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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein ein Verfahren zur Herstellung einer Sprachverbindung über ein
IP (Internet Protokoll)-Netz, wie das Internet. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum automatischen Anrufaufbau und
zur Anrufswarnung durch Anwendung von charakteristischen Läutemustern
oder Anrufer-ID-Informationen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Einer der Hauptgründe für das Interesse in der Anbietung
von IP/Internet-Telefondiensten
sind die Preisstrukturen, die derzeit in dem Datenservice bestehen,
sowie der durch Telefonanbieter angebotene Sprachservice. Ein Sprachservice über lange Entfernung
kann als ein Service für "Datenanforderung" (demand data) angesehen
werden, wo der Benutzer eine Prämie
für den
unverzüglichen
Zugriff zu dem 64 kBps-Kanal (Sprachkanal in den USA) bezahlt. Eine
weit publizierte Werbepreisgestaltung für diesen Service liegt in der
Größenordnung
von 10 $ je Minute. Im Gegensatz dazu liegt der durch Telefonanbieter
angebotene Datenservice, wie der durch eine T-1 Verbindung angebotene
(24 Datenleitungen mit Sprachqualität für eine 1,544 MBps Verbindung) bei
ungefähr
1000 $ je Monat, was 0,001 $ je Minute je Sprachleitung entspricht.
In naher Zukunft werden Kabelbetreiber einen extremen Druck auf
die Datenservicegebühren
für Telefonbetreiber
ausüben,
da Kabelmodem es den Kabelanbietern ermöglichen, Hunderte von kBps
für ungefähr 50 $/Monat
anzubieten.
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Die IP-Telefonie ist außerdem einer
der ersten und auffälligsten
Schritte zu einem sogenannten Integrated Services Internet, das
Daten in Echtzeit, Sprache und Video überträgt.
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Die Hauptidee der IP/Internet-Sprachtelefonie
besteht in der Digitalisierung ihrer Sprache, wenn Sie auf ein Telefon
sprechen und die digitalen Daten als IP-Pakete zu dem Internet senden.
Eine IP-Spracheinheit kann in einer Internet- Anschlußvorrichtung eingebettet sein,
wie einem Modem, einer Set-Top-Box oder einem Computer. Es kann
auch als ein unabhängiges
Produkt ausgebildet sein. Die selbständige oder unabhängige IP-Spracheinheit
kann zum Beispiel einen Ethernetanschluß bilden, der mit einer Internet-Anschlußeinheit
oder anderen LAN-Einheiten verbunden sein kann. Die IP-Spracheinheit
kann außerdem
Schnittstellen zur Verbindung mit normalen Telefonhörern enthalten.
Die Qualität
der über
eine normale Telefonleitung gehörten Sprache
erfordert eine Bandbreite von 64 kBit/s. Jedoch haben die meisten
derartigen Internetverbindungen eine geringere Bandbreite, wie 28,8
kBps oder ein 56 kBps-Modem. Außerdem
ist das Internet, selbst wenn eine schnelle Verbindungseinheit benutzt
wird, wie ein ISDN oder ein Kabelmodem, ein gemeinsam benutztes
Medium und hat eine begrenzte Bandbreite. Daher sind Audiocodecs
im allgemeinen zur Komprimierung der Sprachdaten eingebettet.
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Um die Fähigkeit zur Zusammenarbeit
oder die sogenannte Interoperabilität zwischen den IP-Spracheinheiten
von verschiedenen Anbietern zu gewährleisten, hat die International
Telecommunications Union (ITU) das H.323 als Norm für die Telefonie über das
IP-Netz entwickelt. H.323 definiert gemeinsame Vorgänge für den Anrufaufbau,
die Datenkomprimierung und den Datentransport.
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H.323 ist eine umfassende Norm oder
eine Dachnorm, die viele andere ITU-Empfehlungen berücksichtigt. Sie liefert verschiedene
Werte von Multimedia-Kommunikationen.
Diese Werte enthalten Nur-Sprache, Sprache und Video, Sprache und
Daten oder Sprache-Video-und Daten-Kommunikationen über ein örtliches
Netz. Das Nur-Sprache-Protokoll H.323 enthält RTP/RTCP, RAS/Q.931 (H.225.0), und
H.245. RTP/RTCP dient zur Paketierung und Synchronisierung von Sprachdaten.
RAS/Q.931 beschreibt die Sprachregistrierung, die Zuführung und den
Status sowie die Anrufsignalisierung. H.245 definiert die Steuernachrichten
und die Vorgänge.
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Im allgemeinen Sinn kann die IP-Telefonie gedacht
werden als die Bildung eines "virtuellen" Punktes für eine Punktverbindung
für einen
Sprachservice über
Internet. Auf dem Markt bestehen derzeit verschiedene IP-Telefongeräte. Einige
Beispiele sind VocalTec® Internet
Phone® Lite,
das ein Softwareprodukt zur Benutzung in einem Multimedia-PC ist,
hergestellt von Vocaltech Corporation of Northvale, NJ. An dere Beispiele
des Produkts sind CoolTalk of Netscape or NetMeeting of Microsoft.
Die meisten, auf Software beruhenden Produkte liegen in dem sogenannten
Client Server wie einem PC oder einem Netzcomputer (NC = Network
Computer), die ein Mikrophon, einen Lautsprecher und eine Tonkarte
benötigen.
Andere Produkte erscheinen in der Form eines Telefonhörers, der
grundsätzlich
die Funktion des Mikrophons und des Lautsprechers in dem auf Software
beruhenden Produkt enthält.
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Als ein Beispiel für einen
Anruf sei angenommen, dass ein Anwender in Indianapolis mit seinem Freund
in Paris sprechen möchte.
Er nimmt seinen Telefonhörer
für das
IP-Sprachgerät
(oder einen virtuellen Telefonhörer
auf dem Computerschirm) ab und hört
einen Wählton
wie einen üblichen
Telefonwählton.
Dann wählt
er die Telefonnummer seines Freundes in Paris. Der Anruf läuft über das
Internet zu einem durch den IP-Telefonie-Serviceanbieter gelieferten
Server. Der Server verbindet den Anruf mit der IP-Spracheinheit
seines Freundes und leitet den Anruf ein. Wenn sein Freund nur ein
normales Telefon hat, verbindet der Server den Anruf mit einer sogenannten
Gateway in Paris. Die Gateway in Paris leitet dann einen Anruf über das öffentliche
Telefonnetz (PSTN) mit der örtlichen
Nummer in Paris ein.
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Abhängig von den Internet-Verbindungen gibt
es grundsätzlich
zwei Verfahren zur Bildung von Anrufen, die ein IP-Sprachgerät benutzen:
Wählverbindungen
(dial-up connections) und direkte Verbindungen.
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Bei einer Wählverbindung wählt ein
Benutzer zunächst
einen ISP (Internet Service Provider) über eine normale Wählleitung
zum Aufbau einer Internet-Verbindung. Dann benutzt er den Telefonhörer der
IP-Spracheinheit zur Wahl der Telefonnummer der Person, die er anruft.
Bei einer direkten oder permanenten Verbindung bewirkt ein Benutzer
einen Anruf unter Anwendung der IP-Spracheinheit genauso, wie er
es bei einem normalen Telefon macht. Die direkte Verbindung zeigt
einen permanent offenen Kanal zu dem Internet, wie ISDN oder eine
Kabel-Zugriffseinheit, an. Für
einen Anruf für
eine Gesprächsverbindung
würde ein
angerufenes Telefon nur dann läuten,
wenn die Internet-Verbindung für
dieses Telefon bereits hergestellt ist. Für einen direkten Verbindungsanruf
würde ein
Telefon wie ein normales Telefon läuten.
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Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 781
016 zeigt ein bekanntes Internet-Telefonsystem. Das
dargestellte System ermöglicht
es einem an ein angerufenes Gerät
angeschlossenen Server, die Telefonnummer der an das angerufene
Gerät verbundene
Telefonleitung zu benutzen, um den Internet-Telefonanruf aufzubauen.
Jedoch werden dort noch effiziente und leicht durchführbare Wege
für die weitere
Unterscheidung benötigt,
ob der Anruf zu dem angerufenen Gerät ein Internet-Anruf oder ein normaler
Telefonanruf ist, damit der Anruf richtig und automatisch gehandhabt
werden kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung erkennt,
dass ein Problem bei der Anwendung von Wählverbindungen zum Bilden einer
IP-Telefonie darin besteht, dass der Empfänger oder der Angerufene eines
Internet-Anrufs online auf den IP-Anruf warten muß. Somit
muß der
Sender (oder der Anrufer) zunächst
den Empfänger
unter Verwendung eines normalen PSTN-Telefons anrufen, um so vorher
eine Verabredung zu treffen, damit der Angerufene bereits mit dem
Internet verbunden ist, wenn der Internet-Anruf ankommt. Das löst nicht den Zweck der Beseitigung
des normalen Telefonanrufs, um Geld und Ressourcen einzusparen.
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Es wurde daher ein Bedarf erkannt,
ein Verfahren zu schaffen, das automatisch die Internet-Verbindung
mit dem empfangenden IP-Tongerät
aufbaut, wenn dieses abgeschaltet oder von der Leitung getrennt
ist. Daher wird ein Verfahren zum Aufbau eines Anrufs 30 über ein
IP-Netz mit folgenden Schritten beschrieben:
Einleitung eines
Internet-Anrufs zu einem angerufenen Gerät (16, 18),
wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet
ist:
Ermittlung, ob das angerufene Gerät bereits mit dem Internet
(41) verbunden ist,
Einleitung eines PSTN-Telefonanrufs
mit zugehörigen
Anrufer-ID-Informationen
zu dem angerufenen Gerät,
wenn das angerufene Gerät
noch nicht mit dem Internet verbunden, jedoch über PSTN verfügbar ist,
und
Verbindung des angerufenen Geräts mit dem Internet aufgrund
der zugehörigen
Anrufer-ID-Informationen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
ein Blockschaltbild eines beispielhaften Systems mit Prinzipien
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein Flußdiagramm
und zeigt ein Verfahren zum Betrieb des in 1 dargestellten Systems.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt
zwei Haushalte 5 und 10, jeder mit einem jeweiligen
sogenannten Voice Over IP (VOIP)-Gerät 15 und 16.
Wie oben erläutert,
kann dieses Gerät
eines der vielen heutzutage auf dem Markt verfügbaren Geräte sein. Die VOIP-Geräte 15 und 16 sind
jedes mit einem Client Server 17 bzw. 18 verbunden,
der zum Beispiel ein PC oder ein Netzcomputer sein kann und als
ein Client-Hauptgerät
für die
Verbindung mit dem Internet dient. Wie oben erläutert und der Fachmann auf
diesem Gebiet leicht erkennen wird, kann die Kombination eines VOIP-Geräts 15 oder 16 und
eines Client Server 17 oder 18 durch einen Multimedia-PC
mit einem Mikrophon, einem Lautsprecher, einer Tonkarte oder sogenannten
Soundkarte und einer geeigneten VOIP-Software ersetzt werden.
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Jeder Client Server 17 oder 18 ist
mit dem POTS (Plane Old Telephone Service)-Netz oder dem PSTN (Public Services
Telephone Network) 30, wie oben beschrieben, über Wähltelefonleitungen
verbunden.
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Ein beispielhafter Vorgang zum automatischen
Aufbau eines Internet-Anrufs ist in 2 dargestellt.
Wie im Schritt 205 von 2 gezeigt,
bewirkt ein Anrufer im Haushalt 5 zunächst die Einleitung eines VOIP-Anrufs
zu einem Angerufenen im Haushalt 10. In der Wählkonfiguration
von 1 muß der Client
Server 17 zunächst
mit dem Internet 40 verbunden werden. Eine beispielhafte
Möglichkeit,
wie der Client Server 17 mit dem Internet 40 verbunden
werden kann, besteht darin, dass der Anrufer manuell seinen oder
ihren ISP-Anbieter 35 unter Anwendung eines (nicht dargestellten)
Modem in dem Client Server 17 anruft. Der Vorgang für die Verbindung
des ISP-Anbieters kann auch durch die Client Server-Software aufgrund
des anrufenden VOIP-Geräts 15 automatisiert
werden, dass einen Internet-Anruf anleitet.
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Wenn der Anrufer über den ISP-Anbieter sich auf
dem Internet befindet, kann er eine VOIP-Verbindung mit einem bestimmten
Gerät auf dem
Internet anfordern. Der Anrufer kann das tun durch Lieferung eines
IP-Adresse des Angerufenen, mit dem er oder sie eine Internet-Telefonverbindung herstellen
möchte.
Diese IP-Adresse des Angerufenen wird zunächst zu dem Proxy Server 37 des
ISP 35 übertragen.
Der Proxy Server 37 versucht dann, eine IP-Verbindung mit
dem VOIP-Gerät
des Angerufenen herzustellen, zum Beispiel 16 im Haushalt 10. Der
Proxy Server 37 versucht, diese Verbindung herzustellen,
indem er zunächst
eine Verbindung mit dem Gegen-Proxy
Server herstellt, zum Beispiel dem Proxy Server 38, der
das VOIP-Gerät 16 des
Angerufenen und den zugehörigen
Client Server 18 im Haushalt 10 bedient.
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Wie im Schritt 210 gezeigt,
ist der Proxy Server 38, wenn die VOIP den das angerufene
IP-Gerät 18 bedienenden
Proxy Server erreicht, in der Lage, den online-Zustand des Bestimmungs-Client Server 18 zu
bestimmen, da der Proxy Server 38 den online Status aller
Einheiten kennt, die er bedient. Bei den Schritten 215 und 216 geht
der Proxy Server 18, wenn sich das Client-Gerät 18 bereits
online (auf der Leitung) befindet, mit der VIP-Anrufverbindung zwischen
der Quelle und den Bestimmungs-Client Servern 17 und 18 weiter.
Der Bestimmungs-Client Server 18 erzeugt dann ein spezielles
IP-Läuten
oder ein Signal zur Warnung des Angerufenen, dass ein IP-Telefonanruf
am Kommen ist.
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Wenn der Client Server 18 offline
(von der Leitung getrennt) ist, wie durch den Schritt 215 ermittelt,
sendet der Proxy Server 38 eine Nachricht zurück zu dem
Anrufer, die das Fehlen der unverzüglichen Verfügbarkeit
des Client Server 18 anzeigt und optional den Anrufer für eine geschätzte Wartezeit zur
Herstellung der Verbindung auffordern kann, wie im Schritt 220 gezeigt.
Als nächstes
leitet der Server einen Anruf zu dem Angerufenen über das
PSTN 30 ein. Dieses erzeugt ein spezielles Signal, wie
es später
im Detail mit dem empfangenden Client Server-Gerät 18 und dem empfangenen
normalen Telefonen beschrieben wird. Dieses Signal wird als ein Aufbausignal
für einen
Internet-Anruf anstelle eines normalen Telefonläutesignals erkannt. Nachdem
das Client Server-Gerät 18 dieses
Aufbausignal für
den Anruf erkannt hat, wählt
es den ISP 40, um die Internet-Verbindung aufzubauen. Wenn
die Internet-Verbindung erfolgreich aufgebaut ist, sendet das empfangende
Client Server-Gerät 18 eine
Bestätigungsnachricht
zu dem Proxy Server 37, und es wird ein Kommunikationssignal
zwischen dem Anrufer und dem Angerufenen aufgebaut. Wenn nach einer
bestimmten Zeit der Server des anrufenden Clienten 17 keine
Bestätigung
empfangen hat, die anzeigt, dass das angerufene Gerät 16 oder 18 verfügbar ist,
dann informiert der anrufende Client Server 17 den Anrufer,
einen normalen Telefonanruf zu verwenden.
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Es gibt wenigstens zwei Lösungen für ein Client
Server-Gerät,
einen Internet-Telefonanruf
von dem Proxy Server 38 zu erkennen, wie oben beschrieben.
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Ein beispielhaftes Verfahren benutzt
die charakteristischen Telefonläutemuster
für eine
sekundäre
Leitung, wie die sogenannte "teen
line" ("jugendliche Leitung"), wie im Schritt 220 gezeigt.
Eine sekundäre
Leitung wie die "teen
live" hat eine einzige
Telefonnummer, beteiligt sich jedoch an derselben körperlichen
Leitung mit der Haupttelefonnummer. Die Läutemuster für die sekundäre Leitung
und die primäre
Leitung sind unterschiedlich. Die unterschiedlichen Läutemuster
dienen im allgemeinen zur Unterscheidung zwischen ankommenden Anrufen
für unterschiedliche
Empfänger
an einem Ort, z. B. zwischen einem Anruf für ein Elternteil und einem
Anruf für
ein Kind. In diesem Verfahren wählt
der Proxy Server 38 das Bestimmungsgerät 18 unter Benutzung
einer "teen line"-Nummer. Das Client
Server-Gerät 18 erkennt
dann den normalen Telefonanruf von dem Proxy Server über das
PSTN durch Ermittlung des speziellen "teen line"-Läutemusters,
wie im Schritt 221. Wenn das Läutesignal ein "teen line"-Läuten ist,
unterbricht das Client Server-Gerät den Anruf und wählt den
ISP 38 zum Aufbau der Internet-Verbindung im Schritt 222.
Der IP-Telefonanruf kann dann gestartet werden, wie im Schritt 223.
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Wenn andererseits das Läutesignal
ein normales Läuten
ist, wird es durch den Client Server 18 ignoriert, und
er hält
das Läuten
des normalen Telefons aufrecht. Das ist so zu verstehen, dass der
Benutzer kein Telefon abnehmen darf, wenn das Läuten ein "teen line"-Läuten
ist, da ein derartiges Vorgehen die Herstellung des IP-Telefonanrufs stören kann.
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Ein anderes beispielhaftes Verfahren
eines Client Server zur Erkennung eines Internet-Telefonanrufs benutzt
die sogenannten Caller ID Informationen, wie den Typ 1 Caller ID
Informationen. Typ 1-Anrufer-ID-Informationen werden während des
Läutens, der
nicht aufgelegten oder abgehobenen Stufe eines normalen Telefonanrufs übertragen.
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Gemäß diesem beispielhaften Verfahren wird
eine spezielle Telefonnummer dem Proxy Server 38 zugeordnet.
Wie im Schritt 225 gezeigt, wird, wenn der Proxy Server 38 das
Bestimmungsgerät 18 anruft,
um den Angerufenen auf einen ankommenden VOIP Anruf hinzuweisen,
die speziell zugeordnete Telefonnummer als Caller ID-Informationen vom Typ
1 gesendet. Durch Decodierung der Caller ID-Informationen beim Schritt 226 kann
der Bestimmungs-Client Server 18 den ankommenden Anruf von
dem Proxy Server 38 erkennen. Die Vorgänge nach der Anruferkennung
sind in 2 als Schritte 227 und 228 dargestellt
und sind dieselben, wie sie für
das oben beschriebene beispielhafte Verfahren beschrieben wurden.
Das ist so zu verstehen, dass der Benutzer ein Telefon nicht abnehmen
soll, wenn es zum ersten Mal läutet,
da ein derartiges Vorgehen den Empfang und die Erkennung der Caller
ID-Informationen
stören
kann. Diese Einschränkung
ist eine normale Forderung für
die Benutzung der Caller ID-Informationen vom Typ 1.
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Das ist so zu verstehen, dass die
hier beschriebenen Ausführungsformen
und Abwandlungen nur zur Erläuterung
dienen und dass zahlreiche Abwandlungen durch den Fachmann auf diesem
Gebiet vorgenommen werden können,
ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.