以前，电信已经涉及了在专用于电信的网络上对话音和传真信号的传 输，该网络例如是公共交换电话网(PSTN)或者用户小交换机(PBX)。 与此类似，计算机之间的数据通信以前也是在例如局域网(LAN)或者广 域网(WAN)的专用数据网络中进行传输。
现在，电信和数据传输正在融合成一种使用例如IP电话(VoIP， Voice-over Internet Protocol)等技术的综合通信网络。既然许多LAN 和WAN都使用因特网协议(IP)传输计算机数据，那么通过把话音和传真 信号转换成数字数据并且为了在IP网络上的传输封装这些数据，VoIP就 能使用这种现有技术来传输话音和传真信号。
许多VoIP网络使用服务等级(CoS，Class of Service)/服务质量 (QoS，Quality of Service)的特征为业务量指定通过网络的路由。CoS 通常指把网络业务量划分为多个优先级不同的组。QoS通常指为确保某个 特定的吞吐量水平，端点到端点地缓冲和排队业务量。因此，CoS/QoS是 基于源的优先级指定。具有较高CoS/QoS的呼叫方总是受到优先对待。

本发明提供一种用于指定呼叫优先级的系统和方法，基本上消除或者 减少了与以前系统和方法相关的问题和不利方面。在一个具体实施例中， 基于呼叫目的地指定呼叫优先级，从而分配通信网络的资源。
根据本发明的具体实施例，一种用于指定呼叫优先级的方法和系统包 括接收一个建立到被叫号码的连接的请求。连接的优先级根据被叫号码来 决定。判断是否有充足的资源可用于所述连接。如果没有充足的资源可 用，则降级活动的会话，以释放资源用于所述连接。根据该优先级和释放 的资源来建立连接。
根据本发明的另一个实施例，一种用于指定呼叫优先级的方法和系统 包括接收一个建立到被叫号码的连接的请求。产生呼叫建立分组，根据被 叫号码产生优先级证书，呼叫建立分组随着优先级证书一起传送。根据通 过优先级证书传送的优先级分配网络资源。具有较高优先级的所请求的连 接可以抢占其他连接，或者排队在网络资源可用的时候优先使用这些资 源。此外，网络用户可能收到通知：一个较高优先级的连接正在被尝试， 需要用户正在使用的资源。
本发明的技术优点包括提供了用于指定基于目的地的呼叫优先级的方法 和系统。具体地说，通信网络中的连接请求根据该连接请求的目的地被指 定的优先级被分配给资源。从而，到较高优先级目的地的呼叫被授予对网 络资源较高的访问权限，确保重要的呼叫不因缺少需要的网络资源而被阻塞。
本发明的另一个技术优点包括提供了用于分配通信网络资源的方法和 系统。具体地说，对应于被呼叫的目的地的优先级给连接请求指定优先级 证书。从而，网络资源可以被分配给那些到较高优先级目的地的呼叫，同 时到较低优先级目的地的呼叫可能被降级或者被完全抢占。因此，诸如对 紧急号码的呼叫这样的重要呼叫被授予对网络资源较高优先级的访问权 限，结果，重要的呼叫及时获得连接的概率提高了。
附加的技术优点包括：确保紧急呼叫的资源；消除保持专用于紧急呼 叫的资源的需求；识别高优先级呼叫被设计采用的路径和查明必须被收回 以连接该高优先级呼叫的资源；抢占低优先级呼叫方的预留带宽之前通知 他们；抢占低优先级呼叫方的呼叫和接管他们的干线之前通知他们；以及 提供一个集中服务器以控制系统内所有优先级的设置。
可以理解，本发明的不同实施例可能具有部分或者全部，或者不具有 以上及其他地方描述的多种技术优点。此外，根据以下图例、说明和权利 要求，本发明的其他技术优点对于本领域的技术人员是清楚的。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其优点，结合附图参考下面的说明，附图 中：
图1是根据本发明一个实施例的通信网络的方框图；
图2是根据本发明一个实施例的图1中路径分析单元的细节的方框 图；
图3是根据本发明一个实施例的分配网络资源的方法的流程图；和
图4是根据本发明另一个实施例的分配网络资源的方法的流程图。

图1图示了根据本发明一个实施例的通信网络10。虽然在图1中图示 了一个特定的通信网络，术语“通信网络”应该理解为一般性地定义了能 够传输电信信号、数据和/或消息的任何网络。
在图示的实施例中，通信网络10包括私人网络12、公共网络14和公 共交换电话网(PSTN)16。私人网络12、公共网络14和PSTN 16通过通 信链路17互联及耦合在一起。多个终端单元18被连接到私人网络12、公 共网络14和PSTN 16上。通信网络10可以包括任何计算机和/或通信网 络或者其他适合的分组交换网络，包括但不局限于因特网、内部网、局域 网(LAN)、广域网(WAN)或城域网。通信网络10可以包括双绞线、电 缆、光纤或其他适合的有线链路和/或无线电频率、微波、红外线或其他 适合的无线链路。相应地，终端单元18可以包括电话、个人数字助手 (PDA)、计算机或者其他任何能够在分布网络上进行话音通信的有线或 无线设备。简化起见，以不限制的方式，终端设备18被示为能够和IP电 话(VoIP)系统连接的电话机。终端设备18可以按照特定的分机号被逐 个识别，例如在标准电话通信网络里，或按照被叫号码或按照其他方式将 每一个终端单元18识别为独一无二的单元。
私人网络12包括呼叫管理器20、证书服务器22、多个路由器24和 多个网关26。公共网络14包括多个路由器24和网关26。路由器24可以 沿着私人网络12和公共网络14的每一个在终端单元18之间提供连接。 在该应用中，术语“每一个”指一个特定子集的全部元素。网关26可以 传送消息业务量，例如，从私人网络12沿着通信链路17到达PSTN 16。 路由器24与网关26通信以提供从公共网络14到PSTN 16的通信。网络 12和/或网络设备拥有计算机处理单元(CPU)、干线和其他基于优先级处 理业务量的相关设备。优先级可以根据优先级证书、服务等级(CoS)指 定、服务质量(QoS)指定或预留路径来确定。
呼叫管理器20包括优先级模块30，提示模块32和路径分析单元 34。呼叫管理器20可以接收来自终端单元18的呼叫建立请求和其他信 息，并且建立连接以指引通信业务量通过路由器24到达不同的所请求的 目的地，这些目的地包括但不局限于内部目的地和私人网络12以外的目 的地。呼叫管理器20可以给从终端单元18发送的呼叫分组附加上目的地 地址，或者可以在呼叫建立过程中为终端单元18提供目的地地址，由终 端单元18附加到自己的呼叫分组上。
优先级模块30包括优先目的地列表36。优先级模块30可以基于被叫 号码判断所请求的连接的优先级。使用被叫号码的一部分，这部分包括了 与被叫号码有关的信息和/或通过使用被叫号码或者其他适合的方式判断 出的信息，就可以由使用被叫号码的查表做出判断。通过记录目的地终端 设备18，优先级模块30还可以判断出所请求的连接的相对优先级。这是 通过优先目的地列表36获得的，该列表包括了一个关于不同的终端设备 18和它们作为所请求连接的目的地的相对优先级的数据集合。优先级分配 列表36能够保留一份表或数据库或被恰当地构建以包含有关目的地终端 单元18的优先级的信息。优先级分配列表36可以通过目的地终端单元18 的优先级、与终端单元18相关联的被叫号码、两者的组合来组织，或者 根据网络管理员的意愿来构造。在一个实施例中，优先目的地列表36可 能是一份只列出那些被认为具有高优先级的终端设备18的表。或者，优 先目的地列表36可以包括一份有全部终端单元18和作为目的地的每一个 终端单元的相对优先级的列表。优先级分配列表36也可以包括私人网络 12以外的任何数量的终端单元18，包括但不局限于直接连接到公共网络 14或PSTN 16上的目的地终端单元18。
目的地终端单元18可以用不同的方式被指定优先级。例如，到紧急 服务中心的紧急呼叫——例如911——可能获得最高优先级，到高级别执 行单元的呼叫获得次高优先级，所有其他的呼叫获得日常优先级。这样， 对紧急号码的呼叫可以获得对网络资源具有最高优先级的访问权限，因此 当网络资源可用时，该呼叫就能第一个得到它们。
提示模块32可以把那些与网络服务的状况和呼叫的相对优先级有关 的消息告知私人网络12的每一个终端单元18。例如，在非限制的实施例 中，提示模块32可以给操作终端单元18的用户发送已记录的消息，即高 优先级的呼叫需要资源。在另外的实施例中，提示单元32可以发送消息 在屏幕上或者以终端单元18上闪烁灯的方式显示出来，指示网络资源饱 和以及高优先级的连接需要可用资源。
路径分析单元34可以接收关于所请求的连接的信息，判断建立该连 接所需要的路由器24和其他网络资源，判断哪一个终端单元18正在使用 建立所请求的连接所需要的资源。路径分析单元34的细节结合图2进行 说明。
证书服务器22包括证书生成器28。证书生成器28可以基于优先级信 息生成优先级证书，下面将进一步讨论。证书服务器22与呼叫管理器20 通信，可以接收来自呼叫管理器20的优先级和其他信息，并把优先级证 书和其他信息发送回呼叫管理器20。在其他实施例中，证书服务器22也 可以与每一个终端单元18直接进行通信。在另一个实施例中，证书服务 器22也可以基于被叫方判断出连接的适当优先级，执行路径分析单元34 的部分或者全部功能。
呼叫管理器20、优先级模块30、提示模块32、路径分析单元34和证 书服务器22和/或私人网络12的其他组件可以包括在介质上编码的逻 辑。该逻辑包括用于实现所编程任务的功能指令。所述介质包括计算机硬 盘或其他适合的计算机可读介质，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门 阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或者其他适合的专用或通用处理 器，传输介质或者逻辑可在其上进行编码和使用的其他适合的介质。
图2是图示路径分析单元34细节的方框图。在一个实施例中，路径 分析单元34包括期望路径识别模块40、所需资源识别模块42和资源使用 分析模块44。期望路径识别模块40可以接收关于所请求的连接的信息， 并确定所请求的连接通过网络资源的最佳或者其他适合的路径。例如，期 望路径识别模块40可以识别路由器24和其他网络资源，例如网关26、网 络干线以及在特定终端单元18与目的地单元18之间所请求的连接需要的 其他有关网络资源。使用在这里，“需要”意味着分配给足够的资源以至 少确保连接的最低质量。期望路径识别模块40还可以把期望路径告知路 径分析单元34。
所需资源识别模块42可以接收有关一个特定的所请求的连接通过网 络资源的路径的信息，还可以判断出哪些网络资源是可用的，哪些网络资 源现在是不可用的。一旦识别出瓶颈，就计算释放资源所需要的行动。所 需资源识别模块42还可以把关于期望路径要建立连接所需资源的信息和 建立该连接所需要的，但现在还不可用的资源的信息告知路径分析单元 34。
资源使用分析模块44可以接收关于所请求的连接的期望路径的信息 和关于建立连接所需要的，但现在不可用的资源的信息。资源使用分析模 块44还可以识别出那些占用了建立所请求的连接所需要资源的当前已经 建立起来的连接，有时引用为“瓶颈”。资源使用分析模块44还可以传 送关于占用了建立所请求的连接所需资源的、现在已经建立起来的连接的 信息。
尽管优先级模块30和路径分析单元34被描述为附属于呼叫管理器 20，但它们也可能是附属于私人网络12或者按要求放置于整个私人网络 12内的独立组件。关于本发明细节更多的信息，特别是前述组件互相作用 以提供基于目的地的呼叫优先级的方法将结合图3和4来讨论。
图3是一张流程图，图示了根据本发明的一个实施例来指定呼叫优先 级的方法。该方法开始于步骤100，即收到了建立连接的请求。该步骤可 以由私人网络12的呼叫管理器20执行，但是在其他实施例中可以按要求 由其他组件执行。接下来，在步骤105中，确定通过私人网络12以建立 所请求的连接的路径。该步骤可以由图2中如上说明的路径分析单元34 来执行。
接着，在判断步骤110中，对建立所请求的连接现在是否有充足的资 源可用做出判断。同样在步骤110，对于建立所请求的连接所需要的，现 在被其他低优先级的连接所使用的资源做出判断。该步骤同样在一般情况 下由路径分析单元34执行，但是类似步骤105，私人网络12的其他组件 可以根据私人网络12的具体结构，从需要或者必要的出发做出判断。如 果有足够的资源可用于建立连接，进程沿着判断步骤110的Yes分支继续 到建立连接的步骤115。步骤115通常由呼叫管理器20和终端设备18执 行。建立连接后，进程结束。
如果没有足够的资源可用于建立所请求的连接，进程沿着判断步骤 110的No分支继续到判断步骤120。在判断分支120，对所请求的连接的 目的地终端单元18是否为优先目的地做出判断。步骤120通常由优先级 模块30执行，其中根据优先目的地列表36检查目的地终端单元18。如果 目的地终端单元18不是优先目的地，进程沿着No分支继续到步骤125。 在步骤125，对沿着私人网络12的呼叫执行正常处理。这样的处理可以包 括，例如，发送忙信号给正在操作源终端单元18的用户，给连接排队和 发送振铃信号，或者指示出没有足够的资源可用于建立所请求的连接的其 他相似方法。在步骤125的正常处理后，进程结束。
在判断步骤120中，如果判断目的地终端单元18为优先目的地，进 程沿着Yes分支继续到步骤130。在步骤130，优先级被授予到网络资源 的所建立的连接。该步骤可以由呼叫管理器20执行，但是也可以由取决 于具体网络结构的私人网络12的任何一个组件执行。优先级可以用各种 方式授权给所请求的连接。非限制性的例子包括：提高到处理高优先级呼 叫的计算机处理单元(CPU)线程的呼叫的优先级；相对于其他分组，提 高网络话音分组的优先级；相对于其他指向私人网络12以外的终端单元 18的连接，提高访问网关干线的优先级；提高呼叫的服务等级(CoS)和 服务质量(QoS)参数；以及相对于其他连接，提高访问用于话音质量的 网络带宽的优先级。由上所述，这些优先级的提高可以在呼叫管理器20 建立所请求的连接的时候由用户管理器20执行。优先级的提高也可以由 私人网络12的各个组件，例如路由器24或网关26执行。
所述的进程在使资源可用于建立优先连接的步骤135处继续。建立所 请求的优先连接所需要的，但如步骤110所判断的，当前被其他连接使用 的资源在步骤135使其可用于建立连接。在一个实施例中，一个或多个非 优先或低优先级的连接被简单地抢占或者中断而为所请求的优先连接提供 所需要的资源。然而，在另一个实施例中，一个或多个现存的连接可能被 剥夺它们的部分带宽或者某些网络资源，而不需要中断这些现存的连接。
因此，在另外的实施例中，不必中断任何现存的连接可以使得资源可 用于所请求的优先连接。例如，现存连接的话音质量可以被降级以释放带 宽用于建立所请求的连接。或者，所请求的优先连接的话音质量可以保持 在高水平，但允许非优先连接的话音质量恶化而不中断非优先连接。在本 发明的另一方面中，如果完成高优先级的呼叫所需要的资源被占用，系统 将排队该呼叫等待资源。当资源释放时，系统会分配该资源给高优先级呼 叫。
还有另一个实施例，提示模块32可以通知那些处于现存连接中的终 端单元18的用户：正在尝试一个高优先级的连接并且建立高优先级的连 接需要资源。例如，提示模块32可能发送预先记录的消息给正在使用建 立优先连接所需资源的终端单元18的用户。那个消息可以是例如措词为 “正在尝试高优先级呼叫，请尽快中断您的呼叫以释放所需要的网络资 源。”或者，“由于您正在使用的部分带宽要被收回以用于紧急呼叫，您 的呼叫的话音质量可能恶化。”或者，“您的通话马上要被抢占。请在五 秒内结束。”对于本领域的技术人员很显然的是，根据网络结构和收回使 用中的资源的网络权限可以使用其他短语式的消息。或者，提示模块32 可以指引终端单元18显示消息或者闪烁灯或者其他方式通知终端单元18 的用户：正在尝试高优先级的呼叫，而且为了建立所请求的连接，必须使 网络资源可用。
进程在判断步骤140继续，其中对现在是否有足够的资源可用于建立 所请求的优先连接做出判断。该步骤可以由呼叫管理器20通过路径分析 单元34执行，或者由私人网络12的某个组件执行。如果没有足够的资源 可用，进程沿No分支进行，返回步骤135，如上所述，其中使另外的资源 成为可用的。如果现在有充足的资源可用于建立连接，进程沿着Yes分支 继续到步骤145。在步骤145，建立所请求的优先连接并且进程结束。或 者，所请求的优先连接可以放在队列的前面等待下面的可用资源。
指定呼叫优先级的另外的实施例结合附图4来说明。参考图4，给基 于目的地的呼叫指定优先级的方法在建立连接的请求被收到的步骤200开 始。该步骤可以由呼叫管理器20执行。接下来，在判断步骤205，对目的 地终端单元18是否为优先目的地做出判断。按照上面的讨论，该步骤可 以由优先级模块30和优先目的地列表36执行。或者，该步骤可以由证书 服务器22执行。因此，在呼叫的第一段，呼叫进入优先级建立服务器， 根据诸如呼叫方ID、目的地优先级等不同的参数，该服务器可以给呼叫附 加上优先级证书，说明如下。
可以用不同的方式判断优先目的地，一般地与优先目的地列表36和 图3中的步骤120结合描述如上。在判断步骤205中如果发现目的地终端 单元18不是优先目的地，进程结束。但是，如果判断出该目的地终端单 元18是优先目的地，进程沿着判断步骤205的Yes分支继续到步骤210。
在步骤210，根据判断步骤205确定的目的地终端单元18的优先级生 成优先级证书。该步骤可以由证书服务器22通过证书生成器28执行。该 证书可以根据有关的优先级参数生成，例如请求所建立的优先连接的用户 的标识，目的地终端单元18的相对优先级和其他任何与所请求的连接的 路由有关的参数。
接着，在步骤215，步骤210生成的优先级证书被传送给请求优先级 证书的源进行处理。该步骤可以由把优先级证书传送回呼叫管理器20做 进一步处理的证书服务器22执行。在另外的实施例中，证书服务器22可 以把优先级证书传送回起始的终端单元18——即请求过优先级连接的终端 单元18——或者传送给呼叫管理器20用于和呼叫建立分组的串接。如果 该呼叫起始于PSTN 16的终端设备18，则优先级证书被发送给呼叫进入私 人网络12所通过的网关26。
接着，在步骤220，优先级证书被附加、增加，或耦合到与所请求的 连接相关的分组。在一个实施例中，优先级证书被附加到所有与所请求的 连接相关的分组的开头作为前缀。按照私人网络12特定结构的需要可以 应用优先级证书的其他用途。
在另外的实施例中，单个的终端单元18可以被配置用来执行证书服 务器22的功能。在本实施例中，终端单元18确定目的地的优先级(步骤 205)，生成优先级证书(步骤210)并将该证书附加到与所请求的连接相 关联的有关通信分组上(步骤220)。为实现这个特性，优先目的地列表 可以从中央存储区下载到端点上，作为端点的培育(bring-up)的一部分。
接着，在步骤225，与所请求的连接相关联的分组根据附加在每个分 组上的优先级证书进行处理。在一个实施例中，只有所请求的到高优先级 目的地的连接收到优先级证书。在该实施例中，配置私人网络12的组件 以识别优先级证书和相应地分配网络资源。
在另一个实施例中，与所请求的连接的相对优先级无关，为每一个所 请求的连接生成优先级证书，并且把该证书附加到每一个与所请求的连接 相关联的特定的呼叫分组上。在本实施例中，配置网络组件以识别优先级 证书，并根据由特定组件处理的所有网络分组的优先级证书所指示的相对 优先级来分配网络资源。因此，各种网络组件，诸如路由器、PBX、通话 方的电话设备、网关等等能够根据附加在呼叫上的证书给予呼叫以被指定 的优先级。
虽然结合图3和4说明的方法用特定顺序的特定数量的步骤进行了说 明，但是所述的步骤可以以适合网络结构的任意顺序执行。而且，根据具 体网络的需要，可以省略一些步骤，或者可以增添附加的步骤。
虽然本发明通过几个实施例进行了说明，但是可以建议给本领域的技 术人员以多种的改变、变形、改造、变换与修改。本发明意图把这些改 变、变形、改造、变换与修改都包括在所附加的权利要求的精神和范围 内。