MXPA03002884A

MXPA03002884A - Aparato y sistema de telefonia de red que soporta telefonia por internet inalambrica.

Info

Publication number: MXPA03002884A
Application number: MXPA03002884A
Authority: MX
Inventors: Henning Schulzrinne
Original assignee: Univ Columbia
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2004-12-03
Also published as: EP1332435B1; JP2004511936A; CA2422922C; RU2003113330A; EP1332435A1; AU2002211643A1; ES2692421T3; CA2422922A1; CN1479895A; EP1332435A4; ES2666472T3; WO2002031669A1; EP2391094A1; CN1217272C; BR0114592A; EP2391094B1

Abstract

Un sistema de comunicacion de acuerdo con la presente Invencion incluye por lo menos un dispositivo de aplicacion de red (3415) que esta acoplado a una red (3402). El dispositivo de aplicacion de red (3415) incluye software para detectar llamadas entrantes e iniciar sesiones de llamada de acuerdo con un protocolo de senalizacion. El sistema incluye ademas un puente de comunicacion inalambrica (3410) acoplado a la red (3402) para permitir que el dispositivo de aplicacion de red (3415) se comunique de acuerdo con un protocolo de red inalambrica. El puente de comunicacion inalambrica (3410) incluye, o esta acoplado a, un proxy de comunicacion (3405) para transferir mensajes entre el protocolo de senalizacion y el protocolo de comunicacion inalambrica. En una modalidad ilustrativa el protocolo de senalizacion toma la forma del Protocolo de Iniciacion de Sesion (SIP) y el protocolo de comunicacion inalambrica toma la forma del Protocolo de Aplicacion Inalambrica (WAP).

Description

APARATO Y SISTEMA DE TELEFONÍA DE RED QUE SOPORTA TELEFONÍA POR INTERNET INALÁMBRICA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere de manera general al campo de la Internet y telefonía por Internet y de manera más particular a un aparato y sistema de telecomunicaciones en red que soportan los servicios de telefonía en red tanto alámbrica como inalámbrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La Internet ha evolucionado desde los medios adicionales convencionales de comunicaciones hasta ser una herramienta de comunicación esencial. A este respecto, un segmento creciente de la Internet se refiere a la telefonía por Internet la cual proporciona un número de ventajas sobre la red conmutada por circuito controlada por una red de señalización separada. Se permite a las partes seleccionar y utilizar más fácilmente la codificación y otras técnicas de compresión de datos que son más apropiadas para sus necesidades de calidad. Las partes pueden, por ejemplo, decidir que para llamadas internacionales, negociarán un menor costo para la calidad interurbana de llamada, en tanto que una reportera que narra su relato a una estación de radio puede ir por una calidad FM total con poca consideración del precio. Aún sin degradación de la calidad, 5.3 kb/s hasta 8 kb/s (G.729) son suficientes para soportar calidad de cerrada a interurbana en oposición a 64 kb/s para las redes telefónicas terrestres convencionales. Esta flexibilidad posee también la ventaja que durante la severa sobrecarga de la red, por ejemplo, después de una catástrofe natural, los clientes de telefonía pueden comunicarse aún a aproximadamente 3 kb/s, incrementando al doble de esta manera la capacidad de la red. A la par del crecimiento de la telefonía por Internet, ha habido también un crecimiento en el acceso a la telefonía inalámbrica y a la Internet inalámbrica. Dichas tecnologías han liberado a millones de usuarios al proporcionar las comunicaciones de voz y datos que ya no están más cautivos en una computadora de escritorio o de casa. Esos servicios han evolucionado desde las simples conexiones telefónicas de voz, hasta los servicios de mensajería, contenido impulsado, acceso a Internet y similares. Dichos servicios son conocidos como servicios inalámbricos de segunda generación (2G), segunda generación extendida (2.5G) y de tercera generación (3G), dependiendo de la naturaleza y sofisticación del servicio que se ofrece. A medida que evolucionan las tecnologías inalámbricas, se han propuesto varios estándares para esos dispositivos. Uno de esos protocolos es el Protocolo de Aplicaciones Inalámbricas (WAP) el cual es una especificación abierta que ofrece un método estándar para contenido y servicios en base a Internet desde dispositivos inalámbricos, como teléfonos móviles y PDAs (Asistentes Digitales Personales). El modelo WAP intenta proporcionar una interfaz que es similar a la Internet de computadora de escritorio tradicional aunque formatea los contenidos de una manera que es adecuada para las pantallas más pequeñas y más limitadas generalmente disponibles en los dispositivos portátiles. Los dispositivos WAP portátiles incluyen de manera general software micro-buscador que proporciona la funcionalidad de exhibición de contenido y de navegación en la red. Para ejecutar esta funcionalidad, el contenido WAP es escrito en un lenguaje de marcación llamado WML (Lenguaje de Marcación Inalámbrica). Una extensión de WML, WMLScript permite además la inteligencia de parte del cliente. El protocolo WAP está destinado para ser independiente tanto de la red como del sistema operativo. Una característica de los sistemas telefónicos inalámbricos actuales es la provisión de intercambio de mensajes de texto cortos. Por ejemplo, el Estándar de Mensaje Corto (SMS) es, además del Estándar GSM, el que permite que mensajes de texto de hasta 160 caracteres sobre redes GSM y de 190 caracteres sobre algunas otras redes sean enviados entre teléfonos móviles. El SMS ha estando ganado popularidad debido a su bajo costo y rápida transferencia de mensaje. Además del envío de mensajes entre teléfonos móviles, SMS se puede incorporar en aplicaciones para alertar a los usuarios de eventos, tales como la llegada de un nuevo correo electrónico o el movimiento del precio de acciones en la bolsa. Los mensajes SMS son transferidos entre teléfonos móviles por medio de un Centro de Servicio de Mensaje Corto (SMSC). El SMSC es el software que reside en la red de operadores y maneja el proceso incluyendo la formación en cola de los mensajes, la facturación al emisor y los recibos de devolución si son necesarios. Además, Bluetooth es un estándar abierto para las radiocomunicaciones de onda corta de dos vías entre diferentes dispositivos, tales como teléfonos móviles, computadoras manuales (palmtops), PCs e impresoras portátiles. El protocolo Bluetooth permite que la información entre dichos dispositivos sea sincronizada. Por ejemplo, la información diaria retenida en un PDA se puede actualizar de manera automática cuando está dentro del rango de una PC Bluetooth-habilitada. En tanto que existen numerosos protocolos para distintas características inalámbricas, existe aun la necesidad de integrar dichos protocolos en un aparato o sistema de telefonía que pueda integrar fácilmente las características de la Internet con aquellas características de los sistemas de telefonía convencionales e inalámbricos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un sistema de comunicación de acuerdo con la presente invención incluye por lo menos un dispositivo de aplicación de red que está acoplado a una red. El dispositivo de aparato de red incluye software para detectar las llamadas entrantes e iniciar las sesiones de llamada de acuerdo con un protocolo de señalización. El sistema incluye además un puente de comunicación inalámbrica acoplado a la red para permitir que el dispositivo de aplicación de red se comunique de acuerdo con un protocolo de red inalámbrica. El puente de comunicación inalámbrica incluye, o está acoplado a, un proxy de comunicación para transferir mensajes entre el protocolo de señalización y el protocolo de red inalámbrica. En una modalidad, el protocolo de señalización toma la forma del Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP) y el protocolo de red inalámbrica toma la forma del protocolo WAP. Por supuesto. Se pueden emplear otros protocolos de red inalámbrica, tales como aquellos utilizados para habilitar los servicios de telefonía inalámbrica 2G, 2.5G y 3G. El sistema puede además incluir un servidor de señalización, tal como un servidor proxy SIP. El servidor proxy SIP opera generalmente como un intermediario entre los aparatos de red individuales y el puente de comunicación. Asimismo de acuerdo con la presente invención es un método de comunicación con un dispositivo de aplicación de red en una red. El método incluye operar una aplicación de red para detectar las llamadas entrantes e iniciar sesiones de llamada de acuerdo con un primer protocolo. El método incluye además transferir mensajes entre el primer protocolo y un segundo protocolo, utilizando un proxy de comunicación, a fin de permitir que el dispositivo de aplicación de red se comunique de acuerdo con un segundo protocolo. De manera general, el primer protocolo es un protocolo de señalización, tal como SIP y el segundo protocolo es un protocolo de comunicación inalámbrica, tal como WAP. Objetivos, características y ventajas adicionales de la invención se volverán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada en conjunción con las figuras que le acompañan que exhiben modalidades ilustrativas de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una comprensión completa de la presente invención y las ventajas de la misma, se hace referencia ahora a la siguiente descripción tomada en conjunción con los dibujos que la acompañan en los cuales números de referencia similares indican características similares y en donde: La figura 1 es un diagrama ilustrativo de un sistema de telecomunicaciones que presenta una red de voz conmutada por circuito convencional acoplada de manera operativa a una red de paquete de voz; La figura 2 es un diagrama de bloque de un sistema de telefonía en red de datos de paquete; La figura 3 es un diagrama que muestra un bloque de protocolo de dispositivos de telefonía que operan en el sistema telefónico de red de datos en paquete; La figura 4 es un diagrama de bloque de una arquitectura de hardware preferida de una aplicación de telefonía de red de acuerdo con la presente invención; La figura 5 es un diagrama de bloque que ilustra de manera adicional la aplicación de telefonía de red de la figura 4; La figura 6 es un mapa de memoria ilustrativo del DSP de la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 7 es un diagrama de bloque de una interfaz de memoria para la DSP de la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 8 es un diagrama de bloque de una interfaz controladora de red para el DSP de la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 9 es un diagrama de bloque de una interfaz de código del DSP de la aplicación de telefonía de la figura 5; La figura 10 es un mapa de memoria ilustrativo del DSP de la figura 5 que muestra un mapeo de la interfaz de control LCD para las direcciones de memoria DSP; La figura 11 es un diagrama de bloque que muestra la arquitectura de software para la aplicación de telefonía de red de la figura 4; La figura 12 es un diagrama de bloque que muestra los mecanismos de programación del software de nivel de proceso de la figura 1 ; Las figuras 13A-F son tablas que muestran definiciones de tarea ilustrativas de operaciones de software de un método de operación preferido del teléfono de red de datos en paquete de acuerdo con las arquitecturas de hardware y software de las figuras 4 y 11; La figura 14 es un diagrama de flujo de un procedimiento de salida de petición ARP de acuerdo con las arquitecturas de hardware y software de las figuras 4, 11 y 13; La figura 15 es un diagrama de flujo de un procedimiento de entrada de petición ARP de acuerdo con las arquitecturas de hardware y software de las figuras 4, 11 y 13; La figura 16 es un diagrama que muestra las etapas de procesamiento IP de acuerdo con las arquitecturas de hardware y software de las figuras 4, 11 y 13; La figura 17 es una lista de estructuras de datos de transmisión por Ethernet ilustrativos de acuerdo con la arquitectura de software de la figura 11 ; La figura 18 es un diagrama de flujo de datos de un procedimiento de envío de paquete de acuerdo con las arquitecturas de hardware y software de las figuras 4, 11 y 13; La figura 19 es un diagrama de flujo de datos de un procedimiento de recepción de paquete de acuerdo con las arquitecturas de hardware y software de las figuras 4, 11 y 13; Las figuras 20A y 20B muestran el esquema de memoria temporal tipo "ping-pong" A/D y D/A utilizada por el software de la presente aplicación de telefonía de red; La figura 21 es un diagrama de transición de estado del proceso Call_task de la aplicación de telefonía de red presente; La figura 22 es un diagrama que define los valores* de teclado de la modalidad preferida del teléfono de red de datos en paquete de la figura 5; La figura 23 es una estructura de datos que ilustra las definiciones de estado de tecla para la modalidad preferida de la presente aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 24 es un mapeo del puerto paralelo l/O de la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 25 es una estructura de datos que define estados de controlador de Ethernet de la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 26 es una estructura de encabezado RTP ilustrativa para el procesamiento de paquete RTP utilizado en la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 27 es una estructura de datos para uso con una función de generación de tono del teléfono de red de datos en paquete de la figura 5; La figura 28 es un diagrama de sincronización para la función de generación de tono de la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 29 es una lista de estructuras de datos utilizada para procesar las peticiones o respuestas SIP_task de acuerdo con la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 30 es un diagrama de transición de estado que ilustra la aplicación de telefonía de red que opera como un cliente (que inicia una llamada) de acuerdo con la figura 5; La figura 31 es una lista dé respuestas de SIP_task de acuerdo con la aplicación de telefonía de red de la figura 5; La figura 32 es un diagrama de estado que ilustra el diagrama de transición de estado de una SIP UAS de acuerdo con la aplicación de telefonía de red de la figura 5; y La figura 33 es un diagrama de bloque que ilustra parte del sistema de telefonía de red de datos de paquete que incluye una o más aplicaciones de telefonía de red de acuerdo con la presente invención; y La figura 34 es un diagrama de bloque que ilustra una arquitectura de red que soporta protocolos de comunicaciones inalámbricas en un sistema de telefonía que tiene por lo menos una aplicación de red.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 es un diagrama de bloque que ilustra un sistema de telecomunicaciones que tiene componentes de telefonía convencional y de telefonía de paquete. Como se muestra en la figura 1, el sistema incluye una red de voz conmutada por circuito 20 acoplada a una red de paquete 30 por medio de un primer puente 12. La figura muestra por lo menos tres posibles interacciones entre los servicios de telefonía por Internet y un sistema de "servicio de telefonía básico" convencional (POTS): envío de paquete "de extremo a extremo"; envío de "reflejo de extremo opuesto"; y envío de paquete local. Con el envío de paquete "de extremo a extremo", los sistemas para usuario final tales como las computadoras de red, los teléfonos o computadoras personales (PCs) dedicados a Internet se usan para formar empaquetar el audio y enviar los paquetes de audio hacia uno o más sistemas de usuario final similares para reproducción. Con el envío de "reflejo de extremo opuesto", las redes de paquete se usan para transmisión de voz de larga distancia, en tanto que los circuitos de voz conmutados por circuitos estándar se utilizan para conectar el equipo de local del cliente (CPE), es decir, teléfonos analógicos estándar para los puentes de telefonía de paquete. El "reflejo de extremo opuesto" se puede utilizar tanto para los circuitos de voz individuales así como para interconexiones PBX y permite la derivación de los servicios de larga distancia convencionales así como la interconexión del equipo POTS a los sistemas de usuario final de audio en base a paquete. Con el envío de paquete local, los datos de voz se generan mediante sistemas de usuario final de audio en paquete, aunque son transportados como voz conmutada por circuito sobre instalaciones arrendadas o públicas. La figura 2 ilustra una modalidad de un sistema telefónico de red de datos en paquete 50 de acuerdo con la presente invención. El sistema telefónico de red de datos en paquete incluye: una Ethernet LAN 52, teléfonos Ethernet 54, 56 y 58, una estación de trabajo, una estación de trabajo 60, un servidor 62 y un puente Ethernet 64. Los teléfonos Ethernet son dispositivos de red, los cuales pueden tomar la forma de dispositivos autónomos, tales como aplicación de red, o un sistema de computadora personal con periféricos de entrada y salida de audio y que operan bajo el control de un programa de computadora apropiado. Con dicho enfoque de red de datos en paquete, el tráfico de datos de voz se empaqueta próximo al usuario final. El sistema telefónico de red de datos en paquete de la figura 2, por ejemplo, puede incluir varias docenas de casas, oficinas o apartamentos que están conectados a una pluralidad de puentes Ethernet (solamente se muestra uno en la figura 2), cada uno de los cuales está ubicado dentro del límite de distancia de cableado CAT-3S de 328 pies desde la unidad de terminación de red. Los puentes pueden, a su vez, conectar a través de fibra óptica al conmutador de red cercano (no mostrado), o conectar directamente a la Red Telefónica Conmutada Pública (PSTN) por medio de las líneas 66 como se muestra en la figura 2. Esta arquitectura tiene la ventaja de que se puede acomodar una combinación de clientes de bajo ancho de banda y alto ancho de banda sin tender cables adicionales. Ya que los costos de conmutador están dominados por los conteos de interfaz en lugar del ancho de banda, este mecanismo ofrece un ancho de banda mucho mayor por usuario (de manera particular el ancho de banda pico), aunque los costos de conmutación son similares a las redes telefónicas actuales. En la arquitectura de la figura 2, cada dispositivo de red incluye una dirección de red y cada dispositivo puede accesar directamente a cada uno de los demás dispositivos de red por medio de la dirección de red. En tanto que un servidor especializado, tal como un servidor proxy o servidor de redireccionamiento, puede ser deseable para implementar ciertas características, no se requiere establecer una sesión de llamada, es decir, las comunicaciones de datos de punto a punto entre dos o más dispositivos de red. El uso de una red de datos en paquete LAN 52 es ventajoso ya que es una solución relativamente no costosa en donde se pueden utilizar las interfaces de PC convencionales y el hardware de red. La red de datos, en paquete LAN 52 puede ser operada sobre una variedad de medios y permite la fácil adición de más dispositivos en una LAN de acceso múltiple. El puente 64 puede ser un DSP individual que actúa como un módulo de voz en paquete simple y que implementa el reconocimiento DTMF para señalización de usuario a red. La figura 3 es un diagrama de bloqueo que ilustra un bloque de protocolo de red de datos en paquete a fin de proporcionar los servicios de telefonía por Internet y otros de medios continuos ("medios de emisión continua') tales "radio por Internet" y "TV por Internet". Como lo saben y comprenden aquellos con experiencia en la técnica, un "protocolo" es por lo general un conjunto de reglas para comunicación entre computadoras. Como tales, los protocolos controlan el formato, la sincronización, el secuenciamiento y el control de error. El término "bloque" se refiere al software real que procesa los protocolos y por lo tanto permite el uso de un conjunto o conjuntos específicos de protocolos. El diagrama mostrado en la figura 3 ilustra una jerarquía en capas entre los distintos protocolos utilizados. El bloque de protocolo 80 de la figura 3 incorpora un número de protocolos en capas que incluye: un protocolo base 82 para proporcionar el formato de mensaje de Ethernet básico y la información de sincronización; un Protocolo de Resolución de Dirección (ARP) 84 para hacer interfaz con el protocolo base 82 y para transferir la dirección IP dentro de las direcciones de Control de Acceso de Medios (MAC); una capa de red de Protocolo de Internet (IP) 86 para hacer interfaz con el protocolo base 82; un Protocolo de Configuración de Sistema Final Dinámico (DHCP) 88 para hacer interfaz con el protocolo base 82; y un Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP) 90 para hacer interfaz con los protocolos ARP 84, IP 86 y DHCP 88 y para transporte en tiempo real de los datos y controles de aplicación. El bloque de protocolo 80 incluye además los siguientes protocolos específicos de aplicación para codificar información de voz: un Protocolo de Transporte en Tiempo Real (RTP) 92 para transporte de datos de audio en tiempo real, en donde el protocolo RTP 92 hace interfaz de manera general con el UDP 90 y las aplicaciones de modulación, codificación-descodificación de voz y control 94, 96 y 98, respectivamente. Los protocolos de aplicación 94 y 96 pueden tomar varias formas, tales como los protocolos de modulación de código de pulso G.711 y de codificación-descodificación de voz G.723, de manera respectiva. Además, la capa de Protocolo de Emisión Continua en Tiempo Real (RSTP) 97 se puede incluir para proporcionar el rendimiento mejorado en las aplicaciones de medios de emisión continua. El protocolo de control 98 se usa para iniciación de sesión y señalización y de manera preferible toma la forma del Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP). El bloque de protocolo puede incluir además una capa para proporcionar la funcionalidad inalámbrica, tal como una capa de protocolo inalámbrico 99, para recibir y procesar datos de conformidad con un protocolo inalámbrico, tal como el protocolo de datos WAP. Por supuesto, se pueden utilizar también otros protocolos inalámbricos, tales como Bluetooth. Como se muestra en la figura 3, RTP es un protocolo para transportar datos en tiempo real a través de la Internet. Véase H. Schlzrinne, S. Cáncer, R. Frederick y V. Jacobson, "RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications," Request for Comments (Proponed Standard, RFC 1889, Internet Engineering Task Forcé (Enero 1996) la cual está incorporada a la presente mediante referencia en su totalidad. RTP es un protocolo "reducido" que proporciona soporte para aplicaciones con propiedades de tiempo real, incluyendo reconstrucción de sincronización, detección de pérdida, seguridad e identificación de contenido. Además, RTP proporciona soporte para la conferencia en tiempo real para grupos grandes dentro de una intranet, incluyendo identificación de fuente y soporte para puentes, tales como puentes de audio y vídeo, y transductores de transmisión múltiple a transmisión única. RTP ofrece retroalimentación de calidad de servicio desde los receptores hacia el grupo de transmisión múltiple así como el soporte para la sincronización de las diferentes corrientes de medios. En la figura 3, el bloque combinado de los protocolos IP, UDP y RTP 88, 90 y 92 agregan 40 bytes a cada paquete para enlaces de baja velocidad y audio altamente comprimido, y 20 bytes para 20 ms de audio de 8 kb/seg. Por lo tanto, es deseable la compresión de encabezado. Como se observó antes, el bloque de protocolo 80 de la figura 3 emplea de manera preferible el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP) para establecer los intercambios multimedia con una o más partes. En vez de utilizar números telefónicos, SIP utiliza direcciones en la forma de usuario@dominio o usuario@sistema final. Esta dirección, por ejemplo, puede ser idéntica a una dirección de correo electrónico de la persona. SIP proporciona la funcionalidad PBX o CLASS estándar, tales como el envío de llamada, la llamada en espera, parte que llama M, transferencia de llamada, "Retención en caso de ocupado (camp-on)", "Retención de llamada (call-park)", y "Captura de llamada (cali pickup)". "Retención en caso de ocupado (Camp-on)" permite que una llamada originada por operadora o extendida para una estación de voz de línea individual ocupada esperar automáticamente en la estación de llamada hasta que queda libre en tanto que la operadora queda en libertad de atender otras llamadas. "Retención de llamada" permite al usuario colocar una llamada en retención y después recuperar la llamada desde otra estación dentro del sistema. "Captura de llamada" permite a las estaciones contestar llamadas para otros números de extensión dentro de un grupo de captura de llamada específica. De igual manera, muchas de esas características no requieren en realidad soporte de señalización en lo absoluto, sino que pueden ser implementadas por el software de sistema de usuario final. El SIP está diseñado como una variante de HTTP/1.1, lo cual permite la fácil reutilización de la seguridad y autenticación HTTP, etiquetado de contenido y características de negociación de pago. El SIP emplea además un manejador de llamada en base a calendario. El software de procesamiento de llamada accesa a un calendario de citas personales del usuario y contesta el teléfono en consecuencia. El usuario puede definir las categorías de partes que llaman y preestablecer, en base al registro de calendario, si y donde serán enviadas las llamadas. La información liberada a la parte que llama si las llamadas no son enviadas puede variar, por ejemplo, desde "actualmente no está disponible" hasta "John Smith estará en una junta hasta las 3 p.m. en la sala 5621 con Jane Doe", dependiendo de la identidad de la parte que llama. El manejador de llamada puede estar integrado también con el lenguaje de procesamiento de llamada (CPL), el cual es un lenguaje de escritura en base a estado que permite a un usuario construir sistemas de voz-correo o sistemas de manejo automático de llamada en unas cuantas líneas de código. El manejador de llamada maneja también la transferencia entre las llamadas ISDN y las llamadas de telefonía por Internet. La figura 4 es un diagrama de bloque de alto nivel que muestra una modalidad de un teléfono de red de datos en paquete, o aplicación de red 100. Como se volverá evidente a través de esta descripción, el dispositivo 100 es un producto de interfaz relativamente de bajo costo para colocar voz y datos en una red de datos en paquete, tales como Ethernet LAN's, intranets y la Internet. Por lo tanto, el dispositivo 100 generalmente será referido como una aplicación de red para reflejar la amplia capacidad de aplicación de este dispositivo autónomo. El aparato de red 100 proporciona comunicaciones de audio y vídeo a través de una red de área local (LAN), Internet u otra red Ethernet, y de manera general incluye: un subsistema controlador de red (por ejemplo Ethernet) 110; un subsistema de procesamiento de señal digital 120; un subsistema de conversión de señal 130; y un subsistema de interfaz de usuario 160 acoplado tanto al subsistema de conversión de señal 130 como al subsistema de procesamiento de señal 120. El teléfono 100 incluye además un suministro de energía, ROM 142 y RAM 152. El subsistema de interfaz de usuario puede incluir un altavoz 161, un micrófono 162 y otros controles de usuario 169 como se describió antes y con referencia a la figura 5. Los circuitos de interfaz 135 para funciones de adquisición y control de datos pueden también estar acoplados al subsistema de conversión de señal 130. De manera alternativa, dichos circuitos l/O pueden estar acoplados en forma directa al DSP 120. El subsistema controlador de red 110 está interpuesto entre el DSP 120 y la red de datos externa y como tal proporciona y recibe paquetes de datos para el protocolo inalámbrico y desde la red de datos (Ethernet). El subsistema controlador Ethernet 110 también instruye al subsistema de procesamiento digital 120 que acepte los datos recibidos desde o para proporcionar datos hacia la red Ethernet. Además, el subsistema controlador de red puede actuar como un protector de puente rechazando y descartando los paquetes de datos alterados o indeseables recibidos desde la red Ethernet. La figura 5 es un diagrama de bloque que ilustra la presente aplicación de red con mayor detalle. Como se muestra en la figura 5, una modalidad preferida del subsistema controlador de red 110 incluye un controlador Ethernet 112, un filtro de servicio 114 (10Base-T transformador) y por lo menos un contacto RJ-45 116. Entre otras cosas, el subsistema controlador de red 110 ejecuta las siguientes funciones: colocación en interfaz de la aplicación de red con la red Ethernet; envío y recepción de paquetes Ethernet; informa al subsistema DSP 120 para que acepte los datos cuando los datos están disponibles desde la Ethernet; recepción de paquetes desde el subsistema DSP 120 y envío de los mismos hacia la Ethernet; y rechazo y descarte de los paquetes indeseables desde la Ethernet. Como se muestra en la figura 5, el Controlador Ethernet 112 puede tomar la forma del Controlador de Acceso de Medios AM79C940 de Ethernet (MACE) disponible de Advanced Micro Device (AMD). El dispositivo MACE es un periférico en base a registro esclavo. Todas las transferencias hacia y desde el sistema se ejecutan utilizando simples comandos de lectura y escritura de memoria o l/O. En conjunción con un sistema DMA definido por usuario, el microcircuito MACE proporciona una interfaz IEEE 802.3 adaptada para una aplicación específica. La transmisión y recepción individual de FIFOs disminuye el retraso del sistema y soporta las siguientes características: retransmisión automática sin recarga FIFO; separación de recepción automática y compensación de transmisión; rechazo de paquete enano automático; eliminación automática de estructuras de colisión; acceso directo de lectura/escritura FIFO para interfaz simple a controladores DMA o procesadores l/O; alineación de byte arbitraria e interfaz pequeña/grande/media soportada; y velocidad de reloj del sistema de 5 MHZ-25 MHZ. Haciendo referencia nuevamente a la figura 5, el subsistema de procesamiento de señal digital 120 incluye un procesador de señal digital (DSP) 122 y circuitos lógicos relacionados, los cuales incluyen una memoria de sólo lectura (ROM) 142, una memoria de acceso aleatorio (RAM) 52 y un dispositivo lógico programable y borrable (EPLD) 124. El subsistema de procesamiento de señal digital 120 proporciona las siguientes funciones: procesamiénto de señal digital, tal como compresión de voz; generación de tono de avance de llamada, y generación de señal de llamada; lógica de "pegado" general para interconectar DSP, la memoria y los dispositivos de l/O; procesamiento de protocolo de red; control de flujo de llamada e implementación de máquina de estado finito; detección de actividad de teclado y descodificación; y control de pantalla. Como se muestra en la figura 5, el DSP 122 utilizado en la aplicación de red puede ser cualquier DSP comercialmente disponible, tal como TM320C32 de Texas Instruments. El DSP TM320C32 tiene las siguientes características: unidad de multiplicación paralela y operaciones de lógica aritmética (ALU) en datos enteros o de punto flotante en un ciclo individual; archivo de registro de propósito general; cachó de programa; unidades aritméticas de registro auxiliar dedicadó (ARAU); memorias internas de acceso doble (512 palabras dobles); dos canales de acceso de memoria directa (DMA); un puerto serial; dos sincronizadores; un puerto de memoria externo; y una estructura de interrupción múltiple. Por supuesto, otros productos DSP que tienen características similares o mejoradas también pueden ser utilizados. Además, el DSP TM320C32 incluye cuatro interruptores externos y seis recursos de interruptor interno. El interruptor externo puede ser accionado de manera directa por los pasadores externos. El interruptor externo puede ser accionado mediante programación de los periféricos individuales, tales como el puerto serial, controlador DMA y sincronizadores. Además, todas las fuentes de interruptor pueden ser programadas como el interruptor de canal DMA por medio del registro habilitado CPU/DMA, IE. El DSP TM320C32 incluye también un cargador de inicialización flexible que permite que el programa de control principal de la aplicación de red cargue de manera automática desde uno de los tres diferentes espacios de memoria o el puerto serial, cualquiera que sea adecuado según se determinó mediante la actividad de los interruptores externos de INTO hasta INT3 cuando el DSP 122 es ínicíalizado, como en el caso cuando se enciende el dispositivo. El DSP 122 generalmente está configurado para incluir las siguientes asignaciones de recursos. Los interruptores externos incluyen: INTO: Indicación "Inicialización de sistema desde 0x1000° cuando el sistema es encendido y INTO está activo, el DSP inicializará el programa desde el espacio de memoria externa 0x1000; D A0 señal de interruptor externo, utilizada para recibir paquetes desde el controlador de red 112; INT2: DMA1 señal de interruptor externo, empleada para enviar paquetes hacia el controlador de red 112; INT3: A 79C940 interruptor de estado de paquete e interruptor de mensaje de error. Un mapa de memoria DSP de muestra para uso en una modalidad de la aplicación de red presente se muestra en la figura 6. Haciendo referencia de nuevo a la figura 5, la aplicación de red presente tiene el subsistema de interfaz de usuario 160 que incluye: un codificador de clave 16T, una pantalla de cristal líquido (LCD) 164 y un auricular 136, el cual incluye un teclado numérico 165, un micrófono 162 y un altavoz 161. Los componentes del subsistema de interfaz de usuario 160 permiten la interacción del usuario con la aplicación de red al proporcionar las siguientes funciones: interfaz de usuario para entrada (teclado numérico) y salida (LCD); interfaz de voz; salida de alerta de tono de llamada a través del altavoz; y auricular o alternativa de comunicación de manos libres (micrófono y altavoz). A través de esta interfaz 160 los comandos del usuario son registrados y el audio y es enviado y recibido por el usuario. La LCD 164 y el teclado numérico 165 pueden cooperar para formar una interfaz de usuario gráfica limitada (GUI) para exhibir y manipular el contenido en la pantalla y tomando acciones en respuesta al mismo.

Además, la LCD puede tener botones adyacentes a la pantalla, como por ejemplo a un lado y abajo. La función de esos botones puede cooperar como "teclas programables" de la función de la cual depende el estado actual del sistema. Por ejemplo, cuando no se responden llamadas, la pantalla puede mostrar una lista de marcación rápida y la hora del día. Además, después de que las llamadas no han sido contestadas o han sido enviadas al correo de voz, la pantalla muestra una lista de llamadas recibidas. Durante la llamada, se exhiben cualesquiera otras llamadas entrantes, permitiendo al suscriptor conmutar entre las llamadas o conectar en puente la llamada dentro de la llamada existente. De manera alternativa, la interfaz de usuario 160 de la presente aplicación de red 100 puede ser configurada con una pequeña pantalla de contacto (no mostrada) para reemplazar o complementar la pantalla LCD y los botones. La pantalla de contacto, la cual exhibe en forma gráfica las funciones y operaciones disponibles y responde al contacto del usuario sobre la pantalla, proporciona una interfaz de usuario mejorada, para la entrada de direcciones de red alfanumóricas y otras operaciones de telefonía.

La figura 5 muestra también el sistema de procesamiento de señal 130, el cual incluye el codificador y descodificador PCM que ejecuta la conversión de analógico a digital (A/D) y de digital a analógico (D/A), y un amplificador de audio 134 acoplado al auricular y el altavoz correspondiente 1T1 y el micrófono 162. Se proporciona también una fuente de energía para proporcionar niveles de voltaje positivo y negativo de 5V desde un adaptador de suministro de energía CA o CD ("wall wart"). En la modalidad preferida de la figura 5, se requieren niveles de voltaje negativo de la LCD 164 y el codificador descodificador PCM 132. La figura 7 es un diagrama de bloque que ilustra una interfaz de memoria 700 adecuada para uso en la aplicación de red de la figura 5. La interfaz de memoria 700 incluye módulos de memoria externa 142 y 152, los cuales incluyen 128 Kbyte de memoria de sólo lectura (ROM) 142 para almacenamiento de programa y por lo menos 32 Kbytes de memoria de acceso aleatorio (RAM) estática de palabra doble (32 bit) 702, 704, 706 y 708. Debido a la velocidad relativamente baja de la ROM 142, es preferible que la aplicación de red i n i ci a I i ce el programa principal desde la ROM y almacene este programa en la RAM relativamente rápida para correr la ejecución de tiempo. La figura 8 es un diagrama de bloque que muestra una interfaz ilustrativa entre el DSP 122 y el controlador de Ethernet 124 de acuerdo con una modalidad de la aplicación de red. Los 32 registros del controlador de Ethernet 124 son mapeados en memoria en el espacio de memoria 0x810000 del DSP 122 como se muestra en la figura 6. De manera preferible, los primeros dos registros se reciben y transmiten en colas "primero en entrar, primero en salir" (FIFO). El DSP 122 intercambia los datos con el controlador de Ethernet 124 por medio de un bus de datos 802 de 16 bit. La figura 9 es un diagrama esquemático que ilustra una interfaz entre el DSP 122 y el código PCM 132 de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Como se muestra en la figura 9, el DSP 122 conecta al codificador descodificador PCM 132 por medio de un puerto serial interno 902. El puerto serial en el DSP 122 es un puerto serial bidireccional independiente. Como se muestra en la figura 5, el DSP 122 también está operativamente acoplado a la LCD 164. La interfaz de control de LCD es mapeada en las direcciones DSP mostradas en la figura 10. En una modalidad, la LCD 164 es una LCD de 120 x 32 pixeles tal como la LCD MGLS-1203AD, fabricada por Vazitronics. Ya que la velocidad de acceso de la LCD es generalmente lenta, los datos exhibidos por la LCD pueden ser mapeados dentro del espacio de memoria STRB0 (1X1000) del DSP 122, el cual es el mismo espacio de memoria que el espacio de memoria ROM. De manera preferible, la lógica de sincronización LCD es la misma que la lógica de sincronización de la DSP 122. Sin embargo, cuando la LCD está compuesta de una mitad izquierda y una mitad derecha, tal como en la MGLS-12032, es necesario controlar ambas mitades de la LCD cuando se exhibe como un mensaje de línea completa.

La figura 11 es un diagrama de bloque que muestra un ejemplo de la arquitectura de software de la presente aplicación de red. Como se muestra en la figura 11, la arquitectura de procesamiento de la presente aplicación de red se organiza generalmente en tres niveles: el nivel ISR (Rutina de Servicio de interruptor) 1110; el nivel de sistema operativo o de Proceso 1120; y el nivel de aplicación o de Tarea 1130. En la figura 13 se proporciona una lista ilustrativa de las funciones y tareas que se pueden ejecutar en cada uno de los niveles de software. El nivel más bajo, el nivel ISR 1110, incluye manejadores de interruptor y funciones de interfaz l/O. El nivel ISR 1110 sirve como interfaz entre el nivel de proceso 1120 y el hardware de aplicación de red mostrados en las figuras 4 y 5. Sobre el nivel ISR 1110 está el nivel de proceso 1120, o sistema operativo, el cual es de manera preferible un micronúcleo de multitarea en tiempo real, tal como el micronúcleo de tiempo real CRTX Embedded de StarCom. Generalmente, el software del nivel de proceso 1120 (micronúcleo) ejecuta el manejo de memoria, el proceso y el manejo de tarea, y las funciones de manejo de disco. En una modalidad preferida de la presente invención como se muestra en la figura 12, el micronúcleo soporta tres mecanismos de programación: un anejador de Señal de Evento en tiempo Real 1222; un Manejador de Tarea Retardada 1224; y un Manejador de Programación 1226. El micronúcleo tiene tres colas separadas para los tres mecanismos diferentes anteriores, respectivamente.

El Manejador de Señal de Evento en Tiempo Real 1222 se usa para accionar la ejecución de eventos en tiempo real por medio de fijación de señales. Si una bandera se fija en una condición de "ENCENDIDO" (ON), la tarea asociada con la señal es ejecutada en forma inmediata. Por ejemplo, una rutina de servicio de interrupción fijaría una señal particular cuando ocurra un cierto evento. Los eventos de señal son registrados en una cola de señal con una dirección de tarea asociada. El Manejador de Tarea Retardada 1224 es responsable de los eventos sincronizados. Una tarea sincronizada, tal como una tarea libre de falla o "controlador de secuencia" se puede ejecutar después de incierto retardo. Si un cierto evento no ocurre dentro de una cierta estructura de tiempo, el sincronizador acciona la tarea ocasionando que se ejecute la tarea. Otro ejemplo es la ejecución repetida de una tarea controlada por un sincronizador periódico. En una modalidad preferida, hay 10 registros de sincronizador. Cada sincronizador es cargado con un conteo tictac y después se disminuye en cada tictac de sincronizador a partir del sincronizador de intervalo del hardware. Cuando el conteo alcanza el cero, la tarea asociada con el sincronizador es programada en la cola de tarea. El Manejador de Programación 1226 explora la cola de programa de tarea en búsqueda de las tareas programadas. Al descubrir un registro en la cola, se pasa el control a una tarea programada. Las figuras 13a-f son tablas que listan tareas de software ilustrativas y funciones que pueden ser parte del software del nivel de tarea (figuras 13a-c), el software de nivel de proceso (figura 13d) y el software de nivel de proceso (figuras 13e-f). Para los propósitos de la presente invención, los términos "tarea" y "función" como se refieren con respecto a la arquitectura del software se consideran sinónimos. Sin embargo, las "tareas" son ejecutadas de manera general por el anejador de Programación 1226, en tanto que las "funciones" son llamadas generalmente por las tareas u otras funciones. Las tareas de aplicación, tales como las tareas de procesamiento de llamada (Call_task) y procesamiento IP (IP-Send_task y Ercv_ta$k_, etc.), son programadas por el software de nivel de Proceso 1120. La ejecución de dichas tareas es un resultado de una programación previa de un IS , otra tarea, o mediante la tarea actual misma. Las figuras 13A-F ilustran definiciones de función y procedimiento ilustrativas llamadas en una operación accionada por eyento ejecutada por el software de telefonía de red de datos en paquete actual de la figura 11. Las funciones, las cuales son llamadas a la ocurrencia de varios eventos, habilitan la operación del sistema/teléfono de red de datos en paquete e incluyen las operaciones en gran escala tales como: inicialización del teléfono/sistema de red de datos en Paquete; procesamiento de datos ARP; codificación de datos de voz; procesamiento de datos de mensaje; procesamiento de datos IP; descodificación de datos de voz, transferencia de datos analógicos a digitales hacia y desde las memorias temporales correspondientes; y ejecución de funciones de "controlador de secuencias". La inicialización de la aplicación telefónica de red de datos en paquete incluye las etapas de inicialización de hardware y programación de tarea. Después del encendido, el DSP 122 transferirá de manera automática el programa principal desde la ROM 142 hacia la RAM 152 (operación de inicialización). La inicialización del hardware ocurre de una manera tradicional, incluyendo las etapas de: inicializar el apuntador de bloque, registro de control de interfaz de bus externo, registro de control global de la DSP, vector de interruptor para el ISR y similares. Después de la terminación de la inicialización del hardware y la programación de tarea preliminar, se regresa el control de procesamiento al nivel de proceso (micronucleo) 1120. El micronucleo CRTX 1120 y las tareas asociadas controlan entonces el procesamiento adicional. Haciendo referencia de nuevo a la figura 13A, el software del nivel de tarea de la aplicación de red presente incluye el procesamiento de Protocolo de Resolución de Dirección (ARP). ARP es un protocolo TCP/IP conocido utilizado para convertir una dirección IP en una dirección física (llamada dirección de Control de Enlace de Datos (DLC)), tal como una dirección de Ethernet. Una computadora principal que desea obtener una dirección física transmite una petición ARP en la red TCP/IP. La computadora principal en la red que tiene la dirección IP en la petición responde entonces con su dirección de hardware física.

La figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de salida de petición 1400, ARP_Out() . Como se ilustra en la figura 13B, ARP_Out() es un componente del software del nivel de tarea que recibe una dirección IP que será determinada, y emite una dirección MAC correspondiente. Cuando inicia una petición ARP (etapa 1402) la función ARP_Out() verifica primero la dirección IP solicitada desde una tabla caché ARP local, arptable (etapa 1404). Si la entrada correspondiente es DETERMINADA en la etapa 1406, entonces la ARP_Out() copia la dirección MAC desde arptable para el parámetro solicitado y regresa una señal de estado ARPOK (etapa 1408). De otra manera, el procedimiento asignará una entrada en la arptable y programa una petición ARP (etapa 1410). Como se muestra de manera adicional mediante la etapa 1410, una dirección MAC, es decir, "representación", de la arptable es devuelta al programa principal (c_int00()) . De acuerdo con la representación, el software puede verificar entonces el ae_state de entrada correspondiente. La figura 15 es un diagrama de flujo de un procedimiento de entrada de petición ARP 1500, ARP_ln_task(), el cual es un componente del software del nivel de tarea listado en la figura 13A. El ARP_ln_task(), recibe un paquete ARP y modifica ya sea la arptable o las colas en una respuesta ARP si el paquete entrante es una petición ARP. Cuando se recibe un paquete ARP (etapa 1502) el software verificará si el hardware ARP o los tipos de protocolo acoplan (etapa 1504). Si los tipos no acoplan, el control es devuelto al programa principal (etapa 1506). Si uno o ambos tipos acoplan, entonces el software verifica si el sistema principal de destino es el sistema principal actual (etapa 1510). Si el sistema principal de destino no es el sistema principal actual, entonces el control se devuelve al programa principal (etapa 1508). Como se muestra de manera adicional en la figura 5, si el sistema principal de destino es el sistema principal actual, entonces el ARP_ln_task(), verifica a continuación la tabla ARP para determinar si existe o no un registro ARP correspondiente para el paquete entrante (etapa 1512). En caso de encontrarse una entrada (etapa 1514), entonces la nueva dirección MAC es copiada dentro del registro existente y modifica el "Tiempo para Vivir" de registro (TTL) a un nuevo valor (etapa 1516). Un TTL es comprendido por aquellos con experiencia en la técnica por ser un campo en el Protocolo de Internet que especifica cuantos saltos puede desplazarse un paquete antes de ser descartado o devuelto al emisor. Sin embargo, en caso de que no se encuentre dicho registro MAC de acuerdo con la etapa 1513, entonces el ARP_ln_task() agrega un nuevo registro MAC en la tabla ARP (etapa 1518). Si el registro MAC está en un estado PENDIENTE (PENDING) (etapa 1520), se cambia entonces a un estado DETERMINADO (RESOLVED) y la dirección MAC es copiada al registro de objetivo (etapa 1522). Si el paquete ARP entrante es una petición ARP desde otro sistema principal, un paquete de respuesta ARP es enviado mediante la formación en cola de ARP_Send_task, etapas 1524 y 1526. El control es devuelto entonces al programa principal (etapa 1528). Además de los procesos de entrada y salida ARP, el procesamiento ARP en el nivel de tarea incluye una ARPTimer_task() , la cual es una tarea de ciclo retardado utilizada para mantener la tabla de registro ARP arpentry. Nominalmente, la ARPTimer_task() , es generada una vez por segundo. El propósito principal de la ARPTimer_task(), es disminuir el "Tiempo para Vivir" (TTL) del registro ARP y para reenviar la petición ARP durante el estado pendiente en caso de que se pierda la petición ARP anterior. El procesamiento de nivel de tarea puede incluir también operaciones de procesamiento asociadas con la codificación y descodificación de paquetes de audio. La Codec task incluye de manera general una función SpeechEncodef), la cual codifica los datos de voz desde la memoria temporal ADBuf para el EncodeBuf de acuerdo con el algoritmo indicado por el parámetro "tipo". Los datos codificados son enviados entonces a través de la cola IP_Send_task, tonel conjunto de parámetro "RTP". Las operaciones de nivel de tarea pueden incluir también el procesamiento del protocolo de Internet (IP). Las operaciones de procesamiento IP se ilustran el diagrama de bloque de la figura 16. Como se muestra en la figura 16, el procesamiento IP incluye las etapas de: transmitir y recibir paquetes de Ethernet, etapa 1602, multiplexar y desmultiplexar los paquetes IP, etapa 1604; y empaquetar y desempaquetar los paquetes de Ethernet, Protocolo de Internet (IP), Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP); Protocolo de Transporte en Tiempo Real (RTP) y Protocolo de Determinación de Dirección (ARP), etapa 1606. De acuerdo con la etapa 1602 de la figura 16, la transmisión de paquete puede ejecutarse utilizando los canales de acceso de memoria directa (DMA) del controlador de Ethernet 112. DMA es una técnica para transferir datos desde la memoria principal hacia un dispositivo sin pasar a través del CPU. Ya que los canales DMA pueden transferir datos hacia y desde dispositivos mucho más rápidamente que con los medios convencionales, el uso de los canales DMA es especialmente útil en aplicaciones de tiempo real, tal como el presente sistema de telefonía de red. El controlador de red 110 soporta de manera preferible una pluralidad de canales DMA, tales como el canal DMA1 del controlador de Ethernet 112 que puede ser utilizado para transmisión de paquete. Cuando un paquete Ethernet está listo para transmisión, la función DMA 1 (), una función de nivel ISR, es llamada fijando la dirección de fuente (memoria temporal de paquete Ethernet, ESend), dirección de destino (transmisión de controlador Ethernet, FIFO), y un contador (la longitud del paquete). Los ejemplos de estructuras de datos de transmisión Ethernet se proporcionan en la figura 17. La función DMA1() inicia entonces el canal DMA1. Cuando el contador llega a cero, el DMA1 se detiene y espera por la siguiente llamada. La figura 18 es un diagrama de bloque que muestra el flujo de datos entre una memoria temporal de entrada de audio 1802, una memoria temporal UDP 1804 y la tabla ARP 1806 para la interfaz de Ethernet (Transmisión Ethernet FIFO) del controlador de red de Ethernet 112. Como se muestra adicionalmente en la figura 18, los datos desde la memoria temporal de entrada de audio 1802, la memoria temporal UDP 1804 y la tabla ARP 1806 son enviados a una cola de salida IP 1810 y son colocados para indicar el tipo de protocolo, el señalador fuente y la longitud de datos. En vez de colocar en cola los datos de envío, la IP_Send_task es colocada en la cola mediante el software de nivel de proceso (micronúcleo) 1120. Los tipos de protocolo soportados por la IP_Send_task incluyen de manera general UDP, TP, ARP_REQUEST, ARP_REPLY. IP_Send_ta$k se usa para transmisión de paquete y empaquetado de Ethernet. De manera preferible, IP__Send_task es programada por otras tareas o funciones tales como SIP_task, ARP_Out(), SpeechEncode() , etc. Una vez que corre IP_Send_task, verifica el tipo de protocolo de los datos. Esta tarea encapsula entonces los datos de salida dentro del paquete de Ethernet correspondiente en la memoria temporal ESend. Finalmente, el paquete es enviado por medio del canal DMA asignado (DMA1). La figura 19 es un diagrama de flujo que ilustra adicionalmente las operaciones de recepción de paquete y desmultiplexado. El desmultiplexado se realiza programando diferentes tareas para diferentes protocolos en la Ercv^task. De acuerdo con la etapa 1602 de la figura 16, los paquetes son recibidos en la memoria FIFO de datos de recepción (etapa 1902) y son procesados de manera adicional por un controlador de canal DMA0 (etapa 1904). Ya que el DSP 122 no sabe cuando llegarán los paquetes, el canal DMAO está activo todo el tiempo (es decir, no se detiene aunque el contador llegue a cero). Cuando llega un paquete, el canal DMAO automáticamente lo copiará desde el controlador de Ethernet que recibe FIFO hacia la memoria temporal receptora Ethernet, Ercv (etapa 1906). El canal DMAO se detiene cuando no hay datos disponibles en FIFO. La ERcv_task es una tarea accionadota de señal para desempaquetar paquete de Ethernet y desmultiplexar paquete IP (etapa 1908). La Ercv_task funciona como sigue: primero, se llama a una función PackatChack() para verificar el paquete entrante. La PackatChack devolverá el tipo de protocolo del paquete, o NULO (NULL) si el paquete es inválido. En segundo lugar, dependiendo del tipo de protocolo devuelto, la ERcv_task accionará las diferentes tareas para procesar el paquete recibido, RTP_ln_task para el paquete "RTP" (etapa 1910), ARP_in_task para paquete "ARP" (etapa 1912) o tareas de procesamiento UDP (etapa 1912) para paquetes UDP, por ejemplo. Haciendo referencia a la figura 13C, spaechDecode() es una función de descodificación de voz asociada con el procesamiento RTP de la etapa 1910. En primer lugar, una tarea SpeechDecodef) verifica si existen datos disponibles en la memoria de descodificación, DecodaBuf. Si están disponibles los datos, por ejemplo RcvFlag es SET, entonces SpaechDacoda() los descodifica para el tipo de datos de datos de recepción, PCM (G.711), G.723, G.729, por ejemplo. Los datos descodificados son enviados dentro de la memoria temporal D/A, DABuf. La rutina de interruptor A/D y D/A puede accionarse a través de una fuente de interruptor interno, por ejemplo RintO(). De preferencia, la rutina de interruptor A/D y D/A es accionada por una frecuencia de muestreo de 8kHz proporcionada por el DSP. Ya que esta rutina es llamada con frecuencia, RintO() es escrita de manera preferible en lenguaje ensamblador. Las etapas ejecutadas por RintO() incluyen las etapas de: leer una muestra D/A desde la memoria temporal D/A, DABuf, enviar la muestra al puerto serial D/A, obtener una muestra desde el puerto A/D serial hacia una memoria temporal A/D, ADBuf; e incrementar los apuntadores de memoria temporal A/D y D/A, ADPnt y DAPnt, en uno. Las figuras 20A y 20B son diagramas de bloque que muestran un esquema de memoria temporal "ping-pong" A/D y D/A utilizado por el software de la presente invención. Además, si el valor de apuntador A/D actual (ADPnt) excede un umbral de memoria temporal predeterminado (ADTh) se fija entonces una señal en la cola de tarea de señal que indica que se requiere el servicio. Las memorias temporales A/D y D/A pueden dividirse en dos partes, la memoria temporal superior 2002a y la memoria temporal inferior 2002b, respectivamente. Ambas memorias temporales pueden ser diseñadas como memorias temporales circulares. De esta manera, cuando el apuntador actual llega a la memoria temporal inferior, se envuelve alrededor hasta su inicio. Sin embargo, desde el punto de vista del codificador y el descodificador, se usa como un esquema de memoria temporal ping-pong de dos estructuras (definidas como estructura superior y estructura inferior). La operación de este proceso se muestra en las figuras 20A y 20B. Para la conversión A/D, cuando la superior (o inferior) está completa, los datos en la memoria temporal superior (o inferior) serán pasados a través del conmutador ping-pong 2004 y copiados a la memoria temporal de codificación de voz, EncodeBuf, 2006. Para la conversión D/A, si la memoria temporal superior (o inferior) está completa, una nueva estructura de datos será copiada desde la memoria de descodificación de voz, DecodeBuf, 2010 hacia la memoria temporal superior 2008a (o inferior 2008b). Este mecanismo asegura que mientras el algoritmo de codificación (o descodificación) lee (escribe) desde una parte de la memoria temporal, el ISR de muestreo A/D (o D/A) puede escribir (leer) la otra parte de la memoria temporal sin conflicto. La figura 21 es un diagrama de transición de estado de una subrutina Call_task utilizada en una modalidad ilustrativa de la aplicación de red presente. Call_task es una tarea en ciclo que maneja el procedimiento de llamada. Como se muestra en la figura 21, el estado "Libre" 2102 se presenta cuando no se hace una llamada y no hay llamada entrante. Cuando existe esta condición, la Call^task hace ciclo en el estado "Libre" 2102. El estado de "Tono de Marcación" 2104 existe cuando el estado receptor es DESCOLGADO (OFFHOOK) o el estado de auricular indica MANOS LIBRES (HANDSFREE), y por lo tanto el estado CAII_task cambiará del estado "Libre" 2102 al estado de "Tono de Marcación" 2104 cuando existe una condición de DESCOLGADO o MANOS LIBRES. Generalmente esos estados son registrados mediante una entrada de un usuario a través de los controles de usuario 160 que indican que se va a iniciar una llamada. Cuando el estado Call_task está en el estado de "Tono de Marcación" 2104, la codec_task será configurada como "Modo de tono, Tono de Marcación" y se envía un tono de marcación hacia los componentes del auricular de la interfaz de usuario 160. Haciendo referencia de nuevo a la figura 21, en tanto que el estado de "Tono de Marcación" 2104, si se presiona cualquier tecla de dígito ("0...9", "*" y "#") o el botón de demarcación, el estado de llamada cambia del estado de "Tono de Marcación" 2104 al estado de "Obtener Dígito" 2106. En el estado de "Obtener Dígito" 2106, el tono de marcación se detiene en el auricular. Después de que se ha introducido el número de la persona a la que se llama y que el usuario ha presionado el botón de ENTRAR (ENTER) para indicar que la marcación está completa, la Call_task verificará si la entrada es válida. En caso de que el número sea válido, se crea un registro de llamada a través de una función CreateSipCallO y la Call-task entrará a un estado "SIP" 2108. De otra manera, si el número de entrada es inválido, se solicita el número de nuevo y el estado permanece en estado de "Obtener Dígito" 210T.

Mientras se espera el procesamiento de SIP_task, se pueden tomar varias decisiones dependiendo del estado "SIP" 2108. El estado "SIP" 2108 es una variable global, SIP_status, la cual es modificada por la SIP_task de acuerdo con la transición de estado. Si el estado "SIP" 2108 cambia en SIP_Ring, la Call_ta$k cambiará al estado "Tono de Aviso" 2114 y la Codec_task será configurada como modo "Modo de Tono, Tono de Aviso". Cuando la Codec task está en el modo "Modo de Tono, Tono de Aviso", se envía un tono de aviso al auricular. Desde el estado "SIP" 2108, si el estado "SIP" 2108 cambia a SIP_ocupado, la Call_task y por lo tanto la llamada cambiará al estado de "Tono de Ocupado" 2120 y el tono de ocupado será reproducido en el auricular. Si el estado "SIP" 2108 cambia a SIP_Rechazado, se desplegarán los mensajes apropiados en la pantalla de LCD relacionados con el estado SIP_Rechazado. Desde el estado "Tono de Aviso" 2118, si el estado "SIP" se convierte en SIP_Conectado, el estado Call_task cambia a estado de "Conversación" 2116. Cuando el estado Call_task se encuentra en el estado de "Conversación" 2116, la Codec_task será configurada como el modo ConversaciónCodificar y ConversaciónDescodificar. Para las llamadas entrantes, mientras está en el estado "Libre" 2102, si el estado "SIP" 2108 es SIPJnvitar, el estado Calf_task cambia a estado de "Llamada" 2114 y la codec_task será configurada como "Modo de Tono, Tono de Llamada". Cuando la codec^task es configurada como "Modo de Tono, Tono de Llamada", se reproducirá un tono en el altavoz. Después de que el estado "SIP" se convierte en SIP_Conectado, el estado Call_task cambiará al estado de "Conversación" 2116. De otra manera, si el estado "SIP" se convierte en SIP_Cancelar, lo cual ocurre si la persona que llama desiste de la llamada, el estado Call_task regresa al estado "Libre" 2108. Mientras está en el estado "Libre" 2102, si se presiona el botón de ENTRAR, la Call_task llama a la Sett¡ng_task. Cuando se termina el programa de instalación de parámetro, regresa a Call_task. Durante la ejecución de Call_task, si el estado colgado indica que el receptor está COLGADO (ONHOOK), o se encuentra un error del sistema, la Call^task cambia al estado "Libre" 2102, sin importar cual haya sido el estado previo (excepto el estado de "Llamada" 2114). En la modalidad preferida de la aplicación de red como se muestra en la figura 5, el teclado numérico del teléfono tiene 17 teclas para proporcionar las entradas y comandos de usuario. El teclado numérico del teléfono incluye 10 teclas de dígitos, dos teclas especiales y cinco teclas de función se definen como se muestra en la figura 22. La Key_task es una tarea retardada de ciclo que corre de manera periódica, como por ejemplo cada 0.1 segundos. Cuando inicia, Key_task llama primero la función key(). Si el valor de retorno no es significa que se ha presionado una tecla. Después, la función KeyMap() mapea la palabra clave binaria de entrada para la palabra clave ASCII. La Key^task establece entonces el miembro correspondiente de la estructura FuncKey. Si el sistema está listo para aceptar la entrada de clave (se indica KeyRegEnable), la palabra clave de entrada es almacenada dentro de la KeyBuf. Además, Key_task soporta de manera preferible cuatro diferentes modos de entrada: modo de entrada de dígito, modo de entrada de dirección IP, modo de entrada alfabética y modo de entrada de dirección de lista. La conmutación entre los cuatro modos se puede hacer presionando el botón ENTRAR antes de marcar cualquier número o letra cuando el auricular es levantado y se escucha un tono de marcación. Después de que se completa la entrada y se presiona el botón de ENTRAR, los números de entrada serán transferidos a la tarea actual (Call_task o Setting_task) mediante un conducto de mensaje. Si se presiona la tecla Demarcación, la tarea copiará la entrada previa desde la memoria temporal de respaldo, KeyBackup, a KeyBuf. Después los datos serán transferidos a Call_task. El sistema operativo de la aplicación de red presente soporta de manera preferible un esquema de programación de tarea retardada. La tarea retardada es similar a la función sep() en UNIX. Sin embargo, una tarea retardada también puede ser una ejecución de tarea persistente desde un sincronizador periódico cuando se finja la señal de repetición de la tarea. Para tareas retardadas, el software de nivel de proceso 1120 requiere un temporizador de intervalo a fin de proporcionar un tictac de sistema. El sistema de la figura 5 utiliza el temporizador 1 de TMS320C32, TCLK1, como la base de temporizador del sistema. La Call_task es una tarea retardada de ciclo que ejecuta el reloj en tiempo real y las funciones de calendario. Sirve como el reloj general para calcular y exhibir el tiempo actual, incluye la hora, minutos y segundos. Cuando se conecta una llamada, puede exhibir la duración de llamada. Cuando el teléfono está colgado, el año, mes y fecha actuales pueden exhibirse también en la LCD. Haciendo referencia de nuevo a la figura 11, el software de teléfono de red de la presente invención incluye varias funciones de bajo nivel que están incluidas como parte del nivel ISR de software. Algunas de las funciones de bajo nivel son funciones relacionadas l/O, que se usan con el puerto paralelo l/O de 8 bit del teléfono en la figura 24. Las funciones relacionadas l/O de bajo nivel incluyen: el monitor de estado "Colgado", Hookst(); verificación y lectura de disponibilidad de Tecla, Key(); control de auricular y manos libres, HandSet(); restauración de controlador de Ethernet, ENET_reset(); contról de volumen, AmpControl()\ y restauración de software del sistema. El microcircuito de interfaz de audio 136, el cual preferiblemente toma la forma de un LM4830, se puede utilizar para controlar la conmutación entre el modo de auricular y el de manos libres. Por ejemplo, la función HantíSetO puede escribir un "0" al puerto l/O cuando se requiere el modo "manos libres" o escribir un "1" para el puerto apropiado cuando se requiere el modo de "auricular".

Las funciones de bajo nivel de la presente invención incluyen también el interruptor de controlador Ethernet ISR, c_ínt03(). La estructura de mensaje global para uso con c__¡nt03() está definido para el estado del controlador Ethernet como se muestra en la figura 25. Siempre que se haya enviado, o se complete la recepción de paquete, el controlador Ethernet interrumpirá el DSP 122 para indicar la interrupción. El DSP 122 leerá los estados de transmisión y recepción desde el registro del controlador de Ethernet y después almacena el estado dentro de la estructura de estado anterior. Esta información puede ser verificada por otras tareas. Además, esos mensajes son leídos después de cada transmisión de paquete. De otra manera, se bloqueará el controlador Ethernet. Como se mencionó antes, se prefiere que la aplicación de red presente de la invención usa el protocolo RTP para transmitir y recibir paquetes de voz en tiempo real. El paquete RTP es encapsulado en un paquete UDP. Los módulos IP_Send_task y RTP_ln_task operan para crear y analizar paquetes RTP. La figura 26 muestra una estructura de encabezado RTP para el procesamiento de paquete RTP. Cuando la IP_Send_task obtiene una petición para enviar un paquete RTP, si genera primero un encabezado Ethernet y UDP. A continuación, agrega el encabezado RTP en la memoria temporal de transmisión de paquete Ethernet. Finalmente, los datos RTP son copiados en el área de datos RTP y se envían sobre la red de datos. La figura 27 muestra una estructura de datos para uso con una función de generación de tono, Tone_ta$k. Los parámetros descritos en la figura 27 se ilustran en el diagrama de sincronización de generación de tono de la figura 28. La Tone^task es una tarea retardada que puede ser ejecutada aproximadamente cada 0.1 segundo. Se usa para contar el tono activo y la duración de paro definida en la estructura Tipo de Tono. La Tone_task fija el Estado de Tono a ACTIVO (ACTIVE) durante la ráfaga y PARO (STOP) durante el silencio. Diferente duración de activo y paro generan diferentes tonos. Estos son: tono de marcación (sin paro); tono de ocupado, ráfaga 0.5 seg y silencio 0.5 seg; tono de aviso, ráfaga 2 seg y silencio 4 seg; señal de llamada, ráfaga 0.8 seg dos veces en dos segundos, después silencio 4 seg. El módulo ToneGenerate() genera un tono de 400 Hz de una estructura o una señal de tono 2400 Hz definida por parámetro "modo" cuando el Estado de Tono está ACTIVO. De otra manera, se proporciona una señal de silencio de estructura. La aplicación de red de la presente invención utiliza de manera general UDP como su protocolo de transporte para SIP. La SIP_task es una tarea en ciclo que maneja la señalización SIP. Ya que la aplicación de red presente puede utilizarse ya sea como una persona que hace la llamada o como una que la recibe, la SIP_task opera como un UAC (Usuario Agente Cliente) y un UAS (Usuario Agente Servidor). La figura 29 es un ejemplo del código fuente que muestra las estructuras de datos utilizadas para procesar las peticiones o respuestas SIP de acuerdo con el protocolo SIP. Tstate es la estructura de transición de estado utilizada en SIP_ln_task y SIP_task para transición de estado SIP. Los mensajes SIP analizados están en la estructura de datos message_t. la llamada de estructura está definida para cada llamada y los registros de llamada totales están definidos por msg[MaxSipEntry]. La figura 30 es un diagrama de transición de estado de la SIP-task que opera como un cliente (por ejemplo, la persona que llama). Cuando el teléfono SIP inicia una llamada, funciona como un cliente. Una llamada se creará a través de las siguientes etapas: se asigna un registro de llamada msg[Currentlndex] cuando el teléfono es levantado y la señal de la llamada es SET; CreateSipCall() crea un paquete SIP de acuerdo con la fijación actual y las entradas de marcación, en donde el paquete SIP es utilizado como la referencia de la llamada y se fija el us_state a UAC; SipParse() genera la estructura de mensaje (msg[Currentlndex].m) para la llamada desde el paquete anterior; la SIP_task verificará si hay cualesquiera llamadas activas, en caso de haber una llamada (msg[i].flag es SET), SIP_task creará la petición correspondiente de acuerdo con la especificación SIP y los estados SIP serán actualizados en SIP_task como se muestra en la figura 30. La figura 30 muestra un diagrama de estado ilustrativo para operaciones de cliente (persona que llama), referido como un diagrama de transición de estado UAC de SIP_task. Desde un estado Inicial (etapa 3002) se registra un estado de Llamada y una SIP_task retransmite una petición SIP INVITE de manera periódica (T1) hasta que se recibe una respuesta (etapa 3004). Nominalmente, T1 es de 500 ms inicialmente y se duplica después de cada transmisión de paquete. (Etapa 3006) T2 es nominalmente de 32 segundos. Si el cliente no recibe respuesta, SIP_task deja de retransmitir cuando se agota el sincronizador T2 y el estado SIP será cambiado a Cancelar (etapa 3008). Si la respuesta es provisional, el cliente continúa retransmitiendo la petición hasta siete veces. Cuando se recibe una respuesta final, el estado cambiará a Completada y se generará un ACK (etapa 3010). Cuando la persona que llama desiste, el estado cambiará a estado Bye (etapa 3012). Las peticiones BYE también son retransmitidas hasta que expira el intervalo de T1 hasta T2 con la finalidad de una retransmisión confiable. La variable, SIP-Status, se cambiará de acuerdo con la respuesta recibida como se muestra en la figura 31. Por ejemplo, si se recibe una respuesta 3xx, la SIP_task iniciará otra llamada hacia la dirección redireccionada. Otras respuestas finales se pueden exhibir en la LCD. Cuando la aplicación de red recibe una llamada, la SIP_task funciona como una SIP UAS (servidor). Los paquetes entrantes son procesadas como sigue: UDP_ln_task acepta el paquete UDP entrante y envía los paquetes a SIP_ln_task junto con su dirección IP fuente y el número de puerto. La SIP-task procesa el paquete de acuerdo con la especificación SIP y actualiza los estados en consecuencia. La SIP_task monitoreará el estado del receptor, fija y disminuye el sincronizador T1 y T2 de cada llamada y actualiza los estados SIP si es necesario. La figura 32 muestra un diagrama de transición de estado ilustrativo de un SIP UAS. Mientras la SIP_task permanece en su estado Inicial (etapa 3205), atiende a los paquetes SIP entrantes. En caso de que se reciba una petición INVITE, genera una respuesta de Llamada(180) y su estado cambia a Invite y el módulo Sip_task avanzaría a una etapa de Procedimiento (etapa 3210). Si la parte receptora levanta el teléfono, el estatus cambia a Contestar y el proceso avanza a Terminación Satisfactoria (etapa 3215), indicando que se ha establecido una sesión de llamada satisfactoria. Si la parte receptora no contesta, el estatus cambia a Falla y el proceso avanza al estado de Falla (etapa 3220). Después de la terminación satisfactoria o la falla, el cliente reconocerá el estatus actual y el avance del proceso hasta el estado Confirmado (etapa 3225). Cuando la parte emisora termina la sesión, el estatus cambia a Colgado y el proceso avanza a Despedida (etapa 3230) indicando que la sesión actual se ha completado. Como se establece en la presente, la aplicación de red es un dispositivo autónomo capaz de iniciar y recibir llamadas telefónicas en una red de datos en paquete. En tanto que la arquitectura autónoma descrita en la presente ofrece muchas ventajas concurrentes, tales como su costo de implementación relativamente bajo, arquitectura de software similar y las definiciones funcionales descritas en relación con la aplicación autónoma 100 también puede proporcionarse en un dispositivo de teléfono en base a PC. En dicho caso, una computadora personal convencional que tiene un micrófono, altavoces y una tarjeta de interfaz de red adecuada, está provista con el software para operar de manera consistente con la forma antes descrita. Por supuesto, se efectúan cambios en esta modalidad, tales como los componentes de interfaz de usuario y las funciones que son ejecutadas por elementos convencionales de la PC, por ejemplo el teclado, el monitor, el ratón y similares. Una interfaz GUI para la funcionalidad de teléfono está provista por el software para habilitar las funciones de telefonía deseadas. La aplicación de red de la presente invención, además de ejecutar las funciones de telefonía tradicionales, puede proporcionar también una interfaz efectiva en cuanto al costo entre la red y el entorno. En tanto que no es viable el equipamiento de sensores con las interfases de Ethernet, debido al gran número de puertos requeridos y el costo del hardware mínimo requerido, la aplicación de red de la presente invención puede convertirse en el punto de reunión de un número de sensores digitales y analógicos. Esto se logra de manera general acoplando el sensor externo a la aplicación de red por medio de los circuitos l/O convencionales 135 que están acoplados al DSP 122. Los circuitos l/O pueden tomar la forma de memorias temporales simples, convertidores A/D, registros y similares. Esta característica es particularmente útil en ambientes que tiene teléfonos por razones de seguridad, por ejemplo elevadores, recibidores, pisos de venta, estacionamientos, etc. Los ejemplos incluyen: sensor digital infrarrojo pasivo (PIR) para detectar la presencia de personas, esto se puede utilizar para enviar llamadas de manera automática en caso de que nadie esté en la oficina o como parte de un sistema de administración de seguridad o energía; sensor analógico o digital para detectar si la oficina está ocupada; sensor de temperatura; detectores de humo, monóxido de carbono y radiación; y cierres de contacto para sistemas de seguridad. Por lo tanto, la presente aplicación de red proporciona un punto de integración del sistema. Para proporcionar capacidad l/O mejorada adicional, los circuitos l/O pueden ser compatibles con los protocolos de control local tales como los protocolos X10 y CEbus que son estándares reconocidos para controlar dispositivos alimentados en línea tales como iluminación o aparatos. La adición de esa interfaz al teléfono proporciona el control en base a red de esos dispositivos. La figura 33 ilustra un sistema que emplea la aplicación de red presente para establecer llamadas entre dos o más partes en la red. El sistema incluye de manera general una o más aplicaciones de red autónomas 100, tal como se describió antes. Además, ele sistema también puede incluir los dispositivos de telefonía en base a PC 3320, tal como una PC habilitada para red que opera el software de telefonía de red adecuado que es compatible con el protocolo con la aplicación de red 100. Cada punto de terminación de telefonía puede ser referido como un nodo y tiene una dirección SIP específica, Mediante el empleo de esta dirección específica, cualquier nodo que actúa como una parte emisora (cliente) puede iniciar directamente una sesión de llamada con cualquier otro nodo en la red (servidor). De manera preferible el sistema incluye también un servidor de redireccionamiento 3325 el cual puede ser accesado por loas diferentes nodos en la red a fin de proporcionar los servicios mejorados, tales como servicios de directorio, envío de llamada, bifurcación de llamada, mensajería de llamada y similares. Por ejemplo, una parte que llama y desea iniciar una llamada para JOHN SMITH puede registrar la dirección SIP de esa persona si es que se conoce, tal como sip:johnsmith@work.com. Si, por otra parte, la parte que llama no conoce la dirección SIP de la parte, la persona que llama puede hacer contacto con el servidor de redireccionamiento 3325 con una petición para iniciar una sesión con JOHN SMITH. El servidor de redireccionamiento incluye bases de datos con información de registro de varias partes y puede devolver la dirección SIP a la parte que llama o enviar la petición de llamada a la dirección SIP adecuada. Además, la parte que llama puede tener múltiples direcciones síp tales como ¡ohn.smithffljhome, john. smith(3)off ice, jqhn. smithff&Jab y similares. El servidor de redireccionamiento puede proporcionar una señal de iniciación de sesión para cada una de esas direcciones y establecer una conexión entre la parte que llama y el primer nodo contactado que responde a la petición de iniciación. De manera similar, las partes pueden registrar periódicamente con el servidor de redireccionamiento para indicar la dirección SIP actual en donde pueden conectarse (característica de envío de llamada).

La aplicación de red 3305 puede estar configurada para hacer interfaz con uno o más sensores 3310. Las señales desde los sensores son recibidas por la aplicación de red 3305 y pueden ser enviadas a lo largo de la red hasta un nodo de red deseado. Las señales desde los sensores pueden ser detectadas de manera periódica a través de un sincronizador en la aplicación de red y enviadas a una dirección SIP almacenada en la memoria. De manera alternativa, las señales de sensor pueden ser medidas por la aplicación de red 100 en base a un comando recibido desde otro nodo (interrogado por un nodo de red remoto) o se puede medir en base a una señal de interruptor recibida que indica un cambio de estado del sensor (interruptor accionado). por ejemplo, la aplicación de red 100 se puede utilizar como un dispositivo de comunicación de sistema de seguridad que reporta el estado de varios puntos de sensor de seguridad a una estación de monitoreo central. En dicho caso, la aplicación puede verificar periódicamente el estatus de los sensores conectados, tales como sensores de puerta, sensores de incendio, detectores infrarrojos pasivos y similares, y reportar a un nodo de estación central el estatus actual. En el caso de un cambio de estado que indicaría una condición de alarma, la aplicación 100 generaría una sesión de llamada con la estación central y reporta también esta condición. Por supuesto, la misma aplicación que esta actuando como un comunicador de alarma también puede proporcionar funciones completas de telefonía. Además, en tanto que se describió una aplicación de seguridad simple, también se apreciará que otras colecciones de datos y aplicaciones de control conocidas generalmente como SCADA (control de sitio y adquisición de datos), pueden implementarse utilizando la aplicación de red presente 100. Para mantener el servicio de línea bajo tensión durante las interrupciones de energía, la aplicación de red de la presente invención puede estar equipada con una batería recargable, posiblemente integrada dentro de un transformador de pared. Ya que muchas ubicaciones están equipadas actualmente solamente con una interfaz Ethernet, la aplicación de red de la presente invención debe proporcionar un distribuidor Ethernet de dos puertos, con una interfaz RJ-45 externa. Esto proporciona la operación simultánea del dispositivo de telefonía y de la computadora habilitada para red. Además de los datos de audio, la aplicación de red actual puede también recibir y transportar datos de vídeo. Por ejemplo, una interfaz de entrada de vídeo, ya sea analógica o a través de USB (Bus Serial Universal) puede acoplarse de manera operativa a DSP 122 para implementar esta característica. La aplicación de red presente 100 puede acoplarse también a la interfaz de Ethernet inalámbrica adecuada a fin de permitir el equivalente de un teléfono inalámbrico. Por ejemplo se pueden incorporar los módulos inalámbricos compatibles Bluetooth o IEEE 802.11 en la aplicación a fin de proporcionar el intercambio de datos inalámbrico con otros dispositivos. Dicho módulo puede incorporarse, por ejemplo, como parte del Subsistema de Control Ethernet 110 para proporcionar la conectividad inalámbrica para la red de datos. Los siguientes protocolos se pueden agregar a la aplicación de red presente 100 a fin de proporcionar la funcionalidad expandida: DHCP y RARP para asignación automática de direcciones IP; IGMP para suscripción a grupos de transmisión múltiple; RTSP para recuperar correo de voz y señales de llamada distintivas; SAP para escuchar anuncios de eventos de "radio" de transmisión múltiple; y DNS parta determinación de nombre (sujeto a espacio de memoria de programa disponible). Además de las operaciones de telefonía básica, la aplicación de red presente puede proporcionar también funciones de telefonía de alto nivel. Por ejemplo una característica de "No molestar" puede ser proporcionada de manera que envíe llamadas de manera automática para una duración determinada para una ubicación designada como se especifica mediante una entrada de dirección SIP del usuario. Cada vez que se selecciona la característica, oprimiendo por ejemplo un botón en la interfaz de usuario, el tiempo se incrementa en un intervalo predeterminado (por ejemplo 15 minutos). Se puede proporcionar también "Conexión de llamada" en donde la dirección SIP y la información relacionada con respecto a las llamadas entrantes se conectan mediante almacenamiento de la información en la memoria, con la capacidad para avisar a la parte que llama medrante desplazamiento a través de la lista y selección de la dirección SIP de la persona que llama desde la conexión a través de interacción del usuario por medio del subsistema de interfaz de usuario 160. La aplicación de red puede incluir también un "directorio Automático". A través de entrada del usuario o por medio de un servidor conectado a la red, la aplicación de red puede adquirir una lista de marcación rápida o una lista de nombres almacenada en la memoria local que un usuario puede examinar (utilizando la respuesta de "opciones múltiples" SIP). Una característica de "Interfaz para sistema de correo de voz" puede exhibir todas las llamadas no contestadas que han entrado, incluyendo el tiempo de llamada, la parte que llama, el tema y la urgencia de la llamada y si la persona que llama dejo correo de voz. Las llamadas pueden ordenarse de manera cronológica o por urgencia. La exhibición de las llamadas presente de manera preferible cinco botones programables: para eliminar el registro, para moverse hacia delante y hacia atrás a través de la lista, para regresar la llamada y recuperar el mensaje. El "tono de llamada distintivo" es una característica en donde la aplicación 100 es programada para anunciar a ciertas personas que llaman mediante un clip de sonido distintivo, tal como un tono de llamada distintivo, melodía o nombre de la persona que llama. En este caso una pequeña base de datos asocia a una persona que llama, o una clase de personas que llaman (por ejemplo, amigo, cliente, urgente) a una respuesta de tono de llamada particular seleccionado particular. El clip de sonido es reproducido ya sea desde la memoria o recuperado desde un servidor. "Transferencia de llamada" es una característica adicional que se puede implementar en la aplicación 100. Comúnmente, las llamadas son transferidas por el servidor de redireccionamiento proxy. Sin embargo, la aplicación de red 100 puede ejecutar por si misma la transferencia simple, como se describió antes, para el botón "no molestar". El redireccionamiento puede tomar la forma de llamar al teléfono desde otro teléfono con un comando de REGISTRO (REGISTER), para implementar las llamadas de seguimiento. Asimismo, la transferencia automática de las llamadas desde ciertos dominios o durante ciertas horas se implementa fácilmente sin el uso de un servidor de redireccionamiento. El modo de "Intercomunicador" es una característica en donde las llamadas entrantes son "contestadas" de manera automática, con el micrófono deshabilitado hasta que se oprime un botón de presionar-para-hablar o se levanta el receptor. Esto puede usarse también como parte de un sistema de dirección pública de seguridad.

Las características de "Monitoreo de Pequeñas Dimensiones" permiten que la aplicación de red actúe como un dispositivo de monitoreo de audio remoto. Por ejemplo, a la recepción de una llamada entrante, la aplicación de red 100 es activada con el altavoz deshabilitado pero con el micrófono habilitado en forma automática de manera que la parte que llama puede escuchar el ambiente en donde está ubicada la aplicación a la que se llama. Esta característica puede acoplarse de manera selectiva, mediante por ejemplo un código predeterminado o identidad de persona que llama.

Una característica de "Radio Internet" permite que la aplicación de red 100 reproduzca de manera automática las estaciones de radio suministradas por un servidor de transmisión múltiple RTP local u otra fuente de medios de emisión continua cuando no se recibe o inicia una llamada. La aplicación 100 puede escuchar los anuncios SAP y puede desplegar la lista de estación en la pantalla, con botones programables. Cualquier llamada telefónica entrante interrumpe el programa de radio actual. La aplicación de red presente puede mantener también una "lista de Parte a la que se llama". Si una llamada previa fue exitosa, la dirección de la parte a la que se llama es registrada de manera automática en una porción de la memoria utilizada como una lista de marcación-guía local. Cuando esta parte va a ser marcada de nuevo, la parte a la que se llama puede ser seleccionada por la tecla ascendente o descendente desde la lista de parte a la que se llama. Generalmente esta es una estructura de memoria tipo FIFO que depura de manera automática los registros viejos y los reemplaza con registros más actuales; y "Demarcación", que permite la marcación de una sola tecla del último número marcado la última parte a la que se llamó. Además, el "procesamiento de procesamiento de voz", tal como la supresión de silencio, generación de ruido de confort, y cancelación de eco se puede incluir también la presente aplicación de red de una manera que es bien conocida en la técnica telefónica.

Por lo tanto, se ha descrito un teléfono en base a red que es una "aplicación de red" autónoma que permite al usuario hacer llamadas telefónicas dentro de un área de red local (LAN) o a través de la Internet. El núcleo de la aplicación de red es un procesador de señal digital individual (DSP) (un microcontrolador optimizado para procesar datos de audio y vídeo). Proporciona servicios que son un superconjunto de aquellos de un teléfono regular aunque conecta la red de datos Ethernet en vez de la PSTN (Réd Telefónica Pública Conmutada). Ya que Ethernet corre a 10 Mb/s puede utilizar el mismo cableado de par trenzado que se usa para teléfonos analógicos y digitales, el teléfono de red de datos en paquete no requiere de recableado en las instalaciones del cliente. Un sistema mínimo consta de dos teléfonos de red de datos en Paquete conectados por un cable de cruce Ethernet. Se puede implementar un PBX básico de línea múltiple que consta de cualquier número de teléfonos de red de datos en Paquete conectados a un distribuidor o conmutador Ethernet. Este "PBX" puede escalar a cualquier número de teléfonos, simplemente a través de la adición de capacidad y puertos de Ethernet. Los teléfonos de red de datos en Paquete comparten al Ethernet con otros servicios LAN. En la mayoría de los casos, el tráfico de voz será una fracción menor de la capacidad de red. (Una llamada de voz individual consume aproximadamente 16 kb/s de de la capacidad de 10 Mb/s). El teléfono de red de datos en Paquete ofrece comunicaciones de voz, implementando las características comunes de los PBXs. Sin embargo, la aplicación de red presente puede utilizar un servidor ubicado en la LAN o la Internet a fin de proporcionar la funcionalidad adicional, dicha ubicación de usuario y servicios de directorio, transferencia de llamada, correo de voz, servicios de operadora. Un PBX en base a la aplicación de red actual puede alcanzar teléfonos tradicionales a través de un Puente de Telefonía de Internet (ITG). Dicho puente conecta a la PSTN utilizando ya sea líneas analógicas, interfases de rango básico o primario ISDN o líneas troncales digitales (tales como T1/E1). Las ITGs han sido introducidas recientemente como productos comerciales con capacidades de una hasta aproximadamente 240 líneas. La figura 34 es un diagrama de bloque de una arquitectura de sistema para habilitar los servicios inalámbricos en una red de telefonía por Internet. El sistema incluye una o más aplicaciones de telefonía de red 100 la cual opera preferiblemente de acuerdo con el protocolo SIP. Las aplicaciones de red SIP 100 están acopladas a una red de datos 3402, tal como la Internet en base a Ethernet, y opera de manera general en conjunción con uno o más servidores proxy SIP 3325 los cuales pueden ser utilizados como servidores de redireccionamiento y pueden proporcionar funcionalidad mejorada. Se proporcionan un servidor proxy de servicios inalámbricos 3405 y un puente de servicios inalámbricos 3410. El servidor proxy de servicios inalámbricos 3405 puede ser formado como parte del puente de servicios inalámbricos 3410 o pueden ser unidades operativas separadas como se muestra. Cuando se forman como unidades separadas, el servidor proxy de servicios inalámbricos 3405 puede acoplarse a y en comunicación con el puente de servicios inalámbricos 3410 por medio de una conexión dedicada como se muestra o por medio de la red de datos 3402. En una modalidad, el servidor proxy inalámbrico 3405 y el puente de servicios inalámbricos 3410 son compatibles con el protocolo WAP. Sin embargo, otros servicios inalámbricos también pueden ser soportados para proporcionar servicios de telefonía mejorados 2G, 2.5G y 3G. Se considera además que una o más aplicaciones de red inalámbricas 3415 pueden desplegarse en el sistema. Como se describió antes, esta funcionalidad puede proporcionarse incluyendo un módulo inalámbrico, tal como un módulo compatible Bluetooth o IEEE 802.11 en la aplicación de red 100 y teniendo una interfaz de red inalámbrica adecuada como parte de la red de datos 3402. Esto se ilustra mediante el enlace de comunicación 3420, El puente WAP 3410 es un sistema de computadora que soporta las comunicaciones con una infraestructura de red inalámbrica y comunica mensajes hacia y desde la infraestructura de red inalámbrica en respuesta al servidor proxy WAP 3405. El servidor proxy WAP está interpuesto generalmente entre el puente WAP 3410 y la aplicación de red 100. El servidor proxy WAP 3405 recibe mensajes de acuerdo con el protocolo WAP desde el puente WAP 3410 y transfiere esos mensajes en una forma que puede ser desplegada fácilmente en la aplicación de red 100. El servidor proxy WAP 3405 transfiere el bloque de protocolo WAP, incluyendo WML y WMLscript, para una señal de interfaz de terminal simple que es compatible con las propiedades de exhibición de la aplicación de red, tal como la pantalla LCD descrita antes. De manera similar, cada operación de pantalla y teclado desde la aplicación de red 100 puede ser transmitida hacia el servidor proxy WAP 3405 como una petición de Mensaje SIP, en donde se traduce en un mensaje adecuadamente formateado para el protocolo inalámbrico correspondiente, tal como WAP. Cuando se usa un servidor proxy WAP, la aplicación de red no necesita ser un dispositivo WAP compatible, ya que el servidor proxy WAP 3405 está actuando como manejador para el protocolo WAP. Esto permite que la aplicación de red opere sin ser alterada por el procesamiento relacionado con el protocolo WAP, Sin embargo, si se desea, como se ilustra en la figura 3, la arquitectura de bloque de software para la aplicación de red puede incluir una capa de protocolo inalámbrico 99. Durante la operación normal en la arquitectura de la figura 34, la aplicación de red 100 transmitirá mensajes SIP MESSAGE a un servidor proxy SIP designado 3325 que enruta el mensaje hacia el servidor proxy WAP 3405. Sin embargo, la aplicación de red 100 puede intercambiar los mensajes SIP MESSAGE directamente con el servidor proxy WAP 3405, si se prefiere. El sistema actual proporciona un ambiente donde SIP proporciona el protocolo de habilitación para aplicaciones de red a fin de ejecutar numerosas aplicaciones inalámbricas avanzadas, tales como servicios de telefonía de segunda generación (2G), servicios de telefonía de segunda generación extendida (2.5G) y aplicaciones inalámbricas de tercera generación (3G), Una de esas características es el envío de contenido a una aplicación de red 100 cuando el sistema detecta que la aplicación esté en un modo libre, como en el caso en que no está en proceso una llamada. El contenido, tal como un anuncio proporcionado por un patrocinador de contenido, puede ser enviado a la aplicación de red, y si la característica está habilitada por el usuario, el contenido puede ser exhibido en la pantalla de la aplicación de red 100. El contenido puede incluir un URL, dirección SIP o similar que puede exhibirse y es seleccionable por el usuario de la aplicación de red a fin de enlazar de manera automática al patrocinador del contenido. Este enlace puede ser una llamada de voz iniciada por el usuario, un mensaje SMS o un enlace a la ubicación de Internet especificada por el URL enviado en el contenido. En una modalidad, el contenido recibido puede ser configurado para reconfigurar de manera automática una "tecla programable" en la aplicación de red. En este caso, al oprimir el botón programado en la aplicación, se iniciará el enlace. Aunque se ha descrito la presente invención en relación con las modalidades particulares de la misma, se comprende que aquellos con experiencia en la técnica pueden efectuar varias modificaciones, alteraciones y adaptaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Se pretende que la invención sea limitada solamente por las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de comunicación que comprende: un dispositivo de aplicación de red acoplado a la red, el dispositivo que comprende software para detectar llamadas entrantes T iniciar sesiones de llamada de acuerdo con un protocolo de señalización; un puente de comunicación acoplado a la red, el puente de comunicación que proporciona la comunicación entre la aplicación de red y los dispositivos fuera de la red de acuerdo con un protocolo de comunicaciones inalámbricas; y un servidor proxy de comunicación inalámbrica acoplado a la red para transferir mensajes entre el protocolo de señalización y el protocolo de comunicación inalámbrica.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde el protocolo de señalización es el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP).

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde el protocolo de comunicación inalámbrica es el Protocolo de Aplicación Inalámbrica (WAP).

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde el protocolo de señalización es el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP) y el protocolo de comunicación inalámbrica es el Protocolo de Aplicación Inalámbrica (WAP).

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, que comprende además por lo menos un servidor proxy SIP acoplado a la red para intercambiar mensajes SIP con el dispositivo de aplicación de red y con el servidor proxy de comunicación inalámbrica.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, en donde el dispositivo de aplicación de red y el servidor proxy de comunicación inalámbrica intercambian mensajes SIP directamente.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde el dispositivo de aplicación de red comprende una pantalla, y el dispositivo de aplicación de red recibe mensajes transferidos por el proxy de comunicación que se refiere al contenido para la pantalla.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, en donde el dispositivo de aplicación de red recibe mensajes transferidos por el servidor proxy de comunicación inalámbrica que se refiere al contenido para la pantalla cuando no hay llamada en proceso.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, en donde el dispositivo de aplicación de red es configurable para permitir a un usuario seleccionar el contenido exhibido cuando no hay llamada en proceso.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, en donde una pulsación de tecla en el dispositivo de aplicación de red se proporciona al servidor proxy de comunicación inalámbrica como una petición SIP simple.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, en donde el puente de comunicación y el servidor proxy de comunicación inalámbrica son un sistema integrado.

12. Un sistema de comunicación que comprende: un dispositivo de aplicación de red acoplado a una red, el dispositivo que comprende software para detectar llamadas entrantes e iniciar sesiones de llamada de acuerdo con el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP); por lo menos un servidor SIP acoplado a la red para intercambiar mensajes SIP con el dispositivo de aplicación de red; y un puente de comunicación acoplado a la red a fin de permitir que el dispositivo de aplicación de red se comunique al exterior de la red de acuerdo con un protocolo de comunicación inalámbrica.

13. El sistema de conformidad con la reivindicación 12, en donde el protocolo de comunicación inalámbrica es el Protocolo de Aplicación Inalámbrica (WAP).

14. Un método de comunicación con un dispositivo de aplicación de red en una red, que comprende: en el dispositivo de aplicación de red, detectar las llamadas entrantes e iniciar sesiones de llamada de acuerdo con un primer protocolo y utilizar un proxy de comunicación, transfiriendo mensajes entre el primer protocolo y un segundo protocolo a fin de permitir que el dispositivo de aplicación de red se comunique de acuerdo con un segundo protocolo.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde el primer protocolo es el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP).

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde el segundo protocolo es el Protocolo de Aplicación Inalámbrica (WAP).

17. El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde el primer protocolo es el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP) y el segundo protocolo es el Protocolo de Aplicación inalámbrica (WAP).

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, que comprende además utilizar uno o más servidores SIP acoplados a la red para intercambiar mensajes SIP con el dispositivo de aplicación de red y con el proxy de comunicación.

19. El método de conformidad con la reivindicación 17, que comprende además intercambiar directamente mensajes SIP entre el dispositivo de aplicación de red y el proxy de comunicación.

20. El método de conformidad con la reivindicación 14, que comprende además recibir en el dispositivo de aplicación de red mensajes transferidos por el proxy de comunicación que se refieren al contenido de despliegue en el dispositivo.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, en donde los mensajes que se refieren al contenido para exhibición en el dispositivo se reciben cuando no hay llamada en proceso.

22. El método de conformidad con la reivindicación 21, que comprende además, en el dispositivo de aplicación de red, permitir a un usuario configurar el dispositivo para seleccionar el contenido exhibido cuando no hay llamada en proceso.