專利名稱：電信數(shù)據(jù)壓縮設(shè)備和方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及到適合于擴展話音信道容量的電信設(shè)備。此外，該設(shè)備終接、壓縮/解壓縮、解調(diào)/重新調(diào)制以及緩沖包含傳真/數(shù)據(jù)、調(diào)制解調(diào)器信號或者呼叫信令信息的信道。
2.背景技術(shù)當(dāng)前的技術(shù)包括接入服務(wù)器，它們允許高達(dá)4條PSTN T1線路的話音信道被壓縮和復(fù)用到一個幀中繼網(wǎng)關(guān)，而同時提供傳真/數(shù)據(jù)和調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)的終接。在所有與T1 PSTN線路相關(guān)的信道上采用諸如碼激勵線性預(yù)測(CELP)、批量軟件許可程序(volume softwarelicensing program)(VSLP)和ADP32PCM等的國際電信聯(lián)盟(ITU)標(biāo)準(zhǔn)，則與這樣的單元相關(guān)的話音壓縮比為8∶1到13∶1。當(dāng)前的技術(shù)不允許處理混合模式T1線路(即來自相同T1線路的話音信道、傳真/數(shù)據(jù)和調(diào)制解調(diào)器信號的混合)。
附圖簡述本發(fā)明通過實例而非限制的方式在附圖中說明，圖中相同的標(biāo)記指示相同的元件。應(yīng)該注意，在本公開文本中參考“一”或者“一個”實施例并不一定是同一實施例，而是這樣的參考意味著至少一個實施例。


圖1圖示了電話網(wǎng)互連系統(tǒng)。
圖2圖示了蜂窩電話互連系統(tǒng)。
圖3a和3b圖示了具有電信設(shè)備的本發(fā)明的一個實施例的操作流程圖。
圖4圖示了當(dāng)在圖3a所示的本發(fā)明實施例中檢測到公共載波信令時SS7協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。
圖5圖示了傳真/數(shù)據(jù)解調(diào)技術(shù)(即算法)。
圖6圖示了在傳遞呼叫信息的信令過程中幀中繼消息塊的分組信息。
圖7圖示了在傳真/數(shù)據(jù)傳送過程中幀中繼消息塊的分組信息。
圖8圖示了本發(fā)明實施例壓縮單一信道的編碼過程。
圖9圖示了在話音數(shù)據(jù)傳送過程中幀中繼消息塊的分組信息。
圖10圖示了本發(fā)明實施例使解壓縮的數(shù)據(jù)適合傳真/數(shù)據(jù)格式的傳真/數(shù)據(jù)重調(diào)制技術(shù)。
圖11圖示了本發(fā)明實施例對單一信道的話音壓縮解碼過程。
圖12圖示了包含參數(shù)數(shù)據(jù)的與圖3a和3b中網(wǎng)絡(luò)管理器相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)打包隊列。
圖13圖示了與以信道為基礎(chǔ)保存呼叫狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)管理器相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)隊列。
圖14a和14b圖示了如圖3a和3b所示的網(wǎng)絡(luò)管理器的流程圖。
圖15圖示了配置來完成固定線路普通電話操作的本發(fā)明實施例的框16圖示了本發(fā)明實施例的機械互連結(jié)構(gòu)。
圖17圖示了本發(fā)明實施例的軟件結(jié)構(gòu)。
圖18圖示了本發(fā)明實施例對于一條信道的處理流程。
圖19a和19b圖示了如圖18所示的本發(fā)明實施例中全局隨機存取存儲器(RAM)到全局RAM的存儲器映射。
發(fā)明概述一種具有連接到一網(wǎng)絡(luò)的第一電信裝置的電信系統(tǒng)被給出。該第一電信裝置把通過該網(wǎng)絡(luò)接收到的輸入數(shù)據(jù)以某一比率壓縮，該比率被調(diào)整以改善數(shù)據(jù)帶寬而同時維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性。此外，一第一路由器被連接到該第一電信裝置。一網(wǎng)關(guān)也連接到該第一路由器和一第二路由器。一第二電信裝置連接到該第二路由器。該第二電信裝置解壓縮接收到的數(shù)據(jù)。
詳細(xì)描述本發(fā)明一般涉及到對多個數(shù)字信號處理器(DSP)和一基于PC的控制器進(jìn)行編程的電信設(shè)備和方法。本發(fā)明的示范實施例現(xiàn)在將參照附圖進(jìn)行描述。該示范實施例被提供來說明本發(fā)明而不應(yīng)該解釋為限制本發(fā)明的范圍。
圖1用具有電信設(shè)備1的本發(fā)明實施例來圖示電話網(wǎng)互連系統(tǒng)，該設(shè)備1通過多個T1或E1線路11耦合到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)。設(shè)備1的輸入/輸出3是復(fù)用和轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式的壓縮過的Tx或Ex數(shù)據(jù)。被以太網(wǎng)格式化的數(shù)據(jù)被發(fā)送到高速路由器7，在高速路由器7該數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(例如幀中繼)格式。幀中繼分組13通過幀中繼云17選路，一直到它們到達(dá)其最終目的地19。終接點的高速路由器21把分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回以太網(wǎng)格式25以便由終接的電信設(shè)備23解壓縮。所得到的話音信道業(yè)務(wù)通過Tx或Ex線路27接口到該終接的PSTN。雖然幀中繼數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是半雙工的，但是所公開的電信設(shè)備通過時間共享該幀中繼帶寬(近似地，一半帶寬用在發(fā)送方向、一半帶寬用在接收方向)來基于全雙工地處理該Tx或Ex業(yè)務(wù)。
通過使用高速路由器9連接到幀中繼云17，該設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和管理從遠(yuǎn)程管理器31完成。遠(yuǎn)程站點31可以是任何個人計算設(shè)備(例如個人計算機(PC)等)或者接入網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng)、幀中繼云等)的終端。在因特網(wǎng)接入到設(shè)備1的情況下，在本發(fā)明的一個實施例中路由器9是因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的一部分。遠(yuǎn)程管理允許從與該云有連接的任何位置進(jìn)行配置控制、性能監(jiān)控以及呼叫數(shù)據(jù)日志恢復(fù)。
圖2圖示了可應(yīng)用于蜂窩電話網(wǎng)的實施例。電信設(shè)備35的單一信道版本在集成到蜂窩電話51的低功率芯片53上實現(xiàn)。低功率芯片53為一條話音信道實現(xiàn)壓縮和解壓縮方法，該話音信道然后就在標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩電話RF云47上發(fā)送/接收。除了數(shù)據(jù)速率是1.6到3.6Kbps外，小區(qū)站點41以通常的方式在RF鏈路43上接收和發(fā)送。小區(qū)站點接口模塊39被包括進(jìn)來以序列化源自幾個蜂窩電話的多個話音信道，以便由電信設(shè)備35處理。包含蜂窩站點接口模塊39便允許該設(shè)備不修改就能應(yīng)用。為了把話音信道插入到PSTN Tx或者Ex線路33中或者從其中提取出話音信道，電信設(shè)備35然后就壓縮/解壓縮該話音信道。
操作流程圖3a和3b圖示了本發(fā)明實施例的操作流。為了在幀中繼網(wǎng)關(guān)上發(fā)送，本發(fā)明的一個實施例壓縮多個PSTN話音信道信息。為了和T1 PSTN接口兼容，一個實施例處理傳真/數(shù)據(jù)、調(diào)制解調(diào)器信號和呼叫信令，且因此，這些操作模式的接口被包括在操作能力中。后面的描述詳細(xì)說明了從呼叫發(fā)出的時刻(摘機)到呼叫完成(掛機)的時刻發(fā)生的過程，因為它們涉及到本發(fā)明的實施例。圖3a和3b圖示了兩個同樣的設(shè)備2和4。為了便于討論，設(shè)備2將發(fā)起該呼叫而設(shè)備4將終接該呼叫。
CSU/DSU接口如圖3a所示的設(shè)備2通過連接到4線或2線配置的內(nèi)建信道服務(wù)單元/數(shù)據(jù)服務(wù)單元(CSU/DSU)59而接口到PSTN T1線路57。設(shè)備2處理的話音信道的數(shù)目是幀中繼網(wǎng)關(guān)容量的函數(shù)。對于進(jìn)入一個T1幀中繼網(wǎng)關(guān)的多個T1 PSTN操作(1,544,000比特/秒)，信道的數(shù)目是264或者11條T1線路。
呼叫發(fā)起和信令在T1/E1時分復(fù)用(TDM)幀內(nèi)的信道中發(fā)起的呼叫被發(fā)送到提取呼叫(摘機)并把其組裝成8比特字節(jié)的TDM De-Mux 63。該字節(jié)分割的信息為μ律格式或A律格式。檢音器77在來自T1或E1的每一條信道中不斷地監(jiān)控雙音多頻(DTMF)音的存在。當(dāng)音調(diào)檢測在起源電信設(shè)備2發(fā)生(由摘機音調(diào)信令指示)時，通知信令檢測器81，并且起動信令檢測操作。對于帶內(nèi)信令，應(yīng)用北美標(biāo)準(zhǔn)奪位(robbed-bit)、隨路信令(CAS)或者共路信令(CCS)信令規(guī)則。當(dāng)檢測到公共載波信令時，應(yīng)用SS7規(guī)則并且根據(jù)SS7標(biāo)準(zhǔn)的國家特定的變體來解碼該信令信息。SS7協(xié)議由多個緊密相關(guān)的層組成，該多個緊密相關(guān)的層一起工作以提供通用的功能性。圖4圖示了該層與本發(fā)明一個實施例的相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。層410由諸如移動應(yīng)用部分(MAP)、操作、維護(hù)和管理部分(OMAP)以及智能網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議(INAP)等應(yīng)用服務(wù)組成。層420包含事務(wù)處理能力(TCAP)。層430包含ISDN用戶部分(ISUP)。層440包含電話用戶部分(TUP)。層450包含消息傳輸部分3(MTP 3)。層460和470分別包含MTP 2和MTP 1。
在一個實施例中，當(dāng)發(fā)生檢測時，DTMF音或者SS7信令過程在T1線路的每一條信道上執(zhí)行。當(dāng)呼叫被一條或者多條信道發(fā)出時，該呼叫號碼被檢測器77在處理器65從DTMF音或者SS7信令信息中解碼。已經(jīng)解碼的呼叫號碼或者SS7信令信息被插入到位于網(wǎng)絡(luò)管理器61中的打包隊列內(nèi)正確的信道參數(shù)塊中。該打包隊列是專門用于存儲最終將形成該幀中繼輸出分組的數(shù)據(jù)的存儲器空間。在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)管理器61準(zhǔn)備位于打包隊列中的數(shù)據(jù)以便基于信道容量最優(yōu)化來傳輸。
信令過程中的輸出分組處理在一個實施例中，在網(wǎng)絡(luò)管理器61為主體信道準(zhǔn)備信令數(shù)據(jù)以后，該信令數(shù)據(jù)被插入到輸出分組中并且被轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)IP格式(如圖6所示指代為187)。網(wǎng)絡(luò)管理器61對位于打包隊列中的數(shù)據(jù)執(zhí)行一系列操作并產(chǎn)生巨大的(19,300比特)局域網(wǎng)(LAN)以太網(wǎng)TCP/IP分組，該以太網(wǎng)TCP/IP分組被發(fā)送到高速路由器105，在那里該分組被轉(zhuǎn)換為幀中繼格式(如圖6所示指代為185)。
幀中繼分組通過幀中繼云107發(fā)送到目的站點路由器109。在一個實施例中，路由器109把幀中繼分組轉(zhuǎn)換回以太網(wǎng)TCP/IP格式并把它傳送到圖3b中所示的電信設(shè)備4的目的網(wǎng)絡(luò)管理器111。目的網(wǎng)絡(luò)管理器111從接收到的分組信道參數(shù)塊中提取信令和/或呼叫信息，并把它路由到信道信令處理機113。信道信號處理機113導(dǎo)致DTMF音產(chǎn)生器117產(chǎn)生所指定的摘機和/或撥號音，并且TDM MUX 121將該產(chǎn)生的音插入到正確的TDM時隙位置。
在目的設(shè)備處理信令信息在一個實施例中，目的網(wǎng)絡(luò)管理器111通過在入局的目的信道上觀察DTMF和信號檢音器135和137的輸出來監(jiān)控任何響應(yīng)。當(dāng)檢測到對應(yīng)于該被呼叫的信道的摘機時，網(wǎng)絡(luò)管理器111設(shè)置活動的信道狀態(tài)，并且響應(yīng)被插入到從圖3b所示的目的電信設(shè)備4到圖3a所示的起源電信設(shè)備2的出局幀中繼分組。
更新發(fā)起呼叫狀態(tài)在一個實施例中，起源網(wǎng)絡(luò)管理器61為摘機狀態(tài)而監(jiān)控來自正進(jìn)行呼叫的信道的入局分組信息。當(dāng)指示了目的摘機狀態(tài)時，該發(fā)起呼叫狀態(tài)被設(shè)置為活動的。起源網(wǎng)絡(luò)管理器61然后就通過監(jiān)控入局信號結(jié)構(gòu)來確定在信道上發(fā)送的信息的類型。在一個實施例中，除非檢測到傳真/數(shù)據(jù)音或者調(diào)制解調(diào)器相移鍵控(PSK)信號，否則都假設(shè)該數(shù)據(jù)是話音。
發(fā)送傳真/數(shù)據(jù)或者調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)當(dāng)傳真/數(shù)據(jù)被檢測為正發(fā)送的信息時，傳真/數(shù)據(jù)處理器75就被使能。這個處理器確定在發(fā)送的是哪一種傳真/數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，解調(diào)該信號，并將所得數(shù)據(jù)或者控制字符存儲在位于傳真/數(shù)據(jù)處理機79中的緩沖器中。對應(yīng)于包含傳真/數(shù)據(jù)的每一條T1信道的數(shù)據(jù)被存儲在數(shù)據(jù)處理機79內(nèi)獨立的緩沖器中。此數(shù)據(jù)被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)管理器61以便在信道空間變?yōu)榭捎脮r插入到參數(shù)塊中。
在一個實施例中，傳真/數(shù)據(jù)信息是非實時的并因而是較低優(yōu)先權(quán)的。傳真/數(shù)據(jù)到出局幀中繼分組的插入以每25毫秒在較小的8字節(jié)數(shù)據(jù)塊中完成，除非有很少的話音業(yè)務(wù)，在那種情況下，數(shù)據(jù)塊可高達(dá)到每25毫秒1600字節(jié)。
在一個實施例中，傳真/數(shù)據(jù)處理器75能夠根據(jù)以下ITU標(biāo)準(zhǔn)來處理數(shù)據(jù)和傳真業(yè)務(wù)。
DATA 傳真V.32bis-14,400bps V.29-9600bpsV.32-9,600bps V.27ter-4,800bpsV.22-1,200bps V.17-14,400bpsV.21-0到300bps T.30，T.38(IP傳真控制標(biāo)準(zhǔn))傳真/數(shù)據(jù)處理器75處理同步和異步格式并支持高達(dá)128kbps的非對稱和對稱數(shù)據(jù)速率。異步字符碼包括(8、9、10或11比特字符，遵循V.14)。糾錯遵照ITU-T V.42和V.42bis，吞吐量高達(dá)128kbps。該配置和控制是遵循“AT”命令集的。撥號和傳真控制遵照V.25bis撥號和T.30傳真。
完整的傳真/數(shù)據(jù)處理過程在數(shù)字信號處理器(DSP)軟件中實現(xiàn)。典型的傳真/數(shù)據(jù)過程在圖5中以框圖格式圖示。來自TDM接口159的信號數(shù)據(jù)被帶通濾波器161濾波，然后由自動增益處理器(AGC)163進(jìn)行電平控制。該相移調(diào)制信號然后在解調(diào)器165使用I-Q采樣技術(shù)進(jìn)行解調(diào)。門限判決在判決裝置169進(jìn)行，并且通過把恢復(fù)的載波175用作參考，相應(yīng)的相移在信號檢測器171執(zhí)行。解碼器173把相移信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的、要被傳輸?shù)浇鈹_器177來恢復(fù)實際數(shù)據(jù)的比特模式。
當(dāng)在調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)解調(diào)器67(在圖3a中圖示)處檢測到高速調(diào)制解調(diào)器信號為正發(fā)送的數(shù)據(jù)時，該高速調(diào)制解調(diào)器處理器被使能。這個過程也在DSP軟件中實現(xiàn)并且遵循下列國際規(guī)范V.90-56,000bpsV.34-33,600bps該解調(diào)過程可以如圖5所示和以上所述來實現(xiàn)。處理傳真/數(shù)據(jù)和調(diào)制解調(diào)器處理之間的主要差別就是與高速調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)相關(guān)的定時以及對更大解碼器的需求。已解調(diào)并已解擾的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)處理機71使用ITU V.42bis標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行緩沖和壓縮。被緩沖的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)管理器61以便當(dāng)信道容量可用時把它插入到幀中繼分組參數(shù)塊中。
發(fā)送話音數(shù)據(jù)在一個實施例中，如果當(dāng)發(fā)送信息時在數(shù)據(jù)處理機69檢測到話音數(shù)據(jù)，那么話音數(shù)據(jù)緩沖過程就被起動。在一個實施例中，為運行于話音模式的每一條信道存儲兩百個μ律或A律8比特采樣。在一個實施例中，雙倍的緩沖器被使用以便方便定時和接口到話音壓縮處理器73。一旦緩沖器存滿(200個采樣)，數(shù)據(jù)就被傳輸?shù)皆捯魤嚎s處理器73。此處理器優(yōu)選地執(zhí)行DSP軟件例程，它的一個實例在2001年1月12日和本申請共同提交且共同轉(zhuǎn)讓給本申請人的受讓人的、題為“可變比率語音數(shù)據(jù)壓縮(Variable Rate Speech Data Compression)的”序列號為09/759,734的專利申請中更詳細(xì)地公開了。
但是簡要地，本技術(shù)通過使用導(dǎo)致可變數(shù)據(jù)率的方法來使得能夠壓縮語音。如圖8所示，當(dāng)對給定的信道編碼(壓縮)時，輸出幀(信道)數(shù)據(jù)以在輸入音頻信號中的活動所確定的可變比率出現(xiàn)。要被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)管理器61(圖3a圖示)的每一幀數(shù)據(jù)包括21個參數(shù)，描述輸入音頻信號的紀(jì)元(epoch)(段)、RMS值、1到12個反射系數(shù)和兩個殘余值。
如圖8所示，入局音頻在位置207被分段為紀(jì)元。按照授予哈欽斯(Hutchins)的專利號為4,980,917的美國專利中描述的方式，紀(jì)元分段使用時域音調(diào)追蹤(pitch tracking)技術(shù)來處理。紀(jì)元長度在發(fā)送到信道的參數(shù)中是最重要的并且被分配給一質(zhì)量標(biāo)記，給予它最高優(yōu)先權(quán)。每一紀(jì)元都經(jīng)受公知的線性預(yù)測編碼可適應(yīng)比率話音壓縮(ARVC)分析209，該分析209產(chǎn)生RMS值(信號能量估計)和描述該紀(jì)元的頻譜結(jié)構(gòu)的1到12個反射系數(shù)(RC)。與這些系數(shù)相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)志通過一幀一幀地分析它們的值的趨勢和變化而確定。紀(jì)元的次級分析211通過使用反射系數(shù)來構(gòu)造反向濾波器從而執(zhí)行。此濾波器被應(yīng)用到輸入音頻紀(jì)元從而獲得激發(fā)殘余(excitation residue)。進(jìn)一步分析此殘余從而導(dǎo)出兩個殘余描述符參數(shù)。在一個實施例中，該殘余描述符對重建的語音質(zhì)量有最小的影響并且被分配合適的質(zhì)量標(biāo)志。
還是如圖8所示，在一個實施例中，該參數(shù)在編碼器213中按照其對感知的語音質(zhì)量的影響從最重要到最不重要排序，并且質(zhì)量標(biāo)記與每一參數(shù)相關(guān)，詳細(xì)說明在當(dāng)前音頻環(huán)境中它對重建語音音頻質(zhì)量的重要性。該質(zhì)量標(biāo)記不發(fā)送到接收端，但是在網(wǎng)絡(luò)管理器61(在圖3a中圖示)中用來在對語音質(zhì)量影響最小的情況下降低帶寬。
圖9圖示了對于不消除話音參數(shù)的情況的幀中繼格式215和以太網(wǎng)IP格式223。在實例227中顯示的參數(shù)被發(fā)送。當(dāng)存在優(yōu)先權(quán)或者帶寬限制時，這些參數(shù)的子集被發(fā)送，從而降低每個參數(shù)塊217的總的比特數(shù)目。
幀中繼的分組化信息在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)管理器61把需要用來標(biāo)識分組的IP目的地的IP頭標(biāo)附加到以太網(wǎng)格式187中(在圖6中圖示)。以太網(wǎng)格式化的分組然后就發(fā)送到高速路由器105，在高速路由器105分組被轉(zhuǎn)換成幀中繼格式185并通過幀中繼云107發(fā)送到如圖3b所示的目的電信設(shè)備4。目的路由器109接收幀中繼分組并將它轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式以便尋路到目的網(wǎng)絡(luò)管理器111。目的網(wǎng)絡(luò)管理器111將分組分拆以便尋路到正確的信道。
接收傳真/數(shù)據(jù)或者調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)在一個實施例中，如果接收到的信息是傳真/數(shù)據(jù)，目的網(wǎng)絡(luò)管理器111就把數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)絺髡?數(shù)據(jù)處理機115。處理器115使用V.42bis解壓縮該數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)絺髡?數(shù)據(jù)產(chǎn)生器129。產(chǎn)生器129重新調(diào)制數(shù)據(jù)以便適合所需的傳真/數(shù)據(jù)格式并把所得信號插入到用于T1 PSTN線路157中特定一個的正確TDM時隙位置121。
圖10圖示了重新調(diào)制過程。來自V.42bis解壓縮過程的數(shù)據(jù)被加擾器229加擾并根據(jù)使用的特定傳真/數(shù)據(jù)格式重新編碼。已編碼的數(shù)據(jù)然后被編碼器231分成I和Q比特流，脈沖由脈沖成形濾波器233和235形成從而構(gòu)成頻譜并被調(diào)制器237根據(jù)所使用的特定格式調(diào)制。在合適的時隙期間，TDM接口為重新調(diào)制的信號選路到TDM MUX 121。CSU/DSU 155為PSTN T1線路提供合適的接口從而消除對用于此目的的外部設(shè)備的需求。
如果接收到的信息是調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)，則與傳真/數(shù)據(jù)模式相似的操作對調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)處理機125和調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)產(chǎn)生器133完成。傳真和調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)處理之間的不同在于定時和編碼結(jié)構(gòu)。
對傳真/數(shù)據(jù)或者調(diào)制解調(diào)器的響應(yīng)當(dāng)傳真/數(shù)據(jù)和調(diào)制解調(diào)器信息被發(fā)送時，業(yè)務(wù)每次通常是在一個方向上。在傳真操作期間，只有響應(yīng)碼被從目的T1/E1信道發(fā)送回去。該響應(yīng)被CSU/DSU接口155接收并被選路到TDM DEMUX 139，在TDM DEMUX139，與終接的傳真相關(guān)的特定信道信號被分拆并選路到傳真/數(shù)據(jù)處理器149或者153。傳真/數(shù)據(jù)處理器解調(diào)該信號以獲得被發(fā)送的數(shù)據(jù)。圖7圖示了幀中繼分組193和以太網(wǎng)IP分組205。圖7類似于圖6，然而圖7中的參數(shù)塊203被用于傳真/數(shù)據(jù)部分發(fā)送。而圖6中的參數(shù)塊189被用于信令/呼叫數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)被傳真/數(shù)據(jù)處理機141或145使用V.42bis壓縮并被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)管理器111以便插入到以太網(wǎng)IP分組中。如圖7所示的IP分組203然后被傳輸?shù)礁咚俾酚善?09，在高速路由器109該分組被轉(zhuǎn)換為幀中繼格式并通過幀中繼云107發(fā)送。該分組在目的路由器105接收并被傳輸?shù)胶艚衅鹪淳W(wǎng)絡(luò)管理器61。起源網(wǎng)絡(luò)管理器61更新服務(wù)隊列，記錄對于特定信道來自傳真/數(shù)據(jù)操作的響應(yīng)已經(jīng)接收到，并且將該響應(yīng)傳輸?shù)絺髡?數(shù)據(jù)處理機93或97以便解壓縮。解壓縮的數(shù)據(jù)被發(fā)送到傳真/數(shù)據(jù)產(chǎn)生器89，在那里根據(jù)被處理的傳真類型產(chǎn)生信號。該信號被TDM MUX 85插入到合適的信道時隙，在TDM MUX85，該信號被發(fā)送到發(fā)起該呼叫的T1/E1信道從而完成整個發(fā)送和接收路徑。
在一個實施例中，當(dāng)呼叫完成時，呼叫的目的端轉(zhuǎn)到掛機狀態(tài)。當(dāng)掛機碼被目的網(wǎng)絡(luò)管理器111插入到分組信道標(biāo)志中時(碼等于010)，該掛機狀態(tài)被發(fā)送到起源網(wǎng)絡(luò)管理器61。當(dāng)起源網(wǎng)絡(luò)管理器接收到對于特定信道的這個碼時，它更新服務(wù)隊列從而指示該呼叫完成并通過信令產(chǎn)生器91、DTMF產(chǎn)生器87、TDM MUX 85和CSU/DSU接口59將相應(yīng)的信令傳輸?shù)狡鹪碩1/E1信道。
接收話音數(shù)據(jù)在一個實施例中，在如圖3b所示的目的電信設(shè)備4中，網(wǎng)絡(luò)管理器111為每一條信道重建典型的21個參數(shù)的每一幀，標(biāo)記丟失的(即由于帶寬限制沒有在幀中繼鏈路上發(fā)送的)參數(shù)并將該幀傳輸?shù)胶线m的話音壓縮解碼器123。
參數(shù)被傳輸?shù)皆捯魤嚎s解碼器123。話音壓縮解碼器的詳細(xì)操作在前面提到的在2001年1月12日提交的、題為“可變比率話音數(shù)據(jù)壓縮(Variable Rate Speech Data Compression)”序列號為09/759,734的共同未決的專利申請中提供。
圖11圖示了該解碼器的頂級操作。在一個實施例中，殘余被激發(fā)產(chǎn)生器243使用來自解碼器241的紀(jì)元長度和兩個殘余描述符參數(shù)而估計(重建)。在一個實施例中，在殘余描述符沒有在信道上發(fā)送的情況下，激發(fā)產(chǎn)生器243創(chuàng)建通過觀察紀(jì)元長度歷史和第一反射系數(shù)而導(dǎo)出的仿真激發(fā)。該激發(fā)被用來驅(qū)動合成濾波器245，該合成濾波器245通過借助公知轉(zhuǎn)換技術(shù)把10個反射系數(shù)轉(zhuǎn)換為預(yù)測器系數(shù)而進(jìn)行頻譜上的配置。合成濾波器的輸出由輸出定標(biāo)器247定標(biāo)從而產(chǎn)生具有合適rms(能量)的輸出紀(jì)元。
合成濾波器245的輸出被如圖3b所示的話音數(shù)據(jù)處理機131緩沖并且存儲采樣一直到它們被系統(tǒng)地插入到合適的TDM MUX時隙位置為止。相應(yīng)的T1/E1幀被選路到合適的線路以便接口到PSTN。
來自目的源的話音數(shù)據(jù)當(dāng)目的T1/E1信道處的揚聲器發(fā)聲時，涉及TDM DEMUX 139、話音數(shù)據(jù)處理機151、話音壓縮編碼器143、目的網(wǎng)絡(luò)管理器111、高速路由器109和105、起源網(wǎng)絡(luò)管理器61、始發(fā)話音壓縮解碼器99、話音數(shù)據(jù)處理機103、始發(fā)TDM MUX 85和始發(fā)CSU/DSU 59的反向的話音數(shù)據(jù)處理過程發(fā)生。此話音數(shù)據(jù)壓縮/發(fā)送和解壓縮/接收過程一直持續(xù)到目的信道指示掛機，在那之后使該呼叫為不活動的，更新該服務(wù)隊列以及將該呼叫設(shè)置為“完成狀態(tài)”。
配置管理器電信設(shè)備的一個實施例的正確操作需要來自用戶的建立信息。這個建立信息由各種軟件應(yīng)用共享并且由系統(tǒng)控制器收集和存儲。電信設(shè)備需要的建立參數(shù)在下面的表1中列出。更具體地，表1提供了與圖3a和圖3b所示的網(wǎng)絡(luò)管理器相關(guān)的配置隊列的實例，其中存儲了與特定T1或E1線路相關(guān)的數(shù)據(jù)。
表1S1) T1或E1操作 缺省(T1)S2) T1/E1的數(shù)目(1到11) 缺省(11)S3) 信道的數(shù)目(24/30到264/330) 缺省(256/330)S4) 使能QOS(是/否) 缺省(否)S5) 最大話音壓縮率(15到40) 缺省(25)S6) 傳真/數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)(1到15) 缺省(3)S7) 調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)(1到15)缺省(3)S8) 信令數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)(1到15) 缺省(3)S9) 消息分組長度(1到65,000比特)缺省(19,300)S10) DSP到T1/E1線路相關(guān) 缺省線路號DSP號1 12 23 3N NS11) 使能診斷功能(是/否缺省(否)312) 使能遠(yuǎn)程接入(是/否) 缺省(否)S13) 幀中繼IP地址(源) 用戶設(shè)置S14) 幀中繼IP地址(目的)用戶設(shè)置
S15) 遠(yuǎn)程接入IP地址(源) 用戶設(shè)置S16) 路由器IP地址(源) 用戶設(shè)置S17) 信令模式(消減比特、CAS、CCS) 缺省(CAS)S18) 使能SS7信令(是/否) 缺省(否)S19) SS7國家變體用戶設(shè)置S20) 呼叫日志格式 用戶設(shè)置S21) 使能回波抵消(是/否)缺省(是)在一個實施例中，建立參數(shù)要么使用內(nèi)建的建立向?qū)硎占?，要么從配置建立菜單中手動輸入。下面簡要地解釋每個參數(shù)設(shè)備是接口到T1或是E1線路的選擇由S1來完成。S2為系統(tǒng)控制器提供將要連接到該設(shè)備的T1/E1線路的數(shù)目。S3提供關(guān)于將被插入到發(fā)送或接收幀中繼消息包中的信道的最大數(shù)目的信息。
S4使能或者禁止服務(wù)質(zhì)量操作(QoS)。如果QoS被使能，用戶特定的服務(wù)優(yōu)先權(quán)就必須被分配到每一條信道。QoS被用來在需要時保證信道在每個分組中被發(fā)送的概率更高或更低，QoS還使網(wǎng)絡(luò)管理器強加的所有動態(tài)設(shè)定的優(yōu)先權(quán)無效。
S5允許選擇在該系統(tǒng)中使用的最大話音壓縮率。壓縮率越高，質(zhì)量越低，其中，質(zhì)量根據(jù)ITU標(biāo)準(zhǔn)P.861來測量。
S6、S7和S8分別設(shè)置與傳真/數(shù)據(jù)、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)和信令數(shù)據(jù)相關(guān)的優(yōu)先權(quán)。與S8(信令)相關(guān)的優(yōu)先權(quán)將確定啟動和使一個呼叫活動所需的等待時間。
S9設(shè)置用于發(fā)送和接收分組的幀中繼消息塊的長度。最大消息分組長度通常是特定幀中繼載體所允許的長度的函數(shù)。
S10把設(shè)備輸入線路映射到處理話音信道數(shù)據(jù)的特定DSP。正常操作提供線路和DSP處理器之間一對一的映射。然而，用戶能夠手動決定哪一個ISP處理該話音信道。
S11使能或者禁止內(nèi)建的診斷例程的自動執(zhí)行。該例程在后臺運行從而提供對系統(tǒng)準(zhǔn)備狀態(tài)的周期性檢查。
S12使能或者禁止遠(yuǎn)程操作。該設(shè)備的操作員并不被要求與該設(shè)備一樣在附近。
S13和S14在幀中繼網(wǎng)關(guān)上提供源和目的點的IP地址。這些IP地址能夠被動態(tài)地改變從而提供按每個用戶需求的重新尋路。設(shè)置S13和S14能夠從遠(yuǎn)程站點完成。S15是遠(yuǎn)程接入服務(wù)器的IP地址并且它不能被動態(tài)地改變。遠(yuǎn)程接入服務(wù)器提供一種從與該設(shè)備相關(guān)的因特網(wǎng)或者幀中繼網(wǎng)絡(luò)接口的任何PC控制該裝置的方法。S16是路由器IP地址，它對于正確的幀中繼操作是必需的。這個IP由幀中繼載體供給。
S17設(shè)置由該設(shè)備用來解釋信道信令數(shù)據(jù)的信令模式。S18使能SS7信令而S19選擇由該設(shè)備采用的國家變體。
S20選擇用來存儲與每個呼叫相關(guān)的記錄的呼叫日志格式。使此數(shù)據(jù)可獲得以下載到處理站點。該信息用于記帳和線路利用率分析。
S21使能或者禁止回波抵消。當(dāng)使用話音壓縮時需要回波抵消。本地回波環(huán)路導(dǎo)致在呼叫終接設(shè)備處的話音信道降級的運行。
網(wǎng)絡(luò)管理器所公開的電信設(shè)備的操作基于在前述共同未決的專利申請中公開的電信方法的實現(xiàn)和本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)管理器技術(shù)。這兩種技術(shù)是共生的并產(chǎn)生了在此公開的運行結(jié)果。在這方面，下面提供的是對網(wǎng)絡(luò)管理器以及它與電信方法之間關(guān)系的詳細(xì)描述。
在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)管理器(例如，在圖3a和3b中指定為61和111)的用途是確定哪一數(shù)據(jù)要被插入到輸出幀中繼分組中以及分拆從輸入幀中繼分組中提取出的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)管理器基于來自話音壓縮處理的可用的幀中繼帶寬容量、QoS設(shè)置和優(yōu)先權(quán)設(shè)置來組裝輸出分組。
有三個與網(wǎng)絡(luò)管理器有關(guān)的主要隊列。一個隊列保存來自已處理的話音信道的未編輯的數(shù)據(jù)、信道信令數(shù)據(jù)、來自容納傳真/數(shù)據(jù)或者調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)的信道的被緩沖的數(shù)據(jù)、和一般控制標(biāo)記。此隊列被稱為網(wǎng)絡(luò)打包隊列。第二個隊列基于信道保存呼叫的狀態(tài)并被稱為服務(wù)隊列。涉及到網(wǎng)絡(luò)管理過程的第三個隊列是保存與連接到該設(shè)備的T1/E1線路相關(guān)的數(shù)據(jù)的配置隊列。網(wǎng)絡(luò)管理器基于包含在這三個隊列中的信息決定哪一數(shù)據(jù)被插入到該輸出分組中。
圖12圖示了網(wǎng)絡(luò)打包隊列。該隊列基本上是包含參數(shù)數(shù)據(jù)263、與此參數(shù)相關(guān)的優(yōu)先權(quán)261、QoS設(shè)置267、輸入/輸出標(biāo)記259以及指示要被發(fā)送的參數(shù)比特數(shù)目的掩碼265的數(shù)組。打包隊列參數(shù)數(shù)據(jù)263是來自各個源(在圖3a中指定為信令檢測81、傳真/數(shù)據(jù)處理機79、話音壓縮編碼器73或調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)處理機71)的未編輯的參數(shù)。優(yōu)先權(quán)設(shè)置261是與話音壓縮編碼器73確定的每一個話音參數(shù)相關(guān)的優(yōu)先權(quán)。這些優(yōu)先權(quán)作為該參數(shù)對接收機處再現(xiàn)的話音質(zhì)量的影響的函數(shù)而變化。靜態(tài)優(yōu)先權(quán)在初始的設(shè)備配置過程中為信令數(shù)據(jù)、傳真/數(shù)據(jù)和調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)設(shè)置。掩碼265根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)有多少比特要被發(fā)送來設(shè)置。QoS設(shè)置267是優(yōu)先于所有其它與特定信道相關(guān)的優(yōu)先權(quán)設(shè)置的優(yōu)先權(quán)參數(shù)。QoS在客戶服務(wù)初始化過程中設(shè)置。缺省情況是所有的信道具有相同的QoS。QoS和優(yōu)先權(quán)設(shè)置具有相同的等級量表(ratingscale)，即，0級優(yōu)先權(quán)和QoS是最高的優(yōu)先權(quán)，而15級是最低的。輸入/輸出標(biāo)簽259由網(wǎng)絡(luò)管理器設(shè)置，指示相關(guān)參數(shù)是包含在所發(fā)送的分組中還是從所發(fā)送的分組中刪除(1＝包含，0＝刪除)。圖12圖示了話音信道數(shù)據(jù)249、信令數(shù)據(jù)251、未使用信道253和傳真/數(shù)據(jù)信道255的實例。為方便起見，信道5到264用延續(xù)257來代表。
圖13圖示了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)隊列。此隊列也是基于信道的包含呼叫狀態(tài)信息的數(shù)組。此服務(wù)隊列通過記錄起源的摘機271、目的地摘機273、呼叫開始連接時間275(指示什么時候起源和目的地都摘機)、停止連接時間277(指示什么時候發(fā)生起源或目的地掛機)、呼叫模式279(V-話音、S-信令、F-傳真、M-調(diào)制解調(diào)器)、呼叫號碼281(所撥的號碼)和信令數(shù)據(jù)信息283(關(guān)于信令模式的信息)來跟蹤活動。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)隊列基于信道來處理。當(dāng)對于特定信道的呼叫結(jié)束時，與呼叫相關(guān)的服務(wù)隊列數(shù)據(jù)被傳輸?shù)胶艚腥罩疚募?。?nèi)部定時器被附加到服務(wù)隊列中每一個活動的信道。此定時器防止信道在差錯情況或一個損壞鏈路的情況下鎖定。
配置隊列存儲與連接到設(shè)備的特定T1或E1線路相關(guān)的數(shù)據(jù)。上面列出的表1圖示了網(wǎng)絡(luò)管理器在初始化和建立過程中收集的信息。在一個實施例中，建立向?qū)П话ㄔ谠O(shè)備中以便幫助配置建立。
如前所述，圖3a和3b所示的網(wǎng)絡(luò)管理器在發(fā)送和接收操作之間分離幀中繼網(wǎng)關(guān)的帶寬。假設(shè)是固定的網(wǎng)關(guān)比特率，則一個固定比特計數(shù)被指配給發(fā)送分組和接收分組。對于T1幀中繼網(wǎng)關(guān)操作，在一個實施例中，19,300比特被分配給每一個分組，其中約50比特被指定用于控制每一分組。網(wǎng)絡(luò)管理器的任務(wù)是基于信道分配這些比特從而最優(yōu)化網(wǎng)關(guān)帶寬的利用。分配目標(biāo)是在呼叫終接設(shè)備處最大化話音再現(xiàn)的質(zhì)量。
圖14a和14b圖示了網(wǎng)絡(luò)管理器流程圖。下面的描述是基于呼叫起源設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)管理器操作在設(shè)備啟動285期間開始，一直持續(xù)到關(guān)機。在啟動中，所有與網(wǎng)絡(luò)管理器相關(guān)的隊列在隊列初始化287時被初始化為零。跟蹤計數(shù)器289被預(yù)置，以及正常的操作開始。網(wǎng)絡(luò)管理器在操作291中在服務(wù)隊列中讀取第一記錄(信道1)。
如果此第一記錄在操作293過程中指示呼叫正在進(jìn)行(起源的摘機為真Hook-up@Origin＝True)，那么網(wǎng)絡(luò)管理器進(jìn)行到確定在操作295需要什么動作。如果在295的動作是進(jìn)行呼叫，如信令檢測器(在圖3a中指定為81)檢測信令音所指示的，那么，在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)管理器在圖12所示的打包隊列中將標(biāo)記數(shù)據(jù)設(shè)置為(011)，將QoS設(shè)置為1，并把呼叫號碼信息插入到合適的信道參數(shù)塊中。如果在操作297該動作是終止呼叫(掛機)，那么，在一個實施例中，標(biāo)記數(shù)據(jù)在操作315期間被設(shè)置為(010)，終止信令數(shù)據(jù)在操作327被插入到信道參數(shù)塊中，而圖12所示的服務(wù)隊列的起源和目的地標(biāo)記271和273被設(shè)置為0，呼叫終止時間在操作329被插入到呼叫記錄中，對應(yīng)的呼叫記錄在操作331被傳輸?shù)胶艚腥罩静⑶胰缓笤诓僮?33期間從服務(wù)隊列中刪除。
在一個實施例中，如果該動作在操作299期間是發(fā)送信令信息(信令模式為真Signaling Mode＝True)，那么標(biāo)記數(shù)據(jù)被設(shè)置為(011)，QoS在操作317期間被設(shè)置，并且信令數(shù)據(jù)在操作335被插入到信道參數(shù)塊中。如果該動作在操作301期間是發(fā)送傳真數(shù)據(jù)(傳真模式為真FAX Mode＝True)，那么，標(biāo)記數(shù)據(jù)被設(shè)置為100，QoS在操作319期間被設(shè)置，并且八字節(jié)的傳真數(shù)據(jù)在操作337被插入到信道參數(shù)塊中。如果該動作是發(fā)送調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)303(調(diào)制解調(diào)器模式為真ModemMode＝True)，那么標(biāo)記數(shù)據(jù)被設(shè)置為001，QoS在操作327期間被設(shè)置，并且八字節(jié)的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)在操作339被插入到信道參數(shù)塊中。在一個實施例中，如果該動作是在操作305期間發(fā)送話音數(shù)據(jù)(話音模式為真Voice Mode＝True)，那么標(biāo)記數(shù)據(jù)被設(shè)置為110，QoS在操作323期間被設(shè)置，并且十四字節(jié)的話音數(shù)據(jù)被打包為八字節(jié)并在操作341被插入到信道參數(shù)塊中。
然而，如果上述動作中沒有一個被指示，那么就存在差錯情況并且在操作307期間將該差錯情況記錄在差錯日志文件中。如果信道靜默(掛機)，那么通過遞增跟蹤計數(shù)器、在操作309將標(biāo)記數(shù)據(jù)設(shè)置為(111)和在操作291在服務(wù)隊列中讀取下一記錄，而使處理繼續(xù)進(jìn)行。該處理一直持續(xù)到服務(wù)隊列中所有的記錄在操作311被讀取，此后，循環(huán)從信道1重復(fù)開始。即使信道靜默，該處理也在圖12所示的網(wǎng)絡(luò)打包隊列具有所有信道的信息時完成。
網(wǎng)絡(luò)管理器的下一操作是確定信道數(shù)據(jù)的量是否已經(jīng)超過幀中繼帶寬容量。這是通過在操作343期間對打包隊列中的比特數(shù)目進(jìn)行計數(shù)來完成的。在一個實施例中，在T1幀中繼網(wǎng)關(guān)以及25毫秒的更新周期的情況下，比特計數(shù)不應(yīng)超過19,300比特。如果此比特計數(shù)被超過，該網(wǎng)絡(luò)管理器就在操作353期間開始刪除低優(yōu)先權(quán)參數(shù)數(shù)據(jù)的過程。在丟棄了與特定優(yōu)先權(quán)級別相關(guān)的參數(shù)以后，比特計數(shù)在操作355進(jìn)行重新測試。此過程在操作347期間持續(xù)，直到分組大小在最大限制(對T1幀中繼網(wǎng)關(guān)而言為19,300比特)以下或達(dá)到最低優(yōu)先權(quán)限制(此后，不允許進(jìn)一步減少參數(shù))。在丟棄參數(shù)數(shù)據(jù)的過程中，網(wǎng)絡(luò)管理器為每一個參數(shù)檢查優(yōu)先權(quán)碼和QoS碼。QoS碼總是壓倒優(yōu)先權(quán)設(shè)置。在QoS碼沒有設(shè)置的情況下(QoS的使用在配置建立期間是可選地設(shè)置的)，優(yōu)先權(quán)碼控制參數(shù)數(shù)據(jù)的丟棄。此技術(shù)產(chǎn)生了本設(shè)備采用的話音壓縮實現(xiàn)的可變比率特性。換句話說，在任一25毫秒周期期間，與每一話音信道相關(guān)的有效比特率是可用帶寬的函數(shù)。如果有足夠的帶寬，則包括所有的話音參數(shù)。如果網(wǎng)關(guān)很擁擠(許多信道需要發(fā)送)，則發(fā)送縮小的話音參數(shù)集。因此，包含在分組中的參數(shù)數(shù)目(即比特)的動態(tài)變化導(dǎo)致了電信設(shè)備的可變數(shù)據(jù)速率特性。
一旦所發(fā)送比特的數(shù)目被解析出來，網(wǎng)絡(luò)管理器就在操作359期間準(zhǔn)備打包隊列以便作為以太網(wǎng)IP分組發(fā)送，并且使得能夠從輸出緩沖器串行輸出發(fā)送。前述過程以系統(tǒng)幀速率(用于話音信道的處理時間間隔)重復(fù)進(jìn)行。
網(wǎng)絡(luò)管理器不僅處理輸出分組的產(chǎn)生，還管理接收到的分組分拆和與入局?jǐn)?shù)據(jù)相關(guān)的服務(wù)隊列更新。入局接收分組數(shù)據(jù)在操作363期間緩沖在外級區(qū)域，一直到接收到整個分組。跟蹤計數(shù)器被初始化并且分拆過程在操作365開始。接收到的每一信道被拆包并且其標(biāo)記數(shù)據(jù)被檢查從而確定接收到的是什么類型的信息。
如果在操作367期間標(biāo)記數(shù)據(jù)是掛機(標(biāo)記為010)，那么服務(wù)隊列在操作385被更新(起源/目的地被設(shè)為0)，并且掛機命令在操作387期間被發(fā)送到用于相關(guān)信道的信令產(chǎn)生器。在一個實施例中，如果標(biāo)記數(shù)據(jù)在操作369期間是傳真/數(shù)據(jù)(標(biāo)記為100)，那么服務(wù)隊列在操作389被更新(模式被設(shè)置為F)，并且八字節(jié)的傳真/數(shù)據(jù)在操作415期間被傳輸?shù)较嚓P(guān)的信道傳真/數(shù)據(jù)處理機。如果標(biāo)記數(shù)據(jù)在操作371期間是調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)(標(biāo)記為001)，服務(wù)隊列在操作391被更新(模式被設(shè)置為M)，并且八字節(jié)的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)在操作411期間被傳輸?shù)较嚓P(guān)的信道調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)處理機。
如果在操作373期間標(biāo)記數(shù)據(jù)是話音數(shù)據(jù)(標(biāo)記為110)，那么服務(wù)隊列在操作393被更新(模式被設(shè)置為V)，并且指定數(shù)目字節(jié)的話音參數(shù)數(shù)據(jù)在操作403期間被傳輸?shù)较嚓P(guān)信道的話音緩沖器中。被傳輸?shù)脑捯魯?shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)目在相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)的前六個比特中指示。如果標(biāo)記數(shù)據(jù)在操作375期間是擴展的先前幀(標(biāo)記為101)，那么服務(wù)隊列在操作395被更新(模式被設(shè)置為先前碼)并且信道索引加一(這防止相關(guān)的當(dāng)前索引指示新的信道)?；谙惹皫邪l(fā)送的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)在操作405、413和417期間被傳輸?shù)胶线m的處理機。
如果在操作377期間標(biāo)記數(shù)據(jù)是信令數(shù)據(jù)(標(biāo)記為011)，那么服務(wù)隊列在操作397被更新(模式被設(shè)置為S)，并且信令數(shù)據(jù)在操作407期間被傳輸?shù)絊S7處理器或者DTMF信令產(chǎn)生器。如果標(biāo)記數(shù)據(jù)在操作379期間是摘機(標(biāo)記為000)，那么服務(wù)隊列在操作399被更新(起源/目的地被設(shè)為1)，并且摘機命令在操作409期間被發(fā)送到信令產(chǎn)生器。如果標(biāo)記數(shù)據(jù)在操作381期間是靜默(標(biāo)記為111)，則服務(wù)隊列在操作401被更新(起源和目的地被設(shè)為0)，并且沒有數(shù)據(jù)發(fā)送到相關(guān)TDM信道。
然而，如果沒有檢測到標(biāo)記碼，在操作383期間就產(chǎn)生差錯碼并發(fā)送到差錯碼日志文件。在操作419和421期間，前述過程一直重復(fù)到所有的信道都被處理(即接收到的分組被全部分拆并且數(shù)據(jù)都被選路到它們各自的處理機)。
運行時(Run-Time)管理器在一個實施例中，運行時管理器起動并且代替所公開的設(shè)備監(jiān)控所有的過程。在啟動期間，運行時管理器執(zhí)行的第一操作是運行系統(tǒng)診斷從而確定設(shè)備的準(zhǔn)備情況。如果該設(shè)備使這些診斷例程中的任何一個失敗，操作就被中斷并且產(chǎn)生報告。如果設(shè)備通過了所有的診斷例程，那么初始化過程就被起動。在一個實施例中，初始化過程通過根據(jù)存儲在主控制器上的其相關(guān)文件來下載應(yīng)用軟件到所有的DSP和相關(guān)控制器來執(zhí)行。這個下載過程用信號通知被下載的軟件的操作的開始。在正常操作期間，運行時管理器在無干預(yù)的基礎(chǔ)上周期性地運行自動診斷例程。如果該設(shè)備使測試失敗，就發(fā)起自愈模式。此模式把操作重新分配給那些已通過允許操作繼續(xù)的診斷測試的資源，盡管達(dá)不到全容量。在一個實施例中，公開的電信設(shè)備實現(xiàn)為有30％的處理容限，考慮了其資源中的某些故障。該設(shè)備中的任何活動過程或者操作可以由運行時管理器中斷或者起動。這在故障分析期間特別有用。
遠(yuǎn)程接入操作在一個實施例中，所公開的電信設(shè)備從遠(yuǎn)程站點是完全可控的。該設(shè)備主控制器包含因特網(wǎng)信息服務(wù)器，例如微軟因特網(wǎng)信息服務(wù)器(IIS)4.0，它允許因特網(wǎng)接入到設(shè)備內(nèi)的資源。動態(tài)服務(wù)器頁面(ASP)軟件隨這種設(shè)備一起包含，它向用戶顯示與他們直接連接到該設(shè)備時將看到的相同的信息，諸如通過監(jiān)視器、鍵盤和鼠標(biāo)。
該設(shè)備的遠(yuǎn)程端口是主控制器的一部分并且具有它自己的IP地址。此地址在配置啟動時設(shè)置并且不能改變。該設(shè)備可以從任何具有到該設(shè)備所連接的因特網(wǎng)或者幀中繼網(wǎng)關(guān)的接入的裝置(例如PC等)來控制。在因特網(wǎng)接入的情況下，主控制器必須通過ISP和其相關(guān)的域名服務(wù)器(DNS)連接到骨干上。如果設(shè)備網(wǎng)關(guān)是可遠(yuǎn)程接入的，那么諸如連接到此網(wǎng)關(guān)的PC的裝置可以控制該設(shè)備。
為了避免篡改該設(shè)備的操作，非常強的安全措施被結(jié)合到IIS4.0。設(shè)備內(nèi)的用戶名和密碼以及用戶鑒權(quán)記錄被要求。微軟視窗(MicrosoftWindows)NT 4.0安全也必須滿足有效的遠(yuǎn)程操作。
硬件現(xiàn)在給出所公開的電信設(shè)備的一個實施例的硬件實現(xiàn)的實例。此說明適用于具有至少256個信道并為十一條T1或E1固定線路普通電話操作配置的信道話音壓縮單元(此后稱為VCU_256)。在此實例中描述的實現(xiàn)技術(shù)對于更大或更小的系統(tǒng)(包括T3/E3網(wǎng)絡(luò)、光纖電纜和微波鏈路)來說是可伸縮的。
一個實施例通過對多個DSP和基于PC的控制器編程來實現(xiàn)電信方法。圖15圖示了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，它適用于用于T1或E1幀中繼網(wǎng)關(guān)的設(shè)備。此設(shè)備的一個實施例的軟件結(jié)構(gòu)已經(jīng)在前面參考圖4描述了。
在一個實施例中，T1/E1接口集由基于商業(yè)可獲得的DSP的模塊組成，該模塊實現(xiàn)了這種線路的標(biāo)準(zhǔn)ITU規(guī)范。一個實施例的配置需要三個T1/E1接口模塊425、429和430以連接到十一條T1或E1 PSTN線路423。DSP模塊集由在虛擬機環(huán)境(VME)6U模塊上按四重配置封裝的商業(yè)可獲得TMS320C6201芯片組成。三個四重模塊443、445和447用在此實施例中，因此需要12個TMS320C6201 DSP芯片。11個DSP芯片中的每一個處理24或30條全雙工話音信道，因此為基于T1的配置提供了264條信道的容量，而為E1配置提供了330條信道的容量。第12個DSP芯片448實現(xiàn)此公開文本在前面描述的網(wǎng)絡(luò)管理器(并在圖3a和3b中圖示)。
圖15圖示了包括(但不限于)430MHz奔騰6U VME計算機439的實施例。此實施例提供了系統(tǒng)配置控制、系統(tǒng)性能監(jiān)控、系統(tǒng)診斷和圖形用戶界面(GUI)。此外，計算機439通過以太網(wǎng)端口435在廣域網(wǎng)(WAN)上或在基于因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的數(shù)字用戶線(DSL)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)或幀中繼接口上提供了到GUI的遠(yuǎn)程接口。在一個實施例中，計算機439的操作系統(tǒng)是微軟視窗新技術(shù)(Microsoft Windows NewTechnology)(NT)4.0、IIS4.0、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)或者網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器。IIS4.0和SNMP是附在視窗(Windows)NT4.0服務(wù)器任選組件(Option Pack)4.0中的微軟產(chǎn)品。
電信方法通過對各個DSP模塊芯片443、445和447以及計算機芯片439進(jìn)行軟件編程從而在設(shè)備中實現(xiàn)。圖17圖示了運行在系統(tǒng)上的應(yīng)用程序的頂級軟件結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，當(dāng)前與此設(shè)備相關(guān)的應(yīng)用軟件可以是Visual Basic、Visual Script或者C++代碼，盡管其它的應(yīng)用軟件也可能變得可用。
如圖17所示，設(shè)備的軟件結(jié)構(gòu)被顯示為分成4個功能區(qū)域(即自動模式控制、話音、信令、以及傳真和調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù))。自動模式控制451監(jiān)控TDM接口單元449為連接到該設(shè)備的每一條T1或E1線路恢復(fù)的信道時隙數(shù)據(jù)。自動模式控制451確定發(fā)送或接收的信息是信令、話音、傳真還是調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)，并且它使能由合適的實時應(yīng)用軟件進(jìn)行的處理。如果被發(fā)送或者接收的信息是話音數(shù)據(jù)，那么該話音信號通過回波抵消器453(ITU G.165/G.168)發(fā)送以便去除PSTN類型電話網(wǎng)所固有的手持設(shè)備或系統(tǒng)回波。該信號由增益控制器454固定或AGC地控制，這取決于用戶配置的設(shè)置。被壓縮過的話音數(shù)據(jù)使用固定增益控制來最小化話音質(zhì)量的降級。話音期間音檢測器455被引入以便允許傳真或調(diào)制解調(diào)器操作來中斷話音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并且切換到合適的應(yīng)用軟件。話音活動檢測器452及其相關(guān)定時器使得在非常長的靜默期間能夠斷線。
在一個實施例中，話音數(shù)據(jù)被話音編解碼單元456使用ITU G.726、ARVC或者基于LPC-10 DSP的軟件來進(jìn)行壓縮/解壓縮。網(wǎng)絡(luò)管理器軟件457優(yōu)化了數(shù)字網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的帶寬利用。分組協(xié)議接口軟件458是網(wǎng)絡(luò)管理器的擴展，它還在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)上準(zhǔn)備用于發(fā)送的分組。信令軟件459、460和461解碼/編碼在PSTN電話網(wǎng)上運行所必需的DTMF或SS7信息。
在一個實施例中，傳真和調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)由實現(xiàn)存儲、壓縮和轉(zhuǎn)發(fā)操作的軟件463和465處理。傳真和調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用軟件與ITU標(biāo)準(zhǔn)格式(例如V.21、V.27ter、V.29、V.17組III、V.34和V.90等)接口，從而與現(xiàn)存的傳真和調(diào)制解調(diào)器設(shè)備兼容。在一個實施例中，所有的實時軟件在TMS320C6201 DSP芯片上運行，并且主機PC 467是基于微軟視窗(Microsoft Windows)NT4.0和IIS4.0的。
本發(fā)明的硬件提供了用于使用商業(yè)上可獲得的軟件(例如VisualBasic和C++編程代碼等)實現(xiàn)公開的電信方法的載體?，F(xiàn)在將在參照圖18的同時描述結(jié)合用在一個實施例中的硬件和軟件組件的所有元件處理一個信道。
來自PSTN的DSX-1線路469通過RJ45連接器連接到T1/E1接口模塊563上的端口。T1/E1接口模塊檢測1.544MHz的載波并將內(nèi)部時鐘481鎖相到該載波。鎖相的時鐘被用來壓倒數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)和與T1操作相關(guān)的24個接收和24個發(fā)送時分復(fù)用(TDM)的八比特時隙中的每一個相關(guān)。在一個實施例中，成幀比特檢測對入局?jǐn)?shù)據(jù)連續(xù)執(zhí)行，查找100011011100模式。如果沒有此模式，同步丟失(RLOS)便被指示，這導(dǎo)致基于內(nèi)部晶體的時鐘試圖捕獲和獲取幀時鐘。幀同步的數(shù)據(jù)然后由成幀過程477緩沖到8比特字節(jié)中以便由TMS320C52接口模塊DSP芯片487處理。主計算機監(jiān)控T1線路的檢測并把配置數(shù)據(jù)發(fā)送到上述網(wǎng)絡(luò)管理器軟件。
接口模塊DSP軟件查找DTMF信令，該信令指示摘機和呼叫號碼。圖18圖示了信令和呼叫號碼信息被接口模塊563的DSP芯片處理，該DSP芯片在數(shù)據(jù)被包括到幀中繼消息塊中之前把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)格式以便分組化。此數(shù)據(jù)在VME總線567上發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)管理器。在信令期間，幀中繼消息塊(在圖6中指定為610)的信道數(shù)據(jù)時隙被用來把信令和呼叫信息傳遞到終接設(shè)備。注意，8字節(jié)可以用來傳遞呼叫號碼(16個數(shù)字號加信令)。下面列出的3比特的標(biāo)記分隔符指示信道數(shù)據(jù)是壓縮的話音參數(shù)、信令和/或呼叫號碼數(shù)據(jù)、靜默抑或是傳真/數(shù)據(jù)。
000-摘機001-調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)010-掛機011-信令和/或呼叫號碼100-傳真/數(shù)據(jù)101-擴展的先前幀110-話音參數(shù)111-靜默在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)管理器在插入到幀中繼之前動態(tài)產(chǎn)生消息塊結(jié)構(gòu)。為了易于討論，一個實例使用帶有64比特參數(shù)塊的200采樣/幀。將幀中繼格式用于全雙工操作，每一個方向上的壓縮過的參數(shù)數(shù)據(jù)必需每12.5毫秒更新。對于T1操作(1.544Mbps)，這等同于在22.5毫秒時間間隔期間發(fā)送方向上發(fā)送的17,370個比特和接收方向上發(fā)送的17,370個比特。如果每條信道最大具有62比特用于壓縮過的參數(shù)數(shù)據(jù)和2個標(biāo)記比特，則256條信道將在每個方向上需要16,384個比特用于全雙工操作，剩下986個比特用于每個分組的成幀和協(xié)議。注意，在信道的靜默期間，只發(fā)送3個比特，因此，根據(jù)統(tǒng)計學(xué)，在一個T1幀中繼網(wǎng)關(guān)上可能有多達(dá)264條信道的操作。還要注意，在帶有非常少的靜默的峰值負(fù)載周期期間(所有的信道都被使用)，網(wǎng)絡(luò)管理器有發(fā)送比全部參數(shù)集少的參數(shù)的選項，因此在保持至少256條信道容量的同時降低了每條信道要求的比特數(shù)目。
在一個實施例中，信道時隙位置對于發(fā)送和接收分組都是固定的。假設(shè)信道1正在被處理，則呼叫號碼和信令信息在標(biāo)記比特被設(shè)置為01的信道1位置(62比特的段)被插入到連續(xù)發(fā)送分組中，然后以以太網(wǎng)格式發(fā)送到高速路由器473。在將選定的協(xié)議和路由信息(IP、IPX等)應(yīng)用于在幀中繼網(wǎng)關(guān)475上把分組發(fā)送到接收端的同時，該路由器將該分組轉(zhuǎn)換為幀中繼格式。
在接收端，過程正好相反。分組通過網(wǎng)關(guān)475以幀中繼格式接收，并且由高速路由器473將它轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式。所得分組然后由網(wǎng)絡(luò)管理器處理，在這里，它被轉(zhuǎn)換為字節(jié)格式并且通過以太網(wǎng)471傳輸?shù)絋1/E1接口模塊563，在T1/E1接口模塊563，呼叫號碼和信令信息被轉(zhuǎn)換回DTMF格式并被插入到合適的DSX-1時隙(在這個實例中為信道1)以便傳送到PSTN。如果在呼叫終端有應(yīng)答(摘機檢測)，摘機信令被使用合適時隙中的信令發(fā)送回呼叫起源。
一旦呼叫的起源和終接端是活動的，信號壓縮和解壓縮就開始了。來自合適DSX-1時隙(在此情況下為信道1)的話音數(shù)據(jù)由T1/E1接口模塊DSP 483一直緩沖到200個采樣(采樣頻率為8KHz的25毫秒的數(shù)據(jù))都是可用時為止。這來自處理幀中的200個采樣被傳輸?shù)饺鐖D18所示位于合適DSP板上的全局隨機存取存儲器(RAM)491。需要注意，其它存儲器組件也可以使用，例如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)或者同步DRAM(SDRAM)等。
如前所述，在一個實施例中，在模塊集565的每個DSP模塊上有4個DSP芯片493、495、497和499，并且每個DSP專用于處理來自一條T1或E1線路的話音數(shù)據(jù)。在每個DSP上執(zhí)行的軟件能夠?qū)崟r處理24或30條話音信道。對于24或30條信道中的每一條，每個DSP從全局RAM 491收集一幀話音數(shù)據(jù)，并且使用在前面指出的共同所有的共同未決專利申請中描述的方法來處理該數(shù)據(jù)。所得到的壓縮過的參數(shù)數(shù)據(jù)被傳輸回到全局RAM 491，在該全局RAM 491中，該數(shù)據(jù)被網(wǎng)絡(luò)管理器DSP挑選出來用于傳送。網(wǎng)絡(luò)管理器執(zhí)行圖14a和14b所示的多信道操作?？梢哉f，在這個實例中，來自多達(dá)264條信道的話音數(shù)據(jù)從話音壓縮編碼過程被選路到網(wǎng)絡(luò)管理器。話音壓縮編碼的輸出是各參數(shù)的列表，它包括1)音調(diào)紀(jì)元(pitch epoch)2)Rms功率3)RC1-RC124)殘余1，和5)殘余2。
這些參數(shù)被編碼過程劃分優(yōu)先從而幫助網(wǎng)絡(luò)管理器確定在高網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)條件或QoS分割期間哪些參數(shù)可以被丟棄。網(wǎng)絡(luò)管理器然后將該參數(shù)數(shù)據(jù)分組化以便在幀中繼上傳送。
反過來，網(wǎng)絡(luò)管理器將在幀中繼網(wǎng)關(guān)上接收到的解復(fù)用的壓縮過的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶线m的DSP全局RAM 491，以便由DSP模塊493、495、497和499進(jìn)行解壓縮。解壓縮過的話音信道數(shù)據(jù)被傳輸回到全局RAM 491，在該全局RAM 491中，該數(shù)據(jù)被合適的T1/E1 DSP 483挑選出來以便將其插入到合適的信道時隙(在目前情況下為信道1)。
在一個實施例中，在傳輸話音數(shù)據(jù)期間，全局RAM 491充當(dāng)DSP集565和T1/E1接口模塊563之間的多端口存儲器。圖19a和19b圖示了全局RAM 491的存儲映象。交替的傳輸序列被用于入或出全局RAM 491的直接存儲器存儲(DMA)傳輸。此序列這樣配置，使得當(dāng)DSP模塊集565正在處理入局?jǐn)?shù)據(jù)時，T1/E1 DSP正在將數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺諶AM 491或者傳輸自全局RAM 491。用于數(shù)據(jù)傳輸處理的定時由T1/E1接口模塊563控制。當(dāng)對于特定T1/E1線路上每條信道接收到第200個采樣時設(shè)置幀中斷。這個過程將幀速率鎖定到線路載頻。
主要的VCU_256設(shè)備模塊如下1)系統(tǒng)配置管理器2)網(wǎng)絡(luò)管理器3)性能監(jiān)控器4)圖形用戶界面5)ARVC話音壓縮模塊6)診斷測試?yán)蹋约?)遠(yuǎn)程接入接口。
在一個實施例中，用在VCU_256設(shè)備中的附加軟件包括微軟視窗NT4.0操作系統(tǒng)，任選組件4.0和思科(CISCO)1605R路由器配置軟件。
系統(tǒng)應(yīng)用配置管理器(CM)軟件駐留在主計算機上，并且它提供對所有系統(tǒng)元素的初始化、產(chǎn)生資源隊列、提供用于存儲、創(chuàng)建和打印配置文件和資源報告的實用程序以及顯示圖形用戶界面(GUI)。這是操作VCU_256設(shè)備的第一級應(yīng)用軟件。配置管理器的頂級結(jié)構(gòu)在圖17中圖示。所有的其它VCU_256應(yīng)用軟件都從這個系統(tǒng)管理器產(chǎn)生。
在一個實施例中，圖形用戶界面(GUI)是提供到與SCM相關(guān)的所有顯示和菜單的接口的一系列Visual Basic表格。GUI是以具有下拉菜單和大小可調(diào)的子窗口的標(biāo)準(zhǔn)窗口格式。
在一個實施例中，用于VCU_256設(shè)備以便完成用于上述話音信道的電信方法的話音壓縮軟件在DSP芯片上實現(xiàn)，并且它在上面參考的共同未決專利申請中更完整地描述。在此實施例中，該軟件是用C++編碼并且駐留在12個DSP中的11個上。對于每個DSP，軟件處理24或30條信道，因此為T1操作提供264條全雙工信道的總的容量，而為E1操作提供330條全雙工信道的總的容量。
診斷測試?yán)淌菓?yīng)用配置管理器449的診斷級461的一部分。這些例程為VCU_256設(shè)備的所有硬件組件提供嚴(yán)格的檢查。有三級與VCU_256相關(guān)的診斷例程。第一級是快速測試，它檢查該設(shè)備的總體性能，包括其PSQM。第二級以組件為基礎(chǔ)提供分部測試，它主要用于故障診斷。第三級是自動地周期性運行以便確定該設(shè)備的狀態(tài)的診斷測試的在線集(online set)。當(dāng)存在差錯/告警條件時，就會發(fā)起合適的警告。來自此操作的數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程接入接口也是可以獲得的。
遠(yuǎn)程接入接口(RAI)的用途是在因特網(wǎng)、或幀中繼、DSL或ISDN線路上提供對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。從設(shè)備控制臺可以獲得的所有控制/菜單也是可以遠(yuǎn)程獲得的，因此，而從任意位置提供配置和管理控制。
機械構(gòu)造圖16圖示了VCU_256的機械互連構(gòu)造，包括與本發(fā)明一個實施例相關(guān)的各種組件之間的電纜連接。T1/E1 567包括監(jiān)視器573、鍵盤571和定點裝置569。定點裝置可能是計算機鼠標(biāo)或其它相似的裝置。這些組件被用來操作系統(tǒng)控制臺功能。該設(shè)備在設(shè)備端使用具有RJ45連接器的電纜587接口到PSTN線路。兩條以太網(wǎng)電纜把VCU_256連接到路由器575。路由器575可以是路由器裝置，例如思科的1605R路由器等。單條以太網(wǎng)電纜581用于分組數(shù)據(jù)，而電纜579用于遠(yuǎn)程接入連接。串行端口電纜583將VCU_256主控制器連接到路由器575。路由器輸出電纜585把系統(tǒng)連接到幀中繼網(wǎng)關(guān)端口。監(jiān)視器573、VCU_256設(shè)備567和路由器575的電源577連接到(100-220VAC)線路電力。
上面的實施例也可以存儲在裝置或者介質(zhì)上并且由機器來讀取從而執(zhí)行指令。該裝置或介質(zhì)可以包括固態(tài)存儲裝置和/或旋轉(zhuǎn)的磁或光盤。當(dāng)部分指令已經(jīng)例如跨越計算機的相互連接分離到不同的機器中時，該裝置或介質(zhì)可以是分布式的。
雖然已經(jīng)描述了并且在附圖中顯示了特定的示范實施例，但是應(yīng)理解為，這樣的實施例對于本發(fā)明僅僅是示例性的而不是限制性的，并且本發(fā)明不局限于所顯示和描述的具體構(gòu)造和排列，因為對于本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員而言各種其它的修改是可以發(fā)生的。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括耦合到一網(wǎng)絡(luò)的第一電信裝置，它以一比率壓縮通過該網(wǎng)絡(luò)接收到的輸入數(shù)據(jù)，所述比率被調(diào)節(jié)以便在維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的同時改善數(shù)據(jù)帶寬；耦合到該第一電信裝置的第一路由器；耦合到該第一路由器和一第二路由器的網(wǎng)關(guān)；和耦合到該第二路由器的第二電信裝置，該第二電信裝置解壓縮接收到的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置壓縮在耦合到該第一電信裝置和所述網(wǎng)絡(luò)的多條輸入線路中的特定輸入線路上的輸入數(shù)據(jù)，并且它將該壓縮過的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一格式，以及該第一路由器將第一格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二格式。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，第一格式是以太網(wǎng)格式，而第二格式為幀中繼格式。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置包括雙音多頻(DTMF)檢測器，所述DTMF檢測器與多條輸入線路中的每一條相接口從而接收輸入數(shù)據(jù)并對指示用于入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)音進(jìn)行解碼。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置還包括第一網(wǎng)絡(luò)管理器，它具有一打包隊列以存儲對應(yīng)于經(jīng)DTMF檢測器解碼的入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的信息，該第一網(wǎng)絡(luò)管理器將存儲在該打包隊列中的信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組，以便傳送到該第一路由器。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置包括第二網(wǎng)絡(luò)管理器，它在第二路由器將幀中繼分組從幀中繼格式轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式以后接收數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組信息，其中，第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理器從數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組中提取該信號和呼叫信息；DTMF產(chǎn)生器，它使得根據(jù)第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理器提取出的信號和呼叫信息來產(chǎn)生音；和耦合到該多條輸出線路的時分復(fù)用器，所述DTMF產(chǎn)生器產(chǎn)生的音被插入到該復(fù)用器。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置的第一網(wǎng)絡(luò)管理器對多條輸入線路中各條上的信號數(shù)據(jù)是否是傳真/數(shù)據(jù)、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)和話音數(shù)據(jù)中的任一個而響應(yīng)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置還包括起源話音數(shù)據(jù)處理機，當(dāng)多條輸入線路的至少一條上的信號數(shù)據(jù)是話音數(shù)據(jù)時，它被使能以緩沖該話音數(shù)據(jù)；和話音壓縮處理器，該起源話音數(shù)據(jù)處理機壓縮該話音數(shù)據(jù)并將壓縮過的數(shù)據(jù)插入到數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組中以便傳送。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)是具有至少3個數(shù)字信號處理器接口模塊的公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)接口，該數(shù)字信號處理器接口模塊耦合到至少11條數(shù)據(jù)輸入線路。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述至少11條數(shù)據(jù)輸入線路和耦合到該第二路由器的多條輸出線路是T1電信線路和E1電信線路中的一個。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述多條輸入線路和耦合到第二路由器的多條輸出線路是T1電信線路和E1電信線路中的一個。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)是幀中繼網(wǎng)關(guān)。
13.一種系統(tǒng)，包括第一電信裝置，它通過多條輸入線路以一速率從公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)接收輸入數(shù)據(jù)，所述速率被調(diào)節(jié)以便在維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的同時改善數(shù)據(jù)帶寬，該第一電信裝置壓縮多條輸入線路中特定輸入線路上的輸入數(shù)據(jù)并將壓縮過的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式；耦合到該第一電信裝置的第一路由器，它將以太網(wǎng)格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為幀中繼格式；耦合到該第一路由器和一第二路由器的幀中繼網(wǎng)關(guān)，該第二路由器將幀中繼格式的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回以太網(wǎng)格式；耦合到該第二路由器的第二電信裝置，該第二電信裝置解壓縮由該第二路由器轉(zhuǎn)換回以太網(wǎng)格式以通過多條輸出線路選路回到該網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，該第二電信裝置在反向經(jīng)由第一路由器、第二路由器和幀中繼網(wǎng)關(guān)來響應(yīng)該第一電信裝置；和基于個人計算機(PC)的遠(yuǎn)程控制器，它通過遠(yuǎn)程路由器耦合到該網(wǎng)關(guān)從而控制從第一電信裝置到第二電信裝置的輸入數(shù)據(jù)的傳送、壓縮和解壓縮。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述多條輸入線路和多條輸出線路是T1電信線路和E1電信線路中的一個。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述遠(yuǎn)程路由器是因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)(ISPN)的一部分。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置包括雙音多頻(DTMF)檢測器，所述DTMF檢測器與多條輸入線路中的每一條相接口從而接收輸入數(shù)據(jù)并對指示用于入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)音進(jìn)行解碼。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置還包括第一網(wǎng)絡(luò)管理器，它具有一打包隊列以存儲對應(yīng)于經(jīng)DTMF檢測器解碼的入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的信息，該第一網(wǎng)絡(luò)管理器將存儲在打包隊列中的信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組以便傳送到第一路由器。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置包括第二網(wǎng)絡(luò)管理器，它在第二路由器將幀中繼分組從幀中繼格式轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式以后接收數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組信息，該第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理器從數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組中提取該信號和呼叫信息；DTMF產(chǎn)生器，它使得根據(jù)第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理器提取出的信號和呼叫信息來產(chǎn)生音；和時分復(fù)用器，所述DTMF產(chǎn)生器產(chǎn)生的音被插入到該時分復(fù)用器，該時分復(fù)用器耦合到該多條輸出線路。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置的第一網(wǎng)絡(luò)管理器對所述多條輸入線路中各條上的信號數(shù)據(jù)是否是傳真/數(shù)據(jù)、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)和話音數(shù)據(jù)中的任一個而響應(yīng)。
20.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，第一電信裝置包括在多條輸入線路和第一路由器之間耦合的公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)接口。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，PSTN接口包括多個數(shù)字信號處理器接口模塊，它耦合到多條輸入線路，多個數(shù)字信號處理器模塊，它與該多個數(shù)字信號處理器接口模塊在外設(shè)部件互連(PCI)總線上通信，從而處理輸入線路上的輸入數(shù)據(jù)；和一虛擬機環(huán)境(VME)計算機，它在VME總線上將該多個數(shù)字信號處理器接口模塊鏈接到該多個數(shù)字信號處理器模塊，并且控制壓縮過的輸入數(shù)據(jù)到以太網(wǎng)格式的轉(zhuǎn)換。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，PSTN接口具有至少3個耦合到至少11條數(shù)據(jù)輸入線路的數(shù)字信號處理器接口模塊。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，輸入線路是T1電信線路和E1電信線路中的一個。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，PSTN接口的至少三個數(shù)字信號處理器接口模塊中的每一個包括鎖相時鐘，它為多條輸入T1電信線路中的每一條上的輸入數(shù)據(jù)計時；依靠其對輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行成幀比特檢測的裝置；和緩沖及存儲所得幀同步數(shù)據(jù)的存儲器；以及處理幀同步數(shù)據(jù)和在PCI總線上提供幀同步數(shù)據(jù)給該多個數(shù)字信號處理器模塊的裝置
25.一種設(shè)備，包括起源電信裝置，它通過多條輸入線路從一網(wǎng)絡(luò)接收輸入數(shù)據(jù)，該起源電信裝置以一比率壓縮多條輸入線路中特定輸入線路上的輸入數(shù)據(jù)，所述比率被調(diào)節(jié)以便在維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的同時改善數(shù)據(jù)帶寬，并且它還將壓縮過的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一格式；和耦合到該起源電信裝置的路由器，該第一路由器將第一格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二格式。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，第一格式是以太網(wǎng)格式，而第二格式是幀中繼格式。
27.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述多條輸入是T1電信線路和E1電信線路中的一個。
28.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，起源電信裝置包括雙音多頻(DTMF)檢測器，它與該多條輸入線路中的每一條相接口從而接收該輸入數(shù)據(jù)并對指示用于入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)音進(jìn)行解碼。
29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中，起源電信裝置還包括第一網(wǎng)絡(luò)管理器，它具有一打包隊列以存儲對應(yīng)于經(jīng)DTMF檢測器解碼的入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的信息，該第一網(wǎng)絡(luò)管理器將存儲在該打包隊列中的信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組以便傳送到該路由器。
30.如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其中，起源電信裝置還包括第二網(wǎng)絡(luò)管理器，它接收數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組信息，該第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理器從該數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組中提取該信號和呼叫信息；DTMF產(chǎn)生器，它使得根據(jù)第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理器提取出的信號和呼叫信息而產(chǎn)生音；和耦合到該多條輸出線路的時分復(fù)用器，所述DTMF產(chǎn)生器產(chǎn)生的音被插入到該復(fù)用器。
31.如權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，起源電信裝置的第一網(wǎng)絡(luò)管理器對該多條輸入線路中各條上的信號數(shù)據(jù)是否是傳真/數(shù)據(jù)、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)和話音數(shù)據(jù)中的任一個而響應(yīng)。
32.一種設(shè)備，包括目的電信裝置；耦合到該目的電信裝置的路由器，該路由器將以第一格式接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二格式，該目的電信裝置解壓縮通過多條輸出線路選路回到一網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，并且其中，一解壓縮比率被調(diào)整從而在維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的同時改善數(shù)據(jù)帶寬。
33.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，第一格式是幀中繼格式，而第二格式為以太網(wǎng)格式。
34.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，多條輸入線路是T1電信線路和E1電信線路中的一個。
35.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，目的電信裝置還包括目的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)處理機；和調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)產(chǎn)生器。
36.如權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中，當(dāng)接收到包含壓縮過的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組時，目的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)處理機解壓縮該壓縮過的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)，并且調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)產(chǎn)生器重新調(diào)制要安置到時分復(fù)用器中的調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)。
37.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，目的電信裝置還包括話音壓縮解碼器；和目的話音數(shù)據(jù)處理機。
38.如權(quán)利要求37所述的設(shè)備，其中，當(dāng)接收到包含壓縮過的話音數(shù)據(jù)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組時，話音壓縮解碼器解壓縮并重建該壓縮過的話音數(shù)據(jù)，并且該目的話音數(shù)據(jù)處理機緩沖要安置到一時分復(fù)用器中的重建話音數(shù)據(jù)。
39.一種方法，包括在第一電信裝置上以一速率從網(wǎng)絡(luò)接收輸入數(shù)據(jù)，所述速率被調(diào)節(jié)以便在維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的同時改善數(shù)據(jù)帶寬；將接收到的輸入數(shù)據(jù)壓縮到第一格式；將以第一格式接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到第二格式；以第二格式傳送該數(shù)據(jù)；以第二格式接收該數(shù)據(jù)；將以第二格式接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一格式；和將該數(shù)據(jù)傳送到第二電信裝置。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，第一格式是以太網(wǎng)格式，而第二格式為幀中繼格式。
41.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，接收輸入數(shù)據(jù)還包括通過雙音多頻(DTMF)檢測器對指示用于入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)音進(jìn)行解碼。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，還包括存儲對應(yīng)于入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的信息，和將存儲的信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組以便傳送。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，還包括根據(jù)信號和呼叫信息產(chǎn)生DTMF音，并在時分復(fù)用器中插入該DTMF音。
44.如權(quán)利要求41所述的方法，其中，信號數(shù)據(jù)是傳真/數(shù)據(jù)、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)和話音數(shù)據(jù)中的一個。
45.一種機器可讀的程序存儲裝置，包括導(dǎo)致機器執(zhí)行如下操作的指令在第一電信裝置上以一速率從網(wǎng)絡(luò)接收輸入數(shù)據(jù)，所述速率被調(diào)節(jié)以便在維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的同時改善數(shù)據(jù)帶寬；將接收到的輸入數(shù)據(jù)壓縮到第一格式；將以第一格式接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到第二格式；以第二格式傳送該數(shù)據(jù)；以第二格式接收該數(shù)據(jù)；將以第二格式接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回第一格式；和將該數(shù)據(jù)傳送到第二電信裝置。
46.如權(quán)利要求45所述的程序存儲裝置，其中，第一格式是以太網(wǎng)格式，而第二格式為幀中繼格式。
47.如權(quán)利要求45所述的程序存儲裝置，還包括導(dǎo)致機器執(zhí)行如下操作的指令通過雙音多頻(DTMF)檢測器對指示用于入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)音進(jìn)行解碼。
48.如權(quán)利要求47所述的程序存儲裝置，其中該指令還導(dǎo)致機器執(zhí)行如下操作存儲對應(yīng)于入局呼叫的信號和呼叫數(shù)據(jù)的信息；和將存儲的信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)幀中繼分組以便傳送。
49.如權(quán)利要求48所述的程序存儲裝置，其中該指令還導(dǎo)致機器執(zhí)行如下操作根據(jù)信號和呼叫信息產(chǎn)生DTMF音；和在時分復(fù)用器中插入該DTMF音。
50.如權(quán)利要求47所述的程序存儲裝置，其中，信號數(shù)據(jù)是傳真/數(shù)據(jù)、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)和話音數(shù)據(jù)中的一個。
全文摘要
一種系統(tǒng)被給出，它包括以某一速率連接到網(wǎng)絡(luò)(17)的第一電信裝置(1)，所述速率被調(diào)整以改進(jìn)數(shù)據(jù)帶寬而同時維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性。該第一電信裝置(1)壓縮通過該網(wǎng)絡(luò)(17)接收到的輸入數(shù)據(jù)。此外，第一路由器(7)連接到第一電信裝置(1)。并且，一網(wǎng)關(guān)(17)被連接到該第一路由器(7)和一第二路由器(21)。還給出了連接到該第二路由器(21)的一第二電信裝置(23)。該第二電信裝置(23)解壓縮接收到的數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L12/46GK1496619SQ02806338
公開日2004年5月12日 申請日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月12日
發(fā)明者C·F·莫特利, C F 莫特利 申請人:電訊壓縮技術(shù)公司