BRPI0614549A2 - rede dsl compartilhada e método de extensão - Google Patents
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Abstract
REDE DSL COMPARTILHADA E MéTODO DE EXTENSãO. A presente invenção refere-se a uma topologia de rede DSL para a interconexão entre uma portadora de telecomunicação e residências. Cada residência está provida com um HCC (Centro de Comunicações Doméstico) para facilitar a comunicação digital. A comunicação digital inclui a comunicação DSL (Linha de Assinante Digital). Um método para formar uma rede DSL de modo que, os fios de pares de cobre existentes são reutilizados é também provido.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "REDE DSLCOMPARTILHADA E MÉTODO DE EXTENSÃO".
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a telecomunicações, e mais es-pecificamente a redes com fio.
ANTECEDENTES
A "última milha" provê aos consumidores uma conexão diretacom uma portadora de telecomunicação. A configuração de rede de teleco-municação padrão na "última milha" é denominada uma configuração de es-trela ou hub. As residências tipicamente têm dois ou mais pares de cobreque convergem em um único hub do qual ou um cabo de pares trançados decontagem de cabos mais alta, um cabo de velocidade mais alta (tal comoT1/T3 na América do Norte ou E1/E3 no restante do mundo) ou fibras trans-porta os sinais de volta para uma CO (estação central). Os locais remotossão freqüentemente gabinetes energizados em distritos residenciais.
Tipicamente o único bem maior que as portadoras de telecomu-nicação possui são os pares trançados que vão para cada residência em suaárea. Para substituir este bem é enormemente dispendioso e tem sido retar-dado na esperança de que uma tecnologia de acesso muito menos dispen-diosa se apresentaria. As soluções sem fio estão correntemente disponíveismas sérios problemas referentes à segurança e à largura de banda disponí-vel persistem. Mais ainda, ultrapassando "última milha" com um solução semfio torna todo o investimento nos pares trançados já instalados inútil. A maiorparte do investimento nos pares trançados foi amortizada desde a instalaçãoinicial mas as portadoras de telecomunicação gostam de maximizar o seuRetorno em Investimento (ROÍ).
Muitas portadoras de telecomunicação oferecem alguma formade serviço DSL (Linha de Assinante Digital) que permite o acesso à Internetpor linhas telefônicas de par trançado de cobre. Existem muitas versões deDSL com vários níveis de largura de banda de transmissão sobre várias dis-tâncias. Exemplos de tecnologias DSL incluem a ADSL (DSL Assíncrona), aSDSL (DSL Simétrica), e a VDSL (DSL de Taxa de Bits Muito Alta). A últimaé a VDSL2 (DSL de Taxa de Bits Muito Alta versão 2), o que permite umserviço de DSL simétrico a taxas de aproximadamente 50 Mb/s (megabitspor segundo) sobre curtas distâncias 0,3-0,6 km (1-2 kft) como mostrado nafigura 7. Geralmente, conforme a largura de banda aumenta, a distância so-bre a qual esta largura de banda pode ser transmitida diminui. Existem tam-bém outras tecnologias que utilizam a Ethernet sobre par trançado. Umatecnologia tal como VoIP (Protocolo de Voz Pela Internet) permitiu umacompetição de provedores de cabo que tem as suas próprias redes, incluin-do a sua própria "última milha", e estão bem-capitalizadas através de suasofertas de entretenimento. Existe uma necessidade de portadoras de tele-comunicação para prover uma largura de banda muito mais alta em distân-cias muito maiores da CO do que estas correntemente fazem.
As soluções baseadas em fibra não são soluções práticas paraos problemas aqui discutidos. As arquiteturas de Fibra Para o Nodo (FTTN)ou Fibra Para o Meio-Fio (FTTC) podem mover os DSLAMs (Multiplexadoresde Acesso de DSL) mais próximos dos assinantes, por meio disto aumen-tando a largura de banda disponível. No entanto, a fibra, o gabinete para oequipamento, a propriedade para o gabinete, e a energia ainda não existemna rede de telecomunicação. A instalação desta infra-estrutura é um enormeesforço logístico e é incrivelmente dispendiosa. Fibra Para as Dependências(FTTP) leva a proposta de FTTC/N um passo adiante levando a nova fibradiretamente para a casa do cliente. A fibra ainda não existe na rede de modoque esta precisa ser instalada, novamente com grandes dispêndios. As tec-nologias que estão sendo utilizadas para estes lançamentos estão geralmen-te baseadas em arquiteturas PON (Rede Ótica Passiva). Estas arquiteturasexistem por muitos anos e têm tido muito pouca adoção até que a telefoniaVoIP tornou-se comercialmente disponível.
Recentemente uma iniciativa da indústria examinou novamenteum método para compartilhar largura de banda, especificamente em redesde par trançado. A premissa é que se um sinal de alta largura de banda ori-ginal for dividido em diversos pedaços e enviado sobre diversos pares comoum único percurso de transmissão, então a largura de banda pode ser au-mentada significativamente em virtualmente qualquer distância. Este métodoassume que existem pares adicionais disponíveis para este propósito. Umsuplemento baseado em protocolo é inserido em cada fio físico de modo queo sinal, o qual é transmitido em diversos pedaços, pode ser composto devolta na ordem correta na extremidade distante. Este processo é denomina-do "ligação" e está sendo especificado sobre o nome G. BOND (especifica-ções ITU G.998.1 - ATM, 2 - Ethernet, 3 - multiplexação inversa). A dificul-dade em aplicar este método na instalação de cabos existentes é que exis-tem geralmente entre 2 e 4 pares entrando em cada residência. Se a capa-cidade de ADSL corrente de 4 Mb/s em uma distância média de 2,5 km daCO for utilizada, então isto gera um máximo de 16 Mb/s disponíveis paracada residência. Como é muito comum que existam somente 2 pares emresidências a largura de banda máxima seria de 8 Mb/s no mesmo cenário.Isto é ainda considerado ser muito apertado para transmissão de vídeo,mesmo com a compressão de MPEG4 (a qual correntemente não é muitocomum) já que a largura de banda, o perfil de instabilidade e latência, preci-sam ser garantidos.
As modificações da instalação de cabos de par trançado (isto é:instalar pares trançados adicionais através de toda a rede) pode ser tão dis-pendioso quanto substitui-los por fibra.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
De acordo com um aspecto amplo, a invenção provê uma redecom fio que compreende: pelo menos uma conexão de rede que conectapelo menos um dispositivo de comutação de rede de telefonia a um respecti-vo primeiro nodo de comunicação de cliente; uma pluralidade de segundosnodos de comunicação de cliente; uma pluralidade de interconexões entreos nodos de comunicação de modo que todos os nodos de comunicaçãoestejam interconectados em um modo linear e tenham pelo menos um per-curso de comunicação para o dispositivo de comutação de rede, cada inter-conexão compreendendo um par de fios trançados eletricamente conduto-res; e uma função de adicionar / soltar tráfego em cada nodo de comunica-ção de cliente.Em algumas modalidades, a função de adicionar / soltar tráfegocompreende uma função de adicionar / soltar pacote.
Em algumas modalidades, o dispositivo de comutação de rede éselecionado de um grupo que consiste em estação central, nodo de DLC(portadora de laço digital), um POP (ponto de presença) de rede.
Em algumas modalidades, o dispositivo de comutação de rede éum nodo de porta em um pedestal.
Em algumas modalidades, a rede com fio e a pelo menos umaconexão de rede que conecta o pelo menos um dispositivo de comutação derede de telefonia no respectivo primeiro nodo de comunicação de clientecompreende pelo menos uma conexão entre o nodo de porta e o respectivoprimeiro nodo de comunicação de cliente. —
Em algumas modalidades, o nodo de porta está conectado emuma pluralidade de pares de fios trançados eletricamente condutores do ladoda rede operável para passar o tráfego para a e da pelo menos uma cone-xão entre o nodo de porta e o respectivo primeiro nodo de comunicação decliente.
Em algumas modalidades, a pelo menos uma conexão entre onodo de porta e o respectivo primeiro nodo de comunicação de cliente com-preende uma respectiva conexão de rede entre o nodo de porta e cada dedois primeiros nodos de comunicação de cliente.
Em algumas modalidades, as interconexões formam uma topo-logia de anel.
Em algumas modalidades, o tráfego flui em ambas as direçõesao redor da topologia de anel.
Em algumas modalidades, as interconexões formam um ADM(Multiplexador de Adicionar / Soltar) linear.
Em algumas modalidades, a funcionalidade de adicionar / soltarpacote em cada nodo de comunicação de cliente solta os pacotes recebidosna rede para o nodo de comunicação de cliente, e adiciona pacotes à rededo nodo de comunicação de cliente.
Em algumas modalidades, a função de adicionar / soltar pacoteé a respeito da comunicação DSL (Linha de Assinante Digital).
Em algumas modalidades, a comunicação DSL é selecionada dogrupo que consiste em ADSL (DSL Assíncrona), SDSL (DSL Simétrica), Uni-DSL (DSL Universal), VDSL (DSL de Taxa de Bits Muito Alta), e VDSL2(DSL de Taxa de Bits Muito Alta versão 2).
Em algumas modalidades, cada nodo de comunicação de clientecompreende: um circuito para extrair os sinais de suprimento de energiatransmitidos do dispositivo de comutação de rede pelas interconexões.
Em algumas modalidades, para cada nodo de comunicação decliente: a função de adicionar / soltar pacote extrai os pacotes que são parao nodo de comunicação de cliente específico, e regenera todos os outrospacotes~e~ transfere-os; cada pacote solto é passado adiante digitalmentepara ümâ interface digital, ou convertido para a forma analógica e passadoadiante para uma interface analógica.
Em algumas modalidades, cada nodo de comunicação de clientecompreende: uma fonte de energia local.
Em algumas modalidades, pelo menos algumas das intercone-xões são formadas de seções de pares de fios trançados eletricamente con-dutores de uma rede de topologia de estrela existente.
Em algumas modalidades, cada nodo de comunicação de clientecompreende um transceptor adaptado para comunicar com outro nodo decomunicação de cliente por uma conexão sem fio.
Em algumas modalidades, a conexão sem fio forma parte de umpercurso de comunicação alternativo para o dispositivo de comutação derede no caso em que um percurso de comunicação existente para o disposi-tivo de comutação de rede através da interconexão torne-se indisponível.
Em algumas modalidades, a rede com fio ainda compreende:uma segunda pluralidade de nodos de comunicação de cliente; uma plurali-dade de interconexões entre os segundos nodos de comunicação de modoque todos os nodos de comunicação da segunda pluralidade fiquem linear-mente conectados, cada interconexão compreendendo um par de fios tran-çados eletricamente condutores; e pelo menos uma conexão sem fio queconecta pelo menos um da segunda pluralidade de nodos de comunicaçãode cliente a um da primeira pluralidade de nodos de comunicação de cliente;e uma função de adicionar / soltar tráfego em cada um da segunda plurali-dade de nodos de comunicação de cliente.
De acordo com outro aspecto amplo, a invenção provê um mé-todo para formar uma rede DSL que compreende: empregar uma conexãode par de fios trançados eletricamente condutores existente de um nodo decomutação de rede para um primeiro equipamento de dependências de cli-ente; desconectar uma conexão do nodo de comutação de rede para umsegundo equipamento de dependências de cliente e reconectar a conexãopara o primeiro equipamento de dependências de cliente de modo que oprimeiro equipamento de dependências de cliente e o segundo equipamentode dependências de cliente sejam interconectados, e assim por diante paraoutros equipamentos de dependências de cliente.
Em algumas modalidades, a desconexão e a reconexão são ê-xecutadas em um painel de ligações em um pedestal.
Em algumas modalidades/o método ainda compreende: empre-gar outra conexão de par de fios trançados eletricamente condutores exis-tentes do nodo de comutação de rede para outro primeiro equipamento dedependências de cliente; em que as conexões formam uma topologia de a-nel para a rede DSL.
Em algumas modalidades, as conexões formam um ADM linearpara a rede DSL.
De acordo com outro aspecto amplo, a invenção provê um nodode comunicação de cliente para utilização em uma rede com fio, a rede comfio tendo interconexões de par de fios trançados eletricamente condutoresentre uma pluralidade de nodos de comunicação de cliente, o nodo de co-municação de cliente sendo conectável a pelo menos um dispositivo de co-municação e que compreende: uma primeira porta de comunicação paraconexão com uma primeira interconexão de par de fios trançados eletrica-mente condutores; uma segunda porta de comunicação para conexão comuma segunda interconexão de par de fios trançados eletricamente conduto-res; pelo menos uma interface de dispositivo para conectar ao pelo menosum dispositivo de comunicação; e um multiplexador de adicionar / soltar a-daptado para: a) soltar dados de pacote DSL recebidos através de pelo me-nos uma da primeira porta de comunicação e da segunda porta de comuni-cação se o pacote de dados for em relação à comunicação para o pelo me-nos um dispositivo de comunicação e/ou o nodo de comunicação de cliente;b) passar adiante, sendo por terminar e retransmitir ou outro método, os da-dos de pacote DSL recebidos pelo menos por uma da primeira porta de co-municação e da segunda porta de comunicação se os dados de pacote re-cebidos não forem em relação à comunicação para o pelo menos um dispo-sitivo de comunicação e/ou o nodo de comunicação de cliente; e c) adicionaros dados de pacote DSL através de pelo menos uma da primeira porta decomunicação e da segunda porta de comunicação, os dados de pacote sen-do em relação à comunicação do pelo menos um dispositivo de comunica-ção e/ou do nodo de comunicação de cliente.
Em algumas modalidades, o pelo menos um dispositivo de co-municação compreende pelo menos um dispositivo analógico; e a pelo me-nos uma interface de dispositivo compreende um circuito A/D (analógico pa-ra digital) e um circuito D/A (digital para analógico) para converter os sinaisentre a forma analógica e a forma digital para o pelo menos um dispositivoanalógico.
Em algumas modalidades, o nodo de comunicação de clienteestá adicionalmente adaptado para: extrair energia da pelo menos uma daprimeira porta de comunicação e da segunda porta de comunicação; e pro-ver pelo menos parte da energia extraída para a pelo menos uma interfacede dispositivo.
Em algumas modalidades, o pelo menos um dispositivo de co-municação compreende um dispositivo do usuário de baixo consumo de cor-rente, o nodo de comunicação de cliente ainda compreendendo: uma fontede alimentação para suprir energia para o nodo de comunicação de cliente epara o dispositivo do usuário de baixo consumo de corrente de modo que odispositivo do usuário de baixo consumo de corrente seja operável apesarde uma falha de energia de rede de eletricidade, a fonte de alimentaçãosendo energizada por pelo menos uma da primeira porta de comunicação eda segunda porta de comunicação.
Em algumas modalidades, o dispositivo do usuário de baixoconsumo de corrente é um telefone.
Em algumas modalidades, o nodo de comunicação de clienteainda compreende: uma interface sem fio através da qual o alcance da redecom fio pode ser estendido para alcançar outros dispositivos não conectadosdiretamente por conexões com fio.
Em algumas modalidades, o nodo de comunicação de clienteainda compreende: uma interface sem fio através da qual uma comutaçãode-proteção-é-executada no-caso de falhade uma ou-mais conexões com fio.
Em algumas modalidades, o nodo de comunicação de clienteainda compreende: uma interface sem fio através da qual uma topologia deanel que conecta duas topologias de ADM linear pode ser completada.
De acordo com outro aspecto amplo, a invenção provê um mé-todo que compreende: pelo menos um primeiro nodo de comunicação decliente que recebe o tráfego DSL; e cada um de uma pluralidade de nodosde comunicação de cliente um dos quais é o dito primeiro nodo de comuni-cação de cliente executando a funcionalidade de adicionar / soltar pacote, eque regenera e envia o tráfego DSL por uma conexão direta para um próxi-mo nodo de comunicação.
Em algumas modalidades, o método ainda compreende: agregaro tráfego para a pluralidade de nodos de comunicação de cliente por sobreuma conexão lógica que compreende uma pluralidade de pares de fios tran-çados eletricamente condutores; enviar o tráfego para um nodo de porta; onodo de porta enviando o tráfego para o pelo menos um primeiro nodo decomunicação de cliente.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
As modalidades preferidas serão agora descritas com referênciaaos desenhos anexos nos quais:a figura 1 é um esquema de uma topologia de rede conhecidapara conectar os pares de cobre entre as residências e uma estação central;
a figura 2 é um esquema de um exemplo de topologia de redede anel para conectar os pares de cobre entre as residências e uma estaçãocentral de acordo com uma modalidade da invenção;
a figura 3A é um diagrama de blocos de um exemplo de HCC(Centro de Comunicações Doméstico) de acordo com uma modalidade dainvenção;
a figura 3B é um diagrama de blocos de funcionalidade de nodode porta de acordo com uma modalidade da invenção;
a figura 4 é um esquema de uma topologia convencional quetem-uma pluralidade de redes de estrela VDSL (DSL de Taxa de Bits MuitoAlta), DSLAM (Multiplexador de Acesso de DSL);
a figura 5 é um esquema de um exemplo de topologia que temuma pluralidade de redes de anel VDSL (DSL de Taxa de Bits Muito Alta) deacordo com uma modalidade da invenção;
a figura 6 é um diagrama de blocos de outra rede que contémtanto uma implementação de estrela convencional quanto uma topologia derede de anel providas por uma modalidade da invenção; e
a figura 7 é um gráfico que apresenta a largura de banda versuso alcance para várias tecnologias DSL.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDASTOPOLOGIA DE ESTRELA
Referindo agora à figura 1, está mostrado um esquema de umatopologia de rede conhecida para conectar os pares de cobre entre as resi-dências e uma estação central. Muitas residências 14 estão interconectadascom uma única estação central 10 utilizando pares de cabos trançados 12em uma topologia de rede de estrela. As interconexões são geralmente refe-ridas como a "última milha".
A largura de banda de transmissão de tecnologias tais como aDSL e a Ethernet diminui com a distância. Na arquitetura de rede de estrelacorrente, o DSLAM (Multiplexador de Acesso de DSL) está fisicamente loca-lizado no meio, mas a distância para cada assinante é freqüentemente maiordo que a curta distância requerida para a largura de banda máxima. Comoas portadoras de telecomunicação desejam aumentar a largura de bandapara os seus clientes, estas precisam manter as distâncias de par trançadotão curtas quanto possível.
TOPOLOGIA DE ANEL
Referindo agora à figura 2, está mostrado um esquema de umexemplo de topologia de rede de anel para conectar os pares de cobre entreas residências e uma estação central de acordo com uma modalidade dainvenção. Apesar de que através desta descrição os pares de cobre são re-feridos, mais geralmente quaisquer pares de fios trançados eletricamentecondutores podem ser empregados. Muitas residências 24, 26, ..., 30 e umaúnica estação central 20 estão interconectadas utilizando os cabos de partrançado em uma topologia de rede de anel. Mais especificamente, a CO 20está conectada a uma primeira residência 24 com os cabos de par trançado22; a primeira residência 24 está conectada na segunda residência 26 comum cabo de par trançado 28 e assim por diante até a última residência 30, aqual está conectada na CO 20 com os cabos de par trançado 32. Cada resi-dência tem um nodo de comunicação de cliente que provê a funcionalidadede adicionar / soltar pacote. Em um exemplo específico, o nodo de comuni-cação de cliente é um HCC (Centro de Comunicações Doméstico), o quepermite topologias de anel de DSL em redes de provedor de serviço de tele-comunicação. O HCC está abaixo descrito em detalhes com referência àfigura 3A. Um "Anel" é um caso especial de "Método de Conexão Daisy Cha-in de Multiplexadores de Adicionar - Soltar (ADMs)" onde o "Anel" sai, e re-torna para a mesma CO. Outro exemplo seria um conjunto de ADMs entreduas diferentes COs ou mesmo um "stub" de rede conectada em série al-gumas vezes referido como um ADM linear (isto é: um conjunto de ADMsque inicia de uma CO mas termina em um local que não é outra CO).
Conectando fisicamente, eletricamente, e/ou logicamente os ca-bos de par trançado de clientes de modo que a distância elétrica seja menordo que a distância de largura de banda máxima da tecnologia de camada 1,o serviço pode ser provido para os assinantes em distâncias muito maioresdo DSLAMs com muito pouco investimento em cabeação de "última milha"adicional. Os anéis de pares trançados aumentam grandemente a distânciae a capacidade de carregar largura de banda do "laço local". Uma alta largu-ra de banda é tornada disponível para as residências pela redução da dis-tância de transmissão para aquela entre as residências ao invés de entre asresidências e as Estações Centrais. Uma largura de banda máxima é obtidase a distância entre as residências conectadas juntas for menor do que adistância de largura de banda máxima.
Em algumas modalidades, os cabos de "última milha" existentessão utilizados pela rede de anel. Os cabos de "última milha" existentes po-dem incluir diversos fios de pares de cobre enfeixados juntos que estendem-se de uma CO para diversas residências. Fios de par de cobre podem existirentre as residências, mas estão conectados entre a residência e a CO. Cor-tando apropriadamente um fio de par de cobre entre uma segunda residên-cia a jusante no cabo de uma primeira residência e a CO e roteando a ex-tremidade cortada para uma segunda residência, uma conexão entre duasresidências é estabelecida utilizando o cabo existente. Este processo podeser repetido para formar as topologias de rede de anel completas. Podemexistir pontos de acesso de técnicos intermediários, não energizados noscabos maiores. Em alguns casos, pode ser possível conseguir a topologia deanel simplesmente "conectando" pares trançados juntos dentro destes pon-tos de acesso de modo que nenhum "corte de fios" real é necessário.
Em algumas implementações, se uma residência não desejar oserviço de anel estas são desviadas no anel. Portanto, a capacidade de des-viar residências individuais que escolhem não aceitar a nova tecnologia estáincluída.
Em algumas implementações, uma diversidade de rota das co-nexões para a CO (Estação Central) está provida por mais do que um per-curso de cada cliente para a CO. O anel provê isto inerentemente. Por e-xemplo, uma dada residência pode comunicar-se com a CO por um percursodirecionado a leste ou direcionado a oeste.Em algumas implementações, uma vez que a nova topologiaestá disponível, um pacote completo de serviços com uma evolução de ca-racterística documentada é implementado. O pacote completo pode por e-xemplo incluir combinações de características tais como Cinema Domésticode Internet ou Televisão de Protocolo de Internet (IPTV), Leitura de MedidorAutomático (AMR), Monitoramento de Segurança Residencial, Rede PrivadaVirtual, Segurança de Internet e Manutenção de Conexão (isto é: as atuali-zações de plataforma executadas sem a intervenção do cliente), e Monito-ramento de Apoio Médico.
HCC CENTRO DE COMUNICAÇÕES DOMÉSTICO
Referindo agora à figura 3A, está mostrado um diagrama de blo-cos de um exemplo de HCG (Centro de Comunicações Doméstico) de acor-do com uma modalidade da invenção geralmente indicada em 76. Deve sercompreendido que o HCC 76 mostrado na figura 3A é muito específico parapropósitos de exemplo somente. O HCC 76 está acoplado a uma linha dire-cionada a oeste 40 e uma linha telefônica direcionada a leste 42. As referên-cias a "direcionada a leste" e "direcionada a oeste" é claro não necessaria-mente implicam em leste ou oeste, mas simplesmente as duas direções queo anel pode estar conectado em um dado HCC. Cada linha telefônica temum par de fios de cobre. O HCC tem um processador de tráfego de Anel /RPR de DSL 62 acoplado na linha direcionada a oeste e na linha direciona-da a leste. O HCC também tem um processador de HCC principal 64 e umamemória de HCC principal 66. Uma fonte de alimentação 60 está acopladana linha telefônica direcionada a oeste 40 e na linha telefônica direcionada aleste 42 através de respectivos LPFs (filtros de passagem baixa) 44, 46, 48,50. Uma tomada de telefone residencial 68 está acoplada no processador detráfego de Anel / RPR de DSL 62. Outras interfaces possíveis incluem umatomada de Ethernet 70, um transceptor WiFi 72, e uma tomada USB 74. Po-dem existir outros componentes, mas estes não estão mostrados para o bemda simplicidade. O processador de tráfego 62 tem portas de adicionar / soltar69 que conectam as várias interfaces no processador de tráfego.
Em operação, a combinação do processador de tráfego de Anel /RPR de DSL 62, do processador de HCC principal 64, e da memória deHCC principal 66 está adaptada para processar todas as comunicações pelalinha telefônica direcionada a leste 40 e/ou a linha telefônica direcionada aleste 42. As comunicações de processamento incluem a funcionalidade deadicionar / soltar. Por exemplo, se o processador de tráfego de Anel / RPRde DSL 62 receber um pacote na linha telefônica direcionada a leste 40, estepode manipular o pacote se este estiver endereçado para o HCC 72 presen-te, ou transferir o pacote para o seu destino através da linha telefônica dire-cionada a leste 42 se este for endereçado para outro HCC. Em algumas im-plementações, os pacotes são roteados em uma base por pacote. O HCC 76pode também gerar pacotes associados com um dispositivo de comunicação-local e transferir os pacotes para o seu destinorEm algumas modalidades, acomutação de proteção de tráfego é manipulada por um protocolo padrão daindústria projetado especificamente para esta tarefa. Um exemplo disto seriaa tecnologia de Anel de Pacote Resiliente (RPR, IEEE 802.17). A RPR foidesenvolvida para a infra-estrutura de transporte ótico, mas adapta-se bempara esta aplicação.
Existem dois pares de cobre trançados: a linha telefônica dire-cionada a leste 40, e a linha telefônica direcionada a leste 42 (isto é, em di-reções opostas). Em algumas implementações, a comunicação por uma li-nha telefônica é bidirecional utilizando uma comunicação unidirecional sobrecada fio de cobre em um par de cobre. Por exemplo, como indicado pelassetas no exemplo ilustrado, a comunicação pode atravessar direcionada aoeste utilizando o fio de cobre mais superior 78 enquanto que a comunica-ção pode atravessar direcionada a leste utilizando o outro fio de cobre 80.Em algumas modalidades, a taxa de dados é simétrica (isto é, taxa de bitsde transmissão = taxa de bits de recepção) para ambas as direções direcio-nada a leste e direcionada a oeste. Uma proposta similar pode ser utilizadana linha telefônica direcionada a leste 42. Em algumas modalidades, meca-nismos de controle de fluxo são utilizados de modo que a taxa de dados sejaa mesma ao redor do anel e de modo que não existam conexões que sejammais rápidas que outras. Uma dada residência pode comunicar-se com a COpor um percurso direcionado a leste e/ou um percurso direcionado a oeste.Em algumas implementações, se a comunicação através de uma direçãonão for possível, então a comunicação através da outra direção é tentada.
Como um número de residências estão ocupando um único anel,não existe nenhum canal de banda de base disponível para cada residênciapara uma comunicação analógica apesar de que seria tecnicamente factívelprover um único canal de banda de base em cada direção, por exemplo parauma primeira residência em cada direção. Como tal, as comunicações POTS(Serviço Telefônico Comum Simples) convencional tal como o telefone e ofax são também digitalizadas e enviadas no anel. Assim, a comunicação pe-la linha telefônica direcionada a leste e a linha telefônica direcionada a lesteé~ somente~dígital, por exemplo utilizando uma comunicação-DSL Conse-quentemente, se os dispositivos analógicos, tais como os telefones analógi-cos e as máquinas de fax, devem ser interfaceados com o HCC, então oHCC precisa prover as conversões D/A (digital para analógica) e A/D (analó-gica para digital). Tais conversões não são necessárias para interfacear oHCC com os dispositivos de comunicação digitais. Também, em tais imple-mentações, a CO assegura que a comunicação transmitida para um HCCseja digital. A comunicação digital compreende a comunicação de pacotedigital. A comunicação DSL é um exemplo de comunicação digitalr
A tomada de telefone residencial 68,a tomada de Ethernet 70, eo transceptor WIFI 72 provêem interfaces de comunicação para a residência.A tomada USB 74 permite um acesso de memória e de manutenção para oHCC 76 quando este está instalado. O HCC 76 pode ser instalado em umaresidência e de preferência permanece com a residência permanentemente.Isto pode ser utilizado para permitir a funcionalidade de AMR (leitura de me-didor automática). Em algumas implementações, a arquitetura combina ostelefones domésticos existentes com os telefones móveis. Isto pode por e-xemplo incluir as interfaces sem fio compatíveis mais recentes e/ou antigas.Em algumas modalidades, o HCC 76 tem uma interface sem fio, por exem-plo uma interface WiFi 72 (IEEE 802.11 a/b/g) para permitir a comunicaçãocom os dispositivos sem fio, por exemplo equipamentos sem fio, estéreos,PCs, TVs, medidores, telefones móveis, receptores / decodificadores(STBs), etc.
Em algumas implementações, uma QoS (Qualidade de Serviço)é provida de modo a prover certas comunicações com maior prioridade doque outras comunicações. Uma lista de comunicações exemplares com prio-ridades decrescentes pode ser a comunicação VoIP, a comunicação de ví-deo de fluxo contínuo e a comunicação de dados não de fluxo contínuo. Teruma maior prioridade provê a comunicação de fluxo contínuo com uma mai-or probabilidade de não ser interrompida e ter uma menor latência e instabi-lidade. Em algumas implementações, uma COS (classe de serviço) é utiliza-da como detalhado na especificação de RPR de modo a priorizar o tráfegosobre-o "anel. Isto permite que as portadoras vendam-o-que é referido comoSLAs (acordos de nível de serviço) para os seus clientes com base no volu-me de tráfego em cada nível de prioridade. Por exemplo, o cliente A recebeN GB/mês de tráfego de Prioridade 1 e M GB/mês de tráfego de prioridade2, etc. enquanto que o cliente B pode receber perfis de tráfego totalmentediferentes.
Em algumas modalidades, o HCC é parcialmente energizadodas linhas telefônicas de modo que não existe uma dependência no supri-mento de corrente residencial para o serviço telefônico baseado em linhaterrestre. Em algumas implementações, a tomada telefônica residencial 68 eo processador de tráfego 62 são energizados por pelo menos uma das li-nhas telefônicas enquanto que os componentes restantes podem ser energi-zados pela corrente residencial (isto é: teriam que ser "plugados"). Por e-xemplo, cada linha telefônica poderia suprir energia através da diferença depotencial entre o primeiro fio de cobre 78 a -48 V e o segundo fio de cobre80 a O V em uma arquitetura baseada em CC. Os LPFs 44, 46, 48, 50 remo-vem os sinais digitais da linha telefônica direcionada a leste 40 e da linhatelefônica direcionada a leste 42. Pela utilização de energia da linha telefôni-ca, os perigos de raios para o equipamento de CO é reduzido, já que o raioseria eliminado pelas primeiras residências que este toca em ambas as dire-ções.Em algumas modalidades, o processador de tráfego 62 controlao tráfego que está sobre o anel através do protocolo de RPR e dos padrõesde VDSL2. Para tais implementações, este também controla os chips de in-terface de VDSL2. Este também controlará a assimetria de largura de banda(vide acima) e qualquer atividade de comutação de proteção. O processadorprincipal 64 pode por exemplo implementar funções tais como a firewall /VPN, o controle da interface WiFi, o controle de comunicações com a rede,as implementações de regras de acesso (isto é: autenticação do usuário,segmentação lógica de interface WiFi entre os usuários, etc.), possivelmenteconversões de interface conforme necessário (por exemplo: USB), etc.
O número de HCCs que podem ser interconectados em umarede de~ anel é específico da implementação. Uma consideração de projetoexemplar é o número máximo de HCCs que pode ser parcialmente energi-zado somente da linha telefônica de modo a permitir que dispositivos do u-suário de alta impedância operam durante uma falha de energia. Um disposi-tivo do usuário de baixo consumo de corrente é um dispositivo do usuárioque não consome uma quantidade de corrente significativa e pode ser ener-gizado somente por uma linha telefônica. Um telefone que não requer umaconexão de energia é um exemplo de um dispositivo do usuário de baixoconsumo de corrente. Sob condições normais, cada HCC é plugado de mo-do que este recebe energia de sua energia residencial. No entanto, duranteuma falha de energia, a energia residencial pode estar ausente. Em algumasmodalidades, o HCC tem um suprimento de energia local que recebe ener-gia da linha telefônica de modo que durante uma falha de energia a fonte dealimentação local energiza parcialmente o HCC e energiza um dispositivo dousuário de alta impedância de modo que o usuário possa operar o dispositi-vo do usuário de alta impedância. Em tais implementações, um usuário estáprovido com pelo menos uma funcionalidade de telefonia básica duranteuma falha de energia.
A topologia de anel e o HCC envolvem modificações na "últimamilha". A "última milha" tem sido vista como "intocável" por muitas razões.Primeiro, esta provê o cliente com a percepção de que a largura de bandaque eles tem não é compartilhada com outros clientes. Isto é verdadeiro so-mente até que o tráfego alcance o primeiro multiplexador de acesso na rede.Deste ponto em diante toda a largura de banda é compartilhada. Segundo, atopologia de estrela permite que o portador de telecomunicação provenhaenergia para os telefones mais antigos (isto é, aqueles que não têm fios deenergia) de modo que as chamadas telefônicas possam ainda ser feitas du-rante uma falha de energia. Em algumas implementações, o HCC leva istoem conta e oferece a capacidade de ser energizado da Estação Central(CO) de portadora de telecomunicação. Terceiro, ter uma topologia de estre-la significa que ninguém mais pode "escutar" as chamadas telefônicas deoutros, já que não existe mais ninguém no percurso de transmissão. Em al-gumas implementações, o HCC provê uma capacidade similar através de criptografia.
Referindo à criptografia de tráfego, em algumas modalidadestodo o tráfego é criptografado ao redor do anel de modo que ninguém serácapaz de "escutar" o tráfego de outros. A criptografia pode ser de finai parafinal em natureza (por exemplo: entre um PC do usuário e um servidor emalgum lugar na Internet) ou simplesmente ao redor do anel até o nodo deporta (o qual removerá a criptografia antes de enviá-lo para o DSLAM naCO).
Será compreendido que outras implementações do HCC sãopossíveis. No exemplo ilustrado, interfaces exemplares específicas estãomostradas. Em um exemplo específico, o HCC tem um firewall / VPN (RedePrivada Virtual) de Internet, 2 ou 3 tomadas telefônicas (RJ11), uma portaUSB para acesso de memória e manutenção, uma interface WiFi, e uma to-mada de cabo Ethernet (RJ45). No entanto, mais geralmente, qualquer inter-face adequada ou combinação de interfaces adequadas pode ser implemen-tada. Também no exemplo ilustrado, o processamento é executado utilizan-do uma implementação específica de processadores e memória. Mais ge-ralmente, o processamento pode ser executado utilizando qualquer imple-mentação apropriada de software, hardware, firmware, ou qualquer combi-nação apropriada de software, hardware e firmware. A funcionalidade mini-ma que precisa ser incluída em cada nodo de comunicação é uma função deadicionar / soltar tráfego. No exemplo isto é implementado pelo processadorde tráfego mas outras implementações são possíveis.
CONFIGURAÇÃO DE ANEL VERSUS ESTRELA
A configuração de anel provida por uma modalidade da invençãoe uma configuração de estrela convencional são comparadas. Deve sercompreendido que esta comparação é um exemplo de comparação muitoespecífico para o propósito de explicação. Nesta comparação, cinco regrasbásicas específicas aplicam-se:
1. Cada casa recebe uma alimentação de xDSL a 1/2 km (2 kft)ou menos.
2. A tecnologia xDSL é a mesma para a configuração de anel e aconfiguração de estrela.
3. Somente a tecnologia DSL é considerada.
4. Uma fiação direta, ótima é assumida.
5. 2 pares de fios são assumidos estarem disponíveis para cadacasa.
Utilizando estas regras básicas específicas, uma configuraçãode anel e uma configuração de estrela são comparadas.
Referindo agora à figura 4, está mostrado um esquema de umatopologia convencional que tem uma pluralidade de redes de estrela VDSL(DSL de Taxa de Bits Muito Alta) DSLAM (Multiplexador de Acesso de DSL).Existem 6 estrelas de DSLAM 80, cada uma representada por um círculoque tem um raio de 0,6 km (2 kft) e um diâmetro de 1,2 km (4 kft). Cinco dasestrelas de DSLAM estão fora da estação central 82. Cada residência ocupauma área de 120 m x 120 m (400 pés x 400 pés).
Cada DSLAM tem pelo menos 60 portas. As especificações deDSLAM externas incluem os gabinetes, as propriedades para gabinetes, aenergia, a fibra, a instalação de fibras etc. A ligação de pares pode ser utili-zada para aumentar a largura de banda, mas isto requer novos modems eexiste uma incerteza do impacto sobre o POTS (serviço telefônico comumsimples). Nenhuma alteração nos DSLAMs é requerida, já que não existenenhuma implementação de RPR (anel de pacote resiliente) no lado da COe não existe nenhuma característica de OSS (sistema de suporte operacio-nal) adicional requerida. A fibra é movida para mais próximo do cliente utili-zando as arquiteturas de FTTN. A alta velocidade não está disponível atéque a fibra seja estendida. O percurso de atualização é FTTH (fibra para aresidência), e xPON (rede ótica passiva). O equipamento está instalado ex-terno à CO para desenfeixamento de laço local para permitir uma competi-ção de companhia telefônica para companhia telefônica.
Referindo agora à figura 5, está mostrado um esquema de umatopologia exemplar que tem uma pluralidade de redes de anel VDSL (DSLde Taxa de Bits Muito Alta) de acordo com uma modalidade da invenção.Uma rede de casas está mostrada medindo 24 casas por 12 casas. As resi-dências cada uma ocupa uma área de 120 m χ 120 m (400 pés χ 400 pés). Arede tem 24 Anéis VDSL, os quais estão empilhados a 490 m (1,6 kft) entreos nodos, seis tais anéis mostrados na legenda como 81, 82, 83, 84, 85, 86.Existem 12 casas por anel VDSL. Existe um DSLAM na estação central 88.
Com este exemplo, um equipamento de fábrica externo, externoà CO tal como o equipamento de DSLAM não é necessário, até para permitira competição de companhias telefônicas ou para "desenfeixar o laço local".A topologia WSA o cobre existente. Nenhum filtro POTS é requerido. Existeo dobro da largura de banda máxima disponível em cada casa. A largura debanda máxima é conseguida para uma dada casa em um anel quando todasas outras casas no anel não estão utilizando a largura de banda e a comuni-cação com a CO é através de dois percursos de comunicação. Somente 48portas de DSLAM são requeridas para 24 anéis. Existe uma sobrevivênciaaumentada, já que existem dois percursos para cada casa. Em algumas im-plementações, uma comutação de proteção de anel pode ser executada nocaso de um corte de linha. O RPR está implementado nas portas analógicasde DSLAM (definidas como as portas que faceiam os pares trançados docliente - o tráfego será digital por natureza), já que as portas são em pares.É possível ter COS (classes de serviço), já que a priorização de tráfego e amodelagem são possíveis. Os SLAs (acordos de nível de serviço) incluem aCOS, já que o POTS é implementado através de um SLA padrão. Existemnovas características de OSS. O percurso de atualização é de anéis de fibrade FTTH ou para reduzir o número de casas em cada anel. Existe um dife-rente anel empilhado para as diferentes companhias telefônicas para permitiruma competição de companhia telefônica para companhia telefônica.OUTRAS TOPOLOGIAS DE LINHA COM FIO
A descrição acima focalizou em uma topologia de anel. No en-tanto, deve ser compreendido que uma topologia de anel não é requerida.Mais geralmente, qualquer topologia apropriada que interconecte os nodosde comunicação pode ser implementada. Um "nodo de comunicação" geral-mente refere-se a qualquer nodo adaptado para comunicar-se com os outrosnodos. Um nodo de comunicação pode ser um nodo de comunicação do cli-ente, o qual é um nodo que tem um HCC e estando associado com um usu-ário ou residência, ou um nodo de comunicação de estação central, o qual éum nodo associado com uma estação central. Pelo menos um dos nodosfunciona como um dispositivo de comutação de rede para interconectar oanel do assinante com a rede. Este nodo aceita o tráfego do anel e transfe-re-o, e recebe o tráfego do anel e coloca-o no anel. No exemplo da figura 2,o dispositivo de comutação de rede é uma estação central enquanto que noexemplo da figura 6 abaixo descrito, o dispositivo de comutação de rede éum nodo de porta em um pedestal. Ainda mais geralmente, o dispositivo decomutação de rede pode estar fisicamente colocado em qualquer ponto, in-cluindo a meio caminho, entre a CO e o primeiro cliente. É claro, aumentan-do a distância para o primeiro cliente reduzirá a capacidade de largura debanda.
Um exemplo de outra topologia é uma topologia ADM ou "DaisyChain" linear. Uma topologia ADM linear pode ser implementada por meio deque um conjunto de nodos de comunicação está conectado junto em série.Uma topologia de anel é uma topologia na qual dois nodos de comunicaçãofinais estão interconectados. Como um resultado de não ter os dois nodosde comunicação finais interconectados, uma topologia ADM linear não tem amesma diversidade de rota que uma topologia de anel tem. Apesar de tudo,a invenção pode ser contemplada utilizando uma topologia ADM linear.OUTRA REDE DEANEL
Referindo agora à figura 6, está mostrado outro exemplo de umarede de anel DSL provida por uma modalidade da invenção. Está mostradoem um conjunto de residências 118, 120, 122 conectadas em uma configu-ração de anel. A primeira residência 118 está conectada em 124 em um no-do de porta 115 que forma parte do pedestal 114. Similarmente, a residência122 está conectada em 130 no nodo de porta 115. As residências restantesestão conectadas em um anel similar àquele da figura 2, mas neste caso asconexões entre as casas consecutivas no anel retornam através do pedestal114. Assim, uma conexão 126 está mostrada entre as residências 118 e120, e uma conexão 128 está mostrada entre as residências 120 e 122. Maisgeralmente, um número arbitrário de residências estaria incluído no anel. Opedestal 114 está mostrado conectado através de N Pares 105 a um gabine-te 106 (freqüentemente denominado um Ponto de Conexão Primário - PCP -ou Interface de Fiação de Ponte - JWI - ou Interface de Acesso de Serviço -SAI - dependendo da terminologia do operador de rede) o qual por sua vezestá conectado em uma estação central 100 que tem um DSLAM 101. OPedestal 114 está conectado na Estação Central 100 através dos N Pares105 e N dos 100 pares 102 em um modo similar àquele descrito emG.BOND (ITU 998.1/2/3) 104. Para o propósito de comparação, também es-tá mostrado um pedestal convencional 110 conectado nas residências 112,114 em uma topologia de estrela.
Um pedestal tipicamente inclui um número de pares que entramde uma rede, um painel de ligações que permite a conexão de qualquer parque vai para uma residência específica para qualquer um dos pares que en-tram. Assim para o pedestal 110 convencional, o painel de ligações permiti-ria que as residências 112, 114 fossem arbitrariamente conectadas a respec-tivos dos 50 pares que entram no pedestal 110.
Para o pedestal 114 que está participando no anel DSL, somen-te os pares 124 e 130 estão conectados no nodo de porta 115. As conexõesrestantes estão entre as residências adjacentes. Isto pode ser conseguidofazendo as conexões entre um painel de ligações formar parte do pedestal114. Por exemplo, a interconexão 126 entre as residências 118 e 120 podeser conseguida conectando uma ponte entre um primeiro par que vai do pe-destal para a primeira residência 118, e um segundo par que vai para a se-gunda residência 120. Deste modo, a configuração do anel DSL é muito fle-xível e pode facilmente ser mudada simplesmente modificando o conjunto deligações. Em um exemplo ilustrado, a largura de banda da estação central
100 para o pedestal 114 é provida através da proposta de ligação anterior-mente introduzida. Especificamente, um conjunto de pares do DSLAM 101 éagrupado como um tubo lógico que provê uma largura de banda mais alta doque os pares individuais. Este tubo lógico é então utilizado para transmitir ospacotes do e para o nodo de porta 115 e qualquer uma das residências noanel DSL. Por exemplo, assumindo que os pares individuais entre o DSLAM101 e o nodo de porta 115 suportam 4 Mb/s cada, isto sendo uma função dadistância entre o DSLAM 101 e o nodo de porta 115, e 50 tais pares podemser combinados para produzir uma largura de banda 200 Mb/s. Isto pode serpassado ao redor do anel com 100 Mb sendo transmitidos em cada direçãopelo nodo de porta 115. Observando a disponibilidade de dobrar esta largurade banda de VDSL2 máxima, os roteadores domésticos podem ser capazesde manipular menos do que esta quantidade, por exemplo 100 MB/s isto nãoapresentaria um problema desde que não exista mais do que esta quantida-de de tráfego para soltar em uma dada residência. A largura de banda deanel de VDSL2 máxima em uma implementação simétrica é de 200 MB/s.
Em algumas modalidades, o nodo de porta 115 comporta-semuito similarmente ao HCC em qualquer uma das residências. A figura 3Bmostra uma funcionalidade adicional que poderia ser incluída em algumasimplementações de nodo de porta. Isto inclui uma interface de VDSL2 capazde G.BOND 150 e um painel de ligações de pares trançados 152. Mais ge-ralmente, qualquer conjunto de componentes capaz de trocar tráfego com arede principal e o anel DSL pode ser utilizado. Isto pode ser incluído no nodode porta que também inclui um processador de tráfego que é basicamente omesmo que no HCC acima descrito. Neste caso, a interface capaz deG.BOND 152 comporta-se no mesmo modo que um dispositivo de comuni-cação no HCC acima descrito, e está mostrada conectada em uma porta deadicionar / soltar 151 do processador de tráfego 62; a única diferença aqui éque substancialmente todo o tráfego estará indo / vindo daquele dispositivo,com a possível exceção de qualquer tráfego que possa ser terminado nonodo de porta por si. Um nodo de porta pode incluir interfaces de comunica-ção adicionais tais como uma porta USB, portas WiFi etc. como descrito pa-ra o HCC.
Como pode ser visto da figura 6, o protocolo G.BOND 104 é uti-izado para obter a largura de banda máxima da CO 100 para o pedestal114. O nodo de porta 115, o qual pode ser ambientalmente robustecido eenergizado através dos pares trançados da GO, termina o tráfego deG.BOND 104 e atua como uma porta para o anel DSL.
Em algumas modalidades, cada nodo no anel é um ADM total,com base em VDSL2. A distância de transmissão de DSL começa de zeronovamente em cada salto individual. Na maioria dos casos estes saltos devolta para o pedestal e então para a casa do vizinho é menor do que 300metros (<1000 pés). A largura de banda de VDSL nesta distância está nafaixa de >100 Mb/s (dependendo das especificações do fabricante do con-junto de chips de VDSL2). O alcance de banda larga de várias tecnologiasDSL está mostrado na figura 7.
Com os anéis existem dois percursos para dentro e para fora decada casa, cada um com a capacidade potencial de carregar >100 Mb/s.Portanto o potencial de largura de banda para este cenário é potencialmentemaior do que 200 Mb/s (100 Mb/s direcionados a leste e 100 Mb/s direciona-dos a oeste) dependendo do número de pares ligados e da distância real doDSLAM para o pedestal. Basicamente quanto maior o número de assinantesno anel, maior a reserva de largura de banda disponível devido ao maiornúmero N de pares disponíveis para ligação no fluxo de G.BOND 104.
Os anéis também tem a vantagem de proteger a si próprios demodo que, se um único par for cortado, o tráfego pode ser enviado na dire-ção oposta para chegar ao nodo de porta. Isto é incrivelmente útil para pro-pósitos de manutenção assim como para adicionar e remover os nodos (ca-sas) ao/do anel. Isto permite um caso comercial de desenvolvimento combase na demanda de cliente o que elimina o investimento embutido em umaproposta de "construa que eles virão". Isto também é verdadeiro para a liga-ção de modo que casas podem ser adicionadas ao anel conforme os assi-nantes inscrevem-se para o serviço.
Em algumas modalidades, um Desenfeixamento de Laço Local(LLU) é executado. Em algumas modalidades, isto é conseguido utilizando aseparação lógica que é correntemente feita através de co-locação na CO(isto é: o tráfego é carregado pelo responsável do cliente para a CO e entãoindiretamente controlado). Em outras modalidades, outro nodo de porta éinstalado no pedestal juntamente com a co-locação na CO. Isto permite umaseparação física dos anéis em uma base de portadora por portadora. Asconsiderações de espaço no pedestal podem tornar-se um problema depen-dendo do número de portadoras que precisam ser suportadas deste modo.Uma proposta mais pragmática seria as portadoras competitivas pagandopelo CPE (equipamento de dependências de cliente) e instalação de pontesno pedestal.
Se alguém cortar a sua linha telefônica uma característica daarquitetura de anel é que o anel pode ser autoprotetor. Se o tráfego não pu-der chegar ao nodo de porta em uma direção, por exemplo como seria o ca-so, este é rateado na outra direção. Este cenário geraria alarmes para a por-tadora, o que seria agido de acordo conforme os procedimentos específicosda portadora. O ponto é que os nodos (residências) podem retirar-se do anelpor qualquer que seja a razão mas estes não podem, sozinhos, fazer comque seus vizinhos percam a sua conectividade com a rede. Se uma interfaceWiFi for incluída no CPE uma malha sem fio pode ser implementada pelaportadora para que outro percurso de proteção esteja disponível no caso deum corte de cabo. A implementação de malha, dependendo da força de sinalde transmissão sem fio e da distância de transmissão, pode atuar como umaponte para outro anel fisicamente fiado. Em algumas implementações, cadanodo de comunicação de cliente tem um transceptor adaptado para comuni-car com outro nodo de comunicação de cliente por uma conexão sem fio. Aconexão sem fio permite um percurso de comunicação alternativo para a COno caso em que o percurso de comunicação existente para a CO torne-seinoperante.
Em outra modalidade, uma interface sem fio pode ser utilizadaatravés da qual o alcance da rede com fio pode ser estendido para alcançaroutros dispositivos não conectados diretamente por conexões com fio. Umsegundo conjunto de residências está conectado em um modo similar comodescrito para a rede principal (a rede descrita em modalidades anteriores),com as conexões com fio entre os pares de residências em um modo linearque poderia formar um anel ou um ADM linear por exemplo. Pelo menosuma das residências de uma conexão sem fio para uma das residências narede principal.
Em algumas modalidades, como acima descrito, uma interfacesem fio está disponível para executar uma comutação de proteção no casode falha de uma ou mais conexões com fio.
Em algumas modalidades, uma conexão sem fio pode ser utili-zada entre os pontos finais de duas topologias de ADM linear para completaruma topologia de anel.
Em algumas modalidades, o protocolo de transmissão de anelestá baseado no padrão IEEE 802.17 Anel de Pacote Resiliente (RPR) comalgumas modificações para permitir diferentes possíveis larguras de bandaentre os nodos e larguras de banda de peek mais baixas. O RPR foi projeta-do para as redes metroóticas.
Nas modalidades descritas, a funcionalidade de adicionar / soltarpacote está incluída em cada nodo para adicionar / soltar pacotes. Mais ge-ralmente, uma funcionalidade de adicionar / soltar tráfego está incluída. Estapoderia incluir a funcionalidade de adicionar / soltar pacote, ou o tráfego im-plementado utilizando fatias de tempo ou comprimentos de onda / freqüên-cias para citar uns poucos exemplos específicos.
Em algumas modalidades, a adição / soltura de pacote é em re-lação à comunicação DSL. Esta pode ser por exemplo a ADSL (DSL Assín-crona), a SDSL (DSL Simétrica), a Uni-DSL (DSL Universal), a VDSL (DSLde Taxa de Bits Muito Alta), e a VDSL2 (DSL de Taxa de Bits Muito Alta ver-são 2) ou uma iteração futura de DSL.
Numerosas modificações e variações da presente invenção sãopossíveis à luz dos ensinamentos acima. Está portanto compreendido quedentro do escopo das reivindicações anexas, a invenção pode ser praticadade outro modo do que como aqui especificamente descrito.
Claims (34)
1. Rede com fio que compreende:pelo menos uma conexão de rede que conecta pelo menos umdispositivo de comutação de rede de telefonia a um respectivo primeiro nodode comunicação de cliente;uma pluralidade de segundos nodos de comunicação de cliente;uma pluralidade de interconexões entre os nodos de comunica-ção de modo que todos os nodos de comunicação estejam interconectadosem um modo linear e tenham pelo menos um percurso de comunicação parao dispositivo de comutação de rede, cada interconexão compreendendo umpar de fios trançados eletricamente condutores; euma função de adicionar / soltar tráfego em cada nodo de comu-nicação de cliente.
2. Rede com fio de acordo com a reivindicação 1, em que a fun-ção de adicionar / soltar tráfego compreende uma função de adicionar / sol-tar pacote.
3. Rede com fio de acordo com a reivindicação 2, em que o dis-positivo de comutação de rede é selecionado de um grupo que consiste emestação central, nodo de DLC (portadora de laço digital), um POP (ponto depresença) de rede.
4. Rede com fio de acordo com a reivindicação 2, em que o dis-positivo de comutação de rede é um nodo de porta em um pedestal.
5. Rede com fio de acordo com a reivindicação 4, em que a pelomenos uma conexão de rede que conecta o pelo menos um dispositivo decomutação de rede de telefonia no respectivo primeiro nodo de comunicaçãode cliente compreende pelo menos uma conexão entre o nodo de porta e orespectivo primeiro nodo de comunicação de cliente.
6. Rede com fio de acordo com a reivindicação 4, em que:o nodo de porta está conectado em uma pluralidade de pares defios trançados eletricamente condutores do lado da rede operável para pas-sar o tráfego para a e da pelo menos uma conexão entre o nodo de porta e orespectivo primeiro nodo de comunicação de cliente.
7. Rede com fio de acordo com a reivindicação 6, em que a pelomenos uma conexão entre o nodo de porta e o respectivo primeiro nodo decomunicação de cliente compreende uma respectiva conexão de rede entreo nodo de porta e cada de dois primeiros nodos de comunicação de cliente.
8. Rede com fio de acordo com a reivindicação 2, em que as in-terconexões formam uma topologia de anel.
9. Rede com fio de acordo com a reivindicação 8, em que o trá-fego flui em ambas as direções ao redor da topologia de anel.
10. Rede com fio de acordo com a reivindicação 2, em que asinterconexões formam um ADM (Multiplexador de Adicionar / Soltar) linear.
11. Rede com fio de acordo com a reivindicação 2, em que afuncionalidade de adicionar / soltar pacote em cada nodo de comunicaçãode cliente solta os pacotes recebidos na rede para o nodo de comunicaçãode cliente, e adiciona pacotes à rede do nodo de comunicação de cliente.
12. Rede com fio de acordo com a reivindicação 11, em que afunção de adicionar / soltar pacote é a respeito da comunicação DSL (Linhade Assinante Digital).
13. Rede com fio de acordo com a reivindicação 12, em que acomunicação DSL é selecionada do grupo que consiste em ADSL (DSL As-síncrona), SDSL (DSL Simétrica), Uni-DSL (DSL Universal), VDSL (DSL deTaxa de Bits Muito Alta), e VDSL2 (DSL de Taxa de Bits Muito Alta versão-2).
14. Rede com fio de acordo com a reivindicação 11, em que ca-da nodo de comunicação de cliente compreende:um circuito para extrair os sinais de suprimento de energiatransmitidos do dispositivo de comutação de rede pelas interconexões.
15. Rede com fio de acordo com a reivindicação 11, em que pa-ra cada nodo de comunicação de cliente:a função de adicionar / soltar pacote extrai os pacotes que sãopara o nodo de comunicação de cliente específico, e regenera todos os ou-tros pacotes e transfere-os;cada pacote solto é passado adiante digitalmente para uma in-terface digital, ou convertido para a forma analógica e passado adiante parauma interface analógica.
16. Rede com fio de acordo com a reivindicação 11, em que ca-da nodo de comunicação de cliente compreende:uma fonte de energia local.
17. Rede com fio de acordo com a reivindicação 2, em que pelomenos algumas das interconexões são formadas de seções de pares de fiostrançados eletricamente condutores de uma rede de topologia de estrela e-xistente.
18. Rede com fio de acordo com a reivindicação 2, em que cadanodo de comunicação de cliente compreende um transceptor adaptado paracomunicar com outro nodo de comunicação de cliente por uma conexão semfio.
19. Rede com fio de acordo com a reivindicação 18, em que aconexão sem fio forma parte de um percurso de comunicação alternativopara o dispositivo de comutação de rede no caso em que um percurso decomunicação existente para o dispositivo de comutação de rede através dainterconexão torne-se indisponível.
20. Rede com fio de acordo com a reivindicação 1, ainda com-preendendo:uma segunda pluralidade de nodos de comunicação de cliente;uma pluralidade de interconexões entre os segundos nodos decomunicação de modo que todos os nodos de comunicação da segunda plu-ralidade fiquem linearmente conectados, cada interconexão compreendendoum par de fios trançados eletricamente condutores; epelo menos uma conexão sem fio que conecta pelo menos umda segunda pluralidade de nodos de comunicação de cliente a um da primei-ra pluralidade de nodos de comunicação de cliente; euma função de adicionar / soltar tráfego em cada um da segundapluralidade de nodos de comunicação de cliente.
21. Método para formar uma rede DSL que compreende:empregar uma conexão de par de fios trançados eletricamentecondutores existente de um nodo de comutação de rede para um primeiroequipamento de dependências de cliente;desconectar uma conexão do nodo de comutação de rede paraum segundo equipamento de dependências de cliente e reconectar a cone-xão para o primeiro equipamento de dependências de cliente de modo que oprimeiro equipamento de dependências de cliente e o segundo equipamentode dependências de cliente sejam interconectados, e assim por diante paraoutros equipamentos de dependências de cliente.
22. Método de acordo com a reivindicação 21, em que a desco-nexão e a reconexão são executadas em um painel de ligações em um pe-destal.
23. Método de acordo com a reivindicação 21, ainda compreen-dendo:empregar outra conexão de par de fios trançados eletricamentecondutores existentes do nodo de comutação de rede para outro primeiroequipamento de dependências de cliente;em que as conexões formam uma topologia de anel para a redeDSL.
24. Método de acordo com a reivindicação 21, em que as cone-xões formam um ADM linear para a rede DSL.
25. Nodo de comunicação de cliente para utilização em uma re-de com fio, a rede com fio tendo interconexões de par de fios trançados ele-tricamente condutores entre uma pluralidade de nodos de comunicação decliente, o nodo de comunicação de cliente sendo conectável a pelo menosum dispositivo de comunicação e que compreende:uma primeira porta de comunicação para conexão com uma pri-meira interconexão de par de fios trançados eletricamente condutores;uma segunda porta de comunicação para conexão com uma se-gunda interconexão de par de fios trançados eletricamente condutores;pelo menos uma interface de dispositivo para conectar ao pelomenos um dispositivo de comunicação; eum multiplexador de adicionar / soltar adaptado para:a) soltar dados de pacote DSL recebidos através de pelo menosuma da primeira porta de comunicação e da segunda porta de comunicaçãose o pacote de dados for em relação à comunicação para o pelo menos umdispositivo de comunicação e/ou o nodo de comunicação de cliente;b) passar adiante, sendo por terminar e retransmitir ou outro mé-todo, os dados de pacote DSL recebidos pelo menos por uma da primeiraporta de comunicação e da segunda porta de comunicação se os dados depacote recebidos não forem em relação à comunicação para o pelo menosum dispositivo de comunicação e/ou o nodo de comunicação de cliente; ec) adicionar os dados de pacote DSL através de pelo menosuma da primeira porta de comunicação e da segunda porta de comunicação,os dados de pacote sendo em relação à comunicação do pelo menos umdispositivo de comunicação e/ou do nodo de comunicação de cliente.
26. Nodo de comunicação de cliente de acordo com a reivindica-ção 25, em que:o pelo menos um dispositivo de comunicação compreende pelomenos um dispositivo analógico; ea pelo menos uma interface de dispositivo compreende um cir-cuito A/D (analógico para digital) e um circuito D/A (digital para analógico)para converter os sinais entre a forma analógica e a forma digital para o pelomenos um dispositivo analógico.
27. Nodo de comunicação de cliente de acordo com a reivindica-ção 25, ainda adaptado para:extrair energia da pelo menos uma da primeira porta de comuni-cação e da segunda porta de comunicação; eprover pelo menos parte da energia extraída para a pelo menosuma interface de dispositivo.
28. Nodo de comunicação de cliente de acordo com a reivindica-ção 25, em que o pelo menos um dispositivo de comunicação compreendeum dispositivo do usuário de baixo consumo de corrente, o nodo de comuni-cação de cliente ainda compreendendo:uma fonte de alimentação para suprir energia para o nodo decomunicação de cliente e para o dispositivo do usuário de baixo consumo decorrente de modo que o dispositivo do usuário de baixo consumo de correnteseja operável apesar de uma falha de energia de rede de eletricidade, a fon-te de alimentação sendo energizada por pelo menos uma da primeira portade comunicação e da segunda porta de comunicação.
29. Nodo de comunicação de cliente de acordo com a reivindica-ção 28, em que o dispositivo do usuário de baixo consumo de corrente é umtelefone.
30. Nodo de comunicação de cliente de acordo com a reivindica-ção 28, ainda compreendendo:uma interface sem fio através da qual o alcance da rede com fiopode ser estendido para alcançar outros dispositivos não conectados dire-tamente por conexões com fio.
31. Nodo de comunicação de cliente de acordo com a reivindica-ção 28, ainda compreendendo:uma interface sem fio através da qual uma comutação de prote-ção é executada no caso de falha de uma ou mais conexões com fio.
32. Nodo de comunicação de cliente de acordo com a reivindica-ção 28, ainda compreendendo:uma interface sem fio através da qual uma topologia de anel queconecta duas topologias de ADM linear pode ser completada.
33. Método que compreende:pelo menos um primeiro nodo de comunicação de cliente querecebe o tráfego DSL; ecada um de uma pluralidade de nodos de comunicação de clien-te um dos quais é o dito primeiro nodo de comunicação de cliente executan-do a funcionalidade de adicionar / soltar pacote, e que regenera e envia otráfego DSL por uma conexão direta para um próximo nodo de comunicação.
34. Método de acordo com a reivindicação 33, ainda compreen-dendo:agregar o tráfego para a pluralidade de nodos de comunicaçãode cliente por sobre uma conexão lógica que compreende uma pluralidadede pares de fios trançados eletricamente condutores;enviar o tráfego para um nodo de porta;o nodo de porta enviando o tráfego para o pelo menos um pri-meiro nodo de comunicação de cliente.
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