Aparato y sistema de telefonía de red para telefonía por inter/intranet.

Aparato de red autónomo de usuario final para proporcionar datos por paquetes a través de una red de datos por paquetes,

que comprende:

un subsistema de controlador de red acoplado a dicha red de datos por paquetes;

un subsistema de procesamiento de señal digital acoplado a dicho subsistema de controlador de red, comprendiendo además el subsistema de procesamiento de señal digital un programa informático para detectar llamadas entrantes e iniciar sesiones de llamada;

un subsistema de conversión de señal acoplado a dicho subsistema de procesamiento de señal digital; y

un subsistema de interfaz de usuario acoplado tanto al subsistema de conversión de señal como a dicho subsistema de procesamiento de señal digital.

Aparato y sistema de telefonía de red para telefonía por inter/intranet

Campo de la invención La presente invención se refiere en general al campo de la telefonía por Internet e intranet. Más particularmente, la presente invención se refiere a un aparato y a un sistema de telecomunicaciones de red para comunicaciones por Internet/intranet.

Antecedentes de la invención Durante los últimos años, Internet ha evolucionado de un medio de comunicaciones adicional conveniente a una herramienta de comunicación esencial en los ámbitos comercial, técnico y educativo. A este respecto, un segmento cada vez mayor de Internet está relacionado con la telefonía por Internet que proporciona varias ventajas con respecto a una red conmutada por circuitos convencional controlada por una red de señalización separada. Por una parte, se permite a las partes seleccionar y usar de una manera más fácil la codificación y otras técnicas de compresión de datos que sean las más apropiadas para sus requisitos de calidad. Por ejemplo, las partes pueden decidir que para llamadas internacionales, cambiarían un menor coste por una plena calidad de llamada de larga distancia, mientras que un reportero que llama para dar su historia a una estación de radio puede decantarse por una plena calidad de FM sin preocuparse mucho por el precio. Incluso sin degradación de la calidad, son suficientes de 5, 3 kb/s (G.723.1) a 8 kb/s (G.729) para soportar casi la calidad de llamada de larga distancia en contraposición con 64 kb/s para redes de telefonía de línea terrestre convencionales. Esta flexibilidad también tiene la ventaja de que durante una sobrecarga de red grave, por ejemplo, tras una catástrofe natural, los clientes de telefonía todavía pueden comunicarse a aproximadamente 3 kb/s, aumentando por tanto la capacidad de red por veinte.

Aunque es lógico extender los servicios de telefonía a las redes de datos existentes, tales como Internet, debido a la inteligencia requerida en los sistemas finales, el coste representa una desventaja importante. Antes resultaba difícil construir “teléfonos” de voz por paquetes sin necesidad de potencia externa que operasen a través de cables de par trenzado de baja calidad a varias millas de distancia al coste de un teléfono analógico básico.

Además, la mayoría de los productos de telefonía por Internet conocidos están diseñados para operar según el protocolo de señalización y control H.323. El protocolo H.323 es un protocolo complejo que es difícil de usar e implementar. Como resultado de esta complejidad, diferentes implementaciones de dispositivos H.323 pueden verse afectados de manera adversa por problemas de compatibilidad. Además, los dispositivos que operan con el protocolo H.323 no pueden comunicarse directamente entre sí, las llamadas deben procesarse y encaminarse por un servidor de telefonía.

Por consiguiente, sigue siendo necesario un aparato de telefonía de red que sea de bajo coste, que funcione usando un protocolo de señalización sencillo y que ofrezca un amplio conjunto de características de telefonía avanzada.

Sumario de la invención Las limitaciones y deficiencias descritas anteriormente de sistemas de telefonía convencionales y sistemas de telefonía por Internet conocidos se superan sustancialmente mediante la presente invención, en la que un objeto principal es proporcionar un sistema de comunicación de voz basado en paquetes para su uso a través de las redes de telecomunicaciones de Internet e intranet.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de telefonía de datos por paquetes para su uso a través de una red de datos, tal como una red de Ethernet.

Todavía otro objeto de la presente invención es proporcionar un protocolo de comunicación para su uso en un sistema de telecomunicación basado en paquetes.

Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar una arquitectura de protocolo de Internet que soporta servicios de telefonía y otros servicios de medios continuos o de medios en flujo continuo tales como “radio por Internet” y “TV por Internet”.

Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de telefonía de red autónomo, de bajo coste, que puede llamar directamente a otra estación de telefonía de red o llamar indirectamente a otra parte de estación de telefonía de red, tal como a través de un servidor de redirección.

Según una primera realización de la presente invención, se proporciona un aparato de telefonía de datos por paquetes de red que incluye: un controlador de red, tal como un subsistema de controlador de Ethernet, acoplado a una red de datos para proporcionar y recibir paquetes de datos a y desde la red. Un subsistema de procesamiento de señal digital está acoplado al subsistema de controlador de red y opera con un programa informático para detectar llamadas entrantes, iniciar sesiones de llamada e implementar características de telefonía. Un subsistema de conversión de señal está acoplado al subsistema de procesamiento de señal digital para convertir información en paquetes digitales en señales analógicas y viceversa. Un subsistema de interfaz de usuario está acoplado tanto al subsistema de conversión de señal como al subsistema de procesamiento de señal digital para proporcionar control de usuario y retroalimentación al aparato. Este dispositivo de telefonía de red autónomo se denomina en el presente documento aparato de telefonía de red.

Preferiblemente, el programa informático del aparato de telefonía de red implementa el protocolo de inicio de sesión (SIP) . En este caso, una dirección de SIP única está asociada con el dispositivo y se realizan la iniciación y control de sesión según el protocolo SIP, RFC 2543, marzo de 1999.

El aparato de telefonía de red implementa preferiblemente una funcionalidad de telefonía de alto nivel que incluye una característica de monitorización, reenvío de llamada, modo de audio en flujo continuo, registro de llamantes, registro de destinatarios de la llamada y similares.

Preferiblemente, el aparato de telefonía de red incluye un conjunto de circuitos de interfaz de sensor para recibir señales desde fuentes remotas, tales como sensores. Las señales recibidas desde las fuentes remotas se procesan por el aparato de telefonía de red y se envían a un destino de red apropiado.

En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un protocolo de comunicación para su uso en un sistema de telecomunicación basado en paquetes, teniendo el protocolo de comunicación: una capa de protocolo de Ethernet; una capa de protocolo de Internet (IP) apilada encima de la capa de protocolo de Ethernet para actuar de interfaz con la capa de protocolo de Ethernet; una capa de protocolo de resolución de direcciones (ARP) apilada encima de la capa de protocolo de Ethernet para actuar de interfaz con la capa de protocolo de Ethernet y la capa de IP, y para traducir las direcciones IP en direcciones de control de acceso al medio (MAC) ; una capa de protocolo de datagramas de usuario (UDP) apilada encima de las capas de ARP y de IP para actuar de interfaz con las capas de ARP y de IP y para proporcionar un transporte en tiempo real de datos y controles de aplicación dentro del sistema de telecomunicación; una capa de protocolo de transporte en tiempo real (RTP) apilada encima de la capa de UDP para actuar de interfaz con la capa de UDP y para proporcionar un transporte de datos de audio en tiempo real dentro del sistema de telecomunicación; una o más capas de protocolo de control apiladas encima de la capa de UDP para actuar de interfaz con la capa de UDP y para señalizar y proporcionar un registro de los datos de audio en tiempo real; y uno o más protocolos de aplicación apilados encima de la capa de RTP para actuar de interfaz con el RTP y para formatear los datos de audio en tiempo real.

En otro aspecto de la presente invención se proporciona una arquitectura de sistema de telefonía de red. El sistema incluye al menos dos dispositivos de telefonía de red, tales como el presente aparato de telefonía de red y/o un ordenador personal (PC) de uso general con un conjunto de circuitos de interfaz y un software adecuados para hacer que el PC funcione como teléfono de red. También se proporciona un servidor de redirección que está acoplado a la red de datos junto con los dispositivos de telefonía de red. En el sistema, los dispositivos de telefonía de red pueden dirigirse directamente el uno al otro para establecer una conexión de audio en tiempo real. Alternativamente, los dispositivos de telefonía de red pueden acceder al servidor de redirección con el fin de identificar, localizar e iniciar una sesión de llamada con una... [Seguir leyendo]

1. Aparato de red autónomo de usuario final para proporcionar datos por paquetes a través de una red de datos por paquetes, que comprende:

un subsistema de controlador de red acoplado a dicha red de datos por paquetes;

un subsistema de procesamiento de señal digital acoplado a dicho subsistema de controlador de red, comprendiendo además el subsistema de procesamiento de señal digital un programa informático para detectar llamadas entrantes e iniciar sesiones de llamada;

un subsistema de conversión de señal acoplado a dicho subsistema de procesamiento de señal digital; y

un subsistema de interfaz de usuario acoplado tanto al subsistema de conversión de señal como a dicho subsistema de procesamiento de señal digital.

2. Aparato de red según la reivindicación 1, en el que dicho subsistema de procesamiento de señal digital comprende un procesador de señal digital (DSP) y uno o más dispositivos de memoria acoplados a dicho procesador de señal digital.

3. Aparato de red según la reivindicación 2, en el que dicho programa informático implementa el protocolo de inicio de sesión para detectar e iniciar sesiones de llamada y realizar un control de sesión de llamada.

4. Aparato de red según la reivindicación 3, en el que una dirección de SIP única está asociada con el aparato, almacenándose dicha dirección en al menos uno de dichos dispositivos de memoria.

5. Aparato de red según la reivindicación 4, en el que los datos por paquetes incluyen datos de audio y en el que el subsistema de interfaz de usuario comprende:

un aparato de teléfono que comprende un dispositivo de entrada, un micrófono y un altavoz; y

un dispositivo de presentación visual.

6. Aparato de red según la reivindicación 5, en el que dicho programa informático implementa una característica de monitor, en el que al detectarse una llamada dirigida al aparato desde un llamante, se inicia automáticamente una sesión de llamada con dicho micrófono habilitado y dicho altavoz deshabilitado durante la sesión de llamada.

7. Aparato de red según la reivindicación 6, en el que se almacenan criterios de identificación de al menos un llamante aprobado en al menos uno de dichos dispositivos de memoria y en el que dicho procesador de señal digital recibe criterios de identificación desde el llamante y activa la característica de monitor sólo si los criterios de identificación recibidos coinciden con al menos uno de los criterios de identificación almacenados de dicho al menos un llamante aprobado predeterminado.

8. Aparato de red según la reivindicación 7, en el que dichos criterios de identificación se seleccionan del grupo que incluye nombre, dirección de SIP y contraseña.

9. Aparato de red según la reivindicación 3, en el que el programa informático implementa una característica de reenvío de llamada, en el que al menos una dirección de SIP de reenvío se almacena en al menos uno de dichos dispositivos de memoria, pudiendo seleccionarse al menos una de dichas direcciones de SIP de reenvío por un usuario a través de dicho subsistema de interfaz de usuario, y en el que al detectarse una llamada dirigida al aparato desde un llamante, dicha llamada se redirige a la dirección de SIP de reenvío seleccionada.

10. Aparato de red según la reivindicación 9, en el que dicha característica de reenvío de llamada se activa durante un tiempo predeterminado en respuesta a una entrada desde el usuario.

11. Aparato de red según la reivindicación 9, que comprende además un sensor acoplado a dicho aparato para detectar la ausencia de un ser humano, en el que dicha característica de reenvío de llamada se activa en respuesta a una señal desde dicho sensor.

12. Aparato de red según la reivindicación 1, en el que el subsistema de interfaz de usuario incluye un dispositivo de salida y en el que el programa informático implementa un modo de medios en flujo continuo en el que se reciben datos en flujo continuo desde la red y se convierten en señales perceptibles proporcionadas a dicho dispositivo de salida.

13. Aparato de red según la reivindicación 12, en el que el dispositivo de salida incluye un altavoz y en el que

cuando no hay ninguna sesión de llamada en curso se reciben datos en flujo continuo desde la red y se convierten en señales de audio proporcionadas a dicho altavoz.

14. Aparato de red según la reivindicación 13, en el que el programa sale del modo multimedia en flujo continuo en caso de que se inicie una sesión de llamada nueva.

15. Aparato de red según la reivindicación 12, en el que el dispositivo de salida incluye un altavoz y en el que se reciben selectivamente datos en flujo continuo desde la red y se convierten en señales de audio proporcionadas a dicho altavoz.

16. Aparato de red según la reivindicación 12, en el que los datos en flujo continuo se reciben desde la red y se reenvían selectivamente a otro dispositivo durante una sesión de llamada pudiendo convertirse los datos en señales perceptibles por dicho dispositivo.

17. Aparato de red según la reivindicación 12, en el que el dispositivo de salida incluye una presentación visual de vídeo y en el que los datos en flujo continuo incluyen datos de vídeo en flujo continuo que se reciben selectivamente desde la red y se convierten en señales de vídeo proporcionadas a dicha presentación visual.

18. Aparato de red según la reivindicación 3, en el que el subsistema de interfaz de usuario incluye un dispositivo de presentación visual y en el que el procesador de señal digital detecta la dirección de SIP de llamantes y almacena una pluralidad de direcciones de SIP de llamante en al menos uno de dichos dispositivos de memoria, pudiendo presentarse visualmente dicha pluralidad de direcciones de SIP de llamante en dicho dispositivo de presentación visual y pudiendo seleccionarse en respuesta a una entrada desde el subsistema de interfaz de usuario.

19. Aparato de red según la reivindicación 3, en el que el subsistema de interfaz de usuario incluye un dispositivo de presentación visual y en el que el procesador de señal digital almacena una pluralidad de direcciones de SIP a las que se ha llamado en dicho dispositivo de memoria, correspondiendo dichas direcciones de SIP a las que se ha llamado a la dirección de sesiones de llamada iniciadas satisfactoriamente y pudiendo presentarse visualmente en dicho dispositivo de presentación visual y pudiendo seleccionarse en respuesta a una entrada desde el subsistema de interfaz de usuario.

20. Aparato de red según la reivindicación 1, en el que dicho subsistema de controlador de red comprende un controlador de Ethernet y un filtro de servicio.

21. Aparato de red según la reivindicación 2, en el que dicho subsistema de procesamiento de señal digital comprende además:

un convertidor analógico a digital (A/D) para convertir datos de audio entrantes en datos de audio entrantes digitales;

un codificador acoplado a dicho convertidor A/D para codificar dichos datos de audio entrantes digitales;

un decodificador para decodificar datos de audio salientes digitales proporcionados por dicho subsistema de procesamiento de señal digital;

un convertidor digital a analógico (D/A) acoplado a dicho decodificador para convertir datos de audio salientes digitales en datos de audio salientes; y

un amplificador de audio acoplado al aparato de teléfono y al altavoz y al micrófono correspondientes para acondicionar dichos datos de audio entrantes y salientes.

22. Aparato de red según la reivindicación 1, en el que el programa informático comprende además:

una capa de protocolo de Ethernet;

una capa de protocolo de Internet (IP) apilada encima de dicha capa de protocolo de Ethernet para actuar de interfaz con dicha capa de protocolo de Ethernet;

una capa de protocolo de resolución de direcciones (ARP) apilada encima de dicha capa de protocolo de Ethernet para actuar de interfaz con dicha capa de protocolo de Ethernet y dicha capa de IP, y para traducir las direcciones IP en direcciones de control de acceso al medio (MAC) ;

una capa de protocolo de datagramas de usuario (UDP) apilada encima de dicho ARP y

capas de IP para actuar de interfaz con dichas capas de ARP y de IP y para proporcionar transporte en tiempo real de datos y controles de aplicación dentro de dicho sistema de telecomunicación;

una capa de protocolo de transporte en tiempo real (RTP) apilada encima de dicha capa de UDP para actuar de interfaz con dicha capa de UDP y para proporcionar un transporte de datos de audio en tiempo real dentro de dicho sistema de telecomunicación;

una o más capas de protocolo de control apiladas encima de dicha capa de UDP para actuar de interfaz con dicha capa de UDP y para señalizar y proporcionar un registro de dichos datos de audio en tiempo real; y uno o más protocolos de aplicación apilados encima de dicha capa de RTP para actuar de interfaz con dicho RTP y para formatear dichos datos de audio en tiempo real.

23. Aparato de red según la reivindicación 22, en el que dichos protocolos de aplicación incluyen una capa de protocolo RTSP.

24. Aparato de red según la reivindicación 1, que comprende además al menos un circuito de interfaz de sensor, estando dicho circuito de interfaz de sensor acoplado de manera operativa al subsistema de procesamiento de señal digital y teniendo un puerto para acoplar de manera operativa el aparato a un sensor remoto.

25. Aparato de red según la reivindicación 24, en el que el subsistema de procesamiento de señal digital adquiere datos desde el circuito de interfaz de sensor a intervalos de tiempo predeterminados, formatea los datos adquiridos como datos por paquetes de red y transmite los datos a un destino predeterminado en la red.

26. Aparato de red según la reivindicación 24, en el que el subsistema de procesamiento de señal digital adquiere datos desde dicho conjunto de circuitos de interfaz de sensor de una manera sustancialmente continua y formatea los datos adquiridos como datos por paquetes de red y transmite los datos a la red cuando dichos datos adquiridos cumplen al menos un criterio predeterminado.

27. Aparato de red según la reivindicación 24, en el que el conjunto de circuitos de interfaz de sensor incluye una entrada de petición de servicio de interrupción y en el que dicho subsistema de procesamiento de señal digital adquiere datos desde dicho circuito de interfaz de sensor en respuesta a una señal en dicha entrada de petición de servicio de interrupción, formatea los datos adquiridos como datos por paquetes de red y transmite los datos a un destino predeterminado en la red.

28. Aparato de red según la reivindicación 24, en el que el programa informático incluye una característica de reenvío de llamada, habilitándose dicha característica selectivamente en respuesta a una señal aplicada a dicho circuito de interfaz de sensor.

29. Aparato de red según la reivindicación 28, que comprende además un sensor para detectar la presencia de un ser humano acoplado a dicho circuito de interfaz de sensor y para proporcionar la señal para habilitar selectivamente la característica de reenvío de llamada.

30. Aparato de red según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, en el que una dirección de red está asociada con el aparato y permite comunicaciones de datos de punto a punto.

31. Sistema de red de datos por paquetes que comprende:

al menos un aparato de red de datos autónomo de usuario final para recibir y generar datos por paquetes, comprendiendo dicho aparato de red de datos:

un subsistema de controlador de red acoplado a dicha red de datos por paquetes;

un subsistema de procesamiento de señal digital acoplado a dicho subsistema de controlador de red, comprendiendo además el subsistema de procesamiento de señal digital un programa informático para detectar llamadas entrantes e iniciar sesiones de llamada;

un subsistema de conversión de señal acoplado a dicho subsistema de procesamiento de señal digital; y

un subsistema de interfaz de usuario acoplado tanto al subsistema de conversión de señal como a dicho subsistema de procesamiento de señal digital;

una red de área local acoplada a dichos aparatos de red de datos para conectar en red dichos aparatos de red de datos; y

una pasarela acoplada a dicha red de área local para recibir datos de voz desde una red de telefonía convencional y para proporcionar y recibir datos de voz por paquetes desde y a dichos aparatos de red de datos.