CN101485172B - 用于提供voip的方法和通信终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在通信系统中提供网络电话(VoIP)的方法，该通信系统具有多个根据VoIP工作的终端设备，在这些终端设备之间根据VoIP或者信令实现语音数据的传输，其中该信令基于计算机支持的电信应用(CSTA)接口标准实现。

Description

用于提供VOIP的方法和通信终端设备
技术领域
本发明涉及用于提供VoIP的方法，以及用于执行这种方法的通讯终端设备。
背景技术
众所周知，在电话通话范围内产生的语音数据利用基于所谓的互联网协议的网络传输。这种语音数据的传输方式也称为“网络电话”(VoIP)。
能够实现这种语音数据传输方式的VoIP终端设备，一般来说同时提供相同的增值服务(Mehrwertdienst)，就像通过传统电话的终端设备提供的增值服务一样。
“计算机电话一体化”(CTI)就是所述增值服务中的一种。这种服务用于提高语音传输的效率。利用CTI服务，最简单的应用如计算机支持的呼叫拨号，直至所有的呼叫中心功能都可以作为服务来提供。CTI原则上是通过计算机技术对电话服务的一种支持。其除了对具有不同中继功能(Vermittlungsfunktionen)的服务特征进行支持外，还包括电信设施的控制和监视，以及费用采集。
通常CTI平台包括抗故障服务器，并且支持ITU推荐标准H.100和H.110。功能性特征通常包括智能的、有联网能力的中继控制，如在呼叫中心内控制和监视功能的自动化，还包括由软件和数据库控制的用于自动分配呼叫的功能，以及用于采集和显示已保存和分析的联络数据的机制。
这些年来存在不同的由生产商开发的CTI平台，这些CTI平台通过不同的标准化委员会进行标准化。因此存在多种在一定程度上互相依赖的标准。CTI一方面基于已知的标准如ISIDN，另一方面定义硬件结构标准和接口标准。这样的一种接口标准例如是计算机支持的电信应用(CSTA)。CSTA为不同的服务特征确定消息的结构和形式，例如呼叫等待(Makeln)、呼叫转接、三方会议。
目前用于提供VoIP服务的方法使用所谓的实时传输协议(RTP)，因为它是用于通过基于IP的网络连续传输视听数据(流)的协议。该协议在1996年首次标准化到RFC1889中。2003年公开经过修改的RFC。随即RFC3550代替了RFC1889。
RTP是基于分组的协议，而且一般来说通过UDP操作。为了应用IP电话，使用协议H.323和SIP来协商用于通话的音频流/视频流的参数。在此，H.323和SIP基本上作为信令协议来使用，该信令协议用在有VoIP能力的终端设备(VoIP电话)和被赋予VoIP能力的计算机如PC，PDA或者膝上型电脑之间。
在这种用于提供VoIP的解决方案中，必须通过附加的编程技术措施在VoIP协议与提供VoIP的服务器中的CTI协议之间进行同步。
发明内容
因此，本发明的任务是给出一种提供VoIP的改良方法。
该任务通过以下所述的方法和设备来解决。
本发明所述方法用于在通信系统中提供网络电话VoIP，该通信系统具有多个根据VoIP工作的终端设备(VoIP)，在这些终端设备之间根据VoIP或者信令实现语音数据的传输，该信令基于计算机支持的电信应用(CSTA)接口标准实现，并且给CSTA消息分别附加至少一个涉及VoIP相关实时数据的信息。
通过本发明的方式有益地替代由现有技术公开的VoIP协议H.323和SIP。对此还有其他的优点，即为了扩展到完整的VoIP协议只需对CSTA进行微小的改变。另外，从运营商方面来说CSTA有较大的认可度，因为它是ECMA和ISO标准。这样也顺带保证了较大的兼容性。另外CSTA非常灵活，而且由于它的结构而具有对所谓非语音服务的特殊适应性，该非语音服务例如是传真、数据传输或者视频传输。此外客户端应用不再需要VoIP和CTI之间的同步性，因为全部的信令在根据唯一一个协议的解决方案范围内实现。
在有益的扩展中，该信令根据CSTA这样实现，即在通过CSTA服务的呼叫触发的CSTA消息交换的范围内，给这些CSTA消息分别附加至少一个涉及VoIP相关实时数据的信息，所述CSTA服务的呼叫是为建立VoIP连接而进行的。据此给出一种简单的替代协议H.323和SIP的方法。
优选的是，在此作为涉及VoIP相关实时数据的信息，至少附加根据实时传输协议为传输数据流所必需的数据。据此，通过CSTA确切地映射了被替代的协议。
如果按这种方式有组织地附加数据，即该数据至少标明信号源的IP地址、端口号码、说明媒体类型和/或所应用的Codec(编解码器)的信息，则根据本发明以有益的方式提供VoIP通信所必须的最少数据。
可替换或补充地，作为涉及VoIP相关实时数据的信息，至少附加定义信令音调
Figure GSB00001053894500031
的数据。这种扩展的益处在于，给予所述的终端设备自己产生信令音调的可能性。
在此以这种方式有组织地附加定义信令音调的数据，即至少通过所产生的音调的频率说明、时间间隔说明和/或说明音调水平的信息来表示至少一个音调(Tone)。通过这种扩展使设备可使用为了产生信令所必须的最少信息。
可替换或补充地能以这种方式实施本方法，即依赖于接收器的至少一个特征，将定义VoIP相关实时数据的数据作为根据RTP协议格式化的数据流来传输。通过这种有益的设置使得例如在接收终端设备或者所述的终端设备是通信服务器时，音调数据可以作为RTP数据流来传输，在接收终端设备或者所述的终端设备是通信终端设备时，这些数据可以作为单独的音调信息附加上去。据此也保证了适应系统的信令。
如果在信号源一端转化到与CSTA不同的VoIP协议，尤其是到H.323或者SIP，本发明的方法也能够以有益的方式用于不同的通信系统中。
在此，根据CSTA进行的信令也能被加密，尤其是通过所谓的“传输层安全”(TLS)插件传输，由此保证了数据的安全。
可替换或补充地，通过将根据CSTA附加并根据RTP结构化的数据尤其是按照Secure RTP(加密RTP)加密地传输，可以得到保证数据安全的另一种方式。
在此，优选利用CSTA信令传输必要的加密信息，由此也能够在此有益地利用在CSTA中已经存在的功能。在该方法另一个有益设置中，利用CSTA信令实现终端设备的操作模式，尤其是所谓的激励模式和功能模式。这同样支持了本发明的基本思路，即将对于VoIP所必需的协议减少到最少数量。
在此，优选基于通过CSTA提供的功能“物理设备特征和事件”实现激励模式，基于通过CSTA提供的功能“呼叫控制服务和事件”实现功能模式。通过这种方式可以简单地转换所述操作模式的实现，而不需要大的改动。
根据本发明的用于在通信系统中提供VoIP的设备，该通信系统具有多个根据VoIP工作的终端设备，在这些终端设备之间借助于信令实现根据VoIP的语音数据的传输，其中该用于在通信系统中提供VoIP的设备具有基于计算机支持的电信应用CSTA接口标准实现信令的装置。
本发明的通信终端设备的特征在于执行本方法的装置，并且具有在通信系统中实施该方法的优点。
具体实施方式
图1示出作为本发明方法的基础的所谓网络电话“VoIP系统”，其中在此仅仅示出典型地在这种系统中运行的终端设备的代表。
这些终端设备包括电话“VoIP电话”、计算机，如PDA或者膝上型电脑或者桌上型电脑“VoIP客户端”、实现网络电话服务的服务器“VoIP服务器”，以及在所示网络电话系统“VoIP系统”与电话网络之间产生连接的接口设备，它们分别通过局域网或者广域网LAN/WAN进行连接。
作为所示终端设备之间的信令协议在此主要使用协议H.323和SIP。替换性地，也可以应用专有的软件协议。但是这种替换要求一致的基础结构。
为了交换也被称为所谓有效载荷(Payload)的数据如语音、数据分组或者视频应用、多媒体应用以及其他的多媒体应用，只应用所谓的实时协议RTP，其中在参与的终端设备之间的所谓端到端连接中实现这种协议。
图2为解释作为基础的网络电话系统“VoIP系统”，详细示出网关“VoIP网关”的功能。
在此可以看出，在网关“VoIP网关”上连接了电话，该电话是传统的分时复用TDM终端设备，或者与电话局干线连接到公共电话网TDM、ISDN中，以此实现从网络电话网络LAN/WAN到电话业务的传统终端设备的转换。
如在图2中示出，网关“VoIP网关”除网关功能外经常也提供服务器功能，其在图2中通过忽略服务器“VoIP服务器”表明。
接口设备或者网关必须总是在所谓的有效载荷从根据网络电话的通信转换到根据传统TDM方法的通信或者反向转换时，中间连接用于这种转换的数字信号处理器。在此，通过中央的计算机电话集成CTI接口控制网关资源，其中一般情况下必须通过编程技术措施在网络电话网络LAN/WAN和服务器“VoIP服务器”中的CTI协议以及终端设备“VoIP客户端”之间进行所谓的同步。
图3为解释所谓的计算机电话集成系统，示出这种系统“CTI系统”的示意图。
在公知的通信系统内，除了上面解释过的针对所谓CTI接口的终端设备的信令协议以外，还提供这种系统“CTI系统”，利用该系统，计算机例如PC、PDA或者膝上型电脑能够控制或者监视电话。
一般情况下，在此使用所谓的计算机支持的电信应用CSTA协议，该协议定义所有用于处理和监视呼叫所必需的服务。通过CTI服务器的集中CTI连接在这里称为所谓的第三方控制。
这里可替换地也有第一方控制，在此控制计算机PC直接与被控制的终端设备交换CTI消息。然而经常不使用这种根据CSTA协议原则上提供的功能，而是替代为专门的协议。
这种第一方控制CTI应用在此通常是涉及待控制或者待观察终端设备的程序。作为示例在此例如可以是所谓的拨号帮助。
与此相反，由服务器和客户端组成的第三方应用涉及这样的组，即这些组包含多个终端设备，或者甚至也包含代替第三方服务器的通信系统的所有已连接的终端设备，比如在呼叫中心的情况下或者为了集中的费用采集。
最后在图4中示出根据本发明的方法的实施例，该实施例根据本发明表示根据本发明的CSTA协议扩展，该扩展根据本发明如此实现，即网络电话VoIP有效载荷所必需的RTP信息通过CSTA协议传输，由此不再需要单独的信令协议，如所提到的H.323或者SIP。
根据本发明在此利用了：基于现有的CSTA协议已经可以完全地控制和监视终端设备，由此能够实现CTI客户端的所有操作行为。
根据本发明，在此在终端设备“CSTA信令设备”中通过本发明的方法，可以使针对该终端设备的不同操作方式得以使用，由此除了功能操作和激励操作这两种操作方式的混合(混合终端设备)之外，纯功能操作以及纯激励操作也是可能的。
图4从由CTI用户、第一终端设备A、所谓的CSTA交换机以及第二终端设备B构成的示意性示出的装置出发，在此示出如何实现根据本发明扩展的CSTA消息交换。
可以看出，在第一个时间点1启动呼叫，这产生“生成呼叫”消息，该消息可以从CTI客户端“CTI客户端”传送给“CSTA交换机”，也就是说CTI应用由第一方或者第三方触发。此处可替换的是，这能直接由第一终端设备A进行。根据所描述的例子也是这样的情况，这应该通过从第一终端设备A到“CSTA交换机”的实线箭头加以说明。可以看出，在“生成呼叫”呼叫的同时，终端设备也包含涉及第一终端设备的RTP信息“RTP-INFO_A”，该RTP信息导致在下一步骤中CSTA交换机将“已提供呼叫”消息传送给第二终端设备B，该“已提供呼叫”消息同样包含这个RTP信息“RTP-INFO_A”。在第二个时间点2在第二终端设备B上实现“接受”消息的传输，该消息本身包含涉及第二终端设备的RTP信息“RTP-INFO_B”。这个传送到“CSTA交换机”的消息在下一步骤中触发通知第二终端设备B的“已传送呼叫”消息，以及提供给第一终端设备A的“已传送呼叫”消息，其中提供给第一终端设备的“已传送呼叫”消息根据本发明包含涉及第二终端设备B的RTP信息“RTP-INFO_B”和以所谓音调信息的形式附加的呼叫信令标志“TONE-INFO”。
在第三个时间点，第二终端设备B给“CSTA交换机”发送所谓的“应答”消息，“CSTA交换机”在下一步骤中不但给第一终端设备A，而且给第二终端设备B分别传送“呼叫建立”消息，其中根据本发明在发送到第一终端设备的“呼叫建立”消息中包含涉及第二终端设备B的RTP信息“RTP-INFO_B”，在发送到第二终端设备B的“呼叫建立”消息中包含涉及第一终端设备A的RTP信息“RTP-INFO_A”。
从这种根据本发明的方法出发，基于所谓的P2P(点对点)环境的应用或者使用也是可能的，如借助图5所解释的那样。
在此可以看出，第一终端设备A和第二终端设备B具有没有交换机的连接，然而又存在能启动呼叫的CTI客户端，但这在所示的实施例中是在第一终端设备A上实现的。
在此可以看出，在从第一终端设备A向第二终端设备B传送的消息中，又分别包含涉及发出消息的终端设备A，B的RTP信息“RTP-INFO_A”；“RTP-INFO_B”，并且直接传送给各自的伙伴A，B。
图6示出针对CSTA协议的根据本发明协议扩展的一个例子。在此一方面在图6a中示出RTP信息的可能结构。这个结构包含IP地址字段“IP地址(IP Address)”，标识所传输数据的内容的标志“媒体模式(MEDIA MODE)”，以及所应用的编解码器的说明“CODEC”。
在此本发明不限于示出的结构。而是原则上可以传输关于RTP信息的所有为建立双向RTP流所必需的信息。
另一方面，在图6b中示例性地示出音调信息元“TONE-INFO”的结构。
例如在发生“已传送呼叫”事件的情况下，当信令音调应该在本地产生时为了替换或者补充RTP信息字段而使用这个信息元。也就是，这个信息元是有条件发生的消息。
在此这个字段可以如此建立，即在第一个字段中包含要产生的音调的时间间隔，在第二个字段中包含这个音调的频率，如此在第三个字段中包含这个音调的水平。可以这样一直设置到音调N。
在此根据本发明指定，依赖于接收器，关于要产生的音调的信息或者包括在RTP信息元中，或者包括在音调信息元“TONE-INFO”中。例如在应该由通信服务器使用音调的情况下，必须传送包含相应音调信息的RTP信息而不是音调信息，也就是说，在这种情况下在RTP流中传输音调，这导致在“呼叫建立”事件之后必须从通信服务器的RTP信道转换到其他终端的RTP信道。
在图7中，CSTA协议根据本发明的扩展或者该扩展对网络电话的应用，也可有益地使用于注册，该注册通过借助于输入用户密码和用户账户进行的验证来完成，由此通过网络电话协议的注册也可完全被CSTA标准机制替换。
从连接于CSTA交换机的第一终端设备A出发，在此联合控制服务元素请求AARQ(Association Control Service Element Request)用ACSE响应AARE来答复，从而如果验证正确，则CSTA链接被激活(aktivgeschaltet)。如果该验证不正确，CSTA交换机用ACSE中断消息ABRT来答复，而且拒绝该请求。
CSTA根据本发明的扩展或者应用也实现了操作模式-激励模式和功能模式，如在图8中图表化地示出。
在此通过应用所谓的“呼叫控制服务和事件”实现功能操作方式，同时通过现有的“物理设备特征和事件”实现激励操作方式。
在此从CSTA协议方面来看，对于两种操作方式来说设备是所谓的软客户端或者硬件终端是不重要的。
在此没有示出针对功能操作模式的例子。所述的“呼叫控制服务和事件”在此以这种形式实现控制，即消息往来能够不依赖于终端设备的控制元件实现。在此每个服务和事件都涉及待控制的呼叫。例如将咨询呼叫服务应用于已存在的呼叫，而不需要该服务在采用哪一个操作元件的协议中发挥作用。
针对呼叫控制服务的流程的示例是在图1和图2中示出的针对“生成呼叫”事件的流程。其它呼叫服务例如是查询会议(Rueckfragekonferenz)或者呼叫保持。
图8当前示意性地示出针对激励操作模式的流程。在此，利用上述“物理设备特征和事件”能够以只被CSTA交换机知道的硬件配置运行终端设备，也就是说，发生涉及硬件元件(LED、键显示、扬声器)的控制，其中在这种模式下特征的执行只在交换机中进行。
例如，所述查询能通过按键服务(Press Button Service)启动，为此必须提前将该功能分配给一个键。图中示出控制终端设备B的CSTA交换机，在CSTA交换机中以这种方式配置用于激活呼叫转接的键20，即该激活在交换机中进行。如果现在操作该键并激活该服务，则终端设备通过相应的消息通知CSTA交换机，其通过最上面的箭头示出。随后交换机产生一个命令，该命令在终端设备B中使相应键的LED亮起。此外，在CSTA交换机上产生一个命令并且传送给终端设备B，该命令使相应的消息在该设备的显示器中显示。

Claims (18)

1.一种用于在通信系统中提供VoIP的方法，该通信系统具有多个根据VoIP工作的终端设备，在这些终端设备之间借助于信令实现根据VoIP的语音数据的传输，其特征在于，该信令基于计算机支持的电信应用CSTA接口标准实现，并且给CSTA消息分别附加至少一个涉及VoIP相关实时数据的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信令利用CSTA以这种方式实现，即在通过CSTA服务的呼叫触发的CSTA消息交换的范围内给所述CSTA消息分别附加至少一个涉及VoIP相关实时数据的信息，所述CSTA服务的呼叫是为建立VoIP连接而进行的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，作为涉及VoIP相关实时数据的信息，至少附加根据实时传输协议RTP为传输数据流所必需的数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以这种方式有组织地附加数据，即该数据至少标明信号源的IP地址、端口号码、说明媒体类型和/或所应用的编解码器的信息。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，作为涉及VoIP相关实时数据的信息，至少附加定义信令音调的数据。
6.根据权利要求3至5的任意一项所述的方法，其特征在于，以这种方式有组织地附加定义信令音调的数据，即至少通过要产生的音调的频率说明、时间间隔说明和/或说明音调水平的信息，来标明至少一个音调。
7.根据权利要求3至5的任意一项所述的方法，其特征在于，依赖于接收器的至少一个特征，将定义VoIP相关实时数据的数据作为根据RTP协议格式化的数据流传输。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在不同的通信系统中在信号源一端转化到与CSTA不同的VoIP协议。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述VoIP协议是H.323或者SIP。
10.根据权利要求1-5中的任意一项所述的方法，其特征在于，加密地传输根据CSTA进行的信令。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述加密通过TLS插件进行。
12.根据权利要求1-5中的任意一项所述的方法，其特征在于，根据CSTA附加并根据RTP结构化的数据加密地传输。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据CSTA附加并根据RTP结构化的数据按照Secure RTP加密地传输。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，利用CSTA信令传输所需要的加密信息。
15.根据权利要求1-5中的任意一项所述的方法，其特征在于，利用CSTA信令实现终端设备的操作模式。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述操作模式是激励模式或功能模式。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，基于通过CSTA提供的功能“物理设备特征和事件”实现激励模式，基于通过CSTA提供的功能“呼叫控制服务和事件”实现功能模式。
18.一种用于在通信系统中提供VoIP的设备，该通信系统具有多个根据VoIP工作的终端设备，在这些终端设备之间借助于信令实现根据VoIP的语音数据的传输，其特征在于，该用于在通信系统中提供VoIP的设备具有：
基于计算机支持的电信应用CSTA接口标准实现信令的装置，以及
给CSTA消息分别附加至少一个涉及VoIP相关实时数据的信息的装置。
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