ES2285716T3 - Metodo y aparato para implementar un sistema de telefonia para red informatica/internet. - Google Patents

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Abstract

Un método para encaminar una llamada telefónica bidireccional simultánea, entre un primer aparato de teléfono (204) y un segundo aparato de teléfono (202), utilizando una red informática (214) como, al menos, parte de un enlace de comunicación que conecta los mencionados aparatos telefónicos primero y segundo (204, 202), que comprende las etapas de: marcar en el mencionado primer aparato telefónico (204), solo el número telefónico del mencionado segundo aparato telefónico (202); encaminar una primera llamada telefónica hasta un primer puerto de acceso (216) a la red informática, a través de una central telefónica (218), recibir en el primer puerto de acceso (216) a la red informática, la primera llamada telefónica procedente de la central telefónica (218), realizada desde el mencionado primer aparato telefónico (204), iniciando la mencionada llamada telefónica bidireccional simultánea; establecer un enlace de comunicación sobre la mencionada red informática (214), entre el mencionado primer puerto de acceso (216) a la red informática, y un segundo puerto remoto de acceso (206) a la red informática; realizar una segunda llamada telefónica desde el mencionado segundo puerto de acceso (206) a la red telefónica, al mencionado segundo aparato telefónico (202); y conectar la mencionada primera llamada telefónica, el mencionado enlace de comunicación y la mencionada segunda llamada telefónica para, de ese modo, establecer una llamada telefónica entre el mencionado primer aparato telefónico (204) y el mencionado segundo aparato telefónico (202).

Description

Método y aparato para implementar un sistema de telefonía para red informática/Internet.
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general al campo de las telecomunicaciones. Más en concreto, la presente invención atañe a un método y un aparato para transmitir llamadas telefónicas hacia, o desde, un aparato telefónico estándar, utilizando una red informática tal como Internet.
Antecedentes de la invención
Los sistemas de comunicación para transmitir llamadas telefónicas, se han convertido en una parte esencial e indispensable de la vida diaria. Las primeras raíces de la telefonía se remontan a 1 876 con la invención del primer teléfono práctico, de Alexander Graham Bell. Cuando el número de estaciones de llamada o líneas de abonado (teléfonos) en el sistema comenzó a crecer, el sistema de cableado que interconectaba los teléfonos se volvió extremadamente complicado y aparatoso. Una solución a este problema fue la introducción de sistemas de conmutación. Cada línea de abonado terminaba en un sistema de conmutación local, aludido comúnmente como una central telefónica (CO, central office). Entonces la central telefónica llevaba a cabo la tarea de conectar cada una de las líneas telefónicas que servía, a una correspondiente línea telefónica, para completar una llamada. Si las dos partes de la llamada eran servidas por la misma central telefónica, entonces la conexión se completaría por medio de la misma central telefónica, sin tener que recurrir a otras partes de la red de telecomunicaciones. Si la llamada requería la conexión a una línea telefónica servida por una central telefónica distante, entonces se llevaba a cabo una conexión entre las centrales telefónicas utilizando un enlace, es decir una conexión entre las dos centrales telefónicas.
Según se incrementaba el número de centrales telefónicas, se necesitó una conmutación de nivel superior para llevar a cabo las interconexiones entre centrales telefónicas. Esencialmente, cada central telefónica se trataba como una línea a un sistema de conmutación de nivel superior, para conmutar tráfico entre las centrales telefónicas. De este modo, una llamada desde un primer abonado en una localización, a un segundo abonado en una localización distante, es encaminada desde el primer abonado hasta la central telefónica que sirve al primer abonado. Después la llamada es encaminada desde la central telefónica del primer abonado, a una central de conmutación de nivel superior, y a la central telefónica del segundo abonado. Desde la central telefónica del segundo abonado, finalmente la llamada es encaminada hasta el segundo abonado.
Cada sistema de conmutación o central telefónica, incluye equipamiento para proporcionar las funciones de señalización, control y conmutación. El equipo de señalización monitoriza la actividad de las diversas líneas conectadas a la central telefónica, y reenvía información de control asociada con cada línea, al equipo de control. El equipo de control recibe la información de control y establece la conexión apropiada, mediante el equipo de conmutación. Funcionalmente, el equipo de conmutación es una matriz de punto de cruce, para completar las conexiones entre líneas de entrada seleccionadas y líneas de salida seleccionadas. Antes de la introducción de los sistemas de conmutación digital, se utilizó una serie de conmutadores de barra cruzada para implementar la matriz de punto de cruce. Más recientemente, se ha utilizado los sistemas de conmutación digital tales como AT&T 5ESS, en lugar de los sistemas de conmutación mecánicos o electromecánicos. Los fundamentos de los sistemas de conmutación de telefonía digital, así como la telefonía digital en general, se describen en la publicación Digital Telephony, de John Bellamy (John Wiley & Sons 1991).
Recientemente, el volumen del tráfico telefónico entre las centrales telefónicas se ha estado incrementando más rápidamente que el tráfico telefónico local. Como resultado se ha desarrollado las denominadas "portadoras-T", como un método de transmisión entre centrales telefónicas, a coste eficiente. Las portadoras-T tales como T1, T1C, T1D, T2, T3 y T4 son, todas, portadoras digitales que necesitan la conversión de señales telefónicas analógicas al formato digital, antes de que sean transmitidas sobre la portadora, hasta el extremo remoto. El tipo más común de portadora-T es el T1, y por tanto se utilizará en la presente especificación. En el extremo remoto, las señales digitales son convertidas de vuelta al formato analógico, y encaminadas a través del sistema telefónico. La transmisión de señales digitales sobre la portadora T1 puede conseguirse utilizando multiplexado por división de tiempo (TDM), donde un enlace de comunicaciones de ancho de banda elevado, tal como una portadora T1 de 1,544 Mbit/S, se divide en una serie de canales de comunicación de ancho de banda menor, como por ejemplo canales de 64 Kbit/S. Cada canal de 64 Kbit es asignado a un intervalo de tiempo de la portadora T1. De este modo, la portadora T1 de gran ancho de banda está disponible periódicamente durante una parte limitada de tiempo, suficiente para que cada canal transmita a una velocidad eficaz de 64 Kbit/S.
Los clientes de telefonía son facturados por hacer uso de la red telefónica, siendo típicamente tales cargas, proporcionales a la cantidad de tiempo utilizado, y a la distancia desde el abonado que llama hasta el abonado llamado. Así, las llamadas realizadas sobre largas distancias costarán usualmente más que las llamadas realizadas sobre distancias más cortas. Adicionalmente, las llamadas locales que no involucran encaminamiento o conmutación de nivel superior dentro del sistema, son frecuentemente facturadas a una tarifa plana, independiente del uso real del abonado. En menor medida, puede establecerse precios a tarifa plana para llamadas de larga distancia. Esto puede conseguirse por medio de una "línea alquilada", donde el abonado alquila un enlace dedicado de comunicaciones, de una localización hasta la otra. Por una cantidad fija, el abonado puede realizar llamadas entre las dos localizaciones. El número de llamadas que el abonado puede realizar está, entonces, limitado por el ancho de banda del enlace de comunicaciones o la línea, alquilados.
Otro tipo de servicio de tarifa plana es el Servicio Telefónico de Área Extendida (WATS, Wide Area Telephone Services), en el que un abonado selecciona un cierto área geográfica, para recibir o para transmitir llamadas. Por este tipo de servicio telefónico se cobra una tarifa plana, que depende del tamaño del área seleccionada y de si se ha seleccionado un servicio WATS a tiempo completo, o un servicio WATS a tiempo medido, es decir cierto número de horas cada mes.
Para el abonado medio, el servicio WATS o el servicio de línea alquilada no son viables económicamente, puesto que tales servicios son solamente de coste eficaz para usuarios de alto volumen, tales como corporaciones y otras instituciones. Así, el abonado medio queda relegado a pagar por el servicio telefónico en un esquema de pago por minuto, o por uso, y no puede disfrutar de los beneficios del uso de telefonía a tarifa plana.
Una alternativa a la comunicación telefónica, es la comunicación de datos que utiliza tecnología informática. Una forma de comunicación de datos entre ordenadores es por medio de un módem. Específicamente, se utiliza un módem para transmitir información o datos desde un ordenador a otro ordenador de equipamiento similar, como un módem. Sin embargo, el medio de transmisión para la comunicación por módem es también la red telefónica. Así, en la práctica no hay beneficio económico real. Más recientemente, cuando se ha incrementado el número de ordenadores en uso, se ha utilizado redes informáticas para interconectar grandes cantidades de ordenadores, al objeto de proporcionar comunicaciones de datos. Aunque el acceso a las redes informáticas es a través del sistema de telefonía, el punto de acceso a la red informática para la mayoría de los usuarios es frecuentemente una llamada local, que usualmente se cobra a tarifa plana. La interconexión y el encaminamiento de datos una vez que se ha alcanzado la red informática, se realiza típicamente por medio de líneas a bajo coste, tales como líneas alquiladas, puesto que ahora existe tráfico suficiente para justificar el coste asociado con una línea alquilada.
La red informática Internet utilizada actualmente, hizo su aparición hace más de veinte años como un proyecto del gobierno. Originalmente, la red informática era aludida como ARPANET (Advanced Reserch Projects Agency Network) y fue construida para identificar un pequeño grupo de localizaciones o ciudades a través de los Estados Unidos, que funcionarían como estaciones centrales de la red. Cada estación central estaba conectada directamente a cada una de las otras estaciones centrales, sobre una línea alquilada dedicada que funcionaba a 56 Kpbs. De este modo, la totalidad de los sitios estaban conectados entre sí mediante portadoras de alta velocidad, y conectados localmente utilizando la red telefónica local hasta otros sitios terminales que no tenían una conexión directa con ningún otro sitio. La configuración resultante fue, de hecho, una red informática nacional.
Según la red se expandía, había un incremento significativo en el número de sitios terminales adicionales, conectados localmente a un sitio de red, sitio que estaba por sí mismo interconectado con otros sitios. De hecho, la red evolucionó a una red de tipo "árbol". Además, se estableció con otros países además de los Estados Unidos, creando de ese modo una red internacional, o telaraña mundial. Según se incrementaba el tamaño de la red, se incrementaba también la cantidad de tráfico de datos. Este incremento en el tráfico constituyó el impulso para un incremento en el ancho de banda, o capacidad de los medios de comunicaciones que interconectaban las diversas estaciones centrales de la red. Actualmente, para alojar el tráfico incrementado los enlaces de fibra óptica son los enlaces de comunicación principales para la mayoría, sino la totalidad, de las interconexiones entre las estaciones centrales de la red. Las localizaciones de satélite conectan con las estaciones centrales principalmente a través de fibra óptica o de enlaces de telefonía T1. De forma similar, los usuarios finales conectados a localizaciones de satélite, están conectados por medio de módem o líneas T1. Actualmente, el funcionamiento y control de la red están principalmente administrados por organizaciones privadas o comerciales, en lugar de estarlo mediante la participación directa de la administración.
La figura 1 ilustra un típico segmento 100 de topología de la red Internet. Cada conexión individual a la red interna se realiza a través de un encaminador (no mostrado) tal como el componente núm. Cisco 4000 proporcionado por Cisco, de Menlo Park, California, o el componente no. 8230 proporcionado por NewBridge, de Herndon, Virginia. El encaminador aísla redes de área local (LAN) de sitios específicos, respecto de los numerosos paquetes de datos que son enviados a través de la red Internet, que no son de interés para la LAN concreta. Por ejemplo, si se establece una conexión sobre la red Internet desde la LAN 110 hasta la LAN 120, cualquier información intercambiada entre la LAN 110 y la LAN 120 probablemente no será de interés para la LAN 130. Así, el encaminador impide que tal información alcance la LAN 130. A la inversa, si la LAN 120 desea transmitir información a la LAN 130, el encaminador es lo suficientemente de inteligente para permitir que esta información alcance la LAN 130 por medio de la LAN 140, a la que está conectada a la LAN 130.
Los protocolos de comunicaciones utilizados por los ordenadores en la red Internet, para comunicar información, incluyen TCP (Protocolo de Control de Transmisión) y UDP (Protocolo de Datagramas de Usuario). TCP es un protocolo orientado a la conexión, que proporciona una vía de datos fiable, entre dos entidades en comunicación. Por contraste UDP es un protocolo sin conexión, que no garantiza la distribución de mensajes. Aunque típicamente se distribuye mensajes satisfactoriamente en UDP, este puede no ser el caso si se produce una congestión o una avería en la red. Ambos protocolos TCP y UDP están construidos sobre un protocolo de capa inferior, conocido como IP (Protocolo de Internet). IP se utiliza para formatear y encaminar mensajes TCP y UDP. TCP/IP y UDP/IP se han convertido de hecho en estándares mundiales para inter-procesar comunicaciones y proporcionar el mecanismo de transporte subyacente para el uso de la red Internet. Una descripción detallada de los principios y el protocolo de comunicación TCP/IP se establece en la publicación "Internetworking with TCP/IP Volume 1 Principle Protocols and Architecture", de Douglas E. Corner (Prentice Hall 1991).
Las redes informáticas tales como la red Internet, que son capaces de transmitir información o datos genéricos entre localizaciones, han sido utilizadas para transmitir información de audio entre ordenadores. En el ordenador transmisor, la voz de una persona puede ser digitalizada utilizando un convertidor analógico a digital (A/D), y transmitida a la localización de recepción, donde se pasa por un convertidor digital a analógico (D/A) y se presenta como audio. Este tipo de conectividad de audio podría ser similar a la telefonía de tarifa plana, por cuanto que la información de audio puede ser transmitida desde una localización a la otra, mediante un medio de comunicaciones de gran ancho de banda a tarifa plana. Sin embargo, este tipo de sistema de tecnología informática acusa varias desventajas importantes. Primero, el sistema está limitado solo a aquellos abonados que tengan acceso la red Internet. Si bien actualmente el acceso a la red Internet ha proliferado ampliamente, aún no ha alcanzado la accesibilidad casi universal del servicio POTS ("Plan Old Telephone Service", servicio telefónico convencional). Semejante sistema es completamente inútil si se desea para comunicar con alguien que no tenga acceso a la red Internet.
Segundo, tales sistemas proporcionan una comunicación semi-dúplex, a saber, donde la información puede ser transmitida solo en un sentido en cada momento. No existe transferencia simultánea de información, en dos sentidos. Tercero, el acceso del usuario un sistema semejante es solo por medio de un ordenador, que sigue siendo significativamente más costoso que un teléfono. Cuarto, el acceso del usuario es extremadamente inconveniente en comparación con los teléfonos cableados, sin cable, portátiles, móviles o celulares, por cuanto que el acceso puede proporcionarse solo en una localización en la que esté ubicado físicamente un ordenador. Quinto, la comunicación con un individuo concreto puede realizarse solo mediante direccionar la información a su dirección de red informática, no a su número de teléfono estándar.
Si bien se ha realizado intentos para remediar parte de estas deficiencias, los sistemas resultantes siguen siendo inadecuados. Por ejemplo, el dispositivo "Internet Phone" proporcionado por VocalTec, de Northvale, New Jersey, es un dispositivo Windows basado en ordenador, que proporciona conectividad bidireccional simultánea, de audio, a través de la red Internet. Sin embargo, el sistema es extremadamente aparatoso y de uso no práctico, y también acusa diversas desventajas. Específicamente, el Internet Phone no utiliza números telefónicos estándar para dirigirse a individuos; necesita un ordenador en ambos extremos de transmisión y recepción; y ambas localizaciones de transmisión y recepción necesitan llamar para establecer una conexión entre las dos partes. Siendo, no obstante, lo más importante, que el sistema no permite la comunicación espontánea puesto que las sesiones de comunicación deben ser programadas por adelantado. Cada extremo receptor potencial debe indicar su disponibilidad temporal, y especificar una localización de ordenador o máquina, en el que puede ser encontrado.
El documento WO96/20553, publicado el 4 de julio de 1996, revela un sistema de comunicación unificado de mensajería y larga distancia, en el que una parte intermedia de la red de distribución es un segmento de Internet. La comunicación telefónica se utiliza típicamente para las patas inicial o final, con correo de voz, correo electrónico, facsímiles y voz en tiempo real, completando el sistema.
El documento WO97/14238 publicado el 17 de abril de 1997, revela un método y un aparato para transmitir y encaminar llamadas telefónicas de voz sobre la red informática de conmutación por paquetes. La conversión entre los protocolos de red informática de conmutación por paquetes, y red telefónica de conmutación por paquetes, se lleva a cabo mediante uno o más conmutadores telefónicos que están acoplados a la red informática de conmutación por paquetes y a la red telefónica de conmutación por paquetes. El encaminamiento de las conversaciones de voz entre los múltiples conmutadores telefónicos acoplados a la red informática de conmutación por paquetes, se lleva a cabo mediante uno o más servidores de encaminamiento acoplados a la red informática de conmutación por paquetes, o a un ordenador local del usuario.
El documento WO96/38018 publicado el 28 de noviembre de 1996, revela un método y un sistema para establecer una conexión de voz en diferentes redes. El método y el sistema proporcionan un mecanismo mediante el que un abonado puede llamar a cualquier número, desde un teléfono conectado a la red de datos, tal como la red Internet, a través
de una estación de trabajo. El abonado puede dirigir llamadas entrantes a la estación de trabajo actualmente en uso.
El documento US 4 866 704 revela una red asíncrona de área local, de fibra óptica, alta velocidad.
Objetivos de la invención
Es un objetivo de la presente invención, proporcionar un método y un aparato capaces de comunicar de forma eficiente información de audio, sobre una red informática.
Es un objetivo de la presente invención, proporcionar un método y un aparato capaces de comunicar eficientemente información de audio sobre una red informática, que sea capaz de transmitir la información esencialmente a coste o tarifa plana.
Es un objetivo adicional de la presente invención, proporcionar un método y un aparato capaces de comunicar información de audio sobre una red informática, entre usuarios que no tienen acceso directo a la red informática.
Es un objetivo de la presente invención, proporcionar un método y un aparato capaces de comunicar información de audio sobre una red informática, en formato bidireccional simultáneo.
Es otro objetivo más de la presente invención, proporcionar un método y un aparato capaces de comunicar información de audio sobre una red informática, sin requerir del uso de un ordenador en la localización del usuario.
Es un objetivo adicional de la presente invención, proporcionar un método y un aparato capaces de comunicar información de audio sobre una red informática, sin requerir que el usuario esté localizado en la ubicación de un ordenador.
Es un objetivo más de la presente invención, proporcionar un método y un aparato capaces de comunicar información de audio sobre una red informática, utilizando números de teléfono de usuario, estándar, para dirigir la información transmitida.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para encaminar una llamada de telefonía bidireccional simultánea, tal como el reivindicado en la reivindicación 1.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para encaminar una llamada de telefonía bidireccional simultánea, tal como el reivindicado en la reivindicación 13.
De acuerdo con las realizaciones de la presente invención, se proporciona un método y un aparato nuevos, para comunicar información de audio sobre una red informática. Algunas realizaciones de la presente invención permiten que cualquiera con un teléfono estándar conectado a la red telefónica pública conmutada (PSTN), comunique con cualquier otro teléfono, utilizando una red informática tal como la red Internet, como instalación de transmisión en lugar de las instalaciones convencionales de transmisión telefónica, tales como instalaciones entre centrales o instalaciones IntraLATA.
Utilizando una realización ilustrativa de la presente invención, el creador de una conversación (abonado que llama) marca el número de un puerto de acceso del sistema actual. La llamada es encaminada a un sistema de conmutación de la central telefónica, que está conectado a la PSTN. Cuando se establece la conexión al puerto de acceso, un sistema informático especializado en el puerto de acceso, señaliza al usuario para que transmita el número del abonado al que se va a llamar (el abonado llamado). El sistema informático especializado conecta entre sí el sistema de conmutación telefónico, y una red informática tal como la red Internet. El sistema informático especializado recibe el número del abonado llamado, y establece un enlace de comunicaciones bidireccional simultáneo, en dos sentidos, a través de la red informática, hasta un correspondiente sistema informático especializado en un puerto de acceso en la proximidad del abonado llamado. Este sistema informático especializado en el extremo receptor, está conectado a la PSTN local en la región del abonado llamado, y utiliza la PSTN local para conectar la llamada al abonado llamado. Una vez que la llamada es contestada en el abonado llamado, el abonado que llama y el abonado llamado pueden comunicarse como si la llamada se hubiera establecido utilizando el sistema telefónico convencional.
Puesto que los puertos de acceso están conectados sobre la red informática, incluso si la llamada es de larga distancia el usuario tendría solo que pagar las llamadas locales a los puertos de acceso, así como el coste reducido o tarifa plana para el uso de la red informática.
Breve descripción de los dibujos
Otros objetivos, características y ventajas de la invención discutida en la breve explicación anterior, se comprenderán más claramente cuando se consideren junto con la siguiente descripción detallada de una realización, que se entenderá como solo ilustrativa, y con los dibujos anexos que reflejan aspectos de tal realización, en los cuales:
la figura 1 es un diagrama de bloques de una topología de red informática en la red Internet, del arte previo;
la figura 2 es un diagrama de bloques de otro sistema de transmisión de telefonía por red informática, acorde con la presente invención, que ilustra la comunicación teléfono a teléfono;
la figura 3 es un diagrama de bloques de una realización alternativa del sistema de transmisión de telefonía por red informática, acorde con la presente invención, que ilustra la comunicación teléfono a teléfono;
la figura 4 es un diagrama de bloques de una realización alternativa del sistema de transmisión de telefonía por red informática, acorde con la presente invención, que ilustra la comunicación teléfono a teléfono;
la figura 5 es un diagrama de bloques de un sistema informático especializado acorde con la presente invención, que interconecta la PSTN con una red informática;
la figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra la operación de llamada entrante, del sistema informático especializado de la figura 5;
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la figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra la operación de llamada saliente, del sistema informático especializado de la figura 5;
la figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del Modo de Iniciación de Llamada (CIM, Call Initiation Module);
la figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del Módulo de Aceptación de Llamada (CAM, Call Aceptance Module); y
la figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del Módulo de Encaminador de Internet y Telefonía (TIRM, Telephony Internet Router Module).
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Primero se describirá el funcionamiento global de la presente invención, con referencia a la figura 2. La figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de transmisión de telefonía por red informática, acorde con la presente invención, que ilustra la comunicación teléfono a teléfono. Como se muestra en la figura 2, el sistema de transmisión 200 de telefonía por red informática se utiliza para proporcionar un servicio telefónico entre la estación que llama 202 y la estación llamada 204. Inicialmente, el usuario en la estación que llama marca el número del ordenador especializado 206, en el puerto de acceso la red Internet. La central de conmutación local 208 encamina la llamada a través de la PSTN 210 hasta la central telefónica 212, que proporciona servicio al ordenador especializado 206. En este punto, se ha establecido una llamada por medio de la PSTN 210, entre la estación que llama 202 y el ordenador especializado 206.
El ordenador especializado 206 solicita al usuario en la estación que llama 202, que proporcione el número de teléfono del abonado deseado o llamado 204. En base al número de teléfono del abonado llamado 204, el ordenador especializado 206 proporciona un enlace de comunicación hasta el abonado llamado 204. El ordenador especializado 206 consigue esto iniciando una serie de mensajes de señalización sobre la red de Internet Global 214, utilizando el protocolo TCP/IP. Si bien la realización específica de la presente invención mostrada en la figura 2 y discutida aquí, se describe utilizando la red Internet, debe entenderse que la presente invención puede ser utilizada en general con cualquier red informática. Adicionalmente, el ordenador especializado 206 puede utilizar bien TCP/IP o UDP/IP para comunicar datos de voz sobre la red Internet. Una ventaja de utilizar UDP/IP es que este protocolo necesita menos cabecera de transmisión, lo que tiene como resultado una transmisión de datos más rápida. Debido a la naturaleza en tiempo real de una llamada telefónica, no es apropiado intentar redistribuir mensajes que inicialmente han sido devueltos como caducados. Esto se debe a que los subsiguientes mensajes fluyen continuamente y necesitan ser distribuidos por orden, para mantener el aspecto de tiempo real y el flujo de la llamada. No es práctico distribuir partes de mensaje desplazadas en el tiempo. Los mensajes de señalización son portados por la red Internet 214, y distribuidos a un ordenador especializado 216 de terminación en un puerto de acceso remoto. El ordenador especializado 216 de terminación, es idéntico al ordenador especializado 206, también aludido como un ordenador especializado de origen, excepto por cuanto que el ordenador especializado de origen 206 se utiliza para transmitir una llamada, mientras que el ordenador especializado de terminación 216 se utiliza para recibir una llamada. Ambos ordenadores especializados de origen y de terminación 206 y 216 están, respectivamente, equipados con circuitos de transmisión y circuitos de recepción, y son capaces de manejar llamadas en ambos sentidos.
El ordenador especializado de terminación 216 realiza una llamada a través de la central telefónica 218 a la que está conectado. La central telefónica 218 encamina, a su vez, la llamada a través de la PSTN 220 hasta la central telefónica 222 que da servicio al abonado llamado 204. El teléfono del abonado llamado 204 es llamado por la central telefónica 222, y se establece un enlace de comunicaciones entre el abonado que llama 202 y el abonado llamado
204.
En una realización alternativa acorde con la presente invención, mostrada como 250 en la figura 3, puede eliminarse la necesidad de marcar el número de teléfono del conmutador especializado y de transmitir después el número de teléfono del abonado llamado 204, mediante combinar esta operación en una sola etapa. Esencialmente, en esta realización el ordenador especializado 216 conecta directamente con una central telefónica o una centralita privada (PBX, private branch exchange) 218. En esta situación, si el abonado que llama está localizado en 204, que está conectado directamente al ordenador especializado mediante la PBX 218, entonces el abonado que llama 204 necesita solo marcar el número de teléfono del abonado llamado localizado en 202, puesto que todas las llamadas que se originan en la central telefónica o PBX 218, son encaminadas directamente al ordenador especializado 216. No hay necesidad de acceder a un ordenador especializado 216 mediante una PSTN. Por supuesto, sigue siendo necesario que las llamadas realizadas en la localización 202 marquen primero el número de teléfono del conmutador especializado 206, como se ha descrito arriba.
Una realización alternativa adicional acorde con la presente invención, mostrada en 300 en la figura 4, permite a un ordenador la comunicación telefónica por vía de Internet 214. En esta situación, el número de teléfono del abonado llamado 204 corresponde al número de teléfono asociado con el ordenador 252. En esta situación, el ordenador especializado 206 debe saber que el abonado llamado es un ordenador, de forma que no dirija la llamada de Internet a un puerto de acceso a Internet en el entorno del ordenador 252.
En referencia ahora la figura 5, se muestra un diagrama de bloques del ordenador especializado 206 en un puerto de acceso a Internet, también aludido como Conmutador de Telefonía de Internet (ITS), que se utiliza para realizar una llamada. También se muestra el ordenador especializado de terminación 216, también aludido como Nodo ITS Remoto, utilizado para recibir una llamada. El Nodo ITS interacciona con la PSTN 210 utilizando el Módulo de Interfaz de Red Telefónica (TNIM) 502. El TNIM 502 recibe llamadas desde la PSTN 210, y responde tales llamadas bajo el control del Gestor de Llamada de Internet o ICM 506. Las llamadas recibidas desde la PSTN 210 son realmente llamadas salientes, que van a ser encaminadas a través de la red Internet. Las llamadas recibidas desde la PSTN 210 son encaminadas a un ICM 506 (discutido en detalle más abajo) para el encaminamiento sobre la red Internet. Cuando el Nodo ITS 206 sirve como ordenador especializado de determinación, el TNIM 502 se utiliza para realizar llamadas salientes sobre la PSTN 210, al efecto de dar servicio a las llamadas entrantes recibidas sobre la red Internet. El TNIM 502 puede implementarse utilizando una Tarjeta de Interfaz de Red T1 Dialogic Digital Telephony Interface DTI/211 suministrada por Dialogic Corporation, de Parsippany, New Jersey, ejecutando soporte lógico adecuado para llevar a cabo las funciones descritas. La DTT/211 Dialogic se describe en el documento Dialogic Products and Service Guide 12.20.
La DTI/211 interacciona a través de la conexión T1 (puede utilizarse una DTI/212 con una conexión E1) hasta un conmutador digital en una central telefónica. Alternativamente puede utilizarse una versión analógica de la DTI/211, es decir la LSI120, para interactuar con líneas telefónicas analógicas. La DTI/211 proporciona la señalización apropiada necesaria para comunicar con la PSTN, por ejemplo señalización G.711.
Dentro del Nodo ITS 206, el TNIM 502 está conectado a un módulo de Recursos de Voz 504. El módulo de Recursos de Voz 504 proporciona procesamiento de llamada de voz, incluyendo detección y generación DTMF (multifrecuencia de doble tono), así como la codificación de señales de voz usando modulación por impulso codificado (PCM) tanto de ley-A como de ley-\mu, en flujos de datos de 64 Kbit/s. Los flujos de datos de 64 Kbit/s pueden reducirse hasta 24 Kbit/s utilizando compresión de datos. El módulo de Recursos de Voz 504 puede implementarse utilizando una Tarjeta de Procesamiento de Voz Dialogic D/121B 12-Port, suministrada por Dialogic Corporation, de Parsippany, New Jersey, ejecutando el soporte lógico apropiado para llevar a cabo las funciones descritas. La Dialogic D/121B se describe en el documento Dialogic Products and Service Guide 11.42.
La D/121B proporciona la capacidad de almacenar datos de voz digitalizados, recibidos desde la PSTN, y reproducirlos de vuelta a la red informática. La D/121B incluye unidades DSP programables para almacenar y ejecutar los datos de voz digitalizada. La D/121B también proporciona la detección y generación de tonos utilizada en la comunicación telefónica.
La D/121B no está provista per sé con ninguna funcionalidad telefónica específica. Por el contrario, la D/121B comunica con la DTI/211 sobre un bus, tal como del Dialogic SCbus (Signal Computing Bus). El SCBus permite que los datos de voz entrantes procedentes de la PSTN, o para ser transmitidos sobre la PSTN, pasen a través de la D/121B a la DTI/211. Adicionalmente, el SCBus puede proporcionar la funcionalidad de una matriz de conmutación, para conectar una llamada entrante procedente de la PSTN, directamente a una llamada saliente a la PSTN, en el caso en que sea más eficiente realizar completamente la llamada a través de la PSTN, que hacerlo a través de la red informática.
El módulo de Recursos de Voz 504 interactúa con dos diferentes gestores de llamadas de Internet (ICM), 506 y 508. El Gestor de Llamadas de Internet 506 se utiliza para procesar llamadas salientes, es decir las llamadas recibidas desde la PSTN 210 y que van a ser encaminadas a través de Internet, a un abonado llamado. A la inversa, el Gestor de Llamadas de Internet 508 se utiliza para procesar llamadas entrantes procedentes de la red Internet, es decir llamadas que se han originado en un sitio remoto y han sido encaminadas a través de la red Internet, y van a ser conectadas a un abonado llamado, mediante el TNIM 502 y la PSTN 210. Un ICM puede ser implementado en equipo físico, en soporte lógico o en una combinación de ambos. En cualquier caso, la función ICM necesita llevarse a cabo para cada llamada que está siendo procesada. Si el ICM está siendo implementado en soporte lógico, entonces debe crearse una solicitud del ICM para cada llamada. Alternativamente, el ICM puede ser capaz de manejar múltiples intervalos de tiempo y, así, capaz de manejar simultáneamente múltiples llamadas. Similarmente, si el ICM se está implementando en equipamiento físico, entonces deberá proporcionarse un número suficiente de módulos ICM para manejar un volumen deseado de tráfico de llamadas, en base al uso estadístico. El ICM utiliza el procesamiento de señal digital (DSP) del módulo de Recursos de Voz, para muestrear el flujo entrante de datos de voz, y convertirlo en mensajes o paquetes que después son transmitidos sobre la red Internet. Cada uno de los ICMs 506 y 508 está conectado directamente con el TNIM 502, para comunicar información de señalización de llamada. Los datos de voz reales son comunicados entre el TNIM 502 y el módulo de Recursos de Voz 504, y después entre el módulo de Recursos de Voz 504 y el ICM 506 o 508.
El Gestor de Llamadas de Internet 506 acepta llamadas desde el TNIM 502, y solicita a la parte que llama el número telefónico de la parte llamada a la que se desea contactar. El Gestor de Llamadas 506 pasa entonces esta información al Módulo de Iniciación de Conexión (CIM) 510 que, a su vez, establece una conexión de datos sobre la red Internet 214 y negocia los diversos establecimientos de llamada y parámetros de establecimiento. Una vez que la llamada de datos sobre la red Internet ha sido establecida por el CIM 510, el flujo de datos para la llamada de voz se pasa a través del interfaz Ethernet 512 apropiado, para la transmisión a la red Internet 214.
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Para establecer la llamada, el CIM 510 comunica con un Módulo de Aceptación de Llamada (CAM) 556 asociado con el Nodo ITS Remoto, en el extremo receptor. Durante esta fase de negociación y establecimiento de llamada, el CIM 510 y el CAM 556 intercambian parámetros tales como el número de teléfono de destino al que se ha de llamar, y si el flujo en paquetes de datos va, o no, a ser filtrado a través del Módulo de Compresión Expansión de Voz (discutido más abajo) y/o del Módulo de Calidad de Línea (discutido más abajo), antes de ser transmitido sobre la red Internet 214. Adicionalmente, se determina el protocolo concreto utilizado para la transmisión de datos entre el Nodo ITS 206 y en Nodo ITS 216. Típicamente, el protocolo de transmisión de datos es bien TCP/IP o UDP/IP, puesto que estos son los principales protocolos soportados por la red Internet 214. Una vez que se ha intercambiado los parámetros iniciales de establecimiento de llamada entre los Nodos ITS 206 y 216, el ICM 506 espera una indicación desde el Nodo ITS Remoto 216, de que el número telefónico de destino ha sido marcado por el Nodo ITS Remoto 216.
Antes de establecer una conexión de voz a través de la red Internet, el Nodo ITS 206 utiliza el módulo 514 de Encaminamiento a Coste Mínimo (LCR), para localizar el Nodo ITS que puede encaminar la llamada en el extremo de recepción, con la alternativa de coste más eficiente. Para llevar a cabo esta función, el LCR 514 identifica primero las características del número de teléfono de destino (número de teléfono del abonado llamado), con los datos almacenados en una base de datos local. Esto puede llevarse a cabo utilizando una búsqueda jerárquica para localizar el Nodo ITS en la región del número de teléfono marcado. Así, los números de larga distancia son detectados analizando un "1" inicial en el número marcado (análogamente, un "011" indicaría una llamada internacional). A continuación se analiza el código de área, para determinar la región geográfica. Después se analiza los números de centralita, para determinar la región geográfica específica y el Nodo ITS que da servicio en tal región. Además, o en lugar de, la búsqueda jerárquica o la identificación, el LCR 514 puede incluir listas de números de teléfono específicos y sus Nodos ITS asociados. Si bien en general esto puede ser menos eficiente, puede ser más eficiente para situaciones específicas, tales como números de teléfono de marcación frecuente. Después de la búsqueda en la base de datos, el LCR 514 indica la localización óptima del Nodo ITS receptor, para procesar la llamada concreta. Adicionalmente, la anterior base de datos puede incluir además información de Nodo ITS alternativo, de forma que el LCR 514 puede también proporcionar al CIM 514 el siguiente Nodo ITS más óptimo, y así sucesivamente, de forma que si el Nodo ITS óptimo no está disponible o no puede manejar la llamada, el CIM 510 puede intentar entonces realizar la llamada utilizando el siguiente Nodo ITS de recepción más adecuado.
Adicionalmente, el LCR 514 determina si el número de teléfono de destino puede ser marcado de forma más eficiente (en base al costo de la llamada, la disponibilidad del nodo y otros parámetros del sistema) a través de la PSTN. Si la llamada puede ser realizada de forma más eficiente a través de la PSTN, el LCR 514 se lo indica al ICM 506, el cual marca entonces el número de teléfono de destino utilizando la PSTN 210 mediante el TNIM 502. La llamada PSTN entrante y la llamada PSTN saliente, son entonces conectadas juntas en una matriz de conmutador del punto de cruce del TNIM 502. Esta situación puede producirse mientras que los abonados, tanto que llama como llamada, están en la proximidad del mismo Nodo ITS.
Se establece una vía de transmisión de voz bidireccional simultánea, entre el Nodo ITS 206 y el Nodo ITS Remoto 216, sobre la red Internet 214, utilizando el Módulo Encaminador de Internet y Telefonía (TIRM) 518, localizado en el Nodo ITS 206. Cuando se utiliza el TIRM 518 en el Nodo ITS 206, para realizar una llamada (frente a recibir una llamada en el Nodo ITS Remoto 216), el TIRM 518 funciona para capturar y encaminar los datos de voz en paquetes, hasta un correspondiente TIRM 558 localizado en el Nodo ITS Remoto 216. Similarmente, cuando se utiliza un TIRM para recibir llamadas, por ejemplo el TIRM 558 localizado en el Nodo ITS Remoto 216, este funciona para recibir los datos de voz en paquetes y dirigirlos a un ICM para dar servicio a la llamada. A su vez, el ICM envía los datos de voz digitales al TNIM. A su vez, el TNIM convierte los datos de voz digitales en una señal analógica de audio, a ser transmitida por la PSTN hasta el abonado llamado. Alternativamente, los datos digitales puede proporcionarse directamente desde el TNIM hasta la PSTN, sin la conversión a analógico, en caso de que la PSTN concreta sea capaz de manejar datos digitales.
Sigue intercambiándose datos de voz, entre los dos Nodos ITS 206 y 216, hasta que bien el abonado que llama o el llamado, finalizan la llamada. Cuando se finaliza la llamada, el TNIM recibe una señal de supervisión y la pasa al ICM, en el Nodo ITS en el que se ha iniciado la terminación de la llamada. El ICM de la localización de la terminación, notifica al TIRM en la localización de la terminación que "desmonte" o desconecte la conexión de llamada. Para "desmontar" la conexión, el TIRM en la localización de terminación (Nodo ITS) notifica al TIRM homólogo en el otro Nodo ITS. El ICM en cada localización libera entonces el DSP de procesamiento de voz asociado con la llamada, de forma que el recurso DSP puede ser utilizado para las llamadas subsiguientes.
Puede incorporarse elementos adicionales de procesamiento de llamada de voz, en cada Nodo ITS, para mejorar el rendimiento global del Nodo ITS. En concreto, puede añadirse un Módulo de Compresión y Expansión de Voz (VCM) 520, para proporcionar funcionalidad de compresión y expansión de datos. La compresión de datos se lleva a cabo sobre el flujo de datos transmitidos, para reducir el ancho de banda necesario para la transmisión de los datos de voz digitalizados, sobre la red Internet. De forma similar, cuando el flujo de datos recibido sobre la red Internet ha sido comprimido, debe primero expandirse antes del posterior procesamiento.
Adicionalmente puede incluirse un Monitor de Calidad de Línea (LQM) 522, para monitorizar las características de calidad de la línea tales como eco y ruido, y después llevar a cabo las funciones de filtrado necesarias para reducir o eliminar tales efectos perjudiciales. Además, puede incluirse un Módulo de Seguridad de Llamada para cifrar la conversación, al objeto de impedir el espionaje electrónico sobre la red de Internet.
Cuando se está recibiendo una llamada, un Nodo ITS espera que otro Nodo ITS le contacte utilizando su TIRM y su ICM, y que solicite el inicio de una llamada telefónica a nombre de un abonado que llama, que ha marcado hacia el otro Nodo ITS. Ahora se describirá, en detalle, la recepción de la llamada de voz sobre la red Internet, en el Nodo ITS Remoto 216, utilizando la parte receptora del Nodo ITS 206. En un sistema real, la parte receptora del Nodo ITS 216 procesaría una llamada de voz recibida desde la red Internet.
Se inicia una llamada telefónica cuando el CIM de un Nodo ITS Remoto, envía una solicitud de conexión al CAM del Nodo ITS Local. Cuando se recibe una llamada procedente de la red Internet 214 a través del interfaz Ethernet 512, el flujo de datos asociado con la llamada concreta se recibe primero mediante el Módulo de Aceptación de Llamada (CAM) 516. El Módulo de Aceptación de Llamada 516 recibe los parámetros de establecimiento de llamada asociados con la llamada concreta, y pasa la llamada al Gestor de Llamadas de Internet 508, que lleva a cabo la operación inversa del Gestor de Llamadas de Internet 506. En concreto, el Gestor de Llamadas de Internet 508 recibe el número de teléfono de destino, y realiza una llamada el número de teléfono de destino utilizando el TNIM 502 y la PSTN 210. Después, el ICM 508 transmite un acuse de recibo o indicación de "llamada marcada" al ICM del Nodo ITS Remoto.
Cada Nodo ITS puede implementarse utilizando una plataforma Hewlett Packard 9000/743 Telepace. La plataforma Telepace actúa como el procesador central, para coordinar las tareas llevadas a cabo por los módulos individuales, por ejemplo el TNIM y el ICM. La totalidad de los componentes de equipo físico del Nodo ITS, están interconectados mediante un bus de señalización que habilita el encaminamiento de los recursos de voz y llamada, según demanda. El bus concreto utilizado puede ser, por ejemplo, el Dialogic SCbus. Alternativamente, puede utilizarse una plataforma informática estándar para implementar un Nodo ITS, para aplicaciones de llamada tanto de un solo usuario como de múltiples usuarios, dependiendo de las capacidades concretas del equipo físico del ordenador. En esta situación, el equipo físico Dialogic puede ser utilizado en un ordenador personal (en lugar de la plataforma HP Telepace), para proporcionar servicio a múltiples usuarios. Este segundo enfoque puede ser menos eficiente que utilizar la plataforma HP Telepace; sin embargo puede ser más económico dependiendo de la aplicación concreta. En otra configuración alternativa más, un Nodo ITS puede ser implementado utilizando un ordenador equipado con una tarjeta de sonido capaz simultáneamente de muestrear y reproducir voz, es decir de procesar señales de discurso en los sentidos tanto en transmisión como de recepción, y que asimismo tenga conexión a la red Internet. Alternativamente, puede implementarse un Nodo ITS utilizando un ordenador equipado con el procesamiento DSP apropiado, por ejemplo en forma de chip DSP, capaz de llevar a cabo las funciones ITS discutidas aquí. En las implementaciones informáticas, puede utilizarse un casco de auriculares o una combinación de micrófono/altavoz, para el interfaz de audio del usuario.
El módulo de Recursos de Voz 504 (figura 5) recibe datos de voz digitalizados procedentes del ICM, y encamina estos datos al TNIM sobre el bus que conecta estos dos módulos, como es el Dialogic SCbus. Después, estos datos son transmitidos por el TNIM sobre la PSTN, utilizando señalización estándar T1/E1. Estos son los datos que han sido recibidos desde el Nodo ITS Remoto. De forma similar, el módulo de Recursos de Voz 504 recibe datos de voz digitalizados, originados desde la PSTN por medio del TNIM. Después se pasa estos datos al ICM, para su transmisión sobre la red informática. El módulo de Recursos de Voz 504 lleva a cabo además las necesarias generación y detección de tono, tales como tonos DTMF, utilizadas para marcar los dígitos de un número de teléfono.
El TNIM 502 monitoriza los intervalos de tiempo para las diversas líneas de teléfono. Cada línea es monitorizada en una serie de eventos, incluyendo la acción de colgar por parte del abonado que llama o del abonado llamado, y notificaciones de llamada entrante procedentes de la centralita telefónica. El TNIM notifica al ICM, tras producirse cualquiera de estos eventos. Además, el TNIM procesa solicitudes procedentes del ICM, tales como tomar un intervalo de tiempo descolgado, para marcar una llamada saliente, y liberar una llamada entrante o saliente en el caso de producirse una acción de colgar.
El módulo de compresión y expansión de voz 520, proporciona compresión de datos para los datos entrantes recibidos desde la PSTN, antes de que sean transmitidos sobre la red informática. Puesto que los recursos de una red informática son limitados, estos pueden colapsar durante periodos de tráfico de gran volumen. Potencialmente, el caudal puede verse reducido hasta el extremo en que se produce un retardo perceptible entre la transmisión y la recepción. Semejante situación es extremadamente indeseable para la comunicación telefónica en tiempo real. Se utiliza compresión de datos para reducir la cantidad global de datos que se transmite sobre la red informática, al objeto de reducir los problemas de retardo en los datos. Por supuesto, la transmisión de datos no debe aplicarse hasta el punto en el que afecte sensiblemente la calidad de audio de los datos que se está transmitiendo. Cuando se recibe datos comprimidos que han sido transmitidos sobre la red informática, el VCM 520 lleva a cabo la función inversa consistente en expandir los datos comprimidos. La compresión utilizada en el VCM 520, involucra típicamente PCM (Modulación por Impulsos Codificados) de 8-bit de ley-\mu, con tasas de compresión variables. Los tipos de compresión utilizada pueden ser GSM (Sistema Global de Comunicaciones Móviles), CELP (Predicción Lineal con Excitación por Código) o ADPCM (Modulación por Impulsos Codificados Diferencial Adaptable). Puesto que esta no es una lista exhaustiva, puede utilizarse cualquier técnica similar de compresión tal como, por ejemplo, cualquiera de las técnicas de compresión utilizadas por el soporte de lógico del Netscape Navigator, suministrados por Netscape Communications Corporation, de Mountain View, California. Cuando la tasa de compresión se incrementa, típicamente disminuye la calidad de la voz.
El Monitor de Calidad de la Línea o LQM, 522, examina los datos de voz muestreados y aplica una serie de distintas técnicas para mejorar la calidad de la voz. Por ejemplo, puede utilizarse un filtro de cancelación de eco, para minimizar los efectos de eco inherentes a las llamadas telefónicas a larga distancia. Adicionalmente puede aplicarse de una atenuación variable a la señal de datos de voz, para impedir el eco. Debido a que esta técnica solo necesita ser aplicada a los datos de voz una vez, entre dos puntos finales, tanto el nodo del abonado que llama como el nodo del abonado llamado pueden modificar la señal. Si el abonado que llama modifica señal, entonces el LQM en el nodo receptor es notificado para que no adopte ninguna acción adicional. En otro caso, la situación por defecto es que el nodo receptor tiene que llevar a cabo la cancelación de eco.
Ahora se describirá el flujo lógico de una llamada a través de un Nodo ITS, desde la perspectiva del abonado que llama, con referencia a la figura 6. Primero, se inicia una llamada cuando el abonado que llama marca un número telefónico, que le conecta directamente con un Nodo ITS por vía de la PSTN. En referencia ahora a la figura 6, el ICM recibe una indicación de llamada entrante desde el TNIM, en la etapa 602. Esto indica que la parte que llama ha iniciado una llamada telefónica. En el paso 604, el ICM instruye al TNIM para responder la llamada. En el paso 606, el ICM (a través del TNIM) recibe información desde la PSTN, relativa a los abonados que llama y llamado. En concreto la PSTN proporciona dígitos de Secuencia de Identificación de Número Digital (DNIS), que especifican el número de teléfono del abonado llamado, o de destino, así como los dígitos de Identificación de Número Automática (ANI) que identifican al abonado que llama. Los DNIS y los ANI son proporcionados al ICM que, a su vez, proporciona esta información al módulo LCR o de Encaminamiento a Coste Mínimo, en el paso 608. En base al DNIS y/o el ANI, el LCR específica al ICM el Nodo ITS que puede completar de forma más eficiente la llamada, hasta el número de teléfono de destino.
En la etapa 610, si se ha determinado que el Nodo ITS Local, es decir el Nodo ITS asociado con el abonado que llama, es el nodo más eficiente para encaminar la llamada, entonces la llamada es marcada de vuelta sobre la PSTN, utilizando el TNIM, siguiendo la bifurcación que sale hasta el paso 612, bajo la condición "sí". En el paso 614, el ICM instruye a la TNIM para que conecte la llamada entrante procedente del abonado que llama, con la llamada saliente realizada por el Nodo ITS Local. De esta forma, se establece un canal de comunicación entre el abonado que llama y el abonado llamado. Esta llamada permanece activa mientras que ningún abonado haya terminado la llamada. Si se detecta una terminación de llamada en cualquiera de las localizaciones de abonado que llama o llamado, en el paso 616, en el paso 618 se corta la llamada, y en el paso 620 son liberados el abonado que llama y el abonado
llamado.
Alternativamente, si un Nodo ITS Remoto, es decir no el Nodo ITS Local, es especificado por el LCR como el más eficiente para encaminar la llamada, entonces se establece este trayecto óptimo de llamada utilizando la red Internet. Esto se muestra como la rama "no" en el paso 610. En el paso 622, el ICM en el Nodo ITS Local pasa los datos de establecimiento de llamada, y solicita al CIM local la conexión a través de la red Internet hasta el CAM en el Nodo ITS Remoto, al objeto de establecer una conexión a través de la red Internet hasta un ICM homólogo en el Nodo ITS Remoto. La etapa 622 supone identificar primero la dirección de Internet del Nodo ITS Remoto, y después transmitir un mensaje inicial al objeto de establecer una vía de comunicación entre el ICM del Nodo ITS Local, y el ICM en el Nodo ITS Remoto. Por ejemplo, si se está realizando una llamada desde Nueva York a un número en el Reino Unido, la dirección de Internet del nodo en el Reino Unido se utiliza para establecer una conexión a tal nodo. Si hay más de un nodo en el Reino Unido, el módulo LCR determina el nodo mejor localizado en base al número de teléfono de destino. Esta localización de nodo se devuelve mediante el módulo LCR así como, opcionalmente, nodos adicionales en orden decreciente de preferencia, en base a criterios de eficiencia u otros.
Como se ha indicado arriba, los parámetros de establecimiento de llamada utilizados para establecer la llamada incluyen el número de teléfono de destino, y si ha de pasarse, o no, datos de voz a través del Módulo de Compresión Expansión de Voz y/o el Módulo de Calidad de Llamada, antes de transmitirse sobre la red Internet. El protocolo específico que se utiliza para comunicar los datos reales de voz entre los dos nuevos ITS, se configura en la instalación y es bien TCP/IP o UDP/IP. Una vez que se ha establecido la conexión entre el CIM local y el CAM remoto, el CIM local lo notifica al ICM local, en el paso 624. Después de que se ha establecido los parámetros iniciales entre los dos nuevos ITS, el ICM local espera al ICM remoto para marcar el número telefónico de destino y devolver una indicación al ICM local, de que ha sido marcado el número telefónico de destino. Esto se produce en el paso 626.
En la etapa 628 tanto el ICM local como el ICM remoto comienzan, simultáneamente, a capturar datos de voz desde sus respectivas PSTN, a través de sus respectivos módulos de Recursos de Voz. Estando en este modo, el Nodo ITS hace una prueba en la etapa 630, para determinar si bien la parte llamada y/o la parte que llama, han puesto término a la llamada. Si no se detecta una terminación de llamada, el sistema ejecuta la etapa 632 y lleva a cabo compresión de datos si ha sido activada la compresión de datos. Similarmente, el sistema procede a ejecutar la etapa 634 y lleva a cabo monitorización y corrección de la calidad de línea, si tal característica está también activada. Después, el ICM pasa a la etapa 636 para segmentar los datos de voz en mensajes o paquetes, que después son transferidos sobre la red Internet al ICM remoto, a través del TIRM local. Después, el sistema realiza el bucle de vuelta a la etapa 628, para continuar el procedimiento discutido arriba. De este modo, sigue transmitiéndose los datos de voz al extremo remoto. Similarmente, los datos de voz están además siendo recibidos desde el extremo remoto, tal como se discutirá en detalle más abajo, puesto que tales datos de voz están siendo comunicados en modo bidireccional simultáneo, es decir en los sentidos tanto de transmisión como de recepción.
Si en el paso 630 se detecta un corte o terminación de una llamada, la bifurcación "sí" procedente de la etapa 630 se sigue en la etapa 638 donde, desde la PSTN en la que se ha producido la terminación de llamada, primero se recibe una señal de supervisión de llamada por parte del ICM en la localización de la terminación, y después es transmitida mediante el TIRM en la localización de terminación, al ICM en la otra localización. Después la ejecución del sistema sigue al paso 640, donde se lleva a cabo procedimientos necesarios para colgar o "desmontar" la llamada. Finalmente, el sistema sale en el paso 642, y esencialmente libera los recursos que estaban asociados a la llamada concreta, de forma que están disponibles para procesar otra llamada.
Las etapas 628 hasta 636 de la figura 6, representan la parte de transmisión de datos de una llamada telefónica direccional simultánea. La recepción de datos desde la localización remota comienza en la etapa 644, que se ejecuta justo después de la etapa 626, es decir después de que el ICM remoto ha indicado que se ha marcado satisfactoriamente el número de teléfono de destino. La ejecución de la etapa 644 y las etapas subsiguientes asociadas con la recepción de datos, se lleva a cabo en paralelo con la función de transmisión de datos, es decir las etapas 628 - 636. Después de que el ICM local recibe cada paquete de datos desde el ICM remoto, a través del TIRM en la etapa 644, el sistema hace una prueba en la etapa 646, para determinar si se ha puesto término a la llamada mediante la acción de colgar por parte del abonado remoto. Si se ha detectado una terminación de llamada, la ejecución del sistema sigue a lo largo de la rama "sí" de la etapa 646, hasta las etapas 640 y 642, y se lleva a cabo los procedimientos apropiados de colgar y salir, como se ha indicado arriba.
Si no se detecta una terminación de llamada en la etapa 646, el sistema ejecuta la etapa 648 y lleva a cabo la descompresión, si ha sido activada la compresión de datos en el extremo remoto. Similarmente, el sistema pasa a ejecutar la etapa 650 y lleva a cabo monitorización y corrección de la calidad de línea, si también ha sido activada tal característica. Finalmente, el paquete procesado de datos de voz es enviado mediante el ICM local, a través del módulo de Recursos de Voz, al TNIM, en la etapa 652, de forma que entonces este puede ser distribuido por medio de la PSTN hasta el usuario. Después el funcionamiento del sistema realiza el bucle de vuelta a la etapa 644, para recibir y procesar un subsiguiente paquete de datos de voz.
El flujo lógico de una llamada a través de un Nodo ITS Local, localizado en una localización del abonado llamado, es decir desde la perspectiva del abonado llamado, se describirá ahora con referencia a la figura 7. Como se ha mostrado en la figura 7, el ICM en la etapa 702 recibe una indicación de que se ha establecido una llamada a través de la red Internet. Este también recibe los datos de establecimiento de llamada y el número telefónico del abonado llamado, y pasa a marcar tal número a través del CAM en la etapa 708. Una vez que se ha completado la llamada al número telefónico de destino, el ICM local transmite un mensaje de marcación realizada, en la etapa 710, al ICM remoto.
En este punto se ha establecido el enlace de comunicaciones entre el abonado que llama y el abonado llamado, y los Nodos ITS local y remoto proceden a intercambiar paquetes de datos de voz. Esto se muestra en la parte restante de la figura 7, que es idéntica a la parte de intercambio de datos de la figura 6 discutida arriba. Las etapas mostradas en la figura 7 que corresponden a las etapas discutidas arriba en relación con la figura 6, han recibido los mismos números de designación. Por consiguiente no se repetirá aquí la descripción de estas etapas en la figura 7, puesto que se corresponden con las mismas etapas llevadas a cabo en la figura 6.
El funcionamiento detallado de los bloques individuales de la figura 5, se explicará ahora con referencia a las figuras 8 a 10. En referencia ahora a la figura 8, se muestra un diagrama de flujo del funcionamiento del módulo CIM. En la etapa 802, el módulo CIM recibe una solicitud de conexión procedente del ICM. Esta solicitud de conexión incluye la dirección de destino del Nodo ITS Remoto. En la etapa 804, el CIM procede a establecer una conexión de Internet a través de la red Internet hasta el CAM localizado en el Nodo ITS Remoto. En la etapa 806, el CIM realiza una prueba para verificar si la conexión ha sido satisfactoria. Si la conexión ha sido establecida satisfactoriamente, entonces el CIM transmite al CAM un mensaje de inicio de llamada, indicando que se necesita dar servicio a una nueva llamada. El mensaje de iniciación de llamada incluye información tal como cualquier información de configuración especial, indicando el protocolo de comunicaciones que se va a utilizar, indicando si se ha activado compresión, y en caso afirmativo de que tipo, indicando si se activado cancelación del eco, y cualquier otra información necesaria para dar servicio apropiadamente a la llamada. El mensaje de iniciación de llamada incluye además el número de teléfono de destino del abonado llamado. En la etapa 810, el CIM informa al ICM de que se ha establecido satisfactoriamente una conexión con el CAM, en el Nodo ITS Remoto. Después, el ICM espera una indicación de que el número de destino ha sido marcado satisfactoriamente por el ICM remoto. Si no ha sido completada una conexión satisfactoria en la etapa 806, el CIM pasa a la etapa 812 para notificar al ICM del fallo en la conexión satisfactoria al Nodo ITS Remoto.
En referencia ahora la figura 9, se muestra un diagrama de flujo del funcionamiento del módulo CAM. En la etapa 850 el módulo CAM espera, y recibe, una solicitud de conexión desde un módulo CIM localizado en un Nodo ITS Remoto. En la etapa 852, el CAM procede a establecer una conexión a través de la red Internet, hasta el CIM localizado en el Nodo ITS Remoto. En la etapa 854 el CAM determina si ha sido establecida una conexión satisfactoria. Si la conexión se ha establecido satisfactoriamente, el CAM pasa a la etapa 856 para recibir los datos de establecimiento de llamada procedentes del CIM en el Nodo ITS Remoto. Como se ha indicado arriba, estos datos de establecimiento de llamada incluye informaciones tales como el número telefónico de destino del abonado llamado. La información de establecimiento de llamada, y el número de teléfono de destino, recibidos, son transmitidos entonces por el CAM al ICM que, a su vez, instruye al TNIM para que marque el número telefónico de destino.
En referencia ahora a la figura 10, se muestra un diagrama de flujo del funcionamiento del módulo TIRM. En la etapa 902, el TIRM recibe mensajes bien procedentes del ICM localizado localmente en el mismo nodo, o bien través de la red Internet procedentes de un módulo TIRM homólogo localizado en el Nodo ITS Remoto. Si el mensaje procede del ICM local, el TIRM recibe este mensaje en la etapa 904. El mensaje procedente del ICM local puede incluir datos de voz. Alternativamente, el mensaje puede incluir otra información tal como el número telefónico de destino, información de la acción de colgar la llamada por parte del abonado que llama, etcétera. En la etapa 906, el TIRM formatea este mensaje en paquetes de datos de la longitud y formato apropiados, y prefija una cabecera de mensaje que puede incluir tamaño del mensaje, tipo de datos (voz, número de teléfono, etc.) o un número de secuencia del mensaje. Después el paquete o mensaje, es enviado al Nodo ITS Remoto sobre la conexión de Internet establecida. Entonces el TIRM pasa a la etapa 908 para determinar si se ha recibido una indicación de colgar. Si no se ha recibido una indicación de colgar, es decir la llamada actual sigue activa y necesita transmitirse datos adicionales, el TIRM realiza el bucle de vuelta a la etapa 902 para recibir más mensajes. Si existe una indicación de colgar en la etapa 908, el TIRM rompe la conexión de Internet en la etapa 910.
Alternativamente, si el mensaje recibido en la etapa 902 procede del TIRM remoto, el TIRM local pasa a la etapa 912 para recibir datos de voz o información de colgar, procedentes del TIRM remoto. La información de encabezado que incluye el número de secuencia, es validada en la etapa 914. La validación del número de secuencia asegura que los mensajes han llegado en el orden apropiado. Los mensajes recibidos tales como datos de voz, son traspasados al ICM en la etapa 916. Después, el TIRM pasa a la etapa 918 para determinar si se ha recibido indicación de colgar. Si no se ha recibido una indicación de colgar, es decir la llamada actual sigue activa y necesita transmitirse datos adicionales, el TIRM realiza el bucle de vuelta a la etapa 902 para recibir más mensajes. Si se ha recibido una indicación de colgar en la etapa 918, se pone término a la conexión de Internet en la etapa 920. El procesamiento de las etapas 904 - 910 se lleva a cabo en paralelo con el procesamiento de las etapas 912 - 920, puesto que los mensajes están recibiéndose simultáneamente desde el ICM local y desde el TIRM remoto.
Si bien la invención ha sido mostrada y descrita en concreto con referencia a una realización preferida de la misma, aquellas personas cualificadas en el arte comprenderán que puede realizarse diversos cambios en la forma y los detalles, sin apartarse del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (24)

1. Un método para encaminar una llamada telefónica bidireccional simultánea, entre un primer aparato de teléfono (204) y un segundo aparato de teléfono (202), utilizando una red informática (214) como, al menos, parte de un enlace de comunicación que conecta los mencionados aparatos telefónicos primero y segundo (204, 202), que comprende las etapas de:
marcar en el mencionado primer aparato telefónico (204), solo el número telefónico del mencionado segundo aparato telefónico (202);
encaminar una primera llamada telefónica hasta un primer puerto de acceso (216) a la red informática, a través de una central telefónica (218),
recibir en el primer puerto de acceso (216) a la red informática, la primera llamada telefónica procedente de la central telefónica (218), realizada desde el mencionado primer aparato telefónico (204), iniciando la mencionada llamada telefónica bidireccional simultánea;
establecer un enlace de comunicación sobre la mencionada red informática (214), entre el mencionado primer puerto de acceso (216) a la red informática, y un segundo puerto remoto de acceso (206) a la red informática;
realizar una segunda llamada telefónica desde el mencionado segundo puerto de acceso (206) a la red telefónica, al mencionado segundo aparato telefónico (202); y
conectar la mencionada primera llamada telefónica, el mencionado enlace de comunicación y la mencionada segunda llamada telefónica para, de ese modo, establecer una llamada telefónica entre el mencionado primer aparato telefónico (204) y el mencionado segundo aparato telefónico (202).
2. El método de la reivindicación 1, que comprende además la etapa de:
recibir la mencionada primera llamada telefónica desde una red telefónica pública conmutada (210).
3. El método de la reivindicación 2, que comprende además la etapa de:
realizar la mencionada segunda llamada telefónica utilizando la mencionada red telefónica pública conmutada (210).
4. El método de la reivindicación 1, que comprende además la etapa de:
realizar la mencionada segunda llamada telefónica, utilizando una red telefónica pública conmutada (210).
5. El método de la reivindicación 2, en el que la mencionada red informática (214) es, al menos, una parte de una red informática de Internet.
6. El método de la reivindicación 5, en el que los mencionados primero y segundo puerto de acceso (216, 206) a la red informática, son conmutadores telefónicos primero y segundo, y comprende además las etapas de:
utilizar un dispositivo de interfaz (502) de red telefónica, para recibir la mencionada primera llamada telefónica;
utilizar un dispositivo de gestión de llamada (506) de la red informática, para contestar la mencionada primera llamada telefónica;
encaminar la mencionada primera llamada telefónica procedente del mencionado dispositivo interfaz (502) de la red telefónica, a un módulo de cursos de voz (504) para procesar, y después encaminar, la mencionada primera llamada telefónica al mencionado dispositivo de gestión de llamadas (506) de la red informática;
utilizar un módulo de iniciación de llamada (510) para establecer una conexión a través de la mencionada red informática (214), hasta el mencionado segundo conmutador telefónico (206) de la red informática;
transmitir la información de establecimiento de llamada, desde el mencionado módulo de iniciación de llamada (510) al mencionado segundo conmutador telefónico (206) de la red informática; y
transmitir la información contenida en la mencionada primera llamada telefónica, desde el mencionado dispositivo gestor de llamadas (506) de la red informática al mencionado segundo conmutador telefónico (206) de la red informática.
7. El método de la reivindicación 6, que comprende además la etapa de:
determinar el procedimiento de encaminamiento a coste mínimo, para encaminar la mencionada primera llamada telefónica, desde el mencionado primer conmutador telefónico (216) de la red informática al mencionado segundo aparato telefónico (202).
8. El método de la reivindicación 7, que comprende además la etapa de:
encaminar la mencionada primera llamada telefónica, desde el mencionado primer conmutador telefónico (216) de la red informática al mencionado segundo aparato telefónico (202), utilizando la mencionada red telefónica pública conmutada (210), en base al procedimiento de encaminamiento a coste mínimo.
9. El método de la reivindicación 7, en el que la etapa de determinación comprende la etapa adicional de:
llevar a cabo una búsqueda jerárquica basada en información indicativa del mencionado segundo aparato telefónico (202).
10. El método de la reivindicación 6, que comprende además la etapa de:
llevar a cabo al menos una acción entre compresión de datos, cancelación del eco y filtrado de ruido, sobre la información contenida en la mencionada primera llamada telefónica.
11. El método de la reivindicación 6, que comprende además las etapas de:
en un módulo de aceptación de llamada (516), recibir información contenida en la mencionada segunda llamada telefónica procedente del mencionado segundo conmutador de teléfono (206) de la red informática;
encaminar la mencionada información contenida en la mencionada segunda llamada telefónica, al mencionado gestor de llamada (506) de la red informática, y después al mencionado módulo de recursos de voz (504) para su procesamiento; y
encaminar la mencionada información contenida en la mencionada segunda llamada telefónica, desde el mencionado módulo de recursos de voz (504) al mencionado dispositivo de interfaz (502) de la red telefónica, para su transmisión al mencionado primer aparato telefónico (204), como parte de la mencionada primera llamada telefónica.
12. El método de la reivindicación 1, en el que la mencionada red informática (214) es una red Internet, y en el que la mencionada segunda llamada telefónica, desde el segundo puerto de acceso (206) a la red informática hasta el segundo aparato telefónico (202), se realiza utilizando una PSTN (210),
el método, comprendiendo además las etapas de:
convertir datos recibidos en el primer puerto de acceso (216) a la red informática, procedentes de la central telefónica (218), a un protocolo soportado por la red Internet; y
convertir datos recibidos en el segundo puerto de acceso (206) a la red informática, procedentes de la red informática (214), desde mencionado protocolo soportado por la red Internet a una señal de audio analógica a ser transmitida por la PSTN (210).
13. Un sistema para encaminar una llamada telefónica bidireccional simultánea, entre un primer aparato telefónico (204) y un segundo aparato telefónico (202), utilizando una red informática (214) como, al menos, parte de un enlace de comunicación que conecta los mencionados aparatos telefónicos (204, 202) primero y segundo, que comprende:
un primer puerto de acceso (216) a la red informática, adaptado para recibir una y primera llamada telefónica procedente de una central telefónica (218), realizada desde el mencionado primer aparato telefónico (204) que inicia la mencionada llamada telefónica direccional simultánea, marcándose solo el número de teléfono del mencionado segundo aparato telefónico (202), en el mencionado primer aparato telefónico (204), siendo la primera llamada telefónica encaminada al primer puerto de acceso (216) a la red informática, a través de la central telefónica (218);
un enlace de comunicación sobre la mencionada red informática (214), entre el mencionado primer puerto de acceso (216) a la red informática, y un segundo puerto de acceso (206) a la red informática;
un circuito de llamada, adaptado para realizar una segunda llamada telefónica, desde el mencionado segundo puerto de acceso (206) a la red informática, al mencionado segundo aparato telefónico (202); y
un circuito de gestión de llamadas, adaptado para conectar la mencionada primera llamada telefónica, el mencionado enlace de comunicación y la mencionada segunda llamada telefónica, para establecer de ese modo una llamada telefónica entre el mencionado primer aparato telefónico (204) y el mencionado segundo aparato telefónico (202).
14. El sistema de la reivindicación 13, que comprende además:
un circuito interfaz (502) de red telefónica pública conmutada, adaptado para recibir la mencionada primera llamada telefónica a través de una red telefónica pública conmutada (210).
15. El sistema de la reivindicación 14, que comprende además:
un segundo circuito interfaz de la red telefónica pública conmutada, adaptado para realizar la mencionada segunda llamada telefónica a través de la mencionada red telefónica pública conmutada (210).
16. El sistema de la reivindicación 13, en el que hay un circuito interfaz de la red telefónica pública conmutada, adaptado para realizar la mencionada segunda llamada telefónica a través de una red telefónica pública conmutada (210).
17. El sistema de la reivindicación 14, en el que la mencionada red informática (214) comprende una conexión a la red informática Internet.
18. El sistema de la reivindicación 17, en el que los mencionados puertos de acceso (216, 206) primero y segundo, son conmutadores telefónicos primero y segundo comprendiendo además:
un dispositivo de interfaz (502) de la red telefónica, adaptado para recibir la mencionada primera llamada telefónica;
un dispositivo de gestión de llamadas (506) de la red informática, adaptado para contestar la mencionada primera llamada telefónica;
estando el mencionado dispositivo de gestión de llamadas (506) de la red informática, adaptado para encaminar la mencionada primera llamada telefónica, desde el mencionado dispositivo de interfaz (502) de la red telefónica a un módulo de recursos de voz (504), para procesar y encaminar la mencionada primera llamada telefónica al mencionado dispositivo de gestión de llamadas (506) de la red informática;
un módulo de iniciación de llamada (510), adaptado para establecer una conexión a través de la mencionada red informática (214), hasta el mencionado segundo conmutador telefónico (206) de la red informática;
un circuito de información de establecimiento de llamada, adaptado para transmitir información del establecimiento de llamada, desde el mencionado módulo de iniciación de llamada (510) al mencionado segundo conmutador telefónico (206) de la red informática; y
estando el mencionado dispositivo de gestión de llamadas (506) de la red informática, adaptado para transmitir información contenida en la mencionada primera llamada telefónica, desde el mencionado dispositivo de gestión de llamadas (506) de la red informática al mencionado segundo conmutador telefónico (206) de la red informática.
19. El sistema de la reivindicación 18, que comprende además:
un primer sistema de encaminamiento (514) a coste mínimo, para determinar un procedimiento de encaminamiento a coste mínimo, al objeto de encaminar la mencionada primera llamada telefónica, desde el mencionado primer conmutador telefónico (216) de la red informática al mencionado segundo aparato telefónico (202).
20. El sistema de la reivindicación 19, en el que el mencionado dispositivo de gestión de llamadas (506) de la red informática, está adaptado para encaminar la mencionada primera llamada telefónica, desde el mencionado primer conmutador telefónico (216) de la red informática al mencionado segundo aparato telefónico (202), utilizando la mencionada red telefónica pública conmutada (210), en base al procedimiento de encaminamiento a coste mínimo.
21. El sistema de la reivindicación 19, en el que el sistema de encaminamiento (514) a coste mínimo, comprende un sistema de búsqueda jerárquica adaptado para buscar en base a la información indicativa del mencionado segundo aparato telefónico (202).
22. El sistema de la reivindicación 18, que comprende además:
al menos uno, de entre un circuito de compresión de datos (520), un circuito de cancelación del eco y un filtro de ruido (522), adaptado para trabajar sobre la información contenida en la mencionada primera llamada telefónica.
23. El sistema de la reivindicación 18, que comprende además:
un módulo (556) de aceptación de llamada, adaptado para recibir información contenida en la mencionada segunda llamada telefónica procedente del mencionado segundo conmutador telefónico (206) de la red informática;
estando el mencionado dispositivo de gestión de llamadas (506) de la red informática, adaptado para encaminar la mencionada información contenida en la mencionada segunda llamada telefónica, al mencionado módulo de recursos de voz (504), para su procesamiento, y después al mencionado dispositivo interfaz (502) de la red telefónica, para su transmisión al mencionado primer aparato telefónico (204) como parte de la mencionada primera llamada telefónica.
24. El sistema de la reivindicación 13, en el que la red informática (214) es una red de Internet, y
el circuito que llama está adaptado para realizar la segunda llamada telefónica, desde el segundo puerto de acceso (206) a la red informática al segundo aparato telefónico (202), utilizando una PSTN (210), estando el primer puerto de acceso (216) a la red informática, adaptado para convertir los datos recibidos procedentes de la central telefónica (218) a un protocolo soportado por la red Internet, y estando el segundo puerto de acceso (206) a la red informática, adaptado para convertir datos recibidos procedentes de la red informática (214), desde el mencionado protocolo soportado por la red Internet a una señal de audio analógica, a ser transmitida por la PSTN (210).
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