CN1496619A

CN1496619A - 电信数据压缩设备和方法

Info

Publication number: CN1496619A
Application number: CNA028063384A
Authority: CN
Inventors: C��F��Ī��; C·F·莫特利
Original assignee: TELECOMPRESSION TECHNOLOGIES Inc
Current assignee: TELECOMPRESSION TECHNOLOGIES Inc
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2004-05-12
Also published as: US6721282B2; JP2004525549A; WO2002056569A2; US20020136224A1; AU2002245254A1; MXPA03006292A; EP1356617A2; WO2002056569A3

Abstract

一种系统被给出，它包括以某一速率连接到网络(17)的第一电信装置(1)，所述速率被调整以改进数据带宽而同时维持数据完整性。该第一电信装置(1)压缩通过该网络(17)接收到的输入数据。此外，第一路由器(7)连接到第一电信装置(1)。并且，一网关(17)被连接到该第一路由器(7)和一第二路由器(21)。还给出了连接到该第二路由器(21)的一第二电信装置(23)。该第二电信装置(23)解压缩接收到的数据。

Description

电信数据压缩设备和方法

发明背景

1. 发明领域

本发明涉及到适合于扩展话音信道容量的电信设备。此外，该设备终接、压缩/解压缩、解调/重新调制以及缓冲包含传真/数据、调制解调器信号或者呼叫信令信息的信道。

2. 背景技术

当前的技术包括接入服务器，它们允许高达4条PSTN T1线路的话音信道被压缩和复用到一个帧中继网关，而同时提供传真/数据和调制解调器数据的终接。在所有与T1 PSTN线路相关的信道上采用诸如码激励线性预测(CELP)、批量软件许可程序(volume softwarelicensing program)(VSLP)和ADP32PCM等的国际电信联盟(ITU)标准，则与这样的单元相关的话音压缩比为8∶1到13∶1。当前的技术不允许处理混合模式T1线路(即来自相同T1线路的话音信道、传真/数据和调制解调器信号的混合)。

附图简述

本发明通过实例而非限制的方式在附图中说明，图中相同的标记指示相同的元件。应该注意，在本公开文本中参考“一”或者“一个”实施例并不一定是同一实施例，而是这样的参考意味着至少一个实施例。

图1图示了电话网互连系统。

图2图示了蜂窝电话互连系统。

图3a和3b图示了具有电信设备的本发明的一个实施例的操作流程图。

图4图示了当在图3a所示的本发明实施例中检测到公共载波信令时SS7协议的体系结构。

图5图示了传真/数据解调技术(即算法)。

图6图示了在传递呼叫信息的信令过程中帧中继消息块的分组信息。

图7图示了在传真/数据传送过程中帧中继消息块的分组信息。

图8图示了本发明实施例压缩单一信道的编码过程。

图9图示了在话音数据传送过程中帧中继消息块的分组信息。

图10图示了本发明实施例使解压缩的数据适合传真/数据格式的传真/数据重调制技术。

图11图示了本发明实施例对单一信道的话音压缩解码过程。

图12图示了包含参数数据的与图3a和3b中网络管理器相关的网络打包队列。

图13图示了与以信道为基础保存呼叫状态的网络管理器相关的网络服务队列。

图14a和14b图示了如图3a和3b所示的网络管理器的流程图。

图15图示了配置来完成固定线路普通电话操作的本发明实施例的框图

图16图示了本发明实施例的机械互连结构。

图17图示了本发明实施例的软件结构。

图18图示了本发明实施例对于一条信道的处理流程。

图19a和19b图示了如图18所示的本发明实施例中全局随机存取存储器(RAM)到全局RAM的存储器映射。

发明概述

一种具有连接到一网络的第一电信装置的电信系统被给出。该第一电信装置把通过该网络接收到的输入数据以某一比率压缩，该比率被调整以改善数据带宽而同时维持数据完整性。此外，一第一路由器被连接到该第一电信装置。一网关也连接到该第一路由器和一第二路由器。一第二电信装置连接到该第二路由器。该第二电信装置解压缩接收到的数据。

详细描述

本发明一般涉及到对多个数字信号处理器(DSP)和一基于PC的控制器进行编程的电信设备和方法。本发明的示范实施例现在将参照附图进行描述。该示范实施例被提供来说明本发明而不应该解释为限制本发明的范围。

图1用具有电信设备1的本发明实施例来图示电话网互连系统，该设备1通过多个T1或E1线路11耦合到公共交换电话网(PSTN)。设备1的输入/输出3是复用和转换为以太网格式的压缩过的Tx或Ex数据。被以太网格式化的数据被发送到高速路由器7，在高速路由器7该数据被转换为数字网络(例如帧中继)格式。帧中继分组13通过帧中继云17选路，一直到它们到达其最终目的地19。终接点的高速路由器21把分组数据转换回以太网格式25以便由终接的电信设备23解压缩。所得到的话音信道业务通过Tx或Ex线路27接口到该终接的PSTN。虽然帧中继数据业务是半双工的，但是所公开的电信设备通过时间共享该帧中继带宽(近似地，一半带宽用在发送方向、一半带宽用在接收方向)来基于全双工地处理该Tx或Ex业务。

通过使用高速路由器9连接到帧中继云17，该设备的远程控制和管理从远程管理器31完成。远程站点31可以是任何个人计算设备(例如个人计算机(PC)等)或者接入网络(例如因特网、帧中继云等)的终端。在因特网接入到设备1的情况下，在本发明的一个实施例中路由器9是因特网服务供应商网络的一部分。远程管理允许从与该云有连接的任何位置进行配置控制、性能监控以及呼叫数据日志恢复。

图2图示了可应用于蜂窝电话网的实施例。电信设备35的单一信道版本在集成到蜂窝电话51的低功率芯片53上实现。低功率芯片53为一条话音信道实现压缩和解压缩方法，该话音信道然后就在标准的蜂窝电话RF云47上发送/接收。除了数据速率是1.6到3.6Kbps外，小区站点41以通常的方式在RF链路43上接收和发送。小区站点接口模块39被包括进来以序列化源自几个蜂窝电话的多个话音信道，以便由电信设备35处理。包含蜂窝站点接口模块39便允许该设备不修改就能应用。为了把话音信道插入到PSTN Tx或者Ex线路33中或者从其中提取出话音信道，电信设备35然后就压缩/解压缩该话音信道。

操作流程

图3a和3b图示了本发明实施例的操作流。为了在帧中继网关上发送，本发明的一个实施例压缩多个PSTN话音信道信息。为了和T1 PSTN接口兼容，一个实施例处理传真/数据、调制解调器信号和呼叫信令，且因此，这些操作模式的接口被包括在操作能力中。后面的描述详细说明了从呼叫发出的时刻(摘机)到呼叫完成(挂机)的时刻发生的过程，因为它们涉及到本发明的实施例。图3a和3b图示了两个同样的设备2和4。为了便于讨论，设备2将发起该呼叫而设备4将终接该呼叫。

CSU/DSU接口

如图3a所示的设备2通过连接到4线或2线配置的内建信道服务单元/数据服务单元(CSU/DSU)59而接口到PSTN T1线路57。设备2处理的话音信道的数目是帧中继网关容量的函数。对于进入一个T1帧中继网关的多个T1 PSTN操作(1,544,000比特/秒)，信道的数目是264或者11条T1线路。

呼叫发起和信令

在T1/E1时分复用(TDM)帧内的信道中发起的呼叫被发送到提取呼叫(摘机)并把其组装成8比特字节的TDM De-Mux 63。该字节分割的信息为μ律格式或A律格式。检音器77在来自T1或E1的每一条信道中不断地监控双音多频(DTMF)音的存在。当音调检测在起源电信设备2发生(由摘机音调信令指示)时，通知信令检测器81，并且起动信令检测操作。对于带内信令，应用北美标准夺位(robbed-bit)、随路信令(CAS)或者共路信令(CCS)信令规则。当检测到公共载波信令时，应用SS7规则并且根据SS7标准的国家特定的变体来解码该信令信息。SS7协议由多个紧密相关的层组成，该多个紧密相关的层一起工作以提供通用的功能性。图4图示了该层与本发明一个实施例的相关国际标准之间的关系。层410由诸如移动应用部分(MAP)、操作、维护和管理部分(OMAP)以及智能网应用协议(INAP)等应用服务组成。层420包含事务处理能力(TCAP)。层430包含ISDN用户部分(ISUP)。层440包含电话用户部分(TUP)。层450包含消息传输部分3(MTP 3)。层460和470分别包含MTP 2和MTP 1。

在一个实施例中，当发生检测时，DTMF音或者SS7信令过程在T1线路的每一条信道上执行。当呼叫被一条或者多条信道发出时，该呼叫号码被检测器77在处理器65从DTMF音或者SS7信令信息中解码。已经解码的呼叫号码或者SS7信令信息被插入到位于网络管理器61中的打包队列内正确的信道参数块中。该打包队列是专门用于存储最终将形成该帧中继输出分组的数据的存储器空间。在一个实施例中，网络管理器61准备位于打包队列中的数据以便基于信道容量最优化来传输。

信令过程中的输出分组处理

在一个实施例中，在网络管理器61为主体信道准备信令数据以后，该信令数据被插入到输出分组中并且被转换为以太网IP格式(如图6所示指代为187)。网络管理器61对位于打包队列中的数据执行一系列操作并产生巨大的(19,300比特)局域网(LAN)以太网TCP/IP分组，该以太网TCP/IP分组被发送到高速路由器105，在那里该分组被转换为帧中继格式(如图6所示指代为185)。

帧中继分组通过帧中继云107发送到目的站点路由器109。在一个实施例中，路由器109把帧中继分组转换回以太网TCP/IP格式并把它传送到图3b中所示的电信设备4的目的网络管理器111。目的网络管理器111从接收到的分组信道参数块中提取信令和/或呼叫信息，并把它路由到信道信令处理机113。信道信号处理机113导致DTMF音产生器117产生所指定的摘机和/或拨号音，并且TDM MUX 121将该产生的音插入到正确的TDM时隙位置。

在目的设备处理信令信息

在一个实施例中，目的网络管理器111通过在入局的目的信道上观察DTMF和信号检音器135和137的输出来监控任何响应。当检测到对应于该被呼叫的信道的摘机时，网络管理器111设置活动的信道状态，并且响应被插入到从图3b所示的目的电信设备4到图3a所示的起源电信设备2的出局帧中继分组。

更新发起呼叫状态

在一个实施例中，起源网络管理器61为摘机状态而监控来自正进行呼叫的信道的入局分组信息。当指示了目的摘机状态时，该发起呼叫状态被设置为活动的。起源网络管理器61然后就通过监控入局信号结构来确定在信道上发送的信息的类型。在一个实施例中，除非检测到传真/数据音或者调制解调器相移键控(PSK)信号，否则都假设该数据是话音。

发送传真/数据或者调制解调器数据

当传真/数据被检测为正发送的信息时，传真/数据处理器75就被使能。这个处理器确定在发送的是哪一种传真/数据结构，解调该信号，并将所得数据或者控制字符存储在位于传真/数据处理机79中的缓冲器中。对应于包含传真/数据的每一条T1信道的数据被存储在数据处理机79内独立的缓冲器中。此数据被传输到网络管理器61以便在信道空间变为可用时插入到参数块中。

在一个实施例中，传真/数据信息是非实时的并因而是较低优先权的。传真/数据到出局帧中继分组的插入以每25毫秒在较小的8字节数据块中完成，除非有很少的话音业务，在那种情况下，数据块可高达到每25毫秒1600字节。

在一个实施例中，传真/数据处理器75能够根据以下ITU标准来处理数据和传真业务。

DATA 传真

V.32bis-14,400bps V.29-9600bps

V.32-9,600bps V.27ter-4,800bps

V.22-1,200bps V.17-14,400bps

V.21-0到300bps T.30，T.38(IP传真控制标准)

传真/数据处理器75处理同步和异步格式并支持高达128kbps的非对称和对称数据速率。异步字符码包括(8、9、10或11比特字符，遵循V.14)。纠错遵照ITU-T V.42和V.42bis，吞吐量高达128kbps。该配置和控制是遵循“AT”命令集的。拨号和传真控制遵照V.25bis拨号和T.30传真。

完整的传真/数据处理过程在数字信号处理器(DSP)软件中实现。典型的传真/数据过程在图5中以框图格式图示。来自TDM接口159的信号数据被带通滤波器161滤波，然后由自动增益处理器(AGC)163进行电平控制。该相移调制信号然后在解调器165使用I-Q采样技术进行解调。门限判决在判决装置169进行，并且通过把恢复的载波175用作参考，相应的相移在信号检测器171执行。解码器173把相移信息转换为对应的、要被传输到解扰器177来恢复实际数据的比特模式。

当在调制解调器数据解调器67(在图3a中图示)处检测到高速调制解调器信号为正发送的数据时，该高速调制解调器处理器被使能。这个过程也在DSP软件中实现并且遵循下列国际规范：

V.90-56,000bps

V.34-33,600bps

该解调过程可以如图5所示和以上所述来实现。处理传真/数据和调制解调器处理之间的主要差别就是与高速调制解调器数据相关的定时以及对更大解码器的需求。已解调并已解扰的调制解调器数据被数据处理机71使用ITU V.42bis标准来进行缓冲和压缩。被缓冲的调制解调器数据被传输到网络管理器61以便当信道容量可用时把它插入到帧中继分组参数块中。

发送话音数据

在一个实施例中，如果当发送信息时在数据处理机69检测到话音数据，那么话音数据缓冲过程就被起动。在一个实施例中，为运行于话音模式的每一条信道存储两百个μ律或A律8比特采样。在一个实施例中，双倍的缓冲器被使用以便方便定时和接口到话音压缩处理器73。一旦缓冲器存满(200个采样)，数据就被传输到话音压缩处理器73。此处理器优选地执行DSP软件例程，它的一个实例在2001年1月12日和本申请共同提交且共同转让给本申请人的受让人的、题为“可变比率语音数据压缩(Variable Rate Speech Data Compression)的”序列号为09/759,734的专利申请中更详细地公开了。

但是简要地，本技术通过使用导致可变数据率的方法来使得能够压缩语音。如图8所示，当对给定的信道编码(压缩)时，输出帧(信道)数据以在输入音频信号中的活动所确定的可变比率出现。要被发送到网络管理器61(图3a图示)的每一帧数据包括21个参数，描述输入音频信号的纪元(epoch)(段)、RMS值、1到12个反射系数和两个残余值。

如图8所示，入局音频在位置207被分段为纪元。按照授予哈钦斯(Hutchins)的专利号为4,980,917的美国专利中描述的方式，纪元分段使用时域音调追踪(pitch tracking)技术来处理。纪元长度在发送到信道的参数中是最重要的并且被分配给一质量标记，给予它最高优先权。每一纪元都经受公知的线性预测编码可适应比率话音压缩(ARVC)分析209，该分析209产生RMS值(信号能量估计)和描述该纪元的频谱结构的1到12个反射系数(RC)。与这些系数相关的质量标志通过一帧一帧地分析它们的值的趋势和变化而确定。纪元的次级分析211通过使用反射系数来构造反向滤波器从而执行。此滤波器被应用到输入音频纪元从而获得激发残余(excitation residue)。进一步分析此残余从而导出两个残余描述符参数。在一个实施例中，该残余描述符对重建的语音质量有最小的影响并且被分配合适的质量标志。

还是如图8所示，在一个实施例中，该参数在编码器213中按照其对感知的语音质量的影响从最重要到最不重要排序，并且质量标记与每一参数相关，详细说明在当前音频环境中它对重建语音音频质量的重要性。该质量标记不发送到接收端，但是在网络管理器61(在图3a中图示)中用来在对语音质量影响最小的情况下降低带宽。

图9图示了对于不消除话音参数的情况的帧中继格式215和以太网IP格式223。在实例227中显示的参数被发送。当存在优先权或者带宽限制时，这些参数的子集被发送，从而降低每个参数块217的总的比特数目。

帧中继的分组化信息

在一个实施例中，网络管理器61把需要用来标识分组的IP目的地的IP头标附加到以太网格式187中(在图6中图示)。以太网格式化的分组然后就发送到高速路由器105，在高速路由器105分组被转换成帧中继格式185并通过帧中继云107发送到如图3b所示的目的电信设备4。目的路由器109接收帧中继分组并将它转换为以太网格式以便寻路到目的网络管理器111。目的网络管理器111将分组分拆以便寻路到正确的信道。

接收传真/数据或者调制解调器数据

在一个实施例中，如果接收到的信息是传真/数据，目的网络管理器111就把数据分组传输到传真/数据处理机115。处理器115使用V.42bis解压缩该数据并把它传输到传真/数据产生器129。产生器129重新调制数据以便适合所需的传真/数据格式并把所得信号插入到用于T1 PSTN线路157中特定一个的正确TDM时隙位置121。

图10图示了重新调制过程。来自V.42bis解压缩过程的数据被加扰器229加扰并根据使用的特定传真/数据格式重新编码。已编码的数据然后被编码器231分成I和Q比特流，脉冲由脉冲成形滤波器233和235形成从而构成频谱并被调制器237根据所使用的特定格式调制。在合适的时隙期间，TDM接口为重新调制的信号选路到TDM MUX 121。CSU/DSU 155为PSTN T1线路提供合适的接口从而消除对用于此目的的外部设备的需求。

如果接收到的信息是调制解调器数据，则与传真/数据模式相似的操作对调制解调器数据处理机125和调制解调器数据产生器133完成。传真和调制解调器数据处理之间的不同在于定时和编码结构。

对传真/数据或者调制解调器的响应

当传真/数据和调制解调器信息被发送时，业务每次通常是在一个方向上。在传真操作期间，只有响应码被从目的T1/E1信道发送回去。该响应被CSU/DSU接口155接收并被选路到TDM DEMUX 139，在TDM DEMUX139，与终接的传真相关的特定信道信号被分拆并选路到传真/数据处理器149或者153。传真/数据处理器解调该信号以获得被发送的数据。图7图示了帧中继分组193和以太网IP分组205。图7类似于图6，然而图7中的参数块203被用于传真/数据部分发送。而图6中的参数块189被用于信令/呼叫数据。该数据被传真/数据处理机141或145使用V.42bis压缩并被传输到网络管理器111以便插入到以太网IP分组中。如图7所示的IP分组203然后被传输到高速路由器109，在高速路由器109该分组被转换为帧中继格式并通过帧中继云107发送。该分组在目的路由器105接收并被传输到呼叫起源网络管理器61。起源网络管理器61更新服务队列，记录对于特定信道来自传真/数据操作的响应已经接收到，并且将该响应传输到传真/数据处理机93或97以便解压缩。解压缩的数据被发送到传真/数据产生器89，在那里根据被处理的传真类型产生信号。该信号被TDM MUX 85插入到合适的信道时隙，在TDM MUX85，该信号被发送到发起该呼叫的T1/E1信道从而完成整个发送和接收路径。

在一个实施例中，当呼叫完成时，呼叫的目的端转到挂机状态。当挂机码被目的网络管理器111插入到分组信道标志中时(码等于010)，该挂机状态被发送到起源网络管理器61。当起源网络管理器接收到对于特定信道的这个码时，它更新服务队列从而指示该呼叫完成并通过信令产生器91、DTMF产生器87、TDM MUX 85和CSU/DSU接口59将相应的信令传输到起源T1/E1信道。

接收话音数据

在一个实施例中，在如图3b所示的目的电信设备4中，网络管理器111为每一条信道重建典型的21个参数的每一帧，标记丢失的(即由于带宽限制没有在帧中继链路上发送的)参数并将该帧传输到合适的话音压缩解码器123。

参数被传输到话音压缩解码器123。话音压缩解码器的详细操作在前面提到的在2001年1月12日提交的、题为“可变比率话音数据压缩(Variable Rate Speech Data Compression)”序列号为09/759,734的共同未决的专利申请中提供。

图11图示了该解码器的顶级操作。在一个实施例中，残余被激发产生器243使用来自解码器241的纪元长度和两个残余描述符参数而估计(重建)。在一个实施例中，在残余描述符没有在信道上发送的情况下，激发产生器243创建通过观察纪元长度历史和第一反射系数而导出的仿真激发。该激发被用来驱动合成滤波器245，该合成滤波器245通过借助公知转换技术把10个反射系数转换为预测器系数而进行频谱上的配置。合成滤波器的输出由输出定标器247定标从而产生具有合适rms(能量)的输出纪元。

合成滤波器245的输出被如图3b所示的话音数据处理机131缓冲并且存储采样一直到它们被系统地插入到合适的TDM MUX时隙位置为止。相应的T1/E1帧被选路到合适的线路以便接口到PSTN。

来自目的源的话音数据

当目的T1/E1信道处的扬声器发声时，涉及TDM DEMUX 139、话音数据处理机151、话音压缩编码器143、目的网络管理器111、高速路由器109和105、起源网络管理器61、始发话音压缩解码器99、话音数据处理机103、始发TDM MUX 85和始发CSU/DSU 59的反向的话音数据处理过程发生。此话音数据压缩/发送和解压缩/接收过程一直持续到目的信道指示挂机，在那之后使该呼叫为不活动的，更新该服务队列以及将该呼叫设置为“完成状态”。

配置管理器

电信设备的一个实施例的正确操作需要来自用户的建立信息。这个建立信息由各种软件应用共享并且由系统控制器收集和存储。电信设备需要的建立参数在下面的表1中列出。更具体地，表1提供了与图3a和图3b所示的网络管理器相关的配置队列的实例，其中存储了与特定T1或E1线路相关的数据。

表1

S1) T1或E1操作缺省(T1)

S2) T1/E1的数目(1到11) 缺省(11)

S3) 信道的数目(24/30到264/330) 缺省(256/330)

S4) 使能QOS(是/否) 缺省(否)

S5) 最大话音压缩率(15到40) 缺省(25)

S6) 传真/数据优先权(1到15) 缺省(3)

S7) 调制解调器数据优先权(1到15) 缺省(3)

S8) 信令数据优先权(1到15) 缺省(3)

S9) 消息分组长度(1到65,000比特) 缺省(19,300)

S10) DSP到T1/E1线路相关缺省：

线路号 DSP号

1 1

2 2

3 3

N N

S11) 使能诊断功能(是/否缺省(否)

312) 使能远程接入(是/否) 缺省(否)

S13) 帧中继IP地址(源) 用户设置

S14) 帧中继IP地址(目的) 用户设置

S15) 远程接入IP地址(源) 用户设置

S16) 路由器IP地址(源) 用户设置

S17) 信令模式(消减比特、CAS、CCS) 缺省(CAS)

S18) 使能SS7信令(是/否) 缺省(否)

S19) SS7国家变体用户设置

S20) 呼叫日志格式用户设置

S21) 使能回波抵消(是/否) 缺省(是)

在一个实施例中，建立参数要么使用内建的建立向导来收集，要么从配置建立菜单中手动输入。下面简要地解释每个参数：

设备是接口到T1或是E1线路的选择由S1来完成。S2为系统控制器提供将要连接到该设备的T1/E1线路的数目。S3提供关于将被插入到发送或接收帧中继消息包中的信道的最大数目的信息。

S4使能或者禁止服务质量操作(QoS)。如果QoS被使能，用户特定的服务优先权就必须被分配到每一条信道。QoS被用来在需要时保证信道在每个分组中被发送的概率更高或更低，QoS还使网络管理器强加的所有动态设定的优先权无效。

S5允许选择在该系统中使用的最大话音压缩率。压缩率越高，质量越低，其中，质量根据ITU标准P.861来测量。

S6、S7和S8分别设置与传真/数据、调制解调器数据和信令数据相关的优先权。与S8(信令)相关的优先权将确定启动和使一个呼叫活动所需的等待时间。

S9设置用于发送和接收分组的帧中继消息块的长度。最大消息分组长度通常是特定帧中继载体所允许的长度的函数。

S10把设备输入线路映射到处理话音信道数据的特定DSP。正常操作提供线路和DSP处理器之间一对一的映射。然而，用户能够手动决定哪一个ISP处理该话音信道。

S11使能或者禁止内建的诊断例程的自动执行。该例程在后台运行从而提供对系统准备状态的周期性检查。

S12使能或者禁止远程操作。该设备的操作员并不被要求与该设备一样在附近。

S13和S14在帧中继网关上提供源和目的点的IP地址。这些IP地址能够被动态地改变从而提供按每个用户需求的重新寻路。设置S13和S14能够从远程站点完成。S15是远程接入服务器的IP地址并且它不能被动态地改变。远程接入服务器提供一种从与该设备相关的因特网或者帧中继网络接口的任何PC控制该装置的方法。S16是路由器IP地址，它对于正确的帧中继操作是必需的。这个IP由帧中继载体供给。

S17设置由该设备用来解释信道信令数据的信令模式。S18使能SS7信令而S19选择由该设备采用的国家变体。

S20选择用来存储与每个呼叫相关的记录的呼叫日志格式。使此数据可获得以下载到处理站点。该信息用于记帐和线路利用率分析。

S21使能或者禁止回波抵消。当使用话音压缩时需要回波抵消。本地回波环路导致在呼叫终接设备处的话音信道降级的运行。

网络管理器

所公开的电信设备的操作基于在前述共同未决的专利申请中公开的电信方法的实现和本发明的网络管理器技术。这两种技术是共生的并产生了在此公开的运行结果。在这方面，下面提供的是对网络管理器以及它与电信方法之间关系的详细描述。

在一个实施例中，网络管理器(例如，在图3a和3b中指定为61和111)的用途是确定哪一数据要被插入到输出帧中继分组中以及分拆从输入帧中继分组中提取出的数据。网络管理器基于来自话音压缩处理的可用的帧中继带宽容量、QoS设置和优先权设置来组装输出分组。

有三个与网络管理器有关的主要队列。一个队列保存来自已处理的话音信道的未编辑的数据、信道信令数据、来自容纳传真/数据或者调制解调器数据的信道的被缓冲的数据、和一般控制标记。此队列被称为网络打包队列。第二个队列基于信道保存呼叫的状态并被称为服务队列。涉及到网络管理过程的第三个队列是保存与连接到该设备的T1/E1线路相关的数据的配置队列。网络管理器基于包含在这三个队列中的信息决定哪一数据被插入到该输出分组中。

图12图示了网络打包队列。该队列基本上是包含参数数据263、与此参数相关的优先权261、QoS设置267、输入/输出标记259以及指示要被发送的参数比特数目的掩码265的数组。打包队列参数数据263是来自各个源(在图3a中指定为信令检测81、传真/数据处理机79、话音压缩编码器73或调制解调器数据处理机71)的未编辑的参数。优先权设置261是与话音压缩编码器73确定的每一个话音参数相关的优先权。这些优先权作为该参数对接收机处再现的话音质量的影响的函数而变化。静态优先权在初始的设备配置过程中为信令数据、传真/数据和调制解调器数据设置。掩码265根据参数数据有多少比特要被发送来设置。QoS设置267是优先于所有其它与特定信道相关的优先权设置的优先权参数。QoS在客户服务初始化过程中设置。缺省情况是所有的信道具有相同的QoS。QoS和优先权设置具有相同的等级量表(ratingscale)，即，0级优先权和QoS是最高的优先权，而15级是最低的。输入/输出标签259由网络管理器设置，指示相关参数是包含在所发送的分组中还是从所发送的分组中删除(1＝包含，0＝删除)。图12图示了话音信道数据249、信令数据251、未使用信道253和传真/数据信道255的实例。为方便起见，信道5到264用延续257来代表。

图13图示了网络服务队列。此队列也是基于信道的包含呼叫状态信息的数组。此服务队列通过记录起源的摘机271、目的地摘机273、呼叫开始连接时间275(指示什么时候起源和目的地都摘机)、停止连接时间277(指示什么时候发生起源或目的地挂机)、呼叫模式279(V-话音、S-信令、F-传真、M-调制解调器)、呼叫号码281(所拨的号码)和信令数据信息283(关于信令模式的信息)来跟踪活动。网络服务队列基于信道来处理。当对于特定信道的呼叫结束时，与呼叫相关的服务队列数据被传输到呼叫日志文件。内部定时器被附加到服务队列中每一个活动的信道。此定时器防止信道在差错情况或一个损坏链路的情况下锁定。

配置队列存储与连接到设备的特定T1或E1线路相关的数据。上面列出的表1图示了网络管理器在初始化和建立过程中收集的信息。在一个实施例中，建立向导被包括在设备中以便帮助配置建立。

如前所述，图3a和3b所示的网络管理器在发送和接收操作之间分离帧中继网关的带宽。假设是固定的网关比特率，则一个固定比特计数被指配给发送分组和接收分组。对于T1帧中继网关操作，在一个实施例中，19,300比特被分配给每一个分组，其中约50比特被指定用于控制每一分组。网络管理器的任务是基于信道分配这些比特从而最优化网关带宽的利用。分配目标是在呼叫终接设备处最大化话音再现的质量。

图14a和14b图示了网络管理器流程图。下面的描述是基于呼叫起源设备。网络管理器操作在设备启动285期间开始，一直持续到关机。在启动中，所有与网络管理器相关的队列在队列初始化287时被初始化为零。跟踪计数器289被预置，以及正常的操作开始。网络管理器在操作291中在服务队列中读取第一记录(信道1)。

如果此第一记录在操作293过程中指示呼叫正在进行(起源的摘机为真：Hook-up@Origin＝True)，那么网络管理器进行到确定在操作295需要什么动作。如果在295的动作是进行呼叫，如信令检测器(在图3a中指定为81)检测信令音所指示的，那么，在一个实施例中，网络管理器在图12所示的打包队列中将标记数据设置为(011)，将QoS设置为1，并把呼叫号码信息插入到合适的信道参数块中。如果在操作297该动作是终止呼叫(挂机)，那么，在一个实施例中，标记数据在操作315期间被设置为(010)，终止信令数据在操作327被插入到信道参数块中，而图12所示的服务队列的起源和目的地标记271和273被设置为0，呼叫终止时间在操作329被插入到呼叫记录中，对应的呼叫记录在操作331被传输到呼叫日志并且然后在操作333期间从服务队列中删除。

在一个实施例中，如果该动作在操作299期间是发送信令信息(信令模式为真：Signaling Mode＝True)，那么标记数据被设置为(011)，QoS在操作317期间被设置，并且信令数据在操作335被插入到信道参数块中。如果该动作在操作301期间是发送传真数据(传真模式为真：FAX Mode＝True)，那么，标记数据被设置为100，QoS在操作319期间被设置，并且八字节的传真数据在操作337被插入到信道参数块中。如果该动作是发送调制解调器数据303(调制解调器模式为真：ModemMode＝True)，那么标记数据被设置为001，QoS在操作327期间被设置，并且八字节的调制解调器数据在操作339被插入到信道参数块中。在一个实施例中，如果该动作是在操作305期间发送话音数据(话音模式为真：Voice Mode＝True)，那么标记数据被设置为110，QoS在操作323期间被设置，并且十四字节的话音数据被打包为八字节并在操作341被插入到信道参数块中。

然而，如果上述动作中没有一个被指示，那么就存在差错情况并且在操作307期间将该差错情况记录在差错日志文件中。如果信道静默(挂机)，那么通过递增跟踪计数器、在操作309将标记数据设置为(111)和在操作291在服务队列中读取下一记录，而使处理继续进行。该处理一直持续到服务队列中所有的记录在操作311被读取，此后，循环从信道1重复开始。即使信道静默，该处理也在图12所示的网络打包队列具有所有信道的信息时完成。

网络管理器的下一操作是确定信道数据的量是否已经超过帧中继带宽容量。这是通过在操作343期间对打包队列中的比特数目进行计数来完成的。在一个实施例中，在T1帧中继网关以及25毫秒的更新周期的情况下，比特计数不应超过19,300比特。如果此比特计数被超过，该网络管理器就在操作353期间开始删除低优先权参数数据的过程。在丢弃了与特定优先权级别相关的参数以后，比特计数在操作355进行重新测试。此过程在操作347期间持续，直到分组大小在最大限制(对T1帧中继网关而言为19,300比特)以下或达到最低优先权限制(此后，不允许进一步减少参数)。在丢弃参数数据的过程中，网络管理器为每一个参数检查优先权码和QoS码。QoS码总是压倒优先权设置。在QoS码没有设置的情况下(QoS的使用在配置建立期间是可选地设置的)，优先权码控制参数数据的丢弃。此技术产生了本设备采用的话音压缩实现的可变比率特性。换句话说，在任一25毫秒周期期间，与每一话音信道相关的有效比特率是可用带宽的函数。如果有足够的带宽，则包括所有的话音参数。如果网关很拥挤(许多信道需要发送)，则发送缩小的话音参数集。因此，包含在分组中的参数数目(即比特)的动态变化导致了电信设备的可变数据速率特性。

一旦所发送比特的数目被解析出来，网络管理器就在操作359期间准备打包队列以便作为以太网IP分组发送，并且使得能够从输出缓冲器串行输出发送。前述过程以系统帧速率(用于话音信道的处理时间间隔)重复进行。

网络管理器不仅处理输出分组的产生，还管理接收到的分组分拆和与入局数据相关的服务队列更新。入局接收分组数据在操作363期间缓冲在外级区域，一直到接收到整个分组。跟踪计数器被初始化并且分拆过程在操作365开始。接收到的每一信道被拆包并且其标记数据被检查从而确定接收到的是什么类型的信息。

如果在操作367期间标记数据是挂机(标记为010)，那么服务队列在操作385被更新(起源/目的地被设为0)，并且挂机命令在操作387期间被发送到用于相关信道的信令产生器。在一个实施例中，如果标记数据在操作369期间是传真/数据(标记为100)，那么服务队列在操作389被更新(模式被设置为F)，并且八字节的传真/数据在操作415期间被传输到相关的信道传真/数据处理机。如果标记数据在操作371期间是调制解调器数据(标记为001)，服务队列在操作391被更新(模式被设置为M)，并且八字节的调制解调器数据在操作411期间被传输到相关的信道调制解调器数据处理机。

如果在操作373期间标记数据是话音数据(标记为110)，那么服务队列在操作393被更新(模式被设置为V)，并且指定数目字节的话音参数数据在操作403期间被传输到相关信道的话音缓冲器中。被传输的话音数据字节的数目在相关参数数据的前六个比特中指示。如果标记数据在操作375期间是扩展的先前帧(标记为101)，那么服务队列在操作395被更新(模式被设置为先前码)并且信道索引加一(这防止相关的当前索引指示新的信道)。基于先前帧中发送的数据类型，数据在操作405、413和417期间被传输到合适的处理机。

如果在操作377期间标记数据是信令数据(标记为011)，那么服务队列在操作397被更新(模式被设置为S)，并且信令数据在操作407期间被传输到SS7处理器或者DTMF信令产生器。如果标记数据在操作379期间是摘机(标记为000)，那么服务队列在操作399被更新(起源/目的地被设为1)，并且摘机命令在操作409期间被发送到信令产生器。如果标记数据在操作381期间是静默(标记为111)，则服务队列在操作401被更新(起源和目的地被设为0)，并且没有数据发送到相关TDM信道。

然而，如果没有检测到标记码，在操作383期间就产生差错码并发送到差错码日志文件。在操作419和421期间，前述过程一直重复到所有的信道都被处理(即接收到的分组被全部分拆并且数据都被选路到它们各自的处理机)。

运行时(Run-Time)管理器

在一个实施例中，运行时管理器起动并且代替所公开的设备监控所有的过程。在启动期间，运行时管理器执行的第一操作是运行系统诊断从而确定设备的准备情况。如果该设备使这些诊断例程中的任何一个失败，操作就被中断并且产生报告。如果设备通过了所有的诊断例程，那么初始化过程就被起动。在一个实施例中，初始化过程通过根据存储在主控制器上的其相关文件来下载应用软件到所有的DSP和相关控制器来执行。这个下载过程用信号通知被下载的软件的操作的开始。在正常操作期间，运行时管理器在无干预的基础上周期性地运行自动诊断例程。如果该设备使测试失败，就发起自愈模式。此模式把操作重新分配给那些已通过允许操作继续的诊断测试的资源，尽管达不到全容量。在一个实施例中，公开的电信设备实现为有30％的处理容限，考虑了其资源中的某些故障。该设备中的任何活动过程或者操作可以由运行时管理器中断或者起动。这在故障分析期间特别有用。

远程接入操作

在一个实施例中，所公开的电信设备从远程站点是完全可控的。该设备主控制器包含因特网信息服务器，例如微软因特网信息服务器(IIS)4.0，它允许因特网接入到设备内的资源。动态服务器页面(ASP)软件随这种设备一起包含，它向用户显示与他们直接连接到该设备时将看到的相同的信息，诸如通过监视器、键盘和鼠标。

该设备的远程端口是主控制器的一部分并且具有它自己的IP地址。此地址在配置启动时设置并且不能改变。该设备可以从任何具有到该设备所连接的因特网或者帧中继网关的接入的装置(例如PC等)来控制。在因特网接入的情况下，主控制器必须通过ISP和其相关的域名服务器(DNS)连接到骨干上。如果设备网关是可远程接入的，那么诸如连接到此网关的PC的装置可以控制该设备。

为了避免篡改该设备的操作，非常强的安全措施被结合到IIS4.0。设备内的用户名和密码以及用户鉴权记录被要求。微软视窗(MicrosoftWindows)NT 4.0安全也必须满足有效的远程操作。

硬件

现在给出所公开的电信设备的一个实施例的硬件实现的实例。此说明适用于具有至少256个信道并为十一条T1或E1固定线路普通电话操作配置的信道话音压缩单元(此后称为VCU_256)。在此实例中描述的实现技术对于更大或更小的系统(包括T3/E3网络、光纤电缆和微波链路)来说是可伸缩的。

一个实施例通过对多个DSP和基于PC的控制器编程来实现电信方法。图15图示了系统的硬件结构，它适用于用于T1或E1帧中继网关的设备。此设备的一个实施例的软件结构已经在前面参考图4描述了。

在一个实施例中，T1/E1接口集由基于商业可获得的DSP的模块组成，该模块实现了这种线路的标准ITU规范。一个实施例的配置需要三个T1/E1接口模块425、429和430以连接到十一条T1或E1 PSTN线路423。DSP模块集由在虚拟机环境(VME)6U模块上按四重配置封装的商业可获得TMS320C6201芯片组成。三个四重模块443、445和447用在此实施例中，因此需要12个TMS320C6201 DSP芯片。11个DSP芯片中的每一个处理24或30条全双工话音信道，因此为基于T1的配置提供了264条信道的容量，而为E1配置提供了330条信道的容量。第12个DSP芯片448实现此公开文本在前面描述的网络管理器(并在图3a和3b中图示)。

图15图示了包括(但不限于)430MHz奔腾6U VME计算机439的实施例。此实施例提供了系统配置控制、系统性能监控、系统诊断和图形用户界面(GUI)。此外，计算机439通过以太网端口435在广域网(WAN)上或在基于因特网协议(IP)的数字用户线(DSL)、综合业务数字网(ISDN)或帧中继接口上提供了到GUI的远程接口。在一个实施例中，计算机439的操作系统是微软视窗新技术(Microsoft Windows NewTechnology)(NT)4.0、IIS4.0、简单网络管理协议(SNMP)或者网络监控服务器。IIS4.0和SNMP是附在视窗(Windows)NT4.0服务器任选组件(Option Pack)4.0中的微软产品。

电信方法通过对各个DSP模块芯片443、445和447以及计算机芯片439进行软件编程从而在设备中实现。图17图示了运行在系统上的应用程序的顶级软件结构。在一个实施例中，当前与此设备相关的应用软件可以是Visual Basic、Visual Script或者C++代码，尽管其它的应用软件也可能变得可用。

如图17所示，设备的软件结构被显示为分成4个功能区域(即自动模式控制、话音、信令、以及传真和调制解调器数据)。自动模式控制451监控TDM接口单元449为连接到该设备的每一条T1或E1线路恢复的信道时隙数据。自动模式控制451确定发送或接收的信息是信令、话音、传真还是调制解调器数据，并且它使能由合适的实时应用软件进行的处理。如果被发送或者接收的信息是话音数据，那么该话音信号通过回波抵消器453(ITU G.165/G.168)发送以便去除PSTN类型电话网所固有的手持设备或系统回波。该信号由增益控制器454固定或AGC地控制，这取决于用户配置的设置。被压缩过的话音数据使用固定增益控制来最小化话音质量的降级。话音期间音检测器455被引入以便允许传真或调制解调器操作来中断话音数据业务并且切换到合适的应用软件。话音活动检测器452及其相关定时器使得在非常长的静默期间能够断线。

在一个实施例中，话音数据被话音编解码单元456使用ITU G.726、ARVC或者基于LPC-10 DSP的软件来进行压缩/解压缩。网络管理器软件457优化了数字网络网关的带宽利用。分组协议接口软件458是网络管理器的扩展，它还在数字网络网关上准备用于发送的分组。信令软件459、460和461解码/编码在PSTN电话网上运行所必需的DTMF或SS7信息。

在一个实施例中，传真和调制解调器数据由实现存储、压缩和转发操作的软件463和465处理。传真和调制解调器应用软件与ITU标准格式(例如V.21、V.27ter、V.29、V.17组III、V.34和V.90等)接口，从而与现存的传真和调制解调器设备兼容。在一个实施例中，所有的实时软件在TMS320C6201 DSP芯片上运行，并且主机PC 467是基于微软视窗(Microsoft Windows)NT4.0和IIS4.0的。

本发明的硬件提供了用于使用商业上可获得的软件(例如VisualBasic和C++编程代码等)实现公开的电信方法的载体。现在将在参照图18的同时描述结合用在一个实施例中的硬件和软件组件的所有元件处理一个信道。

来自PSTN的DSX-1线路469通过RJ45连接器连接到T1/E1接口模块563上的端口。T1/E1接口模块检测1.544MHz的载波并将内部时钟481锁相到该载波。锁相的时钟被用来压倒数据，所述数据和与T1操作相关的24个接收和24个发送时分复用(TDM)的八比特时隙中的每一个相关。在一个实施例中，成帧比特检测对入局数据连续执行，查找100011011100模式。如果没有此模式，同步丢失(RLOS)便被指示，这导致基于内部晶体的时钟试图捕获和获取帧时钟。帧同步的数据然后由成帧过程477缓冲到8比特字节中以便由TMS320C52接口模块DSP芯片487处理。主计算机监控T1线路的检测并把配置数据发送到上述网络管理器软件。

接口模块DSP软件查找DTMF信令，该信令指示摘机和呼叫号码。图18图示了信令和呼叫号码信息被接口模块563的DSP芯片处理，该DSP芯片在数据被包括到帧中继消息块中之前把数据转换为字节格式以便分组化。此数据在VME总线567上发送到网络管理器。在信令期间，帧中继消息块(在图6中指定为610)的信道数据时隙被用来把信令和呼叫信息传递到终接设备。注意，8字节可以用来传递呼叫号码(16个数字号加信令)。下面列出的3比特的标记分隔符指示信道数据是压缩的话音参数、信令和/或呼叫号码数据、静默抑或是传真/数据。

000-摘机

001-调制解调器数据

010-挂机

011-信令和/或呼叫号码

100-传真/数据

101-扩展的先前帧

110-话音参数

111-静默

在一个实施例中，网络管理器在插入到帧中继之前动态产生消息块结构。为了易于讨论，一个实例使用带有64比特参数块的200采样/帧。将帧中继格式用于全双工操作，每一个方向上的压缩过的参数数据必需每12.5毫秒更新。对于T1操作(1.544Mbps)，这等同于在22.5毫秒时间间隔期间发送方向上发送的17,370个比特和接收方向上发送的17,370个比特。如果每条信道最大具有62比特用于压缩过的参数数据和2个标记比特，则256条信道将在每个方向上需要16,384个比特用于全双工操作，剩下986个比特用于每个分组的成帧和协议。注意，在信道的静默期间，只发送3个比特，因此，根据统计学，在一个T1帧中继网关上可能有多达264条信道的操作。还要注意，在带有非常少的静默的峰值负载周期期间(所有的信道都被使用)，网络管理器有发送比全部参数集少的参数的选项，因此在保持至少256条信道容量的同时降低了每条信道要求的比特数目。

在一个实施例中，信道时隙位置对于发送和接收分组都是固定的。假设信道1正在被处理，则呼叫号码和信令信息在标记比特被设置为01的信道1位置(62比特的段)被插入到连续发送分组中，然后以以太网格式发送到高速路由器473。在将选定的协议和路由信息(IP、IPX等)应用于在帧中继网关475上把分组发送到接收端的同时，该路由器将该分组转换为帧中继格式。

在接收端，过程正好相反。分组通过网关475以帧中继格式接收，并且由高速路由器473将它转换为以太网格式。所得分组然后由网络管理器处理，在这里，它被转换为字节格式并且通过以太网471传输到T1/E1接口模块563，在T1/E1接口模块563，呼叫号码和信令信息被转换回DTMF格式并被插入到合适的DSX-1时隙(在这个实例中为信道1)以便传送到PSTN。如果在呼叫终端有应答(摘机检测)，摘机信令被使用合适时隙中的信令发送回呼叫起源。

一旦呼叫的起源和终接端是活动的，信号压缩和解压缩就开始了。来自合适DSX-1时隙(在此情况下为信道1)的话音数据由T1/E1接口模块DSP 483一直缓冲到200个采样(采样频率为8KHz的25毫秒的数据)都是可用时为止。这来自处理帧中的200个采样被传输到如图18所示位于合适DSP板上的全局随机存取存储器(RAM)491。需要注意，其它存储器组件也可以使用，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或者同步DRAM(SDRAM)等。

如前所述，在一个实施例中，在模块集565的每个DSP模块上有4个DSP芯片493、495、497和499，并且每个DSP专用于处理来自一条T1或E1线路的话音数据。在每个DSP上执行的软件能够实时处理24或30条话音信道。对于24或30条信道中的每一条，每个DSP从全局RAM 491收集一帧话音数据，并且使用在前面指出的共同所有的共同未决专利申请中描述的方法来处理该数据。所得到的压缩过的参数数据被传输回到全局RAM 491，在该全局RAM 491中，该数据被网络管理器DSP挑选出来用于传送。网络管理器执行图14a和14b所示的多信道操作。可以说，在这个实例中，来自多达264条信道的话音数据从话音压缩编码过程被选路到网络管理器。话音压缩编码的输出是各参数的列表，它包括：

1)音调纪元(pitch epoch)

2)Rms功率

3)RC1-RC12

4)残余1，和

5)残余2。

这些参数被编码过程划分优先从而帮助网络管理器确定在高网络业务条件或QoS分割期间哪些参数可以被丢弃。网络管理器然后将该参数数据分组化以便在帧中继上传送。

反过来，网络管理器将在帧中继网关上接收到的解复用的压缩过的数据传输到合适的DSP全局RAM 491，以便由DSP模块493、495、497和499进行解压缩。解压缩过的话音信道数据被传输回到全局RAM 491，在该全局RAM 491中，该数据被合适的T1/E1 DSP 483挑选出来以便将其插入到合适的信道时隙(在目前情况下为信道1)。

在一个实施例中，在传输话音数据期间，全局RAM 491充当DSP集565和T1/E1接口模块563之间的多端口存储器。图19a和19b图示了全局RAM 491的存储映象。交替的传输序列被用于入或出全局RAM 491的直接存储器存储(DMA)传输。此序列这样配置，使得当DSP模块集565正在处理入局数据时，T1/E1 DSP正在将数据传输到全局RAM 491或者传输自全局RAM 491。用于数据传输处理的定时由T1/E1接口模块563控制。当对于特定T1/E1线路上每条信道接收到第200个采样时设置帧中断。这个过程将帧速率锁定到线路载频。

主要的VCU_256设备模块如下：

1)系统配置管理器

2)网络管理器

3)性能监控器

4)图形用户界面

5)ARVC话音压缩模块

6)诊断测试例程，以及

7)远程接入接口。

在一个实施例中，用在VCU_256设备中的附加软件包括微软视窗NT4.0操作系统，任选组件4.0和思科(CISCO)1605R路由器配置软件。

系统应用配置管理器(CM)软件驻留在主计算机上，并且它提供对所有系统元素的初始化、产生资源队列、提供用于存储、创建和打印配置文件和资源报告的实用程序以及显示图形用户界面(GUI)。这是操作VCU_256设备的第一级应用软件。配置管理器的顶级结构在图17中图示。所有的其它VCU_256应用软件都从这个系统管理器产生。

在一个实施例中，图形用户界面(GUI)是提供到与SCM相关的所有显示和菜单的接口的一系列Visual Basic表格。GUI是以具有下拉菜单和大小可调的子窗口的标准窗口格式。

在一个实施例中，用于VCU_256设备以便完成用于上述话音信道的电信方法的话音压缩软件在DSP芯片上实现，并且它在上面参考的共同未决专利申请中更完整地描述。在此实施例中，该软件是用C++编码并且驻留在12个DSP中的11个上。对于每个DSP，软件处理24或30条信道，因此为T1操作提供264条全双工信道的总的容量，而为E1操作提供330条全双工信道的总的容量。

诊断测试例程是应用配置管理器449的诊断级461的一部分。这些例程为VCU_256设备的所有硬件组件提供严格的检查。有三级与VCU_256相关的诊断例程。第一级是快速测试，它检查该设备的总体性能，包括其PSQM。第二级以组件为基础提供分部测试，它主要用于故障诊断。第三级是自动地周期性运行以便确定该设备的状态的诊断测试的在线集(online set)。当存在差错/告警条件时，就会发起合适的警告。来自此操作的数据通过远程接入接口也是可以获得的。

远程接入接口(RAI)的用途是在因特网、或帧中继、DSL或ISDN线路上提供对设备的远程控制。从设备控制台可以获得的所有控制/菜单也是可以远程获得的，因此，而从任意位置提供配置和管理控制。

机械构造

图16图示了VCU_256的机械互连构造，包括与本发明一个实施例相关的各种组件之间的电缆连接。T1/E1 567包括监视器573、键盘571和定点装置569。定点装置可能是计算机鼠标或其它相似的装置。这些组件被用来操作系统控制台功能。该设备在设备端使用具有RJ45连接器的电缆587接口到PSTN线路。两条以太网电缆把VCU_256连接到路由器575。路由器575可以是路由器装置，例如思科的1605R路由器等。单条以太网电缆581用于分组数据，而电缆579用于远程接入连接。串行端口电缆583将VCU_256主控制器连接到路由器575。路由器输出电缆585把系统连接到帧中继网关端口。监视器573、VCU_256设备567和路由器575的电源577连接到(100-220VAC)线路电力。

上面的实施例也可以存储在装置或者介质上并且由机器来读取从而执行指令。该装置或介质可以包括固态存储装置和/或旋转的磁或光盘。当部分指令已经例如跨越计算机的相互连接分离到不同的机器中时，该装置或介质可以是分布式的。

虽然已经描述了并且在附图中显示了特定的示范实施例，但是应理解为，这样的实施例对于本发明仅仅是示例性的而不是限制性的，并且本发明不局限于所显示和描述的具体构造和排列，因为对于本领域那些普通技术人员而言各种其它的修改是可以发生的。

Claims

1.一种系统，包括：

耦合到一网络的第一电信装置，它以一比率压缩通过该网络接收到的输入数据，所述比率被调节以便在维持数据完整性的同时改善数据带宽；

耦合到该第一电信装置的第一路由器；

耦合到该第一路由器和一第二路由器的网关；和

耦合到该第二路由器的第二电信装置，该第二电信装置解压缩接收到的数据。

2.如权利要求1所述的系统，其中，第一电信装置压缩在耦合到该第一电信装置和所述网络的多条输入线路中的特定输入线路上的输入数据，并且它将该压缩过的输入数据转换为第一格式，以及该第一路由器将第一格式的数据转换为第二格式。

3.如权利要求2所述的系统，其中，第一格式是以太网格式，而第二格式为帧中继格式。

4.如权利要求2所述的系统，其中，第一电信装置包括双音多频(DTMF)检测器，所述DTMF检测器与多条输入线路中的每一条相接口从而接收输入数据并对指示用于入局呼叫的信号和呼叫数据的输入数据音进行解码。

5.如权利要求4所述的系统，其中，第一电信装置还包括第一网络管理器，它具有一打包队列以存储对应于经DTMF检测器解码的入局呼叫的信号和呼叫数据的信息，该第一网络管理器将存储在该打包队列中的信息转换为以太网格式的数字网络帧中继分组，以便传送到该第一路由器。

6.如权利要求5所述的系统，其中，第一电信装置包括：

第二网络管理器，它在第二路由器将帧中继分组从帧中继格式转换为以太网格式以后接收数字网络帧中继分组信息，其中，第二数据网络管理器从数字网络帧中继分组中提取该信号和呼叫信息；

DTMF产生器，它使得根据第二数据网络管理器提取出的信号和呼叫信息来产生音；和

耦合到该多条输出线路的时分复用器，所述DTMF产生器产生的音被插入到该复用器。

7.如权利要求6所述的系统，其中，第一电信装置的第一网络管理器对多条输入线路中各条上的信号数据是否是传真/数据、调制解调器数据和话音数据中的任一个而响应。

8.如权利要求7所述的系统，其中，第一电信装置还包括：

起源话音数据处理机，当多条输入线路的至少一条上的信号数据是话音数据时，它被使能以缓冲该话音数据；和

话音压缩处理器，该起源话音数据处理机压缩该话音数据并将压缩过的数据插入到数字网络帧中继分组中以便传送。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述网络是具有至少3个数字信号处理器接口模块的公众交换电话网(PSTN)接口，该数字信号处理器接口模块耦合到至少11条数据输入线路。

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述至少11条数据输入线路和耦合到该第二路由器的多条输出线路是T1电信线路和E1电信线路中的一个。

11.如权利要求1所述的系统，其中，所述多条输入线路和耦合到第二路由器的多条输出线路是T1电信线路和E1电信线路中的一个。

12.如权利要求1所述的系统，其中，所述网关是帧中继网关。

13.一种系统，包括：

第一电信装置，它通过多条输入线路以一速率从公众交换电话网(PSTN)接收输入数据，所述速率被调节以便在维持数据完整性的同时改善数据带宽，该第一电信装置压缩多条输入线路中特定输入线路上的输入数据并将压缩过的输入数据转换为以太网格式；

耦合到该第一电信装置的第一路由器，它将以太网格式的数据转换为帧中继格式；

耦合到该第一路由器和一第二路由器的帧中继网关，该第二路由器将帧中继格式的输入数据转换回以太网格式；

耦合到该第二路由器的第二电信装置，该第二电信装置解压缩由该第二路由器转换回以太网格式以通过多条输出线路选路回到该网络的数据，该第二电信装置在反向经由第一路由器、第二路由器和帧中继网关来响应该第一电信装置；和

基于个人计算机(PC)的远程控制器，它通过远程路由器耦合到该网关从而控制从第一电信装置到第二电信装置的输入数据的传送、压缩和解压缩。

14.如权利要求13所述的系统，其中，所述多条输入线路和多条输出线路是T1电信线路和E1电信线路中的一个。

15.如权利要求13所述的系统，其中，所述远程路由器是因特网服务供应商网络(ISPN)的一部分。

16.如权利要求13所述的系统，其中，第一电信装置包括双音多频(DTMF)检测器，所述DTMF检测器与多条输入线路中的每一条相接口从而接收输入数据并对指示用于入局呼叫的信号和呼叫数据的输入数据音进行解码。

17.如权利要求16所述的系统，其中，第一电信装置还包括第一网络管理器，它具有一打包队列以存储对应于经DTMF检测器解码的入局呼叫的信号和呼叫数据的信息，该第一网络管理器将存储在打包队列中的信息转换为以太网格式的数字网络帧中继分组以便传送到第一路由器。

18.如权利要求17所述的系统，其中，第一电信装置包括：

第二网络管理器，它在第二路由器将帧中继分组从帧中继格式转换为以太网格式以后接收数字网络帧中继分组信息，该第二数据网络管理器从数字网络帧中继分组中提取该信号和呼叫信息；

时分复用器，所述DTMF产生器产生的音被插入到该时分复用器，该时分复用器耦合到该多条输出线路。

19.如权利要求18所述的系统，其中，第一电信装置的第一网络管理器对所述多条输入线路中各条上的信号数据是否是传真/数据、调制解调器数据和话音数据中的任一个而响应。

20.如权利要求13所述的系统，其中，第一电信装置包括：

在多条输入线路和第一路由器之间耦合的公众交换电话网(PSTN)接口。

21.如权利要求20所述的系统，其中，PSTN接口包括：

多个数字信号处理器接口模块，它耦合到多条输入线路，多个数字信号处理器模块，它与该多个数字信号处理器接口模块在外设部件互连(PCI)总线上通信，从而处理输入线路上的输入数据；和一虚拟机环境(VME)计算机，它在VME总线上将该多个数字信号处理器接口模块链接到该多个数字信号处理器模块，并且控制压缩过的输入数据到以太网格式的转换。

22.如权利要求21所述的系统，其中，PSTN接口具有至少3个耦合到至少11条数据输入线路的数字信号处理器接口模块。

23.如权利要求22所述的系统，其中，输入线路是T1电信线路和E1电信线路中的一个。

24.如权利要求23所述的系统，其中，PSTN接口的至少三个数字信号处理器接口模块中的每一个包括：锁相时钟，它为多条输入T1电信线路中的每一条上的输入数据计时；依靠其对输入数据执行成帧比特检测的装置；和缓冲及存储所得帧同步数据的存储器；以及处理帧同步数据和在PCI总线上提供帧同步数据给该多个数字信号处理器模块的装置

25.一种设备，包括：

起源电信装置，它通过多条输入线路从一网络接收输入数据，该起源电信装置以一比率压缩多条输入线路中特定输入线路上的输入数据，所述比率被调节以便在维持数据完整性的同时改善数据带宽，并且它还将压缩过的输入数据转换为第一格式；和

耦合到该起源电信装置的路由器，该第一路由器将第一格式的数据转换为第二格式。

26.如权利要求25所述的设备，其中，第一格式是以太网格式，而第二格式是帧中继格式。

27.如权利要求25所述的设备，其中，所述多条输入是T1电信线路和E1电信线路中的一个。

28.如权利要求25所述的设备，其中，起源电信装置包括：

双音多频(DTMF)检测器，它与该多条输入线路中的每一条相接口从而接收该输入数据并对指示用于入局呼叫的信号和呼叫数据的输入数据音进行解码。

29.如权利要求28所述的设备，其中，起源电信装置还包括：

第一网络管理器，它具有一打包队列以存储对应于经DTMF检测器解码的入局呼叫的信号和呼叫数据的信息，该第一网络管理器将存储在该打包队列中的信息转换为以太网格式的数字网络帧中继分组以便传送到该路由器。

30.如权利要求29所述的设备，其中，起源电信装置还包括：

第二网络管理器，它接收数字网络帧中继分组信息，该第二数据网络管理器从该数字网络帧中继分组中提取该信号和呼叫信息；

DTMF产生器，它使得根据第二数据网络管理器提取出的信号和呼叫信息而产生音；和

31.如权利要求30所述的设备，其中，起源电信装置的第一网络管理器对该多条输入线路中各条上的信号数据是否是传真/数据、调制解调器数据和话音数据中的任一个而响应。

32.一种设备，包括：

目的电信装置；

耦合到该目的电信装置的路由器，该路由器将以第一格式接收的数据转换为第二格式，

该目的电信装置解压缩通过多条输出线路选路回到一网络的数据，并且其中，一解压缩比率被调整从而在维持数据完整性的同时改善数据带宽。

33.如权利要求32所述的设备，其中，第一格式是帧中继格式，而第二格式为以太网格式。

34.如权利要求32所述的设备，其中，多条输入线路是T1电信线路和E1电信线路中的一个。

35.如权利要求32所述的设备，其中，目的电信装置还包括：

目的调制解调器数据处理机；和

调制解调器数据产生器。

36.如权利要求35所述的设备，其中，当接收到包含压缩过的调制解调器数据的数字网络帧中继分组时，目的调制解调器数据处理机解压缩该压缩过的调制解调器数据，并且调制解调器数据产生器重新调制要安置到时分复用器中的调制解调器数据。

37.如权利要求32所述的设备，其中，目的电信装置还包括：

话音压缩解码器；和

目的话音数据处理机。

38.如权利要求37所述的设备，其中，当接收到包含压缩过的话音数据的数字网络帧中继分组时，话音压缩解码器解压缩并重建该压缩过的话音数据，并且该目的话音数据处理机缓冲要安置到一时分复用器中的重建话音数据。

39.一种方法，包括：

在第一电信装置上以一速率从网络接收输入数据，所述速率被调节以便在维持数据完整性的同时改善数据带宽；

将接收到的输入数据压缩到第一格式；

将以第一格式接收到的数据转换到第二格式；

以第二格式传送该数据；

以第二格式接收该数据；

将以第二格式接收到的数据转换为第一格式；和

将该数据传送到第二电信装置。

40.如权利要求39所述的方法，其中，第一格式是以太网格式，而第二格式为帧中继格式。

41.如权利要求39所述的方法，其中，接收输入数据还包括：

通过双音多频(DTMF)检测器对指示用于入局呼叫的信号和呼叫数据的输入数据音进行解码。

42.如权利要求41所述的方法，还包括：

存储对应于入局呼叫的信号和呼叫数据的信息，和将存储的信息转换为以太网格式的数字网络帧中继分组以便传送。

43.如权利要求42所述的方法，还包括：

根据信号和呼叫信息产生DTMF音，并在时分复用器中插入该DTMF音。

44.如权利要求41所述的方法，其中，信号数据是传真/数据、调制解调器数据和话音数据中的一个。

45.一种机器可读的程序存储装置，包括导致机器执行如下操作的指令：

将接收到的输入数据压缩到第一格式；

将以第一格式接收到的数据转换到第二格式；

以第二格式传送该数据；

以第二格式接收该数据；

将以第二格式接收到的数据转换回第一格式；和

将该数据传送到第二电信装置。

46.如权利要求45所述的程序存储装置，其中，第一格式是以太网格式，而第二格式为帧中继格式。

47.如权利要求45所述的程序存储装置，还包括导致机器执行如下操作的指令：

48.如权利要求47所述的程序存储装置，其中该指令还导致机器执行如下操作：

存储对应于入局呼叫的信号和呼叫数据的信息；和

将存储的信息转换为以太网格式的数字网络帧中继分组以便传送。

49.如权利要求48所述的程序存储装置，其中该指令还导致机器执行如下操作：

根据信号和呼叫信息产生DTMF音；和

在时分复用器中插入该DTMF音。

50.如权利要求47所述的程序存储装置，其中，信号数据是传真/数据、调制解调器数据和话音数据中的一个。