專利名稱：用于通過無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)向手機(jī)發(fā)送分組的無線語音ip電話系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般地涉及無線通信設(shè)備，更具體而言，涉及包含無線語音IP(Voice over Internet Protocol)的通信的方法和系統(tǒng)。
協(xié)議是傳輸信息的專門規(guī)則。兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用公用協(xié)議來交換信息。例如，傳輸控制協(xié)議(TCP)是面向連接的協(xié)議，其跟蹤數(shù)據(jù)分組，以通過因特網(wǎng)進(jìn)行有效率的路由。數(shù)據(jù)分組也稱為數(shù)據(jù)報(bào)，是消息數(shù)據(jù)的單個(gè)單元，或者更準(zhǔn)確地說，是二進(jìn)制數(shù)偽的序列，其包括數(shù)據(jù)和控制信號，并且作為一個(gè)合成的整體被傳輸和交換。數(shù)據(jù)、控制信號和有可能存在的錯誤控制信息以特定格式排列。TCP關(guān)注特定消息中的分組順序，并以正確的次序恢復(fù)數(shù)據(jù)分組。因特網(wǎng)協(xié)議(IP)是實(shí)際傳遞消息數(shù)據(jù)分組的無連接協(xié)議。IP提供這樣的規(guī)則，用于將數(shù)據(jù)分組從源傳輸?shù)侥康牡?，并提供對長數(shù)據(jù)分組的分段和重組。TCP和IP的組合(TCP/IP)建立了傳輸數(shù)據(jù)的方法和通過因特網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的完整性。
語音IP基于在離散的分組中，以數(shù)字形式發(fā)送語音信息。由于語音被認(rèn)為是依賴于時(shí)間的應(yīng)用，因此使用被稱為實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)的傳輸協(xié)議。RTP被設(shè)計(jì)來為通過多播或單播網(wǎng)絡(luò)服務(wù)發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供端到端網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)例如音頻、視頻或仿真數(shù)據(jù)。RTP向?qū)崟r(shí)應(yīng)用提供諸如有效載荷類型標(biāo)識、序列編號、時(shí)間戳以及傳遞監(jiān)控之類的服務(wù)。因此，VOIP代表以類似于公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)的功能、可靠性和語音質(zhì)量，而通過基于IP的網(wǎng)絡(luò)來運(yùn)載電話型語音的能力。通過時(shí)分復(fù)用(TDM)轉(zhuǎn)換的語音被駐留在VOIP電話的微處理器中的數(shù)字信號處理器(DSP)打包。即，DSP將語音信號分段為幀，并將它們存儲在語音分組中。一旦語音被打包(即被轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)或數(shù)據(jù)分組)，它就可使用遵從用于通過這種網(wǎng)絡(luò)傳輸多媒體(語音、視頻、傳真和數(shù)據(jù))的若干規(guī)范之一的IP而通過例如以太網(wǎng)這樣的IP網(wǎng)絡(luò)被路由。VOIP將語音呼叫上的信令與語音呼叫的負(fù)載部分(音頻)分離開來。信令由H.248、H.323、MGCP或SIP協(xié)議處理。負(fù)載由RTP攜帶。無線語音IP(WVOIP)功能與VOIP非常類似，但是不需要將WVOIP電話連接到有線網(wǎng)絡(luò)連接。協(xié)議和優(yōu)點(diǎn)與VOIP電話相同，但是到網(wǎng)絡(luò)的傳輸是使用無線電收發(fā)器而非有線連接完成的。
VOIP和WVOIP與現(xiàn)有電話基礎(chǔ)設(shè)施即PSTN相比，有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)，其主要體現(xiàn)在成本方面。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)PSTN時(shí)，收費(fèi)在連接時(shí)就開始了，對線路的使用要追加收費(fèi)，因此使用電話線所消耗的時(shí)間和呼叫者之間的距離都會增加收費(fèi)。VOIP和WVOIP都是不依賴于距離的。假設(shè)接收者與呼叫者同時(shí)連接到因特網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)，則二者之間的距離并不增加成本。此外，VOIP或WVOIP的使用允許呼叫者不僅可與接收者通話，還可同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)、圖像、圖片、圖表和其他文件。此外，VOIP和WVOIP提供了與不同位置的多人通話而無需PSTN安裝額外線路的能力。WVOIP的使用也有一些限制，如下所述。
局域網(wǎng)(LAN)是這樣的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其位于有限空間區(qū)域中，具有特定用戶群，具有特定拓?fù)?，并且不是公共交換電信網(wǎng)絡(luò)，但是可以連接到公共交換電信網(wǎng)絡(luò)。電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)建立了用于無線局域網(wǎng)(WLAN)的實(shí)現(xiàn)和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)一般稱為IEEE 802.11，并且被包含于此。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)指定了公用媒體訪問控制(MAC)層，其提供用來支持基于IEEE 802.11的無線LAN的操作的多個(gè)功能。簡言之，IEEE 802.11MAC層通過協(xié)調(diào)到共享無線電信道的訪問并利用改善無線介質(zhì)上的通信的協(xié)議，來管理和維護(hù)IEEE 802.11站點(diǎn)點(diǎn)(例如無線電網(wǎng)卡、接入點(diǎn))之間的通信。IEEE 802.11MAC層通常使用IEEE 802.11(a)、(b)或(g)的物理層(PHY)來執(zhí)行對802.11幀的載波偵聽、發(fā)送和接收等任務(wù)。
IEEE 802.11x無線LAN基于這樣的蜂窩體系結(jié)構(gòu)，其中系統(tǒng)被細(xì)分為小區(qū)。每個(gè)小區(qū)(在IEEE 802.11命名體系中稱為基礎(chǔ)服務(wù)集或BSS)由被稱為接入點(diǎn)(AP)的基站控制。雖然無線LAN可由具有單個(gè)接入點(diǎn)(或沒有接入點(diǎn))的單個(gè)小區(qū)形成，但是大多數(shù)安裝方式是由若干小區(qū)形成，其中接入點(diǎn)通過某種骨干(稱為分布式系統(tǒng)或DS)連接。該骨干一般是以太網(wǎng)，但是也可以是任意其他類型的網(wǎng)絡(luò)，例如令牌環(huán)?；ミB的整個(gè)無線LAN(包括不同小區(qū)、它們各自的接入點(diǎn)以及分布式系統(tǒng))被OSI模型的上層視為一個(gè)單個(gè)的802網(wǎng)絡(luò)，并且在標(biāo)準(zhǔn)中被稱為擴(kuò)展服務(wù)集(ESS)。
當(dāng)站點(diǎn)希望訪問BSS時(shí)(在開機(jī)、睡眠模式后或剛剛進(jìn)入BSS區(qū)域時(shí))，站點(diǎn)需要從接入點(diǎn)(或當(dāng)在ad-hoc模式中時(shí)從其他站點(diǎn))得到同步信息。站點(diǎn)有兩種方法獲得該信息。第一種方法稱為被動掃描，在此情形下，站點(diǎn)僅等待從AP接收信標(biāo)幀(信標(biāo)幀是AP周期性地發(fā)送的包含同步信息的幀)。站點(diǎn)可使用的第二種方法稱為主動掃描。在主動掃描時(shí)，站點(diǎn)通過發(fā)送探測請求幀來嘗試定位接入點(diǎn)，并等待來自AP的探測響應(yīng)。兩種方法都可使用，根據(jù)功耗/性能的平衡進(jìn)行選擇。
一旦站點(diǎn)定位到接入點(diǎn)并決定加入其BSS，它必須通過認(rèn)證過程。該過程是AP和站點(diǎn)之間的信息交換，在此期間每一方提供給定密碼的知識，從而提供每個(gè)站點(diǎn)各自的身份。當(dāng)站點(diǎn)被認(rèn)證后，下一步驟稱為關(guān)聯(lián)過程，該過程是有關(guān)站點(diǎn)和BSS能力的信息交換，其允許DSS(AP的集合)獲知站點(diǎn)的當(dāng)前位置。站點(diǎn)通過發(fā)送關(guān)聯(lián)請求幀來發(fā)起關(guān)聯(lián)。AP通過發(fā)送包含關(guān)聯(lián)ID和有關(guān)接入點(diǎn)的其他信息的關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀來作出響應(yīng)。僅在關(guān)聯(lián)過程完成后，站點(diǎn)才能夠發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀。
在IEEE 802.11x標(biāo)準(zhǔn)下可用的用戶可開啟或關(guān)閉的可選省電模式使得站點(diǎn)可在不需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)節(jié)省電池功率。省電模式開啟時(shí)，站點(diǎn)通過位于每幀頭部中的狀態(tài)位，向接入點(diǎn)表明其希望進(jìn)入“睡眠”狀態(tài)。接入點(diǎn)記錄每個(gè)希望進(jìn)入省電模式的站點(diǎn)，并緩存對應(yīng)于睡眠站點(diǎn)的分組。為了仍舊接收數(shù)據(jù)分組，睡眠站點(diǎn)必須周期性地(在合適的時(shí)間)醒來以接收來自接入點(diǎn)的規(guī)則的信標(biāo)傳輸。這些信標(biāo)標(biāo)識睡眠站點(diǎn)是否將幀緩存在接入點(diǎn)處。在接收到所述幀后，站點(diǎn)可返回睡眠。
藍(lán)牙是一種無線規(guī)范，其在裝備了專門的藍(lán)牙芯片的電子設(shè)備之間傳遞短距離無線電通信。該無線規(guī)范允許設(shè)備通過創(chuàng)建設(shè)備之間的公用語言來彼此通信。諸如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理、尋呼機(jī)、立體聲音響和其他家用電器等所有的設(shè)備都可使用藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行通信和連接，以形成專用個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(PAN)。與IEEE 802.11x規(guī)范不同，藍(lán)牙規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)定義了短距離(10米)無線電鏈路。包含藍(lán)牙芯片的設(shè)備可在10米范圍內(nèi)，穿過墻壁、衣物和行李包很容易地以大約720Kbps(千比特每秒)的速率傳輸數(shù)據(jù)。設(shè)備之間的交互是在不受人的直接干預(yù)的情況下自動發(fā)生的，只要它們在彼此的范圍內(nèi)即可。在該過程中，藍(lán)牙收發(fā)器芯片中嵌入的軟件技術(shù)觸發(fā)自動連接以傳遞和接收數(shù)據(jù)流。
實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙的設(shè)備限于短距離和低功率。每個(gè)實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙的設(shè)備都包含在工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)(ISM)無線電頻帶(即2.40GHz到2.48GHz)下工作的收發(fā)器。該頻率一般在全世界范圍內(nèi)都是免費(fèi)可用的，沒有許可的限制。ISM頻帶被劃分為79個(gè)信道，每個(gè)都運(yùn)載1MHz的帶寬。在每個(gè)收發(fā)器芯片中，嵌入了被稱為鏈路控制器的軟件。該機(jī)制執(zhí)行識別其他藍(lán)牙設(shè)備、連接和傳輸數(shù)據(jù)的功能。
只要帶有藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備在彼此的范圍內(nèi)，它們就創(chuàng)建被稱為微微網(wǎng)(piconet)的自動ad hoc PAN。在該布置中，一個(gè)設(shè)備充當(dāng)“主”，例如膝上型計(jì)算機(jī)或PDA，而其他設(shè)備充當(dāng)“從”，例如打印機(jī)、掃描儀等。微微網(wǎng)一般最多攜帶8個(gè)設(shè)備。主設(shè)備判斷是否需要從設(shè)備的特定通信服務(wù)。當(dāng)在藍(lán)牙設(shè)備間建立連接時(shí)，發(fā)生被稱為全球ID的唯一的藍(lán)牙身份的交換。一個(gè)設(shè)備的全球ID表明它的規(guī)格和能力功能。在匹配了設(shè)備規(guī)格后，連接被建立并且在設(shè)備交換數(shù)據(jù)時(shí)，藍(lán)牙收發(fā)器芯片在頻率間前后跳動。如果來自一個(gè)微微網(wǎng)的設(shè)備還充當(dāng)另一微微網(wǎng)的成員，則形成分散網(wǎng)(scatternet)。
-IEEE 802.11x的使用限制了WVOIP電話，其對后者的主要障礙在于對IEEE 802.11x WLAN基礎(chǔ)設(shè)施的需求增加限制了可在WLAN上使用的WVOIP電話的數(shù)量。例如，在很多使用WLAN的公司中，不鼓勵使用無線IP電話。無線網(wǎng)絡(luò)在其可處理的傳輸?shù)牧亢蛿?shù)量方面受到限制。由于VOIP總是具有高的分組速率，因此對于每個(gè)無線VOIP傳輸，WLAN AP上可用的帶寬就減少了。這等同于在不大量包含其他類型的WLAN傳輸(例如數(shù)據(jù))的情況下，任意給定WLAN可處理很少數(shù)量的無線IP電話。此外，當(dāng)前僅使用IEEE 802.11x鏈路的WVOIP電話需要大量功率來維護(hù)主動掃描，從而嚴(yán)重限制了電池或其他電源的壽命。
WVOIP中藍(lán)牙技術(shù)的使用允許以與遵從IEEE 802.11x的設(shè)備基本相同的方式來傳輸數(shù)據(jù)分組，同時(shí)使用小得多的功率。但是，該低功耗影響了藍(lán)牙收發(fā)器的范圍，將其限制在10米。當(dāng)電話被連接到實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙的設(shè)備的如此小的半徑時(shí)，使用WVOIP電話的好處被顯著減少了。例如，將這種WVOIP電話從用戶的辦公室?guī)У?0英尺外的工廠，WVOIP電話就沒有用了，并且會導(dǎo)致信號的丟失。
因此，需要一種能夠利用IEEE 802.11和藍(lán)牙無線鏈路兩者的好處的無縫的集成系統(tǒng)，以減輕對無線局域網(wǎng)的需求并降低無線語音IP電話的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于結(jié)合兩種不同的無線連接，以在可能時(shí)減少IEEE 802.11WLAN上的帶寬使用并減少操作WVOIP移動節(jié)點(diǎn)所需的功率量的方法。本發(fā)明涉及用于利用混合無線語音IP電話來通過無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收語音IP的系統(tǒng)和方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種無線語音IP電話，包括無線手機(jī)，包括無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器、無線局域網(wǎng)收發(fā)器和選擇設(shè)備；其中所述選擇設(shè)備在所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器檢測到無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)連接時(shí)選擇所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器，否則所述選擇設(shè)備選擇所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器。所述無線語音IP電話還包括基站，所述基站配備了與所述無線手機(jī)相同類型的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)接口卡。所述網(wǎng)絡(luò)接口卡向所述基站提供下述能力，即當(dāng)來自所述無線手機(jī)的信號未被檢測到時(shí)，所述基站通知無線局域網(wǎng)。除了所述基站外，所述無線語音IP電話還包括電話控制器，其在接入點(diǎn)、無線手機(jī)和基站之間提供通信鏈路。所述無線手機(jī)和所述基站都具有相同的無線局域網(wǎng)收發(fā)器，一般是802.11收發(fā)器。類似地，無線手機(jī)和基站都具有相同的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器，其可以是藍(lán)牙收發(fā)器和紅外收發(fā)器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種使用無線語音IP電話發(fā)送和接收語音IP的系統(tǒng)，包括電話，所述電話包括具有無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器和無線局域網(wǎng)收發(fā)器的無線手機(jī)，以及具有網(wǎng)絡(luò)接口卡和無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器的基站；接入點(diǎn)；以及經(jīng)由局域網(wǎng)可通信地耦合到所述基站和所述接入點(diǎn)的控制器。所述無線手機(jī)和所述基站都具有相同的無線局域網(wǎng)收發(fā)器，一般是802.11收發(fā)器。類似地，無線手機(jī)和基站都具有相同的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器，其可以是藍(lán)牙收發(fā)器和紅外收發(fā)器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種使用無線語音IP電話發(fā)送和接收語音IP的用于無線手機(jī)的方法。所述方法包括以下步驟通過無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器從所述無線手機(jī)向所述基站發(fā)送通信信號；確定所述無線手機(jī)何時(shí)處于所述基站的范圍之外；以及通過所述基站激活無線局域網(wǎng)收發(fā)器。所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器一般是接入點(diǎn)的形式，位于遠(yuǎn)程位置，并可通信地耦合到所述基站。通過所述無線局域網(wǎng)，在基站和無線手機(jī)之間建立通信信道。發(fā)生認(rèn)證并且促進(jìn)通信信號的傳輸。當(dāng)無線手機(jī)在基站的范圍之外時(shí)，基站通知無線局域網(wǎng)通過接入點(diǎn)進(jìn)行發(fā)送。該通知將傳送到連接到局域網(wǎng)的電話控制器、接入點(diǎn)和基站。然后，通信信號經(jīng)由接入點(diǎn)通過無線局域網(wǎng)被發(fā)送到無線手機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于使無線手機(jī)與局域網(wǎng)通信的方法，所述無線手機(jī)適用于與對應(yīng)的基站通信，所述基站連接到所述局域網(wǎng)，所述方法包括以下步驟當(dāng)所述無線手機(jī)在所述基站的范圍之內(nèi)時(shí)，經(jīng)由第一收發(fā)器建立與所述基站的連接；以及當(dāng)所述無線手機(jī)在所述基站的范圍之外時(shí)，切換到第二收發(fā)器并經(jīng)由所述第二收發(fā)器連接到所述局域網(wǎng)。-所述第一收發(fā)器是藍(lán)牙兼容的收發(fā)器，所述第二收發(fā)器是比所述第一收發(fā)器功率更高的收發(fā)器，通常是802.11兼容的收發(fā)器。當(dāng)所述無線手機(jī)返回所述基站的范圍之內(nèi)時(shí)，經(jīng)由第一收發(fā)器利用所述基站重建二者之間的連接。此外，在重建與所述基站的連接后，關(guān)閉到所述第二收發(fā)器的功率。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于輔助相關(guān)聯(lián)的無線手機(jī)和局域網(wǎng)之間的通信的用于基站的方法，所述方法包括以下步驟當(dāng)所述無線手機(jī)在所述基站的范圍之內(nèi)時(shí)建立所述無線手機(jī)和所述基站之間的通信會話，所述基站在所述無線手機(jī)和所述局域網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組；以及當(dāng)所述基站丟失與所述無線手機(jī)的聯(lián)系時(shí)，通知所述局域網(wǎng)上的設(shè)備。所述通信會話是藍(lán)牙兼容的會話，并且所述通知步驟還包括將認(rèn)證所述無線手機(jī)所需的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述局域網(wǎng)。
本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征的一部分將在下面的說明中被列出，并且將在詳讀下文后對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說變得很清楚，或者可通過實(shí)施本發(fā)明而被獲知。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可通過本發(fā)明的權(quán)利要求所覆蓋的各種結(jié)構(gòu)和方法實(shí)現(xiàn)和獲得。


說明書包含的并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的若干方面，其與描述一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是無線手機(jī)組件的框圖。
圖2是基站組件的框圖。
圖3是無線語音IP系統(tǒng)的示意圖。
圖4是說明語音IP系統(tǒng)的操作的狀態(tài)圖。
圖5是說明語音IP系統(tǒng)的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及用于使用混合無線語音IP電話，通過無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送和接收語音IP的系統(tǒng)和方法。雖然本發(fā)明被描述為使得無線手機(jī)能夠通過使用IEEE 802.11x無線局域網(wǎng)和藍(lán)牙無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)而充當(dāng)無線語音IP電話，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明還適合于被設(shè)計(jì)為包含任何其他無線通信，包括但不限于紅外、蜂窩和無繩PSTN。在本說明書中，所示優(yōu)選實(shí)施例和示例應(yīng)被理解為本發(fā)明的例示而非限制?；旌蠠o線語音IP電話包括無線手機(jī)(圖1)和基站(圖2)，如下詳述。
首先參照圖1，其示出了能夠通過無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)兩者來發(fā)送和接收語音IP的無線手機(jī)100的框圖。無線手機(jī)100包含802.11x收發(fā)器102和藍(lán)牙收發(fā)器104。802.11收發(fā)器102可操作地耦合到微處理器106。藍(lán)牙收發(fā)器104也可操作地耦合到微處理器106。無線手機(jī)100能夠通過802.11x收發(fā)器102或藍(lán)牙收發(fā)器104接收語音IP分組。微處理器106還連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器108和模數(shù)轉(zhuǎn)換器110。當(dāng)語音IP分組被802.11x收發(fā)器102或藍(lán)牙收發(fā)器104接收到時(shí)，微處理器106必須處理這些分組并將語音IP分組轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便數(shù)模轉(zhuǎn)換器108進(jìn)行轉(zhuǎn)換。一旦分組成為模擬格式，數(shù)模轉(zhuǎn)換器108就將該模擬信號發(fā)送到揚(yáng)聲器112，以使用戶收聽呼叫。以類似方式，麥克風(fēng)114接收來自用戶的模擬語音信號，并將該模擬信號發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器110。模數(shù)轉(zhuǎn)換器110將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，從而微處理器106可將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為語音IP分組。然后，這些包含用戶的流出語音信號的語音IP分組經(jīng)由802.11x收發(fā)器102或藍(lán)牙收發(fā)器104被發(fā)送往呼叫者。
電話顯示屏116耦合到微處理器106，以向用戶提供有關(guān)流入或流出電話呼叫的視覺信息。電話顯示屏116可以是本領(lǐng)域已知的任意顯示屏，例如液晶顯示屏，并且能夠可視地顯示用戶發(fā)送或接收的任何形式的信息。字母數(shù)字鍵盤118形式的用戶接口連接到微處理器106。鍵盤118被提供來使得用戶可撥號或輸入文本消息。電話鍵盤的設(shè)計(jì)在本領(lǐng)域是公知的，而且任意形式的這種鍵盤對本發(fā)明來說都是足夠的。
無線手機(jī)100還包含便攜式供電器120。供電器120包括電源122(圖中示為可充電電池)和用于從充電器輸入DC電壓的電池連接124。本領(lǐng)域已知的移動設(shè)備一般從可充電電池獲取電力，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本領(lǐng)域已知的任意便攜式供電器都能向無線手機(jī)100提供電力。
現(xiàn)在參照圖2，其示出了基站200的框圖，基站200能夠通過無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)兩者發(fā)送和接收語音IP。優(yōu)選實(shí)施例中的基站200被配置為具有藍(lán)牙收發(fā)器202。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很清楚，以任意形式建立無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)都將使得基站200可與無線手機(jī)100一起工作，只要基站200和無線手機(jī)100都具有相同的用于無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的收發(fā)器即可?；?00的藍(lán)牙收發(fā)器202可操作地耦合到基站微處理器204。基站200還配備了網(wǎng)絡(luò)接口卡210。在優(yōu)選實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口卡210是以太網(wǎng)10/100接口卡，但是，依賴于局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)接口卡210可以是能夠?qū)⒒?00連接到局域網(wǎng)的本領(lǐng)域已知的任意網(wǎng)絡(luò)接口卡。網(wǎng)絡(luò)接口卡210連接到具有遠(yuǎn)程供電能力(Remote Power Capability)的10/100以太網(wǎng)212。
連接到微處理器204的是基站電話顯示屏206和基站字母數(shù)字鍵盤208。顯示屏206和鍵盤208可以是本領(lǐng)域已知的任意顯示屏和鍵盤。顯示屏206被配置為向用戶提供與可從電話顯示屏116收集的信息相同的信息。鍵盤208可被配置為向用戶提供與電話鍵盤118相同的功能或更多的功能。電力通過具有遠(yuǎn)程供電能力的10/100以太網(wǎng)212或經(jīng)由供電器214而被提供。供電器214還可被配備來向充電器216提供DC功率輸出，以向無線手機(jī)100的電源122充電。
圖2還通過增加揚(yáng)聲器電話組件218來描述了基站200的可替換實(shí)施例。揚(yáng)聲器電話組件218包括耦合到數(shù)模轉(zhuǎn)換器220的揚(yáng)聲器224和耦合到模數(shù)轉(zhuǎn)換器222的麥克風(fēng)226。本發(fā)明的該可替換實(shí)施例向用戶提供在對無線手機(jī)100的電源122充電的同時(shí)利用語音IP電話系統(tǒng)的能力，或者向用戶提供不必手持無線手機(jī)100就可進(jìn)行電話會談、會議呼叫、語音激活撥號等的能力，例如“免提”操作。
圖3示出了無線語音IP電話系統(tǒng)的示意圖。圖示系統(tǒng)允許兩個(gè)不同的無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，并允許在可能時(shí)使用省電的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)連接。如圖所示，無線手機(jī)100能夠經(jīng)由基站200與無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)通信，或經(jīng)由接入點(diǎn)304與無線局域網(wǎng)通信。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很清楚，給定無線局域網(wǎng)中可包含多個(gè)接入點(diǎn)，并且本發(fā)明并不限于而且不應(yīng)被理解為僅限于圖3所示的單個(gè)接入點(diǎn)。返回圖3所示的系統(tǒng)，流入和流出數(shù)據(jù)通過骨干306被傳送。骨干306可以是本領(lǐng)域公知的任意標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，包括但不限于LAN、WAN、以太網(wǎng)、因特網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)或者這些或其他網(wǎng)絡(luò)的組合。如圖3的實(shí)施例所示，骨干306經(jīng)由服務(wù)器(未示出)連接到因特網(wǎng)318。流入語音IP分組首先被發(fā)送到電話控制器302。這些分組可源于撥叫用戶的外部呼叫者，或經(jīng)由已在本地網(wǎng)絡(luò)上的另一語音IP電話。電話控制器302在本圖中被示為獨(dú)立的物理設(shè)備，但是電話控制器302可以是局域網(wǎng)上操作的服務(wù)器或其他設(shè)備的一個(gè)功能。
當(dāng)語音IP分組到達(dá)電話控制器302時(shí)，它們通過有線局域網(wǎng)連接308被導(dǎo)向基站200，或經(jīng)由骨干306被路由到接入點(diǎn)304。依賴于無線手機(jī)100的位置，電話控制器302將流入語音IP分組導(dǎo)向基站200或接入點(diǎn)304?；?00和無線手機(jī)100被配備為當(dāng)在無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)310中時(shí)，通過藍(lán)牙連接314進(jìn)行通信。如圖3所示，無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)310的操作半徑小于無線802.11x局域網(wǎng)的操作半徑。當(dāng)無線手機(jī)100位于基站200的范圍內(nèi)時(shí)，在無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)310內(nèi)，向控制器302發(fā)送如下信號，該信號指示流入和流出語音IP分組應(yīng)通過有線局域連接308被發(fā)送。當(dāng)無線手機(jī)100在基站200的范圍外部時(shí)，無線手機(jī)100的藍(lán)牙收發(fā)器104向微處理器106指示信號丟失。這樣的指示激活無線手機(jī)100的802.11x收發(fā)器102。802.11x收發(fā)器102搜索接入點(diǎn)304，以通過骨干306建立與電話控制器302的802.11x連接316。
由于維護(hù)藍(lán)牙連接314所需的功率小于維護(hù)802.11x連接316所需的功率，因此當(dāng)在無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)310內(nèi)時(shí)，無線手機(jī)100將立即建立或重建與基站200的連接。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將很理解，所示系統(tǒng)能夠發(fā)送語音IP分組之外的其他形式的數(shù)據(jù)，并且無線手機(jī)100的顯示屏116和鍵盤118以及基站200的顯示屏206和鍵盤208允許用戶輸入和接收這樣的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參照圖4，其示出了無線語音IP系統(tǒng)的狀態(tài)圖。如圖所示，系統(tǒng)開始于狀態(tài)402開機(jī)。這里，無線手機(jī)100被啟動。開機(jī)420之后，無線手機(jī)100移動到藍(lán)牙使用狀態(tài)404。當(dāng)使用藍(lán)牙408接收到數(shù)據(jù)流量后，無線手機(jī)100將保持在狀態(tài)404。在412，藍(lán)牙鏈路的丟失將無線手機(jī)100的狀態(tài)從藍(lán)牙404轉(zhuǎn)換到802.11使用狀態(tài)406。假設(shè)不斷接收到語音數(shù)據(jù)流量(410)，則無線手機(jī)100將保持在802.11使用狀態(tài)406。在檢測到藍(lán)牙鏈路414后，無線手機(jī)100將離開802.11使用狀態(tài)406，并返回藍(lán)牙使用狀態(tài)404。
圖5示出了無線手機(jī)100發(fā)送和接收語音IP分組的操作流程圖。在步驟502開機(jī)后，無線手機(jī)100激活其802.11x收發(fā)器102。然后，在步驟504，無線手機(jī)100嘗試使用802.11x收發(fā)器102建立與局域網(wǎng)的連接316。不論在步驟504是否建立了802.11x連接，在步驟506，無線手機(jī)100都嘗試建立藍(lán)牙連接314。然后在步驟508，無線手機(jī)100判斷是否建立了藍(lán)牙連接314。在步驟508處肯定的確認(rèn)結(jié)果將使得在步驟510，通知電話控制器302經(jīng)由局域網(wǎng)向基站200發(fā)送語音IP。在步驟508，藍(lán)牙連接314指示802.11x收發(fā)器102進(jìn)入省電模式并且等待重激活的需要。然后，在步驟512，電話控制器302向基站200發(fā)送語音IP以用于利用無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)連接310通過藍(lán)牙連接314的傳輸。在步驟514，無線手機(jī)100確定來自藍(lán)牙連接314的信號未丟失，其中在步驟512，語音IP繼續(xù)通過藍(lán)牙連接314而被傳輸。
在步驟508，無線手機(jī)確定沒有藍(lán)牙連接314，系統(tǒng)進(jìn)行到步驟516。在516，無線手機(jī)100的微處理器106已接收到來自藍(lán)牙收發(fā)器104的如下指示，指示沒有與基站200的連接并且無線手機(jī)100應(yīng)當(dāng)從省電模式重激活802.11x收發(fā)器102。然后在步驟518，無線手機(jī)100將經(jīng)由接入點(diǎn)304建立與電話控制器302的802.11x連接316。然后在步驟520，語音IP分組通過802.11x連接316被發(fā)送往接入點(diǎn)304，以用于與電話控制器302的通信。步驟520對語音IP分組的傳輸通過802.11x連接316繼續(xù)，直到在步驟522，系統(tǒng)判斷是否有802.11x信號丟失。步驟522的否定的確定結(jié)果使系統(tǒng)進(jìn)行到步驟524，在步驟524查詢是否存在藍(lán)牙信號。如果在步驟524檢測到藍(lán)牙信號，則在步驟510，無線手機(jī)通知電話控制器經(jīng)由有線局域網(wǎng)向基站200發(fā)送語音IP分組，并且802.11x收發(fā)器返回省電模式。
-當(dāng)在步驟522檢測到802.11x信號丟失后，無線手機(jī)100返回步驟508，以判斷是否存在藍(lán)牙連接。步驟508的肯定的確定結(jié)果進(jìn)行到步驟510，等等。步驟508的否定的確定結(jié)果導(dǎo)致在步驟516，判斷是否存在802.11x信號。如果在步驟516不存在802.11x信號，則在步驟526，無線手機(jī)確定電話連接丟失，系統(tǒng)返回步驟504。
步驟508的信號丟失允許無線手機(jī)100進(jìn)行到步驟516，其中802.11x收發(fā)器102被重激活。然后，建立與接入點(diǎn)304的802.11x連接，并且語音IP分組經(jīng)由接入點(diǎn)304和無線手機(jī)100之間的802.11x連接316，通過802.11x無線局域網(wǎng)而被傳輸。上述使用藍(lán)牙和802.11收發(fā)器的連接需要用于無線局域或個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之間通信的合適的認(rèn)證協(xié)議。這種認(rèn)證協(xié)議在本領(lǐng)域是公知的。
上面為了說明和描述的目的示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。其并非窮盡的，也并不意圖將本發(fā)明限制為所公開的具體形式。根據(jù)上述教導(dǎo)可作出明顯的修改或變型。上述實(shí)施例被選擇和描述，以提供對本發(fā)明原理及其實(shí)際應(yīng)用的最佳說明，從而使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以各種實(shí)施例和適于特定用途的各種修改來利用本發(fā)明。當(dāng)被合理、合法和公證地解釋時(shí)，所有這些修改和變型都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該范圍由所附權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種無線語音IP電話，包括無線手機(jī)，其包括無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器、無線局域網(wǎng)收發(fā)器和選擇設(shè)備；其中所述選擇設(shè)備在所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器檢測到無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)連接時(shí)選擇所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器，否則所述選擇設(shè)備選擇所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器。
2.如權(quán)利要求1所述的無線語音IP電話，還包括基站，所述基站包括用于與所述無線手機(jī)的所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器通信的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器。
3.如權(quán)利要求2所述的無線語音IP電話，所述基站還包括網(wǎng)絡(luò)接口卡，其中當(dāng)來自所述無線手機(jī)的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)信號未被檢測到時(shí)，所述基站通知無線局域網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求2所述的無線語音IP電話，其中所述基站的所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器是藍(lán)牙收發(fā)器，所述無線手機(jī)的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器是藍(lán)牙收發(fā)器。
5.如權(quán)利要求2所述的無線語音IP電話，其中所述基站的所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器是紅外收發(fā)器，所述無線手機(jī)的所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器是紅外收發(fā)器。
6.如權(quán)利要求2所述的無線語音IP電話，還包括電話控制器，其中所述電話控制器通過局域網(wǎng)可通信地耦合到至少一個(gè)接入點(diǎn)并耦合到所述基站。
7.如權(quán)利要求1所述的無線語音IP電話，其中所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器是802.11x收發(fā)器。
8.如權(quán)利要求1所述的無線語音IP電話，其中所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器是紅外收發(fā)器。
9.如權(quán)利要求1所述的無線語音IP電話，其中所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器是藍(lán)牙收發(fā)器。
10.一種使用無線語音IP電話發(fā)送和接收語音IP的系統(tǒng)，包括電話，所述電話包括具有無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器和無線局域網(wǎng)收發(fā)器的無線手機(jī)，以及具有網(wǎng)絡(luò)接口卡和無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器的基站；接入點(diǎn)；以及經(jīng)由局域網(wǎng)可通信地耦合到所述基站和所述接入點(diǎn)的控制器。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器是802.11x收發(fā)器。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述無線手機(jī)的所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器和所述基站的所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器是由藍(lán)牙收發(fā)器和紅外收發(fā)器構(gòu)成的組中的一種。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述局域網(wǎng)包括由以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)構(gòu)成的組中的一種。
14.一種使用無線語音IP電話發(fā)送和接收語音IP的用于無線手機(jī)的方法，包括以下步驟通過無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器從所述無線手機(jī)向所述基站發(fā)送通信信號；確定所述無線手機(jī)何時(shí)處于所述基站的范圍之外；以及通過所述基站激活無線局域網(wǎng)收發(fā)器。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器位于遠(yuǎn)程位置，并可通信地耦合到所述基站。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括使用所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器在基站和無線手機(jī)之間建立通信信道的步驟。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器是藍(lán)牙收發(fā)器。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括通過所述基站來認(rèn)證所述無線手機(jī)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器是802.11收發(fā)器。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括由耦合到所述無線局域網(wǎng)的接入點(diǎn)通過所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器接收所述通信信號；以及將所述通信信號從所述接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到將所述信號路由到目的地的控制器。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述通信信號包括語音IP數(shù)據(jù)流。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下步驟檢測所述無線手機(jī)何時(shí)處于所述基站的范圍之內(nèi)；以及在所述無線手機(jī)和所述基站之間建立通信會話。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括通過所述基站解除所述無線局域網(wǎng)收發(fā)器的激活。
24.一種用于使無線手機(jī)與局域網(wǎng)通信的方法，所述無線手機(jī)適用于與對應(yīng)的基站通信，所述基站連接到所述局域網(wǎng)，所述方法包括以下步驟當(dāng)所述無線手機(jī)在所述基站的范圍之內(nèi)時(shí)，經(jīng)由第一收發(fā)器建立與所述基站的連接；以及當(dāng)所述無線手機(jī)在所述基站的范圍之外時(shí)，切換到第二收發(fā)器并經(jīng)由所述第二收發(fā)器連接到所述局域網(wǎng)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第二收發(fā)器是比所述第一收發(fā)器功率更高的收發(fā)器。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一收發(fā)器是藍(lán)牙兼容的收發(fā)器
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述第二收發(fā)器是802.11兼容的收發(fā)器。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，還包括當(dāng)所述無線手機(jī)返回所述基站的范圍之內(nèi)時(shí)，經(jīng)由第一收發(fā)器重建與所述基站的連接。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，還包括在重建了與所述基站的連接后，關(guān)閉到所述第二收發(fā)器的功率。
30.一種用于輔助相關(guān)聯(lián)的無線手機(jī)和局域網(wǎng)之間的通信的用于基站的方法，所述方法包括以下步驟當(dāng)所述無線手機(jī)在所述基站的范圍之內(nèi)時(shí)建立所述無線手機(jī)和所述基站之間的通信會話，所述基站在所述無線手機(jī)和所述局域網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組；以及當(dāng)所述基站丟失與所述無線手機(jī)的聯(lián)系時(shí)，通知所述局域網(wǎng)上的設(shè)備。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，所述建立步驟還包括認(rèn)證所述無線手機(jī)。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述通信會話是藍(lán)牙兼容的會話。
33.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述通知步驟還包括將認(rèn)證所述無線手機(jī)所需的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述局域網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于使用混合無線語音IP電話，通過無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送和接收語音IP的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明使用電話控制器(302)、無線手機(jī)(100)、基站(310)和至少一個(gè)接入點(diǎn)(304)。無線手機(jī)配備了無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器和無線局域網(wǎng)收發(fā)器?；?310)配備了無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)接口卡。語音IP分組被路由到電話控制器(302)，其將分組轉(zhuǎn)發(fā)到用于通過無線局域網(wǎng)(304、306、316)而向無線手機(jī)(100)進(jìn)行傳輸?shù)慕尤朦c(diǎn)(304)；基站(310)，用于通過個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(314)對無線手機(jī)(100)進(jìn)行傳輸；或服務(wù)器，用于局域網(wǎng)之外的傳輸。無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)可基于藍(lán)牙或IrDA。
文檔編號H04M1/725GK1781285SQ200480011091
公開日2006年5月31日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者詹姆斯·A·阿莫斯 申請人:思科技術(shù)公司