[发明专利]用于多媒体网络的纵横器/交换中枢装置

说明书

相关的申请

本专利申请涉及申请号为08/561,758，申请日为1995年11月22日，发明题目为“家庭多媒体网络结构”的申请；申请号为08/561,757，申请日为1995年11月22日，发明题目为“SET-TOP电子设备和网络接口单元装置”的申请；申请号为08/561,535，申请日为1995年11月22日，发明题目为“恢复数据流时钟的方法和装置”的申请。

本发明领域

本发明涉及多媒体数字网，特别是涉及一种网络的交换中枢，用于经该网络从和向与该网络连接的终端单元或终端接收和重新发送数据。

本发明背景

数字技术和远程通信的迅速发展增加了对具有一种家庭网络的需要性，这种家庭网络能够将家庭中众多设备彼此互连并与外界连接起来。可以提供的外界业务范围包括交互业务，电缆视频和音频业务，卫星网络，电话公司业务，按需视频，和其他类型的信息业务。然而，个人计算机进入美国家庭的渗透率约为30％且增长缓慢，虽然政府打算进一步拓展渗透率以鼓励“远程通信”和降低道路拥挤和污染。家庭中计算机的进一步渗透将从消费者对娱乐和信息提供产品的需求产生，这些产品包含有配置的计算机和通过一个不透明用户接口隐藏的操作系统。这样的一种产品为普通的SET-TOP盒。

SET-TOP盒为多媒体计算机，它扩展了电视机的使用。普通的SET-TOP盒具有一个外部网络接口模块，它把SET-TOP盒与外部网络和数据提供者连接起来。该外部网络接口模块必须执行多种复杂功能，诸如与一个特定外部网络接口，对该特定外部网络进行调谐，解调，差错校正，视频解扰，MPEG时钟恢复，和加密与解密。因此，该外部网络接口模块是SET-TOP盒的一个相对昂贵的部件。这种花费是必要的，即使在家中只有一台电视机也是如此。然而，多数家庭拥有多台电视机，如果每台电视机都有其自己的SET-TOP盒和相应的网络接口模块，则是一种昂贵部件的重复。

在一网络中的通常的交换中枢具有一种信号再生功能，以便信号可以从一个装置到一交换中枢在网络中被传送一个最大的距离，和再从该交换中枢到另一个装置传送另一最大距离。在网络中的一个复杂的交换中枢拥有一个存储转发或分组路由选择方案，当数据分组被该交换中枢接收时，用于检查所述数据分组的地址，和执行一种交换功能以适当地把所述数据分组转送到它们想要的目的地。然而，这种功能带来了高昂的价格，以致于具有这样一种交换中枢的家庭网络的价格对于典型的房主来说可能是高的，他们将会回避安装这样的家庭网络。

其他典型的昂贵的联网技术，诸如在电话交换中使用的那些技术已被改造用来提供点对点连接。例如，在1995年八月授予Staddard等人的美国专利5,440,554中描述了一种系统，该系统把一种窄带电话交换与一种宽带交换矩阵结合在一起以提供点对点宽带连接。然而。这种方法趋于昂贵并不能提供坚固的多点网络结构。

本发明概述

以上所述和其他的问题将通过本发明来克服。本发明提供了一种用于把各个终端与一网络连接的方法和设备。在本发明的某些实施例中，提供了一种被动交换中枢和直接电路纵横器装置。该被动交换中枢并不具有任何分组路由选择电路，而是仅对其经网络接收和发送的信号进行再生。一个直接电路纵横器为该网络上的两个终端提供了一种选择交换的直接电路，从而有效地旁路交换中枢和网络。

例如，可以在网络接口单元中间利用直接电路的建立将视频数据直接地发送到各SET-TOP电子设备。这样就提供了把网络接口单元与SET-TOP电子设备分开的多种优点，即对于在每个SET-TOP电子设备上的一特定业务，以及在竞争业务提供者之间进行选择的能力等等来说，不会出现网络接口单元的重复。然而，如果通过纵横器的直接电路不能实现，则要获得这些优点而不损失图象质量恐怕是不可能的，因为例如基于以太网的廉价家庭网络将有可能引入不能接受的抖动。直接电路纵横器在网络接口单元和SET-TOP电子设备之间提供直接电路，如同它们被物理地彼此靠近地设置在一起并通过一个总线连接，就象普通的SET-TOP盒一样。

当其他数据被送到一个直接连接的网络接口单元，但其不是为直接连接的SET-TOP电子设备设计的时，这些数据可由该SET-TOP电子设备重新发送回网络作为一个整体通到所述交换中枢。这样做除了直接把视频数据传送到SET-TOP电子设备外，还免除了对为建立把数据引入网络的功能的复杂的交换设备的需要。

通过下面参考附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其他方面，特性和优点将会变得更清楚。

附图的简要描述