СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВЫЗОВА ИЗ СЕТИ С КОММУТАЦИЕЙ ПАКЕТОВ В СЕТЬ С КОММУТАЦИЕЙ КАНАЛОВ Российский патент 2013 года по МПК H04L12/66 H04W88/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системам и способам речевой связи, переходящей между сетью с коммутацией пакетов и сетью с коммутацией каналов, в частности, к системам и способам для переключения таких вызовов из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

Уровень техники

Речевая связь развивается из технологии с коммутацией каналов, как это обеспечивается, например, коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN) или наземной мобильной сетью общего пользования (PLMN), в технологию с коммутацией пакетов, как это обеспечивается, например, технологией передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) в IP-сетях. Действительно, Техническая комиссия по Интернету (IETF) разработала протоколы, основанные на IP, для выполнения различных функций для связи по протоколу VoIP. В частности, например, протокол установления сеансов (SIP), определенный в документе RFC 2543 предложений для обсуждения IETF, разработан для установления речевых вызовов между двумя сторонами. В противоположность этому, транспортный протокол реального времени (RTP), установленный в запросе IETF для документа RFC 1889 предложений для обсуждения, разработан для форматирования речевой пакетной передачи, чтобы передавать через Интернет, когда вызов установлен.

Одновременно, по мере развития речевой связи, беспроводные сети развиваются от речевых сетей с коммутацией каналов (например, GSM, IS-136, IS-95) к сетям с коммутацией пакетов (например, WLAN, UMTC, cdma2000), способным поддерживать мультимедийные приложения для мобильных конечных пользователей по IP-протоколу. Стандарт GPRS, (общий сервис) пакетной передачи, который является развитием GSM, может поддерживать пакетные данные (например, просмотр веб-сайтов, электронная почта) в сотовой среде. Дальнейшее развитие GPRS, часто упоминаемая как стандарт UMTS (Универсальная мобильная телекоммуникационная система), предполагает поддержку мультимедийных данных в реальном времени через IP (например, VoIP, видео через IP, потоковые мультимедийные данные) в сотовой среде. Дополнительно, проект партнерства по системам третьего поколения (3GPP) определил мультимедийную подсистему IP (IMS) в UMTS для выполнения функций управления и сервиса для беспроводных мультимедийных передач по IP-протоколу. В этом отношении 3GPP принял SIP как протокол сигнализации в IMS. Одновременно, в среде cdma2000, 3GPP2 разрабатывает мультимедийную подсистему (IMS), ранее именовавшуюся мультимедийной областью (MMD), для осуществления функций управления и сервиса для беспроводных мультимедийных IP-передач. 3GPP2 также принял протокол SIP в спецификацию IMS.

В будущем ожидается массовое развертывание IP-сетей, поддерживающих протокол VoIP. Прежде всего, ожидается, что VoIP будет использоваться в сегментах стационарной телефоной связи и беспроводной локальной сети (WLAN) с последующим проникновением в сотовый сегмент (3G). Таким образом, два вида гетерогенности могут ожидаться в ближайшем будущем. С одной стороны, будет существовать большое число VoIP-телефонов, а также большое число PSTN-телефонов. Для решения проблем такой гетерогенности принимаются меры в протокол SIP, для обеспечения возможности VoIP-телефону осуществить вызов на телефонный номер в PSTN и наоборот.

С другой стороны, зоны влияния сетей беспроводного доступа, которые могут работать с VoIP (например, WLAN, UMTS cdma2000), будут перекрывать зоны влияния тех, которые используют технологию с коммутацией каналов для передачи голоса (например, GSM, GPRS, IS-136, IS-95). В этом отношении рассмотрим мобильный узел, который имеет два интерфейса, такие как WLAN и GSM. Предположим, что мобильный узел находится теперь в зоне действия внутренней сети WLAN и участвует в речевом вызове через интерфейс WLAN с использованием протокола VoIP с соответствующим узлом, который использует традиционный (не IP) телефон соединенный с PSTN. В этом отношении протокол SIP предусматривает возможность установления такого вызова, часть которого перекрывает сеть IP, а часть - PSTN. Когда мобильный узел выходит из зоны охвата WLAN, то вызов обычно сбрасывается. Понятно, что сброс таких вызовов вызывает неудобства для конечных пользователей, поскольку они должны инициировать новый вызов для возобновления речевого вызова. Однако в настоящее время авторам настоящего изобретения не известны методы, которые позволили бы пользователю в IP-сети доступа переключаться на сеть доступа с коммутацией каналов без прерывания речевого вызова.

Сущность изобретения

В свете вышеупомянутого уровня техники варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают систему и способ передачи вызова из сети с коммутацией пакетов, такой как сеть IP, в сеть с коммутацией каналов, такую как наземная мобильная сеть общего пользования (PLMN) или коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN). Преимущественно, система и способ, соответствующие вариантам осуществления настоящего изобретения, обеспечивают переключение такого вызова без разрывов, чтобы вызов мог быть переключен таким образом, чтобы конечные пункты связи не знали об этом переключении и/или не должны были принимать какое-либо конкретное действие для выполнения этого переключения или быть результатом этого переключения. Дополнительно, такие вызовы могут переключаться в сеть с коммутацией каналов без сброса. Вызовы могут, вследствие этого, быть инициированы и проведены между терминалом в сети с коммутацией пакетов и терминалом в сети с коммутацией каналов, при увеличении вероятности того, что вызов может совершаться без прерывания. Варианты осуществления настоящего изобретения имеют, вследствие этого, особые преимущества в таких случаях, когда мобильная станция, участвующая в таком вызове из сети с коммутацией пакетов, передвигается из области, обслуживаемой сетью с коммутацией пакетов, в область, обслуживаемую сетью с коммутацией каналов.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается система связи, которая включает в себя первый терминал, такой как мобильная станция или неподвижный терминал, имеющий возможность связи через сеть с коммутацией пакетов (например, сеть IP) и сеть с коммутацией каналов (например, PLMN, PSTN и т.д.). Система также включает в себя второй терминал, такой как другая мобильная станция или неподвижный терминал, имеющий возможность связи через сеть с коммутацией каналов. Дополнительно, система включает в себя шлюз среды, обеспечивающий отображение связи между сетью с коммутацией пакетов и, по меньшей мере, одной сетью с коммутацией каналов. В соответствии с этим аспектом настоящего изобретения шлюз обеспечивает поддержание связи между первым терминалом и вторым терминалом так, чтобы первый терминал имел со шлюзом соединение с коммутацией пакетов, а второй терминал имел со шлюзом соединение с коммутацией каналов.

После того как первый и второй терминалы устанавливают связь с другим терминалом, может устанавливать со шлюзом соединение с коммутацией каналов. Например, первый терминал может принимать идентификатор переключения, направляемый шлюзом, и после этого устанавливать со шлюзом соединение с коммутацией каналов на основе идентификатора переключения. В этом отношении первый терминал обеспечивает установку соединения с коммутацией каналов со шлюзом через вторую сеть с коммутацией каналов, причем шлюз поддерживает соединение между первым терминалом через сеть с коммутацией пакетов и вторым терминалом через первую сеть с коммутацией каналов. Предпочтительно, согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения первая и вторая сети с коммутацией каналов могут быть различными сетями или одной и той же сетью. Однако независимо от того, являются ли первая и вторая сети с коммутацией каналов одной и той же или разными, после того, как устанавливается соединение с коммутацией каналов между первым терминалом и шлюзом, шлюз связывает соединение с коммутацией каналов, установленное между первым терминалом и шлюзом, с соединением с коммутацией каналов между шлюзом и вторым терминалом. При этом шлюз обеспечивает переключение связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

Первый терминал может быть выполнен с возможностью установления соединения с коммутацией каналов со шлюзом, когда уровень сигнала в соединении с коммутацией пакетов между первым терминалом и шлюзом, или, конкретнее, точка доступа в соединении связи между первым терминалом и шлюзом, остается ниже заранее заданного порога дольше, чем заранее определенный период времени. В таком варианте осуществления шлюз может затем связывать соединение с коммутацией каналов, установленное между первым терминалом и шлюзом, с соединением с коммутацией каналов, установленным между шлюзом и вторым терминалом, в случаях, когда первый терминал устанавливает со шлюзом соединение с коммутацией каналов.

Когда первый терминал устанавливает со шлюзом соединение с коммутацией каналов, первый терминал может передавать шлюзу идентификатор (ID) сеанса вызова и/или совместно используемый секретный код. В этом отношении первый терминал, шлюз и/или сервер (например, сервер ПУС) вместе с первым терминалом и шлюзом могут генерировать идентификатор сеанса и совместно используемый секретный код в связи с одним из первого и второго терминалов, установившего связь с другим терминалом. Путем передачи идентификатора сеанса вызова шлюз может связывать соединение с коммутацией каналов, установленное между первым терминалом и шлюзом, с соединением с коммутацией каналов, установленным между вторым терминалом и шлюзом, на основе идентификатора сеанса вызова. А путем передачи совместно используемого секретного кода шлюз может контролировать совместно используемый секретный код перед тем, как с первым терминалом будет установлено соединение с коммутацией каналов.

Обеспечиваются также способ и компьютерный программный продукт для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов. Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают систему и способ для переключения соединения из сети с коммутацией пакетов, такой как IP-сеть, в сеть с коммутацией каналов, такую как сеть PLMN или PSTN. Система и способ, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, обеспечивают переключение такого вызова непрерывно таким образом, чтобы вызов мог быть передан сети с коммутацией каналов без сброса. Поэтому вызовы могут инициироваться и проводиться между терминалом в сети с коммутацией каналов и терминалом в сети с коммутацией каналов при увеличении вероятности осуществления вызова без прерывания. Например, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения заявленные система и способ обеспечивают переключение речевого вызова мобильной станции в IP-сети, когда мобильная станция выходит из географической области поддержки для такого вызова. Также, например, заявленные система и способ обеспечивают переключение речевого вызова неподвижного терминала в IP-сети, когда IP-сеть испытывает интенсивный трафик, проблемы в передаче или тому подобное и, таким образом, становится неспособной адекватно поддерживать вызов.

Соответствующее одному из аспектов изобретения устройство в одном из вариантов осуществления содержит процессор, конфигурированный для отображения передач между сетью с коммутацией пакетов и, по меньшей мере, одной сетью с коммутацией каналов, для поддержания связи между первым терминалом и вторым терминалом так, что первый терминал имеет соединение с коммутацией пакетов с устройством, а второй терминал имеет соединение с коммутацией каналов с устройством, для приема затем индикации первого терминала, инициирующего переключение связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов, для осуществления связи с первым терминалом для установления соединения с коммутацией каналов между первым терминалом и устройством и для связывания соединения с коммутацией каналов, установленного между первым терминалом и устройством, с соединением с коммутацией каналов между устройством и вторым терминалом для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

В другом варианте осуществления изобретения устройство содержит контроллер, конфигурированный для управления работой передатчика и приемника для передачи и приема передач, соответственно, к второму устройству и от второго устройства через шлюз так, что устройство имеет со шлюзом соединение с коммутацией пакетов, а второе устройство имеет со шлюзом соединение с коммутацией каналов, при этом контроллер конфигурирован для инициирования затем переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов и для установления соединения с коммутацией каналов между устройством и шлюзом для обеспечения шлюзу возможности связывать установленное соединение с коммутацией каналов с соединением с коммутацией каналов между шлюзом и вторым устройством для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

Еще в одном варианте осуществления изобретения устройство содержит первое средство для поддержания связи между первым терминалом и вторым терминалом так, что первый терминал имеет с устройством соединение с коммутацией пакетов, а второй терминал имеет с устройством соединение с коммутацией каналов; второе средство для осуществления связи с первым терминалом в ответ на инициирование первым терминалом переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов, причем второе средство предназначено для осуществления связи с первым терминалом для установления соединения с коммутацией каналов с устройством; и третье средство для связывания соединения с коммутацией каналов, установленного между первым терминалом и устройством, с соединением с коммутацией каналов между устройством и вторым терминалом для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

В другом варианте осуществления изобретения устройство содержит первое средство и второе средство для передачи и приема передач, соответственно, к второму устройству и от второго устройства через шлюз так, что устройство имеет со шлюзом соединение с коммутацией пакетов, а второе устройство имеет со шлюзом соединение с коммутацией каналов; третье средство для инициирования переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов; и четвертое средство для установления соединения с коммутацией каналов между устройством и шлюзом в ответ на инициирование третьим средством переключения связи, причем четвертое средство предназначено для установления соединения с коммутацией каналов для обеспечения возможности шлюзу связывать установленное соединение с коммутацией каналов с соединением с коммутацией каналов между шлюзом и вторым устройством для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

Система, способ и устройства, соответствующие вариантам осуществления настоящего изобретения, решают проблемы, выявленные предшествующими методами, и обеспечивают дополнительные преимущества.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение описывается со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:

Фиг. 1 - блок-схема системы связи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, включающего в себя сеть с коммутацией пакетов и две сети с коммутацией каналов, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - блок-схема мобильной станции согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 3А и 3В - блок-схемы алгоритма, показывающие этапы способа переключения вызова из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание

Настоящее изобретение описано ниже более полно со ссылкой на чертежи, на которых показаны предпочтительные варианты осуществления изобретения. Изобретение может, однако, быть воплощено во множестве различных форм и не должно толковаться, как ограниченное изложенными вариантами осуществления; скорее эти варианты осуществления обеспечивают подробное и полное раскрытие изобретения, и характеризуют объем изобретения для специалиста. Одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам на чертежах.

Показанная на Фиг. 1 и 2 система связи включает в себя терминалы, такие как мобильные станции и неподвижные терминалы, использующие преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением. Понятно, однако, что мобильные станции и неподвижные терминалы, показанные и описанные ниже, являются только представлением двух типов терминалов, использующих принципы настоящего изобретения, и, следовательно, не должны считаться ограничивающими объем настоящего изобретения. Хотя показано несколько вариантов осуществления мобильной станции, которые описываются далее для примера, как мобильный телефон, другие типы мобильных станций, такие как персональные цифровые секретари (PDA), пейджеры и другие типы речевых и текстовых систем связи, могут использоваться настоящим изобретением. Система, способ и устройства, соответствующие настоящему изобретению, описаны ниже в связи с приложениями мобильной связи. Однако, понятно, что они могут быть использованы в связи с различными типами других приложений, как в мобильной связи, так и в других отраслях.

Как показано, мобильная станция 10 с коммутацией каналов (КК) может передавать сигналы в базовую станцию и принимать сигналы от базовой станции (БС) 14. Базовая станция является частью сотовой сети, которая включает в себя центр 16 коммутации мобильной связи (ЦКМС), речевой кодер/декодеры (вокодеры) (ГК) 18, модемы 20 данных (МД) и другие устройства, необходимые для работы сети PLMN. ЦКМС обеспечивает маршрутизацию вызовов и сообщений в мобильную станцию КК и из мобильной станции КК, когда мобильная станция КК создает и принимает вызовы. ЦКМС управляет передачей сообщений в мобильную станцию и из мобильной станции, когда мобильная станция регистрируется в сотовой сети, и также управляет передачей сообщений из мобильной станции в центр сообщений и из центра сообщений (не показано). Специалистам должно быть понятно, что сотовая сеть может также упоминаться как наземная мобильная сеть 22 общего пользования (PLMN).

Данные абонента мобильной станции 10 КК хранятся постоянно в регистре исходного местоположения (РИМ) 24 сети PLMN 22 и временно в регистре местоположения визитера (PMB) 26 в области, в которой мобильная станция располагается в данный момент. В этом отношении регистр PMB содержит выбранную административную информацию, необходимую для управления вызова и обеспечения услугами подписки для каждой мобильной станции КК, расположенной в данное время в географической области, контролируемой регистром PMB. Хотя каждый функциональный объект может быть реализован как независимый блок, изготовители оборудования коммутации обычно реализуют регистр PMB вместе с ЦКМС 16 так, что географическая область, управляемая ЦКМС, соответствует области, контролируемой PMB, что позволяет упростить требуемую сигнализацию.

Сеть PLMN 22 способна обеспечивать речевую связь в соответствии с различными методами с коммутацией каналов. В этом отношении сеть PLMN может обеспечивать речевую связь в соответствии с протоколами беспроводной связи первого, второго и третьего поколений и тому подобным. Например, сеть PLMN может обеспечивать речевую связь в соответствии с протоколом беспроводной связи второго поколения (2G) IS-136 (TDMA), GSM и/или IS-95 (CDMA). В сети PLMN передача сигнализации может быть обеспечена в соответствии с различными методами, но обычно передача сигнализации обеспечивается в соответствии со стандартом системы сигнализации SS7.

ЦКМС 16 и, таким образом, сеть PLMN 22 могут быть связаны с телефонной коммутируемой сетью 28 общего пользования (PSTN) так, что ЦКМС 16, в свою очередь, связывается с одним или более из множества неподвижных терминалов 30 КК. Подобно сети PLMN, сеть PSTN может обеспечивать передачу сигнализации в соответствии с любым из различных методов, включая SS7. Сеть PSTN также может обеспечивать речевую связь в соответствии с любым из различных способов с коммутацией каналов. Например, сеть PSTN может обеспечивать речевую связь в соответствии с методами временного мультиплексирования (ВМ), например, со скоростью 64 Кбит/с (CCIT), или методами импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), например, со скоростью 56 Кбит/с (ANSI).

Сеть PSTN 28 и сеть PLMN 22 (через ЦКМС 16) могут также быть связаны, электрически соединены или иным образом связаны с сетью с коммутацией пакетов, такой как сеть 32 протокола интернет (IP). Сеть IP может быть объединена с одним или несколькими неподвижными терминалами 34 с коммутацией пакетов (КП). Дополнительно, сеть IP может быть объединена с одной или несколькими беспроводными точками 36 доступа (ТД), которые могут быть объединены с одной или несколькими мобильными станциями 38 КП. Как показано, сеть IP содержит беспроводную локальную вычислительную сеть (WLAN), посредством чего, например, обеспечивается связь в соответствии с IEEE 802.11. Сеть с коммутацией пакетов может содержать любую из нескольких других типов сетей. Например, сеть с коммутацией пакетов может содержать Универсальную мобильную телекоммуникационную систему (UMTS) или сети стандарта cdma2000 без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Поэтому сеть с коммутацией пакетов может в равной степени быть сформирована для обеспечения речевой связи в соответствии, например, с протоколом IP без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения.

Сеть 32 IP может обеспечивать передачу сигнализации в соответствии с любым из различных методов. Например, сеть IP может обеспечивать передачу сигнализации в соответствии с протоколом установления сеанса (SIP). В этом отношении SIP обычно обеспечивает сигнализацию для инициирования сеанса между двумя или более конечными точками в сети IP, путем придания этим конечным точкам знания семантики сеанса. Соответственно, устройства (или пользователи, которые запускают приложение на этих устройствах) регистрируются с передающей средой SIP так, чтобы приглашение к конкретному сеансу могло быть правильно передано в эти конечные точки. Для достижения этого, SIP обеспечивает механизм регистрации для устройств и пользователей и применяет соответствующие механизмы, например, SIP сервер 40, для маршрутизации приглашений сеанса.

Для облегчения речевой связи между сетью 32 IP и PLMN 22 и/или PSTN 28 система связи обычно также включает в себя шлюз 32. Шлюз отображает сигнализацию и речевые соединения между сетью IP и PLMN и/или PSTN, чтобы разрешить осуществление связи между сетью IP и PLMN и/или PSTN. В соответствии с протоколом SIP, например, шлюз может включать в себя шлюз 42а среды (ШС), который преобразует передачи между пакетным потоком из сети IP и речевой кодированной связью (например, ВМ или ИКМ) из сети PLMN и/или PSTN. Таким образом, речь переносится в пакетах через соединение с коммутацией пакетов между мобильной станцией 38 КП или терминалом 34 КП и ШС, тогда как речь переносится через каналы речевой кодированной связи в соединении с коммутацией каналов между ШС и терминалом 30 КК сети PSTN.

Также в соответствии с протоками SIP шлюз 42 может включать в себя функцию 42b управления шлюзом среды (ФУШС), которая работает для завершения сигнализации протокола SIP и управления функциями ШС 42а. В этом отношении, ФУШС управляет функциями ШС в соответствии с протоколом управления шлюзом среды MEGACO, который описывается в приложении для обсуждения IETF документа RFC 3015, озаглавленном: Megaco Protocol Version 1.0, содержимое которого введено в настоящий документ посредством ссылки. В дополнение к завершению сигнализации протокола SIP и управлению ШС, ФУШС также обычно выполняет преобразование между сигнализацией SIP в сети 32 IP и сигнализацией SS7 в сети PLMN 22 и/или PSTN 28, как, например, для управления вызовом.

Неподвижный терминал 30 КК и неподвижный терминал 34 КП могут содержать любое из известных устройств, способных обеспечивать речевую связь в соответствии с методами с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов, соответственно. Например, терминал КК может содержать любой из известных неподвижных проводных и беспроводных телефонов. Терминал КП, например, может содержать любой из известных проводных или беспроводных телефонов IP-функций. Также, например, терминал КП может содержать процессор, такой как персональный компьютер, настольный компьютер, имеющий возможность работы с программным приложением для обеспечения речевых соединений в соответствии с методами с коммутацией пакетов. Как понятно специалистам и в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, терминал КП может работать в соответствии с терминалом КК и наоборот. Например, как используется в настоящем описании, термин «неподвижный терминал» применяться для описания отдельного неподвижного терминала, способного выполнять функции как терминала КП, так и терминала КК.

На Фиг. 2 показана блок-схема мобильной станции, которая может представлять собой мобильную станцию 10 КК или мобильную станцию 38 КП. Подобно неподвижному терминалу 30 КК и неподвижному терминалу 34 КП, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, мобильная станция КП может работать как мобильная станция КК и наоборот. Таким образом, термин «мобильная станция» будет использоваться для описания отдельной мобильной станции, способной выполнять функции как мобильной станции КП, так и мобильной станции КК. Мобильная станция включает в себя передатчик 46, приемник 48 и контроллер 50, который выдает сигналы в передатчик и приемник и принимает сигналы из передатчика и приемника, соответственно. Эти сигналы включают в себя информацию сигнализации, в соответствии со стандартом радио-интерфейса действующей сотовой системы, также пользовательскую речь и/или созданные пользователем данные. В этом отношении мобильная станция может работать с одним или более радио-интерфейсами, протоколами связи, типами модуляции и типами доступа. Мобильная станция может работать в соответствии с любым из ряда протоколов связи первого, второго и/или третьего поколения и т.п. Например, мобильная станция может работать в соответствии с протоколами беспроводной связи второго поколения (2G) IS-136 (TDMA), GSM и IS-95 (CDMA).

Понятно, что контроллер 50 включает в себя схемные решения, требуемые для выполнения аудио или логических функций мобильной станцией. Например, контроллер может содержать устройство цифрового сигнального процессора, устройство микропроцессора, различные аналого-цифровые преобразователи, и другие схемы поддержки. Функции управления и сигнальной обработки мобильной станции распределяются между этими устройствами, согласно их соответствующим возможностям. Контроллер, таким образом, также включает в себя функциональные средства для сверточного кодирования и перемежения сообщения и данных до модуляции и передачи. Контроллер может дополнительно включать в себя внутренний речевой кодер (РК) 50А и может включать в себя внутренний модем 50В данных (МД). Далее контроллер 50 может включать в себя функциональные средства для работы с одной или несколькими программами, которые могут быть сохранены в памяти, как описано ниже. Например, контроллер может выполнять программу обеспечения связности, которая позволяет мобильной станции передавать и принимать содержимое и/или речевые соединения из сети 32 IP, как, например, согласно протоколу беспроводного доступа (WAP).

Мобильная станция также содержит пользовательский интерфейс, включающий в себя обыкновенный наушник или динамик 52, звонок 53, микрофон 54, дисплей 56 и пользовательский интерфейс ввода, которые соединены с контроллером 50. Пользовательский интерфейс ввода, который позволяет мобильной станции принимать данные, может содержать любое из устройств, позволяющих мобильной станции принимать данные, как, например, клавиатура 58, сенсорный дисплей (не показан) или другое устройство ввода. В вариантах осуществления включающих в себя клавиатуру, клавиатура включает в себя обыкновенные цифровые (0-9) и соотнесенные клавиши (#,*) и другие клавиши, используемые для работы мобильной станции.

Мобильная станция 10 может также включать в себя память, как, например, модуль 60 идентификации абонента SIM, съемный модуль идентификации абонента (R-UIM) и тому подобное, которые обычно сохраняют элементы информации, относящиеся к мобильному абоненту. В дополнение к SIM, мобильная станция может включать в себя и другую память. В этом отношении мобильная станция может включать в себя энергозависимую память 62, как, например, энергозависимое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), включающее в себя буферную память для временного хранения данных. Мобильная станция может также включать в себя другую энергонезависимую память 64, которая может быть встроенной и/или может быть сменной. Энергонезависимая память может дополнительно или альтернативно содержать электронно-стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память и т.п. Память может хранить любое количество фрагментов информации и данных, используемых мобильной станцией для осуществления функций мобильной станции. Например, память может содержать идентификатор, как, например, код международного идентификатора аппаратуры мобильной связи (IMEI), однозначно идентифицирующий мобильную станцию, например, для ЦКМС 16.

Согласно Фиг. 3А и 3В, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, система связи обеспечивает переключение речевого вызова мобильной станции или неподвижного терминала из сети с коммутацией пакетов (например, сеть 32 IP), в сеть с коммутацией каналов (например, PLMN 22 или PSTN 28). В этом отношении мобильная станция или неподвижный терминал, участвующие в речевом вызове, через сеть с коммутацией пакетов могут быть переключены в сеть с коммутацией каналов в случаях, когда сеть с коммутацией пакетов не может продолжить адекватную поддержку вызова. Например, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, система может переключать речевой вызов мобильной станции из сети IP, когда мобильная станция выходит из географической области поддержки для вызова по протоколу VоIP, например, выходя из географического региона, поддерживаемого ТД 36. Также, например, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения система может передавать речевой вызов неподвижному терминалу из сети IP, когда сеть IP испытывает интенсивный трафик, проблемы в передаче и т.п., и, таким образом, становится неспособной адекватно поддерживать вызов.

Как описывается ниже, система и способ посылаются в контексте переключения вызова мобильной станции из сети 32 IP в сеть PLMN 22, при этом мобильная станция участвует в вызове с неподвижным терминалом через сеть PSTN 28. Однако понятно, что система и способ имеют равное применение для любого из ряда других контекстов. Например, система и способ могут применяться в контексте переключения вызова неподвижного терминала из сети IP в сеть PSTN, где неподвижный терминал участвует в вызове с мобильной станцией через сеть PLMN или другой неподвижный терминал через сеть PSTN.

Для выполнения переключения вызова из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов, шлюз 42 направляет идентификатор передачи, как, например, телефонный номер передачи, так что шлюз может использоваться для обеспечения переключения. При работе мобильная станция и неподвижный терминал могут устанавливать речевой вызов через сеть 32 IP и PSTN 28, соответственно, как например, в соответствии с традиционными методами, как показано в блоке 70. В этом отношении, когда устанавливается речевой вызов, мобильная станция и неподвижный терминал могут передавать и принимать речевую связь следующим способом: мобильная станция и шлюз поддерживают соединение с коммутацией каналов до тех пор, пока шлюз и неподвижный терминал поддерживают соединение с коммутацией каналов. Либо в течение, либо после установления вызова, идентификатор сеанса вызова и совместно используемый секретный код (например, пароль) могут генерироваться в связи с установлением речевой связи между мобильной станцией и неподвижным терминалом, и затем приниматься шлюзом и мобильной станцией, как показано в блоках 72 и 74. Дополнительно, мобильная станция может принимать идентификатор переключения из шлюза либо до, либо в течение, либо после установления вызова, как показано в блоке 76.

В соответствии с вариантами осуществления изобретения идентификатор сеанса вызова и совместно используемый секретный код могут генерироваться любым одним или несколькими из различных элементов, участвующих в установлении вызова. Например, идентификатор сеанса вызова и совместно используемый секретный код могут генерироваться шлюзом 42 и приниматься мобильной станцией, например, в соответствии с расширениями протокола SIP или любыми другими стандартными способами передачи сообщения между двумя узлами в сети IP. В качестве альтернативы, идентификатор сеанса вызова и совместно используемый секретный код могут генерироваться сервером 40, а приниматься мобильной станцией и шлюзом, например, способом, показанным выше. Кроме того, например, идентификатор сеанса вызова и совместно используемый секретный код могут генерироваться мобильной станцией и приниматься шлюзом, например, способом, показанным выше.

Далее мобильная станция и неподвижный терминал устанавливают речевой вызов через сеть 32 IP и PSTN 28 соответственно, и вызов между мобильной станцией и неподвижным терминалом может начинаться. В течение речевого вызова, но до того, как шлюз 42 и мобильная станция принимают идентификатор сеанса вызова и совместно используемый секретный код, а мобильная станция принимает идентификатор передачи, вызов может быть переключен из сети IP в сеть PLMN 22. Переключение может быть инициировано любым из различных способов. В предпочтительном варианте осуществления, например, мобильная станция может контролировать уровень сигнала вызова через сеть IP, как показано в блоке 78. Затем, когда уровень сигнала остается ниже заранее заданного порога дольше, чем заранее определенный период времени, то мобильная станция может инициировать переключение.

Чтобы инициировать переключение вызова из сети 32 IP в сеть PLMN 22, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения мобильная станция может попытаться установить связь со шлюзом 42 через сеть PLMN, основываясь на идентификаторе переключения. Например, мобильная станция может инициировать переключение вызовом телефонного номера передачи по сети PLMN, например, в соответствии со способами с коммутацией каналов, как показано в блоке 80. Затем, шлюз может принять связь со шлюзом, например, путем ответа на вызов на телефонный номер переключения. Как показано в блоке 82, когда вызов устанавливается через сеть PLMN между мобильной станцией и шлюзом, мобильная станция может передать идентификатор сеанса вызова и совместно используемый секретный код шлюзу, например, согласно способам двухтонального многочастотного набора номера (ДМНН).

После приема идентификатора сеанса вызова и совместно используемого секретного кода шлюз 42 может проверить действительность совместно используемого секретного кода, например, в соответствии с традиционными способами, как показано в блоке 84. Если совместно используемый секретный код секрет не подтверждается, то шлюз может реагировать любым из ряда различных способов. Например, как показано, шлюз может пропустить связь с мобильной станцией через сеть PLMN 22, как показано в блоке 86. В таком случае, речевой вызов между мобильной станцией в сети 32 IP и неподвижным терминалом в сети PSTN 28 может продолжаться. Также, например, шлюз может передать сообщение ACK или NACK обратно в мобильную станцию. В этом отношении, если шлюз передает сообщение NACK обратно в мобильную станцию, то мобильная станция может конфигурироваться для повторной попытки установления связи со шлюзом и повторной посылки идентификатора сеанса вызова и совместно используемого секретного кода. Понятно, в таких случаях, что речевой вызов может продолжаться при сниженном уровне сигнала и может быть даже пропущен, если уровень сигнала понижается ниже уровня, подходящего для передачи соответствующими сетями.

Если совместно используемый секретный код подтверждается, то шлюз 42 может установить соединение с коммутируемыми каналами с мобильной станцией, как показано в блоке 88. Понятно, что соединение с коммутацией каналов между шлюзом и мобильной станцией может работать одновременно с соединением с коммутацией пакетов между мобильной станцией и шлюзом, по которым частично передается речевой вызов. Мобильная станция может теперь осуществить речевую передачу к шлюзу в соответствии со способом с коммутацией каналов, например, тем же способом с коммутацией каналов, реализуемым между шлюзом и неподвижным терминалом в сети PLMN 22. Как только канал устанавливается между мобильной станцией и шлюзом, шлюз может связывать это новое установленное соединение с коммутацией каналов между мобильной станцией и шлюзом с существующим соединением с коммутацией каналов между шлюзом и неподвижным терминалом на основе идентификатора сеанса вызова, как показано в блоке 90. После этого, мобильная станция может осуществлять связь с неподвижным терминалом в соответствии со способом с коммутацией каналов, в противоположность способу с коммутацией пакетов, как показано в блоке 92.

Таким образом, система, способ и устройства, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, могут обеспечивать переключение связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов. Преимущественно, может обеспечиваться непрерывное переключение такого вызова так, чтобы вызов мог быть передан в сеть с коммутацией каналов без пропусков. Поэтому вызовы могут инициироваться и проводиться между терминалом через сеть с коммутацией пакетов и неподвижным терминалом через сеть с коммутацией каналов при увеличении вероятности непрерывного осуществления вызова, например, путем переключения вызова из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов, если необходимо. Например, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, может выполняться переключение речевого вызова мобильной станции из сети IР, когда мобильная станция выходит из географической области поддержки для такого вызова. Также, например, может выполняться передача речевого вызова неподвижного терминала из сети IP, когда сеть IP испытывает интенсивный трафик, проблемы в передаче и т.п., и, таким образом, становится неспособной адекватно поддерживать вызов.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения контроллер 50 мобильной станции работает под управлением компьютерного программного продукта. Компьютерный программный продукт для выполнения способов, соответствующих вариантам осуществления настоящего изобретения, включает в себя машиночитаемый носитель памяти, такой как энергонезависимый носитель памяти, и части машиночитаемого программного кода, такие как наборы компьютерных команд, включенных в машиночитаемый носитель памяти.

В этом отношении Фиг. 3А и 3В являются блок-схемами алгоритмов способов, систем и программных продуктов согласно изобретению. Понятно, что каждый блок или шаг блок-схем алгоритмов и комбинации блоков в блок-схемах алгоритмах могут быть осуществлены компьютерными программными командами. Эти компьютерные программные команды могут быть загружены в компьютер или другое программируемое устройство для создания вычислительной машины, так чтобы команды, выполняемые на компьютере или другом программируемом устройстве, создавали средство для реализации функций, определенных в блоке(ах) или шаге(ах) блок-схемы алгоритма(ов). Эти компьютерные программные команды могут также храниться в машиночитаемой памяти, которая может управлять компьютером или другим программируемым устройством для функционирования конкретным способом так чтобы команды, хранимые в машиночитаемой памяти, создавали изделие производства, включающее в себя средство команд, которое реализует функции, определенные в блоке(ах) или шаге(ах) блок-схемы алгоритма(ов). Компьютерные программные команды могут также быть загружены в компьютер или другое программируемое устройство для обеспечения выполнения набора операционных этапов, которые должны выполняться в компьютере или другом программируемом устройстве для создания осуществляемого компьютером процесса так, чтобы команды, которые выполняются в компьютере или другом программируемом устройстве, обеспечивали этапы для реализации функций, определенных в блоке(ах) или шаге(ах) блок-схемы алгоритма(ов).

Соответственно, блоки или шаги блок-схемы алгоритма поддерживают комбинации средств для выполнения определенных функций, комбинации этапов для выполнения определенных функций и средство программных команд для выполнения определенных функций. Также понятно, что каждый блок или шаг блок-схемы алгоритма и комбинации блоков или шагов блок-схемы алгоритма могут быть осуществлены специализированными компьютерными системами, основанными на аппаратных средствах, выполняющими конкретные функции или шаги, или комбинации специализированных аппаратных средств и компьютерных команд.

Таким образом, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают систему, способ и устройства для переключения вызова из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов. Многие модификации и другие варианты осуществления изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники на основе решений, представленных в предшествующем описании и соответствующих чертежах. Например, как описано выше, шлюз 42 содержит идентификатор переключения (например, телефонный номер передачи), а идентификатор сеанса вызова генерируется в связи с установкой вызова между мобильной станцией и неподвижным терминалом. В альтернативном варианте осуществления уникальный идентификатор переключения может генерироваться или назначаться для каждого активного речевого вызова. В таких случаях поскольку идентификатор переключения является уникальным для сеанса вызова, то идентификатор сеанса вызова не требуется генерировать или принимать мобильной станцией или шлюзом. Вместо этого уникальный идентификатор переключения и совместно используемый секретный код могут быть переданы к мобильной станции и шлюзу.

Также, например, мобильная станция может поддерживать со шлюзом 42 соединение с коммутацией пакетов и соединение с коммутацией каналов. В этом варианте осуществления мобильная станция может устанавливать со шлюзом соединение с коммутацией каналов, но вместо сброса соединения с коммутацией пакетов после связывания установленного соединения с коммутацией каналов с соединением с коммутацией каналов между шлюзом и неподвижным терминалом, шлюз и мобильная станция поддерживают соединение с коммутацией пакетов. Тогда шлюз может контролировать оба соединения и динамически выбирать одно из двух соединений в качестве оптимального соединения, например, соединения с наибольшей интенсивностью сигнала. Основываясь на динамическом выборе оптимального соединения, шлюз может затем переключать вызов между двумя соединениями (с коммутацией пакетов и с коммутацией каналов) так, чтобы оптимальное соединение связывалось с соединением с коммутацией каналов между шлюзом и неподвижным терминалом. Шлюз может передавать вызов обратно к соединению с коммутацией пакетов, например, в случаях, когда уровень сигнала между мобильной станцией и шлюзом вновь увеличивается выше упомянутого заранее заданного порога, сохраняясь дольше заранее определенного периода времени. Поэтому понятно, что изобретение не ограничивается конкретными раскрытыми вариантами осуществления, и что изменения и другие варианты осуществления должны включаться в объем формулы изобретения. Хотя в описании применяются конкретные термины, они использованы только в общем и описательном смысле, а не для целей ограничения.

Изобретение относится к сетям связи, более конкретно к речевой связи и переключению таких вызовов, переходящей между сетью с коммутацией пакетов, например сетью Интернет протокола (IP), и сетью с коммутацией каналов, например, коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN) или наземной мобильной сетью общего пользования (PLMN). Техническим результатом является обеспечение переключения вызова без разрывов, чтобы вызов мог быть переключен таким образом, чтобы конечные пункты связи не знали об этом переключении и/или не должны были принимать какое-либо конкретное действие для выполнения этого переключения. Указанный технический результат достигается тем, что система связи также включает в себя шлюз, обеспечивающий отображение соединений между сетью с коммутацией пакетов и, по меньшей мере, одной сетью с коммутацией каналов. Шлюз может поддерживать связь между первым терминалом и вторым терминалом так, чтобы первый терминал имел со шлюзом соединение с коммутацией пакетов, а второй терминал имел со шлюзом соединение с коммутацией каналов. Первый терминал может затем устанавливать соединение с коммутацией каналов со шлюзом. После этого шлюз может связывать соединение с коммутацией каналов, установленное между первым терминалом и шлюзом, с соединением с коммутацией каналов между шлюзом и вторым терминалом. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для обработки соединений с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов, содержащее процессор, конфигурированный для отображения передач между сетью с коммутацией пакетов и по меньшей мере одной сетью с коммутацией каналов, при этом процессор конфигурирован для поддержания связи между первым терминалом и вторым терминалом так, что первый терминал имеет соединение с коммутацией пакетов с устройством, а второй терминал имеет соединение с коммутацией каналов с устройством, причем процессор конфигурирован для приема затем индикации, инициирующей переключение связи для первого терминала из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов, процессор также конфигурирован для осуществления связи с первым терминалом для установления соединения с коммутацией каналов между первым терминалом и устройством, и процессор конфигурирован для связывания соединения с коммутацией каналов, установленного между первым терминалом и устройством, с соединением с коммутацией каналов между устройством и вторым терминалом для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

2. Устройство по п.1, в котором процессор конфигурирован для приема идентификатора сеанса вызова, когда с первым терминалом установлено соединение с коммутацией каналов, и процессор конфигурирован для связывания соединения с коммутацией каналов, установленного между первым терминалом и устройством, с соединением с коммутацией каналов между вторым терминалом и устройством на основании идентификатора сеанса вызова.

3. Устройство по п.2, в котором процессор дополнительно конфигурирован для приема совместно используемого секретного кода, когда с первым терминалом установлено соединение с коммутацией каналов, и процессор конфигурирован для проверки действительности совместно используемого секретного кода перед тем, как с первым терминалом будет установлено соединение с коммутацией каналов.

4. Устройство по п.3, в котором процессор конфигурирован для генерации идентификатора сеанса вызова и совместно используемого секретного кода в связи с тем, что один из первого и второго терминала устанавливает связь с другим терминалом.

5. Устройство по п.1, в котором процессор конфигурирован для приема идентификатора переключения, и процессор конфигурирован для осуществления связи с первым терминалом для установления соединения с коммутацией каналов на основе идентификатора переключения.

6. Устройство по п.1, в котором процессор конфигурирован для осуществления связи с первым терминалом для установления соединения с коммутацией каналов, когда уровень сигнала в соединении с коммутацией пакетов между первым терминалом и устройством остается ниже заранее заданного порога дольше, чем заранее определенный период времени, и процессор конфигурирован для связывания соединения с коммутацией каналов, установленного между первым терминалом и устройством, с соединением с коммутацией каналов между устройством и вторым терминалом в случаях, когда первый терминал устанавливает с устройством соединение с коммутацией каналов.

7. Устройство для обработки соединений с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов, содержащее контроллер, конфигурированный для управления работой передатчика и приемника, причем контроллер конфигурирован для управления передатчиком и приемником для передачи и приема передач, соответственно, к второму устройству и от второго устройства через шлюз так, что устройство имеет со шлюзом соединение с коммутацией пакетов, а второе устройство имеет со шлюзом соединение с коммутацией каналов, при этом контроллер конфигурирован для инициирования затем переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов, и контроллер конфигурирован для установления соединения с коммутацией каналов между устройством и шлюзом для обеспечения шлюзу возможности связывать установленное соединение с коммутацией каналов с соединением с коммутацией каналов между шлюзом и вторым устройством для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

8. Устройство по п.7, в котором контроллер конфигурирован для управления передатчиком для передачи идентификатора сеанса вызова шлюзу, когда контроллер устанавливает соединение с коммутацией каналов между устройством и шлюзом для обеспечения шлюзу возможности связывать установленное соединение с коммутацией каналов с соединением с коммутацией каналов между вторым устройством и шлюзом на основе идентификатора сеанса вызова.

9. Устройство по п.8, в котором контроллер дополнительно конфигурирован для управления передатчиком для передачи совместно используемого секретного кода шлюзу, когда контроллер устанавливает соединение с коммутацией каналов между устройством и шлюзом для обеспечения шлюзу возможности проверять действительность совместно используемого секретного кода, прежде чем со шлюзом будет установлено соединение с коммутацией каналов.

10. Устройство по п.7, в котором контроллер дополнительно конфигурирован для приема посредством приемника идентификатора переключения, направляемого шлюзом, причем контроллер конфигурирован для установления соединения с коммутацией каналов между устройством и шлюзом на основе идентификатора переключения.

11. Устройство по п.7, в котором контроллер конфигурирован для установления со шлюзом соединения с коммутацией каналов, когда уровень сигнала в соединении с коммутацией пакетов между устройством и шлюзом остается ниже заранее заданного порога дольше, чем заранее определенный период времени.

12. Устройство для обработки соединений с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов, содержащее первое средство для поддержания связи между первым терминалом и вторым терминалом так, что первый терминал имеет с устройством соединение с коммутацией пакетов, а второй терминал имеет с устройством соединение с коммутацией каналов; второе средство для осуществления связи с первым терминалом в ответ на инициирование первым терминалом переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов, причем второе средство предназначено для осуществления связи с первым терминалом для установления соединения с коммутацией каналов с устройством; и третье средство для связывания соединения с коммутацией каналов, установленного между первым терминалом и устройством, с соединением с коммутацией каналов между устройством и вторым терминалом для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.

13. Устройство для обработки соединений с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов, содержащее первое средство и второе средство для передачи и приема передач, соответственно, к второму устройству и от второго устройства через шлюз так, что устройство имеет со шлюзом соединение с коммутацией пакетов, а второе устройство имеет со шлюзом соединение с коммутацией каналов; третье средство для инициирования переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов; и четвертое средство для установления соединения с коммутацией каналов между устройством и шлюзом в ответ на инициирование третьим средством переключения связи, причем четвертое средство предназначено для установления соединения с коммутацией каналов для обеспечения возможности шлюзу связывать установленное соединение с коммутацией каналов с соединением с коммутацией каналов между шлюзом и вторым устройством для переключения связи из сети с коммутацией пакетов в сеть с коммутацией каналов.