CN1221530A - 通过共用媒体的接入网络 - Google Patents

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Abstract

一种通过电视分配网络(8)提供至少一个电话网络(16)和至少一个基于IP的网络(14)的服务的接入的方法。该方法使用IP协议作为一种内部复用技术和传输机制。在连接到电视分配网络(8)的用户端的电视IP网络终端(5)之间进行IP管制,经由IP接入服务器(12),连接到电视分配网络(8)的电视发射端(9),分别连接到电话服务器(15)和路由器(24)。该方法和系统在一个网络终端(5)之内同时进行数据通信和电话交流。

Description

通过共用媒体的接入网络
本发明总的涉及到电信技术以及声音和数据通信。具体地，本发明涉及到通过共用物理媒体诸如电视分配网络接入电话网络和基于因特网协议(IP)的网络。
传统的电缆电视(CATV)网络是向许多用户分配电视节目的模拟的和单向的网络。这经由包括级联放大器的分支分配网络来完成。电缆将构成一种共用物理媒体，其中，前端机提供模拟信号，同时用户端提取信号。一个单一的电缆电视前端机经由一个单一主干在多达15km的距离之内可对100000以上用户提供服务。
改进的CAN网络支持双向通信，因此放大器也得支持双向通信。那么电缆将如同一封闭的以太(ether)那样，其频率频谱可用于前端和用户之间的通信。网络在转换能力上通常是不对称的，除了许多电视信道以外在上游信道中可获得几Mb/S而在下游信道中可获得10-50Mb/s。用户的数量如此之大，以致于非压缩的声音只能提供给一小部分用户。
合成纤维同轴电缆网络具有更少的用户，通常为几千，其中，部分同轴电缆网络被具有光纤的网络代替。可供使用的带宽由更少的用户分享，并且足以为所有用户提供双向通信。更先进类型的网络解决方法是区域中枢/无源同轴网络体系结构。在这样一种配置中，纤维节点通常服务于200-500个用户。
近来，为了扩展能得到电缆电视网络支持的服务范围，出现了迅速的发展。主要事情涉及到通过利用通过电缆电视网络的双向信道来支持接入IP和电话。IEEE小组802.14正在开发物理层的标准和CATV网络的MAC(媒体访问控制)协议。它将支持无连接和面向连接的两种服务。数据流服务，诸如恒定的比特速率(CBR)，可变比特速率(VBR)以及可供使用的比特速率(ABR)将被处理。网络应该被用来支持单址通信，多址通信，以及广播服务。它也将支持ATM(异步传输方式)。一般地，上游带宽比下游带宽低得多。
可能的协议栈的一个例子是根据IEEE802.3和802.14(具体为：theDraft Supplement to IEEE Std 802.14,802.14 MAC/V1.1,December 31,1996)利用IEEE协议的协议栈，它使用了媒体接入控制(MAC)层，在其上有一个逻辑的链接控制(LLC)层，根据IEEE802.2，它在终端用户和IP访问服务器处支持因特网协议(IP)。IEEE协议是提供到电话网络例如PSTN(公用交换电话网络)的接入的解决方法的一部分。控制协议，以及用户数据，被携带在链接层的顶端上。
CATV网络上其它的电话接入方法分配一个信道，允许承载对于每个呼叫的例如是64kb/S的数据流。而且这样的解决方法取决于控制信令处理解决方法的发展。
交互信道被提供到基于数字增强的无线通信(DECT)的数字视频广播(DVB)系统。这种系统的欧洲协议规范在现有技术中例如通过下述文件被知道了："基于DECT的DVB交互信道的协议规范"，DVB-RC-165 rev 7，版本4.0,1997年3月27日。在该规范中，点对点的包分配服务可与DVB一道使用。DECI规范也为电话提供32kb/S的信道。在该规范中，体现了协议堆栈模型，在底部它具有用于调制，信道编码，频率范围，滤波，均衡和功率的协议。在其顶端上面，提供了关于访问机制和包结构的协议，所有这些都与实际网络连接。网络独立协议然后被放置在其顶端上面。
用于通过相同的电话接入线路同时进行因特网对话和电话对话的一种新技术包括在下面图10和参考文献[1]中描述的电话加倍器配置电话加倍器。
电话倍增器配置允许用户与模拟电话网络连接，以接入基于IP的通信服务，并且仍然能够接收和回答入呼叫，并且发送出呼叫，而同时浏览因特网。
在图10中，电话倍增(doubler)器101被显示与PSTN102和因特网103连接。在用户侧，调制解调器104连接到PSTN102，再由此连接到一台标准的模拟电话105和PC106。电话倍增器101包括连接到PSTN102，因特网103和电话服务器109的调制解调器块107。电话服务器109与PSTN102连接。
当用户A经由连接到调制解调器块107的由拨号建立的PSTN而与因特网103连接时，电话105不能使用。在他/她的PC上，用户仍然能通过利用IP的连通性和复用能力与其它PSTN用户通信。拨号线路能携带下列IP包的复用流：(a)因特网对话和(B)电话呼叫。语音携带IP包从电话服务器109至PSTN和从PSTN至109被发送。电话控制信号在电话服务器109和运行在PC上的电话应用程序110之间被交换。如果PC有音频能力，能力，由包括耳机和话筒的头套111所形象表示的，用户A可参加与连接到PSTN或者ISDN的其它用户的语音谈话。用户在PC106上得到一台新的软电话。
允许通过同一电话接入线路同时进行因特网对话和电话对话的另一种新技术包括采用上面补充描述的电话倍增器原则，在用户端，具有在图11中和在参考文献[2]中所显示的IP调制解调器112。IP功能，诸如图10中的PC106所提供的，已经集成在调制解调器112中了，因此调制解调器被称作为IP调制解调器。
利用一台标准的模拟电话，或者在PC上的电话应用程序，这种配置使拨号连接成为可能，而同时因特网用户通过与相同的IP调制解调器连接的PC加入到因特网的对话。
在图11中所显示的配置类似于图10的配置。电话倍增器装置电话加倍器101与PSTM和因特网连接，并且包括与图10中相同的单元。
包含与因特网对话有关的信息的IP包通过IP调制解调器和因特网103之间的第一IP链路113传输。这个链路的一部分包括在IP调制解调器和PSTN之间扩展的用户线路114。携带数字化的压缩的语音的IP包通过第二IP链路113至/从电话服务器和调制解调器块传输。电话服务器建立IP调制解调器的IP地址和用户A的电话号码之间的一种动态关系。利用PSTN中的呼叫转移服务，进入到用户A的呼叫被改向到电话服务器。
当在个人计算机上有一个正在进行的因特网对话时，该配置将允许用户A利用普通电话进行电话呼叫。而且，如同在参考文献[1]中一样的"软电话"将被提供。由于调制解调器具有IP能力，它就有可能与其它装置通信，诸如附加设备连接，诸如通过家庭网络的一个私人的局部网络(LAN)，电消费计和类似的装置。
IP调制解调器显示在图12中，它包括用户线路接口116，一个或多个电话接口117,118，至少一个PC接口119以及可任意选择局部网络接口120。还有IP复用器/分路器121和控制器122。一个可任意选择的应用程序123能在IP调制解调器中运行，诸如用于查询用户A的电子邮件的电子邮件查询器。IP复用器/分路器将IP包从用户线路接口发送至他们的目标：PC，电话或者局部网络。控制器提供对IP调制解调器的功能控制。
参考文献[1]和[2]都提供了电话访问，而且IP数据流能叠加有电话访问。然而，两种解决方法被限制到一个电话网络或者基于IP的网络的一个服务供应者。该解决方法也被限制到作为接入网络的PSTN网络。
本发明的一个目的是为了提供一种通过电视分配网络，共用媒体接入到至少一个电话网络和至少一个基于IP的网络的业务，且已被增强得可提供逻辑双向链接。
本发明的另一个目标是提供同时的电话和IP接入，并且提供与一名特定顾客的多个同时的电话连接。
本发明的再一个目标是要允许相同网络终端的不同用户或者一个单一用户与相同服务例如电话或者因特网的不同服务供应者相关。
相同网络终端的不同电话装置之间的内部呼叫或者与相同电视分配网络连接的内部呼叫也将被支持。
上述的目的由按照本发明的方法和装置达到，本发明由所附的权利要求确定。
按照本发明，提供了一种方法，它提供到至少一个电话网络的接入，使用具有支持双向通信的交互信道的电视分配网络，作为同时进行电视广播的转播媒体。该方法利用IP作为一种内部的复用技术。
此外，按照本发明，电视因特网协议网络终端，此后称为"NT"，它起到电视分配网络的终端用户网络终端即接收端的作用，该电视因特网协议网络终端提供有用于不同终端单元的接口，例如电话接口和计算机或者局部网络接口。LAN/PC接口支持IP包的交换，并且该电话接口是增强的，具有从电话中检测控制信号，产生对电话的控制信号以及将语音数字化并解码数字信息成为语音的能力。NT也包含支持服务例如电话的功能。它也提供与外部应用程序的通信。
本发明也提供电话服务器，它具有到至少一个电话网络的连接，并且包括用以把某个电话号码与某个NT关联的装置以及有助于使用IP作为一种复用技术的装置。电话服务器也提供支持电话的功能，并且包括提供一个或多个电话网络接口的装置。
类似地，本发明也提供路由器，它至少有通向一个基于IP的网络的通路，并且包括：用以把某个外部IP地址与某个NT关联的装置，以及辅助将IP用作为一种复用技术的装置。
现在结合附图被描述本发明及其优点，其中：
图1是按照本发明的包括了经由电视分配网络的接入处理的诸实体的方框图。
图2是按照本发明的网络终端的一个功能方框图，
图3a是按照本发明的可以用于NT中的外部端口的协议堆栈的一部分的例子的方框图，
图3b是说明接入网络如何处理电话应用的方框图，
图3c是说明接入网络如何处理IP应用方框图，
图4是按照本发明的包括经由电视分配网络的接入处理的诸实体的方框图，两台电话连接到相同NT。
图5是按照本发明的包括经由电视分配网络的电话接入处理诸实体的方框图，图示了在计算机处的电话应用程序和一台通常电话之间的电话通信。
图6是按照本发明的总体方框图，它包括经由电视分配网络的电话接入处理，图示了在一台电话与计算机处的电话应用之间的电话通信。
图7是按照本发明的包括经由电视分配网络的接入处理的诸实体的方框图，其中示出了几个服务提供者。
图8是按照本发明的包括经由电视分配网络的电话访问处理诸实体的方框图，图示了两台电话之间或者一台电话与连接到相同NT计算机上的电话应用程序之间的内部通信，
图9是按照本发明的包括经由电视分配网络的电话访问处理诸实体的方框图，图示了连接到相同电视分配网络的两台电话之间的内部通信，
图10显示了如参考文献[1]中所呈现的相关技术"电话倍增器"技术的方框图，
图11显示了如在参考文献[2]中所呈现的相关技术"IP调制解调器"技术的方框图，并且
图12显示了如图11中所示IP调制解调器的功能块。
在图1中用户有电话1，个人计算机2和电视机3。按照本发明的电视机3经由机顶盒(STB)4与NT5连接。NT5包括分别连接电话1和个人计算机2的电话接口6和计算机接口7。NT5构成用户终端，即电视分配网络8的电视接收端。它经由电视分配网络8与电视发射端9通信。
电视发射端9通常提供有来自各种源的电视节目，其中之一在10处被显示。电视节目10按照常规方法经由电视分配网络8从电视发射端9被分配到不同的终端用户。对于NT5用于电视广播的频道，是透明的，而且这些频率不变地通到STB4，它为了向电视机3供给电视节目而进行常规处理。电视广播的信息流在图1中虚线11表示。
电视节目的分配不受本发明的使用的影响，因此将不详细地讨论。电视分配网络8的唯一的特性要求是要求它提供链接服务，它接收IF包，并且将它们安全地提供到所希望的目标点。例如，在一个常规CATV网络中，电视发射端9例如由CATV前端机构成。电视发射端9因此其特征仅仅是在网络中的点，这种网络对于适当的用户是共同的。在更先进的CATV网络配置中，例如参见IEEE 802.14的协议补充，"HFC CATV网络的物理层规定"，802.14 PHY/V1.0,Febr.7,1997，光纤网络中心，区域网络中心等等因此可以是本发明的电视发射端9。
在电视分配网络8中提供交互信道的一个具有吸引力的方案由"基于DECT的DVB交互信道的协议说明"，DVB-RC-165 rev7,vers4.0,march 27,1997提出了。在这个方案中，在服务供应者和用户之间建立两个信道。一单向的宽带广播信道包括符合常规电缆电视服务的视频，音频以及数据。为交互目的也在服务供应者和用户之间建立一个双向交互信道，并且由一条前向的交互信道和返回交互信道形成。
电视发射端9也经由例如具有链接协议的局部网络13永久地与IP接入服务器12永久地连接。IP接入服务器12与路由器24和电话服务器15连接。路由器24以一种常规方式接入因特网14。然后电话服务器15与PSTN16连接，并且向电视分配网络8的用户提供电话服务。另一个用户817具有经由用户线路18接连到PSTN16的电话。
LAN相关协议的IEEE组给出了在NT5和IP接入服务器12之间扩展链接服务的机会。借助于按照IEEE 802.1的桥式协议42(图3a)，链接协议，例如LLC 41(图3a)，能在具有不同的物理和MAC协议的不同的领域上操作，例如根据NT5和电视发射端9之间的IEEE 802.14的电缆电视MAC协议以及电视发射端9和IP接入服务器12之间的以太网(IEEE 802.3)。这意味着桥式协议42(图3a)照管在从/到IP访问服务器12到/从正确NT5传输包的期间改变媒体的任务。
图3a显示在NT5中外部端口的一个可能的协议堆栈的一部分的例子。外部的同轴端口堆栈具有作为最低的协议层的模拟传输层45。在该顶端上面，一物理层44和在其上方具有媒体访问控制层43，以及一架桥协议42。在架桥层的顶端上面是LLC层43，而在其顶端上是在NT5和IP接入服务器12端口之间传输包的IP层40。LLC41的服务在于在NT’5和IP接入服务器12之间点到点地转换包。
电话服务器15包括电话应用程序50a(图3b)。该电话应用程序50a旨在与NT5中的电话应用程序50e(图3b)通信，并且在两个实体中的实例之间建立联系(呼叫)，即为电话应用，电话应用50a,50e处理电话号码或者等同物与本地地址和端口号码之间的关系。电话应用50a,50e也处理电话的信令，即处理服务特定的协议，例如电话的控制协议。
更详细地讲，图3b图示了接入网络如何处理电话应用。基本原则是由IF完成内部的通信，至/从电话服务器15从/至NT5。因此，系统提供IP领域40，其中若干单元由IF通信。也可以注意到，整个通信在电视发射端9之上的级别上发生。
在电话服务器15中的电话应用程序50a与电话服务网络(未显示)通信。这最好是利用用于控制信令53a(例如V5_2)和语音转换52a的常规协议来完成。根据一个内部的应用特定的协议，例如电话的V5·2或者另一个协议，在电话服务器15中的电话应用程序50a也与在NTs5中的电话应用程序50e通信。在这种通信中，语音由电话服务器15和NTs5中的语音处理协议52b,52e，以及VDP(用户数据电报协议)54b,54e控制，而且最终的包由IP领域40通信。对比一下，控制信令由在IP通信层40之上的控制协议53b,53e，以及TDP(传输控制协议)55b,55c处理。
经由例如模拟电话接口，利用电话51的模拟的传统协议，在NT5中的电话应用程序50c又与一个所连接的电话1和利用他们的用户通信。还是在这里，语音和控制信令被分离，语音使用UDP54d和CODEC56，而控制信令使用TCP55d和控制协议53d。也有可能用IP40之外的其它方法来处理电话应用程序50c和在NTs5中的各自接口之间的通信，但是IP40目前被认为是最佳的解决方法。
IP路由器24(图1)包括IP应用程序。这种IP应用程序旨在于处理IP应用的外部IP地址或者等同物和本地地址和端口号码之间的关系。
图3c图示了接入网络如何用IP应用60a,60b工作。在这个例子中，在IP通信的情况下在外部和内部地址(下面将进一步描述)之间的地址变换能通过例如利用隧道来解决，它本身在现有技术中是公知的。知道有若干隧道协议61a,61b，以及在路由器24和PC2之间建立隧道的过程，并且因此不进一步详尽描述。在这种情况下，然而，隧道是这样一种机构，它借助于作为传输协议40的IP在两个点之间传送IP包。IP包因此作为在其它IP包中的数据被传送。地址空间在IP的两个层之间是不同的。一般地，更低的IP层40与内部IP地址相关，而上面IP层60a,60b与外部IP地址相关。在通信将要在NT5中被终止的情况之下，也存在(示显示)可供使用的相应的隧道协议和IP。例如，当用户经由模拟电话想要接入因特网电话的能力时，这是有用的。
地址变换和路由
在本发明中，地址变换起着重要的作用。每一种类型的服务网络的，具有多个不同服务供应者的结构引起多个地址空间，因此，就不可能被用作为内部地址。
IP地址是接口和那个接口后面的端口的参考。通常，一个端口指定一种应用。
网络终端5有一个内部IP地址(内部涉及到接入网络，即接入网络的外部是不知道IP地址的)。此外，一些端口，每个依附于可以通过IP到达的应用(在NT中)，这些端口被定义为一个NT5。例如，电话应用程序50e由NT5的IP地址以及一个唯一的端口号寻址。支持一种单一装置(例如一个串口或者模拟电话接入)的不同的接被认作为应用，并且因此由端口号码寻址。与LAN(局部网络)连接的装置有他们自己的内部IP地址。如果他们想要在外部IP网络14上通信，他们也得有一个外部IP地址。
与电话服务的订户相关的电话号码与具有处理电话的能力的一个或多个装置(专用于NT5)相关。这样的装置例如可以是模拟或者数字电话。
在访问网络之内，例如在进入的呼叫到该目标的情况下，足以能够寻址NT5和电话应用程序50c。这是通过变换NT5的内部地址上的外部电话号码以及电话应用程序50c的端口号码而完成的。通过应用程序协议携带的信息，电话应用程序50e知道呼叫的目标。电话应用程序50c保持在该目标中涉及的电话接口的信息。
在NT5中的电话应用程序50c与在电话服务器15中的电话应用程序50a通信，后者具有一个类似的地址(包括端口地址的电话服务器15的IP地址)。在电话服务器中的电话应用程序50a这回能寻址想要的电话网络16的适当的接口。
在与一外部IP网络14通信的情况下，隧道技术能被利用。对此可有若干方法来处理。我们假定隧道在PC2和路由器24之间扩展，它处理到外部网络14的接口。所有朝路由器24传送隧道的包都指向相同的外部IP网络14。PC2具有一内部的IP地址和一个外部IP地址。
在那种情况下，从一外部IP网络14到达路由器24，并且指向PC2上的应用(通过具有端口号码的一个外部IP地址)的IP包以下列方法处理。外部IP地址在PC2的内部IP地址上变换，包括涉及到处理隧道协议的应用的端口号码。IP包然后放在具有内部的IP地址的一个新的IP包络中，并且在接入网络上向目标PC2发送。
通过指出处理隧道协议的应用的一个内部IP地址，从PC2送到外部地址的IP包以相同的方法形成隧道。隧道身份指出包瞄准的是哪个接口。
在NT5用于通信目的之前，它也得被如此构成，例如，以便支持地址变换。该NT提供有路由器24和/或者电话服务器15的一个内部的地址，以及提供请求使用接入可能性有关的数据，即NT配置。这种配置的可能性下面进一步被讨论。当NT5在电视分配网络8中随后被安装时，必须通知路由器24以及电话服务器15。因此，电话服务器15被告知它的存在和相关的内部IP地址，NT5的电话应用程序的端口号码和相应一个电话号码或多个电话号码或者等同物，例如电话服务器的端口号码。同样地，路由器24被告知了内部IP地址和NT5的IP应用程序的端口号码以及相应的一个外部IP地址或者多个外部地址。在隧道协议将被利用情况之下，PC的内部地址必须被知道。因此NT5必须被构成。例如，一个电话号码与一些接口有关。
IP对话
通过电视分配网络8与IP网络进行数据通信总是可能的。该NT5把在电视分配网络8的下游信道上的IP格式数据送到将数据引向路由器24的IP接入服务器12，然后它将数据分配到所想要的IP网络，在该实施例中这是在因特网14中。路由器24与IP接入服务器12也将在电视分配网络8的上游信道中寻址NT5的IP地址的数据引到NT5，并那儿到所想要的终端。这样，因特网通信跟随在图1中中由虚线19所表示的通道之后。
入呼叫
一个入呼叫将被处理如下。用户B17想要通过电话与用户A1讲话，并且拨用户A的电话号码。电话服务器15的电话应用程序接收进入的呼叫。在电话服务器15中的电话应用程序建立关于进入的呼叫的信息。该信息提供有NT5的内部IP地址，利用以前在进入的呼叫的目标电话号码和内部IP地址之间的所建立的关系，并且被分配到IP访问服务器12。IP访问服务器12利用链接协议将它传送到适当的NT5。NT5接收数据包，并且将它传送到NT5的电话应用程序，它用某个接口6(或者是多个)与所想要的接收机电话号码的信息相关连。有关进入的呼叫的信息被解决方法，而且用户A最后通过从NT5所起动的电话上常规的振钤信号得知到进入的呼叫。
如果用户不回答呼叫，电话服务器15将这个信令到PSTN16，同时呼叫被拒绝，如果呼叫者还没有放弃，PSTN还没有拒绝该呼叫。
如果用户在电话单元举起接收机来回答该呼叫，NT5检测摘机操作，并且经由电视分配网络8和IP访问服务器12把信息送回到电话服务器15，以建立朝着呼叫用户B的连接。在这种情况下，在电视分配网络8中的下游通信信道被使用。电话服务器15传移回答信息到PSTN16。当呼叫完成时，电话服务器15将压缩并且打包的语音数字化，并且利用IP协议在电视分配网络8上发送它。NT5将该包进行去打包，压缩该信息并且再一次把数字信息转变成为语音，经由电话接口6和一台普通的电话线路21，它被送到电话1。这种信息流要在下面详尽地被描述。起源于用户的语音以一类似的方法在NT5中被数字化，压缩以及打包，并且在电视分配网络8上发送到电话服务器15。电话服务器15恢复语音，并且通过普通的PSTN网络16把它送到用户617。这也在下面详尽地被描述。
来自用户B的用户信息流如下。利用任何常规传输技术，从用户B，语音经由PSTN网络16被送到电话服务器15。这在图1中由实线18,20表示。在这里，语音是数字化的和打包的。电话服务器15根据IP协议对数据包进行格式化，并且给该包提供一个至NT内部IP地址的地址，利用事先存储的在A’s电话号码和A’sIP地址之间的关系。信息在这里作为在链路13上的数据包而通过，如图1中加重线所示的。电视发射端9通过其顺流信息信道把数据包发送到所要求的电视接收端，即所要求的NT5。在这里，在包括DECT的该例子中，信息通过电视分配网络8传播，由图1中的虚线22表示。NT5接收数据包，打开他们，并且把他们送到适当的电话接口6。在这里，数字信息将被解码成语音信息，并且作为线路上的正常语音被送到电话，由图1中的实线21表示。
自用户A到用户B的信息流在图1中由虚线23表示。从用户A至用户B的信息流如下。从用户A，语音经由线路21送到NT5的电话接口6，由图1中的实线表示。这里，语音是数字化的和打包的。NT5根据IP协议对数据包进行格式化，并向该数据包提供与电话服务器12内部IP地址相应的地址。数据包经由电视分配网络8的下游信息信道送到电视发射端9，参见图1中的阴影线22。这里，在下游信息信道中的内容被转移到IP访问服务器12，其中，电话服务器15的IP地址被检测，其后，该数据包被转移到电话服务器15，参见图1中的加重线。电话服务器15接收数据包，打开他们，将数据解码为语音，该语音经由至用户B17的PSTN网络16被送到适当的电话端口。
当在用户A和用户B之间的谈话结束并且将接收机挂机时，NT5检测用户A的电话的挂机状态。该挂机状态经由电视分配网络8转移到电话服务器15，这终止了与用户B的连接。而且，如果用户A终止呼叫，电话服务器15通过电视分配网络8将挂机状态转移到NT5，而且呼叫被终止。
出呼叫
出呼叫将以一种类似的方法被处理。用户A想要通过电话与用户B通话，并且举起接收机。NT5检测摘机状态，并且向用户A的电话给出拨号音。用户A拨用户B的电话号码。NT5检测用户拨打的号码序列，并且经由电视分配网络8把它送到电话服务器15和IP接入服务器12。电话服务器15在PSTN网格16上用所请求的电话号码发出一个出呼叫，并且把证实信息送回到NT5,NT5随后把振铃音送到用户A的电话机。
如果用户B回答呼叫，以一种常规方式在PSTN网络16上建立电话服务器15和用户B之间的连接。关于该连接的信息由电话服务器15送到NT5，振铃音被切断，同时建立完全连接。
如果用户B不回答，用户A将把接收机挂机。NT5检测挂机状态，并且把信息送到电话服务器15，以切断通过PSTN网络16的呼叫。
网络终端
在下面，NT5的功能将结合图2来描述。首先，描述用于控制NT5的各种功能的操作的总体控制功能30。NT5进一步包括至少一个LATVPC接口31，一个IP MUX/DEMUX部分32，至少一个装置特性部分33，至少一个电话接口34，一个数字流服务器35和电视接口36。
数字流服务器(DSS)35利用电视分配网络8(图1)的传输能力来提供双向数字传输能力。它使用链接协议，包括介质访问协议，该协议负责信息的分段并传递到所想要的目标点。
根据DECT("基于DECT的DVB交互信道的协议规定"，DVB-RC-165 rev7,vers.4_0,march 27,1997)或者HFC CATV网络的MAC协议IEEE 802.14之上的IEEE802.2逻辑链接的规范，这种DSS35例如可根据DVB交互信道而工作。
LATVPC接口31支持IP包的交换。它包括提供支持IP和PPP协议层的一个连续的LAN或者PC接口接口。其它支持IP的接口也是可能的，诸如局部网络接口或者普通的串行总线("普通的串行总线规范修订1.0"，在http://teleport.com/USB是可获得的)。
电话接口34可以是一个普通的模拟接口，具有从电话中检测控制信号的能力，诸如摘机，挂机，挂机刷新(hook flash),DTMF(双音多频)信号等等。它也可以是一个数字接口，有线或者无线，支持相应的信号。电话接口34也产生振铃和声学信号，例如拨号音。进而，它也将模拟语音流转化成数字流(例如按GSM(移动通信的总体系统)标准或者DECT它可以被压缩)，并且将它放置在适当尺寸的IP包中。进入的而携带有语音的IP包将被反向处理，即从数字流被解码成模拟语音。
IP MUX/DEMUX 32从数字流服务器中提取包，并且将他们传送到他们各自的接口(分路)。它也与来自不同接口的IP包一起复用，并且把复用的这些数据包送到数字流服务器35。
电视接口36是电视分配网络8(图1)的一个常规接口，不作进一步讨论。假定，电视频道通过NT5，但是它可以插入或者提取电视频道。
其它重要的特性
上述本发明只对于普通电话进行讨论。然而，本发明还有其它有用的特性。一个这种有用特性是通过相同的NT5可能同时进行IP对话和电话呼叫。在IP接入服务器12和PC2之间总是可获得通信能力的。电话过程使用相同的通信媒体作为IP对话，电话数据包必然与数据通信数据流混合，但是电话不会影响对话。换句话说，为了打电话或者接收来自外面的呼叫，因特网的用户不必切断他的对话。
按照本发明电话接入的另一个优点由图4说明。在这个图中，用户A具有两台与NT5连接的电话。指定为1a和1b的两个电话与各自的电话接口6连接，如图1所示。这两个电话可以有不同的电话号码，但也可以是相同的号码。当配置NT5时，就必须确定在NT5内应该获得哪种关系。
如果具有不同的号码，过程十分类似于上述的入呼叫。到第一个电话号码的呼叫将指向电话1a，而到第二个电话号码的呼叫将指向电话1b。NT5因此启动多接入可能性。虽然只有用户A的两台电话在图中被显示，应该理解到任何数量的电话机可以以这种方式连接。
如果不同的电话机具有相同的电话号码，下列情况是一种可能的解决方法。当第一呼叫从一个外部用户诸如用户B启动时，振铃声在两台电话上都出现。当有人在一个电话上回答呼叫时，该呼叫与那个特定电话连接，并且在其它电话上的振铃声停止。如果到相同电话号码的第二呼叫从另一个外部用户启动，一台电话被占用，但是其它电话是空闲的，并且新的呼叫在未占用的电话中发出振铃。利用第二、未占用的电话接口6，因此NT5可以将新的呼叫指向第二、未占用的电话。
通过以一种轻微不同的方法构成NT5，其它情况是可能的。例如可能以这样一种方法构成NT5，使得NT5检测：该呼叫发自哪个号码，并且由此，呼号信号被送到电话1a,1b两者或其中之一。
以相同的方法，向外打电话是可能的，即使另一个电话谈话在一个电话上继续进行。第二，未占用的电话接口将有助于建立与PSTN网络16的联系。虽然仅仅用户A的两台电话在图中被显示了，应该理解的是任何数量的电话可以以这种方式连接。
类似地，与NT5连接的一台电话可以与超过一个外部电话号码联系。这意味着，例如，如果一个电话号码被请求，第一台电话被寻址，如果另一个电话号码被请求，两台电话可以被寻址。按这种方式，就可能用这些寻址的任何组合来构成NT5的功能。
在电话接入的描述中，假定是模拟电话。当然，数字电话将可一样好地工作。那么NT5将具有数字电话的接口6。那么NT5支持控制信号，振铃信号和声学信号，但是以数字形式把这些信号和语音传送到电话。
PC2也可以具有电话应用程序25，如图5中所表示的。那么PC2通常装备有与音频装置相关的声响能力。电话应用程序25包括在PC2上运行的软件，通过声音能力和音频装置它允许双向语音通信。声音能力把语音转化成为可打包成IP包的数字化和压缩的音频信号。这些包以与来自电话接口的IP包相同的方式被处理，尽管在这种情况下，按这种一种方式使用了PC接口7，即电话应用程序25提供与一台普通电话相同的选项。对于向外因特网呼叫，NT5的电话应用程序不完全被包括。对于进入的呼叫，NT5的配置可以决定是否在电话上发出振铃以及PC2上的电话应用程序25是否应该在如同前述的情况中被提供。
在现有技术因特网连接中，向用户提供的因特网电话服务通常要求呼叫者和接收者都连接到因特网而且他们都有在其计算机中运行的电话应用程序25。由于按照本发明的语音信息在电视分配网络8和因特网14线路上的传输期间被打包成IP包，也就有在普通电话和因特网电话服务器之间进行通信的可能性。上面描述了一种可能性，其中，因特网14用户与电视分配网络8连接。
电视分配网络8的用户也可能使用一台普通的电话通过因特网电话服务器可到达另一个因特网14用户。当进行呼叫时，呼叫者告知NT5所要求的IP地址，而不是PSTN16的电话号码，例如从表单中选择一个地址。这样一种情况在图6中被勾画出来。请注意，用户A的PC2a可以是不打开的。
上述的多址可能性也可以按一种类似的方式用于纯粹的数据通信接入。一个PC2可以被分配到一个IP地址，而另一个PC2可以有属于另一个因特网14服务供应者的另一个IP地址。
当今，相同的服务的若干服务供应者经常是可获得的，例如不同的电话公司。本发明为用户提供在不同的服务供应者中间选择的可能性。提供这种可能性的一种方法是使电话服务器与每一个服务供应者连接，如图7所示的。
上面，服务供给者的选择是在NT5的配置处进行的，并且对于来自一定的用户的所有呼叫都是有效的。供给者的变化将产生NT5的再配置。然而，选择每个单独的呼叫也是可能的。那么用户必须提供代表所需的服务供应者的信息，例如密码或者前缀。这种信息是容易合并到，例如，所要求的电话号码。选择服务供给者的其它可能性是至少在NT5中包括选择过程的一部分。那么选择能完成自动地进行，并且基于例如当天的时间，星期几等等就能选择服务供应者。
除公用电话网络的入口之外还有其它声音通信的可能性。利用电话应用程序25或者类似的软件，PC2与普通电话1之间的一个内部声音通信信道与相同的NT5连接。如果呼叫从一台普通电话被请求，其中，接收机是PC2的电话应用程序25,NT5可以连接电话和PC2的电话应用程序25。NT5的这种使用在图8中被图示，其中一条虚线指定了计算机2和电话1a之间的连接。
概括地说，将连接到相同的NT5上的两个电话接口6两个模拟电话1a,1b连接起来也是可能的，如同在图8中由点划线所显示。这就提供了利用NT5作为一个本地内部电话网络例如在相同的建筑物中的不同房间的服务节点的可能性。
上述的内部网络配置也可以使用数据通信。与相同的NT5连接的不同的计算机2可以直接通信，无须利用电视分配网络8。NT5在这样一种情况中将成为网际(intranet)服务器。
图9显示了在相同的电视分配网络8之内通信的另一个可能性。用户A想要请求在相同的电视分配网络8之内的用户B的呼叫。呼叫的目标是用户B的普通电话号码。当建立与用户B连接的请求达到电话服务器15时，电话服务器15认可该电话号码为该电视分配网络8中的用户之一。呼叫然后直接转移到正确终端用户，而不通过公共PSTN网络16。这种服务因此可以与电视分配网络8相同的程度提供一个区域电话网络。
在这个意义上，网际通信的上述想法运用于数据通信。在这样一种情况之下，路由器24将承认外部IP地址作为一个与相同的电视分配网络8连接的地址，并且因此将该数据通信的交流直接转移到接收机，无须通过任何基于规则的IP的网络14。
电视分配网络8用作为分配媒体，不影响电视广播。然而，使用电视节目本身和可获得的硬件具有一些优越性。通过电视分配网络8广播的电视频道通常只通过NT5展现在电视机3上。然而，正如早先简要论及的，有可能抽取电视频道，并且把信息送到例如PC2或者有视觉表达的能力的其它装置。
以类似的方式，来自例如PC2的信息以独立的空闲电视频道重叠在任何其它N频道上，可以展现在电视机3上，作为视觉信息出现。
所有上述的可能性通过以一种适当的方式构成NT5予以完成。如果NT5装备有WWW服务器，就方便了，也就可能管理NT5的配置。
上面的描述是本发明实施例的例子。专业技术人员能容易地做出各种修正和选择，而这些都应该被认为落入本发明的权利要求之内。作为例子，在上面的描述中阐述了代表声音的数据在它通过电视分配网络8发送之前被压缩。在传输能力足以发送非压缩的呼叫的情况中，明显地出可能排除这个步骤。类似地，所展现的协议堆栈仅仅是可能的解决方法的例子，并且不确定本发明的范围。
不同的变型是可能的，取决于所利用的具体转播媒体，例如模拟至数字电视分配网络。也可能的是利用不同的共用媒体，即上述的电视分配网络。在上面的描述中，DECT方法被利用。在这种情况下，DVB用作为N分配网络。由于数据通信信道不依赖于广播信道，DECT方法也可以与模拟电视网络一起使用。
根据规范“基于DECT的DVB交互信道的草案"，VDV-BRC-165 rev 7,vers；4_0,march27,1997，它能被运用于各种电视广播系统，诸如卫星，电缆，SMATV(卫星主天线电视)，地面广播，DVBMC(电缆微波)，DVBMS(卫星微波)，以及任何未来的DVB广播系统。
DVB也在发展以便包括MPEG(运动图象专家小组)编码的视频。这意味着上游信息流成为脉冲的，为什么复用其它类型流的空间成为可使用的。在这样的系统中，交互式的顺流信道由广播协议提供，而DECT只用于下游信道。
交互信道的DECT方案是一个可能的例子。其它方法在现有技术中也是可获得的。IEEE 802.14标准揭露了物理层的标准以及CATV网络的MAC协议。
上面描述了NT5，未涉及到物理的实现。对于专业技术人员很明显的是NT5可以集成为单一单元，以及被分离成两个或者多个单元。
在上面的描述中，只讨论了路由器24和电话服务器15分别连接到一个单一IP访问服务器12的情况。当然，电话服务器15和路由器24可以是包括或不包括若干IP访问服务器12的任何种类网络系统的一部分，最终导致服务供应者网络14,16。上面还没有描述这些单元的物理的实现的任何事物。对于专业技术人员很明显的是，IP访问服务器12，电话服务器15以及路由器24可以合并成为一个单一单元，形成网络节点，以及被分离成两个或者多个单元。
NT5的接口也可以也可以被分配到PCs2或者电话1之外的其它应用，与参考文献[1]和[2]中讨论的一样。这种其它接口可能性例如是DECV系统，局部网络，数字电话，或者通过局部网络连接的电话的接口。明显的是还有这种应用具有相同的类型的通信可能性，象前面描述内部和外部的。
参考文献：
[1]1996年6月4日申请的、我们的共同未决瑞典专利申请96022124。
[2]1996年11月29日申请的、我们的共同未决瑞典专利申请96044094。

Claims (45)

1，一种通过电视分配网络(8)提供至多个不同通信服务网络(14,16)的业务的接入方法，其特征在于利用IP协议(40)作为内部复用和传输机制。
2，按照权利要求1的方法，其特征在于所说多个通信服务网络包括至少一个电话服务网络(16)。
3，按照权利要求1或2的方法，其特征在于所说多个通信服务网络包括至少一个基于IP的网络(14)。
4，按照前面任何一个权利要求的方法，其特征在于提供在连接到所述电视分配网络(8)的网络终端(5)的IP协议处理。
5，按照权利要求4的方法，其特征在于实行经由与IP接入服务器(12)连接的电话服务器(15)至所说的电话服务网络(16)的所说接入，该电视服务器(15)然后连接到所说电视分配网络(8)的电视发射端(9)，它通用于一组适合的用户。
6，按照权利要求4或5的方法，其特征在于实行经由与IP接入服务器(12)连接的路由器(24)至所说的基于IP的网络(14)的所说接入，该路由器(24)然后连接到所说电视分配网络(8)的电视发射端(9)，它通用于一组适合的用户。
7，按照权利要求5或6的方法，其特征在于：在所说电话服务器(15)和/或所说路由器(24)中，外部地址在电视分配网络中有IP地址。
8，按照权利要求4至7任何一个的方法，其特征在于允许在相同的网络终端(5)上同时进行电话和数据通信对话。
9，按照权利要求4至8任何一个的方法，其特征在于在相同的网络终端(5)上提供超过一个电话对话的所说同时接入。
10，按照权利要求9的方法，其特征在于：所说在相同的网络终端(5)上同时的电话对话使用不同的电话服务网络(16a-d)。
11，按照权利要求4至10任何一个的方法，其特征在于：提供在相同的网络终端(5)上多个数据通信对话的所说同时接入。
12，按照权利要求11的方法，其特征在于：在相同的网络终端(5)上所说同时数据通信对话给出到不同的基于IP的网络的接入。
13，按照权利要求4至12任何一个的方法，其特征在于：与一台网络终端(5)有关的至少一个可寻址单元与多个外部地址相关。
14，按照权利要求4至13任何一个的方法，其特征在于：至少一外部地址与涉及到相同网络终端(5)NT15的多个可寻址单元相关。
15，按照权利要求4至14任何一个的方法，其特征在于：支持在连接到相同网络终端(5)的不同的电话装置(1a,1b)之间的内部电话。
16，按照权利要求4至15任何一个的方法，其特征在于：支持在连接到相同的网络终端(5)的不同计算机装置(2)之间的内部数据通信对话。
17，按照前面任何一个权利要求的方法，其特征在于：为用户提供具有至多个不同电话服务网络(16a-d)的接入的相同网络终端(5)。
18，按照权利要求17的方法，其特征在于：在每个呼叫的基础上选择所需的电话服务网络(16a-d)。
19，按照前面任何一项权利要求的方法，其特征在于：为用户提供具有至多个不同的基于IP的网络(14a-d)的接入的相同网络终端(5)。
20，按照权利要求19的方法，其特征在于：在每个对话的基础上选择所需的基于IP的网络(14a-d)。
21，按照前面任何一项权利要求的方法，其特征在于：支持连接到相同的N分配网络(8)的不同的电话装置之间的内部电话(1a,1c)。
22，按照前面任何一项权利要求的方法，其特征在于：支持连接到相同的电视分配网络(8)的不同的计算机装置(2)之间的内部数据通信对话。
23，一种网络终端(5)，用于通过电视分配网络(8)提供到多个不同通信服务网络(14,16)的服务的访问，其特征在于：所说网络终端(5)位于所说电视分配网络(8)的用户端，并且包括利用IP协议(40)作为内部复用和传输机制的装置。
24，按照权利要求23的网络终端(5)，其特征在于：所说多个通信服务网络包括至少一个电话服务网络(16)。
25，按照权利要求23或24的网络终端(5)，其特征在于：所说多个通信服务网络包括至少一个基于IP的网络(14)。
26，按照权利要求25的网络终端(5)，其特征在于：所说网络终端(5)包括至少一个通向终端单元(1,2)的接口(6,7)。
27，按照权利要求26的网络终端(5)，其特征在于：所说网络终端(5)包括至少一个电话接口(6)，支持用于接入所说电话网络(16)的通信。
28，按照权利要求26或27的网络终端(5)，其特征在于：所说网络终端(5)包括至少一PC局部网络接口(7)，支持接入所说基于IP的网络(14)的通信。
29，按照权利要求25至28任何一个的网络终端(5)，其特征在于：所说网络终端(5)包括电话的应用程序(33),IP通信以及网络终端(5)配置的管理。
30，按照权利要求25至29的网络终端(5)，其特征在于：所说网络终端(5)包括用于与所说网络终端(5)的所说的管理应用程序通信的装置，用于修改所说网络终端(5)的配置。
31，一种电话服务器(15)，用于通过电视分配网络(8)提供到至少一个电话网络(16)的服务的接入，其特征在于：所说电话服务器(15)与IP接入服务器(12)连接，这回它与所说电视分配网络(8)的电视发射端(9)连接，并且所说电话服务器(15)包括利用IP协议(40)作为内部复用和传输机制的装置。
32，按照权利要求31的电话服务器(15)，其特征在于：所说电话服务器(15)接入一个以上的电话网络(16a-d)。
33，按照权利要求31或32的电话服务器(15)，其特征在于：所说电话服务器(15)包括电话应用程序(50a)。
34，按照权利要求31,32或33的电话服务器(15)，其特征在于：将一个外部电话地址与一个内部IP地址相联系的装置。
35，按照权利要求31至34任何一个的电话服务器(15)，其特征在于：所说电话服务器(15)管理电话服务器(15)的应用程序，以及具有所说的管理应用程序的通信装置，用于修改电话服务器(15)的配置。
36，一种路由器(24)，用于通过电视分配网络(8)提供到至少一个基于IP的网络(14)的服务的接入，其特征在于：所说路由器(24)与IP接入服务器(12)连接，然后又连接到所说电视分配网络(8)的电视发射端(9)，并且所说路由器(24)包括利用IP协议(40)作为内部复用和传输机制的装置。
37，按照权利要求36的路由器(24)，其特征在于：所说路由器(24)访问多个基于IP的网络(14a-d)。
38，按照权利要求37的路由器(24)，其特征在于：所说路由器(24)具有IP应用程序(60a)，它与所说基于IP的网络(14)通信。
39，按照权利要求36至38的路由器(24)，其特征在于：将一个外部IP地址与一个内部IP地址相联系的装置。
40，按照权利要求36至39的路由器(24)，其特征在于：所说路由器(24)包括管理路由器(24)的应用程序，以及与所说应用程序通信的装置，用于修改所说路由器(24)的配置。
41，一种网络节点，提供至少一个基于IP的网络(14,14a-d)的服务以及至少一个电话服务网络(16,16a-d)的服务的接入，其特征在于：IP访问服务器(12)；路由器(24)，连接到IP接入服务器(12)并且具有连接到各个所说基于IP的网络的IP接口(14,14a-d)，电话服务器(15)，连接到IP接入服务器(12)并且具有多个连接到各个所说电话服务网络(16,16a-d)的电话接口。
42，一种用于通过电视分配网络(8)提供到基于IP的网络的业务的接入的装置，其特征在于：网络终端(5)位于所说电视分配网络(8)的用户端，电话服务器(15)与IP接入服务器(12)连接，又再与所说电视分配网络(8)的电视发射端(9)连接，以及路由器(24)，连接到所说IP接入服务器(12)，利用IP协议(24)作为内部复用和传输机制。
43，一种接入网络，包括网络终端(5)和网络节点，网络节点具有电话网络接口，其特征在于：所说网络节点包括：
IP接入服务器(12)；
路由器(24)，与IP接入服务器(12)连接并且具有IP网络接口；
电话服务器(15)，与IP接入服务器(12)连接并与所说电话网络接口连接，
所说连接到电视分配网络(8)中的所说IP接入服务器(12)的网络终端(5)的号码被提供在IP接入服务器(12)中。
44，按照权利要求43的访问网络，其中，有若干个基于IP的网络(14a-d)，其特征在于：所说路由器(24)具有若干IP网络接口，其中每一个与各个所说的若干IP网络(14a-d)连接。
45，按照权利要求43的接入网络，有若干电话服务网络(16a-d)，其特征在于：所说电话服务器(15)具有若干电话网络接口，其中每一个与各个所说电话服务网络(16a-d)连接。
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