CN1762142B - 提供和有效利用基于分组的网络中用于生成和输出信息的资源的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，借助被预编码的信息输出组成部分(wav(cd))生成要通过面向分组的网络(IPNet)传输的信息输出(seq(wav(cd)))、例如语音输出或视频信息输出或同时的视频和音频信息输出。在此，被预编码的信息输出组成部分(wav(cd))位于存储器系统(RCS)中，并且在处理对信息输出(seq(wav(cd)))的请求(req(Dst，cd))的范围内由信息输出系统调用。类似地，信息输出(seq(wav(cd)))的构成规则(VXML(Dst))能够被存储在存储器系统(RCS)中，为构成信息输出(seq(wav(cd)))，可以由信息输出系统(RVS)访问该构成规则。根据一种改进方案，信息输出组成部分(wav(cd))或构成规则(VXML(Dst))在信息输出构建系统(ToolRes)中被生成并且紧接着在存储器系统(RCS)中被提供。本发明优化了在信息输出业务中的资源使用。根据本发明的功能划分导致很好地充分利用对用于处理这种业务的所参与的组件的性能。从TDM(时分复用)网络中已知的通知业务的能力由此也可以在分组网络中实现。

Description

提供和有效利用基于分组的网络中用于生成和输出信息的资源的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于生成要通过面向分组的网络传输的信息输出的方法和装置。
本发明的主题包括通信网、交换技术和因特网技术方面。
背景技术
对于网络领域的发展而言目前大概最重要的领域是通过面向分组的网络传输实时通信业务、例如语音和视频信息以及在面向分组的网络、例如IP(因特网协议)网络中提供由传统的电话网已知的业务或性能特征，该传统的电话网也被称为PSTN(公共交换电话网络)网络或者TDM(时分复用)网络。
一种重要的业务是播放通知，这些通知在一定的情况下被播放(例如“该号码下无连接”、“该电话号码已改变，新的电话号码是722-25940”，等候循环通知或未被觉察的呼叫的通知)。在连接的有用信道被引入交换中心的典型情况下，这些通知可由交换中心的配备有相应功能的外围设备或者也可由通过TDM/PCM技术连接到交换中心上的交换中心外部设备来提供。但是如果有用数据在交换中心外部在分组网络中被引导，则为此优选地使用外部系统。该外部系统拥有用于由通知组成的有用数据的到分组网络的接口。此外，该外部的通知系统还拥有到分组网络中用于控制在交换中心外部被引导的连接的交换中心的逻辑控制接口。这种通过交换中心对外部系统的通知功能进行的控制例如借助于媒体网关控制协议来实现，该协议简称为MGCP(media gateway control protocol)。通知功能可在独立的网络元件或集成在由于其他原因而存在的网络元件、例如媒体网关中被提供。
因为某些通知很频繁地被使用，所以在基于TDM的交换中心中通过广播功能成本有效地提供这些通知。所产生的语音通知通过存在于基于TDM的交换中心中的耦合网络向多个用户分发。通过在外围设备中时间受控的连接，甚至可以抑制接入连续的通知，因此用户有这样的印象，以其开头开始的通知单独地获得播放。
在基于分组的网络中未在相同的程度上提供相应于广播的、降低通知技术的成本的功能。原因是：在基于分组的网络中，在交换技术流程以及相应的信令标准的实时要求条件下组播路由没有通常的可用性，在进行控制的交换中心(在下面为了与传统的电话网的交换中心区别开将其称为基于分组的交换中心)中缺乏这种信令支持的可用性，标准通知的保持持续时间很短，在端点中对在通知开始时的及时接入的控制是成问题的，以及在与基于IP的网络中的RTP/RTCP(RTP：实时协议；RTCP：实时控制协议)的标准一致性方面的困难。这导致，出于简单和可靠的原因大量通知也必须基于分组地作为单个通知来操作。但是，还应实现由基于TDM的网络已知的成本有效性。
另一个问题在于所谓的个别通知的先发布(Ausspielen)的必要性，其中通知的一部分被动态地确定。(例如为此这些通知是被改变了的电话号码或者时间通知。)这样的通知由所谓的语音片断的序列构成，这些语音片断按照某些预先定义的规则或依赖于特殊的内容和所要求的国语作为连续的序列被先发布。
此外，为了优化传输带宽，在基于分组的网络中支持一系列很不相同的语音编码方法(例如G.711、G726、G728、G.729/G729A、G723.1和G.723)。支持这些编码方法的HW/SW设备和功能在专业文献中被称为Codec(编码器/解码器)。依赖于连接的端点的能力，根据优先级视点在连接建立的范围内选择要使用的Codec或要使用的编码方法(在这方面，也称为Codec协商)。如果通知机是连接的端点，那么它应该尽可能支持所有的网络中由端点或终端设备所优选的编码方法并且因此能够以所有的由端点所希望或优选的编码并行地并且连接特有地提供其通知。
发明内容
本发明的任务是在基于分组的网络中有效地提供自动的信息输出。
根据本发明的用于生成要经由面向分组的网络传输的信息输出的方法，其中用信令将对信息输出的请求发送给信息输出系统，将关于至少一个在所述信息输出中可使用的编码方法的信息传输给所述信息输出系统，为了所述信息输出而访问具有被预编码的信息输出组成部分的存储器系统，其中在所述信息输出中要使用的编码方法由所述信息输出系统通知给所述存储器系统，由所述存储器系统将至少一个用所述要使用的编码方法预编码的信息输出组成部分传输给所述信息输出系统，并且用至少一个所传输的信息输出组成部分构成信息输出。
相应地，本发明还提供一种用于生成要经由面向分组的网络传输的信息输出的装置，具有用于借助被预编码的信息输出组成部分来构成信息输出的信息输出系统，具有用于存储被预编码的信息输出组成部分的存储器系统，其中能够经由标准化的接口在所述信息输出系统和所述存储器系统之间传输被预编码的信息输出组成部分。
根据本发明，在存储器系统或存储器模块中提供被预编码的信息输出组成部分，在下面也被称为信息片断。在此，信息输出组成部分或者信息片断的概念应包括音频信息和视频信息。在此，音频信息并不被狭义地限制于语音。例如，信息输出组成部分也可以编码任意的噪音、声音、或音乐序列。信息片断可以由录音或视频序列通过剪辑措施来生成或通过语音合成由文本生成。信息输出在此可以仅仅包括音频信息、仅仅包括视频信息或者包括两者。下面提及的编码方法既可以是音频信息的编码方法，也可以是视频信息的编码方法。
所述存储器系统为信息输出提供存储功能(content function)。信息输出系统或通知系统可以访问在存储器系统中提供的被编码的、用于构成信息输出的信息片断。该信息输出系统或信息输出模块提供语音功能(voice function)或视频输出功能，借助于该功能用于通过基于分组的网络传输的语音信息或视频信息可被散布。根据本发明，在被预编码的信息输出组成部分的存储和信息输出系统中信息输出的组成及输出之间存在功能的分离。因为属于两个功能的模块或系统、即存储器系统和信息输出系统可以在空间上分离或者可在共同的硬件上实现。为了在两个系统之间或者在传输被预编码的信息片断时进行通信，使用标准化的接口、例如基于HTTP的接口。根据本发明，用于信息输出的信息输出系统访问在存储器系统中提供的信息输出组成部分。在(通常由基于分组的交换中心或通过呼叫控制服务器)向信息输出系统发送对信息输出的请求信令时，将在信息输出中优选使用的编码方法通知给该信息输出系统。所支持的编码方法的优先级列表例如在用户的终端设备或网络接入设备和基于分组的交换中心之间的Codec协商的范围内已被交换并且由基于分组的交换中心转交给了信息输出系统，该网络接入设备为通过面向分组的网络传输有用数据提供用于有用数据匹配的功能。这样的Codec协商的基础对于连接来说是基于分组的网络上的端点所支持的编码方法。在接收到对信息输出的请求之后，在该请求的范围内通知优选使用的编码方法，该信息输出系统请求在存储器系统中以所描述的编码方法编码的信息输出组成部分。这是这样的状况，其中Codec协商不是在面向分组的网络上的两个终端设备之间进行，而是在基于分组的网络上的终端设备或端点和语音输出系统之间在基于分组的交换中心或呼叫控制服务器的控制下进行。由存储器系统所请求的信息输出组成部分被传输给信息输出系统，并且被用于构成信息输出。然后，它们可以在信息输出系统中为了其它的应用而被存储。
与在信息输出请求的过程中才进行编码的方法相比，被预编码的片断的使用表现出效率增益。信息输出系统的计算负荷或CPU负载被降低，由此提高可并行处理的信息输出请求的数目。因此，信息输出和被预编码的片断的存储的功能分离允许有效的资源利用并且引起好的可升级性。因为由存储器系统提供的信息片断可以被多个信息输出系统或信息输出模块访问。升级至更大的容量可以通过使用多个系统组件或系统模块进行，即通过提供多个信息输出系统或存储器系统来进行。
根据一种有利的扩展方案，信息输出系统此外提供用于信息输出的构成规则或构成规定。该构成规则由信息输出系统根据相应的被请求的业务来引用并且由存储器系统调用。构成规则被用来由信息片断组合成所请求的信息输出。构成规则或构成规定包括例如用XML(扩展标记语言)描述的代码组成部分。被传输至信息输出系统的构成规则可以为在其他同类型的业务请求中使用而被存储。
被存储的片断或构成规则可以配备有生存期或定时器。如果例如想优化信息输出系统中的存储空间需求，则当在这个生存期内片断或构成规则未被用于信息输出时，将其删除。同样地，片断和/或构成规则可以随着最大生存期的到达而无条件地被删除，例如出于输出更新的理由。
有意义的是，以预编码的形式提供尽可能多的、在信息输出中所使用的信息输出组成部分，以此避免在处理询问期间开销大的编码。被预编码的片断也可以和在处理请求期间为信息输出而生成的信息片断一起组合成信息输出。例如可以考虑，个性化的信息输出组成部分、诸如例如在请求的范围内所询问的电话号码或其他信息在处理期间被生成。这些个性化的信息输出组成部分的生成例如借助从文本至语音的转换而实现，其中所生成的信息输出组成部分以用于信息输出的编码方法来进行编码。然而，根据本发明，在处理请求期间信息输出组成部分或信息片断的生成被减小至最低限度、优选地完全避免。通过将在处理对信息输出的请求期间编码方面的开销降低到最小限度，可供使用的计算效率的使用被优化。
信息输出组成部分和构成规则可以在存储器系统中被生成。然而在一种优选的解决方案中，信息输出组成部分或构成规则在分离的模块中被生成，该模块在此被称为信息输出构建系统并且例如可以位于网络运营商的网络管理中或甚至可能只存在于制造商/网络设备供应商处。优选的是，信息输出构建系统为多个存储器系统提供信息输出组成部分或构成规则，即该装置元件以很少的数目(可能只有一个)存在于网络中。以这种方式，信息输出构建系统的功能、例如对语音或视频编码的许可被有效地利用。在信息输出系统中所生成的、被预编码的信息片断或构成规则随后被传输给一个存储器系统或多个存储器系统，因此它们可供在信息输出时使用。考虑到信息输出系统，该信息输出构建系统或信息输出构建模块具有按照网络运营商及其客户的需求而生成组成部分的功能、亦即加工功能(tooling-Funktion)。于是产生具有三层系统结构的系统，该系统包括至少一个信息输出系统、至少一个存储器系统和至少一个信息输出构建系统。通过集中地生成被预编码的信息片断、并将该片断或可能生成的构成规则传输至一个存储器系统或多个存储器系统、以及在那里提供由信息输出系统进行访问，将用于针对信息输出请求来提供信息片断或构成规则的处理开销最小化，从而优化可并行处理的请求的数目。信息片断或构成规则从信息输出构建系统到至少一个存储器系统的传输可以例如借助FTP(文件传输协议)来进行。
信息输出系统优选地是具有商业化的硬件和开放的操作系统接口的通用机，正如它例如被使用在软交换情况下那样。于是，除了信息输出功能性之外，其他的功能也可以在这个硬件上被提供。例如在新的基于IP的技术被广泛采用之前，针对网络运营商的非常小的应用和现场试验，例如信息输出系统和存储器系统可以在同一硬件元件上被实现。
发明主题还包括一种装置，该装置包括信息输出系统，该信息输出系统配备有用于实施根据本发明的方法的装置，即配备有用于调用被预编码的信息片断或构成规则的装置。同样地，还包括具有存储器系统的装置，其中该存储器系统拥有用于存储被预编码的信息片断或构成规则的装置以及拥有用于传输在处理信息输出的范围内所请求的被预编码的信息片断或构成规则的装置。最后，具有信息输出构建系统的装置也是本发明主题的一部分，所述信息输出构建系统具有用于生成被预编码的信息片断或构成规则以及用于将这些被预编码的信息片断或构成规则传输至存储器系统的装置。
附图说明
下面借助于附图在实施例的范围内详细说明本发明主题。
图1示出具有用于根据本发明的信息输出的装置元件的系统。
图2示出根据本发明的信息输出的步骤序列。
具体实施方式
在图1的中央示出一个基于分组的网络IPNet。示出了用户或终端设备TLN借助于接入设备的不同的接入可能性。模拟(PSTN)用户或者ISDN用户例如通过媒体网关MGW(例如MGCP或者H.248的控制协议)、直接通过本地网关RGW(例如MGCP、H.248，H.323或者SCTP/IUA的控制协议)或接入网关AGW(例如MGCP、H.248、H.323、SCTP/IUA或SIP的控制协议)被连接上。从PSTN网络或者ISDN网络向基于分组的交换中心所传送的SS#7(7号信令系统)信令信息没有在该图中示出。另外的可能性是通过IP电话IP-TLN利用基于分组的信令(例如SIP、H.323)连接到面向分组的网络IPNet上的用户，该IP电话IP-TLN借助于SIP(会话发起协议)协议或者H.323协议与担当SIP代理或H.323关守的基于分组的交换中心进行通信或者访问面向分组的网络IPNet，以及通过小交换机PBX(专用交换机，Private BranchExchange)利用基于分组的信令(例如SIP、H.323)连接到面向分组的网络IPNet上的用户。接入设备、即媒体网关MGW、本地网关RGW和接入网关AGW与小交换机PBX完全一样由面向分组的交换中心P-Vst来控制或操作。在此所使用的协议例如是MGCP协议、H.248协议、H.323协议或者SCTP/IUA协议(SCTP：流控制传输协议；用于透明地传输ISDN信令)或者SIP协议(会话发起协议)。面向分组的交换中心P-Vst借助于BICC协议(BICC：承载独立呼叫控制)或者SIP-T协议与其他的面向分组的交换中心P-Vst进行通信。为了确定用于因每个新的连接请求所需的语音输出的编码方法，由用户TLN或前置的网关MGW、RGW或者AGW或小交换机PBX向控制该信息输出装置的面向分组的交换中心P-Vst传输所支持的编码方法的优先级列表，这导致需要使用的编码方法的确定。这里称为Codec协商CodNeg。在此，所述的优先级列表也可以仅仅包括唯一一种编码方法。还示出了由面向分组的交换中心P-Vst借助于MGCP协议或H.248协议控制的两个语音输出系统RVS(RVS：代表Resource Voice System(资源声音系统))。这两个信息输出系统可以借助于HTTP协议分别对两个存储器系统RCS(RCS：代表Resource Content System(资源内容系统))进行访问。所述存储器系统RCS由信息输出构建系统ToolRes(ToolRes：代表tooling resource(加工资源))借助于FTP协议(FTP：文件传输协议)提供信息片断和构成规则。信息输出构建系统位于网络管理NetM处。存储器系统RCS和信息输出系统RVS出于安全的原因例如在分开的位置上被加倍。
在图2中更准确地描述了在作为对语音输出请求的反应进行语音输出时的流程。作为第一步(步骤A)，由语音输出构建系统ToolRes生成语音片断wav(cd)和构成规则VXML(DST)并传输给存储器系统RCS。这种文件的传输借助于FTP协议来实现。这种传输一般在系统开始运行时以及完全或部分地在更新语音输出或构成规则的情况下进行。语音片断根据编码方法cd被编码。有意义的是，以不同的编码提供语音片断，以便也可以为只支持一定的编码方法的终端设备提供业务。优选的是，尽可能使用所有在网络中被支持的编码方法，并且以相应的编码生成语音片断并将其载入存储器系统中。被传输的构成规则VXML(Dst)例如由用编程语言VoiceXML书写的文件(在图中缩写为VXML)组成，其中构成规则VXML(Dst)针对一定数量的不同的被支持的业务Dst以及依赖于其他的特定参数而被提供。也就是说，构成规则根据所属的业务Dst和其他的动态参数而被引用。在存储器系统RSC中存储的语音片断wav(cd)(缩写wav是鉴于所谓的Waves文件而选择的，该文件具有扩展名.wav并且包含语音或声音的采样值)可用于构成语音输出。在请求语音输出、例如电话号码的通知或关于用户不可达的信息时，控制语音输出系统RVS的面向分组的交换中心P-Vst被告知相应的请求或自己从交换技术流程中识别出语音输出的必要性。面向分组的交换中心P-Vst借助MGCP协议或其它合适的基于分组的协议(例如H.248/MEGACO)指示该语音输出系统进行所期望的语音输出。这借助于请求消息req(Dst，cd)(req代表Request)来实现，该请求消息包括作为参数的被请求的业务Dst、即要播放的通知，还包括优选使用的编码方法cd的列表，该列表在Codec协商的范围内是必需的(步骤B)。其它确定语音输出的方式和内容的参数可以借助这个消息被传输。包括对至少一种编码方法的请求在内的、对通知和有用数据流的连接建立的请求通常在分离的MGCP消息中传输。该语音输出系统基于所传输的参数确定语音输出所需的元件，在存储器系统中为了语音输出必须请求这些元件。语音输出组成部分或构成规则可以已经在语音输出系统RVS中存在，例如因为它们曾被用于以前的业务并且在以前的业务过程中已经被存储器系统RCS请求过。在本情况下，语音输出系统利用消息req(wav(cd)，VXML(Dst))(req又代表Request)借助HTTP协议向存储器系统RCS请求用编码方法cd编码的语音片断wav(cd)和/或构成规则VXML(Dst)(步骤C)。构成规则VXML(Dst)可能依赖于其它借助于请求消息req(Dst，cd)传输的参数。所请求的语音片断wav(cd)或所请求的构成规则VXML(Dst)接着又借助HTTP协议从存储器系统RCS传输到语音输出系统RVS(步骤D)。步骤C和步骤D可以为处理所请求的业务Dst而多次进行。语音输出系统RVS随后借助于构成规则VXML(Dst)构成根据业务Dst以及可能其它参数所请求的语音输出seq(wav(cd))(seq在此代表sequence(序列))，该语音输出seq(wav(cd))由所连接或接合的语音片断wav(CD)的序列组成(步骤E)，这些语音片断wav(CD)是用在Codec协商中确定的编码方法cd来编码的。若从构成规则中识别出，除了在本地存储的语音片断之外，其他由于适用期满而不再可用的或还不需要的、确定编码的语音片断wav(cd)是必要的，则以相同的方式向存储器系统请求这些语音片断。然而在标准通知中，一般在一段时间之后，不仅构成规则而且所需的每种所支持的编码形式的语音片断在RVS本地可用，因此只要构成规则或所希望的编码的语音片断的有效性耗尽这种少见的情况不出现，就可以完全取消存储器系统的请求。这种语音输出seq(wav(cd))随后作为有用数据由语音输出系统RVS经由面向分组的网络传输到终端设备或用户TLN。语音信息经由面向分组的网络的传输例如借助于包括RTCP协议在内的RTP协议进行。

Claims (22)

1.用于生成要经由面向分组的网络传输的信息输出的方法，其中
-用信令将对信息输出的请求发送给信息输出系统，
-将关于至少一个在所述信息输出中可使用的编码方法的信息传输给所述信息输出系统，
-为了所述信息输出而访问具有被预编码的信息输出组成部分的存储器系统，其中在所述信息输出中要使用的编码方法由所述信息输出系统通知给所述存储器系统，
-由所述存储器系统将至少一个用所述要使用的编码方法预编码的信息输出组成部分传输给所述信息输出系统，并且
-用至少一个所传输的信息输出组成部分构成信息输出。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，
-所述信息输出包括音频信息。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，
-所述信息输出包括语音信息。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，
-所述信息输出包括视频信息。
5.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，
-为了请求所述信息输出，使用标准化的信令协议。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，
-所述信令协议为MGCP或H.248/MEGACO。
7.根据前述权利要求1-4之一的方法，其特征在于，
-构成规则由所述存储器系统传输给所述信息输出系统，并且
-按照所述构成规则由被预编码的信息输出组成部分构成所述信息输出。
8.根据前述权利要求1-4之一的方法，其特征在于，
-由所述存储器系统传输至所述信息输出系统的被预编码的信息输出组成部分在所述信息输出系统中为了不同于构成信息输出的应用而被存储。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，
-所述存储依赖于要存储的组成部分在时间上受限制地进行。
10.根据前述权利要求7的方法，其特征在于，
-由所述存储器系统传输至所述信息输出系统的构成规则在所述信息输出系统中为了不同于构成信息输出的应用而被存储。
11.根据权利要求7的方法，其特征在于，
-所述存储依赖于要存储的构成规则在时间上受限制地进行。
12.根据前述权利要求7的方法，其特征在于，
-由所述存储器系统传输至所述信息输出系统的被预编码的信息输出组成部分和构成规则被存储在所述信息输出系统中，并且
-在请求信息输出时，为了构成所述信息输出，使用在所述信息输出系统中存储的信息输出组成部分或在所述信息输出系统中存储的构成规则。
13.根据前述权利要求1-4之一的方法，其特征在于，
-提供信息输出构建系统，
-在所述信息输出构建系统中生成被预编码的信息输出组成部分，并且
-将在所述信息输出构建系统中生成的被预编码的信息输出组成部分传输至所述存储器系统。
14.根据前述权利要求7的方法，其特征在于，
-提供信息输出构建系统，
-在所述信息输出构建系统中生成构成规则，并且
-将在所述信息输出构建系统中生成的构成规则传输至所述存储器系统。
15.根据前述权利要求1-4之一的方法，其特征在于，
-在所述存储器系统中生成被预编码的信息输出组成部分。
16.根据前述权利要求7的方法，其特征在于，
-在所述存储器系统中生成构成规则。
17.根据前述权利要求1-4之一的方法，其特征在于，
-也用在处理所述请求期间所生成的信息输出组成部分来构成所述信息输出。
18.用于生成要经由面向分组的网络传输的信息输出的装置，
-具有用于借助被预编码的信息输出组成部分来构成信息输出的信息输出系统，
-具有用于存储被预编码的信息输出组成部分的存储器系统，其中
-能够经由标准化的接口在所述信息输出系统和所述存储器系统之间传输被预编码的信息输出组成部分，其中为了所述信息输出而访问具有被预编码的信息输出组成部分的存储器系统，其中在所述信息输出中要使用的编码方法由所述信息输出系统通知给所述存储器系统，由所述存储器系统将至少一个用所述要使用的编码方法预编码的信息输出组成部分传输给所述信息输出系统，并且用至少一个所传输的信息输出组成部分构成信息输出。
19.根据权利要求18的装置，其特征在于，
-所述装置具有用于生成被预编码的信息输出组成部分的信息输出构建系统，并且能够经由标准化的接口在所述信息输出构建系统和所述存储器系统之间传输被预编码的信息输出组成部分。
20.根据权利要求19的装置，其特征在于，
-在所述信息输出构建系统或所述存储器系统中能够生成用于构成信息输出的构成规则，并且能够将所述构成规则传输至所述信息输出系统。
21.根据权利要求18至19之一的装置，其特征在于，
-具有多个信息输出系统和至少两个存储器系统，其中每个信息输出系统可以访问至少两个存储器系统。
22.根据权利要求19的装置，其特征在于，
-具有至少一个信息输出构建系统，所述信息输出构建系统可以访问多个存储器系统。
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