专利名称：用于支持在基于ip的gsm网络中的dtmf信号音发送的系统和方法
技术领域：
本发明总体上涉及电信，更具体地是涉及通过全球移动通信系统(GSM)发送双音多频(DTMF)信号音、具有基于互联网协议(IP)的网络基干(也称作中继线)的系统和方法。
背景技术：
双音多频(DTMF)信号音用于例如，允许一个电话网用户指导一个高级智能网(AIN)的运行。传统上，在PSTN中，由手机产生DTMF信号音。不过，在GSM中，如果从一个移动台(MS)手机发送DTMF信号音，则该DTMF信号将由一个变码器变字，并且不能被传送到网络。这样，对于一个GSM网络中要发送DTMF信号音的MS，将从该MS发送一个信号音产生命令(而不是实际的信号音)，并将其路由到移动交换中心(MSC)。然后，该信号音典型地由MSC产生并发送到目的设备。
随着移动系统使用的增加，蜂窝电话用户的数量也在增加，对GSM网络也提出了附加的要求。用户对GSM系统提出的附加要求的其中一个特征是，进行DTMF信号音通过GSM网络的传输以实现，例如，话音邮件交互或电子银行。
有些时候，试图使用GSM蜂窝网络的用户数会超过系统的容量，因此，一些发起的呼叫将会失去连接(导致用户受抑制和收入丢失)。使用互联网协议(IP)的网络是很容易得到的，提供规定的系统接口协议，并能够可靠地传输话音数据。因此，IP网络已被用作适合于提供中继额外的GSM网需求的平台的通信基干，从而增加系统容量，并允许连接更多的呼叫。不过，由IP网络提供的增加的呼叫容量是需要代价的。
不幸地是，不存在通过基于IP的GSM网络发送一个DTMF音的可靠系统或方法。因此，当将IP网络用作GSM呼叫的基干时，那些使用该IP网络的呼叫将不能够可靠地发送DTMF信号。因此，需要一种系统和方法，用于在使用IP网络作为基干时通过基于GSM的电信网可靠地发送DTMF信号音。
发明概述本发明提供用于通过基于IP的GSM网络可靠地传送双音多频信号音的系统和方法。一般地，当一个MS发送一个DTMF请求(典型地是一个称作“开始DTMF”的DTAP消息)时，在IP网络中由一个MSC处理该请求，该MSC基于所公开的处理，激活一个软件模块和一个合适的网关(对于独立的信号音产生)，然后，该网关中的一个处理器指导DTMF信号在目的网络中的产生。
一方面，本发明提供用于通过GSM中的IP网络发送DTMF信号音的系统。该系统通常包括一个移动交换中心，该移动交换中心具有接收直接传递应用部分(DTAP)消息并将该DTAP消息转换成为一个设备控制消息(DCM)的第一逻辑应用模块。该系统还含有一个耦合到移动交换中心的网关，并具有指导信号音在目的通信系统中的产生的第二逻辑应用模块。
该系统为第一逻辑应用模块提供传送DTAP消息到第二逻辑应用模块的能力。此外，当目的通信系统的状态为不能接收信号音时，第二逻辑应用模块就发送一个失败消息到第一逻辑应用模块。该第二逻辑应用模块还选择信号音产生方法，并指导该信号音的创建和到目的通信系统的路由。该系统的网关可能与公共交换电话网(PSTN)、IP网或者移动电话网通信。
支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的方法使用的步骤为从一个GSM兼容移动电话系统接收一个DTAP命令、将该DTAP命令转换成为一个设备控制消息、命令一个信号音发生器产生一个DTMF信号音、将该DTMF信号音发送到目的通信系统。用于该方法的目的通信系统可以是一个PSTN。此外，用于初始化该方法的DTAP命令可以是第三级GSM命令。
同样，支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的另一种方法使用的步骤为从一个GSM兼容移动电话系统接收一个DTAP命令、将该DTAP命令转换成为一个设备控制消息、选择一个与目的IP网络兼容的DTMF信号音发生器方法。该信号音发生器方法包括命令一个信号音发生器产生一个DTMF信号音，然后将该DTMF信号音路由到一个目的IP网络的步骤。可替代地，该信号音发生器方法可以包括通过将信号音产生的RTP数据分组放置到数据流中而产生一个DTMF信号音的步骤。用于初始化该方法的命令可以包括一个第三级GSM命令。
可替代地，支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的另一种方法使用的步骤为从一个GSM兼容源移动电话系统接收一个DTAP命令、将该DTAP命令转换成为一个设备控制消息、命令一个信号音发生器产生一个DTMF信号音、将该DTMF信号音通过信号音发生器路由到目的移动电话系统。该方法还可以使用一个第三级GSM命令来初始化所述DTAP命令。
附图简述通过下面连同附图的详细描述可以理解本发明的其它方面，包括特定的实施例，其中
图1表示现有技术的GSM配置；图2表示将互联网协议(IP)网络作为其基干的GSM网络；图3是表示将一个DTMF信号音从移动台通过IP基干传送到GSM中的一个PSTN的步骤的流程图；图4是表示用于将一个DTMF从移动台通过IP基干发送到GSM中基于IP的网络的步骤的方框流程图；以及图5表示用于将一个DTMF从MS通过具有IP基干的GSM发送到另一个MS的逻辑流程。
除了特别指示的之外，详细描述中的参考数字对应于图中的相同参考数字。
优选实施例详述图1表示总体上由100表示的现有技术的GSM网络。在网络100内，MS120通过无线通信(在图1和其它图中用一条闪电线表示)与基站收发信机分站(BTS)130通信。然后，BTS130与一个基站控制器(BSC)140通信。然后，BSC140在BTS130和移动交换中心(MSC)150之间路由通信。尽管图中只给出了一个BTS130，但在一个典型的GSM网络中，可以有多个BTS连接到一个BSC。同样，多个BSC典型地附属于一个MSC150。然后，该MSC150被连接到一个标准的基于GSM的网络基干，该网络基干将呼叫从MS120通过目的网络160(可以是PSTN、IP或者移动电话网)传送到目的设备。
在现有技术的GSM中，不直接由MS发送DTMF信号音。这是因为如果由MS发送DTMF信号音，则该信号音将被MS中的一个变码器变字。因为它们被变字，所以这些信号音无法被需要解释它们的应用所识别。
作为替代，根据本发明，当MS120的一个用户试图从MS12发送一个信号音，而不是从MS120发送该信号音到BTS130时，则从MS120发送一个直接传递应用部分(DTAP)消息“开始DTMF”到BTS130。该开始DTMF消息路由通过BSC140，然后路由到MSC150。然后，MSC150将一个合适的信号音发送设备连接到网络，并命令该信号音发送设备插入一个信号音到网络160。如果MSC150检测到该信号音发送是成功的，则用“开始DTMF应答”消息将该信号音发送成功这一事实报告给MS120。如果该信号音产生失败，则使用“开始DTMF拒绝”消息将该失败报告给MS120。
图2表示将IP网络270作为其基干的GSM网络。MS220与有线连接到IP网络270的BTS222通信。MS220可以与多种目的网络通信。因此，图中示出另一个移动台266与有线耦合到IP网络270的另一个BTS264进行无线通信。此外，其中具有一个DTMF MSC处理器(DMSCT)232的MSC230与IP网络270通信。
还有一个网关(GW)260连接到IP网络270，在该网关中有一个用于指导信号音产生和信号评价的DTMF媒体网关处理器(DMGP)262。另一个GW240连接在IP网络270和PSTN244之间，GW240中具有一个DMGP242，用于指导信号音到PSTN244的路由以及用于评价是否该信号音被目的设备成功接收。此外，本发明的系统包括一个连接在IP网络270和基于互联网协议的网络254之间的GW250，GW250中具有一个DMGP，用于指导信号音产生到IP网络254，并用于评价信号发送的成功。这样，从图2中可以看到，可以使用本发明通过基于IP的网络基干来路由一个从移动台始发的信号音，然后将该信号音发送到例如PSTN、IP或者另一个MS。
案例一图3表示将一个DTMF信号音从MS220传送到具有IP基干270的GSM中的PSTN244的步骤的流程图。在初始化步骤310中，MS220发送“开始DTMF”消息到称作DTMF MSC处理器(DMSCP)232的驻留在MSC230中的逻辑应用模块。接着，通过一个转换，在步骤312中，DMSCP232将该开始DTMF处理成为一个设备控制消息，然后在步骤314，在一个传送中将该消息传送到称作DTMF媒体网关处理器(DMGP)242(在GW240中存储并执行DMGP242)的一个LAM中。
接下来，在步骤320，在目的检查中，DMGP242进行检查以判定目的设备(未示出)是否可用。如果目的设备未就绪或者不能够接收DTMF信号音，则在步骤324，DMGP242在一个拒绝通知中发送失败的MSC230。为了将该失败报告给MS，在步骤326，DMSCP232在MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS220。
如果DMGP242检测到目的设备能够接收DTMF信号音，则DMGP242指导信号音产生。信号音如何产生依赖于可用于信号音产生的设备，在步骤330中，其在网关信号音中被分析。在这种情况下，如果GW240能够产生一个信号音，则在步骤332，GW240在GW信号音产生中产生该信号音。然后，在步骤338，该信号音被在信号音路由中路由到合适的目的设备。如果GW240不能产生一个信号音，则在步骤334，DMGP242命令一个诸如另一个GW260的信号音产生设备在一个信号音命令中产生该信号音。在步骤336，在信号音产生中，信号音产生设备产生信号音。然后，在步骤338，由DMGP242在信号音路由中指导该信号音的路由。
在步骤338的信号音路由之后，在步骤340，DMGP242在成功检查中检测该目的设备是否接收到了信号音。如果信号音产生失败，则在步骤324，DMGP242在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知给MSC230。接下来，在步骤326，DMSCP232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS220以报告该失败。如果信号音产生成功，则在步骤342，DMGP242在一个成功通知中将该成功的信号音传输通知DMSCP232。然后，在步骤344，DMSCP232通过在一个MS成功通知中发送一个“开始DTMF应答”而将信号音产生通知给MS220。
案例二图4是表明用于将来自MS220的DTMF信号音通过具有IP基干270的GSM传送到基于IP的网络254的步骤的方框流程图。在初始化步骤410中，MS220发送一个“开始DTMF”消息到MSC230中的逻辑应用模块DMSCP232。接下来，在步骤412，通过转换，DMSCP232将开始DTMF处理成为一个设备控制消息，在步骤414中，该消息被在一个传送中传送到GW252的一个LAM(DMGP252)中。
然后，在步骤420，在目的检查中，DMGP252检查以判定目的设备(未示出)是否可用。如果目的设备未就绪或者不能够接收一个DTMF信号音，则在步骤424，DMGP252在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知给MSC230。然后，在步骤426，DMSCP232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS 220以报告该传输失败。
如果DMGP252感知目的设备能够接收一个DTMF信号音，则在步骤430，DMGP252依据被在网关信号音中分析的可用信号音产生技术，指导信号音产生。如果象案例一中一样，GW250能够产生一个信号音，则在步骤432，GW在一个GW信号音产生中产生信号音。然后，在步骤438中，该信号音被在信号音路由中路由到合适的目的设备。如果GW250不能够产生一个信号音，则在步骤436，DMGP252将信号音产生RTP数据分组放置到RTP流中的IP网络数据流中。在步骤438，RTP数据分组的路由被在信号音路由中完成。
在步骤438的信号音路由之后，在步骤440，DMGP252在成功检查中检测该目的设备是否接收到该信号音。如果该信号音产生失败，则在步骤424，DMGP252在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知到MSC230。接下来，在步骤426，DMSCP232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS220以报告该失败。如果信号音产生成功，则在步骤442，DMGP252在一个成功通知中将该信号音通知DMSCP232。然后，在步骤444，DMSCP232通过在一个MS成功通知中发送一个“开始DTMF应答”消息而将该信号音产生通知给MS220。
案例三图5表示用于将一个DTMF从MS220通过GSM中的一个基于IP的基干270传送到另一个MS266的逻辑流程。在初始化步骤510中，MS220发送一个开始DTMF消息到MSC230中的LAM DMSCP232。接下来，通过转换步骤，DMSCP232将该开始DTMF改变成为一个设备控制消息，在步骤514，该消息被在一个传送中传送到GW260中的一个LAM(DMGP262)。
然后，在步骤520，在目的检查中，DMGP262进行检查以判定是否目的设备(未示出)可用。如果目的设备未就绪或者不能够接收一个DTMF信号音，则在步骤524，DMGP在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知给MSC230。然后，在步骤526，DMSCP232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS220以报告该失败。如果目的设备能够接收一个DTMF信号音，则DMGP262指导信号音产生。
信号音产生的实现首先是通过步骤534中，在一个信号音命令中发出一个产生信号音命令。然后，在步骤536，所选择的信号音产生设备在一个信号音产生中产生该信号音。接下来，在步骤538，DMGP262在一个信号音路由中，将该信号音路由到合适的目的设备。
在步骤538的信号音路由之后，在步骤540，DMGP262在成功检查中检测是否该目的设备接收到该信号音。如果该信号音产生步骤失败，则在步骤524，DMGP262在一个拒绝通知中发送一个拒绝通知给MSC230。然后，在步骤526，DMSCP232在一个MS拒绝通知中发送一个“开始DTMF拒绝”通知给MS220以报告该失败。如果信号音产生成功，则在步骤542，DMGP262在一个成功通知中将该信号音通知DMSCP232。然后，在步骤544，DMSCP232通过在一个MS成功通知中发送一个“开始DTMF应答”消息而将该信号音产生通知给MS220。
尽管已参考优选实施例描述了本发明，但应当理解，对于本领域的普通技术人员来说，显然可以对本发明做出修改，但这种修改必须包括在下面的权利要求所规定的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种用于通过一个全球移动通信系统(GSM)中的基于互联网协议(IP)的网络发送双音多频(DTMF)信号音的系统，该系统包括一个具有第一逻辑应用模块(LAM)的移动交换中心(MSC)，该第一LAM被配置以接收一个直接传递应用部分(DTAP)DTMF消息，并将该DTAP DTMF消息转换成为设备控制消息；以及一个耦合到MSC且具有第二LAM的网关，该第二LAM被配置以接收所述设备控制消息，并被配置以指导DTMF信号音在目的网络上的产生。
2.权利要求1的系统，其中第一LAM通过所述基于IP的网络将DTAP DTMF消息传送到第二LAM。
3.权利要求1的系统，其中当目的通信系统不能够接收DTMF信号音时，第二LAM被配置以发送一个失败消息到第一LAM。
4.权利要求1的系统，其中如果目的通信系统能够接收信号音，则第二LAM被配置以进行指导。
5.权利要求1的系统，其中网关与一个公共交换电话网(PSTN)通信。
6.权利要求1的系统，其中网关与一个IP网络通信。
7.权利要求1的系统，其中网关与一个移动电话网通信。
8.权利要求1的系统，其中网关被配置以产生DTMF信号音。
9.权利要求1的系统，其中第二LAM被配置以检测信号音产生尝试是否成功。
10.权利要求1的系统，其中第二LAM被配置以发送一个成功通知给第一LAM。
11.一种支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的方法，包括步骤从一个GSM兼容移动电话系统接收一个DTAP DTMF命令；将该DTAP DTMF命令转换成为一个设备控制消息；命令一个信号音发生器产生一个可以由目的网络接收的DTMF信号音；以及将该DTMF信号音发送到目的网络。
12.权利要求11的方法，其中目的网络是一个PSTN。
13.权利要求11的方法，其中DTAP DTMF命令被包括在一个第三级GSM命令中。
14.权利要求11的方法，还包括判定DTMF信号音是否被目的网络接收的步骤。
15.一种支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的方法，包括步骤从一个GSM兼容移动电话系统接收一个DTAP DTMF命令；将该DTAP DTMF命令转换成为一个设备控制消息；以及选择一个与目的IP网络兼容的DTMF信号音发生器方法。
16.权利要求15的方法，其中选择一个DTMF信号音发生器方法的步骤还包括步骤命令一个信号音发生器产生一个DTMF信号音；以及将该DTMF信号音发送到目的IP网络。
17.权利要求15的方法，其中选择一个DTMF信号音发生器方法的步骤还包括通过将信号音产生的RTP数据分组放置到数据流中而产生一个DTMF信号音的步骤。
18.权利要求15的方法，其中DTAP DTMF命令被包括在一个第三级GSM命令中。
19.一种支持在基于IP的GSM网络中发送DTMF信号音的方法，包括步骤从一个GSM兼容源移动电话系统接收一个DTAP DTMF命令；将该DTAP DTMA命令转换成为一个设备控制消息；命令一个信号音发生器产生一个DTMF信号音；以及将该DTMF信号音通过信号音发生器路由到目的移动电话系统。
20.权利要求15的方法，其中DTAP DTMF命令被包括在一个第三级GSM命令中。
全文摘要
本发明提供用于通过基于IP的GSM网络可靠地传送始发自一个MS的双音多频(DTMF)信号的系统和方法。一般地,当一个MS发送一个DTMF请求时,在IP网络中由MSC中的一个逻辑应用模块处理该请求,该模块基于所公开的处理,激活在一个合适的网关(对于独立的信号音产生)中的另一个逻辑应用模块,然后该网关中的逻辑应用模块指导DTMF信号在目的网络中的产生。
文档编号H04W88/18GK1359598SQ00805007
公开日2002年7月17日 申请日期2000年3月13日 优先权日1999年3月16日
发明者E·瓦伦蒂尼, L·戴维森, H·哈梅莱尔斯 申请人:艾利森公司