專利名稱：用于聲音電話機的集線裝置以及局域網(wǎng)通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過局域網(wǎng)(LAN)接口收容聲音電話機等設(shè)備的聲音電話機用集線裝置與LAN中的通信方法。
目前，一般在一個辦公機構(gòu)內(nèi)部的通信中，聲音電話機的收容通過PBX(Private Branch Exchange，內(nèi)部交換機)來進行，而數(shù)據(jù)通信則通過LAN來進行，兩者是獨立的。特別是近年來，隨著個人計算機(以下簡稱PC)等價格的降低及性能的提高，PC已經(jīng)普及開來，幾乎可與聲音電話機相提并論。隨著這種情況的出現(xiàn)，人們希望公司內(nèi)部的通信系統(tǒng)能夠成為LAN與聲音電話機都能加入的環(huán)境。
但是，在現(xiàn)有的公司內(nèi)部通信中，存在以下的問題。
雖然通過將聲音電話機收容在LAN中可以統(tǒng)一構(gòu)成公司內(nèi)部的底層結(jié)構(gòu)，但作為“聲音”特有的性質(zhì)即周期性和實時性與主要是在LAN上進行的數(shù)據(jù)通信的突發(fā)性及高可靠性的性質(zhì)正好相反，統(tǒng)一起來非常困難。結(jié)果，在公司內(nèi)部需要設(shè)置PBX設(shè)備和LAN的有關(guān)設(shè)備，還需要與此相關(guān)的2個系統(tǒng)的配線。
本發(fā)明的目的在于將公司內(nèi)部的通信底層結(jié)構(gòu)統(tǒng)一到LAN中，無需PBX即可實現(xiàn)聲音電話機的收容。
為解決上述問題，本申請中的第1發(fā)明為一種用于聲音電話機的集線裝置，該集線裝置設(shè)置在包括以下裝置的LAN中對收容的多個接口進行切換連接的LAN交換裝置以及分別通過上述的接口與上述的LAN交換裝置相連接、并且收容通過LAN進行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備的多個LAN集線裝置；該集線裝置的構(gòu)成如下。
作為第1發(fā)明的TLA具有與上述的LAN交換裝置相連接的LAN接口、以及和與上述的設(shè)備類型并列設(shè)置的1臺或多臺聲音電話機相連接的1組或多組聲音電話機接口。另外，該TLA具有將從上述的1臺或多臺聲音電話機收到和發(fā)送給它們的聲音數(shù)據(jù)變換成具有固定長度的MAC幀、以及只將上述的MAC幀化的聲音數(shù)據(jù)中繼給上述的LAN接口一側(cè)的功能。
本中請中的第2發(fā)明是在第1發(fā)明的TLA中設(shè)有與和上述的LAN交換裝置相連接的LAN接口不同的、在裝置自身內(nèi)部的CPU和上述LAN集線裝置之間實現(xiàn)發(fā)送和接收的第2LAN接口。
第3發(fā)明是第1發(fā)明的TLA具有把模擬用戶的線路信號變換成TCP/IP中的呼叫控制協(xié)議的功能，并且具有收容模擬用戶終端的構(gòu)成。
第4發(fā)明是上述的第1發(fā)明的TLA中設(shè)有與和上述的LAN交換裝置相連接的LAN接口不同的、對裝置自身內(nèi)部的CPU進行發(fā)送和接收的第2LAN接口；并且具有執(zhí)行TCP/IP呼叫控制順序以及將從收容的上述多臺聲音電話機收到的聲音數(shù)據(jù)變換成TCP/IP數(shù)據(jù)包或者DUP/IP數(shù)據(jù)包的功能以及經(jīng)過上述的笫2LAN接口發(fā)送和接收這些TCP/IP數(shù)據(jù)包或者DUP/IP數(shù)據(jù)包的功能。
第5發(fā)明是第4發(fā)明的TLA中的上述的第2LAN接口上連接有把該第2LAN接口與LAN外部或者上述LAN集線裝置選擇連接的路由器。
第6發(fā)明是一種LAN的通信方法，所述LAN包括收容著進行數(shù)據(jù)通信的多個LAN集線裝置；如第1發(fā)明所述的多個TLA；以及在具有多個端口的上述的多個LAN集線裝置和上述的多個TLA之間進行切換連接的LAN交換裝置；上述LAN通信方法如下。
即，對收容在上述TLA中的一臺或多臺聲音電話機進行的呼叫控制，由收容在上述LAN集線裝置中的個人計算機或者工作站來執(zhí)行。
第7發(fā)明是在第6發(fā)明中所述的LAN通信方法中，當從被呼叫側(cè)的上述計算機或者工作站沒有收到應(yīng)答時，使用該被呼叫側(cè)的聲音電話機接口的控制信道信號來發(fā)出呼叫到達通知以及檢測應(yīng)答。
第8發(fā)明是一種LAN的通信方法，所述LAN中設(shè)有如第1發(fā)明中所述的多個TLS；收容著通過上述LAN進行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備的多個LAN集線裝置；以及具有多個端口的上述LAN的交換裝置；上述LAN通信方法如下。
即，與在上述的聲音電話機用集線裝置之間進行的聲音電話機通信有關(guān)的聲音數(shù)據(jù)包的路由選擇，由根據(jù)上述數(shù)據(jù)包設(shè)定的上述MAC幀中的MAC地址進行的上述LAN的交換裝置的切換操作來進行。
第9發(fā)明是一種LAN的通信方法，所述LAN中設(shè)有收容著進行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備的多個LAN集線裝置；如第1發(fā)明中所述的多個TLA；以及具有多個端口、在上述的多個LAN集線裝置和上述的多個聲音電話機用集線裝置之間進行切換連接的LAN交換裝置；上述的LAN通信方法如下。
即，MAC幀中的數(shù)據(jù)部分適用具有吸收聲音數(shù)據(jù)包的到達時間變化的功能的幀，聲音電話機送出和收到的聲音數(shù)據(jù)被進行數(shù)據(jù)包化以后再在LAN上傳送。
采用上述第1發(fā)明的話，由于TLA的構(gòu)成如上所述，從收容在TLA中的聲音電話機收到的和發(fā)送給它們的聲音數(shù)據(jù)被變換成MAC幀后中繼給LAN接口，并通過該LAN接口加到LAN交換裝置上。通過LAN交換裝置的切換連接，其聲音數(shù)據(jù)可通過其他TLA送到其他聲音電話機上。
采用第2發(fā)明的話，由于在第1發(fā)明的TLA中設(shè)有與和上述的LAN交換裝置相連接的LAN接口不同的、在裝置自身內(nèi)部的CPU和上述LAN集線裝置之間實現(xiàn)發(fā)送和接收的第2LAN接口，故可以象第6發(fā)明中那樣，由收容在LAN集線裝置中的個人計算機或者工作站來實現(xiàn)對于收容在TLA中的聲音電話機進行的呼叫控制。
采用第3發(fā)明的話，TLA把普通聲音電話機送出的模擬用戶線路信號變換成TCP/IP中的呼叫控制協(xié)議。即，不用個人計算機或者工作站進行呼叫控制，在TLA一側(cè)也能進行與電話機的呼叫控制。
采用第4及笫5發(fā)明的話，由于TLA把從聲音電話機收到的聲音數(shù)據(jù)變換成TCP/IP數(shù)據(jù)包或者DUP/IP數(shù)據(jù)包，以及經(jīng)過上述的第2LAN接口發(fā)送和接收這些TCP/IP數(shù)據(jù)包或者DUP/IP數(shù)據(jù)包，因此，從聲音電話機經(jīng)過路由器可以與LAN外部的網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送和接收。
采用第6發(fā)明的話，對收容在上述TLA中的一臺或多臺聲音電話機進行的呼叫控制，由收容在上述LAN集線裝置中的個人計算機或者工作站來執(zhí)行。
采用第7發(fā)明的話，在第6發(fā)明中所述的LAN通信方法中，當從被呼叫側(cè)的上述計算機或者工作站沒有收到應(yīng)答時，使用該被呼叫側(cè)的聲音電話機接口的控制信道信號來發(fā)出呼叫到達通知以及檢測應(yīng)答。
采用第8發(fā)明的話，與TLA之間進行的聲音電話機通信有關(guān)的聲音數(shù)據(jù)包的路由選擇，根據(jù)上述數(shù)據(jù)包設(shè)定的上述MAC幀中的MAC地址通過上述LAN的交換裝置的切換操作來進行。
采用第9發(fā)明的話，MAC幀中的數(shù)據(jù)部分適用具有吸收聲音數(shù)據(jù)包的到達時間變化的功能的幀，聲音電話機送出和收到的聲音數(shù)據(jù)被進行數(shù)據(jù)包化以后再在LAN上傳送。這樣，上面提到的問題就可以解決。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施例的LAN中的聲音交換系統(tǒng)的構(gòu)成方框圖。
圖2是表示圖1中的TLA30的構(gòu)成的方框圖。
圖3是用于說明圖1中所采用的MAC幀格式的示意圖。
圖4是表示圖1的操作順序的示意圖。
圖5是作為本發(fā)明的第2實施例的LAN通信方法的順序圖。
圖6是作為本發(fā)明的第3實施例的TLA的構(gòu)成方框圖。
圖7是表示圖1的一個變形例的示意圖。
圖8是表示附加有功能的TLA的方框圖。
圖1是表示本發(fā)明的第1實施例的LAN中的聲音交換系統(tǒng)的構(gòu)成方框圖。
該LAN中的聲音交換系統(tǒng)包括多個作為信息處理類設(shè)備的個人計算機(PC)1、2、3、4；與它們對應(yīng)地設(shè)置的聲音電話機5、6、7、8；收容這些個人計算機1～4的2臺LAN集線器10、20；已經(jīng)收容上述聲音電話機5、6、7、8的2臺TLA30、40。在某些場合下，LAN集線器收容的是工作站，而不是個人計算機1～4。
個人計算機1、2、3、4具有IEEE802.3LAN接口，如10BASE-T通信端口以及TCP(UDP)/IP通信協(xié)議。各個PC1、2分別通過符合IEEE802.3的LAN接口1a,2a與LAN集線器10相連，PC3、4通過同樣的IEEE802.3的LAN接口3a,4a與LAN集線器20相連。各個聲音電話機5、6、7、8分別具有送話功能和受話功能，但不一定非得具備呼叫控制信息的發(fā)送接收功能。
各個TLA30、40分別具有多組2線式數(shù)字聲音電話機用接口(以下，簡稱為聲音接口)和符合IEEE802.3規(guī)定的2個LAN接口。各個聲音電話機5、6通過TLA30所具有的聲音接口5a、6a分別與TLA30相連，而聲音電話機7、8則分別通過TLA40所具有的聲音接口7a、8a與TLA40相連接。
各個LAN集線器10、20通過符合IEEE802.3規(guī)定的LAN接口10a、20a與LAN交換裝置50相連。
各個TLA30、40均具有的2個LAN接口中的一個30a、40a分別與LAN交換裝置50的一個端口相連。以下，我們將接口30a、40a稱作LAN-SW接口。各個TLA30、40所具有的2個LAN接口中的另一個接口30b、40b為第2LAN接口，分別與各個LAN集線器10、20上的一個端口相連。以下，我們把這些端口30b、40b稱作LAN-HUB接口。
LAN交換裝置50為LAN之間的連接器，具有使用LAN進行的數(shù)據(jù)通信中的幀交換功能，它根據(jù)LAN幀中的MAC地址進行交換切換操作。與該LAN交換裝置50相連的是一個NS裝置51，它們之間的連接通過IEEE802.3規(guī)定的接口51a來進行。
NS裝置51中存貯有LAN中的客戶MAC地址及終端識別號碼等數(shù)據(jù)庫。對于來自LAN中的客戶如PC1～5、LAN10、20,TLA30、40的詢問，NS裝置51具有提供數(shù)據(jù)庫信息的功能。
圖2為表示圖1中的TLA30的構(gòu)成的方框圖。
TLA30具有TLA控制單元30A和接口組件單元30B。
TLA控制單元30A具有與LAN-SW接口30a相連的LANC電路31、與該LANC電路31相連的PF電路32。AAL1電路33連接至PF電路32，HWIF電路34及PLL電路35連接至ALL1電路33。上述PLL電路35的輸出端也連接至HWIF電路34。HWIF電路34與接口組件單元30B之間構(gòu)成輸入輸出關(guān)系。TLA控制單元中還設(shè)有CPU36和LAN電路板37。CPU36具有控制LANC電路31、PF電路32、AAL1電路33、HWIF電路34及LAN電路板37的構(gòu)成。LAN電路板37與LAN-HUB接口30b相連接。另一方面，在接口組件單元30B中設(shè)有TI電路38。TI電路38連接至HWIF電路34上，同時，該TI電路38還通過線路對應(yīng)單元39與聲音接口35a相連接。接口組件單元30B中收容著除聲音電話機5以外的多個電話機。因此，雖然圖2中有所省略，TI電路38和線路對應(yīng)單元39是與上述的多個電話機對應(yīng)地設(shè)置的。各TI電路38也受CPU36的控制。TLA40的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與TLA30相同。
圖3為用于說明圖1中使用的MAC幀格式的示意圖。
在本實施例中，采用了MAC(Media Access Control)幀作為幀格式。如圖3所示，MAC幀由前序部(PA)、SFD(Start FrameDelimiter，起始幀分界符)、硬件DA(Destination Address，終點地址)、硬件SA(Source Address，源地址)、ETYPE、數(shù)據(jù)部以及幀檢查序列(FCS)構(gòu)成。在圖1中所示的聲音交換系統(tǒng)中，聲音數(shù)據(jù)被進行數(shù)據(jù)包化處理。聲音數(shù)據(jù)包幀中，MAC幀的數(shù)據(jù)部分適用ATM(Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸模式)·AAL1型(JT1.363)幀。ATM·AAL1型幀由ATM頭部、具有漂移吸收功能的SAPDU-H字段以及聲音數(shù)據(jù)段構(gòu)成。下面一邊參考圖3，一邊描述TLA30內(nèi)各部分的功能。
LANC電路31是產(chǎn)生和分解MAC幀的電路。LAN電路板37構(gòu)成用于與其他PC等進行控制信息通信的IEEE802.3LAN接口。PF電路32用于在從LANC電路31中接收到的MAC幀中去除MAC地址，取出圖3中的ATM·AAL1型幀，并把它加到AAL1電路33上。另外，PF電路32具有在AAL1電路33中經(jīng)編輯的ATM·AAL1型幀上加上CPU36指定的MAC地址、發(fā)送數(shù)據(jù)的長度和控制位(CTL)之后送至LANC電路33中的功能。
AAL1電路33將從接口組件單元30B以時分復(fù)用方式接收到的聲音數(shù)據(jù)變換成ATM·AAL1型幀，然后送至PF電路32；同時，將從PF電路接收到的ATM·AAL1型數(shù)據(jù)包變換成時分復(fù)用接口，并送至接口組件單元30B。AAL1電路33具有吸收由非同步接口引起的聲音數(shù)據(jù)包到達時間差(亦即所謂的“漂移”)的功能。
HWIF電路34為了與接口組件單元30B之間進行對接，使用PLL電路35產(chǎn)生用于進行時分復(fù)用傳輸?shù)耐叫盘枺⑴c接口組件單元30B以時分復(fù)用方式進行聲音和控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。另外，HWIF電路34保持從CPU36下載的數(shù)據(jù)，對于聲音電話機送出無聲模式、保持或者音調(diào)振鈴等信號；同時，還具有對于從PC接收到的下載數(shù)據(jù)進行PAD調(diào)制的功能。接口組件單元30B中的TI電路38根據(jù)來自HWIF電路34的同步信號進行線路的幀格式變換，并且以時分復(fù)用方式與該HWIF電路34進行聲音和控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
圖4是圖1中的操作順序圖，圖中示出了發(fā)送方向和處理期間，其中發(fā)送方向上還加上了圖1中的接口號碼。下面，一邊參照圖4，一邊說明從與PC1并列設(shè)置的聲音電話機5至與PC4并列設(shè)置的聲音電話機8進行發(fā)送、通話及掛斷時的操作。這里，各TLA30、40的LAN-SW接口30b、40b和LAN-SW接口30A、40A上分別加上的MAC地址，各TLA30、40中收容的聲音電話機通過圖3中的ATM頭部內(nèi)的VPI/VCI號碼或者該圖的CTL位中使用的電話機號碼來確定。PC或者工作站1～4以及NS裝置51上也分別加上了無需其他特別條件的MAC地址。另外，在本實施例中，圖4中所示的接口5A、30A、40A和8A以外的接口上的通信使用(比分說)TCP/IP通信協(xié)議。
首先進行用于通信的呼叫控制。
聲音電話機5的用戶從PC1向NS裝置51詢問PC4的信息(包括PC4的MAC地址、IP地址)和電話機8的信息(包括TLA40的LAN-HUB接口40B以及LAN-SW接口40A的MAC地址、聲音電話機8的號碼)，并取得這些信息(圖4中的A)。進行上述詢問使用的是與LAN集線器10和LAN交換裝置50相連接的接口1A、10A和51A。
受到上述信息的PC1經(jīng)接口1A、10A、20A和40A向PC4送出呼叫設(shè)定請求(SET-UP)信息。該呼叫設(shè)定請求信息中含有TLA30的LAN-SW接口30A的MAC地址和聲音電話機5的號碼。
PC4在收到上述的呼叫設(shè)定請求SET-UP信息之后，將其作為來呼請求處理，使用與呼叫設(shè)定請求順序相反的接口40A、20A、10A和1A發(fā)出“正在呼出”信息(ALERT)。當PC4檢測到用戶通過鍵盤輸入等方式進行的應(yīng)答時，即向PC1送出應(yīng)答(CONN)信息。在這次發(fā)送中，使用的是與正在呼出信息相同的接口4A、20A、10A和1A。另外，PC4為了給從聲音電話機8→聲音電話機5的方向上的聲音數(shù)據(jù)選定路由，還把聲音電話機8的號碼信息、TLA30的MAC地址以及聲音電話機的號碼信息發(fā)送到TLA40的LAN-HUB接口40B上。這次發(fā)送由于是通過LAN交換裝置50和LAN集線器20進行的，故使用的是接口4A、20A和40B。上述的信息通過TLA40內(nèi)的LAN電路板37送給CPU36。
TLA40在收到上述信息后，在與聲音電話機8的號碼向?qū)?yīng)的聲音數(shù)據(jù)上加上TLA30的LAN-SW接口30A的MAC地址和聲音電話機5的號碼，然后，以圖3所示的格式經(jīng)LAN-SW接口40A向LAN交換裝置50送出。
另一方面，在收到來自PC4的應(yīng)答之后，PC1把用于給從聲音電話機5→聲音電話機8的方向上的聲音數(shù)據(jù)選定路由的聲音電話機5的號碼信息、TLA40的MAC地址以及聲音電話機8的號碼信息經(jīng)過接口1A和LAN集線器10送到TLA30的LAN-HUB接口30B上。這些信息經(jīng)過TLA30內(nèi)的LAN電路板37加到CPU36上。
TLA30在收到上述信息之后，在與聲音電話機5的號碼相對應(yīng)的聲音數(shù)據(jù)上加上TLA40的LAN-SW接口40A的MAC地址以及聲音電話機8的號碼，然后用圖3中所示的格式向LAN交換裝置50送出。(圖4中的B)。
這樣，聲音數(shù)據(jù)包經(jīng)過接口5A、30A、40A和8A的路由選擇就完成了，聲音電話機5和聲音電話機8之間就進入了通話狀態(tài)(圖4中的C)。
聲音電話機5的用戶想結(jié)束通話時，從PC1將掛斷(DISC)信息經(jīng)接口1A、10A、20A和4A送給PC4。同時，向TLA30發(fā)出釋放連接的指示。對TLA30發(fā)出的指示經(jīng)過接口1A、10A加至LAN交換裝置50，再從該LAN交換裝置50經(jīng)過接口10A、30B送至TLA30。
TLA30在接收到釋放連接的指示之后，停止發(fā)送與聲音電話機8的號碼相對應(yīng)的聲音數(shù)據(jù)包；且在聲音電話機8的下行聲音數(shù)據(jù)中，由TLA30中的HWIF電路34送出無聲模式。另一方面，收到掛斷信息的PC4向TLA40發(fā)出釋放連接的指示。以后的操作與TLA30相同(圖4中的D)。
下面描述聲音數(shù)據(jù)幀(信道中的數(shù)據(jù))的構(gòu)成。
圖2中所示的與LAN集線器進行對接的接口組件單元30B與大量聲音電話機(比方說，32條線路)連接，這些線路上的幀格式具有B1信道和D信道。聲音數(shù)據(jù)通過B1信道、其他控制信息通過D信道進行發(fā)送和接收。接口組件單元30B中的TL電路38在來自HWIF電路34的同步信號的作用下，進行線路上的幀格式和時分復(fù)用接口(以下稱“高速路”)變換。
根據(jù)CPU36的指示，HWIF電路34對于下行聲音信道可選擇進行與AAL1的中繼或者送出無聲模式、保持、振鈴音調(diào)數(shù)據(jù)。AAL1電路33將30B經(jīng)過HWIF電路34送來的聲音數(shù)據(jù)變換成ATM·AAL1幀(JT-1.363)。這時的變換中要進行非同步網(wǎng)中聲音數(shù)據(jù)包的到達時間差的變動。在AAL1電路單元33中進行數(shù)據(jù)包化處理的是圖3中作為(ⅰ)表出的范圍。
PF電路32根據(jù)來自CPU36的指示，在AAL1電路33中經(jīng)過數(shù)據(jù)包處理的聲音數(shù)據(jù)上加上呼叫發(fā)生時指定的IEEE802.3的MAC幀的DA、SA、ETYPE和CTL位，然后向LANC電路31送出。圖3中(ⅱ)所示的范圍是在PF電路32中進行數(shù)據(jù)包化的范圍。LANC電路31在此基礎(chǔ)上再加上PA、SFD、FCS，進行如圖3中的(ⅲ)所示的完全的IEEE802.3MAC幀化后，向LAN交換裝置50送出。
綜上所述，本發(fā)明的第1實施例具有如下的優(yōu)點。
(1)在包含LAN交換裝置50和收容PC1～4或工作站等設(shè)備的LAN集線器10、20的LAN中，通過添加TLA30、40，就可以不需PBX便能進行聲音通信。
(2)與呼叫控制有關(guān)的信息由PC1～4進行控制，故聲音電話機5～8中無需送出選擇信號用的10個數(shù)字鍵，電話機的構(gòu)成可以非常單純。
(3)LAN中經(jīng)數(shù)據(jù)包化后再發(fā)送的聲音數(shù)據(jù)包幀，采用的是分配給MAC幀的數(shù)據(jù)部的、圖3中所示的ATM·AAL1型幀構(gòu)成。因此，與用(比方說)UDP/IP幀進行分配的情況相比，聲音數(shù)據(jù)包的內(nèi)務(wù)操作較少，吞吐量能得到提高。同時，協(xié)議處理比較容易，因進行數(shù)據(jù)包化處理而產(chǎn)生的延遲時間比較少。另外，裝置外的路由選擇無需路由器來處理，同時，可以由LAN交換裝置50來進行MAC幀級別上的處理，這樣，路由選擇所需的延遲時間可以減少，在聲音通信中特別成問題的由延遲引起的聲音質(zhì)量的劣化可以減少。
另外，分配給MAC幀數(shù)據(jù)部的聲音幀吸收了由ATM·AAL1產(chǎn)生的變動，從而能夠吸收LAN交換裝置50云集狀態(tài)下聲音數(shù)據(jù)包的到達時間的變化，保證在LAN在進行自然的對話。
(4)由于具備與LAN-HUB接口40B相獨立的LAN-SW接口40A，與其他PC或工作站的數(shù)據(jù)不會發(fā)生沖突，因此，每個裝置上聲音電話機的收容數(shù)量可以很容易地計算出來。舉例來說，當全部都是雙重10BASE-T時線路的運行吞吐量如為6.144Mb/s的話，聲音數(shù)據(jù)每個信道為64Kb/s時一個接口可以保證能收容94條線路。
(5)通過增設(shè)收容在LAN交換裝置50中的TLA30、40...可以簡單地適應(yīng)大容量化的需要，規(guī)模擴展相對于對收容線路的最大容量有限制的PBX而言也是容易實現(xiàn)的。
第2實施例圖5是作為本發(fā)明的第2實施例的LAN通信方法的順序圖。
在第1實施例中，存在著如PC4的電源關(guān)斷時就不能呼叫聲音電話機8的問題。即，在上述的第1實施例中，與聲音電話機之間的通信有關(guān)的呼叫控制由PC1、4來進行，如呼入方的PC4的電源是關(guān)斷狀態(tài)，呼叫將無法進行。本發(fā)明的第2個實施例是一種對上述問題進行改進的LAN通信方法。
圖5中與表示第1實施例的圖4不同的只是(B2)所表示的部分，其他的(A)、(B)、(C)所表示的部分與第1實施例相同。下面將只對(B2)的部分進行描述。另外，只要沒有特別的表示，下面所說的“信息”是指與第1實施例相同的內(nèi)容。
PC1通過圖5中(A)所示的順序接收到聲音電話機8的信息后，向PC4發(fā)出呼叫設(shè)定請求(SET-UP)信息，同時啟動一個軟件定時器(連接等待定時器)T0。PC4的電源關(guān)斷時，對于呼叫設(shè)定請求將沒有應(yīng)答(ALERT、CONN)返回。T0發(fā)生超時(T·O)時，PC1向TLA40送出呼叫設(shè)定請求(HS-SET-UP)。送出的信息中包括TLA40的LAN-SW接口40A的MAC地址、聲音電話機5的號碼、被呼入的聲音電話機8的號碼以及PC的LAN中所必需的地址(MAC·IP等)，經(jīng)接口1A、10A、20A送到LAN集線器20，再通過接口40B送至LAN40上。
TLA40在收到呼叫設(shè)定請求(HS-SET-UP)以后，將其識別為至聲音電話機8的入呼，并通過聲音接口8A的下行信道向聲音電話機8送出振鈴鳴響信號。同時，給PC1送回一個正在呼叫信號(HS-ALERT)，也就是說，告知其正在呼叫聲音電話機8。這個信息的回送通過接口40B、LAN集線器20以及接口20A、10A、1A來進行。
另一方面，聲音電話機8在收到振鈴鳴響信號以后，鳴響振鈴，通知用戶有呼叫來到。聲音電話機8的用戶摘機時，聲音電話機8經(jīng)過聲音接口8A的上行控制信道通知TLA40用戶已摘機。
TLA40檢測出聲音電話機8已摘機后，向PC1送出應(yīng)答(HS-CONN)信息，并在與聲音電話機8的號碼對應(yīng)的聲音數(shù)據(jù)上加上TLA30的LAN-SW接口30A的MAC地址和聲音電話機5的號碼之后，以圖3中所示的格式向LAN交換裝置50送出。
另一方面，PC1在收到應(yīng)答信息之后，把用于為聲音電話機5→聲音電話機8的方向上的聲音數(shù)據(jù)選擇路由的聲音電話機5的號碼、TLA40的MAC地址以及聲音電話機8的號碼等信息向TLA30的LAN-HUB接口30B送出。
TLA30在收到這些信息后，在與聲音電話機5的號碼對應(yīng)的聲音數(shù)據(jù)上加上TLA40的LAN-SW接口40A的MAC地址和聲音電話機8的號碼，然后按圖3中所示的格式向LAN交換裝置50送出。
綜上所述，在上面的第2實施例中，由于即使被叫方的PC電源出于關(guān)斷狀態(tài)也能使用被叫方的聲音電話機接口8A的控制信道通知有呼叫到達，并且能檢測出應(yīng)答，因此它既具有與第1實施例相同的優(yōu)點，同時即使PC的電源被關(guān)斷時也能對聲音電話機8等進行呼叫，無論何時均能進行聲音通信。
第3實施例圖6是作為本發(fā)明的第3實施例的TLA的構(gòu)成方框圖。
在上面的第1和第2實施例中，聲音電話機雖然可以采取不需要10個數(shù)字鍵的簡易結(jié)構(gòu)，但是卻不能收容一般的模擬用戶電話。這里的第3實施例能將一般的模擬電話收容在LAN中。
這里的TLA具有與圖2相同的TLA控制單元和與圖2不同的接口組件60。
從接口組件60至外部的接口為一般模擬用戶的線路接口，目前普及的一般模擬電話機、G3傳真機等終端均可以與這種接口相連接。
接口組件60具有對于交換機中的模擬用戶線路而言必要的所謂BORSCHT功能，進行加電、振鈴、撥號脈沖(PB/DP)監(jiān)視等操作。接口組件60與TLA控制單元30A中的CPU36之間進行選擇信號接收結(jié)果等與呼叫控制有關(guān)的信息的接收和發(fā)送。CPU36將與接口組件60之間接收和發(fā)送的、與呼叫控制有關(guān)的信息變換成TCP/IP等的LAN上的呼叫控制順序(與第1實施例相同)。這樣，接口組件60和CPU36就構(gòu)成了具有將與模擬用戶線路的呼叫控制相關(guān)的信號(如摘機信號、撥號信號、振鈴信號及掛機信號等)變換成LAN中的呼叫控制協(xié)議的功能的裝置。亦即，CPU36具有與上面的第1和第2實施例中所述的PC1～4的功能相同的功能。
因此，在本發(fā)明的這個第3實施例中，在LAN中的聲音電話機中可以收容一般的模擬用戶，還可以收容通用終端、模擬電話、G3傳真等。
第4實施例相對于圖2或圖6中所示的TLA30、40而言，第4實施例中的TLA中增加了將來自被收容的多個聲音電話機的聲音數(shù)據(jù)變換成UDP/IP(或者TCP/IP)數(shù)據(jù)包的功能和經(jīng)過LAN-HUB接口30B、40B對這些數(shù)據(jù)包進行發(fā)送和接收的功能。
具備這樣的功能時，可以由(比方說)TLA30中的TLA控制單元30A進行把從接口組件30B或者60得到的聲音數(shù)據(jù)變換成UDP/IP(或者TCP/IP)數(shù)據(jù)包的處理。與呼叫控制有關(guān)的信息用TCP/IP通信協(xié)議進行發(fā)送和接收。該處理中得到的UDP/IP(或者TCP/IP)數(shù)據(jù)包送至LAN-HUB接口30B。該LAN-HUB接口30B上如果接有路由器的話，數(shù)據(jù)包就通過該路由器送至外部網(wǎng)絡(luò)。
綜上所述，在上面的第4實施例中，由于在LAN-HUB接口上連接了能通過路由器等的IP地址進行路由選擇的裝置，因此可以經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)(如因特網(wǎng))與LAN中的聲音電話機5～8進行通信。
另外，本發(fā)明并不限于上述的實施例，還可以作出種種變形。這些變形例可以有(比方說)下面的幾種。
(1)在圖1中的聲音交換系統(tǒng)中，NS裝置51是連接至LAN交換裝置50的。實際上，與LAN集線器10、20任意連接的話，也是可以適用的。
(2)圖1中的NS裝置51可以內(nèi)蕆在TLA30、40中。
(3)上述的各個TLA30、40和各LAN集線器10、20都是由單獨的裝置構(gòu)成的，實際上，用將TLA30及LAN集線器10、TLA40及LAN集線器20加以內(nèi)蕆而形成的一體化裝置來構(gòu)成也是可以的。
圖7中示出的圖1的一個變形例，它示出的是把TLA40和LAN集線器20一體化而構(gòu)成的裝置。這樣一來，可以使一體化裝置和與之相對的個人計算機(PC)4以及聲音電話機(TEL)8之間的配線單純化。構(gòu)成一對的聲音電話機和PC通過一根標準的8芯電纜就可以和設(shè)在一體化裝置上的連接器(如RJ-45)實現(xiàn)連接，非常單純化。8根芯中有6根用于通信。
另外，該一體化裝置在無聲音電話機與之相接的狀態(tài)下，可以作為單純的LAN集線器來使用。
(4)在上面的描述中，LAN中收容了多個TLA30、40，實際上，即使在LAN只設(shè)置唯一的一個TLA，也能得到與上述的實施例相同的效果。此時，一個TLA的LAN-SW接口被以折返連接的方式加以使用(無需LAN交換裝置50)。
(5)圖8是增加了功能的TLA的方框圖。
除了第4實施例中所述的功能外，還可以給TLA進一步增加聲音壓縮功能和傳真收發(fā)功能，使之更有效地加以利用。圖8中，TLA30的LAN-HUB接口側(cè)的輸入輸出部分中，設(shè)有傳真調(diào)制解調(diào)單元70和聲音壓縮單元80。傳真調(diào)制解調(diào)單元70具有在模擬和數(shù)字之間進行變換的構(gòu)成，可以通過路由器與G3傳真機等外部網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送和接收。
聲音壓縮單元80具有對聲音數(shù)據(jù)進行壓縮的功能，具有最大為(比方說)8kb/s的最大壓縮率。通過設(shè)置聲音壓縮單元80，可以與外部網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)送和接收經(jīng)壓縮了的聲音數(shù)據(jù)。
如上詳述，采用上述第1發(fā)明的話，可以在無需PBX等設(shè)備的LAN中進行聲音通信。
采用第2發(fā)明的話，可以簡化聲音電話機的構(gòu)造。因此，就不會與其他個人計算機或工作站發(fā)生沖突，每個裝置所收容的聲音電話機數(shù)也能容易地計算出來。
采用第3發(fā)明的話，可以收容一般的模擬用戶終端。因此，也就能收容與模擬用戶接口相連接的G3傳真機等裝置。
采用第4及第5發(fā)明的話，就能與LAN外部進行聲音通信。
采用第6發(fā)明的話，可以簡化聲音電話機的構(gòu)造。
采用第7發(fā)明的話，即使在進行被呼叫方的呼叫控制的個人計算機或者工作站的電源被關(guān)斷時，也能進行聲音通信。
采用第8發(fā)明的話，與對收容線路的最大容量有限制的PBX比較而言，可以簡單地適應(yīng)于大容量化。
采用第9發(fā)明的話，與采用(比方說)UDP/IP幀進行分配的情況相比，協(xié)議處理比較容易，進行數(shù)據(jù)包化處理而引起的延遲時間也少。另外，裝置外的路由選擇可以不用路由器來處理，而是由LAN交換裝置在MAC幀級別上的處理來完成，路由選擇所引起的延遲時間較少，聲音通信中特有的問題即由延遲引起的聲音質(zhì)量的劣化也少。此外，還能吸收LAN交換裝置云集時聲音數(shù)據(jù)包的到達時間的變動，保證在LAN中能進行自然的對話。
權(quán)利要求
1．一種用于聲音電話機的集線裝置，其特征在于該集線裝置設(shè)置在包括以下裝置的LAN中對收容的多個接口進行切換連接的LAN交換裝置以及分別通過上述的接口與上述的LAN交換裝置相連接、并且收容通過LAN進行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備的多個LAN集線裝置；該集線裝置設(shè)有與上述的LAN交換裝置相連接相連接的LAN接口、以及和與上述的設(shè)備類型并列設(shè)置的1臺或多臺聲音電話機相連接的1組或多組聲音電話機接口；并且具有將從上述的1臺或多臺聲音電話機收到和發(fā)送給它們的聲音數(shù)據(jù)變換成具有固定長度的MAC幀、以及只將上述的MAC幀化的聲音數(shù)據(jù)中繼給上述的LAN接口一側(cè)的功能。
2．如權(quán)利要求1所述用于聲音電話機的集線裝置，其特征在于設(shè)有與和上述的LAN交換裝置相連接的LAN接口不同的、在裝置內(nèi)部的CPU和上述LAN集線裝置之間實現(xiàn)發(fā)送和接收的第2LAN接口。
3．如權(quán)利要求1所述用于聲音電話機的集線裝置，其特征在于，上述裝置具有把模擬用戶的線路信號變換成TCP/IP中的呼叫控制協(xié)議的功能，并且具有收容模擬用戶終端的構(gòu)成。
4．如權(quán)利要求1所述用于聲音電話機的集線裝置，其特征在于，該集線裝置設(shè)有與和上述的LAN交換裝置相連接的LAN接口不同的、對裝置自身內(nèi)部的CPU進行發(fā)送和接收的第2LAN接口；并且具有將從收容的上述多臺聲音電話機收到的聲音數(shù)據(jù)變換成TCP/IP數(shù)據(jù)包或者DUP/IP數(shù)據(jù)包的功能以及經(jīng)過上述的第2LAN接口發(fā)送和接收這些TCP/IP數(shù)據(jù)包或者DUP/IP數(shù)據(jù)包的功能。
5．如權(quán)利要求4所述用于聲音電話機的集線裝置，其特征在于，上述的第2LAN接口上連接有把該第2LAN接口與LAN外部或者上述LAN集線裝置選擇連接的路由器。
6．一種LAN通信方法，所述LAN包括收容著進行數(shù)據(jù)通信的多個LAN集線裝置；如權(quán)利要求1所述的多個聲音電話機用集線裝置；以及在具有多個端口的上述的多個LAN集線裝置和上述的多個聲音電話機用集線裝置進行切換連接的LAN交換裝置；上述LAN通信方法的特征在于對收容在上述聲音電話機用集線裝置中的一臺或多臺聲音電話機進行的呼叫控制，由收容在上述LAN集線裝置中的個人計算機或者工作站來執(zhí)行。
7．如權(quán)利要求6所述的LAN通信方法，其特征在于當從被呼叫側(cè)的上述計算機或者工作站沒有收到應(yīng)答時，使用該被呼叫側(cè)的聲音電話機接口的控制信道信號來發(fā)出呼叫到達通知以及檢測應(yīng)答。
8．一種LAN通信方法，所述LAN中設(shè)有如權(quán)利要求1所述的多個聲音電話機用集線裝置；收容著通過上述LAN進行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備的多個LAN集線裝置；以及具有多個端口的上述LAN的交換裝置；上述LAN通信方法的特征在于與在上述的聲音電話機用集線裝置之間進行的聲音電話機通信有關(guān)的聲音數(shù)據(jù)包的路由選擇，由根據(jù)上述數(shù)據(jù)包設(shè)定的上述MAC幀中的MAC地址進行的上述LAN的交換裝置的切換操作來進行。
9．一種LAN通信方法，所述LAN中設(shè)有收容著進行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備的多個LAN集線裝置；如權(quán)利要求1所述的多個聲音電話機用集線裝置；以及具有多個端口、在上述的多個LAN集線裝置和上述的多個聲音電話機用集線裝置之間進行切換連接的LAN交換裝置；上述LAN通信方法的特征在于MAC幀中的數(shù)據(jù)部分適用具有吸收聲音數(shù)據(jù)包的到達時間變化的功能的幀，聲音電話機送出和收到的聲音數(shù)據(jù)被進行數(shù)據(jù)包化以后再在LAN上傳送。
全文摘要
本發(fā)明將聲音電話機收容在LAN中。在從(比方說)聲音電話機5向聲音電話機8進行通信時,在與它們并列設(shè)置的個人計算機1和個人計算機4之間通過LAN集線器10、LAN交換裝置50和LAN集線器20進行信息交換和呼叫控制。各個電話機5、8的聲音數(shù)據(jù)由TLS30、40分別在MAC幀中的數(shù)據(jù)部分中進行數(shù)據(jù)包化,且中繼至LAN－SW接口30a、40a。接口30a、40a上的數(shù)據(jù)部分適用具有變化吸收功能的幀。根據(jù)MAC幀的MAC地址被進行數(shù)據(jù)包化的各聲音數(shù)據(jù)通過LAN交換裝置50、TLA40、30分別送到電話機8、5上。
文檔編號H04M3/00GK1231788SQ97198216
公開日1999年10月13日 申請日期1997年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月24日
發(fā)明者薄葉伸司, 小西友和, 關(guān)根芳則 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社