专利名称：通过主机的因特网电话的制作方法
技术领域：
本发明的领域是电话。
发明内容
本发明的系统使用对等和中央服务器联网以使得POTS/PSTN/PBX电话线能够通过因特网与系统的其他用户进行共享。本发明的示例应用允许能够接入到因特网连接的人员使用他/她的家庭或办公电话、或者使用他/她被授权使用的其他人的电话来接收或者拨出呼叫。在优选实施方式中，本发明能够使用在用户的家庭或者办公计算机上的可用的现存语音调制解调器端口，并且只需要在家庭或办公计算机上、以及在由用户于远端使用的任何设备(膝上计算机、PDA、计算机、移动电话等)上安装软件。本发明的不同实现方式也提供电话用户通常可获得的功能的任何组合，例如包括如下功能认证、验证、目录服务，目录搜索、接入权限、呼叫转移、呼叫应答、语音信箱、未接电话信息、呼叫筛选和呼叫者识别。
图1示出了用于实施本发明的方法并且表示了本发明的优选系统的概括框架；图2-4示出了分别用于BPLAP、或主机，IPLU、或客户端，以及中央服务器的优选实施方式架构。
具体实施例方式
本发明涉及一种方法和系统，用于提供与连接到电话系统的主机计算机连接的电话线路的因特网使用。以软件实施本发明的优选实施方式。可通过因特网接入的服务器提供对远程客户端的接入控制，所述远程客户端通过主机计算机接入电话服务。本发明包括被允许来执行这种方法的主机和用于主机的软件、被允许来执行这种方法的服务器和用于服务器的软件、被允许来执行这种方法的客户端和用于客户端的软件。在优选实施方式中，将整套的标准电话服务经由因特网通过主机提供给客户端。该方法还包括用于电话应用的新商业模式，如预定的因特网电话使用服务。例如，该服务提供本地呼叫服务给来自外部区域的地理区域。可以提供整套的通讯，包括例如标准语音通讯、传真通讯、高质量GSM压缩的语音等。可以将主机和多组主机连接到本地地理区域中的电话系统。客户可以为了所有意图和目的从带有因特网连接的任何地方使用电话服务，就如同客户正在使用在本地地理区域中的电话连接一样。这种强大的工具具有许多商业应用。
本发明的优选系统使得人们从可以获得因特网连接的任何地方使用他们的PCP(POTS、小区、PBX)电话连接。该系统将蜂窝电话的功能提供给通过无线设备连接到因特网的人们。呼叫的选择路由允许多个因特网用户可以方便地共享电话连接。该系统能够通过定位和使用可以与带有最低收费或者长话费用(toll)的目标PCP电话联系的BPLAP来最小化长途或长话费用。相反地，PCP电话可以呼叫将产生最低长话费用或者长途收费的BPLAP。将需要最小的努力就可以将语音信箱、电话会议、呼叫转移、和其他电话服务进行合并，而且以很少的附加费用或不用附加费用就可以提供这些服务。个人和企业用户都会被“随时、随地”地接入到他们家庭和/或办公电话连接的便利所吸引，并且将原意为接入这种系统支付费用。
优选实施方式是主机(特别是双向电话线接入点(BPLAP))、中央服务器、和客户端(特别是因特网电话线用户(IPLU))的系统。该系统无缝地将平常的老式电话系统(POTS)、蜂窝电话网络、或者PBX网络(总称为PCP)集成到因特网，从而因特网用户可以为了对PCP网络进行呼叫和从PCP网络接收呼叫的目的而共享BPLAP。此外，传统的PCP呼叫者可以呼叫特定的BPLAP，从而它们可以无缝地联系特定的IPLU。除了带有语音调制解调器的个人计算机之外，对于BPLAP来说不需要额外的硬件。该系统提供许多功能和操作。
在因特网上中央协调地、双向共享电话线路允许IPLU经由BPLAP通过因特网安全地和安心地进行对传统PCP电话的呼叫。由中央服务器来协调这种过程。
在因特网上中央协调地、双向共享电话线路允许标准PCP呼叫者从PCP网络安全地和安心地向BPLAP并由此向因特网上的IPLU进行呼叫。由中央服务器来协调这种过程。
中央服务器和BPLAP为了防止BPLAP的非授权使用可以控制到BPLAP的接入。除了带有语音调制解调器的个人计算机之外，个人不需要其他的硬件来建立BPLAP。只需要将可用的电话线路和下载的软件变为该系统的一部分以开始使用该系统。
IPLU可以联系中央服务器，从而其将搜索其BPLAP目录以寻找IPLU具有足够接入权限来使用的可用BPLAP。IPLU可以借助于中央服务器同BPLAP直接建立通讯信道，从而即使IPLU和BPLAP都在防火墙的后面也不用通过中央服务器来发送数据就可以交换数据。换句话说，“对等”功能是可能的。
中央服务器保存关于被注册以使用该系统的BPLAP和IPLU的信息的目录。结果，IPLU可以搜索特定的BPLAP，而作为(诸如语音信箱通知的)自动过程或人工搜索结果，BPLAP可以联系特定的IPLU。
可以由该系统来实现任何现有的语音信箱、PBX或电话应答机功能，以及其他新颖的功能。例如，BPLAP可以通过询问呼入的PCP呼叫者他想要联系哪个IPLU来服务于多个IPLU。PCP呼叫者可以口头应答或者通过发送标准的DTMF按键音频(touch-tone)来应答。结果，BPLAP将会向中央服务器注册通讯请求。如果IPLU不可用，则将会激活语音信箱系统，从而将所记录的留言存储在中央服务器上以备IPLU以后检索。
在本发明的系统中，中央服务器与BPLAP和IPLU进行通讯以提供远程电信服务。由中央服务器所提供的这些服务的方面可以包括但不限于如下项目。(1)认证。其防止未授权的IPLU远程地接入不允许它们接入的电话线路。(2)隧道(tunneling)。其在例如一个或多个用户的局域网存在于防火墙、代理服务器、或NAT设备“后面”时，通过经由中央服务器来传送数据来帮助IPLU和BPLAP之间的数据交换。(3)启动对等通讯。通过启动通讯信道而不必经过中央服务器来传送数据，提供给在防火墙/代理服务器/NAT后面的IPLU到也在防火墙/代理服务器/NAT后面的BPLAP的直接接入。(4)路由。服务器可以通过将BPLAP和IPLU的连接请求路由到适当的远端系统来满足这种请求。(5)目录。服务器保存与已经使用了或想要使用电信网络的每个BPLAP或IPLU有关的信息的目录。IPLU可以根据由目录所指定的BPLAP的可用性来请求到远端电话线路的接入。此外，接收呼入的呼叫的BPLAP可以联系随后将呼入的呼叫通知给适当的IPLU的中央服务器，如在目录中所指定的一样。如果适当的IPLU不可用，则服务器存储关于未接电话的信息。(6)目录搜索。IPLU可以搜索目录以寻找可用的(它们具有接入权限的)共享电话线路，和/或BPLAP可以发现它们呼叫转移、开始呼叫、或广播消息所至的特定IPLU。(7)接入权限。目录存储关于每个IPLU到每个BPLAP的接入权限的信息。这些权限可以包括呼叫长度、呼叫区域、所发生的总费用(作为运行余额(running balance)或者信用量)、未授权电话号码、和与使用电话线路有关的其他限制。
BPLAP允许通过网络双向共享电话线路并且与中央服务器进行通讯。在实际中，BPLAP在可能的时候可以试图自动地建立和维持到中央服务器的连接。在优选实施方式中，BPLAP可以提供如下功能。(1)电话线路接口。BPLAP使用软件以允许标准语音调制解调器(替代地，带有外部适配器的声卡)充当电话线路和网络通讯信道之间的接口。(2)认证和验证。BPLAP可以验证中央服务器的真实性。此外，其可以独立地验证由所信任的中央服务器或BPLAP的管理员所指定的、想要远程接入共享电话线路的IPLU的接入权限和真实性。(3)呼叫转移。当BPLAP检测到呼入的呼叫时，其可以联系中央服务器并且要求该服务器确定具有足够的接入权限来应答该呼叫的特定IPLU的可用性，或者其可以要求该服务器来指定哪个IPLU应该可以应答该呼叫。(4)呼叫应答。如果服务器将IPLU已经应答了呼叫通知给BPLAP，则BPLAP将应答该电话线路呼叫并且将所有音频转发给已经进行了应答的IPLU。此外，BPLAP将接收从已经进行了应答的IPLU传送来的所有音频，并且将其通过电话线路进行发送。(5)语音信箱和未接电话。如果没有IPLU可以用于应答来自BPLAP的呼入的呼叫，则BPLAP将未接电话的详细情况注册到中央服务器。此外，如果由其管理员在本地或者经由中央服务器进行引导，则BPLAP可以应答该呼叫，并且播放预先记录的问候。随后，呼叫方可以记录可以被上载到中央服务器并且在以后被适当的IPLU取回的留言。实际上在该框架内可以实现语音信箱和电话自动应答机的所有功能，例如私人语音信箱、改变预先记录的问候等。(6)本地呼叫路由。如果接收到呼入的呼叫，BPLAP可以应答该呼叫并且询问呼叫方他们想要联系有限名单上的哪个人。呼叫方可以使用他们的语音或者通过发送DTMF音频来回答该问题。根据呼叫方的回答，BPLAP将用要求由特定的用户所拥有的IPLU应答该呼叫的请求来联系中央服务器。BPLAP还提供其他的呼叫路由功能。
IPLU通过网络起始和/或接收远程呼叫并且与中央服务器进行通讯。最好由IPLU实施的功能包括但不限于如下项目。(1)目录搜索。IPLU可以用要求找到用户能够远程接入的BPLAP的请求来联系中央服务器。(2)语音信箱和未接电话。IPLU可以用要求接收(由关联的BPLAP所指定的)关于未接电话呼叫的信息和语音信箱留言的请求来联系中央服务器。(3)呼叫应答。IPLU从可以由IPLU应答的呼入的电话呼叫的BPLAP接收通知。如果允许电话会议，则即使它们已经被另外的IPLU应答了，IPLU也可以应答任何呼叫。(4)呼叫起始。IPLU可以经由电信网络上的BPLAP来对PCP电话线路进行呼叫。可以由IPLU具体地选择、根据地理位置或其他条件来选择、和/或由来自集中式目录的其他部件来发现提供PCP链路的BPLAP。
图1示出了用于实施诸如上述的那些的、本发明的实施方式的总体框架。图2-4示出了用于BPLAP、IPLU和中央服务器的优选实施方式的架构。
BPLAP控制控制盒请求至服务器的控制连接并且发送用于认证的用户名和口令。一旦被服务器认证，控制模块就等待来自服务器的命令或电话线路上的呼入呼叫。
如果BPLAP接收一呼入呼叫，则控制模块通知服务器。服务器确定哪个当前连接着的IPLU可以支持接收来自该BPLAP的呼叫并且具有适当的许可来进行这种操作。如果一个或多个IPLU是可用的，则它们可以应答该呼叫，从而与呼叫方进行通讯。在IPLU用户决定应答该呼叫之后，将该请求中继到BPLAP，其中由TAPI模块将PCP电话呼叫进行摘机(off-hook)。
在BPLAP应答该呼叫(即，已经将该电话线路“摘机”)之后，控制模块与服务器进行通讯以同中央服务器或者直接与已经应答了该呼叫的IPLU建立语音流(由Comp/Decomp模块表示)。如果将BPLAP进行配置以通过中央服务器发送语音流，则中央服务器与IPLU控制模块进行通讯以开始从IPLU到BPLAP的语音流。
此外，该控制还接受来自服务器的要拨号码、挂机、摘电话听筒的命令。其使用TAPI模块来与电话线路进行通讯。
TAPI该模块提供用于接入电话线路的接口。该模块能够发送语音到电话/从电话接收语音，并且能够通过摘下接收器、挂机或拨号码来控制电话。
语音Comp/Decomp该模块提供语音压缩和解压。在通过IP进行发送之前将语音进行压缩，并且在由该模块播放之前将通过IP接收的压缩过的语音进行解压。可以根据所分配的CPU效用和所期望的质量来使用几个可用的压缩方案之一(例如，GSM、CCITT G.721/G.723)。
服务器用户数据库用户数据库包含用于每个IPLU和BPLAP的认证信息、描述哪个IPLU想要从特定的BPLAP接收呼叫的预订信息、和描述哪个IPLU可以向和/或从特定BPLAP发送和/或接收呼叫的许可信息。由用户数据库模块来处理来自BPLAP和IPLU的连接请求，并且完成认证。一旦认证了BPLAP或IPLU，则将连接处理转移给控制路由表模块。
控制路由表该模块保存允许彼此接入的BPLAP和IPLU的集合。对于每个集合，该模块接听BPLAP和IPLU连接并且将命令发送到另外一侧。如果没有IPLU用户可用来应答呼入的呼叫，则该模块存储来自呼叫者的留言。将“有留言”命令发送到IPLU并且IPLU可以取回该留言。如果IPLU请求该语音信道并且BPLAP与其进行通讯，则该模块打开语音信道并且添加条目到语音路由表。
BPLAP和IPLU尽可能地试图维持与服务器的控制连接(例如，对于IPLU，通知呼入的呼叫或者进行呼出的呼叫)。
语音路由表该模块如用户数据库模块所指示的，创建管道以将在一个接口上到来的数据传送到另一个。
当IPLU或BPLAP连接到服务器时将条目添加到控制路由表中。将该条目进行保存直到将该条目所对应的IPLU/BPLAP断开。仅仅当BPLAP和IPLU想要通过服务器打开语音信道时才创建语音路由表中的条目。在其中BPLAP和IPLU使用用于语音的P2P的情况中，不添加条目到语音路由表中。控制路由表可以进行某些命令转换。
IPLU控制控制模块通过与服务器连接和发送用户名和口令进行开始。一旦被认证，与服务器建立控制连接。控制模块接听诸如电话听筒摘起、按下数字、电话挂机等的用户输入，并且将适当的命令发送给服务器，所述服务器将它们发送到BPLAP。
如果服务器指示有呼入的呼叫，则控制模块将这种情况通知给用户。如果用户决定进行呼叫，则请求服务器打开语音连接。
语音Comp/Decomp该模块在通过网络接口将语音发送出去之前将其进行压缩，并且在为IPLU的用户播放语音之前将来自网络接口的压缩过的语音进行解压。
回声消除如果IPLU处的音频太响，则当他说话时与他说话的呼叫者将听到恼人的回声。该模块从由麦克风所拾取的声音中滤除由扬声器播放的声音。
音频接口该接口提供音频输入和输出功能，例如，扬声器和麦克风功能，以及音频数据的模拟到数字转换和数字到模拟转换。
虽然已经示出和描述了本发明的具体实施方式
，但是应该理解对于本领域的普通技术人员来说其他改进、替换和代替都很明显。在不偏离应该由所附权利要求书所确定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行这种改进、替换和代替。
在所附权利要求书中陈述了本发明的各种特点。
权利要求
1.一种用于通过因特网提供电话服务的方法，该方法包括步骤通过连接到电话线路的主机，提供通过因特网到电话线路的接入；通过经由因特网可获得的服务器，通过因特网与主机并且与客户端进行通讯以将到电话服务的接入提供给客户端。
2.一种通过因特网可以接入的服务器，该服务器提供到经过主机计算机接入电话服务的远端客户端的接入控制，以将在主机计算机处可获得的电话服务提供给远端客户端。
3.根据权利要求2所述的服务器，其中所述服务器提供下面的一个或多个服务认证、隧道、对等通讯的启始、路由、目录、目录搜索、和接入权限。
4.一种具有到本地电话服务的接入和因特网连接的主机，该主机通过允许客户端利用本地电话服务，而经由因特网连接提供对本地电话服务的因特网服务器使能的接入。
5.根据权利要求4所述的主机，其中所述服务器包括客户端。
6.根据权利要求4所述的主机，其中所述服务器控制到主机的客户端接入。
7.根据权利要求2所述的主机，其中所述服务器提供下面的一个或多个服务目录搜索、语音信箱和未接电话、呼叫应答、和呼叫启始。
8.一种被使得能够通过因特网连接而接入电话服务的客户端，该客户端具有请求到本地电话服务的接入、和通过所建立的连接进行通讯的功能。
9.根据权利要求8所述的客户端，其中所述客户端提供下面的一个或多个服务电话线路接口、认证、验证、呼叫转移、呼叫应答、语音信箱和未接电话、以及本地呼叫路由。
10.一种用于通过因特网将电话服务提供给因特网用户的系统，该系统包括一个或多个主机计算机，每个主机计算机具有到本地电话服务的接入；至少一个服务器，其控制所述的一个或多个主机计算机和寻求通过因特网接入电话服务的电话服务客户端之间的接入。
11.一种业务方法，该方法包括对客户端针对接入权利要求10的系统而收费。
12.一种业务方法，该发明包括通过经由因特网将本地电话的仿真提供给远端客户来提供计费的虚拟本地电话服务。
全文摘要
本发明的系统使用对等和中央服务器联网以使得POTS/PSTN/PBX电话线能够通过因特网与系统的其他用户共享。本发明的示例应用允许能够接入到因特网连接的人员使用他/她的家庭或办公电话、或使用他/她被授权使用的他人的电话来接收或拨出呼叫。在优选实施方式中，本发明能够使用在用户家庭或办公计算机上可用的现有语音调制解调器端口，并只需在家庭或办公计算机上、及在用户于远端使用的任何设备(膝上计算机、PDA、计算机、移动电话等)上安装软件。本发明的不同实现方式也提供电话用户通常可获得的功能的任何组合，例如包括如下功能认证、验证、目录服务，目录搜索、接入权限、呼叫转移、呼叫应答、语音信箱、未接电话信息、呼叫筛选和呼叫者识别。
文档编号G06FGK1860465SQ200480028492
公开日2006年11月8日 申请日期2004年9月3日 优先权日2003年9月5日
发明者乔纳森·科克斯, 安德鲁·B·康, 普尼特·沙马 申请人:加利福尼亚大学董事会