專利名稱：數(shù)據(jù)包交換xDSL系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)包交換xDSL系統(tǒng)，尤其是涉及無須附加的協(xié)議轉(zhuǎn)換，就可以有效地傳輸和接收數(shù)據(jù)的一種數(shù)據(jù)包交換xDSL系統(tǒng)。
由于互聯(lián)網(wǎng)爆炸性地普及，因此建立了極高速度寬帶通信網(wǎng)，也實現(xiàn)了相應(yīng)的服務(wù)，為適應(yīng)這些要求的對寬帶通訊網(wǎng)的存取技術(shù)提出了要求。使用光纜的極高速通信網(wǎng)是一個解決方案，但為了將光纜普及到每個家庭需要花費大量時間和安裝費用。
最近，數(shù)字調(diào)制解調(diào)理論(例如，無載波調(diào)幅調(diào)相(CAP)，離散多音調(diào)(DMT)，和正交調(diào)幅(QAM))，數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)和超大規(guī)模集成(VLSI)的最新發(fā)展總體上已經(jīng)克服了傳輸中的問題，例如衰減，擴散和干擾，這些問題阻礙了在銅質(zhì)電纜中的高速數(shù)字信號的傳輸，而且使傳輸數(shù)兆每秒比特的數(shù)據(jù)成為可能，因此，一種稱之為數(shù)字用戶線路(DSL)的新的用戶網(wǎng)絡(luò)方法被引入。
一般來說，xDSL技術(shù)(這里x=M,A,S和V)在現(xiàn)有的電話電纜中傳輸兆每秒比特級的數(shù)據(jù)。最近，因極高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)要求增加，因而對xDSL的要求也大大增加。目前MDSL,ADSL,SDSL和VDSL都作為xDSL設(shè)備使用，最近的xDSL設(shè)備是以異步傳輸模式(ATM)技術(shù)為基礎(chǔ)的。
現(xiàn)在參照

圖1對普通的以ATM技術(shù)為基礎(chǔ)的xDSL多路傳送系統(tǒng)進行描述。
參照圖1，通過安裝在多個用戶房間內(nèi)的一個xDSL調(diào)制解調(diào)器14傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)換為ATM單元，然后被傳輸?shù)揭砸粋€ATM單元為基礎(chǔ)的多路轉(zhuǎn)換器MUX20，這些ATM單元數(shù)據(jù)再一次轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包型的數(shù)據(jù)以便再一次被傳送至個人基本地址(IP base)的互聯(lián)網(wǎng)，愿意的話也可以傳輸至廣域網(wǎng)(WAN)上，該廣域網(wǎng)是應(yīng)用于特殊人群或地域的局域網(wǎng)(LAN)的放大的廣域系統(tǒng)。
也就是說，在用戶房間內(nèi)的數(shù)據(jù)端口90和連接到數(shù)據(jù)端口90的xDSL調(diào)制解調(diào)器10之間所傳輸和接收的信號的類型是以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，在xDSL調(diào)制解調(diào)器10和以ATM單元為基礎(chǔ)的多路傳送器20之間傳輸和接收的信號類型是以ATM單元為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，并且在以ATM單元為基礎(chǔ)的多路傳送器20和一個基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接器30之間傳輸和接收的信號的類型是以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。
如上述所提示的，即使相同的以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)在用戶室內(nèi)和互聯(lián)網(wǎng)上傳輸和接收，因為大多數(shù)的當(dāng)前的局域網(wǎng)環(huán)境是以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的，為了使傳輸和接收的數(shù)據(jù)進出所有用戶的調(diào)制解調(diào)器和ATM單元多路傳送器的所有端口，就必須執(zhí)行一個附加的協(xié)議轉(zhuǎn)換。這是ATM協(xié)議的復(fù)雜的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的一個目的是提供一個數(shù)據(jù)包交換xDSL系統(tǒng)，在無須附加協(xié)議轉(zhuǎn)換下將以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄钟蚓W(wǎng)上的一個以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的多路傳送器上，然后，用于以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的多路傳送器，在無須附加協(xié)議轉(zhuǎn)換的條件下，有效地在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，數(shù)據(jù)包交換xDSL系統(tǒng)包括一個以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL調(diào)制解調(diào)器，連接到數(shù)據(jù)端口并對傳輸/接收、進/出數(shù)據(jù)端口的數(shù)據(jù)執(zhí)行xDSL調(diào)制和解調(diào)制操作以此來傳輸數(shù)據(jù)包；以及一個xDSL多路傳送器，將傳輸/接收、出/進數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL調(diào)制解調(diào)器的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，利用數(shù)據(jù)包交換引擎執(zhí)行一個多路傳送，并連接到一個基礎(chǔ)網(wǎng)上。
基礎(chǔ)網(wǎng)的連接方法是ATM，將一個ATM網(wǎng)橋和一個聯(lián)接部分相連。
以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL調(diào)制解調(diào)器包括一個以太網(wǎng)接口，作為一個標(biāo)準(zhǔn)化的接口并且連接到一個個人計算機或一個互聯(lián)網(wǎng)電視設(shè)備上；一個CPU，經(jīng)以太網(wǎng)接口傳送來自一個數(shù)據(jù)端口的數(shù)據(jù)并且控制整個系統(tǒng)；以及一個xDSL調(diào)制解調(diào)器，對數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制和解調(diào)制，這樣可以在低質(zhì)量端口傳輸和接收數(shù)據(jù)。
xDSL多路傳送器包括一個計算器，用以處理由用戶調(diào)制解調(diào)器傳送的數(shù)據(jù)包單位數(shù)據(jù)；一個數(shù)據(jù)包交換器，用以對由計算器中的用戶終端傳送的數(shù)據(jù)進行多路傳輸，并將多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳送到基礎(chǔ)網(wǎng)上；一個轉(zhuǎn)換緩沖器，用以對在數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換過程中傳輸和接收的數(shù)據(jù)包進行暫存；以及一個基礎(chǔ)網(wǎng)連接器。
計算器包括一個通信量整形協(xié)處理器，將從用戶調(diào)制解調(diào)器傳輸和接收到的數(shù)據(jù)輸送到數(shù)據(jù)包交換器，當(dāng)需要時，對傳輸和接收到的數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和控制；一個作為通信量整形協(xié)處理器存儲器的處理器存儲器；以及一個xDSL調(diào)制解調(diào)器，用以將用戶調(diào)制解調(diào)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行必要的調(diào)制解調(diào)。
和說明書結(jié)合并構(gòu)成其一部分的附圖，表示了本發(fā)明的一個實施例，并且與說明書一起，對本發(fā)明的原理進行解釋。
圖1顯示了以ATM為基礎(chǔ)的xDSL系統(tǒng)的一般方框圖。
圖2顯示了按照本發(fā)明的一個最佳實施例的數(shù)據(jù)包交換xDSL系統(tǒng)。
圖3顯示圖2中的數(shù)據(jù)包xDSL用戶調(diào)制解調(diào)器的結(jié)構(gòu)布局。
圖4顯示圖2中數(shù)據(jù)包xDSL多路傳送器的結(jié)構(gòu)布局。
在下面的詳細描述中，僅僅根據(jù)發(fā)明者在發(fā)明過程中認為的最佳模式，利用圖示的方式對本發(fā)明的最佳實施例進行顯示和說明。可以理解，在不偏離本發(fā)明的條件下，本發(fā)明能夠在各個明顯的方面進行修改。相應(yīng)地，附圖和說明只能被認為是說明性質(zhì)而不是限制作用。
如圖2至圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例的數(shù)據(jù)包交換xDSL系統(tǒng)包括一個數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL用戶調(diào)制解調(diào)器100和一個xDSL多路傳送器200。
數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL用戶調(diào)制解調(diào)器100包括一個以太網(wǎng)接口110，一個中央處理器(CPU)120，一個存儲器130和一個xDSL調(diào)制解調(diào)器140。數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL用戶調(diào)制解調(diào)器100連接到一個數(shù)據(jù)端口90，例如電視裝置，對傳送和接收來自數(shù)據(jù)端口90的數(shù)據(jù)包進行xDSL調(diào)制和解調(diào)，以此來傳送數(shù)據(jù)包。
更詳細說，以太網(wǎng)接口110是連接到個人計算機和電視設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化接口。
CPU120通過以太網(wǎng)接口110接收來自數(shù)據(jù)端口90的數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)傳送到xDSL調(diào)制解調(diào)器140，而且還接收來自xDSL調(diào)制解調(diào)器140的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳送到以太網(wǎng)接口110以及控制整個系統(tǒng)。
連接到CPU120的存儲器130貯存一個程序用于CPU120的操作，并暫時貯存數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包在數(shù)據(jù)包傳送時被傳送和接收。
如圖4所示，xDSL多路傳送器200包括一個計算器210，一個數(shù)據(jù)包交換器220，一個交換緩沖器230，以及一個基礎(chǔ)網(wǎng)連接器240。xDSL多路傳送器200將以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL用戶調(diào)制解調(diào)器100傳輸/接收的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包，利用數(shù)據(jù)包交換引擎執(zhí)行多路傳送，并連接到基礎(chǔ)網(wǎng)，愿意的話連接到廣域網(wǎng)。
詳細說，計算器210是一個處理器，其將傳輸?shù)接脩粽{(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)包交換器220。計算器210包括一個通信量整形協(xié)處理器212，根據(jù)需要監(jiān)控傳輸和接收的數(shù)據(jù)；一個處理器存儲器214，它是一個協(xié)處理器的存儲器；以及一個xDSL調(diào)制解調(diào)器，它為用戶調(diào)制解調(diào)器執(zhí)行必需的調(diào)制和解調(diào)操作和數(shù)據(jù)傳輸，以此處理由用戶調(diào)制解調(diào)器傳送的數(shù)據(jù)包單位數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)交換器220將從在計算器210中的用戶終端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)多路傳輸并將多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)送至基礎(chǔ)網(wǎng)。
在進行交換數(shù)據(jù)包的同時，交換緩沖器230將傳輸和接收的數(shù)據(jù)包暫時保存。
基礎(chǔ)網(wǎng)連接器240將數(shù)據(jù)包交換器220多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)網(wǎng)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的類型處理并轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)基礎(chǔ)網(wǎng)是ATM，基礎(chǔ)網(wǎng)連接器240執(zhí)行一個從數(shù)據(jù)包到ATM的網(wǎng)橋操作。這里，計算機網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)橋通常檢查所提供的數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)皆撎幍牡刂?，并精確地將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)街付ǖ刂?。如果?shù)據(jù)包的地址是另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點地址，網(wǎng)橋以與轉(zhuǎn)發(fā)器相同的方式傳輸數(shù)據(jù)，如果地址是位于同一網(wǎng)絡(luò)，結(jié)束本步驟。
如上所提示，在xDSL多路傳送器包括ATM單元交換器的條件下，對所有端口的ATM協(xié)議轉(zhuǎn)換是至關(guān)重要的，但本發(fā)明去掉了ATM轉(zhuǎn)換，這樣利用更經(jīng)濟的和更先進的數(shù)據(jù)包交換就可以保證有一個超過ATM交換的傳輸頻帶。
在對本發(fā)明目前所認為的最實用和最佳實施例的描述的同時，應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明并不被揭示的實施例所限制，而且相反，對本發(fā)明的各種修正和等同替換均應(yīng)包括在權(quán)利要求的精神實質(zhì)和保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一個數(shù)據(jù)包交換xDSL系統(tǒng)，包括一個以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL調(diào)制解調(diào)器，其連到一個數(shù)據(jù)端口，并且對由數(shù)據(jù)端口傳輸/接收、進/出的數(shù)據(jù)執(zhí)行xDSL調(diào)制解調(diào)操作，以此轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)包；以及一個xDSL多路傳送器，用以將由以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL調(diào)制解調(diào)器傳輸/接收、出/進的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，使用數(shù)據(jù)包交換引擎執(zhí)行一個多路傳送，并被連接到一個基礎(chǔ)網(wǎng)上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述基礎(chǔ)網(wǎng)的連接方式是一個異步傳輸模式(ATM)，將設(shè)置一個ATM網(wǎng)橋并連到一個連接部。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述以數(shù)據(jù)包為基礎(chǔ)的xDSL調(diào)制解調(diào)器包括一個以太網(wǎng)接口，其是一個標(biāo)準(zhǔn)化的接口并被連接到個人計算機或互聯(lián)網(wǎng)電視設(shè)備上；一個中央處理器(CPU)，用以通過以太網(wǎng)接口傳輸來自一個數(shù)據(jù)端口的數(shù)據(jù)并且控制整個系統(tǒng)；以及一個xDSL調(diào)制解調(diào)器，其對數(shù)據(jù)信號執(zhí)行一個xDSL調(diào)制和解調(diào)操作，以至在低質(zhì)量端口也可以傳輸和接收數(shù)據(jù)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述xDSL多路傳送器包括一個計算器，其處理來自用戶調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)包單位數(shù)據(jù)；一個數(shù)據(jù)包交換器，其對來自計算器內(nèi)用戶終端的數(shù)據(jù)進行多路傳輸并且將多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳送到基礎(chǔ)網(wǎng)；一個交換緩沖器，其將在數(shù)據(jù)包交換過程中傳輸和接收的數(shù)據(jù)包暫存；以及，一個基礎(chǔ)網(wǎng)連接器。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述計算器包括一個通訊量整形協(xié)處理器，其將來自用戶調(diào)制解調(diào)器傳輸和接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)包交換器，并且在需要時，監(jiān)控傳輸和接收的數(shù)據(jù)；一個處理器存儲器，其作為通信量整形協(xié)處理器的一個存儲器；以及一個xDSL調(diào)制解調(diào)器，其進行必要的調(diào)制和解調(diào)用于與用戶調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)包xDSL系統(tǒng),其中一個xDSL調(diào)制解調(diào)器連到一個數(shù)據(jù)端口,對傳輸給數(shù)據(jù)端口的數(shù)據(jù)包執(zhí)行xDSL調(diào)制解調(diào)操作并且轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)包。一個xDSL多路傳送器,將來自xDSL調(diào)制解調(diào)器的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包,并使用數(shù)據(jù)包交換引擎執(zhí)行多路傳輸操作,并被連接到基礎(chǔ)網(wǎng)上。因此,在xDSL調(diào)制解調(diào)器和xDSL多路傳送器之間,在xDSL多路傳送器和基礎(chǔ)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)格式,都是數(shù)據(jù)包類型的數(shù)據(jù),因此無須附加的ATM協(xié)議就能傳輸數(shù)據(jù),減少費用,確保傳輸帶寬。
文檔編號H04L29/10GK1297299SQ00120740
公開日2001年5月30日 申請日期2000年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者金仁 申請人:計算機聯(lián)想空間株式會社