专利名称：连接系统、反向复用器、数据通信网络、方法和计算机程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种优选地经由多条本地回路电话线路连接第一子网和第二子网的电信网络、一种用于在这样的电信网络中使用的连接设备、一种用于在第一子网和第二子网之间传送数据的方法以及一种计算机程序。
背景技术：
PCT专利申请WO 02/41660描述了反向复用如何能够用于在一个计算机系统和互联网之间在多条电话线路上传递数据通信，以便获得比在单条电话线路上的带宽更高的组合带宽。对于房间内的计算机系统与诸如互联网这样的位于房间外的网络的连接，诸如拨号线路、ISDN线路和ADSL线路和有线电视连接这样的与网络的广范围的连接是已知的。在网络将不同房屋内的彼此遥远的节点互相连接在一起这个意义上，这样的网络被称为电信网络，而不限于电话网络。
在本申请中，下述用斜体印刷的术语被理解为分别表示至少以下含义。网络是由两个或更多至少彼此不直接相连的节点形成的。(网络)节点被至少理解为表示存在于数据通信网络中并通过连接的方式与一个或更多其它节点相连的任何设备，诸如计算机、交换设备或其它设备。(网络)终端节点是位于网络的终端的节点，诸如客户机—服务器网络中的客户计算机或者电话网络中的电话。通常，终端节点生成数据，而其它节点仅传送数据。连接被理解为表示适于在网络节点间传输数据表示信号的至少两个网络节点之间的物理连接。连接可以是任何适当的介质，诸如电缆或无线电连接。两个不同的(子)网络内的节点之间的连接被称作(子)网间连接，而(子)网内连接被理解为表示同一(子)网络内的节点之间的连接。
复用器被至少理解为表示能够将至少两个分开的数据信号流组合成一个单个的复用数据信号流的设备或装置。在本申请中，对于复用器使用该符号mux。解复用器是能够从复用数据信号流中恢复原始的数据信号流的设备。对于解复用器使用该符号demux。反向复用器是能够将一个单个的数据信号流分成至少两个分开的反向复用数据信号流的设备或装置。对于反向复用器使用该符号mux-1。反向解复用器是能够将多个反向复用数据信号流组合成原始的单个数据信号流的设备或装置。对于反向解复用器使用该符号denux-1。
要注意的是，(解)复用器和反向(解)复用器都可以已经被安排以同时对两个或更多的输入流进行操作。也要注意的是，(解)复用器和反向(解)复用器本身都是在数据通信领域中公知的，例如根据Alex C.Snoeren，′Adaptive Inverse Multiplexing for Wide-Area WirelessNetworks′，in Proceedings of IEEE GlobeCom，里约热内卢，1999年12月.Luiz Magalhaes和Robin Kravets，′End-to-End Inverse Multiplexingfor Mobile Hosts′，in Proceedings of the 19th Brazilian Symposium onComputer Networks，佛洛莉亚诺波里斯，巴西，2001以及K.Sklower等人，′The PPP Multilink Protocol′，IEEE RFC 1990，1996年8月。
带有经由连接系统连接的子网的数据通信系统是公知的。例如，对于房间内的计算机系统与诸如互联网这样的位于房间外的网络的连接，存在广范围的可能的数据通信系统。
已知的是，例如，每个房间内有一个单个的连接，利用该连接，一个单个的诸如该房间内存在的个人计算机这样的终端节点与拨号服务器相连。该连接例如可以包括POTS(普通老式电话系统)或ISDN(综合业务数字网)线路和调制解调器以及其它适于此的网络设备。在这种情况下，终端节点形成了房间内的第一子网中的仅有的节点，而拨号服务器形成了位于房间外的第二子网中的节点，这连接了第一和第二网络。然而，由于子网之间的连接的可用容量在大多数时间内并未被利用或未被完全利用，因此这样的结构是低效的。
也已知的是，当房间内有多个终端节点时，将这些终端节点与位于房间外的网络相连。例如已知的是，提供房间内的内部网络，该内部网络包括多个诸如个人计算机这样的终端节点，以及将该内部网络与位于其外的网络相连的节点，例如家用路由器(home router)。于是该内部网络形成完全位于房间之内的第一子网。然后连接节点通过适当的数据连接与房间之外的另一个子网相连，例如互联网等。在那种情况下，通过统计复用(statistical multiplexing)，与第一子网中仅存在一个终端节点的情况相比，子网之间的连接的可用容量能够被更优地利用，这是因为，利用统计复用，由不同的终端节点生成的数据流中的峰值和谷底能够彼此达到平均。
然而，特别是在带有用户房间中的计算机系统的网络中，也在其它网络中，需要从终端节点和到终端节点的数据吞吐量的增加。到终端节点的吞吐量也被称为“下载速度”，而从终端节点来的吞吐量也被称为“上载速度”。对于增加吞吐量，已知有不同的方案，诸如为每个单独的房间用宽带连接替换窄带连接。例如，非对称数字用户线路(ADSL)或者经由房间的电视电缆与位于房间外的网络的数据连接能够被安装以替代POTS或ISDN线路。利用这些已知的宽带连接，能够获得通常在0.5和2Mbps之间的下载速度和在0.1和0.5Mbps之间的上载速度。
然而，这些已知的增加吞吐量的方案的缺点是，尽管对于当前标准吞吐量是充足的，但是在(不久的)将来将需要吞吐量进一步增长。然而，该吞吐量的增加需要对现有基础设施进行大量且昂贵的调整，诸如将光线电缆安装到房间中。
PCT专利申请WO 02/41660中描述的反向复用和/或解复用满足了这个对于带宽增长的需求。然而，所提出的方案的缺点是，每个连接只能被一个单独的房间内的终端节点使用。结果是，因为在大多数时间里，最大可用数据容量并没有被终端节点完全使用，例如因为在大多数时间里终端节点的用户不在或者仅利用一部分可用容量，因此带宽并未被在时间上有效地利用。
发明内容
本发明的一般目的是提供一种改进的连接系统，用于连接数据通信网络中的第一子网和第二子网。特别地，本发明的目的是提供一种连接系统，通过该连接系统，子网之间的吞吐量能够被更有效地利用且能够被简单地增加。
为此目的，本发明提供了根据权利要求1和2所述的网络。在这样的网络中，数据通信网络中子网之间的吞吐量能够被更有效地利用。通过反向复用，从节点发送的数据或发送至节点的数据被在多个子网间连接上分发，其中所述节点例如是一台个人计算机或者个人计算机集合，所述子网间连接例如是本地回路电话线路。为此目的，不同的节点共享该多个子网间连接。每个节点能够接收和/或发送以反向复用的方式在共享的多个子网间连接上传送的原始数据。这样，提供了多个反向复用/解复用子系统，每个用于各自的节点，而不同的反向复用/解复用子系统共享彼此之间的多个子网间连接。在节点一侧上，对于每个节点，每个反向复用/解复用子系统包括耦合到该节点的反向复用器和/或解复用器。
优选地，对此，在每个节点上使用单独的连接设备，其中该连接设备在一侧上在本地耦合到节点和子网间连接，而在另一侧上远程地耦合到一个或更多其它这样的连接设备。这样的连接设备是例如被置于不同的外壳中，每个具有例如与本地计算机的常规连接以及例如到相邻的外壳中的相应连接设备的无线传输连接。这里，本地连接设备提供了对来自本地节点或用于本地节点的原始信号的反向复用和/或解复用。反向复用信号的一部分经由本地子网间连接传送而另一部分经由其它连接设备在其他子网间连接上传送。至少在这个意义上，连接设备之间的连接形成了一个子网，而不是术语“子网”，其中后者隐含是否能够在子网间连接之外交换其它消息，例如经由连接设备从计算机到计算机。
通过为不同的节点使用不同的反向复用器和/或解复用器，与为这些节点使用一个中央复用器相比，对于从节点到反向(解)复用器和从那里到不同的子网间连接的组合流量，需要更少的带宽。
由反向复用器在与其至少间地相连的子网间连接上从第一子网中的节点发送到第二子网的数据，能够作为反向复用数据而被发送。反向复用数据能够在第二子网侧上再次被转换成原始数据。第一子网中的终端节点因此能够使用多个子网间连接来发送数据。组合的子网间连接的吞吐量从而为那个终端节点形成了总的、最大的可用吞吐量。
此外，通过将一个或更多额外的子网间连接与反向复用器相连，能够简单地增加吞吐量。除了提供附加的(多个)子网间连接以外，这不需要诸如改变连接类型这样的基础设施调整。然后，数据流能够经由至少一个反向复用器被简单地在已有的和附加的子网间连接上分发。
当在第一子网中，多个节点与连接系统相连，其中每个节点生成变化大小的数据流时，节点的分开的数据流中的波动能够彼此互相补偿。由于此，从分开的数据流中获得的反向复用信号的数据流能够具有一致的大小。由于该一致的大小，子网间连接的最大吞吐量能够被更有效地利用。此外，于是，需要存在更小比例的用于容纳峰值的保留容量。
本发明的实施例的具体例子在权利要求中阐明。下面，将参照附图中的各个图，通过例子，讨论本发明的进一步的细节和方面，在附图中图1概略地示出了根据本发明的数据通信网络的一个例子；图2概略地示出了适用于在图1的例子中使用的反向复用器的一个例子的方框图；图3概略地示出了适用于在图1的例子中使用的反向解复用器的一个例子的方框图；图4概略地示出了根据本发明的连接系统的一个例子的方框图；图5概略地示出了根据本发明的数据通信网络中的子网和与其连接的连接系统的一个例子的方框图；图6示出了说明统计复用的图表。
具体实施例方式
图1所示的例子包括第一子网1和第二子网2。第二子网可以是例如高速互联网，而第一子网可以例如包括一个或更多另外的房间内的网络或者房间之间的网络。
经由包括子网间连接30、31的连接系统，第一子网1和第二子网2彼此相连。在其中与第一子网1相连的第一子网侧上和其中与第二子网2相连的第二子网侧上，子网间连接30、31与路由单元10、11、20相连。
第一子网1包括网络节点10-15。网络节点10-15包括经由子网内连接33-38分别与路由单元10和11相连的网络终端节点12-15。节点10-15可以每个位于分开的建筑物内，例如房间内。也可能两个或更多节点在同一建筑物内。这里，节点10-15可以具有物理上分开的设计或者形成一个集成的整体。例如，通用计算机可以同时被用作诸如用于发送电子邮件的客户计算机并且被用作路由器。从功能的观点看，那样该通用计算机包括两个节点，即一个终端节点(客户计算机)和一个直接与其相连的连接设备(路由器)，但是在物理上是一个集成整体(即，该通用计算机)。也有可能，例如，令一个通用计算机作为与该通用计算机相连的其它计算机的服务器，并同时作为从这些其它计算机发送的或发送至这些其它计算机的数据的路由器。
第二子网2包括三个节点20-22，其中路由单元20经由子网间连接30、31与第一子网1相连。路由单元20经由分别的子网内连接39、40与终端节点22、21相连。在图1的第一子网1中，第一路由单元10经由子网内连接33、35直接与第一子网1中的网络节点12、13相连。第二路由单元11经由分别的子网内连接36-38直接与终端节点13-15相连。终端节点12和13也通过子网内连接34彼此直接相连。两个路由单元10、11经由子网内连接32彼此直接相连。
要注意的是，与第一路由单元10相连的节点12、13和该第一路由单元10能够合起来被认为是第一子网1中的第一子子网。与第二路由单元11相连的节点13-15和该第二路由单元11能够被认为是第一子网1中的第二子子网。
根据本发明的网络也可以具有不同于图1所示的拓扑结构。例如，子网1、2可以具有环形拓扑结构或者其它不同的拓扑结构。尤其是，子网1、2可以包含更多或更少的节点，包括更多或更少的子子网，与另外的子网或者不同于图1所示的例子的其他子网相连。此外，第一和第二子网1、2可以通过比图1中所示的子网间连接的数目更多或更少的子网间连接而彼此相连，和/或每个都包含比图1中所示的路由单元更多或更少的路由单元。
第一子网1中的路由单元10、11每个包括反向复用器(mux-1)，该反向复用器例如可以被设计成类似于图3所示的例子，将在下面更详细地描述。然而，该反向复用器也可以具有不同的设计。第二子网2中的路由单元20包括反向解复用器，该反向解复用器可以被设计成类似于图3所示的例子或其它。
第一路由单元10中的反向复用器用于接收从那些终端节点12、13发送到第二子网2的数据信号。在所示的例子中，第一路由单元10中的反向复用器用于接收从终端节点12经由子网内连接33的原始数据信号的数据流以及从终端节点13经由子网内连接35的原始数据信号的数据流，并通过反向复用将输入的数据流在子网间连接30、31上分发。
第一子网1中的第二路由单元11也配备有反向复用器，该反向复用器以类似的方式在子网间连接30、31上分发从终端节点13-15输入的数据。在第一子网1中分别从终端节点12、13以及13-15流到第二子网的数据被通过路由单元10、11中的反向复用器在两个子网间连接30、31上分发。
反向复用器将接收到的输入的数据流中的原始数据信号处理成反向复用数据信号。反向复用数据被反向复用器发送到与各自的路由单元10、11相连的子网间连接30、31以及发送到第一子网1中的一个或更多其它的路由单元。
第二子网2的路由单元20中的反向复用器可以例如被设计成类似于图3中的反向复用器200。然而，该反向复用器也可以具有不同的设计。该反向解复用器用于接收由反向复用器在子网间连接30、31上发送的反向复用数据的数据流。路由单元20中的反向复用器从反向复用数据中恢复原始数据信号，并将所恢复的原始数据信号发送到例如节点21、22上。
通过图1所示的例子中的反向(解)复用器，第二子网2中的节点接收来自于第一子网1中的(终端)节点的原始数据，而第一子网1中的所有节点10-15能够使用存在的多个子网间连接30、31的数据吞吐量。从而对于第一子网1中的节点10-15中的每一个，最大吞吐量是子网间连接30、31的相加的吞吐量。通过增加子网间连接和提供适当的反向(解)复用器，能够简单地增加最大吞吐量。
在图1的例子中，两个路由单元10、11中的反向复用器将反向复用数据经由直接将路由单元10、11彼此相连的子网内连接32发送到第一子网1中的另一个路由单元。然而，反向复用数据也可以经由间接连接传送。例如，在图1的例子中，通过反向复用器，反向复用数据能够被从第一路由单元10经由子网内连接35、36和节点13发送到第一子网1中的第二路由单元11。
对于发送反向复用数据信号到第二子网2，该反向复用数据信号包含用于指示该反向复用数据将被发送到第二子网2的目的地数据。路由单元10、11然后在子网间连接30、31上发送从另一个路由单元接收到的反向复用数据。这样，通过反向复用器，从终端节点12-15输入的数据流被作为反向复用数据的输出流在存在的两个或更多子网间连接30、31上分发。然而，该反向复用数据也可以以不同的方式被送往第二子网。例如，反向复用器可以经由连接反向复用器和其它子网间连接30、31的一个或更多分开的数据信道将反向复用数据发送到子网间连接，在所述数据信道上不传送其它类型的数据。
可以设计反向复用器使得其根据预定的分发标准在子网间连接30、31上分发反向复用数据。反向复用器然后能够经过或不经过互相调整到第一子网1中的其它反向复用器就分发数据。例如，每个反向复用器能够不经调整就将输入的每个终端节点12-15的数据流分成两个或更多大小相同的反向复用数据流，并将这些发送到子网间连接30、31中的每一个。当子网间连接30、31具有基本上大小相同的吞吐量时，子网间连接30、31被相等地负载。
此外，通过统计复用，不需要更复杂的控制设备，就能够实现子网间连接的一致的负载，这是因为从路由单元10、11中的每一个发送到分别的子网间连接30、31的数据流的峰值和谷底能够在时间上彼此达到平均，并强度相对较低。
如图6所示，例如来自一个反向复用器的数据流S1可以在由箭头A指示的数据流的平均大小中，在时间t1具有100％大小的峰值p1，如由箭头B所指示的，而来自一个不同的反向复用器的数据流S2可以在时间上同样地主要是平均大小，但是在时间t2具有100％平均大小的峰值p2。那么，相加的反向复用数据流St中在t1的峰值pt1和在t2的峰值pt2的相对峰值高度要比单独的反向复用数据流中的相对峰值高度低(相加的流的平均大小的50％，如由箭头C和D所指示的)。此外，例如通过路由单元中的缓冲，峰值能够在时间上被分散，从而(相对)峰值高度能够同样地被降低。
然而，分发标准可以有不同的设计，例如，反向复用器可以用于例如当子网间连接30、31具有不同的吞吐量时，将输入的原始数据分成两个或更多的不同的反向复用数据流，其中该反向复用数据流的大小与子网间连接的吞吐量成比例，通过所述子网间连接传送各自的流。
然而，其它的分发标准也是可能的，例如，基于与子网间连接相连的节点的数目、至少与反向复用器相连的子网间连接的数目等。
图2概略地示出了根据本发明的网络或路由单元中适于使用的反向复用器100的一个例子。反向复用器100的所示例子包括用于接收输入的数据流的数据输入端101。复用器元件110与数据输入端101相连。数据输入端101可以例如(间接地)与终端节点相连。复用器元件110将输入的数据流复用成单个的复用数据流。在这个例子中，如果仅有一个节点与反向复用器100相连，那么复用器元件110可以被省略。
通过复用元件110，复用数据流被添加到与复用元件110相连的反向复用元件120。反向复用元件120通过对该复用数据进行本身已知的反向复用处理，将单个的复用数据流分成多个反向复用数据流，其中该反向复用处理产生反向复用数据。反向复用数据流被反向复用器传送给反向复用数据输出端102。在图1的例子中，反向复用数据输出端可以例如与子网间连接30、31和/或路由单元10、11之间的子网内连接32相连。
在第二子网2中接收到之后，不同的反向复用数据流能够例如通过图3所示的反向解复用器200的例子被再次转换成原始数据流。图3中所示的例子包括用于接收输入的反向复用数据流的两个反向复用数据输入端201。反向解复用元件220与反向复用数据输入端201相连。反向复用元件220通过对输入的反向复用数据进行反向解复用，将输入的反向复用数据组合成一个输出的数据流。在用图2的反向复用器100生成反向复用数据的情况下，这将产生复用数据。输出的数据流被反向解复用器220供应给与反向复用器220相连的解复用器210。解复用器210从输入的复用数据流中恢复原始数据流。所恢复的原始数据然后被解复用器210供应给数据输出端202，其中例如在图1中，该数据输出端202与节点21、22相连。
图4概略地示出了根据本发明的连接系统的一个例子的方框图。在第一子网侧1′上，该连接系统包括路由单元10a-10c，所述路由单元10a-10c通过子网间连接301-303与在第二子网侧2′上的路由单元20a-20c相连。
路由单元10a-10c和20a-20c分别配备有未示出的、本身已知的传输部件，以接收输入的数据并且经由适于该数据的目的地的输出端将其发送出去。图4中的线路表示物理连接，而箭头表示不同的实体之间的通信，然后使用存在的路由单元和物理连接中的传输部件(未示出)。
路由单元10a-10c通过子网内连接130、131每个彼此相连。路由单元10a-10c也分别通过子网内连接310、311、312、313、和314、315在第一子网1中分别与另外的节点1-n1、1-n2和1-n3相连。路由单元20a-20c通过子网内连接230、231每个彼此相连。路由单元20a-20c还分别通过子网内连接320、321、322、323、和324、325在第二子网2中分别与节点1-p1、1-p2和1-p3相连。
第一子网侧1′上的路由单元10a-10c每个包括本地(解)复用器loc(de)mux 111，该本地(解)复用器分别与子网内连接310、311、312、313、和314、315相连。loc(de)mux 111与反向(解)复用器121(demux-1)相连。在路由单元10a-10c中的每一个中的反向(解)复用器121能够将反向复用数据流送到各个路由单元中的系统(解)复用器sys(de)mux 112，如箭头143、144和146分别指示的。反向(解)复用器121还能够将反向复用数据流发送到其它路由单元中的系统(解)复用器112，如双箭头140、145、141、142和147、148分别指示的。系统(解)复用器112分别与子网间连接301、302和303通信地相连。
如图4的箭头所指示的，路由单元10a-10c、20a-20c能够在向上方向和向下方向上处理数据流，其中所述向上方向是从第一子网侧1′到第二子网侧2′，所述向下方向与向上方向相反，是从第二子网侧2′到第一子网侧1′。
这里，对于从第一子网侧1′发送到第二子网侧2′的数据，第一子网侧1′上的(反向)(解)复用器111、112、121用作(反向)复用器，而对于从第二子网侧2′流到第一子网侧1′的数据，它们用作(反向)解复用器。相反地，对于从第一子网侧1′发送到第二子网侧2′的数据，第二子网侧2′上的(反向)(解)复用器211、212、221用作(反向)解复用器，而作对于从第二子网侧2′流到第一子网侧1′的数据，它们用作(反向)复用器。
在使用中，来自与各自的路由单元10a-10c相连的节点1-n1、1-n2或1-n3的、收件方为第二子网侧2′的数据被供应给各自的loc(de)mux111。loc(de)mux 111将这些数据流复用成复用数据流，并将这些传送给反向(解)复用器121。本地(解)复用器111中的每一个因此仅从连接到各自的路由单元10a-10c的节点1-n1、1-n2和1-n3分别接收数据。反向(解)复用器121将复用数据反向复用成两个或更多的反向复用数据流。那些流每个都被反向复用器121传送给不同的系统(解)复用器112。系统(解)复用器121因此从不同的路由单元10a-10c接收反向复用数据流。系统(解)复用器121将输入的反向复用数据流组合成一个单个的数据流，该单个的数据流经由与各自的(解)复用器相连的子网间连接301被发送到第二子网2。
发送到第二子网2的数据流是，在第二子网侧2′上，对于子网间连接301-303中的每一个，由路由单元20a-20c中的每一个中的系统(解)复用器212接收的。在使用中，这些系统(解)复用器212中的每一个都进行基本上与第一子网侧1′上的系统(解)复用器112的方法相反的操作。系统(解)复用器112因此通过将输入的数据解复用成两个或更多的解复用数据流，来恢复已经从第一子网侧1′上的反向解复用器121发送的数据。所恢复的反向复用数据流然后被系统(解)复用器212传送给各自的路由单元20a-20c中的反向(解)复用器221，如分别由箭头244、246和243所指示的，以及传送给其他的路由单元20a-20c中的反向(解)复用器221，如分别由箭头240-242、245、247和248所指示的，上述操作例如可以通过将这些流在子系统内连接230、231上发送到各自的反向(解)复用器来进行。
反向(解)复用器221通过一种方法将不同的所恢复的反向解复用数据的输入流组合成反向解复用数据流，其中该方法基本上是第一子网中的反向(解)复用器121所进行的方法的相反方法。第二子网侧2′上的路由单元20a-20c中的反向(解)复用器221因此恢复从本地(解)复用器111发送的复用数据。
所恢复的复用数据被反向(解)复用器221传送到本地(解)复用器211，本地(解)复用器211从所恢复的复用数据中恢复原始的数据流。本地(解)复用器221将所恢复的原始数据传送给与该数据匹配的子网内连接320-325，并在这之上将数据分别发送到第二子网2中的节点1-p1、1-p2和1-p3。
对于从第二子网2发送到第一子网1的数据，第二子网侧2′上的路由单元20a-20c以与第一子网侧1′上的路由单元10a-10c处理从第一子网1发送到第二子网2的数据类似的方式来操作。第一子网侧1′上的路由单元10a-10c以与第二子网侧2′上的路由单元20a-20c类似的方式来操作。
要注意的是，在图4的例子中，如果在各自的子网中仅有一个路由单元，那么系统(解)复用器能够被省略，如图5中所示的第二子网中的情况。同样，如果各自的路由单元仅与一个子网内连接相连，那么本地(解)复用器能够被省略。
在图5中概略地示出的例子包括第一子网1，该第一子网具有诸如不同的房间中的计算机这样的终端节点E1-E3。终端节点E1-E3中的每一个都与本地反向(解)复用器100相连。本地反向(解)复用器100每个都具有反向复用器输入端，其中借助于所述反向复用器输入端，本地反向(解)复用器100与各自的终端节点以及两个或更多的反向复用器输出端相连。反向复用器输出端每个都与系统(解)复用器相连，其中所述系统(解)复用器在本例子中被设计成具有系统(解)复用器功能的路由元件R1-R3，如在下面更详细地描述的那样。本地反向(解)复用器100中的每一个都与单独的路由元件R1-R3相连。路由元件R1-R3中的每一个都与其它的路由元件以及一个子网间连接301-303相连。
终端节点E1-E3每个都能够将数据发送到与终端节点E1-E3相连的本地反向(解)复用器100。本地反向(解)复用器100每个都能够将该数据流分成两个或更多的反向复用数据流。经由反向复用器输出端，反向复用数据流能够被传送给路由元件R1-R3的输入端。路由元件R1-R3将输入的反向复用数据流的一部分发送到与子网间连接301-303相连的子网间输出端。反向复用数据流的另一部分被发送到其它的路由元件R1-R3。
因此，每个路由元件R1-R3不仅从直接与其相连的本地反向(解)复用器100接收反向复用数据，而且接收来自其它的路由元件R1-R3的反向复用数据流。来自其它的路由元件R1-R3的反向复用数据流被各自的路由元件R1-R3导向子网间输出端，并且被与来自直接与各自的路由元件相连的本地反向(解)复用器的反向复用数据流相混合。路由元件R1-R3因此用作系统(解)复用器。来自一个终端节点的数据流因此被在两个或更多的子网间连接301-303上分发，在这个例子中是存在的所有子网间连接。
也可能是一个或更多的子子网、而不是终端节点E1-E3，与反向复用器相连。例如，可以在终端节点E1-E3的位置上提供网络服务器，然后网络服务器与各自的子子网中的另外的节点相连。子子网可以是例如不同的房间中的互联网网络，并且网络服务器可以是互联网提供商的互联网服务器。这些子子网然后能够通过具有不同的城市中的网络的连接系统被连接，从而能够增加不同的城市中的网络之间的吞吐速度。此外，子网间连接能够具有无线的设计，例如通过无线电链路，或者子网间连接可以包括现有的线路，例如租用的线路，从而避免了例如在城市之间安装玻璃纤维连接的需要。
第二子网侧2′上的子网间连接301-303三个都与同一个路由单元20相连。路由单元20包括反向(解)复用器222和本地(解)复用器211。从所示的全部三个子网间连接301-303流出的来自于第一子网1的反向复用数据流被反向(解)复用器222反向解复用成将被传送给本地(解)复用器211的数据流。本地(解)复用器211将该流解复用成多个数据流，该多个数据流被传送给第二子网2′中的适当的子网内连接320-321。
现有的子网能够简单地被变型成图5所示的例子。例如，一种现有的结构能够被变型成图5所示的例子，其中在该现有的结构中，存在一个或更多的终端节点，即房间内的个人计算机，该个人计算机经由ADSL(或电缆)调制解调器或路由器与位于该房间外的网络(互联网)相连。因此例如，该计算机或路由器能够适当地配备有提供反向复用功能的计算机程序或硬件，并且不同的房间中的路由器能够以一种本身已知的方式彼此无线互联。例如，路由器能够通过本身已知的无线局域网(WLAN)设备或网格(meshed)无线网络连接而被连接，其中所述网格无线网络连接例如是在以下商标名称下可提供的系统Mesh networks，Rooftop networks和Hiperlan。
子网间连接也可以使无线的，并且包括例如无线电连接，从而避免了安装诸如玻璃纤维连接这样的具有高吞吐容量的专门连接的需要。
在图5所示的例子中，终端节点的数目与子网间连接的数目的比例是1∶1，因此每个终端节点的平均可用容量至少等于一个子网间连接的可用容量。然而，也可能提供不同的比例，例如，可以为每个子网间连接提供多个终端节点。也可能提供每个终端节点多个子网间连接的比例，以便增加每个终端节点的平均可用容量。
本发明并不局限于上述例子。在阅读上述内容之后，各种变型对于本领域技术人员来说都是显而易见的。例如，显而易见的是，将本发明设计成包括计算机代码的计算机程序，其中所述计算机代码用于当其被载入到诸如计算机、电话交换机、路由器等的可编程设备中时执行根据本发明的方法的一个或更多的步骤。这样的计算机程序可以被提供在物理(数据)载体上，诸如磁存储介质、光数据载体、用于信号传输的介质或者其它介质。
也显而易见的是，以物理上集成的方式在一个设备中设计一个或更多的元件，尽管它们是逻辑地分离的。例如，在图5的例子中，反向(解)复用器可以位于与终端节点相同的物理设备中，但是，在这个例子中，反向(解)复用器也可以被设计成在与路由元件相同的物理设备中。同样，例如，在图4所示的例子中，不同的输入端或输出端可以被设计成一个物理连接点，其中在该物理连接点上，不同的数据流被输入或输出。
优选地，对于子网间连接，使用具有例如普通、DSL、ADSL传输的“本地回路”电话线路。术语本地回路对本领域技术人员来说是已知的，指的是从电话网络到具有单独用户的终端的最后的、单独的连接。
在上面的描述中，第一和第二子网本质上能够被互换，从而对于第一子网中的反向复用和第二子网中的反向解复用的描述也适用于第一子网中的反向解复用和第二子网中的反向复用。然而，子网并不需要是对称的。例如，在通过不同用户终端和交换机之间的本地回路线路通信的情况下，优选地，在交换机中，为不同的节点使用公共的反向复用器和/或解复用器。该公共的反向复用器和/或解复用器于是将来自不同的节点的各自的所恢复的原始数据发送到不同的目的地，或者为了发送作为结果的反向复用信号以便其被在不同的本地回路连接上分发，而对不同节点的消息执行反向复用。一个实施例在交换机一侧仅提供反向复用，而在用户终端一侧仅提供反向解复用。这在其中发送到节点的数据比从节点发送的数据多得多的许多应用中是足够的。在那种情况下，原始数据能够不经反向复用就被在从节点到交换机的单个本地回路连接上发送。
在另一个实施例中，在交换机一侧上提供多个反向复用器或解复用器，例如为每个节点提供一个。在这种情况下，经由多个子网间连接而接收到的来自不同的节点的复用数据被导向选定的解复用器，或者来自子网的不同节点的原始数据被不同的反向复用器复用，并且被经由多个子网间连接传送。
单词“包括”并不排除比所提及的存在一个或更多其它元件。单词“一个”并不排除比所用的一个更多。
权利要求
1.一种电信网络，包括第一子网；所述第一子网中的多个节点；多个子网间连接，用于将所述第一子网连到第二子网，每个子网间连接具有第一子网侧和第二子网侧；多个反向复用器，每个反向复用器具有与各自的节点相连的输入端，其中反向复用器用于接收从所述节点发送到所述第二子网的原始数据信号，并将所述原始数据信号反向复用成多个反向复用数据信号，以用于以反向复用的方式经由所述多个子网间连接发送所述原始数据信号；多个系统复用器，每个系统复用器与所述多个反向复用器的输出端以及至少一个所述子网间连接相连，其中每个系统复用器与一个不同的子网间连接相连，并且所述系统复用器用于将所述反向复用数据信号发送到所述第二子网，其中所述反向复用数据信号每个都被在一个不同的子网间连接上发送；其中每一个所述系统复用器都用于接收并发送来自每一个所述反向复用器的反向复用数据信号。
2.一种电信网络，包括第一子网；所述第一子网中的多个节点；多个子网间连接，用于连接所述第一子网和第二子网，每个子网间连接具有第一子网侧和第二子网侧；多个反向解复用器，每个反向解复用器具有与各自的节点相连的输入端，其中反向解复用器用于接收多个反向复用数据信号，从所述反向复用数据信号中恢复从所述第二子网发送的原始信号，并将所述恢复的信号传送给所述反向解复用器的各自的节点；多个系统解复用器，每个系统解复用器与所述多个反向解复用器的输入端以及至少一个所述子网间连接相连，其中每个系统解复用器与一个不同的子网间连接相连，并且所述系统解复用器用于从所述第二子网接收所述反向复用数据信号，其中所述反向复用数据信号每个都被在一个不同的子网间连接上接收到；其中每一个所述系统解复用器都具有将反向复用数据信号发送到每一个所述反向解复用器的连接。
3.根据权利要求1或2所述的电信网络，其中所述子网间连接包括不同的本地回路电话连接。
4.根据权利要求3所述的电信网络，其中所述第一子网侧上的至少两个节点位于不同的建筑物内。
5.根据前述权利要求中的任一个所述的电信网络，具有路由单元，路由单元每个都包括一个所述反向复用器和一个所述系统复用器的组合、和/或一个所述反向解复用器和一个所述系统解复用器的组合，其中用于与所述节点交换反向复用数据信号的每个路由单元，在没有一个其它路由单元干涉的情况下，与各自的节点相连，并且经由至少一个所述路由单元与除了所述各自的节点以外的节点相连。
6.根据权利要求5所述的电信网络，其中，至少一个所述路由单元经由常规连接与其各自的节点相连，并且经由用于通信的无线传输连接与至少一个其它路由单元相连，以用于与除了所述各自的节点以外的节点交换所述反向复用数据信号。
7.根据前述权利要求中的一个或多个所述的电信网络，其中所述至少两个子网间连接中的至少一个是宽带连接，诸如ADSL连接。
8.根据权利要求7所述的电信网络，其中至少一个所述宽带连接在从所述第二子网到所述第一子网的方向上，具有介于0.5和2.0Mbps之间的数据吞吐速度。
9.根据前述权利要求中的一个或多个所述的电信网络，其中所述子网间连接的数目小于可以与所述第一子网中的连接系统相连的节点的数目。
10.根据前述权利要求中的一个或多个所述的电信网络，其中所述子网间连接的数目等于可以经由所述子网间连接与所述第二子网相连的所述第一子网中的终端节点的数目。
11.根据前述权利要求中的任一个所述的电信网络，其中至少一个所述反向复用器用于根据预定的分发标准在与所述反向复用器相连的所述子网间连接上分发所述反向复用数据信号。
12.根据权利要求11所述的电信网络，其中所述反向复用器用于在每一个所述子网间连接上与所述各自的子网间连接的带宽成比例地发送许多反向复用数据信号。
13.根据权利要求11或12所述的电信网络，其中所述反向复用器用于在每个所述子网间连接上与所述子网间连接的数目成比例地发送许多反向复用数据信号。
14.根据前述权利要求中的任一个所述的电信网络，其中所述第二子网包括共享的反向解复用器和/或反向复用器，用于反向解复用和/或复用来自和/或用于组合的节点的原始数据。
15.根据权利要求1-13中的任一个所述的电信网络，其中所述第二子网包括多个反向解复用器和/或反向复用器，每个反向解复用器和/或反向复用器用于反向复用和/或复用来自和/或用于所述第一子网的各自的节点的原始数据。
16.一种连接设备，用于支持节点和子网之间的数据信号的互换，其中所述连接设备配备有用于与第一节点相连的终端；用于所述子网的子网间连接的终端；反向复用器和/或反向解复用器，用于在与所述子网通信期间，对本地原始消息进行反向复用和/或解复用，其中所述反向复用器和/或反向解复用器分别将所述本地消息转换成多个复用数据信号，和/或从多个复用数据信号中恢复所述本地消息；复用器元件，耦合在所述反向复用器和用于所述子网间连接的所述终端之间，并且还配备有用于与至少一个其它连接设备的复用器元件通信的连接，其中所述复用器元件用于(a)经由所述子网间连接，与所述子网传送所述本地原始消息的所述复用数据信号中的第一个；以及(b)经由在所述至少一个其它连接设备上的所述复用器元件，与所述子网传送所述本地原始消息的所述复用数据信号中的第二个；以及(c)在所述子网间连接和所述至少一个其它连接设备的所述复用器元件之间，对来自另外的节点的非本地原始消息的复用数据信号进行路由。
17.根据权利要求16所述的连接设备，其中所述子网间连接是本地回路电话连接。
18.根据权利要求16所述的连接设备，其中用于与所述至少一个其他连接设备的复用器元件通信的所述连接是无线传输连接。
19.根据权利要求16所述的连接设备，其中所述子网间连接是宽带连接，诸如ADSL或电缆连接。
20.根据权利要求16-19中的任一个所述的连接设备，其中所述反向复用器用于根据预定的分发标准，在所述子网间连接和所述至少一个其它连接设备的复用器元件上分发所述反向复用数据信号。
21.一种用于在电信网络中在第一子网和第二子网之间传送数据的方法，包括将原始数据反向复用成反向复用数据信号；在至少两个子网间连接上，在所述第一子网和第二子网之间传输所述反向复用数据信号，其中至少两个所述反向复用数据信号每个都被在一个不同的子网间连接上发送；并且其中多个系统的反向复用数据信号，在所述第一子网中被以分布的方式在同样的所述至少两个子网间连接上传送，其中每个系统都是用于来自或到达各自的节点的原始数据。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述子网间连接是本地回路电话线路。
23.一种计算机程序，包括程序代码，其中所述程序代码用于在其被加载到可编程设备中时执行根据权利要求22所述的方法的步骤。
全文摘要
通过使用在诸如不同用户的本地回路电话线路这样的多个子网间连接上的反向复用，诸如个人计算机这样的节点和诸如互联网这样的子网之间的吞吐量得到提高。不同的节点共享彼此之间的多个子网间连接，因此子网间连接的使用效率得到提高。每个节点能够在同样的多个子网间连接上接收和/或发送反向复用的数据信号。优选地，为此目的，在每个节点上使用单独的连接设备，其中该连接设备在一侧上在本地耦合到该节点和一个子网间连接，并且在另一侧上远程地耦合到一个或更多其它这样的连接设备。这样的连接设备例如位于不同的房屋内，每个这样连接设备例如与一台本地计算机有固定的连接，并且例如与邻近房屋内的相应连接设备有无线传输连接。交换的数据被反向复用并被作为反向复用数据经由子网间连接传送。
文档编号H04L12/56GK1833411SQ200480022865
公开日2006年9月13日 申请日期2004年6月9日 优先权日2003年6月10日
发明者扬-埃尔曼·拉胡伊斯, 巴尔特-扬·斯威尔斯 申请人:荷兰应用科学研究会(Tno)