专利名称：接入复用器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接入复用器，其包括用于连接网络链路与网络单元的网络接口、用于连接用户链路与用户单元的用户接口，以及用于耦合所述网络接口和所述用户接口的装置。
这种接入复用器的实例是数字用户线接入复用器，这种网络单元的实例是边缘路由器，这种用户单元的实例是诸如路由器、调制解调器和个人计算机的用户端设备，不排斥其它类型的接入复用器、其它类型的网络单元和其它类型的用户单元。
背景技术：
现有技术的接入复用器是众所周知的。它包括诸如交叉连接或用于连接一方面的网络接口和另一方面的用户接口的桥接器，不排除其它类型的耦合装置。网络接口连接耦合到网络单元的网络链路。用户接口连接耦合到用户单元的用户链路。网络接口将网络链路耦合到耦合装置，反之亦然。用户接口将用户链路耦合到耦合装置，反之亦然。
在用户单元涉及点对点协议会话并且用户单元在该点对点协议会话期间交换网际协议分组的情况下，以及在接入复用器仅需透明地传递点对点协议会话的情况下，其它网络单元会处理对点对点协议会话的终止。
但是，在用户单元涉及点对点协议会话并且用户单元在该点对点协议会话期间交换网际协议分组的情况下，以及在接入复用器必须终止该点对点协议会话的情况下，接入复用器需要执行网际协议路由选择和网际协议转发。这使得接入复用器相对复杂。需要配置网际协议接口，需要配置和需要维护网际协议数据库，并且路由选择协议可能需要在接入复用器内部启用。
已知接入复用器是不利的，特别是由于其相对复杂。
发明内容
特别地，本发明的目的在于提供一种如上所述的相对简单的接入复用器。
根据本发明的接入复用器的特征在于，所述接入复用器包括用于分配媒体访问控制地址给点对点协议会话的装置，并且包括用于依照分配控制接入复用器的装置。
分配装置分配第一媒体访问控制地址给第一点对点协议会话，分配与第一媒体访问控制地址不同的第二媒体访问控制地址给第二点对点协议会话。这样，媒体访问控制地址用于接入复用器内部用于寻址不同的点对点协议会话。源自分配装置的分配由控制装置使用，以依照所述分配控制接入复用器(耦合装置)(内部的路由)。这种接入复用器相对简单。
根据本发明的接入复用器终止点对点协议会话，并且可以担当点对点协议服务器，以及可以在需要时，本地或经由用户服务中的远端认证拔号来认证点对点协议会话。与现有技术比较，它不再需要用接入复用器来执行带来复杂性的上述网际协议转发和/或点对点协议会话中的路由选择。与之相反，根据本发明的接入复用器仅仅交叉连接网际协议分组。
特别地，根据本发明的接入复用器是更有利的，原因在于只需执行较少的配置和较少的管理。
分配装置例如包括用于存储媒体访问控制地址和点对点协议会话的表示的装置。
根据本发明接入复用器的实施例的特征在于，点对点协议会话的媒体访问控制地址是内部媒体访问控制地址，所述内部媒体访问控制地址在从网络单元到接入复用器的下行方向上是目的地址，从接入复用器到网络单元的上行方向上是源地址。
这种内部媒体访问控制地址取代例如整个接入复用器的公共媒体访问控制地址。这些媒体访问控制地址为内部媒体访问控制地址，因为它们在接入复用器内部分配给点到点协议会话。然而，这些内部媒体访问控制地址还用于接入复用器和网络单元间的外部通信。
根据本发明的接入复用器的实施例的特征在于，网络链路包括由每个服务提供商的一个或多个虚拟局域网标签定义的以太网连接。
虚拟局域网标签的选择可以基于点对点协议会话的用户服务认证中的远程认证拔号或者可以基于接入复用器中的本地认证。
根据本发明的接入复用器的实施例的特征在于，分配装置包括用于将虚拟局域网络标签和媒体访问控制地址的组合关联到会话标识的装置，还在于所述分配包括源自关联装置的关系。
关联装置例如包括用于存储关系的装置，例如用于存储第一列虚拟局域网标签及第二列媒体访问控制地址和第三列点对点协议会话的会话标识中的每一行的表格存储器。
根据本发明的接入复用器的实施例特征在于，用户链路包括异步传输模式连接或以太网连接。
在两种情况下(异步传输模式和以太网)，根据本发明的接入复用器都将十分有利。
本发明还涉及如上定义的用在接入复用器中的装置。这些装置可以是分配装置或关联装置。这样的装置可以独立于根据本发明接入复用器而被出售和/或生产和/或安装。
本发明还涉及用在接入复用器中的方法，所述接入复用器包括用于连接网络链路与网络单元的网络接口，包括用于连接用户链路与用户单元的用户接口，以及包括用于耦合所述网络接口和所述用户接口的装置。
根据本发明的方法的特征在于，所述技术包括分配媒体访问控制地址给点对点协议会话的第一方法步骤，以及包括依照分配控制接入复用器的第二方法步骤。
根据本发明的方法的实施例与根据本发明的接入复用器的实施例一致。
本发明还涉及用于执行如上定义的方法的方法步骤的计算机程序产品。
本发明还涉及包括如上定义的计算机程序产品的介质。
特别地，本发明基于这样的认识在用户单元在点对点协议会话中涉及并且用户单元在该点对点协议会话期间交换网际协议分组的情况下，接入复用器需要执行网际协议路由选择和网际协议转发，这使得接入复用器相对复杂。特别地，本发明基于这样的基本思想媒体访问控制地址应该分配给点对点协议会话，并且应该依照分配控制接入复用器。这使得接入复用器对于网际协议转发和/或路由选择是透明的。
特别地，本发明解决了这样的问题，即提供相对简单的接入复用器。特别地，根据本发明的接入复用器是更有利的，原因在于它更加有效，事实上，需要执行较少的配置和较少的管理。
通过下文中参照实施例的说明，本发明的这些和其它方面将更加明显。
图1概略地示出耦合到网络单元和三个用户单元的根据本发明的接入复用器，图2概略地示出耦合到网络单元和二加二用户单元的根据本发明的接入复用器，以及图3较详细地图示了根据本发明接入复用器。
具体实施例方式
如图1所示的根据本发明的接入复用器1经由网络链路12耦合到网络单元2，并经由第一用户链路13耦合到第一用户单元3，经由第二用户链路14耦合到第二用户单元4，经由第三用户链路15耦合到第三用户单元5。接入复用器1例如是数字用户线接入复用器，网络单元2例如是边缘路由器，用户单元3-5例如是诸如路由器、调制解调器和个人计算机的用户端设备。用户链路13-15包括例如异步传输模式连接。
如图2所示，根据本发明的接入复用器1经由网络链路12耦合到网络单元2，经由用户链路16-19耦合到用户单元6-9。用户链路16、17包括例如异步传输模式连接，用户链路18、19包括例如以太网连接。
如图3所示，根据本发明的接入复用器1包括用于连接网络链路12的网络接口22、用于连接第一用户链路13的第一用户接口23、用于连接第二用户链路14的第二用户接口24、用于连接第三用户链路15的第三用户接口25、用于一方面耦合网络接口22而另一方面耦合用户接口23-25的装置31，还包括用于控制接入复用器1的装置30。控制装置30包括用于分配媒体访问控制地址到点对点协议会话的装置32，所述点对点协议会话经由用户单元3-5和用户接口23-25执行。控制装置30依照源自分配装置32的分配控制接入复用器1，还包括用于监视接口22和23-25的监视装置36、37，例如用于报告输入和/或输出业务，还包括用于存储控制信息的装置35。优选地，分配装置32包括用于将虚拟局域网标签和媒体访问控制地址的组合关联到点对点协议会话的会话标识的装置33，分配包括源自关联装置33的关系。装置32-37耦合到处理器34。耦合装置31例如包括交叉连接。监视装置36、37还可用于连接接口22-25和处理器34，用于控制接口22-25的缓冲功能和/或封装功能和/或拆封功能和/或地址置换功能和/或地址删除功能等等。
在现有技术情况下，分配装置32没有出现，接入复用器1基于网际协议转发和网际协议路由选择，这使得接入复用器相对复杂。例如在用户单元3涉及点对点协议会话以及在该会话期间经由用户链路13交换网际协议分组的情况下，接入复用器1需要配置网际协议接口并需要配置和维护网际协议数据库，并且路由选择协议可在接入复用器1内部启用。
更特别地，对于以太网上点对点协议PPPoE和异步传输模式上的点对点PPPoA用户，在分布式用户管理模式中，数字用户线接入复用器DSLAM终止用户点对点协议PPP会话。用户被本地认证或经用户服务中拔号远程认证RADIUS(用于远程用户认证和结算服务)，用户会话连到IP转发实例(在验证期间确定)，IP分组从PPP中提取，IP分组在转发实例的背景下被IP转发，IP分组在以太网中封装并且在被确定为IP转发结果的网络接口上桥接。DSLAM的功能性通过IP转发和路由选择得到扩展，其中IP转发和路由选择使DSLAM管理和配置更复杂。IP接口必须在DSLAM中配置，IP转发数据库必须由DSLAM配置和维护，为了冗余，路由选择协议可以必须在DSLAM中启用。
根据本发明，相对简单的接入复用器1是通过引入用于分配媒体访问控制地址给点对点协议会话的分配装置32以及通过使控制装置30依照分配控制接入复用器1来产生的。
分配装置32分配第一媒体访问控制地址到第一点对点协议会话，分配不同于第一媒体访问控制地址的第二媒体访问控制地址到第二点对点协议会话。这样，媒体访问控制地址用在接入复用器1的内部，用于对不同的点对点协议会话进行寻址。源自分配装置32的分配由控制装置30使用，以依照分配控制接入复用器1(内部的路由)。这种接入复用器1因此相对简单。
分配装置32例如包括用于存储媒体访问控制地址和点对点协议会话的表示的装置。
优选地，点对点协议会话的媒体访问控制地址为内部媒体访问控制地址，在从网络单元2到接入复用器1的下行方向上，该地址是目的地址，从接入复用器1到网络单元2的上行方向上，该地址是源地址，下面还要更详细地说明。
这种内部媒体访问控制地址代替例如整个接入复用器1的一个公共媒体访问控制地址。这些媒体访问控制地址为内部媒体访问控制地址，是因为在接入复用器1内它们被分配给点对点会话。然而，这些内部媒体访问控制地址还可用在接入复用器1和网络单元2间的外部通信中。
优选地，网络链路12包括由每个服务提供商的虚拟局域网标签定义的以太网连接，和/或分配装置32包括用于将虚拟局域网标签和媒体访问控制地址的组合关联到点对点协议会话的会话标识的关联装置33，分配包括源自关联装置33的关系。关联装置33例如包括用于存储关系的装置，例如用于存储第一列虚拟局域网标签和第二列媒体访问控制地址以及第三列点对点协议会话的会话标识中的每行的表格存储器。
更特别地，本发明例如在DSLAM中引入交叉连接，在交叉连接内DSLAM处理虚拟局域网VLAN标签连同内部指定的媒体访问控制MAC地址到会话标识的转换，以便于唯一地标识点对点协议PPP会话。这种转换使用数据库来完成，所述数据库包括标识了服务供应商的VLAN和为每个用户会话内部指定的MAC地址之间的关系，以及对应的会话标识。
在ATM用户接口的情况下(ATM上的PPP＝PPPoA)，在用户接口上只能存在一个PPP会话，并且用户会话只能由用户接口标识。在以太网用户接口的情况下(ATM上的以太网上的PPP＝PPPoEoA，或单纯的以太网上的PPP＝PPPoE)，在同一用户接口上建立多于一个PPP会话是可能的。在这种情况下，用户接口加上PPPoE会话-id(和/或用户MAC)能唯一地标识PPP会话，由此，下行目的MAC应该由用户MAC代替。
作为认证的结果选择网络服务供应商。对于每个服务供应商，一个或多个VLAN(服务供应商VLAN)在DSLAM中配置(在会话认证期间确定点对点协议会话+VLAN关联，所述会话认证在本地执行或经RADIUS服务器执行)。因此，基于服务供应商的选择(将要在会话认证期间本地确定或经由RADIUS服务器确定)，选择相应VLAN。用户IP分组从PPP中提取，封装进以太网并在服务供应商VLAN中的网络接口上发送。每用户PPP会话分配一个内部MAC地址，以区别连接到相同服务供应商VLAN中的每个用户会话。DSLAM需要解析每个服务供应商VLAN边缘路由器的MAC地址。边缘路由器的MAC地址或IP地址与服务供应商VLAN一起被确定。当只知道IP地址时，DSLAM使用例如地址解析协议来解析MAC地址。
例如在每个服务供应商IP网络边缘路由器DSLAM中配置一个服务供应商VLAN，DSLAM终止PPP会话，在本地或经由RADIUS(用于远程用户认证和结算的服务器)认证用户，作为认证的结果确认服务供应商VLAN。每个用户PPP会话分配一个内部MAC地址用于唯一地标识(连接到相同服务供应商的)每个用户会话。
从PPPoA用户会话接收的IP分组的上行转发如下进行对于单播IP分组-IP分组从PPPoA中提取并封装进以太网(IPoE)。
-将VLAN设置为在认证期间确定的VLAN。
-将源MAC设置为分配给用户PPP会话的内部MAC。
-将目的MAC设置为边缘路由器的MAC(在DSLAM中配置或者经由ARP获知)。
对于广播IP分组-IP分组从PPPoA中提取并封装进以太网(IPoE)。
-将VLAN设置为在认证期间确定的VLAN。
-将源MAC设置为分配给用户PPP会话的内部MAC。
-将目的MAC设置为广播MAC。
对于多播IP分组-IP分组从PPPoA中提取并封装进以太网(IPoE)。
-将VLAN设置为与用户端设备CPE子网相关的VLAN。
-将源MAC设置为分配给用户PPP会话的内部MAC。
-将目的MAC设置为多播MAC(从多播目的IP地址获取)。
从IPoE网络接口接收的IP分组到PPPoA用户会话的上行转发如下进行对于单播IP分组-VLAN是服务供应商VLAN。
-目的MAC是分配给用户PPP会话的内部MAC。
-基于VLAN+目的MAC组合选择用户PPPoA会话。
-IP分组封装进PPPoA并在用户接口上发送。
对于广播IP分组-VLAN是服务供应商VLAN。
-目的MAC是广播MAC。
-IP分组的一个拷贝在每个与VLAN相关的用户PPPoA会话上发送。
对于广播ARP请求-VLAN是服务供应商VLAN。
-将目标IP地址(在ARP消息中)和与VLAN相关的用户PPPoA会话的IP地址进行比较。
-如果存在匹配，则DSLAM发送ARP应答，这种情况下将源MAC设置为用户PPPoA会话的内部MAC地址，所述用户PPPoA会话的IP地址与ARP请求中的目标IP地址匹配。
-这要求DSLAM例如跟踪在认证阶段分配的用户IP地址。
对于多播IP分组-VLAN是服务供应商VLAN。
-目的MAC是多播MAC。
-IP分组的一个拷贝在每个与VLAN相关的用户PPPoA会话上发送。
-可选地，互联网组管理协议IGMP探听可以在DSLAM中启用。在这种情况下，根据由探听IGMP消息动态建立的多播树发送多播IP分组。
从PPPoE用户会话接收的IP分组的上行转发如下进行对于单播IP分组-IP分组从PPPoE中提取并封装进以太网(IPoE)。
-将VLAN设置为在认证期间确定的VLAN。
-将源MAC设置为分配给用户PPP会话的内部MAC。
-将目的MAC设置为边缘路由器的MAC(在DSLAM中配置或者经由ARP获知)。
对于广播IP分组-IP分组从PPPoE中提取并封装进以太网(IPoE)。
-将VLAN设置为在认证期间确定的VLAN。
-将源MAC设置为分配给用户PPP会话的内部MAC。
-将目的MAC设置为广播MAC。
对于多播IP分组
-IP分组从PPPoE中提取并封装进以太网(IPoE)。
-将VLAN设置为在用户会话认证期间确定的VLAN。
-将源MAC设置为分配给用户PPP会话的内部MAC。
-将目的MAC设置为多播MAC(从多播目的IP地址获得)。
从IPoE边缘路由器接口接收的IP分组到PPPoE用户会话的下行转发如下进行对于单播IP分组-VLAN是服务供应商VLAN。
-目的MAC是分配给用户PPP会话的内部MAC。
-基于VLAN+目的MAC组合选择用户PPPoE会话。
-IP分组被封装进PPPoE并在用户接口上发送(在这种情况下，目的MAC为存储在接入复用器的会话表中的用户MAC)。
对于广播IP分组-VLAN是服务供应商VLAN。
-目的MAC是广播MAC。
-IP分组的一个拷贝在每个与VLAN相关的用户PPPoE会话上发送。
对于广播ARP请求-VLAN是服务供应商VLAN。
-将目标IP地址(在ARP消息中)和与VLAN相关的用户PPPoE会话的IP地址进行比较。
-如果存在匹配，则DSLAM发送ARP应答，这种情况下将源MAC设置为用户PPPoA会话的内部MAC地址，所述用户PPPoA会话的IP地址与ARP请求中的目标IP地址匹配。
-这要求DSLAM例如跟踪在认证阶段分配的用户IP地址。
对于多播IP分组-VLAN是服务供应商VLAN。
-目的MAC是多播MAC。
-IP分组的一个拷贝在每个与VLAN相关的用户PPPoE会话上发送。
-可选地，互联网组管理协议IGMP探听可以在DSLAM中启用。在这种情况下，根据由探听IGMP消息动态建立的多播树发送多播IP分组。
在CPE接口封装类型不能预先知晓的情况下，封装类型的自动检测可以在DSLAM中启用。在这种情况下，DSLAM基于由CPE发送的帧检测封装类型并且相应地适应交叉连接的性能。边缘路由器的MAC地址或IP地址可以在本地配置(当本地认证启用时)或可以由RADIUS服务器返回(当RADIUS认证启用时)。
这一切所产生的好处是，例如在分布式用户管理模式中，不必在DSLAM中配置和启用IP转发，并且减少了DSLAM中的配置和管理。
在图1-3中，每个耦合/连接可以是有线耦合/连接或无线耦合/连接。示出的任何模块都可以分割成子模块，并且任何两个或更多模块可以合并成新的更大的模块。示出的任何模块可以包括硬件和/或软件。根据本发明计算机程序产品可以存储在和/或包括固定介质，如存储装置35或未示出的可移动介质。
在例如“用于连接”的表述方式“用于”等不排除同时或不同时地也执行其它功能。表述方式“耦合到Y的X”、“X与Y间的耦合”和“耦合X与Y”等，不排除在X与Y间存在元件Z。表述方式“P包括Q”和“包括Q的P”等，不排除同样包括/包括元件R。
分配和控制的步骤和/或功能不排除更多步骤和/或功能，尤其是例如针对附图所描述的步骤和/或功能。
权利要求
1.一种接入复用器(1)，包括用于连接网络链路(12)和网络单元(2)的网络接口(22)、用于连接用户链路(13)和用户单元(3)的用户接口(23)，以及用于耦合网络接口(22)和用户接口(23)的装置(31)，其特征在于，所述接入复用器(1)包括用于将媒体访问控制地址分配给点对点协议会话的装置(32)，以及用于依照分配控制所述接入复用器(1)的装置(30)。
2.根据权利要求1的接入复用器(1)，其特征在于，所述点对点协议会话的所述媒体访问控制地址是内部媒体访问控制地址，该地址在从所述网络单元(2)到所述接入复用器(1)的下行方向上是目的地址，并且在从所述接入复用器(1)到所述网络单元(2)的上行方向上是源地址。
3.根据权利要求2的接入复用器(1)，其特征在于，所述网络链路(12)包括每服务提供商的一个或多个虚拟局域网标签所定义的以太网连接。
4.根据权利要求3的接入复用器(1)，其特征在于，所述分配装置(32)包括用于将虚拟局域网标签和媒体访问控制地址的组合关联到会话标识的装置(33)，并且所述分配包括发源于所述关联装置(33)的关系。
5.根据权利要求4的接入复用器(1)，其特征在于，所述用户链路(13、14)包括异步传输模式连接或以太网连接。
6.根据权利要求1-5中任一项所限定的装置(32、33)，用在接入复用器(1)中。
7.一种在接入复用器(1)中使用的方法，所述接入复用器(1)包括用于连接网络链路(12)和网络单元(2)的网络接口(22)、用于连接用户链路(13)和用户单元(3)的用户接口(23)，以及用于耦合网络接口(22)和用户接口(23)的装置(31)，其特征在于，所述方法包括分配媒体访问控制地址给点对点协议会话的第一方法步骤，以及依照分配控制所述接入复用器(1)的第二方法步骤。
8.一种计算机程序产品，用于执行如权利要求7所限定的方法的方法步骤。
9.一种包括如权利要求8中所限定的计算机程序产品的介质。
全文摘要
一种接入复用器(1)，包括用于连接网络链路(12)和网络单元(2)的网络接口(22)、用于连接用户链路(13)和用户单元(3)的用户接口(23)，以及用于耦合网络接口(22)和用户接口(23)的装置，为了降低复杂性，引入分配装置(32)用于将媒体访问控制地址分配给点对点协议会话，并引入控制装置(30)用于依照分配控制所述接入复用器(1)。网络链路(12)包括由每服务提供商的一个或多个虚拟局域网标签所定义的以太网连接。分配装置(32)包括用于将虚拟局域网标签和媒体访问控制地址的组合关联到点对点协议会话的会话标识的关联装置(33)，所述分配包括关系。用户链路(13－15)包括异步传输模式连接或以太网连接。
文档编号H04L29/10GK1997036SQ20061016707
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月14日 优先权日2005年12月15日
发明者R·切廷 申请人:阿尔卡特朗讯公司