CN1787582A - 网络电话系统以及网络电话系统的主装置 - Google Patents
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Abstract
一种在网络电话系统中使用的主装置，网络电话系统通过分组传输通信网络连接多个主装置，每个主装置容纳至少一个电话终端。主装置包括通信单元和检测单元。当连接请求在通信网络上的电话终端之间发生时，通信单元发送和接收用于确认主装置和另一个主装置之间的连接的连接确认信号。连接确认信号由通信网络上的通信协议定义。检测单元基于通信单元发送/接收连接确认信号的结果检测通信网络上的连接故障。
Description
本申请基于并要求2004年12月9日递交的日本专利申请No.2004-357069的优先权，在此并入其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于通过IP(网际协议)网络在电话终端之间执行语音通信的网络电话系统，诸如IP电话系统，以及该网络电话系统的主装置。
背景技术
近年来，用于通过分组网络双向实时发送和接收作为分组数据的图像和语音的网络电话系统(IP电话系统)已经得到广泛应用。在IP电话系统中，在每个主装置中实施分机到分机通信以及发起/接收外部呼叫是必然的。并且，可以通过分组网络在主装置之间实施分机到分机通信以及发起/接收外部呼叫。在IP电话系统中，语音通信与数据通信按照IP-QSIG协议实施。
附带地，在这种IP电话系统中，如果在分组网络上发生故障，则根本不能实施语音通信与数据通信。迄今，日本专利JP Hei.8-181773A公开了这样一种方法，主装置监控由该主装置建立的通信被中断的时间，如果在预定时间内没有收到响应，则该主装置认为发生连接故障并立即采取措施。
附带地，日本专利JP Hei.8-181773仅根据传输层上的协议检测方法(例如TCP三次握手或者TCP保持连接(keep alive))检测诸如网络层或更低层上的断开或者分组未到达的故障。如果连接故障发生在电话通话期间，或者如果连接不能在呼叫时建立，则连接故障不能被检测或者需要很长时间检测该连接故障。因此，对于发生故障的呼叫很难采取诸如释放措施的措施。特别地，在IP-QSIG协议中，网络故障检测方法并未被清楚地定义。因此，需要通过某些装置检测故障。
发明内容
本发明提供一种网络电话系统，其可以在短时间内可靠地检测故障，即使故障发生在使用IP-QSIG的电话系统中的通信网络上的任何连接中，以及提供一种在网络电话系统中使用的主装置。
根据本发明的一个实施例，主装置在用于通过分组传输通信网络连接多个主装置的网络电话系统中使用，其中每个主装置容纳至少一个电话终端。主装置包括通信单元和检测单元。当连接请求在通信网络上的电话终端之间发生时，通信单元发送和接收用于确认主装置与另一个主装置之间的连接的连接确认信号。连接确认信号由通信网络上的通信协议定义。检测单元基于通信单元发送/接收连接确认信号的结果检测通信网络上的连接故障。
根据该结构，当连接请求在通信网络上的电话终端之间发生时，发送和接收由通信网络上的通信协议定义的并用于确认主装置与另一个主装置之间的连接的连接确认信号。通过检查连接确认信号的响应的存在/不存在，可以检测网络层或者比网络层低的层的连接故障。因此，如果故障发生在通信网络上的任何连接中，该故障都可以在短时间内被可靠地检测。
通信单元可以发送和接收指示由电话系统提供的电话功能的特殊接入号码的信息、预定的无效拨号信息和时间信息中的至少一个，作为连接确认信号。
根据该结构，指示由电话系统提供的电话功能的特殊接入号码的信息、无效拨号信息或者时间信息被用作连接确认信号。因此，连接确认信号可以采用与其它接入号码类似的方式处理，没有必要由协议定义新的连接确认信号。并且，可以提供用于检测与IP-QSIG协议一致的网络层或者更低层上的连接故障的装置。
主装置还可以包括一接口，其能够任意设置连接确认信号的传输方法、传输间隔、传输方向、传输定时和故障检测时间中的至少一个。
根据该结构，提供一接口，由此可以响应主装置的使用环境等而执行最佳连接故障检测处理。
如上详细描述的，根据上述结构，网络电话系统可以在短时间内可靠地检测故障，即使该故障发生在使用IP-QSIG的电话系统中的通信网络上的任何连接中。并且，还提供了在网络电话系统中使用的主装置。
附图说明
在附图中：
图1是显示根据本发明的第一个实施例的网络电话系统的示意性框图；
图2是显示在本发明的第一个实施例中使用的主装置的功能结构的框图；
图3是显示如图2所示的存储部的存储内容的示例图；
图4是描述在本发明的第一个实施例中，电话终端之间经由IP网络在正常时候的电话通话操作的序列图；
图5是显示在本发明的第一个实施例中，当连接故障在通信链路建立之前发生时的操作示例的序列图；
图6是显示在本发明的第一个实施例中，当连接故障在通信链路建立之后发生的操作示例的序列图；
图7是显示在本发明的第一个实施例中，主装置的控制部在通信链路建立之前检测连接故障的处理过程的流程图；
图8是显示在本发明的第一个实施例中，主装置的控制部在通信链路建立之后检测连接故障的处理过程的流程图；
图9是显示作为本发明的第二个实施例的主装置的功能结构的框图；
图10是显示如图9所示的存储部的存储内容的示例图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施例。
(第一个实施例)
图1是显示根据本发明的第一个实施例的网络电话系统的示意性框图。
网络电话系统具有IP(网际协议)网络1。多个主装置BT1-BTn(n为自然数)被连接到IP网络1。电话终端T11-T1i(i为自然数)和Tn1-Tnj(j为自然数)被连接到主装置BT1-BTn。
每个主装置BT1-BTn具有以下功能。图2是显示主装置的结构的框图。在这里，将讨论主装置BT1。
主装置BT1包括定时开关(TSW)11、IP网络接口部(IP网络IF)12、分机接口部(分机IF)13、控制部14、存储部15、语音网关(语音GW)16和计时器17。定时开关11、IP网络接口部12和分机接口部13通过PCM高速通道18相互连接。IP网络接口部12和分机接口部13通过数据高速通道19相互连接。
控制部14、存储部15、语音网关16和计时器17通过CPU总线20连接。定时开关11直接连接到控制部14。PCM高速通道18、数据高速通道19和CPU总线20互相连接。
定时开关11在控制部14的控制下切换PCM高速通道18上的时隙，从而根据期望切换IP网络接口部12和分机接口部13。
如果需要，IP网络1被连接到IP网络接口部12。IP网络接口部12执行与被连接的IP网络1有关的接口操作。接口操作包括将通过IP网络1提供的语音分组转换为PCM信号，将通过定时开关11提供的PCM信号转换为语音分组，监控IP网络1的状态，以及发送各种信号到IP网络1。IP网络接口部12通过数据高速通道19和CPU总线20向/从控制部14发送/接收各种与接口操作有关的控制信息。
电话终端T11-T1i根据要求被连接到分机接口部13。分机接口部13执行与被连接的电话终端T11-T1i有关的接口操作。分机接口部13通过数据高速通道19和CPU总线20向/从控制部14发送/接收各种与接口操作有关的控制信息。
控制部14基于存储在存储部15中的数据控制定时开关11、IP网络接口部12和分机接口部13，并实现作为主装置BT1的操作。
如图3所示，存储部15存储代表(a)诸如由IP-QSIG定义保持连接信号传输间隔和的超时时间的计时器设置与(b)那些时间段之间的对应关系的表格。
语音网关16执行语音连接处理和语音通信处理。
计时器17对设置时间计时。
附带地，本实施例的控制部14包括PING信息通信部141、保持连接信号通信部142、连接故障检测部143和故障应对处理部144。例如，当电话终端T11与T12之间的通信链路被打开后，PING信息通信部141发送由IP-QSIG定义的PING请求到主装置BT2，并且接收从主装置BT2发送的PING信息。PING请求是确认主装置BT1与BT2之间的连接的消息。
例如，在电话终端T11与T12之间建立通信链路之后，保持连接信号通信部142启动计时器17，并以存储在存储部15的表格中的保持连接信号传输间隔向主装置BT2发送保持连接信号，接收从主装置BT2发送的保持连接信号。无效拨号信息用作保持连接信号。
连接故障检测部143检查PING信息是否从主装置BT2发送以及保持连接信号是否在存储在存储部15中的时间内发送。如果PING信息或者保持连接信号没有发送，则连接故障检测部143确定连接故障在网络层或更低层上发生。
当连接故障检测部143在通信链路建立之前检测故障时，故障应对处理部144将通信链路切换到正常连接。当连接故障检测部143在通信链路已建立之后检测故障时，故障应对处理部144在电话终端T11的显示器上显示指示故障的消息。
接下来，将描述上述网络电话系统的操作。
现在，例如，假定电话终端T11的用户通过操作电话终端T11请求与电话终端T21进行电话通话，如图4所示。那么，请求信号从电话终端T11发送到主装置BT1。当接收到请求信号时，主装置BT1向IP网络1发送对主装置BT2的PING请求。当接收到PING请求时，主装置BT2根据被发送的请求返回PING信息到主装置BT1。
当从主装置BT2接收到PING信息时，主装置BT1生成被寻址到主装置BT2的通信建立请求(SETUP消息)，并发送该请求到IP网络1。当收到通信建立请求时，主装置BT2呼叫电话终端T21。
如果电话终端T21响应呼叫，则响应信号(ALERT消息和CONN消息)通过IP网络1被发送到主装置BT1。当确认了呼叫的响应时，主装置BT1在电话终端T11与T21之间建立通信链路。
因此，电话终端T11的用户可以与电话终端T21的用户进行电话通话。
此时，主装置BT1启动计时器17，并向主装置BT2发送通常不使用的拨号信息作为保持连接信号。当收到从主装置BT1发送的保持连接信号时，主装置BT2分析该保持连接信号，如果主装置BT2检测到保持连接信号是由IP-QSIG定义的拨号信息，则主装置BT2根据存储在存储部15的表格中的保持连接信号传输间隔返回保持连接信号到主装置BT1。
重复该过程，直到电话通话断开。
接下来，将讨论当连接故障在通信链路建立之前发生时的操作。
例如，假定PING信息没有在电话终端T11与T21之间建立通信链路之前从主装置BT2返回，如图5所示。那么，主装置BT1确定故障在网络层或者更低层上发生，搜索IP网络1上的正常路由，并通过该路由发送通信建立请求到主装置BT2。
接下来，将讨论当连接故障在通信链路建立之后发生时的操作。
例如，假定保持连接信号没有在电话终端T11与T21之间建立通信链路之后在设置在计时器17中的时间内从主装置BT2返回，如图6所示。那么，主装置BT1确定故障在网络层或者更低层上发生，并在电话终端T11的显示器上显示指示故障的消息。
接下来，将讨论主装置BT1在执行上述操作中的处理操作。图7是显示主装置BT1的控制部14在通信链路建立之前检测连接故障的处理过程的流程图。
首先，当连接请求从电话终端T11到电话终端T12发生时(步骤ST7a)，控制部14发送PING请求到主装置BT2(步骤ST7b)，并确定响应PING请求的PING信息是否从主装置BT2返回(步骤ST7c)。
如果PING信息从主装置BT2返回(步骤ST7c的“是”)，则控制部14生成被寻址到主装置BT2的SETUP消息，并将SETUP消息发送到IP网络1(步骤ST7d)。
另一方面，如果PING信息没有从主装置BT2返回(步骤ST7c的“否”)，则控制部14确定故障在网络层或者更低层上发生，搜索IP网络1上的正常路由，并通过该路由发送通信建立请求到主装置BT2(步骤ST7e)。
图8是显示主装置BT1的控制部14在通信链路建立之后检测连接故障的处理过程的流程图。
首先，在电话终端T11与T21之间建立通信链路之后，控制部14发送保持连接信号到主装置BT2(步骤ST8a)，启动计时器17，并确定保持连接信号是否在预定时间内从主装置BT2发送(步骤ST8b)。
如果保持连接信号从主装置BT2发送(在步骤ST8b的“是”)，则控制部14再次在计时器17中设置时间，直到保持连接信号到达(步骤ST8c)，并再次发送保持连接信号到主装置BT2(步骤ST8d)。
另一方面，如果保持连接信号没有从主装置BT2发送，并且在步骤ST8e没有发生超时，则控制部14转换到通常的电话通话处理(步骤ST8f)；如果发生超时，则控制部14确定故障在网络层或者更低层上发生，并在电话终端T11的显示器上显示指示故障的消息(步骤ST8g)。
如上所述，在第一个实施例中，当连接请求在通信链路建立之前例如使用IP网络1在电话终端T11与T21之间发生时，由IP-QSIG协议定义的并用于确认主装置BT1与BT2之间的连接的PING信息在主装置BT1与BT2之间发送和接收。检查PING信息的响应的存在/不存在。从而可以检测在网络层或者更低层上的连接故障。
因此，因为使用了PING信息，所以如果故障在通信链路建立之前在IP网络1上的的任何连接中发生，则故障可以在短时间内被可靠地检测。
在第一个实施例中，在通信链路建立之后，由IP-QSIG协议定义的并用于确认主装置BT1与BT2之间的连接的保持连接信号在主装置BT1与BT2之间发送和接收。在预定时间内检查保持连接信号的响应的存在/不存在，从而检测网络层或者更低层上的连接故障。
因为使用了保持连接信号，所以如果故障在通信链路建立之后在IP网络1上的任何连接中发生，则故障可以在短时间内被可靠地检测。
在第一个实施例中，无效拨号信息被用作由IP-QSIG协议定义的保持连接信号。因此，协议不需要定义新的保持连接信号，并且可以用简单的过程检测网络层或更低层上的连接故障。
在第一个实施例中，如果在通信链路建立之前检测到网络层或者更低层上的连接故障，则电话终端T11与T21之间的连接被切换到IP网络1上的另一个正常的连接。因此，可以在电话终端T11与T21之间可靠地建立通信链路。
进一步地，在第一个实施例中，如果在通信链路建立之后检测到网络层或者更低层上的连接故障，则指示故障的消息在每个电话终端T11和T21的显示器上显示。因此，电话终端T11和T21的用户可以立刻知道发生了连接故障，并因此可以采取恢复操作等的快速措施。
(第二实施例)
图9是显示作为本发明的第二个实施例的主装置BT1-BTn的每一个的结构的框图。这里，将讨论主装置BT2。与前面参照图2描述的相同的部分在图9中用相同的参考数字标记，并不再详细地讨论。
主装置BT2包括存储部31和可变设置接口部32。存储部31存储指示主装置BT2的信息、指示PING信息的传输定时的信息、指示PING信息的传输时间间隔的信息、指示PING信息的超时的信息以及指示传输方向的信息，即被叫方，如图10所示。
根据主装置BT2的维护人员输入的命令，可变设置接口部32更新PING信息传输定时、PING信息传输时间间隔、超时和传输方向中的至少一个。
根据存储在存储部31中的传输时间间隔，控制部14的连接故障检测部143发送PING请求到存储在存储部31中的被叫方的主装置BT1、BT3-BTN，并且使主装置BT1、BT3-BTN返回PING信息。如果PING信息没有返回，则连接故障检测部143确定连接故障在IP网络1上的网络层或者更低层上发生。
PING信息不仅在主装置BT2启动时发送，而且在主装置BT2处于主装置BT2的待机状态和/或从作为维护终端的电话终端T22输入指令时发送。
如上所述，根据第二个实施例，除了通信时间，PING请求以固定的时间间隔被发送到连接到IP网络1的主装置BT1、BT3-BTn，并使主装置BT1、BT3-BTn返回PING信息。如果PING信息没有返回，则确定连接故障在IP网络1上的网络层或者更低层上发生。因此，可以在连接请求在例如IP网络1上的电话终端T21与T31之间发生之前采取针对连接故障的措施。
在第二个实施例中，主装置BT2包括可变设置接口部32。因此，可以响应主装置BT2的使用环境执行最佳连接故障检测处理。
(其他实施例)
本发明不局限于上述的特定实施例。在第一个实施例的描述中，作为例子，如果连接故障在通信链路建立之前发生，则通信链路被切换到IP网络上的正常连接。然而，本发明并不局限于此。可选地，可以使用ISDN局线、模拟租用线路、模拟网络等。
在第一个实施例的描述中，作为例子，无效拨号信息被用作保持连接信号。但是，本发明并不局限于此。例如，可以使用包括在电话终端中的特殊接入号码信息、时间信息。
此外，系统结构、系统类型、主装置的结构、主装置的类型、电话终端的类型、在故障检测过程和/或故障检测中使用的连接确认信号的类型也可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下采用各种方式修改。
Claims (12)
1.一种在网络电话系统中使用的主装置，所述网络电话系统通过分组传输通信网络连接多个主装置，其中每个主装置容纳至少一个电话终端，所述主装置包括：
通信单元，当连接请求在所述通信网络上的电话终端之间发生时，其发送和接收用于确认所述主装置与另一个主装置之间的连接的连接确认信号，所述连接确认信号由所述通信网络上的通信协议定义；以及
检测单元，其基于所述通信单元发送/接收所述连接确认信号的结果检测所述通信网络上的连接故障。
2.根据权利要求1所述的主装置，其中，所述检测单元在所述主装置和另一个主装置之间的通信开始之前检测网络层或比网络层低的层上的故障。
3.根据权利要求2所述的主装置，其中，所述通信单元发送和接收指示由电话系统提供的电话功能的特殊接入号码的信息，作为所述连接确认信号。
4.根据权利要求2所述的主装置，其中，所述通信单元发送和接收预定的无效拨号信息，作为所述连接确认信号。
5.根据权利要求2所述的主装置，其中，所述通信单元使用添加了时间信息的信号作为所述连接确认信号。
6.根据权利要求1所述的主装置，还包括一接口，其能够任意地设置所述连接确认信号的传输方法、传输间隔、传输方向、传输定时和故障检测时间中的至少一个。
7.一种用于通过分组传输通信网络连接多个主装置的网络电话系统，其中每个主装置容纳至少一个电话终端，所述网络电话系统包括：
通信单元，当主叫电话终端在所述通信网络上的所述主叫电话终端与被叫电话终端之间发出连接请求时，其发送和接收用于确认容纳所述主叫电话终端的主装置与容纳所述被叫电话终端的主装置之间的连接的连接确认信号，所述连接确认信号由所述通信网络上的通信协议定义；以及
检测单元，其基于所述通信单元发送/接收所述连接确认信号结果检测所述通信网络上的连接故障。
8.根据权利要求7所述的网络电话系统，其中，所述检测单元在主叫主装置和被叫主装置之间的通信开始之前检测网络层或比网络层低的层上的故障。
9.根据权利要求8所述的网络电话系统，其中，所述通信单元发送和接收指示由电话系统提供的电话功能的特殊接入号码的信息，作为所述连接确认信号。
10.根据权利要求8所述的网络电话系统，其中，所述通信单元发送和接收预定的无效拨号信息，作为所述连接确认信号。
11.根据权利要求8所述的网络电话系统，其中，所述通信单元使用添加了时间信息的信号作为所述连接确认信号。
12.根据权利要求7所述的网络电话系统，其中，每个所述主装置包括一接口，其能够任意地设置所述连接确认信号的传输方法、传输间隔、传输方向、传输定时和故障检测时间中的至少一个。
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