TW201349803A - 混合網路裝置及在其中實現的方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開了實現用於混合網路的控制平面。協調共用網路可對應於分散式網橋，而且可在協調共用網路的一個節點中實現控制平面。混合網路可支援多個異構網路技術。混合網路裝置，諸如閘道，可支援多個不同的協調共用網路，每個協調共用網路對應於分散式網橋。可在混合網路裝置中實現用於分散式網橋的控制平面。

Description

混合網路裝置及在其中實現的方法

本發明涉及網路連接，尤其涉及混合網路的控制。

存在著用於家庭網路的許多不同類型的技術。有些家庭具有延伸到多個位置的5e類或更好的非遮罩雙絞線(UTP)電纜，且可通過這種類型的電纜與電氣和電子工程師協會(IEEE)802.3乙太網進行通訊。然而，很多家庭可能不能接通乙太網，而且會因成本高昂而使添加這種佈線變得望而卻步。IEEE 802.11 Wi-Fi是允許無線家庭網路的替代方法，但是由於干擾、距離、視線障礙物等原因，性能很容易降低。同軸電纜多媒體聯盟(MoCA)提供通過同軸電纜聯網(networking)的標準，這可能已經出現在房間內用於電視服務。電力線通訊(PLC)標準，諸如，IEEE 1901、HomePlug AV等，提供了通過交流電流(AC)電力線聯網，其在任何電源插座上可用。由於各種聯網技術的不同特性，家庭可能採用多種技術。

(1)一種混合網路裝置，包括：多個網路介面，耦接至多個網路，其中，所述網路中的第一網路和所述網路中的第二網路採用異構聯網技術；以及網路抽象層，被配置為基於位址可達性資訊和路由品質度量將具有特定目的地鏈路層位址的資料包路由至所述網路介面中的一個網路介面，所述網路抽象層不知道有關所述網路介面中的所述一個網路介面被配置為將所述資料包路由至的、所述網路中的所述第一網路的中間目的地鏈路層位址。

(2)根據(1)所述的混合網路裝置，其中，所述網路中的所述第一網路對應於在協調共用網路的節點中實現控制平面的所述協調共用網路。

(3)根據(2)所述的混合網路裝置，其中，所述節點對應於通過所述協調共用網路與所述混合網路裝置通訊的不同網路裝置。

(4)根據(2)所述的混合網路裝置，其中，所述協調共用網路的另一個節點對應於所述控制平面中的虛擬埠實體。

(5)根據(2)所述的混合網路裝置，其中，所述協調共用網路的節點對應於不同於所述虛擬網橋的獨立網橋。

(6)根據(1)所述的混合網路裝置，其中，所述網路中的所述第二網路對應於乙太網。

(7)根據(1)所述的混合網路裝置，還包括耦接至外部網路的外部網路介面，並且所述混合網路裝置被配置為閘道，從而在所述網路和所述外部網路之間路由資料包。

(8)根據(1)所述的混合網路裝置，還包括：實現在所述混合網路裝置中的、針對所述網路的所述第一網路的第一控制平面；實現在所述混合網路裝置中的、針對所述網路的所述第二網路的第二控制平面；拓撲資料庫，由所述第一控制平面和所述第二控制平面共用；以及其中，所述網路的所述第一網路和所述網路的所述第二網路是協調共用網路。

(9)根據(8)所述的混合網路裝置，其中，所述第一控制平面和所述第二控制平面採用單一路由協議。

(10)根據(8)所述的混合網路裝置，還包括：實現在所述混合網路裝置中的、針對所述網路抽象層的第三控制平面；其中，所述第三控制平面被配置為在所述網路抽象層和實現在耦接至所述網路中的一個網路的另一混合網路裝置中的另一網路抽象層之間路由控制框。

(11)根據(1)所述的混合網路裝置，還包括：實現在所述混合網路裝置中的、針對所述網路中的所述第一網路的控制平面，所述網路中的所述第一網路是協調共用網路；以及其中，所述控制平面被配置為將所述網路中的所述第一網路上的至少一個節點視為外部網橋。

(12)一種混合網路閘道裝置，包括：外部網路介面，耦接至外部網路；多個內部網路介面，耦接至使用異構聯網技術的多個協調共用網路；針對所述多個內部網路介面中的每一個的相應控制平面；以及拓撲資料庫，由針對所述多個內部網路介面中的每一個的控制平面共用。

(13)一種在混合網路裝置中實現的方法，包括：由網路抽象層獲取具有特定目的地鏈路層位址的資料包；由所述網路抽象層獲取所述特定目的地鏈路層位址針對所述混合網路裝置中的多個網路介面中的每一個的位址可達性資訊； 由所述網路抽象層至少部分地基於所述位址可達性資訊和路由品質度量來選擇所述網路介面中的第一網路介面從而路由所述資料包，所述網路介面中的所述第一網路介面耦接至協調共用網路；由所述網路抽象層將所述資料包路由至所述網路介面中的所述第一網路介面；由所述網路介面中的所述第一網路介面確定在所述協調共用網路上針對所述特定目的地鏈路層位址的中間目的地鏈路層位址；以及由所述網路介面中的所述第一網路介面將所述資料包傳輸至所述協調共用網路上的所述中間目的地鏈路層位址處的節點。

(14)根據(13)所述的方法，其中，所述中間目的地鏈路層位址未暴露於所述網路抽象層。

(15)根據(13)的方法，還包括由所述網路抽象層從所述網路介面中的第二網路介面中獲取所述資料包。

(16)根據(13)的方法，還包括由所述網路抽象層從上層實體中獲取所述資料包。

(17)根據(13)的方法，還包括在所述混合網路裝置中實現針對所述協調共用網路的控制平面。

(18)根據(17)的方法，還包括在所述混合網路裝置中實現針對耦接至所述網路介面中的第二網路介面的另一協調共用網路的另一控制平面。

(19)根據(18)的方法，還包括在混合網路裝置中提供共用拓撲資料庫，以供所述控制平面和所述另一控制平面使用。

(20)根據(18)的方法，還包括在所述混合網路裝置內的所述另一控制平面和所述控制平面之間交換控制資料。

可以參照以下附圖更好地理解本公開的許多方面。附圖中的組成部分不一定按比例繪製，而是將重點放在清楚地示出本公開的原理。此外，在附圖中，相同的參考標號指示幾個視圖中的相應部分。

本公開涉及實現用於混合網路(諸如可能在家庭、小型企業或相似環境中存在的那些網路)的控制平面。這樣的環境可能同時採用多種異構網路技術，諸如同軸電纜網路(例如，MoCA等)、電力線網路(例如，IEEE 1901、HomePlug AV等)、Wi-Fi無線網路、乙太網網路等。一些或所有這些聯網技術可提供協調共用網路(CSN)，其控制由協調器對共用通訊媒體的存取，以防止資料包之間的衝突。在協調共用網路中，轉發規則被複製到每個節點的轉發引擎。混合網路利用兩個以上這些異構聯網技術來連接各種網路裝置。

雖然混合網路可能包括僅支援一種網路技術(例如，乙太網、Wi-Fi等)的網路裝置，但混合網路會包括支援兩個以上異構聯網技術的一個或多個混合網路裝置。混合網路裝置可包括抽象層，其能夠將資料從使用一種聯網技術的一個網路段切換到使用另一種聯網技術的另一個網路段。混合網路裝置的一個例子可以是用於將混合網路連接至外部網路(例如，網際網路、內聯網等)的閘道。外部網路連接可以是乙太網、數位用戶線(DSL)、同軸電纜數據機等。

典型地，混合網路可對應於網狀聯網模型。在網狀模型中，具有多個埠的每個節點對應於網橋。在網狀模型下，所有 節點可被認為是網路中的平等參與方，這意味著每個節點應該保持相同的網路拓撲資料庫。此外，每個節點應實現相同的橋接韌體和/或軟體。因此，網格模型提出了互操作性挑戰，並呈現了有限的可擴展性。

本公開的各種實施方式可在混合網路中實現協調共用網路，作為第2層網橋。在一些實施方式中，混合網路抽象層也可作為第2層網橋而被實現。於2011年6月3日提交的題為“SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING A CONTROL PLANE IN A DISTRIBUTED NETWORK”的美國專利申請第13/152,454號中公開了用於將協調共用網路作為網橋處理的各種技術，其全部內容通過引用結合於此。當將協調共用網路作為網橋處理時，可在節點的一個節點中模仿控制平面。

在各種實施方式中，用於乙太網的現有橋接網路技術(例如，最短路徑橋接(IEEE 802.1aq)等)可用於混合網路。這種網路中的混合網路裝置對於協調共用網路中使用的底層技術是不可知的。本文提出的模型是可擴展的，並可降低資源重複。該模型對於伺服器/用戶端聯網方案可能是最佳的，例如，在網路上具有一些“重”節點和一些“輕”節點。

圖1描繪了根據本公開的各種實施方式的示例混合網路100的示圖。混合網路100包括混合網路閘道裝置103。混合網路閘道裝置103可包括各種內部網路介面，例如，無線網路介面106、同軸電纜網路介面109、電力線網路介面112和/或其他介面。如將在圖2B中更加詳細描述的，針對一個或多個CSN網橋113的介面可設置在混合網路閘道裝置103中。

混合網路閘道裝置103可包括一個或多個外部網路介面115，該介面可耦接至外部網路118，諸如網際網路、內聯網等。外部網路118可耦接至一個或多個乙太網網橋119。混合網路閘道裝置103可執行，例如，路由功能、防火牆功能、網路位址轉換(NAT)功能和其他功能。此外，混合網路閘道裝置103可包括抽象層121，用於抽象去向以及來自內部網路介面(即，無線網路介面106、同軸電纜網路介面109和電力線網路介面112)的存取。

無線網路介面106可耦接至一個或多個無線網路124。無線網路124可以是，例如2.4 GHz的Wi-Fi、5 GHz的Wi-Fi，和/或其他類型的無線網路124。無線網路124可例如對應於基本服務集(BSS)、擴展服務集(ESS)或其他分組。無線網路介面106可通過一個無線網路124耦接至混合網路裝置127中的無線網路節點125、混合網路裝置130中的無線網路節點128和/或其他節點。雖然無線網路介面106通常是接入點(AP)，但在一些實施方式中可對應於基站(STA)。同樣地，無線網路節點125和128可對應於AP和/或STA。

同軸電纜網路介面109可耦接至同軸電纜網路133，該網路例如包括，同軸電纜網路節點136和139、混合網路裝置127中的同軸電纜網路節點142、混合網路裝置148中的同軸電纜網路節點145和/或其他同軸電纜網路節點。同軸電纜網路133可採用MoCA或另一技術來使用可能存在於該環境(例如有線電視、衛星電視、無線電視等)中的同軸電纜。在某些情況下，同軸電纜網路133可與電視服務和/或其他資料服務共存於同軸電纜上。

電力線網路介面112可耦接至電力線網路151，該網路例如包括，電力線節點154、混合網路裝置148中的電力線節點160、混合網路裝置130中的電力線節點163和/或其他節點。電力線網路151可採用IEEE 1901、HomePlug AV和/或其他技術。

混合網路裝置127、130和148可對應於路由器、交換機、網橋、通用計算裝置和/或其他裝置。類似於混合網路閘道裝置103，每個混合網路裝置127、148和130可分別包括抽象層166、169或172。抽象層166、169和172可操作地將資料包傳遞至上層源或傳遞來自上層源的資料包，和/或在可能存在的各種網路介面之間交換資料包。

應理解，圖1中的混合網路100的具體配置僅為了討論目的而被提供作為實例，而不旨在進行限制。根據需要，可採用具有不同類型的節點和混合網路裝置的不同配置。為了說明在協調共用網路中實現控制平面，接下來將討論示例乙太網網橋和示例協調共用網路。

圖2A描繪了根據本公開的各種實施方式可在圖1的混合網路100中採用的示例乙太網網橋119的示圖。乙太網網橋119包括四個埠203a、203b、203c和203d，控制平面206，轉發表209和/或其他元件。控制框和資料框可以通過埠203輸入。例如，控制框和資料框如圖2A中示出的通過埠203a輸入。資料框可對應於具有一個目的地的單播框、具有多個目的地的多播框和/或被路由至所有節點的廣播框。控制框被路由至控制平面206，該控制平面根據控制框來配置轉發表209。控制平面206可路由控制框，以及生成新的控制框(其被發送 至其他埠203b、203c和/或203d)。控制平面206還可控制埠203a、203b、203c和/或203d。

圖2B描繪了根據本公開的各種實施方式的可在圖1的混合網路100中採用的示例CSN網橋113的示圖。CSN網橋113是功能上對應於圖2A的乙太網網橋119的協調共用網路。為此，CSN網橋113包括四個混合網路裝置223a、223b、223c和223d，這些裝置對應於乙太網網橋119的四個埠203a(圖2A)。每個相應混合網路裝置223在協調共用網路上也具有相應的乙太網埠226a、226b、226c或226d和相應的CSN節點229a、229b、229c或229d。對應的抽象層可管理相應乙太網埠226和相應CSN節點229之間的轉發。雖然CSN網橋113被描述為具有與混合網路裝置223相同的類型，但是CSN網橋113可包括不同網路裝置，例如所包括的其中一些可僅連接至CSN或一個或多個其他CSN。

在混合網路裝置223b中實現針對CSN網橋113的控制平面232，但是可根據需要而針對任何CSN節點229實現控制平面232。控制框和資料框可通過埠226輸入或由CSN節點229生成。例如，控制框和資料框如在圖2B中示出的通過埠226a輸入。資料框可對應於具有一個目的地的單播框、具有多個目的地的多播框和/或被路由至所有節點的廣播框。控制框通過CSN節點229b被路由至控制平面232。

控制平面232通過將配置消息發送至CSN節點229、根據控制框從而在協調共用網路中配置分散式轉發表。控制平面232可路由控制框，並生成新控制框，該新控制框被發送至其他CSN節點229a、229c和/或229d，從而經由乙太網埠226a、226c和/或226d轉發。控制平面232還可通過CSN管理框將 命令發送至節點229a、229c和/或229d來控制CSN網橋113的埠。

在多種實施方式中，控制平面232可執行快速生成樹協定或其他協定，以在網橋間交換資訊，從而避免路由環路。另外，在各種實施方式中，控制平面232可執行針對音頻、視頻或其他服務的頻寬預留功能。

圖3A示出根據本公開的各種實施方式的結合圖2A中示出的CSN網橋115的示例混合網路300。混合網路300採用與混合網路100(圖1)類似的佈置，但是同軸電纜網路133和電力線網路151被配置為CSN網橋115，其中各自的控制平面在混合網路閘道裝置103中實現。

對於同軸電纜網路網橋303，在混合網路閘道裝置103中實現同軸電纜網路控制平面306。在同軸電纜網路網橋303中，同軸電纜網路介面109和同軸電纜網路節點136、139、142和145可以被看作網橋的埠。針對同軸電纜網路133的控制框被路由至同軸電纜網路控制平面306，該同軸電纜網路控制平面然後發送配置消息，從而在每個同軸電纜網路介面109和同軸電纜網路節點136、139、142和145上配置分散式轉發表。

在同軸電纜網路網橋303中，節點通過公共媒體(例如，一條或多條連接在一起的同軸電纜)被鏈結在一起。在公共媒體上傳送控制框以及經轉發的資料框兩者。同軸電纜網路網橋303可具有單個控制平面和單個資料平面，以便任何節點能夠將框轉發至同軸電纜網路網橋303的任何其他節點。

對於電力線網路網橋309，在混合網路閘道裝置103中實現電力線網路控制平面312。在電力線網路網橋309中，電力 線網路介面112和電力線網路節點154、160和163可被視為網橋的埠。針對電力線網路151的控制框被路由至電力線網路控制平面312，該電力線網路控制平面然後發送配置消息，從而配置各電力線網路介面112和電力線網路節點154、160和163上的分散式轉發表。

在電力線網路網橋309中，與同軸電纜網路網橋303相反，可能出現的情況是，並非每個節點都可以由任何其他節點達到。然而，電力線網路網橋309的所有節點對於網路協調器都是可見的。控制框和經轉發的資料框兩者都在電力線媒體上輸送。電力線網路網橋309可具有單個控制平面。電力線網路網橋309的資料平面可以被分成由節點間的可達性定義的多個動態轉發分區。在一個實施方式中，在分區內而不是在分區之間轉發框。

此外，抽象層121、166、169和172也可被看作是抽象層網橋315上的埠，其中埠通過虛擬鏈路316連接。對於抽象層網橋315，可在混合網路閘道裝置103中實現抽象層控制平面318。因此，抽象層控制平面318可將配置消息發送至每個抽象層121、166、169和172上的分散式轉發表。通過抽象層121、166、169和172連接的底層網路傳輸針對抽象層網橋315的控制消息。因為這種封裝對於抽象層是透明的，所以抽象層網橋315保持單一邏輯控制平面。針對抽象層網橋315的資料平面可以被分成多個靜態轉發分區。通過連接至給定抽象層的底層網路介面的物理拓撲結構來定義分區。在一個實施方式中，在分區內而不是分區之間轉發資料框。

可能出現的情況是，被視為網橋的任何協調共用網路還可附加地具有節點，這些節點不被針對協調共用網路的相應控制 平面控制。在這種情況下，這些外部節點本身可被視為控制框和資料框可能被路由至此的獨立網橋。在圖3A的非限制性實例中，電力線網路151包括電力線節點321，該電力線節點被視為不被電力線網路網橋309涵蓋的獨立網橋。雖然電力線節點321不被電力線網路控制平面312控制，但是電力線網路網橋309經由控制框中的網橋-網橋通訊來交換路由協定資訊和/或其他資料。

圖3B示出根據本公開的各種實施方式的具有無線網路網橋324的圖3A的示例混合網路300。像圖3A中描繪的其他協調共用網路一樣，無線網路網橋324有利於將無線網路124作為網橋進行處理。無線網路控制平面327可包含在混合網路閘道裝置103中或包含在耦接至無線網路124的其他網路裝置中。根據實施方式，無線網路124上的任何節點可參與到無線網路網橋324中，而不論特定節點是接入點(AP)還是基站(STA)。在另一個實施方式中，STA可能無法參與到無線網路網橋324中。在某些情況下，STA可以被視為獨立網橋。

圖4描繪了根據本公開的各種實施方式的在圖3A和圖3B的示例混合網路300中採用的混合網路閘道裝置103的示例部分。混合網路閘道裝置103例如包括同軸電纜網路控制平面306、電力線網路控制平面312和無線網路控制平面327。這些控制平面實體中的每一個都可與第2層橋接協定邏輯403通訊。

第2層橋接協定邏輯403可包括，例如，多個橋接協定實體406a、406b和406c，以及共用的拓撲資料庫409。橋接協定實體406中的每一個都可執行橋接協議，諸如IEEE 802.1aq最短路徑橋接(SPB)或其他橋接協議。在圖4的非限制性實 例中，示出了針對每個控制平面實體的單獨橋接協定實體406。然而，橋接協定實體406全部都可以是相同橋接協定的實例。因為拓撲資料庫409由混合網路300的所有網橋來保持，所以共同駐存在混合網路閘道裝置上的橋接協定實體406可共用相同拓撲資料庫409。在一個非限制性實例中，拓撲資料庫409是中間系統對中間系統(IS-IS)資料庫。

同軸電纜網路控制平面306、電力線網路控制平面312和無線網路控制平面327都可與抽象層管理實體412通訊，該實體可包括抽象層控制平面318(圖3A)。抽象層管理實體412可與抽象層拓撲資料庫415通訊。在一些實施方式中，同軸電纜網路控制平面306、電力線網路控制平面312和無線網路控制平面327可各自具有一個或多個相應虛擬埠實體418a、418b或418c。虛擬埠實體418通過將CSN網橋延伸至協調共用網路上的節點而有利於互操作性，這些節點具有抽象層但不支援來自協調共用網路的控制平面的配置資訊。可由同軸電纜網路控制平面306、電力線網路控制平面312和/或無線網路控制平面327根據從抽象層拓撲資料庫415查詢的資訊來檢測這樣的節點。

在操作中，同軸電纜網路控制平面306、電力線網路控制平面312和無線網路控制平面327各自將路由協議控制框發送至混合網路300中的其他網橋，以及從混合網路300中的其他網橋中接收路由協議控制框。另外，同軸電纜網路控制平面306、電力線網路控制平面312和無線網路控制平面327各自被配置為將配置消息發送至協調共用網路上的其他參與節點，這些參與節點被視為CSN網橋113的埠(圖2B)。應注意，混合網路閘道裝置103通過消除節點之間的網橋間的流量 負擔(overhead)來優化混合網路300的頻寬。通過在閘道內駐存所有控制平面實體，將網橋間通訊(inter-bridge communication)保持為對於閘道是內部的。

此外，抽象層管理實體412可被配置為將抽象層控制框發送至其他抽象層實體，並接收抽象層控制框。在一個實施方式中，虛擬埠實體418有利於在協調共用網路上節點的配置，這些節點不能由使用控制平面配置消息的控制平面來配置。相反，虛擬埠實體418有利於通過抽象層管理實體412來配置這些節點。抽象層管理實體412將抽象層控制框中的抽象層配置命令發送至協調共用網路上的節點，這些節點位於具有抽象層的網路裝置中。

圖5是示出根據本公開的各種實施方式的圖3A和圖3B的示例混合網路300中的不同類型節點間的示例通訊的通訊圖500。具體地，通訊圖500描繪了混合網路300上的混合網路閘道裝置103、混合網路裝置503、CSN網路裝置506和乙太網網路裝置509之間的通訊。

混合網路閘道裝置503包括，例如，橋接協定實體406、CSN控制平面實體512(例如，從圖4中看到的同軸電纜網路控制平面306、電力線網路控制平面312和/或無線網路控制平面327)、抽象層管理實體412和CSN埠515(例如，圖3A和圖3B的無線網路介面106、同軸電纜介面109和/或電力線網路介面112)。混合網路裝置503包括，例如，CSN埠控制實體518、抽象層實體521、CSN埠524和乙太網埠527。CSN網路裝置506包括，例如，橋接協定實體530、抽象層實體533和CSN埠536。乙太網網路裝置509包括，例如，橋接協定實體539和乙太網埠542。

在該非限制實例中，混合網路閘道裝置103和混合網路裝置503通過協調共用網路連接並用作CSN分散式網橋的一部分。通過CSN埠515將配置消息545從CSN控制平面實體512發送至CSN埠524以及CSN埠控制實體518，從而實現分散式網橋。涉及配置消息的通訊在該通訊圖上被示為“CSN Ctrl”。此外，混合網路閘道裝置103和混合網路裝置503兩者都支援抽象層，且通過CSN埠515將抽象層配置消息548從抽象層管理實體412發送至CSN埠524和抽象層實體521上。這種抽象層配置消息548可至少部分地基於來自橋接協定實體406和/或CSN控制平面實體512的活動。

也可以將抽象層配置消息548從抽象層管理實體412和/或抽象層實體521發送至CSN埠536和CSN網路裝置506的抽象層實體533上。涉及抽象層配置消息548的通訊在通訊圖500上被示為“AL Ctrl”。應注意，雖然CSN網路裝置506不具有CSN埠控制實體518，並且不支援配置消息545，但是可以經由虛擬埠實體418(圖4)和抽象層配置消息548來控制CSN網路裝置506。

該非限制實例中的乙太網網路裝置509可能不具有CSN埠控制實體或抽象層實體。因此，乙太網網路裝置509可能不接收配置消息545或抽象層配置消息548。然而，乙太網網路裝置509可接收橋接協定控制框551。橋接協定控制框551可通過混合網路裝置503在協調共用網路和乙太網網路之間轉發。涉及橋接協議控制框551的通訊在通訊圖500上被示為“橋接(Bridging)”。雖然混合網路裝置503確實接收和轉發橋接協議控制框551，但是該實例中的混合網路裝置503不具有橋 接協定實體，因為控制平面被保持在混合網路閘道裝置103中。

圖6是提供了根據本公開的各種實施方式的在圖3A和圖3B的示例混合網路300中混合網路閘道裝置103的一部分的操作的一個實例的流程圖。應理解，圖6的流程圖僅提供了可被用來實現如本文所述的混合網路閘道裝置103的部分操作的、很多不同類型的功能佈置的實例。作為一種替代，圖6的流程圖可被視為描繪根據一個或多個實施方式的在混合網路閘道裝置103中實現的方法的步驟的實例。雖然在混合網路閘道裝置103的情景下進行描述，但在一些實施方式中，圖6的流程圖可在沒有閘道功能的混合網路裝置中實現。

從參考標號603開始，混合網路閘道裝置103使用網路抽象層121(圖1)獲取具有特定目的地鏈路層位址的資料包。可以從上層實體或通過混合網路閘道裝置103的任何一個介面(例如，無線網路介面106(圖1)、同軸電纜網路介面109(圖1)、電力線網路介面112(圖1)、外部網路介面115(圖1)等)獲取資料包。在參考標號606中，混合網路閘道裝置103通過抽象層121獲取對於混合網路閘道裝置103中的多個網路介面中每一個的特定目的地鏈路層位址的可達性資訊。

在參考標號609中，混合網路閘道裝置103通過抽象層121選擇網路介面中的第一網路介面，從而至少部分地基於位址可達性資訊和路由品質度量來路由資料包。路徑品質度量實現從根據位址可達性資訊而可用的多個路由中選擇最佳路由。網路介面中的第一網路介面耦接至協調共用網路，例如，電力線網路151(圖1)、無線網路124(圖1)、同軸電纜網路133(圖 1)等。在參考標號612中，抽象層121將資料包路由至網路介面中的第一網路介面。

在參考標號615中，混合網路閘道裝置103在網路介面中的第一網路介面中為特定目的地鏈路層位址確定協調共用網路上的中間目的地鏈路層位址。應注意，抽象層121不需要知道協調共用網路上的中間目的地鏈路層位址或底層技術。這是因為根據本公開的原理將協調共用網路作為網橋而構建。在參考標號618中，在混合網路閘道裝置103中的網路介面的第一網路介面將資料包傳送至協調共用網路上的在中間目標層位址上的節點。此後，混合網路閘道裝置103的部分結束。

圖7是提供了根據本公開的各種實施方式的在圖3A和圖3B的示例混合網路300中混合網路閘道裝置103的另一部分的操作的一個實例的流程圖。應理解，圖7的流程圖僅提供了可被用來實現如本文所述的混合網路閘道裝置103的另一部分操作的、很多不同類型的功能佈置的實例。作為一種替代，圖7的流程圖可被視為描繪根據一個或多個實施方式的在混合網路閘道裝置103中實現的方法的步驟的實例。雖然在混合網路閘道裝置103的情況下進行描述，但是在一些實施方式中，可在沒有閘道功能的混合網路裝置中實現圖7的流程圖。

從參考標號703開始，混合網路閘道裝置103實現針對協調共用網路的控制平面。在參考標號706中，混合網路閘道裝置103實現針對另一個協調共用網路的另一控制平面。例如，混合網路閘道裝置103可實現以下各項中的兩個以上：同軸電纜網路控制平面306(圖3A)、電力線網路控制平面312(圖3A)、無線網路控制平面327(圖3B)或針對其他協調共用網路的控制平面。在參考標號709中，混合網路閘道裝置103提 供了共用拓撲資料庫409(圖4)，以供控制平面和另一控制平面使用。在參考標號712中，混合網路閘道裝置103在控制平面和另一控制平面之間交換控制資料。此後，混合網路閘道裝置103的另一部分結束。

圖8示出根據本公開的各種實施方式的在圖3A和圖3B的示例混合網路300中採用的混合網路閘道裝置103的示例示意性框圖。混合網路閘道裝置103包括至少一個處理器電路，例如，具有處理器803和記憶體806，這兩者都耦接至本地介面809。為此，混合網路閘道裝置103可包括，例如，網路閘道裝置、伺服器裝置、路由器和/或其他類型的計算裝置。本地介面809可包括，例如，具有隨附的位址/控制匯流排的資料匯流排或可理解的其他匯流排結構。一個或多個外部網路介面115和一個或多個內部網路介面812可耦接至本地介面809。內部網路介面812可包括，例如，無線網路介面106(圖1)、同軸電纜網路介面109(圖1)、電力線網路介面112(圖1)和/或其他網路介面。

儲存於記憶體806中的是資料和可由處理器803執行的幾個組件。特別地，儲存於記憶體806中並可由處理器803執行的是電力線網路控制平面312，同軸電纜網路控制平面306，無線網路控制平面327，虛擬埠實體418a、418b和418c，抽象層管理實體412，抽象層拓撲資料庫415，拓撲資料庫409，橋接協定實體406a，406b和406c，以及潛在的其他邏輯。也儲存於記憶體806中的可以是轉發表和其他資料。此外，作業系統可儲存於記憶體806且可由處理器803執行。

一個或多個軟體元件可儲存於記憶體806中，並可由處理器803執行。在這方面，術語“可執行”是指處於最終能夠由處 理器803運行的形式的程式檔。可執行程式的實例可以是，例如，已編譯的程式，其可被轉譯為以被載入到記憶體806的隨機存取部分並由處理器803運行的格式的機器代碼，能夠以適當格式(諸如能夠被載入到記憶體806的隨機存取部分並由處理器803執行的目標代碼)表示的源代碼，或可由另一個可執行程式解釋以在記憶體806的隨機存取部分生成要被處理器803執行的指令的源代碼等。可執行程式可被儲存於記憶體806的任何部分或元件中，例如包括，隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟驅動器、固態驅動器、USB快閃記憶體驅動器、儲存卡、光碟，諸如緊密光碟(CD)或數位多功能光碟(DVD)的光碟、軟碟、磁帶或其他記憶體元件。

在本文中，記憶體806被定義為包括易失性和非易失性記憶體以及資料儲存元件。易失性組件是在電力消失後不保持資料值的那些元件。非易失性組件是在電力消失後仍保持資料的那些元件。因此，記憶體806可包括，例如，隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟驅動器、固態驅動器、USB快閃記憶體驅動器、經由讀卡器存取的儲存卡、經由相關的軟碟驅動器存取的軟碟、經由光碟驅動器存取的光碟、經由適當磁帶驅動器存取的磁帶，和/或其他記憶體元件，或這些記憶體元件中的任何兩種以上的組合。此外，RAM可包括，例如，靜態隨機存取記憶體(SRAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)或磁性隨機存取記憶體(MRAM)和其他類似的裝置。ROM可包括，例如，可編程唯讀記憶體(PROM)、可擦除可編程唯讀記憶體(EPROM)、電可擦除可編程唯讀記憶體(EEPROM)或其他類似的儲存裝置。

此外，處理器803可代表多個處理器803，記憶體806可代表可分別在並行處理電路中操作的多個記憶體806。在這樣的情況下，本地介面809可以是適當的網路，其有利於在多個處理器803中的任何兩個之間的通訊、任何處理器803和任何記憶體806之間或任何兩個記憶體806等之間的通訊。本地介面809可包括額外的系統，其被設計為協調這些通訊，例如包括，執行負載平衡。處理器803可以是電氣的或一些其他可用構造。

雖然本文所描述的各種系統可以體現在由如上面所討論的通用硬體執行的軟體或代碼中，但是作為一種替代方法，其也可以體現在專用硬體或軟體/通用硬體和專用硬體的組合中。如果體現在專用硬體中，每個系統都可被實現為採用大量技術中的任何一種或其組合的電路或狀態機。這些技術可包括，但不限於，具有用於在施加一個或多個資料信號時實現多種邏輯功能的邏輯閘的分立邏輯電路，具有適當邏輯閘的特定用途積體電路或其他元件等。這樣的技術一般對於本技術領域的技術人員是公知的，因此，在本文沒有詳細描述。

圖6和圖7的流程圖示出了混合網路閘道裝置103的一部分的實現方式的功能和操作。如果以軟體體現，則每個方塊都可以表示代碼模組、段或部分，該代碼包括用於實現指定邏輯功能的程式指令。程式指令能夠按照以下形式體現：包括以編程語言寫入的人可讀語句的源代碼，或包括由合適的執行系統(諸如電腦系統或其他系統中的處理器803)識別的數值指示的機器代碼。機器代碼可轉換自源代碼等。如果以硬體體現，則每個方塊可表示電路或多個互連電路，以實現指定的邏輯功能。

雖然圖6和圖7的流程圖示出了執行的特定順序，但是應理解，執行的順序可不同於所描繪的順序。例如，相對於所示的順序，可打亂兩個以上方塊的執行順序。此外，可同時執行或部分同時執行圖6和圖7中連續示出的兩個以上方塊。另外，在一些實施方式中，可跳過或省略圖6和圖7中示出的一個或多個方塊。此外，為了增強實用性、計算、性能測量或提供故障查找輔助等的目的，任意數量的計數器、狀態變數、警告信號燈或消息可被添加到本文所述的邏輯流。應理解，所有這些變化都在本公開的範圍內。

此外，本文所描述的包括軟體或代碼的任何邏輯或應用可以體現在由指令執行系統(諸如，電腦系統或其他系統中的處理器803)使用或與指令執行系統結合使用的任何非臨時的電腦可讀媒體中。在這個意義上，邏輯可包括，例如聲明，其包括可從電腦可讀媒體中獲取並由指令執行系統執行的指令和陳述。在本公開的上下文中，“電腦可讀媒體”可以是能夠包含、儲存或保存本文所述的由指令執行系統使用或與指令執行系統結合使用的邏輯或應用。

電腦可讀媒體可包括許多物理媒體(諸如，磁性媒體、光學媒體或半導體媒體)中的任何一種。合適的電腦可讀媒體的更具體實例包括，但不限於，磁帶、磁性軟碟、磁性硬碟驅動器、儲存卡、固態驅動器、USB快閃記憶體驅動器或光碟。此外，電腦可讀媒體可以是隨機存取記憶體(RAM)，其包括，例如，靜態隨機存取記憶體(SRAM)和動態隨機存取記憶體(DRAM)，或磁性隨機存取記憶體(MRAM)。此外，電腦可讀媒體可以是唯讀記憶體(ROM)、可編程唯讀記憶體 (PROM)、可擦除可編程唯讀記憶體(EPROM)、電可擦除可編程唯讀記憶體(EEPROM)或其他類型的儲存裝置。

應強調，本公開的上述實施方式僅是為了清楚地理解本公開的原理而闡述的實現方式的可能實例。在不背離本公開的精神和原理的情況下，可對上述實施方式進行許多變化和修改。所有這些修改和變化都旨包括在本文中以下申請專利範圍所保護的本公開的範圍內。

儘管本文已經明確地描述了本發明的各功能和特徵的特殊組合，但是這些特徵和功能的其他組合同樣是可能的。

100‧‧‧混合網路

103‧‧‧混合網路閘道裝置

106‧‧‧無線網路介面

109‧‧‧同軸電纜網路介面

112‧‧‧電力線網路介面

113‧‧‧CSN網橋

115‧‧‧外部網路介面

118‧‧‧外部網路

119‧‧‧乙太網網橋

121‧‧‧抽象層

125、128‧‧‧無線網路節點

136、139、142、145‧‧‧同軸電纜網路節點

154、160、163‧‧‧電力線網路節點

166、169、172‧‧‧抽象層

206‧‧‧控制平面

209‧‧‧轉發表

229a~d‧‧‧CSN節點

306‧‧‧同軸電纜網路控制平面

312‧‧‧電力線網路控制平面

318‧‧‧抽象層控制平面

321‧‧‧電力線節點

327‧‧‧無線網路控制平面

406a、406b、406c‧‧‧橋接協定實體

409‧‧‧拓樸資料庫

412‧‧‧抽象層管理實體

415‧‧‧抽象層拓樸資料庫

418a,b,c‧‧‧虛擬埠實體

503‧‧‧混合網路裝置

506‧‧‧CSN網路裝置

509‧‧‧乙太網網路裝置

512‧‧‧CSN控制平面實體

515、524、526、536‧‧‧CSN埠

518‧‧‧CSN埠控制實體

521、533‧‧‧抽象層實體

527、542‧‧‧乙太網埠

圖1描繪了根據本公開的各種實施方式的示例混合網路的示圖。

圖2A描繪了根據本公開的各種實施方式可在圖1的混合網路中採用的示例性乙太網網橋的示圖。

圖2B描繪了根據本公開的各種實施方式可在圖1的混合網路中採用的示例性協調共用網路(CSN，coordinated shared network)網橋的示圖。

圖3A示出根據本公開的各種實施方式的結合了如圖2A中示出的CSN網橋的示例性混合網路。

圖3B示出根據本公開的各種實施方式具有無線網路網橋的圖3A的示例性混合網路。

圖4描繪了根據本公開的各種實施方式的在圖3A和圖3B的示例性混合網路中採用的混合網路閘道裝置的示例性部分。

圖5是示出根據本公開的各種實施方式的圖3A和圖3B的示例性混合網路中的不同類型節點之間的示例性通訊的通訊圖。

圖6是提供了根據本公開的各種實施方式的在圖3A和圖3B的示例性混合網路中的混合網路閘道裝置的另一部分的操作的一個實例的流程圖。

圖7是提供了根據本公開的各種實施方式的在圖3A和圖3B的示例性混合網路中的混合網路閘道裝置的一部分的操作的一個實例的流程圖。

圖8示出根據本公開的各種實施方式的在圖3A和圖3B的示例混合網路中採用的混合網路閘道裝置的示例示意性框圖。

100‧‧‧混合網路

103‧‧‧混合網路閘道裝置

106‧‧‧無線網路介面

109‧‧‧同軸電纜網路介面

112‧‧‧電力線網路介面

113‧‧‧CSN網橋

115‧‧‧外部網路介面

118‧‧‧外部網路

119‧‧‧乙太網網橋

121‧‧‧抽象層

124‧‧‧無線網路

125、128‧‧‧無線網路節點

127、130、141‧‧‧混合網路裝置

133‧‧‧同軸電纜網路

136、139、142、145‧‧‧同軸電纜網路節點

151‧‧‧電力線網路

154、160、163‧‧‧電力線網路節點

166、169、172‧‧‧抽象層

Claims (10)

1. 一種混合網路裝置，包括：多個網路介面，耦接至多個網路，其中，所述網路中的第一網路和所述網路中的第二網路採用異構聯網技術；以及網路抽象層，被配置為基於位址可達性資訊和路由品質度量將具有特定目的地鏈路層位址的資料包路由至所述網路介面中的一個網路介面，所述網路抽象層不知道有關所述網路介面中的所述一個網路介面被配置為將所述資料包路由至的、所述網路中的所述第一網路的中間目的地鏈路層位址。
2. 如申請專利範圍第1項之混合網路裝置，其中，所述網路中的所述第一網路對應於在協調共用網路的節點中實現控制平面的所述協調共用網路。
3. 如申請專利範圍第2項之混合網路裝置，其中，所述節點對應於通過所述協調共用網路與所述混合網路裝置通訊的不同網路裝置。
4. 如申請專利範圍第2項之混合網路裝置，其中，所述協調共用網路的另一個節點對應於所述控制平面中的虛擬埠實體。
5. 如申請專利範圍第2項之混合網路裝置，其中，所述協調共用網路的節點對應於不同於所述虛擬網橋的獨立網橋。
6. 如申請專利範圍第1項之混合網路裝置，其中，所述網路中的所述第二網路對應於乙太網。
7. 如申請專利範圍第1項之混合網路裝置，還包括：實現在所述混合網路裝置中的、針對所述網路的所述第一網路的第一控制平面；實現在所述混合網路裝置中的、針對所述網路的所述第二網路的第二控制平面； 拓撲資料庫，由所述第一控制平面和所述第二控制平面共用；以及其中，所述網路的所述第一網路和所述網路的所述第二網路是協調共用網路。
8. 如申請專利範圍第1項之混合網路裝置，還包括：實現在所述混合網路裝置中的、針對所述網路抽象層的第三控制平面；其中，所述第三控制平面被配置為在所述網路抽象層和實現在耦接至所述網路中的一個網路的另一混合網路裝置中的另一網路抽象層之間路由控制框。
9. 一種混合網路閘道裝置，包括：外部網路介面，耦接至外部網路；多個內部網路介面，耦接至使用異構聯網技術的多個協調共用網路；針對所述多個內部網路介面中的每一個的相應控制平面；以及拓撲資料庫，由針對所述多個內部網路介面中的每一個的控制平面共用。
10. 一種在混合網路裝置中實現的方法，包括：由網路抽象層獲取具有特定目的地鏈路層位址的資料包；由所述網路抽象層獲取所述特定目的地鏈路層位址針對所述混合網路裝置中的多個網路介面中的每一個的位址可達性資訊；由所述網路抽象層至少部分地基於所述位址可達性資訊和路由品質度量來選擇所述網路介面中的第一網路介面從 而路由所述資料包，所述網路介面中的所述第一網路介面耦接至協調共用網路；由所述網路抽象層將所述資料包路由至所述網路介面中的所述第一網路介面；由所述網路介面中的所述第一網路介面確定在所述協調共用網路上針對所述特定目的地鏈路層位址的中間目的地鏈路層地址；以及由所述網路介面中的所述第一網路介面將所述資料包傳輸至所述協調共用網路上的所述中間目的地鏈路層位址處的節點。