JP2006211097A - 公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル - Google Patents

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Abstract

【課題】 公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルの提供。
【解決手段】 インターネットとPSTNに接続可能なVoIPターミナルであり、ユーザーの要求により、ユーザー側に停電或いはインターネットのシャットダウンが発生した時、選択スイッチによりPSTN或いはインターネットに自動的に切り換えて電話接続を構築する。
【選択図】 図4

Description

本発明は一種のVoIP(ブィーオーアイピー;Voice over IP)ターミナルに係り、特に、PSTN(公衆交換電話網)切り換え通信機能を具えたVoIPターミナルに関する。
VoIPの勃興発展に伴い、近年、ますます多くのIP電話サービスのアプリケーションが発生した。図1と図2は二種類の周知のIP電話サービスの構造図である。図1では、通話する双方がインターネットを通して接続され、最もよく見られるのは、2台のコンピュータ間での電話通話である。例えばコンピュータにインストールされた通話ソフト、マイクロホン等の設備により、音声信号をネットワークパケットに変換して相手方に送り、ネットワーク通話を行なう。図2はブロードバンド電話のシステム構造を示し、則ち一般の市内電話がインターネットに接続され、インターネットをと押して音声データが相手方に送られる。ユーザーAのターミナル(例えばブロードバンド電話)はモデム装置を包含し、まず、PSTNを通してインターネットサービスプロバイダ(ISP)にダイアルし、インターネットに接続し、さらにユーザーB或いはユーザーCに接続する。そのうち、ユーザーBは一台のコンピュータとされ、ユーザーCはユーザーAと同じ電話ターミナルとされるか、或いは普通の室内電話とされる。
伝統的な電話交換ネットワークの電信サービスと比較すると、インターネットを通した音声電信サービスの費用は安く、商業上、極めて大きな魅力を有している。しかし、伝統的な電話はある方面では尚も優勢であり、完全にはインターネット電話サービスにより取って代わられることはない。
伝統的な電話は共電式システムであり、ユーザー側は電源に外接することなく電力をターミナル(電話等)に供給でき、それは電信マシンルームより提供される。インターネット音声電信サービスを使用する時、ユーザー側はネットワークとの接続のために電源をモデムのような設備に供給しなければならず、これによりユーザー側に停電情況が発生する時、運転不能となる。このほか、回路交換ネットワークシステムの各電信接続はいずれも独占方式とされ、一旦接続完成すると、通話者の間が1本の単一の実体電話回路を占用し、直接通話双方間に1本の接続線を引いたのと同様となる。インターネットを通して構築される接続は、各ネットワークリンクが同時に異なる通信者、異なる通信サービスにより共有可能で、そのうち一段のリンクが混雑する時にだけ、通話が切断されがちとなり、音声遅延の問題が発生する。このほか、伝統的な電話ネットワークはインターネットに較べて普及しており、これらいずれも伝統的な電話の具備する優れた点であり、これに対してインターネット電信サービスの弱点でもある。
もしユーザーの通信環境がインターネットとPSTNに共に接続可能であり、好ましくは一つのターミナルが同時に二種類の電信ネットワークに接続可能であれば、異なる情況に応じて選択的にインターネット或いはPSTNに切り換えて電話通信を行なうことができる。
本発明はインターネットとPSTNに選択的に接続可能なVoIPターミナルを提供する。本発明が提供するターミナルにはその予設の通話モードを設定可能であり、その正常通話時にインターネットを通して電信サービスを実行させて通話費用を低減することができる。もしユーザーの特別の要求があれば、PSTNに切り換えて通話を行なうことができる。クライアント側に停電或いはその他の特殊情況がある時、本発明に記載のターミナルは自動的にPSTN或いはインターネットに自動的に切り換えて接続する。
本発明の提出する上述の機能を具えたVoIPターミナルは、以下の装置を包含する。則ち、その他の各装置の作動を制御する処理ユニット、音声信号をネットワークデータパケットに変換するインターネット信号モジュール、アナログ/デジタル音声の変換を行なうデータ処理モジュール、上述の各装置の演算のデータを暫時保存するメモリモジュール、電信ネットワークを切り換えて通話を行なうための選択スイッチ、少なくとも三つの接続ポートを具えてクライアント側から遠方の電話マシンルーム或いはインターネットに接続して通話を行なわせる接続ポートモジュール、を具えている。
請求項1の発明は、デジタル音声とネットワークデータパケットの変換を行なうインターネット信号モジュールと、
アナログ音声と該デジタル音声の変換を行なうデータ処理モジュールと、
接続ポートであり、インターネットとの通信に用いられるインターネットポートと、PSTNとの通信に用いられるFXOポートと、音声入力/出力装置との接続に用いられるFXSポートとを包含する上記接続ポートと、
該処理ユニットと該接続ポートとの間に介在し、該FXOポートとデータ処理モジュールを接続する切り換えを行なう選択スイッチと、
電力供給情況下で、音声信号の通信経路を制御する処理ユニットと、
を具えたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項2の発明は、請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、データ処理モジュールが更に暗号化機能を具えたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項3の発明は、請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、インターネットがローカルエリアネットワークとされたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項4の発明は、請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、選択スイッチがアクティブ式スイッチとされたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項5の発明は、請求項4記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、アクティブ式スイッチが電力供給情況下でFXSポートをデータ処理モジュールに接続し、更に処理ユニットの制御命令を受けて該FXSポートをFXOポートに接続してPSTN通話を行なわせることができ、また停電情況下でFXSポートとFXOポートを自動的に切り換えて接続することができることを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項6の発明は、請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、選択スイッチがパッシブ式スイッチとされたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項7の発明は、請求項6記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、パッシブ式スイッチが電力供給情況下でFXSポートをデータ処理モジュールに接続し、停電情況下でFXSポートとFXOポートを自動接続することを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項8の発明は、請求項6記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、パッシブ式スイッチがリレーを包含することを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項9の発明は、請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、ターミナルにダイアルと音声信号の出力及び入力用のキーボード、スピーカ、及びマイクロホンがビルトインされたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項10の発明は、請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、ターミナルが定時にインターネット通信環境の接続情況を検査してVoIP或いはPSTN通話のいずれを行なうかを選択することを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項11の発明は、請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、FXSポートより緊急電話を入力した時、ターミナルがその他の呼び出しを無視して処理ユニットの命令により選択スイッチをFXOポートに接続し、PSTN通話を行なうことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
請求項12の発明は、請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、メモリモジュールが各モジュールの演算データを保存することを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルとしている。
本発明は公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルを提供し、それはコストと通信品質等を考慮して、同一の電話機で選択的にPSTN或いはインターネットを通して通話が行なえるようにする装置である。また、本発明は停電やインターネット接続の問題が発生した時、及び緊急電話ダイアル時の関係処理を考慮し、本装置がほとんどの情況下で最良の通話が行なえるものとされ、新規性と進歩性を有している。
本発明の実施方式は以下に詳しく説明されるが、それ以外にも本発明は広く他の実施例で施行可能であり、且つ本発明の範囲は以下の実施例により限定されるものではない。
図3は本発明に記載のVoIPターミナルを用いる通信システム構造図である。ターミナル200はインターネット20とPSTN24のいずれにも接続可能であり、インターネット20に接続された電話装置210、或いはPSTN24の電話装置220にダイアル可能である。まず強調すべきことは、説明に便利なように、本明細書中では携帯電話システムを考慮していない。携帯電話はモバイルネットワーク(例えばGSMのモバイル通信ネットワーク)を通してPSTN上の電話装置或いはその他の携帯電話装置200に接続され、これにより携帯電話の室内の電話装置220の一つと見なされ得る。このほか、ターミナル200は更に電話装置230に接続されて音声の入力出力を行なうか、或いはマイクロホン或いはスピーカがビルトインされて、直接ターミナル200上で音声の入力と出力が行なえるものとされる。
図4は本発明の提出するVoIPターミナルの詳細な設備ブロック図である。それは、処理ユニット30、インターネット信号モジュール32、データ処理モジュール34、メモリモジュール36、及び接続ポートモジュール38を具えている。そのうち、メモリモジュール36はその他の各ユニットの演算時のデータ暫時保存に供され、フラッシュメモリ、SRAM等のメモリ装置で組成される。その他の各モジュールの機能は以下に説明するとおりである。
VoIPターミナルは接続ポートモジュール38を通して異なる電信設備と電信ネットワークに接続され、三つの接続ポートを具え、そのうちFXO(Foreign Exchange Office)ポート382は、遠方PSTNに接続するための電信マシンルームとされる。インターネット接続ポート384はローカルエリアネットワークに接続される。FXS(Foreign Exchange Subscriber)ポート386は現地クライアント側の電話装置、通常市内電話機に接続される。このほか、FXOポート382、FXSポート386の接続には一般電話のデュアルツイストペアケーブルが使用され、インターネット接続ポートはイーサネット(登録商標)ケーブルでローカルエリアネットワークに接続される。
設備の運転上、一般の情況下では本発明のVoIPターミナルはインターネットを通して遠方の別の電話装置にダイアルするよう設定され、則ち優先的に通話費用が安いネットワーク音声サービスよりダイアルするよう設定されている。これはいわゆるVoIPモードと称される。反対に、現在ダイアルがPSTNを優先とする時は、PSTNモードと称される。異なる情況下で、VoIPターミナルは異なるモードで待機し、いつその待機モードを切り換えるかについては後で詳しく説明する。
処理ユニット30はインターネット信号モジュール32、データ処理モジュール34とFXOポート382に接続され、該処理ユニット30は各モジュールの作動を制御してFXSポート386の電話をインターネット或いはPSTNのいずれに接続するかを決定する。通話構築時に、該処理ユニット30は異なる情況、異なる電話番号(後で述べる)に基づき、FXSポート386に電話音声信号を入力しインターネット或いはPSTNのいずれかを選択してそれを通して遠方との通話を可能とする。遠方から電話がかかると、FXOポート382或いはインターネットポート384からのPSTN/VoIP呼び出しはいずれも処理ユニット30に入力され、処理ユニット30によりこの電話を受けるか否かが判断され、VoIPターミナルが制御されてPSTN或いはインターネットを通して通話が行なわれる。処理ユニット30はFXOポート382に接続されてPSTNの呼び出しを受け、接続構築後には、直接データ処理モジュール34、FXOポート382とFXSポート386を通して通話を行なえる。異なる情況下での通話に対しては、その中間の演算判断はいずれも処理ユニット30が処理を請け負い、並びに制御信号を発送してその他の装置の運転を制御し、その作用はコンピュータのCPUの如しである。
データ処理モジュール34中にはクライアント側インタフェース回路(SLIC)、データアクセス機器(DAA)、及びエンコードデコード回路(CODEC)等の装置(図示せず)が包含されて、アナログ/デジタル音声信号の変換及びPSTNの電話信号の形成を請け負い、FXSポート386より進入したアナログ電話信号をデジタル信号に変換するか、或いは処理ユニット30が入力したデジタル信号をアナログ音声に還元し並びにPSTN電話信号を形成する。上述の機能のほか、データ処理モジュール34は更に暗号化回路を具え、VoIPの通話に対して暗号化保護を提供する。その他の例えば、増幅、雑音除去等の音声信号の処理機能はいずれも選択的にデータ処理モジュール34中に加えられる。
インターネット信号モジュール32と接続ポートモジュール38のインターネットポート384、及び処理ユニット30は相互に接続される。VoIPターミナルがインターネットを通して通話を行なう時、FXSポート386より入力されるアナログ音声信号はデータ処理モジュール34によりアナログ音声がデジタル音声信号に変換されるほか、更にインターネット信号モジュール32によりエンコードされてネットワークで伝送可能なデータパケット形式とされ、更にインターネットポート384を通してインターネットに接続される。インターネットを通して送られて来るネットワークデータパケットもまたインターネット信号モジュール32によりデジタル音声信号に還元され、更にデータ処理モジュール34によるデジタル/アナログ音声変換後に現地側の電話装置に出力される。その機能はコンピュータシステム中のネットワークカードの如しである。一般に、インターネット信号モジュール32がイーサネット(登録商標)を支援するネットワーク環境にあっては、その他のネットワーク環境を支援するよう拡充可能であり、本発明はこれに対して制限を行なわない。
本発明の特徴の一つは、ユーザーが自由にインターネット電話或いはPSTN電話にダイアルするか、或いは異なる情況によりPSTN或いはインターネットを選択して接続でき、それは選択スイッチ37により切り換えられる。本実施例では、一般の情況下で選択スイッチ37は第1位置にあり、インターネットポート384へのダイアルを選択する。使用者がPSTN電話にダイアルすることを決定するか、或いは特殊情況、例えば停電、ネットワーク接続中断等の情況が発生する時、選択スイッチ37は電話接続を第2位置に切り換える。選択スイッチ37はパッシブスイッチ装置、例えばリレーとされ、電源の正常な供給下でFXSポート386をデータ処理モジュール34に接続させ、インターネットを通して電話接続を構築する。上述の特殊情況が発生する時、選択スイッチ37(リレー)は自動的に作動して第2位置に至りFXOポート382に接続されるか、或いは処理ユニット30の制御により第2位置に切り換えられ、PSTN電話接続を構築する。
ここで説明すべきことは、好ましい実施例にあって、電源供給が正常な情況にあって、選択スイッチ37は第1位置に位置し、PSTN通話を実行したい時は、FXOポート382の電話信号はデータ処理モジュール34に入力され、FXSポート386を介して現地側電話に接続される。同様に、遠方の電話に掛けるときは、反対方向に、ただし同じ経路により、FXOポート382いを通りPSTNに接続される。停電時のPSTN通話は選択スイッチ37により第2位置に切り換えられ、直接FXSポート386側の電話装置がFXOポート382外のPSTNに接続され、正常運転時の処理方式と同じとなる。当然、毎回PSTN通話時に選択スイッチ37を第2位置に切り換える方式を採用可能で、このとき、選択スイッチ37はアクティブスイッチ装置とされ、処理ユニット30の制御命令を受けて位置の切り換えを行なえるようにする必要があり、その装置は単純なリレーより複雑となる。
以上から分かるように、本発明はライフライン(life Line)支援の機能を具備し、装置停電時に現地側電源を必要としないPSTNモードに切り換えることができる。図5は待機モードの時に、停電情況に遇った時の処理フローを示す。まず、VoIPモード下で待機する(ステップ400)。VoIPターミナルが停電する時(ステップ402)、図4の選択スイッチ37が自動的に作動してFXOポート382に接続されてPSTNモードに進入し(ステップ404)、そうでなければVoIPモードでの待機を保持する。PSTNモードで待機している時、電力が回復すれば選択スイッチ37は第1位置に戻りVoIPモードを回復し、そうでなればPSTNモードを保持する(図406)。図6は通話中に停電に遇った時の処理フローを示す。待機状態と同様に、停電時に進行中のVoIP通話が停電により終了し並びに選択スイッチ37が第2位置に切り換わる(ステップ424)。このとき、FXSポート386側の電話装置が未だ電話を切断していなければ、ダイアル音を発生してダイアルする(ステップ428)。もし電話を切っていれば、VoIPターミナルはPSTNモードに戻り待機し(ステップ426)、ユーザーが電話番号を入力するのを待つ。電力が回復した時、装置は更に予め設定されたVoIP通話モードに切り換わる。もしVoIP通話過程中に停電に遇わなければ、VoIP通話を通話終了まで続ける。
上述の停電時のPSTN通話への切り換えは一種のパッシブ式運転であるが、停電情況下で選択スイッチ37が自動的に第2位置に切り換えられてFXOポート382に接続されるほか(例えば、リレーの自動動作)、本発明はまた、ネットワーク接続情況不良の時にPSTNモードに切り換えて接続、通話を行なうよう設定することが可能である。このとき、処理ユニット30は異なる情況に基づき対応する処理フローを実行し、それは一種のアクティブ式運転である。図7に示されるように、待機状態(ステップ500)の時、所定時間毎にネットワーク接続の品質を検査し(ステップ502)、接続状態がひどく悪いか或いはインターネットが切断状態にあることを検出すると、処理ユニット30はPSTNモードの待機に切り換え(ステップ504)、この時、電話を掛けるなら、PSTNを通して通話を行なうことを選択する。ある時間が経ってVoIPターミナルがネットワーク接続が正常状態に回復したことを検出すると(ステッ506)、更にVoIP通話モードに切り換える。もしインターネット接続が正常に回復していなければ、ネットワーク接続情況が良好になったことを検出してからVoIPモードを回復して待機する。
このほか、本発明は高い優先権、或いは緊急電話例えば119、110の通話に対してもその処理フローを有し、これによりこのような特殊通話を確実に完成させる。図8を参照されたい。装置の開始ではVoIP通話モード下で待機する(ステップ600)。現地側電話装置が電話番号を入力する(ステップ602)時、VoIPターミナルがダイアル番号が緊急電話例えば119、110の番号であれば、処理ユニット30が高い優先権或いは緊急電話であるかを判断する(ステップ604)。もし高い優先権或いは緊急電話であれば、もとのVoIPモードからPSTNモードに切り換え並びにダイアルしPSTNを通して通話する(ステップ606)。もし高い優先権或いは緊急電話でなければ、VoIP通話を保持し(ステップ605)、通話終了後にもVoIPモードで待機する。PSTN通話中に、この通話が完成する前は、処理ユニット30はその他のPSTN或いはインターネットからの電話を無視し、これにより通話が呼び出し、或いはネットワーク状態不良、停電の影響により中断されるのを防止する。ゆえにもしこのとき、呼び出しがあれば(ステップ608)、通話が終了する(ステップ612)まで呼び出しを拒絶する(ステップ610)。通話が終了後、更にもとのVoIPモードに自動的に切り換えて待機する。
周知のインターネット電話サービスの構造図である。 周知のブロードバンド電話サービスの構造図である。 本発明のVoIPターミナルを用いる通信システム構造図である。 本発明のVoIPターミナルの詳細な設備ブロック図である。 本発明の待機モードの時に、停電情況に遇った時の処理フローを示す。 本発明の通話中に停電に遇った時の処理フローを示す。 本発明の処理ユニットのインターネット接続情況不良時の処理フローチャートである。 本発明の緊急電話の処理フローチャートである。
符号の説明
200 ターミナル
210、220、230 電話装置
30 処理ユニット
32 インターネット信号モジュール
34 データ処理モジュール
36 メモリモジュール
37 選択スイッチ
38 接続ポートモジュール
382 FXOポート
384 インターネットポート
386 FXSポート

Claims (12)

  1. デジタル音声とネットワークデータパケットの変換を行なうインターネット信号モジュールと、
    アナログ音声と該デジタル音声の変換を行なうデータ処理モジュールと、
    接続ポートであり、インターネットとの通信に用いられるインターネットポートと、PSTNとの通信に用いられるFXOポートと、音声入力/出力装置との接続に用いられるFXSポートとを包含する上記接続ポートと、
    該処理ユニットと該接続ポートとの間に介在し、該FXOポートとデータ処理モジュールを接続する切り換えを行なう選択スイッチと、
    電力供給情況下で、音声信号の通信経路を制御する処理ユニットと、
    を具えたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  2. 請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、データ処理モジュールが更に暗号化機能を具えたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  3. 請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、インターネットがローカルエリアネットワークとされたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  4. 請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、選択スイッチがアクティブ式スイッチとされたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  5. 請求項4記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、アクティブ式スイッチが電力供給情況下でFXSポートをデータ処理モジュールに接続し、更に処理ユニットの制御命令を受けて該FXSポートをFXOポートに接続してPSTN通話を行なわせることができ、また停電情況下でFXSポートとFXOポートを自動的に切り換えて接続することができることを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  6. 請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、選択スイッチがパッシブ式スイッチとされたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  7. 請求項6記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、パッシブ式スイッチが電力供給情況下でFXSポートをデータ処理モジュールに接続し、停電情況下でFXSポートとFXOポートを自動接続することを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  8. 請求項6記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、パッシブ式スイッチがリレーを包含することを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  9. 請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、ターミナルにダイアルと音声信号の出力及び入力用のキーボード、スピーカ、及びマイクロホンがビルトインされたことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  10. 請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、ターミナルが定時にインターネット通信環境の接続情況を検査してVoIP或いはPSTN通話のいずれを行なうかを選択することを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  11. 請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、FXSポートより緊急電話を入力した時、ターミナルがその他の呼び出しを無視して処理ユニットの命令により選択スイッチをFXOポートに接続し、PSTN通話を行なうことを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
  12. 請求項1記載の公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナルにおいて、メモリモジュールが各モジュールの演算データを保存することを特徴とする、公衆交換電話網接続支援のブィーオーアイピーターミナル。
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