專利名稱：建立和維持連接的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及在至少一個終端和至少一個通信服務器之間建立和維持連接的方法，優(yōu)選地，為了針對IP電話(VoIP)通信來使用連接，其中，終端和通信服務器通過網(wǎng)絡互相連接，由協(xié)議控制連接的建立和維持，并且可通過配置來設置連接的參數(shù)。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)通信正變得越來越重要。隨著傳輸率的增加以及更好的互聯(lián)網(wǎng)接入有效性，互聯(lián)網(wǎng)的使用不再局限于僅僅在某些時候傳輸文本。例如因特網(wǎng)電話(IP電話、VoIP)或視頻會議之類的實時通信系統(tǒng)正變得越來越重要。具體地，VoIP不僅受到公司用戶的注意，而且普通消費者也在家中使用這些技術(shù)。
象在傳統(tǒng)的電話網(wǎng)中一樣，對于VoIP基本可以區(qū)分兩個階段呼叫建立及語音數(shù)據(jù)傳輸。會話發(fā)起協(xié)議(SIP)通常用于呼叫建立，而實時協(xié)議(RTP)更廣泛地用于語音傳輸。SIP協(xié)議的任務是在通信會話期間在兩個或更多參與者之間創(chuàng)建一個連接。這不僅與在互聯(lián)網(wǎng)中尋找通信參與者有關，而且也與在找到的各個參與者之間的相應通信路徑有關。通信路徑包括通信所必需的各個服務器和節(jié)點。并不能據(jù)此預知IP數(shù)據(jù)分組的確切路徑，這對于IP數(shù)據(jù)分組中是典型的。
連接建立的問題一般是由不同的組件引起的，例如在大多數(shù)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中都需要有的網(wǎng)絡地址解析器(NAT)或者防火墻。這里，必須尋找相應的選擇以便能夠在參與者之間安全地交換VoIP分組和信令。例如，在該情況下，使用STUN(通過NAT的UDP的簡單遍歷)服務器。
總的來說，在通信會話開始的時候，終端注冊到分配給該終端的通信服務器。例如，在SIP的情況下，終端向SIP代理服務器發(fā)送SIP協(xié)議消息。如果注冊成功，即在有效認證數(shù)據(jù)、終端的已知標識符和/或正確的其它信息的情況下，通信服務器將相應的確認消息發(fā)回到終端。通過如此操作，通信服務器如果處于可用狀態(tài)，則知道在定義的周期內(nèi)要向哪個終端在哪條路徑上發(fā)送特定參與者標識符的呼入。也可以由代理來執(zhí)行注冊，因此終端的用戶不會被此苦惱。
在注冊時，首先由終端的用戶代理查找通信服務器。為此目的，可應用DNS(域名服務器)條目、由DHCP(動態(tài)主機配置協(xié)議)服務器存儲的信息、數(shù)據(jù)庫或類似的方法。因此，可以將協(xié)議消息發(fā)送到分配給終端的通信服務器?？赡苄枰褂糜嘘PSTUN服務器的信息來通過NAT或者防火墻傳輸協(xié)議消息。為了向通信參與者傳輸數(shù)據(jù)分組，還需要知道是否僅通過防火墻和/或NAT即可到達通信參與者。在這種情況下，在傳輸數(shù)據(jù)時有可能需要使用相應的中繼服務器。
在建立VoIP終端時，對于使用SIP建立連接的安全操作，需要大量的配置，這需要手動完成。需要調(diào)節(jié)配置文件，或者最好需要通過圖形界面插入配置文件。當新安裝VoIP設備時或者從一個網(wǎng)絡環(huán)境將VoIP設備移到另一個網(wǎng)絡環(huán)境時，總是需要執(zhí)行此類操作。例如，配置包含SIP代理服務器的聯(lián)系數(shù)據(jù)、關于NAT的信息、防火墻、RTP服務器或傳輸率。此外，諸如與可用的存在服務器或者可到達的會議服務器相關的信息之類的服務專用配置非常重要。
與配置相關的這些工作是麻煩且易于出錯的。此外，這些信息對于普通用戶來說通常是未知的。特別地當在無線網(wǎng)絡中使用VoIP終端時，例如在根據(jù)IEEE802.11的WLAN(無線局域網(wǎng))中，在VoIP終端四周移動的同時，配置隨之連續(xù)變化。在這種情況下，對于VoIP終端而言通常的手動配置不是非常便利。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是基于設計和進一步發(fā)展建立和維持上述類型連接的方法的任務，使得實現(xiàn)普通用戶即可執(zhí)行的可能簡單的配置。
根據(jù)本發(fā)明，通過示出了權(quán)利要求1的特性的方法來解決上述任務。據(jù)此，建立和維持連接的此類方法的特征在于自動地執(zhí)行配置，在根據(jù)標準規(guī)范的現(xiàn)有協(xié)議的消息內(nèi)傳輸連接配置的配置信息。
根據(jù)本發(fā)明，首先認識到，自動配置可以代替手動配置的功能。此外，可以認識到，對于自動配置，不需要任何附加協(xié)議。相反地，可以在根據(jù)標準規(guī)范的可用消息內(nèi)傳輸配置終端所需的配置信息。利用該配置信息，可以建立終端和分配給終端的通信服務器之間的連接，以便最終分別與一個或多個終端或通信參與者建立連接。因此，用戶幾乎能夠徹底地從配置中解放出來?？偟膩碚f，用戶必須指示一些基本的調(diào)節(jié)，例如認證信息和缺省所用的通信服務器。他們在較長的時間內(nèi)是有效的且不需要被重新調(diào)整。
使用根據(jù)本發(fā)明的該方法的唯一前提是終端已經(jīng)具有正確的IP配置以及原則上能夠找到通信服務器。IP配置可以被直接輸入到終端，也可以從DHCP服務器或者實際已知的任何其他方法獲得。為了找到通信服務器，可以使用DNS服務器條目、從DHCP服務器接收的信息或者實際已知的其他方法。
在有利的方式中，上述協(xié)議消息可被用于執(zhí)行自動配置。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法與SIP協(xié)議一起應用。在這種情況下，終端包括SIP電話，并且通信服務器包括SIP代理服務器。根據(jù)本發(fā)明的方法也可結(jié)合其他協(xié)議來使用。僅僅是為了提供一個實例，但本發(fā)明并不限于本實例，而應該參考ITU-T標準H.323。
首先，在有利的方式中，終端向通信服務器請求建立連接。為此，終端向通信服務器發(fā)送注冊信息，從而與注冊消息一起傳輸向終端傳輸配置信息的請求。通過在注冊消息中實現(xiàn)適當?shù)臉擞洠梢砸宰詈唵蔚姆绞綄崿F(xiàn)該請求。
按照相同的方式，在已經(jīng)存在連接的情況下，將連接優(yōu)化和/或調(diào)節(jié)到改變的參數(shù)是必要的。在這種情況下，終端可以向通信服務器傳輸適當?shù)膮f(xié)議消息，并且通過該消息來請求最新的配置信息。
利用傳輸配置信息的請求，終端可以傳輸確定的基本設置。例如，這可以是關于終端位置的信息、可能的最大數(shù)據(jù)傳輸率、QoS(服務質(zhì)量)信息和/或其它信息。根據(jù)按照這種方式傳輸?shù)男畔?，通信服務器可以收集配置信息。這里，配置信息分別由通信服務器已知的并且是連接建立或維持所需的信息來完善。總體上，配置信息可以包含對于終端和通信服務器之間的連接所必需的所有數(shù)據(jù)。
然后可以與對終端請求的確認響應一起來傳輸配置信息。為此，可以將根據(jù)標準所應用的協(xié)議中可用的協(xié)議消息用作注冊消息的確認。為了安全，如果注冊或者登錄通信服務器分別成功了，則僅向該終端發(fā)送配置信息。在此情況下，僅將配置信息附加到肯定的確認信息是有意義的，而否定的確認信息不包括任何配置信息。
特別地在優(yōu)化和/或調(diào)節(jié)已存在連接的情況下，但是并不限于這種情況，可由包含備選配置的附加信息修改配置信息。例如，在這種信息中，可包含可代替所用通信服務器使用的一個或多個備選通信服務器的地址。此外，對備選通信服務器而言，在配置信息中可以包含各個通信服務器優(yōu)選或接受的傳輸協(xié)議和/或端口號列表。
利用這種信息，例如在過載的通信服務器的情況下，終端和服務器之間的連接具有較長的延遲或太差的QoS，或者在對連接有其它負面作用的情況下，可以選擇備選服務器，并且可以執(zhí)行備選通信服務器之一上的注冊。通過這種方式，可以持續(xù)地優(yōu)化終端和通信服務器之間的連接。
在終端，傳輸?shù)呐渲眯畔⒈桓淖優(yōu)榻K端的配置，并相應地調(diào)節(jié)與通信服務器的連接。在備選配置信息的情況下，終端可以選擇相應最適當?shù)呐渲眯畔⒉⑶腋鶕?jù)確特定的策略來調(diào)節(jié)終端的配置。
為了實現(xiàn)該連接建立以及可用配置協(xié)商的完全封裝，可以不用用戶的手動干涉，由在終端上運行的程序以自動方式執(zhí)行配置。優(yōu)選地，可以使用代理來執(zhí)行該工作。
在通信服務器對連接建立的請求沒有反應的情況下，假定通信服務器通過所選路徑是不可達的。在網(wǎng)絡中，可以存在代替分配給終端的通信服務器來聯(lián)系的一個或多個可用的中繼服務器。與通信服務器相反，優(yōu)選地，中繼服務器可以通過很多端口和/或利用不同的傳輸協(xié)議到達。利用這種方式，終端可以選擇相對任意的端口和/或相對任意的傳輸協(xié)議，并且向中繼服務器發(fā)送注冊到通信服務器的相應請求。中繼服務器包含怎樣以何種方式可到達被請求的通信服務器的信息。為了到達通信服務器，中繼服務器可以使用其已知的通信服務器的關于可選的端口、接受的傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)和/或關于基本結(jié)構(gòu)的信息，將終端的請求轉(zhuǎn)發(fā)給通信服務器。中繼服務器然后還將通信服務器的配置信息轉(zhuǎn)發(fā)給終端。
如果可以建立通向通信服務器的連接，一般而言并不確保實際上在兩個終端之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。因此提出附加的機制來測試已建立連接的配置。優(yōu)選地，在網(wǎng)絡中存在媒體測試服務器或者另外的自動化設備可供使用，利用這些設備可以測試連接的配置。為了測試連接，首先終端或者在終端執(zhí)行的代理向媒體測試服務器開始測試呼叫，然后播放(play)比特圖樣(bit pattern)并發(fā)送到媒體測試服務器。終端和媒體測試服務器優(yōu)選地已經(jīng)知道該比特圖樣。因此，通過比較接收到的和存儲的比特圖樣，可以執(zhí)行第一測試以確定連接是否正確地工作。此外，可以設計該比特圖樣使得人類可以理解它。
在媒體測試服務器正確地接收到該比特圖樣并且/或者與存儲的比特圖樣進行了比較之后，可以將接收的比特圖樣或存儲的比特圖樣發(fā)送回終端。通過如此操作，終端可以檢查是否正確地傳送了數(shù)據(jù)。
可選地，不僅可以以自動方式執(zhí)行測試，而且也可以由人類用戶直接啟動和/或執(zhí)行測試。在這種情況下，優(yōu)選地，用戶向終端說出指定的信息，接收所說消息的副本，如同自動化測試一樣。因此，用戶可自己測試連接。如果用戶接收到無誤的聲音序列，用戶可以通過相應的確認將成功測試通知給媒體測試服務器。
此外，也可以不由終端或其用戶觸發(fā)測試，而是媒體測試服務器啟動相應的測試。取決于預期的測試類型，這也是有意義的。
如果終端不能夠通過使用設定的配置來接入媒體測試服務器，在這種情況下也可以使用中繼服務器來與媒體測試服務器相連。在這種情況下，終端并不直接向媒體測試服務器發(fā)送請求，而是向中繼服務器傳輸數(shù)據(jù)，該中繼服務器通過其他傳輸協(xié)議方法將數(shù)據(jù)相應地轉(zhuǎn)發(fā)給媒體測試服務器。
關于到其他終端可能容易的可移植性，終端用戶可以有能力在用戶簡檔中存儲基本設置和其它信息作為用戶優(yōu)選項。這些用戶優(yōu)選項然后被存儲在通信服務器上，這意味著用戶可從多個終端訪問該優(yōu)選項。
現(xiàn)在，存在如何以有利方式設計并且進一步發(fā)展本發(fā)明教導的多個選擇。為此，一方面必須參考權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求，另一方面必須參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例的下述解釋以及附圖。結(jié)合本發(fā)明優(yōu)選實施例的解釋以及附圖，還解釋了通常優(yōu)選的設計和教導的進一步的發(fā)展。
圖1是示出了本發(fā)明實施例中終端和通信服務器之間的信號流的圖；圖2是示出了本發(fā)明實施例中協(xié)議消息通過中繼服務器的傳輸?shù)膱D；圖3是示出了本發(fā)明實施例中測試連接時的通信的圖。
具體實施例方式
圖1到圖3參考SIP協(xié)議的應用，闡明利用SIP的信令的操作。首先，圖1示意性地示出了在終端或在終端運行的代理1與SIP代理服務器2之間分別如何交換信息或消息。
首先，代理1向SIP代理服務器2傳輸注冊消息“REGISTER”3。與此注冊消息3一起，代理1向SIP代理服務器2傳輸請求來創(chuàng)建和傳輸配置信息。此外，代理發(fā)送例如認證數(shù)據(jù)的其它信息。此外，在注冊消息3中，可附加上各個用戶的優(yōu)選項以及其它希望的設置。可選地，此信息也可被存儲在SIP代理服務器2中，并且在終端的成功認證之后，再發(fā)送這些用戶的優(yōu)選項。
根據(jù)SIP代理服務器2可用的信息，來創(chuàng)建配置信息被并將其傳輸給代理1。為了進行該操作，在這種情況下將確認消息“200 OK”4傳輸給代理1。在注冊失敗的情況下，發(fā)送回不具有配置信息的確認消息“401未授權(quán)”。
圖2示意性地示出了SIP代理服務器2和在終端上運行的代理1之間的通信。這兩個設備通過互聯(lián)網(wǎng)5和內(nèi)部網(wǎng)6互相連接。內(nèi)部網(wǎng)6包括SIP代理服務器2、STUN服務器7、媒體中繼服務器8和媒體測試服務器9。如果終端1不能直接到達SIP代理服務器2，建立通向SIP中繼服務器10的隧道SIP信令連接11。在此路徑上，首先向SIP中繼服務器10發(fā)送注冊消息，該中繼服務器10通過SIP代理服務器2所接受的傳輸協(xié)議以及相應的連接數(shù)據(jù)(例如端口號)來中繼注冊消息。SIP中繼服務器10將中繼的注冊消息12轉(zhuǎn)發(fā)給SIP代理服務器2，在路徑上建立代理和SIP代理服務器2之間的連接。
最后，圖3中，以圖解形式描述了測試過程。假設在代理1和SIP代理服務器2之間已經(jīng)協(xié)商了原則上起作用的配置，并且可以以按照這種方式配置的連接到達媒體測試服務器9。
如果媒體測試服務器屬于與SIP代理服務器相同的內(nèi)部網(wǎng)，則確保了該假設。利用這種配置，現(xiàn)在在媒體測試服務器9和代理1之間建立連接，因此在測試期間在代理1和媒體測試服務器9之間交換用于執(zhí)行測試的語音數(shù)據(jù)14。利用這種方式，可以檢測協(xié)商的配置是否真正地起作用。
最后需要特別指出的是，上述根據(jù)本發(fā)明教導的完全任意選擇的實施例僅僅用作根據(jù)本發(fā)明的教導的演示，但是決不將本發(fā)明限于實施例所給的例子。
權(quán)利要求
1.一種在至少一個終端和至少一個通信服務器之間建立和維持連接的方法，優(yōu)選地為了在VoIP(網(wǎng)絡電話)通信的情況下使用連接，其中，終端和通信服務器通過網(wǎng)絡連接，通過協(xié)議來控制連接的建立和維持，可通過配置來調(diào)節(jié)連接的參數(shù)，以自動化的方式執(zhí)行配置，在根據(jù)標準規(guī)范的現(xiàn)有協(xié)議的消息中傳輸連接配置的配置信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述協(xié)議包括SIP(會話發(fā)起協(xié)議)協(xié)議。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述通信服務器包括SIP代理服務器。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中，當在通信服務器處請求連接時，所述終端請求傳輸配置信息。
5.如權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中，在已經(jīng)建立連接的情況下，請求當前配置信息，以將連接優(yōu)化和調(diào)節(jié)為改變的參數(shù)。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其中，所述通信服務器將配置信息隨著終端請求的確認一起傳輸。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其中，根據(jù)終端的基本設置、關于終端位置的信息和/或其它信息，來創(chuàng)建配置信息。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其中，配置信息包括包含用于優(yōu)化連接的可選配置的附加信息。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其中，通過在終端上運行的程序?qū)⑴渲眯畔⒏淖優(yōu)檫B接配置。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在終端上執(zhí)行的程序包括代理。
11.如權(quán)利要求1至10之一所述的方法，其中，在不能夠到達通信服務器的情況下，將請求發(fā)送到中繼服務器。
12.如權(quán)利要求11所述方法，其中，可在多個端口和/或利用不同的傳輸協(xié)議到達所述中繼服務器。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，為了到達通信服務器，中繼服務器利用在中繼服務器處已知的關于被請求的通信服務器的關于可選的端口、接受的傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)和/或關于基本結(jié)構(gòu)的信息，將數(shù)據(jù)分組的請求中繼給通信服務器。
14.如權(quán)利要求11至13之一所述的方法，其中，通過中繼服務器來建立與通信服務器的連接。
15.如權(quán)利要求1至14之一所述的方法，其中，還有可以測試所建立的連接的機制可供使用。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，在網(wǎng)絡中有媒體測試服務器可供使用，用于執(zhí)行測試。
17.如權(quán)利要求15或16所述的方法，其中，在測試失敗的情況下，通過另一個中繼服務器來聯(lián)系所述媒體測試服務器。
18.如權(quán)利要求1至17之一所述的方法，其中，在連接的質(zhì)量不足夠的情況下，相應地優(yōu)化配置。
19.如權(quán)利要求1至18之一所述的方法，其中，在通信服務器上存儲所述終端的基本設置和/或終端用戶的優(yōu)選項。
全文摘要
一種在至少一個終端和至少一個通信服務器之間建立和維持連接的方法，優(yōu)選地為了在VoIP(網(wǎng)絡電話)通信中使用連接，其中，終端和通信服務器通過網(wǎng)絡連接，通過協(xié)議來控制連接的建立和維持，連接的參數(shù)可通過對于普通用戶而言是切實可行的配置來調(diào)節(jié)，以自動化方式執(zhí)行配置，利用根據(jù)標準規(guī)范的現(xiàn)有協(xié)議的消息來傳輸用于配置連接的配置信息。
文檔編號H04L12/24GK1929485SQ20061012574
公開日2007年3月14日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者馬丁·施蒂默林, 馬庫斯·布呂納, 薩韋里奧·尼科利尼 申請人:日本電氣株式會社