CN1147175C - 用于支持在基于ip的gsm网络中的dtmf信号音发送的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于通过基于IP的GSM网络可靠地传送始发自一个MS的双音多频(DTMF)信号的系统和方法。一般地，当一个MS发送一个DTMF请求时，在IP网络中由MSC中的一个逻辑应用模块处理该请求，该模块基于所公开的处理，激活在一个合适的网关(对于独立的信号音产生)中的另一个逻辑应用模块，然后该网关中的逻辑应用模块指导DTMF信号在目的网络中的产生。

Description

用于支持在基于IP的GSM网络中的 DTMF信号音发送的系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及电信，更具体地是涉及通过具有IP基干(也称作中继线)的全球移动通信系统(GSM)发送双音多频(DTMF)信号音到基于互联网协议(IP)的网络的系统和方法。
发明背景
双音多频(DTMF)信号音用于例如，允许一个电话网用户指导一个高级智能网(AIN)的运行。传统上，在PSTN中，由手机产生DTMF信号音。例如，1997年12月31日的国际专利申请第WO 97/50262A号(NORTHERN TELECOMLTD.北方电讯公司)(1997-12-31)中描述了一种用于将标准电话设备接口到一个无线通信系统的系统和方法。这样，使用北方电讯的方法，在一个呼叫建立消息被发送之后，由标准电话设备产生的DTMF信号音被直接或间接地以对应于拨号数字的数字消息形式发送到无线网络，
不过，在GSM中，如果从一个移动台(MS)手机发送DTMF信号音，则该DTMF信号将由一个变码器变字，并且不能被传送到网络。这样，对于一个GSM网络中要发送DTMF信号音的MS，将从该MS发送一个信号音产生命令(而不是实际的信号音)，并将其路由到移动交换中心(MSC)。然后，该信号音典型地由MSC产生并发送到目的设备。
随着移动系统使用的增加，蜂窝电话用户的数量也在增加，对GSM网络也提出了附加的要求。用户对GSM系统提出的附加要求的其中一个特征是，进行DTMF信号音通过GSM网络的传输以实现，例如，话音邮件交互或电子银行。
有些时候，试图使用GSM蜂窝网络的用户数会超过系统的容量，因此，一些发起的呼叫将会失去连接(导致用户受抑制和收入丢失)。使用互联网协议(IP)的网络是很容易得到的，提供规定的系统接口协议，并能够可靠地传输话音数据。因此，IP网络已被用作适合于提供中继额外的GSM网需求的平台的通信基干，从而增加系统容量，并允许连接更多的呼叫。不过，由IP网络提供的增加的呼叫容量是需要代价的。
不幸地是，不存在通过基于IP的GSM网络发送一个DTMF音的可靠系统或方法。因此，当将IP网络用作GSM呼叫的基干时，那些使用该IP网络的呼叫将不能够可靠地发送DTMF信号。因此，需要一种系统和方法，用于在使用IP网络作为基干时通过基于GSM的电信网可靠地发送DTMF信号音。
发明概述
本发明提供用于通过基于IP的GSM网络可靠地传送双音多频信号音的系统和方法。一般地，当一个MS发送一个DTMF请求(典型地是一个称作“开始DTMF”的DTAP消息)时，在IP网络中由一个MSC处理该请求，该MSC基于所公开的处理，激活一个软件模块和一个合适的网关(对于独立的信号音产生)，然后，该网关中的一个处理器指导DTMF信号在目的网络中的产生。
一方面，本发明提供用于通过GSM中的IP网络发送DTMF信号音的系统。该系统通常包括一个移动交换中心，该移动交换中心具有接收直接传递应用部分(DTAP)消息并将该DTAP消息转换成为一个设备控制消息(DCM)的第一逻辑应用模块。该系统还含有一个耦合到移动交换中心的网关，并具有指导信号音在目的通信系统中的产生的第二逻辑应用模块。
该系统为第一逻辑应用模块提供传送DTAP消息到第二逻辑应用模块的能力。此外，当目的通信系统的状态为不能接收信号音时，第二逻辑应用模块就发送一个失败消息到第一逻辑应用模块。该第二逻辑应用模块还选择信号音产生方法，并指导该信号音的创建和到目的通信系统的路由。该系统的网关可能与公共交换电话网(PSTN)、IP网或者移动电话网通信。
支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的方法使用的步骤为：从一个GSM兼容移动电话系统接收一个DTAP命令、将该DTAP命令转换成为一个设备控制消息、命令一个信号音发生器产生一个DTMF信号音、将该DTMF信号音发送到目的通信系统。用于该方法的目的通信系统可以是一个PSTN。此外，用于初始化该方法的DTAP命令可以是第三级GSM命令。
同样，支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的另一种方法使用的步骤为：从一个GSM兼容移动电话系统接收一个DTAP命令、将该DTAP命令转换成为一个设备控制消息、选择一个与目的IP网络兼容的DTMF信号音发生器方法。该信号音发生器方法包括命令一个信号音发生器产生一个DTMF信号音，然后将该DTMF信号音路由到一个目的IP网络的步骤。可替代地，该信号音发生器方法可以包括通过将信号音产生的RTP数据分组放置到数据流中而产生一个DTMF信号音的步骤。用于初始化该方法的命令可以包括一个第三级GSM命令。
可替代地，支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的另一种方法使用的步骤为：从一个GSM兼容源移动电话系统接收一个DTAP命令、将该DTAP命令转换成为一个设备控制消息、命令一个信号音发生器产生一个DTMF信号音、将该DTMF信号音通过信号音发生器路由到目的移动电话系统。该方法还可以使用一个第三级GSM命令来初始化所述DTAP命令。
附图简述
通过下面连同附图的详细描述可以理解本发明的其它方面，包括特定的实施例，其中：
图1表示现有技术的GSM配置；
图2表示将互联网协议(IP)网络作为其基干的GSM网络；
图3是表示将一个DTMF信号音从移动台通过IP基干传送到GSM中的一个PSTN的步骤的流程图；
图4是表示用于将一个DTMF从移动台通过IP基干发送到GSM中基于IP的网络的步骤的方框流程图；以及
图5表示用于将一个DTMF从MS通过具有IP基干的GSM发送到另一个MS的逻辑流程。
除了特别指示的之外，详细描述中的参考数字对应于图中的相同参考数字。
优选实施例详述
图1表示总体上由100表示的现有技术的GSM网络。在网络100内，MS 120通过无线通信(在图1和其它图中用一条闪电线表示)与基站收发信机分站(BTS)130通信。然后，BTS 130与一个基站控制器(BSC)140通信。然后，BSC 140在BTS 130和移动交换中心(MSC)150之间路由通信。尽管图中只给出了一个BTS 130，但在一个典型的GSM网络中，可以有多个BTS连接到一个BSC。同样，多个BSC典型地附属于一个MSC 150。然后，该MSC 150被连接到一个标准的基于GSM的网络基干，该网络基干将呼叫从MS 120通过目的网络160(可以是PSTN、IP或者移动电话网)传送到目的设备。
在现有技术的GSM中，不直接由MS发送DTMF信号音。这是因为如果由MS发送DTMF信号音，则该信号音将被MS中的一个变码器变字。因为它们被变字，所以这些信号音无法被需要解释它们的应用所识别。
作为替代，根据本发明，当MS 120的一个用户试图从MS 120发送一个信号音，而不是从MS 120发送该信号音到BTS 130时，则从MS 120发送一个直接传递应用部分(DTAP)消息“开始DTMF”到BTS 130。该开始DTMF消息路由通过BSC 140，然后路由到MSC 150。然后，MSC 150将一个合适的信号音发送设备连接到网络，并命令该信号音发送设备插入一个信号音到网络160。如果MSC 150检测到该信号音发送是成功的，则用“开始DTMF应答”消息将该信号音发送成功这一事实报告给MS120。如果该信号音产生失败，则使用“开始DTMF拒绝”消息将该失败报告给MS 120。
图2表示将IP网络270作为其基干的GSM网络。MS 220与有线连接到IP网络270的BTS 222通信。MS 220可以与多种目的网络通信。因此，图中示出另一个移动台266与有线耦合到IP网络270的另一个BTS 264进行无线通信。此外，其中具有一个DTMF MSC处理器(DMSCT)232的MSC 230与IP网络270通信。
还有一个网关(GW)260连接到IP网络270，在该网关中有一个用于指导信号音产生和信号评价的DTMF媒体网关处理器(DMGP)262。另一个GW 240连接在IP网络270和PSTN 244之间，GW 240中具有一个DMGP 242，用于指导信号音到PSTN 244的路由以及用于评价是否该信号音被目的设备成功接收。此外，本发明的系统包括一个连接在IP网络270和基于互联网协议的网络254之间的GW 250，GW 250中具有一个DMGP，用于指导信号音产生到IP网络254，并用于评价信号发送的成功。这样，从图2中可以看到，可以使用本发明通过基于IP的网络基干来路由一个从移动台始发的信号音，然后将该信号音发送到例如PSTN、IP或者另一个MS。
案例一
图3表示将一个DTMF信号音从MS 220传送到具有IP基干270的GSM中的PSTN 244的步骤的流程图。在初始化步骤310中，MS 220发送“开始DTMF”消息到称作DTMF MSC处理器(DMSCP)232的驻留在MSC 230中的逻辑应用模块。接着，通过一个转换，在步骤312中，DMSCP 232将该开始DTMF处理成为一个设备控制消息，然后在步骤314，在一个传送中将该消息传送到称作DTMF媒体网关处理器(DMGP)242(在GW 240中存储并执行DMGP 242)的一个LAM中。
接下来，在步骤320，在目的检查中，DMGP 242进行检查以判定目的设备(未示出)是否可用。如果目的设备未就绪或者不能够接收DTMF信号音，则在步骤324，DMGP 242在一个拒绝通知中发送失败的MSC 230。为了将该失败报告给MS，在步骤326，DMSCP 232在MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS 220。
如果DMGP 242检测到目的设备能够接收DTMF信号音，则DMGP 242指导信号音产生。信号音如何产生依赖于可用于信号音产生的设备，在步骤330中，其在网关信号音中被分析。在这种情况下，如果GW 240能够产生一个信号音，则在步骤332，GW 240在GW信号音产生中产生该信号音。然后，在步骤338，该信号音被在信号音路由中路由到合适的目的设备。如果GW 240不能产生一个信号音，则在步骤334，DMGP 242命令一个诸如另一个GW 260的信号音产生设备在一个信号音命令中产生该信号音。在步骤336，在信号音产生中，信号音产生设备产生信号音。然后，在步骤338，由DMGP 242在信号音路由中指导该信号音的路由。
在步骤338的信号音路由之后，在步骤340，DMGP 242在成功检查中检测该目的设备是否接收到了信号音。如果信号音产生失败，则在步骤324，DMGP 242在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知给MSC230。接下来，在步骤326，DMSCP 232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS 220以报告该失败。如果信号音产生成功，则在步骤342，DMGP 242在一个成功通知中将该成功的信号音传输通知DMSCP 232。然后，在步骤344，DMSCP 232通过在一个MS成功通知中发送一个“开始DTMF应答”而将信号音产生通知给MS220。
案例二
图4是表明用于将来自MS 220的DTMF信号音通过具有IP基干270的GSM传送到基于IP的网络254的步骤的方框流程图。在初始化步骤410中，MS 220发送一个“开始DTMF”消息到MSC 230中的逻辑应用模块DMSCP 232。接下来，在步骤412，通过转换，DMSCP 232将开始DTMF处理成为一个设备控制消息，在步骤414中，该消息被在一个传送中传送到GW 252的一个LAM(DMGP 252)中。
然后，在步骤420，在目的检查中，DMGP 252检查以判定目的设备(未示出)是否可用。如果目的设备未就绪或者不能够接收一个DTMF信号音，则在步骤424，DMGP 252在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知给MSC 230。然后，在步骤426，DMSCP 232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS 220以报告该传输失败。
如果DMGP 252感知目的设备能够接收一个DTMF信号音，则在步骤430，DMGP 252依据被在网关信号音中分析的可用信号音产生技术，指导信号音产生。如果象案例一中一样，GW 250能够产生一个信号音，则在步骤432，GW在一个GW信号音产生中产生信号音。然后，在步骤438中，该信号音被在信号音路由中路由到合适的目的设备。如果GW 250不能够产生一个信号音，则在步骤436，DMGP 252将信号音产生RTP数据分组放置到RTP流中的IP网络数据流中。在步骤438，RTP数据分组的路由被在信号音路由中完成。
在步骤438的信号音路由之后，在步骤440，DMGP 252在成功检查中检测该目的设备是否接收到该信号音。如果该信号音产生失败，则在步骤424，DMGP 252在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知到MSC230。接下来，在步骤426，DMSCP 232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS 220以报告该失败。如果信号音产生成功，则在步骤442，DMGP 252在一个成功通知中将该信号音通知DMSCP 232。然后，在步骤444，DMSCP 232通过在一个MS成功通知中发送一个“开始DTMF应答”消息而将该信号音产生通知给MS220。
案例三
图5表示用于将一个DTMF从MS 220通过GSM中的一个基于IP的基干270传送到另一个MS 266的逻辑流程。在初始化步骤510中，MS220发送一个开始DTMF消息到MSC 230中的LAM DMSCP 232。接下来，通过转换步骤，DMSCP 232将该开始DTMF改变成为一个设备控制消息，在步骤514，该消息被在一个传送中传送到GW 260中的一个LAM(DMGP 262)。
然后，在步骤520，在目的检查中，DMGP 262进行检查以判定是否目的设备(未示出)可用。如果目的设备未就绪或者不能够接收一个DTMF信号音，则在步骤524，DMGP在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知给MSC 230。然后，在步骤526，DMSCP 232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS 220以报告该失败。如果目的设备能够接收一个DTMF信号音，则DMGP 262指导信号音产生。
信号音产生的实现首先是通过步骤534中，在一个信号音命令中发出一个产生信号音命令。然后，在步骤536，所选择的信号音产生设备在一个信号音产生中产生该信号音。接下来，在步骤538，DMGP262在一个信号音路由中，将该信号音路由到合适的目的设备。
在步骤538的信号音路由之后，在步骤540，DMGP 262在成功检查中检测是否该目的设备接收到该信号音。如果该信号音产生步骤失败，则在步骤524，DMGP 262在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知给MSC 230。然后，在步骤526，DMSCP 232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS 220以报告该失败。如果信号音产生成功，则在步骤542，DMGP 262在一个成功通知中将该信号音通知DMSCP 232。然后，在步骤544，DMSCP 232通过在一个MS成功通知中发送一个“开始DTMF应答”消息而将该信号音产生通知给MS220。
尽管已参考优选实施例描述了本发明，但应当理解，对于本领域的普通技术人员来说，显然可以对本发明做出修改，但这种修改必须包括在下面的权利要求所规定的本发明的范围之内。

Claims (19)

1.一种用于通过一个全球移动通信系统GSM网络中的基于互联网协议IP的传送网络发送双音多频DTMF信号音的系统，该系统包括：
一个用于产生和发送直接传递应用部分DTAP消息给移动交换中心MSC的移动台；
所述MSC具有第一逻辑应用模块LAM，被配置以接收所述DTAP消息并且将该DTAP消息转换成设备控制消息；以及
一个可传递地耦合到该MSC和基于IP的传送网络的网关，所述网关具有第二LAM，被配置以接收所述设备控制消息，指导产生朝向目的网络的DTMF信号音，传送所述DTMF信号音，检测所述传送是否成功，以及如果所述传送不成功，则发送失败消息给所述第一LAM。
2.如权利要求1的系统，其中第一LAM通过所述基于IP的网络将设备控制消息传送到第二LAM。
3.如权利要求1的系统，其中第二LAM被配置以判定DTMF信号音是否不能被递送。
4.如权利要求1的系统，其中网关与一个公共交换电话网PSTN通信。
5.如权利要求1的系统，其中网关与一个移动电话网通信。
6.如权利要求1的系统，其中第二LAM被配置以检测信号音产生尝试是否成功。
7.如权利要求1的系统，其中第二LAM被配置以发送一个成功通知给第一LAM。
8.一种将双音多频DTMF信号音通过具有IP骨干的GSM网络传送到基于互联网协议IP的网络的方法，包括以下步骤：
一个第一逻辑应用模块LAM从一个GSM兼容的移动电话系统接收直接传递应用部分双音多频DTAP DTMF命令；
所述第一LAM将该DTAP DTMF命令转换成为一个设备控制消息，以便传送到一第二LAM；
所述第二LAM利用所述设备控制消息来选择一个与目的网络兼容的DTMF信号音产生方法，其中所述第二LAM确定所述信号音产生方法是否能够发送一个DTMF信号音；
响应来自所述第二LAM的指令，产生一个可以由该目的网络接收的DTMF信号音；
根据来自所述第二LAM的指示，将该DTMF信号音传送到目的网络中的一个目的设备；
检测所述传送是否成功；以及
如果所述传送不成功，则发送一个失败消息给所述第二LAM。
9.如权利要求8的方法，其中目的网络是一个PSTN。
10.如权利要求8的方法，还包括判定DTMF信号音是否被目的网络接收的步骤。
11.如权利要求8的方法，其中指令一个信号音产生设备产生一个可以由目的网络接收的信号音的步骤，还包括通过将信号音产生的数据分组放置到一个数据流中而产生一个DTMF信号音的步骤。
12.如权利要求8的方法，其中目的网络是一个IP网络。
13.如权利要求8的方法，其中所述将DTAP DTMF命令转换成为设备控制消息的步骤还包括发送一个拒绝通知到MSC的步骤，该拒绝通知包括目的设备不能接收一个DTMF信号音。
14.如权利要求13的方法，其中所述发送一个拒绝通知的步骤之后是判定该目的设备是否能够接收一个DTMF信号音并且使得该第一LAM在一个移动台MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS的步骤。
15.如权利要求8的方法，其中所述选择一个DTMF信号音产生方法的步骤还包括使得一个网关去检查在该目的网络中信号音产生器设备的可用性，然后发送该结果给所述第一LAM的步骤。
16.如权利要求8的方法，其中所述发送一个失败消息给该第二LAM的步骤还包括从该第一LAM传送一个“开始DTMF拒绝”通知的步骤。
17.如权利要求8的方法，其中所述检测步骤还包括如果信号音产生成功则从该第二LAM发送一个成功的信号音传送通知到该第一LAM的步骤。
18.如权利要求17的方法，其中所述发送步骤还包括从该第一LAM发送一个“开始DTMF应答”消息到MS的步骤。
19.如权利要求8的方法，其中所述指令步骤之后是信号音产生设备产生一个信号音的步骤。
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