专利名称：用于声音电话机的集线装置以及局域网通信方法
技术领域：
本发明涉及一种通过局域网(LAN)接口收容声音电话机等设备的声音电话机用集线装置与LAN中的通信方法。
背景技术：
目前，一般在一个办公机构内部的通信中，声音电话机的收容通过PBX(Private Branch Exchange，内部交换机)来进行，而数据通信则通过LAN来进行，两者是独立的。特别是近年来，随着个人计算机(以下简称PC)等价格的降低及性能的提高，PC已经普及开来，几乎可与声音电话机相提并论。随着这种情况的出现，人们希望公司内部的通信系统能够成为LAN与声音电话机都能加入的环境。
但是，在现有的公司内部通信中，存在以下的问题。
虽然通过将声音电话机收容在LAN中可以统一构成公司内部的底层结构，但作为“声音”特有的性质即周期性和实时性与主要是在LAN上进行的数据通信的突发性及高可靠性的性质正好相反，统一起来非常困难。结果，在公司内部需要设置PBX设备和LAN的有关设备，还需要与此相关的2个系统的配线。
发明内容
本发明的目的在于将公司内部的通信底层结构统一到LAN中，无需PBX即可实现声音电话机的收容。
为解决上述问题，本申请中的第1发明为一种用于声音电话机的集线装置，该集线装置设置在包括以下装置的LAN中对收容的多个接口进行切换连接的LAN交换装置以及分别通过上述的接口与上述的LAN交换装置相连接、并且收容通过LAN进行数据通信的设备的多个LAN集线装置；该集线装置的构成如下。
作为第1发明的TLA具有与上述的LAN交换装置相连接的LAN接口、以及和与上述的设备类型并列设置的1台或多台声音电话机相连接的1组或多组声音电话机接口。另外，该TLA具有将从上述的1台或多台声音电话机收到和发送给它们的声音数据变换成具有固定长度的MAC帧、以及只将上述的MAC帧化的声音数据中继给上述的LAN接口一侧的功能。
本申请中的第2发明是在第1发明的TLA中设有与和上述的LAN交换装置相连接的LAN接口不同的、在装置自身内部的CPU和上述LAN集线装置之间实现发送和接收的第2 LAN接口。
第3发明是第1发明的TLA具有把模拟用户的线路信号变换成TCP/IP中的呼叫控制协议的功能，并且具有收容模拟用户终端的构成。
第4发明是上述的第1发明的TLA中设有与和上述的LAN交换装置相连接的LAN接口不同的、对装置自身内部的CPU进行发送和接收的第2 LAN接口；并且具有执行TCP/IP呼叫控制顺序以及将从收容的上述多台声音电话机收到的声音数据变换成TCP/IP数据包或者DUP/IP数据包的功能以及经过上述的第2 LAN接口发送和接收这些TCP/IP数据包或者DUP/IP数据包的功能。
第5发明是第4发明的TLA中的上述的第2 LAN接口上连接有把该第2 LAN接口与LAN外部或者上述LAN集线装置选择连接的路由器。
第6发明是一种LAN的通信方法，所述LAN包括收容着进行数据通信的多个LAN集线装置；如第1发明所述的多个TLA；以及在具有多个端口的上述的多个LAN集线装置和上述的多个TLA之间进行切换连接的LAN交换装置；上述LAN通信方法如下。
即，对收容在上述TLA中的一台或多台声音电话机进行的呼叫控制，由收容在上述LAN集线装置中的个人计算机或者工作站来执行。
第7发明是在第6发明中所述的LAN通信方法中，当从被呼叫侧的上述计算机或者工作站没有收到应答时，使用该被呼叫侧的声音电话机接口的控制信道信号来发出呼叫到达通知以及检测应答。
第8发明是一种LAN的通信方法，所述LAN中设有如第1发明中所述的多个TLS；收容着通过上述LAN进行数据通信的设备的多个LAN集线装置；以及具有多个端口的上述LAN的交换装置；上述LAN通信方法如下。
即，与在上述的声音电话机用集线装置之间进行的声音电话机通信有关的声音数据包的路由选择，由根据上述数据包设定的上述MAC帧中的MAC地址进行的上述LAN的交换装置的切换操作来进行。
第9发明是一种LAN的通信方法，所述LAN中设有收容着进行数据通信的设备的多个LAN集线装置；如第1发明中所述的多个TLA；以及具有多个端口、在上述的多个LAN集线装置和上述的多个声音电话机用集线装置之间进行切换连接的LAN交换装置；上述的LAN通信方法如下。
即，MAC帧中的数据部分适用具有吸收声音数据包的到达时间变化的功能的帧，声音电话机送出和收到的声音数据被进行数据包化以后再在LAN上传送。
采用上述第1发明的话，由于TLA的构成如上所述，从收容在TLA中的声音电话机收到的和发送给它们的声音数据被变换成MAC帧后中继给LAN接口，并通过该LAN接口加到LAN交换装置上。通过LAN交换装置的切换连接，其声音数据可通过其他TLA送到其他声音电话机上。
采用第2发明的话，由于在第1发明的TLA中设有与和上述的LAN交换装置相连接的LAN接口不同的、在装置自身内部的CPU和上述LAN集线装置之间实现发送和接收的第2LAN接口，故可以象第6发明中那样，由收容在LAN集线装置中的个人计算机或者工作站来实现对于收容在TLA中的声音电话机进行的呼叫控制。
采用第3发明的话，TLA把普通声音电话机送出的模拟用户线路信号变换成TCP/IP中的呼叫控制协议。即，不用个人计算机或者工作站进行呼叫控制，在TLA一侧也能进行与电话机的呼叫控制。
采用第4及第5发明的话，由于TLA把从声音电话机收到的声音数据变换成TCP/IP数据包或者DUP/IP数据包，以及经过上述的第2 LAN接口发送和接收这些TCP/IP数据包或者DUP/IP数据包，因此，从声音电话机经过路由器可以与LAN外部的网络进行发送和接收。
采用第6发明的话，对收容在上述TLA中的一台或多台声音电话机进行的呼叫控制，由收容在上述LAN集线装置中的个人计算机或者工作站来执行。
采用第7发明的话，在第6发明中所述的LAN通信方法中，当从被呼叫侧的上述计算机或者工作站没有收到应答时，使用该被呼叫侧的声音电话机接口的控制信道信号来发出呼叫到达通知以及检测应答。
采用第8发明的话，与TLA之间进行的声音电话机通信有关的声音数据包的路由选择，根据上述数据包设定的上述MAC帧中的MAC地址通过上述LAN的交换装置的切换操作来进行。
采用第9发明的话，MAC帧中的数据部分适用具有吸收声音数据包的到达时间变化的功能的帧，声音电话机送出和收到的声音数据被进行数据包化以后再在LAN上传送。这样，上面提到的问题就可以解决。
图1是表示本发明的第1实施例的LAN中的声音交换系统的构成方框图。
图2是表示图1中的TLA30的构成的方框图。
图3是用于说明图1中所采用的MAC帧格式的示意图。
图4是表示图1的操作顺序的示意图。
图5是作为本发明的第2实施例的LAN通信方法的顺序图。
图6是作为本发明的第3实施例的TLA的构成方框图。
图7是表示图1的一个变形例的示意图。
图8是表示附加有功能的TLA的方框图。
具体实施例方式
图1是表示本发明的第1实施例的LAN中的声音交换系统的构成方框图。
该LAN中的声音交换系统包括多个作为信息处理类设备的个人计算机(PC)1、2、3、4；与它们对应地设置的声音电话机5、6、7、8；收容这些个人计算机1～4的2台LAN集线器10、20；已经收容上述声音电话机5、6、7、8的2台TLA 30、40。在某些场合下，LAN集线器收容的是工作站，而不是个人计算机1～4。
个人计算机1、2、3、4具有IEEE 802.3 LAN接口，如10BASE-T通信端口以及TCP(UDP)/IP通信协议。各个PC 1、2分别通过符合IEEE 802.3的LAN接口1a，2a与LAN集线器10相连，PC 3、4通过同样的IEEE 802.3的LAN接口3a，4a与LAN集线器20相连。各个声音电话机5、6、7、8分别具有送话功能和受话功能，但不一定非得具备呼叫控制信息的发送接收功能。
各个TLA 30、40分别具有多组2线式数字声音电话机用接口(以下，简称为声音接口)和符合IEEE 802.3规定的2个LAN接口。各个声音电话机5、6通过TLA30所具有的声音接口5a、6a分别与TLA30相连，而声音电话机7、8则分别通过TLA 40所具有的声音接口7a、8a与TLA 40相连接。
各个LAN集线器10、20通过符合IEEE 802.3规定的LAN接口10a、20a与LAN交换装置50相连。
各个TLA30、40均具有的2个LAN接口中的一个30a、40a分别与LAN交换装置50的一个端口相连。以下，我们将接口30a、40a称作LAN-SW接口。各个TLA30、40所具有的2个LAN接口中的另一个接口30b、40b为第2 LAN接口，分别与各个LAN集线器10、20上的一个端口相连。以下，我们把这些端口30b、40b称作LAN-HUB接口。
LAN交换装置50为LAN之间的连接器，具有使用LAN进行的数据通信中的帧交换功能，它根据LAN帧中的MAC地址进行交换切换操作。与该LAN交换装置50相连的是一个NS装置51，它们之间的连接通过IEEE 802.3规定的接口51a来进行。
NS装置51中存贮有LAN中的客户MAC地址及终端识别号码等数据库。对于来自LAN中的客户如PC 1～5、LAN10、20，TLA30、40的询问，NS装置51具有提供数据库信息的功能。
图2为表示图1中的TLA30的构成的方框图。
TLA 30具有TLA控制单元30A和接口组件单元30B。
TLA控制单元30A具有与LAN-SW接口30a相连的LANC电路31、与该LANC电路31相连的PF电路32。AAL1电路33连接至PF电路32，HWIF电路34及PLL电路35连接至ALL1电路33。上述PLL电路35的输出端也连接至HWIF电路34。HWIF电路34与接口组件单元30B之间构成输入输出关系。TLA控制单元中还设有CPU 36和LAN电路板37。CPU 36具有控制LANC电路31、PF电路32、AAL1电路33、HWIF电路34及LAN电路板37的构成。LAN电路板37与LAN-HUB接口30b相连接。另一方面，在接口组件单元30B中设有TI电路38。TI电路38连接至HWIF电路34上，同时，该TI电路38还通过线路对应单元39与声音接口35a相连接。接口组件单元30B中收容着除声音电话机5以外的多个电话机。因此，虽然图2中有所省略，TI电路38和线路对应单元39是与上述的多个电话机对应地设置的。各TI电路38也受CPU 36的控制。TLA 40的内部结构与TLA30相同。
图3为用于说明图1中使用的MAC帧格式的示意图。
在本实施例中，采用了MAC(Media Access Control)帧作为帧格式。如图3所示，MAC帧由前序部(PA)、SFD(Start FrameDelimiter，起始帧分界符)、硬件DA(Destination Address，终点地址)、硬件SA(Source Address，源地址)、ETYPE、数据部以及帧检查序列(FCS)构成。在图1中所示的声音交换系统中，声音数据被进行数据包化处理。声音数据包帧中，MAC帧的数据部分适用ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)·AAL 1型(JT1.363)帧。ATM·AAL1型帧由ATM头部、具有漂移吸收功能的SAPDU-H字段以及声音数据段构成。下面一边参考图3，一边描述TLA 30内各部分的功能。
LANC电路31是产生和分解MAC帧的电路。LAN电路板37构成用于与其他PC等进行控制信息通信的IEEE 802.3 LAN接口。PF电路32用于在从LANC电路31中接收到的MAC帧中去除MAC地址，取出图3中的ATM·AAL 1型帧，并把它加到AAL1电路33上。另外，PF电路32具有在AAL1电路33中经编辑的ATM·AAL1型帧上加上CPU36指定的MAC地址、发送数据的长度和控制位(CTL)之后送至LANC电路33中的功能。
AAL1电路33将从接口组件单元30B以时分复用方式接收到的声音数据变换成ATM·AAL1型帧，然后送至PF电路32；同时，将从PF电路接收到的ATM·AAL1型数据包变换成时分复用接口，并送至接口组件单元30B。AAL1电路33具有吸收由非同步接口引起的声音数据包到达时间差(亦即所谓的“漂移”)的功能。
HWIF电路34为了与接口组件单元30B之间进行对接，使用PLL电路35产生用于进行时分复用传输的同步信号，并与接口组件单元30B以时分复用方式进行声音和控制数据的发送和接收。另外，HWIF电路34保持从CPU 36下载的数据，对于声音电话机送出无声模式、保持或者音调振铃等信号；同时，还具有对于从PC接收到的下载数据进行PAD调制的功能。接口组件单元30B中的TI电路38根据来自HWIF电路34的同步信号进行线路的帧格式变换，并且以时分复用方式与该HWIF电路34进行声音和控制数据的发送和接收。
图4是图1中的操作顺序图，图中示出了发送方向和处理期间，其中发送方向上还加上了图1中的接口号码。下面，一边参照图4，一边说明从与PC 1并列设置的声音电话机5至与PC 4并列设置的声音电话机8进行发送、通话及挂断时的操作。这里，各TLA 30、40的LAN-SW接口30b、40b和LAN-SW接口30A、40A上分别加上的MAC地址，各TLA 30、40中收容的声音电话机通过图3中的ATM头部内的VPI/VCI号码或者该图的CTL位中使用的电话机号码来确定。PC或者工作站1～4以及NS装置51上也分别加上了无需其他特别条件的MAC地址。另外，在本实施例中，图4中所示的接口5A、30A、40A和8A以外的接口上的通信使用(比分说)TCP/IP通信协议。
首先进行用于通信的呼叫控制。
声音电话机5的用户从PC1向NS装置51询问PC 4的信息(包括PC 4的MAC地址、IP地址)和电话机8的信息(包括TLA40的LAN-HUB接口40B以及LAN-SW接口40A的MAC地址、声音电话机8的号码)，并取得这些信息(图4中的A)。进行上述询问使用的是与LAN集线器10和LAN交换装置50相连接的接口1A、10A和51A。
受到上述信息的PC 1经接口1A、10A、20A和40A向PC 4送出呼叫设定请求(SET-UP)信息。该呼叫设定请求信息中含有TLA30的LAN-SW接口30A的MAC地址和声音电话机5的号码。
PC 4在收到上述的呼叫设定请求SET-UP信息之后，将其作为来呼请求处理，使用与呼叫设定请求顺序相反的接口40A、20A、10A和1A发出“正在呼出”信息(ALERT)。当PC 4检测到用户通过键盘输入等方式进行的应答时，即向PC 1送出应答(CONN)信息。在这次发送中，使用的是与正在呼出信息相同的接口4A、20A、10A和1A。另外，PC 4为了给从声音电话机8→声音电话机5的方向上的声音数据选定路由，还把声音电话机8的号码信息、TLA 30的MAC地址以及声音电话机的号码信息发送到TLA 40的LAN-HUB接口40B上。这次发送由于是通过LAN交换装置50和LAN集线器20进行的，故使用的是接口4A、20A和40B。上述的信息通过TLA 40内的LAN电路板37送给CPU 36。
TLA 40在收到上述信息后，在与声音电话机8的号码向对应的声音数据上加上TLA 30的LAN-SW接口30A的MAC地址和声音电话机5的号码，然后，以图3所示的格式经LAN-SW接口40A向LAN交换装置50送出。
另一方面，在收到来自PC 4的应答之后，PC 1把用于给从声音电话机5→声音电话机8的方向上的声音数据选定路由的声音电话机5的号码信息、TLA 40的MAC地址以及声音电话机8的号码信息经过接口1A和LAN集线器10送到TLA 30的LAN-HUB接口30B上。这些信息经过TLA 30内的LAN电路板37加到CPU 36上。
TLA 30在收到上述信息之后，在与声音电话机5的号码相对应的声音数据上加上TLA 40的LAN-SW接口40A的MAC地址以及声音电话机8的号码，然后用图3中所示的格式向LAN交换装置50送出。(图4中的B)。
这样，声音数据包经过接口5A、30A、40A和8A的路由选择就完成了，声音电话机5和声音电话机8之间就进入了通话状态(图4中的C)。
声音电话机5的用户想结束通话时，从PC 1将挂断(DISC)信息经接口1A、10A、20A和4A送给PC4。同时，向TLA 30发出释放连接的指示。对TLA 30发出的指示经过接口1A、10A加至LAN交换装置50，再从该LAN交换装置50经过接口10A、30B送至TLA30。
TLA 30在接收到释放连接的指示之后，停止发送与声音电话机8的号码相对应的声音数据包；且在声音电话机8的下行声音数据中，由TLA 30中的HWIF电路34送出无声模式。另一方面，收到挂断信息的PC 4向TLA 40发出释放连接的指示。以后的操作与TLA 30相同(图4中的D)。
下面描述声音数据帧(信道中的数据)的构成。
图2中所示的与LAN集线器进行对接的接口组件单元30B与大量声音电话机(比方说，32条线路)连接，这些线路上的帧格式具有B1信道和D信道。声音数据通过B1信道、其他控制信息通过D信道进行发送和接收。接口组件单元30B中的TL电路38在来自HWIF电路34的同步信号的作用下，进行线路上的帧格式和时分复用接口(以下称“高速路”)变换。
根据CPU 36的指示，HWIF电路34对于下行声音信道可选择进行与AAL1的中继或者送出无声模式、保持、振铃音调数据。AAL1电路33将30B经过HWIF电路34送来的声音数据变换成ATM·AAL1帧(JT-1.363)。这时的变换中要进行非同步网中声音数据包的到达时间差的变动。在AAL1电路单元33中进行数据包化处理的是图3中作为(i)表出的范围。
PF电路32根据来自CPU 36的指示，在AAL1电路33中经过数据包处理的声音数据上加上呼叫发生时指定的IEEE 802.3的MAC帧的DA、SA、ETYPE和CTL位，然后向LANC电路31送出。图3中(ii)所示的范围是在PF电路32中进行数据包化的范围。LANC电路31在此基础上再加上PA、SFD、FCS，进行如图3中的(iii)所示的完全的IEEE 802.3 MAC帧化后，向LAN交换装置50送出。
综上所述，本发明的第1实施例具有如下的优点。
(1)在包含LAN交换装置50和收容PC1～4或工作站等设备的LAN集线器10、20的LAN中，通过添加TLA 30、40，就可以不需PBX便能进行声音通信。
(2)与呼叫控制有关的信息由PC 1～4进行控制，故声音电话机5～8中无需送出选择信号用的10个数字键，电话机的构成可以非常单纯。
(3)LAN中经数据包化后再发送的声音数据包帧，采用的是分配给MAC帧的数据部的、图3中所示的ATM·AAL 1型帧构成。因此，与用(比方说)UDP/IP帧进行分配的情况相比，声音数据包的内务操作较少，吞吐量能得到提高。同时，协议处理比较容易，因进行数据包化处理而产生的延迟时间比较少。另外，装置外的路由选择无需路由器来处理，同时，可以由LAN交换装置50来进行MAC帧级别上的处理，这样，路由选择所需的延迟时间可以减少，在声音通信中特别成问题的由延迟引起的声音质量的劣化可以减少。
另外，分配给MAC帧数据部的声音帧吸收了由ATM·AAL 1产生的变动，从而能够吸收LAN交换装置50云集状态下声音数据包的到达时间的变化，保证在LAN在进行自然的对话。
(4)由于具备与LAN-HUB接口40B相独立的LAN-SW接口40A，与其他PC或工作站的数据不会发生冲突，因此，每个装置上声音电话机的收容数量可以很容易地计算出来。举例来说，当全部都是双重10BASE-T时线路的运行吞吐量如为6.144Mb/s的话，声音数据每个信道为64Kb/s时一个接口可以保证能收容94条线路。
(5)通过增设收容在LAN交换装置50中的TLA 30、40...可以简单地适应大容量化的需要，规模扩展相对于对收容线路的最大容量有限制的PBX而言也是容易实现的。
第2实施例图5是作为本发明的第2实施例的LAN通信方法的顺序图。
在第1实施例中，存在着如PC 4的电源关断时就不能呼叫声音电话机8的问题。即，在上述的第1实施例中，与声音电话机之间的通信有关的呼叫控制由PC 1、4来进行，如呼入方的PC 4的电源是关断状态，呼叫将无法进行。本发明的第2个实施例是一种对上述问题进行改进的LAN通信方法。
图5中与表示第1实施例的图4不同的只是(B2)所表示的部分，其他的(A)、(B)、(C)所表示的部分与第1实施例相同。下面将只对(B2)的部分进行描述。另外，只要没有特别的表示，下面所说的“信息”是指与第1实施例相同的内容。
PC 1通过图5中(A)所示的顺序接收到声音电话机8的信息后，向PC 4发出呼叫设定请求(SET-UP)信息，同时启动一个软件定时器(连接等待定时器)T0。PC 4的电源关断时，对于呼叫设定请求将没有应答(ALERT、CONN)返回。T0发生超时(T·O)时，PC 1向TLA 40送出呼叫设定请求(HS-SET-UP)。送出的信息中包括TLA 40的LAN-SW接口40A的MAC地址、声音电话机5的号码、被呼入的声音电话机8的号码以及PC的LAN中所必需的地址(MAC·IP等)，经接口1A、10A、20A送到LAN集线器20，再通过接口40B送至LAN 40上。
TLA 40在收到呼叫设定请求(HS-SET-UP)以后，将其识别为至声音电话机8的入呼，并通过声音接口8A的下行信道向声音电话机8送出振铃鸣响信号。同时，给PC 1送回一个正在呼叫信号(HS-ALERT)，也就是说，告知其正在呼叫声音电话机8。这个信息的回送通过接口40B、LAN集线器20以及接口20A、10A、1A来进行。
另一方面，声音电话机8在收到振铃鸣响信号以后，鸣响振铃，通知用户有呼叫来到。声音电话机8的用户摘机时，声音电话机8经过声音接口8A的上行控制信道通知TLA 40用户已摘机。
TLA 40检测出声音电话机8已摘机后，向PC 1送出应答(HS-CONN)信息，并在与声音电话机8的号码对应的声音数据上加上TLA 30的LAN-SW接口30A的MAC地址和声音电话机5的号码之后，以图3中所示的格式向LAN交换装置50送出。
另一方面，PC 1在收到应答信息之后，把用于为声音电话机5→声音电话机8的方向上的声音数据选择路由的声音电话机5的号码、TLA 40的MAC地址以及声音电话机8的号码等信息向TLA 30的LAN-HUB接口30B送出。
TLA30在收到这些信息后，在与声音电话机5的号码对应的声音数据上加上TLA 40的LAN-SW接口40A的MAC地址和声音电话机8的号码，然后按图3中所示的格式向LAN交换装置50送出。
综上所述，在上面的第2实施例中，由于即使被叫方的PC电源出于关断状态也能使用被叫方的声音电话机接口8A的控制信道通知有呼叫到达，并且能检测出应答，因此它既具有与第1实施例相同的优点，同时即使PC的电源被关断时也能对声音电话机8等进行呼叫，无论何时均能进行声音通信。
第3实施例图6是作为本发明的第3实施例的TLA的构成方框图。
在上面的第1和第2实施例中，声音电话机虽然可以采取不需要10个数字键的简易结构，但是却不能收容一般的模拟用户电话。这里的第3实施例能将一般的模拟电话收容在LAN中。
这里的TLA具有与图2相同的TLA控制单元和与图2不同的接口组件60。
从接口组件60至外部的接口为一般模拟用户的线路接口，目前普及的一般模拟电话机、G3传真机等终端均可以与这种接口相连接。
接口组件60具有对于交换机中的模拟用户线路而言必要的所谓BORSCHT功能，进行加电、振铃、拨号脉冲(PB/DP)监视等操作。接口组件60与TLA控制单元30A中的CPU36之间进行选择信号接收结果等与呼叫控制有关的信息的接收和发送。CPU 36将与接口组件60之间接收和发送的、与呼叫控制有关的信息变换成TCP/IP等的LAN上的呼叫控制顺序(与第1实施例相同)。这样，接口组件60和CPU 36就构成了具有将与模拟用户线路的呼叫控制相关的信号(如摘机信号、拨号信号、振铃信号及挂机信号等)变换成LAN中的呼叫控制协议的功能的装置。亦即，CPU 36具有与上面的第1和第2实施例中所述的PC1～4的功能相同的功能。
因此，在本发明的这个第3实施例中，在LAN中的声音电话机中可以收容一般的模拟用户，还可以收容通用终端、模拟电话、G3传真等。
第4实施例相对于图2或图6中所示的TLA 30、40而言，第4实施例中的TLA中增加了将来自被收容的多个声音电话机的声音数据变换成UDP/IP(或者TCP/IP)数据包的功能和经过LAN-HUB接口30B、40B对这些数据包进行发送和接收的功能。
具备这样的功能时，可以由(比方说)TLA 30中的TLA控制单元30A进行把从接口组件30B或者60得到的声音数据变换成UDP/IP(或者TCP/IP)数据包的处理。与呼叫控制有关的信息用TCP/IP通信协议进行发送和接收。该处理中得到的UDP/IP(或者TCP/IP)数据包送至LAN-HUB接口30B。该LAN-HUB接口30B上如果接有路由器的话，数据包就通过该路由器送至外部网络。
综上所述，在上面的第4实施例中，由于在LAN-HUB接口上连接了能通过路由器等的IP地址进行路由选择的装置，因此可以经过IP网络(如因特网)与LAN中的声音电话机5～8进行通信。
另外，本发明并不限于上述的实施例，还可以作出种种变形。这些变形例可以有(比方说)下面的几种。
(1)在图1中的声音交换系统中，NS装置51是连接至LAN交换装置50的。实际上，与LAN集线器10、20任意连接的话，也是可以适用的。
(2)图1中的NS装置51可以内蒇在TLA 30、40中。
(3)上述的各个TLA 30、40和各LAN集线器10、20都是由单独的装置构成的，实际上，用将TLA30及LAN集线器10、TLA 40及LAN集线器20加以内蒇而形成的一体化装置来构成也是可以的。
图7中示出的图1的一个变形例，它示出的是把TLA 40和LAN集线器20一体化而构成的装置。这样一来，可以使一体化装置和与之相对的个人计算机(PC)4以及声音电话机(TEL)8之间的配线单纯化。构成一对的声音电话机和PC通过一根标准的8芯电缆就可以和设在一体化装置上的连接器(如RJ-45)实现连接，非常单纯化。8根芯中有6根用于通信。
另外，该一体化装置在无声音电话机与之相接的状态下，可以作为单纯的LAN集线器来使用。
(4)在上面的描述中，LAN中收容了多个TLA 30、40，实际上，即使在LAN只设置唯一的一个TLA，也能得到与上述的实施例相同的效果。此时，一个TLA的LAN-SW接口被以折返连接的方式加以使用(无需LAN交换装置50)。
(5)图8是增加了功能的TLA的方框图。
除了第4实施例中所述的功能外，还可以给TLA进一步增加声音压缩功能和传真收发功能，使之更有效地加以利用。图8中，TLA30的LAN-HUB接口侧的输入输出部分中，设有传真调制解调单元70和声音压缩单元80。传真调制解调单元70具有在模拟和数字之间进行变换的构成，可以通过路由器与G3传真机等外部网络进行发送和接收。
声音压缩单元80具有对声音数据进行压缩的功能，具有最大为(比方说)8kb/s的最大压缩率。通过设置声音压缩单元80，可以与外部网络之间发送和接收经压缩了的声音数据。
如上详述，采用上述第1发明的话，可以在无需PBX等设备的LAN中进行声音通信。
采用第2发明的话，可以简化声音电话机的构造。因此，就不会与其他个人计算机或工作站发生冲突，每个装置所收容的声音电话机数也能容易地计算出来。
采用第3发明的话，可以收容一般的模拟用户终端。因此，也就能收容与模拟用户接口相连接的G3传真机等装置。
采用第4及第5发明的话，就能与LAN外部进行声音通信。
采用第6发明的话，可以简化声音电话机的构造。
采用第7发明的话，即使在进行被呼叫方的呼叫控制的个人计算机或者工作站的电源被关断时，也能进行声音通信。
采用第8发明的话，与对收容线路的最大容量有限制的PBX比较而言，可以简单地适应于大容量化。
采用第9发明的话，与采用(比方说)UDP/IP帧进行分配的情况相比，协议处理比较容易，进行数据包化处理而引起的延迟时间也少。另外，装置外的路由选择可以不用路由器来处理，而是由LAN交换装置在MAC帧级别上的处理来完成，路由选择所引起的延迟时间较少，声音通信中特有的问题即由延迟引起的声音质量的劣化也少。此外，还能吸收LAN交换装置云集时声音数据包的到达时间的变动，保证在LAN中能进行自然的对话。
权利要求
1.一种LAN通信方法，所述LAN中设有收容着进行数据通信的设备的多个LAN集线装置；多个声音电话机用集线装置；以及具有多个端口、在上述的多个LAN集线装置和上述的多个声音电话机用集线装置之间进行切换连接的LAN交换装置；上述LAN通信方法的特征在于包括以下步骤接收和发送设备间的呼叫请求；根据呼叫请求接收和发送设备间呼出信息；根据用户回应接收和发送设备间的发送回应；从设备向集线装置发送有关声音电话号码和MAC地址的信息；把声音数据转换成包含声音电话号码和MAC地址的MAC帧；从集线装置向LAN接口发送MAC帧。
2.如权利要求1所述的LAN通信方法，其特征在于当从被呼叫侧的装置没有收到应答时，使用该被呼叫侧的声音电话机接口的控制信道信号来发出呼叫到达通知并检测应答。
3.如权利要求1所述的LAN通信方法，其特征在于向MAC帧施加具有吸收声音数据包的到达时的变化的功能的帧。
4.一种通过LAN与声音电话机进行通信的系统，包括LAN交换装置；进行数据通信并分别通过第一LAN接口与上述LAN交换装置连接的多个LAN集线装置；分别通过第二LAN接口与LAN集线装置相连接的计算装置；分别通过第三LAN接口与LAN集线装置相连接的多个集线装置；以及分别通过发送和接收数字或模拟声音数据的声音接口与集线装置相连的声音电话机，其中，集线装置用来从声音接口接收数字或模拟声音数据，把它转换成MAC帧或IP包，并把被转换的数字或模拟数据转送给第三LAN接口。
5.如权利要求4所述的系统，其中每个集线装置包括CPU，还包括直接在CPU和各LAN集线装置之间用来发送和接收数据的第四LAN接口。
6.一种用于安装在包括多个LAN装置的LAN中的声音电话机的远程通信装置，包括至少一个与LAN装置相连的LAN接口；CPU；至少一个声音电话机；用来在CPU和上述至少一个声音电话机之间接收和发送数字和模拟声音数据或呼叫控制数据的一套声音电话机接口；其中，CPU用来把数据和模拟声音数据或呼叫控制数据转换成IP包或MAC帧，并把IP包或MAC帧发送给至少一个LAN接口。
7.如权利要求6所述的远程通信装置，还包括与至少一个LAN接口和LAN集线装置或LAN之外相连的路由器。
8.如权利要求6所述的远程通信装置，其中LAN装置包括LAN集线装置和LAN交换装置中的一个。
9.如权利要求6所述的远程通信装置，还包括与CPU和声音电话机接口相连、用来安装或卸装MAC帧的LANC电路。
10.如权利要求6所述的远程通信装置，其中呼叫控制数据根据TCP/IP转换成呼叫控制协议。
11.如权利要求6所述的远程通信装置，其中所述一套声音电话机接口用来执行BORSCHT功能。
12.一种用于安装在包括多个LAN装置的LAN中的声音电话机的远程通信装置，包括至少一个与LAN装置相连的LAN接口；CPU；至少一个声音电话机；用来在CPU和上述至少一个声音电话机之间接收和发送数字和模拟声音数据或呼叫控制数据的一套声音电话机接口；其中，CPU用来把数据和模拟声音数据或呼叫控制数据转换成TCP/IP包或UDP/IP包，并把这些包发送给至少一个LAN接口。
13.如权利要求12所述的远程通信装置，还包括与至少一个LAN接口和LAN集线装置相连的路由器。
14.如权利要求12所述的远程通信装置，还包括与至少一个LAN接口和外部网络相连的路由器。
15.一种LAN通信方法，包括在声音电话机接口和声音电话机之间接收和发送数字和模拟声音数据或呼叫控制数据；在声音电话机接口和CPU电话机之间接收和发送数字和模拟声音数据或呼叫控制数据；用CPU把数字和模拟数据或呼叫控制数据转换成IP包或MAC帧；以及从CPU把IP包或MAC帧发送给LAN接口。
16.如权利要求15所述的方法，其中还包括从LAN接口向路由器发送IP包或MAC帧。
17.如权利要求15所述的方法，其中还包括从路由器向外部网络发送IP包或MAC帧。
18.如权利要求15所述的方法，其中还包括向LAN集线装置发送IP包或MAC帧。
19.如权利要求15所述的方法，其中还包括用CPU把数字和模拟声音数据转换成TCP/IP包或UDP/IP包。
全文摘要
本发明将声音电话机收容在LAN中。在从(比方说)声音电话机5向声音电话机8进行通信时，在与它们并列设置的个人计算机1和个人计算机4之间通过LAN集线器10、LAN交换装置50和LAN集线器20进行信息交换和呼叫控制。各个电话机5、8的声音数据由TLS30、40分别在MAC帧中的数据部分中进行数据包化，且中继至LAN－SW接口30a、40a。接口30a、40a上的数据部分适用具有变化吸收功能的帧。根据MAC帧的MAC地址被进行数据包化的各声音数据通过LAN交换装置50、TLA40、30分别送到电话机8、5上。
文档编号H04L12/28GK1516397SQ03101289
公开日2004年7月28日 申请日期1997年7月24日 优先权日1997年7月24日
发明者薄叶伸司, 小西友和, 关根芳则, 则, 和 申请人:冲电气工业株式会社