CN100534088C - 具多线网络电话同时通讯的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具多线网络电话同时通讯方法及其装置，用于在一网络电话装置上使用话路初始化协议SIP的网络电话架构，该装置包括一网络连接端口连接一网络，多个电话机连接端口连接多个电话机，一语音编码处理单元连接于该电话机连接端口，用以作为电话语音与数字语音封包间的转换，以及一网络电话分派单元连接于该网络连接端口及多外电话机连接端口，可在本地SIP号码中建立包含SIP呼叫对的SIP控制元，并依该SIP呼叫对分派该SIP控制元连接至少一电话机端口，使该电话机端口可与外地SIP号码进行电话信息的交换，进而建立联机进行该数字语音封包双向传输。

Description

具多线网络电话同时通讯的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种具多线网络电话同时通讯的方法及其装置，特别是关于一种使用话路初始化协议SIP的网络电话装置，可使连接的多个电话机同时通讯，而仅需具备单一网络电话门号的网络电话通讯方法。

背景技术

网络科技的发展与进步使许多新技术不断涌出，如网络电话(Voice overInternet Protocol，以下简称VoIP)技术，即是指在IP网络上进行如打电话般的语音通讯，可节省大量的电话通话费用，有包含使用两台上网计算机间的电话通讯(PC to PC)、使用在上网计算机通过整合网络化的交换机(PBX)与一般电话的通讯(PC to Phone)、使用两部电话通过网络电话公司的网关器(Gateway)作网络数字化的转换通讯(Phone to Phone)、或者使用在两部网络电话装置(IPPhone)间的通讯(Device to Device)。

VoIP的基本运作方式是将电话的行为分为电话信息(Signal)传输与语音数据传输。在电话信息传输上主要是仿真电话联机建立中的行为，用通讯协议的方式告诉另一方目前此方的电话状态的改变。而当联机建立后，则利用语音的压缩技术，将模拟的语音信号转成数字的数据流来传送。

所以，在信息信号的处理上，可以将原本电话拨号、响铃，忙线….等动作，转换成通讯协议的封包，通过IP网络传输方式传至远程，再由远程IAD或ATA转成电话信号，来使电话机动作。

而当联机建立后，语音的模拟信号(Voice)由电话机、传真机或PBX传至路由器，将其语音信号转换压缩成数据封包(Data Packet)，通过IP网络传输方式传至远程的路由器，远程的路由器再将该数据封包转回成语音的模拟信号后，传至电话机、传真机或PBX，最后再送至使用者端，如此通过开放性的因特网，可连接至世界各地，让使用者可不需再通过传统的公众电话网络(PSTN)进行远距电话通讯。

然而现有的VoIP技术是由国际电信联盟(Internat ionalTelecommunication Union，ITU)所订定的H323/H248等技术，是针对局域网络所设计，并非完全着眼于因特网的开放性环境中使用，且架构繁杂，应用上的技术限制较多，故而其与公众电话网络(PSTN)的转换过程较为复杂，因此由IETF(Internet Engineering Task Force)发展出一种新的协议：话路初始化协议(Session Initiation Protocol，SIP)，完全着眼于因特网与公众电话网络整合环境的新技术。

该SIP是属于OSI(Open System Interface)七层架构中的应用层(Application Layer)协议，如同HTTP协议的Client-Server架构，且在封包处理上可利用HTTP即有的封包数据来传送指令及状况，所以该SIP非常适用于广域网络的传输架构。

在目前的网络电话架构中，除了使用者端需要有代理软件或装置(UserAgent，UA)外，如网络电话网关器，尚需建立至少一主机(Call Server)安置于网络电话代理业者端，每一个使用者(UA)都必须向网络电话代理业者注册(Registry)一组SIP网络电话的门号，以便让其它的网络电话使用者通过该SIP网络电话号码进行通讯联系。

然而目前的网络电话网关器大都使VoIP H323/H248的技术，必须使用网络电话机，如USB电话机，且网络电话网关器若连接多部电话机时，必须为每一个电话机申请一组SIP网络电话号码，才能够以一组以上的电话机通讯，否则即会占线，故而传统的网络电话网关器会使用至少二组的SIP号码，才能连接二组以上的电话机而不占线，相当地浪费资源。

本案发明人为解决上述现有网络电话网关器所具有的不便与缺点，提出一种使用SIP架构的网络电话装置，可连接多组电话机，且仅需使用同一组网络电话号码，即可同时以一组以上的电话机进行通讯。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一具多线网络电话同时通讯方法及其装置，可使用在一网络电话装置上，并使用话路初始化协议(SIP)的网络电路(VoIP)架构，具有使用单一SIP网络电话门号，而由SIP呼叫对(Call-leg)来作不同SIP的标识，且时当有SIP要拨入或拨出时，才建立出SIP呼叫对进行通讯，因此可动态开启无数目限制的SIP呼叫对，故能多线网络电话同时通讯，而不会有占线的困扰。

为实现上述目的，本发明提供了一种具多线网络电话同时通讯的装置，该装置包括一网络连接端口、多个电话机连接端口、一语音编码处理单元及一网络电话分派单元，其中该网络连接端口可连接一网络，该电话机连接端口可连接电话机，该语音编码处理单元连接于该电话机连接端口，用以作为电话语音与数字语音封包间的转换，而该网络电话分派单元连接于该网络连接端口、多个电话机连接端口及多个电话线路连接端口，可在一本地SIP号码中建立包含SIP呼叫对(Call-leg)的SIP控制元，并依该SIP呼叫对分派该SIP控制元连接至少一电话机端口，使该电话机端口可与外地SIP号码进行电话信息的交换，进而建立联机，执行该数字语音封包双向传输；一FXS接口单元，连接于该电话机连接端口与该语音编码处理单元之间，用以产生仿真公众交换电信网络PSTN的电话外线信号，使该电话机连接端口可直接连接电话机、传真机或电话交换机的外线端；多个电话线路连接端口，连接至电话交换机的内线线路，或者至外线局端的电信线路；及一FXO接口单元，连接于该电话线路连接端口与该语音编码处理单元之间，用以产生仿真电话机的信号。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供一种具多线网络电话同时拨出的方法，用于在一网络电话装置上采用路初始化协议SIP的网络电话架构，可连接一网络及复数电话机，并使用一本地SIP号码进行通讯，包括如下步骤：步骤a，由一电话机拨打一外地SIP号码；步骤b，借助映像手段(Mapped Policy)寻找到欲使用的内部SIP号码来与此一外地SIP号码进行通讯链接；步骤c，建立包含SIP呼叫对(Call-leg)的至少一SIP控制元(Control block)到该本地SIP号码；及步骤d，依该SIP呼叫对分派该SIP控制元连接至该电话机，使该电话机可与该外地SIP号码进行双向数字语音封包传输；其中，在该步骤c前还包括：检查是否已有该SIP控制元存在；若没有该SIP控制元存在，则执行该步骤c；及若已有该SIP控制元存在，则跳过该步骤c执行该步骤d。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供一种具多线网络电话同时通讯的方法，用于在一网络电话装置上采用路初始化协议SIP的网络电话架构，可连接一网络及多个电话机，并使用一本地SIP号码进行通讯，包括如下步骤：步骤a1，接收至少一外地SIP号码呼叫该本地SIP号码；步骤b1，建立包含SIP呼叫对(Call-leg)的至少一SIP控制元(Control block)到指定的电话机群组(例如：未使用的所有电话机端口)，以产生响铃；及步骤c1，由任一电话机接取时，重新分派该SIP控制元连接该电话机，并中止其它电话机与该SIP控制元的连结，使该电话机可与该外地SIP号码进行双向数字语音封包传输；其中，在该步骤b1前还包括：检查是否已有SIP控制元存在；若没有SIP控制元存在，则执行该步骤b1，若已有SIP控制元存在，则跳过步骤b1执行步骤c1。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供一种具多线网络电话同时拨出与拨入的方法，该方法则综合上述的拨入与拨出的机制。当一电话机拨打一外地号码，则建立内部SIP号码包含SIP呼叫对(Call-leg)的SIP控制元(Controlblock)，分派该SIP控制元连接至该电话机端口，使该电话机可与该外地号码进行电话信息交换，更进而进行双向数字语音封包传输。与此同时，有外地SIP号码呼叫该本地SIP号码，则建立包含SIP呼叫对(Call-leg)的新SIP控制元(Control block)到指定的电话机群组，以产生响铃；当群组内任一电话机接取时，依该SIP呼叫对(Call-leg)分派该SIP控制元只连接该电话机，并中止该SIP控制元与群组内其它所有电话机的连结，使该电话机可与该外地SIP号码进行双向数字语音封包传输。反之，先拨入再拨出亦然。

附图说明

图1为本发明网络电话装置的使用状态实施例示意图；

图2为本发明网络电话装置的方块架构示意图；

图3为本发明实施例应用状态示意图；

图4为本发明拨出电话的流程示意图；

图5为本发明接收拨入电话的流程示意图；及

图6为本发明实施例通讯动作时态图。

其中，附图标记：

10-网络电话装置                   11-FXO网络电话网关器

12-ADSL调制解调器                 13-电话交换机

14-电话内线       15-电话内线     21-FXS网络电话网关器

22-ADSL调制解调器 23-电话交换机   24-电话单机

25-电话单机       26-电话分机     27-电话分机

30-因特网

41-网络连接端口

42-电话机连接端口

43-FXS接口单元

44-电话线路连接端口

45-FXO接口单元

46-语音编码处理单元

47-网络电话分派单元

具体实施方式

为了进一步说明本发明为实现预定目的所采取的技术、手段及效果，下面结合附图来详细说明，相信本发明的目的、特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所示附仅用于提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图1所示，为本发明网络电话装置的使用状态实施例示意图。本发明主要是提供一种网络电话装置，可使用单一的网络电话门号，让多具电话机可同时使用而不占线技术，本发明的网络电话装置使用了话路初始化协议(SIP)的网络电话(VoIP)架构，而该网络电话装置可以为一网络电话网关器(IPPhone Gateway)、一ADSL调制解调器(Modem)、一ADSL路由器(Router)、一缆线调制解调器(Cable Modem)或一无线网络基地台(Wireless Network AccessPoint)…等，可连接因特网的装置。

而本发明的网络电话装置具有二种接口规格，一种是FXS(ForeigneXchange Station)接口规格，可产生仿真公众交换电信网络(PSTN)的普通电话外线信号，可连接任何公众电信网络(PSTN)的电话设备，如电话单机、无线电话机、传真机或电话交换机(PBX)…等等。

另一种接口规格为FXO(Foreign eXchange Office)接口规格，可产生仿真公众电信网络(PSTN)的电话设备信号，因此必须连接公众电话网络(PSTN)的电话线，或是电话交换机(PBX)的内线。如图1，本发明即以前述的二种接口规格的网络电话网关器分别连接于A端及B端为实施例加以说明：

其中，A端是在大陆的公司，使用FXO网络电话网关器11通过一ADSL调制解调器12连接至因特网30，并由电话内线(14、15)连接至一电话交换机13，该电话交换机13上可连接多条公众电信网络(PSTN)的电话外线(L1~L5)及多部电话分机(16、17)。

而B端是在台湾的公司，使用FXS网络电话网关器21，同样通过一ADSL调制解调器22连接至因特网30，该FXS网络电话网关器21可连接多部电话单机(24、25)，或者以电话外线(L6~L7)连接至一电话交换机23，再通过该电话交换机23连接多部电话分机(26、27)，以及公众交换电信网络(PSTN)的电话外线(L8~L12)。

此时，从B端打电话至A端时，可通过因特网连接至大陆，而不再需要通过国际电话，且如同在公司内部的电话内线般方便，而B端亦可通过A端的电话交换机13拨打大陆的任何地方，因此就像大陆打大陆的电话费一样便宜，实际支出的费用亦只有大陆的国内电话费。

若从A端打电话B端时，A端会听到电话线的拨号音，而B端上的电话机(24、25)会同时响铃，亦可通过该电话交换机23再拨打电话外线至台湾的任何地方，同理，若从台湾的外线拨进B端的电话交换机23时，可再拨接至A端，就如同台湾打台湾的电话。

请参阅图2所示，为本发明网络电话装置的方块架构示意图。本发明的网络电话装置10包括有一网络连接端口41、多个电话机连接端口42、一FXS接口单元43、多条电话线路连接端口44、一FXO接口单元45、一语音编码处理单元46及一网络电话分派单元47。

其中，该网络连接端口41可以为一RJ-45连接端口，可连接一网络，如因特网，或通过网络装置再连接到网络上。而该电话机连接端口42可为一公众交换电信网络(PSTN)电话设备所使用的RJ-11连接端口，可连接多个电话设备，如电话单机、无线电话机、传真机或电话交换机…等等。

其中该FXS接口单元43连接于该电话机连接端口42与该语音编码处理单元46之间，用以产生仿真公众交换电信网络(PSTN)的电话外线信号，使该电话机连接端口可直接连接电话机、传真机或电话交换机的外线端。

其中，该电话线路连接端口44可连接至电话交换机的内线线路，或者至外线局端的电信线路，而该FXO接口单元45则连接于该电话线路连接端口44与该语音编码处理单元46之间，用以产生仿真电话机的信号。

其中，该语音编码处理单元46可以为一数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)，用以将电话线路或电话机上的语音信号转换为数字语音的SIP封包，以及将数字语音的SIP封包转换为电话语音信号。

其中，该网络电话分派单元47可为一SIP处理器，连接于该网络连接端口41、该FXS接口单元43及该FXO接口单元45间，用以处理SIP网络电话的SIP封包及分派SIP与实体电话的连接，该网络电话分派单元47可在一本地SIP号码中建立包含SIP呼叫对(Call-leg)的至少一SIP控制元，而该SIP呼叫对(Call-leg)包含一呼叫来源地址(Call From)、一呼叫目的地址(Call To)及一呼叫者SIP识别码(Call-ID)。

该网络电话分派单元47会依该SIP呼叫对(Call-leg)分派该SIP控制元连接至任何一个未使用的电话机，使该电话机可与外地SIP号码进行该数字语音封包双向传输。

请参阅图3所示，为本发明实施例应用状态示意图，图4为本发明拨出电话的流程示意图，而图5为本发明接收拨入电话的流程示意图。

首先假设有第一端、第二端及第三端皆使用本发明的网络电话装置10利用因特网30进行通讯，其中第一端具有二具电话(Phone A及Phone B)通过而第二端具有三具网络电话(Phone O、Phone P及Phone Q)，第三端也具有三具网络电话(Phone X、Phone Y及Phone Z)，且第一端、第二端、第三端均只有设定一组SIP号码。

如第三图，当第一端的Phone A拿起话筒(Off Hook)拨打第二端的SIP号码时(步骤S100)，第一端的网络电话装置10会先借助电话号码映像手段(MappedPolicy)寻找到所欲使用的第一端SIP号码，以与该第二端SIP号码进行通讯链接(步骤S102)。该步骤主要是处理当第一端有多个SIP号码时，可选择指定的SIP号码来拨出。

接着，该第一端的网络电话装置10会检查是否在所选用的SIP号码上已有未使用的SIP控制元(Control block)存在(步骤S104)，若没有则建立一新的SIP控制元到该第一端的SIP号码(步骤S106)，并设定该SIP控制元内包含有一SIP的呼叫对(Call-leg)，该SIP呼叫对(Call-leg)包含一呼叫来源地址(CallFrom)、一呼叫目的地址(Call To)及一SIP识别码(Call-ID)。

若已有未使用的SIP控制元存在时，则跳过建立SIP控制元的步骤，直接以现有未使用的SIP控制元，设定新的SIP呼叫对(Call-leg)，以明确定义依呼叫来源地址(Call From)、呼叫目的地址(Call To)及呼叫者SIP识别码(Call-ID)。

接着分派该SIP控制元连接至第一端的Phone A电话(步骤S108)，并利用该SIP控制元传送SIP信息封包至第二端的网络电话装置10。

如图4，当第二端的网络电话装置10接收第一端的SIP信息封包后，解析该SIP呼叫对(Call-leg)后，发现是第一端的SIP号码呼叫本地第二端的SIP号码时(步骤S200)，该第二端的网络电话装置10先检查是否还有未使用的SIP控制元存在(步骤S202)，若没有则建立一SIP控制元，其内并包含一SIP信息的SIP呼叫对(Call-leg)(步骤S204)。

若已有该SIP控制元存在或有未使用的SIP控制元存在时，则跳过建立SIP控制元的步骤，而直接以现有的SIP控制元，建立新的SIP呼叫对(Call-leg)，以明确定义依呼叫来源地址(Call From)、呼叫目的地址(Call To)及SIP识别码(Call-ID)。

第二端的网络电话装置10接着分派该SIP控制元连接至Phone O、Phone P及Phone Q，使该三部电话皆产生响铃(步骤S206)，并回复响铃的信号至第一端的网络电话装置10，此时该Phone A会听到响应的响铃音。

当Phone O接起电话(Off Hook)时，第二端的网络电话装置10会停止PhoneP及Phone Q的响铃，并分派该SIP控制元连接该Phone O，并中止该SIP控制元与B端的Phone P、Phone Q的连接，再回复一准许通讯(Okay)的信号至该第一端的网络电话装置10，而该第一端的网络电话装置10亦会传送一确认(Ack)的信号至该第二端的网络电话装置10，此时该第一端即可与第二端进行双向数字语音封包的传输，意即该Phone A即可与Phone O进行电话通讯。如图6所示，即为第一端与第二端的通讯动作时态图。

另外，当第一端的Phone A正与第二端的Phone O通讯的同时，第一端的Phone B仍可拨出一SIP号码进行通讯或则接收其它SIP号码的拨入，而不会因Phone A正与Phone O通讯而占线，只要再建立新的SIP控制元，并含新的SIP呼叫对即可。

例如，若该第一端的Phone B拨打第三端的SIP号码，则第三端的Phone X、Phone Y及Phone Z皆会同时响铃，若该第三端的Phone X接起电话，则即建立该第一端Phone B与第三端Phone X的联机，再此同时该第一端Phone A仍与该第二端的Phone O进行通讯。

同理，再此同时，若该第三端的Phone Y拨打第二端的SIP号码，该第二端的网络电话装置10会再建立新的SIP控制元至该Phone P及Phone Q(因Phone O正与Phone A通讯)，让其响铃以建立该第三端的Phone Y与第二端Phone P或Phone Q联机。

若此时，再由该第三端的Phone Z拨打第一端的SIP号码时，Phone A及PhoneB上将可听到插拨音，而Phone A或Phone B的使用者只要按压特定按键，如转接键或Flash键，则可切换至该第三端Phone Z新拨入的电话进行通讯，若再按压一次该特定按键又可回到原来的通讯。或是按下另一特殊键，中止Phone Z新拨入SIP控制元的连接，而不受此新进电话的干扰。

综上所述，本发明确能借上述所揭露的技术，提供一种使用单一网络电路号码，而可同时使用多电话通讯，不会占线的技术，明显不同于已知的设计，更能提高整体的使用价值。

上述所揭露的内容，仅为本发明的较佳实施例，凡本领域普通技术人员依据上述的主要说明和构思而进行的等同变换和改变，均属于本发明权利要求书所界定的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种具多线网络电话同时通讯的装置，用于在一网络电话装置上使用话路初始化协议SIP的网络电话架构，包括：

一网络连接端口，连接一网络；

多个电话机连接端口，连接多个电话机；

一语音编码处理单元，连接于该电话机连接端口，用以将电话语音信号转换为数字语音封包，以及将数字语音封包转换为电话语音信号；

一网络电话分派单元，连接于该网络连接端口及多个电话机连接端口，在一本地SIP号码中建立包含SIP呼叫对的SIP控制元，并依该SIP呼叫对分派该SIP控制元连接任一欲指定的电话机，使该电话机可与任一外地SIP号码进行该数字语音封包双向传输；

一FXS接口单元，连接于该电话机连接端口与该语音编码处理单元之间，用以产生仿真公众交换电信网络PSTN的电话外线信号，使该电话机连接端口可直接连接电话机、传真机或电话交换机的外线端；

多个电话线路连接端口，连接至电话交换机的内线线路，或者至外线局端的电信线路；及

一FXO接口单元，连接于该电话线路连接端口与该语音编码处理单元之间，用以产生仿真电话机的信号。

2.如权利要求1所述的具多线网络电话同时通讯的装置，其特征在于，该网络电话装置为一网络电话网关器、一ADSL调制解调器、一缆线调制解调器或一无线网络基地台。

3.如权利要求1所述的具多线网络电话同时通讯的装置，其特征在于，该网络为一因特网。

4.如权利要求1所述的具多线网络电话同时通讯的装置，其特征在于，该网络连接端口为一RJ-45连接端口。

5.如权利要求1所述的具多线网络电话同时通讯的装置，其特征在于，该电话机连接端口为一公众交换电信网络PSTN电话机使用的RJ-11连接端口。

6.如权利要求1所述的具多线网络电话同时通讯的装置，其特征在于，该语音编码处理单元为一数字信号处理器DSP。

7.如权利要求1所述的具多线网络电话同时通讯的装置，其特征在于，该网络电话分派单元为一SIP处理器，用以处理SIP网络电话的数据封包。

8.如权利要求1所述的具多线网络电话同时通讯的装置，其特征在于，该SIP呼叫对包含一呼叫来源地址、一呼叫目的地址及一SIP识别码。

9.一种具多线网络电话同时通讯的方法，用于在一网络电话装置上采用话路初始化协议SIP的网络电话架构，可连接一网络及复数电话机，并使用一本地SIP号码进行通讯，包括如下步骤：

步骤a，由至少一该电话机拨打一外地SIP号码；

步骤b，借助映像手段寻找欲到该外地SIP号码所使用的本地SIP号码，以与该外地SIP号码进行通讯链接；

步骤c，建立包含SIP呼叫对的至少一SIP控制元到该本地SIP号码；及

步骤d，依该SIP呼叫对分派该SIP控制元连接至该电话机，使该电话机可与该外地SIP号码进行双向数字语音封包传输；

其中，在该步骤c前还包括：

检查是否已有该SIP控制元存在；

若没有该SIP控制元存在，则执行该步骤c；及

若已有该SIP控制元存在，则跳过该步骤c执行该步骤d。

10.如权利要求9所述的具多线网络电话同时通讯的方法，其特征在于，该网络电话装置为一网络电话网关器、一ADSL调制解调器、一缆线调制解调器或一无线网络基地台。

11.如权利要求9所述的具多线网络电话同时通讯的方法，其特征在于，该网络为一因特网。

12.如权利要求9所述的具多线网络电话同时通讯的方法，其特征在于，该电话机为一公众交换电信网络PSTN的电话机。

13.如权利要求9所述的具多线网络电话同时通讯的方法，其特征在于，在该步骤c中，该SIP呼叫对包含一呼叫来源地址、一呼叫目的地址及一呼叫者SIP识别码。

14.一种具多线网络电话同时通讯的方法，用于在一网络电话装置上采用话路初始化协议SIP的网络电话架构，可连接一网络及多个电话机，并使用一本地SIP号码进行通讯，包括如下步骤：

步骤a1，接收至少一外地SIP号码呼叫该本地SIP号码；

步骤b1，建立包含SIP呼叫对的至少一SIP控制元到指定的电话群组，以产生响铃；及

步骤c1，由任一该电话机接取时，重新分派该SIP控制元连接该电话机，并中止其它电话机与此SIP控制元的连接，使该电话机可与该外地SIP号码进行双向数字语音封包传输；

其中，在该步骤b1前还包括：

检查是否已有SIP控制元存在；

若没有SIP控制元存在，则执行该步骤b1，若已有SIP控制元存在，则跳过步骤b1执行步骤c1。

15.如权利要求14所述的具多线网络电话同时通讯的方法，其特征在于，该网络电话装置为一网络电话网关器、一ADSL调制解调器、一缆线调制解调器或一无线网络基地台。

16.如权利要求14所述的具多线网络电话同时通讯的方法，其特征在于，网络为一因特网。

17.如权利要求14所述的具多线网络电话同时通讯的方法，其特征在于，该电话机为一公众交换电信网络PSTN的电话机。

18.如权利要求14所述的具多线网络电话同时通讯的方法，其特征于，在该步骤b1中，该SIP呼叫对包含一呼叫来源地址、一呼叫目的地址及一呼叫者SIP识别码。

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