CN1559138A - 在电信网中分开处理与语音信道有关的功能其中仅集中提供很少使用的功能 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在电信网中提供与语音信道有关的功能的方法，其中集中提供第一种语音信道功能，分散提供第二种语音信道功能。此外本发明还涉及用于实施该方法的电信网。

Description

在电信网中分开处理与语音信道有关的功能 其中仅集中提供很少使用的功能
本发明涉及在电信网中提供与语音信道有关的功能的方法以及实施该方法的电信网。
正如图1指出的，交换节点一般包括外围单元(用户或线路的连接设备)、中央计算机平台、信息分配设备和另外的、中央单元、比如耦合区域、协议终端设备(例如用于第七信号信令系统)、辅助存储器(Hintergrundspeicher)、操作设备等等。
外围设备主要执行在外围设备的语音信道相联系的交换技术任务。其因此包含交换技术的、操作技术的和管理的程序以及属于该设备的数据信息，比如连接情况、信令、权限、呼叫号码、连接线路和用户终端的独特特征以及外围设备的扩充状态和配置。
中央计算机平台协调控制连接的建立与拆除以及对管理和错误引起的配置改变的反应。
传统的外围设备确定连接线路的时间，该外围设备主管连接线路的连接技术的处理。外围设备经过信息分配系统彼此连接并与公共的计算机平台连接。另外的中央系统元件给交换系统提供特殊功能，例如用于接通语音信道、处理信令协议、实现操作接口或存储的大量数据。
由于故障保护的原因，冗余(例如加倍)配置交换系统的中央部件。一般不冗余配置外围设备。可是在加重的故障请求(例如摆脱外围设备的故障挽救稳定的连接)的情况下确实可以冗余地建立外围设备。
如果在分开的路径上非结合地管理信令和语音，并且外围设备除了物理确定语音信道时间外仅仅有信令处理和/或信令转换的任务，则取消关于可确定时间的语音信道的数目的限制。对于关于外围设备的容量的应用情况通过处理器的性能、存储器的大小和信息接口的容量确定逻辑外围设备。
因为对于在A用户或A侧的干线(也就是说到远处交换中心的连接线)和任意的B用户或B侧的干线之间语音的接通必须提供多于一个方向使用，所以一般始终在连接建立和拆除中必须包含两个不同的外围设备(PE)，正如在图2中指出的。
用于控制从外部通向交换中心的线路的交换中心可以给传统电话网(例如TDM网络，Time Division Multiple Access时分复用接入)的A和/或B侧的用户提供已知的用户性能特征或网络性能特征。特别是播报和对话属于这种情况，在一定的情况下播报和对话是必须的(例如“没有这个电话号码的端机”，“该呼叫号码已改变，新电话号码是722-25940”，或询问在包网络中的拨号权限)。
在交换中心内引入连接的使用信道的传统情况下，可以由配备相应功能的外围设备提供播报和对话。可是如果在交换中心外部在包网络内管理有用数据，则为此优选使用外部系统。该外部系统拥有到包网络的接口，该包网络用于包括播报和用户输入的有用数据。此外该外部的播报系统与对话系统(也就是IVR系统或交互式语音应答系统)拥有到用于在包网络中控制从外部通向交换中心的线路的交换中心的逻辑控制接口，正如在图2中指出的。
在现技术状况下可支配的IVR系统通常是基于TDM的并且兼有全部功能性，以便可以普遍使用。这种通用性的缺点是成本，其决定了尽可能高效使用IVR系统。在基于TDM的、具有常规交换中心(例如传统的电话网)的数据传输网中常见二个使用情景，如下描述：
一方面，在交换中心内引入具有硬件模块的交换中心的外围设备用于提供播报以及DTMF(Discrete Tone Multi Frequency)识别和/或语音识别。为了播放播报或对话，用户/干线经过64kBit/s的连接转换到这个特殊的、用于播报和对话的外围设备端口。从交换技术的角度涉及A侧的外围设备经过耦合网络到B侧的、具有播报对话功能连接的外围设备的转接。B侧的播报/对话端口起B侧干线的作用。通过交换中心内部的、到具有播报和对话功能的外围设备的信令实现要进行的播报或者对话功能的形式或是正式预先定义的。
该实现的优点在于播报与对话功能集成在交换中心内，该交换中心是成本非常低的。此外可以实现较广泛地访问用于播报与对话功能的外围设备的硬件功能。
该实现的缺点在于，如果使用信道是基于包的或在交换中心外部管理使用信道，则不可以应用或仅仅与前面的网关一起使用该功能(参见图3)，该网关是在基于TDM的数据传输网(传统的电话网)和包网络(例如互联网)之间的网络过渡。此外在现技术状况中以PCM/TDM(Pulse Code Modulation，脉码调制/Time Division Multiplex，时分复用)技术存在的语音数据必须转换为包数据。此外在控制交换中心上产生播报与对话的有用数据负载并由于TDM/PCM系统的有用数据转换为包数据出现语音质量损失。
另一方面，同样在处于包网络和TDM网络之间的网络过渡上提供播报与对话或通过专为播报功能与对话功能设计的包基IVR系统提供播报与对话。为此通过交换中心的控制连接的呼叫控制服务器控制播报功能与对话功能。
该系统的优点在于，可以在包网络中应用，不必为此提供TDM设备，因为不必把TDM系统的有用数据附加变换为包数据。
可是该系统的缺点在于，控制在包网络中使用的连接的交换中心的交换中心不能访问在包网络中存在的IVR功能。
因此本发明的任务是，提供一种方法和装置以便在电信网中提供与语音信道有关的功能，在该方法中以最低的执行费用降低了经由数据传输网的数据负载。
通过根据所附权利要求1的在电信网中提供与语音信道有关的功能的方法以及根据所附权利要求8的实施该方法的电信网解决该任务。
根据本发明在考虑使用频度和执行复杂性的情况下将IVR功能划分为二个范围。对此，更确切地说由第一交换中心集中提供很少使用的与语音信道有关的功能并且由多个交换中心分散提供频繁需要的与语音信道有关的功能。
因此在电信网中提供与语音信道有关的功能的本发明的方法集中提供很少使用的第一种与语音信道有关的功能，分散提供频繁使用的第二种语音信道功能。
本发明的优点在于，减轻了用于传输语音数据的电信网的负担，因为优选由一个播报装置调用语音信道功能，该播报装置处在要调用的用户附近。
在各个从属权利要求中再现本发明的有益扩展。
对此由一个中央控制装置以集中控制与语音信道有关的功能。可以通过已知的协议实现该控制，例如按照第七信令系统(SS7)、MGCP(Media Gateway Control Protocol)、H.248的协议。
对此第一种与语音信道有关的功能可以是具有相关作用的复杂对话功能，比如询问预付费卡的存款、语音识别、文本语音转换功能、等等，第二种与语音信道有关的功能是声音(比如拨号音、忙音)、简单对话，比如询问PIN号码、简单播报，比如“没有这个号码”或识别以DTMF(Discrete Tone Multi Frequency)形式的用户输入。此外第一种与语音信道有关的功能同样可以包含简单的播报、声音和简单的对话。
因此，根据本发明附加或仅仅分散提供频繁使用的第二种与语音信道有关的功能。
此外，可以经过第一数据传输网传输第一种与语音信道有关的功能，并且经过第二数据传输网传输第二种与语音信道有关的功能。
对此第二数据传输网有益地是线路交换的数据传输网，比如公共电话网(PSTN、Public Switched Telephone Network)，第一数据传输网是包交换的数据传输网，比如基于IP的数据传输网(互联网协议、例如互联网)或基于ATM(Asynchronous Transfer Mode异步传输模式)的数据传输网。
对此在第二数据传输网的交换中心内通过对话装置提供第一种与语音信道有关的功能，在第一和第二数据传输网之间的网络过渡节点内(也称为媒体网关)提供第二种与语音信道有关的功能。
对此媒体网关有益地能够经过线路交换的数据传输网和/或包交换的数据传输网传输第二种与语音信道有关的功能。
下面根据实施例参考附图详细阐述本发明，在图中
图1指出了传统交换中心的典型结构，
图2指出了语音和信令的独立路径控制，
图3经过包交换的数据传输网传输语音的示意描述，
图4根据本发明提供与语音信道有关功能的实例，
图5在电信网中应用本发明的另一个实例。
图4示范指出了在电信网中根据本发明提供与语音信道有关的功能、比如播报、声音、对话等等。
对此，语音数据可以或者经过第二数据传输网6，例如公共电话网以TDM(Time Division Multiplex )方法或PCM(Puls CodeModulation)方法或经过第一数据传输网5，比如基于IP的数据传输网作为数据包传输。
如此，例如用户8(PSTN用户8)与公共电话网6(第二数据传输网6)内的交换中心连接，而用户7(IP用户7)经过IP网络5(第一数据传输网5)经由语音通过IP打电话。
根据本发明，通过对话装置3以集中提供相对很少使用和/或要求较高执行费用的第一种与语音信道有关的功能。对话装置3例如可以是独立的装置或可以补充在包网络5内的交换中心9。
此外，由多个网络过渡节点2a、2b(媒体网关2a、2b)分散地通过播报装置4a、4b提供频繁需要的和/或与第一种与语音信道有关的功能相比要求较低执行费用的第二种与语音信道有关的功能。
很少需要的并且通常要求较高执行费用的第一种与语音信道有关的功能例如是具有语音识别的复杂对话，比如询问预付费卡的存款、询问列车消息、文本语音转换功能等等。如此的对话功能在执行上相对是复杂的，因为对此必须实现语音识别、数据库和/或相应的访问等等。可是第一种与语音信道有关的功能也可以是标准的播报(例如“没有这个电话号码”)、DTMF识别(Discrete Multitone MultiFrequency)、声音等等。
广泛需要的并且通常要求非常低的执行费用的第二种与语音信道有关的功能例如是声音(拨号音、忙音等等)、播报(“该呼叫号码已改变”等等)或简单的对话、比如询问PIN(PersonalIdentification Number)。
正如从图4中可以看出的，由网络过渡节点2a、2b分别给用户提供第二种与语音信道有关的功能，该网络过渡节点处在各自用户的附近；例如网络过渡节点2a给用户7提供第二种与语音信道有关的功能，网络过渡节点2b给用户8提供第二种与语音信道有关的功能，而由对话装置3为二个用户提供第一种与语音信道有关的功能。
对此，由中央控制装置1对话装置3和播报装置4a、4b。例如关于要进行的播报、对话等等的形式、各自与语音信道有关的功能的路由等等实现控制。
根据本发明方法有这样的优点，通过分散第二种与语音信道有关的功能显著降低了在传输网络中的数据负载，因为缩短了到用户的传输路径，此外，可以集中实现昂贵的与语音信道有关的功能，以便限制执行成本。此外，减轻了包网络5的负担，因为可以经过TDM网络(公共电话网6)传输第二种与语音信道有关的功能。
图5指出了本发明在电信网中应用的另一个实例。
中央控制装置1例如给公共电话网(第二数据传输网6)传输信令信息以便在A用户和B用户之间连接等等。
此外，中央控制装置1控制网络过渡节点2a、2b，其在本实例中作为媒体网关记入。该媒体网关形成在包网络(第一数据传输网5、例如IP网络)和公共电话网6之间的接口。网络过渡节点2a、2b还能够不仅在第一数据传输网5中而且也在第二数据传输网6中实现与语音信道有关的功能。
对此，通过不同的协议，比如第七信令系统(SS7)和媒体网关控制协议(MGCP)实现信令。
在这个阐明的语音通过IP网络情景中，也就是说在经过包网络(第一数据传输网5)传输语音数据时，即在这个包网络中不是多个局部集中实现交换系统的功能块而是地理上分布布置时，在实现IVR功能时必须考虑另外的观点。对此不仅可以在包网络方向上而且也可以在TDM网络方向上进行播报和声音，通过播报与声音引起的包网络的负载保持尽可能的小。对此，网络过渡(媒体网关)的地理分布使播报和/或对话系统(交互式语音应答系统，IVR系统)的集中设计看起来非常不经济，因为必须经过较大距离、在极端情况下洲际传输播报和声音。
一种解决的可能性是在每个媒体网关中预先规定IVR功能。可是针对这种媒体网关显露出，一些IVR功能的执行是相当集约的，比如对于数据库检索，以复杂的方式要求与另外的元件协调。
本发明建议，将IVR功能划分为二个功能部分。第一范围的功能(第一种与语音信道有关的功能)比第二范围的功能较少涉及。第一范围的功能例如包含询问预付费卡的存款或语音识别和与其相关的作用。
通过功能限制可以显示降低执行费用。频繁地、在极端情况下每次呼叫都需要第二范围的功能(第二种与语音信道有关的功能)。第二范围的功能包含声音的录入、简单的、不是持续改变的播报、比如询问PIN以及识别以DTMF(Discrete Tone Multi Frequency)形式的用户输入。
如果第二范围的功能分散在媒体网关(网络过渡节点)中执行，则得出一系列优点：
经过电话网传输的声音与播报在包网络中不产生负载。分散布置提高了网络中IVR功能的可支配性，在失效的情况下可以使用任意另外媒体网关的IVR功能。因为IVR功能在连接的二侧存在，因此可以最佳对其使用。由A侧的媒体网关录入例如到A用户或者A干线的声音和播报，在B侧与此类似。控制系统(包网络的交换系统)的交换技术过程与传统的TDM交换过程一致；对此前提条件是，以“IVR端口”的形式塑造IVR功能。
如果以前面的方式在网络中分布地提供多个IVR资源，则通过引入交换中心的依赖于起点的路由的现存功能来实现，如此提供播报与对话，以使网络负载最小。如此优选通过在此网关中或在该网关附近的IVR资源提供经过媒体网关引入的需要IVR功能的连接。
此外，以集中的安排实现第一范围的功能。或者直接或者借助于媒体网关实现在包网络中的过渡。根据较少的使用，成本和网络负载的问题无足轻重，相反，以集中安排可以高效解决服务器环境和数据库环境的结合。
因此，根据本发明在考虑使用频度和执行的复杂性的情况下实现IVR功能划分为二个范围。此外，在包网络的外围单元中、也就是说在媒体网关中执行频繁需要的IVR功能。通过这种方式，即不仅在包网络中而且在TDM网络中(从媒体网观看来)可以输出播报和/或声音来实现在媒体网关中执行IVR功能。此外，借助于集中安排实现复杂的、甚至很少需要的IVR功能的执行。
在第一交换节点之外，可支配的、基于IP的IVR系统作为在新型媒体网关上的虚拟播报端口被塑造。这个新的网关类型具有二种表现。如果其仅仅提供IVR资源使用，则涉及普遍使用的IVR系统，该系统仅仅具有IVR功能的任务。如果除了IVR系统外还提供网络过渡TDM<->Ip的端口，则涉及具有降低功能的媒体网关IVR系统，其提供简单的IVR功能(例如以所谓的录音通告形式的标准播报)。借助于MGCP通过中央控制装置1控制这二个设备。
如果在前面描述的媒体网关之一中使用声音、播报或对话功能，则B侧占用播报/对话端口。通过另外的MGCP信令将这种形式的IVR功能告知提供播报/对话功能的端口。
为了能够传输所有从标准H.248中已知的和对交换中心与网络过渡节点的内部IVR性能特征所需的参数，建议扩展具有H.248参数的MGCP协议，其定义所需功能，比如‘播送声音xy’或‘播放播报xy’。
为了尽可能实现声音/播报的媒体网关内部接通，依赖于起点、也就是说依赖于要求的端口连接到下一个端口，该端口提供播报/对话功能，并且通常在相同的媒体网关中发现该端口。

Claims (11)

1.在电信网中提供与语音信道有关的功能的方法，
其特征在于，
由对话装置(3)集中提供很少使用的第一种与语音信道有关的功能，
由多个播报装置(4a、4b、4c)分散提供频繁使用的第二种与语音信道有关的功能。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，集中控制第一种和第二种与语音信道有关的功能。
3.根据权利要求1或2的方法，
其特征在于，
第一种与语音信道有关的功能包含复杂对话功能、简单的对话功能、声音和/或播报，而第二种与语音信道有关的功能仅仅包含声音、播报和/或简单的对话功能。
4.根据权利要求1、2或3的方法，
其特征在于，
经过第一数据传输网(5)传输第一种与语音信道有关的功能，经过第一和/或第二数据传输网(5、6)传输第二种与语音信道有关的功能。
5.根据权利要求4的方法，
其特征在于，
包交换的数据传输网(5)用作第一数据传输网，线路交换的数据传输网用作第二数据传输网络。
6.根据权利要求4或5的方法，
其特征在于，
第二数据传输网(6)是公共电话网，而第一数据传输网(5)是基于IP的数据传输网络。
7.根据权利要求4至6之一的方法，
其特征在于，
通过在处于第一和第二数据传输网络(5和6)之间的各自一个网络过渡节点(2a、2b)中各自的一个播报装置(4a、4b)提供第二种与语音信道有关的功能。
8.实施根据权利要求1至7之一方法的电信网，具有
一个对话装置(3)用于集中提供很少使用的第一种与语音信道有关的功能，
多个播报装置(4a、4b)用于分散提供频繁使用的第二种与语音信道有关的功能，
中央控制装置(1)用于控制对话装置(3)和播报装置(4a、4b)的功能。
9.根据权利要求8的电信网，
其特征在于，
播报装置(4a、4b)不仅对于线路交换的数据传输网(5)而且也对包交换的数据传输网(6)提供与语音信道有关的功能。
10.根据权利要求8或9的电信网，
其特征在于，
在处于第一数据传输网(5)和第二数据传输网(6)之间的网络过渡节点(2a、2b)中实现播报装置(4a、4b)。
11.根据权利要求8、9或10的电信网，
其特征在于，
在第二数据传输网(6)的交换中心内实现对话装置(3)或作为第二数据传输网(6)的外部设备由该交换中心控制该对话装置。
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