专利名称：电话系统、关联交换机以及传输控制方法
技术领域：
本发明涉及通过互联网协议(IP)网络实现语音通信的电话系统、用 于所述电话系统的交换机以及传输控制方法。
背景技术：
公知通过例如互联网的尽力而为网络(best-effort network)实现语音 通信的系统。该种类型的系统称为网络电话(VoIP)或IP电话系统，并 希望其成为下一代电话系统。会话初始化协议(SIP)代表了可在该系统 中使用的协议。为电话机(此后称为IP终端)提供SIP处理功能可获得 只有SIP才有的各种服务。当然，包括不具有SIP处理功能的常规电话机 的各种IP终端可以被连接到SIP网络。
因为SIP网络非常适合于局域网(LAN),所以通常将SIP网络配置 为专用电话网络。在从专用网络向外部网^ft输时，SIP消息"INVITE" 通过专用分支交换机(PBX)的SIP干路传输到处理外部网络的SIP服务 器。
如果此时SIP服务器故障，便不能进行呼叫控制并且不能形成新的通 信链路。为了避免该情况，SIP服务器具有冗余配置。如果在向SIP服务 器传输SIP消息之后无响应状态持续，呼叫者顺序访问下一个SIP服务器。 然而，如果所有SIP服务器均故障，电话系统不能通过SIP干路传输任何 SIP消息。在该情况下，电话系统必须切换到使用另一干路(模拟干路、 综合业务数字网络[ISDN干路等等)的迂回传输。
在现有技术中，将SIP消息(INVITE)的事务定时器默认值设定为 32秒。如果呼叫者不能访问所有SIP服务器，呼叫者必须等待32秒乘以SIP服务器的数目的时长。缩短事务定制器值可以^使开始迂回传输的时间 缩短，减小电话系统必须等待的时长。为了消除等待时间，需要PBX在传 输操作之前识别SIP干路(或SIP服务器)的状态以使得可以立即进行迂 回传输。
已经公开了 一种用于从SIP服务器检查SIP终端状态的方法(参考日 本专利申请KOKAI公开号No. 2006-166018)。然而，该参考文件的技术 不可以用于从SIP终端检查SIP服务器或SIP干路的状态。参考作为SIP 网络功能的记录(registration)的结果，监视SIP服务器的状态是可能的 方法。然而，近年来，不具有记录功能的SIP网络的数目增加，所以上述 方法不能广泛用于各种目的，并缺少精确性。
如上所述，现有技术不能通过通用方法在传输之前确定SIP服务器的 状态。如果呼叫者在SIP服务器和SIP干路故障的状态下发起了呼叫，因 为呼叫者必须等待很长的时间直到建立迂回传输为止，因此需要一些对策。
发明内容
本发明的一个目的为提供一种被配置为快速并精确地进行迂回传输的 电话系统、其交换机以及传输控制方法。
根据本发明的一个方面，提供了通过使用分组网络(packet network) 实现语音通信的电话系统，包括容纳电话终端作为其扩展的交换机，和处 理所述分组网络上的呼叫的呼叫处理服务器。所述交换机包括连接到分组 网络的第一干路、连接到具有与所述分组网络不同的协议的^^共网络的第 二干路、监视模块以及呼叫控制模块，所述监视模块监视所述呼叫处理服 务器并且当所述呼叫处理服务器中发生故障时去激活所述第一干路，所述 呼叫控制模块在产生传,求时将从所述电话终端向所述分组网络发出的 传输请求传送到所述第二干路，并在所述第一干路去激活的情况下进行到 所述公共网络的迂回传输。
根据这样的方式，通过交换机监视SIP服务器的状态。监视的结果例 如净皮存储在数据库中，并被持续管理而不管存在或不存在传输请求。当产生传输请求时，如果第一干路(SIP干路等)未激活，立即执行到第二干
路(模拟干路等)的迂回传输。因此，所述电话系统可以准确地进行所述 迂回传输并快速进行呼叫产生。
本发明可以提供一种被配置为快速并精确地进行迂回传输的电话系
下面将阐述本发明的附加的目的和优点，并且其将通过说明书而部分 地显而易见，或通过实践本发明而被了解。通过下文具体指出的实施方式 和组合可以实现并获得本发明的目的和优点。
并入本iJL明书中并构成其一部分的附图示例了本发明的实施例，并与 上面给出的一般性描述和下面给出的实施例的详细描述一起用于解释本发 明的原理。
图l是描述了本发明的电话系统的实施例的示例性系统视图； 图2是描述了图1的PBX4的实施例的示例性的功能框图； 图3是用于解释SIP服务器监视模块45b的处理的示例性示意视图； 图4是用于解释呼叫控制模块41a的处理的示例性示意视图； 图5是描述了在SIP干路45的正常状态下的SIP干路传输的示例性 示意视图6是描述了在SIP干路45未激活状态下的传输的示例性示意视以及
图7是描述了本发明的实施例的PBX 4的处理过程的示例性流程图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述根据本发明的各种实施例。通常，根据本发明的 一个实施例，提供了通过^f吏用分组网络实现语音通信的电话系统，其包括 容纳电话终端作为其扩展的交换机和处理该分组网络上的呼叫的呼叫处理 服务器。该交换机包括连接到分组网络的第一干路、连接到具有与该分组网络不同的协议的公共网络的第二干路、监视模块以及呼叫控制模块，监 视才莫块监一见呼叫处理服务器，并且当呼叫处理服务器中发生故障时去激活 第 一干路，呼叫控制模块在产生了传输请求时将从电话终端向分组网络发
出的传输请求传送到第二干路，并在第一干路去激活的情况下进行到所述 公共网络的迂回传输。
根据实施例，图1示例性地示出了示例了电话系统的实施例的系统视
图。在图1中，IP终端ll-ln、 5、 21-2n通过LAN彼此连接以形成专用 电话网络。IP终端ll-ln为例如电话机。IP终端5例如是其中在个人计算 机中安装有语音通信软件的软电话。IP终端21-2n可包括在软电话的范畴 内，并依赖于设置作为与IP终端ll-ln共同工作的计算机。
IP终端ll-ln、 5、 21-2n通过LAN容纳于PBX 4中作为扩展。PBX 4 4皮连接到SIP网络100和z^共交换电话网络(PSTN )200。其中，PSTN 200 包括作为PSTN终端的电话机50。 PBX 4除了控制IP终端ll-ln、 5、 21-2n 之间的相互扩展通信之外还控制每一 IP终端和PSTN终端彼此之间的呼 叫连接。
SIP网络100具有彼此形成了冗余系统的SIP服务器61、 62。 SIP服 务器61、 62每一个都具有SIP处理功能，并进行呼叫连接处理以在传输 源与呼叫终结目的地之间形成通信链路。对于SIP服务器61、 62, SIP网 络100将SIP服务器61作为一级服务器，将SIP服务器62作为二级服务 器，并为SIP服务器61的故障做出准备。然而，服务器61、 62都可能故 障。
SIP网络IOO附加地包括另一专用电话网络。该专用电话网络具有交 换机7和电话终端81-8m。 SIP网络100与PSTN 200通过网关(未示出) 等彼此连接。因此，图1中示出的任何一个终端都可以与另一终端通信而 不会意识到网洛接口。以该方式，图1中的电话系统通过采用SIP网* 为核心实现了通过SIP的终端间的语音通信。
才艮据实施例，图2示例性地示出了示例了图1的PBX4的实施例的功 能框图。PBX4包括中央处理模块41、存储器42、开关43、模拟干路44以及SIP干路45。模拟干路44被连接到PSTN 200以转换PSTN 200与内 部服务之间的接口 。 SIP干路45被连接到SIP网络100以从IP包提取时 分多路复用信号。开关43 ^皮连接到LAN以用于SIP网络100、 PSTN 200 以及LAN之间的相互转换和连接。
SIP干路45包括SIP呼叫控制模块45a，和SIP服务器监视模块45b。 SIP呼叫控制模块45a控制SIP传输。SIP服务器监视模块45b周期地监 视SIP服务器61、 62的状态。在服务器状态管理表45c中以表的形式存储 和管理监视结果。在所有的SIP服务器61、 62中都检测出故障之后，SIP 服务器监M块45b去激活SIP干路45。相似地，模拟干路44具有监视 PSTN 200的功能。还周期地监视模拟干路44的状态(激活或未激活)。 除了模拟干路44的状态之外，还在干路状态管理表42a (存储器42 )中以 表的形式存储SIP干路45的状态(故障未激活或激活)并进行管理。
通过中央处理模块41整体控制每一个模块。中央处理模块41具有呼 叫控制模块41a。当产生向SIP网络100的传输(SIP干路传输请求)时， 呼叫控制模块41a首先参考干路状态管理表42a。如果SIP干路为未激活， 呼叫控制模块41a立刻将传输请求传送到模拟干路44以进行到PSTN 200 的迂回传输。
根据本实施例，图3示例性地示出了用于解释SIP服务器监视模块45b 进行的处理的示意性视图 SIP服务器监视模块45b周期地向各SIP服务 器61、 62发送查询消息。如果接收到对查询的正常响应，SIP服务器监视 模块45b便确定查询目的地的SIP服务器的监视结果为"OK"，并在表 45c中记录"OK"。在没有正常响应的情况下，监M块45b确定监视结 果为"NG"，在表45c中记录"NG"。图3示出了在SIP服务器62发生 的任一故障。如果SIP服务器61、 62的状态变为"NG"，由于故障而去 激活SIP干路45 (进入故障去激活)，并在干路状态管理表42a中记录该 事实。
服务器状态管理表45c记录属于SIP网络100的多个SIP服务器的状 态的每一个结果("OK"或"NG" ) 。 SIP服务器监视模块45b在表45c中记录SIP服务器的监视结果。当所有SIP服务器的状态为"NG"时， SIP服务器监M块45b将SIP干路45设定为故障去激活，以在干路状态 管理表42a中记录该事实。在这之后，如果SIP服务器的状态中的至少一 个状态变为"OK"，监视模块45b便将SIP干路从去激活进行激活，以 在管理表42a中记录该事实。
SIP服务器的故障除了 SIP服务器自身的功能故障之外还包括由通信 路径的缺陷导致的访问故障。
在实施例中，使用在SIP中限定的"OPTIONS"消息以监视SIP服 务器的状态。也就是，通过向SIP服务器61、 62广播传输"OPTIONS" 消息并通过监视响应来监视SIP服务器61、 62。
"OPTIONS"消息初始为用于查询资源的能力(资源支持功能的类型 等)的消息。在SIP限定的每一个消息中，"OPTIONS"消息仅仅是对 网络没有影响的消息。因此，"OPTIONS"是可以用于广播传输而不是轮 询(polling)的消息，并且即使资源(SIP服务器)的数目很大也可通过 仅仅等待一个超时(time-out) (32秒)来获得结果。在该实施例中，监 视SIP服务器对"OPTIONS"消息的响应来检测存在或不存在故障。
根据实施例，图4示例性地示出了用于解释呼叫控制模块41a所进行 的处理的示意性视图。在图4中，SIP服务器监^!^莫块45b在干路状态管 理表42a中实时记录SIP干路45的状态(未激活或激活)。当从该状态 产生传,求时，呼叫控制模块41a首先参考该管理表42a。如果传输终 端为IP终端11，那么所产生的传输请求为到SIP网络100的SIP传, 求。在该情况下，参考SIP干路45的状态。根据图4，由于故障，已将 SIP干路45去激活。因此，呼叫控制模块41a进行到PSTN 200的迂回传 输。下面将详细描述上述配置的操作。
根据实施例，图5示例性示出了示例了在SIP干路45处于正常状态 (激活)时的SIP干路传输的示意性视图。SIP服务器监,块45b周期 地向SIP服务器61、 62发送"OPTIONS"消息以监视监视结果。如果监 视模块45b接收200 OK ( OPTIONS"消息)响应，传送该响应的SIP服务器是正常的。即使目的地的SIP服务器不支持"OPTIONS"消息，错 误响应的返回也会使得SIP服务器被确定为正常。
从该状态，当IP终端11 (传输终端)执行到电话机(呼叫终止终端) 50的SIP干路传输时，PBX 4的呼叫控制模块41a从干路状态管理表42a 获得SIP干路45的状态。因为SIP干路45处于激活状态，呼叫控制模块 41a像往常一样向SIP呼叫控制模块45a发送传输请求。然后，向SIP网 络100传输"INVITE"消息以开始通常的呼叫连接序列。在这之后，在 电话机50处终止从SIP网络100经PSTN 200的传输。
根据实施例，图6示例性示出了示例了在SIP干路45处于未激活状 态时的传输的示意性视图。如果SIP网络100发生了故障，来自SIP服务 器监视模块45b的"OPTIONS"消息不会到达SIP服务器61、 62。因此， 来自SIP服务器61、 62的响应不会返回到监视模块45b。如果在传输 "OPTIONS"消息之后该状态持续经过了 32秒的时长，该传输的过程i更 超时。基于该超时，SlP监视模块45b将监视结果设定为"NG"以在服务 器状态管理表45c中记录"NG"。在SIP服务器61、 62的故障状态下， 相似地也没有响应返回，这同样导致"NG"。在所有SIP服务器61、 62 产生"NG"之后，监^L^45b在干路状态管理表42a中记录SIP干路45 已变为未激活。
从该状态，假设SIP干路传输为从IP终端11到电话机50。于是，呼 叫控制模块41a从干路状态管理表42a的内容中检测出SIP干路45已被 去激活。然后，呼叫控制模块41a立即将传输请求传送到模拟干路44。由 此，在PSTN 200侧开始呼叫连接序列。以该方式，迂回到模拟干路44的 发起呼叫终止在电话机50。
才艮据实施例，图7示例性示出了示例了实施例的PBX4的处理过程的 流程图。SIP服务器监视模块45b向SIP网络100发送"OPTIONS"消息 (块B1)以监视是否存在正常响应(块B2)。如果不存在任何的正常响 应(否，块B2 ) ， SIP服务器监视模块45b去激活SIP干路45 (块B3 ) 以更新干路状态管理表42a (块B4)。即使存在正常响应(是，块B2)，SIP服务器监M块45b也更新管理模块42a。周期地持续该过程直到产 生传输(传输请求)。
如果产生了传输请求(块B5中为是)，响应于SIP传输请求，呼叫 控制模块41a参考管理表42a (块B6 )，并获得SIP干路45的状态。如 果SIP干路45没有被去激活(否，块B7 ) ， SIP干路45向往常一样传输 "INVITE"消息。如果SIP干路45已被去激活(是，块B7)，从模拟干 路44进行迂回传输(块B8 )。
如上所述，在该实施例中，PBX4向属于SIP网络100并能够被访问 的所有SIP服务器广播传输"OPTIONS"消息。通过监视响应，PBX 4 周期地监视每一个SIP服务器的状态。如果接收到任何响应(200 OK或 错误响应)，PBX4确定响应的SIP服务器是正常的，如果没有接收到响 应，PBX4便确定没有响应的SIP服务器已经出现故障。在服务器状态管 理表45c中记录这样的监视结果，并基于表45c管理每一个SIP服务器的 状态。
如果所有SIP服务器均故障，PBX 4去激活SIP干路45以在干路状 态管理表42a中记录该事实。根据这样的处理过程，PBX4可以在产生传 输请求之前实时确定干路的状态，并且如果产生了传输请求，PBX4可以 立即执行到正常干路的迂回传输。
在实施例中，使用"OPTIONS"消息检测SIP服务器的各自的状态。 "OPTIONS"消息适用于广播传输。因此，PBX 4可以立即获得对所有 SIP服务器的监视结果，并可以增加监视的频率。此外，即使在不支持 "OPTIONS"消息的系统中，因为返回了一些响应，PBX 4比使用 "REGISTER"消息的情况更通用。以该方式，实施例使得可以提供被配 置为迅速并准确地进行迂回传输的电话系统、其交换机以及传输控制方法。
本发明并不局限于在这里示出和描述的具体细节和代表性的实施例。 例如，虽然本实施仅仅示例了 SIP干路45、模拟干路44和这两个干路， 本发明还使得可以针对ISND干路并以相似的方式处理更大数目的干路。 还优选将多个干路分组并仅仅在每一个组中的干路之间进行迂回传输。在该情况下，通过为每一个干路分配干路组号来管理干路是有效的。
虽然实施例已经描述了在SIP干路45故障时将迂回目的地设定到模 拟干路44，相反的方式也是可能的方案。也就是，可以在模拟干路44故 障时将迂回目的地设定到SIP干路45。换言之，不必总是在呼叫处理过程 的顶部记录SIP干路45，而是在模拟干路44故障去激活时将迂回目的地 设定到SIP干路45。
本领域的技术人员将会容易想到附加的优点和修改。因此，本发明在 其宽泛的方面不局限于在这里示出和描述的具体细节和代表性实施例。因 此，可以做出各种修改而不会背离所附权利要求和其等价物限定的本发明 的 一般构思的精神和范围。
权利要求
1. 一种通过使用分组网络实现语音通信的电话系统，其特征在于包括交换机(4)，容纳电话终端作为其扩展；以及呼叫处理服务器(61)，处理所述分组网络上的呼叫，其中，所述交换机包括第一干路(45)，被连接到所述分组网络；第二干路(44)，被连接到具有与所述分组网络不同的协议的公共网络；监视模块(45b)，监视所述呼叫处理服务器，并在所述呼叫处理服务器发生故障时，去激活所述第一干路；以及呼叫控制模块(45a)，当产生传输请求时，所述呼叫控制模块(45a)将从所述电话终端向所述分组网络发出的所述传输请求传送到所述第二干路，并且在所述第一干路去激活的状态下进行到所述公共网络的迂回传输。
2. 根据权利要求l的电话系统，其特征在于，所述呼叫处理服务器(61, 62)被提供为多个以彼此形成冗余系统；以及当所述多个呼叫处理服务器的全部都发生故障时，所述监视模块 (45b)去激活所述第一干路(45)。
3. 根据权利要求1的电话系统，其特征在于，所述监M块(45b)周期性地向所述呼叫处理服务器传送查询消息， 并且如果没有返回对所述查询消息的响应，便去激活所述第一干路(45)。
4. 根据权利要求3的电话系统，其特征在于， 所述分组网络为互联网协议网络；以及 所述呼叫处理服务器通过会话初始化协议处理呼叫。
5. 根据权利要求4的电话系统，其特征在于， 所述查询消息为SIP限定的"OPTIONS"消息。
6. —种交换机，所述交换机提供用于一种电话系统，该电话系统通过 用于处理分组网络上的呼叫的呼叫处理服务器的方式使用分组网络实现语 音通信，所述交换机容纳电话终端作为扩展，其特征在于包括，第一干路(45),被连接到所述分组网络；笫二干路(44),被连接到具有与所述分组网络不同的协议的公共网络；监视模块(45b)，监视所述呼叫处理服务器，并在所述呼叫处理服 务器发生故障时，去激活所述笫一干路；以及呼叫控制模块(45a)，当产生传输请求时，所述呼叫控制模块(45a) 将从所述电话终端向所述分组网络发出的所述传输请求传送到所述第二干 路，并且在所述第一干路去激活的状态下进行到所述公共网络的迂回传输。
7. 根据权利要求6的交换机，其特征在于，所述呼叫处理服务器(61, 62)被提供为多个以彼此形成冗余系统；以及当所述多个呼叫处理服务器的全部都发生故障时，所述监视模块 (45b)去激活所述第一干路(45)。
8. 根据权利要求6的交换机，其特征在于，所述监^b漠块(45b)周期性地向所述呼叫处理^^务器传送查询消息， 并且如果没有返回对所述查询消息的响应，便去激活所述第一干路(45)。
9. 根据权利要求8的交换机，其特征在于， 所述分组网络为互联网协议网络；以及 所述呼叫处理服务器通过会话初始化协议处理呼叫。
10. 根据权利要求9的交换机，其特征在于， 所述查询消息为SIP限定的"OPTIONS"消息。
11. 一种交换机的传输控制方法，所述交换机提供用于一种电话系统， 该电话系统通过用于处理分組网络上的呼叫的呼叫处理服务器的方式使用 分组网络实现语音通信，所述交换机容纳电话终端作为扩展，所述方法的 特征在于包括监视具有所述分组网络的呼叫处理服务器(Bl、 B2、 B4); 如果所述监视检测到所述呼叫处理服务器的故障，便关闭第一干路 (B3);以及当产生传输请求时，将从所述电话终端向所述分组网络发出的所述传 输请求传送到第二干路，并在所述第一干路去激活的状态下进行到所述z^ 共网络的迂回传输。
12. 根据权利要求11的方法，其特征在于，还包括 将所述呼叫处理服务器(61， 62)提供为多个以彼此形成冗余系统；以及当所述多个呼叫处理服务器的全部发生故障时，关闭所述第一干路。
13. 根据权利要求ll的方法，其特征在于，还包括 周期性地向所述呼叫处理服务器传送查询消息(Bl);以及 如果没有返回对所述查询消息的响应，便关闭所述第一千路。
14. 根据权利要求13的方法，其特征在于， 所述分组网络为互联网协议网络；以及 所述呼叫处理服务器通过会话初始化协议处理呼叫。
15. 才艮据权利要求14的方法，其特征在于， 所述查询消息为SIP限定的"OPTIONS"消息。
全文摘要
本发明涉及电话系统、关联交换机以及传输控制方法。一种使用分组网络实现语音通信的电话系统，其特征在于，包括容纳电话终端作为其扩展的交换机(4)和处理所述分组网络上的呼叫的呼叫处理服务器(61)。所述交换机包括连接到所述分组网络的第一干路(45)、连接到具有与所述分组网络不同的协议的公共网络的第二干路(44)、监视模块(45b)以及呼叫控制模块(45a)，所述监视模块监视所述呼叫处理服务器并且当所述呼叫处理服务器发生故障时去激活所述第一干路，所述呼叫控制模块在产生传输请求时将从所述电话终端向所述分组网络发出的传输请求传送到所述第二干路，并在所述第一干路去激活的情况下进行到所述公共网络的迂回传输。
文档编号H04L12/56GK101547152SQ20091013013
公开日2009年9月30日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年3月26日
发明者山崎厚志 申请人:株式会社东芝