專利名稱：電信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信網(wǎng)絡(luò)，并且特別涉及提供例如可以用于互聯(lián)網(wǎng)及類似服務(wù)的寬帶電信服務(wù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，存在一種正在增長的需求，即需要寬帶服務(wù)以支持對終端用戶的寬范圍信息服務(wù)，這些信息服務(wù)包括例如電子郵件，互聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)接入，文件傳送，以及音頻和視頻節(jié)目發(fā)布。對此的一個已有的解決方案是發(fā)展非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)服務(wù)，由此可通過銅對絞電話線在下行方向上(例如，從互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP)或者公司主機到它們的終端用戶)提供相對高的比特率。(ADSL和其變型例如VDSL(超高速ADSL)通常被稱做“xDSL”)。但是，它們都具有某些缺點。特別是使用銅對絞線具有有限的可達距離，并且與中繼線和接入分配網(wǎng)相關(guān)的成本導(dǎo)致它們對于預(yù)期服務(wù)區(qū)域的某些部分的覆蓋是不經(jīng)濟的。
如所例舉的(參見M.Fitch和A.Fidler所寫的“An overview ofsatellite access networks”的文章，發(fā)表于BT Technology Journal，Vol.18，No.3(July 2000)，pp.94-101)，衛(wèi)星無線鏈路能夠被用于這樣一個方案中，在該方案中將來自一個ISP的信號以數(shù)字視頻廣播(DVB)格式通過衛(wèi)星鏈路傳輸?shù)揭粋€用戶終端，同時將相反方向的業(yè)務(wù)通過公共交換電話網(wǎng)發(fā)送。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種電信接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個到電信網(wǎng)絡(luò)的接口；一個分支設(shè)備；
用于在該接口和該分支設(shè)備之間雙向輸送數(shù)據(jù)的第一傳輸裝置；用于在該分支設(shè)備和用戶終端之間雙向輸送數(shù)據(jù)的第二傳輸裝置；用于從該分支設(shè)備向該用戶終端輸送數(shù)據(jù)的第三傳輸裝置；其中該分支設(shè)備在操作中被設(shè)置用于檢查從接口接收到的數(shù)據(jù)項，并且依據(jù)包含在數(shù)據(jù)項中的信息選擇性地通過第二或第三傳輸裝置對數(shù)據(jù)進行路由選擇；并且其中第三傳輸裝置被設(shè)置用于通過一個到達用戶終端所在建筑物的、與第二傳輸裝置所使用的路徑無關(guān)的路徑將數(shù)據(jù)傳遞到所述建筑物。
本發(fā)明的其它方面將在權(quán)利要求書中陳述。


下面將通過實例并參考附圖描述本發(fā)明的一些實施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電信系統(tǒng)的方框圖；圖2是根據(jù)第二實施例的電信系統(tǒng)的方框圖；圖3圖示了可應(yīng)用在圖1或圖2中的改進的衛(wèi)星鏈路方案。
具體實施例方式
圖1示出本發(fā)明的第一種方案，該方案中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器1通過任何適當(dāng)類型的傳輸鏈路2被連接到路由器3(也稱為本地網(wǎng)關(guān)或者L2TP服務(wù)器)，其中該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器1形成一個到互聯(lián)網(wǎng)(未示出)的接口，并由例如互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供者或者公司內(nèi)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)來操作。進而通過一個互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)4(例如一個多服務(wù)平臺)將該路由器3連接到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器或者本地接入集中器(LAC)5。通過與LAC5連接的ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))8或者PSTN(公共交換電話網(wǎng)絡(luò))9和調(diào)制解調(diào)器10，利用撥號連接將用戶終端7連接到該路由器3。
應(yīng)該理解，盡管可能并且實際上一般會有許多連接到網(wǎng)絡(luò)4的服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)，但各個服務(wù)器計算機1具有其自己的本地網(wǎng)關(guān)3。
如迄今所述，該方案當(dāng)然是常規(guī)的。但網(wǎng)關(guān)3還通過傳輸鏈路11連接到IP-to-DVB網(wǎng)關(guān)12(為了向數(shù)字視頻廣播格式的轉(zhuǎn)換)并且由此被連接到衛(wèi)星地面站發(fā)射器13。由在衛(wèi)星14中的轉(zhuǎn)發(fā)器將來自發(fā)射器的信號轉(zhuǎn)播給形成用戶終端7的部分的接收器單元15。不過其它類型的無線鏈路也可應(yīng)用于該目的。
圖1所示的方案的一個重要特征是它既使用通過衛(wèi)星鏈路的寬帶路徑A，也使用通過PSTN的窄帶路徑B來將業(yè)務(wù)從ISP的服務(wù)器1輸送到用戶終端7。相反方向上的上行連接僅通過PSTN路徑B。因此設(shè)備3需要附加的功能，因為它必須檢查下行業(yè)務(wù)以便決定是通過衛(wèi)星鏈路(A)還是通過陸地返回信道(B)來傳送業(yè)務(wù)。
在這點上，值得注意的是(稍后將詳細討論)，雖然在服務(wù)器1和用戶終端7之間交換的實際數(shù)據(jù)(除了建立信令以外)由IP分組構(gòu)成，但在服務(wù)器和終端之間的實際傳輸路徑僅是一個應(yīng)用嵌套協(xié)議(tunnellingprotocol)顯式來輸送數(shù)據(jù)的連接。
因此圖1的路由器3還包含了在必要的程度上用于識別通過該路由器3的分組中的模式的設(shè)計。
關(guān)于哪些數(shù)據(jù)將通過哪條路徑被發(fā)送的實際決定是基于占優(yōu)勢的網(wǎng)絡(luò)條件和/或，由服務(wù)器1插入到數(shù)據(jù)中的規(guī)定應(yīng)該按照哪條路徑的信息而做出的。因此，選擇標(biāo)準(zhǔn)可以包括下行和返回鏈路各自的可用容量；分組首部中識別的UDP端口號IP首部中的多點傳送/單點傳送標(biāo)識符；以及包含在更高層協(xié)議結(jié)構(gòu)中的，用于指示具體的QoS，或者與應(yīng)用有關(guān)的參數(shù)的信息。
該功能性可以基于標(biāo)準(zhǔn)或者專有路由選擇協(xié)議的應(yīng)用，例如MPLS，DiffServ，IntServ，RSVP，第4層交換，基于路由選擇的策略，條件性接入路由選擇，QOS/帶寬管理特征等。
當(dāng)然，該處理需要已經(jīng)將相關(guān)的端口數(shù)，標(biāo)識符等插入到數(shù)據(jù)中。通常，由服務(wù)器1根據(jù)數(shù)據(jù)類型來執(zhí)行該功能，例如，形成大文件的傳輸部分的數(shù)據(jù)將成為一個被標(biāo)記為通過衛(wèi)星傳播的明確侯選；相反的，對于一個時間關(guān)鍵性數(shù)據(jù)來說同步衛(wèi)星的鏈路中固有的大約四分之一秒的延遲也是顯著的，因此最好通過陸地路徑來傳播該數(shù)據(jù)。例如一些類型的計算機游戲就屬于這一類。另一種可能性是將文件或者文檔的初始部分通過鏈路B發(fā)送而將剩余部分通過鏈路A發(fā)送。
因此顯然在信息提供者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和本地接入集中器之間的網(wǎng)絡(luò)中適當(dāng)?shù)狞c上存在一個選擇，即將業(yè)務(wù)通過高速、能夠廣播的衛(wèi)星鏈路轉(zhuǎn)發(fā)給終端用戶，還是將業(yè)務(wù)通過低延遲的陸地鏈路轉(zhuǎn)發(fā)給終端用戶。圖1示出在一個實例網(wǎng)絡(luò)中，該決定處理可能發(fā)生的一個可能的點。
圖1還在16處示出了使用衛(wèi)星返回信道的可能性，以便圖示出上行鏈路也可以利用衛(wèi)星傳輸?shù)目赡苄?，并且實際上，與使用上述混合衛(wèi)星/陸地服務(wù)的用戶共處于同一系統(tǒng)中的其他用戶可以排它地使用衛(wèi)星鏈路。
能夠理解轉(zhuǎn)發(fā)器14實際上將承載用于超過一個用戶終端7的業(yè)務(wù)量。因此，網(wǎng)關(guān)12在DVB幀結(jié)構(gòu)中包括識別符，用于指示將數(shù)據(jù)提供給哪個用戶，并且接收器15檢查所接收的幀以便提取那些指向特定用戶7的幀。
以完成衛(wèi)星下行和上行接入網(wǎng)絡(luò)到陸地寬帶網(wǎng)絡(luò)的少數(shù)節(jié)點的無縫連接為目的，為了能共用寬帶基礎(chǔ)設(shè)施，例如核心網(wǎng)絡(luò)、到信息提供者的連接、代理服務(wù)器、高速緩沖區(qū)(cache farms)和服務(wù)環(huán)境，現(xiàn)將描述一種改進的方案，該方案在一個實例網(wǎng)絡(luò)中使用專用的衛(wèi)星寬帶接入服務(wù)器(BAS)。
在圖1中，智能路由選擇處理已經(jīng)被認為是位于網(wǎng)絡(luò)中某點的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或者路由器的功能，其中該網(wǎng)絡(luò)連接信息提供者和分配網(wǎng)絡(luò)。它可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲而采用幾種形式(包括硬件和軟件)，并且例如(如圖1所示)可以是一個與特定信息提供者相關(guān)聯(lián)的本地網(wǎng)關(guān)、一個L2TP(或者等價協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，一個支持接入到整個網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入服務(wù)器或者這些選項的混合組合。
雖然圖1的系統(tǒng)是非常令人滿意的，但它不一定充分利用了可用的網(wǎng)絡(luò)資源。
因此圖2示出了本發(fā)明的第二個實施例，該實施例使用少量的本地接入服務(wù)器或者集中器無縫地將衛(wèi)星分配網(wǎng)絡(luò)連接到核心寬帶基礎(chǔ)設(shè)施。它可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲采用幾種形式(包括硬件和軟件)，并且例如可以是一個改進的本地接入集中器(LAC)、寬帶接入服務(wù)器(BAS)、L2TP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(本地網(wǎng)關(guān))，標(biāo)準(zhǔn)路由器或者上述所列的混合組合。
更具體地，圖2也具有服務(wù)器1，相同的具有接入網(wǎng)絡(luò)部件4到6及8到10的陸地路徑B，具有部件11到15和用戶終端7的路徑A。此外，各個服務(wù)器具有類似于圖1的路由器3的路由器20，只是這些路由器是常規(guī)的，因為它們不再是衛(wèi)星鏈路“插入”陸地路徑的點。而是將路由器20通過寬帶電信網(wǎng)絡(luò)連接到衛(wèi)星寬帶接入服務(wù)器21，該服務(wù)器與兩條路徑A，B連接并且通過其中一個路徑以前述的方式對業(yè)務(wù)進行路由選擇。一個通過ADSL(或者更通常的xDSL)分配網(wǎng)絡(luò)傳遞服務(wù)的寬帶接入服務(wù)器22也被示出，以便圖示出該方案提供了混合不同傳遞模式的靈活性，使得可以通過對于覆蓋區(qū)域的某些部分使用全部陸地鏈路，并對于其它部分使用陸地傳輸用于來自終端用戶的上行業(yè)務(wù)，以及使用陸地和衛(wèi)星傳輸?shù)慕M合用于至終端用戶的下行業(yè)務(wù)，從而把寬帶服務(wù)的經(jīng)濟性覆蓋擴展到整個的希望市場區(qū)域。在常規(guī)的系統(tǒng)中，寬帶接入服務(wù)器(BAS)和網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器(NAS)分別處理在陸地ADSL和撥號IP接入情況中的分配網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)之間的連接。它們主要的功能是通過網(wǎng)絡(luò)運營者核心網(wǎng)絡(luò)把終端用戶信令和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(例如點對點協(xié)議(PPP)會話)隧穿到與信息提供者相關(guān)的合適的第二層嵌套協(xié)議(L2TP)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(LNS)或者本地網(wǎng)關(guān)(HG)(通常的術(shù)語“本地網(wǎng)關(guān)”是既指獨立的本地網(wǎng)關(guān)路由器也指具有多個網(wǎng)關(guān)的本地網(wǎng)關(guān)區(qū)(farms))。在兩種情況中，端對端雙向隧道被建立在終端用戶設(shè)備和LNS或者HG之間。
在圖2所示的系統(tǒng)中，我們需要在LNS/HG和LAC之間的網(wǎng)絡(luò)中的一個合適的點脫離該隧道，并且使下行業(yè)務(wù)改道通過衛(wèi)星分配路徑。建議該功能在改進的衛(wèi)星寬帶接入服務(wù)器(SatBAS)中實現(xiàn)，該服務(wù)器無縫地位于與信息提供者相關(guān)的撥號IP LAC/NAS和LNS/HG之間。建議通過所需的專有和標(biāo)準(zhǔn)嵌套協(xié)議(L2TP，L2F)、點對點協(xié)議(PPPoA，PPP，PPTP，ATMP)以及附加IP/UDP路由選擇協(xié)議的處理，使下行衛(wèi)星業(yè)務(wù)無縫地脫離標(biāo)準(zhǔn)雙向隧道?？上胂蟮竭@些指定的衛(wèi)星寬帶接入服務(wù)器(SatBAS)通常會與它們各自的IP/DVB網(wǎng)關(guān)和衛(wèi)星上行鏈路站搭配。
現(xiàn)在將描述的一個改進型(該改進型可應(yīng)用在圖1的系統(tǒng)，或者應(yīng)用在圖2的系統(tǒng)中)，它涉及在集線器站13和衛(wèi)星14中傳輸資源的分配，和在用戶建筑物衛(wèi)星接收器15內(nèi)的接收器功能，以便在最高效地利用傳輸資源的同時，使得廣范圍的服務(wù)能被同步承載。它涉及為不同類型的業(yè)務(wù)而使用分離的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，這些業(yè)務(wù)例如是廣播流，如TV和無線信道；廣播文件，如軟件包、數(shù)據(jù)包或者視頻節(jié)目；和交互式的業(yè)務(wù)，如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽，遠程存取，和游戲。圖3圖示出轉(zhuǎn)發(fā)器容量和用戶建筑物接收器功能的對應(yīng)配置。
在此的想法是，在一個指定對地同步軌道位置中，將分離的轉(zhuǎn)發(fā)器分配給具有特定特性的業(yè)務(wù)。該目的是，通過在用戶終端7中提供足夠的獨立接收器模塊，以允許多個不同的服務(wù)同時運轉(zhuǎn)，使得在衛(wèi)星中承載的業(yè)務(wù)量的所需重復(fù)或者復(fù)制程度最小。例如提供兩個接收器模塊可以允許在接收來自一個轉(zhuǎn)發(fā)器的廣播流的同時通過另一個轉(zhuǎn)發(fā)器使用交互式個人瀏覽。第三個模塊還允許，例如，常規(guī)的網(wǎng)頁高速緩沖或者視頻節(jié)目下載按照給定的進度表進行而不影響其它的應(yīng)用?？梢蕴峁└郊幽K以用于附加的并行服務(wù)。因此，圖3示出用于各不同路徑A1，A2等的單元12，13和15的復(fù)制。路由器3或者服務(wù)器21以前述的用于兩個路徑A和B之間選擇的相同方式執(zhí)行在可替換的路徑A1，A2，…，B中的數(shù)據(jù)的實際分配。
此外應(yīng)該注意到，如果希望的話，圖3所示的方案可以應(yīng)用于僅使用衛(wèi)星的系統(tǒng)，該系統(tǒng)沒有前面所討論的雙重衛(wèi)星/陸地服務(wù)。在這種情況下，可將圖3與圖1(或2)結(jié)合，通過衛(wèi)星進行上行通信并且省略路徑B(即，項4，5，6，8，9，10)。
可見所描述的該系統(tǒng)減少了一些致使傳統(tǒng)的系統(tǒng)對大規(guī)模市場來說不經(jīng)濟的局限，例如常規(guī)系統(tǒng)不能同時將單獨的和廣播業(yè)務(wù)傳送給用戶，以及將信息提供者網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接到分配網(wǎng)絡(luò)的各種手段。
權(quán)利要求
1.一種電信接入系統(tǒng)，包括一個到電信網(wǎng)絡(luò)的接口；一個分支設(shè)備(21)；第一傳輸裝置，用于在該接口和該分支設(shè)備之間雙向輸送數(shù)據(jù)；第二傳輸裝置(B)，用于在該分支設(shè)備和用戶終端(7)之間雙向輸送數(shù)據(jù)；第三傳輸裝置(A)，用于將數(shù)據(jù)從該分支設(shè)備輸送給該用戶終端；其中該分支設(shè)備(21)在操作中被設(shè)置用于檢查從接口接收到的數(shù)據(jù)項，并且依據(jù)包含在數(shù)據(jù)項中的信息選擇性地通過第二或第三傳輸裝置對數(shù)據(jù)進行路由選擇；并且其中第三傳輸裝置被設(shè)置用于通過一個到達用戶終端所在建筑物的、與第二傳輸裝置所使用的路徑無關(guān)的路徑(14)將數(shù)據(jù)傳遞到所述建筑物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的傳輸系統(tǒng)，其中第二和第三傳輸裝置具有不同的特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的傳輸系統(tǒng)，其中所述第二和第三傳輸裝置分別將數(shù)據(jù)傳遞到用戶終端所在的建筑物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或者3所述的電信接入系統(tǒng)，其中第二傳輸裝置是一個陸地電信鏈路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2或者3所述的電信接入系統(tǒng)，其中第二傳輸裝置是一個包括電纜的陸地電信網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任何一個所述的電信接入系統(tǒng)，其中第三傳輸裝置具有比第二傳輸裝置更高的容量。
7.根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任何一個所述的電信接入系統(tǒng)，其中第三傳輸裝置包括無線發(fā)射器和無線接收器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電信接入系統(tǒng)，其中第三傳輸裝置是一個衛(wèi)星鏈路。
9.根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任何一個所述的電信接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個第三傳輸裝置，其中分支設(shè)備可操作地依據(jù)包含在數(shù)據(jù)項中的信息選擇性地通過第二或所選中的一個第三傳輸裝置對數(shù)據(jù)進行路由選擇。
10.根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任何一個所述的電信接入系統(tǒng)，其中接口可操作地將以下信息插入數(shù)據(jù)項中，該信息指示出各數(shù)據(jù)項將被路由選擇通過由第一和第二傳輸裝置代表的哪條路由。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電信接入系統(tǒng)，其中依據(jù)數(shù)據(jù)項是形成待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主體的一個相對小部分，還是待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主體的一個相對大部分，所插入的信息指示第二或者第三路由。
12.根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任何一個所述的電信接入系統(tǒng)，其中接口所連接的網(wǎng)絡(luò)是一個分組網(wǎng)絡(luò)，并且所述的數(shù)據(jù)項是分組。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的傳輸系統(tǒng)，其中第一和第二傳輸裝置形成點對點鏈路，并且分支設(shè)備在操作中被設(shè)置用于檢查從接口接收的分組，其目的僅是確定是通過第二傳輸裝置還是第三傳輸裝置對該分組進行路由選擇。
14.根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任何一個所述的電信接入系統(tǒng)，其中分支設(shè)備被設(shè)置用于監(jiān)控第二和/或第三傳輸裝置的容量，并且其路由選擇決定也取決于該容量。
15.根據(jù)前述的權(quán)利要求中的任何一個所述的電信接入系統(tǒng)，其中分支設(shè)備與多個所述接口連接，這些接口與網(wǎng)絡(luò)連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任何一個所述的電信接入系統(tǒng)，其中第一傳輸裝置是一個將分支設(shè)備連接到多個所述接口的電信網(wǎng)絡(luò)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電信接入系統(tǒng)，其中第一傳輸裝置還與第四傳輸裝置連接以便在不分支的情況下向另外的用戶終端輸送數(shù)據(jù)并從其接收數(shù)據(jù)。
18.一種電信接入系統(tǒng)，包括一個到電信網(wǎng)絡(luò)的接口；一個分支設(shè)備；多個傳輸裝置，能夠同時將數(shù)據(jù)從分支設(shè)備輸送到用戶終端；其中分支設(shè)備在操作中被設(shè)置用來檢查從接口接收的數(shù)據(jù)項，并且根據(jù)包含在數(shù)據(jù)項中的信息，選擇地通過傳輸裝置中相應(yīng)的一個對數(shù)據(jù)進行路由選擇。
全文摘要
一種到網(wǎng)絡(luò)，例如互聯(lián)網(wǎng)的接口(1)通過接入網(wǎng)絡(luò)(4)被連接到用戶終端(7)。在該路徑中插入一個分支點(3)，它將某些(不是全部)的來自接口(1)的數(shù)據(jù)通過另選路徑，例如衛(wèi)星鏈路(12，13，14，15)轉(zhuǎn)發(fā)到終端(7)。通過檢查數(shù)據(jù)項的內(nèi)容做出按照哪條路徑發(fā)送的決定。
文檔編號H04L12/64GK1471777SQ0181820
公開日2004年1月28日 申請日期2001年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月31日
發(fā)明者大衛(wèi)·麥戈文, 大衛(wèi) 麥戈文, 伊恩·戈登·羅斯, 戈登 羅斯, 約翰 霍恩比 菲德勒, 安德魯·約翰·霍恩比·菲德勒, 埃爾南德斯, 吉列姆·埃爾南德斯, 安 特勒吉納, 艾德里安·特勒吉納 申請人:英國電訊有限公司