專利名稱：包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于包交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向 主設(shè)備注冊方法。
背景技術(shù)：
在一些包交換網(wǎng)絡(luò)中，主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的方向為下行方
向；從設(shè)備向主設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的方向為上行方向。主設(shè)備采用TDM方式 控制管理多個從設(shè)備到主設(shè)備的上行通信。從設(shè)備在可以發(fā)送或接收數(shù)據(jù) 之前，需先向主設(shè)備進行注冊。
為了能讓新激活的從設(shè)備能夠發(fā)送注冊請求，主設(shè)備需不時地分配上 行注冊窗口，所有新激活的從設(shè)備可以在注冊窗口中發(fā)送注冊請求。由于 注冊窗口是共享的，因此有可能多個注冊請求相互重疊產(chǎn)生沖突，主設(shè)備 將無法識別從設(shè)備的注冊請求，從而造成注冊失敗。系統(tǒng)需提供某種機制， 使得從設(shè)備發(fā)送的注冊請求有機會正確地到達主設(shè)備。
注冊窗口占用的是系統(tǒng)的上行帶寬，且這部分資源只能用于新激活的 從設(shè)備發(fā)送注冊請求。因此從帶寬利用率角度來看，注冊窗口所占帶寬資 源應(yīng)越少越好，注冊重疊產(chǎn)生的沖突概率越低越好。
在以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EP0N)中，新激活的光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)必須 先向光線路終端(0LT)注冊成功后，0LT才會為0NU分配上行時間片。 OLT定期分配注冊窗口，其中包含了注冊時隙。為避免沖突，新激活0NU在注冊時隙中隨機后退一段時間后發(fā)送注冊請求。
由于EP0N的隨機后退的時延以TQ (16 bit time)為單位，相鄰的 隨機時延僅相隔2個字節(jié)，而一個注冊請求至少長度為64字節(jié)，因此該 方法存在明顯的缺點。隨機后退時延，但是即使不同的0NU的隨機后退時 間不同，它們所發(fā)送的注冊請求仍然可能會部分重疊，產(chǎn)生了注冊請求沖 突，使得0LT無法識別出其中的任何一個注冊請求。例如0NU A延遲2 個TQ， ONU B延遲4個TQ，這就意味著0NU A的注冊請求剛發(fā)出4個字 節(jié)，ONUB就開始發(fā)送注冊請求。兩個注冊請求的大部分都處于重疊狀態(tài) (為簡化，忽略兩者的RTT差別)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注 冊方法，采用本方法能降低包交換網(wǎng)絡(luò)注冊沖突概率，提高注冊效率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方 法，采用的技術(shù)方案是
定義從設(shè)備到主設(shè)備的往返時延為RTT， RTT的波動范圍為+/-11;包 交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所允許的從設(shè)備至主設(shè)備的距離范圍中，最近距離的從設(shè) 備的RTT為Min RTT，最遠距離的從設(shè)備的RTT為Max RTT;從設(shè)備發(fā)送 一個注冊請求所需的時間為L;
主設(shè)備定期或不定期分配注冊窗口并將注冊窗口的相關(guān)信息告知從 設(shè)備，注冊窗口包含多個子注冊窗口，各子注冊窗口有不同的序號，子注 冊窗口不小于L+MaxRTT-MinRTT+2*T;
從設(shè)備在子注冊窗口的序號集合中隨機選擇某個序號A，后退到序號為A的子注冊窗口發(fā)送注冊請求。
主設(shè)備告知從設(shè)備的注冊窗口的相關(guān)信息可以包括注冊窗口的起始 時刻信息、子注冊窗口的數(shù)量信息、每個子注冊窗口的序號信息。
每個子注冊窗口的大小無需是一樣的。
本包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，將注冊窗口分為多個子注冊 窗口，從設(shè)備隨機后退選擇子注冊窗口發(fā)送注冊請求。該方法可降低隨機 后退的注冊沖突概率，提高系統(tǒng)帶寬利用率和縮減注冊時間，尤其適合于 所允許的范圍較小的包交換網(wǎng)絡(luò)。


下面結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。 圖l是一注冊窗口示意圖2是本發(fā)明的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法不同子注冊窗 口中的注冊請求不會重疊示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法一實施方式如下 定義從設(shè)備到主設(shè)備的RTT (往返時延)的波動范圍為+/-1\包交換 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所允許的從設(shè)備至主設(shè)備的距離范圍中，最近距離的從設(shè)備的 RTT為Min RTT，最遠距離的從設(shè)備的RTT為Max RTT，從設(shè)備發(fā)送一個 注冊請求所需的時間為L，從設(shè)備發(fā)送一個注冊請求所需的時間L中，除 了包括發(fā)送這個注冊請求幀所需的時間外，還包括主設(shè)備接收端用于同步 的時間(sync time),這個同步時間是物理層用來同步的。
主設(shè)備不時地(定期或不定期)分配注冊窗口，注冊窗口如圖1所示，包含N (N為正整數(shù))個相同長度的子注冊窗口，子注冊窗口按照時間順
序從1 N依次排序；子注冊窗口的大小(持續(xù)時間)不小于
L+MaxRTT-MinRTT+2*T，主設(shè)備將注冊窗口的相關(guān)信息告知從設(shè)備，其信 息包括注冊窗口的起始時刻、子注冊窗口的數(shù)量和子注冊窗口的大小， 主設(shè)備采用和EPON相同的補償策略按照Min RTT補償注冊窗口的起始時 刻。
新激活的從設(shè)備在1 N中隨機選擇某個整數(shù)A，隨機整數(shù)A表示該 從設(shè)備將后退到序號為A的子注冊窗口發(fā)送注冊請求。從設(shè)備選擇在某個 子注冊窗口發(fā)送注冊請求時，應(yīng)在該子注冊窗口的起始時刻開始發(fā)送注冊 請求。
上述實施方式是以子注冊窗口的大小相等、按照子注冊窗口的時間順 序排定序號、主設(shè)備向從設(shè)備傳送的注冊窗口的起始時刻、子注冊窗口的 數(shù)量和子注冊窗口的大小等信息，說明從設(shè)備確定向主設(shè)備發(fā)送注冊請求 的起始時刻方法，但這只是本發(fā)明的一優(yōu)選技術(shù)方案，并不對本發(fā)明的權(quán) 利范圍構(gòu)成限制。子注冊窗口的大小無需是一樣的；子注冊窗口的序號也 可以采用按時間順序排定以外的其它方式規(guī)定，主設(shè)備只要將子注冊窗口 的序號信息通知從設(shè)備即可;主設(shè)備告知從設(shè)備的注冊窗口的相關(guān)信息可 以有注冊窗口的起始時刻、子注冊窗口的數(shù)量、每個子注冊窗口的大小、 每個子注冊窗口的起始時刻、每個子注冊窗口的序號、每個子注冊窗口的 結(jié)束時刻等信息。凡基于將注冊窗口分為多個子注冊窗口，從設(shè)備隨機后 退選擇子注冊窗口發(fā)送注冊請求以降低注冊沖突概率的構(gòu)思，都應(yīng)視為本 發(fā)明的等同技術(shù)，發(fā)明的具體權(quán)利范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。本發(fā)明的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，兩個從設(shè)備若選擇不 同的子注冊窗口發(fā)送注冊請求，兩個注冊請求不會有任何的重疊，從而降
低了沖突概率。如圖2所示，最近距離的從設(shè)備選擇在序號為2的子注冊 窗口發(fā)送注冊請求REQA，最遠距離的從設(shè)備選擇在序號為1的子注冊窗 口發(fā)送注冊請求REQB。從主設(shè)備的時間軸來看，接收到的兩個注冊請求 之間完全沒有重疊部分，且間隔至少為2W (為簡化，假設(shè)這兩個從設(shè)備 的RTT的計算沒有任何誤差)。
為了達到子注冊窗口之間確保注冊請求不會有任何重疊，每個子注冊 都需考慮Max RTT和Min RTT的差值，因此該方法不適合所允許的距離范 圍較大的包交換網(wǎng)絡(luò)。例如該方法并不適合EP0N網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)為EP0N支持的 范圍為0 20km，其RTT的最大差別大約為200us。在EPON網(wǎng)絡(luò)中采用這 種方法，這就意味著每個子注冊窗口的大小至少在200us以上。該方法一 方面降低了沖突概率，另一方面是子注冊窗口過大對上行帶寬消耗的增 加。
該方法尤其適合于所允許的距離范圍較小的包交換網(wǎng)絡(luò)。因為在這種 網(wǎng)絡(luò)中，MaxRTT和MinRTT的差值很小，這就表示子注冊窗口可以較小， 其大小基本取決于發(fā)送注冊請求的時間和RTT的波動范圍。本方法不關(guān)注 從設(shè)備產(chǎn)生隨機數(shù)的方式。
下面以基于同軸電纜傳輸以太網(wǎng)幀的EOC網(wǎng)絡(luò)(EOC， Ethernet over Cable)為例。
在EOC網(wǎng)絡(luò)中， 一個局端設(shè)備通過同軸電纜與多個用戶端設(shè)備相連， EOC網(wǎng)絡(luò)采用TDM方式控制多個用戶端設(shè)備到局端設(shè)備的上行通信，新激活的用戶端設(shè)備需進行注冊。局端設(shè)備負責分配每個注冊過用戶端設(shè)備的 上行時間片，為讓新激活的用戶端設(shè)備發(fā)送注冊請求，局端設(shè)備周期性發(fā)
送發(fā)現(xiàn)授權(quán)幀(Discovery GATE)、注冊窗口給所有用戶端設(shè)備。Discovery GATE中包含了如下信息
*注冊窗口的起始時刻；
*注冊窗口包含的子注冊窗口的數(shù)量(Y個，Y〉二l); 參子注冊窗口的大小(持續(xù)時間)
E0C系統(tǒng)中定義離局端設(shè)備最近合法距離的用戶端設(shè)備的RTT (往返 時延)為MinRTT;定義離局端設(shè)備最遠合法距離的用戶端設(shè)備的RTT為 Max RTT，完整發(fā)送一個注冊請求的時間為L， L包括同步時間、前導(dǎo)碼(缺 省長度為8字節(jié))、注冊請求幀(長度為64字節(jié))和幀間隔IPG (缺省長 度為12字節(jié))。E0C系統(tǒng)中RTT的波動范圍為+/-T。
注冊窗口如圖l所示，包含Y (Y為正整數(shù))個相同長度的子注冊窗 口，子注冊窗口按照時間順序從1 Y依次排序；子注冊窗口的大小(持 續(xù)時間)不小于L+MaxRTT-MinRTT+2*T。用戶端設(shè)備選擇在某個子注冊 窗口發(fā)送注冊請求時，在該子注冊窗口的起始時刻開始發(fā)送注冊請求。
新激活的用戶端設(shè)備在1 Y之間隨機選擇一個正整數(shù)A，假設(shè)為A (K=A<=Y)，該用戶端設(shè)備將在序號為A的子注冊窗口的起始時刻開始發(fā) 送注冊請求。
本包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，將注冊窗口分為多個特定大 小的子注冊窗口，從設(shè)備隨機后退選擇子注冊窗口發(fā)送注冊請求。該方法 可降低隨機后退的注冊沖突概率，提高系統(tǒng)帶寬利用率和縮減注冊時間，尤其適合于所允許的范圍較小的包交換網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求
1、一種包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，其特征在于定義從設(shè)備到主設(shè)備的往返時延為RTT，RTT的波動范圍為+/-T；包交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所允許的從設(shè)備至主設(shè)備的距離范圍中，最近距離的從設(shè)備的RTT為Min RTT，最遠距離的從設(shè)備的RTT為Max RTT；從設(shè)備發(fā)送一個注冊請求所需的時間為L；主設(shè)備定期或不定期分配注冊窗口并將注冊窗口的相關(guān)信息告知從設(shè)備，注冊窗口包含多個子注冊窗口，各子注冊窗口有不同的序號，子注冊窗口不小于L+MaxRTT-MinRTT+2*T；從設(shè)備在子注冊窗口的序號集合中隨機選擇某個序號A，后退到序號為A的子注冊窗口發(fā)送注冊請求。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，其 特征在于，主設(shè)備告知從設(shè)備的注冊窗口的相關(guān)信息包括注冊窗口的起始 時刻信息、子注冊窗口的數(shù)量信息、每個子注冊窗口的序號信息。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，其 特征在于，主設(shè)備告知從設(shè)備的注冊窗口的相關(guān)信息包括注冊窗口的起始 時刻信息、子注冊窗口的數(shù)量信息、每個子注冊窗口的序號信息、每個子 注冊窗口的大小信息、每個子注冊窗口的起始時刻信息、每個子注冊窗口 的結(jié)束時刻信息。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，其 特征在于，主設(shè)備告知從設(shè)備的注冊窗口的相關(guān)信息包括注冊窗口的起 始時刻、子注冊窗口的數(shù)量N和子注冊窗口的大小;,注冊窗口包含N個相同長度的子注冊窗口，子注冊窗口按照時間順序從1 N依次排序，子注 冊窗口的大小不小于L+MaxRTT - MinRTT+2*T;從設(shè)備在1 N中隨機選 擇某個整數(shù)A，后退到序號為A的子注冊窗口發(fā)送注冊請求。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，其 特征在于，每個子注冊窗口的大小無需是一樣的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，其 特征在于，從設(shè)備發(fā)送一個注冊請求所需的時間L中包括了主設(shè)備接收端 用于同步的時間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包交換網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備向主設(shè)備注冊方法，主設(shè)備定期或不定期分配注冊窗口并將注冊窗口的相關(guān)信息告知從設(shè)備，注冊窗口包含多個子注冊窗口，各子注冊窗口有不同的序號，子注冊窗口不小于L+MaxRTT-MinRTT+2*T；從設(shè)備在子注冊窗口的序號集合中隨機選擇某個序號A，后退到序號為A的子注冊窗口發(fā)送注冊請求。采用本方法能降低包交換網(wǎng)絡(luò)注冊沖突概率，提高注冊效率。
文檔編號H04L12/407GK101471836SQ20071009463
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者張欣明, 珂 李, 堅 程 申請人:普然通訊技術(shù)(上海)有限公司;普然技術(shù)公司