专利名称：用于高速数字用户线软件下载的系统和方法
用于高速数字用户线软件下载的系统和方法
背景技术：
全球数字用户线(DSL)提供了通过电话网络布线的数字数据传输。全球DSL经常采用提供额外的特征和功能的新的软件版本来更新。下载这些升级可能费时、昂贵，并且经常要求对区间(span)内的每一单元升级。一种对单元升级的方法是通过到访每一单元的实际位置并在现场对该单元升级而实现的。将该单元从其外壳插槽实际移除，移除存储器并采用新的软件版本对存储器重新编程，并且将升级后的单元返回到其插槽。电话公司的员工通常必须到访经常为向下的检查孔的位置。另一种对远程单元升级的方法是通过DSL嵌入操作信道(EOC)从中央局位置下载新的软件版本升级。EOC是按照DSL标准定义的少量带宽，其中向其分配DSL帧以创建虚拟信道。然而，通过DSL EOC下载更新过慢，因为EOC信道以不足4Kbps运行而目标文件可能大于I兆字节(MB)。因此，实际到访每一单元并在现场对该单元升级或者通过DSL EOC下 载升级是费时且昂贵的。出于上文给出的理由以及出于下文陈述的对于本领域技术人员而言在阅读并理解了本说明书后将变得显而易见的其他理由，在本领域中需要一种SHDSL数据通路上的更快下载机制。
发明内容
下面的说明书提供了一种通过SHDSL的软件下载。这一发明内容是以举例的方式而不是以限制的方式给出的。其仅被提供用于帮助读者理解下面的说明书中描述的至少一个实施例的一些方面。提供了用于高速数字用户线软件下载的系统和方法。在一个实施例中，提供了一种数字用户线(DSL)收发器单元。所述收发器单元包括至少一个DSL收发器，其中所述至少一个DSL收发器通过至少一个DSL对实现了嵌入操作信道(EOC)和数据通路；用于存储通过所述DSL对传送的软件文件的第一存储器，其中所述软件文件包括报头和至少一个文件记录；以及用于存储准备(provisioning)表格的第二存储器,其中所述准备表格为在所述数据通路上通信的多个信道建立了时隙分配，包括准备软件下载信道从而通过所述数据通路将所述软件文件从所述第一存储器传输至目标单元。
关于下面的描述、所附权利要求和附图，更好地理解这些以及其他特征、方面和优点，其中
图I是用于实现本发明的一个实施例的SHDSL收发器单元(STU)区间的方框 图2是通过SHDSL链路的软件下载机制的本发明的一个实施例的方框 图3是在从STU-C到STU-R的成功软件下载期间处于STU-C和STU-R之间的系统数据流的一个实施例的 图4是针对单对DSL配置的XTU准备时隙分配的一个实施例的方框图；图5是发送器过程的本发明的一个实施例的流程 图6是接收器过程的本发明的一个实施例的流程图；以及
图7A和7B是处于SHDSL收发器单元(STU)区间内的单元的本发明的一个实施例的方框图。对所描述的各种特征进行描绘，以凸显与所公开的实施例相关的特征。贯穿本说明书的图以及文字，类似的附图标记表示类似的元件。
具体实施例方式在下面的具体实施方式
中，参考构成了其部分的附图，在附图中通过其中可以实 践本发明的具体示例性实施例的方式示出。对这些实施例给出了充分详细的描述，从而使本领域技术人员能够实践本发明，并且要理解可以利用其他实施例并且可以做出逻辑、机械和电学的改变而不背离本发明的范围。因此，不要在限制的意义上考虑下面的详细描述。本发明的实施例提供了一种用于数字用户线(DSL)系统的新的软件下载机制，其允许通过单对高速数字用户线(SHDSL或G. SHDSL)数据通路下载系统软件修订。这相对于现有升级措施使下载时间改善了一个数量级或更大。可以通过将软件文件编码成G. SHDSL链路上的有效载荷而将新的文件版本从中央局发送至倍增器单元(这里也称为再生器单元)和远程单元。软件下载涉及取得中央局处的SHDSL收发器单元(STU-C)上的固件文件并通过G. SHDSL链路将所述文件下载至目标单元，所述目标单元可以是远端处的SHDSL收发器单元(STU-R)或者SHDSL再生器单元(SRU)。在一个实施例中，数据通路中的软件下载涉及通过G. SHDSL帧的有效载荷区域来下载固件文件。G. SHDSL帧的有效载荷区域正常是为用户以及应用端口数据的传输而保留的。在本发明的一个实施例中，在数据通路内创建专用下载信道，其与其他有效载荷信道(例如，El或以太网信道)共存，而不干扰它们的操作。在另一实施例中，专用下载信道利用整个G. SHDSL有效载荷区域。这一实施例提供了极快的下载，但是在处于操作时是服务影响的。下文将更加详细地描述两种实施例。系统软件下载中涉及的固件文件通常是针对目标创建的可执行代码。每一固件文件在报头内具有与其相关的各种属性，包括版本编号和用于在下载完成时确认文件完整性的CRC多项式。将每一文件划分成记录和子记录的序列，从而使下载更易管理。例如，在一个实施例中，最大包尺寸为64字节。为每一记录分配唯一记录编号，在下载期间将所述唯一记录编号与所述记录一起发送。记录还含有CRC多项式，从而允许接收器查错并报告给发送器。图I是用于实现本发明的一个实施例的SHDSL收发器单元(STU)区间100的方框图。区间100包括通过能够支持G. SHDSL或SHDSL的电话网络的布线而连接的多个单元。这些单元至少包括中央局处的SHDSL收发器单元(STU-C) 110和远端处的SHDSL收发器单元(STU-R)130。区间100包括处于STU-C 110和STU-R 130之间的端到端链路101。如针对图I的实施例所示，区间100还可以任选包括在120-1到120-N处示出的构成了链路101的一个或多个SHDSL再生器单元(SRU)。一般而言，SRU (例如诸如SRU120-1)的作用在于通过对其沿链路101接收的信号中继而提高区间100的可能范围。SRU 120-1到120-N双向工作，并且能够沿任一方向同时对信号进行中继。SHDSL标准在单个区间100内支持上至八个SRU。其他DSL标准在单个区间100内支持其他数量的SRU。在一个实施例中，尽管G. SHDSL标准支持八个SRU，但是区间100仅实现了两个SRU。然而，本发明的实施例可以在区间100内包括任何数量的SRU，包括没有SRU。本发明的实施例提供了用于将位于发送单元(诸如STU-C 110)上的软件文件通过SHDSL链路102传送至目标单元的系统和方法，所述目标单元可以是STU-R 130或者SRU120-1到120-N之一。STU-R的软件要求通常不同于SRU的软件要求，因而STU-R 130和SRU120-1通常单独下载它们的软件。因此，区间内的每一单元均单独下载其软件升级。例如，在STU-C 110正在将软 件更新下载至STU-R 130时，SRU 120-1不是下载该软件更新，而是通过传递(或者中继)消息而执行正常操作。本说明书中使用的术语“固件”和“软件”是同义词并且是指被创建为在目标上运行的可执行单元。在其他实施例中，通过DSL链路102将一个或多个转发器(未示出)连接至所述区间。还将通往所述一个或多个转发器的数据通路配置成实现从STU-C 110或者STU-R 130到所述一个或多个转发器的软件下载。为了采用新的软件对所述单元升级，一个实施例涉及通过SHDSL链路102将STU-C上的固件文件下载至目标单元，所述目标单元可以是STU-R 130或SRU 120-1。固件文件是针对目标创建的可执行单元。STU-R的软件要求通常不同于SRU的软件要求，因而STU-R130和SRU 120-1通常单独下载它们的软件。换言之，SRU 120-1中的软件不会在STU-C110中或在STU-R 130中工作。STU-C和STU-R软件版本经常是相同的，但不必相同。图2是示出了源自STU-C 201到目标STU-R 202的软件下载的方框图。尽管图2示出了将STU-C 201直接连接至STU-R 202，但是本领域普通技术人员在阅读了本说明书之后将理解，在STU-C 201和STU-R 202之间可以存在一个或多个居间的SRU (诸如SRU120-1到120-N)而对下述描述没有影响。在其他实施例中，软件下载的目标可以是SRU。在这种情况下，目标SRU将按照与下文针对STU-R 202描述的相同的方式接收下载文件。在又其他实施例中，可以如下文所述，采用以针对STU-C 201描述的方式的文件发送运行和以针对STU-R 202描述的方式的文件接收运行来执行软件“上载”(S卩，例如向STU-C 201的传送)。本发明的实施例使STU-C 201能够通过利用数据通路230提供文件210向STU-R202的软件下载。即，通过将软件文件编码成数据通路230上的有效载荷，将软件升级从STU-C 201发送至STU-R 202。利用数据通路230进行软件下载相对于先前的下载方法改善了下载时间。如上所述，本发明的实施例提供了两种软件下载选择。选择I在数据通路230内创建要被配置成进行软件下载的专用信道，其不消耗数据通路230的整个带宽。选择I允许保持在SHDSL链路102上运行的任何现有服务(即，这一选择与其他有效载荷信道共存)，但是提供低于第二种选择的总吞吐量。选择2是使用数据通路230的整个带宽进行下载的专用下载。选择2提供了极快的下载，但是影响当前在数据通路230上运行的服务。在一个实施例中，在操作中，将文件210存储在STU-C 201上。如图2所示，将文件210划分成报头212和多个记录220-1到220-N。报头212包括版本编号和用于在完成下载时确认文件完整性的循环冗余校验(CRC)多项式。将文件210划分成记录220-1到220-N使得对文件210的下载更易管理，原因在于每一记录220-1到220-N的更小尺寸。向每一记录220-1到220-N分配唯一记录编号，在下载期间将所述记录编号与记录220-1到220-N一起发送。每一记录220-1到220-N还含有其自身的CRC多项式，所述多项式允许目标查错并报告给发送器。可以对记录220-1到220-N本身进一步细分。将基于所使用的系统的具体能力来确定每一记录220-1到220-N的包尺寸。在一个实施例中，最大包尺寸为64字节。
如下文关于图3进一步解释的，通过EOC 232将报头212作为数据包240下载。文件记录220-1到220-N被分割成多个包250-1到250-N并通过数据通路230传输。重新组装数据包250-1到250-N，并将其作为文件记录260-1到260-N存储在STU-R 202上的目的地址。图3是示出了 STU-C 201和STU-R 202之间的数据流300的一个实施例的图(假定成功软件下载而没有错误)。可以按照四个阶段讨论数据流300示出的软件下载。阶段I(301)包括通过EOC 232的通信，其执行DSL线路的初始信道设置。阶段2 (302)包括通过EOC 232的通信，其协调下载，并且使用现有EOC消息收发信道。这涉及发送器通过如下方式告知接收器其正准备发送文件在文件报头内提供文件级细节，包括固件版本编号和记录的数量。阶段3 (303)包括通过数据通路230的通信用于基于在阶段I (301)内建立的DSL线路的初始信道设置来交换文件记录220-1到220-N。最后，阶段4 (304)提供在下载结束时向STU-C 201报告有关下载成功与否的响应。下文更加详细地讨论这些阶段中的每一个。在阶段I (301)内，通过识别和保留软件下载信道来设置初始信道。在最初设置DSL链路102的准备时，阶段I可以发生在软件下载之前的任何时间。本领域普通技术人员将认识到，DSL链路102可以是在扩展的持续时间内建立的。因而，阶段I可能发生在进入阶段2之前数年。阶段I (301)包括XTU准备请求和XTU准备响应。文中使用的“XTU”是用于任何类型的收发器单元的通用术语。例如，本领域普通技术人员在阅读了本说明书后将认识到，SHDSL系统(ITU-T G. 991. 2)中的两个收发器单元是STU-C和STU-R，而HDSL系统(ITU-T G.991. I)中的两个收发器单元是网络终端单元(NTU)和线路终端单元(LTU)。因此，文中使用XTU来命名可以在很多系统中通用的消息。将使用STU-C 201作为发送单元而使用STU-R 202作为接收单元继续这一例子。在阶段I中，发送单元STU-C 201向接收单元STU-R 202发送XTU准备请求。所述XTU准备请求为链路102上通信的每一信道建立时隙分配，包括针对软件下载信道的准备。STU-R 202向STU-C 201返回XTU准备响应，以确认识别并保留了信道时隙分配。本领域普通技术人员在阅读了本说明书之后将认识到，XTU准备请求是STU-C和STU-R之间的正常准备的部分，其通常发生在系统启动期间。利用本发明的实施例，对XTU准备请求进行修改以包括用于分配软件下载信道的信息。在XTU准备请求消息和任何后续的软件下载之间没有任何定时连接。这意味着，可以在阶段I完成之后数星期、数月或者数年执行软件下载。也可以传输后续的XTU准备请求以实现系统配置的变化(例如，再分配时隙)。表I给出了示例性XTU准备请求消息。在讨论表I以及接下来的后续表格的细节之前，表格的内容和格式的解释是说明性的。首先，所述表格在左列上列举了八进制值而在右列上列举了与所述八进制值相关的功能。其次，通过SHDSL链路发送的所有消息都具有格式相同的报头。针对EOC消息的一个标准包括指示信息类型的消息识别(Id)字段。所有权消息使用消息Id字段来指示“所有权”并且使用子Id字段来指示其是哪一“所有权”消息。有两种类型的所有权消息，包括由消息Id 112指示的所有权请求和由消息Id 240指示的所有权响应。表I示出了 XTU准备请求的例子，其包括准备处于八位组4-19的线路通信信道和处于八位组20和21的软件下载信道。一旦在阶段2内启动了实际软件下载，那么对于实现选择I而言，八位组20识别出分配给软件下载信道的时隙的数量，而八位组21指示所述信道在DSL帧内的起始位置。备选地对于选择2而言，则将全部有效载荷用于软件下载，这是通过将八位组20和21两者均设定为零而准备的。
权利要求
1.一种通过数字用户线(DSL)数据通路下载软件的方法，所述方法包括 与目标单元交换准备请求消息，所述准备请求消息包括为在DSL数据通路上通信的多个信道提供时隙分配的准备请求，所述多个信道包括用于传输供目标单元执行的软件文件的软件下载信道； 向目标单元发送数据通路软件下载请求，以启动软件文件的软件下载； 确定何时接受了数据通路软件下载请求； 在接受了数据通路软件下载请求时，在DSL数据通路的软件下载信道内发送一个或多个软件下载包请求，所述软件下载包请求每一个包括针对目标单元的可执行指令的软件文件的至少一部分； 响应于所述一个或多个软件下载包请求中的每一个，在DSL数据通路的软件下载信道中接收来自目标单元的一个或多个软件下载包响应； 基于所述一个或多个软件下载包响应，确定何时完成了软件文件的下载；以及 接收报告是否将软件文件无错误地传输至目标单元的数据通路软件下载响应。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述准备请求在DSL数据通路内识别并保留软件下载信道。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述准备请求识别并保留整个DSL数据通路用于软件下载信道。
4.根据权利要求I所述的方法，还包括 从目标单元接收指示识别并保留了软件下载信道的准备响应。
5.根据权利要求I所述的方法，还包括 其中所述数据通路软件下载请求包括来自软件文件的软件报头的信息，包括含有针对所述软件文件的校验和、版本编号以及文件记录数量的群组中的至少一项。
6.根据权利要求I所述的方法，还包括 将所述软件文件划分成多个记录；以及 为所述多个记录中的每一个分配唯一标识符。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括 针对所述多个记录中的每一个向所述目标单元传输软件下载包请求。
8.根据权利要求8所述的方法，还包括 其中所述数据通路软件下载请求包括命令目标单元接受软件下载的强制模式选择。
9.根据权利要求I所述的方法，其中在DSL数据通路的软件下载信道中发送一个或多个软件下载包请求还包括通过DSL数据通路中的时分复用(TDM)时隙向目标单元传输。
10.根据权利要求I所述的方法，其中所述软件文件还包括循环冗余校验(CRC)多项式。
11.根据权利要求I所述的方法，其中所述DSL包括单对高速数字用户线(SHDSL)、高比特率数字用户线(HDSL)、非对称数字用户线(ADSL)和超高比特率数字用户线(VDSL)之o
12.—种数字用户线(DSL)收发器单元，所述收发器单元包括 至少一个DSL收发器，其中所述至少一个DSL收发器通过至少一个DSL对实现嵌入操作信道(EOC)和数据通路；用于存储通过所述DSL对传送的软件文件的第一存储器，其中所述软件文件包括报头和至少一个文件记录；以及 用于存储准备表格的第二存储器，其中所述准备表格为在所述数据通路上通信的多个信道建立时隙分配，包括准备软件下载信道从而通过所述数据通路将所述软件文件从所述第一存储器传输至目标单元。
13.根据权利要求12所述的DSL收发器单元，其中所述多个信道还包括含有以太网信道、El信道和NX 64信道的集合中的至少一项。
14.根据权利要求12所述的DSL收发器单元，还包括 其中所述收发器单元是中央局处的SHDSL收发器单元(STU-C)或者远端处的SHDSL收发器单元(STU-R)之一；并且 其中所述目标单元是STU-C、STU-R或者SHDSL再生器单元(SRU)之一。
15.根据权利要求12所述的DSL收发器单元，还包括处理器，其中所述处理器命令所述至少一个DSL收发器向目标DSL单元传输XTU准备请求。
16.根据权利要求15所述的DSL收发器单元，其中所述XTU准备请求指示分配给软件下载信道的时隙数量以及所述信道在DSL帧内的起始位置。
17.一种数字用户线(DSL)收发器单元，所述收发器单元包括 至少一个DSL收发器，其中所述至少一个DSL收发器通过至少一个DSL对实现嵌入操作信道(EOC)和数据通路； 用于存储固件升级文件的第一存储器； 用于存储准备表格的第二存储器，其中所述准备表格为在所述数据通路上通信的多个信道建立时隙分配，包括准备软件下载信道从而通过所述数据通路接收软件文件； 处理器，其中所述处理器将通过所述数据通路接收到的软件文件存储到所述第一存储器内并执行所述软件文件以更新所述收发器单元的固件。
18.根据权利要求17所述的DSL收发器单元，还包括 其中将所述处理器配置成基于在EOC中接收数据通路软件下载请求而监测软件下载信道中的软件下载包请求。
19.根据权利要求17所述的DSL收发器单元，其中所述第一存储器存储在DSL收发器接收来自发送器DSL收发器单元的软件下载时对所述收发器单元的固件重写的软件升级。
20.根据权利要求17所述的DSL收发器单元，还包括 其中所述处理器命令所述至少一个DSL收发器响应于接收到的XTU准备请求向发送器DSL收发器单元传输XTU准备响应；并且 其中在所述至少一个DSL收发器从所述发送器DSL收发器单元接收到数据通路软件下载请求并且处理器确定接受所述数据通路软件下载请求时，所述至少一个DSL收发器通过EOC向所述发送器DSL收发器单元传输数据通路软件下载响应。
全文摘要
本发明提供了用于高速数字用户线软件下载的系统和方法。在一个实施例中，提供了一种数字用户线(DSL)收发器单元。所述收发器单元包括至少一个DSL收发器，其中所述至少一个DSL收发器通过至少一个DSL对实现了嵌入操作信道(EOC)和数据通路；用于存储通过所述DSL对传送的软件文件的第一存储器，其中所述软件文件包括报头和至少一个文件记录；以及用于存储准备表格的第二存储器，其中所述准备表格为在所述数据通路上通信的多个信道建立时隙分配，包括准备软件下载信道从而通过所述数据通路将所述软件文件从所述第一存储器传输至目标单元。
文档编号G06F9/44GK102656852SQ201080059355
公开日2012年9月5日 申请日期2010年10月20日 优先权日2009年10月26日
发明者鲍威尔斯 C., 波兰 J., 安妮 L., 沙马 M., 周心宽, 成玉林 申请人:Adc Dsl 系统公司