使用备用电话线延长x数字订户线距离的系统 本申请要求于2003年2月24日提交的韩国专利申请No.2003-111479的权益，该申请的公开在此被合并参考。
【技术领域】
一般地，本发明涉及使用备用电话线延长x数字订户线(xDSL)距离的系统，更具体地，涉及使用备用电话线延长xDSL距离的系统，该系统克服了通过使用以束方式从数字订户线接入多路复用器(DSLAM)连接到家庭的电话线中，作为备用线提供的备用电话线存在的xDSL距离限制。
背景技术
就从普通电话局到用户提供设备(CPE)的通信线路形式而言，至于类似xDSL的通信方法，通过光缆将xDSL从电话局传输到相邻家庭的DSLAM，并使用电话线(双绞线)将其从DSLAM连接到CPE。例如，xDSL包括ADSL(非对称DSL)、UADSL(通用非对称DSL)、HDSL(高比特率DSL)、SDSL(对称DSL)、MSDSL(多速率对称DSL)、RADSL(速率自适应DSL)、IDSL(类似ISDN(综合业务数字网)的DSL)以及VDSL(甚高比特率DSL)等等。
此时，大多数电话线被捆成一束，该束由多个电话线捆成，并通过分配器或接线盒(TAB)分到各个家庭的入口而与家庭相连。
通常，从一束中分配到每个家庭的电话线由大约4到5条备用的电话线提供。不过，在这些电话线中，只使用了一条具有最佳性能的电话线。即就是说，即使目前家庭中没有使用，还是将3到4条电话线作为备用线路提供给了每一个家庭。
因此，将xDSL分成DSLAM和家庭终端设备CPE并使用一个电话线以1∶1地方式将其相连，这叫作对等系统。
同时，根据香农—哈特利(Shannon-Heartley)容量理论，电话线(双绞线)的特性在于最大传输速率会随着长度的增加而减小。因此，如果DSLAM到CPE之间的距离远大于正常范围，则xDSL的效率以及信令速度会越来越低。结果，尽管其技术性很高，非对称数字订户线(ADSL)以及甚高速率数字订户线(VDSL)系统还是不能克服距离的限制。
如上所述，初期的xDSL通信系统通过使用电话线执行通信，但根据电话线的特性，其具有距离的限制。此外，由于电话线是捆成束的，因此要通过不同的xDSL通信系统将电话线从ONU(光网络单元)(DSLAM)传输到每一个家庭。因此，由于具有不同通信系统的电话线的未使用频率区的串扰或叠加，进一步缩短了有效距离。
【发明内容】
因此本发明的目的是提供使用备用电话线延长xDSL距离的系统，为了克服使用现有电话线的xDSL限制距离的缺点，通过使用提供给家庭但未经使用的备用电话线，该系统能够在由于距离限制而很难提供服务的阴影区提供服务。
本发明的另一个目的是提供一种使用备用电话线延长xDSL距离的系统，该系统易于实现，能够缩短研制周期和成本。
本发明的另一个目的是提供一种使用备用电话线延长xDSL距离的系统，该系统能够使xDSL通信更加有效。
为了实现上述及其它目的，根据本发明的一方面，本发明包括：CPE，用于向订户终端提供xDSL传输业务；DSLAM，用于针对xDSL传输业务，设置与CPE的初始链接，并与CPE通过设置的链接进行数据收发；以及安装于所述DSLAM和所述CPE之间、具有至少多于一个模块的距离延长模块，从而接收来自DSLAM的xDSL传输数据，所述DSLAM与来自DSLAM的电话线束中选择的可选备用电话线相连，并且在分离了接收的传输数据之后，将分离的传输数据发送到后端模块或CPE，或是发送从后端模块或CPE接收的传输数据。
【附图说明】
当通过参考以下结合了附图的详细描述，其中附图中的相似参考符号表示相同或相似元件，对本发明更完全的理解以及本发明的多个附属优点将显而易见，其中：
图1是从普通电话局一直到CPE的通信线格式图；
图2是根据本发明的一个实施例，通过使用备用电话线xDSL的距离延长模块延长xDSL有效距离的概念示意图；
图3是安装于图2中一个接线盒中的距离延长模块的结构示意框图；
图4是根据本发明的另一个实施例，通过使用备用电话线xDSL的距离延长模块延长xDSL有效距离的概念示意图。
【具体实施方式】
现在参考附图，图1是从普通电话局一直到CPE的通信线格式图。
参考图1，至于类似xDSL的通信方法，通过光缆，将xDSL从电话局传输到相邻的家庭DSLAM 20，并使用电话线(双绞线)将其从DSLAM20连接到CPE 30。
此时，大多数电话线被捆成一束，该束由多个电话线捆成，并通过分配器或接线盒TAB)分到各个家庭的入口而与家庭相连。
通常，一束中分配到每个家庭的电话线由大约4到5条备用的电话线2提供。不过，在这些电话线中，只使用了一条具有最佳性能的电话线1。即就是说，即使目前家庭中没有使用，还是将3到4条电话线2作为备用线提供给了每一个家庭。
因此，将xDSL分成DSLAM20和家庭终端设备CPE 30并使用一个电话线以1∶1的方式将其相连，这叫作对等系统。
同时，根据香农哈德列(Shannon-Heartley)容量理论，电话线(双绞线)的特性在于最大传输速率会随着长度的增加而减小。因此，如果DSLAM到CPE之间的距离远大于正常范围，则xDSL的效率以及信令速度会越来越低。结果，尽管其技术性很高，非对称数字订户线(ADSL)以及甚高速率数字订户线(VDSL)系统也不能克服距离的限制。
如上所述，初期的xDSL通信系统通过使用电话线执行通信，但根据电话线的特性，其具有距离的限制。此外，由于电话线是捆成束的，因此要通过不同的xDSL通信系统将电话线从ONU(光网络单元)(DSLAM)传输到每一个家庭。因此，由于具有不同通信系统的电话线的未使用频率区的串扰或叠加，进一步缩短了距离。
现在将详细参考本发明的典型实施例，还实施例是以附图形式表示的。
下文中，将参考附图对本发明进行更为完整的说明。
图2是根据本发明的一个实施例，通过使用备用电话线xDSL的距离延长模块延长xDSL有效距离的概念示意图。
参考图2，根据本发明的距离延长系统包括：DSLAM 100；到DSLAM 100的分开距离为最大有效距离并与电话线相连的第一接线盒200；与第一接线盒200的CPE分布终端210相连的第一CPE 300；通过从距离延长模块220经过备用的电话线延长到最大有效距离而与第一接线盒200的距离延长模块220相连的第二接线盒400，；以及与第二接线盒400相连的第二CPE 500。
将第一接线盒主要分成用于执行与现有系统相同任务的CPE接线端210和用于距离延长的模块220。
CPE接线端210与CPE 300和来自DSLAM 100的电话线束中的主线1相连，并将通过束状电缆相连的电话线与家庭电话网相连。
距离延长模块220通过与来自DSLAM的电话线束中的每一个备用电话线相连，从而接收来自DSLAM100的xDSL传输数据，分离了接收的传输数据，并将传输数据发送到第二接线盒400。
换句话说，距离延长模块220使用电话线束中备用的电话线2，接收通过备用电话线2的xDSL传输数据并将xDSL传输数据转发到下一个端口的接线盒400。
在这种情况下，第一接线盒200能够距离第二接线盒400最大有效距离。在第二接线盒400的情况下，将备用的一个电话线(3)通过CPE接线端410与第二CPE500相连，并且为了与下一个端口的接线盒(未示出)相连，将备用电话线的其它部分与距离延长模块420相连。当然，第二接线盒400的距离延长模块420能够与下一个端口(未示出)分开最大有效距离。
因此，如果只在每一个接线盒中安装了备用电话线，就可以连续地将距离延长为最大有效距离。
图3是安装于图2中一个接线盒中的距离延长模块的结构示意框图。
参考图3，该安装于家庭分配器或接线盒的距离延长模块包括：CPE接线端210，用于通过连接来自DSLAM 100的电话线束中的主线与CPE300相连；CPE模块221，用于通过与来自DSLAM 100的电话线束中的备用电话线2相连，接收来自DSLAM 100的xDSL传输数据，并分离接收的传输数据，或将可选的xDSL传输数据发送到DSLAM 100；CO(中心局)模块223，用于为了延长xDSL的距离，将通过CPE模块221分离的传输数据发送到其它家庭分配器或接线盒400，或是将从其它分配器或接线盒400接收到的传输数据发送到CPE模块221；以及控制器222，用于转发CPE模块221和CO模块223之间的传输数据。
在这种情况下，将CPE端口的分配器或接线盒用作xDSL转发器或延长器，类似于重放大传输数据及发送重放大传输数据的转发器或基站。CO/CPE模块221、223与前面的xDSL设备或调制解调器具有相同的结构。
即，如图2所示，CPE模块221类似前面的调制解调器，该模块是一个Rx端口，用于接收来自DSLAM的传输数据、分离该传输数据，并为了转发分离的数据，通过将数据输入到CO模块223发送该数据，CO模块223是一个Tx端口。
控制器222控制RX端口和TX端口的交互工作并有机地运行这两个端口。这种结构同时被用于上行和下行数据。
下面将更全面地对上述结构的距离延长模块进行说明。
首先，对于下行传输数据，接收从DSLAM 100发送的数据的CPE模块221分离该数据，并且为了转发数据，将分离的数据通过控制器222发送到CO模块223。接收数据的CO模块223将数据转发到下一个CPE端口。对于上行传输数据，与下行传输数据类似，从CPE模块300接收数据的CO模块223通过控制器222将接收的数据转发到CPE模块221。
当试图发起链接时，根据物理线路状态以及芯片集之间的特性将CO模块221和CPE模块223的每一个芯片集彼此相连。与OAM(捕获管理局)系统相似，设计芯片集，通过每隔一定的时间周期性地诊断这些线路是否异常而将其彼此相连。
此时，控制器222使CO模块223和CPE模块221能够毫无问题地收发状态信号。即，控制器解决了当CO模块223与CPE模块221串联时引起的所有问题。
图4是根据本发明的另一个实施例，通过使用备用电话线xDSL的距离延长模块延长xDSL有效距离的概念示意图，示出了通过添加两个距离延长模块，从而向位于3倍于最大距离位置的家庭提供xDSL业务的实施例。
参考图4，DSLAM CO 610通过第一距离延长模块620和第二距离延长模块630与CPE 640相连。与图中所示相同，设定DSLAM CO610与第一距离延长模块620之间的距离是第一区域，第一距离延长模块620与第二距离延长模块630之间的距离是第二区域，且第二距离延长模块630与CPE 640之间的距离是第三区域。为了在第一区域中进行延长，位于从DSLAM CO(中心局)610起始的xDSL最大距离的第一距离延长模块620的CPE模块#1 621与备用电话线651相连，并通过第一距离延长模块620的控制器622与CO模块#1 623重新相连。然后，为了在第二区域进行延长，将CPE模块#1 621与第二距离延长模块630的CPE模块#2 631相连。
然后，第二距离延长模块630的CO模块#2 633通过第三端备用电话线653与CPE 640相连以在第三区域中进行延长。
利用上述结构，CPE的通信距离是现有技术的xDSL距离的三倍。
下面将对上述结构距离延长系统的操作进行详细说明。出于方便的目的，对于该操作的说明由初始链接设置、数据通信以及特定端错误产生而定。
首先，当设置链接发起时，根据xDSL的性质，CO 610中xDSL模块(未示出)的主芯片集与CPE 640中xDSL模块(未示出)的主芯片集物理相连。
即就是说，模块610、640的主芯片根据预定协议区分物理线路的性质，并通过确定能够执行最佳通信的参数设置初始链接。
在基于上述处理的本发明中，在初始链接过程中将CO 610与CPE640串联。可以说，在设置初始链接时，将CO 610与第一距离延长模块620的CPE模块#1 621相连。同时，分别将第一距离延长模块620的CO#1模块623与第二距离延长模块630的CPE模块#2631相连，以及将第二距离延长模块630的CO#2模块633与CPE640相连。
这里，第一DSLAM CO 610的控制器611收集并设置用于所有链接参数的结果值并将结果值列表存储。
为了使模块成本更低，第一距离延长模块620的控制器622以及第二距离延长模块630的控制器632能够使用在前面的CO 610或CPE640中存在的控制器，并同时控制CO模块以及每一个延长模块620和630的CPE。
在第一距离延长模块620控制器622的情况下，在设置初始链接时，控制器622将CO 610与CPE模块#1 621相链接，并将CO模块#1 623与第二距离延长模块630的CPE模块#2 631相链接。在这一点，如果当存储CO模块#1 623与CPE模块2#631之间通过第二端备用电话线652的链接参数时，将CO 610与CPE模块#1 621相链接，将对应参数发送到CO 610的控制器611。然后，CO 610的控制器收集并使用所有的结果数据。
按照同样的方式，第二距离延长模块630执行链接并发送对应的结果数据。换句话说，如果将CO模块#1 623与第二距离延长模块630的CPE模块#2 631相链接，在与第一距离延长模块620相同地设置链接之后，第二距离延长模块630的控制器632将对应结果数据发送到第一距离延长控制器620的控制器622。然后，第一距离延长模块620的控制器622将结果数据转发到DSLAM CO 610的控制器611。CPE 640的控制器641主要执行与前面CPE调制解调器控制器相同的任务，并与第二距离延长模块630的控制器632进行通信。
其中一个明显特征在于端点之间的链接次序。并行链接每一个有序的模块，且每一个控制器保持对应的链接结果数据，直到示出了次序更低的链接，从而第一CO 610的控制器611能够收集所有的数据。
即就是说，尽管通过每一个距离延长模块的时间更长，由于可以得到CO 610和CPE640之间1∶1连接，基本上结果是相同的。根据每一个模块备用线的性质，CO 610的控制器611执行与每一个不同模块的链接。通过收集每一个链接结果参数数据，控制器611识别每一个模块的链接性质，并且当由于将来产生错误引起链接不稳定或连接断开时，采取适当的措施。
至于数据通信过程中的操作，在其中前面的CO 610与CPE 640依次相连的xDSL调制解调器结构中，通过CPE 640接收CO 610发送的数据，并将其用于计算机的LAN(局域网)卡。
本发明重复转发数据过程，这些数据通过CPE模块#1(621)和1(631)由第一CO 610接收而来，因此通过使用具有xDSL转发器效应的第一和第二距离延长模块620、630，克服了xDSL的最大距离限制。
在链接上述发明中的各个端之后，将数据以初期1∶1的结构发送。以下对此过程进行说明。
首先，CO 610将对应数据发送到CPE模块#1 621。为了将数据转发到下一个端点，控制器622将数据发送到CO模块#1 623。与1∶1结构的通信相同，CO模块#1 623将接收到的数据发送到CPE模块#2 631。CPE模块#2 631将接收到的数据通过控制器632转发到CO模块#2 633，并重复上述过程将对应数据发送到最终的CPE640。
当将数据从CPE 640上载到CO 610时，通过反方向执行上述方法执行相同重复过程。
下一步，至于当特定端点产生错误时的操作，在前面只有CO 610和CPE640的初期1∶1结构中，由于电话线周围存在的干扰或噪声，线路性质始终在变化。因此，很难根据线路性质继续通信。可选地，如果线路的性质比发送数据的参考值差，则为了得到根据变化线路性质的链接参数，应当断开已连接的链接以尝试新的链接，并且应当通过得到的链接参数连接新的链接用于最佳通信。在设置新链接之后，通过周期性执行OAM(捕获管理局)检查能够得知电话线和变化性质的异常性。
与本发明重复1∶1结构相同，每一个端点的线路性质都彼此不同，且由于各个端点的外围线路性质，部分端点的链接存在问题。当链接CO 610与CPE 640时，在由于上述部分改变或整个线路性质的改变引起问题产生的情况下，下面将参考简单示例对此进行说明。
首先，与初期1∶1的通信结构相同，当执行各个端点的OAM检查时，分别通过与对应控制器611、622、632、641的通信，在每一个端点执行OAM检查。此外，将对应结果数据发送到CO 610，从而CO 610的控制器611通过最终收集数据能够管理这些数据。
设定由于第二端备用线652的外围干扰导致CO模块#1 623与CPE模块#2 631未链接，同时分别执行每一个端点的OAM检查，没有将被发送的数据发送到CPE 640。
在这种情况下，能够与CO 610进行通信的相邻控制器622考虑到用户QoS(服务质量)，通知CO 610在CO模块#1 623与CPE模块#2631之间的异常链接，并停止发送数据，直到恢复了第二端链接。
第二距离延长模块630的控制器632通过得知第二端的异常链接，控制链接并将通过3端点通信中间端点的异常链接通知到CPE 640的控制器641，从而控制器641采取适当的措施，并待机直到通过连接所有的链接重新执行了数据通信。
当被通知中间端链接异常时，CPE 640的控制器641通知用户或其它异常链接的通信设备，并待机保持3端(第三端)的链接，直到接收到链路链接的通知并开始来自CO 610的数据传输。
根据本发明，通过使用预先设置的CO和CPE模块以及使用未使用的备用线路可以克服初期xDSL的距离限制。
因此，由于使用了前面的CO和CPE模块，能够缩短研制周期和成本同时易于实现。此外，通过使用双CO-CPE模块转发数据，延长了距离，因此对串扰或其它外部影响xDSL性能的因素具有鲁棒性。
此外，由于无需提高谱功率增益，可以执行效率更高的xDSL通信。此外，通过使用已安装但未使用的备用线路可以延长xDSL的距离，因此当构建电话线时，可以得到由于效率提高和线路效用引起的许多效果。
尽管参考优选实施例对本发明进行了具体演示和说明，但本领域的技术人员应当理解在不超出本发明的精神和范围内，可以进行形式上和细节上的上述及其它变化。