专利名称：个人网关器及其处理方法
技术领域：
本发明关于一种网关器，特别关于一种个人网关器及其处理方法。
背景技术：
回顾九零年代的科技发展历史，因特网的普及似为最重要的事件，其对于人们生活的影响非常明显。如今，由于因特网的分享特性，人们已无需亲临现场或与对方会见便可获得并交换信息。
本来，因特网上的人们通过邮件、BBS(电子布告栏系统；Bulletin BoardSystem)或网站公告栏交换信息，惟伴随因特网的发展，使用者所需求者早已转向更为实时且方便的通讯方法或装置，并发展出许多实时信息应用程序，例如ICQTM、MSNTM、JabberTM。在此之后不久，如SkypeTM的VOIP(网络电话)技术随即问世。由于此技术具有提供更多通讯弹性以及更低廉通话服务的优势，遂VOIP技术乃具有通讯服务的必要质量。然而，于VOIP技术中仍存有某些缺点，其中之一为VOIP拨打电话时须透过电话、网关器以及调制解调器，而过多的装置将带来更多的不便。其另一缺点为一般VOIP装置并未具有安全按钮以应付紧急事件，此外当使用者透过因特网拨打电话时，因特网故障，则必须转换至PSTN模式并自行再次拨号。
发明内容
因而，本发明乃针对上述与其它问题提供崭新的个人网关器系统及其相关方法，本发明的目的在于提供一种个人网关器及其处理方法。
根据本发明的较佳实施例，本发明的个人网关器主要供VOIP使用者所利用，此个人网关器包含控制器、语音连接端口芯片以及状态侦测器，其中语音连接端口芯片乃耦合至控制器，而可程序化SPI接口与PCM接口则支持至多64个频道以连接至VOIP应用的语音芯片。状态侦测器用以侦测来电的铃响、接通与挂断，其也可用以侦测网络是否可用，而侦测的结果将传送至控制器。随后控制器将决定是否切换继电器以进行连接，因此状态侦测器侦测有效来电信号、使用者电话的接通/挂断状态以及因特网的情况，使控制器得根据状态侦测器的侦测结果进行判断。
个人网关器包含无线(RF)模块与天线以提供无线网络功能，并且一个快速以太网连接器乃耦合至控制器以连接广域网，另一个快速以太网络连接器则透过PHY165耦合至控制器以连接至局域网络。
再者，个人网关器更可包含GPS模块，此GPS模块得耦合至外部服务器，而此外部服务器乃耦合至客户端。透过GPS模块，客户端可确认个人网关器的位置，因此使用者可透过耦合至具有紧急按键的电话而拨打紧急电话。倘若使用者按下紧急按键，其可藉由GPS模块定义其位置。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种个人网关器，包含一控制器；一语音连接端口芯片，耦合至所述的控制器，用于因特网语音协议的应用；一对连接器，包含一外部交换用户连接器与一外部交换站连接器；一状态侦测器，耦合于所述的控制器与所述的外部交换站连接器之间；以及一继电器，耦合于所述的语音连接端口芯片与所述的对连接器之间。
本发明还提供了一种处理个人网关器来电的方法，其步骤包含藉由一状态侦测器确认一透过外部交换站线路的公共交换电话网络来电是否打至一外部交换用户电话；所述的状态侦测器检查所述的外部交换用户电话是否未被占用；透过一语音连接端口芯片传送信号，以将所述的来电指示予所述的外部交换用户电话；确认所述的外部交换用户电话是否被接听；藉由一控制器切换一继电器以连接所述的外部交换站线路；所述的控制器藉由所述的状态侦测器检查所述的来电是否结束；以及所述的控制器回复预设的设定。
本发明还提供了一种个人网关器拨打电话的方法，其步骤包含确认是否透过因特网语音协议网络拨打电话；藉由一状态侦测器检查网络是否可用并且具有足够的因特网语音协议网络能力；藉由控制器拨打一因特网语音协议电话。
以下的实施例将参照随附的图示与申请专利范围而详细说明本发明的具体内容。
图1为本发明较佳实施例的功能方块图。
图2为本发明较佳实施例的方法流程图。
图3为呈现本发明另一较佳实施例的方法流程图。
个人网关器100 控制器102语音连接端口芯104片SDRAM106Flash108 继电器110状态侦测器120 FXS连接器130FXO连接器140 GPS模块150天线160局域网络连接器170广域网络连接器180 电源供应器190客户端200 服务器300外部装置400切换器410紧急按键420具体实施方式
本发明将配合其较佳实施例与随附的图示详述于下，本发明中所有的较佳实施例仅用于举例说明，因此除文中的较佳实施例外，本发明亦可广泛地应用在其它实施例中。且本发明并不受限于任何实施例，应以随附的权利要求的范围及其同等领域而定。
本发明提供完整的全功能轻巧网络装置，供商务旅客与家庭消费者使用。请参照图1，本发明的个人网关器100包含控制器102，用以处理信号或指令，并具有内建的IEEE802.11MAC与基频处理器(BBP；base band processor)以进行无线通讯。例如，控制器可为英飞凌公司(Infineon Ltd.)所制造的ADM8668。语音连接端口芯片104耦合至控制器，可程序化SPI接口与PCM接口支持至高64个频道以为VOIP(voice over Internet)应用而连接至芯片104，于本发明的较佳实施例中，芯片104得为Legerity公司制造的商业化产品LE88111。个人网关器100提供无线802.11a/b/g三种模式、两个10/100 Mbps自动侦测以太网络连接端口以及两个RJ11规格的以太网络连接器130、140(FXO与FXS)。继电器110乃耦合于语音连接端口芯片104以及FXS与FXO连接器130、140之间，FXS代表现有的外部交换用户(Foreign Exchange Subscriber或者ForeignExchange Station)，而FXO代表现有的外部交换站(Foreign Exchange Office)，此继电器100用以于FXS连接器130以及FXO连接器140之间切换信号。状态侦测器120则耦合至FXO连接器140以侦测因特网是否可用，若侦测结果表示为否，将传送侦测信号至控制器102，控制器102随后并切换继电器110。再者，FXS连接器130耦合至具有切换器410与紧急按键420的外部装置400，其中切换器410用以手动切换继电器110，而FXS连接器130得连接至传统电话机400，并用于VOIP的通讯，此外紧急按键420用以传送紧急电话。
FXO状态侦测器120能够侦测来电的铃响、接通或挂断，其并可选择性地侦测因特网的状态，以确认因特网是否可用。因此，FXO状态侦测器120可包含铃响侦测器、接通/挂断侦测器以及因特网能力侦测器。对于拨出的电话，个人网关器将预设为VOIP，每当电话挂断，其便回复为预设的VOIP，使用者需按下电话400上的切换器410以拨打PSTN电话。
铃响侦测器用以侦测来电铃响信号，其具有用以执行此功能的光隔离器(optical isolator)，而光隔离器的作用在于自提供最多3750Vrms隔离的PSTN线路隔离出网关，并将来电铃响信号转换为脉冲信号。铃响侦测器的输出则连接至CPU(控制器102)以确认有效的来电铃响信号。接通/挂断侦测器系用以侦测使用者电话的接通/挂断状态，并且此状态乃通过回路侦测方法(loopdetection method)所测得。此外，并有电阻器与TIP线路串联。
无线(RF)模块155与控制器102的RF接口通讯以实施802.11a/b/g的无线网络功能，而天线160则耦合至无线模块155。此无线模块155能够运作于无线用户(wireless module)模式或存取点(access point)模式。个人网关器还包含数个自动侦测快速以太网络连接器170、180以进行以太网络联机，其一为耦合至控制器102的广域网络(WAN)连接器180，另一个为透过PHY(连接端口实体层；Port Physical Layer)165连接至控制器102的局域网络(LAN)连接器170，而本发明的较佳实施例则最好包含两个以太网络连接端口(一个具有IEEE802.3快速以太网络MAC与PHY，另一个具有IEEE802.3快速以太网络MAC与反向MII接口)。
选择性的GPS模块150系耦合至控制器102，其更可耦合至客户端200，而客户端200则耦合至服务器300。据此，使用者可藉由GPS模块150定义个人网关器的位置。
图2为一流程图，呈现当PSTN来电或因特网来电透过FXO线路打入FXS电话时，个人网关器将如何运作。首先，步骤201表示个人网关器准备运作，且步骤202表示个人网关器内电路的预设状态。于步骤203，个人网关器100内的状态侦测器120将确认是否有PSTN来电透过FXOV线路打入FXS电话。倘若PSTN电话确实响起，上述的语音连接端口芯片104将于步骤204中接收对应至每一个铃响持续期间的铃响脉冲信号。例如，语音连接端口芯片104可为美国Legerity公司的产品Le88111，而Le88111上的GPIO1连接端口乃程序化以透过侦测器接收对应于每一铃响持续期间的铃响信号，此外Le88111上的GPIO2连接端口则程序化以透过状态侦测器120得知线路是否繁忙。据此，于步骤205中，个人网关器100的控制器102将透过语音连接端口芯片的连接端口检视FXS电话是否繁忙。倘若FXS电话占用中，铃响信号将停止，除非于步骤206中PSTN来电将不等待FXS电话。
若FXS电话并未被占用，于步骤207中，控制器102将透过语音连接端口芯片104传送铃响信号至FXS，以对使用者指示FXS有一个来电，随后于步骤208中，控制器102确认具有FXS电话的使用者是否接听电话以透过FXO线路连接致电者。若具有FXS电话的使用者并未接听电话，控制器102于步骤209中将辨认语音连接端口芯片104是否仍接收铃响信号。倘若语音连接端口芯片104并未接收到铃响信号，个人网关器100内的电路将回复为预设状态。反之，若语音连接端口芯片仍接收到铃响信号，于步骤210，FXO电话将继续取得铃响信号直至时间结束。
若具有FXS电话的使用者接听电话，于步骤211中，控制器102将让继电器信号送至语音连接端口芯片104以透过FXO线路连接致电者。在透过FXO线路互相连接具有FXS电话的使用者与致电者后，于步骤212中，控制器102将利用状态侦测器120及语音连接端口芯片104确认通话是否结束。亦即，当使用者或致电者挂上电话，于步骤213中，语音连接端口芯片104将透过状态侦测器120接收指示挂断的信号，并结束通话。最后，于步骤214中，控制器102将切断继电器信号以回复预设的设定。
图3为一流程图，呈现当具有FXS电话的使用者透过FXO拨打PSTN电话时，个人网关器将如何运作。
首先，步骤301代表个人网关器100准备运作，而步骤302代表个人网关器内电路的预设状态。由于本发明个人网关器100的预设状态乃为使用者利用VOIP技术拨打电话，因此若使用者欲拨打PSTN电话，其得按下如上所述的切换器410的切换按键，以转换为PSTN模式，此外切换器410可为使用者电话上的圆状凸出物(knob)。控制器102将于步骤303中得知使用者是否按下切换器410，若使用者欲转换为PSTN模式，控制器102将驱使继电器信号送至上述的语音连接端口芯片104，以于步骤306中连接FXO。
反之，若使用者并不欲转换为PSTN模式，控制器102将于步骤304中侦测因特网的状态。当因特网并未过载或故障，控制器102于步骤305中将允许使用者拨打VOIP电话。否则，于步骤306，控制器102将于无法使用因特网时自动连接至PSTN，且因而驱使继电器信号送至语音连接端口芯片104，以将继电器110切换至FXO。
接着，控制器102将于步骤307中确认PSTN线路是否连接至FXO。若PSTN线路却连接至FXO，控制器102将于步骤308中允许使用者拨打PSTN电话，否则当PSTN线路未连接至FXO时，个人网关器将于步骤310中回复为预设的设定。于使用者拨打电话时，控制器102将在步骤309中通过状态侦测器120及语音连接端口芯片104确认通话是否结束。亦即，当使用者或致电者挂上电话，语音连接端口芯片104将透过状态侦测器120接收指示挂断的信号，最后于步骤310中控制器102将切断继电器信号以回复预设的设定。
对熟悉此领域技艺者，本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明的精神。在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改与类似的配置，均应包含在下述的申请专利范围内，此范围应覆盖所有类似修改与类似结构，且应做最宽广的诠释。
权利要求
1.一种个人网关器，其特征在于，所述的个人网关器包含一控制器；一语音连接端口芯片，耦合至所述的控制器，用于因特网语音协议的应用；一对连接器，包含一外部交换用户连接器与一外部交换站连接器；一状态侦测器，耦合于所述的控制器与所述的外部交换站连接器之间；以及一继电器，耦合于所述的语音连接端口芯片与所述的对连接器之间。
2.如权利要求1所述的个人网关器，其特征在于所述的个人网关器还包含一天线；以及一无线模块，耦合至所述的天线而与所述的控制器进行通讯以达到无线区域网路功能。
3.如权利要求1所述的个人网关器，其特征在于，所述的个人网关器的所述的状态侦测器用以侦测所述的外部交换站连接器与所述的外部交换用户连接器的铃响与接通/挂断，并将侦测结果传送至所述的控制器。
4.如权利要求1所述的个人网关器，其特征在于，所述的个人网关器的所述的控制器用以通过所述的状态侦测器的侦测结果而切换所述的继电器以建立介于所述的外部交换站连接器与所述的外部交换用户连接器间的连接。
5.如权利要求1所述的个人网关器，其特征在于，所述的个人网关器还包含一全球定位系统模块，耦合至所述的控制器，以定义所述的个人网关器的位置。
6.如权利要求1所述的个人网关器，其特征在于，一具有紧急呼叫键的外部装置耦合至所述的个人网关器，且所述的紧急呼叫键传送紧急信息。
7.一种处理个人网关器来电的方法，其特征在于，所述的处理个人网关器来电的方法的步骤包含藉由一状态侦测器确认一透过外部交换站线路的公共交换电话网络来电是否打至一外部交换用户电话；所述的状态侦测器检查所述的外部交换用户电话是否未被占用；透过一语音连接端口芯片传送信号，以将所述的来电指示予所述的外部交换用户电话；确认所述的外部交换用户电话是否被接听；藉由一控制器切换一继电器以连接所述的外部交换站线路；所述的控制器藉由所述的状态侦测器检查所述的来电是否结束；以及所述的控制器回复预设的设定。
8.一种个人网关器拨打电话的方法，其特征在于所述的个人网关器拨打电话的方法的步骤包含确认是否透过因特网语音协议网络拨打电话；藉由一状态侦测器检查网络是否可用并且具有足够的因特网语音协议网络能力；藉由控制器拨打一因特网语音协议电话。
9.如权利要求8所述的个人网关器拨打电话的方法，其特征在于所述的个人网关器拨打电话的方法的步骤还包含若所述的电话并非透过所述的因特网语音协议网络拨打，便藉由一语音连接端口芯片接收一延迟信号，并连接至一外部交换站线路。
10.如权利要求8所述的个人网关器拨打电话的方法，其特征在于，所述的个人网关器拨打电话的方法的步骤还包含若未具有足够的因特网语音协议网络能力，则拨打一公共交换电话网络电话。
全文摘要
本发明提供一种个人网关器及其处理方法，其中，个人网关器包含控制器、用于基于IP上的话音业务(VOIPVoice over Internet Protocols)应用的语音连接端口芯片以及一对连接器。其中语音控制芯片乃耦合至控制器，且连接器包含外部交换用户(FXS)与外部交换站(FXO)。状态侦测器则耦合于控制器与FXO之间，而继电器则耦合于语音连接端口芯片与成对连接器之间。此网关器还包含天线以及耦合至此天线的无线模块，用以与控制器通讯而提供无线网络功能。
文档编号H04L12/66GK1988579SQ20061016926
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月21日 优先权日2005年12月21日
发明者郑建忠, 卡拉梅甘·奇鲁巴卡伦, 卢崑瑞, 杨益源, 林富章, 骆明凌 申请人:智邦科技股份有限公司