DE10345017A1 - Gateway and method for linking a packet-based IP network to a switched or PSTN network in which the gateway first queries a receiving terminal to determine if it is IP enabled and if so uses IP tunneling - Google Patents

Gateway and method for linking a packet-based IP network to a switched or PSTN network in which the gateway first queries a receiving terminal to determine if it is IP enabled and if so uses IP tunneling Download PDF

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Abstract

Method for transmission of voice over Internet telephone conversations (VoIP) using an IP gateway to link a packet IP network to a convention (PSTN) telephone network. The first time a connection is made to a particular terminal in a PSTN network the gateway determines if tunneling of IP packets over the network is possible. If so, communication is henceforth via IP packets. If IP tunneling is not possible the gateway acts as an information converter for converting information between different protocols and tunnels as necessary. An independent claim is made for a device, especially an IP gateway for linking packet and switched telecommunications networks.

Description

Die Erfindung betrifft ein verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Sprachinformationen über ein verbindungsorientiertes Netzwerk, insbesondere über ein PSTN-Netzwerk, und ein paketorientierten Netzwerk, insbesondere über ein IP-Netzwerk, mit mindestens einem IP-Gateway, der die Verbindung zwischen dem verbindungsorientierten Netzwerk und dem paketorientierten Netzwerk herstellt. Im Einzelnen handelt es sich um eine Weiterentwicklung einer Voice over IP (VoIP) Implementierung.The The invention relates to a method and a device for transmitting of language information about a connection-oriented network, especially via a PSTN network, and a packet-oriented network, in particular via an IP network, with at least an IP gateway that controls the connection between the connection-oriented network and the packet-oriented network. In detail acts It is a further development of a Voice over IP (VoIP) implementation.

Gebiet der Erfindung:Field of the invention:

ISDN-Netze ermöglichen die zeitgleiche Adressierung von mehreren unterschiedlichen Endgeräten an einem So-Bus. An einem ISDN-Basisanschluss können mehrere Endgeräte mit unterschiedlichen Rufnummern (MSN) adressiert werden. Eine zeitgleiche Sprachkommunikation auf TDM-Basis mit zwei Endgeräten über dedizierte Rufnummern (MSN) ist möglich. Analoge Teilnehmeranschlüsse können über eine dedizierte Rufnummer nur ein Endgerät, welches mit dem Anschluss in Verbindung steht, zeitgleich adressieren. VoIP ermöglicht innerhalb einer LAN-Umgebung die Adressierung von dedizierten VoIP-fähigen Endeinrichtungen. In der LAN-Umgebung können beliebig viele VoIP-Endeinrichtungen zum Einsatz kommen, die Gesamtzahl der zum Einsatz kommenden Endeinrichtungen ist unabhängig vom vorhandenen WAN- oder PSTN-Anschluss (ISDN, Analog, Frame-Relay, ATM, IP, etc.). Vielmehr ist die Gesamtzahl maßgeblich von der Bandbreite des Anschlusses und der Qualität der Netzwerkkomponenten abhängig. Es handelt sich um eine Frage der Quality of Service (QoS), da in paketorientierten IP-Netzwerken, soweit sie noch nicht IPv6 entsprechen, keine Qualitätsgarantien bestimmt werden können. Eine permanente IP-Verbindung zwischen Gatekeeper und Endgeräten muss für eine Adressierbarkeit der Endgeräte bestehen. Alle nach dem Stand der Technik aufgeführten Systeme adressieren die Endgeräte für eine Sprachkommunikation in der Regel über ein zentrales Zuordnungssystem oder ein lokales Zuordnungssystem, das die Telefonnummern den IP-Adressen zuordnet. Da es jedoch keinen zentralen Standard für die Abbildung der Telefonnummern auf IP-Adressen gibt und da eine Vielzahl der Teilnehmer keine festen statischen IP-Adressen, sondern dynamische besitzen, konnten sich Lösungen bisher nur auf dem Markt durchsetzen, bei denen die Zuordnung der Telefonnummern zu den IP-Adressen lokal erfolgt. So besitzt eine aus dem Stand der Technik bekannte IP-Telefonanlage bzw. ein lokaler Gateway einen Anschluss für das herkömmliche PSTN-Netzwerk, einen Anschluss für das lokale IP-Netzwerk und ggf. einen dritten Anschluss für das WAN IP-Netzwerk, wobei es sich hierbei oftmals um VPN-Netzwerke handelt, die Unternehmensteile miteinander verbinden. Für die Kommunikation über das PSTN-Netzwerk wird in den Gateway ein Wandler eingebaut, der die Signale im SIP- oder H.323-Standard in den PSTN-Standard umsetzt.ISDN networks enable the simultaneous addressing of several different terminals on one So bus. On an ISDN basic connection, several terminals with different Telephone numbers (MSN) are addressed. A simultaneous voice communication on TDM basis with two terminals over dedicated Telephone numbers (MSN) is possible. Analog subscriber connections can over a Dedicated phone number only a terminal, which with the connection communicates, address at the same time. VoIP allows within a LAN environment, the addressing of dedicated VoIP-enabled terminals. In the LAN environment can Any number of VoIP terminals are used, the total number The used terminal equipment is independent of existing WAN or PSTN connection (ISDN, analog, frame relay, ATM, IP, etc.). Rather, the total number is decisive for the bandwidth of the Connection and the quality depends on the network components. It is a question of Quality of Service (QoS), since in packet-oriented IP networks, if they do not yet correspond to IPv6, no quality guarantees can be determined. A permanent IP connection between gatekeeper and terminals must for one Addressability of the terminals consist. All systems listed in the prior art address the terminals for one Voice communication usually via a central allocation system or a local mapping system that maps the phone numbers to the IP addresses assigns. However, there is no central standard for imaging of the telephone numbers on IP addresses and there a multiplicity of the participants have no fixed static IP addresses, but dynamic, could solutions so far only prevail in the market, where the allocation of Phone numbers to the IP addresses are local. So own one known from the prior art IP telephone system or a local Gateway a connector for the conventional one PSTN network, one Connection for the local IP network and possibly a third port for the WAN IP network, which are often VPN networks, connect the business units. For communication about the PSTN network is built into the gateway a converter that the Convert signals in the SIP or H.323 standard to the PSTN standard.

Stand der Technik (S. d. T):State of the art (p. d. T):

Aus der US 2002/0176403 A1 und der US 2002/0141386 A1 sind Verfahren bekannt, bei denen eine Konvertierung der PSTN/ISDN-Informationen in IP-Pakete erfolgt und umgekehrt. Bei diesen Verfahren wird nicht die Fähigkeit des Endgerätes des Benutzers berücksichtigt. Aus der US 2002/0080773 A1 ist ein Verfahren bekannt, das eine optimierte Umwandlung der IP-Pakete in PSTN-Informationen ermöglicht. Aus den Druckschriften CA 2411259 A1 , DE 101 47 148 A1 , CA 2352961 A1 , CA 2347282 A1 , CA 2328008 A1 , DE 101 33 833 A1 , DE 100 62 383 A1 , DE 101 47 148 A1 , DE 101 48 469 A1 , DE 102 01 407 A1 , WO 00/106740 A3, WO 00/203713 A1, die ebenfalls den VoIP-Bereich betreffen, sind keine Hinweise auf die Vorgehensweise der vorliegenden Erfindung zu entnehmen.From US 2002/0176403 A1 and US 2002/0141386 A1 methods are known in which a conversion of the PSTN / ISDN information into IP packets and vice versa. These methods do not take into account the capability of the user's terminal. From US 2002/0080773 A1 a method is known which enables an optimized conversion of the IP packets into PSTN information. From the pamphlets CA 2411259 A1 . DE 101 47 148 A1 . CA 2352961 A1 . CA 2347282 A1 . CA 2328008 A1 . DE 101 33 833 A1 . DE 100 62 383 A1 . DE 101 47 148 A1 . DE 101 48 469 A1 . DE 102 01 407 A1 , WO 00/106740 A3, WO 00/203713 A1, which also relate to the VoIP area, are no references to the procedure of the present invention.

Aufgabe der Erfindung:Object of the invention:

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kommunikation mit Hilfe von VoIP bereitzustellen, ohne dabei darauf abzustellen, welche Endgeräte mit welchen IP-Adressen vorhanden sind, wodurch das Routen der Pakete stark vereinfacht wird.task It is the object of the present invention to provide communication with assistance of VoIP, without having to focus on which terminals with which IP addresses exist, thereby routing the packets is greatly simplified.

Lösung der Aufgabe:Solution of the task:

Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.These The object is achieved by the inventions having the features of the independent claims. advantageous Further developments of the inventions are characterized in the subclaims.

Der Ansatz der vorliegenden Erfindung ist darin begründet, dass der IP-Gateway, der die Verbindung zwischen dem herkömmlichen verbindungsorientierten Telefonnetz (PSTN) und dem paketorientierten IP-Netzwerk herstellt, bei einem Verbindungswunsch aus dem IP-Netzwerk eine herkömmliche Verbindung zum Endgerät im PSTN-Netzwerk herstellt, um dann in einer Kommunikation (Hand Shake) festzustellen, ob die Gegenseite das Tunneln von IP-Paketen über die PSTN-Verbindung ermöglicht. Sollte dies der Fall sein, so wird die zukünftige Kommunikation durchgängig über IP-Pakete stattfinden. Sollte hingegen die Gegenstelle nicht in der Lage sein, eine IP-Verbindung aufzubauen, so fungiert der IP-Gateway als Informationswandler zwischen den unterschiedlichen Protokollen und tunnelt je nach Bedarf die Informationen.The approach of the present invention is based on the fact that the IP gateway, which establishes the connection between the conventional connection-oriented telephone network (PSTN) and the packet-oriented IP network, in the case of a connection request from the IP network, establishes a conventional connection to the terminal in the PSTN. Network in order to then determine in a communication (handshake) whether the other side allows the tunneling of IP packets over the PSTN connection. If this is the case, the future communication will take place consistently over IP packets. If, on the other hand, the remote station is not able to establish an IP connection, the IP gateway acts as an information converter between the different protocols and tunnels according to the loading may the information.

Die technische Erfindung hat den Vorteil, dass unabhängig vom Anschluss (analog, ISDN, Frame-Relay, ATM, IP, etc.) nach dem Anschluss beliebig viele Personen adressierbar werden, da auf der Basis des Anschlusses immer paketorientiert übertragen wird, soweit das Endgerät dies zulässt. Bei einem Telefonat wird mit dieser Erfindung kein Anschluss adressiert, hinter welchem sich verschiedene Personen verbergen können, sondern eine Person direkt adressiert, welche sich zuvor als Person an einem Gatekeeper oder ggf. an einem Gateway, der die Funktion eines Gatekeepers übernimmt, eingeloggt hat und damit als dedizierten Nutzer identifiziert hat. Eine Frage nach: "könnte ich bitte die Person XYZ sprechen", entfällt, da die Personen direkt angesprochen werden können. Die Erfindung ist unabhängig von der Anschlussart. Es kann ein Schmalband- oder Breitbandanschluss zum Kunden Verwendung finden. Eine permanente Verbindung zu einem zentralen Gatekeeper ist entgegen dem Stand der Technik nicht notwendig. Diese Verbindung wird erst bei Bedarf aufgebaut. In einer bevorzugten Ausführungsform wird nach dem Aufbau der Verbindung vom Endgerät, soweit es ebenfalls als lokaler Gateway fungiert, die Relation von Namen bzw. Telefonnummern zu IP-Adressen übertragen. Die herkömmliche Anschlusstechnik zwischen Vermittlungsstelle und Teilnehmer muss nicht zwangsweise ersetzt werden.The technical invention has the advantage that, regardless of the connection (analog, ISDN, Frame Relay, ATM, IP, etc.) after the connection any number People are becoming addressable because on the basis of the connection always packet-oriented transfer will, as far as the terminal this allows. In a telephone call, no connection is addressed with this invention, behind which different people can hide, but a person directly addressed, who previously as a person at one Gatekeeper or possibly a gateway, which assumes the function of a gatekeeper, logged in and thus identified as a dedicated user. A question for: "I could please speak the person XYZ ", does not apply because the people can be addressed directly. The invention is independent of the connection type. It can be a narrowband or broadband connection to the customer use find. A permanent connection to one central gatekeeper is not necessary contrary to the state of the art. This connection will be established only when needed. In a preferred embodiment is after the establishment of the connection from the terminal, as far as it also as local gateway, the relation of names or telephone numbers transferred to IP addresses. The conventional connection technology between the exchange and participants does not necessarily have be replaced.

Um zu erreichen, dass eine Vielzahl von Verbindungen über den Protokolltunnel geführt werden, wird beim Bestehen einer ersten Verbindung zwischen dem Endgerät und dem IP-Gateway beim Eingang einer weiteren Verbindungsanfrage überprüft, ob die erste Verbindung paketorientiert ist, um dann über die bestehende erste Verbindung eine weitere Verbindung aufzubauen. Dies kann so oft wiederholt werden, bis die Leistungsgrenze des Tunnels erreicht wurde und die Qualität der Verbindung einbricht. Sollte dies der Fall sein, so wird eine weitere verbindungsorientierte Verbindung aufgebaut, sodass über die weitere Verbindung paketorientierte Kanäle bzw. Tunnel geleitet werden.Around to achieve that a lot of connections over the Protocol tunnel led If there is a first connection between the terminal and the IP gateway upon receipt of another connection request verifies that the first connection is packet-oriented, in order then over the existing first connection to build another connection. This can be repeated many times until the performance limit of the tunnel has been reached and the quality of the connection breaks. If this is the case, then another connection-oriented Connected so that over the further connection packet-oriented channels or tunnels are conducted.

Zur Verbesserung der Kommunikation werden beim Aufbau der Verbindung die Telefonnummer/MSN oder die Namen in Relation zur IP Adresse übertragen. Sollte der Gateway ebenfalls die Funktion eines Gatekeepers realisieren, so verwaltet dieser die Informationen für zukünftige Anfragen und Verbindungen. Sollte die Gatekeeper-Funktion hingegen ausgelagert sein, so überträgt der Gateway diese Informationen an einen zentralen Rechner, der in der Regel die Funktion des Gatekeepers übernimmt. Es ist jedoch sicherzustellen, dass die Zuordnung, die oftmals nur temporär ist, regelmäßig upgedated wird. Weiterhin spricht gegen einen zentralen Gatekeeper, dass oftmals nur IP-Adressen verwendet werden können, die nicht in einem lokalen Netz verwendet werden, sondern die öffentliche IP-Adressen sind. Somit wird in der bevorzugten Ausführungsform die Kombination des Gatekeepers mit dem Gateway vorgeschlagen, der vorzugsweise ebenfalls eine Adressenübersetzung (NAT) vornimmt. Hierdurch ist es möglich, dass private IP-Adressen vom lokalen Endgerät verwendet werden. Die Adressenübersetzung kann sowohl beim Endgerät als auch beim IP-Gateway erfolgen. Als Transportverfahren zwischen dem IP-Gateway und dem Endgerät kann Tunnelprotokoll PPTP eingesetzt werden. Andere Protokolle sind ebenfalls denkbar.to Improving communication will help in establishing the connection transfer the telephone number / MSN or the names in relation to the IP address. Should the gateway also have the function of a gatekeeper, this manages the information for future inquiries and connections. If the gatekeeper function is outsourced, however, the gateway transmits This information is sent to a central computer, usually the function of the gatekeeper takes over. However, it is important to ensure that the assignment is often only temporary is regularly updated becomes. Furthermore speaks against a central gatekeeper that often Only IP addresses that are not local can be used Network but are the public IP addresses. Consequently is in the preferred embodiment proposed the combination of the gatekeeper with the gateway, the preferably also performs an address translation (NAT). This makes it possible that private IP addresses are used by the local terminal. The address translation can both at the terminal as well as the IP gateway. As transport method between the IP gateway and the terminal can be used tunnel protocol PPTP. Other protocols are also conceivable.

Zur Vermeidung von weiteren Kosten wird beim Beenden aller Verbindungen, die getunnelt wurden und die paketorientiert waren, die verbindungsorientierte Verbindung geschlossen.to Avoidance of additional costs will occur when terminating all connections, which were tunnelled and which were package-oriented, the connection-oriented ones Connection closed.

Das Endgerät ist in seiner bevorzugten Ausführungsform eine Voice-Over-IP-Telefonanlage, insbesondere ein Gateway und ggf auch ein Gatekeeper, die mit lokalen IP-, ISDN- oder analogen Basisgeräten in Verbindung steht.The terminal is in its preferred embodiment a voice over IP telephone system, in particular a gateway and possibly also a gatekeeper that communicates with local IP, ISDN or analog base devices stands.

Auch wenn in der vorhergehenden Beschreibung lediglich ein Anruf aus dem IP-Netzwerk in das PSTN-Netzwerk beschrieben wurde, so sind die gleichen Funktionen auch in umgekehrter Richtung gegeben. Sollte aus einem lokalen Netzwerk über den lokalen Gateway eine Verbindung zu einem anderen Teilnehmer aufgebaut werden, so wird der Ruf über den IP-Gateway geleitet, der dann mit dem Endgerät einen IP-Tunnel über die verbindungsorientierte PSTN-Verbindung aufbaut. Zusätzlich wird der IP-Gateway bestimmt, der am nächstliegenden zu dem anzurufenden Zielendgerät ist. Der so bestimmte IP-Gateway führt dann das erfindungsgemäße und in den Ansprüchen beschriebene Verfahren durch.Also if in the previous description only one call out the IP network into the PSTN network has been described the same functions are also given in the opposite direction. Should from a local network via the local gateway connects to another subscriber the call is routed through the IP gateway, then the one with the terminal IP tunnel over builds the connection-oriented PSTN connection. In addition will the IP gateway determines which one is nearest to the one to be called destination terminal is. The thus determined IP gateway then performs the inventive and in the claims described method.

Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist eine Vorrichtung, insbesondere ein IP-Gateway, zum Übertragen von Sprachinformationen zwischen einem verbindungsorientierten Netzwerk, insbesondere einem PSTN-Netzwerk und einem paketorientierten Netzwerk, insbesondere einem IP-Netzwerk, wie bereits oben beschrieben wurde und in dem das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird.One Another component of the invention is a device, in particular an IP gateway, for transfer voice information between a connection-oriented network, especially a PSTN network and a packet-oriented network, in particular an IP network, as already described above and in which the inventive method is used.

Die Vorrichtung weist Netzwerkschnittstellen auf, die eine Verbindung zum verbindungsorientierten Netzwerk und dem paketorientierten Netzwerk herstellen. Ein weiterer Bestandteil ist eine Bearbeitungseinheit, die so konfiguriert ist, dass eine Verbindungsanfrage aus dem paketorientierten Netzwerk entgegengenommen wird, wobei anhand der Information in den Paketen, die Adresse, insbesondere die Telefonnummer des Empfängers, bestimmbar ist.The Device has network interfaces that connect connect to the connection-oriented network and the packet-oriented network. Another ingredient is a processing unit that is configured in this way is that a connection request received from the packet-oriented network using the information in the packages, the address, in particular the telephone number of the recipient, can be determined.

Mit Hilfe der Telefonnummer/Adresse des Empfängers wird dann eine verbindungsorientierte Verbindung mit dem Endgerät aufgebaut.Using the phone number / address of Receiver is then established a connection-oriented connection with the terminal.

In Abhängigkeit der Fähigkeiten des Endgerätes erfolgt dann eine paketorientierte Kommunikation über die verbindungsorientierte Verbindung, oder es erfolgt eine verbindungsorientierte Kommunikation.In dependence the skills of the terminal then takes place a packet-oriented communication over the connection-oriented connection, or there is a connection-oriented Communication.

Wie bereits oben beschrieben wurde, setzt die Vorrichtung die Fähigkeiten um, die im Verfahren beschrieben wurden. Zu diesen Fähigkeiten gehört ebenfalls die erweiterte Kommunikation über eine bestehende verbindungsorientierte Verbindung. Hierbei werden weitere Verbindungswünsche über den bereits vorhandenen Tunnel geleitet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Quality of Service (QoS) berücksichtigt. Die bekannten Tunnel-Protokolle, insbesondere PPTP, werden hierbei vorzugsweise verwendet. Zur Vermeidung der Verwendung von öffentlichen IP-Adressen sind Mittel vorhanden, die eine IP-Übersetzung vornehmen, insbesondere NAT.As already described above, the device sets the capabilities which were described in the process. To these skills belongs as well the advanced communication over an existing connection-oriented connection. Here are Further connection requests via the already existing tunnel. In a preferred embodiment the quality of service (QoS) is taken into account. The well-known tunnel protocols, in particular PPTP, are preferably used here. To avoid the Use of public IP addresses are Means available, which is an IP translation make, especially NAT.

Zur Verbesserung der Kommunikation wird beim Aufbau der mitgetunnelten IP-Verbindung vom Endgerät die Zuordnung der IP-Adressen des Endgerätes zu den Rufnummern übermittelt, die dann vorzugsweise so lange gespeichert wird, wie der Tunnel besteht. Hierdurch kann eine Verbindungsanfrage direkt zu einem Basisgerät über das Endgerät übermittelt werden, da entweder NAT am IP-Gateway durchgeführt wird, falls private Adressen verwendet werden, oder es kann eine durchgängige Kommunikation ohne NAT stattfinden.to Improving communication will help in building the tune-up IP connection from the terminal transmits the assignment of the IP addresses of the terminal to the call numbers, which is then preferably stored as long as the tunnel consists. This allows a connection request directly to a Base device over the Transmitted terminal because either NAT is performed on the IP gateway, if private addresses can be used, or it can be a continuous communication without NAT occur.

Weitere Mittel, insbesondere ein DSP, dienen dazu, eine paketorientierte Verbindung über SIP oder H.323 herzustellen, soweit die Endgeräte dies unterstützen, wobei die verbindungsorientierten Verbindungen über ISDN, Analog etc. erfolgen.Further Means, in particular a DSP, serve a package-oriented Connection via SIP or H.323 produce, as far as the terminals support this, wherein the connection-oriented connections via ISDN, analog, etc. take place.

Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist eine IP-Telefonanlage zum Übertragen von Sprachinformationen, wahlweise zwischen einem verbindungsorientierten Netzwerk, insbesondere einem PSTN-Netzwerk, und einem paketorientierten Netzwerk, insbesondere einem WAN, und einem paketorientierten Netzwerk, insbesondere einem LAN, die in der Lage ist, mit dem erfindungsgemäßen beschriebenen IP-Gateway zu kommunizieren. Dabei ist es von großer Wichtigkeit, dass über eine verbindungsorientierte Verbindung (PSTN durch einen Tunnel eine paketorientierte Kommunikation stattfindet.component The present invention is an IP telephone system for transmitting voice information, optionally between a connection-oriented network, in particular a PSTN network, and a packet-oriented network, in particular a WAN, and a packet-oriented network, especially one LAN, which is capable of with the described IP gateway according to the invention to communicate. It is of great importance that over one connection-oriented connection (PSTN through a tunnel a packet-oriented communication takes place.

Über eine lokale Netzwerkschnittstelle wird hierbei eine paketorientierte Verbindung zum LAN bereitgestellt, die über eine verbindungsorientierte Netzwerkschnittstelle, über die eine Kommunikation wahlweise verbindungsorientiert mit dem PSTN-Netzwerk erfolgen kann, oder paketorientiert erfolgt, wobei die paketorientierte Verbindung über das WAN erfolgt und durch die verbindungsorientierte Verbindung getunnelt wird. Dieser Tunnel gehört mit einem zentralen IP-Gateway, wie er bereits oben beschrieben wurde, bei Bedarf aufgebaut, wobei die Verbindung so lange aufrecht erhalten bleibt, wie paketorientierte Verbindungen bestehen. Sollten diese geschlossen werden, so wird ebenfalls die verbindungsorientierte Verbindung geschlossen.Over a Local network interface is a packet-oriented A connection to the LAN is provided via the connection-oriented network interface over the a communication either connection-oriented with the PSTN network can be done, or is packet-based, with the packet-oriented Connection via the WAN is done and tunneled through the connection-oriented connection becomes. This tunnel is included a central IP gateway, as described above, built on demand, maintaining the connection so long remains as packet-oriented connections exist. Should these be closed become the connection-oriented connection closed.

Zur durchgängigen IP-Kommunikation sind Mittel vorhanden, die bei einem Verbindungsaufbau, bei dem eine paketorientierte Übertragung erfolgt, einem IP-Gateway die IP-Adresse bzw. IP-Adresse/Ports-zu-MSN-Zuordnung übermittelt.to consistent IP communication means are present when connecting, at a packet-oriented transmission an IP gateway transmits the IP address or IP address / ports-to-MSN assignment.

In einer alternativen Ausführungsform kann bereits die Telefonanlage bzw. das lokale IP-Gateway eine IP-Adressenübersetzung vornehmen, insbesondere ein NAT.In an alternative embodiment Already the telephone system or the local IP gateway an IP address translation make, in particular a NAT.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche Elemente. Im Einzelnen zeigt:in the The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments which are shown schematically in the figures. Same reference numbers in the individual figures designate the same elements. In detail shows:

1 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Netzwerkes, mit einem IP-Netzwerk, das einen zentralen Gatekeeper und IP-Gateways aufweist, sowie ein ISDN/Analog/PSTN-Netzwerk, wobei an das PSTN-Netzwerk lokale Gateways angeschlossen sind, die die Kommunikation mit einem lokalen Netzwerk bereitstellen, um sicherzustellen, dass VoIP-fähige Benutzerendgeräte angesprochen werden können; 1 the structure of a network according to the invention, with an IP network having a central gatekeeper and IP gateways, and an ISDN / analog / PSTN network, wherein the PSTN network, local gateways are connected, which communicate with a local network to ensure that VoIP-enabled user terminals can be addressed;

2 den Aufbau eines herkömmlichen VoIP-Netzwerkes, bei dem eine übergreifende VoIP nur über ein festes VPN erfolgt, im gleichen Telefonnummernbereich. 2 the structure of a conventional VoIP network, in which a comprehensive VoIP is only via a fixed VPN, in the same phone number range.

Wie der 1 zu entnehmen ist, melden sich im LAN-Bereich (Wohnung, Haus, Firma ...) alle Personen über ein VoIP-fähiges Benutzerendgerät an einem lokalen Gatekeeper an, der sowohl als Gateway und auch als Router fungieren kann und der im Folgenden als Endgerät bezeichnet wird. Der lokale Gatekeeper „kennt" somit alle Personen, die sich in seinem Einzugsbereich befinden. Möchten diese Personen untereinander eine Sprachverbindung aufbauen, greifen herkömmliche Techniken zum Aufbau der Verbindung (z. B. SIP, H.323). Die Nutzung eines Anschlusses in ein öffentliches Netz wird dazu nicht benötigt. Möchte eine Person mit einer anderen Person, welche nicht am gleichen lokalen Gatekeeper registriert ist, telefonieren, wird bei einer fehlenden dauerhaften IP-Verbindung zu einem übergeordneten Gatekeeper eine Verbindung mit entsprechenden Gateways in das ISDN oder analoge Telefonnetz zum übergeordneten zentralen Gatekeeper aufgebaut. Der übergeordnete Gatekeeper muss die Person und den Anschluss, zu welcher die Verbindung aufgebaut werden soll, kennen. Der übergeordnete Gatekeeper ermittelt in seiner Datenbank die gewünschte Person. Ist diese bereits am Gatekeeper als „online" registriert, dies bedeutet, dass der lokale Gatekeeper der angerufenen Person bereits eine Verbindung zum zentralen Gatekeeper hat, wird der Verbindungsaufbau zu der Person entsprechend herkömmlicher VoIP-Technik (z. B. SIP, H.323) aufgebaut. Eine Sprachverbindung zwischen den registrierten Kunden ist möglich.Again 1 can be seen, log in the LAN area (apartment, house, company ...) all persons via a VoIP-enabled user terminal to a local gatekeeper who can act both as a gateway and as a router and the following as a terminal referred to as. The local gatekeeper thus "knows" all persons who are in its catchment area. If these persons wish to establish a voice connection with one another, conventional techniques for establishing the connection (eg SIP, H.323) are used public network is not required, if a person wants to make a phone call with another person who is not registered at the same local gatekeeper permanent IP connection to a parent gatekeeper established a connection with appropriate gateways in the ISDN or analog telephone network to the parent central gatekeeper. The higher-level gatekeeper must know the person and the connection to which the connection is to be established. The higher level gatekeeper determines the desired person in his database. If this is already registered as "online" at the gatekeeper, this means that the called person's local gatekeeper already has a connection to the central gatekeeper, the connection is established to the person in accordance with conventional VoIP technology (eg SIP, H.323 A voice connection between the registered customers is possible.

Hat der lokale Gatekeeper des Anzurufenden keine Verbindung zum übergeordneten Gatekeeper, so initiiert der übergeordnete Gatekeeper zunächst eine IP-Verbindung zum lokalen Gatekeeper, an welchem die angerufene Person registriert ist. Dazu ist am übergeordneten Gatekeeper in einer Datenbank die Rufnummer, MSN oder andere Adressierbarkeit des lokalen Gateways der anzurufenden Person bekannt. Der übergeordnete Gatekeeper initiiert zunächst über einen zentralen Gateway eine PSTN-Verbindung, z. B. über das analoge Telefonnetz, ISDN oder ein beliebig anderes Netz, mit dem der lokale Gateway adressierbar ist. Hierbei verwendet er das ISDN- oder analoge Protokoll, soweit nicht schon eine Verbindung bestehen sollte. Wurde die Verbindung aufgebaut, wird ein IP-Tunnel gebildet, soweit das Endgerät, also der lokale Gateway, dies unterstützt. Hierbei wird die Telefonnummer (MSN) des lokalen Gateways einer IP-Adresse zugeordnet. Über den zentralen und lokalen Gateway kommt eine IP-Verbindung zustande, wobei der zentrale Gatekeeper die Verbindungsdaten (Signalisierungsdaten nach H.323 oder SIP etc.) an den lokalen Gatekeeper weitergibt. Der lokale Gatekeeper adressiert nun das entsprechende Endgerät, mit welchem sich die angerufene Person am lokalen Gatekeeper eingeloggt hat. Eine Sprachverbindung auf Basis von VoIP kommt zustande. Von den lokalen Gatekeepern werden Aktualisierungsmeldungen, z. B. welche Personen sich am lokalen Gatekeeper an- bzw, abgemeldet haben, an den zentralen Gatekeeper gemeldet. Falls dafür zum Zeitpunkt der Aktualisierung keine IP-Verbindung zwischen lokalem und zentralem Gatekeeper vorhanden ist, kann diese vom lokalen Gatekeeper initiiert werden und über den lokalen und zentralen Gateway über den jeweiligen vorhandenen Anschluss aufgebaut werden. Sobald keine Verbindung mehr notwendig ist, wird die Verbindung zwischen lokalem und zentralem Gatekeeper abgebaut. Diese Prozedur erfolgt auch bei einer fehlenden IP-Verbindung zwischen lokalem Gatekeeper eines Anrufers und zentralem Gatekeeper. Anschlüsse von herkömmlichen ISDN- oder analogen Teilnehmern werden z. B. über einen entsprechenden PSTN/ISDN-Gateway adressiert. Eine personenbezogene Adressierung an diesen Anschlüssen kann nicht erfolgen, sie erfolgt vielmehr auf der MSN-Ebene.Has the local gatekeeper of the caller does not connect to the parent Gatekeeper, so the parent initiates Gatekeeper first an IP connection to the local gatekeeper to which the called Person is registered. This is at the parent gatekeeper in a database the phone number, MSN or other addressability the local gateway of the person to be called known. The parent Gatekeeper initiates first over one central gateway a PSTN connection, z. B. over the analog telephone network, ISDN or any other network, with to which the local gateway can be addressed. Here he uses that ISDN or analog protocol, if not already connected should exist. Once the connection has been established, it becomes an IP tunnel formed, as far as the terminal, So the local gateway supports this. Here is the phone number (MSN) of the local gateway assigned to an IP address. About the central and local Gateway makes an IP connection, the central gatekeeper the connection data (signaling data according to H.323 or SIP etc.) to the local gatekeeper. The local gatekeeper addressed now the corresponding terminal, with which the called person logged on to the local gatekeeper. A voice connection based on VoIP comes about. Of the local gatekeepers receive update messages, e.g. Which ones People have logged in or logged out of the local gatekeeper the central gatekeeper reported. If so at the time of the update no IP connection between local and central gatekeeper available is, this can be initiated by the local gatekeeper and over the local and central gateway over be constructed the respective existing connection. Once no Connection is more necessary, the connection between local and central gatekeeper dismantled. This procedure also takes place at a missing IP connection between a caller's local gatekeeper and central gatekeeper. connections from conventional ISDN or analog subscribers are z. B. addressed via a corresponding PSTN / ISDN gateway. Personal addressing to these ports can not rather, at MSN level.

Die 2 zeigt eine Vorrichtung des Standes der Technik, bei der entweder eine Verbindung über ein PSTN-Netzwerk erfolgt, wobei die Umsetzung der Informationen in die unterschiedlichen Standards durch das Gateway vorgenommen wird, oder sie erfolgt über einen Router, der die Pakete in ein weiteres bekanntes Netzwerk überträgt. Der Aufbau eines Tunnels über eine PSTN-Verbindung erfolgt dabei nicht dynamisch sondern ist statisch vorgegeben.The 2 Figure 4 shows a prior art device that either connects over a PSTN network, where the implementation of the information into the different standards is done by the gateway, or via a router that routes the packets to another known network transfers. The construction of a tunnel via a PSTN connection is not dynamic, but is statically predetermined.

Claims (18)

Verfahren zum Übertragen von Sprachinformationen über ein verbindungsorientiertes Netzwerk, insbesondere über ein PSTN-Netzwerk, und über ein paketorientiertes Netzwerk, insbesondere über ein IP-Netzwerk, mit mindestens einem IP-Gateway, der die Verbindung zwischen dem verbindungsorientierten Netzwerk und dem paketorientierten Netzwerk herstellt, dadurch gekennzeichnet, – dass bei einer Verbindungsanfrage eines Teilnehmers über das paketorientierte Netzwerk das IP-Gateway aufgrund der übermittelten Telefonnummer eine Verbindung über das verbindungsorientierte Netzwerk unter Verwendung des verbindungsorientierten Protokolls zum Endgerät des Anzurufenden herstellt, – dass nach dem Aufbau einer verbindungsorientierten Verbindung zum Endgerät des Anzurufenden vom IP-Gateway überprüft wird, ob das Endgerät eine paketorientierte Übertragung ermöglicht, – dass nach der positiven Überprüfung, ob das Endgerät eine paketorientierte Übertragung ermöglicht, die Übertragung der weiteren Informationen paketorientiert über die verbindungsorientierte Verbindung erfolgt.Method for transmitting voice information via a connection-oriented network, in particular via a PSTN network, and via a packet-oriented network, in particular via an IP network, with at least one IP gateway, which establishes the connection between the connection-oriented network and the packet-oriented network, characterized in that - in a connection request of a subscriber on the packet-oriented network, the IP gateway establishes a connection via the connection-oriented network using the connection-oriented network to the terminal of the caller on the basis of the transmitted telephone number, - that after establishing a connection-oriented connection to the terminal of Checked by the IP gateway is checked whether the terminal allows a packet-oriented transmission, - that after the positive check whether the terminal allows a packet-oriented transmission, the carry The further information is packet-oriented via the connection-oriented connection. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestehen einer ersten Verbindung zwischen dem Endgerät und dem IP-Gateway beim Eingang einer weiteren Verbindungsanfrage überprüft wird, ob die erste Verbindung paketorientiert ist, um dann über die bestehende erste Verbindung eine weitere Verbindung aufzubauen.Method according to the preceding claim, characterized characterized in that when there is a first connection between the terminal and the IP gateway is checked on receipt of another connection request, whether the first connection is packet-oriented, then about the existing first connection to establish another connection. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass über eine bestehende verbindungsorientierte Verbindung unter Beurteilung der Quality of Service so viele weitere paketorientierte Verbindungen geleitet werden, bis ein Schwellenwert überschritten wird, um dann durch das IP-Gateway oder das Endgerät eine weitere verbindungsorientierte Verbindung aufzubauen, über die dann weitere paketorientierte Verbindungen abgewickelt werden.Method according to the preceding claim, characterized in that so many more packet-oriented connections are routed via an existing connection-oriented connection while assessing the quality of service, until a threshold value is exceeded, in order then to obtain a further ver through the IP gateway or the terminal Establish connection-oriented connection over which then more packet-oriented connections are handled. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Telefonnummer, insbesondere die MSN, vom IP-Gateway übertragen wird und das Endgerät die Zuordnung von Telefonnummer zur IP-Adresse des Basisgerätes, insbesondere der Nebenstelle, durchführt, um diese dann dem IP-Gateway zu übermitteln, um dann auf der Grundlage der übertragenen IP-Adresse eine weitere Kommunikation durchzuführen.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the telephone number, in particular the MSN, transmitted from the IP gateway becomes and the terminal the Assignment of telephone number to the IP address of the base unit, in particular the extension, performs, to transfer these then the IP gateway, then based on the transmitted IP address to carry out another communication. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Transportverfahren zwischen dem IP-Gateway ein Tunnelprotokoll eingesetzt wird, insbesondere PPTP.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that as a transport method between the IP gateway a tunneling protocol is used, in particular PPTP. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am IP-Gateway und/oder am Endgerät eine Adressenübersetzung, insbesondere NAT durchgeführt wird.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that at the IP gateway and / or at the terminal an address translation, especially NAT performed becomes. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebaute verbindungsorientierte Verbindung geschlossen wird, wenn keine paketorientierte Verbindungen aufgebaut sind.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the constructed connection-oriented Connection is closed if no packet-oriented connections are constructed. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät eine Voice-over-IP-Telefonanlage, insbesondere ein Gateway ist, die mit lokalen IP-, ISDN- oder analogen Basisgeräten in Verbindung steht.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the terminal is a voice-over-IP telephone system, In particular, a gateway is that with local IP, ISDN or analog based devices communicates. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen den IP-basierten Endgeräten über SIP oder H.323 erfolgt.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the communication between the IP-based terminals via SIP or H.323. Vorrichtung, insbesondere ein IP-Gateway, zum Übertragen von Sprachinformationen zwischen einem verbindungsorientierten Netzwerk, insbesondere einem PSTN-Netzwerk, und einem paketorientierten Netzwerk, insbesondere einem IP-Netzwerk, – mit Netzwerkschnittstellen, die eine Verbindung zum verbindungsorientierten Netzwerk und dem paketorientierten Netzwerk herstellen, – mit einer Bearbeitungseinheit, die so konfiguriert ist, dass eine Verbindungsanfrage aus dem paketorientierten Netzwerk entgegennehmbar ist, wobei anhand der Information in den Paketen, die Adresse, insbesondere die Telefonnummer, des Empfängers bestimmbar ist, – wobei mit Hilfe der Adresse des Empfängers eine verbindungsorientierte Verbindung mit dem Endgerät aufbaubar ist, – wobei in Abhängigkeit der Fähigkeiten des Endgerätes eine paketorientierte Kommunikation über die verbindungsorientierte Verbindung erfolgt, oder eine verbindungsorientierte Kommunikation.Device, in particular an IP gateway, for transmission voice information between a connection-oriented network, especially a PSTN network, and a packet-oriented network, especially an IP network, - with network interfaces, the one connection to the connection-oriented network and the create a packet-oriented network, With a processing unit, which is configured to receive a connection request from the packet-oriented Network is receivable, based on the information in the Packets, the address, in particular the telephone number, of the recipient determinable is - in which using the address of the recipient a connection-oriented connection with the terminal buildable is - in which dependent on the skills of the terminal a packet-oriented communication via the connection-oriented Connection, or connection-oriented communication. Die Vorrichtung, insbesondere ein IP-Gateway, zum Übertragen von Sprachinformationen nach dem vorhergehenden Vorrichtungsanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestehen einer verbindungsorientierten Verbindung zum Endgerät, weitere paketorientierte Verbindungen über die verbindungsorientierte Verbindung geführt werden, wobei die Quality of Service berücksichtigt werden kann.The device, in particular an IP gateway, for transmission speech information according to the preceding device claim, characterized in that the existence of a connection-oriented Connection to the terminal, more packet-oriented connections via the connection-oriented connection are led, whereby the quality of service can be. Die Vorrichtung, insbesondere ein IP-Gateway, zum Übertragen von Sprachinformationen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die ein Tunnel-Protokoll, insbesondere PPTP, verarbeiten.The device, in particular an IP gateway, for transmission of voice information according to one or more of the preceding ones Device claims, characterized in that means are provided which are a tunnel protocol, especially PPTP, process. Die Vorrichtung, insbesondere ein IP-Gateway, zum Übertragen von Sprachinformationen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die eine IP-Übersetzung vornehmen, insbesondere NAT.The device, in particular an IP gateway, for transmission of voice information according to one or more of the preceding ones Device claims, characterized in that means are provided which provide an IP translation make, especially NAT. Die Vorrichtung, insbesondere ein IP-Gateway, zum Übertragen von Sprachinformationen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die paketorientierte Verbindungen über SIP oder H.323 herstellen, soweit die Endgeräte dies unterstützen, wobei die verbindungsorientierten Verbindungen über ISDN, Analog, Frame-Relay, ATM erfolgen.The device, in particular an IP gateway, for transmission of voice information according to one or more of the preceding ones Device claims, characterized in that means are provided, the packet-oriented Connections via SIP or H.323 produce, as far as the terminals support this, whereby the connection-oriented connections via ISDN, analog, frame relay, ATM. Die Vorrichtung, insbesondere ein IP-Gateway, zum Übertragen von Sprachinformationen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, in denen die Zuordnung der IP-Adressen des Endgerätes zu den Rufnummern zumindest temporär speicherbar ist, wodurch eine Verbindungsanfrage direkt zu einem Basisgerät über das Endgerät übermittelbar ist.The device, in particular an IP gateway, for transmission of voice information according to one or more of the preceding ones Device claims, characterized in that there are means in which the Assignment of the IP addresses of the terminal to the phone numbers at least temporary is storable, making a connection request directly to a Base device over the Terminal can be transmitted is. Vorrichtung, insbesondere eine IP-Telefonanlage, zum Übertragen von Sprachinformationen, wahlweise zwischen einem verbindungsorientierten Netzwerk, insbesondere einem PSTN-Netzwerk, und einem paketorientierten Netzwerk, insbesondere einem WAN, und einem paketorientierten Netzwerk, insbesondere einem LAN, – mit einer lokalen Netzwerkschnittstelle, die eine paketorientierte Verbindung zum LAN bereitstellt, – mit einer verbindungsorientierten Netzwerkschnittstelle, über die eine Kommunikation wahlweise verbindungsorientiert mit dem PSTN-Netzwerk erfolgen kann, oder paketorientiert, wobei die paketorientierte Verbindung über das WAN erfolgt und durch die verbindungsorientierte Verbindung getunnelt wird.Device, in particular an IP telephone system, for transmitting voice information, optionally between a connection-oriented network, in particular a PSTN network, and a packet-oriented network, in particular a WAN, and a packet-oriented network, in particular a LAN, with a local network interface, provides a packet-oriented connection to the LAN, - with a connection-oriented network interface position, via which a communication can optionally be connection-oriented with the PSTN network, or packet-oriented, whereby the packet-oriented connection takes place via the WAN and is tunneled through the connection-oriented connection. Die Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die bei einem Verbindungsaufbau, bei dem eine paketorientierte Übertragung erfolgt, einem IP-Gateway die IP-Adressen bzw. IP-Adresse/Ports-zu-MSN-Zuordnung übermittelt.The device according to the preceding claim, characterized in that there are means that at a Establishing a connection, in which a packet-oriented transmission takes place, an IP gateway transmits the IP addresses or IP address / ports-to-MSN assignment. Die Vorrichtung nach einem oder mehreren der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine IP-Adressenübersetzung, insbesondere ein NAT, durchgeführt wird.The device according to one or more of the two previous claims, characterized in that an IP address translation, in particular a NAT, performed becomes.
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