優化基於ip的語音網絡優先級和帶寬要求的製作方法

2023-06-06 01:05:41

專利名稱：優化基於ip的語音網絡優先級和帶寬要求的製作方法
技術領域：
本發明涉及分組化語音網絡，更具體涉及基於分組網絡的分組優先化。本發明還具體涉及將諸如基於網際協議的語音(VoIP)網絡的語音分組網絡中的語音消息分組的帶寬和優先級的選擇最優化。
背景技術：
常規的電話系統使用了電路交換網絡。在這樣的電路交換系統中，為電話呼叫建立了專用連接或者物理路徑，該連接在電路呼叫期間一直持續。在這種專用連接上的語音通信提供了實時連接，諸如公知的個人對個人電話呼叫。
近幾年，使用了諸如網際協議(IP)網絡的分組網絡來傳輸數據。這些分組網絡把數據分段成實際發送的分組來發送數據，根據分組內的數據優先級發送數據；因此單獨的分組是區分優先級的。在接收端，根據分配的優先級重新組合這些分組來重構數據。分組網絡能夠方便地傳輸數據，而無需在分組網絡的發端網關和終端網關之間創建專用連接；因此，提供了網絡帶寬的有效使用和分配。
近來，分組網絡已經發展成為，除了傳輸數據之外，還諸如使用基於網際協議的語音，通過分組來傳輸語音數據，也就是說，也提供了多媒體數據的傳輸。分組網絡的效率和靈活性使得這種技術對於全世界的電信和網際網路服務公司來說十分具有吸引力。分組化的數據傳輸很大程度上依賴於分組優先權化來實現對多媒體數據的有效傳輸。
現有的分組網絡支持語音數據傳輸的多層次服務類型。每個服務類型都需要有匹配用戶服務類型的帶寬的相應保證。典型的分組數據語音呼叫具有兩個特徵(1)模數轉換過程中的壓縮類型和(2)被發送的分組的優先級。這兩個特徵決定用戶的類型。對於高級用戶要不管網絡資源條件而保證帶寬。而對於非高級用戶，則需要儘量分配網絡資源。
在大多數分組網絡中，都給語音分組分配最高的優先級，以確保語音呼叫可以實時進行。但是，有很大數量的用戶將使用語音消息服務用於無用戶應答的語音呼叫。語音信箱已經成為在商業中普遍使用的工具，並且在許多私人居所和無線用戶中日益流行。例如，用具有分配了最高優先級分組將基於分組網絡的語音呼叫傳輸到用戶。這樣，當分組化語音呼叫沒有應答時，語音呼叫將被重新發送到語音存轉系統(VMS)，該語音分組具有相同的優先級。由於語音信箱的高預訂率以及平均每個語音信箱消息持續2分鐘這一事實，在大多數網絡中語音存轉通信的數量是很顯著的。不利地是，由於不需要這些語音存轉系統實時地接收分組化語音呼叫，因此使用最高優先級將這些語音呼叫傳輸到語音存轉系統會造成網絡帶寬的無效使用。


下面將通過結合附圖更詳細地進行說明，從而使本發明的上述和其它方面、特點和優點更加顯而易見，其中圖1是根據本發明的一個實施例的、包括一個用於傳輸分組化語音呼叫的分組網絡在內的通信系統的系統級圖；圖2是根據本發明一個實施例的、由圖1分組網絡的呼叫管理系統完成的算法的功能框圖；圖3是實施本發明的一個實施例的步驟的流程圖；圖4是包括通過混合光纖/同軸電纜(HFC)系統進行用戶接入的網際協議(IP)網絡在內的圖1通信系統的一個實施例的系統級圖；圖5是根據本發明的另一個實施例的圖4的系統級圖，說明了從圖4的IP網絡外的發端網關到IP網絡內的終端網關的呼叫；圖6是根據本發明又一個實施例的圖4的系統級圖，說明了從圖4的IP網絡內的發端網關到IP網絡內的終端網關的呼叫；和圖7是再一個實施例的圖4的系統級圖，說明了從圖4的IP網絡內的發端網關到根據本發明的IP網絡外的終端網關的呼叫。
相應的參考數字表示了全部幾張附圖的相應部分。
具體實施例方式
下面對本發明的目前預期的最佳實施方式的說明並不是限制性的，而僅僅是為了說明本發明的基本原理。本發明的範圍應該是根據權利要求而確定的。
當在分組網絡(諸如IP網絡)中分配有實時優先級的分組化語音呼叫終止於(例如)語音存轉系統時，本發明通過提供一種將網絡資源最優化的方法，來解決上述的需要以及其它的需要。
在一個實施例中，本發明可表現為一種在使用分組化音頻電話的網絡中最優化系統資源的方法以及裝置，該方法包括如下步驟確定來自發端網關的分組化語音呼叫終止於非人聲(non-human voice)接口系統，其中所述分組化語音呼叫分配到了一個指定的高優先級；和發送信令，以使所述發端網關以比所述指定的高優先級低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統。
在另一個實施例中，本發明可表現為一種在使用分組化音頻電話的網絡中最優化系統資源的方法以及裝置，該方法包括如下步驟接收這樣的指示分組化語音呼叫已經終止於非人聲接口系統，其中所述分組化語音呼叫分配到了一個指定的高優先級；將所述分組化語音呼叫的優先級重新設置為比所述指定的高優先級低的優先級；和以較低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統。
首先參看圖1，示出了一個系統級框圖，一般性地說明了根據本發明的一個實施例的通信系統。所示的通信系統100包括分組網絡102、發端網關104、終端網關106、語音存轉系統(voice messagingsystem)108(也可稱為VMS 108，一般地被稱為「非人聲語音接口系統」)和呼叫管理系統110(也被稱為CMS 110)。
根據本發明的一個實施例，提出了一種方法，其中從發端網關到終端網關、但實際上在語音存轉系統上終止的語音呼叫將被重新設置優先級，該優先級比該語音呼叫是真實的人與人之間呼叫(即，該呼叫建立在處於發端網關104的用戶與處於終端網關106的用戶之間)時所指定的優先級低。這種方法提供了對傳輸分組化語音呼叫的分組網絡102中的帶寬和網絡資源的最優化。此外，這種重新設置優先級的語音呼叫也可以通過合適的壓縮標準(或者可替換的壓縮標準)進行壓縮，以發送到語音存轉系統。
如上所述，在諸如網際協議(IP)網絡的分組網絡102中，音頻電話呼叫被分段成數字分組，並通過分組網絡從發端網關104發送到終端網關106。這些語音分組具有兩個特徵(1)模數轉換過程中的壓縮類型和(2)被發送的分組的優先級。這兩個特徵決定了用戶的類型。對於高級用戶，要不管網絡資源條件如何而保證帶寬。而對於非高級用戶，則需要儘量分配網絡資源。在大多數分組網絡中，語音分組被分配到了最高的優先級，以確保語音呼叫的實時進行。
同樣地，當語音呼叫從處於發端網關104的用戶發送到處於終端網關106的用戶、而該語音呼叫並沒有在指定的鈴聲數量內得到應答的時候，呼叫管理系統110會使該語音呼叫重新發送到非人聲接口系統，例如發送到語音存轉系統108。在這個實施例中，呼叫管理系統110(CMS)負責分組網絡內所有的呼叫處理。CMS 110控制給分組網絡102上傳輸的分組分配優先級的過程。只有當處於終端網關106的用戶要求並且訂製了這項服務的時候，CMS 110才會將分組化的語音呼叫重新發送到語音存轉系統108。如上所述，這種語音呼叫將在分組網絡102上作為語音數據分組而發送。分組到達目標的速度是由分配給單獨分組的優先級決定的。通常會給語音數據分配一個指定的高優先級，其通常是最高的優先級(例如實時優先級)，以確保語音分組能夠充分實時地到達、出現。其缺點在於，當分組化語音呼叫被常規地重新發送以使其終止於語音存轉系統108時，語音分組仍然以相同的高優先級通過分組網絡102傳輸。由於此時接聽分組化語音呼叫的是「機器」而不是人，所以這樣的語音分組不需要用最高的優先級發送，否則將導致系統資源的浪費。
因此，根據本發明的一個實施例，當CMS 110內的後續事務應用(back office application)檢測到語音呼叫在終端網關106沒有應答時，CMS 110不是簡單地發信令給語音呼叫使其重新發送從而終止於語音存轉系統108，而是發起信令以使分組化語音呼叫重新發送到終端VMS 108(在下面進一步說明的另一個實施例中，VMS 108發起信令以重新設置語音呼叫的優先級)，但是以較低的優先級傳輸該分組化語音呼叫。本發明的這個實施例可用於任何傳輸不被真人接聽的分組化語音數據的情況。同樣地，消除了實時接收和組裝這樣的分組的需要。
進一步地，只要分組化語音呼叫終止於「非人聲接口系統」，就可以重新設置分配有高優先級的分組化語音呼叫的優先級，並以較低的優先級發送該分組化語音呼叫。非人聲接口系統指的是能夠作為來自發端網關104的語音呼叫的終止端、以使該語音呼叫在處於發端網關104的真人用戶與處於終止端的非真人機器用戶之間傳輸的任意設備。在一個實施例中，非真人接口系統包括本領域技術人員公知的語音存轉系統108。在另一個實施例中，非真人接口系統包括「交互性語音響應系統」。交互性語音響應系統是一種向處於發端網關104的用戶發出信息提示的系統。例如，如果處於發端網關的用戶發起一個語音呼叫來預訂飛機票，則該語音呼叫將被發送到交互性語音響應系統。交互性語音響應系統可以播放錄製的問詢「您想飛往哪個城市？」。而作為響應，用戶需要回答出城市的名字。由於終止端不是真人而且不需要接收包括真人實時應答在內的語音分組，所以包含回答的語音分組可以基於分組網絡102，以比真實的人對人的語音呼叫低的優先級發送。但是，注意到這一點很重要分配給語音分組的較低優先級不應該是使與交互性語音響應系統的交互不方便的低優先級。例如，如果語音分組太長時間不能到達，交互性語音響應系統將會認為用戶沒有在允許的響應時間之內做出回答。另外，如果用戶做出了回答，但是隨後將不得不花費一段時間來等待交互性語音響應系統接收回答並向用戶提出下一個問題。這樣將會使用戶十分失望，並且不會繼續使用交互性語音響應系統。因此，需要從用戶所期望的交互質量的觀點來考慮為終止於交互性語音響應系統的語音呼叫所重新指定的優先級。這樣的交互性語音響應系統是本領域技術人員所公知的。
希望圖1的通信系統100是一個非常普遍的例子。同樣的，VMS108實際上是分組網絡的一部分；但是，在某些實施例中，VMS實際上是諸如電路交換網絡(例如，公共交換電話網或PSTN)的其它網絡的一部分，並且通過一個將電路交換網絡連接到分組網絡的媒介網關(未示出)連接到分組網絡102。進一步地，在某些實施例中，雖然發端網關104和終端網關106是分組網絡102的一部分，但是發端網關104和終端網關106中的一個或更多可以通過一個接入網絡(未示出)連接到分組網絡102。結合圖4到6描述了這樣系統的一個例子，其中VMS連接到電路交換網絡(即PSTN)，該電路交換網絡通過媒介網關連接到分組網絡102。此外，在下面的圖4-6的實施例中，將發端和終端網關104和106連接到分組網絡102的接入網絡是一個混合光纖/同軸電纜網絡，正如本領域技術人員所公知的。這樣的實施例僅僅是可實施本發明的這個實施例的基本原理的一個特殊例子。例如，將發端網關104和終端網關106中的一個或更多連接到分組網絡102的接入網絡可以是任意的有線線路或者無線網絡，例如固定位置的無線電或光學系統。此外，這樣的無線接入網絡內的通信鏈路並不像在混合光纖同軸電纜網絡中一樣要求相對地非時變。同樣地，接入網絡可以是移動無線網絡，諸如衛星或基於蜂窩的無線網絡。在進一步的實施例中，分組網絡102還可包括接入網絡本身。
如另一個例子，分組網絡102可包括一個數字蜂窩式網絡。在這樣一個數字蜂窩式分組網絡中，由於缺乏空氣帶寬(air bandwidth)，使得本發明的若干實施例的重新設置優先級的技術將在語音呼叫終止於諸如語音存轉系統108的非人聲接口系統時，有利地為高優先級的語音呼叫增加可用帶寬和系統資源。例如，這樣的優先化系統將在相同的蜂窩式網絡中最容易地實現小區到小區的呼叫，例如在Sprint PCS網絡內從一個用戶到另一個用戶的呼叫。
不考慮通信系統的特殊配置，本發明的這個實施例可用於部分基於分組網絡102(諸如IP網絡、基於ATM(異步傳輸模式)的IP、基於SONET(同步光網絡)的IP、基於乙太網的IP、基於DSL(數字用戶線路)的IP、基於無線的IP和基於網際協議的語音(VoIP)網絡)傳輸的分組化語音電話呼叫。但是，分組網絡102是進行分組交換的任意通信網絡，也就是說，與電路交換相對，其可以基於頭信息，以被發送的分組的形式發送多媒體數據。進一步地，根據分配到的優先級傳輸這些多媒體數據分組。這些分配到的優先級可以基於用戶所支付的服務類型，或者根據數據的類型，例如，以比純數據傳送更高的優先級發送語音數據。分組化語音呼叫通常都分配到了最高的優先級，從而能夠實時地出現語音呼叫。但是，基於判定(sense)語音呼叫將終止於非人聲接口系統(例如語音存轉系統108)的呼叫管理系統110，將重新設置分組化語音呼叫的優先級，以較低的優先級發送該分組化語音呼叫。這將最優化帶寬，使得網絡帶寬不會浪費在不需要處於高優先級的數據分組上；因此，需要創建額外的帶寬用於其它人對人的語音呼叫以及其它高優先級數據或多媒體傳輸。
在另一個實施例中，使用了一種「分布式呼叫信令」系統，可以由發端網關104和終端網關106來控制呼叫建立和呼叫信令，而CMS110僅僅運行用來在分組網絡102中將網關映射(map)在一起。同樣地，當處於終端網關106的用戶沒有應答語音呼叫時，通過發信令給發端網關104使其直接與VMS 108通信，終端網關106將使語音呼叫重新發送到VMS 108(「非人聲接口系統」的一個例子)。因此，在這個實施例中，是VMS 108(而不是CMS 110)發起信令，使發端網關104以較低的優先級發送語音呼叫。換句話說，重新設置語音呼叫的優先級的是VMS 108(而不是CMS 110)。這樣一個系統是分布式呼叫信令的一個例子，其中，使用中央伺服器(例如CMS 110)來映射發端網關104和終端網關106，但是呼叫信令和建立是由網關自身(例如發端網關104、終端網關106和VMS 108)控制的。這與上述實施例形成了對比，在上述實施例中是由CMS 110調整並進行語音呼叫設置，也即集中控制呼叫信令的。集中控制呼叫信令系統的例子有分組電纜NCS和SGCP(簡單網關控制協議)及其派生的系統(MGCP(媒介GCP)、XGCP(外部GCP)等等)，它們都是本領域技術人員公知的。分布式呼叫信令系統的例子有分組電纜DCS、H.232和SIP(簡單網際協議)，它們都是本領域技術人員公知的。因此，分布式呼叫信令系統中的網關比集中控制信令的網關(例如CMS110)更加智能。操作中，如果VMS 108成為終端網關的話(當終端網關106將語音呼叫從發端網關104重新發送到VMS 108時)，VMS108現在將確定進入的語音呼叫終止於非人聲接口系統(即VMS 108本身)，並且發起信令以使發端網關104以較低的優先級發送語音呼叫。在這樣的另一個實施例中，如果需要，VMS 108還將對語音呼叫進行壓縮。
在分布式呼叫信令系統中使用帶寬最優化技術將使VMS 108能夠給控制語音郵件的方法增加特定的智能。例如，VMS 108可以提示處於發端網關104的用戶輸入一個符號(例如「#」)以離開規則的、非緊急的消息，如上所述，該消息分配到了較低的優先級。可替換地，可以提示用戶輸入不同的符號(例如「1#」)以進行緊急的通話。在這種情況中，可以以最高的優先級(無帶寬最優化)或者稍微降低了一點、但沒有降低到像非緊急消息那樣低的優先級來傳輸語音呼叫。同樣地，在根據用戶的喜好以不同方式增加重新設置語音呼叫優先級的能力的同時，VMS 108將重新設置語音呼叫的優先級。
接著參看圖2，示出了由根據本發明的一個實施例、圖1的IP網絡的呼叫管理系統完成的算法200的功能框圖。如上所述，圖2的算法200中進行的步驟是由CMS內的後續事務應用完成的；但是，這樣的步驟也可以在通信系統100內的其它的位置內完成，或者由管理呼叫管理系統110的網絡管理設備來完成。因此，後續事務應用是一組可以通過使用用於執行指令的處理器或類似的機器在軟體中完成的指令。
首先，呼叫管理系統(例如圖1的CMS 110)準備好操作(框202)。接著，CMS請求呼叫建立程序從而發起從發端網關104到終端網關106的語音呼叫(框204)。這個呼叫建立程序完全是常規的方法。接著，CMS 110檢測是否存在鈴聲超時(框206)。換句話說，CMS 110檢測語音呼叫是在終端網關106得到了應答還是在預訂數量的鈴聲內沒有得到應答。CMS 110始終檢查鈴聲超時直到其出現。如果在呼叫建立程序中沒有出現鈴聲超時的話，語音呼叫就會如本領域技術人員所公知的那樣繼續下去。可替換地，CMS也可以檢查終端網關106是否在預定數量的鈴聲之內沒有摘機。
接著，例如，CMS 110確定處於終端網關106的用戶是否訂製了語音存轉系統(框208)。正如本領域技術人員所公知的，典型地，通過在資料庫中查找用戶來進行這步操作，該資料庫指示了用戶是否訂製語音存轉系統，如果訂製了，該資料庫還將指示該語音存轉系統108的數量或地址。如果用戶沒有訂製語音存轉系統，那麼CMS 110將發起信令以中斷呼叫建立程序(框218)，這是本領域技術人員公知的，也即，結束來自發端網關104的語音呼叫。如果用戶訂製了語音存轉系統，CMS 110將會確定是否使用帶寬最優化技術(框210)。帶寬最優化技術是指如本發明的不同的實施例中所描述的那些。
如果沒有使用帶寬最優化技術的話(框210)，那麼將請求建立從發端網關104到語音存轉系統108的常規呼叫(框212)。這項功能完全是常規的，因此允許處於發端網關104的用戶通過語音存轉系統108為處於終端網關106的預定用戶錄製消息。當從發端網關104到語音存轉系統108的呼叫完成時，CMS 110將發起合適的信令以中斷呼叫建立(框218)。
如果使用了帶寬最優化技術(框210)，那麼CMS 110將通過停止終端網關106處的鈴聲並中斷與發端網關104之間的連接，來修改從發端網關104到終端網關106的連接。CMS 110發送信令給發端網關104，以通知它重新設置語音呼叫傳輸的優先級，在某些實施例中，還將壓縮分組化語音呼叫(框214)。同樣地，CMS 110發送信號通知發端網關104給表示語音呼叫的數據分組分配什麼樣的優先級。其優點是，由於去除了實時進行語音呼叫的需要，可以以比語音呼叫是純人對人的語音呼叫時更低的優先級傳輸該語音呼叫。此外，如果發端網關104還沒有進行壓縮，那麼可以壓縮語音呼叫。可替換地，壓縮的類型或者壓縮的程度可以在將終止於語音存轉系統108的新數據路徑中得到更改。在使用增加或改變壓縮的實施例中，CMS 110發送信令給語音存轉系統108，以根據合適的壓縮標準進行壓縮。例如，CMS110確定語音存轉系統108是否具有合適的解碼器以在接收端對語音呼叫進行解壓縮。
接著，在CMS 110使得連接被修改，分組化語音呼叫被重新設置優先級以及在某些情況下被壓縮(框214)之後，CMS 110請求建立從發端網關104到語音存轉系統108的呼叫程序，正如常規地所進行的那樣。但是，根據本發明的這個實施例，以較低的優先級傳輸該分組化語音呼叫。這樣，這節省了網絡資源並且增加了用於其它傳輸人對人語音呼叫的高優先級數據的帶寬。其優點是，這減輕了由於增加的非人聲接口系統(諸如語音存轉系統108)的訂製和使用而造成的分組網絡102上的擁塞。
此外，在某些實施例中，帶寬最優化技術是自動進行的，如上所述。同樣地，無論語音呼叫何時終止於語音存轉系統，隨後都將會給語音呼叫重新設置較低的優先級。但是，在某些實施例中，帶寬最優化技術可以有選擇地進行。同樣地，重新設置優先級以及可選的壓縮可以僅僅對於選擇的用戶進行。這樣選擇的用戶可以是例如支付額外服務的那些用戶，或者從用戶群中被選擇作為接收大數量的語音郵件通信的那些用戶。例如，可以使用資料庫在CMS 110匹配這些用戶。可以使用任意數量的選擇性標準來決定從實施帶寬最優化技術的用戶群中選擇出哪些用戶。因此，除了特定的選擇標準之外，帶寬最優化技術不能對於所有用戶自動進行。此外，通過連接到CMS 110上的網絡管理應用，能夠使得帶寬最優化技術是選擇性的，或者不是選擇性的。因此，在一個實施例中，網絡管理應用可以在一個或更多的下述狀態之間來回切換無帶寬最優化，自動帶寬最優化，或者選擇性的帶寬最優化。
在使用分布式呼叫信令方法而非集中控制呼叫信令方法的另一個實施例中，由網關控制呼叫建立和呼叫處理(代替CMS)，VMS 108發起信令以重新設置語音呼叫的優先級，並控制從發端網關到VMS的呼叫建立，算法200基本上保留相同；但是，將由不同的實體完成圖2中相應框的步驟。下面說明了在分布式呼叫信令系統中的一個實施例。框202是提供發端網關和終端網關的一個映射的CMS的功能。發端網關和終端網關進行框204中的步驟，同時終端網關(例如終端網關106)進行框206和208的步驟，因為終端網關確定用戶沒有應答呼叫並且了解用戶訂製的VMS 108。因此，終端網關發信號給發端網關，以與VMS通信。接著，VMS進行框210中的步驟，VMS和發端網關進行框212到216中的步驟。VMS發起合適的信令以重新設置去往發端網關的語音呼叫的優先級(並可選地壓縮該語音呼叫)。VMS和發端網關進行在發端網關和VMS之間的語音呼叫的呼叫建立和其它呼叫信令。如果框208是「否」的話，就由發端網關和終端網關進行框218的步驟，而如果框208「是」的話，就由發端網關和VMS進行框218的步驟。
注意到最好由通過分組網絡102管理呼叫處理的呼叫管理系統110來進行圖2的功能步驟。此外，如上所述，這個分組網絡102可包括多種特定的分組網絡，並且可以連接到電路交換網絡(例如PSTN)，也可以具有一個或更多的將發端網關和終端網關連接到分組網絡的接入網絡(例如混合光纖/同軸電纜網絡)。而且，語音存轉系統是非人聲接口系統的一個實施例，在其中可以終止重新設置了優先級的語音呼叫。例如，交互性語音響應系統是非人聲接口系統的另一個實施例。
接下來參看圖3，示出了在實施本發明的一個實施例的過程中所進行步驟的流程圖。在一個實施例中，由圖1的系統100的不同部分來進行下面的步驟。最初的步驟是確定來自發端網關104的分組化語音呼叫終止於語音存轉系統，其中分組化語音呼叫分配有實時優先級並且希望去往終端網關106(步驟302)。在一個實施例中，由於呼叫管理系統負責分組網絡102內的所有呼叫處理，所以由連接到分組網絡102的呼叫管理系統110進行這個步驟。接下來的步驟是發送信令以通知發端網關104，將分組化語音數據的發端網關104和終端網關106之間的優先級重新設置為與原始分配的發端網關104和終端網關106之間的實時優先級相比更低的優先級(步驟304)。根據本發明的其它實施例，隨後發送信令通知發端網關104壓縮去往語音存轉系統108的分組化語音數據(步驟306)。此外，在一個實施例中，由分組網絡102的呼叫管理系統110進行步驟304和306。此外，根據實施例，步驟304和306可以為所有用戶或有選擇地自動進行，如上所述。同樣地，發端網關(通過信令)接收這樣的指示分組化語音呼叫將終止於語音存轉系統，並且發端網關接收合適的信令以使發端網關重新設置語音呼叫的優先級，可以選擇對該語音呼叫進行壓縮以使其傳輸到語音存轉系統。
接著，為與發端網關104和語音存轉系統108相一致的分組化語音呼叫分配較低的優先級(步驟308)。這個較低的優先級是基於如在給定分組網絡102中所配置的可用優先級的；但是，分配到的特定的優先級是比分配給正常人對人語音呼叫的優先級低的優先級。在一個實施例中，還分配了壓縮類型，其與發端網關104和語音存轉系統108相一致(步驟310)。例如，呼叫管理系統檢查語音存轉系統，以查看其是否包括了合適類型的解碼器用來對數據解壓縮。可替換地，如果已經壓縮了語音呼叫的話，可以分配另一種壓縮類型。接下來，在發端網關104和語音存轉系統108之間建立數據傳送連接(步驟312)，如常規所進行的。接下來，根據某些實施例，依據壓縮類型對分組化語音呼叫進行壓縮(步驟314)。最後，以較低的優先級將分組化語音呼叫發送到語音存轉系統(步驟316)。
圖3的流程圖的步驟可以由許多不同的系統來進行，諸如圖4的通信系統或者(通常地)圖1的通信系統。進一步地，注意到，雖然圖3的流程圖是特別指終止於語音存轉系統的分組化語音呼叫的，但是，一般地，只要語音呼叫終止於非人聲接口(例如語音存轉系統)，就可以對分組化語音呼叫的優先級進行重新設置並進行壓縮。如上所述，非人聲接口系統是能夠作為來自發端網關的語音呼叫的終止端，以使語音呼叫位於處於發端網關的真人用戶與處於終止端的非人機器之間的任意設備。
此外，在分布式呼叫信令系統中的另外的實施例中，其中由VMS而非CMS負責呼叫建立和重新設置分組化語音呼叫的優先級，雖然由通信系統的不同部分進行步驟，但流程圖是相同的。例如，在一個實施例中，VMS或者終端網關可以通過確定來自發端網關的語音呼叫將終止於非人聲接口系統並且確定該語音呼叫期望去往處於終端網關的用戶，以進行步驟302。例如，終端網關(例如終端網關106)確定用戶沒有應答呼叫，用戶訂製了VMS(先驗知識)，並且發信號給發端網關以與VMS進行通信；因此，終端網關已經檢測到分組化語音呼叫將終止於非人聲接口系統(例如VMS)。同樣地，VMS可以以多種方式進行這個確定(步驟302)，例如，VMS假定被終端網關從發端網關重新發送到VMS的任何呼叫都是期望去往處於終端網關的用戶的分組化語音呼叫。VMS也可以從接收自發端網關的信令中進行確定(因為在分布式呼叫信令系統中，網關控制著呼叫建立和呼叫信令)。此外，VMS也可以通過由VMS提供給處於發端網關的用戶的提示以及由VMS從處於發端網關的用戶接收到的回答，來確定分組化語音呼叫是期望去往處於終端網關的用戶的語音消息。注意到，並非所有發端網關與VMS之間的呼叫都是位於其它網關的VMS的用戶所期望的分組化語音呼叫(即，期望去往處於終端網關的用戶的分組化語音呼叫)，例如，該呼叫可以是用戶設法在VMS上重現的消息。因此，在一個實施例中，VMS進行步驟302，而在另一個實施例中，終端網關進行步驟302。接下來，在這樣的實施例中，VMS進行步驟304和306，而發端網關進行步驟308和310。VMS和發端網關都進行步驟312，發端網關進行步驟314和316。
注意到，一旦分配有指定的高優先級的分組化語音呼叫終止於非人聲接口系統，就可以使用幾個實施例的帶寬最優化方法，以重新設置分組化語音呼叫的優先級，使其低於指定的高優先級。
此外，典型地，可以作為一組指令來進行圖3的步驟，其中這組指令可以通過使用各自網關內的處理器或者類似的機器在軟體中進行，從而執行這些指令以完成相應的步驟。
接下來參看圖4，示出了圖1的通信系統的一個實施例的系統級圖，該系統包括一個網際協議(IP)網絡，其具有通過混合光纖/同軸電纜(HFC)系統進行的客戶接入。所示的通信系統400(也稱作多媒體網絡)包括分組網絡102，公共交換電話網404(也稱作PSTN404)，媒介網關402(也稱作MGW 402)，呼叫管理系統110(也稱作CMS 110)，語音存轉系統406和408(也稱作VMS 406和VMS408，一般地稱作「非人聲接口系統」)，接入網絡410，和網關412、414和416(也稱作GW 412、414和416)。在這個實施例中，接入網絡410包括線纜數據機終端系統418(也稱作CMTS 418)和混合光纖/同軸電纜網絡420和422(也稱作HFC 420和422)。
PSTN 404通過媒介網關402連接到分組網絡102。語音存轉系統408和網關416是PSTN 404的一部分(如所示連接到PSTN 404)。語音存轉系統406、呼叫管理系統110和接入網絡410是分組網絡102的一部分(如所示連接到分組網絡102)。在接入網絡內，CMTS 418連接到分組網絡102。混合光纖/同軸電纜網絡418和420是接入網絡410的一部分，並且通過光纖鏈路連接到CMTS 418。網關412和414通過同軸電纜鏈路分別連接到混合光纖/同軸電纜網絡418和420。
在操作中，根據本發明的一個實施例，提出了一種方法，其中終止於語音存轉系統的語音呼叫的優先級被重新設置成比純人對人的語音呼叫的優先級低。這種方法提供了對傳輸分組化語音呼叫的分組網絡中的帶寬和網絡資源的最優化。此外，也可以通過合適壓縮標準來壓縮重新設置了優先級的語音呼叫，以使其傳輸到語音存轉系統。
圖4的系統400示出了圖1的通信系統100的一個特殊例子，其中接入網絡410將一個或更多的網關連接到分組網絡102，並且在電路交換網絡(即PSTN 404)的另一個網關，其通過媒介網關402連接到分組網絡102。此外，非人聲接口系統被示例為語音存轉系統406和408，其中之一(VMS 406)是分組網絡102的一部分，另一個(VMS408)通過媒介網關402和PSTN 404連接到分組網絡102。
此外，分組網絡102可以包括任意特殊類型的分組網絡，只要在該分組網絡中在數據分組內傳輸語音呼叫，其中根據數據分組的內容給該數據分組分配一個特定的優先級。例如，分組網絡102是一個網際協議(IP)網絡，根據基於網際協議的語音(VoIP)將語音呼叫作為數據分組進行傳輸。此外，如上所述，呼叫管理系統110負責所有基於分組網絡102的呼叫處理。因此，通信系統400是圖1的一般情況下通信系統100的一個特殊例子，其可以使用若干本發明的實施例。
在操作中，位於網關412、414和416的用戶可以互相進行電話呼叫，或者電話呼叫分組網絡102或PSTN 404內的其它用戶。如所示，媒介網關402是PSTN 404和分組網絡102之間的接口。如本領域技術人員所能理解的，PSTN 404是電路交換網絡，其中電話呼叫期間的所用連接都是專用的。另一方面，在分組網絡102中，以分組的形式有效地傳輸數據，這些分組數據將在終端網關被組裝起來。分組到達的速度是由分配到單獨分組的優先級決定的。通常會給語音數據分配最高的優先級，以確保語音分組實時地到達、出現。根據本發明的幾個實施例，當分組化語音呼叫終止於非人聲接口系統，就會給該分組化語音呼叫重新設置一個較低的優先級，因為這樣的語音分組不再需要非常接近實時地接收，由此，使得網絡資源和帶寬得到了顯著的節省。
接下來參看圖5-7，示出了不同的呼叫情況，其中語音呼叫是在圖4的通信系統400內從處於發端網關的用戶到處於終端網關的用戶的。處於終端網關的用戶配置有VMS，可以得到語音存轉的支持。此外，該系統是集中控制呼叫信令系統，呼叫建立和呼叫信令都是由CMS110控制的，但是該系統也可以是如上所述的分布式呼叫信令系統。
接下來參看圖5，示出的圖4的系統級圖說明了通過根據本發明的另一個實施例的分組網絡，從圖4的分組網絡外部的發端網關到終端網關的呼叫情況。除了圖4的部分之外，還說明了信令路徑502、504、506和508，語音路徑510和512，以及另外的語音路徑514和516。信令路徑502在CMS 110和終端網關412之間，信令路徑504在CMS110和語音存轉系統416之間，信令路徑506在CMS 110和媒介網關402之間，信令路徑508在媒介網關402和發端網關416之間。語音路徑510從發端網關416到媒介網關402，語音路徑512從媒介網關402到語音存轉系統406。另外的語音路徑514從發端網關416到媒介網關402，另外的語音路徑516從媒介網關402到語音存轉系統408。
這種呼叫情況是網外(off-net)到網內(on-net)的呼叫，也就是說，該呼叫是從分組網絡102之外的用戶到分組網絡102之內的用戶的。在這種情況下，語音呼叫是從處於發端網關416的用戶到處於終端網關412的用戶的。電路交換電話控制發端網關416到媒介網關402之間的連接，分組網絡102中的呼叫管理系統110控制媒介網關402和終端網關412之間的連接。媒介網關402在分組網絡102中代替了發端網關416的作用。媒介網關402和終端網關412之間的連接將符合終端網關用戶在分組網絡102中訂製的策略，正如呼叫管理系統110的控制。一旦呼叫管理系統110檢測到語音呼叫將不會得到應答(通過信令路徑502)並且確定語音呼叫將被重新發送到語音存轉系統406，呼叫管理系統110就將發起合適的信令(通過信令路徑504、506和508)以使語音呼叫通過分組網絡102以較低的優先級傳輸到語音存轉系統406(通過語音路徑510和512)。
其優點在於，將建立媒介網關402和語音存轉系統406之間的語音路徑連接，以使用壓縮編解碼器(在某些實施例中)和低優先級的分組數據傳輸。例如，如果在指定數量的鈴聲之後沒有檢測到來自終端網關412的摘機的話，呼叫管理系統應用將重新建立連接。呼叫管理系統110將修改從媒介網關402到終端網關412的連接，以通過使用支持的信令協議使該連接從媒介網關402連接到語音存轉系統406，呼叫管理系統110還將通過使用壓縮編解碼器和低優先級的分組記號，建立語音存轉系統406和媒介網關402之間的連接。在這種情況中，去往語音存轉系統406的所有的語音分組都將被壓縮並以根據本發明的一個實施例的、降低了的優先級傳輸。
從發端網關416到終端網關412的高級(premium)語音呼叫可以使用64Kbs，即本領域技術人員所公知的無壓縮的711 CODEC(編解碼器)。但是，如上所述，在某些實施例中，一旦將重新發送語音呼叫到語音存轉系統，同時該語音呼叫也將會被壓縮。可以使用諸如726 CODEC或728 CODEC的壓縮標準，如本領域技術人員所公知的。
此外，可以建立到電路交換網絡(PSTN 404)一部分的語音存轉系統408的另一個語音路徑，但是不再需要重新設置這樣的語音呼叫的優先級，因為語音呼叫現在根本不是基於分組網絡102傳輸的。同樣地，基於另一語音路徑514和516的語音呼叫現在是從網外到網外的呼叫。
接下來參看圖6，示出的根據本發明的進一步的實施例的圖4系統級圖說明了從圖4的IP網絡內的發端網關到IP網絡內的終端網關的呼叫情況。除了圖4的部分之外，還說明了信令路徑602、604和606，語音路徑608和另一語音路徑610和612。信令路徑602在CMS 110和終端網關412之間，信令路徑604在CMS 110和語音存轉系統406之間，信令路徑606在CMS 110和發端網關414之間。語音路徑608是從發端網關414到語音存轉系統406。另一語音路徑610是從發端網關414到媒介網關402，另一語音路徑612是從媒介網關402到語音存轉系統408。
這種呼叫情況是網內到網內的呼叫，即該呼叫是從分組網絡102內的一個用戶到分組網絡102內的另一個用戶的。在這種情況下，語音呼叫是從處於發端網關414的用戶到處於終端網關412的用戶的。由呼叫管理系統110控制分組網絡102內的所有連接。在這種情況中，由於不得不基於HFC網絡420和422以及被管理的IP網絡(即分組網絡102)來傳輸語音分組，所以將更需要資源。HFC網絡420和422的帶寬是珍貴的。因此，將終止於語音存轉系統406的語音呼叫重新設置為較低的優先級，這將會極大地增加分組網絡102和接入網絡410的可用帶寬，以控制其它高優先級語音呼叫和數據的傳輸。此外，除了被重新設置優先級之外，對這些重新發送的語音呼叫進行壓縮還將進一步改善可用的系統資源。一旦CMS 110通過檢測鈴聲超時或者在預定數量的鈴聲之內沒有檢測到摘機，從而(通過信令路徑602)檢測到語音呼叫沒有應答，並確定語音呼叫將(根據提供給終端用戶的服務)被重新發送到語音存轉系統406，CMS 110將(通過信令路徑604和606)發起合適的信令，以使語音呼叫通過分組網絡102以較低的優先級被(通過語音路徑608)傳輸到語音存轉系統406。此外，在這種情況中，所有去往語音存轉系統406的語音分組都將被壓縮並以根據本發明的一個實施例、降低了的優先級傳輸。此外，可以使用任意合適的壓縮標準來壓縮語音呼叫；但是，語音存轉系統應該具有緊湊的解碼器對語音呼叫進行解壓縮。
注意到，CMS 110將根據其位置建立發端網關414和語音存轉系統406之間的連接。例如，相對於PSTN 404中的語音存轉系統408，CMS 110將建立從發端網關414到媒介網關402的連接(也即另一語音路徑610)。隨後，媒介網關402負責基於PSTN 404將連接設置到從媒介網關402到語音存轉系統408(也即另一語音路徑612)。否則，CMS 110將控制建立從發端網關414到語音存轉系統406的連接，該連接處於分組網絡102中。
接下來參看圖7，示出的圖4的系統級圖說明了從圖4的IP網絡內的發端網關到根據本發明的又一實施例的IP網絡外的終端網關的呼叫情況。除了702、704、706和708之外，還有語音路徑710和另一語音路徑712和714。信令路徑702在CMS 110和發端網關412之間，信令路徑704在CMS 110和語音存轉系統406之間，信令路徑706在CMS 110和媒介網關402之間，信令路徑708是從媒介網關402到終端網關416的。語音路徑710是從發端網關412到語音存轉系統406的。另一語音路徑712是從發端網關412到媒介網關402的，另一語音路徑714是從媒介網關402到語音存轉系統408的。
這種呼叫情況是網內到網外的呼叫，也即該呼叫是從分組網絡102內的用戶到分組網絡102外(例如PSTN 404內)的另一用戶的。在這種情況下，語音呼叫是從處於發端網關412的用戶到處於終端網關416的用戶的。此外，分組網絡102內的所有連接都由CMS 110控制。如同圖6中的情況，在這種情況中，由於語音分組不得不基於HFC網絡420和422以及被管理的IP網絡(即分組網絡102)傳輸，所以將更加需要資源。HFC網絡420和422的帶寬是珍貴的。因此，將終止於語音存轉系統406的語音呼叫重新設置為較低的優先級，這將會極大地增加分組網絡102和接入網絡410的可用帶寬，以控制其它高優先級語音呼叫和數據的傳輸。此外，除了被重新設置優先級之外，對這些重新發送的語音呼叫進行壓縮還將進一步改善可用的系統資源。一旦呼叫管理系統110通過檢測鈴聲超時或者在預定數量的鈴聲之內沒有檢測到摘機，從而(通過信令路徑702)檢測到語音呼叫沒有應答，並確定語音呼叫將(根據提供給終端用戶的服務)被重新發送到語音存轉系統406，CMS 110將(通過信令路徑704和706)發起合適的信令，以使語音呼叫通過分組網絡102(通過語音路徑710)以較低的優先級被傳輸到語音存轉系統406。此外，在這種情況中，所有去往語音存轉系統406的語音分組都將被壓縮並以根據本發明的一個實施例、降低了的優先級傳輸。此外，可以使用任意合適的壓縮標準來壓縮語音呼叫；但是，語音存轉系統應該具有緊湊的解碼器對語音呼叫進行解壓縮。
如同圖6的情況，注意到，CMS 110將根據其位置建立到VMS 406的連接。例如，相對於PSTN 404中的語音存轉系統408，CMS 110將建立從發端網關412到媒介網關402的連接(也即另一語音路徑712)。隨後，媒介網關402負責基於PSTN 404將連接設置到從媒介網關402到語音存轉系統408(也即另一語音路徑612)。否則，CMS110將控制建立從發端網關412到語音存轉系統406的連接，該連接處於分組網絡102中。
可以理解，圖4到7中示出的實施例說明了本發明的幾個特殊的實施例。應該注意到，示出了分組網絡102與包括混合光纖/同軸電纜網絡420和422的接入網絡410。但是，也可以考慮其它這種接入網絡，甚至不存在接入網絡(也即，對於分組網絡102，發端和終端網關就已經是完整的了，無需中間的接入網絡410)。此外，非人聲接口系統在圖4到7中被示例為語音存轉系統；但是，該非人聲接口系統也可以包括這樣的其它系統語音呼叫終止於該系統，並且到該系統的呼叫並不需要實時接收或者不需要以高優先級接收。此外，與處於終端網關的用戶相比較，不需要讓非人聲接口系統位於單獨的物理位置。同時應該注意到，圖4到7中示出的實施例可以使用如圖2和3所述的方法。此外，如上所述，重新設置將終止於非人聲接口系統的語音呼叫的優先級的技術可以有選擇地僅用於特定的用戶(例如那些已經獲得這種服務權利的用戶)或者自動地用於分組網絡102內的所有語音呼叫。
雖然這裡公開的本發明是用特殊的實施例及其應用的方法來說明的，但是本領域技術人員在不背離權利要求中所聲明的本發明的範圍的前提下，也可以另外得到眾多的修改和變種。
權利要求
1.一種在使用分組化音頻電話的網絡中優化系統資源的方法，其包括確定來自發端網關的分組化語音呼叫終止於非人聲接口系統，其中所述分組化語音呼叫分配到了一個指定的高優先級；和發送信令，以使所述發端網關以比所述指定的高優先級低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述非人聲接口系統包括語音存轉系統。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述的確定包括確定處於想成為所述分組化語音呼叫的終止端的終端網關的用戶是否預訂語音存轉系統。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述非人聲接口系統包括交互性語音響應系統。
5.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括發送信令，以使所述發端網關壓縮所述分組化語音呼叫。
6.根據權利要求1所述的方法，其中所述指定的高優先級包括一個實時優先級，以確保充分實時地進行所述分組語音呼叫。
7.根據權利要求1所述的方法，其中所述的確定包括檢測所述分組化語音呼叫是否能在終端網關的預定數量的鈴聲之內在希望成為該分組化語音呼叫的終止端的終端網關得到應答。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述的檢測包括檢測在所述終端網關的預定數量的鈴聲之內是否在所述終端網關發生了鈴聲超時。
9.根據權利要求7所述的方法，其中所述的檢測包括在所述終端網關的預定數量的鈴聲之內，檢測是否沒有摘機。
10.根據權利要求1所述的方法，其中所述的發送步驟包括自動發送信令，使所述發端網關以比指定的高優先級低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統。
11.根據權利要求1所述的方法，其中所述的發送步驟包括有選擇地發送信令，使所述發端網關以比指定的高優先級低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統。
12.一種在使用分組化音頻電話的網絡中優化系統資源的方法，其包括接收這樣的指示分組化語音呼叫已經終止於非人聲接口系統，其中給所述分組化語音呼叫分配指定的高優先級；將所述分組化語音呼叫重新設置為比所述指定的高優先級低的優先級；和以所述較低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到非人聲接口系統。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述非人聲接口系統包括語音信箱系統。
14.根據權利要求12所述的方法，其中所述非人聲接口系統包括交互性語音響應系統。
15.根據權利要求12所述的方法，其進一步包括在所述發送步驟之前壓縮所述分組化語音呼叫。
16.根據權利要求12所述的方法，其中所述指定的高優先級包括實時優先級，以確保所述分組化語音呼叫充分實時地發生。
17.一種在使用分組化音頻電話的網絡中優化系統資源的系統，其包括用於確定來自發端網關的分組化語音呼叫終止於非人聲接口系統的裝置，其中所述分組化語音呼叫分配到了一個指定的高優先級；和用於發送信令的裝置，以使所述發端網關以比所述指定的高優先級低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統。
18.根據權利要求17所述的系統，其中所述的用於確定的裝置包括這樣的裝置其用於確定處於想成為所述分組化語音呼叫的終止端的終端網關的用戶是否預訂了語音存轉系統。
19.根據權利要求17所述的系統，其進一步包括這樣的裝置其用於發送信令，以使所述發端網關壓縮所述分組化語音呼叫。
20.根據權利要求19所述的系統，其中所述的用於確定的裝置包括這樣的裝置其用於檢測是否已在終端網關的預定數量的鈴聲之內、在希望成為該分組化語音呼叫的終止端的終端網關應答所述分組化語音呼叫。
21.根據權利要求19所述的系統，其中所述的用於發送的裝置包括這樣的裝置其用於自動發送信令，使所述發端網關以比指定的高優先級低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統。
22.根據權利要求19所述的系統，其中所述的用於發送的裝置包括這樣的裝置其用於有選擇地發送信令，使所述發端網關以比指定的高優先級低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統。
23.一種在使用分組化音頻電話的網絡中優化系統資源的系統，其包括用於接收這樣的指示的裝置，該指示指出分組化語音呼叫已經終止於非人聲接口系統，其中給所述分組化語音呼叫分配指定的高優先級；其用於將所述分組化語音呼叫重新設置為比所述指定的高優先級低的優先級的裝置；和其用於以較低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到非人聲接口系統的裝置。
24.根據權利要求23所述的系統，其進一步包括用於壓縮所述分組化語音呼叫的裝置。
全文摘要
本發明公開一種在使用分組化音頻電話的網絡(102)中最優化系統資源的方法，以及實現該方法的裝置，該方法包括如下步驟確定(302)來自發端網關(104)的分組化語音呼叫終止於非人聲接口系統(108)，其中所述分組化語音呼叫分配到了一個指定的高優先級；和發送(304)信令，以使所述發端網關(104)以比所述指定的高優先級低的優先級將所述分組化語音呼叫發送到所述非人聲接口系統(108)。
文檔編號H04L12/56GK1535523SQ02806877
公開日2004年10月6日 申請日期2002年2月15日 優先權日2001年3月20日
發明者拉傑·德什潘德, 羅傑·阿迪, 克裡斯·貝奇, 貝奇, 拉傑 德什潘德, 阿迪 申請人:摩託羅拉公司