在数字会议系统中使用的设备

摘要

本发明涉及在数字会议系统(1)中使用的设备。设备(2，3)具有彼此连接的第一(5)和第二(6)端口并包括用于在接收到触发信号时将第一端口或第二端口配置成设备的输入端口并将另一端口配置成输出端口的装置，所述触发信号是同步信号。设备优选地是代表单元或扩展单元。

说明书

发明领域

本发明总地涉及数字会议系统领域，该数字会议系统包括中央单元和可 连接于该中央单元的多个代表单元。

背景技术

会议系统包括与与会代表的若干代表单元相连的中央单元。该中央单元 用来组合来自各代表单元的音频信道并分配所接收的音频信道和数据信道 以及这些信道的组合。在现有技术方案中，这些代表单元以菊链方式连接 于中央单元的处理装置。每个中央单元具有数个端口，代表单元的支路可 连接于这些端口。可选择地提供一个或多个扩展单元以扩充会议系统中的 代表单元的支路数量。图1示出业内已知的典型配置。系统中的每个代表 单元具有两个端口，即出端口和入端口，这两个端口通常用差分线路实现。 出端口可被表示为外部发送对和内部接收对(图2A)，而入端口被表示为外 部接收对和外部发送对(见图2B)。然而要注意，外部对或内部对仅构成一 种可能的表示。每个入端口应当被连接于出端口。

给出这种传统配置，则可能发生下列问题。在系统安装过程中，通过将 两个入端口或两个出端口彼此连接，可能作出错误的连接。从左向右或从 右向左的布线是不同的，或者缆线可能彼此交叉。

由于在网络上传输诸如音频信号和视频信号之类的对延时敏感的信息 信号，会议系统的互联单元必须被同步。通过实现同步的网络，在每个子 系统处理的数据被最小化，由此避免例如对数据作重采样的需要。

专利文献US5930237披露一种具有ATM蜂窝再使用的视频会议系统。视 频会议终端被配置成菊链形式，链的终端头部连接于ATM网络。每个终端 具有带唯一ATM地址的视频节目输入端口以及多个视频节目输出端口，每 个视频节目输出端口被提供有视频节目输入端口地址之一。

专利申请EP1717978 A1涉及全双工以太网上的级联节点的时间同步、 确定性数据传递和冗余。所提出的方案允许通过调整网络消息中的时戳和 关联数据来精确地同步通信网络上的分离节点中的时钟。可建立节点的菊 链连接。通过将菊链拓展至环形拓朴而提供冗余。再提供监控设备，该监 控设备具有带两个专门端口的一个主时钟以及用于获得冗余的专门信令协 议。在正常工作期间，监控设备通过发送特定分组而监视话务。同时，监 控设备和端节点周期地监视其端口的链路状态，并且端节点在端口故障的 情形下通过其它端口通知监控设备。当监控设备检测到或被通知存在网络 故障时，监控设备在其两个端口上通过两种不同的消息向所有节点广播这 种状态。因此，在本公开中，故障是经由中央监控设备检测或通知的。

US 4442502涉及一种数字信息交换系统，其形式是信息交换族，用于影 响营业处从人到计算机和从计算机到计算机的连接。所提出的方案允许通 过改变系统表条目或添加软件模块以简单方式添加和改变电话设施特征和 系统特征。设备故障的自动检测使系统总是保持工作。多亏了故障发生的 迅速自动通知，出故障的设备或组件能被迅速更换。

发明目的

本发明旨在提供一种用于数字会议系统的设备，它能避免或克服现有技 术中的前述问题。

发明内容

本发明涉及一种用于数字会议系统的设备，该设备单元具有彼此连接的 第一和第二端口。该设备包括配置装置，用于在接收到触发信号时将第一 端口或第二端口配置成输入端口而将另一端口配置成设备的输出端口。所 述触发信号由此是同步信号。

所提出的方案允许选择一个端口上的活动链路。端口选择以“自动”方 式发生。一旦接收到触发信号，代表单元的端口之一的配置被触发。入端 口和出端口之间的布线错误由此得以避免。要注意，同步信号可以多种方 式获得，例如经由串行数据流或从周期性发送的数据分组中导出。

如已提过的那样，触发信号是同步信号。在一优选实施例中，它是位同 步信号。

在一优选实施例中，该设备是代表单元。在一替代性实施例中，该设备 是可与附加的代表单元连接的扩展单元。

在另一方面，本发明也涉及一种数字会议系统，该数字会议系统包括如 前所述配置成菊链拓朴的多个设备以及至少一个中央单元。

较为有利地，该数字会议系统还包括配置成轮询多个设备的网络监视模 块。

在一优选实施例中，数字会议系统的至少一个中央单元被配置成轮询网 络监视模块。

该数字会议系统还优选地包括存储装置以存储配置信息。

在第二方面，本发明涉及一种在数字会议系统中获得冗余的方法，由此 所述数字会议系统包括至少一个中央单元和菊链拓朴形式的多个设备，这 些设备中的每一个包括彼此连接的第一端口和第二端口以及用于将第一端 口或第二端口配置成设备的输入端口并将另一端口配置成输出端口的配置 装置。该方法包括如下步骤：

-创建活动网络支路，该活动网络支路连接数字会议系统的一组设备， 或可选择地，连接其所有设备；

-当检测到数字会议系统中的故障时，通过发送触发信号使至少活动 支路一端处的设备的输出端口充当输入端口，所述触发信号是同步 信号。

要注意，使活动支路一端处的设备的输出端口充当输入端口，并也使位 于活动支路一端和故障位置之间的设备(如果有的话)的输出端口充当输入 端口。

在另一方面，本发明涉及一种更换数字会议系统的设备(例如代表单元 或扩展单元)的方法，所述数字会议系统被配置成网络，该网络包括以菊链 拓朴配置的多个设备以及中央单元。该方法包括如下步骤：

-检测数字会议系统的设备的丧失；

-用更换设备来更换该设备；

-检测数字会议系统中的更换设备；

-借助触发信号经由中央单元以丧失设备的配置设定来配置所检测的 更换设备，所述触发信号是同步信号。

设备丧失例如可能由于缆线故障或网络分布故障而发生。

附图说明

图1示出现有技术的数字会议系统的典型配置。

图2示出出端口(图2A)和入端口(图2B)的示意图。

图3示出自动端口类型检测的操作。

图4示出具有扩展单元的配置。

图5示出根据本发明的数字会议系统的配置。

图6示出根据本发明带缆线冗余的数字会议系统的配置。

图7示出本发明配有扩展单元并具有代表单元和扩展单元之间的缆线冗 余的数字会议系统的实施例。

图8示出本发明配有扩展单元并具有代表单元和扩展单元之间的缆线冗 余以及扩展单元冗余的数字会议系统的实施例。

图9示出本发明配有扩展单元并具有代表单元和扩展单元之间的缆线冗 余、扩展单元冗余以及中央单元冗余的数字会议系统的实施例。

图10示出本发明配有扩展单元并具有代表单元和扩展单元之间的缆线 冗余以及可连接于网络以实现额外的外围功能(例如音频输入&输出……) 的其它设备的数字会议系统的实施例。

具体实施方式

在一个方面，本发明涉及用于会议系统的设备，该设备设有自动端口选 择方案，从而允许选择设备端口之一上的活动链路。该设备例如可以是代 表单元或扩展单元。由于这种方案不仅可以在启动时而且可以在运行时采 用，它有助于在会议系统的多个隶属(即会议系统的单元，比如代表单元和 /或扩展单元)和中央单元之间的互连中添加增设的网络冗余。因此取得增 加的网络冗余。通过利用根据本发明的方案，网络中的缆线故障将导致网 络中活动链路的再分配而不会丧失从系统的任何设备至中央单元的连接。 此外，可能容忍的故障不仅限于缆线故障。另外，通过智能布线(smart  cabling)可以容忍单元故障、网络分布故障或中央单元设备故障。

通过如同本发明那样将用于自动端口类型检测和配置的装置引入到设 备(例如代表单元)中，单元会首先寻找哪个端口是入端口。接着，其它端 口将被配置成出端口。检测哪个端口是入端口而哪个端口是出端口是通过 在网络上同步来完成的。

端口具有两对差分线路。入端口被图示为外部差分接收对以及内部差分 发送对(外部对或内部对只是一种可能的表征)。出端口只具有相反的对。

网络上的同步意味着单元在正确的时间观察到正确的数据。由于同步， 单元中的处理被最少化(没有音频重采样、音频-视频同步……)。在所考虑 的数字会议系统中，优选地施加位同步，籍此每个经同步的设备具有相同 的时钟，由此使数据处理极为简单。位同步意味着如果不考虑时钟抖动的 话每个设备具有几乎相同的时钟。

在启动时，中央单元激活其出端口。在网络启动或丧失时，代表单元将 其所有网络端口配置成接收模式(感测)。在这段时间，所有代表单元尝试 在外部对上寻找网络。这可按顺序完成(首先是左端口，然后右端口，然后 左端口……)或并发地(同时在两个端口)完成，直到一个端口在网络上同步 为止。从这一刻起，代表单元知道哪个端口是入而哪个端口是出，并相应 地配置这些端口。图3示出具有感测级以及分别作为入和出端口的后续配 置的自动端口类型检测。如此，网络被逐渐地建立。首先，最接近的代表 单元配置其端口，然后下一最接近的代表单元这样做……直到最末代表单 元已对其端口作了配置为止。换句话说，代表单元被配置成菊链拓朴。

可选择地，可集成扩展单元，如图4所示。只要没有检测到网络，扩展 单元的所有专用出端口处于接收模式。

该自动端口类型检测允许将如图1所示当前状况的示意图改变为图5的 示意图。后一方案提供优势，即在安装过程中，入端口或出端口之间不会 产生布线错误并且不再有缆线交叉。在背景章节中提到的问题因此得以克 服。

作为结果的方案进一步允许双支路冗余。自动端口类型检测事实上允许 冗余的实现。通过连接所有的端口，该系统比单纯的环形结构具有更多的 冗余。为了扩大环形网络，网络由子环扩充。然而，环的始端和末端一直 是同一设备。因此，当该设备故障时，整个子环故障。通过双支路理念， 网络不必连接在环内。冗余布线意味着数据具有一种以上的方式到达中央 单元。双支路方案一直使用一条信道到达中央单元而不使用另一条。下列 图(在下文中将进一步评述的图6-9)中的冗余连接是虚线。

在双支路理念中，不是所有的缆线都被使用，即在启动过程中代表单元 选择并选取网络中与代表单元的端口1或端口2连接的支路。由此，在启 动过程中产生活动支路。结果，连接于活动支路中最末单元的经配置的出 端口的缆线在这个会话中将不会被使用。活动支路中的缆线故障动态地改 变所使用的支路而不会引起用户的注意。为了通知用户双支路网络中的缆 线故障，可使用下列功能。中央单元可检测是否该代表单元处于所使用支 路的末端。因此，当中央单元将感测命令送至最末代表单元时，该单元能 强制使出端口变成感测入端口。通过这样做，中央单元则可询问是否该最 末单元观察到同步，或换句话说：“如果它工作则检测冗余路径”。然后 该中央单元将该最末单元设置在正常模式并去往另一最末代表单元。要注 意，每次只有一个代表单元可处于感测模式。在支路或设备的故障的情形 下的网络改变导致不引人注意的假象(artifact)。所有其它设备之间保持 同步。

该会议系统可具有若干种冗余可能性。首先，存在缆线冗余(见图6-9)：

-如果一根缆线故障，则系统将继续工作。

-系统中的每个代表单元具有去往中央单元的两条路径。

通过使用智能布线，可实现扩展单元冗余(图8和图9)：

-如果一根缆线故障或扩展单元故障，系统将保持运作。

-系统中的每个代表具有直接地或通过不同扩展单元去往中央单元的 两条路径。

-每个扩展单元可具有直接地或通过不同扩展单元去往中央单元的两 条路径。

进一步的选择是中央单元冗余，如图9所示：

-如果一根缆线故障或扩展单元故障或者中央单元故障，系统将继续工 作。

-系统中的每个代表具有直接地或通过扩展单元至两中央单元的路径。 每个扩展单元具有至其自身的中央单元的两条路径。在图9中，对于代表， 中央单元以N-1模式耦合。

要注意，数字会议系统也可包括代表单元、解释台和网络设备(类似于 音频输入模块和/或输出模块)。这些全都可以实现为根据本发明的设备。 作为一示例，图10示出配有扩展单元并具有代表单元和扩展单元之间的缆 线冗余以及可连接于网络以实现额外的外围功能(例如音频输入&输出……) 的其它设备的数字会议系统。

为了进一步提高数字会议系统的可靠性，除由代表单元提供的增加的冗 余之外，还可构想出额外的措施。

在另一方面，本发明因此涉及近实时地检测网络中的设备故障。根据本 发明，通过为数字会议系统提供网络监视模块，可以快速和简单的方式发 现错误。检测到的设备错误可通过自动更换缺陷单元来解决。所提出的单 元能自动地接管缺陷单元的配置设定。不需要额外的配置处理。

在传统会议系统中，代表单元的扫描是通过在共享控制信道上轮询来实 现的。由于扫描的带宽在该信道中受到限制，因此代表单元的轮询永远不 会高。例如每40秒开始新的轮询，40秒经常过慢，而无法取得令人满意的 表现。

为了提高轮询速度，可使用通过网络的扫描信道(例如音频信道)，由此 可增加代表单元的轮询。替代地，可利用网络监视单元以使代表单元的轮 询功能从中央单元中卸除。

网络监视单元持续地检查会议系统的多个设备，例如藉由它们的个人编 号。它对一个子族中的所有类型的代表单元计数，比在用于现有技术系统 的中央单元上的扫描更快(例如一秒内多次)。子族表示会议系统在系统中 具有相同或类似功能的部分，例如代表单元构成子族，就像扩展单元等那 样。中央单元必须轮询监视单元以获知网络中的变化。随后可在一秒内(而 不是前述的40秒内)检测到代表单元的丧失。对一个子族内代表单元的数 目进行计数。

当新的代表单元被插入到会议网络时，它被检测到并且自动更换被执 行。首先，中央单元通过网络监视单元检测代表单元的丧失。由此，系统 操作者接收错误指示或消息。操作者进入会议室，撤去损坏单元并用备用 单元更换它。在1秒内，中央单元检测备用单元并用损坏单元的参数对其 进行重初始化。系统不必停运。会议能在更换期间继续。

前面的方案显然优于传统会议系统中的方案，在传统方案中，当检测到 代表单元的丧失时系统操作者通过备用单元更换损坏单元，但操作者必须 将该单元添加至系统。系统必须停运，旧的单元被撤去，新的单元被添加 和初始化，之后重启系统，这导致几分钟的系统停转。

虽然已参考特定实施例示出了本发明，但是本领域技术人员应当理解， 本发明不限于上述说明性实施例的细节，并且本发明在不背离其范围的情 况下以各种改变和修改来实现。因此，本实施例在所有方面应当被认为是 说明性的而非限制性的，由所附权利要求而非上述描述指示的本发明的范 围、以及因此进入权利要求的含义和等效范围内的所有改变旨在包含于此。 换句话说，预期覆盖落入基本原理的范围内且其本质属性在该专利申请中 要求保护的任何和所有修改、变化或等效物。此外，本专利申请的读者应 当理解，单词“包括”或“包含”不排除其他元件或步骤，单词“一”或 “一个”不排除多个，并且诸如计算机系统、处理器或另一集成单元之类 的单个元件可履行权利要求中叙述的若干装置的功能。权利要求中的任何 附图标记都不应当被解释为限制所关注的各个权利要求。在说明书和权利 要求中使用时引入术语“第一”、“第二”、“第三”、“a”、“b”、 “c”等，以在类似的元件或步骤之间进行区分，并且这些术语不一定描述 先后次序或时间次序。类似地，出于描述的目的而引入术语“顶部”、“底 部”、“以上”、“以下”等，并且这些术语不一定指示相关的位置。应 当理解，这样使用的术语在适当的环境下是可互换的，并且本发明的实施 例能够根据本发明以其他顺序、或在与以上所描述或示出的取向不同的取 向上操作。