CN1625874A - 用于数字用户线中的网络电话业务的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于DSL中的网络电话业务的装置和方法。该DSL网络电话业务装置包括：存储部件，存储和管理终端的ID号；发送部件，基于终端的因特网电话业务接入请求，从存储部件中检索被请求接入终端的ID号，向IP控制部件发送被请求接入终端的ID号，从IP控制部件接收分配给被请求接入终端的IP，向终端发送分配给被请求接入终端的IP；IP控制部件，从发送部件接收被请求接入终端的ID号，确定IP是否被分配给被请求接入终端，控制IP分配部件向没有IP的被请求接入终端分配可用IP地址，可用IP是相应于被请求接入终端的ID号的ATM池号；和IP分配部件，向没有IP的被请求接入终端分配可用IP地址，向IP控制部件报告分配的IP。

Description

用于数字用户线中的网络电话业务的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于数字用户线(DSL)中的网络电话业务的装置和方法，以及存储用于执行所述方法的程序的计算机可读记录介质。
背景技术
任何数字用户线(xDSL)是一种通过使用不用于公共电信网络的频带的较高频带高速传输数字数据，同时保证普通电话业务(POTS)的使用的新技术。从根本上讲，模拟信号的带宽和调制方法是确定模拟信号上能够承载多快的数字信号的因素。
xDSL技术通过增加电话线的模拟信号的带宽来提高数字信号的数据速率，从而解决电话线的窄带宽问题。理论上，电话线能够传送具有大于4KHz的带宽的模拟信号。然而，传输距离必须缩短，线路质量必须足够高以提高数据速率。因此，依照与传输距离和数据速率相关的应用领域，已发展了许多有关数据速率增加的技术和传输方法。
术语xDSL被用作包括非对称数字用户线(ADSL)、对称数字用户线(SDSL)、高比特率数字用户线(HDSL)、速率自适应非对称数字用户线(RADSL)、甚高比特率数字用户线(VHDSL)的数字用户线路(DSL)组的通称。xDSL使用现有的电话线，提供诸如视频点播(VOD)、至因特网的高速接入、远程教育和视频电话的高速多媒体业务。
当1988年美国贝尔公司首次开发出ADSL时，它主要用于视频点播(VOD)。然而，VOD并不象以前预期的那样受欢迎，而ADSL也不流行。但从1995年因特网的繁荣以来对ADSL的兴趣不断增长。
ADSL有优点，如使用现有的电话线进行高速数据通信，并可同时进行电话和数据通信业务。而现有的调制解调器技术不支持同时进行电话和数据通信业务。综合业务数字网(ISDN)能够同时进行电话和数据通信业务，然而，ISDN的数据速率下降到ADSL的一半。在ADSL的情况下，因为ADSL使用低频用于电话业务并使用高频用于数据通信，所以不出现干扰并且数据速率不降低到一半。
作为使用不同频带的结果，ADSL在通信过程中没有任何干扰，并且在其最佳状态数据速率比现有调制解调器快多于100倍。同样，因为ADSL业务通过使用现有的电话线而无需构建新的结构用于业务，使得它具有低成本。
图1示出通用ADSL通信系统的示范框图，该通用ADSL通信系统包括用户终端101、ADSL调制解调器102、数字用户线接入复用器(DSLAM)103和网络接入服务器(NAS，network access server)104。
下面将对ADSL通信系统中的每个构成元件进行解释。
用户终端101包括用户的个人计算机和电话。ADSL调制解调器102调制和解调用于ADSL通信的信号。DSLAM 103多路复用来自ADSL 102的信号，并将其连接到NAS 104。NAS 104是ADSL业务的基本部分，其通过作为验证服务器或验证服务器的客户，具有终止用户协议和分配因特网协议(IP)地址的功能。NAS 104是ADSL网络的路由器，它充当路由至因特网的网关的角色。
在ADSL调制解调器102和DSLAM 103之间使用层2的异步传送模式(ATM)，ATM还用于DSLAM 103和NAS 104之间。
用于ADSL通信系统的ADSL操作过程将在后面结合附图2详细描述。
下面参考图2详细解释使用ADSL通信系统的ADSL操作过程。
图2是示出依照本发明的现有ADSL通信系统的示范框图。
该ADSL通信系统包括用户终端201和207、ADSL调制解调器202和206、DSLAM 203、NAS 204和PMS(远程验证拨入用户服务)205。
NAS 204是ADSL业务的基本部分，通过充当验证服务器或验证服务器的客户，它具有建立和终止用户协议和分配因特网协议(IP)地址的功能。NAS 204是ADSL网络的路由器，它充当路由至因特网的网关的角色。
同样，在ADSL调制解调器202和206与DSLAM 203之间应用物理层的ATM，ATM还应用在DSLAM 203和NAS 204之间。
在NAS 204与用户终端201和207之间应用点对点协议(PPP)会话，用于基于IP的通信、数据验证和安全、自动IP寻址或多协议。该PPP会话由RFC 1483封装，RFC 1483定义在ATM适配层5(AAL5)的多协议。
DSLAM 203多路复用从ADSL调制解调器202和206输出的信号，并将其耦合到NAS 204。
ATM信元由5字节数据的信头和48字节数据的净荷组成。ATM信头具有诸如如何将信元路由到目的地的信息，即虚通路标识符/虚信道标识符(VPI/VCI)。NAS 204通过永久虚信道(PVC)连接到ADSL调制解调器202和206。也就是说，ADSL调制解调器202和206的机器识别号(MIN，machineidentification number)被连接到虚信道标识符(VCI)，VCI是ATM信元的目的地址，并执行虚信道通信。MIN是由NAS 204控制的ADSL设备的识别号。
下面介绍传统的ADSL接入处理。
用户终端201和207是基于以太网的点对点协议(PPPoE)的客户，以及在用户终端201和207中存储有PPPoE客户程序。用户终端201和207通过使用PPPoE封装IP分组数据，并通过光线路用ATM连接接入到DSLAM203。然后，DSLAM 203多路复用并将多个用户终端连接到NAS 204。
在作为PPPoE服务器的NAS 204中，从封装中释放数据并接至因特网。
通过PPP连接，利用PPPoE从用户终端201和207向NAS 204发送以太网分组，而建立从用户终端201和207到NAS 204的虚通路。这里，NAS204是一个ADSL路由器。也就是说，在用户终端执行PPPoE客户程序。然后，建立用户终端201和207→ADSL调制解调器202→DSLAM 203→NAS204-虚拟的序列，用户终端201和207在通过PMS(远程验证拨入用户服务)205的验证后被连接至因特网，PMS(远程验证拨入用户服务)是验证服务器并耦合至NAS 204。
作为因特网的用户信息服务器，PMS(远程验证拨入用户服务)205验证用户、控制NAS 204并将NAS 204中的IP地址分配给用户。
然而，如果用户在某一时间周期例如30分钟未发送信号，则NAS 204终止虚通路并收回IP。也就是说，ADSL网络以下述方式工作，即收回分配的IP地址，并当终端再次发送信号时，重新分配新的IP。因此，由于网络电话终端不能维持以前分配的IP，所以不能提供基于IP的网络电话业务，如果网络电话终端不是一直接通，也不能建立根据接入请求的实时通信。
发明内容
因此，本发明的一个目的是，提供一种提供网络电话业务的装置和方法，以及用于存储执行该方法的程序的计算机可读记录介质，能够解决由于数字用户线(DSL)中的IP收回而产生的不能进行实时通信的传统问题。
依照本发明的一个方面，提供一种用于DSL中的网络电话业务的方法和装置，包括：存储单元，用于存储和管理终端的ID号；发送单元，用于基于终端的网络电话业务接入请求，从存储单元中检索被请求接入的终端的ID号，从IP控制单元接收分配给被请求接入的终端的IP；IP控制单元，用于确定IP是否被分配给被请求接入的终端，向不具有IP的被请求接入的终端分配可用IP，根据相应于请求接入的终端的ID号的ATM池号(ATM poolnumber)分配可用IP；IP分配单元，用于向不具有IP的被请求接入的终端分配可用IP，并向IP控制单元报告分配的IP。
依照本发明的一个方面，提供一种用于DSL中的网络电话业务的方法和装置，包括下列步骤：a)从电话号码域(PND，phone number domain)中提取被请求接入的终端的机器识别号(MIN)，并利用对网络电话业务的接入请求，向请求的IP代理(RIB，requested IP broker)传送MIN；b)在RIB判断IP是否被分配给被请求接入的终端；c)在步骤b)中判断没有向被请求接入的终端分配IP的情况下，控制网络接入服务器(NAS)根据相应于被请求接入的终端的MIN的ATM池号，向被请求接入的终端分配IP地址；以及d)从RIB向PND以及从PND向请求接入的终端传送分配给被请求接入的终端的IP，而在请求接入的终端和被请求接入的终端之间建立连接。
依照本发明的一个方面，提供一种计算机可读记录介质，包括用于网络电话业务的微处理器，包括下列功能：a)从电话号码域(PND)中提取被请求接入的终端的机器识别号(MIN)，利用对网络电话业务的接入请求，向请求的IP代理(RIB)传送MIN；b)在RIB判断被请求接入的终端是否已具有分配的IP；c)在功能b)中判断被请求接入的终端不具有分配的IP的情况下，控制网络接入服务器(NAS)，根据相应于被请求接入的终端的MIN的ATM池号，向被请求接入的终端分配可用IP地址；以及d)从RIB向PND以及从PND向请求接入的终端传送分配给被请求接入的终端的IP，而在请求接入的终端和被请求接入的终端之间建立连接。
附图说明
本发明上述和其它的目的和特点将结合附图和给出的优选实施例在下面的描述中变得清晰，它们是：
图1是示出通用ADSL通信系统的示意框图；
图2是依照本发明，以现有ADSL通信系统为例的示范框图；
图3是详细描述依照本发明的ADSL通信处理的框图；以及
图4是流程图，示出依照本发明用于ADSL网络电话业务的方法。
具体实施方式
本发明其它的目的和方面将结合附图从下面实施例的描述变得清晰，这将在下文中阐明。
图3是示出依照本发明的ADSL通信处理的框图。
在静态IP局域网(LAN)中，只要基于因特网协议的话音(VoIP)电话或两个终端之间的连接存在，则连接一直可用。
用户终端必须具有IP地址，并且准备通过因特网连接进行通信。
因为IP收回，在现有的非对称数字用户线(ADSL)系统中通信并不总是可用。然而，依照本发明，通过解决IP收回的问题，而能够在ADSL系统中，建立使用基于因特网协议的话音(VoIP)的实时通信。
参考图3，本发明提供一种用于ADSL网络电话业务的装置，包括：电话号码域(PND)306，用于从用户终端A 301接收接入请求，确定用户终端A 301的识别(ID)号，向请求的IP代理(RIB)305发送ID号，接收分配的因特网协议(IP)地址，并向用户终端B 310传送分配的IP地址；请求的IP代理(RIB)305，用于从PND 306接收ID号，通过根据用户终端A 301的ID号使用异步传送模式(ATM)池号，给出分配IP地址的指令，接收分配的IP地址，并向PND 306发送分配的IP地址；网络接入服务器(NAS)304，用于从RIB 305接收分配IP地址的指令，分配IP地址，并向RIB 305发送分配的IP地址；PMS(远程验证拨入用户服务)307，用于从PND 306接收用户终端A 301的ID号的请求并发送ID号；以及用户数据库308，用于存储用户的ID号。
而且，根据本发明的用于ADSL网络电话业务的装置包括网络信息存储体(WIB)311，用于管理和存储因特网内容。
依照本发明，请求的IP代理(RIB)305被添加到ADSL网络电话业务中，因为在典型的ADSL网络中，如果网络电话终端不总是接通，则收回前面分配的IP，而根据终端的新响应分配新的IP。
RIB 305通过控制NAS 304强制执行接入请求的用户终端B 310的ADSL调制解调器309和未连接的用户终端A 301的ADSL调制解调器302，并向用户终端A 301强制分配IP，并将分配的IP返回到用户终端B 310而允许两点之间的通信。
ADSL中的连接是对点对点协议(PPP)连接的一种发展形式，其中，用户通过使用调制解调器接入远程接入服务器(RAS，remote access server)，并通过经远程验证拨入用户服务(RADIUS，remote authentication dial-in userservice)验证接入因特网。
ADSL中的连接被称为基于以太网的点对点协议(PPPoE)，术语“反向”被添加到术语“PPPoE”，从而成为一个新协议-反向PPPoE，即rPPPoE，这是因为依照本发明，用户终端A 301和B 310的IP地址以相反的方向分配，不是通过用户终端A 301和B 310，而是通过ADSL网络电话业务的NAS 304。
电话号码域(PND)306包括下列功能：点对点类型的双向通信功能；识别、提取和处理发送内容的功能；注册用户的自动处理功能；根据终端识另用户的功能；识别和验证用户的功能；授权和设置业务的功能；在单验证的基础上访问所有的授权网络资源的功能；处理用户信息的功能；以及接入到网络信息存储体(WIB)311、附加设备和因特网的功能。PND 306还具有一个激活会话表，该表用于存储MIN、标识符(ID)、口令和示出最后访问URL的历史堆栈。
WIB 311是涉及公共生活的因特网内容存储体，它作为Web服务器和数据库。WIB 311包括下列功能：存储和管理内容的功能；管理内容目录策略的功能；提取、处理和传送内容数据的功能；产生用于支持设备的内容格式的功能；以及管理和接入中央或本地WIB的功能。
NAS 304具有ATM信头池，其中相互匹配并存储ATM池号、IP和MIN。来自RIB 305的指令使NAS 304通过使用相应于MIN的ATM池号来分配IP地址。
下面将介绍依照本发明优选实施例的ADSL网络电话业务的方法。首先，在ADSL网络电话业务中，用户终端A未连接至因特网，也未向用户终端A分配IP。
假设用户终端B 310试图电话呼叫至不具有与因特网的连接和分配的IP地址的用户终端A 301。
然后，PND 306从存储用户终端的MIN、ID和口令并由PMS 307管理的数据库308，接收相应于用户终端A 301的ID号的MIN号。
RIB 305从PND 306接收该MIN，并通过使用相应于用户终端A 301的MIN的ATM池号来控制NAS 304分配IP地址。
RIB 305控制NAS 304的控制端口强制分配未使用的IP地址，并存储分配的IP地址作为数据库形式。当存在用户或PND 306的接入请求时，RIB 305向NAS 304发送指令，从而返回相应于用户的MIN的同一IP地址。由于这一原因，RIB 305被称为“请求的IP代理”。
NAS 304向用户终端A 301分配未被使用的IP地址。RIB 305向PND 306传送分配的IP地址。PND 306然后向用户终端B 310传送分配的IP地址。然后，用户终端B 310可具有通过NAS 304至用户终端A 301的网络电话连接。
在用户终端A 301已经有分配的IP的其它情况下，PND 306从数据库308中提取用户终端A 301的MIN，并向RIB 305传送MIN。RIB 305接收相应于用户终端A 301的MIN的IP地址，并向用户终端B 310返回IP地址。
图4是示出依照本发明的ADSL网络电话业务的方法的流程图。
依照本发明，用户试图使用网络电话业务。
在步骤401，依照本发明，用户终端B 310的用户通过按下网络电话的按钮，请求接入到用户终端A 301。在步骤402，PND 306从数据库308中提取用户终端A 301的MIN，并向RIB 305传送MIN。
在步骤403，RIB 305从PND 306接收MIN，并确定用户终端A 301是否具有以前分配的IP。此时，RIB具有已被用户终端B 310请求的用户终端A 301的IP地址。
在步骤404，如果没有给用户终端A 301分配IP地址，RIB 305向NAS 304给出分配用户终端A 301的IP地址的指令。在步骤405，NAS 305通过使用相应于用户终端A的MIN的ATM池号来分配未在其它用户终端中使用的IP地址，并将IP地址返回到RIB 305。
在步骤406，RIB 305向PND 306传送分配的用户终端A 301的IP地址。然后，PND 306向用户终端B 310传送分配的IP地址。而后用户终端B 310可具有到用户终端A 301的网络电话连接。
在步骤404，如果用户终端A 301已经具有分配的IP地址，则RIB 305在步骤406向PND 306传送分配的用户终端A 301的IP地址。PND 306随后向用户终端B 310传送分配的IP地址。然后，用户终端B 310可以具有到用户终端A 301的网络电话连接。
本发明的方法能够以程序的形式被执行，该程序能够存储在计算机可读介质中，例如CD-ROM、RAM、ROM、软盘、硬盘和光盘/磁盘中。
上述本发明通过解决ADSL系统中的IP收回的传统问题，可以在任何时间响应用户的请求提供基于因特网协议的话音(VoIP)。
本发明是通过一定的实施例描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求书限定的范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。

Claims (11)

1.一种用于数字用户线(DSL)中的网络电话业务的装置，包括：
存储部件，用于存储和管理终端的识别(ID)号；
发送部件，用于当请求接入的终端请求网络电话业务时，从存储部件中检索被请求接入的终端的ID号，向因特网协议(IP)控制部件发送被请求接入的终端的ID号，从IP控制部件接收分配的被请求接入的终端的IP地址，以及向请求接入的终端发送分配的IP地址；
IP控制部件，用于确定IP地址是否被分配给被请求接入的终端，并通过使用相应于被请求接入的终端的ID号的异步传送模式(ATM)池号，控制IP地址分配部件向没有分配的IP地址的被请求接入的终端分配可用IP地址；以及
IP地址分配部件，用于向没有分配的IP地址的被请求接入的终端分配可用IP地址，并向IP地址控制部件报告分配的IP地址。
2.如权利要求1所述的装置，进一步包括：网络信息存储部件，用于存储和管理内容提供者的因特网内容。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述请求接入的终端是提供因特网内容的因特网内容提供者的终端。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述IP控制部件通过使用相应于ID号的ATM信头池号，控制所述IP地址分配部件强制分配终端中未使用的可用IP地址，提取IP地址，以数据库形式存储IP地址，并基于来自发送部件的接入请求返回ID号。
5.一种用于DSL中的网络电话业务的方法，包括下列步骤：
a)当终端请求接入网络电话业务时，从电话号码域(PND)中提取被请求接入的终端的机器识别号(MIN)，并向请求的IP代理(RIB)传送所述MIN；
b)在RIB中确定IP地址是否被分配给被请求接入的终端；
c)在未向被请求接入的终端分配IP地址的情况下，通过使用相应于被请求接入的终端的MIN的ATM池号，控制网络接入服务器(NAS)向被请求接入的终端分配IP地址；以及
d)从RIB经由PND向请求接入的终端传送分配的被请求接入的终端的IP地址，以建立请求接入的终端和被请求接入的终端之间的连接。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述请求接入的终端是提供因特网内容的因特网提供者的终端。
7.如权利要求5所述的方法，其中，在步骤b)，如果被请求接入的终端没有分配的IP地址，则在步骤c)，通过使用相应于被请求接入的终端的MIN的ATM池号，控制NAS向被请求接入的终端分配可用的IP地址，以及所述NAS向RIB传送所述IP地址。
8.如权利要求5所述的方法，还包括步骤：
e)在被请求接入的终端在步骤b)已经具有分配的IP地址的情况下，从RIB经由PND向请求接入的终端传送分配的被请求接入的终端的IP地址，并建立请求接入的终端和被请求接入的终端之间的连接。
9.如权利要求5所述的方法，其中，所述RIB控制NAS强制分配未被使用的可用IP地址，根据用户的MIN提取IP地址，并以数据库形式存储IP地址，以便基于PND的接入请求返回IP地址。
10.一种计算机可读记录介质，包括用于网络电话业务的微处理器，包括下列功能：
a)当终端请求接入网络电话业务时，从电话号码域(PND)中提取被请求接入的终端的机器识别号(MIN)，并向请求的IP代理(RIB)传送所述MIN；
b)在RIB确定IP地址是否被分配给被请求接入的终端；
c)在未向被请求接入的终端分配IP地址的情况下，通过使用相应于被请求接入的终端的MIN的ATM池号，控制网络接入服务器(NAS)向被请求接入的终端分配IP地址；以及
d)从RIB经由PND向请求接入的终端发送分配的IP地址，以建立请求接入的终端和被请求接入的终端之间的连接。
11.权利要求10所述的计算机可读记录介质，还包括功能：
e)在功能b)被请求接入的终端已经具有分配的IP的情况下，在RIB向请求接入的终端传送分配的被请求接入的终端的IP地址，并建立请求接入的终端和被请求接入的终端之间的连接。
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