专利名称：通信网络的制作方法
技术领域：
本发明是关于通信网络，特别是有关为其发送信号协议。
传统上公用电话交换网络(PSTN)包括整个地相互连接的主交换节点和附从于一个或多个主交换节点的地区交换单元。地区交换单元以一对电线连接到每一要求电话服务的地点。
在通过网络建立一呼叫时，一地区交换单元即完成一对合适的电线的连接，并供给一交流电信号使得用户设备产生报警信号。
原先，此报警信号为一种电气机械式振铃或蜂鸣器而后来采用电子音频呼叫器。鉴于此报警信号的本质其他装置例如传真机、应答机和计算机调制解调器全都被适配成响应此被用来操作一电铃的信号。
同样，如已形成的PSTN，所要求的对振铃电流的响应是一线路回路，它使得交换机中一电气机械式继电器动作而切断该振铃电流。现今，虽然开发了某种先进的发送信号的能力(例如数字式双音多频发送而不采用环路切断发送信号)，但每当线路形成回路时PSTN信号发送在所谓的地区环路中仍然保持在十分原始的水平上。
情况就是，来自地区交换单元的大多数电线在很多时间是不用的，这显然是因为任何被加到线路上的振铃电流均将引起会打搅家庭的电话铃振响。
本发明的受让人现在建议扩展PSTN的应用到包含遥测装置和地区环路的其他应用，并相应地开发了在用户连接机构上应用的发送信号协议。
早先的用于在地区环路中处理遥测装置的建议包含在地区交换机和中继线覆盖网络中的附加设备。设置这些设备是很昂贵的。例如，在EP474407中介绍了一种包含专用无铃声的中继线的遥测系统。另外的关于一种专用无铃声的中继装置的揭示例如可参看Shirai等的论文“利用电话线路的远地自动计量器读数和遥控系统”，NEC Research & Development，No.65.，pps 82-92。
1984年11月的国际通信会议(International Conferencc on Communication)上讨论了一类似的系统，见出版的会刊pps 2192-2193的M.Kurachi等的论文“远程通讯的新型遥测应用”。
提供附加的覆盖和重新装备用户可能连通的所有交换机是极为困难和昂贵的操作，而且如果现有的通信网络在整体上如果能无需作重大修改而提供无铃声呼叫服务的话早就会以最小的成本提供许多各种不同的服务了。
按照本发明提出一通信网络包括有多个交换单元(1，3)，每一交换单元由各自的用户线路连接到多个用户设备(4)以提供电话服务，各交换单元(3)均包含提供促使用户设备中各自的报警装置动作的用户报警信号的装置，此网络的特点在于至少一个交换单元(3)有选择地响应经由网络来自至少一个另外的交换单元(1)的信号以将一网络连接连到用户设备以便能在服务提供者与用户设备间进行信号发送而不会使与用户线路作并行电气连接的报警装置动作。
最好，该信号或每一可能的信号均包括一预定频率的信号作用一预定时间周期，在此时间周期内该信号可被加以协调以向被激活的设备提供初步信息。
在一实施例中安排此交换单元来识别对此可能的信号的一环路响应或一音频响应，而信号的协调则被用来向被激活的设备指明要提供何种响应。
现在参照附图仅作为示例地来说明按照本发明的通信网络，在所更附图中
图1表示一典型的通信网络；图2表示一典型的用户设备安排；和图3为一表示信号随时间变化的图形。
参看图1，一典型的PSTN包括多个作完全相互连接的中央交换节点。这些中央交换节点在此以由高速数字信息通路2相连接的二数字主交换单元1(DMSU)表示。
各DMSU起着多个地区交换单元3(图中仅示出一个)的母局的作用。地区交换单元3通过有时被叫做地区环路连接的连接线5对用户设备4提供服务。在实现本发明中此地区环路连接5被假定为作电气连通。但应理解本发明亦可运用于其他类型的地区环路连接。
某些类型的网络管理系统6可响应用户记录系统7来向地区交换台3和/或DMSU1提供有关被允许到任何一个别用户设备4的服务的信息。这种信息(有时称做服务等级(COS)数据)周期地被此网络管理系统6在地区交换台的数据存储器中加以更新。地区交换台3中的控制系统在每次发起或试图发起一呼叫时引用各COS数据来确定是否允许这样一种呼叫或结束。
如至此所叙述的，此网络与许多这种PSTN相类似。但在本发明的网络中，依靠DMSU1处设置的服务访问平台8、9还可提供许多其他服务到用户设备。如图示，服务平台8可被独立的服务提供者10加以访问，而服务访问平台9则组成由PSTN操作人员所提供的服务的部分。
例如，在我们于1994年4月13日提交的共同未决欧洲专利申请No.A24782中描述了遥测设备。遥测服务使得服务提供者10能对用户设备4中的遥测接口进行访问以取得例如煤气、电或水表的读数。
现在也参看图2，用户设备4中，地区环路连接5被连接到适当的网络终端装置21，例如一可插入电话装置的标准插座。网络终端21可包含线路平衡部件和/或开关以使能作集中环路测试。
在大多数用户设备4中，网络终端21将被连接到一电话22或一传真机发射/接收器23，或者也可能连接到两者和其他的设备例如应答机或计算机调制解调器(图中未示出)。
与上述这些响应正常的电话信号发送、亦即由地区环路5提供振铃电流的类型的设备同时，还可安装能利用连接28进行用户计量的遥测接口24。
如上述共同未决专利申请中所述，此遥测接口还能提供借助连接29的家庭遥控目的。这些遥控目的可包含打开和关断供暖系统、控制安全照明灯和类似的开关。
显然，在一服务提供者10利用遥测访问的情况下，由地区环路5提供振铃电流是不能接受的因为这将干扰用户设备4的使用者。而且，如果将遥测接口24安排来响应振铃电流它就会被作许多次不必要的激活，而且如果它通过使线路5形成回路来应答，就会使得振铃电流被消除而使得对用户电话22的服务丢失。
因而，在连通由或通过服务平台8和9发起的呼叫时，安排DMSU1来使地区交换台3建立一“无铃声”呼叫。
在这一情况下，采用带有或不带有线路极性转换的音频发送信号来激活所需的设备。这些信号也可由随后的移频键控(FSK)数据消息来加以补充。这种信号发送，有时被称做“唤醒”信号发送，不会使任何振铃电流响应设备激活所以不致造成对使用者的不恰当的干扰。
本发明的网络提供数种型式的无铃声呼叫，以下的示例将有助于理解。应指出，DMSU1与地区交换台3之间的信号发送被定义为CCITT信号系统No.7(c7)，它采用一额外的嵌入协议，在第一种遥测呼叫中发生下列动作在由服务平台8接收到遥测请求后，DMSU1连同用户设备4的各自的识别号一齐发送一无铃声呼叫“型A”或“型B”请求给地区交换台3。地区交换台3确定与此用户设备4相连的电话线是否具有“摘机”指示，而如果有即拒绝该请求。如果线路5空闲，在由其COS数据检查型A或型B无铃声呼叫被允许时，交换台3打开一前向传送通路以使服务平台8或9能发送唤醒信号至线路5。在返回信号至平台8或9以确认前向通路可利用后，交换台监视线路5上的合适的响应。c7消息协议(呼叫型)将通知交换台3期望来自遥测单元24的是哪一种响应(音频(型A)或环路(B))并相应地发生监控。
例如，如果期望一环路响应，参看图3，平台8或9可发送一500ms期间的经协调的音调。这可以是如图3中所示，例如设定300ms通，100ms断和100ms通。也可能采用另外的协调或调制技术(例如FSK)。如果在音调去除后一短周期结束前未检测到环路，交换台3将给DMSU1发送呼叫失败消息的信号。DMSU1将此消息发送给适当的服务平台。如果在线路5上检测得一环路，即在服务平台8或9与用户设备4之间接通前、后向语言通道。在这种情况中交换台3未分配音调检测设备，任何发自用户设备4的音调均将不为交换台识别。
但如果c7消息指明预期有音调响应，则交换台3将在线路5上在检测周期内安排一音调接收器。在这一情况下服务平台8、9可能以一连续的唤醒音调来指明要求来自遥测接口的音调响应。交换台3按前述方式作出对回答/不回答情况(音调/无音调)的反应。这里应指出的是，来自用户设备4的音调回答不要求线路作成环路，这就使得整个无铃声呼叫的进程能在无需摘机条件存在的情况下发生。
上述每一型式的无铃声呼叫之前可对线路5加以线路极性变换以再次改变用来激活指定设备的信息。如可以理解的，采用不同频率和不同的频率组合可有选择地激活连接到此线路的不同设备。在一种用于识别要求响应装置发生的专门动作或特定地识别要被激活的装置的方法中，在发送唤醒信号之后跟随一利用例如FSK调制的数据包。
对发送唤醒信号的响应可以包括能被用来识别设备响应类型的一双音多频(DTMF)数字。因而，如果响应装置的不同型式要求服务平台8或9提供不同的后续动作，则一种型式可能回答例如说DTMF信号“A”而其它型号可能回答范围“B”至“D”内的DTMF信号。
某些传统的对振铃电流响应的装置也可适配来响应无铃声型呼叫。例如传真机发送接收器23可被安排来响应无铃声呼叫而不是振铃电流以使得线路5可被用于由网络启动电话铃22或者激活传真机23，从而避免了以安排不同装置来响应不同对象所需的多重线路。
c7消息可识别一不一致的装置，例如一消息记录单元26。此消息单元26可以为一电话的部分，被安排来接收文本消息。这样，一能访问网络的服务提供者10即可发送消息给用户。例如一合法用户可安排将广告发送到用户设备的数字显示单元。同样，来自家庭、朋友或服务提供者的消息亦可被保留来例如通知用户，被保存的服务项目已准备好加以收集。
另一网络服务平台9可被安排来给用户设备促动指示器。例如，如果正在采用基于网络的呼叫应答服务，则在接收到针对用户设备4的声音消息后就可安排平台9来使得一指示灯被点亮。在这一情况中，对交换台3的c7消息使得通过网络建立一前向语言/数据通路，以使得能由此服务平台发送带内数据。
因为不期望由指示器单元得到任何回答，交换台3产生一确认通过网络的呼叫通路完成的网络应答状态。
除开遥测、遥控和无铃声传真识别，等待指示的消息等，许多其他装置(示意地以方框27代表)也可被适配来响应无铃声唤醒信号发送而不致对正常电话服务或其他基于通信网络的服务起不良影响，例如家用报警监控25等等。
为免除怀疑，虽然已谈到专用的促成激活的唤醒信号发送，还可采用其他的发送信号安排。在另一示例中，采用其中第一音调为连续的和第二音调被加以协调的双音调信号发送。这就使得可能采用简单的检测安排，在此利用一带通滤波器检测第一信号，此滤波器的输出能开通第二音调通路。这样除第一音调存在外无需任何其他监视而且仅仅需要一单个的频率检测器常行处于联机状态。
如将会认识到的，其他的发送信号变型，例如改变用作激活音调的多频率信号发送中不只一种成分的协调，亦可加以应用而不脱离这里所描述的观点。
为避免怀疑应特别强调，在此实施方案中所给出的任何说明中的地区交换台3无需附加设备亦不会使中继线路超负荷。网络采用在DMSU和地区交换台之间作c7信号发送来响应来自插在DMSU任一级处的服务平台的信息，以避免为无铃声呼叫报警应用独立的中继线。
权利要求
1.一种通信网络，包括以各自的用户线连接到多个用户设备(4)以提供电话服务的多个交换单元(1，3)，各交换单元(3)包含提供用户报警信号来促使用户设备中各自的报警装置运行的装置，该网络的特征是所述通信网络中至少所述交换单元(3)之一有选择地响应通过该网络来自至少一另外的交换单元(1)的信号以将一网络连接连到用户设备以使在服务提供者与用户设备之间发送信号而不会使与用户线作并行电气连接的报警装置工作。
2.按照权利要求1所述通信网络，其特征是该或每一可能的激活信号包括一作用预定时间周期的预定频率的信号。
3.按照权利要求2所述通信网络，其特征是该频率信号被协调来向被激活的装置提供初步信息。
4.按照权利要求3所述通信网络，其特征是该信号的协调被用来向被激活的装置指明欲向网络发送的响应的种类。
5.按照前述权利要求中任一个的通信网络，其特征是除所述激活信号外还根据线路极性转换的是否存在来向被激活的装置提供附加的信息。
6.按照前述权利要求中任一个所述通信网络，其特征是至少该激活信号的一部分是由远离交换单元的装置通过网络话音/数据通路提供的。
7.按照前述权利要求中任一个所述通信网络，其特征是至少该激活信号的部分由交换单元提供。
8.按照前述权利要求中任一个所述通信网络，其特征是该激活信号后随以另外的信号发送以指定所需的响应。
9.按照前述权利要求中任一个所述通信网络，其特征是安排交换单元来向网络提供一应答情况而无需来自用户设备的应答情况。
10.按照前述权利要求中任一个所述通信网络，其特征是网络装置响应从被激活的装置接收的不同应答信号来决定随后的过程。
全文摘要
在一包括数字主交换单元(1)和地区交换台(3)的通信网络中，安排地区交换台(3)来通过地区环路(5)将可能的报警信号送至用户设备(4)。此可能的信号可被加以协调来向用户设备(4)中连接的装置提供信息而不会使传统的电话、传真或应答机激活。这样的信息可由发送激活信号前的线路极性转换是否存在和由调制信号、例如FSK信号来加以补充。
文档编号H04M11/00GK1146839SQ9519269
公开日1997年4月2日 申请日期1995年4月12日 优先权日1994年4月19日
发明者迈克尔·戴维·霍伊, 迪帕克·阿里亚, 斯图尔特·梅森, 马丁·桑德斯 申请人:英国电讯有限公司