CN1210408A - 非对称数据传输设备及用户线联接方法 - Google Patents

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Abstract

利用非对称数字用户线的非对称数据传输设备,该传输设备包括:联于用户线的诸用户线联接器,以分离模拟信号及检测启动信号;联于高速数据网数字线的诸用户调制解调器,以将数字信号调制成模拟信号并将模拟信号解调成数字信号;用户线切换部件,以将用户线联接器有选择地联到用户调制解调器;及线联接控制器,在检测到启动信号时启动一等待状态下的用户调制解调器并将启动后的用户调制解调器联到检测启动信号的用户线联接器。

Description

非对称数据传输设备及 用户线联接方法
本发明涉及根据用户需要联接高速数据网于用户线的传输设备，更详细说，涉及利用非对称数字用户线的非对称数据传输设备及用户线联接方法。
非对称数字用户线(ADSL)通过在现有电话用户线上使用高于语言信号的频段可以达到高速的下游传输和低速的上游传输。下游传输表示从网络到用户的传输，而上游传输表示从用户到网络的传输。
利用ADSL的非对称数据传输设备根据用户需要联接高速数据网到电话用户线。于是通过用户线可为用户提供诸如点播视频(VOD)和因特网服务的通信服务。
非对称数据传输设备可分成逐一联于各用户线的各非对称数据传输远程单元(在下文中称作远程单元)以及联在高速数据网和各用户线之间的非对称数据传输中央单元(在下文中称作中央单元)。这些远程单元和中央单元使用高于语音信号的频段进行通信。中央单元包含有用户调制解调器，它用来将高速数据网和远程单元之间传送的信号进行调制/解调。对一个用户线固定地使用一个用户调制解调器。此外，每一用户调制解调器包括有从用户线中分离语音信号和模拟信号的语音信号分路器，将语音信号传送到电话交换机而防止模拟信号传送到电话交换机。语音信号是用于电话通话的信号而模拟信号是与高速数据网通信的数据信号。
然而，由于各用户调制解调器如上所述是固定地逐一分配给各远程单元的，非对称数据传输设备在工作时大量的用户调制解调器处于等待状态。因此，线的资源浪费并且每条线的代价增加。
本发明的一个目的是提供一种非对称数据传输设备及用户线联接方法，它能减少线资源的浪费并能提高利用效率。
按照本发明的一个方面，利用非对称数字用户线按用户需要联接高速数据网到电话用户线的非对称数据传输设备包括：逐一地联于电话用户线的大量用户线联接器，用于从对应的用户线中分离在高速数据网与非对称数据传输远程单元之间传送的模拟信号并用于检测一个请求应将联于对应用户线的非对称数据传输远程单元联接到高速数据网的启动信号；逐一地联于高速数据网的数字线的大量用户调制解调器，用于将高速数据网传送到非对称数据传输远程单元的数字信号调制成模拟信号并将非对称数据传输远程单元传送到高速数据网的模拟信号解调成数字信号；联在用户线联接器与用户调制解调器之间的一用户线切换部件，用于有选择地将各用户线联接器联到各用户调制解调器；以及一线联接控制器，用于当用户线联接器检测到启动信号时启动一个等待状态下的用户调制解调器并用于将启动的用户调制解调器通过用户线切换部件联于检测到启动信号的用户线联接器。
参照附图及以后的详细说明本发明的各方面、性能及优点将更为明显，其中：
图1为利用ADSL的典型非对称数据传输设备的方框图；
图2为按照本发明优先实施例的中央单元方框图；
图3为按照本发明优先实施例的用户线联接器方框图；
图4为按照本发明优先实施例的用户调制解调器方框图；
图5为按照本发明优先实施例的用户线切换部件方框图；
图6为按照本发明优先实施例的线联接控制器方框图；
图7为按照本发明优先实施例的线联接控制器的处理过程流程图；以及
图8为按照本发明优先实施例的用户调制解调器的处理过程流程图。
下文中将参照附图详细说明本发明的一优先实施例。必须注意在一些图中相同的数字说明相同的部件。在以下的说明和插图中，为了更详尽地理解本发明给出好多具体细节。不过显然对专业人员来说不要这些具体细节也能实施本发明。另外，那些熟知的功能和结构不再详细说明因为不必要的细节反而使本发明含糊不清。
图1给出利用ADSL的非对称数据传输设备的典型系统结构。一中央单元100联接在高速数据网的数字线110与用户线106和108之间。用户线106和108(它们是电话用户线)联到远程单元102和电话交换机104。虽然在图1中直接联到远程单元102的用户线106与联到电话交换机104的用户线108是互相区别的，但是联到电话交换机104和逐一联到各远程单元的用户线106和108是相同的线路。由中央单元100内的语音信号分路器从用户线分离语音信号和模拟信号。语音信号通过用户线108传送到电话交换机而模拟信号则不能传送到那里。
在图1的非对称数据传输设备中，由于中央单元100的各用户调制解调器是固定地逐一分配给各远程单元的，大量的用户调制解调器处于等待状态。然而，在优先实施例中，用户调制解调器的数量小于远程单元102的数量。这样各用户调制解调器有选择地联到各远程单元102。中央单元100的结构如图2所示。
参照图2，给出按本发明优先实施例的一中央单元200。中央单元200包括大量用户线联接器202、许多用户调制解调器204、一个用户线切换部件206以及一个线联接控制器208。
各用户线联接器202通过线210联到用户线切换部件206并逐一地联到用户线106。每个用户线联接器202从联于其上的用户线中分离模拟信号和语音信号并将模拟信号通过各线210中的对应线传送到用户线切换部件206。模拟信号在高速数据网和远程单元间传送。每一用户线联接器202还检测一个请求应将联于对应用户线的远程单元联到高速数据网的启动信号。各用户调制解调器分别联到高速数据网的各数字线110上并通过用户线切换部件206有选择地联到各用户线联接器202。当用户调制解调器通过用户线联接器联到诸远程单元102之一时，用户调制解调器将高速数据网传送到远程单元的数字信号调制成模拟信号而将远程单元传送到高速数据网的模拟信号解调成数字信号。用户线切换部件206联接在用户线联接器202与用户调制解调器204之间并根据线联接控制器208的控制有选择地将用户线联接器202联到用户调制解调器204。当用户线联接器202检则到启动信号时线联接控制器208启动一个处于等待状态的用户调制解调器204。线联接控制器208通过用户线切换部件206将启动后的用户调制解调器联于检测到启动信号的用户线联接器。如前所述用户调制解调器204的数量少于远程单元202的数量。
图3是按照本发明优选实施例的用户线联接器300方框图。用户线联接器300包括一语音信号分路器302、一用户线接口304、一传送信号放大器306、一接收信号放大器308以及一启动信号检测部件310。图3的用户线联接器300表示图2所示诸用户线路联接器202之一。语音信号分路器302联到诸用户线106中的一个用户线312。语音信号分路器302从对应的用户线312分离语音信号和模拟信号。语音信号通过诸用户线108中对应的用户线314传送到电话交换机104。阻止模拟信号传送到电话交换机104。用户线接口304联到语音信号分路器302。如果对应的一个用户调制解调器204通过用户线切换部件206联到用户线联接器300，则用户线接口304使经由语音信号分路器302在对应的用户调制解调器与对应用户线之间传输的模拟信号匹配。发自远程单元的启动信号经由用户线接口304加到启动信号检测部件310。传送信号放大器306联接在联于用户线切换部件206的线210之一的316线与用户线接口304之间并将发往远程单元的模拟信号放大。接收信号放大器308联接在线路316与用户线接口304之间并将从远程单元接收的模拟信号放大。启动信号检测部件310检测通过用户线接口304接收的来自用户线312的启动信号并产生一启动检测信号。启动检测信号经由线214之一的线318加到线联接控制器208。
图4是按照本发明优先实施例的用户调制解调器400的方框图。用户调制解调器400包括有一模拟信号部件402、一信号调制/解调与数据操作部件404、一数字信号联接器406、一微处理器408、一只读存贮器(ROM)410以及一随机存取存贮器(RAM)412。图4的用户调制解调器400表示图2所示诸用户调制解调器204之一。如果用户调制解调器联接到诸线联接器202之一，模拟信号部件402由诸线212之一的线416接收来自对应的用户线联接器的模拟信号并控制与过滤传送到对应用户线联接器的模拟信号的电平。联在诸数字线110之一的数字线420与信号调制/解调和数据操作部件404之间的数字信号联接器406将高速数据网与信号调制/解调和数据操作部件404之间传送的数字信号进行联接。信号调制/解调和数据操作部件404将模拟信号部件402所接收的模拟信号解调成数字信号并将解调后的数字信号传送到数字信号联接器406。信号调制/解调和数据操作部件404还将数字信号联接器406所接收的数字信号调制成模拟信号并将调制后的模拟信号传送到模拟信号部件402。当微处理器408由通过诸线216之一的线418收到的来自线联接控制器208的用户调制解调器联接控制信号所启动时，它控制数字信号联接器406及信号调制/解调和数据操作部件404来实现对远程单元的初始化。微处理器408还提供高速数据网与远程单元之间的通信。如果通信结束，则微处理器408变为等待状态并通过线418送一联接释放请求信号给线联接控制器208。ROM410和RAM412储存微处理器408所执行的程序以及数据。数字信号联接器406、微处理器408、ROM410和RAM412通过总线414互相联接。用户调制解调器400与普通用户调制解调器不同之处在于语音信号分路器和启动信号检测部件包含在用户线路联接器内。然而提供高速数据网与远程单元之间通信的基本功能则与普通用户调制解调器的是相同的。
图5说明图2所示的用户线切换部件206。用户线切换部件206有一开关控制器500及许多开关502。各开关502由开关控制器500经由线504的控制信号有选择地将联于用户调制解调器204的各线212与联于用户线联接器202的各线210之间接通。开关控制器根据线联接控制器208通过线218加来的开关控制信号切换各开关502。
图6是图2中所示线联接控制器208的方框图。线联接控制器208包括一中断管理器600、一微处理器602、一开关控制信号联接器604、一ROM606及一RAM608。中断管理器600联到各用户线联接器202的各线214。当接收到来自用户线联接器300的启动信号检测部件310的启动检测信号时，中断管理器600发送一中断给微处理器602并通知微处理器602用户线联接器检测到启动信号。开关控制信号联接器604通过线218联到用户线切换部件206的开关控制器500并接到与用户调制解调器204相联的各线216。开关控制信号联接器604由微处理器602控制产生加到开关控制器500的开关控制信号并产生用户调制解调器联接控制信号用以启动用户调制解调器。开关控制信号联接器604还将用户调制解调器204产生的经由线路216的联接释放请求信号提供给微处理器602。微处理器602控制开关控制信号联接器604以便产生用户调制解调器联接控制信号和开关控制信号。当微处理器602通过开关控制信号联接器604接收到来自用户调制解调器204的联接释放请求信号时，微处理器602由开关控制信号去释放对应的用户调制解调器与用户线联接器之间的联接。ROM606和RAM608存储微处理器602的执行程序和数据。中断管理器600、微处理器602、开关控制信号联接器604、ROM606以及RAM608通过总线610互相联通。
一般说，任一远程单元102请求中央单元100将它联到高速数据网，则该远程单元通过所联接的用户线发一启动信号。这一启动信号已为中央单元100检测到。然而，在按本发明的优先实施例的中央单元200内，该启动信号是由联接在发出启动信号的远程单元的用户线联接器300中的启动信号检测部件310来检测的。如果启动信号检测部件310检测到启动信号，则该启动信号检测部件310产生启动检测信号并将该启动检测信号传送到线联接控制器208的中断管理器600。然后该中断管理器600向微处理器602提供中断。
图7给出由微处理器602所执行的线联接控制器208的处理流程。在步骤700微处理器602检查中断管理器600是否产生中断。如果没有产生中断，在步骤702检查是否通过开关控制信号联接器604接收到来自用户调制解调器204的联接释放请求信号。如果产生中断，也就是说在步骤700有联接请求，则在步骤704微处理器602通过开关控制信号联接器604产生用户调制解调器联接控制信号来启动一个等待状态下的用户调制解调器。在步骤706，微处理器602通过开关控制信号联接器604控制用户线切换部件206将该启动后的用户调制解调器联接到已检测到启动信号的用户线联接器。在步骤702，如果存在有联接释放请求信号，则在步骤708微处理器602释放用户调制解调器与用户线联接器之间的联接。
图8给出由微处理器408执行的各用户调制解调器204的处理流程。在步骤800，由线联接控制器208所启动的该用户调制解调器的微处理器408检查是否收到用户调制解调器联接控制信号。如果收到联接控制信号，在步骤802微处理器408准备好初始化。在步骤804，检查该用户调制解调器是否通过用户线切换部件206联接到与请求联通的远程单元相联的用户线联接器。如果是联接的则在步骤806完成对应远程单元的初始化。在步骤808，开始高速数据网与对应远程单元间的通信。在步骤810，检查通信是否结束。如果结束，在步骤812微处理器408将联接释放请求信号通过线418传送到线联接控制器208并返回到等待状态。
线联接控制器208的微处理器602响应联接释放请求信号执行图7的步骤708。在步骤708，微处理器602将开关控制信号通过线218加到用户线切换部件206以释放用户调制解调器与用户线联接器之间的联接并返回到步骤700。
凭藉了将各用户调制解调器204有选择地联接到各远程单元102，这样用户调制解调器204的数量可少于远程单元102的数量。于是由于少量的用户调制解调器可以适应大量的远程单元，因此可以提高中央单元200的使用效率。
如上所示，凭藉了将用户调制解调器有选择地联接到远程单元，少量的用户调制解调器可适应大量的远程单元。因此中央单元的使用效率可以提高并且可以防止线路的浪费。结果，由于降低了每条线路的费用则可以获得低的服务费。
虽然本发明是参照了某一优选实施例加以说明的，专业人员将了解可以作各种形式和细节的修改。例如，如果信号电平足够高则用户线联接器300的传送信号放大器306和接收信号放大器308可以省略。因此，本发明的范围仅由以下权利要求所确定。

Claims (9)

1．根据用户要求利用非对称数字用户线将高速数据网联到电话用户线的非对称数据传输设备，该设备包括：
逐一地联于各该电话用户线的大量用户线联接器，用于从一对应的用户线中分离在该高速数据网与非对称数据传输远程单元间传送的模拟信号并用于检测请求应将联于对应用户线的该非对称数据传输远程单元联接到该高速数据网的启动信号；
逐一地联于该高速数据网数字线的大量用户调制解调器，用于将该高速数据网传送到该非对称数据传输远程单元的数字信号调制成模拟信号并将该非对称数据传输远程单元传送到该高速数据网的模拟信号解调成数字信号；
联接于各该用户线联接器与各该用户调制解调器之间的一用户线切换部件，用于将各该用户线联接器有选择地联到各该用户调制解调器；以及
一线联接控制器，用于在该用户线联接器检测到该启动信号时启动一个等待状态下的该用户调制解调器以及用于将启动后的用户调制解调器通过该用户线切换部件联接到检测该启动信号的用户线联接器。
2．按照权利要求1的非对称数据传输设备，其中该用户调制解调器在数量上少于该用户线联接器。
3．按照权利要求1的非对称数据传输设备，其中该高速数据网与该非对称数据传输远程单元间的通信结束时该线联接控制器释放对应的用户调制解调器与该用户线联接器之间的联接。
4．按照权利要求1的非对称数据传输设备，其中每一该用户线联接器包括：
联于各该用户线中对应的用户线的一语音信号分路器，用于从对应的用户线中分离语音信号和模拟信号、传送语音信号到电话交换机以及阻止模拟信号传送到该电话交换机；
联于该语音信号分路器的一用户线接口，用于在用户调制解调器经由该用户线切换部件联到该用户线联接器之一时匹配在对应用户调制解调器与对应用户线之间经由语音信号分路器传送的模拟信号；以及
一启动信号检测部件，用于检测从对应用户线通过该用户线接口发送的该启动信号并用于产生一启动检测信号。
5．按照权利要求4的非对称数据传输设备，其中每一该用户调制解调器包括：
一模拟信号部件，用于在用户调制解调器联接于用户线联接器时从对应的用户线联接器中接收模拟信号以及用于控制和过滤传送到对应用户线联接器的模拟信号电平；
一数字信号联接器，用于将数字信号联到诸该数字线中的一个数字线；
一信号调制/解调和数据操作部件，用于将该模拟信号部件接收的模拟信号解调成数字信号、将解调后的数字信号传送到该数字信号联接器、将该数字信号联接器接收的数字信号调制成模拟信号以及将调制后的模拟信号传送到该模拟信号部件；
一第一微处理器，用于在被该线联接控制器启动时通过控制该数字信号联接器及该信号调制/解调和数据操作部件来实现对非对称数据传输远程单元的初始化，以及用于提供该高速数据网与该非对称数据传输远程单元之间的通信；
一第一存储器，用于存储该第一微处理器所执行的程序和数据。
6．按照权利要求5的非对称数据传输设备，其中该用户线切换部件包括：
大量的开关，用于将联于各该用户线联接器的各线有选择地联到联于各该用户调制解调器的各线；以及
一开关控制器，用于根据由该线联接控制器加来的开关控制信号切换各该开关。
7．按照权利要求6的非对称数据传输设备，其中该线联接控制器包括：
一中断管理器，用于在收到来自各该用户线联接器的该启动信号检测部件的该启动检测信号时产生一中断；
一开关控制信号联接器，用于产生加到该开关控制器的该开关控制信号并产生用户调制解调器联接控制信号以启动一个等待状态下的该用户调制解调器；
一第二微处理器，用于响应该中断控制该开关控制信号联接器以便产生该用户调制解调器联接控制信号和该开关控制信号；
一第二存储器，用于存储该第二微处理器所执行的程序和数据。
8．用于根据用户要求利用非对称数据用户线将高速数据网联到电话用户线的非对称数据传输设备的用户线联接方法，该方法包括下列步骤：
检测请求应该将逐一联于各该电话用户线的各非对称数据传输远程单元联到该高速数据网去的启动信号；
启动联于该高速数据网的一个等待状态下的用户调制解调器；以及
联接启动后的用户调制解调器到联于请求联接的非对称数据传输远程单元的用户线。
9．按照权利要求8的用户线联接方法，还包括在该高速数据网与该非对称数据传输远程单元间的通信结束时释放该用户调制解调器与该用户线之间的联接的步骤。
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