CN102124716A - 基于ip的多媒体会话中承载丢失的检测 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法。由接入终端发起多媒体会话。策略和计费规则功能(PCRF)将会话建立信息和承载特性发送给信令网关(SGW)。SGW使用这个信息来调整发起侧的休眠计时器，使得发起接入链接在呼叫建立期间保持活动。

Description

基于IP的多媒体会话中承载丢失的检测
技术领域
本发明一般涉及通信系统，并且更具体地，涉及承载丢失检测。
背景技术
IP(因特网协议)上的多媒体服务对于服务提供商来说是关键服务并且服务提供商关注VoIP(互联网协议电话)作为使用这种实时服务的最主要应用。主要使用IMS(IP多媒体子网)核心网和各种接入网来建立VoIP，其包括宽带连接，例如电缆、DSL(数字用户线)和光纤以及还有各种无线接入网，例如DORA、WiMAX(全球微波互联接入)、LTE(长期演进)等。
通信系统中的语音服务是重要的服务。因此，语音服务的所有方面必须执行的非常好。一个令人关注的领域是检测承载丢失(bearer loss)领域。由于需要在信令和承载级别上的许多网络元件都检测连通性存在的丢失，在呼叫过程中检测承载丢失不是普通的过程。
由于这种网络的设计本质上将信令和承载网络单元以较高的程度分离的事实，典型地，上述问题进一步复杂了。这种分离使得检测和检测的通信甚至更为复杂了。承载丢失或连接丢失可能发生在核心网的元件中，例如MGW(媒体网关)或者MRF(媒体资源功能)。承载丢失或者连接丢失还可能发生在接入网的元件本身中，例如RNC(无线网络控制器)、GW或者甚至移动单元，其也被称为接入终端。
遭遇的第一个问题是通信系统可如何检测在核心网中的承载丢失。
遭遇的第二个问题是通信系统可如何检测能够在接入网中的承载丢失。
遭遇的第三个问题是对于各种无线接入网，在到达/警告被叫方并且最终应答时，会话的发起方可能在分组接入信道上休眠。这种情况发生是因为发起者接入连接上的分组数据活动性的缺少。这种问题可能导致语音截断(clipping)和呼叫建立延迟。
一种可以用于帮助检测承载丢失的现有机制是使用RTCP(实时传输控制协议)。RTCP主要设计用于确定网络性能和承载连接的各种其它方面，但是也可以从RTCP分组来收集连接丢失。注意到，这种类型的协议主要是端到端协议并且如果终端设备(例如，移动单元)是那些具有问题的设备，那么这个协议不是非常有效。此外，由于与RTCP有效使用相关的带宽成本，通常不支持或使用这种协议。
因此，需要确定通信系统中何时存在承载丢失的方法。此外，这种确定需要区分呼叫中真正的承载丢失和来自双方之一的分组数据活动性的合理缺少之间的区别。
发明内容
本发明提供一种用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法。如果会话建立为接入终端(AT)和另一用户B之间的VoIP呼叫，那么这个会话是双向会话，其中业务预计在两个方向上流动。在会话建立的过程中，会话的信令中涉及的网络元件建立会话。即，AT协同IMS核心来建立VoIP会话。作为VoIP会话建立的一部分，IMS核心和AT协商用于会话的媒体类型(因此为带宽)以及连接点(例如IP地址和承载实体的端口)。这种协商的媒体信息被称为编解码信息。
还协商用于所述会话的编解码，其可以告诉接入网络中的承载节点(例如SGW)期望的每秒的分组数是多少。例如，策略和计费规则功能(PCRF)可以告诉SGW会话的源和目的IP地址并且还可以告诉编解码是增强型变速率CODEC(EVRC)，载荷类型#是96并且期望的分组速率是每秒50分组。SGW可以使用这个信息来估计每个方向上的业务流。
为了策略强制和开启目的，IMS核心将编解码信息发送给PCRF。PCRF依次将这个编解码信息发送给信令网关(SGW)和分组数据网络网关(PGW)。编解码信息包括连接信息和去往和来自核心网的业务流的方向。
在这点上，SGW知道从核心网侧期待什么并且也知道从接入网络侧期待什么。SGW现在可以监测业务流并且确定业务流中是否有差异并将这种差异报告给PCRF。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性实施例的IMS系统；
图2示出了根据本发明示例性实施例的用于检测承载丢失的方法的呼叫流。
具体实施方式
通过参考图1和图2可以更好地理解本发明。图1描述了根据本发明示例性实施例的无线IMS系统100。无线IMS系统100包括：接入终端(AT)101、基站(BTS)103、无线网络控制器(RNC)105、服务网关(SGW)107、分组网关(PGW)109、策略控制和库功能(PCRF)111、IMS核心113、IP网络115、媒体网关控制功能(MGCF)117和媒体网关(MGW)119。
在这个场景中，AT 101是支持VoIP的移动设备。
基站(BTS)103与AT 101通过空中接口发送和接收信号。
无线网络控制器(RNC)105控制BTS 103并且连接到SGW 107。
SGW 107是经由PGW 109在接入网到核心网间建立连接的网络元件。在SGW 107中可以完成策略实现，SGW 107连接到PCRF 111。
PGW 109优选地与SGW 107协同工作以连接到IP核心网络115。可以在PGW 109中完成策略实现并且可以将信号发送给PCRF 111。
PCRF 111是网络100中的主要策略引擎。PCRF 111优选地为信令专用元件。在示例性实施例中，没有承载通过PCRF 111。
IMS核心113是应用核心并且优选地包括P-CSCF和S-CSCF。IMS核心113优选地是信令专用元件。在示例性实施例中，没有承载通过IMS核心113。
IP网络115是分组交换网络。
MGCF 117控制MGW 119。MGCF 117优选地为信令专用元件。在示例性实施例中，没有承载通过MGCF 117。
MGW 119将IP承载连接到TDM承载。
图2描述了根据本发明示例性实施例的用于检测承载丢失的方法的呼叫流程200。当AT 101向P-CSCF发送邀请消息201时，由AT 101发起多媒体会话。邀请消息201优选地包括各种媒体特性，其包括：连接地址、编解码信息、业务方向等。在示例性实施例中，邀请消息201包括发送者信息、接收者信息、SDP信息、端口、以及业务流在发送还是接收方向上或者在发送和接收两个方向上。
P-CSCF接收邀请消息201并且将这个消息作为指示会话建立消息202转发给PCRF 111。指示会话建立消息202优选地包括：近端端口信息、应用类型以及业务方向。在示例性实施例中，PCRF 111建立策略并且将这个信息发送给SGW 107。
PCRF 111通过发送指示会话建立消息203将会话建立信息和承载特性发送给SGW 107。SGW 107优选地使用这个信息来调整发起侧的休眠计时器，使得发起接入链路在呼叫建立期间保持活动。
在呼叫建立期间，IMS核心113和/或PCRF 111可以告诉SGW 107会话的状态。对发起侧而言，PCRF 111可以告诉发起SGW 107正在尝试建立会话。这将提示SGW 107不考虑或延长发起侧的休眠计时器，从而避免截断和其它终端用户问题。智能地作出关于接入网络连接的决定的这种能力解决了语音截断和呼叫建立延迟的问题，这是在到达/警告被叫方并且最终应答时由会话的发起方错误地将分组数据活动性的缺少识别为休眠所引起的。这种情况发生是因为发起者接入连接上的分组数据活动性的缺少。
P-CSCF将邀请消息201作为邀请消息204传递给S-CSCF。
S-CSCF通过ENUM或DNS查找来确定用于这个呼叫的路由并且通过用于传递到PSTN中的邀请消息205将这个呼叫发送给MGCF 117。
当接收到邀请消息205时，MGCF 117向MGW 119发送获取承载地址消息206。MGW 117建立用于这个呼叫的承载连接并且将承载地址返回给MGCF 117。
MGCF 117从MGW 119接收承载地址并将这个媒体信息通过会话进展消息207传递给S-CSCF。
S-CSCF从MGCF 117接收会话进展消息207。S-CSCF将来自会话进展消息207的媒体信息通过会话进展消息208传递给P-CSCF。
P-CSCF接收会话进展消息208并且通过指示消息209将这个信息发送给PCRF 111。PCRF 111优选地建立策略并将这个信息发送给SGW 107。
PCRF 111通过指示消息210将会话建立信息和承载特性发送给SGW107。SGW 107优选地使用这个信息来调整发起侧上的承载丢失计时器。由于SGW 107现在通过MGW 119知道来自核心网的期望业务特性，SGW107可以跟踪接收的和发送的承载业务。可配置的持续时间(承载丢失计时器)的这个业务模式的偏离将导致SGW 107发信号给可能承载丢失的呼叫控制层。
如果SGW 107检测到在特定的时间量没有从核心网到接入侧的分组流，SGW 107可以向PCRF 111发送消息来警告PCRF 111可能的承载丢失问题。信令网络元件可以通过查看信令连接是否仍在持续或者警告用户所述问题来行动。这样提供了在核心网中检测承载丢失的能力。
P-CSCF通过会话进展消息211将来自MGW 119的媒体信息传递给AT 101。
当被叫方应答所述呼叫时，MGCF 117向S-CSCF发送OK消息212。
S-CSCF发送OK消息213给P-CSCF，其指示被叫方呼叫请求应答。
P-CSCF通过指示消息214将这个消息发送给PCRF 111。指示消息214优选地包括远端端口信息以及业务方向和特性。PCRF优选地建立策略并且将这个信息发送给SGW 107。
PCRF 111可以通过指示消息215将媒体特性中的任何改变发送给SGW 107。由此，SGW 107现在知道来自MGW 119的以及还来自接入网的期望业务特性，其可以跟踪接收的和发送的承载业务。可配置的持续时间(例如，承载丢失计时器)的这个业务模式的偏离导致SGW 107向呼叫控制层发送可能承载丢失的信号。
有了这方面的知识，如果SGW 107检测到在预定的时间量内没有来自接入侧的分组流或者检测到接入侧进入休眠状态，那么SGW 107可以向PCRF 111发送消息来警告它可能的承载丢失。信令网络元件可以通过查看信令连接是否仍在持续或者警告用户所述问题来行动。注意到在接入侧，如果AT 101的电池在会话期间被扯下来或如果AT 101遇上RF洞(射频洞)，那么接入侧使连接进入休眠并且什么都不做。在这个场景中，SGW107将识别当前行为和期望行为中的差异并且发信号给信令实体以采取行动。这样允许通信系统检测接入网络中承载的丢失。
P-CSCF向AT 101发送呼叫应答消息216。
虽然根据特定实例来描述本发明，但不希望限制为上述描述，而是仅根据下面的权利要求来扩展。

Claims (10)

1.一种用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，所述方法包括：
接收来自接入终端的呼叫请求消息；
设置休眠计时器；
接收正在尝试会话建立的消息；以及
在接收到所述消息时延长所述休眠计时器。
2.一种用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，所述方法包括：
接收来自接入终端的呼叫请求消息；
设置休眠计时器；
基于休眠计时器届满时，确定未接收到所期望的分组；
警告网络元件可能的承载丢失；以及
完成所述呼叫请求。
3.根据权利要求2所述的用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，其中，信令专用元件是策略和计费规则功能(PCRF)。
4.根据权利要求2所述的用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，所述方法进一步包括基于警告的接收来确定承载是否已经丢失的步骤。
5.根据权利要求4所述的用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，其中确定承载是否已经丢失的步骤包括查看信令连接是否仍在持续。
6.根据权利要求4所述的用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，所述方法进一步包括警告接入终端的步骤。
7.一种用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，所述方法包括：
接收来自接入终端的呼叫请求消息；
监测接收的和发送的承载业务以确定业务模式；
检测业务模式的偏离；以及
警告网络元件可能的承载丢失。
8.根据权利要求7所述的用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，其中检测业务模式的偏离的步骤包括计时器届满。
9.根据权利要求7所述的用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，其中检测业务模式的偏离的步骤包括断开接入终端的电池。
10.根据权利要求7所述的用于在基于IP的多媒体会话中检测承载丢失的方法，其中检测业务模式的偏离的步骤包括接入终端进入RF洞。
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