一種寬帶接入復用方法及系統的製作方法
2023-10-27 20:39:22
專利名稱：一種寬帶接入復用方法及系統的製作方法
所屬領域本發明涉及網絡接入技術領域，特別是寬帶網絡接入技術。
發明目的本發明的目的就是解決那些用戶眾多，但是上網時段不集中、單用戶上網時間又不是很長的團體性對象低成本寬帶上網的問題，提供一種寬帶接入復用方法和相應的設備，加速寬帶網絡在酒店、賓館等場所和一些小區的普及。發明的技術方案本發明提供的寬帶接入復用方法，通過增加m路寬帶線路、m路語音線路和寬帶接入設備為n(n＞m)個用戶同時提供話音和寬帶接入服務。其中含有一個開關矩陣，每條原來的語音線路接一個開關後接到程控交換機；如果用戶沒有上網要求，則開關閉合，語音線路直接連接至程控交換機；如果某用戶有寬帶上網需求，則打開開關，同時閉合了該用戶連接寬帶接入設備的寬帶線路，此時話音線路為從用戶到寬帶接入設備再到程控交換機，而寬帶線路是從用戶到寬帶接入設備再到上行乙太網交換機；如果中斷用戶中斷寬帶上網，則打開該開關，恢復用戶直接連接到程控交換機的語音線路。
當用戶有寬帶上網需求時，開關打開；此時寬帶上網線路為用戶通過原有電話線路連接到m路寬帶線路中的某一條，接入寬帶接入設備，再到上行乙太網交換機；同時語音線路為用戶通過原有電話線路連接到m路寬帶線路中的某一條，接入寬帶接入設備，再通過新增加m路語音線路中的某一條接入程控交換機。
開關矩陣的安排是一個2行n列的開關矩陣，該列開關設在每條原先的語音線路上，根據每個用戶是否有上網需求而控制其開合，同時將原先的每條語音線路分成連接用戶的一半和連接程控交換機的另一半；再加上一個(4×m)行n列的開關矩陣，這兩列開關一列設在新增加的m條寬帶線路和原來的n條電話線路被前面的開關分開的連接用戶的一半線路之間；另一列設在新增加的m條語音線路和原來的n條電話線路被前面的開關分開的連接程控交換機的另一半線路之間。另外開關陣列也可以分為幾個小型矩陣的組合，例如其中(4×m)行n列的開關矩陣可以分成兩個(2×m)行(n/2)列的矩陣。
相應的寬帶接入復用系統由硬體和軟體兩個組成部分組成，除了原先的電話線路和程控交換機外，還增加寬帶線路和語音線路以及特殊的寬帶接入設備來實現寬帶接入的復用。參見附圖
2，其中硬體包括處理器部分(A)、控制接口部分(C)、開關邏輯控制部分(B)、開關矩陣部分(D)；軟體包括控制軟體、底層軟體、可編程邏輯器件的程序；特殊的寬帶接入設備可以根據從接入寬帶線路接受的是語音還是數據進行判斷，如果輸入的是數據，則判斷為寬帶上網的情況，此時將輸出連接至上行乙太網交換機，否則對於語音信號則通過語音輸出線路進行傳輸；開關矩陣通過上述硬體和軟體的作用，根據用戶的寬帶上網需求，利用增加的寬帶線路和語音線路，配合寬帶接入設備，在用戶有寬帶上網需求時閉合該用戶連接寬帶接入設備的寬帶線路，此時話音線路為從用戶到寬帶接入設備再到程控交換機，而寬帶線路是從用戶到寬帶接入設備再到上行乙太網交換機；如果用戶沒有寬帶上網需求，則閉合原來的語音線路，將用戶直接連接至程控交換機對於硬體部分的組成，處理器部分負責了解對哪個用戶該做哪些操作；控制接口部分是通過網口或者是串口等進行通訊的硬體電路；開關邏輯控制部分聽取處理器部分傳來的對哪路進行如何控制的信號，對開關陣列進行具體的邏輯控制；開關陣列是實現線路具體連接的開關集合。
對於軟體部分的組成，控制軟體運行在特殊的寬帶接入設備上，對寬帶的使用進行分配，並且和其他設備進行通訊；底層軟體是設備上處理器部分的驅動程序，負責和上端寬帶接入設備進行通訊；可編程邏輯器件中運行專用程序，對開關部分進行邏輯控制。
對於硬體部分的器件選擇，處理器部分是由CPU/MCU和外圍器件組成；控制接口部分根據所使用的接口是網口、串口、並口等，選用不同的接口電路；開關邏輯部分是選用可編程邏輯器件，對開關陣列的邏輯控制；開關矩陣部分根據所接寬帶的類型、速率、帶寬、抗幹擾能力而選用相應的繼電器或模擬開關。有益效果寬帶接入復用方法打破了原有的一路寬帶線路只能由一個用戶使用的局面，實現了用少量的寬帶線路滿足較多用戶不同時段的上網需求，大大降低了寬帶網絡應用的成本。因而可以加速寬帶網絡在酒店、賓館等場所和一些小區的普及。
寬帶復用智能配線箱簡單易用，具有清晰的中文界面，使用方便。同時它支持網絡管理，可以不受地域的限制，在任何地方都可以通過網絡對其進行管理。另外使用該設備不需要對原有的電話網絡進行改動，也不會對現有網絡的使用帶來任何不良影響。
平常如果子用戶A沒有上網要求的話，對於A的K開關閉合，A房間的電話語音線路是A到K再到程控交換機，無寬帶線路。一旦用戶A有需要寬帶上網，則打開對於A的K開關，閉合用戶A所對應的連接寬帶接入設備的兩對開關，此時電話語音通路是A到寬帶接入設備再到程控交換機，而寬帶線路則是A到寬帶接入設備再到上行乙太網交換機。如果中斷用戶A寬帶上網，則只需按打開寬帶的逆過程進行即可。這樣就實現了m路寬帶線路在n個用戶間的自由切換，滿足了n個用戶在各自不同時段的上網要求。
寬帶復用接入設備硬體實現框圖參見附圖2。硬體上來說可以分為處理器部分、控制接口部分、開關邏輯控制部分、開關矩陣部分。從器件上來說，參見附圖3，(A)77E58單片機、(B)8155 I/O擴展晶片、(C)外擴RAM、(D)通用CPLD晶片、(E)RTL8029AS乙太網收發器、(F)由專用繼電器組成的開關陣列。處理器部分是由cpu/mcu和外圍器件組成；控制接口部分就要按照具體要求，根據所使用的接口(網口、串口、並口等)而選用不同的接口電路；開關邏輯部分是選用可編程邏輯器件CPLD/FPGA，來進行對開關陣列的邏輯控制；開關矩陣部分是比較關鍵的，從功能上說它只是簡單的線路物理連接，但是它的器件選擇是要求很嚴格的，不但要滿足路數的要求還要考慮所接寬帶的類型、速率、帶寬、抗幹擾能力等許多因素，一般都要選用一些特殊的繼電器或模擬開關。
採用寬帶復用技術的智能配線箱的硬體系統結構圖參見附圖3。其中器件的選擇為一般酒店裡單個客房上網要求不是很多，可以假設6條VDSL線路足以滿足25個房間的不同時的上網要求。將3110的24路VDSL通道分為4組，每組為25間客房提供上網服務，共可以滿足100個房間的上網需求。所有房間的寬帶接入程序都可以由位於機房的控制機按照用戶的要求來控制。
權利要求
1.一種寬帶接入復用方法，通過增加m路寬帶線路、m路語音線路和寬帶接入設備為n(n＞m)個用戶同時提供話音和寬帶接入服務，其特徵在於提供一個開關矩陣，每條原來的語音線路接一個開關後接到程控交換機；如果用戶沒有上網要求，則開關閉合，語音線路直接連接至程控交換機；如果某用戶有寬帶上網需求，則打開開關，同時閉合了該用戶連接寬帶接入設備的寬帶線路，此時話音線路為從用戶到寬帶接入設備再到程控交換機，而寬帶線路是從用戶到寬帶接入設備再到上行乙太網交換機；如果中斷用戶中斷寬帶上網，則打開該開關，恢復用戶直接連接到程控交換機的語音線路。
2.根據權利要求1所述的寬帶接入復用方法，其特徵在於當用戶有寬帶上網需求時，開關打開；此時寬帶上網線路為用戶通過原有電話線路連接到m路寬帶線路中的某一條，接入寬帶接入設備，再到上行乙太網交換機；同時語音線路為用戶通過原有電話線路連接到m路寬帶線路中的某一條，接入寬帶接入設備，再通過新增加m路語音線路中的某一條接入程控交換機。
3.根據權利要求1或2所述的寬帶接入復用方法，其特徵在於開關矩陣的安排是一個2行n列的開關矩陣，該列開關設在每條原先的語音線路上，根據每個用戶是否有上網需求而控制其開合，同時將原先的每條語音線路分成連接用戶的一半和連接程控交換機的另一半；再加上一個(4×m)行n列的開關矩陣，這兩列開關一列設在新增加的m條寬帶線路和原來的n條電話線路被前面的開關分開的連接用戶的一半線路之間；另一列設在新增加的m條語音線路和原來的n條電話線路被前面的開關分開的連接程控交換機的另一半線路之間。
4.一種寬帶接入復用系統，由硬體和軟體兩個組成部分組成，除了原先的電話線路和程控交換機外，還增加寬帶線路和語音線路以及特殊的寬帶接入設備來實現寬帶接入的復用，其特徵在於硬體包括處理器部分、控制接口部分、開關邏輯控制部分、開關矩陣部分；軟體包括控制軟體、底層軟體、可編程邏輯器件的程序；特殊的寬帶接入設備可以根據從接入寬帶線路接受的是語音還是數據進行判斷，如果輸入的是數據，則判斷為寬帶上網的情況，此時將輸出連接至上行乙太網交換機，否則對於語音信號則通過語音輸出線路進行傳輸；開關矩陣通過上述硬體和軟體的作用，根據用戶的寬帶上網需求，利用增加的寬帶線路和語音線路，配合寬帶接入設備，在用戶有寬帶上網需求時閉合該用戶連接寬帶接入設備的寬帶線路，此時話音線路為從用戶到寬帶接入設備再到程控交換機，而寬帶線路是從用戶到寬帶接入設備再到上行乙太網交換機；如果用戶沒有寬帶上網需求，則閉合原來的語音線路，將用戶直接連接至程控交換機
5.根據權利要求4所述的寬帶接入復用設備，其特徵在於開關矩陣的安排是一個2行n列的開關矩陣，該列開關設在每條原先的語音線路上，根據每個用戶是否有上網需求而控制其開合，同時將原先的每條語音線路分成連接用戶的一半和連接程控交換機的另一半；再加上一個(4×m)行n列的開關矩陣，這兩列開關一列設在新增加的m條寬帶線路和原來的n條電話線路被前面的開關分開的連接用戶的一半線路之間；另一列設在新增加的m條語音線路和原來的n條電話線路被前面的開關分開的連接程控交換機的另一半線路之間。
6.根據權利要求4或5所述的寬帶接入復用設備，其特徵在於對於硬體部分的組成，處理器部分負責了解對哪個用戶該做哪些操作；控制接口部分是通過網口或者是串口等進行通訊的硬體電路；開關邏輯控制部分聽取處理器部分傳來的對哪路進行如何控制的信號，對開關陣列進行具體的邏輯控制；開關陣列是實現線路具體連接的開關集合。
7.根據權利要求4、5或6所述的寬帶接入復用設備，其特徵在於對於軟體部分的組成，控制軟體運行在特殊的寬帶接入設備上，對寬帶的使用進行分配，並且和其他設備進行通訊；底層軟體是設備上處理器部分的驅動程序，負責和上端寬帶接入設備進行通訊；可編程邏輯器件中運行專用程序，對開關部分進行邏輯控制。
8.根據權利要求4-7任一權利要求之一所述的寬帶接入復用設備，其特徵在於對於硬體部分的器件選擇，處理器部分是由中央處理器/微控制器和外圍器件組成；控制接口部分根據所使用的接口是網口、串口、並口等，選用不同的接口電路；開關邏輯部分是選用可編程邏輯器件，對開關陣列的邏輯控制；開關矩陣部分根據所接寬帶的類型、速率、帶寬、抗幹擾能力而選用相應的繼電器或模擬開關。
9.根據權利要求4-7任一權利要求之一所述的寬帶接入復用設備，其特徵在於開關陣列也可以分為幾個小型矩陣的組合；其中(4×m)行n列的開關矩陣可以分成兩個(2×m)行(n/2)列的矩陣。
全文摘要
本發明涉及一種寬帶接入復用方法和系統。通過增加m路寬帶線路、m路語音線路和寬帶接入設備為n(n>m)個用戶同時提供話音和寬帶接入服務。其中通過一個開關矩陣來切換寬帶和語音線路。該方法和系統可以解決用戶眾多,但是上網時段不集中、單用戶上網時間又不是很長環境情況的寬帶上網的問題,加速寬帶網絡在酒店、賓館等場所和一些小區的普及。
文檔編號H04M11/06GK1375986SQ02117599
公開日2002年10月23日 申請日期2002年5月10日 優先權日2002年5月10日
發明者魏晨雨 申請人:北京港灣網絡有限公司