通用控制协议的制作方法
【专利摘要】提供了使用通用控制协议(GCP)来控制下行融合有线接入平台(CCAP)接入点或者其他设备的技术。在具有网络接口和同轴接口的CCAP接入点处，经由网络接口从电缆调制解调器局端系统(CMTS)接收GCP控制平面信息，其中该控制平面信息被设计为对CCAP接入点进行配置以使得能够通过网络接口和同轴接口通信。GCP能够被用于跨网络地将数据结构和寄存器控制消息发送至嵌入式设备。
【专利说明】通用控制协议
[0001]本申请要求于2011年9月16日递交的美国临时申请N0.61 / 535715、于2011年9月20日递交的美国临时申请N0.61 / 536726、于2011年11月30日递交的美国临时申请N0.61 / 565102和于2012年3月9日递交的美国临时申请N0.61 / 608977的权益，通过引用将它们的全部内容合并于此。
【技术领域】
[0002]本公开涉及控制有线电缆数据服务接口规范(Data-Over-Cable ServiceInterface Specification, DOCSIS)接入点设备。
【背景技术】
[0003]DOCSIS是用于在集线器或头端设施(HEF，headend facility)与客户端(customer premise)处的电缆调制解调器(CM)、网关或机顶盒之间发送数字视频和数据的协议。DOCSIS经由电缆调制解调器局端系统(CMTS)源自一端处并且经由CM终止于另一端处。对于下行和上行的传输，使用正交幅度调制(QAM)技术将数字数据调制到射频(RF)载波或信道上。存在两种类型的CMTS架构:(I)带有集成的物理(PHY)层的CMTS ； (2)带有分布式PHY (例如，在与CMTS同一处的单独PHY构层(shelf)上，或者更下游并更接近客户的端设备的远程PHY上)的CMTS。带有分布式架构的CMTS被称作模块式CMTS (M-CMTS)。在上下文中，PHY指物理调制和上转换器(upconverter)技术,有时也称作同轴介质转换器(CMC)ο
[0004]为了促进一些市场，有线(cable)行业的管理主体CableLabs?规定了除Docsis之外还支持传统视频的第三种CMTS架构，该第三种CMTS结构被称作融合有线接入平台(CCAP)。当QAM被从集成的CMTS中物理地移除并且被放置于下游时，它被称为边缘QAM(EQAM)或者下游PHY设备。因此，CCAP架构允许DOCSIS和现有的视频分配在下游被组合，从而允许网络组件的再使用以减少总体消耗。尽管提供了更模块式的架构，但这些下游物理层设备具有这样的劣势:这些设备中的每个必须由网络管理员对它们的多个操作参数进行手动配置，并且未被配置有与它们的下行性能等同的集成上行性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]考虑对于本公开的示例实施例进行的以下描述(尤其是与附图相结合时)可以了解本公开的用于配置远程DOCSIS设备的控制平面的特征和优点，在附图中，各个图中的相似的标号被用于指定相似的组件。
[0006]图1是根据这里所述的技术，采用控制平面伪线的有线电视分配系统的示例框图。
[0007]图2是居于图1中所示的节点内的、被配置为通过伪线连接至CMTS的CCAP接入点的示例框图。
[0008]图3是根据第一示例示出了 CCAP接入点配置过程可以被实现的方式的示例步骤流程图。
[0009]图4是根据第二示例示出了 CCAP接入点配置过程可以被实现的方式的示例步骤流程图。
[0010]图5是能够在主设备和从设备之间进行交换的消息的示例框图。
[0011]图6是能够在主设备和从设备之间进行交换的消息的示例通用消息格式。
[0012]图7是能够在主设备和从设备之间进行传输的消息的示例通用消息格式。
[0013]图8是M-CMTS和CCAP接入点之间用于处理上行流量的伪线布置的示例框图。
[0014]图9A是用于配置M-CMTS和CCAP接入点之间的上行通信的示例控制平面分组。
[0015]图9B-9E是示例的上行通信控制平面消息格式。
【具体实施方式】
[0016]MM
[0017]这里提供了用于在具有网络接口和同轴接口的CCAP接入点处通过网络接口从CMTS接收控制平面信息的技术，其中控制平面信息被设计为对CCAP接入点进行配置，使得能够通过网络接口和同轴接口进行通信。在CCAP接入点处，从CMTS接收DOCSIS数据平面信息和控制平面信息，并且通过同轴接口将数据平面信息传输到一个或多个DOCSIS终端设备，例如机项(set-top)网关或者CM。一些控制平面信息也可以被传输到CM。
[0018]这里还提供了用于主设备生成GCP控制消息的技术，该GCP控制消息被配置为对从设备进行管理，其中控制消息包括结构化访问字段和寄存器访问字段中的一个或多个，并且其中结构化访问字段包括以下各项中的一项或多项:(i)被配置为提供基本设备控制的设备管理消息，和(ii)配置有有效载荷(payload)字段的交换数据结构消息，该有效载荷字段被配置为存储来自另一协议的数据结构，并且其中寄存器访问字段包括以下各项中的一项或多项:(i)被配置为对从设备中的寄存器进行读和写的交换数据寄存器消息，和
(ii)被配置为对从设备中的寄存器的个体比特进行写操作的屏蔽写寄存器消息。控制消息被传输到从设备。
[0019]这里还提供了用于在模块式电缆调制解调器局端系统(M-CMTS)核心处生成一个或多个第一控制消息的技术，该第一控制消息包括对与接入点的一个或多个路径进行配置以用于数据平面和控制平面通信的信息。该一个或多个第一控制消息被传输至接入点。从接入点接收一个或多个第二控制消息，其中至少一个第二控制消息是从客户端设备(CPE)转发来的。
[0020]示例实施例
[0021]参考图1,示出了示例性有线系统或网络100。具体地，系统100包括头端设施(HEF) 110，、多个集线器120⑴-120 (m)、多个节点130 (I)-130 (η)和多个客户140(1)-140 (p)0每个集线器120或者HEFllO可以具有电缆调制解调器局端系统(CMTS)核心，例如集线器120(1)中所示的CMTS核心170。节点130 (I)-130 (η)中的每个节点具有一个或多个相应的接入点(AP) 135 (I)-135 (η)，同时客户140 (I)-140 (ρ)中每个具有一个或多个相应的CM150(l)-150(p)。AP135(l)-135(n)可以被视为CCAP接入点。
[0022]HEF100可以被耦合到互联网180、内容提供商160、公共交换电话网络190，以将这些服务提供给客户140(1)-140 (p)。HEFllO被连接到用于提供媒体内容(例如，电影、电视频道等等)的各种内容提供商160。内容还被集线器120(l)-120(m)分配到多个节点。在此示例中，集线器120(1)将内容分配给节点130⑴-130 (η)。节点130 (I)-130 (η)将内容分配给各个客户，例如节点130(1)将内容以传统的数字或互联网协议(IP)电视的形式分配给客户140⑴。
[0023]在此示例中，节点130 (I)-130 (η)通过光纤与集线器120(1)进行通信，并且通过同轴的(同轴)电缆与客户端140 (I)-140 (ρ)进行通信，这样，光纤和同轴电缆的组合被称为混合光纤同轴(HFC)网络(光纤和同轴的任意组合，可以用于系统100中的任何地方)。CMTS核心170被用于向各种订户提供高速数据服务，包括有线互联网、IP语音(VoIP)、IP电视服务。
[0024]HEFllO被耦合到互联网180和PSTN190以用于(例如，向客户140 (I)-140 (ρ)以及从客户140(1)-140(ρ))提供互联网和电话服务。媒体内容还可以由内容提供商160通过互联网180进行分配。集线器120 (1)-120 (m)中的每个集线器还可以耦合到互联网180和PSTN190。DOCSIS用于在CMTS和CM之间运送基于互联网或其他分组的网络信息以及分组化的数字视频。
[0025]DOCSIS可以在CMTS核心170和节点130(1)之间使用光纤或其他介质在物理层上进行输送。物理(PHY)层在本文中可以被简称作下行PHY或者PHY层。在节点130(1)处，CCAP AP135(1)将下行光纤PHY转换为下行同轴PHY以用于到CM150 (I)的传输。类似地，CCAPAP135 (I)将上行同轴PHY转换为上行光纤PHY以用于到CMTS核心170的传输。CCAPAP135(1)还可以提供媒体接入控制(MAC)协议层服务。在其他M-CMTS设计中，CCAP接入点可以作为PHY构层的一部分与M-CMTS放在同一位置。这些操作将联系图2更详细地进行描述。
[0026]传统的或者现有的M-CMTS结构采用下行PHY (例如，光纤节点)，该下行PHY容纳一个或多个EQAM来提供针对下行传输的射频(RF)调制。应当理解，各种电到光(E / O)和光到电(O / E)的转换可以在下行和上行DOCSIS路径上发生，最终在客户端处(例如，在CM150(l)-150(p)处)呈现同轴PHY。下行节点可以采用根据下行外部PHY接口(DEPI)规范对DOCSIS进行封装的互联网协议(IP)隧道。尽管DEPI提供了一些控制平面信息，但该信息可能限于DOCSIS域。这样，CCAP访问点的硬件、固件和/或软件组件被手动地配置，该配置例如针对本领域所知的EQAM将使用QAM-64还是QAM-256。可以使用DEPI来配置一些下行参数。CCAP接入点的IP地址和站点ID传统上是被手动配置的。
[0027]根据这里所述的技术，添加了对CCAP接入点的配置进行辅助的控制平面隧道，该CCAP接入点具有与控制平面隧道相交接的架构。控制平面隧道使用被称为通用控制协议(GCP)的新协议，该协议将在下文进一步描述。此外，由于上行通信一般是通过单独的通信路径来工作的，执行与DEPI相对应的上行功能的上行外部PHY接口(UEPI)隧道被引入。UEPI操作也将在下文中被描述。
[0028]GCP、DEPI和UEPI隧道可以被称作伪线，如CMTS核心170和节点130(1)之间的链路195所示。伪线是使用分组网络协议对点对点协议进行封装的网络连接，其中封装对于点对点的端点是透明的。许多伪线携带了时间敏感数据或者要求同步的协议，因此使用了时序源(timing source)。伪线例如可以由多协议标签交换(MPLS)或者第二层隧道协议第三版(L2TPv3)来辅助。注意，技术上讲，GCP本身不是伪线，因为它携带了控制平面信息，但是为描述的方便，GCP可以被概念性地理解为伪线。系统100中的任何节点或接入点可以包括为实现这里描述的技术而提供的硬件和软件，并且可以用针对节点130(1)和/或AP135(1)所描述的方式来配置。
[0029]图2中示出了居于图1中示出的节点内的CCAP接入点(例如，AP135(1))的示例框图。CCAP AP135 (I)被配置来通过GCP、DEPI和UDPI伪线将CMTS核心连接至多个CM(例如，CM150(l)-150(p))。AP135(1)可以包括可选的高通和低通滤波器或者双工器(diplexer) 220 (I)和220 (2)，以及可选的上行和下行放大器280 (I)和280 (2)来辅助一个或多个下行和上行的“通过连接”(pass through connection)。通过连接可以用于视频覆盖(overlay)或者其他旁路信令，例如用于从另一设备或系统发送的交换数字视频(SDV)。例如，一些下行频谱可以被分配给头端供应的视频(例如，视频点播(VOD)或者交换数字视频(SDV))，而其他频谱被分配用于DOCSIS。通过连接可以包含内嵌衰减器，以在组合器270 (I)处对通过视频的功率与远程PHY子组件进行匹配。
[0030]在其他示例中，CCAP AP是光节点、CCAP外部PHY、或者DOCSISPHY。这些设备可以相对于CMTS或带有CMTS核心的那部分PHY构层处于远程。视频可以被封装在DEPI中并且由GCP进行控制。
[0031]AP135 (I)包括远程PHY子组件210，该远程PHY子组件210用于将例如下行到来的PHY层转换为下行同轴PHY层以用于到下游设备(例如，CM150(1))的传输。远程PHY子组件210包括网络接口(I / F)230、MAC层接口 240、多个下行(DS)PHY发送器250、多个上行(US)PHY接收器260、控制器290和存储器295。组合器270(1)将视频覆盖与来自DSPHY250的DOCSIS进行组合以用于下行转发，并且分离器270(2)将DOCSIS上行分离至USPHY260。
[0032]对于视频或者其他旁路机制，PHY层下行视频覆盖在双工器220(1)处被接收并通过高通滤波器被转发到组合器270 (I)，并且被双工器220 (2)的高通侧进一步滤波。在上行侦牝双工器220 (2)放过低频RF上行分量(例如，非DOCSIS CM上行信号)并阻挡可能干扰下行通信的高频RF部分。分离器270(2)还将上行信号沿可选的(虚线的)返回通路285分离至双工器220 (I)。返回通路285是可选的，因为通过网络接口 230提供了 DOCSIS返回通路。
[0033]网络接口 230与M-CMTS核心(例如，CMTS核心170)交接DOCSIS上行和下行。网络接口 230可以包括例如光接口、以太网无源光网络(EPON)接口、千兆比特以太网无源光网络(GPON)接口、以太网接口和电网络接口中的一个或多个。MAC层240对MAC进行解封装并对帧进行转发，并且封装用于上行传输的MAC层(例如，UEPI封装)。例如，MAC层240使用帧的开始和结束的定界符来检测到来的分组或者帧。在对帧进行转发以进一步处理之前，MAC层可以在帧上预装内部的头部(header)来向上行和下行流提供细节，例如入口(ingress)端口、端口类型、入口虚拟局域网(VLAN)、帧服务质量(QoS)得分、以及指示该帧何时进入AP的时间戳记。MAC层240还可以通过验证其循环冗余校验码(CRC)来检查所接收的下行帧不含有错误。MAC层240可以提供任何所需的格式化、丢掉过时的帧、以及添加或者移除适合的头部信息。
[0034]在下行侧，MAC方式的DOCSIS流或者其他信息被转发到多个DSPHY250，以由多个DS设备(例如，CM150(l)-150(p))来接收。这些DS PHY将各种DOCSIS下行流调制到对于CM150(l)-150(p)的适合RF信道上。通过组合器270 (I)将多个DS PHY与视频覆盖进行组合。对于返回或上行通路，通过分离器270 (2)将DOCSIS流从旁路流中分开。DOCSIS上行流由多个上行PHY260接收、由MAC接口 240进行处理、并且通过网络接口 230转发至CMTS核心170。MAC接口 240封装上行分组，以用于到CMTS核心170的传输。
[0035]为了辅助下行和上行流，远程PHY子组件210可以包括控制器290和存储器295，或者其他辅助的硬件、固件和软件。控制器290和/或存储器295可以(例如，通过电路板或其他接口)被连接到AP135(1)中的任何组件。根据这里所述的技术，控制器290和存储器295可以实现将结合图3和4更详细描述的动态CCAP接入点配置过程的各个部分。
[0036]存储器单元295存储数据和/或软件或者被控制器290执行来操作AP135 (I)的处理器指令。DEPI和UEPI伪线携带DOCSIS数据和控制平面信息，而AP135⑴配置信息是通过GCP进行运送的。控制器290可以是微控制器、处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等等。控制器290被编程来配置AP135(1)中的各种组件。存储器295可以被提供以辅助这里所述的技术，可以是分离的或者是控制器290的部分。可以提供任何形式的非暂态有形或计算机可读介质，例如随机存取存储器(RAM)或者闪存存储器。接口单元230可以配备有无线(例如，胃1-Fi?/长期演进(LTE))或有线的网络接口(例如，以太网)，使得可以对GCP控制编程信息或者基于分组的信息进行交换。类似的硬件存储器、处理器和软件元件可以在整个网络100中呈现，例如CMTS170具有这样的处理能力。
[0037]最终，GCP允许一个设备控制另一设备。GCP允许对来自其他协议的数据总线结构的再使用，并且因此允许对于硬件、固件和/或软件配置参数的直接读取和/或写入，以包括硬件寄存器级别的读取和写入，以包括任何相关联的设备中断和服务于任何中断服务例程(ISR, interrupt service routine)。GCP可以包括对于端口、信道、频率、调制方案和协议的配置。在一些实现方式中可以有多个控制器，例如节点控制器和ASIC控制器。M-CMTS核心与节点控制器之间的第一 GCP连接可以使用结构化访问(TLV)消息，而节点控制器与ASIC控制器之间的第二 GCP连接可以携带节点控制器与ASIC控制器之间的寄存器访问消肩、O
[0038]现在转向图3，示例性步骤流程图示出了可以实现CCAP接入点配置过程300a的具体示例。结合图4描述了通用CCAP AP配置过程的变型300b。在305，接入点(例如，AP135(1))被上电或者以其他方式(例如,通过热启动、温启动、或者冷启动)引导(boot)。在310，例如通过系统100 (图1)内的网络管理功能的方式，确定该AP是否被控制网络认证。如果AP未被认证,在315,通过使用被认可的认证步骤(例如，IEEE802.1X或远程认证拨号用户服务(RADIUS)认证步骤)对该AP进行认证。在认证之后，在320处，确定该AP是否具有经分配的IP地址。如果AP未被分配IP地址，则在325处运行动态主机配置协议(DHCP)步骤(以及任何DHCP扩展)从而向该AP分配IP地址。
[0039]一旦AP被分配了 IP地址，在330确定该AP是否具有当前的软件和/或固件映象(image)。当映象应当被更新时,在335运行映象下载步骤,例如简单文件传输协议(TFTP)或者FTP。具有了经更新的映象，在340处确定AP是否被配置用于下行和上行DOCSIS通信。当AP未被配置时，在345处运行设备配置过程。对于AP进行配置需要配置源(例如，头端设施或者CMTS核心)与AP之间的GCP消息的交换，以设定数据速率、调制方案、频率或者信道等等。GCP消息可以通过如上所述的GCP隧道而被交换。[0040]一旦AP被配置，在350处确定AP是否具有计时(clocking)或者分组传输定时(timing)是否被建立。当计时未被建立时，在355运行计时步骤，以例如建立IEEE1588定时或者通过DOCSIS定时接口(DTI)建立DOCSIS定时。在另一示例中，以及在某些实现方式中，可以在AP自身内部管理DS和US计时而不需要外部的定时源。在360处，确定AP是否被连接，该连接意味着DEPI和UEPI隧道已被建立。如果没有，在365处使用带有相应的DEPI和UEPI扩展的L2TPv3来建立DEPI和UEPI隧道。一旦DEPI和UEPI隧道被建立，在370，该AP被视为完全可操作的。
[0041]参考图4，示例步骤流程图示出了可以根据通用第二示例来实现CCAP接入点配置过程的方式。在410处，对CCAP接入点进行引导、认证、配置和连接；如上所述，AP具有网络接口和同轴接口。可以用上行认证系统对AP进行认证。在420处，AP通过网络接口(例如，网络接口 230 (图2))例如从CMTS接收控制平面信息。在430处，CCAP接入点被配置来用控制平面信息使得能够通过网络接口和同轴接口进行通信。同轴接口可以包括MAC层和PHY层中的一个或多个。网络接口包括光接口、EPON接口、GPON接口、以太网接口和电网络接口中的一个或多个。
[0042]在440，通过运行GCP步骤来配置CCAP接入点，从而配置CCAP接入点中用于在网络接口和同轴接口之间交换DOCSIS的一个或多个软件和硬件参数。在450处，通过建立CMTS系统与AP之间的一个或多个层3隧道来连接CCAP接入点。层3隧道可以通过CMTS系统与CCAP接入点之间的DEP1、UEPI和GCP伪线中的一个或多个伪线而被建立。
[0043]现在将描述GCP操作。
[0044]GCP 操作
[0045]GCP是存在于主实体和从实体之间的通用控制平面协议。一般地，主实体控制从实体。GCP能够对在其他地方得到但用于新的上下文中的控制平面概念进行再使用，或者对以其他方式得到的控制平面概念进行再使用。就此而言，这通常用于需要配置的远程设备。如果新的远程设备中的技术已经在先前的设备中被很好地定义过，那么能够将先前的数据结构再使用于GCP内。例如，如果像正交幅度调制(QAM)之类的PHY技术已经在现有的协议(例如DOCSIS规定的MAC和上层协议接口(MULPI)规范)中被很好地定义，那么MULPI中的类型长度值(TLV)数据结构能够在GCP中再使用来进行该新设备的配置。
[0046]GCP还提供了对于现有的状态机和软件代码的利用。当GCP被用于隧传来自另一协议的数据结构时，可以使用以下命名:GCP(tag(标签))，其中标签代表所利用的数据结构。例如，如果来自DOCSIS U⑶(上行信道描述符)消息(如MULPI中定义)的类型-长度-值(TLV)数据结构被用在GCP上，则结果可以被称作GCP (UCD)。
[0047]GCP能够直接从寄存器中读取参数和将参数直接写入寄存器，或者以更高层的数据结构进行参数的读取和写入。GCP能够用于对设备进行复位、上电、或者掉电。设备能够通过GCP命令结构发送硬件中断的等同。GCP允许通过诸如以太网之类的网络接口对先前嵌入的芯片进行定位。
[0048]现在参考图5，将描述GCP主设备和从设备的框图。在此示例中，GCP主设备510与GCP从设备520 —同被示出。GCP主设备510向从设备520发送请求消息530。GCP从设备用可选的回复消息540进行回应。当从设备520需要与主设备510进行通信时，从设备520能够发送通知消息550。通知消息550可以用作对于主设备510的软件或硬件中断，从而使得主设备510能够通过中断服务路由(ISR)来服务于该通知消息550。
[0049]GCP还具有对等(peer-to-peer)模式，该模式准许所有端点同时既作为主设备又作为从设备。对等模式是作为两个相反方向的、独立的主-从模式(例如，在同一端口号上)操作的。实现GCP消息集中的子集对于系统而言是可接受的。因而，GCP是这样的框架:从该框架能够建立和再使用其他系统和协议基础结构(如果可能的话)。GCP能够被用在由网络连接设备的任何架构中。换而言之，GCP可以用在机架(chassis)内也可以跨大陆。GCP使用传输协议(例如传输控制协议(TCP))TCP / IP作为它的最终传输，所以它独立于网络拓扑和网络技术二者。当使用了 TCP或者同等可靠的传输时，就不需要确认(acknowledgement)消息。具体地,尽管以太网常常被用作层2框架,但可以使用任何层2框架，或者基于逐跳(per-hop)网络进行替换。
[0050]转到图6，示出了 GCP消息600的示例格式。消息标识符被示作定义了消息类型的一字节数值，例如上文所述的标签，即GCP (标签)。最高位比特可以在请求消息中被设为O并且可以在回复消息中被设为I。为O的消息ID可以被定义为无效。长度字段是消息(始于该字段长度后并终于消息的末端)中所包含的字节数目。长度包括该长度字段之后的所有固定和可变长度的字段。然后可以存在每个消息所特有的一个或多个固定参数字段。GCP的固定长度字段常常包含交易(transaction) ID和模式字段。交易标识符唯一地标识了每个交易。交易包括请求和其匹配的回复。交易标识符的数目空间在GCP主设备和GCP从设备内是唯一的，但在这两个设备之间不是。模式字段用于修改消息的动作。每个消息的模式字段是唯一的。然后可以存在每个消息所特有的可变长度数据字段或者TLV。TLV字段的长度可以在从消息长度中减去已知的固定数据字段之后确定。这些附加字段将稍后进行描述。
[0051]当GCP通过TCP进行运输时，消息的长度对于TCP传输是不重要的，因为TCP将按需对消息进行分段以装入与网络接口的MTU(最大传输单元)相符的IP分组中。当使用诸如用户数据报协议(UDP)或者L2TPv3之类的其他传输协议时，需要注意最大长度。在实践中，可能有其他系统约束限制了 GCP消息的最大尺寸，这将以具体情形来进行考虑。
[0052]在一个GCP实现示例中，DOCSIS MULPI规范包含对于上行突发解调器工作方式和性能的详尽研究。作为其信令协议的一部分，CMTS必须将突发解调器的所有配置参数发信给CM。这些参数包含在被称为上行信道描述符(U⑶)的DOCSIS MAC管理消息中。如果相似的突发解调器要被用于另外的系统中但要求相同的配置参数，参考DOCSIS规范中已完成的工作而非在新的规范中重建配置参数可能会更方便。除了利用已有的工作之外，GCP还允许在某一环境(在此情形中是DOCSIS)中的新工作被立即用于另一环境中而不必更新单独的规范。
[0053]作为类比，GCP准许定义更高层次的数据结构，接着该更高层次的数据结构可以指向其他地方所包含的低层次的数据结构。作为示例，GCP指向符(pointer)可以通过对以下变量的定义来实现:
[0054].Vendor (供应商)ID=4491 (CableLabs)
[0055].Structure (结构)ID=35 (DOCSIS UCD)
[0056]供应商ID和结构ID的对可以被改变，以指示所允许的数据结构集以及可以被准许的寄存器访问的类型，例如CableLabs供应商ID和结构ID的对可以规定CCAP组件参数，而Cisco供应商ID和结构ID的对可以规定用于配置卫星路由器系统的参数，MicroStrain供应商ID和结构ID的对可以规定用于配置无线传感网络的参数。
[0057]MULPI规范由CableLabs⑩来维护，所以GCP供应商ID可以被设为CableLabs。MULPI U⑶消息具有消息ID35，因此便于再使用相同的号码。对于GCP的这种使用可以称作GCP (UCD)，其中UCD是标签，如上文所述。可以书写单独的规范，该规范将描述GCP (UCD)使用什么数据结构，以及这些数据结构如何被分组到GCP消息有效载荷中，同时维护原始规定的UCD数据结构。在其他示例中，GCP能够用于远程传感网络中的功率管理，或者用于卫星路由器配置中的路由器，其中主路由器转发层2、3、或4的转发表信息、服务质量(QoS)参数、安全配置等等。
[0058]设备通信考虑(consideration)可以包括设备端口和信道号。所针对的从设备可以具有一个或多个物理端口。每个端口可以具有一个或多个信道；端口和信道的简字符号(mnemonic)的组合在下面的表1中示出。GCP消息中的一些使用了这些字段,例如可以是四字节字段。此外，网络协议有效载荷中的GCP头部具有附加的单元标识符(UI)字段，该字段将在后面进行描述。端口和信道字段包括对于应当应用数据结构的设备区域的直接引用。可以为这些字段定义通配符，如OxFFFF，该通配符表示具体的端口或信道分配不适用，并且应当按照每个GCP请求消息对所有的端口和/或信道进行更新，即消息属性要被应用于所有的端口和/或信道。如表1中所示的通配符能够在存在对于许多端口和信道的通用配置时减少信令消息。在另一场景中，对通配符的使用可以像是端口和/或信道信息被嵌入到数据结构中并且这些明确的字段对于操作而言并不必要一样。这些数值的使用示例在下面的表1中示出:
[0059]
【权利要求】
1.一种方法，包括: 在主设备处生成被配置为对从设备进行管理的通用控制协议GCP控制消息，其中所述GCP控制消息包括结构化访问字段和寄存器访问字段中的一个或多个； 其中所述结构化访问字段包括以下各项中的一项或多项:(i)被配置为提供设备控制的设备管理消息，以及(ii)配置有有效载荷字段的交换数据结构消息，该有效载荷字段被配置为存储来自另一协议的数据结构； 其中所述寄存器访问字段包括以下各项中的一项或多项:(i)被配置为对所述从设备中的寄存器进行读和写的交换数据寄存器消息，以及(ii)被配置为对所述从设备中的寄存器的个体比特进行写操作的屏蔽写寄存器消息；以及 将所述GCP控制消息传输至所述从设备。
2.如权利要求1所述的方法，还包括:接收来自所述从设备的回复消息，其中所述回复消息包括被配置为对所述GCP控制消息中包含的信息进行响应的正常回复消息和错误回复消息中的一个。
3.如权利要求1所述的方法，还包括:接收来自所述从设备的通知消息，该通知消息被配置为中断所述主设备并提供从设备状态和事件信息中的一个或多个。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述设备管理消息被配置为提供包括以下各项中的一项或多项的设备控制:从设备的冷复位、热复位、待机、唤醒、掉电和上电。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述交换数据结构消息被配置为携带以下一项或多项:简单网络管理协议、可扩展标记语言XML和有线电缆数据服务接口规范数据结构。
6.如权利要求1所述 的方法，其中所述交换数据寄存器消息被配置为运送以下各项中的一项或多项:存储器读信令、带有相应存储器写数据的存储器写信令、存储器字节宽度和存储器地址信息。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述屏蔽写寄存器消息被配置为运送以下各项中的一项或多项:逻辑AND屏蔽、逻辑OR屏蔽、存储器字节宽度和存储器地址信息。
8.如权利要求1所述的方法，其中传输所述GCP控制消息包括:将所述GCP控制消息封装到以下各项中的一项或多项中:传输控制协议TCP分组、用户数据报协议UDP分组和层2隧道。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述GCP控制消息包括对所述从设备上的媒体访问控制MAC层和物理PHY层接口中的一个或多个进行配置的信息。
10.如权利要求1所述的方法，还包括:对与所述从设备的通信进行认证。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述主设备对与电缆调制解调器局端系统CMTS相关联的设备的操作进行控制，并且所述从设备与所述CMTS相关联。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述GCP控制消息包括下述信息:该信息对媒体访问控制MAC层和物理PHY层接口中的一个或多个进行配置，以使得能够通过所述从设备进行有线电缆数据服务接口规范DOCSIS通信。
13.一种装置，包括: 被配置为通过网络进行通信的网络接口 ；以及 处理器，该处理器被配置为: 生成被配置为对从设备进行管理的通用控制协议GCP控制消息，其中所述GCP控制消息包括结构化访问字段和寄存器访问字段中的一个或多个； 其中所述结构化访问字段包括以下各项中的一项或多项:(i)被配置为提供设备控制的设备管理消息，以及(ii)配置有有效载荷字段的交换数据结构消息，该有效载荷字段被配置为存储来自另一协议的数据结构； 其中所述寄存器访问字段包括以下各项中的一项或多项:(i)被配置为对所述从设备中的寄存器进行读和写的交换数据寄存器消息，以及(ii)被配置为对所述从设备中的寄存器的个体比特进行写操作的屏蔽写寄存器消息；以及 通过所述网络接口将所述GCP控制消息传输至所述从设备。
14.如权利要求13所述装置，其中所述处理器还被配置为从所述从设备接收回复消息和通知消息中的一个，其中所述回复消息包括被配置为对所述GCP控制消息中包含的信息进行响应的正常回复消息和错误回复消息中的一个，并且其中所述通知消息被配置为提供中断并提供从设备状态和事件信息中的一个或多个。
15.如权利要求13所述装置，其中所述设备管理消息被配置为提供包括以下各项中的一项或多项的设备控制:从设备的冷复位、热复位、待机、唤醒、掉电和上电；所述交换数据寄存器消息被配置为运送以下各项中的一项或多项:存储器读信令、带有相应存储器写数据的存储器写信令、存储器字节宽度和存储器地址信息；并且其中所述屏蔽写寄存器消息被配置为运送以下各项中的一项或多项:逻辑AND屏蔽、逻辑OR屏蔽、存储器字节宽度和存储器地址信息。
16.如权利要求13所述装置，其中所述处理器被配置为传输所述GCP控制消息，这包括:将所述GCP控制消息 封装到以下各项中的一项或多项中:传输控制协议TCP分组、用户数据报协议UDP分组和层2隧道。
17.如权利要求13所述装置，其中所述控制消息包括对所述从设备上的媒体访问控制MAC层和物理PHY层接口中的一个或多个进行配置的信息。
18.如权利要求13所述装置，其中所述GCP控制消息被配置为:对与电缆调制解调器局端系统CMTS相关联的从设备的操作进行控制，以使得能够通过所述从设备进行有线电缆数据服务接口规范DOCSIS通信。
19.一个或多个编码有指令的计算机可读介质，所述指令在被处理器执行时使得所述处理器: 生成被配置为对从设备进行管理的通用控制协议GCP控制消息，其中所述GCP控制消息包括结构化访问字段和寄存器访问字段中的一个或多个； 其中所述结构化访问字段包括以下各项中的一项或多项:(i)被配置为提供设备控制的设备管理消息，以及(ii)配置有有效载荷字段的交换数据结构消息，该有效载荷字段被配置为存储来自另一协议的数据结构； 其中所述寄存器访问字段包括以下各项中的一项或多项:(i)被配置为对所述从设备中的寄存器进行读和写的交换数据寄存器消息，以及(ii)被配置为对所述从设备中的寄存器的个体比特进行写操作的屏蔽写寄存器消息；以及 通过所述网络接口将所述GCP控制消息传输至所述从设备。
20.如权利要求19所述的计算机可读介质，还包括当被执行时使得所述处理器进行以下操作的指令:从所述从设备中接收回复消息和通知消息中的一个，其中所述回复消息包括被配置为对所述GCP控制消息中包含的信息进行响应的正常回复消息和错误回复消息中的一个，并且其中所述通知消息被配置为中断，并提供从设备状态和事件信息中的一个或多个。
21.如权利要求19所述的计算机可读介质，其中所述设备管理消息被配置为提供包括以下各项中的一项或多项的设备控制:从设备的冷复位、热复位、待机、唤醒、掉电和上电；所述交换数据寄存器消息被配置为运送以下各项中的一项或多项:存储器读信令、带有相应存储器写数据的存储器写信令、存储器字节宽度和存储器地址信息；并且其中所述屏蔽写寄存器消息被配置为运送以下各项中的一项或多项:逻辑AND屏蔽、逻辑OR屏蔽、存储器字节宽度和存储器地址信息。
22.如权利要求19所述的计算机可读介质，其中传输的指令包括当被执行时使得所述处理器传输所述GCP控制消息的指令，该GCP控制消息包括以下各项中的一项或多项:传输控制协议TCP分组、用户数据报协议UDP分组和层2隧道。
23.如权利要求19所述的计算机可读介质，其中所述GCP控制消息包括对所述从设备上的媒体访问控制MAC层和物理PHY层接口中的一个或多个进行配置的信息。
24.如权利要求19所述的计算机可读介质，其中所述GCP控制消息对与电缆调制解调器局端系统CMTS相关联的设备的操作进行控制，以使得能够通过所述从设备进行有线电缆数据服务接口规范DOCSIS通信。
【文档编号】H04L12/24GK103814547SQ201280044870
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年9月12日 优先权日:2011年9月16日
【发明者】约翰·T·查普曼 申请人:思科技术公司