DE102013220606B4

DE102013220606B4 - Paketkapselungsverfahren für den Mehrfachdienstbetrieb von einem Verteilungspunkt

Info

Publication number: DE102013220606B4
Application number: DE102013220606.2A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Oksman; Dietmar Schoppmeier; Stefan Uhlemann
Original assignee: Lantiq Beteiligungs GmbH and Co KG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2012-10-28
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2033-10-12
Also published as: GB2510012B; DE102013220606A1; US9300596B2; CN107257306B; GB201317986D0; CN103795656A; CN103795656B; CN107257306A; GB2510012A; US20140119386A1

Abstract

Sendeempfänger (DP-1, DP-2), welcher in der Lage ist, sich mit einem optischen Verteilnetzwerk und einem Netzwerkgerät (CPE1, CPE2, CPE3) mittels Zeitduplexing über Kupferleitungen zu verbinden, wobei der Sendeempfänger umfasst:
eine Schnittstelle (γ-Referenzpunkt), welche eingerichtet ist, eine Dateneinheit (γ-DATEN-1, γ-DATEN-2, γ-DATEN-M) gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll von dem optischen Verteilnetzwerk zu erhalten,
zumindest eine Schicht, welche eingerichtet ist, mindestens einen Datenrahmen (Frame #1, Frame #2, Frame #k) zu erzeugen, wobei der mindestens eine Datenrahmen die Dateneinheit enthält,
wobei die mindestens eine Schicht weiter eingerichtet ist, den mindestens einen Datenrahmen in einem Nutzdatenabschnitt (Nutzdaten #1, Nutzdaten #2, Nutzdaten #k) von mindestens einer Datenübertragungseinheit, DTU, zu verkapseln,
wobei die mindestens eine Schicht eine TPS-TC-Schicht (TC) und eine PMS-Schicht (PMS) umfasst, wobei der Sendeempfänger einen a-Referenzpunkt zwischen der TPS-TC-Schicht und der PMS-Schicht umfasst,
wobei der Sendeempfänger eingerichtet ist, die Datenübertragungseinheit (DTU) an dem a-Referenzpunkt für eine medienspezifische Übertragung an das Netzwerkgerät (CPE1, CPE2, CPE3) mittels der PMS-Schicht (PMS) bereitzustellen.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Im Rahmen der Entwicklung der digitalen Teilnehmeranschluss-(Digital Subscriber Line, DSL)-Technologie wurde versucht, die Bitrate zu erhöhen, um mehr Breitbanddienste an Kunden bereitzustellen. Unglücklicherweise sind Kupferleitungen, die von der Hauptstelle (engl. central office, CO) zur Ausrüstung am Kundenstandort (engl. customer premise equipment, CPE, auch als CPE-Geräte bezeichnet, die sich am Kundenstandort befinden) eingesetzt werden, verhältnismäßig lang und ermöglichen keine Übertragung von Daten mit Bitraten von mehr als wenigen Megabit pro Sekunde (Mb/s). Um die Bitraten zu erhöhen, verwenden moderne Zugangsnetzwerke Verteilerkästen, MDU-(engl. multi dwelling unit)-Kästen und ähnliche Anordnungen: Diese Kästen sind über eine Hochgeschwindigkeits-Backbone-Kommunikationsleitung, wie ein passives optisches Multi-Gigabit-Netzwerk (GPON), mit der CO verbunden und in der Nähe des Kundenstandorts installiert. Von diesen Kästen aus können Hochgeschwindigkeits-DSL-Systeme, wie VDSL (Very-High-Bit-Rate-DSL), eingesetzt werden. Aktuelle VDSL-Systeme (ITU-T Empfehlung G.993.2) weisen einen Betriebsradius von ungefähr einem Kilometer auf und stellen Bitraten in der Größenordnung von mehreren zehn Mb/s bereit. Um die Bitrate von vom Kasten aus eingesetzten VDSL-Systemen zu erhöhen, hat die jüngste ITU-T Empfehlung G.993.5 eine gerichtete Übertragung definiert, die eine Erhöhung der Bitraten bis zu 100 Mb/s pro Richtung ermöglicht. Aus der US 2012/0020668 A1 ist ein Verbindungsknoten zum Verbinden optischer passive Netzwerke mit Kupferkabel DSL-Netzwerken bekannt, wobei der Verbindungsknoten eine optische Netzwerkeinheit (Optical Network Unit, ONU) und ein DSL-Zugangsgerät umfasst. Die offenbarten Verfahren arbeiten mit Frequenzmultiplexing, Frequency Division Duplexing, FDD. Weitere FDDbasierte Verfahren für Netzwerkknoten sind aus den Druckschriften US 2011/0116796 A1 , US 2010/074312 A1 , US 2008/0130659 A1 und EP 2 045 946 A2 für VDSL und Asymmetrische Digitale Teilnehmeranschlussleitung, Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL bekannt.
Aktuelle Trends auf dem Zugangskommunikationsmarkt zeigen jedoch, dass 100 Mb/s immer noch nicht ausreichend sind und dass Bitraten bis zu einem Gigabit pro Sekunde (Gb/s) erforderlich sind. Dementsprechend ist eine weitere Erhöhung der Bitrate ein Entwicklungsziel für moderne DSL-Systeme, wobei Bitraten von ungefähr 1 Gb/s wünschenswert sind. Dies wird durch das Verlegen von Hochleistungsfaserleitungen in die Gegenden und das Verbinden dieses Faser-Backbones mit mehreren Verteilungspunkten (engl. distribution points, DPs) implementiert, wobei jeder einen kleinen Kundenbereich, üblicherweise in einem Radius von bis zu 200 Metern, bedient.
An jedem DP wird eine bestimmte Anzahl an Diensten für den verbundenen Kundenstandort von diesem Faser-Backbone verzweigt und über die vom DP bereitgestellten Kupferleitungen an die CPE übertragen. Diese verschiedenen vom DP aus dem Faser-Backbone verzweigten Dienste können verschiedene Kommunikationsprotokolle, wie Ethernet, ATM, UDP usw., verwenden. Die am DP vom Faser-Backbone empfangenen Datenpakete werden gemultiplext und zu Nutzer-CPEs geschaltet, die über Twisted-Pair-Leitungen mit dem DP verbunden sind. Die empfangenden CPEs sind in der Lage, jedes Paket jedes entsprechenden Protokolls wiederherzustellen und sie an die zugehörige Anwendung weiterzuleiten.
KURZDARSTELLUNG
Ein erster Aspekt dieser Erfindung betrifft einen Sendeempfänger. Der Sendeempfänger ist in der Lage, sich mit einem optischen Verteilnetzwerk und einem Netzwerkgerät mittels Zeitduplexing über Kupferleitungen zu verbinden. Der Sendeempfänger umfasst eine Schnittstelle, welche eingerichtet ist, eine Dateneinheit gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll von dem optischen Verteilnetzwerk zu erhalten. Ferner umfasst der Sendeempfänger zumindest eine Schicht, welche eingerichtet ist, mindestens einen Datenrahmen zu erzeugen, wobei der mindestens eine Datenrahmen die Dateneinheit enthält. Hierbei ist die mindestens eine Schicht weiter eingerichtet, den mindestens einen Datenrahmen in einem Nutzdatenabschnitt von mindestens einer Datenübertragungseinheit, Data Transfer Unit, DTU, zu verkapseln. Die mindestens eine Schicht umfasst eine Transportprotokollspezifische Übertragungskonvergenz-, Transport Protocol Specific-Transmission Convergence, TPS-TC-Schicht und eine Physikalische Medium Spezifische-, Physical Medium Specific-PMS-Schicht, wobei der Sendeempfänger einen a-Referenzpunkt zwischen der TPS-TC-Schicht und der PMS-Schicht umfasst. Der Sendeempfänger ist eingerichtet, die Datenübertragungseinheit an dem a-Referenzpunkt für eine medienspezifische Übertragung an das Netzwerkgerät mittels der PMS-Schicht bereitzustellen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines optischen Verteilungsnetzwerks mit einem Netzwerkgerät mittels Zeitduplexing über Kupferleitungen. Das Verfahren umfasst Empfangen von einer Dateneinheit gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll von dem optischen Verteilnetzwerk und Erzeugen mindestens eines Datenrahmens, wobei der mindestens eine Datenrahmen die Dateneinheit enthält. Ferner umfasst das Verfahren Verkapseln des mindestens einen Datenrahmens in einen Nutzdatenabschnitt von mindestens einer Datenübertragungseinheit, DTU und Bereitstellen der Datenübertragungseinheit an einem α-Referenzpunkt zwischen einer TPS-TC-Schicht und einer PMS-Schicht für eine medienspezifische Übertragung an das Netzwerkgerät. Das Verfahren umfasst weiter Senden der Datenübertragungseinheit mittels der PMS-Schicht an das Netzwerkgerät, wobei das Erzeugen des Datenrahmens und das Verkapseln des Datenrahmens in den Nutzdatenabschnitt der Datenübertragungseinheit in der TPS-TC-Schicht durchgeführt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System, umfassend ein optisches Netzwerk und einen Sendeempfänger gemäß dem ersten Erfindungsaspekt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das System, weiter umfassend das Netzwerkgerät gemäß dem ersten Erfindungsaspekt.
Figurenliste
Das System ist mit Verweis auf die folgenden Zeichnungen und die Beschreibung besser verständlich. Die Komponenten in den Abbildungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu, stattdessen liegt der Fokus auf den Grundlagen der Erfindung. Ferner kennzeichnen gleiche Referenzziffem in den Abbildungen durch die verschiedenen Ansichten hindurch entsprechende Teile. Es zeigen:

1 eine beispielhafte Kommunikationsanordnung, die einen oder mehrere Verteilungspunkt(e) verwendet, von denen jeder mehrere Verbraucherstandorte mit einem passiven optischen Netzwerk verbindet.
2 einen beispielhaften Sendeempfänger, der ein Kapselungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt, das in einem Verteilungspunkt eingesetzt werden kann.
3 den Header-Abschnitt einer Datenübertragungseinheit (DTU).
4 den Nutzdatenabschnitt einer DTU.
5a eine Tabelle, die die Kodierung eines 1-Byte-Headers zeigt, der in einem DTU-Nutzdatenabschnitt verwendet wird.
5b eine Tabelle, die die Kodierung eines 2-Byte-Headers zeigt, der in einem DTU-Nutzdatenabschnitt verwendet wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt eine beispielhafte Kommunikationsanordnung, in der verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nützlich eingesetzt werden können. Eine Hauptstelle, Central Office CO, eines Kommunikationsnetzwerkdienstleisters ist mit einem oder mehreren Verteilungspunkt(en), Distribution Points, DP1, DP2 verbunden, von denen jeder eine Mehrzahl an Kundenstandortausrüstungsgeräten, customer premise equipment, CPE1, CPE2, CPE3 bedienen kann. Die Verteilungspunkte DP1, DP2 sind Netzwerkknoten, die mit der Hauptstelle verbunden sind, z. B. unter Verwendung eines passiven optischen Netzwerks (PON), insbesondere eines passiven optischen Gigabit-Netzwerks GPON, das typischerweise Upstream- und Downstream-Datenraten von bis zu 2,5 Gigabit pro Sekunde ermöglicht. Die DPs sind über herkömmliche Twisted-Pair-Kupferleitungen TP mit einer Länge von 200 Metern oder weniger (die manchmal als „lokale Leitungen bzw. Schleifen“ bezeichnet werden) mit den CPE-Geräten verbunden, um Datenraten von hunderten von Megabits pro Sekunde zwischen dem DP und dem jeweiligen CPE-Gerät zu ermöglichen. Der Verteilungspunkt kann entweder als eine Art DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) angesehen werden, bei dem es sich um ein herkömmliches Netzwerkgerät handelt, das mehrere digitale Teilnehmeranschlussleitungs-(, Digital Subscriber Line, DSL)-Schnittstellen (zwischen Digitaler Teilnehmeranschlussleitungs-Zugangs-Multiplexer, Digital Subscriber Line Access Multiplexer DSLAM und CPEs) unter Verwendung von Multiplexing-Techniken mit einem digitalen Hochgeschwindigkeits-Kommunikationskanal (einem GPON im vorliegenden Beispiel) verbindet.
Ferner können die DPs in der Lage sein, unter Verwendung jeder beliebigen Twisted-Pair-Hochgeschwindigkeitskommunikationstechnologie, und insbesondere xDSL-Technologie, mit den CPEs zu kommunizieren. Derartige xDSL-Technologie kann eine digitale Teilnehmeranschlussleitung mit hoher Bitrate (HDSL), eine asymmetrische digitale Teilnehmeranschlussleitung (ADSL2, ADSL2+) und insbesondere Very-High-Speed-DSL (VDSL2) beinhalten. Zusätzlich können auch interne Netzwerktechnologien, wie ITU-T G.hn und G-pnt (HomePNA) über Twisted-Pair-Leitungen verwendet werden, um CPEs vom DP aus zu bedienen. An jedem DP wird eine bestimmte Anzahl an Diensten für den verbundenen Kundenstandort vom Faser-Backbone verzweigt und über die von den Verteilungspunkten zu den jeweiligen CPE-Geräten bereitgestellten Kupferleitungen TP übertragen. Der DP verzweigt verschiedene Dienste aus dem Faser-Backbone: die vom Faser-Backbone empfangenen Datenpakete werden zur jeweiligen Nutzer-CPE geschaltet, die über eine Twisted-Pair-Leitung mit dem DP verbunden ist.
Zum Kommunizieren verschiedener vom Faser-Backbone (z. B. dem GPON) über die Twisted-Pair-Leitungen bereitgestellter Dienste werden die vom Faser-Backbone empfangenen Datenpakete im DP in einen speziellen Transportbehälter gekapselt, der die tatsächliche Dienst-Bitrate an die Bitrate anpasst, die von den Twisted-Pair-Leitungen verwendet wird, die den DP mit den CPE-Geräten verbinden. Diese Prozedur ist allgemein als „Bitratenanpassung“ (bit rate adaption) oder Raten-„ausrichtung“ (rate alignment) bekannt. In bestimmten Anwendungen kann Faser-Backbone-Technologie Dienste unter Verwendung eines oder mehrerer verschiedener Transportprotokoll(e) übertragen. Manchmal kann ein DP mit zwei unabhängigen Backbones verbunden sein, die konkurrierende Dienste bereitstellen (häufig als „Entbündelung“ (unbundling)) bezeichnet. Zusätzlich ist üblicherweise ein eingebetteter Betriebskanal (engl. embedded operations channel, EOC) oder ein anderer Typ von Management-Kanal zwischen dem DP und jedem jeweiligen CPE-Gerät erforderlich.
Aktuell werden verschiedene Kapselungsverfahren verwendet, um Ratenanpassung zwischen dem Backbone-Netzwerk (üblicherweise Faser) und dem DSL-System, das über ein Twisted-Pair arbeitet, auszuführen. Die ITU-T Empfehlung G992.3 definiert eine Kapselung von ATM-Zellen auf einen DSL-Rahmen. Um Bitraten zwischen der DSL und dem Backbone-Netzwerk anzupassen, werden von Zeit zu Zeit ungenutzte ATM-Zellen eingefügt, um die Lücken zwischen zwei asynchronen Taktungen (vom Backbone und dem DSL-System) zu füllen.
IEEE 802.3 definiert ein Kapselungsverfahren, das als „64/65“ bezeichnet wird, das derzeit auch in DSL verwendet wird und die eingehenden Ethernet-Pakete in 65-Byte-Behälter verpackt. Jeder Behälter beinhaltet einen 1-Byte-Header und einen 64-Byte-Nutzdatenbereich (d. h. Datenwort). Der Header gibt Auskunft darüber, wie die Bytes von eingehenden Paketen gemappt werden, d. h. wie die Byte-Position am Anfang des Pakets lautet, am Ende des Pakets, sie zeigt einen ungenutzten Behälter, Datenbehälter an usw.
Ein weiteres Beispiel ist das allgemein bekannte HDLC-Protokoll (HDLC = High-level Data Link Control), bei dem der Beginn und das Ende jedes Pakets durch spezielle Bytes gekennzeichnet sind, die als „Flags“ bezeichnet werden. Um Bitraten zwischen dem Backbone und der DSL auszugleichen, werden zusätzliche Flags zwischen aktiven Paketen eingefügt, wodurch Taktlücken geschlossen werden.
Ein Nachteil der erwähnten Lösungen besteht darin, dass sie alle dazu gedacht sind, kontinuierliche Übertragung über die DSL bereitzustellen, die Frequenzduplexing (FDD) verwendet; mit FDD werden Upstream und Downstream gleichzeitig übertragen. Durch das Hinzufügen von ungenutzten ATM-Zellen (oder ungenutzten Bytes in einem 64-Byte-Behälter im Fall von 64/65-Kapselung oder aufeinanderfolgenden Flags im Fall von HDLC) stellen die vorgestellten Lösungen eine Transparenz der originalen Systemtaktung zum CPE bereit, was jedoch selbstverständlich eine große Menge an zusätzlichen Management-Daten mit sich bringt. Die modernen DP-Kupferleitungen, die vom DP aus eingesetzt werden, arbeiten unter Verwendung von Zeitduplexing (engl. time division duplexing, TDD). Mit TDD werden Upstream und Downstream nacheinander, nicht gleichzeitig, übertragen. Demnach ist es auf jeden Fall nicht möglich, Transparenz der originalen Taktung durch die DSL-Leitung zu erzielen und ein neues Verfahren ist erforderlich. Dieses Verfahren sollte auch die unnötigen Management-Daten verringern.
Die vorliegenden Kapselungslösungen stellen Kapselung eines einzigen Dienstes bereit. Hierin beschriebene Ausführungsformen ermöglichen ein Kapselungsverfahren für einen DP, das mit DSL-Leitungen arbeiten kann, die sowohl FDD (mit möglicher Takttransparenz) und TDD (ohne Takttransparenz) verwenden, jedoch mit verringerten Management-Daten. Außerdem kann eine Lösung für Fälle mit mehreren Diensten bereitgestellt werden, in denen Nutzerdaten unter Verwendung von verschiedenen Transportprotokollen von Quellen kommuniziert werden könnten und von der lokalen Management-Instanz (d. h. ein Teil eines DSL-Modems, das den Betrieb der DSL-Leitungen verwaltet) erzeugte Datenpakete sind möglich. Dadurch sind die hierin beschriebenen Verfahren zuverlässig, garantieren eine Dienstqualität (Quality of Service - QoS), ermöglichen flexibles Multiplexing verschiedener Übertragungsprotokolle und eingebetteter Betriebskanäle und minimieren Management-Daten. Falls erforderlich, kann es auch Takttransparenz bereitstellen.
Ein allgemeines Funktionsmodell einer DP-Vorrichtung ist anhand der Diagramme aus 2a und 2b als Beispiel dargestellt. 2a zeigt den DSL-Sendeempfänger des DPs, der ein CPE-Gerät bedient. Ein ähnlicher Sendeempfänger ist im CPE-Gerät am entgegengesetzten Ende der Kupferleitung enthalten. 2b zeigt einen Sonderfall, in dem der Sendeempfänger nur eine TPS-TC-Einheit enthält. Ferner ist die TPS-TC-Einheit ausführlicher dargestellt, insbesondere das Multiplexing von Nutzerdatenpaketen mit Embedded Operations Channel-EOC-Paketen (Management-Daten) vor dem Mappen in eine Datenübertragungseinheit (Data Transfer Unit DTU), bei der es sich um eine Art Datenframe mit einem Header und einem Nutzdatenabschnitt handelt, die als DTU-Header bzw. DTU-Nutzdaten bezeichnet werden. Der DP kann einen Sendeempfänger für jedes CPE-Gerät enthalten, das mit dem DP verbunden werden soll. Mit Bezugnahme auf 2a kann eine Vielzahl an transportprotokollspezifischen Übertragungskonvergenz-(Transport Protocol Specific-Transmission Convergence-TPS-TC)-Einheiten (im Beispiel von 2a gekennzeichnet als „TPS-TC 1“, „TPS-TC 2“, ..., „TPS-TC M“) verwendet werden, um eingehende Dateneinheiten mit verschiedenen Übertragungsprotokollen in den Nutzdatenabschnitt von Datenrahmen eines vereinheitlichten Formats zu verkapseln. Alle, mindestens einen Datenrahmen umfassende, Datenübertragungseinheiten DTUs, die in einem spezifischen System verwendet werden, haben die gleiche (anpassbare) Größe und Format und werden von der Übertragungs-/Empfängereinheit (in 2a gekennzeichnet als TX/RX) des DSL-Systems an das Medium weitergeleitet, z. B. eine Twisted-Pair-Leitung (siehe auch 1, Kupferleitungen TP). Die Übertragungseinheit TX kodiert die eingehenden DTUs und moduliert sie auf Unterträger des OFDM (orthogonales Frequenzmultiplexing) oder DMT-(diskrete Mehrtonübertragung)-Modulator (OFDM und insbesondere DMT sind Standard-Modulationsverfahren, die in DSL-Systemen verwendet werden). Die Kodierung in einigen Ausführungsformen setzt eine Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) voraus, insbesondere Reed-Solomon-Kodierung. Die Größe der DTU ist demnach mit der Größe des FEC-Codewortes N_FEC koordiniert, wie in 3 gezeigt. Das modulierte Signal wird unter Verwendung von Zeitduplexing (TDD) übertragen, das zwischen Upstream- und Downstream-Übertragung alterniert. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen können auch im Fall von Frequenzduplexing (FDD) verwendet werden, bei dem Upstream- und Downstream-Übertragungen verschiedene Gruppen von Unterträgern (verschiedene Frequenzbänder) verwenden.
Insbesondere zeigen 2a und 2b eine Sendeempfängereinheit in einem Verteilungspunkt (DP). Ein entsprechender Sendeempfänger befindet sich im CPE-Gerät. Der Sendeempfänger beinhaltet eine Anzahl an M TPS-TC-Einheiten, die jeweils ein bestimmtes Übertragungsprotokoll bedienen, das von der entsprechenden Instanz der oberen Schicht, z. B. einem ATM-Netzwerk, das ATM-Zellen gemäß einem ATM-Übertragungsprotokoll erzeugt, erzeugt wird. Es gilt zu beachten, dass 2b zwecks Einfachheit der Darstellung nur eine TPS-TC-Einheit des Sendeempfängers zeigt. Zusätzlich wird ein Nutzdaten-Management-Kanal (auch als „eingebetteter Betriebskanal“, kurz „EOC“ für „Embedded Operations Channel“) von einer TPS-Management-Einheit MGMT erzeugt, über die Schnittstelle mit der Kennzeichnung TPS-TC_MGMT weitergeleitet und in DTUs gemultiplext, wie insbesondere in 2b gezeigt (siehe Multiplexer MUX). Jede TPS-TC-Einheit (im Beispiel von 2a gekennzeichnet als TPS-TC 1, TPS-TC 2, ..., TPS-TC M) sammelt eingehende Dateneinheiten an der entsprechenden γ-Schnittstelle, konvertiert sie in Frames, die das erwähnte vereinheitlichte Format (siehe auch 4) aufweisen, und multiplext diese Frames in eine DTU. Die Bezeichnung γ-Schnittstelle oder γ-Referenzpunkt ist eine allgemeine Bezeichnung für eine Schnittstelle zwischen dem DSL-Sendeempfänger (OSI-Schicht 1) und die bereits erwähnten oberen Schichten (z. B. ATM-Schicht für ATM, OSI-Schicht 2 (MAC-Schicht) für Ethernet usw.). Der Strom von DTUs in vereinheitlichtem Format, der an der sogenannten α-Schnittstelle oder dem α-Referenzpunkt erscheint, wird im Sender TX kodiert und moduliert und wird über eine sogenannte U-Schnittstelle an das Medium weitergeleitet. Die Bezeichnung a-Referenzpunkt ist eine allgemeine Bezeichnung, die die Schnittstelle zwischen den physischen mediumspezifischen (Physikalische Medium Spezifische-, Physical Medium Specific-PMS) und den transportprotokollspezifischen (TPS) Übertragungskonvergenzschichten (TC) bezeichnet. Der U-Referenzpunkt bezeichnet die Schnittstelle zu den Twisted-Pair-Kupferleitungen. Der Empfänger arbeitet umgekehrt: er sammelt Signale vom physischen Medium, demoduliert, dekodiert die DTUs und ferner die empfangenen DPS-TC-Auszüge aus den empfangenen DTUs, die originalen Dateneinheiten sowie die Management-Daten (wie in 2b gezeigt) und leitet sie an die entsprechende Instanz der oberen Schicht (an der γ-Schnittstelle) bzw. die DP-Management-Instanz (an der Management-Schnittstelle TPS-TC_MGMT) weiter. Um Dateneinheiten zu identifizieren, die zu verschiedenen Protokollen gehören, wird jede in eine DTU mit einer entsprechenden Typ-Flag, die das spezifische Protokoll anzeigt, gemultiplext. Die Typ-Flag kann sich im DTU-Header befinden, insbesondere im Abschnitt, der in 3 mit „Aux“ gekennzeichnet ist. In einer anderen Ausführungsform kann die Typ-Flag mit einem bestimmten Frame in einem DTU verknüpft sein und sich im Header dieses Frames befinden (siehe 4).
Das typische DTU-Format an der α-Schnittstelle beinhaltet den DTU-Header und die DTU-Nutzdatenabschnitte, wie in 3 dargestellt. Dieses Format wird von allen TPS-TC-Typen verwendet. Die Gesamtanzahl an Bytes einer DTU kann auf verschiedene Arten ausgewählt werden. In einer Ausführungsform passt die Anzahl an Bytes einer DTU zu der Größe des Codeworts, das verwendet wird, um die DTU im Sender TX zu kodieren (siehe 2a). Wenn N_FEC zum Beispiel die Größe des vom Kodierer (in der Übertragungseinheit TX) verwendeten Codeworts ist und R_FEC die Anzahl an vom Kodierer hinzugefügten Redundanz-Bytes ist, ist die Größe der DTU: N_DTU = Q × (N_FEC - R_FEC), wobei Q eine Ganzzahl ist, die die Anzahl an Codewörtern, die von einer DTU bereitgestellt wird, definiert. Die Größe N_DTU einer DTU variiert demnach üblicherweise in einem Kommunikationssystem nicht von einer DTU zur anderen.
Der DTU-Header-Abschnitt beinhaltet Felder, die allgemeine Informationen über die DTU bereitstellen: ihre Seriennummer (SID) identifizieren, einen Zeitstempel, um die DTU zu verfolgen, und ein Zusatzfeld (in 3 mit „Aux“ gekennzeichnet), das verwendet werden kann, um verschiedene Typen an DTUs, falls definiert, oder andere relevante DTU-bezogene Informationen zu identifizieren. Die Größe dieser Felder ist üblicherweise im Vergleich zu der Größe der DTU sehr klein. Das Format des in einer Ausführungsform verwendeten DTU-Header-Abschnitts ist in 3 zusammengefasst.
Der DTU-Nutzdatenabschnitt beinhaltet die tatsächlichen Dateneinheiten verschiedener von der DTU übertragener Protokolle oder, wenn keine Daten zur Übertragung verfügbar sind, ungenutzte Einheiten oder Dateneinheiten des eingebetteten Betriebskanals (von der TPS-Management-Instanz erzeugt). Das typische Format des DTU-Nutzdatenabschnitts ist in 4 dargestellt. Der DTU-Nutzdatenabschnitt beinhaltet eine Anzahl an Dateneinheiten mit einem vereinheitlichten Format, die auch als Frames bezeichnet werden, wobei jeder Frame einen Header (gekennzeichnet mit „Header #1“ bis „Header #k“) und einen Nutzdatenabschnitt (gekennzeichnet mit „Nutzdaten #1“ bis „Nutzdaten #k“) enthält. Jeder Frame transportiert eine Dateneinheit von einer bestimmten Quelle (von einer bestimmten TPS-TC) oder einem Teil einer Dateneinheit (wenn eine Dateneinheit aufgrund ihrer Größe geteilt wird). Zusammenfassend ist jede TPS-TC, z. B. TPS-TC 1 aus 2b, konfiguriert, um eingehende Dateneinheiten der entsprechenden γ-Schnittstelle zu sammeln und sie (vollständig oder teilweise) in das erwähnte vereinheitlichte Format zu konvertieren. Das bedeutet, eine eingehende Dateneinheit (oder ein Teil davon) wird auf einen Nutzdatenabschnitt (z. B. Nutzdaten #1) eines Frames (z. B. Frame #1) gemappt und ein entsprechender Header (z. B. Header #1) wird erzeugt. Mehrere Frames (Frame #1, Frame #2, ..., Frame #k) mit dem vereinheitlichten Format werden dann in die DTU-Nutzdaten einer DTU integriert.
Die Header (Header #1, ..., Header #k) der Frames (Frame #1, Frame #2, ..., Frame #k) können eine oder mehrere der folgenden Informationsarten anzeigen:

- den Typ des Frames (falls es verschiedene Arten von Frames von derselben TPS-TC gibt, z. B. Frames, die Nutzerdaten oder EOC-Daten enthalten);
- die Länge des Frames (in Byte oder Bit); und
- andere zusätzliche Informationen.

TPS-TCs

Header #1

Header #k

5

Ein besonderer Frame-Typ ist ein ungenutzter Frame, der verwendet werden kann, um Zeitlücken zwischen eingehenden Dateneinheiten zu füllen oder eine unvollständige DTU zu polstern (falls erforderlich). Ein weiterer besonderer Frame-Typ ist der Management-Frame, der Dateneinheiten des eingebetteten Betriebskanals überträgt.
Der Empfänger verwendet den Typ des Frames (im Header enthalten), um die entsprechende TPS-TC zu identifizieren, die ferner das Paket wiederherstellt und das wiederhergestellte Paket an die entsprechende γ-Schnittstelle leitet. Der Empfänger verwendet die Länge des Frames (im Header enthalten), um die Grenzen der Frame-Nutzdaten zu identifizieren.
Die im Nutzdatenabschnitt des Frames (Nutzdaten #1, ..., Nutzdaten #k) enthaltenen Daten können eine Dateneinheit (z. B. eine ATM-Zelle oder ein Ethernet-Paket) sein, die an der γ-Schnittstelle empfangen wird und in die DTU gekapselt wird. Die Nutzdatenabschnitte (Nutzdaten #1, ..., Nutzdaten #k) der Frames (Frame #1, Frame #2, ..., Frame #k) können Folgendes sein:

- eine Einheit von Nutzerdaten, die vom entsprechenden TPS-TC erzeugt werden;
- ein Satz an Bits/Bytes ohne Nutzinhalt, um die Lücke zwischen Datenpaketen zu füllen oder die DTU zu polstern;
- eine Einheit an Management-Daten (vom eingebetteten Betriebskanal).

In einer Ausführungsform wird nur eine TPS-TC-Einheit verwendet (wie im in 2b dargestellten Beispiel) und die Nutzdatenabschnitte (Nutzdaten #1, Nutzdaten #2, ..., Nutzdaten #k) können eins oder mehrere vom Folgenden beinhalten: Benutzerdaten eines spezifischen Transportprotokolls, das von dieser TPS-TC bedient wird, Management-Daten und ungenutzte Bytes (ohne Nutzinhalt).
In einer anderen Ausführungsform, die eine oder mehrere TPS-TC-Einheiten verwendet, kann der Frame-Header (Header #1, Header #2, ..., Header #k) 1 Byte oder 2 Byte lang sein und Folgendes anzeigen:

- den Typ des Frames;
- die Länge der Frame-Nutzdaten in Byte.

- kurze Frames (mit 1-Byte-Header), s. 5(a);
- normale Frames (mit 2-Byte-Header), s. 5(b).

Die Kodierung des 1-Byte-Headers und 2-Byte-Headers ist in Tabelle (a) und Tabelle (b) aus 5 beschrieben. Die Anzahl an Bytes im Header hängt vom Frame-Typ ab und wird anhand des ersten Bit des Headers angezeigt („0“ für 1-Byte-Header und „1“ für 2-Byte-Header). Für ungenutzte Frames und kurze Datenframes (64 Byte oder kürzer) wird ein 1-Byte-Header verwendet. Normale Datenframes (länger als 64 Byte) und Management-Frames (falls verwendet) verwenden einen 2-Byte-Header.
Der Hauptgrund für die Verwendung eines 1-Byte-Headers besteht darin, einen mindestens 1 Byte langen ungenutzten Frame zu erzielen (durch Zuweisung von Nutzdaten mit einer Länge von null). Dieser ungenutzte 1-Byte-Frame kann verwendet werden, um eine 1-Byte-Lücke zwischen Frames, die Daten enthalten, und eine 1-Byte-Polsterung der DTU zu implementieren. Ein weiterer Grund besteht darin, einen effizienten Weg zum Übermitteln von kurzen Datenframes (bis zu 64 Byte) mit nur einem Byte Redundanz bereitzustellen. Ein 2-Byte-Header erleichtert das Mappen von langen Paketen.
Die Nutzdaten jedes Frames (Frame #1, Frame #2, ..., Frame #k, siehe 4) beinhalten ein originales Paket an Nutzerdaten oder ein Paket an Management-Daten oder ein (ungenutztes) Paket ohne Nutzinhalt. Letzteres enthält nur Nullen und kann verwendet werden, um Zeitlücken zwischen eingehenden Paketen zu füllen. Die minimale Länge von Nutzdaten ohne Nutzinhalt beträgt 0 Byte.
Beispielsweise der letzte im DTU-Nutzdatenabschnitt enthaltene Frame (z. B. Frame #k im Beispiel aus 4) kann ein unvollständiges Datenpaket oder ein unvollständiges Management-Paket beinhalten. In diesem Fall kann der Typ dieses Frames „Beginn des unvollständigen Frames“ sein und der erste Frame in dem Nutzdatenabschnitt der nächsten DTU ist „Fortsetzung des unvollständigen Frames“. Der Frame, der das Ende des Pakets (Daten oder Management) enthält, weist den Typ „Ende des unvollständigen Frames“ auf.
Lange Frames (z. B. Ethernet-Frames, die länger sind als 8162 Bytes, sogenannte Jumbo-Frames) werden in zwei oder mehr Teile aufgeteilt. Diese Teile werden in aufeinanderfolgenden Frames übertragen; der erste Frame hat den Typ „Beginn des unvollständigen Frames“, gefolgt von einem oder mehreren Frames vom Typ „Fortsetzung des Frames“, gefolgt von einem Frame vom Typ „Ende des Frames“. Ein besonderer Typ kann auch für einen Teil des Frames definiert werden, der in einer der vorherigen DTUs beginnt und in einer der nachfolgenden DTUs endet. Auf diese Art und Weise können Datenpakete mit jeder beliebigen Länge von einer oder mehreren DTU(s) ermöglicht werden.
Wenn eine DTU nur ungenutzte Pakete beinhaltet, kann sie im Zusatzfeld des DTU-Headers als „Ungenutzte DTU“ gekennzeichnet sein. Ungenutzte DTUs können zur Aufpolsterung übertragen werden und werden nicht erneut übertragen.
Die Reihenfolge, in der Nutzerdateneinheiten in eine DTU gekapselt werden, ist in den meisten Anwendungen die gleiche Reihenfolge, in der die Pakete von der γ-Schnittstelle eintreten. Ferner stellt die Reihenfolge, in der DTUs an eine TPS-TC-Einheit gesendet werden, Zeitintegrität der übertragenen Nutzerdaten bereit, d. h. von der gleichrangigen TPS-TC-Einheit wiederhergestellte Nutzdateneinheiten werden über die γ-Schnittstelle in der gleichen Reihenfolge an die Anwendungsinstanz gesendet, wie sie am Übertragungsende von der γ-Schnittstelle empfangen werden.
Der ungenutzte Frame und der Management-Frame (falls verwendet) werden am Empfänger durch den Frame-Typ identifiziert. Leere Frames (ungenutzte Frames) werden vom Empfänger verworfen. Management-Frames werden über die TPS-TC-MGMT-Schnittstelle (siehe 2b) an die TPS-Management-Instanz weitergeleitet.
In einigen Ausführungsformen, die mehrere TPS-TCs verwenden (siehe 2a), können die Frame-Typen „Beginn des unvollständigen Frames“, „Fortsetzung des Frames“ und „Ende des Frames“ zum gleichen oder einem anderen TPS-TC-Typ gehören. Das bedeutet, „Beginn des Frames“, „Ende des Frames“ und „Fortsetzung des Frames“-Typen haben eine zusätzliche Kennzeichnung des TPS-TC-Typs, d. h. zu welcher TPS-TC-Einheit ein spezifischer Frame gehört, um das Verbinden von Teilen verschiedener Frames an der Empfängerseite zu vermeiden.
In einer anderen Ausführungsform wird die DTU-Größe mit diskreten Mehrtonübertragungs-(DMT)-Datensymbolgrenzen angepasst (oder annähernd angepasst). Dies kann erzielt werden, indem die angemessene Größe des Codeworts ausgewählt wird, das vom Kodierer verwendet wird, und indem die Anzahl an Bits pro DMT-Symbol angepasst wird. Umgekehrt kann die DTU-Länge auf eine Länge eingestellt werden, die für die Größe des vom Kodierer im Sender TX-RX verwendeten Codeworts geeignet ist (siehe 2a). In einer anderen Ausführungsform wird die Kodierung der DTU unter Verwendung von Reed-Solomon-Kodierung (d. h. unter Verwendung von RS-Codes) gefolgt von einem Interleaver ausgeführt; die Größe des Codeworts kann angepasst werden, um der Größe des Symbols zu entsprechen.
Hierin beschriebene beispielhafte Ausführungen können verschiedene Komponenten an einem Standort aufweisen; es gilt jedoch zu beachten, dass sich die verschiedenen Komponenten der Anordnung an entfernten Abschnitten eines verteilten Netzwerks, wie eines Kommunikationsnetzwerks und/oder dem Internet, oder in einer zweckbestimmten sicheren, ungesicherten und/oder verschlüsselten Anordnung befinden können. Demnach gilt zu beachten, dass die Komponenten der Anordnungen in einer oder mehreren Vorrichtung(en) kombiniert werden können, wie einem Modem, oder sich zusammen auf einem bestimmten Knoten eines verteilten Netzwerks, wie eines Telekommunikationsnetzwerks, befinden können. Ferner gilt zu beachten, dass die Komponenten der beschriebenen Anordnungen an jedem beliebigen Standort in einem verteilten Netzwerk angeordnet sein können, ohne den Betrieb der Anordnungen zu beeinflussen. Zum Beispiel können sich die verschiedenen Komponenten in einem Hauptstellenmodem (CO, ATU-C, VTU-0), einem Kundenstandortmodem (CPE, ATU-R, VTU-R), einem xDSL-Management-Gerät oder einer Kombination davon befinden. Auf ähnliche Art und Weise kann/können ein oder mehrere funktionale Abschnitt(e) der Anordnungen zwischen einem Modem und einem zugehörigen Computergerät verteilt sein.
Die oben beschriebenen Anordnungen, Vorrichtung und Verfahren können in einem Software-Modul, einem Software- und/oder Hardware-Testmodul, einem Telekommunikationstestgerät, einem DSL-Modem, einem ADSL-Modem, einem xDSL-Modem, einem VDSL-Modem, einer Linecard, einem G.hh-Sendeempfänger, einem MoCA^®-Sendeempfänger, einem Homeplug-Sendeempfänger, einem Powerline-Modem, einem verkabelten oder kabellosen Modem, Testausrüstung, einem Multiträger-Sendeempfänger, einem verkabelten und/oder kabellosen Großraum-/Lokalnetzwerksystem, einem Satellitenkommunikationssystem, netzwerkbasierten Kommunikationssystemen, wie ein IP-, Ethernet- oder ATM-System, einem mit Diagnostikfähigkeiten ausgerüsteten Modem oder dergleichen oder auf einem getrennten programmierten Allgemeinzweck-Computer, der ein Kommunikationsgerät aufweist, oder in Verbindung mit jedem beliebigen der folgenden Kommunikationsprotokolle implementiert werden: CDSL, ADSL2, ADSL2+, VDSL1, VDSL2, HDSL, DSL Lite, IDSL, RADSL, SDSL, UDSL, MoCA, G.hh, Homeplug oder dergleichen.
Zusätzlich können die Anordnungen, Prozeduren und Protokolle der beschriebenen Ausführungen auf einem Spezialcomputer, einem programmierten Mikroprozessor oder Mikrokontroller und periphären integrierten Schaltungselement(en), einer ASIC oder anderen integrierten Schaltung, einem digitalen Signalprozessor, einem Flash-Gerät, einer verkabelten Elektronik- oder Logikschaltung, wie einer diskreten Elementschaltung, einem programmierbaren Logikgerät, wie PLD, PLA, FPGA, PAL, einem Modem, einem Sender/Empfänger, jedem beliebigen vergleichbaren Gerät oder dergleichen implementiert werden. Allgemein kann jede beliebige Vorrichtung, die eine Zustandsmaschine implementieren kann, die wiederum die hierin beschriebene und dargestellte Methode implementieren kann, verwendet werden, um die verschiedenen Kommunikationsverfahren, -protokolle und -techniken gemäß den Ausführungen zu implementieren.
Ferner können die offenbarten Prozeduren leicht unter Verwendung von Objekten oder objektorientierten Software-Entwicklungsumgebungen, die portablen Quellcode bereitstellen, der auf einer Vielzahl an Computer- und Arbeitsstationsplattformen verwendet werden kann, in Software implementiert werden. Alternativ können die offenbarten Anordnungen unter Verwendung von Standard-Logikschaltungen oder VLSI-Design teilweise oder vollständig in Hardware implementiert werden. Die hierin beschriebenen und dargestellten Kommunikationsanordnungen, Prozeduren und Protokolle können anhand der hierin bereitgestellten Funktionsbeschreibung und mit einem allgemeinen Grundwissen von Computer- und Telekommunikationstechnik von Fachleuten des entsprechenden Gebiets leicht unter Verwendung beliebiger bekannter oder später entwickelter Systeme oder Strukturen, Geräte und/oder Software in Hardware und/oder Software implementiert werden.
Ferner können die offenbarten Prozeduren leicht in Software implementiert werden, die in Kooperation mit einer Steuerung und einem Speicher auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden kann, auf einem programmierten Allgemeinzweck-Computer, einem Spezialcomputer, einem Mikroprozessor ausgeführt werden kann oder dergleichen. In diesen Fällen können die Anordnungen und Prozeduren der beschriebenen Ausführungen als ein auf einem PC eingebettetes Programm, wie ein Applet-, JAVA®- oder CGI-Script, als eine Ressource, die sich auf einem Server oder einer Computerarbeitsstation befindet, als eine in einer zugewiesenen Kommunikationsanordnung oder Anordnungskomponente eingebettete Routine oder dergleichen implementiert werden. Die Anordnungen können außerdem durch das physische Integrieren der Anordnungen und/oder Prozeduren in ein Software- und/oder Hardware-System, wie die Hardware- und Software-Systeme eines Testmoduls, eines Testgeräts oder einer Testausrüstung, implementiert werden.
Die hierin beschriebenen Ausführungen sind in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Es gilt jedoch zu beachten, dass einzelne Aspekte der Anwendungen getrennt beansprucht werden können und dass ein oder mehrere der Merkmal(e) der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden können.

Claims

Sendeempfänger (DP-1, DP-2), welcher in der Lage ist, sich mit einem optischen Verteilnetzwerk und einem Netzwerkgerät (CPE1, CPE2, CPE3) mittels Zeitduplexing über Kupferleitungen zu verbinden, wobei der Sendeempfänger umfasst: eine Schnittstelle (γ-Referenzpunkt), welche eingerichtet ist, eine Dateneinheit (γ-DATEN-1, γ-DATEN-2, γ-DATEN-M) gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll von dem optischen Verteilnetzwerk zu erhalten, zumindest eine Schicht, welche eingerichtet ist, mindestens einen Datenrahmen (Frame #1, Frame #2, Frame #k) zu erzeugen, wobei der mindestens eine Datenrahmen die Dateneinheit enthält, wobei die mindestens eine Schicht weiter eingerichtet ist, den mindestens einen Datenrahmen in einem Nutzdatenabschnitt (Nutzdaten #1, Nutzdaten #2, Nutzdaten #k) von mindestens einer Datenübertragungseinheit, DTU, zu verkapseln, wobei die mindestens eine Schicht eine TPS-TC-Schicht (TC) und eine PMS-Schicht (PMS) umfasst, wobei der Sendeempfänger einen a-Referenzpunkt zwischen der TPS-TC-Schicht und der PMS-Schicht umfasst, wobei der Sendeempfänger eingerichtet ist, die Datenübertragungseinheit (DTU) an dem a-Referenzpunkt für eine medienspezifische Übertragung an das Netzwerkgerät (CPE1, CPE2, CPE3) mittels der PMS-Schicht (PMS) bereitzustellen.
Sendeempfänger nach Anspruch 1, weiter umfassend, neben einer ersten TPS-TC-Einheit (TPS-TC 1), eine weitere TPS-TC-Einheit (TPS-TC 2, TPS-TC M), welche eingerichtet ist, mit dem optischen Verteilnetzwerk gekoppelt zu werden.
Sendeempfänger nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine Schicht weiter eingerichtet ist, weitere Dateneinheiten aus einer weiteren Datenübertragungseinheit, DTU, welche von dem Netzwerkgerät empfangen wird, zu extrahieren.
Sendeempfänger nach Anspruch 1, wobei der Sendeempfänger eingerichtet ist, die Datenübertragungseinheit (DTU) über eine digitale Teilnehmeranschlussleitung, DSL, zu dem Netzwerkgerät zu übertragen.
Sendeempfänger nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die mindestens eine Schicht (TC, PMS) eingerichtet ist, als den mindestens einen Datenrahmen (Frame #1, Frame #2, Frame #k) einen Ethernet-Rahmen zu erzeugen.
Sendeempfänger nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sendeempfänger eingerichtet ist, mit einem Netzwerk-Backbone gekoppelt zu werden.
Sendeempfänger nach Anspruch 6, wobei der Sendempfänger eingerichtet ist, Dateneinheiten gemäß einem zweiten Kommunikationsprotokoll von dem Netzwerk-Backbone zu erhalten.
Sendeempfänger nach Anspruch 7, wobei die Datenübertragungseinheit DTU einen Header, DTU-Header, umfasst, wobei der DTU-Header ein Zusatzfeld (Aux) umfasst, welches ein Identifizieren von verschiedenen Typen von Datenübertragungseinheiten erlaubt.
Sendeempfänger nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Datenübertragungseinheit DTU einen DTU-Header und einen DTU-Nutzdatenabschnitt beinhaltet, wobei der DTU-Nutzdatenabschnitt eine Anzahl von Frames beinhaltet, wobei die Anzahl von Frames jeweils einen Frame-Header und einen Frame-Nutzdatenabschnitt enthält, wobei der Frame-Header 1 oder 2 Byte lang ist und einen Typ des Frames und eine Länge von Frame-Nutzerdaten in Byte anzeigt.
Sendeempfänger nach einem der Ansprüche 7-9, wobei das erste Kommunikationsprotokoll und das zweite Kommunikationsprotokoll optische Protokolle sind.
Sendeempfänger nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sendeempfänger eingerichtet ist, eine DSL-Gatewayfunktionalität bereit zu stellen.
Sendeempfänger nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Header-Abschnitt des mindestens einen Datenrahmens keine TPC-TC-Information enthält.
Verteilungspunkt, umfassend einen Sendeempfänger nach einem der vorherigen Ansprüche.
DSLAM, umfassend einen Sendeempfänger nach einem der vorherigen Ansprüche.
System, umfassend ein optisches Netzwerk und einen Sendeempfänger nach einem der Ansprüche 1-12.
System nach Anspruch 15, weiter umfassend das Netzwerkgerät.
Verfahren zum Verbinden eines optischen Verteilungsnetzwerks mit einem Netzwerkgerät (CPE1, CPE2, CPE3) mittels Zeitduplexing über Kupferleitungen, umfassend: Empfangen von einer Dateneinheit (γ-DATEN-1, γ-DATEN-2, γ-DATEN-M) gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll von dem optischen Verteilnetzwerk, Erzeugen mindestens eines Datenrahmens, wobei der mindestens eine Datenrahmen die Dateneinheit enthält, Verkapseln des mindestens einen Datenrahmens in einen Nutzdatenabschnitt von mindestens einer Datenübertragungseinheit, DTU, Bereitstellen der Datenübertragungseinheit (DTU) an einem a-Referenzpunkt zwischen einer TPS-TC-Schicht und einer PMS-Schicht für eine medienspezifische Übertragung an das Netzwerkgerät (CPE1, CPE2, CPE3), und Senden der Datenübertragungseinheit mittels der PMS-Schicht an das Netzwerkgerät, wobei das Erzeugen des Datenrahmens und das Verkapseln des Datenrahmens in den Nutzdatenabschnitt der Datenübertragungseinheit in der TPS-TC-Schicht durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, weiter umfassend: Extrahieren mindestens einer weiteren Dateneinheit aus einer weiteren Datenübertragungseinheit, welche von dem Netzwerkgerät empfangen wurde.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Erzeugen des mindestens einen Datenrahmens ein Erzeugen eines Ethernet-Rahmens umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17-19, weiter umfassend: Empfangen von Dateneinheiten von einem Backbone-Netzwerk gemäß einem zweiten Kommunikationsprotokoll.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Datenübertragungseinheit DTU einen Header, DTU-Header, umfasst, wobei der DTU-Header ein Zusatzfeld (aux) umfasst, welches ein Identifizieren von verschiedenen Typen von Datenübertragungseinheiten erlaubt.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Datenübertragungseinheit DTU einen DTU-Header und einen DTU-Nutzdatenabschnitt beinhaltet, wobei der DTU-Nutzdatenabschnitt eine Anzahl von Frames beinhaltet, wobei die Anzahl von Frames jeweils einen Frame-Header und einen Frame-Nutzdatenabschnitt enthält, wobei der Frame-Header 1 oder 2 Byte lang ist und einen Typ des Frames und eine Länge von Frame-Nutzerdaten in Byte anzeigt.