专利名称：大用户ip电话业务分流控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种IP电话使用、管理装置，尤其是一种大用户IP电话业务分流控制装置。
现在，随着通信网络的普及，使用IP电话卡打长途电话已经成为一种便捷、便宜的通信方式，得到了广泛的应用。这种通信系统一般是由用户电话、传统电信网和互联网组成。IP电话是由用户购买带有帐号和密码的IP卡，通过普通电话拨打IP电话特服号，根据网关给出的提示音拨帐号和密码，得到提示再呼叫对方电话，才能进行通话。IP电话的计费管理是根据通话时间累计，直到购买的IP卡上的金额使用完毕。这种现有的IP电话使用方式必须购买IP卡，并且使用中要拨出十几位识别号，才能完成拨叫过程，整个呼叫过程操作复杂、时间较长。
本发明的目的在于提供一种大用户IP电话业务分流控制装置，用户话机连接该装置，无论用户有无IP电话卡，均可通过该装置使用开放的IP电话业务服务，用户可基本按照传统的长途电话拨号方式享受IP电话业务服务，该装置通过公用市话网向IP网关发起呼叫，将传统电话业务分流至IP网关，在呼叫过程中可识别任何环节产生的遇忙状态，向主叫用户送忙音。并可根据线路信号音准确判别计费起止时间。
本发明的目的还在于提供一种大用户IP电话业务分流控制装置，它安装在营业性窗口收费(直拨)和宾馆饭店(使用用户小交换机PBX)使用；也可供非营业性的集团电话使用(PBX)，也可供模块局(CENTRIX)使用。
本发明的目的是这样实现的一种大用户IP电话业务分流控制装置，该控制管理装置由中央控制单元接入中继模块电路和出中继模块电路组成，其中中央控制单元完成电话通、断操作控制、发起IP呼叫规程、通话过程处理，包括将计费状态输出到串口；入中继模块电路实现信号音、语音检测与用户识别；出中继模块电路接收、处理网关信号，沟通话路。
出中继模块电路、入中继模块电路可为对应的一路以上。
出中继模块电路包括频率检测电路和提示音能量检测电路以及话音模/数转换出中继接口电路。
入中继模块电路包括忙音检测电路和数据传送电路以及话音模/数转换入中继接口电路。
中央控制单元由中央控制器CPU接门阵列电路以及相应的存储器、缓冲器等辅助电路组成，其中门阵列电路接出中继模块、入中继模块的模/数转换接口电路的时序口线，门阵列产生时序脉冲，完成话路增益调整。
根据上述技术方案分析可知，本发明具有如下优点1、它能够直接插入电话环路中，不受市话交换网的控制与专用性的额外限制，具有较强的实用性，方便直拨或分机及模块局等各种用户使用IP电话。
2、可靠性高，计费准确。
3、具有较好的抗干扰性能，在背景噪音干扰下，具有自适应信号音提取能力。
4、利用截短语音信号，使用能量函数和游程模糊判别技术，减少IP电话呼叫时间，自动完成IP电话呼叫的全过程。
下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的详细说明。
图1为本发明的构成电路原理框图2为本发明控制单元部分的电路原理图；图3为本发明的多路输入模块电路原理图；图4为本发明的输入模块内部构成电路原理图；图5为本发明的多路输出模块电路原理图；图6为本发明的输出模块内部构成电路原理图。
如图1所示，本发明为一种大用户IP电话业务分流控制装置，该控制管理装置由中央控制单元接入中继模块电路和出中继模块电路组成，其中中央控制单元完成电话通、断操作控制、发起IP呼叫规程、通话过程处理，包括将计费状态输出到串口；入中继模块电路实现信号音、语音检测与用户识别，出中继模块电路接收、处理网关信号，沟通话路。中央控制单元由中央控制器CPU接门阵列电路以及相应的存储器、缓冲器等辅助电路组成，其中门阵列电路接出中继模块、入中继模块的模/数转换接口电路的时序口线，门阵列产生时序脉冲，完成话路增益调整。
参见图2，在本实施例中，中央控制单元由CPU89C55接可编写门阵列FPGA芯片组成。其中CPU芯片为89C55。U5是CPU的外存RAM，芯片U4完成地址与数据的分离。U3是串口芯片，它输出标准的9针接口，可以与计费台(计算机)进行通信。U8是数据总线的双向缓冲器。U10是2048KHZ时钟信号和AE0、AE1、AE2设备地址信号的缓冲器。译码器U9的输出信号SB0、SB1、SB2、SB3作为设备读脉冲译码器的片选。译码器U7译出设备写脉冲SW0、SW1、SW2、SW3、CSF。U2为一个门阵列FPGA芯片，它负责产生2048KHZ的时钟脉冲、产生TS0-TS31的时隙脉冲，在CPU操作下，完成话路的接通、断开；发送规程DTMF号码；实现话路增益调整；CPU片选信号CSF决定是否选中FPGA。U6是FPGA的外存ROM。CPU以及相应的存储器628128以及缓冲器74HC373负责整个电路各个组成部分的状态、动作的控制，CPU口线P1.4-P1.7、P3.4、P3.5、TXD、RXD通过计费输出模块MAX207口线T1I-T5I、R10-R30接外部原有的计费控制装置，门阵列芯片的地址口线76-79、数据口线71-75分别接CPU的地址口线P2.0-P2.3、数据口线P0.0-P0.4。门阵列通过口线、PCM1、PCM2给输入、出中继接口电路提供时序信号，协助这些模块将话音的模拟信号转换为数字信号(或将数字信号转换为模拟信号)，为调整信号增益，提高信号品质，门阵列口线TS1-TS15错位连接出中继模块接口电路H1的口线J9-J11(如图6所示)，门阵列口线TS17-TS31错位连接入中继模块接口电路P1的口线J9-J11(如图4所示)，这样由于TS1-TS15、TS17-TS31时序具有间隔，而留出了增益调整的空间。其中门阵列芯片的口线PCM直接通过出中继模块接口电路H1的J10、J12、J16、入中继模块接口电路P1的J10、J12、J16完成信号接续，即通话信号通过入中继模块P1的输入口到门阵列，在通过门阵列到出中继模块H1的输出端。
如图2、3、4，本发明的入中继模块可为多路。参见图3,U14是入中继设备读脉冲译码器，其输出SIR0控制振铃信号缓冲器U15的选通，SIR1控制能量信号V1C缓冲器U11的选通，TOEC0-TOEC3经U18反相后，控制DTMFD的TOE断。TOEC0-TOEC3经U17相与，得到DSIR，作为DTMFD数据总线缓冲器U13的选通。U12受U7译出的SW0控制，完成对入中继电路的摘挂机操作。图4中入中继模块接口电路每路的P1通过RI0、OHI0经U12、U15向CPU提供摘机信号，V1的VIC0通过U11向CPU提供挂机的忙音信号，D1的STD、TOE口线通过U16提供本模块线路的状态，口线Q1-Q4通过U13向CPU提供数据内容。
如图2、5、6，本发明的入中继模块可为与输出模块对应的多路。参见图5，U23是出中继设备读脉冲译码器，译出SOR0是出中继能量检测VOC缓冲器U22的选通信号。SOR1是出中继频率检测SIG缓冲器U21的选通信号。U20由SW2控制，产生出中继测的摘挂机信号。U19是8路计费指示灯的驱动电路，由SW1作选通信号。图6中出中继模块Q1为频率检测电路，I1为幅值能量检测电路，通过检测不同的频率和能量，得到网关的状态和当前通话的内容，多路出中继模块Q1、I1输出SIG0、VOC0通过缓冲器U21、U22、U8等接CPU数据口线，CPU根据接收到的信息作出各种动作判断，是拨号，还是挂机等。
本发明的工作原理和步骤如下1、当用户有呼叫时，入中继端口得到振铃信号，经模/数转换接口模块，在RI端有信号输出，经U15缓冲，CPU可扫描到振铃信号。
2、CPU对U12写操作，使该路摘机，DTMFD准备收号，STD的状态代表是否收到DTMF信号(即标志位)，其状态经U16缓冲，CPU便能扫描到各路标志位的状态。对于有DTMF信号的输入端口，操作U14对应的TOE，DTMFD的数据输出口Q1-Q4便把收到的号码送出，经U13缓冲后CPU可得到主叫拨的号码。
3、CPU对U20作写操作，使与输入端口相对应的输出端口TRUNKH摘机。
4、CPU操作FPGA，通过PCM相应时隙向网关发出帐号、密码。
5、模块Q的SIGQ是频率检测电路，它把网关发来提示音的450HZ频率分量由SIG检出，经U21缓冲可被CPU扫描到。
6、模块I是运算放大器组成的能量检测电路，把网关送来提示音的能量由VOC检出，经U22缓冲后可以被CPU扫描到。
7、由CPU对扫描到的SIG和VCO识别判断后，向网关发被叫号，并通过CPU操作FPGA把话路沟通。
8、通过CPU对SIG和VCO的检测，判断被叫的回铃音和话音，确定计费开始时间。
9、CPU对输入及输出端口的能量及频率检测，判断忙音记线路状态，确定计费结束，线路复原。
本发明在针对直拨电话用户时，只要将入中继模块中加入馈电电路即可，其他部分与本实施例一致。
本发明的使用场合分为营业性和非营业性两种。营业性的可用于窗口收费(直拨)和宾馆饭店(使用用户小交换机PBX)；非营业性的可以供集团电话使用(PBX)，也可用于模块局(CENTRIX)。对于电话大用户拥有小交换机，将本发明接入其PBX，占用其中一部分分机线路。使用时，可先拨本发明所占用的用户分机号，本发明将按照IP电话的规程通过所占用的PBX其他用户线向公共市话网发起IP电话呼叫。对于模块局的电话大用户，将本发明接入局交换机，占用其中一部分用户线路。使用时，可先拨本发明所占用的局内分机号，本发明将按照IP电话的规程通过所占用的其它用户线向公共市话网发起IP电话呼叫。
权利要求
1.一种大用户IP电话业务分流控制装置，其特征在于该控制管理装置由中央控制单元接入中继模块电路和出中继模块电路组成，其中中央控制单元完成电话通、断操作控制、发起IP呼叫规程、通话过程处理，包括将计费状态输出到串口；入中继模块电路实现信号音、语音检测与用户识别，出中继模块电路接收、处理网关信号，沟通话路。
2.根据权利要求1所述的大用户IP电话业务分流控制管理装置，其特征在于出中继模块电路、入中继模块电路可为一路以上。
3.根据权利要求1所述的大用户IP电话业务分流控制管理装置，其特征在于出中继模块电路包括频率检测电路和提示音能量检测电路以及话音模/数转换中继接口电路。
4.根据权利要求1所述的大用户IP电话业务分流控制管理装置，其特征在于入中继模块电路包括忙音检测电路和数据传送电路以及话音模/数转换中继接口电路。
5.根据权利要求1或2或3所述的大用户IP电话业务分流控制管理装置，其特征在于中央控制单元由中央控制器CPU接门阵列电路以及相应的存储器、缓冲器等辅助电路组成，其中门阵列电路接出中继模块、入中继模块的模/数转换接口电路的时序口线，门阵列产生时序脉冲，完成话路增益调整。
全文摘要
本发明提供了一种大用户IP电话业务分流控制装置,该控制管理装置由中央控制单元接入中继模块电路和出中继模块电路组成,其中中央控制单元完成电话通、断操作控制、发起IP呼叫规程、通话过程处理,包括将计费状态输出到串口;入中继模块电路实现信号音、语音检测与用户识别;出中继模块电路接收、处理网关信号,沟通话路。无论用户有无IP电话卡,用户能按照传统的长途电话拨号方式享受IP电话业务服务,将传统长途电话业务分流至IP网关,并可根据线路信号音准确判别计费起止时间。
文档编号H04L12/24GK1314755SQ00103499
公开日2001年9月26日 申请日期2000年3月20日 优先权日2000年3月20日
发明者张原 申请人:张原