通讯系统及相应的通讯方法 【技术领域】
本发明涉及一种通讯系统及一种相应的通讯方法， 且特别是涉及一种能够同时进 行多路数据通讯及多路语音通讯的通讯系统及相应的通讯方法。 【背景技术】
通讯系统通常需要利用双绞线来进行长距离的语音通讯或者数据通讯。 现有的通 讯系统中一条双绞线只能进行一路语音通讯或者数据通讯， 则对于有 N 路语音通讯或者数 据通讯时， 其需要设置 N 条双绞线来进行相对应的通讯， 因此其极大地增加了通讯的成本、 布线的难度以及线路维护的工作量， 这对于井下或者地面通讯或者军事通讯是极为不利 的。 【发明内容】
本发明的目的在于， 提供一种通讯系统， 其可利用一根双绞线而实现多路语音信 号及多路数据信号的同时通讯。
本发明的目的还在于， 提供一种通讯系统的信号发射方法， 其可利用一根双绞线 而实现多路语音信号及多路数据信号的同时发送。
本发明的目的另在于， 提供一种通讯系统的信号接收方法， 其可利用一根双绞线 而实现多路语音信号及多路数据信号的同时接收。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
一种通讯系统包含一个主控制模块、 一个语音信号处理装置、 一个数据信号处理 装置、 一个网络交换芯片以及一个调制解调器。 该主控制模块控制该通讯系统的运行， 该语 音信号处理装置连接多个电话设备， 而该数据信号处理装置连接多个电脑设备。当该通讯 系统发送信号时， 该语音信号处理装置接收该多个电话设备所传送来的多路语音信号并将 其转换成多路适合在网络上进行传输的数据信号， 通过主控制模块而将该多路适合在网络 上进行传输的数据信号传递至该网络交换芯片， 且该数据信号处理装置接收该多个电脑设 备所传来的多路数据信号并将其传递至该网络交换芯片， 该网络交换芯片接收从该语音信 号处理装置所传来的该多路适合在网络上进行传输的数据信号以及从该数据信号处理装 置所传来的该多路数据信号， 并依据其各自数据包所携带的标签进行交换转发从而产生一 路相应的数据信号并输出至该调制解调器， 该调制解调器将该网络交换芯片所产生的该相 应的数据信号转换成一路模拟信号再通过一根双绞线而发射出去。 当该通讯系统接收信号 时， 该调制解调器接收由该双绞线所传递来的一路模拟信号转换成一路相应的数据信号， 并将其输出至该网络交换芯片， 该网络交换芯片接收从调制解调器所传来的该相应的数据 信号并依据其数据包所携带的标签进行交换转发而产生多路数据信号， 其中该多路数据信 号中的几路的数据信号通过该数据信号处理装置而分别相应地传递至该多个电脑设备中， 该多路数据信号中的其余路的数据信号通过该主控制模块而输出至该语音信号处理装置， 该语音信号处理装置将接收的该多路数据信号中的其余部分转换成多路语音信号， 并分别相应地输出至该多个电话设备， 从而实现多路语音信号及多路数据信号的同时通讯。
优选地， 该语音信号处理装置包含一个数字处理模块、 一个音频处理模块以及一 个用户线接口电路。该用户线接口电路分别连接该多个电话设置， 该音频处理模块连接该 用户线接口电路， 而该数字处理模块连接该音频处理模块且进一步地连接该主控制模块。 其中当该通讯系统发送信号时， 该用户线接口电路接收该多个电话设备所传来的该多路语 音信号并将该多路语音信号转换成与该音频处理模块相对接的多路模拟语音信号并将其 传递至该音频处理模块， 该音频处理模块将从该用户线接口电路所传来的该多路模拟语音 信号转换成多路 PCM 数据信号并将其传递至该数字处理模块， 该数字处理模块将从该音频 处理模块所传来的该多路 PCM 数据信号压缩编码、 封装成网络数据包并打上标签从而产生 该多路适合在网络上进行传输的数据信号， 并通过该主控制模块而传递至该网络交换芯 片。当该通讯系统接收信号时， 该数字处理模块通过该主控制模块而接收从该网络交换芯 片所传来的该多路数据信号中的几路数据信号转换成对应的多路 PCM 数据信号并将其传 递至该音频处理模块， 该音频处理模块将从数字处理模块所传来的该多路 PCM 数据信号转 换成多路的模拟的语音信号并分别对应地传递至该用户线接口电路， 该用户线接口电路将 其所接收该多路模拟的语音信号转换成适合该多个电话设备的多路语音信号并传递至对 应的该多个电话设备， 从而实现多路语音信号的同时通讯。 优选地， 该用户线接口电路通过多个 RJ11 接口而分别连接至该多个电话设备。
优选地， 该多路适合在网络上进行传输的数据信号为 G.723 数据信号、 G.729 数据 信号及 G.711 数据信号中的至少之一。
优选地， 该音频处理模块进一步地负责每一个电话设备的摘机、 挂机、 双音多频、 忙音检测以及发送振铃、 拨号音或者忙音的操作。
优选地， 该数据信号处理装置包括一个网口接口电路。该网口接口电路连接在该 网络交换芯片与该多个电脑设备之间将从该网络交换芯片所传来的多路数据信号转换成 适合在网线上进行传输的多路数据信号并将其输出至对应的该多个电脑设置中， 或者将从 该多个电脑设备所传来的该多路数据信号转换成适合该网络交换芯片的多路数据信号并 将其输出至该网络交换芯片。
优选地， 该网口接口电路通过多个 RJ45 接口而分别连接至该多个电脑设备。
优选地， 该主控制模块包含一个用于初始化该通讯系统中各元件的主控模块、 一 个作为该通讯系统的配置管理平台的管理配置模块、 一个用于控制该网络交换芯片运行状 态的网络交换芯片控制模块、 一个用于控制该音频处理模块运行状态的音频编解码模块、 一个用于控制该数字处理模块运行状态的数字处理控制模块、 一个用于协调该音频处理模 块与该数字处理模块之间运行状态的音频及数字处理联合控制芯片以及一个用于决定该 通讯系统是否与外界进行沟通的网络控制模块。
优选地， 该主控制模块中的各个模块均为软体架构。
优选地， 该调制解调器为一个 VDSL2 模块。
一种通讯系统的信号发射方法包含接收多路语音信号并将该多路语音信号转换 成多路适合在网络上进行传输的数据信号 ； 接收多路数据信号 ； 将该多路适合在网络上进 行传输的数据信号及该多路数据信号依据其各自数据包所携带的标签进行交换转发而产 生一路相应的数据信号 ； 以及将该相应的数据信号转换成一路模拟信号， 并通过一根双绞
线发射出去以实现该多路语音信号及该多路数据信号的同时发射。
优选地， 步骤将该多路语音信号转换成该多路适合在网络上进行传输的数据信号 包含将该多路语音信号转换成多路 PCM 数据信号 ； 以及将该多路 PCM 数据信号压缩编码、 封 装成网络数据包并打上标签从而产生该多路适合在网络上进行传输的数据信号。
优选地， 该多路适合在网络上进行传输的数据信号为 G.723 数据信号、 G.729 数据 信号及 G.711 数据信号中的至少之一。
一种通讯系统的信号接收方法包含接收从一根双绞线所传来的一路模拟信号， 并 将其转换成一路对应的数据信号 ； 依据该对应的数据信号中的数据包所携带的标签进行交 换转发从而产生多路数据信号， 其中该多路数据信号中的几路数据信号对应于多路语音信 号； 将对应于该多路语音信号的该些路数据信号转换成对应的该多路语音信号 ； 以及输出 该多路语音信号及剩余的数据信号至相应的接收终端以实现该多路语音信号及该剩余的 数据信号的同时接收。
优选地， 步骤将对应于该多路语音信号的该些路数据信号转换成对应的该多路语 音信号包含将对应于该多路语音信号的该些路数据信号转换成多路 PCM 数据信号 ； 以及将 该多路 PCM 数据信号转换成该多路语音讯号。 本发明所揭示的通讯系统及相应的通讯方法在发送信号时， 将接收多路语音讯号 转换成多路适合在网络上进行传输的数据信号， 并与接收的多路数据信号由网络交换芯片 进行交换转发从而获得一路对应的数据信号， 再由调制解调器转换成一路模拟信号， 从而 可通过一根双绞线进行信号的传输。在接收信号时， 反之即可。因此本发明的通讯系统及 相应的通讯方法可通过一根双绞线就可以实现多路语音信号及多路数据信号的通讯， 其极 大地节省了通讯的成本， 减轻了布线的难度以及线路维护的工作量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施， 并且为了让本发明的上述和其他目的、 特征和优点能够 更明显易懂， 以下特举较佳实施例， 并配合附图， 详细说明如下。
【附图说明】
图 1 是本发明一实施例所揭示的通讯系统的应用示意图。
图 2 是图 1 所示的通讯系统的具体结构示意图。
图 3 是图 2 所示的主控制模块的示意图。 【具体实施方式】
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效， 以下结合 附图及较佳实施例， 对依据本发明提出的通讯系统及相应的通讯方法其具体实施方式、 结 构、 特征及其功效， 详细说明如后。
请参阅图 1-2， 其中图 1 是本发明一实施例所揭示的通讯系统的应用示意图， 而图 2 绘示为图 1 所示的通讯系统的具体结构示意图。如图 1 所示， 本发明的通讯系统 100 可 连接多个电话设备 300 及多个电脑设备 400， 且利用一根双绞线 200 而连接另一通讯系统 100。也就是说， 本发明的通讯系统 100 可实现多路语音信号和多路数据信号的同时通讯。 本实施例以可实现 8 路语音信号及 8 路数据信号进行同时通讯的通讯系统为例来介绍本发明。 如图 2 所示， 通讯系统 100 包括主控制模块 110、 语音信号处理装置 120、 数据信号 处理装置 130、 网络交换芯片 140 以及高速数字用户专线 (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line， VDSL2) 模块 150。其中， 主控制模块 110 用于控制整个通讯系统 100 的 运行， 主控制模块 110 分别连接语音信号处理装置 120 及网络交换芯片 140， 数据信号处理 装置 130 连接网络交换芯片 140， 而网络交换芯片 140 进一步连接 VDSL2 模块 150。
当通讯系统 100 发送数据时， 语音信号处理装置 120 用于将 8 路语音信号转换成 适合在网络上进行传输的数据信号， 且语音信号处理装置 120 通过主控制模块 110 而将转 换后适合在网络上进行传输的数据信号传输至网络交换芯片 140。数据信号处理装置 130 连接至网络交换芯片 140 以将 8 路数据信号传递至网络交换芯片 140。在本实施例中， 网 络交换芯片 140 具有 16 个端口， 如 16 个以太网端口， 以接收 16 路数据信号 (8 路从音频信 号处理器 120 传来， 另 8 路从数据信号处理器 130 传来 ) 并根据 16 路数据信号中各自数据 包所携带的标签 (TAG) 而进行相应的交换转发， 从而产生一路相应的数据信号。VDSL2 模 块 150 连接至网络交换芯片 140 以接收网络交换芯片 140 所产生的相应的数据信号， 并将 网络交换芯片 140 所产生的数据信号调制成一路模拟信号， 且通过一条双绞线发送出去。
当通讯系统 100 接收数据时， VDSL2 模块 150 接收从一根双绞线所传递来的一路 模拟信号并将模拟信号调制为一路数据信号， 发送给网络交换芯片 140。网络交换芯片 140 将从 VDSL2 模块 150 所传来的数据信号依据其数据包所携带的 TAG 而进行相应的交换转发 从而获得 16 路数据信号， 其中 8 路数据信号传递给数据信号处理装置 130 以通过数据信号 处理装置 130 而分别传递给对应的 8 个电脑设备 ( 图未示 ) 中， 而另 8 路数据信号通过主 控制模块 110 而传递给语音信号处理装置 120 中， 语音信号处理装置 120 将这 8 路数据信 号站换成 8 路语音信号， 并分别将 8 路语音信号传递给对应的 8 个电话设备 ( 图未示 ) 中。
虽然本实施例是用 VDSL2 模块 150 将数据信号转换成模拟信号或者将模拟信号转 换成数据信号， 但是本领域技术人员可理解的是， 其也可以采用其他类型的调制解调器， 如 ADSL。
具体地， 语音信号处理装置 120 包括数字处理模块 121、 音频处理模块 122 以及用 户线接口电路 123。 其中， 用户线接口电路 123 通过 8 个 RJ11 接口而连接至 8 个对应的电话 设备， 且用户线接口电路 123 进一步地连接至音频处理模块 122， 音频处理模块 122 连接至 数字处理模块 121， 而数字处理模块 121 通过主控制模块 110 而连接至网络交换芯片 140。
当通讯系统 100 发送数据时， 8 个电话设备分别传递 8 路语音信号至用户线接口 电路 123， 而用户线接口电路 123 分别将这 8 个电话设备所送来的 8 路语音信号转换成可 以和音频处理模块 122 对接的 8 路模拟语音信号， 再将 8 路模拟信号传输至音频处理模块 122。音频处理模块 122 将接收到的 8 路模拟语音信号转换成 8 路脉码调制 (Pulse Code Modulation， PCM) 数据信号， 并将 8 路 PCM 数据信号传递至数字处理模块 121。数字处理模 块 121 将接收的 8 路 PCM 数据信号压缩编码， 再将编码后的数据信号中的数据封装成网络 数据包并打上标签 TAG 从而转换成 8 路适合在网络上进行传输的数据信号， 例如 G.723 数 据信号、 G.729 数据信号或者 G.711 数据信号， 然后将 8 路适合在网络上进行传输的数据信 号通过主控制模块 110 而传递至网络交换芯片 140 中。
对应地， 当通讯系统 100 接收数据时， 网络交换芯片 140 通过主控制模块 110 而传
递至语音信号处理装置 120 中的 8 路适合在网络上进行传输的数据信号， 首先由数字处理 模块 121 转换成 8 路 PCM 数据信号， 再传递至音频处理模块 122。音频处理模块 122 将接收 的的 8 路 PCM 数据信号转换成 8 路模拟的语音信号， 再传递给用户线接口电路 123 中。 而用 户线接口电路 123 将所接收的 8 路模拟的语音信号转换成 8 路适合电话设备的语音信号， 并传递至相应的电话设备中， 从而实现 8 路语音信号的同时通讯。此外， 音频处理模块 122 也同时负责摘机、 挂机、 双音多频 (Dual Tone Multi Frequency， DTMF)、 忙音检测以及发送 振铃、 拨号音或者忙音等相关操作。
数据信号处理装置 130 包括网口接口电路 131， 其通过 8 个 RJ45 接口而连接至 8 个对应的电脑设备中， 且网口接口电路 131 进一步地连接至网络交换芯片 140。也就是说， 8 个电脑设备与网络交换芯片 140 通过网口接口电路 131 而连接在一起， 从而进行 8 路数据 信号的同时通讯， 其中网口接口电路 131 主要是用于进行网络交换芯片 140 和网线上的电 平转换， 也就是说， 其将从电脑设备传来的数据信号转换成适合网络交换芯片 140 的数据 信号， 或者将网络交换芯片 140 所传来的传来的数据信号转换成适合于网线的数据信号， 从而通过网线而传递至对应的电脑设备中。 当然， 本领域技术人员可以理解的是， 网口接口 电路 131 也可集成在网络交换芯片 140 中， 从而实现网络交换芯片 140 与电脑设备直接连 接。
请参阅图 3， 其绘示为图 2 所示的主控制模块的示意图。如图 2 所示， 主控制模 块 110 包括主控模块 111、 管理配置模块 112、 网络交换芯片控制模块 113、 音频编解码模块 114、 数字处理控制模块 115、 音频及数字处理联合控制芯片 116 以及网络控制模块 117。
其中， 主控模块 111 用于负责通讯系统 100 中的各个模块的初始化， 以及管理呼叫 和控制语音数据的转换。管理配置模块 112 为整个通讯系统 100 的配置管理平台。网络交 换芯片控制模块 117 接收主控模块 111 的命令， 管理网络交换芯片 140 的运行， 并将网络交 换芯片 140 中的重要的信息上报主控模块 111。音频编解码模块 114 用于控制音频处理模 块 122 的运行， 并负责发送摘机、 挂机、 双音多频 (Dual Tone Multi Frequency， DTMF)、 忙 音检测以及发送振铃、 拨号音或者忙音等的相关信号。数字处理控制模块 115 用于控制数 字处理模块 121 的状态， 以及数字处理模块 121 与主控制模块 110 之间的数据收发。音频 及数字处理联合控制模块 116 用于控制音频编解码模块 114 与数字处理控制模块 115， 以协 调数字处理模块 121 与音频处理模块 122 之间的运行状态。网络控制模块 117 用于管理通 讯系统 100 是否与外界进行沟通。本领域技术人员可以理解的是， 主控制模块 110 中的各 个模块均为功能模块， 其可以采用软体架构而实现。当然， 主控制模块 110 中的各个模块也 可以利用实际的电路而实现。
虽然本实施例以 8 路语音信号及 8 路数据信号同时通讯的通讯系统 100 为例， 但 是， 本领域技术人员可以理解的是， 本发明对语音信号的路数及数据信号的路数并不作限 定， 其也可以为 4 路语音信号及 12 路数据信号或者其他的组合。但是， 语音信号及数据信 号的总路数是受限于网络交换芯片 140 的端口数， 其不会大于网络交换芯片 140 的端口数。 此外， 本领域技术人员可以理解的是， 虽然本实施例之通讯系统 100 是连接 8 个电话设备及 8 个电脑设备， 但是其并不意味着 8 个电话设备及 8 个电脑设备必须总是同时进行工作的， 某些时候， 可能只有一部分的电话设备或者一部分的电脑设备是同时工作的， 例如其可进 行 4 路语音信号及 6 路数据信号的同时通讯， 或者只进行 6 路语音信号的同时通讯等等。此外， 本发明还提供一种基于上述通讯系统的通讯方法， 其在发送信号时， 首先将 多路的语音信号由语音信号处理装置 120 转换成多路适合在网络上进行传输的数据信号， 并与从数据信号处理装置 130 所传来的多路数据信号由网络交换芯片 140 进行交换转发从 而获得一路对应的数据信号， 再由 VDSL2 模块 150 转换成一路模拟信号， 从而可通过一根双 绞线进行信号的传输。当其接收信号时， 反之即可。
因此本发明的通讯系统及相应的通讯方法可通过一根双绞线就可以实现多路语 音信号及多路数据信号的通讯， 其极大地节省了通讯的成本， 减轻了布线的难度以及线路 维护的工作量。
以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制， 虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发明， 任何熟悉本专业的技术人 员， 在不脱离本发明技术方案范围内， 当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例， 但凡是未脱离本发明技术方案内容， 依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于本发明技术方案的范围内。