用於在ip電話網絡中支持模擬電話的系統的製作方法

2023-10-10 02:26:04 1

專利名稱：用於在ip電話網絡中支持模擬電話的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信，並且特別涉及網絡電話(voice over InternetProtocol， 「VoIP」)。
背景技術：
通過增加通信速度、通信設備的範圍以及這些設備發送和接收信息的平臺，因特 網從根本上改變了人們通信的方式。這種發展之所以成為可能，是因為網際網路採用了使用 公共協議(網際網路協議，或IP)的開放網絡體系結構來在網絡上傳輸數據，其傳輸方式從根 本上不同於信號傳輸電路切換服務(circuit-switched service)的方式。在IP網絡中，數 據被分割成包，並且在可以包括銅、光纖、同軸電纜或無線設備的一系列物理網絡上傳輸。已經在跨多種平臺部署了依賴於IP連網的寬帶服務，例如電子郵件、文件傳輸、 全球資訊網、點對點文件共享、即時消息、流媒體、在線遊戲和網絡電話(VoIP)，所述多個平臺包 括由傳統電話公司、有線電視經營者、直播衛星(DBS)、視頻程序提供商、無線提供商和甚至 使用電力線的電力公司提供的平臺。在過去的幾年中，VoIP服務經歷了劇烈的和未曾預料的發展。VoIP服務也可以被 稱作IP電話通信、網際網路電話通信、網際網路語音、寬帶電話通信、寬帶電話和寬帶語音。早 期的點對點IP電話通信大部分都不成功，這部分歸咎於早期IP網絡的性質，其提供了有限 的可靠性、較差的語音質量和支持與基於大規模嵌入電路切換的公共交換電話網絡(PSTN) 的有限集成。具體地說，對於VoIP服務而言，可接受的質量、高速骨幹網絡和對這些網絡的高 速接入是最重要的。根據聯邦通信委員會的定義，高速接入線路是指支持200Kbs或更高傳 輸速率的線路。從1999年到2006年，根據聯邦通信委員會的報告，美國的高速接入線路已 經從1999年的僅2. 8M條線路增加到2006年的64. 6M條線路。此外，當前的增加速度保持 在非常高的水平，其中在2006年上半年期間，高速線路的數量就從51. 2M增加到64. 6M，增 幅達26%。最近，至少部分地由於高速線路的顯著增長，VoIP服務開始增長。根據Yankee Group，在2006年期間，採用VoIP的消費者達到了九百萬用戶以上，大約佔美國家庭的百分 之九，而這一數字在2005年是百分之四。顯然，VoIP服務的增長還處於初期。對於持續增 長和可接受性的主要阻礙是傳統電話或普通電話(也稱作簡易老式電話業務，P0TS)與基 於IP的電話的集成。對於這種集成挑戰的現有解決方案是有問題的。一種方法是使用POTS電話到VoIP的適配器，稱作FXS適配器。不幸的是，當使用FXS適配器時，所有的傳統電話都必須 連接到該適配器，並且網絡上不能共存有獨立的VoIP電話。另一種方法是部署IP公共分 組交換機(IP Public Branch Exchange, IP PBX)。該方法同樣有問題，並且還是更加昂貴 的替代方案，對於住宅用戶沒有經濟吸引力。人們需要的是成本有效的系統和方法，這種系統和方法支持將現有POTS電話和IP電話無縫地集成，以撥打和接收VoIP呼叫。

發明內容
本發明提供了一種將POTS電話和IP電話無縫地集成的集成的VoIP電話。在一個 實施例中，集成的VoIP電話包括會話初始協議(SIP)登記器(registrar)、SIP會話邊界控 制(SBC)、SIP代理、SIP特徵伺服器、SIP-PSTN網關、用戶接口和傳統VoIP電話中的VoIP 電話通信功能。在一個實施例中，集成的VoIP電話包括一個或多個模擬電話適配器。其它 VoIP實體(例如FXS適配器)通過SIPSBC將其自身向集成的VoIP電話進行登記。這些其 它的實體表現為對集成的VoIP電話的擴展，並且外部網絡將僅直接與集成的VoIP電話進 行通信。在實施例中，集成的VoIP電話支持非常多的增強特徵。集成的VoIP電話可以登 記多個電話號碼(實際上是SIP通用資源標識符，URI)並且執行特色振鈴(distinctive ringing)和子集路由(subsetrouting)等。此外，集成的VoIP電話能允許特定終端 (即VoIP擴展)的DID(直接向內撥號)，其中僅有終端的一個子集能對指定的輸入請求 (inbound request)進行振鈴，和/或集成的VoIP電話允許分支代理(forking proxy)功 能基於輸入請求使VoIP/POTS終端的全部或子集進行振鈴。當用戶外出時，集成的VoIP電話能禁止登記或者執行振鈴抑制。此外，集成的 VoIP電話允許用戶指定基於呼叫者ID信息的特色振鈴、設置時間個性化和轉發、以及基於 呼叫者ID信息的個性化語音郵件提示。在其它實施例中， 集成的VoIP電話能把多個用戶 登記到載體登記器(carrier registrar)並且向一些或所有終端提供唯一的指示。集成的 VoIP電話還能向VoIP和POTS線路提供擴展尋址(extensionaddressing)。這可以通過 VoIP電話上的多個FXS埠或通過連接到FXS埠的所有POTS站的唯一的振鈴聲調而實 現。下面參照附圖詳細描述本發明的進一步實施例、特徵和優點，以及本發明各種實 施例的結構和操作。


作為說明書的一部分而包含於此的附圖例示本發明，並且與描述一起進一步用於 解釋本發明和原理並且使得本領域技術人員能夠製作和使用本發明。圖1是例示將IP電話連接到IP語音網絡的方法的電話網絡的一部分的圖示。圖2是例示將模擬電話連接到IP語音網絡的方法的電話網絡的一部分的圖示。圖3是例示使用VoIP PBX將IP電話和模擬電話經由相同的區域網連接到IP語 音網絡的方法的電話網絡的一部分的圖示。圖4是例示根據本發明示例性實施例的將IP電話和模擬電話經由相同的區域網 連接到IP語音網絡的方法的電話網絡的一部分的圖示。圖5是根據本發明示例性實施例的IP電話的圖示。圖6是例示根據本發明示例性實施例的將IP電話和模擬電話經由相同的區域網 連接到IP語音網絡的電話網絡的一部分的圖示。圖7是根據本發明示例性實施例的IP電話的圖示。
下面將參照附圖描述本發明。在附圖中，相似的附圖標號表示相同或功能相似的 元件。此外，附圖標號最左邊的一位或多位數字表示該附圖標號首次出現的附圖。
具體實施例方式雖然這裡參照具體應用的例示性實施例描述了本發明，但是應當理解本發明不限 於此。接觸到本發明提供的教導的本領技術人員應當認識到其範圍內的附加的修改、應用 和實施例，並且認識到本發明具有重要用途的附加的領域。圖1例示了典型的VoIP系統100。如圖1所示，VoIP電話110與允許用戶經由VoIP 網絡170撥打和接收呼叫的手持電話120。VoIP電話110直接連接到LAN(區域網)130。 LAN 130連接到路由器/數據機160，路由器/數據機160連接到VoIP網絡170。 路由器/數據機160可以為DSL(數字用戶線)數據機、有線電視數據機或 FiOS數據機，並且具有用於接收來自VoIP網絡170的包(packet)的公共IP位址(例 如 public_domain. com)。
具有專用IP位址(例如priVate_d0main. com)的服務登記器設備140也連接到 LAN 130。當源地址(source address)和目的地地址(destination address)的包經過路 由器/數據機160時，NAT (網絡地址轉換)設備150重寫源地址和目的地地址的包，使 得服務登記器設備140可以接收源地址和目的地地址的包。服務登記器設備140管理VoIP 電話110的訪問信息。即，當收到來自VoIP電話110的登記請求時，服務登記器設備140 把唯一的地址(1234@private_domain. com)提供給VoIP電話110。該地址作為VoIP電話 110的電話號碼。當VoIP系統100採用會話初始協議(Session Initiation Protocol, SIP)時，該唯一的地址被稱作SIP URI (通用資源標識符)。有關SIP的進一步信息，參見 例如IETF的「RFC3261 =SIP =Session Initiation Protocol」，其公開的內容通過引用而包 含於此。圖2是例示將模擬電話連接到IP語音網絡的方法的電話網絡200的一部分的圖 示。在圖2中，POTS/模擬電話220連接到模擬電話適配器(「ΑΤΑ」)，諸如例如FXS(外部 交換站)適配器210。FXS適配器210提供POTS連接和乙太網(Ethernet)連接。FXS適配 器210把POTS通信轉換為乙太網通信。利用FXS適配器210，POTS電話220可以連接到局 域網(「LAN」) 130。FXS適配器210的例子包括由Cisco、Linksys和Motorola製造的FXS 適配器。FXS適配器210按照類似於圖1中的VoIP電話110的方式操作，其向服務登記器 140發送登記請求並且接收唯一的地址。在一些情況下，用戶可以具有VoIP電話110並且想要使傳統POTS電話220與VoIP 服務一起工作。當用戶嘗試將VoIP電話110和FXS適配器210連接到相同的LAN 130時， VoIP電話110和FXS適配器210各自向服務登記器設備140進行登記。當多個VoIP電話 110、多個FXS適配器210、或者VoIP電話110和FXS適配器210的組合中的每一個進行登 記時，LAN 130上的服務登記器設備140和NAT設備150將不允許這些設備具有共享的地 址。因此，FXS適配器210和VoIP電話110不能與VoIP系統100或200中的共享號碼共 存。從而，POTS電話不能與VoIP電話集成。圖3是例示使用VoIP專用分組交換(private branch exchange, PBX)將POTS電 話和VoIP電話連接到相同的區域網的方法的電話網絡300的一部分的圖示。當VoIP PBX310連接到LAN 130時，VoIPPBX 310允許VoIP電話110和FXS適配器210向服務登記器140進行無衝突地登記。如圖3所示，VoIP PBX 310允許VoIP 110和FSX210是彼此的 擴展。即，FXS 適配器 210 是 1234iprivate_domain. com 處的擴展 _1，VoIP 電話是 12340 private_domain. com 處的擴展-2。注意，一些 VoIP PBX 310 允許 VoIP 電話 110 和 FXS 適 配器210直接連接。雖然運行VoIP PBX 310將允許每個FXS適配器210和每個VoIP電話 110對自身進行登記，但是在家庭中運行VoIP PBX 310並不方便或者對於絕大多數用戶並 不總是實際的解決方案。圖4是例示根據本發明示例性實施例的經由相同的區域網把IP電話和模擬電話 連接到IP語音網絡的方法的電話網絡400的一部分的圖示。電話網絡400允許多個VoIP 實體(包括ATA(例如FXS適配器)和VoIP電話)在LAN上共存。電話網絡400包括上 面描述的諸部件，LAN 130、NAT 140、路由器/數據機160、VoIP網絡170、FXS適配器 210和POTS電話220。參照附圖1-3中對這些部件的描述。電話網絡400還包括集成的VoIP電話410和手持電話420。在示例性的實施例 中，手持電話420使用Wi-Fi或DECT (數字增強無繩通信)協議與集成的VoIP電話410無 線地通信。集成的VoIP電話410使得其它VoIP實體能將它們自身向集成的VoIP電話410 進行登記，從而消除了關於網絡200確認的衝突以及與網絡300相關的成本和方便性問題。圖5提供了根據本發明示例性實施例的集成的IP電話410的功能性框圖。集成 的VoIP電話410包括=SIP登記器510、SIP SBC 520，SIP代理530，SIP特徵伺服器540、 SIP-PSTN網關550、用戶接口 560和IP語音模塊570。SIP登記器510與服務登記器140的相似之處在於SIP登記器510管理VoIP實 體的訪問信息。在圖4的例子中，SIP登記器510管理集成的VoIP電話410和FXS適配器 210的登記信息。在示例性實施例中，SIP登記器是能夠使用可獲得的商用或開源產品(例 如，Asterisk)實現的軟體。SIP SBC 520是接收來電請求並且對其進行相應處理的B2BUA(back-to-back user agent，背對背用戶代理)。通過處理登記請求並且將登記請求發送到SIP登記器510， SIP SBC 520允許VoIP實體將它們自身向集成的VoIP電話410進行登記。在示例性實施 例中，VoIP實體表現為對集成的VoIP電話410的擴展，並且VoIP網絡170將僅與集成的 VoIP電話410進行通信。這允許現有的POTS電話220作為對集成的VoIP電話410的擴展 而無縫地集成。當LAN 130上有多個VoIP電話時，每個VoIP電話將經由集成的VoIP電話 410進行登記。可以使用選擇算法來在VoIP的同位體(peer)中確定這種電話。在示例性 實施例中，SIP SBC 520是可以使用可獲得的商業或開源產品實現的軟體。SIP代理530可以實際上是應用層路由器。SIP代理530作出SIP消息轉發的決 定並且把消息向下遊轉發到其它SIP網絡元件(其它代理、UA(用戶代理)等)。典型地， 代理將僅僅向消息增加其『Via ，並且將消息向前發送。希望進行響應的下遊元件通過解 開『Via:，頭堆疊(header stack)而進行響應。但是，SIP代理530包括分支代理功能。分支代理功能提供了確定多個下遊實體應當接收SIP消息、有效地將消息流『分 支』成多個下遊支流(leg)的能力。分支的用途是使得單個輸入(inbound)的INVITE能產 生多個輸出(outbound)的INVITE。這將導致多個SIP終端進行『振鈴(ring)』或報警。一個示例是如果一個呼叫到達1234@private—domain, com，則代理『振鈴，1234_l@private_ domain, com禾口 1234_2@private—domain, com。當用戶應答 1234_2@private_domain· com時， 代理使得對該會話產生『普通』信令並且對其它終端(例如，該例子中的1234-l@private_ domain, com)發出 CANCEL 消息。此外，SIP代理530可允許特定終端(即VoIP擴展)的DID(直接向內撥號)振 鈴，其中僅有終端的一個子集對指定的輸入請求進行振鈴和/或允許分支代理功能基於輸 入請求對VoIP/POTS終端的全部或子集進行振鈴。對於實際登記的VoIP端點和偽VoIP端 點(即POTS)，將人工產生SIP信令取代啞客戶端(dumb client)。在可替換實施例中，可 以為本地POTS埠使用MGCP或MEGACO (媒體網關控制協議)。SIP特徵伺服器540是提供呼叫相關特徵的功能，所述呼叫相關特徵包括呼叫等 待、呼叫轉發、上次呼叫回撥等。SIP-PSTN(公共交換電話網絡)網關550允許集成的VoIP 410連接到PSTN。
用戶接口 560允許用戶啟用/禁用VoIP電話410上的功能。例如，在默認配置中， 家庭中的每個傳統POTS電話充當VoIP擴展，用戶接口 530允許用戶啟用/禁用該功能。當 用戶外出時，用戶接口 560允許用戶禁用登記或執行振鈴抑制。這在用戶在家庭之外接收 來電時是有用的。此外，用戶接口 550允許用戶指定基於呼叫者ID信息的特色振鈴、設置 時間個性化和轉發，以及基於呼叫者ID信息的個性化語音郵件提醒。用戶接口 550提供給用戶以下選擇進行特定終端的DID (直接向內撥號)振鈴； 或者執行「全部振鈴/在應答時取消除應答終端之外的所有終端的振鈴」的分支代理功能。 艮口，僅有特定的擴展將基於輸入的請求而進行振鈴。在這種情況中，VoIP電話僅執行單個 登記。圖6是例示根據本發明示例性實施例的經由相同的區域網把IP電話和模擬電話 直接連接到IP語音網絡的可替換方法的電話網絡600的一部分的圖示。電話網絡600包 括集成的VoIP電話610，其包括集成的ATA適配器790，該集成的ATA適配器790允許POTS 電話直接連接到VoIP電話610。圖7中例示了集成的VoIP電話610。圖7提供了根據本發明的示例性實施例的集成的IP電話610的功能性框圖。集 成的VoIP電話610包括SIP登記器510、SIP SBC520、SIP代理530、SIP特徵伺服器540、 SIP-PSTN網關550、用戶接口 560和IP語音模塊570。這些模塊中的每一個都與關於集成 的IP電話410描述的模塊相似。此外，集成的IP電話610包括FXS適配器710，該FXS適 配器710使得POTS電話直接連接到集成的IP電話610。儘管上面已經描述了本發明的各種實施例，但是應當理解這些實施例只是作為示 例給出，而不是進行限制。在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，本領域技術人員顯然可 以在其中進行各種形式和細節的修改。因此，本發明的範圍和寬度不應當受到任何上述示 例性實施例的限制，而應當根據下面的權利要求和它們的等價物進行限定。
權利要求
一種集成的網際網路協議(IP)電話，該集成的網際網路協議電話耦合到支持一個或多個模擬電話的模擬電話適配器，使得所述模擬電話起到集成的IP電話的虛擬擴展的作用，其中能夠通過模擬電話和集成的IP電話在IP網絡上撥打和接收網絡電話(VoIP)呼叫，所述集成的IP電話包括登記器，所述登記器管理訪問信令信息、接收來自模擬電話適配器的登記信息並且將模擬電話建立為集成的IP電話的擴展；會話邊界控制器，所述會話邊界控制器基於所述登記信息控制IP網絡、集成的IP電話和模擬電話適配器之間的信令信息；以及語音IP模塊，所述語音IP模塊使得集成的VoIP電話能撥打和接收VoIP呼叫。
2.權利要求1的集成的IP電話，還包括特徵伺服器，所述特徵伺服器實現在集成的IP 電話內和所述模擬電話之間的增強的特徵。
3.權利要求2的集成的IP電話，其中所述集成的IP電話被配置為當用戶外出時執行 振鈴抑制。
4.權利要求2的集成的IP電話，其中所述集成的IP電話被配置為允許用戶指定基於 來電呼叫標識符的特色振鈴。
5.權利要求2的集成的IP電話，其中所述集成的IP電話被配置為允許用戶指定基於 來電呼叫標識符的個性化語音郵件提醒。
6.權利要求2的集成的IP電話，其中所述集成的IP電話被配置為允許用戶設置如何 至少部分地基於時間參數處理來電呼叫。
7.權利要求2的集成的IP電話，其中模擬電話網絡中的模擬電話在IP網絡上表現為 會話初始協議(SIP)客戶端。
8.一種耦合一個或多個模擬電話的集成的網際網路協議(IP)電話，其中所述模擬電話 和集成的IP電話能在IP網絡上撥打和接收網絡電話(VoIP)呼叫，所述集成的IP電話包 括登記器，所述登記器管理訪問信令信息、接收來自所述模擬電話的登記信息並且將所 述模擬電話建立為所述集成的IP電話的擴展；會話邊界控制器，所述會話邊界控制器基於所述登記信息控制所述IP網絡、所述集成 的IP電話和所述模擬電話之間的信令信息；模擬電話適配器，所述模擬電話適配器使得模擬電話能直接耦合到所述集成的IP電 話，使得所述模擬電話起到所述集成的IP電話的虛擬擴展的作用；以及語音IP模塊，所述語音IP模塊使得集成的VoIP電話能撥打和接收VoIP呼叫。
9.權利要求8的集成的IP電話，還包括特徵伺服器，所述特徵伺服器實現集成的IP電 話內和所述模擬電話之間的增強的功能。
10.權利要求8的集成的IP電話，其中所述集成的IP電話被配置為當用戶外出時執行 振鈴抑制。
11.權利要求8的集成的IP電話，其中所述集成的IP電話被配置為允許用戶指定基於 來電呼叫識別符的特色振鈴。
12.權利要求8的集成的IP電話，其中所述集成的IP電話被配置為允許用戶指定基於 來電呼叫識別符的個性化語音郵件提醒。
13.權利要求8的集成的IP電話，其中所述集成的IP電話被配置為允許用戶設置如何 至少部分地基於時間參數處理來電呼叫。
14.權利要求8的集成的IP電話，其中模擬電話網絡中的模擬電話在IP網絡上表現為 會話初始協議(SIP)客戶端。
全文摘要
本發明提供了一種無縫地集成POTS電話和IP電話的集成的VoIP電話。在一個實施例中，集成的VoIP電話包括會話初始協議(SIP)登記器、SIP會話邊界控制(SBC)、SIP代理、SIP特徵伺服器、SIP-PSTN網關、用戶接口和傳統的VoIP電話中存在的VoIP電話功能。在一個實施例中，集成的VoIP電話包括一個或多個模擬電話適配器。其它例如FXS適配器的VoIP實體經由SIP SBC將它們自身向集成的VoIP電話進行登記。這些其它的實體表現為對集成的VoIP電話的擴展，並且外部網絡將僅與集成的VoIP電話直接通信。
文檔編號H04L12/66GK101836406SQ200880112583
公開日2010年9月15日 申請日期2008年10月22日 優先權日2007年10月23日
發明者P·克瑞扎諾斯基, R·霍姆 申請人:無極公司