JP2009505456A - 共有ｄｓｌネットワークおよびその配置方法 - Google Patents

Abstract

電気通信業者と世帯との間を相互接続するためのＤＳＬネットワーク・トポロジが提供される。各世帯は、デジタル通信を容易にするためのＨＣＣ（ホーム通信局）が備える。デジタル通信は、ＤＳＬ（デジタル加入者ライン）通信を含む。既存の銅ペア線を再利用してＤＳＬネットワークを形成する方法も提供される。

Description

（発明の分野）
発明は、電気通信に関するものであって、更に詳細には、ワイヤライン・ネットワークに関する。

（背景）
「ラスト・マイル」は、顧客に通信事業者との直接的な接続を提供する。「ラスト・マイル」における標準的な通信ネットワーク構成は、スター又はハブ構成と呼ばれる。世帯は、典型的には、２又はそれ以上の銅ツイスト・ペアを有し、それらが１つのハブに集中して、そこからより多数のケーブルを含むツイスト・ペア・ケーブル、高速ケーブル（例えば、北米でのＴ１／Ｔ３、世界でのＥ１／Ｅ３）又はファイバのいずれかによって信号をＣＯ（電話局；Ｃｅｎｔｒａｌ Ｏｆｆｉｃｅ）に送り返すようになっている。リモート・サイトは、しばしば居住地域で電力供給されるキャビネットである。

典型的には、電気通信業者が所有する最も大きい唯一の財産は、彼らのエリアにある各世帯につながるツイスト・ペアである。この財産を置き換えることは、非常に高いコストを要し、もっと安価なアクセス技術が出現することを期待して、その実行が延期されてきた。現在では、ワイヤレスによる解決策が利用可能であるが、セキュリティおよび利用可能な帯域幅に関して深刻な疑問が存在する。更に、「ラスト・マイル」をワイヤレスによる解決策によって置き換えることは、既に導入されているツイスト・ペアにおけるすべての投資を無用なものとする。ツイスト・ペアの投資は、導入初期からほぼ償却されているが、電気通信業者は、彼らの投資利益率（ＲＯＩ）を最大化しようとする。

多くの電気通信業者は、銅ツイスト・ペア電話回線を介してインターネットへのアクセスを可能にする何らかの形のＤＳＬ（デジタル加入者ライン）サービスを提供する。ＤＳＬには、いろんな距離に対して異なるレベルの送信帯域幅を提供する多くのバージョンが存在する。ＤＳＬ技術の例には、ＡＤＳＬ（非対称型ＤＳＬ）、ＳＤＳＬ（対称型ＤＳＬ）およびＶＤＳＬ（超高速ＤＳＬ）が含まれる。最新のものは、ＶＤＳＬ２（超高速ＤＳＬバージョン２）であり、それは、図７に示すように、短距離（１−２キロ・フィート又は約１／２ｋｍ）において、約５０Ｍｂ／ｓ（秒当たりメガ・ビット）での対称型ＤＳＬサービスを許可する。一般に、帯域幅が増大すると、その帯域幅を送信できる距離は、減少する。更に、ツイスト・ペアを通してイーサネット（登録商標）を利用するその他の技術も存在する。ＶｏＩＰ（ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル）のような技術が、彼ら自身の「ラスト・マイル」を含む彼ら自身のネットワークを所有し、また彼らの提供する娯楽を通して十分な資金を得ているケーブル・プロバイダからの競争を許容してきた。電気通信業者は、現状よりも、より長いＣＯからの距離において、ずっと広い帯域幅を提供することが要求されている。

ファイバ・ベースの解決策は、ここで議論した問題に対する実用的な解決策ではない。ファイバ・トゥ・ザ・ノード（ＦＴＴＮ）又はファイバ・トゥ・ザ・カーブ（ＦＴＴＣ）アーキテクチャは、ＤＳＬＡＭ（ＤＳＬアクセス・マルチプレクサ）を加入者により接近させ、それによって、利用できる帯域幅を増大させる。しかし、ファイバ、機器のためのキャビネット、キャビネットのための土地および電力は、電気通信ネットワークに既存しない。このインフラストラクチャを導入することは、膨大な物流管理の労力を必要とし、また信じられないほどの費用が掛かる。ファイバ・トゥ・ザ・プレマイズ（ＦＴＴＰ）は、顧客の住宅に新しいファイバを直接引き込むことによって、更に１ステップＦＴＴＣ／Ｎ方式を進める。ファイバは、ネットワーク中に既存でないため、新たに導入しなければならず、これも高額なコストが掛かる。これらの普及のために使用される技術は、一般にＰＯＮ（パッシブ・オプティカル・ネットワーク）アーキテクチャに基づいている。これらのアーキテクチャは、数年間にわたって散見されていたが、ＶｏＩＰ電話が商業的に実現可能になるまで、ほとんど採用されることはなかった。

最近は、工業的主導によって、特にツイスト・ペア・ネットワーク上で帯域幅を共有する方法が見直されてきた。元々の高帯域幅の信号がいくつかの切片に分割されて、単一送信経路を構成するいくつかのペアを通して送信される場合、帯域幅は、事実上あらゆる距離において大幅に増大すると仮定される。この方法は、この目的のために利用できる付加的なペアが存在することを仮定している。プロトコル・ベースのオーバヘッドが各々の物理的ワイヤに挿入されることによって、いくつかの断片で送信される信号は、遠く離れた端で正しい順序に集められ元に戻される。このプロセスは、「ボンディング」と呼ばれ、それは、Ｇ．ＢＯＮＤ（ＩＴＵ規格Ｇ．９９８．１−ＡＴＭ、２−イーサネット、３−逆多重化）という呼び名で規定されている。この方法を既存のケーブル・プラントに適用する場合の困難な点は、各々の住居につながるペア数が一般に２から４の範囲にあるということである。ＣＯから平均２．５ｋｍの距離において４Ｍｂ／ｓの現状のＡＤＳＬ能力が利用される場合、これによって各住宅は、最大で１６Ｍｂ／ｓを利用できることになる。住居には、２ペアしかないことがより一般的であるため、最大帯域幅は、同じシナリオで８Ｍｂ／ｓになる。帯域幅、ジッタ・プロファイルおよび待ち時間を保証する必要があることから、これは、ビデオ送信に関してＭＰＥＧ４（これは、現時点で大流行とはなっていない）の圧縮を用いてもそのままでは、非常に厳しい条件であると考えられる。

ツイスト・ペア・ケーブル・プラントに対する修正（すなわち、ネットワーク全体で追加のツイスト・ペアを導入すること）は、それをファイバで置き換えるのと同じほどの費用を要する。

（発明の概要）
１つの広義の態様に従えば、本発明は、ワイヤライン・ネットワークであって、少なくとも１つの電話ネットワーク交換装置を対応する第１の顧客通信ノードに接続する少なくとも１つのネットワーク接続と、複数の第２の顧客通信ノードと、すべての通信ノードを線形な形で相互接続し、ネットワーク交換装置への少なくとも１つの通信経路を有する通信ノード間の複数の相互接続であって、各相互接続が導電性ツイスト・ペア線を含む複数の相互接続と、各々の顧客通信ノード中のトラフィック・アッド／ドロップ（ｔｒａｆｆｉｃ ａｄｄ／ｄｒｏｐ）機能とを含むワイヤライン・ネットワークを提供する。

いくつかの実施の形態において、トラフィック・アッド／ドロップ機能は、パケット・アッド／ドロップ機能を含んでいる。

いくつかの実施の形態において、ネットワーク交換装置は、電話局、ＤＬＣ（デジタル・ループ・キャリア）ノード、ネットワークＰＯＰ（ポイント・オブ・プレゼンス）を含むグループから選ばれる。

いくつかの実施の形態において、ネットワーク交換装置は、ペデスタル中のゲートウエイ・ノードである。

いくつかの実施の形態において、ワイヤライン・ネットワークおよび、少なくとも１つの電話ネットワーク交換装置を対応する第１の顧客通信ノードに接続する少なくとも１つのネットワーク接続は、ゲートウエイ・ノードと対応する第１の顧客通信ノードとの間の少なくとも１つの接続を含む。

いくつかの実施の形態において、ゲートウエイ・ノードは、ゲートウエイ・ノードと対応する第１の顧客通信ノードとの間の少なくとも１つの接続との間でトラフィックを通過させるように動作する複数のネットワーク側の導電性ツイスト・ペア線に接続される。

いくつかの実施の形態において、ゲートウエイ・ノードと対応する第１の顧客通信ノードとの間の少なくとも１つの接続は、ゲートウエイ・ノードと２つの第１の顧客通信ノードの各々との間の対応するネットワーク接続を含む。

いくつかの実施の形態において、相互接続は、リング型トポロジを形成する。

いくつかの実施の形態において、トラフィックは、リング型トポロジを囲んで両方向に流れる。

いくつかの実施の形態において、相互接続は、線形ＡＤＭ（アッド・ドロップ・マルチプレクサ）を形成する。

いくつかの実施の形態において、各顧客通信ノードのパケット・アッド／ドロップ機能は、その顧客通信ノードに対するネットワーク上で受信したパケットをドロップし、パケットを顧客通信ノードからネットワークにアッドする。

いくつかの実施の形態において、パケット・アッド／ドロップ機能は、ＤＳＬ（デジタル加入者ライン）通信に関するものである。

いくつかの実施の形態において、ＤＳＬ通信は、ＡＤＳＬ（非対称型ＤＳＬ）、ＳＤＳＬ（対称型ＤＳＬ）、ユニＤＳＬ（ユニバーサルＤＳＬ）、ＶＤＳＬ（超高速ＤＳＬ）およびＶＤＳＬ２（超高速ＤＳＬバージョン２）を含むグループから選ばれる。

いくつかの実施の形態において、各顧客通信ノードは、相互接続を介して、ネットワーク交換装置から送信される電源信号を抽出するための回路を含む。

いくつかの実施の形態において、各顧客通信ノードに関して、パケット・アッド／ドロップ機能は、特定の顧客通信ノードに対するパケットを抽出し、すべての他のパケットを再生させて、それらを順送りする。ドロップされた各パケットは、デジタル・インタフェースに向けてデジタル的に送られるか、あるいは、アナログ形式に変換されてアナログ・インタフェースに送られる。

いくつかの実施の形態において、各顧客通信ノードは、ローカルな電源を含む。

いくつかの実施の形態において、相互接続の少なくともいくつかは、既存のスター型トポロジ・ネットワークの導電性ツイスト・ペア線の区分を含む。

いくつかの実施の形態において、各顧客通信ノードは、ワイヤレス接続を介して別の顧客通信ノードと通信するように適応したトランシーバを含む。

いくつかの実施の形態において、ワイヤレス接続は、ネットワーク交換装置への相互接続を介した既存の通信経路が利用できなくなったときに、ネットワーク交換装置への代替通信経路の一部を形成する。

いくつかの実施の形態において、ワイヤライン・ネットワークは、更に、第２の複数の顧客通信ノード、第２の通信ノード間の複数の相互接続であって、第２の複数のもののすべての通信ノードが線形に接続されて、各相互接続が導電性ツイスト・ペア線を含むようになった複数の相互接続および第２の複数の顧客通信ノードの少なくとも１つを第１の複数の顧客通信ノードの１つに接続する少なくとも１つのワイヤレス接続および第２の複数の顧客通信ノードの各々のトラフィック・アッド／ドロップ機能を含む。

別の広義の態様に従えば、発明は、ＤＳＬネットワークを形成する方法であって、ネットワーク交換ノードから第１の顧客宅内機器への既存の導電性ツイスト・ペア線接続を採用する工程、ネットワーク交換ノードから第２の顧客宅内機器への接続を切断し、第１の顧客宅内機器への接続を再接続することによって、第１の顧客宅内機器と第２の顧客宅内機器とが相互接続されるようにし、他の顧客宅内機器に対しても同様にする工程を含む方法を提供する。

いくつかの実施の形態において、切断および再接続は、ペデスタル中のパッチ・パネルで実行される。

いくつかの実施の形態において、方法は、更に、ネットワーク交換ノードから別の第１の顧客宅内機器へ別の既存の導電性ツイスト・ペア線接続を採用する工程を含み、ここで接続は、ＤＳＬネットワーク用のリング型トポロジを形成する。

いくつかの実施の形態において、接続は、ＤＳＬネットワーク用の線形ＡＤＭを形成する。

別の広義の態様に従えば、発明は、ワイヤライン・ネットワークで使用される顧客通信ノードを提供するが、ワイヤライン・ネットワークは、複数の顧客通信ノード間に導電性ツイスト・ペア線相互接続を有しており、顧客通信ノードは、少なくとも１つの通信装置に接続可能であって、第１の導電性ツイスト・ペア線相互接続と接続するための第１の通信ポート、第２の導電性ツイスト・ペア線相互接続と接続するための第２の通信ポート、少なくとも１つの通信装置に接続するための少なくとも１つの装置インタフェースおよびａ）第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つを介して受信したＤＳＬパケット・データを、もしそのパケット・データが少なくとも１つの通信装置および／又は顧客通信ノードに対する通信に関するものであればドロップすること、ｂ）第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つを通って受信したＤＳＬパケット・データを、もしその受信したパケット・データが少なくとも１つの通信装置および／又は顧客通信ノードに対する通信に関するものでなければ、終了および再送信又はその他の方法のいずれかによって通過させること、ｃ）パケット・データが少なくとも１つの通信装置および／又は顧客通信ノードからの通信に関するものであれば、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つを介してＤＳＬパケット・データをアッドすること、を行うように適応したアッド／ドロップ・マルチプレクサを含む。

いくつかの実施の形態において、少なくとも１つの通信装置は、少なくとも１つのアナログ装置、および少なくとも１つの装置インタフェースであって、少なくとも１つのアナログ装置のためにアナログ形式とデジタル形式との間で信号を変換するためのＡ／Ｄ（アナログからデジタルへ）回路およびＤ／Ａ（デジタルからアナログへ）回路を含む少なくとも１つの装置インタフェースを含む。

いくつかの実施の形態において、顧客通信ノードは、更に、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つから電力を抽出すること、および抽出された電力の少なくとも一部分を少なくとも１つの装置インタフェースに供給すること、を行うように適応している。

いくつかの実施の形態において、少なくとも１つの通信装置は、低電流消費ユーザ装置を含み、顧客通信ノードは、更に顧客通信ノードおよび低電流消費装置ユーザ装置に電力を供給して、メイン電力停電にも拘らず低電流消費装置ユーザ装置が動作できるようにする電源を含み、電源は、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つによって電力供給される。

いくつかの実施の形態において、低電流消費装置ユーザ装置は、電話機である。

いくつかの実施の形態において、顧客通信ノードは、更にそれを通してワイヤライン・ネットワークのリーチを、ワイヤライン接続によって直接接続されていない他の装置に到達するように延長できるワイヤレス・インタフェースを含む。

いくつかの実施の形態において、顧客通信ノードは、更に１又は複数のワイヤライン接続が故障した場合に、それを通して保護切替えが実行されるワイヤレス・インタフェースを含む。

いくつかの実施の形態において、顧客通信ノードは、更にそれを通して２つの線形ＡＤＭトポロジを接続するリング型トポロジを完成できるワイヤレス・インタフェースを含む。

別の広義の態様に従えば、発明は、方法であって、少なくとも１つの第１の顧客通信ノードがＤＳＬトラフィックを受信する工程、およびうちの１つが前記第１の顧客通信ノードである複数の顧客通信ノードの各々がパケット・アッド／ドロップ機能を実行し、次の通信ノードに対して直接的な接続を介してＤＳＬトラフィックの再生および送信を実行する工程を含む方法を提供する。

いくつかの実施の形態において、方法は、更に複数の顧客通信ノードに対するトラフィックを複数の導電性ツイスト・ペア線を含む１つの論理的接続上に集中させる工程、トラフィックをゲートウエイ・ノードに送信する工程、ゲートウエイ・ノードがトラフィックを少なくとも１つの第１の顧客通信ノードに送信する工程を含む。

ここで添付図面を参照しながら好適な実施の形態について説明する。

（スター型トポロジ）
ここで図１を参照すると、世帯と電話局との間を接続する銅ペアに関する既知のネットワーク・トポロジの模式図が示されている。多くの世帯１４は、単一の電話局１０との間をスター・ネットワーク・トポロジをなすツイスト・ペア・ケーブルで相互接続される。この相互接続は、一般に「ラスト・マイル」と呼ばれる。

ＤＳＬやイーサネットのような技術の送信帯域幅は、距離とともに減少する。現状のスター・ネットワーク・アーキテクチャでは、ＤＳＬＡＭ（ＤＳＬアクセス・マルチプレクサ）は、物理的に中間に位置しているが、各加入者への距離は、最大帯域幅のために必要な短距離よりもしばしば大きい。電気通信業者は、彼らの顧客に対する帯域幅を増やそうとするので、ツイスト・ペアの距離は、できるだけ短く留める必要がある。

（リング型トポロジ）
ここで図２を参照すると、発明の１つの実施の形態に従って、世帯と電話局との間を接続する銅ペアの例示的リング・ネットワーク・トポロジの模式図が示されている。この説明を通して、銅ペアについて言及するが、より一般的には、任意の導電性ツイスト・ペア線を採用できる。多くの世帯２４、２６、．．．、３０および単一の電話局２０は、リング・ネットワーク・トポロジをなすツイスト・ペア・ケーブルを用いて相互接続される。更に詳細には、ＣＯ２０は、ツイスト・ペア・ケーブル２２によって第１の世帯２４に接続され、第１の世帯２４は、ツイスト・ペア・ケーブル２８によって第２の世帯２６に接続され、以下同様に世帯３０まで接続され、最後のものは、ツイスト・ペア・ケーブル３２によってＣＯ２０に接続される。各世帯は、パケット・アッド／ドロップ機能を提供する顧客通信ノードを有する。特定の例では、顧客通信ノードは、ＨＣＣ（ホーム通信局）であり、それは、電気通信サービス・プロバイダのネットワーク中にＤＳＬのリング型トポロジを許容する。ＨＣＣについては、以下に図３Ａを参照しながら詳細に説明する。「リング」は、より一般的な「アッド−ドロップ・マルチプレクサ（ＡＤＭ）のデイジー・チェーン」の特別なケースであり、ここで、「リング」は、ＣＯから出て、同じＣＯに戻る。別の例は、２つの異なるＣＯ間のＡＤＭの組か、あるいは、しばしば線形ＡＤＭ（すなわち、１つのＣＯから始まって、別のＣＯではないサイトで終端する１組のＡＤＭ）と呼ばれる直列に接続されたネットワーク「スタブ」であろう。

顧客のツイスト・ペア・ケーブルを物理的、電気的および／又は論理的に接続して、電気的距離がレイヤ１技術の最大帯域幅距離よりも短くなるようにすることによって、付加的な「ラスト・マイル」ケーブル敷設への投資を非常に少なくした状態でＤＳＬＡＭからずっと離れた距離においても加入者にサービスを提供できるようになる。ツイスト・ペアのリングは、「ローカル・ループ」の距離および帯域幅搬送能力を大幅に増大する。伝送距離を、世帯と電話局間の距離でなく、世帯間の距離にまで短縮することで、世帯が広帯域幅を利用できるようになる。一緒に接続された住宅間の距離が最大帯域幅の距離よりも短くなれば、最大帯域幅が得られる。

いくつかの実施の形態において、既存の「ラスト・マイル」ケーブルがリング・ネットワークによって使用される。既存の「ラスト・マイル」ケーブルは、ＣＯから数件の世帯に延びる束になった数本の銅ペア線を含む。銅ペア線は、世帯間に存在するが、世帯とＣＯとの間にも接続される。第１の世帯からケーブルの下流にある第２の世帯とＣＯとの間で銅ペア線を適切に切断して、切断した端部を第２の世帯に配線することによって、既存ケーブルを使用した２つの世帯間の接続が確立される。このプロセスを繰り返して、完全なリング・ネットワーク・トポロジが形成される。より大きいケーブルには、中間の電力供給を受けない技術者がアクセスするポイントが存在する。いくつかのケースで、それらのアクセス・ポイントの内側にあるツイスト・ペアを一緒に「ジャンパ」することだけで、リング型トポロジを実現することが可能で、その場合は、実際の「ワイヤ切断」が不要である。

いくつかの実施において、もし１軒の世帯がリング・サービスを希望しなければ、彼らは、リング上でバイパスされる。従って、この新しい技術の受け入れを選ばない個々の家庭をバイパスする能力も含まれる。

いくつかの実施において、ＣＯ（電話局）への接続のルート・ダイバシティは、各顧客からＣＯへの２つ以上の経路によって与えられる。リングは、これを生得的に提供する。例えば、所与の世帯は、東回り又は西回りの経路によってＣＯと通信する。

いくつかの実施において、一旦新しい技術が利用できるようになれば、機能の進化を文書化した完全なサービス・パッケージが実現される。完全なパッケージは、例えば、インターネット・ホーム・シアタ又はインターネット・プロトコル・テレビジョン（ＩＰＴＶ）、自動メータ読取（ＡＭＲ）、ホーム・セキュリティ監視、仮想的プライベート・ネットワーキング、インターネット・セキュリティおよび接続保守（すなわち、顧客が関与せずに実行されるプラットフォームのアップデート）および医療扶助監視のような機能の組合せを含む。

（ＨＣＣ（ホーム通信局））
ここで図３Ａを参照すると、一般に７６として示された、本発明の１つの実施の形態に従う例示的ＨＣＣ（ホーム通信局）のブロック図が示されている。理解すべきことは、図３Ａに示されたＨＣＣ７６は、一例として示す目的のための特別なものであるということである。ＨＣＣ７６は、西回り電話回線４０および東回り電話回線４２に接続される。「東回り」および「西回り」という表現は、もちろん、文字通り西および東を意味する必要はなく、単にリングを所与のＨＣＣに接続できる２つの方向を意味する。各電話回線は、銅ペア線を有する。ＨＣＣは、西回り電話回線および東回り電話回線に接続されたＤＳＬリング／ＲＰＲトラフィック・プロセッサ６２を有する。ＨＣＣは、またメインＨＣＣプロセッサ６４およびメインＨＣＣメモリ６６を有する。電源６０が、対応するＬＰＦ（低域通過フィルタ）４４、４６、４８、５０を介して西回り電話回線４０および東回り電話回線４２に接続される。世帯の電話用ジャック６８は、ＤＳＬリング／ＲＰＲトラフィック・プロセッサ６２に接続される。その他の可能なインタフェースには、イーサネット用ジャック７０、ＷｉＦｉトランシーバ７２およびＵＳＢ用ジャック７４が含まれる。その他にもコンポネントが存在するかもしれないが、簡単のためにそれらは、示していない。トラフィック・プロセッサ６２は、各種インタフェースをトラフィック・プロセッサに接続するアッド／ドロップ・ポート６９を有する。

動作時には、ＤＳＬリング／ＲＰＲトラフィック・プロセッサ６２、メインＨＣＣプロセッサ６４およびメインＨＣＣメモリ６６の組合せが西回り電話回線４０および／又は東回り電話回線４２を通るすべての通信を処理するように適応している。通信処理には、パケットのアッド／ドロップ機能が含まれる。例えば、ＤＳＬリング／ＲＰＲトラフィック・プロセッサ６２が西回り電話回線４０上でパケットを受信すると、もしそれが現在のＨＣＣ７２宛のものであれば、そのパケットを処理するが、もしそれが別のＨＣＣ宛のものであれば、東回り電話回線４２を通してそのパケットを宛先に転送する。いくつかの実施において、パケットは、パケット毎に経路選択される。ＨＣＣ７６は、またローカル通信装置に付随するパケットの発生も行い、それらパケットをそれらの宛先に転送する。いくつかの実施の形態において、トラフィックの保護切替えは、このタスク専用に設計された業界標準のプロトコルによって処理される。これの一例は、レジリエント・パケット・リング（ＲＰＲ、ＩＥＥＥ８０２．１７）技術である。ＲＰＲは、オプティカル・トランスポート・インフラストラクチャ用として開発されたものであるが、ここでの応用にもうまく適合する。

２つの銅ツイスト・ペア、すなわち東回り電話回線４０および西回り電話回線４２（すなわち、対向する方向の）が存在する。いくつかの実施において、１本の電話回線上の通信は、銅ペア中の各銅線上の一方向通信を利用した双方向的なものである。例えば、図示された例に矢印で示されたように、最上部の銅線７８を用いて西方向に通信を送る一方で、他の銅線８０を用いて東方向にも通信を送ることができる。いくつかの実施において、東回りと西回りの両方向で、データ・レートは、対称的である（すなわち、送信ビット・レート＝受信ビット・レート）。同様のやり方が東回り電話回線４２上でも利用できる。いくつかの実施の形態において、フロー制御機構を用いて、リングを巡るデータ・レートが同じになるようになされ、それによって他のものよりも高速のリンクが存在しないようになされている。所与の１軒の世帯は、東回り経路および／又は西回り経路によってＣＯと通信する。いくつかの実施において、一方向の通信が可能でなければ、他の方向での通信が試みられる。

複数の世帯が単一リングを占有するため、各世帯がアナログ通信のために利用できるベースバンド・チャネルが存在しないが、例えば、第１の世帯に対して各方向で１つだけのように、各方向に１つのベースバンド・チャネルを設けることが技術的に可能である。従って、電話やＦＡＸのような従来のＰＯＴＳ（プレイン・オーディナリ電話サービス）通信もデジタル化されて、リング上に送られる。このように、東回り電話回線および西回り電話回線上での通信は、例えば、ＤＳＬ通信を利用したデジタルのみである。従って、アナログ式の電話機やファックス機のようなアナログ装置をＨＣＣと接続しなければならない場合は、ＨＣＣにＤ／Ａ（デジタルからアナログへ）およびＡ／Ｄ（アナログからデジタルへ）変換を備える必要がある。そのような変換は、ＨＣＣをデジタル通信装置と接続するためには必要でない。またそのような実施において、ＣＯは、ＨＣＣに送信される通信がデジタルであることを保証する。デジタル通信には、データ・パケット通信が含まれる。ＤＳＬ通信は、デジタル通信の一例である。

世帯の電話用ジャック６８、イーサネット用ジャック７０およびＷｉＦｉトランシーバ７２は、世帯用の通信インタフェースを提供する。ＵＳＢ用ジャック７４は、ＨＣＣ７６が導入されたときに、ＨＣＣ７６のメモリおよび保守アクセスを許容する。ＨＣＣ７６は、住居に導入され、好ましくは、永久的に住居に残される。これは、ＡＭＲ（自動メータ読取）機能を許可するために用いることができる。いくつかの実施において、アーキテクチャは、既存の家庭用電話を移動電話と組み合わせる。これは、例えば、最新のおよび／又は下位互換性のあるワイヤレス・インタフェースを含む。いくつかの実施の形態において、ＨＣＣ７６は、例えば、ワイヤレス電気製品、ステレオ、ＰＣ、ＴＶ、メータ、移動電話、セット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）等との通信を可能にするための、例えばＷｉＦｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ ａ／ｂ／ｇ）インタフェース７２のようなワイヤレス・インタフェースを有する。

いくつかの実施において、特定の通信に対して他の通信よりも大きい優先度を与えるようにＱｏＳ（サービス品質）が設けられる。低い優先度を有する通信例のリストは、ＶｏＩＰ通信、ストリーミング・ビデオ通信および非ストリーミング・データ通信である。より大きい優先度を与えることは、中断される可能性の低い、待ち時間の短い、あるいは、ジッタの少ないストリーミング通信を提供する。いくつかの実施において、リング上のトラフィックを優先付けるものとして、ＲＰＲ仕様の中の詳細なものとしてＣＯＳ（サービス・クラス；ｃｌａｓｓ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）が使用される。これは、業者が各々の優先レベルにおけるトラフィック量に基づいて、彼らの顧客にＳＬＡ（サービス・レベル合意）と呼ばれるものを販売することを可能にする。例えば、顧客Ａは、Ｎ ＧＢ／月の優先度１のトラフィックおよびＭ ＧＢ／月の優先度２のトラフィック等を得て、他方、顧客Ｂは、全く異なるトラフィック・プロファイルを得る。

いくつかの実施の形態において、ＨＣＣは、電話回線から一部の電力を供給されるため、地上ラインをベースとする電話サービスに関して、世帯の電流源に対する依存性がない。いくつかの実施において、世帯の電話用ジャック６８およびトラフィック・プロセッサ６２は、電話回線の少なくとも１つから電力を供給され、他方、残りのコンポネントは、世帯用電流によって（すなわち、「プラグ・イン」されることによって）電力供給される。例えば、各電話回線は、直流ベースのアーキテクチャにおいて、−４８Ｖにある第１の銅線７８と０Ｖにある第２の銅線８０との間の電位差を介して電力を供給する。ＬＰＦ４４、４６、４８、５０は、西回り電話回線４０および東回り電話回線４２からデジタル信号を除去する。電話回線からの電力を使用することによって、ＣＯ機器に対する落雷の恐れが低減される。落雷は、それが両方向で触れる第１の家によって除去される。

いくつかの実施の形態において、トラフィック・プロセッサ６２は、ＲＰＲプロトコルおよびＶＤＳＬ２基準を介してリング上にあるトラフィックを制御する。そのような実施に関して、それは、またＶＤＳＬ２インタフェース・チップも制御する。それは、また帯域幅の非対称（上を参照）および任意の保護切替え活動を制御する。メイン・プロセッサ６４は、例えば、ファイヤウォール／ＶＰＮ、ＷｉＦｉインタフェースの制御、ネットワークとの通信制御、アクセス・ルールの実施（すなわち、ユーザ認証、ユーザとの間でのＷｉＦｉインタフェース論理セグメンテーション等）、場合によって必要に応じたインタフェース変換等の機能（例えばＵＳＢ）等を実施する。

リング・ネットワーク中に相互接続されるＨＣＣの数は、実施毎に異なる。設計上の考慮事項の一例は、電力障害時に高インピーダンスのユーザ装置が動作するように電話回線のみで部分的に電力供給できるＨＣＣの最大数である。低電流消費ユーザ装置は、大きい電流を引き出さずに、電話回線だけで電力供給できるユーザ装置である。電力接続を必要としない電話機は、低電流消費ユーザ装置の一例である。通常の条件では、各ＨＣＣは、プラグ・インされて、その世帯の電力を受電する。しかし、電力障害時には、世帯の電力は、存在しない。いくつかの実施の形態において、ＨＣＣは、電話回線から電力を受けるローカル電源を有するため、電力障害時に、ローカル電源がＨＣＣに部分的に電力供給し、また高インピーダンスのユーザ装置にも電力供給するため、ユーザは、高インピーダンスのユーザ装置を動作させることができる。そのような実施において、ユーザは、電力障害時でも、少なくとも基本的な電話機能を提供される。

リング型トポロジおよびＨＣＣは、「ラスト・マイル」に対する修正を含む。「ラスト・マイル」は、多くの理由から、触れてならないものと考えられてきた。第１に、それは、顧客に対して、彼らが有する帯域幅が他の顧客と共有できないという認識を植えつけている。このことが正しいのは、トラフィックがネットワーク中の第１のアクセス・マルチプレクサに達するまでである。その時点以降は、すべての帯域幅が共有される。第２に、スター型トポロジは、電気通信業者が旧型の電話機（すなわち、電源コードを持たないもの）に電力供給することを許容するため、電力障害時にも電話コールを行うことが可能である。いくつかの実施において、ＨＣＣは、このことを考慮に入れて、電気通信業者の電話局（ＣＯ）から電力供給する能力を提供する。第３に、スター型トポロジを有することは、その送信経路中に誰もほかにいないため、ほかの誰かが別の電話コールを「聴く」ことができないことを意味する。いくつかの実施において、ＨＣＣは、暗号化を通して同様な能力を提供する。

トラフィックの暗号化に関して、いくつかの実施の形態では、リングを巡るすべてのトラフィックが暗号化されることによって、誰も他人のトラフィックを「聴く」ことができない。暗号化は、事実上、末端から末端まで（例えば、ユーザのＰＣと、インターネット上のどこかにあるサーバとの間）で行われるか、あるいは、単純にリングの周りでゲートウエイ・ノード（これは、それをＣＯ中のＤＳＬＡＭに送る前に暗号化を除去する）の場所まで行われる。

理解すべきことは、ＨＣＣのその他の実施も可能であることである。図示された例には、特別なインタフェースの例が示されている。特別な例において、ＨＣＣは、インターネット・ファイヤウォール／ＶＰＮ（仮想プライベート・ネットワーク）、２又は３個の電話用ジャック（ＲＪ１１）、メモリおよび保守アクセス用のＵＳＢポート、ＷｉＦｉインタフェースおよびイーサネット・ケーブル用ジャック（ＲＪ４５）を有する。しかし、より一般的には、任意の適当なインタフェース又は適当なインタフェースの組合せを実施することができる。図示された例で、処理は、プロセッサおよびメモリの特別な実施を用いて実行される。更に一般的に、処理は、ソフトウエア、ハードウエア、ファームウエア又はソフトウエア、ハードウエアおよびファームウエアの任意の適当な組合せの任意の適当な実施を用いて実行される。各通信ノードに含まれるべき最小限の機能は、トラフィック・アッド／ドロップ機能である。上の例で、これは、トラフィック・プロセッサ中に実施されているが、他の実施も可能である。

（リング対スター型構成）
本発明の１つの実施の形態によって提供されるリング構成と従来のスター構成を比較する。理解すべきことは、この比較が説明の目的のための非常に特別な比較例であるということである。この比較において、５つの特別な基本原則が適用される。
１．各住宅は、２キロ・フィート（６１０ｍ）又はそれより短い距離でｘＤＳＬフィードを受ける。
２．リング構成とスター構成とでｘＤＳＬ技術は、同一である。
３．ＤＳＬ技術についてのみ考察する。
４．最適な直接配線を仮定する。
５．各住宅に対して２ペアのワイヤが利用できると仮定する。
これらの特別な基本原則を用いて、リング構成とスター構成とを比較する。

ここで図４を参照すると、複数のＶＤＳＬ（超高速ＤＳＬ）ＤＳＬＡＭ（ＤＳＬアクセス・マルチプレクサ）スター・ネットワークを有する従来のトポロジの模式図が示されている。６個のＤＳＬＡＭスター８０があり、各々が半径２キロ・フィート（６１０ｍ）、直径４キロ・フィート（１２２０ｍ）の円で表されている。ＤＳＬＡＭスターの５個は、電話局８２の外にある。各世帯は、４００フィート×４００フィート（１２２ｍ×１２２ｍ）のエリアを占有する。

各ＤＳＬＡＭは、少なくとも６０ポートを有する。ＤＳＬＡＭの外部に必要なものは、キャビネット、キャビネットのための土地、電力、ファイバ、ファイバ敷設等である。帯域幅を増やすためにペア・ボンディングが利用されるが、これは、新しいモデムを必要とし、ＰＯＴＳ（プレイン・オーディナリ電話サービス）に対する影響に不確実性がある。ＣＯ側には、ＲＰＲ（レジリエント・パケット・リング）の実施がなく、付加的なＯＳＳ（オペレーショナル・サポート・システム）機能が必要ないので、ＤＳＬＡＭに代わるものが必要なわけではない。ファイバは、ＦＴＴＮアーキテクチャを使用して顧客側に近づくように動かされる。ファイバが敷設されるまで、高速を利用することはできない。アップグレード経路は、ＦＴＴＮ（ファイバ・トゥ・ザ・ホーム）およびｘＰＯＮ（パッシブ・オプティカル・ネットワーク）である。電気通信業者間の競争を許容するように、バンドルしていない（アンバンドル）ローカル・ループ用の機器は、ＣＯの外部に導入される。

ここで図５を参照すると、本発明の１つの実施の形態に従って、複数のＶＤＳＬ（超高速ＤＳＬ）リング・ネットワークを有するトポロジ例の模式図が示されている。２４住宅×１２住宅を数えるアレイ状の住宅が示されている。世帯は、各々、４００フィート×４００フィート（１２２ｍ×１２２ｍ）のエリアを占有する。アレイは、２４個のＶＤＳＬリングを有し、それらは、ノード間に１．６キロ・フィート（４８８ｍ）をおいて、スタックされており、６個のそのようなリングが凡例に８１、８２、８３、８４、８５、８６として示されている。ＶＤＳＬリング当たり１２個の住宅がある。電話局８８には、１つのＤＳＬＡＭがある。

この例で、電気通信業者の競争や「ローカル・ループのアンバンドル」のためであっても、ＤＳＬＡＭ機器のようなＣＯの外部にある外部プラント機器は、必要ない。トポロジは、既存の銅を使用する。ＰＯＴＳフィルタは必要ない。各住宅には、最大帯域幅の２倍が利用できる。最大帯域幅は、リング上の所与の住宅に対して、リング上のすべての他の住宅が帯域幅を使用しておらず、ＣＯとの通信が２つの通信経路を介して行われるときに実現する。２４個のリングに対して、４８個のＤＳＬＡＭポートだけ必要である。各住宅に２つの経路があるので、生き残る可能性は、増大する。いくつかの実施において、ライン切断時にリング保護切替えが実行される。ポートがペアとなるので、ＤＳＬＡＭアナログ・ポート（顧客のツイスト・ペアに直面するポートとして定義される−トラフィックは、事実上デジタルである）上でＲＰＲが実施される。トラフィックの優先順位付けおよび成型が可能であるので、ＣＯＳ（サービス・クラス）を設けることが可能である。ＰＯＴＳが標準ＳＬＡを介して実施されるので、ＳＬＡ（サービス・レベル合意）は、ＣＯＳを含む。新しいＯＳＳ特徴がある。アップグレード経路は、ＦＴＴＨファイバ・リング又は各リング上の家庭数を減らすものである。電気通信業者間の競争を可能にするように、異なる電気通信業者に対して異なるスタック・リングが存在する。

（その他のワイヤライン・トポロジ）
先の説明は、リング型トポロジに焦点を当てていた。しかし、リング型トポロジがなくてもよいことを理解すべきである。更に一般的には、任意の適当なトポロジの相互接続通信ノードを実施できる。「通信ノード」は、一般に、他のノードと通信するように適応した任意のノードを指す。通信ノードは、ＨＣＣを有し、ユーザ又は世帯に関連するノードである顧客通信ノード、あるいは、電話局に関連するノードである電話局通信ノードでよい。ノードの少なくとも１つは、加入者リングをネットワークに相互接続するネットワーク交換装置として機能する。このノードは、リングからトラフィックを受け入れて、それを順送りし、またリングへのトラフィックを受信して、それをリング上に置く。図２の例で、ネットワーク交換装置は、電話局であり、他方、次に述べる図６の例では、ネットワーク交換装置は、ペデスタル中のゲートウエイ・ノードである。更になお一般的には、ネットワーク交換装置は、ＣＯと第１の顧客との間の、中間地点を含む任意の地点に物理的に配置できる。もちろん、第１の顧客までの距離が増えると、帯域幅能力は、低下する。

別のトポロジの例は、線形ＡＤＭ又は「デイジー・チェーン」トポロジである。線形ＡＤＭトポロジが実施されると、１組の通信ノードが一緒に直列に接続されることになる。リング型トポロジは、２つの末端の通信ノードが相互接続されるトポロジである。２つの末端通信ノードが相互接続されないことの結果として、線形ＡＤＭトポロジは、リング型トポロジが有するのと同じルート・ダイバシティを持たないことになる。それにも拘らず、本発明は、線形ＡＤＭトポロジを用いることを想定している。

（その他のリング・ネットワーク）
ここで図６を参照すると、本発明の１つの実施の形態によって提供されるＤＳＬリング・ネットワークの別の例が示されている。１つのリング構成に接続された１組の世帯１１８、１２０、１２２が示されている。第１の世帯１１８は、ペデスタル１１４の一部を形成するゲートウエイ・ノード１１５に対して１２４で接続される。同様に、世帯１２２は、１３０でゲートウエイ・ノード１１５に接続される。残りの世帯は、図２と同じように１つのリングに接続されているが、この場合、リング上の引き続く住宅間の接続は、ペデスタル１１４を経由して戻る。すなわち、接続１２６が世帯１１８と１２０との間に示され、接続１２８が世帯１２０と１２２との間に示されている。更に一般的に、リング上には、任意の複数個の世帯を含めることができる。ペデスタル１１４は、Ｎペア１０５を介してキャビネット１０６（ネットワーク・オペレータの技術用語によっては、しばしば、プライマリ接続ポイント−ＰＣＰ、あるいは、ジャンパ・ワイヤリング・インタフェース−ＪＷＩ、あるいは、サービス・アクセス・インタフェース−ＳＡＩと呼ばれる）に接続され、キャビネット１０６は、次にＤＳＬＡＭ１０１を有する電話局１００に接続されるように示されている。ペデスタル１１４は、Ｇ．Ｂｏｎｄ（ＩＴＵ ９９８．１／２／３）１０４に述べられたものと同様に、１００ペア１０２のＮおよびＮペア１０５を介して電話局１００に接続されている。比較のため、スター型トポロジで世帯１１２、１１４に接続された従来のペデスタル１１０も示されている。

ペデスタルは、典型的には、ネットワークから入力する複数のペア、特定の世帯につながる任意のペアを入力のペアの任意のものに接続することを許容するパッチ・パネルを含む。このように、従来のペデスタル１１０に関して、パッチ・パネルは、世帯１１２、１１４をペデスタル１１０に入力する５０ペアのうちの対応するものに任意に接続することを許容する。

ＤＳＬリングに加わるペデスタルに関して、ペア１２４および１３０のみがゲートウエイ・ノード１１５に接続される。残りの接続は、隣接する世帯間にある。このことは、ペデスタル１１４の一部を形成するパッチ・パネル間に接続を施すことによって実現される。例えば、世帯１１８と１２０との間の相互接続１２６は、ペデスタルから第１の世帯１１８につながる第１のペアと、第２の世帯１２０につながる第２のペアとの間にジャンパを接続することによって実現される。このように、ＤＳＬリングの構成は、非常に柔軟で、パッチの組を単に修正することによって容易に変更できる。図示された例で、電話局１００からペデスタル１１４までの帯域幅は、先に導入したボンディング方式を通して提供される。特に、ＤＳＬＡＭ１０１からの１組のペアは、論理的パイプとしてグループ化されることによって、個々のペアよりも高い帯域幅を提供する。この論理的パイプは、このようにＤＳＬリング上の世帯の任意のものおよびゲートウエイ・ノード１１５との間でパケットを送信するために使用される。例えば、ＤＳＬＡＭ１０１とゲートウエイ・ノード１１５との間の個別ペアが各々４Ｍｂ／ｓをサポートすると想定して、これは、ＤＳＬＡＭ１０１とゲートウエイ・ノード１１５との間の距離の関数であるが、そのようなペアを５０個組み合わせれば、２００Ｍｂ／ｓの帯域幅を作り出すことができる。これをリングに送ることによって、ゲートウエイ・ノード１１５によって各方向に１００Ｍｂを送信することができる。最大ＶＤＳＬ２の２倍の帯域幅を利用できることに関して、ホーム・ルータは、これよりも小さい量、例えば、１００ＭＢ／ｓを処理する。このことは、所与の世帯においてドロップするトラフィック量よりも多いトラフィックがない限り、問題にならない。対称的実施における最大ＶＤＳＬ２リング帯域幅は、２００ＭＢ／ｓである。

いくつかの実施の形態において、ゲートウエイ・ノード１１５は、任意の世帯に上のＨＣＣと極めて良く似たように振る舞う。図３Ｂは、いくつかのゲートウエイ・ノード実施に含めることができる付加的機能を示している。これは、Ｇ．Ｂｏｎｄ対応のＶＤＳＬ２インタフェース１５０およびツイスト・ペア・パンチ・パネル１５２を含む。更に一般的に、メイン・ネットワークおよびＤＳＬリングとトラフィックを交換できる任意のコンポネント・セットを使用できる。これは、ゲートウエイ・ノードに含めることができるが、ゲートウエイは、基本的に先に述べたＨＣＣの場合と同じトラフィック・プロセッサを含む。このケースで、Ｇ．Ｂｏｎｄ対応のインタフェース１５２は、先に述べたＨＣＣ上の通信装置と同じように振る舞い、トラフィック・プロセッサ６２のアッド／ドロップ・ポート１５１に接続されるように示されている。ここでの唯一の違いは、本質的にすべてのトラフィックがその装置との間で送受信されることであり、考え得る例外は、ゲートウエイ・ノードでそれ自体が終端する任意のトラフィックであろう。ゲートウエイ・ノードは、ＨＣＣに関して述べたような、ＵＳＢポート、ＷｉＦｉポート等の付加的な通信インタフェースを含む。

図６から分かるように、ＣＯ１００からペデスタル１１４までにおいて最大帯域幅を得るために、Ｇ．Ｂｏｎｄプロトコル１０４が使用される。ＣＯからのツイスト・ペアを介して電力供給され、環境的に強化されたゲートウエイ・ノード１１５は、Ｇ．Ｂｏｎｄ１０４のトラフィックを終端させ、ＤＳＬリングのゲートウエイとして機能する。

いくつかの実施の形態において、リング中の各ノードには、ＶＤＳＬ２に基づく完全なＡＤＭがある。ＤＳＬ伝送距離は、各々の個別ホップで再びゼロからスタートする。ほとんどのケースで、ペデスタルにまで戻り、次に隣接の住宅までのこれらホップは、２５０メートル（＜１０００フィート）より短い。この距離におけるＶＤＳＬ２帯域幅は、＞１００Ｍｂ／ｓの範囲にある（ＶＤＳＬ２チップセットの製造業者の仕様に依存する）。各種のＤＳＬ技術の帯域幅リーチを図７に示してある。

各住宅への出入りに２つの経路が存在するリングでは、それぞれ＞１００Ｍｂ／ｓを搬送する能力を秘めている。従って、このシナリオに関する帯域幅は、ボンドされるペア数およびＤＳＬＡＭからペデスタルまでの実際の距離に依存して２００Ｍｂ／ｓ（東回りで１００Ｍｂ／ｓおよび西回りで１００Ｍｂ／ｓ）よりも大きい可能性がある。基本的にリング上の加入者数が増えると、Ｇ．Ｂｏｎｄ１０４ストリーム中のボンディングに利用できるペア数が大きいことによって利用可能な帯域幅のプールは、増大する。

リングは、また１つのペアが切断された場合に、ゲートウエイ・ノードに到達できるように反対方向にトラフィックを送るという、リング自身を保護する特徴を有する。これは、リングに対してノード（住宅）をアッド（追加）したり、リングからノード（住宅）を取り除いたりすることとともに、保守目的のために極めて有用である。これは、顧客の要求に基づいて展開するビジネス・ケースを許容する。これは、「構築すれば彼らは、来るだろう（“Ｂｕｉｌｄ ｉｔ ａｎｄ ｔｈｅｙ ｗｉｌｌ ｃｏｍｅ”）」方式の落ち込んだ投資を解消する。このことは、またボンディングについても正しく、加入者がサービスを受けることに同意することに対応して、その住宅をリングに加えればよい。

いくつかの実施の形態において、ローカル・ループ・アンバンドリング（ＬＬＵ）が実行される。いくつかの実施の形態において、これは、ＣＯ中の共有配置物（ｃｏｌｏｃａｔｉｏｎ）を介して現在実行されている論理的分離を利用して実行される（すなわち、トラフィックは、担当者によって顧客からＣＯに搬送されて、次に手放される）。他の実施の形態において、ＣＯ中の共有配置物と一緒にペデスタル中にも別のゲートウエイ・ノードが導入される。これは、業者毎にリングの物理的分離を許容する。ペデスタル中の空間に関する配慮は、このやり方でサポートする必要のある業者数に基づいて問題となる。より実利的な方式は、ペデスタル中のジャンパ導入およびＣＰＥ（顧客宅内機器）に対して支払いを行う競合業者を有する。

誰かが彼らの電話回線を切断した場合、リング・アーキテクチャの１つの特徴は、リングが自己保護的であり得るということである。例えばよくあるケースであるが、もしトラフィックが一方向でゲートウエイ・ノードに到達できなければ、それは、もう一方の方向に経路選択される。このシナリオでは、業者に対して警報を発し、それは、業者固有の手順に従って処理される。問題は、ノード（住人）は、理由が何であろうと、リングから彼らを取り外しても、彼らは、単独では、彼らの隣人がネットワークへの彼らの接続を失うようにすることはできないことである。もしＣＰＥにＷｉＦｉインタフェースが含まれれば、業者によってワイヤレス・メッシュが実施されて、それによって、ケーブル切断時に別の保護経路が利用できる。メッシュの実施は、ワイヤレス送信信号の強度および伝送距離に依存して、別の物理的に配線されたリングへのブリッジとして振る舞う。いくつかの実施において、各顧客の通信ノードは、ワイヤレス接続を介して別の顧客通信ノードと通信するように適応したトランシーバを有する。ワイヤレス接続は、ＣＯへの既存の通信経路が動作しなくなった場合に、ＣＯへの代替通信経路を許容する。

別の実施の形態において、ワイヤレス・インタフェースを用いて、ワイヤライン接続によって直接に接続されていない他の装置に到達するようにワイヤライン・ネットワークの到達距離を延長できる。メイン・ネットワーク（前の実施の形態で説明したネットワーク）について述べたのと同様にして、世帯の第２の組が接続され、世帯の組同士間のワイヤレス接続は、線形になっており、例えば、リング又は線形ＡＤＭを形成する。世帯の少なくとも１つは、メイン・ネットワーク上の世帯の１つへのワイヤレス接続を有する。

いくつかの実施の形態において、上で述べたように、１又は複数のワイヤライン接続が故障した場合に、保護切替えを実行するためにワイヤレス・インタフェースを利用できる。

いくつかの実施の形態において、２つの線形ＡＤＭトポロジの端点間にワイヤレス接続を使用してリング型トポロジを完成させることができる。

いくつかの実施の形態において、リング送信プロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．１７のレジリエント・パケット・リング（ＲＰＲ）基準に基づいており、総体的に下方側にあるピーク（ｐｅｅｋ）帯域幅とノード間の帯域幅が異ることが可能となるように何らかの修正を伴う。ＲＰＲは、大都市のオプティカル・ネットワーク用に設計された。

述べられた実施の形態において、パケットをアッド／ドロップするために各ノードには、パケット・アッド／ドロップ機能が含まれる。更に一般的には、トラフィック・アッド／ドロップ機能も含まれる。これは、パケット・アッド／ドロップ機能を含むか、あるいは、数個の特殊な例を挙げると、タイムスロット又は波長／周波数を用いて実施されるトラフィックを含む。

いくつかの実施の形態において、パケット・アッド／ドロップは、ＤＳＬ通信に関するものである。これは、例えば、ＡＤＳＬ（非対称型ＤＳＬ）、ＳＤＳＬ（対称型ＤＳＬ）、ユニＤＳＬ（ユニバーサルＤＳＬ）、ＶＤＳＬ（超高速ＤＳＬ）およびＶＤＳＬ２（超高速ＤＳＬバージョン２）又は、ＤＳＬの未来のバージョンである。

以上の教えに照らして、本発明の数多くの修正および変形が可能である。従って、発明は、添付の請求項の範囲内で、ここに特別に説明された以外の別のやり方で実施されることを理解すべきである。

世帯と電話局との間を接続する銅ペアの既知のネットワーク・トポロジの模式図。 発明の１つの実施の形態に従って、世帯と電話局との間を接続する銅ペアの例示的なリング・ネットワーク・トポロジの模式図。 発明の１つの実施の形態に従う例示的ＨＣＣ（ホーム通信局）のブロック図。 発明の１つの実施の形態に従うゲートウエイ・ノード機能のブロック図。 複数のＶＤＳＬ（超高速ＤＳＬ）ＤＳＬＡＭ（ＤＳＬアクセス・マルチプレクサ）スター・ネットワークを有する従来のトポロジの模式図。 発明の１つの実施の形態に従う、複数のＶＤＳＬ（超高速ＤＳＬ）リング・ネットワークを有する例示的トポロジの模式図。 発明の１つの実施の形態に従って提供される、従来のスター型実施とリング・ネットワーク・トポロジの両方を含む別のネットワークのブロック図。 各種のＤＳＬ技術に関するリーチと帯域幅との関係を示すグラフ。

Claims (34)

1. ワイヤライン・ネットワークであって、
   少なくとも１つの電話ネットワーク交換装置を対応する第１の顧客通信ノードに接続する少なくとも１つのネットワーク接続と、
   複数の第２の顧客通信ノードと、
   通信ノード間の複数の相互接続であって、すべての通信ノードが線形に相互接続され、ネットワーク交換装置への少なくとも１つの通信経路を有するようにし、各々の相互接続が導電性ツイスト・ペア線を含む複数の相互接続と、
   各顧客通信ノードにあるトラフィック・アッド／ドロップ機能と、
   を含むワイヤライン・ネットワーク。
2. 請求項１記載のワイヤライン・ネットワークであって、トラフィック・アッド／ドロップ機能は、パケット・アッド／ドロップ機能を含む前記ワイヤライン・ネットワーク。
3. 請求項２記載のワイヤライン・ネットワークであって、ネットワーク交換装置は、電話局、ＤＬＣ（デジタル・ループ・キャリア）ノード、ネットワークＰＯＰ（ポイント・オブ・プレゼンス）を含むグループから選ばれたものである前記ワイヤライン・ネットワーク。
4. 請求項２記載のワイヤライン・ネットワークであって、ネットワーク交換装置は、ペデスタル中のゲートウエイ・ノードである前記ワイヤライン・ネットワーク。
5. 請求項４記載のワイヤライン・ネットワークであって、少なくとも１つの電話ネットワーク交換装置を対応する第１の顧客通信ノードに接続する少なくとも１つのネットワーク接続は、ゲートウエイ・ノードと対応する第１の顧客通信ノードとの間に少なくとも１つの接続を含む前記ワイヤライン・ネットワーク。
6. 請求項４記載のワイヤライン・ネットワークであって、
   ゲートウエイ・ノードと対応する第１の顧客通信ノードとの間の少なくとも１つの接続との間でトラフィックを通過させるように動作する複数のネットワーク側の導電性ツイスト・ペア線にゲートウエイ・ノードが接続されている、
   前記ワイヤライン・ネットワーク。
7. 請求項６記載のワイヤライン・ネットワークであって、ゲートウエイ・ノードと対応する第１の顧客通信ノードとの間の少なくとも１つの接続は、ゲートウエイ・ノードと２つの第１の顧客通信ノードの各々との間の対応するネットワーク接続を含む前記ワイヤライン・ネットワーク。
8. 請求項２記載のワイヤライン・ネットワークであって、相互接続は、リング型トポロジを形成する前記ワイヤライン・ネットワーク。
9. 請求項８記載のワイヤライン・ネットワークであって、トラフィックは、リング型トポロジの回りを両方に流れる前記ワイヤライン・ネットワーク。
10. 請求項２記載のワイヤライン・ネットワークであって、相互接続は、線形ＡＤＭ（アッド・ドロップ・マルチプレクサ）を形成する前記ワイヤライン・ネットワーク。
11. 請求項２記載のワイヤライン・ネットワークであって、各顧客通信ノードにあるパケット・アッド／ドロップ機能は、顧客通信ノードに対してネットワーク上で受信したパケットをドロップし、パケットを顧客通信ノードからネットワークにアッドする前記ワイヤライン・ネットワーク。
12. 請求項１１記載のワイヤライン・ネットワークであって、パケット・アッド／ドロップ機能は、ＤＳＬ（デジタル加入者ライン）通信に関するものである前記ワイヤライン・ネットワーク。
13. 請求項１２記載のワイヤライン・ネットワークであって、ＤＳＬ通信は、ＡＤＳＬ（非対称型ＤＳＬ）、ＳＤＳＬ（対称型ＤＳＬ）、ユニＤＳＬ（ユニバーサルＤＳＬ）、ＶＤＳＬ（超高速ＤＳＬ）およびＶＤＳＬ２（超高速ＤＳＬバージョン２）を含むグループから選ばれたものである前記ワイヤライン・ネットワーク。
14. 請求項１１記載のワイヤライン・ネットワークであって、各顧客通信ノードは、
    相互接続を介してネットワーク交換装置から送信される電源信号を抽出する回路、
    を含む前記ワイヤライン・ネットワーク。
15. 請求項１１記載のワイヤライン・ネットワークであって、各顧客通信ノードに対して、
    パケット・アッド／ドロップ機能は、特別な顧客通信ノードに対するパケットを抽出し、すべてのその他のパケットを再生し、それらを順送りし、
    ドロップされた各パケットは、デジタル・インタフェースにデジタル的に送られるか、あるいは、アナログ形式に変換されて、アナログ・インタフェースに送られる、
    前記ワイヤライン・ネットワーク。
16. 請求項１１記載のワイヤライン・ネットワークであって、各顧客通信ノードは、
    ローカル電源、
    を含む前記ワイヤライン・ネットワーク。
17. 請求項２記載のワイヤライン・ネットワークであって、相互接続の少なくともいくつかは、既存のスター型トポロジ・ネットワークの導電性ツイスト・ペア線の区分で形成される前記ワイヤライン・ネットワーク。
18. 請求項２記載のワイヤライン・ネットワークであって、各顧客通信ノードは、ワイヤレス接続を通して別の顧客通信ノードと通信するように適応したトランシーバを含む前記ワイヤライン・ネットワーク。
19. 請求項１８記載のワイヤライン・ネットワークであって、相互接続を介したネットワーク交換装置への既存の通信経路が利用できなくなった場合に、ワイヤレス接続がネットワーク交換装置への代替通信経路の一部を形成する前記ワイヤライン・ネットワーク。
20. 請求項１記載のワイヤライン・ネットワークであって、更に、
    第２の複数の顧客通信ノードと、
    第２の通信ノード間の複数の相互接続であって、第２の複数のもののすべての通信ノードが線形に接続され、各相互接続が導電性ツイスト・ペア線を含む複数の相互接続と、
    第２の複数の顧客通信ノードの少なくとも１つを第１の複数の顧客通信ノードの１つの接続する少なくとも１つのワイヤレス接続と、
    第２の複数の顧客通信ノードの各々にあるトラフィック・アッド／ドロップ機能と、
    を含む前記ワイヤライン・ネットワーク。
21. ＤＳＬネットワークを形成する方法であって、
    ネットワーク交換ノードから第１の顧客宅内機器までに既存の導電性ツイスト・ペア線接続を配置する工程と、
    ネットワーク交換ノードから第２の顧客宅内機器への１つの接続を切断し、その接続を第１の顧客宅内機器へ再接続して、第１の顧客宅内機器および第２の顧客宅内機器が相互接続されるようにし、更に他の顧客宅内機器についても同じようにする工程と、
    を含む方法。
22. 請求項２１記載の方法であって、切断および再接続は、ペデスタル中のパッチ・パネルで実行される前記方法。
23. 請求項２１記載の方法であって、更に、
    ネットワーク交換ノードから別の第１の顧客宅内機器までに別の既存の導電性ツイスト・ペア線接続を採用する工程、
    を含み、
    接続は、ＤＳＬネットワークに対してリング型トポロジを形成する、
    前記方法。
24. 請求項２１記載の方法であって、接続は、ＤＳＬネットワークに対して線形ＡＤＭを形成する前記方法。
25. ワイヤライン・ネットワークで使用するための顧客通信ノードであって、ワイヤライン・ネットワークは、複数の顧客通信ノード間の導電性ツイスト・ペア線相互接続を有し、前記顧客通信ノードは、更に、少なくとも１つの通信装置に接続可能であって、
    第１の導電性ツイスト・ペア線相互接続と接続するための第１の通信ポートと、
    第２の導電性ツイスト・ペア線相互接続と接続するための第２の通信ポートと、
    少なくとも１つの通信装置に接続するための少なくとも１つの装置インタフェースと、
    アッド／ドロップ・マルチプレクサであって、
    ａ）第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つを介して受信したＤＳＬパケット・データを、もしそのパケット・データが少なくとも１つの通信装置および／又は顧客通信ノードに対する通信に関するものであれば、ドロップし、
    ｂ）第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つを介して受信したＤＳＬパケット・データを、もしその受信したＤＳＬパケット・データが少なくとも１つの通信装置および／又は顧客通信ノードに対する通信に関するものでなければ、終端させて再送信するか、あるいは、別の方法によるかして通過させ、
    ｃ）ＤＳＬパケット・データが少なくとも１つの通信装置および／又は顧客通信ノードからの通信に関するものであり、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つを介してＤＳＬパケット・データをアッドする、
    ように適応した前記アッド／ドロップ・マルチプレクサと、
    を含む顧客通信ノード。
26. 請求項２５記載の顧客通信ノードであって、
    少なくとも１つの通信装置は、少なくとも１つのアナログ装置を含み、
    少なくとも１つの装置インタフェースは、少なくとも１つのアナログ装置のために、アナログ形式とデジタル形式との間で信号を変換するＡ／Ｄ（アナログからデジタルへ）回路およびＤ／Ａ（デジタルからアナログへ）回路を含む、
    前記顧客通信ノード。
27. 請求項２５記載の顧客通信ノードであって、更に、
    第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つから電力を抽出し、
    抽出された電力の少なくとも一部を少なくとも１つの装置インタフェースに提供する、
    ように適応した前記顧客通信ノード。
28. 請求項２５記載の顧客通信ノードであって、少なくとも１つの通信装置は、低電流消費ユーザ装置を含み、顧客通信ノードは、更に、
    顧客通信ノードおよび低電流消費装置ユーザ装置に対して電力を供給することによって、低電流消費装置ユーザ装置がメイン電力停電の場合でも動作できるようにする電源であって、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの少なくとも１つから電力を供給される電源、
    を含む前記顧客通信ノード。
29. 請求項２８記載の顧客通信ノードであって、低電流消費装置ユーザ装置は、電話機である前記顧客通信ノード。
30. 請求項２８記載の顧客通信ノードであって、更に、
    それを通して、ワイヤライン接続によって直接接続されていない他の装置に到達するようにワイヤライン・ネットワークのリーチを延長できるワイヤレス・インタフェース、
    を含む前記顧客通信ノード。
31. 請求項２８記載の顧客通信ノードであって、更に、
    １又は複数のワイヤライン接続が故障した場合に、それを通して、保護切替えを実行できるワイヤレス・インタフェース、
    を含む前記顧客通信ノード。
32. 請求項２８記載の顧客通信ノードであって、更に、
    それを通して、２つの線形ＡＤＭトポロジを接続するリング型トポロジを完成できるワイヤレス・インタフェース、
    を含む前記顧客通信ノード。
33. 少なくとも１つの第１の顧客通信ノードが、ＤＳＬトラフィックを受信する工程と、
    複数の顧客通信ノードのうちの１つが前記第１の顧客通信ノードであって、前記複数の顧客通信ノードの各々が、パケット・アッド／ドロップ機能を実行し、ＤＳＬトラフィックを再生し、次の通信ノードへの直接的な接続を介して送信する工程と、
    を含む方法。
34. 請求項３３記載の方法であって、更に、
    複数の顧客通信ノードに対するトラフィックを、複数の導電性ツイスト・ペア線を含む１つの論理接続上へ集中させる工程と、
    トラフィックをゲートウエイ・ノードに送信する工程と、
    ゲートウエイ・ノードが、トラフィックを少なくとも１つの第１の顧客通信ノードに送信する工程と、
    を含む前記方法。

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