简化模块化通讯网关中的接线的方法及系统 (1)技术领域
本发明有关一种方便各种数据/声音通讯网路中的各种通讯组成件间的通讯系统，更具体说，本发明有关一种包括多种声音及数据组成件的可伸缩的模块网络系统。
(2)背景技术
网络通讯装备的购买者普通希望当需要额外功能或特色时，该系统容易扩充。故此，通讯网络系统的可扩张性为任何网络系统的一重要特征。通讯装备的制造者已采取若干方法，以平衡通讯网络封装选择的成本、弹性及复杂性。普通解决方法包括：
A.提供固定，较为非可扩张的功能于一单个单位中，此包括许多主要网络功能。该方法最佳化初始成本，因为无需额外的连接器或过度容量的电源。然而，在使用者超出单位的能量时，使用者需购买其它较强地单位以取代现单位。
B.提供相互插接的独立的模块单位。当需要额外功能时，此方法使通讯可扩张。当建立新功能于新模块单位中时，保存初始投资。然而，此方法需要客户拆开旧单位的连接，增加电缆来连接新单位，及然后再接回旧单位。在含有可能分散于若干位置上的许多组件的网络中，该方法可能麻烦，尤其是对无技术训练的个人，诸如家庭网络消费者而言。
C.制造一模块单位，此具有若干种连接器固定于基本单位上。此方法通常表示基本系统中有通讯切换功能。当新通讯特色经由新模块加进时，基本切换功能用以重新安排内部通讯径路。此系统的一缺点为初始或基本单位需包括相当昂贵的通讯切换功能，如该系统未扩充超过其初始组态时，此等功能可能从不需要。
在家庭环境中，当客户购买一电缆调制解调器或一ASDL调制解调器时，经过一段时间，客户可添加额外计算机，或需要额外网络控制特色，诸如经路器或防火墙。在此情形，客户需在调制解调器附近找一位置供额外组成件使用。客户亦常需确保进出一电源出口，以提供电源给新装置。然后，客户拆开计算机及调制解调器间的电缆，连接调制解调器至经路器的输入端，并连接计算机至经路器的输出端。
现有技术有无需客户拆开电缆的模块系统，但此等系统具有内部切换功能实施于基本单位中。基本系统的成本一般较其它系统为高，因为基本单位成本包括数据结合功能所需的硬件及/或软件，需用于支持未来的模块。例如，如一基本单位能接受7个模块，则此可能需要一结合器能多任务连接来自7个端口的数据，且该基本单位的成本反映此最大能量，即使客户仅使用7个模块的有限副组亦然。
(3)发明内容
本发明的目的是提供一种简化模块化通讯网关中的接线方法及其系统，以减少有关模块化数据通讯系统中电缆的架设复杂性，当添加新通讯功能时客户无需移动连接于装置上的线路，且可降低结合来自模块化通讯系统中的各模块的数据的成本。
根据本发明一方面的提供一模块化电子通讯系统，包括：一基本单位；自基本单位至至少一外部通讯装置的连接；及至少一模块包括至少一额外通讯特征；其中，该模块能直接连接至基本单位，且该模块另包括一数据结合功能用以结合来自基本单位及模块的信息或数据。在一较佳实施例中，模块能独立于基本单位的外操作。在其它实施例，额外模块可连接至基本单位或第一模块，及额外模块包括数据结合功能。然而，在一些实施例中，额外模块不含数据结合功能。在一些实施例中，其后的模块能独立于基本单位的外作用。
根据本发明另一方面提供一种用以加装额外网络功能于网络系统中而无需改变实际接线的方法，该方法包括以下步骤：(A)获得一基本数据通讯单位，此为无数据结合功能单位；(B)架设该基本单立，并连接一通讯装置至该基本单位；(C)获得第一模块单位中所含的一种或更多种额外数据通讯功能；及(D)直接连接第一模块单位至基本单位，而不改变以上步骤(B)中所架设的现有接线。该方法可另包括步骤：(E)获得第二模块单位中所含的一种或更多种额外数据通讯功能；及(F)直接连接第二模块单位至基本单位或至第一模块单位，而不改变以上步骤(B)中所架设的现有接线。
本发明可提供系统添加通讯功能的创新方法，同时减少或省除客户移动通讯电缆的需要，且无需基本单位发生包括通讯选择开关功能的成本。
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是显示现有技术中普通家庭计算机电缆调制解调器系统，包括一计算机及一电缆调制解调器。
图2是显示图1中加装含有一第二通讯功能的模块后的家庭计算机电缆调制解调器系统。
图3是显示图2系统的内部设计的布置示意图。
图4是显示一家庭计算机电缆调制解调器系统的示意图，包括一计算机及一电缆调制解调器，但其中电缆调制解调器亦为一基本单位。
图5是显示增加一模块直接连接至基本单位后的家庭电缆调制解调器系统示意图。
图6是显示本发明的一实施例的内部设计布置示意图，包括一基本单位及一模块连接至基本单位。
图7是显示本发明的另一实施例的内部设计布置示意图，包括一基本单位及一模块连接至基本单位。
图8是显示本发明的另一实施例的内部设计布置示意图，包括一基本单位及一模块与基本单位分开作用。
图9是显示本发明的另一实施例的内部设计布置示意图，包括一基本单位及若干模块叠置于基本单位上。
(5)具体实施方式
本发明的系统及方法用以减少有关模块数据通讯系统中电缆的架设复杂性。本发明的一特点是降低有关结合来自一模块通讯系统中的各种模块的数据的一些硬件成本，直至购买额外模块为止。
本发明一实例用在一家庭环境中，在此，客户已购买一电缆调制解调器或一ADSL调制解调器。经过一段时间，客户可添加额外的计算机，或需要额外的网络控制特色，诸如经路器或防火墙。一例显示于图1，其中一客户初始购买一基本通讯功能，诸如电缆调制解调器A。客户使用电缆C，插入其计算机B于调制解调器A中。如客户欲添加另一通讯功能，诸如经路器D，则客户需执行以下程序，以移动至图2所示的组态：(A)来自计算机B的电缆C移离调制解调器A，(B)使用电缆E连接调制解调器A至经路器D，使用电缆F连接经路器D至计算机B。在现有技术系统中，客户需在调制解调器附近找一位置给额外组成件使用。客户亦常需确保进出一电源出口，以供应电力给新装置。
现有技术存在有无需客户拆开电缆的模块系统，但这种现有系统具有内部数据组合功能实施于基本单位中。这种先存在的系统一般较为昂贵，因为价格包括用以结合来自不同模块的数据的装备成本。数据结合功能的实施可在硬件或软件中。例如，如一基本单位可接受七个模块，则可能需要能多任务连接来自七个端口的数据的一结合器，且基本单位的成本反映此最大容量，即使客户仅使用七个模块的有限副组亦然。此种模块系统的一普通实例为一电缆调制解调器，此亦用作基本单位，使用以太网络议定的一以太网络集线器或开关提供数据结合功能，及无线进出点为一插入模块。此先存在的组态大致显示于图3中，在此，含有基本单位的调制解调器A包括所需的第一通讯功能G、数据结合功能H，此在本例中为一以太网络集线器，及连接器L至外部通讯装置，诸如所示的计算机B。插入模块J包括第二通讯功能K，此与调制解调器中的数据结合器H电连通。
本发明与现有技术不同在于，在现有技术的方法中，数据结合功能置于基本单位中，但此置于本发明的插入模块中。数据结合器执行转移数据包于各数据链间的数据结合功能。此功能的实施例为一以太网络集线器，ATM开关、经路器或计算机，执行此功能主要使用软件，而非特殊的硬件。现有技术及本发明系统中此功能位置间的不同非常重要，可见于图4至9。
参考图4，客户购买一调制解调器110，诸如一电缆调制解调器或ADSL调制解调器，并经由电缆120连接其于它的计算机112或其它装置。在某时刻，客户可选择添加额外计算机，或可需要额外网络控制特色，诸如经路器或防火墙，或具体表现于模块形状的任何其它装置。在本发明的最简单的实施例中，如图5所示，一模块131直接置于调制解调器110上，此用作基本单位，且此后可称为基本单位110，且完成架设。与先存在的系统组态不同，在本发明中，无需移动至计算机112的电缆120。这样，使用本发明远较现有技术的容易。客户仅连接模块131于基本单位110。客户无需找一电源出口，因为基本单位宜供应电源给模块，或在基本单位110附近的一空地，以设置模块131，因为该模块宜直接连接至基本单位，或移动连接至计算机112的电缆，因为模块的数据结合器执行所需的数据结合功能。而且，本发明系统无需有数据结合器在基本单位110中，因此可以较含有数据结合器的先存在的基本系统为低的费用制造。在本发明中，数据结合器的成本仅当购买一模块时方实现。数据结合功能的这样的分隔可降低客户的初始成本，及仅在(或如)需要时方实现一可增加成本。而且，可扩充性不受固定数据给合器组态的限制，如同数据结合器构制于先存在的基本单位中的情形。
在图6大致所示的本发明中，基本单位110包括一所需的第一通讯功能140、一连接器160与一外部通讯装置170连通，及一连接开关150转送连接器160的输出至插入模块131的数据结合功能151。连接器160可为任何已知的插头、插座或其它通讯连接装置，及通讯装置170可为任何已知的外部连接装置，包括计算机或服务器。连接器160及通讯装置170间的连接可使用任何已知的网络装置，包括各种电缆及电话线基础的系统，及各种无线通讯网络系统。
插入模块131包括一第二通讯功能141及数据结合功能151，此在此处显示为一集线器。在另外实施例，数据结合器可为任何已知的软件、硬件或合并的软件及硬件装置以执行所需的结合功能。
在图7所示的本发明的另一实施例中，基本单位110包括所需的第一通讯功能140、连接器160与一外部通讯装置170连通，及一连接开关150当模块131连接至基本单位110时，转送连接器160的输出。模块131包括第二通讯功能141、数据结合功能151及一连接器162，当连接至基本单位110时，可无需使用它。
连接器162的用途显示于图8。客户可能需要基本单位110及模块131独立操作。在此情形，外部通讯装置170使用连接器162，以转移信号自第二通讯功能141直接至第二外部通讯装置171，而不先通过基本单位110传送该通讯。
在本发明的其它实施例中，如显示于图9，多个插入模块131、132及133可叠置于基本单位110上。模块131连接至基本单位110，如前述。第二模块132连接至第一模块131。模块132包括一第三通讯功能142及一数据结合器132，以使来自模块132的数据可与来自基本模块110以及模块131及133的数据结合。模块133包括一第四通讯功能143，及一数据结合器154，此使来自模块133的数据可与来自基本模块110以及模块131及132的数据结合。模块131及132显示不连接至外部通讯装置。然而，模块133显示包括一连接器163与外部通讯装置171连接。
在先行系统中，基本单位需要至少一5路数据结合器处理来自三个插入模块的交通、来自第一通讯功能的通讯及来自连接器160的数据的通讯。而且，当购买基本单位时，即实现5路数据结合器的成本。
然而，在本发明中，数据结合功能的成本分摊于若干模块上，且使用者仅当其实际使用时方实现该成本。故此，图4至9清楚显示在设置数据结合功能方面，本发明具有胜过现有技术的设计的优点。
本发明装置实施添加额外网络功能的目标，而无需客户改变实际接线，宜使用以下步骤：(A)获得一基本数据通讯单位，此宜不具有数据结合功能；(B)架设基本单位，并连接一通讯装置至基本单位；(C)获得一种或更多种额外数据通讯功能包括于一第一模块单位中；及(D)直接连接第一模块单位至基本单位，而不改变以上步骤(B)中所架设的现有接线。该方法可另包括：(E)获得一种或更多种额外数据通讯功能包括于一第二模块单位中；及(F)直接第二模块单位至该基本单位或第一模块单位，而不改变在以上步骤(B)中所架设的现有接线。
虽以上已详细说明本发明的较佳实施例，但熟悉本技术的人士容易明了可有许多额外修改，而不实质脱离本发明的精神。例如，二端口或三端口数据结合器可由四或五端口数据结合器取代，或一插入模块中可有一个以上通讯功能。
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。