本发明涉及g.fast(即高速铜线接入技术)系统中同轴电缆接入领域，具体涉及一种适用于高速铜线接入的模拟电话业务的实现方法。
背景技术：
g.fast为高速铜线接入技术，是基于短距离线路使用所设计，相比于vdsl2矢量化技术可进一步提升线路速率。g.fast采用时分复用技术(tdd)分配上下行带宽，工作频谱为2.2m-106mhz，支持电话线反向馈电技术(简称rpf)，具有高速率、兼容性、带宽灵活、低功耗、可扩展、易于组网的特点。借助g.fast所提供的极速宽带能力，运营商可以摆脱原先必须将光纤部署到用户家中的枷锁，轻松实现光纤到户业务，从而帮助业务运营商经济有效的加快光纤到户的部署。
图1为现有g.fast系统的一个应用场景，dpu(distributedprocessingunit，分散处理单元)上联pon(passiveopticalnetwork，无源光纤网络)以及fxo(foreignexchangeoffice,外部交换局)接口，由pon接入odn(opticalnetworkunit，光节点单元)，承载数据(也包括通过pon承载的语音业务)；由fxo接口接入pstn(publicswitchedtelephonenetwork,公共交换电话网络)，承载语音业务。dpu下联fxs(foreignexchangestation，外部交换站)接口，通过rj11线连接电话机phone、cpe(customerpremiseequipment,客户终端设备)。在进行组网部署时，由于dpu安装位置取电困难，通常由接入用户家中在cpe附近位置或者cpe内部放置馈电装置，由cpe给dpu设备进行供电，即反向馈电(rpf,reversepowerfeed)。
而pots(plainoldtelephoneservice模拟电话业务)传统话机使用直流信令，在上述场景下，pots和rpf共用同一线对，致使电话直流信令无法通过同一对电话线进行传递。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是在现有g.fast系统中，由于反向馈电影响，模拟语音信令无法正常传输的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种适用于高速铜线接入的模拟电话业务的实现方法，包括：
在pots适配模块的fxo单元和fxs单元中分别设置继电器，利用所述继电器作为选择开关，根据cpe是否进行反向馈电选择语音直流信令传输路径；
当cpe没有进行反向馈电时：
标准的语音直流信令直接通过电话线透传，根据语音直流信令控制电话机产生振铃、反极、停止振铃或停止反极，以及上报检测电话机摘机、挂机事件；
当cpe进行反向馈电时：
利用pots适配模块将语音直流信令转换为自定义频率波形信号进行传输，并根据自定义频率波形信号控制电话机产生振铃、反极、停止振铃或停止反极，以及模拟摘机、挂机事件上报给pbx。
在上述方法中，当cpe没有进行反向馈电时：
fxo单元、fxs单元中的继电器释放，直流通路连通，标准的语音直流信令直接通过电话线透传，根据语音直流信令控制电话机产生振铃、反极、停止振铃或停止反极，以及上报检测电话机摘机、挂机事件；
当cpe进行反向馈电时：
fxo单元、fxs单元中的继电器吸合，直流通路断开，馈电进入pots适配模块，所述pots适配模块将语音直流信令转换为自定义频率波形信号进行传输，并根据自定义频率波形信号控制电话机产生振铃、反极、停止振铃或停止反极，以及模拟摘机、挂机事件上报给pbx。
在上述方法中，当馈电进入pots适配模块，pots适配模块的fxo单元和fxs单元进入工作状态，具体包括：
fxo单元和fxs单元分别进行初始化；
fxo单元检测到振铃、反极信号，并将振铃、反极信号转换为自定义频率波形信号，传输给fxs单元；fxs单元根据自定义频率波形信号控制电话机振铃、反极、停止振铃或停止反极；
另一方向，fxs单元检测到电话机摘机、挂机信号，并将摘机、挂机信号转换为自定义频率波形信号，告知fxo单元；fxo单元根据自定义频率波形信号模拟摘机、挂机事件上报给pbx。
在上述方法中，所述继电器为12v、36mw的低功耗继电器，工作电流为3ma。
在上述方法中，fxo单元进行初始化具体包括以下步骤：
步骤s11、fxo单元上电后，设置gpio的重要管脚定义；
步骤s12、设置延时100ms，保证设置的管脚属性定义生效；
步骤s13、复位fxo单元内部的语音芯片；
步骤s14、进行500ms延时；
步骤s15、判断获取到的语音芯片类型是否符合类型匹配要求，如果符合，执行步骤s16；否则，执行步骤s17；
步骤s16、通过spi总线对语音芯片进行常规寄存器配置，保证语音功能正常工作；
步骤s17、结束初始化；
fxs单元的初始化与fxo单元的初始化流程同理，不同点在于fxs单元内部的语音芯片与fxo单元的语音芯片不是同一型号，在进行芯片配置时对寄存器配置匹配的具体数值不同。
在上述方法中，fxo单元的自定义频率波形信号产生过程包括以下步骤：
步骤s41、配置第一寄存器状态和电话事件信号之间的对应关系，分别为：
0x04表示检测到振铃信号；
0x20表示检测到反极信号；
0x00表示恢复状态；
步骤s42、设定定时器，在定时器超时前持续读取第一寄存器状态，根据第一寄存器状态值判断检测的电话事件信号类型；如果读取的第一寄存器状态为0x04，则执行步骤s43；如果读取的第一寄存器状态为0x20，执行步骤s44；如果读取的第一寄存器状态为0x00，执行步骤s45；
步骤s43、对应产生第一自定义频率波形信号，然后执行步骤s48；
步骤s44、对应产生第二自定义频率波形信号，然后执行步骤s48；
步骤s45、判断上一个事件信号是振铃还是反极信号，如果是振铃，执行步骤s46；否则，执行步骤s47；
步骤s46、如果前一个事件是振铃，此时则产生表示停振的第三自定义频率波形信号，然后执行步骤s48；
步骤s47、如果前一个状态是反极，此时则产生表示停止反极的第四自定义频率波形信号，然后执行步骤s48；
步骤s48、将产生的自定义频率波形信号发送给fxs单元。
在上述方法中，fxs单元的自定义频率波形信号检测过程包括以下步骤：
步骤s51、设置捕获数据输入管脚，捕获自定义频率波形信号；
步骤s52、判断捕获的自定义频率波形信号波形，如果是第一自定义频率波形信号，执行步骤s53；如果是第二自定义频率波形信号，执行步骤s54；如果是第三自定义频率波形信号，执行步骤s55；如果是第四自定义频率波形信号，执行步骤s56；
步骤s53、操作电话机振铃；
步骤s54、操作电话机反极；
步骤s55、操作电话机停止振铃；
步骤s56、操作电话停止反极。
在上述方法中，fxs单元的自定义频率波形信号产生过程包括以下步骤：
步骤s61、配置第二寄存器状态和电话事件信号之间的对应关系，分别为：
0x10表示检测到摘机信号；
0x00表示检测到挂机信号；
步骤s62、设定定时器，在定时器超时前持续读取第二寄存器状态，根据第二寄存器状态值判断检测的电话事件信号类型；如果读取的第二寄存器状态为0x10，则执行步骤s63；如果读取的第二寄存器状态为0x00，执行步骤s64；
步骤s63、对应产生第五自定义频率波形信号，然后执行步骤s65；
步骤s64、对应产生第六自定义频率波形信号，然后执行步骤s65；
步骤s65、将产生的自定义频率波形信号发送给fxo单元。
在上述方法中，fxo单元的自定义频率波形信号检测过程包括以下步骤：
步骤s71、设置捕获数据输入管脚，捕获自定义频率波形信号；
步骤s72、判断捕获的自定义频率波形信号波形，如果是第五自定义频率波形信号，执行步骤s73；如果是第六自定义频率波形信号，执行步骤s74；
步骤s73、模拟上报摘机事件；
步骤s74、模拟上报挂机事件。
在上述方法中，
所述第一自定义频率波形信号定义为41khz的0001方波；
所述第二自定义频率波形信号定义为41khz的0010方波；
所述第三自定义频率波形信号定义为41khz的0011方波；
所述第四自定义频率波形信号定义为41khz的0100方波；
所述第五自定义频率波形信号定义为41khz的0101方波；
所述第六自定义频率波形信号定义为41khz的0110方波。
本发明通过在fxo单元、fxs单元中设置的继电器将cpe有反向馈电和没有反馈电时语音信令传输电路分开，借助于pots适配模块的使用方法实现语音直流信令的转换，成功解决g.fast系统中受反向馈电影响的模拟语音信令无法正常传输的问题，适用于高速同轴电缆到家的语音业务部署,不依赖于复杂信令标准,可设计性强；不同于标准语音信令流程控制,仅需要在用户终端fxo与fxs之间制定线路可承载的方波频率信号协议,即可实现用户电话业务的管理,可操作性强,适配性灵活。
附图说明
图1为现有g.fast系统的一个应用场景示意图；
图2本发明中当cpe没有进行反向馈电时的语音业务实现流程图；
图3为本发明中当cpe有进行反向馈电时的语音业务实现流程图；
图4为本发明中fxo单元进行初始化的流程图；
图5为本发明中fxo单元的自定义频率波形信号产生过程的流程图；
图6为本发明中fxs单元的自定义频率波形信号检测过程的流程图；
图7为本发明中fxs单元的自定义频率波形信号产生过程的流程图；
图8为本发明中fxo单元的自定义频率波形信号检测过程的流程图。
具体实施方式
本发明借助于pots适配模块的使用方法实现语音直流信令的转换，使g.fast系统中的模拟语音业务不受反馈电技术影响。
本发明提供一种适用于高速铜线接入的模拟电话业务的实现方法，借助于pots适配模块(包括fxo单元和fxs单元)的使用方法来实现g.fast系统中的正常模拟语音业务，具体包括：
在pots适配模块的fxo单元和fxs单元中分别设置继电器，利用所述继电器作为选择开关，根据cpe是否进行反向馈电选择语音直流信令传输路径；
当cpe没有进行反向馈电时：
标准的语音直流信令直接通过电话线透传，根据语音直流信令控制电话机产生振铃、反极、停止振铃或停止反极，以及上报检测电话机摘机、挂机事件；
当cpe进行反向馈电时：
利用pots适配模块将语音直流信令转换为自定义频率波形信号进行传输，并根据自定义频率波形信号控制电话机产生振铃、反极、停止振铃或停止反极，以及模拟摘机、挂机事件上报给pbx(privatebranchexchange,用户级交换机)。
本发明通过自定义频率波形信号检测与产生规则的引入，借助于自定义频率波形信号检测与产生的灵活性，实现了适用于反向馈电状态下模拟语音业务的实现方法，控制语音模块芯片通过自定义频率波形信号检测与产生方式存在一定规则关联，不需要通过复杂的协议标准来实现。
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做出详细的说明，其中涉及的具体实施例的实施环境为嵌入式linux系统的网络设备。
实施例一。
在本实施例中，当cpe没有进行反向馈电时：
如图2所示，fxo单元、fxs单元中的继电器释放，直流通路连通，标准的语音直流信令直接通过电话线透传，根据语音直流信令控制电话机产生振铃、反极、停止振铃或停止反极，以及上报检测电话机摘机、挂机事件；
当cpe进行反向馈电时：
如图3所示，fxo单元、fxs单元中的继电器吸合，直流通路断开，模拟语音信号(标准语音直流信令)不能通过电话线直接传递给电话机，馈电进入pots适配模块，所述pots适配模块将语音直流信令转换为自定义频率波形信号进行传输，并根据自定义频率波形信号控制电话机产生振铃、反极、停止振铃或停止反极，以及模拟摘机、挂机事件上报给pbx；
其中，继电器为12v、36mw的低功耗继电器，工作电流为3ma。
实施例二。
当馈电进入pots适配模块，pots适配模块的fxo单元和fxs单元进入工作状态，具体包括：
fxo单元和fxs单元分别进行初始化；
fxo单元检测到振铃、反极等信号，并将振铃、反极等信号转换为可以避开反向馈电影响的自定义频率波形信号，传输给fxs单元，fxs单元根据自定义频率波形信号控制电话机振铃、反极、停止振铃或停止反极；
另一方向，fxs单元检测到电话机摘机、挂机信号，并将摘机、挂机信号转换为自定义频率波形信号，告知fxo单元；fxo单元根据自定义频率波形信号模拟摘机、挂机事件上报给pbx。
在本实施例中，信号产生和检测单元是一个电路模块，通过单片机的gpio、timer、counter能够产生和检测到0.3k至60k的频率信号，而频率大小可通过软件设置，一般频率可以为4k以上。
实施例三。
在本实施例中，如图4所示，fxo单元进行初始化具体包括以下步骤：
步骤s11、fxo单元上电后，设置gpio的重要管脚定义；
步骤s12、设置延时100ms，保证设置的管脚属性定义生效；
步骤s13、复位fxo单元内部的语音芯片；
步骤s14、进行500ms延时；
步骤s15、判断获取到的语音芯片类型是否符合类型匹配要求，如果符合，执行步骤s16；否则，执行步骤s17；
步骤s16、通过spi总线对语音芯片进行常规寄存器配置，保证语音功能正常工作；
步骤s17、结束初始化。
fxs单元的初始化与fxo单元的初始化流程类似，不同点在于fxs单元内部的语音芯片与fxo单元的语音芯片不是同一型号，进行芯片配置时对寄存器的操作有差异，即在步骤s16中需要根据fxs单元的属性要求对寄存器配置匹配的数值，保证fxs单元能正常工作。
实施例四。
下面通过本实施例对本发明的fxo单元、fxs单元的自定义频率波形信号产生和检测过程进行详细说明。
如图5所示，在本实施例中，fxo单元的自定义频率波形信号产生过程包括以下步骤：
步骤s41、配置第一寄存器状态和电话事件信号之间的对应关系，分别为：
0x04表示检测到振铃信号；
0x20表示检测到反极信号；
0x00表示恢复状态。
步骤s42、设定定时器，在定时器超时前持续读取第一寄存器状态，根据第一寄存器状态值判断检测的电话事件信号类型；如果读取的第一寄存器状态为0x04，则执行步骤s43；如果读取的第一寄存器状态为0x20，执行步骤s44；如果读取的第一寄存器状态为0x00，执行步骤s45。
步骤s43、对应产生第一自定义频率波形信号1(可定义为41khz的0001方波)，然后执行步骤s48。
步骤s44、对应产生第二自定义频率波形信号2(可定义为41khz的0010方波)，然后执行步骤s48。
步骤45、判断上一个事件信号是振铃还是反极信号，如果是振铃，执行步骤s46；否则，执行步骤s47。
步骤s46、如果前一个事件是振铃，此时则产生表示停振的第三自定义频率波形信号3，然后执行步骤s48。
步骤s47、如果前一个状态是反极，此时则产生表示停止反极的第四自定义频率波形信号4，然后执行步骤s48。
步骤s48、将产生的自定义频率波形信号发送给fxs单元。
如图6所示，在本实施例中，fxs单元的自定义频率波形信号检测过程包括以下步骤：
步骤s51、设置捕获数据输入管脚，捕获自定义频率波形信号。
步骤s52、判断捕获的自定义频率波形信号波形，如果是第一自定义频率波形信号1，执行步骤s53；如果是第二自定义频率波形信号2，执行步骤s54；如果是第三自定义频率波形信号3，执行步骤s55；如果是第四自定义频率波形信号4，执行步骤s56。
步骤s53、操作电话机振铃。
步骤s54、操作电话机反极。
步骤s55、操作电话机停止振铃。
步骤s56、操作电话停止反极。
如图7所示，在本实施例中，fxs单元的自定义频率波形信号产生过程包括以下步骤：
步骤s61、配置第二寄存器状态和电话事件信号之间的对应关系，分别为：
0x10表示检测到摘机信号；
0x00表示检测到挂机信号。
步骤s62、设定定时器，在定时器超时前持续读取第二寄存器状态，根据第二寄存器状态值判断检测的电话事件信号类型；如果读取的第二寄存器状态为0x10，则执行步骤s63；如果读取的第二寄存器状态为0x00，执行步骤s64。
步骤s63、对应产生第五自定义频率波形信号5，然后执行步骤s65。
步骤s64、对应产生第六自定义频率波形信号6，然后执行步骤s65。
步骤s65、将产生的自定义频率波形信号发送给fxo单元。
如图8所示，在本实施例中，fxo单元的自定义频率波形信号检测过程包括以下步骤：
步骤s71、设置捕获数据输入管脚，捕获自定义频率波形信号。
步骤s72、判断捕获的自定义频率波形信号波形，如果是第五自定义频率波形信号5，执行步骤s73；如果是第六自定义频率波形信号6，执行步骤s74。
步骤s73、模拟上报摘机事件。
步骤s74、模拟上报挂机事件。
实施例五。
在本实施例中，自定义频率波形信号为方波，具体为：
第一自定义频率波形信号定义为41khz的0001方波；
第二自定义频率波形信号定义为41khz的0010方波；
第三自定义频率波形信号定义为41khz的0011方波；
第四自定义频率波形信号定义为41khz的0100方波；
第五自定义频率波形信号定义为41khz的0101方波；
第六自定义频率波形信号定义为41khz的0110方波。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。