专利名称：以封闭式网络为基础构成虚拟内部网络的方法及其架构的制作方法
技术领域：
本发明是为一种虚拟内部网络的构成方法及其架构，尤指一种以封闭式网络为基础构成虚拟内部网络的方法及其架构。
背景技术：
由于网络电话(VoIP，Voice over IP)具备通讯成本较一般电话低廉及可整合数据的特色，因而吸引愈来愈多企业采用，用于公司内外的通讯应用。透过VoIP的架设，企业可在单一的IP平台上同时进行语音、数据、视讯的传输，故不仅可使管理单一化，更可大幅降低使用成本。而在局域网络(LAN)上整合语音通信的效果亦大致相同。
请参阅图8所示，是为一与电话交换机系统整合的局域网络，主要是由复数的集线器70分别与各个计算机71、交换机72连接，以构成网络，又集线器70并同时与一部或一部以上的话机73连接。又如图9所示，其仍是以集线器70与复数的计算机71连接，又特定计算机71则分别与交换机72、话机73连接。
在前述的网络中，话机73是利用线路上的少量频宽例如4K进行语音传输，然而，不论是传统的IP网络或局域网络(LAN)均是以数据资料封包传输为主，整体设计的主要诉求亦在提高其可依赖性正确性(reliable)，亦即以传输资料封包为优先，如此一来，当各计算机71间有大量的数据传输时，语音传输部分即出现传输延迟及延迟不均(jitter)现象。由于语音传输重视实时性，故在数据网络上传送语音，其通话品质不佳自可想而知。
由于传统数据网络无法控制封包延迟的问题，为了能让重视实时性(real time)传输要求的语音信号具有良好的通讯品质，也只能选择足够的频宽，以期确保网络通讯品质。但此种权宜措施，仍然无法解决资料封包大量传输时造成语音传输所产生的延迟现象。
以上所举的两个整合有网络电话的内部网络，即会有网络传输语音的通讯品质问题，若语音封包再藉由广域网络传输，则前述问题则可能更加严重。
经上述说明可知，有关网络传输语音的通讯品质问题上，仍然有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。
发明内容
为此，本发明的主要目的是提供一种架构于一封闭式网络架构上的虚拟内部网络，该虚拟内部网络是扩及于广域网络上，藉由封闭式网络架构下对于语音信号的有效控管，使得内部网络的可及于广域网络上，可保有如同内部网络般的快速且安全的联机及高通讯及传输品质等优点。
欲达上述目的所使用的主要技术手段是令构成虚拟内部网络于该封闭式网络架构主要由一封闭式网络及至少一远程分机组成，其中该封闭式网络及远程分机是连结至广域网络，而该远程分机可透过该广域网络而与封闭式网络构成联机，而进行语音、影像等数据资料的双向传输。由于该远程分机与封闭式网络构成联机后，可与内部分机自由进行数据传输，而具有内部网络的便利功能，是以，封闭式网络与远程分机确实可构成一跨于广域网络的虚拟内部网络。
又，本发明次一目的是提供一具高扩充性的虚拟内部网络。该封闭式网络内主要由至少一台网络电话交换机及复数分机组成，该网络电话交换机是可与一般网络连结装置桥接器、交换器等连接，进而将复数个网络电话交换机彼此连结。藉此，可方便需求量大的公司进行扩充。
图1是本发明配合有线网络而构成的虚拟内部网络架构图，其揭示封闭式网络的第一较佳实例。
图2A～C是本发明复数分机与网络电话交换机的不同拓扑连接示意图。
图3是本发明分机第一较佳实施例的功能方块图。
图4是本发明配合有/无线网络而构成虚拟内部网络架构图，其揭示封闭式网络的第二较佳实施例。
图5是本发明分机第二较佳实施例的功能方块图。
图6是为一封闭式网络的详细协议连结示意图。
图7是本发明复数网络电话交换机配合路由器的连结示意图。
图8是一习用结合网络电话的内部网络架构图。
图9是另一习用结合网络电话的内部网络架构图。
附图中1--封闭式网络 2--虚拟内部网络10--网络电话交换机10a--网络电话交换机11--主控制器12--封包交换器121--网络连接端口 122--网络连接端口13--封包处理单元14--无线网络连接端口15--无线网络撷取点16--以太网络连接端口17--网络连接端口20、20a、20b--分机20--’远程分机21--控制器 22--话筒23--第一网络连接接口24--第二网络连接接口25--按键组26--显示器 27--影像撷取组件28--桥接器 29--无线网络连接端口30--网络装置40--无线网络卡 50--调制解调器51--局线交换机 52--PSTN60--桥接器 61--以太网络连接端口62--网络连接端口 70--集线器71--计算机 72--交换机73--话机具体实施方式
本发明是为一架构于一封闭式网络架构上的虚拟内部网络2，首先请参阅图1所示，其主要由一封闭式网络1及至少一远程分机20’组成，其中该封闭式网络1及远程分机20’是连结至一非封闭式网络如广域网络，该远程分机20’可透过该非封闭式网络与封闭式网络1构成联机，而与封闭式网络1进行语音、影像等数据资料的双向传输，而构成一虚拟内部网络2。
上述封闭式网络1是主要由至少一网络电话交换机10及复数分机20组成，各网络电话交换机10是供复数分机20连接，于图1中仅揭示一个网络电话交换机10及其相对的复数分机20。其中该网络电话交换机10是主要包含有一主控制器11，储存各分机20的分机号码及虚拟IP地址，并内建有一认证方法；其中一组虚拟IP地址对应至一组分机号码；一封包交换器12，是与该主控制器11连接，其包含有至少两个支持有IEEE802.3协议的网络连接端口121、122，以与相同协议的外部网络装置未标号及分机20连接，并设置有至少一个IP地址，以藉由网络装置未标号连接至广域网络上；该网络装置可为一调制解调器或是XDSL调制解调器50；及一封包处理单元13，是与主控制器11连接，以供一与PSTN52连接的外部局线交换机51连接，以处理转换该主控制器11与局线交换机51之间的资料及信号。
上述封闭式网络1的复数分机20是与该封包交换器12可透过至少一个网络连接端口122呈不特定网络拓蹼形式(如图2A、图2B、图2C所示)连接，而构成一封闭式网络1，以传输语音、数据及视讯等资料信号。
请再配合图3所示，前述各分机20是主要包含有一控制器21，是将通话语音作封包处理，或对语音封包作还原为语音者，并储存有一分机号码、虚拟IP地址及网络电话交换机的IP地址；一话筒22，是供通话者输入通话语音至控制器21，或播放控制器21送出的语音者；一第一网络连接接口23，是供控制器21与网络装置30连接；该网络装置可为计算机、网络打印机、网络传真机等装置一第二网络连接接口24，是供控制器21透过网络线路与电话网络交换机10连接；一按键组25，设于控制器21的输入端，供拨号或设定相关参数；一显示器26，设于控制器21的输出端上，供显示相关讯息或经还原处理的视讯影像；一影像撷取组件27，设于控制器21的输入端，供撷取视讯影像，并由控制器21作封包处理，再透过封闭式网络传输；本实施例中，该影像撷取组件27是由CCD构成；及一桥接器28，该桥接器28是连接于控制器21、第一/第二网络连接接口23/24之间，藉以控制语音封包与数据/视讯资料封包在封闭式网络上的传输流量。
由上述说明可知，该网络电话交换机10除了与各分机20、外部局线交换器51连接构成一封闭式网络外，并可藉由封包交换器12再配合设定的IP地址透过XDSL调制解调器50与广域网络连结。
当通话语音在前述封闭式网络上传输时，由于该按键话机20在通话状态下，透过话筒22输入的通话语音将经由控制器21转换成封包形式于网络上传输，而通话另方的按键话机20由网络接收语音封包后，即由控制器21还原为语音，再由话筒22播放。由于语音是以封包形式在网络线路上传输，相较于单纯的语音信号在网络上以有限频宽传送，本发明所设计的封闭式网络确实能有效解决传输延迟及延迟不均的现象，而有效提高通话品质。
以上为该封闭式网络架构的介绍，至于以该封闭式网络架构为基础构成虚拟网络的方法为各分机20与网络电话交换机10连结，该网络电话交换机10是分配一个分机号码、虚拟IP地址及IP地址予分机10上，供分机储存；以前述步骤登记的至少一远程分机20’与直接非封闭式网络连结，而藉由IP地址于非封闭式网络上寻找并连结至封闭式网络1的对应网络电话交换机10后，再输出至少一组于封闭式网络1内已登记分机20的分机号码；及由封闭式网络1的网络电话交换机10执行认证，对远程分机20‘内储的分机号码进行认证，并于认证通过后，令远程分机20’与其所要求联机的分机20进行联机。
由于非位于封闭式网络内的远程分机20’经登记后会储存有仅属此一封闭式网络1所用的分机号码、虚拟IP地址以及对应网络电话交换机10的IP地址。因此，非直接连结封闭式网络1内的远程分机20’，可藉由窄频或宽频的有线网络信道连结至广域网络上，将网络电话交换机10的IP地址设为封包的目的地址，即可透过广域网络找到封闭式网络1，并且与网络电话交换机10进行联机。联机建立之后，该远程分机20’可藉由按键组25输入欲联机至封闭式网络1中的特定分机20的分机号码，由于该分机号码对应有其虚拟IP地址，故网络电话交换机10得知该虚拟IP地址后，即可将此封闭式网络1内的分机20与远程分机20’彼此构成点对点或点对多点的联机。如此，远程分机20’与封闭式网络1即可构成一个横跨于广域网络上的虚拟内部网络2。
由于远程分机输出的封包含有其登记存入的虚拟IP地址，故当网络电话交换机接收此一封包时，则可执行认证方法检查该远程分机是否确实在网络电话分机登记过，若确认无误，则进一步在上述远程分机20’与其所要求联机的分机20联机的步骤中，令网络电话交换机10是将远程分机20’的IP地址传送至远程分机20’所要求联机的分机20，由各分机自行与远程分机进行联机；或是由网络电话交换机10将远程分机20’所要求联机的各分机20的虚拟IP地址，回传予远程分机20’，由远程分机20’与分机20进行联机。
请配合图4所示，是为本发明封闭式网络1的第二较佳实施例，其可支持无线网络联机，相较第一较佳实施例，该网络电话交换机10a是进一步包含有一无网络连接端口14，以供一无线撷取点15连接，令封闭式网络1扩增为一支持有线/无线传输的网络架构。该无线网络连接端口14是设于该封包处理单元13及主控制器11之间。此外，如图5所示，各分机20同样可进一步增加有一个无线网络连接端口29以供无线网卡40连接，如此，该分机20可藉由无线网卡40与前述无线撷取点15取得联机，而进行无线数据传输。
请配合参阅图6所示，是为本发明封闭式网络1的协议连接示意图，其中一部份分机20的第二网络连接接口24是支持IEEE802.3协议的有线网络，其中另一部份分机20a的第二网络连接接口29则是支持IEEE802.11X协议的无线网络，又另一部份分机20b的第二网络连接接口未标号，则是兼具有支持前述两者协议。而网络电话交换机10a的网络连接端口121及无线网络连接端口15为对应前述不同协议的第二连接接口，故其可包含有IEEE802.11X、IEEE802.3及ERG三种态样，藉此，所有的分机20即可与网络电话交换机10a进行联机。
请再配合图7所示，是为复数个本发明网络电话交换机1配合一桥接器60而相互连结。以利于支持具有许多分置于不同位置的大型企业使用。
部份网络电话交换机10是的其中一网络连接端口16是支持以太网络协议，故各网络电话交换机10可与该桥接器的以太网络连接端口61连接。而部份网络电话交换机10亦可再扩充一支持IEEE802.3协议的网络连接端口16，以便与桥接器60的IEEE802.3网络连接端口62连接，藉此，所有的网络电话交换机10即可予以连结。由是可知，复数个网络电话交换机可与以太网络骨干或光纤网络骨干相互联机。是以，令本发明具有相当高的扩充性，可方便小型或大型公司装配使用。
由前述说明可知，本发明藉由封闭式网络的建立，令语音信号传输于封闭式网络内的品质提高，亦具有资料传送的功效。不但如此，于封闭式网络联机完成登记的分机，可脱离封闭式网络联机范围，与广域网络连结后再透过广域网络与封闭式网络进行联机，进而构成一虚拟的内部网络；由此一功能可了解，本发明的分机只要外出后，藉由有线或无线的上网方法，可回拨电话回封闭式网络，即可与封闭式网络内的分机进行联机，可作语音沟通或数据传输。
为此，本发明是具有产业上利用性，并符合发明新颖性及进步性等要件，爰依法具文提出申请。
权利要求
1.一种以封闭式网络为基础构成虚拟内部网络的方法，其特征在于，其中封闭式网络是由一网络电话交换机、复数分机的按键电话所组成；其中该网络电话交换机是储存有复数分机号码、虚拟IP地址、至少一IP地址，并内建有一认证方法，供分机连结；而构成的虚拟内部网络方法是包含有各分机与网络电话交换机连结，该网络电话交换机是分配一个分机号码、虚拟IP地址及IP地址予分机上，供分机储存；至少一前述步骤登记的远程分机与封闭式网络连结，藉由IP地址于封闭式网络上寻找并连结至封闭式网络的网络电话交换机后，再输出至少一组于封闭式网络内已登记分机的分机号码；及由封闭式网络的网络电话交换机执行认证，对远程分机内储的分机号码进行认证，并于认证通过后，令远程分机与其所要求联机的分机进行联机。
2.如权利要求第1项所述以封闭式网络为基础构成虚拟内部网络的方法，其特征在于，于连结至网络电话交换机步骤中，该网络电话交换机是透过一网络装置连结至非内部网络的网络上，供远程分机透过封闭式网络连结至网络电话交换机。
3.如权利要求第1项所述以封闭式网络为基础构成虚拟内部网络的方法，其特征在于，于远程分机与其所要求联机的分机进行联机的步骤中，网络电话交换机是由远程分机所传送的封包取得其于封闭式网络的IP地址，待确认身份通过后，网络电话交换机是将远程分机的IP地址传送至远程分机所要求联机的分机，由各分机自行与远程分机进行联机。
4.如权利要求第1项所述以封闭式网络为基础构成虚拟内部网络的方法，其特征在于，于远程分机与其所要求联机的分机进行联机的步骤中，网络电话交换机是由远程分机所传送的封包取得其于封闭式网络的IP地址，待确认身份通过后，网络电话交换机是将远程分机所要求联机的各分机的虚拟IP地址，回传予远程分机，由远程分机与分机进行联机。
5.如权利要求第1项所述以封闭式网络为基础构成虚拟内部网络的方法，其特征在于，该远程分机与封闭式网络连结是透过一有/无线网络信道。
6.一种以封闭式网络为基础所构成的虚拟内部网络架构，其特征在于，是主要包含有一封闭式网络，是至少包含有一网络电话交换机及复数个与网络电话交换机连结的分机；其中各电话交换机是储存有与其连接分机的分机号码、虚拟IP地址及至少一IP地址，又各电话交换机是可与非封闭式网络连结；各分机则相对内存有分机号码、虚拟IP地址及其对应网络电话交换机的IP地址；及至少一远程分机，是连结至该非内部网络，并内存有分机号码、虚拟IP地址及其对应网络电话交换机的IP地址；上述远程分机的分机号码及虚拟IP地址是已储存于对应的网络电话交换机，并且透过非封闭式网络与封闭式网络的对应网络电话交换机连结，藉以构成一虚拟内部网络。
7.如权利要求第6项所述的以封闭式网络为基础所构成的虚拟内部网络架构，其特征在于，其中各网络电话交换机是主要包含有一主控制器，储存各分机的分机号码及虚拟IP地址，并内建有一认证方法；其中一组虚拟IP地址对应至一组分机号码；一封包交换器，是与该主控制器连接，其包含有至少两个支持有IEEE802.3协议的网络连接端口，以与相同协议的外部网络装置及分机连接，并设置有至少一个IP地址，以藉由网络装置连接至广域网络上；一封包处理单元，是与主控制器连接，以供一与PSTN连接的外部局线交换机连接，以处理转换该主控制器与局线交换机之间的资料及信号；而各分机及各远程分机主要包含有一控制器，是将通话语音作封包处理，或对语音封包作还原为语音者，并储存有一分机号码、虚拟IP地址及网络电话交换机的IP地址；一话筒，是供通话者输入通话语音至控制器，或播放控制器送出的语音者；一第一网络连接接口，是供控制器与网络装置连接；一第二网络连接接口，是供控制器透过网络线路与网络电话交换机连接；及一按键组，设于控制器的输入端，供拨号或设定相关参数。
8.如权利要求第7项所述的以封闭式网络为基础所构成的虚拟内部网络架构，其特征在于，各分机及各远程分机进一步包含有一显示器，设于控制器的输出端上，供显示相关讯息或经还原处理的视讯影像；一影像撷取组件，设于控制器的输入端，供撷取视讯影像，并由控制器作封包处理，再透过封闭式网络传输；及一桥接器，该桥接器是连接于控制器、第一/第二网络连接接口之间，藉以控制语音封包与数据/视讯资料封包在封闭式网络上的传输流量。
9.如权利要求第8项所述的以封闭式网络为基础所构成的虚拟内部网络架构，其特征在于，其中各网络电话交换机是进一步包含有一无线网络连接端口，其设于主控制器与封包处理器之间，供无线撷取点连接；而各分机及各远程分机进一步包含有一无线网络连接端口，供无线网络卡连接，与无线网络撷取点进行无线传输。
10.如权利要求第9项所述的以封闭式网络为基础所构成的虚拟内部网络架构，其特征在于，各分机及各远程分机进一步包含有一显示器，设于控制器的输出端上，供显示相关讯息或经还原处理的视讯影像；及一影像撷取组件，设于控制器的输入端，供撷取视讯影像，并由控制器作封包处理，再透过封闭式网络传输。
全文摘要
本发明是为一以封闭式网络为基础构成虚拟内部网络的方法及其架构，其主要由一封闭式网络及至少一远程分机组成，其中该封闭式网络及远程分机是连结至一非封闭式网络如广域网络，该远程分机可透过该非封闭式网络与封闭式网络构成联机，而与封闭式网络进行语音、影像等数据资料的双向传输，以构成一虚拟内部网络。
文档编号H04L12/28GK1684437SQ200410034300
公开日2005年10月19日 申请日期2004年4月16日 优先权日2004年4月16日
发明者陈恒坚 申请人:传宇科技股份有限公司