DE69615225T2

DE69615225T2 - Verteilte architektur für dienste eines telefonsystems

Info

Publication number: DE69615225T2
Application number: DE69615225T
Authority: DE
Inventors: Linh Truong; Wai-Nang Wong
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2016-02-22
Also published as: EP0885530B1; JP3254220B2; WO1997031492A1; EP0885530A1; KR19990082473A; DE69615225D1; KR100278574B1; JPH11504191A; TW363325B

Description

GEGENSTAND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Telefonsysteme und speziell ein Verfahren und eine Vorrichtung, die das Telefonieren über vorhandene Netze wie das Internet oder andere Datennetze ermöglichen. Im wesentlichen wird eine verteilte Gesprächsverarbeitung verwendet, bei der intelligente Funktionen in den typischen Endgeräten, z. B. Datenstationen oder PCs genutzt werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK

Die Integration von Telefon und Computer entwickelt schnell ein breites Spektrum von Anwendungen, bei denen vorhandene Netze wie z. B. die Telefonnetze sowie neue, oft schnell expandierende Datennetze wie das Internet, genutzt werden.
Für das Telefonieren wird ein Echtzeitkanal benötigt, um die erforderliche direkte und verzögerungsfreie sprachliche Kommunikation zu ermöglichen, die das Telefonieren so attraktiv macht. Heutzutage müssen auch bestimmte Zusatzdienste bereitgestellt werden. Solche Zusatzdienste werden traditionell in den Telekommunikationsanlagen, den sog. PBX (Private Branch Exchanges), durch die die Benutzer miteinander verbunden sind, implementiert. Als Beispiele für solche Dienste wären anzuführen:
- Makeln - bei diesem Zusatzdienst kann ein Benutzer A ein gerade aktives Gespräch mit einem anderen Benutzer B halten und ein Gespräch mit einem Benutzer C beginnen oder ein gehaltenes Gespräch mit dem Benutzer C wieder aufnehmen.
- Rückruf - Benutzer A ruft Benutzer B an und stellt fest, dass der Apparat von Benutzer B belegt ist; bei diesem Zusatzdienst kann Benutzer A einen Rückruf von Benutzer B anfordern.
- Wartestellung bei Besetzt - Benutzer A ruft Benutzer B an und stellt fest, dass der Anschluss von Benutzer B belegt ist; bei diesem Zusatzdienst kann der Anruf automatisch wiederholt werden, sobald Benutzer B wieder frei wird.
- Anrufweiterschaltung - bei diesem Zusatzdienst kann ein Benutzer einen ankommenden Anruf an einen anderen Benutzer oder Apparat umleiten.
- Vermitteln im Amt - bei diesem Zusatzdienst kann Benutzer A zwei seiner Gespräche (mit Benutzer B und Benutzer C) in ein neues Gespräch zwischen Benutzer B und Benutzer C umwandeln.
- Heranholen eines Gesprächs - Benutzer A ruft Benutzer B an, und der Apparat klingelt; bei diesem Zusatzdienst kann ein dritter Benutzer C den Anruf von einem anderen Apparat entgegennehmen.
- Signalisierung auf mehreren Leitungen - bei diesem Zusatzdienst kann ein ankommender Anruf bei zwei oder mehr Benutzern signalisiert werden; derjenige, der zuerst abnimmt, bekommt das Gespräch.
- Unterbinden von Anrufen - bei diesem Zusatzdienst kann ein Benutzer alle ankommenden Anrufe zurückweisen.
Wie bereits erwähnt sind diese Zusatzdienste traditionell in den Nebenstellenanlagen (PBX) implementiert. Solche Nebenstellenanlagen befinden sich in der Regel in den Räumlichkeiten des Benutzers und sind an das öffentliche Telefonnetz angeschlossen.
Mit dem Aufkommen neuer und vielseitiger Netze wie dem Internetz oder ATM-Netzen (Asynchronous Transfer Mode - Asynchroner Übertragungsmodus), die den Austausch und die Übertragung digitaler Daten einschließlich der Echtzeitübertragung von Sprache ermöglichen und für das Telefonieren genutzt werden können, bekommen die traditionellen Telefonsysteme Konkurrenz. Allerdings stehen bei Verwendung solcher neuartiger Übertragungsmittel die Zusatzdienste, die normalerweise in den Nebenstellenanlagen implementiert sind, nicht mehr zur Verfügung.
Darüber hinaus ist für das Telefonieren über ein Computernetzwerk ein komplexeres Übertragungsmanagement erforderlich, da die Sprachübertragung wesentlich anfälliger für auch nur minimale Verzögerungen ist als die Datenübertragung. Die traditionelle Gesprächssteuerung in bestehenden Telefonnetzen ist nicht dafür eingerichtet, diesen Dienst für ein Datennetz anzubieten.
Ferner werden in Nebenstellenanlagen die elementaren Telefondienste wie Aufbau und Beendigung eines Gesprächs sowie die Zusatzdienste zentral verwaltet. Wegen ihrer vielen Funktionen sind Nebenstellenanlagen in der Regel komplex und teuer. Außerdem behandeln sie die Endgeräte (d. h. die Telefonapparate) als einfache Geräte, die auf das Telefonieren spezialisiert sind. Mit zunehmender Verbreitung leistungsfähiger Datenstationen wird es zunehmend attraktiv, deren Fähigkeiten zu nutzen, um zumindest einige dieser Telefondienste anzubieten und eventuell Computer und Telefon zu integrieren.
Einige Ansätze zur Integration von Computer und Telefon werden von James Burton in: "Standard Issue" in BYTE, September 1995, S. 201-207, angesprochen. Burton beschreibt mehrere CTI- Architekturen (Computer-Telefon-Integration) und ihren charakteristischen Aufbau. Bei den von Burton angeführten Architekturen findet allerdings eine kombinierte Übertragung von Sprach- und Steuerdaten über zumindest teilweise die selben Verbindungen statt, und die Ansätze basieren auf der Anschlussfähigkeit an ein Telefonnetz oder eine Nebenstellenanlage. Die Leistungsfähigkeit der Datenstation eines Endbenutzers wird also für elementare oder zusätzliche Telefondienste nicht genutzt.
In der US-Patentschrift A 634 812 von Hornburger et al. wird ein Verfahren zur Übertragung von Informationen einschließlich Sprache zwischen Computern in einem dezentralen Telefonsteuerungssystem beschrieben. Dieses System verfügt über einen Daten, also Sprache, übertragenden mehradrigen Bus und zwei einadrige Steuerbusse. Ein Telefonsystem gemäß dem Patent von Hornberger besteht aus identischen PBX, die alle durch zwei Steuerbusse und einen mehradrigen Daten-/Sprach-Bus miteinander verbunden sind. Dieses Telefonsystem bietet also eine verteilte Steuerung in einem Telefonsystem durch mehrere parallele Kanäle und speziell konstruierte PBX. Es handelt sich dabei um ein speziell entwickeltes, sozusagen in sich geschlossenes, System für PBX und geht nicht auf die Idee ein, die Leistungsfähigkeit der Datenstationen von Endbenutzern für elementare und zusätzliche Telefondienste zu nutzen.
In der US-Patentschrift 4 313 036 von Jabara et al. wird ein verteiltes, computerbasiertes PBX-System, ein sog. CBX-System, beschrieben, in dem die CBX sowohl durch ein Sprach- als auch durch ein paketvermitteltes Netz verbunden sind. Zwischen den CBX gibt es zwei Verbindungen oder Kanäle: eine Signalisierungsdatenverbindung und eine Sprachverbindung. Die Datenverbindung ist Teil eines virtuellen Netzes, das von einem paketvermittelten Netz bereitgestellt werden kann. Dieses System betrifft jedoch die Kommunikation zwischen PBX zum Zweck der Gesprächssteuerung und geht nicht auf das Potenzial der Datenstationen von Endbenutzern für elementare und zusätzliche Telefondienste ein.
In der Europapatentanmeldung EP-A-0 398 183 wird ein Alternativroutingproblem in einem Telefonsystem mit einer Kombination aus privatem und öffentlichem Netz beschrieben, in dem normalerweise das private Netz benutzt wird, aber bei Engpässen private Gespräche über das öffentliche Netz umgeleitet werden. Wenn das technische Niveau des privaten Netzes höher ist als das des öffentlichen Netzes, z. B. wenn das private Netz ein ISDN-Netz ist und das öffentliche nicht, stehen die (über die Sprachfunktionen hinausgehenden) höheren Dienstfunktionen des privaten Netzes im öffentlichen Netz nicht zur Verfügung und können somit nicht genutzt werden. Die in EP-A-0 398 183 beschriebene Lösung besteht darin, Funktionen und Sprachinformation an den Knoten, die an die Endgeräte wie z. B. die Telefone oder die mit Sprachübertragungsfunktionen ausgestatteten PCs angeschlossen sind (und diese untereinander verbinden), zu entkoppeln. Nach dem Entkoppeln in dem und durch den "anrufenden Knoten" werden die Funktionsdaten getrennt von den Sprachdaten, z. B. über eine andere Verbindung, an den "empfangenden Knoten" übertragen, der sozusagen Funktions- und Sprachdaten rekombiniert, so dass die Endgeräte und damit die Endbenutzer die gesamten Informationen enthalten.
Das beschriebene Verfahren bietet damit eine spezielle Lösung für ein klassisches privat/öffentliches Netz mit Nebenstellenanlagen (oder mit anderen speziellen Telefoneinrichtungen). Eine Lösung für das allgemeinere Problem der Bereitstellung eines umfassenden Sprach- /Funktionsdienstes vollkommen unabhängig von einem bestehenden Telefonsystem und unabhängig von der speziellen Gestaltung der Vermittlungsstellen und Protokolle, z. B. über das Internet oder ähnliche Netze, die nicht speziell für das Telefonieren ausgelegt sind, wird nach diesem Stand der Technik weder angesprochen noch angeboten.
Es sind bereits verschiedene Systeme vorgeschlagen worden, bei denen das Internet zum Telefonieren genutzt wird. Ein solches System wird im World Wide Web (WWW) unter der Adresse (URL) http://www.vocaltec.com vorgestellt. Eine Übersicht über einige andere derartige Systeme mit weiteren Referenzinformationen ist unter der URL http://www.northcoast.com/-savetz/voice-fal.html zu finden. Die dort beschriebenen Systeme nutzen die Leistungsfähigkeit der Datenstationen der Benutzer für beschränkte elementare Telefondienste, wobei aber keine Mittel für Zusatzdienste angesprochen oder angeboten werden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ein Telefonsystem eine verteilte, an Datenstationen orientierte Architektur mit mehr als einer Verbindung zwischen den Datenstationen und ein Verfahren zur Bereitstellung nicht nur der elementaren Telefondienste wie Aufbau und Beendigung von Gesprächen, sondern auch komplexer Zusatzdienstfunktionen, anzubieten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Telefonsystem mit einer verteilten Architektur, d. h. einer Architektur, bei der nicht eine Vermittlungsstelle im Zentrum steht, unter Verwendung eines vorhandenen Netzes, vorzugsweise eines Netzes mit Paketvermittlung, zur Implementierung der gewünschten elementaren und/oder zusätzlichen Dienste anzubieten.
Die Erfindung bietet eine Lösung für das Bedürfnis, eine vorhandene Netzinfrastruktur für das Telefonieren, speziell für komplexe Zusatzdienste, zu nutzen. Durch die Anwendung einer an Datenstationen orientierten Architektur liefert die Erfindung ein effektives und vielseitiges Mittel zur Implementierung jedes gewünschten Zusatzdienstes, wobei diese jederzeit mit minimalem Aufwand und praktisch ohne Störung einer vorhandenen Netzarchitektur und/oder eines verwendeten Protokolls geändert und angepasst werden kann.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Kurz gesagt, umfasst die erfindungsgemäße verteilte, an Datenstationen orientierte Architektur für elementare und zusätzliche Telefondienste, die traditionell in den Nebenstellenanlagen (PBX) implementiert sind, das Einrichten eines ersten Übertragungskanals für die Übertragung erster Signale und die Einrichtung eines zweiten Übertragungskanals für zweite Signale, wodurch beide Kanäle die Endgeräte, d. h. die Datenstationen, direkt verbinden. Vorzugsweise sind die ersten Signale Steuersignale und die zweiten Signale Sprachsignale. Die zwei (oder mehr) Verbindungen oder Kanäle können direkt und voneinander unabhängig eingerichtet werden, wobei der zweite oder Sprachkanal vorzugsweise nach dem ersten oder Steuerkanal eingerichtet werden sollte. Wenn der Steuerkanal einmal eingerichtet ist, sollte er vorzugsweise während einer Kommunikationssitzung permanent aufrecht erhalten werden. Eine Sitzung in diesem Kontext kann Unterbrechungen oder Pausen in der Sprachverbindung enthalten, so lange die Absicht, die Telefonverbindung aufrecht zu erhalten, erkennbar bleibt.
Bei der Erfindung können Telefondienste ausschließlich in Datenstationen implementiert werden; die Verwendung eines Servers für eine begrenzte Anzahl von Funktionen, z. B. die Adressauflösung oder die Authentifizierung, kann jedoch erforderlich oder vorteilhaft sein. Falls Nebenstellenanlagen, PBX, überhaupt verwendet werden, müssen sie nur die Übertragungskanäle für den Transport von Sprach- und oder Echtzeitdatensignalen bereitstellen. An der Implementierung der Dienste sind sie nicht beteiligt.
Details der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden allgemeinen und detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 gibt einen Überblick über eine mögliche Konfiguration, in der die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommt;
Fig. 2 zeigt die allgemeine Funktionsweise der Erfindung;
Fig. 3 erläutert beispielhaft den Prozess der Anrufzustellung so wie er in der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
Fig. 4 erläutert beispielhaft den Rückrufprozess so wie er in der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
Fig. 5 erläutert beispielhaft den Prozess der Anrufweiterleitung so wie er in der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
Fig. 6 zeigt eine Architektur einer Implementierung, und
Fig. 7 zeigt eine andere erfindungsgemäße Architektur.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

A. Allgemeine Beschreibung

A.I. Überblick

In Fig. 1 ist ein Beispiel für eine allgemeine Konfiguration, in der die Erfindung zum Einsatz kommen kann, dargestellt. Ein Neztwerk 1, bei dem es sich als Beispiel für bestehende Netzwerke, die konventionell für die Datenübertragung genutzt werden, um ein ATM-Netzwerk oder um ein IP-Netzwerk (IP = Internet Protocol) handeln kann, verbindet die Datenstationen (WS) 3a bis 3d. An das Netzwerk 1 ist ein Telefonserver (TPS) 2 angeschlossen. Um die Kommunikation mit einer PBX 4 zu ermöglichen, ist außerdem ein erster Gateway (GW) 5 an das Netzwerk 1 angeschlossen. Ein zweiter Gateway 7 verbindet das Netzwerk 1 mit einem ISDN-Netz (diensteintegrierendes Netz) 6. An die PBX 4 und das ISDN-Netz 6 sind gewöhnliche Telefone 8 und 9 und/oder geeignete Datenstationen, mit denen das Telefonieren möglich ist, angeschlossen.
Die in Fig. 1 dargestellten Gateways, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, unterstützen in der Regel die Zusammenarbeit mit einem ISDN und/oder mit einer vorhandenen PBX. Technisch ist ein Gateway in der Lage, eine Zusammenarbeit bei der Zeichengabe (Nachahmung der ISDN/PBX- Zeichengabe und der Zeichengabe wie sie in einer verteilten, d. h. an Datenstationen orientierten, Architektur verwendet wird), die Umwandlung von Sprachsignalen (zwischen dem in ISDN/PBX verwendeten Codierungsschema) und/oder Proxy- Funktionen für ISDN/PBX-Benutzer zu ermöglichen.
Die gestrichelten Linien in Fig. 1 bezeichnen die Telefongespräche zwischen den Benutzern 3a bis 3d, 8 und 9; die durchgezogenen Linien stellen die Netzwerkanschlüsse dar. Dies ist aus der nachstehenden Beschreibung von Fig. 2 klar ersichtlich.
Fig. 2 gibt einen Überblick über die Grundkonfiguration und den wesentlichen Datenfluss gemäß der Erfindung. Die Erfindung verwendet eine verteilte, an Datenstationen orientierte Architektur, die aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung verständlich wird.
Ein Schlüsselelement der neuartigen Architektur ist die Verwendung von zwei separaten Endverbindungskanälen zwischen den Datenstationen für jedes Telefongespräch. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, gibt es für die Verbindungssteuerung einen Steuerkanal 12 zwischen den Datenstationen und für die Sprachkommunikation einen Sprachkanal 13. Datenstation A und Datenstation B tauschen über den Steuerkanal 12 Steuerungsnachrichten aus. Diese könnten den Namen oder die Telefonnummer des Anrufers und des Angerufenen enthalten, Dienstparameter (z. B. die von der Datenstation unterstützten oder vom Benutzer bevorzugten Sprachcodierungsschemata) angeben und Informationen über den Gesprächsstatus (z. B. ob das Gespräch gerade aktiv oder gehalten ist) sowie spezielle Anforderungen durch die Benutzer (z. B. Aufnahme eines Benutzers in einer Rückrufliste) enthalten. Alle über den Steuerkanal 12 übertragenen Meldungen werden von Prozessen in den Datenstationen verarbeitet; sie werden nicht von den Nebenstellenanlagen oder Routern (Fig. 3 und Fig. 4), die die Mittel für diese Kanäle beisteuern, interpretiert.
Ein weiteres Schlüsselelement der Erfindung ist die Tatsache, dass der Steuerkanal 12 während der Dauer des Gesprächs aufrecht erhalten wird, während der Sprachkanal 13 nicht permanent aufgebaut sein muss, sondern nur bei Bedarf eingerichtet wird. So kann der Sprachkanal 13 beispielsweise freigegeben werden, wenn ein Gespräch gehalten wird, und wieder aufgebaut werden, wenn das Gespräch reaktiviert wird. Die Möglichkeit, Steuersignale oder Nachrichten über den zwischen den Datenstationen aufrecht erhaltenen Steuerkanal 12 auszutauschen, erlaubt die Implementierung vielfältiger Zusatzdienste, ohne dass die Nebenstellenanlagen oder Router an dieser Aufgabe beteiligt sind.
Der Telefonserver 2 kann Funktionen wie die Registrierung von Namen und Telefonnummern, die Adressauflösung und die Authentifizierung ausführen. Datenstationen fordern den Dienst von Server 2 über separate Steuerkanäle 10 und 11 zwischen Datenstation und Server an. Diese Steuerkanäle werden nach Bedarf eingerichtet. Soweit der allgemeine Aufbau.
Da jeder der erwähnten Kanäle, nämlich die Steuerkanäle 10, 11 oder 12 sowie der Sprachkanal 13 von vorhandenen Netzen wie z. B. ATM- oder IP-Netzen bereitgestellt werden kann, ermöglicht die Erfindung die Implementierung der elementaren Telefondienste (d. h. Aufbau und Beendigung von Gesprächen) sowie zusätzliche Telefondienste in praktisch allen bereits vorhandenen und sich neu entwickelnden Datennetzen.
Im Folgenden werden einige erfindungsgemäß implementierte Funktionen eher allgemein beschrieben; für den Fachmann reicht dies bereits aus, um die Erfindung in die Praxis umzusetzen. Trotzdem wird weiter unten ausführlicher auf einen Teil dieser Funktionen eingegangen.

A. II. Elementare Telefondienste

1. Aufbau und Entgegennahme eines Gesprächs

Die Schritte für diesen Prozess sind in Fig. 3 dargestellt. Benutzer A möchte ein Gespräch mit Benutzer B beginnen; jeder der beiden Benutzer befindet sich an einer der Datenstationen 3a bis 3d in Fig. 1.
Schritt 1: Die Datenstation von Benutzer A (WS A) wandelt den Namen oder die Telefonnummer von Benutzer B in die Netzwerkadresse der Datenstation von Benutzer B (WS B) um. Diese Funktion der "Adressumwandlung" kann von einem geeigneten Serverprozess auf dem Telefonserver 2 ausgeführt werden.
Schritt 2: Datenstation A baut einen Steuerkanal (12 in Fig. 2) zu Datenstation B auf.
Schritt 3: Datenstation A sendet über den Steuerkanal eine "Verbindungsanforderung"-Nachricht an Datenstation B.
Schritt 4: Datenstation B sendet eine "Verbindungsbestätigung"-Nachricht an Datenstation A zurück, in der Datenstation A darüber informiert wird, dass Datenstation B mit der Anrufzustellung fortfahren kann.
Schritt 5: Datenstation B signalisiert dem Benutzer B einen ankommenden Anruf.
Schritt 6: Benutzer B antwortet, dass er das Gespräch annimmt.
Schritt 7: Datenstation B sendet über den Steuerkanal eine "Verbindung"-Nachricht an Datenstation A, in der Datenstation A darüber informiert wird, dass Benutzer B das Gespräch annimmt, und Datenstation A aufgefordert wird, einen Sprachkanal aufzubauen.
Schritt 8: Datenstation A baut einen Sprachkanal zu Datenstation B auf.
Schritt 9: Datenstation B signalisiert dem Benutzer B, dass das Gespräch jetzt aktiv ist.
Schritt 10: Datenstation A signalisiert dem Benutzer A, dass das Gespräch jetzt aktiv ist.
Schritt 11: Benutzer A und Benutzer B sprechen über den Sprachkanal.

2. Beendigung eines Gesprächs

Benutzer A oder Benutzer B kann jederzeit die Beendigung des Gesprächs anfordern. Angenommen, die Beendigung des Gesprächs wird von Benutzer A eingeleitet. Dann werden folgende Schritte ausgeführt:
Schritt 1: Datenstation A sendet über den Steuerkanal eine "Gesprächbeendigung"-Nachricht an Datenstation B und gibt den für das Gespräch benutzten Sprachkanal frei.
Schritt 2: Datenstation B sendet eine "Gesprächsbeendigung"- Nachricht an Datenstation A und gibt den Sprachkanal ebenfalls frei.
Schritt 3: Datenstation A schließt die Gesprächsbeendigung ab, indem sie den zwischen den Datenstationen aufgebauten Steuerkanal für das Gespräch freigibt.

A. III. Zusatzdienste

1. Makeln

Zu einem Zeitpunkt führt Benutzer A zwei oder mehr Gespräche. Eines dieser Gespräche (mit Benutzer B) ist aktiv, während die anderen gehalten werden. Angenommen, Benutzer A möchte das Gespräch mit Benutzer B halten und das Gespräch mit Benutzer C aktivieren. Dann werden folgende Schritte ausgeführt:
Schritt 1: Datenstation A sendet über den Steuerkanal zu Datenstation B eine "Halten"-Nachricht an Datenstation B, in der diese darüber informiert wird, dass das Gespräch jetzt gehalten wird.
Schritt 2: Datenstation A sendet über den Steuerkanal zu Datenstation C eine "Aktiv"-Nachricht an Datenstation C, in der diese darüber informiert wird, dass das Gespräch jetzt aktiv ist.

2. Rückruf

Beim Aufbau eines Gesprächs stellt Datenstation A beim einleitenden Nachrichtenaustausch über den Steuerkanal fest, dass Benutzer B belegt ist. Daraufhin fordert Benutzer A einen Rückruf an. Die Schritte sind in Fig. 4 dargestellt.
Schritte 1 bis 3: Wie beim Aufbau eines Gesprächs (siehe oben: Aufbau und Annahme eines Gesprächs, beschrieben im Zusammenhang mit Fig. 3).
Schritt 4: Datenstation B antwortet mit einer "Belegt"- Nachricht, in der Datenstation A darüber informiert wird, dass Benutzer B belegt ist, dass aber ein Rückruf möglich ist.
Schritt S: Benutzer A fordert die Aufnahme in die Rückrufliste von Benutzer B an.
Schritt 6: Datenstation A sendet über den Steuerkanal eine "Rückrufanforderung"-Nachricht an Datenstation B. Diese Nachricht enthält die Telefonnummer von Benutzer A.
Schritt 7: Datenstation B trägt die Telefonnummer von Benutzer A in die Rückrufliste von Benutzer B ein.
Wenn Benutzer B anschließend die Rückrufliste anschaut, stellt er fest, dass Benutzer A einen Rückruf angefordert hat.

3. Wartestellung bei Besetzt

Dieser Dienst ist ähnlich wie der Rückrufprozess; der Unterschied besteht darin, dass versucht wird, Benutzer B erneut anzurufen, sobald dieser frei wird.
Schritte 1 bis 3: Wie beim Aufbauen und Entgegennehmen eines Anrufs.
Schritt 4: Datenstation B antwortet mit einer "Belegt"- Nachricht, in der Datenstation A darüber informiert wird, dass Benutzer B belegt ist, dass aber eine Wartestellung möglich ist.
Schritt S: Benutzer A fordert die Wartestellung an.
Schritt 6: Datenstation A sendet über den Steuerkanal eine "Wartestellung"-Nachricht an Datenstation B.
Schritt 7: Datenstation B sendet eine "Wartestellung- Bestätigung"-Nachricht an Datenstation A.
Schritt 8: Wenn Benutzer B frei wird und signalisiert, dass er bereit ist, das Gespräch entgegenzunehmen, nimmt B den Gesprächsaufbau mit Datenstation A wieder auf wie in Schritt 7 in Fig. 3.

4. Anrufweiterschaltung

Es kann sein, dass Benutzer B einen ankommenden Anruf auf eine andere Telefonnummer (Telefonnummer M) umleiten möchte, entweder sofort, oder falls er belegt ist, oder falls der Anruf nach einer bestimmten Zeit nicht entgegengenommen wird. Angenommen, Benutzer A baut eine Verbindung zu Benutzer B auf, dann werden bei der Anrufweiterschaltung nach Zeit folgende Schritte ausgeführt:
Schritte 1 bis 5: Wie beim Aufbauen und Entgegennehmen eines Anrufs.
Schritt 6: Benutzer B hat innerhalb der festgelegten Zeit das Gespräch nicht entgegengenommen.
Schritt 7: Datenstation B sendet über den Steuerkanal eine "Anrufweiterschaltung"-Nachricht an Datenstation A. Diese Nachricht enthält die Telefonnummer, an die der Anruf weitergeleitet werden soll (Telefonnummer M).
Schritt 8: Datenstation B gibt den Steuerkanal zu Datenstation A frei.
Schritt 9: Datenstation A baut das Gespräch mit Telefonnummer M auf.

5. Vermitteln im Amt

Angenommen, Benutzer A führt zwei Gespräche: ein Gespräch mit Benutzer B, das gerade gehalten wird, und ein Gespräch mit Benutzer C, das gerade aktiv ist. Benutzer A fordert an, dass Benutzer B und Benutzer C miteinander verbunden und seine eigenen Gespräche mit diesen Benutzer beendet werden. Dieser Prozess ist in Fig. 5 dargestellt. Es werden folgende Schritte ausgeführt:
Schritt 1: Datenstation A sendet über den Steuerkanal zu Datenstation C eine "Halten"-Nachricht an Datenstation C.
Sehritt 2: Datenstation A sendet über den Steuerkanal zu Datenstation C eine "Vermittlungsempfang"-Nachricht an Datenstation C, in der Datenstation C aufgefordert wird, eine Vermittlung im Amt von Datenstation B anzunehmen.
Schritt 3: Datenstation C sendet eine "Vermittlungsbestätigung"-Nachricht an Datenstation A und wartet auf eine Gesprächsvermittlung von Datenstation B.
Schritt 4: Datenstation A sendet über den Steuerkanal zu Datenstation B eine "Vermittlungsaufbau"-Nachricht an Datenstation B, in der Datenstation B aufgefordert wird, ein vermitteltes Gespräch von Datenstation C aufzubauen.
Schritt S: Datenstation C sendet eine "Vermittlungsbestätigung"-Nachricht an Datenstation A. Schritt 6: Datenstation B baut ein vermitteltes Gespräch zu Datenstation C auf.
Schritt 7: Datenstation A leitet die Beendigung ihres Gesprächs mit Datenstation B ein.
Schritt 8: Datenstation A leitet die Beendigung ihres Gesprächs mit Datenstation C ein.

6. Heranholen eines Gesprächs

Angenommen, Benutzer A ruft Benutzer B an und der Apparat klingelt. Ein dritter Benutzer C möchte das Gespräch annehmen. Dann werden folgende Schritte ausgeführt:
Schritt 1: Datenstation C baut einen Steuerkanal zu Datenstation B auf.
Schritt 2: Datenstation C sendet eine "Heranholen"-Nachricht an Datenstation B, um festzustellen, ob das Heranholen möglich ist. In dieser Nachricht ist auch die Telefonnummer von Benutzer C enthalten.
Schritt 3: Datenstation B sendet eine "Heranholen erlaubt"- Nachricht an Datenstation C.
Schritt 4: Datenstation C sendet eine "Heranholen anfordern"- Nachricht an Datenstation B, in der das Heranholen des Gesprächs angefordert wird.
Schritt 5: Datenstation B sendet eine "Heranholen"-Nachricht, die die Telefonnummer von Benutzer C enthält, an Benutzer A. In dieser Nachricht wird Datenstation A angewiesen, ein Gespräch mit Benutzer C aufzubauen.

7. Signalisierung auf mehreren Leitungen

Angenommen, Benutzer A baut ein Gespräch mit einer Telefonnummer auf, die auf mehreren Apparaten klingelt. Datenstation A wandelt die angerufene Telefonnummer in eine Liste von Netzwerkadressen um. Diese "Adressumwandlung"- Funktion wird von einem Serverprozess auf dem Telefonserver ausgeführt. Dann baut Datenstation A zu jeder dieser Adressen eine separate Verbindung auf. Datenstation A fährt mit der ersten antwortenden Datenstation fort und beendet den Verbindungsaufbau zu den anderen Adressen.

8. Unterbinden von Anrufen

Angenommen, Benutzer B hat angefordert, dass keine Anrufe zu ihm gelangen sollen. Jede Datenstation A, die versucht, ein Gespräch mit Benutzer B aufzubauen, erhält über den Steuerkanal als Rückmeldung eine "Nicht stören"-Nachricht.

B. Detaillierte Beschreibung bestimmter Funktionen

B.I. Referenzarchitektur

In Fig. 6 und Fig. 7 ist die Referenzarchitektur eines Kommunikationssystems mit der Erfindung dargestellt. Die elementaren Telefondienste (im wesentlichen Aufbau und Beendigung von Gesprächen) und die Zusatzdienste (z. B. Halten, Rückruf, Vermitteln im Amt, Anrufweiterleitung) sind durch eine Aktivierungsebene in der Datenstation implementiert. Integriert sind Funktionen wie Adressauflösung, Sprachcodierung und Authentifizierung.
Bis jetzt wurde ein Benutzer durch einen Namen oder eine Telefonnummer identifiziert. Im Folgenden werden die Benutzer anhand ihrer E-Mail-Adresse identifiziert.
In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Architektur in einer ATM- Umgebung (Asynchone Übertragung) dargestellt. Die physische Schicht 18 und die ATM-Schicht 17 sind Standardfunktionen. Eine TCM-Verbindung (Transmission Control Protocol - Übertragungssteuerungsprotokoll) wird über IP, d. h. das Internetprotokoll 15, das auf AAL5, der ATM-Anpassungsschicht 16 aufgesetzt läuft, aufgebaut. Die Implementierung eines IP in einem ATM-Netzwerk ist ohne weiteres erhältlich.
Für die Sprachkommunikation muß QoS (Quality of Service - Dienstqualität) von Transportdienstschnittstelle 14 garantiert sein, d. h. die Verzögerung zwischen den Endgeräten und die Ungleichmäßigkeit der Verzögerungen muss innerhalb akzeptabler Grenzen liegen. Der Sprachkanal wird durch eine VCC (Virtual Channel Connection - Virtuelle Kanalverbindung) mit QoS aufgebaut. Codierte Sprachdatenpakete werden in ATM-Zellen gesendet. Q.2931 und SAAL (Signalling ATM Adaption Layer - ATM-Signalisierungsanpassungsschicht) sind Signalisierungsprotokolle für VCC-Einrichtung und -Freigabe. Die Transportdienstschnittstelle 14 übernimmt die Transportaufgaben für Sprach- und Datenkanäle.
Die Aktivierungsschicht 19 verwendet die von der Transportdienstschnittstelle 14 bereitgestellten Dienste zum Aufbauen von Steuer- und Sprachkanälen. Speziell werden sowohl der Steuerkanal zwischen Datenstation und Server als auch der Datenkanal zwischen zwei Datenstationen durch TCP-Verbindungen realisiert, wie in Block 15 zu sehen ist. Die Aktivierungsschicht 19 unterstützt eine API (Application Programming Interface - Anwendungsprogrammierungsschnittstelle), die für die Entwicklung von Telefonanwendungen eingesetzt werden kann.
In Fig. 7 ist eine erfindungsgemäße Architektur in einer IP- Umgebung (Internetprotokoll) dargestellt. Die physische Schicht ist eine IP-Teilnetztechnologie 26, die die benötigten Dienste zur Verfügung stellen kann. QoS für den Sprachkanal kann durch ein RSVP-Flusspaar (Resource Reservation Protocol - Ressourcenreservierungsprotokoll) erreicht werden, da ein RSVP-Fluss unidirektional ist. Codierte Sprachdaten werden in UDP-Paketen (User Datagram Protocol - Benutzerdatagrammprotokoll) unter Verwendung des TCP/UDP- Protokolls 24 und der Transportdienstschnittstelle 23 gesendet. In diesem Fall ist RSVP das Signalisierungsprotokoll, das zwischen den Datenstationen und den Routern verwendet wird, um die erforderlichen RSVP-Flüsse aufzubauen.
In einer solchen IP-Teilmenge können codierte Sprachdatenpakete auch in UDP-Paketen ohne RSVP gesendet werden. Dies geschieht so gut es geht, und es gibt keine QoS- Garantie. Die Übertragungsdienstschnittstelle 23 bietet die Transportkapazität für Sprach- und Datenkanäle. Die Aktivierungsschicht 22 unterstützt eine API 21, die für die Entwicklung von Telefonanwendungen genutzt werden kann.
So viel zur Funktionalität der Erfindung. Weiter unten werden einige ausgewählte Funktionen sehr ausführlich beschrieben, um die Erfindung zu verdeutlichen.
Von den bereits eingeführten und in den Zeichnungen verwendeten Abkürzungen wie z. B. WS für Datenstation, WS A für Datenstation des Benutzers A wird ausgiebig Gebrauch gemacht. Über den WS-Server-Steuerkanal und den WS-WS-Steuerkanal ausgetauschte Steuernachrichten werden zur Implementierung der elementaren und zusätzlichen Dienste verwendet. Diese Steuerkanäle werden durch TCP-Verbindungen realisiert.
Jede Steuernachricht enthält einen Code, der den Namen der Steuernachricht und optional eine Parameterliste (die auch leer sein kann) bezeichnet. Eine Steuernachricht läßt sich also einfach in der Form

Nachrichtenname (Parameterliste)

darstellen. Diese Notation wird in der Beschreibung der Implementierung der elementaren und zusätzlichen Dienste verwendet. Außerdem werden nur die für das beschriebene Verfahren relevanten Parameter aufgelistet, um die Beschreibung nicht mit unnötigen Details zu belasten.
In den Beschreibungen der Implementierung werden verschiedene Zeitzähler verwendet. Diese funktionieren folgendermaßen. Ein Zeitzähler wird angehalten, wenn ein erwartetes Ereignis eintritt, bevor der Zeitzähler abgelaufen ist. Wenn aus irgend einem Grund der Zeitzähler abläuft, wird eine Wiederherstellungsaktion ausgeführt. In den Beschreibungen der Implementierungen besteht die Wiederherstellungsaktion, sofern nicht anders angegeben, darin, das Telefongespräch mittels der in Abschnitt B.II.2 unten beschriebenen Prozedur zu beenden.

B.II. Elementare Telefondienste

Zu den elementaren Telefondiensten zählen Aufbau und Beendigung von Gesprächen.

1. Aufbau eines Gesprächs

Angenommen, Benutzer A an Datenstation A (WS A) möchte ein Gespräch mit Benutzer B an Datenstation B (WS B) aufbauen, und Benutzer B ist frei und kann das Gespräch annehmen. Die wichtigsten Schritte sind in Fig. 3 dargestellt, wobei die generischen Bezeichnungen aus Abschnitt A. II verwendet werden. Details der Implementierung in WS A urd WS B werden unten beschrieben.
Schritt 1: WS A wandelt die E-Mail-Adresse von Benutzer B in dessen TCP-Adresse um.
Verfahren in WS A:
Nach Empfang einer Anforderung zum Gesprächsaufbau von Benutzer A stellt WS A eine TCP-Verbindung zum Telefonserver her. Diese Verbindung wird als Steuerkanal zwischen WS und Server benutzt. Der Aufbau einer TCP-Verbindung ist ein bekanntes Verfahren. WS A bereitet dann eine Adressabfrage- Steuernachricht (die Abfrage der E-Mail-Adresse von Benutzer B) vor und sendet diese an den Telefonserver.
Wenn der Telefonserver die Adressabfrage-Steuernachricht empfangen hat, durchsucht er seine Adressumwandlungsdatenbank. Wenn eine Eintragung für die E-Mail-Alresse von Benutzer B gefunden wird, bereitet der Telefonserver eine Adressantwort- Steuernachricht (die TCP-Adresse von WS B) vor und sendet diese Nachricht an B zurück; andernfalls wird eine Adressantwort (Benutzer B nicht registriert) vorbereitet und zurückgesendet. In beiden Fällen wird die TCP-Verbindung zwischen WS A und dem Telefonserver freigegeben. Die vom Telefonserver ausgeführte Adressumwandlungsfunktion kann durch verfügbare Namensservertechnologien implementiert werden, z. B. durch das Internet-Domänennamensystem.
Nach Empfang der Adressantwort-Steuernachricht vom Telefonserver interpretiert WS A den Inhalt dieser Nachricht. Wenn die TCP-Adresse von WS B als Parameter angegeben ist, fährt WS A mit Schritt 2 des Gesprächsaufbaus fort. Falls hingegen "Benutzer B nicht registriert" signalisiert wird, informiert WS A Benutzer A darüber, und der Gesprächsaufbau wird abgebrochen.
Schritt 2: WS A baut einen WS-WS-Steuarkanal zu WS B auf.
Verfahren in WS A:
WS A baut eine TCP-Verbindung zu WS B auf. Diese Verbindung wird als WS-WS-Steuerkanal zwischen WS A und WS B benutzt. Dann fährt WS A mit Schritt 3, dem Gesprächsaufbau, fort.
Verfahren in WS B:
Als Folge davon, dass WS A eine TCP-Verbindung aufbaut, schließt WS B den Verbindungaufbau ab und startet den Zeitzähler TB1.
Schritt 3: WS A sendet eine "Gesprächsanforderung"- Steuernachricht an WS B.
Verfahren in WS A:
WS A bereitet eine "Gesprächsanforderung"-Steuernachricht (E- Mail-Adresse von Benutzer A, E-Mail-Adresse von Benutzer B) vor, sendet diese Nachricht an WS B und startet einen Zeitzähler TA2.
Schritt 4: WS B sendet eine "Verbinduongsbestätigung"- Steuernachricht an WS A zurück, in der WS A darüber informiert wird, dass WS B mit dem Verbindungsaufbau fortfahren kann.
Verfahren in WS B:
Nach Empfang der "Verbindungsanforderung"-Steuernachricht von WS A hält WS B den Zeitzähler TB1 an und stellt fest, ob die E-Mail-Adresse von Benutzer B mit der in der "Verbindungsanforderung"-Steuernachricht enthaltenen Adresse übereinstimmt. Wenn dies der Fall ist und Benutzer B frei ist, bereitet WS B eine "Verbindungsbestätigung"-Steuernachricht (B frei) vor und sendet diese Nachricht am WS A zurück. Dann fährt WS B mit Schritt 5 fort.
Wenn keine Übereinstimmung festgestellt worden ist, beendet WS B den Verbindungsaufbau mittels der in Abschnitt B.II.2 beschriebenen Prozedur.
Verfahren in WS A:
Nach Empfang der "Verbindungsbestätigung"-Steuernachricht von WS B hält WS A den Zeitzähler TA2 an und startet einen anderen Zeitzähler TA3.
Schritt 5: WS B signalisiert dem Benutzer B einen ankommenden Anruf.
Verfahren in WS B:
WS B informiert Benutzer B darüber, dass ein ankommender Ruf vorliegt, und startet einen Zeitzähler TB4.
Schritt 6: Benutzer B antwortet, dass er das Gespräch annimmt.
Verfahren in WS B:
WS B hält den Zeitzähler TB4 an und fährt mit Schritt 7 fort.
Schritt 7: WS B informiert WS A darüber, dass Benutzer B den Anruf beantwortet und fordert WS A auf, einen Sprachkanal aufzubauen.
Verfahren in WS B:
WS B bereitet eine "Verbinden"-Steuernachricht vor, sendet diese an WS A und startet den Zeitzähler TB5.
Schritt 8: WS A baut einen Sprachkanal zu WS B auf.
Verfahren in WS A:
Nach Empfang der "Verbinden"-Steuernachricht von WS B hält WS A den Zeitzähler TA3 an und baut einen Sprachkanal zu WS B auf. Diese Verbindung wird für das Telefongespräch zwischen Benutzer A und Benutzer B verwendet. Die Implementierung des Sprachkanalaufbaus wird in Abschnitt B.II.1.1 beschrieben.
Schritt 9: WS B signalisiert dem Benutzer B, dass das Gespräch jetzt aktiv ist.
Verfahren in WS B:
Nach Empfang der Aufforderung von WS A, einen Sprachkanal aufzubauen, schließt WS B den Aufbau des Sprachkanals ab, hält den Zeitzähler TB5 an und informiert Benutzer B darüber, dass das Gespräch aktiv ist.
Schritt 10: WS A signalisiert dem Benutzer A, dass das Gespräch jetzt aktiv ist.
Verfahren in WS A:
WS A teilt Benutzer A mit, dass das Gespräch jetzt aktiv ist.
Schritt 11: Benutzer A und Benutzer B sprechen über den Sprachkanal.
Verfahren in WS A:
Während des Telefongesprächs bereitet WS A Sprachnachrichten vor, die codierte Sprachdatenpakete von Benutzer A enthalten, und sendet diese Nachrichten über den Sprachkanal an WS B. Außerdem decodiert WS A die Sprachdatenpakete in den von WS B empfangenen Sprachnachrichten.
Verfahren in WS B:
Während des Telefongesprächs bereitet WS B Sprachnachrichten vor, die codierte Sprachdatenpakete vcn Benutzer B enthalten, und sendet diese Nachrichten über den Sprachkanal an WS A. Außerdem decodiert WS B Sprachdatenpakete in den von WS A empfangenen Sprachnachrichten.

1.1. Aufbau des Sprachkanals

Die Vereinbarung, welche Art von Sprachkanälen verwendet werden soll, erfolgt beim Aufbau des Gesprächs. Mögliche Sprachkanaltypen sind ATM (Asynchronous Transfer Mode - Asynchroner Übertragungsmodus), RSVP (Resource Reservation Protocol - Ressourcenreservierungsprotokoll) oder bestmögliches UDP (User Datagram Protocol - Benutzerdatagrammprotokoll). ATM und RSVP unterstützen Dienstqualitätsgarantien, bestmögliches UDP ist dazu nicht in der Lage. Der Standardtyp ist bestmögliches UDP. Die Vereinbarung wird folgendermaßen implementiert.
In Schritt 3 des Gesprächsaufbaus (Fig. 3) sendet WS A eine "Gesprächsanforderung"-Steuernachricht an WS B. Die für die Vereinbarung relevanten Parameter sind: Der bevorzugte Sprachkanaltyp von WS A und die entsprechende Adressierungsinformation für den Aufbau des Sprachkanals. Die Adressierungsinformation für das bestmögliche UDP ist auch als Parameter enthalten, wenn dies nicht der bevorzugte Typ ist.
In Schritt 4 des Gesprächsaufbaus bestätigt WS B den von WS A bevorzugten Sprachkanal, falls WS B ebenfalls auf diesen Typ zugreifen kann; andernfalls bestätigt WS B, dass das bestmögliche UDP (der Standardtyp) verwendet wird. Wenn die "Gesprächsbestätigung"-Steuernachrich.: von WS B an WS A gesendet wird, werden die relevanten Parameter, nämlich der Sprachkanaltyp und die entsprechende Adressierungsinformation für den Aufbau des Sprachkanals, bestätigt.
In Schritt 8 des Gesprächsaufbaus geschieht folgendes: WS A baut einen Sprachkanal zu WS B auf. Bei ATM und RSVP werden Standardprotokolle angegeben, und der Aufbau wird daher durch bekannte Prozeduren implementiert. Beim bestmöglichen UDP muss keine Sprachkanaleinrichtung implementiert werden, da UDP ein Datagrammprotokoll ist.

2. Beendigung eines Gesprächs

Benutzer A oder Benutzer B kann jederzeit die Beendigung des Gesprächs anfordern. Die Beendigung eines Gesprächs kann auch durch Ablauf eines Zeitzählers ausgelöst werden. Angenommen, WS A leitet die Beendigung des Gesprächs ein. Dann werden folgende Schritte ausgeführt:
Schritt 1: WS A informiert WS B über die Beendigung des Gesprächs.
Verfahren in WS A:
WS A bereitet eine "Beenden"-Steuernachricht vor und sendet diese an WS B. WS A hält ebenfalls alle laufenden Zeitzähler an, gibt vorhandene Sprachkanäle des Gesprächs frei und startet den Zeitzähler TA6. Die Freigabe von ATM- und RSVP- Sprachkanaltypen werden durch bekannte Verfahren implementiert. Beim bestmöglichen UDP muss keine Sprachkanalfreigabe implementiert werden, da UDP ein Datagrammprotokoll ist.
Wenn TA6 abläuft, bevor eine "Beenden"-Steuernachricht von WS B empfangen wird, schließt WS A die Gesprächsbeendigung durch Freigabe des WS-WS-Steuerkanals zu WS B ab.
Schritt 2: WS B informiert WS A über die Beendigung des Gesprächs.
Verfahren in WS B:
Bei Empfang einer "Beenden"-Steuernachricht von WS A hält WS B alle Zeitzähler an, gibt vorhandene Sprachkanäle des Gesprächs frei, bereitet eine "Beenden"-Steuernachricht vor, sendet diese an WS A und gibt den WS-WS-Steuerkanal zu WS A frei.
Schritt 3: WS A schließt die Gesprächsbeendigung ab.
Verfahren in WS A:
Nach Empfang einer "Beenden"-Steuernachricht von WS B hält WS A den Zeitzähler TA6 an und gibt den WS-WS-Steuerkanal zu WS B frei.

B. III. Zusatzdienste

Im Folgenden werden einige Implementierungen von Zusatzdiensten beschrieben. Wie bereits erwähnt spielt die Fähigkeit, Steuernachrichten über den während eines Gesprächs aufrecht erhaltenen WS-WS-Steuerkanal auszutauschen eine Schlüsselrolle für die vorliegende Erfindung. Zunächst sollen zwei Arten von Steuernachrichten definiert werden. Dann folgt eine Beschreibung der Implementierung von drei exemplarischen Zusatzdiensten.

1. Definition von Steuernachrichten

1.1. Statussteuernachrichten für Halten oder Aktivieren eines Gesprächs

Wenn ein Gespräch den Status "aktiv" tat, können die Benutzer ihre Konversation über den Sprachkanal führen. Wenn das Gespräch hingegen den Status "gehalten" hat, ist die Konversation zwischen den Benutzern unterbrochen. Die Statussteuernachricht ist so definiert, dass Statusänderungen unterstützt werden.
Status (gehalten): die ferne WS wird darüber informiert, dass der Status des Gesprächs in "gehalten" geändert worden ist.
Status (aktiv): die ferne WS wird darüber informiert, dass der Status des Gesprächs in "aktiv" geändert worden ist.

1.2. Steuernachrichten für Zusatzdienste

Die folgenden vier Steuernachrichten sind definiert, um die Implementierung verschiedener Zusatzdienste zu unterstützen:
- SSInfo: Mit dieser Nachricht wird die ferne WS über die Möglichkeit der Aktivierung eines bestimmten SS (Supplementary Service - Zusatzdienst) informiert.
- SSReq: Mit dieser Nachricht wird die ferne WS aufgefordert, Aktionen für einen bestimmten Zusatzdienst auszuführen.
- SSchf: Diese Nachricht wird als Antwort auf eine SSReq- Nachricht gesendet, um die Verarbeitung eines von der fernen WS angeforderten Zusatzdienstes zu bestätigen.
- SSReject: Diese Nachricht wird als Antwort auf eine SSReq- Nachricht gesendet, um die Verarbeitung eines von der fernen WS angeforderten Zusatzdienstes zurückzuweisen; dabei wird auch der Grund für die Zurückweisung angegeben.
Die obigen SS-Nachrichten können jederzeit nach der "Verbindungsbestätigung"-Steuernachricht (siehe Schritt 4 des Gesprächsaufbaus, Fig. 3) und vor einer "Beenden"- Steuernachricht (siehe Schritt 1 der Gesprächsbeendigung) gesendet werden.

2. Datenstationsprozeduren für Zusatzdienste

In diesem Abschnitt werden die Implementierungsdetails von drei Zusatzdiensten beschrieben. Diese Beispiele illustrieren, wie die Erfindung eingesetzt werden sollte. Andere Zusatzdienste können von Fachleuten anhand dieser Beispiele und der obigen allgemeinen Beschreibung problemlos implementiert werden.

2.1. Makeln

Zu einem Zeitpunkt führt Benutzer A zwei oder mehr Gespräche. Eines dieser Gespräche (mit Benutzer B) ist aktiv, während die anderen gehalten werden. Angenommen, Benutzer A fordert an, das Gespräch mit Benutzer B zu halten und das Gespräch mit Benutzer C zu aktivieren. Der Zusatzdienst "Makeln" wird folgendermaßen implementiert:
Schritt 1: WS A informiert WS B darüber, dass das Gespräch jetzt gehalten wird.
Verfahren in WS A:
Beim Empfang der Anforderung von Benutzer A ändert WS A den Status des Gesprächs mit WS B in "gehalten", koppelt den Sprachkanal für dieses Gespräch vom Audiosubsystem ab, bereitet eine Statussteuernachricht (gehalten) vor und sendet diese an WS B.
Verfahren in WS B:
Beim Empfang der Statusnachricht von WS A ändert WS B den Status des Gesprächs mit WS A in "geheilten" und koppelt den Sprachkanal für dieses Gespräch vom Audiosubsystem ab.
Schritt 2: WS A informiert WS C darüber, dass das Gespräch aktiviert worden ist.
Verfahren in WS A:
WS A ändert den Status des Gesprächs Hit WS C in "aktiv", koppelt den Sprachkanal für dieses Gespräch an das Audiosubsystem an, bereitet eine Statussteuernachricht (aktiv) vor und sendet diese an WS C.
Verfahren in WS C:
Beim Empfang der Statusnachricht ändert WS C den Status des Gesprächs mit WS A in "aktiv" und kopp = lt den Sprachkanal für dieses Gespräch an das Audiosubsystem ~n.

2.2. Rückruf

Dieser Prozess ist in Fig. 4 unter Verwendung der generischen Begriffe aus Abschnitt A.111 dargestellt. Angenommen, Benutzer B hat eine "Rückrufliste", die von WS B verwaltet wird. Ein anrufender Benutzer A fordert vielleicht an, dass seine E- Mail-Adresse in diese Liste eingetragen werden soll, damit Benutzer B zurückrufen soll, wenn er Zeit hat. Diese Anforderung wird beim Gesprächsaufbau gestellt, falls Benutzer B belegt ist oder das Gespräch nicht annimmt. Der Zusatzdienst "Rückruf" für den Fall, dass Benutzer B belegt ist, wird folgendermaßen implementiert (siehe Fig. 4).
Schritte 1 bis 3: Die Prozeduren für WS A und WS B sind mit denen für den Gesprächsaufbau (siehe Abschnitt B.II.1) identisch.
Schritt 4: WS B sendet eine "Gesprächsbestätigung"- Steuernachricht an WS A zurück, in dei WS A darüber informiert wird, dass Benutzer B belegt ist, dass aber ein Rückruf möglich ist.
Verfahren in WS B:
Nach Empfang der "Verbindungsanforderung"-Steuernachricht von WS A hält WS B den Zeitzähler TB1 an und stellt fest, ob die E-Mail-Adresse von Benutzer B mit der in der "Verbindungsanforderung"-Steuernachricht enthaltenen Adresse übereinstimmt. Wenn dies der Fall ist, aber Benutzer B belegt ist, bereitet WS B eine "Verbindungstestätigung"- Steuernachricht (Benutzer B belegt, Rückrufliste) vor, sendet diese an WS A zurück und startet den Zeitzähler TB4.
Verfahren in WS A:
Beim Empfang der "Verbindungsbestätigung"-Steuernachricht von WS B hält WS A den Zeitzähler TA2 an, informiert Benutzer A, dass Benutzer B belegt ist, dass aber ein Rückruf möglich ist, und startet den Zeitzähler TA3.
Schritt 5: Benutzer A fordert die Aufnahme in die Rückrufliste von Benutzer B an.
Verfahren in WS A:
WS A hält den Zeitzähler TA3 an und fährt mit Schritt 6 fort.
Schritt 6: WS A sendet eine "SSReq"-Steuernachricht an WS B. Verfahren in WS A:
WS A bereitet eine "SSReq"-Steuernachlicht (Rückrufanforderung, E-Mail-Adresse von Benutzer A) vor, sendet diese an WS B und startet den Zeitzähler TA5.
Schritt 7: WS B nimmt die E-Mail-Adresse von Benutzer A in die Rückrufliste von Benutzer B auf.
Verfahren in WS B:
Beim Empfang der "SSReq"-Nachricht von WS A hält WS B den Zeitzähler TB4 an, nimmt die E-Mail-Adresse von Benutzer A in die Rückrufliste von Benutzer B auf, bereitet eine "SScnf" Steuernachricht (Rückruf bestätigt) vor und sendete diese an WS A zurück. WS B startet ebenfalls einen Zeitzähler TB6.
Der Zeitzähler TB6 wird im Rahmen der von WS A in Schritt 8 eingeleiteten Gesprächsbeendigung (siehe Abschnitt B.II.2) angehalten.
Schritt 8: WS A beendet den Gesprächsaufbau Verfahren in WS A:
Nach Empfang der "SSchf"-Steuernachricht von WS B hält WS A den Zeitzähler TA5 an und leitet die Prozedur für die Gesprächsbeendigung wie in Abschnitt B.II.2 beschrieben ein.2.3. Vermitteln im Amt
Dieser Prozess ist in Fig. 5 unter Verwendung der generischen Begriffe aus Abschnitt A. III dargestellt. Angenommen, Benutzer A führt zwei Gespräche: ein Gespräch mit Benutzer B, das gerade gehalten wird, und ein Gespräch mit Benutzer C, das gerade aktiv ist. Benutzer A fordert an, dass Benutzer B und Benutzer C miteinander verbunden und seine eigenen Gespräche mit diesen Benutzern beendet werden. Die Implementierungsdetails des Zusatzdienstes "Vermitteln im Amt" werden im Folgenden beschrieben. Der Übersichtlichkeit halber werden die verwendeten Zeitzähler nicht erwähnt; ihre Verwendung ist aber im wesentlichen gleich wie beim Gesprächsaufbau (Abschnitt B.II.1) uni beim Rückruf (Abschnitt B.III.2).
Schritt 1: WS A versetzt das Gespräch mit WS C in den Status "gehalten".
Verfahren in WS A:
Beim Empfang der Vermittlungsanforderung von Benutzer A ändert WS A den Status des Gesprächs mit WS C in "gehalten", koppelt den Sprachkanal für dieses Gespräch vom Audiosubsystem ab, bereitet eine Statussteuernachricht (gehalten) und sendet diese an WS C.
WS C ändert beim Empfang der Statussteuernachricht den Status des Gesprächs mit WS A in "gehalten" und koppelt den Sprachkanal für dieses Gespräch vom Audiosubsystem ab.
Schritt 2: WS A fordert WS C auf, eine Vermittlung im Amt zu empfangen.
Verfahren in WS A:
WS A bereitet eine "SSReq"-Steuernachricht (Vermitteln im Amt empfangen, E-Mail-Adresse von Benutzer B) vor und sendet diese an WS C.
Schritt 3: WS C bestätigt die Vermittlungsanforderung.
Verfahren in WS C:
Beim Empfang der "SSReq"-Steuernachricht von WS A bereitet WS C eine "SSchf"-Steuernachricht (Vermittlung bestätigt) vor und sendet diese an WS A. WS C speichert außerdem die E-Mail- Adresse von Benutzer B und geht in den Status "Warten auf Vermittlung" über.
Während WS C den Status "Warten auf Vermittlung" inne hat, akzeptiert WS C nur Anrufe, die durch eine "Verbindungsanforderung"-Steuernachricht (Gespräch vermitteln) von WS B eingeleitet werden. Alle anderen "Verbindungsanforderung"-Steuernachrichten werden mit einer "Verbindungsbestätigung"-Steuernachricht (Benutzer C belegt) beantwortet.
Schritt 4: WS A fordert WS B auf, eine Vermittlung im Amt zu tätigen.
Verfahren in WS A:
Nach Empfang der "SSchf"-Steuernachricht von WS C bereitet WS A eine "SSReq"-Steuernachricht (Vermittlungsgespräch aufbauen, E-Mail-Adresse von Benutzer C) vor und sendet diese an WS B.
Schritt S: WS B bestätigt die Vermittlungsanforderung.
Verfahren in WS B:
Beim Empfang der "SSReq"-Steuernachricht von WS A bereitet WS C eine "SSchf"-Steuernachricht (Vermittlung bestätigt) vor und sendet diese an WS A.
Schritt 6: WS B baut ein Vermittlungsgespräch zu WS C auf. Verfahren in WS B:
WS B baut mittels der in Abschnitt B.II.1 beschriebenen Prozedur ein "Vermittlungs"-Gespräch mit WS C auf.
Schritt 7: WS A beendet Gespräche mit WS B.
Verfahren in WS A:
Beim Empfang der "SScnf"-Steuernachricht von WS B leitet WS A mittels der in Abschnitt B.II.2 beschriebenen Prozedur die Gesprächsbeendigung für ihre Gespräche mit WS B ein.
Schritt 8: WS A beendet Gespräche mit WS C.
Verfahren in WS A:
WS A leitet mittels der in Abschnitt B.II.2 beschriebenen Prozedur die Gesprächsbeendigung für ihr Gespräch mit WS C ein.
Die obige Beschreibung einiger Implementierungen zeigt, wie eine Architektur für Dienste in einem Telefonsystem entwickelt werden, kann, in der Computer und Telefon auf eine neuartige Weise integriert werden, indem die Rechenleistung und Vielseitigkeit moderner Datenstationen und PCs sowie die sich schnell entwickelnden digitalen Netze, die praktisch den gesamten Erdball umspannen, genutzt werden. Es versteht sich von selber, dass die obige Beschreibung von Ausführungsformen nur die Prinzipien der Erfindung und ihre verschiedenen Anwendungen in bekannten, bereits existierenden Netzen wie den Internet und ATM-Netzen sowie neu zu entwickelnden Datennetzen illustriert, und dass der Fachmann sich anhand der obigen Ausführungen leicht verschiedene Abwandlungen vorstellen kann, ohne dadurch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche zu überschreiten.

Claims

1. Ein Verfahren zur Bereitstellung und/oder Steuerung einer Telefonverbindung zwischen mindestens zwei Benutzern, die durch ein Netzwerk (1, 4-6) miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Aufbau eines ersten Übertragungskanals (12) zwischen den Benutzern zur Übertragung erster Signale,

Aufbau eines zweiten Übertragungskanals (13) zwischen den Benutzern zur Übertragung zweiter Signale,

wobei der erste und der zweite Übertragungskanal (12, 13) voneinander unabhängig sind,

wobei jeder Übertragungskanal im wesentlichen direkt zwischen den Endgeräten (3a-3d), die jeweils direkt einem der Benutzer zugeordnet sind, hergestellt wird,

und das erste und zweite Signal von oder in den Endgeräten (3a-3d) generiert wird.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zwischen den Endgeräten (3a-3d) ausgetauschten ersten Signale Steuersignale und die zweiten Signale Sprachsignale, und vorzugsweise codierte Sprachsignale, sind.

3. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zwischen den Endgeräten (3a-3d) ausgetauschten Steuersignale Signale beinhalten, die elementare Telefondienste und/oder zusätzliche Telefondienste bewirken und/oder bereitstellen.

4. Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zwischen den Endgeräten (3a-3d) ausgetauschten Steuersignale, die von oder in diesen Geräten generiert werden, gewünschte Kanalaufbau- und Steuerfunktionen direkt von den Endgeräten bereitstellen.

5. Das Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, wobei zusätzlich zu den Kommunikationssignalen eine Sprachübertragungsfunktion einschließlich Verschlüsselung/Entschlüsselung in den Endgeräten (3a- 3d) implementiert ist.

6. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der Kanäle (12, 13), die die Endgeräte (3c, 3d) der Benutzer, die miteinander kommunizieren oder kommunizieren wollen, verbinden, transparent und unabhängig ist.

7. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Übertragungskanal (12), vorzugsweise der erste, während einer Telefonsitzung permanent aufrecht erhalten wird, während der andere, vorzugsweise der zweite, Übertragungskanal (13) so ausgelegt ist, dass ein intermittierender Betrieb möglich ist.

8. Ein verteiltes System zur Bereitstellung und/oder Steuerung einer Telefonverbindung zwischen mindestens zwei Endgeräten (3a-3d) über ein dezentrales Netz (1), wobei

mindestens eines der Endgeräte (3a-3d) Mittel zum Aufbau eines ersten Übertragungskanals (12) im wesentlichen direkt zwischen den Endgeräten (3a-3d) umfasst, um erste Signale zu übertragen, und

mindestens eines der Endgeräte (3a-3d) Mittel zum Aufbau eines unabhängigen zweiten Übertragungskanals (13) im wesentlichen direkt zwischen den Endgeräten (3a-3d) umfasst, um zweite Signale zu übertragen.

9. Das System nach Anspruch 8, wobei das Mittel in den Endgeräten (3a-3d) so ausgelegt ist, dass ein intermittierender Betrieb eines der Kanäle möglich ist, während der andere Kanal permanent aufrecht erhalten wird,

10. Das System nach Anspruch 8, wobei das Mittel in den Endgeräten (3a-3d) so ausgelegt ist, dass es Steuersignale, die über einen der aufgebauten Kanäle zwischen den Endgeräten ausgetauscht werden, erzeugt und/oder interpretiert, um elementare und/oder zusätzliche Telefondienste bereitzustellen.

11. Das System nach Anspruch 8, wobei das Mittel in den Endgeräten (3a-3d) so ausgelegt ist, dass es Sprachsignale, die über einen der aufgebauten Kanäle zwischen den Endgeräten ausgetauscht werden, erzeugt und/oder interpretiert, um eine Sprachtelefonie zwischen den Endgeräten (3a-3d) zu bewirken.

12. Das System nach Anspruch 8, das außerdem einen Telefonserver (2) für gewünschte zentrale Funktionen, und speziell Benutzer- und Zugangsdaten, umfasst, wobei der Telefonserver so ausgelegt ist, dass er im wesentlichen direkt und unabhängig mit jedem der Endgeräte (3a-3d) kommuniziert.

13. Das System Nach Anspruch 8 bis 12, wobei das Endgerät (3a-3d) eine Mehrzweckdatenstation oder ein PC ist.