DE10237093A1

DE10237093A1 - Kommunikationsnetzwerke

Info

Publication number: DE10237093A1
Application number: DE10237093A
Authority: DE
Inventors: Martin Miguel Angel Garcia; Janne Suotula
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2003-02-27
Also published as: GB0217454D0; US20030069934A1; US7792906B2; GB0119819D0; GB2380633B; GB2380633A

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren, welches es einem mit einem Telefonnetz 10 gekoppelten Endgerät 1, 2 ermöglicht, an einem Internet-basierten Präsenzdienst teilzunehmen, der durch einen Präsenz-Server 6 eingerichtet ist. Das Verfahren umfasst die Einrichtung einer Telefonverbindung zwischen dem Endgerät 1, 2 und einem Zwischenserver 4 über das Telefonnetz 10 und als Ergebnis der Verbindung das Einrichten einer Proxy-Entität, die dem Endgerät 1, 2 entspricht beim Zwischenserver 4, und das Registrieren der Proxy-Entität beim Präsenz-Server 6 über das Internet und das Austauschen von Präsenzdienstmitteilungen zwischen dem Präsenz-Server 6 und der Proxy-Entität beim Zwischenserver 4 über das Internet und zwischen der Proxy-Entität und dem Endgerät 1, 2 über das Telefonnetz 10.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationsnetzwerke und insbesondere, aber nicht notwendigerweise, auf Kommunikationsnetzwerke, welche Festleitungstelefone und -telefonverbindungen umfassen.

Eine der "Killer"-Anwendungen im heutigen Internet sind IM&P- Dienste (Instant Messaging and Presence, d. h. Sofortmitteilung und Präsenz bzw. Anwesenheit). Benutzer sind typischerweise unter Verwendung von Computern, PDAs (Personal Digital Assistants, d. h. persönliche digitale Assistenten) oder ähnliche Geräte mit dem Internet verbunden, und ihnen ist entweder eine feste IP-Adresse oder eine dynamische IP- Adresse (zum Beispiel eine ISP) zugeordnet. Ein Beispielszenario ist in Fig. 1 veranschaulicht, wo ein Benutzer (Benutzer A) seine Präsenz bzw. Anwesenheit beim Präsenz-Server registriert bzw. anmeldet, durch Senden seines Benutzernamens und IP-Adresse an den Präsenz-Server, wodurch seine Präsenz-Information anderen Benutzern zur Verfügung gestellt wird. Der Benutzer abonniert auch die Präsenz von zwei Freunden (Benutzer B und C). Sofort informiert der Präsenz-Server Benutzer A, dass die Freunde B und C in jenem Augenblick nicht präsent bzw. anwesend sind. Später registriert einer der Freunde (Benutzer B) seine Präsenz beim Präsenz-Server, wodurch seine Präsenz-Information anderen zur Verfügung gestellt wird. Benutzer B abonniert die Präsenz von Benutzer C. Sofort informiert der Präsenz-Server Benutzer A, dass Benutzer B nun online ist. Der Präsenz-Server informiert Benutzer B auch, dass Benutzer C nicht präsent ist. Wenn der Benutzer C seine Präsenz beim Präsenz-Server registriert, steht seine Präsenz-Information sofort allen anderen Benutzern zur Verfügung, die die Präsenz von Benutzer C abonniert haben. Alle diese Benutzer empfangen eine Benachrichtigung, wenn der Benutzer C registriert bzw. angemeldet ist.

Ein Benutzer kann Sofortmitteilungen (Instant Messages) unter Verwendung der auf dem Präsenz-Server verfügbaren IP-Adressen an seine Freunde (Benutzer A und B) senden oder von ihnen empfangen. Eine Austauschsequenz von Sofortmitteilungen zwischen einem Paar von Benutzern gibt beiden Benutzern das "Gefühl" eine Textunterhaltung zu führen. Dies ist in Fig. 2 veranschaulicht. In einigen höher entwickelten Anwendungen kann ein Benutzer unter Verwendung des Präsenz-Servers auch Emails oder Dateien schicken, sich eine Tafel (White Board) teilen, eine Web-Konferenz führen oder sogar einen Sprechanruf einleiten. Der gemeinsame Nenner für diese Dienste ist, dass Benutzer mit dem Internet verbunden sind und ihre Präsenzinformation anderen Benutzern bereitstellen.

Die Spanne der Dienste, die mobilen Telefonteilnehmern und Festleitungstelefonteilnehmern (im folgenden als GSTN- Teilnehmer bzw. Teilnehmer eines allgemeinen Fernsprechwählnetzes (englisch: General Switched Telephone Network) bezeichnet) zur Verfügung steht, hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Dienste wie Anrufweiterleitung und Anklopfen sind nun allgemein gebräuchlich. GSTN-Teilnehmer haben jedoch begrenzten Zugriff auf bestimmte fortgeschrittene Dienste, welche für Teilnehmer mit Breitbandverbindungen und Teilnehmer von gegenwärtigen und zukünftigen paketvermittelten Mobilnetzen ohne weiteres zur Verfügung stehen. Diese Dienste schließen die oben beschriebenen IM&P-Dienste ein.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Spanne von Diensten, welche GSTN-Teilnehmern zur Verfügung steht, zu vergrößern. Es ist ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es GSTN-Teilnehmern einfacher zu machen, auf das Internet zuzugreifen und GSTN-Teilnehmer auf IP- Verbindungsanforderungen (IP connection requests) dritter aufmerksam zu machen.

Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, welches einem mit einem GSTN gekoppelten Endgerät ermöglicht an einem Internet-basierten Präsenzdienst bzw. Anwesenheitsdienst teilzunehmen, der durch einen Präsenz-Server eingerichtet ist, wobei das Verfahren umfasst:
Errichten einer Telefonverbindung zwischen dem Endgerät und einem Zwischenserver über das GSTN bzw. Telefonnetz,
als Ergebnis der Verbindung, Einrichtung einer Proxy-Entität, welche dem Endgerät entspricht, beim Zwischenserver, und Registrieren bzw. Anmelden der Proxy-Entität beim Präsenz- Server über das Internet, und
Austauschen von Präsenzdienst-Mitteilungen zwischen dem Präsenz-Server und der Proxy-Entität beim Zwischenserver über das Internet, und zwischen der Proxy-Entität und dem Endgerät über das GSTN-Netz bzw. Telefonnetz.

Heutzutage sind sogenannte Sofortmitteilungsdienste (Instant Messaging) und Präsenz-Dienste auf Internetverbindungen und internetfähige Geräte (z. B. Computer, PDAs usw.) beschränkt. Die hier beschriebene Erfindung erlaubt es auch allen Mobiltelefonen und Telefonen eines öffentlichen Fernsprechwählnetzes (PSTN, von englisch: Public Switched Telephone Network) diese Dienste mit anderen Internetbenutzern zu verwenden und zu teilen.

Die vorliegende Erfindung kann implementiert werden unter Verwendung eines Sofortmitteilungs- und Präsenz-Agenten für ein GSTN, welcher ein neues Produkt ist, der Sofortmitteilungs- und Präsenz-Dienste für GSTN-Benutzer anbietet. Er erlaubt es Benutzern, die ein herkömmliches "schwarzes" Telefon oder ein Mobiltelefon haben, ihre Präsenz bzw. Anwesenheit Internet-Benutzern mitzuteilen, über die Präsenz ihrer Freunde und Kollegen im Netz benachrichtigt zu werden, und Sofortmittelungen an sie zu senden und von ihnen zu empfangen. "Normale" Internetbenutzer wissen nicht, ob ein entfernter Benutzer über das Internet beim IM&P-Server registriert ist, oder über ein festes oder mobiles Telefon.

Die Telefonverbindung zwischen dem Endgerät und einem Zwischenserver kann eine leitungsvermittelte Verbindung zwischen dem Endgerät und dem Zwischenserver umfassen. Alternativ kann die Verbindung bereitgestellt werden durch einen Austausch von SMS-Mitteilungen oder über irgend einen anderen Mechanismus.

Die Präsenzdienst-Mitteilungen können sich auf die Verfügbarkeit von Teilnehmern des Präsenz-Dienstes beziehen, zum Beispiel anwesend oder abwesend. Sie können auch verwendet werden, um Sofortmitteilungen zu übermitteln, wie Textmitteilungen. Für Sofortmitteilungen, welche von dem GSTN-Endgerät ausgehen, kann der Zwischenserver eine Übersetzung von Sprache nach Text durchführen. Für Mitteilungen, welche an das GSTN-Endgerät gerichtet sind, kann der Zwischenserver eine Übersetzung von Text nach Sprache durchführen.

In einer Ausführung der Erfindung wird nach der Errichtung bzw. Einrichtung der Proxy-Entität die Telefonverbindung beendet, und für den Fall, dass der Proxy-Server an das Endgerät eine Präsenzdienst-Mitteilung schicken muss, wird ein Anruf zum Endgerät getätigt, um über das GSTN eine Verbindung zu errichten. Der Proxy-Server hat Kenntnis einer GSTN-Telefonnummer, unter welcher das Endgerät erreicht werden kann.

Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, welches es einem mit einem GSTN gekoppelten Endgerät ermöglicht, auf Multimediadienste zuzugreifen, welche über ein IP-Netz verfügbar sind, wobei das Verfahren umfasst:
Errichten einer Telefonverbindung zwischen dem Endgerät und einem Zwischenserver,
als Ergebnis der Verbindung, Errichten einer Proxy-Entität, welche dem Endgerät entspricht, beim Zwischenserver, und Registrieren bzw. Anmelden der Proxy-Entität bei einem Multimedia-Server über das IP-Netz,
Austauschen von Multimediaanruf-Steuermitteilungen zwischen dem Multimediaserver und der Proxy-Entität beim Zwischenserver, wobei der Zwischenserver empfangene Anrufsteuermitteilungen interpretiert, um Multimediaanrufe an das GSTN-Endgerät einzurichten bzw. aufzubauen.

Der Registrieragent (RA, Register Agent) für GSTN ist ein neues Produkt, welches einen Registrierungsdienst für GSTN- Benutzer bietet, wenn die Benutzer ein IP-Multimedia- Abonnement besitzen. Der RA ermöglicht es Benutzern, die ein herkömmliches Telefon oder ein Mobiltelefon haben, sich beim IP-Multimedianetzwerk zu registrieren. Die Benutzer müssen keine Permanentverbindung zum IP-Multimedianetzwerk unterhalten, um ankommende Sitzungen zu empfangen.

Der Multimediaserver kann ein SIP-Server sein, wobei SIP- Anrufsteuermitteilungen ausgetauscht werden zwischen dem Multimediaserver und der Proxy-Entität beim Zwischenserver.

Gemäß eines dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Errichtung eines Multimediaanrufs an einen Benutzer über ein IP-Netzwerk ansprechend auf eine ankommende Anforderung (Request) zur Errichtung des Anrufs bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:
Abfangen der Anforderung an einem mit dem IP-Netzwerk gekoppelten Knoten,
Aussetzen der Verbindungserrichtungsprozedur,
Alarmieren des Benutzers über die ankommende Anforderung unter Verwendung eines Kommunikationskanals eines Telefonnetzes,
Erlauben, dass der Benutzer die Errichtung des Multimediaanrufs fortsetzt, durch Verbinden eines Benutzerkommunikationsendgeräts mit dem IP-Netzwerk, und
Wiederaufnehmen der ausgesetzten Verbindungserrichtungsprozedur und Weiterleiten der ankommenden Anforderung an das Benutzerkommunikationsendgerät.

Gemäß eines vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Errichtung eines Multimediaanrufs an einen Benutzer über ein IP-Netzwerk ansprechend auf eine ankommende Anforderung (Request) zur Errichtung des Anrufs bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst:
Abfangen der Anforderung an einem mit dem IP-Netzwerk gekoppelten Knoten,
Aussetzen der Verbindungserrichtungsprozedur,
an dem Knoten, Initiieren einer leitungsvermittelten Verbindung mit einem Benutzerkommunikationsendgerät, und
nach der Errichtung der leitungsvermittelten Verbindung, Wiederaufnehmen der ausgesetzten
Verbindungserrichtungsprozedur und Weiterleiten der ankommenden Anforderung an das Benutzerkommunikationsendgerät über die leitungsvermittelte Verbindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Präsenzregistrierungs- und Benachrichtigungsprozedur,

Fig. 2 veranschaulicht schematisch einen Sofortmitteilungsaustausch,

Fig. 3 veranschaulicht schematisch eine IMPA-Architektur,

Fig. 4 veranschaulicht schematisch einen Registrieragenten innerhalb eines SIP-Netzes,

Fig. 5 veranschaulicht schematisch eine automatische Registrierungsprozedur mit dem Registrieragenten der Fig. 4,

Fig. 6 veranschaulicht schematisch eine manuelle Prozedur zur Errichtung eines IP-Multimediaanrufs, und

Fig. 7 veranschaulicht eine automatische Prozedur zur Errichtung eines IP-Multimediaanrufs.

Nun werden Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. In der Diskussion unten werden folgende Abkürzungen verwendet:
Der Agent für Sofortmitteilungen und Präsenz (IMPA) ist ein Agent, welcher für GSTN-Benutzer (zum Beispiel Teilnehmer eines PSTN oder GSM-Netzes) agiert, gemäß der Anweisungen der Benutzer. Benutzer, die mit dem IMPA verbunden sind, können unterschiedliche Arten von Endgeräten verwenden, zum Beispiel (aber ohne darauf beschränkt zu sein) reguläre Analogtelefone, reguläre ISDN-Telefone und GSM-Telefone. Der IMPA ist typischerweise eine Anwendung, die andere existierende Produkte und Dienste ausnutzt, wie zum Beispiel:
einen PSTN-Gateway, um Anrufe zu holen und Anrufe von und zu dem PSTN und PLMN zu machen,
eine Ansageabspieleinrichtung, um hörbare Ansagen vor- bzw. abzuspielen;
ein Spracherkennungssystem, um Sprache in Text umzuwandeln;
ein Wandler von Text zu Sprache, um Textmitteilungen in einem hörbaren Format vorzulesen.
Fig. 3 zeigt eine Übersicht der Architektur, einschließlich der Wiederverwendung von existierenden Komponenten. Gemäß der IMPA-Architektur tätigt ein GSTN-Benutzer (Festtelefon oder Mobiltelefon) 1, 2 einen Anruf, welcher durch ein GSTN GW 3 läuft und im IMPA 4 endet. Der IMPA 4 verbindet die Ansageabspieleinrichtung 5, heißt den Benutzer willkommen und verlangt einen eindeutigen PIN-Code, um den GSTN-Benutzer 1, 2 zu authentifizieren. Dem Benutzer 1, 2 wird dann ein hörbares Optionsmenü präsentiert. Im allgemeinen Fall wird der Benutzer 1, 2 die zum Registrieren bzw. Anmelden geeignete Taste drücken. Dann registriert der IMPA 4 für den Benutzer in einem I&MP-Server 6. Als Teil des Registrierungsprozesses registriert der IMPA 4 die Telefonnummer des Benutzers (wenn diese nicht bereits als Default-Nummer bei dem IMPA gespeichert ist). Wenn die Registrierung erfolgreich ist, wird der GSTN-Benutzer 1, 2 entsprechend angewiesen. Der Telefonanruf kann zu diesem Zeitpunkt beendet werden, oder der Benutzer 1, 2 könnte weitere Aktionen durchführen wollen (Hilfe, Einstellungen, usw.).
Wenn der GSTN-Benutzer 1, 2 die Präsenz eines anderen Benutzers abonnieren will bzw. über die Präsenz eines anderen Benutzers informiert werden will, tätigt er einen Anruf, welcher durch ein GSTN GW 3 läuft und im IMPA 4 endet. Der IMPA 4 verbindet die Ansageabspieleinrichtung 5, heißt den Benutzer willkommen und verlangt einen eindeutigen PIN-Code, um den GSTN-Benutzer 1, 2 zu authentifizieren. Danach wird dem Benutzer 1, 2 ein hörbares Optionsmenü präsentiert. Der Benutzer 1, 2 wird die geeignete Taste drücken, um die Präsenz eines anderen Benutzers zu abonnieren. Dann fragt bzw. prompted der IMPA 4 nach dem Identifikator des entfernten Benutzers und schickt die Abonnementanforderung (Request) an den IM&P-Server 6. Schließlich wird der GSTN- Benutzer 1, 2 über das Ergebnis der Prozedur informiert. Der Benutzer 1, 2 kann dann den Anruf freigeben oder irgendwelche anderen Aktionen ausführen.
Im Falle, dass die Präsenzinformation eines abonnierten Benutzers sich ändert (zum Beispiel weil der Benutzer online oder offline geht), wird der IMPA 4 benachrichtigt. Der IMPA 4 tätigt dann einen Telefonanruf an den oder die GSTN- Benutzer, die mit der Präsenz jenes Benutzers registriert sind, und spielt eine Ansage ab, welche die Präsenzinformation des anderen Benutzers ansagt. Der GSTN- Benutzer 1, 2 kann dann den Anruf freigegeben, eine Sofortmitteilung schicken, oder eine andere auszuführende Aktion wählen.
Wenn ein GSTN-Benutzer 1, 2 eine Sofortmitteilung schicken will, wählt er eine vorbestimmte Telefonnummer. Der Anruf durchläuft ein PSTN-Gateway und endet in dem IMPA 4. Der IMPA 4 verbindet die Ansage Abspieleinrichtung 5 und heißt den Benutzer 1, 2 willkommen, und verlangt einen eindeutigen PIN- Code, um den GSTN-Benutzer zu authentifizieren. Danach wird dem Benutzer 1, 2 ein hörbares Optionsmenü präsentiert. Wenn der Benutzer 1, 2 die Option zum Schicken einer Sofortmitteilung wählt, wird der Benutzer gefragt bzw. geprompted, um den Zielbenutzer zu wählen, und danach eine hörbare Mitteilung zu sprechen. Der IMPA 4 verbindet mit einem Spracherkennungssystem (VRS) 7 und empfängt die Mitteilung. Das VRS 7 liefert die Textversion zurück an den IMPA 4, und die hörbare Datei der gesprochenen Mitteilung. Der IMPA 4 schickt dann eine Sofortmitteilung an den IM&P- Server, für den GSTN-Benutzer 1, 2. Die Mitteilung enthält sowohl den Text als auch die Audiodatei, welche von dem VRS 7 geliefert wurden. Danach wird der GSTN-Benutzer 1, 2 über die erfolgreiche Ablieferung der Mitteilung informiert. Der Benutzer kann den Anruf zu diesem Zeitpunkt freigeben, oder den Telefonanruf halten, wenn er eine Antwort abwarten will, eine weitere Sofortmitteilung schicken will usw.
Man betrachte nun das Beispiel eines IP-Benutzers 8, der eine Sofortmitteilung an einen Benutzer 1, 2 schicken will, der über ein GSTN 10 verbunden ist. Die Mitteilung wird von dem IM&P-Server 6 empfangen und an den IMPA 4 weitergeleitet. Der IMPA 4 prüft seine Benutzerdatenbank und stellt fest, dass die Mitteilung an einen seiner Benutzer geliefert werden soll. Der IMPA 4 tätigt einen Anruf durch das GSTN-Gateway 3. Der Anruf endet im Telefon des GSTN-Benutzers. Wenn der GSTN- Benutzer 1, 2 den Anruf beantwortet, empfängt er eine Willkommensmitteilung und wird gefragt, ob er die Sofortmitteilung empfangen will. Wenn der Benutzer akzeptiert, verbindet der IMPA 4 einen Text/Sprach-Wandler 9. Der Text/Sprach-Wandler 9 liest die Mitteilung. Wenn die Mitteilung gelesen worden ist, prompted bzw. fragt der IMPA 4 den Benutzer nach weiteren Aktionen, zum Beispiel könnte er mit einer weiteren Sofortmitteilung antworten wollen, oder lediglich den Anruf beenden.
Die Funktionalität des IMPA 4 hängt an keinem Standardprotokoll. Ein Protokollmodul kann in den IMPA 4 integriert werden, und er wird mit jenem Modul arbeiten. Es gibt jedoch bestimmte Standards und proprietäre Protokolle, welche beachtet werden sollten:

ANRUFE ZU UND VON DEM GSTN

Anrufe zu und von dem GSTN können das SIP-Protokoll oder H.323 verwenden. Es sind keine Standardisierungserweiterungen erforderlich.

SOFORTMITTEILUNG UND PRÄSENZ

Das Registrieren von Benutzern (Präsenz) und das Senden und Empfangen von Sofortmitteilungen (Instant Messaging) ist nicht standardabhängig. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Dokuments gibt es mehrere proprietäre Protokolle, die von einigen Firmen (Yahoo, ICQ, Microsoft, AOL oder Ericsson's iPulse) entwickelt wurden. Der IMPA 4 ist in der Lage mit jedem dieser Protokolle zu wechselwirken oder zu arbeiten, vorausgesetzt, dass der geeignete Protokollstapel bzw. Stack in den IMPA 4 eingefügt ist.
Die IETF hat sich bereits verständigt auf einen gemeinsamen Rahmen für Sofortmitteilungen (Instant Messaging) und Präsenz. Es gibt unterschiedliche Arbeitsgruppen (Working Groups), welche an der Entwicklung eines Standards arbeiten. Die wahrscheinlich interessanteste Arbeitsgruppe ist SIMPLE (SIP for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions).

VERBINDEN bzw. EINSCHALTEN VON BENACHBARTEN KNOTEN

Da der IMPA 4 möglicherweise mit anderen Hilfsknoten Verbindungen aufnehmen muss, wie dem VRS 7, Text/Sprach- Wandler 9 oder der Ankündigungsabspieleinrichtung 5, ist möglicherweise ein geeignetes Schnittstellenprotokoll nötig. Das Echtzeit-Streaming-Protokoll (RTSP, Real Time Streaming Protocol), welches von der IETF entwickelt wurde, stellt Ansageabspiel- und Aufzeichnungsfähigkeiten bereit, welche nutzbar sind, um alle derartigen benachbarten Knoten zu steuern.
Nun wird das Konzept eines Registrieragenten (RA) beschrieben. Ein Registrieragent steuert die Errichtung von Anwählsitzungen (Dial-Up Sessions) und die Weiterleitung von ankommenden Multimediaanrufen an GSTN-Teilnehmer. Aus der folgenden Diskussion wird verständlich, dass ein RA parallel mit einem oben beschriebenen IMPA verwendet werden kann.
Eine Registrierungsprozedur wird von einem IP-Endgerät (zum Beispiel ein SIP-Telefon, ein IP-Multimedia-Telefon usw.) für zwei unterschiedliche Zwecke verwendet:

1. Um das Netz zu informieren, wo es erreichbar ist, d. h. die Adresse des Endgeräts. Dies dient dazu, dem Netzwerk einen Kontaktpunkt bereitzustellen, um Anrufe zu empfangen.
2. Um einen vorbestimmten Pfad zum Heimatnetz hin zu errichten, so dass Dienste ausgeführt werden können, wenn der Benutzer einen Anruf einleitet oder abschließt. Es ist möglich andere Arten von Diensten zu haben, welche nichts mit einem Anruf zu tun haben.

Problem 1

Wenn der Benutzer nur ein Nicht-IP-Endgerät zur Verfügung hat (z. B. herkömmliches analoges oder ISDN-Endgerät, oder 2G- Telefon usw.), kann er keine Erreichbarkeit herstellen für IP-Endgeräte, außer möglicherweise über einen reinen Sprechanruf.

Problem 2

Benutzer besitzen häufig IP-Multimediavorrichtungen (z. B. Computer), und schaffen eine Verbindung mit dem Internet über eine Anwählverbindung (z. b. Modem, ISDN . . .). In diesen Fällen ist der gemeinsame Nenner, dass Benutzer nicht permanent mit dem Internet verbunden sind. Ein weiterer Aspekt ist, dass es eine Telefonleitung gibt, welche sowohl für Telefonverbindungen als auch für Verbindungen mit dem Internet verwendet wird. Daher, selbst wenn Benutzer ein IP- Endgerät (z. B. einen Computer) besitzen, das über eine nicht- permanente Verbindung (z. B. eine Anwählverbindung) mit dem Internet verbunden ist, können sie keine ankommenden Multimedia-Anrufe empfangen, wenn sie nicht mit dem Internet verbunden sind.
Der hier vorgeschlagene Registrieragent gestattet es IP- Multimediabenutzern, welche nur leitungsvermittelte Verbindungen haben, ihre leitungsvermittelten Verbindungen zu registrieren und zu trennen, während "virtuelle" Verbindungen gehalten werden, so dass sie weiterhin Multimediasitzungen empfangen können, indem Anwählverbindungen nach Bedarf errichtet werden. Die folgenden Beispiele von Nicht-IP- Endgeräten können einen Registrieragenten ausnutzen, um sich im IP-Multimedianetz zu registrieren:
reguläre Analogtelefone (mit oder ohne angeschlossenem IP-Endgerät),
reguläre ISDN-Telefone (mit oder ohne angeschlossenem IP-Endgerät),
GSM-Telefone (mit oder ohne angeschlossenem IP- Endgerät).
Betrachtet man nun den RA 101 ausführlicher, ist dieser eine Anwendung, welche bestimmte existierende Produkte und Dienste ausnutzt, wie:
einen GSTN-Gateway 102, um Anrufe zu und von dem GSTN 103 zu empfangen und zu tätigen,
eine Medienressourcenfunktion (MRF, Media Resource Function) 104, um hörbare Ansagen abzuspielen;
SIP-Server 105,
eine Schnittstelle zu einem SMS GW 106, um dem RA 101 zu gestatten SMS-Mitteilungen zu senden und zu empfangen.
Fig. 4 zeigt eine Übersicht der Architektur und Wiederverwendung von existierenden Komponenten (man versteht, dass es möglich ist den RA an andere Anrufsteuerungsnetzwerk- Arten als SIP anzupassen, zum Beispiel H.323).
Im Beispiel der Fig. 4 bilden die SIP-Server 105 einen Teil eines IP-Multimedia-Netzwerks (IPMM). Benutzer 107, die mit dem IPMM-Netzwerk über ein paketvermitteltes Netzwerk verbunden sind, verbrauchen Ressourcen des Zugangsnetzwerks (Access Network) nur dann, wenn eine Registrierungs- oder Neuregistrierungstransaktion stattfindet. Dies bedeutet im Grunde genommen, dass die Kosten einer Registrierung für den Betreiber und den Benutzer minimal sind. Dies ist jedoch nicht der Fall, wenn ein leitungsvermitteltes Netzwerk verwendet wird, um auf das Internet und das IPMM-Netzwerk zuzugreifen (man beachte, dass ein leitungsvermitteltes Netzwerk der Zugang für Nicht-IP-Endgeräte oder für IP- Endgeräte, die eine Anwählverbindung verwenden, sein wird). Dies führt zum vorliegenden Vorschlag, dass das IPMM-Netzwerk eine Komponente erhält, um die Registrierung für solche Benutzer 108, 109 abzuwickeln. Unter Verwendung einer solchen Komponente, d. h. des Registrieragenten, werden Zugangsnetzwerksressourcen nur dann verwendet, wenn ein Benutzer sich im Netzwerk registriert. Danach kann der Benutzer die leitungsvermittelte Verbindung beenden.
Zwei Hauptvorteile ergeben sich aus der Verwendung des RA:

1. Die Fähigkeit Sprechanrufe an einem GSTN-Telefon (Nicht-IP-Telefon) zu empfangen;
2. Die Fähigkeit nach Bedarf Multimediaanrufe an einem IP-Endgerät zu empfangen, das eine Anwählverbindung verwendet.

In den folgenden Absätzen beschreiben wir vier Prozeduren, um zu veranschaulichen wie ein Benutzer 108, 109 über ein leitungsvermitteltes Netzwerk 103 auf den RA 101 zugreifen kann, um beim RA 101 zu registrieren.

1. REGISTRIERUNGSPROZEDUR UNTER VERWENDUNG EINER ANWÄHLVERBINDUNG

In dieser Prozedur wünscht der Benutzer sich im IP- Multimedianetzwerk unter Verwendung einer Anwählverbindung und eines IPMM-Endgeräts 108, 109 (z. B. ein geeignet konfigurierter PC) zu registrieren. Er tut dies unter Verwendung der folgenden Schritte:
das IPMM-Endgerät 108, 109 wird mit einem Modem oder Endgeräteadapter verbunden, und errichtet eine Anwählverbindung unter Verwendung des GSTN GW 102,
das IPMM-Endgerät 108, 109 registriert beim RA 101 und stellt die erforderlichen Parameter zur Konfiguration der Registrierung bereit,
wenn die Registrierung erfolgreich ist, kann der Benutzer 108, 109 die Anwählverbindung trennen.
Ab diesem Zeitpunkt wird der RA 101 alle notwendige Auffrischung der Registrierungen für den Benutzer 108, 109 durchführen.

2. REGISTRIERUNGSPROZEDUR UNTER VERWENDUNG EINES HERKÖMMLICHEN TELEFONS

Wenn der Benutzer ein herkömmliches Festleitungstelefon hat, muss er eine vorbestimmte Telefonnummer wählen. Dieser Anruf endet beim RA 101. Der RA 101 verbindet nach dem Empfang des Anrufs die Ansageabspieleinrichtung mit der MRF 104, heißt den Benutzer willkommen und verlangt seine Authentifizierungs-PIN. Der Benutzer 108, 109 kann die Authentifizierungs-PIN mit DTMF-Tönen (Drucktasten) schicken. Alternativ könnte Spracherkennung verwendet werden. Sobald der Benutzer authentifiziert ist, navigiert er durch eine Reihe von Sprachmenüs. Am Ende der Prozedur ist der Benutzer registriert und kann den Anruf beenden.

3. REGISTRIERUNGSPROZEDUR UNTER VERWENDUNG VON SMS

Wenn der Benutzer ein Teilnehmer eines GSM-Mobilnetzes ist, kann der Benutzer eine SMS-Textnachricht an eine vorbestimmte Telefonnummer schicken. Die SMS enthält Details bezüglich der Registrierungsoptionen. Die SMS kommt beim RA 101 an, welcher den Inhalt der SMS interpretiert und eine weitere SMS generiert, mit dem Ergebnis der Transaktion, welche zum Benutzer zurückgeschickt wird. Man beachte, dass in dieser Prozedur kein Bedarf besteht, den Benutzer zu authentifizieren, da man sich auf GSM- Authentifizierungsprozeduren verlassen kann. In anderen Worten, wenn der Benutzer eine SMS schicken kann, wurde er bereits vom GSM-Netz authentifiziert.

4. AUTOMATISCHE REGISTRIERUNGSPROZEDUR FÜR 2G-NETZE

Dieser Fall deckt das Szenario ab, bei dem ein Benutzer, der ein IPMM-Abonnement und ein 2G-Abonnement (z. B. GSM) besitzt, aus einem 2G-Endgerät 109 registriert (siehe Fig. 5 unten). Wenn ein 2G-Endgerät sich mit einem 2G-Netz verbindet und sich registriert, berichtet das MSC/VLR dem HSS/HLR. Nach der Registrierung des Benutzers kann das HSS/HLR den Benutzer automatisch beim RA 101 registrieren, welcher seinerseits den Benutzer beim SIP-Registrier-Server registriert. De Benutzer 109 kann mit einer SMS über das Ergebnis der IPMM- Registrierung benachrichtigt werden.
In den vorangegangenen Absätzen wurden unterschiedliche Verfahren zum Registrieren von Benutzern beim RA beschrieben:
Diese Verfahren sind abhängig von den verwendeten Zugangsnetzwerken. In den folgenden Passagen werden die Prozeduren beschrieben, welche für die Registrierungsprozesse gemeinsam sind, und welche unabhängig vom Zugangsnetzwerk sind.
Sobald der Benutzer 108, 109 eine bestimmte Zugangsprozedur gewählt hat, kann er unterschiedliche Optionen wählen, betreffend wie er über ankommende Multimedia/Sprach-Anrufe alarmiert bzw. benachrichtigt werden soll und wie diese Anrufe verarbeitet werden sollen. Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, welche die Registrierungsprozedur beeinflussen werden:
Nicht-IP-Multimediaendgerät:
Der Benutzer 108, 109 informiert den RA 101, dass er ein Nicht-IP-Endgerät verwendet, und daher nur Sprechanrufe empfangen kann. Der RA 101 sollte ankommende Anrufe an die vom Benutzer bereitgestellte Telefonnummer im leitungsvermittelten Netz leiten.
Manueller Multimediaanruf nach Bedarf:
der Benutzer 10a, 109 informiert den RA 101, dass er ein IP- Multimediaendgerät verwendet, welches eine Verbindung mit dem IPMM-Netz über eine Anwählverbindung unter Verwendung der oben beschriebenen manuellen Prozedur herstellen kann. Der Benutzer informiert auch den RA 101, wie er alarmiert werden soll, wenn eine ankommende Multimediasitzung ankommt: zum Beispiel über einen Telefonanruf, SMS, Pager-Mitteilung usw.
Automatischer Multimediaanruf nach Bedarf:
der Benutzer 108, 109 informiert den RA 101, dass er ein IP- Multimediaendgerät verwendet, welches eine Verbindung mit dem IPMM-Netzwerk über eine Anwählverbindung unter Verwendung der hier beschriebenen automatischen Prozedur herstellen kann. Der Benutzer stellt auch die Telefonnummer bereit, welche das Netzwerk anrufen muss, um die Anwählverbindung herzustellen.
Man beachte, dass die obigen drei verschiedenen Möglichkeiten sich nicht gegenseitig ausschließen, und dass sie zusammen mit Benutzerpräferenzen parallel koexistieren können. Zum Beispiel kann ein Benutzer sich entscheiden, Sprechanrufe auf einem GSM-Telefon zu empfangen (erste Option) und Multimediaanrufe auf seinem Computer, unter Verwendung des automatischen Multimediaanrufs nach Bedarf (dritte Option). Die Präferenzen können abhängig sein von der Zeit, dem Datum, den erforderlichen Medienströmen, der gerufenen Partei, usw.
Wenn ein regulärer IPMM-Benutzer (Benutzer A) einen Anruf tätigt, dessen Ziel ein anderer Multimediabenutzer (Benutzer B) ist, und der Benutzer B ist durch den RA 101 registriert, erreicht die (Anrufaufbau-) Signalisierung einen SIP-Server 105, welcher die Signalisierung an den RA 101 weiterleitet. Der RA 101 unterhält einen Registrierungszustand auf der Grundlage der Fähigkeiten des Endgeräts von B und seinen Benutzerreferenzen. Daher kann der RA 101 eine Entscheidung darüber treffen, wie mit der Errichtung der Sitzung fortgefahren werden soll. Die folgenden sind Beispielsszenarien.

DER BENUTZER B VERWENDET EIN NICHT-IPMM-ENDGERÄT

Der Benutzer möchte alle Anrufe als normale Sprechanrufe empfangen und hat sich aus einem Nicht-IPMM-Endgerät (z. B. 2G-Telefon, herkömmlichem Telefon, ISDN-Telefon usw.) registriert. Sobald der RA die SIP INVITE aus dem SIP-Server empfängt:
Der RA erfasst, dass dies eine Einladung an einen Benutzer ist, der aus einem Nicht-IPMM-Endgerät registriert ist;
Der RA stellt die Telefonnummer bereit, um den Anruf abzuschließen,
der RA leitet die Einladung (mit der Telefonnummer) an das GSTN-Gateway weiter,
der GSTN-Gateway errichtet den Anruf zur gelieferten Telefonnummer.

DER BENUTZER IST REGISTRIERT, UM MANUELLE MULTIMEDIAANRUFE NACH BEDARF ZU EMPFANGEN (Fig. 6)

In diesem Fall möchte der Benutzer A eine Multimediasitzung mit dem Benutzer B errichten. Der Benutzer B ist beim RA aus einem IPMM-Endgerät registriert, so dass er manuell eine Anwählverbindung errichten kann, um Multimediasitzungen zu empfangen. Sobald der RA den SIP INVITE aus dem SIP-Server empfängt:

1. Der RA erfasst, dass eine manuelle Anwählverbindung erforderlich ist.
2. Der RA leitet diese Einladung im Augenblick nicht weiter, sondern schickt stattdessen eine Antwort an den Benutzer A, um ihn darüber zu informieren, dass seine Anforderung in einer Warteschlange steht. Dies wird periodisch wiederholt, wenn notwendig.
3. Abhängig von den Benutzerpräferenzen muss der RA den Benutzer über den ankommenden Multimediaanruf alarmieren. Dieser Alarm bzw. diese Benachrichtigung kann durch eine SMS-Mitteilung, Pager, Telefonanruf usw. geschickt werden. Im Falle eines Telefonanrufs verbindet der RA eine Ansageabspieleinrichtung, um die geeigneten Ansagen abzuspielen.
4. Sobald der Benutzer alarmiert ist, errichtet er manuell eine Anwählverbindung aus seinem IPMM-Endgerät (z. B. einem Computer). Diese Verbindung läuft aus dem Endgerät (z. B. Computer) zum Anwähl-Server (welcher mit dem GSTN- Gateway kombiniert ist).
5. Wenn die Anwählverbindung errichtet ist, registriert sich der Benutzer beim RA aus seinem neuen IPMM- Endgerät.
6. Die Registrierung beim RA ist der Auslöser, um die ausgesetzte Einladung wiederaufzunehmen, und der RA leitet jene Einladung an das IPMM-Endgerät weiter.
7. Der RA registriert den Benutzer auch beim SIP- Registrierserver (SIP Registrar Server) für den Benutzer, welcher nun aus seinem IPMM-Endgerät registriert ist.

DER BENUTZER IST REGISTRIERT, UM AUTOMATISCHE MULTIMEDIANRUFE NACH BEDARF ZU EMPFANGEN (Fig. 7)

In diesem Fall möchte der Benutzer A eine Multimediasitzung mit einem Benutzer B errichten. Der Benutzer B ist beim RA registriert, so dass er automatisch auf die Errichtung einer Rückrufverbindung antworten kann, um Multimediasitzungen zu empfangen. Sobald der RA den SIP INVITE aus dem SIP-Server empfängt:

1. Der RA erfasst, dass eine automatische Rückrufverbindung erforderlich ist.
2. Der RA leitet die Einladung im Augenblick nicht weiter, sondern schickt stattdessen eine Antwort an den Benutzer A, um ihn zu informieren, dass die Anforderung in einer Warteschlange steht. Dies wird periodisch wiederholt, wenn nötig.
3. Gemäß der Benutzerpräferenzen weist der RA den GSTN- Gateway an, einen Rückrufanruf zu einer vorbestimmten Telefonnummer zu errichten. Der Benutzer hätte während der Registrierungsprozedur die passende Telefonnummer bereitgestellt.
4. Das IPMM-Endgerät (z. B. Computer) beantwortet den Rückrufanruf und errichtet eine IP-Verbindung. Diese Verbindung läuft aus dem Rückrufserver (kombiniert mit dem GSTN-Gateway) zum Endgerät (z. B. Computer).
5. Wenn die Rückrufverbindung errichtet ist, registriert sich der Benutzer beim RA aus dem neuen IPMM-Endgerät.
6. Die Registrierung beim RA ist der Auslöser zur Wiederaufnahme der ausgesetzten Einladung, und der RA leitet jene Einladung an das IPMM-Endgerät weiter.
7. Der RA registriert auch den Benutzer beim SIP- Registrierserver für den Benutzer, welcher nun aus seinem IPMM-Endgerät registriert ist.

Es gibt drei unterschiedliche Prozeduren zur Deregistrierung bzw. Abmeldung von Endgeräten aus einer vorherigen Registrierung:

1. Zeitablauf einer Registrierung. Zum Zeitpunkt der Registrierung wird über die Zeit verhandelt, während welcher die Registrierung gültig ist. Nach Ablauf der registrierten Zeit läuft die Registrierung aus, ohne weitere Aktion.
2. Ausdrückliche Deregistrierung. Dies ist den Registrierungsprozeduren ähnlich, aber nun entscheidet sich der Benutzer zu deregistrieren, statt zu registrieren.
3. Automatische Deregistrierung durch ein 2G-Netz. Dieser Fall ist nur anwendbar auf 4. AUTOMATISCHE REGISTRIERUNGPROZEDUR FÜR 2G-NETZE. Wenn ein 2G-Endgerät die Verbindung zum 2G-Netz beendet, informiert das MSC/VLR das HSS/HLR. Das HSS informiert den RA. Der RA deregistriert den Benutzer aus dem IPMM-Netzwerk.

Claims

1. Verfahren, um es einem mit einem Telefonnetz verbundenen Endgerät zu ermöglichen, an einem Internet-basierten Präsenzdienst, der durch einen Präsenz-Server eingerichtet ist, teilzunehmen, umfassend:
Errichten einer Telefonverbindung zwischen dem Endgerät und einem Zwischenserver über das Telefonnetz;
als Ergebnis der Verbindung, Errichten einer Proxy- Entität, die dem Endgerät entspricht, beim Zwischenserver, und Registrieren der Proxy-Entität beim Präsenzserver über das Internet, und
Austauschen von Präsenzdienstmitteilungen zwischen dem Präsenz-Server und der Proxy-Entität beim Zwischenserver über das Internet, und zwischen der Proxy-Entität und dem Endgerät über das Telefonnetz.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Telefonverbindung zwischen dem Endgerät und dem Zwischenserver eine leitungsvermittelte Verbindung zwischen dem Endgerät und dem Zwischenserver umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verbindung zwischen dem Endgerät und einem Zwischenserver durch den Austausch von SMS-Mitteilungen bereitgestellt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich die Präsenzdienstmitteilungen auf die Verfügbarkeit von Teilnehmern des Präsenzdienstes beziehen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Präsenzdienstmitteilungen verwendet werden, um Sofortmitteilungen zu übermitteln, wie z. B. Textmitteilungen und/oder Multimediamitteilungen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei für Sofortmitteilungen, welche ihren Ursprung beim Telefonendgerät haben, der Zwischenserver eine Übersetzung zwischen Sprache und Text durchführt, und für Mitteilungen, die zum Telefonendgerät gerichtet sind, der Zwischenserver eine Übersetzung zwischen Text und Sprache durchführt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach der Errichtung der Proxy-Entität, die Telefonverbindung beendet wird, und im Fall, dass der Proxy-Server eine Präsenzdienstmitteilung an das Endgerät schicken muss, ein Anruf getätigt wird an das Endgerät, um eine Verbindung über das Telefonnetz zu errichten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Proxy-Server Kenntnis einer Telefonnummer des Telefonnetzes hat, bei der das Endgerät erreicht werden kann.

9. Server, welcher eingerichtet ist, um es einem mit einem Telefonnetz gekoppelten Endgerät zu ermöglichen, an einem Internet-basierten Präsenzdienst, der durch einen Präsenz-Server eingerichtet ist, teilzunehmen, wobei der Server umfasst:
ein Mittel zur Errichtung einer Telefonverbindung mit dem Endgerät über das Telefonnetz;
ein erstes Verarbeitungsmittel zur Errichtung einer Proxy-Entität, die dem Endgerät entspricht, und zum Registrieren der Proxy-Entität beim Präsenz-Server über das Internet, und
ein zweites Verarbeitungsmittel zum Austausch von Präsenzdienstmitteilungen mit dem Präsenz-Server über das Internet, und mit dem Endgerät über das Telefonnetz.

10. Verfahren, um es einem mit einem Telefonnetz verbundenen Endgerät zu ermöglichen auf Multimediadienste zuzugreifen, die über ein IP-Netz verfügbar sind, wobei das Verfahren umfasst:
Errichten einer Telefonverbindung zwischen dem Endgerät und einem Zwischenserver;
als Ergebnis der Verbindung, Errichten einer Proxy- Entität, die dem Endgerät entspricht, beim Zwischenserver, und Registrieren der Proxy-Entität bei einem Multimedia-Server über das IP-Netz;
Austauschen von Multimediaanruf-Steuermitteilungen zwischen dem Multimedia-Server und der Proxy-Entität beim Zwischenserver, wobei der Zwischenserver empfangene Anrufsteuermitteilungen interpretiert, um Multimedianrufe zum Telefonendgerät aufzubauen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Multimedia-Server ein SIP-Server ist, und SIP-Anrufsteuermitteilungen ausgetauscht werden zwischen dem Multimedia-Server und der Proxy-Entität beim Zwischenserver.

12. Server, welcher eingerichtet ist um einem mit einem Telefonnetz gekoppelten Endgerät den Zugang zu Multimediadiensten zu ermöglichen, die über ein IP-Netz verfügbar sind, wobei der Server umfasst:
ein Mittel zur Errichtung einer Telefonverbindung mit dem Endgerät,
ein erstes Verarbeitungsmittel zur Errichtung einer Proxy-Entität, die dem Endgerät entspricht, und zum Registrieren der Proxy-Entität mit einem Multimedia- Server über das IP-Netz,
ein zweites Verarbeitungsmittel zum Austausch von Multimediaanruf-Steuermitteilungen zwischen dem Multimedia-Server und der Proxy-Entität, und zum Interpretieren von empfangenen Anrufsteuermitteilungen um Multimediaanrufe zum Telefonendgerät aufzubauen.

13. Verfahren zum Aufbauen eines Multimediaanrufs an einen Benutzer über ein IP-Netz ansprechend auf eine ankommende Anforderung zum Aufbau des Anrufs, wobei das Verfahren umfasst:
Abfangen der Anforderung an einem mit dem IP-Netz gekoppelten Knoten;
Aussetzen der Verbindungsaufbauprozedur,
Alarmieren des Benutzers über die ankommende Anforderung unter Verwendung eines Kommunikationskanals eines Telefonnetzes;
Erlauben, dass der Benutzer den Aufbau des Multimediaanrufs fortsetzt, durch Verbinden eines Benutzerkommunikationsendgeräts mit dem IP-Netz, und
Wiederaufnahme der ausgesetzten Verbindungsaufbauprozedur und Weiterleitung der ankommenden Anforderung an das Benutzerkommunikationsendgerät.

14. Verfahren zum Aufbau eines Multimediaanrufs an einen Benutzer über ein IP-Netz ansprechend auf eine ankommende Anforderung zum Aufbau des Anrufs, wobei das Verfahren umfasst:
Abfangen der Anforderung an einem mit dem IP-Netz gekoppelten Knoten,
Aussetzen der Verbindungsaufbauprozedur,
beim Knoten, Initiieren einer leitungsvermittelten Verbindung zu einem Benutzerkommunikationsendgerät, und
nach der Errichtung der leitungsvermittelten Verbindung, Wiederaufnahme der ausgesetzten Verbindungsaufbauprozedur und Weiterleitung der ankommenden Anforderung an das Benutzerkommunikationsendgerät über die leitungsvermittelte Verbindung.

15. Benutzerendgerät, welches eingerichtet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 10, 11, 13 und 14 zu implementieren.