具有电路和分组交换的通信系统之间的交换的制作方法

专利名称：具有电路和分组交换的通信系统之间的交换的制作方法
技术领域：
本发明涉及呼叫跳转，并且更特别地是涉及一种用于将音频呼叫跳转到音频/视频(AV)网络、特别是网际协议网络的呼叫跳转系统、方法和设备。
在面向分组的通信装置的领域中，缺少的是对于终端用户的便利。不同于其中用户简单地举起手持听筒的常规电话通信，面向分组的通信提供了多个利用其来接入分组网络和与其它用户进行通信的装置。有问题的是，这给当发起呼叫时必须决定使用哪种通信形式的终端用户带来了不便。
例如，当今，更多的人通过基于个人计算机(PC)的装置来访问电子邮件和即时消息。通过PC，对诸如视频会议之类的扩展视频业务的需求也在增加。然而，并且在对这些类型的通信需求不断增长的同时，最大的缺点是这些类型的通信都需要使用PC。除了费用，PC不是在任何想用的时候都在手边并通常被启动。更不用说，PC必须利用特定的视频通信应用程序和专用硬件来安装。
为了解决由PC所呈现的问题，已经提出了诸如所谓的视频电话之类的装置，该所谓的视频电话允许用户建立同时支持音频和视频信息的视频会议呼叫。已经提出，机顶盒能够提供这种能力。然而，从用户观点看，以前的解决方案仍旧不够便利。视频会议需要利用专用的可视频装置(video capabledevice)。因而，需要用户利用视频会议装置来建立电话呼叫。
例如，已经提出了使用视频会议电话。也已提出了出于这个目的利用机顶盒、即被连接到通信通道的电子设备，该通信通道诸如电话、综合业务数字网(ISDN)或闭路电视线，并在常规的电视屏幕上产生输出。机顶盒一般被用于接收和解码数字电视广播并取代PC通过用户的电视与因特网连接。
然而，这对于用户仍旧不够便利，因为用户必须打破其使用标准电信设备的常规。对于每次呼叫，用户不得不决定，他想使用普通电话还是视频电话。对于视频电话产业，这是需要克服的巨大障碍，同时对用户也是真正的不便。
在每个工作站处安装视频会议电话对于商业环境也是不切实际的。同样机顶盒也仅对家庭用户实用。在商业背景中，雇主很可能不愿意提供通常被用于观看电视传输的机顶盒。
此外，一般来说电话会议是要立刻进行的。这在办公室设置中是完全不切实际的。其次，这样的场景常会出现，即多方用户在诸如经由公共交换电话网(PSTN)的普通电话呼叫当中，并决定发起视频会议。在这种情况下，迄今为止还不能在那时加入视频信息。
一般的情况是双方用户已经通过普通的PSTN连接。问题出现在多方用户如何在PSTN呼叫期间加入视频。也不清楚以前的系统如何将其能力扩展到其它形式的视频信息，该其它形式的视频信息诸如网际协议语音(VoIP)以及其它媒体类型。问题还出现在多方用户如何能够实现从PSTN到支持视频信息的环境的无缝转换。
在1997年9月30日提交的Burkman等人(美国专利5,920,693)描述了视频会议中音频到视频的转接。然而，Burkman等人并没有描述如何从标准的电话网络跳转到网际协议(IP)网络。Burkman等人也没有描述用于在标准电话网络和IP网络之间进行握手的装置。Burkman等人仅教导了从综合业务数字网(ISDN)的音频信道到ISDN的视频信道的交换(第4栏，第4-14行)。为此，Burkman等人哪儿也没教导用于在标准的电话网络和IP网络之间交换的握手装置。Burkman等人的解决方案因此仅限于ISDN领域，并从而不能提供与IP网络相同的业务、诸如VoIP和其它媒体类型。
另一个困难是在IP信道上在音频和视频信息之间划分带宽。当音频突然必须与视频信息共享带宽时，确定分配给每种信息的带宽的最佳数量变得困难。在IP线路上出现的困难特别麻烦。利用诸如IP之类的分组网络，绝大部分的带宽专用于包头以及描述数据包的身份及其源和目的地的信息。
迄今为止，没有以方便的方式使PSTN呼叫通过其无缝地实现视频信息的装置。迄今为止的系统并不允许用户利用其已知装置、特别是PSTN电话进行通信，这些系统也不提供给已经建立的呼叫加入视频能力的装置。而且，以前方法中的至少一种并不提供标准网络和IP网络之间的握手。
因此，所需要的是允许用户利用其已知的装置、特别是PSTN电话进行通信，并且附加地提供便利的方式来增加视频能力。所需要的是一种装置，该装置提供方便的设备，用户习惯于该设备就如同在普通起居室里能找到的那些设备那样。这应该在用户使用专用的视频会议电话时感到不便的情况下来完成。目标是无缝地转换呼叫来实现视频信息的交换。所需要的是本发明的一种机制，用于实现容易使用的标准通信设备，该标准通信设备通过在IP连接上建立视频通信的常规电话网络来连接。
本发明的目的在于允许用户利用其已知装置进行通信。
本发明的目的在于允许用户利用PSTN电话进行通信。
本发明的目的在于提供便利的方式来增加视频能力。
本发明的目的在于提供用户习惯于其的便利的设备。
本发明的目的在于利用电视提供视频会议。
本发明的目的在于利用专用的视频会议电话来使用户没有感到不便。
本发明的目的在于无缝地转换呼叫来实现视频信息的交换。
本发明的目的在于提供一种用于实现容易使用的标准通信设备的协议。
本发明的目的在于通过常规电话网络来连接，该常规电话网络在IP连接之上建立了视频通信。
根据这些和其它的目的，提供了一种方法，用于执行从利用常规载波电话所建立的呼叫到承载视频的呼叫的呼叫跳转。常规的电话呼叫利用音频信号来建立。确定了视频应被加到呼叫中。分组网络被连接。音频和视频在分组网络上被传输。
在本发明的另一方面中，提供了一种呼叫跳转系统，用于将常规载波电话上所建立的呼叫跳转到分组网络。提供了标准的电话设备。可视频的装置能选择性地将音频重新路由到常规载波电话或分组网络。打包器将来自标准电话设备的音频信号和视频打包。
本发明将参考以下附图来描述，这些附图仅仅是本发明的实施例的示例。


图1是本发明的系统的框图；图2是本发明的被划分为音频和视频信息的带的图形表示；图3是说明对于音频以及组合的音频和视频的替换连接的框图；以及图4是本发明的过程流的流程图。
图5是针对本发明的协议的过程流的流程图。
在图1中，示出了示例性系统100，其中用户102向被连接到常规的电话网络、诸如POTS的另一个用户104发起电话呼叫。当然，用户104也可以被连接到其它的网络。
呼叫方102经由所示的标准手摇电话机发起音频呼叫。通常，音频呼叫经由POTS交换网络通过在呼叫方侧被耦合到电子全球数字交换系统(EWSD)108的数字线路单元(DLU)106和另一个EWSD 110以及如由箭头116所示的POTS网络的接收方侧上的另一个DLU 112来交换。
在本发明中，设置有诸如机顶盒118之类的视频源，该视频源与电视120耦合，用于捕获呼叫方侧的用户102的视频图像。也可提供另一个视频捕获装置、诸如视频电话122或可视频的个人计算机(PC)124。
为了将视频源和标准的电话设备耦合到音频和A/V网络，本发明设置多路复用器126。在图中，电话输出被示为通过机顶盒来配置并然后被馈入分路器128中。视频信息(或数据)由视频源产生并在图中示出被发送到多路复用器126。如同接下来将解释的那样，多路复用器126构建了用于在IP网络上最优传输的数据流，诸如将该数据流打包。
如图所示，本发明的机顶盒118控制分路器128。在本示例性发明中，机顶盒根据音频或者A/V模式来切换分路器。
音频或者A/V数据接着被转发到网关130、即担任至另一个网络的入口的网络点。处于网关130的控制下的分路器132将数据流重定向到POTS网络114或IP网络136的路由器134。路由器134确定数据包朝其目的地被转发到其的下一个网络点。路由器134基于其对所连接的网络的状态的当前了解来确定发送每个信息数据包的方式。
在网络136的另一侧，另一个路由器138用于将数据包路由到接收侧的合适的子网。分路器140要么转发来自路由器138的数据包，要么可替换地转发来自POTS网络114的音频数据。网关142也接收来自分路器140的音频或A/V信息，并转发相同的信息到接收侧子网，在接收侧子网中另一个分路器144将音频数据重定向到标准电话设备104，或将A/V数据包重定向到将数据包解包(depacketize)的多路分配器146。视频信息被重新组合并通过视频显示装置、诸如所示的电视148来显示。
IP网络的交换控制可以由诸如所示的软交换150之类的交换机来控制，软交换150控制网关130和网关142、以及IP网络136的连接。此外，如示例性附图中所示，将交换机连接到视频源118，该视频源118以诸如SIP/NCS/H.323之类的协议交换信息，以便指示交换机150什么时候传输A/V信息。交换机150也可以通过诸如SIP或MGCP之类的合适的协议被连接到数据服务器。这些数据服务器152例如可以包括会议信息和应用程序或者MMS应用程序。交换机150可以被耦合到其它网络154、诸如所示的SS7网络。此外，交换机150可以通过例如SIP/SIP-T协议被连接到其它的交换机156。
当然，可视频的网络可以不同于IP网络。例如，可以是任何类型的分组网络、诸如以太网。
在工作中，用户102发起音频呼叫116。标准的电话设备产生音频信号，这些音频信号通过机顶盒118来引导并然后被中继到分路器。网关130取得音频信号，并在分路器132的控制下，将该音频信号重定向到网络114、诸如POTS，其中该音频信号由DLU和EWSD装置来处理。例如，网络114可以是常规的POTS网络。在接收侧，分路器140和网关142接收音频信号，并将同样的信号转发给分路器144，在分路器144中，该信号被重定向到接收用户104的电话设备。
例如，当用户102提出发起视频会议时，该用户102仅需要激活他的标准电话设备的视频能力。作为响应，视频源118激活视频能力。在所示的示例性实施例中，用户102的所捕获的视频被反馈到用户102侧的显示器120并被可选地显示。无论如何，视频源将视频指向多路复用器126，该多路复用器126将视频信号打包，并且分路器128将视频和音频信号合并成所组合的实时IP流。如参考编号158通常所指示的那样，IP流通过IP网络136经由网关130、分路器132和路由器134来传输。在接收侧，A/V信号由路由器138、分路器140、和网关142来引导并由分路器144和多路复用器146来解码。因此，音频被解析并被发送至用户104的电话，而视频被引导到用于视频显示的视频显示器148。在示例性实施例中，音频在标准的电话设备上保持被传输。
如所示的那样，视频源118可以是机顶盒(STB)，在本申请的上下文中，该机顶盒(STB)被定义为连接到通信通道并在常规的电视屏幕上产生输出的电子装置，所述通信通道诸如为电话、综合业务数字网(ISDN)或闭路电视线。此外，机顶盒还包括接收和解码数字电视广播的能力，以及替代PC通过用户的电视与因特网连接的能力。在这里所讨论的机顶盒不仅能应用于接收和还原译出输入的电视信号的最简单的装置，而且可以应用于更复杂的装置，该更复杂的装置还能用作多媒体台式计算机，该多媒体台式计算机运行多种高级业务，诸如视频会议、家庭连网、网际协议(IP)电话、视频点播(VoD)和高速因特网电视业务。
本发明还旨在确定最优的装置置，用于通过分组网络传输组合的A/V信号。如已经提及的那样，划分IP信道上的音频和视频信息之间的带宽是困难的。音频不得不与视频信息共享带宽，并且确定分配的带宽的最佳数量变得困难。在IP线(诸如IP之类的分组网络)上，绝大部分的带宽专用于包头以及描述数据包的身份及其源和目的地的信息。
此外，需要理解的是，网络载波是受限的，要么有意地节省费用，要么物理上使带宽窄于载波所具有的能力。也许，有些网络比其它的网络要陈旧，诸如存在于其它国家的网络可能会出现这种状况。此外，上行带宽和下行带宽并不总是对称的，这意味着上行链路具有的带宽可以小于下行的带宽。并且因此，本发明在阐述最优的IP流格式时考虑到了这些因素。
如图2中所示，所示的可用带宽大约是700Kbps，尽管理论上的Kbps实际上会更高。因此，音频和视频信号被分成时分多路(TDM)信道。音频根据G.711/723/729协议来编码，而视频则根据H.263/MPEG-4协议来编码。理论上，本发明可以规定，上行DSL线路提供768Kbps用于视频信号而下行信号可提供1500Kbps。对于双向线路，例如，本发明提供384Kbps。
图3说明了图1中所示系统的变型300。相似的特征均用同样的参考编号表示。在本例中，音频呼叫116通过POTS网络114被引导到网关302，该网关302被耦合到PSTN 3GPP网络304。例如，网络304可以支持移动电话业务。网关308进一步被设置，该网关308能耦合到3GPP网络304，以致A/V流158被耦合到3GPP网络304。
现在，本发明的方法将参考图4和图5来讨论。在本发明依据过程步骤来讨论的同时，上述方法被实现为协议，用于执行到能承载视频信号的载波网络(诸如前述IP网络)的呼叫跳转。
一般来说，本发明包括图4A中所示的步骤。在步骤402中，视频装置识别出已建立的呼叫，该呼叫诸如来自常规的PSTN网络。在步骤404，目的地号码被存储。那么在步骤406，就可以识别出视频被加入到呼叫中。此刻，现有的呼叫被无缝地转移到数据网络。在示例性实施例中，音频在标准的电话设备上保持被传输。在步骤408，A/V数据对用户透明地被处理。在代表了主要主题的变型的步骤410中，其它的媒体也可以被加入到该呼叫中。这可以包括与软件相关的数据，诸如用于将在线游戏应用于A/V信号的游戏数据。
现在参考图5，示出了用于建立呼叫跳转的过程。在步骤500，用户方A(诸如用户102(图1))利用诸如PSTN之类的普通或常规的电话系统呼叫用户方B，并且根据已知标准电话呼叫连接程序建立了普通的电话连接。在步骤502中，用户方A侧的视频源(118，图1)识别出并存储了目的地电话号码。
此刻，电话呼叫表现为普通的呼叫。用户方A和B使用标准电话设备经由标准的电话网络进行通信。如果发生了用户方终止呼叫的情况，诸如在步骤504中那样，则视频源120不会采取任何行动并且目的地号码被忽略。在图1中，示出了，标准电话设备通过视频源120被耦合。如更早所提及的那样，视频源120在这种情况下将音频信号转发给分路器128。
如果任一方用户突然提出在其呼叫中加入视频、诸如视频会议或视频游戏，则本发明在步骤506触发呼叫跳转程序。在本发明的一个方面，这是由用户激活来触发，诸如通过按钮或语音激活来触发。按钮例如可以是随着标准电话设备或标准数字键盘已经存在的按钮、诸如#键。#键是合适的，因为在电话呼叫期间该#键通常不被使用。类似地，在呼叫期间通常不被使用的其它键也是合适的。在步骤508，相应的视频源识别出触发器并启动用于执行所有跳转所必需的步骤。
在步骤510，视频源(例如所标记的单元120(图1))将激活信号发送给其他的视频源可能位于其中的其它端。例如，这可以通过已经建立的POTS电话呼叫来完成。在步骤512，两个可视频的装置通过建立到网络136的连接来准备呼叫跳转，该网络136在本示例性实施例中是分组网络。有利地，因为视频源并不必时刻在线，这就节省了数据网络侧的资源。因而，足以按需连接。对于上述视频通信解决方案而言，这显然是有利的，只有当这些视频通信都在线时才可实现。
在步骤514，每个可视频的装置利用网络136在呼叫处理服务器处注册。对于IP网络，可视频的装置将注册消息发送到H.323网守、SIP代理或其它呼叫处理服务器。在步骤516中，可视频的装置例如利用已知的、用于建立呼叫的IP网络规则来建立数据呼叫。这可以从任意一侧来完成，但从用户方A侧建立呼叫是示例性的，以致最初的呼叫方可以为附加的业务或增加的呼叫特征付费。
一旦可视频的装置之间的数据连接被建立，可视频的装置就将音频转换成VoIP。如所示的那样，在步骤518，最初的音频信号被重新路由到多路复用器，该多路复用器在步骤520将音频和视频一起打包，用于在步骤522经由网关和路由器130、134、138、142通过IP网络来传输。在本发明的一个方面，最初的音频呼叫116在步骤524被终止，这不是必需的，但可以节省资源和电话费。
因而，本发明提供了从常规的电话网络到诸如分组网络之类的可视频的网络的无缝跳转。理论上，也许除了由交换引起的小的“喀哒声”之外，用户对跳转没有感觉。因而，用户可以利用其已知的装置、特别是PSTN电话进行通信，并另外提供增加视频能力的便利的方式。设置有提供便利设备的装置，用户习惯于这些便利设备就如同在普通的起居室里能找到的那些设备那样。这在利用专用的视频会议电话使用户感到不便的情况下来完成。本发明无缝地传输呼叫来实现视频信息的交换。设置有本发明的一种协议，用于实现容易使用的标准通信设备，该标准通信设备通过在可视频的载波、诸如IP连接上建立视频通信的常规电话网络来连接。
虽然本发明已经参考前面的详细描述得以描述，但是需要理解的是，对本发明的其它实施方式和修改仍在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种用于执行从利用常规POTs载波电话所建立的呼叫跳转到承载视频的呼叫的呼叫跳转的方法，其包括以下步骤利用音频信号建立常规的POTs电话呼叫；确定视频应该被加入到所述呼叫中；将常规的POTs电话呼叫连接到分组网络；并且在所述分组网络上传输多路复用的音频和视频。
2.前述任一权利要求所述的方法，进一步包括将所述音频信号和所述视频信号打包的步骤。
3.前述任一权利要求所述的方法，进一步包括通过按照需要将所述视频信号和所述音频多路复用来确定音频和视频带宽之间的最优化分的步骤。
4.前述任一权利要求所述的方法，进一步包括所述视频装置识别出已建立的呼叫的步骤。
5.前述任一权利要求所述的方法，进一步包括存储目的地号码的步骤。
6.前述任一权利要求所述的方法，进一步包括识别出视频要被加入到所述呼叫中的步骤。
7.前述任一权利要求所述的方法，进一步包括可视频的装置建立连接的步骤。
8.前述任一权利要求所述的方法，进一步包括可视频的装置注册的步骤。
9.一种呼叫跳转系统，用于将在常规的POTs载波电话上所建立的呼叫跳转到分组网络，该呼叫跳转系统包括标准的POTs电话设备；可视频的装置，其能够选择性地将音频重新路由到常规载波电话或分组网络；将音频和视频多路复用的多路复用器；以及打包器，用于将来自标准电话设备的已多路复用的音频和视频信号以及视频打包。
10.权利要求9所述的系统，进一步包括网关装置，用于将已打包的音频和视频信号耦合至常规的载波电话或分组网络。
11.前述权利要求9-10中的任意一个所述的系统，进一步包括路由器，用于将通过所述分组网络将音频和视频分组信号路由到接收侧。
12.前述权利要求9-11中的任意一个所述的系统，其中，所述可视频的装置是机顶盒。
13.前述权利要求9-12中的任意一个所述的系统，其中，所述可视频的装置是视频电话。
14.前述权利要求9-13中的任意一个所述的系统，其中，所述可视频的装置是可视频的PC。
15.前述权利要求9-14中的任意一个所述的系统，其中，所述分组网络是IP网络。
全文摘要
呼叫跳转建立了利用音频信号所建立的常规载波电话的呼叫的跳转。当确定视频应该被加入到呼叫中时，分组网络被连接。音频和视频在该分组网络上被传输。设置有标准电话设备。可视频的装置能够选择性地将音频重新路由到常规载波电话或分组网络。打包器将来自标准电话设备的音频信号和视频打包。
文档编号H04L12/64GK1961546SQ200480028371
公开日2007年5月9日 申请日期2004年9月28日 优先权日2003年9月30日
发明者R·－D·格尔丁, H·格兰策尔, R·尼克, H·维多恩 申请人:西门子公司, 德意志电信股份公司