Связанное соединение между собой локальных сетей

Изобретение относится к соединению между собой локальных коммуникационных сетей с помощью связанных линий связи. Технический результат заключается в расширении охвата услуги DSL при сохранении пропускной способности. Сущность изобретения заключается в том, что связанные линии связи, которые включают в себя многочисленные составляющие линии связи, которые были связаны вместе, подключают для осуществления связи по связанным линиям связи, используя полосу пропускания, доступную на составляющих линиях связи. Функциональная возможность перекрестной коммутации определяет, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из локальной коммуникационной сети и подключенных связанных линий связи. Принятый коммуникационный трафик перенаправляют в соответствии с данным определением. Локальные коммуникационные сети могут включать в себя кольцевые сети, линейные сети или и те, и другие. В некоторых вариантах осуществления связанные линии связи и линии связи между узлами в локальной коммуникационной сети связывают линии связи DSL (цифровой абонентской линии). 4 н. и 44 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится в общем случае к связи, а в частности - к осуществлению связи между соединенными между собой локальными сетями.

Предшествующий уровень техники

Кольца DSL (цифровой абонентской линии), такие, как раскрыто в патентной заявке США № 11/463 240, поданной 8 августа 2006, и в предварительной патентной заявке США № 60/706 022, поданной 8 августа 2005, все содержимое которых представлено в данном документе для справки, представляют новое и действенное изменение конфигурации ресурсов существующей телекоммуникационной сети.

Такие кольца предоставляют возможность достигать более высокую пропускную способность на больших расстояниях от ЦС (центральной станции). Специалисты должны признать, что пропускная способность передачи в таких технологиях, как DSL и Ethernet, уменьшается с расстоянием. В сетевой архитектуре «звезда», например, DSLAM (мультиплексор доступа DSL) физически расположен в середине, но расстояние до каждого абонента часто больше, чем относительно короткое расстояние, требуемое для максимальной пропускной способности. Кольца DSL очень сильно увеличивают расстояние и возможность переноса полосы пропускания «местной линии». Высокую пропускную способность делают доступной для жилых домов, уменьшая расстояние передачи до расстояния между жилыми домами вместо расстояния между жилыми домами и ЦС. Максимальную пропускную способность можно получать, если расстояние между жилыми домами, которые соединены вместе, меньше расстояния максимальной пропускной способности.

Однако, когда жилые дома разделены расстоянием, которое больше расстояния максимальной пропускной способности, кольцо DSL может не обеспечивать максимальную пропускную способность для всех абонентов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному из аспектов изобретения, устройство включает в себя модуль перекрестной коммутации, который оперативно подсоединен к локальной коммуникационной сети, и первым, и вторым связывающими интерфейсами, оперативно подсоединенными к модулю перекрестной коммутации. Данные интерфейсы подключают к линиям связи, и они таким образом обеспечивают связь по соответствующим первой и второй связанным линиям связи. Модуль перекрестной коммутации функционирует для приема коммуникационного трафика, для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из локальной коммуникационной сети, первого связывающего интерфейса и второго связывающего интерфейса, и для перенаправления принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением.

Когда коммуникационный трафик принимают от локальной коммуникационной сети, модуль перекрестной коммутации функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из первого связывающего интерфейса и второго связывающего интерфейса. Для коммуникационного трафика, принятого через один из первого и второго связывающих интерфейсов, модуль перекрестной коммутации функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из другого из первого и второго связывающих интерфейсов и локальной коммуникационной сети.

Первая и вторая связанные линии связи могут включать в себя одинаковое или различное количество составляющих коммуникационных линий связи. Первый связывающий интерфейс подключают к составляющим линиям связи первой связанной линии связи, и второй связывающий интерфейс связывает вместе составляющие линии связи второй связанной линии связи.

В некоторых вариантах осуществления первая и вторая связанные линии связи оперативно подсоединяют устройство к соответствующим первой и второй удаленным коммуникационным сетям.

Модуль перекрестной коммутации может включать в себя матрицу переключения, оперативно подсоединенную к первому и второму связывающим интерфейсам и с локальной коммуникационной сетью, и блок управления, оперативно подсоединенный к матрице переключения. Блок управления управляет матрицей переключения для переключения принятого коммуникационного трафика между первым связывающим интерфейсом, вторым связывающим интерфейсом и локальной коммуникационной сетью, чтобы таким образом перенаправлять принятый коммуникационный трафик в соответствии с данным определением.

Устройство может также включать в себя набор из одной или более очередей трафика для хранения принятого коммуникационного трафика, данный набор очередей трафика оперативно подсоединен к первому и второму связывающим интерфейсам, с локальной коммуникационной сетью и с матрицей переключения. В этом случае блок управления может дополнительно функционировать для обеспечения QoS (качества обслуживания) при перенаправлении принятого коммуникационного трафика. Принятый коммуникационный трафик, таким образом, передают из набора одной или более очередей.

Блок управления может обеспечивать QoS при перенаправлении с помощью определения приоритета принятого коммуникационного трафика и перенаправления принятого коммуникационного трафика дальше в соответствии с определенным приоритетом. Качество услуги перенаправления можно осуществлять, используя один или большее количество из: RPR (устойчивое кольцо с пакетной передачей), Ethernet и VDSL2 (высокоскоростной цифровой абонентской линии).

В некоторых вариантах осуществления набор из одной или более очередей трафика содержит очереди приема для хранения принятой связи при приеме и очереди передачи для хранения принятого коммуникационного трафика до перенаправления.

Устройство может также включать в себя первый и второй интерфейсы локальной сети, которые обеспечивают связь с локальной коммуникационной сетью, и процессор трафика, оперативно подсоединенный к первому и второму интерфейсам локальной сети и с модулем перекрестной коммутации, который функционирует для передачи и приема коммуникационного трафика в локальной коммуникационной сети.

В некоторых вариантах осуществления первая и вторая связанные линии связи являются линиями связи DSL (цифровой абонентской линии), и локальная коммуникационная сеть включает в себя узлы, оперативно соединенные вместе через линии связи DSL.

Функциональную возможность транслирования для трансляции принятого коммуникационного трафика можно обеспечивать с помощью модуля перекрестной коммутации. Функциональная возможность транслирования может включать в себя функциональную возможность для транслирования принятого коммуникационного трафика, например, между RPR (устойчивое кольцо с пакетной передачей) и Ethernet или ATM (режимом асинхронной передачи).

В некоторых вариантах осуществления локальная коммуникационная сеть является кольцевой сетью или линейной сетью.

Также рассматривают, что локальная коммуникационная сеть может быть одной из многочисленных локальных коммуникационных сетей, оперативно подсоединенных к модулю перекрестной коммутации. Модуль перекрестной коммутации тогда функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из: локальной коммуникационной сети, первого связывающего интерфейса и второго связывающего интерфейса, и для перенаправления принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением.

Устройство может включать в себя третий связывающий интерфейс, оперативно подсоединенный к модулю перекрестной коммутации, который подключают к третьей связанной линии связи и таким образом обеспечивают связь по третьей связанной линии связи. В этом случае модуль перекрестной коммутации функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из локальной коммуникационной сети, первого связывающего интерфейса, второго связывающего интерфейса и третьего связывающего интерфейса, и для перенаправления принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением. В некоторых вариантах осуществления две из первой, второй и третьей связанных линий связи содержат соответствующие коммуникационные линии связи к основной коммуникационной сети.

Коммуникационные линии связи к основной коммуникационной сети включают в себя соответствующие наборы составляющих линий связи. Если локальная коммуникационная сеть является одной из множества локальных коммуникационных сетей, оперативно подсоединенных к модулю перекрестной коммутации, то модуль перекрестной коммутации функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из локальной коммуникационной сети, первого связывающего интерфейса, второго связывающего интерфейса и третьего связывающего интерфейса, и для перенаправления принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением. Многочисленные локальные коммуникационные сети могут быть соответствующими локальными коммуникационными сетями, ассоциированными с каждой коммуникационной линией связи с основной коммуникационной сетью.

В некоторых вариантах осуществления одна из первой и второй связанных линий связи является коммуникационной линией связи к основной коммуникационной сети.

Оптический интерфейс может быть оперативно подсоединен к модулю перекрестной коммутации для обеспечения связи с основной коммуникационной сетью по оптической коммуникационной линии связи.

В некоторых вариантах осуществления модуль удаленного электропитания оперативно подсоединен к удаленному компоненту через одну или более электрически проводящих витых пар проводов. Модуль удаленного электропитания предоставляет возможность устройству по меньшей мере частично получать электропитание с помощью удаленного компонента через одну или более витых пар проводов.

В некоторых вариантах осуществления можно обеспечивать и оптический интерфейс, оперативно подсоединенный к модулю перекрестной коммутации для предоставления возможности осуществления связи с основной коммуникационной сетью по оптической коммуникационной линии связи, и модуль удаленного электропитания, оперативно подсоединенный к компоненту основной сети через одну или более электрически проводящих витых пар проводов для предоставления возможности обеспечения электропитания устройства по меньшей мере частично с помощью компонента основной сети через одну или более витых пар проводов.

Устройство может также включать в себя беспроводной интерфейс, оперативно подсоединенный к модулю перекрестной коммутации, который предоставляет устройству возможность осуществлять связь по беспроводной коммуникационной линии связи. Беспроводной интерфейс может быть одним или более, например, из: интерфейса WiFi и фемтосотового интерфейса.

Также обеспечивают способ, и он включает в себя прием коммуникационного трафика от локальной коммуникационной сети или одной из первой и второй связанных линий связи, определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из локальной коммуникационной сети, первого связывающего интерфейса и второго связывающего интерфейса, и перенаправление принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением.

Когда коммуникационный трафик принимают от локальной коммуникационной сети, определение предполагает определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из первой связанной линии связи и второй связанной линии связи.

Если коммуникационный трафик принимают через одну из первой и второй связанных линий связи, то определение предполагает определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или большему количеству из другой из первой и второй связанных линий связи и локальной коммуникационной сети.

Как отмечено выше, первая и вторая связанные линии связи могут включать в себя одинаковое или различное количества составляющих линий связи, и могут обеспечивать связь с соответствующими первой и второй удаленными коммуникационными сетями.

Перенаправление может предполагать перенаправление дальше в соответствии с механизмом QoS. Механизм QoS может предполагать определение приоритета принятого коммуникационного трафика, и перенаправление в этом случае предполагает перенаправление принятого коммуникационного трафика дальше в соответствии с определенным приоритетом. Механизм QoS можно осуществлять, например, используя один или более из: RPR, Ethernet и VDSL2.

В одном из вариантов осуществления первая и вторая связанные линии связи являются линиями связи DSL, и локальная коммуникационная сеть включает в себя узлы, оперативно соединенные вместе через линии связи DSL.

Способ может также включать в себя трансляцию принятого коммуникационного трафика. Трансляция может предполагать трансляцию принятого коммуникационного трафика между RPR и Ethernet или ATM.

Как отмечено выше, локальная коммуникационная сеть может быть кольцевой сетью или линейной сетью.

Если локальная коммуникационная сеть является одной из многочисленных локальных коммуникационных сетей, то прием предполагает прием коммуникационного трафика от одной из локальной коммуникационной сети или одной из первой и второй связанных линий связи, и определение предполагает определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из локальной коммуникационной сети, первой связанной линии связи и второй связанной линии связи.

В некоторых вариантах осуществления способ включает в себя прием коммуникационного трафика от третьей связанной линии связи, в этом случае определение предполагает определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из локальной коммуникационной сети, первой связанной линии связи, второй связанной линии связи и третьей связанной линии связи.

Две из первой, второй и третьей связанных линий связи могут быть соответствующими линиями связи с основной коммуникационной сетью. Эти коммуникационные линии связи с основной коммуникационной сетью включают в себя соответствующие наборы составляющих линий связи. Если локальная коммуникационная сеть является одной из многочисленных локальных коммуникационных сетей, то определение предполагает определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из локальных коммуникационных сетей, первой связанной линии связи, второй связанной линии связи и третьей связанной линии связи, и локальные коммуникационные сети могут включать в себя соответствующую локальную коммуникационную сеть, ассоциированную с каждой из коммуникационных линий связи с основной коммуникационной сетью.

В некоторых вариантах осуществления одна из первой и второй связанных линий связи является коммуникационной линией связи с основной коммуникационной сетью.

Такой способ можно осуществлять, например, в командах, которые хранят на считываемом компьютером носителе.

Дополнительный аспект изобретения обеспечивает коммуникационную систему, которая включает в себя по меньшей мере первый шлюзовой узел и последний шлюзовой узел, последовательно связанные вместе через соответствующие связанные линии связи, и многочисленные локальные коммуникационные сети. Каждая из локальных коммуникационный сетей включает в себя соответственно один из шлюзовых узлов и по меньшей мере один узел абонента для предоставления коммуникационных услуг в помещении абонента. Каждый по меньшей мере из первого шлюзового узла и любых промежуточных шлюзовых узлов между первым шлюзовым узлом и последним шлюзовым узлом включает в себя модуль перекрестной коммутации, который принимает коммуникационный трафик, определяет, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из локальной коммуникационной сети и связанной линии связи, которая оперативно подсоединена к шлюзовому узлу, и перенаправляет принятый коммуникационный трафик в соответствии с данным определением.

В некоторых вариантах осуществления шлюзовой узел и каждый узел абонента в каждой из локальных коммуникационных сетей включает в себя беспроводной интерфейс для предоставления возможности беспроводной связи между шлюзовым узлом и каждым узлом абонента в локальной коммуникационной сети.

Беспроводной интерфейс может включать в себя по меньшей мере один из: интерфейса WiFi и фемтосотового интерфейса, например.

Другие аспекты и признаки вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидны специалистам после обзора последующего описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Примеры вариантов осуществления изобретения будут теперь описаны более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Фиг. 1 - примерная блок-схема сетевой топологии «кольцо» для соединения медных пар между жилыми домами и ЦС.

Фиг. 2 - примерная блок-схема ДЦС (домашнего коммуникационного центра).

Фиг. 3 - блок-схема другой сети, содержащей реализацию сетевых топологий и «звезда», и «кольцо».

Фиг. 4 - примерная блок-схема шлюзового узла.

Фиг. 5 - примерная блок-схема сетевой топологии «связанных между собой колец».

Фиг. 6 - примерная блок-схема шлюзового узла.

Фиг. 7 - примерная блок-схема модуля перекрестной коммутации шлюзового узла.

Фиг. 8 - схема последовательности операций способа согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг. 9 - блок-схема другого примерного шлюзового узла.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения можно применять, например, к кольцам DSL, как раскрыто в приведенных выше патентных заявках. Поэтому краткое описание колец DSL предоставляется ниже.

Топология «звезда»

Специалисты, знакомые с осуществлением связи DSL, должны признать, что в известной сетевой топологии для соединения медными парами жилых домов и ЦС, многие жилые дома или местонахождения клиента соединяют с одной ЦС, используя витые пары в сетевой топологии «звезда». Эти соединения в общем случае упоминаются как «последняя миля».

Пропускная способность при передаче в таких технологиях, как DSL и Ethernet, уменьшается с расстоянием. В сетевой архитектуре «звезда» DSLAM (мультиплексор доступа DSL) физически расположен в середине, но расстояние до каждого абонента часто больше короткого расстояния, требуемого для максимальной пропускной способности. Так как поставщики телекоммуникационных услуг хотят увеличивать пропускную способность для своих клиентов, они должны сохранять расстояния витой пары настолько короткими, насколько это возможно.

Топология «кольцо»

Обращаясь теперь к фиг. 1, показана примерная сеть топологии «кольцо» для соединения медных пар между жилыми домами и ЦС. Хотя по всему данному описанию упоминают медные пары, в более общем случае можно использовать любые электрические проводящие витые пары проводов, и возможно другие типы соединений. Множество жилых домов 24, 26..., 30 и одну ЦС 20 соединяют между собой, используя кабели из витых пар в сетевой топологии «кольцо». Более конкретно, ЦС 20 соединяют с первым жилым домом 24 с помощью кабеля 22 из витых пар; первый жилой дом 24 соединяют со вторым жилым домом 26 с помощью кабеля 28 из витых пар и т.д. до последнего жилого дома 30, который соединяют с ЦС 20 с помощью кабеля 32 из витых пар. В каждом жилом доме находится коммуникационный узел клиента, который обеспечивает функциональные возможности добавления/удаления пакета. В конкретном примере коммуникационным узлом клиента является ДЦС (домашний центр связи), который предоставляет возможность кольцевой топологии DSL в сетях поставщика телекоммуникационных услуг. Пример ДЦС описывают подробно ниже со ссылкой на фиг. 2. «Кольцо» является особым случаем более общей «цепочки мультиплексоров добавления/удаления (ADM - Add/Drop Multiplexer)», причем «кольцо» выходит и возвращается в тот же самый шлюзовой узел, который может, но не обязательно должен быть ЦС. Другим примером является набор ADM между двумя различными ЦС, или даже последовательно соединенная сеть «шлейф», которую иногда называют линейным ADM (т.е. набор ADM, которые начинаются в определенном шлюзовом узле, а завершаются в другом шлюзовом узле).

С помощью физического, электрического и/или логического соединения витых пар клиентов так, чтобы электрическое расстояние было меньше расстояния максимальной пропускной способности технологии уровня 1, услугу можно предоставлять абонентам на намного больших расстояниях от DSLAM с очень небольшим участием в дополнительном каблировании «последней мили». Кольца витых пар очень сильно увеличивают расстояние и возможность переноса полосы пропускания по «местной линии». Высокую пропускную способность делают доступной для жилых домов, уменьшая расстояние передачи между жилыми домами вместо уменьшения расстояния между жилыми домами и шлюзовыми узлами или центральными станциями. Максимальную пропускную способность получают, если расстояние между соединенными вместе домами меньше расстояния максимальной пропускной способности.

В некоторых вариантах осуществления кольцевая сеть использует существующие кабели «последней мили». Существующие кабели «последней мили» могут включать в себя несколько связанных вместе пар медных проводов, которые протянуты из ЦС в несколько жилых домов. Пары медных проводов могут существовать между жилыми домами, но они соединяют жилые дома и ЦС. Соответственно с помощью отключения пары медных проводов между вторым домом и ЦС ниже по кабелю от первого дома и подсоединения отключенного конца ко второму дому, соединение между двумя жилыми домами устанавливают с использованием существующих кабелей. Этот процесс можно повторять для формирования завершенной сетевой топологии «кольцо». В больших кабелях могут существовать промежуточные, не обеспеченные электропитанием технические точки доступа. В некоторых случаях топологию «кольцо» можно обеспечивать с помощью простого «перемыкания» витых пар вместе в этих точках доступа так, чтобы фактическое «отключение проводов» не было необходимым.

В некоторых вариантах осуществления, когда доступна новая топология, реализуют полный пакет услуг с документированным развитием признака. Полный пакет может включать в себя, например, комбинации таких признаков, как обеспечение домашнего Интернет-кинотеатра или телевидения по Интернет-протоколу (IPTV), автоматическое считывание показаний приборов (AMR - Automatic Meter Reading), контроль безопасности дома, создание виртуальной частной сети, обслуживание обеспечения безопасности и соединения с Интернет (т.е. обновления базовой системы, выполняемое без вмешательства клиента) и контроль медицинской помощи.

ДКЦ (домашний коммуникационный центр)

Обращаясь теперь к фиг. 2, показана примерная блок-схема ДКЦ (домашнего коммуникационного центра), который в целом обозначен 76. Следует понимать, что показанный на фиг. 2 ДКЦ 76 является только частным примером. В общем случае оборудование, при сочетании которого можно реализовать ДКЦ, может включать в себя меньшее количество, дополнительные или другие компоненты, соединенные между собой аналогичным или другим методом по сравнению с показанным.

ДКЦ 76 связан с «западной» телефонной линией 40 и «восточной» телефонной линией 42. Конечно, ссылки к «восточной» и «западной» телефонным линиям не подразумевают восток или запад, а просто два направления, которые могут соединять кольцо с данным ДКЦ. У каждой телефонной линии есть медная пара проводов. ДКЦ имеет процессор 62 трафика DSL-кольца/RPR (устойчивое кольцо с пакетной передачей), связанный с «западной» телефонной линией 40 и «восточной» телефонной линией 42. ДКЦ также имеет основной процессор 64 ДКЦ и основную память 66 ДКЦ. Источник 60 электропитания связан с «западной» телефонной линией 40 и «восточной» телефонной линией 42 через соответствующие ФНЧ (фильтры нижних частот) 44, 46, 48, 50. Гнездо 68 домашнего телефона соединяют с процессором 62 трафика DSL-кольца/RPR. Другие возможные интерфейсы включают в себя гнездо 70 Ethernet, приемопередатчик 72 WIFI, фемтосотовый интерфейс 73 и гнездо 74 USB (универсальной последовательной шины). Могут быть другие компоненты, но они не показаны для простоты. Процессор 62 трафика имеет порты 69 добавления/удаления, которые соединяют различные интерфейсы с процессором трафика.

При работе комбинацию процессора 62 трафика DSL-кольца/RPR, основного процессора 64 ДКЦ и основной памяти 66 ДЦС адаптируют для обработки всей связи по «западной» телефонной линии 40 и/или «восточной» телефонной линии 42. Обработка связи включает в себя функциональные возможности добавления/удаления пакетов. Например, если процессор 62 трафика DSL-кольца/RPR принимает пакет по «западной» телефонной линии 40, то он может удержать пакет, если он адресован данному ДКЦ 76, или перенаправить пакет его адресату через «восточную» телефонную линию 42, если он адресован другому ДЦС. В некоторых реализациях пакеты направляются на основе «по одному пакету». ДКЦ 76 может также генерировать пакеты, ассоциированные с локальным коммуникационным прибором, и перенаправлять пакеты их адресату. В некоторых вариантах осуществления защитное переключение трафика выполняют в соответствии с протоколом промышленного стандарта, спроектированным конкретно для этой задачи. Примером этого является технология RPR (IEEE 802.17). Технология RPR разработана для оптической транспортной инфраструктуры, но она хорошо соответствует данной заявке.

Существуют две медные витые пары: «западная» телефонная линия 40 и «восточная» телефонная линия 42 (т.е. направленные в противоположных направлениях). В некоторых реализациях связь по телефонной линии является двунаправленной. В некоторых вариантах осуществления скорость данных является симметричной (т.е. скорость передачи бита=скорости приема бита), и для «восточного», и для «западного» направлений. В некоторых вариантах осуществления используют механизмы управления потоком так, чтобы скорость данных была одинаковой в кольце и так, чтобы не было никаких линий связи, которые быстрее других. Данный жилой дом может осуществлять связь с ЦС по «восточному» пути и/или по «западному» пути. Коммуникация с жилыми домами может также осуществляться через покрытие беспроводной ячеистой сетью через WiFi и/или фемтосотовые интерфейсы 72, 73, например, для обеспечения беспроводного транзитного соединения. В некоторых реализациях, если связь в кольце через одно направление невозможна, то осуществляют связь через другое направление.

Так как множество жилых домов находятся в одном кольце, в общем случае нет канала немодулированной передачи, доступного для каждого жилого дома для аналоговой связи, хотя технически выполнимо обеспечение одного канала немодулированной передачи в каждом направлении, например к первому жилому дому в каждом направлении. Таким образом (в наиболее вероятном сценарии), осуществление связи по POTS (plain ordinary telephone service - обычные аналоговые услуги телефонии), например, по телефонам и факсимильным аппаратам, также переводят в цифровую форму и посылают через кольцо. Таким образом, связь по «восточной» телефонной линии 42 и «западной» телефонной линии 40 может быть только цифровой, например, используя связь DSL. Соответственно в некоторых реализациях, если аналоговые приборы, такие как аналоговые телефоны и факсимильные аппараты, необходимо подсоединять с помощью интерфейса к ДКЦ 76, то ДКЦ должен обеспечивать Ц/А (цифро-аналоговое) и А/Ц (аналогово-цифровое) преобразования, хотя это не требуется для поддержания аналоговой связи. Такие преобразования не требуются для подсоединения с помощью интерфейса к ДКЦ 76 цифровых коммуникационных приборов. Кроме того, в таких реализациях ЦС обеспечивает то, что данные, передаваемые к ДЦС 76, были в цифровой форме. В одном варианте осуществления цифровая связь содержит передачу пакетов данных. Связь DSL является одним из примеров цифровой связи.

Другой возможностью является обеспечение поддержки немодулированных передач POTS и реализация каждого кольца в форме перекрытия частот DSL.

Гнездо 68 домашнего телефона, гнездо 70 Ethernet, приемопередатчик 72 WiFi и фемтосотовый интерфейс 73 обеспечивают коммуникационные интерфейсы для жилого дома. Гнездо 74 USB, в дополнение к обеспечению дополнительного коммуникационного интерфейса, может предоставлять возможность расширения памяти и доступ к ДКЦ 76 для обслуживания, когда он установлен. ДКЦ 76 можно устанавливать в квартире или в помещении предприятия, и он может постоянно находиться в квартире/помещении предприятия. Он может использоваться, например, для предоставления возможности функциональной возможности AMR (автоматического измерения показаний приборов). В некоторых реализациях архитектура связывает существующие домашние телефоны с мобильными телефонами. Это может, например, включать в себя новые и/или обратно совместимые беспроводные интерфейсы. В некоторых вариантах осуществления ДКЦ 76 имеет один или более беспроводных интерфейсов, например, интерфейс 72 WiFi (IEEE 802.11 a/b/g/n), и фемтосотовый интерфейс 73, для предоставления возможности связи с беспроводными приборами, например, с беспроводными приспособлениями, стереосистемами, ПК (персональными компьютерами), телевизионными приемниками, измерительными приборами, мобильными телефонами, телевизионными приставками (STB - set top box) и т.д.

В некоторых реализациях QoS (качество обслуживания) обеспечивают для предоставления некоторой связи большего приоритета, чем другим связям. Примерами осуществления связи с уменьшающимися приоритетами могут быть связь VoIP (Voice over Internet Protocol - голос по Интернет-протоколу), потоковая видеосвязь, Интернет-игры, бизнес-услуги и непотоковая передача данных. Наличие большего приоритета обеспечивает потоковую связь с большей вероятностью отсутствия прерываний и меньшими временем запаздывания и/или искажениями сигнала. В некоторых реализациях COS (class of service - класс обслуживания) используется, как подробно указано в спецификации RPR, для распределения по приоритетам трафика в кольце. Это предоставляет возможность поставщикам продавать своим клиентам то, что упоминается как SLA (service level agreements - соглашения об уровне обслуживания), основываясь на объеме трафика на каждом уровне приоритета. Например, клиент A может получать X Гбайт/месяц трафика приоритета 1 и Y Гбайт/месяц трафика приоритета 2 и т.д., в то время как клиент B может получать полностью отличающиеся конфигурации трафика.

В некоторых вариантах осуществления ДКЦ 76 частично получает электропитание от телефонных линий, таким образом не существует зависимости от источника тока в доме для услуги наземной основанной на линии телефонной связи. В некоторых реализациях гнездо 68 домашнего телефона и процессор 62 трафика обеспечиваются электропитанием по меньшей мере посредством одной из телефонных линий 40, 42, в то время как остальные компоненты могут получать электропитание от домашней сети электропитания (т.е. должны быть «включены в розетку»). Например, каждая телефонная линия может подавать электропитание через разность потенциалов между первым медным проводом 78 при -48В и вторым медным проводом 80 при 0В в архитектуре на основе постоянного тока. ФНЧ 44, 46, 48, 50 извлекают цифровые сигналы из «западной» телефонной линии 40 и «восточной» телефонной линии 42. С помощью использования электропитания от телефонных линий 40, 42 уменьшается угроза воздействия молнии на оборудование ЦС, поскольку удар молнии будет устранен или уменьшен с помощью первых домов, которые он затронет, в любом направлении.

В некоторых вариантах осуществления процессор 62 трафика управляет трафиком в кольце, через протокол RPR и стандарты VDSL2. Для таких реализаций он также управляет микросхемами интерфейса VDSL2. Он будет также управлять, например, асимметрией пропускной способности и любыми действиями по защитному переключению. Основной процессор 64 может, например, реализовывать такие функциональные возможности, как межсетевая защита/VPN, управление интерфейсом WiFi, управление связью с сетью, реализация правил доступа (т.е. аутентификация пользователя, логическая сегментация WiFi интерфейса между пользователями и т.д.), возможно, интерфейсные преобразования по мере необходимости (например, USB) и т.д.

Количество ДКЦ, которые можно соединять между собой в кольцевой сети, зависит от реализации. Примером рассмотрения при разработке является максимальное количество ДКЦ, которые могут частично получать электропитание исключительно от телефонной линии, для того, чтобы предоставить возможность пользовательским приборам с высоким полным сопротивлением функционировать во время перебоя в электропитании. Пользовательским прибором с низким потреблением тока является пользовательский прибор, который не потребляет существенное количество тока и может получать электропитание исключительно с помощью телефонной линии. Телефон, который не требует подсоединения к электропитанию, является примером пользовательского прибора с низким потреблением тока. При нормальных условиях каждый ДЦС подключают к розетке питания так, чтобы он принимал электропитание от его домашнего электропитания. Однако во время перебоя в электропитании домашнее электропитание может отсутствовать. В некоторых вариантах осуществления ДКЦ имеет локальный источник электропитания, который принимает электропитание от телефонной линии так, чтобы во время перебоя в электропитании локальный источник электропитания частично обеспечивал электропитанием ДКЦ и обеспечивал электропитанием пользовательский прибор с высоким полным сопротивлением так, чтобы пользователь мог работать с пользовательским прибором с высоким полным сопротивлением. В таких реализациях пользователя обеспечивают по меньшей мере основными функциональными возможностями телефонной связи во время перебоев в электропитании.

Кольцевая топология и ДКЦ предполагают модификацию «последней мили». «Последняя миля» рассматривалась как «неприкасаемая» по многим причинам. Во-первых, она обеспечивает клиента восприятием, что полоса пропускания, которую он имеет, не используется совместно с другими клиентами. Это является истиной только до тех пор, пока трафик не достигнет первого мультиплексора доступа в сети. От этой точки дальше совместно используется вся полоса пропускания. Во-вторых, топология «звезда» предоставляет возможность телекоммуникационному поставщику подавать электропитание на более старые «черные» телефоны (например, те, у которых нет шнуров электропитания) так, чтобы телефонные вызовы можно все равно было выполнять во время перебоя в электропитании. В некоторых реализациях ДКЦ учитывает это и предлагает возможность получения электропитания от центральной станции (ЦС) телекоммуникационного поставщика. В-третьих, наличие топологии «звезда» подразумевает, что никто больше не может «прослушивать» чьи-либо разговоры по телефону, поскольку нет никого больше на пути передачи. В некоторых реализациях ДКЦ обеспечивает аналогичную возможность через шифрование.

Обращаясь к шифрованию трафика, в некоторых вариантах осуществления весь трафик шифруют в кольце так, чтобы никто не имел возможность «прослушивать» чей-либо трафик. Шифрование может быть сквозным (например, между ПК пользователя и сервером где-нибудь в Интернет) или только в кольце до шлюзового узла (который удаляет шифрование перед его передачей в DSLAM в ЦС).

Нужно подразумевать, что возможны другие реализации ДЦС. В ДКЦ 76 показаны конкретные примеры интерфейсов. В одном конкретном примере ДКЦ имеет межсетевую защиту Интернет/VPN (виртуальная частная сеть), 2 или 3 телефонных гнезда (RJ11), порт USB для расширения памяти и доступа обслуживания, интерфейс WiFi, фемтосотовый интерфейс и один или более гнезд кабеля Ethernet (RJ45). Однако, в более общем случае, можно реализовывать любой подходящий интерфейс или комбинацию подходящих интерфейсов. Также в показанном примере, обработку выполняют, используя конкретную реализацию процессоров и памяти. В более общем случае, обработку можно проводить, используя любую соответствующую реализацию программного обеспечения, аппаратных средств, встроенного программного обеспечения или любую соответствующую комбинацию программного обеспечения, аппаратных средств и встроенного программного обеспечения. Минимальной функциональной возможностью, которую должен включать в себя каждый коммуникационный узел, является функциональная возможность добавления/удаления трафика. В приведенном выше примере ее реализуют в процессоре 62 трафика, но возможны другие реализации.

Другие проводные топологии

Приведенное выше описание сосредоточено на топологии «кольцо». Однако нужно понимать, что топология «кольцо» не является обязательной. В более общем случае, можно реализовать любую соответствующую топологию, связывающую коммуникационные узлы. «Коммуникационный узел» в общем случае относится к любому узлу, адаптированному для осуществления связи с другими узлами. Коммуникационный узел может быть коммуникационным узлом клиента, который является узлом, имеющим ДКЦ, и который ассоциирован с пользователем или с жилым домом, или коммуникационным узлом центральной станции, который является узлом, который ассоциирован с центральной станцией. По меньшей мере одной из функциональных возможностей узлов, как приборов переключения сетей, является подсоединение абонента к сети. Этот узел принимает трафик от кольца и перенаправляет его, и принимает трафик для кольца и помещает его в кольцо. В примере на фиг. 1 прибором переключения сетей является центральная станция 20, в то время как в описанном ниже примере по фиг. 3 прибором переключения сетей является шлюзовой узел в стойке; также известный как разветвительная муфта или распределительная точка. Еще в общем случае, прибор переключения сетей может быть физически размещен в любой точке, которая включает в себя среднюю точку между ЦС и первым клиентом. Конечно, увеличение расстояния до первого клиента уменьшает возможности полосы пропускания на этой линии связи.

Примером другой топологии является топология линейного ADM или цепочечная топология. Можно реализовывать топологию линейного ADM, посредством которой набор коммуникационных узлов соединяют последовательно. Топология «кольцо» является топологией, в которой связывают между собой два конечных коммуникационных узла.

Другие кольцевые сети

Обращаясь теперь к фиг. 3, показан другой пример кольцевой сети DSL. Набор жилых домов 118, 120, 122 соединяют в кольцевую конфигурацию. Первый жилой дом 118 подключают через 124 к шлюзовому узлу 115, который является частью стойки или DP (распределительной точки) 114. Точно так же жилой дом 122 подключают через 130 к шлюзовому узлу 115. Остальные жилые дома соединяют в кольцо, аналогичное кольцу на фиг. 1, но в этом случае соединение между последующими домами в кольце возвращается через стойку 114. Таким образом, показано соединение 126 между жилыми домами 118 и 120, и показано соединение 128 между жилыми домами 120 и 122. В более общем случае, «кольцо» может включать в себя произвольное количество жилых домов. Стойка 114 показана, как соединенная через N пар 105 со шкафом 106 (часто называемой первичной точкой соединения - PCP (primary connection point) - или интерфейсом проволочных перемычек - JWI (jumping wiring interface) - или интерфейсом доступа к услуге (service access interface) - SAI - в зависимости от терминологии сетевого оператора), который в свою очередь соединен с ЦС 100, имеющей DSLAM 101. Стойку 114 соединяют с ЦС 100 через N пар 105 и N из 1000 пар 102 методом, аналогичным описанному в G.Bond (ITU 998.1/2/3) 104. С целью сравнения, также показана обычная стойка 110, соединенная с жилыми домами 112, 114 в топологии «звезда».

Стойка обычно включает в себя некоторое количество входящих пар от сети, и коммутационную панель, которая обеспечивает соединение любой пары, идущей в конкретный жилой дом, с любой из входящих пар. Таким образом в обычной стойке 110 коммутационная панель предоставляет возможность произвольно соединять жилые дома 112, 114 к соответствующим парам из 50 пар, входящих на стойку 110.

Для стойки 114, которая участвует в кольце DSL, только пары 124 и 130 подключают к шлюзовому узлу 115. Остальные соединения выполняют между соседними жилыми домами. Это можно обеспечивать, выполняя соединения на коммутационной панели, которая является частью стойки 114. Например, соединение 126 между жилыми домами 118 и 120 можно достичь, подсоединяя кабельную перемычку между первой парой, идущей от стойки 114 к первому жилому дому 118, и второй парой, идущей во второй жилой дом 120. Таким образом конфигурация кольца DSL является очень гибкой, и ее можно легко изменять, просто изменяя набор временных соединений. В показанном примере полосу пропускания от ЦС 100 к стойке 114 обеспечивают через подход связывания.

В частности, набор пар от DSLAM 101 можно группировать, как логический канал, который обеспечивает более высокую пропускную способность, чем отдельные пары. Этот логический канал затем используют для передачи пакетов от и к шлюзовому узлу 115 и любому из жилых домов в кольце DSL. Например, принимая, что каждая из отдельных пар между DSLAM 101 и шлюзовым узлом 115 поддерживает скорость 4 Мб/с, которая является функцией расстояния между DSLAM 101 и шлюзовым узлом 115, и 32 таких пары можно связывать для обеспечения пропускной способности 128 Мб/с, то эту пропускную способность можно передавать по кольцу с 64 Мб или в любой другой желаемой пропорции, передаваемой в каждом направлении посредством шлюзового узла 115. Относительно доступности двойной максимальной пропускной способности VDSL2, домашние маршрутизаторы могут обрабатывать меньше этого количества, например 100 Мб/с. Это не создаст проблему, пока нет больше этого количества трафика для вывода в данном жилом доме или жилой дом не имеет оборудования с большой емкостью, такое как GigE(Gigabit Ethernet)-маршрутизатор. Максимальная текущая пропускная способность «кольца» VDSL2 в симметричной реализации немного больше 200 Мб/с.

В некоторых вариантах осуществления шлюзовой узел 115 ведет себя почти так же, как ДКЦ в любом из жилых домов. Фиг. 4 показывает дополнительные функциональные возможности, которые могут быть включены в некоторые реализации шлюзовых узлов. Это включает в себя интерфейс 150 xDSL с возможностью G.Bond и монтажную панель 152 для витых пар. В более общем смысле, можно использовать любой набор компонентов, которые могут обмениваться трафиком с основной сетью и кольцом DSL. Это может быть включено в шлюзовой узел, который также включает в себя процессор 62 трафика, который является в основном таким же, как в описанном выше ДКЦ. В этом случае интерфейс 150 с возможностями G.Bond ведет себя таким же образом, как коммуникационный прибор в описанном выше ДКЦ, и он показан подсоединенным к порту 151 добавления/удаления процессора 62 трафика; единственным отличием является то, что по существу весь трафик будет идти в/из этого устройства, с возможным исключением любого трафика, который может завершаться непосредственно в шлюзовом узле. Шлюзовой узел может включать в себя дополнительные коммуникационные интерфейсы, такие как порт(ы) USB, порты WiFi, фемтосотовый интерфейс и т.д., как описано для ДКЦ 76 (фиг. 2).

Как можно заметить на фиг. 3, протокол 104 G.Bond используется для получения максимальной пропускной способности из ЦС 100 к стойке 114. Шлюзовой узел 115, который может быть защищен от окружающей среды и получать электропитание через витые пары от ЦС 100, подключают к трафику 104 G.Bound, и он действует в качестве шлюза для кольца DSL.

В некоторых вариантах осуществления в каждом узле в кольце существует полноценный ADM, основанный на VDSL2. Расстояние передачи DSL начинают считать каждый раз с нуля для каждого отдельного сетевого сегмента. В большинстве случаев длина этих сетевых сегментов до стойки и затем до соседнего дома составляет меньше 300 метров (<1000 футов). Пропускная способность VDSL2 на этом расстоянии находится в диапазоне > 100 Мб/с (в зависимости от технических требований изготовителя набора микросхем VDSL2 и качества кабеля).

При использовании колец существуют два пути в и из каждого дома, каждый из которых имеет потенциальную возможностью переноса со скоростью >100 Мб/с. Поэтому потенциальная для этого сценария пропускная способность потенциально больше 200 Мб/с (100 Мб/с по «восточной» и 100 Мб/с по «западной») в зависимости от количества связанных пар и фактического расстояния от DSLAM до стойки. В основном, чем больше количество абонентов в «кольце», тем больше обеспечиваемая совокупная пропускная способность из-за большего количества N пар, доступных для связывания в поток G.Bond 104.

«Кольца» также имеют преимущество в защите самих себя, так что если одна пара отрезана, то трафик можно посылать в противоположном направлении для того, чтобы достичь шлюзового узла. Это очень полезно для целей технического обслуживания, а так же для добавления узлов (домов) к кольцу и их удаления из кольца. Это предусматривает применение экономической модели, основанной на потребительском спросе, который исключает невозвратимые инвестиции при подходе «построй, и они придут». При связывании также верно, что дома можно добавлять к кольцу, когда абоненты подписываются на услугу.

В некоторых вариантах осуществления обеспечивают отделение местных линий (LLU - local loop unbundling). В некоторых вариантах осуществления это достигается, используя логическое разделение, которое в настоящее время выполняют через совместное расположение в ЦС (т.е. трафик переносят от клиента к ЦС с помощью тех средств, которые отвечают за это, и затем передают дальше). В других вариантах осуществления другой шлюзовой узел устанавливают в стойку при совместном использовании ЦС. Это обеспечивает физическое разделение колец на основе «один поставщик услуг за другим». Рассмотрение пространства в стойке может стать проблемой в зависимости от количества поставщиков услуг, которых необходимо обеспечивать с помощью этого способа. Более прагматичным подходом является оплата конкурирующими поставщиками услуг за CPE (аппаратуру, установленную в помещении пользователя) и установку перемычек в стойке.

В другом варианте осуществления можно использовать беспроводной интерфейс, через который охват локальной сети можно увеличивать для охвата других приборов, не подключенных непосредственно с помощью проводных соединений. Второй набор жилых домов можно подсоединять аналогичным образом, как описано для основной сети (сети, описанной в предыдущих вариантах осуществления), с проводными соединениями между парами жилых домов линейным образом, который может, например, формировать кольцо или линейный ADM. По меньшей мере у одного из жилых домов во втором наборе существует беспроводное соединение к одному из жилых домов первого набора в кольце, чтобы таким образом подключать второй набор жилых домов в кольцо.

В некоторых вариантах осуществления, как описано выше, беспроводной интерфейс доступен для выполнения защитного переключения в случае перебоя в одном или более проводных соединений.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное соединение можно использовать между двумя оконечными точками двух-линейной ADM-топологии для завершения топологии «кольцо».

В некоторых вариантах осуществления протокол кольцевой передачи основан на стандарте RPR IEEE 802.17 с некоторыми модификациями для учета различных возможных пропускных способностей между узлами и более низких пиковых полных пропускных способностей. Стандарт RPR был разработан для городских оптических сетей. Также рассматривают Ethernet на основе кольца, который реализует, например, автоматическое защитное переключение Ethernet (EAPS - Ethernet automatic protection switching) согласно рекомендации ITU-T G.8031/Y.1342.

В некоторых вариантах осуществления каждый узел включает в себя функциональные возможности добавления/удаления пакета для добавления/удаления пакетов. В более широком смысле, он включает в себя функциональные возможности добавления/удаления трафика. Это может включать в себя функциональные возможности добавления/удаления пакета или трафика, реализуемые с использованием временных слотов или длин волн/частот, если приводить некоторые определенные примеры.

В некоторых вариантах осуществления добавления/удаления пакета происходит в отношении связи DSL. Это может быть, например, ADSL (асинхронной DSL), ADSL2+ (асинхронной DSL версии 2+), SDSL (симметричной DSL), Uni-DSL (универсальной DSL), VDSL (высокоскоростной DSL) и VDSL2 (высокоскоростной DSL версии 2) или будущей итерацией DSL, которая может включать в себя или может не включать в себя функциональные возможности динамического управления спектром (DSM).

Как отмечено выше, к вариантам осуществления настоящего изобретения могут применяться кольца DSL. Следует признать, однако, что фиг. 1-4 и предшествующее описание предназначены исключительно в качестве иллюстративных примеров типов сетей или топологий, с сочетании с которыми можно реализовать варианты осуществления изобретения.

Таким образом, настоящее изобретение не ограничено, например, какими-либо конкретными типами сетей, топологий, оборудования или протоколов.

Краткий обзор

Обращаясь теперь к аспектам настоящего изобретения более подробно, один аспект изобретения относится к соединению колец между собой через связанные линии связи для дополнительного расширения охвата при осуществлении связи DSL, обеспечивая такие преимущества топологии «кольцо», которые описаны выше. В некоторых вариантах осуществления многочисленные «кольца» DSL или многочисленные ЦС с одним или более колец DSL между ними последовательно соединяют цепочкой так, чтобы максимальная пропускная способность могла быть получена на максимальном расстоянии от ЦС. Например, в одном из возможных применений варианты осуществления изобретения реализуются для обеспечения пропускной способности до 400 Мб/с к пригородным и сельским районам, в которых абоненты отделены расстояниями, иллюстративно порядка километров, которые значительно больше, чем расстояние максимальной пропускной способности.

Фиг. 5 - примерная блок-схема сетевой топологии «соединенных между собой колец». Как показано, эта топология включает в себя DSLAM 101, расположенный в ЦС 100, шкаф 106, соединенный с ЦС через многочисленные пары 102, и три соединенных между собой кольцевых сети 160, 170, 180. Первое «кольцо» 160 соединяют со шкафом 106 через N пар 105, второе «кольцо» 170 соединяют с первым кольцом через M₁ пар, а третье кольцо соединяют со вторым кольцом через M₂ пар. Каждое кольцо 160, 170, 180 включает в себя стойку, которую иногда называют разветвительной муфтой или распределительной точкой 162, 172, 182, которые имеют шлюзовой узел 164, 174, 184 и одно или более помещений абонента, два из которых показаны как жилые дома 166/168, 176/178, 186/188 в каждом кольце.

Показанная на фиг. 5 топология предназначена исключительно для иллюстративных целей. Фактическая реализация может включать в себя дополнительные, меньшее количество или другие компоненты, соединенные между собой аналогичным или другим образом по сравнению с показанным. Например, данную примерную топологию можно использовать в сельской местности, где может существовать последовательность стоек (или разветвительных муфт), которые обслуживают только отдельные дома. В этом случае кольцо является кольцом с 2 узлами, подразумевая, что дом и шлюзовой узел являются единственными узлами в этом кольце.

Также необходимо признать, что G.Bond является одним из примеров методик связывания. Вместо этого можно использовать другие методики связывания, например, связывание согласно агрегации линий связи IEEE 802.3ad.

Показанная на фиг. 5 топология также представлена в качестве примера. Цепочку колец не обязательно реализовывать как «шлейф», который подключают в кольцо. Например, дополнительную связанную линию связи можно обеспечивать обратно к ЦС 100 от кольца 180, таким образом формируя коллекторное кольцо, с которым связаны абонентские кольца 160, 170, 180. Это обеспечивает дополнительный резерв в случае обрыва кабеля или других перебоев. В другом возможном сценарии последняя связанная линия связи является фактически соединением с другой ЦС, а не с локальным кольцом.

В случае «оптоволокна до распределительного узла» (FTTN - fiber-to-the-node) или удаленного офиса, DSLAM 101 физически расположен не в ЦС 100, а например, в удаленном шкафу, кабельной будке или ангаре.

Также возможны другие разновидности.

В более общем случае, следует признать, что содержимое на фиг. 5, а так же на фиг. 6-8, представляет неограничивающие варианты осуществления изобретения.

Со стороны основной сети ЦС 100 и шкаф 106 могут быть идентичны соответствующим компонентам, показанным на фиг. 3. Основная сеть может все равно обеспечивать услугу в топологии «звезда», которая включает в себя, например, стойку 100 и жилые дома 112, 114. На другие функциональные возможности со стороны основной сети соединение между собой многочисленных колец 160, 170, 180, как показано на фиг. 5, может не влиять.

В самих кольцах, стойки 162, 172, 182, и в частности, шлюзовые узлы 164, 174, 184, поддерживают дополнительные функциональные возможности для предоставления возможности соединения колец между собой. Первый шлюзовой узел 164 подключают ко всем доступным витым парам, в зависимости от количества доступных пар и от того, кому они принадлежат. В показанном примере это может включать в себя все N пар 105. Подключение ко всем парам между стойкой 162 и ЦС 100, независимо от того, подсоединены ли они фактически к домам в кольце 160, обеспечивает доступ к неиспользуемой полосе пропускания медных пар, которая могла бы иначе использоваться только для абонентов, которым необходима услуга POTS.

Эти пары, или более точно - все доступные диапазоны частот на этих парах, затем логически связывают в одну коммуникационную линию связи от стойки 162 назад к ЦС 100 или к другой точке связывания коммуникационного трафика, как показано в 104. Хотя только одна связанная линия связи показана в 104, соответствующие поднаборы доступных пар можно связывать для формирования многочисленных независимых связанных линий связи назад к ЦС 100, например, при использовании для переноса трафика различного вида или приоритета.

Когда все пары, или их доступные диапазоны частот, подключают пары, которые соединены с помещениями 166, 168, обслуживаемыми стойкой 162, используются для создания кольца 160, которое обслуживает это помещение. Трафик от локального кольца 160 можно добавлять к любому трафику, созданному последующими кольцами 170, 180, для передачи назад к ЦС 100.

Пары, которые подключают с помощью шлюзового узла 164 в стойке 162, но которые не извлекают из стойки, т.е. любые дополнительные пары, которые физически не заканчиваются в кольце 160, или более точно, диапазоны частот, доступные на этих парах, можно логически связывать вместе посредством шлюзового узла 164 для создания одной линии связи с высокой пропускной способностью со следующей стойкой 172 в цепочке, а в некоторых вариантах осуществления - также для подачи электроэнергии к последующим кольцам 170, 180.

Эти пары могут переносить весь трафик к и от следующей стойки 172. Когда эти пары достигают следующей стойки 172 (или разветвительную муфту), их подключают к следующему шлюзовому узлу 174. В показанном примере M₁ пар связывают между первым и вторым шлюзовыми узлами 164, 174 и подключают ко второму шлюзовому узлу.

Как описано выше для первого шлюзового узла 164, второй шлюзовой узел 174 подключает M₁ пар, через который он подсоединен. В показанном примере M₂ дополнительных пар связывают для формирования связанной линии связи к третьему шлюзовому узлу 184. Третий шлюзовой узел 184 является последним шлюзовым узлом в этом примере, и все M2 пар физически заканчиваются в стойке 182 или в ее локальном кольце 180.

В первом и втором шлюзовых узлах 164, 174, если принятый трафик предназначен для локального кольца 160, 170, который извлекается из соответствующей стойки 162, 172, то трафик извлекают к этому кольцу. Если трафик предназначен для другого последующего кольца 170, 180, то его передают через связанную линию связи. В одном из вариантов осуществления функциональную возможность транзитной пересылки обеспечивают через матрицу переключения с поддержкой QoS или перекрестную коммутацию, которые могут быть, например, на основе Ethernet или на основе RPR.

Для минимизации задержки в модуле перекрестной коммутации шлюзового узла для чувствительного к времени ожидания трафика можно использовать минимальные размеры очереди трафика и реализацию справедливого перенаправления по взвешенному высокому приоритету. Чувствительному к времени ожидания трафику можно в таком случае назначать статус высокого приоритета и обрабатывать его соответствующим образом.

Последний шлюзовой узел 184 в цепочке не обязательно должен поддерживать функциональную возможность транзитной пересылки, поскольку весь трафик, который он принимает от предыдущих узлов, предназначен для его локального кольца 180. Однако можно иметь все шлюзовые узлы в цепочке, которые поддерживают функциональную возможность транзитной пересылки, с тем, чтобы, например, поддерживать будущее расширение цепочки.

Фиг. 6 - блок-схема примерного шлюзового узла 190, который можно обеспечивать по меньшей мере в первой стойке и в промежуточных стойках в топологии «связанных цепочкой колец». Шлюзовой узел 190 можно обеспечивать, например, в каждой из стоек 162, 172 (фиг. 5). Шлюзовой узел 182 также может иметь по существу ту же самую структуру, хотя функциональные возможности перекрестной коммутации и один из связывающих интерфейсов не являются необходимыми в шлюзовом узле на дальнем конце линии связи, как отмечено выше.

Примерный узел 190 включает в себя модуль 194 перекрестной коммутации, оперативно подсоединенный к «северному» связывающему интерфейсу 192, «южному» связывающему интерфейсу 196 и процессору 200 кольцевого трафика, который оперативно подсоединен к «западному» кольцевому интерфейсу 198 и «восточному» кольцевому интерфейсу 202. Метки направления в интерфейсах 192, 196, 198, 202 предназначены для того, чтобы различать направления по цепочке, и для того, чтобы различать связывающие интерфейсы 192, 196 цепочки или соединения от кольцевых интерфейсов 198, 202. Эти метки не указывают зависимость от фактического расположения интерфейса или географического направления передачи коммуникационного трафика через эти интерфейсы.

Другие компоненты можно также обеспечивать в коммуникационном оборудовании, в котором или вместе с которым реализуют шлюзовой узел 190, но которые не показаны явно на фиг. 6, чтобы избежать чрезмерного усложнения чертежа. Основной процессор и основную память, например, можно обеспечивать для реализации функциональных возможностей перекрестного соединения и/или других функциональных возможностей, как обсуждается выше в отношении основного процессора 64 ДКЦ и основной памяти 66 ДЦС на фиг. 2.

Связывающие интерфейсы 192, 196 обеспечивают связь по соответствующим связанным линиям связи. В одном из вариантов осуществления составляющие линии связи, которые составляют каждую связанную линию связи, являются витыми парами, или частотами, используемыми в таких парах, которые логически связывают вместе для формирования одной логической коммуникационной линии связи. Как обсуждается выше в отношении фиг. 5, связанные линии связи с каждой стороны шлюзового узла могут включать в себя различное количество составляющих линий связи. В некоторых вариантах осуществления связанные линии связи включают в себя одинаковое количество составляющих линий связи.

Ссылки в данном документе на линии связи или связанные линии связи имеют намерение включить в себя физические соединения и/или логические соединения. Например, витые пары являются физическими соединениями, и частоты, доступные на этих физических соединениях, можно связывать вместе для формирования связанной линии связи. Пары, частоты, доступные на этих парах, или и те, и другие, можно считать примерами линий связи в контексте настоящей заявки.

Каждый из интерфейсов 192, 196 может быть интерфейсом xDSL с возможностью G.Bond, таким как интерфейс 150 (фиг. 4). Таким образом очевидно, что шлюзовой узел 190 может быть по существу аналогичен шлюзовому узлу, показанному на фиг. 4, хотя с добавочным интерфейсом к связанной линии связи и модулю 194 перекрестной коммутации. Точная структура и функциональные возможности связывающих интерфейсов 192, 196 будут зависеть от воплощения. В других вариантах осуществления связывающие интерфейсы 192, 196 воплощают агрегацию линий связи IEEE 802.3ad. Также можно реализовывать различные типы связывающих интерфейсов в том же самом шлюзовом узле, хотя ожидается, что в большинстве реализаций связывающие интерфейсы 192, 196 будут иметь одинаковый тип.

Потоком коммуникационного трафика между связанными между собой кольцами, и также к и от локального кольца, управляет модуль 194 перекрестной коммутации, который можно реализовывать в аппаратных средствах, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или их комбинации. Транзитную пересылку трафика по цепочке колец, добавление трафика в цепочку для передачи от локального кольца и вывода трафика к локальному кольцу обрабатывают с помощью модуля 194 перекрестной коммутации. Микропроцессоры, специализированные интегральные схемы (СпИС), программируемые логические устройства (PLD) и программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) являются примерами устройств, которые можно использовать для реализации модуля 194 перекрестной коммутации. Учитывая широкий диапазон выборов реализации, доступных для модуля 194 перекрестной коммутации, этот модуль описан подробно ниже прежде всего в терминах его функциональных возможностей. Функциональное описание, которое обеспечивают в данном документе, предоставляет возможность специалистам реализовывать варианты осуществления изобретения любым из различных способов.

Кольцевые интерфейсы 198, 202 предоставляют возможность шлюзовому узлу 190 осуществлять связь с первым и последним помещениями абонента в локальном кольце. В одном из вариантов осуществления локальное кольцо создают при использовании витых пар для подсоединения оборудования помещения абонента, и в этом случае кольцевые интерфейсы 198, 202 являются интерфейсами витой пары.

Процессор 200 кольцевого трафика может быть по существу таким же по структуре и функционировать как процессор 62 трафика (фиг. 2 и 4), который был описан выше. Добавление модуля 194 перекрестной коммутации и двух связывающих интерфейсов 192, 196 вместо одного не должно повлиять на работу компонентов локальных колец, таких как процессор 200 кольцевого трафика и кольцевые интерфейсы 198, 202. Компоненты локальных колец работают по существу одинаково независимо от того, реализуют ли их в одном кольце или в топологии «связанных цепочкой колец».

Работу шлюзового узла 190 теперь рассматривают более подробно со ссылкой на фиг. 5 и 6. В нисходящем (последующем) направлении от основной сети к абоненту, ЦС 100 передает трафик по связанной линии связи DSL, показанной в 104, к шлюзовому узлу 164, который находится в монтажной стойке 162. Для иллюстрации предполагают, что одна связанная группа (обычно 24 или 25 медных витых пар) проходит от ЦС 100 на стойку 162, и что эта связанная группа принадлежит одной телекоммуникационной компании. Также предполагают, что существуют 3 помещения абонента, обслуживаемые каждой из стоек 162, 172, 182, каждое из которых подсоединяют к стойке по меньшей мере с помощью 2 пар. Для осуществления кольца 160 только от стойки 162 (т.е. используя только соединительные провода) 2 пары соединяют от стойки до каждого помещения абонента 166, 168. Одну пару от помещения абонента 166 перемыкают с одной из пар следующего помещения 168 абонента и т.д., в вариантах осуществления, включающих в себя более двух помещений абонента в локальном кольце, пока одна пара от последнего помещения абонента 168 не будет соединена обратно с шлюзовым узлом 164 стойки.

Первый шлюзовой узел 162, который встречает связанную группу, подключают ко всем парам, даже если помещение абонента, для которого они первоначально предназначены, обслуживают с помощью другой стойки 172, 182 далее в нисходящем направлении. Это может относиться или может не относиться к клиентам, которые предпочитают все еще принимать только услугу POTS. Поскольку существуют различные физические реализации этого случая, в этой иллюстрации рассматривают только случай псевдо-POTS, где трафик POTS преобразовывают в VoIP в ДКЦ до помещения в кольцо. Один возможный механизм для обеспечения только услуг POTS раскрыт в патентной заявке США № 60/977 381, зарегистрированной 4 октября 2007, озаглавленной «REMOTE POWERING OF DSL ADMS», все содержимое которой представлено в данном документе для справки.

Весь коммуникационный трафик от ЦС 100 подают в модуль 194 перекрестной коммутации в первом шлюзовом узле 164 в стойке 162 через ее предыдущий связывающий интерфейс, иллюстративно - через связывающий интерфейс 192. Модуль 194 перекрестной коммутации, который описан ниже, может поддерживать такую функциональную возможность обработки трафика, как CoS и QoS, на основе приоритетов трафика, например, определять, предназначен ли трафик для помещения абонента, обслуживаемого его собственной стойкой 162 или другой последующей стойкой 172, 182. Если принимаемый трафик предназначен для абонентов, обслуживаемых стойкой 162, или для самого шлюзового узла 164 в случае управляющих пакетов, то модуль 194 перекрестной коммутации извлекает к локальному кольцу принятый трафик, который приходит из шлюзового узла. Управляющие пакеты остаются в шлюзовом узле 164. Трафик, который должен быть выведен к локальному кольцу, проходит на процессор 200 кольцевого трафика, в котором принимается решение, в каком направлении необходимо посылать трафик по кольцу, как описано выше. Трафик затем проходит к его адресату через локальное кольцо.

Если модуль 194 перекрестной коммутации определяет, что принятый трафик не предназначен для его собственного локального кольца (т.е. это - транзитный трафик), то он передает этот трафик к последующему связывающему интерфейсу, которым является связывающий интерфейс 196 в данном примере. Связывающий интерфейс 196 логически связывает вместе несколько пар (M₁). Количество пар, которые связывают вместе в связывающем интерфейсе 196, можно выбирать так, чтобы максимально возможная пропускная способность xDSL была доступна между стойками 162, 172. Поскольку расстояние до следующей стойки 172, вероятно, меньше расстояния от ЦС 100 до первой стойки 162, также вероятно, что меньше пар необходимо связывать вместе для обеспечения максимальной пропускной способности.

Отдельные пары электропитания можно также использовать в случае последующего направления. Как правило, кабель из витых пар, который содержит одну связанную группу, устанавливают при развертывании сети на основе витых пар. В каждой стойке кабель выводят из земли на поверхность, несколько пар отделяют, и кабель уходит обратно в землю. «Хвосты» отделенных пар фактически всегда оставляют в кабеле и их в общем случае называют «закороченными участками кабеля». В некоторых случаях пары, которые отделяют от кабеля, не отрезают, а только частично снимают оболочку, чтобы поместить в монтажный блок. Это может фактически вызывать электрические проблемы, которые в свою очередь создают проблемы для связи DSL. В этом отношении, варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечивать дополнительное преимущество, в котором эти закороченные участки кабеля устраняют с помощью подключения всех пар в каждую стойку. «Хвосты», которые находятся все еще физически в пучке кабелей, но их ни к чему нельзя обычно подключить, однако, можно все равно использовать для последующих связанных линий связи и/или для обеспечения электропитанием последующих компонентов.

Транзитный трафик принимают в следующей стойке 172 через ее предыдущий связывающий интерфейс 192 и затем подают в модуль 194 перекрестной коммутации. Выполняют то же самое определение вывода или транзита, и предпринимают те же самые действия. В данном примере существуют 3 шлюзовых узла 162, 172, 182, которые таким образом соединены вместе цепочкой. Однако в последнем шлюзовом узле 182 не требуется реализация модуля 194 перекрестной коммутации или последующего связывающего интерфейса 196, так как весь трафик, перенаправляемый к шлюзовому узлу 184, должен быть предназначен или для самого шлюзового узла, или для последнего кольца 180. В некоторых вариантах осуществления последний шлюзовой узел 182 может таким образом быть таким же, как шлюзовой узел 115 (фиг. 3). Модуль 194 перекрестной коммутации и последующий связывающий интерфейс 196 можно все равно реализовывать в шлюзовом узле 184 для обеспечения будущего расширения.

В восходящем (предыдущем) направлении, начиная с последнего шлюзового узла 184 в цепочке, трафик добавляют к кольцу 180 посредством любого помещения абонента 186, 188, которое обслуживается стойкой 182. Трафик перенаправляют к предыдущему связывающему интерфейсу 192 в шлюзовом узле 184, как признано, что трафик предназначен для основной сети или для предыдущего кольца 160, 170. Этот трафик может включать в себя трафик управления, сгенерированный шлюзовым узлом 184, и предназначаться для сети или предыдущих шлюзовых узлов 164, 174. Предыдущий связывающий интерфейс 192 перенаправляет трафик к следующему шлюзовому узлу 174 в цепочке. Во втором шлюзовом узле 174 трафик подают в модуль 194 перекрестной коммутации через последующий связывающий интерфейс 196. Модуль 194 перекрестной коммутации определяет адресат трафика и извлекает трафик на кольцевой процессор 200 трафика локального кольца и/или передает его к сети на ее предыдущий связывающий интерфейс 192. Этот процесс может продолжаться, в зависимости от адресата трафика, в шлюзовом узле 164 и, возможно, до тех пор, пока трафик не будет завершен в DSLAM 101 в ЦС 100.

Модуль 194 перекрестной коммутации может поддерживать такие функциональные возможности, как QoS, как описано более подробно ниже, и/или эффективная многоадресная передача. Эффективная многоадресная передача обеспечивает один экземпляр некоторого трафика, который будут посылать в многочисленные конечные точки вместо стандартной реализации одноадресной передачи Ethernet. Эффективная многоадресная передача является стандартным признаком RPR. Одним из примеров трафика, который можно посылать через средство эффективной многоадресной передачи, являются пакеты синхронизации фемтоячеек. Фемтоячейки являются новыми небольшими узлами связи, которые физически находятся в доме. Для обеспечения передачи обслуживания без нарушения радиосвязи между этими небольшими узлами связи, которые можно осуществлять, например, в ДКЦ, фемтосотовые узлы синхронизированы друг с другом в очень большой степени. В одной из возможных реализаций один пакет отправляется из DSLAM в ЦС, и имеет самый высокий приоритет. Пакет принимают в модуле перекрестной коммутации в первой стойке, где его извлекают в локальное кольцо и передают к следующему шлюзовому узлу. Другие виды трафика могут также подвергаться такой обработке многоадресной передачи или отправки множеству адресатов.

Шлюзовой узел таким образом является одним из примеров устройств, имеющих модуль 194 перекрестной коммутации, оперативно подсоединенный к локальной кольцевой коммуникационной сети, и первый, и второй связывающие интерфейсы 192, 196 оперативно подсоединены к модулю перекрестной коммутации, которые подключают к линиям связи и таким образом обеспечивают связь по соответствующим первой и второй связанным линиям связи. В случае первого шлюзового узла 164, предыдущий связывающий интерфейс 192 может связывать шлюзовой узел с ЦС 100 через шкаф 106, а последующий связывающий интерфейс 196 может связывать шлюзовой узел с удаленным кольцом 170, или в некоторых случаях - с другой ЦС. Связывающие интерфейсы 192, 196 второго шлюзового узла 174, однако, связывают шлюзовой узел с соответствующими удаленными кольцами 160, 180 через их соответствующие шлюзовые узлы 164, 184.

Модуль 194 перекрестной коммутации функционирует для приема коммуникационного трафика, определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из локальной кольцевой коммуникационной сети и первого и второго связывающих интерфейсов 192, 196, и перенаправления принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением.

Как описано подробно выше, когда коммуникационный трафик принимают от локальной кольцевой коммуникационной сети через процессор 200 кольцевого трафика, модуль 194 перекрестной коммутации функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из первого связывающего интерфейса 192 и второго связывающего интерфейса 196. Если коммуникационный трафик принимают через один из первого и второго связывающих интерфейсов 192, 196, то модуль 194 перекрестной коммутации определяет, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из другого из первого и второго связывающих интерфейсов и локальной кольцевой коммуникационной сети.

В некоторых вариантах осуществления первая и вторая связанные линии связи включают в себя различное количество составляющих линий связи, показанных как N, М₁, M₂ на фиг. 5. Первый связывающий интерфейс 192 подключают к отдельным линиям связи первой связанной линии связи, и составляющие линии связи так же связывают вместе с помощью второго связывающего интерфейса 196 для формирования второй связанной линии связи. В случае второго шлюзового узла 174, например, предыдущий связывающий интерфейс 192 подключают к М₁ составляющих линий связи, а M₂ линий связи связывают с помощью последующего связывающего интерфейса 196 для формирования связанной линии связи к следующему шлюзовому узлу 184. В других вариантах осуществления первая связанная линия связи и вторая связанная линия связи имеют одинаковое количество составляющих линий связи.

Не все линии связи, подключенные к шлюзовому узлу, должны обязательно использоваться для построения локального кольца и последующей связанной линии связи. Могут существовать дополнительные входящие связанные и/или, возможно, несвязанные линии связи, которые не используются, например, для обеспечения будущего расширения локального кольца, или используются в других целях, например, для обеспечения услуг POTS в помещении абонента.

Как отмечено выше, модуль 194 перекрестной коммутации может поддерживать CoS, QoS и, возможно, другие функциональные возможности обработки трафика. Фиг. 7 - блок- схема примерного модуля 210 перекрестной коммутации шлюзового узла.

Модуль 210 включает в себя матрицу 212 переключения, блок 216 управления и одну или более очередей 214 трафика. По меньшей мере матрицу 212 переключения и блок 216 управления можно реализовать в аппаратных средствах, программном обеспечении и/или встроенном программном обеспечении. В одном из вариантов осуществления используют FPGA. Очередь(и) 214 трафика обеспечивают в указанной выше FPGA или в запоминающем приборе некоторого вида, таком как твердотельный запоминающий прибор, хотя запоминающие приборы других видов, которые включают в себя запоминающие приборы, которые используют фиксированный, подвижный или даже съемный носитель, можно также или вместо этого использовать.

Обращаясь к обеим фиг. 6 и 7, матрица 212 переключения оперативно подсоединена к связывающим интерфейсам 192, 196 и к локальной кольцевой коммуникационной сети через процессор 200 кольцевого трафика. Блок 216 управления управляет матрицей 212 переключения для переключения принятого коммуникационного трафика между предыдущим связывающим интерфейсом 192, последующим связывающим интерфейсом 196 и локальным коммуникационным кольцом, чтобы таким образом перенаправлять принятый коммуникационный трафик к его адресату в локальном кольце через процессор 200 кольцевого трафика, в удаленном кольце или в основной сети.

Набор из одной или более очередей 214 трафика также оперативно подсоединен к связывающим интерфейсам 192, 196 и к локальной кольцевой коммуникационной сети через процессор 200 кольцевого трафика и предназначен для хранения принятого коммуникационного трафика. Очередь(и) 214 трафика может включать в себя одну или большее количество очередей для хранения принятого коммуникационного трафика связи, когда трафик принят, и до тех пор, пока он не перенаправлен. В другом варианте осуществления одну или большее количество очередей приема обеспечивают для хранения трафика, когда он принят, и одну или большее количество отдельных очередей передачи также обеспечивают для хранения трафика до его перенаправления. Трафик можно перемещать из очереди приема в очередь передачи, например, когда его планируют перенаправлять.

Хранение принятого коммуникационного трафика в очереди(ях) 214 трафика представляет одну из возможных реализаций для поддержания специального механизма обработки трафика, такого как QoS. Например, очередь(и) 214 трафика может включать в себя соответствующие очереди для хранения принятого трафика, имеющего различные приоритеты, и эти приоритеты можно обслуживать по-разному с помощью блока 216 управления. Чувствительному к времени ожидания трафику можно назначать самый высокий приоритет и первым обслуживать его с помощью блока 216 управления. Блок 216 управления может определять уровни очередности в очереди(ей) 214 трафика и переключать доступный трафик с самым высоким приоритетом из очереди(ей) трафика через матрицу 212 переключения, перед обслуживанием трафика с более низким приоритетом. Аналогичный подход можно применять к трафику, ассоциированному с различными классами обслуживания, или основываясь на некотором другом разграничении вида трафика. Таким образом, блок 216 управления может определять приоритет принятого коммуникационного трафика и перенаправлять трафик в соответствии не только с определением перенаправления, но также и в соответствии с определенным приоритетом.

Фактические схемы QoS, CoS и/или приоритета, используемые в вариантах осуществления изобретения, могут изменяться согласно реализации. Например, модуль 194 перекрестной коммутации и его блок 216 управления могут обеспечивать механизм обработки трафика, который основан на Ethernet, RPR и/или VDSL2, с модификациями для поддержки основанного на приоритете QoS, в зависимости от базовой технологии и протокола, используемого для соединений между кольцами. Другие возможные механизмы будут очевидны для специалистов.

Можно также использовать любой из других механизмов перенаправления. Согласно механизму «сохранения и перенаправления», блок 216 управления может ждать, пока весь пакет или другая форма блока трафика будут сохранены в очереди(ях) 214 трафика, перед переключением этого пакета или блока через матрицу 212 переключения. Однако для уменьшения задержки блок 216 управления может вместо этого переключать трафик из очереди(ей) 214 трафика, как только он определяет адресат трафика, иллюстративно с помощью изучения заголовка пакета, не ожидая, когда весь блок трафика будет принят и сохранен в очереди(ях) 214 трафика. Эти факторы оказывают влияние и на время ожидания, и на объем памяти для очереди(ей) 214 трафика.

Дополнительные функциональные возможности можно также обеспечивать с помощью модуля перекрестной коммутации. Например, матрица 212 переключения или, возможно, другой компонент модуля перекрестной коммутации или шлюзового узла могут обеспечивать функциональную возможность трансляции для трансляции принятого коммуникационного трафика. Например, когда матрица переключения является матрицей на основе RPR, функциональная возможность трансляции может транслировать принятый коммуникационный трафик между RPR и Ethernet и/или ATM (asynchronous transfer mode - режим асинхронной передачи) для связи с DSLAM.

Варианты осуществления изобретения были описаны выше прежде всего по отношению к системам и устройствам. Фиг. 8 является последовательностью операций способа согласно варианту осуществления изобретения.

Способ 220 начинается на этапе 222 с операцией подключения к связанной линии связи, которая включает в себя многочисленные составляющие линии связи. Связанная линия связи предоставляет возможность передачи и приема коммуникационного трафика. В шлюзовом узле обеспечивают многочисленные связанные линии связи. На этапе 228 коммуникационный трафик принимают от локальной кольцевой коммуникационной сети или от связанной линии связи. Затем на этапе 230 определяют, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из локальной кольцевой коммуникационной сети и одной из первой и второй связанных линий связи. На этапе 232 принятый коммуникационный трафик перенаправляют в соответствии с данным определением.

Способ 220 представляет иллюстративный вариант осуществления изобретения. Другие варианты осуществления могут включать в себя дополнительные, меньшее количество или другие операции, выполняемые в аналогичном или другом порядке. Например, операции 228-232 могут повторяться, если коммуникационный трафик принят. Дополнительные операции, ассоциированные с механизмом QoS, приоритетом трафика и/или трансляцией трафика, не показаны на фиг. 8, но их можно обеспечивать.

Показанные на фиг. 8 операции можно также выполнять различными методами, по меньшей мере некоторые из которых будут очевидны из предшествующего описания систем и устройств. Другие разновидности могут быть или будут очевидны специалистам в данной области.

Варианты осуществления изобретения таким образом обеспечивают коммуникационную систему, которая включает в себя шлюзовые узлы, последовательно связанные вместе через соответствующие связанные линии связи. Система включает в себя по меньшей мере первый шлюзовой узел и последний шлюзовой узел. Также обеспечивают многочисленные кольцевые коммуникационные сети, каждая из которых включает в себя, соответственно, один из шлюзовых узлов и по меньшей мере один узел абонента для предоставления коммуникационных услуг в помещении абонента. Каждый по меньшей мере из первого шлюзового узла и любого промежуточного шлюзового узла между первым шлюзовым узлом и последним шлюзовым узлом включает в себя модуль перекрестной коммутации, который принимает коммуникационный трафик, определяет, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из локальной кольцевой коммуникационной сети и связанной линии связи, которая оперативно подсоединена к шлюзовому узлу, и перенаправляет принятый коммуникационный трафик в соответствии с данным определением.

Функциональные возможности перекрестной коммутации можно использовать для обеспечения любого из нескольких преимуществ. Например, с помощью функциональной возможности перекрестной коммутации многочисленные линии связи можно связывать вместе для предоставления возможности получения более высокой пропускной способности на более длинных расстояниях, чем иначе было бы возможно в некоторых технологиях. Кроме того, признак перекрестной коммутации обеспечивает возможность передачи трафика от последующих колец в восходящем направлении более быстро с помощью обхода всех промежуточных колец. Обращаясь опять к фиг. 5, например, даже если можно обслуживать все помещения абонента 166/168, 176/178, 186/188 в одном кольце, что не всегда возможно, время ожидания между ЦС 100 и последующими кольцами можно потенциально значительно уменьшать с помощью обеспечения вместо этого многочисленных соединенных между собой колец 160, 170, 180. Полагая, что трафик передают в помещение абонента 176 от ЦС 100, такой трафик может обходить промежуточное кольцо 160 с помощью перекрестной коммутации через шлюзовой узел 164. Время ожидания может быть существенно выше, если помещение 176 абонента является частью большего кольца, так как такому трафику, возможно, тогда придется проходить через большее количество кольцевых узлов прежде, чем достигнуть помещения 176 абонента-адресата.

То, что было описано, является просто иллюстрацией применения принципов вариантов осуществления изобретения. Специалисты могут воплощать другую компоновку и способы, не отступая от области применения настоящего изобретения.

Например, данное изобретение никак не ограничено конкретными частями функциональных возможностей на фиг. 5-7. Например, хотя на фиг. 5 показывают только один шлюзовой узел в стойке, многочисленные шлюзовые узлы могут физически находиться в одной стойке. Следует также отметить, что функциональные возможности матрицы 212 переключения, очереди 214 трафика и блока 216 управления на фиг. 7 можно потенциально реализовывать как один физический прибор.

В некоторых вариантах осуществления можно также обеспечивать дополнительные компоненты. В одной реализации в каждом ДКЦ и шлюзовом узле можно обеспечивать интерфейс WiFi. Интерфейсы WiFi можно использовать, например, для служебного трафика с основной сетью, и также в качестве основанного на беспроводной связи механизма защиты помещения абонента в любом локальном кольце (ах). Возможность соединения колец между собой с помощью WiFi в качестве дополнительного признака была указана выше. Линию связи WiFi между помещением абонента и шлюзовым узлом можно также использовать в качестве покрытия беспроводной ячеистой сетью на основе WiFi. Беспроводная ячеистая сеть на основе WiFi может таким образом использоваться для транзитного соединения между связанными кольцами DSL и служить в качестве дополнительного соединения витых пар или других проводных линий связи для добавленной отказоустойчивости сети доступа в случае обрыва кабеля. Фемтосотовый интерфейс можно также или вместо этого использовать по существу аналогичным образом для поддержания покрытия беспроводной ячеистой сетью, или в более общем случае - для поддержания беспроводной связи в помещении абонента и/или с помещением абонента.

Также рассматривают дополнительные разновидности, и некоторые из них показаны на фиг. 9, которая является блок-схемой другого примерного шлюзового узла. Шлюзовой узел 240 по существу аналогичен шлюзовому узлу 190, показанному на фиг. 6, и включает в себя модуль 244 перекрестной коммутации, оперативно подсоединенный к «северному» связывающему интерфейсу 242 и к «южному» связывающему интерфейсу 246. Шлюзовой узел 240 также включает в себя многочисленные процессоры трафика локальных сетей, два из которых показаны как 250, 252, которые оперативно подсоединены к модулю 244 перекрестной коммутации и также оперативно подсоединены к одному или большему количеству интерфейсов локальных сетей. Интерфейсы локальных сетей не показаны на фиг. 9, чтобы избежать чрезмерного усложнения чертежа. Оптический интерфейс 254 оперативно подсоединен к модулю 244 перекрестной коммутации, и модуль 256 удаленного электропитания оперативно подсоединен к модулю перекрестной коммутации и к интерфейсам 242, 246, 254 в показанном примере.

Связывающие интерфейсы 242, 246, как описано выше, обеспечивают связь по соответствующим связанным линиям связи. Модуль 244 перекрестной коммутации можно также реализовать по существу так, как описано выше, хотя в примерном шлюзовом узле 240 модуль перекрестной коммутации включает в себя дополнительные порты или соединения, для которых выполняют определение перенаправления.

Каждый процессор 250, 252 трафика локальной сети является частью локальной коммуникационной сети. Локальная коммуникационная сеть может быть, например, кольцевой сетью или линейной сетью. В случае кольцевой сети процессор 250, 252 трафика локальной сети можно реализовывать, как процессор кольцевого трафика, такой как процессор 200 кольцевого трафика, показанный на фиг. 6. Процессор трафика линейной сети может быть по существу аналогичен по структуре и функционированию, хотя в этом случае необходим только один интерфейс локальной сети. Процессор трафика линейной сети не должен поддерживать функциональные возможности переключения колец, например, выбор направления передачи или закольцовывания в случае перебоя. В одной из возможных реализаций тот же процессор трафика используют для кольцевых и линейных сетей, и его конфигурируют по-разному в зависимости от применения.

Аналогичным образом общую структуру можно использовать для модулей 194, 244 перекрестной коммутации. Например, модуль перекрестной коммутации может включать в себя порты или соединители для всех компонентов, показанных на фиг. 9, но не все из этих портов или соединителей будет необходимо «монтировать» или подсоединять в любой конкретной реализации. В некоторых вариантах осуществления может существовать только одна локальная сеть, а другие варианты осуществления могут включать в себя многочисленные локальные сети, но может отсутствовать оптический интерфейс. Таким образом, можно использовать общую структуру оборудования и подсоединять и/или конфигурировать его по-разному в зависимости от применения.

Оптический интерфейс 254 предоставляет возможность коммуникации с основной коммуникационной сетью по оптической линии связи. Этот интерфейс может быть, например, в форме оптического ADM на основе RPR, причем оптическая линия связи является частью оптического коллекторного кольца RPR. Другие виды оптических интерфейсов будут или могут стать очевидными специалистам.

Как отмечено выше в отношении фиг. 6, один из связывающих интерфейсов 242, 246 может обеспечивать связь с основной сетью. Оптический интерфейс 254 представляет другую возможность для осуществления связи с такой сетью, иллюстративно - с предыдущей ЦС.

Модуль 256 удаленного электропитания также оперативно подсоединен к удаленным компонентам в основной сети через одну или более электрически проводящих витых пар проводов и предоставляет возможность подачи электропитания к шлюзовому узлу 240 по меньшей мере частично с помощью удаленного компонента через витую(ые) пару(ы) проводов. Соединения электропитания показаны пунктирными линиями на фиг. 9. Хотя модуль 244 перекрестной коммутации и все интерфейсы 242, 246, 254 получают электропитание от модуля 256 удаленного электропитания в показанном примере, не все компоненты шлюзового узла должны обязательно удаленно обеспечиваться электропитанием.

Возможен любой из различных уровней мощности/тока, и он может зависеть от воплощения. Например, ток телекоммуникационной витой пары изменяется в диапазоне 23-120 мА, а допустимое рабочее напряжение находится между -42В и -60В, часто в зависимости от поставщика оборудования и страны. В настоящее время большинство плат телекоммуникационных линий связи подают 25-45 мА от -46В до -52В, что обеспечивает полную мощность 1,15-2,34 Вт. Затем применяют коэффициент полезного действия при преобразовании мощности для получения полной допустимой мощности для пары. В некоторых вариантах осуществления коэффициент полезного действия при преобразовании находится в диапазоне 80-90%. Вместо этого витыми парами можно управлять при более высоких уровнях напряжения и/или тока для обеспечения более высокой допустимой мощности.

Модуль 256 удаленного электропитания может включать в себя любую форму преобразователей напряжения и/или тока для трансформирования электроэнергии в витых парах в уровни напряжения/тока, необходимые для компонентов электропитания шлюзового узла 240. Приведенная выше патентная заявка США № 60/977 381, например, раскрывает компоновку электропитания, может быть подходящей для модуля 256 удаленного электропитания.

В показанном примере и оптический интерфейс 254, и модуль 256 удаленного электропитания оперативно подсоединен к основной сети. Этот тип применения предоставляет наиболее доступные пары для электропитания шлюзового узла 240, так как ни одна пара не используются для осуществления связи с основной сетью. Когда медные пары обновляют на оптическом носителе, пары можно оставлять на месте и использовать для обеспечения электропитания шлюзового узла 240. Удаленное электропитание все еще возможно, когда связанная линия связи из витых пар используется для осуществления связи с основной сетью, хотя в этом случае меньшее количество пар доступно для модуля 256 удаленного электропитания.

Фиг. 9 показывает многочисленные локальные сети, оперативно подсоединенные к модулю 244 перекрестной коммутации. Также могут существовать многочисленные линии связи с основной сетью. В описанном выше примере было сделано предположение, что связанная группа принадлежит одной телекоммуникационной компании. Однако это не всегда так. Для простоты предполагают, что «северное» направление возвращается к основной сети, и что две различные связанные группы принадлежат двум различным телекоммуникационным компаниям. Два «северных» интерфейса 242 можно обеспечивать для подключения к этим связанным группам и таким образом для поддержания двух связанных линий связи назад к основной сети. Соответствующие локальные сети, ассоциированные с каждой связанной группой или связанной линией связи, можно в таком случае обеспечивать так, чтобы каждая телекоммуникационная компания могла обслуживать своих клиентов. Таким образом, один шлюзовой узел можно использовать для предоставления услуг клиентам двух различных телекоммуникационных компаний. В этом конкретном примере оптический интерфейс 254 не требуется для осуществления связи с основной сетью.

Кроме того, хотя данное изобретение описано прежде всего в контексте способов и систем, также рассматривают другие реализации изобретения, например, как команды, которые хранят на считываемом компьютером носителе.

1. Шлюзовое устройство, содержащее: модуль перекрестной коммутации, который должен быть оперативно подсоединен к локальной коммуникационной сети; и первый и второй связывающие интерфейсы, оперативно подсоединенные к модулю перекрестной коммутации, которые встраиваются в и таким образом обеспечивают связь по соответствующим первой и второй связанным линиям связи, данный модуль перекрестной коммутации функционирует, чтобы принимать коммуникационный трафик, определять, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из локальной коммуникационной сети, первого связывающего интерфейса и второго связывающего интерфейса, и перенаправлять принятый коммуникационный трафик в соответствии с данным определением.

2. Устройство по п.1, в котором модуль перекрестной коммутации функционирует, чтобы определять, когда принятый коммуникационный трафик содержит коммуникационный трафик от локальной коммуникационной сети, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из первого связывающего интерфейса и второго связывающего интерфейса.

3. Устройство по п.1, в котором модуль перекрестной коммутации функционирует, чтобы определять, когда принятый коммуникационный трафик содержит коммуникационный трафик, принятый через один из первого и второго связывающих интерфейсов, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из другого из первого и второго связывающих интерфейсов и локальной коммуникационной сети.

4. Устройство по п.1, в котором первая и вторая связанные линии связи содержат различное количество составляющих линий связи.

5. Устройство по п.1, в котором первый связывающий интерфейс встроен во множество составляющих линий связи первой связанной линии связи, и в котором второй связывающий интерфейс связывает вместе составляющие линии связи второй связанной линии связи.

6. Устройство по п.5, в котором первая и вторая связанные линии связи содержат одинаковое количество составляющих линий связи.

7. Устройство по любому из пп.1-6, в котором первая и вторая связанные линии связи оперативно подсоединяют устройство к соответствующим первой и второй удаленным коммуникационным сетям.

8. Устройство по любому из пп.1-6, в котором модуль перекрестной коммутации содержит: матрицу переключения, оперативно подсоединенную к первому и второму связывающим интерфейсам и к локальной коммуникационной сети; и блок управления, оперативно подсоединенный к матрице переключения, который управляет матрицей переключения для переключения принятого коммуникационного трафика между первым связывающим интерфейсом, вторым связывающим интерфейсом и локальной коммуникационной сетью, чтобы таким образом перенаправлять принятый коммуникационный трафик в соответствии с данным определением.

9. Устройство по п.8, дополнительно содержащее: набор из одной или более очередей трафика для хранения принятого коммуникационного трафика, набор очередей трафика оперативно подсоединен к первому и второму связывающим интерфейсам, к локальной коммуникационной сети и к матрице переключения, блок управления, дополнительно функционирующий для обеспечения перенаправления QoS (качества обслуживания) для принятого коммуникационного трафика.

10. Устройство по п.9, в котором набор из одной или более очередей трафика содержит очереди приема для хранения принятой связи при приеме и очереди передачи для хранения принятого коммуникационного трафика до перенаправления.

11. Устройство по п.9, в котором принятый коммуникационный трафик перенаправляется из набора одной или более очередей.

12. Устройство по п.9, в котором блок управления обеспечивает перенаправление QoS посредством определения приоритета принятого коммуникационного трафика и перенаправления принятого коммуникационного трафика дальше в соответствии с определенным приоритетом.

13. Устройство по п.9, в котором перенаправление QoS осуществляют, используя механизм обработки трафика на основании одного или более из: RPR (устойчивое кольцо с пакетной передачей), Ethernet, DSL (цифровая абонентская линия) и итерации DSL.

14. Устройство по п.1, дополнительно содержащее: первый и второй интерфейсы локальных сетей, которые обеспечивают связь в локальной коммуникационной сети; и процессор трафика, оперативно подсоединенный к первому и второму интерфейсам локальных сетей и к модулю перекрестной коммутации, который функционирует для передачи и приема коммуникационного трафика в локальной коммуникационной сети.

15. Устройство по п.1, в котором первая и вторая связанные линии связи содержат линии связи DSL (цифровой абонентской линии), и в котором локальная коммуникационная сеть содержит узлы, оперативно соединенные вместе через линии связи DSL.

16. Устройство по п.1, в котором модуль перекрестной коммутации дополнительно функционирует для обеспечения функциональной возможности трансляции для трансляции принятого коммуникационного трафика.

17. Устройство по п.16, в котором функциональная возможность трансляции содержит функциональную возможность для трансляции принятого коммуникационного трафика между механизмом обработки трафика на основании RPR (устойчивое кольцо с пакетной передачей) и Ethernet или ATM (режим асинхронной передачи).

18. Устройство по п.1, в котором локальная коммуникационная сеть содержит кольцевую сеть или линейную сеть.

19. Устройство по п.1, в котором локальная коммуникационная сеть содержит одну из множества локальных коммуникационных сетей, оперативно подсоединенных к модулю перекрестной коммутации, модуль перекрестной коммутации функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из: локальных коммуникационных сетей, первого связывающего интерфейса и второго связывающего интерфейса, и для перенаправления принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением.

20. Устройство по п.1, дополнительно содержащее: третий связывающий интерфейс, оперативно подсоединенный к модулю перекрестной коммутации, который встроен в и таким образом обеспечивает связь по третьей связанной линии связи, модуль перекрестной коммутации функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из: локальной коммуникационной сети, первого связывающего интерфейса, второго связывающего интерфейса и третьего связывающего интерфейса, и для перенаправления принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением, в котором две из первой, второй и третьей связанных линий связи содержат соответствующие коммуникационные линии связи к основной коммуникационной сети.

21. Устройство по п.20, в котором коммуникационные линии связи к основной коммуникационной сети содержат соответствующие наборы составляющих линий связи, в котором локальная коммуникационная сеть содержит одну из множества локальных коммуникационных сетей, оперативно подсоединенных к модулю перекрестной коммутации, модуль перекрестной коммутации функционирует для определения, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одному или более из: локальных коммуникационных сетей, первого связывающего интерфейса, второго связывающего интерфейса и третьего связывающего интерфейса, и перенаправления принятого коммуникационного трафика в соответствии с данным определением, и в котором множество локальных коммуникационных сетей содержит соответствующую локальную коммуникационную сеть, ассоциированную с каждой из коммуникационных линий связи к основной коммуникационной сети.

22. Устройство по п.1, в котором одна из первой и второй связанных линий связи содержит коммуникационную линию связи к основной коммуникационной сети.

23. Устройство по п.1, дополнительно содержащее: оптический интерфейс, оперативно подсоединенный к модулю перекрестной коммутации, который обеспечивает связь с основной коммуникационной сетью по оптической коммуникационной линии связи.

24. Устройство по п.1, дополнительно содержащее: модуль удаленного электропитания, оперативно подсоединенный к удаленному компоненту через одну или более электрически проводящих витых пар проводов, модуль удаленного электропитания предоставляет возможность устройству по меньшей мере частично получать электропитание от удаленного компонента через одну или более витых пар проводов.

25. Устройство по п.23, дополнительно содержащее: модуль удаленного электропитания, оперативно подсоединенный к компоненту основной сети через одну или более электрически проводящих витых пар проводов, модуль удаленного электропитания предоставляет возможность устройству по меньшей мере частично получать электропитание от компонента основной сети через одну или более витых пар проводов.

26. Устройство по п.1, дополнительно содержащее: беспроводной интерфейс, оперативно подсоединенный к модулю перекрестной коммутации, который предоставляет возможность устройству осуществлять связь по беспроводной коммуникационной линии связи.

27. Устройство по п.26, в котором беспроводной интерфейс содержит один или более из: интерфейса WiFi и фемтосотового интерфейса.

28. Способ для связи между локальными коммуникационными сетями, содержащий этапы, на которых: принимают коммуникационный трафик от локальной коммуникационной сети или одной из первой и второй связанных линий связи; определяют, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из: локальной коммуникационной сети, первой связанной линии связи и второй связанной линии связи; и перенаправляют принятый коммуникационный трафик в соответствии с данным определением.

29. Способ по п.28, в котором, когда принятый коммуникационный трафик содержит коммуникационный трафик от локальной коммуникационной сети, определение содержит определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из: первой связанной линии связи и второй связанной линии связи.

30. Способ по п.28, в котором, когда принятый коммуникационный трафик содержит коммуникационный трафик, принятый через одну из первой и второй связанных линий связи, определение содержит определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из другой из первой и второй связанных линий связи и локальной коммуникационной сети.

31. Способ по п.28, в котором первая и вторая связанные линии связи содержат различное количество составляющих линий связи.

32. Способ по п.28, в котором первая и вторая связанные линии связи содержат одинаковое количество составляющих линии связи.

33. Способ по любому из пп.28-32, в котором первая и вторая связанные линии связи обеспечивают связь с соответствующими первой и второй удаленными коммуникационными сетями.

34. Способ по любому из пп.28-32, в котором перенаправление содержит перенаправление дальше в соответствии с механизмом QoS (качества обслуживания).

35. Способ по п.34, в котором механизм QoS предполагает определение приоритета принятого коммуникационного трафика, и в котором перенаправление содержит перенаправление принятого коммуникационного трафика дальше в соответствии с определенным приоритетом.

36. Способ по п.34, в котором механизм QoS осуществляют, используя механизм обработки трафика на основании одного или более из: RPR (устойчивое кольцо с пакетной передачей), Ethernet, DSL (цифровая абонентская линия) и итерации DSL.

37. Способ по п.28, в котором первая и вторая связанные линии связи содержат линии связи DSL (цифровой абонентской линии), и в котором локальная коммуникационная сеть содержит узлы, оперативно соединенные вместе через линии связи DSL.

38. Способ по п.28, дополнительно содержащий трансляцию принятого коммуникационного трафика.

39. Способ по п.38, в котором трансляция содержит трансляцию принятого коммуникационного трафика между механизмом обработки трафика на основании RPR (устойчивое кольцо с пакетной передачей) и Ethernet или ATM (режим асинхронной передачи).

40. Способ по п.28, в котором локальная коммуникационная сеть содержит кольцевую сеть или линейную сеть.

41. Способ по п.28, в котором локальная коммуникационная сеть содержит одну из множества локальных коммуникационных сетей, в котором прием содержит прием коммуникационного трафика от одной из локальных коммуникационных сетей или от одной из первой и второй связанных линий связи, и в котором определение содержит определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из: локальной коммуникационной сети, первой связанной линии связи и второй связанной линии связи.

42. Способ по п.28, в котором прием дополнительно содержит прием коммуникационного трафика от третьей связанной линии связи, в котором определение содержит определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из: локальной коммуникационной сети, первой связанной линии связи, второй связанной линии связи и третьей связанной линии связи, и в котором две из первой, второй и третьей связанных линий связи содержат соответствующие коммуникационные линии связи к основной коммуникационной сети.

43. Способ по п.42, в котором коммуникационные линии связи к основной коммуникационной сети содержат соответствующие наборы составляющих линий связи, в котором локальная коммуникационная сеть содержит одну из множества локальных коммуникационных сетей, в котором определение содержит определение, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из: локальных коммуникационных сетей, первой связанной линии связи, второй связанной линии связи и третьей связанной линии связи, и в котором множество локальных коммуникационных сетей содержит соответствующую локальную коммуникационную сеть, ассоциированную с каждой из коммуникационных линий связи к основной коммуникационной сети.

44. Способ по п.28, в котором одна из первой и второй связанных линий связи содержит коммуникационную линию связи к основной коммуникационной сети.

45. Считываемый компьютером носитель, хранящий команды, которые при исполнении выполняют способ по любому из пп.28-32.

46. Коммуникационная система, содержащая: множество шлюзовых узлов, последовательно соединенных вместе через соответствующие связанные линии связи, данное множество шлюзовых узлов содержит по меньшей мере первый шлюзовой узел и последний шлюзовой узел; множество локальных коммуникационных сетей, каждая из локальных коммуникационных сетей содержит соответственно один из шлюзовых узлов и по меньшей мере один узел абонента для предоставления коммуникационной службы в помещении абонента, каждый из по меньшей мере первого шлюзового узла и любых промежуточных шлюзовых узлов между первым шлюзовым узлом и последним шлюзовым узлом содержит модуль перекрестной коммутации, который принимает коммуникационный трафик, определяет, должен ли принятый коммуникационный трафик быть перенаправлен к одной или более из локальной коммуникационной сети и связанной линии связи, которая оперативно подсоединена к шлюзовому узлу, и перенаправляет принятый коммуникационный трафик в соответствии с данным определением.

47. Коммуникационная система по п.46, в которой шлюзовой узел и каждый узел абонента в каждой из локальных коммуникационных сетей содержит беспроводной интерфейс для обеспечения беспроводной связи между шлюзовым узлом и каждым узлом абонента в локальной коммуникационной сети.

48. Коммуникационная система по п.47, в которой беспроводной интерфейс содержит по меньшей мере одно из: интерфейса WiFi и фемтосотового интерфейса.