双层网络中的调度制造技术

本发明专利技术提供了一种双层网络中的调度，即，用于对双层网络中的传输进行调度的方法、系统及计算机程序产品。在示例中，系统包括有线线缆数据服务接口规范（DOCSIS）调度器，其被配置为生成MAP消息以将带宽和第一时间实例分配给线缆调制解调器以将数据传输至分支节点。系统进一步包括MAP消息转换器，该消息转换器耦接至DOCSIS调度器并被配置为确定来自线缆调制解调器的数据到达分支节点的第二时间实例并生成GATE消息，该GATE消息授予分支节点带宽以将线缆调制解调器在第二时间实例接收的数据传输至头端节点。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2011年8月19日提交的美国临时申请第61/525,485号、2012年6月29日提交的美国实用申请第13/538,079号的权益，其全部内容通过引证结合于此。
本专利技术总体上涉及点对多点网络中的调度。
技术介绍
包括不同介质（例如，光学介质和同轴介质）的双层网络由于经由不同介质所使用的协议间的差异，使得存在对至终端站以及自终端站的传输进行调度的困难。需要方法及系统来克服这些不足。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供了一种用于对双层网络中的上行传输时间进行调度的头端节点，包括：调度器，被配置为生成第一消息，以为终端站经由所述双层网络的分支介质向分支节点传输数据分配带宽和第一时间实例；消息转换器，耦接至所述调度器，并被配置为确定来自所述终端站的数据到达所述分支节点的第二时间实例并生成第二消息，所述第二消息授予所述分支节点带宽以通过所述双层网络的主干介质将从所述终端站在所述第二时间实例接收到的数据传输至头端节点。其中，所述调度器是有线线缆数据服务接口规范（DOCSIS）调度器，所述终端站是线缆调制解调器，所述第一消息是MAP消息，所述第二消息是GATE消息，所述双层网络的所述主干介质是光学介质，所述双层网络的所述分支介质是同轴线缆介质。其中，所述调度器被配置为从所述分支节点接收带宽请求，其中所述请求源自通过所述分支介质耦接至所述分支节点的所述终端站。其中，所述调度器基于与所述终端站相关联的服务质量（QoS）以及服务水平协议，确定要分配给所述终端站的所述第一时间实例（the first instance in time）以及带宽量。其中，节点进一步包括耦接至所述调度器的时基，所述调度器被配置为基于从所述时基接收到的数据确定所述第一时间实例。其中，节点进一步包括耦接至所述MAP转换器的时基，所述MAP转换器被配置为基于来自所述时基的数据确定所述第二时间实例。其中，节点进一步包括用于传输所述MAP消息和所述GATE消息的无源光网络（PON）物理（PHY）层，其中所述分支节点对所述GATE消息进行存储和处理并将所述MAP消息转发至所述线缆调制解调器。本专利技术的另一方面提供了一种分支节点，包括：第一下行物理层（PHY），被配置为从头端节点接收第一消息及第二消息；以及第二下行物理层，耦接至所述第一下行物理层并被配置为将所述第一消息传输至终端站；其中，所述第二消息指定所述分支节点将从所述终端站接收到的数据传输至所述头端节点的第二时间实例，其中，所述第二时间实例约等于所述分支节点从所述终端站接收所述数据的时间。其中，所述第一下行物理层是无源光网络下行物理层，所述第二下行物理层是有线线缆数据服务接口规范（DOCSIS）物理层，所述第一消息是MAP消息，所述第二消息是GATE消息，所述终端站是线缆调制解调器，所述头端节点包括线缆调制解调器终端系统（CMTS）。其中，所述分支节点通过无源光网络（PON）耦接至所述头端节点并通过同轴网络耦接至所述线缆调制解调器。其中，节点进一步包括被配置为在将所述数据传输至所述头端节点之前对从所述终端站接收到的数据进行存储的缓冲器。本专利技术的又一专利技术提供了一种用于对双层网络中的上行传输时间进行调度的方法，包括：生成第一消息以将带宽和第一时间实例分配给第一设备，以将数据传输至分支节点;确定来自所述第一设备的所述数据到达所述分支节点的第二时间实例；及生成第二消息，所述第二消息授予所述分支节点带宽以将所述第一设备在所述第二时间实例接收的所述数据传输至头端节点。该方法进一步包括从所述分支节点接收带宽请求，其中，所述请求源自所述第一设备。该方法进一步包括基于与所述第一设备相关联的服务质量（QoS）以及服务水平协议，确定要分配给所述第一设备的第一时间实例以及带宽量。其中，所述第一设备是线缆调制解调器，所述头端节点是线缆调制解调器终端系统（CMTS）。该方法进一步包括基于从DOCSIS时基接收到的数据确定所述第一时间实例。该方法进一步包括基于来自无源光网络（PON）时基的数据确定所述第二时间实例。其中，所述第一消息是MAP消息，所述第二消息是GATE消息。该方法进一步包括将所述MAP消息及所述GATE消息传输，其中所述分支节点对所述GATE消息进行存储和处理以确定所述第二时间实例，并将所述MAP消息转发至对所述MAP消息进行存储和处理的所述线缆调制解调器以确定所述第一时间实例。附图说明包含的附图用于提供对本专利技术的进一步理解，并且结合于本说明书中并且构成本说明书的一部分，附图示出了本专利技术的实施方式，并且将与描述一起用于解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了双层网络的拓扑。图2示出了主干介质是无源光网络（PON）且分支介质是同轴线缆的示例双层网络。图3示出了双层网络中的分散调度。图4示出了双层网络中的集中调度。图5示出了具有最小缓冲和调度延迟的示例双层网络。图6示出了用于示出双层网络中的调度由头端节点执行的步骤的示例流程图。图7示出了用于示出由双层网络中的分支节点执行的步骤的示例流程图。图8示出了能够实现实施方式的示例性计算机系统的框图。现在，将参照附图对本专利技术进行说明。附图中，相同的参考标号可以表示相同或功能上类似的元件。具体实施方式尽管关于具体的应用，本文参照示意性实施方式对示例进行了说明，但应理解，这些示例并不限于此。能够获知本文中提供的教导的本领域的普通技术人员将理解到，附加的修改、应用以及实施方式将落在本专利技术的范围以及实施方式具有重要用途所在的其他领域内。双向通信系统的公共架构是经由共享介质的点对多点网络。一个示例是线缆数据通信系统，例如符合有线传输数据服务接口规范（DOCSIS）的通信系统。在该系统中，可以包括线缆调制解调器终端系统（CMTS）的单个头端节点通过共享同轴线缆或混合光纤同轴（HFC）介质与多个终端用户节点（例如线缆调制解调器（CM））进行通信。“同轴线缆”在本文中可以被称为“同轴介质”或“coax”。另一个示例是其中单个无线基站可以通过无线频谱中的共享频带与多个用户设备进行通信的典型家庭网络中的无线Wi-Fi系统。另一个示例是其中单个蜂窝基站可以以相同的频带与多部手持终端进行通信的蜂窝系统。又一示例是其中单个光线路终端（OLT）通过共享光学介质与多个光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对双层网络中的上行传输时间进行调度的头端节点，包括：调度器，被配置为生成第一消息，从而为终端站分配带宽和第一时间实例，以经由所述双层网络的分支介质向分支节点传输数据；消息转换器，耦接至所述调度器，并被配置为确定来自所述终端站的数据到达所述分支节点的第二时间实例并生成第二消息，所述第二消息授予所述分支节点带宽以通过所述双层网络的主干介质将从所述终端站在所述第二时间实例接收到的数据传输至所述头端节点。

【技术特征摘要】
2011.08.19 US 61/525,485;2012.06.29 US 13/538,0791.一种用于对双层网络中的上行传输时间进行调度的头端节点，包括：
调度器，被配置为生成第一消息，从而为终端站分配带宽和第
一时间实例，以经由所述双层网络的分支介质向分支节点传输数据；
消息转换器，耦接至所述调度器，并被配置为确定来自所述终
端站的数据到达所述分支节点的第二时间实例并生成第二消息，所
述第二消息授予所述分支节点带宽以通过所述双层网络的主干介质
将从所述终端站在所述第二时间实例接收到的数据传输至所述头端
节点。
2.根据权利要求1所述的头端节点，其中，所述调度器是有线线缆数
据服务接口规范调度器，所述终端站是线缆调制解调器，所述第一
消息是MAP消息，所述第二消息是GATE消息，所述双层网络的
所述主干介质是光学介质，所述双层网络的所述分支介质是同轴线
缆介质。
3.根据权利要求1所述的头端节点，其中，所述调度器被配置为从所
述分支节点接收带宽请求，其中所述请求源自通过所述分支介质耦
接至所述分支节点的所述终端站。
4.根据权利要求1所述的头端节点，其中，所述调度器基于与所述终
端站相关联的服务质量以及服务水平协议，确定要分配给所述终端
站的所述第一时间实例以及带宽量。
5.根据权利要求1所述的头端节点，进一步包括耦接至所述调度器的
时基，所述调度器被配置为基于从所述时基接收到的数据确定所述
第一时间实例。
6.根据权利要求1所述的头端节点，进一步包括耦接至...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼基·潘泰利阿斯，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：发明
国别省市：