一种电话接入设备及其通道驱动方法

专利名称：一种电话接入设备及其通道驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种电话接入设备及其通道驱动方法。
背景纟支术 SLIC(Subscriber Line Interface Circuit,用户线路接口电路)是用 于电话接入设备的一种硬件模块。它被用于驱动连接到电话接入设备的电话机。 它的最重要的功能在于发出铃流，使电话机振铃。
所谓振铃，是指电话机发出有节奏的声音，通知使用者当前有来电。电话 机的振铃声音是由多个振铃周期组成的。而每个振铃周期又是由有声期和静音 期组成的。
每部电话机通过电话线与电话4妻入设备相连。每4艮电话线对应于SLIC才莫块 的一个通道。电话机的振铃是由于SLIC模块利用与电话机相连的通道，向电话 机发出高电平的铃流而产生的。当SLIC模块的通道发出持续的铃流，则电话机 也将发出持续的振铃声音，也即处于有声期。当SLIC模块命令相应的通道停止 发出铃流，则与之相连的电话机将进入静音期，此时，电话机不会发出任何声 音。SLIC模块通过通道控制铃流的保持时间和停止时间，使电话机产生有规律 的，周期性的振铃声音。铃流保持时间和停止时间的长短，将导致不同模式的 振铃声音。这些不同的振铃模式被称为音调。
但是，SLIC的具体应用中存在着一个问题
由于电话接入设备的供电能力是有限的，SLIC模块发出铃流的能力也是有 限的。虽然SLIC模块具备较多的通道，可以连接相应数量的电话机，但是同时 发出铃流的通道数量则是有限的(这个有限的数量被称为振铃能力阀值)。也就 是说，假如电话接入设备连接了过多的电话机。那么SLIC模块只能同时驱动其 中有限数量的电话机振铃(处于有声期)。而在实际的应用中，电话接入设备所 连接的电话机数量超过SLIC模块所能承受的情况并不鲜见。提高电话接入设备的供电能力和增加SLIC模块的数量可以相应的扩展整
个电话接入设备的驱动能力，但是由于成本增加，这样的改进方法不是最好的。 发明内容本发明的目的在于公开一种电话接入设备及其使用的驱动通
道分配方法，利用错峰的方法并发驱动，使SLIC模块控制尽可能多的通道，驱 动尽可能多的电话机同时振铃。
(同于权利要求书，待相关内容确认后填入)
本发明根据振铃周期的波形特点，对通道进行错峰分配，与现有技术相比， 通过利用铃流停止的间隔进行振铃，错开波峰，提高了 SLIC模块的驱动能力。


图1是本发明的电话接入设备的结构示意图。 图2是振铃音调的波形示意图。 图3是错峰方法的示意图。
图4是本发明的电话接入设备的通道驱动方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一 步详细说明。
如图1,应用本发明的一个典型的电话接入装置，包括
RAMI, R0M2,处理器3， SLIC模块4，连接端口 5 (端口不限于图示的数量)。 其中处理器3， RAMI, R0M2构成一个可编程计算机系统。通道分配算法采用 程序实现，存储在R0M2中。处理器3从R0M2中读取这个程序，并执行这个程 序，以驱动SLIC模块4完成具体的通道分配；SLIC模块4负责控制通道发出和 停止铃流；连接端口 5对应于SLIC模块4内部的通道，用于连接电话机。连接 线6建立电话机7与连接端口 5的物理连接。连接线6承载铃流。
图2描述了电话机振铃音调的波形图。各个国家的振铃音调波形图是不同的。本图所示的波形图，周期为五秒。前一秒为铃流时间段，后四秒为静止时
间段。这个波形同样也可以视为前一秒为波峰，后四秒为波谷。
图3展示了错峰方法的机制和效果。在5个通道同时处于振铃状态时，利 用错峰的方法
tl时刻只有通道1处于波峰。
t2时刻有通道2和通道4处于波峰。
t3时刻只有通道3处于波峰。
t4时刻只有通道5处于波峰。
可以看出，虽然当前有5个通道同时处于振铃周期。但同一时刻，最多只 有两个通道同时处于波峰，也就是处于有铃流时间段。大大降低了铃流的数量。
为了将要开始的驱动通道分配方法，处理器3启动存储在R0M2中的分配程 序。分配程序使用程序代码按本发明所述方案实现了驱动通道分配方法。当振 铃请求提交给分配程序后，程序按方法所述的判断流程做出立刻振铃，推迟振 铃和拒绝振铃的决定。
以下面的实施方案为例
1、 使用计算机程序实现分配方法。程序存储在R0M2中。
2、 用以表示振铃周期的波形的数据存储在R0M2中。
3、 以图2为例，波形的一个典型的数学表示方法是{
，5}。这个表 达式表示0秒至1秒为振铃时间段，周期为5秒。没有做出显式表示的为静止 时间段。[1，5]就是静止时间段。这样，图2中的波形图仅用一个二元组即可表 达。如果有多个振铃时间段，则可以用一个多元组表达。
4、 电话接入设备的连接端口数量存储在R0M2中，每个端口在逻辑上一见为~"~^个通道。
5、 电话接入设备上电启动后，处理器3从R0M2中读取程序，装载到RAMI 中，以备执行。波形数据、连接端口数量也被处理器3放置到RAMI中。这些数 据可以;故处理器3所访问。
6、 处理器3通过执行程序，为每个通道建立一个计时器。当一个通道进入 振铃周期，计时器计为零。经过每个时间单位，处理器3对计时器累加一次。 计时器的值累积到等于一个振铃周期时，被清零。计时器的值存储在RAM1中。 这个计时器表达了通道在振铃周期中的相位。
7、 利用可编程计算机系统的定时器，设定处理器3每10ms获得一次通道 分配程序的运行机会。10ms可视为一个时间单位。如图4所示是本发明的电话 接入设备的通道驱动方法流程图。
8、 每次运行，程序将首先检查振铃请求是否到达。然后将检查每一个通道。 对于处于振铃周期的通道，程序对通道的计时器进行累加操作，或清零(当等 于振铃周期时)。根据波形，程序将判定通道在下一个时间单位里，是处于铃流 时间段，还是静止时间段。也即，是处于[O， l]区间，还是[l, 5]区间。如果 是前者，程序发出命令使SLIC模块驱动通道发出铃流，否则，程序发出命令4吏 SLIC模块控制通道停止铃流。
9、 如果处理器3收到振铃请求，通道分配程序在被运行后将获知振铃请求 的到达和振铃请求相应的通道。通道分配程序将检查当前正处于振铃周期的通 道的数量。如果小于SLIC模块4的振铃能力阀值，则接受这个振铃请求，并驱 动相应的通道发出铃流。同时，标记相应通道已进入振铃周期。
10、 如果处理器3收到振铃请求，通道分配程序在被运行后将获知振铃请求的到达和振铃请求相应的通道。通道分配程序将检查当前正处于振铃周期的
通道的数量。如果大于SLIC模块4的振铃能力阀值，处理器3遍历每个通道， 统计处于铃流时间段的通道的总数量。
11、 如果在当前时刻，处于铃流时间段的通道的总数量小于SLIC模块4的 振铃能力阀值，通道分配程序将接受这个振铃请求，并命令SLIC模块4驱动相 应的通道发出铃流。同时，标记相应通道已进入振铃周期。
12、 如果在当前时刻，处于铃流时间段的通道的总数量大于SLIC模块4的 振铃能力阀值，通道分配程序统计下一个时间单位里处于铃流时间段的通道的 总数量。以此向后，尝试寻找一个处于铃流时间段的通道的总数量小于SLIC才莫 块4的振铃能力阀值的时刻。但向后寻找的时间区间小于一个振铃周期。以图2 为例，这个振铃周期为5秒。
13、 如果找到这个时间单位，通道分配程序则接受振铃请求，但并不立刻 命令SLIC模块4驱动相应的通道。而是将通道的开始时间推迟至第12步寻找 到的符合要求的时刻。通过将线路的计时器值置为负值，可以达到这个目的。
14、 如果没有找到符合要求的时间点，通道分配程序则拒绝这个振铃请求。
每个通道的振铃时长是有限的。振铃停止的时机是超时和摘机。超时是指 振铃时长达到数个振铃周期之和。摘机是指使用者接听电话。当超时和摘机发 生时，通道分配程序将标记相应通道已经处于空闲状态。
本发明的主要构思是用利用铃流停止的静音期，顺次驱动其它的电话机发 出振铃。将不同的电话机的有声期错开，将降低同一时刻铃流的数量。如果将 有声期视为波峰，静音期视为波谷，则这个方法的本质在于将波峰相互错开。 由于振铃音调并未发生明显可见的变化，使用者不会查觉到所发生的微小变化。有声期的错开，意味着电话机的静音期被利用起来。这样，SLIC模块可以驱动
更多的电话机同时振铃。更准确的说是更多的电话机可以同时进入振铃周期。 虽然它们的有声期是错开的。
如前文所介绍的，电话机的振铃是有音调的。表现在一个振铃周期是由一
个或多个不定长度的有声期和一个或多个不定长度的静音期组成。从SLIC ^t块 的角度看，有声期和静音期分别对应着有铃流时间段和无铃流时间段。同一时 刻，SLIC模块只能发出有限数量的铃流。利用无铃流时间段，SLIC模块可以向 其它的进入振铃周期的电话机发出铃流。通过交叉组合，SLIC模块可以并发驱 动超过其能力上限数量(振铃能力阀值)的电话机，使更多的电话机可以同时 进入振铃周期。虽然它们的有声期是错开的，但并不影响使用者的主观感受。
因为SLIC模块是通过通道操控铃流的，因此，本方法是通过通道的分配来 实现的。
本发明所提供的驱动通道分配方法，包括以下步骤
1、 电话接入设备接入的是电话机。对于SLIC模块， 一个接入的电话机一皮 视做一条线路，对应于SLIC模块的一个通道。在本方法中通道和线路被视为同 一概念。
2、 电话接入设备至少包含一个处理器模块， 一个随机存储模块和一个SLIC 模块。
3、 根据振铃音调， 一个振铃周期被划分为有铃流时间段和无铃流时间段。 为了表达的方便，有铃流时间段称为铃流时间段，无铃流时间段称为静止时间 段。 一个振铃周期包含个或多个铃流时间段和一个或多个静止时间段。铃流时 间段对应于有声期。静止时间段对应于静音期。4、 为每个通道维护一个数据区。这个数据区中记录了当前时刻通道是否进
入振铃周期；如果已经进入振铃周期，数据区中实时记录通道在振铃周期中的
相位。由相位可以确定通道在某个时刻，是处于铃流状态，还是静止状态。每 个数据区中的记录都被保存在随机存储模块中，并可以被处理器访问。
5、 以10ms为一个时间单位。处理器在每个时间单位内，；险查SLIC模块的 每一个通道的数据区。如果通道处于振铃周期中，则将通道的数据区中的相位 数据加以更新。然后，确定该通道在下一个时间单位内是处于铃流状态，还是 静止状态。如果该通道在下一个时间单位里处于铃流，处理器命令SLIC模块驱 动该通道发出铃流。如果该通道在下一个时间单位里处于静止状态，处理器则 命令SLIC模块驱动通道停止铃流。
6、 振铃请求由外界环境触发。典例情况为有外网的电话呼入。振铃请求将 被统一提交给处理器进行下 一 步的处理。
7、 处理器在收到振铃请求后，遍历每一个通道的数据区，统计出当前正处 于铃流时间段的通道的数量。如果这个数量小于SLIC模块的振铃能力阀值，处 理器将接受这个振铃请求，并向SLIC模块发出命令，操纵对应的通道开始振铃。
8、 处理器在收到振铃请求后，遍历每一个通道的数据区，统计出当前正处 于铃流时间段的通道的数量。如果大于SLIC模块的振铃能力阀值，转第9步。
9、 处理器遍历每一个通道的数据区。统计在下一个时间单位里处于铃流时 间段的通道的总数量。如果仍大于SLIC模块的振铃能力阀值。则继续向后寻找。
10、 如果找到一个符合条件的时间单位，处理器则接受这个振铃请求，但 并不会立刻开始驱动相应的通道开始振铃。而是将该通道的驱动开始时间设定 为寻找到的时间点。11、 如果没有符合要求的时间点，处理器则拒绝这个振铃请求。
12、 每个通道的振铃时长并不是无限的。振铃停止的时机是超时和摘机。 超时是指振铃时长达到数个振铃周期之和。摘机是指使用者接听电话。当超时
和摘机发生时，处理器将命令SLK^莫块停止相应通道的振铃操作，并在相应通
道的数据区中记录通道已经不在振铃周期了 。
权利要求
1. 一种电话接入设备，包括一个可编程计算机系统和用于通过向相关通道发出和停止铃流来分别驱动相连接的多个电话机振铃的用户线路接口电路SLIC模块，所述可编程计算机系统中进一步包括存储器RAM、存储器ROM和处理器CPU；其特征在于所述存储器ROM中进一步包括通道分配程序模块，所述处理器CPU每一个时间单位都根据所述通道分配程序模块的指令控制所述SLIC模块完成一次通道分配；在收到新的振铃请求时，所述通道分配程序模块在小于一个振铃周期的时间段内，判断是否存在一个处于铃流时间段的通道的数量小于所述SLIC模块的振铃能力阀值的所述时间单位，存在则接受新的振铃请求，并设置所述时间单位处于铃流时间段。
2. 根据权利要求1所述的电话接入设备，其特征在于，所述存储器RAM中 进一步包括多个分别对应于每一个通道的通道驱动数据区，所述通道驱动数据 区用于记录该通道是否进入振铃周期以及在振铃周期中的相位；所述通道分配程序模块在每一个时间单位还更新每一个通道的所述数据 区；根据对应于该通道的所述数据区的记录和振铃波形，在下一个所述时间单 位控制所述SLIC模块驱动该通道发出或者停止铃流；当接受所述新的振铃请求时所述通道驱动数据区标记相应通道已进入振铃 周期。
3. 根据权利要求1所述电话接入设备，其特征在于，所述多个分别对应于 每一个通道的通道驱动数据区是初始值为0的计时器；当一个通道进入振铃周 期，每个所述时间单位对应于该通道的计时器中的值被累加一次，计时器的值 累积到等于一个振铃周期时，被清零。
4. 根据权利要求2所述电话接入设备，其特征在于，所述时间单位是10毫秒。
5. —种电话接入设备的通道驱动方法，所述电话接入设备包括具有通道分 配程序的可编程计算机系统和用于通过向相关通道发出和停止铃流来驱动相连 接的电话机振铃的用户线路接口电路SLIC模块；其特征在于( 一 )所述通道分配程序在每一个时间单位控制所述SLIC模块完成一次通 道分配；(二)在有新的振铃请求时，所述通道分配程序在小于一个振铃周期的时 间段内，逐次向后统计每一个所述时间单位里处于铃流时间段的通道的数量是 否小于所述SLIC模块的振铃能力阀值；是则接受所述新的振铃请求，并设置于 所述时间单位处于铃流时间段；否则拒绝所述新的振铃请求。
6. 根据权利要求5所述的电话接入设备的通道驱动方法，其特征在于， 建立多个分别对应于每一个通道的通道驱动数据区，用于记录该通道是否进入振铃周期以及在振铃周期中的相位； 所述步骤(一)包括如下步骤 第一步，检查是否有新的振铃请求；第二步，更新每一个通道的所述通道驱动数据区；对于处于振铃周期的通 道，根据对应于该通道的所述数据区的记录和振铃波形，在下一个所述时间单 位控制所述SLIC模块驱动该通道发出或者停止铃流；第三步，当处于振铃周期的铃流时间段的通道数量小于所述SLIC模块的振 铃能力阀值时，接受所述新的振铃请求、驱动相应的通道发出铃流并更新相应 的所述通道驱动数据区。
7. 根据权利要求6所述的电话接入设备的通道驱动方法，其特征在于，所述通道驱动数据区是初始值为0的计时器；当一个通道进入振铃周期，每个所 述时间单位对应于该通道的计时器中的值被累加一次，计时器的值累积到等于 一个振铃周期时，被清零。
8. 根据权利要求7所述的电话接入设备的通道驱动方法，其特征在于，在 所述步骤(二)中，所述通道驱动数据区的初始值被设置为l或者负数。
9. 根据权利要求5所述的电话接入设备的通道驱动方法，其特征在于，所 述时间单位是10毫秒。
全文摘要
本发明涉及一种电话接入设备及其使用的驱动通道分配方法，包括一个可编程计算机系统和用于通过向相关通道发出和停止铃流来驱动相连接的电话机振铃的SLIC模块；包括通道分配程序模块，所述处理器CPU每一个时间单位都根据所述通道分配程序模块的指令控制所述SLIC模块完成一次通道分配；当处于振铃周期的铃流时间段的通道数量小于所述SLIC模块的振铃能力阀值时，或者在小于一个振铃周期的时间段内，找到一个处于铃流时间段的通道的总数量小于所述SLIC模块的振铃能力阀值的所述时间单位，则接受新的振铃请求；否则拒绝所述新的振铃请求；本发明根据振铃的波形特点，对通道进行错峰分配，扩展了驱动能力。
文档编号H04M1/738GK101437084SQ200810218060
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者杨广翔, 赵卉薇 申请人:中兴通讯股份有限公司