[发明专利]用于在EPON中实现非对称线路速率的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及以太网无源光网络的设计。更特别地，本发明涉及一种用于在以太网无源光网络中实现非对称线路速率的方法和设备。

背景技术

为了跟上日益增长的因特网业务的步伐，已经广泛部署了光纤及关联的光传输设备，显著地增加了骨干网的容量。这虽然增加了骨干网的容量，但是与接入网容量的相应增长不匹配。即使使用了诸如数字用户线(DSL)和电缆调制解调器(CM)之类的宽带解决方案，当前的接入网提供的有限带宽在给终端用户提供高带宽方面还是形成了严重的瓶颈。

在目前开发的不同技术当中，以太网无源光网络(EPON)是下一代接入网的最佳备选技术之一。EPON将普遍存在的以太网技术与廉价的无源光学器件组合起来。因此，它们利用无源光学器件的成本效率和高容量提供了以太网的简单性和可扩展性。特别地，由于光纤的高带宽，EPON能够同时提供宽带语音、数据和视频业务。利用DSL或CM技术很难提供这种集成服务。而且，EPON更适合于网际协议(IP)业务，这是因为以太网帧可以直接封装不同大小的本地IP包，然而ATM无源光网络(APON)使用固定大小的ATM信元，因此需要包分段(packetfragmentation)和重组。

典型地，EPON用于网络的“第一英里”，其提供服务提供商的中心局和商业用户或住宅用户之间的连通性。逻辑上，第一英里是一种点到多点的网络，中心局服务于多个用户。在EPON中可以使用树型拓扑，其中一根光纤将中心局连接到无源光分路器/合路器。这一无源光分路器/合路器划分下行光信号并分发给用户，并且对来自用户的上行光信号进行组合(参见图1)。

EPON内的传输典型地在光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)(参见图2)之间执行。OLT一般驻留在中心局并且将光接入网连接到城域骨干网，城域骨干网典型地是属于因特网服务提供商(ISP)或本地交换运营商的外部网络。ONU可以位于路边或终端用户位置，并且可以提供宽带语音、数据和视频服务。ONU典型地连接到1乘N(1×N)无源光耦合器，其中N是ONU的数量，并且无源光耦合器典型地通过单个光链路连接到OLT。(注意，可以使用多个级联的光分路器/耦合器。)这一配置可以有效地节省EPON所需要的光纤数量和硬件数量。

EPON内的通信包括下行业务(从OLT到ONU)和上行业务(从ONU到OLT)。在下行方向上，由于1×N无源光耦合器的广播性质，由OLT将数据帧广播给所有的ONU并且随后由它们的目的地ONU选择性地提取。在上行方向上，ONU需要共享信道容量和资源，因为只有一个利用OLT连接无源光耦合器的链路。

为了与其他以太网设备互操作，EPON理想地应符合IEEE 802标准。因此，在IEEE 802.3ah标准中标准化了EPON体系结构。这一标准只提供对称线路速率，也就是上行和下行通信都以1.25Gbps的线路速率执行。但是，EPON用户通常希望得到不同的上行和下行线路速率。遗感的是，还没有实现了非对称线路速率的现有EPON体系结构。

因此，需要一种用于在使得服务提供商可以提供更多样化的服务的EPON中实现非对称线路速率的方法和设备。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种用于在包括中心节点和至少一个远程节点的以太网无源光网络(EPON)中实现非对称线路速率的方法。在运行期间，该系统提供下行码组时钟，其中它的每个周期对应于从中心节点发送到远程节点的码组。该系统也提供上行码组时钟，其中它的每个周期对应于在中心节点处从远程节点接收到的码组。另外，该系统提供多点控制协议(MPCP)时钟，其中MPCP时钟相对于下行码组时钟的频率比与MPCP时钟相对于上行码组时钟的频率比不同，因此使得下行传输可以以比上行传输线路速率更快的线路速率执行。

在本实施例的一个变型中，该系统以比上行码组时钟速率更高的速率运行下行码组时钟。

在另一个变型中，上行码组时钟是1.25Gbps，下行码组时钟是2.5Gbps。另外，该系统以上行码组时钟速率的一半的速率运行MPCP时钟，因此使得MPCP时钟可以保持与在上行传输和下行传输都以大约1.25Gbps的速率执行的传统EPON中运行的相同。

在另一个变型中，上行码组时钟是1.25Gbps，下行码组时钟是2.5Gbps。另外，该系统以下行码组时钟速率的一半的速率运行MPCP时钟。