CN100388710C - 承载控制分离网络与公用交换网络双音多频信令互通方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信领域中的承载控制分离网络与PSTN网络的DTMF信令互通方法，包括1.扩展ITU-T Q.765.5标准中对动作指示语字段的编码：2.当SN需要收集用户输入的信息时，先通过BICC信令向前面节点发送APM消息，要求呼叫用户输入信息，并由关口BIWF1和BIWF2将信息转换为数字信号传送给SN；3.SN判断已经收够信息后，发出停止接收信息，接收过程终止，释放DTMF识别器资源。本发明大大减少了对DTMF识别器的需求，节省了网络资源，提高了资源使用效率。

Description

承载控制分离网络与公用交换网络双音多频信令互通方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及承载控制分离的网络与PSTN(PublicSwitched Telephone Network，公用交换网络)的信号互通方法。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，人们对于通信系统的依赖越来越多，通信系统也随着人们日益多样化的需求而不断得到发展，技术水平不断得到提高，当前通信网络正在从单一的PSTN网络向传送层、控制层、业务层分离的NGN(Next Generation Network，下一代网络)网络演进。ITU-T(国际电信联盟-标准化部门)为NGN开发了BICC(Bearer Independent CallControl，与承载无关的呼叫控制)信令协议。BICC信令协议是一种NNI(Network-Network Interface，网络网络接口)信令协议，用于替代原七号信令系统中TUP(Telephone User Part，电话用户部分)、ISUP(ISDN User Part，ISDN用户部分)信令协议。图1是呼叫控制信令使用BICC协议的NGN网络功能模型，其中，AN表示接入网络，CSF(Call Service Function，呼叫业务功能)之间传送的是BICC呼叫控制信令，BIWF(Bearer InterworkingFunction，承载互通功能)之间传送的是承载控制信令，CSF和BIWF之间采用H.248协议(ITU-T制定的网关控制协议)。可以看出，NGN网络呼叫控制和承载控制是分离的。BICC信令不仅用于固定网络的NGN中，还被移动网络的NGN采用。移动网络的NGN是依据3GPP(制定第三代移动通信标准的国际性组织)R4版本，在核心网电路交换域引入了软交换技术，将控制和承载分离，如图2，原来的MSC(Mobile Switching Center，移动交换中心)分解为MSC Server(移动交换中心服务器)和MGW(MediaGateway，媒体网关)。承载层可以使用ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传送模式)、IP(Internet Protocol，因特网协议)或TDM(Time DivisionMultiplex，时分复用技术)。MSC Server提供呼叫控制和移动性管理功能，相当于CSF的角色。MGW提供承载控制和传输功能以及流处理功能，相当于BIWF的角色。BICC用于MSC Server之间的接口协议，H.248用于MSCServer和MGW之间的接口协议。

事实上，电信网络的演进是一个长时间的渐进的过程，在相当长时间内，PSTN网络还会存在，并且具有巨大的容量，而网络的根本特点就是能够互通，因此，随着承载控制分离的网络的迅速发展，其与传统的电话网络实现互通就日益成为重要的问题。由于BICC协议是对七号信令中ISUP协议的演进和发展，BICC协议使这种承载控制分离的网络可以提供PSTN的全套业务，包括所有补充业务。在目前PSTN网络中，终端基本上具有DTM(Dual Tone Multi Frequency，双音多频)F拨号和脉冲拨号两种方式，由于DTMF拨号速度快，收号准确度高，得到了非常广泛的应用，不仅仅用于终端拨叫被叫号码，而且还用于终端在呼叫过程中同各种增值业务和智能业务进行交互。DTMF拨号是采用带内信令传送的技术，具体是采用两种不同频率组合来表示电话机键盘上的数字0～9或^＊，#的技术。对于NGN网络，由于增值业务和智能业务也需要同终端进行交互，因此当终端是PSTN终端时，必须要能够将终端发送的DTMF信号传送给增值业务和智能业务，目前在NGN网络中，这种交互方法如图3所示。图中，PSTN用户A发起一个增值业务或智能业务呼叫，该呼叫经PSTN网络通过TUP/ISUP信令传送到NGN网络，然后在NGN网络中通过BICC信令传送到目的设备。当CSF2需要从PSTN收集用户信息时，承载层的DTMF信号互通参见图4所示。图中，虚线表示采用压缩编码方式，实线表示PCM编码方式，如果DTMF带内传送到BIWF1就进行转换，则BIWF1的DTMF识别器将一直有效，此时BIWF2的DTMF识别器不需要；如果DTMF带内传送到BIWF2，则不需要通过BIWF1的DTMF识别器，但需要BIWF2的DTMF识别器。在目前BICC规范定义的互通中，当CSF2需要收集PSTN用户A输入的DTMF信号时，采用的是向BIWF2发送收号命令，要求BIWF2来识别DTMF信号。由于BIWF之间采用的承载网络可以是ATM或IP网络，为了提高传送效率，语音编码一般会采用各种压缩编码，例如ITU-T制定的G.723、G.728、G.729等系列编码，3GPP制定的AMR(Adaptive Multi-Rate，自适应多速率编码)、AMRWB(Adaptive Multi-RateWideband，宽带自适应多速率编码)系列编码。由于这些编码都是有损编码方式，对于基本语音的编解码，话音失真基本上觉察不出。但对于DTMF信号来说，如果采用有损编码，就会导致DTMF识别器误识别，从而导致业务无法进行。

为了解决DTMF信号在IP网络和ATM网络传送的问题，IETF(InternetEngineering Task Force，互联网工程工作小组)和ITU-T分别制定了RFC2833和I.366.2协议，规定了DTMF信号在IP网络和ATM网络传送的帧格式，这样就解决了采用压缩编码传送DTMF信号的误识别问题。BIWF2可以根据接收的帧，判断是语音帧还是DTMF帧，如果是DTMF帧，则通过H.248消息上报给CSF。对于关口BIWF(图4中的BIWF1)来说，必须实现DTMF带内信号向DTMF语音帧的转换。不过，依现有的技术，在一个呼叫期间BIWF1尚无法知道用户何时发送DTMF信号，为保证DTMF信号的可靠传送，BIWF1必须在整个呼叫期间全程检测从PSTN接收的TDM数据流，以确定此数据是否为DTMF信号，这样就必须为每个呼叫通道准备一个DTMF识别器，不免大量占用网络资源，大大增加了网络的成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的因为每个呼叫通道配置一个DTMF识别器而导致的大量占用网络资源、网络成本高企的缺点，以期提供一种使得在低成本状态下能够使承载控制分离NGN网络可靠地接收始发自PSTN的DTMF信号方法。

为实现上述目的，本发明提出了一种承载控制分离网络与PSTN网络的DTMF信令互通方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一环节：扩展ITU-T Q.765.5标准(与承载无关的呼叫控制的应用传送机制)中对动作指示语(Action Indicator)字段的编码：

0001 1001  开始DTMF检测(start DTMF detection)

0001 1002  停止DTMF检测(stop DTMF detection)

第二环节：当SN(Serving Node，业务节点)需要收集用户输入的信息时，先通过BICC信令向前面节点发送APM(Application TransportMechanism，应用传送机制)消息，要求呼叫用户输入信息，并由关口BIWF1和BIWF2将信息转换为数字信号传送给SN；

第一步，当SN需要收集用户输入的信息时，先通过BICC信令向前面节点发送APM消息，其中包含设置为“开始DTMF检测(start DTMFdetection)”的动作指示语。该信令将一直被传送到NGN网络与PSTN网络的互通节点GSN(Gateway Serving Node，网关业务节点)上。

第二步，SN通知BIWF2放提示语音，提示呼叫用户输入业务相关信息。

第三步，前面节点收到这个APM消息后，判断自己是否是GSN，如果不是，则继续向自己前面的SN传送，该消息一直被传送到GSN。GSN收到包含设置为“开始DTMF检测(start DTMF detection)”的动作指示语的APM消息后，GSN向关口BIWF1发送一个命令，要求关口BIWF1开始DTMF信号的检测。

第四步，关口BIWF1收到开始DTMF检测消息后，占用一个空闲DTMF识别器，对这个呼叫对应的媒体流进行DTMF转换。

第五步，BIWF2收到DTMF帧后，转换为数字送给SN。

所述第四步和第五步在呼叫用户业务信息有多个的情况下要多次重复，直到接收完所有呼叫用户业务信息。

第三环节：SN判断已经收够信息后，发出停止接收信息，接收过程终止，释放DTMF识别器资源。

第一步，SN判断接收的数字，判断已经收够后，决定结束DTMF收号时，通过BICC信令向前面节点SN发送APM消息，其中包含设置为“停止DTMF检测(stop DTMF detection)”的动作指示语。

第二步，GSN收到包含设置为“停止DTMF检测(stop DTMF detection)”的动作指示语的APM消息，向关口BIWF1发送一条消息，要求停止DTMF信号的检测。

第三步，关口BIWF1收到停止DTMF检测消息后，释放DTMF识别器资源。

因此，应当意识到本发明提供了一种承载控制分离网络可靠地接收始发自PSTN网络的DTMF信号的方法，与现有技术相比，关口BIWF只需要在DTMF收号期间占用DTMF识别器资源，大大减少了对DTMF识别器的需求。节省了网络资源，提高了资源使用效率。

附图说明

图1是BICC网络结构示意图。

图2是移动软交换网络逻辑图。

图3是PSTN网络与NGN网络互通示意图。

图4是当前BICC网络从PSTN网络收号示意图。

图5是呼叫期间提示呼叫用户传送DTMF信号的流程。

图6是呼叫期间结束DTMF信号检测的流程。

具体实施方式

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

在一个呼叫期间，有时需要提示呼叫用户拨入更多的数字，提供有关业务需要的附加信息，例如，使用300业务人可能被要求输入帐户、密码和被叫号码等。此时，参见图5，SN通过BICC信令向前续节点GSN发送APM消息，其中包含设置为“开始DTMF检测(start DTMF detection)”的动作指示语。与此同时，SN使用Play Announcement程序请求BIWF2向PSTN用户发送提示音，通知用户提供相关信息，并使用Detect DTMF程序请求BIWF2进行DTMF信号的检测。GSN收到该APM消息后，使用startDTMF detection程序请求BIWF1进行DTMF信号的检测与转换。BIWF1占用一个空闲的DTMF识别器，用户输入的DTMF数字在TDM流中从PSTN始发交换机传送到关口BIWF1。BIWF1检测到后将DTMF信号转换为对应于IP网络或ATM网络的帧。BIWF2收到DTMF帧后，通过Report DTMF流程上报给SN。

当SN决定结束DTMF收号时，参见图6，再通过BICC信令向前续节点GSN发送一个APM消息，其中包含设置为“停止DTMF检测(stop DTMFdetection)”的动作指示语。GSN收到该消息后，使用Stop DTMF Detection程序请求关口BIWF1停止DTMF信号的检测与转换。关口BIWF1于是就释放这个DTMF识别器。

结合图5和图6，下面具体描述从开始到结束的整个过程：

第一步，扩展ITU-T Q.765.5标准(与承载无关的呼叫控制的应用传送机制)中对动作指示语(Action Indicator)字段的编码：

0001 1001开始DTMF检测(start DTMF detection)

0001 1002停止DTMF检测(stop DTMF detection)

第二步，当SN需要收集用户输入的信息时，先通过BICC信令向前面节点发送APM消息，其中包含设置为“开始DTMF检测(start DTMFdetection)”的动作指示语。该信令将一直被传送到NGN网络与PSTN网络的互通节点GSN上。

第三步，SN通知BIWF2放提示语音，提示呼叫用户输入业务相关信息。

第四步，前面节点收到这个APM消息后，判断自己是否是GSN，如果不是，则继续向自己前面的SN传送，该消息一直被传送到GSN。GSN收到包含设置为“开始DTMF检测(start DTMF detection)”的动作指示语的APM消息后，GSN向关口BIWF1发送一个命令，要求关口BIWF1开始DTMF信号的检测。

第五步，关口BIWF1收到开始DTMF检测消息后，占用一个空闲DTMF识别器，对这个呼叫对应的媒体流进行DTMF转换。

第六步，BIWF2收到DTMF帧后，转换为数字送给SN。

第五、六步可以重复多次。

第七步，SN判断接收的数字，判断已经收够后，决定结束DTMF收号时，通过BICC信令向前面节点SN发送APM消息，其中包含设置为“停止DTMF检测(stop DTMF detection)”的动作指示语。

第八步，GSN收到包含设置为“停止DTMF检测(stop DTMF detection)”的动作指示语的APM消息，向关口BIWF1发送一条消息，要求停止DTMF信号的检测。

第九步，关口BIWF1收到停止DTMF检测消息后，释放DTMF识别器资源。

根据上述可知，本发明提供了一种承载控制分离的NGN网络可靠地接收始发自PSTN网络的DTMF信号的方法。本领域技术人员将能认识到得益于本发明的各种可替换实施例。因此，前文用于示意而非限制目的。

Claims (4)

1.一种承载控制分离网络与PSTN网络的DTMF信令互通方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一环节：扩展ITU-T Q.765.5标准中对动作指示语字段的编码：

0001 1001开始DTMF检测；

0001 1002停止DTMF检测；

第二环节：当SN需要收集用户输入的信息时，先通过BICC信令向前面节点发送APM消息，要求呼叫用户输入信息，并由关口BIWF1和BIWF2将信息转换为数字信号传送给SN；

第三环节：SN判断已经收够信息后，发出停止接收信息，接收过程终止，释放DTMF识别器资源。

2.根据权利要求1所述的承载控制分离网络与PSTN网络的DTMF信令互通方法，其特征在于，所述的第一环节进一步包括以下步骤：

第一步，当SN需要收集用户输入的信息时，先通过BICC信令向前面节点发送APM消息，其中包含设置为“开始DTMF检测”的动作指示语，该信令将一直被传送到NGN网络与PSTN网络的互通节点GSN上；

第二步，SN通知BIWF2放提示语音，提示呼叫用户输入业务相关信息；

第三步，前面节点收到这个APM消息后，判断自己是否是GSN，如果不是，则继续向自己前面的SN传送，该消息一直被传送到GSN；GSN收到包含设置为“开始DTMF检测”的动作指示语的APM消息后，向关口BIWF1发送一个命令，要求关口BIWF1开始DTMF信号的检测；

第四步，关口BIWF1收到开始DTMF检测消息后，占用一个空闲DTMF识别器，对这个呼叫对应的媒体流进行DTMF转换；

第五步，BIWF2收到DTMF帧后，转换为数字送给SN。

3.根据权利要求2所述的承载控制分离网络与PSTN网络的DTMF信令互通方法，其特征在于，所述第四步和第五步在呼叫用户业务信息有多个的情况下要多次重复，直到接收完所有呼叫用户业务信息。

4.根据权利要求1所述的承载控制分离网络与PSTN网络的DTMF信令互通方法，其特征在于，所述的第一环节进一步包括以下步骤：

第一步，SN判断接收的数字，判断已经收够后，决定结束DTMF收号时，通过BICC信令向前面节点SN发送APM消息，其中包含设置为“停止DTMF检测”的动作指示语；

第二步，GSN收到包含设置为“停止DTMF检测”的动作指示语的APM消息，向关口BIWF1发送一条消息，要求停止DTMF信号的检测；

第三步，关口BIWF1收到停止DTMF检测消息后，释放DTMF识别器资源。

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