链路控制电路制造技术

一种链路控制电路(10)，包括多个硬件处理单元，该多个硬件处理单元用作：上行链路解析器单元(11)，用于作为事件而输出由上行链路控制帧通知的链路控制内容；定时器单元(12)，用于启动/停止定时器并根据定时器的到期输出链路事件；帧生成单元(13)，用于生成包含链路控制内容的下行链路控制帧；以及状态管理单元(15)，用于根据这些事件来管理链路的状态，并根据链路的状态来指示定时器单元启动/停止定时器和指示帧生成单元生成下行链路控制帧，从而控制链路的连接建立、维持、和断开。每个硬件处理单元包括：存储器，用于存储描述相应处理操作的能够外部改变的内部程序；以及处理器，用于根据内部程序来执行相应处理操作。

Link Control Circuit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】链路控制电路
本专利技术涉及一种链路控制电路，用于控制父站用于与多个子站进行数据通信的链路。
技术介绍
PON(无源光网络)系统是包括父站和多个子站的一种通信系统。此系统通过使用安装在局端的OLT(光线路终端)作为父站并且使用安装在每个用户房屋中的ONU(光网络单元)作为子站来执行通信。如图5所示，PON系统包括连接到主机网络的OLT、多个(m个)ONU、以及用于按照1：m连接OLT和m个ONU的光纤和光分路器SP。在此PON系统中，从多个ONU发送的信号通过由光分路器SP合束(bundle)被发送到OLT。因此，为了防止这些信号的冲突，IEEE802.3和IEEE802.3av规定了用于控制OLT-ONU通信的MPCP(多点控制协议)。根据MPCP规定，在从OLT到ONU的下行链路通信中，OLT通过时分复用发送被添加了分配给每个ONU的ID(标识号)的下行链路帧，并且该下行链路帧被光分路器分束(branch)并传输到所有ONU。每个ONU根据下行链路帧的ID仅提取和接收寻址到该ONU的下行链路帧。另一方面，在从ONU到OLT的上行链路通信中，每个ONU通过使用从OLT分配的带宽(发送开始时间和发送持续时间)发送添加了从OLT分配的ID的上行链路帧，并且来自ONU的上行链路帧由光分路器合并并传输到OLT。OLT根据上行链路帧的ID判别出作为上行链路帧的发送源的ONU并接收该帧。OLT基于MPCP周期性地执行发现过程，将ID分配给新连接的ONU，并建立连接。下面将对发现过程的概述进行说明。以下过程(1)至(7)对应于图6中所示的发现过程的各个控制帧。(1)OLT向所有ONU发送发现门(gate)帧。该发现门帧描述OLT的本地时间t1、新ONU可以开始输出上行链路帧的时间T1、以及作为标识符的广播ID。(2)当还未建立到OLT的链路的ONU接收到发现门帧时，ONU将发现门帧中描述的t1设置为其自身的本地时间，从而使该时间与OLT同步。然后，在从发现门帧中指定的时间T1开始经过随机时间之后，ONU向OLT发送注册请求帧，从而请求注册。由于此时没有向ONU分配ID，所以广播ID被描述为注册请求帧中的标识符。(3)OLT向已经发送注册请求帧的ONU分配唯一的ID，并通过发送注册帧向ONU通知所分配的ID。(4)随后，OLT向ONU发送描述下一帧的发送开始时间T2的门帧，并等待注册ACK帧的到达。(5)在接收到注册帧和门帧时，ONU在由门帧指定的发送开始时间T2发送注册ACK帧。当OLT从ONU接收到注册ACK帧时，建立OLT和ONU之间的链路。以上是发现过程。(6)在建立链路之后，OLT发送描述ONU的上行链路信号的发送开始时间T3的门帧。(7)ONU接收门帧，在发送待机状态下等待直到在该帧中指定的发送开始时间T3为止，并计算在该时间之前累积的帧量。在发送开始时间T3，ONU通过报告帧向OLT通知发送帧量。在接收到报告帧之后，OLT根据从每个ONU通知的发送帧量和带宽分配(DBA：动态带宽分配)算法来组合各个ONU的发送开始时间的顺序，并向ONU顺序地发送门帧。在接收到门帧时，ONU在门帧中指定的时间发送上行链路帧，并发送用于获得下一门帧的报告帧。OLT和ONU通过按照上述过程重复通信来维持链路。注意，如果OLT在预定时段中不能从ONU接收上述帧，则OLT确定超时，并断开到该ONU的链路。下面将说明要在OLT中使用的通信处理LSI的结构示例。如图7所示，一般性通信处理LSI包括接收处理电路、FEC电路、加密电路、链路控制电路、数据处理电路和发送处理电路，并且每个电路基于来自外部连接到通信处理LSI的主机CPU的初始设置进行操作。首先，接收处理电路将从每个ONU发送的上行链路帧划分为控制帧和数据帧。控制帧是用于实现目前为止所说明的OLT-ONU发现过程的通信帧，并且还指用于执行从OLT到ONU的控制的一般帧。数据帧是除控制帧之外的帧。FEC电路和加密电路对这两种帧执行纠错处理和解密处理，并将处理后的帧输入到链路控制电路。链路控制电路识别控制帧和数据帧，并将数据帧输入到数据处理电路。另一方面，链路控制电路对控制帧进行终结。链路控制电路根据上行链路控制帧将下行链路控制帧输出到FEC电路和加密电路。已经接收到数据帧的数据处理电路执行缓冲处理和对主机网络的桥接处理，并将数据帧输出到SNI(服务网络接口)侧。数据处理电路根据从SNI侧输入的下行链路帧的目的地MAC地址等指定目的地ONU，将对应于该ONU的ID添加到该帧，并通过链路控制电路将该帧输出到FEC电路和加密电路。链路控制电路识别包含在下行链路数据帧中的控制帧，并且如果存在控制帧，则执行与该帧相对应的处理。发送处理电路对数据帧和控制帧进行时分复用，并将复用的帧输出到UNI(用户网络接口)。注意，数据帧和控制帧的时分复用不需要仅由发送处理电路来执行，也可以由前级的链路控制电路来执行。下面将说明链路控制电路所需的详细功能。链接控制电路接收多种类型的控制帧，并执行与每种类型相对应的处理。作为示例，将说明当接收到注册ACK帧时要执行的处理。在图8所示的注册ACK帧的帧格式(IEEE802.3av)中，规定了控制帧对于所有类型都具有64字节的长度(无论是否是注册ACK帧)，并且在图8中所描述的字段之后填充0，使得长度变为64字节。此外，控制帧信息包含根据ID不同的信息(例如，SA)、以及对所有ID共同但根据类型不同的信息(例如，类型(Type)和操作码(Opcode))。当注册ACK帧被输入到链路控制电路时，链路控制电路首先判定类型字段和操作码字段是否分别是Type＝0x8808和Opcode＝0x0006。如果判定结果指示所有信息匹配，则链路控制电路将接收到的帧视为注册ACK帧，并开始接收过程。注册ACK帧接收过程主要包括帧正常/异常接收判定和各种定时器的启动/停止过程。在帧正常/异常接收判定中，判定注册ACK帧字段中的DA(目的地地址)是否正确(DA丢弃判定)，数据(DATA)字段中的“回波分配端口(EchoedAssignedPort)，回波同步时间(EchoedSyncTime)”的值是否与发送注册帧时的值相同(回波参数判定)，在通过使用时间戳字段的值和本地时间值计算的RTT(往返时间)中是否发生漂移(drift)(漂移检查判定)等等。如果判定结果指示正常接收，则这意味着建立了链路，因此链路控制电路执行停止用于测量注册ACK的最大接收间隔的定时器的过程，并启动用于执行对ONU的活动管理的定时器。另一方面，如果判定结果指示异常接收，则链路控制电路执行丢弃帧的过程。为了执行上述过程，链路控制电路需要具有判定类型的功能(类型判定功能)、通过根据类型使用字段值或固定值执行计算来执行帧处理的功能(帧处理功能)、测量时间的功能(定时器功能)、以及管理每个ID的状态机并控制每个处理块的功能(状态管理功能)。注册ACK帧的处理示例是控制帧处理的接收过程的示例。除了上述处理之外，发送过程还需要生成控制帧的功能(帧生成功能)。处理DBA的功能(带宽控制功能)也是必要的。如图9所示，传统的链路控制电路具有用于针对每个ID存储整个控制帧的缓冲存储器(专利文献1)。为了确保未来的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种链路控制电路，在与多个子站进行数据通信的父站中使用，并控制要在与所述子站的数据通信中使用的链路，所述链路控制电路的特征在于包括多个硬件处理单元，所述多个硬件处理单元包括：被配置为作为上行链路解析器单元操作的硬件处理单元，所述上行链路解析器单元被配置为通过事件帧通知由从所述子站接收的上行链路控制帧通知的所述链路的控制的内容；被配置为作为定时器单元操作的硬件处理单元，所述定时器单元被配置为启动/停止用于管理所述链路的状态的定时器，并通过事件帧通知所述定时器的到期；被配置为作为帧生成单元操作的硬件处理单元，所述帧生成单元被配置为生成下行链路控制帧，所述下行链路控制帧包含要向所述子站通知的所述链路的控制的内容；以及被配置为作为状态管理单元操作的硬件处理单元，所述状态管理单元被配置为根据来自所述上行链路解析器单元和所述定时器单元的所述事件帧来管理所述链路的状态，并且根据所述链路的状态，通过事件帧指示所述定时器单元启动/停止所述定时器，并通过事件帧指示所述帧生成单元生成所述下行链路控制帧，从而控制所述链路的连接建立、维持和断开，其中，所述多个硬件处理单元中的每个硬件处理单元包括：存储器，被配置为存储描述相应处理操作的能够外部改变的内部程序；以及处理器，被配置为根据所述内部程序来执行相应处理操作。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.22 JP 2016-1440131.一种链路控制电路，在与多个子站进行数据通信的父站中使用，并控制要在与所述子站的数据通信中使用的链路，所述链路控制电路的特征在于包括多个硬件处理单元，所述多个硬件处理单元包括：被配置为作为上行链路解析器单元操作的硬件处理单元，所述上行链路解析器单元被配置为通过事件帧通知由从所述子站接收的上行链路控制帧通知的所述链路的控制的内容；被配置为作为定时器单元操作的硬件处理单元，所述定时器单元被配置为启动/停止用于管理所述链路的状态的定时器，并通过事件帧通知所述定时器的到期；被配置为作为帧生成单元操作的硬件处理单元，所述帧生成单元被配置为生成下行链路控制帧，所述下行链路控制帧包含要向所述子站通知的所述链路的控制的内容；以及被配置为作为状态管理单元操作的硬件处理单元，所述状态管理单元被配置为根据来自所述上行链路解析器单元和所述定时器单元的所述事件帧来管理所述链路的状态，并且根据所述链路的状态，通过事件帧指示所述定时器单元启动/停止所述定时器，并通过事件帧指示所述帧生成单元生成所述下行链路控制帧，从而控制所述链路的连接建立、维持和断开，其中，所述多个硬件处理单元中的每个硬件处理单元包括：存储器，被配置为存储描述相应处理操作的能够外部改变的内部程序；以及处理器，被配置为根据所述内部程序来执行相应处理操作。2.根据权利要求1所述的链路控制电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：八田彩希，田中伸幸，重松智志，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP