CN1708139B

CN1708139B - 虚拟交换机系统

Info

Publication number: CN1708139B
Application number: CN 200410048695
Authority: CN
Inventors: 王丰
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2024-06-11
Also published as: WO2005122494A1; CN1708139A

Abstract

本发明涉及公用电话交换网的技术，公开了一种虚拟交换机系统，使得现有的基于PSTN网络的CENTREX业务能够接入IP分组用户，实现IP分组用户单独组群以及IP分组用户和传统PSTN用户混合组群，同时提供IP分组用户的WAC接口以及业务。这种虚拟交换机系统通过修改通信节点增加分组用户接口或者增加网关完成协议转换和媒体转换，在基于PSTN的CENTREX中实现IP分组用户的接入。

Description

虚拟交换机系统

技术领域

本发明涉及公用电话交换网的技术，特别涉及PSTN的虚拟交换机(CENTREX)技术。

背景技术

在厂矿企业、院校、医院、政府机关、集团公司、宾馆、酒店、金融机构等，常常需要在系统内部组成电话的专用网络，并且也需要内部的专用网络可以和外部电话系统互通，这可以通过专用自动小交换机(PrivateAutomatic Branch Exchange，简称“PABX”)来实现。所谓PABX是指一种自动地将内部用户线连接到电话系统外线的专用电话交换机。

虚拟交换机(CENTREX)的出现，改变了传统采用PABX组成专用网络的方案。CENTREX是一种集中交换业务，在通信节点上将部分用户，譬如一个企业，划分为一个基本用户群，并为之提供PABX的各种功能，同时还提供一些特有的电信网服务功能。其中，所述通信节点可以是端局、长途局或关口局的程控交换机。CENTREX与PABX在某种意义上具有一定程度的相似性，它们都为一个集中用户组提供可控制的内部电话交换能力，完成内部与外部之间的出群入群呼叫，及外加一系列补充业务。相对于PABX的独立软硬件和一定的占用空间，CENTREX主要是一个软件上的概念，且组成CENTREX的软件全部置于公共交换机内。

由上述介绍可以理解，CENTREX业务实际上是通过利用公用电话交换网(Public Switched Telephone Network，简称“PSTN”)的资源来组成专用网络，为公众网的用户提供虚拟的PABX功能的业务。采用CENTREX，用户端不装PABX，而由局用的数字程控交换机直接向这个企业提供所有电话，可做到虽无PABX，但这个用户的所有电话都可享有PABX的基本功能，就像这台PABX集中到局用交换机中来了。CENTREX的引入取代了PABX，简化了网络层次，便于统一规划和管理，对网络整体运行水平的提高，增加市场覆盖范围及业务收入具有重要意义。并且由于CENTREX利用PSTN的资源来组成专用网络，具有组网灵活、业务多样、专业化维护等优点，因此得到了广泛的应用。

现有技术可以在通信节点上实现普通CENTREX业务，接入的都是基于传统公用电话交换网(Public Switched Telephone Network，简称“PSTN”)用户，如模拟用户、V5用户和综合业务数字网(Integrated Services DigitalNetwork，简称“ISDN”)用户等。一个较简单的采用普通的CENTREX组群的系统组成示意图如图1所示。图1的三个用户分别通过各自的接口和一个通信节点10连接组成一个专用群。

考虑到专用网络内用户地理上的分散性，当一个用户群的用户分属不同通信节点10时，使用7号(No.7)信令网可把地理上分散的多个CENTREX群连为一体，成为广域CENTREX(Wide Area CENTREX，简称“WAC”)群，而业务的使用上与单个CENTREX群并无区别，因为公网上有No.7信令的支持，使新业务的增加或修改相当简便易行。在WAC中，通信节点10提供WAC接口，使分布在不同交换局中的用户能属于同一个CENTREX群，实现普通CENTREX群内的基本业务和用户管理。采用WAC组群的一个较简单的系统组成示意图如图2所示。其中，PSTN用户接口指上述普通CENTREX所支持的通信节点10和用户间的接口。

为了支持PSTN用户组成CENTREX群，通信节点10包含呼叫控制功能模块和协议栈处理模块，此外通信节点10需要PSTN用户的CENTREX业务处理功能模块和PSTN用户的数据管理功能模块，其中，协议栈处理模块实现对信令的编码、解码处理；呼叫控制功能模块实现用户之间呼叫、群内用户呼叫、群外用户呼叫、出局呼叫和入局呼叫等各种类型的呼叫；PSTN用户的CENTREX业务处理功能模块用来实现多种CENTREX新业务和补充业务；PSTN用户的数据管理功能模块用来实现CENTREX的组群。如果为了支持WAC，通信节点10还需要PSTN用户的WAC接口实现局间的WAC对接。

近年来，随着互联网的发展，网际互连协议协议(Internet Protocol，简称“IP”)分组用户的数量逐年增加，IP CENTREX应运而生，所谓IPCENTREX是指在IP分组电话方案中向用户提供CENTREX业务，但IPCENTREX的核心网络基于IP分组交换。而现有的CENTREX其核心网络是PSTN的电路交换网络，因此如何在PSTN网络中接入IP用户并且实现CENTREX业务就成为一个很现实的问题。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：不管是普通的CENTREX业务还是WAC业务，均不支持IP分组用户的接入，不能在现有PSTN网络的基础上接入IP分组用户并提供CENTREX和WAC业务。

造成这种情况的主要原因在于，现有的CENTREX和WAC业务，其核心网络是基于PSTN电路交换网络，通信节点没有IP分组用户接入的接口，不具有IP分组用户接入的协议处理、呼叫管理和CENTREX业务管理等功能，因此不支持IP分组用户的接入。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种虚拟交换机系统，使得现有的基于PSTN网络的CENTREX业务能够接入IP分组用户，实现IP分组用户单独组群以及IP分组用户和传统PSTN用户混合组群，同时提供IP分组用户的WAC接口以及业务。

为实现上述目的，本发明提供了一种虚拟交换机系统，包含第一子系统，用于实现基于公用电话交换网的虚拟交换机功能，还包含

第二子系统，用于将来自网际互连协议分组用户的基于网际互连协议的媒体和协议转换为基于公用电话交换网的媒体和协议，并发送到所述第一子系统处理，还用于将来自所述第一子系统的基于公用电话交换网的媒体和协议转换为基于网际互连协议的媒体和协议，并发送到所述分组用户；所述第一子系统和第二子系统位于通信节点中，该通信节点通过第一接口接收和处理来自网际互连协议分组用户的信令，并且向所述分组用户发送信令以实现对所述分组用户的控制。

所述第一接口接收和发送的信令是媒体网关控制协议、H.248协议、会话初始化协议、H.323协议中的一种或其任意组合。

所述第二子系统中包含分组用户接口模块、分组协议栈处理模块、分组用户呼叫控制模块、分组用户虚拟交换机业务处理模块和分组用户数据管理模块，其中

所述分组用户接口模块，用于实现所述第一接口的功能；

所述分组协议栈处理模块，用于对来自所述分组用户接口模块的分组用户信令进行解码并生成呼叫信令发送到所述分组用户呼叫控制模块，对来自所述分组用户呼叫控制模块的呼叫信令进行编码并生成分组用户信令发送到所述分组用户接口模块；

所述分组用户呼叫控制模块，用于实现所述分组用户的各种类型呼叫，对来自所述分组协议栈处理模块的呼叫信令进行处理，生成业务处理信令发送到所述分组用户虚拟交换机业务处理模块，对来自所述分组用户虚拟交换机业务处理模块的业务处理信令进行处理，生成呼叫信令发送到所述分组协议栈处理模块；

所述分组用户虚拟交换机业务处理模块，用于实现所述分组用户的虚拟交换机新业务和补充业务，通过业务处理信令和所述分组用户呼叫控制模块进行交互；

分组用户数据管理模块，用于管理所述分组用户的信息，其中包含虚拟交换机组群信息，并供所述分组用户虚拟交换机业务处理模块和分组用户呼叫控制模块在呼叫和业务处理时查询。

所述分组用户呼叫控制模块实现的呼叫类型包含：所述分组用户之间的呼叫、所述分组用户和公用电话交换网用户之间的呼叫、所述分组用户群内呼叫、所述分组用户群外呼叫、所述分组用户出局呼叫和所述分组用户入局呼叫。

所述分组用户数据管理模块实现的所述分组用户的虚拟交换机组群形式是所述分组用户单独组群，或者是所述分组用户和公用电话交换网用户混合组群。

所述第二子系统还提供所述分组用户的广域虚拟交换机接口。

所述第一子系统还通过模拟接口、综合业务数字网接口和V5接口支持公用电话交换网用户的接入。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本发明的CENTREX系统通过修改通信节点增加分组用户接口或者增加网关完成协议转换和媒体转换，在基于PSTN的CENTREX中实现IP分组用户的接入。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即首先本发明可接入IP分组用户的基于PSTN的CENTREX系统实现了IP分组用户的CENTREX业务，将大量的IP分组用户接入通信节点，充分利用IP网络资源，降低组网和运营成本；其次，本方案对原有PSTN的CENTREX业务的用户没有任何影响，对网络的改造和冲击最小；第三，本方案可以通过话务台完成对IP分组用户CENTREX群组的管理和维护工作，因此IP分组用户及设备可以统一规划管理，维护管理水平高，设备运转更加稳定可靠。

附图说明

图1为一个较简单的采用普通的CENTREX组群的系统组成示意图；

图2为采用WAC组群的一个较简单的系统组成示意图；

图3为根据本发明的一个较佳实施例的通过修改通信节点实现的可接入IP分组用户的基于PSTN的CENTREX系统组成示意图；

图4为根据本发明的一个较佳实施例的通过增加网关实现的可接入IP分组用户的基于PSTN的CENTREX系统组成示意图；

图5为根据本发明的一个较佳实施例的通信节点中与IP分组用户处理相关的模块结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明的优点就在于实现了IP分组用户和普通用户的统一管理，在呼叫处理和CENTREX业务处理中将IP用户和普通用户融合在一起，通过统一的呼叫处理和数据库管理模块，使IP分组用户和普通用户具有相同的业务属性和业务模式，减少了数据配置和管理的环节。

本发明将IP用户的接入、IP协议的编解码都包含在了通信节点之中，做为一个整体实现对IP用户的处理。在实现IP媒体流和PSTN媒体流之间的转换中，本发明的较佳处在于实现了一次性转换，直接将IP媒体流转换为PSTN媒体流以及直接将PSTN媒体流转换为IP媒体流，不需多次转换，从而避免了由此而带来的通话质量的下降。本发明所内置的媒体转换部件，可以直接将基于UDP/IP的RTP媒体流直接转换为模拟语音信号或是PCM数字信号，具体接口可以是普通用户线路、V5、ISDN、模拟中继线路、E1、T1、STM等等。

为了使现有的基于PSTN网络的CENTREX业务能够接入IP分组用户，首先要使IP分组用户能够接入通信节点，因此可以通过在通信节点中增加相应模块完成协议转换、媒体转换等，从而提供合适的接口以支持IP分组用户的接入和CENTREX业务的提供，也可以通过网关的协议转换和媒体转换等功能将IP分组用户的数据进行转换以实现IP分组用户的接入和CENTREX业务的提供。

下面结合本发明的具体实施例来说明本发明方案。

通过修改通信节点完成协议转换和媒体转换等功能，可以实现在基于PSTN的CENTREX内接入IP分组用户。

根据本发明的一个较佳实施例的通过修改通信节点实现的可接入IP分组用户的基于PSTN的CENTREX系统组成示意图如图3所示。

通过修改通信节点实现的可接入IP分组用户的CENTREX系统包含：至少一个IP分组用户20，若干PSTN用户30和通信节点10。

PSTN用户30和通信节点10通过PSTN用户接口连接，IP分组用户20和通信节点10之间采用接口1连接。

如图5所示，除了传统的通信节点10的功能模块，为了支持IP用户的接入并为之提供CENTREX业务，通信节点10需要完成协议转换和媒体转换等功能，通信节点10还包含：IP分组用户接口模块、IP分组协议栈处理模块、IP分组用户呼叫控制模块、IP分组用户CENTREX业务处理模块和IP分组用户数据管理模块。在本发明的一个较佳实施例中，通信节点10还提供IP分组用户WAC接口实现局间的WAC对接。

IP分组用户接口模块用来提供接口1和IP分组用户20连接。通信节点10通过接口1接受IP分组用户20发送的信令，并通过接口1下发信令实现对IP分组用户20的控制。其中，接口1支持的信令可以是媒体网关控制协议(Medium Gateway Control Protocol，简称“MGCP”)、H.248、会话初始化协议(Session Initation Protocol，简称“SIP”)或H.323。熟悉本领域的技术人员可以理解，接口1支持的信令也可以是其它协议，可以由管理人员根据需要改变而不影响本发明的实质。

IP分组协议栈处理模块用来实现分组用户信令的编码、解码处理。其中，IP分组协议栈处理模块和传统的通信节点10的协议栈处理模块功能类似，不同的是，传统的协议栈处理模块处理PSTN网络的相关协议，IP分组协议栈处理模块处理IP分组的协议。

IP分组用户呼叫控制模块用来实现IP分组用户20各种类型的呼叫。其中，呼叫类型包含：IP分组用户20之间的呼叫、IP分组用户20和PSTN用户30之间的呼叫、IP分组用户20群内呼叫、IP分组用户20群外呼叫、IP分组用户20出局呼叫和IP分组用户20入局呼叫等各种呼叫类型。

IP分组用户CENTREX业务处理模块用来实现IP分组用户20的多种CENTREX新业务和补充业务。其中，向IP分组用户20所提供的CENTREX业务可以和向PSTN用户30提供的CENTREX业务相同。

IP分组用户数据管理模块用于管理所述分组用户的信息，其中包含虚拟交换机组群信息，通过这些信息可以实现IP分组用户20的CENTREX组群。其中，IP分组用户20的CENTREX组群可以是IP分组用户20的单独组群，也可以是IP分组用户和PSTN用户的混合组群。

上面介绍了通信节点10中与分组用户相关的各个模块，这里说明一下各个模块之间的连接关系。IP分组用户接口模块和IP分组协议栈处理模块之间通过分组用户信令交互；IP分组协议栈处理模块和IP分组用户呼叫控制模块之间通过呼叫信令交互；IP分组用户呼叫控制模块和IP分组用户CENTREX业务处理模块之间通过业务处理信令交互；IP分组用户呼叫控制模块和IP分组用户CENTREX业务处理模块在呼叫和业务处理过程中需要从IP分组用户数据管理模块查询分组用户信息(其中包含虚拟交换机组群信息)。

下面举例说明这些模块为IP分组用户服务的过程：

当IP分组用户20向通信节点10发送分组用户信令时，IP分组用户接口模块将该分组用户信令发送给IP分组协议栈处理模块；IP分组协议栈处理模块对收到的分组用户信令进行解码，生成相应的呼叫信令，发送到IP分组用户呼叫控制模块；IP分组用户呼叫控制模块对收到的呼叫信令进行处理，发现该呼叫是群组呼叫，需要从IP分组用户数据管理模块查询IP分组用户的虚拟交换机组群信息，根据查询到的信息完成呼叫处理，并根据呼叫相对应的业务，向IP分组用户CENTREX业务处理模块发送业务处理指令；IP分组用户CENTREX业务处理模块响应业务处理指令，完成业务处理功能，处理结果先后经过IP分组用户呼叫控制模块、IP分组协议栈处理模块和IP分组用户接口模块反馈给IP分组用户20。

需要说明的是，图3所示的通过修改通信节点实现的可接入IP分组用户的基于PSTN的CENTREX系统可以不包含PSTN用户30，此时IP分组用户20单独组群。

通过增加接入网关完成协议转换和媒体转换等功能，也可以在基于PSTN的CENTREX内实现IP分组用户的接入。

根据本发明的一个较佳实施例的通过增加网关实现的可接入IP分组用户的基于PSTN的CENTREX系统组成示意图如图4所示。

通过增加网关实现的可接入IP分组用户的基于PSTN的CENTREX系统包含：通信节点10、至少一个IP分组用户20，若干PSTN用户30、接入网关50和IP网关60。

通信节点10、接入网关50连接、IP网关60和IP分组用户20依次连接；通信节点10和PSTN用户30通过PSTN用户接口连接。

其中，通信节点10和现有的基于PSTN的CENTREX中的通信节点相同。

接入网关50用于实现PSTN网和接入网之间的接口功能，在PSTN网接入侧支持V5或ISDN等协议。IP网关60用于将分组用户接入IP网，实现接入网和IP网之间的媒体流的编解码转换。在IP侧支持MGCP、H.248、SIP或是H.323等协议。接入网关和IP网关之间的接口既可以是标准的E1、T1接口，也可以是两者之间的私有接口协议。

熟悉本领域的技术人员可以理解，通过网关的协议和媒体转换，通信节点10就可以接入IP分组用户20并提供和PSTN用户一样的CENTREX业务。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.一种虚拟交换机系统，包含第一子系统，用于实现基于公用电话交换网的虚拟交换机功能，其特征在于，还包含

第二子系统，用于将来自网际互连协议分组用户的基于网际互连协议的媒体和协议转换为基于公用电话交换网的媒体和协议，并发送到所述第一子系统处理，还用于将来自所述第一子系统的基于公用电话交换网的媒体和协议转换为基于网际互连协议的媒体和协议，并发送到所述分组用户；

其中，所述第一子系统和第二子系统位于通信节点中，该通信节点通过第一接口接收和处理来自网际互连协议分组用户的信令，并且向所述分组用户发送信令以实现对所述分组用户的控制。

2.根据权利要求1所述的虚拟交换机系统，其特征在于，所述第一接口接收和发送的信令是媒体网关控制协议、H.248协议、会话初始化协议、H.323协议中的一种或其任意组合。

3.根据权利要求1所述的虚拟交换机系统，其特征在于，所述第二子系统中包含分组用户接口模块、分组协议栈处理模块、分组用户呼叫控制模块、分组用户虚拟交换机业务处理模块和分组用户数据管理模块，其中

所述分组用户接口模块，用于实现所述第一接口的功能；

4.根据权利要求3所述的虚拟交换机系统，其特征在于，所述分组用户呼叫控制模块实现的呼叫类型包含：所述分组用户之间的呼叫、所述分组用户和公用电话交换网用户之间的呼叫、所述分组用户群内呼叫、所述分组用户群外呼叫、所述分组用户出局呼叫和所述分组用户入局呼叫。

5.根据权利要求3所述的虚拟交换机系统，其特征在于，所述分组用户数据管理模块实现的所述分组用户的虚拟交换机组群形式是所述分组用户单独组群，或者是所述分组用户和公用电话交换网用户混合组群。

6.根据权利要求1所述的虚拟交换机系统，其特征在于，所述第二子系统还提供所述分组用户的广域虚拟交换机接口。

7.根据权利要求1所述的虚拟交换机系统，其特征在于，所述第一子系统还通过模拟接口、综合业务数字网接口和V5接口支持公用电话交换网用户的接入。