CN1756266A - 用于在ip和模拟电话之间实现并行操作的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IP桥接电话机，其用于有效地耦接一个或多个模拟电话机到数字通信网，以支持并行通信。该IP桥接电话机包括适于连接电话机听筒的电话机听筒接口、模拟电话机接口和网络接口。混合模块适于接收来自听筒接口的第一话音信号、来自模拟电话机的第二话音信号和来自数据通信网的第三话音信号；从第一话音信号、第二话音信号和第三话音信号产生多个组合信号；以及将多个组合信号的每一个传输到多个接口之一。多个组合信号提供电话机听筒、模拟电话机和远程主叫方之间的并行通信。

Description

用于在IP和模拟电话之间实现并行操作的方法和装置

技术领域

本发明主要涉及将模拟电话系统与数据网络集成的机制。特别地，本发明涉及用于有效地将一个或多个模拟电话耦接于一个或多个IP电话以便支持并行通信的装置和方法。

背景技术

现在有大量的具有并行线接电话的住宅和商务环境。在此类似的操作模式中，每个电话响应于呼入呼叫而振铃，每个电话可用来应答呼入呼叫，每个电话可仅通过摘机来同时参与进行中的呼叫。如图1所示，电话系统包括：多个常规模拟电话120、121，其具有听筒130、131，可并行地直接线接至或者间接地经由专用交换机(PBX)110线接至公共交换电话网(PTSN)100或类似服务器系统；以及通信链路152、154、155，其具有公知为塞尖(tip)和振铃(ring)线路的导体对。例如在饭店里，PBX(a)有助于特定数量的PSTN干线为相对更大数量的房客线路或电话所共享；(b)支持客房对客房呼叫，而不涉及公共网络；(c)跟踪电话使用，从而可向房客开具其电话使用的账单；以及(d)一旦房客订房/退房则启动/停止电话操作。

图2中图示了用于并行操作的两个模拟电话电话机的典型序列图，尽管该操作更为一般地应用于并行耦接的三个或更多模拟电话。当呼入呼叫请求时，例如发源于PBX110或PSTN的RING信号202、204例如到达第一电话机并且由第一电话机应答，摘机信号206-207被送回到PBX110。电话话音信号210-212随后在PBX或PTSN与电话机和关联电话机听筒130之间被传输。如果与第一电话机120共享公共塞尖和振铃线路的第二电话机121在进行对话期间摘机216，则音频信号也在第二模拟电话机及其关联听筒131之间被交换。如果第一电话机120在第二模拟电话机121之前挂机，则第一听筒话音信号222和话音信号228、230继续与第二电话机听筒交换，尽管第一电话机首先应答了呼叫。最终第二电话机121挂机232，并且呼叫终止。

随着互联网协议(IP)技术迅速进入市场，驱动着包括酒店在内的商务机构利用IP电话更新现有的模拟电话机系统，以增强模拟电话系统所不具有的功能和服务。利用操作数据线路的IP电话，可向酒店房客们提供因特网接入、主叫方ID显示、文本消息传送、叫醒呼叫设置、客房服务、账户状态、自动退房等等。然而在很多情况下，酒店所需要的是利用IP电话来替代某些而非全部房客模拟电话。例如，酒店可能希望利用IP电话来替代酒店客房桌面的模拟电话，同时保留一个或多个通常位于床边的传统模拟电话以及浴室处或浴室附近的那些模拟电话。

尽管专用交换机(PBX)系统已经适于支持IP和模拟电话，但是现在没有办法并行地操作IP电话和模拟电话。因此，需要一种系统和方法用以高效和低成本地有效耦接IP电话机和模拟电话机用于进行并行话音通信。

发明内容

本发明的特征在于一种IP桥接电话机，其是指不丧失作为有效地耦接至数据通信网的SIP桥接电话机(SBP)的一般性。IP桥接电话机的第一优选实施例包括：多个接口，其中包括适于连接至电话机听筒的电话机听筒接口、适于连接到至少一个模拟电话机或具有模拟连接的电话机的模拟电话机接口、适于连接至数据通信网的网络接口；以及混合模块。该混合模块适于接收来自听筒接口的第一话音信号、来自模拟电话机的第二话音信号和来自数据通信网的第三话音信号；从第一话音信号、第二话音信号和第三话音信号产生多个组合信号；以及将多个组合信号的每一个传输到多个接口之一。多个组合信号提供电话机听筒、至少一个模拟电话机和远程一方之间的并行通信。

该电话机听筒接口优选地适于发送和接收听筒话音，而该模拟电话机接口优选地包括标准RJ-11电话插口和用户线接口电路(SLIC)，例如用于进行振铃产生、摘机检测和挂机检测。优选为以太网端口的网络接口适于利用实时协议(RTP)和基于IP的话音协议——例如包括会话初始协议(SIP)——来交换打包的话音数据。

在一些实施例中，SBP还包括无线适配器，其用于连接至例如数据通信网中的无线接入点或用户计算装置。在一些实施例中，SBP被集成到代理服务器中，用于例如经由常规的SIP到电话媒体网关来与SIP电话机和模拟电话机远程地交互。SBP还能够以模块的形式来实施，其有效地集成于VoIP听筒、VoIP媒体网关或IP-PBX中。

附图说明

本发明通过附图的各个图中非限制性的实例来说明，在附图中：

图1是按照现有技术的包括多个有效地并行耦接的多个模拟电话机的电话系统；

图2是示出按照现有技术有效地并行耦接的模拟电话机的并行操作的序列图；

图3是按照本发明优选实施例的SIP桥接电话机(SBP)，用以有效地耦接模拟和分组音频接口以进行并行话音通信；

图4A是按照本发明优选实施例的典型电话安装，其包括：SBP，其配置为利用酒店、住宅或其他建筑内已有的预先就存在的电话基础设施，提供SBP听筒132和多个模拟电话机之间的并行电话连接；

图4B是按照本发明优选实施例的典型酒店电话安装，其包括用于有效地链接SBP听筒和多个模拟电话机的无线SBP(WSBP)；

图4C是按照本发明优选实施例集成到包括多个模拟电话机的典型酒店电话安装中的WSBP；

图5是按照本发明优选实施例响应于关联听筒处应答的呼入呼叫的SBP序列图；

图6是按照本发明优选实施例响应于模拟电话机处应答的呼入呼叫的SBP序列图；

图7A是按照本发明优选实施例SBP对于呼入呼叫的响应序列图，其中SBP听筒首先应答呼叫并且最后挂机；

图7B是按照本发明优选实施例SBP对于呼入呼叫的响应序列图，其中SBP听筒首先应答呼叫、模拟电话机最后挂机；

图8A是按照本发明优选实施例SBP对于呼入呼叫的响应序列图，其中模拟电话机首先应答呼叫、SBP听筒最后挂机；

图8B是按照本发明优选实施例SBP对于呼入呼叫的响应序列图，其中模拟电话机120首先应答并且最后挂机；

图9A是按照本发明优选实施例SBP对于模拟电话机执行的呼叫保持命令和释放命令的响应序列图；

图9B是按照本发明优选实施例SBP对于从SBP电话机接收的呼叫保持命令和释放命令的响应序列图；

图10A是按照本发明优选实施例SBP对于由SBP听筒处的用户发起的呼叫的响应序列图；

图10B是按照本发明优选实施例SBP对于由模拟电话机处的用户发起的呼叫的响应序列图；

图11是按照本发明优选实施例SBP的状态转换图，其表示当SBP听筒与一个或多个模拟装置参与话音通信时SBP可占用的各种状态；

图12是按照本发明优选实施例的SBP方框图；

图13是按照本发明优选实施例的SBP数字混合器的功能方框图；

图14是按照第二优选实施例的SBP模拟混合器的功能方框图；

图15是按照第一优选实施例的包括代理服务器的网络，其适于实现常规会话启动协议电话机和常规SIP到电话机媒体网关之间的并行电话通信；

图16是按照第一优选实施例响应于模拟电话机处应答的呼入呼叫的SIP桥接代理服务器操作序列图；

图17是按照第一优选实施例响应于SIP电话处应答的呼入呼叫的SBPS操作序列图；

图18是按照第一优选实施例响应于从SIP电话发起的呼出呼叫的SBPS操作序列图；

图19是按照第一优选实施例响应于从模拟电话机发起的呼出呼叫的SBPS操作序列图；

图20是按照第一优选实施例的模拟和数字信号序列图，这些信号是由SBPS接收和从SBPS发送的，以支持包含SIP电话机和模拟电话机的并行通信；

图21是按照第一优选实施例的SBPS功能方框图，其适于在数字域中执行模拟和数字话音信号的混合；

图22A是按照第三优选实施例包括SIP电话机的网络，其适于经由常规SIP到电话媒体网关在SIP电话机和模拟电话机之间实施并行电话通信；

图22B是按照第四优选实施例包括SPMG的网络，其一体地并入第二实施例的SBM，适于实施常规SIP电话机和模拟电话机之间的并行电话通信；

图22C是按照第五优选实施例包括专用交换机(PBX)的网络，其一体地并入第三实施例的SBM，用于实施常规SIP电话机和常规模拟电话机之间的并行电话通信；以及

图23是按照第六优选实施例具有DSP的多线SBP，用于支持两个模拟电话线路之间的并行通信。

具体实施方式

图3中图示了SIP桥接电话机(SBP)，用于有效地耦接模拟和分组话音接口，这些接口用于并行话音通信。分组话音经由数据通信网320在SBP310和网络服务器例如IP-PBX110或PSTN网关之间被交换。数据通信网320优选为IP网络，其支持基于IP的话音(VoIP)协议，比如会话初始协议(SIP)或H.323。

除了通信网320之外，SBP310包括音频用户接口，其适于经由第一端口和通信链路330有效地耦接至一个或多个有线或无线听筒132和/或一个或多个有线或无线音频听筒。该实施例和其他实施例中的音频用户接口可包括扬声器和麦克风，其中任何一个均可一体地并入具有或没有SBP听筒132或听筒的SBP310中。优选实施例中的通信链路330是标准的电话绳线路，用于传输模拟听筒麦克风和听筒信号。例如，SBP310还可包括具有用于拨号呼叫的键区的触觉用户接口(TUI)和用于显示时间、日期和主叫方标识的图形用户接口(GUI)。

优选实施例中的SBP310还经由第二通信链路340有效地耦接至并行线接的一个或多个模拟电话机120、121。第二通信链路340优选为标准的双导体电话线缆或延伸，用于使用各个听筒130、131与模拟电话机120、121例如简单老式电话业务(POTS)电话机来交换话音信号。在优选实施例中，SBP310由外部交换服务(FXS)连接启动，其提供振铃信号的产生、模拟电话机摘机/挂机的检测、以及模拟电话机用户对电话话音级别的随需选择。术语“模拟电话机”在这里是指具有模拟连接至电话网络的电话机，其例如可包括这样的有线和无线电话机，它们具有电话机基站和关联电话机手持听筒或耳机听筒之间的模拟或数字通信链路。

除了支持IP网络320、模拟电话机120-121和SBP听筒132之间的话音通信之外，优选实施例的SBP310在IP网络320上的分组数字话音与连续时间模拟话音之间进行实时媒体转换，该连续时间模拟话音通向/来自SBP听筒132以及通向/来自一个或多个模拟电话机120、121。当呼叫涉及可经过IP网络320远程到达的一方时，SBP310能够从远程的一方、SBP听筒132和一个或多个模拟电话机120-121同时地接收音频，然后将该音频混音，随后重传输已组合的信号，从而每一方能够听到别的任一方。以此方式，SBP310提供一个或多个模拟电话机120、121和SBP听筒132之间的并行操作。

本领域技术人员将理解，SBP 310能够提供模拟电话机120-121之间的透明连接，而不直接连接至IP-PBX110或PSTN100。另外，从IP-PBX或SIP-PSTN服务的观点来看，SBP310保持单个SIP用户代理客户端的外观，而隐藏了两类并行客户端的存在，这两类并行客户端即为与SBP听筒132一起的由SBP310提供的基于模拟的电话机120-121和基于IP的电话机。

图4A中示出了包括SBP的典型电话安装，该SBP配置为利用酒店、住宅或其他建筑中已有的预先就存在的电话基础设施来提供SBP听筒132和多个模拟电话机之间的并行电话连接。例如，酒店可拥有IP-PBX410，其有效地经由数据通信网320耦接至多个酒店客房400-402。在每个酒店客房400中，该电话安装一般包括由电话布线420有效地耦接的多个电话插口412-414，该电话布线420可包括在酒店建造期间安装的预先存在的接线。多个插口通常包括：第一壁装插口412，旨在服务于桌面电话机；第二壁装插口，旨在服务于床边或床之间的电话；以及靠近浴室的第三电话插口。例如，当在酒店中布局时，SBP310可替换桌面模拟电话机并耦接至桌面电话插口412，由此向酒店客房中其他模拟电话机提供SBP访问。

当呼叫涉及远程一方时，SBP310配置为从IP网络320接收话音信号，然后这些信号被处理，音频信号经由穿过客房布线420的连接而发送到SBP听筒132和/或至少一个模拟电话机120-121。在SBP听筒132处产生的话音信号被传输到SBP310，相应的分组话音数据被发送到IP网络320。为了在操作于IP域和模拟域下的SBP电话之间提供并行连接，SBP310还产生组合的话音信号，其包括来自SBP听筒132和远程主叫方的话音信号，然后该组合的话音信号被传输到至少一个模拟电话机120-121。类似地，由模拟电话机411、412的任一个产生的模拟话音信号被传输到SBP听筒132并合并成分组话音，该分组话音被发送到可经过IP网络320来访问的远程一方。以此方式，SBP310能够与可经过酒店电话基础设施访问的一个或多个现有电话机相并行地操作。本领域技术人员将理解，酒店房客因此可利用模拟电话机来访问由IP-PBX410提供的酒店服务，而无需这些电话机和IP-PBX410之间的直接模拟连接。

除酒店客房之外，SBP310可用于住宅安装中，以利用现有的电话基础设施和经由因特网连接或其他宽带服务将模拟电话机耦接至PSTN。SBP能够向任何电话机提供通向现有住宅电话布线的连接，这些电话布线包括厨房、卧室和起居室中的布线，且无需替换每个现有电话机即可经由IP网络访问PSTN。本领域技术人员将理解，到PSTN的连接纯粹是IP，而不依赖于电话机和PSTN之间的直接模拟连接。

图4B中示出了典型的酒店电话安装，其包括用于有效地连接SBP听筒和多个模拟电话机的无线SBP(WSBP)。在此实施例中，SBP440包括经由数据通信网320连接至IP-PBX410的无线接口。因此，WSBP440作为适于为房客的计算装置450提供网络连接的无线接入点或者以一个或多个无线传输协议(例如包括电器电子工程师协会(IEEE)标准802.11a、802.11b、802.11g或蓝牙)来启动的其他接入点客户端。该实施例可适于提供每个客房内的无线因特网以方便房客，还将与在整个酒店安装其他专用无线接入点相关联的成本最小化。WSBP440还可包括一个或多个硬线网络端口(未示出)，其为无法与WSBP进行无线连接的房客计算机提供有线连接。

在一些实施例中，WSBP440还适于用作为网络中继，其更主要是向房客的无线装置提供对酒店局域网(LAN)和因特网的接入。例如，WSBP440和个人计算机(PC)450利用如上所述的任一无线协议经由PC的天线434协同操作。

在无线连接的替代中，物理通信链路可用来有效地将WSCP440与客户数据设备452耦接。如图4C所示，WSBP440还可包括一个或多个数据端口，房客的数据设备452可经由本地数据通信网451直接地耦接或间接地耦接于该数据端口中。在优选实施例中，该数据端口是符合IEE802.3的以太网端口。如上所述，WSBP440可配置为数据集线器，其中继接入点430和房客数据设备452之间的信号，由此向房客提供对酒店LAN和/或因特网的接入。利用此至房客数据设备452的有线连接，酒店房客可仅通过在PC452和WSBP440之间插入以太网线缆中来方便地访问酒店网络和因特网。本领域技术人员将理解，这样的WSBP440不再需要安装到每个客房的额外的数据网络布线，同时提供用于一个或多个模拟电话机的连接。

在住宅应用中，WSBP可位于家中的任何地方，例如包括厨房、书房或卧室。WSBP例如可经由现有电话插口分接至住宅电话布线中以及经由宽带线缆调制解调器或数字用户线(DSL)连接至数据网。如上所述，WBSP还可提供至家中的其他无线客户端——包括PC、膝上型电脑和无线设备——的连接，而无需专用的无线接入点。

在更多其他实施例中，WSBP440适于在两个可配置模式下的任一模式下工作：(a)接入点客户端模式，其中WSBP440到酒店或家中数据通信网320的连接是无线的，而到房客的个人计算装置450的连接是有线方式；或者(b)接入点模式，其中WSBP440到酒店数据通信网320的连接是有线连接，而到房客个人数据设备的连接是无线的。

图5中示出了SBP响应于在SBP听筒处应答的来自远程一方的呼入呼叫的序列图。在此例中，该呼叫是IP-PBX410在数据通信网320上接收的，尽管该呼叫还可发源于用户的SIP-PSTN服务或网络中的其他地方。响应于呼入呼叫，SBP310自己振铃，振铃信号也被传送至有效地耦接至SBP310用于并行通信的一个或多个模拟电话机。还注意到在下面的实例中，为了简化，SBP310和一个或多个模拟电话机之间的电话连接被图示为直接点对点连接。然而，本领域技术人员将理解到，实际的布线布局一般将包括酒店或住宅内的一个或多个配线架和连接块。

在优选实施例中，IP-PBX410是SIP启动的PBX，呼入呼叫是分组域连接请求，即SIP形式的会话请求：INVITE消息502。SIP是优选的，因为它是广泛接受的协议，尽管各种其他IP和基于IP的话音(VoIP)协议也可加以利用。一旦收到SIP:INVITE消息502，SBP310振铃，模拟振铃信号504经由酒店布线420或直接连接从SBP310发送至一个或多个模拟电话机120的每一个。

如果呼叫在SBP310处被应答，SBP从SBP听筒132接收摘机信号506，并将会话接受消息——优选为SIP:OK消息508——发送回至SIP:INVITE消息502中的统一资源定位器(URL)地址。SBP310还从主叫方接收SIP:ACK消息510以确认会话建立。主叫方和用户之间的后续基于IP的话音(VoIP)通信512一般地包括基于实时传送协议(RTP)或替代协议的媒体交换。SBP310和听筒132之间的话音通信514在本优选实施例中是基于常规模拟信号。在对话结束时，SBP听筒132进行挂机，挂机信号516以由SBP310自动产生的SIP:BYE518的形式发送到主叫方。

在一些实施例中，SBP310包括可经由基于浏览器或管理接口来配置的端口选择参数，其允许用户选择在对话中包括哪些端口和从对话中排除哪些端口。例如，用户可选择关闭SBP听筒132，令所有呼入呼叫指向一个或多个模拟电话机120，以及防止SBP310振铃。以此方式，用户可选择SBP310振铃、模拟电话机120振铃或者二者振铃。

图6中示出了SBP响应于在模拟电话机处应答的呼入呼叫的序列图。一旦收到呼入呼叫，优选为SIP:INVITE消息502，SBP310就利用振铃报警，振铃信号504也被发送到由电话机120代表的一个或多个模拟电话机。如果呼叫在一个或多个模拟电话机120的任一个处被应答，则来自模拟电话机听筒130的摘机信号602被发送到SBP310，SBP310又自动产生会话接受，优选为SIP:OK消息606，并且将其发送到SIP:INVITE消息606中的URL地址处的主叫方。SBP310还从主叫方接收SIP:ACK消息608以确认会话成功建立。

主叫方和模拟电话机120处的用户之间后续的基于IP的话音(VoIP)通信610一般地包括经由SBP310的RTP媒体交换。SBP310和一个或多个模拟电话120之间的话音通信514是常规的模拟电话信号。SBP310适于实时地进行分组域320和模拟域420之间话音信号的转译。模拟电话机听筒130处的用户随后通过进行挂机来终止呼叫，该挂机使得挂机信号616传输到SBP310。SBP310又以会话终止消息的形式——优选为SIP:BYE消息620——自动地将挂机信号618发送到主叫方。

如果SIP呼叫由主叫方借助传输到SBP310的SIP:BYE信号来终止，则SBP和主叫方之间的VoIP媒体交换被终止。为了向模拟电话机处的用户发信号表明会话已被远程一方终止，则优选实施例中的SBP310适于发送这样的信号，其包含其后跟随有忙信号的静默期间。

如参照图7A、7B、8A和8B更为具体地讨论的，优选实施例中的SBP310适于启动：(1)呼入的SIP呼叫最初可由SBP利用关联听筒或者通过与其相连的模拟电话机来应答；(2)SBP电话机和一个或多个模拟电话机处的用户参与和主叫方的会话以及相互倾听；(3)在SBP听筒132或任一模拟电话机120摘机的同时保持会话开放；以及(4)当SBP听筒和一个或多个模拟电话都挂机时终止会话。

图7A中示出了SBP响应于呼入呼叫的序列图，其中SBP听筒最先应答呼叫、最后挂机。如上所述，SBP310接收SIP:INVITE消息502形式的呼入呼叫，通过振铃来响应，并将模拟振铃信号504传输到一个或多个模拟电话机120的每一个。在本实例中，SBP听筒132最初应答呼入呼叫，模拟电话机在随后的时间点参与对话。

当SBP听筒进行摘机时，SBP310接收摘机信号702，并自动地将会话接受消息——优选为SIP：OK消息704——发送回会话请求中的URL地址。SBP310还从主叫方接收SIP:ACK消息706。远程主叫方和SBP听筒132之间交换的后续对话一般地包括SBP310和主叫方或SIP-PBX410之间的VoIP通信708以及SBP310和听筒132之间的模拟通信，即听筒话音信号720。

当模拟电话120参与呼叫时，摘机信号712、714被传输到电话机120并转发到SBP310。一旦收悉，该对话以电话话音信号716和听筒话音信号718的形式向模拟电话机听筒120传送。由SBP310传输到模拟电话机120的话音信号716是组合信号，其包含来自远程主叫方和SBP听筒132的话音信号。由SBP310传输到SBP听筒132的话音信号是从一个或多个模拟电话机120和远程主叫方接收的话音的组合。传输到远程主叫方的组合话音信号是来自SBP听筒132和一个或多个模拟电话机120的话音信号的组合。如本领域技术人员将理解到的，SBP310由此有效地链接了SBP听筒132和模拟电话机120用于并行通信。

如果模拟电话机120随后在SBP听筒132之前进行挂机，则挂机信号620被传输到SBP310，这样到模拟电话机120的关联话音信号被中断。注意即使在模拟电话机120进行挂机之后，SBP310仍保持与主叫方的对话，如SBP听筒话音信号724所示。当SBP听筒132随后进行挂机时，SBP310接收挂机信号726，并以发送到远程主叫方的SIP:BYE消息728来终止SIP会话。

图7B中示出了SBP响应于呼入呼叫的序列图，其中SBP听筒首先应答呼叫、模拟电话机最后挂机。从SIP:INVITE502到话音通信716、718的初始呼叫建立是与先前图7A中的实例一致的。然而，在此场合中，首先应答呼叫的SBP听筒132在模拟电话机听筒130进行挂机之前进行挂机。

假定SBP听筒132和模拟电话机听筒130当前正在与远程主叫方进行并行通信716-718，SBP听筒132处的用户可随后通过进行挂机来退出对话。挂机信号750被发至SBP310，关联听筒话音720被中断。然而，模拟电话机120和SBP310之间交换的话音通信信号772-774在SBP听筒132挂机之后仍保持。SBP310和远程主叫方之间的VoIP会话773只有在模拟电话机120进行挂机776、778之后被终止，会话终止消息，即SIP：BYE消息780由SBP310传输到主叫方。

图8A中示出了SBP响应于呼入呼叫的序列图，其中模拟电话机首先应答呼叫、SBP听筒最后挂机。从SIP:INVITE502到话音通信610、612、614的初始呼叫建立是与图6中的实例一致的。然而，在此场合中，模拟听筒130在SBP听筒132进行挂机之前进行挂机。

假定远程主叫方和模拟电话机120处于话音通信610、612、614中，SBP听筒132可随后通过进行摘机820来参加对话，其经由话音通信信号804将听筒132带入现有的话音通信806、808中。如上所述，话音通信804、806、807、808是并入了其他方话音的组合信号，从而每一方可倾听他方说话。

当模拟电话机听筒130随后进行挂机，并且挂机信号810、812传输到SBP310时，SBP中断到电话机听筒130的话音通信，但是维持SBP听筒话音信号814。只有在SBP听筒132进行挂机816之后，SBP310才以SIP:BYE消息818来终止支持该呼叫的VoIP会话610。

图8B中示出了SBP响应于呼入呼叫的序列图，其中模拟电话机120首先应答、最后挂机。从SIP:INVITE502到模拟话音通信806、808的初始呼叫建立是与图8A中的实例一致的。然而，在此场合中，首先应答呼叫的模拟听筒130在SBP听筒132进行挂机之后进行挂机。

这里，主叫方、SBP听筒132和模拟电话机处于话音通信804、806、807、808中。SBP听筒132可随后通过进行挂机858来退出进行之中的对话，这使得SBP310中断听筒话音信号804，同时仍然维持SBP310和模拟电话机120之间交换的电话话音通信信号860。当模拟电话机听筒130随后进行挂机，并且挂机信号870、872传输到SBP310时，SBP中断与电话听筒130的话音通信860、862。由于SBP电话310和模拟电话机120均挂机，SBP310可在远程主叫方尚未终止VoIP会话时就以SIP:BYE消息874终止VoIP会话。

图9A中示出了SBP响应于从模拟电话机接收的呼叫保持命令和不保持命令的序列图。在此例中，在远程主叫方和模拟电话机120处的用户之间有进行中的对话，该对话由VoIP话音信号610和模拟话音信号612、614代表。在对话期间的任一点处，具有适当模拟电话机120的用户可通过按下位于模拟电话机上的呼叫保持按钮来将呼叫置于保持。模拟电话机处保持呼入900的激活使得优选实施例的模拟电话机中断到听筒130的听筒话音信号614。由于保持操作完全地在模拟电话机120自身之内发生，因此SBP310并不知悉该保持状态，继续将电话话音信号902传输到模拟电话机120。

如果用户随后从SBP310恢复对话，则SBP听筒132进行摘机，SBP310将话音信号906传输到SBP听筒，由此将SBP310处的用户带入与远程主叫方的话音通信中。如果用户将SBP听筒132置为挂机，则SBP310终止听筒话音信号906，而不影响被传输到模拟电话机120的进行中的电话话音信号910。而且，用户可通过去除该保持状态912来恢复来自模拟电话机听筒130的对话914。

图9B中示出了SBP响应于从SBP电话机接收的呼叫保持命令和不保持命令的序列图。在此例中，有与模拟电话机120处用户的进行中的对话，如VoIP话音信号610和模拟话音信号612、614所代表的。在该对话期间的任一点处，SBP310处的用户可拿起SBP听筒132并参与进行中的对话，如听筒话音信号922所示。如果SBP310处的用户激活928位于SBP310的触觉输入上的呼叫保持按钮，则优选实施例的SBP310中断听筒话音交换922。然而，保持操作的范围仅限于SBP听筒312。于是，SBP310继续将包含电话话音信号930、932的模拟话音信号传输到模拟电话机120。

为了重新建立至SBP听筒132的话音通信，用户只需使呼叫保持无效934，此后SBP130恢复SBP听筒话音交换936至进行中的模拟话音通信938、940。如上所述，SBP听筒话音信号936和模拟电话机听筒话音信号940是包含从其他方接收至对话的音频，从而每一方能够倾听其他每一方的合成信号。

图10A中示出了SBP响应于由SBP听筒132处的用户发起的呼入呼叫的序列图。在拿起SBP听筒132之后，用户拨打被叫方的电话号码或者在SBP310处进入URL。一旦收悉摘机信号1002和收集到所拨打的数字1004，SBP310产生会话请求消息，优选为SIP:INVITE消息1006，其被传输到IP-PBX410。IP-PBX410以会话接受消息来响应，优选为SIP:OK消息1008，以建立会话。后续的话音通信1012经由听筒话音1014自动地传输到SBP听筒132。

如果和当模拟听筒120进行摘机1016、1018时，SBP310扩展话音通信1012以包括并行于SBP听筒132的模拟电话机120，如听筒话音1024代表的组合信号所示，电话话音1020经由听筒话音1022传输到模拟听筒，VoIP通信传输到IP-PBX410。

类似于由SBP听筒132发起的呼出呼叫，图10B图示了SBP响应于由模拟电话机130处的用户发起的呼叫的序列图。当用户提起模拟听筒130进行呼叫时，摘机信号1052、1054从听筒130传输到模拟电话机120、然后到SBP310。SBP310以拨号音1056来响应，其有效地模仿由真实模拟电话系统产生的经验。当被叫方电话号码由用户呼入时，它以DTMF数字信号1058的形式传输到SBP310。作为响应，SBP310收集1059由用户拨打的输出电话号码的数字，产生具有从DTMF数字导出的URL的会话请求消息，优选为SIP:INVITE消息1060，并经由IP-PBX410将会话请求消息传输到呼叫接收方。如果应答，则IP-PBX410传输会话接受消息，优选为SIP:OK消息1062，以建立会话和传送呼叫。后续的话音通信1066在IP-PBX410和呼叫接收方之间自动交换，模拟话音信号1070、1072在IP-PBX410和一个或多个模拟电话机120之间被交换。

在呼出呼叫由模拟电话机用户发起之后，用户可进行挂机或者SBP听筒132处的另一用户可以上述方式进行摘机。例如，如果SBP听筒132随后进行摘机1073，SBP310传输已组合的话音信号1076，其包含模拟电话机听筒130的话音以及呼叫中参与的远程一方即被叫方的话音。模拟电话机120还接收已组合的信号，该信号将该电话机置于与SBP听筒132并行的通信中。

图11中示出了用于SBP310的状态转换图，其表示当SBP听筒与一个或多个模拟装置参与话音通信时，SBP可占用的各种状态。在优选实施例中，SBP310保持于闲置状态1100，直至呼入呼叫被接收或呼出呼叫被发起。呼入呼叫一般地采用连接请求消息的形式，例如SIP:INVITE，其使得SBP310振铃，如振铃状态1106所示。该呼入呼叫可以在模拟听筒130处或SBP听筒132处被应答，除非SBP310被配置为阻止来自一个或多个端口的振铃/振铃信号。来自模拟电话机的摘机信号使得SBP310进入模拟话音通信状态1104，其中SBP310在分组交换域和模拟域之间转换音频信号。来自SBP听筒132的摘机信号使得SBP310转换到SBP话音通信状态1110，其中SBP310在分组交换域和通向/来自SBP听筒132的模拟听筒话音之间转译数据。

呼出呼叫可通过进行SBP听筒132摘机来发起，其使得SBP310从闲置状态1100转换到SBP呼叫建立状态1108，其中与拨打的数字一起的SBP摘机信号使得SBP310尝试建立VoIP会话，用于IP网络320上的呼出呼叫。如果该呼叫被接收方应答，则SBP转换到话音通信状态1110，其中来自SBP听筒132和呼叫接收方的音频信号被分别传输到SBP310和SBP听筒132。类似地，呼出呼叫可通过进行AP听筒132摘机来发起，其使得SBP310转换到AP呼叫建立状态1102，其中与拨打的数字一起的摘机信号使得SBP310尝试建立VoIP会话以在IP网络320上支持呼出呼叫。如果该呼叫被接收方应答，则SBP转换到AP话音通信状态1104，其中来自AP听筒130和呼叫接收方的模拟音频信号被传输到SBP310并转换至适用于各域的格式。话音通信状态1104、1110可随后通过设置任一适用的听筒103、132挂机来终止，由此再次转换回至闲置状态1100。

上述模拟话音通信状态1104和SBP话音通信状态是相互排斥的，意味着在状态1104中只有AP听筒132处于与远程主叫方的对话中，而在状态1110中只有SBP听筒130处于与远程主叫方的对话中。然而，如果第二听筒——而不是第二模拟电话机——被用来参与进行中的对话，则SBP 130一般地换到并行通信状态1112中，其中SBP听筒132和一个或多个AP听筒130以并行方式均参与到与外部通话方以及相互的对话中。例如，如果AP听筒132在涉及SBP听筒132的进行的呼叫期间被拿起，则SBP310从SBP话音通信状态1110转换到并行通信状态1112。类似地，当AP听筒在进行中的SBP话音通信会话期间被拿起，则SBP310从AP话音通信状态1104转换到并行通信状态1112。

一旦在并行话音通信状态1112中，SBP310就可在SBP听筒132进行挂机时返回到AP话音通信状态1104，或者在AP听筒132进行挂机时返回到SBP话音通信状态1110。然而，如果SBP310在并行话音通信状态1112中同时进行保持，则SBP一般地转换到第一SBP保持状态1114，其中SBP310继续发送模拟话音信号到模拟电话机120，同时暂时地阻止已组合的话音信号，否则该话音信号将被传输到SBP听筒132。在处于第一SBP保持状态1114中时，SBP听筒132和AP听筒130可进行挂机或摘机，而不影响进行中的话音信号到模拟电话机120的传输。在用户按下SBP不保持输入或者使SBP不保持呼入无效，使得SBP310返回到并行通信状态1112之后，优选实施例的SBP310仅从第一SBP保持状态1114转换而出。

当SBP310处于SBP话音通信状态1110时，用户还可将呼叫置于保持。SBP保持的激活引起转换到第二SBP保持状态1114，其中非话音信号，例如包括静默或背景音乐，被传输到SBP听筒132。然而，用户可通过激活SBP不保持并返回到SBP话音通信状态1110来返回至呼叫。

图12中示出了SBP的功能方框图。在优选实施例中，SBP310包括至少三个接口，其包括对SBP听筒的第一接口、对模拟电话系统的第二接口和对网络接口的第三接口。本领域技术人员将理解到，SBP310可适于与额外的听筒、模拟电话机和分组交换网络协同工作。

SBP听筒接口优选地包括模拟到数字(A/D)转换器1202，用于将来自SBP听筒的麦克风(未示出)的模拟话音信号(MIC)1201转换成被传输到数字信号处理器(DSP)1208的数字信号。SBP听筒接口还包括数字到模拟(D/A)转换器1204，以将来自DSP1208的数字信号转换成被传输到SBP听筒耳机的模拟话音(EAR)1203。第三线——控制线1206——可用来传输来自SBP听筒132的摘机信号。

SBP310优选地还包括模拟电话接口，其包含A/D转换器1210，用于将从一个或多个模拟电话机1252直接或间接地接收的模拟话音信号转换成被传输到DSP1208的信号。AP接口优选地包括D/A转换器1212，其将由DSP1208混合或组合的数字话音转换成模拟信号，该模拟信号被传输到有效地连接至AP听筒的用户线接口电路(SLIC)1214。本领域技术人员公知的SLIC1214适于执行振铃产生、摘机/挂机检测、将塞尖信号1250转换至A/D呼入信号1252、从D/A输出信号1254转换至振铃线路话音信号1256以及监视连接至常规模拟电话机所需的时序和信号幅度电平。适用于本发明一个或多个实施例的SLIC是由英国SilverTelecom of Newport生产的。

优选实施例的DSP1208对各种接收的话音信号进行基于数字域的混音，以产生允许所有对话方相互倾听的组合信号。如上所讨论的，接收的话音信号包括SBP听筒话音信号、模拟电话机听筒话音信号和经由网络接口从网络320接收的远程一方话音信号。网络接口一般地包括网络接口卡(NIC)1218和微处理器1216，其适于从来自于IP-PBX的接收的VoIP分组中提取话音数据以及封装被传输到远程主叫方的话音数据。

SBP310还可包括：振铃器1224或扬声器，用于对呼入呼叫进行报警；键区1222，用以拨打电话号码；以及显示器1220，用于显示呼叫信息，该信息例如包含时间和呼叫时长信息。

图3中示出了第一优选实施例的SBP数字混合器的功能方框图，该SBP数字混合器用于查看SBP、模拟电话机和远程一方之间的信号。如上所述，来自远程用户和SBP听筒132的数字信号与来自一个或多个模拟电话机120的模拟话音信号的混合允许每个呼叫参与方倾听每个其他呼叫参与方。数字信号处理器(DSP)1208优选地包括：数字混合模块(DMM)1302，用于将来自各呼叫参与方的适当信号进行混合；语音压缩模块1304，用于例如利用国际电信联盟建议(InternationalTelecommunication Union Recommendations)G.723或G.729来对传输到远程呼叫方的输出组合信号进行数字音频压缩；以及语音解压模块1306，用于解压从远程主叫方接收的呼入压缩话音信号。

在优选实施例中，DMM1208分别从与SBP听筒132和SLIC1214相关联的A/D1202、1210接收话音信号a[n]和b[n]，其中n代表离散时间单位。DMM1208然后将信号a[n]和b[n]与来自远程一方的未压缩离散时间语音信号c[n]一起组合，以产生组合信号A[n]、B[n]和C[n]。在优选实施例中，组合信号通过如下3×3数字混合矩阵来给出：

$\left(\begin{array}{c}A\left[n\right]\\ B\left[n\right]\\ C\left[n\right]\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{S}_1& C_{12}& 1\\ C_{21}& S_2& 1\\ 1& 1& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}a\left[n\right]\\ b\left[n\right]\\ c\left[n\right]\end{array}\right)---\left[1\right]$

其中S₁是表示从SBP麦克风信号1320到SBP耳机信号1322的侧音级别系数，S2是表示从模拟电话机麦克风信号1324到模拟电话机耳机信号1326的侧音级别系数，C₁₂和C₂₁是表示SBP听筒132处的用户和AP听筒130处的用户相互倾听的程度的交叉耦合系数。在实践中，系数S₂可设定为零值，因为模拟电话机120一般已经提供了足够的侧音级别。

第一组合音频信号A[n]被传输到D/A转换器1204、然后到SBP听筒耳机，第二组合音频信号B[n]被传输到D/A转换器1212、然后经由SLIC1214被发送到一个或多个模拟电话机，第三组合音频信号C[n]被传输到DSP之内的压缩模块，从而它可随后被压缩和封装于发送到远程一方的VoIP RTP流内。

如上所示，数字混合矩阵底行中的系数将信号a[n]和b[n]加在一起，从而远程一方可倾听SBP用户和模拟电话机用户。类似地，混合矩阵第三列中的非零系数允许呼入的未压缩语音从远程一方发送到SBP耳机和模拟电话机耳机。注意在优选实施例中，出现了利用未压缩话音信号的数字混音，因为DSP1028必须对来自远程一方的呼入RTP话音进行解压，必须还对通向远程一方的输出RTP话音进行压缩。DSP1208还可利用本领域技术人员公知的技术来将背景适度噪声注入到信号A[n]和B[n]中。背景适度噪声还可包括模拟电话中典型的背景嘘声，以防止出现完全静默，用户可能将该现象解译为表示电话被间断或物理地中断。

图14中示出了第二优选实施例的模拟信号混合器的功能方框图，其可替代DSP1208来使用，以执行SBP、模拟电话机和远程一方之间的信号混合。ASP1400一般地包括：模拟混合模块(AMM)1402，以恰当地混合来自各个呼叫参与方的信号a(t)、b(t)和c(t)；A/D转换器1404，以数字化传输到远程主叫方的话音信号；语音压缩模块1406，用于对传输到远程主叫方的输出话音信号进行数字音频压缩；语音解压模块1410，用于解压从远程主叫方接收的呼入话音数据；以及D/A转换器1408，用于将呼入话音数据转换为传输到AMM1402的模拟信号。

在该第二优选实施例中，AMM1402分别从SBP听筒132和SLIC1224接收连续时间信号a(t)和b(t)。AMM1402然后将信号a(t)和b(t)与发源于远程一方的未压缩语音信号c(n)一起组合，以产生组合的信号A(t)、B(t)和C(t)。在优选实施例中，组合的信号通过3×3数字混合矩阵来确定：

$\left(\begin{array}{c}A\left(t\right)\\ B\left(t\right)\\ C\left(t\right)\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{S}_1& C_{12}& 1\\ C_{21}& S_2& 1\\ 1& 1& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}a\left(t\right)\\ b\left(t\right)\\ c\left(t\right)\end{array}\right)---\left[2\right]$

组合的音频信号A(t)被直接地传输到SBP听筒132的耳机，组合的音频信号B(t)经由SLIC 1224传输到一个或多个模拟电话机120，组合的音频信号C(t)被传输到A/D转换器1404、然后到压缩模块1406，在该模块中组合的音频信号C(t)在作为发送到远程呼叫参与方的VoIP RTP流的一部分来传输之前被压缩。

图15中示出了代表性网络，其包括适于在常规的会话初始协议(SIP)电话机1502和常规的SIP到电话机媒体网关(SPMG)1506之间实现并行电话通信的代理服务器1500。这里称为SIP桥接代理服务器(SBPS)1500的代理服务器对来自SIP电话机1502的音频信号、经由SPMG1506来自一个或多个模拟电话机120的音频信号、以及来自可通过IP-PBX1508访问的远程主叫方的音频信号进行混合操作。

SBPS1506例如可用于酒店中，以组合酒店客房的常规SIP电话机和一个或多个模拟电话机的话音信号。以此方式，SIP电话机1502和模拟电话机120启动并行通信，同时利用由单个SBPS1500提供的规模经济。下面所述的SBPS 1500的功能可被实施为安装在通用计算机比如标准个人计算机(PC)或中央处理单元(CPU)上的专用软件。

如果SBPS 1500被用来例如为整个酒店进行媒体处理和信号发送，则SBPS一般适于将多个SIP电话机的每一个与一个或多个SPMG逻辑地相关联。在此配置中，与关联的SPMG一起的SIP电话机1502表现为针对远程主叫方的单个SIP用户代理。用于SIP电话机1502的IP地址和位于相同房间内用于SPMG1506的IP地址被逻辑地链接，该关联被记录于SBPS1500处的存储器中。

图16中示出了SBPS响应于在模拟电话机处应答的呼入呼叫的序列图。该呼入一般以会话请求的形式从IP-PBX1508来接收，该会话请求例如是SIP:INVITE消息1602。一旦收悉，SBPS 1500将会话请求转发至SIP电话1502和SPMG1506，如SIP:INVITE消息1604、1606所示。SPMG1506又使得模拟电话机120与SIP电话机1504同时地振铃1608。如果呼入呼叫在模拟电话机120处被应答，则来自AP听筒130的摘机信号1610被传输到SPMG1506，其将信号转译为被发送到主叫方的会话接受消息，例如SIP:OK消息1614、1616。当会话确认例如SIP:ACK1618从IP-PBX1508被接收时，SBPS 1500将SIP:ACK1620转发至SPMG1506，并将会话取消消息例如SIP:CANCEL消息1622传输到SIP电话机1502。当会话被发起时，主叫方和呼叫接收方之间流动的RTP媒体将它们置于对话中，如话音通信信号1624、电话话音信号1626和听筒话音信号1628所示。

如果SIP电话机1502处的用户随后加入进行中的对话，则来自SIP听筒1504的摘机信号1630被传输到SBPS1500，其然后例如利用由网络管理员预先编程的SBPS的IP地址来自动产生会话请求。该会话请求例如SIP:INVITE1632寻求加入与关联AP听筒130的现有会话。SBPS1500通过发出会话接受消息例如SIP:OK1634来应答来自SIP电话机1502的SIP:INVITE1632。SBPS1500然后建立并行话音会话，其涉及SIP电话机1502、AP听筒130和远程主叫方，话音会话由话音通信信号1638-1643代表。如下所述，SBPS 1500还在由这些话音通信信号代表的这三个RTP流之间进行适当的数字混合，从而所有三方能够互相倾听。

图17中示出了SBPS响应于在SIP电话机处应答的呼入呼叫的序列图。该呼入呼叫是从IP-PBX1508以会话请求例如SIP:INVITE消息1602的形式接收的。SBPS1500然后将包含第一和第二SIP:INVITE消息1604、1606的会话请求分别转发到SIP电话机1502和SPMG1506。SPMG1506使得模拟电话机120与SIP电话机1502同时振铃1608。如果呼入呼叫在SIP电话听筒1504处被应答，则来自该电话机的摘机信号被转译为发送至主叫方的会话接受消息，例如SIP:OK1712、1714。当会话确认例如SIP:ACK1716从IP-PBX1508被接收时，SBPS1500将SIP:ACK1718转发至SIP电话机1502，并将会话取消消息例如SIP:CANCEL消息1720传输到SPMG1506。当会话被发起时，在主叫方和呼叫接收方之间传输的RTP媒体可用来将各方带入话音联系中，如话音通信信号1722-1724所示。

如果AP电话机120处的用户随后加入进行中的对话，则来自AP听筒130的摘机信号1728、1730被传输到SBPS1500，其利用预先编程的SBPS的IP地址来自动产生会话请求。该会话请求例如SIP:INVITE1732寻求加入与关联SIP听筒1504的现有会话。SBPS1500通过发出会话接受消息例如SIP:OK1734来响应来自AP电话机130的SIP:INVITE1732。SBPS1500然后建立并行话音会话，其涉及SIP电话机1502、AP听筒130和远程主叫方，话音会话由话音通信信号1738-1739、1743、SIP听筒话音1742、电话话音1740和模拟听筒话音1741代表。如下所述，SBPS1500还在由这些话音通信信号代表的这三个RTP流之间进行适当的数字混合，从而所有这三方能够相互倾听。

图18中示出了SBPS响应于从SIP电话机发起的呼出呼叫的序列图。在进行呼出呼叫的过程中，用户提起SIP听筒1504，使得摘机信号1802发送到SIP电话1502。优选实施例的SIP电话机1502被编程，用于收集1811呼出呼叫的数字，并产生被发送到SBPS 1500的会话请求，例如SIP:INVITE1804。SBPS1500又适于以会话接受消息例如SIP：OK消息1806来自动响应，以完成会话的建立。假定会话是在收悉SIP:INVITE1804时立即建立的，则SBPS1500进一步收集代表被拨叫方的电话号码的数字，其由DTMF数字信号1810代表。DTMF数字信号1810可经由带内或带外通道来发送。

SBPS1500还将会话请求例如SIP:INVITE消息1812发送到被叫方，被叫方在此例中在数据通信网320内被远程定位。如果远程一方接受该呼叫，则会话接受消息，优选为SIP:OK消息1814，建立被用来交换话音数据的会话，其由话音通信交换1818-1820代表。

AP电话机120处的用户可随后通过仅拿起AP听筒130来加入进行中的对话。来自AP听筒130的摘机信号1824、1826被自动地转译成会话请求，以寻求参与到与关联SIP电话1502进行的对话中。会话请求，例如SIP:INVITE消息1828，触发在SBPS1500和模拟电话120之间构建会话。具体来说，该会话接受消息优选为SIP:OK消息1830的接收建立了会话，该会话是在SIP电话机11502、模拟电话机120和远程呼叫接收方之间提供并行话音通信所需的。并行话音通信由话音通信信号1834、1835、1839、SIP电话机听筒话音信号1838、电话话音1836和模拟听筒话音1837来代表。如下文具体所述，SBPS1500进行三个RTP流之间恰当的数字混合，从而SIP电话机1502和模拟电话机120处于并行通信中，从而三方能够相互倾听。

图19中示出了SBPS响应于从模拟电话机发起的呼出呼叫的序列图。当用户提起AP听筒130并拨打被叫方电话号码时，摘机信号1902被发送到AP电话基座120、然后到SPMG1506。优选实施例的SPMG1506被编程用于收集1917呼出呼叫的数字和自动地产生被发送到SBPS1500的会话请求，例如SIP:INVIT消息1906。SBPS1500又适于自动地以会话接受消息例如SIP:OK消息1908来响应，以完成会话。与会话建立的同时，SBPS 1500还收集由用户呼入的电话号码的数字，其由DTMF数字信号1912、1916代表。假定被叫方以会话接受，例如SIP:OK消息1920，响应于会话请求，优选为SIP:INVITE1918，模拟电话机120处的用户和呼叫接收方将被置于音频联系中，如话音通信信号1924-1927所示。

如果SIP电话机1502处的用户随后加入进行中的对话，则来自SIP听筒1504的摘机信号模仿SIP电话机1502自动地发送请求例如SIP:INVITE消息1934，以加入涉及关联AP电话机120的现有会话。如果以及当SBPS1500随后以会话接受SIP:OK1936响应于会话请求，并且SIP电话机1502以SIP:ACK消息1938来响应时，SIP听筒1504被加入对话中，从而主叫方、呼叫接收方和SIP听筒1504处的一方能够相互说话和倾听。该三方对话由话音通信信号1940-1945示出。

图20中示出了向/从SBPS发送的模拟和数字信号图，这些信号用以支持SIP电话机和模拟电话之间的并行通信。图21中示出了第一优选实施例的SBPS的功能方框图，其适于在数字域中执行模拟和数字话音信号的混合。如图20和21一起所示，SBPS 1500分别经由SPMG1506、SIP电话机1502和IP-PBX1508从模拟电话机120接收包含话音RTP信号2002-2004的多个打包话音数据信号。这些话音信号a[n]、b[n]和c[n]2002-2004分别被解压模块2102-2104解压，关联的未压缩信号按照如下等式由DMM2100数字地混合：

$\left(\begin{array}{c}A\left[n\right]\\ B\left[n\right]\\ C\left[n\right]\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{S}_1& C_{12}& 1\\ C_{21}& S_2& 1\\ 1& 1& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}a\left[n\right]\\ b\left[n\right]\\ c\left[n\right]\end{array}\right),---\left[3\right]$

其中A[n]、B[n]和C[n]是分别从SIP电话机1502、模拟电话机120和远程主叫方提供给SBPS1500的混合未压缩呼入信号，其中a[n]、b[n]和c[n]是作为输出从SBPS1500分别提供给SIP电话机1502、模拟电话机120和远程主叫方的未压缩组合信号，系数S₁定义了从SIP电话麦克风信号2002到SIP电话耳机信号2006的侧音级别，系数S₂定义了从模拟电话麦克风信号2003到模拟电话耳机信号2007的侧音级别，C₁₂和C₂₁是交叉耦合系数。

具有呼入话音信号a[n]、b[n]和c[n]的混合的组合信号A[n]、B[n]和C[n]然后分别在语音压缩模块2106-2108中进行数据压缩。得到的压缩话音通信信号2006-2008然后作为VoIP分组被传输到恰当的一方。本领域技术人员将理解到，在现有的IP会议系统中可找到许多恰当的混合算法和技术，它们将提供SBPS1500优选实施例的恰当替代方案。

图22A中示出了包括SIP电话机的网络，其适于经由常规的SIP到电话媒体网关在SIP电话机和模拟电话机之间实施并行电话通信。在该图15的所述实施例的替代方案中，增强的SIP电话机2204一体地包括SIP桥接模块(SBM)2202的第一实施例，其适于经由SPMG1506接收和组合来自SIP听筒1504的打包话音信号和来自关联的一个或多个模拟电话机120的模拟话音信号。SBM2202与上述SBPS 1500功能一致，但是能够例如以软件或固件升级至SIP电话机的形式来实施，而无需网络装置比如SPMG，其专用于混合并行通信所必需的组合话音信号。如上所述，SBM2202适于对来自SIP听筒1504的音频信号、来自一个或多个AP听筒130、经由SIP到电话媒体网关(SPMG)1506的音频信号、并且可通过IP-PBX1508访问的远程主叫方的音频信号进行混合操作，从而每个呼叫参与方能够对每个其他呼叫参与方说话和倾听他们。

图22B中示出了包括SPMG的网络，其适于实施常规SIP电话机和模拟电话机之间的并行电话通信。在此替代实施例中，增强的SPMG2214一体地包括SBM2212的第二实施例，其适于接收和组合来自SIP电话机1502以及经由网络2210来自远程主叫方的话音信号、以及直接来自一个或多个模拟电话机120的模拟话音信号。由第二SBM2212产生的组合信号是优选地利用上述混合矩阵来产生的，以提供SIP电话机1502和关联的一个或多个模拟电话机120之间的并行通信。第二优选实施例的SBM2212的功能与上述SBPS 1500一致，但是能够以上述软件或固件升级至SPMG1506的形式来实施，而无需专用的网络装置。

图22C中示出了包括专用交换机(PBX)的网络，其适于提供常规SIP电话机和常规模拟电话机之间的并行电话通信。在此替代的实施例中，网络2220包括增强的SIP-PBX2222，一体地合并了第三实施例的SBM2224，其适于接收和组合来自SIP电话机1502、关联的一个或多个模拟电话机120和远程主叫方的打包话音信号。SIP电话机1502和SPMG1506是常规的现有技术中的装置。第三SBM2224与上述SBPS1500功能一致，但是可例如利用软件或固件升级来集成到IP-PBX或SIP PSTN网关中。

尽管一个或多个模拟电话机120在此实施例中可通过SPMG1506到达，但是本领域技术人员将理解到SBM可在标准的PBX即基于非IP的PBX中被实施，其中一个或多个模拟电话机直接地耦接至PBX。在此替代实施例中，第三SBM桥接多个模拟电话机。该逻辑关联可按需动态地建立和改变，于是例如允许酒店在客房被配置为套房时并行地操作两个客房的电话以及在客房被配置用于单独房客时独立地操作这些电话机。

图23中示出了具有DSP的多线SBP，用于支持两个模拟电话线和SBP听筒之间的并行通信。多线SBP2300优选地包括模拟电话接口，其包含RJ-11电话机插口，用于第一电话线2330和第二电话线2332，它们分别有效地耦接至第一SLIC2322和第二SLIC2324。第一SLIC2322和第二SLIC2324适于分别传输模拟话音信号到A/D转换器1226、2330，它们然后以数字话音信号b1[n]和b2[n]的形式传递到DSP2302的DMM2304。

除了来自模拟源的多个信号之外，多线SBP2300包括网络接口，其适于从多个SIP电话机(未示出)接收两个或多个数字话音信号c1[n]和c2[n]。如果已压缩，则数字话音信号c1[n]和c2[n]在被发送到DMM2304之前分别经过话音解压单元2308、2312而传递。

优选实施例的多线SBP2300还包括SBP听筒接口，其适于从SBP听筒132接收模拟麦克风信号1320，其由A/D转换器1202转换至数字话音信号a[n]。DMM2301接收这些话音信号，产生多个数字话音信号，在此也称为组合信号，其包含：从D/A转换器1204经由耳机信号1322发送到SPB听筒132的A[n]、从D/A转换器2328经由第一模拟电话线传输到模拟电话机2320的第一线路2330的B1[n]、从D/A转换器2336经由第二模拟电话线传输到模拟电话机2320的第二线路2332的B2[n]、经由语音压缩模块2306传输到多个SIP电话机中第一个电话机的C1[n]、以及经由语音压缩模块2310传输到多个SIP电话机中第二个电话机的C2[n]。根据多条模拟线中的哪一条是活跃的，组合的信号在优选实施例中按照如下等式之一来混合：

如果只有第一模拟线2330是活跃的：

$\left(\begin{array}{c}A\left[n\right]\\ B_1\left[n\right]\\ B_2\left[n\right]\\ C_1\left[n\right]\\ C_2\left[n\right]\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccccc}{S}_1& C_{12}& 0& 1& 0\\ C_{21}& S_2& 0& 1& 0\\ 0& 0& S_2& 0& 1\\ 1& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}a\left[n\right]\\ b_1\left[n\right]\\ b_2\left[n\right]\\ c_1\left[n\right]\\ c_2\left[n\right]\end{array}\right)---\left(4\right)$

如果只有第二模拟线2332是活跃的：

$\left(\begin{array}{c}A\left[n\right]\\ B_1\left[n\right]\\ B_2\left[n\right]\\ C_1\left[n\right]\\ C_2\left[n\right]\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccccc}{S}_1& 0& C_{12}& 0& 1\\ 0& S_2& 0& 1& 0\\ 0& 0& S_2& 0& 1\\ 0& 1& 0& 0& 0\\ 1& 0& 1& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}a\left[n\right]\\ b_1\left[n\right]\\ b_2\left[n\right]\\ c_1\left[n\right]\\ c_2\left[n\right]\end{array}\right)---\left(5\right)$

如果第一模拟线1330和第二模拟线2332都是活跃的：

$\left(\begin{array}{c}A\left[n\right]\\ B_1\left[n\right]\\ B_2\left[n\right]\\ C_1\left[n\right]\\ C_2\left[n\right]\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccccc}{S}_1& C_{12}& C_{12}& 1& 1\\ C_{21}& S_2& S_2& 1& 0\\ C_{21}& S_2& S_2& 0& 1\\ 1& 1& 0& 0& 0\\ 1& 0& 1& 0& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}a\left[n\right]\\ b_1\left[n\right]\\ b_2\left[n\right]\\ c_1\left[n\right]\\ c_2\left[n\right]\end{array}\right)---\left(6\right)$

其中S₁和S₂定义了利用模拟电话线或SBP听筒而应用于呼叫的音频反馈程度，C₁₂和C₂₁是混合系数。本领域技术人员将理解到，SBP2300中所示多线接口是多线电话机的一个实例。多线接口例如还可适于有效地将电话耦接到多个SBP听筒和到多个SIP会话。类似地，各种形式的多线接口可应用在先前实施例的上述的任一IP桥接电话机中，包括但不限于SBP、WSBP、SBPS和SBM。

上述各种实施例可由本领域技术人员例如利用适于插入到数字电话空腔中的一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或印刷电路板(PCB)来构造。ASIC和/或PCB有时称为“插件”，可用来向数字电话提供IP功能、SIP桥接功能和无线网络性能，由此例如将数字电话转换至SBP或WSBP。

尽管上面的描述包含许多详细说明，但是这些说明不应当理解为限制本发明的范围，而是仅提供此发明一些当前优选的实施例的说明。

因此，本发明通过实例非限制地加以公开，应当参照所附权利要求来确定本发明的范围。

Claims (10)

1.一种数据通信网中的IP桥接电话机，该IP桥接电话机包括：

多个接口，包括：

    音频用户接口；

    模拟电话机接口，适于连接到至少一个模拟电话机；

    网络接口，适于连接至所述数据通信网；

混合模块，适于：

    接收来自听筒接口的第一话音信号、来自所述至少一个模拟电话机的第二话音信号和来自所述数据通信网的第三话音信号；

    从所述第一话音信号、所述第二话音信号和所述第三话音信号产生多个组合信号；

    将所述多个组合信号的每一个发送到所述多个接口之一；

其中所述音频用户接口和至少一个模拟电话机处于并行通信中。

2.权利要求1的IP桥接电话机，其中所述IP桥接电话机还适于：

当从所述数据通信网接收到呼入连接请求时，将振铃信号发送到所述至少一个模拟电话机；以及

当所述音频用户接口或所述至少一个模拟电话机接收到摘机信号时，终止通向所述至少一个模拟电话机的所述振铃信号。

3.权利要求1的IP桥接电话机，其中所述音频用户接口是电话机听筒接口，其包括：

第一模拟到数字转换器，用于数字化所述第一话音信号；以及

第一数字到模拟转换器，用于输出所述多个组合信号之一以发送到电话机听筒。

4.权利要求1的IP桥接电话机，其中所述IP桥接电话机适于在从所述网络接口接收到建立呼入呼叫的会话请求时：

使得所述IP桥接电话机振铃；以及

发送振铃信号到所述至少一个模拟电话机。

5.权利要求4的IP桥接电话机，其中所述IP桥接电话机适于在所述音频用户接口或所述模拟电话机接口接收到摘机信号时：

使得IP桥接电话机中断振铃；

终止通向所述至少一个模拟电话机的所述振铃信号；以及

发送会话接受消息以建立基于IP的话音会话。

6.一种操作数据通信网中与模拟电话机并行的IP桥接电话机的方法，该方法包括步骤：

经由多个接口接收话音信号，包括：

经由电话听筒接口接收来自电话机听筒的第一话音信号；

经由模拟电话机接口接收来自至少一个模拟电话机的第二话音信号；

    经由网络接口接收来自所述数据通信网的第三话音信号；

从所述第一话音信号、所述第二话音信号和所述第三话音信号产生多个组合信号；以及

将所述多个组合信号的每一个发送到所述多个接口之一；

其中所述电话机听筒和至少一个模拟电话机处于并行通信中。

7.权利要求6的方法，其中所述接收所述第一话音信号的步骤包括将所述第一话音信号从模拟转换至数字，并且所述发送步骤包括将所述多个组合信号的第一组合信号从数字转换至模拟。

8.权利要求6的方法，其中所述第三话音信号包括打包的话音数据。

9.权利要求6的方法，其中所述IP桥接电话机是会话初始协议(SIP)桥接电话机，该方法还包括在接收所述第三话音信号之前，在所述SIP桥接电话机和所述第三话音信号源之间建立通信会话。

10.权利要求9的方法，其中：

所述接收所述第三话音信号的步骤包括解压所述第三话音信号；以及

所述发送步骤还包括所述对经由所述网络接口发送到所述数据通信网的所述多个组合信号的第三组合信号进行压缩的步骤。

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