CN103210681A - 核心网和通信系统 - Google Patents

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Abstract

一种连接到移动通信网络并在通信设备之间建立语音通信的核心网从发起移动通信设备所连接的移动通信网络接收包括识别受话通信设备的识别符的连接请求，并判定受话通信设备所连接的受话网络能够使用的至少一个编解码器。如果受话网络上能够使用的至少一个编解码器能够使用在核心网上，则核心网向发起移动通信设备通知该编解码器作为要由发起移动通信设备使用的候选编解码器。

Description

核心网和通信系统
技术领域
本发明涉及用于在通信设备之间建立语音通信的核心网和通信系统。
背景技术
在使用电话的语音通信服务中，已经使用了各种编解码器。例如，自适应多速率宽带（AMR-WB）编解码器已被提出作为用于高质量语音通信服务的编解码器。作为全世界当前用于电话的AMR编解码器的改进版本的AMR-WB被在3GPP中标准化，并在ITU-T中被公知为G.722.2（参见非专利文献1至4）。在以下说明中，传统的AMR编解码器被称为自适应多速率窄带（AMR-NB）编解码器，以便将其与AMR-WB区分。
在AMR-NB中，传输速率是4.75至12.2kbits/s（千比特每秒），而AMR-WB中的传输速率是12.65、14.25、15.85、18.25、19.85、23.05、23.85kbits/s等之一。AMR-WB比AMR-NB耗费更宽的带宽。
当前，AMR-WB已变为主流，但网络中可以使用的编解码器取决于网络。例如，一个网络可能使用AMR-WB和AMR-NB，而另一个网络可能仅使用AMR-NB。
当诸如蜂窝电话的移动通信设备与连接到不是该移动通信设备签订的移动通信网络的通信网络的通信设备（诸如固定电话或蜂窝电话）执行语音通信时，将该移动通信网络连接到该通信网络的核心网在通信设备之间建立语音通信。作为这种核心网，已经提出用于在通信设备之间建立英特网协议语音（VoIP）通信的IP多媒体子网络（IMS）（参见非专利文献5）。IMS已被公知为多媒体域（MMD）。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：ITU-T Recommendation G.722.2;″Wideband coding ofspeech at around 16 kbits/s using Adaptive Multi-Rate Wideband(AMR-WB)″,International Telecommunication Union,2003年7月
非专利文献2：3GPP TS 26.190 V5.1.0(2001-12),3rd GenerationPartnership Project;Technical Specification Group Services and System Aspects;Speech Codec speech processing functions;″AMR Wideband speech codec;Transcoding functions″,2001年12月
非专利文献3：3GPP TS 26.194 V5.0.0(2001-03),3rd GenerationPartnership Project;Technical Specification Group Services and System Aspects;Speech Codec speech processing functions;″AMR Wideband speech codec;VoiceActivity Detector(VAD)″,2001年3月
非专利文献4：3GPP TS 26.171 V5.0.0(2001-03),3rd GenerationPartnership Project;Technical Specification Group Services and System Aspects;Speech Codec speech processing functions;″AMR Wideband speech codec;General Description″,2001年3月
非专利文献5：3GPP TS 23.228 V10.2.0(2010-09),3rd GenerationPartnership Project;Technical Specification Group Services and System Aspects;″IP Multimedia Subsystem(IMS)″;Stage 2(Release10),2010年9月
发明内容
技术问题
为了使用IMS，发起移动通信设备使用公共编解码器，该公共编解码器属于可以由该发起移动通信设备使用的编解码器和可以由IMS的媒体网关控制功能块支持的编解码器的交集。当选择发起移动通信设备要使用的编解码器时，不考虑与受话通信设备连接的受话网络中可以使用的编解码器。因此，当可以使用AMR-WB和AMR-NB两者的移动通信设备在可以使用AMR-WB的网络中发起呼叫时，移动通信设备使用AMR-WB。
在这种情况下，当受话设备连接到仅可以使用AMR-NB的网络上时，从发起移动通信设备到IMS核心网中的媒体网关（MGW）使用AMR-WB，而受话网络使用AMR-NB。即使发起侧使用具有高传输速率的AMR-NB，但由于受话侧使用具有低传输速率的AMR-NB，所以语言最终也由于AMR-NB而具有低语音质量。因此，由于最终获得的是低语音质量，所以发起侧对于AMR-WB耗费的宽带宽是浪费的。因此，期望减小该宽带宽，以使得核心网资源可用于其它用户执行的通信。
因此，本发明提供一种通过将发起侧使用的编解码器与受话侧使用的编解码器尽可能紧密地匹配而能够高效地使用带宽的核心网和通信系统。
解决方案
根据本发明的核心网连接到移动通信网络并在通信设备之间建立语音通信。所述核心网包括：连接请求接收器，适用于从发起移动通信设备所连接的移动通信网络接收连接请求，所述连接请求包括识别受话通信设备或受话网络的标识符；受话编解码器判定部分，适用于基于所述连接请求中包括的所述标识符判定能够在所述受话移动设备所连接的受话网络中使用的至少一个编解码器；以及可用编解码器信令部分，适用于当在所述核心网中能够使用由所述受话编解码器判定部分判定的、能够在所述受话网络中使用的至少一个编解码器时，向所述发起移动通信设备发送信令以通知所述编解码器作为所述发起移动通信设备应该使用的候选编解码器。
在本发明中，根据受话通信设备的标识符（诸如电话号码）判定可以用在受话外部网络中的至少一个编解码器，所述标识符包括在从发起移动通信设备接收的连接请求中，并且如果在核心网中可以使用该编解码器，则将该编解码器发送信令以通知给发起移动通信设备作为发起移动通信设备应该使用的候选编解码器。例如，当受话网络仅可以使用AMR-NB并且核心网可以使用AMR-WB和AMR-NB两者时，则选择AMR-NB。通过如上所述以与受话网络适配的方式选择要用于核心网中的语音通信的编解码器，可以使发起侧使用的编解码器与受话侧使用的编解码尽可能紧密地匹配。因此，发起侧使用具有适合于要获得的语音质量的带宽的编解码器，从而移动通信网络和核心网可以高效地使用带宽。换言之，与在受话侧使用的编解码器相适应地减少要在发起侧使用的编解码器所需要的带宽，从而无线电和核心网资源可被用于其它用户所执行的通信。
当由所述受话编解码器判定部分判定的、能够在所述受话网络中使用的至少一个编解码器中的任一个都不能使用在所述核心网中时，优选向所述发起移动通信设备发送信令以通知能够在所述核心网中使用的编解码器作为所述发起移动通信设备应该使用的候选编解码器。
据此，当能够在受话网络中使用的编解码器不能用在核心网中时，可以利用能够在核心网中使用的编解码器进行发起移动通信设备与核心网之间的语音通信。
如果不存在属于由受话编解码器判定部分判定的能够用在受话网络中的编解码器与能够用在核心网中的编解码器的交集的公共编解码器，则可用编解码器信令部分可以优选地向发起移动通信设备发送信令以通知可以在核心网中使用的所有编解码器之中最接近可以在受话网络中使用的编解码器的传输速率的传输速率的编解码器。如此，使得在发起侧使用的编解码器的传输速率接近于在受话侧使用的编解码器的传输速率，从而减少带宽浪费。
当存在属于可以由发起移动通信设备使用的多个编解码器与由可用编解码信令部分发送信令以通知的编解码器的交集的公共编解码器时，发起移动通信设备指定该公共编解码器作为应该由发起移动通信设备使用的编解码器。例如，当可用编解码器信令部分发送信令以通知的多个编解码器与可以在发起移动通信设备中使用的多个编解码器相同，则发起移动通信设备可以指定它们中的最佳编解码器。更具体的，当可用编解码器信令部分发送信令以通知AMR-WB和AMR-NB，并且AMR-WB和AMR-NB两者都可被用在发起移动通信设备中时，移动通信设备选择AMR-WB。另一方面，当可用编解码器信令部分发送信令以通知的单个编解码器包含在可以在发起移动通信设备中使用的多个编解码器中时，发起移动通信设备指定该单个编解码器。更具体地，当可用编解码器信令部分仅发送信令以通知AMR-NB，并且AMR-WB和AMR-NB都可被用在发起移动通信设备中时，发起移动通信设备选择AMR-NB。
根据本发明的核心网优选还包括要被使用的编解码器通知接收器，适用于从所述发起移动通信设备接收要被使用的编解码器通知，所述要被使用的编解码器通知指示被选择为要由所述发起移动通信设备实际使用的编解码器。如此，核心网可以辨识发起移动通信设备将实际使用的编解码器。
根据本发明的核心网不限于IMS核心网。然而，如果根据本发明的核心网是IMS核心网，则优选媒体网关控制功能块（MGCF）用作所述受话编解码器判定部分和所述可用编解码器信令部分。其原因在于：MGCF属于IMS核心网中的控制平面（C平面）并且是与另一网络的物理连接点。因为MGCF知道连接到IMS核心网的受话网络与连接到受话网络的物理线路之间的关系，所以容易向MGCF提供受话编解码器判定部分的功能，该功能判定可以在所连接的受话网络中使用的一个或多个编解码器。此外，因为根据已被提出的IMS核心网，响应于来自发起移动通信设备的连接请求，MGCF向发起移动通信设备回发MGCF支持的一个或多个编解码器，所以容易向MGCF提供可用编解码器信令部分的功能。
当根据本发明的核心网是IMS核心网时，出口网关控制功能块（BGCF）可以用作所述受话编解码器判定部分，并且MGCF可以用作所述可用编解码器信令部分。其原因如下：当某些MGCF（其每个都是与已经提出的IMS核心网中的电路交换网络的物理连接点（即，出口点））位于该IMS核心网中时，BGCF选择适合于受话网络的MGCF。换言之，BGCF具有基于受话设备的电话号码的路由功能。因此，如果受话网络是电路交换网络，则因为BGCF知道所连接的受话网络与适合于其的MGCF之间的关系，所以容易向BGCF提供受话编解码器判定部分的功能，该功能判定可以在连接的受话网络中使用的一个或多个编解码器。此外，因为根据已被提出的IMS核心网，响应于来自发起移动通信设备的连接请求，MGCF向发起移动通信设备回发MGCF支持的一个或多个编解码器，所以容易向MGCF提供可用编解码器信令部分的功能。
当根据本发明的核心网是IMS核心网时，服务呼叫会话控制功能块（S-CSCF）可以用作所述受话编解码器判定部分，并且MGCF可以用作所述可用编解码器信令部分。其原因如下：在已经提出的IMS核心网中，S-CSCF具有基于受话设备的电话号码的路由功能。因此，S-CSCF可以判定所连接的受话网络，从而容易向S-CSCF提供受话编解码器判定部分的功能，该功能判定可以在连接的受话外部网络中使用的一个或多个编解码器。此外，因为根据已被提出的IMS核心网，响应于来自发起移动通信设备的连接请求，MGCF向发起移动通信设备回发MGCF支持的一个或多个编解码器，所以容易向MGCF提供可用编解码器信令部分的功能。
根据本发明的通信系统，包括：上述核心网；连接到所述核心网的移动通信网络；以及连接到所述移动通信网络的移动通信设备。所述移动通信设备适用于向所述核心网发送所述连接请求，并且其中，当从所述可用编解码器信令部分向所述移动通信设备通知编解码器时，所述移动通信设备适用于选择属于能够由所述移动通信设备使用的多个编解码器与从所述可用编解码器信令部分发送信令以通知的编解码器的交集的公共编解码器作为要由所述移动通信设备实际使用的编解码器，并且所述移动通信设备适用于向所述核心网发送指示所选择的要被使用的编解码器的要被使用的编解码器通知。
通过如上所述以与受话网络适配的方式选择要用于核心网中的语音通信的编解码器，可以使发起侧使用的编解码器与受话侧使用的编解码尽可能紧密地匹配。此外，因为移动通信设备向核心网发送要被使用的编解码器通知，所以核心网可以知道发起移动通信设备将实际使用的编解码器。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的整体通信系统的框图。
图2是示出存储在根据本发明的实施例的核心网中的数据库的结构的视图。
图3A是表示根据本发明的第一实施例的通信系统中的示例性信息流的序列图的部分。
图3B是序列图的接着图3A的部分的部分。
图3C是序列图的接着图3B的部分的部分。
图4是表示根据本发明的第二实施例的通信系统中的信息流的序列图的部分。
图5是表示根据本发明的第三实施例的通信系统中的信息流的序列图的部分。
图6是表示根据本发明的第四实施例的通信系统中的信息流的序列图的部分。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的各个实施例。
如图中所示，根据本发明的实施例的通信系统包括移动通信网络10、演进的分组核心网（EPC）30以及核心网40。大量移动通信设备12连接到移动通信网络10。移动通信设备12是例如蜂窝电话和具有语音通信功能的其它通信设备。移动通信网络10例如符合长期演进（LTE），但其规范不限于LTE。EPC30管理移动通信设备12中的每个的移动性。在以下说明中，移动通信设备12可以被称为用户设备（UE）。
多个外部网络50连接到核心网40。外部网络50是电路交换网络，诸如公共交换电话网络（PSTN）或公共陆地移动网络（PLMN）或其它网络（例如，符合SIP-I的网络，其中ISUP消息封装在SIP消息内并被发送）。大量通信设备52（诸如蜂窝电话或固定电话）被连接到外部网络50中的每个。因此，核心网40在连接到移动通信网络10并能够经由IMS通信的移动通信设备12与连接到外部网络50的通信设备52之间建立通信（包括语言通信）。
核心网40是IMS核心网。核心网40除了在图中所示的实体外还包括各种实体，但包括以下主要实体。
代理呼叫会话控制功能块（P-CSCF）41是会话发起协议（SIP）路由器，该路由器从移动通信设备12接收SIP消息，并向移动通信设备12发送SIP消息。
服务呼叫会话控制功能块（S-CSCF）42是提供以下功能的SIP路由器：
-管理用户的注册信息和所提供的服务信息。
-管理用户会话。
-为每个用户选择提供服务的应用服务器43.
S-CSCF42还具有基于受话设备的电话号码的路由功能。
应用服务器（AS）43通过使用SIP提供语音应用。在用户之间的语音通信中，例如，AS43提供诸如语音向导的附加服务。
出口网关控制功能块（BGCF）44也具有基于受话设备的电话号码的路由功能。BGCF 44仅被用于从IMS向连接到电路交换网络（诸如PSTN或PLMN）的通信设备的呼叫发起。换言之，仅当向连接到作为电路交换网络的外部网络50的通信设备52发起呼叫时使用BGCF 44。当一些MGCF 45（其中每个都是与电路交换网络的物理连接点（即出口点））位于IMS核心网中时，BGCF 44选择适于受话网络的MGCF。
在IMS核心网40中，媒体网关控制功能块（MGCF）45是到电路交换网络的出口点。MGCF 45处理IMS核心网40与外部网络50之间的C平面控制协议转换。具体地，MGCF 45处理在IMS控制信号中使用的SIP与电路交换网络中的控制信号中使用的ISDN用户部分（ISUP）或与承载无关的呼叫控制（BICC）之间的转换。MGCF 45通过使用H.248协议等控制媒体网关（MGW）46的资源。
媒体网关（MGW）46当连接到外部网络50时对于在用于用户平面（U平面）中的用户数据（诸如语音）的接口功能。具体地，当从移动通信设备12向核心网40所使用的编解码器与在外部网络50中所使用的编解码器不相同时，MGW执行这些编解码器之间的码转换。
在图1中，在核心网40中，虚线表示C平面，实线表示U平面。U平面在IMS中也称为媒体平面。
第一实施例
假设连接到移动通信网络10并能够经由IMS通信的移动通信设备12发起呼叫，以便与连接到外部网络50的通信设备52执行语音通信。移动通信设备12发送连接请求（SIP_INVITE），该连接请求包括用于识别受话通信设备52的标识符（诸如电话号码）以及指示可以由移动通信设备12使用的多个编解码器的信息。SIP_INVITE穿过移动通信网络10和EPC 30而到达核心网40，并由P-CSCF（连接请求接收器）41接收。SIP_INVITE被从P-CSCF转发到S-CSCF 42，并且S-CSCF（受话网络判定部分、受话编解码器判定部分）42基于受话通信设备52的标识符判定受话设备52所连接的受话外部网络50。S-CSCF 42将SIP_INVITE转发到BGCF 44，以便连接到所判定的受话网络。BGCF 44选择合适的MGCF 45并将SIP_INVITE转发MGCF 45。
MGCF（受话编解码器判定部分）45根据与外部网络相关的数据库，判定可以用在受话通信设备52所连接的受话外部网络50中的使用至少一个编解码器。具体地，S-CSCF 42和MGCF 45彼此协作来用作受话编解码器判定部分，该编解码器判定部分基于受话通信设备52的标识符判定可以在受话外部网络50中使用的至少一个编解码器。当如此判定的可以在受话外部网络50中使用的至少一个编解码器也可以用在核心网40中时，MGCF（可用编解码器信令部分）45将编解码器用信号通知到发起移动通信设备12，作为发起移动通信设备12应该使用的候选编解码器。相反，当可以在受话网络中使用的该至少一个编解码器不能使用在核心网40中时，MGCF（可用编解码器信令部分）45向发起移动通信设备12用信号通知可以在至发起移动通信设备12的核心网40中使用的一个或多个编解码器作为发起移动通信设备12应该使用的候选编解码器。SIP_183消息被用于用信号通知可以使用的编解码器。
例如，如果受话网络仅可以使用AMR-NB并且核心网可以使用AMR-WB和AMR-NB两者，则选择AMR-NB。通过如上所述以与受话网络适配的方式选择要用于核心网中的语音通信的编解码器，可以使发起侧使用的编解码器与受话侧使用的编解码尽可能紧密地匹配。因此，发起侧使用具有适合于要获得的语音质量的带宽的编解码器，从而移动通信网络和核心网可以高效地使用带宽。换言之，与在受话侧使用的编解码器相适应地减少要在发起侧使用的编解码器所需要的带宽，从而无线电和核心网资源可被用于其它用户所执行的通信。
在接收到可被使用的编解码器的通知时，发起移动通信设备12选择属于可由移动通信设备12使用的多个编解码器与被用信号通知的编解码器的交集的公共编解码器作为移动通信设备12实际使用的编解码器，并向核心网发送“要使用的编解码器”通知（SIP-PRACK），其指示所选择的要使用的编解码器（图3B）。
例如，如果SIP_183消息指示可以使用多个编解码器，并且这些编解码器与可以在发起移动通信设备12中使用的多个编解码器相同，则移动通信设备12在它们之中指定最佳编解码器。更具体地，如果SIP_183消息指示AMR-WB和AMR-NB都可以被使用，并且AMR-WB和AMR-NB也都可以被使用在发起移动通信设备12中，则移动通信设备12选择AMR-WB。另一方面，如果SIP_183指示仅一个编解码器可以被使用，并且如果该编解码器包含在可以在发起移动通信设备12中使用的多个编解码器中，则移动通信设备12选择这一个编解码器。更具体地，当SIP_183消息指示仅可以使用AMR-NB，并且AMR-WB和AMR-NB都可以使用在发起移动通信设备12中时，移动通信设备12选择AMR-NB。在此方式中，要实际用在发起移动通信设备12中的编解码器被固定地决定。
P-CSCF（要被使用的编解码器通知接收器）41接收要被“使用的编解码器”通知（SIP_PRACK）并将其转发到MGCF 45。在接收到要被使用的编解码器通知（SIP_PRACK）时，MGCF 45使用H.248协议来控制MGW 46，使得MGW 46确保要由发起移动通信设备12使用的编解码器所需要的资源。
在本实施例中，MGCF 45用作受话编解码器判定部分和可用编解码器信令部分。其原因如下：MGCF属于IMS核心网中的C平面，并且是与另一网络连接的物理连接点（即，出口点）。因为MGCF知道连接到IMS核心网的受话外部网络50与网络运营商之间的关系，所以容易向MGCF 45提供受话编解码器判定部分的功能，该功能判定可以在所连接的受话外部网络50中使用的一个或多个编解码器。此外，因为根据已被提出的IMS核心网，响应于来自发起移动通信设备12的连接请求（SIP_INVITE），MGCF向发起移动通信设备12发送回MGCF支持的一个或多个编解码器，所以容易向MGCF提供可用编解码器信令部分的功能。
为了用作受话编解码器判定单元，MGCF 45存储图2中所示的数据库。此数据库指示网络操作符（换言之，网络运营商运营的网络）、可以在网络运营商运营的网络中使用的编解码器、以及连接到网络的物理线路之间的关系。因此，如果受话网络被判定，则MGCF 45可以判定可以在网络中使用的编解码器。图2中示出的数据库只是实力，并且MGCF可以具有任何形式的数据，至少该数据描述网络和编解码器之间的关系即可。
下面将参照图3A至图3C描述根据第一实施例的通信系统中的示例信息流。为了方便，图中省略了移动通信网络10和EPC 30。在以下描述中，假设UE发起呼叫，以便与连接到外部网络50的通信设备52进行语音通信。
通信设备52的电话号码被输入到UE。UE根据会话描述协议（SDP）产生SIP_INVITE，其包括描述UE编解码能力（可以在UE中使用的编解码器）的初始SDP提议（Initial SDP Offer）。SIP_INVITE描述通信设备52的电话号码以及UE编解码能力（在此示例中，AMR-WB和AMR-NB都可以使用在UE中）。SIP_INVITE描述UE编解码能力的原因在于其被IMS请求。UE向P-CSCF发送所生成的SIP_INVITE，并且P-CSCF（连接请求接收器）向S-CSCF传送SIP_INVITE。
在接收到SIP_INVITE时，S-CSCF（受话网络判定部分，受话编解码器判定部分）请求AS执行服务控制（如果需要），并基于通信设备52的电话号码判定受话外部网络。在此示例中，受话网络是PSTN，但受话网络可以是另一电路交换网络（诸如PLMN）或另一类型的网络。
S-CSCF向BGCF传送SIP_INVITE。BGCF选择适合于PSTN（其是受话网络）的MGCF，并将SIP_INVITE传送到MGCF。MGCF选择要用于语音通信的MGW并使用H.248协议来激活MGW。
MGCF（受话编解码器判定部分）根据受话网络判定可以用在受话网络中的至少一个编解码器（即，至少一个可以被受话网络支持的编解码器）。MGCF还判定是否存在属于可以在IMS核心网40中使用的多个编解码器与可以在受话网络中使用的编解码器的交集的公共编解码器。如果存在公共编解码器，则MGCF产生SIP_183消息（会话前进），其包括描述公共编解码器的SDP应答（SDP Answer）（如果存在多个公共编解码器，则在SDP应答中描述所有这样的编解码器）。如果不存在公共编解码器，则MGCF产生SIP_183消息（会话前进），其包括描述可以在IMS核心网40中使用的所有编解码器的SDP应答。
替代地，如果不存在公共编解码器，则优选MGCF产生包括描述可以在IMS核心网40中使用的、所有编解码器之中最接近可以在受话网络中使用的编解码器之一的传输速率的传输速率的编解码器的SDP应答的SIP_183消息（会话前进）。如此，使得在发起侧使用的编解码器的传输速率接近于在受话侧使用的编解码器的传输速率，从而减少带宽浪费。
MGCF（可用编解码器信令部分）将SIP_183消息（会话前进）发送到发起UE。SIP_183消息（会话前进）穿过BGCF、S-CSCF和P-CSCF到达发起UE。UE根据在接收的SIP_183消息（会话前进）中的SDP应答的值决定（即选择）应被使用的编解码器。具体的，UE选择属于UE支持的编解码器与从MGCF用信号通知的编解码器的交集的公共编解码器作为要由UE实际使用的编解码器。
如果从MGCF用信号通知的编解码器可以用在IMS核心网40和受话网络两者中，则要由UE实际使用的编解码器也可以用在受话网络中。如果从MGCF用信号通知的编解码器可以用在IMS核心网40中，但不能用在受话网络中，则要由UE实际使用的编解码器不能用在受话网络中，而仅用在UE和MGW之间。在该情况中，MGW执行这些编解码器之间的转换。
接着，UE根据SDP产生包括指示所选择的要被使用的编解码器的第二SDP提议（该提议是要被使用的编解码器通知）的SIP_PRACK，并向核心网40发送SIP_PRACK。SIP_PRACK由P-CSCF（要被使用的通知接收器）接收，并穿过S-CSCF和BGCF到达MGCF。MGCF使用H.248协议来向MGW用信号通知要由UE实际使用的编解码器，并且MGW确保编解码器所需要的资源。
MGCF向UE发送回SIP_200 OK。在接收到SIP_200 OK时，UE确认UE内是否已确保语音媒体资源（预处理控制）。在确认之后，UE向MGCF发送SIP_Update（SIP_更新），其用信号通知UE已经确认了资源。在接收到SIP_Update时，MGCF向受话外部网络50发送ISUP初始地址消息（IAM）。换言之，MGCF请求外部网络50呼叫受话通信设备52。该IAM包括指示要由UE实际使用的编解码器的信息。如果该编解码器也可以用在受话通信设备52中，则预期通信设备52将使用该编解码器。
当核心网40确保用于此语音通信的语音媒体资源时，MGCF启动USERALERT（用户警示），产生用于用信号通知受话侧已确保资源的SIP_200 OK，并将SIP_200 OK发送到UE。
在从受话外部网络50接收到ISUP地址完成消息（ACM）时，MGCF向UE发送SIP_180响铃消息。此消息指示正在呼叫受话设备。
在接收到SIP_180响铃消息时，UE产生并发出回铃音。UE还向MGCF发送SIP_PRACK，并且MGCF回发SIP_200 OK作为响应（图3C）。
在外部网络50中，当通信设备52响应于呼叫变为摘机（off-hook）时，外部网络50向MGCF发送应答消息（ANM）。MGCF通过使用H.248协议向MGW用信号通知通信设备52变为摘机，并且已经开始语音媒体通信。接着，MGCF向UE发送SIP_200 OK，并且UE回发SIP_ACK作为响应。
第二实施例
在IMS核心网40中，BGCF 44可以判定可以在受话外部网络50中使用的一个或多个编解码器。换言之，BGCF 44可以用作受话编解码器判定部分。如果某些MGCF（其每个都是与电路交换网络的物理连接点（即，出口点））位于已经提出的IMS核心网中，则BGCF选择适合于受话外部网络50的MGCF。换言之，BGCF具有基于受话设备的电话号码的路由功能。因此，如果受话外部网络50是电路交换网络，则因为BGCF知道连接到核心网的受话外部网络50与适合于其的MGCF之间的关系，所以容易向BGCF提供受话编解码器判定部分的功能，该功能判定可以在连接的受话外部网络50中使用的一个或多个编解码器。
下面将参照图4描述根据第二实施例的通信系统中的示例信息流。为了方便，以与图3A至图3C相同的方式，图中省略了移动通信网络10和EPC 30。在以下描述中，假设UE发起呼叫，以便与连接到外部网络50的通信设备52进行语音通信。
通信设备52的电话号码被输入到UE。UE根据会话描述协议（SDP）产生SIP_INVITE，其包括描述UE编解码能力（可以在UE中使用的编解码器）的初始SDP提议。SIP_INVITE描述通信设备52的电话号码以及UE编解码能力（在此示例中，AMR-WB和AMR-NB都可以使用在UE中）。SIP_INVITE描述UE编解码能力的原因在于其被IMS请求。UE向P-CSCF发送所生成的SIP_INVITE，并且P-CSCF（连接请求接收器）向S-CSCF传送该SIP_INVITE。
在接收到SIP_INVITE时，S-CSCF（受话网络判定部分，受话编解码器判定部分）请求AS执行服务控制（如果需要），并基于通信设备52的电话号码判定受话外部网络。在此示例中，受话网络是PSTN，但受话网络可以是另一电路交换网络（诸如PLMN）或另一类型的网络。
S-CSCF向BGCF传送SIP_INVITE。BGCF（受话编解码判定部分）根据受话网络判定可以在受话网络中使用的至少一个编解码器（即，受话网络支持的至少一个编解码器）。BGCF产生描述此编解码器的SIP_INVITE。当产生此SIP_INVITE时，BGCF可以将所接收的SIP_INVITE中的初始SDP提议中描述的UE编解码能力改变为受话网络中支持的编解码能力，或者可以向所接收的SIP_INVITE中添加描述受话网络中支持的编解码能力的新信息元素，该新信息元素与描述UE编解码能力的初始SDP提议分离。
BGCF选择适合于PSTN（其是受话网络）的MGCF，并将BGCF产生的SIP_INVITE传送到MGCF。MGCF选择要用于语音通信的MGW并使用H.248协议来激活MGW。
MGCF还判定是否存在属于可以在IMS核心网40中使用的多个编解码器与可以在受话网络中使用的编解码器的交集的公共编解码器。如果存在公共编解码器，则MGCF产生SIP_183消息（会话前进），其包括描述公共编解码器的SDP应答（SDP Answer）（如果存在多个公共编解码器，则在SDP应答中描述所有这样的编解码器）。如果不存在公共编解码器，则MGCF产生SIP_183消息（会话前进），其包括描述可以在IMS核心网40中使用的所有编解码器的SDP应答。
可替代地，如果不存在公共编解码器，则优选MGCF产生包括描述可以在IMS核心网40中使用的所有编解码器之中最接近可以在受话网络中使用的编解码器之一的传输速率的传输速率的编解码器的SDP应答的SIP_183消息（会话前进）。如此，使得在发起侧使用的编解码器的传输速率接近于在受话侧使用的编解码器的传输速率，从而减少带宽浪费。
MGCF（可用编解码器信令部分）将SIP_183消息（会话前进）发送到发起UE。SIP_183消息（会话前进）穿过BGCF、S-CSCF和P-CSCF到达发起UE。UE根据在接收的SIP_183消息（会话前进）中的SDP应答的值决定（即选择）应被使用的编解码器。具体的，UE选择属于UE支持的编解码器与从MGCF用信号通知的编解码器的交集的公共编解码器作为要由UE实际使用的编解码器。
如果从MGCF用信号通知的编解码器可以用在IMS核心网40和受话网络两者中，则要由UE实际使用的编解码器也可以用在受话网络中。如果从MGCF用信号通知的编解码器可以用在IMS核心网40中，但不能用在受话网络中，则要由UE实际使用的编解码器不能用在受话网络中，而仅用在UE和MGW之间。在该情况中，MGW执行这些编解码器之间的转换。
接着，UE根据SDP产生包括指示所选择的要被使用的编解码器的第二SDP提议（该提议是要被使用的编解码器通知）的SIP_PRACK，并向核心网40发送SIP_PRACK。SIP_PRACK由P-CSCF（要被使用的通知接收器）接收，并穿过S-CSCF和BGCF到达MGCF。MGCF使用H.248协议来向MGW用信号通知要由UE实际使用的编解码器，并且MGW确保编解码器所需要的资源。
后续步骤与参照图3B至图3C的第一实施例中描述的相同。
第三实施例
在IMS核心网40中，S-CSCF 42可以判定可以在受话外部网络50中使用的一个或多个编解码器。换言之，S-CSCF 42可以用作受话编解码器判定部分。在已经提出的IMS核心网中，S-CSCF具有基于受话设备的电话号码的路由功能。因此，S-CSCF可以判定连接到核心网的受话网络，从而容易向S-CSCF提供受话编解码器判定部分的功能，该功能判定可以在连接的受话外部网络50中使用的一个或多个编解码器。
下面将参照图5描述根据第三实施例的通信系统中的示例信息流。为了方便，以与图3A至图3C相同的方式，图中省略了移动通信网络10和EPC 30。在以下描述中，假设UE发起呼叫，以便与连接到外部网络50的通信设备52进行语音通信。
通信设备52的电话号码被输入到UE。UE根据会话描述协议（SDP）产生SIP_INVITE，其包括描述UE编解码能力（可以在UE中使用的编解码器）的初始SDP提议。SIP_INVITE描述通信设备52的电话号码以及UE编解码能力（在此示例中，AMR-WB和AMR-NB都可以使用在UE中）。SIP_INVITE描述UE编解码能力的原因在于其被IMS请求。UE向P-CSCF发送所生成的SIP_INVITE，并且P-CSCF（连接请求接收器）向S-CSCF传送SIP_INVITE。
在接收到SIP_INVITE时，S-CSCF（受话网络判定部分，受话编解码器判定部分）请求AS执行服务控制（如果需要），并基于通信设备52的电话号码判定受话外部网络。在此示例中，受话网络是PSTN，但受话网络可以是另一电路交换网络（诸如PLMN）或另一类型的网络。
S-CSCF根据受话网络判定可以在受话网络中使用的至少一个编解码器（即，受话网络支持的至少一个编解码器）。S-CSCF产生描述此编解码器的SIP_INVITE。当产生此SIP_INVITE时，S-CSCF可以将所接收的SIP_INVITE中的初始SDP提议中描述的UE编解码能力改变为受话网络中支持的编解码能力，或者可以向所接收的SIP_INVITE中添加描述受话网络中支持的编解码能力的新信息元素，该新信息元素与描述UE编解码能力的初始SDP提议分离。S-CSCF向BGCF发送S-CSCF中产生的SIP_INVITE。
BGCF选择适合于PSTN（其是受话网络）的MGCF，并将从S-CSCF 42接收的SIP_INVITE不改变地传送到MGCF。MGCF选择要用于语音通信的MGW并使用H.248协议来激活MGW。
MGCF还判定是否存在属于可以在IMS核心网40中使用的多个编解码器与可以在受话网络中使用的编解码器的交集的公共编解码器。如果存在公共编解码器，则MGCF产生SIP_183消息（会话前进），其包括描述公共编解码器的SDP应答（SDP Answer）（如果存在多个公共编解码器，则在SDP应答中描述所有这样的编解码器）。如果不存在公共编解码器，则MGCF产生SIP_183消息（会话前进），其包括描述可以在IMS核心网40中使用的所有编解码器的SDP应答。
可替代地，如果不存在公共编解码器，则优选MGCF产生包括描述可以在IMS核心网40中使用的所有编解码器之中最接近可以在受话网络中使用的编解码器之一的传输速率的传输速率的编解码器的SDP应答的SIP_183消息（会话前进）。如此，使得在发起侧使用的编解码器的传输速率接近于在受话侧使用的编解码器的传输速率，从而减少带宽浪费。
MGCF（可用编解码器信令部分）将SIP_183消息（会话前进）发送到发起UE。SIP_183消息（会话前进）穿过BGCF、S-CSCF和P-CSCF到达发起UE。UE根据在接收的SIP_183消息（会话前进）中的SDP应答的值决定（即选择）应被使用的编解码器。具体的，UE选择属于UE支持的编解码器与从MGCF用信号通知的编解码器的交集的公共编解码器作为要由UE实际使用的编解码器。
如果从MGCF用信号通知的编解码器可以用在IMS核心网40和受话网络两者中，则要由UE实际使用的编解码器也可以用在受话网络中。如果从MGCF用信号通知的编解码器可以用在IMS核心网40中，但不能用在受话网络中，则要由UE实际使用的编解码器不能用在受话网络中，而仅用在UE和MGW之间。在该情况中，MGW执行这些编解码器之间的转换。
接着，UE根据SDP产生包括指示所选择的要被使用的编解码器的第二SDP提议（该提议是要被使用的编解码器通知）的SIP_PRACK，并向核心网40发送SIP_PRACK。SIP_PRACK由P-CSCF（要被使用的通知接收器）接收，并穿过S-CSCF和BGCF到达MGCF。MGCF使用H.248协议来向MGW用信号通知要由UE实际使用的编解码器，并且MGW确保编解码器所需要的资源。
后续步骤与参照图3B至图3C的第一实施例中描述的相同。
第四实施例
在IMS核心网40中，AS 43可以判定可以在受话外部网络50中使用的一个或多个编解码器。换言之，AS 43可以用作受话编解码器判定部分。
下面将参照图6描述根据第四实施例的通信系统中的示例信息流。为了方便，以与图3A至图3C相同的方式，图中省略了移动通信网络10和EPC 30。在以下描述中，假设UE发起呼叫，以便与连接到外部网络50的通信设备52进行语音通信。
通信设备52的电话号码被输入到UE。UE根据会话描述协议（SDP）产生SIP_INVITE，其包括描述UE编解码能力（可以在UE中使用的编解码器）的初始SDP提议。SIP_INVITE描述通信设备52的电话号码以及UE编解码能力（在此示例中，AMR-WB和AMR-NB都可以使用在UE中）。SIP_INVITE描述UE编解码能力的原因在于其被IMS请求。UE向P-CSCF发送所生成的SIP_INVITE，并且P-CSCF（连接请求接收器）向S-CSCF传送SIP_INVITE。
在接收到SIP_INVITE时，S-CSCF请求AS执行服务控制（如果需要），并将该SIP_INVITE传送到AS。
AS（受话网络判定部分，受话编解码器判定部分）基于通信设备52的电话号码判定受话外部网络。在此示例中，受话网络是PSTN，但受话网络可以是另一电路交换网络（诸如PLMN）或另一类型的网络。AS根据AS所判定的受话网络判定可以在受话网络中使用的至少一个编解码器（即，受话网络支持的至少一个编解码器）。AS产生描述此编解码器的SIP_INVITE。当产生此SIP_INVITE时，AS 43可以将所接收的SIP_INVITE中的初始SDP提议中描述的UE编解码能力改变为受话网络中支持的编解码能力，或者可以向所接收的SIP_INVITE中添加描述受话网络中支持的编解码能力的新信息元素，该新信息元素与描述UE编解码能力的初始SDP提议分离。AS43向BGCF发送AS中产生的SIP_INVITE。
S-CSCF也基于通信设备52的电话号码判定受话外部网络。在此示例中，受话网络是PSTN，但受话网络可以是另一电路交换网络（诸如PLMN）或另一类型的网络。S-CSCF将在AS中产生的SIP_INVITE不改变地传送到BGCF。
BGCF选择适合于PSTN（其是受话网络）的MGCF，并将从S-CSCF 42接收的SIP_INVITE不改变地传送到MGCF。MGCF选择要用于语音通信的MGW并使用H.248协议来激活MGW。
MGCF还判定是否存在属于可以在IMS核心网40中使用的多个编解码器与可以在受话网络中使用的编解码器的交集的公共编解码器。如果存在公共编解码器，则MGCF产生SIP_183消息（会话前进），其包括描述公共编解码器的SDP应答（SDP Answer）（如果存在多个公共编解码器，则在SDP应答中描述所有这样的编解码器）。如果不存在公共编解码器，则MGCF产生SIP_183消息（会话前进），其包括描述可以在IMS核心网40中使用的所有编解码器的SDP应答。
可替代地，如果不存在公共编解码器，则优选MGCF产生包括描述可以在IMS核心网40中使用的所有编解码器之中最接近可以在受话网络中使用的编解码器之一的传输速率的传输速率的编解码器的SDP应答的SIP_183消息（会话前进）。如此，使得在发起侧使用的编解码器的传输速率接近于在受话侧使用的编解码器的传输速率，从而减少带宽浪费。
MGCF（可用编解码器信令部分）将SIP_183消息（会话前进）发送到发起UE。SIP_183消息（会话前进）穿过BGCF、S-CSCF和P-CSCF到达发起UE。UE根据在接收的SIP_183消息（会话前进）中的SDP应答的值决定（即选择）应被使用的编解码器。具体的，UE选择属于UE支持的编解码器与从MGCF用信号通知的编解码器的交集的公共编解码器作为要由UE实际使用的编解码器。
如果从MGCF用信号通知的编解码器可以用在IMS核心网40和受话网络两者中，则要由UE实际使用的编解码器也可以用在受话网络中。如果从MGCF用信号通知的编解码器可以用在IMS核心网40中，但不能用在受话网络中，则要由UE实际使用的编解码器不能用在受话网络中，而仅用在UE和MGW之间。在该情况中，MGW执行这些编解码器之间的转换。
接着，UE根据SDP产生包括指示所选择的要被使用的编解码器的第二SDP提议（该提议是要被使用的编解码器通知）的SIP_PRACK，并向核心网40发送SIP_PRACK。SIP_PRACK由P-CSCF（要被使用的通知接收器）接收，并穿过S-CSCF和BGCF到达MGCF。MGCF使用H.248协议来向MGW用信号通知要由UE实际使用的编解码器，并且MGW确保编解码器所需要的资源。
后续步骤与参照图3B至图3C的第一实施例中描述的相同。
其它修改
在上述实施例中，示例的编解码器是AMR-WB和AMR-NB。也可以在通信系统中使用其它编解码器。
在上述实施例中，核心网40是IMS核心网。根据本发明的核心网不限于IMS核心网。
在上述实施例中，用于识别受话通信设备的标识符是受话通信设备的电话号码。然而，也可以使用其它标识符。
附图标记
10：移动通信网络
12：移动通信设备
30：EPC
40：核心网
41：P-CSCF（连接请求接收器，要被使用的编解码器通知接收器）
42：S-CSCF（受话编解码器判定部分）
43：AS（受话编解码器判定部分）
44：BGCF（受话编解码器判定部分）
45：MGCF（受话编解码器判定部分，可用编解码器信令部分）
46：MGW
50：外部网络
52：通信设备

Claims (7)

1.一种连接到移动通信网络并在通信设备之间建立语音通信的核心网，所述核心网包括：
连接请求接收器，适用于从发起移动通信设备所连接的移动通信网络接收连接请求，所述连接请求包括识别受话通信设备或受话网络的标识符；
受话编解码器判定部分，适用于基于所述连接请求中包括的所述标识符判定能够在所述受话移动设备所连接的受话网络中使用的至少一个编解码器；以及
可用编解码器信令部分，适用于当在所述核心网中能够使用由所述受话编解码器判定部分判定的、能够在所述受话网络中使用的至少一个编解码器时，向所述发起移动通信设备发送信令以通知所述编解码器作为所述发起移动通信设备应该使用的候选编解码器。
2.如权利要求1所述的核心网，其中，当由所述受话编解码器判定部分判定的、能够在所述受话网络中使用的至少一个编解码器中的任一个都不能使用在所述核心网中时，所述可用编解码器信令部分适用于向所述发起移动通信设备发送信令以通知能够在所述核心网中使用的编解码器作为所述发起移动通信设备应该使用的候选编解码器。
3.如权利要求1所述的核心网，还包括要被使用的编解码器通知接收器，适用于从所述发起移动通信设备接收要被使用的编解码器通知，所述要被使用的编解码器通知指示被选择为要由所述发起移动通信设备实际使用的编解码器。
4.如权利要求1所述的核心网，其中所述核心网是IP多媒体子系统（IMS）核心网；并且
所述核心网包括用作所述受话编解码器判定部分和所述可用编解码器信令部分的媒体网关控制功能块（MGCF）受话。
5.如权利要求1所述的核心网，其中所述核心网是IP多媒体子系统（IMS）核心网；并且
所述核心网包括用作所述受话编解码器判定部分的出口网关控制功能块（BGCF）受话，以及
用作所述可用编解码器信令部分的媒体网关控制功能块（MGCF）。
6.如权利要求1所述的核心网，其中所述核心网是IP多媒体子系统（IMS）核心网；并且
所述核心网包括用作所述受话编解码器判定部分的服务呼叫会话控制功能块（S-CSCF）受话，以及
用作所述可用编解码器信令部分的媒体网关控制功能块（MGCF）。
7.一种通信系统，包括：
根据权利要求1的核心网；
连接到所述核心网的移动通信网络；以及
连接到所述移动通信网络的移动通信设备；
其中，所述移动通信设备适用于向所述核心网发送所述连接请求，并且其中，从所述可用编解码器信令部分向所述移动通信设备通知编解码器，所述移动通信设备适用于选择属于能够由所述移动通信设备使用的多个编解码器与从所述可用编解码器信令部分发送信令以通知的编解码器的交集的公共编解码器作为要由所述移动通信设备实际使用的编解码器，并且所述移动通信设备适用于向所述核心网发送指示所选择的要被使用的编解码器的要被使用的编解码器通知。
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