CN1251719A - 通过电话交换机连接计算机到计算机网络的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一个电话交换机(10),包括这样一个交换机的一个电话系统,以及通过交换机和电信网络连接计算机(48)到计算机网络( 16)的方法,该交换机包括一个交换核心(40),一个交换控制装置(42),负责建立该交换机的用户之间的连接,和至少一个网络连接设备(44),连接在该交换核心和该计算机网络之间。该网络连接设备包括一个信号处理装置,变换通过该电信网络和该交换核心从计算机收到的数据信号的信号结构为具有适合于数据通信的信号结构的数据分组,和提供这些数据分组给该计算机网络。该交换机包括用于监视在这样的计算机和该计算机网络之间的每个连接建立的装置。

Description

通过电话交换机连接计算机到计算机网络的方法和设备
技术领域
本发明涉及通过电话交换机连接计算机到计算机网络，更特别地涉及监视通过专用小交换机建立在计算机和计算机网络之间的连接。
现有技术水平
互联网和内联网形式的计算机网络广泛使用和人们连接他们自己到计算机网络诸如互联网的数量日益增长。
然而存在一个问题，坐在家里和以计算机工作的人们可能想通过他们自己的电话连接连接他们自己到他们被雇用的公司的一个内联网或者计算机网络，和通过呼叫许多公司交换机连接他们自己并且因此连接他们自己到该内联网是有效的，以便例如找到他们工作的文件，而不必到办公室或者不使用ISP(互联网服务提供者)，如果它是专用网，通过它他们甚至也许不能够连接到计算机网络。
当用户通过ISP已经连接他自己到计算机网络和他例如通过故障的调制解调器连接到计算机网络而得到不良的连接时，存在着长时间使用故障的调制解调器的危险，因为也许没有得到通知它是故障的，直到该用户呼叫该ISP为止。则故障的调制解调器可能没有替换，直到ISP派送一个修理工去修理或者替换故障的调制解调器为止。
WO 96/20553主要地涉及在计算机网络中传送语音邮件和电子邮政消息的系统。然而它不直接地表示具有互联网接入点的任何交换机，没有互联网服务提供者或者从交换机直接接入专用网。
电信标准ITU-TH.323描述在计算机和电信网络之间通信中使用的不同的协议。
1996年6月4日提交的瑞典的专利申请no.SE 9602212-4公开电信网络中的一个交换机，一台计算机通过一台调制解调器连接到该电信网络。进行对与调制解调器相关的电话号码的呼叫再发送到电话服务器，用于压缩，封装为分组和通过互联网联系该计算机。在该交换机之间连接是电话连接。在本例中电话信号封装为数据分组，然后在正常电话线上发送。
1996年11月29日提交的瑞典的专利申请SE 9604409-4公开一台调制解调器，它多路复用电话线上的电话信号和数据分组，以便具有连接到PSTN的他的计算机的用户可以在电话上交谈同时通过这个唯一的电话连接使用该计算机。
1996年8月2日提交的瑞典的专利申请no.SE 9602918-6是与1996年8月12日提交的美国暂时的申请‘在计算机网络和电信网络之间连接的方法和设备相同，描述计算机用户如何可以通过专用小交换机和调制解调器连接他自己到计算机网络。调制解调器连接到专用小交换机的交换核心。该调制解调器包括在本发明中的一些网络连接设备的功能。然而没有记载有关如何维护故障的调制解调器。
发明概述
本发明涉及如何允许人们在家利用计算机工作连接他们自己到计算机网络而不呼叫互联网服务提供者和通过该公司专用小交换机连接他们到该计算机网络努力使这样的连接是可靠的领域。
当在家工作的人们通过专用小交换机连接他们自己到他们公司的计算机网络时，可能有一个问题，可能得到不好的连接建立，因为连接他们的设备起不好的作用和该交换机不知道那个事实。
另外的问题是：一旦他已经适当地连接他自己到该计算机网络，该用户可能要试图获得不是由该公司给与权利的信息。
这些问题通过从计算机接收数据信号，变换该数据信号的信号结构为具有适合于数据通信的信号结构的数据分组和提供这些数据分组给计算机网络解决了，而同时监视在计算机和计算机网络之间的每个连接建立。
因此本发明的目的是提供一个电话，交换机，电话系统和连接计算机到计算机网络的方法，在此允许人们在家利用计算机工作连接他们自己到计算机网络而不呼叫互联网服务提供者，和努力使这样的连接是可靠的和不滥用。这个目的通过一个电话交换机和包括这样的交换机的电话系统实现，在此本交换机包括一个交换核心，一个交换控制装置，负责的在本交换机的用户之间建立连接，和连接在本交换核心和计算机网络之间的至少一个网络连接设备。网络连接设备包括一个信号处理装置，变换通过电信网络和交换核心从计算机收到的数据信号的信号结构为具有适合于数据通信的信号结构的数据分组和提供这些数据分组到计算机网络。交换控制装置包括用于监视在计算机和计算机网络之间建立的每个连接的装置。
这个目的也通过一种方法实现，该方法包括步骤；从计算机接收数据信号，变换该数据信号的信号结构为具有适合于数据通信的信号结构的数据分组和提供这些数据分组给计算机网络，而同时监视在计算机和计算机网络之间建立的每个连接。
这个目的也通过一个交换机和包括这样交换机的电话系统实现，在此该交换机包括一个交换核心，一个交换控制装置，负责在该交换机的用户之间建立连接，和至少一个网络连接设备，该设备连接在该交换核心和计算机网络之间。该网络连接设备包括一个信号处理装置，它从该计算机网络接收具有适合于数据通信的信号结构的数据分组，变换这些数据分组的信号结构为适合于在电信网络上数据通信的信号结构，并通过该交换核心和该电信网络提供该变换的信号给计算机。该交换机包括用于监视在这样的计算机和计算机网络之间建立的每个连接的装置。
这个目的也通过一种方法实现，该方法包括步骤：在该交换机中接收具有适合于从计算机网络数据通信的信号结构的数据分组，变换这些数据分组的信号结构为适合于在电信网络上数据通信的信号结构，通过电信网络提供该变换信号给计算机，同时监视在这样的计算机和计算机网络之间建立的每个连接。
本发明具有几个优点。它通过交换机供给在连接到该计算机网络的计算机之间连接建立的自动监视和在故障情况下产生告警，提供以简单的方式收集涉及故障的数据。用这种方式故障的网络连接设备可以被监视，和通过该交换机的正常监视的功能通过自动断开重新启动或者替换。
另外的优点是计算机可以拒绝接入信息，它不被允许得到或者连接它本身到在该计算机网络的某些网络地址，它不被允许通过公司连接它本身到该计算机网络上的某些网络地址。
该监视还可以被用于话务测量，诸如总共多少字节通过网络连接设备递送和分开到IP地址和建立该时间连接、以及对话务测量服务器连接已经建立。
附图简要说明
图1表示根据本发明计算机连接到一个交换机的方框简图，
图2表示在图1的交换机中计算机网络连接设备的方框简图，
图3表示在该网络连接设备中本地控制装置的更详细的方框简图，
图4表示根据本发明通过该交换机连接计算机到计算机网络的一种方法的流程图，和
图5表示从计算机网络接收数据和发送它到计算机的一种方法的流程图。
优选实施例详细说明
图1表示以内联网形式连接在一个公用交换电话网12(PSTN)和一个计算机网络14之间的一个交换机PBX 10，该内联网(INTRANET)14又以互联网形式连接到另外的计算机网络16。服务器18也连接到该内联网14。PBX 10包括连接到PSTN 12的一个交换核心40和连接在该交换核心40和该内联网14之间的一个网络连接设备44。交换控制装置42连接到交换核心40和网络连接设备44二者。交换控制装置42包括第一装置46，用于监视通过网络连接设备44的连接建立。计算机PC 48连接到PSTN 12，以便获得通过PBX 10到内联网14和可能到互联网16的数据连接。内联网可以在某个本地网络诸如以太网或者令牌环网类型的LAN(局域网)实现。在任何情况下该网络包括至少一个路由器，用于连接该计算机网络14到其它计算机网络，诸如在这个例子中的互联网16，以便这个用户可以连接他自己到该互联网16。
在PSTN 12和交换核心40之间的连接更可取地是以中继线形式。在这样的中继线上以PCM信号形式的数字电信信号是以本领域技术人员公知的方式在帧和时隙中传输。PCM代表脉码调制。计算机48可以是一台个人计算机PC，它连接到调制解调器(未表示)，以便通过PSTN 12提供计算机链路。
交换机10可以包括几个网络连接设备44，以便提供连接大量的计算机或者几个分开的计算机网络的可能性。
图2表示根据本发明的一个网络连接设备44的方框简图。该网络连接设备包括至少一个信号整形装置22，一个本地控制装置20和一个信号处理装置24。信号整形装置22连接在该交换核心和信号处理装置24之间，它又连接到该内联网14。本地控制装置20连接到和控制信号整形装置22以及信号处理装置24。它也连接到该交换机的交换控制装置42。
图3更详细地表示本地控制装置20。本地控制装置20包括用于接入控制的装置26，它连接到信号整形装置22、信号处理装置24以及交换控制装置42，用于选择解调的装置28，它也连接到信号整形装置22和交换控制装置42，以及一个第二装置29，用于监视也连接到该信号处理装置24以及交换控制装置42的连接。
图4表示用于通过该交换机连接计算机到内联网的一种方法的流程图，而图5表示从该内联网接收数据以及发送它到该计算机的方法的流程图。
现在参见图1，2，3，4以及5描述根据本发明系统工作的方式。
用户在家有一台计算机48，它通过他的调制解调器连接到公共电信网络12，用户通过内联网14将计算机连接到互联网16。因此他拨号特定号码，通过该号码他通过交换机10接入到互联网。通过拨打这个特定号码，用户要求到计算机网络的连接。在交换控制装置42中这个特定号码是直接与网络连接设备44相关的。因此交换控制装置42立即建立到信号整形装置22的连接，信号整形装置22连接到本地控制装置20。在交换控制装置42的控制下通过交换机连接的建立是以本领域的技术人员公知的方式执行的。本地控制装置20包括用于接入控制的装置26，在步骤50该装置执行有效性检验或者接入权检验。在这个有效性检验中要求用户指示他已经分配的用户名，用于那个用户名以及选择业务的口令，象在电信电缆上发送数据分组的要求协议，例如SLIP(串行线路互联网协议)或者PPP(点到点协议)。在步骤52，如果口令不是正当地授予的，即不符合用户名，在步骤54，拒绝接入内联网14以及互联网16。然而，在步骤52，如果口令是正当地授予，这是由本地控制装置20进行比较授予的口令与在接入控制装置26中提供的存储器(未表示)中为那个用户名储存的口令，在步骤56，信号整形装置通过在本地控制装置20中接入控制装置26连接到信号处理装置24。
依赖于由用户给与的相对于有效性检验中的业务信号的应答，本地控制装置20设置信号处理装置24删除由计算机48使用的信号结构并且以由计算机网络使用的结构代替它。在这个例子中计算机使用SLIP信号结构，而计算机网络使用TCP/IP。由信号整形装置22使用的解调方法是通过信号整形装置22和调制解调器之间符号交换选择的。因此交换控制装置42通知本地控制装置是使用那种解调方法，在本地控制装置20中的选择解调的装置28又设置信号整形装置22应用那种解调方法，解调方法可以根据几个已知的调制标准之一，诸如V.34。
有效性检验可以以许多方式变化。网络连接设备44不必执行它，它同样可以由交换控制装置42例如以DISA(拨入业务接入)形式执行。在本例中用户拨打的特定号码包括一个接入码和该连接是根据这个码建立的。交换控制装置42中的这个有效性检验还可以与网络连接设备44中的有效性检验组合。有效性检验的定时也可以变化。它可以在连接该用户到信号处理装置24之前、在这样的连接之后执行或者在之前和之后执行。它还可以在连接计算机到信号整形装置之前执行。
还有另一个变化是接入控制装置26可以从内联网14的服务器18而不从网络连接设备的本地控制装置20中的存储器中获得有效性检验需要的有关口令和其它信息，因此他可以在该交换控制装置中以及在本地控制装置中安排。
最后对于不同的用户可能有不同的接入可能性，一些可能仅仅允许接入内联网14，而一些可能接入内联网14和互联网16二者。另外的可能性是限制接入到在包含机密信息的内联网的某些计算机。接入这样限制的计算机可以是基于拨打的号码和/或者存取码并且通过拒绝连接到特定的IP地址实施。根据本发明的系统还可以在互联网络和内联网之间装备防火墙路由器，以便仅仅让一些事件从该公司通过该互联网，反之亦然。这个可能是重要的，以便避免人们从公司外部接入上面述及的计算机。
现在返回到具有他的计算机48连接到该信号处理装置24的我们的用户，此刻他至少接入内联网14和也接入互联网16。因此如果传送具有调制在模拟信号上的SLIP结构的数据分组，模拟信号偶然地变换为数字信号。在步骤57，这些数字信号在信号整形装置22中接收，在此被解调，其后这些解调的数据信号从信号整形装置22发送到信号处理装置24。在步骤60，具有SLIP或者PPP协议的每个数据分组被变换为适合在内联网14使用的至少一个数据分组。使用的协议是TCP/IP。其后在步骤62具有协议TCP/IP的数据分组被发送给内联网。如果这样的连接是用户要求的和他具有接入可能性，该分组可以进一步发送给互联网络16。
上面的描述应用于具有部分模拟线路的一个电信系统。在象ISDN的数字系统中，信号整形装置22是不需要的并且因此可以不用。替换的方法是安排该本地控制装置让ISDN信号未受伤害的通过信号整形装置。这个也可以通过用于拨打该交换机的号码或者通过一些询问方案或者使用的信令实现。
在信令中使用的不同的A和B号码还可以用于指示该信号是从具有模拟连接到该用户还是数字连接到该用户的系统始发的。
当然还有在从计算机网络14到该用户的计算机48的其它方向中发送的数据分组。这些分组具有一个地址，他与所讨论的网络连接设备相关。当网络连接设备建立连接时，他关联属于该网络连接设备的计算机网络地址与计算机48或者不如说关联与该计算机的连接建立。不同的地址是与不同的连接相关的。参见图5，在步骤70，事实真相是具有所述地址的数据分组是从在信号处理装置24中的该内联网14收到的。在步骤72，该分组从TCP/IP分组变换为SLIP分组。其后在步骤74，变换的分组在信号整形装置22中调制，然后在步骤76通过交换核心40和PSTN 12发送给计算机。调制方法例如可以是PSK调制但是必须是对应于该用户调制解调器使用的解调方法的方法。
正如上面提到的，网络连接设备可以包括几个信号整形装置22，每个信号整形装置22连接到信号处理装置24。然后本地控制装置20控制每个信号整形装置。用这种方式在该计算机和计算机网络14，16之间可以建立几个连接。
在网络连接设备中的所有的功能设备是以一个处理器和一个存储器形式组成的，和可以容易地由这些装置二者共享。然后避免了不必要信令的产生。
除了上面提到的网络连接设备的特征外，该交换机还可以使用在该交换控制装置中提供的A和/或者B号码分析功能，以便允许或者拒绝接入该互联网，或者正如前面提到的，看看要求哪一种业务。本地控制装置还可以具有一些定时功能，以便计算用户连接到该计算机网络的时间。然后这个信息可用于计费目的。
在所有这些先前描述的活动期间，该交换控制装置和该本地控制装置监视网络连接设备的功能。这个监视是至少部分通过控制使用的网络地址执行的。例如当进行公司网络变化时更新这些地址。
合并入交换控制装置42的第一监视装置46中的其它监视功能记录有关计算机网络的问题，它干扰电信业务，诸如：不接收分组，和如果这些问题达到某一个等级产生告警，故障的网络连接设备的断开，重新启动网络连接设备和保留的网络连接设备而不是故障的网络连接设备的连接。这样问题的例子是在一个时间期间如果不接收的分组的数量等于某一个分组的数量，则失真的分组的数量比某一个等级更高等等。其它功能是保持质量的统计资料，象丢失分组，失败的连接等等。本地控制装置中的软件可以在与该交换机中的其它软件被更新时相同的时间被更新。
其它的功能是话务测量，诸如：总共发送多少字节和分开到IP地址，和建立时间连接以及已经建立服务器连接。这些功能最好在网络连接设备44的本地控制装置中的第二监视装置29中执行。
通过监视的信道，交换机可以根据告警重新编路由以及/或者拒绝通过该计算机网络的连接。
监视功能可以全部在交换控制装置中、在网络连接设备的本地控制装置中或者在交换控制装置和在本地控制装置两者中执行。
当然本发明不限制为上面描述的和在图中表示的实施例，而是能够在所附的权利要求书的范围内改变。

Claims (29)

1.用于经过电信网路连接计算机到计算机网络的电话交换机，包括一个交换核心；
一个交换控制装置，负责在该交换机的用户之间建立连接；和
连接在该交换核心和该计算机网络之间的至少一个网络连接设备；
其中该网络连接设备包括一个信号处理装置，安排来变换通过该电信网络和该交换核心从计算机收到的数据信号的信令结构为具有适合于数据通信的信号结构的数据分组和提供这些数据分组给该计算机网络，其特征在于
该交换机包括用于监视在这样的计算机和该计算机网络之间的每个连接建立。
2.根据权利要求1的电话交换机，其中用于监视的装置被安排监视在传送数据分组到和从该网络连接设备时出现的故障并且如果出现这样的故障产生告警。
3.根据权利要求1的交换机，其中该交换控制装置或者该网络连接设备包括用于接入控制至少一些连接建立的装置。
4.根据权利要求3的交换机，其中由计算机用户在拨打该交换机中使用的号码包括一个接入码，和如果该接入码对应于所拨号码的一个校正码，用于接入控制的装置仅仅连接该用户到该计算机网络。
5.根据权利要求3的交换机，其中安排用于接入控制的装置通过安排询问该用户口令执行接入控制，和如果那个口令是正确的，仅仅允许该用户接入该计算机网络。
6.根据权利要求1的交换机，其中该信号处理装置通过至少一个信号整形装置连接到该交换核心，信号整形装置被安排解调已调制的计算机信号，已调制的计算机信号已经从所述计算机提供。
7.根据权利要求6的交换机，其中该网络连接设备包括用于选择从用户收到的信号的解调或者没有解调的类型的装置。
8.根据权利要求1的交换机，其中该网络连接设备包括：当所述用户连接到该交换机时根据用户使用的号码立即选择业务的装置。
9.根据权利要求3的交换机，其中该网络连接设备包括：在该连接建立之前用于接入控制以便询问该用户的装置。
10.根据权利要求9的交换机，其中用于接入控制的装置被安排询问该用户的至少一个下列细节：用户名，口令和要求的协议，并且根据对该询问的应答建立到该计算机网络的连接。
11.根据权利要求1的交换机，其中用于监视的装置被安排监视该连接的建立和到该计算机网络连接的质量。
12.根据权利要求1的交换机，其中交换控制装置包括用于监视的装置。
13.根据权利要求1的交换机，其中本地控制装置包括监视的装置。
14.用于通过电信网络连接计算机到计算机网络的电话交换机，包括一个交换核心；
一个交换控制装置，负责在该交换机的用户之间建立连接；和
至少一个网络连接设备，连接在该交换核心和该计算机网络之间；
其中该网络连接设备包括一个信号处理装置，被安排从该计算机网络接收具有适合于数据通信的信号结构的数据分组，变换这些数据分组的信号结构为适合用于在电信网络范围内的数据通信的信号结构，和通过该交换核心及该电信网络提供已变换的信号给计算机，其特征在于
该交换机包括用于监视在这样的计算机和该计算机网络之间每个连接建立的装置。
15.包括一个交换机和一个服务器的电话系统，通过一个电信网络连接计算机到计算机网络，其中该交换机包括
一个交换核心；
一个交换控制装置，负责的建立该交换机用户之间的连接；和
至少一个网络连接设备，连接在该交换核心和该计算机网络之间；
其中该网络连接设备包括一个信号处理装置，被安排变换通过该电信网络和该交换核心从计算机收到的数据信号的信号结构为具有适合于数据通信的信号结构的数据分组和提供这些数据分组给该计算机网络，其特征在于
该交换机包括用于监视在这样的计算机和该计算机网络之间的每个连接建立的装置；和
该服务器连同该交换控制装置或该网络连接设备包括接入控制至少一些连接建立的装置。
16.根据权利要求15的电话系统，包括一个计算机网络，连接该交换机与该服务器。
17.包括一个交换机和一个服务器的电话系统，通过一个电信网络连接计算机到计算机网络，其中该交换机包括一个交换核心；
一个交换控制装置，负责建立该交换机用户之间的连接；和
至少一个网络连接设备，连接在该交换核心和该计算机网络之间；
其中该网络连接设备包括一个信号处理装置，被安排从该计算机网络接收具有适合于数据通信的信号结构的数据分组，变换这些数据分组的信号结构为适合于在电信网络范围内的数据通信的信号结构，和通过该交换核心和该电信网络提供该变换的信号给计算机，其特征在于
该交换机包括用于监视在这样的计算机和该计算机网络之间的每个连接建立的装置，和该服务器连同该交换控制装置或者该网络连接设备包括用于接入控制至少一些连接建立的装置。
18.通过电话交换机连接计算机到计算机网络的方法，包括步骤：
在该交换机中接收从该计算机发送的数据信号；
变换该数据信号的信号结构为具有适合于数据通信的信号结构的数据分组；
提供这些数据分组给该计算机网络；和
监视在这样的计算机和该计算机网络之间的每个连接建立。
19.根据权利要求18的方法，其中该监视步骤包括监视当传送数据分组到和从该网络连接设备时出现的故障，和如果出现这样的故障产生告警。
20.根据权利要求18的方法，包括控制接入至少一些连接建立的权利的另外步骤。
21.根据权利要求20的方法，其中在拨打该交换机时由计算机用户使用的号码包括一个接入码和控制接入权包括只有当在该接入码对应于拨打的号码的一个校正码的时候才连接该用户到该计算机网络。
22.根据权利要求20的方法，其中至少一部分控制接入权是通过询问用户口令执行的，并且仅仅在那个口令是正确的才允许该用户接入。
23.根据权利要求18的方法，包括解调从该用户来的计算机信号的另外步骤。
24.根据权利要求23的方法，包括选择从用户收到的信号的解调或者没有解调的类型的步骤。
25.根据权利要求18的方法，包括当拨打连接到该计算机网络的该交换机时根据由用户使用的号码立即选择业务的步骤。
26.根据权利要求18的方法，包括在连接建立之前询问该用户的步骤。
27.根据权利要求26的方法，其中该询问步骤包括询问该用户的至少下列细节之一：用户名，口令和要求的协议，并且根据对询问的应答完成到该计算机网络的连接。
28.根据权利要求18的方法，其中监视的步骤包括监视到该计算机网络连接的建立和连接的质量。
29.通过一个电话交换机连接计算机到一个计算机网络的方法，包括步骤：
在该交换机中从计算机网络接收具有适合于数据通信的信号结构的数据分组；
变换这些数据分组的信号结构为适合于在电信网络范围内数据通信的信号结构；
通过电信网络提供已变换的信号给计算机；和
监视在这样的计算机和该计算机网络之间的每个连接建立。
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