可扩展的宽带终端接入设备及其接入网络的方法.pdf

本发明涉及一种可扩展的宽带终端接入设备及其接入网络的方法。本发明中基本接入单元与扩展单元间通过总线连接单元相连，从而使得业务功能的扩展更为灵活方便。在本发明提供的终端接入设备上，终端用户可以根据需要任意增加相应的扩展单元，保证终端用户可以方便地在宽带网络中实现新的业务功能。而且，本发明的实现使得宽带网络与终端用户间原有的终端接入设备仍可以有效地利用，从而大大降低了在宽带网络中实现新的业务功能所需要的成本。另外，本发明中，基本接入单元与扩展单元间采用USB接口线连接，符合大多数计算机外部设备采用USB总线连接的习惯，因此，本发明更符合用户通常的应用习惯，更容易被用户接受。

1、  一种可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于包括基本接入单元，扩展单元和总线连接单元，所述的基本接入单元设置有与终端用户设备的连接接口，还分别与总线连接单元及宽带网络线路相连，所述的总线连接单元设置有扩展单元接口，并通过该接口与扩展单元相连。

2、  根据权利要求1所述的可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于：
所述的基本接入单元可以为XDSL(多样的数据用户环线)的调制解调器；
所述的扩展单元为宽带网络中实现新的业务功能的功能实体，可以为WLAN(无线局域网)接入设备、VOIP(基于互联网协议的语音)接入设备或IP STB(基于互连网的视频设备)。

3、  根据权利要求1所述的可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于所述的总线连接单元为基本接入单元与扩展单元连接的总线接口。

4、  根据权利要求1、2或3所述的可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于所述的总线连接单元包括USB(通用串行总线)集线器，USB集线器的一侧与基本接入单元相连，另一侧为与一个或多个扩展单元相连的USB接口。

5、  根据权利要求4所述的可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于所述的总线连接单元还包括USB控制器，USB控制器连接于基本接入单元与USB集线器之间，所述的USB控制器用于处理基本接入单元与扩展单元间通过USB接口传输的数据。

6、  根据权利要求4所述的可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于：
所述的USB集线器具有两个端口，所述USB集线器用于基本接入单元与扩展单元之间，以及扩展单元与扩展单元之间级连；
所述的USB接口中增加本地电源信号。

7、  根据权利要求1所述的可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于所述的扩展单元还包括USB设备控制器，USB设备控制器连接于扩展单元中的功能实体与总线连接单元之间，所述的USB设备控制器用于处理基本接入单元与扩展单元中的功能实体间通过USB接口传输的数据。

8、  根据要求7所述的可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于所述的扩展单元还包括与其他扩展单元连接的接口。

9、  根据权利要求8所述的可扩展的宽带终端接入设备，其特征在于所述的基于接入单元与扩展单元，以及扩展单元与扩展单元之间采用接线连接或插槽式连接。

10、  基于上述设备的一种终端用户设备接入宽带网络的方法，其特征在于包括：
A、终端用户设备通过基本接入单元向宽带网络发起接入请求；
B、基本接入单元将所述的接入请求发送给与其相连的各个扩展单元；
C、各个扩展单元收到所述的接入请求后确定为需要通过自身包括的功能实体发送出去，则将相应的接入请求通过自身包括的功能实体发送到宽带网络中。

可扩展的宽带终端接入设备及其接入网络的方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种可扩展的宽带终端接入设备及其接入网络的方法。
背景技术
在宽带网络中，用户接入宽带网络需要通过终端接入设备实现，终端接入设备用于将宽带网络中相应的业务数据处理为用户可以识别的业务数据，并发送给用户。例如，对于XDSL(多样的数字用户线)的用户，必须通过Modem(调制解调器)接入宽带网络，才可以保证业务的正常开展。
现有的普通的Modem通常仅实现单一信号的调制解调和相关网络接入协议的处理功能，即一般仅提供一种用户接入宽带网络的功能，保证终端用户接入宽带网络后可以实现最基本的业务功能。然而，随着网络通信技术的快速发展，宽带网络也将不断地提供新的业务功能，包括新的业务接入方式和新的数据业务等等，如需要接入WLAN(无线局域网)，或通过宽带网络开展VOIP(基于互联网协议的语音)业务等，当终端用户需要在原来的基础上增加新的接入方式或实现新的数据业务的交互时，则还需要在终端用户和宽带网络间设置新的功能实体，以对终端用户和宽带网络间交互的数据信息进行相应的处理。
为实现终端用户在宽带网络中实现新的业务功能，目前采用的方法通常包括以下两种：
一种是将原有的Modem更换为可以实现新的业务功能的新Modem，即在新的Modem中即包括原有的Modem需要实现的功能，又包括需要实现的新的业务功能，这样终端用户便可以利用该新的Modem在宽带网络中实现相应的新的业务功能；但是，这种方法导致更换下来的终端接入设备(即原有的Modem)无法得到有效的利用，从而使得在宽带网络中实现新的业务功能的成本加大；
另一种方法则是设计一个仅包括需要实现的新的业务功能的终端接入设备，通过在宽带网络与终端用户间增加一个新的终端接入设备，从而保证终端用户可以在宽带网络中开展新的业务功能，新的终端接入设备与原有的终端接入设备(即原有的Modem)及宽带网络间仅通过相应的网口互连，例如，在宽带网络中增加WLAN接入功能时，可以添加一个AP(接入点)的设备，AP设备与原有的终端接入设备及宽带网络间通过网口互连，通过网口互连使得在原有的终端接入设备上无法灵活地扩展实现新的业务功能，这样，AP设备与原有的终端接入设备仍然为两个各自独立的网络设备，在对其进行管理时，也同样是各自独立管理，因此，大大增加了网络设备管理的复杂程度。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种可扩展的宽带终端接入设备及其接入网络的方法，从而可以在已有终端接入设备的基础上灵活地在宽带网络中扩展新的业务功能。
本发明的另一个目的是保证新增加地实现新业务功能的功能实体与原有的终端接入设备紧密结合，以便于进行相应的管理。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种可扩展的宽带终端接入设备，其结构包括基本接入单元，扩展单元和总线连接单元，所述的基本接入单元设置有与终端用户设备的连接接口，还分别与总线连接单元及宽带网络线路相连，所述的总线连接单元设置有扩展单元接口，并通过该接口与扩展单元相连。
所述的基本接入单元可以为XDSL(多样的数据用户环线)的调制解调器；
所述的扩展单元为宽带网络中实现新的业务功能的功能实体，可以为WLAN(无线局域网)接入设备、VOIP(基于互联网协议的语音)接入设备或IP STB(基于互连网的视频设备)。
所述的总线连接单元为基本接入单元与扩展单元连接的总线接口。
所述的总线连接单元包括USB(通用串行总线)集线器，USB集线器的一侧与基本接入单元相连，另一侧为与一个或多个扩展单元相连的USB接口。
所述的总线连接单元还包括USB控制器，USB控制器连接于基本接入单元与USB集线器之间，所述的USB控制器用于处理基本接入单元与扩展单元间通过USB接口传输的数据。
所述的USB集线器具有两个端口，所述USB集线器用于基本接入单元与扩展单元之间，以及扩展单元与扩展单元之间级连；
所述的USB接口中增加本地电源信号。
所述的扩展单元还包括USB设备控制器，USB设备控制器连接于扩展单元中的功能实体与总线连接单元之间，所述的USB设备控制器用于处理基本接入单元与扩展单元中的功能实体间通过USB接口传输的数据。
所述的扩展单元还包括与其他扩展单元连接的接口。
所述的基于接入单元与扩展单元，以及扩展单元与扩展单元之间采用接线连接或插槽式连接。
基于上述设备本发明还提供了一种终端用户设备接入宽带网络的方法，包括：
A、终端用户设备通过基本接入单元向宽带网络发起接入请求；
B、基本接入单元将所述的接入请求发送给与其相连的各个扩展单元；
C、各个扩展单元收到所述的接入请求后确定为需要通过自身包括的功能实体发送出去，则将相应的接入请求通过自身包括的功能实体发送到宽带网络中。
由上述本发明所提供的技术方案可以看出，由于本发明中基本接入单元与扩展单元间通过总线连接单元相连，因而使得本发明可以实现灵活地扩展可实现的业务功能，在本发明提供的终端接入设备上，可以根据终端用户需要实现的新的业务功能任意增加相应的功能实体(即扩展单元)，实现相应的业务功能的平滑升级，保证终端用户可以方便地在宽带网络中实现新的业务功能。
而且，本发明的实现使得宽带网络与终端用户间原有的终端接入设备仍可以有效地利用，从而大大降低了在宽带网络中实现新的业务功能所需要的成本。这样，对于终端用户和网络运营商而言都无需担心因新旧终端接入设备的兼容性的问题而导致出现投资浪费的问题，既便于运营商在网络中不断地推出新的业务功能，也便于终端用户根据自身的需要灵活地选择各个运营商推出的新的业务功能。
另外，本发明中，基本接入单元与扩展单元间采用USB接口连接，通常大多数用户均对USB接口较网口更为熟悉，因此，本发明对于较为熟悉USB接口的用户来说更符合其通常的应用习惯，且更容易被用户接受。
附图说明
图1为本发明所述的设备的外部结构示意图；
图2为本发明所述的设备的原理结构示意图1；
图3为本发明所述的设备的原理结构示意图2；
图4为本发明所述的设备的原理结构示意图3；
图5为本发明中接口定义的示意图；
图6为本发明所述的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的主要目的是提供一种便于进行业务功能扩展的终端接入设备，为了实现这一主要目的，本发明采用了通过总线连接单元将原有的终端接入设备(基本接入单元)和实现新的业务功能的终端接入设备(扩展单元)灵活地连接于一体，构成一个完整的终端接入设备，从而便于用户根据实际需要选择具有相应业务功能的扩展单元，并将其连接于已有的基本接入单元上，这样，终端用户设备便可以通过所述的扩展单元接入宽带网络，并可以基于扩展单元可以实现的业务功能开展相应的业务。
本发明的所述的宽带网络的终端接入设备在未连接扩展单元前，如图2所示，至少包括一个基本接入单元4和总线连接单元(即USB集线器)，所述的基本接入单元4连接于宽带网络与终端用户设备(如PC(个人计算机)等)间，用于对终端用户设备与宽带网络间交互的数据进行处理，例如所述的基本接入单元可以为XDSL(多样的数字用户环路)的调制解调器(如ADSL调制解调器)等，通常所述的基本接入单元实现的功能为终端用户设备接入网络所必需的功能；所述的总线连接单元与基本接入单元4相连，还提供有扩展单元的连接接口，总线连接单元与扩展单元间可以为通过两个USB(通用串行总线)接口及相应的连线连接，也可以为通过插槽和插脚配合连接，此时，为与基本接入单元及其他扩展单元配合所述的扩展单元上也需要设置有插脚和插槽；所述的扩展单元3实现的功能为根据网络运营商在宽带网络中开展新的业务功能的需要进行设置，如网络运营商希望向终端用户提供WLAN接入服务或提供VOIP业务，则需要针对该业务功能分别设计相应的功能实体(即扩展单元)连接于宽带网络与终端用户设备之间进行相应的数据处理，保证相应的业务功能的实现，即所述的扩展单元为宽带网络中实现新的业务功能的功能实体，可以为WLAN(无线局域网)接入设备、VOIP(基于互联网协议的语音)接入设备或IP STB(基于互连网的视频设备)等等。
为降低本发明的实现成本及实现的复杂程度，本发明中的总线连接单元采用的是基于USB的总线连接单元，当然本发明还可以采用基于1394总线、LVDS(低压差分驱动信号)总线、以太网总线等实现本发明中的总线连接单元。
所述的总线连接单元可以仅为由USB集线器提供的可与扩展单元相连的一个或多个USB接口，而相应的USB控制器则设置于扩展单元中，如图2所示；
所述的总线连接单元也可以为仅由USB控制器及相应的USB接口组成，如图3所示，而相应的USB集线器设置于扩展单元中；
所述的基于USB的总线连接单元还可以如图4所示，进一步包括USB集线器和USB控制器，所述的USB集线器用于提供与扩展单元连接的接口，所述的USB控制器则用于基于标准协议处理USB接口间传输的数据，以便于终端用户设备通过基本接入单元和相应的扩展单元开展相应的业务。
为节省扩展单元的成本，本发明中采用了具有两个端口的USB集线器，如图2、3、4所示，通过两个端口的USB集线器将各个扩展单元与基本接入单元级连起来，并在相应的USB设备控制器控制下实现各自的业务功能，所述的USB设备控制器用于与USB控制器配合基于标准协议处理基本接入单元与扩展单元间通过USB接口传输的数据；而且本发明中所述的接口中增加了本地电源信号的接口，具体的定义如图5所示，其中DP表示标准的USB总线差分正的数据，DM表示标准的USB总线差分的负的数据，GND则表示标准的USB总线地的定义，还包括USB总线的电源信号(VBUS)和本地电源信号(5V)，这种接口定义可以保证各个扩展单元既可以通过总线供电，也可以自身进行供电，当自身供电时，电源取自于基本接入单元，不需要从扩展单元中另外增加电源接口，降低了相应的成本。
现结合附图以具体的实例对本发明作进一步说明，通常对于不需要开展新的业务功能的终端用户来说，仅需要配置如图2所示的设备即可以满足基本的接入宽带网络的需要。但随着网络通信技术的快速发展，新业务功能不断地推出，终端用户的需求也在发生变化，当终端用户需要扩展新的业务功能时，则可以在原有的终端接入设备上配置相应的扩展单元，新的扩展单元可以很方便地连接到原有的终端接入设备上，如果用户还需要继续扩展新的业务功能，则可以接着在原有的包含有扩展单元的终端接入设备的基础上继续配置新的扩展单元，如图3和图4所示，整个过程十分方便。而且，对于终端用户已经配置的设备仍可以有效地利用，节约了终端用户扩展新业务所需要的成本。
基于上述本发明提供的设备，本发明还提供了一种终端用户接入宽带网络的方法，参见图6，具体包括以下步骤：
步骤61：终端用户设备通过基本接入单元向宽带网络发起接入请求，即用户PC通过XDSL调制解调器发起接入宽带网络的接入请求；
步骤62：基本接入单元将所述的接入请求通过USB集线器及相应的USB设备控制器发送给与基本接入单元相连的各个扩展单元以及宽带网络中；
步骤63：各个扩展单元收到所述的接入请求后，判断是否为需要通过自身包括的功能实体发送出去的接入请求，即是否是可以识别的接入请求，如果是，则执行步骤64，否则执行步骤65，对于发送到宽带网络中的接入请求，则会因为接收的设备或服务器无法识别而丢弃；
步骤64：确定终端用户设备需要通过该扩展单元开展业务，则将相应的接入请求通过自身包括的功能实体发送到宽带网络中；
步骤65：不进行后续的处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。