CN1291850A - 接入网及其信息通信方法和记录信息通信方法的介质 - Google Patents

接入网及其信息通信方法和记录信息通信方法的介质 Download PDF

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Abstract

公开了一种能使现有网络得到有效利用的分布式接入网。该接入网包括一个主节点和通过诸如现有局域网等网络连接到该主节点的多个从节点。在接入网相反的一端,通过V5接口来完成用户终端通信数据的通信;并且为了可以通过接入网内现有的局域网进行通信数据通信,每一个主节点和从节点都把来自V5接口的通信数据转换成IP分组或者从IP分组转换成V5接口。

Description

接入网及其信息通信方法和 记录信息通信方法程序的介质
本发明涉及适应V5接口的交换系统，更详细地说，涉及基于IP的具有两个节点的分布式接入网和分布式接入网用的信息通信方法，以及其上录有分布式接入网用的信息通信方法的程序的记录介质。
人们关注利用公众通信业务中的接入网例如使交换局和诸如电话机等远程用户终端互相连接的技术，而且这种技术在不同领域的应用迅速取得进展。作为这种技术的标准，在国际上对V5接口进行了标准化。例如，日本公开特许公报No．233181／1998、尤其是该文献的图19中公开了使用V5接口的传统的系统。按照该文献图19所示的结构，交换局和接入网用V5接口彼此连接，而多个PSTN(公众交换电话网)终端和多个ISDN(综合业务数字网)终端连接到接入网。接入网包括：V5接口部分，用于与V5接口配合；用户接口部分，用来控制PSTN终端或ISDN终端；和系统管理部分，用来处理终端的控制数据。
如上所述，V5接口是一个接口标准和用作这样的交换局和接入网之间联接的通信协议，并有V5．1(ETSI的ETS 300 324-1，ITU-T的G．964)和V5．2(ETSI的ETS 300 347-1，ITU-T的G．965)两个标准可用。交换局和接入网在物理上用称作E1链路的2M(兆)位／秒的PCM链路彼此相连。这是一般亦称PCM30的数字电路。
按照V5．1接口，交换局和接入网只用一条E1链路彼此相连，而E1链路中的消息信道与用户是用一对一的对应关系固定地配合的。因为E1链路包括30条信道，所以一个V5．1接口最多能接纳30个用户。
另一方面，按照V5．2接口，交换局和接入网最多通过16条E1链路彼此连接。在这种情况下，E1链路中的信道与用户不是彼此固定地配合的，而是选择一个空闲信道来连接任何用户的每一次呼叫。因此，V5．2接口可以接纳任何数目的用户。
在其中使用接入网的传统的连接方法中，连接到接入网的终端呼叫由单个接入网设备集中处理，而且在内部不能是分布的。另外，尽管能够为一次交换准备多个接入网，但这是不经济的，因为每一个接入网设备都必须包括一个与上述V5接口部分对应的V5接口的终端设备。
此外，由于E1链路敷设条件、终端和接入网之间的连接线路等的限制，终端的安排不能灵活地调整。
再者，尽管近年来许多办公室都敷设了LAN(局域网)，但这样现有的设备不能有效地用于PSTM(公共交换电信网)终端和ISDN终端。
本发明的一个目的是提供一种接入网和信息通信方法，借此可以灵活地把终端安排在要求的位置上，而且这些终端的呼叫可以经济地以分布方式处理。
本发明的另一个目的是提供一种接入网，它可以这样构成、以便有效地利用现有的LAN设备。
为了达到上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种接入网，它包括：主节点，它连接到外部设备；至少一个从节点，它至少接纳一个用户终端；和设置在从节点和主节点之间的网络，主节点和从节点利用不同于用于连接到网络以外的协议的协议进行有关网络上的用户终端的信息通信。所述接入网可以包括多个主节点和多个从节点。
简而言之，本发明提供一种接入网，它包括基于IP而彼此相连的两种类型的节点，就是说，至少一个主节点和多个从节点。一方面，主节点通过IP(互联网协议)连接到从节点，而另一方面，通过V5接口连接到交换局。从节点一方面通过IP连接到主节点，另一方面，连接到多个PSTN终端或ISDN终端。
接入网可以这样构成、使得主节点和外部设备之间的信息通信以及从节点和用户终端之间的信息通信都按照第一协议进行，而有关网络上的用户终端的信息通信则按照不同于第一协议的第二协议进行，并且主节点和从节点相互转换信息格式，以便允许在彼此不同的第一和第二协议之间进行信息通信。
有关用户终端的信息可以包括输入用户终端／由其中输出的输入／输出信息和准备用来控制用户终端操作的控制信息。
从节点可以包括信息格式转换部分和终端控制部分，信息格式转换部分可以转换信息的格式，以便利用第二协议与主节点进行信息通信，并利用第一协议与终端控制部分进行信息通信，而终端控制部分在从信息格式转换部分接收信息时利用第一协议向用户终端提供输入／输出信息，并根据控制信息控制用户终端，但当从用户终端接收信息时，向信息格式转换部分发送信息。
第一协议最好是V5接口用的协议，而第二协议最好是基于IP(互联网协议)的协议。控制信息可以利用TCP／IP在网络上传递，而输入／输出信息可以利用互联网协议在网络上传递。当输入／输出信息利用互联网协议传递时，V5接口的Bch的30个时隙的输入／输出信息可以收集在一个IP分组中。
接入网最好还包括维护-操作终端，它连接到网络，并能在通过网络进行信息通信之前向从节点发送主节点的IP地址，并向主节点发送从节点的IP地址。
按照本发明的另一方面，提供一种在接入网中与用户终端进行信息通信的方法，在所述接入网中，连接到外部设备的主节点和接纳用户终端的从节点通过网络彼此连接，所述方法包括：由主节点执行的、利用第一协议从所述接入网外部接收目的地为用户终端的信息、转换所述信息的格式、并利用第二协议把格式转换后的信息发送给从节点的第一步骤；和由从节点执行的、利用第二协议接收所述信息、转换所接收的信息的格式、并利用第一协议把格式转换后的信息发送给用户终端的第二步骤。还提供其上记录了进行所述信息通信方法用的程序的计算机可读的记录介质。
按照本发明的再一个方面，提供一种在接入网中与用户终端进行信息通信的方法，在所述接入网中，连接到外部设备的主节点和接纳用户终端的从节点通过网络彼此连接，所述方法包括：由用户终端执行的利用第一协议发送目的地为所述接入网外部的另一个用户终端的信息的第一步骤；由从节点执行的、利用第一协议从用户终端接收信息、转换所述信息的格式、并利用第二协议把格式转换后的信息发送给主节点的第二步骤；和由主节点执行的、利用第二协议接收信息、转换所接收的信息的格式、并利用第一协议把格式转换后的信息发送给所述接入网外部的用户终端的第三步骤。还提供其上记录了进行信息通信方法用的程序的计算机可读的记录介质。
采用接入网，信息通信方法和记录介质，把现有LAN设备放在主节点和从节点之间，就可以有效地利用这些现有的设备，并可以把用户终端灵活地放在要求的位置上。
采用这样的布置，可以经济地分配各个用户终端的呼叫处理。
另外，由于利用IP在主节点和从节点之间传递V5等控制信息行通信，不必在每一个从节点上设置V5接口的终端设备，因而可以经济地构造接入网。
结合附图，从以下的描述和后附的权利要求书中，本发明的上述和其他的目的、特征和优点将会变得显而易见。附图中类似的部件用类似的号码表示。
图1是本发明应用于其中的分布式接入网的方框图；
图2是表示图1所示的从节点详细结构的方框图；
图3是举例说明图1所示的从节点和主节点之间交换的数据的示意图；以及
图4是流程图，举例说明根据PSTN控制信息对PSTN用户终端进行控制之前的处理流程。
首先参见图1，其中示出本发明应用于其中的接入网100、用E1链路200连接到接入网100的市话交换局(LE)300、用于集中地进行接入网维护和操作的维护-操作终端400和连接到市话交换局300的公众网500。
接入网100包括从节点组110、单一的主节点120、大量的用户终端130和网络140。从节点组110包括N个从节点111至11N，其中每一个都用网络140连接到主节点120，并接纳多个用户终端130。每一个用户终端130都是一台由例如PSTN或ISDN BA(ISDN基本接入)的每一个用户使用的电话机。在混合状态下对于PSTN和ISDN，一个从节点最多可以接纳30台电话机。在图1所示的实例中，从节点111接纳用户终端131-1至131-30，而从节点11N接纳30个用户13N-1至13N-30。如上所述，用户终端131-1至131-30中的某一些可以是PSTN电话机，而用户终端131-1至131-30中其余的一些可以是ISDN BA电话机。这类似地适用于诸如终端13N-1至13N-30等其他终端。
主节点120一方面利用V5接口用E1链路200连接到作为外部连接的设备的市话交换局300，另一方面，连接到网络140。如上所述，关于E1链路200的连接，其中使用V5．1接口的，用一个信道，但其中使用V5．2接口的，最多用16个信道。同时，网络140是包括例如公司内部局域网(以太网、令牌环)或WAN(广域网)的网络，并且利用IP(互联网协议)等将主节点120和从节点110互联。
每一个从节点110都从维护-操作终端400取得主节点120的IP地址(NSAP)并存储该IP地址，而主节点120从维护-操作终端400取得每一个从节点的IP地址(NSAP)和该从节点的每一个端口号(TSAP)所连接的用户终端的类型(例如，PSTN和ISDN BA之间的区别)并存储所取得的信息。
现将参照图2详细地描述从节点的结构。
每一个从节点110包括IP终端功能部分610和终端控制部分620。IP终端功能部分610和终端控制部分620用V5．1接口彼此连接。终端控制部分620从用户终端130接收V5．1接口的控制信息，并控制PSTN用户终端130和ISDN BA用户终端130。为了让用户终端130向另一个用户终端等发送信息，IP终端功能部分通过V5接口从终端控制部分620接收信息，然后把承载信道(Bch)的时隙(TS)数据和V5接口的通信信道(Cch)的数据转换成IP分组，在IP分组上加上IP报头，用信号把所得的IP分组发送到网络140。按照V5接口的协议，Bch和Cch的时隙固定地按照建议分配给IP分组，并通过交换它们来进行Bch和Cch的协议转换。像刚才所说那样，不同的方法都可以应用于这样的转换系统，而且按照信道的需要任意方法都可以采用。
如图3所示，在该接入网100中，从节点110的IP终端功能部分和主节点120之间的速率固定为2Mbps(兆位／秒)(V5接口的承载数据信道(Bch)的时隙(TS)×30+V5接口的通信信道(Cch)的时隙(TS)×1)，通过把30个时隙的信息收集入IP分组并进行电路模拟来进行Bch的信息通信，同时，利用TCP／IP进行Cch的信息通信。
在这种情况下，尽管传递Bch的信息时质量可能不能保证到某种程度，但是因为Cch的信息是控制信息，该信息的通信质量必须保证，所以Cch的信息通信利用TCP／IP进行。若Cch的信息通信不能正常地进行，所有的Bch×30信道都会失效，其影响是非常显著的。尽管Bch的信息自然可以利用TCP／IP传输，但是在这种情况下，Bch和Cch总共31个信道必须按照TCP／IP处理，这种处理过程就会变得非常繁重。因此，按照信道的重要性分别使用IP和TCP／IP。
随后，将描述主节点120的功能。主节点120的功能与从节点110中的IP终端功能部分610的功能相似，每一个从节点110具有两个接口，例如，其中一个通过诸如局域网等网络140接纳一个或多个从节点110。另一个接口连接到E1链路200并通过V5．1和V5．2接口与市话交换局300接口。这里，主节点120按照TCP／IP根据IP把(通过网络140传送的)Bch信息和从每一个从节点110传输来的信息转换到V5．1接口的时隙或V5．2接口的时隙。此处使用V5．2接口，因为有可能可以使用多条E1链路200，也可能要进行集中处理。
市话交换局300可以使现有的市话交换局，并通过V5接口接纳接入网，并进行呼叫处理，以实现与公众网500的联接。
现将参照图4以有关PSTN用户终端的操作(主要有关控制信息的处理)为例描述具有上述结构的系统的处理流程。在图4中，针对执行所述各种处理的各个元件，就是说，分开地针对市话交换局300、主节点120和从节点110，描述该过程。
首先，在步骤S10，市话交换局300等待其他某些终端通过公众网500等向其传输来的PSTN控制信息和ISDN信息。这里，PSTN控制信息是用来指示例如向该电话机的电话机(PSTN用户终端)呼叫连接、故障、消息信道的控制等的信号。ISDN信息包括诸如另一方的电话号码等呼叫处理所必需的信息。当接收到控制信息时，市话交换局300在步骤S12查阅节点110预先从维护-操作终端400取得的NSAP(IP地址)等，以取得主节点号、从节点号和端口号，并执行V5接口在Cch上的映射。对上面所描述的音频数据等也进行类似的处理。然后在步骤S14，市话交换局300通过E1链路200(V5接口的Cch)向主节点120发送控制信息和数据。
然后在步骤S16，主节点120把接收的控制信息转换成IP分组。尽管主节点120有时候通过E1链路上的Bch接收音频数据等，但是它类似地也把数据转换成IP分组。然后，在步骤S18，主节点120利用TCP／IP发送包括控制信息的IP分组。另一方面，通过电路模拟，利用IP发送涉及音频数据等的IP分组。
在步骤S20，从节点110接收主节点120发送并包括控制信息的IP分组，并把该分组转换成V5接口用的分组。这个处理过程是通过图2所示的从节点110中的IP终端功能部分610完成的。当接收到有关音频数据等的IP分组时，执行类似的处理。然后在步骤S22，从节点110通过V5．1向从节点110中的终端控制部分620发送该信息。于是终端控制部分620根据在步骤S24收到的控制信息鉴别作为控制对象的PSTN终端的端口号，并在步骤S26根据控制信息执行对终端的控制。
尽管上面描述了从公众网500通过市话交换局300、主节点120和从节点110对用户终端130进行控制的例子，但是，当准备从用户终端130侧通过公众网500沿着相反的方向向另一个用户终端发送控制信息或音频数据时，采取与上述相反的程序。
当接纳ISDN BA用户终端时，通过V5接口的Cch在市话交换局300和主节点120之间进行ISDN BA的Dch信息的通信。终端控制部分620根据该信息控制ISDN BA用户终端。
尽管上面作为本发明最佳实施例描述具有单一主节点的接入网100，但是构造这样的接入网，使得它包括多个主节点，其中每一个主节点又包括多个相同的从节点也是可能的。在这种情况下，在从节点和主节点之间利用内部协议使每一个从节点选择一个，例如，占用率低的主节点，并通过所选的主节点进行通信。
尽管已经使用专门的术语对本发明的最佳实施例作了描述，但是这样的描述只是为举例说明目的的，而且应该理解，在不脱离后附权利要求书的精神和范围的情况下，可以做出修改和变化。

Claims (25)

1．一种接入网，它包括：
连接到外部设备的主节点；
至少一个从节点，它接纳至少一个用户终端；和
设置在所述从节点和所述主节点之间的网络，
所述主节点和所述从节点利用与连接到所述网络外部用的协议不同的协议通过所述网络进行有关所述用户终端的信息通信。
2．权利要求1所要求的接入网，其特征在于：所述主节点和所述外部设备之间的信息通信和所述从节点和所述用户终端之间的信息通信都按照第一协议进行，同时，通过所述网络的有关所述用户终端的信息通信按照不同于所述第一协议的第二协议进行，并且所述主节点和所述从节点相互转换信息格式，以便允许在彼此不同的第一和第二协议之间进行信息通信。
3．权利要求2所要求的接入网，其特征在于：有关所述用户终端的信息包括输入所述用户终端／由其中输出的输入／输出信息和准备用来控制所述用户终端操作的控制信息。
4．权利要求3所要求的接入网，其特征在于：所述从节点包括信息格式转换部分和终端控制部分，所述信息格式转换部分转换信息的格式、以便利用第二协议与所述主节点进行信息通信、并利用第一协议与所述终端控制部分进行信息通信，而所述终端控制部分在从所述信息格式转换部分接收信息时利用第一协议向所述用户终端提供输入／输出信息、并根据控制信息控制所述用户终端、但当从所述用户终端接收信息时，向所述信息格式转换部分发送信息。
5．权利要求4所要求的接入网，其特征在于：所述第一协议是V5接口用的协议，
6．权利要求4所要求的接入网，其特征在于：所述第二协议是基于IP(互联网协议)的协议。
7．权利要求6所要求的接入网，其特征在于：利用TCP／IP通过所述网络传递所述控制信息，并且利用互联网协议通过所述网络传递所述输入／输出信息。
8．权利要求7所要求的接入网，其特征在于：当利用互联网协议传递所述输入／输出信息时，把V5接口的Bch的30个时隙的输入／输出信息收集在IP分组中。
9．权利要求6所要求的接入网，其特征在于：在通过所述网络进行信息通信时，用与每一个节点对应的IP地址作为目的地。
10．权利要求9所要求的接入网，其特征在于还包括维护-操作终端，它连接到所述网络，并可以用来在通过所述网络进行信息通信之前向所述从节点发送所述主节点的IP地址，并向所述主节点发送从所述节点的IP地址。
11．权利要求1所要求的接入网，其特征在于：所述外部设备是连接到公众交换电话网的市话交换局。
12．权利要求1所要求的接入网，其特征在于：所述用户终端是PSTN用户或ISDN BA用户所使用的终端。
13．一种接入网，它包括：
连接到外部设备的多个主节点；
至少一个从节点，它接纳至少一个用户终端；和
把所述从节点连接到所述主节点用的网络，
所述主节点和所述从节点中的每一个都利用与连接到所述网络外部用的协议不同的协议通过所述网络进行有关所述用户终端的信息通信。
14．一种在接入网中与所述用户终端进行信息通信的方法，在所述接入网中，连接到外部设备的主节点和接纳用户终端的从节点通过网络彼此连接，所述方法包括：
由所述主节点执行的、使用第一协议从所述接入网外部接收目的地为所述用户终端的信息、转换所述信息的格式、并利用第二协议把格式转换后的信息发送给所述从节点的第一步骤；和
由所述从节点执行的、使用第二协议接收所述信息、转换所接收的信息的格式、并利用所述第一协议把所述格式转换后的信息发送给所述用户终端的第二步骤。
15．权利要求14的方法，其特征在于：所述第一协议是V5接口用的协议，
16．权利要求14的方法，其特征在于：所述第二协议是基于IP(互联网协议)的协议。
17．权利要求16的方法，其特征在于：在使用第二协议的所述第二步骤中用IP地址来识别发送的目的地。
18．权利要求17的方法，其特征在于还包括在使用第二协议的所述第二步骤之前，向发送目的地通报候选的IP地址的发送源的步骤。
19．一种在接入网中与所述用户终端进行信息通信的方法，在所述接入网中，连接到外部设备的主节点和接纳用户终端的从节点通过网络彼此连接，所述方法包括：
由所述用户终端执行的、利用第一协议发送目的地为所述接入网外部的另一个用户终端的信息的第一步骤；
由所述从节点执行的、利用第一协议从所述用户终端接收信息、转换所述信息的格式、并利用所述第二协议把所述格式转换后的信息发送给所述主节点的第二步骤；和
由所述主节点执行的、利用第二协议接收信息、转换所接收信息的格式、并利用第一协议把格式转换后的信息发送给外部用户终端的第三步骤。
20．权利要求19的方法，其特征在于：所述第一协议是V5接口用的协议，
21．权利要求19的方法，其特征在于：所述第二协议是基于IP(互联网协议)的协议。
22．权利要求21的方法，其特征在于：在使用第二协议的所述第二步骤中用IP地址来识别发送的目的地。
23．权利要求22的方法，其特征在于还包括在使用第二协议的第二步骤之前向发送目的地通报候选的IP地址的发送源的步骤。
24．一种计算机可读的记录介质，其上记录了用来使在接入网中与用户终端的信息通信得以进行的程序，在所述接入网中，连接到外部设备的主节点和接纳用户终端的从节点通过网络彼此连接，所述程序包括：
由所述主节点执行的、利用第一协议从所述接入网外部接收目的地为所述用户终端的信息、转换所述信息的格式、并利用第二协议把所述格式转换后的信息发送给所述从节点的第一步骤；和
由所述从节点执行的、利用所述第二协议接收所述信息、转换所接收的信息的格式、并利用所述第一协议把所述格式转换后的信息发送给所述用户终端的第二步骤。
25．一种计算机可读的记录介质，其上记录了用来使在接入网中与用户终端的信息通信得以进行的程序，在所述接入网中，连接到外部设备的主节点和接纳用户终端的从节点通过网络彼此连接，所述程序包括：
由所述用户终端执行的、利用第一协议发送目的地为所述接入网外部的另一个用户终端的信息的第一步骤；
由所述从节点执行的、利用所述第一协议从所述用户终端接收信息、转换所述信息的格式、并利用所述第二协议把所述格式转换后的信息发送给所述主节点的第二步骤；和
由所述主节点执行的、利用所述第二协议接收信息、转换所述所接收信息的格式、并利用所述第一协议把所述格式转换后的信息发送给外部用户终端的第三步骤。
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