CN100499717C - 用于提供容错ip服务的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于提供容错IP服务的系统和方法，其包括通过主呼叫管理器在发起呼叫的电话设备和应用服务器之间建立第一通信会话。主呼叫管理器的故障可以被检测出。可以经由备份呼叫管理器，在应用服务器和目的电话设备之间建立第二通信会话。在应用服务器处可以将第一通信会话和第二通信会话耦合起来，以在发起呼叫的电话设备和目的电话设备之间建立双向通信。

Description

用于提供容错IP服务的系统和方法
技术领域
本发明一般地涉及基于分组的通信网络领域，更具体地说，涉及提供容错IP服务的系统和方法。
背景技术
传统上，电信涉及语音和传真信号在诸如公共交换电话网(PSTN)或者专用交换分机(PBX)之类的专门用于电信的网络上的传输。类似地，在诸如局域网(LAN)或者广域网(WAN)之类的专用数据网络上传输计算机之间的数据通信。然而，当前电信和数据传输正被合并到使用诸如因特网上的语音(VoIP)之类技术的集成通信网络中。由于许多LAN和WAN使用因特网协议(IP)传输计算机数据，所以VoIP通过将语音和传真信号转换成数字信号，并且将该数据封装以通过IP网络传输，从而使用这种现有技术来传输语音信号和传真信号。然而，电信传输和数据传输的集成仍在进行中，所以对于传统电信网络的用户可用的许多特性，对于VoIP和相似技术的用户还不可用。
PBX和中心局(CO)的可靠性在这些年里已经得到了改善，据说满足五个九的高评分。为了满足IP市场相同的需求，已经做出了很大的努力来处理呼叫管理器(CM)以及所附属的服务器的故障。PBX和呼叫管理器在主呼叫管理器发生故障的情形中依赖接管呼叫处理任务的备份处理器。利用呼叫管理器的故障转移机制，连接到发生故障的呼叫管理器的电话用户能够继续其呼叫，但是不能调用任何辅助服务。在呼叫终止之后，原来被导向(home)已发生故障的呼叫管理器的电话被重新导向到备份呼叫管理器，并且向用户提供完整的功能。
发明内容
本发明包括一种用于提供容错IP服务的系统和方法，其基本上消除或减少了与先前所开发的系统和方法相关联的缺点或问题。具体地说，本发明设想了一种应用服务器，其可操作来利用主呼叫管理器建立与电话设备之间的通信会话，检测所述呼叫管理器的故障，利用备份呼叫管理器向目的电话设备发起第二通信会话，以及通过所述应用服务器将第一通信会话和第二通信会话耦合起来以实现所述电话设备和所述目的电话设备之间的通信。
根据本发明的一种具体实施方式，一种用于提供容错IP服务的方法包括通过主呼叫管理器在发起呼叫的电话设备和应用服务器之间建立第一通信会话。所述主呼叫管理器的故障可以被检测出来。经由备份呼叫管理器在所述应用服务器和目的电话设备之间建立第二通信会话。在所述应用服务器处将所述第一通信会话和所述第二通信会话耦合起来，以在所述发起呼叫的电话设备和所述目的电话设备之间建立双向通信。
根据本发明的另一种实施方式，一种在多个电话设备之间的容错通信方法包括利用网关在第一电话设备和第二电话设备之间建立通信会话。该通信会话包括媒体和信令信息。如果呼叫管理器是活动的，则利用所述网关、呼叫管理器和所述第二电话设备之间的带外信令来管理所述通信会话。如果检测到所述呼叫管理器的故障，则利用所述网关和所述第二电话设备之间的带内信令来管理所述通信会话。
本发明的具体实施方式的技术优点包括这样一种应用服务器，其可操作来检测呼叫管理器的故障，并且维持与电话设备的通信会话。所述应用服务器利用备份呼叫管理器向目的电话设备发起通信会话，并且为第一和第二通信会话建立穿过所述应用服务器的隧道。因此，在与应用服务器的通信会话期间，用户几乎不会或根本不会遇到由于呼叫管理器的故障所导致的中断或不便。
本发明的具体实施方式的另一个技术优点包括网关，其可操作来检测正在管理网关和IP电话设备之间的信令的呼叫管理器的故障。当呼叫管理器是活动的时，网关将通信会话的媒体和信令分离，并且将信令传输到所述呼叫管理器。如果呼叫管理器发生故障，则网关就在带内将媒体和信令都传送到所述IP电话设备。
本发明的具体实施方式的另一个技术优点包括能容忍呼叫管理器故障的通信系统。因此，能够向使用在通信会话已建立后发生故障的主呼叫管理器来发起通信会话的通信系统的最终用户提供辅助服务。
根据下面的附图、说明书和权利要求书，其他技术优点对于本领域的技术人员是非常清楚的。
附图说明
为了更加全面地理解本发明，并且更进一步地理解其特性和优点，结合附图，参考下面的描述，其中：
图1图示了根据本发明的一种具体实施方式的通信网络；
图2图示了根据本发明的一种具体实施方式的在发起呼叫的电话设备、应用服务器和目的电话设备之间的通信会话；
图3图示了根据本发明的另一种实施方式的在发起呼叫的电话设备、自动呼叫分配器和与自动呼叫分配器相关联的代理之间的通信会话；
图4图示了可以被存储在应用服务器的数据库处的信息的表；
图5示出了根据本发明的一种具体实施方式的用于提供容错IP服务的方法；和
图6图示了根据本发明的另一种实施方式的用于提供容错IP服务的方法。
具体实施方式
图1图示了通信系统30，通信系统30包括端点32a和32b(统称为端点32)，其可被用来通过使用网络34，与应用服务器38建立通信会话。应用服务器38可以包括自动话务台(AA)、自动呼叫分配器(ACD)、交互式语音应答(IVR)系统、队列管理器或者向通信系统30的用户提供服务的任何其他服务器。呼叫管理器36a和36b(统称为呼叫管理器36)控制一个或者多个端点32、应用服务器38、网关33和/或在两个或者多个这种组件之间的通信会话。网络34的组件被配置为已考虑到与应用服务器38之间的通信会话的呼叫管理器的故障，而不会断开用户。
根据一种具体的实施方式，应用服务器38可以被配置来检测呼叫管理器36的故障，并且建立与备份呼叫管理器之间的通信会话。备份呼叫管理器被用来完成通信会话，而几乎没有中断或者几乎不给用户带来不便。例如，通过为通信会话建立穿过应用服务器38的隧道，并且使用备份呼叫管理器，应用服务器38就可以用来将端点32与应用服务器38的代理连接起来。因此，可以继续进行端点32和应用服务器38之间的通信会话，而不被与呼叫管理器36之间的TCP/IP通信的故障和/或在呼叫管理器36处遇到的服务停止所中断。因而，通信系统30的组件是可以容忍呼叫管理器的故障的。从而，在通信会话已被建立之后主呼叫管理器发生故障后，仍向使用所述主呼叫管理器发起通信会话的通信系统30的最终用户提供辅助服务。这里描述了关于附图2-6的各种实施例和实施方式。
应用服务器38可以是被配置来向网络34的用户提供因特网协议(IP)服务的任何服务器。例如，在一种具体的实施方式中，应用服务器38可以包括自动话务台。自动话务台是这样一种设备，其用数字录音回答呼叫者，并且允许呼叫者响应于语音提示，通过按键输入(例如双音多频或者DTMF)将他们的呼叫转接到分机。自动话务台避免了使用话务员控制台的人工干预，从而避免了相关的人力开支。
应用服务器38也可以包括自动呼叫分配器(ACD)。ACD是一种专用的电话系统，其被用来将呼入路由至可用的人员，以便平均地或者智能地分配呼叫。ACD也可以由公司在向外呼叫时使用。ACD一般至少执行4种功能：(i)识别并且回答呼入；(ii)查找数据库，以查找要对该呼叫执行的指令；(iii)基于这些指令，保持呼叫者在线(例如，在队列管理器中)和/或播放录音；以及(iv)一旦代理可用于接收呼叫，并且呼叫者对于可用代理而言是队列中的下一个，就将呼叫转移到该代理。
应用服务器38也可以包括交互式语音应答(IVR)系统。IVR系统可以被用来接收呼叫，并且基于来自呼叫者的指示(例如DTMF)，路由该呼叫和/或与呼叫者交换媒体(media)。这允许呼叫者响应于由其所做出的按键选择而从IVR系统接收信息。该信息可以包括天气、股票报价、竞赛比分或者其他新闻或话题。
应用服务器38也可以包括队列管理器。队列管理器被用来以预定的顺序保持呼叫者，使得当代理和/或服务器可用时，可以将呼叫者顺序地和/或智能地分配给服务器的多个可用服务的代理。在本发明的教导之内，应当认识到应用服务器38可以包括上述组件的一个或者任何组合。此外，在本发明的精神和范围内，应用服务器38可以包括向最终用户提供服务的任何一个或者多个组件，而不用考虑所提供的具体服务。
根据本发明的一种具体实施方式，应用服务器38使用Java电话API(JTAPI)与网络34通信。JTAPI是一组标准化设计的应用程序编程接口，其用于基于Java的计算机电话应用或者服务。JTAPI信令被用来：(i)建立/拆除网络34的组件之间的通信会话，(ii)转移网络34的组件之间的通信会话，和/或(iii)传递DTMF(带外)。JTAPI还提供包括辅助服务在内的其他服务和功能(例如举行会议)。上述使用JTAPI信令而可用的服务和功能的列表仅仅是示例性的，而不是穷尽性的。然而，应当认识到，根据本发明的教导，也可以使用其他的信令协议。
端点32可以是向用户提供服务的任何硬件和/或软件的组合。例如，端点32可以是电话、运行电话软件的计算机、视频监视器、照相机、或者支持使用网络34的媒体分组通信的任何其他通信或处理硬件、软件和/或嵌入逻辑。端点32也可以包括无人值班系统或自动系统、网关、多点控制单元(MCU)其他中间组件、或者能够建立或终止媒体会话的其他设备。尽管图1图示了两个端点32，但是通信系统30是要表示包括任何数目和排列的用于传输媒体的端点32。此外，可以对所述用于在端点32之间建立通信会话的技术和方法进行修改，使其适于在两个以上的端点32之间建立会议。
尽管在图1中图示了一种具体的通信网络34，但是术语“通信网络”应当被解释为一般的定义，即能够传输音频和/或视频电信信号、数据和/或消息的任何网络。网络34可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)、诸如因特网之类的全球分布式网络、内联网、外联网或者任何其他形式的无线或有线通信网络。一般来说，网络34在网络34的组件之间提供分组、信元、帧或者其他信息组份(一般称作分组)的通信。网络34可以包括网关、路由器、集线器、交换机和其他硬件和/或软件的任何组合，所述硬件和/或软件实现了任意数量的在通信系统30中实现分组交换的通信协议。
在一种具体实施方式中，网络34应用了允许寻址或者识别耦合到网络34的端点32的通信协议。例如，使用因特网协议(IP)，就可以在用IP地址(例如32位的唯一识别符)所指引的信息中标识出在通信系统30中由网络34耦合到一起的每个组件。以这种方式，网络34就可以支持用于在通信系统30中的组件之间交换媒体分组的点到点、多播、单播或者其他技术的任何形式和/或组合。尽管随后的描述将主要集中于IP电话设备，但是应当理解，诸如基于帧中继的语音设备之类的其他适当的电话设备也被包括在该描述的范围之内。
可以将网络34直接耦合到包括但不限于因特网31的其他IP网络。由于IP网络共享传输数据的通用方法，所以可以在位于不同但是互连的IP网络中的电话设备之间传输电信信号。除了耦合到其他IP网络之外，也可以通过使用网关33将网络34耦合到非IP电信网络。例如，将网络34耦合到公共交换电话网(PSTN)35。PSTN 35包括交换台、中心局、移动电话交换局、寻呼机交换局、远程终端和其他位于全国各地的相关电信装备。
IP网络通过将数据置于分组中，并且将每个分组分别发送到所选择的目的地来传输数据(包括话音和视频数据)。与电路交换网络(如PSTN35)不同，IP网络上的呼叫或传真传输的持续期间不需要专用带宽。相反，每个电话设备在分组可用于传输的时候才通过网络发送分组。这种特性使得当没有话音或传真数据正被传输时，带宽可以用于其他数据。
允许通过IP网络传输电信的技术可以被称作基于IP的话音(VoIP)。在图示的实施方式中，端点32是IP电话设备。IP电话设备具有将用户的话音(或者其他输入)封装到IP分组中，使得可以通过网络34传输该话音的能力。IP电话设备可以包括电话机、传真机、运行电话软件的计算机(例如微软网络会议)、网关或者能够在IP网络上执行电话功能的其他设备。
呼叫管理器36包括操作来识别、控制、计数和/或监控通过其的流量或者流的硬件、软件和/或嵌入式逻辑。呼叫管理器36也包括关于网络34的组件的终端和网关注册、地址解析、带宽控制、许可控制等。通常，呼叫管理器36执行关于端点32和/或在其控制下的网络34的其他组件的管理员功能。尽管图1示出了两个呼叫管理器36，但是网络34想要包括任意数目和配置的呼叫管理器36。
呼叫管理器36可以位于网络34的中央，或者分布在网络34的多个组件之间。每个呼叫处理器36是一种应用，其控制呼叫处理、路由、电话特性和选项(例如呼叫保持、呼叫传输和呼叫者ID)、设备配置和通信网络34内的其他电话功能和参数。
每个呼叫管理器36可以控制与网络34相耦合的一个或者多个端点32。呼叫管理器36可以被实现为在一个或者多个耦合到网络34的计算机中执行的软件。可以在任何类型的计算机可读介质中实现呼叫管理器软件，所述计算机可读介质包括但不限于硬盘驱动器、闪存、盘、CD-ROM、DVD-ROM或者其他光或磁存储设备。
当端点32被连接到网络34或者通信系统30中的某处时(或者当它以其他方式成为在线时)，可以向端点32分配IP地址。然后，该端点向一个或者多个呼叫管理器36注册，于是它就可以使用其电话号码和/或IP地址与呼叫管理器36通信。可替换地，端点32可以请求由呼叫管理器36为其分配电话号码和/或IP地址。术语“电话号码”应当被理解为包括数字或符号的任何适当的组合，或者任何其他合适的标识电话设备的方法。端点32已经向其注册的呼叫管理器36创建内部设备过程，其被用来将信令路由至端点32和应用服务器38，以及从端点32和应用服务器38路由信令，从呼叫管理器36或者与网络34耦合的其他端点路由信令。
呼叫管理器36控制通信系统30中多个端点32的用户和/或应用服务器38之间的任何通信会话的能力实现了这样一种呼叫处理环境，在所述呼叫处理环境中，可以响应于通信系统30的变化，动态地分配对多个端点32的用户和/或应用服务器38之间或者之中的通信会话的控制。例如，如果呼叫管理器36a掉线了，则原来导向呼叫管理器36a的端点32可以导向并且注册到替换呼叫管理器36b。同样地，如果端点32和呼叫管理器36a之间的通信链路不能工作，端点32则可能导向并注册到替换呼叫管理器36b，其中存在到该呼叫管理器36b的可运行通信路径。此外，端点32灵活的导向能力通过允许端点32无论其物理位置如何都可被导向到任何呼叫管理器36，也提供了网络可扩展性和负载分配。这避免了当新的端点32上线时过多的负载被施加到特定的呼叫管理器36上，并且在呼叫管理器36之间提供了负载均衡。
当用户希望从一个端点32呼叫网络34上的另一个IP电话设备时(例如LAN内的呼叫)，发起呼叫的电话设备就向其注册到的呼叫管理器36a传输信号，指示所期望的功能和所要呼叫的电话设备。呼叫管理器36a然后检查被呼叫的电话的可用性，如果可用的话，则通过指示发起呼叫的电话设备与被呼叫的(目标)电话设备之间建立媒体(音频和/或视频)流来建立所述呼叫。其中例如使用传输控制协议(TCP)通过网络34来传输呼叫管理器36a和发起呼叫的电话设备或目标电话设备之一之间的初始信令。
由端点32使用呼叫管理器36a，或者使用基于TCP的信令与呼叫管理器36a协作来发起呼叫。在端点处的编解码器(编码器/解码器)将由电话设备的用户生成的话音、视频或传真信号从模拟媒体信号转换成数字形式。可以用端点32中的软件来实现编解码器，或者将其实现为端点32中的专用硬件。在IP电话的情形中，当用户对着话筒讲话时，编解码器就将该模拟话音信号转换成数字数据。该数字编码的数据然后被封装到IP分组中，使得其可以通过网络34来传输。
可以由在用户报文协议(UDP)之上运行的实时传输协议(RTP)或者任何其他合适的通信协议来执行封装。与使用TCP一样，UDP也使用因特网协议来将数据分组从一台计算机传输到另一台计算机，但是，与TCP不同的是，UDP不对到达分组进行排序和错误检查。一旦在目的电话设备处已接收到UDP媒体分组，目的电话设备中的编解码器就将该数字数据翻译成模拟音频和/或视频信号，以呈现给用户。每当有任何呼叫参与者(或者任何其他源)生成音频、视频或传真信号，都重复上述整个过程。
除了LAN内的呼叫外，也可以向连接到PSTN 35的非IP电话设备发起呼叫和从其接收呼叫。这种呼叫通过网关33实现。网关33至少完成这些事情：(i)转换信令协议(例如数字或模拟到分组)；(ii)编码转换(transcode)；和(iii)在PSTN地址和TCP地址之间转换。例如，网关33可以将由PSTN 35传输的模拟或数字电路交换数据转换为由网络34传输的分组化数据，反之亦然。当话音数据分组从网络34发出时，网关33取出包含在进入分组中的数据，并将这种数字数据转换为由网关33所耦合到的PSTN中继续(trunk)所使用的模拟或者数字格式。由于通过IP网络传输话音的数字格式与在PSTN 35的数字中继续上所使用的格式常常不同，所以网关33提供了这些不同数字格式之间的转换，这被称作编码转换。网关33还在VoIP呼叫控制系统和在PSTN 35中使用的其他信令协议之间进行翻译，并且在PSNT的地址和TCP地址之间进行转换。
对于从PSTN 35到网络34的话音传输，该过程是相反的。在一种具体的实施方式中，网关33接受进入的话音传输(模拟形式或者数字形式的)，并且将其转换成网络34使用的数字格式。然后将该数字数据封装到IP分组中，并且通过网络34传输。
当从IP电话设备32向PSTN电话设备39发出呼叫时，由IP电话设备32的用户生成的话音或传真信号被数字化并被封装，如上所述。然后分组通过网络34被传输到网关33。如果多于一个的PSTN网关33被耦合到网络34，则呼叫管理器36基于该PSTN电话设备的电话号码(例如北美编号规划(NANP)号码)确定由哪一个网关来接收所述传输。网关33接收该IP分组，并且将该数据转换为该网关连接到的PSTN中继续所使用的格式(数字或模拟的)。然后话音信号通过PSTN 35被发送到PSTN电话设备39。该过程及其相反过程通过网关33在PSTN 35和网络34之间继续进行，直到完成该呼叫。
当向诸如应用服务器38之类的IP电话设备发出呼叫时，初始请求首先被发送到呼叫管理器36。如果发起呼叫的电话设备是IP电话设备(例如LAN内或LAN间IP呼叫)，则该发起呼叫的IP电话设备生成呼叫发起请求，并且将该请求发送到呼叫管理器36。如果发起呼叫的电话设备是诸如PSTN电话设备之类的非IP电话设备，则网关33首先接收到该呼入，然后向呼叫管理器36发送呼叫发起请求，指示正被呼叫的IP电话设备。在任一情形中，一旦呼叫管理器36接收到呼叫发起请求，呼叫管理器36就向应用服务器38发送信号，向该电话设备提供呼叫。
如果应用服务器38可以接受该呼叫，则应用服务器38就答复呼叫管理器36它将接受该呼叫。一旦应用服务器38已接受该呼叫，这两个端点(应用服务器38和IP电话设备32)就在应用服务器38和发起呼叫的电话设备之间建立RTP音频和/或视频流。如果发起呼叫的电话设备是诸如PSTN电话设备39之类的非IP电话设备，则在IP电话设备32和网关33之间产生媒体流。然后网关33将该音频/或视频数据传输到PSTN电话设备39。
图2图示了使用网络34在端点32b和应用服务器38之间的通信会话。应用服务器38包括处理器40、存储器42、网络接口44和数字信号处理器(DSP)41。DSP 41完成编码转换、消除回波和/或其他媒体处理功能。尽管在下面的讨论中明确地指出了JTAPI、TCP和UDP协议，但是仍然可以在本发明的教导中应用任何其他合适的信令和媒体传输协议。
一般而言，与端点的通信会话包括一条或多条信令通信链路以及一条或多条媒体通信链路。对于呼叫管理器所路由的信令，利用信令通信链路而不是端点到端点的通信信号将呼叫信令从一个端点路由到呼叫管理器。另一方面，音频、视频或其他媒体被从端点传输到端点。信令通信链路在端点32和呼叫管理器36a之间传输呼叫处理和控制信号。呼叫控制信号包括呼叫发起请求、关于每个电话设备的容量的信息、关于建立和/或拆除逻辑信道(例如媒体通信链路)的指令以及关于流控制的信息。带外DTMF信号也作为呼叫控制信号来传输。
媒体通信链路被用来在端点之间传输音频和/或视频媒体。例如，在电话会谈期间，就通过媒体通信链路传输包括在端点32a、32b的用户和/或应用服务器38之间的会谈的话音分组。同样地，媒体通信链路可被用来在应用服务器38和端点32b之间传输存储的音频或视频文件以及其他信息。应用服务器38也可以被配置来发送和接收任何类型的媒体，包括到及来自端点32的用户的话音。
如图2所示，在电话设备32b和应用服务器38之间建立了通信会话。因此在电话设备32b和呼叫管理器36a之间、以及在应用服务器38和呼叫管理器36a之间分别建立了信令通信链路60和62。在呼叫建立后，在电话设备32b和应用服务器38之间建立起媒体通信链路64。
在应用服务器38和端点32b之间的通信会话进行期间，呼叫控制信令以及DTMF信号都使用通信链路60和62，经由呼叫管理器36a从端点32b被传输到应用服务器38。包括端点32b和应用服务器38之间的通信会话的通信媒体(音频或视频消息)则使用媒体流式通信链路64来传送。呼叫管理器36a向端点32b和应用服务器38提供控制、管理特性和服务，其可以在通信会话期间被使用。使用通信链路60和62上的呼叫控制信令，完成对这些特性的控制。
为了连续地监控(检查故障)应用服务器38和呼叫管理器36之间、以及端点32和呼叫管理器36a之间的信令通信链路62，在TCP/IP信令层63上交换心跳(heartbeat)信号。心跳信号是在端点32和呼叫管理器36a之间、以及应用服务器38和呼叫管理器36a之间的周期通信，以确保通信链路62仍旧是活动的，并且应用服务器38和呼叫管理器36a仍能够相互通信。心跳信号也可以被称作“保持活着”信号。应用服务器38和呼叫管理器36a之间的保持活着信号中的任何中断都将被应用服务器38检测出来。这种故障将不会影响到应用服务器38和电话设备32b通过预先建立的媒体通信链路64交换媒体的能力。然而，在呼叫管理器36a和应用服务器38之间的信令通信链路被中断或者发生故障之后，应用服务器38就失去了接收DTMF信号、向其他用户和/或ACD代理转移呼叫等能力。本发明的教导提供了一种系统和方法，其中在呼叫管理器或者信令通信链路62发生故障之后，仍可以保持通信会话。
与第一实施例一样，假设应用服务器38是自动话务台。就在电话设备32b和应用服务器38之间的通信会话被建立时，呼叫管理器36a发生了故障。由于自动话务台38不再能接收到保持活着信号，所以自动话务台38检测出到呼叫管理器36a的JTAPI连通性(信令)已经发生故障。在这种情况下，自动话务台38被配置来用带内自适应语音识别(ASR)功能来替换任意DTMF功能。因此，自动话务台38让电话设备32b处的呼叫者说出电话号码、身份证号码或者被呼叫方的姓名，而不是用按键键入这些信息。当获得目的地址时，自动话务台38就与诸如呼叫管理器36b的备份呼叫管理器建立通信链路。因此，就在自动话务台38和呼叫管理器36b之间建立了信令通信链路66。自动话务台38也通过通信链路67从呼叫管理器36b接收心跳信号。
接下来，自动话务台38利用与备份呼叫管理器36b之间的信令通信链路66以及呼叫管理器36b和电话设备32a之间的信令通信链路69的JTAPI连通性，发起与诸如电话设备32a的目的地址之间的通信会话。以此方式，在自动话务台38和端点32a之间建立起媒体通信链路68。当在自动话务台38和端点32a之间建立起通信会话时，自动话务台38就将媒体从电话设备32b打通隧道至电话设备32a。通过创建新的呼叫并且通过自动话务台38为媒体建立隧道，这有效地实现了转移功能。因此，自动话务台38在媒体通信链路64和68上扮演了通信会话的中介的角色，以协助实现电话设备32b和电话设备32a之间的通信会话。如果呼叫管理器36a没有发生故障，则在电话设备32a和32b之间应当直接建立起媒体通信链路70(以虚线显示)。
图3图示了本发明的另一种实施方式。在图3的实施方式中，应用服务器38包括自动呼叫分配器(ACD)。利用呼叫管理器36a，在电话设备32b和自动呼叫分配器38之间建立起通信会话。该通信会话包括信令通信链路60和62，以及媒体通信链路64，如图2所示。自动呼叫分配器38也监控在信令通信链路62中标为63的部分上的呼叫管理器36a的心跳信号。提供由呼叫者所请求的信息的IVR系统72在其被传输到合适的队列74之前，欢迎该呼叫者。当该呼叫者正在等待端点32a、32c或32d处的代理之一变为可用时，呼叫管理器36a发生故障。
此时，诸如端点32a、32c和32d之类的所有非活动端点检测出呼叫管理器36a的故障，并且自动地重导向到备份呼叫管理器36b。这允许备份呼叫管理器36b控制与端点32a、32c或32d中的任何一个或多个之间所最终建立的任何通信会话。
自动呼叫分配器38不是将正在队列74中等待的呼叫者断开，而是通过建立与呼叫管理器36b的信令通信链路66来建立与备份呼叫管理器的JTAPI连通性。自动呼叫分配器38然后经由新建立的与备份呼叫管理器36b之间的JTAPI连通性来监控代理32a、32c和32d的状态。当自动呼叫分配器38检测出例如在端点32a处的代理被释放时，自动呼叫分配器38就利用备份呼叫管理器36b发起与端点32a的通信会话。自动呼叫分配器38和备份呼叫管理器36b之间的所述通信会话包括信令通信链路66和媒体通信链路76。
当在自动呼叫分配器38和端点32a之间建立起通信会话时，自动呼叫分配器38将媒体从在端点32b处的呼叫者打通隧道至在端点32a处的代理。这是通过在媒体通信链路64上接收媒体，并且在媒体通信链路78上将该媒体传输到端点32a而实现的。通过创建新的呼叫和通过自动呼叫分配器38为媒体建立隧道，这有效地实现了转移功能。
以与上面提到的情景相似的方法，可以实现用于IVR、队列管理器和/或任何其他类型的应用服务器的容错处理。根据本发明，应用服务器一般具有两个阶段：(i)稳定状态；或(ii)转换阶段。在稳定状态阶段中，应用服务器被连接到主呼叫管理器，并且使用正常操作来处理呼叫，所述正常操作例如包括呼叫的转移(例如由自动话务台或交互式语音应答系统来完成)。如果应用服务器正在处理经由主呼叫管理器发起的活动呼叫，并且所述主呼叫管理器发生故障，则应用服务器进入到转换阶段。在转换阶段中，应用服务器建立到备份呼叫管理器的信令连通性(在具体的实施方式中，这种连通性在主呼叫管理器发生故障之前可能已被预先建立起来了)。利用该备份呼叫管理器，应用服务器为媒体建立穿过该服务器的隧道，并且通过向期望的目的地发起呼叫将该媒体连接到新的目的地。经由备份呼叫管理器的“发出呼叫”操作连同媒体的隧道化操作(话音的“发长号音(tromboning)”)一起模拟并且替换在主呼叫管理器不能工作时通过主呼叫管理器无法实现的“转移呼叫”操作。
所有到应用服务器的新呼叫将经由备份呼叫管理器，以与稳定状态阶段中的正常呼叫相似的方式被处理。在转换阶段期间，应用服务器通过利用话音隧道化和“发出呼叫”功能，处理经由发生故障的呼叫管理器发起的呼叫，而通过使用正常处置和呼叫转移来处理经由备份呼叫管理器发起的呼叫。当所有经由发生故障的呼叫管理器发起的呼叫完成和终止时，转换阶段才结束。此时，应用服务器进入新的稳定状态阶段，其中它与现在起主呼叫管理器作用的备份呼叫管理器协作处理所有的呼叫。
根据本发明的一种具体实施方式，数据库42可以被用来存储各种信息和报告数据，所述报告数据与应用服务器38参与其中的通信会话相关。报告数据80可以包括监督者(supervisor)报告数据82和管理员(administrator)报告数据84。因为下面将要描述的原因，根据本发明，监督者报告数据82与管理员报告数据84可以不同。这种报告数据80可以包括实时报告数据和历史报告数据。
图4图示了根据本发明的一种具体实时方式，可以被存储在数据库42中的报告数据80的表100。索引列102记录每个呼叫的索引号，并且可能是与由应用服务器38所接收到的呼叫/或者由应用服务器38所发出的呼叫相关的时间排序的。列104记录了全局呼叫标识号，其对于呼叫是唯一的标识号。列106和108分别标识呼叫源和目的地。在列110和112处分别记录每个呼叫或通信会话的开始时间和结束时间。
列114被用来标识任何“关联呼叫”的索引号。在本发明的一种具体实施方式中，“关联呼叫”是指由应用服务器38响应于一个或者多个呼叫管理器的故障而发出的任何呼叫。列116指派关联呼叫管理器，其标识对部分通信会话(例如信令)负责的呼叫管理器。列118标识呼叫原先被转移到的端点。例如，如果应用服务器38被用作自动呼叫分配器，则转移端点可能是指几个可用来接纳来自应用服务器38的用户的呼叫的代理之一。
监督者报告数据82主要集中于各种代理的管理。在发生故障的呼叫管理器的情形中，代理的监督者并不关心具体的呼叫如何完成。相反，代理的监督者对“核心”信息感兴趣，所述“核心”信息包括哪个代理接收该呼叫、该呼叫源自何处、以及该代理参与该通信会话多久。因此，任何呼叫管理器的转移，或者穿过应用服务器38的通信会话隧道化，对代理的监督者都是透明的。
管理员报告数据84主要集中于网络及其关联组件(包括应用服务器38在内)的性能。因此，接收管理员报告数据的管理员将会接收到关于呼叫管理器的故障和/或穿过应用服务器38的通信会话隧道化的具体信息。
图4图示了如何分别不同地处理监督者报告数据82和管理员报告数据84，以及分别不同地将其向监督者和管理员报告的实施例。索引号1和2示出了分别具有全局呼叫ID为ABC和XYZ的呼叫。列106中示出了发起呼叫的端点或用户的IP地址。列108中指示了与最终接收该呼叫的代理相关联的IP地址。列110和112中指示了开始时间和结束时间。由于没有故障发生，所以在列114中没有报告关联呼叫。CM1处理这些呼叫，并且这些呼叫分别被转移到代理A2和A1。索引号3具有全局呼叫ID为CBA的呼叫，在应用服务器38处该呼叫被从IP地址为52143…(32位标识符)的端点接收到。然而，当用户被分配到队列74时呼叫管理器CM1发生了故障。因此，应用服务器38在代理A3可用时，发起与代理A3的通信会话。应用服务器38和代理A3之间的通信会话如索引号4所示。
管理员报告数据84应当包括索引号3和4中的每一个，以及CM1在通信会话期间发生故障的指示。这允许管理员执行调试和诊断信息。然而，由于实际结果是用户和代理A3之间的单个通信会话，所以为了监督报告数据82，应当将索引号3和4组合起来。
图5示出了一种用于根据本发明的一种具体实施方式，提供容错IP服务的方法。该方法在步骤200处开始，其中在至少两个端点之间建立通信会话。端点可以包括电话设备、应用服务器、网关和/或任何通信设备。在步骤202处，检测出信令管理器的故障。例如，网关可以充当管理两个或多个端点之间信令的通信会话中介。在步骤204处，与备份信令管理器建立信令。
在图2和图3的实施方式中，应用服务器可以是检测正管理着多个端点(例如电话设备和应用服务器)之间信令的呼叫管理器的故障的端点。在这种情形中，应用服务器可以发起与备份呼叫管理器或者信令管理器的连接。应当认识到，在本发明的教导内，可能在检测到主信令管理器的故障之前建立与备份信令管理器的连接。例如，应用服务器或者任何其他电话设备或端点，可以被配置来在通信会话期间的任何时间或者在建立通信会话时建立与备份信令管理器的连接。以此方式，可以更加快速、有效地完成到备份信令管理器的切换。
在步骤206处，检测通信会话的转移状况。这一般是通信会话期间的这样一个时刻，在该时刻，另一个端点的用户或者代替多个端点中的一个，或者和多个端点中的一个一起参与该通信会话。例如，如果用户正在应用服务器的队列中等待，则转移状况可能包括代理的可用性。当该代理可用时，就利用备份信令管理器建立与该转移端点(例如代理)的第二通信会话，来控制应用服务器和代理之间的信令。
在步骤210处，第一通信的媒体流与第二通信会话的媒体流被链接起来。例如，这个步骤可以包括如图2和图3所示的为媒体建立穿过应用服务器的隧道。这通过将端点和应用服务器之间的通信会话与应用服务器和代理之间的会话链接起来，允许通过应用服务器在端点和代理之间交换媒体。
在步骤212处通信被监控。在步骤214处，确定通信会话的状态。为了本实施例的目的，正被监控的通信会话是端点和代理之间的会话，其包括第一通信会话和第二通信会话的链接，如上所述。如果该通信会话未完成，则在步骤212处继续监控。如果该通信会话已完成，则在步骤216处结束该通信会话。结束通信会话包括拆除端点和应用服务器之间的媒体通信流、拆除应用服务器和代理(通过呼叫管理器)之间的信令通信链路和从应用服务器到代理的媒体通信流。在步骤218处，更新报告数据。该报告数据可以包括关于图2-4的报告数据的某些或全部。
图6图示了用于根据本发明的另一种实施方式，提供容错IP服务的另一种方法。该方法在步骤300处开始，其中利用网关在多个电话设备之间建立通信会话。例如，如果多个电话设备中的一个被配置来利用PSTN(例如不是IP电话设备)通信，则网关就被用来与IP电话设备通信。在步骤302处，网关将媒体与DTMF信令分离。这样做是因为模拟电话设备利用PSTN通信，在PSTN中媒体和信令都在带内传输。在步骤304处，媒体从网关被传送到第二端点(例如IP电话设备)。另一方面，在步骤306中，DTMF信令从网关被传送到呼叫管理器，该呼叫管理器充当网关和IP电话设备之间的通信会话的中介信令管理器。
在步骤308处，确立呼叫管理器的状态。如果呼叫管理器是活动的，则在步骤310处确定通信会话的状态。如果在步骤310处通信完成，则在步骤316处丢弃该会话。如果在步骤310处会话未完成，则在步骤302处网关继续分离媒体与DTMF，并且在带外发送DTMF信令。
然而，如果在步骤308处呼叫管理器发生了故障、或者是非活动的，则在步骤312处网关将媒体和信令都传送到IP电话设备。以此方式，网关在呼叫管理器的故障被检测出之后，实质上从带外信令切换到了带内信令。这允许通信会话的所有数据和信息(媒体和信令)都将被传送到第二端点。也应当认识到，第二端点必须被配置来以两种模式中的一种模式运行，所述两种模式包括带外信令模式和带内信令模式。因此，第二端点可以被配置来检测呼叫管理器的故障，并且/或者网关可以被配置来通知第二端点呼叫管理器发生了故障。在步骤314处，确立通信会话的状态。如果通信会话未完成，网关继续将媒体和信令传送到第二端点。然而，如果在步骤314处通信会话是完成的，则在步骤316处丢弃该通信会话。
尽管已用多种实施方式描述了本发明，但是本领域的技术人员可以意识到各种改变、变化、变更、转化和修改，并且本发明是要包括这些落入权利要求的精神和范围内的改变、变化、变更、转化和修改。

Claims (27)

1.一种用于提供容错因特网协议服务的方法，包括：
利用主呼叫管理器在发起呼叫的电话设备和应用服务器之间建立第一媒体通信会话；
检测所述主呼叫管理器的故障；
响应于所述主呼叫管理器的故障，利用备份呼叫管理器在所述应用服务器和目的电话设备之间建立第二媒体通信会话；以及
在所述应用服务器处将所述第一媒体通信会话和所述第二媒体通信会话耦合起来，以在所述发起呼叫的电话设备和所述目的电话设备之间建立双向通信。
2.如权利要求1所述的方法，还包括将呼叫控制功能从所述主呼叫管理器转移到所述备份呼叫管理器。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述应用服务器包括自动话务台。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述应用服务器包括自动呼叫分配器。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述应用服务器包括交互式语音应答系统。
6.如权利要求1所述的方法，还包括从所述发起呼叫的电话设备获得所述目的电话设备的地址。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述获得所述目的电话设备的地址的步骤包括使用带内自适应语音识别来获得所述地址。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述应用服务器包括数据库，并且所述方法还包括在所述数据库处存储关于所述第一媒体通信会话和第二媒体通信会话的信息。
9.如权利要求8所述的方法，还包括准备监督者报告，所述监督者报告将所述第一媒体通信会话和所述第二媒体通信会话关联起来。
10.如权利要求1所述的方法，还包括在所述应用服务器处监控来自所述主呼叫管理器的心跳信号，并且其中检测所述主呼叫管理器的故障包括检测心跳信号的丢失。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述应用服务器被配置来在所述主呼叫管理器正常工作时，提示所述发起呼叫的电话设备的用户通过使用按键键入响应来对一个或者多个查询作出应答，并且所述方法还包括：
在检测到所述主呼叫管理器的故障之后，自动地提示所述用户通过说出响应来对所述一个或者多个查询作出应答。
12.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一媒体通信会话包括信令通信链路和媒体通信链路。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述信令通信链路包括JTAPI信令通信链路。
14.一种用于多个电话设备之间的容错通信的方法，包括：
利用网关在第一电话设备和第二电话设备之间建立通信会话，所述通信会话包括从所述第一电话设备去往所述网关的第一媒体通信流和第一信令信息；
如果呼叫管理器是活动的，则利用所述网关、所述呼叫管理器和所述第二电话设备之间的带外信令来管理所述通信会话；以及
如果检测到所述呼叫管理器的故障，则利用所述网关和所述第二电话设备之间的带内信令来管理所述通信会话。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述信令是JTAPI。
16.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一电话设备通过公共交换电话网与所述网关通信。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述网关利用因特网协议网络与所述第二电话设备通信。
18.如权利要求14所述的方法，其中，所述第二电话设备包括第一模式和第二模式，在所述第一模式中利用呼叫管理器在带外管理所述第一信令信息，在所述第二模式中所述第一信令信息与所述第一媒体通信流一起被接收，并且在带内管理信令。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述第二电话设备可操作来：
识别所述呼叫管理器的故障；以及
一旦检测到所述呼叫管理器的故障，就从所述第一模式切换到所述第二模式。
20.如权利要求14所述的方法，还包括：如果所述呼叫管理器是活动的，则利用所述呼叫管理器，将第二信令信息从所述第二电话设备传送到所述网关。
21.如权利要求14所述的方法，还包括将所述通信会话的第二媒体通信流从所述第二电话设备传送到所述网关。
22.一种用于提供容错因特网协议服务的系统，包括：
用于利用主呼叫管理器在发起呼叫的电话设备和应用服务器之间建立第一媒体通信会话的装置；
用于检测所述主呼叫管理器的故障的装置；
用于响应于所述主呼叫管理器的故障，利用备份呼叫管理器在所述应用服务器和目的电话设备之间建立第二媒体通信会话的装置；以及
用于在所述应用服务器处将所述第一媒体通信会话和所述第二媒体通信会话耦合起来，以在所述发起呼叫的电话设备和所述目的电话设备之间建立双向通信的装置。
23.如权利要求22所述的系统，其中，还包括用于将呼叫控制功能从所述主呼叫管理器转移到所述备份呼叫管理器的装置。
24.如权利要求22所述的系统，其中，所述应用服务器被配置来在所述主呼叫管理器正常工作时，提示所述发起呼叫的电话设备的用户通过利用按键键入响应来对一个或者多个查询作出应答，并且还包括：
用于在检测到所述主呼叫管理器的故障之后，自动地提示所述用户通过说出响应来对所述一个或者多个查询作出应答的装置。
25.如权利要求22所述的系统，还包括用于利用带内自适应语音识别从所述发起呼叫的电话设备获得所述目的电话设备的地址的装置。
26.一种用于在多个电话设备之间提供容错通信的系统，包括：
用于利用网关在第一电话设备和第二电话设备之间建立通信会话的装置，所述通信会话包括媒体和信令信息；
用于如果呼叫管理器是活动的，则利用所述网关、所述呼叫管理器和所述第二电话设备之间的带外信令来管理所述通信会话的装置；以及
用于如果检测到所述呼叫管理器的故障，则利用所述网关和所述第二电话设备之间的带内信令来管理所述通信会话的装置。
27.如权利要求26所述的系统，其中，所述第二电话设备包括第一模式和第二模式，在所述第一模式中利用所述呼叫管理器在带外管理所述信令信息，在所述第二模式中所述信令信息与所述媒体一起被接收，并且在带内管理信令，还包括：
用于识别所述呼叫管理器的故障的装置；以及
用于一旦检测到所述呼叫管理器的故障，就从所述第一模式切换到所述第二模式的装置。
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