminar o fluxo de informação do envelhecimento da ONU do atual período de pesquisa da alocação da largura de banda; caso contrário, regressar à etapa A, continuar com o inquérito de uma ONU seguinte.

3. 0 método de acordo com a Reivindicação 2, que também compreende: geração de uma tabela de Informação do Estado da ONU indexada pelo ONUID, que serve para armazenar a informação de cada ONU o estado que é gerada de acordo 3 com a comunicação das mensagens MPCP entre as ONUs e o OLT; geração de uma Tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo da ONU indexada pela ONUID, que inclui o referido Contador de Tempo Limite Ativo e marcas reportadas de modo a indicar se as mensagens MPCP foram reportadas pelas ONUs correspondentes; a referida etapa de determinação na etapa A compreende: de acordo com o indice ONUID, a leitura da informação do estado da ONU a partir da tabela de Informação do Estado da ONU, uma por uma (701), determinando se a atual ONU é inválida de acordo com a referida informação de estado da ONU (702); a referida etapa de determinação na etapa B compreende: a leitura do elemento da tabela da referida atual ONU a partir da tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo, determinando se aí existe uma marca reportada no correspondente elemento da tabela da referida atual ONU, se sim, pode-se concluir que as mensagens MPCP foram reportadas no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda; caso contrário, pode-se concluir que as mensagens MPCP não foram reportadas; entre a etapa C e a etapa D, compreende também: a limpeza da marca reportada da referida atual ONU na tabela de Contagem do Tempo Limite Ativo da ONU (705); a referida etapa de determinação na etapa D compreendendo: a determinação se todos os elementos da tabela da tabela de Informação do Estado da ONU foram lidos (706), se sim, pode-se concluir que todas as ONUs foram questionadas, caso contrário, pode-se concluir que algumas das ONUs não foram questionadas.

4 4. 0 método de acordo com a Reivindicação 1, que também compreende: geração de uma tabela de informação de Concessão vMAC indexada pelo ONUID, que inclui informação de concessão de cada uma das portas de serviço das ONUs e marcas concedidas para indicar se as correspondentes portas de serviço estão autorizadas; a etapa de gravação da informação de concessão na etapa b) compreende: a gravação da referida informação de concessão na Tabela de Informação de Concessão vMAC, a definição da Marca Concedida das referidas portas de serviço concedidas como autorizada; a etapa de leitura da informação de concessão na etapa c) compreende: pesquisa de elementos da tabela correspondentes às portas de serviço da mesma ONU na Tabela de Informação de Concessão vMAC de acordo com o indice ONUID, a pesquisa de portas de serviço concedidas de acordo com a Marca Concedida, a leitura da informação de concessão das portas de serviço concedidas; e depois da etapa d) também compreendendo: definindo da marca concedida como negativo das portas de serviço que têm leitura da informação de concessão.

5. 0 método de acordo com a Reivindicação 1, também compreendendo: geração da tabela de Informação do Estado da ONU indexada pelo ONUID, que serve para armazenar a informação do estado de cada ONU que é gerada de acordo com comunicação de mensagens MPCP entre as ONUs e o OLT; antes da etapa c) compreendendo ainda: a leitura da informação de estado das ONUs uma por uma a partir da 5 tabela de Informação do Estado da ONU de acordo com o índice ONUID, determinando se o estado da atual ONU é inválido de acordo com a informação de estado da referida atual ONU, se sim, regressar a ler uma próxima informação de estado ONU na tabela de Informação de Estado da ONU, caso contrário, seguir para a etapa c) .

6. 0 método de acordo com a Reivindicação 1, em que os referidos serviços são classificados por prioridade em sequência decrescente na etapa a) como serviço de encaminhamento expresso, serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, serviço de mensagens MPCP de Descoberta não automática, Serviço MF, serviço de Encaminhamento Assegurado e serviço de Encaminhamento de Melhor Esforço.

7. 0 método de acordo com a Reivindicação 6, em que quanto a serviços exceto serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, a referida etapa de autorização na etapa b) compreende: bll) confirmação da atual porta de serviço a ser concedida de acordo com o estado de ativação de serviços a montante (401); bl2) de acordo com os recursos da largura de banda residual no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda, determinar se o atual recurso de largura de banda está disponível para a quantidade constante de dados da referida atual porta de serviço a ser concedida para serviço de mensagens MPCP de Descoberta não automática, ou para a informação do relatório da referida atual porta de serviço a ser concedida para os outros tipos de serviços, se sim, 6 seguir para a etapa bl3); caso contrário, seguir para a etapa bl5); bl3) autorização da referida atual porta de serviço a ser concedida de modo a transmitir os dados de serviço, e registar a atual informação de concessão (402) ; bl4) atualização da largura de banda residual no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda e informação relevante da referida corrente porta de serviço a ser concedida (403); e bl5) determinação de se existem portas de serviço não concedidas do atual serviço de prioridade (404), se sim, regresso à etapa bll); caso contrário, autorização das portas do serviço da próxima prioridade.

8. O método de acordo com a Reivindicação 7, compreendendo também: geração de um registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo para cada tipo de serviço de forma a armazenar a informação ativa que indica se o tipo de serviço está ativado nas ONUs; geração de uma tabela de Mapa de bits de Porta de Serviço Ativo para serviços com porta como unidade, que é indexado pelo ONUID, de modo a armazenar a informação ativa que indica se esse tipo de serviço está ativado nas portas serviço acedido das ONUs; geração de uma tabela de Informação de Relatório do vMAC indexado pelo ONUID, de forma a armazenar a informação do relatório a partir das portas acedidas das ONUs; etapa bll) compreende: pesquisa do registo do Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo e da tabela de Mapa de 7 bits da Porta de Serviço Ativo de cada tipo de serviço em sequência decrescente de prioridades, descobrindo uma porta de serviço com informação ativa positiva e confirmando a atual porta de serviço como a referida porta de serviço a ser concedida; antes da etapa bl2) também compreende : descobrir a informação do relatório da atual porta de serviço a ser concedida a partir da tabela de Informação do Relatório vMAC ; e na etapa bl5) , determinar se existem elementos da tabela não lidos no atual registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo e na atual tabela de Mapa de bits da Porta de Serviço Ativo, se sim, regressar à etapa bll); caso contrário, questionar o correspondente registo de Mapa de bits da ONU de Serviço Ativo e a tabela de Mapa de bits da Porta de Serviço Ativo do serviço com a próxima prioridade.

9. 0 método de acordo com a Reivindicação 7 ou 8, em que para o serviço de encaminhamento expresso, a referida informação de concessão inclui um momento de início da transmissão de dados e um tamanho da transmissão de dados; a referida informação do relatório compreende tamanhos reportados dos dados que aguardam para serem transmitidos; para o serviço de encaminhamento expresso, a referida etapa de programação de um momento de início concedido na etapa d) compreendendo: tomar o referido momento de início da transmissão de dados da referida informação de concessão como o momento de inicio da concessão da transmissão de dados; para o serviço de mensagens MPCP de Descoberta não automática, a referida informação de concessão que 8 compreende o tipo de mensagem MPCP a jusante e o campo reservado, em que o referido tipo de mensagem MPCP compreende o GATE de Descoberta, o GATE Normal e REGISTER&GATE; a referida informação do relatório compreendendo campo de tipo de mensagem MPCP e campo reservado; para o serviço MF, a referida informação de concessão compreendendo um campo reservado e um tamanho de transmissão de dados; a referida informação do relatório compreendendo tamanhos reportados dos dados que aguardam para serem transmitidos; para o serviço de Encaminhamento Assegurado, a referida informação de concessão compreende uma quantidade défice de concessão e um tamanho de transmissão de dados das portas de serviço correspondentes; a referida informação do relatório compreendendo tamanhos reportados dos dados que aguardam para serem transmitidos; para o serviço Encaminhamento de Melhor Esforço, a referida informação de concessão compreendendo um tamanho de transmissão de dados; a referida informação do relatório compreendendo tamanhos reportados dos dados que aguardam para serem transmitidos.

10. 0 método de acordo com a Reivindicação 7, compreendendo também: geração de uma tabela de Informação de Largura de Banda para aquelas portas de serviço que solicitam o controle da largura de banda, de modo a armazenar a quântica transmitida em cada período de pesquisa da alocação da largura de banda; a etapa de determinação para aquelas portas de serviço que requerem controle da largura de banda na etapa 9 bl2) compreende: descobrir a quântica transmitida da atual porta de serviço da tabela de Informação da largura de banda, determinando se o atual recurso de largura de banda está disponível de acordo com a informação do relatório da referida atual porta de serviço a ser concedida, quântica transmitida da referida atual porta de serviço a ser concedida e o referido recurso de largura de banda residual no atual período de pesquisa de alocação da largura de banda.

11. 0 método de acordo com a Reivindicação 6, compreendendo também a geração de um contador de arranque para o serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática; a etapa de autorização das portas de serviço na etapa b) compreende: b21) reinicio do referido contador de arranque, quando o referido contador atinge o limite configurado, lançando o processo de deteção de mensagens MPCP de Descoberta automática, se uma mensagem MPCP de Descoberta automática for detetada, seguir para a etapa b22); caso contrário, redefinir o contador de arranque e regressar à etapa b21); b22) determinar se o atual recurso de largura de banda está disponível para a quantidade constante de dados da referida atual porta de serviço a ser concedida, de acordo com o recurso de largura de banda residual no atual período de pesquisa da alocação da largura de banda do serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, se sim entrar na etapa b23), caso contrário, autorizar as portas do serviço da próxima prioridade; 10 b23) redefinir o contador de arranque e regressar à etapa b21).

12. O método de acordo com a Reivindicação 11, em que para o serviço de mensagens MPCP de Descoberta automática, a referida informação de concessão compreende o tipo de mensagem MPCP a jusante e o campo reservado, em que o referido tipo de mensagem MPCP compreende GATE de Descoberta, GATE Normal, REGISTER&GATE.

13. O método de acordo com a Reivindicação 1, depois da etapa d) compreendendo também: determinar se ainda há qualquer ONU com uma porta não concedida, se sim, regressar à etapa c) ; caso contrário, terminar.

14. O método de acordo com a Reivindicação 1, em que o tipo das referidas mensagens de concessão a jusante do método é mensagem MPCP a jusante GATE.

15. O método de acordo com a Reivindicação 7, 8 ou 10 em que a referida informação de concessão a montante do atual método é transportada por mensagens REPORT.

16 . 0 método de acordo com qualquer uma da Reivindicações 2, 7 e 10 em que o referido periodo de pesquisa da alocação da largura de banda do atual método é o periodo de estrutura de dados virtuais. Lisboa, 9 de Dezembro de 2011