CN1471296A - 在至少两种通信模式中操作终端的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种在多种模式中操作的通信终端，该多种模式包括有线电话模式，互联网电话模式和组合模式。该终端包括有线电话单元和IP电话单元，其分别处理到达和/或来自PSTN和互联网通信网络的呼叫。该终端还包括处理器，其通过在称为外部连接模式的第三种操作模式中连接有线电话单元和IP电话单元的语音通路，对呼叫进行处理。通过沿着此通路处理呼叫，能够大大降低长途和/或国际呼叫的费用，同时提高传输效率。

Description

在至少两种通信模式中操作终端的系统和方法

技术领域

本发明涉及通信系统，尤其涉及一种在至少两种通信模式中对终端进行操作的系统和方法。

背景技术

可以使用多种方法呼叫远程的用户。一种方法是使用连接到PSTN(公共交换电话网络)的有线电话，另外一种方法是使用连接到诸如互联网的网络的VoIP(互联网协议语音)电话。由于在近来，互联网服务的用户数目的增加，同时现在能够通过互联网获得较高的数据传输率，因此十分需要诸如互联网电话、互联网传真和互联网广播等等的应用。

尤其是对于长途和国际呼叫，已经证实，与传统的通过PSTN使用的有线电话相比，互联网电话在提供非常廉价的服务方面具有优点。结果，许多公司将其注意力转到了开发互联网电话的业务。这些公司包括个人计算机网络业务公司，互联网服务供应商，以及电话公司。

传统的互联网电话服务具有至少一个缺点。如果不使用具有调制解调器的个人计算机，则不能使用该服务进行呼叫。例如，传统的互联网电话仅能使用具有内置调制解调器的PC(其中具有计算机-电话连接)，或者具有与计算机的连接的电话，之间的网络进行呼叫。传统互联网电话服务对用户的计算机调制解调器的依赖使得服务的应用场合具有限制，即，该服务只能用于具有计算机调制解调器的地方。这导致网络系统具有较差的可扩展性。

为了克服此缺点，并且以较低的成本实现随时随地的电话服务，新一代的互联网电话应当具有高的数据率容量。这些电话也应当能够同时接入PSTN网络和互联网，这对于现有网络系统的可扩展性是很可取的。以前没有期望同时接入这些网络，因此，需要这样的系统、方法和如此操作的终端。

发明内容

本发明的一个目的是至少解决前面提及的问题和/或缺点，并至少提供下文所述的优点。

本发明的另一个目的是提供一种双IP电话和使用此电话的方法，其从根本上消除了传统通信系统和方法的一个或者多个缺点。

本发明的另一个目的是提供一种在至少两种通信模式中进行操作的IP电话。

本发明的另一个目的是提供一种IP电话，其同时接入诸如互联网和PSTN的广域网，尤其是，其通过连接PSTN和互联网的语音通路而处理单个呼叫。

本发明的另一个目的是提供一种上述类型的IP电话，其在通过连接PSTN和互联网的语音通路处理第一呼叫的同时，通过PSTN和互联网中的至少一个处理第二呼叫。

本发明的另一个目的是提供一种IP电话，其在至少两种通信模式中进行操作，该双IP电话根据外部连接请求而接入被叫方。

通过提供一种双IP电话，可以实现本发明的上述和其它目的以及其它优点，其包括：有线电话；具有麦克风的互联网电话，其区别有线模式、互联网模式和外部连接模式中的一种；基于所区别的模式，对有线电话和互联网电话的连接性(connectivity)进行控制；并控制双IP电话的语音信号的通路切换。

本发明也是一种使用在两种模式中进行操作的电话而提供呼叫服务的方法。在第一种模式中，将电话用作IP电话，在第二种模式中，将电话用作有线电话。本方法还包括选择有线模式、互联网模式和外部连接模式中的一种，如果用户请求与外部被叫方进行外部连接，则在外部连接模式中进行与互联网电话和有线电话的自动连接，从用户接收与被叫方和密码有关的信息，通过检查密码，确认用户是否是合法用户，通过对信息进行分析，确认被叫方的IP地址，通过将外部呼叫传输到IP地址，从而连接用户与被叫方。

附图说明

以下参照附图对本发明进行详细说明，其中相同的标号表示相同的元件。附图中：

图1显示的是根据本发明的IP电话的电路图；

图2显示的是根据本发明的叉簧的详图；

图3显示的是根据本发明的振铃信号检测器的详图；

图4显示的是根据本发明的语音信号连接电路的详图；

图5显示的是图4所示切换器的详图；

图6显示的是根据本发明的按键连接电路的详图；

图7显示的是根据本发明的优选实施例，通过使用双IP电话而进行通信的流程图。

优选实施例详细说明

图1显示的是根据本发明的IP电话的电路图。该电话包括PSTN(公共交换电话网络)电话单元10，IP(网际协议)电话单元30，和用于连接PSTN电话单元和IP电话单元的连接电路20。该电话还包括或者连接到电话听筒240和/或扬声器/麦克风250。电话听筒和扬声器/麦克风连接到PSTN电话单元和IP电话单元。

PSTN电话单元包括第一连接器100，用于在PSTN电话和PSTN之间建立物理连接；振铃信号传输电路110，用于将从第一连接器输入的振铃信号传输到振铃报警电路130(例如，通过图3中的二极管211)；桥接电路120，用于与供电电源的极性无关地对PSTN电话进行操作。振铃报警电路130基于从振铃信号传输电路110传输而来的振铃信号，激活警报(例如，电铃)。另外，PSTN电话包括拨号电路140，用于生成拨号音，以将通过键连接电路220输入的按键信号传输到PSTN，和语音信号连接电路150，其在2线和4线连接之间进行切换，以将语音信号提供给电话听筒和扬声器电话接口电路160。然后将语音信号提供给语音信号连接电路230。PSTN电话单元可以无需电源而进行操作，RJ11可以用作第一连接器。

连接电路20包括叉簧电路200，其具有多个用于在PSTN电话单元10和IP电话单元30之间进行切换的继电器和切换器。例如，基于外部控制信号，模式切换电路将电话的操作模式切换成为PSTN模式、IP电话模式和外部连接模式中的至少一种。连接电路还包括振铃信号检测器210，键连接电路220，和语音信号连接电路230。振铃信号检测器210通过监视振铃报警电路130和振铃传输电路110之间的信号通路连接，而检测振铃信号。(例如，可以使用图3所示的电路对信号通路进行监视，其在下面进行更详尽的描述)。键连接电路220将用户输入的按键信号转换成为能够由微处理器340识别的信号。语音信号连接电路230包括多个切换器，其根据系统的操作模式而布置，以在编码解码器(编码器/解码器)360的第一或者第二信道上连接电话听筒和扬声器电话电路160。

IP电话单元包括第二连接器300，其具有多个端口，用于在IP电话单元30和互联网和/或一个或多个计算机之间建立物理连接。上行LAN电路310通过第二连接器300而连接到互联网，下行LAN电路320通过第二连接器300而连接到计算机。LAN电路连接电路330在LAN电路310和320之间建立多个连接，并且实现信号交换。

IP电话单元还包括微处理器340和数字信号处理器(DSP)350。微处理器实现多个功能，包括对键连接电路220输入的信号进行分析，确认电话的操作模式为对应于PSTN模式，IP模式和外部连接模式中的至少一种，根据所确认的操作模式，控制叉簧控制电路200，通过编码解码器的第一(信道1)或者第二(信道2)信道，将语音信号连接电路230切换到编码解码器360。

数字信号处理器通过编码解码器的第二信道，将外部连接模式中根据微处理器340的控制信号而生成的拨号信号提供给请求外部连接模式的外部主叫方。DSP同时提供来自外部主叫方的拨号信号的转换后的信号。

编码解码器360将从DSP输入的脉冲编码调制(PCM)数转换成IP模式的语音数据，将通过第一信道从语音信号连接电路230输入的语音数据转换成PCM数据，并且在外部连接模式中，将从语音信号连接电路230输入的语音信号转换成为提供给DSP 350的PCM数据。RJ 45可以用作第二连接器300。尽管将编码解码器描述为用于将PCM数据转换为语音数据，对于本领域的技术人员来讲，可以知道，本发明的IP电话可以使用其它类型的调制技术对语音信号数据进行转换。

图2显示的是根据本发明的叉簧的详图。在此图中，当在PSTN模式中，拾起话筒240时，叉簧1闭合，以建立第一连接201。在IP模式中，当拾起话筒240时，IP电话单元中的微处理器340断开继电器1 202，从而不在PSTN模式中操作IP电话单元30。在外部连接模式中，当从外部输入振铃信号时，微处理器340接通叉簧电路的继电器2 203，从而通过双模电话，自动将外部主叫方连接到外部被叫方。此处，可以理解，外部被叫方具有IP地址。

图3显示的是根据本发明的振铃信号检测器210的详图。振铃信号检测器包括二极管211，其从振铃传输电路110和振铃报警电路130输入信号；光耦合器212，用于检测信号是否输入到二极管211，并且将检测结果输出到微处理器340；负载电阻213和电源，用于为光耦合器212供电。微处理器340基于光耦合器212的检测结果，确认PSTN电话单元10已经接收到了外部连接请求的外部目标呼叫。其还能够确认目标呼叫是基于PSTN模式还是外部连接模式。例如，如果外部始发呼叫是基于外部连接模式，则微处理器使DSP 350生成拨号信号。然后通过编码解码器360的第二信道将拨号信号提供给请求外部连接模式的外部主叫方。

图4A和4B显示的是根据本发明的语音信号连接电路的详图。如图4A所示，当用户拿起话筒而在PSTN模式和IP模式中进行呼叫时，微处理器将第一控制信号提供给语音信号连接电路230，以通过第一信道在话筒240和话筒接口电路160和编码解码器360二者之一之间建立连接。如图4B所示，当用户在PSTN模式或者IP模式中压下扬声器电话按键时，微处理器将第二控制信号提供给语音信号连接电路230，以在扬声器/麦克风250和扬声器电话接口电路160和编码解码器360二者之一之间建立连接。根据第一控制信号和第二控制信号，将图4A和4B中的切换器切换到相应的设备。

在外部连接模式中，微处理器将第三控制信号提供给语音信号连接电路230，以通过第二信道在话筒接口电路160和编码解码器360之间建立连接。同样，将第一控制信号或者第二控制信号提供给语音信号连接电路230，以通过第一信道在话筒240和扬声器/麦克风250二者之一和编码解码器360之间建立连接。在根据第三控制信号将图4A中的切换器切换到相应的设备之后，将外部始发呼叫转换为PCM数据。

图5A和5B分别显示的是如图4A和4B所示切换器的详图。如图5A所示，如果用户在PSTN或者IP模式中拿起话筒240，则通过第一控制信号对第一切换器233a进行切换，以通过第一信道将话筒240连接到编码解码器360，或者连接到话筒接口电路160。在外部连接模式中，由微处理器的第三控制信号对第二切换器233b进行切换，以通过第二信道将话筒接口电路160连接到编码解码器360。

如图5B所示，当用户在PSTN或者IP模式中压下扬声器电话按键时，由第二控制信号控制第一切换器234进行切换，以通过第一信道，将扬声器/麦克风250和扬声器电话接口电路160或者编码解码器360连接起来。

图6显示的是根据本发明的键连接电路220的一个示例。键连接电路包括检测器221和信号分割电路222。检测器检测用户输入的号码和/或选择键，并且将检测的信号提供给拨号电路140和微处理器。信号分隔电路对拨号电路和微处理器之间的信号进行电分隔。因此，在PSTN模式中，拨号电路生成对应于用户输入的号码的DTMF信号，并且将该信号提供给被叫方。另外，通过监视由键连接电路220所提供的信号，微处理器可以在上述的所有模式中，精确地进行操作。

下面描述根据本发明优选实施例的电话的操作。根据用户的选择，本发明的电话可以在下面三种模式之一中进行操作：PSTN模式，IP模式，和外部连接模式。可以通过按下功能键，在PSTN和IP模式之间进行切换。在这两种模式中，电话分别接收从其它PSTN电话或者IP电话始发的呼叫。如果同时接收到了从PSTN电话和IP电话中始发的呼叫，则电话通知用户，而用户则选择其中一个呼叫，以和所选择呼叫的用户进行通信。

在选择PSTN模式时，微处理器340接通叉簧电路的第一继电器202。即使没有电源，也可以接通第一继电器202。然后，微处理器向语音信号连接电路230提供第一控制信号或者第二控制信号，以根据用户的选择，将话筒和扬声器电话接口电路160与话筒240或者扬声器/麦克风250二者之一连接起来。语音信号连接电路230根据第一控制信号或者第二控制信号，接通话筒240的第一切换器231，或者扬声器/麦克风的第二切换器。在PSTN模式中，当PSTN电话单元10从外部接收到信号时，分别由振铃信号传输电路110、振铃报警电路130、拨号电路140、语音信号连接电路150、话筒和扬声器电话接口电路160进行相应的操作。

在IP模式中，微处理器断开叉簧电路的第一继电器202(图2)，然后，根据用户的选择，微处理器向语音信号连接电路230提供第一控制信号或者第二控制信号，以通过第一信道，将话筒240或者扬声器/麦克风250与编码解码器360连接起来。根据第一控制信号或者第二控制信号，语音信号连接电路230控制话筒240的第一切换器231，或者接通扬声器/麦克风250的第二切换器。

在外部连接模式中，微处理器340向语音信号连接电路230提供第三控制信号。通过第二信道，将语音信号连接电路连接到话筒和扬声器电话接口电路160和编码解码器360。如果微处理器确认振铃信号检测器210检测到了振铃信号，则其控制接通第二继电器203(图2)，以使外部振铃信号的主叫方与外部被叫方建立通信。

图7显示的是使用本发明的电话在多种模式下进行通信的流程图。如果PSTN电话单元从外部接收到振铃信号(S10)，则微处理器检查电话系统是否设定为外部连接模式(S11)。如果双IP电话未设定为外部连接模式，并且双IP电话未使用，则微处理器控制双IP电话，将其设定为PSTN模式，然后，在PSTN模式中激活报警(例如，电铃)。即，微处理器控制电话在PSTN模式下进行操作。

如果电话设定为外部连接模式，并且系统不在使用中，则微处理器接通叉簧电路200的第二继电器203。然后将外部连接请求方自动与PSTN电话单元10进行连接(S14)。此时，IP电话单元30也与PSTN电话单元10自动连接。如果PSTN电话单元从外部接收到外部连接请求的外部初始呼叫，则微处理器通过振铃信号传输电路10确认PSTN电话接收到了外部连接请求的初始呼叫，并且根据初始呼叫，使用振铃报警电路130将警报持续预定的时间。之后，微处理器控制数字信号处理器(DSP)350以生成拨号音(S15)。

将所生成的拨号音转换为模拟拨号信号。然后，将模拟拨号信号提供给请求外部连接的外部主叫方。当外部主叫方听到拨号信号时，开始输入其所要呼叫的号码和密码(S16)。通过语音信号连接电路360和通过第二信道而与电路230连接的编码解码器360，将拨号信号输入到微处理器。DSP 350分析所输入的数据，并且将分析的结果提供给微处理器。

微处理器确定密码是否与预先设定的密码相匹配(S17)。如果密码不匹配，则微处理器拒绝外部连接请求(S18)。如果密码匹配，则微处理器识别外部连接请求的外部被叫方IP地址(S19)。微处理器将IP地址提供给LAN电路连接电路330，其使用外部主叫方的IP地址，通过互联网在外部主叫方和外部被叫方之间建立连接(S20)。LAN电路连接电路330通过上行LAN电路310接入到互联网。

如上所述，如果需要，用户可以同时选择两种操作模式。例如，可以激活互联网模式和外部选择模式。当发生这种情况时，通过第一信道将互联网电话单元连接到话筒或扬声器电话，同时通过第二信道将互联网电话单元连接到有线电话单元。

基于上述连接，通过语音信号连接电路150和语音信号连接电路230，将外部主叫方的语音信号输入到编码解码器360。此时，通过第二信道将语音信号输入到编码解码器360。编码解码器将语音信号转换成为PCM数据，并且将PCM数据提供给DSP 350。DSP再次将PCM数据转换成为标准格式的数据，其能够将PCM数据与外部被叫方或者计算机进行交换(S21)。另外，DSP不仅执行到标准格式数据的转换，而且对PCM数据或者标准格式数据进行压缩。

通过使用上行LAN电路310和LAN电路连接电路330，微处理器将标准格式数据提供给外部被叫方的IP地址。微处理器控制缓存器(未显示)对要传输到外部被叫方IP地址的数据进行存储，以使得外部被叫方的数据传输率与双电话的数据传输率匹配。另一方面，如果将双电话设定为外部连接模式，则使用IP电话单元，并且按照如下所述对双电话进行操作。

微处理器通过振铃信号传输电路110，确认外部主叫方是否在尝试通过双电话(PSTN电话单元10和IP电话单元30)而与外部被叫方建立呼叫(S13)。其接通继电器2，从外部主叫方，即外部连接请求方自动地接收信号。接收信号的操作为S15-S22。此时，双电话的用户能够通过互联网而与两个外部IP用户进行对话。

如果结束了外部主叫方和外部被叫方之间的交谈，则微处理器控制双电话，将其设为先前的模式。从而，用户可以执行至少一个等待呼叫的对话。

在本发明的另外一个实施例中，通过第一信道将IP电话中接收到的呼叫传递给PSTN电话。从而该实施例在外部连接模式中建立语音通路，其以与上述方向相反的方向传输呼叫。因此，在该实施例中，微处理器控制图1中的叉簧和语音连接电路，从而在通过信道1传输到PSTN电话之前，使用编码解码器将互联网电话接收到的分组数据转换成为语音信号。

本发明也是一种计算机程序，其包括使处理器实现本发明的方法的步骤的代码。可以将该程序存储在计算机可读介质中，其或者以可拆卸的方式连接到本发明的电话，或者存储到位于或者连接到处理器的存储器中。

根据本发明优选实施例的双电话连接PSTN和互联网。由于其也作为外部连接模式进行操作，因此根据外部主叫方的请求，也可以将外部主叫方与外部被叫方连接起来。

上述的实施例和优点仅是示例性的，并不构成对本发明的限定。本发明可以适用于其他类型的设备。本发明的描述仅是说明性的，并不限制权利要求的范围。对于本领域技术人员，显然可以有各种替换、改进和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句旨在涵盖实现所述功能的结构，它不仅是结构等同的，也包括同等的结构。

Claims (26)

1.一种电话，包括：

有线电话单元；

互联网电话单元；以及

处理器，其确定电话的操作模式，并且根据电话的操作模式建立信号通路，把有线电话单元和互联网电话单元中的至少一个与呼叫相连接。

2.根据权利要求1的电话，还包括：

第一切换单元，其在处理器的控制下，自动地在互联网电话单元和有线电话单元之间进行切换；以及

第二切换单元，其在处理器的控制下，在有线电话单元和互联网电话单元之间切换语音信号通路。

3.根据权利要求2的电话，其特征在于，第一切换单元包括：

第一切换器，在有线模式中连接于有线电话单元；

第一继电器，用于在互联网模式中断开第一切换器；以及

第二继电器，用于在外部连接模式中自动地连接有线电话单元和互联网电话单元。

4.根据权利要求3的电话，其特征在于，第二切换单元包括：

第二切换器，用于在有线模式中连接有线电话单元和电话机或扬声器/麦克风；

第三切换器，用于在互联网模式中通过第一信道而连接互联网电话和听筒或扬声器/麦克风；以及

第四切换器，用于在外部连接模式中通过第二信道而连接有线电话和互联网电话，其中，第一信道和第二信道是用于将语音信号传输到互联网电话的通路。

5.根据权利要求4的电话，其特征在于，当互联网模式和外部连接模式都被选择时，同时闭合第三切换器和第四切换器。

6.根据权利要求1的电话，其特征在于，互联网电话单元包括：

转换器，其将语音信号转换成数字信号，其中，所述语音信号是通过第一信道从有线电话单元，和通过第二信道从外部设备中的至少一个输入的；以及

数字信号处理器，其在处理器的控制下，在外部连接模式中生成拨号音，将拨号音提供给外部连接请求方，并且将外部连接请求方的拨号信号和数字信号提供给处理器。

7.根据权利要求6的电话，其特征在于，互联网电话单元还包括：

多个具有IP地址的局域网LAN设备，其中，一个LAN设备连接到计算机，而另一个LAN设备连接到互联网，其中，处理器基于IP地址建立与相应用户的连接。

8.根据权利要求1的电话，其特征在于，处理器位于互联网电话单元中。

9.一种在包括有线电话单元和互联网电话单元的电话中处理呼叫的方法，包括：

接收选择电话操作模式的信号；以及

当用户输入与被叫方连接的外部连接请求时，在所选择的模式中，自动地建立互联网电话单元和有线电话单元之间的语音通路。

10.根据权利要求9的方法，还包括：

从用户接收与被叫方和密码有关的信息；

通过检查密码，确认用户是否是合法用户；

确认被叫方的IP地址；以及

通过将外部呼叫传输到该IP地址，而连接用户与被叫方。

11.根据权利要求10的方法，还包括：

在互联网电话单元和有线电话单元之间建立连接之后，向被叫方提供拨号音；以及

在拨号音之后，输入密码和被叫方信息。

12.根据权利要求9的方法，还包括：

如果同时设定了互联网模式和外部连接模式，则同时对来自用户和电话的外部设备的语音信号进行编码；

将编码信号转换为被叫方的预定数据格式；以及

选择性地存储该数据格式，以匹配被叫方和用户之间的数据传输率。

13.一种电话，包括：

第一电话单元；

第二电话单元；以及

处理单元，其通过连接第一电话单元和第二电话单元的的语音通路，对呼叫进行处理。

14.根据权利要求13的电话，其特征在于，第一电话单元连接到公共交换电话网络，而第二电话单元连接到互联网。

15.根据权利要求13的电话，其特征在于，处理单元将从第一电话单元接收到的语音信号转换为输入到第二电话单元的数字信号。

16.根据权利要求13的电话，其特征在于，处理器位于第二电话单元中。

17.根据权利要求13的电话，其特征在于，第二电话单元同时处理所述的呼叫和另一个呼叫。

18.根据权利要求13的电话，其特征在于，在第一电话单元中接收呼叫，并沿着所述语音通路发送到第二电话单元。

19.根据权利要求13的电话，其特征在于，在第二电话单元中接收呼叫，并沿着所述语音通路发送到第一电话单元。

20.一种电话，包括：

第一电话单元，其在第一通信模式中进行操作；

第二电话单元，其在第二通信模式中进行操作；

控制单元，其基于用户模式选择信号，在第一电话单元和第二电话单元之间建立语音通路。

21.根据权利要求20的电话，其特征在于，第一通信模式是PSTN模式，第二通信模式是IP模式。

22.根据权利要求20的电话，其特征在于，控制单元响应于另一个用户模式选择信号而激活第一电话单元和第二电话单元中的一个，并停用第一电话单元和第二电话单元中的另一个。

23.一种呼叫处理方法，包括：

在连接到有线网络的第一电话单元中接收呼叫；

通过连接第一电话单元的信号通路将呼叫传输到第二电话单元，所述的第二电话单元连接到互联网。

24.一种计算机程序，包括：

第一代码部分，其在位于同一个电话中的第一电话单元和第二电话单元中的一个上检测呼叫；

第二代码部分，其建立连接第一电话单元和第二电话单元的语音通路；以及

第三代码部分，其沿着所述语音通路发送呼叫。

25.根据权利要求24的计算机程序，其特征在于，第一电话单元连接到PSTN网络，而第二电话单元连接到互联网。

26.一种在电话中处理呼叫的处理系统，该电话包括有线电话单元和IP电话单元，所述处理系统包括：

第一处理器，其将语音数据转换为数字呼叫数据；以及

第二处理器，当所述有线电话单元接收到呼叫时，其在有线电话单元和IP电话单元之间建立语音信号通路，所述第一处理器位于所述的语音信号通路上。

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