用于模块常驻网关的方法和系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN02130238.3

申请日:

2002.08.13

公开号:

CN1476210A

公开日:

2004.02.18

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H04L12/66; H04L29/02

主分类号:

H04L12/66; H04L29/02

申请人:

高速浏览股份有限公司;

发明人:

大卫D·林; 法阑克·考普达

地址:

美国加利福尼亚州

优先权:

专利代理机构:

上海专利商标事务所

代理人:

任永武

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内容摘要

本发明为一种可伸缩的模块网络系统,无固定大小的包封,此可包含多种声音及数据组成件。在操作中,本发明提供跨译码透明性,使不同的数据/声音数据流间可有效通讯。模块系统包含独有的电源控制及分配方法。本发明提供一种方法可简化网络提供工作,因为该方法智能决定网络信息。本发明无需设置于一中心接线位置,因为网关系统自动适于使其组成件处在分配的实际位置。

权利要求书

1: 一种模块电子通讯系统,其特征在于,包括: 至少二模块,形成一第一迭; 一模块设计,用以提供电子通讯网路连接性,具有一可变几何组态,具 有由若干模块所决定的形状; 该电子通讯系统能接受额外模块;及 该模块转移电子信息于模块之间。
2: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其特征在于,还包括: 至少一第二迭,第二迭包括至少一模块,且第二迭可置于在实际上与第 一迭分开的位置中。
3: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其中,该模块可依任何顺序置于 该迭中。
4: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其特征在于,还包括一装置,用 以使电源可分配于该模块,使电源可分配于该模块的装置包括: 一处理组件; 至少一电源,置于该迭中; 用以传递每一模块的电源需求至该处理组件的装置;及 用以使处理组件可指令每一模块以自该至少一电源之一获得电源的装 置。
5: 如权利要求4所述的电子通讯系统,其特征在于,还包括: 一备用电源;及 用以使处理组件可指令电子通讯网路模块,以自该备用电源获得电源的 装置。
6: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其特征在于,还包括: 一处理组件; 至少一通讯总线; 用以选择至少一通讯总线以发送电子信息的装置;及 用以选择至少一通讯总线以接收电子信息的装置。
7: 一种使用权利要求第6所述的电子通讯系统的方法,其特征在于,该 方法包括以下步骤: (A)使用该处理组件,以辨认欲由该至少二模块的第一个使用的至少一 通讯总线以连通一信息至至少一第二模块; (B)使用该处理组件,以指令第一模块选择该至少一辨认的总线的至少 一个; (C)使用该处理组件,以指令每一第二模块选择一辨认的总线; (D)使用第一模块,以发送一信息于至少一辨认的总线的至少一个上; 及 (E)使用该第二模块,以接收所选总线上的信息。
8: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其特征在于,还包括用以使不同 议定之间可通讯的装置,该装置包括: 用以选择许可一信息自使用一第一通讯议定的一第一网络进入至少二模 块的第一模块中的装置; 用以许可由第一模块转译该信息至一第二通讯议定的装置; 用以选择许可该信息进入至少二模块的第二模块中的装置;及 用以许可由第二模块转译该第二议定至由第二网络使用的一第三议定的 装置。
9: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其特征在于,还包括一用以使电 子通讯系统可适当组态的机构,包括: 一处理组件; 用以储存数据于该模块附近的每一模块中的装置; 用以使该处理组件自每一该模块中取出信息的装置;及 用以使该处理组件使用该信息对电子通讯系统组态的装置。
10: 一种用以组态如权利要求第9所述的电子通讯系统的方法,其特征 在于,该方法包括以下步骤: (A)辨认存在的模块; (B)决定需相互通讯的模块; (C)决定每一模块所需的地址的型式; (D)建立各模块间的内部通讯径路;及 (E)当各模块间需要通讯时,建立模块间的连接。
11: 一种用以组态如权利要求第9所述的电子通讯系统的方法,其特征 在于,该方法包括以下步骤: (A)辨认存在的模块; (B)决定需相互通讯的模块; (C)决定每一模块所需的地址的型式; (D)建立各模块间的内部通讯径路; (E)建立客户定制的信息需求; (F)发送定制的信息需求至外部个体; (G)接收对定制的信息需求的答复;及 (H)实施系统组态。
12: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其特征在于,还包括一用以监 视各模块的操作的装置,包括: 一处理组件; 用以使处理组件可与模块通讯,以取出有关模块的功能的信息的装置; 及 用以使处理装置可决定该模块是否在所接受的参数内作用的装置。
13: 如权利要求12所述的电子通讯系统,其特征在于,还包括用以使处 理装置可与外部所在的其它通讯装置通讯的装置。
14: 一种使用权利要求第9所述的电子通讯系统的方法,其特征在于, 该方法包括以下步骤: (A)决定各模块的正常操作参数; (B)监视各模块的实际操作参数; (C)比较实际操作参数及正常操作参数;及 (D)记录当实际操作参数在正常操作参数外时的事件。
15: 如权利要求14所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤: (E)使处理组件可与至少一外部所在的装置通讯;及 (F)告知外部所在的装置在方法步骤(D)中所记录的事件。
16: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其特征在于,电子通讯系统置 于住家内。
17: 一种使用权利要求16所述的电子通讯系统的方法,其特征在于,包 括步骤:接收来自有线电视系统的电子信息。
18: 一种使用权利要求16所述的电子通讯系统的方法,其特征在于,包 括步骤:使用数字订户环路技术接收来自外部来源的电子信息。
19: 一种使用权利要求第16所述的电子通讯系统的方法,其特征在于, 包括步骤:使用一种大都市区网络技术接收来自外部来源的电子信息。
20: 一种使用权利要求16所述的电子通讯系统的方法,其特征在于,包 括步骤:使用一种宽局域网络技术,接收来自外部来源的电子信息。
21: 如权利要求1所述的电子通讯系统,其特征在于,该系统置于一商 店内。
22: 一种使用权利要求21所述的电子通讯系统的方法,其特征在于,包 括步骤:接收来自有线电视系统的电子信息。
23: 一种使用权利要求21所述的电子通讯系统的方法,其特征在于,包 括步骤:使用数字订户环路技术接收来自外部来源的电子信息。
24: 一种使用权利要求21所述的电子通讯系统的方法,其特征在于,包 括步骤:使用一种大都市区网络技术接收来自外部来源的电子信息。
25: 一种使用权利要求21所述的电子通讯系统的方法,其特征在于,包 括步骤:使用一种宽局域网络技术接收来自外部来源的电子信息。

说明书


用于模块常驻网关的方法和系统

    (1)技术领域

    本发明一般有关一种可方便各种数据/声音通讯网路间的通讯的系统,具体说,本发明有关一种包括多种声音及数据组成件可伸缩的模块网络系统。

    (2)背景技术

    计算机间的连接已自简单的连接进化至复杂的网络,需要复杂的径路议定,议定变换器连接不同网络及计算机,以协助网络服务,诸如地址管理、网络管理、及交通监视。拥有此等网络的成本高,需要技术雇员,且难以更改。

    曾经限于商业的通讯网路现移进住家环境中。住家高速通讯的布署已开始使用电缆调制解调器、ADSL及无线MAN技术。此等通讯技术不独携带计算机数据,且亦提供声音及影像服务。极可能住家需要分配此数据不仅至单个装置,因此,需要住家通讯网络。

    虽消费者欲获得由通讯网络所提供的利益,但目前商店所用的技术不易应用于住家。有尝试制造简单的住家网关模块系统,但先前的尝试并未为市场上所普遍接受。住家网关的接受阻碍包括:(A)包封、电源及控制模块的初始成本普遍高,(B)网关至家庭中需要信息的所有各处接线所需的成本及工作,(C)当主电源失效时,难以供应备用电源给生命线服务,(D)组态及诊断问题通常需要高水平地技术,及(E)当新网络技术进化时,加装新模块的高成本。

    需要一种模块网关系统网络系统,以避免现有技术尝试中固有的限制及问题。

    (3)发明内容

    本发明的目的是提供一种模块电子通讯系统,可在各种不同通讯网络间通讯,可使用各种通讯议定中的任一种,该系统设计弹性,且容易由无需具有有关管理电子通讯网络的技术的个人建立及管理,且可用于住家及商业环境中。

    根据本发明一方面的模块电子通讯系统,包括至少二模块,一起形成一叠。电子通讯系统的模块设计容许可变几何组态,具有形状由模块的数量决定,或换言之,无固定大小的包封。当使用者需要时,电子通讯系统能接受额外模块,且模块能转移电子信息往来于电子通讯系统的其它模块。在电子通讯系统的一较宜实施例中,一叠内的模块可依任何顺序放置。

    电子通讯系统可包括一叠以上的模块,且更多叠可置于与第一叠在实际上分开的所选位置。电子通讯系统可另含有装置或机构,使电源可分配于一叠中的各模块,包括以下组件:至少一电源,一处理组件,用以传递每一模块的电源需求至处理组件的装置,及用以使处理组件可指令每一模块自特定的电源获得电力的装置。在一些实施例,可提供备用电源。备用电源宜恒存在,且不中断,且可仅供应给由处理组件认定为在其它电源无法供应时需要进出该备用电源的模块。

    电子通讯系统亦包括至少一内部通讯总线,用以选择至少一通讯总线来发送电子信息的装置,及用以选择至少一通讯总线来接收电子信息的装置。

    该电子通讯系统亦可包括用以使不同议定之间可通讯的装置,它包括以下组件:用以选择许可一信息自使用第一通讯议定的第一网络进入第一模块中的装置;用以许可由第一模块转译该信息至一第二通讯议定的装置;用以选择许可该信息进入第二模块中的装置;及用以许可由第二模块转译第二议定至由第二网络使用的一第三议定的装置。

    该电子通讯系统可另包括一用以使电子通讯系统可适当组态的机构,它包括以下组件:一处理组件;用以储存数据于该模块附近的每一模块中的装置;用以使该处理组件自每一该模块中取出信息的装置;及用以使该处理组件使用自模块所获得的信息对电子通讯系统组态的装置。

    电子通讯系统可另包括一用以监视各模块的操作的装置,包括以下组件:一处理组件;用以使处理组件可与模块通讯,以取出有关模块的功能的信息的装置;及用以使处理装置可决定该模块是否在所接受的参数内作用的装置。在其它实施例,电子通讯系统可另包括一用以使处理组件可与外部所在的其它通讯装置通讯的装置。

    本发明并包括若干方法,使用上述本发明的一个或更多的实施例。本发明的一方法包括以下方法步骤:(A)使用该处理组件,辨认欲由第一模块使用的至少一通讯总线,以连通一信息至至少一第二模块;(B)使用该处理组件,以指令第一模块选择至少一辨认的总线;(C)使用该处理组件,以指令每一第二模块选择一辨认的总线;(D)使用第一模块来发送一信息于辨认的总线的至少一个上;(E)使用每一第二模块来接收所辨认的总线上的信息。

    本发明的另一方法包括以下方法步骤,以执行系统组态:(A)辨认存在于电子通讯系统中的模块;(B)决定何模块可能需要相互通讯;(C)决定每一模块所需的地址的型式;(D)建立各模块间的内部通讯径路;及(E)当各模块间需要通讯时,建立模块间的连接。

    另一方法大体包括以下方法步骤:(A)辨认电子通讯系统中所存在的模块;(B)决定何模块可能需要相互通讯;(C)决定每一模块所需的地址的型式;(D)建立各模块间的内部通讯径路;(E)建立客户定制的信息需求;(F)发送定制的信息需求至外部个体;(G)接收对定制的信息需求的答复;及(H)实施系统组态。

    执行网络管理功能的本发明的另一方法包括以下方法步骤;(A)决定各模块的正常操作参数;(B)监视各模块的实际操作参数;(C)比较实际操作参数及正常操作参数;及(D)记录当实际操作参数在正常操作参数外时的事件。在另外实施例,该方法可另包括以下方法步骤:(E)使处理组件可与至少一外部所在的装置通讯;及(F)告知外部所在的装置在方法步骤(D)中所记录的事件。

    为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果,以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

    (4)附图说明

    图1显示本发明一实施例模块系统的的组态结构,包括一叠四模块。

    图2显示本发明一实施例模块系统的的组态结构,包括一叠四模块及一第二叠二模块。

    图3是显示本发明一实施例的网关系统的模块间连接的的方块图。

    图4显示本发明一实施例的网关系统的电源互接的的方块图。

    图5显示本发明一实施例的网关系统的典型数字电缆模块的方块图。

    (5)具体实施方式

    本发明为一种提供多种网络间的连接的系统,且此可为声音、影像及数据。系统宜构造有弹性,并容易由无需具有有关管理电子通讯网络的技术的个人建立及管理。采取模块设计,因为此可具有非常低的初始成本,当网络的数量及型式增加时,可良好伸缩且可由非网络专家的使用者架设。

    一般说,预期住家网络可视为网络进出技术、家庭网络技术及网络服务的集合。目前对此各具有许多解决方案且预期在往后数年将生长新解决方案,以适应客户需要。

    表1提供网络技术种类实例,它们可由模块提供于本发明的网关系统中,但此并非意为唯一的表。表1:网络接口家庭接口无线模块杂项模块DOCSIS以太网络IEEE802.11a电源ADSL家庭PNAIEEE802.11b安全ADSLite蓝牙家庭RF防火墙/径路器T1家庭电源HiperLAN8 IIVPNT32线POTs900MHz无线电话备用电源SDSL4线POTs2.4GHz无线电话NAT/DHCPIDSN安全板监视软件切换FBX功能V.90(56K)调制解调器使用监视HDTV调谐器多端口以太集线器VDSL无线电话FDDI摄录像(HAVI-IEEE1394)

    如可容易观察到那样,在35个模块之间可建立通讯径路的许多组合。面对不同网络间的连接性的主要挑战中为:(A)有许多不同型式的使用地址,(B)一些地址可静态指定及一些动态指定,(C)在各种议定间并不均匀执行通知连接的所需服务品质(QOS),(D)有不同的使用数据包格式,(E)在电源丧失时,一些服务需保持可运作(即生命线服务)。

    先前尝试的网关系统具有若干缺点或限制,包括:

    (A)一些现有技术系统制成固定功能匣,包括表1接口的有限副组(例如DOCSIS电缆调制解调器、径路器、以太集线器,具有一模拟POTS端口)。此种固定功能匣通常不易延伸至新技术。

    (B)一些现有技术系统使用单个大包封,此具有槽供固定有限数目的可插入模块插用。一般说,此等系统具有一电源,其大小配合一些预定的模块组合的最大电力,且通常的特色为初始成本高,尤其是如仅需要一个模块时是这样。

    (C)其它现有技术系统需置于家庭中特定地点,以接受外部网络接口连接(例如有线电视连接)电源、备用电源,并连接至现有家庭接线(例如电话线)。此等系统普通不易由无训练的消费者架设,且不易进出,以便升级。而且,新网络技术在该系统包封附近可能无接线。

    在此处所述的本发明的模块网关系统的较佳实施例可避免现有技术的缺点。例如,模块网关系统并非固定功能,且可随客户需要及新通讯技术产生,扩大能力。而且,并无具有许多未用槽的单个大包封。如仅需一个模块,则该系统为单个模块。电源提供给有限数量的模块,且随客户的需要,另加额外的电源模块。

    而且,模块系统的位置有弹性,因为许多不同的技术可自由相互混合。例如,在普通系统中,如一计算机连接至电缆调制解调器,及电话服务在有线电视系统上,则底座需实际在所有三系统互接处,或需要昂贵的家庭重行接线(对租住或老人定庭不方便)。然而,在本发明中,一无线模块及一电缆调制解调器模块可在一地点组合,一无线模块及以太模块(计算机连接)及POTS模块可在住家的另一位置组合。

    各种网络的横向连接为一困难问题,因为可能连接的数量,且亦因为所用的数据译码设计通常不同。例如,提供声音服务的可能的装置/网络包括(A)来自公共交换电话网络(PSTN)的连接,(B)在DOCSIS(电缆调制解调器)上使用在IP上声音(VOIP)技术的PACKETCABLE,(C)使用ADSL技术的ATM上声音(VOATM)呼叫,(D)模拟电话(平直旧电话-POTS),(E)连接至以太网络的IP电话,(F)使用900MHZ频谱的无线数字电话,使用脉波码调变(PCM),(G)使用2.4GHZ频谱的无线数字电话,使用VOIP技术,或(H)T1线上的DS0波道。

    在本发明中,可发生声音技术的所有组合。并不限制于仅任二种,而是可有三、四或更多种。亦可能有一个以上呼叫现在进行中。

    同样,接线亦不限于一单个位置,或甚至一普通位置。例如,家庭电话接线通常可接至家庭方所在的网络接口装置(NID)。如电话服务是自PACKTCABLE经有线电视同轴电缆而非PSTN进入NID,则来自本发明的POTS模块可插入任何定庭电话出口,并可馈送该家庭中的所有电话,使用家庭接线。

    在上述例中,提及接线,且亦可需要本发明执行议定变换。VOIP连接可由DOCSIS模块译码,及呼叫控制信号可递送至系统处理器。在组态期间中,已告知系统处理器一特定VOIP识别器及POTS线间有一关连,且可发动POTS模块的响铃电压。

    DOCSIS模块可对VOIP数据流译码,并转译其为PCM数据流,此可发送至POTS模块,以便进入数字至模拟变换器(DAC)中,此然后可进行至家庭中的标准电话手机中。

    另一例可为自ADSL进行至无线VOIP话机的VOATM。该信号可自ADSL调制解调器进行至系统处理器,此然后可告知无线电话模块,以发动无线话机的响铃。ADSL调制解调器可对VOATM数据胞译码为PCM数据流,并发送其侧无线电话模块,此可对其译码为VOIP格式,并由无线发送其至话机。

    如接有备用电源模块,且在上例中发生电源故障,则系统处理可停止所有非必需的模块,及ADSL及无线话机可接受必需的电源,以确保适当操作。ADSL模块上的数据接口可停止,以节省电源。

    本发明的模块网关的较佳实施例与现有技术相比较具有以下不同特点:(A)初始由选择仅即刻需要的技术以制造低成本网络的能力,无需固定大小的包封,(B)当需要时,以低增加成本延伸通讯至其它网络技术的能力,(C)由提供网络间的连接,提供多个通讯服务至各种所连接的网络,在每一网络上使用适当的信号议定,提供地址服务,诸如设定地址、解决地址及变换地址,且经由变换如所需服务间的议定,(D)以简单的方式,仅依据所架设的模块,使用简单的规则,管理系统的组态,(E)监视网络的健康,因为整合方法使整个系统可观察,及(F)诊断及隔离网络问题,为各个别网络可隔离。

    图1显示本发明的第一较佳实施例,然而,本发明并不限于所示的物理形状。而且,除所示的垂直叠外,水平叠及模块互接的其它形态亦可,并不影响本发明的基本操作。

    图1显示若干示范模块,然而,使用任何网络技术的模块均可使用,及图1所示的组态仅提供一例,且本发明包括模块的其它组合。

    在所示的较佳实施例中,电源22提供电力给该″叠″模块20。DOCSIS调制解调器24提供连接至外部网络,此使数据可输送通过大都市区并进入互联网。以太网络模块26使数据可分配至住家的地区装置。无线模块28接受适当的数据包,并经空中发送其至住家处的远地计算机。

    其它功能组合亦可能。例如,电源模块22可与无线模块28结合,以太模块26可与DOCSIS调制解调器24结合,或以太模块26可与电源22结合。表1所示的许多功能可合并为单个模块,作为较佳实施例的其它实施例,而不改变本发明。

    在所示的较佳实施例中。当重叠一起时,叠钉32协助各模块适当对齐。各模块使用连接器相互通讯,当重叠一起时,连接器匹配。在本发明的其它实施例,亦可由电缆、光纤及其它互操技术连接各模块一起。如图所示,在连接器上的一盖30防止灰尘及污物。当各模块结合一起时,盖宜缩回,而模块的连接器可用于配接。本发明的其它实施例可无盖,不接触的互接可无盖移动,或不同位置及采用缩回技术。

    图2显示模块系统的一实施例的一组态实例,包括图1所示的四模块的该叠20,及含有一电源模块42,及以太模块44,及一无线模块46的三模块的一第二叠40。在图2所示的组态中,无线模块可与第一叠20通讯,同时以太模块可与外部装置,诸如计算机48通讯。在另外实施例,可有另外叠存在。而且,在第一叠后的任何叠可包括少至一模块及多至许多模块,视特定位置的需要而定。

    图3显示本发明的家庭住家网关的一实施例的若干模块间的互接组态的实例。其它组亦可使用或较理想。图3所示的模块为接口模块A及B,此等能使用现有的许多通讯议定之一与其它外部装置通讯。模块A及B可为所需的任何型式的通讯模块。且显示一径路装置C、一系统控制装置D及一电源模块。在较佳实施例中,径路装置C及系统控制装置D可与一或更多接口模块整合,但在此分开显示,以求清晰。在其它实施例,径路装置C及系统控制装置可为分开的模块,或其它实施例可装于一或更多通讯模块中。模块功能可有各种组合,且视为其它实施例。

    若干总线连接模块,诸如电源总线、时脉总线及通讯总线1,2,及3。在较佳实施例中,通讯总线的性质在使用一串行通讯议定,以并列数据总线视为可接受的另外实施例。电源总线在图4中更详细予以讨论。时脉总线提供时脉至各种模块,以减少重复功能的需要。在另外实施例,宜使用非公共时脉,或仅提供时脉给一些模块。较佳实施例中显示三通讯总线1、2及3,其它实施例具有单总线、双总线,或三个以上总线。

    通讯总线1宜由系统控制器使用,而与所有模块连通监督信息,且能直接转送数据于各模块之间。通讯总线2及3为较高性能径路用以转送使用者数据于各模块之间。

    在较佳的实施例中,通讯总线2用以携带数据至外部网络进出,此进入公共网络,同时通讯总线3携带住家数据。保持住家及外部数据通讯于分开的通讯总线上提高安全性。在另外实施例,可使用一单个通讯总线,且如需要,可由其它已知方法提供安全。使用额外总线,可增加安全及频带宽,且应视为其它实施例。

    由系统控制装置D与模块的初始通讯的基本操作在建立模块在系统中的身份及特性。在较佳的实施例,系统控制器D依次检查每一所连接的模块。在一较佳实施例中,该检查依据以下方法完成:

    (A)供应电源至模块。

    (B)模块A,B,C,及D切断其各别通讯总线1通过开关54,55,56,及57。

    (C)系统控制装置发送一信息,要求模块信息,且仅模块C能接收此信息,因为所有其它方向的通讯径路已切断。模块C回复诸如其型式、能力及功率需求等信息。系统控制器然后告诉模块C接通其通过开关56,且不回答其它模块识别信息。

    (D)系统控制器D发送一信息,要求模块信息,且仅模块B能接收此信息,因为所有其它方向的通讯径路已切断。模块B回复诸如其型式、能力,及功率需求等信息。系统控制器然后告诉模块C接通其通过开关55,且不回答其它模块识别信息。

    (E)系统控制器发送另一信息,要求模块信息,且仅模块A能反应,且亦提供适当信息。这样可辨认出所有模块的能力及模块如何连接的实际顺序二者。

    由客户通过组态程序所建立的所需功能执行其次步骤顺序。在此例中,假定客户已架设一DOCSIS电缆调制解调器作为模块A,一无线本地局域网络(LAN)作为模块B,及一径路模块作为模块C,以及前述的系统控制器及电源模块。

    发动、组态该DOCSIS模块,及该模块接收适当的地址,而能转移使用者数据。激发开关50置DOCSIS数据于通讯总线2上。径路模块C接收该数据,且如目的地为无线LAN模块,则转送该信息于通讯总线3上。无线LAN模块已发动其通过开关53,能接收通讯总线3的数据,并发送至其目的地。

    在另一情形,如无径路模块,则无线LAN模块可发动其通过开关52,激发通讯总线2。此可使模块A能与模块B直接通讯。在更复杂的情形,可有其它模块存在,且可发送及接收任何通讯总线上的数据,可发生复杂的数据交换。

    可使用任何所需型式的通讯议定,且通讯总线2及3可发送议定,范围自简单的以太网络议定至USB议定,或复合议定,诸如具有服务品质(QOS)检查的ATM。总线可为共享媒体、点至点、多重、串行、并列,或光,及所有此等构想视为本发明的其它实施例。

    图4显示来自电源的电压的互接。模块住家网关的弹性设计的基本需求为可置任何模块于任何序列中。至少需有一电源模块,并支持同时使用一个以上电源。电源的电来源可为出口或电池,或任何其它已知及可用的电来源。

    在较佳的实施例中,可有电源模块A、电源模块B及备用电源模块。电源模块A及B可经由住家电力系统接受其主电力,及备用电源模块可具有可再充电的电池在模块内或置于附近。其它实施例可使电源模块及备用电源模块合并成单个模块,或与任何其它模块合并。

    本发明的其它实施例可有单个电源、无备用电源,或有有限数目的电源模块。此等实施例可减少所述设计的复杂性。

    于接通电源时,系统可执行以下事件序列,以适当执行所述的功能。

    (A)当接通时,电源模块A及B可馈送电力至电源总线1及电源总线2。二电源不可能为确实相同的电压,因此,具有较大电压的电源可先供应所需的电力。

    (B)所有其它模块可仅供电给小量的逻辑电路,这样使电源的输出可最少。此控制逻辑电路可为能与个别模块通讯,以决定模块型式及功率需求的系统处理器的最少逻辑电路。

    (C)当系统处理器已计算可由电源模块提供充分的电力给所有模块适当操作时,系统处理器依次供电:(A)系统处理器可由发动通过开关61及62,指令电源模块A馈电于电源总线1,(B)系统处理器可由发动通过开关66及67,指令电源模块B馈电给电源总线2,(C)系统处理器可由发动通过开关73,指令接口模块A接收来自电源总线1的电力,(D)系统处理器可由发动通过开关75,指令接口模块B接收来自电源总线2的电力。

    在图4所示的实施例中,当进行通过较佳实施例的每一模块时,电源总线1及电源总线2交替其位置。这样作的理由在当二个或更多电源模块供应电力于该系统时,均匀分担控制逻辑电路的负荷。此交替避免激发控制逻辑电路选择任一电源总线的复杂性。然而,在其它实施例,可使用其它组态,但不包括电源总线反向。

    可有二个以上电源操作于该模块系统内。第三电源模块可置于该叠模块中由组态管理者所指示的位置。组态管理者可进出模块电源需求,且可指令使用者有关适当位置。电源模块宜具有关断电源总线1及电源总线2二者上的电源通过开关的能力。第三电源模块可插于该叠中,及可指令电源模块A关掉电源总线1上的其通过开关(65及63)。可指令第三电源模块馈送其电力至总线1,此可馈电给前由电源模块A服务的模块。同样,如需要,可使用一第四电源模块。

    在电源丧失时维持服务为一所需的特色,尤其是如提供生命线电话服务(例如PACKETCABLE)时。客户无需负担此特色的成本,除非需要此功能。三种备用情形包括:(A)网络操作者加全电力于客户答应的装备(CPE),(B)网络操作者加部份电力于CPE,(C)网络操作者不提供电力给CPE。

    在情形(A),网络接口装置,诸如DOCSIS电缆调制解调器接收同轴电缆线上并进入模块住家网关中的电源。如网络具有充分的电源,此馈送备用电源至模块住家网关的备用电源总线,此可输送该电源至在电源丧失期间保持作用的模块。

    在情形(B),当客户使用无线电话时,操作者可供应网络电源给电缆电话,但操作者可不提供充分电源来保持无线模块作用。在此情形,DOCSIS模块由网络接口(例如同轴电缆)提供电源,及模块住家网关的其余可由备用电源模块提供电源。

    在情形(C),电缆电话服务提供者并不提供电缆调制解调器的网络电源,以及模块住家网关的一部份的模拟POTS电话模块需要一备用电源。在此情形,整个模块住家网关可由备用电源模块供应电源。

    如架设备用电源模块,则组态管理者可协助决定客户可使用何模块来获得电话服务。此组态信息可提供给系统控制器,以可发动电源通过开关72,此使接口模块A可自备用电源总线获得电源。

    图5提供较佳的典型模块组态的内部功能方块,此为网关的一部份。其它实施例可有许多改变。此说明并非意指模组功能仅能以一方法实施。

    控制逻辑电路包括至通讯总线10之一(即Com Busl)的接口,及模块信息储存装置11,此包括有关可用于不在模块内的系统处理器的该模块的信息。模块信息储存装置11内可储存的信息的型式包括:(A)模块功能(即声音,影像,网络接口,家庭网络接口,服务,或组合),(B)模块序号,内定地址,制造日期,版本号码,及(C)主逻辑电源所需的功率量(电流),控制逻辑电源所需的功率量,所需电源的型式(例如备用电源)。如需要,亦储存可用于模块系统的管理或控制的其它信息。

    在系统处理器已决定有充分电源可用后,模块能经由开关73或74开上电源,使用适当的电源总线(1或2)。本地微处理器(13)可对模块执行诊断例程,且亦可提供更多有用的信息至系统12。可由本地微处理器13提供的信息的型式可包括:(A)可由系统组态管理者使用的组态信息,(B)系统组态管理者用的程序,此使一新式模块可与旧模块相互作用,以执行新服务(此程序可使现有的参数与此模块所需的参数相互作用),及(C)服务处理器用的程序,此使新式的模块可与旧模块相互作用,以执行额外服务。

    例如,为一DODSIS模块,则该模块可实施一特定选择的声音构造,诸如PACKETCABLE声音构造,且可用此程序转译来自一模块的POTS信号为IP上声音(VOIP)数据包,用于此模块中。

    系统处理器可指令此模块使用其它通讯总线一或二者,经由开关50及51连接至通讯总线接口14部份。所示的模块提供一接口给CableTV系统19,此实施DOCSIS议定实施于17。

    由于系统可支持生命线电话,故电源可由网络提供。如可提供,此电源可经由备用电源变换器18连接至该系统,此提供电压变换、安全隔离及电流控制。视组态设定而定,网络电源可提供电源经开关75至其它需要的模块。

    如可提供网络电源,则可发动开关72,如果该模块系统包括一备用电源模块,及使用者在电源丧失的期间中需要使用此模块。

    为处理通讯总线及DOCSIS接口间的数据,微处理器13可需要RAM15及16中所储存的程序指令,唯可使用其它已知的组态。

    本发明的模块系统的整个作用在于使用以模块方法实施的最佳网络技术,连接各种装置一起,以获得低成本,并维持未来弹性。为架设本发明的模块系统,使用者宜遵循以下一般步骤:

    (A)由模块建立一系统,以实施使用者所需的功能的集合。此模块宜以任何顺序设置,以便使用者避免复杂的指令。如有一些模块位置限制,使用容易认出其结果。

    (B)使用者根据使用者需要及网络限制,经由组态程序选择适当连接此装置。

    (C)系统宜自动执行内部结构的最佳化,这样可完成使用者所需的组态。其一例可为由DOCSIS网络所提供的电话功能,此进行至模拟POTS服务接口,并具有备用电源。

    (D)建造内部连接及不同网络间的转换桥梁,以执行使用所需的信息的交换。其一例可为VOIP PACKETCABLE转换为模拟信号,发送至RJ-11连接器,然后进行至家庭中现有的POTS。

    (E)一装置用以执行网络管理,以辨认出问题,并建议使用者可执行的行动,以改正此问题。在一些实施例中,宜由使用选择,模块系统可提供网络管理信息至远地系统,使远地系统可实施所需的改正行动,发动他人来采取改正行动,或分析问题,及建议使用者采取改正行动。

    连接不同网络间的信息的能力可非常复杂,可能需要不独转译网络间的数据,且亦适当实施服务特征。此特征普通包括维持/最大化频带宽、端至端延迟、延迟的改变、数据包大小及当网络拥挤时,增加/降低信息率。

    对实施固定网络接口的系统,问题较不复杂,因为网络型式为已知,及网络型式的排列有限制。网络型式不受模块系统限制,且此特色使住家网关可实施尚未产生的技术。

    本发明的装置实施连接不同网络的目标,处理一些基本网络问题,宜使用以下方法步骤:

    (A)辨认出每一网络型式的地址,并保持该地址与数据输送分开。此地址仅用于该型式的网络的特定定模块内。

    (B)直接提供地址变换机构,或找出外部个体,此执行地址变换机构。

    (C)在支持模块内的网络的适当网络信号议定。

    (D)一全系统控制器监视每一信号议定内所含的服务参数的来源及目的地品质,以建立相等的参数设定,此获得所需的服务。

    (E)制造逻辑内部径路,此支持整个QOS,并连接二个或更多网络接口模块。指令来源模块及目的地模块,以变换使用者数据包为可能另一格式,因为网络接口的数据包格式可不同。甚至在一特定的网络接口,变换格式亦可随服务型式而不同。

    (F)用以改变一议定上的数据率(即ATM上的F4/F5流率)的机构转换至此系统外所用的一同速度机构,并传递于模块之间,以使速度信息可传送至其它网络,如果一速度机构存在于该议定中。

    (G)如发生问题,该系统具有一使用者可组态构构,此用以处理该问题。例如,线路电源的丧失可导致备用电源系统开始运作。主网络接口的丧失可触发备用网络接口发动(即调制解调器拨号)。

    用以构制模块住家网关的方法及装置的以上说明集中于其在住家环境中的使用。本发明的范围并不限于该市场,且可用于小商业,中商业,及大商业市场上。可用于每一市场上的模块的型式不同,构成可用系统模块的混合亦如此。而且,无需改变此模块方法的实施,以达成已提及的所有所需特色。本发明的范围故此应视为远较住家环境为大。

    虽以上详细说明本发明的示范实施例,但熟悉本技术的人士容易明了在示范实施例内可作许多额外修改例如,系统信息12可与ROM16结合。微处理器12可与接口逻辑电路,如在此情形中的DOCSIS接口17结合。

    当然,本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

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本发明为一种可伸缩的模块网络系统,无固定大小的包封,此可包含多种声音及数据组成件。在操作中,本发明提供跨译码透明性,使不同的数据/声音数据流间可有效通讯。模块系统包含独有的电源控制及分配方法。本发明提供一种方法可简化网络提供工作,因为该方法智能决定网络信息。本发明无需设置于一中心接线位置,因为网关系统自动适于使其组成件处在分配的实际位置。 。

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