专利名称：容纳多个线路组件的电话交换系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电话交换系统，更特别地，涉及一种可应用于PBX(专用小交换机)的电话交换系统，该PBX容纳例如，适应于诸如公众交换电话网和宽带网的现有通信网络的装置。
背景技术：
现今，宽带通信的快速增长已不仅使网络一方的传输设备适应宽带服务，而且还促进了以诸如ADSL(非对称数字用户环线)或光纤的宽带电路替代普通用户线路。与宽带网、或宽带IP(网际协议)网、宽带CODEC(编解码器)的这种扩展的同时，诸如IP电话装置的通信设备和终端也得到扩展，由此提高通信质量。
在多数情况下，常规交换网络具有特定类型的CODEC。换句话说，一种特定的编码规则被指定给每个接口。在此意义上，此类交换网络由此较少存在疑问。然而，考虑到当今的趋势是趋向于诸如公众交换电话网的常规网络与现代宽带网的混合，因此必需为每个呼叫选择一种特定类型的CODEC。例如，常规电路交换系统或常规PBX使用基本符合ITU-T(国际电信联盟-电信标准部门)建议G.711的编码规则(下文中称为G.711编码规则)。然而，当电路交换系统或PBX接纳一个依照ITU-T建议G.722(下文中称为G.722编码规则)的宽带接口时，必需使其CODEC匹配将要连接的其它站。更具体地讲，如果所连接的其它站为使用G.722编码规则的宽带站，则必须以G.722或宽带模式保持通信，或如果符合G.711编码规则，则必须以G.711模式保持通信。
当前，宽带IP网络可使用的频带基本上是不受限制的，由此促进了使用宽带音频信号的业务。更具体地讲，人的声音最初并不受限于小于等于4kHz的频带，而是包括和声成分，所以宽带通信在建立听起来更加自然或更少损耗的对话中更加令人满意。
IP电话系统，例如能够实现宽带通信。更具体地讲，当G.722编码规则与例如H.323、MGCP(媒体网关控制协议)、SIP(会话启动协议)或由ITU-T标准化的类似协议结合使用时，如果执行CODEC协商的话能够扩展用于通信的频带。然而，当IP电话装置容纳于基于时间交换的常规PBX中时将出现以下问题。
通常，常规PBX的编码规则固定为G.711或不适应于宽带应用的类似编码规则。如果适应于宽带通信的IP电话装置要容纳于此类PBX，那么该IP电话装置就必须设计成与PBX中包含的用于控制呼叫交换处理的中央控制模块协商编码规则。然而，对于本身就承受沉重负载的中央控制模块来说，还要执行编码规则的协商是不切实际的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种电话交换系统，该电话交换系统能够容易地适应于甚至这样一种线路，该线路符合不同于对该电话交换系统所期望的编码规则的编码规则。
本发明的一种电话交换系统包括多个线路组件(line package)以及允许在多个线路组件的任意线路组件之间建立通路的交换单元。至少一个所述线路组件为与宽带网或宽带适应性单元互连的宽带适应性线路组件，而且既适应对于输入数据对所述交换单元期望的第一编码规则，又适应比第一编码规则具有更高压缩率的第二编码规则。至少该宽带适应性线路组件包括一个设置电路，其被配置用于基于通过所述交换单元接收到的信息监视经所述交换单元与之连接的另一线路组件的编码规则。如果另一线路组件仅适应第一编码规则，则所述设置电路使其自身适应所述第一编码规则，或者如果另一线路组件既适应所述第一编码规则又适应所述第二编码规则，则使其自身适应第二编码规则。
由于上述的配置，本发明的电话交换系统不仅能够容易地适应所述第一编码规则，而且适应比所述第一编码规则具有更高压缩率的所述第二编码规则。
根据下面结合附图的详细描述，本发明的目的和特征将变得更加明显，其中图1为通过举例示意，根据本发明并以PBX的形式实现的电话交换系统的优选实施例的原理框图；图2为示意包含于该示例性实施例，并且容纳有一个宽带模拟电话装置的线路组件的具体配置的原理框图；图3为示意同样包含于该示例性实施例，但容纳有一个宽带IP电话装置的另一线路组件的具体配置的原理框图；图4为示意同样包含于该示例性实施例，但容纳有一个PHS(个人手持电话系统)蜂窝站的再一个线路组件的具体配置的原理框图；具体实施方式
现在参考附图1，图中通过举例以PBX形式实现体现本发明的电话交换系统。如图所示，以1表示的PBX包括主要由时间转换器组成的时间交换(TSW)单元10。PBX 1有一个中央处理模块(CPM)11，其适应于在执行包括呼叫控制的其它各种类型的控制时，控制通过时间交换单元10建立的路径选择。时间交换单元10有相互连接的多个线路组件(或线路容纳单元)20至26，用于终止或建立与线路或电路的接口。在该示例性实施例中，线路组件20和21与中心局和外部线路互连，而线路组件22至26具有位于用户住所的扩展线路的外部特征。尽管包含在PBX 1中的线路和干线组件适应于诸如可听音干线的各种类型的干线，但仅仅为简化起见在图1中并未示出它们。
更具体地讲，线路组件20具有来自模拟PSTN(公共交换电话网)30的线路的外部特征，而另一线路组件22具有连接到常规模拟电话(A-TEL)装置32的扩展线路的外部特征。时间交换单元10在中央处理模块11的控制之下为每个呼叫建立特别路径。
线路组件20和22、时间交换单元10以及中央处理模块11可以是常规的而且根据例如G.711编码规则配置。除具有协商不同编码规则的功能外，线路组件23可以与线路组件20和22相同，如在下文中将详细描述的那样。
线路组件23具有连接到宽带模拟电话装置(BB-A TEL)33的另一个扩展线路的外部特征。图2示出了线路组件23的特定配置。如图所示，在语音信号处理方面，线路组件23包括一个AD(模-数)/DA(数-模)转换器230，一个G.722 CODEC 232，一个G.711 CODEC234，以及一个HW(总线)匹配电路236。尽管在图2中未明确示出，线路组件23还包括其它各种类型的电路，例如用于处理信号以及识别目的号的系统。
AD/DA转换器230适应于选择性地转换来自宽带模拟电话装置33的模拟语音信号输入为对应的数字信号，或转换来自G.722CODEC 232或G.711 CODEC 234的数字语音信号输入为对应的模拟信号。由此，由AD/DA转换器230产生的数字信号或模拟信号分别输入到G.722 CODEC 232或G.711 CODEC 234的其中一个，或输入到宽带模拟电话装置33。
更具体地讲，G.722 CODEC 232适应于选择性地根据编码规则G.722编码和解码语音信号，其可以是48-kbps(千比特/秒)模式、56-kbps模式和64-kbps模式中的任一种。在任何情况下，当在宽带模拟电话装置33上发起一个呼叫时，编解码器232的操作符合电话装置33的模式设置转换(未示出)。另一编解码器(G.711编解码器234)适应于选择性地根据编码规则G.711编码和解码语音信号。
HW匹配电路236适应于选择性地插入数据到输入到时间交换单元10的HW时隙中，或从时间交换单元10输出的HW时隙中删除数据。
此外，HW匹配电路236能够与连接到线路组件23的另一线路组件协商编码规则。更具体地讲，在进行协商的时候，HW匹配电路236根据G.722编码规则发出数据、或总线时隙数据到另一个连接的线路组件。接着，通过监视从另一线路组件接收的信号中包含的编码规则模式，HW匹配电路236确定另一线路组件是否适应G.722编码规则。如果另一线路组件不适应G.722编码规则，即其仅适应G.711编码规则，则HW匹配电路236启动G.711编解码器234并使AD/DA转换器230适应G.711编解码器234。另一方面，如果另一线路组件适应G.722编码规则，则HW匹配电路236启动G.722编解码器232并使AD/DA转换器230适应G.722编解码器232，同时在HW时隙中插入基于G.722编码规则的语音数据。
HW匹配电路236告知连接到线路组件23的另一线路组件其以下述方案适应G.722编码规则的事实。如果HW匹配电路236符合G.722编码规则的48-kbps模式或56-kbps模式，那么可获得每秒16或8千比特的空闲频带。在此情况下，HW匹配电路236插入该空闲频带指示48-kbps或56-kbps宽带模式的信息，并将其发出到另一线路组件。另一方面，当HW匹配电路236符合G.722编码规则的64-kbps模式，而且为此无法获得空闲频带时，HW匹配电路236周期性地窃取总线时隙或数据帧的最低位，并插入指示64-kbps宽带模式的信息到该最低位的位置。如果想要的话，上述将被插入到最低位位置的信息可以用多帧模式构成。
再次参考图1，线路组件21通过一条用户线路与宽带IP网络(BB-IPNET)31互连。线路组件24通过一条扩展线路与宽带IP电话装置(BB-IPTEL)34互连。线路组件26与移动电话基站362互连，而移动电话基站362又通过空中接口可与第三代移动端360连接。
图3示意了线路组件24的特定配置。如图所示，线路组件24通常由IP分组汇编器/反汇编器240、722/711转换器242、以及HW匹配电路244组成。线路组件21和26(图1)可具有与线路组件24基本上相同的配置。如果希望的话，宽带IP电话装置34可与例如个人计算机互连，而且适应于将在其上输入的数据转换为IP分组并发送出去。
IP分组汇编器/反汇编器240适应于选择性地反汇编从宽带IP电话装置34接收的IP分组，或汇编将发送到宽带IP电话装置34的IP分组。需要注意的是，与IP分组有关的语音数据符合G.722编码规则。
722/711转换器242适应于在G.722和G.711编码规则之间转换信号。特别地，其在64-kpbs(7kHz)音频编码和64-kbps PCM(脉码调制)编码之间转换数据。在ITU-T建议G.722中也描述了此类转换方案。
HW匹配电路244以与图2中所示的HW匹配电路236同样的方式运行。更具体地讲，HW匹配电路244确定连接到线路组件24的配对或另一线路组件是否适应G.722编码规则。如果另一线路组件不适应G.722编码规则，即其仅适应G.711编码规则，则HW匹配电路244启动722/722转换器242，以使另一线路组件适应总线上的G.711编码规则。
图1的线路组件25具有PHS蜂窝站(PHS-CS)352的外部特征，PHS-CS又可通过无线电波连接到PHS终端350。图4示意了该线路组件或PHS-CS组件25的特定配置。如图所示，线路组件25通常由PHS-CS接口250、722/722转换器252、和HW匹配电路254组成。如果希望的话，多个线路组件或PHS-CS组件25可指定给单个PHS蜂窝站352。或者，单个线路组件或PHS-CS组件25可能包括两套或多套PHS-CS接口电路250、722/711转换器252和HW匹配电路254，以便同时处理多个PHS终端350。
722/711转换器252和HW匹配电路254可分别以与图3中所示的722/711转换器242和HW匹配电路244相同的方式配置。
以下将描述线路组件25的PHS-CS接口电路250如何与PHS蜂窝站352相互交换数据。当PHS终端350以其话音模式运行时，PHS-CS接口电路250分配两个时隙，每个时隙均适应于符合G.711编码规则的32kbps至64kbps的数据。由此指定到64-kbps数据的这两个时隙可能是该4个时隙的两个，或是包含于单个TDMA(时分多址)帧内的信道，或是出现在两个连续TDMA帧的相同时间位置的两个时隙。如果希望的话，可配置PHS蜂窝站352而不是配置PHS-CS接口电路250，以匹配两个时隙到64kbps数据。
另一方面，当PHS终端以其数据通信模式运行时，PHS-CS接口电路250扮演IP分组汇编器/反汇编器的角色并发送IP分组到PHS蜂窝站352以及从PHS蜂窝站352接收IP分组。更特别地，如果PHS终端350的可用数据通信模式为64-kbps模式，那么PHS-CS接口电路250根据G.722编码规则的48-kbps模式或56-kbps模式发送IP分组到PHS-CS 352以及从PHS-CS 352接收IP分组。如果PHS终端350的可用数据通信模式为128-kbps模式，那么PHS-CS接口电路250根据G.722编码规则的64-kbps模式发送IP分组到PHS-CS蜂窝站352以及从PHS-CS蜂窝站352接收IP分组。
在启动宽带模拟电话装置33以发起一个针对互连到模拟PSTN30的中心局线路的语音呼叫的假设下，下文将描述具有上述配置的PBX 1的具体操作。
在检测到宽带模拟电话装置33摘机的时候，具有宽带模拟电话装置33的外部特征的线路组件23，向中央处理模块11报告摘机。作为响应，中央处理模块11促使一条适当的中继线(未示出)产生并通过线路组件23传递一个音调表示检测到该摘机。在此同时，线路组件23接受自宽带模拟电话装置33输出的模拟PSTN 30中的目的地信息、或中心局中继线信息，并发出该目的地信息到中央处理模块11。作为响应，中央处理模块11以在线路组件23和20之间建立路径的方式操作时间交换单元10。
当建立了上述提及的路径时，线路组件23和20相互间协商编码规则。例如，假设线路组件23输出显示其基于G.722编码规则执行处理的信息，而且线路组件20输出显示其基于G.711编码规则执行处理的信息。如果希望的话，不适应宽带通信的线路组件20可能适应于不输出任何特定信息到线路组件23，由此指示可用的G.711编码规则。这种编码规则的协商可作为用于协商的专有处理执行，或与呼叫发出方或应答方的报告相关联。此外，对于协商，使用可由与信令数据字段不同的语音数据字段构成，其包括在要发送和接收的帧中。
在上述具体操作中，尽管线路组件23适应G.722编码规则，当其配对或另一线路组件20不适应G.722编码规则时，线路组件23使其电路能够适应G.711编码规则。结果，数据根据G.711编码规则经由时间交换单元10在线路组件23和20之间传输。
在预定到宽带IP电话装置或目的地34的语音呼叫是在宽带模拟电话装置或信号源33发起的假设下，描述PBX 1的另一具体操作。响应于宽带模拟电话装置33的摘机和由宽带IP电话装置34拥有的分机号码的输入，在时间交换单元10中建立相互连接线路组件23和24的一条通路。接着，线路组件23和24相互协商编码规则。例如，线路组件23和24均向对方发出指示处理适应G.722编码规则的信息。
在上述示例的条件中，线路组件23和24分别使各自的电路适应G.722编码规则。另一方面，如果线路组件23和24的传输率模式相互不同，那么线路组件23和24各自可选择一个更高的可用传输率。或者，位于信号源一侧的线路组件23和24中的其中一个可选择其自己的传输率模式，即48-kbps模式、56-kbps模式或64-kbps模式，在此情况下，位于目的地一侧的另一线路组件将也选择在信号源一侧所选择的该传输率模式。
当线路组件23和24二者均准备G.722编码规则时，如上所述，时间交换单元10显然传递具有匹配G.711编码规则格式的帧。然而，插入到这些帧中的语音数据已根据G.722编码规则压缩编码。
需要注意的是，如前所述，指示G.722编码规则的信息通过插入到48-kbps模式或56-kbps模式的空闲频带中，或插入到在64-kbps模式中周期性窃取的最低位中来报告。此信息也在编码规则建立之后实施的数据传输期间被插入。
余下的线路组件在相互协商编码规则之后也发送和接收数据，并接着使各自的电路适应该编码规则以共用。
如上所述，在该示意性实施例中，任何容纳适应宽带通信的装置的线路组件能够与其它线路组件协商使用的编码规则，实现G.711和G.722编码规则的任何一个的信道内协商。因此，不必对包含有安装于中央处理模块11内的软件的现有设备作重大修改，就可能容纳适应宽带通信的单元。
此外，修改线路组件使得，当根据G.722编码规则在线路组件上发起一个呼叫时，线路组件向时间交换单元10发出指示将使用G.722编码规则的信息，以及指示包含于G.722编码规则内的传输速率的信息。线路组件由此能确定地向与之连接的配对的线路组件报告该G.722编码规则，同时使该报告功能所影响的站点减至最少。
虽然上面描述的示例性实施例适用于PBX，但其当然可实现为任何其它电话交换系统，例如中心局交换系统。此外，包含在该示意性实施例内的宽带适应性设备仅仅是示意性的并可包括适应宽带IP协议的传真单元，在此情况下该传真单元将被互连到，在所示和所描述的各种线路组件中，可以以与适应IP分组的线路组件同样的方式操作的线路组件中。
2003年11月17日申请的日本专利申请No.2003-386949的全部公开内容，包括说明书、权利要求书、附图以及摘要在此全文引入作为参考。
虽然参考所述特定示例性实施例描述了本发明，但本发明并不受所述实施例的限制。应理解的是，本领域的技术人员可对本发明作改变和修改但并不偏离本发明的范围和精神。
权利要求
1.一种电话交换系统，包括多个线路组件，以及允许在所述多个线路组件的任何一个之间建立通路的交换单元，其中所述多个线路组件中的至少一个是与宽带网或宽带适应性装置互连的宽带适应性线路组件，而且既适应于对于输入数据对所述交换单元所期望的第一编码规则，又适应比第一编码规则具有更高编码压缩率的第二编码规则；至少所述宽带适应性线路组件包括一个用于监视另一所述多个线路组件的编码规则的设置电路，其基于经所述交换单元接收的信息，通过所述交换单元连接到所述宽带适应性线路组件；如果所述另一线路组件仅适应第一编码规则，则所述设置电路使其自身适应第一编码规则，而如果所述另一线路组件既适应第一编码规则又适应第二编码规则，则所述设置电路使其自身适应第二编码规则。
2.根据权利要求1的系统，其中所述宽带适应性线路组件还包括一个第一编码规则信息发送器，用于发出指示所述宽带适应性线路组件既适应第一编码规则又适应第二编码规则的信息，如果在所述交换单元的总线时隙中有可用空闲频带，则所述第一编码规则信息发送器将该信息插入到空闲频带以将其发送出去。
3.根据权利要求1的系统，其中所述宽带适应性线路组件还包括一个第二编码规则信息发送器，用于发出指示所述宽带适应性线路组件既适应第一编码规则又适应第二编码规则的信息，如果在所述交换单元的总线时隙不能获得空闲频带，则所述第二编码规则信息发送器周期性窃取一个位于总线时隙的预定位置处的比特，并将该信息插入到该预定位置以将其发送出去。
4.根据权利要求3的系统，其中要发送出去的信息以多帧模式构成。
全文摘要
一种电话交换系统，包括线路组件和允许在线路组件之间建立通路的交换单元。至少一个线路组件与，例如宽带适应性单元，互连，而且既适应对交换单元所期望的第一编码规则，又适应比第一编码规则具有更高压缩率的第二编码规则。宽带适应性线路组件监视与之连接的另一线路组件的编码规则，如果另一线路组件仅适应第一编码规则，则使其自身适应第一编码规则，或如果另一线路组件既适应第一又适应第二编码规则，则使其自身适应第二编码规则。
文档编号H04M3/00GK1620085SQ20041009473
公开日2005年5月25日 申请日期2004年11月17日 优先权日2003年11月17日
发明者薄叶伸司, 久保木浩 申请人:冲电气工业株式会社