CN101238704B

CN101238704B - 用于支持共享的局内中继的方法和系统

Info

Publication number: CN101238704B
Application number: CN2006800037461A
Authority: CN
Inventors: 乔尔·M·克劳斯; 加里兰斯·洛克哈特; 卡尔·T·伦纳德
Original assignee: MCI LLC
Current assignee: Verizon Business Global LLC
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: JP5140792B2; KR101144345B1; WO2006086202A3; JP2008533771A; US9497329B2; US20060176873A1; CN101238704A; KR20070103755A; WO2006086202A2; CA2595992C; CA2595992A1; EP1851923A4; US20110085542A1; EP1851923A2; US7873033B2

Abstract

描述了一种在电话网关和端局交换机之间共享中继的方法。电话网关处理分组语音呼叫，并将共享中继线连接到配置以在电路交换电话网络上交换呼叫的端局交换机(如5类交换机)。中继线利用带外信令(如主速率接口(PRI)信令)，以支持分组语音呼叫的呼叫建立和终止。

Description

用于支持共享的局内中继的方法和系统

本发明涉及通信，尤其涉及本地中继(local trunking)。

因特网的普及和便利引起了对传统电话技术服务的改造。这些服务可在分组交换网络上提供，用户只需支付最少的费用或不用付费。因此，IP(因特网协议)电话技术取得了很大的成功，尤其是在长途市场。通常，IP电话技术，也称为VOIP(Voice-over-IP，网络电话)，将语音信息转换为在IP网络上传输的数据包。因此，电信服务供应商面临的挑战是需要将VOIP技术与服务集成到其现有的网络中。由于遗留的系统和协议存在工程上的限制，移植到新的平台将导致网络资源使用的效率降低。

具体而言，服务供应商关心的一个方面是高效使用从IP电话网关到5类交换机(Class 5 switch)的中继线。在传统电话交换的分层模式中，5类交换机用于直接与电话用户通信。通常，对网关和5类交换机之间的中继线使用效率是很低的，主要是因为每个顾客都需要专用的中继线。因此，即使特定的顾客没有使用该中继线，其它用户也不能使用，从而“浪费”了容量。此外，提供新的中继线的过程需要使用大量的手工劳动。

另一个关心的问题是，例如随路信令(CAS)(带内信令)的传统的电话信令是不可改变的。值得注意的是，在这种信令协议下，呼叫方的号码信息不能中继。由于用户通常习惯于想知道例如呼叫者ID的特征以筛选他们的呼叫，因此这种限制极大地影响了服务的使用。

因此，需要一种高效的中继方法。还需要在使系统的复杂性和费用最小化的同时，保持标准架构，以促进网络服务的部署。

本发明提出了一种电话网关和端局交换机之间共享的中继方法，其可满足上述及其它需要。

根据本发明的一个方面，通信系统包括配置以在电路交换电话网络上交换呼叫的端局交换机。该系统还包括配置以为通过端局交换机进行通信的多个用户提供服务、并利用带外信令支持分组语音呼叫的呼叫建立或终止的电话网关。

根据本发明的另一个方面，公开了一种呼叫处理的方法。该方法包括通过将电话网关与端局交换机相连的中继线在电话网关处接收分组语音呼叫，其中所述端局交换机被配置以在电路交换电话网络上交换呼叫，所述中继线由多个用户共享，并利用带外信令支持分组语音呼叫的呼叫建立或终止。该方法还包括在一个用户的站点或网络终止分组语音呼叫。

根据本发明的另一个方面，通信系统包括配置以在电路交换电话网络上交换呼叫的端局交换机。该系统还包括连接于端局交换机用于与处理分组语音呼叫的电话网关通信的中继线，其中该中继线由多个用户共享并利用带外信令支持分组语音呼叫的呼叫建立或终止。

通过以下对本发明的大量具体实施方式和实现(包括实现本发明的最佳模式)进行说明后，本发明的其它特点、特性、和有益效果将变得显而易见。本发明还能具有其它的和不同的实施方式，并且在不背离本发明的精神和范围内，可对其多个明显方面的多个细节进行修改。因此，附图和说明书在本质上应被认为是说明性的，而不是限制性的。

在附图中通过示例而非限制的方式对本发明进行了示出。在附图中相同的附图标号表示相似的元件，其中：

图1是根据本发明的实施方式的、能提供共享的本地中继方法的通信系统的示意图；

图2是根据本发明的实施方式的、具有根据计费中心(RC)和公共安全应答点(PSAP)分配的信道的中继线的示意图；

图3是在图1的系统中使用的网关的组件的示意图；

图4是用于在图1的系统中提供容量的方法的流程图；以及

图5是可用于实现本发明的实施方式的计算机系统的示意图。

描述了一种用于在电话网关和端局交换机之间提供共享中继的系统、方法和软件。为达到解释的目的，在下面的说明中给出了大量的具体细节以提供对本发明的全面理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，不具有这些具体细节或利用等同的结构，本发明也可实现。在其它的实例中，为避免不必要地使本发明难以理解，以框图的形式示出了公知的结构和装置。

尽管本发明是针对主速率接口(PRI)信令进行讨论的，但是本领域普通技术人员应该认识到，本发明还可应用于其它等同的通信协议。

根据示例性的实施方式，提出了一种用于在本地电话网关和端局交换机(如5类交换机)之间中继的方法。为计费中心(RC)和公共安全应答点(PSAP)组合内的全部用户，在网关和5类交换机之间建立并提供PRI中继线。利用该共享的PRI中继线，呼叫方号码可有利地提供给顾客。该方法还减少了与建立网络电话(VOIP)呼叫相关的拨号后延迟。此外，电信服务供应商可减少端口和人工费用。

图1是根据本发明的实施方式的、能提供共享的本地中继方法的通信系统的示意图。通信系统100包括支持VOIP服务以及简易老式电话业务(POTS)的电话网关101。根据本发明的实施方式，通过向会话启动协议(SIP)网关提供主速率接口(PRI)，用于在电话网络和因特网协议(IP)域之间进行接口，而使得网关101支持多个用户，例如顾客网络103和105。网关101支持从IP可用位置的发起和到IP可用位置的终止。通常，网关101会考虑到特定的路由容量和数字操作规则。网关101的组件将在下文中参照图3说明。

因此，网关101具有到例如全球因特网的公共数据网络107的连接。在示例性的实施方式中，部署网络服务器/重定向服务器(NS/RS)109以向网关101提供服务，以支持会话启动协议(SIP)。尽管NS组件与RS组件一起示出，但是应该理解，一个服务器可配置一个或两个这样的组件。NS起到接收或发送数字到网关101的SIP代理服务器的作用。RS用于将从一个NS的通信重定向至其它NS(未示出)。出于说明的目的，NS/RS被看作是单个服务器109内的、用于发送或从IP域接收数字的一个功能元件。

SIP是由因特网工程任务组(IETF)开发的标准。SIP是基于客户-服务器模式的信令协议，通常指客户通过向可提供服务的服务器发送请求来调用请求的服务。和其它IETF协议(例如简单邮件传输协议(SMTP)和超文本传输协议(HTTP))一样，SIP是文本的、人为可读的协议。

可选的会话建立协议是由国际电信联盟发布的H.323协议。应注意到，H.323和SIP都不用限于IP电话应用，而通常适用于多媒体服务。在本发明的一个实施方式中，通过系统100使用SIP建立电话呼叫和其它类型的会话。然而，本领域普通技术人员可认识到，可利用H.323协议(具有一些修改或扩展)或其它类似的协议代替SIP。会话描述协议(SDP)独立于SIP，但是其通常与SIP一起使用，其在多媒体会话中提供关于媒体流的信息，以允许会话描述的接收方参与到会话中。

在本文的使用中，术语“SIP电话”指配置以提供SIP电话功能的任何客户端(例如，个人计算机、网络设备等)。附属于顾客103的SIP电话111可使用独立设备的形式——例如，可将SIP电话设计并配置成，看起来像简易老式电话业务(POTS)电话站一样并起到与其相似的作用。然而，SIP客户端113是软件形式的客户端，并且可在例如传统的个人计算机(PC)或膝上型计算机上运行。从信令的观点，设备111、113可非常相似地工作，其主要的不同在于用户接口。除非另外说明，可认为SIP电话111和SIP客户端113的功能是相当的，并且网络对两类设备中的任意一类设备进行相似的操作。

SIP电话111允许用户通过电话进行注册和撤销注册、或登录和退出。在示例性的实施方式中，为提供移动性，SIP电话111允许输入访问者的用户名和密码。登录过程允许SIP电话111设定访问者的用户资料(profile)。通过登录，到该访问者的用户资料的来电呼叫被指向该电话。当用户登录时，SIP电话111向NS/RS服务器109登记访问者。到电话111登记的任何用户资料的任何来电呼叫可指向电话111。当用户作为访问者登录或当其登录到其普通家庭设备(如果存在的话)时，NS/RS服务器109可作出相似的响应。

至于E.164和域名服务(DNS)寻址，SIP电话111可支持ENUM(电子号码)服务，ENUM服务用于对在IP域内发起的呼叫(或具有能够实现ENUM的网络)进行路由。ENUM服务在题为“ENUM”的IETF RFC 2916(IETF的因特网标准2916)中详细说明，其全部内容通过引用并入本文。

网关101与端局117内的电话交换机(例如，5类交换机)115通信。根据本发明的一个实施方式，网关101利用了到5类交换机115的共享中继线119，5类交换机115与例如信令系统7(SS7)的电话信令网络121相连。在示例性的实施方式中，共享中继线119利用带外信令，例如为综合业务数字网(ISDN)服务的一部分的主速率接口(PRI)中继信令。PRI中继线119的结构在图2中示出。

通常，通过中继线利用随路信令(CAS)支持电话网关和5类交换机之间的通信。在这种架构下，从共享本地网关(SLG)到5类交换机，顾客DS 0’s专用于全部的入站通信和出站通信。这就要求在网关和5类交换机之间为每个顾客建立中继线，其结果是对中继线利用率很低。此外，提供这些中继线需要付出大量的手工劳动。CAS中继线不能提供呼叫方号码。通过系统100中使用的共享中继线的方法可克服这些缺陷。

图2是根据本发明的实施方式的、具有根据计费中心(RC)和公共安全应答点(PSAP)分配的信道的中继线的示意图。本实施例中，PRI中继线119包括多个B信道和一个D信道。例如，在美国，中继线119具有23个B信道，每个B信道的带宽为64kbps，D信道的带宽也为64kbps。在世界的其它地方，PRI中继线119可利用带宽为56kbps的30个B信道，和带宽为56kbps的D信道。

根据本发明一个实施方式，相同的计费中心(RC)/公共安全应答点(PSAP)组合201-205内的顾客共享PRI中继线119内的DS’0，以提供网关101和5类交换机115之间的连接。由于可共享一个信道而不用为各个顾客分配单独的信道，因此这种共享容量的能力带来了高利用率以及相关费用的节省。

另一个重要的有益效果是，中继线119可支持呼叫方号码的传递。此外，在建立SIP呼叫时，PRI中继线119使拨号后延迟最小化。此外，在共享的中继线119内提供DS 0’s不像传统的CAS中继方法那样需要付出大量的手工劳动。

图3是在图1的系统中使用的网关的组件的示意图。如上所述，网关101通过数字分析模块301、数字处理模块303、路由模块305提供数字操作规则和路由服务。网关101还包括时分复用(TDM)交换结构(switch fabric)307，用于交换语音流，以及用作物理双向TDM接口和IP域之间的转变点。提供一个或多个语音端口(即，PRI端口)309以在物理上与PRI中继线119进行接口。网关101还包括用于控制PRI端口309的语音控制器309。IP端口313提供到例如公共数据网络107的IP域或到顾客网络(例如网络103)的连接。

模块301-305支持入站和出站POTS或VOIP通信。对于进入呼叫(即，电路交换网络到SIP终端)，模块305-305收集来自5类交换机115的全部数字并将其发送给IP域中的NS/RS服务器109。对于外出呼叫(即，SIP到电路交换网络终端)，模块301-305收集来自IP域中的NS/RS服务器109的全部数字并将其发送给5类交换机115。

图4是用于在图1的系统中提供容量的方法的流程图。步骤401中，从顾客接收例如一个或多个DS0’s的容量的请求。步骤403中为顾客确定RC/PSAP组合。接着，步骤405中，将共享的PRI中继线119的容量分配给顾客，以满足顾客的带宽需求。

当提供共享的中继线119时，创建PRI群。PRI群是为单独的语音控制器311构造以服务于特定RC/PSAP的PRI中继线119。语音控制器311和PRI群的组合为创建的每个PRI群提供了唯一性。当PRI群被创建时，自动创建接口序列(interface serial)和语音端口；尽管接口序列和语音端口都被创建，但是它们可被不同地识别。

与CAS中继相比，使用PRI共享中继的顾客不具有在网关101提供的DS 0’s的专用设置号码(set number)。每一个顾客共享特定的PRI中继线119上的DS 0’s。根据911和E911并因为每个PRI群终止于一种RC/PSAP组合，所以只有由该RC/PSAP组合提供服务的顾客可“共享”该PRI中继线119。现在描述用于PRI共享中继的高级呼叫流程。

对于出口呼叫，全部本地中继线群的路由要求识别共享的中继线的7位数字中继线ID。该数字为RC/PSAP组合专用的数字标识符，并在提供任何的本地顾客通信之前获得。该7位中继线ID用于实现模式匹配。

请求出口终端的全部本地中继线群将相应的7位中继线ID置于来自NS/RS服务器109的INVITE消息的请求RUI(统一资源标识符)之前。网关101去除该7位中继线ID并将剩余的数字传给适合的5类交换机115。

对于本地中继线群上的入口呼叫，5类交换机115发送10位数字拨号给网关101。例如，网关101将“+1”置于该号码之前，表示这是PSTN的发起。“+1”前置于该号码之后，该呼叫被路由到IP域内的NS/RS代理服务器(例如NS/RS服务器109)。

以上方法有利地提供了一种用于高效地利用共享的(或公共的)中继线支持电话服务的机制。

图5示出了一种可实现根据本发明的实施方式的计算机系统500。计算机系统500包括总线501或用于传送信息的其它机制、以及与总线501耦合的用于处理信息的处理器503。计算机系统503还包括与总线501耦合的用于存储信息和待由处理器503执行的指令的主存储器505，例如随机访问存储器(RAM)或其它动态存储设备。主存储器505还可用于在处理器503执行指令期间存储临时变量或其它中间信息。计算机系统500可进一步包括与总线501耦合的用于存储用于处理器503的静态信息或指令的只读存储器(ROM)507或其它静态存储设备。例如磁盘或光盘的存储设备509与总线501耦合，用于持久地存储信息和指令。

计算机系统500可通过总线501与例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器、有源矩阵显示器、等离子显示器的显示器511耦合，用于向计算机用户显示信息。例如包括字母数字式或其它按键的键盘的输入设备513与总线501耦合，用于向处理器503传送信息和命令选择。其他类型的用户输入设备是光标控制器515，例如鼠标、跟踪球、或光标方向键，用于向处理器503传送方向信息和命令选择，并用于控制光标在显示器511上的移动。

根据本发明的一个实施方式，响应于处理器503对主存储器505中包含的指令的执行，图1的系统中的网关101以及各种客户机和服务器的处理由计算机系统500实现。这些指令可从例如存储设备509的其它计算机可读媒质中读入主存储器505。包含在主存储器505内的指令的执行使处理器503实现本文描述的处理步骤。还可使用多处理结构形式的一个或多个处理器执行包含在主存储器505中的指令。在可选的实施方式中，可使用硬线电路替代软件指令或将二者结合，以实现本发明的实施方式。因此，本发明的实施方式不限于硬线电路和软件的任何具体的组合。

计算机系统500还可包括与总线501耦合的通信接口517。通信接口517向连接于本地网络521的网络链路519提供双向数据通信。例如，通信接口517可为数字用户线路(DSL)卡或调制解调器、综合数字业务网(ISDN)卡、线缆调制解调器、电话调制解调器、或任何其它通信接口，以提供到相应类型的通信线路的数据通信连接。作为另一个实施例，通信接口517可为局域网(LAN)卡(例如用于以太网^TM或异步传输模式(ATM)网络)，以提供到可兼容的LAN的数据通信连接。还可实现无线链接。在任何这种实现中，通信接口517发送并接收携带表示各类信息的数字数据流的电、磁、或光信号。此外，通信接口517可包括外围接口设备，例如通用串行总线(USB)接口、PCMCIA(个人计算机存储器卡国际联合会)接口等。尽管图5中示出了单独的通信接口517，但是也可使用多个通信接口。

网络链路519通常通过一个或多个网络向其它数据设备提供数据通信。例如，网络链路519可提供通过本地网络521到主机523的连接，本地网络521与网络525(例如，广域网(WAN)或现在通常叫做“因特网”的全球分组数据通信网络)或由服务提供商操作的数据设备的连接。本地网络521和网络525都使用电、磁、或光信号传输信息和指令。通过不同网络的信号、以及网络链路519上通过通信接口517的信号(与计算机系统500进行数字数据通信)示例性地为具有信息和指令的载波的形式。

计算机系统500可通过网络、网络链路519、和通信接口517发送消息和接收数据，包括程序代码。在因特网的实施例中，服务器(未示出)可发送属于应用程序的请求代码，用于通过网络525、本地网络521、和通信接口517实现本发明的实施方式。当代码被接收和/或存储到存储设备509中或其它非易失性存储设备中用于以后执行时，处理器503可执行被传送的代码。以这种方式，计算机系统500可获得载波形式的应用程序代码。

本文使用的术语“计算机可读媒质”指参与向处理器503提供用于执行的指令的任何媒质。这样的媒质可为许多形式，包括但不限于非易失性媒质、易失性媒质、以及传输媒质。非易失性媒质包括例如光盘或磁盘，如存储设备509。易失性媒质包括动态存储器，例如主存储器505。传输媒质包括同轴电缆、铜线、以及光纤，包括组成总线501的电线。传输媒质还可为例如在无线电频率(RF)和红外线(IR)数据通信中产生的声、光、或电磁波的形式。通常的计算机可读媒质的形式例如包括软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁性媒质、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其它光学媒质、穿孔卡、纸带、光学测标片、任何其它具有洞的形式或其它光学可识别标记的物理媒质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-PROM、任何其它记忆芯片或磁带、载波、或任何其它计算机可读的媒质。

向处理器提供用于执行的指令的过程中，可包括各种形式的计算机可读媒质。例如，用于执行至少本发明的一部分的指令最初可携带在远程计算机的磁盘上。在这种情况下，远程计算机将指令载入主存储器中并通过调制解调器在电话线路上发送该指令。本地计算机系统的调制解调器接收电话线路上的数据并用红外发射器将数据转转换为红外信号并将红外信号发送给便携式计算设备，例如个人数字助理(PDA)或膝上型电脑。便携式计算设备上的红外探测器将接收由红外信号携带的信息和指令并将信号置于总线上。总线将数据传至主存储器，处理器从主存储器得到并执行指令。由主存储器接收的指令可可选地在由处理器执行之前或之后存储在存储设备上。

尽管参照大量实施方式和实现对本发明进行了描述，但是本发明并不受此限制，而是覆盖落入本发明权利要求的范围内的各种显而易见的修改和等同配置。

Claims

1.一种通信系统，包括：

端局交换机，配置以在电路交换电话网络上对呼叫进行交换；以及

电话网关，配置以通过所述端局交换机为通信中的多个用户提供服务，以及通过PRI中继线利用带外信令支持分组语音呼叫的呼叫建立或终止，所述PRI中继线将所述电话网关和所述端局交换机相连，

其中，所述PRI中继线包括多个B信道和一个D信道，相同的计费中心(RC)和公共安全应答点(PSAP)组合内的用户共享所述PRI中继线内的信道。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述PRI中继线支持主速率接口(PRI)信令并在所述端局交换机和所述电话网关之间提供连接。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述分组语音呼叫根据会话启动协议(SIP)建立。

4.如权利要求1所述的系统，其中，与所述分组语音呼叫相关联的呼叫方号码被发送到所述多个用户之一的网络或站点。

5.一种呼叫处理的方法，所述方法包括：

通过PRI中继线在电话网关处接收分组语音呼叫，其中所述PRI中继线将所述电话网关与端局交换机相连，所述端局交换机被配置以在电路交换电话网络上对呼叫进行交换，所述PRI中继线由多个用户共享，并利用带外信令支持所述分组语音呼叫的呼叫建立或终止，所述PRI中继线包括多个B信道和一个D信道，相同的计费中心(RC)和公共安全应答点(PSAP)组合内的用户共享所述PRI中继线内的信道；以及

在所述多个用户之一的网络或站点终止所述分组语音呼叫。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述PRI中继线支持主速率接口(PRI)信令。

7.如权利要求5所述的方法，其中，所述分组语音呼叫根据会话启动协议(SIP)建立。

8.如权利要求5所述的方法，其中，所述PRI中继线将与所述分组语音呼叫相关联的呼叫方号码传送到所述网络或站点。

9.一种通信系统，包括：

PRI中继线，通过所述PRI中继线将电话网关与端局交换机相连，所述电话网关被配置以处理分组语音呼叫，其中所述PRI中继线由多个用户共享，并利用带外信令支持所述分组语音呼叫的呼叫建立或终止，

10.如权利要求9所述的系统，其中所述PRI中继线支持主速率接口(PRI)信令。

11.如权利要求9所述的系统，其中，所述分组语音呼叫根据会话启动协议(SIP)建立。

12.如权利要求9所述的系统，其中，所述PRI中继线将与所述分组语音呼叫相关联的呼叫方号码传送到所述多个用户之一的网络或站点。