專利名稱：分布式通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及通信，具體地說，涉及分布式通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)。
背景技術(shù)：
在一些類型的通信系統(tǒng)中，例如用于提供數(shù)字用戶線路(DSL)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，通信業(yè)務(wù)質(zhì)量隨著與接入通信設(shè)備的距離的增加而下降。一種減輕這類問題的可能方法是將接入設(shè)備布置得更接近用戶。但是，就初始設(shè)備成本以及持續(xù)管理和維護(hù)成本而言，該方法傾向于是成本昂貴的。
分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)表示一種用于朝向客戶站點(diǎn)移動(dòng)接入功能的更可行的備選結(jié)構(gòu)。有若干分布式系統(tǒng)解決方案現(xiàn)在可用。
一些通信設(shè)備供應(yīng)商向市場(chǎng)投放了DSL接入產(chǎn)品，這些產(chǎn)品主要是基于中央局(CO)的系統(tǒng)的縮小版。在這些系統(tǒng)中，CO實(shí)際上沒有分區(qū)。更確切地，分布式單元是CO設(shè)備的縮小版。
根據(jù)這些解決方案，基本功能被復(fù)制而不是被分布。每個(gè)分布式遠(yuǎn)程單元保留了CO設(shè)備的大部分成本、大小和功率要求。這增加了整個(gè)系統(tǒng)的成本。
DSL系統(tǒng)中的一個(gè)可供比較的解決方案被稱作“環(huán)路擴(kuò)展”。在這種情況下，DSL線路本身被重發(fā)或經(jīng)由一些其他媒質(zhì)來承載，并在遠(yuǎn)程位置被復(fù)制。但是，該解決方案不僅需要典型的CO設(shè)備，而且還需要中繼器設(shè)備，增加了整體成本。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了進(jìn)一步改進(jìn)的分布式通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)，具有更簡(jiǎn)單和更低成本的分布式組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實(shí)施例解決了以成本有效和可伸縮的方式將DSL業(yè)務(wù)傳遞到大量用戶的問題。提供了一種可伸縮的分布式接入節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并且該體系結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)連接到衛(wèi)星擴(kuò)展機(jī)架系統(tǒng)和/或密封的擴(kuò)展模塊(SEM)的相應(yīng)組的主系統(tǒng)，其具有DSL接口以連接到用戶客戶場(chǎng)所設(shè)備(CPE)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)展機(jī)架系統(tǒng)的物理布局與主系統(tǒng)的物理布局相同，使得它能夠容易地被轉(zhuǎn)換為其他主系統(tǒng)，以滿足網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展要求。例如，對(duì)于隨著用戶群增長(zhǎng)而需要一種簡(jiǎn)單和成本有效的遷移計(jì)劃來擴(kuò)展其接入網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)供應(yīng)商，這是一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。
在提供分布式接入節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的通信鏈路作為網(wǎng)絡(luò)鏈路或接入鏈路中，本發(fā)明的其他實(shí)施例提供了靈活性。這種靈活性允許根據(jù)用戶需求來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋，這對(duì)于增強(qiáng)的DSL業(yè)務(wù)(例如所謂的因特網(wǎng)、視頻和語音的“三重播放”業(yè)務(wù))尤其重要。在分布式接入節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的主系統(tǒng)處提供了專用的和可配置的接口，例如吉比特以太網(wǎng)(Gig-E)接口。例如，對(duì)于減少專用物理連接器(如主系統(tǒng)處的電子電路卡面板上的小型形狀因數(shù)可插拔(SFP)端口)的數(shù)量，可配置接口可以是有用的，由此提供了成本和空間的節(jié)約。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種包括接口和擴(kuò)展模塊的裝置。所述接口允許與通信設(shè)備的控制器互通控制信息，并且所述控制器可被配置為與所述通信設(shè)備的局部可控制的通信模塊交換控制信息。所述擴(kuò)展模塊可操作地連接到所述接口，并適于在所述控制器與擴(kuò)展通信設(shè)備的可控制通信模塊之間傳輸控制信息。
所述接口還可以允許與所述擴(kuò)展模塊交換通信業(yè)務(wù)。在這種情況下，所述擴(kuò)展模塊還適于在所述通信設(shè)備與所述擴(kuò)展通信設(shè)備之間傳輸通信業(yè)務(wù)。
在一些實(shí)施例中，所述通信設(shè)備通過通信鏈路與上行通信設(shè)備交換通信業(yè)務(wù)，并且所述裝置還包括上行通信鏈路接口，其用于允許通過其他通信鏈路與所述上行通信設(shè)備通信。
所述裝置還可以包括可配置的通信鏈路接口。所述可配置的通信鏈路接口可被配置為允許通過上行通信鏈路與上行通信設(shè)備通信，或通過擴(kuò)展通信鏈路與所述擴(kuò)展通信設(shè)備通信。
可以提供多個(gè)通信鏈路接口，包括一種或多種以下類型的接口上行通信鏈路接口，其用于允許通過上行通信鏈路與上行通信設(shè)備通信；下行通信鏈路接口，其用于允許通過下行通信鏈路與所述擴(kuò)展通信設(shè)備通信；以及可配置的通信鏈路接口，所述可配置的通信鏈路接口可被配置為允許通過上行通信鏈路與所述上行通信設(shè)備通信，或通過下行通信鏈路與所述擴(kuò)展通信設(shè)備通信。
可以例如在分布式通信網(wǎng)絡(luò)元件的主系統(tǒng)中提供所述裝置。所述分布式通信網(wǎng)絡(luò)元件還可以包括包含所述擴(kuò)展通信設(shè)備的擴(kuò)展系統(tǒng)，以及在所述主系統(tǒng)與所述擴(kuò)展系統(tǒng)之間的通信鏈路。
所述主系統(tǒng)和所述擴(kuò)展系統(tǒng)可以包括具有通用結(jié)構(gòu)的相應(yīng)設(shè)備機(jī)架。其中所述主系統(tǒng)包括包含所述接口和所述擴(kuò)展模塊的第一類型的第一電子電路卡，以及包含控制器的第二類型的第二電子電路卡，通過將所述第一和第二類型的相應(yīng)電子電路卡安裝在所述擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)備機(jī)架中，可以將所述擴(kuò)展系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成主系統(tǒng)。
所述擴(kuò)展系統(tǒng)可以包括通信鏈路接口，其可操作地連接到所述通信鏈路；以及中繼模塊，其可操作地連接到所述通信鏈路接口并適于在所述主系統(tǒng)與所述可控制的通信模塊之間傳輸控制信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在裝置中提供了擴(kuò)展設(shè)備組件，所述裝置包括通信鏈路接口，其用于允許通過通信鏈路與遠(yuǎn)程通信設(shè)備通信。所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備包括控制器，所述控制器可配置為與所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備的可控制通信模塊交換控制信息。該裝置還可以包括中繼模塊，其可操作地連接到所述通信鏈路接口，并適于在所述控制器和與所述通信鏈路接口關(guān)聯(lián)的局部可控制通信模塊之間傳輸控制信息。
所述中繼模塊還適于在所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備與所述局部可控制通信模塊之間傳輸通信業(yè)務(wù)。
其中所述通信鏈路包括光通信鏈路，所述接口和所述中繼模塊中的至少一個(gè)包括用于在光和電信號(hào)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器。
在一些實(shí)施例中，所述通信鏈路是通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)通信鏈路，并且所述局部可控制通信模塊適于與接入側(cè)通信鏈路互通通信業(yè)務(wù)。所述接入側(cè)通信鏈路提供了到所述通信網(wǎng)絡(luò)的接入。
所述擴(kuò)展設(shè)備可以例如實(shí)現(xiàn)為密封的擴(kuò)展模塊。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供了一種方法，包括提供通信設(shè)備機(jī)架，所述設(shè)備機(jī)架具有用于容納電子電路卡的插槽；在所述設(shè)備機(jī)架的第一插槽中安裝包括控制器的第一類型的電子電路卡，所述控制器可被配置為與安裝在所述設(shè)備機(jī)架的其他插槽中的局部可控制通信模塊交換控制信息；以及在所述設(shè)備機(jī)架的第二插槽中安裝具有接口的第二類型的電子電路卡，所述接口用于允許與所述控制器和擴(kuò)展模塊互通控制信息，所述擴(kuò)展模塊可操作地連接到所述接口，并適于在所述控制器與擴(kuò)展通信設(shè)備的可控制通信模塊之間傳輸控制信息。
所述提供操作可以包括提供具有安裝在所述第一插槽中的第三類型的電子電路卡的擴(kuò)展通信設(shè)備機(jī)架。所述第三類型的電子電路卡具有允許通過通信鏈路與遠(yuǎn)程通信設(shè)備通信的通信鏈路接口。所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備包括控制器，其可配置為與所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備的可控制通信模塊交換控制信息；以及中繼模塊，其可操作地連接到所述接口，并適于在所述控制器和與所述通信鏈路接口關(guān)聯(lián)的局部可控制通信模塊之間傳輸控制信息。在這種情況下，所述方法可以包括從所述第一插槽移除所述第三類型的電子電路卡的附加操作。
所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備可以與上行通信設(shè)備交換通信業(yè)務(wù)，并且所述第一類型的電子電路卡和所述第二類型的電子電路卡中的一個(gè)或多個(gè)卡可以提供用于允許通過通信鏈路進(jìn)行通信的通信鏈路接口。所述方法然后可以包括將所述第一類型的電子電路卡和所述第二類型的電子電路卡中的一個(gè)或多個(gè)卡的所述通信鏈路接口可操作地連接到所述上行通信設(shè)備的操作。
本方面的另一個(gè)方面提供了一種裝置，所述裝置具有擴(kuò)展模塊，其用于在通信設(shè)備與上行通信設(shè)備之間以及在所述通信設(shè)備與下行通信設(shè)備之間傳輸通信信號(hào)；以及多個(gè)通信鏈路接口，其可操作地連接到所述擴(kuò)展模塊。所述通信鏈路接口包括可配置的通信鏈路接口，該接口可配置為允許通過上行通信鏈路與所述上行通信設(shè)備通信或通過下行通信鏈路與所述下行通信設(shè)備通信。
所述通信鏈路接口還可以包括一個(gè)或多個(gè)以下接口專用上行通信鏈路接口，其用于允許通過其他上行通信鏈路與所述上行通信設(shè)備通信；以及專用下行通信鏈路接口，其用于允許通過其他下行通信鏈路與所述下行通信設(shè)備通信。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述可配置的通信鏈路接口可操作地連接到交換機(jī)的一對(duì)交換機(jī)端口。除了該對(duì)交換機(jī)端口，所述交換機(jī)還具有相應(yīng)可操作地連接到所述多個(gè)通信鏈路接口的交換機(jī)端口。所述交換機(jī)適于在上行交換機(jī)端口與下行交換機(jī)端口之間交換通信信號(hào)。連接到所述可配置的通信鏈路接口的所述交換機(jī)端口對(duì)包括上行交換機(jī)端口和下行交換機(jī)端口。
所述裝置還可以包括可配置的選擇器，其可操作地連接到所述可配置接口和所述交換機(jī)端口對(duì)，所述選擇器可被配置為將所述交換機(jī)端口對(duì)中的一個(gè)交換機(jī)端口可操作地連接到所述可配置的接口。
在查看了下面的描述后，本發(fā)明的實(shí)施例的其他方面和特征對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見。


現(xiàn)在將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例，這些附圖是圖1是通信系統(tǒng)的方塊圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的分布式體系結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖3是例示了交換機(jī)和通信鏈路接口之間的連接的方塊圖；圖4是例示了主系統(tǒng)設(shè)備機(jī)架的物理布局的方塊圖；圖5是例示了擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)備機(jī)架的物理布局的方塊圖；圖6是將擴(kuò)展系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為主系統(tǒng)的方法的流程圖；圖7是從主系統(tǒng)向擴(kuò)展系統(tǒng)傳輸控制信息的方法的流程圖；以及圖8是從擴(kuò)展系統(tǒng)向主系統(tǒng)傳輸控制信息的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是其中可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的通信系統(tǒng)10的方塊圖。通信系統(tǒng)10包括多個(gè)CPE裝置12/14、13/15，網(wǎng)絡(luò)元件16、17，以及通信網(wǎng)絡(luò)18。盡管為了避免擁擠在圖1中只示出了四個(gè)CPE 12/14、13/15和兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件16、17，但是可以將更多的CPE和網(wǎng)絡(luò)元件連接到通信網(wǎng)絡(luò)18。因此，應(yīng)當(dāng)理解，圖1的系統(tǒng)以及其他附圖的內(nèi)容都僅旨在用于示例目的，并且并未以任何方式將本發(fā)明限于在附圖中顯式示出和在此描述的特定實(shí)例實(shí)施例。
CPE 12/14、13/15表示通信設(shè)備，例如最終用戶通信設(shè)備，配置為接收和/或發(fā)送通信信號(hào)。盡管示為直接連接到網(wǎng)絡(luò)元件16、17，但是將顯而易見的是，CPE 12/14、13/15可以通過其他中間組件(未示出)與網(wǎng)絡(luò)元件16、17通信。在一個(gè)實(shí)施例中，CPE連接是用于建立DSL通信鏈路的本地雙絞線環(huán)路。
交換機(jī)和路由器是由網(wǎng)絡(luò)元件16、17表示的通信設(shè)備的類型的示例。例如，當(dāng)CPE連接是DSL連接時(shí)，網(wǎng)絡(luò)元件16、17可以是DSLAM，高級(jí)業(yè)務(wù)接入多路復(fù)用器(ASAM)，或智能用戶接入管理器(ISAM)。網(wǎng)絡(luò)元件16、17為CPE 12/14、13/15提供到通信網(wǎng)絡(luò)18的接入，并且因此可以在通信網(wǎng)絡(luò)18內(nèi)實(shí)現(xiàn)。但是，出于示例目的，在圖1中網(wǎng)絡(luò)元件16、17被示為與通信網(wǎng)絡(luò)18分離。
除了網(wǎng)絡(luò)元件16、17，通信網(wǎng)絡(luò)18還可以包括通過通信網(wǎng)絡(luò)18來路由通信信號(hào)的其他網(wǎng)絡(luò)元件。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，許多不同類型的最終用戶、媒介和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備及其操作將是顯而易見的。通常，網(wǎng)絡(luò)元件16、17在通信網(wǎng)絡(luò)18和CPE 12/14、13/15之間傳輸通信信號(hào)。根據(jù)一個(gè)特定的實(shí)例實(shí)施方式，網(wǎng)絡(luò)元件16、17通過Gig-E通信鏈路與通信網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信，通過DSL通信鏈路與CPE 12/14、13/15通信。但是，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于任何特定類型的通信設(shè)備、傳送機(jī)制或協(xié)議。除以太網(wǎng)和DSL通信鏈路之外，在此公開的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)還可以與其他網(wǎng)絡(luò)和鏈路一起使用。
如上所述，例如，可能希望將通信網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備布置得盡可能接近CPE，以改善DSL通信鏈路上的通信。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，從分布式接入設(shè)備(例如，分布式甚高速DSL(VDSL)接入節(jié)點(diǎn))向大量CPE提供通信業(yè)務(wù)?？梢砸灾醒胫髟O(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備的形式來提供該分布式設(shè)備，所述擴(kuò)展設(shè)備連接到所述主設(shè)備，但是在地理上分布在離通信業(yè)務(wù)用戶較短的距離內(nèi)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的分布式體系結(jié)構(gòu)的方塊圖。圖2的分布式設(shè)備系統(tǒng)20包括主設(shè)備22和擴(kuò)展設(shè)備24，它們通過一個(gè)或多個(gè)通信鏈路26可操作地互相連接。
主設(shè)備22包括一個(gè)或多個(gè)可操作地連接到交換機(jī)36的通信鏈路接口34，以及也可操作地連接到交換機(jī)36的控制器32。單元30中的內(nèi)部連接和/或設(shè)備22、24中的其他內(nèi)部連接的形式可以隨不同的實(shí)施方式而改變。在一個(gè)實(shí)施例中，在電子電路卡30(例如網(wǎng)絡(luò)端接(NT)卡)中提供了通信鏈路接口(多個(gè))34、交換機(jī)36以及控制器32，在這種情況下，內(nèi)部連接可以是卡基底上的跡線或其他導(dǎo)體。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將熟悉提供通信鏈路接口、交換機(jī)和控制器的NT卡和其他組件的各種實(shí)例。
擴(kuò)展模塊42可操作地連接到可能位于其他電子電路卡40中的一個(gè)或多個(gè)通信鏈路接口44。
交換機(jī)36也可操作地連接到一個(gè)或多個(gè)通信模塊46，所述模塊例如可以是線路端接(LT)卡。每個(gè)通信模塊46包括通信信號(hào)處理器47和一個(gè)或多個(gè)收發(fā)器49。收發(fā)器49使得通信模塊46能夠通過接入通信鏈路與一個(gè)或多個(gè)CPE通信。
為了避免擁擠，在圖2中沒有單獨(dú)地示出到組件30、40、46之間的連接的接口。但是，應(yīng)當(dāng)理解，這些組件間的互連(如上面指出的內(nèi)部連接)可以采取任何不同的形式。例如，在組件30、40、46被提供為相應(yīng)的電子電路卡以便安裝在設(shè)備機(jī)架的插槽中的情況下，組件上的接口元件可以允許通過背板導(dǎo)體和卡插槽中提供的物理連接器來進(jìn)行組件間通信。組件間接口的其他實(shí)施方式也是可能的。因此，允許組件之間通信的接口可以包括只是導(dǎo)體或其他物理媒質(zhì)，用于連接到物理媒質(zhì)的導(dǎo)體或其他接口元件，和/或可能比創(chuàng)建到物理媒質(zhì)的連接具有更多“激活”功能的其他可能的元件。
擴(kuò)展設(shè)備24包括控制裝置50和一個(gè)或多個(gè)通信模塊60?？刂蒲b置50包括一個(gè)或多個(gè)通信鏈路接口52，可操作地連接到每個(gè)通信鏈路接口52的中繼模塊54，以及控制器56。中繼模塊54和控制器56都可操作地連接到每個(gè)通信模塊60的通信信號(hào)處理器64。每個(gè)通信模塊60包括一個(gè)或多個(gè)收發(fā)器62，以允許通過接入側(cè)通信鏈路與一個(gè)或多個(gè)CPE通信。
構(gòu)想了控制裝置50和每個(gè)通信模塊60內(nèi)的內(nèi)部連接以及允許這些組件之間通信的接口的各種形式。例如，在組件50、60被提供為設(shè)備控制卡和一個(gè)或多個(gè)LT時(shí)，內(nèi)部連接可以被提供為跡線或其他導(dǎo)體，并且組件間連接可以通過在擴(kuò)展設(shè)備24中提供的背板導(dǎo)體或其他連接。
本發(fā)明并不限于圖2中示出的任何特定類型的組件。例如，不同的通信設(shè)備供應(yīng)商可以以不同的方式實(shí)現(xiàn)這些組件。下面描述的實(shí)例只是為了示例的目的，并非旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
上行和下行通信鏈路，以及通信鏈路接口34、44、52可以具有相同或不同的類型。在一個(gè)實(shí)施例中，到諸如通信網(wǎng)絡(luò)核心中的交換機(jī)/路由器或DSL CO之類的上行通信設(shè)備的通信鏈路(多個(gè))，以及到擴(kuò)展設(shè)備24的通信鏈路(多個(gè))26是Gig-E光鏈路，并且通信鏈路接口34、44、52是SFP端口裝置。
交換機(jī)36(如局域網(wǎng)(LAN)交換機(jī))在上行通信鏈路和下行通信鏈路之間交換通信信號(hào)。該交換功能可以在控制器32的控制之下，盡管在其他實(shí)施例中，交換機(jī)36可能不需要來自控制器32的輸入來控制實(shí)際交換功能。交換機(jī)36可以本身能夠訪問路由表或其他信息，以確定如何交換從上行通信鏈路(多個(gè))，通信模塊(多個(gè))46和/或擴(kuò)展設(shè)備24接收的通信信號(hào)。在這種情況下，控制器32可以用于創(chuàng)建/管理交換機(jī)36的路由表，但不直接控制交換機(jī)的交換功能。
控制器32可配置為至少控制通信模塊(多個(gè))46，并可能控制主設(shè)備22的其他元件。可以由控制器32來執(zhí)行諸如啟用和/或禁用通信模塊(多個(gè))46、電源控制、測(cè)試、報(bào)警監(jiān)視等此類控制功能中的任意功能或全部功能。為了避免圖2中的進(jìn)一步擁擠，未顯式示出控制器32與通信模塊(多個(gè))46之間的單獨(dú)控制連接。但是應(yīng)當(dāng)理解，控制器32可以經(jīng)由單獨(dú)的控制路徑與通信模塊(多個(gè))46互通控制信息。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制器32使用帶內(nèi)信令技術(shù)來控制局部通信模塊(多個(gè))46，這樣在控制器32與局部通信模塊之間不需要轉(zhuǎn)用的控制連接。如下面更詳細(xì)地描述的，控制器32也使用帶內(nèi)信令來控制擴(kuò)展設(shè)備24的一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展通信模塊60。
控制器32的實(shí)施方式可以包括硬件實(shí)施方式，軟件實(shí)施方式(其中控制軟件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未示出)中并由一個(gè)或多個(gè)處理元件(如微處理器，微控制器，專用集成電路(ASIC)，和/或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA))來執(zhí)行)，固件實(shí)施方式，或它們的某種組合。
每個(gè)通信模塊46可以包括硬件、軟件和/或固件功能元件，它們由通信信號(hào)處理器47和收發(fā)器(多個(gè))49表示并處理在主設(shè)備22與其他通信設(shè)備(例如CPE)之間傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)。通信模塊(多個(gè))46可以具有與擴(kuò)展設(shè)備24的通信模塊(多個(gè))60基本相同的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，主設(shè)備22和擴(kuò)展設(shè)備24都使用相同的LT卡，盡管擴(kuò)展設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)LT卡可以被稍微不同地配置，具體地說，處理來自主設(shè)備控制器32的控制信息，如下面更詳細(xì)描述的。
控制裝置50使得主控制器32能夠控制擴(kuò)展設(shè)備24的一個(gè)或多個(gè)功能。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通信模塊(多個(gè))60的控制最終由控制器32來負(fù)責(zé)。但是，控制裝置50可以參與控制通信模塊(多個(gè))60，其中它的局部控制器56可以根據(jù)從控制器32接收的控制信息來實(shí)際執(zhí)行控制功能和/或?qū)⒅T如測(cè)試結(jié)果和報(bào)警情況之類的控制信息報(bào)告給控制器32。
中繼模塊54表示通過控制裝置50從通信鏈路接口(多個(gè))52向通信模塊(多個(gè))60傳送通信信號(hào)的組件，該通信信號(hào)可以包括通信業(yè)務(wù)、控制信息，或兩者都包括。中繼模塊54的功能可以只包括中繼功能，或可能包括簡(jiǎn)單的信號(hào)處理功能，例如電平轉(zhuǎn)換和/或光/電信號(hào)轉(zhuǎn)換。在一些實(shí)施例中，中繼模塊54被簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)為在每個(gè)通信鏈路接口52和相應(yīng)的通信模塊60之間提供信號(hào)路徑的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體。根據(jù)一個(gè)特定的實(shí)例實(shí)施方式，每個(gè)通信鏈路接口52是SFP，其包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器，用于在鏈路(多個(gè))26上傳送的光信號(hào)和由中繼模塊54傳遞到通信模塊(多個(gè))60的電信號(hào)之間轉(zhuǎn)換通信信號(hào)。
在提供了多個(gè)通信鏈路接口52時(shí)，中繼模塊54提供了多條到通信模塊(多個(gè))60的路徑，如下面更詳細(xì)描述的。在這種情況下，優(yōu)選地在每個(gè)通信鏈路接口52與相應(yīng)的通信模塊60之間具有一對(duì)一映射。
應(yīng)當(dāng)指出，構(gòu)想了擴(kuò)展設(shè)備24的不同實(shí)施方式。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，使用基本相同的設(shè)備機(jī)架但是不同類型的電子電路卡來構(gòu)建主設(shè)備22和擴(kuò)展設(shè)備24。但是，在其他實(shí)施例中，擴(kuò)展設(shè)備24被實(shí)現(xiàn)為包括控制裝置50和單個(gè)通信模塊60的密封的擴(kuò)展模塊。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)接入將被提供給預(yù)計(jì)不會(huì)顯著增長(zhǎng)并可以使用單個(gè)通信模塊60來提供服務(wù)的相對(duì)較小的客戶群時(shí)，可以使用密封的模塊。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，單個(gè)LT卡能夠支持24、28或更多的物理端口和接入鏈路。應(yīng)相應(yīng)地解釋在此對(duì)擴(kuò)展系統(tǒng)和設(shè)備的引用。
如下面更詳細(xì)地描述的，主控制器32是分布式系統(tǒng)20的主要控制器，并且還連接到上行通信設(shè)備，例如CO或通信網(wǎng)絡(luò)核心中的其他通信網(wǎng)絡(luò)元件。主設(shè)備22是分布式系統(tǒng)20中的最復(fù)雜和最昂貴的部分。
借助添加特殊單元40(例如電子電路卡)，可以將主設(shè)備22連接到附加的上行通信鏈路和/或一個(gè)或多個(gè)安裝的擴(kuò)展設(shè)備。擴(kuò)展設(shè)備24包含另一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的單元50(可能是另一個(gè)電子電路卡)，它從主設(shè)備22連接到一個(gè)或多個(gè)下行擴(kuò)展通信鏈路，并用作機(jī)架控制器，盡管是在控制器32的最終控制之下。
在運(yùn)行中，擴(kuò)展模塊42在主設(shè)備22的控制器32與擴(kuò)展通信鏈路(多個(gè))26之間傳輸控制信息。這允許在主控制器32和擴(kuò)展控制器56之間交換控制信息。控制信息可以包括，例如，去往擴(kuò)展設(shè)備24的控制器56以使控制器56執(zhí)行控制功能的控制信息，或可能是由控制器56收集并被傳送到控制器32的信息，如監(jiān)視的條件，警報(bào)等。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，去往擴(kuò)展設(shè)備控制器56的控制信息通過與用于傳送通信業(yè)務(wù)相同的通信鏈路(多個(gè))26從主設(shè)備22傳送到擴(kuò)展設(shè)備24，所述控制信息也稱為帶內(nèi)控制信令。在此情況下，控制器32可以將控制信息插入由交換機(jī)36交換的通信信號(hào)，將控制信息提供給交換機(jī)36以便以與通信業(yè)務(wù)相同的方式進(jìn)行交換，或者將控制信息提供給擴(kuò)展模塊42或接口(多個(gè))44以便嵌入將在下行通信鏈路(多個(gè))26上傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)。因此，通信信號(hào)可以包括控制信息、通信業(yè)務(wù)或兩者。
通過擴(kuò)展模塊42，與擴(kuò)展設(shè)備24(具體地說，擴(kuò)展控制器56)交換控制信息。這允許控制器32不僅能夠控制在主設(shè)備22中提供的局部組件，而且還能夠控制擴(kuò)展設(shè)備24的遠(yuǎn)程組件。復(fù)雜的控制功能，如整體分布式設(shè)備控制，配置和管理，可以被集中于主設(shè)備22處，從而簡(jiǎn)化擴(kuò)展設(shè)備24的設(shè)計(jì)并降低擴(kuò)展設(shè)備24的成本。
在主設(shè)備22和擴(kuò)展設(shè)備24之間傳送控制信息在某種意義上可以被認(rèn)為是將主設(shè)備22的背板有效擴(kuò)展到包括擴(kuò)展設(shè)備24。例如，控制器32使用機(jī)架、機(jī)柜、端口和/或其他尋址或標(biāo)識(shí)信息，以與將其局部通信模塊(多個(gè))46作為目標(biāo)基本相同的方式將擴(kuò)展設(shè)備24的通信模塊(多個(gè))60作為目標(biāo)。因此，控制器32以相同的方式對(duì)待通信模塊46、60，無論它們是位于主設(shè)備22中還是位于分布式的單獨(dú)擴(kuò)展設(shè)備24中。
用于尋址、確定目標(biāo)或以其他方式指定擴(kuò)展設(shè)備組件的信息可以由設(shè)備操作員或其他人員手工配置，或在某些情況下由控制器32自動(dòng)發(fā)現(xiàn)。如2005年11月1日申請(qǐng)的標(biāo)題為“INTEROPERABILITY OF NETWORK COMPONENTSHAVING DIFFERENT IDENTIFICATION SCHEMES(具有不同標(biāo)識(shí)方案的網(wǎng)絡(luò)組件的互操作性)”的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/264,476中描述的，可以將控制器32使用的形式的標(biāo)識(shí)符分配給通常不會(huì)將此類標(biāo)識(shí)符用于其的擴(kuò)展設(shè)備組件。
對(duì)于帶內(nèi)控制信令，交換機(jī)36將去往擴(kuò)展設(shè)備24的控制信息交換到與通信鏈路接口(多個(gè))44的下行接口相連的特定交換機(jī)端口。例如，交換機(jī)36可以從由控制器32提供的機(jī)柜/機(jī)架/端口標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)正確的交換機(jī)端口。
就簡(jiǎn)化擴(kuò)展設(shè)備24而言，傳送控制信息在系統(tǒng)20中提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)。控制器32可以有效控制控制器56的功能，并且相應(yīng)地，控制器56可以是比以其他方式控制擴(kuò)展設(shè)備24所需的組件簡(jiǎn)單得多的組件。
通信業(yè)務(wù)也以基本相同的方式在上行通信鏈路26和到擴(kuò)展設(shè)備24的下行通信鏈路(多個(gè))26之間傳輸。交換機(jī)36將入站通信業(yè)務(wù)直接交換到局部通信模塊(多個(gè))46，和/或通過單元40交換到擴(kuò)展通信模塊(多個(gè))60。通信模塊(多個(gè))46、60處理所述業(yè)務(wù)，并通過接入通信鏈路將其轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)或多個(gè)CPE。
通信鏈路接口44可以是專用的通信鏈路接口，該接口允許與上行通信鏈路或下行通信鏈路26通信。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，單元40還可以包括或替代地包括一個(gè)或多個(gè)可配置的通信鏈路接口?？膳渲猛ㄐ沛溌方涌谑强膳渲玫?，以允許通過上行通信鏈路與上行通信設(shè)備通信，或通過擴(kuò)展通信鏈路與擴(kuò)展通信設(shè)備通信。因此，根據(jù)當(dāng)前和/或使用要求，可以將單個(gè)接口配置為上行或下行接口。這將參考圖3在以下更詳細(xì)地描述。
在擴(kuò)展設(shè)備24處，每個(gè)通信鏈路接口52都能夠通過相應(yīng)的通信鏈路26與主設(shè)備22通信。盡管上面稱為下行通信鏈路，但是從擴(kuò)展設(shè)備24的角度，通信鏈路(多個(gè))26連接到上行設(shè)備。因此應(yīng)當(dāng)理解，取決于考慮的角度，相同的通信鏈路和其他組件的特性可以不同。例如，從主設(shè)備22的角度，通信鏈路(多個(gè))26可以被看作下行或接入側(cè)通信鏈路，但是從擴(kuò)展設(shè)備24的角度，是上行或網(wǎng)絡(luò)側(cè)通信鏈路。同樣，通信模塊60對(duì)于擴(kuò)展設(shè)備24來說是局部的，但是對(duì)于主設(shè)備22來說卻是遠(yuǎn)程的。
中繼模塊54在鏈路(多個(gè))26與局部通信模塊(多個(gè))60之間傳送通信信號(hào)，這些信號(hào)可以包括控制信息和/或通信業(yè)務(wù)。
根據(jù)在下面更詳細(xì)描述的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過通信鏈路(多個(gè))26在通信模塊(多個(gè))60與主設(shè)備22之間傳送通過控制裝置50的通信信號(hào)可能不涉及通信信號(hào)的基本處理。每個(gè)通信鏈路接口52和/或中繼模塊54可以包括諸如信號(hào)轉(zhuǎn)換器之類的組件，該組件在光和電信號(hào)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換或執(zhí)行其他相對(duì)簡(jiǎn)單的信號(hào)處理功能，通信的處理由通信信號(hào)處理器64完成，從而使控制裝置50保持非常簡(jiǎn)單和廉價(jià)。
通信信號(hào)由此可以在沒有對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行基本處理的情況下有效地通過控制裝置50。例如，從主設(shè)備22接收的通信信號(hào)被傳送到通信模塊60以便處理。通信模塊60的通信信號(hào)處理器64然后處理該通信信號(hào)，以判定該通信信號(hào)中是否包括發(fā)往控制裝置50的控制信息，如果是，將該控制信息轉(zhuǎn)發(fā)回控制裝置50。以類似的方式，控制器56可以與主設(shè)備22(具體地說，其控制器32)互通通信信號(hào)中的控制信息，所述通信信號(hào)由一個(gè)或多個(gè)通信模塊60的處理器64處理并通過中繼模塊54傳輸?shù)街髟O(shè)備22。
因此，在圖2中，在控制器32與控制器56之間的控制路徑穿過控制器56位于其上的控制裝置50，通過外部通信信號(hào)處理器64，然后回到控制裝置50?？刂菩畔?例如，形式為控制消息)通過與用于通信業(yè)務(wù)的鏈路相同的通信鏈路在主設(shè)備22與擴(kuò)展設(shè)備24之間傳送。這些控制消息由控制裝置50傳遞到通信信號(hào)處理器64，處理器64通過訪問例如消息和分組標(biāo)頭來標(biāo)識(shí)所述控制消息，將它們傳遞回控制裝置50，從而節(jié)約了在控制裝置中提供專用通信鏈路端接裝置的成本。這種辦法可以例如利用網(wǎng)絡(luò)處理器和/或LT卡的其他處理能力來終止通信鏈路(多個(gè))26。然后控制裝置50并不需要網(wǎng)絡(luò)處理器、層二局域網(wǎng)交換機(jī)或其他復(fù)雜而昂貴的組件。這使得控制裝置50成為非常簡(jiǎn)單和廉價(jià)的擴(kuò)展設(shè)備控制器。
如上所述，控制器56也可以或替代地發(fā)送控制信息到控制器32。源自控制器56的控制信息可以包括測(cè)試結(jié)果、監(jiān)視的條件、警報(bào)條件等中的任意一項(xiàng)和全部的項(xiàng)?？梢栽跀U(kuò)展設(shè)備24中提供警報(bào)/測(cè)試模塊(未示出)以便收集警報(bào)和/或由控制器56報(bào)告給控制器32的其他類型的控制信息。
以這樣的方式重用通信模塊(多個(gè))60可以提供若干優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于實(shí)現(xiàn)其他分布式體系結(jié)構(gòu)所需的控制組件，擴(kuò)展設(shè)備控制裝置50可以是廉價(jià)的控制組件，同時(shí)仍提供了對(duì)擴(kuò)展設(shè)備的同等水平的控制。例如，控制器56可以提供警報(bào)控制、警報(bào)顯示、測(cè)試接入、通信模塊控制，以及響應(yīng)超過溫度條件而關(guān)閉通信模塊和/或切斷電源的熱保護(hù)等。
擴(kuò)展控制器56的所有這些功能都由主控制器32通過通常用于通信業(yè)務(wù)的一個(gè)或多個(gè)通信鏈路26(例如，一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Gig-E通信鏈路和關(guān)聯(lián)的接口44，52)來管理。
就控制裝置50和通信模塊(多個(gè))60間的實(shí)際互連而言，可以使用相同或單獨(dú)的物理介質(zhì)來交換通信信號(hào)和控制信息。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過相應(yīng)的連接(例如設(shè)備機(jī)架中提供的數(shù)據(jù)總線)在中繼模塊54與每個(gè)通信模塊60之間傳輸通信信號(hào)，并且通過一個(gè)或多個(gè)不同的連接(例如，設(shè)備機(jī)架的背板上提供的控制裝置槽和LT槽之間的管理接口)在控制器56與通信模塊(多個(gè))60之間傳輸控制信息。
上述通信信號(hào)處理布置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，無需使用額外的物理組件，在主設(shè)備22與擴(kuò)展設(shè)備24之間提供了控制冗余。例如，在26處提供了多個(gè)Gig-E鏈路時(shí)，可以通過多條路徑在主設(shè)備22和擴(kuò)展設(shè)備24之間傳送控制信息。
例如，在傳統(tǒng)的DSLAM產(chǎn)品中，擴(kuò)展機(jī)架需要昂貴的板以便執(zhí)行機(jī)架相關(guān)的控制和數(shù)據(jù)采集。此類方法(雖然支持設(shè)備冗余)往往極其昂貴。此外，在從活動(dòng)設(shè)備/電纜線對(duì)切換到不活動(dòng)的設(shè)備/電纜線對(duì)期間，擴(kuò)展機(jī)架會(huì)經(jīng)受直接的通信業(yè)務(wù)沖擊，它可能持續(xù)幾分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間，這對(duì)于例如視頻服務(wù)尤其成問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，擴(kuò)展設(shè)備24包括廉價(jià)的控制裝置50，例如，具有協(xié)助主控制器32的控制器56的控制器卡。主控制器32可能不直接與擴(kuò)展控制器56通信。如上所述，主控制器32可以改為通過控制器56與通信模塊60之間的接口與擴(kuò)展控制器56通信。例如，提供多個(gè)通信鏈路26、通信鏈路接口52和通信模塊60來承載不同客戶的通信業(yè)務(wù)也提供了控制冗余。應(yīng)當(dāng)理解，在這種情況下，由于通常為給多個(gè)客戶提供服務(wù)的通信設(shè)備提供了多個(gè)通信鏈路，所以控制冗余并不一定向系統(tǒng)20增加了額外的成本。例如，可能已出于通信業(yè)務(wù)目的提供了多條Gig-E鏈路26，因此共享這些鏈路用于控制目的可以在不增加額外成本的情況下為控制通信提供冗余。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)通信模塊60的通信信號(hào)處理器64處理相應(yīng)通信鏈路26的通信業(yè)務(wù)。中繼模塊54因此可以優(yōu)選地通過相應(yīng)的單獨(dú)連接在相應(yīng)通信鏈路接口52與通信模塊60之間傳遞通信信號(hào)。
通信模塊(多個(gè))60實(shí)際上無需解釋去往控制器56的控制信息。盡管通信模塊(多個(gè))60將處理接收到的通信信號(hào)以判定這些信號(hào)是否包括這樣的控制信息，但是實(shí)際解釋該控制信息是控制器56的功能。例如，控制器56可以執(zhí)行控制功能以響應(yīng)從主控制器32接收的指令。以相反的方向，通信模塊(多個(gè))60可以從控制器56接收控制信息，并生成包括該控制信息的通信信號(hào)以便傳輸?shù)街髟O(shè)備22，但無需以其他方式處理所述控制信息。
通常，主控制器32與擴(kuò)展控制器56之間的冗余控制路徑的數(shù)量與通信鏈路26和通信模塊60的數(shù)量相同，假定所有鏈路和模塊都工作的話。如果一個(gè)通信鏈路、模塊或通信路徑的其他組件出現(xiàn)故障，則主控制器32仍然可通過另一通信鏈路和模塊與擴(kuò)展控制器56通信，從而提供了擴(kuò)展設(shè)備冗余控制。
可以使用若干技術(shù)中的任一技術(shù)來通過冗余通信路徑在主控制器32和擴(kuò)展控制器56之間傳送控制信息。其中一個(gè)通信模塊60被指定為主模塊以標(biāo)識(shí)接收的通信信號(hào)中的控制信息，并將該控制信息轉(zhuǎn)發(fā)到擴(kuò)展控制器56。在主模塊出現(xiàn)故障或被移除時(shí)，可以指定其他主模塊。
另一個(gè)可能是讓所有通信模塊60都處理接收的通信信號(hào)，并將控制信息轉(zhuǎn)發(fā)到控制器56。控制器56然后將負(fù)責(zé)檢測(cè)和拋棄從多個(gè)通信模塊接收的相同控制信息的任何副本。
可以使用相同或不同的方法以另一方向(從擴(kuò)展控制器56到主控制器32)來傳送控制信息。在一個(gè)實(shí)施例中，只有一個(gè)通信模塊60將接收的控制信息傳輸?shù)娇刂破?6，但是控制器56將控制信息發(fā)送到所有通信模塊60以便傳輸給主控制器32。然后主控制器32選擇接收的控制信息的一個(gè)副本并拋棄任何其他副本。
從上述說明將顯而易見的是，每個(gè)通信模塊60都與控制裝置50通信，并且每個(gè)通信模塊60都適于處理通過所述控制裝置從主設(shè)備22接收或?qū)l(fā)送到主設(shè)備22的通信信號(hào)。通過通信模塊(多個(gè))60和控制系統(tǒng)50在主控制器32和擴(kuò)展控制器56之間交換控制信息。通過在擴(kuò)展設(shè)備24處安裝多個(gè)通信模塊60和相應(yīng)的通信鏈路接口52來提供控制冗余。
如此處公開的提供控制冗余的優(yōu)點(diǎn)可以例如包括成本優(yōu)勢(shì)，其中安裝的用于承載通信業(yè)務(wù)的通信鏈路還用于承載控制信息。這種類型的控制冗余具有與任何特定通信鏈路26或模塊60都無關(guān)的額外優(yōu)點(diǎn)。除非每一個(gè)通信模塊60都出現(xiàn)故障或被移除，否則主控制器32就將能夠控制擴(kuò)展設(shè)備24。
主控制器32可以指示擴(kuò)展控制器56重置或關(guān)閉例如因過熱或其他硬件相關(guān)的問題而出現(xiàn)故障的通信模塊60，而不會(huì)中斷任何其他通信模塊60的工作。一個(gè)通信模塊60上的任何故障或運(yùn)行問題不會(huì)影響控制擴(kuò)展設(shè)備24，因?yàn)槠渌耐ㄐ拍K60可以接管或已執(zhí)行控制信息傳輸功能，而不會(huì)對(duì)控制功能造成任何沖擊。
在擴(kuò)展設(shè)備24中沒有剩余可工作的通信模塊時(shí)，主控制器32不能向擴(kuò)展控制器56傳送控制信息。但是，在這種情況下，不再需要對(duì)擴(kuò)展設(shè)備24的控制。
除了以上公開的控制循環(huán)功能，通信模塊60可以執(zhí)行其他功能，如終止到一個(gè)或多個(gè)CPE的接入側(cè)通信鏈路，以向一個(gè)或多個(gè)CPE提供到主設(shè)備22連接到其的通信網(wǎng)絡(luò)的接入。這種功能在圖2中由一個(gè)或多個(gè)收發(fā)器62表示，其大量實(shí)例對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。
再次參考主設(shè)備22，具體地說，參考通信鏈路接口(多個(gè))44，通信設(shè)備通常只實(shí)現(xiàn)專用的網(wǎng)絡(luò)側(cè)和接入側(cè)通信鏈路接口。這假定固定的網(wǎng)絡(luò)和接入要求，并且與接入接口相對(duì)，不考慮動(dòng)態(tài)提供網(wǎng)絡(luò)。
如圖所示，主設(shè)備22中的單元30(例如NT卡)可以為網(wǎng)絡(luò)連通性提供多個(gè)通信鏈路接口34。在特定服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)部署下，由單元30提供的通信鏈路接口34的數(shù)量可能不夠。單元40提供了一個(gè)或多個(gè)附加的通信鏈路接口44。在一個(gè)實(shí)施例中，通信鏈路接口(多個(gè))44包括兩個(gè)用于連接到網(wǎng)路的GIG-E接口，另外還包括兩個(gè)GIG-E接口，它們可配置成連接到網(wǎng)絡(luò)或連接到擴(kuò)展設(shè)備24。
在此實(shí)例中，可以使用可配置接口能力來避免將兩個(gè)物理連接器添加到單元40，實(shí)現(xiàn)成本和空間節(jié)約。與提供四個(gè)專用連接器(包括兩個(gè)用于上行通信鏈路并且另外兩個(gè)用于下行通信鏈路)相反，僅提供兩個(gè)連接器用于兩個(gè)可配置的接口。應(yīng)當(dāng)理解，可以提供多于或少于兩個(gè)的可配置接口，并且每個(gè)可配置接口的配置與其他專用和/或可配置接口無關(guān)。
圖3是示出了交換機(jī)與通信鏈路接口之間的連接的方塊圖。例如，可以作為圖2的系統(tǒng)20的交換機(jī)36和控制模塊42來提供交換機(jī)70和擴(kuò)展模塊72。
交換機(jī)70在其交換機(jī)端口之間交換信號(hào)，所述端口可連接到上行通信鏈路或下行通信鏈路。在圖3中，單獨(dú)示出了不同類型的擴(kuò)展通信鏈路接口。擴(kuò)展通信鏈路接口可以包括這些類型的通信鏈路接口中的任一接口或所有接口。
擴(kuò)展通信鏈路接口包括一個(gè)或多個(gè)用于連接到相應(yīng)上行通信鏈路和交換機(jī)70的上行端口的上行接口74，一個(gè)或多個(gè)用于連接到相應(yīng)下行通信鏈路和交換機(jī)70的下行端口的下行接口78，以及一個(gè)或多個(gè)可配置接口76(圖3中僅示出了其中的一個(gè))?？膳渲猛ㄐ沛溌方涌?6可配置為連接到上行通信鏈路或下行通信鏈路。
如圖所示，可配置接口76通過選擇器77可操作地連接到一對(duì)交換機(jī)端口，包括一個(gè)上行端口和一個(gè)下行端口。選擇器77可以是可控制的開關(guān)、多路復(fù)用器，或某些其他組件，所述組件可配置為可操作地將一對(duì)交換機(jī)端口中的一個(gè)端口連接到可配置接口76。選擇器77可以具有默認(rèn)設(shè)置，當(dāng)服務(wù)提供商決定是否需要額外的上行或下行通信鏈路時(shí)，如果必要，可以在提供通信服務(wù)期間更改所述設(shè)置。
應(yīng)當(dāng)理解，如圖3所示的可配置接口的基于選擇器的實(shí)施方式并不是該特征的唯一可能實(shí)施例。在交換機(jī)70之外提供單獨(dú)的可控制組件(即選擇器77)允許接口76被配置為用于上行或下行通信，而不影響交換機(jī)70的結(jié)構(gòu)和功能。在另一個(gè)實(shí)施例中，交換機(jī)70本身是可配置的，在這種情況下，可配置接口僅可被連接到單個(gè)交換機(jī)端口。作為上行接口或下行接口來配置接口包括配置交換機(jī)70作為上行端口或下行端口來處理所述端口。
盡管沒有在圖3中示出，但是通過主控制器32(圖2)，或通過與主設(shè)備22關(guān)聯(lián)的其他裝置，可以執(zhí)行將上行或下行交換機(jī)端口連接到可配置接口76的選擇器77的配置。
可配置接口(如76)比只具有專用網(wǎng)絡(luò)側(cè)和接入側(cè)通信鏈路接口提供了更多的靈活性。對(duì)于包括擴(kuò)展模塊72和接口74、76、78的擴(kuò)展設(shè)備，減少物理連接器的數(shù)目還減少了連接結(jié)構(gòu)的擁擠。例如，物理空間在電子卡面板上可能是有限的。同樣，可以降低成本，因?yàn)樾枰俚奈锢斫M件和支持電路。
如圖3所示，可配置接口的實(shí)施方式并不排除使用專用接口。在一個(gè)實(shí)施例中，交換機(jī)70是24端口交換機(jī)，主設(shè)備提供三個(gè)固定的上行通信鏈路接口，并且擴(kuò)展接口包括兩個(gè)專用的上行通信鏈路接口74，兩個(gè)可配置的通信鏈路接口76，以及十個(gè)專用的下行通信鏈路接口78。
圖4是示出主系統(tǒng)設(shè)備機(jī)架的物理布局的方塊圖。機(jī)架80提供了用于容納不同類型的電子電路卡的插槽。包括圖2的組件40的主擴(kuò)展卡示為在82處的一個(gè)插槽中，插槽84、86包括冗余NT卡(所述卡包括圖2的組件30)，示出了四個(gè)LT卡在插槽88中，并且示出了四個(gè)低通(LP)濾波器卡在插槽90中。在92處還示出了風(fēng)扇單元位置，并且示出了設(shè)備機(jī)架可以提供各種尺寸的插槽，容納具有不同溫度和其他可能要求的卡，以及包括除了電子電路卡之外的組件。本發(fā)明絕不限于圖4所示的卡、插槽或組件的特定布局、類型和數(shù)量。此外，可以以類似或不同的布局提供更少的或不同的卡、插槽和/或其他組件。
圖5是示出了擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)備機(jī)架的物理布局的方塊圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，主系統(tǒng)設(shè)備機(jī)架和擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)備機(jī)架的插槽布局完全相同。這允許通過簡(jiǎn)單的遷移將擴(kuò)展系統(tǒng)變成主系統(tǒng)。
從圖4和5的比較可以看到，插槽88、108中的LT，插槽90，110中的LP，以及92、112處的風(fēng)扇單元的布局在主系統(tǒng)機(jī)架80和擴(kuò)展系統(tǒng)機(jī)架100之間是完全相同的。盡管在82/102,84/104以及86/106處的插槽布局也是相同的，但是在主系統(tǒng)機(jī)架80和擴(kuò)展系統(tǒng)機(jī)架100的這些插槽中安裝了不同類型的卡。具體地說，在插槽102中提供了以上簡(jiǎn)要描述的警報(bào)/測(cè)試模塊(而不是主擴(kuò)展卡)，NT插槽104之一包含填充板，而其他NT插槽106包含包括控制裝置(如控制裝置50(圖2))的卡。
以上已詳細(xì)說明了安裝在機(jī)架80、100中的各組件的操作。
盡管主要在分布式系統(tǒng)的上下文中進(jìn)行了說明，但是還構(gòu)想了本發(fā)明的其他實(shí)施例。例如，圖6-8是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法的流程圖。
參考圖6，其中示出了構(gòu)造分布式通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu)的主系統(tǒng)的方法120。方法120從122開始，提供包括用于容納電子電路卡的插槽的通信設(shè)備機(jī)架。在124，在一個(gè)插槽中安裝控制卡(如NT卡)，在126，在另一插槽中安裝主擴(kuò)展卡。
應(yīng)當(dāng)理解，方法120可以包括其他步驟，例如安裝第二NT卡，一個(gè)或多個(gè)LT卡，一個(gè)或多個(gè)LP卡，和/或不同類型的卡和其他組件中的任意一項(xiàng)或所有項(xiàng)。當(dāng)然，安裝各種卡的順序也可以不同于示出的順序。
在將擴(kuò)展系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為主系統(tǒng)的情況下，在122處提供的設(shè)備機(jī)架將已在第一插槽、第二插槽中安裝了不同的卡，并且可能在至少某些插槽中安裝了其他卡。如圖5所示和以上所述，例如，一個(gè)實(shí)施例中的擴(kuò)展機(jī)架具有控制卡，該卡包括安裝在NT卡插槽中的控制裝置和安裝在主擴(kuò)展卡插槽中的警報(bào)/測(cè)試單元。在這種情況下，在某些或所有插槽中的卡可被移除并且被主控制器卡和主擴(kuò)展卡所替換?？梢蕴鎿Q也可以不替換其他卡。例如，在擴(kuò)展系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換成主系統(tǒng)后，可以使用擴(kuò)展系統(tǒng)機(jī)架中的同一LT和LP卡。轉(zhuǎn)換后，擴(kuò)展機(jī)架可以以對(duì)向型(subtending-type)布置仍連接到其先前的主系統(tǒng)，或者轉(zhuǎn)換后的擴(kuò)展系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)通信鏈路接口可以直接連接回CO或先前主系統(tǒng)的其他通信設(shè)備上行鏈路。
圖7和8示出了在主控制器和擴(kuò)展控制器之間傳送控制信息的方法。方法130表示以從主控制器到擴(kuò)展控制器的方向傳送控制信息，并且在132處以在擴(kuò)展系統(tǒng)的控制裝置處接收通信信號(hào)的操作開始。通信信號(hào)源自主系統(tǒng)并可以包括通信業(yè)務(wù)、控制信息或兩者。
在134，將接收的通信信號(hào)傳送到擴(kuò)展系統(tǒng)的通信模塊。通信模塊在135處理接收的通信信號(hào)以判定接收的通信信號(hào)是否包含去往控制裝置的控制信息。如果是，在136將控制信息從通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)到控制裝置。例如，處理接收的信號(hào)中的通信業(yè)務(wù)可以在138繼續(xù)，以將業(yè)務(wù)傳送給接入通信鏈路。
方法140表示以相反的方向(從擴(kuò)展控制器到主控制器)傳送控制信息。在142，在通信模塊或可能多個(gè)通信模塊處接收來自擴(kuò)展控制裝置的控制信息。在144，通信模塊然后生成包括控制信息的通信信號(hào)，并且在146，通過控制裝置將生成的通信信號(hào)傳送到主系統(tǒng)。
如以上為方法120指出的，還構(gòu)想了方法130和140的變型。例如，圖7和8所示的操作可以以任何一種不同的方式實(shí)現(xiàn)，其中一些方式已經(jīng)在上面描述。還可以執(zhí)行其他操作。擴(kuò)展控制裝置可以根據(jù)從接收的通信信號(hào)提取的和在136由通信模塊返回到其的控制信息來控制與擴(kuò)展系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的功能。此外，盡管在圖7和8中參考了單個(gè)通信信號(hào)和通信模塊，但是在主系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間可能有多條通信鏈路，并且在擴(kuò)展系統(tǒng)處可能有多個(gè)通信模塊。在這種情況下，可以在主控制器和擴(kuò)展控制器之間雙向交換多路通信信號(hào)。
因此應(yīng)顯而易見的是，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的方法可以包括更多、更少或不同的操作，所述操作以類似的順序執(zhí)行，或以不同于圖7和8中顯式示出的順序執(zhí)行。
此處公開的技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)可用于提供低成本高效率的分布式接入網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，例如，用于用戶與中央局設(shè)備的距離在VDSL范圍之外的用戶區(qū)域。從主設(shè)備控制擴(kuò)展設(shè)備，這可以顯著減少與分布式通信設(shè)備關(guān)聯(lián)的資金和運(yùn)營(yíng)成本。
利用分布式體系結(jié)構(gòu)，可以從同一接入點(diǎn)為大量用戶提供服務(wù)。通過允許將接入設(shè)備部署得更接近客戶位置，擴(kuò)展設(shè)備(如擴(kuò)展機(jī)架和SEM)能夠向更小以便更好到達(dá)的區(qū)域提供VDSL服務(wù)。
在主設(shè)備與擴(kuò)展設(shè)備之間的類似物理結(jié)構(gòu)允許借助電子卡更改將擴(kuò)展設(shè)備轉(zhuǎn)換成主設(shè)備，這是網(wǎng)絡(luò)伸縮性的一個(gè)重要特性。
還可以例如提供在分布式接入網(wǎng)絡(luò)的上下文中配置主通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)/擴(kuò)展通信鏈路。這允許在主設(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備之間以及在主設(shè)備和核心網(wǎng)絡(luò)之間根據(jù)需要或期望來配置通信鏈路的靈活性。這種靈活性對(duì)于網(wǎng)絡(luò)伸縮性也很重要，這在于它可用于以低成本的方式向較大的覆蓋區(qū)域提供服務(wù)，并允許成本有效地?cái)U(kuò)展接入設(shè)備，以便在區(qū)域中對(duì)服務(wù)的需求增長(zhǎng)時(shí)，增加覆蓋區(qū)域。
就控制而言，可以通過與用于通信業(yè)務(wù)相同的通信鏈路來提供擴(kuò)展設(shè)備控制。這還可以在部署中提供控制冗余的優(yōu)點(diǎn)，其中多條通信鏈路將主設(shè)備連接到擴(kuò)展設(shè)備。在此情況下，控制冗余并不需要額外的專用控制通信鏈路，因此減少了否則將由提供控制冗余帶來的額外組件成本。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，控制冗余對(duì)獲得較高的服務(wù)可用性很重要。
以上描述只是應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的原理的例示。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)其他布置和方法。
例如，應(yīng)當(dāng)理解，附圖表示本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在不偏離本發(fā)明的情況下，可以提供除顯式示出之外的其他組件和/或不同連接。例如，圖2中的單元30，40，50，60可以包括其他功能模塊，為了避免擁擠而沒有示出這些模塊。圖2中表示的功能劃分也是示例性的。例如，由圖2中單獨(dú)組件執(zhí)行的功能在其他實(shí)施例中可以由單個(gè)組件來執(zhí)行。還可以在比示出的組件更多的功能組件之間進(jìn)一步劃分功能。因此，結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)可以包括以與圖1-3顯式示出的相同或不同的方式連接的更多、更少或不同的組件。
此外，盡管在圖2中示為單獨(dú)的設(shè)備，但是主設(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備不必部署在由任何特定距離分隔物理位置。例如，主系統(tǒng)和控制系統(tǒng)可以部署在同一位置以便為大量用戶提供服務(wù)。在一個(gè)實(shí)施例中，主設(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備都可以容納四個(gè)LT卡，使得主設(shè)備和擴(kuò)展設(shè)備都可以部署在特別密集的服務(wù)區(qū)域，該區(qū)域需要比四個(gè)LT卡能支持的鏈路更多的接入鏈路。
還應(yīng)當(dāng)理解，分布式設(shè)備可以包括多個(gè)安裝的擴(kuò)展設(shè)備。考慮上述的實(shí)例實(shí)施例，帶有擴(kuò)展模塊的主系統(tǒng)可以支持多達(dá)十二個(gè)擴(kuò)展鏈路，而SEM包括一個(gè)LT卡，并且擴(kuò)展系統(tǒng)可能最多只具有四個(gè)LT卡。在此情況下，單個(gè)主系統(tǒng)可以為每擴(kuò)展鏈路的一個(gè)SEM，多個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(每個(gè)使用一到四個(gè)擴(kuò)展鏈路)或SEM和擴(kuò)展機(jī)架的某些組合提供服務(wù)。
權(quán)利要求
1.一種裝置，所述裝置包括接口，所述接口用于允許與通信設(shè)備的控制器互通控制信息，所述控制器可被配置為與所述通信設(shè)備的局部可控制的通信模塊交換控制信息；以及擴(kuò)展模塊，所述擴(kuò)展模塊可操作地連接到所述接口，并適于在所述控制器與擴(kuò)展通信設(shè)備的可控制通信模塊之間傳輸控制信息。
2.如權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述接口還允許與所述擴(kuò)展模塊交換通信業(yè)務(wù)，并且其中所述擴(kuò)展模塊還適于在所述通信設(shè)備與所述擴(kuò)展通信設(shè)備之間傳輸通信業(yè)務(wù)。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的裝置，其中所述通信設(shè)備通過通信鏈路與上行通信設(shè)備交換通信業(yè)務(wù)，并且其中所述裝置還包括上行通信鏈路接口，其用于允許通過其他通信鏈路與所述上行通信設(shè)備通信。
4.如權(quán)利要求1中所述的裝置，還包括可配置的通信鏈路接口，所述可配置的通信鏈路接口可被配置為允許通過上行通信鏈路與上行通信設(shè)備通信，或通過擴(kuò)展通信鏈路與所述擴(kuò)展通信設(shè)備通信。
5.如權(quán)利要求1中所述的裝置，還包括多個(gè)接口，所述接口為以下類型中的一種或多種類型上行通信鏈路接口，其用于允許通過上行通信鏈路與上行通信設(shè)備通信；下行通信鏈路接口，其用于允許通過下行通信鏈路與所述擴(kuò)展通信設(shè)備通信；以及可配置的通信鏈路接口，所述可配置的通信鏈路接口可被配置為允許通過上行通信鏈路與所述上行通信設(shè)備通信，或通過下行通信鏈路與所述擴(kuò)展通信設(shè)備通信。
6.一種分布式通信網(wǎng)絡(luò)元件，所述網(wǎng)絡(luò)元件包括主系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求1或2中所述的裝置；擴(kuò)展系統(tǒng)，其包括所述擴(kuò)展通信設(shè)備；以及所述主系統(tǒng)與所述擴(kuò)展系統(tǒng)之間的通信鏈路。
7.如權(quán)利要求6中所述的分布式通信網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述主系統(tǒng)和所述擴(kuò)展系統(tǒng)包括相應(yīng)的設(shè)備機(jī)架，所述設(shè)備機(jī)架具有通用結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7中所述的分布式通信網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述主系統(tǒng)包括第一類型的第一電子電路卡，其包括所述接口和所述擴(kuò)展模塊；以及第二類型的第二電子電路卡，其包括所述控制器，并且其中通過將所述第一和第二類型的相應(yīng)電子電路卡安裝在所述擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)備機(jī)架中，可將所述擴(kuò)展系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成主系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求6中所述的分布式通信網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述擴(kuò)展系統(tǒng)包括通信鏈路接口，其可操作地連接到所述通信鏈路；以及中繼模塊，其可操作地連接到所述通信鏈路接口，并適于在所述主系統(tǒng)與所述可控制的通信模塊之間傳輸控制信息。
10.一種裝置，所述裝置包括通信鏈路接口，其用于允許通過通信鏈路與遠(yuǎn)程通信設(shè)備通信，所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備包括控制器，所述控制器可配置為與所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備的可控制通信模塊交換控制信息；以及中繼模塊，其可操作地連接到所述通信鏈路接口，并適于在所述控制器和與所述通信鏈路接口關(guān)聯(lián)的局部可控制通信模塊之間傳輸控制信息。
11.如權(quán)利要求10中所述的裝置，其中所述中繼模塊還適于在所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備與所述局部可控制通信模塊之間傳輸通信業(yè)務(wù)。
12.如權(quán)利要求10或11中所述的裝置，其中所述通信鏈路包括光通信鏈路，并且其中所述接口和所述中繼模塊中的至少一個(gè)包括用于在光和電信號(hào)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器。
13.如權(quán)利要求11中所述的裝置，其中所述通信鏈路包括通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)通信鏈路，并且其中所述局部可控制通信模塊適于與接入側(cè)通信鏈路互通通信業(yè)務(wù)，所述接入側(cè)通信鏈路提供了到所述通信網(wǎng)絡(luò)的接入。
14.如權(quán)利要求10或11中所述的裝置，其中所述裝置包括密封的擴(kuò)展模塊。
15.一種方法，所述方法包括提供通信設(shè)備機(jī)架，所述設(shè)備機(jī)架包括用于容納電子電路卡的插槽；在所述設(shè)備機(jī)架的第一插槽中安裝包括控制器的第一類型的電子電路卡，所述控制器可被配置為與安裝在所述設(shè)備機(jī)架的其他插槽中的局部可控制通信模塊交換控制信息；以及在所述設(shè)備機(jī)架的第二插槽中安裝包括接口的第二類型的電子電路卡，所述接口用于允許與所述控制器和擴(kuò)展模塊互通控制信息，所述擴(kuò)展模塊可操作地連接到所述接口，并適于在所述控制器與擴(kuò)展通信設(shè)備的可控制通信模塊之間傳輸控制信息。
16.如權(quán)利要求15中所述的方法，其中提供包括提供具有安裝在所述第一插槽中的第三類型的電子電路卡的擴(kuò)展通信設(shè)備機(jī)架，所述電子電路卡包括允許通過通信鏈路與遠(yuǎn)程通信設(shè)備通信的通信鏈路接口，所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備包括控制器，其可配置為與所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備的可控制通信模塊交換控制信息；以及中繼模塊，其可操作地連接到所述接口，并適于在所述控制器和與所述通信鏈路接口關(guān)聯(lián)的局部可控制通信模塊之間傳輸控制信息，所述方法還包括從所述第一插槽移除所述第三類型的電子電路卡。
17.如權(quán)利要求16中所述的方法，其中所述遠(yuǎn)程通信設(shè)備與上行通信設(shè)備交換通信業(yè)務(wù)，其中所述第一類型的電子電路卡和所述第二類型的電子電路卡中的一個(gè)或多個(gè)卡包括用于允許通過通信鏈路進(jìn)行通信的通信鏈路接口，并且其中所述方法還包括將所述第一類型的電子電路卡和所述第二類型的電子電路卡中的一個(gè)或多個(gè)卡的所述通信鏈路接口可操作地連接到所述上行通信設(shè)備。
18.一種裝置，所述裝置包括擴(kuò)展模塊，其用于在通信設(shè)備與上行通信設(shè)備之間以及在所述通信設(shè)備與下行通信設(shè)備之間傳輸通信信號(hào)；以及多個(gè)通信鏈路接口，其可操作地連接到所述擴(kuò)展模塊，所述通信鏈路接口包括可配置的通信鏈路接口，該接口可配置為允許通過上行通信鏈路與所述上行通信設(shè)備通信或通過下行通信鏈路與所述下行通信設(shè)備通信。
19.如權(quán)利要求18中所述的裝置，其中所述多個(gè)通信鏈路接口還包括一個(gè)或多個(gè)以下接口專用上行通信鏈路接口，其用于允許通過其他上行通信鏈路與所述上行通信設(shè)備通信；以及專用下行通信鏈路接口，其用于允許通過其他下行通信鏈路與所述下行通信設(shè)備通信。
20.如權(quán)利要求18或19中所述的裝置，其中所述可配置的通信鏈路接口可操作地連接到交換機(jī)的一對(duì)交換機(jī)端口，所述交換機(jī)具有包括該對(duì)交換機(jī)端口和相應(yīng)可操作地連接到所述多個(gè)通信鏈路接口的其他交換機(jī)端口的交換機(jī)端口，并適于在上行交換機(jī)端口與下行交換機(jī)端口之間交換通信信號(hào)；以及其中該對(duì)交換機(jī)端口包括上行交換機(jī)端口和下行交換機(jī)端口。
21.如權(quán)利要求20中所述的裝置，還包括可配置的選擇器，其可操作地連接到所述可配置接口和所述交換機(jī)端口對(duì)，所述選擇器可被配置為將所述交換機(jī)端口對(duì)中的一個(gè)交換機(jī)端口可操作地連接到所述可配置的接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分布式通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)。主系統(tǒng)包括擴(kuò)展單元，通過該擴(kuò)展單元可以與擴(kuò)展系統(tǒng)交換控制信息和通信業(yè)務(wù)。由此可由所述主系統(tǒng)處的控制器來控制所述擴(kuò)展系統(tǒng)，這顯著簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)并降低了所述擴(kuò)展系統(tǒng)的成本。所述主系統(tǒng)的擴(kuò)展單元還可以提供一個(gè)或多個(gè)可配置的通信鏈路接口。每個(gè)可配置的接口都可獨(dú)立地配置為網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口以便連接到上行通信設(shè)備，或配置為接入側(cè)擴(kuò)展接口以便連接到擴(kuò)展系統(tǒng)，這允許根據(jù)需要在所述主系統(tǒng)處提供網(wǎng)絡(luò)和接入接口。
文檔編號(hào)H04L29/10GK1984003SQ20061006403
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者B·阿布卡爾, A·艾丁, M·A·孔迪, W·蘇利萬, A·G·托米爾森, G·蘭德里, B·J·G·保韋爾斯, R·J·L·佩特斯, K·霍赫 申請(qǐng)人:阿爾卡特公司