CN1204718C - 用于在dsl网络中对信息进行多点传播分发的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种方法，其提供在DSL网络中信息的多点传播分发，包括在DSL网络中的一个单独源端口和多个目的端口之间建立传输通道；在所述源端口接收信息；确定所述目的端口中的哪个要接收所述信息；以及基于所述核定步骤而将所述信息从所述源端口分配到所述目的端口中被选择的那些。还公开了一种用于提供信息的多点传播分发的DSL系统，包括：用于发送信息的ATM网络层；耦合到所述ATM网络层用于接收所述信息的数字用户线接入多路复用器(DSLAM)；以及一个网络控制系统，用于控制所述信息通过所述数字用户线接入多路复用器(DSLAM)的选择的多路复用。

Description

用于在DSL网络中对信息进行多点传播分发的方法和系统
发明领域
本发明总体上涉及网络通信，并且更具体而言是涉及在ATM网络层的ATM多点传播分配的方法。
背景技术
变化的通信需求将现有公共信息网从语音、文本和低清晰度图形的有限内容转换到将包括全动作视频的多媒体带到每个人的家里。使得现有公共信息网转换到容纳更高带宽的一个关键传输技术是一种现代技术-非对称数字用户线(ADSL)。ADSL将现有的双绞线电话线转换到用于多媒体和高速数据通信的接入通道。ADSL能够传输到用户的高达8Mbps(兆比特/秒)，并且在双向中多达960kbps(千比特/秒)或者更多。这种速率将现有接入容量扩展50％或者更多而无需安装新电缆。
非对称数字用户线ADSL技术涉及通过双绞线铜线附加的调制解调器，其中根据线距离，传输速率能够达到8Mbps下游(到用户)和从16kbps到960kbps上游(从用户)。异步转移模式ATM是基于超高速信元的可以运行于ADSL上的数据传输协议。数字用户线接入多路复用器(DSLAM)是采用多个ADSL用户线并且将他们集中到一个单条ATM线的设备。简易老式电话业务POTS指基本模拟电话业务。POTS在双绞线上采用最低的4kHz带宽。任何与POTS共享一条线的服务器都必须或者使用POTS之上的频率或者将POTS转换到数字并且与其它数据信号交织。
音频、视频和其它信息正在日益在网络上从一个单一源到网络上的多个目的点分配。网络具有与它们相关的有限的带宽容量。将相同信息的多个拷贝发送到多个目的地会变得苛求网络并且不构成资源的有效使用。
因此，需要在DSL网络中实现多点传播分发业务以便有效地使用网络。
发明内容
在DSL网络中提供信息的多点传播分发的方法包括在DSL网络中的单一源端口与多个目的端口之间建立传输通道；在源端口接收信息；确定哪个目的端口要接收信息；并且根据先前的核定(referencing)步骤将信息从源端口分配到目的端口的选择的那些。
用于提供信息的多点传播的DSL系统包括用于发送信息的ATM网络层；耦合到ATM网络层用于接收信息的数字用户线接入多路复用器(DSLAM)；以及网络控制系统，用于控制信息通过数字用户线接入多路复用器(DSLAM)的选择的多路复用。
附图说明
连同附图对示例实施例的详细描述将使本发明的优点、特性和各种附加特征显而易见，其中：
图1是能够提供诸如语音、数据和视频的综合多线电话业务的示范数字用户线(DSL)系统框架结构。
图2中的框图表示本发明方法的在DSL网络的前端的DSLAM中信息的多点传播分发。
图3中的例子表示向网络的对于加入点到多点ATM虚电路的多媒体建立请求。
应当理解，附图只是用于说明本发明的概念而不是用于说明本发明的结构的唯一可能。
具体实施方式
本发明提供了一种方法，其在前端网络中的DSLAM中在ATM网络层进行ATM多点传播以便用于将诸如实时数据、视频或者音频的信息分配到用户端设备CPE。ATM层多点传播分发业务使得一个源能够将ATM信元从一个单一点传输到多个目的地(点到多点)，而不是使用传统的广播或者单播分配方法。这可以被看作具有单一源和多个目的地的ATM虚通道/虚电路。ATM网络层(在多点传播的基础上)将ATM信元分发到在ATM虚通道/虚电路连接概况中规定的目的地点。通过在DSL网络的前端的DSLAM中实现多点传播分发，就可能有效地使用网络资源以便用于将音频、视频和其它信息分配到客户端。
如图1所示的用于集成语音、数据和视频业务的DSL系统框架结构1被提出作为用于采用本发明的使得通过DSL链路进行视频电话通信和类似的多媒体通信的方法的示范DSL环境。组成该系统框架结构的各个块组件的细节对于本领域技术人员是已知的，这里只详细描述足以理解本发明的细节。系统框图1由几个功能块组成。系统域由中央局(CO)设备1O0和用户端设备(CPE)组成。系统域中的组件块及其各自的接口是：用户端设备(CPE)、数字用户线接入多路复用器(DSLAM)9、ATM交换机2、IP路由器13和DSL终端连接器12和网络控制系统(NCS)11。
当前的客户端设备(CPE)2包括通过简易老式电话业务(POTS)与四个独立的模拟电话3-6接口的DSL调制解调器单元、到PC桌面系统7的10Base-T以太网连接以及到机顶盒的以太网或者RS-422连接，所述机顶盒具有一个用于连接到电视或者视频显示器8’的解码器8。从客户的模拟端，CPE设备2接受来自电话3-6中的每一个的模拟输入，将模拟输入转换成为数字数据，并且将数据打包到ATM分组(通过ATM的POTS)，其中每个连接具有唯一的虚通路标识符/虚通道标识符(VPI/VCI)。本领域技术人员已知，ATM是面向连接的协议并且因此在每个信元头中有一个连接标识符，其将一个信元与一个物理链路上的一个给定的虚通路明确地相关联。连接标识符由两个子字段组成，即虚通路标识符(VCI)和虚通道标识符(VPI)。这些标识符被在通过网络多路复用、多路分解和交换信元时一起使用。VCI和VPI不是地址，但是当连接被建立时，它们被在该连接的ATM节点之间的每段链路上明确的分配，并且在该连接期间被保留。当使用VPI/VCI时，ATM层能够异步地交织(多路复用)来自多条连接的信元。
以太网数据还被与一个唯一的VPI/VCI一起封装到ATM信元中。ATM信元流被发送到DSL调制解调器以便被调制和分发到DSLAM单元9。
在另一个方向，DSL信号被客户端设备2中的DSL调制解调器接收和解调并且分发到VPI/VCI检测处理。然后，具有与终端用户的电话的VPI/VCI匹配的VPI/VCI的ATM信元数据被提取并且转换到模拟POTS以便分发到电话。具有与终端用户的VPI/VCI匹配的VPI/VCI的ATM信元数据被提取并且分发到以太网收发信机用于分发到端口。
数字用户线接入多路复用器DSLAM 9解调来自多个DSL调制解调器的数据并且将数据集中到ATM骨干网用于连接到网络的其它部分。所述DSLAM提供回程业务，用于分组、信元和/或基于电路的应用通过DSL线到ATM交换机10的ATM输出的集中。
ATM交换机10是ATM网络的中枢。ATM交换机10执行网络中的各种功能，包括信元传送、多路复用和集中、业务量控制和ATM层管理。在系统域100中的特别的兴趣中，ATM交换机提供到DSLAM、网络控制系统11和互联网网关(互联网协议IP路由器13和DSL终端连接器12)的连接中的信元路由和缓存，并且还提供在与多电话链路交换机15的连接中的T1电路仿真支持。T1电路提供打包到以8000帧每秒传输的193个比特的帧的24个语音信道。总比特率是1.544Mbps。非成帧版本或者负载由总比特率为1.536Mbps的192比特的帧组成。
ATM交换机10被示出与到卫星17、无线广播18或者电缆网19的节目向导/视频服务器16相耦合。ATM交换机10还通过DSL终端连接器12和IP路由器13对耦合以接收来自互联网14的互联网协议IP分组数据。
网络控制系统100提供地址转换、需求分配和呼叫管理功能。网络控制系统的原理功能是管理包括电话呼叫的发起和终止的DSL/ATM网络。NCS实际上是在类型5(使用GR-303协议的)PSTN交换机和CPE之间传送和转换控制信息的控制实体。网络控制系统100可用于其它功能，如代码可下载到CPE和带宽和呼叫管理(例如忙)功能以及其它业务提供和建立任务。
返回到图2，框图20说明在网络前端的ATM层中ATM多点传播以便用于将音频、视频和其它信息分配到用户端设备CPE。多点传播是将信息同时发送到一组感兴趣的目的点的数据分发的有效方法。网络具有有限的带宽容量。将相同信息的多个拷贝发送到多个目的地会变得苛求网络并且不构成资源的有效使用。
图2的DSLAM被配置为具有ATM中继端口21和多个目的端口22-28。ATM中继端口21是一个单独的虚通道/虚通路，说明性地分配VPI39和VCI12。在这个示范ATM多点传播/点到多点分配中，信息被从ATM中继端口21分发到多个目的地：ADSL端口122、ADSL端口223、ADSL端口425和ADSL端口N28。ADSL端口122被分配VPI36和VCI21。ADSL端口223被分配VPI36和VCI20。ADSL端口4被分配VPI45和VCI9。ADSL端口N被分配VPI37和VCI4。
ATM多点传播可以在ATM网络层进行。ATM网络层负责信元头的产生和提取、信元VPI/VCI转换和信元多路复用和多路分解。当一个信元到达中继端口时，它被标识为一个视频或者其它信息的信道。这基于在信元头中指示的到达信元的VPI/VCI对，该VPI/VCI对是网络控制系统已知的一个关系。一个连接概况可以被参考来发现到这个特定ATM虚电路的用户。根据连接概况，ATM信元可以被复制到预定这个信道的一组客户。
图3中的例子表示向网络的对于加入点到多点ATM虚电路的多媒体建立请求。
用户端设备(CPE)向网络发送一个对于在ATM信令虚电路上的多媒体节目的请求(1，图3)。消息被根据ATM信令虚电路发送到ATM交换机(2，图3)。消息被根据ATM信令虚电路发送到网络控制系统(NCS)(3，图3)。网络控制系统(NCS)确定该请求是否有效(4，图3)。如果它是一个有效请求，则它向多媒体服务器发送一个对于CPE加入/建立所选择信道的一个多点传播/点到多点ATM虚电路的请求(5，图3)。网络控制系统(NCS)向ATM交换机发送一个对于CPE加入所选择信道的多点传播/点到多点ATM虚电路的请求(6，图3)。网络控制系统(NCS)向数字用户线接入多路复用器(DSLAM)发送一个对于CPE加入所选择信道的多点传播/点到多点ATM虚电路的请求(7，图3)。一旦这个连接被建立，多媒体信息就流向一个或多个CPE端节点(8，图3)。
为了在DSL网络中提供对于多媒体业务的分发，业务提供者需要获得一个经济尺度以便将这些业务成本有效地分发到终端用户。这个经济尺度能够被通过在这个多媒体信息分发到终端用户期间有效地使用网络资源来获得。为了有效地将多媒体分发到终端用户，在网络中可以采用一个称作多点传播的概念。多点传播的基本原理是单个信息流到许多信息流的分发，同时有效地使用网络的资源。它通过让服务器只发送多媒体节目的单个拷贝并且令下游中间节点复制这个节目直到它到达需要的终端用户而有效地使用网络的资源。广播技术在提供这一点上是无效的，除非每个终端用户请求该多媒体。
用于有效的多点传播的理想位置在网络的边缘。数字用户线(DSL)网络中的边缘设备是数字用户线接入多路复用器(DSLAM)。DSLAM具有在ATM层建立点到多点连接(即多广播信道连接)的能力。利用这个功能，DSLAM能够复制数据并且将它发送到不同端口上的多个用户。
本发明的独特性是一种方法，利用该方法建立多点传播/点到多点ATM虚电路用于信息到终端用户的分发。同样，本发明还提供了一种系统，它提供对于信息到终端用户的多点传播/点到多点分发的控制。
尽管这里描述和示出了包括本发明教义的实施例，但是本领域技术人员可以设计包括这些教义的许多其它修改的实施例。

Claims (15)

1.一种用于在DSL网络中对信息的多点传播分发的方法，包括步骤：
在DSL网络中的一个单独源端口和多个目的端口之间建立传输通道；
在所述源端口接收信息；
确定所述目的端口中的哪个要接收所述信息；以及
基于所述核定步骤而将所述信息从所述源端口分配到所述目的端口中被选择的那些，该分配步骤包括一个控制系统对于控制信息进行通信和转换，提供地址转换、需求分配以及呼叫管理功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述建立步骤包括在所述源端口和能够被选择地多路复用在一个数字用户线接入多路复用器DSLAM中的所述目的端口之间建立通道。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配步骤包括将所述源端口多路复用到一个数字用户线接入多路复用器DSLAM中所述选择的目的端口。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收步骤包括在一个数字用户线接入多路复用器的ATM中继端口接收所述信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定步骤包括确定哪些端口被与预定接收所述信息的用户相关联。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定步骤包括核定一个连接概况来确定对于所述信息的目的端口。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收步骤包括在一个数字用户线接入多路复用器的ATM中继端口接收所述信息并且所述分配步骤包括将所述源端口多路复用到一个数字用户线接入多路复用器DSLAM中的所述选择的目的端口。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收步骤包括在一个数字用户线接入多路复用器的ATM中继端口接收所述信息，所述确定步骤包括确定哪些目的端口与已经预定接收所述信息的用户相关联，并且所述分配步骤包括将所述源端口多路复用到一个数字用户线接入多路复用器DSLAM中的所述选择的目的端口。
9.一种用于提供信息的多点传播分发的DSL系统，包括：
用于发送信息的ATM网络层；
耦合到所述ATM网络层用于接收所述信息的数字用户线接入多路复用器(DSLAM)；以及
一个网络控制系统，用于控制所述信息通过所述数字用户线接入多路复用器(DSLAM)的选择的多路复用，所述控制系统用于对于控制信息进行通信和转换，提供地址转换、需求分配以及呼叫管理功能。
10.根据权利要求9所述的DSL系统，其中所述ATM网络层包括在一个ATM交换机中。
11.根据权利要求9所述的DSL系统，其中所述数字用户线接入多路复用器DSLAM包括一个用于接收来自所述网络层的所述信息的ATM中继端口和用于选择地接收所述信息的目的端口。
12.根据权利要求9所述的DSL系统，其中所述目的端口包括ADSL端口。
13.根据权利要求10所述的DSL系统，其中所述网络控制系统包括一个连接概况，用于确定所述目的端口中的哪个接收来自所述ATM中继端口的所述信息。
14.根据权利要求9所述的DSL接入系统，其中所述数字用户线接入多路复用器DSLAM包括一个用于接收来自所述网络层的所述信息的ATM中继端口和用于接收来自所述ATM中继端口的所述信息的ADSL端口。
15.根据权利要求14所述的DSL系统，其中所述ATM中继和ADSL端口中的每个被分配虚通道和虚通路标识符的一个唯一组合。
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