專利名稱：雙網(wǎng)ip電話的實(shí)現(xiàn)方法及雙網(wǎng)ip電話集線器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電話技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種融合IP電話和傳統(tǒng)電話的雙網(wǎng)IP電話的實(shí)現(xiàn)方法及雙網(wǎng)IP電話集線器。
背景技術(shù)：
從技術(shù)的角度來看，IP電話的誕生與迅速發(fā)展對傳統(tǒng)的電話通信方式帶來的是革命性的挑戰(zhàn)，盡管目前IP電話還沒有大規(guī)模地進(jìn)入商用，但隨著其標(biāo)準(zhǔn)的日益成熟，其優(yōu)點(diǎn)正逐步得到認(rèn)同，遇到的障礙點(diǎn)也將逐步消除，因此IP電話最終取代現(xiàn)有傳統(tǒng)電話也不是沒有可能性的，從世界網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的知名廠商目前均在緊鑼密鼓地加緊開發(fā)這方面的產(chǎn)品也可以反映出這種發(fā)展趨勢。
目前用戶使用IP網(wǎng)絡(luò)電話的方式主要有以下五種1.用戶利用由IP電話運(yùn)營商所提供的服務(wù)，通過在傳統(tǒng)電話上輸入卡號和密碼號來撥打IP網(wǎng)絡(luò)電話；2.用戶利用由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運(yùn)營商所提供的服務(wù)，使用PC-PC或PC-Phone的方式撥打網(wǎng)絡(luò)電話；3.用戶通過一種介于普通電話機(jī)和寬帶網(wǎng)RJ45端口之間的網(wǎng)絡(luò)電話直播器撥打網(wǎng)絡(luò)電話；4.用戶使用IP電話機(jī)撥打網(wǎng)絡(luò)電話；5.用戶使用一種能和傳統(tǒng)電話機(jī)兼容的網(wǎng)絡(luò)電話機(jī)，可同時撥打網(wǎng)絡(luò)電話與傳統(tǒng)電話。
對于第1種方式，以我國目前兩大IP電話運(yùn)營商—中國電信和中國聯(lián)通的運(yùn)營方式為例，其入口處由傳統(tǒng)的終端設(shè)備通過電信系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，其出口處是從網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)到達(dá)傳統(tǒng)的終端，因效率較低，由此產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)氖性捹Y費(fèi)支出，而且用戶需要在電話上輸入16位卡號和密碼號，不利于新型增值業(yè)務(wù)的推廣；第2種方式，由于必須使用計算機(jī)，給用戶帶來了極大的不便；第3種方式，雖然用戶可方便地直接使用網(wǎng)絡(luò)電話直播器撥打網(wǎng)絡(luò)電話，但直播器價格較貴，增加了用戶的負(fù)擔(dān)，而且在IP網(wǎng)絡(luò)電話還不能替代傳統(tǒng)電話的情況下，用戶仍然需要保留一部用于接入PSTN網(wǎng)的普通電話；第4種方式，用戶使用IP電話機(jī)撥打網(wǎng)絡(luò)電話，雖然方便使用，但是也存在價格偏高的問題，另外用戶仍然需要尋求一種接入PSTN網(wǎng)的方式；第5種方式，雖然可解決上述方式下IP網(wǎng)絡(luò)電話不能與傳統(tǒng)電話相兼容的缺點(diǎn)，但因用戶不能接受的價格問題，很難推廣應(yīng)用。
在申請?zhí)枮?1127048.9、名稱為“寬帶網(wǎng)絡(luò)電話”的中國專利申請中，所公開的寬帶網(wǎng)絡(luò)電話機(jī)的技術(shù)方案，僅僅提出了一種用寬帶網(wǎng)絡(luò)電話機(jī)來實(shí)現(xiàn)IP電話與傳統(tǒng)電話兼容、同時撥打和接收網(wǎng)絡(luò)電話與傳統(tǒng)電話的設(shè)計思想和所能完成的功能，但對于如何實(shí)現(xiàn)其容量沒有涉及；“撥打電話時，由中央控制裝置向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收裝置發(fā)出指令，撥叫相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)電話服務(wù)網(wǎng)關(guān)，和在撥叫網(wǎng)關(guān)成功后，由網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)根據(jù)所撥的電話號碼接駁到對方的線路”，由于網(wǎng)關(guān)通常用于用戶注冊等，不支持電話業(yè)務(wù)接通，因此對于該寬帶網(wǎng)絡(luò)電話機(jī)如何實(shí)現(xiàn)同時撥打和接收網(wǎng)絡(luò)電話與傳統(tǒng)電話，實(shí)際上并不清楚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)中所列舉的種種不足，設(shè)計一種雙網(wǎng)IP電話的實(shí)現(xiàn)方法及雙網(wǎng)IP電話集線器，通過該雙網(wǎng)IP電話集線器，用戶利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)電話機(jī)，既可撥打或接收IP網(wǎng)絡(luò)電話又可撥打或接收傳統(tǒng)電話，使用戶撥打網(wǎng)絡(luò)電話如同撥打傳統(tǒng)電話一樣，且不會給用戶造成明顯的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的一種雙網(wǎng)IP電話的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括A.設(shè)計一個雙網(wǎng)IP電話集線器，連接在多部傳統(tǒng)電話機(jī)與IP網(wǎng)絡(luò)及PSTN網(wǎng)絡(luò)之間；B.連接在雙網(wǎng)IP電話集線器上的傳統(tǒng)電話機(jī)作為主叫時，通過判斷撥打的第一個符號識別是撥打IP網(wǎng)電話還是撥打PSTN網(wǎng)電話；包括是撥打IP網(wǎng)電話時，按H.323協(xié)議將主叫用戶切換到IP網(wǎng)上，并將主叫用戶的PSTN網(wǎng)方向置為摘機(jī)狀態(tài)；是撥打PSTN網(wǎng)電話時，將主叫用戶切換到PSTN網(wǎng)上，并將主叫用戶的IP網(wǎng)方向置為摘機(jī)狀態(tài)；C.連接在雙網(wǎng)IP電話集線器上的傳統(tǒng)電話機(jī)作為被叫時，通過判斷振鈴信號的來源線路，識別主叫是撥打IP網(wǎng)電話還是撥打PSTN網(wǎng)電話；包括是撥打IP網(wǎng)電話時，按H.323協(xié)議將被叫用戶切換到IP網(wǎng)上，并將被叫用戶的PSTN網(wǎng)方向置為摘機(jī)狀態(tài)；是撥打PSTN網(wǎng)電話時，將被叫用戶切換到PSTN網(wǎng)上，并將被叫用戶的IP網(wǎng)方向置為摘機(jī)狀態(tài)。
所述的步驟B，進(jìn)一步包括用戶環(huán)路將檢測到的主叫用戶摘機(jī)信號發(fā)送給多功能處理器MCU；多功能處理器MCU將撥號音通過用戶環(huán)路器和切換電路送給主叫用戶；切換電路將檢測到的主叫用戶撥出的第一個符號送切換控制電路和多功能處理器MCU進(jìn)行分析處理；切換控制電路判斷是PSTN網(wǎng)的識別碼則命令切換電路將主叫用戶連接到PSTN網(wǎng)上，切換控制電路判斷不是PSTN網(wǎng)的識別碼則默認(rèn)是IP網(wǎng)，切換電路將主叫用戶話音送用戶環(huán)路器進(jìn)行PCM編碼，由多功能處理器MCU對PCM編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行壓縮，并經(jīng)以太網(wǎng)控制器送IP網(wǎng)，多功能處理器MCU對以太網(wǎng)控制器接收的被叫的IP網(wǎng)話音數(shù)據(jù)解壓縮，并送用戶環(huán)路器進(jìn)行PCM解碼，由切換電路將PCM解碼后的話音送主叫用戶。
所述的PSTN網(wǎng)的識別碼是加撥在PSTN電話號碼前的0至9中的一個數(shù)字或一個*或#符號，該數(shù)字或符號不是IP網(wǎng)電話的首位符號。
所述的步驟C，進(jìn)一步包括由切換控制電路識別振鈴信號的來源線路，是PSTN網(wǎng)電話時，命令切換電路將被叫用戶切換到PSTM網(wǎng)上，是IP網(wǎng)電話時，由功能處理器MCU對以太網(wǎng)控制器接收的IP網(wǎng)的話音數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，和由用戶環(huán)路器對解壓縮后的話音數(shù)據(jù)進(jìn)行PCM解碼，由切換電路將PCM解碼后的話音送被叫用戶，切換電路將被叫用戶話音送用戶環(huán)路器進(jìn)行PCM編碼，由多功能處理器MCU對PCM編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行壓縮，并經(jīng)以太網(wǎng)控制器送IP網(wǎng)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案還是這樣的一種雙網(wǎng)IP電話集線器，其特征在于包括由計算機(jī)處理器和數(shù)字信號處理器(DSP)組成的多功能處理器，用于實(shí)現(xiàn)協(xié)議、完成實(shí)時的外部硬件系統(tǒng)控制和用于處理所有的語音壓縮/解壓縮；存儲器，用于程序的存儲、執(zhí)行和數(shù)據(jù)的緩沖；可編程控制邏輯門陣列用于在線設(shè)計、修改硬件邏輯；以太網(wǎng)控制器用于實(shí)現(xiàn)從IP網(wǎng)上接收數(shù)據(jù)和向IP網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)；由四路PCM編碼/解碼器、用戶電路、饋電電路及振鈴電路組成的四路用戶環(huán)路器；由切換開關(guān)、振鈴檢測、摘機(jī)檢測電路組成的四路切換電路，對IP網(wǎng)和PSTN網(wǎng)的電話狀態(tài)、振鈴信號進(jìn)行檢測，和進(jìn)行切換；由單片機(jī)、存貯器和控制電路組成的切換控制電路，對切換電路送來的信號進(jìn)行分析處理，和根據(jù)分析處理結(jié)果向切換電路發(fā)出切換控制命令；所述的以太網(wǎng)控制器對外連接IP網(wǎng)絡(luò)；所述的四路切換電路對外連接PSTN網(wǎng)和連接四部傳統(tǒng)電話機(jī)，對內(nèi)連接切換控制電路和四路用戶環(huán)路器；多功能處理器MCU通過模塊控制線連接可編程控制邏輯門陣列和存儲器，可編程控制邏輯門陣列通過邏輯控制線分別連接四路用戶環(huán)路器、存貯器和以太網(wǎng)控制器，實(shí)現(xiàn)由多功能處理器MCU控制的并由可編程控制邏輯門陣列執(zhí)行的各模塊電路之間的邏輯組合及相互控制；四路用戶環(huán)路器與多功能處理器MCU之間通過PCM編解碼數(shù)據(jù)信號線連接；以太網(wǎng)控制器、可編程控制邏輯門陣列、存儲器通過系統(tǒng)總線與多功能處理器MCU相連，實(shí)現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)交換。
還包括有LED驅(qū)動器，通過邏輯控制線與可編程控制邏輯門陣列相連，驅(qū)動用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)的三色LED。
還包括有接口電路，對內(nèi)通過模塊控制線與多功能處理器連接，對外與仿真板相連，在仿真板插入PC機(jī)內(nèi)的總線槽內(nèi)時，用PC機(jī)對雙網(wǎng)IP電話集線器進(jìn)行程序調(diào)試、性能仿真、程序調(diào)試和功能設(shè)置。
所述的存儲器，包括有用于存放程序和用戶輸入的系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)的FLASH存儲器，用于存放系統(tǒng)運(yùn)行時的程序和執(zhí)行程序的SRAM，和用于存儲一般數(shù)據(jù)、緩存由以太網(wǎng)控制器傳送來的數(shù)據(jù)的DRAM存儲器。
所述四路用戶環(huán)路中的四路用戶環(huán)路接口分別用于連接傳統(tǒng)的電話機(jī)或傳真機(jī)或MODEM；四路用戶環(huán)路中的編碼/解碼器是能夠同時支持四路PCM編碼和解碼的四信道編解碼器，由兩個雙路用戶電路將模擬音頻信號送至該四信道PCM編碼/解碼器。
本發(fā)明的雙網(wǎng)電話集線器將IP網(wǎng)絡(luò)電話和PSTN網(wǎng)電話融合起來，切換電路和切換控制電路依據(jù)用戶撥號進(jìn)行判斷，完成IP網(wǎng)上電話和PSTN網(wǎng)上電話的自動切換，實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)的自動切換和靈活的電話號碼的編制；采用四路用戶環(huán)路電路實(shí)現(xiàn)四路話音的PCM編解碼，和用戶環(huán)路的饋電、用戶振鈴等，滿足電話交換機(jī)設(shè)備的進(jìn)網(wǎng)要求；本發(fā)明的雙網(wǎng)IP電話集線器可以一機(jī)雙號，即一臺電話機(jī)同時具有IP網(wǎng)絡(luò)電話號碼和PSTN電話號碼，也可以雙網(wǎng)一號，即一臺電話機(jī)可以在IP網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)上共享同一個電話號碼，用戶可靈活的撥打或接收IP網(wǎng)上電話和PSTN網(wǎng)上電話；通過采用可編程的邏輯門陣列電路，將復(fù)雜的邏輯關(guān)系集中在可編程的邏輯門陣列電路中實(shí)現(xiàn)，使邏輯門陣列電路與多功能處理器、接口電路、以太網(wǎng)控制器及四路用戶環(huán)路器之間的連線簡單，從而優(yōu)化了電路設(shè)計，提高了產(chǎn)品可靠性；本發(fā)明的多功能處理器采用大規(guī)模集成電路MCU，將CPU、數(shù)字信號處理器(DSP)、雙音多頻撥號(DTMF)、總線控制器等嵌入在一個芯片中，同時通過其豐富的接口電路，將存貯器、接口處理、控制邏輯門陣列、以太網(wǎng)控制器、用戶環(huán)路器連接起來，實(shí)現(xiàn)了H.323協(xié)議，并由CPU完成控制話音按標(biāo)準(zhǔn)G.729/G.723/G.711等進(jìn)行編解碼，和產(chǎn)生或接收電話的DTMF音等功能。
本發(fā)明的有益效果是可同時提供四路高質(zhì)量語音通信；四個用戶共享1個IP地址，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源；可降低每一個用戶的設(shè)備成本；支持一機(jī)雙號，即IP網(wǎng)絡(luò)電話號碼和PSTN電話號碼；支持雙網(wǎng)一號，在雙網(wǎng)IP電話集線器上可將IP網(wǎng)絡(luò)電話號碼和PSTN電話號碼設(shè)置成一個號碼。
實(shí)施時，可根據(jù)需要，通過在雙網(wǎng)IP電話集線器上跳線，將雙網(wǎng)IP電話集線器上的PSTN接口數(shù)目，設(shè)置成1路、2路、3路或4路。


圖1是本發(fā)明雙網(wǎng)IP電話集線器的原理性結(jié)構(gòu)框圖；圖2是當(dāng)雙網(wǎng)IP電話集線器的電話用戶為主叫時的工作流程框圖；圖3是當(dāng)雙網(wǎng)IP電話集線器的電話用戶為被叫時的工作流程框圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，圖中示出按照本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的雙網(wǎng)IP電話集線器的原理性結(jié)構(gòu)。雙網(wǎng)IP電話集線器的功能模塊主要由多功能處理器(MCU)1、接口電路2、存儲器3、可編程控制邏輯門陣列(Lattice)4、以太網(wǎng)控制器5、四路用戶環(huán)路器6、四路切換電路7、切換控制電路8、發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動器9以及電源電路10組成。
多功能處理器1主要由精簡指令集計算機(jī)處理器(RISC Processor)和數(shù)字信號處理器(DSP)組成。RISC處理器包括了直接存儲器存取(DMA)引擎和所有的內(nèi)部寄存器，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)議和完成實(shí)時性很高的外部硬件系統(tǒng)控制。DSP用于處理所有的語音壓縮/解壓縮。
接口電路2提供了與仿真板相連的相應(yīng)接口，仿真板插入PC機(jī)內(nèi)的總線槽內(nèi)，就可方便地使用PC機(jī)對雙網(wǎng)IP電話集線器進(jìn)行程序調(diào)試、性能仿真、程序調(diào)試和功能設(shè)置等。
存儲器3，用于程序的存儲、執(zhí)行和數(shù)據(jù)的緩沖，雙網(wǎng)IP電話集線器在硬件設(shè)計中采用了三種類型的存儲器，包括FLASH存儲器、SRAM存儲和DRAM存儲器。FLASH存儲器是非易失存儲器，用于存放程序和用戶輸入的系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)，如MAC地址、IP地址和電話號碼等；SRAM存儲器是易失性存儲器，用于存放系統(tǒng)運(yùn)行時的程序和執(zhí)行程序；DRAM存儲器也是易失性存儲器，用于存儲一般數(shù)據(jù)、緩存由以太網(wǎng)控制器5傳送來的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明中的可編程控制邏輯門陣列4是基于Lattice的可編程設(shè)計PAL芯片，該芯片可在線設(shè)計修改硬件邏輯，以滿足不同的功能設(shè)計，包括TDM時鐘產(chǎn)生；RISC CPU和編解碼器(CODEC)的TDM控制；用于SLIC控制的SRAM映像寄存器；用于三色LED控制的SRAM映像寄存器(三色LED用于表示當(dāng)前的工作狀態(tài)和錯誤狀態(tài))；振鈴頻率產(chǎn)生；到10BaseT的SRAM映像訪問。
以太網(wǎng)控制器5對外連接IP網(wǎng)絡(luò)，采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)控制器，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)訪問介質(zhì)控制和物理層功能。該器件支持10BaseT接口，并需要一個32K×8的SRAM用于數(shù)據(jù)暫存，通過系統(tǒng)總線13與多功能處理器(MCU)1交換數(shù)據(jù)。
四路用戶環(huán)路器6由四路PCM編碼/解碼器、用戶電路、饋電電路及振鈴電路組成。四路PCM編碼/解碼器采用Lucent四信道編解碼芯片，能夠同時支持四路PCM編碼和解碼。通過兩個雙路用戶電路將來自電話線路的模擬音頻信號送至四信道PCM編碼/解碼器，四路的饋電和振鈴則由四個單路的饋電振鈴芯片來完成。四路用戶環(huán)路器6提供了四路用戶環(huán)路接口，每個接口可供連接傳統(tǒng)的電話機(jī)或傳真機(jī)或MODEM，通常每一線的驅(qū)動距離可達(dá)1500米。
四路切換電路7對外連接PSTN網(wǎng)，連接四部傳統(tǒng)電話機(jī)1、2、3、4，對內(nèi)連接切換控制電路8和四路用戶環(huán)路器6，由切換開關(guān)、振鈴檢測、摘機(jī)檢測等電路組成，對IP網(wǎng)和PSTN網(wǎng)的電話狀態(tài)、振鈴信號等進(jìn)行檢測，并根據(jù)要求進(jìn)行切換。
切換控制電路8主要由單片機(jī)、存貯器和控制電路組成，對四路切換電路7送來的信號進(jìn)行分析處理，并根據(jù)分析處理結(jié)果向切換電路7發(fā)出切換控制命令。
LED驅(qū)動器9驅(qū)動若干個三色LED，如通過Ready燈、Link燈、Status燈的三色變化顯示當(dāng)前的系統(tǒng)工作狀態(tài)。列表表示為

本發(fā)明中的電源電路10，采用開關(guān)電源的設(shè)計原理，輸入可接220V交流電或由網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程供電(48V直流電)，經(jīng)電源電路變換后輸出為+5V、+3.3V、+12V和-63V四組供電，以滿足不同電路模塊對電源的要求。具有網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程供電性能，可解決在供電困難地方應(yīng)用時的供電問題，使該集線器具有更廣泛的應(yīng)用性。
本發(fā)明的雙網(wǎng)IP電話集線器，在設(shè)計、調(diào)測過程中不需要昂貴的仿真設(shè)備，只需通過接口電路2與一塊廉價的仿真板連接，再借助一臺PC機(jī)就可以進(jìn)行程序調(diào)測、性能測試、燒制程序等工作。接口電路2通過模塊控制線11直接和多功能處理器(MCU)1相連，該MCU可直接通過接口電路2使用PC機(jī)中的資源(例如軟件、數(shù)據(jù))，也可以將PC機(jī)中的程序經(jīng)接口電路2燒到存儲器3中的程序存儲器中。多功能處理器(MCU)1還通過模塊控制線11與存儲器3相連接。
本發(fā)明的雙網(wǎng)IP電話集線器可接四部電話機(jī)，用戶可直接撥打IP網(wǎng)上的電話或是在PSTN電話號碼前加撥識別碼選擇撥打PSTN電話，識別碼是用戶依據(jù)電話號碼的編排方式在0，1，2......9，*，#之間任選一個字符(但這個字符不能是IP網(wǎng)上的電話字符)，通過跳線在電路板上完成設(shè)置。
由四路切換電路7實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)和PSTN網(wǎng)的切換。當(dāng)用戶撥第一位電話號碼時，切換電路7檢測到該號碼并送切換控制電路8進(jìn)行分析處理，如果是PSTN網(wǎng)的識別碼，切換電路7就將該話機(jī)連接到PSTN網(wǎng)上，同時切換電路7將該話機(jī)的IP網(wǎng)方向設(shè)為摘機(jī)狀態(tài)，以拒絕IP網(wǎng)上的用戶呼叫該話機(jī)。如果不是PSTN網(wǎng)上的識別碼，切換電路7默認(rèn)為IP網(wǎng)，同時將PSTN網(wǎng)方向設(shè)為摘機(jī)狀態(tài)，以拒絕PSTN網(wǎng)上的用戶呼叫該話機(jī)。
用戶在PSTN網(wǎng)上的呼叫過程是按照PSTN的要求完成的，在IP網(wǎng)上的呼叫過程是通過遵守H.323協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。通話時用戶摘機(jī)，由MCU 1通過用戶環(huán)路6中的PCM編解碼電路、用戶電路、饋電電路及切換電路7，將撥號音送到主叫用戶話機(jī)中；用戶的雙音頻撥號音信號，以相反的路徑送到MCU 1中的DTMF單元進(jìn)行檢測。MCU 1將呼叫的信號或話音數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)控制器5發(fā)送到IP網(wǎng)上或通過以太網(wǎng)控制器5從IP網(wǎng)上接收呼叫信號或話音數(shù)據(jù)。在通話鏈路的建立和釋放過程中，存貯器3、以太網(wǎng)控制器5、四路用戶環(huán)路器6和LED驅(qū)動器9通過邏輯控制線14與可編程控制邏輯門陣列4相連，可編程控制邏輯門陣列4則通過模塊控制線11與多功能處理器MCU 1連接，多功能處理器MCU 1發(fā)出的對各模塊電路的控制數(shù)據(jù)通過可編程控制邏輯門陣列4處理后，再經(jīng)邏輯控制線14送相應(yīng)的模塊電路，實(shí)現(xiàn)它們之間的邏輯組合及相互控制。
從圖1中可以看到，四路用戶環(huán)路器6同MCU 1之間的連線12表示話音經(jīng)PCM編解碼后的PCM數(shù)據(jù)流，進(jìn)入MCU 1進(jìn)行G.711、G.723、G.729等標(biāo)準(zhǔn)的壓縮，然后經(jīng)以太網(wǎng)控制器5送到IP網(wǎng)上；或經(jīng)以太網(wǎng)控制器5從IP網(wǎng)上接收話音數(shù)據(jù)，進(jìn)入MCU 1后進(jìn)行G.711、G.723、G.729等標(biāo)準(zhǔn)的解壓縮，再經(jīng)四路用戶環(huán)路器6送至話機(jī)。以太網(wǎng)控制器5、可編程控制邏輯門陣列4、存儲器3通過系統(tǒng)總線13(數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，傳送公用數(shù)據(jù)信號)與MCU(1)相連，實(shí)現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)交換。
可編程控制邏輯門陣列4根據(jù)MCU 1的要求產(chǎn)生系統(tǒng)狀態(tài)、告警等信號，并通過LED驅(qū)動器9，用發(fā)光二極管指示給用戶。
參見圖2，當(dāng)雙網(wǎng)IP電話集線器的用戶為主叫時，撥打IP網(wǎng)上電話或撥打PSTN網(wǎng)電話的工作流程如下步驟201，用戶摘機(jī)(四個用戶中的任意一個)；步驟202，四路用戶環(huán)路器6中對應(yīng)的一路用戶環(huán)路檢測到該摘機(jī)信號，并將此信號送MCU 1；步驟203，MCU(1)通過四路用戶環(huán)路器6的該對應(yīng)一路及切換電路7向該用戶送撥號音，同時準(zhǔn)備接收用戶的撥號；步驟204，用戶撥第一位號碼；步驟205，切換電路7將第一位撥號號碼送切換控制電路8，同時送四路用戶環(huán)路器6，再由四路用戶環(huán)路器6送到MCU 1，切換控制電路8判斷該號碼是IP網(wǎng)電話還是PSTN電話，若是IP網(wǎng)電話則交由步驟217至228執(zhí)行，當(dāng)前是用戶為主叫狀態(tài)且撥打IP網(wǎng)上電話；若是PSTN網(wǎng)電話則交由步驟206至216執(zhí)行，當(dāng)前是用戶為主叫狀態(tài)且撥打PSTN網(wǎng)上電話；步驟206，切換控制電路8識別到是PSTN電話后向切換電路7發(fā)送切換命令，切換電路7收到切換命令后，將主叫用戶切換到PSTN網(wǎng)上，同時將該主叫用戶的IP網(wǎng)方向設(shè)為摘機(jī)狀態(tài)，拒絕IP網(wǎng)方向的用戶撥打該電話；步驟207，PSTN網(wǎng)收到主叫的摘機(jī)信號后向該用戶送第二次撥號音；
步驟208，該主叫用戶繼續(xù)撥打PSTN上電話號碼，進(jìn)入PSTN網(wǎng)的呼叫過程；步驟209，由PSTN網(wǎng)判斷被叫用戶是否摘機(jī)；步驟210，若判斷結(jié)果是被叫用戶未摘機(jī)或忙或電路有故障，則由PSTN網(wǎng)向主叫用戶發(fā)送忙音，并轉(zhuǎn)步驟214執(zhí)行；步驟211，若判斷結(jié)果是被叫用戶摘機(jī)，呼叫成功，用戶與被叫進(jìn)入通話狀態(tài)，建立起通路，雙方通話；步驟212，主、被叫方任一方掛機(jī)，表明通話結(jié)束；步驟213，PSTN網(wǎng)釋放為主、被叫通話建立起的相關(guān)電路；步驟214，判斷主叫方是否掛機(jī)，若未掛機(jī)，則繼續(xù)執(zhí)行本步驟，否則執(zhí)行步驟215；步驟215，MCU 1遵守H.323協(xié)議控制釋放為主、被叫間通話所建立起的相關(guān)電路，切換電路7、用戶環(huán)路器6及MCU 1等電路釋放占用的電路；步驟216，電路釋放完畢后，該主叫用戶恢復(fù)空閑狀態(tài)；步驟217，MCU 1通過DTMF單元檢測該號碼，判斷用戶的第一位撥號號碼是否為IP網(wǎng)上電話號碼的首位號碼；步驟218，若不是，則向主叫用戶送忙音；步驟219，若用戶首位號碼不是切換PSTN網(wǎng)的識別符，MCU 1繼續(xù)接受用戶的后續(xù)呼叫號碼，同時切換電路7將該電話用戶的PSTN網(wǎng)上方向設(shè)置為摘機(jī)狀態(tài)，表示該用戶忙，拒絕從PSTN上給該用戶撥打電話；步驟220，MCU 1接收完電話號碼后，按H.323協(xié)議與網(wǎng)守建立聯(lián)系，呼叫被叫用戶，進(jìn)入呼叫過程；步驟221，由IP網(wǎng)判斷被叫用戶是否摘機(jī)；步驟222，若判斷結(jié)果是被叫用戶未摘機(jī)或忙或電路有故障，則由MCU 1向主叫用戶發(fā)送忙音，釋放電路，并轉(zhuǎn)步驟226執(zhí)行；步驟223，若判斷結(jié)果是被叫用戶摘機(jī)，與被叫接通，用戶環(huán)路6將話音信號經(jīng)PCM編碼后的數(shù)據(jù)流送MCU 1進(jìn)行壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)控制器5送IP網(wǎng)，被叫接收并開始通話，或以太網(wǎng)控制器5接收IP網(wǎng)話音數(shù)據(jù)，并以相反過程經(jīng)MCU 1解壓縮后送四路用戶環(huán)路器6，主、被叫雙方開始通話；步驟224，主、被叫方任一方掛機(jī)，表明通話結(jié)束；步驟225，MCU 1遵守H.323協(xié)議，釋放為主、被叫通話建立起的相關(guān)電路；步驟226，判斷主叫方是否掛機(jī)，若未掛機(jī)，則繼續(xù)執(zhí)行本步驟，否則執(zhí)行步驟227；步驟227，通話結(jié)束后，切換電路7釋放電路，MCU 1遵守H.323協(xié)議釋放用戶電路，停止計費(fèi)；步驟228，電路釋放完成后，該用戶恢復(fù)空閑狀態(tài)。
參見圖3，當(dāng)雙網(wǎng)IP電話集線器的用戶為被叫時，主叫通過撥打IP網(wǎng)上電話或撥打PSTN網(wǎng)電話的工作流程如下步驟301，用戶話機(jī)振鈴；步驟302，切換控制電路8根據(jù)振鈴信號的線路方向識別主叫方是來自IP網(wǎng)還是來自PSTN網(wǎng)，若是IP網(wǎng)電話則交由步驟303至310執(zhí)行，當(dāng)前是用戶為被叫狀態(tài)且撥打IP網(wǎng)上電話；若是PSTN網(wǎng)電話則交由步驟311至328執(zhí)行，當(dāng)前是用戶為被叫狀態(tài)且撥打PSTN網(wǎng)上電話；步驟303，切換控制電路8識別出是IP網(wǎng)上的電話，收到用戶的摘機(jī)信號后，切換控制電路8命令切換電路7將用戶的PSTN網(wǎng)方向設(shè)為摘機(jī)狀態(tài)，以拒絕PSTN網(wǎng)向該用戶撥打電話；步驟304，以太網(wǎng)控制器5接收IP網(wǎng)的話音數(shù)據(jù)，送MCU 1解壓縮再由四路用戶環(huán)路器6進(jìn)行PCM解碼；或者由用戶環(huán)路器6將PCM編碼后的PCM數(shù)據(jù)流以相反過程送至IP網(wǎng)上，用戶同IP網(wǎng)上的主叫用戶通話，通話過程遵守H.323協(xié)議；步驟305，主、被叫任一方掛機(jī)，通話過程結(jié)束；步驟306，通話過程結(jié)束后，MCU 1執(zhí)行H.323協(xié)議，釋放為通話所建立起的相關(guān)電路；步驟307，判斷是否是主叫掛機(jī)；步驟308，若主叫用戶未掛機(jī)，MCU向該被叫用戶送忙音，并返回步驟307；步驟309，如果主叫用戶掛機(jī)，則用戶環(huán)路器6釋放占用的電路，同時MCU1也控制釋放占用PSTN方向的電路；步驟310，電路釋放完成，該用戶恢復(fù)到空閑狀態(tài)。
步驟311，切換控制電路8識別出是PSTN網(wǎng)上的電話，在收到被叫用戶的摘機(jī)信號后，切換控制電路8命令切換電路7將被叫用戶切換到PSTN方向，同時將該用戶的IP網(wǎng)方向設(shè)為摘機(jī)狀態(tài)，以拒絕IP網(wǎng)向該用戶撥打電話；步驟312，被叫用戶同PSTN網(wǎng)上的主叫用戶通話，通話過程與傳統(tǒng)電話模式相同；步驟313，通話結(jié)束，主叫或被叫任一方掛機(jī)；步驟314，PSTN網(wǎng)釋放為建立主、被叫通話占用的相關(guān)電路；步驟315，PSTN網(wǎng)判斷主叫方是否掛機(jī)；步驟316，若判斷結(jié)果是主叫方未掛機(jī)，PSTN網(wǎng)交換機(jī)向主叫方送忙音；步驟317，若判斷結(jié)果是主叫方掛機(jī)，則MCU 1遵守H.323協(xié)議，釋放占用的相關(guān)電路，同時切換電路也釋放其電路；步驟318，電路釋放完成，恢復(fù)此用戶到空閑狀態(tài)。
本發(fā)明在實(shí)施時，采用了超大規(guī)模集成電路，將四路電話集成在一起，同時在一個芯片上完成了精簡指令CPU、音頻信號的壓縮及解壓縮處理、DTMF處理和總線控制處理等，同時采用了可編程ASIC集成電路技術(shù)，對外圍邏輯電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，從而使本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，電路簡捷，功能強(qiáng)大。
本發(fā)明的雙網(wǎng)IP電話集線器，可支持四個傳統(tǒng)電話用戶共享一個IP地址，支持一機(jī)雙號和雙網(wǎng)一號，為四個用戶同時提供高質(zhì)量的IP或PSTN語音通信。
權(quán)利要求
1.一種雙網(wǎng)IP電話的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括A.設(shè)計一個雙網(wǎng)IP電話集線器，連接在多部傳統(tǒng)電話機(jī)與IP網(wǎng)絡(luò)及PSTN網(wǎng)絡(luò)之間；B.連接在雙網(wǎng)IP電話集線器上的傳統(tǒng)電話機(jī)作為主叫時，通過判斷撥打的第一個符號識別是撥打IP網(wǎng)電話還是撥打PSTN網(wǎng)電話；包括是撥打IP網(wǎng)電話時，按H.323協(xié)議將主叫用戶切換到IP網(wǎng)上，并將主叫用戶的PSTN網(wǎng)方向置為摘機(jī)狀態(tài)；是撥打PSTN網(wǎng)電話時，將主叫用戶切換到PSTN網(wǎng)上，并將主叫用戶的IP網(wǎng)方向置為摘機(jī)狀態(tài)；C.連接在雙網(wǎng)IP電話集線器上的傳統(tǒng)電話機(jī)作為被叫時，通過判斷振鈴信號的來源線路，識別主叫是撥打IP網(wǎng)電話還是撥打PSTN網(wǎng)電話；包括是撥打IP網(wǎng)電話時，按H.323協(xié)議將被叫用戶切換到IP網(wǎng)上，并將被叫用戶的PSTN網(wǎng)方向置為摘機(jī)狀態(tài)；是撥打PSTN網(wǎng)電話時，將被叫用戶切換到PSTN網(wǎng)上，并將被叫用戶的IP網(wǎng)方向置為摘機(jī)狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙網(wǎng)IP電話的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的步驟B，進(jìn)一步包括用戶環(huán)路將檢測到的主叫用戶摘機(jī)信號發(fā)送給多功能處理器MCU；多功能處理器MCU將撥號音通過用戶環(huán)路和切換電路送給主叫用戶；切換電路將檢測到的主叫用戶撥出的第一個符號送切換控制電路和多功能處理器MCU進(jìn)行分析處理；切換控制電路判斷是PSTN網(wǎng)的識別碼則命令切換電路將主叫用戶連接到PSTN網(wǎng)上，切換控制電路判斷不是PSTN網(wǎng)的識別碼則默認(rèn)是IP網(wǎng)，切換電路將主叫用戶話音送用戶環(huán)路器進(jìn)行PCM編碼，由多功能處理器MCU對PCM編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行壓縮，并經(jīng)以太網(wǎng)控制器送IP網(wǎng)，多功能處理器MCU對以太網(wǎng)控制器接收的被叫的IP網(wǎng)話音數(shù)據(jù)解壓縮，并送用戶環(huán)路進(jìn)行PCM解碼，由切換電路將PCM解碼后的話音送主叫用戶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙網(wǎng)IP電話的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的PSTN網(wǎng)的識別碼是加撥在PSTN電話號碼前的0至9中的一個數(shù)字或一個*或#符號，該數(shù)字或符號不是IP網(wǎng)電話的首位符號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙網(wǎng)IP電話的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的步驟C，進(jìn)一步包括由切換控制電路識別振鈴信號的來源線路，是PSTN網(wǎng)電話時，命令切換電路將被叫用戶切換到PSTM網(wǎng)上，是IP網(wǎng)電話時，由功能處理器MCU對以太網(wǎng)控制器接收的IP網(wǎng)的話音數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，和由用戶環(huán)路器對解壓縮后的話音數(shù)據(jù)進(jìn)行PCM解碼，由切換電路將PCM解碼后的話音送被叫用戶，切換電路將被叫用戶話音送用戶環(huán)路器進(jìn)行PCM編碼，由多功能處理器MCU對PCM編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行壓縮，并經(jīng)以太網(wǎng)控制器送IP網(wǎng)。
5.一種雙網(wǎng)IP電話集線器，其特征在于包括由計算機(jī)處理器和數(shù)字信號處理器(DSP)組成的多功能處理器，用于實(shí)現(xiàn)協(xié)議、完成實(shí)時的外部硬件系統(tǒng)控制和用于處理所有的語音壓縮/解壓縮；存儲器，用于程序的存儲、執(zhí)行和數(shù)據(jù)的緩沖；可編程控制邏輯門陣列用于在線設(shè)計、修改硬件邏輯；以太網(wǎng)控制器用于實(shí)現(xiàn)從IP網(wǎng)上接收數(shù)據(jù)和向IP網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)；由四路PCM編碼/解碼器、用戶電路、饋電電路及振鈴電路組成的四路用戶環(huán)路器；由切換開關(guān)、振鈴檢測、摘機(jī)檢測電路組成的四路切換電路，對IP網(wǎng)和PSTN網(wǎng)的電話狀態(tài)、振鈴信號進(jìn)行檢測，和進(jìn)行切換；由單片機(jī)、存貯器和控制電路組成的切換控制電路，對切換電路送來的信號進(jìn)行分析處理，和根據(jù)分析處理結(jié)果向切換電路發(fā)出切換控制命令；所述的以太網(wǎng)控制器對外連接IP網(wǎng)絡(luò)；所述的四路切換電路對外連接PSTN網(wǎng)和連接四部傳統(tǒng)電話機(jī)，對內(nèi)連接切換控制電路和四路用戶環(huán)路器；多功能處理器MCU通過模塊控制線連接可編程控制邏輯門陣列和存儲器，可編程控制邏輯門陣列通過邏輯控制線分別連接四路用戶環(huán)路器、存貯器和以太網(wǎng)控制器，實(shí)現(xiàn)由多功能處理器MCU控制的并由可編程控制邏輯門陣列執(zhí)行的各模塊電路之間的邏輯組合及相互控制；四路用戶環(huán)路器與多功能處理器MCU之間通過PCM編解碼數(shù)據(jù)信號線連接；以太網(wǎng)控制器、可編程控制邏輯門陣列、存儲器通過系統(tǒng)總線與多功能處理器MCU相連，實(shí)現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)交換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙網(wǎng)IP電話集線器，其特征在于還包括有LED驅(qū)動器，通過邏輯控制線與可編程控制邏輯門陣列相連，驅(qū)動用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)的三色LED。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙網(wǎng)IP電話集線器，其特征在于還包括有接口電路，對內(nèi)通過模塊控制線與多功能處理器MCU連接，對外與仿真板相連，在仿真板插入PC機(jī)的總線槽內(nèi)時，用PC機(jī)對雙網(wǎng)IP電話集線器進(jìn)行程序調(diào)試、性能仿真、程序調(diào)試和功能設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙網(wǎng)IP電話集線器，其特征在于還包括有LED驅(qū)動器和接口電路；LED驅(qū)動器通過邏輯控制線與可編程控制邏輯門陣列相連，驅(qū)動用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)的三色LED；接口電路，對內(nèi)通過模塊控制線與多功能處理器MCU連接，對外與仿真板相連，在仿真板插入PC機(jī)的總線槽內(nèi)時，用PC機(jī)對雙網(wǎng)IP電話集線器進(jìn)行程序調(diào)試、性能仿真、程序調(diào)試和功能設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙網(wǎng)IP電話集線器，其特征在于所述的存儲器，包括有用于存放程序和用戶輸入的系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)的FLASH存儲器，用于存放系統(tǒng)運(yùn)行時的程序和執(zhí)行程序的SRAM，和用于存儲一般數(shù)據(jù)、緩存由以太網(wǎng)控制器傳送來的數(shù)據(jù)的DRAM存儲器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙網(wǎng)IP電話集線器，其特征在于所述四路用戶環(huán)路器中的四路用戶環(huán)路接口分別用于連接傳統(tǒng)的電話機(jī)或傳真機(jī)或MODEM；四路用戶環(huán)路中的編碼/解碼器是能夠同時支持四路PCM編碼和解碼的四通道編解碼器，由兩個雙路用戶電路將模擬音頻信號送至該四通道PCM編碼/解碼器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將IP電話和傳統(tǒng)電話相融合的網(wǎng)絡(luò)電話集線器，連接在四部傳統(tǒng)電話機(jī)與IP網(wǎng)絡(luò)及PSTN網(wǎng)絡(luò)之間，可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)雙號和雙網(wǎng)一號，供四路用戶靈活地?fù)艽蚧蚪邮誌P網(wǎng)上電話和PSTN網(wǎng)上電話。主要由多功能處理器、存儲器、可編程控制邏輯門陣列、以太網(wǎng)控制器、四路用戶環(huán)路器、四路切換電路、切換控制電路連接組成。集線器用戶作為主叫時，通過判斷撥打的第一個符號識別是撥打IP網(wǎng)電話還是撥打PSTN網(wǎng)電話，相應(yīng)地將該主叫用戶切換到IP網(wǎng)上或切換到PSTN網(wǎng)上；集線器用戶作為被叫時，通過判斷振鈴信號的來源線路，識別主叫是撥打IP網(wǎng)電話還是撥打PSTN網(wǎng)電話，相應(yīng)地將該被叫用戶切換到IP網(wǎng)上或切換到PSTN網(wǎng)上。具有電路設(shè)計簡捷、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)。
文檔編號H04M11/06GK1490997SQ0213144
公開日2004年4月21日 申請日期2002年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月14日
發(fā)明者朱志祥, 李宥謀 申請人:西安西郵雙維通信技術(shù)有限公司