CN101005419A - 无线局域网接入点上建立以互联网协议传送语音通话方法 - Google Patents
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Abstract
在无线局域网接入点上以互联网协议传送语音包含一接入点接收一第一信号,然后将该第一信号转送至一用户装置;在该接入点转送该第一信号后,该接入点自该用户装置接收一请求信号;该接入点根据该请求信号而为该用户装置配置一资源;该接入点传送一表示该资源已配置的响应信号至该用户装置;以及在该接入点传送该响应信号后,该接入点自该用户装置接收一最后信号。
Description
技术领域
本发明提供一种通信方法,尤其指一种在无线局域网接入点上以互联网协议传送语音来建立通话的方法。
背景技术
近来在通信领域中有两股趋势,其一是国际电子电机协会802.11(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE 802.11)系列的无线局域网(wireless local area network,WLAN)标准被广为采用,其次,由于互联网带宽的增加,实时语音和图象传输的应用变得更为成熟及普遍,这两股趋势合并而成的影响产生了在无线局域网中使用互联网协议传送语音(voice over internet protocol,VoIP)通话的应用。
许多支援互联网协议传送语音通话的新产品已经问市了,例如无线局域网手机或是支援无线局域网及移动通信的双模手机,如思科(CISCO)的无线局域网互联网协议电话7920(wireless IP phone 7920)及摩特罗拉的MPx(Motorola MPx)。此时将产生一个问题,如何在无线局域网中使用互联网协议传送语音时支援服务质量(quality of service,QoS)及呼叫允许控制(call admission control,CAC)。国际电子电机协会802.11的任务组E(IEEE802.11 Task Group E,IEEE 802.11e)已经修订802.11的媒体接入层来支援服务质量的功能。此外,会话起始协议(session initiation protocol,SIP)则已在互联网协议传送语音的通话中被广泛地用来作为设定、调整及终止互联网协议传送语音的通话程序的信号协议。
先前技术主要着重于在无线局域网的环境中改善以互联网协议传送语音时的话务(traffic)质量,例如,沙青盖格与马丁凯普斯在2003年3月国际电子电机协会全球通信期刊上发表的在国际电子电机协会802.11网络中用于互联网协议传送语音的话务的允许控制(Sachin Garg and Martin Kappes,Admission Control for VoIP Traffic in IEEE 802.11 Networks,IEEEGlobecom’03,2003)中提出,由于在无线局域网中的资源有限,所以允许控制对于保障互联网协议传送语音时的话务是不可或缺的,因此他们使用一通道使用估计量来决定是否能建立一个新的语音通话程序。另一方面,在赋予互联网协议传送语音时的话务不同的传送优先权也能改善效能,例如特嘉福米希拉古里、特给欧依其卡瓦、马沙他卡利斯卡和马沙希洛莫理古拉在2002年2月国际电子电机协会计算机及通信专题集上发表的用于无线局域网中互联网协议传送语音时的新式多重接入协议(Takefumi Hiraguri,TakeoIchikawa,Masataka Iizuka,and Masahiro Morikura,Novel MultipleAccess Protocol for Voice over IP in Wireless LAN,IEEE ISCC′02,2002)中所叙述。某些先前技术则认为接入点(access point)是传输的瓶颈,因此法洛克安俊、莫色夫依拉欧德、大卫法莫拉里、亚伯拉及高希、拉非钱德凡代安申、安修多析杜达和普拉希马安即卧在2003年3月国际电子电机协会全球通信期刊上发表的在无线局域网中的语音传输效能-一个实验性的研讨(Farooq Anjum,Moncef Elaoud,David Famolari,Abhrajit Ghosh,Ravichander Vaidyannthan,Ashutosh Dutta,and Prathima Ageawal,VoicePerformance in WLAN Networks-An Experimental Study,IEEE Globecom′03,2003)中提出一个后退控制及拥有优先权的排序列(backoff control andpriority queue)的机制,在接入点中使语音话务拥有比数据话务更高的优先权,并且使语音话务的延迟传送时间为零。此外,余迥丘、丘孙源、和李真汪在2004年4月国际电子电机协会国际通信会议上发表的在国际电子电机协会802.11无线局域网中使用双重排序列来提升互联网协议传送语音通话的传输(Jeonggyun Yu,Sunghyun Choi,and Jaehwan Lee,Enhancement of VoIPover IEEE 802.11WLAN via Dual Queue Strategy,.In IEEE ICC′04,2004)中提出将实时传送的包与非实时传送的包分离至两个不同的排序列,而接入点在实时传送的排序列仍有包时将优先处理此排序列。在沙青盖格与马丁凯普斯在2004年4月国际电子电机协会国际通信会议上发表的我是否能再新增加一个以互联网协议传送语音的通话(Sachin Garg and Martin Kappes,CanI Add a VoIP Call?IEEE ICC′03,2003)以及大卫霍尔和法尔德托巴即在2004年4月国际电子电机协会国际通信会议上发表的国际电子电机协会802.11b无线局域网所能够容纳的以互联网协议传送语音的通话数目(DavidP.Hole and Fouad A.Tobagi,Capacity of an IEEE 802.11b Wireless LANsupporting VoIP,in proc.of IEEE ICC′04,2004)中也探讨了在无线局域网中能够同时存在多少个以互联网协议传送语音通话的问题,除了实体层的带宽的限制以外,包括通信编码(codec)、包化区间(packetization interval)和可用的延迟时间等因素皆会影响同时存在的互联网协议传送语音通话数目;其中包化区间的选择所造成的影响将比通信编码的选择所造成的影响更大。
在标准的制定上,国际电子电机协会802.11的工作组R(IEEE 802.11Working Group R,IEEE 802.11r)正在发展快速漫游的机制。钟分吾、朗格那森幕敦拜、道格蒙哥马利和刚永库在2003年3月国际电子电机协会全球通信期刊上发表的使用移动互联网协议与会话起始协议的双层移动性管理的效能评估(Fin-Woo Jung,Ranganathan Muddumbai,Doug Montgomery,andHyun-Kook Kahng,Performance Evaluation of Two Layered MobilityManagement using Mobile IP and Session Initiation Protocol,IEEEGlobecom′03,2003)中提出综合移动互联网协议与会话起始协议来增加以互联网协议传送语音时的移动能力;而泰伦斯泰德、何明、曹东梅和梅特思凯西斯在2004年4月国际电子电机协会无线通信及网络会议上发表的在国际电子电机协会802.11无线局域网的基础结构模式下使用点对点技术协助的传递来传送实时语音(Terence D.Todd,Ming He,Donhmei Zhao,and VytasKezys,Ad Hoc Assisted Handoff for Real-time Voice in IEEE 802.11Infrast ructure WLANs,IEEE WCNC′04,2004)中则建议在转换(handover)时使用点对点技术协助的传递(handoff)来满足以互联网协议传送语音时的服务质量需求。国际电子电机协会802.11的任务组E则致力于提升媒体接入层的机制以支援服务质量的功能。有许多将国际电子电机协会802.11e标准应用于改善无线局域网中多媒体传输的研究已被提出,如安东尼格里罗、马力欧马希多和马力欧纽恩斯在2004年6月国际电子电机协会无线通信期刊上发表的在国际电子电机协会802.11e无线局域网中支援服务质量的调度演算法(Antonio Grilo,Mario Macedo,and Mario Nunes,A SchedulingAlgorithm for QoS Support in IEEE 802.11e Networks,IEEE WirelessCommunications,June 2004)以及L.W.林、R.马力克、P.Y.唐、C.阿披洽切乐汪希、K.安多和Y.哈拉德在2004年4月国际电子电机协会消费性通信及网络会议上发表的用于国际电子电机协会802.11e无线局域网的支援服务质量的调度器(L.W.Lim,R.Malik,P.Y.Tan,C.Apichaichalermwongse,K.Ando,and Y.Harada,A QoS scheduler for IEEE 802.11e WLANs,IEEECCNC′04,2004.)。有些研究则致力于改善国际电子电机协会802.11e标准中的增强式分散通道接入以强化多媒体传输,如莫哈玛玛力、倪强、希瑞特力提和嘉地伯拉凯特在2004年4月国际电子电机协会国际通信会议上发表的用于国际电子电机协会802.11无线局域网的提升服务质量的可适性频道公平配置法(Mohammad Malli,Qiang Ni,Thierry Turletti,and Chadi Brakat,Adaptive Fair Channel Allocation for QoS Enhancement in IEEE 802.11Wireless LANs,IEEE ICC′04,2004)中则在传输繁忙时使用可适性快速延迟机制和视窗加倍(window doubling)机制来加强增强式分散通道接入。在杨晓、李海容和丘孙源于2004年4月国际电子电机协会计算机通信会议上所发表的于国际电子电机协会802.11e无线局域网中用于保护及保证语音和图象传输质量的方法(Yang Xiao,Haizhon Li,and Sunghyun Choi,Protectionand Guarantee for Voice and Video Traffic in IEEE802.11e Wireless Lans,IEEE Infocom′04,2004)中则建议每个移动装置在使用及时传输时必须采用允许控制来保护现存的实时传输程序,而接入点则必须调整低优先权传输的竞争视窗(contention window)、仲裁帧间距(arbitration inter-framespacing,AIFS)和其他参数,以避免实时传输程序与其他不需采用允许控制的程序相冲突。
目前的国际电子电机协会802.11媒体接入层并没有分辨不同话务流(traffic stream,TS)或是分辨不同包来源的方法,所有的包在分散式协调功能(distributed coordination function,DCF)和接入点协调功能(pointcoordination function,PCF)中都以相同的方式处理,因此无法满实现在话务质量上的需求。国际电子电机协会802.11的工作组E已提出适用于基础结构模式及点对点模式下的混合式协调功能(hybrid coordination function,HCF),此外在国际电子电机协会802.11e标准也提出了许多的改善方案。首先,使用传输机会(transmission opportunity)的概念,传输机会系一增强服务质量的用户端(QoS enhanced station,增强服务质量的用户端)可以独占一无线媒介的一段时间,其中增强服务质量的用户端为一可支援国际电子电机协会802.11e标准的用户端,例如一呼叫者或一被呼叫者。传输机会由一开始时间点和一最大可用时间所定义,传输机会可经由竞争所获得或是混合式协调者(hybrid coordinator)所指定而得,此外国际电子电机协会802.11e标准通过给予不同的话务流不同的优先权,来实现支援不同话务数据分流的功能,此外国际电子电机协会802.11e标准也支援让话务流拥有其话务特性。
混合式协调功能支援两种接入模式,分别是基于竞争的机制,其被称为增强式分散通道接入(enhanced distributed channel access,EDCA)以及另一种无须竞争的机制,被称为混合式控制通道接入(HCF controlledchannel access,HCAA)。由于混合式控制通道接入由接入点协调功能所强化而成,但接入点协调功能并不常被实现,因此增强式分散通道接入为普遍为主要的考虑。
为了区别不同的服务,国际电子电机协会802.11e标准采用国际电子电机协会802.1D标准中的八种使用者优先权,并对应至四个接入类别(accesscategory,AC),如第1表所示,增强式分散通道接入在增强服务质量的用户端及增强服务质量的接入点上皆采用了四个排序列来支援这些接入类别,如图1所示。每个排序列皆独立运作并且如同原本国际电子电机协会802.1标准中的分散式协调功能一般分别计算后退时间,每个接入类别拥有自己的仲裁帧间距、起始视窗尺寸(initial windows size,CWmin)、和最大竞争视窗尺寸(maximum contention window size,CWmax),如果有多个排序列同时达到后退时间欲开始传送,一虚拟冲突处理器(virtual collision handler)将选择拥有最高优先权的接入类别优先传送,并使其他接入类别如同经历一个外来的冲突而重新计算后退时间。
802.1D优先权 | 802.1D命名 | 802.11e接入类别索引 | 802.11e接入类别命名 | 注解(Comment) |
1(low) | BK | 01 | AC_BK | Background |
2 | - | AC_BK | Background | |
0 | BE | 00 | AC_BE | Best Effort |
3 | EE | AC_BE | Best Effort | |
4 | CL | 10 | AC_VI | Video |
5 | VI | AC_VI | Video | |
6 | VO | 11 | AC_VO | Voice |
7(high) | NC | AC_VO | Voice |
第1表
请参照图2,一组增强式分散通道接入参数可以在存储在信号帧(beaconframe)被送出,此外每个接入类别的传输机会极限值也被包含在一起传送。传输机会极限值限定了一个增强服务质量的用户端成功地占用媒体一段时间后所允许的脉冲群式传输(burst transmission)的包数量,如果传输机会限定值为1,则一个增强服务质量的用户端在获得一次传输机会后仅能传送一个包。
增强服务质量的接入点在增强式分散通道接入参数组中使用一个允许控制指派(admission control mandatory,ACM)次列(column)来显示在每个接入类别中是否需要允许控制,请参照图3,一个增强服务质量的用户端可以向增强服务质量的接入点送出一增加话务流(add traffic stream,ADDTS)的请求信号来向增强服务质量的接入点要求增加一个新的话务流并提供传输方向(上行、下行、双向或直接传输)以及话务规格表信息,在话务规格表中的重要列意义如下:
最小数据速率:传输媒体接入服务数据单元(MAC service data unit,MSDU)的最低数据速率(以每秒位为单位);
平均数据速率:传输媒体接入服务数据单元的平均数据速率(以每秒位为单位);
峰值数据速率:传输媒体接入服务数据单元的最大数据速率(以每秒位为单位);
最小实体层速率:传输话务流所需的最低实体层速率(以每秒位为单位);
媒体时间:一个流被允许使用媒体的一段时间,这个列在增加话务流的请求信号中并没有被使用,但是在增加话务流的响应帧中会被混合式协调者所设定。
收到增加话务流的请求信号后,增强服务质量的接入点可以决定是否接受该请求信号。若增强服务质量的接入点接受该请求信号,则增强服务质量的接入点针对该传输量流计算出一个媒体时间,并回复包含媒体时间信息的一个增加话务流的响应信号;若增强服务质量的接入点拒绝该请求信号,则该增强服务质量的接入点送出一个包含有拒绝信息的增加话务流的响应信号作为回复。增强服务质量的接入点和增强服务质量的用户端都会记录各接入类别的全部可用的媒体时间以及已经消耗的媒体时间,只有当全部可用的媒体时间大于已经消耗的媒体时间,包才能被传送。在每个信号区间(beaconinterval)之后,消耗的媒体时间会被重设为零。增强服务质量的接入点可由话务流识别(traffic stream ID,TSID)及传输方向来分辨不同的话务流,这些信息可由话务规格表的话务流信息列中所获得。
会话起始协议是一种信号协议,会话起始协议被认为是一种在互联网协议传送语音中作为国际电信联盟(international telecommunicationunion)H.323标准的良好替代方案。会话起始协议为一应用层控制协议,其可建立、调整及终结多媒体程序,并常常与其他协议共同使用,例如程序描述协议(session description protocol,SDP)(定义于征求评论文件2327(RFC2327),其无法提供一种传输或公布的方法,因此征求评论文件2364中描述程序描述协议如何与会话起始协议共同使用)可以描述程序的特征,实时传输协议(real-time transport protocol,RTP)(实时传输协议常与实时传输控制协议(real-time transport control protocol,RTCP)一并使用以提供实时应用的传输服务)可以在呼叫建立后传送话务。
会话起始协议被设计成使传输信号越简单越好,请参照图4,图4为一建立呼叫的实施例,当呼叫者402想与被呼叫者404建立一个以互联网协议传送语音的链接时,呼叫者402送出一邀请信号,该邀请信号中将呼叫者402可支援的通信编码包含在一段程序描述协议的信息中。以下为该邀请信号的范例,其中国际电信联盟G.726(2)标准,国际电信联盟G.723(4)标准及国际电信联盟G.728(15)标准为可支援的通信编码,括号中的数字为数据列的种类而123为接收端口的端口号。
INVITE:sip:Mary@station2.nthu.edu.tw SIP/2.0
From:Caller<sip:Susan@stationl.nctu.edu.tw>;tag=abc123
To:Callee<sip:Mary@station2.nthu.edu.tw>
Cseq:1 INVITE
Content-Type:application/sdp
Content-Disposition:session
v=0
o=Susan 123 001 IN IP4 stationl.nctu.edu.tw
s=
c=IN IP4 stationl.nctu.edu.tw
t=0 0
m=audio 123 RTP/AVP 2415
a=rtpmap 2 G726-32/8000
a=rtpmap 4 G723/8000
a=rtpmap 15 G728/8000
若被呼叫者404决定接收该请求,被呼叫者404将以一响铃信号(ringingsignal)及一同意信号(OK signal)响应呼叫者402,该同意信号包含被呼叫者404所选择的通信编码,以下为同意信号的范例,其中被呼叫者404选择国际电信联盟G.728(15)标准为使用的通信编码,并使用888为接收端口的端口号,而其他接收端口的端口号为0则表示为拒绝使用该通信编码。
SIP/2.0 200 OK
From:Caller<sip:Susan@stationl.nctu.edu.tw>;tag=abc123
To:Callee<sip:Mary@station2.nthu.edu.tw>
Cseq:1 INVITE
Content-Type:application/sdp
Content-Disposition:session
v=0
o=callee 456 001 IN IP4 station2.nthu.edu.tw
s=
c=IN IP4 station2.nthu.edu.tw
t=0 0
m=audio 0 RTP/AVP 2
m=audio 0 RTP/AVP 4
m=audio 888 RTP/AVP 15
由以上的先前技术可见,在无限局域网的环境中需要一个更先进的互联网协议传送语音的系统来确保更佳的服务质量。
发明内容
在无线局域网接入点上以互联网协议传送语音来建立一通话的方法包含一接入点接收一第一信号,然后将该第一信号转送至一用户装置;在该接入点转送该第一信号后,该接入点自该用户装置接收一请求信号;该接入点根据该请求信号而为该用户装置配置一资源;该接入点传送一表示该资源已配置的响应信号至该用户装置;以及在该接入点传送该响应信号后,该接入点自该用户装置接收一最后信号。
附图说明
图1为先前技术中在增强式分散通道接入中管理接入类别的方块示意图。
图2为先前技术中增强式分散通道接入参数的范例。
图3为先前技术中话务规格表信息的范例。
图4为先前技术中建立一呼叫程序的实施例。
图5为依本发明的方法综合服务质量、会话起始协议和国际电子电机协会802.11e标准而建立一呼叫程序的实施例。
主要元件符号说明
402、502呼叫者 404、508被呼叫者
504、506增强服务质量的接入点
具体实施方式
本发明的目的在无线局域网中支援以互联网协议传送语音的服务,并综合国际电子电机协会802.11e标准及会话起始协议以在无线局域网的环境中实现允许控制及支援互联网协议传送语音呼叫的服务质量。本发明的跨层的设计能确保互联网协议传送语音服务的服务质量,此外还能在不牺牲服务质量的情况下,在一接入点上支援更多以互联网协议传送语音的程序。虽然本发明中以国际电子电机协会802.11e标准及会话起始协议为基础,但本发明的方法仍可应用至任何以互联网协议传送语音的系统。
本发明中,会话起始协议被用来建立呼叫以及管理呼叫,一互联网协议传送语音的程序即使在传输中亦可动态的调整其包化区间,其中包化区间代表语音数据被分割成包的长度。本发明在网络负荷不重时,可提供一高服务质量的互联网协议传送语音呼叫程序的方法,并且能在网络负荷重时,以可接受的服务质量提供较多的互联网协议传送语音呼叫程序的方法。
请参照图5,图5为依本发明的方法综合服务质量、会话起始协议和国际电子电机协会802.11e标准而建立一呼叫的实施例,当增强服务质量的接入点504中的呼叫者502想与增强服务质量的接入点506中的呼叫者508建立一互联网协议传送语音的链接时,首先呼叫者502送出一邀请信号至被呼叫者508,其中该邀请信号包含必要的通信编码信息,增强服务质量的接入点504在接收到该邀请信号后即执行一预先保留资源的操作,并过滤邀请信号中该接入点无法支援的通信编码(图5中的步骤A);而增强服务质量的接入点506在接收到该邀请信号后亦执行一预先保留资源的操作,并且过滤邀请信号中该接入点无法支援的通信编码(图5中的步骤B);当被呼叫者508接收到该邀请信号后,被呼叫者508与增强服务质量的接入点506进行请求信号与响应信号的交换(图5中的步骤C和步骤D),这个交换操作可以避免虚假铃声(ghost ring)的产生,虚假铃声是指只当一用户接受一呼叫后却无法与另一用户通话,虚假铃声常因互联网协议传送语音的应用中缺乏带宽所导致。在交换增加话务流的信息之后,被呼叫者508此时才传送响铃信号与同意信号至呼叫者502,该同意信号包含有被呼叫者508所选用的通信编码,当呼叫者接收到该同意信号后,呼叫者502与增强服务质量的接入点504进行增加话务流的请求与响应信号的交换(图5中的步骤E和步骤F),当以上的步骤都完成时,呼叫者502将传送一认可信号至被呼叫者508作为响应。
在图5中步骤A-步骤F的详细操作如下。请参照图5的步骤A,此时增强服务质量的接入点504为呼叫者502执行一预先保留资源的操作,一般而言,增强服务质量的接入点必须在信号帧中公布他所支援的实体层速率,而增强服务质量的用户端在与增强服务质量的接入点链接时也必须向增强服务质量的接入点告知他所支援的实体层速率。在国际电子电机协会802.11e标准规范中,增强服务质量的用户端可以在增加一个新的话务流时指定其所需的最小实体层速率,此最小实体层速率指当增强服务质量的用户端以此速率传送时,可以保证所要求的服务质量,若低于此速率,则无法保证所要求的服务质量。
请参照第2表,为执行本发明的方法中的预先保留资源的操作,增强服务质量的接入点504记录一包尺寸表(packet size table),该表包含当使用不同的数据速率与包化区间时所需的包数目。
通信编码 | 数据速率(每秒千位) | 包化区间(毫秒) | ||||
5 | 10 | 20 | 30 | 40 |
G.711 | 64 | 114 | 154 | 234 | 314 | 394 |
G.726 | 16 | 84 | 94 | 114 | 134 | 154 |
32 | 94 | 114 | 154 | 194 | 234 | |
G.725 | 16 | 84 | 94 | 114 | 134 | 154 |
G.723.1 | 5.3 | - | - | - | 94 | - |
6.3 | - | - | - | 98 | - |
第2表
举例来说,在使用国际电信联盟G.726标准,每秒32千位的速率传输,且包化区间为20毫秒时,此时每个包的大小为154位组(其中包含80位组的语音数据列、40位组的第4版互联网协议(internet protocol version 4,IPv4)/用户数据协议(user datagram protocol,UDP)/实时传输协议/错误检查信息和34位组的媒体接入层/错误检查信息),其中并不包含以每秒1百万位传送的24位组的实体层收敛程序的前引和首标(physical layerconvergence procedure preamble and header)。因不同数据速率所需的数据列大小为已知,故当给予一组通信编码设定与包化区间信息时,增强服务质量的接入点504便能计算每信号区间的话务流所需的媒体时间,其计算如下:
媒体时间=每信号区间所需的时间=(传送每个包所需时间)*(每信号区间的包数目)*(剩余带宽的允许量)=[实体层收敛程序的前引和首标+数据列+短帧间隔(short inter-frame spacing,SIFS)+认可信号]*(每信号区间的包数目)*(剩余带宽的允许量)=[(包尺寸/最小实体层速率)+(2*实体层收敛程序的前引和首标/每秒1百万位)+(认可信号/最小实体层速率)+短帧间隔]*(每信号区间的包数目)*(剩余带宽的允许量)。...方程式1
根据国际电子电机协会802.11e标准,短帧间隔的时间为10毫秒,认可信号的包为14位组,而实体层收敛程序的前引和首标的长度为24位组,剩余带宽的允许量(surplus bandwidth allowance)的值略大于1,这是因为考虑可能花在竞争与重先传送的时间,在本发明中,剩余带宽的允许量约为1.1。例如,当信号区间为1秒,最低实体层速率为每秒11百万位,使用国际电信联盟G.726标准及每秒32千位的数据速率,以及包化区间为20毫秒,此时媒体时间=[(154位组/每秒11百万位)+(2*24位组/每秒1百万位)+(14位组/每秒11百万位)+10毫秒]*(1000/20)*1∶1=28.39毫秒。
如果在邀请信号中的通信编码其媒体时间大于增强服务质量的接入点504的剩余媒体时间,则该通信编码将被由可支援的通信编码表中删除。如果增强服务质量的接入点504已经没有任何媒体资源能够使用任一通信编码,则增强服务质量的接入点504可以直接丢弃该邀请信号,或是向呼叫者502回复一状态码为480的会话起始协议响应信号,表示目前暂时无法建立呼叫。由于语音通信为双向的通信,因此增强服务质量的接入点504将保留两倍的最大媒体时间,最大媒体时间为可支援的通信编码表中任一编码所需的最大媒体时间。
请参照图5的步骤B,此时增强服务质量的接入点506为被呼叫者508执行一预先保留资源的操作,其中在被呼叫者收到邀请信号时媒体时间的计算类似步骤A中的方法。增强服务质量的接入点506也会过滤该邀请信号中无法支援的通信编码,并且保留最大所需的带宽,若有一种以上的通信编码可被支援,则将该邀请信号被转送至被呼叫者508。
请参照图5的步骤C,被呼叫者508产生一增加话务流的请求信号,在被呼叫者508决定使用哪种通信编码之后,被呼叫者508送出一包含话务规格表的双向的增加话务流的请求信号(包含请求信号和响应信号)至增强服务质量的接入点506,互联网协议传送语音服务所需的条件将可在话务规格表中的下列列中所指定:
最小数据速率:对应于一通信编码的可接受的最长包化区间;
平均数据速率:呼叫者508所选择的包化区间;
最大数据速率:对应于一通信编码的可接受的最短包化区间;
媒体时间:呼叫者508所选择的通信编码。
根据以上的信息,增强服务质量的接入点506能以如下的描述来实现呼叫允许控制。请参照图5的步骤D,呼叫允许控制在增强服务质量的接入点506中实现,根据被呼叫者508的增加话务流的请求信号及包尺寸数据(请参照第2表),增强服务质量的接入点506能以方程序1来计算媒体时间。在双向的请求信号中,在上行和下行的方向均需使用相同的媒体时间。为实现呼叫允许控制,增强服务质量的接入点506需纪录下列变数:
TXOPBudget[ACi]:接入类别i(i=0..3)所能配置的剩余带宽;
TxAdDn[ACi][TSID]:在接入类别i的下行方向中,话务流识别=TSID的流所被允许的媒体时间;
TxAdUp[ACi][TSID]:在接入类别i的上行方向中,话务流识别=TSID的流所被允许的媒体时间;
TxUsedDn[ACi]:在接入类别i的下行方向中,已使用的媒体时间的总和。
首先,TXOPBudget[ACi]以媒体时间表示所有保留给接入类别i的带宽,每增加一个新的流,新增的资源便从TXOPBudget[ACi]中所扣除,而将该资源加入TxAdDn[ACi][TSID]或TxAdUp[ACi][TSID]。另一方面,增强服务质量的用户端应纪录下列变数:
TxAdUp[ACi][TSID]:在用户端的接入类别i的上行方向中,每个信号区间的话务流识别=TSID的流所被允许的媒体时间;
TxUsedUp[ACi]:在接入类别i的上行方向中,已使用的媒体时间的总和。
在增强服务质量的接入点506的资源保留操作如下,首先,先计算”TXOPBudget[ACi]-2*媒体时间”的值,如果该值不为负值,表示仍有足够的资源来建立一呼叫,并设定下列参数:
TXOPBudget[ACi]:TXOPBudget[ACi]-2*媒体时间;
TxAdDn[ACi][TSID]:媒体时间;
TxAdUp[ACi][TSID]:媒体时间;以及
TxAdDn[ACi]:TxAdDn[ACi]+TxAdDn[ACi][TSID]。
其中媒体时间可根据话务规格表中的通信编码、包化区间、最低实体层速率等信息而由方程序1所计算而知。当无足够资源可建立一新的呼叫时,若仍有其他包化区间可以选择,增强服务质量的接入点506将选择下一个更大的包化区间,重新计算一新的媒体时间,然后再次检查”TXOPBudget[ACi]-2*计算所得的媒体时间”是否不为负值,直到找到一个符合条件的包化区间。然后增强服务质量的接入点506将响应被呼叫者508一增加话务流的响应信号,且在话务规格表中设定平均数据速率=包化区间和媒体时间=计算所得的媒体时间。若无足够的资源时,则增强服务质量的接入点506将响应被呼叫者508一增加话务流的响应信号,其中话务规格表的媒体时间=0。
在被呼叫者508端,若接收到一增加话务流的响应信号,且其中媒体时间不为负值,此时,增强服务质量的用户端设定TxAdUp[ACi][TSID]=计算所得的媒体时间,并由平均数据速率列取得包化区间的值,并将包化区间的值传送至更高层的互联网协议传送语音应用程序。否则,则视为该呼叫被拒绝。在以上两种情况,被呼叫者508皆响应呼叫者一同意信号,并在该同意信号中设定适当的状态码以显示接受或拒绝该呼叫。
请参照图5的步骤E,呼叫者502产生一增加话务流的请求信号,当呼叫者502接受到由被呼叫者508传来的包含有通信编码信息的同意信号,呼叫者502传送一增加话务流的请求信号至增强服务质量的接入点504,此处的操作类似于在步骤C中被呼叫者508所执行的操作,因此将省略描述。
请参照图5的步骤F,增强服务质量的接入点504执行呼叫允许控制,此操作类似于增强服务质量的接入点506在步骤D中所执行的呼叫允许控制。若呼叫者502接受到一成功的增加话务流的响应信号,呼叫者502将传送予被呼叫者508一认可信号(acknowledge signal,ACK),然后开始语音通信。由于在步骤A与步骤B中已事先执行预先保留资源的操作,因此将可避免许多发生虚假铃声的可能,而在步骤D与步骤F中的呼叫允许控制可保证语音的质量,此外在此实施例中虽假设双方皆在无线局域网的环境中,但本发明的方法仍可是用于非无线局域网的环境中。
上述为建立一新呼叫的步骤,然而在传输时,一流可能会动态的改变其带宽的需求,以下介绍的步骤将用以解决这个问题。
由于下行的包化区间是由增强服务质量的接入点504与增强服务质量的接入点506所估计,一通信编码所选择的包化区间并没有经过会话起始协议信号传送至另一端,因此在上行方向(如呼叫者502至增强服务质量的接入点504的方向,被呼叫者508至增强服务质量的接入点506的方向)的资源保留的虽然相当准确,然而下行方向保留的媒体时间则仅为估计值。为解决此问题,针对每个话务流识别=TSID的流,增强服务质量的接入点504和增强服务质量的接入点506必须观察由对方传来的包并更精确地估计对方所使用的包化区间,然后在以此包化区间依方程序1重新计算此流的媒体时间,并更新TxAdDn[ACi]和TxAdDn[ACi][TSID]。
关于在增强服务质量的用户端变更实体层速率方面,当一个话务流因为实体层速率低于所需的最低实体层速率而使被允许的媒体时间已经不足以传送所有的包时,增强服务质量的用户端将送出一更新过的增加话务流的请求信号至对应的增强服务质量的接入点,以提高最低实体层速率至所需的值,此处类似于步骤C与步骤D中的操作。增强服务质量的接入点可能有两种响应:如果仍有资源时,增强服务质量的接入点将配置更多的媒体时间给予该流,或建议使用更长的包化区间以减少所需的媒体时间,若该请求信号成功,则增强服务质量的接入点将响应一新的媒体时间;否则增强服务质量的接入点将响应原先的媒体时间,此时该呼叫的通信质量将下降。
关于支援更多互联网协议传送语音程序的机制,当无线局域网的通信非常繁忙或当网络内加入新的呼叫程序时,现有呼叫程序的资源常会被缩减。此时,增强服务质量的接入点可以送出一信号帧通知增强服务质量的用户端现有的网络情形,而增强服务质量的用户端可能有两种响应:
增强服务质量的用户端改变一流的包化区间,并送出一新的增加话务流的请求信号至该增强服务质量的接入点,表示增强服务质量的用户端将改用一较长的包化区间,该增强服务质量的接入点同意该增加话务流的请求信号;或
增强服务质量的用户端改用另一通信编码,并使用会话起始协议中的重新邀请信号或更新信号来实现。
本发明的方法综合会话起始协议呼叫设定信号和国际电子电机协会802.11e标准的服务质量机制而能提升以互联网协议传送语音的服务效能。本实施例中的增强服务质量的接入点504及增强服务质量的接入点506皆能执行上述所有的功能,因此增强服务质量的接入点504及增强服务质量的接入点506能处理呼叫者与被呼叫者的服务。
以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明权利要求所进行的等效变化与修改,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (22)
1.一种在一无线局域网接入点上以互联网协议传送语音来建立一通话的方法,包含有:
一第一接入点接收一第一信号,然后将该第一信号转送至一用户装置;
在该第一接入点转送该第一信号后,该第一接入点自该用户装置接收一请求信号;
该第一接入点根据该请求信号而为该用户装置配置一资源;
该第一接入点传送一表示该资源已配置的响应信号至该用户装置;以及
在该第一接入点传送该响应信号后,该第一接入点自该用户装置接收一最后信号。
2.如权利要求1所述的方法,其中该第一信号为一呼叫者产生的一邀请信号,并经由与该呼叫者通信的一第二接入点传送至该第一接入点;该用户装置为一被呼叫者,而该最后信号为一同意信号。
3.如权利要求2所述的方法,还包含该第一接入点依据该邀请信号而执行一预先保留资源的操作。
4.如权利要求2所述的方法,还包含在该第一接入点转送该邀请信号至该用户装置前,该第一接入点在该邀请信号中过滤出一通信编码。
5.如权利要求2所述的方法,其中该第一接入点转送至该被呼叫者的该邀请信号包含一通信编码;该方法还包含该第一接入点自该被呼叫者发出的该请求信号中载入一通信编码。
6.如权利要求1所述的方法,其中该第一信号为一被呼叫者产生的一同意信号,并经由与该被呼叫者通信的一第三接入点传送至该第一接入点,该用户装置为一呼叫者,而该最后信号为一认可信号。
7.如权利要求6所述的方法,还包含该第一接入点自该请求信号中载入一通信编码。
8.如权利要求6所述的方法,还包含该第一接入点依据该用户装置产生的该邀请信号而执行一预先保留资源的操作。
9.如权利要求1所述的方法,其中该请求信号包含由该用户装置建议使用的一包化区间。
10.如权利要求9所述的方法,其中该响应信号包含由该第一接入点选择的一包化区间。
11.如权利要求1所述的方法,其中该第一接入点为该用户装置配置一资源的操作包含该第一接入点执行一呼叫许可控制程序。
12.如权利要求1所述的方法,其中该资源包含一带宽或一传输媒介的接入时间。
13.一种在一无线局域网接入点上以互联网协议传送语音来建立一通话的方法,包含有:
一第一接入点自一呼叫者接收一邀请信号;
该第一接入点将该邀请信号转送至一第二接入点;
该第二接入点将该邀请信号转送至一被呼叫者;
在该第二接入点转送该邀请信号后,该第二接入点自该被呼叫者接收一第二请求信号;
该第二接入点根据该第二请求信号而为该被呼叫者配置一第二资源;
该第二接入点传送一表示该第二资源已配置的一第二响应信号至该被呼叫者;
在该第二接入点传送该第二响应信号至该被呼叫者后,该第二接入点自该被呼叫者接收一同意信号;
该第二接入点转送该同意信号至该第一接入点;
该第一接入点转送该同意信号至该呼叫者;
在该第一接入点转送该同意信号至该呼叫者后,该第一接入点自该呼叫者接收一第一请求信号;
该第一接入点根据该第一请求信号而为该呼叫者配置一第一资源;
该第一接入点传送一表示该第一资源已配置的一第一响应信号至该呼叫者;以及
在该第一接入点转送该第一响应信号至该呼叫者后,该第一接入点自该呼叫者接收一认可信号。
14.如权利要求13所述的方法,还包含该第一接入点依据该邀请信号而执行一预先保留资源的操作。
15.如权利要求13所述的方法,还包含该第二接入点依据该邀请信号而执行一预先保留资源的操作。
16.如权利要求13所述的方法,还包含在该第二接入点转送该邀请信号至该被呼叫者前,该第二接入点在该邀请信号中过滤出一通信编码。
17.如权利要求13所述的方法,其中由该第二接入点转送至该被呼叫者的该邀请信号中包含一通信编码;该方法还包含该第二接入点自该被呼叫者发出的该第二请求信号中载入一通信编码。
18.如权利要求13所述的方法,还包含该第一接入点自该第一请求信号中载入一通信编码。
19.如权利要求13所述的方法,其中该第一请求信号包含该呼叫者建议使用的一包化区间,而该第二请求信号包含该被呼叫者建议使用的一包化区间。
20.如权利要求19所述的方法,其中该第一响应信号包含由该第一接入点选择的一包化区间,而该第二响应信号包含由该第二接入点选择的一包化区间。
21.如权利要求13所述的方法,其中该第一接入点为该呼叫者配置一资源的操作包含该第一接入点执行一呼叫许可控制程序;而该第二接入点为该被呼叫者配置一资源的操作包含该第二接入点执行一呼叫许可控制程序。
22.如权利要求13所述的方法,其中该第一资源及第二资源包含一带宽或一传输媒介的接入时间。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |