专利名称：一种软交换呼叫控制方法及其软交换设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及下一代网络(NGN)中一种软交换呼叫控制、及相应软交换设备。
背景技术：
软交换(SoftSwitch)技术，作为下一代网络(NGN)的核心技术，其目的是以分组为基础，建设下一代公众网络，实现从公众电话交换网络(PSTN)到下一代网络(NGN)的过渡。NGN是面向下一代通信的网络，是可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络。NGN网络采用了分层技术，把整个网络分为四层NGN网络的技术核心在于业务控制和呼叫控制分离。
如图1所示，软交换系统具有4个逻辑上功能层，与传统PSTN网所不同的是接入层、传输层、控制层、业务层这4个功能层完全地分离，并利用具有开放接口的网络部件去构造各个功能层，实现NGN综合开放的网络架构。
1接入层提供丰富的接入手段，将各类用户连接到分组网络，并将信息格式转换成为能够在分组网络上传递的信息格式；2传输层采用分组技术，提供一个高可靠性、端到端的QoS保证的综合传送平台，为各种媒体提供宽带传输通道3控制层主要提供呼叫控制与处理功能和协议功能，业务提供功能和互通功能；4业务层采用开放的业务接口，提供提供丰富多彩的网络业务；上述软交换系统中，软交换设备是NGN网络中控制功能单元，它为网络中的各种设备提供呼叫控制和连接控制功能，在不同的应用场合也曾经被称为呼叫服务器(CallServer)，呼叫代理(Callagent)或媒体网关控制器(MGCMediaGateway Controller)。媒体网关(MG)实现语音流在网络中的承载传输，控制一种媒体流，如基于时分复用(TDM)的语音，和另外一种媒体流之间的转换，如基于IP的实时传输协议(RTP)的IP/ATM数据流。媒体网关按照实际应用可分为接入网关(AGW)、中继网关(TGW)、综合接入设备(IAD)等。信令网关(SG)实现电路交换网与分组网间信令的转换和互通，它也可以是接入网关的一部分。通常，软交换设备和媒体网关之间采用H.248媒体网关控制协议，软交换通过此协议控制媒体网关上的媒体流的连接、建立和释放；H.248协议定义的连接模型包括终结点(Termination)和关联(Context)两个主要概念。终结点是媒体网关中的逻辑实体，能发送和接收一种或多种媒体流。终结点类型主要有半永久性终结点，如TDM信道或模拟线等；临时性终结点如RTP流，用于承载语音、数据和视频信号或各种混合信号。关联表示一些终结点之间的联系，是描述终结点间拓扑关系和媒体混合/交换的参数，可通过Add命令进行创建，通过Subtract命令进行删除，通过MOVE命令控制终结点在关联之间的转移。
图2是对应的标准的H.248协议控制中继网关进行呼叫控制建立的步骤S1、主叫用户拨号，通过信令网关SG1向软交换设备发送初始地址消息IAM(Initial Address Message)；S2、软交换设备在TGW1中创建一个新的关联，并在关联中加入TDM终结点和RTP终结点；S3、软交换设备在TGW2中创建一个新的关联，并在关联中加入TDM终结点和RTP终结点；S4、软交换设备通过信令网关SG2向电路交换网发送IAM，电路交换网络返回地址全消息ACM(Address Completion Message)，被叫振铃；S5、软交换设备向TGW1发送Modify命令，告知远端RTP端口号和IP地址，并通知发送回铃音；S6、软交换设备向SG1发送ACM；S7、被叫方摘机，SG2向软交换发送应答消息ANM(Answer Message)；S8、软交换设备向TMG1发送Modify命令，切断回铃音；S9、软交换设备向SG1发送ANM。
然而，对于同一个媒体网关控制下的用户，通常，不管是AGW下的两个用户(图中未示出)，还是同一TGW连接的两个本地交换机(LEX)的用户，都需要在媒体网关中创建两个关联，执行媒体流的转换。如图3所示的采用标准H.248协议呼叫控制建立方法的同一个中继网关下的承载通道端到端连接示意图，连接在同一中继网关36下的两个交换机31、34上的两个电话用户30、33，当它们之间进行业务呼叫，如语音呼叫时，按照以上标准的H.248呼叫控制方法进行处理，主叫用户30拨号，其信令消息通过信令网关32向软交换设备38发送初始地址消息IAM(Initial Address Message)，软交换设备38需要控制中继网关36，为主叫用户30创建一个新的关联Context Cx，并在关联中加入TDM终结点Ttp_a和RTP终结点Etp_a，同样，它还需要在同一中继网关36中创建另外一个新的关联Context Cy，并在关联中加入TDM终结点Ttp_b和RTP终结点Etp_b，主叫侧TDM语音流需要经过媒体网关处理，转化成为RTP流量，通过包交换网络中路由装置37，再在被叫侧再转化为TDM流量，实现主被叫之间的正常通话；在上述情况下，对于同一媒体网关下的主、被叫用户之间的业务建立，媒体网关都需要执行媒体流的转换并进行相关处理，如数字信号处理步骤、回波消除等，浪费了媒体网关的资源，包交换网络也需要完成RTP流的IP环路，也浪费了网络资源。
发明内容
本发明旨在提供一种软交换呼叫控制方法，它在H.248协议控制媒体网关的基础上，对控制功能和流程做一定的改进，使之能够支持同一个网关下两个TDM终结点的呼叫控制的本地环路；所述软交换呼叫控制方法包括如下步骤A)、主叫用户发起呼叫，软交换设备获得主叫侧初始地址消息(IAM)；B)、软交换设备分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，在所述媒体网关创建一个关联，并在关联中添加主、被叫半永久性终结点；C)、软交换设备通过被叫侧信令网关向电路交换网发送初始地址消息(IAM)，电路交换网络返回应答消息(ACM)，被叫振铃；D)、软交换设备向媒体网关发送地址全消息(ACM)，媒体网关发送回铃音。
优选地，所述步骤B)包括如下步骤B1)、软交换设备控制主叫侧媒体网关创建一个新的关联，并在关联中添加半永久性终结点、临时性终结点；B2)、软交换设备分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，通知媒体网关删除主叫侧创建的关联中的临时性终结点；B3)、软交换设备通知媒体网关将被叫侧的半永久性终结点添加到主叫侧创建的关联中。
当被叫用户摘机，所述方法进一步包括E)、被叫用户摘机，被叫侧信令网关发送应答消息(ANM)给软交换设备；F)、软交换设备向媒体网关发送修改(Modify)命令，切断回铃音；G)、软交换向主叫信令网关发送应答消息(ANM)。
本发明进一步提供了一种软交换设备，通过包交换网络与若干媒体网关相连，并根据所接收的呼叫信令控制媒体网关进行业务呼叫的建立，其特征在于所述软交换设备根据所获得初始地址消息(IAM)、分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，通知所述媒体网关创建一个关联，并在关联中添加主、被叫半永久性终结点。
优选地，所述软交换设备，包括呼叫处理单元用于执行呼叫控制及处理，分析主、被叫用户信息和业务逻辑，通知连接控制单元相关连接控制信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，所述连接控制信息用于在所述媒体网关创建一个关联，并在关联中添加主、被叫半永久性终结点；资源管理单元用于管理主、被叫用户的资源状态信息；连接控制单元根据呼叫处理单元的连接控制信息，控制媒体网关内媒体流的连接、建立和释放并接收媒体网关响应信息。
根据本发明所述方法、软交换设备，软交换设备根据主、被叫号码确定主、被叫用户的归属，当发现主被叫用户都属于同一个媒体网关，指示媒体网关建立包含主、被叫相应的半永久性终结点(如中继时隙)的关联，从而实现主、被叫端媒体流(如TDM语音)的本地环路，节约了软交换设备的系统资源，如数字信号处理步骤、回波消除等；同时也减少RTP流的IP环路，进一步有效地节约了包交换网络资源。
图1.软交换系统体系结构；图2.采用标准的H.248协议控制中继网关的呼叫控制方法；图3.采用标准的H.248协议呼叫控制方法的同一个中继网关下的媒体流端到端连接示意图；图4.本发明软交换呼叫控制方法实施例之一；图5.采用本发明软交换呼叫控制方法的同一个中继网关下的承载通道端到端连接；图6.本发明软交换设备部分结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。
如图4是本发明软交换控制方法实施例之一，MGC控制同一中继网关下的用户呼叫建立。首先，主叫用户发起呼叫，软交换设备通过信令网关SG1获得主叫侧初始地址消息IAM(步骤1’)；软交换设备根据IAM消息提供的主叫用户信息，控制主叫侧中继网关创建一个新的关联Cz，在关联Cz中并添加主叫侧的TDM终结点Ttp_a和RTP终结点Etp_a，主叫侧中继网关将创建消息反馈给软交换设备(步骤2’)，主叫侧中继网关所创建的关联如图例中42所示；之后，软交换设备分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个中继网关控制时，控制该中继网关删除该关联中RTP终结点Etp_a，同样，媒体网关需要将执行情况反馈给软交换设备(步骤3’)，中继网关所创建的关联如图例中43所示；软交换设备进一步通知该中继网关在该关联中添加被叫侧的TDM终结点Ttp_b，媒体网关根据资源情况，创建相关终结点，并回复给软交换设备(步骤4’)，中继网关所创建的关联如图例中44所示。最后，软交换设备通过信令网关SG2向电路交换网发送IAM消息，电路交换网络返回ACM消息，被叫振铃(步骤5’)；软交换设备向主叫信令网关SG1发送ACM消息(步骤6’)；被叫用户摘机，信令网关SG2向软交换发送ANM消息(步骤7’)；软交换向中继网关发送Midify命令，切断回铃音(步骤8’)；软交换向信令网关SG1发送ANM消息(步骤9’)。对于非同一个中继网关控制的呼叫建立步骤，可参考图1所示方法步骤，这里不再累述。
值得说明的是，媒体网关中关联Cz的建立并非一定要遵从上述步骤，该实施例主要考虑到与H.248标准协议控制流程一致性，作为可选的另一种实施方式，软交换设备可以在获得主叫侧初始地址消息IAM后，分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个中继网关控制且需要建立的媒体流类型相同时，直接控制该中继网关建立一个关联，并添加主叫、被叫侧的TDM终结点Ttp_a、Ttp_b，并执行其他呼叫控制步骤。
图5是采用本发明软交换系统中的同一个中继网关下的承载通道端到端连接；连接在同一中继网关56下的两个交换机51、54上的两个电话用户50、53，当它们之间进行语音呼叫时，主叫用户50拨号，其信令消息通过信令网关52向软交换设备58发送初始地址消息IAM(Initial Address Message)，软交换设备58需要控制中继网关56，为主叫用户50创建一个新的关联Context Cz，并在关联中加入TDM终结点Ttp_a和RTP终结点Etp_a，之后，软交换设备分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个中继网关控制且需要建立的媒体流类型相同时，控制该中继网关删除该关联中RTP终结点Etp_a，并进一步添加被叫侧的TDM终结点Ttp_b，通过上述方法步骤通知中继网关最终建立包含主、被叫端的TDM终结点的关联Cz。如此，中继网关实现了TDM语音的本地环路，减少RTP流的IP环路，有效地节约了中继网关、包交换网络的资源。
图6.本发明对应的软交换设备结构实施例图。它可以包括呼叫处理单元610，资源管理单元620，连接控制单元630，其中，呼叫处理单元610通常为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，涉及呼叫处理、连接控制、资源控制等，与本发明思想对应，它接收来自软交换设备信令处理单元来的主叫用户端的信令信息，并对主、被叫地址信息、状态和业务逻辑进行分析，通知连接控制单元相关连接控制信息；当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，所述连接控制信息用于在所述媒体网关创建一个关联，并在关联中添加主、被叫半永久性终结点。资源管理单元620用于管理主、被叫用户的资源状态信息，并将主、被叫用户相关状态信息(如被叫用户忙等信息)提供给呼叫处理单元以进行业务逻辑判断处理。连接控制单元630，根据呼叫处理单元的连接控制信息，控制媒体网关内媒体流的连接、建立和释放，通常，基于软交换设备与媒体网关之间的接口协议(H.248/MEGACO)，媒体网关根据该控制信息在其内部建立关联，并在关联中添加相关半永久性终结点或临时性终结点，如图5所示，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，媒体网关最终建立包含主、被叫端的半永久性终结的关联Cz。同时，连接控制单元也接收来自媒体网关的状态信息。根据连接控制单元控制对象的不同，它可以包括第一、第二连接控制单元631、632，分别用于与主、被叫媒体网关的连接控制。
需要说明的是以上仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种软交换呼叫控制方法，包括如下步骤A)、主叫用户发起呼叫，软交换设备获得主叫侧初始地址消息(IAM)；B)、软交换设备分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，在所述媒体网关创建一个关联，并在关联中添加主、被叫半永久性终结点；C)、软交换设备通过被叫侧信令网关向电路交换网发送初始地址消息(IAM)，电路交换网络返回应答消息(ACM)，被叫振铃；D)、软交换设备向媒体网关发送地址全消息(ACM)，媒体网关发送回铃音。
2.如权利要求1所述的软交换呼叫控制方法，其特征在于所述媒体网关可以是中继网关、接入网关或综合接入网关。
3.如权利要求1所述的软交换呼叫控制方法，其特征在于所述的半永久性终结点是基于时分复用的TDM终结点。
4.如权利要求1所述的软交换呼叫控制方法，其特征在于所述步骤B)包括如下步骤B1)、软交换设备控制主叫侧媒体网关创建一个新的关联，并在关联中添加半永久性终结点、临时性终结点；B2)、软交换设备分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，通知媒体网关删除主叫侧创建的关联中的临时性终结点；B3)、软交换设备通知媒体网关将被叫侧的半永久性终结点添加到主叫侧创建的关联中。
5.如权利要求4所述的软交换呼叫控制方法，其特征在于所述的临时性终结点是基于实时传输协议的RTP终结点。
6.如权利要求1至5所述的任一软交换呼叫控制方法，其特征在于所述方法进一步包括如下步骤E)、被叫用户摘机，被叫侧信令网关发送应答消息(ANM)给软交换设备；F)、软交换设备向媒体网关发送修改(Modify)命令，切断回铃音；G)、软交换向主叫信令网关发送应答消息(ANM)。
7.一种软交换设备，通过包交换网络与若干媒体网关相连，并根据所接收的呼叫信令控制媒体网关进行业务呼叫的建立，其特征在于所述软交换设备根据所获得初始地址消息(IAM)、分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，通知所述媒体网关创建一个关联，并在关联中添加主、被叫半永久性终结点。
8.如权利要求7所述的一种软交换设备，其特征在于所述的半永久性终结点是基于时分复用的TDM终结点。
9.如权利要求7或8所述的一种软交换设备，包括呼叫处理单元用于执行呼叫控制及处理，分析主、被叫用户信息和业务逻辑，通知连接控制单元相关连接控制信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，所述连接控制信息用于在所述媒体网关创建一个关联，并在关联中添加主、被叫半永久性终结点；资源管理单元用于管理主、被叫用户的资源状态信息；连接控制单元根据呼叫处理单元的连接控制信息，控制媒体网关内媒体流的连接、建立和释放并接收媒体网关响应信息。
全文摘要
一种软交换呼叫控制方法及其软交换设备，软交换设备获得主叫侧初始地址消息(IAM)，分析主、被叫用户信息，当主、被叫用户属于同一个媒体网关控制时，通知所述媒体网关创建一个关联，并在关联中添加主、被叫相应时隙的TDM半永久性终结点，从而实现TDM语音的本地环路，减少RTP流的IP环路，有效地节约了网络资源，如数字信号处理步骤、回波消除等。
文档编号H04L12/66GK1798137SQ200410093308
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月21日 优先权日2004年12月21日
发明者王四海, 万志坤, 陈卫红, 沈泓, 翁捷 申请人:上海贝尔阿尔卡特股份有限公司