用于分组数据和语音通信的网络走廊的制作方法

专利名称：用于分组数据和语音通信的网络走廊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于为地理上分散的站点提供广域网(WAN)连通的方法和装置。具体来说，涉及在地理环境中提供WAN连通，例如通常可以在主要城市和地域性的居民点距离相隔很远的国家中实施。本发明特定地应用于澳大利亚，并且将以这个国家为参考全面地描述本发明，但是这并不意味着在本发明较宽的范围中仅仅限于一个国家。
背景技术：
通常，通过使用主要城市间的传输基础设施为一系列基于主要城市的WAN网络中心(hub)提供网络中心间连通，以各种长度、但是平均较长的点对点专用业务提供站点到网络中心的连通，从而提供WAN连通，其中，来自主要城市网络中心之一的信号直接且实际上仅仅发送到特定主干连接的另一端，所述主干连接终止于另一个主要城市的网络中心。
此外，这种用于传输高带宽信息的主干是作为基于专用电路的信道系统而建立的。
由此，我们的意思是任何通信都需要为特定传输用途的传输分配信道，并且将不同地分配多个信道中的每一个，并用于随后发送所提供的无论是语音或数据的信息。
这样的主干连接能够在主要城市网络中心之间提供极高的通信速度，其次，地理上距离相距较远的位置通过基于专用电路的信道相连接，所述基于专用电路的信道直接将远程位置与最接近的网络中心相连接。
可能存在从主要城市网络中心发散的多个二级网络中心，但是由于目前澳大利亚现存的系统是一种根据基于专用电路的信道的系统，其将沿着主干网快速确实地传送信号，而可能会或可能不会以那样的高速将信号发送到二级网络中心或乃至于三级网络中心或网络中心到点的连接。
这种结构的难点在于，与信号传输相关的可收费成本必定与为了发送该信号而安装的设备的基建费用相关，从而这直接取决于距离和各交换网络中心，其中信号不得不经过所述交换网络中心以从澳大利亚地理上的一点到澳大利亚地理上相分离的另一点。
根据目前澳大利亚现有网络运行的方式，二级或三级网络部件直接连接到最近的主要城市网络中心。
对于例如Victoria(维多利亚州)的城镇与New South Wales(新南威尔士州)的城镇间的通信来说，Victoria(维多利亚州)城镇的信号首先发送至第一转接传输网络中心，也就是我们所说的三级网络中心，随后经过二级网络中心从而到达Melbourne(墨尔本)中的主要城市网络中心，随后在主干网上通过基于专用电路的信道传送到Sydney(悉尼)，随后再从那里经由交换分配信道再次送往二级和三级网络中心，并最终到达例如某一个小城镇这样的偏僻地区的位置。
然而，所述两个城镇可能仅仅是在Victoria(维多利亚州)和NewSouth Wales(新南威尔士州)边界的两边，仅仅相隔几公里远而已。
尽管如此，转移到消费者身上的通讯成本则不得不考虑到为发送信号所必需的设备数量，并且由此，即使两个镇区相隔的物理距离很短，也不得不付出很高的通讯成本。
该描述通常意义上说明了当前在澳大利亚运行的现有系统，以及使用该通信网络而产生很高成本的结果。
由此，存在的第一个问题是，当使用基于专用电路的信道传输技术时，对于在除了主要城市网络中心之外的任何地方放置这样的必要设备以进行信道交换和沿着那些信道高速传输来说也是一个经济上的课题。这过程本身非常昂贵，并且如果主干连接位于地理上较为接近的网络中心之间，则必定会导致很高的设备安装费用，以及导致潜在的较大困难，所述困难是冒着潜在的各种可靠性风险在超高速主干网上基建费用增加的困难。
通常认为，当实施这类技术时，出于基建费用的考虑，当前的解决方案是仅仅在各主要城市(或者至少是可以调节基础设施成本的主要居民点)之间使用高速基于专用电路的信道主干网。
其存在的问题是，如果由于任何原因导致主干网连接中断，那么基于这个系统的澳大利亚两个州之间的几乎所有通信都将中断。在当前现有的系统中我们由此已经发现的问题是，隐含地导致了到许多边远城镇的很高的通信成本。尽管所述问题类似地出现在其它地方，但本文特别是对澳大利亚的当前状况进行了重新评估。

发明内容
发现通过对主干网使用替代的联网技术允许动态地降低成本。上述效果是通过在不会造成很高的基础设施成本的情况下允许进行中间连接而获得的，并且进一步的，所述传输技术使得设施具有了潜在改善了的可靠性。
此外，对比现有系统的情况，本发明可以以更不易中断的方式提供上述的方案。
本发明的目的是在当前系统上提供至少某些改进或者至少为公众提供一种有用的替代方案。
在通常意义上，本发明提供基于利用地址数字逻辑分组传输的主干网络路由以及提供促进语音和数据信号发送的传输速度，并且能够由此允许为公众的电讯用途提供具有可接受的标准的语音质量和连续性。
本发明的第一个优点是，即使超高速主干路由也可以非常经济地交叉，以提供进一步的中间网络中心或者可以连接到支线。
进一步的，这样的结构也使得以寻址数字分组传输对大部分网络中心进行交换，使信号能够通过至少两个可选路径路由，由此如果其中一个路径被损坏，剩余的另一个仍是可用的。传统上，这种“保护”通过对重要的(有时是全部的)基础设施进行重复建设而提供。而在本发明的结构中，这样的保护是固有的，无需附加的基础设施。
由此以上述的结构，也可以非常经济地为遍及全国的广大分布位置提供高速数据连接以及良好的语音通信(即便不是极为卓越的)，其将不再需要信号穿过多个交换站以及随之出现的长路由，并且也不需要昂贵的设备。
提供高质量的语音通信并同时对除语音之外的信号或等效信号提供非常好的数据传输的常用通信速度是2.5千兆比特每秒。
这是当前可以使用光纤获得的代表性的速度，并且在实用方面，如果对通信数量是有用的，则可以获得更高的速度。
在澳大利亚，从经济角度来说，已经证实，通过使用至少为2.5千兆比特每秒传输速率的寻址数字分组逻辑的主干网通信，将能够使遍及某个区域(例如澳大利亚)的绝大多数地理位置以相对较低的成本连接到超高速连接，其可以用于常规的语音通信或者还可以用于国际互联网络或者其他数字传输系统。
在澳大利亚的特定情况下，已经证实在至少两个主要的城市中间目前存在光纤连接，所述光纤连接目前仅仅用于数据传输。
进一步，其正在常规的模式下使用，即其目前仅用于数字数据的端到端通信。
已经证实，可以以显著改进的方式使用设施，从而以高速且非常经济的方式为澳大利亚的大部分边远地区提供急需的通信，所述的通信能够以切实地非常有竞争力的低廉费率提供。
该构思的特点在于，它是一种超高速寻址数字分组逻辑，为一般数据传输和等同于语音的传输并入和提供逻辑传输(等同于语音的传输是指通常为最终用作模拟信号而传送的那些信号)，并且连同至少以这样的速度提供端到端通信的高速通信，这里也将具有至少一个中间分支，其提供到中间网络中心或作为连接的一部分的网络中心的分支连接。
目前，通过光导纤维实施这样的高速连接，并且我们因此可以进一步通过如下方法表征本发明利用至少一个有效的光导纤维用于传送信号并且确实地传送所述信号以及具备某些中间分支。
相关的，本发明用于主干网通信系统，其使得能够在普遍的电信系统中获得重大的改进。
目前，在大多数情况下，对终端用户提供直接连接而不通过安装的设备(诸如通过例如澳大利亚的Telstra等电讯运营商提供的)是不经济的。
假定正在讨论寻址数字分组信号，从技术和经济角度来讲，下述内容是可行的通过局部电信网对信号进行路由，用于将其可能地分配至地区级的各个终端用户。
尽管关于终端用户连接是什么样的与本发明并不特别相关，但是这样的通信通常将通过基于专用电路的信道通信进行。
例如，根据本发明，对于大型的用户来说，其可以拥有直接连接；并且对于小型用户来说，可以拥有经由路由器进入分布式网格(mesh)系统的连接。
这样的互连可以由此伴随位于市话交换机或用户建筑聚集点处的适当的网关控制互连，其称为邻近地区网络中心。
可以说，本发明可以说是存在于数据和语音数字通信网络设施中，其提供单独地通过寻址数字逻辑分组以2.5千兆比特/秒在作为主要网络中心的相当分散的地理位置之间提供主干通信带宽，并且具有至少一个光导纤维，通过所述光导纤维与光纤各端的作为主要网络中心的设备实施通信，以至少所述带宽的速率实施通信信号的输入和输出，还具有至少一个中间设备作为二级网络中心，所述二级网络中心在地理位置上与所述主要网络中心的所述位置相当分散，用以通过寻址数字逻辑分组实施到所述光纤的输入和输出，以及用于实施从所述二级网络中心到地理上进一步分散的位置的信号传输的设备，该信号传输是以小于所述主要网络中心之间的所述带宽的速率进行的。
以进一步的形式，本发明可以存在于一种数据和语音数字通信网络设施中，其包括多个分组通信网络中心，逻辑地配置在至少两层的分级体系中，链接所述网络中心的传输主干网包括至少一个光导纤维，以及用于从光纤中提取信号及将信号施加到所述光纤的设备，所述信号为由光纤传送的端到端信号的至少一部分，在多个选定的位置，所述信号被提取到分组通信网络中心和从分组通信网络中心接收，所述多个选定的位置包括至少一个不位于主要网络中心的位置，其中给定网络中心的逻辑结构基本上与它到所述传输主干网的物理连通性无关。
优选的，构造并且运行逻辑连通架构(scheme)，由此提供第一逻辑连通网格，链接包括第一层级网络中心的多个网络中心中的每一个，至少一个第二连通网格，将包括第二层级网络中心的多个网络中心中的每一个链接到所述第一层的至少两个网络中心。
优选的，所述逻辑连通架构进一步包括在包括第三层级网络中心的多个网络中心中的每一个和至少一个来自较高层级的网络中心之间的点到点连通，以及任何网络中心和所述通信网络架构以外的选定位置之间的点到点连通。
以进一步的形式，本发明可以存在于运行数据和语音数字通信网络的方法中，所述通信网络包括多个分组通信网络中心，逻辑上配置在至少两层的分级体系中，链接所述网络中心的传输主干网包括至少一个光导纤维，从光纤中提取信号及将信号施加到所述光纤，所述信号是通过所述光纤传送的端到端信号的至少一部分，在多个选定的位置，所述信号被提取到分组通信网络中心和从分组通信网络接收，所述多个选定的位置包括至少一个不位于主要网络中心的位置，其中给定网络中心的逻辑结构基本上与它到所述传输主干网的物理连通性无关。
优选的，进行逻辑连通架构的构造和运行，所述逻辑连通架构包括第一逻辑连通网格，链接包括第一层级网络中心的多个网络中心中的每一个，至少一个第二连通网格，将包括第二层级网络中心的多个网络中心中的每一个链接到所述第一层的至少两个网络中心。
优选地，在包括第三层级网络中心的多个网络中心中的每一个和至少一个来自较高层级的网络中心之间具有点到点连通，在任何网络中心和所述通信网络架构以外的选定位置之间具有点到点连通。
在优选的配置中，具有安装在澳大利亚的数据和语音数字通信网络，其在悉尼和墨尔本之间提供至少一个通信网络，该通信网络提供至少大约2.5G比特每秒的带宽并且具有至少一个中间节点，此处的通信方法仅仅面向寻址数字分组传输，其中在主干连接上的数字和语音通信都是通过这样的寻址数字逻辑分组进行的。
在优选的结构中，存在有覆盖澳大利亚地理的数据和语音数字通信网络设施，其单独地以2.5G比特/秒通过寻址数字逻辑分组在地理上相当分散的作为主要网络中心的位置之间提供主干通信带宽，并且具有至少一个光导纤维，通过该光导纤维与光纤各端作为主要网络中心的设备实施通信，以按照至少所述带宽的速率实施通信信号的输入和输出，还具有至少一个中间设备作为二级网络中心，其在地理位置上与所述主要网络中心的所述位置相当分散，用以通过寻址数字逻辑分组实施到光纤的输入和输出，以及用于实施从所述二级网络中心到地理上进一步分散的位置的信号传输的设备，该信号传输以小于所述主要网络中心之间的所述带宽的速率进行。
在优选结构中，一种经济的通信传输基础设施包括配置为主要、二级和三级网络中心的分组通信网络中心，其在地理上设置为获得经济的最佳覆盖，以及包括传输主干网，其包括至少一个光导纤维，以及用于从光纤提取信号和将信号施加到所述光纤的设备，其中所述信号是通过光纤传送的端到端信号的至少一部分，在多个选定位置，所述信号被提取到分组通信网络中心和从分组通信网络中心接收，所述多个选定位置包括至少一个不位于光纤终端点的位置。
在优选的结构中，构造并且运行逻辑连通架构，由此提供链接主要网络中心的主要连通网格，将各个二级网络中心链接到至少两个主要网络中心的至少一个二级连通网格，各个三级网络中心与一个主要网络中心或一个二级网络中心或两者之间的点到点连通，以及任何网络中心和通信网络架构以外的选定位置之间的点到点连通。
本发明可以用于运行电信网络的方法或者提供数据和语音以及等同于语音的电信传输网络的设施中。
预期这样的通信系统将至少用于主干网以及直接互连的网格连接，其仅仅利用寻址数字逻辑分组技术。
优选的，本发明特定应用于澳大利亚的设施，并且在悉尼和墨尔本之间提供至少一个通信网络，所述通信网络提供至少大约2.5千兆比特每秒的带宽并且具有至少一个中间节点，此处的通信方法仅仅针对于寻址数字分组传输，其中在主干连接上的数字和语音通信都通过这样的寻址数字逻辑分组进行。


为了更好地理解本发明，将参照附图对本发明进行描述，其中图1示出了当前的网络主干系统和网络中心连通系统；图2示出了当前怎样能够非常经济地提供一种网络主干走廊系统；图3示出了这样的网络主干走廊系统怎样能够为澳大利亚提供一种经济但具有很高带宽的网络中心连通系统；图4示出了怎样使用网络主干走廊系统以并入更多的网络中心以及为到多个用户的连接创建带宽集聚点；图5示出了扩展的高带宽网络中心连通系统；图6示出了该方法如何应用于墨尔本市；
图7示出了根据本发明的可能的物理连通图；图8示出了与图7的网络相应的逻辑连通图。
具体实施例方式
详细参考附图，图1示出了基于高带宽主要城市间传输主干的当前的网络主干系统，其包括基于专用电路的信道，提供澳大利亚一些主要城市网络中心之间的连通，以及将边远网络中心链接到主要城市网络中心的传输主干。在该网络主干系统中，为到和来自主要城市以外的网络中心的数据承载以及语音业务提供足够高的传输速度是不经济的，并且因此仅仅传送的通信量很大时才会尝试。例如，悉尼和诸如Griffith、Armidale和Dubbo等边远网络中心之间的高速传输是不经济的。
传输主干速度的局限导致了当前的网络中心连通系统。在该网络中心连通系统中，可以看出，对于主要城市网络中心间的连通来说，高带宽连通是可能的，但是对于其他网络中心来说，则由这些网络中心和它们各自的主要城市网络中心之间传输主干的与距离相关的定价限制了高带宽连通。
与图1所示的当前网络主干系统对比，并具体参考图2，现在可以看到Brisbane(布里斯班)和Sydney(悉尼)之间存在两个并联连接的所谓的走廊1和走廊2，并且在其中的每一个中，存在多个中间网络中心，从所述中间网络中心可进一步形成到更局部位置的直接连接。
同样可以看到，Sydney(悉尼)和Melbourne(墨尔本)之间的连接存在两条路线，即走廊3和走廊4，其分别经过许多小型网络中心和城镇，例如走廊3经过Wollongong(伍仑贡)然后到Canberra(堪培拉)、Albury(奥尔伯里)、Wangaratta(旺加拉塔)；走廊4从Sydney(悉尼)到Shepparton(谢珀顿)、Bendigo(本迪戈)、Gisborne(吉斯伯恩)，然后是Melbourne(墨尔本)。
单个的走廊5通过Adelaide(阿德雷得)连接Melbourne(墨尔本)和Perth(佩思)，并且在这种情况下，Melbourne(墨尔本)和Adelaide(阿德雷得)之间的中间连接可以在Geelong(吉朗)和Ballarat(巴拉腊特)。
Adelaide(阿德雷得)和Perth(佩思)之间的中间连接可以位于Kalgoorlie(卡尔古利)，但是毫无疑问，也可以有多个进一步中间网络中心，所述中间网络中心具有相对较低的成本并且以高质量和高速度的语音和数字通信提供那些连接。
通过具有比通过光导纤维可获得的传输速度稍小的速度的二级连通网格，可以看到，形成了多个互连，即使通信量较少，其仍然提供高质量的通信。
图3示出了用于二级和三级网络中心的高带宽连通，目前其可能以非常显著的节省的成本实现。
图4示出了如何能够使用网络主干走廊系统并入更多的网络中心以及如何为至多个用户的连接形成带宽集聚点。
然后，也可能建立扩展的高带宽网络中心连通系统，如图5所示。
高带宽网络主干走廊的相同方法可以进一步应用于主要城市的地理区域。图6示出了这些方法怎样能够应用于Melbourne(墨尔本)市，由此进一步扩展国家和地区的网络主干走廊系统，以将特定的地下铁道网络主干走廊系统包括进去，即恰当地与前者相集成。
图7示出了包括四层的网络中的物理连通性，其中包括了在这种情况下被称为邻近地区网络中心的另一组网络中心。被称为主要网络中心的第一层级网络中心，P1和P2，物理上通过光导纤维经由多个被称为二级网络中心的第二层级网络中心S1-3相连接。被称为三级网络中心的第三层级网络中心T1-6彼此连接或连接到二级网络中心。邻近地区网络中心N1-16形成了第四层级网络中心。
图8示出了这些物理系统的逻辑连通性。逻辑上，每一层中的各个网络中心具有到下一较高层的两个网络中心的连接。
除了到主要网络中心或者到足够高速连接的网络中心的连接距离远远小于当前电信网络中至今已经存在的情形之外，可以通过利用当前安装的基础设施来连接三级网络中心。
目前已经提供了一种通信网络的方法和设备，其提供了经济的通信传输，用于仅仅以寻址数字逻辑分组传送数据和语音以及类似于语音的信号，通过至少在主干网系统和分布的网格状网络提供此来实现，由此可以以足够的通信速度提供很好的语音或者其他等同的模拟信号的传输以及数据。
这是通过如下方案提供的通过沿着主要的主干网以至少大约2.5千兆比特每秒的传输速度，以及唯一地有能力的，且实际上具有为主要以及二级网络提供网格通信网络的中间连接，其中二级网络通常具有仅为主要的主干网通信带宽一定比例的通信速度。
尽管此处已经在实际和优选的实施例中对本发明进行了说明和描述，应该认识到，在本发明的范围内可以作出多种变化，不应当仅限于此处所描述的细节，而是应该根据所附的权利要求的整体范围，以使得包含任意和所有等同的设备和装置。
权利要求
1.一种数据和语音数字通信网络设施，其单独地通过寻址数字逻辑分组以2.5千兆比特/秒在作为主要网络中心的相当分散的地理位置之间提供主干通信带宽，并且具有至少一个光导纤维，通过所述光导纤维实施与光纤各端的作为主要网络中心的设备的传输，从而以至少为所述带宽的速率实施通信信号的输入和输出，并且还具有至少一个中间设备作为二级网络中心，所述二级网络中心在地理位置上与所述主要网络中心的所述位置相当分散，用以通过寻址数字逻辑分组实施到光纤的输入和输出，以及用于实施从所述二级网络中心到地理上进一步分散的位置的信号传输的设备，该信号传输是以小于所述主要网络中心之间的所述带宽的速率进行的。
2.一种数据和语音数字通信网络设施，其包括多个分组通信网络中心，逻辑地配置在至少两层的分级体系中，链接所述网络中心的传输主干网包括至少一个光导纤维，以及用于从光纤中提取信号及将信号施加到所述光纤的设备，所述信号是由所述光纤传送的端到端信号中的至少一部分，在多个选定的位置，所述信号被提取到分组通信网络中心和从分组通信网络中心接收，所述多个选定的位置包括至少一个不位于主要网络中心的位置，其中给定网络中心的逻辑结构基本上与它到所述传输主干网的物理连通性无关。
3.如权利要求2的数据和语音数字通信网络设施，其中构造并运行逻辑连通架构，由此提供第一逻辑连通网格，链接包括第一层级网络中心的多个网络中心中的每一个，至少一个第二连通网格，将包括第二层级网络中心的多个网络中心中的每一个链接到所述第一层中的至少两个网络中心。
4.如权利要求3的数据和语音数字通信网络设施，其中所述逻辑连通架构进一步包括在包括第三层级网络中心的多个网络中心中的每一个和至少一个来自较高层级的网络中心之间的点到点连通，以及任何网络中心和所述通信网络架构以外的选定位置之间的点到点连通。
5.一种运行数据和语音数字通信网络的方法，所述通信网络包括多个分组通信网络中心，逻辑地配置在至少两层的分级体系中，链接所述网络中心的传输主干网包括至少一个光导纤维，从光纤中提取信号及将信号施加到所述光纤，所述信号是由所述光纤传送的端到端信号中的至少一部分，在多个选定的位置，所述信号被提取到分组通信网络中心和从分组通信网络中心接收，所述多个选定的位置包括至少一个不位于主要网络中心的位置，其中给定网络中心的逻辑结构基本上与它到所述传输主干网的物理连通性无关。
6.如权利要求5的数据和语音数字通信网络，其进一步包括逻辑连通架构的构造和运行，所述逻辑连通架构包括第一逻辑连通网格，链接包括第一层级网络中心的多个网络中心中的每一个，至少一个第二连通网格，将包括第二层级网络中心的多个网络中心中的每一个链接到所述第一层中的至少两个网络中心。
7.如权利要求6的数据和语音数字通信网络，其中所述逻辑连通架构进一步包括在包括第三层级网络中心的多个网络中心中的每一个和至少一个来自较高层级的网络中心之间的点到点连通，以及任何网络中心和所述通信网络架构以外的选定位置之间的点到点连通。
8.一种安装在澳大利亚的数据和语音数字通信网络，用于在悉尼和墨尔本之间提供至少一个通信网络，该通信网络提供至少大约2.5千兆比特每秒的带宽并且具有至少一个中间节点，其中的通信方法仅仅面向寻址数字分组传输，其中在这样的主干连接上的数字和语音通信都通过这样的寻址数字逻辑分组进行。
9.一种覆盖澳大利亚地理的数据和语音数字通信网络设施，其单独地通过寻址数字逻辑分组以至少2.5千兆比特/秒在作为主要网络中心的相当分散的地理位置之间提供主干通信带宽，并且具有至少一个光导纤维，通过所述光导纤维实施与光纤各端的作为主要网络中心的设备的传输，从而以至少为所述带宽的速率实施通信信号的输入和输出，并且还具有至少一个中间设备作为二级网络中心，所述二级网络中心在地理位置上与所述主要网络中心的所述位置相当分散，用以通过寻址数字逻辑分组实施到光纤的输入和输出，以及用于实施从所述二级网络中心到地理上进一步分散的位置的信号传输的设备，该信号传输是以小于所述主要网络中心之间的所述带宽的速率进行的。
10.一种数据和语音数字通信网络，其基本如根据说明书中任何一个实施例所述以及由与所述实施例相关的附图所示出的那样。
全文摘要
一种数据和语音数字通信网络设施，其包括多个分组通信网络中心，逻辑地配置在至少两层的分级体系中，链接所述网络中心的传输主干网包括至少一个光导纤维，以及用于从光纤中提取信号及将信号施加到所述光纤的设备，所述信号是由光纤传送的端到端信号的至少一部分，在多个选定的位置，所述信号被提取到分组通信网络中心和从分组通信网络中心接收，所述多个选定的位置包括不位于主要网络中心的至少一个位置，其中给定网络中心的逻辑结构基本上与它到所述传输主干网的物理连通性无关。
文档编号H04L12/56GK101095309SQ200480023379
公开日2007年12月26日 申请日期2004年7月14日 优先权日2003年7月14日
发明者史蒂文·鲁奇玛·穆塔巴兹 申请人:史蒂文·鲁奇玛·穆塔巴兹