CN107534561A - 用于操作分布点单元的方法、相应的分布点单元和cpe设备 - Google Patents

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Abstract

用于操作包括选择开关(17)和监测控制逻辑(15)以用于提供第一服务和第二服务的分布点单元的方法包括以下步骤：接收为监测控制逻辑供电的切换信号(68)，并且在接收到切换信号之后，由监测控制逻辑将选择开关从第一服务切换到第二服务(70)。选择开关具有默认状态，在该默认状态下，第一服务被提供。第一服务是xDSL和/或PSTN服务，并且第二服务是G.fast服务。

Description

用于操作分布点单元的方法、相应的分布点单元和CPE设备
技术领域
本公开涉及用户端装备(customer premises equipment,CPE)设备的领域，所述CPE设备经由数字订户线耦接到向用户传送宽带服务的服务提供商。
背景技术
接入网关被广泛用于将用户家中的设备连接到互联网或任何其它广域网(WAN)。接入网关例如使用允许实现铜线缆上的高数据速率传输的数字订户线(DSL)技术。这些年来，已经建立了在数据速率和范围区域方面有所不同的若干个DSL标准，例如ADSL(非对称数字订户线)、ADSL2、VDSL(超高速数字订户线)和VDSL2，这些标准在该上下文中被称为xDSL。网络运营商(例如互联网服务提供商)管理着大量的(多达数百万)住宅网关，以及诸如路由器、交换机、电话和机顶盒之类的其它设备，这些设备在该上下文中被理解为用户端装备(CPE)设备。
光纤到分布点(FTTdp)正使得服务提供商的光纤连接更靠近用户的家。但是，宽带连接的最后几百米仍然由连接到家的现有铜线来处理：目前被用于诸如公共交换电话网络(PSTN)和xDSL之类的传统技术。
为了匹配随着使得光纤节点更靠近家而得到的更高速度的性能，有关铜线的技术也正向更高速度发展。这是引入G.fast作为有关铜线的改进接入技术的基础。G.fast的正式规范已被起草为ITU-T G.9700和G.9701。
图1示出了从铜线链接到更靠近家的光纤链接的迁移。对于G.fast，分布点单元(DPU)提供中心办公室(CO)的光纤与用户的CPE之间的链接。为了允许实现靠近用户家的DPU的灵活部署，G.fast标准化预期对于DPU的反向供电。在这种情况下，DPU由CPE或者位于用户处所的单独的电力注入器供电。这允许实现DPU的灵活放置，并且允许多个订户为DPU提供电力。
使用反向供电的益处主要在于灵活性和成本优势，但是也出现了一些挑战。例如由于以下原因使得需要满足安全要求：电力在电话线上运转，用户可能被暴露，或者可能仍连接到电话线的旧式传统设备会由于该电力而被损坏。其它要考虑的重要方面在于CPE设备可能位于距离DPU的不同范围区域处并且各个线缆可能具有不同的物理特性：直径、阻抗、功耗。
还存在当前电话系统PSTN与DPU的反向供电之间的冲突，如图2中所示。接入网关2利用经由铜线向接入网关2提供PSTN服务和VDSL服务的数字订户线接入多路复用器(DSLAM)进行操作，或者利用提供G.fast服务的DPU 1进行操作。因为PSTN服务包括48V的直流电压，所以由于接入网关2的反向供电使得PSTN服务不能与DPU1所提供的G.fast服务并行操作。服务提供商和用户需要知道这个部署情况并且必须相应地进行适配。
US 8,601,289公开了一种包括DPU和多个CPE设备的光网络，每个CPE设备具有反向电源，并且分别被连接到铜线对并被配置为通过该线对收发数据和提供反向电力。DPU的电源管理电路被提供配置为接收电力，提供电力共享并且管理功耗和来自多个CPE设备的电源冗余。
发明内容
用于操作包括选择开关和监测控制逻辑以用于提供第一服务和第二服务的分布点单元的方法包括以下步骤：接收为监测控制逻辑供电的切换信号，并且当接收到切换信号时，由监测控制逻辑将选择开关从第一服务切换到第二服务。选择开关具有默认状态，在该默认状态下，第一服务被提供，该默认状态具体为不加电状态。
在本公开的另一方面，在选择开关选择了第二服务之后，在DPU电源单元中接收到反向供电电力，并且DPU电源单元经由开关驱动逻辑驱动选择开关以保持第二服务。
在切换信号被切断之后，供电电力为DPU供电以使得DPU能够向CPE提供第二服务。第一服务例如是xDSL和/或PSTN服务，并且第二服务例如是G.fast服务。
切换信号具体为无DC切换信号，例如脉冲信号或交变电流，并且仅在有限的时间间隔内被应用来临时地为监测控制逻辑供电。
DPU包括选择开关和监测控制逻辑以用于提供第一和第二服务，其中选择开关被适配为在默认模式下提供第一服务，并且监测控制逻辑被适配为接收用于为监测控制逻辑供电的切换信号，切换信号还触发监测控制逻辑以切换到第二服务。DPU具体包括DPU电源单元，该电源单元与选择开关耦接以在第二服务被选择之后以及切换信号被切断之后从提供切换脉冲的CPE接收反向电源电力，来为用于向CPE提供第二服务的DPU供电。
DPU有利地包括开关驱动逻辑，该开关驱动逻辑与选择开关耦接以使得选择开关在DPU电源接收到反向供电之后保持第二服务。DPU被具体设计用于根据G.fast建议利用CPE设备的操作。
CPE设备包括用于为DPU供电的反向电源和AGW驱动逻辑，其中，AGW驱动逻辑被适配为提供为DPU的监测控制逻辑供电的切换信号并且触发监测控制逻辑从第一服务切换到第二服务，并且反向电源被适配为在切换信号被切断之后为DPU提供反向电源电力。
在本公开的另一方面，第一服务包括xDSL和PSTN服务并且CPE设备包括用于启用PSTN服务的服务开关和服务开关驱动逻辑，以及用于提供xDSL服务和第二服务的宽带模拟前端，其中当AGW驱动逻辑提供切换信号时PSTN和xDSL服务被禁用。CPE设备还被适配为检测DPU是否被连接，并且在DPU激活阶段之后未检测到DPU的情况下，启用第一服务。
附图说明
以下通过示例的方式参考示意性附图来详细说明本发明的优选实施例，其中：
图1示出了宽带服务从铜线链接到更靠近家的光纤链接的迁移；
图2示出了被适配为利用提供PSTN服务和VDSL服务的DSLAM以及利用提供G.fast服务的DPU进行操作的接入网关；
图3示出了包括DPU和接入网关的根据本发明的系统，所述接入网关被适配为提供PSTN服务和VDSL服务或者采用了反向供电的G.fast服务；
图4示出了图3的系统的DPU；
图5示出了图3的系统的CPE设备；以及
图6示出了用于操作根据图3的系统的方法。
具体实施方式
在以下描述中，描述了用于利用至少一个CPE设备为DPU供电的示例方法。DPU被设计用于提供第一和第二服务，第一服务例如是xDSL和/或PSTN服务，第二服务是G.fast服务。为了说明的目的，给出了各种具体细节以提供对优选实施例的全面理解。但是，本领域技术人员应明白可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。
在优选实施例中，DPU包括控制器(例如微处理器)、用于DPU的操作并且其中存储有操作系统的存储器、用于从CPE设备接收电源电力并向DPU供电的电源、针对(例如与中心办公室的)光纤连接的端口以及针对铜线(尤其是针对铜线对)的两个端口。DPU可以具体包括多个G.fast通道，用于向位于用户的家中的多个CPE设备提供G.fast服务。
在优选实施例中，CPE设备包括控制器(例如微处理器)、用于CPE设备的操作并且其中存储有操作系统的存储器、用于为DPU供电的电源以及针对铜线的端口(尤其是针对用于xDSL连接和G.fast连接的铜线对的端口)。这类CPE设备例如是接入网关、住宅网关、商务网关、路由器或互联网交换机。
图3中示出了包括DPU 10和CPE设备20(例如接入网关(AGW)20)的系统的优选实施例。DPU 10经由铜线对与AGW 20耦接，并且经由铜线6与数字订户线接入多路复用器(DSLAM)4耦接并且进而与用于提供xDSL和PSTN服务的中心办公室(CO)5耦接，如针对图2所描述的。AGW 20被配置为经由DPU 10向电话3提供xDSL服务和PSTN服务，或者G.fast服务。因此，DPU 10包括选择电路11，用于在xDSL和PSTN服务与G.fast服务之间切换。
选择电路11包括选择开关17，例如双2至1端口开关，用于将xDSL和PSTN服务或G.fast服务与AGW 20连接。选择开关17需要足够稳固以应对由于外部铜线6所导致的安全要求，并且需要被设计以使得其特性与其可以切换的服务没有干扰。
AGW 20具有AGW驱动逻辑21以管理经由选择开关17对服务的选择。在优选实施例中，通过由AGW驱动逻辑21发送脉冲信号来执行切换，并且选择电路11通过这些脉冲信号被临时供电。选择电路11被适配以使得其仅对AGW驱动逻辑21所发出的脉冲信号做出反应，并且选择电路11不对xDSL和PSTN服务做出反应或者不引起与xDSL和PSTN服务的干扰。在选择之前，选择开关17处于默认状态，其中xDSL和PSTN服务被连接到AGW 20。因此，AGW 20被允许在首次与DPU连接时提供xDSL和PSTN服务。
在服务提供商使得G.fast服务可用于AGW 20的用户的情况下，AGW 20利用AGW 20的AGW驱动逻辑21将DPU 10自动设置为选择G.fast服务。在脉冲信号被发送到DPU 10以选择G.fast服务之后，经由AGW 20实现DPU 10的反向供电以用于G.fast服务的运行。因此，对G.fast服务的选择被执行，使得不会出现与xDSL和PSTN服务的干扰。具体而言，在选择电路11切换到G.fast服务之前，不启动DPU 10的反向供电。用于选择G.fast服务的脉冲信号仅在G.fast服务激活之前被驱动，并且在G.fast服务激活期间将不会存在于铜线7上。
图4中更详细地示出了DPU 10的相关电路。选择电路11的选择开关17包括用于经由铜线7与AGW 20连接的第一端口和用于与用于提供xDSL和PSTN服务的铜线6连接的第二端口，以及在DPU 10内部与用于提供G.fast服务的宽带模拟前端14连接的第三端口。选择电路11还包括监测控制逻辑15，该监测控制逻辑15与选择开关17的第一端口耦接并且经由开关驱动逻辑16与选择开关17耦接以控制对xDSL和PSTN服务以及G.fast服务的选择。DPU10还包括DPU电源单元13，该电源单元13与选择开关17的第三端口耦接以在G.fast服务被选择并且用于DPU 10的电源电压由AGW 20通过铜线7提供时为DPU 10供电。
当xDSL和PSTN服务在运行中并且监测控制逻辑15检测到铜线7上的AGW驱动逻辑21的切换脉冲时，经由开关驱动逻辑16将选择开关17切换到宽带模拟前端14和DPU电源单元13以允许实现G.fast服务。DPU 10还包括与开关驱动逻辑16耦接的DPU驱动逻辑12，通过开关驱动逻辑16，选择开关17在AGW 20提供反向供电并且DPU控制脉冲被AGW 20切断时保持在G.fast选择模式下。
当在G.fast服务运行期间用于DPU 10的反向供电被切断时，DPU 10自动切换到xDSL和PSTN服务。这可以例如通过使用选择开关17来实现，选择开关17在不加电状态下自动切换到xDSL和PSTN服务。
图5中更详细地示出了AGW 20的相关部件。为了xDSL和G.fast服务的运行，宽带模拟前端23被包括，该宽带模拟前端23处理经由铜线7提供的上下游数据流量。为了PSTN服务的运行，由服务开关驱动逻辑29控制的服务开关26被包括，该服务开关26在xDSL和PSTN服务启用的情况下将铜线7与低通滤波器25连接，并且在G.fast服务启用的情况下断开低通滤波器25的连接。低通滤波器25提供经由生命线中继27与电话3的连接。AGW 20还包括针对PSTN服务的FXS接口28和FXO接口24，接口24可经由低通滤波器25和服务开关26与铜线7连接。
对于G.fast服务，AGW 20包括用于向DPU 10提供反向供电的反向电源22。反向电源22和AGW驱动逻辑21都与铜线7耦接。反向电源具体为直流电源。
图6中所示的流程图示出了DPU 10和AGW 20的操作。在初始条件下，步骤60，DPU10和AGW 20关闭并且处于默认状态下，在该状态下选择开关17被切换到xDSL和PSTN服务。当AGW 20被开启时，步骤62，AGW 20检测到xDSL和PSTN服务经由铜线6和7被连接。反向电源22保持关闭。服务开关26处于将铜线7与低通滤波器25连接的默认状态下。然后，AGW 20检查xDSL服务是否可用(可通过宽带模拟前端23检测)和/或PSTN服务是否可用(可通过FXO电路24检测)。在检测到xDSL服务或PSTN服务的情况下，相应的服务被启用并且由AGW提供给用户，步骤66，这在AGW 20上通过指示灯来指示，图中未示出。
在AGW 20没有检测到xDSL或PSTN服务的情况下，CPE 20启动检测是否有DPU连接到AGW 20的过程。AGW 20将服务开关26切换为将低通滤波器25与铜线7断开连接。AGW驱动逻辑21随后生成信号脉冲，该信号脉冲被应用于铜线7为DPU(例如DPU 10)加电。在DPU 10可用的情况下，信号脉冲提供充足的电力以运行监测控制逻辑15并通过开关驱动逻辑16将选择开关17设置为G.fast服务。信号脉冲在时间间隔t1内被应用。
在t1之后，AGW驱动逻辑21的信号脉冲被切断，并且监测控制逻辑15至少在时间间隔t2内运行，在t2期间，监测控制逻辑15通过开关驱动逻辑16将选择开关17切换为将模拟前端14和DPU电源单元13与铜线7连接，步骤70。
在接下来的步骤72中，AGW 20在时间t3之后开启反向电源22以通过铜线7为DPU10供电。反向电源22随后检查是否存在可用的DPU，步骤74。如果在时间t2-t4内检测到DPU10，则反向电源22保持开启。
DPU电源13随后启动来为DPU 10的运行提供电力，并且DPU驱动逻辑12触发开关驱动逻辑16以保持铜线7经由选择电路11与DPU电源13和模拟前端14的连接，步骤76。DPU 10随后被启用以用于G.fast服务。
在AGW 20没有检测到DPU 10的情况下，反向电源22在t2之后被关闭，并且在t2结束时选择电路15不再有电，导致开关17反转到xDSL和PSTN服务。该过程随后继续进行步骤62，连线78。如果检测到xDSL和PSTN服务，则这些服务随后被提供给用户，步骤66。
当AGW 20在DPU 10的G.fast运行期间的任意时刻被关闭时，DPU 10(相应地，与AGW 20相关联的DPU 10的G.fast通道)相应地关闭，因为来自AGW 20的反向电力被中断。该过程随后经由连线80返回到步骤60，其中铜线7被连接到用于提供xDSL和PSTN服务的铜线6。在步骤66之后AGW 20被关闭的情况下，该过程也返回到步骤60。
因此，利用DPU 10，现有铜线可以被重复用于向用户提供传统服务(xDSL和PTSN服务)和G.fast服务。可以用同一AGW 20提供传统服务和新服务，并且可以实现新服务与传统服务之间的透明迁移。可以保持用于电话3的POTS服务，直到向G.fast服务的迁移被实现。在G.fast服务被启用的情况下，可以在不重新连接电话3的端口或者改变手持机的情况下提供基于IP的语音(VoIP)服务。本领域中对DPU的早期安装可以通过仅包括选择开关17来实现：包括模块12-16的G.fast服务卡可以后来被添加到DPU。可以始终在不影响被连接到DPU的其它用户的情况下提供利用AGW 20的DPU的操作。
本领域技术人员也可以采用其它实施例，而不脱离本公开的范围。因此，本公开仅受所附权利要求的限制。

Claims (16)

1.一种用于操作分布点单元(DPU)的方法，所述分布点单元包括选择开关(17)和监测控制逻辑(15)以用于提供第一服务和第二服务，所述选择开关具有默认状态，在该默认状态下，所述第一服务被提供，所述方法包括：
接收为所述监测控制逻辑供电的切换信号(68)，并且
在接收到所述切换信号之后，由所述监测控制逻辑将所述选择开关从所述第一服务切换到所述第二服务(70)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
在包括所述选择开关(17)的选择电路(11)的不加电状态下，所述选择开关从所述第二服务切换到所述第一服务，其中所述选择电路(11)被适配为仅对AGW驱动逻辑(21)所发出的脉冲信号做出响应而不对xDSL和PSTN服务做出响应。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：
在所述第二服务被所述选择开关选择之后经由所述选择开关在DPU电源单元(13)中接收电源电力(70)，并且所述DPU电源单元例如经由开关驱动逻辑(16)使得所述选择开关保持所述第二服务。
4.根据权利要求1或2所述的方法，包括：
在时间间隔内应用所述切换信号来临时地为所述监测控制逻辑供电(68)。
5.根据权利要求1、2或3所述的方法，包括：
在所述切换信号被切断之后在所述DPU电源单元中接收所述电源电力，所述电源电力为所述DPU供电并向用户端装备(CPE)设备提供所述第二服务。
6.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中所述切换信号是不包括直流电压的无直流切换信号，该切换信号例如是脉冲信号和交变电流中的至少一个。
7.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中所述第一服务是xDSL(数字订户线)和/或PSTN(公共交换电话网)服务，并且所述第二服务是G.fast服务。
8.一种分布点单元(DPU)，包括选择开关(17)和监测控制逻辑(15)以用于提供第一服务和第二服务，该分布点单元的特征在于：
所述选择开关被布置为在默认模式下提供所述第一服务，并且
所述监测控制逻辑被适配为接收切换信号，该切换信号为所述监测控制逻辑供电并且使得所述监测控制逻辑切换到所述第二服务。
9.根据权利要求7所述的DPU，包括DPU电源单元(13)，该DPU电源单元与所述选择开关耦接以在所述第二服务被选择之后从CPE(用户端装备)接收电源电力，所述DPU电源单元被用于为所述DPU供电并向所述CPE提供所述第二服务。
10.根据权利要求7或8所述的DPU，包括开关驱动逻辑(16)，该开关驱动逻辑与所述选择开关耦接以使得所述选择开关保持所述第二服务。
11.根据权利要求7、8或9所述的DPU，其中所述DPU被设计用于根据G.fast标准利用CPE设备的操作。
12.根据前述权利要求7-10中的任一权利要求所述的DPU，被适配用于执行根据前述权利要求1-6中的任一权利要求所述的方法。
13.一种用户端装备(CPE)设备，包括用于为DPU供电的反向电源(22)和AGW驱动逻辑(21)，该CPE设备的特征在于：
所述AGW驱动逻辑(21)被适配为提供为DPU的监测控制逻辑(15)供电的切换信号并且使得所述监测控制逻辑从第一服务切换到第二服务，并且
所述反向电源(22)被适配为在所述切换信号被所述AGW驱动逻辑(21)切断之后为所述DPU提供电源电力。
14.根据权利要求12所述的CPE设备，其特征在于所述第一服务包括xDSL和PSTN服务并且所述CPE设备包括：
服务开关(26)，该服务开关与被提供为与铜线(7)连接的端口和用于选择所述PSTN服务的服务切换驱动逻辑(29)耦接，以及
宽带模拟前端(23)，该宽带模拟前端与所述端口耦接，用于在所述AGW驱动逻辑(21)提供所述切换信号之前提供所述xDSL服务和所述第二服务，其中所述服务开关(26)断开所述PSTN服务的连接并且其中所述xDSL服务被禁用。
15.根据权利要求12或13所述的CPE设备，其中所述CPE设备被适配为检测DPU是否被连接到所述CPE设备，并且其中如果确定未检测到DPU，则所述CPE设备启用所述第一服务。
16.根据权利要求12、13或14所述的CPE设备，被适配为执行根据前述权利要求1-6中的任一权利要求所述的用于操作DPU的方法。
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