數據通信的方法和設備以及包含該設備的通信系統的製作方法

2023-04-22 16:33:31 2

專利名稱：數據通信的方法和設備以及包含該設備的通信系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種數據通信的方法和設備，以及包含該設備的通信系統。
背景技術：
DSL或xDSL是一種在本地電話網絡的電線中提供數字數據傳輸的技術系列。
非對稱數字用戶線(ADSL)是DSL的一種形式，它是一種能夠使得銅電話線上的數 據傳輸比傳統的語音頻帶數據機能提供的要更加快速的數據通信技術。這樣的快速傳 輸能夠通過使用語音電話呼叫通常不使用的頻率實現，尤其是指比一般人能聽到的更高的頻率。 VDSL(甚高速DSL)是一種xDSL技術，它能在單根雙絞線上提供更快的數據傳輸。 在大約300米(1000ft)的範圍內能夠達到高比特速率，該速率允許26Mbit/s的對稱接入 或高達52Mbit/s的下行-12Mbit/s的上行非對稱接入。 目前，標準VDSL使用多達4個不同的頻帶，兩個用於上行(從客戶端到電信運營 商)，另兩個用於下行。基礎的調製技術為匿T(離散多頻音調製(discrete multitone modulation))，其中每個音調(tone)承載特定數量的比特，這些比特合併成為複雜QAM(正 交幅度調製)符號。 由於其高帶寬，VDSL能夠通過單連接支持一些應用，比如HDTV，電話服務(例如IP 語音電話)及一般網際網路接入。 VDSL2(甚高速數字用戶線2)是一種接入技術，其採用最初用於普通老式電話服 務(POTS)的銅線的現有基礎結構。其能夠從中心局(centraloffice)、從優選地位於客戶 端(customer premise)附近的光纖櫃(fiber-fedcabinet)或大樓內部進行部署。
VDSL2被設計來支持諸如語音、視頻、數據、高畫質電視(HDTV)和互動遊戲等三重播 放(Triple Play)服務的廣泛部署。VDSL2使經營者和運營商能夠逐步地、靈活地並且成本 效率高的升級現有xDSL基礎設施。 ITU-T G. 993. 2 (VDSL2)是G. 993. 1 (VDSL)的增強，其允許非對稱和對稱(全雙 工)的綜合數據速率達到200Mbit/s的、在使用達到30MHz的帶寬的雙絞線上的傳輸。
xDSL寬帶調製方式由於引入雙絞傳輸線並被數據機接收的串音幹擾，該方式 是存在問題的。 xDSL線路被設置為點對點連接。在中心局(CO)或數字用戶線接入復用器(DSLAM) 中線路彼此相鄰，有時甚至在同一多芯電纜中。因此，在CO/DSLAM中，為了提高效率，這些 線路的共同管理是適合的。 然而，在用戶側，也就是在客戶端設備(Customer-Premises Equipment, CPE)處， 大部分是單根線路連接不同用戶。因此，其缺陷在於在遠端目前沒有適用於提高數據通信 的效率的機制。需要解決的問題是克服前述的缺陷並提供一種允許在遠端，特別是在客戶 端設備中有效處理數據的方法。

發明內容
根據獨立權利要求中的技術特徵可解決這個問題。進一步的具體實施方式
在從屬權利要求中體現。 為了解決這個問題，給出了在第一實例(instance)和網絡之間進行數據通信的方法，其中第一實例通過第一接口與網絡連接，該方法包括以下步驟
-第一實例通過至少一個第二接口與網絡連接。 因此，通過使用第一實例的或位於第一實例的不止一個接口能夠應用負載分擔或均衡機制。 在一個具體實施方式
中，第一實例是位於客戶端的設備，特別是CPE(客戶端設備)。 在另一個具體實施方式
中，第一實例通過至少一個第二接口與第二實例連接。可
選地，多個設備可通過至少一個第二接口相連。 在進一步的具體實施方式
中，第二實例具有以下類型-客戶端設備；-移動終端。 因此，第一實例能夠通過其第二接口與第二實例建立連接從而將業務(traffic)通過其第一接口分發到網絡和利用其第二接口通過第二實例分發到網絡。優選地，第二實例擁有獨立的網絡連接。 在下一個具體實施方式
中，至少一個第二接口包括
-無線接口 ；
_電力線接口 ；
-有線接口 。 有利地，通過每個這樣的第二接口類型，到這種類型的第二實例的特定連接被建立並且被用於通過至少一個附加連接接入網絡。 還有一個具體實施方式
是通過ad-hoc信道和/或通過ad-hoc網絡通過至少一個第二接口連接第一實例。 這樣的ad-hoc信道和/或ad-hoc網絡可用於直接連接到所述第二實例，第二實例優選地具有可使用的網絡連接。 根據另一個具體實施方式
，至少一個第二接口用於尤其是在上行方向上分發業務。 因此，第一和第二接口能夠用於(例如，通過第二實例)從第一實例傳送業務到網絡。當上行方向的業務由於其有限的帶寬(與下行業務帶寬相比)常常成為瓶頸時，這一點特別有用。通過這種方法，多個這樣的上行信道可被使用和/或組合從而獲得更高的總帶寬。 根據一個具體實施方式
，網絡的實例使用第一實例的第一接口和至少一個第二接
口。所述網絡的實例尤其是指中心局(CO)或數字用戶線接入復用器(DSLAM)。 這具有優勢，即網絡的實例能夠根據多種可用的接口分發業務，從而提高向第一
實例下行轉發的總業務。 該方法的另一個好處是彈性(resiliency):如果一個網絡連接損壞，還可以有至少一個其他的能夠用於保持通信的連接。 根據另一個具體實施方式
，網絡是一種通常可用的網絡，尤其是指網際網路。 上述問題還可以由包括處理器單元的數據處理設備解決，其被布置成使得上述方
法可在所述處理器單元上執行。 作為一個具體實施方式
，所述設備是通信設備，尤其是包括第一接口和至少一個 第二接口的客戶端設備。 第一接口和至少一個第二接口能夠直接或間接(例如通過第二實例)連接到網 絡，特別是連接到網際網路。 上文所述的問題也可以通過包括所述設備的通信系統解決。


本發明的具體實施方式
在以下附圖中顯示和說明 圖l示出了一個方案，該方案包括允許尤其是通過xDSL連接從伺服器向客戶端發 送數據的通信網絡； 圖2示出了一個方案，該方案包括每個都連接到中心局的客戶端設備(CPE)，其中 通過利用到中心局的其它CPE的連接的一個CPE使得在網絡遠端可接入額外的帶寬；
圖3示出了一個通過兩個接口從/向一個CPE傳輸業務流的更詳細的方案，其中 一個接口直接連接到中心局，而另 一個接口使用到中心局的另一 CPE的網絡連接。
具體實施例方式
如圖1中所示的通信網絡方案。通過網絡從伺服器向中心局或數字用戶線接入復 用器CO/DSLAM傳送下行業務。CO/DSLAM進一步通過數字用戶線xDSL連接到客戶端設備 CPE。數字用戶線連接可以尤其具有以下類型
-非對稱數字用戶線ADSL， ADSL2， ADSL2+ ;
-高數據速率數字用戶線HDSL;
-甚高速數字用戶線VDSL， VDSL2。 客戶可以通過機頂盒和電視或通過個人計算機PC/TV與客戶端設備CPE連接。由 PC/TV向伺服器發送的數據指的是上行業務。 圖2示出了一種方案，其中客戶端201包括CPE1202和CPE2203。 CPE1202通過DSL 線路206連接到中心局C0 207並且CPE2203通過DSL線路207連接到CO 207。 CO 207進 一步連接到多路路由器208。 因此，CPE1202包括通過DSL線路206連接到網際網路的第一接口和建立到CPE2203 的ad-hoc無線網絡通信的第二接口從而利用到網際網路的附加連接。 CPE1202和CPE2203可通過空中接口、電力線或固定線路互相通信。優選地，CPE 通過ad-hoc功能可獨立識別其能夠連接到哪個CPE。因此，CPE可以交換用戶信息。優選 地，可允許在遠端優化數據傳輸，例如，在用戶端201 。 在遠端有多個CPE可用是有優勢的在客戶端201可用的CPE越多(並且被設置
以相互交互，尤其能獨立提供到網際網路的連接)，(總的數據)業務優化得越好。 可選地，提供的網絡可安裝固件(可通過網際網路自動上載)，以便以以下方式設置每個WLAN/DSL路由器其允許與在此所述的相鄰WLAN/DSL的路由器通信。 圖3給出了更加詳細的方案，其包括通過DSL線路303連接到中心局C0305的
CPE1301和通過DSL線路304連接到CO 305的CPE2302。 C0305更進一步的連接到多路路由器306並連接到網際網路。CPE1301連接到個人計算機307， CPE2302連接到個人計算機308。Ad-hoc信道309(可替代地實現為電力線連接)連接CPE1301和CPE2302。 上述方法的優點在於DSL線路的捆綁效應(bundling effect)。通常的網際網路業
務是基於不規則地利用現有的網際網路連接的數據突發。在許多情況中，雖然連接和調製解
調器是有效的(active)，連接也不會長期被使用。 這種有效的但是未被使用的到網際網路的連接能夠為本申請提供的方法所利用。
在很多情況下，DSL線路的上行鏈路被認為是瓶頸。如圖3所示，用戶通過CPE1301向網際網路傳輸數據。如果這僅通過DSL線路303完成，則將導致傳輸緩存器310的溢出。然而，本方法允許CPE1301還能夠利用CPE2302的DSL線路304 :因此從CPE1301向網際網路傳送的數據能夠通過接口分發到DSL線路303和通過無線接口分發到CPE2302。 CPE2302還具有傳輸緩存器311，該緩存器能夠被CPE1301通過無線信道309(至少部分)填充。
因此，可用於上行鏈路數據傳輸的帶寬可以是僅有CPE1301的高達兩倍。如果有額外的CPE，帶寬還將進一步增加。 需要注意的是下行鏈路數據傳輸也能使用所提供的方法。優選地，在遠端(在客戶端內)的通信中的CPE的內部結構能夠轉發到CO 305和/或多路路由器306。在這種情況下，即使僅有一個CPE接收轉發的數據，數據業務仍可在多個DSL線路中分發。
其進一步的優點在於在線路故障的情況下，業務仍能通過(根據圖3)替代的DSL線路303或304保持。CPE二者能夠通過任一條DSL線路303或304到達。通過替代路由(例如相應的其它CPE的DSL線路)可以例如由CPE向CO 305通知故障。
權利要求
一種在第一實例(CPE)和網絡之間進行數據通信的方法，其中第一實例通過第一接口與網絡連接，包括以下步驟-第一實例通過至少一個第二接口與網絡連接。
2. 根據權利要求l的方法，其中第一實例是客戶端處的設備，尤其是CPE。
3. 根據前述權利要求中的任一項的方法，其中第一實例通過至少一個第二接口連接到 第二實例。
4. 根據權利要求3的方法，其中第二實例具有以下類型 -客戶端設備； -移動終端。
5. 根據前述權利要求中的任 -無線接口； _電力線接口 ； -有線接口。
6. 根據前述權利要求中的任 絡通過至少一個第二接口連接第-
7. 根據前述權利要求中的任 向上分發業務。
8. 根據前述權利要求中的任 二接口和第一接口。
9. 根據權利要求8的方法，其中所述網絡的實例是中心局或數字用戶線接入復用器。
10. 根據前述權利要求中的任一項的方法，其中網絡為通常可用的網絡，特別是網際網路。
11. 一種包括處理器單元的用於數據處理的設備，該設備被布置成使得可在所述處理 器上執行根據前述權利要求中的任一項的方法。
12. 根據權利要求ll的設備，其中所述設備是通信設備，尤其是包括第一接口和至少 一個第二接口的客戶端設備。
13. 包含根據權利要求11至12中的任一項的設備的通信系統。一項的方法，其中至少一個第二接口包括-項的方法，其中通過ad-hoc信道和/或通過ad-hoc網 -實例。-項的方法，其中至少一個第二接口用於尤其是在上行方一項的方法，其中網絡的實例使用第一實例的至少一個第
全文摘要
本發明提供一種在第一實例和網絡之間進行數據通信的方法和設備，其中第一實例通過第一接口與網絡連接，該方法包括以下步驟第一實例通過至少一個第二接口與網絡連接。
文檔編號H04L12/28GK101743720SQ200880022575
公開日2010年6月16日 申請日期2008年6月19日 優先權日2007年6月29日
發明者W·克勞斯伯格, W·科澤克 申請人:諾基亞西門子通信公司