CN101534359A - Ip电话系统中的网关路由器和对紧急呼叫的优先控制 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了IP电话系统中的网关路由器和对紧急呼叫的优先控制。一种因特网协议电话系统中的网关路由器包括：判断部件，用于判断到达的会话控制信号是否是紧急呼叫；以及控制器，用于动态地向紧急呼叫和其它一般呼叫分配预定数量的能够同时连接的会话，并从而执行控制以使得优先执行对紧急呼叫的会话控制信号的连接。
Description
技术领域
本申请基于并要求2008年3月13日提交的日本专利申请No.2008-063482的优先权的权益，其全部内容通过引用而被结合于此。
本申请涉及利用IP(因特网协议)网络的IP电话系统，更具体地涉及IP电话系统中的网关路由器和对紧急呼叫的优先控制方法。
背景技术
随着IP电话的普及，在大量呼叫发生时出现了如何保证通信质量和如何处理紧急呼叫或优先呼叫的问题。已经提出了多种针对此问题的解决方案。
例如，日本专利申请未审查公开No.2006-203596公开了一种IP电话系统，其中，呼叫控制管理设备在接收到向预先记录的优先被叫者进行呼叫的请求时，指示路由器设备确保所需的专用带宽，从而尝试建立及时并且可靠的呼叫连接。
此外，日本专利申请未审查公开No.2006-186855还公开了一种IP电话系统，其中，分成优先呼叫和优先呼叫以外的一般(或者普通)呼叫，彼此独立地确保用于优先呼叫和一般呼叫的各自的带宽，并且执行路由以使得优先呼叫被路由到与一般呼叫控制服务器不同的紧急/优先呼叫控制服务器，从而稳定通话质量。
另外，日本专利申请未审查公开No.2007-243557还公开了一种IP电话系统，其中，终端容纳设备对电话呼叫的总数量进行监控，并且在电话呼叫的总数量已经达到预定数量时拒绝进行新的电话呼叫的请求，由此防止在许多电话通信会话同时建立时声音质量降低。
然而，在日本专利申请未审查公开No.2006-203596和No.2006-186855中提出的上述IP电话系统中，当用于优先呼叫的带宽被占用时，则不能接受另一优先呼叫。在日本专利申请未审查公开No.2007-243557中公开的IP电话系统中，当电话呼叫的总数量已经达到预定数量时，则不能接受新的呼叫，因为进行新的呼叫的请求被拒绝。
如上所述，在上述IP电话系统中，当网络中发生拥塞时或者会话数量已经达到呼叫处理服务器能够处理的最大会话数量时，则不能接受新的呼叫。这可能导致用户不能向警察、消防部门等进行紧急呼叫的情况。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种即使在发生拥塞或者会话数量已经达到容量的上限时也能够优先连接紧急呼叫的IP电话系统，以及该IP电话系统中的网关设备和用于优先控制紧急呼叫的方法。
根据本发明，一种因特网协议电话系统中的网关设备包括：判断部件，用于判断接收的会话控制信号是否是紧急呼叫；以及控制器，用于动态地将预定数量的同时可利用的会话分配给紧急呼叫和紧急呼叫以外的一般呼叫，以使得优先执行对接收的紧急呼叫的会话控制信号的连接。
根据本发明，一种用于在因特网协议电话系统中连接多个电话终端的网关设备中对紧急呼叫的优先控制方法，包括：判断从电话终端接收的会话控制信号是否是紧急呼叫；以及通过动态地将预定数量的同时可利用的会话分配给紧急呼叫和紧急呼叫以外的一般呼叫，来优先执行对接收的紧急呼叫的会话控制信号的连接。
根据本发明，一种因特网协议电话系统包括网关设备，所述网关设备包括：判断部件，用于判断接收的会话控制信号是否是紧急呼叫；以及控制器，用于动态地将预定数量的同时可利用的会话分配给紧急呼叫和紧急呼叫以外的一般呼叫，以使得优先执行对接收的紧急呼叫的会话控制信号的连接。
根据本发明，即使在发生拥塞或者会话数量已经达到容量的上限时，也能够优先连接紧急呼叫。
附图说明
图1A是示出IP电话系统的一般结构的网络图。
图1B是示出INVITE请求的头的示例的示图。
图2是示出根据本发明示例性实施例的网关路由器的功能配置、涉及控制信号处理的框图。
图3是示出图2中的网关路由器的会话分类操作的流程图。
图4是示出由图2中的网关路由器执行的对紧急呼叫的优先控制的流程图。
图5是示出图2中的网关路由器的实现方式的具体示例的框图。
具体实施方式
下面将以会话发起协议(SIP)作为用于实现IP网络中的电话的呼叫设置功能的示例来详细描述根据本发明示例性实施例的IP电话系统和在IP电话系统中所使用的网关路由器。
图1A是示出IP电话系统的一般结构的网络图，图1B是示出INVITE请求的头的示例的示图。这里，假定用于建立由IP电话终端10发出的会话的控制信号(INVITR请求)被通过网关路由器11、SIP服务器14和网关路由器12转送，并且达到被叫侧的IP电话终端13。
网关路由器11和12中的每个具有将由IP电话终端发出的INVITE请求转发给SIP服务器14的功能、管理已经建立的会话的功能和收集在IP电话终端之间所建立的会话中交换的声音数据的功能，等等。在INVITE请求中，目的地被在头中以“To：...”的形式而指定，的如图1B中所示。
如上所述，可以想象，在灾祸发生时会出现来自大量IP电话终端的呼叫并且许多控制信号被通过网关路由器而发送到SIP服务器14。在这种情形中，当SIP服务器14已经达到其用于处理会话的容量的上限时，用于新的呼叫的会话则不能被建立。
在根据本示例性实施例的IP电话系统中，注意到来自IP电话中的控制信号被通过网关路由器而转送的事实，在网关路由器处执行用于优先连接紧急呼叫的控制。在每个网关路由器(将会在后面描述)中，网关路由器能够设置的会话的数量被限制以使得不超过IP电话系统中同时连接的最大数量。网关路由器还根据IP电话终端发出的控制信号来判断呼叫是否是紧急呼叫，并且当呼叫是紧急呼叫时，对紧急呼叫比对具有较低优先级的一般呼叫更优先地执行连接处理。后面将会对此具体描述。
1.网关路由器的配置
图2是示出根据本发明示例性实施例的网关路由器的功能配置、涉及控制信号处理的框图。这里，示出了涉及控制信号处理的控制系统的功能配置，并且除存储器以外的功能配置可以通过执行作为中央处理单元的程序控制处理器中的程序来实现。
网关路由器包括会话分类部件101、紧急呼叫参考表102和接收队列103。接收队列103被设有紧急呼叫临时存储部件104和一般呼叫临时存储部件105。会话分类部件101参考紧急呼叫参考表102将由IP电话终端发出的所有控制信号分成两类：紧急呼叫和一般呼叫。具体地，当控制信号是紧急呼叫时，会话分类部件101将控制信号输出到紧急呼叫临时存储部件104，并且当控制信号是一般呼叫时，将控制信号输出到一般呼叫临时存储部件105。
在紧急呼叫参考表102中，预先记录有关于具有较高优先级的紧急呼叫/优先呼叫的识别信息。所记录的识别信息的示例为具有紧急事情的控制信号的目的地，诸如，以在日本为例，对警察的110呼叫和对消防部门的119呼叫。会话分类部件101查看接收的INVITE请求的目的地(参见图1B)并且判断控制信号(INVITE请求)是记录的紧急呼叫还是记录的紧急呼叫以外的一般呼叫。
然而，当紧急呼叫临时存储部件104和一般呼叫临时存储部件105中的相应一个超过接受极限时，会话分类部件101拒绝接收的INVITE请求，并且通过拥塞通知部件106将拥塞状态通知呼叫者。
会话选择器107从紧急呼叫临时存储部件104和一般呼叫临时存储部件105中选择呼叫，并且然后建立用于该呼叫的会话。然而，在此事件中，会话选择器107优先从紧急呼叫临时存储部件104中选择呼叫并建立用于该呼叫的会话，这将在稍后描述。这样，在会话管理部件108中，紧急呼叫会话和一般呼叫会话被分别作为优先会话和一般会话来管理。
此外，会话计数监控部件111对用于由会话选择器107选择的那些呼叫的会话进行计数，并且判断计数是否已经达到所涉及的网关路由器能够同时连接的最大会话数量。这里，能够被同时连接的最大会话数量是能够被同时连接的紧急呼叫会话的数量与能够被同时连接的一般呼叫会话的数量的总和。当连接的会话的数量已经达到网关路由器能够同时连接的最大会话数量时，会话计数监控部件111向紧急呼叫优先控制部件112输出对此结果的通知。
在连接的会话的数量已经达到网关路由器能够同时连接的最大会话数量的状态中，当用于紧急呼叫的INVITE请求处于接收队列103时，紧急呼叫优先控制部件112起动切断一般会话的控制。具体地，在计时器113中已经经过预定长度的时间之后，紧急呼叫优先控制部件112指示会话管理部件108切断较低优先级一般呼叫的会话并且指示会话选择器107优先连接新到达的紧急呼叫。
存在多种可想得到的用于选择要被切断的一般会话的标准。例如，可以采用这样的标准：按照该标准，顺序(即，以使用时间为顺序)地切断一般会话中已经被连接了最长时间的会话。替代地，如果能够以一天中的时间为基础、以地域为基础等来确定优先级，则可以选出具有最低优先级的一般会话。
顺便提及，在一般会话被切断之前，优选地，紧急呼叫优先控制部件112通过切断通知部件114向所涉及的IP电话终端(一般会话是在它们之间建立的)发送切断的提前通知。当一个会话或者多个会话被切断或者结束时，会话管理部件108向会话计数监控部件111给出反馈，会话计数监控部件111然后将所计数的会话的数量减少被切断/被结束的会话的数量。
如上所述，到达的呼叫被分类为紧急呼叫或一般呼叫，由此，在发生灾祸时或者发生网络拥塞时，对警察、消防部门等的较高优先级呼叫能够被优先选择并且用于此呼叫的会话能够被建立。此外，会话的数量被管理，由此，即使当在拥塞期间会话的数量已经达到能够同时连接的最大会话数量时，也可通过切断较低优先级的一般会话来使得所需那么多的会话可利用，并且这些能够被利用的会话被分配给紧急呼叫。这样，紧急呼叫能够比一般呼叫被更优先连接。
接着，将参考图3和图4来描述INVITE分组已经到达网关路由器时执行的操作。
2.分类操作
图3是示出图2中的网关路由器的会话分类操作的流程图。这里，作为示例，假定警察和消防部门被预先记录作为紧急呼叫参考表102中的紧急呼叫目的地。
首先，假定，为了建立会话，IP电话终端10传送INVITE分组，INVITE分组到达网关路由器11(步骤200)。网关路由器11的会话分类部件101读取正在达到的INVITE分组的目的地部分并且从紧急呼叫参考表102搜索该读取出的目的地，从而确定该INVITE分组是紧急呼叫还是一般呼叫(步骤201和步骤202)。
当正在达到的INVITE分组的目的地是警察或者消防部门时(步骤202：是)，会话分类部件101查看接收队列103的紧急呼叫临时存储部件104的可用性(步骤203)。如果在紧急呼叫临时存储部件104中存在可利用的空间(步骤203：是)，则会话分类部件101以FIFO(先入先出)的原则将正在到达的INVITE分组存储在紧急呼叫临时存储部件104中(步骤204)。
另一方面，当会话分类部件101判断正在达到的INVITE分组不是紧急呼叫时(步骤202：否)，会话分类部件101查看一般呼叫临时存储部件105的可用性(步骤205)，并且如果存在可利用的空间(步骤205：是)，则将该正在达到的INVITE分组存储在一般呼叫临时存储部件105中(步骤206)。
如果已经超过紧急呼叫临时存储部件104或者一般会话临时存储部件105的堆栈容量(步骤203或步骤205：否)，则正在到达的INVITE分组不能被接受。因此，通知部件106向IP电话终端10(所涉及的该INVITE分组的发起者)通知该拥塞状态，并且暂时拒绝该连接请求(步骤207)。
3.对紧急呼叫的优先控制
图4是示出由图2中的网关路由器执行的对紧急呼叫的优先控制的流程图。这里，假定，为了建立会话，IP电话终端10传送INVITE分组，该INVITE分组到达网关路由器并且被存储在接收队列103的紧急呼叫临时存储部件104或一般呼叫临时存储会话中(步骤300)。
当该INVITE分组被存储在接收队列103中时，会话选择器107首先查看存储较高优先级紧急呼叫的紧急呼叫临时存储部件104(步骤301)，并且判断其中是否存储有任何紧急呼叫分组(步骤302)。当在紧急呼叫临时存储部件104中存在紧急呼叫分组时(步骤302：是)，紧急呼叫优先控制部件112根据会话计数监控部件111做出的计数来判断是否可以另外预留会话(步骤303)。
当另外的会话可利用时(步骤302：是)，会话选择器107在紧急呼叫优先控制部件112的控制下从紧急呼叫临时存储部件104抽出紧急呼叫的INVITE分组(步骤307)。当该INVITE分组被转送到SIP服务器14时，控制处理返回到步骤301。
在会话计数监控部件111做出的计数已经达到能够同时连接的最大会话数量并且因此不能创建另外的会话的情况中(步骤303：否)，紧急呼叫优先控制部件112查看会话管理部件108当前是否连接了一般呼叫会话(步骤304)。当当前连接有一般呼叫会话时(步骤304：是)，紧急呼叫优先控制部件112请求会话管理部件108切断至少一个一般呼叫会话(步骤305)。
因为一般呼叫会话已经被切断时，所以会话变得可利用，会话选择器107在紧急呼叫优先控制部件112的控制下从紧急呼叫临时存储部件104抽出紧急呼叫的INVITE分组(步骤306)并且将该分组转送给SIP服务器14(步骤307)。当该INVITE分组被转送到SIP服务器14时，控制处理返回步骤301。如上所述，通过切断一般呼叫会话而确保了用于紧急呼叫的会话，因此能够动态地分配能够处理的有限会话数量，并且因此能够实现对紧急呼叫的优先控制。
当一般会叫的会话被切断时，如果被切断的一般呼叫被存储在接收队列103的一般呼叫临时存储部件105中的堆栈的顶部，则能够再次连接该一般呼叫。
顺便提及，在会话计数监控部件111做出的计数已经达到能够同时连接的最大会话数量并且所有会话都是紧急呼叫会话的情况中(步骤304：否)，网关路由器11不能再建立会话。因此，新的紧急呼叫的INVITE分组被保存在紧急呼叫临时存储部件104中并且进行等待，直到会话变得可利用为止。
另一方面，对于一般呼叫，当会话选择器107确认没有较高级紧急呼叫的分组(步骤302：否)并且然后确认一般呼叫的分组处于一般呼叫临时存储部件105中(步骤308)时，紧急呼叫优先控制部件112根据会话计数监控部件111做出的计数判断是否可以预留另外的会话(步骤309)。当任何会话可利用时(步骤309：是)，会话选择器107从一般呼叫临时存储部件105中抽出INVIITE分组(步骤301)并且将该INVITE分组转送给SIP服务器14(步骤307)。当该INVITE分组被转送到SIP服务器14时，控制处理返回步骤301。
当没有可利用的会话时(步骤309：否)，控制处理返回步骤301。也就是说，在一般呼叫的情况中如果没有可利用的会话，则一般呼叫进行等待，直到在紧急呼叫的优先控制下会话变得可利用为止。
4.实现方式示例
图5是示出图2中所示的网关路由器的实现方式的具体示例的框图。这里，诸如分类操作和对紧急呼叫的优先控制等的上述各种控制通过控制网关路由器的全部操作的控制部件120执行相应的程序123来实现。注意，在图2和图5中，具有相同功能的那些块被以相同的标号表示，并且其描述在这里将被省略。
网关路由器包括连接到IP网络20(其典型地为因特网)的收发器122，以传送和接收分组。如图1A所示，网关路由器从呼叫侧IP电话终端10接收INVITE请求并且执行上述会话分类和对紧急呼叫的优先控制。当接收的INVITE请求是用于紧急呼叫的请求并且可预留出会话时，网关路由器将该INVITE请求转送给SIP服务器14并且在呼叫侧IP电话终端10和被叫侧IP电话终端13之间建立会话。
5.优点
根据上述示例性实施例的网关路由器具有下述优点。首先，紧急呼叫总是被优先辨认以建立会话，因为在紧急呼叫临时存储部件104中的所有紧急呼叫都被抽出前，接收队列103的一般呼叫临时存储部件106不被查看。在此事件中，因为向紧急呼叫和一般呼叫分配可利用的会话被动态执行，所以不必预先确保用于紧急呼叫和用于一般呼叫的各自的带宽，因此能够在紧急呼叫到达时自动地优先连接紧急呼叫。
此外，当已建立的会话的数量已经达到网关路由器能够同时连接的最大会话数量时，因为正在处于连接的一般呼叫会话被选择并且被切断，所以能够优先连接紧急呼叫。
另外，因为会话分类部件101通过参考紧急呼叫参考表102来进行分类，所以不仅能够将对警察和消防部门的呼叫分类为紧急呼叫，而且能够将医院、政府机构以及由管理员指定机构等的电话号码分类为紧急呼叫。因此，能够有效并且灵活地对紧急呼叫进行优先连接。
本发明可应用于IP电话系统中的网关路由器。例如，本发明可应用于下一代网络中的会话边界控制器(SBC)。
在不脱离本发明的精神和实质特征的情况下，可以以其它特定形式使用本发明。上述示例性实施例和示例的所有方面因此被认为是说明性的和非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述来限定，并且落入权利要求及其等同物的范围和意思的所有改变因此都被包含在本发明中。
Claims (8)
1.一种因特网协议电话系统中的网关设备，包括：
判断部件，用于判断接收的会话控制信号是否是紧急呼叫；以及
控制器，用于动态地将预定数量的同时可利用的会话分配给紧急呼叫和紧急呼叫以外的一般呼叫，以使得优先执行对接收的紧急呼叫的会话控制信号的连接。
2.根据权利要求1所述的网关设备，其中，
当在已经连接的会话的数量已经达到同时可利用的会话的预定数量的状态下出现所述接收的紧急呼叫的会话控制信号时，所述控制器通过切断至少一个用于一般呼叫的已经连接的会话来优先执行对所述接收的紧急呼叫的会话控制信号的连接。
3.根据权利要求1或2所述的网关设备，还包括：
接收队列，用于独立地存储用于紧急呼叫的会话控制信号和用于一般呼叫的会话控制信号，
其中，如果任何紧急呼叫的会话控制信号被存储在所述接收队列中，则所述控制器对用于该紧急呼叫的会话的建立设置高优先级。
4.一种在用于在因特网协议电话系统中连接多个电话终端的网关设备中针对紧急呼叫的优先控制方法，包括：
判断从电话终端接收的会话控制信号是否是紧急呼叫；以及
通过动态地将预定数量的同时可利用的会话分配给紧急呼叫和紧急呼叫以外的一般呼叫来优先连接接收的紧急呼叫的会话控制信号。
5.根据权利要求4所述的优先控制方法，其中，
当在已经连接的会话的数量已经达到同时可利用的会话的预定数量的状态下出现所述紧急呼叫的会话控制信号时，通过切断至少一个用于一般呼叫的已经连接的会话来优先连接所述紧急呼叫的会话控制信号。
6.根据权利要求4或5所述的优先控制方法，还包括：
独立地存储紧急呼叫的会话控制信号和一般呼叫的会话控制信号，
其中，如果任何紧急呼叫的会话控制信号被存储在接收队列中，则用于该紧急呼叫的会话的建立被设置为高优先级。
7.一种因特网协议电话系统，包括网关路由器，所述网关路由器包括根据权利要求1或2所述的网关设备。
8.一种因特网协议电话系统，包括执行根据权利要求4或5所述的优先控制方法的网关设备。
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