专利名称：实现用户在ip网络与pstn之间切换的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及网络切换技术，尤指一种实现用户在互联网协议(IP)网络与公共电话交换网(PSTN)之间切换的装置及其方法。
背景技术：
近年来，随着IP技术的迅速发展，传统电信网络正逐步向下一代网络(NGN)演进，越来越多的综合接入设备(IAD)、IP智能终端等小型接入设备正应用其中。在两种网络都同时使用的阶段，如何实现IAD、IP智能终端等小型接入设备在IP网络中使用的同时，也可以从IP网路切换到PSTN中使用；如何通过在两种网络间的切换，实现用户对网络的不同选择，从而提高客户满意度，增强客户忠诚度，进而提高企业的核心竞争力是越来越多的各类运营商面临的新课题。
目前，通常是将IAD、IP智能终端等小型接入设备同时接入IP网络和PSTN中，下文将这种小型接入设备简称为接入设备。图1是现有技术用户端口切换电路连接示意图，图1所示的电路是接入设备的其中一部分电路，这部分电路也称为用户逃生电路。图1所示的现有技术用户端口切换电路包括如下几部分1)检测电路1，对振铃状态进行检测；2)检测电路2，对摘机和PSTN线路状态进行检测；3)继电器A，是用于实现用户在IP网络与PSTN之间切换动作的核心器件。
另外图1中还包括用户端口1、用户端口2，用于外接用户终端；PSTN端口，用于外接交换机设备；用户线接口电路1、用户线接口电路2，用户线接口电路的功能有馈电、过电压保护、振铃、摘机检测、编解码、二/四线混合及测试，根据其功能可将用户线接口电路称为BORSCHT功能电路；两个10/100M IP网络接口电路。
图1所示电路的具体连接关系是用户端口1的两个端子分别与继电器A的A1端、A2端相连接；继电器A的A3端、A4端分别与用户线接口电路1的两个输出端连接，用户线接口电路1的输入端与CPU相连接；继电器A的A5端、A6端分别与检测电路1的两个输入端连接；检测电路1与A6端相连的端口连接在PSTN端口的其中一端上，检测电路1与A5端相连的端口与检测电路2的一端相连，而检测电路2的另一端连接在PSTN端口的另一端上；检测电路1的输出端将振铃状态送CPU，检测电路2的输出端将摘机和线路状态送CPU；CPU外接两个10/100M的IP网络接口。
用户端口2的两个端子直接与用户线接口电路2的两个输出端相连接；用户线接口电路2的输入端与CPU相连接。
上述继电器A的初始状态是指在接入设备断电时的状态，继电器A的A1端、A2端分别与其A5端、A6端相连接，如图1中所示虚线连接。此时，如果用户端口1外接用户终端，如话机，从图1可见，话机与PSTN连通，即话机通过PSTN通信。
接入设备一上电，通过CPU改变控制信号ACON的状态来控制继电器A动作，使继电器A的A1端、A2端分别切换连接到与其A3端、A4端连接。此时，如果用户端口1外接一话机，那么，话机通过CPU外接的IP网络接口进行通信。
上述CPU对控制信号状态的控制，可以这样来实现控制信号的一端接在继电器的控制端，另一端接在CPU的输入/输出(I/O)口上，控制信号的状态由CPU通过改变I/O口的状态来改变，而控制信号的状态决定继电器端口间的连接关系。CPU不工作，即断电时，其I/O口有一初始状态，而在CPU上电后，可以对I/O口的状态进行控制，即通过置0或置1来改变I/O口的状态。比如控制信号ACON与CPU的一个I/O口连接，断电时ACON＝0，此时的控制信号状态控制继电器A的A1端、A2端分别与其A5端、A6端相连接；那么在上电时，CPU将控制信号ACON置1，即ACON＝1，从而达到控制继电器A的AI端、A2端分别切换连接在其A3端、A4端上。
下面对图1在三种工作状态下，用户在IP网络与PSTN之间切换的过程进行描述，假设用户端口1外接一个话机，PSTN端口外接交换机接口第一种工作状态正常情况。
在正常情况下，即接入设备工作正常且IP网络连接正常时，接入设备上电后，CPU改变控制信号ACON的状态，比如此时ACON＝1，使继电器A的A1端、A2端分别连接到其A3端、A4端上，话机通过CPU外接的其中一个10/100M IP网络端口进行通信。此时，在IP网络中正常工作的话机不能切换到PSTN中。
第二种工作状态接入设备断电情况。
当接入设备断电时，此时CPU处于断电状态，使来自CPU的控制信号ACON的状态发生变化，比如此时ACON＝0，从而使继电器A端口间的连接关系发生了变化，继电器A的A1端、A2端分别切换连接到其A5端、A6端上，话机相当于直接连接在PSTN端口的外接交换机上，话机通过PSTN进行通信。
当接入设备恢复供电时，CPU恢复工作状态。此时CPU首先通过检测电路1和检测电路2反馈回的振铃状态和摘机及线路状态来判断PSTN线路是否空闲，如果PSTN线路空闲，则CPU通过改变控制信号ACON的状态将继电器A的A1端、A2端分别切换连接到其A3端、A4端上，这样就将话机重新从PSTN切换到了IP网络中；如果检测到PSTN线路正在使用中，则直到CPU检测到PSTN线路空闲后，再将话机切换到IP网络中。
第三种工作状态IP网络中断情况。IP网络中断的检测是CPU定时与IP网络侧的控制设备，如软交换等，进行通讯，当CPU检测到通讯超时时，CPU认为IP网络中断。
在接入设备工作正常，即CPU处于工作状态下，当CPU检测到IP网络中断时，改变来自CPU的控制信号ACON的状态将继电器A的A1端、A2端分别切换连接到其A5端、A6端上，使话机切换到PSTN中工作。
当IP网络恢复正常时，CPU首先通过检测电路1和检测电路2反馈回的振铃状态和摘机及线路状态来判断PSTN线路是否空闲，如果PSTN线路空闲，则通过改变来自CPU的控制信号ACON的状态将继电器A的A1端、A2端分别切换连接到其A3端、A4端上，这样就将话机重新从PSTN切换到了IP网络中；如果检测到PSTN线路正在使用中，则直到CPU检测到PSTN线路空闲后，再将话机切换到IP网络中。
可见，现有技术对用户在IP网络与PSTN之间切换的方法只是简单的改变继电器端口间的连接关系来完成的，而且现有技术只能在接入设备断电或IP网络中断条件的触发下，用户才能在IP网络与PSTN之间切换，而正常工作情况下，如果用户处于自身需求希望在IP网络与PSTN之间切换，通过现有技术是不能实现用户的这种需求的。
除此之外，现有技术的用户端口切换电路只能实现一路用户在IP网络与PSTN之间的切换，而无法实现多路用户在IP网络与PSTN之间的切换。也就是说，在现有技术中，如果接入设备上存在多路用户端口，那么只有其中一路用户端口按照图1中用户端口1的连接方式连接，而其它的用户端口则直接接入用户线接口电路。比如，图1中用户端口2直接通过用户线接口电路2接入CPU外接的另一个IP网络端口。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的装置，该装置结构简单，且能够支持不同工作状态下，用户在IP网络与PSTN之间的切换。
本发明另一目的在于提供一种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的方法，该方法能在不同工作状态下灵活实现多个用户在IP网络与PSTN之间的切换。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的装置，包括接口电路，用于外接设备或网络；检测电路，用于检测话路状态，并将检测结果发送给CPU；其特征在于，所述装置还包括CPU，根据检测结果，对动作单元进行接通或断开控制；动作单元，用于接收来自CPU的控制信号，并根据接收到的控制信号控制用户接入不同的网络；保持电路，并接在接口电路与动作单元的连接上，用于保持模拟摘机信息，并根据CPU对动作单元的通断控制信号来控制所述保持电路是否保持模拟摘机信息。
所述装置还包括耦合隔离电路，用于耦合交流音频信号和隔离直流信号；所述耦合电路串接在动作单元与接口电路之间。
所述接口电路进一步包括至少一个用户端口，用于外接用户终端；至少一个IP网络接口电路，用于实现所述用户端口与IP网络的连接；PSTN端口，用于外接交换设备；至少一个用户线接口电路，实现BORSCHT功能的电路。
所述检测电路进一步包括对振铃状态进行检测的第一检测电路；对摘机和PSTN线路进行检测的第二检测电路。
所述动作单元进一步包括用户端口实现切换电路，用于实现用户在IP网络与PSTN之间的切换；保持电路接入控制电路，用于控制保持电路的接入。
所述动作单元由物理器件组合而成。
所述用户端口实现切换电路进一步包括继电器和/或光电耦合开关；
所述保持电路接入控制电路进一步包括继电器和/或光电耦合开关。
所述动作单元为可编程逻辑控制芯片、或由逻辑门电路组成的具有控制功能的电路。
所述耦合隔离电路进一步包括变压器和电容。
一种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的方法，其特征在于a.CPU判断是否检测到用户请求信息或IP网络中断信息，如果检测到，则通过控制信号控制用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络；否则返回步骤a；b.判断是否完成本次用户请求或IP网络是否恢复，如果是，则通过控制信号控制用户端口经由IP网络接口接入IP网络，之后返回步骤a，否则，返回步骤b。
该方法还包括在接入设备断电的情况下，根据预先设定的缺省状态，所述其中一路用户端口自动经由PSTN端口接入PSTN网络。
所述控制用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络之前进一步包括CPU检测PSTN线路是否空闲，若PSTN线路空闲，则通过控制信号控制用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络；否则，继续等待。
当CPU检测到用户请求信息时，该方法还包括A.CPU改变控制信号状态，将用户端口与PSTN端口连接，且在PSTN实现模拟摘机后将保持电路与PSTN端口连接，并改变控制信号状态将用户端口与PSTN端口断开，同时CPU改变控制信号状态断开用户端口与IP网络之间的连接；B.CPU完成模拟拨号后，CPU改变控制信号状态，断开保持电路与PSTN之间的连接，将用户端口经由PSTN网络接口接入PSTN网络。
当CPU检测到IP网络中断信息时，所述通过控制信号控制用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络是分时控制实现不同用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络。
所述控制信号状态的改变是通过改变CPU的I/O端口状态实现的。
由上述技术方案可见，本发明这种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的装置及其方法，通过在用户切换电路中增加动作单元、保持电路等对用户接入不同网络进行控制，在用户需求、或IP网络中断两种情况下，只需CPU向动作单元发出相应控制信号，完成用户在IP网络与PSTN之间的切换；在设备断电情况下自动地实现用户在IP网络与PSTN之间的切换。本发明可以同时实现多路IP网络用户到一路或多路PSTN线路的切换，或称备份。这样，通过用户在IP网络与PSTN两种网络之间的切换，灵活实现了用户对网络的选择，也达到了在故障状态下对用户通信的备份，从而提高了客户满意度，增强了客户忠诚度，进而提高了企业的核心竞争力。
图1是现有技术用户端口切换电路连接示意图；图2是本发明实现外接两个用户在IP网络与PSTN之间切换的装置连接示意图；图3是图2中动作单元逻辑结构示意图；图4是图2中用户端口切换电路连接示意图；图5是图2和图3中保持电路的一种电路图；图6是采用继电器和光电耦合开关组成的可外接四用户的用户端口切换电路。
具体实施例方式
本发明的核心思想是本发明通过CPU对动作单元的控制，以及对PSTN线路的检测，实现了在用户需求、或IP网络中断两种情况下，只需CPU向动作控制单元发出相应控制信号即可灵活地完成用户在IP网络与PSTN之间的切换；在设备断电情况下自动完成用户在IP网络与PSTN之间的切换。特别的是，由于增加了保持电路，使用户在接入设备及IP网络正常的情况，也能按照自己的需求灵活地在IP网络与PSTN之间切换。本发明方法不仅能满足一个用户在IP网络与PSTN之间的切换，同样可以满足两个或两个以上的用户在IP网络与PSTN之间的切换。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。
图2是本发明实现外接两个用户在IP网络与PSTN之间切换的装置连接示意图，图2是以外接两个用户为例的连接示意图。在图2中，用户端口1、用户端口2、用户线接口电路1、用户线接口电路2、保持电路25、检测电路1均与动作单元24相连接；PSTN端口22的一端与动作单元24相连接，另一端串接检测电路2后与动作单元24相连接；同时用户线接口电路1、用户线接口电路2、IP网络接口电路21均与CPU相连接。这里IP网络接口电路21中包括两个10/100M的IP网络接口。
在图2中，由动作单元24、保持电路25、检测电路1、检测电路2组成用户端口切换电路23。可以将用户端口1、用户端口2、用户线接口电路1、用户线接口电路2、PSTN端口22和IP网络接口电路21合称为接口电路；将检测电路1和检测电路2合称为检测电路。
本发明与现有技术相比，增加了专门用于执行用户端口在IP网络与PSTN之间切换动作的动作单元24。图3是图2中动作单元逻辑结构示意图，从图3可以看出，通过来自CPU的控制信号，控制开关KK1和KK2的连接方式。比如CPU将控制信号1置为“0”电平时，开关KK1与a1端相连接，用户端口1接入IP网络中通信；当CPU将控制信号1置为“1”电平时，开关KK1与b1端相连接，用户端口1接入PSTN中通信。同理，通过CPU对控制信号2的改变同样可以实现用户端口2在IP网络中实现通信，或在PSTN中通信。这里，控制信号的改变可以是在故障触发下发生，如接入设备断电或IP网络中断；也可以是由于用户主动要求切换而使CPU发出改变控制信号状态的指令，如用户拨打了专用号码等。
本发明还增加了保持电路25，用于保证用户在切换过程中的通话质量。
比如用户在IP网络中通信，此时，如果用户需要从IP网络中切换到PSTN时，该保持电路25模拟用户摘机信号的保持，可以保证用户在切换过程中的通话质量，从而提高了客户满意度。
从上述对图2中本发明用户端口切换电路的介绍，可以看出，本发明通过来自CPU的控制信号，CPU对用户端口切换电路23中的动作单元24进行相关控制，来实现用户在不同工作状态下在IP网络与PSTN之间的切换。
为了实现动作单元24的功能，动作单元24可以是由物理器件，如继电器、光电耦合开关等开关元器件组成的电路，也可以是由可编程逻辑芯片构成的逻辑开关电路或由逻辑门电路组成的逻辑开关，也可以是由部分物理器件和部分逻辑器件组成的物理逻辑混合开关电路。
下面以采用继电器和光电耦合开关组成动作单元24为例，具体描述本发明用户端口切换电路的组成和连接关系。图4是图2中用户端口切换电路连接示意图。
图4所示的本发明用户端口切换电路包括如下几部分1)检测电路1，对振铃状态进行检测；2)检测电路2，对摘机和PSTN线路状态进行检测；3)保持电路40，对信号进行保持；4)由继电器A、继电器B、继电器S、开关1、开关2、开关3、开关4组成的动作单元24。
图4中还包括用户端口1、用户端口2，用于外接用户终端；PSTN端口，用于外接交换设备；用户线接口电路1、用户线接口电路2，用户线接口电路的功能是有馈电、过电压保护、振铃、摘机检测、编解码、二/四线混合机测试；两个10/100M IP网络接口电路。
另外，为了增加电路的可靠性，图4中还在用户端口切换电路中增加了变压器41、电容C1、电容C2及电容C3组成的耦合隔离电路。其中变压器41用于耦合交流的双音多频信号(DTMF)，电容C1、电容C2、电容C3用于隔离直流信号。
按照功能的不同，可以将图4中的电路分为以下几个功能电路
(1)用户端口实现切换电路，包括继电器A、继电器B、开关1和开关3，其中继电器A和开关1配合实现用户端口1的切换动作，继电器B和开关3配合实现用户端口2的切换动作；(2)保持电路保持电路40；(3)保持电路接入控制电路，包括开关2、开关4、继电器S，其中开关2控制保持电路与PSTN线路的连接关系，开关4控制用户线接口电路2与保持电路40的连接关系，继电器S控制用户线接口电路1与保持电路40的连接关系；(4)耦合隔离电路包括变压器41、电容C1、电容C2、电容C3，其中C2、C3分别是用户线接口电路1、用户线接口电路2与继电器S之间的隔直电容；(5)PSTN线路及状态检测电路，包括检测电路1、检测电路2；其中(1)、(2)、(3)和(4)所述电路是根据本发明的目的新增的。
图4所示电路的具体连接关系是用户端口1的两个端子分别与继电器A的A1端、A2端相连接；继电器A的A3端串接开关1后与用户线接口电路1的一个输出端连接；继电器A的A4端直接与用户线接口电路1的另一个输出端连接；继电器A的A5端、A6端分别与检测电路1的两个输入端连接；检测电路1的两个输入端中与A6端相连的端口连接在PSTN端口的其中一个连接端上，检测电路1与A5端相连的端口与检测电路2的一端相连，而检测电路2的另一端连接在PSTN端口的另一个连接端上；检测电路1的输出端将振铃状态送CPU，检测电路2的输出端将摘机和线路状态送CPU；CPU外接10/100M的IP网络接口，包括两个10/100M的IP网络端口。
用户端口2的两个端子分别与继电器B的B1端、B2端相连接；继电器B的B5端串接开关3后与用户线接口电路2的一输出端相连接；继电器B的B6端直接与用户线接口电路2的另一输出端相连接；
继电器B的B3端并接在检测电路1与继电器A的A6端的连接线上；继电器B的B4端并接在检测电路1与检测电路2相连接的连接线上；变压器41的两个输入端分别连接在继电器S的两端S1、S2上，变压器41的其中一个输出端串接电容C1的一端，电容C1的另一端与开关2一端相连接，开关2的另一端则并接在PSTN端口与检测电路1相连接的连接线上；变压器41的另一个输出端口则并接在检测电路1与检测电路2相连接的连接线上；保持电路40的一端并接在电容C1与开关2的连接线上，保持电路40的另一端则并接在变压器41输出端与继电器A的A5端的连接线上；继电器S的S3端并接在用户线接口电路1与继电器A的A4端的连接线上，继电器S的S4端串接一电容C2后并接在用户线接口电路1与开关1的连接线上；继电器S的S6端并接在用户线接口电路2与继电器B的B6端的连接线上，继电器S的S5端串接一电容C3，电容C3之后再串接一开关4后，并接在用户线接口电路2与开关3的连接线上。
下面以两个用户在IP网络与PSTN之间切换为例，结合图2和图4的连接关系，采用本发明装置及其方法的用户端口切换电路的工作原理是这里假设用户端口1外接一话机1，用户端口2也外接一话机2，PSTN端口外接交换机。
为了清楚描述图4中可动作器件的工作状态，现将这些可动作器件的初始状态和接入设备一上电时的状态作两张表初始状态，或称为缺省状态，即接入设备断电状态下，用户端口切换电路23的可动作器件，如继电器、光电耦合开关的连接如图4中虚线连接，它们的状态如表1所示
表1接入设备一上电，用户端口切换电路23的可动作器件，如继电器、光电耦合开关的状态如表2所示
表2在进行切换电路的工作原理描述之前，假设采用CPU的I/O端作为控制信号的输出端与各个继电器的控制信号端相连接的方法，并且各个控制信号的状态与继电器和光电耦合开关之间的关系如表3所示。其中继电器A对应控制信号ACON；继电器B对应控制信号BCON；继电器S对应控制信号SCON；开关K1、K2、K3和K4分别对应控制信号KCON1、KCON2、KCON3和KCON4。
表3第一种工作状态正常情况。
在正常情况下，即接入设备工作正常且IP网络连接正常时，接入设备上电后，从表2可见，CPU通过改变控制信号ACON的状态，比如此时ACON＝1，使继电器A的A1端、A2端分别连接到其A3端、A4端上，话机1通过CPU外接的一10/100M IP网络端口进行通信；此时，继电器B保持初始状态不动作，即BCON＝0，话机2通过CPU外接的10/100M IP网络端口进行通信。
此时，如果话机1有切换通信网络的需求，这里以话机1拨打专用号码为例对具体切换过程进行如下描述当话机1拨打了专用号码，CPU接收完所有号码后，将根据检测电路1和检测电路2发送给CPU的振铃状态和摘机及线路状态检测PSTN线路状态，如果PSTN线路不空闲，继续等待；如果PSTN线路处于空闲状态，CPU向继电器A发送控制信号ACON，使ACON＝0，将继电器A的A1端、A2端切换到分别与其A5端、A6端连接，这样，话机1就从IP网络切换到了PSTN中。
当PSTN网络接收了模拟摘机后，CPU通过改变控制信号KCON2的状态，使KCON2＝1来闭合开关2，将保持电路40接到PSTN网络上，然后CPU将控制信号置为ACON＝1，即将话机1暂时切回IP网络，这样做主要是为了避免用户听到CPU模拟发出的拨号音。
之后，CPU通过改变控制信号KCON1的状态，使KCON1＝0来断开开关1，同样也是为了避免用户CPU发出的拨号音，并通过改变控制信号SCON，使SCON＝1，将继电器S的S1端、S2端切换到分别与其S3端、S4端相连接，也就是说，将用户线接口电路1的输出并接在了保持电路40上，通过保持电路40保留模拟摘机的存在。
图5是保持电路40的一种电路图，通过四个二极管D1、D2、D3和D4整流后，保持电路40始终导通，三极管的导通分压后，使达林顿管Q2保持比较大的电流，最终将电阻R6并接在了用户线接口电路1上，电阻上保持的电压给PSTN端口提供了模拟摘机的状态。即便此时话机1已经暂时切回了IP网络，也由于保持电路40的存在，维持了PSTN线路的正常工作。
接着，CPU将话机1所拨的专用号码去掉号首，通过用户线接口电路1以DTMF方式经电容C2隔直后传送给变压器41，变压器41将交流DTMF信号经电容C1再隔直后耦合到PSTN线路上，完成拨号后，通过CPU改变的状态为ACON＝0，将话机1接入PSTN中。
最后，CPU通过改变控制信号KCON2的状态，使KCON2＝0来断开开关2，断开保持电路40。
这样就实现了正常情况下，用户在IP网络与PSTN之间的切换。
当完成一次专用号码呼叫通话后，一般情况下，可以将话机1从PSTN线路中切回IP网络。
同样的，如果是话机2拨打专用号码，通过来自CPU的控制信号对继电器B、开关2、开关3和开关4的控制来实现话机2从IP网络向PSTN的切换。这里，继电器B的功能相当于上述的继电器A；开关3的功能相当于上述开关1；开关4的功能相当于上述继电器S。
第二种工作状态接入设备断电的情况。
当接入设备断电时，用户端口切换电路23中的可动作器件状态处于缺省状态，如表1和表3所示，ACON＝0，即继电器A的A1端、A2端分别与其A5端、A6端相连接；此时，BCON＝0，继电器B的B1端、B2端分别与其B5端、B6端相连接；SCON＝0，继电器S的S1端、S2端分别与S5端、S6端相连接；KCON1＝1，KCON3＝1，开关1和开关3处于接通状态；KCON2＝0，KCON4＝0，开关2和开关4处于断开状态。
这样，话机1实现了在接入设备断电情况下，从IP网络切换到PSTN中，从而得到了通信备份。此时，话机1通过用户端口1的呼出全部由经PSTN线路，同时，若PSTN有来电，将呼入用户端口1，由话机1来接收来电。需要说明的是，但在这种情况下，话机2不能实现通信备份，即话机2无法实现在IP网络与PSTN之间的切换。
第三种工作状态IP网络中断的情况。
在接入设备正常工作情况下，此时用户端口1和用户端口2分别通过各自的IP网络接口进行通信，即ACON＝1，BCON＝0，SCON＝0，KCON1＝1，KCON2＝0，KCON3＝1，KCON4＝0。
当CPU检测到IP网络中断时，若此时话机1先有摘机拨号动作，通过检测电路1和检测电路2发回CPU的信息，CPU检测到用户端口1有呼叫请求，CPU向继电器A发送控制信号ACON，使ACON＝0，即将话机1从IP网络切换到PSTN中进行通信；若是话机2先有摘机拨号动作，则CPU向继电器B发送控制信号BCON，使BCON＝0，即将话机2从IP网络切换到PSTN中。
从上面的描述可见，话机从IP网络切换到PSTN中有一个在先条件，那就是哪个话机先有摘机拨号动作，CPU就将有摘机拨号动作的那个话机首先切换到PSTN中。此时，另一个话机不能切换到PSTN中，但是，当通话结束时，CPU通过检测电路1和检测电路2向CPU发送的振铃状态和摘机及线路状态来检测PSTN线路的工作状态是否已处于空闲状态，在PSTN线路处于空闲状态下，当检测到另一路有呼叫请求时，也可以将另一路话机切换到PSTN中。
可见，在IP网络中断的情况下，用户端口所接的话机由CPU控制分时在网络间切换，从而实现用户通信的备份。
上述具体描述了采用本发明的装置及其方法实现外接两个用户时，用户在不同的几种工作状态下在IP网络与PSTN间实现切换以达到通信备份的示例。
同样地，根据本发明的装置及其方法，也可以实现一个用户或两个以上的多个用户在IP网络与PSTN之间的切换。
当实现一个用户在IP网络与PSTN之间的切换时，在图3中，只需用户端口1外接一用户，如话机，而用户端口2不连接用户，或者用户端口1不接用户而用户端口2外接一用户，如话机。显然，根据本发明的方法，同样可以实现话机在不同工作情况下在IP网络与PSTN之间的切换。具体来讲，比如话机外接在用户端口1，而用户端口2不外接用户，通过对图3中继电器A、继电器S、开关1、开关2、检测电路1、检测电路2、保持电路40、变压器41及电容C 1和电容C2并根据上述方法即可完成话机的需求。
当实现两个以上的多个用户在IP网络与PSTN之间的切换时，根据本发明的装置及其方法，只需新增相应的用户端口、用户线接口电路、用户端口实现切换电路、保持电路接入控制电路及用户线接口电路端隔直电容即可。这里以增加两个用户为例，图6是采用继电器和光电耦合开关组成的可外接四用户的用户端口切换电路，图6所示电路连接只是一种实现方式，不用于限制本发明的保护范围，比如可以不增加继电器T，而将继电器S从原来的单刀双掷更换为单刀四掷即可。
当然，PSTN端口也可以是多个，比如有两个PSTN端口、四个用户端口，那么，可以按照图4所示的用户端口切换电路再增加一套同样的电路与其它两个用户端口连接即可，即两个用户端口共享一个PSTN端口，而另两个用户端口共享另一PSTN端口。
另外，上述实施例中动作单元24是采用物理器件组成的，也可以采用可编程逻辑芯片、或逻辑门电路、或物理器件与逻辑器件的组合的方法来实现。当采用逻辑芯片时，动作单元是通过在逻辑芯片中建立逻辑开关来实现，且各用户端口对应不同的逻辑开关，可以将各逻辑开关的接通或断开状态与各种工作状态之间建立一一对应关系，在不同状态下，通过CPU向逻辑芯片发送相应控制信号来实现相应逻辑开关的通断动作。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的装置，包括接口电路，用于外接设备或网络；检测电路，用于检测话路状态，并将检测结果发送给CPU；其特征在于，所述装置还包括CPU，根据检测结果，对动作单元进行接通或断开控制；动作单元，用于接收来自CPU的控制信号，并根据接收到的控制信号控制用户接入不同的网络；保持电路，并接在接口电路与动作单元的连接上，用于保持模拟摘机信息，并根据CPU对动作单元的通断控制信号来控制所述保持电路是否保持模拟摘机信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括耦合隔离电路，用于耦合交流音频信号和隔离直流信号；所述耦合电路串接在动作单元与接口电路之间。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接口电路进一步包括至少一个用户端口，用于外接用户终端；至少一个IP网络接口电路，用于实现所述用户端口与IP网络的连接；PSTN端口，用于外接交换设备；至少一个用户线接口电路，实现BORSCHT功能的电路。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测电路进一步包括对振铃状态进行检测的第一检测电路；对摘机和PSTN线路进行检测的第二检测电路。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动作单元进一步包括用户端口实现切换电路，用于实现用户在IP网络与PSTN之间的切换；保持电路接入控制电路，用于控制保持电路的接入。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述动作单元由物理器件组合而成。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用户端口实现切换电路进一步包括继电器和/或光电耦合开关；所述保持电路接入控制电路进一步包括继电器和/或光电耦合开关。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述动作单元为可编程逻辑控制芯片、或由逻辑门电路组成的具有控制功能的电路。
9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述耦合隔离电路进一步包括变压器和电容。
10.一种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的方法，其特征在于a.CPU判断是否检测到用户请求信息或IP网络中断信息，如果检测到，则通过控制信号控制用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络；否则返回步骤a；b.判断是否完成本次用户请求或IP网络是否恢复，如果是，则通过控制信号控制用户端口经由IP网络接口接入IP网络，之后返回步骤a，否则，返回步骤b。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络之前进一步包括CPU检测PSTN线路是否空闲，若PSTN线路空闲，则通过控制信号控制用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络；否则，继续等待。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当CPU检测到用户请求信息时，该方法还包括A.CPU改变控制信号状态，将用户端口与PSTN端口连接，且在PSTN实现模拟摘机后将保持电路与PSTN端口连接，并改变控制信号状态将用户端口与PSTN端口断开，同时CPU改变控制信号状态断开用户端口与IP网络之间的连接；B.CPU完成模拟拨号后，CPU改变控制信号状态，断开保持电路与PSTN之间的连接，将用户端口经由PSTN网络接口接入PSTN网络。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括在接入设备断电的情况下，根据预先设定的缺省状态，所述用户端口的中一路用户端口自动经由PSTN端口接入PSTN网络。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当CPU检测到IP网络中断信息时，所述通过控制信号控制用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络是分时控制实现不同用户端口经由PSTN端口接入PSTN网络。
15.根据权利要求10至14所述的方法，其特征在于所述控制信号状态的改变是通过改变CPU的I/O端口状态实现的。
全文摘要
本发明公开了一种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的装置，用户端口、用户线接口电路、保持电路、检测电路1均与动作单元相连接；PSTN端口的一端与动作单元相连接，另一端串接检测电路2后与动作单元相连接；同时用户线接口电路、IP网络接口电路均与CPU相连接。本发明还同时公开了一种实现用户在IP网络与PSTN之间切换的方法，该方法能通过来自CPU的控制信号对动作单元进行相关控制，在该装置上完成用户在IP网络与PSTN之间的切换。采用该装置及其方法能实现多个用户在IP网络与PSTN之间的切换，灵活实现了用户对网络的选择，也达到了在故障状态下对用户通信的备份，从而提高了客户满意度，增强了客户忠诚度，进而提高了企业的核心竞争力。
文档编号H04L12/28GK1798059SQ200410102478
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年12月23日
发明者马金永 申请人:华为技术有限公司