專利名稱：建立通信的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在打算用于數字業(yè)務，例如ISDN接入的電信線路上通過在用戶單元與市話交換機之間的接口建立通信的設備和方法。
一般地，電話機經過用于利用PSTN(PSTN=公共交換電話網)的語音傳輸的模擬電話線路連到市話交換機(LE)。為了能夠例如從個人計算機中傳輸數字數據，將數字數據變換為模擬信號的調制解調器插入在計算機與電話線路之間。如果用戶想連到例如INTERNET(國際互聯網)，LE必須有每個用戶呼叫的一個調制解調器，用于連到ISDN(綜合業(yè)務數字網)，調制解調器的使用也使數字傳輸相當慢，約為28kb/s，而這是一個缺點，特別是因為家庭與公司中計算機與終端的使用已增長并因此需要較高比特率的數字傳輸。
因此，將ISDN接入用于用戶PSTN業(yè)務甚至用于家庭電信業(yè)務變得更加令人感興趣，因為能將數字通信的數字通信速率相對模擬電信線路上的數字通信增加至約128kb/s。
通過電話網的數字數據以及語音的傳輸可能性是ISDN-BA(綜合業(yè)務數字網-基本接入)，傳輸隨后能直接從用戶站至LE。在現有技術中，已給用戶提供終接朝向LE的傳輸的網終端(NT)。諸如計算機或其他類型的終端設備的終端設備TE直接連到NT，而電話機經過A/D與D/A變換設備(TA)連接，用于至NT和從NT的語音傳輸。
由于NT模擬/數字與數字/模擬變換往來電話機語音傳輸以便使之適于通過ISDN線路在NT與LE之間進行發(fā)送，涉及能通過PSTN在傳輸中使用的特定特征產生了問題。因此，PSTN信令經過標準ISDN-BA從模擬接口變換到ISDN。通過進行這種變換，來自PSTN的呼叫在LE中將識別為ISDN，這導致現有PSTN業(yè)務的限制。例如，簽署類似呼叫線路識別(CLI)等的業(yè)務是不可能的。
現有的將ISDN-BA用于電話通信的另一缺點是在用戶站需要兩個附加單元，NT與TA。
用于模擬電話機與計算機的到ISDN線路的接口描述在US5305312中。具有存儲程序的處理器控制到用于模擬與數字接口電路的ISDN線路的接入。具有模擬接口的電話機和具有數字接口的計算機并行連到ISDN總線。處理器提供用于模擬電話機的交換機控制的ISDN特性，諸如呼叫等待等，即總是存在的不證自明的呼叫控制信息特性。然而，US5305312中所述的設備與方法不支持更復雜的現代的業(yè)務，諸如CLI，并且這取決于僅在用戶站提供變換以傳送適于ISDN信令的電話機的模擬信令，正如上述使用TA設備的現有技術中一樣。
本發(fā)明的一個目的是提供能使用戶在從PSTN更新為ISDN-BA時保持與能給PSTN提供的相同的語音傳輸業(yè)務的方法與設備。
本發(fā)明的另一目的是提供在用戶站僅需要一個附加單元的方法與設備。
本發(fā)明還一目的是提供在用戶站與用戶站所連接的網絡之間的B信道能任意進行選擇并且不取決于傳輸是語音還是數據傳輸的方法與設備。
利用具有權利要求1中特性和權利要求6中所公開的執(zhí)行此方法的設備達到了這些目的。本發(fā)明進一步的特性和改善公開在從屬權利要求中。
本發(fā)明提供在打算用于數字業(yè)務的例如ISDN線路的電信線路上在用戶單元與市話交換機之間通過接口建立通信的方法和設備。數據包根據包括PSTN語音通信以及至少用于用戶單元與市話交換機之間電話通信的業(yè)務功能的協(xié)議進行發(fā)送。修改的協(xié)議能用于通常在接入網與市話交換機之間通過接口進行PSTN語音通信的這類協(xié)議。協(xié)議的一部分，例如地址字段能隨意在呼叫建立時分配通信的B信道給特定呼叫。此協(xié)議能支持接到用戶單元的電話機的接入與市話交換機中的呼叫控制之間的通信。分配可用的B信道給用戶呼叫的優(yōu)選程序操作能寫入此協(xié)議中，此協(xié)議能支持根據需求在所有可用的B信道上下行發(fā)送的數字IP數字包。如果同一業(yè)務服務占用一個以上的B信道或如果新的呼叫具有比占用B信道的呼叫更高的優(yōu)先級，則此協(xié)議也能斷開所占用的B信道給新的呼叫。
歐洲電信標準局(ETSI)已制定具有靈活的(規(guī)定的)信息B信道(荷載信道)分配的例如V5.1接口(ETS300324-1)的類型V標準作為兩個系統(tǒng)即接入網(AN)與市話交換機(LE)之間的接口。在V5接口標準中的支持接入類型是ISDN-BA與PSTN業(yè)務。ISDN-BA提供給數字通信，而PSTN提供給語音通信。
然而，此標準未包括通過同一接入數字部分例如ISDN-BA的PSTN與ISDN-BA的混合，而這是本發(fā)明所感興趣的。具有一些修正的此標準接口的一部分，即ETS300324-1∶1994，條款13能用作用戶站與LE之間的協(xié)議。因而本發(fā)明提供一種方法和設備，其中V5.1接口標準(ETS300324-1，特別是條款13)的PSTN信令原則能進行修正，以便甚至用于除AN與LE之間通信之外的其他類型的通信，特別是混合同一業(yè)務線路上的PSTN與ISDN-BA業(yè)務。
PSTN在歐洲每個國家是獨特的，并且在其他國家也是獨特的。V5.1標準已定義上述協(xié)議以便在PSTN終端與LE業(yè)務處理功能(呼叫控制)之間傳送模擬線路信令。
然而，此標準沒有描述如何選擇PSTN的B信道，因為不可能較早地選擇它們，即PSTN總是具有固定分配的64kb/s的B信道。如果PSTN與ISDN-BA的混合線路中同一接入上有兩個B信道，則由ISDN-BA業(yè)務擁有這兩個B信道。
本發(fā)明提供通過在也稱為NTN的網絡終端單元中，在用戶站中并且也在涉及特定用戶站的LE中提供特定協(xié)議來克服這個缺點的方法，此用于PSTN業(yè)務的協(xié)議在這些設備之間通過ISDN-BA線路與所要的業(yè)務功能一起發(fā)送包括PSTN語音通信的數據包，此協(xié)議也能讓LE在兩個設備之間的業(yè)務線路上分配B信道中任意的B信道。
因此，此協(xié)議包括通過D信道從LE傳送選擇用于實際業(yè)務PSTN通信的B信道給用戶設備，用于提供這個的程序對于本領域技術人員來說是顯而易見的，并因此在這兒不作描述。
盡可能使用已有標準并因此利用已定義的機構是便利的。由于僅有一個或非常有限數量的用戶電話機連到用戶站上的網絡終端單元，上述的V5.1協(xié)議中的L3addr(層3地址)對于其預定的控制業(yè)務給接入網中不同邏輯用戶端口的目的是無用的，因此可將L3addr用于其他目的。
然而，使用另一類型的協(xié)議在LE與用戶站之間提供上述的相同業(yè)務與業(yè)務功能，并且也利用和修改其他的諸如在V5.2(ETS300347-1，條款17)中定義的BCC協(xié)議的標準協(xié)議也都在本發(fā)明的范疇內。
根據本發(fā)明一個方面，這部分的標準協(xié)議用于希望具有有限數量的B信道并因此希望具有更多的帶寬用于不同業(yè)務的用戶，然后將這部分的協(xié)議用于分配此刻給之提供業(yè)務的任意的B信道并通過D信道傳送業(yè)務類型與業(yè)務功能以及所述的B信道。這部分協(xié)議也是具有優(yōu)先級和優(yōu)選特性的以便根據B信道上業(yè)務的瞬間級別分配一個或多個B信道給特定數據業(yè)務。使用已有協(xié)議的一個優(yōu)點是其相關部分能重新用于給客戶寫入所想要的規(guī)格。然而，上述V5.1中的協(xié)議是優(yōu)選的一個協(xié)議，因為它要求合理的計算機使用，并因此代表本發(fā)明應用最便宜的方式。
有時，可將AN耦合在用戶站與LE之間，因此這個AN對于LE與用戶站之間的信令程序將是透明的。
本發(fā)明的優(yōu)點是在從PSTN升級為ISDN-BA時能提供保持與以前相同的業(yè)務的快速數字通信與語音通信。而且，能以高速率完成與諸如INTERNET的公共信息網絡的通信。
本發(fā)明將提供具有接入ISDN業(yè)務的ISDN基本接入用戶網絡接口和全部接入PSTN業(yè)務的PSTN接口的用戶站。
為了更全面理解本發(fā)明及其進一步的目的與優(yōu)點，現在參考下面結合附圖的描述，其中

圖1表示要使用的協(xié)議；圖2示意本發(fā)明第一實施例的方框圖；圖3示意本發(fā)明第二實施例的方框圖；圖4是表示始發(fā)呼叫開始的程序圖；和圖5是表示終止呼叫開始的程序圖。
參照圖1，根據標準ETS300324-1∶1994條款13的V5 PSTN協(xié)議包括協(xié)議鑒別器PD,L3addr表示層3消息中PSTN至網絡與用戶接口所發(fā)送的消息MSG類型和消息中信息元素LE的地址。
本發(fā)明涉及PSTN業(yè)務在呼叫建立時如何能尋址ISDA-BA中的B信道的原則，圖1所示的V5.1條款13的PSTN協(xié)議是實際要使用的。
根據本發(fā)明一個方面，上述的V5.1接口標準的原則(或具有在呼叫建立時在D信道上提供額外信息的可能性的某一其他類型的接口協(xié)議)和PSTN信令用于直接在LE與用戶站之間進行傳輸。在V5.1接口標準中，上述協(xié)議定義給具有目的是用于通過V5接口傳送模擬線路信令給LE中的業(yè)務控制功能的工具箱(tool box)的PSTN。這表示LE負責業(yè)務并控制所發(fā)送和接收的音調。
在這種情況所使用的協(xié)議中，L3addr將是超尺寸的，因為它用于存儲大量的AN與服務許多用戶站的LE之間連接的地址。L3addr因此能用于其他目的。于是，根據本發(fā)明一個方面，相同地址字段用于尋址ISDN-BA接口中的B信道。
通常，在AN與LE之間提供此協(xié)議時，通過PSTN或ISDN分配各個B信道給各個用戶與用戶信令。
如圖2所示，給用戶提供對于所有其電信業(yè)務功能是公共的也稱為NIN的網絡終端單元1。單元1給用戶提供使用戶在從PSTN升級為ISDN-BA時能保持與以前一樣的業(yè)務的接入類型。利用V5.1接口標準(ETS300324-1，條款13)的原則和PSTN信令，這是可能的。例如，能使用根據ETR150(公開在ETS300324-1∶1994 AnnexQ,Bibliography)變換的國家PSTN。V5.1接口標準中圖1的協(xié)議是定義給PSTN信令的協(xié)議，其目的是它是用于通過V接口傳送模擬線路信令給LE中的業(yè)務控制功能10的工具箱。這表示LE負責業(yè)務并控制所發(fā)送和接收的音調。
電話機、計算機、數據終端設備能直接連到包括處理器、存儲器和至連到它的設備的接口的單元1。單元1包括眾知的NTN內的邏輯TA-PSTN2的至少一個模擬接口并具有根據協(xié)議工作的處理器，模擬電話機3可利用它的通常的連接器連到此處理器。邏輯TA-PSTN2是讀入單元1的處理器存儲器中的邏輯功能。TA-PSTN2代表無變換而代之以程序功能，并且因此能發(fā)送電話站所有可能的業(yè)務。
數字設備4(僅示出一個)也直接接入單元1。根據本發(fā)明，邏輯功能TA-PSTN2具有圖1所示的或有一些變化的協(xié)議。然而，修正L3addr以提供所要的PSTN業(yè)務。
也以邏輯功能的形式給單元1提供下面稱為NT1的網絡終端類型(一)5。TA-PSTN2和數字設備的直接連接邏輯耦合到單元1中的NT1 5。在TA-PSTN單元中提供的協(xié)議用于在電話機被摘機并撥打號碼時進行讀，并用于利用LE中的協(xié)議與具有處理器的呼叫控制10進行對話，如下面進一步解釋的。因此，此協(xié)議涉及基本上是在TA-PSTN2與呼叫控制10之間的操作。單元1因而將作為公共網絡的一部分起作用，并且這將使避免未授權接入成為合理的。
單元1通過接口9連到LE，通過接口9能提供至少兩個B信道(例如，64kb/s)用于通信，也提供用于ISDN與PDTN信令和分組模式業(yè)務的雙向D信道(例如，16kb/s)。連接最好是數字用戶線路(DSL)12，即實線電纜，并且能具有根據ETSI技術報告ETR080的標準化類型2B+DC2B1Q/4B3T)的線路，ETR080在接入了數字部分描述特征和參數。
根據本發(fā)明，能任意選擇B信道，這首先是因為在DSL線路12上完成單元1與LE之間的通信，第二是因為在單元1與LE中使用的協(xié)議具有超尺寸的地址字段，在此字段中能寫入任意選擇指令而不是地址。本領域技術人員在知道要在協(xié)議中進行修正的特性時易于編程并因此不必描述確切的編程。
因此，將有關如何選擇B信道用于在單元1與LE之間進行傳送以及給哪個網絡傳送信號的指令提供與LE的呼叫控制10的TA-PSTN2中的協(xié)議合作的地址字段L3addr中的協(xié)議，用于語音信號的PSTN表示在方框7中，并且用于數據信號的ISDN表示在方框8中。將這些方框共同提供在LE中是本領域技術人員所熟知的，所以不再進一步進行描述。應注意在LE中使用已有的ISDN-BA連接硬件。
通過在控制方框7中的國家PSTN協(xié)議時在TA-PSTN2與呼叫控制10之間使用根據條款13的V5.1接口，則能給用戶提供相同的業(yè)務，就好像用戶直接連到PSTN業(yè)務。
根據本發(fā)明的安排也能用于“高速”ISDN接入業(yè)務，諸如用于INTERNET/在線業(yè)務、視頻電話和其他基于ISDN的業(yè)務。至于INTERNET，它使客戶計算機4能夠根據需求在所有可用B信道上向下發(fā)送所有INTERNET應用使用的IP(信息包)信息包，例如WWW。這個需求由協(xié)議中的L3addr字段控制。如果僅有一些可尋址的B信道提供給單元1與LE之間的業(yè)務，則用于INTERNET業(yè)務的B信道的分配可依據數據業(yè)務等級而定。
優(yōu)選程序操作也能寫入協(xié)議的L3addr字段中。如果電話機3被摘機，例如能自動提供兩個被占用的B信道之一的自動斷開，任一已有的與INTERNET的數據連接隨后在一個B信道上繼續(xù)，這能通過ISDND信道利用呼叫等待信號進行。
圖3所示的實施例表示LE能以與圖2相同的方式直接連到用戶單元NTN1，而且它能以本領域中通用的方式連到AN11，并且用戶單元1″能連到AN。在后一種情況中，AN對于利用與TA-PSTN2″相同的協(xié)議的TA-PSTN2″與呼叫控制10″之間的信令是“透明的”。
圖4與5中的圖給出根據本發(fā)明的信令原則，并表示LE選擇可用的即ISDN-BA未用的B信道用于PSTN呼叫。
從圖4的圖中可看出，在用戶單元、電話機或計算機想與另一用戶單元通信時，有關此消息ESTABLISH(建立)在協(xié)議部分L3addr=0(表示沒有選擇的B信道)中在D信道中發(fā)送給LE以建立通信。這個消息總是以要使用哪個協(xié)議的語句開頭，諸如使用PSTN協(xié)議的語句。因此，D信道具有獨立的信令用于PSTN與ISDN。LE將此消息傳送給被叫方并接收建立已被確認的信號。
LE檢查是否有空閑的B信道要進行選擇，占用空閑B信道并確認通過接口9在單元1與LE之間的建立，而且利用所選的B信道建立連接。
因此，對于始發(fā)呼叫(圖4)，不選擇B信道。所以，L3addr設置為0，即不選擇。當在LE中收到ESTABLISH，或在發(fā)送給PSTN終端7之前收到ESTABLISH時，選擇B信道，并在選擇B1時，地址設置L3addr=1，在選擇B2時，設置L3addr=2，并在選擇Bn(n≤32767)時，設置L3addr=n。也能以允許選擇多速率B信道的方式構造L3addr。
從圖5的圖中可看出，在其他用戶想終止始發(fā)的PSTN呼叫時，操作下面情況ESTABLISH發(fā)送給LE呼叫控制10。(上面情況協(xié)議消息名，下面情況協(xié)議與呼叫控制之間基元、消息/信號名)。LE在協(xié)議部分L3addr=0通過D信道發(fā)送操作ESTABLISH ACKNOWLEDGE(建立確認)給NTN，以終止通信。此消息以將使用哪個協(xié)議，諸如PSTN協(xié)議的語句和PSTN信令開頭，以致操作將影響TA-PSTN2,NTN中的TA-PSTN發(fā)送建立已確認的信號，LE又將此信號發(fā)送給其他用戶。因此，PSTN消息的發(fā)送是具有名FE-establish-request(FE建立請求)、FE-establish-acknowledge(EF建立確認)的基元，并且在消息發(fā)送給LE時，分別生成基元FE-establish-indication(FE建立指示)和FE-establish-acknowledge-indication(FE建立確認指示)，這個基元在PSTN協(xié)議功能與LE中的PSTN呼叫控制之間進行發(fā)送。
雖然本發(fā)明已結合特定實施例進行描述，但本領域技術人員應理解可以進行各種變化并且等效物可以替代其中的單元而不脫離所附權利要求書中所公開的本發(fā)明真實精神與范疇。另外，可以進行修改而不脫離從權利要求書中可明了的本發(fā)明的基本教導。
即使在圖2中僅示出一個電話機3和一個計算機4連到NTN1，也要注意能提供有限數量的這樣的機器，這也在本發(fā)明范疇內。
權利要求
1．一種通過用戶單元(1)與市話交換機(LE)之間的接口在打算用于數字業(yè)務的例如ISDN線路的電信線路上建立電話與數字通信的方法，其特征在于對于電話通信，通過用戶單元與市話交換機之間的接口，根據包括與用戶所預定的業(yè)務功能一起的PSTN語音通信的協(xié)議，發(fā)送數字數據包，使用戶單元(1、3、4)與市話交換機(LE)通信。
2．根據權利要求1的方法，其特征在于，作為所述協(xié)議，使用通常利用接入網與市話交換機之間的接口進行PSTN語音通信類型的修正協(xié)議。
3．根據權利要求1或2的方法，其特征在于，修正協(xié)議的一部分以便用于在呼叫建立時任意分配用于通信的B信道給特定的呼叫。
4．根據權利要求3的方法，其特征在于，在此協(xié)議中，將用于尋址接入網中的用戶端口的地址字段轉變?yōu)橛糜诜峙銪信道以便通過想要的用于數字業(yè)務的電信線路進行通信。
5．根據前述的任一個權利要求的方法，其特征在于，此協(xié)議支持連到用戶單元中電話機的接口與市話交換機(LE)中的呼叫控制(10)之間的通信。
6．用于通過用戶單元(1)與市話交換機(LE)之間的接口在打算用于數字業(yè)務的例如ISDN線路的電信線路上建立電話與數字通信的一種設備，其特征在于，一種裝置，通過用戶單元與市話交換機之間的接口，根據包括與用戶所預定的業(yè)務功能一起的PSTN語音通信的協(xié)議，發(fā)送數字數據包，以便于用戶單元(1、3、4)與市話交換機(LE)之間的電話通信。
7．根據權利要求6的設備，其特征在于，作為所述協(xié)議，使用通常利用接入網與市話交換機之間的接口進行PSTN語音通信類型的修正協(xié)議。
8．根據權利要求6或7的設備，其特征在于，此協(xié)議的一部分用于在呼叫建立時任意分配B信道給特定的呼叫。
9．根據權利要求7的設備，其特征在于，在此協(xié)議中，將用于尋址接入網中的用戶端口的地址字段用于分配B信道以便通過想要的用于數字業(yè)務的電信線路進行通信。
10．根據權利要求6-9中任一個權利要求的設備，其特征在于，此協(xié)議適于支持連到用戶單元(1)中的電話機的接口(TA-PSTN)與市話交換機中的呼叫控制(10)之間的通信。
11．根據權利要求6-10中任一個權利要求的設備，其特征在于，將用于分配可用的B信道給用戶呼叫的優(yōu)選程序操作寫入所述協(xié)議中。
12．根據權利要求6-11中任一個權利要求的設備，其特征在于，根據需求將所述協(xié)議支持數字IP數據包在所有可用的B信道上向下發(fā)送。
13．根據權利要求6-12中任一個權利要求的設備，其特征在于，還將所述協(xié)議用于斷開新呼叫所占用的B信道，如果同一業(yè)務占用多于1個的B信道。
14．根據權利要求6-12中任一個權利要求的設備，其特征在于，還將所述協(xié)議用于為新呼叫至少暫時斷開呼叫所占用的B信道，如果這個新呼叫具有比占用B信道的呼叫更高的優(yōu)先級。
全文摘要
本發(fā)明涉及在打算用于數字業(yè)務的例如ISDN線路的電信線路上通過用戶單元(1)與市話交換機(LE)之間的接口建立電話與數字通信的方法和設備。對于電話通信,用戶單元(1、3、4)與市話交換機(LE)通過利用用戶單元與市話交換機之間的接口,根據包括與至少業(yè)務功能一起的PSTN語音通信的協(xié)議發(fā)送數據包,來進行通信。
文檔編號H04M3/00GK1214847SQ9719347
公開日1999年4月21日 申請日期1997年3月25日 優(yōu)先權日1996年3月29日
發(fā)明者L·O·哈斯特 申請人:艾利森電話股份有限公司