专利名称：网络电话交换系统中的呼叫处理消息转换器及其方法
技术领域：
本发明涉及网络电话交换系统中的呼叫处理消息转换器及消息转换方法，按照通过利用IP终端收发用户信息以能够类似于传统终端对IP终端进行控制的方式来配置网络电话交换系统。
作为一种满足这类需求的尝试，人们正在开发一种能够将平常使用的传统电信与VoIP集成起来的技术以用于和当前的通信网络交互工作。例如，基于IP的专用交换机，即，IP-PBX(网际协议-PBX)，与IP-Centrex的集成就是一个典型的例子。因此，为了满足用户的不同需求，具有IP网络用途的终端应该能够与那些具有PSTN(公共交换电话网)用途的终端具有相同的格式和相同的性能。
当前正在使用的普通IP电话协议是ITU-T推荐的H.323、在媒介网关与用于控制媒介网关的媒介网关控制器之间使用的MGCP(媒介网关控制协议)、或者作为支持数据、语音和图象的多媒体通信标准的SIP(会话初始协议)之中的一种。
通常，IP网络和PSTN网络是被相互隔开的，因此，能够访问各个网络的终端具有不同的协议和不同的特性。更具体地说，可与PSTN连接的终端是包括模拟电话、数字电话或调制解调器在内的用户终端，而可与主干连接部分连接的终端包括E1/T1、PRI(主速率接口)、环路和7号信令，等等。另外，可与IP网络连接的终端包括H.323终端、MGCP终端、SIP终端等等。为了利用IP终端和IP网络发送/接收语音，必须通过LAN(局域网)和关守(gatekeeper)将这些终端与IP线路相连。
换句话说，为了使IP网络用户和PSTN用户能够通过IP网络与PSTN的交互工作而实现交互通信，需要任何类型的网关，而且为了获取这种网关，就必须对用于获取互联网的独立系统进行配置。这就意味着IP网络和PSTN自身必须拥有相互独立的号码系统和终端管理系统。
在PSTN所容纳的普通传统终端与另一个普通传统终端进行呼叫的情况下，根据被叫方终端的地址(国内、长途、海外、有线/无线)，先要拨打一个预先指定的前缀以进行呼叫。但是，如果被叫方使用的是IP终端，则必须先拨打一个前缀以获取与相应交换机连接的网关。
类似地，利用通过互联网连接的IP终端进行呼叫，必须先拨打与另一方(国内或其他地区)的地址相符的预先指定的前缀。并且，如果需要对PSTN进行呼叫，用户也必须拨打一个前缀以获取与用于控制其他方的终端的交换系统连接的网关。
但是，根据上述的传统技术，由于有多个相互独立的系统负责对基于PSTN的终端与基于IP网络的终端之间的呼叫进行控制。因此，为了对IP终端和传统终端之间的语音信道进行配置，就需要两个独立的系统。这意味着需要在两个系统的交互工作上独立地进行服务，因此就不能在互联网上实现集成功能和终端管理系统。不幸的是，这使得将利用现有PSTN的地区或者建筑物内的IP终端集成起来的工作变得非常困难。也就是说，实现基于内部专用交换机的IP变得十分复杂，因为PBX不能处理来自类似于电话分机的IP终端的呼叫，其结果是，不能获得由PBX提供的多种服务。
本发明的另一个目的是提供一种呼叫处理消息转换器及消息转换方法，它们能够通过将IP终端与IP驱动器(IP驱动器关守)之间发射/接收的H.323相关消息转换成PSTN的呼叫处理信息，从而将来自IP终端的消息当作来自传统终端的消息进行操作。
为了实现上述目的，提供一种在IP-PBX系统中的呼叫处理消息转换方法，其中所述IP-PBX系统包括与网际协议连接的集线器(hub)，具有多个LAN通信端口；与所述集线器的LAN通信端口连接的用户信息接口，用于生成用户信息和输出生成的用户信息，或者用于将接收到的交换用户信息转换成可由用户识别的状态；至少一个IP终端，用于按照预先指定的数据通信协议过程执行VoIP功能；与所述集线器的LAN通信端口连接的IP驱动器，用于控制网际协议端点；其中安装有数据库的IP-PBX(网际协议-专用交换机)，所述数据库中保存有传统终端和多个IP终端的电话号码以及相应的终端信息，所述IP-PBX中还安装有分别与集线器的LAN通信端口连接的交换机接口和网关，用于执行与发送至交换机接口的用户信息对应的以及与由传统终端生成的呼叫连接信息对应的呼叫处理服务，该方法包括以下步骤响应一个输入的ARQ信息，将ARQ(许可请求)请求消息传送给IP-PBX内的呼叫处理模块，所述ARQ信息中含有从起始IP终端传送来的端口信息以及与其他方的电话号码相对应的数字化信息；响应占用消息，将ACF(许可确认)消息传送给起始IP终端，所述占用信息与包含在来自于呼叫处理模块的ARQ请求消息之中的数字相对应；将一个来自起始IP终端的设置消息传送给一个终接IP终端，并且同时将一个设置响应消息传送给起始IP终端；响应来自起始IP终端的ARQ消息，将一个ACF消息传送给终接IP终端，将一个来自终接IP终端的报警消息传送给所述起始IP终端，并且将一个系统标识(ID)信息传送给所述呼叫处理模块；以及通过将一个来自所述终接IP终端的连接消息传送给所述起始IP终端并且将极性(polarity)传送给所述呼叫处理模块，在两个IP终端之间形成一个IP信道。
根据上述呼叫处理转换方法所述，在被传送至传统终端的呼叫处理模块之前，从IP终端传来的H.323相关消息先被转换成PSTN交换机呼叫处理信息，从而使呼叫处理模块能够监视通过IP网络和IP驱动器构成VoIP信道的IP终端的操作状态。按照这种方式，IP终端受到了与PBX分机电话类似的处理。简而言之，由于IP终端可被当作PBX中的传统终端的分机用户，从而可以实现更多样化的交换服务，例如，环组(ring group)服务、引示号码群(pilot number group)服务，等等
图1是一个体现出本发明原理的网际协议(IP)电话系统的方框图。如图所示，用于在至少一个传统终端16上进行信道交换的IP-PBX14通过中心局卡(central office card)(或电路板)(未示出)与PSTN10连接。虽然在本发明中没有进行全面的说明，但是用于连接E1/T1、PRI/BRI/7号信令的中心局中继卡在本领域中是公知的技术。另外，通过起始/终接终端的信道连接，更具体地说，至少一个诸如模拟电话或数字电话的传统终端的信道连接也都是公知的技术。因此，本发明的实施例将集中于传统终端与IP终端的呼叫连接服务、IP终端之间的呼叫连接服务、以及来自传统终端/IP终端的IP中继(通过网关的VoIP连接)。
体现出本发明原理的IP-PBX系统主要包括与PSTN10连接的IP-PBX14，它用于执行传统终端16的普通呼叫处理服务；与IP-PBX14和IP网络12连接的IP终端18，它含有一个用户接口，该接口能够响应拨号音、振铃音及回铃音或者各类显示消息输入而产生和显示各类音调，并且能够产生拨号数字信息；以及IP驱动器(关守)22。这里，IP-PBX14包括一个网关卡26，它用于相互地连接不同种类的电信网络。另外，IP-PBX14、位于其内部的网关卡26、IP驱动器22以及多个IP终端18全部与IP网络12相连，并且最终连接至用于对多个LAN端口进行交换连接的集线器20的LAN终端端口。集线器20一般可以采用任何商用集线器。
除了为普通传统终端16提供呼叫处理服务以外，IP-PBX14还能够像对待来自分机用户的呼叫一样对来自与IP网络12相连的IP终端18的呼叫进行处理。以下将对这里所涉及的操作进行说明。
IP-PBX14含有数据库28，其中保存了各种用户信息，例如，通过使用提供给IP-PBX14的传统终端的电话号码的集线器20与IP网络12相连的IP终端18的电话号码以及与端口号有关的信息、端口号或IP地址；网关卡26，它用于在IP网络12与PSTN之间形成一个基本信道；交换机接口30，它用于接收来自多个通过集线器20连接的IP终端18的与主叫方有关的信息，或者用于向IP终端传送终止呼叫信息；以及呼叫处理模块32，它用于对传统终端16与IP终端18之间的呼叫服务进行控制。交换机接口30和网关卡26包括用于通过集线器20进行LAN通信的LAN。
IP终端18包括用户接口，它能够生成类似于挂机状态信息的用户信息，该状态信息包括ID代码、数字、以及各类音调消息，并且能够发送/接收生成的用户信息；以及与IP网络连接的通信模块，它用于根据H.323/MGCP/SIP协议程序来执行VoIP功能。这里，用户接口主要用于响应来自IP-PBX14的消息或命令而生成不同种类的音调、或者操作显示器、或者用于在IP终端上生成与预先指定的电话号码相对应的各类数字音调、端口号、IP地址以及用户选择的任何按键钮。此用户信息随后通过LAN被连接至IP-PBX14。
然后，IP终端18通过LAN向IP-PBX14内部的交换机接口30提供从IP-PBX14中获得的ID代码，例如，类似于电话号码和端口号的用户信息。用户信息数据通常由IP-PBX14经交换机接口30直接发送/接收，该用户信息数据包括ID代码、拨通/断信息、数字信息以及其它用于控制终端的信息。
IP驱动器(关守)22与IP-PBX14连接，并且通过集线器20与IP终端18相连，它能够响应IP终端连接信息、根据H.323/MGCP/SIP协议程序、并且响应呼叫处理信息来控制IP端点。这里，IP端点是IP终端所处的位置。
通过将赋予传统终端16的电话号码和每个用户信息提供给经集线器20与IP网络12连接的多个IP终端18中的每一个终端，据此组成的根据本发明所述的IP-PBX系统就可使象用户信息的添加/改变/删除这样的事情变得非常简单。例如，利用一个维护终端(未示出)，就可以将象电话号码、端口号以及与各个IP终端18这样的IP地址的信息从数据库28调出。这里所涉及到的维护工作与平常的工作一样。简单地讲，具有图1所示结构的本发明能够在一个单一的集成系统中对信息进行维护，这与其中需要两个独立系统来完成相同工作的传统系统十分不同。换句话说，不论是IP终端还是传统终端，其呼叫处理都是在一个系统中实现的。
在专利申请号为63192、申请日为2001年10月13日，申请人为Do-Yong Yang等人所提出的标题为“网络电话系统及其呼叫处理方法”中，对IP终端与其它IP终端之间的呼叫处理、IP终端与传统终端之间的处理操作、以及从传统终端或IP终端到具有图1所示结构的IP-PBX系统之中的IP网络10的呼叫处理操作作出了更加详细的说明。因此，本发明只对H.323/MGCP/SIP相关消息的传送过程中所涉及到的技术进行说明，这些消息由IP终端生成，被转换成可由PSTN交换机识别(或可读)的消息，并且被终接到位于呼叫处理模块32内部的起始呼叫处理单元CLG和终接呼叫处理单元CLD。因此，涉及到不同操作的技术可以在专利申请2001-63192中找到。
图2是根据本发明优选实施例的呼叫处理消息转换控制的流程图。在图2中，IPterminal_CLG和IPterminal_CLD分别代表了一个起始IP终端和一个终接IP终端。另外，CLG_GateKeeper和CLD_GateKeeper代表了IP驱动器22的硬件卡序列。消息转换器100由CLG方、CLD方以及IP驱动器22的IP呼叫处理单元代表。
由具有图2所示结构的消息转换器100将从IP终端发送/接收的H.323/MGCP/SIP相关消息转换成可由IP-PBX14中的呼叫处理模块32识别的格式，并且通过交换机接口30与呼叫处理模块32进行经转换消息的发送和接收。具体来讲，从IP-PBX14传送来的H.323/MGCP/SIP相关消息被转换成交换机信息，并且发送到呼叫处理模块32，从IP-PBX14传送来的交换机消息则被转换成H.323消息，并发送到IP驱动器和IP终端。按照这种方式，其数据库中存储有IP终端的电话号码和端口号的呼叫处理模块32可以向传统终端一样管理IP终端。
在对体现出本发明原理的IP-PBX系统中的呼叫处理消息转换操作进行更加详细地说明之前，应该明白，本文不解释IP-PBX14所容纳的传统终端之间的呼叫处理，因为它的工作与典型的交换机系统相同。因此，本发明将主要集中在如何对IP终端所生成的H.323相关消息进行转换。
如果用户通过摘机使用图1所示的一个IP终端18输入数字以呼叫相邻的IP终端，则起始IP终端将通过交换机接口30把含有ID和输入的数字信息的用户信息传送给呼叫处理模块32。这里，所述用户信息通常包括赋予IP终端的电话号码、IP-PBX14的端口号、代表摘机通/断的状态消息、以及用于对振铃或IP-PBX中IP终端的各类显示进行操作的多个控制信息。另外，在其它用户信息中，尤其是系统的端口号或者电话号码可在系统被初始化时通过下载被保存。
参考图2，起始IP终端向IP驱动器(关守)22传送ARQ(许可请求)(步骤202)。此时，从ARQ信息上调入的信息包括端口号和数字信息(另一方的电话号码)，这些信息在用户选择位于IP终端上的一个按键钮时由用户提供。
在接收到来自起始IP终端的ARQ信息之后，IP驱动器22将ARQ请求信息(ARQ req)传送给起始呼叫处理单元的CLG(步骤204)。然后，起始呼叫处理单元的CLG通过IP-PBX14内部的交换机接口30将接收到的ARQ请求消息传送给呼叫处理模块32。IP-PBX14内部的呼叫处理模块32的起始呼叫处理单元对ARQ请求消息进行分析，并且执行相应的IP终端的Hof(起始行)处理，与此同时，它还对包含在ARQ请求消息中的数字(AR1-req)进行处理，并且最终将一个占用(seizure)消息发送给终接呼叫处理单元。
IP-PBX14内部的终接呼叫处理单元响应上述占用消息而捕获终接呼叫，并且将一个占用完成消息[Seizure(self-opp，calltype)]传送给IP驱动器22内部的终接呼叫处理单元CLD(步骤208)。利用上述H.323消息转换方法，IP-PBX14能够在多个IP终端中找出创建呼叫的终端以及终接呼叫的终端。在步骤208之后，IP-PBX14内部的终接呼叫处理单元通过交换机接口30将一个开启振铃(ring-on)消息传送给终接IP终端。然后，接收到开启振铃信息的终接IP终端将操作其内部的振铃器并通知人及时接收消息。
另一方面，在接收到来自IP-PBX14的占用完成消息[Seizure(self-opp，calltype)]之后，IP驱动器22内部的终接呼叫处理单元CLD将该信息传送给起始呼叫处理单元CLG，并且进入占用状态。在接收到占用完成消息[Seizure(self-opp，calltype)]之后，起始呼叫处理单元CLG将接收到的信息转换成H.323消息，并且通过IP驱动器22的硬件响应此接收。然后，起始呼叫处理单元CLG将一个ACF(许可确认)消息传送给起始IP终端，并且进入拨号模式(步骤210至214)。
当起始IP终端向主叫方传送一个设置消息(步骤214)之后，IP驱动器22的主叫方将设置请求消息(set_req)传送给IP驱动器22内部的起始呼叫处理单元CLG(步骤216)。然后，IP驱动器22的主叫方将接收到的设置消息传送给IP驱动器22的终接方(步骤218)。此时，IP驱动器22内部的起始呼叫处理单元CLG响应接收到的设置请求消息(set_req)而将一个设置响应消息(set_rep)传送给IP驱动器22的主叫方(步骤220)，并且进入呼叫操作模式。
与此同时，终接IP终端响应来自所述IP-PBX14的开启振铃而摘机，并且IP终端将开启振铃消息传送给IP驱动器22的终接方一侧(步骤224)。IP驱动器22的终接方一侧将一个ARQ请求消息(ARQ_req)传送给处于设置模式下的IP驱动器22的终接呼叫处理单元CLD(步骤226)。终接呼叫处理单元CLD向IP驱动器22内部的终接单元传送一个ARQ响应消息(ARQ_resp)，并且进入操作中的呼叫(步骤228)，IP驱动器22内部的终接单元向终接IP终端传送一个ACF消息。按照这种方式，IP-PBX14内部的呼叫处理模块32能够监视IP终端的H.323相关消息，并且象管理分机用户一样管理IP终端。
以类似方式处理ITU-T Q.931相关消息，其信道由此得到指定、维护和释放。就是说，当一个报警消息被从终接IP终端传送出来时(步骤232)，该报警消息将被传送给IP驱动器22的终接方、终接呼叫处理单元CLD、IP驱动器22的起始呼叫处理单元CLG以及起始IP终端(步骤234、236和242)。在接收到所述报警消息之后，IP驱动器22的终接呼叫处理单元CLD以及起始呼叫处理单元CLG向IP-PBX14的呼叫处理模块32内部的终接呼叫处理单元和起始呼叫处理单元传送一个系统ID(SYS_ID)。
在上述步骤之后，终接IP终端将发出一个连接消息(步骤244)，该连接消息被转发给IP驱动器的终接方、IP驱动器22的终接呼叫处理单元CLD、起始呼叫处理单元CLG以及起始IP终端(步骤246、248和250)，并且起始IP终端和终接IP终端进入呼叫模式。在接收到所述连接消息之后，IP驱动器22的终接呼叫处理单元CLD和起始呼叫处理单元CLG将向IP-PBX14的呼叫处理模块21内部的终接呼叫处理单元和起始呼叫处理单元传送一个极性(polarity)消息(步骤250和252)。
当起始IP终端被摘机之后，从其将生成一个释放完成消息(RLSComp)(步骤250)，该消息被发送给IP驱动器22的主叫方、IP驱动器22的起始呼叫处理单元CLG、终接呼叫处理单元CLD以及终接IP终端(步骤254和256)。
与此同时，IP终端22的起始呼叫处理单元CLG以及终接呼叫处理单元CLD被转换至释放模式。当生成呼叫释放完成消息，或者在接收到呼叫释放完成消息后起始和终接IP终端生成DRQ(断线请求)消息时，该消息被分别输入至各个呼叫处理单元、CLG和CLD(步骤258)。此时，IP驱动器22的主叫方和终接方将DCF消息传送给其自身的IP终端(步骤260)以释放呼叫连接，并且IP驱动器22内部的起始呼叫处理单元CLG和终接呼叫处理单元CLD分别将连接释放完成消息(released)、或者挂机消息传送给IP-PBX14内部的呼叫处理单元(步骤262)。
总之，本发明能够通过将类似于ARQ/Setup的消息转换成交换机消息(此举通常是在关守上完成的)，并且通过使关守与IP-PBX(一种分机专用交换机)交互工作，从而提供通常由普通专用交换机提供的各种附加服务。作为结果，就可以对相应的呼叫设定限制，并且可以使更多的消息得到处理。
虽然采用网关中心站的传统PBX不能提供PBX的许多分机功能，但是体现本发明原理的消息转换器能够向对待已有的分机一样控制/管理IP终端，而且还实现了PBX的大量功能，而这是与现有IP网络连接的IP终端所不能提供的。
虽然对本发明的图解和说明是参考特定的优选实施例来进行的，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离由所附权利要求定义出的本发明的精神和范围的情况下，可以对其作出各种形式上和细节上的修改。
权利要求
1.一种在网际协议-专用交换机(IP-PBX)系统中的呼叫处理消息转换方法，所述IP-PBX系统包括与网际协议(IP)连接的集线器，它具有多个局域网(LAN)通信端口；与所述集线器的LAN通信端口连接的用户信息接口，它用于生成用户信息并输出生成的用户信息，或者用于将接收到的交换机用户信息转换成可由用户识别的状态；至少一个IP终端，它用于按照预先指定的数据通信协议过程执行网络电话(VoIP)功能；与所述集线器的LAN通信端口连接的IP驱动器，它用于控制网际协议端点；以及其中安装有数据库的网际协议-专用交换机(IP-PBX)，所述数据库中存储有传统终端和多个IP终端的电话号码以及相应的终端信息，所述IP-PBX中还安装有交换机接口和网关，所述交换机接口和网关分别与所述集线器的LAN通信端口连接，用于进行与发送至交换机接口的用户信息对应的以及与由传统终端生成的呼叫连接信息对应的呼叫处理服务，该方法包括步骤响应一个输入的许可请求(ARQ)消息，将ARQ请求消息传送给IP-PBX内部的呼叫处理模块，所述ARQ消息中含有从起始IP终端传送来的端口信息以及与其他方的电话号码相对应的数字化信息；响应一个占用消息，将一个ACF(许可确认)消息传送给起始IP终端，所述占用消息与包含在来自于呼叫处理模块的ARQ请求消息之中的数字相对应；将一个来自起始IP终端的设置消息传送给一个终接IP终端，并且同时将一个设置响应消息传送给起始IP终端；响应来自起始IP终端的ARQ信息，将一个ACF消息传送给终接IP终端，将一个来自终接IP终端的报警消息传送给所述起始IP终端，并且将一个系统标识(ID)信息传送给所述呼叫处理模块；以及通过将一个来自所述终接IP终端的连接消息传送给所述起始IP终端并且将极性传送给所述呼叫处理模块，从而在两个所述IP终端之间形成一个IP信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括步骤如果从IP终端生成一个恢复完成消息和连接释放确认消息，则将相应IP的信道恢复完成消息传送给IP-PBX内部的呼叫处理模块。
3.一种在网际协议-专用交换机(IP-PBX)系统中的呼叫处理消息转换器，所述IP-PBX系统包括与网际协议连接的集线器，它具有多个局域网(LAN)通信端口；与所述集线器的LAN通信端口连接的用户信息接口，它用于生成用户信息并输出生成的用户信息，或者用于将接收到的交换机用户信息转换成可由用户识别的状态；至少一个IP终端，它用于按照预先指定的数据通信协议过程执行网络电话(VoIP)功能；与所述集线器的LAN通信端口连接的IP驱动器，它用于控制互联网协议端点；其中安装有数据库的网际协议一专用交换机(IP-PBX)，所述数据库中存储有传统终端和多个IP终端的电话号码以及相应的终端信息，所述IP-PBX中还安装有交换机接口和网关，所述交换机接口和网关分别与集线器的LAN通信端口连接，用于执行与发送至交换机接口的用户信息对应的以及与由传统终端生成的呼叫连接信息对应的呼叫处理服务，其中，IP驱动器分析来自起始IP终端的一个许可请求(ARQ)消息；将IP终端的端口信息和数字信息传送给IP-PBX内部的呼叫处理模块；并且将来自所述呼叫处理模块的终接占用信息以及终接IP终端的用户控制信息传送给一个终接终端。
4.根据权利要求3所述的呼叫处理消息转换器，其特征在于所述IP驱动器响应来自所述终接IP终端的报警消息，将系统标识(ID)传送给IP-PBX内部的呼叫处理模块。
5.根据权利要求4所述的呼叫处理消息转换器，其特征在于所述IP驱动器响应来自所述终接IP终端的连接消息，将一个极性消息传送给IP-PBX内部的呼叫处理模块。
6.根据权利要求5所述的呼叫处理消息转换器，其特征在于所述IP驱动器响应来自所述终接IP终端的连接消息，将一个极性消息传送给IP-PBX内部的呼叫处理模块。
7.根据权利要求3至6中的任何一项权利要求所述的呼叫处理消息转换器，其特征在于所述IP驱动器响应来自起始IP终端或者终接IP终端的连接释放请求消息，将信道恢复完成消息传送给IP-PBX内部的呼叫处理模块。
全文摘要
本发明涉及在IP－PBX系统中的呼叫处理消息转换器以及消息转换方法，该系统包括与网际协议连接的集线器，具有多个LAN通信端口；与集线器的LAN通信端口连接的用户信息接口，生成用户信息并输出该用户信息，或者将接收的交换用户消息转换成用户可识别的状态；至少一个IP终端，按照预先指定的数据通信协议过程执行VoIP功能；与集线器的LAN通信端口连接的IP驱动器，控制互联网协议端点；安装有数据库的IP－PBX，数据库中存储传统终端和多个IP终端的电话号码以及相应的终端信息，IP－PBX还安装交换机接口和网关，分别与集线器的LAN通信端口连接，执行与发送至交换机接口的用户信息和由传统终端生成的呼叫连接信息对应的呼叫处理服务。
文档编号H04L12/66GK1412982SQ02145808
公开日2003年4月23日 申请日期2002年10月14日 优先权日2001年10月13日
发明者高在昊 申请人:三星电子株式会社