CN108476204A - 包含基站和对接站的网络装置、以及各个基站和对接站 - Google Patents

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Abstract

一种网络装置(1)，包括：具有第一接口(12)的基站(10)；与基站(10)可连接并具有第二接口(22)的对接站(20)；以及多个可互换传输模块(13a、13b)中的至少一个传输模块，所述多个可互换传输模块被配置为连接到基站(10)或对接站(20)，其中传输模块(13a、13b)具有与第一接口(12)和第二接口(22)兼容的网络接口。

Description

包含基站和对接站的网络装置、以及各个基站和对接站
技术领域
本公开涉及经由数字用户线路耦合到向客户传送宽带服务的服务提供商的接入网关领域。
背景技术
接入网关被广泛用于将家庭或企业中的设备连接到因特网或任何其他广域网(WAN)。接入网关具体使用数字用户线路(DSL)技术，该技术能够在铜线路或光线路上实现高数据速率的传输。多年来，已经建立了在数据速率上和在范围上不同的多种DSL标准，例如ADSL、VDSL和G.Fast。此外，用于因特网服务的光学传输是众所周知的，例如使用光纤到户(FTTH)和光纤到楼(FTTP)的千兆位无源光网络(GPON)技术。
包括无线技术在内的接入网关在当今家庭和专业环境中发挥着关键作用。用于将无线设备连接到局域网(LAN)的机制称为Wi-Fi，其是用于使用用于无线数据传输的IEEE802.11系列标准的设备的Wi-Fi联盟的品牌名称。接入网关例如是住宅网关，其在客户的无线局域网(WLAN)内具有中心位置。
与此同时，存在具有多个功能的各种接入网关，例如被配置为另外或替代地使用根据长期演进(LTE)标准的无线数字用户连接、根据IEEE802.11ac标准和IEEE802.11ad标准的未来和/或快速以太网或千兆位以太网连接的非常高数据速率的无线通信的接入网关。
根据客户网络的日益增长的需求，客户具有可由其自身升级的接入网关将是有利的。通过升级，意味着增加和/或修改接入网关的功能。
WO 00/11840公开了一种包含接口例如公共PCI插槽的接入网关，其中根据客户的需求插入适当的子板。
EP-A-1 547 314公开了一种增量模块化家庭网关，其包含多个独立的网关模块以便提供与多个外部信号源的连接。
发明内容
在本公开的一个方面中，网络装置包括：
具有第一接口的基站；
与基站可连接并具有第二接口的对接站；以及
多个可互换传输模块中的至少一个传输模块，所述多个可互换传输模块被配置为连接到基站或对接站，其中传输模块具有与第一接口和第二接口兼容的网络接口。
这里使用对接站以将功能的扩展带到基站，例如以与可以被插入对接站的笔记本电脑类似的方式来提供例如更多USB端口(参见例如https://en.wikipedia.org/wiki/Docking_station)。
有利地，网络装置具有固定尺寸的外壳。
传输模块有利地包括无线传输模块。
在第一实施例中，基站被配备有在较低频带中操作的无线传输模块，以及对接站被配备有在较高频带中操作的无线传输模块。
在第二实施例中，基站被配备有在较高频带中操作的无线传输模块，以及对接站被配备有在较低频带中操作的无线传输模块。
在另一优选实施例中，对接站被配备有LTE传输模块或Wi-Fi模块中的至少一个。
在本公开的另一方面中，基站被配置为经由有线传输与对接站耦合。
有利地，有线传输根据以太网标准或电力线通信标准进行操作。
根据实施例，网络装置被配置为发现连接的传输模块。
优选地，网络装置被配置为根据通用即插即用UPnP标准实现发现机制。
通过这种发现机制，基站能够识别传输模块被连接到第二接口并且可以初始化该连接的传输模块的操作。
优选地，第一接口和第二接口是根据外围组件互连快速PCIe或通用串行总线USB标准的接口。
有利地，网络装置被配置为调节对传输模块的功率分配。
有利的是，基站是接入网关。
根据本公开的另一方面，提供了一种具有第一接口的基站，所述基站被配置为被包括在网络装置中，所述网络装置还包括与基站可连接并且具有第二接口的对接站、以及多个可互换传输模块中的至少一个传输模块，所述多个可互换传输模块被配置为连接到基站或对接站，其中传输模块具有与第一接口和第二接口兼容的网络接口。
根据本公开的另一方面，提供了一种具有第二接口的对接站，所述对接站被配置为被包括在网络装置中，所述网络装置还包括具有第一接口的基站、以及多个可互换传输模块中的至少一个传输模块，所述多个可互换传输模块被配置为连接到基站或对接站，其中对接站与基站可连接并且传输模块具有与第一接口和第二接口兼容的网络接口。
附图说明
以下参考示意图以示例的方式更详细地解释本公开的优选实施例，其中：
图1示出了根据本发明实施例的包含基站和对接站的网络装置，以及
图2示出了根据本发明实施例的包含对接站和被配置为容纳多个传输模块基站的网络装置。
具体实施方式
应该理解的是，附图中所示的元件可以以各种形式的硬件、软件或其组合来实现。优选地，在一个或多个适当编程的通用设备上以硬件和软件的组合来实现这些元件，该通用设备可以包括处理器、存储器和输入/输出接口。这里，短语“耦合”被定义为意味着直接连接到或通过一个或多个中间组件间接连接。这样的中间组件可以包括基于硬件和软件二者的组件。
本说明书说明了本公开的原理。因此，应该理解，本领域的技术人员将能够设计各种布置，尽管这里未明确描述或示出各种布置，但该各种布置体现了本公开的原理并且被包括在本公开的范围内。
这里所列举的所有示例和条件语言旨在指示的目的，以帮助读者理解由发明人贡献的本公开的原理和概念来推进本领域，并且被解释为对这些具体列举的示例和条件没有限制。
此外，这里列举本公开的原理、方面和实施例、以及其具体示例的所有陈述旨在包括其结构和功能的等效方式。此外，旨在这些等效方式包括目前已知的等效方式以及将来开发的等效方式，即无论结构如何，执行相同功能的任何元件。
因此，例如，本领域的技术人员将理解，这里所呈现的框图表示体现了本公开的原理的说明性电路的概念视图。类似的，将理解，任何流程图、流程框图、状态转换框图、伪代码等表示各种过程，可以在计算机可读介质中基本上表示这些过程，并且不管是否明确示出这样的计算机或处理器，可以由计算机或处理器运行这些过程。
图中所示的各种元件的功能可以由专用硬件以及能够与适当的软件一起运行软件的硬件提供。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由其中一些处理器可以共享的多个单独的处理器提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专指能够运行软件的硬件，并且可以隐含地、没有限制地包括数字信号处理器(“DSP”)硬件、只读存储器(“ROM”)以便存储软件、随机存取存储器(“RAM”)和非易失性存储。
也可以包括常规的和/或定制的其他硬件。类似地，在附图中示出的任何开关只是概念上的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的互动、甚至手动来进行，如从上下文中更具体了解的由实施者可选择的特定技术。
在这里的权利要求中，被表达为用于执行指定功能的部件的任何元件旨在包括执行该功能的任何方式，包括，例如，a)执行该功能的电路元件的组合或者b)以任何形式的软件，因此包括与用于运行该软件以执行该功能的适当的电路组合的固件、微代码等。如这样的权利要求所定义的本公开存在于一个事实，即由各种列举的部件提供的功能被组合并以权利要求需要的方式集中在一起。因此，认为可以提供这些功能的任何部件都等效于这里所示的功能。
在图1中，以简化的方式描绘了包含基站10和对接站20的网络装置1。网络装置1例如被配置为操作家庭网络或企业网络。在优选实施例中，基站10是为客户提供宽带服务的住宅网关。基站10包含用于向对接站20的网络端口21提供数据传输14的网络端口11。网络端口11、21之间的数据传输具体是经由有线连接，例如通过使用以太网协议或电力线通信(PLC)协议而被提供。
基站10具有包含多个传输端口的第一接口12，所述多个传输端口例如一个、两个或更多个传输端口，传输模块13a被连接到所述多个传输端口中的一个传输端口。对接站20包含具有一个或多个传输端口的第二接口22，在该实施例中传输模块13b被连接到该第二接口22。因此，网络装置1操作，就好像基站10和对接站20是一个系统以向家庭用户提供家庭网关功能。
传输模块13a、13b具有与接口12、22二者兼容的接口，使得它们可互换，这意味着传输模块13a也可以被连接到第二接口22而传输模块13b也可以被连接到第一接口12。换句话说，传输模块13a、13b可以由用户交换。
传输模块13a、13b例如是无线传输模块，例如根据IEEE802.11n、802.11ac或802.11ad标准操作的Wi-Fi模块，用于操作家庭自动化网络的LTE模块或家庭自动化模块。第一接口和第二接口12、22例如是根据外围组件互连快速总线(PCIe)或通用串行总线(USB)标准的接口。基站10可以被具体配备为接入网关，例如住宅网关，其被配置为在没有对接站20的情况下也操作家庭网络。
PCIe和USB的使用是有利的，因为当与使用MIMO Wi-Fi、LTE、G.Fast等的现代(modern)模块相关联时，它允许超过1Gbps的更高的数据吞吐量。
而且，这种接口的使用允许对模块的功率分配进行调节(regulation)。
优选地，模块13a、13b不能被直接连接在一起。它们是用于网络装置1的端点。该优选实施例不考虑将另一传输模块堆叠到模块13a或模块13b的可能性。
有利地，网络装置1具有固定尺寸的外壳，其允许适用于家庭环境的专用外罩(housing)设计。
在图2a、2b中所说明的实施例中，基站10包含包括用于容纳每个传输模块13i的n个端口的接口，i＝a-n。传输模块在本实施例中包括DSL模块13a、IEEE 802.11ac(Wi-Fi)模块13b、LTE模块13i和家庭自动化模块13n。而且，还可以包括语音模块。
因此，根据本发明的该实施例，可以连接的传输模块的数量被限制为在基站10和对接站20上的端口的总数量，例如在图2a、2b的示例中n+1最大。
有利地，因为模块是可互换的，所以用户可以根据他/她的需要，例如当他/她需要更快的连接时，通过用LTE模块13i替换DSL模块13a，将基站10上的WAN连接从DSL更改为LTE。
基站10例如位于家的一楼，在家的二楼的对接站20，以及基站10和对接站20之间的通信经由PLC提供。依赖于信号质量，家中的一楼上或二楼上的LTE接收可能会更好。对于二楼中的接收更好的情况，可以容易地将LTE模块13i从基站10移动到对接站20。
LTE模块13i的发现可以例如通过使用通用即插即用协议来提供，使得当LTE模块13i被放置在对接站20的网络接口中时立刻通知基站10。具体地，对接站20检测模块13i、通过PCIe接口标识其功能、以及经由PLC连接将该信息中继到基站10。配置可以经由基站10完成，或者可替代地，配置参数(例如用户凭证)可以被存储在模块13i的非易失性存储器中。
因此，当用户决定更改他的办公环境例如通过将传输模块(例如，LTE或Wi-Fi模块)从基站10移动到对接站20来将他的办公室从一个房间更改为另一房间时，用户不需要重新输入配置参数。而是可以使用USB协议的发现机制，例如允许从被嵌入在传输模块13i中的非易失性存储器读出配置参数。配置参数可以包括用户凭证、关于先前使用的信息、网络配置(有线和/或无线)等。
在另一实施例中，对接站20被放置在家中的起居室中、在终端用户的电视机的范围内，以及高数据速率的IEEE802.11传输模块13b被使用并被放置在对接站20上。高数据速率的IEEE 802.11标准，例如IEEE802.11ac或802.11ad标准，允许以足够的数据速率传输数据，以便经由基站10、对接站20和传输模块13b从因特网到电视机提供超高清晰度电视(UHDTV)传输。在另一实施例中，基站10包括DSL模块，该模块可以由具有光学传输模块(例如千兆无源光网络(GPON)模块)的用户替换，以将现有连接升级到用于改进的因特网连接的更高数据速率。
网络装置1的基站10和对接站20可以作为单个产品或作为独立的设备由服务提供商或制造商来传送，使得终端用户可以首先购买基站10并将基站站10作为接入网关使用，以及在下一步中，他可以在任何时间之后另外购买对接站20以升级他的家庭网络。而且，传输模块13i可以被独立地提供，使得客户可以使他的家庭网络适应未来的需求。
当使用用于基站10和对接站20之间的连接的PLC时，可以以非常灵活的方式使用网络装置1：例如，当用户想将他的笔记本电脑或平板电脑移动到他的花园时，他可以通过简单地将他的对接站20插到花园的外部电源插头上即可扩展他的家庭网络的无线覆盖范围。在另一示例中，用户可以选择将Wi-Fi模块13b从基站10移动到对接站20，或者将第二Wi-Fi模块添加到网络装置1、基站10或对接站20。
基站10和对接站20都具有主处理器以便操作以及为了桥接基站10和对接站20之间的连接。每个传输模块13i包括具有根据其传输标准之一的核心功能的芯片组。传输模块有利地是无线传输模块，但是也可以使用提供以太网连接的传输模块13i。
而且，在不脱离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以利用其他实施例。网络装置具体允许扩展并改善局域网(LAN)以及广域网(WAN)的功能。

Claims (15)

1.一种网络装置(1)，包括：
具有第一接口(12)的基站(10)；
与基站(10)可连接并具有第二接口(22)的对接站(20)；以及
多个可互换传输模块(13a、13b、……13n)中的至少一个传输模块，所述多个可互换传输模块被配置为连接到基站(10)或对接站(20)，其中传输模块(13a、13b、……13n)具有与第一接口(12)和第二接口(22)兼容的网络接口。
2.根据权利要求1所述的网络装置，其中所述网络装置(1)具有固定尺寸的外壳。
3.根据权利要求1或2所述的网络装置，其中所述传输模块(13a、13b、……13n)包括无线传输模块。
4.根据权利要求3所述的网络装置，其中所述基站(10)被配备有在较低频带中操作的无线传输模块，以及所述对接站(20)被配备有在较高频带中操作的无线传输模块。
5.根据权利要求3所述的网络装置，其中所述基站(10)被配备有在较高频带中操作的无线传输模块，以及所述对接站(20)被配备有在较低频带中操作的无线传输模块。
6.根据上述权利要求中任一项所述的网络装置，其中所述对接站(20)被配备有LTE传输模块或Wi-Fi模块中的至少一个。
7.根据上述权利要求中任一项所述的网络装置，其中所述基站(10)被配置为经由有线传输与所述对接站(20)耦合。
8.根据权利要求7所述的网络装置，其中所述有线传输根据以太网标准或电力线通信标准进行操作。
9.根据上述权利要求中任一项所述的网络装置，其中所述网络装置(1)被配置为发现连接的传输模块。
10.根据权利要求9所述的网络装置，其中所述网络装置(1)被配置为根据通用即插即用UPnP标准实现发现机制。
11.根据上述权利要求中任一项所述的网络装置，其中所述第一接口(12)和所述第二接口(22)是根据外围组件互连快速PCIe或通用串行总线USB标准的接口。
12.根据上述权利要求中任一项所述的网络装置，其中所述网络装置(1)被配置为调节对传输模块的功率分配。
13.根据上述权利要求中任一项所述的网络装置，其中所述基站(10)是接入网关。
14.具有第一接口(12)的基站(10)，所述基站(10)被配置为被包括在网络装置(1)中，所述网络装置还包括与基站(10)可连接并且具有第二接口(22)的对接站(20)、以及多个可互换传输模块(13a、13b、……13n)中的至少一个传输模块，所述多个可互换传输模块被配置为连接到基站(10)或对接站(20)，其中传输模块(13a、13b、……13n)具有与第一接口(12)和第二接口(22)兼容的网络接口。
15.具有第二接口(22)的对接站(20)，所述对接站(20)被配置为被包括在网络装置(1)中，所述网络装置还包括具有第一接口(12)的基站(10)、以及多个可互换传输模块(13a、13b、……13n)中的至少一个传输模块，所述多个可互换传输模块被配置为连接到基站(10)或对接站(20)，其中所述对接站(20)与基站(10)可连接并且传输模块(13a、13b、……13n)具有与第一接口(12)和第二接口(22)兼容的网络接口。
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