在至少兩種通信模式中操作終端的系統和方法
2023-05-08 20:37:56
專利名稱：在至少兩種通信模式中操作終端的系統和方法
技術領域：
本發明涉及通信系統，尤其涉及一種在至少兩種通信模式中對終端進行操作的系統和方法。
尤其是對於長途和國際呼叫，已經證實，與傳統的通過PSTN使用的有線電話相比，網際網路電話在提供非常廉價的服務方面具有優點。結果，許多公司將其注意力轉到了開發網際網路電話的業務。這些公司包括個人計算機網絡業務公司，網際網路服務供應商，以及電話公司。
傳統的網際網路電話服務具有至少一個缺點。如果不使用具有數據機的個人計算機，則不能使用該服務進行呼叫。例如，傳統的網際網路電話僅能使用具有內置數據機的PC(其中具有計算機-電話連接)，或者具有與計算機的連接的電話，之間的網絡進行呼叫。傳統網際網路電話服務對用戶的計算機數據機的依賴使得服務的應用場合具有限制，即，該服務只能用於具有計算機數據機的地方。這導致網絡系統具有較差的可擴展性。
為了克服此缺點，並且以較低的成本實現隨時隨地的電話服務，新一代的網際網路電話應當具有高的數據率容量。這些電話也應當能夠同時接入PSTN網絡和網際網路，這對於現有網絡系統的可擴展性是很可取的。以前沒有期望同時接入這些網絡，因此，需要這樣的系統、方法和如此操作的終端。
本發明的另一個目的是提供一種雙IP電話和使用此電話的方法，其從根本上消除了傳統通信系統和方法的一個或者多個缺點。
本發明的另一個目的是提供一種在至少兩種通信模式中進行操作的IP電話。
本發明的另一個目的是提供一種IP電話，其同時接入諸如網際網路和PSTN的廣域網，尤其是，其通過連接PSTN和網際網路的語音通路而處理單個呼叫。
本發明的另一個目的是提供一種上述類型的IP電話，其在通過連接PSTN和網際網路的語音通路處理第一呼叫的同時，通過PSTN和網際網路中的至少一個處理第二呼叫。
本發明的另一個目的是提供一種IP電話，其在至少兩種通信模式中進行操作，該雙IP電話根據外部連接請求而接入被叫方。
通過提供一種雙IP電話，可以實現本發明的上述和其它目的以及其它優點，其包括有線電話；具有麥克風的網際網路電話，其區別有線模式、網際網路模式和外部連接模式中的一種；基於所區別的模式，對有線電話和網際網路電話的連接性(connectivity)進行控制；並控制雙IP電話的語音信號的通路切換。
本發明也是一種使用在兩種模式中進行操作的電話而提供呼叫服務的方法。在第一種模式中，將電話用作IP電話，在第二種模式中，將電話用作有線電話。本方法還包括選擇有線模式、網際網路模式和外部連接模式中的一種，如果用戶請求與外部被叫方進行外部連接，則在外部連接模式中進行與網際網路電話和有線電話的自動連接，從用戶接收與被叫方和密碼有關的信息，通過檢查密碼，確認用戶是否是合法用戶，通過對信息進行分析，確認被叫方的IP位址，通過將外部呼叫傳輸到IP位址，從而連接用戶與被叫方。
優選實施例詳細說明
圖1顯示的是根據本發明的IP電話的電路圖。該電話包括PSTN(公共交換電話網絡)電話單元10，IP(網際協議)電話單元30，和用於連接PSTN電話單元和IP電話單元的連接電路20。該電話還包括或者連接到電話聽筒240和/或揚聲器/麥克風250。電話聽筒和揚聲器/麥克風連接到PSTN電話單元和IP電話單元。
PSTN電話單元包括第一連接器100，用於在PSTN電話和PSTN之間建立物理連接；振鈴信號傳輸電路110，用於將從第一連接器輸入的振鈴信號傳輸到振鈴報警電路130(例如，通過圖3中的二極體211)；橋接電路120，用於與供電電源的極性無關地對PSTN電話進行操作。振鈴報警電路130基於從振鈴信號傳輸電路110傳輸而來的振鈴信號，激活警報(例如，電鈴)。另外，PSTN電話包括撥號電路140，用於生成撥號音，以將通過鍵連接電路220輸入的按鍵信號傳輸到PSTN，和語音信號連接電路150，其在2線和4線連接之間進行切換，以將語音信號提供給電話聽筒和揚聲器電話接口電路160。然後將語音信號提供給語音信號連接電路230。PSTN電話單元可以無需電源而進行操作，RJ11可以用作第一連接器。
連接電路20包括叉簧電路200，其具有多個用於在PSTN電話單元10和IP電話單元30之間進行切換的繼電器和切換器。例如，基於外部控制信號，模式切換電路將電話的操作模式切換成為PSTN模式、IP電話模式和外部連接模式中的至少一種。連接電路還包括振鈴信號檢測器210，鍵連接電路220，和語音信號連接電路230。振鈴信號檢測器210通過監視振鈴報警電路130和振鈴傳輸電路110之間的信號通路連接，而檢測振鈴信號。(例如，可以使用圖3所示的電路對信號通路進行監視，其在下面進行更詳盡的描述)。鍵連接電路220將用戶輸入的按鍵信號轉換成為能夠由微處理器340識別的信號。語音信號連接電路230包括多個切換器，其根據系統的操作模式而布置，以在編碼解碼器(編碼器/解碼器)360的第一或者第二信道上連接電話聽筒和揚聲器電話電路160。
IP電話單元包括第二連接器300，其具有多個埠，用於在IP電話單元30和網際網路和/或一個或多個計算機之間建立物理連接。上行LAN電路310通過第二連接器300而連接到網際網路，下行LAN電路320通過第二連接器300而連接到計算機。LAN電路連接電路330在LAN電路310和320之間建立多個連接，並且實現信號交換。
IP電話單元還包括微處理器340和數位訊號處理器(DSP)350。微處理器實現多個功能，包括對鍵連接電路220輸入的信號進行分析，確認電話的操作模式為對應於PSTN模式，IP模式和外部連接模式中的至少一種，根據所確認的操作模式，控制叉簧控制電路200，通過編碼解碼器的第一(信道1)或者第二(信道2)信道，將語音信號連接電路230切換到編碼解碼器360。
數位訊號處理器通過編碼解碼器的第二信道，將外部連接模式中根據微處理器340的控制信號而生成的撥號信號提供給請求外部連接模式的外部主叫方。DSP同時提供來自外部主叫方的撥號信號的轉換後的信號。
編碼解碼器360將從DSP輸入的脈衝編碼調製(PCM)數轉換成IP模式的語音數據，將通過第一信道從語音信號連接電路230輸入的語音數據轉換成PCM數據，並且在外部連接模式中，將從語音信號連接電路230輸入的語音信號轉換成為提供給DSP 350的PCM數據。RJ 45可以用作第二連接器300。儘管將編碼解碼器描述為用於將PCM數據轉換為語音數據，對於本領域的技術人員來講，可以知道，本發明的IP電話可以使用其它類型的調製技術對語音信號數據進行轉換。
圖2顯示的是根據本發明的叉簧的詳圖。在此圖中，當在PSTN模式中，拾起話筒240時，叉簧1閉合，以建立第一連接201。在IP模式中，當拾起話筒240時，IP電話單元中的微處理器340斷開繼電器1 202，從而不在PSTN模式中操作IP電話單元30。在外部連接模式中，當從外部輸入振鈴信號時，微處理器340接通叉簧電路的繼電器2 203，從而通過雙模電話，自動將外部主叫方連接到外部被叫方。此處，可以理解，外部被叫方具有IP位址。
圖3顯示的是根據本發明的振鈴信號檢測器210的詳圖。振鈴信號檢測器包括二極體211，其從振鈴傳輸電路110和振鈴報警電路130輸入信號；光耦合器212，用於檢測信號是否輸入到二極體211，並且將檢測結果輸出到微處理器340；負載電阻213和電源，用於為光耦合器212供電。微處理器340基於光耦合器212的檢測結果，確認PSTN電話單元10已經接收到了外部連接請求的外部目標呼叫。其還能夠確認目標呼叫是基於PSTN模式還是外部連接模式。例如，如果外部始發呼叫是基於外部連接模式，則微處理器使DSP 350生成撥號信號。然後通過編碼解碼器360的第二信道將撥號信號提供給請求外部連接模式的外部主叫方。
圖4A和4B顯示的是根據本發明的語音信號連接電路的詳圖。如圖4A所示，當用戶拿起話筒而在PSTN模式和IP模式中進行呼叫時，微處理器將第一控制信號提供給語音信號連接電路230，以通過第一信道在話筒240和話筒接口電路160和編碼解碼器360二者之一之間建立連接。如圖4B所示，當用戶在PSTN模式或者IP模式中壓下揚聲器電話按鍵時，微處理器將第二控制信號提供給語音信號連接電路230，以在揚聲器/麥克風250和揚聲器電話接口電路160和編碼解碼器360二者之一之間建立連接。根據第一控制信號和第二控制信號，將圖4A和4B中的切換器切換到相應的設備。
在外部連接模式中，微處理器將第三控制信號提供給語音信號連接電路230，以通過第二信道在話筒接口電路160和編碼解碼器360之間建立連接。同樣，將第一控制信號或者第二控制信號提供給語音信號連接電路230，以通過第一信道在話筒240和揚聲器/麥克風250二者之一和編碼解碼器360之間建立連接。在根據第三控制信號將圖4A中的切換器切換到相應的設備之後，將外部始發呼叫轉換為PCM數據。
圖5A和5B分別顯示的是如圖4A和4B所示切換器的詳圖。如圖5A所示，如果用戶在PSTN或者IP模式中拿起話筒240，則通過第一控制信號對第一切換器233a進行切換，以通過第一信道將話筒240連接到編碼解碼器360，或者連接到話筒接口電路160。在外部連接模式中，由微處理器的第三控制信號對第二切換器233b進行切換，以通過第二信道將話筒接口電路160連接到編碼解碼器360。
如圖5B所示，當用戶在PSTN或者IP模式中壓下揚聲器電話按鍵時，由第二控制信號控制第一切換器234進行切換，以通過第一信道，將揚聲器/麥克風250和揚聲器電話接口電路160或者編碼解碼器360連接起來。
圖6顯示的是根據本發明的鍵連接電路220的一個示例。鍵連接電路包括檢測器221和信號分割電路222。檢測器檢測用戶輸入的號碼和/或選擇鍵，並且將檢測的信號提供給撥號電路140和微處理器。信號分隔電路對撥號電路和微處理器之間的信號進行電分隔。因此，在PSTN模式中，撥號電路生成對應於用戶輸入的號碼的DTMF信號，並且將該信號提供給被叫方。另外，通過監視由鍵連接電路220所提供的信號，微處理器可以在上述的所有模式中，精確地進行操作。
下面描述根據本發明優選實施例的電話的操作。根據用戶的選擇，本發明的電話可以在下面三種模式之一中進行操作PSTN模式，IP模式，和外部連接模式。可以通過按下功能鍵，在PSTN和IP模式之間進行切換。在這兩種模式中，電話分別接收從其它PSTN電話或者IP電話始發的呼叫。如果同時接收到了從PSTN電話和IP電話中始發的呼叫，則電話通知用戶，而用戶則選擇其中一個呼叫，以和所選擇呼叫的用戶進行通信。
在選擇PSTN模式時，微處理器340接通叉簧電路的第一繼電器202。即使沒有電源，也可以接通第一繼電器202。然後，微處理器向語音信號連接電路230提供第一控制信號或者第二控制信號，以根據用戶的選擇，將話筒和揚聲器電話接口電路160與話筒240或者揚聲器/麥克風250二者之一連接起來。語音信號連接電路230根據第一控制信號或者第二控制信號，接通話筒240的第一切換器231，或者揚聲器/麥克風的第二切換器。在PSTN模式中，當PSTN電話單元10從外部接收到信號時，分別由振鈴信號傳輸電路110、振鈴報警電路130、撥號電路140、語音信號連接電路150、話筒和揚聲器電話接口電路160進行相應的操作。
在IP模式中，微處理器斷開叉簧電路的第一繼電器202(圖2)，然後，根據用戶的選擇，微處理器向語音信號連接電路230提供第一控制信號或者第二控制信號，以通過第一信道，將話筒240或者揚聲器/麥克風250與編碼解碼器360連接起來。根據第一控制信號或者第二控制信號，語音信號連接電路230控制話筒240的第一切換器231，或者接通揚聲器/麥克風250的第二切換器。
在外部連接模式中，微處理器340向語音信號連接電路230提供第三控制信號。通過第二信道，將語音信號連接電路連接到話筒和揚聲器電話接口電路160和編碼解碼器360。如果微處理器確認振鈴信號檢測器210檢測到了振鈴信號，則其控制接通第二繼電器203(圖2)，以使外部振鈴信號的主叫方與外部被叫方建立通信。
圖7顯示的是使用本發明的電話在多種模式下進行通信的流程圖。如果PSTN電話單元從外部接收到振鈴信號(S10)，則微處理器檢查電話系統是否設定為外部連接模式(S11)。如果雙IP電話未設定為外部連接模式，並且雙IP電話未使用，則微處理器控制雙IP電話，將其設定為PSTN模式，然後，在PSTN模式中激活報警(例如，電鈴)。即，微處理器控制電話在PSTN模式下進行操作。
如果電話設定為外部連接模式，並且系統不在使用中，則微處理器接通叉簧電路200的第二繼電器203。然後將外部連接請求方自動與PSTN電話單元10進行連接(S14)。此時，IP電話單元30也與PSTN電話單元10自動連接。如果PSTN電話單元從外部接收到外部連接請求的外部初始呼叫，則微處理器通過振鈴信號傳輸電路10確認PSTN電話接收到了外部連接請求的初始呼叫，並且根據初始呼叫，使用振鈴報警電路130將警報持續預定的時間。之後，微處理器控制數位訊號處理器(DSP)350以生成撥號音(S15)。
將所生成的撥號音轉換為模擬撥號信號。然後，將模擬撥號信號提供給請求外部連接的外部主叫方。當外部主叫方聽到撥號信號時，開始輸入其所要呼叫的號碼和密碼(S16)。通過語音信號連接電路360和通過第二信道而與電路230連接的編碼解碼器360，將撥號信號輸入到微處理器。DSP 350分析所輸入的數據，並且將分析的結果提供給微處理器。
微處理器確定密碼是否與預先設定的密碼相匹配(S17)。如果密碼不匹配，則微處理器拒絕外部連接請求(S18)。如果密碼匹配，則微處理器識別外部連接請求的外部被叫方IP位址(S19)。微處理器將IP位址提供給LAN電路連接電路330，其使用外部主叫方的IP位址，通過網際網路在外部主叫方和外部被叫方之間建立連接(S20)。LAN電路連接電路330通過上行LAN電路310接入到網際網路。
如上所述，如果需要，用戶可以同時選擇兩種操作模式。例如，可以激活網際網路模式和外部選擇模式。當發生這種情況時，通過第一信道將網際網路電話單元連接到話筒或揚聲器電話，同時通過第二信道將網際網路電話單元連接到有線電話單元。
基於上述連接，通過語音信號連接電路150和語音信號連接電路230，將外部主叫方的語音信號輸入到編碼解碼器360。此時，通過第二信道將語音信號輸入到編碼解碼器360。編碼解碼器將語音信號轉換成為PCM數據，並且將PCM數據提供給DSP 350。DSP再次將PCM數據轉換成為標準格式的數據，其能夠將PCM數據與外部被叫方或者計算機進行交換(S21)。另外，DSP不僅執行到標準格式數據的轉換，而且對PCM數據或者標準格式數據進行壓縮。
通過使用上行LAN電路310和LAN電路連接電路330，微處理器將標準格式數據提供給外部被叫方的IP位址。微處理器控制緩存器(未顯示)對要傳輸到外部被叫方IP位址的數據進行存儲，以使得外部被叫方的數據傳輸率與雙電話的數據傳輸率匹配。另一方面，如果將雙電話設定為外部連接模式，則使用IP電話單元，並且按照如下所述對雙電話進行操作。
微處理器通過振鈴信號傳輸電路110，確認外部主叫方是否在嘗試通過雙電話(PSTN電話單元10和IP電話單元30)而與外部被叫方建立呼叫(S13)。其接通繼電器2，從外部主叫方，即外部連接請求方自動地接收信號。接收信號的操作為S15-S22。此時，雙電話的用戶能夠通過網際網路而與兩個外部IP用戶進行對話。
如果結束了外部主叫方和外部被叫方之間的交談，則微處理器控制雙電話，將其設為先前的模式。從而，用戶可以執行至少一個等待呼叫的對話。
在本發明的另外一個實施例中，通過第一信道將IP電話中接收到的呼叫傳遞給PSTN電話。從而該實施例在外部連接模式中建立語音通路，其以與上述方向相反的方向傳輸呼叫。因此，在該實施例中，微處理器控制圖1中的叉簧和語音連接電路，從而在通過信道1傳輸到PSTN電話之前，使用編碼解碼器將網際網路電話接收到的分組數據轉換成為語音信號。
本發明也是一種電腦程式，其包括使處理器實現本發明的方法的步驟的代碼。可以將該程序存儲在計算機可讀介質中，其或者以可拆卸的方式連接到本發明的電話，或者存儲到位於或者連接到處理器的存儲器中。
根據本發明優選實施例的雙電話連接PSTN和網際網路。由於其也作為外部連接模式進行操作，因此根據外部主叫方的請求，也可以將外部主叫方與外部被叫方連接起來。
上述的實施例和優點僅是示例性的，並不構成對本發明的限定。本發明可以適用於其他類型的設備。本發明的描述僅是說明性的，並不限制權利要求的範圍。對於本領域技術人員，顯然可以有各種替換、改進和變化。在權利要求書中，裝置加功能的語句旨在涵蓋實現所述功能的結構，它不僅是結構等同的，也包括同等的結構。
權利要求
1.一種電話，包括有線電話單元；網際網路電話單元；以及處理器，其確定電話的操作模式，並且根據電話的操作模式建立信號通路，把有線電話單元和網際網路電話單元中的至少一個與呼叫相連接。
2.根據權利要求1的電話，還包括第一切換單元，其在處理器的控制下，自動地在網際網路電話單元和有線電話單元之間進行切換；以及第二切換單元，其在處理器的控制下，在有線電話單元和網際網路電話單元之間切換語音信號通路。
3.根據權利要求2的電話，其特徵在於，第一切換單元包括第一切換器，在有線模式中連接於有線電話單元；第一繼電器，用於在網際網路模式中斷開第一切換器；以及第二繼電器，用於在外部連接模式中自動地連接有線電話單元和網際網路電話單元。
4.根據權利要求3的電話，其特徵在於，第二切換單元包括第二切換器，用於在有線模式中連接有線電話單元和電話機或揚聲器/麥克風；第三切換器，用於在網際網路模式中通過第一信道而連接網際網路電話和聽筒或揚聲器/麥克風；以及第四切換器，用於在外部連接模式中通過第二信道而連接有線電話和網際網路電話，其中，第一信道和第二信道是用於將語音信號傳輸到網際網路電話的通路。
5.根據權利要求4的電話，其特徵在於，當網際網路模式和外部連接模式都被選擇時，同時閉合第三切換器和第四切換器。
6.根據權利要求1的電話，其特徵在於，網際網路電話單元包括轉換器，其將語音信號轉換成數位訊號，其中，所述語音信號是通過第一信道從有線電話單元，和通過第二信道從外部設備中的至少一個輸入的；以及數位訊號處理器，其在處理器的控制下，在外部連接模式中生成撥號音，將撥號音提供給外部連接請求方，並且將外部連接請求方的撥號信號和數位訊號提供給處理器。
7.根據權利要求6的電話，其特徵在於，網際網路電話單元還包括多個具有IP位址的區域網LAN設備，其中，一個LAN設備連接到計算機，而另一個LAN設備連接到網際網路，其中，處理器基於IP位址建立與相應用戶的連接。
8.根據權利要求1的電話，其特徵在於，處理器位於網際網路電話單元中。
9.一種在包括有線電話單元和網際網路電話單元的電話中處理呼叫的方法，包括接收選擇電話操作模式的信號；以及當用戶輸入與被叫方連接的外部連接請求時，在所選擇的模式中，自動地建立網際網路電話單元和有線電話單元之間的語音通路。
10.根據權利要求9的方法，還包括從用戶接收與被叫方和密碼有關的信息；通過檢查密碼，確認用戶是否是合法用戶；確認被叫方的IP位址；以及通過將外部呼叫傳輸到該IP位址，而連接用戶與被叫方。
11.根據權利要求10的方法，還包括在網際網路電話單元和有線電話單元之間建立連接之後，向被叫方提供撥號音；以及在撥號音之後，輸入密碼和被叫方信息。
12.根據權利要求9的方法，還包括如果同時設定了網際網路模式和外部連接模式，則同時對來自用戶和電話的外部設備的語音信號進行編碼；將編碼信號轉換為被叫方的預定數據格式；以及選擇性地存儲該數據格式，以匹配被叫方和用戶之間的數據傳輸率。
13.一種電話，包括第一電話單元；第二電話單元；以及處理單元，其通過連接第一電話單元和第二電話單元的的語音通路，對呼叫進行處理。
14.根據權利要求13的電話，其特徵在於，第一電話單元連接到公共交換電話網絡，而第二電話單元連接到網際網路。
15.根據權利要求13的電話，其特徵在於，處理單元將從第一電話單元接收到的語音信號轉換為輸入到第二電話單元的數位訊號。
16.根據權利要求13的電話，其特徵在於，處理器位於第二電話單元中。
17.根據權利要求13的電話，其特徵在於，第二電話單元同時處理所述的呼叫和另一個呼叫。
18.根據權利要求13的電話，其特徵在於，在第一電話單元中接收呼叫，並沿著所述語音通路發送到第二電話單元。
19.根據權利要求13的電話，其特徵在於，在第二電話單元中接收呼叫，並沿著所述語音通路發送到第一電話單元。
20.一種電話，包括第一電話單元，其在第一通信模式中進行操作；第二電話單元，其在第二通信模式中進行操作；控制單元，其基於用戶模式選擇信號，在第一電話單元和第二電話單元之間建立語音通路。
21.根據權利要求20的電話，其特徵在於，第一通信模式是PSTN模式，第二通信模式是IP模式。
22.根據權利要求20的電話，其特徵在於，控制單元響應於另一個用戶模式選擇信號而激活第一電話單元和第二電話單元中的一個，並停用第一電話單元和第二電話單元中的另一個。
23.一種呼叫處理方法，包括在連接到有線網絡的第一電話單元中接收呼叫；通過連接第一電話單元的信號通路將呼叫傳輸到第二電話單元，所述的第二電話單元連接到網際網路。
24.一種電腦程式，包括第一代碼部分，其在位於同一個電話中的第一電話單元和第二電話單元中的一個上檢測呼叫；第二代碼部分，其建立連接第一電話單元和第二電話單元的語音通路；以及第三代碼部分，其沿著所述語音通路發送呼叫。
25.根據權利要求24的電腦程式，其特徵在於，第一電話單元連接到PSTN網絡，而第二電話單元連接到網際網路。
26.一種在電話中處理呼叫的處理系統，該電話包括有線電話單元和IP電話單元，所述處理系統包括第一處理器，其將語音數據轉換為數字呼叫數據；以及第二處理器，當所述有線電話單元接收到呼叫時，其在有線電話單元和IP電話單元之間建立語音信號通路，所述第一處理器位於所述的語音信號通路上。
全文摘要
一種在多種模式中操作的通信終端，該多種模式包括有線電話模式，網際網路電話模式和組合模式。該終端包括有線電話單元和IP電話單元，其分別處理到達和/或來自PSTN和網際網路通信網絡的呼叫。該終端還包括處理器，其通過在稱為外部連接模式的第三種操作模式中連接有線電話單元和IP電話單元的語音通路，對呼叫進行處理。通過沿著此通路處理呼叫，能夠大大降低長途和/或國際呼叫的費用，同時提高傳輸效率。
文檔編號H04M1/253GK1471296SQ0310311
公開日2004年1月28日 申請日期2003年1月28日 優先權日2002年7月24日
發明者林第相 申請人:Lg電子株式會社