TWI407762B - IP relay architecture and its method - Google Patents

Description

IP中繼架構之隨身分機應用系統及其方法

本發明係關於一種IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法，特別為一種利用IP中繼技術介接行動業者的IP移動虛擬專用網路(MVPN,Mobile Virtual Private Network)，以連接行動通信網路，達到撥打隨身分機的以及接受隨身分機使用分機撥號服務的目的。並提供分機用戶未接來電語音留言服務，以電子郵件及手機簡訊方式通知分機用戶，以on-line或off-line方式聽取語音留言。

目前，一般隨身分機應用服務可以將行動電話和旅館客房分機合而為一，以行動電話作為客房行動隨身分機，提供商務旅客離開旅館後，仍可利用旅館電話服務，包括接聽客房分機，利用客房電話撥打市話、國際電話等服務。同時，也可以方便使用客房服務，例如：尋求櫃檯協助、訂餐服務等等。

每個旅館內線均可搭配一支隨身分機，當內線來話時，內線電話與隨身分機均會震鈴。內線接聽時，隨身分機無法接聽，隨身分機接聽時，內線電話可以監聽。

使用隨身分機撥號時係採用兩段式撥號方式撥號，先撥簡碼，取得旅館交換機撥號音(模擬內線電話Off Hook)，之後之撥號行為如同原本內線撥號方式。隨身分機之發話均經由原本交換機。因此，隨身分機撥打外線電話會紀錄於交換機內線上，不會另外出帳。隨身分機撥打內線，除非旅館之特殊需求，均免費使用。

一般隨身分機應用服務採用架構有兩種，一種是讓用戶交換機(PBX,Private Branch Exchange)加裝E1介面，透過E1電信鏈路直接連接行動網路的行動電話交換機(Mobile Switch Center)。另一種係透過HiNet行動節費網路的服務，利用簡單的VoIP TA閘道器與用戶交換機的內線話機並接後，透過E1介面VoIP閘道器介接行動網路的行動電話交換機。這兩種架構都是透過E1介面的電信鏈路提供隨身分機與用戶交換機間的語音通道。

然而一條E1鏈路提供30條的語音通道，萬一需要31條語音通道，則需要再新增一條E1鏈路來滿足需求，因此會浪費了未使用的語音通道資源，也提高了業者的負擔。若業者不需要用到30條語音通道時，同樣也必須申請使用提供30條的語音通道的E1鏈路，非常浪費且沒有彈性。

另外，萬一打給分機的來話沒有接通時，也沒有可行的機制幫忙隨身分機用戶提供未接電話相關服務，如語音信箱及電子郵件或簡訊通知等...。

由此可見，一般隨身分機應用服務仍有上述之功能不足之處，亟待加以改良，以提客戶更完整的隨身分機服務之外，也可以提供更有效能及彈性的通信網路資源使用方式。

本案發明人鑑於上述既存系統的缺點，乃亟思加以改良創新，並經苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件IP中繼架構之隨身分機應用系統及其方法。

本發明之目的即在於提供一種IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法，係擴充改進一般隨身分機應用服務以滿足爾後房客的需求，透過IP中繼方式，提供用戶交換機與行動電話網路間更具彈性的通話容量，提高未來擴充隨身分機數的便利性，並節省E1閘道器的建置成本。提供來話語音留言服務，並以電子郵件及手機簡訊方式提供未接來話告知服務，讓客戶可以回撥至IP中繼架構之隨身分機應用系統線上聽取留言，也可以直接聽取附在電子郵件內部的留言語音檔。如此架構提供之並不需更改原來的用戶交換機系統設定，讓隨身分機服務安裝更加便利，且不會干擾原用戶交換機通訊之功能。

達成上述發明目的之IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法，係擴充改進一般隨身分機應用系統以並接用戶交換機內線的VoIP閘道器，搭配利用IP中繼專線介接行動網路的IP中繼隨身分機通訊伺服器，在不更改用戶交換機設定下，提供隨身分機服務，其採用IP中繼專線取代E1專線接取行動電話網路，提供更便宜、有彈性、有效能且易於擴充的行動網路介接方式外，也節省了E1介面閘道器或介面卡的購買成本。另外，更透過IP中繼隨身分機通訊伺服器內建的語音信箱功能以及未接來電告知相關模組，提供隨身分機用戶更完善的服務。再加上VoIP閘道器與隨身分機應用系統間採用VoIP技術，增加了安裝及後續擴充的便利性。

本發明係為擴充改進一般隨身分機應用服務系統以滿足未來隨身分機之需求。一般使用之隨身分機應用服務系統透過用戶交換機(PBX,Private Branch Exchange)加裝的E1介面卡板或E1閘道器，以E1電信鏈路直接連接行動網路的MSC交換機，通話通道使用率以及彈性過低，建置成本過高，並且可能需要更改原用戶交換機的設定，因而增加了建置的困難度。再加上並未考量如何處理未接來電的問題，可能會造成用戶可能錯失重要來電的困擾。

因此，本發明採用透過用戶端VoIP閘道器並接分機的方式，透過IP網路與IP中繼隨身分機通訊伺服器介接，經由IP中繼的方式連接行動通信網路，取代一般採用E1介面的連接方式。在此種架構下，並不需要修改任何用戶交換機設定，也不會影響到原本內部分機的功能。

此外，透過IP中繼隨身分機通訊伺服器提供的語音信箱服務提供萬一隨身分機無法接聽電話時的未接來電留言服務，並利用電子郵件及手機簡訊的方式告知客戶未接來電的訊息。讓客戶可以透過語音信箱或聽取電子郵件附加留言語音檔的方式，取得來電留言內容。

請參閱圖一至圖三所示，圖一為IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法架構圖，利用VoIP閘道器3並接用戶交換機4的內線分機5，並透過IP網路與IP中繼隨身分機通訊伺服器1介接。而IP中繼隨身分機通訊伺服器1則使用IP中繼介面與行動業者的於移動虛擬專用網路(MPVN,Mobile Virtual Private Network)之會話發起協議(SIP,Session Initation Protocol)伺服器(MVPN SIP Server)6作介接，透過於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6接取行動通信網路，以達到讓IP中繼隨身分機通訊伺服器1的用戶能夠與行動電話互通的目的。而隨身分機通訊伺服器管控平台2為任一部可以上網的個人電腦，透過網頁的方式管理分機與行動隨身分機的資訊，以及分機用戶個人電子郵件帳號的相關內容。另外，IP中繼隨身分機通訊伺服器1透過防火牆8來接取Internet，以達到送出電子郵件的目的。

當並接的分機來話時，VoIP閘道器3能夠轉換成IP信號告知IP中繼隨身分機通訊伺服器1，IP中繼隨身分機通訊伺服器1依照IP信號及系統資訊找出此內線分機所對應的行動電話號碼(此行動電話即為此內線分機的隨身分機)後，再經由其IP中繼介面，透過於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6撥打此行動電話7，以達到隨身分機來電呼叫的功能。若行動電話無法接聽，則IP中繼隨身分機通訊伺服器1將提供語音信箱留言服務，並將此未留言資訊透過電子郵件及手機簡訊方式告知被叫用戶。

而當作為隨身分機的行動電話7撥打電話時，於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6會將之轉換成IP信號告知IP中繼隨身分機通訊伺服器1，IP中繼隨身分機通訊伺服器1會依照IP信號及系統資訊，透過IP信號呼叫此隨身分機的內線分機對應代表號給VoIP閘道器3，VoIP閘道器3馬上自動建立用戶交換機與此隨身分機間的語音通道，讓隨身分機可以透過用戶交換機撥打內線或外線電話，使用行為就像是使用內線電話一般便利。

圖二為IP中繼隨身分機通訊伺服器1之功能模組，其中隨身分機服務管控伺服器11用來接受隨身分機通訊伺服器管控平台2所輸入的客房分機用戶相關資訊，包含內線分機代表號、行動電話號碼以及分機用戶個人電子郵件帳號…等，再轉交給客房分機與手機號碼對應模組12以及電子郵件/手機簡訊通知模組17作處理後存入資料庫伺服器19。另外，隨身分機服務管控伺服器11也提供認證圖一的隨身分機通訊伺服器管控平台2的功能，只有認證過的管理用戶才可以執行上述管控動作。

IP中繼伺服器14負責用來透過IP介面與行動電話網路的於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6作介接。註冊伺服器16負責接受圖三的行動分機支援功能模組35送來的註冊要求，並且更新圖一的VoIP閘道器3在位置伺服器15之資訊，內容包含IP位址以及其所屬分機的代表號。位置伺服器15則是存放前述之使用者相關資訊。

通話路由伺服器13負責接受行動分機支援功能模組35或於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6透過IP中繼伺服器14所發送的通話要求，並且根據客房分機與手機號碼對應模組12以及位置伺服器15的資訊轉送到目的地。

當內線分機有來電時，通話路由伺服器13負責接受圖三的行動分機支援功能模組35送來的通話要求，並透過客房分機與手機號碼對應模組12的找出相對應的行動電話號碼，再透過IP中繼伺服器14，經由於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6呼叫此分機的隨身分機行動電話7，以達到隨身分機來電呼叫的功能。圖三的行動分機支援功能模組35送來的通話要求中也會包含主叫話碼，因此會透過IP中繼伺服器14將主叫號碼傳送給圖一的於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6，以滿足隨身分機上來話顯示的需求。

若此時隨身分機無法接聽，通話路由伺服器13會啟動語音信箱功能模組18的將來話留言至此用戶的語音信箱，並在通話結束後，啟動電子郵件/手機簡訊通知模組17透過手機簡訊及電子郵件告知隨身分機用戶此未接來電訊息，讓用戶可以透過圖一的隨身分機7經由圖一的於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6透過IP中繼伺服器14撥入通話路由伺服器13後轉至語音信箱功能模組以on-line方式聽取留言。電子郵件/手機簡訊通知模組17會將留言附加於所寄的電子郵件通知中，因此用戶可以利用其電子郵件工具off-line聽取留言。

而當作為隨身分機的行動電話7撥打電話時，會經由於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器6轉換成IP通話要求，透過IP中繼伺服器14傳送給通話路由伺服器13後，通話路由伺服器13會根據客房分機與手機號碼對應模組12以及位置伺服器15的資訊，找出相對應的VoIP閘道器3，並轉換成IP通話要求傳送給VoIP閘道器3的行動分機支援功能模組35後，以馬上建立用戶交換機與此隨身分機間的語音通道，讓隨身分機可以透過用戶交換機撥打內線或外線電話。

電子郵件/手機簡訊通知模組17負責將未接來電的相關資訊透過電子郵件及手機簡訊方式，通知用戶的功能；並提供將留言語音檔附加於電子郵件的功能。語音信箱功能模組18負責提供未接來電留言、聽取語音信箱等用戶語音信箱功能。資料庫伺服器19則是提供IP中繼隨身分機通訊伺服器1所有內部模組及系統一個可靠的資料儲存環境，並提供即時備援的機制，以防止系統損壞時的資訊流失。

圖三為VoIP閘道器3之功能模組示意圖，電話網路接取模組34用來並接用戶交換機的內線電話線，負責處理所有電話網路接取的軟硬體功能。而IP網路接取模組33是負責處理與IP網路接取及傳輸的功能。行動分機支援功能模組35則是用來向IP中繼隨身分機通訊伺服器1作註冊以及認證的動作，並且對應電話網路接取模組34的各線電話與用來向IP中繼隨身分機通訊伺服器1註冊的代表號。每一個分機在IP中繼隨身分機通訊伺服器1上都會有唯一的代表號。當某一線並接的內線電話有來電時，行動分機支援功能模組35會將來話號碼以及內線分機對應代表號等資訊透過IP信號告知IP中繼隨身分機通訊伺服器1，讓IP中繼隨身分機通訊伺服器1能夠依照這些資訊找出此內線分機所對應的行動電話號碼(此行動電話即為此內線分機的隨身分機)後，再透過其IP中繼介面撥打此行動電話7，以達到隨身分機來電呼叫的功能。

而當作為隨身分機的行動電話7撥打電話時，IP中繼隨身分機通訊伺服器1會透過IP信號呼叫此隨身分機的內線分機對應代表號給VoIP閘道器3，VoIP閘道器3即透過行動分機支援功能模組35來自動建立用戶交換機與此隨身分機間的語音通道，讓隨身分機可以透過用戶交換機撥打內線或外線電話。

另外，電話語音處理模組31用來處理從電話網路送來的語音後，並轉送給語音IP化處理模組32做IP化處理後作VoIP通信；亦用來處理從語音IP化處理模組32處理過後的VoIP語音串流，轉換成電話語音格式後透過電話網路接取模組34轉送給用戶交換機。

本發明著眼於IP中繼、未接來電留言、未接來電告知及不干擾用戶交換機設定的特性，提供隨身分機應用系統功能，以達到提供更具彈性的方式接取行動電話網路以及提供完善來話通知的服務目的。

本發明所提供之IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列之優點：

1.本發明可滿足共用型或專用型隨身分機應用之需求。

2.本發明採用並接用戶交換機內線方式，可以不用更改用戶交換機設定。

3.本發明之IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法採用IP中繼專線取代E1專線接取行動電話網路，提供更便宜、有彈性、有效能且易於擴充的行動網路介接方式外，也節省了E1介面閘道器或介面卡的購買成本。

4.本發明之IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法提供語音信箱功能以及電子郵件/手機簡訊通知功能，提供隨身分機用戶未接來電告知以及聽取留言的便利服務。

5.本發明之IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法之VoIP閘道器與隨身分機應用系統間採用VoIP技術作介接，增加了安裝及後續擴充的便利性。

隨身分機用戶資訊集中於IP中繼架構之隨身分機應用系統，VoIP閘道器所需智能及處理工作減少，降低VoIP閘道器實作成本。

綜合以上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請　貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1．．．IP中繼隨身分機通訊伺服器

2．．．隨身分機通訊伺服器管控平台

3．．．VoIP閘道器

4．．．用戶交換機

5．．．POTS話機

6．．．於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器

7．．．行動電話/隨身分機

8．．．防火牆

11．．．隨身分機服務管控伺服器

12．．．客房分機與手機號碼對應模組

13．．．通話路由伺服器

14．．．IP中繼伺服器

15．．．位置伺服器

16．．．註冊伺服器

17．．．電子郵件/手機簡訊通知模組

18．．．語音信箱功能模組

19．．．資料庫伺服器

31．．．電話語音處理模組

32．．．語音IP化處理模組

33．．．IP網路接取模組

34．．．電話網路接取模組

35．．．行動分機支援功能模組

圖一係為本發明IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法之系統連結架構圖；

圖二係為該IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法之IP中繼隨身分機通訊伺服器之功能模組示意圖；以及

圖三係為該IP中繼架構之隨身分機應用系統及方法之VoIP閘道器之功能模組示意圖。

1．．．IP中繼隨身分機通訊伺服器

2．．．隨身分機通訊伺服器管控平台

3．．．VoIP閘道器

4．．．用戶交換機

5．．．POTS話機

6．．．於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器

7．．．行動電話/隨身分機

8．．．防火牆

Claims (10)

1. 一種IP中繼架構之隨身分機應用系統，係利用一VoIP閘道器並接一用戶交換機之分機，轉換成VoIP通信方式，經由一IP中繼隨身分機通訊伺服器以IP中繼方式接取一行動通信網路，以達到提供隨身分機服務之目的，其中包括：一IP中繼伺服器，用以介接行動業者的IP移動虛擬專用網路，以連接該行動通信網路；一客房分機與手機號碼對應模組，用來處理系統管理者輸入的各行動電話與分機的對應資訊以及用戶的電子郵件位址資料；一電子郵件/手機簡訊通知模組用來將客房未接來電的相關資訊透過電子郵件或手機簡訊方式通知房客；一隨身分機服務管控伺服器用來接受輸入客房分機用戶相關資訊；一行動分機支援功能模組，用來介接該用戶交換機以及該IP中繼隨身分機通訊伺服器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之IP中繼架構之隨身分機應用系統，其中該IP中繼伺服器，用以提供介接行動業者的IP移動虛擬專用網路，讓分機來話透過此該IP中繼伺服器路由至此分機對應的行動電話/隨身分機，也讓隨身分機透過此IP中繼伺服器介面接取語音信箱或該用戶交換機，以達到聽取語音留言或發話的功能。
3. 如申請專利範圍第2項所述之IP中繼架構之隨身分機應用系統，其中該IP中繼伺服器與IP移動虛擬專用網路採用的IP中繼通信採用一VoIP技術，該VoIP技術可使用會議發起協議、IAX(Inter-Asterisk eXchange)、H.323協定以 及實時傳送協定等協定。
4. 如申請專利範圍第1項所述之IP中繼架構之隨身分機應用系統，其中該客房分機與手機號碼對應模組，用以提供各客房分機與其相對應的行動電話號碼的對應功能，其根據該VoIP閘道器上行動分機支援功能模組送來的通話要求，找出相對應的行動電話碼；並根據於移動虛擬專用網路之會話發起協議伺服器送來的通話要求找出相對應的該VoIP閘道器及其代表號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之IP中繼架構之隨身分機應用系統，其中該電子郵件/手機簡訊通知模組，用以紀錄隨身分機用戶電子郵件帳號，負責將未接來電的相關資訊，透過電子郵件及手機簡訊方式通知隨身分機用戶，並且提供將語音留言檔案附加在電子郵件的功能。
6. 如申請專利範圍第1項所述之IP中繼架構之隨身分機應用系統，其中該隨身分機服務管控伺服器，用以提供認證系統管理用戶的功能，並提供認證過的管理用戶輸入的客房分機用戶相關資訊，包含內線分機代表號、行動電話號碼以及分機用戶個人電子郵件帳號等，再轉交給該客房分機與手機號碼對應模組以及該電子郵件/手機簡訊通知模組作處理。
7. 如申請專利範圍第1項所述之IP中繼架構之隨身分機應用系統，其中該行動分機支援功能模組，用以將各線分機電話與用來向該IP中繼隨身分機通訊伺服器註冊的代表號作對應，當某一線並接的內線電話有來電時，該行動分機支援功能模組會將來話號碼以及內線分機對應代表號等資訊透過IP信號告知該IP中繼隨身分機通訊伺服器，讓該IP中繼隨身分機通訊伺服器能夠依照這些資訊找出此內線分機所對應的一行動電話號碼後，再透過IP中繼介面 撥打該行動電話號碼，以達到隨身分機來電呼叫的功能，當IP中繼隨身分機通訊伺服器透過IP信號呼叫VoIP閘道器作隨身分機發話要求時，行動分機支援功能模組將檢查是否為所屬代表號，並在確認過後自動建立該用戶交換機與此隨身分機間的IP語音通道，讓隨身分機可以透過用戶交換機撥打內線或外線電話。
8. 如申請專利範圍第1項所述之IP中繼架構之隨身分機應用系統，其中該VoIP閘道器以及該IP中繼隨身分機通訊伺服器間的接續網路可用乙太網路、非對稱數位用戶線路、光纖、有線電視之同軸電纜、無線傳輸包括衛星、無線網路等等方式。
9. 如申請專利範圍第1項所述之IP中繼架構之隨身分機應用系統，其中該VoIP閘道器以及該IP中繼隨身分機通訊伺服器間的IP通信方式採用一VoIP技術，該VoIP技術可使用會議發起協議、H.323協定以及實時傳送協定等協定。
10. 一種IP中繼架構之隨身分機應用方法，係應用於利用一VoIP閘道器並接一用戶交換機之分機，轉換成VoIP通信方式，經由一IP中繼隨身分機通訊伺服器以IP中繼方式接取一行動通信網路，其步驟包括如下：當某一線並接的內線電話有來電時，該VoIP閘道器所設之一行動分機支援功能模組會將來話號碼以及內線分機對應代表號等資訊透過IP信號告知該IP中繼隨身分機通訊伺服器；使用一IP中繼隨身分機通訊伺服器能夠依照這些資訊找出此內線分機所對應的一行動電話號碼後；再透過該IP中繼隨身分機通訊伺服器所設之一IP中繼介面撥打該行動電話號碼，以達到隨身分機來電呼叫的功能；以及 並當該IP中繼隨身分機通訊伺服器透過IP信號呼叫VoIP閘道器作隨身分機發話要求時，該行動分機支援功能模組將檢查是否為所屬代表號，並在確認過後自動建立一用戶交換機與此隨身分機間的IP語音通道，讓隨身分機可以透過用戶交換機撥打內線或外線電話。