專利名稱：通過虛擬專用網(wǎng)絡直接存取線路來擴展因特網(wǎng)電話技術的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及虛擬專用網(wǎng)絡領域，尤其涉及用于提供虛擬專用網(wǎng)絡的一個方法和系統(tǒng)，其中每個呼叫的一部分通過一個因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡傳輸。
背景技術：
一些具有廣布的站點和場所的較大組織使用虛擬專用網(wǎng)絡(VPNs)作為一種用于他們內(nèi)部組織電話通信的傳統(tǒng)長途服務的一種替代。雖然虛擬專用網(wǎng)絡建立在公共交換電話系統(tǒng)中，但它們提供一個出自用戶預期專用的通信系統(tǒng)。
參考圖1，顯示了一個簡化的虛擬專用網(wǎng)絡框圖。一個內(nèi)部電話系統(tǒng)包括多個電話11，它們可操作地連接到一個專用分支交換機(PBX)13。正如本領域的技術人員所熟知的，幾個或甚至數(shù)百部的電話以可操作的方式連接到PBX13。
PBX13在電話和站點中的其它電話之間提供站內(nèi)通信。另外，電話11的用戶可通過輸入一個數(shù)字，如“9”，在特定區(qū)域外部進行本地和長途呼叫，以獲取外線。另外，電話11的用戶可通過輸入另一個數(shù)字，如“8”，進行一個VPN呼叫，以聯(lián)系在其它區(qū)域的本組織的成員。其它區(qū)域可以是一個獨立的城市，州，甚至一個國家。典型地，VPN號碼具有本地七位數(shù)字電話號碼的形式。一個三位數(shù)字的前綴號碼標識一個區(qū)域而其余的四位數(shù)字標識此區(qū)域內(nèi)的一個電話。
在圖1的實施例中，位于例如加利福尼亞的特定區(qū)域中，電話11的一個用戶想要對電話15進行一次VPN呼叫，電話15位于本組織在，例如紐約的一個站點。在紐約站點的電話15以可操作的方式連接到服務此站點的PBX17。為了便于說明，與電話15相聯(lián)的VPN號碼是555-1234。為啟動呼叫，用戶將電話11摘機并接收一個來自PBX13的撥號音。用戶輸入“8”將此呼叫標識為一個VPN呼叫并接收另一個撥號音。隨后，用戶輸入數(shù)字555-1234。PBX13通過直接存取線路(DAL23)將此呼叫轉(zhuǎn)發(fā)給公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN)21的交換機19。交換機19在PSTN21中由唯一的初始交換標識符(OSID)標識。DAL23由初始交換組(OTG)標識符標識。當交換機19接收到在DAL23上撥打的數(shù)字時，它必須參考一個服務控制點(SCP)25用于路由指示。SCP25使用OSID和OTG來確定VPN客戶的身份并基于客戶標識符和撥號號碼給交換機19提供路由指示。交換機19通過PSTN21給適當?shù)慕K端交換機27傳送呼叫。交換機27以可操作的方式連接到PBX17以完成對電話15的呼叫。
VPN服務的一個問題是公共交換電話系統(tǒng)不能可靠的延伸到世界的所有地方。由于在世界某些地方PSTN的不可靠性，特別是組織所在的地方，那些位于發(fā)展中國家的地方，不能使用VPN服務。
最近，組織已經(jīng)開始建立并使用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)，如用于危機通信任務的專用內(nèi)部網(wǎng)和因特網(wǎng)自身。甚至在不能可靠訪問公共交換電話系統(tǒng)的地域，為了在區(qū)域之間傳輸數(shù)據(jù)和例如e-mail的電子通信，組織已經(jīng)建立并訪問堅固的高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一個通過例如獨立內(nèi)部網(wǎng)和因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，擴展VPN服務的系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一個包括一個因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡和一個公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN)的虛擬專用網(wǎng)絡(VPN)。一個出口(egress)企業(yè)網(wǎng)關以可操作的方式連接到IP網(wǎng)絡。出口企業(yè)網(wǎng)關通過直接存取線路(DAL)以可操作的方式連接到PSTN的交換機。用于虛擬專用網(wǎng)絡呼叫的建立信號及其呼叫本身通過DAL經(jīng)IP網(wǎng)絡和PSTN傳輸。在IP網(wǎng)絡中的一個智能層具有將IP網(wǎng)絡初始呼叫發(fā)送給一個傳統(tǒng)PSTN DAL的能力。


圖1是一個表明現(xiàn)有技術的虛擬專用網(wǎng)絡的框圖。
圖2是一個表明按照本發(fā)明的一個虛擬專用網(wǎng)絡的框圖。
圖3是一個表明按照本發(fā)明的企業(yè)網(wǎng)關的操作框圖。
詳述現(xiàn)在參考圖2，按照本發(fā)明的一個VPN通常由數(shù)字31表示。VPN31的一部分在傳統(tǒng)的PSTN環(huán)境中實現(xiàn)。網(wǎng)絡31的PSTN部分包括一個由SCP35服務的交換機33。交換機33以可操作的方式連接到PSTN37，PSTN37依次以可操作的方式連接到交換機39。交換機39通過DAL45在組織的一個場所以可操作的方式連接到PBX41。PBX41以可操作的方式連接到多個電話，圖中僅顯示了一個電話43。
按照本發(fā)明，VPN31的一部分也在IP網(wǎng)絡環(huán)境中實現(xiàn)。VPN31的IP網(wǎng)絡環(huán)境包括一個通常由數(shù)字47表示的IP網(wǎng)絡。IP網(wǎng)絡47包括一個專用內(nèi)部網(wǎng)，因特網(wǎng)，或?qū)Ｓ脙?nèi)部網(wǎng)和因特網(wǎng)的組合。IP網(wǎng)絡47提供傳統(tǒng)因特網(wǎng)和基于Web的服務以及IP電話服務。
一個本地組織的電話系統(tǒng)包括一個PBX51和多個電話，圖中僅顯示了一個電話53。電話53以正常的方式操作。用戶可在PBX51中使用電話53呼叫其它電話分機。PBX51還可提供一部帶外線的電話53，通過它用戶可進行本地和長途呼叫。
按照本發(fā)明，用戶可使用電話53和PBX51進行VPN呼叫。PBX51以可操作的方式連接到一個進口企業(yè)網(wǎng)關(EG)55。盡管網(wǎng)關55被標為“進口”EG，但它是一個雙向EG而標簽“進口”僅用于識別相對于從電話53到電話43的呼叫流。參考圖3，EG55包括一個信號網(wǎng)關57和一個媒質(zhì)網(wǎng)關59。信號網(wǎng)關57將來自電話信號協(xié)議的例如SS7ISDN的雙向協(xié)議翻譯，或者依賴于PBX51使用的信號協(xié)議的信道關聯(lián)協(xié)議(CAS)提供給例如會話初始協(xié)議(SIP)或者H.323的因特網(wǎng)電話信號協(xié)議。本發(fā)明的首選實施例基于SIP信號協(xié)議。然而，其它實施例基于例如H.323的其它協(xié)議而預期。媒介網(wǎng)關59提供在傳統(tǒng)電話時分多路復用語音線路之間的雙向協(xié)議翻譯到例如實時傳輸協(xié)議(RTP)的IP傳輸協(xié)議。在ISDN或SS7信號的情況下，信號網(wǎng)關57通過SS7信號鏈接或ISDN D-信道的信號鏈接連接到PBX59。在CAS信號的情況下，信號網(wǎng)關57從媒介網(wǎng)關59接收信號信息。
SIP和RTP包經(jīng)過IP網(wǎng)絡47傳輸給出口企業(yè)網(wǎng)關EG61。雖然網(wǎng)關55被標為“進口”EG，但它是一個雙向EG并且標簽“進口”只用于識別相對于從電話53到電話43的呼叫流。EG61包括一個信號網(wǎng)關63和一個媒介網(wǎng)關65。信號網(wǎng)關63和媒介網(wǎng)關65按照分別以信號網(wǎng)關57和媒介網(wǎng)關59描述的方式執(zhí)行雙向協(xié)議解釋。再參考圖2，EG61通過DAL23連接到PSTN的交換機33。
再參考圖2，可從位于例如馬來群島的電話53產(chǎn)生一個VPN呼叫給位于例如紐約的電話43。用戶將電話53摘機并以正常的方式撥打VPN號碼。例如，用戶撥打8777-4321。PBX51將一個正常的建立消息同撥打的數(shù)字777-4321一起發(fā)送給EG55。EG55執(zhí)行協(xié)議翻譯并闡明一個此形式的SIP邀請信息INVITE7774321@xyzus.comFROM5551234@xyzmalaysia.comTO7774321@xyzus.com在優(yōu)選實施例中，SIP URLs是“telephone_number@gateway”的形式。這樣，EG55標識為xyzmalaysia.com而EG61標識在xyzus.com。SIP邀請信息經(jīng)過IP網(wǎng)絡傳47輸給EG61。EG61執(zhí)行協(xié)議翻譯并通過DAL23給交換機33發(fā)送用于VPN號碼777-4321的建立消息。交換機33識別該呼叫作為一個VPN呼叫并考慮SCP35用于路由選擇指令。SCP35使用撥打的數(shù)字，交換機33的OSID，和DAL23的OTG來給交換機33提供路由選擇指令?；趶腟CP35接收的指令，用正常電話信號建立從PSTN37到電話43的呼叫。在呼叫建立期間，出口企業(yè)網(wǎng)關61通過IP網(wǎng)絡47將IP電話信號傳回給進口企業(yè)網(wǎng)關55。
本發(fā)明的系統(tǒng)還提供VPN服務，該服務從由PSTN37服務的電話43發(fā)起到由IP網(wǎng)絡47服務的電話53。用戶將電話43摘機并撥打VPN號碼，例如，用戶撥打8-555-1234。PBX51通過DAL45將一個建立消息和撥叫數(shù)字555-1234一起發(fā)送交換機39。交換機39將該呼叫作為VPN呼叫識別并考慮SCP63用于路徑選擇指令。SCP63使用撥打的數(shù)字，交換機39的OSID，和DAL45的OTG給交換機39提供路徑選擇指令?；谑盏降膩碜許CP63的指令，交換機39發(fā)送一個SS7初始地址信息(IAM)給33。交換機33發(fā)送一個建立消息給EG61。EG61執(zhí)行協(xié)議翻譯并闡明此形式的SIP邀請信息INVITE5551234@xyzmalaysia.comFROM774321@xyzus.comTO5551234@xyzmalaysia.comSIP邀請信息經(jīng)過IP網(wǎng)絡47傳輸給企業(yè)網(wǎng)關55。EG55執(zhí)行協(xié)議翻譯并將用于VPN號碼555-1234的建立消息發(fā)送給PBX51。
由上述，可以看出本發(fā)明使用IP電話將虛擬專用網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)和基礎結(jié)構(gòu)擴展到不能可靠訪問PSTN的范圍。呼叫的一部分建立并且通過使用智能層的IP網(wǎng)絡傳輸，IP網(wǎng)絡將呼叫和它的信號發(fā)送給適當?shù)钠髽I(yè)網(wǎng)關。呼叫的一部分經(jīng)過使用傳統(tǒng)VPN基礎結(jié)構(gòu)的PSTN建立并傳輸。另外，本發(fā)明可被用于給例如IP電話65和IP電話激勵的個人計算機67的因特網(wǎng)設備和裝置，提供虛擬專用網(wǎng)絡服務。
按照目前首選的實施例，已經(jīng)舉例說明并且描述了本發(fā)明。本領域的技術人員將意識到可替代的實施例給出上述公開的好處。因此，上述公開的目的是闡明而不是限制。
因此，本發(fā)明已經(jīng)通過參考附圖舉例的方式充分描述了，容易理解對于本發(fā)明和這里所表示和/或描述的任何示范性實施例的多種變化和改進都不背離在附加權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的實質(zhì)或范圍。
權(quán)利要求
1.一個虛擬專用網(wǎng)絡，包括一個因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡；一個以可操作的方式連接到所述因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡的企業(yè)網(wǎng)關；一個以可操作的方式連接到所述網(wǎng)關的直接存取線路；以及一個以可操作的方式連接到所述直接存取線路的公共交換電話網(wǎng)絡的交換機。
2.如在權(quán)利要求1中所述的虛擬專用網(wǎng)絡，其中所述網(wǎng)關包括一個信號網(wǎng)關；以及一個媒介網(wǎng)關。
3.如在權(quán)利要求2中所述的虛擬專用網(wǎng)絡，其中所述信號網(wǎng)關包括用于將因特網(wǎng)協(xié)議呼叫建立消息轉(zhuǎn)換為電話呼叫建立消息的設備。
4.如在權(quán)利要求2中所述的虛擬專用網(wǎng)絡，其中所述信號網(wǎng)關包括用于將因特網(wǎng)會話初始協(xié)議信息轉(zhuǎn)換為電話呼叫建立消息的設備。
5.如在權(quán)利要求1中所述的虛擬專用網(wǎng)絡，包括一個以可操作的方式連接到所述因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡的第二企業(yè)網(wǎng)關；以及一個以可操作的方式連接到所述第二網(wǎng)關的初始公共分支交換機。
6.如在權(quán)利要求5中所述的虛擬專用網(wǎng)絡，其中所述第二網(wǎng)關包括一個信號網(wǎng)關；以及一個媒介網(wǎng)關。
7.如在權(quán)利要求6中所述的虛擬專用網(wǎng)絡，其中所述第二網(wǎng)關的所述信號網(wǎng)關包括用于將電話呼叫建立消息轉(zhuǎn)換為因特網(wǎng)協(xié)議呼叫建立消息的設備。
8.如在權(quán)利要求6中所述的虛擬專用網(wǎng)絡，其中所述第二網(wǎng)關的所述信號網(wǎng)關包括用于將電話呼叫建立消息轉(zhuǎn)換為因特網(wǎng)會話協(xié)議信息的設備。
9.如在權(quán)利要求1中所述的虛擬專用網(wǎng)絡，包括一個以可操作的方式連接到所述公共交換電話網(wǎng)絡的終端專用分支交換機。
10.一種提供虛擬專用網(wǎng)絡服務的方法，包括步驟通過一個因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡傳輸一個被呼叫方號碼給一個企業(yè)網(wǎng)關；以及將被叫方號碼通過直接存取線路從所述網(wǎng)關傳輸給公共交換電話網(wǎng)絡的一個交換機。
11.如在權(quán)利要求10中所述的方法，其中所述公共交換電話網(wǎng)絡交換機由一個初始交換ID(OSID)定義。
12.如在權(quán)利要求11中所述的方法，其中所述直接存取線路由初始主干組(OTG)定義符定義。
13.如在權(quán)利要求12中所述的方法，包括步驟基于所述被呼叫方號碼，所述OSID，以及OTG通過所述公共交換電話網(wǎng)絡發(fā)送一個呼叫。
14.正如在權(quán)利要求10中所述的方法，其中傳輸所述被呼叫方號碼給所述網(wǎng)關的所述步驟包括在電話信號協(xié)議中在第二企業(yè)網(wǎng)關接收所述被呼叫方號碼；并將所述被叫方號碼從所述電話信號協(xié)議轉(zhuǎn)換到在所述因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡上傳輸?shù)囊蛱鼐W(wǎng)協(xié)議。
15.如在權(quán)利要求14中所述的方法，包括步驟在所述第二網(wǎng)關產(chǎn)生一個帶有所述被呼叫方號碼的URL。
16.如在權(quán)利要求15中所述的方法，其中所述URL包括所述被呼叫方號碼和一個相應于所述網(wǎng)關的域名。
17.如在權(quán)利要求10中所述的方法，其中通過所述因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡將所述被叫方號碼傳輸給所述網(wǎng)關的所述步驟包括發(fā)送一個包括所述被呼叫方號碼的會話初始協(xié)議INVITE信息給所述網(wǎng)關。
全文摘要
一個虛擬專用網(wǎng)絡包括一個因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡和一個公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN)。企業(yè)網(wǎng)關以可操作的方式連接到IP網(wǎng)絡。企業(yè)網(wǎng)關通過一個直接存取線路(DAL)以可操作的方式連接到PSTN的交換機上。用于虛擬專用網(wǎng)絡呼叫的組織信號和呼叫本身通過因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡和穿過直接存取線路的公共交換電話網(wǎng)絡而傳輸。
文檔編號H04Q3/00GK1376349SQ00813340
公開日2002年10月23日 申請日期2000年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月29日
發(fā)明者S·R·多諾范, M·J·坎農(nóng) 申請人:Mci全球通訊公司