專利名稱：用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備，特別是一種多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入的數(shù)據(jù)通信設(shè)備。
現(xiàn)有的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入數(shù)據(jù)通信設(shè)備主要有異步傳輸模式(ATM)交換機(jī)、各種數(shù)字用戶環(huán)路(xDSL)設(shè)備、多協(xié)議標(biāo)記交換機(jī)(MPLS)、接入網(wǎng)(AN)設(shè)備和路由器等，而骨干網(wǎng)主要有ATM網(wǎng)、MPLS網(wǎng)和路由器網(wǎng)等。如果在這幾種網(wǎng)上開放有線電視業(yè)務(wù)，用戶端接入網(wǎng)絡(luò)有兩種方式一種是用戶端采用具有相當(dāng)高速率的銅軸電纜或光纖接入，一種是采用視頻點播方式。前者利用用戶端的高帶寬，將視頻節(jié)目直接廣播到用戶端設(shè)備上(目前MPLS網(wǎng)絡(luò)還不支持廣播方式)，若采用銅軸電纜接入就與有線電視網(wǎng)的接入方式類似。這種方式不能充分利用電信部門現(xiàn)有的電話線。后者通過為用戶端與視頻源之間建立一個連接，在每個連接上傳輸一個用戶點播的視頻節(jié)目。又分為xDSL技術(shù)接入和局域網(wǎng)接入。xDSL技術(shù)接入利用電話線，視頻源可能為網(wǎng)絡(luò)上視頻服務(wù)器，也可能為xDSL設(shè)備上負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)上視頻服務(wù)器傳輸?shù)皆撛O(shè)備的視頻節(jié)目的點播模塊，用戶利用ATM多點到點協(xié)議進(jìn)行點播，實現(xiàn)起來比較簡單，但要求用戶端采用ATM技術(shù)，費用較高。利用局域網(wǎng)接入時，視頻質(zhì)量受局域網(wǎng)上用戶和局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)的帶寬的限制。并且由于視頻點播方式采用點播技術(shù)，受網(wǎng)絡(luò)容量和接入設(shè)備處理能力的限制，能同時使用該業(yè)務(wù)的用戶數(shù)比較少，且每個用戶終端需要有IP地址和/或ATM地址，因此難以在電信網(wǎng)絡(luò)上大面積推廣使用。
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出一種在現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中利用廣播方式實現(xiàn)有線電視業(yè)務(wù)且成本低，能大面積普及推廣的用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系，它包括有異步傳輸模式(ATM)交換機(jī)或各種數(shù)字用戶環(huán)路(xDSL)設(shè)備或多協(xié)議標(biāo)記交換機(jī)(MPLS)或接入網(wǎng)(AN)設(shè)備或路由器，其特征在于在ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器中還設(shè)有TV代理模塊，使得ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器從視頻服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)廣播過來的送到它們內(nèi)部的視頻節(jié)目均先由TV代理模塊接收和存儲，然后TV代理模塊通過專用的通道將接收和存儲的視頻節(jié)目以廣播的方式送至它們的各用戶接口模塊的接收端上，相應(yīng)的各用戶接口模塊中設(shè)有處理模塊、控制模塊和接入接口模塊，同時各用戶設(shè)備中也設(shè)有處理模塊和控制模塊，使得ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器中各用戶接口模塊根據(jù)用戶設(shè)備的要求從TV代理模塊廣播過來的視頻節(jié)目中選擇出所需的視頻節(jié)目并傳送給對應(yīng)的用戶設(shè)備。
本發(fā)明對于只看電視而不進(jìn)行視頻點播和上網(wǎng)等業(yè)務(wù)的用戶端設(shè)備，可以不分配專門的IP地址和/或ATM地址，從而節(jié)省了IP地址和/或ATM地址資源。
本發(fā)明采用了將TV代理廣播模塊接收、存儲的網(wǎng)絡(luò)上視頻服務(wù)器傳輸?shù)皆撛O(shè)備的視頻節(jié)目通過專用通道廣播到每個用戶接口模塊(用戶接口板)的專門用于接收視頻節(jié)目的接入接口模塊上，并在用戶接口模塊的控制模塊的作用下，用戶接口模塊的接入接口模塊接收用戶端所需頻道的視頻節(jié)目，使得在ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或高檔路由器上開放有線電視業(yè)務(wù)時對各設(shè)備的處理能力的要求較低，能夠同時使用該業(yè)務(wù)的用戶數(shù)可以相當(dāng)多；本發(fā)明提出了接入設(shè)備與用戶端之間的通信可以采用不同的傳輸媒介和傳輸方式實現(xiàn)，大大擴(kuò)展了該業(yè)務(wù)的應(yīng)用范圍；本發(fā)明可以利用現(xiàn)有的電話線資源，用戶端設(shè)備可以使用IP技術(shù)、或ATM技術(shù)、或上行采用IP技術(shù)而下行采用專用技術(shù)實現(xiàn)，如果用戶端設(shè)備只看電視，而不進(jìn)行視頻點播和上網(wǎng)等，可以不分配專門的IP地址和/或ATM地址，節(jié)省了IP地址和/或ATM地址資源；本發(fā)明接入設(shè)備可以進(jìn)一步將收到的視頻節(jié)目廣播給下一個與之相連的具有本發(fā)明功能的接入設(shè)備上，從而進(jìn)一步減少了該業(yè)務(wù)對廣域網(wǎng)的要求。另外，本發(fā)明既可以用于用戶端只有一個設(shè)備的情況，也可以用于用戶端有多個設(shè)備情況，既可以用于所有用戶端設(shè)備同時使用同一種業(yè)務(wù)的情況，也可以用于用戶端不同設(shè)備同時使用不同業(yè)務(wù)的情況。總之，本發(fā)明能夠在電信網(wǎng)絡(luò)上大面積推廣使用。


圖1是現(xiàn)有使用交換矩陣的ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有使用總線交換的ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明使用交換矩陣的ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖4是本發(fā)明使用總線交換的ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖5是本發(fā)明視頻節(jié)目廣播時可能使用的標(biāo)記示意圖；圖6是本發(fā)明TV代理模塊的一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖7是現(xiàn)有xDSL局端設(shè)備用戶接口模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是現(xiàn)有xDSL用戶端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明xDSL接入用戶端為單終端時局端設(shè)備用戶接口模塊的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖10是本發(fā)明xDSL接入用戶端為單終端時用戶端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖11是本發(fā)明傳輸標(biāo)記格式的一種示意圖(圖中實線為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖12是本發(fā)明xDSL接入用戶端為多終端時局端設(shè)備用戶接口模塊的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖13是本發(fā)明xDSL接入用戶端為多終端時用戶端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖14是本發(fā)明局域網(wǎng)接入用戶端為單終端時局端設(shè)備用戶接口模塊的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖15是本發(fā)明局域網(wǎng)接入用戶端為單終端時用戶端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖16是本發(fā)明局域網(wǎng)接入用戶端為多終端時局端設(shè)備用戶接口模塊的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)；圖17是本發(fā)明局域網(wǎng)接入用戶端為多終端時用戶端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中實線為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)部分，圓點線為本發(fā)明增加部分)。
下面以ATM接入交換機(jī)為例具體說明。根據(jù)ATM接入交換機(jī)交換結(jié)構(gòu)的不同，可將交換機(jī)分為兩類使用交換矩陣的交換機(jī)和使用總線交換的交換機(jī)。使用交換矩陣的交換機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由用戶接口模塊、交換模塊和控制模塊組成。其中，用戶接口模塊負(fù)責(zé)將用戶業(yè)務(wù)接入到網(wǎng)絡(luò)中，完成業(yè)務(wù)接入、流量控制、路由、資源管理、鏈路建立、網(wǎng)絡(luò)管理代理等功能；交換模塊根據(jù)接收到的用戶接口模塊的信息完成交換，并為用戶接口模塊提供兩類接口接口Ⅰ為622Mbps，接口Ⅱ為155Mbps；控制模塊作用于用戶業(yè)務(wù)的接入和交換過程，控制和管理用戶接口模塊和交換模塊。使用總線交換的交換機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由用戶接口模塊、控制模塊和總線控制模塊組成。用戶接口模塊、控制模塊的功能與使用交換矩陣的交換機(jī)結(jié)構(gòu)中的用戶接口模塊、控制模塊的功能一樣，但信息交換在總線控制模塊的作用下通過總線(可能為雙總線)完成。
本發(fā)明接入設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)在原有的ATM接入交換機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了TV代理模塊，如圖3和圖4所示。可以看出，在原有電路的基礎(chǔ)上增加了TV代理模塊，該模塊將標(biāo)準(zhǔn)的ATM用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)的用戶端網(wǎng)絡(luò)接口模塊(網(wǎng)卡)的功能和網(wǎng)絡(luò)端用戶接口模塊的功能集成在一起，作為ATM接入交換機(jī)虛擬的用戶終端，通過網(wǎng)絡(luò)與視頻服務(wù)器建立多個虛連接(帶寬為非對稱分配的)，接收視頻服務(wù)器采用廣播方式傳送的節(jié)目，一個連接為一個節(jié)目頻道，并將接收的信息進(jìn)行適當(dāng)處理后廣播出去，由每個用戶接口模塊根據(jù)用戶的要求接收相應(yīng)頻道的節(jié)目，從而實現(xiàn)了在ATM網(wǎng)絡(luò)上承載有線電視業(yè)務(wù)的目的。由于這里采用的是廣播方式而不是用戶點播方式，為了區(qū)分不同的頻道，在TV代理模塊廣播視頻節(jié)目時需要采用標(biāo)記技術(shù)對不同頻道進(jìn)行視頻節(jié)目標(biāo)記。視頻節(jié)目標(biāo)記的方式有許多種，圖5給出了其中的一種。其中廣播業(yè)務(wù)代碼1個字節(jié)，表示該信息為廣播業(yè)務(wù)，為一固定值；頻道代碼1個字節(jié)，標(biāo)識頻道，由ATM信元頭中VPI/VCI得到；起始標(biāo)識2位，標(biāo)識節(jié)目源產(chǎn)生的IP包的完整性，由ATM信元頭中PTI的用戶到用戶標(biāo)識(UUI)位得到；信息段48字節(jié)，由ATM信元中信息段得到。
圖3為本發(fā)明使用交換矩陣的ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)，這里TV代理模塊接入交換模塊的622Mbps接口，如果不使用這種接口，可以使用交換模塊的1個或多個155Mbps接口，也可以使用其它速率的接口。TV代理模塊的實現(xiàn)有多種方式，圖6給出了一個示例，可以看出，將TV代理模塊劃分為五個部分網(wǎng)絡(luò)端模塊、用戶端模塊、存儲模塊、播放模塊和控制模塊。網(wǎng)絡(luò)端模塊的輸入與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器的交換矩陣或總線連接，其輸出與用戶端模塊連接，用戶端模塊的輸出與存儲模塊連接，存儲模塊的輸出與播放模塊連接，播放模塊的輸出通過廣播通道與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器的各用戶接口模塊連接，同時網(wǎng)絡(luò)端模塊、用戶端模塊、存儲模塊和播放模塊均與控制模塊連接，由控制模塊控制這些模塊完成各模塊的功能，并管理這些模塊。網(wǎng)絡(luò)端模塊的功能與ATM接入交換機(jī)中ATM用戶接口模塊的功能類似，負(fù)責(zé)將用戶端模塊接入網(wǎng)絡(luò)；用戶端模塊的功能與ATM終端設(shè)備網(wǎng)卡的功能類似，負(fù)責(zé)與視頻服務(wù)器建立連接，接收53字節(jié)的ATM信元，進(jìn)行處理，并根據(jù)信元頭的信息將信元頭轉(zhuǎn)換為視頻節(jié)目標(biāo)記存儲到相應(yīng)的存儲模塊中；存儲模塊是基于虛電路的存儲器隊列，從用戶端模塊接收視頻信息，存儲到相應(yīng)的隊列中；播放模塊公平地從存儲模塊每個虛電路隊列中接收有視頻節(jié)目標(biāo)記的視頻信息，廣播出去；控制模塊控制網(wǎng)絡(luò)端模塊、用戶端模塊、存儲模塊、播放模塊完成該模塊的功能和它們之間的作用過程，并管理這些模塊。另外，TV代理模塊與其它用戶接口模塊一樣，受到控制模塊的控制與管理，并完成網(wǎng)絡(luò)管理代理等功能。
圖4為本發(fā)明使用總線交換的ATM接入交換機(jī)的結(jié)構(gòu)，可以看出，在原有結(jié)構(gòu)中增加了專門用于廣播視頻節(jié)目的通道，TV代理模塊操作維護(hù)和控制、與視頻服務(wù)器之間的連接建立通過原有總線實現(xiàn)，而與用戶接口模塊之間的信息傳輸通過新增加的廣播視頻節(jié)目通道實現(xiàn)。
廣域網(wǎng)用戶接口模塊與現(xiàn)有接入設(shè)備中的廣域網(wǎng)用戶接口模塊相同。接用戶的用戶接入本發(fā)明設(shè)備可以以xDSL(包括非對稱數(shù)字用戶環(huán)路ADSL、甚高速非對稱數(shù)字用戶環(huán)路VDSL等)技術(shù)接入，也可以以局域網(wǎng)技術(shù)接入。xDSL接入設(shè)備由局端設(shè)備和用戶端設(shè)備組成，如圖7和圖8所示。局端設(shè)備由分離器、局端xDSL傳輸單元ATU-C、DSL接入復(fù)用模塊DSLAM和控制模塊組成。分離器的作用是從用戶來的混合信息中分離出數(shù)據(jù)與話音，將數(shù)據(jù)傳輸給ATU-C，將話音傳輸?shù)诫娫捑W(wǎng)PSTN，或?qū)TU-C和PSTN來的數(shù)據(jù)和話音混合起來傳輸給用戶端，同時防止數(shù)據(jù)與話音信號之間的干擾；ATU-C對DSLAM傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸處理，使得數(shù)據(jù)能夠在電話線上傳輸，或?qū)Ψ蛛x器傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到用戶端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；DSLAM為DSL接入復(fù)用模塊，為ATU-C提供接入網(wǎng)絡(luò)的端口，采用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)將來白不同用戶的數(shù)據(jù)復(fù)用到一條高速通道上傳輸給網(wǎng)絡(luò)，并實現(xiàn)其逆過程；控制模塊控制和管理上述模塊等。用戶端設(shè)備由分離器、用戶端xDSL傳輸單元ATU-R和接口模塊組成。分離器的功能與局端設(shè)備中的一樣；ATU-R的功能與ATU-C的類似，接口模塊為ATU-R提供用戶接入端口，目前主要有兩種接口，一種為LAN接口，下接局域網(wǎng)，此時局端設(shè)備接入Intemet網(wǎng)，另一種為25Mbps ATM接口，用于ATM到桌面，此時局端設(shè)備接入ATM網(wǎng)。對于一對電話線，局端設(shè)備與用戶端設(shè)備的距離在3公里范圍內(nèi)時，下行速率可以達(dá)到6Mbps，上行速率可以達(dá)到640kbps，并隨著距離的縮短，速率不斷增加，特別是對于VDSL，在距離為100m的范圍內(nèi)時，下行速率可以達(dá)到幾十兆，從而為多終端多業(yè)務(wù)能夠同時進(jìn)行。每種方式又分單終端和多終端兩種情況，具體說明如下(1)以xDSL技術(shù)接入(a)單終端如果用戶端只有一個終端，該終端可用于看電視、進(jìn)行視頻點播或數(shù)據(jù)通信，但每次只能進(jìn)行其中的一項，而不能同時用于多種目的。則用戶接口模塊的結(jié)構(gòu)如圖9所示，用戶端設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖10所示。從圖9可以看出在原有的結(jié)構(gòu)上增加了接入接口模塊和處理模塊，并增強(qiáng)了控制模塊的功能。其連接結(jié)構(gòu)為接入接口模塊的輸入與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器中廣播視頻節(jié)目的專用通道連接，其輸出與各處理模塊的輸入連接，各處理模塊的輸入同時與數(shù)字用戶環(huán)路接入模塊(DSLAM)連接，各處理模塊的輸出分別與ADSL傳輸單元局端模塊(ATU-C)連接，ATU-C通過分離器與用戶端設(shè)備連接，上述各模塊均與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理。接入接口模塊在控制模塊的作用下，從視頻廣播通道將各個用戶接口模塊要求接入的頻道接入，并傳輸給相應(yīng)的處理模塊。用戶端可以采用下述專用技術(shù)，此時處理模塊接收后，將其中的視頻節(jié)目標(biāo)記轉(zhuǎn)換為傳輸標(biāo)記，傳輸給ATU-C。處理模塊也從DSLAM接收信息，并將ATM信元頭中的信息轉(zhuǎn)換為傳輸標(biāo)記后傳輸給ATU-C。這里的兩種傳輸標(biāo)記的格式是一樣的，但傳輸標(biāo)記本身有多種格式，圖11給出了一種，其中用戶接收端口代碼表示用戶端設(shè)備接收該信息的端口，接收端口進(jìn)程代碼表示該信息為用戶端設(shè)備上進(jìn)程數(shù)，對于看電視為用戶端終端需要接收的頻道數(shù)，對于視頻點播和上網(wǎng)等為用戶端終端使用的不同的目的地址數(shù)，這些信息根據(jù)處理模塊保存的用戶端控制信息及其相關(guān)信息(如ATM虛電路信息等)得到，其它部分與視頻節(jié)目標(biāo)記格式中對應(yīng)的部分一樣；用戶端也可以采用IP技術(shù)，此時與下面局域網(wǎng)接入方式一樣有三種方式，一種是處理模塊不使用傳輸標(biāo)記，而將從DSLAM接收的信息和從視頻廣播通道接收的視頻節(jié)目組裝成完整的IP包傳輸給ATU-C，一種是處理模塊不使用傳輸標(biāo)記，而利用用戶終端使用的IP地址直接將接收到的ATM信元信息部分封裝成IP包傳輸給ATU-C，一種是使用傳輸標(biāo)記，利用處理模塊保存的用戶終端使用的IP地址將從DSLAM接收的信息和從視頻廣播通道接收的視頻節(jié)目轉(zhuǎn)換為帶傳輸標(biāo)記的信息后直接打成IP包傳輸給ATU-C。用戶端也可以使用ATM技術(shù)，有兩種方式，一種采用與上述用戶端使用IP技術(shù)時使用傳輸標(biāo)記的方法一樣直接將ATM信元轉(zhuǎn)換為帶傳輸標(biāo)記的信息，一種是將從DSLAM接收的信息直接傳輸給ATU-C，將從視頻廣播通道接收的視頻節(jié)目利用處理模塊保存的用戶端使用的ATM地址轉(zhuǎn)換為ATM信元后傳輸給ATU-C。至于用戶端究竟采用哪種技術(shù)實現(xiàn)，是在將用戶接入時根據(jù)具體情況決定的。
處理模塊從ATU-C接收到用戶信息后，首先進(jìn)行處理，如果是控制信息，就傳輸給控制模塊，控制模塊再進(jìn)行處理，可以得到用戶終端需要的通信類型(看電視、視頻點播或數(shù)據(jù)通信)，對于看電視，還可以得到通信屬性(幾頻道)，從而控制接入接口模塊和處理模塊接收相應(yīng)的信息。如果為其他信息，將信息傳輸給DSLAM。對于ATM網(wǎng)絡(luò)，如果用戶端采用IP技術(shù)，還需要實現(xiàn)IP over ATM技術(shù)(IPOA、LANE、MPOA、MPLS等)，或在處理模塊上增加一個子模塊專門實現(xiàn)該技術(shù)，完成用戶IP技術(shù)到網(wǎng)絡(luò)ATM技術(shù)的轉(zhuǎn)換。處理模塊從ATU-C接收的是IP包或ATM信元，判斷是否為控制信息，可采用某個標(biāo)準(zhǔn)格式或?qū)Ｓ酶袷?，這里給出一個參考全網(wǎng)使用一個特定的目的IP地址或ATM地址來表示控制信息，信息內(nèi)容可由用戶終端設(shè)備使用的IP地址或ATM地址、命令類型、用戶設(shè)備接口編碼、用戶設(shè)備接口通信類型、通信屬性等組成，用戶開機(jī)時根據(jù)通信類型菜單或通信中利用控制器類型標(biāo)識，用戶通過手動或遙控選擇通信類型后，處理模塊將上述相關(guān)信息打成采用該特定IP地址的IP包或ATM地址的ATM信元傳輸給局端設(shè)備，局端設(shè)備接收后，在處理模塊中保存該信息及其后續(xù)的相關(guān)信息(如ATM虛電路信息等)直到用戶更改信息。
從圖10可以看出，增加了控制模塊和處理模塊，并增強(qiáng)了接口模塊的功能。它們的連接結(jié)構(gòu)為處理模塊的輸入通過ADSL傳輸單元遠(yuǎn)端模塊(ATU-R)與用戶端設(shè)備的分離器連接，處理模塊的輸出與用戶端設(shè)備的接口模塊連接，同時還與用戶端設(shè)備的控制模塊連接，由控制模塊控制和管理，用戶端設(shè)備的接口模塊與用戶終端連接，用戶端設(shè)備的分離器與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器連接。控制模塊用來控制用戶終端設(shè)備的通信類型、屬性等，手動或遙控都可。如果用戶端采用前面提到的專用技術(shù)，處理模塊將根據(jù)傳輸標(biāo)記組裝IP包，并進(jìn)行ATM適配層類型5(AAL5)的處理，然后送到相應(yīng)的接口模塊。如果用戶端采用IP技術(shù)，處理模塊將從網(wǎng)絡(luò)來的沒有使用傳輸標(biāo)記的IP包送到相應(yīng)的接口模塊，或根據(jù)傳輸標(biāo)記組裝IP包，進(jìn)行AAL5處理后送到相應(yīng)的接口模塊，或根據(jù)用戶使用的IP地址重新組裝IP包，進(jìn)行AAL5處理后送到相應(yīng)的接口模塊。如果用戶端使用ATM技術(shù)，處理模塊將從網(wǎng)絡(luò)來的沒有使用傳輸標(biāo)記的ATM信元送到相應(yīng)的接口模塊，或根據(jù)傳輸標(biāo)記組裝ATM信元送到相應(yīng)的接口模塊。另一方面處理模塊接入用戶信息IP包或ATM信元，將接收到的控制信息轉(zhuǎn)換為采用特定IP地址的IP包或ATM地址的ATM信元，送到ATU-R。功能增強(qiáng)后的接口模塊可以根據(jù)用戶終端類型將處理模塊傳輸來的IP包或ATM信元轉(zhuǎn)換為用戶終端可以接收的格式，如果為看電視或視頻點播，需要先送到壓縮解壓縮模塊進(jìn)行處理，功能增強(qiáng)后的接口模塊并將用戶終端傳輸過來的信息轉(zhuǎn)換為IP包或ATM信元送到處理模塊。
(b)多終端如果用戶終端設(shè)備為多個，且可以同時使用不同業(yè)務(wù)，則在局端設(shè)備中需要另外增加傳輸處理模塊，它連接在對應(yīng)的處理模塊和對應(yīng)的ATU-C之間，同時也與控制模塊連接，以保證實時業(yè)務(wù)的實時性傳輸，如圖12所示。該傳輸處理模塊對信息分兩個優(yōu)先級，每個優(yōu)先級有多個隊列。高優(yōu)先級用于視頻節(jié)目傳輸(包括看電視和視頻點播)，低優(yōu)先級用于數(shù)據(jù)通信。傳輸時只要高優(yōu)先級中存在信息，就優(yōu)先傳送，同一優(yōu)先級的不同隊列依次傳輸。隊列空間不足時將信息放入存儲器中。其實現(xiàn)方式與目前ATM接入交換機(jī)中同樣功能的實現(xiàn)方式一樣。
而對于用戶端設(shè)備，如圖13所示，需要另外增加一個復(fù)用模塊，它的輸入通過ATU-R與用戶端設(shè)備的分離器連接，復(fù)用模塊的輸出與用戶端設(shè)備的各處理模塊連接，同時也與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理。復(fù)用模塊的作用為，將多個處理模塊來的IP包或ATM信元復(fù)用起來，并對從ATU-R來的采用傳輸標(biāo)記的IP包或ATM信元根據(jù)用戶接收端端口代碼(或根據(jù)IP地址或根據(jù)ATM地址)將網(wǎng)絡(luò)來的信息解復(fù)用，或?qū)腁TU-R來的不使用傳輸標(biāo)記的IP包或ATM信元根據(jù)IP地址或ATM地址將網(wǎng)絡(luò)來的信息解復(fù)用。如果采用了用戶接收端口代碼，由于可采用專用的編碼識別端口，對只看電視的用戶可不分配專門的IP地址或ATM地址。
(2)局域網(wǎng)接入用戶端只有一個終端時，如圖14-15所示。從圖14可以看出，除了用戶接口模塊上增加了接入接口模塊之外，其它模塊在現(xiàn)有的ATM接入交換機(jī)用戶接口模塊上都已存在，但增強(qiáng)了處理模塊與控制模塊的功能(與xDSL接入局端設(shè)備中處理模塊和控制模塊要求的功能相同)。其連接結(jié)構(gòu)為接入接口模塊的輸入與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器中廣播視頻節(jié)目的專用通道連接，其輸出與各處理模塊的輸入連接，各處理模塊的輸入同時與網(wǎng)絡(luò)端接口模塊連接，各處理模塊的輸出分別與用戶端接口模塊連接，用戶端接口模塊直接與用戶端設(shè)備連接，上述各模塊均與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理。從圖15可以看出，所有模塊在現(xiàn)有局域網(wǎng)網(wǎng)卡上都已存在，但增強(qiáng)了處理模塊、控制模塊和接口模塊相應(yīng)的功能(與xDSL接入用戶端設(shè)備中處理模塊、控制模塊和接口模塊要求的功能相同)。它們的連接結(jié)構(gòu)為用戶端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端接口模塊與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器連接，處理模塊的輸入直接與用戶端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端接口模塊連接，處理模塊的輸出與用戶端設(shè)備的接口模塊連接，同時還與用戶端設(shè)備的控制模塊連接，由控制模塊控制和管理，用戶端設(shè)備的接口模塊與用戶終端連接。
用戶端有多個終端時，如圖16-17所示。從圖16可以看出在局端設(shè)備中還增加了一個與圖12中具有相同功能的傳輸處理模塊，它連接在對應(yīng)的處理模塊和對應(yīng)的用戶端接口模塊之間，同時也與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理。從圖17中可以看出，在用戶端設(shè)備中還增加了一個與圖13中具有相同功能的復(fù)用模塊，它的輸入直接與用戶端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端接口模塊連接，復(fù)用模塊的輸出與用戶設(shè)備的各處理模塊連接，同時也與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理。
另外，在局端設(shè)備處理模塊中將網(wǎng)絡(luò)傳給用戶的信息組裝成IP包有三種方式一種是將帶有傳輸標(biāo)記的信息(將信元轉(zhuǎn)換為帶傳輸標(biāo)記信息的方式與xDSL接入方式中相同)打成IP包，此時用戶端設(shè)備處理模塊從網(wǎng)絡(luò)端接口模塊接收IP包進(jìn)行處理，處理方式與xDSL接入方式中相同，用戶端設(shè)備可以根據(jù)IP地址或用戶接收端端口代碼識別；第二種是不采用傳輸標(biāo)記，利用終端使用的IP地址將ATM信元的信息部分直接封裝成IP包，并將視頻節(jié)目封裝成具有該IP地址的IP包，再由用戶端設(shè)備處理模塊組裝成完整的IP包。此時對于多終端和/或多業(yè)務(wù)情況，要求局端設(shè)備的處理模塊具有“融合”功能，即傳輸完一個完整的IP包后才能傳輸另一個IP包，以保證用戶端每個IP包重組時的完整性，IP包的是否完整根據(jù)ATM信元頭得到；第三種是將接收的ATM信元組裝成完整的IP包(即采用IP over ATM技術(shù))，并利用終端使用的IP地址將視頻節(jié)目組裝成IP包，此時，用戶端設(shè)備處理模塊成為標(biāo)準(zhǔn)的IP包處理模塊，不再組裝IP包，而直接利用IP地址識別用戶終端設(shè)備。
局端設(shè)備與用戶端設(shè)備之間可以存在其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如路由器、集線器、接入網(wǎng)設(shè)備等，與局端設(shè)備相連的設(shè)備以10M、100M、1000M或其它速率與局端設(shè)備互連，與用戶端設(shè)備相連的設(shè)備以10M、100M或其它的速率與用戶端設(shè)備互連。
本發(fā)明體系中用戶接口模塊上和用戶端設(shè)備上各個模塊之間的通信或部分模塊之間的通信可以使用總線結(jié)構(gòu)，并且各模塊的功能可以簡化、調(diào)整、分離或合并。
本發(fā)明體系不僅用于ATM接入交換機(jī)中，還可以用于xDSL設(shè)備中，MPLS接入交換機(jī)中，AN設(shè)備中，或其它具有類似結(jié)構(gòu)的接入設(shè)備中，甚至可以用于路由器中，只是TV代理模塊中的模塊需要采用與該接入設(shè)備相應(yīng)的技術(shù)實現(xiàn)，完成同樣的功能；局端設(shè)備處理模塊中不再使用IP over ATM技術(shù)；局端設(shè)備處理模塊可以將接收到的IP包拆分成短的IP包、帶傳輸標(biāo)記的信息包或具有傳輸標(biāo)記的IP包送給用戶端設(shè)備，也可以直接將接收到的IP包傳給用戶端設(shè)備。
本發(fā)明體系的接入設(shè)備可以將接收到的視頻節(jié)目廣播給與之相連的接入設(shè)備，實現(xiàn)功能串接，甚至形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以ATM技術(shù)、DPT(動態(tài)分組技術(shù))、SDH技術(shù)等連接。此時，串接的接入設(shè)備用于串接的用戶接口模塊與現(xiàn)有設(shè)備中的一樣，但用于接用戶的用戶接口模塊的TV代理模塊通過已配置的連接可以接收被串接的接入設(shè)備傳輸過來的視頻信息，并進(jìn)行同樣的處理；被串接的接入設(shè)備用于串接的用戶接口模塊除了在原有模塊中增加相應(yīng)的接入接口模塊和處理模塊功能外，接入接口模塊在控制模塊的作用下需要接收所有的視頻信息，處理模塊需要將帶視頻節(jié)目標(biāo)記的視頻信息轉(zhuǎn)換為ATM信元、IP包、SDH幀等傳輸技術(shù)需要的格式通過現(xiàn)有設(shè)備的接口模塊送到串接的接入設(shè)備中。
本發(fā)明體系的用戶接口模塊可以使用其它用戶接入技術(shù)(如銅軸電纜接入技術(shù))實現(xiàn)，而不僅僅是xDSL技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系，它包括有異步傳輸模式(ATM)交換機(jī)或各種數(shù)字用戶環(huán)路(xDSL)設(shè)備或多協(xié)議標(biāo)記交換機(jī)(MPLS)或接入網(wǎng)(AN)設(shè)備或路由器，其特征在于在ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器中還設(shè)有TV代理模塊，使得ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器從視頻服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)廣播過來的送到它們內(nèi)部的視頻節(jié)目均先由TV代理模塊接收和存儲，然后TV代理模塊通過專用的通道將接收和存儲的視頻節(jié)目以廣播的方式送至它們的各用戶接口模塊的接收端上，相應(yīng)的各用戶接口模塊中設(shè)有處理模塊、控制模塊和接入接口模塊，同時各用戶設(shè)備中也設(shè)有處理模塊和控制模塊，使得ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器中各用戶接口模塊根據(jù)用戶設(shè)備的要求從TV代理模塊廣播過來的視頻節(jié)目中選擇出所需的視頻節(jié)目并傳送給對應(yīng)的用戶設(shè)備。
2.按權(quán)利要求1所述的用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系，其特征在于對于只看電視而不進(jìn)行視頻點播和上網(wǎng)等業(yè)務(wù)的用戶端設(shè)備，不分配專門的IP地址和/或ATM地址，從而節(jié)省了IP地址和/或ATM地址資源。
3.按權(quán)利要求1所述的用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系，其特征在于所述的TV代理模塊由網(wǎng)絡(luò)端模塊、用戶端模塊、存儲模塊、播放模塊和控制模塊五個部分組成，網(wǎng)絡(luò)端模塊的輸入與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器的交換矩陣或總線連接，其輸出與用戶端模塊連接，用戶端模塊的輸出與存儲模塊連接，存儲模塊的輸出與播放模塊連接，播放模塊的輸出通過廣播通道與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器的各用戶接口模塊連接，同時網(wǎng)絡(luò)端模塊、用戶端模塊、存儲模塊和播放模塊均與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理；網(wǎng)絡(luò)端模塊的功能與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器中用戶接口模塊的功能類似；用戶端模塊的功能與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器的終端設(shè)備網(wǎng)卡的功能類似；存儲模塊是一種基于虛電路的存儲器隊列；播放模塊公平地從存儲模塊每個虛電路隊列中接收有視頻節(jié)目標(biāo)記的視頻信息，廣播出去；控制模塊控制網(wǎng)絡(luò)端模塊、用戶端模塊、存儲模塊、播放模塊完成各模塊的功能和它們之間的作用過程，并管理這些模塊，TV代理模塊與其它用戶接口模塊一樣，受到ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器的控制模塊的控制與管理。
4.按權(quán)利要求1所述的用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系，其特征在于對于用戶端只有一個設(shè)備同時使用時，所述的各用戶接口模塊中設(shè)有的處理模塊、控制模塊和接入接口模塊連接結(jié)構(gòu)為接入接口模塊的輸入與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器中廣播視頻節(jié)目的專用通道連接，其輸出與各處理模塊的輸入連接，各處理模塊的輸入同時與數(shù)字用戶環(huán)路接入模塊(DSLAM)或網(wǎng)絡(luò)端接口模塊連接，各處理模塊的輸出分別與ADSL傳輸單元局端模塊(ATU-C)或用戶端接口模塊連接，ATU-C通過分離器與用戶端設(shè)備連接，用戶端接口模塊直接與用戶端設(shè)備連接，上述各模塊均與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理。
5.按權(quán)利要求4所述的用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系，其特征在于對于用戶端有多個設(shè)備同時使用時，增加傳輸處理模塊，它連接在對應(yīng)的處理模塊和對應(yīng)的ATU-C或用戶端接口模塊之間，同時也與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理。
6.按權(quán)利要求1所述的用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系，其特征在于對于用戶端只有一個設(shè)備同時使用時，所述的各用戶設(shè)備中設(shè)有的處理模塊和控制模塊連接結(jié)構(gòu)為處理模塊的輸入通過ADSL傳輸單元遠(yuǎn)端模塊(ATU-R)與用戶端設(shè)備的分離器連接，或直接與用戶端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端接口模塊連接，處理模塊的輸出與用戶端設(shè)備的接口模塊連接，同時還與用戶端設(shè)備的控制模塊連接，由控制模塊控制和管理，用戶端設(shè)備的接口模塊與用戶終端連接，用戶端設(shè)備的分離器或網(wǎng)絡(luò)端接口模塊與ATM接入交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS交換機(jī)或AN設(shè)備或路由器連接。
7.按權(quán)利要求6所述的用戶多終端多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入設(shè)備體系，其特征在于對于用戶端有多個設(shè)備同時使用時，增加一個復(fù)用模塊，它的輸入通過ATU-R與用戶端設(shè)備的分離器連接，或直接與用戶端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端接口模塊連接，復(fù)用模塊的輸出與用戶設(shè)備的各處理模塊連接，同時也與控制模塊連接，由控制模塊控制和管理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入的數(shù)據(jù)通信設(shè)備，它包括有ATM交換機(jī)或xDSL設(shè)備或MPLS或AN設(shè)備或路由器，在這些設(shè)備中還設(shè)有TV代理模塊，它將接收和存儲的視頻節(jié)目通過專用的通道以廣播的方式送至各用戶接口模塊上，相應(yīng)的各用戶接口模塊和各用戶端設(shè)備設(shè)有專門的模塊進(jìn)行處理，使得各用戶接口模塊能夠根據(jù)用戶設(shè)備的要求從TV代理模塊廣播過來的視頻節(jié)目中選擇出所需的視頻節(jié)目并傳送給對應(yīng)的用戶設(shè)備。
文檔編號H04L29/10GK1237846SQ99114228
公開日1999年12月8日 申請日期1999年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月27日
發(fā)明者滕志猛 申請人:滕志猛