CN1509564A

CN1509564A - VoIP系统

Info

Publication number: CN1509564A
Application number: CNA028101898A
Authority: CN
Inventors: Wg; W·G·哈迪; V·格兰迪
Original assignee: Marconi UK Intellectual Property Ltd
Current assignee: M (DGP1) Ltd; Ericsson AB
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2004-06-30
Also published as: GB0106918D0; EP1374545A1; JP2004524755A; US20040160947A1; CA2441743A1; WO2002076072A1

Abstract

充当一个代理终端的呼叫代理被包括在一个在用户网络和接入网之间的网络终端中。所述代理终端在一个被管理IP网络中与一个网守VoIP服务器通信。所述代理终端首先向所述VoIP服务器登记，所述代理终端作为对于所述VoIP服务器的一个终端设备。个人终端设备随后向所述呼叫代理登记。如果在所述POTS电话和所述呼叫代理之间包括一个网守，则这可以包括POTS电话。这个方案意味着用户家中的所有设备可以有一个单独的公共IP地址并且每个设备可以回答VoIP呼叫，而且每个设备可以进行VoIP呼叫。所述代理终端还提供带宽管理，如果没有足够的带宽处理这些呼叫，则拒绝或重新协商这些呼叫。

Description

VoIP系统

本发明涉及在互联网协议上传递话音(VoIP)，即在互联网上基于话音的会话传输。术语VoIP可以包括纯话音通信或者带有如视频的其它元素的话音通信。

基于互联网的电话是众所周知的并且用户可以通过互联网从订制的VoIP电话或者从如运行VoIP应用的PC的计算机进行话音或者视频呼叫。

VoIP是一个有吸引力的在用户之间通信的方法。然而，现有的系统有许多缺点。最重要的缺点之一是现有系统的不变性，它要求对一个给定的IP地址的呼叫只在有所述地址的设备上被回答。因此，在国内环境中，其中一个用户有两部IP电话和一台基于VoIP应用的PC，三个设备中的每一个将有一个单独的IP地址。因此所述设备只能单独地被呼叫。这可能使用户非常烦恼，用户在能够回答呼叫之前必须确定哪个电话在振铃。电话可能在房间的不同位置，这增加了用户的烦恼。

现有的VoIP电话还有缺点，即没有和现有的基于PSTN的电话手持送受话器(称作POTS-传统电话系统)结合。这些可以被称作传统的电话，这个术语包括如ISDN电话的电话。因此，对一个POTS电话的呼叫不能被一个IP电话回答，反之亦然。这仅仅增加用户在设法检查出回答哪部电话中经历的困难。

本发明的目的在于克服上述缺点。概括地，本发明计划在一个VoIP服务器和多个通信设备之间使用一个代理终端。在所述服务器看来，所述代理终端是一个单独的终端并且有效地实现唯一的虚拟电话。被附加到所述代理终端的所有设备随后可以共享一个IP地址。

更特别地，提供了一个VoIP通信系统，包括：在一个第一用户上的多个通信设备；被连接到所述多个第一用户通信设备的代理终端；在一个远程网络上的、被连接到所述代理终端的服务器；以及被附加到用于通过由所述服务器和所述代理终端建立的通信信道与所述第一用户设备通信的网络的多个另外的用户设备。

本发明还提供了一种通过VoIP网络在第一通信设备和第二通信设备之间通信的方法，所述第一通信设备被附加到一个代理终端，包括：向一个业务提供者服务器登记所述代理终端；向所述代理终端登记所述第一通信设备；从所述第一通信设备发送一个呼叫请求到所述代理终端；从所述代理终端转发所述呼叫请求到所述业务提供者服务器；由所述服务器通知所述代理终端第二设备的地址；把要发送媒体到其上的地址通知给所述第一通信设备；通过所述代理终端和服务器发送一个呼叫建立消息到所述第二通信设备，并且当所述第二通信设备回答所述呼叫建立消息时，直接或者通过所述代理终端在所述第一通信设备和所述第二通信设备之间建立一个通信信道。

本发明的实施方案具有被连接到一个代理设备的所有设备共享一个公共IP地址的优点。这意味着对所述地址的呼叫可以被提供给所有的终端。因此，当呼叫所述IP地址时，被连接到所述代理终端的所有电话都将振铃。

优选地，一个网关被连接到所述代理终端以便POTS电话也能被连接。所述网关在模拟POTS信号和VoIP网络中使用的数据分组之间转换转换。

优选地，一个网关被包括在包括到一个PSTN的服务器的远程网络上。这样的优点是使来自使用标准电话号码的标准电话的呼叫能够在标准电话或者基于IP应用的IP电话/计算机上被接收。

现在通过例子的方式，并且参考附图将描述本发明的实施方案，其中：

图1是一个显示具体表达本发明的系统的性能的示意图；

图2是一个表示本发明的一个实施方案的示意图；

图3是一个类似于图2的图，显示图2的代理终端如何向系统提供者登记；

图4是一个类似于图2和3的图，显示个人终端如何登记；

图5是一个类似于图2到4的图，显示当一个终端寻找进行呼叫的许可时的消息路径；

图6是一个类似于图2到5的图，显示在一个呼叫建立期间的消息流程；以及

图7是一个类似于图2到6显示呼叫连接的图。

图1显示在一个国内建立12内的内部网络10。该网络包括一个运行VoIP应用的PC 14和两部IP电话16、18。房间还有一部传统的POTS电话20。所述POTS电话和所述网络共享一条通过一个网络终端连接器26连接到接入网24的单独的外线22。所述网络终端连接器是业务提供者拥有的网络的最后阶段。图1中所表示的同样适用于商业环境。

POTS电话有一个电话号码，例如02476123456。最理想的是从互联网和PSTN(公用交换电话网)对POTS电话或者IP电话进行呼叫。而且最理想的是能够从IP电话或者POTS电话对POTS电话和互联网进行呼叫。在图1中这由被附加到PSTN 30的POTS电话28和被附加到互联网的IP电话32表示。所述接入网被连接到所述PSTN和互联网。

而且最理想的是能够在任何所述POTS电话和IP电话(包括基于IP应用的PC)上回答对所述POTS电话号码024 76123456的呼叫。因此，最理想的是当对所述POTS电话或者所述IP电话之一或所述VoIP应用进行呼叫时，所有电话都振铃。而且最理想的是这个功能只用一条单线提供，即用户只预订了一条单线并且每次只能进行一个呼叫。当然，如果用户想要能够进行同时通信，则他可以选择预订几条线路。

图2表示上述理想如何被实现。IP接入网24被显示为包括一对集中器34、36和一个路由器38。这个网络结构众所周知。在所述IP接入网和PSTN 30以及互联网络34之间被放入的是一个被管理IP网络40，它包括多个路由器42和一个VoIP软交换机44或者网关50。软交换机44通常是一个电话服务器。防火墙46被安排在被管理IP网络40和所述互联网之间。

在用户上的POTS电话20被连接到网络终端(NT)26。NT 26包括一个网关48和另一个被包括在所述网络和所述PSTN 30之间的被管理IP网络40中的网关50。网关的用途是把来自POTS电话的模拟信号变换成数字数据分组，即把信号格式变换成被IP电话和IP电话应用使用的格式。

NT还包括一个代理终端52。所述代理终端的用途在VoIP软交换机44看来是一个终端设备。被连接到所述代理终端的所有设备将有一个内部地址。所述代理终端在这些专用地址和接入网之间提供网络地址转换。使用代理终端有许多优点，通过下列讨论这些优点将显而易见。

VoIP呼叫被多个标准约束，包括ITU-T标准H.323。图3到7显示使用图2的代理终端如何能实现这个标准的各种需要。

VoIP服务器44和被管理IP网络40由一个VoIP业务提供者提供。在呼叫能被进行之前，用户首先向所述业务、实际上向服务器44登记是必要的。在现有技术中，这已经由向所述服务器登记的个人电话或者应用进行。在本发明的实施方案中，所述代理终端为一个给定的用户拥有的所有设备登记(图3)，并且随后那些设备向所述代理终端登记(图4)。

因此在图3中，所述代理终端通过所述系统发送一个网守发现消息GRQ。术语网守和VoIP软交换机同义并且这个消息的用途是定位VoIP服务器44。被发送的消息是一个广播消息‘我的网守在哪里’。服务器44通过发送一个识别它自己并且给出它的地址‘我是你的网守，这是我的地址’的网守确认消息GCF来确认这个消息。所述代理终端随后发送一个登记请求RRQ到服务器44，在服务器44看来所述代理终端是一个终端而不是一个呼叫代理。被发送的消息是‘我是一个终端，这是我的信令地址’。服务器4 4用一个登记确认消息RRQ‘OK，这是我的网守信令地址’来确认收到这个消息。

应该理解所述服务器现在认为所述代理终端是一个单独的终端。因此对那个终端地址的呼叫可以被发送到被连接到所述呼叫代理的所有设备。那些设备必须首先向所述呼叫代理登记。这在图4中被显示。像所述代理终端在所述代理终端登记过程中对于服务器44所作的一样，所述终端发送一组类似的消息到所述代理终端。因此，所述终端发送一个GRQ网守发现消息到所述代理终端询问‘我的网守在哪里’。这作为一个广播消息被发送。所述代理终端用一个GCF网守确认消息，信令‘我是你的网守，这是我的登记地址’回答。所述终端随后发送终端登记请求消息RRQ‘我是一个终端，这是我的信令地址’。作为响应，所述代理终端发送RCF登记确认消息‘OK，这是我的网守信令地址’。

每个终端执行相同的登记过程。当每个终端被登记时，可以从该终端进行呼叫。在可以进行呼叫之前，所述终端必须进行，并且已经授权一个接纳请求。这个过程在图5中被显示。接纳请求ARQ是一个进行呼叫的请求并且从所述终端被发送到所述呼叫代理。所述代理终端转发该请求到VoIP服务器44。ARQ将包括一个用户想要呼叫的目的地的标识，例如它的电话号码。所述服务器返回一个ACF接纳确认，对所述代理终端说“OK，这是目的地地址”。被返回的地址是一个IP地址并且所述服务器在电话号码和IP地址之间变换。所述代理终端随后发送一个ACF消息到所述IP电话或者其它设备，告诉所述电话它自己的地址，并且使用网守信令。这是一个包括服务器44的信令路径。现在因为所述终端有服务器的地址，所以这是可能的。

一旦获得进行呼叫的授权，则该呼叫必须被建立。这在图6中被表示。所述电话发送一个建立消息到所述呼叫代理。所述代理终端转发这个消息到服务器44，它进而转发该消息到目的地，例如一部PSTN电话。所述电话将在该目的地振铃并且一个提示消息被从该目的地发送到所述服务器，随后通过所述代理终端回到该终端，以便通知该终端所述电话在另一端振铃。这个提示消息是H.323消息序列的一部分并且可以是一个传统的振铃音或者是一些其它的形式。最后，当远程电话被回答时，所述呼叫可以被连接。这在图7中被表示。所述回答被通信到服务器44并且一个连接消息被从服务器44发送到代理终端52。所述代理终端转发这个连接消息到所述IP电话。用于所述呼叫的信道随后被建立。使用终端能力设置交换和一个开放逻辑信道建立用于媒体的信道。在所述终端和所述代理终端之间以及在所述代理终端和所述被管理IP网关50之间建立两个信道。从图7应该理解服务器44未被包括在所述媒体信道中。

从上述可以看到使用代理终端有许多优点。输入呼叫可以被从被连接到所述呼叫代理的具有用于所述呼叫类型的任何设备回答。这包括POTS电话以及被附加到如IP电话和VoIP应用的用户网的设备。所述代理终端可以把呼叫提供给能够处理所述呼叫类型的所有设备。因此例如，如果输入呼叫是一个视频呼叫，则该呼叫将只被提供给能够处理视频呼叫的设备。

输出呼叫能够被从具有能力的任何设备进行，包括传统的非VoIP电话。所述代理终端转发所有呼叫到所述网络中。

用户可用的带宽将取决于与业务提供者预约的条款。代理终端52管理被所有呼叫占据的带宽并且可以拒绝不符合可用带宽的任何输入或输出呼叫。可替代地，它可以协商较低的带宽。如必要，所述代理终端还可以在模拟和VoIP电话之间共享被分配的带宽。

所述代理终端还提供统一的QOS(服务管理质量)。QoS对于VoIP十分重要，因为通过具有被保证的服务质量的网络转发所述数据分组是必须的，否则实时会话将是不可能的。QOS路径必须在所述代理终端和到所述PSTN的网关50之间以及在所述代理终端和所述防火墙之间被维护。

应该理解用户只需要用于被连接到所述呼叫代理的所有终端的一个单独的公用IP地址。然而，为了增加容量，一个代理终端可以被向服务器44登记两次或者更多次。这相当于有两条或更多条的电话线。每个登记有一个单独的IP地址和一个‘单独的’电话号码。被连接到所述代理终端的每个设备有一个单独的内部专用地址。因此，可以被连接的设备数量没有真正的限制，超出国内LAN的容量。

应该理解，为了易于解释，被描述的实施方案已经被简单化。尽管一个单独的用户已经被提及，但实际上很多用户将被连接，每个具有一个呼叫代理。所述代理终端的位置不重要。它已经被描述为所述网络终端的一部分。在一些国家中，离散网络终端未被使用。应该理解所述代理终端在用户和IP接入网之间必须被简单地定位以便所有用户设备可以被连接到所述用户代理。

前面已经给出关于接入网的描述。然而，本发明适合于任何电信网络或者商业LAN，其中代理终端功能被包含到一个网络单元中。

各种其它修改是可能的，并且本领域的技术人员可以在不违背下列权利要求书定义的本发明范围的条件下进行这些修改。

Claims

1.一种VoIP通信系统，包括：

在一个第一用户上的多个通信设备；

被连接到所述多个第一用户通信设备的一个代理终端；

在一个远程网络上、被连接到所述代理终端的一个服务器；以及

被附加到用于通过由所述服务器和所述代理终端建立的通信信道与所述第一用户设备通信的网络的多个另外的用户设备。

2.根据权利要求1所述的VoIP通信系统，其中，所述代理终端被配置成为由所述服务器看来是一个通信终端。

3.根据权利要求1或2所述的VoIP通信系统，其中，被附加到所述代理终端的所述第一用户设备有一个公用公共IP地址。

4.根据权利要求1到3中任何一个所述的VoIP通信系统，其中，被附加到所述代理终端的所述通信设备包括IP电话和/或IP电话应用。

5.根据任何前述权利要求所述的VoIP通信系统，其中，被附加到所述代理终端的所述设备包括一部传统电话。

6.根据权利要求5所述的VoIP通信系统，包括在所述传统电话和所述代理终端之间的一个网关，用于把数据从所述传统电话变换成适于在IP网络上传输的格式。

7.根据任何前述权利要求所述的VoIP通信系统，其中，所述另外的用户设备包括通过一个PSTN被连接到所述远程网络的传统电话终端，包括一个被安排在所述远程网络和所述PSTN之间用于把数据从所述IP网络变换成适于在传统电话上传输的格式的网关。

8.根据任何前述权利要求所述的VoIP通信系统，其中，所述代理终端在所述第一用户终端和所述代理终端之间，以及在所述代理终端和所述服务器之间提供一个QoS路径。

9.根据任何前述权利要求所述的VoIP通信系统，包括一个在所述用户设备和所述远程网络之间的接入网，其中所述代理终端是所述接入网的一部分。

10.根据权利要求9所述的VoIP通信系统，其中，所述代理终端是到所述第一用户的网络终端的一部分。

11.根据任何前述权利要求所述的VoIP通信系统，其中，所述代理终端包括一个地址转换器，用于在所述用户通信设备的内部网络地址和所有所述第一用户设备公用的公共IP地址之间转换。

12.根据任何前述权利要求所述的VoIP通信系统，其中，所述代理终端包括一个呼叫接纳控制功能，用于监控可用的带宽并且如果可用的带宽不足则拒绝输入或输出呼叫。

13.根据任何前述权利要求所述的VoIP通信系统，包括多个代理终端，其中每一个具有多个被附加到它的用户设备。

14.一种通过VoIP网络在一个第一通信设备和一个第二通信设备之间通信的方法，所述第一通信设备被附加到一个代理终端，包括：

向一个业务提供者服务器登记所述代理终端；

向所述代理终端登记所述第一通信设备；

从所述第一通信设备发送一个呼叫请求到所述代理终端；

从所述代理终端转发所述呼叫请求到所述业务提供者服务器；

通过所述服务器通知所述代理终端所述第二设备的地址；

把要发送媒体到其上的地址通知给所述第一通信设备；

通过所述代理终端和所述服务器发送一个呼叫建立消息到所述第二通信设备，以及

在所述第二通信设备上回答所述呼叫建立消息，在所述第一通信设备和所述代理终端以及所述代理终端和所述第二通信设备之间建立一个通信信道。

15.根据权利要求14所述的方法，其中向一个业务提供者服务器登记所述代理终端的步骤包括广播一个来自所述代理终端的网守发现消息。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中向所述代理终端登记所述第一通信设备的步骤包括广播一个来自所述第一通信设备的网守发现消息。