CN104040940A - 用于管理租用线路网络的通信系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本公开的实施方式涉及用于管理租用线路网络的通信系统。该系统由路由器和V.35调制解调器组成，路由器将数据从一个网络路由到另一个网络；V.35调制解调器被配置为使用因特网协议(IP)网络从路由器接收数据并将数据传输至预定义的目的地。将路由器与V.35调制解调器连接的接口为V.35接口。IP网络需要以太网接口以接收数据并将数据传输至目的地位置。所设计的V.35调制解调器将V.35接口转换为以太网接口，但由于以太网接口价格昂贵，因此V.35调制解调器将以太网接口转换为ADSL接口以建立朝向IP网络的ADSL连接。

Description

用于管理租用线路网络的通信系统及其方法

技术领域

本公开涉及通信网络。更特别地，本公开的实施方式涉及用于管理租用线路(leased line)网络的通信系统。

背景技术

用于管理租用线路网络的网络体系结构如图1所示。租用线路用于使用固定(nailed up)专用路径连接组织的两个位置的网络。专用路径通过由PSTN交换机路由的E1/HDSL接口。体系结构包括路由器、V35调制解调器和PSTN交换。路由器汇集组织中的IP连接并将其放在WAN端口或路由器的V35接口上。Wan端口通过V.35接口连接器上连接至V.35调制解调器。V35调制解调器通过V35接口接收IP数据并在G703(E1接口)或HDSL接口上向PSTN传输所接收的数据。G703和HDSL为具有不同线路编码标准的E1接口。PSTN交换机连接至E1接口以接收IP数据并使用其自己的E1网络向V35调制解调器的另一端路由至不同的位置，并最终路由至路由器。

利用该方案的缺点在于，随着租用线路的要求增加，网络中PSTN交换机之间的互连E1接口也应增长。这不可能在所有情况下发生，因为可能不存在对于所有位置都可用的E1。由于专用线路的维护要求，租用线路网络的运营成本(Opex)和资本支出(Capex)非常高。这个成本最终会转嫁给用户。该解决方案不仅价格昂贵，而且改解决方案所需的设备由于体积而价格昂贵。

因此，需要解决提供增加的连接性和低维护成本的所有以上问题的系统或体系结构。

发明内容

通过提供如说明书中所述的方法和系统来克服现有技术的缺点并提供另外的优点。

在无视线要求(line of sight requirement)的情况下，通过提供对用户的改进的并且容易的访问以管理网络连接设备，本公开解决了现有技术的局限性。

另外的特征和优点通过本公开的技术来实现。在本文中详细地说明本公开的其它实施方式和方面并且将其视为所要求的公开内容的一部分。

在一个实施方式中，本公开提供了用于管理租用线路网络的系统，该系统包括将数据从一个网络路由到另一个网络的路由器。该系统还包括调制解调器，改调制解调器被配置为接收数据并使用因特网协议(IP)网络将数据传输至预定的目的地。数据来自路由器或IP网络。调制解调器包括使用接口来接收数据以产生预定的数据信号的物理接口模块。调制解调器还包括：以太网处理器模块，接收预定的数据信号以产生以太网数据包；以及非对称数字用户线路(ADSL)处理器模块，接收以太网数据包以产生ADSL数据。ADSL处理器模块通过PSTN网络中现有的数字用户线路接入复用器(DSLAMS)在调制解调器与因特网协议(IP)网络之间建立通信。接口模块连接至ADSL处理器模块以执行将ADSL数据传输至IP网络上和从IP网络接收数据的至少一个。以太网接口模块接收以太网数据包并将以太网数据包发送至IP网络。该系统还包括从外部电源为调制解调器提供预定电压的电源。

在一个实施方式中，由物理接口模块产生的预定信号为晶体管-晶体管逻辑(TTL)信号。

在一个实施方式中，调制解调器包括从物理接口模块接收数据以产生TDM帧的TDM处理器模块。

在一个实施方式中，根据本公开的调制解调器支持经由V.35的高达8Mbps的带宽并且还支持10/100以太网接口。

在一个实施方式中，本公开提供了在租用线路网络中的通信方法，所述方法包括通过调制解调器从预定的源接收一个或多个数据包。该方法还包括：对所接收的数据包执行预定的操作以产生预定义的数据信号，预定的操作为基于预定义的源的加密或解密操作的其中一个；以及使用因特网协议(IP)网络将预定义的数据信号从调制解调器方到目的地。

前述总结仅为说明性的而并非旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面和特征之外，通过参照附图和以下详细的说明，更多的方面和特征将变得显而易见。

附图说明

在所附权利要求中阐述了本公开的新颖特征和特性。然而，当结合附图阅读时，通过参考说明性实施方式的以下详细说明，将更好地理解本公开的实施方式本身以及优选使用模式及其更多目的和优点。现在仅以举例方式参照附图来描述一个或多个实施方式。

图1示出了作为现有技术的用于管理租用线路网络的通信系统。

图2示出了根据本公开的实施方式的用于管理租用线路网络的通信系统。

图3为根据本公开的实施方式的调制解调器的示例性方块图。

附图仅为了说明的目的描绘了本公开的实施方式。本领域技术人员从以下说明中将认识到，在不脱离本文中所述的本公开的原理的情况下，可采用本文中说明的结构和方法的替代性实施方式。

具体实施方式

上文已经大致描述了本公开的特征和技术优点，以便可更好地理解以下本公开的详细说明。下文将描述形成本公开的权利要求的主题的本公开的另外特征和优点。本领域技术人员应理解，所公开的概念和具体方面可容易地用作修改或设计其它结构的基础以实现本公开的相同目的。本领域技术人员还应理解，这种等效构造并不脱离如在所附权利要求中阐述的本公开的精神和范围。当结合附图考虑时，从以下描述中将更好地理解被视为本公开及其组织和操作方法的特性的新颖特征以及更多目的和优点。然而，应当清楚地理解，每个图仅为了说明和描述的目的而提供而并非旨在定义对本发明的限制。

本公开的示例性实施方式为用于管理租用线路网络的通信系统。租用线路连接用于数据远程通信服务的两个位置并且为两点之间的预留电路。租用线路可跨越短或长的距离。与通过称为交换的处理为很多不同的会话重复使用相同线路的传统电话服务相反，它们始终维持单个开放电路(open circuit)。租用线路被用于使用固定的专用路径连接组织的两个位置的网络。

图2示出了根据本公开的实施方式的用于管理租用线路网络的系统。该系统包括用于将数据从一个位置传输到另一个位置(例如，如图2所示的从位置203a到位置203b)的路由器201、V.35调制解调器301和IP网络202。路由器201聚集来自位置203a的数据并且将该数据放置在无线局域网络(WAN)端口或路由器201的V.35接口204a上。V.35接口是被设计为支持较高的数据速率和数据终端设备(DTE)之间经由数字线路的连接性的高速串行接口。WAN端口通过V.35接口连接器204a连接至V.35调制解调器301。V.35调制解调器301通过V.35接口204a获取数据，该数据为高级数据链路控制(HDLC)数据，即，HDLC协议在该数据中嵌入允许V.35调制解调器301控制数据流和纠错的信息。V.35调制解调器301将HDLC数据封装(encapsulate)在以太网MAC帧中并形成以太网数据包。V.35调制解调器301将以太网数据包转化至朝向ADSL接口205a的非对称数字用户线路(ADSL)并且通过已经建立的ADSL连接将数据发送至IP网络202。

ADSL经由铜电话线实现相比传统语音频带调制解调器能够提供的更快的数据传输。此外，V.35调制解调器301为任务关键型应用执行数据加密。IP网络202通过ADSL接口205b将加密数据发送至V.35调制解调器301。V.35调制解调器301将ADSL接口205b转换为V.35接口204b。此外，V.35调制解调器301对从IP网络202接收的数据进行解密并且通过V.35接口204b将解密数据传输至与位置203b相关联的路由器201。路由器201将解密数据路由至作为位置2(即，203b)的目的地位置。

在一个实施方式中，本公开提供了两个位置的网络之间的通信方法。首先，一个或多个数据包从源位置203a传输到路由器201。路由器201通过V.35接口204a将数据包路由至V.35调制解调器301。V.35调制解调器301通过ADSL接口205a将数据包传输至IP网络202。IP网络202需要昂贵的且具有许多电缆对的以太网接口从V.35以从调制解调器301接收数据包。此外，如果路由器201与IP网络202的位置相距很远，则支出会更多。为了克服这点，V.35调制解调器301将以太网接口转换为ADSL接口205a。ADSL接口205a利用电话线的现有TIP/RING。电话线更加常见并且到处可获得。在一个实施方式中，V.35调制解调器301对数据包进行加密并且将加密的数据包传输至IP网络202。IP网络202通过ADSL接口205a将加密数据包传输至V.35调制解调器301。V.35调制解调器301将ADSL接口205b转换为V.35接口204b并且发送数据。V.35调制解调器301对数据包进行解密并且通过V.35接口204b将数据包传输至与网络203b相关联的路由器201。路由器201将数据包路由至目的地位置203b。

图3为根据本公开的实施方式的V.35调制解调器301的示例性方块图。V.35调制解调器301包括V.35物理接口模块302、电源模块311、V.35至TDM处理器模块303、V.35至以太网处理器模块304、以太网至ADSL处理器模块305、存储器模块312、V.35报警模块313、ADSL报警模块314、ADSL物理接口模块308、USB接口模块306和以太网接口模块307。V.35物理接口模块302终止来自路由器201或作为DTE的任何其它设备的V.35接口。此外，V.35物理接口模块302将差分V.35信号转换为单端(single ended)晶体管-晶体管逻辑(TTL)信号，反之亦然。在一个实施方式中，TTL信号随后被给予V.35至以太网处理器模块304。V.35至以太网处理器模块304从V.35接口模块获取V.35数据(其为HDLC数据)、封装以太网MAC帧并形成以太网封包。以太网数据包将被给予以太网至ADSL处理器模块305。

在一个实施方式中，V.35调制解调器301包括V.35至TDM处理器模块303。V.35至TDM处理器模块303从V.35物理接口模块302接收数据、将其封装在TDM模块中并形成TDM帧。TDM帧随后被给予成帧器模块309。成帧器模块309从V35至TDM处理器模块接收串行TDM帧并将数据排列成E1帧。

E1帧随后被给予G703LIU接口模块315或HDSL LIU接口模块310。在成帧器模块309中形成的E1帧通过HDSL接口模块310被编码为随后经由E1线路传输的HDSL格式。在成帧器模块309中形成的E1帧在G703LIU接口模块315中被编码为G703编码。G703LIU接口模块315把数据放入TTIP和TRING以及RTIP和RRING。随后，数据可经由能够行进很远距离的E1线路传输。

在一个实施方式中，V35物理接口模块302为任务关键型应用进行数据加密。以太网至ADSL处理器模块305使用标准ADSL芯片来实施。以太网至ADSL处理器模块305从V.35至以太网处理器模块304获取以太网数据包并产生朝向ADSL接口的ADSL信号。在一个实施方式中，以太网至ADSL处理器模块305建立朝向IP网络202的ADSL连接、对数字用户线路(DSL)接口进行维护、执行虚拟局域网(VLAN)标记(tagging)以及支持动态主机配置协议(DHCP)等。

VLAN为在物理网络内创建独立逻辑网络的方法。VLAN标记为将VLAN ID插入数据包报头中以识别数据包属于哪个VLAN的做法。更具体地，交换机使用VLAN ID来确定向哪个(哪些)端口或接口发送广播数据包。DHCP是用于因特网协议(IP)网络202上的主机的网络配置协议。连接至IP网络202的组织的位置必须在它们可彼此通信之前进行配置。所需的最重要信息为IP地址以及默认路由和路由前缀。DHCP省去了通过网络管理员的手动任务。它还提供了连接至网络的设备的中央数据库并且省去了重复的资源分配。

以太网至ADSL处理器模块305调制高频音调以传输至数字用户线路接入复用器(DSLAM)。以太网至ADSL处理器模块305接收并解调来自至少一个DSLAM的高频音调，支持语音、视频和数据，执行成帧和线路编码，建立朝向DSLAM的连接，从DNS服务器获得IP地址，提供防火墙选项，提供VPN和VLAN标记选项，执行为以太网接口与ADSL接口之间的路由器201或执行为以太网接口与ADSL接口之间的桥接器(bridge)。

在V.35调制解调器301中配置的电源模块311从外部电源适配器获得12V DC电力并产生在V.35调制解调器模块301中所有所需的电压以进行操作。在V.35调制解调器301中配置的存储器模块312与V.35以太网处理器模块304接口连接以存储软件程序、IP地址、配置参数等。V.35报警模块313显示各种类型的V.35特定报警。ADSL报警模块314显示各种类型的ADSL特定报警。在一个实施方式中，模拟TIP/RING线路连接至ADSL物理接口模块以执行A/D转换和2-4线转换。

USB接口模块306用于通过USB将外部计算机连接至V.35调制解调器301以进行配置和设置。以太网接口模块307为来自V35至以太网处理器模块304的分支端口。该接口可在ADSL不可用的情况下或当需要非常高的数据速率时使用。ADSL技术使上行链路数据速率限制为1.5Mbps，而以太网可自始至终高达100Mbps。

最后，说明书中所使用的语言主要为了可读性和指导性的目的而选择，并且它可不被选择为描绘或限制本发明主题内容。因此，本发明的范围旨在不是通过详细的说明而是通过在此基础上在应用上提出的任何权利要求来限制。相应地，本发明的实施方式的公开内容旨在说明而不是限制本发明的范围，本发明的范围在以下权利要求中进行阐述。

关于本文中大量的任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可从复数解译为单数和/或从单数解译为复数，因为这适合于上下文和/或应用。为了清晰起见，可在本文中明确阐述各种单数/复数的置换。

此外，当按照马库什组(Markush group)来描述本发明的特征或方面时，本领域技术人员应当理解，本公开因此也按照马库什组(Markushgroup)的任何个别成员或成员子组来描述。

尽管本文中已经公开了多个方面和实施方式，但是其它方面和实施方式对于本领域技术人员也将是显而易见的。本文中所公开的多个方面和实施方式是为了说明目的而并非旨在限制，真正的范围和精神由以下权利要求来表示。

Claims (12)

1.一种通信系统，包括：

路由器201，用于将数据从一个网络路由到另一个网络；

调制解调器301，被配置为使用因特网协议(IP)网络202接收数据并将所述数据发送至预定的目的地，其中，所述数据来自所述路由器201或IP网络202；所述调制解调器301由以下组成：

物理接口模块302，使用接口来接收所述数据以产生预定的数据信号；

以太网处理器模块304，接收所述预定的数据信号以产生以太网数据包；

ADSL处理器模块305，接收所述以太网数据包以产生ADSL数据，所述ADSL处理器模块305在所述调制解调器301与所述因特网协议(IP)网络202之间建立通信；

接口模块(306，308)，连接至所述ADSL处理器模块305以执行以下操作中的至少一个：将所述ADSL数据发送至所述IP网络202上，或从所述IP网络202接收所述数据；以及

以太网接口模块307，接收所述以太网数据包并将所述以太网数据包发送至所述IP网络202上；

电源，从外部电源为所述调制解调器301提供预定的电压。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述调制解调器301接收的所述数据选自包括来自IP网络202的必须被解密的数据和来自源的必须被加密的数据的组。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，将所述路由器201与所述物理接口模块302连接的所述接口为V.35接口204。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述物理接口模块产生的所述预定的数据信号为晶体管-晶体管逻辑(TTL)信号。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述调制解调器301由用于从所述物理接口模块302接收数据以产生TDM帧的TDM处理器模块303组成。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，成帧器模块309连接至所述TDM处理器模块303以接收所述TDM帧并产生E1帧，使用HDSL接口模块310和G703接口模块315中的至少一个来将所述E1帧传输至所述IP网络上。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接口模块(306，308)包括：

USB接口模块306，由一个或多个USB端口组成以提供通信，以及

ADSL接口模块308，使用电话线在所述调制解调器301与所述IP网络202之间建立通信。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，模拟TIP/RING线连接至所述ADSL接口模块308以在所述电话线上传输ADSL信号。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述USB端口的其中一个被配置为在所述调制解调器301与计算机、膝上型计算机、移动设备和电子设备中的至少一个之间提供连接。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述调制解调器301由与所述以太网处理器模块304接口连接的存储器模块312组成，以存储选自包括所述路由器201的IP地址、所述调制解调器301的配置参数、所述调制解调器301的一个或多个应用程序以及所述调制解调器301的配置数据的组的预定参数。

11.一种通信方法，由以下动作组成：

通过调制解调器301从预定义的源接收一个或多个数据包；

对所接收的数据包执行预定的操作以产生预定义的数据信号，所述预定的操作为基于预定义的源的加密或解密操作的其中一个；

使用因特网协议(IP)网络202将所述预定义的数据信号从所述调制解调器301发送到目的地。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述预定义的源选自路由器201和IP网络202的其中一个。