通用控制協(xié)議的制作方法
【專利摘要】提供了使用通用控制協(xié)議(GCP)來控制下行融合有線接入平臺(CCAP)接入點或者其他設(shè)備的技術(shù)。在具有網(wǎng)絡(luò)接口和同軸接口的CCAP接入點處，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口從電纜調(diào)制解調(diào)器局端系統(tǒng)(CMTS)接收GCP控制平面信息，其中該控制平面信息被設(shè)計為對CCAP接入點進(jìn)行配置以使得能夠通過網(wǎng)絡(luò)接口和同軸接口通信。GCP能夠被用于跨網(wǎng)絡(luò)地將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和寄存器控制消息發(fā)送至嵌入式設(shè)備。
【專利說明】通用控制協(xié)議
[0001]本申請要求于2011年9月16日遞交的美國臨時申請N0.61 / 535715、于2011年9月20日遞交的美國臨時申請N0.61 / 536726、于2011年11月30日遞交的美國臨時申請N0.61 / 565102和于2012年3月9日遞交的美國臨時申請N0.61 / 608977的權(quán)益，通過引用將它們的全部內(nèi)容合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本公開涉及控制有線電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范(Data-Over-Cable ServiceInterface Specification, DOCSIS)接入點設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]DOCSIS是用于在集線器或頭端設(shè)施(HEF，headend facility)與客戶端(customer premise)處的電纜調(diào)制解調(diào)器(CM)、網(wǎng)關(guān)或機(jī)頂盒之間發(fā)送數(shù)字視頻和數(shù)據(jù)的協(xié)議。DOCSIS經(jīng)由電纜調(diào)制解調(diào)器局端系統(tǒng)(CMTS)源自一端處并且經(jīng)由CM終止于另一端處。對于下行和上行的傳輸，使用正交幅度調(diào)制(QAM)技術(shù)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制到射頻(RF)載波或信道上。存在兩種類型的CMTS架構(gòu):(I)帶有集成的物理(PHY)層的CMTS ； (2)帶有分布式PHY (例如，在與CMTS同一處的單獨PHY構(gòu)層(shelf)上，或者更下游并更接近客戶的端設(shè)備的遠(yuǎn)程PHY上)的CMTS。帶有分布式架構(gòu)的CMTS被稱作模塊式CMTS (M-CMTS)。在上下文中，PHY指物理調(diào)制和上轉(zhuǎn)換器(upconverter)技術(shù),有時也稱作同軸介質(zhì)轉(zhuǎn)換器(CMC)ο
[0004]為了促進(jìn)一些市場，有線(cable)行業(yè)的管理主體CableLabs?規(guī)定了除Docsis之外還支持傳統(tǒng)視頻的第三種CMTS架構(gòu)，該第三種CMTS結(jié)構(gòu)被稱作融合有線接入平臺(CCAP)。當(dāng)QAM被從集成的CMTS中物理地移除并且被放置于下游時，它被稱為邊緣QAM(EQAM)或者下游PHY設(shè)備。因此，CCAP架構(gòu)允許DOCSIS和現(xiàn)有的視頻分配在下游被組合，從而允許網(wǎng)絡(luò)組件的再使用以減少總體消耗。盡管提供了更模塊式的架構(gòu)，但這些下游物理層設(shè)備具有這樣的劣勢:這些設(shè)備中的每個必須由網(wǎng)絡(luò)管理員對它們的多個操作參數(shù)進(jìn)行手動配置，并且未被配置有與它們的下行性能等同的集成上行性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]考慮對于本公開的示例實施例進(jìn)行的以下描述(尤其是與附圖相結(jié)合時)可以了解本公開的用于配置遠(yuǎn)程DOCSIS設(shè)備的控制平面的特征和優(yōu)點，在附圖中，各個圖中的相似的標(biāo)號被用于指定相似的組件。
[0006]圖1是根據(jù)這里所述的技術(shù)，采用控制平面?zhèn)尉€的有線電視分配系統(tǒng)的示例框圖。
[0007]圖2是居于圖1中所示的節(jié)點內(nèi)的、被配置為通過偽線連接至CMTS的CCAP接入點的示例框圖。
[0008]圖3是根據(jù)第一示例示出了 CCAP接入點配置過程可以被實現(xiàn)的方式的示例步驟流程圖。
[0009]圖4是根據(jù)第二示例示出了 CCAP接入點配置過程可以被實現(xiàn)的方式的示例步驟流程圖。
[0010]圖5是能夠在主設(shè)備和從設(shè)備之間進(jìn)行交換的消息的示例框圖。
[0011]圖6是能夠在主設(shè)備和從設(shè)備之間進(jìn)行交換的消息的示例通用消息格式。
[0012]圖7是能夠在主設(shè)備和從設(shè)備之間進(jìn)行傳輸?shù)南⒌氖纠ㄓ孟⒏袷健?br> [0013]圖8是M-CMTS和CCAP接入點之間用于處理上行流量的偽線布置的示例框圖。
[0014]圖9A是用于配置M-CMTS和CCAP接入點之間的上行通信的示例控制平面分組。
[0015]圖9B-9E是示例的上行通信控制平面消息格式。
【具體實施方式】
[0016]MM
[0017]這里提供了用于在具有網(wǎng)絡(luò)接口和同軸接口的CCAP接入點處通過網(wǎng)絡(luò)接口從CMTS接收控制平面信息的技術(shù)，其中控制平面信息被設(shè)計為對CCAP接入點進(jìn)行配置，使得能夠通過網(wǎng)絡(luò)接口和同軸接口進(jìn)行通信。在CCAP接入點處，從CMTS接收DOCSIS數(shù)據(jù)平面信息和控制平面信息，并且通過同軸接口將數(shù)據(jù)平面信息傳輸?shù)揭粋€或多個DOCSIS終端設(shè)備，例如機(jī)項(set-top)網(wǎng)關(guān)或者CM。一些控制平面信息也可以被傳輸?shù)紺M。
[0018]這里還提供了用于主設(shè)備生成GCP控制消息的技術(shù)，該GCP控制消息被配置為對從設(shè)備進(jìn)行管理，其中控制消息包括結(jié)構(gòu)化訪問字段和寄存器訪問字段中的一個或多個，并且其中結(jié)構(gòu)化訪問字段包括以下各項中的一項或多項:(i)被配置為提供基本設(shè)備控制的設(shè)備管理消息，和(ii)配置有有效載荷(payload)字段的交換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)消息，該有效載荷字段被配置為存儲來自另一協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且其中寄存器訪問字段包括以下各項中的一項或多項:(i)被配置為對從設(shè)備中的寄存器進(jìn)行讀和寫的交換數(shù)據(jù)寄存器消息，和
(ii)被配置為對從設(shè)備中的寄存器的個體比特進(jìn)行寫操作的屏蔽寫寄存器消息。控制消息被傳輸?shù)綇脑O(shè)備。
[0019]這里還提供了用于在模塊式電纜調(diào)制解調(diào)器局端系統(tǒng)(M-CMTS)核心處生成一個或多個第一控制消息的技術(shù)，該第一控制消息包括對與接入點的一個或多個路徑進(jìn)行配置以用于數(shù)據(jù)平面和控制平面通信的信息。該一個或多個第一控制消息被傳輸至接入點。從接入點接收一個或多個第二控制消息，其中至少一個第二控制消息是從客戶端設(shè)備(CPE)轉(zhuǎn)發(fā)來的。
[0020]示例實施例
[0021]參考圖1,示出了示例性有線系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)100。具體地，系統(tǒng)100包括頭端設(shè)施(HEF) 110，、多個集線器120⑴-120 (m)、多個節(jié)點130 (I)-130 (η)和多個客戶140(1)-140 (p)0每個集線器120或者HEFllO可以具有電纜調(diào)制解調(diào)器局端系統(tǒng)(CMTS)核心，例如集線器120(1)中所示的CMTS核心170。節(jié)點130 (I)-130 (η)中的每個節(jié)點具有一個或多個相應(yīng)的接入點(AP) 135 (I)-135 (η)，同時客戶140 (I)-140 (ρ)中每個具有一個或多個相應(yīng)的CM150(l)-150(p)。AP135(l)-135(n)可以被視為CCAP接入點。
[0022]HEF100可以被耦合到互聯(lián)網(wǎng)180、內(nèi)容提供商160、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)190，以將這些服務(wù)提供給客戶140(1)-140 (p)。HEFllO被連接到用于提供媒體內(nèi)容(例如，電影、電視頻道等等)的各種內(nèi)容提供商160。內(nèi)容還被集線器120(l)-120(m)分配到多個節(jié)點。在此示例中，集線器120(1)將內(nèi)容分配給節(jié)點130⑴-130 (η)。節(jié)點130 (I)-130 (η)將內(nèi)容分配給各個客戶，例如節(jié)點130(1)將內(nèi)容以傳統(tǒng)的數(shù)字或互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)電視的形式分配給客戶140⑴。
[0023]在此示例中，節(jié)點130 (I)-130 (η)通過光纖與集線器120(1)進(jìn)行通信，并且通過同軸的(同軸)電纜與客戶端140 (I)-140 (ρ)進(jìn)行通信，這樣，光纖和同軸電纜的組合被稱為混合光纖同軸(HFC)網(wǎng)絡(luò)(光纖和同軸的任意組合，可以用于系統(tǒng)100中的任何地方)。CMTS核心170被用于向各種訂戶提供高速數(shù)據(jù)服務(wù)，包括有線互聯(lián)網(wǎng)、IP語音(VoIP)、IP電視服務(wù)。
[0024]HEFllO被耦合到互聯(lián)網(wǎng)180和PSTN190以用于(例如，向客戶140 (I)-140 (ρ)以及從客戶140(1)-140(ρ))提供互聯(lián)網(wǎng)和電話服務(wù)。媒體內(nèi)容還可以由內(nèi)容提供商160通過互聯(lián)網(wǎng)180進(jìn)行分配。集線器120 (1)-120 (m)中的每個集線器還可以耦合到互聯(lián)網(wǎng)180和PSTN190。DOCSIS用于在CMTS和CM之間運送基于互聯(lián)網(wǎng)或其他分組的網(wǎng)絡(luò)信息以及分組化的數(shù)字視頻。
[0025]DOCSIS可以在CMTS核心170和節(jié)點130(1)之間使用光纖或其他介質(zhì)在物理層上進(jìn)行輸送。物理(PHY)層在本文中可以被簡稱作下行PHY或者PHY層。在節(jié)點130(1)處，CCAP AP135(1)將下行光纖PHY轉(zhuǎn)換為下行同軸PHY以用于到CM150 (I)的傳輸。類似地，CCAPAP135 (I)將上行同軸PHY轉(zhuǎn)換為上行光纖PHY以用于到CMTS核心170的傳輸。CCAPAP135(1)還可以提供媒體接入控制(MAC)協(xié)議層服務(wù)。在其他M-CMTS設(shè)計中，CCAP接入點可以作為PHY構(gòu)層的一部分與M-CMTS放在同一位置。這些操作將聯(lián)系圖2更詳細(xì)地進(jìn)行描述。
[0026]傳統(tǒng)的或者現(xiàn)有的M-CMTS結(jié)構(gòu)采用下行PHY (例如，光纖節(jié)點)，該下行PHY容納一個或多個EQAM來提供針對下行傳輸?shù)纳漕l(RF)調(diào)制。應(yīng)當(dāng)理解，各種電到光(E / O)和光到電(O / E)的轉(zhuǎn)換可以在下行和上行DOCSIS路徑上發(fā)生，最終在客戶端處(例如，在CM150(l)-150(p)處)呈現(xiàn)同軸PHY。下行節(jié)點可以采用根據(jù)下行外部PHY接口(DEPI)規(guī)范對DOCSIS進(jìn)行封裝的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)隧道。盡管DEPI提供了一些控制平面信息，但該信息可能限于DOCSIS域。這樣，CCAP訪問點的硬件、固件和/或軟件組件被手動地配置，該配置例如針對本領(lǐng)域所知的EQAM將使用QAM-64還是QAM-256?？梢允褂肈EPI來配置一些下行參數(shù)。CCAP接入點的IP地址和站點ID傳統(tǒng)上是被手動配置的。
[0027]根據(jù)這里所述的技術(shù)，添加了對CCAP接入點的配置進(jìn)行輔助的控制平面隧道，該CCAP接入點具有與控制平面隧道相交接的架構(gòu)?？刂破矫嫠淼朗褂帽环Q為通用控制協(xié)議(GCP)的新協(xié)議，該協(xié)議將在下文進(jìn)一步描述。此外，由于上行通信一般是通過單獨的通信路徑來工作的，執(zhí)行與DEPI相對應(yīng)的上行功能的上行外部PHY接口(UEPI)隧道被引入。UEPI操作也將在下文中被描述。
[0028]GCP、DEPI和UEPI隧道可以被稱作偽線，如CMTS核心170和節(jié)點130(1)之間的鏈路195所示。偽線是使用分組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對點對點協(xié)議進(jìn)行封裝的網(wǎng)絡(luò)連接，其中封裝對于點對點的端點是透明的。許多偽線攜帶了時間敏感數(shù)據(jù)或者要求同步的協(xié)議，因此使用了時序源(timing source)。偽線例如可以由多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)或者第二層隧道協(xié)議第三版(L2TPv3)來輔助。注意，技術(shù)上講，GCP本身不是偽線，因為它攜帶了控制平面信息，但是為描述的方便，GCP可以被概念性地理解為偽線。系統(tǒng)100中的任何節(jié)點或接入點可以包括為實現(xiàn)這里描述的技術(shù)而提供的硬件和軟件，并且可以用針對節(jié)點130(1)和/或AP135(1)所描述的方式來配置。
[0029]圖2中示出了居于圖1中示出的節(jié)點內(nèi)的CCAP接入點(例如，AP135(1))的示例框圖。CCAP AP135 (I)被配置來通過GCP、DEPI和UDPI偽線將CMTS核心連接至多個CM(例如，CM150(l)-150(p))。AP135(1)可以包括可選的高通和低通濾波器或者雙工器(diplexer) 220 (I)和220 (2)，以及可選的上行和下行放大器280 (I)和280 (2)來輔助一個或多個下行和上行的“通過連接”(pass through connection)。通過連接可以用于視頻覆蓋(overlay)或者其他旁路信令，例如用于從另一設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)送的交換數(shù)字視頻(SDV)。例如，一些下行頻譜可以被分配給頭端供應(yīng)的視頻(例如，視頻點播(VOD)或者交換數(shù)字視頻(SDV))，而其他頻譜被分配用于DOCSIS。通過連接可以包含內(nèi)嵌衰減器，以在組合器270 (I)處對通過視頻的功率與遠(yuǎn)程PHY子組件進(jìn)行匹配。
[0030]在其他示例中，CCAP AP是光節(jié)點、CCAP外部PHY、或者DOCSISPHY。這些設(shè)備可以相對于CMTS或帶有CMTS核心的那部分PHY構(gòu)層處于遠(yuǎn)程。視頻可以被封裝在DEPI中并且由GCP進(jìn)行控制。
[0031]AP135 (I)包括遠(yuǎn)程PHY子組件210，該遠(yuǎn)程PHY子組件210用于將例如下行到來的PHY層轉(zhuǎn)換為下行同軸PHY層以用于到下游設(shè)備(例如，CM150(1))的傳輸。遠(yuǎn)程PHY子組件210包括網(wǎng)絡(luò)接口(I / F)230、MAC層接口 240、多個下行(DS)PHY發(fā)送器250、多個上行(US)PHY接收器260、控制器290和存儲器295。組合器270(1)將視頻覆蓋與來自DSPHY250的DOCSIS進(jìn)行組合以用于下行轉(zhuǎn)發(fā)，并且分離器270(2)將DOCSIS上行分離至USPHY260。
[0032]對于視頻或者其他旁路機(jī)制，PHY層下行視頻覆蓋在雙工器220(1)處被接收并通過高通濾波器被轉(zhuǎn)發(fā)到組合器270 (I)，并且被雙工器220 (2)的高通側(cè)進(jìn)一步濾波。在上行偵牝雙工器220 (2)放過低頻RF上行分量(例如，非DOCSIS CM上行信號)并阻擋可能干擾下行通信的高頻RF部分。分離器270(2)還將上行信號沿可選的(虛線的)返回通路285分離至雙工器220 (I)。返回通路285是可選的，因為通過網(wǎng)絡(luò)接口 230提供了 DOCSIS返回通路。
[0033]網(wǎng)絡(luò)接口 230與M-CMTS核心(例如，CMTS核心170)交接DOCSIS上行和下行。網(wǎng)絡(luò)接口 230可以包括例如光接口、以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)接口、千兆比特以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(GPON)接口、以太網(wǎng)接口和電網(wǎng)絡(luò)接口中的一個或多個。MAC層240對MAC進(jìn)行解封裝并對幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并且封裝用于上行傳輸?shù)腗AC層(例如，UEPI封裝)。例如，MAC層240使用幀的開始和結(jié)束的定界符來檢測到來的分組或者幀。在對幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)以進(jìn)一步處理之前，MAC層可以在幀上預(yù)裝內(nèi)部的頭部(header)來向上行和下行流提供細(xì)節(jié)，例如入口(ingress)端口、端口類型、入口虛擬局域網(wǎng)(VLAN)、幀服務(wù)質(zhì)量(QoS)得分、以及指示該幀何時進(jìn)入AP的時間戳記。MAC層240還可以通過驗證其循環(huán)冗余校驗碼(CRC)來檢查所接收的下行幀不含有錯誤。MAC層240可以提供任何所需的格式化、丟掉過時的幀、以及添加或者移除適合的頭部信息。
[0034]在下行側(cè)，MAC方式的DOCSIS流或者其他信息被轉(zhuǎn)發(fā)到多個DSPHY250，以由多個DS設(shè)備(例如，CM150(l)-150(p))來接收。這些DS PHY將各種DOCSIS下行流調(diào)制到對于CM150(l)-150(p)的適合RF信道上。通過組合器270 (I)將多個DS PHY與視頻覆蓋進(jìn)行組合。對于返回或上行通路，通過分離器270 (2)將DOCSIS流從旁路流中分開。DOCSIS上行流由多個上行PHY260接收、由MAC接口 240進(jìn)行處理、并且通過網(wǎng)絡(luò)接口 230轉(zhuǎn)發(fā)至CMTS核心170。MAC接口 240封裝上行分組，以用于到CMTS核心170的傳輸。
[0035]為了輔助下行和上行流，遠(yuǎn)程PHY子組件210可以包括控制器290和存儲器295，或者其他輔助的硬件、固件和軟件?？刂破?90和/或存儲器295可以(例如，通過電路板或其他接口)被連接到AP135(1)中的任何組件。根據(jù)這里所述的技術(shù)，控制器290和存儲器295可以實現(xiàn)將結(jié)合圖3和4更詳細(xì)描述的動態(tài)CCAP接入點配置過程的各個部分。
[0036]存儲器單元295存儲數(shù)據(jù)和/或軟件或者被控制器290執(zhí)行來操作AP135 (I)的處理器指令。DEPI和UEPI偽線攜帶DOCSIS數(shù)據(jù)和控制平面信息，而AP135⑴配置信息是通過GCP進(jìn)行運送的?？刂破?90可以是微控制器、處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)等等。控制器290被編程來配置AP135(1)中的各種組件。存儲器295可以被提供以輔助這里所述的技術(shù)，可以是分離的或者是控制器290的部分。可以提供任何形式的非暫態(tài)有形或計算機(jī)可讀介質(zhì)，例如隨機(jī)存取存儲器(RAM)或者閃存存儲器。接口單元230可以配備有無線(例如，胃1-Fi?/長期演進(jìn)(LTE))或有線的網(wǎng)絡(luò)接口(例如，以太網(wǎng))，使得可以對GCP控制編程信息或者基于分組的信息進(jìn)行交換。類似的硬件存儲器、處理器和軟件元件可以在整個網(wǎng)絡(luò)100中呈現(xiàn)，例如CMTS170具有這樣的處理能力。
[0037]最終，GCP允許一個設(shè)備控制另一設(shè)備。GCP允許對來自其他協(xié)議的數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)的再使用，并且因此允許對于硬件、固件和/或軟件配置參數(shù)的直接讀取和/或?qū)懭?，以包括硬件寄存器級別的讀取和寫入，以包括任何相關(guān)聯(lián)的設(shè)備中斷和服務(wù)于任何中斷服務(wù)例程(ISR, interrupt service routine)。GCP可以包括對于端口、信道、頻率、調(diào)制方案和協(xié)議的配置。在一些實現(xiàn)方式中可以有多個控制器，例如節(jié)點控制器和ASIC控制器。M-CMTS核心與節(jié)點控制器之間的第一 GCP連接可以使用結(jié)構(gòu)化訪問(TLV)消息，而節(jié)點控制器與ASIC控制器之間的第二 GCP連接可以攜帶節(jié)點控制器與ASIC控制器之間的寄存器訪問消肩、O
[0038]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，示例性步驟流程圖示出了可以實現(xiàn)CCAP接入點配置過程300a的具體示例。結(jié)合圖4描述了通用CCAP AP配置過程的變型300b。在305，接入點(例如，AP135(1))被上電或者以其他方式(例如,通過熱啟動、溫啟動、或者冷啟動)引導(dǎo)(boot)。在310，例如通過系統(tǒng)100 (圖1)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)管理功能的方式，確定該AP是否被控制網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證。如果AP未被認(rèn)證,在315,通過使用被認(rèn)可的認(rèn)證步驟(例如，IEEE802.1X或遠(yuǎn)程認(rèn)證撥號用戶服務(wù)(RADIUS)認(rèn)證步驟)對該AP進(jìn)行認(rèn)證。在認(rèn)證之后，在320處，確定該AP是否具有經(jīng)分配的IP地址。如果AP未被分配IP地址，則在325處運行動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)步驟(以及任何DHCP擴(kuò)展)從而向該AP分配IP地址。
[0039]一旦AP被分配了 IP地址，在330確定該AP是否具有當(dāng)前的軟件和/或固件映象(image)。當(dāng)映象應(yīng)當(dāng)被更新時,在335運行映象下載步驟,例如簡單文件傳輸協(xié)議(TFTP)或者FTP。具有了經(jīng)更新的映象，在340處確定AP是否被配置用于下行和上行DOCSIS通信。當(dāng)AP未被配置時，在345處運行設(shè)備配置過程。對于AP進(jìn)行配置需要配置源(例如，頭端設(shè)施或者CMTS核心)與AP之間的GCP消息的交換，以設(shè)定數(shù)據(jù)速率、調(diào)制方案、頻率或者信道等等。GCP消息可以通過如上所述的GCP隧道而被交換。[0040]一旦AP被配置，在350處確定AP是否具有計時(clocking)或者分組傳輸定時(timing)是否被建立。當(dāng)計時未被建立時，在355運行計時步驟，以例如建立IEEE1588定時或者通過DOCSIS定時接口(DTI)建立DOCSIS定時。在另一示例中，以及在某些實現(xiàn)方式中，可以在AP自身內(nèi)部管理DS和US計時而不需要外部的定時源。在360處，確定AP是否被連接，該連接意味著DEPI和UEPI隧道已被建立。如果沒有，在365處使用帶有相應(yīng)的DEPI和UEPI擴(kuò)展的L2TPv3來建立DEPI和UEPI隧道。一旦DEPI和UEPI隧道被建立，在370，該AP被視為完全可操作的。
[0041]參考圖4，示例步驟流程圖示出了可以根據(jù)通用第二示例來實現(xiàn)CCAP接入點配置過程的方式。在410處，對CCAP接入點進(jìn)行引導(dǎo)、認(rèn)證、配置和連接；如上所述，AP具有網(wǎng)絡(luò)接口和同軸接口。可以用上行認(rèn)證系統(tǒng)對AP進(jìn)行認(rèn)證。在420處，AP通過網(wǎng)絡(luò)接口(例如，網(wǎng)絡(luò)接口 230 (圖2))例如從CMTS接收控制平面信息。在430處，CCAP接入點被配置來用控制平面信息使得能夠通過網(wǎng)絡(luò)接口和同軸接口進(jìn)行通信。同軸接口可以包括MAC層和PHY層中的一個或多個。網(wǎng)絡(luò)接口包括光接口、EPON接口、GPON接口、以太網(wǎng)接口和電網(wǎng)絡(luò)接口中的一個或多個。
[0042]在440，通過運行GCP步驟來配置CCAP接入點，從而配置CCAP接入點中用于在網(wǎng)絡(luò)接口和同軸接口之間交換DOCSIS的一個或多個軟件和硬件參數(shù)。在450處，通過建立CMTS系統(tǒng)與AP之間的一個或多個層3隧道來連接CCAP接入點。層3隧道可以通過CMTS系統(tǒng)與CCAP接入點之間的DEP1、UEPI和GCP偽線中的一個或多個偽線而被建立。
[0043]現(xiàn)在將描述GCP操作。
[0044]GCP 操作
[0045]GCP是存在于主實體和從實體之間的通用控制平面協(xié)議。一般地，主實體控制從實體。GCP能夠?qū)υ谄渌胤降玫降糜谛碌纳舷挛闹械目刂破矫娓拍钸M(jìn)行再使用，或者對以其他方式得到的控制平面概念進(jìn)行再使用。就此而言，這通常用于需要配置的遠(yuǎn)程設(shè)備。如果新的遠(yuǎn)程設(shè)備中的技術(shù)已經(jīng)在先前的設(shè)備中被很好地定義過，那么能夠?qū)⑾惹暗臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)再使用于GCP內(nèi)。例如，如果像正交幅度調(diào)制(QAM)之類的PHY技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)有的協(xié)議(例如DOCSIS規(guī)定的MAC和上層協(xié)議接口(MULPI)規(guī)范)中被很好地定義，那么MULPI中的類型長度值(TLV)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠在GCP中再使用來進(jìn)行該新設(shè)備的配置。
[0046]GCP還提供了對于現(xiàn)有的狀態(tài)機(jī)和軟件代碼的利用。當(dāng)GCP被用于隧傳來自另一協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，可以使用以下命名:GCP(tag(標(biāo)簽))，其中標(biāo)簽代表所利用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，如果來自DOCSIS U⑶(上行信道描述符)消息(如MULPI中定義)的類型-長度-值(TLV)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被用在GCP上，則結(jié)果可以被稱作GCP (UCD)。
[0047]GCP能夠直接從寄存器中讀取參數(shù)和將參數(shù)直接寫入寄存器，或者以更高層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)的讀取和寫入。GCP能夠用于對設(shè)備進(jìn)行復(fù)位、上電、或者掉電。設(shè)備能夠通過GCP命令結(jié)構(gòu)發(fā)送硬件中斷的等同。GCP允許通過諸如以太網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)接口對先前嵌入的芯片進(jìn)行定位。
[0048]現(xiàn)在參考圖5，將描述GCP主設(shè)備和從設(shè)備的框圖。在此示例中，GCP主設(shè)備510與GCP從設(shè)備520 —同被示出。GCP主設(shè)備510向從設(shè)備520發(fā)送請求消息530。GCP從設(shè)備用可選的回復(fù)消息540進(jìn)行回應(yīng)。當(dāng)從設(shè)備520需要與主設(shè)備510進(jìn)行通信時，從設(shè)備520能夠發(fā)送通知消息550。通知消息550可以用作對于主設(shè)備510的軟件或硬件中斷，從而使得主設(shè)備510能夠通過中斷服務(wù)路由(ISR)來服務(wù)于該通知消息550。
[0049]GCP還具有對等(peer-to-peer)模式，該模式準(zhǔn)許所有端點同時既作為主設(shè)備又作為從設(shè)備。對等模式是作為兩個相反方向的、獨立的主-從模式(例如，在同一端口號上)操作的。實現(xiàn)GCP消息集中的子集對于系統(tǒng)而言是可接受的。因而，GCP是這樣的框架:從該框架能夠建立和再使用其他系統(tǒng)和協(xié)議基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(如果可能的話)。GCP能夠被用在由網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的任何架構(gòu)中。換而言之，GCP可以用在機(jī)架(chassis)內(nèi)也可以跨大陸。GCP使用傳輸協(xié)議(例如傳輸控制協(xié)議(TCP))TCP / IP作為它的最終傳輸，所以它獨立于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)技術(shù)二者。當(dāng)使用了 TCP或者同等可靠的傳輸時，就不需要確認(rèn)(acknowledgement)消息。具體地,盡管以太網(wǎng)常常被用作層2框架,但可以使用任何層2框架，或者基于逐跳(per-hop)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行替換。
[0050]轉(zhuǎn)到圖6，示出了 GCP消息600的示例格式。消息標(biāo)識符被示作定義了消息類型的一字節(jié)數(shù)值，例如上文所述的標(biāo)簽，即GCP (標(biāo)簽)。最高位比特可以在請求消息中被設(shè)為O并且可以在回復(fù)消息中被設(shè)為I。為O的消息ID可以被定義為無效。長度字段是消息(始于該字段長度后并終于消息的末端)中所包含的字節(jié)數(shù)目。長度包括該長度字段之后的所有固定和可變長度的字段。然后可以存在每個消息所特有的一個或多個固定參數(shù)字段。GCP的固定長度字段常常包含交易(transaction) ID和模式字段。交易標(biāo)識符唯一地標(biāo)識了每個交易。交易包括請求和其匹配的回復(fù)。交易標(biāo)識符的數(shù)目空間在GCP主設(shè)備和GCP從設(shè)備內(nèi)是唯一的，但在這兩個設(shè)備之間不是。模式字段用于修改消息的動作。每個消息的模式字段是唯一的。然后可以存在每個消息所特有的可變長度數(shù)據(jù)字段或者TLV。TLV字段的長度可以在從消息長度中減去已知的固定數(shù)據(jù)字段之后確定。這些附加字段將稍后進(jìn)行描述。
[0051]當(dāng)GCP通過TCP進(jìn)行運輸時，消息的長度對于TCP傳輸是不重要的，因為TCP將按需對消息進(jìn)行分段以裝入與網(wǎng)絡(luò)接口的MTU(最大傳輸單元)相符的IP分組中。當(dāng)使用諸如用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)或者L2TPv3之類的其他傳輸協(xié)議時，需要注意最大長度。在實踐中，可能有其他系統(tǒng)約束限制了 GCP消息的最大尺寸，這將以具體情形來進(jìn)行考慮。
[0052]在一個GCP實現(xiàn)示例中，DOCSIS MULPI規(guī)范包含對于上行突發(fā)解調(diào)器工作方式和性能的詳盡研究。作為其信令協(xié)議的一部分，CMTS必須將突發(fā)解調(diào)器的所有配置參數(shù)發(fā)信給CM。這些參數(shù)包含在被稱為上行信道描述符(U⑶)的DOCSIS MAC管理消息中。如果相似的突發(fā)解調(diào)器要被用于另外的系統(tǒng)中但要求相同的配置參數(shù)，參考DOCSIS規(guī)范中已完成的工作而非在新的規(guī)范中重建配置參數(shù)可能會更方便。除了利用已有的工作之外，GCP還允許在某一環(huán)境(在此情形中是DOCSIS)中的新工作被立即用于另一環(huán)境中而不必更新單獨的規(guī)范。
[0053]作為類比，GCP準(zhǔn)許定義更高層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，接著該更高層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以指向其他地方所包含的低層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作為示例，GCP指向符(pointer)可以通過對以下變量的定義來實現(xiàn):
[0054].Vendor (供應(yīng)商)ID=4491 (CableLabs)
[0055].Structure (結(jié)構(gòu))ID=35 (DOCSIS UCD)
[0056]供應(yīng)商ID和結(jié)構(gòu)ID的對可以被改變，以指示所允許的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集以及可以被準(zhǔn)許的寄存器訪問的類型，例如CableLabs供應(yīng)商ID和結(jié)構(gòu)ID的對可以規(guī)定CCAP組件參數(shù)，而Cisco供應(yīng)商ID和結(jié)構(gòu)ID的對可以規(guī)定用于配置衛(wèi)星路由器系統(tǒng)的參數(shù)，MicroStrain供應(yīng)商ID和結(jié)構(gòu)ID的對可以規(guī)定用于配置無線傳感網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。
[0057]MULPI規(guī)范由CableLabs⑩來維護(hù)，所以GCP供應(yīng)商ID可以被設(shè)為CableLabs。MULPI U⑶消息具有消息ID35，因此便于再使用相同的號碼。對于GCP的這種使用可以稱作GCP (UCD)，其中UCD是標(biāo)簽，如上文所述?？梢詴鴮憜为毜囊?guī)范，該規(guī)范將描述GCP (UCD)使用什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如何被分組到GCP消息有效載荷中，同時維護(hù)原始規(guī)定的UCD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在其他示例中，GCP能夠用于遠(yuǎn)程傳感網(wǎng)絡(luò)中的功率管理，或者用于衛(wèi)星路由器配置中的路由器，其中主路由器轉(zhuǎn)發(fā)層2、3、或4的轉(zhuǎn)發(fā)表信息、服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)、安全配置等等。
[0058]設(shè)備通信考慮(consideration)可以包括設(shè)備端口和信道號。所針對的從設(shè)備可以具有一個或多個物理端口。每個端口可以具有一個或多個信道；端口和信道的簡字符號(mnemonic)的組合在下面的表1中示出。GCP消息中的一些使用了這些字段,例如可以是四字節(jié)字段。此外，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有效載荷中的GCP頭部具有附加的單元標(biāo)識符(UI)字段，該字段將在后面進(jìn)行描述。端口和信道字段包括對于應(yīng)當(dāng)應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)備區(qū)域的直接引用?？梢詾檫@些字段定義通配符，如OxFFFF，該通配符表示具體的端口或信道分配不適用，并且應(yīng)當(dāng)按照每個GCP請求消息對所有的端口和/或信道進(jìn)行更新，即消息屬性要被應(yīng)用于所有的端口和/或信道。如表1中所示的通配符能夠在存在對于許多端口和信道的通用配置時減少信令消息。在另一場景中，對通配符的使用可以像是端口和/或信道信息被嵌入到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中并且這些明確的字段對于操作而言并不必要一樣。這些數(shù)值的使用示例在下面的表1中示出:
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 在主設(shè)備處生成被配置為對從設(shè)備進(jìn)行管理的通用控制協(xié)議GCP控制消息，其中所述GCP控制消息包括結(jié)構(gòu)化訪問字段和寄存器訪問字段中的一個或多個； 其中所述結(jié)構(gòu)化訪問字段包括以下各項中的一項或多項:(i)被配置為提供設(shè)備控制的設(shè)備管理消息，以及(ii)配置有有效載荷字段的交換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)消息，該有效載荷字段被配置為存儲來自另一協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 其中所述寄存器訪問字段包括以下各項中的一項或多項:(i)被配置為對所述從設(shè)備中的寄存器進(jìn)行讀和寫的交換數(shù)據(jù)寄存器消息，以及(ii)被配置為對所述從設(shè)備中的寄存器的個體比特進(jìn)行寫操作的屏蔽寫寄存器消息；以及 將所述GCP控制消息傳輸至所述從設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:接收來自所述從設(shè)備的回復(fù)消息，其中所述回復(fù)消息包括被配置為對所述GCP控制消息中包含的信息進(jìn)行響應(yīng)的正?；貜?fù)消息和錯誤回復(fù)消息中的一個。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:接收來自所述從設(shè)備的通知消息，該通知消息被配置為中斷所述主設(shè)備并提供從設(shè)備狀態(tài)和事件信息中的一個或多個。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述設(shè)備管理消息被配置為提供包括以下各項中的一項或多項的設(shè)備控制:從設(shè)備的冷復(fù)位、熱復(fù)位、待機(jī)、喚醒、掉電和上電。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述交換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)消息被配置為攜帶以下一項或多項:簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議、可擴(kuò)展標(biāo)記語言XML和有線電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述 的方法，其中所述交換數(shù)據(jù)寄存器消息被配置為運送以下各項中的一項或多項:存儲器讀信令、帶有相應(yīng)存儲器寫數(shù)據(jù)的存儲器寫信令、存儲器字節(jié)寬度和存儲器地址信息。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述屏蔽寫寄存器消息被配置為運送以下各項中的一項或多項:邏輯AND屏蔽、邏輯OR屏蔽、存儲器字節(jié)寬度和存儲器地址信息。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中傳輸所述GCP控制消息包括:將所述GCP控制消息封裝到以下各項中的一項或多項中:傳輸控制協(xié)議TCP分組、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP分組和層2隧道。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述GCP控制消息包括對所述從設(shè)備上的媒體訪問控制MAC層和物理PHY層接口中的一個或多個進(jìn)行配置的信息。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:對與所述從設(shè)備的通信進(jìn)行認(rèn)證。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述主設(shè)備對與電纜調(diào)制解調(diào)器局端系統(tǒng)CMTS相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的操作進(jìn)行控制，并且所述從設(shè)備與所述CMTS相關(guān)聯(lián)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述GCP控制消息包括下述信息:該信息對媒體訪問控制MAC層和物理PHY層接口中的一個或多個進(jìn)行配置，以使得能夠通過所述從設(shè)備進(jìn)行有線電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范DOCSIS通信。
13.一種裝置，包括: 被配置為通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)接口 ；以及 處理器，該處理器被配置為: 生成被配置為對從設(shè)備進(jìn)行管理的通用控制協(xié)議GCP控制消息，其中所述GCP控制消息包括結(jié)構(gòu)化訪問字段和寄存器訪問字段中的一個或多個； 其中所述結(jié)構(gòu)化訪問字段包括以下各項中的一項或多項:(i)被配置為提供設(shè)備控制的設(shè)備管理消息，以及(ii)配置有有效載荷字段的交換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)消息，該有效載荷字段被配置為存儲來自另一協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 其中所述寄存器訪問字段包括以下各項中的一項或多項:(i)被配置為對所述從設(shè)備中的寄存器進(jìn)行讀和寫的交換數(shù)據(jù)寄存器消息，以及(ii)被配置為對所述從設(shè)備中的寄存器的個體比特進(jìn)行寫操作的屏蔽寫寄存器消息；以及 通過所述網(wǎng)絡(luò)接口將所述GCP控制消息傳輸至所述從設(shè)備。
14.如權(quán)利要求13所述裝置，其中所述處理器還被配置為從所述從設(shè)備接收回復(fù)消息和通知消息中的一個，其中所述回復(fù)消息包括被配置為對所述GCP控制消息中包含的信息進(jìn)行響應(yīng)的正?；貜?fù)消息和錯誤回復(fù)消息中的一個，并且其中所述通知消息被配置為提供中斷并提供從設(shè)備狀態(tài)和事件信息中的一個或多個。
15.如權(quán)利要求13所述裝置，其中所述設(shè)備管理消息被配置為提供包括以下各項中的一項或多項的設(shè)備控制:從設(shè)備的冷復(fù)位、熱復(fù)位、待機(jī)、喚醒、掉電和上電；所述交換數(shù)據(jù)寄存器消息被配置為運送以下各項中的一項或多項:存儲器讀信令、帶有相應(yīng)存儲器寫數(shù)據(jù)的存儲器寫信令、存儲器字節(jié)寬度和存儲器地址信息；并且其中所述屏蔽寫寄存器消息被配置為運送以下各項中的一項或多項:邏輯AND屏蔽、邏輯OR屏蔽、存儲器字節(jié)寬度和存儲器地址信息。
16.如權(quán)利要求13所述裝置，其中所述處理器被配置為傳輸所述GCP控制消息，這包括:將所述GCP控制消息 封裝到以下各項中的一項或多項中:傳輸控制協(xié)議TCP分組、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP分組和層2隧道。
17.如權(quán)利要求13所述裝置，其中所述控制消息包括對所述從設(shè)備上的媒體訪問控制MAC層和物理PHY層接口中的一個或多個進(jìn)行配置的信息。
18.如權(quán)利要求13所述裝置，其中所述GCP控制消息被配置為:對與電纜調(diào)制解調(diào)器局端系統(tǒng)CMTS相關(guān)聯(lián)的從設(shè)備的操作進(jìn)行控制，以使得能夠通過所述從設(shè)備進(jìn)行有線電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范DOCSIS通信。
19.一個或多個編碼有指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令在被處理器執(zhí)行時使得所述處理器: 生成被配置為對從設(shè)備進(jìn)行管理的通用控制協(xié)議GCP控制消息，其中所述GCP控制消息包括結(jié)構(gòu)化訪問字段和寄存器訪問字段中的一個或多個； 其中所述結(jié)構(gòu)化訪問字段包括以下各項中的一項或多項:(i)被配置為提供設(shè)備控制的設(shè)備管理消息，以及(ii)配置有有效載荷字段的交換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)消息，該有效載荷字段被配置為存儲來自另一協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 其中所述寄存器訪問字段包括以下各項中的一項或多項:(i)被配置為對所述從設(shè)備中的寄存器進(jìn)行讀和寫的交換數(shù)據(jù)寄存器消息，以及(ii)被配置為對所述從設(shè)備中的寄存器的個體比特進(jìn)行寫操作的屏蔽寫寄存器消息；以及 通過所述網(wǎng)絡(luò)接口將所述GCP控制消息傳輸至所述從設(shè)備。
20.如權(quán)利要求19所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括當(dāng)被執(zhí)行時使得所述處理器進(jìn)行以下操作的指令:從所述從設(shè)備中接收回復(fù)消息和通知消息中的一個，其中所述回復(fù)消息包括被配置為對所述GCP控制消息中包含的信息進(jìn)行響應(yīng)的正?；貜?fù)消息和錯誤回復(fù)消息中的一個，并且其中所述通知消息被配置為中斷，并提供從設(shè)備狀態(tài)和事件信息中的一個或多個。
21.如權(quán)利要求19所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述設(shè)備管理消息被配置為提供包括以下各項中的一項或多項的設(shè)備控制:從設(shè)備的冷復(fù)位、熱復(fù)位、待機(jī)、喚醒、掉電和上電；所述交換數(shù)據(jù)寄存器消息被配置為運送以下各項中的一項或多項:存儲器讀信令、帶有相應(yīng)存儲器寫數(shù)據(jù)的存儲器寫信令、存儲器字節(jié)寬度和存儲器地址信息；并且其中所述屏蔽寫寄存器消息被配置為運送以下各項中的一項或多項:邏輯AND屏蔽、邏輯OR屏蔽、存儲器字節(jié)寬度和存儲器地址信息。
22.如權(quán)利要求19所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中傳輸?shù)闹噶畎ó?dāng)被執(zhí)行時使得所述處理器傳輸所述GCP控制消息的指令，該GCP控制消息包括以下各項中的一項或多項:傳輸控制協(xié)議TCP分組、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP分組和層2隧道。
23.如權(quán)利要求19所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述GCP控制消息包括對所述從設(shè)備上的媒體訪問控制MAC層和物理PHY層接口中的一個或多個進(jìn)行配置的信息。
24.如權(quán)利要求19所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述GCP控制消息對與電纜調(diào)制解調(diào)器局端系統(tǒng)CMTS相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的操作進(jìn)行控制，以使得能夠通過所述從設(shè)備進(jìn)行有線電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范DOCSIS通信。
【文檔編號】H04L12/24GK103814547SQ201280044870
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月16日
【發(fā)明者】約翰·T·查普曼 申請人:思科技術(shù)公司