TWI555348B - 高能效乙太網電源管理之通訊設備、系統及其方法 - Google Patents

高能效乙太網電源管理之通訊設備、系統及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI555348B
TWI555348B TW102124217A TW102124217A TWI555348B TW I555348 B TWI555348 B TW I555348B TW 102124217 A TW102124217 A TW 102124217A TW 102124217 A TW102124217 A TW 102124217A TW I555348 B TWI555348 B TW I555348B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
management
network
premises equipment
onu
olt
Prior art date
Application number
TW102124217A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201414235A (zh
Inventor
韋爾威廉 戴博
羅威爾 連柏
Original Assignee
美國博通公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美國博通公司 filed Critical 美國博通公司
Publication of TW201414235A publication Critical patent/TW201414235A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI555348B publication Critical patent/TWI555348B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems
    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0221Power control, e.g. to keep the total optical power constant
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/10Current supply arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/12Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803Configuration setting
    • H04L41/0823Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability
    • H04L41/0833Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability for reduction of network energy consumption
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40Network security protocols
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

高能效乙太網電源管理之通訊設備、系統及其方法
本發明涉及高能效乙太網(EEE),更具體地,涉及EEE電源管理。
EPON(乙太網無源光網路)技術為用於FTTx(光纖接入)接入網路的領先技術。響應於EPON技術的快速發展,市場正在尋找促進多廠商互操作性的開放式國際化的系統級規範。這已經造成了需要一種新的標準,並且在2009年12月,IEEE標準協會宣布形成IEEE P1904.1工作小組的計劃,以開發乙太網無源光網路的服務互操作性(SIEPON)的標準。該小組部分地計劃將EPON帶入下一個水平,即,全球水平。
SIEPON標準計劃的目的在於,在多廠商環境下開發以運輸、服務以及控制平面的“即插即用”互操作性為目標的系統級規範。SIEPON的目標在於,建立在IEEE 802.3ah(1G-EPON)和IEEE 802.3av(1OG-EPON)物理層和數據鏈路層標準之上並且產生系統級和網路級標準,從而允許在多廠商環境下具有運輸、服務以及控制平面的全面的“即插即用”互操作性。
在近年來已經增長的趨勢下,能量成本繼續逐步提高。藉此,不同的行業對這些上漲成本的影響變得日益敏感。已經引起越來越嚴格的審查的一個領域為IT基礎設施。很多公司現在著眼於其IT系統的用電量,以確定是否可降低能量成本。為此,行業對節能網路的專注已經引起了在總體上解決使用IT設備的上漲成本 (例如,PC、顯示器、打印機、服務器、網路元件等)。
現代網路元件越來越多地實現能量消耗和效率(ECE)控制機構。典型的ECE機構(例如,電源限制)也用於網路中。一些現代ECE控制機構允許物理層元件進入和離開低功率狀態。ECE控制策略控制ECE控制激活的物理層元件進入和離開低功率狀態的時間以及情形。裝置控制策略起著使節省最大化同時使對網路的性能影響最小化的關鍵作用。
ECE控制機構的一個實例為IEEE P802.3az標準,也稱為高能效乙太網(EEE)。提供了系統和方法,用於允許服務提供商管理、查詢以及動態地配置在域上的朝著網路的介面以及裝置上的協議,其中,所述服務提供商可使用SIEPON提供服務。
根據本發明的一個方面,提供了如下設備:
(1)一種設備,包括:介面;以及乙太網無源光網路的服務互操作性(SIEPON)操作、管理以及維護(OAM)客戶端,其中,SIEPON OAM客戶端被配置為:確定用戶駐地設備(CPE)裝置的高能效乙太網(EEE)控制策略設置,基於所述EEE控制策略設置生成第一OAM訊息,以及通過所述介面將所述第一OAM訊息發送給所述CPE裝置。
(2)根據(1)所述的設備,其中,所述設備在以下網路上實施:乙太網無源光網路(EPON),基於有線電纜的EPON(EPoC),或EPON的有線電纜數據服務介面規範(DOCSIS)供應(DPOE)網路。
(3)根據(1)所述的設備,其中,所述CPE裝置的所述EEE 控制策略設置為將所述CPE裝置置於睡眠模式或低功率模式的設置。
(4)根據(1)所述的設備,其中,所述SIEPON OAM客戶端在光線路終端(OLT)上實施。
(5)根據(1)所述的設備,其中,所述SIEPON OAM客戶端進一步被配置為:接收進入睡眠模式或低功率模式的建議;基於所述建議更新控制策略;基於更新的所述控制策略生成第二OAM訊息;以及通過所述介面將所述第二OAM訊息發送給所述CPE裝置。
(6)根據(5)所述的設備,其中,所述SIEPON OAM客戶端進一步被配置為:定期接收進入所述睡眠模式或所述低功率模式的所述建議;基於所述建議定期更新所述控制策略;基於更新的所述控制策略定期生成所述第二OAM訊息;以及通過所述介面將所述第二OAM訊息定期發送給所述CPE裝置。
根據本發明的另一方面,還提供了如下系統:
(7)一種系統,包括:乙太網無源光網路的服務互操作性(SIEPON)操作、管理以及維護(OAM)客戶端;以及網路電源管理器(NPM),其中,所述NPM被配置為:確定用戶駐地設備(CPE)裝置的高能效乙太網(EEE)控制策略設置,以及指導所述SIEPON OAM客戶端基於所述EEE控制策略設置生成第一OAM訊息。
(8)根據(7)所述的系統,進一步包括:光纖網路單元(ONU),其中,所述ONU被配置為接收所述 第一OAM訊息並且將所述第一OAM訊息發送給所述CPE裝置。
(9)根據(7)所述的系統,其中,所述CPE裝置的所述EEE控制策略設置為將所述CPE裝置置於睡眠模式或低功率模式的設置。
(10)根據(7)所述的系統,其中,所述系統在以下網路上實施:乙太網無源光網路(EPON),基於有線電纜的EPON(EPoC),或EPON的有線電纜數據服務介面規範(DOCSIS)供應(DPOE)網路。
(11)根據(7)所述的系統,其中,所述NPM進一步被配置為:接收進入睡眠模式或低功率模式的建議;基於所述建議更新控制策略;基於更新的所述控制策略生成第二OAM訊息;以及將所述第二OAM訊息發送給所述CPE裝置。
(12)根據(11)所述的系統,其中,所述NPM進一步被配置為:定期接收進入所述睡眠模式或所述低功率模式的所述建議;基於所述建議定期更新所述控制策略;基於更新的所述控制策略定期生成所述第二OAM訊息;以及將所述第二OAM訊息定期發送給所述CPE裝置。
根據本發明的另一方面,還提供了如下方法:
(13)一種方法,包括:確定用戶駐地設備(CPE)裝置的高能效乙太網(EEE)控制策略設置;使用乙太網無源光網路的服務互操作性(SIEPON)操作、管理以及維護(OAM)客戶端基於所述EEE控制策略設置生成第一 OAM訊息;以及將所述第一OAM訊息發送給所述CPE裝置。
(14)根據(13)所述的方法,其中,所述SIEPON OAM客戶端在光線路終端(OLT)上實施。
(15)根據(13)所述的方法,其中,所述網路電源管理器(NPM)確定所述EEE控制策略設置。
(16)根據(13)所述的方法,其中,將所述第一OAM訊息發送給所述CPE裝置進一步包括:將所述第一OAM訊息發送給光纖網路單元(ONU),其中,所述ONU接收所述第一OAM訊息並且將所述第一OAM訊息發送給CPE裝置。
(17)根據(13)所述的方法,其中,所述CPE裝置的所述EEE控制策略設置為將所述CPE裝置置於睡眠模式或低功率模式的設置。
(18)根據(13)所述的方法,進一步包括:接收進入睡眠模式或低功率模式的建議;基於所述建議更新控制策略;基於更新的所述控制策略生成第二OAM訊息;以及通過所述介面將所述第二OAM訊息發送給所述CPE裝置。
(19)根據(18)所述的方法,其中,網路電源管理器(NPM)基於所述建議更新所述控制策略。
(20)根據(18)所述的方法,進一步包括:定期接收進入所述睡眠模式或所述低功率模式的建議;基於所述建議定期更新所述控制策略;基於更新的所述控制策略定期生成所述第二OAM訊息;以及將所述第二OAM訊息定期發送給所述CPE裝置。
100‧‧‧PON
130‧‧‧OLT
140‧‧‧無源分光器
150‧‧‧電氣模組
160‧‧‧光學模組
161‧‧‧雷射二極體驅動器
162‧‧‧限制器放大器
163‧‧‧雙向光學子組件(BoSa)模組
164‧‧‧控制器
201‧‧‧OLT
203‧‧‧介面
206‧‧‧機上盒
210‧‧‧中央辦公室
220‧‧‧無源分光器
230‧‧‧外部網路
300‧‧‧NPM
402‧‧‧IEEE P1904.1 SIEPON標準
404‧‧‧IEEE 802.3標準
417‧‧‧OAM功能
500‧‧‧EEE控制策略
600~604‧‧‧步驟
700~706‧‧‧步驟
120,120-1,...,120-N‧‧‧ONU
202、202a~202c‧‧‧ONU
204a~204e‧‧‧LLID #1~LLID #5
403a、403b‧‧‧媒體相關介面(MDI)
405a‧‧‧線路介面OLT-LI
405b‧‧‧線路介面ONU-LI
406a‧‧‧線路OLT功能
406b‧‧‧線路ONU功能
407a‧‧‧客戶端介面OLT-CI
407b‧‧‧客戶端介面ONU-CI
408a‧‧‧客戶端OLT功能
408b‧‧‧客戶端ONU功能
409a‧‧‧網路到網路介面(NNI)
409b‧‧‧客戶端網路介面(UNI)
410a‧‧‧服務OLT功能
410b‧‧‧服務ONU功能
411‧‧‧光學數據網路/ODN
412a、412b‧‧‧802.3分層模型
414a‧‧‧OLT 802.3客戶端
414b‧‧‧ONU 802.3客戶端
416a、416b‧‧‧服務特定功能
418a‧‧‧OAM客戶端
418b‧‧‧MAC控制客戶端
418c‧‧‧MAC客戶端
420a‧‧‧OAMPDU.Indication
420b‧‧‧OAMPDU.Request
420c‧‧‧OAM_CTRL.Indication
420d‧‧‧OAM_CTRL.Request
422a‧‧‧MA_CONTROL.Indication
422b‧‧‧MA_Control.Request
424a‧‧‧MA_DATA.Request
424b‧‧‧MA_DATA.Indication
426a‧‧‧輸入
426b‧‧‧分類器
426c‧‧‧修改器
426d‧‧‧策略器/成形器
426e‧‧‧交叉連接器
426f‧‧‧隊列
426g‧‧‧調度器
426h‧‧‧輸出
427‧‧‧OAM功能
428a‧‧‧OAM客戶端
428b‧‧‧MAC控制客戶端
428c‧‧‧MAC客戶端
502a‧‧‧處理器
502b‧‧‧處理器
502c‧‧‧處理器
附圖包含在本說明書內並且構成本說明書的一部分,這些附圖闡述了本公開的實施方式,並且與上述整體描述和下面所提供 的實施方式的具體描述一起,用於解釋本公開的原理。在圖中:圖1A為無源光網路(PON)的示意圖;圖1B為典型光線路終端(OLT)的方框圖;圖2A示出了乙太網無源光網路(EPON),其中,中央辦公室和多個用戶通過光纖和無源分光器耦合在一起;圖2B示出了包括單個OLT和多個ONU的無源光網路;圖3為根據本公開實施方式的包括網路電源管理器的EPON系統的圖示;圖4A為根據本公開實施方式的示出IEEE 802.3標準和IEEE P1904.1 SIEPON標準的涵蓋範圍的圖示;圖4B為根據本公開實施方式的更詳細地示出由OLT用戶執行的功能的圖示;圖4C為根據本公開實施方式的更詳細地示出由ONT用戶執行的功能的圖示;圖5示出了根據本公開實施方式的使用SIEPON實現EEE電源管理的系統的方框圖;圖6為根據本公開實施方式的使用SIEPON實現EEE電源管理的方法的流程圖;以及圖7為根據本公開實施方式的使用SIEPON根據從CPE裝置中收集的訊息在ONU和CPE裝置上更新EEE介面的方法的流程圖。
通過在下面與附圖結合時所提出的具體實施方式,本公開的特徵和優點更加顯而易見,其中,相似的參考字符在全文中表示相應的部件。在圖中,相似的參考數字通常表示相同的、功能上相似的和/或結構上相似的部件。部件首先出現的示圖由在相應的參考數字中的最左邊的數字表示。
在以下描述中,提出了多個具體細節,以徹底地理解本公開。 然而,對於本領域的技術人員,沒有這些具體細節,顯然也可實踐本公開,包括結構、系統和方法。在本文中的描述和圖示為本領域的經驗人士或技術人員用於將其工作內容最有效地傳遞給本領域的其他技術人員的常見方式。在其他情况下,還未詳細描述衆所周知的方法、程序、元件以及電路,以避免使本公開的各個方面不必要地晦澀難懂。
在本說明書中引用“一個實施方式”、“實施方式”、“實例性實施方式”等,表示所描述的實施方式可包括特定的特徵、結構或特性,但是每個實施方式無需包括特定的特徵、結構或特性。而且,這種短語不必表示相同的實施方式。而且,在結合一個實施方式描述特定的特徵、結構或特性時,人們認為,本領域的技術人員瞭解,無論是否明確進行描述,結合其他實施方式都會影響這種特徵、結構或特性。
1、概述
通常,將在連接EPON的用戶駐地設備(CPE)/ONU裝置內的控制策略預先編程到裝置內。結果,出於提供商的需求,必須定制CPE裝置(例如,與這些服務提供商的原始設備製造商(OEM)/原始設計製造商(ODM)合作),並且用戶不能將裝置即插即用到網路中。而且,通常,在沒有增加特別的控制通道的情况下,不能容易地管理控制策略,而增加特別的控制通道會引起額外的複雜性和成本。一旦將控制策略編程到裝置中,該裝置就無法擺脫這些控制策略。服務提供商不能改變編程定制的接入裝置內的控制策略,這是因為服務提供商不能接近用於在家庭中的裝置的控制策略,用於進行配置和/或編程。在***用於視頻點播(VOD)的接入鏈路內的電視的鏈路上,服務提供商無法管理EEE策略。
根據本公開實施方式的系統和方法允許服務提供商管理、查詢以及動態地配置在CPE裝置上的EEE協議,CPE裝置位於用戶房屋上並且連接至與服務提供商進行通訊以提供服務的ONU(例 如,機上盒)。這樣做,根據使用(網路EEE的統計可通過SIEPON鏈路向上聚集到服務提供商/中央辦公室(CO))、時間以及所提供的服務,服務提供商可動態地更新EEE策略。本公開的實施方式使服務提供商能夠管理CPE裝置的EEE策略,從而這些策略不限於通常在CPE裝置上預先編程的策略。根據一個實施方式的方法使用SIEPON協議的操作、管理、維護(OAM)功能,限定服務提供商在網路域內的網路介面以及裝置上查詢、配置和管理EEE控制策略和電源管理的特定能力。協議消息可交換,以實現該方法。
此外,服務提供商及其夥伴OEM可支援協議,而非特定的控制策略。這可進一步擴展,用於處理所提供的服務(例如,提供給具有EEE能力的電視的視頻點播(VOD)服務)的裝置。根據本公開的實施方式的協議使服務提供商能夠管理電視(以及相應的交換器)所使用的控制策略,包括省電的可配置等級的攻擊性以及可配置的喚醒時間。此外,有關使用數據和配置文件的訊息可從CPE裝置中送回服務提供商。
所公開的系統和方法使服務提供商能夠動態提升控制策略,並且使服務提供商進入在特定家庭內的用於額外的裝置/服務的EEE域內。所公開的系統和方法使用戶能夠利用終端用戶設備的即插即用特徵。使用例如在有線電纜EPON(EPoC)(而非EPON)上運行的SIEPON系統和/或EPON/SIEPON的EPON的有線電纜數據服務介面規範(DOCSIS)供應(DPOE)實現方式,也可實現所公開的系統和方法。
2、無源光網路拓撲
現在參照圖1和圖2描述無源光網路(PON)拓撲。PON為點對多點網路結構,其包括在服務提供商處的光線路終端(OLT)和用於為用戶提供寬頻服務的在用戶處的ONU。已經開發了新標準,以定義不同類型的PON,每個類型的PON用於不同的目的。 例如,在相關領域中已知的各種PON類型包括寬頻PON(BPON)、乙太網PON(EPON)、萬兆乙太網PON(10G-EPON千兆位元)、千兆位元PON(GPON)、萬兆PON(XG-PON1)、下一代PON NGPON2等。
在圖1中示意性示出了典型PON 100的一個示例性示圖。PON 100包括N ONU 120-1到120-N(統稱為ONU 120),其通過無源分光器140和光纖連接至OLT 130。在EPON中,例如,使用兩個光波長(一個用於下游方向,另一個用於上游方向),實現通訊量數據傳輸。因此,將來自OLT 130的下游傳輸廣播給所有ONU 120。每個ONU 120根據預先分配的標籤(例如,在EPON內的LLID)過濾其各個數據。在一個實施方式中,無源分光器140為1到N分光器(即,能夠在單個OLT 130和N ONU 120之間分布通訊量的分光器)。
在大部分PON結構中,在由OLT 130控制的基於時分多址(TDMA)的存取方案中,在ONU 120之間分享上游傳輸。TDMA要求OLT 130首先發現ONU,然後,在能夠允許協調存取上游鏈路之前,測量其往返時間(RTT)。為該目的,在測距狀態中,OLT130試圖確定OLT 130和終端單元(即,ONU 120)之間的路程,以至少求得OLT 130和每個ONU 120之間的RTT。需要每個ONU 120的RTT,為了協調所有ONU 120的基於TDMA的對共享的上游鏈路的存取。在正常的操作模式中,由於在光纖鏈路上的溫度變化(這由在光纖上的不同訊號傳播時間造成),OLT 130和ONU 120之間的路程可隨著時間改變。因此,OLT 130連續地測量RTT並且據此調整每個ONU的TDMA方案。
如圖1B中示意性所示,OLT 130(可操作,例如,在EPON中)包括電氣模組150和光學模組160。電氣模組150負責處理所接收的上游突發訊號並且生成下游訊號。電氣模組150通常包括網路處理器和介質存取控制(MAC)適配器,該適配器被設計為 根據各個PON標準處理和操作上游和下游訊號。
在大部分情况下,光學模組160實施為小型可拔插式(SFP)收發器,該收發器接收從ONU(例如,ONU 120)發送的光學突發訊號並且將連續的光訊號發送給ONU。通過兩個不同的波長接收和發送訊號。例如,在EPON中,在下游方向,光學模組160生成從1480nm到1500nm(稱為15XY)的光訊號,並且在上游方向,光學模組160接收從1260nm到1360nm的光訊號。
光學模組160包括耦接發送雷射二極體的雷射二極體驅動器161,該發送雷射二極體基於雷射二極體驅動器161提供的電訊號生成光訊號。光學模組160還包括耦接接收光電二極體的限制器放大器162,該光電二極體產生與光輸入突發訊號的光量成比例的電流。限制器放大器162生成兩個電流電平,表示所接收的突發訊號為‘1’還是‘0’邏輯值。
接收器/發送器光學部件(即,光電二極體和雷射二極體)作為雙向光學子組件(BoSa)模組163實現,該模組可發送和接收高速率的光訊號。光學模組160還包括控制器164,該控制器通過I2C介面與電氣模組150進行通訊並且執行與收發器的校準和監測相關的任務。
OLT銷售商通常研發和製造OLT 130的電氣模組150,而光學模組160通常為現成收發器,例如,SFP、XFP等。因此,電氣模組150和光學模組160之間的介面為與任何類型的SFP收發器兼容的標準介面。如圖1B中所示,介面包括用於接收(RX)數據、發送(TX)數據、使能TX訊號、重置RX訊號以及I2C的電線,用於在電氣模組150和控制器164之間進行接合。I2C介面為較慢的串聯介面,數據速率高達4Mb/秒。相比之下,RX數據和TX數據介面為高速介面,其中,這些介面上的訊號的數據速率與PON的數據速率相似。
2.1乙太網無源光網路拓撲
乙太網無源光網路(EPON)將乙太網數據包框架與PON技術相結合。因此,這些網路為成本效益和高容量的無源光學器件提供簡單並且具有可擴展性的乙太網。尤其地,由於光纖具有高帶寬,所以EPON能夠同時容納寬頻語音、數據以及視頻流量。而且,由於乙太網幀可直接封裝具有不同尺寸的本地IP數據包,而ATM無源光網路(APON)使用尺寸固定的ATM單元並且因此需要數據包分片和重組,所以EPON更適合於網際網路協議(IP)通訊量。
通常,EPON用於網路的“第一英里”內,其在服務提供商的中央辦公室和商業或住宅用戶之間提供連通性。在邏輯上,第一英里為點對多點網路,中央辦公室為多個用戶服務。樹狀拓撲可用於EPON中,其中,一個光纖將中央辦公室耦接至無源分光器,該分光器劃分下游光訊號,將其分配給用戶,並且組合用戶的上游光訊號(見圖2A)。
通常在光線路終端(OLT)和光纖網路單元(ONU)之間進行EPON內的傳輸(見圖2B)。OLT通常位於中央辦公室(例如,在圖2A中的中央辦公室210)內,並且將光纖接入網耦接至大都市主幹網,該大都市主幹網通常為屬於ISP或本地交換運營商的外部網路。ONU可位於路邊或者位於終端用戶位置,並且可提供寬頻語音、數據以及視頻服務。ONU通常耦接至1xN無源光耦合器,其中,N為ONU的數量,並且無源光耦合器通常通過單個光鏈路耦接OLT。該配置可實現大量節省光纖的數量以及EPON所需要的硬體量。
在EPON內的通訊可分成上游通訊量(從ONU到OLT)和下游通訊量(從OLT到ONU)。在上游方向,ONU需要分享信道容量和資源,這是因為僅僅具有一個鏈路,將無源光耦合器與OLT耦合。在下游方向,由於1xN無源光耦合器的廣播性質,所以下游數據幀由OLT播放到所有ONU中,並且隨後由其目的地ONU 根據其單獨的邏輯鏈路標識符(LLID)提取。LLID承載幀的物理地址訊息並且決定允許哪個ONU提取幀。
圖2A示出了乙太網無源光網路(EPON),其中,一個中央辦公室和多個用戶通過光纖和無源分光器耦接在一起。如圖2A中所示,多個用戶通過光纖和無源分光器220耦接至中央辦公室210。無源分光器220可位於終端用戶位置附近,從而使最初的光纖部署成本最小化。中央辦公室210可耦接至外部網路230,例如,由網際網路服務提供商(ISP)操作的城域網。要注意的是,雖然圖2A示出了樹狀拓撲,但是EPON也可基於其他拓撲,例如,環或總線。
圖2B示出了包括單個OLT和多個ONU的EPON。OLT 201位於中央辦公室(例如,圖2A中的中央辦公室210)內,並且通過介面203耦接至外部網路230。OLT 201通過光纖和無源分光器220耦接至ONU 202。如圖2B中所示,ONU(例如,ONU 202中的任一個)可容納多個網路裝置,例如,個人計算機、電話、視頻設備、網路服務器等。屬於同一類服務的一個或多個網路裝置通常分配給邏輯鏈路ID(LLID),如在IEEE 802.3標準中所定義的。LLID 204可代表例如用戶或用戶服務,或者它們可用於某種其他的用途。LLID在ONU(例如,ONU 202中的任一個)和OLT(例如,OLT 201)之間建立邏輯鏈路,並且可限定特定的服務水平協議(SLA)要求。在該實例中,將LLID #1 204a分配給ONU 202a的規則數據服務,將LLID #2 204b分配給ONU 202b的語音服務,將LLID #3 204c分配給ONU 202b的視頻服務,並且將LLID #4 204d分配給ONU 202c的關鍵數據服務。將LLID #5 204e分配給機上盒206。
2.2PON內的高能效乙太網和SIEPON
在支援高能效乙太網(EEE)和SIEPON的傳統PON中,沒有既支援EEE和又支援SIEPON的統一省電控制策略。相反,EEE 控制策略管理ONU 202和CPE裝置(例如,機上盒206)之間的能量消耗和效率(ECE),並且SIEPON控制策略管理OLT 201和ONU 202之間的ECE。本公開的實施方式提供了使服務提供商能夠使用統一的控制策略基於SIEPON控制策略動態地更新ONU 202和/或CPE裝置處的EEE控制策略的系統和方法,。在實施方式中,由網路電源管理器(NPM)強制執行統一的控制策略。圖3根據本公開的實施方式將集成NPM 300加入圖2B的拓撲中。例如,在OLT 201內和/或在一個或多個ONU 202內,可實現NPM 300。可選地,在獨立式裝置(例如,與OLT 202進行通訊)內,可實現NPM 300。現在,更詳細地描述使用EEE和SIEPON的電源管理。
3、高能效乙太網
ECE控制機制可用於控制裝置的能量消耗和效率。一般而言,這些ECE機制被設計為減少能耗並且提高效率,同時保持可接受的性能水平。
ECE控制機制的一個實例為IEEE P802.3az標準,也稱為高能效乙太網(EEE),將結合於此作為參考。EEE為IEEE標準,該標準被設計為在選擇的一組物理層裝置(PHY)上節省乙太網的能量。在IEEE標準內引用的實例PHY包括100BASE-TX和1000BASE-T PHY以及新興的10GBASE-T技術和底板介面,例如,10GBASE-KR。
EEE能力裝置可具有由一種稱為控制策略的配置指令管理的它們的ECE特徵。控制策略生成可考慮不同類型的功率訊息(例如,經過一段時間的流量模式、流量、性能特性、流量的類型和屬性以及有助於決定使用EEE功能的時間的其他相關訊息)。也可通過將硬體子系統的活動視為實際流量分析的代理,確定控制策略生成。廣義地說,功率訊息可包括與ECE最佳化相關的用於所有網路硬體、軟體和流量的任何配置、資源和功率使用訊息。
例如,交換機的控制策略可描述交換機進入和退出節能低功率狀態的時間和情形。控制策略可用於控制系統中一個或多個物理或虛擬裝置。例如,控制策略(也稱為物理控制策略或裝置控制策略)將額外的控制層添加到EEE能力裝置中。在實施方式中,能量消耗和效率舉措的一種通用方法用於盡可能長時間地減少盡可能多的網路元件/鏈路所消耗的功率。為此,在不通過網路傳輸數據時,將網路元件/鏈路放入睡眠狀態或低功率狀態。通過鏈路定期地傳輸訊號,以在目的地刷新接收器,並且因此保持鏈路活性。
例如,每個ONU 202可使用EEE控制策略控制EEE端口的能量消耗,以及使用那些EEE端口,控制與其連接的CPE裝置。例如,在未將數據傳輸給CPE裝置時,ONU 202a可使用EEE控制策略,將與其連接的CPE裝置(例如,機上盒206)置於睡眠狀態(或低功率狀態)。在ONU 202a確定沒有數據被傳輸給與其連接的任何CPE裝置或者沒有數據從與其連接的任何CPE裝置傳輸時,ONU 202a也可進入睡眠狀態(或低功率狀態)。在每個ONU處的EEE控制策略可確定每個ONU進入睡眠狀態的頻率。如果未有效地管理功耗,那麽會在網路內造成不可接受的性能損失。例如,應在合理的時間內喚醒切斷電源的(進入睡眠狀態或低功率狀態)每個裝置,以執行所需功能。雖然CPE裝置(例如,機上盒206)功率降低(例如,進入睡眠狀態或低功率狀態),但是相應的ONU 202(例如,ONU 202a)定期發送訊號,以保持鏈路活性。
4、SIEPON
在批准IEEE 802.ah(EPON)標準之後,不同的操作人員開發他們自己專有的規範,用於更高層的EPON功能。SIEPON為傘狀標準,其限定共同參考結構,以確保EPON保持單個生態系統,與多個國家控制的和/或分片的生態系統相反。SIEPON計劃試圖 通過一致和統一的方式解決不同的要求,這些要求與多個服務模型、不同的供應和管理小組以及EPON的各種部署場景相關聯。
由於難以測試與SIEPON兼容的大量EPON配置,所以SIEPON採用“設置菜單”方法,該方法將EPON特徵分組成支援的數據包。例如,EPON特徵可為通用函數或EPON裝置的特性,例如,省電特徵。其他SIEPON特徵包括省電特徵、樹幹以及樹木保護特徵、軟體下載特徵增、驗證特徵以及網際網路組管理協議(IGMP)/多播收聽者發現(MLD)特徵。
SIEPON屬性為特定的實現方式或特徵配置。SIEPON省電屬性包括OLT驅動省電機制、支援ONU啟動/響應的省電機制和/或具有多個睡眠周期的OLT驅動省電機構。SIEPON屬性被分組成數據包。每個SIEPON數據包包含一組屬性,其表示互操作的OLT和ONU的完整規格。例如,第一數據包(數據包A)為與EPON的DOCSIS供應(DPoE)規格對準的以全球電纜行業為目標的規格,第二數據包(數據包B)為與日本電信電話公司(NTT)規格對準的以日本本地電話運營商市場為目標的規格,以及第三數據包(數據包C)為與中文電報碼(CTC)規格對準的以中國本地電話運營商市場為目標的規格。
在基於EPON的存取系統中,SIEPON包括該系統的服務互操作性特徵。這些特徵包括該存取鏈路的操作、管理、維護(OAM)特徵以及該鏈路的節能協議,其跨OLT(例如,OLT 201)和ONU鏈路夥伴(例如,ONU 202)。然而,在實際的部署中,ONU(例如,ONU 202a)為系統的一部分,例如,用戶駐地設備(CPE)裝置,並且CPE裝置本身安裝在用戶的家庭或公司內。CPE裝置具有其自身的控制策略和節能協議。
圖4A為示出IEEE 802.3標準和IEEE P1904.1 SIEPON標準的覆蓋範圍的示圖。如圖4A中所示,物理層、MAC以及EPON的鏈路管理由IEEE 802.3標準404限定。IEEE P1904.1 SIEPON 標準402為高層用戶提供服務。這些高層客戶端包括通過光學數據網路(ODN)411進行通訊的ONU 202a和OLT 201的MAC客戶端、MAC控制客戶端以及操作、管理、維護(OAM)客戶端。在實施方式中,在本文中所描述的客戶端為軟體客戶端,其限定ONU 202a和OLT 201的高層性能並且在各個OLT 201和ONU 202a中可使用一個或多個處理器實現。然而,應理解的是,在實施方式中,這些客戶端也可直接以硬體實現。通過將服務提供給這些客戶端,SIEPON可用於控制OLT和ONU的高層性能。
如圖4A中所示,由IEEE 802.3標準404涵蓋的功能表示為線路OLT功能406a和線路ONU功能406b,並且由IEEE 802.3分層模型412a、412b執行。由IEEE P1904.1 SIEPON標準402涵蓋的服務表示為客戶端OLT功能408a和客戶端ONU功能408b,並且由IEEE 802.3客戶端執行。不由這兩個標準中的任一個涵蓋的服務特定功能表示為服務OLT功能410a和服務ONU功能410b。線路OLT功能406a和線路ONU功能406b可用於發送和接收乙太網幀,包括OAM幀,但是線路OLT功能406a和線路ONU功能406b不能執行更高級的功能,例如,發現和登記。這些更高級的功能由OLT 802.3客戶端414a和ONU 802.3客戶端414b分別使用客戶端OLT功能408a和客戶端ONU功能408b執行。
ONU 202a和OLT 201通過ODN 411進行通訊,並且通過媒體相關介面(MDI)403a和媒體相關介面403b彼此連接。OLT 802.3客戶端414a通過線路介面OLT-LI 405a(相當於IEEE 802.3的MAC服務和OAM服務介面)連接線路ONU功能406b,並且ONU 802.3客戶端414b通過線路介面ONU-LI 405b與線路ONU功能406b連接。OLT 802.3客戶端414a通過客戶端介面OLT-CI 407a與服務特定功能416a連接,並且ONU 802.3客戶端414b通過客戶端介面ONU-CI 407b與服務特定功能416b連接。OLT服務特定功能416a通過網路到網路介面(NNI)409a與外部網路230連接,並 且ONU服務特定功能416b通過客戶端網路介面(UNI)409b與CPE裝置(例如,機上盒206)連接。
4.1 OLT客戶端
圖4B更詳細地示出了OLT 802.3客戶端414a。OLT 802.3客戶端414a包括OAM客戶端418a、MAC控制客戶端418b以及MAC客戶端418c。OAM客戶端418a為線路OLT功能406a執行更高層OAM功能417,例如,用於:網際網路組管理協議(IGMP)、簡單網路管理協議(SNMP)、省電、保護、警報、統計、供應以及驗證的功能。MAC控制客戶端418b為線路OLT功能406a執行更高層的MAC控制功能,其所包括用於:發現和登記、GATE生成以及REPORT處理的功能。MAC客戶端418c為線路OLT功能406a執行更高層的MAC用戶功能,其包括用於:虛擬局域網(VLAN)模式、隧穿、多播、服務質量(QoS)特徵、緩衝以及調度的功能。
SIEPON為MAC客戶端418c數據路徑提供統一的供應模型,包括用於輸入426a、分類器426b、修改器426c、策略器/成形器426d、交叉連接器426e、隊列426f、調度器426g以及輸出426h的功能塊。輸入426a從NNI 409a接收幀。分類器426b通過比較幀頭和預定值,對輸入幀分類。修改器426c通過添加字段、更換字段或去除幀的字段修改幀字段。策略器/成形器426d通過延遲不相容的幀(成形)或標記要丟棄(進行監管)的不相容的幀強制執行策略。交叉連接器426e將幀移動到合適的隊列。隊列426f將幀保持在隊列內,直到調度器426g準備進行處理。調度器426g基於調度算法將幀多路傳輸到輸出426h中。輸出426h將幀輸出到介面(例如,輸出到線路介面OLT-LI 405a)中。如圖4B所示,MAC客戶端418c包含相應的一系列功能塊,用於處理從線路OLT功能406a接收的數據,通過NNI 409a將該數據傳輸給外部網路230。
MAC客戶端418c、OAM客戶端418a以及MAC控制客戶端418b可使用服務原語與線路OLT功能406a連接。例如,在MAC客戶端418c發送數據時(例如,輸出426h輸出幀時),MAC客戶端418c生成MA_DATA.Request 424a服務原語。在MAC客戶端接收從線路OLT功能406a發送的數據時,MAC客戶端418c接收MA_DATA.Indication 424b服務原語。同樣,MAC控制客戶端418b和線路OLT功能406a使用MA_CONTROL.Indication 422a服務原語和MA_Control.Request 422b服務原語,以互相發送和接收訊息。OAM客戶端418a和線路OLT功能406a使用至少兩組服務原語連接。在OAM客戶端418a希望將OAM訊息發送給ONU時,OAM客戶端418a生成OAMPDU.Request 420b服務原語和/或OAM_CTRL.Request 420d服務原語。在OAM客戶端418a從ONU接收OAM訊息時,OAM客戶端418a接收OAMPDU.Indication 420a服務原語或OAM_CTRL.Indication 420c服務原語。
4.2 ONU客戶端
圖4C為更詳細地示出ONU 802.3客戶端414b的示圖。ONU 802.3客戶端414b包括OAM客戶端428a、MAC控制客戶端428b以及MAC客戶端428c。OAM客戶端428a為線路ONU功能406b執行更高層的OAM功能427,例如,用於:網際網路組管理協議(IGMP)、簡單網路管理協議(SNMP)、省電、保護、警報、統計、供應以及驗證的功能。MAC控制客戶端428b為線路OLT功能406b執行更高層MAC控制功能,包括用於:發現和登記、GATE生成以及REPORT處理的功能。MAC客戶端428c為線路OLT功能406b執行更高層的MAC客戶端功能,包括用於:虛擬局域網(VLAN)模式、隧穿、多播、服務質量(QoS)特徵、緩衝以及調度的功能。MAC客戶端428c通過UNI 409b與CPE裝置(例如,機上盒206)連接。
4.3 SIEPON電源管理
在實施方式中,OLT 201強制執行ECE策略以控制ONU 202的能量消耗和效率。例如,如果OLT 201沒有數據發送給ONU 202a,並且ONU 202a未將數據發送給OLT 201,那麽OLT 201可指導ONU 202a進入睡眠模式或低功率模式。如果OLT 201沒有數據發送給任何ONU 202a,並且如果ONU 202未將數據發送給OLT 201,那麽OLT 201可進入睡眠模式或低功率模式。本公開的實施方式提供使用SIEPON,不僅在連接的ONU上,而且在CPE設備(例如,機上盒206)上,強制執行ECE控制策略的系統和方法。
5、使用SIEPON執行EEE電源管理
本公開的實施方式提供在SIEPON內使用OAM功能,以限定服務提供商在網路域內的網路介面以及裝置上查詢、配置和管理EEE控制策略和電源管理的特定能力的系統和方法。例如,EEE控制策略可用於在EPON外部的裝置(例如,在圖2B中的機上盒206)上實現省電特徵。可基於該控制策略、睡眠頻率、激活EEE協議的流量水平、進入睡眠模式的時間等,指導機上盒206。然而,家庭裝置最初無需配置有這些協議。本公開的實施方式使用SIEPON協議,在機上盒206(以及其他用戶裝置)內重新配置EEE控制協議。
這就允許(例如,通過外部網路230連接至機上盒206的)服務提供商具有對機上盒206的能源效率策略的配置進行控制的水平。服務提供商也可使用SIEPON查詢機上盒206的統計和性能,並且基於從機上盒206收集的訊息發送更新內容。例如,如果服務提供商確定在操作機上盒206幾個月(或某個其他時間段)之後,通過調整其控制策略(例如,根據白天/晚上),可節省更多的能量,那麽服務提供商可使用OAM特徵初始化對機上盒206的更新。應理解的是,終端用戶可使用幾種不同類型的機上盒。 一些機上盒可比較簡單,僅僅具有一種設置,並且這種設置可更新。更複雜的機上盒可配置有多種配置。
例如,在OLT基於SIEPON策略指導ONU 202a降低功率時,本公開的實施方式使ONU 202a(或任何其他ONU 202)能夠建議降低連接至ONU 202a的CPE裝置(例如,機上盒206)的功率。在ONU 202a基於其EEE策略降低功率時,本公開的實施方式也使ONU 202a能夠建議降低該OLT 201的功率。
5.1網路電源管理器
在一個實施方式中,網路電源管理器(NPM)300可用於管理網路內裝置的控制策略。圖3根據本公開的實施方式將集成NPM300加入圖2B的拓撲中。如上所述,在網路內的ECE的傳統方法未提供網路元件的端到端管理。相對於實現ECE改進,這種ECE管理的缺乏尤其重要。在圖2B的拓撲中,例如,不具有不同的ECE能力、控制策略以及具有不同的網路元件的其他功率節省特徵的中央管理。
應理解的是,所接收的特定的一組功率訊息、在功率訊息上進行的分析以及基於功率訊息生成配置指令的工藝可取決於實現方式。在實施方式中,NPM 300可與圖4B的OLT 802.3客戶端414a以及圖4C的ONU 802.3客戶端414b連接和/或對其進行管理。例如,NPM 300可從ONU 202a和OLT 201中收集訊息。這種訊息可包括例如:(1)操作特性,例如,喚醒時間、鏈接速度、緩衝大小、製造商、裝置在網路上的位置以及配置選項;(2)所實施的策略訊息,例如,睡眠觸發以及緩衝要求;和/或(3)控制策略設置(例如,強制執行低功率模式的強制程度、設置喚醒定時器的時間等)。
NPM 300可根據本公開的實施方式置於圖3的EPON拓撲內的多個位置的任何位置中。例如,在實施方式中,NPM 300實施為OLT 201模組。可選地,NPM 300可實施為一個或多個ONU 202 的模組。NPM 300也可在耦接至ONU 202的一個或多個CPE裝置內(例如,在機上盒206內)實現。NPM 300也可實施為耦接至OLT 201的單獨模組、ONU 202和/或耦接至ONU 202的CPE設備實現。此外,EPON系統可具有單個NPM或多個NPM。應理解的是,NPM 300可以以例如硬體或軟體(或硬體和軟體的組合)實施。此外,在實施方式中,NPM 300不需要實施為網路元件的一部分,以收集功率訊息並且將配置指令發送給元件。例如,在實施方式中,NPM 300可實施為與OLT 201和/或ONU 202a進行通訊的獨立式裝置。
5.2使用SIEPON更新CPE裝置的EEE配置
在運輸CPE裝置(例如,機上盒206)時,通常將某些默認設置配置在CPE裝置內,以支援EEE功能。本公開的實施方式使服務提供商能夠改變這些默認設置,以使用EPON的OAM更新CPE裝置的EEE功能。
圖5示出了根據本公開實施方式的使用SIEPON實現EEE電源管理的系統的方框圖。在圖5中,OLT 201通過網路鏈路與ONU202a進行通訊,並且機上盒206耦接至ONU 202a。在實施方式中,圖5的系統為EPON系統。然而,應理解的是,本公開的實施方式不限於EPON。例如,在實施方式中,圖5的系統可為基於有線電纜的EPON(EPoC)系統或使用EPON/SIEPON的EPON的有線電纜數據服務介面規範(DOCSIS)供應(DPOE)實現方式的系統。
在實施方式中,機上盒206配置有EEE控制策略500。控制策略500可為單個控制策略或幾個不同的控制策略構成的一系列。EEE控制策略500可用於在機上盒206上實現省電特徵。例如,可基於控制策略500、睡眠頻率、激活EEE協議的流量水平、進入睡眠模式的時間等,指導機上盒206。使用圖5的系統為機上盒206提供服務的服務提供商可使用SIEPON管理策略500。在實 施方式中,服務提供商的中央辦公室位於OLT 201,並且服務提供商管理OLT 201的策略500。然而,應理解的是,在一個實施方式中,服務提供商也可通過ONU 202a和/或外部網路230管理策略500。
由於IEEE P1904.1 SIEPON標準402為更高層的用戶(例如,OLT 201的OAM客戶端418a以及ONU 202a的OAM客戶端428a)提供服務,所以SIEPON可用於控制OLT 201、ONU 202a以及機上盒206的更高層的OAM性能。在OLT指導將ONU 202a置於睡眠模式或低功率模式時,服務提供商可使用SIEPON指導OLT 201的OAM客戶端418a將OAM消息發送給機上盒206,以將機上盒206置於睡眠模式或低功率模式。因此,本公開的實施方式使服務提供商能夠設置由服務提供商管理的整個網路的統一的ECE控制策略。
在實施方式中,以ONU 202a可處理的格式生成該OAM消息。例如,在實施方式中,OLT 201使用OAM協議數據單元(PDU)將OAM消息發送給ONU 202a。這些OAM PDU可包含控制訊息(例如,指導機上盒206置於睡眠模式的訊息)。在實施方式中,為了將OAM消息從OLT 201發送到ONU 202a,OAM用戶418生成服務原語,以請求將OAM PDU從OLT 201傳遞到ONU 202a。例如,在實施方式中,OAM客戶端418a生成OAMPDU.Request 420b服務原語和/或OAM_CTRL.Request 420d服務原語,以通過線路OLT功能406a將OAM PDU發送給ONU 202a。這些OAM PDU可包含OAM省電PDU,以指導機上盒206改變策略500,從而如果當前未使用機上盒206,那麽將機上盒206置於睡眠模式或低功率模式。
一旦OAM客戶端418a生成OAM PDU,線路OLT功能406a就使用IEEE 802.3標準404的功能,將這些OAM PDU發送給ONU 202a。例如,在實施方式中,在一個或多個乙太網數據幀中,將 OAM PDU發送給ONU 202a,隨後,ONU 202a基於其各自的邏輯鏈路標識符(LLID)提取數據幀,邏輯鏈路標識符承載幀的物理地址訊息並且確定允許哪個ONU提取幀。如圖3中所示,將機上盒分配給LLID 204e,因此,ONU 202a將LLID 204e分配給要發送給ONU 202a的一個或多個數據幀。
一旦ONU 202a接收數據幀,就通過OAMPDU.Indication 420a服務原語和/或OAM_CTRL.Indication 420c服務原語將這些數據幀發送給ONU 202a的OAM客戶端428a。然後,通過OAM功能427將這些幀從OAM客戶端428a發送到MAC客戶端428c。MAC客戶端428c可用於將OAM訊息傳送給機上盒206,以指導機上盒206改變策略500。如上面關於OLT 201所討論的,MAC客戶端428c包含一組功能塊,用於處理要發送的數據。同樣,ONU 202a的MAC客戶端428c也包含一組功能塊,用於處理要發送的數據。MAC客戶端428c的交叉連接塊426e將幀移動到合適的隊列中,用於在UNI 409b上進行輸出。
由於將這些幀分配給LLID 204e,所以由ONU 202a通過UNI 409b將這些幀發送給機上盒206。一旦機上盒206接收到幀,那麽,如果目前未使用機上盒206,則機上盒206改變策略500以指導機上盒206進入睡眠模式或低功率模式。
在實施方式中,服務提供商使用NPM 300管理策略500。然而,應理解的是,在實施方式中,服務提供商可管理策略500,無需使用網路電源管理器。在實施方式中,NPM 300管理OLT 201的OAM功能417,並且每當NPM 300確定應更新策略500時,指導OLT 201通過OAM客戶端418a發送OAM PDU。此外,在實施方式中,NPM 300可管理EEE控制策略,用於耦接至ONU 202的各種CPE裝置。
在實施方式中,OLT 201、ONU 202a和/或機上盒206中的一個或多個可包括處理器502。例如,在實施方式中,處理器502a 可處理客戶端OLT功能408a的指令。此外,在實施方式中,處理器502a可處理NPM 300的指令。在另一個實施方式中,NPM 300具有其自身的專用處理器。在實施方式中,處理器502b可處理客戶端ONU功能408b的指令。此外,在實施方式中,處理器502c可處理機上盒206和/或策略500的指令。
圖6為根據本公開實施方式的使用SIEPON實現EEE電源管理的方法的流程圖。在步驟600中,服務提供商確定新的控制策略設置。例如,在實施方式中,如果目前未使用機上盒206,那麽服務提供商確定應修改機上盒206的控制策略500以指導機上盒206進入睡眠模式或低功率模式。在步驟602中,OLT 201基於新的控制策略設置生成OAM訊息。例如,OLT 201的OAM客戶端418a使用OAMPDU.Request 420b服務原語和/或OAM_CTRL.Request 420d服務原語生成新的控制策略設置的OAM PDU。在步驟604中,OLT 201通過ONU將OAM訊息發送給CPE裝置。例如,OLT 201將OAM訊息發送給ONU 202a,並且ONU 202a的MAC客戶端428c接收OAM訊息並且將一個或多個幀發送給機上盒206,指導機上盒206改變策略500。在步驟604中,OLT 201可修改ONU 202a的EEE控制策略,並且可將新的EEE控制策略指令發送給CPE裝置。
5.3使用SIEPON從CPE裝置中收集訊息
本公開的實施方式也使服務提供商能夠使用SIEPON中的OAM特徵以獲得有關CPE裝置的性能模式的訊息,從而服務提供商通過SIEPON可更高效地控制該裝置的EEE功能。例如,在實施方式中,服務提供商可從機上盒206中收集訊息。
在實施方式中,在ONU 202a基於其EEE控制策略進入睡眠模式或低功率模式時,ONU 202a可建議OLT 201也進入睡眠模式或低功率模式。例如,在實施方式中,ONU 202a的OAM客戶端428a生成OAMPDU.Request 420b服務原語和/或 OAM_CTRL.Request 420d服務原語,以通過線路ONU功能406b將OAM PDU發送給OLT 201。由於當前未使用ONU 202a,所以這些OAM PDU可包含OAM省電PDU,以建議將OLT 201置於睡眠模式或低功率模式。
一旦由OAM客戶端428a生成OAM PDU,線路ONU功能406b就使用IEEE 802.3標準404功能,將這些OAM PDU發送給OLT 201。例如,在實施方式中,在一個或多個乙太網數據幀中,將OAM PDU發送給OLT 201,隨後,OLT 201提取數據幀。一旦OLT 201接收到數據幀,就通過OAMPDU.Indication 420a服務原語和/或OAM_CTRL.Indication 420c服務原語,將數據幀發送給OLT 201的OAM客戶端418a。在實施方式中,OAM客戶端418a將OAM訊息發送給NPM 300。服務提供商可使用OAM訊息,確定是否將OLT 201置於睡眠模式或低功率模式。例如,如果OLT 201依然發送或者從另一個ONU(例如,ONU 202b)接收訊息,那麽服務提供商可確定不將OLT 201置於睡眠模式或低功率模式。
在實施方式中,服務提供商可在網路上從多個CPE裝置中連續地收集OAM訊息。通過監控CPE裝置的電源使用情况,在用戶使用模式改變時,服務提供商可動態地修改CPE裝置的EEE策略。在實施方式中,服務提供商確定使用NPM 300收集和管理EEE策略訊息的方式。然而,應理解的是,在實施方式中,服務提供商可收集和管理EEE策略訊息,而不使用NPM 300。
圖7為根據本公開實施方式的使用SIEPON基於從CPE裝置中收集的訊息更新ONU和CPE裝置上的EEE介面的方法的流程圖。在步驟700中,OLT 201接收進入睡眠模式或低功率模式的建議(例如,從ONU 202a中)。例如,在實施方式中,在ONU 202a進入睡眠模式或低功率模式時,ONU 202a將該建議發送給OLT 201。在步驟702中,基於該推薦,OLT 201可選地更新控制策略。例如,OLT 201可基於從ONU 202接收的數據更頻繁或不太頻繁 地確定是否進入睡眠模式或低功率模式。可選地,OLT 201可確定不改變其控制策略。在步驟704中,OLT 201可基於新的控制策略設置生成OAM訊息。例如,OLT 201可使用其更新的控制策略,改變何時指導ONU 202a進入睡眠模式或低功率模式。在步驟706中,OLT 201通過ONU(例如,ONU 202a)將OAM訊息發送給CPE裝置(例如,機上盒206)。
6、結論
要理解的是,具體實施方式部分而非摘要部分,旨在用於解釋申請專利範圍。摘要部分可闡述由發明人預期的本公開的一個或多個(而非所有)示例性實施方式,因此其並非旨在以任何方式限制本公開和所附申請專利範圍。
上面已經在功能性構件的幫助下,描述了本公開,這些功能性構件闡述其特定的功能和關係的實現方式。為了便於進行描述,在本文中已經任意地限定這些功能性構件的界限。只要適當地執行其特定的功能和關係,就可限定替換的界限。
具體實施方式的以上描述非常完整地顯示出本公開的一般性,所以在不偏離本公開的一般原理的情况下,通過應用本領域的技術人員的知識,人們可容易地修改和/或調整這種具體實施方式,用於各種應用程序中,無需進行過度的實驗。因此,根據在本文中提出的教導和指導,這種調整和修改要在所公開的實施方式的等同的意義和範圍內。要理解的是,在本文中的措辭或術語用於進行描述,而非用於進行限制,所以根據教導和指導,本說明書的術語或措辭要由技術人員進行解釋。
在本文中所描述的代表性訊號處理功能可以以硬體、軟體或其組合實現。例如,根據在本文中所提供的討論,本領域的技術人員會理解的是,使用計算機處理器、計算機邏輯、專用電路(ASIC)、數字訊號處理器等,可實現訊號處理功能。因此,執行在本文中所描述的訊號處理功能的任何處理器在本公開的範圍和 精神內。
以上系統和方法可實施為在機器上執行的計算機程序、計算機程序產品、已經儲存了指令的有形的和/或永久性的計算機可讀介質。例如,在本文中所描述的功能可由計算機程序指令體現,這些指令由一個計算機處理器或上述任何一個硬體裝置執行。計算機程序指令促使處理器執行在本文中所描述的訊號處理功能。可將計算機程序指令(例如,軟體)儲存在有形的永久性計算機可用介質、計算程序介質或計算機或處理器可存取的任何儲存介質內。這種介質包括儲存器裝置(例如,RAM或ROM)或者其他類型的計算機儲存介質(例如,計算機磁盤或CD ROM)。因此,具有計算機程序代碼的任何有形的永久性計算機儲存介質在本公開的範圍和精神內,這些介質促使處理器執行在本文中所描述的訊號處理功能。
雖然上面已經描述了本公開的各種實施方式,但是應理解,僅僅通過實例而非限制性地提出了這些實施方式。對於相關領域的技術人員,在不背離本公開的精神和範圍的情况下,顯然可在其內進行形式和細節上的各種變化。因此,本公開的廣度和範圍不應受到任何上述示例性實施方式的限制,而且,本發明應僅僅由以下申請專利範圍及其等同物限定。
600‧‧‧步驟
602‧‧‧步驟
604‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種光線路終端,包括:介面;以及乙太網無源光網路的服務互操作性操作、管理以及維護客戶端,其中,所述乙太網無源光網路的服務互操作性操作、管理以及維護客戶端被配置為:收集複數個用戶駐地設備裝置的電源使用的圖案訊息;基於收集的該圖案信息,確定是否更新所述光線路終端的控制策略;基於收集的該圖案信息,為該些用戶駐地設備裝置的一用戶駐地設備裝置確定高能效乙太網控制策略設置;基於所述高能效乙太網控制策略設置生成第一操作、管理以及維護訊息;以及通過所述介面將所述第一操作、管理以及維護訊息發送給所述用戶駐地設備裝置。
  2. 根據請求項1所述的光線路終端,其中,所述光線路終端在以下網路上實施:乙太網無源光網路,基於有線電纜的乙太網無源光網路,或乙太網無源光網路的有線電纜數據服務介面規範供應網路。
  3. 根據請求項1所述的光線路終端,其中,所述乙太網無源光網路的服務互操作性操作、管理以及維護客戶端進一步被配置為:接收來自用戶駐地設備裝置對所述光線路終端的建議,以進入睡眠模式或低功率模式;基於所述建議,決定是否更新所述光線路終端的控制策略;基於更新的所述控制策略生成第二操作、管理以及維護訊息;以及 通過所述介面將所述第二操作、管理以及維護訊息發送給所述用戶駐地設備裝置。
  4. 根據請求項3所述的光線路終端,其中,所述乙太網無源光網路的服務互操作性操作、管理以及維護客戶端更進一步被配置為:基於收集的該圖案信息,確定是否發生一更改該些用戶駐地設備裝置的電源使用的圖案;以及更新所述控制策略,以嚮應確定發生在該些用戶駐地設備的電源使用的圖案的變化。
  5. 一種用於高能效乙太網電源管理的系統,包括:光線路終端;乙太網無源光網路的服務互操作性操作、管理以及維護客戶端;以及網路電源管理器,其中,所述網路電源管理器被配置為:收集複數個用戶駐地設備裝置的電源使用的圖案訊息;基於收集的該圖案信息,確定是否更新所述光線路終端的控制策略;基於收集的該圖案信息,為該些用戶駐地設備裝置的一用戶駐地設備裝置確定高能效乙太網控制策略設置;以及指導所述乙太網無源光網路的服務互操作性操作、管理以及維護客戶端基於所述高能效乙太網控制策略設置生成第一操作、管理以及維護訊息。
  6. 根據請求項5所述的系統,其中,所述網路電源管理器進一步被配置為:接收來自用戶駐地設備裝置對所述光線路終端的建議,以進入睡眠模式或低功率模式;基於所述建議,決定是否更新所述光線路終端的控制策略;基於更新的所述控制策略生成第二操作、管理以及維護訊 息;以及將所述第二操作、管理以及維護訊息發送給所述用戶駐地設備裝置。
  7. 根據請求項6所述的系統,其中,所述網路電源管理器進一步被配置為:定期接收進入所述睡眠模式或所述低功率模式的所述建議;基於所述建議定期更新所述控制策略;基於更新的所述控制策略定期生成所述第二操作、管理以及維護訊息;以及將所述第二操作、管理以及維護訊息定期發送給所述用戶駐地設備裝置。
  8. 一種用於高能效乙太網電源管理的方法,包括:收集複數個用戶駐地設備裝置的電源使用的圖案訊息;基於收集的該圖案信息,確定是否更新光線路終端的控制策略;基於收集的該圖案信息,為該些用戶駐地設備裝置的一用戶駐地設備裝置確定高能效乙太網控制策略設置;使用乙太網無源光網路的服務互操作性操作、管理以及維護客戶端基於所述高能效乙太網控制策略設置生成第一操作、管理以及維護訊息;以及將所述第一操作、管理以及維護訊息發送給所述用戶駐地設備裝置。
  9. 根據請求項8所述的方法,進一步包括:接收來自用戶駐地設備裝置對所述光線路終端的建議,以進入睡眠模式或低功率模式;基於所述建議,決定是否更新所述光線路終端的控制策略;基於更新的所述控制策略生成第二操作、管理以及維護訊息;以及 通過所述介面將所述第二操作、管理以及維護訊息發送給所述用戶駐地設備裝置。
  10. 根據請求項9所述的方法,進一步包括:定期接收進入所述睡眠模式或所述低功率模式的建議;基於所述建議定期更新所述控制策略;基於更新的所述控制策略定期生成所述第二操作、管理以及維護訊息;以及將所述第二操作、管理以及維護訊息定期發送給所述用戶駐地設備裝置。
TW102124217A 2012-07-06 2013-07-05 高能效乙太網電源管理之通訊設備、系統及其方法 TWI555348B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261668731P 2012-07-06 2012-07-06
US13/926,941 US20140010541A1 (en) 2012-07-06 2013-06-25 Energy Efficient Ethernet Power Management Via SIEPON Protocol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201414235A TW201414235A (zh) 2014-04-01
TWI555348B true TWI555348B (zh) 2016-10-21

Family

ID=48771249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102124217A TWI555348B (zh) 2012-07-06 2013-07-05 高能效乙太網電源管理之通訊設備、系統及其方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140010541A1 (zh)
EP (1) EP2683113A1 (zh)
KR (1) KR101466183B1 (zh)
CN (1) CN103532735A (zh)
TW (1) TWI555348B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103905932B (zh) * 2014-04-23 2017-06-23 河北工程大学 一种基于NC和QoS感知的服务互通以太网无源光网络***
CN103905336B (zh) * 2014-04-24 2017-04-19 河北工程大学 一种基于网络编码技术的SIEPON中QoS感知的调度方法
FR3050892A1 (fr) * 2016-05-02 2017-11-03 Orange Procede de controle d'une passerelle residentielle d'un reseau de communication, procede de supervision, procede d'execution d'une action, dispositifs et programme d'ordinateur correspondants.
US10972293B1 (en) * 2018-10-17 2021-04-06 Marvell Asia Pte., Ltd. Adaptive energy efficient Ethernet
CN109714653B (zh) * 2018-12-28 2022-05-13 武汉长光科技有限公司 一种加快ctc oam升级效率的方法
KR20210000839U (ko) 2019-10-10 2021-04-20 현대중공업 주식회사 선박의 은폐형 안테나 구조
CN114257307B (zh) * 2021-12-27 2024-04-30 闽都创新实验室 一种光纤到户混传光收发模块
JP2024004124A (ja) * 2022-06-28 2024-01-16 株式会社Subaru 電源システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100111523A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-06 Teknovus, Inc. Epon with power-saving features
US20100142949A1 (en) * 2008-10-10 2010-06-10 Sudhesh Mysore Smart RF over glasss (RFoG) CPE unit with seamless PON upgrade capability
CN102347857A (zh) * 2010-07-30 2012-02-08 美国博通公司 用于管理网络中的能量效率和控制机制的***和方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9323311B2 (en) * 2006-06-22 2016-04-26 Broadcom Corporation Method and system for packet based signaling between A Mac and A PHY to manage energy efficient network devices and/or protocols
US7957335B2 (en) * 2007-08-23 2011-06-07 Cisco Technology, Inc. Dynamic power usage management based on historical traffic pattern data for network devices
JP5097296B2 (ja) * 2008-07-10 2012-12-12 マーベル ワールド トレード リミテッド 無線デバイスの電力消費を低減させるシステムおよび方法
US8009039B2 (en) * 2008-09-18 2011-08-30 Sensormatic Electronics, LLC EAS power management system
US8447368B2 (en) * 2008-11-13 2013-05-21 Lantiq Deutschland Gmbh Base station, method of operating a base station and wireless communication system
US8276010B2 (en) * 2009-02-12 2012-09-25 Cisco Technology, Inc. Network based system to control and monitor power consumption of networked elements
CN102318281B (zh) * 2009-02-24 2015-12-02 日本电信电话株式会社 光用户线路终端装置以及光网络终端装置
US8230240B2 (en) * 2009-04-08 2012-07-24 Broadcom Corporation Method and system for energy efficient networking over a serial communication channel based on forward error correction support
KR101096408B1 (ko) * 2009-11-25 2011-12-21 주식회사 팬택 유선 또는 무선으로 서비스 가능한 가능한 소형 기지국 및 그 운영 방법
US8667100B2 (en) * 2010-07-07 2014-03-04 Comcast Interactive Media, Llc Device communication, monitoring and control architecture and method
US8600231B2 (en) * 2010-08-19 2013-12-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Monitoring energy consumption in optical access networks
CN102404047B (zh) * 2010-09-17 2015-09-16 中兴通讯股份有限公司 Onu与olt间实现节能机制管理的方法及***
US8612060B2 (en) * 2010-09-24 2013-12-17 Intel Corporation Power allocation controller
JP5483593B2 (ja) * 2010-11-04 2014-05-07 株式会社日立製作所 受動網光システム及びスリープタイム決定方法
JP5481355B2 (ja) * 2010-11-19 2014-04-23 株式会社東芝 無線送信装置及び受信装置
US20120155873A1 (en) * 2010-12-15 2012-06-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Power saving apparatus and method for optical line terminal and optical network unit
US8885506B2 (en) * 2011-06-14 2014-11-11 Broadcom Corporation Energy efficiency ethernet with assymetric low power idle
US8606407B2 (en) * 2011-06-20 2013-12-10 Schneider Electric Buildings, Llc Energy management application server and processes
US20130121684A1 (en) * 2011-11-10 2013-05-16 Alcatel-Lucent Usa Inc. Apparatus And Method For Providing Protection In A Passive Optical Network
US20130268783A1 (en) * 2012-04-04 2013-10-10 Broadcom Corporation System and Method for Using Energy Efficiency Network Refresh Signals for Exchanging Link Partner and Device Information

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100142949A1 (en) * 2008-10-10 2010-06-10 Sudhesh Mysore Smart RF over glasss (RFoG) CPE unit with seamless PON upgrade capability
US20100111523A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-06 Teknovus, Inc. Epon with power-saving features
CN102347857A (zh) * 2010-07-30 2012-02-08 美国博通公司 用于管理网络中的能量效率和控制机制的***和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103532735A (zh) 2014-01-22
US20140010541A1 (en) 2014-01-09
TW201414235A (zh) 2014-04-01
KR101466183B1 (ko) 2014-11-27
EP2683113A1 (en) 2014-01-08
KR20140005825A (ko) 2014-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI555348B (zh) 高能效乙太網電源管理之通訊設備、系統及其方法
Saridis et al. Lightness: A function-virtualizable software defined data center network with all-optical circuit/packet switching
US8699885B2 (en) Power control in an optical network unit
WO2016169246A1 (zh) 接入汇聚装置和认证注册方法
US8879594B2 (en) Efficient power control for an automatic laser driver
WO2020063991A1 (zh) Pon网络,用于pon网络的方法及装置,以及机器人***
TW201032501A (en) EPON with power-saving features
TW201145853A (en) Methods and apparatus for extending MAC control messages in EPON
US9413466B2 (en) Distributed pon transceiver architecture
US9680717B2 (en) Processing of data for the management of placement on standby
KR20150003353A (ko) 광 회선 단말 장치 및 그 구현 방법
KR20040062336A (ko) 이더넷 수동형광가입자망에서 루프백 절차 제어 방법
JP2009027538A (ja) 光ネットワーク終端装置、光アクセスシステムおよび通信サービスシステム
JP2023027345A (ja) 通信装置及び通信方法
JP6829023B2 (ja) 通信装置、情報通知方法及びコンピュータプログラム
JP6015323B2 (ja) 通信システム、通信方法、中継装置及び親局装置
CN103780424B (zh) 在siepon交换子***中的启用服务供应的管理
WO2012009889A1 (zh) 监控数据传输的方法及光网络单元
CN201986096U (zh) 一种应用于epon***的终端设备onu
JP6680642B2 (ja) 通信装置、設計方法及び通信プログラム
JP7348129B2 (ja) 通信装置、情報通知方法及びコンピュータプログラム
JP7048911B2 (ja) 通信装置、情報通知方法及びコンピュータプログラム
KR101385390B1 (ko) Epon 시스템에서 단말 장치의 슬립 모드 동작 방법 및 이를 구현하는 단말 장치
JP7314674B2 (ja) Ponシステム及び通信装置
JP7400501B2 (ja) 光通信システム及び集線装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees