CN101406091A - 用于重建无线通信会话的方法和装置 - Google Patents

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理查德·约瑟夫·埃文登
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Abstract

本发明涉及在无线通信系统中保持或重建通信会话。本发明提供了一种对在用户装置和第三方装置之间的呼叫进行改道路由的方法，该方法包括：使用用户装置和接入点之间的第一无线连接与第三方装置建立呼叫；在接入点监测第一无线连接的质量参数；作为对确定第一无线连接的质量参数降低到一预定门限之下的响应，通过用户装置和基站之间的第二无线连接自动将来自第三方装置的呼叫改道路由至用户。

Description

用于重建无线通信会话的方法和装置
技术领域
本发明涉及在无线通信系统中保持或重建通信会话。
背景技术
随着接入带宽和应用的发展以及普及性的增长，使用经由互联网的基于分组交换的实时通信增多。示例例如包括使用基于互联网协议的语音(VoIP)的互联网电话，以及流行的应用例如SkypeTM和视频会议。然而这些类型的通话对于传送的延迟或丢/掉具有高敏感性，而这些传送的延迟或丢/掉会影响上述服务的质量和实际生命力。
当在无线接入网络或链路上采用上述技术时，例如在诸如移动电话、个人数字助理(PDA)或甚至膝上电脑的小型便携式装置上使用时，该问题尤为恶化。诸如Wi-Fi(IEEE802.11)或蓝牙的无线接入技术可以在家庭中或在诸如办公室、咖啡厅、机场、宾馆以及商场的公共场所中使用。该无线接入技术具有多个对于基于分组的实时通信有害的特征，包括与整个通信路径的剩余路径相比带宽通常较少、和噪音及因此的低可靠传播导致的在延迟、丢包和掉话方面的增加。随着电子装置越来越多地被提供两个或更多无线网络能力，存在当一个无线网络上的呼叫失败(例如便携手机移出范围)时，将呼叫经由其他网络进行改道路由的多项机制。这个问题也会影响到例如邮件之类的非实时通信业务。
US2003/3134638公开了一种具有相链接的WLAN基站和WWAN(无线广域网)基站的通信系统，移动电话或类似的电子装置能够连接到上述基站。移动装置能够在它检测到与WLAN之间的连接质量下降时，首先向WLAN基站请求临时本地号码(TLDN)，从而将与第三方的呼叫从WLAN交接(hand-over)至WWAN。当该连接失败时，例如移动电话移出范围时，移动电话使用TLDN经由WWAN来请求安排呼叫。在识别出TLDN的基础上，该请求被路由至WLAN基站，WLAN基站将该呼入呼叫与第三方进行连接。
US6804532公开了一种系统，其中移动装置监测支持呼叫的无线连接的链路质量，且在预见到需要交接时将预路由信息送往第二无线网络，然后请求通过该第二无线网络而对该呼叫进行改道路由。
发明内容
本发明提供了一种用于保持或重建通信业务的方法，该通信业务包括与第三方的会话或VoIP呼叫，且该通信业务已经通过采用诸如蓝牙或Wi-Fi的无线链路或连接被建立。支持无线链路的接入点被设置用于监测无线连接的质量或连接性，并且作为对无线连接变得不可靠或连接质量参数(诸如信号强度)降低至一预定门限以下的响应，发送指令或请求对该呼叫进行改道路由。然后通信业务可以使用诸如GSM连接的另一个无线链路被重新连接。移动装置被设置为自动地应答来自该另一个无线链路(例如GSM)的呼入呼叫，并且与第三方相关联以便在无需任一方重拨的情况下继续该呼叫。这意味着如果通信业务(例如VoIP呼叫)由于用户移出范围或传播环境发生变化而不再能被现有无线链路支持，那么则使用更为强壮、具有更广范围或低干扰的其他无线链路对该业务或呼叫进行重建。
使用无线连接接入点来监测无线连接的质量以及必要时对到广域网络(例如GSM)的交接的发起进行一般控制，降低了移动装置的复杂性，使移动装置无需具备与网络侧的各种网络元件的相应软件进行交互工作的复杂的软件。但这反过来通常需要网络和移动装置提供者之间对控制整个系统的操作的合适的协议进行协定，这进而增加了移动装置的复杂性。此外由于与为执行交接或改道路由所要求的移动装置之间没有进行协商，因而没有移动装置是否完全移出范围之外的暗示，所以与要求移动装置在试图发出改道路由请求之前实现交接的方法相比，系统可以使无线连接变得更弱。这在信号能迅速衰落而导致移动装置试图实现交接的问题的无线环境中或信号仅仅暂时衰落而不必触发交接的无线环境中具有特别的优势。
在一种实施方式中，移动电话使用到接入点(所述接入点经由互联网与VoIP服务器耦合)的蓝牙无线链路开始与第三方的VoIP呼叫。当用户移出接入点的范围时，接入点检测出这一点并且向VoIP服务器发送请求以使用该移动电话的GSM电话号码将该呼叫改道路由至该移动电话上。作为识别合适的第三方识别码(例如第三方呼叫线路ID(CLI))的响应，移动电话接收该呼叫并自动的接受该呼叫。
典型的实时通信业务可以是诸如VoIP或视频呼叫的基于分组的呼叫，然而可以另选地提供其他通信业务，例如用于保持邮件或网页浏览连接性的突发数据连接。
一方面，提供了一种用于对用户装置和第三方装置之间的呼叫改道路由的方法，并且该方法包括使用诸如用户装置和接入点之间蓝牙连接的第一无线连接与第三方装置建立呼叫，诸如VoIP呼叫。在呼叫持续期间，该接入点监测第一无线连接的质量参数诸如BER。呼叫是否在进行当中的确定可以使用从用户装置发送至接入点的控制消息或通过接入点监测从用户装置发送的或用户装置接收的例如指示VoIP呼叫正在建立或在进行当中的SIP分组。然后作为确定出第一无线连接的质量参数已经降低到预定门限(例如指示用户装置已经移出采用第一无线连接的接入节点的范围之外)的响应，呼叫通过用户装置和基站之间的第二无线连接被自动从第三方装置改道路由至用户装置。呼叫的改道路由可以由接入点在确定出用户装置已经移出范围之外时发送的改道路由请求来实现。该改道路由请求被发送至例如VoIP服务器或媒体网关的网络实体，其中服务器应用响应于从接入点接收的指令来指示该呼叫所需要的改道路由。
在一种实施方式中，该改道路由使用与用户装置及第二无线连接相关的改道路由号码或识别码，例如用户装置GSM电话号码。该改道路由号码可以被包含在改道路由请求中由用户装置提供至接入点，该号码可以由诸如VoIP服务器的网络实体的接入点从诸如与用户装置第一无线连接相关的Skype VoIP身份的识别码中映射而来。
还提供了一种用于对用户装置与第三方装置之间的呼叫进行改道路由的系统，该系统包括：
与使用第一无线链接的用户装置相连接的接入点；
与该接入点相连接的网络、第三方装置、以及使用第二无线连接与用户装置相连接的基站；
接入点被设置用于在用户装置通过第一无线连接经由所述网络与第三方之间进行呼叫期间监测第一无线连接质量参数；
该系统被设置用于，响应于确定出第一无线连接的质量参数已经降低到预定门限，通过用户装置和基站之间的第二无线连接自动将呼叫从第三方改道路由至用户装置。
这里还提供一种用于操作用户装置的方法，该方法包括使用第一无线连接来连接至接入点，使用第二无线连接来连接至基站，在第一无线连接上与第三方装置进行呼叫的同时自动接收在第二无线连接上的呼叫，作为在第二无线连接上接收到与该第三方装置相关的呼叫建立请求的响应，自动接收在第二无线连接上的呼叫。
这里还提供了一种用户操作接入点的方法，该方法包括使用无线连接来连接至用户装置，为提供用户装置和网络之间的通信路径而连接至网络，监测无线连接的质量参数，作为检测到质量参数下降至门限以下的响应，发送与电子装置相关的呼叫改道路由请求至网络。
附图说明
现在参照如下附图以示例的方式无任何限制目的地对实施方式进行描述，在附图中：
图1描述了依据实施方式的通信系统的高级示意性框图；
图2描述了依据实施方式对电子装置进行操作的方法的流程图；
图3描述了依据实施方式对接入点进行操作的方法的流程图；
图4描述了依据实施方式对呼叫改道路由服务器进行操作的方法的流程图；以及
图5描述了依据实施方式的信令图。
具体实施方式
图1显示了能够被用于支持实时通信业务的无线通信系统，该实时通信业务例如为无线电话或视频会议。该无线通信系统100包括移动电话110或其他便携式电子装置、接入点120、VoIP服务器或网络130、PSTN网络或语音服务器140、第三方装置150、以及GSM网络160。电子装置110可以使用短距离无线技术或例如蓝牙或Wi-Fi的链路116而被无线连接至接入点120。接入点120可以使用例如宽带互联网链路126连接至VoIP服务器130。PSTN网络服务器140使用已知的合适的链路被连接至VoIP服务器130和GSM网络服务器。PSTN网络140使用PSTN链路143连接至诸如固定线路电话的第三方装置150。
移动电子装置110包括移动装置客户端113，该客户端通常由在该装置的处理器上执行的软件模块来实现，并依据图2的方法进行操作。类似地，接入点120包括接入点协议站122，该协议站122支持电子装置110和VoIP服务器130之间的通信链路，例如在蓝牙无线链路116和ASDL链路126之间传送VoIP分组。接入点客户端124依据图3的方法进行操作，且包括监测无线链路116质量的能力，在一些实施方式中具有为识别特定类型的分组而截取或监测穿过接入点协议站122的分组的能力。特别地，接入点客户端124可以被配置用于识别和解释用以控制VoIP呼叫的会话初始协议(SIP)分组。改道路由服务器应用133通常与VoIP服务器130相关联，但它也可以位于系统100的网络侧(130、140、160)的其他部分处。改道路由服务器应用133从接入点客户端124接收请求，对移动装置110和第三方装置150之间的VoIP呼叫进行改道路由，使其通过GSM网络150而不是通过接入点120。将参照图4对操作服务器133的方法进行详细描述。
图2显示了依据一种实施方式对移动装置110进行操作的方法。该方法(200)首先建立移动装置110和第三方150之间的VoIP呼叫(205)。首先建立与接入点120之间的“短距离”无线链路116(如果该链路不是已经存在了的话)，然后使用接入点的宽带互联网连接来实现的该VoIP呼叫。通过使用SIP消息来实现VoIP呼叫建立，这一点对于本领域技术人员来说是熟知的，该SIP消息经由无线链路116被发送至VoIP网络130。典型地，移动装置110将SIP邀请消息发送至VoIP服务器130，该消息包括例如其Skype电话号码或呼叫线路识别码(CLI1)的移动装置识别码，以及通常也是诸如第三方电话号码的第三方装置的识别码(CLI3)。该信息被VoIP服务器用来呼叫第三方150，从而完成VoIP呼叫。将参照图4对此进行详细描述。
一旦VoIP呼叫被建立，该方法可选的将控制消息发送至接入点客户端124，指示如果无线连接113失败则执行当前呼叫的改道路由(210)。该消息也可以包括诸如移动装置的GSM号码的改道路由号码(CLI2)。另选地，接入点可以通过诸如截取相关SIP分组来自动检测VoIP呼叫的建立。这就降低了移动装置110的工作量和复杂性。该方法然后用电话号码(CLI3)或其他合适的第三方标识码在移动装置上设置自动应答特性(210)。该自动应答特性被包括在绝大多数的新型移动电话上且当被设置时自动应答GSM或其他长距离或蜂窝(例如CDMA、UMTS)无线呼入呼叫。然而该自动应答被设置为仅对来自第三方150的呼入呼叫(CLI3)进行应答或响应特殊的识别码(CLIspecial)进行应答，而对任何其他具有不同呼叫线路识别码(CLI)的呼入呼叫不进行应答。移动装置110的用户使用短距离WLAN或PAN(个人区域网络)无线链路116来继续与该第三方的VoIP呼叫。
移动装置110不对其是否在接入点120的范围之外进行判定，这个角色无需移动装置110的参与来执行。然而作为移动装置移出范围的结果，接入点下达对该VoIP呼叫进行改道路由，从而通过蜂窝GSM网络160路由到移动装置110的指令。因此在下一步(220)，该方法自动地应答来自GSM基站(通常示为GSM网络160)的在GSM连接163上呼入的GSM呼叫，其中该呼入呼叫与第三方呼叫者线路识别码(CLI3)相关。该识别码典型地作为已知的呼叫建立处理的一部分被发送。然后经由与移动装置110的GSM或长距离无线连接163继续进行该VoIP呼叫。该方法然后结束现在不再被支持的经由短距离无线链路的VoIP呼叫(225)。因此尽管VoIP呼叫中会出现短暂的停顿，但是当移动装置的用户移出接入点的范围之外时其不需要重新拨叫第三方，而是从提供到达移动装置110的第二无线连接的基站(160)处自动接收该“替换”呼叫。可选地，这可以伴随着通过预定语音消息来告知用户该情况。
图3显示了依据一种实施方式对接入点120进行操作的方法。该方法(300)首先检测来自移动装置的VoIP呼叫建立(305)。由于SIP分组指示VoIP呼叫的建立(呼叫可以通过移动装置110或呼叫该移动装置用户的第三方装置150来建立)，上述检测可以通过检测来自移动装置的SIP分组业务(traffic)来实现。能够从这些SIP分组中恢复特定信息，包括被呼叫的第三方的识别码(CLI3)以及移动装置的识别码(CLI1)(310)。这些识别码可以用于之后对呼叫进行改道路由。在另选的结构中，可以从移动装置110发送消息至接入点120(210)告知移动装置正在建立VoIP呼叫，并且该消息可以包括第三方(CLI3)和/或改道路由号码(CLI2，例如移动装置GSM电话号码)。
该方法然后监测移动装置110和接入点120之间的短距离(例如蓝牙)无线链路116(215)。这可以通过多种方法实现，例如通过记录熟知的链路116的信号强度或BER来实现。该方法然后检查该质量参数或质量参数的组合是否降低至预定门限之下，降低至预定门限之下表明移动装置110已经移出范围之外(320)。如果不是的话(320N)，那么该方法继续监测链路质量。然而，如果链路质量指示移动台已经移出范围之外(320Y)，则该方法发送一特殊的改道路由指令(325)。该指令被发送至改道路由服务器应用133，该服务器应用133通常存在于VoIP服务器130之上，且该指令通常为SIP“路径不再有效”类型的消息。该改道路由指令能够被配置为包括恢复出的第三方的识别码(CLI3)、与移动装置110相关的GSM识别码或改道路由号码(CLI2)、或与经由接入点的原始VoIP呼叫的移动装置呼叫号码或被呼号码相关的识别码(CLI1)。该改道路由号码(CLI2)可以最初从移动装置110传送至接入点(210)，并被接入点或该改道路由呼叫服务器133使用合适的数据库根据移动装置初始VoIP呼叫号码(CLI1)而映射出来。用户识别码CLI1到改道路由号码或识别码CLI2的映射数据库134在图1中被指示为耦合至存在于VoIP网络或服务器130之上的改道路由服务器应用133。然而这些实体可以以本领域技术人员能够明了的任何合理的方式被分布。自接入点120至改道路由服务器应用133的该改道路由消息使得该VoIP呼叫被改道路由为经由蜂窝或GSM网络160，将参照下面图4更为详细地进行描述。然后该方法被配置来关闭移动装置和接入点之间的无线会话或链路116(330)。
图4描述了对改道路由服务器应用133进行操作的方法(400)，该服务器应用通常被集成到VoIP服务器130中，且可以形成更新的VoIP路由协议的一部分。另选地，该服务器应用133可以与PSTN 140或蜂窝160网络相关联。初始地，由VoIP网络或服务器130使用熟知的SIP消息建立VoIP呼叫(405)。SIP消息被用于建立移动装置110和VoIP服务器130之间、以及第三方装置150和VoIP服务器130之间的各段呼叫。一旦这两段被建立，VoIP服务器130将这两段连接起来，并且该呼叫可以被进行。一旦VoIP呼叫被建立，该方法等待改道路由消息(410)。该改道路由消息可以包括第三方的识别码(CLI3)，但另选地，该方法可以简单地从使用该信息来引导初始呼叫建立的VoIP服务器中恢复出该信息。该消息还可以包括改道路由号码(CLI2)。如果该改道路由号码没有被包括在该改道路由消息中，则该方法将改道路由消息中的或原始VoIP呼叫建立中的移动识别码(CLI1)映射至与移动电话或识别码的用户相关的陆上线路、GSM号码或诸如Skype用户名或号码(CLI2)的其他号码(415)。该映射可以被包含在与改道路由服务器应用133相关联的数据库134中，在这种情况下，用户将需要向改道路由服务登记它们的改道路由号码(133)。其中用以对呼叫进行改道路由的号码由接入点提供，这可以由用户编程到接入点中。
该方法然后发送语音消息至第三方(420)，例如告知第三方当前呼叫正在被重定向的预先录制好的信息。该方法然后命令VoIP网络用改道路由消息或映射数据库中的改道路由号码(CLI2)建立新的VoIP呼叫(425)。如前讨论的，在该实施方式中，改道路由号码(CLI2)与电子装置110的GSM电话号码相关。该VoIP呼叫建立以标准的方式被执行，到移动装置的段的呼叫建立消息包含第三方识别码(CLI3)。另选地，可以使用特殊的与该应用相关的应用识别码(CLIspecial)。该呼叫建立过程使得用户的移动装置110如前所述地自动应答呼入的GSM呼叫。当建立了新的VoIP呼叫时，该方法通过GSM基站将新建立的到移动装置的VoIP段与现存的到第三方的VoIP段相连(430)，使得原始的VoIP呼叫可以被恢复。在另选的设置中，该方法可以通过熟知的合适的控制指令将呼叫建立和相连功能授权至诸如PSTN网络服务器的另一个网络实体(435)。
图5示出了系统的各个实体之间的信令。用户501命令装置客户端113建立VoIP呼叫(505)。另选地，可以在没有移动装置客户端的情况下建立VoIP呼叫，然而取决于系统配置，如果用户移出范围之外，则这可能会不能进行自动的改道路由。如果没有与接入点120之间建立短距离无线连接，则实现该连接并且装置110的合适的VoIP客户端请求VoIP网络130建立到第三方电话150的呼叫(510)。VoIP网络建立用户装置110和VoIP网络之间的VoIP路径(515)。VoIP网络130然后通过例如PSTN网络使用SIP消息发送响铃音至第三方具有VoIP能力的电话(520)。该响铃音到达第三方用户或被叫方(525)，并且当第三方用户或被叫方应答该电话150的时候(530)，在第三方电话150和VoIP网络130之间交换进一步的SIP消息，以建立上述熟知的实体之间的VoIP路径，(535)。VoIP网络130然后将这些路径连接起来形成呼叫(540)。
接入点124监测VoIP链路(545)，并且一旦检测出移动装置移出范围之外即将改道路由消息发送至改道路由服务器应用133(550)。改道路由服务器进而命令VoIP网络拆除VoIP网络和客户端装置110之间的呼叫(555)，并且经由剩余的呼叫段发送语音消息至第三方(560)。VoIP网络然后建立到移动装置GSM号码(CLI2)的VoIP呼叫或路径(565)，这由移动装置客户端自动应答，并且经由GSM连接的VoIP呼叫被建立(570)。VoIP网络然后把与移动装置110的呼叫和与第三方150的呼叫连接起来建立经由GSM网络160的针对原始VoIP呼叫的另选路由(575)。
因此如果用户移出使用诸如蓝牙关联的短距离无线连接的接入点的范围，则VoIP呼叫自动经由移动装置自己的GSM或其他蜂窝连接被改道路由至该移动装置，而无需任意一方重新拨叫另一方。
虽然针对将来自蓝牙或Wi-Fi无线连接的VoIP呼叫改道路由至蜂窝(例如GSM、CDMA、UMTS)连接的实施方式已经被描述，但是该改道路由可以涉及在网络侧执行改道路由通告的任何两个网络，例如在蓝牙和Wi-Fi网络之间的改道路由。类似地，VoIP呼叫之外的通信会话可以被支持，例如邮件连接、电路交换呼叫、视频呼叫。
本领域技术人员将认识到上述的装置和方法可以作为处理器控制代码例如实现在诸如硬盘、CD或DVD-ROM的承载介质上，诸如只读存储器(固件)的可编程存储器上，或在诸如光或电信号载波的数据载波上。本发明的多种实施方式将在DSP(数字信号处理器)、ASIC(特定用途集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)上实现。因此该代码可以包含传统的编程代码或微代码，例如用于建立或控制ASIC或FPGA。该代码还可以包含用于动态配置可重配置装置的代码，可重配置装置诸如可重编程逻辑门阵列。类似地，该代码可包含用于硬件描述语言的代码，该硬件描述语言诸如VerilogTM或VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)。如本领域人员所理解的，该代码可以在多个相连的相互通信的组件之间被分配。合适的，这些实施方式还可以使用在现场可(重)编程模拟阵列或类似的装置上运行的代码来实现以配置模拟硬件。
本领域技术人员应当理解，可以依据上面的教导，将上述各种实施方式和针对这些实施方式描述的特定特征自由地与其他实施方式或这些其它实施方式的特别描述的特征进行组合。本领域技术人员还应当明白可以对所描述的特定示例进行各种变型和替换而不脱离所附权利要求的精神和范围。

Claims (13)

1、一种用于对用户装置和第三方装置之间的呼叫进行改道路由的方法，该方法包括：
使用所述用户装置与接入点之间的第一无线连接建立与所述第三方装置之间的呼叫；
在所述接入点处监测所述第一无线连接的质量参数；
在所述接入点处，作为对确定出所述第一无线连接的所述质量参数已经降低到预定门限之下的响应，通过所述用户装置和基站之间的第二无线连接将所述呼叫自动从第三方装置改道路由至所述用户装置。
2、根据权利要求1所述的方法，其中所述自动路由包括：所述接入点将改道路由消息从所述接入点转发至指示将呼叫改道路由至所述基站的通信网络实体。
3、根据权利要求2所述的方法，其中所述质量参数监测是响应于所述接入点确定出呼叫已经被建立而被执行的。
4、根据权利要求3所述的方法，其中呼叫建立的确定包括：识别在所述用户装置和所述通信网络实体之间传送的呼叫建立分组。
5、根据前述权利要求任意之一所述的方法，所述方法还包括：将与所述第一无线连接相关的识别码映射到与所述第二无线连接相关的识别码以使用所述第二无线连接识别码对所述呼叫进行改道路由。
6、根据前述权利要求任意之一所述的方法，其中所述第一无线连接为蓝牙或Wi-Fi连接，所述第二无线连接为蜂窝无线连接，并且所述呼叫为VoIP呼叫。
7、一种电子装置，所述电子装置包括：
收发信机，用于提供与接入点的第一无线连接；
第二收发信机，用于提供与基站的第二无线连接；
移动装置客户端，被设置为在与第三方装置的所述第一无线连接上接收呼叫的同时自动接收在所述第二无线连接上的该呼叫，作为在所述第二无线连接上接收到与所述第三方装置相关的呼叫建立请求的响应，该呼叫被自动接收。
8、根据权利要求7所述的装置，其中所述呼叫建立请求包含所述第三方装置呼叫者线路识别码(CLI)。
9、根据权利要求7或8所述的装置，其中所述移动装置客户端进一步被设置用于在所述第一无线连接上与所述第三方建立呼叫，该呼叫为VoIP呼叫。
10、一种接入节点，该接入节点包括：
收发信机，用于提供与电子装置的无线连接；
装置，用于为提供所述电子装置和网络之间的通信路径而连接至所述网络；
装置，用于作为确定出已经使用所述通信路径在所述电子装置和第三方装置之间建立了呼叫的响应，监测所述无线连接的质量参数；
装置，用于作为检测出所述质量参数已下降到门限之下的响应，将与所述电子装置相关的对呼叫进行改道路由的请求发送至所述网络。
11、根据权利要求10所述的接入点，其中所述质量参数包含比特错误率(BER)等级、和/或信号强度指标。
12、根据权利要求10或11所述的接入点，其中呼叫被建立的确定是通过检测所述通信路径上的SIP分组实现的。
13、一种携带处理器代码的承载介质，其中当所述处理器代码在处理器上执行时，使得所述处理器执行依据权利要求1-6任意之一所述的方法。
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