CN1142719A - 组合局域网和其他通信信道的复合发送系统 - Google Patents

Abstract

一种复合发送系统复合来自局域网通信设备的信号与其它通信设备的信号。第一局或网通信设备通过两线对(10，20)连接到第二局域网通信设备；第一信号发送设备(111)连接到位于该线对一侧的变压器线圈的中间抽头；变压器(50，51)构成第一叠加分离电路；第二信号发送设备(112)连接到位于该线对另一侧的变压器(60，61)线圈的中间抽头；变压器(60，61)构成第二叠加/分离电路。

Description

组合局域网和其他通信 信道的复合发送系统

本发明涉及一种组合局域网通信信道和其它通信信道的技术，尤其是关于一种复合发送系统，用于组合和发送局域网信道和其它电话通信信道或其他数据通信信道的信号，这种组合不必采用帧复用或时分复用技术。

通常，局域网通信信道和其它通信系统的通信信道是彼此分开提供的。但是，近来一种将局域网通信信道的局域网信号和另一个通信系统的通信信道的信号采用时分复用技术进行帧复用和通过一个信号传输通路传输的技术越来越普遍。例如，IEEE 802.9定义了一种使用时分帧复用的组合局域网通信系统和电话交换机的通信信道的技术。

由IEEE 802.9定义由复用通信设备所复用的信号具有2B+D+P的帧结构，一个局域网信号在变换为分组数据之后在P帧中传送，电话交换机通信用的交换信号在B帧中传送。因此，该交换机要求一个专用于2B+D+P帧结构的中继线，而局域网通信系统要求一个称为″存取单元″的专用设备作为2B+D+P帧信号通信通道的接口。

在上述的常规复用通信装置中，在发送侧需要帧转换适配器，用于使用专用的2B+D+P帧结构复用局域网通信系统的局域网信号和交换机的通信信号。而且在接收侧，局域网通信系统接收该专用帧，在另一侧的交换机通过帧转换适配器去复用，从而恢复该局域网信号和该电话通信系统。因此，常规的复用发送系统非常昂贵，因为使用专用于相应的局域网通信系统和该交换机的2B+D+P帧结构，通信系统难于维护，并且很可能产生显著的通信延迟。

本发明的目的是提供一种信号复合发送系统，可不用时分和帧复用技术，只采用重叠法传输局域网信号和来自交换机的信号或来自另一个局域网通信设备的信号。

为了实现上述目的，本发明的信号复合发送系统将在第一局域网通信设备和第二局域网通信设备之间发送的局域网信号和在第一信号发送设备与第二信号发送设备之间发送的通信信号相复合，并且将已复合的结果信号通过两对线传送。这两对线通过变压器连接在第一局域网和第二局域网通信设备之间，用于发送一个局域网信号。第一局部网通信设备通过第一变压器连接到两线对的两端，第二局域网通信设备通过第二变压器连接到两线对的另两端。

第一叠加/分离电路将来自第一信号发送设备的通信信号叠加到在两线对上所传输的局域网信号上，叠加之处是在与该两线对一侧的第一变压器连接的第一中间电平点上，该电路还从该第一中间电平点上分离出该通信信号。每个第一中间电平点是具有加到第一变压器的端电压的一半电压的连接点。第二叠加/分离电路将来自第二信号发送设备的通信信号叠加在与两线对侧上的第二变压器相连的第二中间电平点上的局域网信号上，并且从该第二中间电平点上分离该通信信号。每个第二中间电平点是具有加在第二变压器端电压的一半电位的连接点。

因此，当第一和第二中间电平点加上来自第一和第二信号发送设备的通信信号时，它们作为被中断的反相信号分配到第一和第二变压器的各端子上。这样，这些通信信号在第一和第二局域网通信设备处不被检测，并且同样地，局域网信号在第一和第二信号发送设备处也不被检测。

在本发明的复合发送系统中，第一叠加/分离电路将来自第一信号发送设备的通信信号叠加到每个双线对的局域网信号上作为一个共模分量，并分离该通信信号为共模分量信号。此外，第二叠加/分离电路将来自第二信号发送设备的通信信号叠加到每个双线对的局域网信号上作为一个共模信号，并且分离该通信信号为共模分量信号。

如果第一和第二叠加/分离电路包括变压器，中间电平点是该线对一侧上的变压器线圈的中间抽头。另外，这个中间电平点也可以是在每个线对的线间由一个电容电路或一个电感电路所连接的节点。

而且，第一和第二信号发送设备可以是第三和第四局域网通信装置。在这种情况下，在第三和第四局域网通信装置之间发送的局域网信号叠加到在第一和第二叠加/分离电路的中间电平点的第一和第二局域网通信装置之间传送的局域网信号上。因此，这种方式减少了传送通路。

图1是本发明第一实施例的复合发送器的方框图；

图2是本发明第二实施例的复合发送器的方框图；

图3是本发明第三实施例的复合发送器的方框图；

图4是本发明第四实施例的复合发送器的方框图；

图5是本发明第五实施例的复合发送器的方框图；

图6是本发明第六实施例的复合发送器的方框图。

在图1中，一个局域网线路集中器110用作第一局域网通信设备，使用IEEE 802或ANSY-X3规定的局域网信号(数字信号)进行通信。这个局域网线路集中器110通过第一线对10和20与局域网数据终端113(用作第二局域网通信设备)相连接。线对10组成一个发送通道，线对20组成该局域网信号的接收通道。线对10的阻抗等于线对20的阻抗。局域网线路集中器110将局域网数据处理器(未示出)的局域网信号分配给多个局域网数据终端，或从多个局域网数据终端接收局域网信号并输出给局域网数据处理器。局域网线路集中器110可以连接多个如上所述的局域网数据终端。但是，为叙述简便起见，这里只描述一个局域网数据终端113连接该局域网线路集中器的情况。

组成第一叠加/分离电路的变压器50和51装在局域网线路集中器110中，其线圈连接到第一线对10和20的一端。组成第二叠加/分离电路的变压器60和61的线圈与第一线对10和20的另一端相连接，并且该线圈还连接到局域网数据终端113。虽然变压器50和51位于局域网线路集中器110内，但变压器60和61是与局域网数据终端113相分离地设置的。

电话交换机111组成第一信号发送设备，通过变压器70和第二线对30与变压器50和51相连接。来自交换机111的第二线对30的导线连接到位于线对10和20一侧的变压器50和51线圈的第一中间电平点上。第一中间电平点的电压是变压器50和51的次级线圈的端电压的一半。在本实施例中，第一中间电平点是变压器50和51的次级线圈的中间抽头。采用这种连接，来自交换机111的电话通信信号包括电路交换数据分量和直流分量，它与在第一线对10和20上传输的局域网信号相叠加，并且局域网数据终端113的信号与线对10和20到交换机111的发送信号分开。

电话终端112组成第二信号发送设备，通过第三线对40连接到位于线对10和20一侧的变压器60和61的线圈上。在这种情况下电话终端112的第二线对40的导线连接到变压器60和61线圈的第二中间电平点。在这个第二中间电平点的电压是变压器60和61次级线圈的端电压的一半。

在本实施例中，第二中间电平点是变压器60和61线圈的中间抽头。采用这种连接，可将电话终端112的电话通信信号(包括电路交换数据分量和直流分量)叠加到由第一线对10和20发送的局域网信号上，并且交换机111来的电话通信信号可与从线对10和20到电话终端112的传输信号分开。

如上所述，通过连接交换机111和电话终端112到接在第一线对10和20相应端的变压器50，51和60，61的中间抽头实现电话通信信号与局域网信号的叠加，以及从这些变压器中间抽头的线对10和20上所传输的信号中分离出电话通信信号。在这种情况下，来自交换机111和电话终端112的电话通信信号作为共模分量信号叠加到第一线对10和20的局部网信号上，并且叠加的局域网信号和电话通信信号不必采用帧复用方式发送。由于电话通信信号是在线对10和20之间作为共模分量传输，它们作为反相信号加到变压器50，51，60和61的各线圈，因此这些电话通信信号不是从局域网线路集中器110和局域网数据终端113中导出。

还可以使用另一个局域网线路集中器取代局域网数据终端113，将这两个局域网线路集中器连接到线对10和20的两端。此外，电话终端112可以是模拟电话终端，也可是数字电话终端。还可以使用电话交换机和交换中继连接取代该电话终端112实现交换机之间的电话交换延时。也可以使用电视会议装置和其终端取代交换机111和电话终端112。而且，电话终端112不限于2线电话设备，可采用4线电话设备。在后者的情况，4线电话设备的发送线路连接到第一线对10和20，4线电话设备的接收线路则通过变压器的中间抽头连接到其它两线对(图1未示出)。

图1中所示的复合发送器中，构成第一叠加/分离电路的变压器50和51是装在局域网线路集中器110内，可以将变压器50和51装在交换机111的附近，通过同轴电缆将局域网线路集中器110的局域网信号提供给变压器50和51。在后一种情况，在该同轴电缆和连接到变压器50和51的线对之间要求连接同轴电缆到2线对的连接接口。

在采用这种接口时，可连接同轴电缆到变压器50和51的线圈，及变压器60和61，70的线圈，这些变压器通过所述连接接口放置在2线对10和20的相反侧，而且可连接同轴电缆到局域网线路集中器110，交换机111，电话终端112和局域网数据终端113。

图2是本发明第二实施例的方框图。在图2中，局域网线路集中器121和交换机122具有分别与图1中的局域网线路集中器110和交换机111相同的功能。局域网线路集中器121和局域网数据终端124由第一线对10和20相连接。第一线对10和20分别连接在变压器125和127之间以及变压器126和128之间。变压器125和126装在线路集中器121内，变压器127和128装在局域网数据终端内。

交换机122连接到位于线对10和20的一端部的第一中间电平点，该点的电压是该线对端电压的一半。电话终端123连接到位于该线对的另一端部的第二中间电平点，该点的电压是第一线对10和20端电压的一半。详细地讲，交换机122通过第二线对30连接到第一中间电平点。第一中间电平点位于一对串接的电容器53的节点和一对串接的电容器54的节点。每个电容器53和54具有相同的电容量。电容器53和54构成第一叠加/分离电路。电话终端23通过第三线对40连接到第二中间电平点。第二中间电平点位于一对串接的电感器件63的节点和一对串接的电感器件64的节点。每个电感器件63和64具有相同的电感值。电感电路63和64构成第二叠加/分离电路。采用这种连接，交换机122的电话通信信号叠加到第一线对10和20的局域网信号上，形成一个共模信号并被传送。类似地，来自电话设备123的电话通信信号在叠加到第一线对的局域网信号时，则变成一具共模信号。电话通信信号在线对10和20之间作为共模信号被传送。由于电话通信信号从第一和第二中间电平点加到各变压器125，126，127和128的线圈，作为反相信号，则该电话通信信号不从局域网线路集中器121和局域网数据终端124导出，它们只在交换机111和电话终端123接收到。

在不能使用变压器125～128中间抽头时，图2所示的第二实施例是有效的。第一和第二叠加/分离电路可以由电阻构成。

图3是本发明的第三实施例的方框图。在图3中，局域网线路集中器151和局域网数据终端154连接到第一线对10和20，这与图1所示的线路集中器110和数据终端113相对应。

构成第一叠加/分离电路的变压器155和156的一端连接在线路集中器151，其另一端连接到第一线对10和20的一端。构成第二叠加/分离电路的变压器157和158则连接在线对10和20的另一端。变压器157和158装在局域网数据终端154内部。

电话交换机152具有交换信息处理数据以及音频信号的功能。第二线对30连接电路交换机152到位于线对10和20侧的变压器155和156线圈的中间抽头，第三线对40连接电路交换数据终端153到位于线对10和20一侧的变压器157和158线圈的中间抽头。

因此，在电路交换机152和电路交换数据终端153之间传输的电路交换数据叠加到第一线对10和20的局域网信号上，并且从变压器155和156及变压器157和158的中间抽头处分离出。因此，这样一个复合发送系统实现了通过公共通信信道发送局域网信号和电路交换数据，无需复用它们。

虽然图3中第二叠加/分离电路装在局域网数据终端154内部，但其安装位置不局限于此。

图4是本发明第四个实施例的方框图。在图4中，第四个实施例包括一个局域网线路集中器211，多个局域网数据终端214，一个分组交换机212和一个分组终端213。

分组交换机212包括一个分组交换部分212A，用于产生分组交换数据和进行交换，还包括构成第一叠加/分离电路的变压器225和226。分组交换部分212A通过第二线对30连接到位于线对10和20一侧的变压器225和226线圈的中间抽头。

局域网线路集中器211连接到位于线对10和20另一侧的变压器225和226的线圈。

分组交换数据终端213通过第三线对40连接到位于线对10和20侧的变压器227和228的线圈的中间抽头。变压器227和228构成第二叠加/分离电路。

局域网数据终端214连接到位于线对10和20另一侧的变压器227和228的线圈。

因此，分组交换数据信号叠加到局域网信号上，并且从相应的变压器225和226及227和228中的线对10和20的传输信号中分离出。因此，可实现传送局域网信号和分组交换数据信号的复合发送系统，而不必复用它们。

图5是本发明第五实施例的方框图。在图5中，内部电话母机252和内部电话子机253与一个局域网线路集中器251和多个局域网数据终端254一起使用。

母机252通过线对10和20控制子机253。子机253包括一个内部电话运算电路253A和构成第二叠加/分离电路的变压器257和258。

母机252通过第二线对30连接到位于线对10和20一侧的变压器255和256的线圈的中间抽头。

局域网线路集中器251连接到位于线对10和20对侧的变压器255和256的线圈。

内部电话运算电路253A通过第三线对40连接到位于第一线对10和20侧的变压器257和258的线圈的中间抽头。

局域网数据终端254连接到位于线对10和20对侧的变压器257和258的线圈。

因此，内部电话通信信号叠加到在变压器255和256以及变压器257和258内的局域网信号上，并且在变压器处分开。

图6是本发明第六个实施例的方框图。在图6中，线对11和21具有相同的阻抗，分别构成传送双向信号的通信线路，与图1至图5所示的线对10和20相反，它们是专用于发送和接收的通信通路。局域网通信设备321和324通过线对11相互连接，局域网通信设备322和325通过线对21相互连接。线对11和21以及局域网通信设备321和322经构成第一叠加/分离电路的变压器355和356相互连接，线对11和21以及局域网通信设备324和325构成第二叠加/分离电路的变压器357和358相互连接。

局域网通信设备323连接到位于线对11和21侧的变压器355和356线圈的中间抽头，而局域网通信设备326连接到位于线对11和21的对侧的变压器357和358的线圈的中间抽头。

因此，线对11在局域网通信设备321和324之间发送局域网信号，线对21在局域网通信设备322和325之间发送局域网信号，在局域网通信设备323和326之间传送的局域网信号经由相应的变压器的中间抽头分离出来。

第六个实施例的优点在于不需要提供在局域网通信设备323和326之间传送局域网信号的通信通道。

局域网通信设备321可以是连接由IEEE 802所规定的局域网节点的线路集中器或终端。可以采用交换机和电话机取代局域网通信设备323和326来实现电话通信。

在图1-5所示的各实施例中，单个局域网线路集中器和单个数据终端连接到第一对10和20的相反端上。但在图6所示的实施例中，两个局域网通信设备321与322和两个局域网通信设备324与325分别连接到第一两线对11和21的相对端上。本发明不限制局域网通信设备或装置到线对的连接数量。传送局域网信号的线对既可以是单向传送通路，也可是双向传送通路。第一或第二信号发送设备可以是信号数据发送器或接收器。而且，局域网信号是可以是一个二进制信号，也可是多电平信号。

如前所述，本发明的复合发送器利用变压器耦合不需要任何复合电路。因此，本发明的复合发送器是经济的。另外，由于第一和第二叠加/分离电路的安装位置没有限制，局域网通信设备和其它通信设备的布线设计的自由度较大。

Claims (11)

1.一种复合发送系统，用于将第一局域网通信设备和第二局域网通信设备之间的局域网信号与在第一信号发送设备和第二信号发送设备之间的通信信号复合，并且发送叠加到该局域网信号上的该通信信号，该系统包括：

具有第一和第二变压器的两线对，它们通过第一变压器连接到所述第一局域网通信设备，通过第二变压器连接到所述第二局域网通信设备，用于发送局域网信号；

第一叠加/分离电路，用于将来自所述第一信号发送设备的通信信号叠加到位于第一中间电平点的局域网信号上，这个中间电平点连接到在所述两线对侧的第一变压器，每个第一中间电平点的电压为相应的第一变压器的端电压的一半，该电路还在第一中间电平点从第一信号发送设备分离出该通信信号；以及

第二叠加/分离电路，用于将来自第二信号发送设备的通信信号叠加到位于第二中间电平点的局域网信号上，这个中间电平点连接到位于所述两对线的对侧上的第二变压器，每个第二中间电平点的电压是相应的第二变压器的端电压的一半，该电路还在第二中间电平点从所述第二信号发送设备分离出该通信信号。

2.根据权利要求1所述的复合发送系统，其中所述第一叠加/分离电路是所述第一变压器，第一中间电平点是在所述两对线侧的所述第一变压器线圈的中间抽头。

3.根据权利要求2所述的复合发送系统，其中所述第二叠加/分离电路是所述第二变压器，第二中间电平点是在所述两对线侧的第二变压器线圈的中间抽头。

4.根据权利要求1所述的复合发送系统，其中所述第一和第二叠加/分离电路中至少一个电路包括一个电容器件，用于容性耦合每个所述线对的各导线，提供第一或第二中间电平点。

5.根据权利要求1所述的复合发送系统，其中所述第一和第二叠加/分离电路中至少一个电路包括一个感性器件，用于感性耦合每个所述线对的各导线，提供第一或第二中点电平点。

6.根据权利要求1所述的复合发送系统，其中所述第一信号发送设备是一个交换机，而所述第二信号发送设备包含一个交换机终端。

7.根据权利要求1所述的复合发送系统，其中所述第一和第二信号发送设备是电视会议电话设备。

8.一种复合发送系统，用于将第一局域网通信设备和第二局域网通信设备之间传送的局域网信号与在第三局域网通信设备和第四局域网通信设备之间传送的局域网信号复合，并发送所复合的局域网信号，该系统包括：

两线对，具有第一和第二变压器，它们通过第一和第二变压器连接到所述第一局域网通信设备和所述第二局域网通信设备，用于传送来自所述第一和第二局域网通信设备的局域网信号；

第一叠加/分离电路，用于将来自所述第二局域网通信设备的局域网信号叠加到位于第一中间电平点上的所述两线对上，这个中间电平点连接到在所述两线对侧的第一变压器，每个第一中间电平点的电压为相应的第一变压器的端电压的一半，该电路还在第一中间电平点分出该局域网信号；以及

第二叠加/分离电路，用于将来自第四局域网通信设备的局域网信号叠加到位于第二中间电平点的所述线对上，这个中间电平点连接到位于所述两线对侧上的第二变压器，每个第二中间电平点的电压是相应的第二变压器的端电压的一半，该电路还在第二中间电平点分出该局域网信号。

9.一种发送系统，用于将在第一局域网通信设备和第二局域网通信设备之间传送的局域网信号与在第一信号发送设备和第二信号发送设备之间传送的通信信号复合，并且传送已复合的局域网信号和通信信号，包括：

两线对，它们通过第一变压器连接到所述第一局域网信号；

第一叠中/分离电路，用于将来自所述第一信号发送设备的通信信号叠加到所述两线对上，作为共模分量信号，并将该通信信号分离为该共模信号；以及

第二叠加/分离电路，用于将来自所述第二信号发送信号的通信信号叠加到所述线对上，作为共模分量，并且将该通信信号分离为共模分量信号。

10.根据权利要求1所述的复合发送系统，其中所述第一局域网通信设备具有两个分离的局域网通信装置，它们通过所述第一变压器连接到所述两线对，所述第二局域网通信设备具有两个分离的局域网通信装置，它们通过所述第二变压器连接到所述两线对。

11.一种复合发送系统，用于将在第一局域网通信设备和第二局域网通信设备之间的局域网信号与在信号发送设备和信号接收设备之间的通信信号复合，并且发送已叠加到局域网信号上的该通信信号，该系统包括：

两线对，具有第一和第二变压器，它们通过第一变压器连接到所述第一局域网通信设备，并通过第二变压器连接到第二局域网通信设备，用于传送该局域网信号；

一个叠加电路，用于将所述信号发送设备的通信信号叠加到在第一中间电平点的局域网信号上，这个中间电平点连接到位于两线对侧的第一变压器，每个第一中间电平点的电压是相应的第一变压器的端电压的一半；以及

一个分离电路，用于分离在第二中间电平点的信号通信设备的通信信号，这个中间电平点连接到位于所述两线对一侧的第二变压器，每个第二中间电平点的电压是相应的第二变压器的端电压的一半，该电路向所述信号接收设备提供已分离的通信信号。

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