具有无线连接能力的onu的制作方法
【专利摘要】本文实施例关于被称作ONU的光网络单元（103）中的用于向ONU（103）提供无线连接能力的方法。ONU（103）包括在通信网络（100）中。ONU（103）经由有线通信链路（104）以及经由无线通信链路（113）而互连到被称作OLT的光线路终端（101）。ONU（103）配置为支持休眠模式。ONU（103）获取关于进入休眠模式的信息。ONU（103）识别无线通信链路（113）是否激活或停用，并且如果无线通信链路（113）被识别为停用，则激活无线通信链路（113）。ONU（103）进入休眠模式，并且在休眠模式期间利用无线通信链路来向ONU（103）提供无线连接能力。
【专利说明】具有无线连接能力的ONU
【技术领域】
[0001]本文实施例通常涉及光网络单元(ONU)和ONU中的方法、光线路终端(OLT)和OLT中的方法以及通信网络中的方法。更特别地，本文实施例涉及向ONU提供无线连接能力。
【背景技术】
[0002]无源光网络(PON)是带来光纤布线并且将在路径中的所有或大多数发信号给终端用户的点到多点网络架构。PON包括服务提供商的中央局(CO)处的OLT和接近终端用户的多个0NU。多于一个ONU可利用无源(或在一些情况下，有源)中间元件而连接到相同的OLT0例如，多达32个ONU可连接到OLT。PON被称为》是因为光传送不需要电源或有源电子部件。换句话说，除了在中央局和订户/用户端点处，在接入网络内典型地没有有源电子设备。接入网络是将订户连接到它们的即时服务提供商的通信网络的部分。它是与核心网络相对而言的。核心网络是向通过接入网络连接的订户提供各种服务的通信网络的中央部分。下行流(downstream)信号(即，从OLT到0NU)被广播到共享单个光纤的所有用户。上行流(upstream)信号是从ONU传送到OLT的信号。
[0003]ONU是将经由有线光纤通信信道(被称作光链路)从OLT传送的进来的下行流光信号转换成电信号的装置。然后通过光纤网络将这些电信号发送到个别订户，以便提供电信服务。ONU包括光收发器。ONU还可被称为光网络终端(ONT)，它是服务单个订户的ONU的特殊情况。
[0004]如以上提到的，ONU与OLT组合使用。OLT执行由服务提供商的设备使用的电信号与由PON使用的光纤信号之间的转换。OLT协调在各订户位置处或接近各订户位置的ONU之间的复用。
[0005]国际电信联盟(ITU)已经将PON系统节能包含为必要的目标。ITU的一个目标是开发潜在的解决方案来通过光接入网络内的减少的功耗而改进节能。这些解决方案可对改进处于电池供电操作中的设备性能和服务寿命，以及总的来说节能和CO2排放有影响。
[0006]术语功享是指工作的能力，而术语康量是完成工作量的测量，S卩，功率*时间。因此，可节省或节约能量，而可减少功率。在整个产业中，术语功享通常用于指代这两者。将理解，在下文的描述中，例如，功享茨者'等术语意味着一段时间内的功率减小，以能量节省为目的。
[0007]无线通信是通信产业的快速发展的部分。无线蜂窝系统已经在过去十年经历指数增长。许多新的应用从研究想法发展为具体系统。与装置(例如智能电话)的增长关联的无线系统的此爆炸性增长指示无线网络的光明未来。
[0008]当前功率节省模式通过实现休眠周期来在特定的时间完全地关闭ONU光收发器而节约能量。因此，在任何给定时间，ONU可处在所谓的休眠模式或所谓的唤醒模式，并且它可以使用唤醒定时器来在这些模式之间改变。为了支持ONU唤醒，由OLT供应典型地在10-100毫秒量级的休眠周期。只有当休眠周期期满时，休眠ONU有机会唤醒来接收下行流业务。在休眠期间，OLT可缓冲送往ONU的下行流业务。当没有到休眠ONU的下行流业务时，在唤醒定时器期满时(即在休眠间隔期满时)，ONU仍然必须被唤醒。频繁地打开和关闭光收发器造成额外的功耗。当存在送往ONU的下行流业务，并且ONU仍然处于休眠模式时，OLT必须缓冲业务直至唤醒定时器期满。必要的缓冲存储器增加了 OLT的成本和功耗。
[0009]另一功率节省模式是功率削减，其中当ONU进入电池操作模式时(例如，在交流(AC)电源故障之后)，关闭非必要服务。功率削减的目标是减少对电池电力的需求并且延长ONU的生存时间，而仍然维持生命线普通老式电话服务(POTS)。功率削减模式的当前定义仍然维持光收发器打开，而只关闭ONU中的其它被选择的元件。然而，ONU中的主要功耗贡献者中的一个是光收发器模块。可通过组合功率削减与休眠模式来节省附加的能量。
【发明内容】
[0010]因此，本文实施例的目标是消除以上缺点中的至少一个并且减少通信网络中的功耗。
[0011]根据第一方面，该目标通过光网络单元(被称作0NU)中的用于向ONU提供无线连接能力的方法来实现，该ONU包括在通信网络中。ONU经由有线通信链路并且经由无线通信链路而互连到光线路终端(被称作OLT)。ONU配置为支持休眠模式。ONU获取关于进入休眠模式的信息。ONU识别无线通信链路是否激活或停用，并且当无线通信链路被识别为停用时激活无线通信链路。ONU进入休眠模式，并且在休眠模式期间利用无线通信链路向ONU提供无线连接能力。
[0012]根据第二方面，该目标通过光线路终端(被称作0LT)中的用于向光网络单元(被称作0NU)提供无线连接能力的方法来实现，该OLT包括在通信网络中。OLT经由有线通信链路并且经由无线通信链路而互连到0NU。当ONU处于休眠模式时，OLT识别到ONU的载体业务(bearer traffic)。OLT缓冲所识别的载体业务。OLT经由无线通信链路来将关于退出休眠模式的信息传送到0NU。在ONU已经退出休眠模式之后，OLT使用有线通信链路而将缓冲的载体业务传送到0NU，并且在休眠模式期间利用无线通信链路向ONU提供无线连接能力。
[0013]根据第三方面，该目标通过通信网络中的用于向光网络单元(被称作0NU)提供无线连接能力的方法来实现。通信网络包括光线路终端(被称作OLT)。OLT和ONU经由有线通信链路并且经由无线通信链路而互连。OLT和ONU配置为支持休眠模式。当ONU不处于休眠模式时(即，它处于唤醒模式)，通信网络在有线通信链路上在OLT与ONU之间交换控制或管理数据或载体业务。当ONU处于休眠模式时，通信网络在无线通信链路上在OLT与ONU之间交换控制或管理数据和载体业务。当ONU处于休眠模式时，通信网络利用无线通信链路向ONU提供无线连接能力。
[0014]根据第四方面，该目标通过用于向ONU提供无线连接能力的光网络单元(被称作0NU)来实现。该ONU包括在通信网络中。如以上提到的，ONU经由有线通信链路并且经由无线通信链路而互连到光线路终端(被称作OLT)。ONU配置为支持休眠模式。ONU包括配置为获取关于进入休眠模式的信息的获取单元以及配置为识别无线通信链路是否被激活或停用的识别单元。另外，ONU包括激活单元，它配置为在无线通信链路被识别为停用时激活无线通信链路。ONU包括配置为进入休眠模式的进入单元，以及配置为在休眠模式期间利用无线通信链路向ONU提供无线连接能力的提供单元。[0015]根据第五方面，该目标通过用于向光网络单元(被称作0NU)提供无线连接能力光线路终端(被称作0LT)实现，该OLT包括在通信网络中。OLT经由有线通信链路并且经由无线通信链路而互连到ONU。OLT包括识别单元，其配置为当ONU处于休眠模式时识别到ONU的载体业务。OLT包括缓冲单元，其配置为缓冲所识别的载体业务。另外，OLT包括传送单元，其配置为经由无线通信链路来将关于退出休眠模式的信息传送到0NU，并且配置为在ONU已经退出休眠模式之后，使用有线通信链路而将缓冲的载体业务传送到0NU。
[0016]通过将无线收发器模块集成到ONU内，该ONU配备有无线连接能力，这允许通信网络中的改进的功耗。无线连接能力可在诸如PON信令、休眠模式中的应用握手和POTS呼叫、周期性维护等情况下利用。
[0017]本文实施例提供许多优势，以下是示例的非穷举列表:
本文实施例允许经由无线连接性唤醒功率节省或休眠模式中的0NU。这通过监测通信网络中的业务来提供自适应唤醒管理。
[0018]当没有下行流业务到休眠ONU时，ONU可保持休眠直到它从OLT接收无线唤醒消息。在ONU休眠时期期间，光收发器不消耗功率。
[0019]当存在送往该ONU的下行流业务时，OLT经由无线通知来唤醒0NU，而不是等待唤醒定时器期满。这改进了由终端用户看到的服务质量并且减少在OLT处所需的缓冲量。
[0020]本文实施例提供即使当光收发器关闭时也允许POTS呼叫而不唤醒ONU的优势。在功率节省模式(其包括例如功率削减和功率休眠)中，关闭光收发器节省功率并且延长电池可用性。在休眠期间，OLT维护窗口或光纤切断事件，因此POTS呼叫对于消费者仍然可用，由此进一步改进服务的可靠性。
[0021]本文实施例的另一优势是在ONU与应用服务器之间的无线链路上携带周期性维护消息(例如，会话初始化协议(SIP)心跳和因特网组管理协议(IGMP)查询消息)而无需唤醒休眠ONU。
[0022]本文实施例的另外的优势是当在ONU与OLT之间没有无线消息时，ONU的无线模块保持处于空闲模式中，并且因此节省附加的功率。无线连接性消耗比光收发器更少的能量。
[0023]本文实施例不限于以上提到的特征和优势。在阅读了下文的详细描述之后，本领域技术人员将认识到附加的特征和优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]现在将参考图示实施例的附图来在下文的详细描述中进一步更详细地描述本文实施例，并且其中:
图1是图示通信网络的实施例的框图。
[0025]图2是图示ONU的实施例的框图。
[0026]图3是描绘方法的实施例的组合示意框图和流程图。
[0027]图4是描绘方法的实施例的流程图。
[0028]图5是图示OLT的实施例的框图。
[0029]图6是描绘方法的实施例的组合示意框图和流程图。
[0030]图7是描绘方法的实施例的流程图。[0031]图8是描绘方法的实施例的流程图。
[0032]图9是描绘ONU中的方法的实施例的流程图。
[0033]图10是描绘ONU的实施例的示意框图。
[0034]图11是描绘OLT中的方法的实施例的流程图。
[0035]图12是描绘OLT的实施例的示意框图。
[0036]图13是描绘通信网络中的方法的实施例的流程图。
[0037]附图不一定成比例并且某些特征的尺寸可能被夸大(为了清楚起见)。反而将强调放在图示本文的实施例的原理。
【具体实施方式】
[0038]图1描绘通信网络100。通信网络100包括PON和蜂窝网络。PON内的传送典型地经由PON有线光纤通信链路而执行在OLT 101与至少一个ONU 103之间。PON有线光纤通信链路从现在起将被称作光链路104。通信网络100包括数量为i个ONU 103，其中i是从I往上的整数。在OLT 101与ONU 103之间有光分布网络(ODN) 105，它包括光纤和分光器。OLT 101通常存在于网络100的运营商的中央局中，并且将光接入网络耦合到聚集网络106，OLT 101此外可通过该聚集网络106经由有线通信链路109与蜂窝网络中的基站(BS)108通信。有线通信链路109不同于光链路104。基站108服务小区110。基站108可以是基站(例如，节点B、演进型节点B (eNB))或任何其它无线电网络单元。小区110是由在基站站点处的基站108提供无线电覆盖的地理区域。每个小区110由本地无线电区域内的身份来识别，在小区110中广播该身份。
[0039]ONU 103可位于消费者的住处中。ONU 103还可以是具有不同目的的不同的类型(例如多公寓单元(MDU)，其通常用于快速傅里叶变换(FTT)建筑物、FTT商业和FTT楼层部署)，然而适配单个家庭单元(SFU) ONU来用于住宅使用等。所有这些ONU类型可在蜂窝网络的覆盖下。ONU 103可通过集成无线收发器模块与ONU 103来具有与蜂窝网络中的基站108的无线连接能力。因此，基站108具有到ONU 103的无线通信链路113。
[0040]蜂窝网络可使用例如长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、通用陆地无线电接入网络(UTRAN)等技术。应该注意到，如本领域技术人员所理解的，基站108与ONU 103之间的无线链路113可使用任何合适的协议(这取决于层的类型和级别)，例如如开放系统互连(OSI)模型指示的。
[0041]用户设备(未示出)可以是具有与ONU 103的有线端口连接的通信能力的任何合适的通信装置或计算装置。例如，用户设备可包括电话、个人计算机(PC )、电视等。
[0042]如以上提到的并且如在图2中图示的，ONU 103包括无线收发器201，其配置为在无线链路113上经由基站108传送无线信令、系统控制或管理数据和载体业务到OLT 101并且从OLT 101接收无线信令、系统控制或管理数据和载体业务。通过使用无线链路113接入蜂窝网络，提供除光链路104以外的ONU 103与OLT 101之间的备选通信链路。ONU 103还包括光收发器203，配置为在光链路104上传送有线光信号、业务和数据到OLT 101并且从OLT 101接收有线光信号、业务和数据。例如，传送的光信号的波长可以是1310 nm，并且例如所接收的光信号的波长可以是1490 nm。如在图2中看到的，ONU 103还包括处理单元，诸如例如中央处理单元(CPU) 205。CPU 205根据在ONU 103中存储的程序中的顺序指令而执行ONU 103的功能。ONU 103包括PON媒体接入控制器(P0N/MAC) 207,它提供使若干ONU 103能够在作为PON的多点网络内通信的寻址和信道接入控制机制。
[0043]除例如由ITU定义的唤醒机制(其可以基于ONU 103处的定时器或本地业务)以夕卜，ONU 103具有使用基于无线的唤醒信令的自适应唤醒机制。ONU 103可处于不同的模式中，例如休眠模式或唤醒模式。休眠模式还可被称作休眠状态并且唤醒模式还可被称作唤醒状态。唤醒模式还可被称作退出休眠模式。例如，这些模式可提供减少的能量消耗。休眠模式是指低功率模式，它节省了很大的电能消耗(相较于使光收发器装置203全开)。唤醒模式是指当光收发器装置203打开时的状态，即与休眠模式相反，并且其中ONU 103能够完全地经由光链路104提供所有电信服务，但具有增大的能量消耗。在ONU休眠模式中，ONU光传送器和ONU光接收器两者(即ONU光收发器203)关闭。无线收发器201比光收发器203消耗更少的能量，并且在ONU休眠模式期间保持活跃。
[0044]现在将参考在图3中描绘的组合的信令图和流程图来描述根据一些实施例的用于向光网络单元103提供无线连接能力的方法。该方法包括下文的步骤，这些步骤也可用不同于以下描述的另一合适的顺序来执行。
[0045]步骤301
ONU 103唤醒，即它不处在任何功率节省模式中，并且ONU 103的无线收发器201默认停用。
[0046]步骤302
当ONU 103准备进入功率节省模式时，激活ONU 103的无线收发器201。
[0047]步骤303
ONU 103进入功率节省模式，即休眠模式。
[0048]步骤304
在休眠模式期间，ONU 103使用激活的无线收发器201、无线通信链路113和基站108传送通信到OLT 101并且从OLT 101接收通信。
[0049]ONU 103可出于不同的原因来使用无线收发器201。原因中的一些可以是来自运营商的能量节省要求、AC 电力故障、OLT 101的维护、PON链路104的光纤切断等。以下更详细地描述这些示例中的一些。
[0050]通信可以是ONU 103与OLT 101之间的数据业务、消息、信令或任何其它类型的通?目。
[0051]无线通信链路113可用于控制或管理数据和高优先级的载体业务，例如因特网上语音协议(VoIP)业务。
[0052]步骤305
ONU 103离开能量节省模式并且进入唤醒模式。ONU 103离开能量节省模式的原因例如可以是恢复的AC电力、定时器期满等。在本文实施例中，唤醒的附加原因是ONU经由无线链路113从OLT接收唤醒消息。这在只包含光链路104的传统的ONU配置中是不可能的。
[0053]步骤306
在唤醒模式期间，ONU 103使用光收发器203经由光链路104与OLT 101通信。
[0054]载体业务是经由光链路104传递的通信类型的示例。当ONU 103处于唤醒状态时，它可将光链路104用于与OLT 101的所有通信。[0055]当ONU 103离开功率节省模式时，可停用无线收发器201。在一些实施例中，ONU可相当频繁地进入和退出休眠模式，并且因此无线收发器201可保持启用。在其它实施例中(其中ONU 103旨在保持唤醒延长的时期)，可禁用无线收发器201。
[0056]下文的描述提供应用于不同类型的业务(B卩，系统控制业务、高优先级的语音载体业务和控制或管理数据)的在图3中描述的方法的示例实施例和细节。以下描述的示例实施例是:
-系统控制，例如通过基于无线的唤醒信令的自适应唤醒机制。
[0057]-高优先级的语音载体业务，例如在不唤醒光收发器的情况下的功率削减和功率休眠模式中的POTS呼叫。
[0058]-控制或管理数据，例如周期性维护消息。
[0059]系统控制业务-通过基于无线的唤醒信令的自适应唤醒机制
当ONU 103处于功率节省模式中时，OLT 101可监测通信网络100中的处于休眠模式中的所有ONU 103的业务状态。当有足够的下行流载体业务(例如以太网业务)指向休眠ONU103时，OLT 101将经由基站108发送无线唤醒消息到ONU 103来打开光收发器203以接收缓冲的下行流载体业务。当没有足够的下行流载体业务来保证唤醒ONU 103时，OLT 101可使ONU 103留在休眠模式中。以此方式，具有无线连接性113的ONU 103提供自适应唤醒机制，并且因此允许增加的功率节省。
[0060]可经由无线链路113传递而不唤醒ONU 103的业务例如包括单个消息交换(例如保持心跳存活或例如与SIP服务器的握手或只在OLT 101与ONU 103之间的握手来确认PON和/或无线链路113的健康);少量消息(例如，IGMP查询(即来自OLT 101的下行流)和IGMP响应(即来自ONU 103的上行流))。这些是其中OLT 101/0NU 103可练习智能检查载体业务来确定业务的类型以及是否它只是大的流中的第一分组，或是否它只是待交换的极少量分组中的一个的情况。另一示例是选择在无线链路113上携带POTS呼叫而不是再次基于OLT 101/0NU 103中的智能来唤醒ONU 103 (尽管可能有将在OLT 101与ONU 103之间交换的分组的连续流)，分组速率在无线链路113的信道容量内是充裕的并且不决定唤醒ONU 103并且激活其高速光链路104。
[0061]现在将参考图4 (其描绘OLT监测过程的方法的实施例)中描绘的流程图并且参考图5 (其描绘OLT 101的实施例)来描述根据一些实施例的OLT 101中的用于向ONU 103提供无线连接能力的方法。OLT 101包括业务监测模块501、功率管理模块503和无线唤醒模块505。以下将更详细地描述包括在OLT 101中的模块。方法包括下文的步骤，这些步骤也可以按不同于以下描述的另一合适的顺序来执行。
[0062]步骤401
业务监测模块501监测从OLT 101到ONU 103的下行流业务。另外，业务监测模块501还可分类进来的下行流业务的类型，例如区别载体业务(例如IPTV或VoIP)和系统控制或管理数据的特性。
[0063]步骤402
如果进来的下行流业务是载体业务，则OLT 101中的业务监测模块501确定是否有足够的业务来保证激活ONU 103中的光收发器203。以下将更详细地描述进来的下行流业务是高优先级载体业务(例如VoIP业务)或控制或管理数据的情况。[0064]如果有足够的下行流业务(即是)，则方法前进到步骤403。
[0065]如果没有足够的下行流业务(即否)，则方法回到步骤401并且OLT 101将保持监测下行流业务。OLT 101可使用无线收发器201来传送较少量业务(可以到ONU 103)，而不是缓冲它。
[0066]步骤403
功率管理模块503更新OLT 101的关于ONU 103的功率节省模式的记录，即将模式从休眠更新到唤醒。OLT 101可包含状态表用于保持跟踪ONU 103的状态。对于每个ONU 103，状态表可具有参数“休眠”或“唤醒”。状态表可存储在OLT 101中的计算机可读存储器中。
[0067]步骤404
此步骤对应于图3中的步骤304和305。
[0068]如果OLT 101确定应该唤醒ONU 103 JlJOLT 101中的无线唤醒模块505可经由蜂窝网络(即经由无线链路113)将无线唤醒消息发送到ONU 103，来打开ONU 103中的光收发器模块203。因此，ONU 103中的无线收发器201从OLT 101接收无线唤醒消息并且能够在有来自OLT 101的需求时而不是只在定时器期满或其它本地刺激时醒来。
[0069]图6是描绘当有从OLT 101到ONU 103的下行流业务时通过基于无线的唤醒信令的ONU唤醒序列的方法的实施例的组合信令图和流程图。当ONU i 103准备进入休眠模式时，它将首先激活无线收发器201并且然后通过无线连接性113与OLT 101交换握手。握手经基站108传递。在握手之后，ONUi 103进入功率休眠模式并且OLT 101监测下行流业务来识别可需要唤醒哪个ONU 103。如果有ONUi 103的下行流业务，则OLT 101将首先缓冲到ONU i 103的下行流业务并且经由有线通信链路109发送唤醒消息到基站108，从此到ONU 103。在打开光收发器203之后，ONU 103将通过PON链路104与OLT 101同步并且然后关闭无线收发器201。同步包括在ONU 103的部分恢复PON定时，确认ONU 103维持光链路104上的通信的能力，并且可能在OLT 101的部分上调节ONU 103的均衡延迟的过程。在同步完成之后，OLT 101经由光链路104将缓冲的下行流业务传送到ONU 103。该方法包括下文的步骤，这些步骤也可以按不同于以下描述的另一合适的顺序来执行。
[0070]步骤601
ONU i 103准备进入休眠，即进入功率休眠模式。在一些实施例中，ONU 103可做出本地决定来进入休眠，或OLT 101可发送消息来提醒ONU 103进入休眠。
[0071]步骤602
ONU I 103激活其无线收发器201。
[0072]步骤603
准备进入休眠模式的ONU i 103经由无线链路113或光链路104与OLT 101交换握手。握手的目的是由ONU 103确认无线链路113的健康并且协调进行中的到休眠模式的转换。
[0073]步骤604
在一些实施例中，OLT 101将休眠消息传送到ONU i 103。如果已经允许ONU 103进入休眠模式(如其自己的本地决定)，此步骤可以是不必要的。
[0074]步骤605
此步骤对应于图3中的步骤303。
[0075]ONU 103进入休眠模式，在一些实施例中这在步骤604中从OLT 101接收休眠消息之后。
[0076]步骤606
OLT 101监测通信网络100中的下行流业务。
[0077]步骤607
此步骤对应于图4中的步骤402。
[0078]OLT 101识别有下行流业务到休眠的ONU i 103，并且分析业务并且确定是缓冲它还是在无线链路113上转发它。OLT 101可缓冲一些载体业务直到ONU 103中的光收发器201唤醒。可在无线链路113上传送控制或管理数据和高优先级载体业务。
[0079]步骤608
此步骤对应于图4中的步骤404。
[0080]OLT 101决定应该唤醒ONU i 103 (即离开休眠模式)，并且经由基站108将无线唤醒消息发送到ONU i 103。
[0081]步骤609
此步骤对应于图3中的步骤304。
[0082]如关于图1提及的，OLT 101经由有线通信链路109连接到基站108。OLT 101使用OLT 101与基站108之间的有线通信链路109将无线唤醒消息传送到ONU i 103。
[0083]步骤610
此步骤对应于图3中的步骤304。
[0084]基站经由无线链路113将基于无线的唤醒消息转发到ONU i 103。
[0085]步骤611
ONU i 103退出休眠模式并且醒来，即光收发器203打开。
[0086]步骤612
在打开光收发器之后，ONU 103可通过光链路104与OLT 101同步。同步的目的是确认OLT 101与ONU 103之间的通信能力，并且调节ONU的均衡延迟(如有必要)。
[0087]步骤613
在步骤612中OLT 101已经与ONU 103同步之后，OLT 101经由光链路104将缓冲的下行流业务传送到0NU。
[0088]在一些实施例中，即使经由光链路104传送业务，无线收发器201也可保持打开，并且在一些实施例中无线收发器201在那个情况下关闭。决定可例如基于由OLT 101和/或ONU 103做出的当前业务环境的评估，以及立即回到休眠模式或维持唤醒延长的时间的可能性的预测而是动态的。
[0089]图7描绘图示ONU 103的休眠模式状态转换的方法的实施例。
[0090]步骤701
此状态对应于图3中的步骤306。
[0091]ONU 103处于唤醒模式。在“唤醒”状态701中，ONU 103是完全响应的，转发在光链路104上接收的下行流业务并且响应于来自OLT 101的所有带宽分配而经由光链路104传送上行流数据。
[0092]步骤702
此步骤对应于图6中的步骤601。[0093]ONU 103准备进入休眠，即进入休眠模式。可在ONU 103内部或例如从OLT 101夕卜部获取“进入休眠准备”指示:
?ONU 103可做出本地决定来进入休眠；
?OLT 101可发送消息来提醒ONU 103进入休眠。
[0094]步骤703
此状态对应于图6中的步骤603。
[0095]ONU 103激活无线收发器201并且与OLT 101交换握手来确认无线链路的健康和进行中的到休眠模式的转换。在“握手”状态703中，ONU光收发器201保持打开。
[0096]步骤704
此步骤对应于图6中的步骤604。
[0097]在握手之后，OLT 101将发送“休眠”消息来使ONU 103进入休眠模式。此消息是可选的。在一些实施例中，ONU 103可使用握手完成来作为进入休眠模式的触发而不要来自OLT 101的附加消息。
[0098]步骤705
在“休眠”状态中，光收发器203关闭。ONU 103保留与OLT 101的无线连接性。
[0099]步骤706
此步骤对应于图4中的步骤401-4`04和图6中的步骤609-610。
[0100]从休眠模式唤醒ONU 103的状况的示例可以是:
1.到ONU 103的下行流业务。
[0101]2.来自ONU 103的上行流业务。
[0102]唤醒ONU 103的决定可取决于业务类型的分析。上行流业务和下行流业务两者可以是不同的类型，诸如例如:
a.可唤醒ONU 103的载体业务。
[0103]b.可通过无线连接性传送并且不唤醒ONU 103的高优先级语音业务。
[0104]c.通过无线连接性传送并且不唤醒ONU 103的控制或管理数据。
[0105]如果例如定时器期满是唯一的方式，则外部刺激可导致早于本来的情况从休眠模式退出。外部刺激可包括而不限于，控制或管理数据或旨在在OLT 101与ONU 103之间的任意方向中运送的载体业务的到达。在OLT 101处的事件导致通过无线唤醒消息在ONU 103处的唤醒的可能性是在本文实施例中公开的特征。
[0106]高优先级载体业务-能量节省模式中的POTS呼叫而不唤醒光收发器
在图3中描述的方法的另一示例实施例是功率节省模式中的POTS呼叫，它描述处理高优先级载体业务的方法。在例如由于AC电力故障导致的功率节省模式中，具有无线连接性的ONU 103仍然能够接入蜂窝网络来随时提供POTS呼叫。
[0107]以此方式，具有无线连接性的ONU 103提供用于功率削减模式的更长的电池备用时间并且在休眠模式中提供增加的能量节省。
[0108]在现存的技术中，当到ONU 103的AC电力断开时，功率削减特征可关闭网络100的非必要功能和服务而ONU 103的光收发器203仍然打开。网络100可包括辅助电源，例如备用电池，它在电力网操作中充电，并且它在断电期间向网络单元提供电力。在网络单元或其它装置必须关闭之前，备用电池装置只具有相对有限的量的可用能量。一旦电池放电，则温和地关闭网络单元已经太迟了，并且不可能有紧急通信。网络100中的一些单元或装置在断电期间保持它们通电的临界性方面比其它更重要。此外，不同的装置具有不同的电力要求，其可引起比辅助电源(例如电池)的必要放电更快。当AC电力断开时，辅助电源需要在特定时间和特定顺序流出特定负载。
[0109]在本文实施例中，ONU 103处的电力故障，或还有PON或光链路104上的故障或维护动作的知识可当作允许组合功率削减和休眠模式的附加输入准则，由此光收发器203会比本来以其它方式的情况更激烈地关闭，并且无线链路113用于比本来以其它方式的情况更广的目的。例如，通过激活ONU 103中的无线收发器201并且随后关闭光收发器203，即使ONU 103处于最大功率节省模式中仍然提供POTS呼叫。这在图8中的流程图中图示。图8示出作为功率节省模式的原因的示例的AC电力故障。然而，功率节省模式的任何其它原因也是可用的，诸如例如维护、一般功率节省要求、光纤切断等。ONU中的方法包括下文的步骤，这些步骤也可用不同于以下描述的另一合适的顺序来执行。
[0110]步骤801
此步骤对应于图3中的步骤301。
[0111]作为示例，到ONU 103的AC电力故障。ONU 103可通过本地能量存储装置(例如，备用电池)的可用性而继续操作有限的量的时间。AC电力的损失可发起功率削减。AC电力可丢失短时间段或长时间段。
[0112]步骤802
发起ONU 103的非必要功能的功率节省。非必要功能的功率节省可意味着在两个方向(上行流和下行流)中丢弃低优先级/高容量业务。非必要功能的示例例如可以是高速因特网接入和视频服务。这些中的两个都意味着大容量的业务，但通常是低优先级的，并且应该丢弃而不是缓冲或经由无线链路113发送。作为与以前的示例的区别特征，ONU 103可基于在步骤801中获取的信息来缩短间隔或重新优先排序它用来确定其到休眠模式的进入的准则。
[0113]步骤803
此步骤对应于图3中的步骤302、图6中的步骤602和图7中的步骤701。
[0114]如果无线收发器201并未激活，则ONU 103激活其无线收发器201。
[0115]步骤804
此步骤对应于图6中的步骤603。
[0116]ONU 103经由无线链路113与OLT 101交换握手。
[0117]步骤805
此步骤对应于图3中的步骤303、图6中的步骤605和图7中的步骤705。
[0118]ONU 103中的光收发器203关闭，即ONU 103进入休眠模式。由于无线收发器201是激活的(步骤803)，因此即使ONU 103处于休眠模式，无线链路113仍可处理基本任务(例如，POTS呼叫)。
[0119]控制或管理数据-周期性维护消息
控制或管理数据可包括周期性维护消息(例如，SIP心跳和因特网组管理协议(IGMP)查询消息)，其可以在ONU 103与应用服务器之间的无线链路113上携带，而不唤醒ONU103。对于IGMP，IGMP服务器将周期性地发送组播IGMP查询来更新其活跃组列表。对于VoIP服务，周期性地与SIP服务器交换心跳消息来保持会话存活。即使需要利用握手来偶尔确认无线链路113的持续健康和可用性。可在无线链路113上携带ONU 103与OLT 101或外部应用服务器之间的这样的心跳交换消息而不唤醒ONU 103。
[0120]现在将从ONU 103看到的角度来描述上述方法。图9是描述通信网络100中的ONU103中的用于向ONU 103提供无线连接能力的本方法的流程图。如以上提到的，ONU 103经由有线通信链路104和无线通信链路113而互连到光线路终端101(被称作OLT)。ONU 103配置为支持休眠模式。方法包括将由ONU 103执行的另外的步骤:
步骤901
此步骤对应于图6中的步骤604。
[0121]ONU 103获取关于进入休眠模式的信息。
[0122]步骤902
ONU 103识别无线通信链路113是否为激活或停用。
[0123]步骤903
此步骤对应于图3中的步骤302、图6中的步骤602和图8中的步骤803。
[0124]如果无线通信链路113被识别为停用，则ONU 103激活无线通信链路113。
[0125]步骤904
此步骤对应于图3中的步骤303、图6中的步骤605和图8中的步骤804。
[0126]ONU 103进入休眠模式。
[0127]步骤905
在休眠模式期间，ONU 103利用无线通信链路113向ONU 103提供无线连接能力。
[0128]步骤906
此步骤对应于图3中的步骤304。
[0129]在一些实施例中，休眠模式中的ONU 103使用无线通信链路113从OLT 101接收控制或管理数据。
[0130]步骤907
此步骤对应于图3中的步骤304。
[0131]在一些实施例中，休眠模式中的ONU 103使用无线通信链路113将控制或管理数据或载体业务传送到OLT 101。
[0132]步骤908
此步骤对应于图6中的步骤609和610。
[0133]在一些实施例中，处于休眠模式中的ONU 103从OLT 101经由无线通信链路113获取关于退出休眠模式的信息。
[0134]步骤909
此步骤对应于图3中的步骤305和图6中的步骤610。
[0135]在一些实施例中，ONU 103退出休眠模式。
[0136]步骤910
此步骤对应于图3中的步骤306和图6中的步骤613。
[0137]在一些实施例中，ONU 103使用有线通信链路104从OLT 101接收载体业务并且传送载体业务到OLT 101。[0138]为执行图9中示出的用于向通信网络100中的ONU 103提供无线连接能力的方法步骤，ONU 103包括如图10中示出的布置。ONU 103经由有线通信链路104和无线通信链路113互连到光线路终端101 (被称作OLT)。ONU 103配置为支持休眠模式。
[0139]ONU 103包括获取单元1001，其配置为获取关于进入休眠模式的信息。ONU 103还包括识别单元1004，其配置为识别是否无线通信链路113被激活或停用。ONU 103包括激活单元1007，其配置为如果无线通信链路113被识别为停用则激活无线通信链路113。另夕卜，ONU 103包括进入单元1009，其配置为进入休眠模式，以及提供单元1011，其配置为在休眠模式期间利用无线通信链路112来向ONU 103提供无线连接能力。
[0140]在一些实施例中，获取单元1001还配置为在休眠模式中的ONU 103处从OLT 101经由无线通信链路113获取关于退出休眠模式的信息。在一些实施例中，ONU 103还包括退出单元1013，其配置为退出休眠模式。在一些实施例中，ONU包括接收和传送单元1015，其配置为使用有线通信链路104来从OLT 101接收载体业务并且传送载体业务到OLT 101。接收和传送单元1015还可配置为在休眠模式中的ONU 103处使用无线通信链路113来从OLT 101接收控制或管理数据，并且使用无线通信链路113来将控制或管理数据或载体业务从休眠模式中的ONU 103传送到OLT 101。
[0141]现在将从通信网络100中的OLT 101 (被称作0LT)看到的角度来描述上述方法。图11是描述OLT 101中的用于向光网络单元103 (被称作0NU)提供无线连接能力的本方法的流程图。如以上提到的，OLT 101经由有线通信链路104和无线通信链路113而互连到ONU 103。该方法包括将由OLT 101执行的另外的步骤:
步骤1101
此步骤对应于图4中的步骤401和402以及图6中的步骤606和607。
[0142]当OLT处于休眠模式时，OLT 101识别到ONU 103的载体业务。
[0143]步骤1102
此步骤对应于图3中的步骤304。
[0144]在一些实施例中，OLT 101经由无线通信链路113将控制或管理数据传送到ONU103，而ONU 103处于休眠模式。
[0145]步骤1103
此步骤对应于图3中的步骤304。
[0146]在一些实施例中，OLT 101经由无线通信链路113从ONU 103接收控制或管理数据，而ONU 103处于休眠模式。
[0147]步骤1104
此步骤对应于图6中的步骤607。
[0148]OLT 101缓冲所识别的载体业务。
[0149]步骤1105
此步骤对应于图3中的步骤304、图4中的步骤404以及图6中的步骤609和610。
[0150]OLT 101经由无线通信链路113将关于退出休眠模式的信息传送到ONU 103。
[0151]步骤1106
此步骤对应于图3中的步骤306和图6中的步骤613。
[0152]在ONU 103已经退出休眠模式之后，OLT 10使用有线通信链路104将缓冲的载体业务传送到ONU 103。
[0153]步骤1107
在休眠模式期间，OLT 101利用无线通信链路113向ONU 103提供无线连接能力。
[0154]为执行图11中示出的用于向光网络单元103(被称作0NU)提供无线连接能力的方法步骤，通信网络100中的光线路终端101 (被称作0LT)包括如图12中示出的布置。OLT101经由有线通信链路104和无线通信链路113互连到ONU 103。OLT 101包括识别单元1201，其配置为当ONU 103处于休眠模式时识别到ONU 103的载体业务。另外，OLT 101包括缓冲单元1204，其配置为缓冲所识别的载体业务。OLT 101包括传送单元1207，其配置为经由无线通信链路113将关于退出休眠模式的信息传送到ONU 103 ;并且配置为在ONU 103已经退出休眠模式之后，使用有线通信链路104将缓冲的载体业务传送到ONU 103。在一些实施例中，传送单元1207还配置为经由无线通信链路113将控制或管理数据从OLT 101传送到ONU 103，而ONU 103处于休眠模式。在一些实施例中，OLT 101包括接收单元1210，其配置为经由无线通信链路113从ONU 103接收控制或管理数据，而ONU 103处于休眠模式。
[0155]现在将从通信网络100看到的角度来描述上述方法。图13是描述通信网络100中的用于向光网络单元103 (被称作0NU)提供无线连接能力的本方法的流程图。如以上提到的，通信网络100包括光线路终端101 (被称作OLT)。OLT 101和ONU 103经由有线通信链路104和无线通信链路113互连。OLT 101和ONU 103配置为支持休眠模式。该方法包括将由通信网络100执行的另外的步骤:
步骤1301
在一些实施例中，包括在通信网络100中的OLT 101和ONU 103评价载体业务的特性。
[0156]步骤1302
在一些实施例中，通信网络100基于控制或管理数据或载体业务的评价的特性来确定是否在无线通信链路113或有线通信链路113上交换控制或管理数据或载体业务。
[0157]步骤1303
在一些实施例中，通信网络100评价无线通信链路113和有线通信链路104的故障和拥塞。
[0158]步骤1304
在一些实施例中，通信网络100基于评价的故障和拥塞来确定是否在无线通信链路113或有线通信链路104上交换控制或管理数据或载体业务。
[0159]步骤1305
此步骤对应于图6中的步骤607。
[0160]在一些实施例中，OLT 101和ONU 103缓冲载体业务。
[0161]步骤1306
此步骤对应于图3中的步骤304、图4中的步骤404以及图6中的步骤601和610。
[0162]在一些实施例中，通信网络100获取关于ONU 103的退出休眠模式的信息。
[0163]步骤1307
此步骤对应于图3中的步骤305和图6中的步骤611。
[0164]在一些实施例中，通信网络100使ONU 103邊汾休眠模式。[0165]步骤1308
此步骤对应于图3中的步骤306和图6中的步骤613。
[0166]当ONU 103不处于休眠模式时，通信网络100在有线通信链路104上在OLT 101与ONU 103之间交换控制或管理数据或载体业务。
[0167]步骤1309
此步骤对应于图3中的步骤304。
[0168]当ONU 103处于休眠模式时，通信网络100在无线通信链路113上在OLT 101与ONU 103之间交换控制或管理数据和载体业务。
[0169]步骤1310
在休眠模式期间，通信网络100利用无线通信链路113来向ONU 103提供无线连接能力。
[0170]用于向通信网络100中的光网络单元103提供无线连接能力的本机制可通过一个或多个处理器(例如，在图10中描绘的ONU 103中的处理单元1017和图12中描绘的OLT101中的处理单元1215)连同用于执行本文实施例的功能的计算机程序代码而实现。处理器例如可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)处理器、现场可编程门阵列(FPGA)处理器或微处理器。上述程序代码还可作为计算机程序产品、例如以携带计算机程序代码的数据携带者的形式提供，用于当加载到ONU 103和/或OLT 101时执行本文实施例。一个这样的携带者可以是⑶ROM盘的形式。然而用其它数据携带者(例如，记忆棒)也是可行的。计算机程序代码还可作为服务器上的纯程序代码提供并且远程地下载到ONU103 和 / 或 OTL 101。
[0171]总体来说，当存在送往休眠的ONU 103的充分优先级或容量的下行流业务时，OLT101将通过基站108发送无线唤醒消息到ONU 103来打开光收发器203以接收缓冲的下行流业务。当没有下行流业务(或只有低容量或低优先级业务)时，ONU 103可被允许来不确定地保持休眠。以此方式，具有无线连接性的ONU 103提供用于附加的功率节省的自适应唤醒机制。
[0172]在因为AC电力故障导致的功率节省模式中，具有无线连接性的ONU 103仍可接入蜂窝网络来随时提供POTS呼叫，而不唤醒ONU 103。以此方式，具有无线连接性的ONU 103提供更长的电池备用寿命用于功率削减并且在休眠模式期间节约更多的能量。
[0173]即使ONU 103的光收发器203休眠，心跳消息也可到达VoIP SIP服务器来通过无线连接113保持连接存活。对于IGMP，IGMP服务器将周期性地发送组播IGMP查询来更新其活跃组列表，其可在无线链路113上运送而不唤醒0NU。
[0174]本文实施例不限于以上描述的优选实施例。可使用各种备选、修改和等效。因此，以上实施例不应理解为限制实施例的范围，该范围由所附权利要求限定。
[0175]应该强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”用作规定陈述的特征、整数、步骤或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、部件或其组的存在或添加。也应该注意到，在元件之前的词汇“一”不排除多个这样的元件的存在。
[0176]也应该强调，在所附的权利要求中限定的方法的步骤可以按不同于它们在权利要求中出现的顺序的另一顺序执行而不背离本文中的实施例。
【权利要求】
1.一种在被称作ONU的光网络单元(103)中的用于向所述ONU (103)提供无线连接能力的方法，所述ONU (103)包括在通信网络(100)中，所述ONU (103)经由有线通信链路(104)以及经由无线通信链路(113)而互连到被称作OLT的光线路终端(101)，所述ONU(103)配置为支持休眠模式，所述方法包括: ?(901)关于进入所述休眠模式的信息； IWJm2)所述无线通信链路(113)是否激活或停用； 如果所述无线通信链路(113)被识别为停用，则戴样(903)所述无线通信链路(113); 遂Λ (904)休眠模式；以及 在所述休眠模式期间利用所述无线通信链路(113)向所述ONU (103)運斿(905)无线连接能力。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括: 在休眠模式中的所述ONU (103)处，从所述OLT (101)经由所述无线通信链路(113)资取(908)关于退出休眠模式的信息； 邊汾(909)休眠模式；以及 使用所述有线通信链路(104)从所述OLT (101)兹#(910)载体业务并且/#送(910)载体业务到所述OLT (101)。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的方法，还包括: 在休眠模式中的所述ONU (103)处`，使用所述无线通信链路(113)从所述OLT (101)兹#(906)控制或管理数据。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，还包括: 使用所述无线通信链路(113)将控制或管理数据或载体业务从休眠模式中的所述ONU(103)/#送(907)到所述 OLT (101)。
5.一种被称作OLT的光线路终端(101)中的用于向被称作ONU的光网络单元(103)提供无线连接能力的方法，所述OLT (101)包括在通信网络(100)中，所述OLT (101)经由有线通信链路(104)以及经由无线通信链路(113)而互连到所述ONU (103)，所述方法包括: 当ONU (103)处于休眠模式时，识别到所述ONU (103)的载体业务； 缓逆(1104)所识别的载体业务； 经由所述无线通信链路(113)将关于退出休眠模式的信息/农送(1105)到所述ONU(103)； 在所述ONU (103)已经退出休眠模式之后，使用所述有线通信链路(104)将所缓冲的载体业务隹送(I 106)到所述ONU (103);以及 在所述休眠模式期间利用所述无线通信链路(113)向所述ONU (103)運斿(1107)无线连接能力。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括: 当所述ONU (103)处于休眠模式时，经由所述无线通信链路(113)将控制或管理数据从所述 OLT (101)/#送(I 102)到所述 ONU (103)。
7.根据权利要求5-6中的任一项所述的方法,还包括: 当所述ONU (103)处于休眠模式时，经由所述无线通信链路(113)从所述ONU (103)兹#(1103)控制或管理数据。
8.一种通信网络(100)中的用于向被称作ONU的光网络单元(103)提供无线连接能力的方法，所述通信网络(100)包括被称作OLT的光线路终端(101)，所述OLT (101)和所述ONU (103)经由有线通信链路(104)以及经由无线通信链路(113)而互连，所述OLT (101)和所述ONU (103)配置为支持休眠模式，所述方法包括: 当所述ONU (103)不处于休眠模式时，在所述有线通信链路(104)上在所述OLT (101)与所述ONU (103)之间交赛(1308)控制或管理数据或载体业务； 当所述0NU(103)处于所述休眠模式时，在所述无线通信链路(113)上在所述OLT(IOl)与所述ONU (103)之间交赛(1309)控制或管理数据和载体业务；以及 当所述0NU( 103)处于所述休眠模式时，利用所述无线通信链路(113)向所述0NU( 103)運斿(1310)无线连接能力。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括: 在所述OLT (101)和所述ONU (103)中，缓逆(1305)所述载体业务； ?(1306)关于所述ONU (103)的退出休眠模式的信息；以及 使所述ONU (103)邊汾(1307)休眠模式。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所获取的关于退出休眠模式的信息基于所述控制或管理数据。
11.根据权利要求8-10中的任一项所述的方法，还包括: 在所述OLT (101)和所述ONU (103)中，1301)所述载体业务的特性； 基于所述控制或管理数据或载体业务的所评价的特性来艚定(1302)是否在所述无线通信链路(113)或所述有线通信链路(113)上交换控制或管理数据或载体业务。
12.根据权利要求8-11中的任一项所述的方法，还包括: /f#(1303)所述无线通信链路(113)和所述有线通信链路(104)的故障和拥塞；以及基于所评价的故障和拥塞来艚定(1304)是否在所述无线通信链路(113)或所述有线通信链路(104)上交换控制或管理数据或载体业务。
13.一种被称作ONU的光网络单元(103)，用于向所述ONU (103)提供无线连接能力，所述ONU (103)包括在通信网络(100)中，所述ONU (103)经由有线通信链路(104)以及经由无线通信链路(113)而互连到被称作OLT的光线路终端(101)，所述ONU (103)配置为支持休眠模式，所述ONU (103)包括: ?拳元(1001)，配置为获取关于进入所述休眠模式的信息； 识名/拳元(1104)，配置为识别所述无线通信链路(113)是否激活或停用； 戴样拳元(1007)，配置为在所述无线通信链路(113)被识别为停用时激活所述无线通信链路(I 13)； 遂Λ廣元^1009),配置为进入休眠模式；以及 運贫拳元(1011)，配置为在所述休眠模式期间利用所述无线通信链路(113)向所述ONU (103)提供无线连接能力。
14.一种被称作OLT的光线路终端(101)，用于向被称作ONU的光网络单元(103)提供无线连接能力，所述OLT (101)包括在通信网络(100)中，所述OLT (101)经由有线通信链路(104)以及经由无线通信链路(113)而互连到所述ONU (103)，所述OLT (101)包括: 识别单元(1201),配置为识别到所述ONU (103)的载体业务，所述ONU (103)处于休眠模式中； 缓冲单元iY2S^\配置为缓冲所识别的载体业务；以及 /#送拳元(1207),配置为 经由无线通信链路(113)将关于退出休眠模式的信息传送到所述ONU (103);以及配置为 在所述ONU (103)已经退出休眠模式之后，使用所述有线通信链路(104)将所缓冲的载体业务传送到所 述ONU (103)。
【文档编号】H04B10/272GK103430465SQ201280014546
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年2月9日 优先权日:2011年3月22日
【发明者】Z.黃, D.胡德 申请人:瑞典爱立信有限公司