專利名稱：改變因特網(wǎng)協(xié)議電話話音服務(wù)質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程通信。更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明涉及改變因特網(wǎng)協(xié)議(IP)通信的話音服務(wù)質(zhì)量的方法。
背景信息技術(shù)(IT)和通信網(wǎng)絡(luò)(Networks)為終端用戶提供對(duì)通信和各種媒體的接入。典型的網(wǎng)絡(luò)包括，例如PSTN(公用電話交換網(wǎng))，IP-based(因特網(wǎng)協(xié)議或因特網(wǎng))，ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))，和PLMN(公用陸上移動(dòng)網(wǎng)絡(luò))。網(wǎng)絡(luò)為終端用戶提供各種應(yīng)用，諸如有線和無(wú)線話音，多媒體接入/傳輸，因特網(wǎng)接入和IP(因特網(wǎng)協(xié)議)話音等等。網(wǎng)絡(luò)接入并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通信是借助于硬件(例如交換器，路由器，服務(wù)器，網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)控制器等等)和各通信協(xié)議(例如IP，RLP(無(wú)線鏈路協(xié)議)，ATM(異步轉(zhuǎn)移模式)，GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))，TDMA(時(shí)分多址)，RTP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)，SS7(7號(hào)信令系統(tǒng))，SIP(會(huì)話啟動(dòng)協(xié)議)，MGCP(媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議)等等)完成的。
網(wǎng)絡(luò)的鏈接通常可以通過(guò)使用接口技術(shù)建立，諸如PRA(一次群速率接入)信令或ISUP(ISDN用戶部分)。建立例如媒體網(wǎng)關(guān)(MG)和因特網(wǎng)之間的鏈接的功能性，通常駐留在單獨(dú)的硬件部件例如接入服務(wù)器(AS)。一旦所述AS獲得來(lái)自移動(dòng)交換中心(MSC)的信號(hào)通知，則請(qǐng)求接入的呼入通信從所述MSC指向媒體網(wǎng)關(guān)控制器(MGC)。一旦所述MGC獲得經(jīng)由請(qǐng)求因特網(wǎng)接入的通信的信號(hào)通知，則該MGC占用AS的功能。
各種因特網(wǎng)應(yīng)用例如IA(因特網(wǎng)接入)、VoIP(IP話音)和多媒體通常需要一定的功能性，例如內(nèi)嵌在MGC中的控制MG中的媒體流的功能性，和其他因特網(wǎng)特殊功能，諸如AAA(驗(yàn)證，授權(quán)，計(jì)費(fèi))。
網(wǎng)絡(luò)接入和運(yùn)行的無(wú)效通常是因?yàn)閹捪拗苹蛴布_突而出現(xiàn)的。例如經(jīng)由專用網(wǎng)絡(luò)電路(例如公用電話服務(wù)網(wǎng)或“PSTN”)建立傳統(tǒng)的電話呼叫。不管經(jīng)過(guò)該電路連接(例如經(jīng)由PSTN)傳輸?shù)脑捯魯?shù)據(jù)(例如模擬話音信號(hào))是多少，整個(gè)電路在通話期間通常要被專門使用；因而導(dǎo)致交換資源可能的低的總使用率。電路交換(話音)通話的一個(gè)替換辦法是分組交換通話(例如IP話音)。在分組交換通話中，話音數(shù)據(jù)被編碼成分組、后者橫穿網(wǎng)絡(luò)并在接收端被重組成為原始數(shù)據(jù)的近似。在通話過(guò)程中的寂靜時(shí)段，通常沒有數(shù)據(jù)需要被分組化并經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源并允許更高的呼叫密度(例如在相同數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)資源下能夠傳遞更多的呼叫)。
為了經(jīng)由分組交換網(wǎng)發(fā)送呼叫，必須將話音數(shù)據(jù)(例如模擬話音信號(hào))采樣并轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式(例如分組話音)。所述采樣過(guò)程引入了在聲音質(zhì)量和帶寬利用兩者之間的折衷。通常，對(duì)話音流進(jìn)行非常高的頻率的采樣能夠在接收端產(chǎn)生質(zhì)量非常高的聲音，但卻以使用大量的帶寬傳輸所生成的分組為代價(jià)。另一方面，對(duì)話音進(jìn)行低頻率的采樣能夠生成數(shù)據(jù)量相對(duì)小的分組，但卻以在接收端得到低質(zhì)量的聲音為代價(jià)。
作為經(jīng)由分組網(wǎng)絡(luò)建立呼叫的一部分，通常必須規(guī)定編解碼器(編碼/解碼算法)控制對(duì)通話進(jìn)行編碼所使用的采樣頻率。取決于所規(guī)定的編解碼算法，通常能夠得到不同級(jí)別的話音質(zhì)量/帶寬利用。
對(duì)于在IP電話網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行呼叫的主叫用戶，在通話過(guò)程中想指定所需的話音質(zhì)量或QoS的級(jí)別來(lái)說(shuō)，此處顯然缺少可用的方法和系統(tǒng)。雖然在初始呼叫建立時(shí)或甚至在通話過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)操作員通常能夠指定將用的質(zhì)量級(jí)別，但是主叫用戶顯然不能夠這樣指定。雖然仍然允許主叫用戶在話音通信期間或在剩余的話音通信期間根據(jù)需要以比較高的代價(jià)提高QoS，但是這種用戶不能控制QoS的情況阻礙了網(wǎng)絡(luò)操作員以低的代價(jià)提供低的QoS。
發(fā)明概要本發(fā)明的各方面提供這樣的方法和/或系統(tǒng)，借助這種方法和/或系統(tǒng)、通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)話音進(jìn)行呼叫的用戶能夠在正在進(jìn)行的話音通信期間選擇QoS，并且可以通過(guò)大量的網(wǎng)絡(luò)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)，只要該配置提供利用編解碼器將經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)的話音流分組化；編解碼器選擇；在正在進(jìn)行的通話期間改變所使用的編解碼器的能力；以及主叫用戶想要改變編解碼算法時(shí)、發(fā)信號(hào)通知網(wǎng)絡(luò)(例如通過(guò)經(jīng)由數(shù)字集合器的帶內(nèi)DTMF(雙音多頻)命令和/或通過(guò)閃光信號(hào)特征)的能力。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種改變IP通信話音的QoS的方法，其中主叫用戶調(diào)用的網(wǎng)絡(luò)控制器的信令表明想要在正在進(jìn)行的IP通信話音期間改變QoS；以及通過(guò)響應(yīng)所述主叫用戶調(diào)用的信令對(duì)通信進(jìn)行分組化或解分組(depacketigation)來(lái)提供改變QoS的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的另一方面提供一種用于改變IP通信話音的QoS的系統(tǒng)。一種監(jiān)視模塊，用于監(jiān)視代表改變QoS的請(qǐng)求的用戶輸入信號(hào)；以及一種控制器，用于實(shí)現(xiàn)代表改變QoS的請(qǐng)求的用戶輸入信號(hào)。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)介紹參看

圖1，圖中舉例說(shuō)明典型的IP(例如基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信)話音(例如基于PSTN的通信)電話呼叫的信令和話音通道。應(yīng)當(dāng)指出在這里PSTN只是作為例子使用而不應(yīng)該被認(rèn)為是本發(fā)明各話音通信方面的限制。
參看圖1，下面標(biāo)注了數(shù)字的事件通常發(fā)生在IP話音(VoIP)呼叫建立的過(guò)程中
1 用戶從始發(fā)端PSTN電話101撥號(hào)。
2 始發(fā)端PSTN網(wǎng)絡(luò)103發(fā)信號(hào)(例如使用SS7信令協(xié)議)通知始發(fā)端媒體網(wǎng)關(guān)控制器(MGC)105要求進(jìn)行VoIP連接。
3 始發(fā)端MGC105發(fā)信號(hào)(例如使用媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MGCP))給始發(fā)端媒體網(wǎng)關(guān)(MG)107，指示它分配編碼資源和IP資源來(lái)處理始發(fā)端呼叫。
4 始發(fā)端MGC107發(fā)信號(hào)(例如會(huì)話初始協(xié)議(SIP))通知收端MGC109建立收端呼叫。
5 收端MGC109發(fā)信號(hào)(MGCP)通知收端MG111，指示它分配解碼資源和IP資源來(lái)處理收端呼叫。
6 收端MGC109發(fā)信號(hào)(例如SS7)通知收端PSTN網(wǎng)絡(luò)113終止對(duì)收端PSTN電話115的呼叫。
7 始發(fā)端MG107把話音流編碼成IP分組并且經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng))119把IP分組發(fā)送(例如使用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP))給收端MG111，在這里收端MG111把分組解碼成話音流并且把話音流提供給收端PSTN網(wǎng)絡(luò)113，PSTN網(wǎng)絡(luò)113把它傳輸給收端PSTN電話115。
在基本的通話流程中，一旦建立呼叫，始發(fā)端和收端MG107/111在整個(gè)通話期間一般使用存儲(chǔ)在分別位于MG 107和111中的編解碼器模塊117和118里面的通用編解碼算法對(duì)話音流進(jìn)行編解碼。應(yīng)用本發(fā)明，在通話期間發(fā)起呼叫的人可以改變使用中的編解碼算法。
參看圖2，圖中顯示了信令和話音通道，此處實(shí)現(xiàn)了主叫者在呼叫期間為改變編解碼器217通常所需的步驟。在呼叫建立過(guò)程中遵循以下步驟1 用戶從始發(fā)端PSTN電話201撥號(hào)。
2 始發(fā)端PSTN網(wǎng)絡(luò)203發(fā)信號(hào)通知始發(fā)端媒體網(wǎng)關(guān)控制器(MGC)205。
3 始發(fā)端MGC205發(fā)信號(hào)給始發(fā)端媒體網(wǎng)關(guān)(MG)207，指示它分配編碼資源和IP資源來(lái)處理始發(fā)端呼叫。
4 始發(fā)端MGC205發(fā)信號(hào)通知收端的MGC209建立收端呼叫。
5 收端MGC209發(fā)信號(hào)給收端MG211，指示它分配解碼資源和IP資源來(lái)處理收端呼叫。
6 收端MGC211發(fā)信號(hào)通知收端PSTN網(wǎng)絡(luò)213終止對(duì)收端PSTN電話215的呼叫。
7 始發(fā)端MGC205發(fā)信號(hào)給始發(fā)端MG207，指示MG207如果始發(fā)端主叫用戶在電話201上撥打改變QoS的鍵碼序列，則通知MGC205。
8 始發(fā)端MG207把話音流編碼成IP分組，并把IP分組發(fā)送給收端MG211。收端MG211把分組解碼成話音流并且把話音流提供給收端PSTN網(wǎng)絡(luò)213，PSTN網(wǎng)絡(luò)213把它傳輸給收端PSTN電話215。
9 一旦呼叫被建立，始發(fā)端MG207監(jiān)測(cè)始發(fā)端主叫用戶改變QoS的鍵碼序列的輸入。
假設(shè)遵循上述步驟，始發(fā)端MG207可以監(jiān)測(cè)表示他或她想改變QoS的用戶輸入命令(例如按鍵)。
當(dāng)主叫用戶輸入指定的按鍵時(shí)，本次通話的QoS是以以下方式被改變的1 始發(fā)端MG207接收用戶撥打的改變QoS的鍵碼序列(例如“##4”這樣的序列)。
2 始發(fā)端MG207發(fā)信號(hào)通知始發(fā)端MGC205輸入的是“##4”。
3 始發(fā)端MGC205把“##4”解釋為“服務(wù)質(zhì)量改為等級(jí)4”，然后發(fā)信號(hào)通知始發(fā)端MG207，把在編解碼器模塊217內(nèi)的編解碼算法改變?yōu)樵谑斩薓G211內(nèi)的編解碼器模塊218(例如這是“等級(jí)4”)所支持的編解碼算法。從“等級(jí)4”到可用的編解碼算法之一的映射應(yīng)該是與執(zhí)行有關(guān)的。
4 始發(fā)端MG207改變編解碼算法并繼續(xù)向收端MG211發(fā)送媒體分組。
5 收端MG211根據(jù)它正在接收的分組的數(shù)據(jù)內(nèi)容來(lái)決定新的編解碼算法。它改變編解碼器模塊218內(nèi)的編解碼算法以便和由編解碼器模塊217執(zhí)行的新的編解碼算法匹配，而本次通話繼續(xù)使用由編解碼器模塊217執(zhí)行的新的編解碼算法。
就另一個(gè)實(shí)例而言，遠(yuǎn)程載體可以接收來(lái)自所述PSTN的呼叫，然后經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送它們。在默認(rèn)情況下，呼叫通常處在可用的最低的QoS和最便宜的費(fèi)用的狀態(tài)下。當(dāng)電話接通后，主叫用戶可以通過(guò)在終端小鍵盤上輸入代碼(例如“##n”)來(lái)升級(jí)QoS。一旦該用戶改變QoS，在通話期間(或直到QoS被降低)呼叫將被收取比較高的費(fèi)用。
對(duì)主叫用戶命令的監(jiān)測(cè)是經(jīng)由與MG207相聯(lián)系的DTMF(雙音多頻)監(jiān)視模塊提供的。DTMF模塊監(jiān)測(cè)主叫用戶的線路以獲取DTMF命令。對(duì)主叫用戶的線路的監(jiān)測(cè)可以是持續(xù)不斷的(這是資源密集型的)或在終端201小鍵盤輸入命令前由用戶調(diào)用的閃光信號(hào)(flash signal)之后。
始發(fā)端MG如何監(jiān)測(cè)改變QoS的鍵碼序列并且把接收到的鍵碼發(fā)信號(hào)通知始發(fā)端MGC的過(guò)程已經(jīng)描述了。用另一種方法，所述MGC在呼叫剛開始的時(shí)候指示MG如何處理改變QoS的鍵碼序列(當(dāng)MG檢測(cè)到它的時(shí)候)。然后當(dāng)MG檢測(cè)到該QoS鍵碼序列的時(shí)候，MG將執(zhí)行所要求的操作而無(wú)須發(fā)信號(hào)通知MGC。
除了簡(jiǎn)單地改變使用中的編解碼算法之外，始發(fā)端MG可以被指示在它正在發(fā)往收端MG的IP分組中設(shè)置一種服務(wù)類型(ToS)值。為了下述本發(fā)明的權(quán)利要求書起見，QoS應(yīng)該被解釋為也意味著ToS。在IP網(wǎng)絡(luò)中的路由器能夠解釋所述ToS值，給某些分組以優(yōu)先權(quán)，使得它們更可靠地到達(dá)所述MG。給出了前述的講授，應(yīng)該理解的是本發(fā)明應(yīng)用廣泛。例如在3G(第三代)數(shù)字蜂窩網(wǎng)，主叫者(或接收端)可以選擇把通過(guò)空中接口使用的QoS升級(jí)(或降級(jí))。通過(guò)升級(jí)，所述用戶使用更多的空中資源，但是要付額外費(fèi)用。通過(guò)降級(jí)，用戶使用更少的空中資源，但是付的費(fèi)用低。
權(quán)利要求
1.一種用于改變IP話音通信的QoS的方法，所述方法包括由主叫用戶調(diào)用的網(wǎng)絡(luò)控制器的信令，后者表明在正在進(jìn)行的IP話音通信中想要改變QoS；以及通過(guò)響應(yīng)所述主叫用戶調(diào)用的信令對(duì)通信進(jìn)行分組或解分組(depacketization)來(lái)提供改變QoS的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用戶可以在對(duì)通信進(jìn)行分組和解分組時(shí)選擇編解碼算法，并且所述用戶通過(guò)由控制器接收的雙音多頻(DTMF)命令來(lái)選擇編解碼算法。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用戶通過(guò)輸入由控制器接收的DTMF命令、發(fā)信號(hào)通知網(wǎng)絡(luò)控制器想要改變QoS。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于用戶通信期間占用的DTMF監(jiān)測(cè)器接收信號(hào)音形式的DTMF命令。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于借助于用戶閃光信號(hào)(flash signal)來(lái)調(diào)用DTMF監(jiān)測(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述閃光信號(hào)使DTMF監(jiān)測(cè)器在用戶通信期間被占用。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述DTMF監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)所述用戶通信線路以獲取在用戶終端由所述用戶產(chǎn)生的DTMF信號(hào)音。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述DTMF信號(hào)音使用戶可以選擇QoS。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于借助于編解碼算法來(lái)實(shí)現(xiàn)所述QoS。
10.一種用于在正在進(jìn)行的IP話音通信期間改變QoS的方法，所述方法包括以下步驟監(jiān)測(cè)用戶線路以獲取由用戶始發(fā)的改變QoS的請(qǐng)求；接收用戶改變QoS的請(qǐng)求；以及把用戶通信從分組的IP通信轉(zhuǎn)換成非分組的話音通信。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于監(jiān)視所述用戶線路以獲取DTMF信號(hào)音。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于控制器接收由用戶產(chǎn)生的DTMF信號(hào)音，所述DTMF信號(hào)音代表用戶想要改變QoS的請(qǐng)求。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于用戶通信期間占用的DTMF監(jiān)測(cè)器接收信號(hào)音形式的DTMF命令。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于借助于用戶閃光信號(hào)來(lái)調(diào)用DTMF監(jiān)測(cè)。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述閃光信號(hào)使DTMF監(jiān)測(cè)器在用戶通信期間被占用。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述DTMF監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)所述用戶通信線路以獲取由所述用戶在用戶終端產(chǎn)生的DTMF信號(hào)音。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述DTMF信號(hào)音使用戶可以選擇QoS。
18.一種用于改變IP話音通信的QoS的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括信號(hào)監(jiān)視模塊，用以監(jiān)測(cè)代表改變QoS的請(qǐng)求的用戶輸入信號(hào)；以及控制器，用以實(shí)現(xiàn)代表改變QoS的請(qǐng)求的用戶輸入信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)監(jiān)視模塊是DTMF監(jiān)測(cè)器。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于所述DTMF監(jiān)測(cè)器在用戶通信期間被占用。
21.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括對(duì)用于將經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)的話音流分組化的編解碼器的接入；以及對(duì)用于將經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)的話音分組進(jìn)行解分組使之成為PSTN兼容的信號(hào)的編解碼器的接入。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)監(jiān)視模塊監(jiān)視用戶通信線路，以獲取閃光信號(hào)特征和DTMF命令，后者為正進(jìn)行的通信調(diào)用編解碼器選擇。
全文摘要
一種用于改變經(jīng)由IP通信的話音的服務(wù)質(zhì)量(QoS)和/或服務(wù)類型的方法和/或系統(tǒng)。用于改變經(jīng)由IP通信的話音的QoS的系統(tǒng)包括信號(hào)監(jiān)視模塊(207)，用以監(jiān)視代表改變QoS的請(qǐng)求的用戶輸入信號(hào)；以及控制器(205)，用以實(shí)現(xiàn)代表改變QoS的請(qǐng)求的用戶輸入信號(hào)。用于改變正在進(jìn)行的經(jīng)由IP通信的話音的QoS的方法以以下步驟為特征。監(jiān)視用戶線路以獲取用戶始發(fā)的改變QoS的請(qǐng)求(事件9)。當(dāng)接收到請(qǐng)求時(shí)，利用編解碼算法轉(zhuǎn)換用戶通信的QoS。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1435045SQ00818919
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2000年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月16日
發(fā)明者E·黑文斯 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司