專利名稱：Voip電話定位系統的制作方法
交叉引用相關申請本申請要求對于先前在2002年2月14日提交的U.S.臨時專利申請序列號為60/357,017，名為“VOIP電話定位系統”的優先權，這里通過引用將其全部內容結合在本申請中。
背景技術：
隨著通信網絡的利用和技術的不斷升級，典型的局域網(LAN)同時發展得更大和更密集，希望不斷地證明(document)網絡互連的物理路徑和網絡部分的物理定位，包括這些路徑上的網絡連接器或端口和目標器件，例如個人計算機或電話，包括因特網協議語音(Voice Over Internet Protocol)(VOIP)電話，而且這也是有利的。
這樣的證明系統提供了很多優點，包括有助于計劃和修改程序，確定網絡路徑中不連續的物理區域的定位，以及確定諸如VOIP電話等目標器件的物理定位。因此，證明系統得到對目標器件和電子識別模塊的可靠電源的支持是很重要的，這些電子識別模塊識別目標器件的和/或它們所連接的端口。
發明內容
提供了一種用于網絡的證明(documentation)系統，該網絡包括通過至少一個中間網絡路徑元件連接到至少一個目標器件的源器件。所述源器件具有把詢問信號傳遞到它所連接的任意目標器件的能力，每個目標器件具有把包含其識別碼的響應信號發回到源器件的能力。而且，源器件還具有把詢問信號傳送到具有位于指定區域的物理定位的任何中間網絡路徑元件的能力，中間網絡路徑元件中的電子模塊具有把包含其識別碼的響應信號返回到源器件的能力。提供電源給目標器件內的和目標器件所連接的端口內的電子識別模塊供電。如果沒有接收到一個或多個響應信號，源器件適應于重新發送詢問信號。盡管希望只在目標器件里或只在目標器件所連接的端口里提供被供電的電子模塊，但是根據本發明的一個實施例，在目標器件和目標器件所連接的端口中提供被供電的電子識別模塊。這些電子識別模塊可以是媒體訪問控制器(Media Access Controller)模塊(“MAC模塊”)，其識別碼為MAC地址。
網絡證明系統利用軟件來指揮源器件相繼發送指向它所連接的目標器件和指向它所連接的每個指定區域中的中間網絡路徑元件的詢問信號。通過軟件翻譯響應信號來證明網絡結構。
在圖中圖1是依據本發明第一實施例的證明系統的示意圖。
圖2是依據本發明第二實施例的證明系統的示意圖。
圖3是依據本發明一個實施例的電源系統的示意圖。
圖4是依據本發明另一個實施例的電源系統的示意圖。
圖5是依據本發明另一個實施例的電源系統的示意圖。
圖6是依據本發明另一個實施例的電源系統的示意圖。
圖7是依據本發明另一個實施例的電源系統的示意圖。
本發明的具體實施方式
本發明針對自動提供網絡系統(以下統稱“系統”)的證明的設備和方法。本說明書通過引用結合了先前于2002年1月30日提交的序列號為10/060,608號名為“具有電子模塊的網絡證明系統”和2001年2月23日提交的序列號為60/270,811及2001年6月11日提交的序列號為60/297,289的美國專利申請的全部內容，后兩者都名為“高效網絡重構設備和方法”。此說明書還通過引用結合了先前于2002年1月30日提交的序列號為60/352,826名為“帶電子模塊的網絡證明系統”的美國臨時專利申請的全部內容。
為提高證明網絡系統的準確度、效率和能力，把電子模塊設置在具有相應端口或網絡節點的電子通信網絡中，從而連接設備并把各端口或節點連接到源器件，此外電子模塊還提供一種機構，通過這種機構在源器件和系統中所連接的端口或節點之間傳送詢問和響應信號，所述傳送方式與它們之間的數據信號傳送方式相同。這些信號可以通過與數據信號(如公共或分開的電線或光纖)相同或不同的媒體傳送。電子模塊具有相關聯的識別元件，這些識別元件可具有單個或多個組成部分，這些模塊能夠接收和辨別指向它們的詢問信號，并通過把它們的識別碼傳回源器件來響應。這樣，系統就可以利用指向系統中的所有各數據端口或節點并從這些端口或節點接收的信號，從而可按整個系統的實際構成制定整個系統的“映射(map)”。
在諸如HP Openview System等現有技術的證明系統和/或諸如Cisco Works等元件管理系統中，源器件即交換機(switch)通過一指定的網絡路徑來發送詢問信號，該指定的網絡路徑使任何目標器件即個人計算機接收該詢問并把包含其識別碼的響應信號傳送到源器件。
本發明的證明和故障檢測系統嘗試較佳地利用一網絡內每個最終目標器件中的及把源器件連接到最終目標器件的每個網絡端口中的電子模塊。根據本發明的證明系統和方法可以應用在以太網中，包括經轉換的以太網。每個模塊可以接收來自源(例如，交換機)的詢問信號，并且利用識別碼確定該信號是否指向它。在發明的一個較佳實施例中，系統內的指定物理定位區域中的每個電子模塊具有獨有的區域地址碼。在本發明的一些較佳實施例中，端口及其相應的模塊可根據它們到源器件和或最終目標器件的相對接近性(就電子學或通信而言)而分成“區域”。在這些實施例中，由于每個信號最終只沿著被給出特定網絡結構的一條路徑傳播，所以一特定區域里的每個端口/模塊都具有相同的區域尋址信息，然而每個模塊保留唯一的識別碼，響應于指向該模塊的詢問，把此識別碼傳送到源器件。
例如，典型的網絡可包括一對接線板(patch panel)端口，用以在源和一個或多個目標之間進行交叉連接。在這樣的布局中，從通信的觀點(即，信號路徑方向)，把較靠近源的接線板端口組(及包含在其中的電子模塊)被分類為區域1。在本例中，把沿信號路徑的下一個端口/模塊組(即，較靠近目標器件的接線板端口)被分類為區域2。目標器件被分類為區域3。
源沿著指向任意模塊(沿具有指定區域地址的路徑)的各輸出路徑相繼發送信號。然后，該區域中的這個模塊在接收到指向該區域的信號時，該區域中的這個模塊沿每個路徑依次返回信號到源。返回的信號包括返回信號的模塊的識別碼。利用這個步驟和證明的系統先前知道的信息(例如由其獨有的識別碼識別的每個端口的物理定位)，該系統可映射(即，證明)沿任意特定信號路徑連接了哪些端口和目標器件。
系統中的每個電子模塊需要一個電源，在本發明的各種實施例中，電源可由一對導體來提供，這對導體也可以是信號對或電池。在采用雙絞線對來傳送信號的網絡系統中，該系統可以用一個或多個信號對來往于特定電子模塊接收或發送信號，從通信觀點來看，包括與其間的特定目標器件、源和網絡端口相關聯的那些電子模塊。光纖或其它局域網系統可在每個電纜中結合兩個導體而適用于相同的目的。
如圖1所示，本發明的一個較佳實施例中，一計算機或處理器被連接到交換機12。在處理器的方向上，交換機可以定期地或根據要求輪詢系統中的一個或多個數據端口來確定關于端口的信息。或者，此輪詢可利用計算機或處理器提供的軟件模塊來實現。隨著源器件沿指向任意電子模塊(沿具有指定區域地址的路徑)的各輸出線相繼發送信號(諸如詢問信號)，此輪詢可以一個區域一個區域地發生。然后，被識別的模塊可把它的識別碼返回到源。用這種方式可有效地映射(即，證明)整個系統。這樣，交換機可較佳地與源器件14和一個或多個目標器件16進行通信。
數據端口20的第一區域18最好可聚合在單個接線板或網絡支架上，且每個數據端口20直接電氣連接到源器件14。圖中標為“DP”的每個數據端口20具有與其進行電子通信的標為“EM”的電子模塊22。最好是，數據端口的第一區域18包括靠近它設置的測試端口23，用以允許連接測試插頭。數據端口26的第二區域24同樣可聚合在另一接線板或網絡支架上，且每個數據端口26直接電氣連接到目標器件16之一。每個數據端口26都具有與其電子通信的電子模塊28。最好是，數據端口的第二區域24包括靠近它設置測試端口29，以允許連接測試插頭。而且，源器件14最好包括與其電子通信的電子模塊30，每個目標器件16包括與其電子通信的電子模塊32。圖1中，連接線表示可利用接插線和電纜實現的可能的電氣連接，還示出有六個目標器件與源器件連接的示例系統。
圖2示出其中第一區域18為接線板而第二區域24為出線端口(例如，墻出線插座)的互連結構，目標器件連接到所述出線端口。根據本發明的一個實施例，可使目標器件成為具有公共地址碼和獨有識別碼的現有技術的電子模塊的形態。
圖2中的出線端口用“DO”表示。此目標出線雖然在性質上不同于圖1的數據端口7-12，但它們是靠近與其連接的目標器件16而設置的。這種配置的好處是，根據一特定目標器件與一(在物理世界里被固定的)目標出線的接近程度可近似地知道該特定目標器件實際上定位在哪里。這樣，與通過集中在特定目標出線的電子模塊的識別碼而不是目標器件本身，可通過系統確定目標器件的大概定位。
本發明的眾多優點中有一個是完全映射出特定網絡結構的能力。在現有的系統中，當源和目標不能通信時，一般不能簡單地確定連接源和目標的路徑中的哪條鏈路是有問題的鏈路。在本發明中，每個交叉點(即，LAN端口)具有與其相關聯的具有區域地址碼的電子模塊，而且因為來自于特定電子模塊的響應信號包括該模塊的識別碼，所以可一條鏈路一條鏈路或一個區域一個區域地清楚地識別從源到目標的路徑。可對特定重構更有效地確定端口和目標器件的物理位置以及修改指令。
在本發明的各實施例中，同樣的詢問信號還使包含沿所述網絡路徑的電子模塊的一個或多個端口把它自己的包含其識別碼的響應作為一個后綴或一系列后綴加到來自目標器件的響應中，或者可以任意順序接收各種響應。
在一個實施例中，只有目標器件所連接的那個端口備有一電子模塊。在對于來自目標器件的響應的發生而言足夠長的預設時間延遲后，該電子模塊響應于來自源器件的詢問。該源器件因此接收到來自端口的響應，接著是來自目標器件的響應。
在類似的實施例中，附加電子模塊位于所述端口與源器件之間的網絡路徑的特定區域的端口中，每個區域電子模塊具有指定的時間延遲，以對應于其指定區域。用這個方法可證明在交換機與最終器件間的整個路徑。
在另一個實施例中，只有目標器件所連接的那個端口備有電子模塊該電子模塊接收所述詢問接著是來自目標器件的響應，或它僅接收來自目標器件的響應，并發送它自己的包含其識別碼的響應。
在相似的實施例中，附加電子模塊位于網絡路徑的特定區域的端口中。這些電子模塊接收所述詢問接著是來自目標器件的響應，或它們只接收來自目標器件的響應，接著是來自沿網絡路徑比它們更靠近目標器件的每個所述端口的相繼響應，然后電子模塊發送它自己的包含其識別碼的響應。
在另一個實施例中，只有目標器件所連接的那個端口備有電子模塊，在接收到來自源器件的詢問時，所述電子模塊用其識別碼立即作出響應。隨后，目標器件用自己的識別碼對源的詢問作出響應。
在另一個實施例中，只有目標器件所連接的那個端口備有電子模塊。在接收到來自源器件的詢問后，該電子模塊用其識別碼作出響應。目標器件在接收到同一詢問后用它自己的識別碼對該詢問作出響應。上述兩個識別碼可以任意的順序接收。如果有信號沖突以及源器件沒有接收到這兩個響應，則可重復詢問。
在一相似的實施例中，只有目標器件所連接的那個端口備有電子模塊，該電子模塊接收和存儲來自目標器件的響應。然后，它發送包含來自目標器件的響應加上它自己的識別碼的總響應。
在一相似的實施例中，電子模塊接收和存儲來自目標器件的響應以及來自所有的電子模塊(對應于沿網絡路徑比該電子模塊更靠近目標器件的每個所述端口)的響應。然后，該電子模塊發送其總響應，所述總響應包含所述存儲的響應，接著是包含其自身識別碼的它自己的響應。
在另一個實施例中，只有目標器件所連接的端口備有電子模塊。響應于來自源器件的詢問，該目標器件中的電子模塊向該端口中的電子模塊發送詢問，并且它用其識別碼向目標器件作出響應。然后，目標器件以其識別碼接著是該端口識別碼對源器件作出響應。
上述實施例的一個應用是VOIP電話，其中在該電話撥打應急911呼叫時，希望知道該電話的實際位置。當電話的實際位置可能變更時，如果知道電話所連接的端口的識別碼，就可以知道該端口的實際位置。因此，由與任意電話連接到的特定端口相關的識別碼，可知道該電話所撥打的應急呼叫的實際位置，其中端口的識別碼是以來自VOIP電話的每個電話呼叫來發送的。可以包含物理位置以及位于這些物理位置的端口的識別碼的表格或映射來記錄識別碼與特定端口之間的聯系。每個端口的物理定位可用軟件系統來固定和證明，該軟件系統提供連接于端口的特定電話的物理定位。在根據本發明的一些實施例的系統和方法中，軟件系統可適用于傳送撥打應急911呼叫的物理位置。
盡管可利用為電子識別模塊提供電力的任何公知方式，并且認為它們都在本發明的范圍內，但有一種通過上述應用所特別制定的方式，即由給VOIP電話供電的同一本地電源還為包含在VOIP電話所連接的端口中的電子識別模塊供電。
本發明的一個實施例提供了一種通信和電源接插線(patch cord)，該接插線把本地端口與VOIP電話互連，并且還給電話和端口電子模塊這兩者供電。如圖3所示，在本發明的一個實施例中，接插線34把本地端口36與VOIP電話38互連。接插線34在本地端口36這一端有十個導體40，包括端接于一個十-導體插孔(jack)42的八個信號導體和兩個電源導體。較接近于電話端的兩個電源導體44從接插線34引出，平行地端接于第一和第二DC電源插頭46和48。第一DC電源插頭46連接到VOIP電話38上的電源端口50，第二DC電源插頭48連接到本地電源54上的電源端口52。接插線34的八個信號導體端接于連接VOIP電話38的信號端口60的8-導體插孔58。
使用接插線34保證了在VOIP電話38有本地電源且可操作時使本地端口36有電。
本發明的一個可選實施例允許對一端口和連接到該端口的目標器件供電。在圖4所示的實施例中，在以太網交換機64和端口66之間提供接線板62。本地電源68可接收來自AC電線70的電，本地電源68連接到VOIP電話72以對其供電。VOIP電話依次連接到帶有電線73的端口66，電線73適于從VOIP電話72向端口66送電和送數據。
圖5示出一個可選擇的實施例，電源76給端口74供電，端口74適于沿電力-數據連接器79對因特網協議器件78供電，器件78可以是VOIP電話。
轉到圖6，其中示出電源80使用兩個分開的連接器83和85給端口82和VOIP電話供電的實施例，每個連接器83和85都適于在端口82和VOIP電話84之間供電和傳遞數據，數據的傳遞通過電源適配器80。
在圖7中，示出電源86用兩條不同的電線給VOIP電話88和端口90供電的實施例。VOIP電源導線92在電源86和VOIP電話88之間提供電源連接，端口電源和數據接插線94向端口90供電，并在端口90和VOIP電話88之間提供數據連接。
依照本發明的一些實施例的證明系統的一個優點是，通過添加所述電子模塊并改變現有技術的證明系統的軟件可獲得所述證明系統。對所述現有技術的系統所產生的那些詢問信號不需要產生任何附加的詢問信號。
應注意，上述發明考慮了沒有特別描述的許多實施例，應把這里明確描述的實施例作為示例而非限定。作為未特別描述的一個可選的例子，本發明可在具有諸如LED等獨特指示器及相鄰的一些或所有LAN端口的網絡系統中使用，而非限制或排他的。這些指示器可有助于修訂者識別需要插入或除去電線沖突的LAN端口。
雖然本發明的特定的實施例和申請已被示出和描述，可以理解該發明不限定于已揭示的明確的結構和構成，從以上描述中可很明顯地獲得各種修改、更換、變化，而不背離在附加權利要求中所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種用于對網絡中的器件進行定位的系統，所述網絡具有源器件，所述源器件連接到連接有目標器件的至少一個網絡路徑，所述系統包括所述至少一個網絡路徑上包括具有一識別碼的電子模塊的端口；所述目標器件包括具有一識別碼的電子模塊；本地電源，用于給所述端口的所述電子模塊和所述目標器件的所述電子模塊供電；所述源器件具有沿指向對應于所述至少一個網絡路徑的所述端口和所述目標器件的所述至少一個網絡路徑發送詢問信號的能力；對應于所述端口的所述電子模塊通過在端口發送中把其識別碼發送到所述源器件，以對指向所述端口的所述詢問作出響應；以及所述目標器件的電子模塊通過在目標器件發送中把其識別碼發送到所述源器件，以對指向所述目標器件的所述詢問作出響應。
2.如權利要求1所述的證明系統，其特征在于所述端口是接插板端口。
3.如權利要求1所述的證明系統，其特征在于所述端口是直接連接到所述目標器件的出線端口。
4.如權利要求3所述的證明系統，其特征在于所述出線端口是墻出線插孔。
5.如權利要求1的證明系統，其特征在于如果在所述源器件處都沒有接收到所述端口傳輸和所述目標器件傳輸，則所述源器件適于重發所述詢問信號。
6.如權利要求1的證明系統，其特征在于所述本地電源是電源適配器，還包括把電力傳送到所述目標器件的所述電子模塊和所述端口的所述電子模塊的電源接線電纜。
7.一種用于網絡的證明系統，所述網絡具有連接到多個網絡路徑的源器件，所述證明系統包含對應于所述網絡路徑中的至少一條的端口；沿所述至少一條網絡路徑耦合到所述端口的目標器件；與所述端口相關聯的電子模塊，所述電子模塊具有一識別碼；與所述目標器件相關聯的電子模塊，所述電子模塊具有一識別碼；與所述源器件相關聯的發射器，用于沿所述網絡路徑中的各個路徑發送詢問信號；與所述源器件相關聯的接收器，用于接收來自所述網絡路徑中各個路徑的響應信號；和本地電源，用于對所述端口的所述電子模塊和所述目標器件的所述電子模塊供電。
8.如權利要求7所述的證明系統，其特征在于所述端口是接插板端口。
9.如權利要求7所述的證明系統，其特征在于所述端口是出線端口。
10.如權利要求9所述的證明系統，其特征在于所述出線端口是墻出線插孔。
11.如權利要求7所述的證明系統，其特征在于如果在所述源器件處都沒有接收到所述端口傳輸和所述目標器件傳輸，則所述源器件適于重發所述詢問信號。
12.如權利要求7所述的證明系統，其特征在于所述本地電源是電源適配器，還包括把電力傳送到所述目標器件的所述電子模塊和所述端口的所述電子模塊的電源接線電纜。
13.一種用于對網絡中的器件進行識別和定位的方法，其特征在于包括沿網絡路徑發送來自源器件的詢問，所述網絡路徑具有與所述源器件通信的端口和連接到所述端口的目標器件，所述端口具有與其相關聯的端口電子模塊，所述目標器件具有與其相關聯的目標器件電子模塊，所述電子模塊中的每一個具有與其相關聯的識別碼；使用本地電源對與所述端口相關聯的所述電子模塊和與所述目標器件相關聯的所述電子模塊供電；在所述端口上接收所述詢問；通過把包含與所述端口電子模塊相關聯的所述識別碼的端口響應信號從所述端口發送到所述源器件，以對所述詢問作出響應；在所述目標器件上接收所述詢問；通過把包含與所述目標器件電子模塊相關聯的所述識別碼的目標器件響應于信號從所述目標器件發送到所述源器件，以對所述詢問作出響應；以及在所述源器件處監測所述端口響應信號和所述目標器件響應信號。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于在通過發送所述目標器件響應信號來響應所述詢問的步驟之前完成通過發送所述端口響應信號來響應所述詢問的步驟。
15.如權利要求13所述的方法，其特征在于在通過發送所述端口響應信號來響應所述詢問的步驟之前完成通過發送所述目標器件響應信號來響應所述詢問的步驟。
16.如權利要求13所述的方法，其特征在于所述端口是接線板端口。
17.如權利要求13所述的方法，其特征在于所述端口是墻出線插孔。
18.一種用于證明網絡系統的方法，該網絡系統具有一網絡路徑，所述網絡路徑具有位于第一端的源器件、沿所述網絡路徑的具有端口電子模塊的端口以及位于第二端的具有目標器件電子模塊的目標器件，所述方法包括從所述源器件發送詢問信號；使用本地電源和電源接插線對所述端口電子模塊和所述目標器件電子模塊供電；和在所述源器件處監測來自所述端口的包括端口識別碼的端口響應信號和來自所述目標器件的包括目標器件識別碼的目標器件響應信號。
19.如權利要求18所述的方法，其特征在于所述端口是接線板端口。
20.如權利要求18所述的方法，其特征在于所述端口是出線端口。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于所述出線端口是墻出線插孔。
22.一種網絡證明系統，包括用于發送詢問信號的源器件；用于傳送所述詢問信號的網絡路徑；沿所述網絡路徑的端口，所述端口包括存儲與所述端口相關聯的端口識別碼的端口電子模塊，所述端口電子模塊適于通過沿所述網絡路徑把包括所述端口識別碼的端口響應信號發送到所述源器件來響應于所述詢問信號；與所述端口通信的目標器件，所述目標器件包括存儲與所述目標器件相關聯的目標器件識別碼的目標器件電子模塊，所述目標器件電子模塊適于通過沿所述網絡路徑把包括所述目標器件識別碼的目標器件響應信號發送到所述源器件來響應于所述詢問信號；本地電源，用于向所述端口電子模塊和所述目標器件電子模塊供電；和接插線，用于把所述電力從所述本地電源傳送到所述端口電子模塊和所述目標器件電子模塊。
23.如權利要求22所述的網絡證明系統，其特征在于所述端口位于接線板中。
24.如權利要求22所述的網絡證明系統，其特征在于所述端口是連接到所述目標器件的出線端口。
25.如權利要求24所述的網絡證明系統，其特征在于所述出線端口是墻出線插孔。
26.如權利要求22所述的網絡證明系統，其特征在于所述目標器件是因特網協議語音電話。
27.如權利要求22所述的網絡證明系統，其特征在于如果跟蹤詢問的所述源器件沒有接收到響應信號，則所述源器件適于重發所述詢問信號。
28.一種用于給網絡中的端口和目標器件供電并在所述端口和所述目標器件之間傳遞數據的接插線，所述接插線包括具有包括本地端口數據導體和本地端口電源導體的本地端口端；包括與所述本地端口導體通信的目標器件數據導體的目標器件數據端；包括目標器件電源導體的目標器件電源端；和包括電源導體的電源端，連接到所述本地端口電源導體和所述目標器件電源導體的所述電源導體用于對所述本地端口電源導體和所述目標器件電源導體供電。
29.如權利要求28所述的接插線，其特征在于所述本地端口端包括八個本地端口數據導體和兩個本地端口電源導體。
30.如權利要求29所述的接插線，其特征在于所述目標器件數據端包括與所述八個本地端口數據導體通信的八個目標器件數據導體。
31.如權利要求30所述的接插線，其特征在于所述目標器件電源端包括兩個目標器件電源導體。
32.如權利要求31所述的接插線，其特征在于電源端包括兩個電源導體。
全文摘要
一種用于網絡的證明系統，該網絡具有連接到網絡路徑的源器件，繼而該網絡路徑連接到目標器件，所述證明系統包括網絡路徑上的包括具有識別碼的電子模塊的數據端口和與源器件通信的處理器和交換機，目標器件包括具有識別碼的電子模塊，源器件沿指向對應于該網絡路徑的數據端口和目標器件的網絡路徑發送詢問信號，數據端口的電子模塊通過把其識別碼發送到源器件來響應于指向該數據端口的詢問，目標器件的電子模塊通過把其識別碼發送到源器件來響應于指向該目標器件的詢問，處理器和交換機用于指揮源器件發送詢問信號和翻譯響應，由本地電源和接插線給對應于數據端口和目標器件的電子模塊供電。接插線可適于把電力從本地電源傳送到目標器件和數據端口。
文檔編號H04L12/24GK1781279SQ03806375
公開日2006年5月31日 申請日期2003年2月14日 優先權日2002年2月14日
發明者J·E·卡凡尼 申請人:潘都依特有限公司