專利名稱：以交換機/按鍵電話系統構成數字網絡及其信號傳輸方法
技術領域：
本發明涉及數字通信網絡及信號傳輸，尤指一種以交換機/按鍵電話系統構成的數字網絡及其信號傳輸方法。
如圖4所示，揭露有一與電話交換機系統整合的區域網絡，主要系由復數的集線器70分別與各個電腦71、交換機72連接，以構成網絡，又集線器70并同時與一部或一部以上的話機73連接。又如圖5所示，其仍系以集線器70與復數的電腦71連接，又特定電腦71則分別與交換機72、話機73連接。
在前述的網絡中，話機73系利用線路上的少量頻寬(例如4K)進行語音傳輸，然而，不論是傳統的IP網絡或區域網絡(LAN)均是以數據(資料封包)傳輸為主，整體設計的主要訴求亦在提高其可依賴性(正確性)(reliable)，亦即以傳輸資料封包為優先，在此狀況下，當各電腦71間有大量的資料傳輸時，語音傳輸部分即出現傳輸延遲及延遲不均(jitter)現象。由于語音傳輸重視即時性，故在數據網絡上傳送語音，其通話品質不佳自可想而知。
由于傳統數據網絡無法控制封包延遲的問題，為了能讓重視即時性(real time)傳輸要求的語音信號具有良好的通訊品質，也只能選擇足夠的頻寬，以期確保網絡通訊品質。但此種權宜措施，仍然無法解決資料封包大量傳輸時造成語音傳輸所產生的延遲現象。
故由上述可知，有關網絡傳輸語音的通訊品質問題上，仍然有待進一步改進，并謀求可行的解決方案。
為達成前述目的采取的主要技術手段系以按鍵電話系統(KTS)中的話機作為節點，分別與網絡裝置(如個人電腦等)及交換機(PBX)連結，以構成一封閉式網絡供傳輸語音、數據及視訊等信號；其中，該話機除可處理數據、視訊等內部封包外，同時具有語音封包轉換功能，用以將通話中的語音轉換為語音封包，而在網絡上傳輸，由于通話語音亦以封包形式傳輸，使其不受數據、視訊資料封包之大量傳輸影響，以有效確保其通話品質。
前述話機進一步具有傳輸優先權重設定功能，其可設定語音封包與網絡裝置間傳輸資料封包的優先權重，其賦予語音封包較高的優先權重，意即以語音封包傳輸為主，以確保其即時性，同時亦不影響數據、視訊等資料封包傳輸時所要求的可依賴性。
本發明次一目的在提供一種由交換機、按鍵電話系統及電腦構成的數字網絡，其包括有
至少一部交換機(PBX)，系供復數條電話局線或專線連接，其內部并設有一封包處理單元；復數的按鍵話機，系以不特定網絡拓撲形式與前述交換機連結，以構成一封閉式網絡；一組以上的網絡裝置(如個人電腦、網絡印表機、集線器等)，系分別以不同的按鍵話機作為節點而與其連結；其中該按鍵話機至少包括有一控制器，可將通話語音作封包處理，或對語音封包作還原處理；一話筒，用以輸入通話語音至控制器，或播放控制器送出的語音；一第一網絡連接介面，系供控制器與網絡裝置連接；一第二網絡連接介面，系供控制器通過網絡線路與交換機連接。
前述網絡中，各組網絡裝置可通過按鍵話機在封閉網絡中進行數據、視訊等資料封包的傳輸，亦可藉由交換機與局線或數位專線與外部網絡進行數據/視訊資料封包傳輸，又按鍵話機在通話狀態下，輸入的通話語音將轉換成封包形式于網絡上傳輸，藉以兼顧通訊語音的即時性傳輸要求與數據/視訊資料封包的可依賴性傳輸要求。
前述第一網絡連接介面系連接至網絡裝置上安裝的網絡卡。
前述交換機上設有一連接介面，其與內部的封包處理單元連接，藉此，按鍵話機的第二網絡連接介面可通過交換機的連接介面與其內部的封包處理單元連接。
前述按鍵話機進一步包括有一橋接器，該橋接器系連接于控制器、第一、第二網絡連接介面間，藉以控制語音封包與資料封包輸入至封閉網絡的封包流量。
前述按鍵話機之控制器進一步連接有顯示器、按鍵組及影像攝取元件；其中，該影像攝取元件攝取的影像信號亦將由控制器作封包處理后，在網絡上傳輸；因而使前述封閉網絡可同時進行數據、語音及視訊的傳輸。
根據上述方案，本發明的系統與方法不僅能傳輸語音、數據及視訊等信號，并能有效保證語音具有理想的通信品質。
圖2A、2B、2C系本發明交換機與按鍵電話系統以不同拓撲形式連接的示意圖。
圖3系本發明一可行實施例的封閉網絡示意圖。
圖4系一種與電話交換機系統整合的區域網絡示意圖。
圖5系另一種與電話交換機系統整合的區域網絡示意圖。
(二)圖號部分10交換機 11封包處理單元12連接介面 20按鍵話機21控制器 22話筒23第一網絡連接介面 24第二網絡連接介面25按鍵組 26顯示器27影像攝取元件 28橋接器30網絡裝置70集線器 71電腦72交換機 73話機至少一部交換機(PBX)10，其可與復數條電話局線TK或專線(例如XDSL)連接，其內部設有一封包處理單元11，用以將送入的語音轉換為封包形式，或將內部網絡送出的語音封包還原為語音，再由局線TK送出；復數的按鍵話機20，可以不特定網絡拓撲形式(如圖2A、2B、2C所示)與前述交換機10連結，以構成一封閉式網絡，供傳輸語音、數據及視訊等資料信號；一組以上的網絡裝置30，其可為個人電腦、網絡印表機、集線器、傳真機或其他電腦終端設備，本實施例中，系以個人電腦為例，其分別以不同的按鍵話機20作為節點，進而通過該按鍵話機20與該封閉網絡連結；其中該按鍵話機20至少包括有一控制器21，系將通話語音作封包處理，或對語音封包作還原為語音；一話筒22，系供通話者輸入通話語音至控制器21，或播放控制器21送出的語音；一第一網絡連接介面23，系供控制器21與網絡裝置30連接；一第二網絡連接介面24，系供控制器21通過網絡線路與交換機10連接；一按鍵組25，設于控制器21的輸入端，供撥號或設定相關參數；一顯示器26，設于控制器21的輸出端上，供顯示相關訊息或經還原處理的視訊影像；一影像攝取元件27，設于控制器21的輸入端，供擷取視訊影像，并由控制器21作封包處理，再通過封閉網絡傳輸；本實施例中，該影像攝取元件27系由CCD構成；其中前述交換機10上設有一連接介面12，除與內部的封包處理單元11連接，系供按鍵話機20的第二網絡連接介面24連接；又，前述按鍵話機20進一步包括有一橋接器28，該橋接器28系連接于控制器21、第一/第二網絡連接介面23/24之間，藉以控制語音封包與數據/視訊資料封包在封閉網絡上的傳輸流量；再者，第一網絡連接介面23系連接至網絡裝置30上安裝的網絡卡，以便使網絡裝置30與封閉網絡連結。
由上述說明可看出本發明所構成封閉網絡之基本架構，在該架構基礎下，復數按鍵話機20組成的按鍵電話系統(KTS)除與交換機(PBX)構成封閉網絡外，其轄下各按鍵話機20分別構成一節點，供個人電腦、集線器、網絡印表機等網絡裝置經由不同的節點與封閉網絡連結(如圖3所示)。
而前述的網絡架構及按鍵話機20所提供語音封包轉換、還原及橋接等功能下，各組網絡裝置30可通過按鍵話機20的橋接在封閉網絡中進行數據/視訊資料封包傳輸，亦可藉由交換機10與局線或數位專線與外部網絡進行資料封包傳輸。
特別值得一提的是當通話語音在前述封閉網絡上傳輸時，將獲致理想的通話品質。主要在于該按鍵話機20在通話狀態下，通過話筒22輸入的通話語音將經由控制器21轉換成封包形式于網絡上傳輸，而通話另方的按鍵話機20由網絡接收語音封包后，即由控制器21還原為語音，再由話筒22播放。由于語音系以封包形式在網絡線路上傳輸，相較于單純的語音信號在網絡上以有限頻寬傳送，可有效解決傳輸延遲及延遲不均的現象，而有效提高通話品質。如欲進一步落實通話品質的提升，則可由控制器21配合橋接器28設定語音封包與數據/視訊資料封包之優先權重，換言之，通過控制語音封包與數據/視訊資料封包在網絡上的流量，使通話語音之傳輸得以不生延遲。
由上述可知，本發明提供一特殊的網絡架構，配合按鍵話機具備語音封包轉換、還原及橋接等功能，使通話語音在該網絡上傳輸時得以避免延遲及傳輸不均的現象，而確保其即時性，因而顯著提升了通話品質；又除通話語音外，本發明亦提供適合資料封包傳輸的通信協定(IEEE 802.3)，使封閉網絡內任一節點的數據/視訊資料封包均可順利的傳送給其他的任何節點，而具有高度的透通性，換言之，其亦確保了數據/視訊資料封包的可依賴性傳輸要求。由此可見，本發明以特殊的網絡系統解決了網絡電話通話品質不佳的缺陷。
權利要求
1.一種以交換機/按鍵電話系統構成數字網絡的信號傳輸方法，系以按鍵電話系統(KTS)中的按鍵話機作為節點，分別與網絡裝置及交換機(PBX)連結，以構成一封閉式網絡，供傳輸語音、數據及視訊等資料；其中，按鍵話機具有語音封包轉換及還原功能，用以將通話中的語音轉換為語音封包，使語音以封包形式在網絡上傳輸。
2.如權利要求1所述的以交換機/按鍵電話系統構成數字網絡的信號傳輸方法，其特征在于所述按鍵話機進一步具有傳輸優先權重設定功能，其可設定語音封包與各網絡裝置間傳輸其他數據/視訊資料封包的優先權重，其賦予語音封包較高的優先權重。
3.如權利要求1所述的以交換機/按鍵電話系統構成數字網絡的信號傳輸方法，其特征在于所述交換機亦具有語音封包轉換及還原功能，用以外部線路送入的語音轉換為語音封包，再送至內部網絡上傳輸；或將內部網絡送出的語音封包還原，再送至外部線路。
4.一種以交換機/按鍵電話系統構成的數字網絡，其特征在于包括有至少一部交換機(PBX)，系供復數條電話局線或專線連接，其具有語音封包處理及還原功能；復數的按鍵話機，系以不特定網絡拓撲形式與前述交換機連結，以構成一封閉式網絡，供傳輸語音、數據及視訊等資料；一組以上的網絡裝置，系分別以不同的按鍵話機作為節點而與其連結。
5.如權利要求4所述的以交換機/按鍵電話系統構成的數字網絡，其特征在于所述按鍵話機至少包括有一控制器，可將通話語音作封包處理，或對語音封包作還原處理；一話筒，用以輸入通話語音至控制器，或播放控制器送出的語音；一第一網絡連接介面，系供控制器與網絡裝置連接；一第二網絡連接介面，系供控制器通過網絡線路與交換機連接。
6.如權利要求5所述的以交換機/按鍵電話系統構成的數字網絡，其特征在于所述交換機內設有一封包處理單元，其分別與外部局線及一連接介面連接，該連接介面系與按鍵話機的第二網絡連接介面連接。
7.如權利要求5所述的以交換機/按鍵電話系統構成的數字網絡，其特征在于所述第一網絡連接介面系連接至網絡裝置上安裝的網絡卡。
8.如權利要求5所述的以交換機/按鍵電話系統構成的數字網絡，其特征在于所述按鍵話機進一步包括有一橋接器，該橋接器系連接于控制器、第一、第二網絡連接介面間，藉以控制語音封包與數據/視訊資料封包輸入至封閉網絡的封包流量。
9.如權利要求5所述的以交換機/按鍵電話系統構成的數字網絡，其特征在于所述按鍵話機的控制器進一步連接有顯示器、按鍵組。
10.如權利要求9所述的以交換機/按鍵電話系統構成的數字網絡，其特征在于所述控制器輸入端設有一影像攝取元件，該影像攝取元件攝取的影像信號系由控制器作封包處理后，在網絡上傳輸。
全文摘要
本發明系關于一種以交換機/按鍵電話系統構成數字網絡及其信號傳輸方法，主要系令個人電腦以按鍵電話系統(KTS)中的話機為節點，并進一步與交換機(PBX)構成一封閉式網絡，以供傳輸語音、數據及視訊等信號，其中數據及視訊資料系以封包形式傳輸，而該話機亦將通話語音轉換為語音封包，使其于網絡上傳輸，以維護通話品質；又話機得進一步設定語音封包與個人電腦間傳輸資料封包之優先權重，藉以確保大量資料封包于網絡上傳輸時，仍可確保通話品質。
文檔編號H04M11/06GK1481139SQ0213193
公開日2004年3月10日 申請日期2002年9月5日 優先權日2002年9月5日
發明者陳恒堅 申請人:陳恒堅, 陳金盛, 蔡靜葦, 青含國