专利名称：在网际协议话音业务系统中的路由选择服务方法
技术领域：
本发明通常涉及网际协议话音业务(即IP话音业务，VoIP)系统，特别是涉及一种在使用独立网关的VoIP系统中路由选择服务方法。
背景技术：
VoIP是在Internet(因特网)上而不是在公用交换电话网络(PSTN)上传送话音信息的一种全新通信业务。VoIP电话的一个主要的优点是它避免了普通电话业务的长话计费，包括国内/国际呼叫，因为VoIP是在基于分组的网络中实现的。VoIP利用国际电信联盟标准化部门(ITU-T)H.323发送视频信息以及音频信息。
VoIP系统包括Internet。Internet连接网关和个人计算机(PC)。网关连接各自的PSTN，PSTN依次连接电话。电话和PC是在一对一会话或会议中与图像(任选的)以及数据(任选的)一起进行话音(必须的)通信的端点。这些终端能同网关或其他的终端进行一起执行实时双向通信。网关使终端(例如，PC)能连接到基于分组的网络的Internet，或者使终端(例如，电话)连接到PSTN或者综合业务数字网(ISDN)，以进行实时双向通信。例如，网关在实时压缩和协议转换之后发送从PSTN接收的话音和传真数据。
根据安装和用途这种网关通常被分为三类以插件的形式插入到键控电话系统(KTS)或者用户交换机(PBX)中的内置型；在类似于window网络终端(NT)的平台中安装的服务器型；以及独立于其他终端的独立型。根据它们的功能独立网关被分为中继线和收和发(trunk and ear and mouth)(TANDEM)型以及独立型。具有TANDEM功能的独立网关支持完全不同的中心局(CO)线路间的交互工作。TANDEM独立网关经过内部T1/E1接口、环路启动中继线接口以及用户线电路(SLC)接口连接PBX和/或KTS。具有独立功能的独立网关直接连接多个电话。
关于路由选择服务，当在VoIP系统中在来自主叫用户的VoIP呼叫发端上使用独立网关尝试VoIP呼叫时，VoIP呼叫经过主叫PBX被传送到本地独立网关。本地独立网关经过被选择的最佳路由将VoIP呼叫发送到被叫方。路由从主叫用户经过主叫PBX、本地独立网关、Internet、远端独立网关、和被叫PBX到被叫方。
如果本地独立网关检测到路由对于呼叫服务无效，例如，由于远端独立网关的链接断开，那么它选择第二最佳路由。路由从主叫用户经过主叫PBX、本地独立网关、PSTN中心局(CO)线路、PSTN、PSTN、以及被叫PBX到被叫方。如果最佳路由无效，为了将呼叫发送到被叫方，本地独立网关采取经过PSTN的迂回路由。为了采取经过CO线路的迂回路由，本地独立网关和远端独立网关应该有CO线路接口。
为了在传统网络上提供这样一种迂回路由呼叫服务，CO线路应当被准备以防万一。从VoIP系统的观点来看，用于接入诸如PSTN的传统网络的CO线路的保持是一种冗余。因此，独立VoIP系统的线路接口变得缺少灵活性。
发明内容
因此，本发明的一个目的是在使用独立网关的VoIP系统中提供一种改进的迂回路由选择服务方法。
本发明的另一个目的是在使用独立网关的VoIP系统中提供一种以发送一个呼出VoIP呼叫的方式在PSTN上采用迂回路由的路由选择服务方法。
通过在网际协议话音业务(VoIP)系统中利用与完全不同的CO线路交互工作的独立网关的路由选择服务方法实现本发明的前述和其他目的。响应来自经过CO线路连接独立网关的主叫用户交换机(PBX)的呼叫服务请求，参照具有周期性更新的呼叫服务状态信息的内部数据库，独立网关检验在Internet上能否提供呼叫服务。如果在Internet上不能提供呼叫服务请求，独立网关将呼叫服务请求连同公用交换电话网络(PSTN)重新选择路由控制请求发送到主叫PBX。响应PSTN重新选择路由控制请求主叫PBX经过PSTN将呼叫传送到被叫方。
通过下面结合附图的详细说明，将能更好地理解本发明及其优点，其中同样的标号表示相同或相似的部件，其中图1是VoIP系统的示意图；
图2示出了使用独立网关的VoIP系统中的路由选择；图3是根据本发明的一个实施例的在使用独立网关的VoIP系统中的路由选择；图4是根据本发明的实施例的独立网关的方框图；图5A、5B和5C是根据本发明的实施例的在独立网关和PBX或KTS之间的接口配置；图6是根据本发明的实施例示出独立网关中的路由选择操作的流程图；图7是根据本发明的实施例的远端网关存取码表数据库；图8是根据本发明的实施例的远端网关IP表数据库；以及图9是根据本发明的实施例的远端网关状态表数据库。
具体实施例方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，公知的功能或者结构将不被详细描述，因为多余的细节将使本发明不清楚。
图1是一个利用Internet作为干线的VoIP系统的示意图。参考图1，VoIP系统包括Internet 8。Internet 8连接网关6和10以及个人计算机(PC)16和18。网关6和10分别连接PSTN 4和12，PSTN 4和12分别依次连接电话2和14。电话2和14以及PC 16和18是在一对一会话或会议中能与图像(任选的)以及数据(任选的)一起进行话音(必须的)通信的端点。这种端点能同网关6和10或者其他的终端一起执行实时双向通信。网关6和10使终端(例如PC 16和18)能连接到基于分组的网络的Internet 8，或者使终端(例如，电话2和14)连接到PSTN 4和12或者综合业务数字网(ISDN)，以进行实时双向通信。例如，网关6和10在实时压缩和协议转换之后分别向Internet 8发送从PSTN 4和12接收的话音和传真数据。
网关，诸如图1中示出的网关6，根据安装和用途通常被分为三类以插件的形式插入到键控电话系统(KTS)或者用户交换机(PBX)中的内置型；在类似于window网络终端(NT)的一个平台中安装的服务器型；以及独立于其他终端的独立型。根据它们的功能独立网关再次被分为中继线和收和发(TANDEM)型以及独立型。具有TANDEM功能的独立网关支持完全不同的中心局(CO)线路间的交互工作。TANDEM独立网关经过内部T1/E1接口、环路启动中继线接口以及用户线电路(SLC)接口连接PBX和/或KTS。具有独立功能的独立网关直接连接多个电话。
现在参照图2说明在使用独立网关的VoIP系统中尝试进行VoIP呼叫期间的路由选择服务。
图2示出了在使用独立网关的VoIP系统中的路由选择。参考图2，在来自主叫用户20的VoIP呼叫发端上，VoIP呼叫经过主叫PBX 22被传送到本地独立网关24。本地独立网关24经过一个作为最佳被选择的路由选择路由R1将VoIP呼叫发送到被叫方32。路由R1从主叫用户经过主叫PBX 22、本地独立网关24、Internet 26、远端独立网关28、和被叫PBX 30到被叫方32。
如果本地独立网关24检测到路由R1对于呼叫服务是无效的，例如，由于远端独立网关28的链接断开，那么它选择第二最佳路由R2。路由R2从主叫用户20经过主叫PBX 22、本地独立网关24、PSTN中心局(CO)线路38、PSTN 34、PSTN 36、以及被叫PBX 30到被叫方32。如果最佳路由R1无效，本地独立网关24经过PSTN 34和36采取迂回路由以便将呼叫发送到被叫方32。为了经过CO线路38采取迂回路由，本地独立网关24和远端独立网关30应该有CO线路接口。
为了在传统网络(图2中的PSTN 34)上提供这样一种迂回路由呼叫服务，CO线路38应当被准备以防万一。从VoIP系统的观点来看，用于接入诸如PSTN34的传统网络的CO线路38的保存是一种冗余。因此，独立VoIP系统的线路接口变得缺少灵活性。
图3是根据本发明的一个实施例，示出了在使用独立网关的VoIP系统中的路由选择。参考图3，如果在Internet上的呼叫服务无效，与使用包括PSTN34和独立网关24之间的CO线路38的迂回路由R2的路由选择方法相比较，VoIP呼叫经过包含用于主叫PBX 42和本地独立网关44之间呼入的CO线路59和主叫PBX 42与PSTN 54之间现存的CO线路58的迂回路由R3被发送。换句话说，独立网关44将入中继线也用作迂回路由出中继线。
图4是根据本发明实施例的独立网关44和48的方框图。参考图4，每一个独立网关44和48包括系统控制器60、VoIP处理器62、被系统控制器60控制的第一存储器64、以及被VoIP处理器62控制的第二存储器66。
系统控制器60提供系统的总控制。详细的说，系统控制器60控制每一板卡的操作，检测和产生双音多频(DTMF)信号，支持多种拨号音，提供256-256信道时隙和会议电话业务，并且支持E1/T1基群速率接口(PRI)数字线路接口技术和R2信令。第一存储器64包括用于引导的第一快速存储器，用于存储在系统中使用的程序数据库的第二快速存储器，以及用于执行系统软件的随机存取存储器(RAM)。VoIP处理器62将用于PSTN 54或56(图3)的话音数据转换为用于Internet 46的数据，并且支持H.323 V3协议。第二存储器66有一个用于VoIP处理的数据库。该数据库包括一个存取码表、一个IP表、和一个用于远端网关的状态表。一个用于设置PSTN重新选择路由的“重新选择路由插入数字”域在数据库中也被提供。
接口单元80以插件的形式具有SLC接口68、环路启动中继线接口70、T1/E1/PRI接口72、以及收和发连接中继线(ear and mouth tie trunk)(E&M)接口74。SLC接口68提供标准模拟电话和网关之间的接口。环路接口7 0提供用于交换的CO线路接口。T1/E1/PRI接口72将高速数字线路T1或E1、或者ISDN PRI线路连接到网关。E&M接口74被用于通过四线专用线路将网关连接到PBX或者KTS。
图5A，5B和5C根据本发明的实施例示出了在独立网关和PBX或KTS之间的接口配置。独立网关90通过图5A中的T1/E1-T1/E1接口，图5B中的E&M-E&M接口，以及图5C中的跨区交换局-跨区交换站(FXO-FXS)接口被连接到PBX(或KTS)92。在图5C的FXO-FXS接口中，分别为传输(Tx)和接收(Rx)，实行环路-SLC接口技术。
根据本发明的实施例，为了VoIP处理，VoIP系统包括能够分别接入PSTN54和56，以及独立网关44和48的PBX 42和50(图3)。在独立网关44和48以及PBX 42和50之间的接口分别可以是如图5A，5B和5C中所示的T1/E1-T1/E1、E&M-E&M、或者FXO-FXS。
图6是示出了在图3的本地独立网关44中迂回路由选择操作的流程图，在该迂回路由选择操作中，打算用于在主叫PBX 42和本地独立网关44之间的呼入使用的CO线路59同样可用于一个迂回呼出。即，本地独立网关44将入中继线也用作迂回路由出中继线。
参考图3至图6，在来自主叫用户40的VoIP呼叫发端之上，VoIP呼叫经过主叫PBX 42和CO线路59被发送到本地独立网关44。在本地独立网关44中，系统控制器60经过如图5A、5B或5C中示出配置的接口单元80接收一个VoIP呼叫，并且为VoIP处理器62提供一个用于VoIP呼叫接入的存取码(例如，‘800’)。在收到存取码‘800’时，VoIP处理器62在图6的步骤100中识别来自主叫PBX 42的呼入。在步骤102中，VoIP处理器62利用包含在通过访问VoIP端口获得的呼入中的目的电话号码获得来自第二存储器66中远端网关存取码表的远端独立网关48的IP地址。即，本地独立网关44接收主叫用户40以E.164格式键入的电话号码，并且搜索用于符合E.164格式的电话号码的远端独立网关48的IP地址的远端网关存取码表。
参考图3至图9，IP地址搜索将被更加详细地描述。图7是根据本发明的实施例示出的远端网关存取码表数据库的一个例子，图8示出了远端网关IP表数据库的一个例子，同时图9是根据本发明的实施例示出的远端网关状态表数据库。
参考图7，图7中所示的远端网关存取码表是一个利用被主叫方使用因特网电话键入的电话号码从其中获得IP地址的数据库。在图7中，用一个D.D.D.号码能够置换存取码，选取长度代表了D.D.D.长度，以及中继线存取码代表了远端网关的中继线存取码。IP_表索引表示一个能够被区域(D.D.D.)设置的IP地址群。下面的表1示出了一个存取码表的实例。
<表1>
如果一个用户在汉城键入电话号码“031-200-3000”，VoIP网关从与“031”相对应的IP索引1，2获得一个空闲远端网关的IP。该VoIP网关发送到远端网关实际的号码是“8-200-3000”，通过参考存取码Del＝Yes删除“301”并且替代地插入中继线存取码“8”产生该号码。根据图7所示的存取码表的IP索引，图8中示出的远端网关IP表列出了用于相应区域的操作网关的IP地址。
返回到图6，当VoIP处理器62在远端网关存取码表中搜索IP地址时，在步骤104中，它确定在Internet 46上与IP地址的远端独立网关合作的VoIP呼叫是否有效。通过参考图8中示出的远端网关IP表和图9中示出的远端网关状态表作出该确定。远端网关状态表已经更新关于远端网关的信道状态(忙，空闲和缺省)和远端网关与本地独立网关间的链路状态的信息。该信息通过在本地独立网关和远端网关上的定期链路测试而被获得。因此，当从主叫PBX 42和呼入抽出IP地址时，VoIP处理器62能够确定VoIP呼叫对Internet 46上的远端网关是否有效。
在步骤106中，VoIP处理器62确定在Internet 46上是否能够提供VoIP呼叫服务。如果在Internet 46上VoIP呼叫是有效的，在步骤108中以正常的方法处理VoIP呼叫。在正常的VoIP呼叫处理中，本地独立网关44通过经Internet 46和远端独立网关48从本地独立网关44到被叫PBX 50的最佳路由将VoIP呼叫发送到被叫方52。
另一方面，如果在Internet 46上VoIP呼叫服务是不可能的，例如，由于远端独立网关的链接断开、信道忙、话务拥塞、包丢失、包延迟等，则在步骤110到116中，VoIP处理器62采取经过PSTN的迂回路由。
在步骤110中，VoIP处理器62访问第二存储器66的VoIP数据库，并且在步骤112中，检验在重新选择路由插入数字域中是否设置了PSTN CO线路存取码值。如果它被设置，在步骤114中，通过在目的电话号码前插入一个PSTN CO线路存取码(图3中的“9”)，VoIP处理器62产生一个用于重新发送VoIP呼叫到PSTN 54的电话号码。在步骤116中，VoIP处理器62在系统控制器60的控制下，传送一个符合用于重新选择到PSTN 54的路由的电话号码的呼叫到主叫PBX 42。同时，本地独立网关44控制在主叫PBX42和用作迂回呼出的本地独立网关44之间用于呼入的CO线路59。即，本地独立网关44将入中继线也用作迂回出中继线。
然而，主叫PBX 42处理经过CO线路59作为新的来自本地独立网关44的呼入而被接收的呼叫。更具体而言，主叫PBX 42从在电话号码前插入的PSTN CO线路存取码中识别被指定用于PSTN 54的呼叫，删除PSTN CO线路存取码(例如，“9”)，然后将目的电话号码传送到PSTN 54。
如上所述，当为VoIP呼叫采取迂回路由时，本地独立网关44为主叫PBX(或KTS)产生PSTN存取码并且在目的电话号码前插入它，从而被叫PBX42(或KTS)能够处理迂回呼叫而不用为了TANDEM进行单独的电话号码处理。一个单一的PSTN存取码能被固定，例如，“9”。
在本发明的VoIP系统中，如果在Internet 46上一个VoIP呼叫是无效的，则通过第二最佳路由选择路由R3执行该VoIP呼叫服务。路由选择路由R3经过主叫PBX 42、本地独立网关44、主叫PBX 44、PSTN 54、PSTN 56、以及被叫PBX 50从主叫用户40到被叫方52。
根据本发明，由于在本地独立网关和远端独立网关之间链接断开，信道忙、包丢失、以及包延迟而必须采取一个用于VoIP呼叫服务的迂回路由时，利用在主叫PBX和本地独立网关之间的现有接口，在PSTN上通过迂回路由能够将VoIP呼叫发送到被叫方而不需要为PSTN取得一个单独的CO线路接口。
尽管本发明的优选实施例已被描述，但本领域的普通技术人员应该解本发明不限于所描述的优选实施例，更确切的，在本发明的精神和范围内可做各种改变和修改，正如下列权利要求所定义的。
权利要求
1.一种在使用与完全无关的中心局线路交互工作的独立网关的网际协议话音业务(VoIP)系统中的路由选择服务方法，包括步骤响应来自经过中心局线路连接到独立网关的主叫用户交换机(PBX)呼叫服务请求，根据具有周期性更新的呼叫服务状态信息的内部数据库，在独立网关中确定呼叫服务能否在Internet上被提供；当确定在Internet上不能提供呼叫服务时，通过独立网关将呼叫服务请求连同公用交换电话网络(PSTN)重新选择路由控制请求一起发送到主叫PBX；以及响应于PSTN重新选择路由控制请求，主叫PBX经过PSTN将呼叫传送到被叫方。
2.权利要求1的路由选择服务方法，进一步包括在独立网关和主叫PBX之间提供中心局线路接口，所述的中心局线路接口是T1/E1-T1/E1接口、收和发连接中继线-收和发连接中继线(E&M-E&M)接口、以及跨区交换局-跨区交换站(FXO-FXS)接口之一。
3.一种在使用与完全无关的中心局线路交互工作的独立网关的网际协议话音业务(VoIP)系统中的路由选择服务方法，包括步骤响应来自经过中心局线路连接到独立网关的主叫用户交换机(PBX)呼叫服务请求，根据具有周期性更新的呼叫服务状态信息的内部数据库，在独立网关中确定呼叫服务能否在Internet上被提供；以及当确定在Internet上不能提供呼叫服务时，用独立网关并通过用于呼叫服务请求的中心局线路将呼叫服务请求和公用交换电话网络(PSTN)重新选择路由控制请求发送到主叫PBX。
4.一种在使用与完全无关的中心局线路交互工作的独立网关的网际协议话音业务(VoIP)系统中的路由选择服务方法，包括步骤给本地独立网关提供一个包括存取码表，Internet协议表，和用于远端网关的状态表，以及PSTN重新选择路由设置域的数据库；通过在本地独立网关和远端独立网关之间周期性的测试链路来更新状态表；当从经过中心局线路连接到本地独立网关的主叫PBX收到一个呼叫服务请求时，根据借助本地独立网关的状态表确定在Internet上的呼叫服务是否有效；当在Internet上的呼叫服务无效时，在呼叫服务请求中，插入一个设置在PSTN重新选择路由设置域中的PSTN中心局线路存取码，并且将具有PSTN中心局线路存取码的呼叫服务请求发送到主叫PBX；以及利用借助主叫PBX的PSTN中心局线路存取码请求到PSTN的呼叫服务。
5.一个提供路由选择服务的网际协议话音业务(VoIP)系统，所述系统包括一个与完全不同的中心局线路交互工作的独立网关；响应于来自经过中心局线路连接到该独立网关的主叫用户交换机(PBX)的呼叫服务请求，根据具有周期性更新的呼叫服务状态信息的内部数据库，在独立网关中用于确定呼叫服务能否在Internet上被提供的确定装置；当确定在Internet上不能提供呼叫服务时，在独立网关中用于将呼叫服务请求连同公用交换电话网络(PSTN)重新选择路由控制请求一起发送到主叫PBX的发送装置；以及响应PSTN重新选择路由控制请求通过主叫PBX在PSTN上将呼叫传送到被叫方的传送装置。
6.权利要求5的系统，进一步包括在独立网关和主叫PBX之间的中心局线路接口；
7.权利要求6的系统，其中中心局线路接口包括T1/E1-T1/E1接口、收和发连接中继线-收和发连接中继线(E&M-E&M)接口、以及跨区交换局-跨区交换站(FXO-FXS)接口之一。
8.一个提供路由选择服务的网际协议话音业务(VoIP)系统，所述系统包括一个与完全不同的中心局线路交互工作的独立网关；响应于来自经过中心局线路连接到该独立网关的主叫用户交换机(PBX)的呼叫服务请求，根据具有周期性更新的呼叫服务状态信息的内部数据库，在独立网关中用于确定呼叫服务能否在Internet上被提供的确定装置；以及当确定在Internet上不能提供呼叫服务时，用独立网关并通过用于呼叫服务请求的中心局线路将呼叫服务请求和公用交换电话网络(PSTN)重新选择路由控制请求发送到主叫PBX的主叫PBX和独立网关之间的发送装置。
9.一个提供路由选择服务的网际协议话音业务(VoIP)系统，所述系统包括与完全不同的中心局线路交互工作的独立网关；包括存取码表、Internet协议表、和用于远端网关的状态表、以及PSTN重新选择路由设置域的数据库，所述状态表通过测试本地独立网关和远端独立网关之间的链路而被周期性地更新；当从经过中心局线路连接本地独立网关的主叫PBX收到一个呼叫服务请求时，根据借助本地独立网关的状态表确定在Internet上的呼叫服务是否有效的确定装置；在呼叫服务请求中插入一个设置在PSTN重新选择路由设置域中设置的PSTN中心局线路存取码的插入装置；当在Internet上的呼叫服务无效时，将具有PSTN中心局线路存取码的呼叫服务请求发送到主叫PBX的发送装置；以及在主叫PBX中利用PSTN中心局线路存取码请求到PSTN的呼叫服务的请求装置。
全文摘要
一种在使用与完全不同的中心局线路交互工作的独立网关的公用电话网(PSTN)中的路由选择服务方法。响应于来自经过中心局线路连接到独立网关的主叫用户交换机(PBX)的呼叫服务请求,根据具有周期性更新的呼叫服务状态信息的内部数据库,独立网关检验在Internet上能否提供呼叫服务。如果在Internet上不能提供呼叫服务,独立网关将呼叫服务请求连同公用交换电话网络(PSTN)重新选择路由控制请求发送到主叫PBX。响应于PSTN重新选择路由控制请求,主叫PBX经过PSTN将呼叫传送到被叫方。
文档编号H04L12/64GK1390031SQ02126290
公开日2003年1月8日 申请日期2002年5月26日 优先权日2001年5月26日
发明者廉应文 申请人:三星电子株式会社