專利名稱：組合局域網和其他通信信道的復合發送系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種組合局域網通信信道和其它通信信道的技術，尤其是關于一種復合發送系統，用于組合和發送局域網信道和其它電話通信信道或其他數據通信信道的信號，這種組合不必采用幀復用或時分復用技術。
通常，局域網通信信道和其它通信系統的通信信道是彼此分開提供的。但是，近來一種將局域網通信信道的局域網信號和另一個通信系統的通信信道的信號采用時分復用技術進行幀復用和通過一個信號傳輸通路傳輸的技術越來越普遍。例如，IEEE 802.9定義了一種使用時分幀復用的組合局域網通信系統和電話交換機的通信信道的技術。
由IEEE 802.9定義由復用通信設備所復用的信號具有2B+D+P的幀結構，一個局域網信號在變換為分組數據之后在P幀中傳送，電話交換機通信用的交換信號在B幀中傳送。因此，該交換機要求一個專用于2B+D+P幀結構的中繼線，而局域網通信系統要求一個稱為″存取單元″的專用設備作為2B+D+P幀信號通信通道的接口。
在上述的常規復用通信裝置中，在發送側需要幀轉換適配器，用于使用專用的2B+D+P幀結構復用局域網通信系統的局域網信號和交換機的通信信號。而且在接收側，局域網通信系統接收該專用幀，在另一側的交換機通過幀轉換適配器去復用，從而恢復該局域網信號和該電話通信系統。因此，常規的復用發送系統非常昂貴，因為使用專用于相應的局域網通信系統和該交換機的2B+D+P幀結構，通信系統難于維護，并且很可能產生顯著的通信延遲。
本發明的目的是提供一種信號復合發送系統，可不用時分和幀復用技術，只采用重疊法傳輸局域網信號和來自交換機的信號或來自另一個局域網通信設備的信號。
為了實現上述目的，本發明的信號復合發送系統將在第一局域網通信設備和第二局域網通信設備之間發送的局域網信號和在第一信號發送設備與第二信號發送設備之間發送的通信信號相復合，并且將已復合的結果信號通過兩對線傳送。這兩對線通過變壓器連接在第一局域網和第二局域網通信設備之間，用于發送一個局域網信號。第一局部網通信設備通過第一變壓器連接到兩線對的兩端，第二局域網通信設備通過第二變壓器連接到兩線對的另兩端。
第一疊加/分離電路將來自第一信號發送設備的通信信號疊加到在兩線對上所傳輸的局域網信號上，疊加之處是在與該兩線對一側的第一變壓器連接的第一中間電平點上，該電路還從該第一中間電平點上分離出該通信信號。每個第一中間電平點是具有加到第一變壓器的端電壓的一半電壓的連接點。第二疊加/分離電路將來自第二信號發送設備的通信信號疊加在與兩線對側上的第二變壓器相連的第二中間電平點上的局域網信號上，并且從該第二中間電平點上分離該通信信號。每個第二中間電平點是具有加在第二變壓器端電壓的一半電位的連接點。
因此，當第一和第二中間電平點加上來自第一和第二信號發送設備的通信信號時，它們作為被中斷的反相信號分配到第一和第二變壓器的各端子上。這樣，這些通信信號在第一和第二局域網通信設備處不被檢測，并且同樣地，局域網信號在第一和第二信號發送設備處也不被檢測。
在本發明的復合發送系統中，第一疊加/分離電路將來自第一信號發送設備的通信信號疊加到每個雙線對的局域網信號上作為一個共模分量，并分離該通信信號為共模分量信號。此外，第二疊加/分離電路將來自第二信號發送設備的通信信號疊加到每個雙線對的局域網信號上作為一個共模信號，并且分離該通信信號為共模分量信號。
如果第一和第二疊加/分離電路包括變壓器，中間電平點是該線對一側上的變壓器線圈的中間抽頭。另外，這個中間電平點也可以是在每個線對的線間由一個電容電路或一個電感電路所連接的節點。
而且，第一和第二信號發送設備可以是第三和第四局域網通信裝置。在這種情況下，在第三和第四局域網通信裝置之間發送的局域網信號疊加到在第一和第二疊加/分離電路的中間電平點的第一和第二局域網通信裝置之間傳送的局域網信號上。因此，這種方式減少了傳送通路。


圖1是本發明第一實施例的復合發送器的方框圖；圖2是本發明第二實施例的復合發送器的方框圖；圖3是本發明第三實施例的復合發送器的方框圖；圖4是本發明第四實施例的復合發送器的方框圖；圖5是本發明第五實施例的復合發送器的方框圖6是本發明第六實施例的復合發送器的方框圖。
在圖1中，一個局域網線路集中器110用作第一局域網通信設備，使用IEEE 802或ANSY-X3規定的局域網信號(數字信號)進行通信。這個局域網線路集中器110通過第一線對10和20與局域網數據終端113(用作第二局域網通信設備)相連接。線對10組成一個發送通道，線對20組成該局域網信號的接收通道。線對10的阻抗等于線對20的阻抗。局域網線路集中器110將局域網數據處理器(未示出)的局域網信號分配給多個局域網數據終端，或從多個局域網數據終端接收局域網信號并輸出給局域網數據處理器。局域網線路集中器110可以連接多個如上所述的局域網數據終端。但是，為敘述簡便起見，這里只描述一個局域網數據終端113連接該局域網線路集中器的情況。
組成第一疊加/分離電路的變壓器50和51裝在局域網線路集中器110中，其線圈連接到第一線對10和20的一端。組成第二疊加/分離電路的變壓器60和61的線圈與第一線對10和20的另一端相連接，并且該線圈還連接到局域網數據終端113。雖然變壓器50和51位于局域網線路集中器110內，但變壓器60和61是與局域網數據終端113相分離地設置的。
電話交換機111組成第一信號發送設備，通過變壓器70和第二線對30與變壓器50和51相連接。來自交換機111的第二線對30的導線連接到位于線對10和20一側的變壓器50和51線圈的第一中間電平點上。第一中間電平點的電壓是變壓器50和51的次級線圈的端電壓的一半。在本實施例中，第一中間電平點是變壓器50和51的次級線圈的中間抽頭。采用這種連接，來自交換機111的電話通信信號包括電路交換數據分量和直流分量，它與在第一線對10和20上傳輸的局域網信號相疊加，并且局域網數據終端113的信號與線對10和20到交換機111的發送信號分開。
電話終端112組成第二信號發送設備，通過第三線對40連接到位于線對10和20一側的變壓器60和61的線圈上。在這種情況下電話終端112的第二線對40的導線連接到變壓器60和61線圈的第二中間電平點。在這個第二中間電平點的電壓是變壓器60和61次級線圈的端電壓的一半。
在本實施例中，第二中間電平點是變壓器60和61線圈的中間抽頭。采用這種連接，可將電話終端112的電話通信信號(包括電路交換數據分量和直流分量)疊加到由第一線對10和20發送的局域網信號上，并且交換機111來的電話通信信號可與從線對10和20到電話終端112的傳輸信號分開。
如上所述，通過連接交換機111和電話終端112到接在第一線對10和20相應端的變壓器50，51和60，61的中間抽頭實現電話通信信號與局域網信號的疊加，以及從這些變壓器中間抽頭的線對10和20上所傳輸的信號中分離出電話通信信號。在這種情況下，來自交換機111和電話終端112的電話通信信號作為共模分量信號疊加到第一線對10和20的局部網信號上，并且疊加的局域網信號和電話通信信號不必采用幀復用方式發送。由于電話通信信號是在線對10和20之間作為共模分量傳輸，它們作為反相信號加到變壓器50，51，60和61的各線圈，因此這些電話通信信號不是從局域網線路集中器110和局域網數據終端113中導出。
還可以使用另一個局域網線路集中器取代局域網數據終端113，將這兩個局域網線路集中器連接到線對10和20的兩端。此外，電話終端112可以是模擬電話終端，也可是數字電話終端。還可以使用電話交換機和交換中繼連接取代該電話終端112實現交換機之間的電話交換延時。也可以使用電視會議裝置和其終端取代交換機111和電話終端112。而且，電話終端112不限于2線電話設備，可采用4線電話設備。在后者的情況，4線電話設備的發送線路連接到第一線對10和20，4線電話設備的接收線路則通過變壓器的中間抽頭連接到其它兩線對(圖1未示出)。
圖1中所示的復合發送器中，構成第一疊加/分離電路的變壓器50和51是裝在局域網線路集中器110內，可以將變壓器50和51裝在交換機111的附近，通過同軸電纜將局域網線路集中器110的局域網信號提供給變壓器50和51。在后一種情況，在該同軸電纜和連接到變壓器50和51的線對之間要求連接同軸電纜到2線對的連接接口。
在采用這種接口時，可連接同軸電纜到變壓器50和51的線圈，及變壓器60和61，70的線圈，這些變壓器通過所述連接接口放置在2線對10和20的相反側，而且可連接同軸電纜到局域網線路集中器110，交換機111，電話終端112和局域網數據終端113。
圖2是本發明第二實施例的方框圖。在圖2中，局域網線路集中器121和交換機122具有分別與圖1中的局域網線路集中器110和交換機111相同的功能。局域網線路集中器121和局域網數據終端124由第一線對10和20相連接。第一線對10和20分別連接在變壓器125和127之間以及變壓器126和128之間。變壓器125和126裝在線路集中器121內，變壓器127和128裝在局域網數據終端內。
交換機122連接到位于線對10和20的一端部的第一中間電平點，該點的電壓是該線對端電壓的一半。電話終端123連接到位于該線對的另一端部的第二中間電平點，該點的電壓是第一線對10和20端電壓的一半。詳細地講，交換機122通過第二線對30連接到第一中間電平點。第一中間電平點位于一對串接的電容器53的節點和一對串接的電容器54的節點。每個電容器53和54具有相同的電容量。電容器53和54構成第一疊加/分離電路。電話終端23通過第三線對40連接到第二中間電平點。第二中間電平點位于一對串接的電感器件63的節點和一對串接的電感器件64的節點。每個電感器件63和64具有相同的電感值。電感電路63和64構成第二疊加/分離電路。采用這種連接，交換機122的電話通信信號疊加到第一線對10和20的局域網信號上，形成一個共模信號并被傳送。類似地，來自電話設備123的電話通信信號在疊加到第一線對的局域網信號時，則變成一具共模信號。電話通信信號在線對10和20之間作為共模信號被傳送。由于電話通信信號從第一和第二中間電平點加到各變壓器125，126，127和128的線圈，作為反相信號，則該電話通信信號不從局域網線路集中器121和局域網數據終端124導出，它們只在交換機111和電話終端123接收到。
在不能使用變壓器125～128中間抽頭時，圖2所示的第二實施例是有效的。第一和第二疊加/分離電路可以由電阻構成。
圖3是本發明的第三實施例的方框圖。在圖3中，局域網線路集中器151和局域網數據終端154連接到第一線對10和20，這與圖1所示的線路集中器110和數據終端113相對應。
構成第一疊加/分離電路的變壓器155和156的一端連接在線路集中器151，其另一端連接到第一線對10和20的一端。構成第二疊加/分離電路的變壓器157和158則連接在線對10和20的另一端。變壓器157和158裝在局域網數據終端154內部。
電話交換機152具有交換信息處理數據以及音頻信號的功能。第二線對30連接電路交換機152到位于線對10和20側的變壓器155和156線圈的中間抽頭，第三線對40連接電路交換數據終端153到位于線對10和20一側的變壓器157和158線圈的中間抽頭。
因此，在電路交換機152和電路交換數據終端153之間傳輸的電路交換數據疊加到第一線對10和20的局域網信號上，并且從變壓器155和156及變壓器157和158的中間抽頭處分離出。因此，這樣一個復合發送系統實現了通過公共通信信道發送局域網信號和電路交換數據，無需復用它們。
雖然圖3中第二疊加/分離電路裝在局域網數據終端154內部，但其安裝位置不局限于此。
圖4是本發明第四個實施例的方框圖。在圖4中，第四個實施例包括一個局域網線路集中器211，多個局域網數據終端214，一個分組交換機212和一個分組終端213。
分組交換機212包括一個分組交換部分212A，用于產生分組交換數據和進行交換，還包括構成第一疊加/分離電路的變壓器225和226。分組交換部分212A通過第二線對30連接到位于線對10和20一側的變壓器225和226線圈的中間抽頭。
局域網線路集中器211連接到位于線對10和20另一側的變壓器225和226的線圈。
分組交換數據終端213通過第三線對40連接到位于線對10和20側的變壓器227和228的線圈的中間抽頭。變壓器227和228構成第二疊加/分離電路。
局域網數據終端214連接到位于線對10和20另一側的變壓器227和228的線圈。
因此，分組交換數據信號疊加到局域網信號上，并且從相應的變壓器225和226及227和228中的線對10和20的傳輸信號中分離出。因此，可實現傳送局域網信號和分組交換數據信號的復合發送系統，而不必復用它們。
圖5是本發明第五實施例的方框圖。在圖5中，內部電話母機252和內部電話子機253與一個局域網線路集中器251和多個局域網數據終端254一起使用。
母機252通過線對10和20控制子機253。子機253包括一個內部電話運算電路253A和構成第二疊加/分離電路的變壓器257和258。
母機252通過第二線對30連接到位于線對10和20一側的變壓器255和256的線圈的中間抽頭。
局域網線路集中器251連接到位于線對10和20對側的變壓器255和256的線圈。
內部電話運算電路253A通過第三線對40連接到位于第一線對10和20側的變壓器257和258的線圈的中間抽頭。
局域網數據終端254連接到位于線對10和20對側的變壓器257和258的線圈。
因此，內部電話通信信號疊加到在變壓器255和256以及變壓器257和258內的局域網信號上，并且在變壓器處分開。
圖6是本發明第六個實施例的方框圖。在圖6中，線對11和21具有相同的阻抗，分別構成傳送雙向信號的通信線路，與圖1至圖5所示的線對10和20相反，它們是專用于發送和接收的通信通路。局域網通信設備321和324通過線對11相互連接，局域網通信設備322和325通過線對21相互連接。線對11和21以及局域網通信設備321和322經構成第一疊加/分離電路的變壓器355和356相互連接，線對11和21以及局域網通信設備324和325構成第二疊加/分離電路的變壓器357和358相互連接。
局域網通信設備323連接到位于線對11和21側的變壓器355和356線圈的中間抽頭，而局域網通信設備326連接到位于線對11和21的對側的變壓器357和358的線圈的中間抽頭。
因此，線對11在局域網通信設備321和324之間發送局域網信號，線對21在局域網通信設備322和325之間發送局域網信號，在局域網通信設備323和326之間傳送的局域網信號經由相應的變壓器的中間抽頭分離出來。
第六個實施例的優點在于不需要提供在局域網通信設備323和326之間傳送局域網信號的通信通道。
局域網通信設備321可以是連接由IEEE 802所規定的局域網節點的線路集中器或終端。可以采用交換機和電話機取代局域網通信設備323和326來實現電話通信。
在圖1-5所示的各實施例中，單個局域網線路集中器和單個數據終端連接到第一對10和20的相反端上。但在圖6所示的實施例中，兩個局域網通信設備321與322和兩個局域網通信設備324與325分別連接到第一兩線對11和21的相對端上。本發明不限制局域網通信設備或裝置到線對的連接數量。傳送局域網信號的線對既可以是單向傳送通路，也可是雙向傳送通路。第一或第二信號發送設備可以是信號數據發送器或接收器。而且，局域網信號是可以是一個二進制信號，也可是多電平信號。
如前所述，本發明的復合發送器利用變壓器耦合不需要任何復合電路。因此，本發明的復合發送器是經濟的。另外，由于第一和第二疊加/分離電路的安裝位置沒有限制，局域網通信設備和其它通信設備的布線設計的自由度較大。
權利要求
1.一種復合發送系統，用于將第一局域網通信設備和第二局域網通信設備之間的局域網信號與在第一信號發送設備和第二信號發送設備之間的通信信號復合，并且發送疊加到該局域網信號上的該通信信號，該系統包括具有第一和第二變壓器的兩線對，它們通過第一變壓器連接到所述第一局域網通信設備，通過第二變壓器連接到所述第二局域網通信設備，用于發送局域網信號；第一疊加/分離電路，用于將來自所述第一信號發送設備的通信信號疊加到位于第一中間電平點的局域網信號上，這個中間電平點連接到在所述兩線對側的第一變壓器，每個第一中間電平點的電壓為相應的第一變壓器的端電壓的一半，該電路還在第一中間電平點從第一信號發送設備分離出該通信信號；以及第二疊加/分離電路，用于將來自第二信號發送設備的通信信號疊加到位于第二中間電平點的局域網信號上，這個中間電平點連接到位于所述兩對線的對側上的第二變壓器，每個第二中間電平點的電壓是相應的第二變壓器的端電壓的一半，該電路還在第二中間電平點從所述第二信號發送設備分離出該通信信號。
2.根據權利要求1所述的復合發送系統，其中所述第一疊加/分離電路是所述第一變壓器，第一中間電平點是在所述兩對線側的所述第一變壓器線圈的中間抽頭。
3.根據權利要求2所述的復合發送系統，其中所述第二疊加/分離電路是所述第二變壓器，第二中間電平點是在所述兩對線側的第二變壓器線圈的中間抽頭。
4.根據權利要求1所述的復合發送系統，其中所述第一和第二疊加/分離電路中至少一個電路包括一個電容器件，用于容性耦合每個所述線對的各導線，提供第一或第二中間電平點。
5.根據權利要求1所述的復合發送系統，其中所述第一和第二疊加/分離電路中至少一個電路包括一個感性器件，用于感性耦合每個所述線對的各導線，提供第一或第二中點電平點。
6.根據權利要求1所述的復合發送系統，其中所述第一信號發送設備是一個交換機，而所述第二信號發送設備包含一個交換機終端。
7.根據權利要求1所述的復合發送系統，其中所述第一和第二信號發送設備是電視會議電話設備。
8.一種復合發送系統，用于將第一局域網通信設備和第二局域網通信設備之間傳送的局域網信號與在第三局域網通信設備和第四局域網通信設備之間傳送的局域網信號復合，并發送所復合的局域網信號，該系統包括兩線對，具有第一和第二變壓器，它們通過第一和第二變壓器連接到所述第一局域網通信設備和所述第二局域網通信設備，用于傳送來自所述第一和第二局域網通信設備的局域網信號；第一疊加/分離電路，用于將來自所述第二局域網通信設備的局域網信號疊加到位于第一中間電平點上的所述兩線對上，這個中間電平點連接到在所述兩線對側的第一變壓器，每個第一中間電平點的電壓為相應的第一變壓器的端電壓的一半，該電路還在第一中間電平點分出該局域網信號；以及第二疊加/分離電路，用于將來自第四局域網通信設備的局域網信號疊加到位于第二中間電平點的所述線對上，這個中間電平點連接到位于所述兩線對側上的第二變壓器，每個第二中間電平點的電壓是相應的第二變壓器的端電壓的一半，該電路還在第二中間電平點分出該局域網信號。
9.一種發送系統，用于將在第一局域網通信設備和第二局域網通信設備之間傳送的局域網信號與在第一信號發送設備和第二信號發送設備之間傳送的通信信號復合，并且傳送已復合的局域網信號和通信信號，包括兩線對，它們通過第一變壓器連接到所述第一局域網信號；第一疊中/分離電路，用于將來自所述第一信號發送設備的通信信號疊加到所述兩線對上，作為共模分量信號，并將該通信信號分離為該共模信號；以及第二疊加/分離電路，用于將來自所述第二信號發送信號的通信信號疊加到所述線對上，作為共模分量，并且將該通信信號分離為共模分量信號。
10.根據權利要求1所述的復合發送系統，其中所述第一局域網通信設備具有兩個分離的局域網通信裝置，它們通過所述第一變壓器連接到所述兩線對，所述第二局域網通信設備具有兩個分離的局域網通信裝置，它們通過所述第二變壓器連接到所述兩線對。
11.一種復合發送系統，用于將在第一局域網通信設備和第二局域網通信設備之間的局域網信號與在信號發送設備和信號接收設備之間的通信信號復合，并且發送已疊加到局域網信號上的該通信信號，該系統包括兩線對，具有第一和第二變壓器，它們通過第一變壓器連接到所述第一局域網通信設備，并通過第二變壓器連接到第二局域網通信設備，用于傳送該局域網信號；一個疊加電路，用于將所述信號發送設備的通信信號疊加到在第一中間電平點的局域網信號上，這個中間電平點連接到位于兩線對側的第一變壓器，每個第一中間電平點的電壓是相應的第一變壓器的端電壓的一半；以及一個分離電路，用于分離在第二中間電平點的信號通信設備的通信信號，這個中間電平點連接到位于所述兩線對一側的第二變壓器，每個第二中間電平點的電壓是相應的第二變壓器的端電壓的一半，該電路向所述信號接收設備提供已分離的通信信號。
全文摘要
一種復合發送系統復合來自局域網通信設備的信號與其它通信設備的信號。第一局或網通信設備通過兩線對(10，20)連接到第二局域網通信設備；第一信號發送設備(111)連接到位于該線對一側的變壓器線圈的中間抽頭；變壓器(50，51)構成第一疊加分離電路；第二信號發送設備(112)連接到位于該線對另一側的變壓器(60，61)線圈的中間抽頭；變壓器(60，61)構成第二疊加/分離電路。
文檔編號H04L5/20GK1142719SQ9610737
公開日1997年2月12日 申請日期1996年3月27日 優先權日1995年3月27日
發明者小林佳和, 加藤達也 申請人:日本電氣株式會社