专利名称：模块式网络连接设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在顾客的房屋中安装并且用于连接至网络的一种模块式装置。本发明特别适用于供如三重播放网络的宽带网络使用。
技术背景
在三重播放网络中，使用一个单一的网络连接来提供语音(电话)、 互联网以及电视的连通性。 一根单一缆(经常为光缆)被延伸至一个顾客 的房屋，例如住宅、单元、等等，并且该顾客再将适当的设备(电话、电 视机、计算机、等等)联接至这个单个的连接上。这类网络正在变得越来 越普遍，尤其是在新住房屋开发中，这里可以避免提供分离的电话、有线 电视以及互联网连接的需要。
在这类网络中， 一根缆被延伸至这些顾客的房屋并且被连接至为不 同器件提供该功能性连接的设备上。这种设备经常被通称为"顾客房屋的设 备"或者"CPE"。更加确切地说，因为该设备涉及一种幵关功能，可将其称 为"顾客房屋的开关"或CPS。
在它的最简单的实例形式中，到这些顾客的房屋的缆连接仅仅是如 此而已，延伸至这些房屋内的一根普通的缆。由于所使用的许多缆都是易 损坏的，并且为了避免危害性风险，经常提供终止单元以保证用户端的缆 的安全。在该缆是一根光纤维缆的情况下，这些单元被称为"光纤终止单元" 或"FTU"。在它们的最简单形式中，终止单元只不过是机械性器件，它们 将该光纤的末端固定至一个表面上，例如一个壁上，并且提供一个接头使该光纤连接于其中以及该顾客能够将适当的设备连接于其上。更复杂的 FTU可以包括多个功能元件，例如，将光纤上的电视信号转换成可以连接 至一台电视机的一种普通天线信号的一个有线电视模块。
与FTU —起使用的CPS的一个实例是瑞典PacketFront公司的CPS 300。
现有CPE的问题是它们或者是配备了允许所提供的全部服务的所 有功能部分并因此若仅取用所支持的服务的一部分则是昂贵的，或者是无 法支持所取用的服务或者在稍后日期可供使用的服务。
本发明寻求提供一种装置，该装置允许逐渐增加功能性而无需引发 大的前期成本。发明内容
本发明的一个第一方面是提供用于将用户设备连接至一个宽带网 络的装置，包括一个底盘，该底盘包括用于连接至一个支撑表面的多个附着点以及 允许一个通信缆进入的一个引导件；一个缆终止单元，该缆终止单元安装在该底盘上，这样通过该引导 点引入的一个缆能够进行连接并且配备一个终端，在该终端上可进行多个 功能性连接；以及一个盖件，该盖件被安装在该底盘上并且是可去除和可重新连接以 允许进入该底盘；其中，该底盘还包括用于至少一个功能模块的多个安装点用于连接 至该通信缆并且允许将不同的通信功能提供给经由该装置连接至该网络 的用户设备。
通过提供具有这些安装点的底盘，有可能以后在提供了多种所要求 的服务时增加不同的模块。
该功能模块优选包括一个上行模块，在该上行模块上可以连接用于电源和网络连接的多个另外的功能模块，以此与该底盘、盖板以及缆终止 单元一起定义一个基本单元。这些另外的功能模块可以包括开关模块、互联网协议语音服务(VOIP)模块以及无线网络模块中的一个或多个。
该上行模块优选的包括一个缆终止器、 一个变流器以及一个电源， 该变流器用于提供来自和去往该缆的信号输入以及信号输出，并且用于在 接收的缆信号与电的网络信号之间进行转换。
该开关模块可以被连接至该上行模块上以便能够发送和接收电的 网络信号并接收供电，并且提供用于网络器件连接的一个或多个端口，用 于VOIP模块连接的一个端口 ，以及用于无线网络模块连接的一个端口 。
该VOIP和/或无线网络模块可以被连接至该开关模块上以便能够与 其交换网络信号，并且可以被连接至该上行模块上以便从中接受供电。
该底盘可包括一个基座，该基座包括一个开口，该开口定义了通过 其中该缆能够进入的引导点，以及多个结构，在将该缆引入缆终止单元之 前能够将其围绕着这些结构进行缠绕。
优选的是，这些结构包括构成多个转向点的多个直立壁以及定义了通向该缆终止单元的通道的一个外壁，这样在附装底盘时使该开口在离开 该支撑表面的一个缆的上方，在该开孔与该线缆终止单元之间延伸所需要 部分之外的缆可以被绕在该通道中的这些结构周围。这些壁的上边缘包括多个接片，这些接片横向遍布整个该通道以帮 助在其中夹持该缆。
在一个优选的实施方案中，该缆终止单元包括一个第一部分，该第 一部分用于提供该功能模块上的一个末端装配件与该缆之间的连接，以及 一个第二部分，该第二部分被配置成引导该末端装配件进入该第一部分之 中。该第一部分优选包括一个弹簧结构，以允许横向运动从而容纳该末端 装配件。该第二部分可以包括一个导向结构，该导向结构的形状使之能够 啮合在该末端装配件中的一个相应的缝隙中以确保该末端装配件与该第 一部分对齐。
同样优选的是，该装置包括多个磁性接头，用于将该另外的功能模 块安装在该基本单元上。在一个特别优选的实施方案中，这些磁性接头包 括位于这些另外的功能模块中的多个磁体。这些磁性接头可以包括多个相 互啮合形状的结构以将该另外的功能模块保持在该底盘上的适当位置中。 这些安装点可以位于该基本单元的各个侧面上。
该基本单元可以包括位于这些安装点附近的一个功能性接头，该另 外的功能模块通过该接头而连接到缆上。该接头典型地包括在基本单元中 的一个插座，当该另外的功能模块通过这些磁性接头被保持在适当位置中 时，该另外功能性模块上的一个插头接头被插入在该插座中。
本发明的第二方面提供了为一个场所提供宽带网络连接的一种方 法，该方法包括(i)将以上任一权利要求所述的一个装置安装在该场所的一个支撑 表面上；并且(ii)通过在该底盘中的引导件将一个宽带网络缆连接至该缆终止单元；其中，该方法进一步包括随后通过这些安装点连接该底盘上的至少 一个功能模块并且通过该功能模块将用户设备连接至该缆。
当该底盘包括一个基座以及多个结构，该基座包括一个开口，该开 口定义了通过其中使该缆能够进入的引导点，并且围绕这些结构可以缠绕 缆时，该方法优选包括将该开口定位于离开该支撑表面的一个缆的上方； 通过该开口引入该缆；将该缆围绕这些结构进行缠绕并且将该缆连接至该 缆终止单元上。
当用于这些功能模块的这些安装点包括了用于将这些另外的功能 模块保持在该基本单元上的磁性接头时，该方法优选的包括通过将该另 外的功能模块定位在该基本单元附近而将该另外的功能模块连接到该基 本单元上，这样这些磁体接头所起的作用是将该另外的功能模块吸附在该 基本单元上并且构成一个功能性连接。
该方法可以还包括可任选地包括去除该盖件并且在该底盘上安装 一个上行模块，该上行模块包括一个缆终止器， 一个变流器，该变流器用 于提供来自和去往该缆的信号输入和信号输出并且在接收的缆信号与电 的网络信号之间进行转换，以及一个电源；将该缆连接至该上行模块；并且将盖件放回底盘上。该方法可以还包括以下进一步的步骤
在该底盘上安装一个开关模块，该开关模块提供用于多个网络器件 的连接的一个或多个端口，用于连接一个VOIP模块的端口以及用于连接 一个无线网络模块的端口 ，并且将该开关模块连接至该上行模块上以便能 够发送和接收电的网络信号并接受供电；
在底盘上安装一个VOIP模块并且将该VOIP模块连接至开关模块
以便能够与其交换网络信号，并且被连接至该上行模块上以便从中接受供
电；并且
在该底盘上安装一个无线网络模块并且将该无线网络模块连接至 该开关模块以便能够与其交换网络信号，并且被连接至该上行模块以便从 中接受供电。这些进一步的步骤可在安装上行模块的同时或之后的任何时间执 行。具体地说，安装该VOIP以及无线网络模块的这些步骤可以一同或分 别执行。本发明还提供了一种新的商业模式，包括
购买一个基本装置并且将其安装于一个场所中；并且 随后当其他的模块被安装在该基座单元上时购买它们。因此，可以减少该装置的用户的前期费用，只在这些功能部分所支 持的服务被采用时才产生这些功能部分的费用。
图1示出了根据本发明的CPE的一个实施方案； 图2示出了图1中CPE的盖件被除去； 图3示出了在图2实施方案上安装一个上行模块； 图4示出了在图3实施方案上安装一个以太网卡； 图5示出本发明的实施方案上安装了上行模块和以太网卡两者以及
多个假模块；
图6示出了对应于图5的实施方案，用一个开关模块代替以太网卡; 图7示出了对应于图6的一个CPE，由一个VOIP模块代替了这些 假模块之一；
图8示出了对应于图6的一个CPE，用VOIP模块和无线模块代替 了这两个假模块；
图9示出了根据本发明的装置的一个第二实施方案的基本单元；
图10示出了在图9实施方案中使用的基座；
图11示出了图10中所示基座的进一步的细节；
图12示出了具有盖件的图10和图11的基座；
图13示出了图9的实施方案的上行模块的底面；
图14示出了用于连接至图9的实施方案的另一个功能模块；以及
图15示出了在本发明的实施方案上安装了两个图14中示出的另外 的功能模块。
具体实施例方式图1中所示的装置包括适用于住宅使用的一个CPE。它大体上包括 一个基座单元IO，该基座单元包括可以被固定至一个墙壁(未示出)上 的一个底盘12，以及可以被固定至底盘12上以定义一个壳体的盖件14。 盖件14可以被取下以允许安装该CPE的多个功能部分，如下文更加详细 的讨论。
该底盘包括提供了一个机械连接的一个光纤终止单元(FTU) 16， 在该机械连接上可以连接一个网络缆，并且它提供了终端和一个连接，该 连接包括一个盖件18，在该盖件上其他的多个模块可以如图2所示进行连 接。虽然光纤被看作是对于本装置最常见的用途，但是其他的网络缆也可 以适用。该底盘还包括许多安装点，其他模块可以被安装在这些安装点中。在它的最简单的形式中，该基座单元10不包括电子或包括电气功 能，而是仅仅提供了进入这些住宅以及保护盖件14， 18的网络缆的一个 机械定位。因此，能够以相对低的费用制造该基座单元10并且将该基本 单元安装在由该网络服务的所有住宅中，无论是否提供了任何网络服务。 该底盘12以及该盖件14、 18提供了用于该缆末端的物理保护以及一个方 便的位置，其中可连接多个功能模块。必须进行连接以提供网络功能的第一功能模块是一个上行模块20 (有时被称作"受管理媒体转换器")。该上行模块20提供了光纤的功能性 终止点以及一个转换器将光纤上的光信号转换成电的网络信号，例如可提 供在一个标准以太网输出连接21上的以太网信号。该上行转换器20还配
备了一个电源，该电源具有用于连接至电力供应的一个接头以及可任选的 一个射频覆盖选用件，该射频覆盖选用件将光纤上提供的有线电视信号转 换成可以通过一个常规的的电视天线输出22提供的常规的电视天线信号， 以及一个标准电话插座，其上可连接常规的电话设备。该上行模块20还 可以配备一个电源开关以及显示该器件功能和状态的多个发光二极管 (LED)指示器。通过取下盖件14并将模块20滑入这些装配件中(图3 的箭头A)而将该上行模块20安装在该FTU 16上，以此连接至盖件18 一侧的FTU上。
该上行模块还提供了多个连接，以便为有待装入基座单元10中的 其他功能模块提供电源以及网络连接。 一个基本的以太网卡23可以通过 滑动(图4的箭头B)连接至该上行模块20上，以此连接到该接头21上。 多个假模块25被设在该以太网卡23的顶部以完成安装(图5)。当上行模块20以及该以太网卡23安装就绪时，可以向住宅提供多 种基本网络服务。然而，通过增加多个另外的功能模块可以启动多种进一 步的服务。为了能够增加这些另外的功能，有待连接的下一个模块是一个开关 模块24。如果存在基本的以太网卡23，则首先将其从CPE除去。将该开 关模块24以相同方式安装至该以太网卡23上并且连接到该上行模块20 的电源和以太网输出21上并且为其提供多个以太网连接多口，典型地是 八个端口。典型地，这些端口中的两个将被专用于特定的功能模块，如下 文所述。这些端口中其余的配备有常规的连接插座以允许用普通方式连接 多个以太网器件。仅仅通过安装该开关模块24，这时为用户提供了用于多 个以太网器件的多个连接端口。如上文的描述，可以提供多个假模块25 (参见图6)。这两个专用以太网端口之一个被安排为使一个互联网协议语音服 务(VOIP)模块26可以进行连接。将VOIP模块26连接到开关模块24 上的指定的以太网端口并且连接到上行模块20的电源上并且配备用于电 话器件的一个适合的连接。该VOIP模块26将网络上的VOIP信号与PSTN 信号(允许常规的电话器件使用)相互进行转换。为了安装该VOIP模块 26，将适当的假模块(如果先前已安装)去除，并且将VOIP模块安装在开关模块24上它的位置中。剩下的假模块25可以如图7中所示进行安装
(或者如果先前已安装则留在原位置中)。另一个专用以太网端口被安排为使之可以安装一个无线网络模块 28。无线网络模块28类似地连接至开关模块24的指定的以太网端口上并 且连接到上行模块20的电源上，其方式类似于以上的说明以及图8中所 示。将一个天线30设置在无线模块28上。该无线网络模块将常规的以太 网信号与去往一个或多个无线器件的无线以太网信号相互进行转换。也可 以安装无线模块28而没有VOIP模块26，在这种情况下可安装一个假模 块。虽然上述的实施方案具有作为该外部结构示出的不同的模块以及 假模块，还有可能在这些不同模块上安装一个主盖件，具有用于不同连接 的多个端口。根据不同的要求可以提供其他专用模块。同样，上述功能的具体细 节可以变化。例如，该上行模块20可用于终止无源光网络(PON)、有 源以太网光纤到户(fibre to the home)、或基于双绞线(五类线)的以太 网。图9示出了根据本发明的装置的一个第二实施方案的透视图。在这 个实施方案中，由一个基座40(底盘)以及盖件34构成一个基本单元32。 图10中详细示出了基座40。基座40配备有不同的开口 42， 一个缆可以 通过其中引入以到达单元的内部。该基座40是由一个单件的塑料模制品 构成的，该塑料模制品具有用于限定多个转向点46以及一个通道48的一 系列的直立壁44。多个接片50被形成在这些壁44的上边缘以延伸至少部分遍布于该通道上。该通道的一端包括一个斜面52，该斜面通向用于一个
缆终止单元的定位点54。该定位点54包括多个缝隙56，该终止单元的多 个定位部分可以插入这些缝隙中。临近这些缝隙提供了一个引导件结构 58，其功能在以下进一步详细描述。在使用时，基座40通过在定位孔60中的多个螺丝(未示出)附装 到一个支撑表面上，例如一个壁上。典型地，将基座40被定位在一个通 信缆伸出点的上方或附近，这样通过这些开口 42的一个或另一个可以将 缆引入。可将缆围绕着这些转向点46进行缠绕以使其位于该通道48中而 其末端在该终止单元处。如图11中所示，该终止单元包括的一个装配件62，其中可以固定 缆64的末端装配件63。多个定位支腿自该装配件62延伸并且在使用中被 插入这些缝隙56中，这样装配件62可固定在该斜面52的末端处。定位 点54通过一个弹簧部分55而连接到基座40的其余部分上(参见图11)。 该弹簧部分55给予定位点54在缆的轴线方向上的一定的移动度。当这些缆末端装配件63被固定在该装配件62中时， 一个上行模块 66可以被连接至该基座40上使该模块在该盖件34上滑动。该上行模块 66配备有多个末端接头67，这些末端接头安装在该装配件62中的缆的末 端上。该导向结构58为一个T型脊的形式。该导向结构啮合在模块66下 侧中的一个相应的缝隙59中(如图13中所示)，并且所起的作用是引导 在该装配件62中的这些缆末端上的接头67，在该接头被插入的"垂直"以 及"横向"的方向上为其提供稳定性。以这种方式，实现了适当的对齐并且 连接了上行模块66以提供基本的网络服务。
通过在该盖件34以及上行模块66上提供相互啮合的结构，除该连 接方向以外可以更加精确地控制所有部分的定位，其中弹簧55允许移动 以容纳在那个方向上构成该连接的多个部件的公差。该基本单元可以配备有电话、电视天线以及数据交换的功能，它们 带有用于用户设备的对应的连接。多个另外的功能模块，例如用于无线网 络以及VOIP的模块，可以通以下描述的方式进行连接。该基本单元32的侧面76配备有一个接头插座72以及多个定位凹 陷74。这些另外的功能模块设置在次级壳体78中，它的一个实例在图14 中示出。该次级壳体78的侧面80配备有多个直立定位环82，它们在大小 以及安排上与该基本单元上的这些凹陷74相对应。同样的， 一个插头接 头84从侧表面80突出，对应于该插座72。多个磁体(未示出)被定位在 该次级壳体78的内部并接近这些环82。功能电路(同样未示出)被定位 在该次级壳体78内部并且通过接头84连接至主单元的电力以及数据供应 线上。另外的接头端口 86可以设置在该次级壳体上用于连接用户设备。在使用中，将次级壳体78移至基本单元32的侧面，这样这些环82 啮合在这些凹陷74中并且插头84啮合在插座72中。这些磁体吸附在构 成该基本单元32 —部分的多个金属部件上(典型地在该上行模块66的内 部)，将该另外的功能模块保持在适当的位置。通过反抗这些磁体的作用 简单地将次级壳体78从基本单元上拉开，就可以实现该另外的功能模块 的拆卸。适当的另外模块的实例包括无线网络模块以及VOIP模块。图15 示出了本发明的一个实施方案，该实施方案具有两个这类的另外的功能模块90、 92，它们与一个编组装配件94一起安装在一个基本单元32上。这 些模块90、 92和基本单元32的正面可以配备有多个发光二极管96以指 示不同部件的功能。根据本发明的装置的模块式性质意味着随着对住宅提供的服务的 改变可以增加或去除不同的功能模块。通过简单地将次级壳体抵靠在基座 单元上，每个模块即可进行连接，从而使用所提供的电源以及多个网络连 接。这还允许网络提供商避免从一开始就供应所有的功能性网络模块的成 本。因此，提供必要硬件的成本可以由用户和/或服务提供商承担，降低了 为住宅提供网络连接的前期成本。例如，该网络所有者可能提供该基本单 元以及上行模块作为该基本的网络基础结构，定户可购买开关模块以便能 够将该网络连接的使用扩展到其他器件(很像当今使用者们购买路由器用 于连接至ADSL服务)，并且该服务提供商提供这些VOIP和无线模块作为 成套服务的一部分。通过提供具有这些普通连接的模块式器件，有可能在 网络管理中将CPE看作是在物理和逻辑两方面是一个单独的器件。
权利要求
1.用于将用户设备连接至一个宽带网络的装置，包括一个底盘，该底盘包括用于连接至一个支撑表面的多个附着点以及允许一个通信缆进入的一个引导件；一个安装在该底盘上的缆终止单元，这样通过该引导点引入的一个缆能够进行连接并且配备一个终端，在该终端上可进行多个功能性连接；以及一个盖件，该盖件被安装在该底盘上并且是可去除并且可重新连接以允许进入该底盘；其中，该底盘还包括用于至少一个功能模块的多个安装点用于连接至该通信缆并且允许将不同的通信功能提供给经由该装置连接至该网络的用户设备。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，该底盘包括一个基座，该基座 包括一个开口，该开口限定了通过其中该缆能够进入的该引导点，以及多 个结构，在将该缆引入该缆终止单元之前能够将其围绕着这些结构进行缠 绕。
3. 根据权利要求2所述的装置，其中，这些结构包括构成多个转向点 的多个直立壁以及定义了通向该缆终止单元一个通道的一个外壁，这样当 将该底盘附装而使该开口在离开该支撑表面的一个缆的上方时，在该开孔 以及该线缆终止单元之间延伸所需要部分之外的缆可以被绕在该通道中 的这些结构周围。
4. 根据权利要求3所述的装置，其中，这些壁的上边缘包括多个接片， 这些接片横向遍布该通道以帮助在其中夹持该缆。
5. 根据以上任一项权利要求所述的装置，其中，该缆终止单元包括一 个第一部分，该第一部分用于提供该功能模块上的一个末端装配件与该缆 之间的连接，以及一个第二部分，该第二部分被配置成引导该末端装配件 进入该第一部分之中。
6. 根据权利要求5所述的装置，其中，该第一部分包括一个弹簧结构， 以允许横向移动从而容纳该末端装配件。
7. 根据权利要求6所述的装置，其中，该第二部分包括一个导向结构， 该导向结构的形状使之能够啮合在该末端装配件中的一个相应的缝隙以 确保该末端装配件与该第一部分对齐。
8. 根据以上任一权利要求所述的装置，其中，该功能模块包括一个上行模块，其上可连接用于供电和网络连接的多个另外的功能模块，以此与 该底盘、盖板以及缆终止单元一起限定一个基本单元。
9. 根据权利要求8所述的装置，其中，这些另外的功能模块包括开关、 互联网协议语音服务以及无线网络模块中的一个或多个。
10. 根据权利要求9所述的装置，包括多个磁性接头，用于将这些另 外的功能模块安装在该基本单元上。
11. 根据权利要求9中所述的装置，其中，这些磁性接头包括位于这 些另外的功能模块中的多个磁体。
12. 根据权利要求10或11所述的装置，其中，这些磁性接头包括多 个相互啮合形状的结构以将这些另外的功能模块保持在该基本单元上的 适当位置中。
13. 根据权利要求10、 11或12所述的装置，包括位于该基本单元各 个侧面上的多个安装点。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中，该基本单元包括位于这些安 装点附近的一个功能性接头，该另外的功能模块通过这些安装点连接到该 缆上。
15. 根据权利要求14中所述的装置，其中，该功能性接头包括该基本 单元中的一个插座，当该另外的功能模块通过这些磁性接头被保持在适当 位置中时，该另外功能性模块上的一个插头接头被插入在该插座中。
16. 为一个场所提供一个宽带网络连接的一种方法，包括(i) 将以上任一权利要求所述的一个装置安装在该场所的一个支撑表 面上；并且(ii) 通过在该底盘中的该引导件将一个宽带网络缆连接至该缆终止单元；其中，该方法进一步包括随后通过这些安装点连接该底盘上的至少一 个功能模块并且通过该功能单元将用户设备连接至该缆。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中该装置为权利要求2至4中任意一项所述的装置，该方法包括将该开口定位在离开该支撑表面的一个 缆的上方；将该缆引入该开口；将该缆围绕这些结构缠绕并且将该缆连接 至该缆终止单元上。
18. 根据权利要求16或17所述的方法，其中该装置是权利要求10至 14中任意一项所述的装置，该方法包括通过将该另外的功能模块定位在 该基本单元附近而将该另外的功能模块连接到该基本单元上，这样这些磁 体接头所起的作用是将该另外的功能模块吸附在该基本单元上并且构成 一个功能性连接。
全文摘要
用于将用户设备连接至一个宽带网络的装置，包括一个底盘，该底盘包括用于连接至一个支撑表面的多个附着点以及允许一个通信缆进入的一个引导件；一个安装在该底盘上的缆终止单元，这样通过该引导点引入的一个缆能够进行连接并且配备一个终端，在该终端上可进行多个功能性连接；以及一个盖件，该盖件被安装在该底盘上并且是可去除并且可重新连接以允许进入该底盘；其中，该底盘还包括用于至少一个功能模块的多个安装点用于连接至该通信缆上并且允许将不同的通信功能提供给经由该装置连接至该网络的用户设备。
文档编号H04L12/28GK101632258SQ200780045045
公开日2010年1月20日 申请日期2007年12月6日 优先权日2006年12月6日
发明者乔纳森·杨, 奥拉·斯科格斯福什, 尼科拉斯·索内松, 彼得·埃温松, 斯特凡·特根法尔克, 汉斯·尼斯特伦, 维克托·霍尔姆奎斯特, 里卡德·吉斯塔夫松, 雅各布·伯耶 申请人:瑞典福拓信息系统有限公司