專利名稱：線路卡的結合電路以及結合數據片斷的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于xDSL線路卡的結合電路和用于通過多個線路卡結合數據片斷的方法，該xDSL線路卡尤其是被用于DSLAM(數字用戶線路接入多路復用器)電路中。
背景技術：
在接入寬帶數據傳輸網的情況下，對于通過現有的電話線路傳輸數據一直希望更高的數據傳輸速率和更寬的范圍。能借助xDSL收發器經由傳統的電話線來接入數據網絡(例如因特網)。
圖1示出根據現有技術的接入寬帶主干數據傳輸網的網絡。主干數據傳輸網(例如因特網)經由例如光纖線的寬帶數據傳輸線被連接到DSLAM(數字用戶線路接入多路復用器)線路。DSLAM電路例如被定位在交換機(中心局)的DSLAM機柜中。DSLAM電路是到數據傳輸網的橋接器。DSLAM電路代表xDSL調制解調器塊和針對到數據網絡(例如到因特網供應商(IP))的連接線路的多路復用系統之間的組合。
圖2示出根據現有技術的DSLAM電路。DSLAM電路包括用于與主干數據傳輸網交換數據的上行鏈路卡和被連接到該上行鏈路卡的多個xDSL線路卡。每個xDSL線路卡依次都具有多個用于連接電話線的端口，這些電話線例如由雙絞銅電話線形成。在圖2中所示的根據現有技術的DSLAM電路的實例中，該DSLAM電路包括N個線路卡，每個線路卡具有M個端口。
圖1被用來圖解說明形成本發明的基礎的問題。在圖1中所示的實例中，第一終端連接CPEA(用戶駐地設備)例如經由主配線架(MDF)被連接到DSLAM電路的線路卡的端口1-3。終端連接CPE一方面包括傳統電話被連接到其上的分路器而另一方面包括數據調制解調器。該數據調制解調器經由兩條其他電話線也直接被連接到DSLAM電路。終端連接CPEA利用其被連接到DSLAM電路的三條電話線路形成了用于增加DSLAM電路與終端連接CPEA之間的數據傳輸率的電話線束BA。電話線上的數據傳輸率尤其取決于DSLAM電路與終端連接CPE之間的距離。距離越大，則電話線的最大數據傳輸率越小。為了增加到終端連接CPE的數據傳輸率，因此多條電話線被組合來形成電話線束并被連接到終端連接。圖1中所示的實例中的每條電話線例如具有50MB/s的數據傳輸率，并且因此對于終端連接CPEA能實現大約150MB/s的總計的數據傳輸率。
圖3示出了根據現有技術的線路卡，該線路卡被設置在圖2中所示的DSLAM電路中。如圖3中所示的根據現有技術的xDSL線路驅動器電路具有傳輸信號路徑和接收信號路徑。在傳輸信號路徑上，設置用于臨時存儲數據包的傳輸數據包緩沖器，該傳輸數據包緩沖器是通過被設置在線路卡上的結合電路(x-bond)從DSLAM電路的上行鏈路卡中接收到的。臨時存儲的數據包DP通過隨后的分割電路被分成數據片斷DF并被傳送到多路分解器D-MUX，該多路分解器D-MUX將數據片斷DF分配到不同的信號線。結合電路包括傳輸數據包緩沖器(TX-MEM)，該傳輸數據包緩沖器的輸出端被連接到x-DSL收發器(PHY)。結合電路(x-bond)的傳輸信號路徑包括一傳輸控制器，該傳輸控制器用于驅動數據包緩沖器、分割電路和多路分解器。
結合電路x-bond的接收信號路徑包括被連接到x-DSL收發器(PHY)的數據片斷緩沖器(RX-MEM)。另外，接收信號路徑還包括用于組合各種所接收到的數據片斷DF的多路復用器(MUX)，通過重組電路重組數據片斷DF來形成數據包(DP)，在這些數據片斷DF由結合電路傳輸到DSLAM電路的上行鏈路卡之前，這些數據片斷DF臨時被存儲在出于此目的而被設置的接收信號路徑的數據包緩沖器中。像傳輸信號路徑那樣，接收信號路徑也具有一控制器，該控制器控制多路復用器、重組電路和接收數據包緩沖器。
除了結合電路x-bond之外，線路卡針對每個端口都具有用于傳輸和接收數據片斷DF的xDSL收發器PHY，這些數據片斷DF經由相關聯的電話線與該終端連接CPE進行交換。
來自數據網的數據包DP(例如以太網數據包)在結合電路x-bond的傳輸信號路徑上被分離成更小的數據片斷DF并經由多路分解器被分配到各種信號線。收發器PHY然后經由電話線束B將數據片斷DF傳輸到相對應的終端連接CPE。
相反地，由終端連接CPE接收到的數據片斷DF由x-DSL收發器PHY被傳送到結合電路x-bond的接收信號路徑，并在那里由多路復用器組合。所組合的數據片斷DF再由重組電路重組，以形成數據包DP(例如以太網數據包)并且這些所組合的數據片斷DF臨時被存儲在數據包緩沖器中。臨時存儲的數據包通過線路卡的結合電路再被傳輸到上行鏈路卡，并從該上行鏈路卡傳輸到數據傳輸網。
然而，圖3中所示的根據現有技術的結合電路具有以下缺點，即只允許將共同被連接到線路卡的電話線捆成束。例如，在圖1中所示的根據現有技術的裝置中，終端連接CPEB的用戶想要使用第二條電話線，以便增加為終端連接CPEB所提供的數據傳輸率，終端連接CPEB的用戶的電話線經由一電話線被連接到DSLAM電路。這允許終端連接CPEB的用戶例如依次連接具有高數據傳輸率的數據傳輸調制解調器。
電話線在電纜中通常是并行的，除了所使用的電話線以外，這些電纜還包括額外冗余的備用電話線。在圖1中所示的裝置中，例如有另一備用線路。圖3中示出的根據現有技術的線路卡例如具有M＝4個端口，端口1-3經由電話線束BA被連接到第一用戶A的第一終端連接CPEA，而第四端口被連接到第二用戶B的電話。如果用戶B希望擴展他的終端連接CPEB以形成線束，以便增加數據傳輸率，則這是不可能的，因為根據現有技術的傳統的結合電路x-bond并不具有用于連接的其它的自由端口。
如果如圖2中所示的根據現有技術的DSLAM電路包括具有未被占用的端口的其它線路卡，那么也不可能將該備用線路連接到這樣的端口，因為將數據包DP分割來針對第二終端連接CPEB形成數據片斷DF以及將來自第二終端連接CPEB的所接收到的數據片斷DF重組在主結合電路內發生，并且通過經由不同線路卡和上行鏈路線路卡的數據傳輸所產生的信號延遲也不能得到補償。如圖3中所示的根據現有技術的傳統結合電路x-bond因此只允許將電話線捆成束，這些電話線被連接到同一線路卡。利用圖3中所示的根據現有技術的結合電路不可能將被連接到不同線路卡或線路驅動器卡上的用戶線捆成束。因此，對于在DSLAM系統級的終端連接CPE，不可能將電話線捆成束。
發明內容
因此，本發明的目的是創建一種結合電路和一種方法，該結合電路和方法允許被連接到DSLAM電路的不同線路驅動器卡的終端連接CPE的用戶線捆成束。
根據本發明，該目的可以通過具有在權利要求1中所說明的特征的結合電路來實現。
本發明創建一種用于線路卡的結合電路，該結合電路包括傳輸信號路徑，用于分割數據包(DP)以形成數據片斷(DF)，該數據片斷(DF)通過第一多路分解器被分配到各條用戶線，并且該數據片斷(DF)經由線束中的用戶線被傳輸到與相應的線束相關聯的終端連接；接收信號路徑，該接收信號路徑重組數據片斷(DF)，該數據片斷(DF)是經由屬于相應電話線束的終端連接的線束中的各條用戶線接收到的，并可通過第一多路復用器組合來形成數據包(DP)；其中，所有情況下的傳輸信號路徑中的第一多路分解器具有用于傳輸方向的至少一個輸出端和用于接收方向的至少一個輸出端，該用于接收方向的至少一個輸出端在所有情況下經由具有可調延遲的數據片斷緩沖器被反饋到接收信號路徑的第一多路復用器的相應輸入端。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，傳輸信號路徑具有以下組成部分傳輸數據包緩沖器，用于臨時存儲通過結合電路從上行鏈路卡經由數據輸入端接收到的數據包(DP)；分割電路，用于分割臨時存儲的數據包(DP)，以形成數據片斷(DF)；和第一多路分解器，該第一多路分解器的輸入端被連接到分割電路，并且該第一多路分解器具有多個輸出端，用于將數據片斷(DF)分配到各條信號線，這些信號線在所有情況下被連接到相關聯的具有可調延遲的傳輸數據片斷緩沖器。
在根據本發明的結合電路的另一優選實施例中，傳輸信號路徑還具有下列組成部分第二多路分解器，該第二多路分解器在傳輸數據包緩沖器與分割電路之間互連，該第二多路分解器的第一輸出端被連接到分割電路的輸入端，而該第二多路分解器的第二輸出端直接被連接到第一多路分解器的輸入端。
在根據本發明的傳輸信號路徑的另一優選實施例中，該傳輸信號路徑還具有下列組成部分具有恒定延遲的傳輸數據片斷緩沖器，該傳輸數據片斷緩沖器在第一多路分解器的輸出端與具有可調延遲的可調傳輸數據片斷緩沖器之間互連。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，傳輸信號路徑還具有下列組成部分傳輸控制器，該傳輸控制器控制傳輸信號路徑的傳輸數據包緩沖器、分割電路、兩個傳輸數據片斷延遲緩沖器以及兩個多路分解器，數據片斷的大小是可調的。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，接收信號路徑具有下列組成部分具有可調延遲的接收數據片斷緩沖器，用于臨時存儲接收數據片斷，該接收數據片斷由結合電路經由各條用戶線來接收；第一多路復用器，用于組合臨時存儲的接收數據片斷；和重組電路，用于重組在第一多路復用器的輸出端處所組合的接收數據片斷，以形成數據包(DP)。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，接收信號路徑還具有下列組成部分接收數據包緩沖器，用于臨時存儲所重組的數據包(DP)，這些所重組的數據包(DP)經由結合電路的數據輸出端被傳輸到上行鏈路卡。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，接收信號路徑還具有下列組成部分第二多路復用器，該第二多路復用器在重組電路與接收數據包緩沖器之間互連，被連接到重組電路的輸出端的第二多路復用器的第一輸入端，并且，第二多路復用器的第二輸入端直接被連接到第一多路復用器的輸出端。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，接收信號路徑還具有下列組成部分具有恒定延遲的接收數據片斷緩沖器，該接收數據片斷緩沖器在具有可調延遲的接收數據片斷緩沖器與接收信號路徑的第一多路復用器的輸入端之間互連。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，接收信號路徑還具有下列組成部分接收控制器，該接收控制器控制接收數據包緩沖器、重組電路、兩個接收數據片斷緩沖器和兩個多路復用器。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，傳輸控制器和接收控制器經由用于交換狀態數據的控制總線相連接。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，傳輸信號路徑的第一多路分解器具有多個輸出端；第一多路復用器的第一組輸出端，該第一組輸出端經由相關聯的數據片斷緩沖器被連接到收發器，這些收發器在所有情況下經由用戶線被連接到終端連接；第一多路分解器的第二組輸出端，該第二組輸出端經由相關聯的可調數據片斷緩沖器通過內部反饋信號線被反饋到接收信號路徑的第一多路復用器的輸入端。
在根據本發明的結合電路的優選實施例中，收發器的數據傳輸率可以由傳輸控制器來調整。
本發明還創建具有根據權利要求1所述的結合電路和多個收發器的線路卡，每個收發器被設置在相關聯的具有可調延遲的數據片斷緩沖器和用戶線的相關聯的端口之間。
本發明還創建根據權利要求18所述的具有多個線路卡的DSLAM電路，這些線路卡被連接到上行鏈路卡。
在根據本發明的DSLAM電路的優選實施例中，上行鏈路卡經由至少一條寬帶線被連接到主干數據傳輸網。
在根據本發明的DSLAM電路的優選實施例中，被設置在傳輸信號路徑上的數據片斷緩沖器的第一延遲由第一線路卡的傳輸信號路徑上的結合電路的傳輸控制器以這樣的方式來調整，以致用于傳輸直接經由用戶線從第一線路卡傳輸到終端連接的數據片斷的第一傳輸時間對應于用于傳輸經由第一線路卡的接收信號路徑、上行鏈路卡、第二線路卡的傳輸信號路徑以及經由被連接到第二線路卡的用戶線所反饋地通過第一線路卡傳輸到終端連接的數據片斷的第二傳輸時間。
在根據本發明的DSLAM電路的優選實施例中，第一線路卡的接收控制器以這樣的方式控制被設置在第一線路卡的接收信號路徑上的第二多路復用器，以致第一線路卡的接收信號路徑上的重組電路被旁路。
在根據本發明的DSLAM電路的優選實施例中，第二線路卡的傳輸控制器以這樣的方式控制被設置在第二線路卡的傳輸信號路徑上的第二多路分解器，以致第二線路驅動器的傳輸信號路徑上的分割電路被旁路。
在根據本發明的DSLAM電路的優選實施例中，被設置在接收信號路徑上的數據片斷緩沖器的延遲通過第一線路卡的結合電路的接收控制器以這樣的方式被調整，以致用于傳輸經由用戶線從終端連接通過第一線路卡直接接收到的數據片斷的第一傳輸時間對應于用于傳輸經由用戶線、第二線路卡的接收信號路徑、上行鏈路卡、第一線路卡的傳輸信號路徑從終端連接傳輸并被反饋到第一線路卡的接收信號路徑上的數據片斷的第二傳輸時間。
在根據本發明的DSLAM電路的優選實施例中，傳輸控制器以這樣的方式控制第一線路卡和被設置在第一線路卡的傳輸信號路徑上的第二多路分解器，以致第一線路卡的傳輸信號路徑上的分割電路被旁路。
在根據本發明的DSLAM電路的優選實施例中，第二線路卡的接收控制器以這樣的方式控制被設置在第二線路驅動器的接收信號路徑上的第二多路分解器，以致第二線路卡的接收信號路徑上的重組電路被旁路。
在根據本發明的結合電路的第一實施例中，數據包通過以太網數據包來形成。
在根據本發明的結合電路的可替換的實施例中，數據包通過ATM信元形成。
在根據本發明的DSLAM電路的第一實施例中，這些收發器由x-DSL收發器形成，這些收發器特別是由ADSL收發器、VDSL收發器、或者由SHDSL收發器形成。
在根據本發明的DSLAM電路的可替換的實施例中，收發器由PON(無源光網絡)收發器來形成。
本發明還創建一種具有在權利要求32中所說明的特征的用于結合數據片斷的方法。
本發明創建一種用于結合數據片斷的方法，這些數據片斷(DF)以這樣的方式被延遲，以致用于在主線路卡與終端連接(CPE)之間經由線束(B)中的第一組用戶線直接傳輸數據片斷(DF)的第一傳輸時間對應于用于在主線路卡、上行鏈路卡與另一線路卡之間經由線束(B)中的第二組用戶線傳輸數據片斷(DF)的第二傳輸時間。
在根據本發明的方法的優選實施例中，經由線束B被發送到終端連接CPE的數據片斷(DF)由被設置在主線路卡中的分割單元分離成數據片斷DF的數據包DP所產生。
在根據本發明的方法的第一實施例中，經由線束B在終端連接CPE處接收到的數據片斷DF通過被設置在主線路卡中的重組電路重組，以形成數據包DP。
下文將說明根據本發明的結合電路的優選實施例以及根據本發明的方法的優選實施例，用于解釋對于本發明重要的特征。
圖1示出根據現有技術的網絡接入電路裝置；圖2示出根據現有技術的DSLAM電路；圖3示出根據現有技術的線路卡；圖4以根據本發明的結合電路的優選實施例示出線路卡；圖5A示出其中多個線路卡與根據本發明的結合電路互連的DSLAM電路；圖5B示出根據本發明的DSLAM電路，其中數據片斷DF經由各線路卡經由線束B被發送到終端連接CPE；圖5C示出根據本發明的DSLAM電路，其中數據片斷DF從終端連接CPE經由線束B中的各條線路被接收；圖6A、6B示出用于解釋根據本發明的結合電路的操作的信號圖。
具體實施例方式
從圖4中可看出，包含根據本發明的結合電路2的優選實施例的線路卡1例如具有多個端口3-1、3-2、3-3、3-4。在圖4中所示的實例中，端口的數量是M＝4。在每個端口3-i，相關聯的收發器4-i被連接。
結合電路2包括傳輸信號路徑5和接收信號路徑6。傳輸信號路徑5被設置用于分害數據包DP來形成數據片斷DF，所述數據片斷DF通過被設置在傳輸信號路徑上的多路分解器被分配到各個端口3-i。數據片斷DF經由線束B中的相關聯的用戶線從端口3-i被傳輸到相關聯的終端連接CPE。例如，這些用戶線是由電話線形成的。在可替換的實施例中，線路是任意信號線，例如是光纖線。
結合電路2的接收信號路徑6接收經由線束B中的用戶線接收到的數據片斷DF，通過多路復用器來組合所接收到的數據片斷DF，并再將所組合的數據片斷重組以形成數據包DP。
傳輸信號路徑5優選地包括傳輸數據包緩沖器5A，用于臨時存儲通過結合電路2從上行鏈路卡11經由數據輸入端7所接收到的數據包DP。傳輸數據包緩沖器5A的輸出端被連接到多路分解器5B的輸入端，該多路分解器5B的第一輸出端被連接到分割電路5C，并且該多路分解器5B的第二輸出端直接被連接到另一多路分解器5D的輸入端。分割電路5C被設置用于分割臨時被存儲在緩沖器5A中的數據包DP，以形成數據片斷DF。
多路分解器5D在其輸入端處被連接到分割電路5C并具有將數據片斷DF分配到各條信號線的多個輸出端。在傳輸信號路徑5上，第一傳輸數據片斷緩沖器5E也優選地通過產生恒定信號延遲來設置。傳輸數據片斷緩沖器5E主要被設置用于平滑數據傳輸流中的數據量峰值。除了具有恒定延遲的傳輸數據片斷緩沖器5E以外，結合電路2的傳輸信號路徑5還包括具有可調延遲的傳輸數據片斷緩沖器5F，用于補償第一傳輸時間Z1與第二傳輸時間Z2之間的延遲差，該第一傳輸時間Z1是將數據片斷DF從線路卡1直接傳輸到終端連接CPE的傳輸時間，該第二傳輸時間Z2是將數據片斷DF經由DSLAM電路10的另一線路卡1間接傳輸到終端連接CPE的傳輸時間。在可替換的實施例中，傳輸數據片斷緩沖器5E跟隨具有可調延遲的傳輸數據片斷緩沖器5F，也就是說，為了平滑數據量峰值，數據片斷DF首先可調地被延遲，然后恒定地被延遲。
結合電路2的傳輸信號路徑5還包括傳輸控制器5G，該傳輸控制器5G控制和監控兩個多路分解器5B、5D、數據包緩沖器5A和分割電路5C。此外，傳輸控制器5G控制傳輸數據片斷緩沖器5F并調整必要的信號延遲用于補償瞬時的時間差。在一優選的實施例中，傳輸控制器5G還控制被設置在線路卡1上的收發器4的數據傳輸率和經由另一控制線所形成的數據片斷的大小。驅動多路分解器5B使得分割電路5C能被旁路。
除了傳輸信號路徑5之外，結合電路2還具有接收信號路徑6。接收信號路徑6包括具有可調延遲的接收數據片斷緩沖器6A，用于臨時存儲由結合電路2從收發器4經由各條信號線所接收到的接收數據片斷。可選地，接收信號路徑6也具有另一接收數據片斷緩沖器6B，該另一接收數據片斷緩沖器6B產生所接收到的數據片斷DF的恒定的延遲并被設置用于平滑接收數據流。這兩個接收數據片斷緩沖器6A、6B的次序是可互換的。接收數據片斷緩沖器6A、6B在其輸出端被連接到第一多路復用器6C的輸入端，該第一多路復用器6C在其輸出端組合臨時存儲的接收數據片斷DF。多路復用器6C的輸出端一方面被連接到重組電路6D，而另一方面被連接到另一多路復用器6E的輸入端。重組電路6D重組由多路復用器6C所組合的數據片斷，從而形成接收到的數據包，例如形成接收到的以太網數據包。在輸出端，重組電路6D被連接到多路復用器6E的另一輸入端。多路復用器6E使得重組電路6D能被旁路。在數據包DP經由線路卡1的數據輸出端8被傳送到上行鏈路卡11之前，由多路復用器6E所傳送的數據包DP臨時被存儲在接收信號路徑6的接收數據包緩沖器6F中。這兩個多路復用器6C、6E受到被設置在接收信號路徑6上的接收控制器6G的控制。此外，接收控制器6G控制接收數據包緩沖器6F和重組電路6D并且監控這些電路的狀態。此外，接收控制器控制接收數據片斷緩沖器6A并調整必要的信號延遲時間。
傳輸控制器5G和接收控制器6G經由用于交換狀態數據的數據總線9來連接。圖4中所示的收發器4例如是ADSL收發器、VDSL收發器、SHDSL收發器和PON(無源光網絡)收發器。
圖5A示出DSLAM電路10，該DSLAM電路10包括被連接到公共上行鏈路卡11的多個線路驅動器電路2i、2j。在圖5A中所示的實例中，所有情況下的線路卡2-i和線路卡2-j均具有四個端口3。上行鏈路線路卡11經由寬帶線12與寬帶網交換數據包(例如以太網數據包)。被提供給終端連接CPEA、CPEB的數據包DP通過上行鏈路線路卡11被施加到線路卡2-i、2-j的數據輸入端7-i、7-j。相反，上行鏈路卡11經由線路卡2-i、2-j的數據輸出端8-i、8-j來接收所重組的數據包。DSLAM電路10的線路卡2-i、2-j如圖4中所示的那樣被配置。
根據本發明的結合電路2的特定特征在于傳輸信號路徑5內的多路分解器5D的某些輸出端在內部經由可調傳輸數據片斷緩沖器5F和可調傳輸數據片斷緩沖器5G被反饋到接收信號路徑6內的多路復用器6C的輸入端。根據本發明的結合電路1內的反饋允許用戶線對于終端連接CPE經由不同的線路卡2捆成束。
在圖5A中所示的實例中，針對終端連接CPEB設置電話線束BB，該電話線束BB由第一電話線13和另一電話線14組成，該第一電話線13被連接到線路卡2-i的第四端口，該另一電話線14被連接到另一線路卡2-j的第一端口。例如，圖1中所示的備用線路14被用于將終端連接CPEB連接到線路卡2-j。
圖5A中所示的DSLAM電路10可以具有多個線路驅動器電路2-i、2-j，每個線路卡2-i、2-j依次具有多個端口3，例如具有48-96個端口。
圖5B示出經由線束BB和經由兩個不同的線路卡2-i、2-j(也就是經由線束BB的兩條用戶線13、14)來通過DSLAM電路10將數據片斷DF發送到終端連接CPEB。由線路卡2-i所傳送的數據片斷DF經由用戶線13直接被傳輸到終端連接CPEB。在由分割電路5Ci分割之后，意圖用于終端連接CPEB的其它數據片斷DF在主結合電路2-i內從傳輸信號路徑被反饋到主結合電路2-i的接收信號路徑。所反饋的數據片斷DF通過結合電路2-i中的接收信號路徑上的多路復用器6Ci被傳導通過橋接的重組電路6Di，并且被傳送到上行鏈路卡11。數據片斷DF從上行鏈路卡11經由結合電路2-j的傳輸信號路徑穿過橋接的分割電路5Cj經由數據片斷緩沖器5Ej、5Fj從線路卡1-j的第一端口的xDSL收發器4j-1經由用戶線14被發送到終端連接CPEB。由于經由反饋、上行鏈路卡11、第二線路卡1-j的傳輸信號路徑以及最終經由用戶線14被傳輸到終端連接CPEB的數據片斷DF需要比從線路卡1-i的傳輸信號路徑經由用戶線13直接傳送到終端連接CPEB的數據片斷DF更大的瞬態時間，所以調整主結合電路2-i的傳輸信號路徑5i內的可調數據片斷緩沖器5Fi的傳輸延遲(TS)，用于補償瞬時時間差。在圖5B中所示的實例中，數據片斷緩沖器5Fi延遲從線路卡1-i的第四端口3i-4經由用戶線13被傳送到終端連接CPEB的那些數據片斷DF。經由上行鏈路卡11所反饋的數據片斷經由被設置在結合電路2-j中的可調信號延遲電路5Fi不被延遲地被傳送到電話線14。
圖5C示出通過DSLAM電路10的兩個線路卡1i、1j經由由用戶線13和14形成的電話線束BB來從終端連接CPEB接收數據片斷DF。從用戶線13在端口3i-4接收到的數據片斷DF經由相關聯的收發器被傳送到接收信號路徑。在那所設置的數據片斷緩沖器6Ai延遲所接收到的數據片斷，并將該所接收到的數據片斷傳送到其多路復用器6Ci的輸入端。
經由用戶線14在另一線路卡1j的第一端口4ji所接收到的數據片斷DF經由橋接的重組電路6Dj和上行鏈路卡11經由線路卡1j的接收信號路徑6j被耦合到主線路卡1-i的傳輸信號路徑上。經由橋接的分割電路5Ci、多路分解器5Di和數據片斷緩沖器5Ei以及數據片斷緩沖器5Fi，數據片斷DF被反饋到主線路卡1i的接收信號路徑6i上。從接收信號路徑，數據片斷DF經過數據片斷緩沖器6Ai和數據片斷緩沖器6Bi傳到多路復用器6Ci的輸入端。多路復用器6Ci將從用戶線14經由上行鏈路卡11所反饋的數據片斷DF與直接經由用戶線13接收到的數據片斷DF組合，直接經由用戶線13接收到的數據片斷DF通過數據片斷緩沖器6Ai在其輸出端延遲，所組合的數據片斷DF然后通過主線路驅動器電路1i的重組電路6Di重組而形成數據包DP。在臨時被存儲在主線路驅動器電路1i的數據包緩沖器6Fi中之后，所重組的數據包DP然后被傳送到用于傳輸到數據傳輸網的上行鏈路卡11。
如可從圖5B、5C看到的那樣，要被傳輸的數據包DP由主線路驅動器電路1i中的分割電路5Ci進行分割，并且由主線路驅動器電路1i中的重組電路6Di對接收到的數據片斷DF進行重組。不同的內部反饋線被用于要被傳輸的數據片斷(DF)和要被接收的那些數據片斷(DF)。
當數據片斷DF經由不同的線路驅動器電路1j由主線路驅動器電路1i發送時，被設置在主線路驅動器電路1i的接收信號路徑6i上的重組電路6Di通過多路復用器6Ei被橋接。更進一步說，被設置在另一線路驅動器電路1j中的分割電路5Cj通過多路分解器5Bj被橋接。數據包DP的分割以及將所接收到的數據片斷DF重組來形成數據包DP總是由主線路驅動器電路1i來執行。其它線路驅動器電路1j只被用于將數據片斷DF傳輸到終端連接CPE。用于補償線束B的各條電話線之間的瞬時時間差的數據片斷的信號延遲也總是受到主線路驅動器電路1i中的可調數據片斷緩沖器5Fi、6Ai的影響。如圖5B中所示的那樣，要被傳輸的數據片斷DF的傳輸延遲(Ts)受到結合電路2i的傳輸信號路徑5上的數據片斷緩沖器5Fi的影響。如圖5C中所示的那樣，所接收到的數據片斷DF的接收到的延遲(TE)受到結合電路2i的接收信號路徑上的數據片斷緩沖器6Ai的影響。直接傳輸的數據片斷DF在所有情況下以這樣的方式被延遲，以致其傳輸時間對應于間接經由上行鏈路卡11所傳輸的數據片斷DF的傳輸時間。
在根據本發明的方法中，出于結合數據片斷的目的，數據片斷DF以這樣的方式被延遲，以致用于經由線束BB中的第一組用戶線(例如經由電話線13)在主線路卡1i與終端連接CPEB之間直接傳輸數據片斷DF的第一傳輸時間Z1準確地對應于用于在經由上行鏈路卡11的主線路卡li與最終經由線束BB中的第二組(也就是電話線14)的另一線路卡1j之間傳輸數據片斷DF的第二傳輸時間Z2。如圖5A、5B、5C中所示的DSLAM電路10具有其可以任意縮放的優點，也就是說該DSLAM電路10能夠任意擴展并經由DSLAM電路10中的不同的線路卡1i、1j而提供靈活的用戶線捆束。根據本發明的DSLAM電路10因此允許經由兩個或更多的線路卡1在系統級結合。
圖6A、6B被用來解釋根據本發明的結合電路2的操作。在圖6A中所示的實例中，數據包DP(例如EFM(近距離以太網)數據包)被分離成不同的數據片斷DF，每個數據片斷具有為稍后重組而建立分離數據片斷DF序列的順序ID號(SEQ ID)。
圖6A示出以比率四來接收數據片斷，也就是說經由內部反饋所接收的數據片斷DF允許具有最大傳輸時間，該最大傳輸時間是直接經由電話線13所傳輸的數據片斷的傳輸時間的四倍。如從圖6A中可以看到的那樣，例如經由間接信號路徑所接收的數據片斷2具有可調接收信號延遲TE。
如從圖6B可看到的那樣，經由間接反饋所傳輸的數據片斷1例如具有相對直接傳輸的數據片斷2的可調傳輸信號延遲時間TS。
結合電路2的接收信號路徑上的數據片斷緩沖器6B例如被用于補償EFM/PAF結合標準中用于平滑的額外的100微秒的信號延遲，并如下被確定大小。
EFM/PAF標準針對VDSL和SHDSL技術并基于分別為100MB/s和5.7MB/s的上游數據傳輸率。在100MB/s的上游數據傳輸率的情況下，確定大小基于50MB/s的實時數據傳輸率，從而導致了如下的額外的數據緩沖器大小RX存儲器＝50MB/s×100微秒＝5kB對于針對ADSL 2和SHDSL技術并基于分別是3MB和5.7MB/s的上游數據傳輸率的IMA-plus標準，使用25微秒的額外信號延遲時間作為基準而如下獲得數據片斷緩沖器6B的額外數據緩沖器大小RX存儲器＝5.7MB/s×25微秒＝0.1千位。
在如圖4中所示的根據本發明的結合電路2的可替換的實施例中，直接和間接地傳輸的數據片斷DF之間的不同瞬時時間不能通過提供額外的具有可調信號延遲時間的數據片斷緩沖器來補償，而是通過調整收發器4-i的數據傳輸率和所形成的數據片斷DF的大小來補償。
對于針對VDSL和SHDSL技術并基于分別為100MB/s和5.7MB/s的下游數據傳輸率的EFM/PAF標準，考慮到EFM/PAF標準允許15000位要被補償的延遲時間的最大額外時延并且允許512字節的最大數據片斷大小，在考慮到實際數據傳輸率為50MB/s的情況下，如下獲得要被設置片斷大小與用于直接和間接傳輸數據片斷的收發器的數據傳輸率的商的最終比率比率＝(片斷大小_慢/數據傳輸率_慢)/(片斷大小_快/數據傳輸率_快)＝((MEM MAX DIFF Delay CPE(Max.Drate×Max ADD Delay))/Max frag比率＝15000位-(50MB/s×100微秒)/512字節比率＝2.4。
對于IMA-plus標準的數據傳輸率，該IMA-plus標準針對ADSL2-plus和SHDSL技術，同樣可以基于下游數據傳輸率分別為28MB/s和5.7MB/s來計算。此外，IMA-plus標準規定了最大4毫秒的延遲，以及具有最大單元長度為53字節時為4∶1的最大傳輸率。
在最大延遲的情況下，假定25微秒的額外最大延遲時間是由于間接數據片斷傳輸引起的，則數據片斷延遲緩沖器因此具有如下大小MEM MAX DIFF DELAY CPE＝4×53字節數據傳輸率因此由下式得到比率＝(MFX MAX DIFF DELAY CPE-(Max Drate×Max ADD Delay))/Max frag比率＝(1.696位-(28MB/s×25微秒))/53字節比率＝2.3。
如圖4中所示的根據本發明的結合電路2適于其中將數據包DP被分離成數據片斷DF并反之將數據片斷DF重組來形成數據包DP的任意標準。
根據本發明的結合電路2優選地被集成在DSLAM電路10內的線路驅動器電路1上。在可替換的實施例中，根據本發明的結合電路2不被設置在交換機或交換設備中，而是位于用戶處或是位于終端連接裝置(CPE)處。
參考標記列表1 線路卡2 結合電路3 端口4 收發器5 傳輸信號路徑6 接收信號路徑7 數據輸入端8 數據輸出端9 總線10 DSLAM電路11 上行鏈路線路卡12 寬帶數據傳輸線13 用戶線14 用戶線。
權利要求
1.一種用于線路卡(1)的結合電路，該結合電路包括(a)傳輸信號路徑(5)，用于分割數據包(DP)以形成數據片斷(DF)，所述數據片斷(DF)通過第一多路分解器(5D)被分配到各條用戶線并經由線束中的用戶線被傳輸到與相應的線束相關聯的終端連接(CPE)；(b)接收信號路徑(6)，該接收信號路徑(6)重組數據片斷(DF)，所述數據片斷(DF)經由屬于相應電話線束的終端連接(CPE)的線束中的各條用戶線被接收并可通過第一多路復用器(6C)組合來形成數據包(DP)；(c)傳輸信號路徑(5)的第一多路分解器(5D)，該第一多路分解器(5D)在所有情況下具有用于傳輸方向的至少一個輸出端和用于接收方向的至少一個輸出端，所述用于接收方向的至少一個輸出端在所有情況下經由至少一個具有可調延遲的數據片斷緩沖器(5F，6A)被反饋到接收信號路徑(6)的第一多路復用器(6C)的輸入端。
2.根據權利要求2所述的結合電路，所述傳輸信號路徑(5)具有下列組成部分(a1)傳輸數據包緩沖器(5A)，用于臨時存儲通過結合電路(2)從上行鏈路卡(11)經由數據輸入端接收到的數據包(DP)；(a2)分割電路(5C)，用于分割臨時存儲的數據包(DP)，以形成數據片斷(DF)；和(a3)第一多路分解器(5D)，該第一多路分解器(5D)的輸入端被連接到分割電路(5C)，并且該第一多路分解器(5D)具有多個輸出端，用于將數據片斷(DF)分配到各條信號線，所述信號線在所有情況下被連接到相關聯的具有可調延遲的傳輸數據片斷緩沖器(5F)。
3.根據權利要求2所述的結合電路，所述傳輸信號路徑(5)進一步具有下列組成部分(a4)第二多路分解器(5B)，該第二多路分解器(5B)在傳輸數據包緩沖器(5A)與分割電路(5C)之間互連，該第二多路分解器(5B)的第一輸出端被連接到分割電路(5C)的輸入端，并且該第二多路分解器(5B)的第二輸出端直接被連接到所述第一多路分解器(5D)的輸入端。
4.根據權利要求2所述的結合電路，所述傳輸信號路徑(5)具有下列組成部分(a5)具有恒定延遲的傳輸數據片斷緩沖器(5E)，該傳輸數據片斷緩沖器(5E)在第一多路分解器(5D)的輸出端與具有可調延遲的可調傳輸數據片斷緩沖器(5F)之間互連。
5.根據權利要求2至4所述的結合電路，所述傳輸信號路徑(5)進一步具有下列組成部分(a6)傳輸控制器(5G)，該傳輸控制器(5G)控制傳輸信號路徑(5)的傳輸數據包緩沖器(5A)、分割電路(5C)、兩個傳輸數據片斷延遲緩沖器(5E，5F)和兩個多路分解器(5B，5D)。
6.根據權利要求1所述的結合電路，所述接收信號路徑(6)具有下列組成部分(b1)具有可調延遲的接收數據片斷緩沖器(6A)，用于臨時存儲接收數據片斷，所述接收數據片斷是從結合電路中經由各條用戶線接收到的；(b2)第一多路分解器(6C)，用于組合臨時存儲的接收數據片斷；和(b3)重組電路(6D)，用于重組在第一多路復用器(6C)的輸出端處組合的接收數據片斷，以形成數據包(DP)。
7.根據權利要求6所述的結合電路，所述接收信號路徑(6)進一步呈現出下列組成部分(b4)接收數據包緩沖器(6F)，用于臨時存儲重組的數據包(DP)，所述重組的數據包(DP)經由結合電路(2)的數據輸出端被傳輸到上行鏈路卡(11)。
8.根據權利要求7所述的結合電路，所述接收信號路徑(6)進一步具有下列組成部分(b5)第二多路復用器(6E)，所述第二多路復用器(6E)在所述重組電路(6D)與所述接收數據包緩沖器(6F)之間互連，所述第二多路復用器(6E)的第一輸入端被連接到所述重組電路(6D)的輸出端，并且所述第二多路復用器(6E)的第二輸入端被直接連接到所述第一多路復用器(6C)的輸出端。
9.根據權利要求8所述的結合電路，所述接收信號路徑(6)進一步具有下列組成部分(d6)具有恒定延遲的接收數據片斷緩沖器(6B)，所述具有恒定延遲的接收數據片斷緩沖器(6B)在具有可調延遲的接收數據片斷緩沖器(6A)與所述接收信號路徑(6)的第一多路復用器(6C)的輸入端之間互連。
10.根據權利要求6至9所述的結合電路，所述接收信號路徑(6)進一步具有下列組成部分(d7)接收控制器(6C)，所述接收控制器(6C)控制接收數據包緩沖器(6F)、重組電路(6D)、兩個接收數據片斷緩沖器(6A，6B)和兩個多路復用器(6C，6E)。
11.根據權利要求5和10所述的結合電路，所述傳輸控制器(5G)和所述接收控制器(6G)經由控制總線交換狀態數據(9)。
12.根據權利要求1所述的結合電路，所述傳輸信號路徑(5)的第一多路分解器(5D)具有多個輸出端；第一多路復用器(5D)的第一組輸出端，該第一組輸出端經由相關聯的數據片斷緩沖器被連接到收發器(4)，所述收發器(4)在所有情況下經由用戶線被連接到終端連接(CPE)；第一多路分解器(5D)的第二組輸出端，該第二組輸出端經由相關聯的可調數據片斷緩沖器通過內部反饋信號線被反饋到接收信號路徑(6)的第一多路復用器(6C)的輸入端。
13.根據權利要求12所述的結合電路，其中，所述收發器(4)的數據傳輸率可以通過結合電路(2)的傳輸信號路徑(5)的傳輸控制器(5G)來調整。
14.根據權利要求1所述的結合電路，其中，所述用戶線是由電話線形成的。
15.根據權利要求1所述的結合電路，其中，所述用戶線是由光纖線形成的。
16.一種線路卡(1)，其具有根據權利要求1所述的結合電路(2)和具有多個收發器(4)，其中，每個收發器(4)被設置在相關聯的具有可調延遲的數據片斷緩沖器(5F)與電話線的相關聯的端口(3)之間。
17.根據權利要求12所述的結合電路，其中，所述收發器(4)是由xDSL收發器形成的。
18.一種DSLAM電路(10)，其具有根據權利要求14所述的多個線路卡(1)，所述多個線路卡(1)被連接到上行鏈路卡(11)。
19.根據權利要求18所述的DSLAM電路(10)，其中，所述上行鏈路卡(11)經由寬帶線(12)被連接到主干網。
20. 根據權利要求18所述的DSLAM電路(10)，其中，被設置在傳輸信號路徑(5)上的可調數據片斷緩沖器(5F)的延遲由第一線路卡(1i)的傳輸信號路徑(5)上的結合電路(2)的傳輸控制器(5G)以這樣的方式來調整的，以致用于傳輸經由線束B中的第一用戶線(13)直接從第一線路卡(1i)傳輸到終端連接(CPE)的數據片斷(DF)的第一傳輸時間對應于用于傳輸經由第一線路卡(1i)的接收信號路徑(6)、上行鏈路卡(11)、第二線路卡(1j)的傳輸信號路徑(5)以及經由電話線束(B)中被連接到第二線路卡(1j)的另一電話線(14)反饋地從第一線路卡(1i)傳輸到終端連接(CPE)的數據片斷(DF)的第二傳輸時間。
21.根據權利要求20所述的DSLAM電路(10)，其中，在將數據發送到終端連接(CPE)期間，所述第一線路卡(1i)的接收控制器(6G)以這樣的方式控制被設置在第一線路卡(1i)的接收信號路徑(6)上的第二多路復用器(6E)，以致反饋信號路徑的第一線路卡(1i)的接收信號路徑(6)上的重組電路(6D)被橋接。
22.根據權利要求20所述的DSLAM電路(10)，其中，所述第二線路卡(1j)的傳輸控制器(5G)以這樣的方式控制被設置在第二線路卡(1j)的傳輸信號路徑上的第二多路分解器(5B)，以致第二線路卡(1j)的傳輸信號路徑(5)上的分割電路(5C)在將數據傳輸到終端連接期間被橋接。
23.根據權利要求15所述的DSLAM電路(10)，其中，被設置在接收信號路徑(6)上的數據片斷緩沖器(6A)的延遲由被設置在第一線路卡(1i)中的結合電路(2)的接收控制器(6G)以這樣的方式來調整，以致用于傳輸經由電話線束(B)中的第一用戶線(13)直接經由第一線路卡(1i)從終端連接(CPE)接收到的數據片斷(DF)的第一傳輸時間對應于用于傳輸經由線束(B)中的另一用戶線(14)、第二線路卡(1j)的接收信號路徑(6)、上行鏈路卡(11)、第一線路卡(1i)的傳輸信號路徑(5)從終端連接(CPE)傳輸的并且被反饋到第一線路卡(1i)的傳輸信號路徑(6)的數據片斷(DF)的第二傳輸時間。
24.根據權利要求23所述的DSLAM電路(10)，其中，所述第一線路卡(1i)的傳輸控制器在從終端連接(CPE)接收數據期間以這樣的方式驅動被設置在第一線路卡(1i)的傳輸信號路徑(5)上的第二多路分解器(5B)，以致橋接反饋路徑的第一線路卡的傳輸信號路徑(5)上的分割電路(5C)。
25.根據權利要求23所述的DSLAM電路，其中，所述第二線路卡(1j)的接收控制器(6G)以這樣的方式控制被設置在所述第二線路卡(1j)的接收信號路徑(6)上的第二多路復用器(6E)，以致在從終端連接(CPE)接收數據期間橋接第二線路卡(1j)的接收信號路徑(6)上的重組電路(6D)。
26.根據權利要求1所述的結合電路(2)，其中，所述數據包(DP)是由以太網數據包形成的。
27.根據權利要求1所述的結合電路(2)，其中，所述數據包(DP)是由ATM信元形成的。
28.根據權利要求17所述的線路卡(1)，其中，所述收發器(4)是ADSL收發器。
29.根據權利要求17所述的線路卡(1)，其中，所述收發器(4)是VDSL收發器。
30.根據權利要求17所述的線路卡(1)，其中，所述收發器(4)是SHDSL收發器。
31.根據權利要求12所述的線路卡(1)，其中，所述收發器(4)是PON收發器。
32.一種用于結合數據片斷(DF)的方法，所述數據片斷(DF)以這樣的方式被延遲，以致用于經由電話線束(B)中的第一組用戶線在主線路卡(1i)與終端連接(CPE)之間直接傳輸數據片斷(DF)的第一傳輸時間(Z1)對應于用于經由線束(B)中的第二組用戶線在主線路卡(1i)、上行鏈路卡(11)與另一線路卡(1j)之間間接傳輸數據片斷(DF)的第二傳輸時間(Z2)。
33.根據權利要求32所述的方法，其中，經由所述用戶線束(B)被傳輸到終端連接(CPE)的數據片斷(DF)是由通過被設置在主線路卡(1i)中的分割單元(5C)分離成數據片斷(DF)的數據包(DP)所產生的。
34.根據權利要求32所述的方法，其中，經由所述用戶線束(B)從終端連接(CPE)接收到的數據片斷(DF)被重組來通過被設置在主線路卡(1i)中的重組電路(6D)形成數據包(DP)。
全文摘要
用于線路卡的結合電路包括傳輸信號路徑和接收信號路徑。傳輸信號路徑用于分割數據包以形成數據片斷，該數據片斷通過第一多路分解器被分配到各條用戶線，并可以經由線束中的用戶線被傳輸到與相應線束相關聯的終端連接。接收信號路徑重組數據片斷，該數據片斷經由屬于相應電話線束的終端連接的線束中的各條用戶線被接收到，并通過第一多路復用器組合來形成數據包。傳輸信號路徑的第一多路分解器在所有情況下具有用于傳輸方向的至少一個輸出端和用于接收方向的至少一個輸出端，該用于接收方向的至少一個輸出端在所有情況下經由具有可調延遲的至少一個數據片斷緩沖器被反饋到接收信號路徑的第一多路復用器的輸入端。
文檔編號H04L29/02GK101018185SQ200610064388
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月8日 優先權日2005年12月9日
發明者J·克勞斯 申請人:英飛凌科技股份公司