DE10203764A1 - Transportprotokolle für Applikationsplattformen unter Verwendung von Netzwerkportalen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf eine Hybridnetzwerkkonfiguration, mit einer Vielzahl von Applikationsplattformen (AP) zum Senden und Empfangen von Sprache und/oder Daten gemäß einem ersten vorbestimmten Protokoll, einem Sprach/Datennetzwerk (VDN) zum Routen der Sprache bzw. Daten zwischen der Vielzahl von Applikationsplattformen (AP) gemäß einem zweiten vorbestimmten Protokoll, und wenigstens einem Netzwerkportal (NP), um der Vielzahl von Applikationsplattformen (AP) Zugriff auf das Sprach-/Datennetzwerk (VDN) zu ermöglichen, unter Verwendung des ersten und des zweiten vorbestimmten Protokolls (Fig. 2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell die Integration von Telefonie in Computer (CTI) und betrifft insbesondere Kommuni­ kationsprotokolle zur Verwendung durch eine Mischung aus Sprach- und Datengeräten über ein Hybridnetzwerk.

Derzeit werden Telefonie- und Datennetzwerke entweder mit einem Sprach- oder einem Daten-Terminal abgeschlossen. Beispielsweise ist ein herkömmliches Terminal in einem Musterbeispiel der Telefonie ein Telefon, wohingegen das herkömmliche Terminal bei einem Musterbeispiel von Datennetzwerken ein PC- oder Laptop- Computer ist. Folglich sind für jede Paarung von Netzwerk und Endgerät separate Protokolle entwickelt worden. Mit der Ent­ wicklung von Hybridnetzwerken wurden untereinander kompatible Standardprotokolle erforderlich, so daß diverse Sprach- und Da­ tengeräte effizient miteinander kommunizieren können.

Erfindungsgemäß wird ein Kommunikationsprotokoll bereitge­ stellt, wobei eine Sammlung von unterschiedlichen Sprach- und Datengeräten miteinander kommunizieren können, ohne komplizier­ te Protokollumwandlungen vornehmen zu müssen, wie sie im Stand der Technik existieren. Genauer gesagt, wird ein Protokoll­ mechanismus bereitgestellt, um einerseits eine Kommunikation zwischen einer Applikationsplattform und einem Netzwerkportal einzurichten, und andererseits zwischen dem Netzwerkportal und einem Sprach-/Datennetzwerk. Der Protokollmechanismus beinhal­ tet eine physikalische Schicht, die einerseits für die Applika­ tionsplattform und das Netzwerkportal gemeinsam ist, und ande­ rerseits für das Netzwerkportal und das Sprach-/Datennetzwerk. Eine Datenschicht ist vorgesehen, die zwischen der physikali­ schen Schicht und der zugeordneten Applikationsplattform, dem zugeordneten Netzwerkportal oder dem zugeordneten Sprach-/Datennetzwerk kommuniziert. Gemäß einem wichtigen Aspekt der Erfindung verkapselt die Datenschicht die zu kommu­ nizierende Information mit Header-Information, um die Informa­ tion zu routen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Sprach-/Daten- Hybridinfrastruktur gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das ein Protokoll gemäß einer ersten Ausführungsform zur Kommunikation zwischen einer Applikationsplattform und einem Netzwerkportal zeigt;

Fig. 3 ein Datagramm, das die Struktur eines Informati­ onspaketes zeigt, das gemäß der Ausführungsform der Fig. 2 zwischen einer Applikationsplattform und einem Netzwerkportal ausgetauscht wird;

Fig. 4 ein Blockdiagramm, das ein Protokoll gemäß einer zweiten Ausführungsform zur Kommunikation zwischen einem Netzwerkportal und einem Sprach-/Datennetzwerk zeigt; und

Fig. 5 ein Blockdiagramm, das für PDAs eingerichtete Appa­ rate bzw. Anordnungen ("PDA-enabled sets") in tradi­ tionellen und in Hybridnetzwerken zeigt, und zwar konfiguriert für eine Kommunikation gemäß dem Proto­ koll der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Diagramm der Hardwareinfrastruktur für ein Sprach-/Daten-Hybridnetzwerk. Eine Applikationsplatt­ form AP steht für jedes beliebige Gerät, das Sprache oder Daten oder eine Mischung von beidem zu bzw. von anderen AP-Geräten über ein Netzwerkportal innerhalb eines Sprach-/Datennetzwerkes senden und empfangen kann. Mit anderen Worten ist eine Applika­ tionsplattform AP jedes beliebige Gerät, das als ein Endgerät in dem Hybridnetzwerk verwendet wird. Beispiele von Applikati­ onsplattformen sind Telefone, Cellular-Telefone bzw. Handies, drahtlose Kommunikationsgeräte, PDAs (personal digital assi­ stants), Computer, Terminals, Laptops, etc. Ein Netzwerkportal NP ist ein Gerät, das für Applikationsplattformen als ein ge­ meinsames Gateway zu dem Sprach-/Datennetzwerk agiert. Beispie­ le von Netzwerkportalen beinhalten beliebige Applikationsplatt­ formen, wie oben angegeben, die dazu konfiguriert sind, als ein Netzwerkportal zu agieren, drahtlose Empfänger/Sender (Basisstationen), etc. Das Sprach-/Datennetzwerk selbst ist ein System von Sprach- oder Datengeräten (oder eine Mischung von beiden), die miteinander verbunden sind zum Zwecke des Übertra­ gens oder Routens von Sprach-/Dateninformation zu anderen ähn­ lichen Geräten. Beispiele von Sprach-/Datennetzwerken sind ein LAN (local area network), WAN (wide area network), das Inter­ net, ein Intranet, eine Nebenstellenanlage (PBX), Nebenstellen­ dienste durch ein Fernsprechamt (Centrex) sowie drahtlose Sy­ steme.

Es ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß zwei Protokollblöcke erfor­ derlich sind. Ein Block definiert die Kommunikation zwischen der Applikationsplattform AP und dem Netzwerkportal NP und der zweite Block definiert die Kommunikation zwischen dem Netzwerk­ portal NP und dem Sprach-/Datennetzwerk VDN.

In Fig. 2 ist eine Darstellung auf hoher abstrakter Ebene der Protokollblöcke zwischen der Applikationsplattform AP und dem Netzwerkportal NP gezeigt, und zwar gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung. Die unterste Schicht oder physikali­ sche Schicht ist für beide Geräte gemeinsam vorgesehen und stellt den Mechanismus dar, mittels dessen Information geführt wird. Die physikalische Schicht kann eine verdrahtete Schnitt­ stelle (seriell, parallel, USB, ein konventioneller Fernsprech­ dienst (POTS), etc.) oder eine drahtlose Schnittstelle (Infrarot/IrDA, Funk, Mobilfunk, etc.) sein.

Die nächst höhere Schicht, die sogenannte Informationsverkapse­ lung, führt zwei Funktionen aus.

• 1. Sie nimmt Information von der darüberliegenden Ebene, packt diese Information mit einem Header, der notwendige Quell- /Zielinformation enthält, und übergibt sie an die physika­ lische Schicht.
• 2. Sie nimmt Information von der nächst niedrigeren Ebene, entfernt den Header, der die notwendige Quell-/Ziel­ information enthält, und übergibt die Information zu der höheren Ebene.

Diese Abstraktionsebene ermöglicht einen mehr standardisierten, untereinander kompatiblen Informationsaustausch zwischen Gerä­ ten als es im Stand der Technik vorgesehen ist.

Die oberste Schicht ist für die Art von Gerät spezifisch, in dem sie vorhanden ist. Im Falle eines Applikationsplattform­ gerätes steuert die sogenannte applikationsspezifische Schnitt­ stelle ASI die Formatierung von Information zur Verwendung im Zielort. Die Art der Formatierung hängt von den Anforderungen im Zielort ab (beispielsweise wird Sprachinformation, die von einem Applikationsplattformgerät zum Zwecke der Telefonie (d. h. konventioneller Fernsprechdienst ("POTS") oder Telefonie über das Internetprotokoll IP) geführt wird, zur Verwendung von einem anderen telefonie-kompatiblen Applikationsplattformgerät im Zielort formatiert).

Auf der Netzwerkportalseite des Diagramms bestimmt eine Netz­ werkportalsteuerschnittstelle NPCI, ob die Information intern verarbeitet werden kann oder nicht, oder ob die Daten neu zu packen sind ("repackaged"), zur Verwendung irgendwo innerhalb des Sprach-/Datennetzwerkes unter Verwendung des NP-zu-VDN- Protokolles. Indem man diese Schicht vorsieht, ist ein Netz­ werkportalgerät in der Lage, beliebige Information zu verarbei­ ten, die für es selbst bestimmt ist, anstelle diese immer neu zu senden und darauf zu warten, daß ein anderes Gerät sie zu­ rückgibt.

Fig. 3 zeigt in vereinfachter Form, wie Datagramme in der phy­ sikalischen Schicht Information enthalten, die für Sprach- /Datennetzwerke bestimmt ist. Sprach- oder Dateninformation, die innerhalb der Informationsverkapselung verborgen ist, kann über herkömmliche Telefonienetzwerke oder Datennetzwerke unter Verwendung des Internetprotokolls IP geschickt werden, ohne sich um den Inhalt kümmern zu müssen. Sobald die Netzwerkproto­ kollsteuerschnittstelle NPCI das Datagramm empfangen hat, ent­ scheidet sie auf der Grundlage des Inhaltes des Informations­ verkapselungsbereiches, ob sie die Information selbst handhaben soll oder die Daten neu packen soll, zur Verwendung an irgend­ einem anderen Zielort.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht auf hoher abstrakter Ebene der Proto­ kollblöcke zwischen dem Netzwerkportal und dem Sprach-/Daten­ netzwerk. Die unterste Schicht, die physikalische Schicht, ist für beide Geräte gemeinsam, da es sich hierbei um den Mechanis­ mus handelt, mittels dessen Information geführt wird. Wie oben erörtert, könnte die physikalische Schicht eine verdrahtete oder eine drahtlose Schnittstelle sein.

Die innerhalb des Netzwerkprotokolles nächste Schicht darüber ist die gleiche, wie oben angegeben, nämlich die Informations­ verkapselungsschicht. Wenn das Netzwerkportal die Information nicht selbst handhabt bzw. behandelt, muß es die Daten neu pak­ ken, zum Senden über das Sprach-/Datennetzwerk.

Die Informationsrouting-Layer des Sprach-/Datennetzwerkes VDN nimmt das von dem Netzwerkportal geführte Informationspaket, verkapselt die Daten und führt das Paket durch dessen bereits definierte Netzwerkpfade zu dem Ziel-Netzwerkportal. Ausgehend von diesem Punkt wird der Prozess umgekehrt, bis ein Netzwerk­ portal NP oder eine Internet-Vorrichtung (internet appliance, IA) die Information behandelt.

Das Sprach-/Datennetzwerk VDN, mit dem ein Netzwerkportal kom­ muniziert, kann beispielsweise ein anderes Netzwerkportal sein. Da das Sprach-/Datennetzwerk VDN Information einfach leitet bzw. routet, können in manchen Fällen lokale Kommunikationsvor­ gänge die Notwendigkeit nach einem Sprach-/Datennetzwerk elimi­ nieren. Da ein Netzwerkportal NP auch das Protokoll für eine Applikationsplattform AP enthalten kann, könnte, im Wege der Erweiterung, ein derartiges Gerät verbunden werden durch ledig­ lich AP-zu-NP-zu-AP, was die Verbindbarkeit weiter vereinfacht.

Zusammenfassend kommuniziert ein Applikationsplattformgerät mit einem anderen Applikationsplattformgerät über das Netzwerkpor­ tal NP mittels zweier Protokollblöcke; jeder Block behandelt eine spezifische Task bzw. Aufgabe beim Leiten dieser Informa­ tion zu dem Zielort. Bei der Implementierung dieser Protokolle ist anzumerken, daß ein Gerät die Protokolle enthalten kann, mittels der es als eine Applikationsplattform agieren kann, während es gleichzeitig die Protokolle enthält, mittels der es als ein Netzwerkportal agieren kann. Indem man die unteren Pro­ tokollschichten einfach und grundlegend ausbildet, kann jedes beliebige Gerät dazu ausgelegt sein, jede dieser Rollen oder beide dieser Rollen anzunehmen.

Fig. 5 zeigt die Implementierung des Protokolls gemäß der Er­ findung innerhalb einer Hardware-Infrastruktur für für PDAs eingerichtete Apparate in einem herkömmlichen Telefonie- Netzwerk als auch in einem IP-Netzwerk.

Der Bereich A der Fig. 5 zeigt eine traditionelle Telefonie- Umgebung, in der die Applikationsplattformen gezeigt sind als ein PDA, eine Workstation WkSTn und ein Telefon. Das Telefon dient auch als ein Netzwerkportal, um es dem PC und dem PDA zu ermöglichen, mit dem Telefon selbst zu kommunizieren, als auch mit anderen Geräten, die irgendwo an anderer Stelle an dem Sprach-/Datennetzwerk angeschlossen sind. Der PDA kommuniziert in der bevorzugten Ausführungsform mit dem Netzwerkportal NP unter Verwendung von Infrarot (z. B. IrDA, Übertragungsstandard der Infrared Data Association), wobei das Netzwerkportal dann die Anforderung ("request") behandeln oder sie zu dem geeigneten Zielort routen kann.

Der Bereich B der Fig. 5 zeigt, wie die Applikationsplattform­ geräte innerhalb eines Sprach-/Datennetzwerkes auf der Grundla­ ge des Internetprotokolls IP implementiert werden können. Es sind drei unterschiedliche Beispiele angegeben. Im Beispiel 1 kommuniziert ein PDA mit anderen Geräten in dem Netzwerk, ein­ schließlich von Computern, Telefonen und Applikationsservern, über einen Infrarot-Link mit einem Netzwerkportal NP (einem Telefon auf der Grundlage des IP). Im Beispiel 2 ist der Compu­ ter unter Verwendung eines Ethernet-Kabels direkt mit dem auf dem Internetprotokoll basierenden Telefon verbunden, wobei das Telefon als sein eigenes Netzwerkportal verwendet wird. Im Bei­ spiel 3 ermöglicht eine drahtlose Implementierung einem Infra­ rot-PDA, über das Netzwerkportal (das drahtlose Telefon) mit einem anderen Netzwerkportal (der drahtlosen Basisstation) zu kommunizieren, während zur gleichen Zeit ein drahtloser PDA direkt mit der drahtlosen Basisstation kommunizieren kann.

Obgleich einige Ausführungsformen der Erfindung im Detail be­ schrieben und dargestellt worden sind, versteht sich, daß ver­ schiedene Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen wer­ den können. Zunächst kann eine Bluetooth-Implementierung eines für PDAs eingerichteten Apparates einen drahtlosen Transceiver zur Verbindung mit dem PDA, einem IP-Telefon und anderen Gerä­ ten auf dem drahtlosen Desktop beinhalten. Der IP-Zugriff des PDA wird auf ähnliche Weise wie das oben beschriebene Verfahren implementiert, mit der Ausnahme, daß der Anrufsteuerbefehl ("call control command") in IP-Pakete innerhalb der Kombination von PDA und Bluetooth-Transceiver eingebettet ist, anstelle der Einbettung in dem Telefonapparat. Der Telefonapparat agiert dann als Netzwerkportal für alle Bluetooth-Geräte auf dem Desktop bzw. auf dem Schreibtisch. Eine weitere Modifikation besteht darin, daß der für PDAs eingerichtete Telefonapparat das RS-232-Kommunikationsprotokoll verwenden kann, um PDA- Applikationen wie Hot-sync zu unterstützen. Obgleich dieses Szenario sich richtet auf eine drahtlose Bluetooth-Lösung für die Kommunikation zwischen dem Apparat und dem PDA, so stellt doch eine verdrahtete Lösung eine schnellere Entwicklung be­ reit. Sämtliche Veränderungen und Modifikationen können vorge­ nommen werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlas­ sen, wie er durch die nachstehenden Ansprüche definiert ist.

Claims (11)

1. Hybridnetzwerkkonfiguration, gekennzeichnet durch:
eine Vielzahl von Applikationsplattformen (AP) zum Senden und Empfangen von Sprache und/oder Daten gemäß einem er­ sten vorbestimmten Protokoll;
ein Sprach-/Datennetzwerk (VDN) zum Routen der Sprache bzw. der Daten zwischen der Vielzahl von Applikations­ plattformen (AP) gemäß einem zweiten vorbestimmten Proto­ koll; und
wenigstens ein Netzwerkportal (NP), um für die Vielzahl von Applikationsplattform (AP) Zugriff auf das Sprach- /Datennetzwerk (VDN) bereitzustellen, indem die Sprache bzw. Daten in Datagramme verkapselt werden und Quell- /Ziel-Header zum Routen der Datagramme zwischen dem wenig­ stens einen Netzwerkportal (NP) und der Vielzahl von Ap­ plikationsplattformen (AP) und dem Sprach-/Datennetzwerk (VDN) angehängt werden, und zwar unabhängig von dem Inhalt der Sprache bzw. Daten, die in den Datagrammen verkapselt sind.

2. Netzwerkkonfiguration nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Protokoll innerhalb jeder der Vielzahl von Applikationsplattformen (AP) implementiert ist durch (i) eine physikalische Schicht zum Austauschen der Sprache bzw. Daten zwischen der Vielzahl von Applika­ tionsplattformen (AP) und dem wenigstens einen Netzwerk­ portal (NP) unter Verwendung der Datagramme, (ii) eine applikationsspezifische Schnittstelle (ASI) zum Formatie­ ren der Sprache bzw. Daten zur Verwendung durch die Appli­ kationsplattformen (AP) und (iii) eine erste Informations­ verkapselungsschicht zum Verkapseln der Sprache bzw. Daten in die Datagramme, zum Anhängen der Quell-/Ziel-Header an die Datagrammme und zum Senden der Datagramme über die physikalische Schicht, sowie zum Entfernen der Quell- /Ziel-Header von den Datagrammen, die von der physikali­ schen Schicht empfangen werden, und zum Senden der Sprache bzw. Daten an die applikationsspezifische Schnittstelle (ASI).

3. Netzwerkkonfiguration nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Protokoll innerhalb des wenigstens einen Netzwerkportales (NP) implementiert ist durch (i) die physikalische Schicht, (ü) eine Netzwerkportalsteuer­ schnittstelle zum Identifizieren von Sprache bzw. Daten, wobei das Netzwerkportal (NP) in Verbindung damit in der Lage ist, die Sprache bzw. Daten direkt zu verarbeiten oder alternativ wieder zu versenden, und (iii) eine zweite Informationsverkapselungsschicht zum Verkapseln der Spra­ che bzw. Daten, die von der Netzwerkportalsteuerschnitt­ stelle empfangen werden, in die Datagramme, zum Anhängen der Quell-/Ziel-Header an die Datagramme und zum Senden der Datagramme über die physikalische Schicht, sowie zum Entfernen der Quell-/Ziel-Header von den Datagrammen, die von der physikalischen Schicht empfangen sind, und zum Senden der Sprache bzw. Daten an die Netzwerkportalsteuer­ schnittstelle.

4. Netzwerkkonfiguration nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Protokoll innerhalb des Sprach-/Datennetzwerkes (VDN) implementiert ist durch (i) eine physikalische Schicht zum Austauschen der Sprache bzw. Daten zwischen dem Sprach-/Datennetzwerk (VDN) und dem wenigstens einen Netzwerkportal (NP) unter Verwendung der Datagramme, und (ii) eine Informationsrouting-Schicht zum Formatieren der Sprache bzw. Daten, die von der physi­ kalischen Schicht empfangen werden, zum Zwecke des Sendens über das Sprach-/Datennetzwerk, sowie zum Anhängen der Quell-/Ziel-Header an die Sprache bzw. Daten und zum Sen­ den derselben über die physikalische Schicht.

5. Netzwerkkonfiguration nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Protokoll innerhalb des wenig­ stens einen Netzwerkportals (NP) implementiert ist durch (i) die physikalische Schicht und (ii) eine Informations­ verkapselungsschicht zum Verkapseln der Sprache bzw. Daten in die Datagramme, zum Anhängen der Quell-/Ziel-Header an die Datagramme, die von dem Netzwerkportal (NP) empfangen werden, und zum Senden der Datagramme über die physikali­ sche Schicht, sowie zum Entfernen der Quell-/Ziel-Header von den Datagrammen, die von der physikalischen Schicht empfangen werden, und zum Senden der Sprache bzw. Daten an das wenigstens eine Netzwerkportal (NP).

6. Netzwerkkonfiguration nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Applikations­ plattformen (AP) wenigstens eines der folgenden Geräte aufweist: Telefone, Mobilfunktelefone, drahtlose Kommuni­ kationsgeräte, PDAs, Personal Computer, Terminals und Lap­ top-Computer.

7. Netzwerkkonfiguration nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Netzwerk­ portal (NP) wenigstens eines der folgenden Geräte auf­ weist: Telefone, Mobilfunktelefone, drahtlose Kommunikati­ onsgeräte, PDAs, Personal Computer, Terminals, drahtlose Empfänger-/Sender-Basisstationen und Laptop-Computer.

8. Netzwerkkonfiguration nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprach-/Datennetzwerk (VDN) wenigstens eines der folgenden Netzwerke aufweist: LAN, WAN, Internet, Intranet, Nebenstellenanlage ("PBX"), Nebenstellendienst durch Fernsprechamt (Centrex), und ein drahtloses System.

9. Netzwerkkonfiguration nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalische Schicht eine verdrahtete Schnittstelle und/oder eine drahtlose Schnitt­ stelle aufweist.

10. Netzwerkkonfiguration nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die verdrahtete Schnittstelle wenigstens ei­ ne der folgenden Schnittstellen aufweist: serielle Schnittstelle, parallele Schnittstelle, USB-Schnittstelle, a/b-Schnittstelle (tip & ring interface).

11. Netzwerkkonfiguration nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die drahtlose Schnittstelle wenigstens eine der folgenden Schnittstellen aufweist: Infrarot/IrDA- Schnittstelle, Funkschnittstelle und Mobilfunkschnittstel­ le.