关于几个本地域的关守 【技术领域】
本发明涉及电信系统，更具体而言涉及改进型H.323系统。
相关技术描述
国际电信联盟(ITU)建议H.323描述了用于在分组交换网络上进行多媒体通信的一组设备和协议。由该规范定义的四个主要组件是客户(也称作终端)、多点控制单元(MCU)、网关和关守。客户和关守通常称作端点。H.323组件被组织成为称作“区域”的管理域。典型地，每个区域由一个关守管理。
可以在每个区域中由关守提供对于内部呼叫的直接电话分机拨号。这样，例如，在一个公司内部的用户可以只需要拨两到三个数字就可以呼叫该公司内的其他用户。不过，通常在一个特定区域中要为一个以上公司的用户服务。在这种情况下，每个公司都希望好像是本公司拥有其网络一样在公司内部通信，并且每个公司都希望利用直接电话分机拨号，即“虚拟专用网”。不幸的是，在目前的H.323系统中，关守只能够支持对于单个区域的编号方案。因此，当使用一个公共关守来管理服务于来自多个公司的用户时，没有办法使得各公司管理各个基于电话分机的拨号方案；而是，必须使用完整电话号码来进行内部呼叫。一个替代方案是为每个公司使用一个独立的关守，但是多个关守会增加硬件和维护成本。
【发明内容】
根据本发明的系统和方法大部分克服了现有技术的上述缺点。特别地，根据本发明的H.323端点被提供一个控制层，该控制层在呼叫建立或希望具有域限制功能的其它情况中提供分配给用户的通信域标识(CDI)。在呼叫建立实施例中，CDI可以在H.323直接信令模式的地址解析阶段被使用。特别地，CDI被用于判定呼叫是否是对于相同公司的另一个电话分机的用户。在直接信令模式中，通信域标识控制层访问一个本地数据块以进行该判定。类似地，可以在呼叫建立阶段在关守路由信令中提供CDI。在这种情况下，通信域标识控制层为关守提供CDI。然后，关守使用CDI执行地址解析以判定呼叫是否是对于相同公司的另一个电话分机用户的。当然，主叫和被叫方可以在由不同关守管理的域中。
一旦已经为特定域或子域建立了CDI，CDI就可以用于其它限制检查的形式。例如，CDI可以用于在子域或子组中的容量搜索。在这种情况下，特定的附加业务只对于一个特定域中地一些(或所有)电话是允许的。
连同附图进行的下列详细描述有助于更好地理解本发明。
附图简述
图1是说明根据本发明一个实施例的H.323系统的图；
图2是说明具有根据本发明一个实施例的通信域标识层的H.323终端；
图3是根据本发明一个实施例的关守；
图4A和4B是说明根据本发明一个实施例的信令流的图；
图5是说明根据本发明一个实施例的系统操作的流程图；
图6是说明根据本发明另一个实施例的信令流的图；以及
图7是说明根据本发明一个实施例的系统操作的流程图。
发明详述
现在讨论附图，特别注意图1，其中说明了根据本发明的一个实施例的示范H.323电信系统100。应当指出，尽管是在话音分组中具体描述的，但是本发明也包括使用任何多媒体信息，诸如视频、数据、话音或它们的任何组合。还应当指出，可以用于连同本发明教导的示范H.323系统是从西门子获得的Siemens HiNetTM RC 3000系统。应当指出，术语“端点”包括客户终端和网关。
在下面的描述中，应当认识到，主叫和被叫方可以是在由不同关守管理的域中，每个使用本发明的CDI并为多个公司在单一的物理网络上使用例如H.323协议来提供虚拟专用网。除了适用于H.323系统之外，本发明还适用于其它互联网协议电话结构及协议，诸如IETF对话启动协议(SIP)、如MGCP的媒体网关控制协议或IETF Megaco等。应当指出，在下面的描述中，用于H.323实施例的术语“关守”还意欲覆盖诸如由SIP实施例中的“呼叫代理”以及MGCP实施例中的“控制器”执行的功能的类似管理功能。
根据一个特定实施例，电信系统100包括局域网(LAN)或分组网101。连接到LAN 101的可以是多种H.323终端102a、102b、多点控制单元(MCU)104、H.323网关106、H.323关守108、LAN服务器112和多个诸如个人计算机的其它设备(未示出)。H.323终端102a、102b遵从H.323建议。这样，H.323终端102a、102b支持用于协调媒体信道使用、用于呼叫信令和呼叫建立的Q.931(H.225.0)、H.225.0注册、许可和状态(RAS)以及用于对音频和视频分组定序的RTP/RTCP的H.245控制信令。H.323终端102a、102b还实现音频和视频编解码器、T.120数据会议协议和MCU性能。有关H.323建议的进一步的细节可以从国际电信联盟获得；H.323建议在这里全部包含作为参考，就好像在这里全部被提出一样。H.323终端102a、102b可以属于相同公司或不同公司。
此外，H.323端点102a、102b、106包括H.323控制层111a、111b、111c，它们包括根据本发明的通信域标识单元(也称作“通信域控制层”)110a、110b、110c。通信域标识单元110a、110b、110c用于判定一个被叫号码是否是相同公司的一个电话分机或者是直接信令模式中的一个外部对方的电话分机或者CDI单元只是在关守路由模式中为关守提供CDI。然后，关守108使用CDI对地址解析并判定被叫号码是否是一个内部电话分机。这样，如下面进一步描述的，关守108还装备有根据本发明的通信域控制单元109。通信域标识单元110a、110b、110c和通信域控制单元109允许一个以上的用户被分配相同的电话分机，在CDI上额外执行地址解析。也就是，CDI允许创建具有单个关守的“虚拟域”或者创建通过多个关守的“虚拟域”。应当指出，尽管特别关于呼叫建立过程进行了描述，但是通信域标识符可以由系统用于其它域相关限制，诸如记帐或特定呼叫或附加业务的可用性。例如，CDI可以用于限制只对于内部呼叫的特定用户，或者禁止接入其它业务。因此，这些图只是示范用的。
根据一个特定实施例，图2说明了对于LAN 101的H.323接口的逻辑图。应当指出，尽管在网络层格式中进行说明，但是典型地，通信域控制层110在能够实现H.323协议的状态机中实现。H.323接口包括一个网络终端/设备102，它包括根据本发明的一个通信域控制层110，以及一个连接到网络终端102的分组网接口13。如下面更详细描述的，网络终端102使用ITU-T H.323建议协议。网络接口13将网络终端102连接到LAN 101。网络可以包括分组交换传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)和以太网、快速以太网以及令牌环网上的互联网分组交换(IPX)。
H.323终端102连接到视频输入/输出(I/O)接口28、音频I/O接口212、数据设备接口40和系统控制用户接口(SCUI)20。网络终端102还包括H.225.0层24、音频编码器/解码器(编解码器)14并可以包括视频编解码器15和T.120数据接口层19。可以作为标准H.323设备一部分的音频I/O接口或卡212连接到音频编解码器14，如G.711编解码器，以对音频信号进行编码和解码。音频编解码器14连接到H.255.0层24。它对音频信号进行编码以进行传输并对接收的信号解码。尽管G.711编解码器是用于H.323终端的强制音频编解码器，但是其它音频编解码器，如G.728、G.729、G.722以及MPEG1音频也可以用于对语音进行编码和解码。G.723.1是优选的编解码器，因为它的适当的低比特率，其使得能够保存链路带宽，特别是在较低速率网络连接中。
可以作为标准H.323设备一部分的视频I/O接口或卡28连接到视频编解码器15，如用于对视频信号编码和解码的H.261编解码器。视频编解码器15对视频信号进行编码以进行传输并对接收的信号解码。H.261是用于支持视频的H.323终端的强制编解码器，尽管也支持诸如H.263的其它编解码器。
系统控制用户接口(SCUI)20提供对于H.323终端102的正确操作的信令和流控制。特别地，由SCUI 20处理呼叫信令和控制。根据本发明的通信域控制层110构成连接到SCUI 20的H.323控制层111的一部分。如下面更详细描述的，通信域控制层110用于解析一个被拨叫的电话分机是否是一个内部号码，还将其提供给一个关守。
控制层111还包括Q.931层16、H.225.0 RAS层17和H.245层18。因此，SCUI 20与H.245层18接口，后者是允许容量交换、打开和关闭逻辑信道、模式优先选择请求、流控制消息以及其它混杂命令和指示的媒体控制协议。SCUI 20还与Q.941协议16接口，后者定义H.323通信对话的建立、拆除和控制。SCUI还与H.255.0注册、许可和状态(RAS)协议接口，后者定义H.323实体如何访问H.323关守以特别执行地址转换，从而允许H.323端点通过一个H.323关守定位其它H.323端点。从Q.931层16获得的H.255.0层24是用于在两个或多个终端之间建立一条连接的协议，并对于所发送的视频、音频、数据、信令以及控制流格式化成用于通过通信接口13(例如分组网101)通信的消息。H.225.0层24还检索所接收的视频、音频、数据、信令以及来自从网络接口输入的消息的控制流，将信令和控制信息路由到控制层111并将媒体流路由到恰当的音频、视频和数据接口。
这样，H.323网络可以被配置包括几个不同的设备。例如，网络可以包括用于使得用户能够连接到LAN以与LAN上的另一个用户通信的终端，用于使得驻留在LAN上的主叫呼叫公共交换网络中的第二方的终端和/或用于使得一个适配器通过无线中继使用无线电话通信。设备还实现根据H.450.X建议的附加业务。根据本发明的一个实施例的示范关守108如图3所示。如图所示，H.323关守108执行从IP或IPX地址(如H.225.0 RAS规范)的地址转换以及带宽管理(也在H.225.0 RAS规范中定义)。H.323关守108还用于呼叫路由。H.323关守108因此包括控制处理器300、一个或多个存储器单元304和网络接口302。控制处理器300被编程来实现CDI功能110(图1)。存储器单元304用于存储CDI信息305的数据库。如下面更详细描述的，当H.323关守108在关守路由模式中接收到一个呼叫建立请求时，它还接收一个CDI。关守108(特别是控制处理器300)访问CDI数据库305以判定被叫方是否在本地执行地址解析。此外，关守108可以使用CDI用于其它域限制功能，如域特定带宽分配等。
图4A说明根据本发明的一个实施例的信令流，其中采用两个端点之间的直接信令。应当指出，尽管信号通路被示为直接连接，但是典型地，信令通过LAN 101传导。在本例中，两个端点是客户A和客户B，其包括根据本发明的通信域标识层。不过，在其它例子中，两个端点可以是客户和网关或者两个网关。端点客户A的用户例如，通过拨号一个电话分机启动对于端点客户B的呼叫。作为响应，端点客户A访问一个识别被叫地址作为具有相同或不同CDI的数据库(未示出)并解析客户B的地址，还确定其它域限制功能是否可用。然后，端点客户A发送一个H.225.0建立消息到端点客户B。根据本发明，H.225.0建立消息还包括CDI，其由端点客户B存储以备将来使用。然后，端点客户B接收H.225.0建立消息和CDI。端点客户B访问其自己的数据库(未示出)以确定主叫是否在相同公司内和/或是否其它域相关限制应用。然后，端点客户B使用该信息来将H.225.0呼叫连接消息引导到端点客户A。接下来，解析互相的地址，客户端点承担H.245终端容量交换、主从交换并最终建立媒体信道。
图4B说明一个类似的替代实施例，也有作为所讨论的两个端点的客户。特别地，在图4B的实施例中，关守被通知端点之间的连接，但是关守本身不用于呼叫连接信令。如果端点客户A希望执行对于端点客户B的呼叫，则客户A发送一个许可请求(ARQ)消息到请求使用直接信令模式进行呼叫的关守GK。关守GK用许可确认(ACF)消息响应。然后，端点客户A发送一个H.225.0建立消息到关守GK。H.225.0建立消息包括根据本发明的CDI。然后，关守GK访问其数据库305(图3)，通知它呼叫是否是到内部电话分机和是否其它域相关限制应用。然后，关守GK将H.225.0建立消息与CDI转发到客户B。然后，端点客户B和关守GK交换ARQ/ACF消息。接下来，客户A和客户B承担H.245呼叫连接消息的直接交换(不通过GK)。然后，端点直接进行H.245终端容量交换、H.245主从交换以及最终打开媒体信道。
在图5中以流程图形式说明了使用直接信令在端点(在这些例子中是客户A和客户B)之间建立呼叫的两个实施例。在步骤420中，控制层111a和特别是CDI层110a判定被叫方是否在相同域内，从而执行正确的地址解析。例如，CDI层110a访问将电话分机与网络上的另一方相关的数据库。CDI层110a还将CDI与另外的域相关功能相关。在步骤421中，客户A的控制层111a发送一个ARQ消息到关守GK 1，请求允许使用直接呼叫模型的到端点客户B的呼叫。在步骤422，关守用到端点客户A的ACF消息响应，其由控制层111a接收。ACF消息包括端点客户B的呼叫信令传输信道地址。在步骤423，响应于ACF消息，控制层111a直接发送H.255.0建立消息到端点客户B，其包括通信域标识。在步骤424，端点客户B接收H.225.0建立消息并通过存储CDI开始处理所接收的H.225.0建立消息。响应于建立消息，在步骤425，端点客户B的控制层111进行与关守GK的ARQ/ACF交换。接下来，在步骤426，端点客户B的控制层111发送一个H.225.0连接消息到端点客户A的控制层以进行到连接状态的呼叫。在步骤427，端点客户A和B交换H.245终端容量消息。在步骤428，端点客户A和客户B交换主从判定消息和任何其它需要的H.245消息。在步骤430，端点客户A和客户B建立它们之间的一个媒体信道。
在另一个实施例中，可以省略步骤420之后的ARQ/ACF消息的交换。也就是，可以在控制单元111a和111b之间建立一个直接呼叫，而与关守GK1网关。在本方案中，省略了步骤421、422和425。也就是，在步骤420之后，在步骤423a中，控制层110a直接发送一个H.225.0消息到端点客户B，包括通信域标识符。在步骤424a中，端点客户2接收H.225.0建立消息和CDI，并判定呼叫是否来自域中(in-domain)的主叫。这引起端点客户B处理所接收的H.225.0建立消息。接下来，步骤426、427、428和430如下所述。
图6为用于本发明的一个替代实施例的采用关守控制呼叫和控制信令的信令流。特别地，如果端点客户A希望建立到端点客户B的呼叫，则端点客户A发送到关守GK的一个ARQ消息。关守GK用一个ACF消息响应。接下来，客户A发送一个H.225建立消息到关守GK，其包括通信域标识符(CDI)。关守GK对CDI访问其数据库，并将该消息转发到客户B。客户B用到关守GK的ARQ响应。关守GK用到客户B的一个ACF回答。接下来，端点客户A用一个H.225告警和连接消息响应。关守GK将告警和连接消息转发到端点客户B。告警和连接消息用于建立H.245控制信道，在这种情况下，是在关守GK和端点之间。最后，在端点客户A和客户B之间建立媒体信道。
参考图7的流程图可以更清楚地示出本发明的该实施例的操作。特别地，在步骤402，端点客户A希望建立到另一个端点(客户B)的呼叫。端点客户A和特别是控制单元110a发送一个ARQ消息(许可请求)到关守GK。假设关守GK在工作，则在步骤404，关守GK用一个到客户A的ACF(许可确认)消息响应，该消息由控制单元110a接收。ACF消息包括关守GK的呼叫信令传输信道地址。在步骤406，响应于ACF消息，控制单元110a发送一个H.225.0建立消息到关守GK，其包括全局唯一呼叫标识符以标识该呼叫以及端点客户A的通信域标识符(CDI)。应当指出，CDI可以分配给端点终端本身或分配给单独用户，以便一个以上的用户可以使用单一H.323终端。在步骤407，关守GK以及特别是控制处理器300访问其CDI数据库305以判定被叫是否在相同管理域并解析被叫方的地址。此外，CDI可以用于其它域限制功能。在优选实施例中，为了保护网络的CDI的错误使用，只有管理者能够相关并改变对于用户的CDI。
在步骤408，已经确定端点客户B的地址，关守GK将包括CDI的H.225.0建立消息中继到端点客户B以及特别是其控制单元110b。在步骤409，端点客户B可以存储主叫方端点客户A的CDI。在步骤410，端点客户B的控制单元110b进行与关守GK的ARQ/ACF交换。在步骤412，随着呼叫进行到连接状态，端点客户B的控制单元110c发送H.225.0告警和连接消息到关守GK。在步骤414，关守GK进而又提供告警和连接消息到端点客户A的控制单元110a。告警或连接消息包括关守H.245控制信道传输地址，其在步骤415中用于建立H.245控制信道。接下来，在步骤416承担H.245容量交换。在步骤417，在端点客户A和客户B之间打开媒体信道。