CN1435045A - 改变因特网协议电话话音服务质量的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于改变经由IP通信的话音的服务质量(QoS)和/或服务类型的方法和/或系统。用于改变经由IP通信的话音的QoS的系统包括：信号监视模块(207)，用以监视代表改变QoS的请求的用户输入信号；以及控制器(205)，用以实现代表改变QoS的请求的用户输入信号。用于改变正在进行的经由IP通信的话音的QoS的方法以以下步骤为特征。监视用户线路以获取用户始发的改变QoS的请求(事件9)。当接收到请求时，利用编解码算法转换用户通信的QoS。

Description

改变因特网协议电话话音服务质量的方法
发明的技术领域
本发明涉及远程通信。更准确地说，本发明涉及改变因特网协议(IP)通信的话音服务质量的方法。
背景
信息技术(IT)和通信网络(Networks)为终端用户提供对通信和各种媒体的接入。典型的网络包括，例如PSTN(公用电话交换网)，IP-based(因特网协议或因特网)，ISDN(综合业务数字网)，和PLMN(公用陆上移动网络)。网络为终端用户提供各种应用，诸如：有线和无线话音，多媒体接入/传输，因特网接入和IP(因特网协议)话音等等。网络接入并经由网络通信是借助于硬件(例如交换器，路由器，服务器，网关，网关控制器等等)和各通信协议(例如IP，RLP(无线链路协议)，ATM(异步转移模式)，GSM(全球移动通信系统)，TDMA(时分多址)，RTP(实时传输协议)，SS7(7号信令系统)，SIP(会话启动协议)，MGCP(媒体网关控制协议)等等)完成的。
网络的链接通常可以通过使用接口技术建立，诸如PRA(一次群速率接入)信令或ISUP(ISDN用户部分)。建立例如媒体网关(MG)和因特网之间的链接的功能性，通常驻留在单独的硬件部件例如接入服务器(AS)。一旦所述AS获得来自移动交换中心(MSC)的信号通知，则请求接入的呼入通信从所述MSC指向媒体网关控制器(MGC)。一旦所述MGC获得经由请求因特网接入的通信的信号通知，则该MGC占用AS的功能。
各种因特网应用例如IA(因特网接入)、VoIP(IP话音)和多媒体通常需要一定的功能性，例如内嵌在MGC中的控制MG中的媒体流的功能性，和其他因特网特殊功能，诸如AAA(验证，授权，计费)。
网络接入和运行的无效通常是因为带宽限制或硬件冲突而出现的。例如经由专用网络电路(例如公用电话服务网或“PSTN”)建立传统的电话呼叫。不管经过该电路连接(例如经由PSTN)传输的话音数据(例如模拟话音信号)是多少，整个电路在通话期间通常要被专门使用；因而导致交换资源可能的低的总使用率。电路交换(话音)通话的一个替换办法是分组交换通话(例如IP话音)。在分组交换通话中，话音数据被编码成分组、后者横穿网络并在接收端被重组成为原始数据的近似。在通话过程中的寂静时段，通常没有数据需要被分组化并经过网络传输，因此节省了网络资源并允许更高的呼叫密度(例如在相同数量的网络资源下能够传递更多的呼叫)。
为了经由分组交换网发送呼叫，必须将话音数据(例如模拟话音信号)采样并转换成数字格式(例如分组话音)。所述采样过程引入了在声音质量和带宽利用两者之间的折衷。通常，对话音流进行非常高的频率的采样能够在接收端产生质量非常高的声音，但却以使用大量的带宽传输所生成的分组为代价。另一方面，对话音进行低频率的采样能够生成数据量相对小的分组，但却以在接收端得到低质量的声音为代价。
作为经由分组网络建立呼叫的一部分，通常必须规定编解码器(编码/解码算法)控制对通话进行编码所使用的采样频率。取决于所规定的编解码算法，通常能够得到不同级别的话音质量/带宽利用。
对于在IP电话网络上进行呼叫的主叫用户，在通话过程中想指定所需的话音质量或QoS的级别来说，此处显然缺少可用的方法和系统。虽然在初始呼叫建立时或甚至在通话过程中网络操作员通常能够指定将用的质量级别，但是主叫用户显然不能够这样指定。虽然仍然允许主叫用户在话音通信期间或在剩余的话音通信期间根据需要以比较高的代价提高QoS，但是这种用户不能控制QoS的情况阻碍了网络操作员以低的代价提供低的QoS。
发明概要
本发明的各方面提供这样的方法和/或系统，借助这种方法和/或系统、通过IP网络话音进行呼叫的用户能够在正在进行的话音通信期间选择QoS，并且可以通过大量的网络配置来实现，只要该配置提供：利用编解码器将经由IP网络的话音流分组化；编解码器选择；在正在进行的通话期间改变所使用的编解码器的能力；以及主叫用户想要改变编解码算法时、发信号通知网络(例如通过经由数字集合器的带内DTMF(双音多频)命令和/或通过闪光信号特征)的能力。
本发明的一个方面提供一种改变IP通信话音的QoS的方法，其中主叫用户调用的网络控制器的信令表明想要在正在进行的IP通信话音期间改变QoS；以及通过响应所述主叫用户调用的信令对通信进行分组化或解分组(depacketigation)来提供改变QoS的系统实现。
本发明的另一方面提供一种用于改变IP通信话音的QoS的系统。一种监视模块，用于监视代表改变QoS的请求的用户输入信号；以及一种控制器，用于实现代表改变QoS的请求的用户输入信号。
附图简介
图1说明IP话音呼叫流程和环境；以及
图2说明IP话音呼叫流程和环境，其中指定改变QoS。
最佳实施例的详细介绍
参看图1，图中举例说明典型的IP(例如基于数据网络的通信)话音(例如基于PSTN的通信)电话呼叫的信令和话音通道。应当指出在这里PSTN只是作为例子使用而不应该被认为是本发明各话音通信方面的限制。
参看图1，下面标注了数字的事件通常发生在IP话音(VoIP)呼叫建立的过程中：
1 用户从始发端PSTN电话101拨号。
2 始发端PSTN网络103发信号(例如使用SS7信令协议)通知始发端媒体网关控制器(MGC)105要求进行VoIP连接。
3 始发端MGC105发信号(例如使用媒体网关控制协议(MGCP))给始发端媒体网关(MG)107，指示它分配编码资源和IP资源来处理始发端呼叫。
4 始发端MGC107发信号(例如会话初始协议(SIP))通知收端MGC109建立收端呼叫。
5 收端MGC109发信号(MGCP)通知收端MG111，指示它分配解码资源和IP资源来处理收端呼叫。
6 收端MGC109发信号(例如SS7)通知收端PSTN网络113终止对收端PSTN电话115的呼叫。
7 始发端MG107把话音流编码成IP分组并且经由数据网络(例如因特网)119把IP分组发送(例如使用实时传输协议(RTP))给收端MG111，在这里收端MG111把分组解码成话音流并且把话音流提供给收端PSTN网络113，PSTN网络113把它传输给收端PSTN电话115。
在基本的通话流程中，一旦建立呼叫，始发端和收端MG107/111在整个通话期间一般使用存储在分别位于MG 107和111中的编解码器模块117和118里面的通用编解码算法对话音流进行编解码。应用本发明，在通话期间发起呼叫的人可以改变使用中的编解码算法。
参看图2，图中显示了信令和话音通道，此处实现了主叫者在呼叫期间为改变编解码器217通常所需的步骤。在呼叫建立过程中遵循以下步骤：
1 用户从始发端PSTN电话201拨号。
2 始发端PSTN网络203发信号通知始发端媒体网关控制器(MGC)205。
3 始发端MGC205发信号给始发端媒体网关(MG)207，指示它分配编码资源和IP资源来处理始发端呼叫。
4 始发端MGC205发信号通知收端的MGC209建立收端呼叫。
5 收端MGC209发信号给收端MG211，指示它分配解码资源和IP资源来处理收端呼叫。
6 收端MGC211发信号通知收端PSTN网络213终止对收端PSTN电话215的呼叫。
7 始发端MGC205发信号给始发端MG207，指示MG207如果始发端主叫用户在电话201上拨打改变QoS的键码序列，则通知MGC205。
8 始发端MG207把话音流编码成IP分组，并把IP分组发送给收端MG211。收端MG211把分组解码成话音流并且把话音流提供给收端PSTN网络213，PSTN网络213把它传输给收端PSTN电话215。
9 一旦呼叫被建立，始发端MG207监测始发端主叫用户改变QoS的键码序列的输入。
假设遵循上述步骤，始发端MG207可以监测表示他或她想改变QoS的用户输入命令(例如按键)。
当主叫用户输入指定的按键时，本次通话的QoS是以以下方式被改变的：
1 始发端MG207接收用户拨打的改变QoS的键码序列(例如“##4”这样的序列)。
2 始发端MG207发信号通知始发端MGC205输入的是“##4”。
3 始发端MGC205把“##4”解释为“服务质量改为等级4”，然后发信号通知始发端MG207，把在编解码器模块217内的编解码算法改变为在收端MG211内的编解码器模块218(例如这是“等级4”)所支持的编解码算法。从“等级4”到可用的编解码算法之一的映射应该是与执行有关的。
4 始发端MG207改变编解码算法并继续向收端MG211发送媒体分组。
5 收端MG211根据它正在接收的分组的数据内容来决定新的编解码算法。它改变编解码器模块218内的编解码算法以便和由编解码器模块217执行的新的编解码算法匹配，而本次通话继续使用由编解码器模块217执行的新的编解码算法。
就另一个实例而言，远程载体可以接收来自所述PSTN的呼叫，然后经过IP网络传送它们。在默认情况下，呼叫通常处在可用的最低的QoS和最便宜的费用的状态下。当电话接通后，主叫用户可以通过在终端小键盘上输入代码(例如“##n”)来升级QoS。一旦该用户改变QoS，在通话期间(或直到QoS被降低)呼叫将被收取比较高的费用。
对主叫用户命令的监测是经由与MG207相联系的DTMF(双音多频)监视模块提供的。DTMF模块监测主叫用户的线路以获取DTMF命令。对主叫用户的线路的监测可以是持续不断的(这是资源密集型的)或在终端201小键盘输入命令前由用户调用的闪光信号(flash signal)之后。
始发端MG如何监测改变QoS的键码序列并且把接收到的键码发信号通知始发端MGC的过程已经描述了。用另一种方法，所述MGC在呼叫刚开始的时候指示MG如何处理改变QoS的键码序列(当MG检测到它的时候)。然后当MG检测到该QoS键码序列的时候，MG将执行所要求的操作而无须发信号通知MGC。
除了简单地改变使用中的编解码算法之外，始发端MG可以被指示在它正在发往收端MG的IP分组中设置一种服务类型(ToS)值。为了下述本发明的权利要求书起见，QoS应该被解释为也意味着ToS。在IP网络中的路由器能够解释所述ToS值，给某些分组以优先权，使得它们更可靠地到达所述MG。给出了前述的讲授，应该理解的是本发明应用广泛。例如在3G(第三代)数字蜂窝网，主叫者(或接收端)可以选择把通过空中接口使用的QoS升级(或降级)。通过升级，所述用户使用更多的空中资源，但是要付额外费用。通过降级，用户使用更少的空中资源，但是付的费用低。

Claims (22)

1.一种用于改变IP话音通信的QoS的方法，所述方法包括：
由主叫用户调用的网络控制器的信令，后者表明在正在进行的IP话音通信中想要改变QoS；以及
通过响应所述主叫用户调用的信令对通信进行分组或解分组(depacketization)来提供改变QoS的系统实现。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：用户可以在对通信进行分组和解分组时选择编解码算法，并且所述用户通过由控制器接收的双音多频(DTMF)命令来选择编解码算法。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：用户通过输入由控制器接收的DTMF命令、发信号通知网络控制器想要改变QoS。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：用户通信期间占用的DTMF监测器接收信号音形式的DTMF命令。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：借助于用户闪光信号(flash signal)来调用DTMF监测。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述闪光信号使DTMF监测器在用户通信期间被占用。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述DTMF监测器监测所述用户通信线路以获取在用户终端由所述用户产生的DTMF信号音。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述DTMF信号音使用户可以选择QoS。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：借助于编解码算法来实现所述QoS。
10.一种用于在正在进行的IP话音通信期间改变QoS的方法，所述方法包括以下步骤：
监测用户线路以获取由用户始发的改变QoS的请求；
接收用户改变QoS的请求；以及
把用户通信从分组的IP通信转换成非分组的话音通信。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：监视所述用户线路以获取DTMF信号音。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：控制器接收由用户产生的DTMF信号音，所述DTMF信号音代表用户想要改变QoS的请求。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：用户通信期间占用的DTMF监测器接收信号音形式的DTMF命令。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：借助于用户闪光信号来调用DTMF监测。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述闪光信号使DTMF监测器在用户通信期间被占用。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述DTMF监测器监测所述用户通信线路以获取由所述用户在用户终端产生的DTMF信号音。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述DTMF信号音使用户可以选择QoS。
18.一种用于改变IP话音通信的QoS的系统，所述系统包括：
信号监视模块，用以监测代表改变QoS的请求的用户输入信号；以及
控制器，用以实现代表改变QoS的请求的用户输入信号。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于：所述信号监视模块是DTMF监测器。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于：所述DTMF监测器在用户通信期间被占用。
21.如权利要求18所述的系统，其特征在于还包括：
对用于将经由IP网络的话音流分组化的编解码器的接入；以及
对用于将经由IP网络的话音分组进行解分组使之成为PSTN兼容的信号的编解码器的接入。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于：所述信号监视模块监视用户通信线路，以获取闪光信号特征和DTMF命令，后者为正进行的通信调用编解码器选择。
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