CN1608359A

CN1608359A - Ims业务的无线电承载业务

Info

Publication number: CN1608359A
Application number: CNA028228979A
Authority: CN
Inventors: 本诺斯特·塞伯尔
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2005-04-20
Also published as: US20030099196A1; WO2003044994A1; EP1446904B1; EP1446904A1; EP1446904A4; AU2002347457A1

Abstract

提供了一种用于通过无线电接入网(130、140)传送分组的方法和设备置。其包括识别分组的第一部分和所述分组的第二部分，并将所述第一分组与所述第二分组中的一个分类为比另一部分更重要。其可能还包括将所述分组的更重要部分和所述分组的较不重要部分有区别地传送。

Description

IMS业务的无线电承载业务

技术领域

本发明涉及多媒体业务。本发明尤其涉及多媒体业务的多个无线电承载的使用。

背景技术

第三代移动通信系统包括通用移动电信系统(UMTS)。多媒体业务将由UMTS根据第三代合作项目(3GPP)技术规范支持。

对于核心网(CN)而言，传统的电路交换网将发展为诸如基于IP的网络的现代分组交换网。由于互联网和移动应用的出现，UMTS用户能够接入电信和互联网资源。但由于IP网过去尽力提供业务，但并非以多媒体为导向，因此业务质量(QoS)是UMTS成功的关键。为了将敏锐的QoS提供给终端用户，各个节点处的网络资源可能必须被最优地使用。因此，在UMTS业务的未来资源管理将会发挥重要作用。

发明内容

本发明实施例提供了一种方法，所述方法包括识别分组的第一部分和所述分组的第二部分。所述方法还包括将所述第一部分和第二部分中的一个分类为更重要的，而另一部分分类为较不重要的。将所述分组的更重要部分与所述分组的较不重要部分有区别地传送。

所述分组可能是UDP分组，而所述分类可能基于所述UDP分组的校验和覆盖字段内的数据。另一方面，所述分组可能是RTP分组，而所述分类可能基于所述RTP分组的有效负荷类型字段内的数据。

可能使用第一无线电承载来传送所述分组的更重要部分，而使用第二无线电承载来传送所述较不重要的部分。与用于所述较不重要部分的信道编码相比，可能会使用更为强烈的信道编码传送所述更重要部分。

可能在UMTS系统处从多媒体网络接收所述分组。所述分组的第一部分和第二部分可能被经由无线电接入网传送到移动终端。

本发明的实施例还提供了一种传送分组的方法。所述方法包括使用第一无线电承载将所述分组的第一部分通过无线电接入网传送，使用第二无线电承载将所述分组的第二部分通过所述无线电接入网传送。

本发明实施例还提供了一种将分组通过无线电接入网通信的设备。所述设备包括识别所述分组的第一部分和第二部分的装置。所述结构同样使用第一无线电承载通过无线电接入网传送所述分组的第一部分，使用第二无线电承载通过所述无线电接入网传送所述分组的第二部分。

本发明的其它实施例、目的、优点和显著特征可从以下结合公开本发明优选实施例的附图进行的详细描述中显而易见。

附图说明

在结合附图阅读以下示例实施例与权利要求书时，可以更好地理解上述内容与本发明，所述附图都构成了本发明文件的一部分。尽管上文和下文中撰写与示出的内容关注于公开本发明的范例实施例，但应当明确理解的是，这仅是说明和示例性的，本发明并不仅限于此。

可参照附图描述本发明的布置和实施例，在附图中，相同参考号代表相同单元，其中，

图1是实例UMTS体系结构；

图2是实例移动终端的方框图；

图3是实例承载和QoS体系结构；

图4是实例UDP Lite标题；

图5是实例RTP标题；以及

图6是说明一种根据本发明实施例将UDP分组通过无线电接入网传送的方法的流程图。

具体实施方式

在以下的详细描述中，相同附图标记和符号用于指定不同附图内的相同、对应或类似部分。此外，可能会鉴于关于所述框图布置实施的细节很大程度取决于其内实施本发明的平台，以框图形式示出布置，以避免使本发明含糊不清。换言之，所述细节应当在本领域技术人员的学识范围内。在为描述本发明示范实施例而阐述特定细节(例如，电路、流程图)的情况下，对于本领域技术人员而言，本发明显然可在无所述特定细节或改变所述特定细节的情况下实践。最后，显然硬线电路和软件指令的不同组合可用于实施本发明的实施例。换言之，本发明并不仅限于硬件与软件的任何特定的组合。

可结合一种方法或装置来描述本发明实施例，所述方法或装置用于在移动终端(在无线电接入网内)和多媒体网络之间通信分组。这可能包括识别分组(例如UDP或RTP分组)的第一部分和所述分组的第二部分。所述第一部分和第二部分中的一个可能被分类为是更重要的。对于UDP分组而言，所述分类基于校验和覆盖字段。对于RTP字段而言，所述分类基于有效负荷类型字段。所述分组的更重要部分可能会被与所述分组的较不重要部分不同地传送(经由所述无线电接入网的空中接口)。

互联网协议(IP)多媒体子系统(IMS)可能会利用分组交换(PS)域来传输多媒体信令和承载业务。从所述移动用户的角度来看，UMTS网络是一种接入IMS的多媒体业务的网络。IP多媒体系统在以下每个技术规范内讨论：(1)3GPP TS 22.228，标题为“IP多媒体核心网子系统的业务要求”；(2)3GPP TS 23.228，标题为“IP多媒体子系统”；以及(3)3GPP TR 22.941，标题为“基于IP的多媒体业务框架”。每个所述参考文献的主题皆在此引入作为参考。

图1示出了根据一种实施方式的UMTS体系结构。其它实施方式同样是可用的。图1所示实施方式将被用于描述本发明的实施例。

其它体系结构(包括其它无线电接入网)也可被与本发明的实施例一起使用。

具体而言，图1示出了耦合到多媒体网络10(例如互联网)的UMTS 100。所述UMTS 100包括分组交换核心网110、GSM无线电接入网(GERAN)130以及UMTS无线电接入网140。所述分组交换核心网(CN)110包括耦合到所述网络10的网关GPRS支持节点(GGSN)112，以及耦合到所述GGSN 112的服务GPRS支持节点(SGSN)114。所述GERAN 130可能包括耦合到所述SGSN 114的基站控制器132，以及耦合到所述BSC 132的基站收发信台(BTS)134。所述BTS 134以已知方式与移动站(MS)150通信。同样地，所述UTRAN 140可能包括耦合到所述SGSN 114的无线电网络子系统(RNC)142，以及耦合到所述RNS 142的基站(BS)144。所述BS 144以已知方式与用户设备(UE)180通信。为了便于说明，可能会结合所述MS 150而非所述UE 180来描述实施例和实施方式。

图2示出了根据一种实施方式的示例移动站(例如所述MS 150)。其它实施方式也是可行的。所述移动站150可能包括RF天线152；RF(模拟)收发信机电路154；数字信号处理电路156；用户接口部分158(包括LCD显示屏和键盘)；控制电路162；音频接口164(包括扬声器和麦克风)；数字数据的输入/输出端口166；以及电池168。

在使用中，所述数字信号处理器电路156可能在所述控制电路162的控制之下，以若干不同模式中的一种来操作，以便选择性地将所述输入/输出端口166或音频接口164与所述RF收发信机电路154互连，从而建立话音或数据通信会话。所述数字信号处理电路156可能会执行数据格式化(例如格式化为分组、ATM信元或TDM比特流，或是格式化为帧结构)；数据加密；冗余减少编码和译码；以及其它已知功能。

所述RF收发信机电路154可能会从所述数字信号处理电路156接收输出比特流，并在RF信道上调制所述输出比特流，包括一个或多个载频上的一个或多个时隙或是CDMA系统内的一个或多个代码。

可通过UMTS(即GERAN和UTRAN)得到的IMS业务包括IMS基础多媒体业务、IMS基础话音业务以及IMS电视电话业务。其它业务同样是可能的。

所述IMS基础多媒体业务的用户能够寻址、接入并在其终端(例如所述MS 150和/或UE 180)上显示不同类型的多媒体对象。所述媒体类型可能包括实时话音、文本和视频。不同媒体的使用取决于用户设备以及支持网络的性能。这可能包括以下内容：音频下载、视频下载、音频流、视频流、通用数据文件、文本消息发送(例如SMS)、电子邮件、通用网络浏览以及多媒体消息发送。

所述IMS基础话音业务的用户能够经由所述IMS建立和接收到/从所有类型网络(在IMS、GSM、PSTN等之内)的常规类别话音呼叫。

如果用户设备(例如所述MS 150)可以支持视频部分，且兼容编译码器和所有呼叫所使用的网络都能够端到端支持所述视频部分，则所述IMS电视电话业务的用户能够建立和接收常规类别电视电话呼叫。

QoS是确定用户对于业务的满意程度的业务性能的集合效果。终端用户可能会判定其是否满意所提供的QoS。在所述网络内的各处，所述端到端业务质量(QoS)要求都必须得到满足。因此，所述网络(尤其是所述无线电接入网)的每个实体都致力于满足所述QoS要求。

可能会定义QoS体系结构(例如UMTS承载业务分层体系结构)，以确保所述端到端QoS要求。QoS要求在题为“QoS概念和体系结构”的3GPP TS 23.107以及题为“端到端QoS概念和体系结构”的3GPPTS 23.207内讨论，其内容在此引入作为参考。

图3示出了一个示例承载和QoS体系结构。其它类型的承载和QoS体系结构同样是可能的。图3示出了不同的业务层级。通过使用不同业务层级，所述QoS体系结构允许在不同的层次上，在沿着传输链的不同单元内控制所述QoS。每个单元都应当满足所述QoS要求，因为仅一个故障单元即可危及所有QoS。如技术人员已知的，承载是一种在两个所定义点之间提供QoS的业务。具体而言，承载业务是一种电信业务，其在接入点之间提供信号传输性能。所述承载业务的特征在于将一组端到端特征用于对QoS的要求，这使其与其它承载业务(例如数据速率、延迟、信息损失)区别开来。当描述和定义特定承载业务时，特定的值可能被指配给每个特征。所述承载业务是可协商的，所以可被应用灵活使用。

端到端QoS业务210有两项业务保证，即外部承载业务230和UMTS承载业务220。所述外部承载业务230管理外部网络(例如互联网)内的所述QoS，而所述UMTS承载业务220包括在UMTS网络(例如所述UMTS 100)上分配QoS的机制。所述外部承载业务230和UMTS承载业务220应当满足所述QoS要求，以保证所述端到端QoS。

所述UMTS 100作为允许业务得以提供的基础设施，并在终端(例如MS 150)移动并隐瞒IP多媒体子系统(例如网络10)时保持。如图3所示，所述UMTS承载业务220可能被分为两项业务，即无线电接入承载(RAB)业务240和核心网承载业务(CN BS)250。所述RAB业务240和CN BS业务250可反映经由蜂窝网络拓扑实现UMTS承载业务220的最佳方式。所述RAB承载业务240可能被分为两项业务，即无线电承载(RB)业务250和Iu承载业务260。

所述RAB承载业务240的分割允许所述CN 110独立于RAN(即，GERAN 130和/或UTRAN 140)所使用的无线电接入技术。所述无线电接入网可能会为所述MS 150(或UE 180)和CN 110之间的通信生成并维持无线电接入承载(RAB)。所述RAB可能会给与所述CN 110固定通信的幻觉，从而使CN 110的无线电相关方面轻松。所述RAN和CN 110可能将所述端到端QoS要求映射到Iu接口(即，Iu承载业务260)上，而所述RAN可能仅使无线电承载业务250满足无线电路径上(Uu/Um)的QoS要求。

如以下将描述，本发明实施例可能使用包括在UDP标题(或RTP标题)内的信息，以便为实时IMS业务最优化无线电接入网的无线电承载业务(例如无线电承载业务250)。将首先从RTP标题之后的UDP标题方面描述本发明实施例。

本发明实施例可能根据UDP Lite协议使用标题。UDP Lite在题为“UDP Lite协议”的IETF手稿内描述，其内容在此引入作为参考。所述UDP Lite协议与UDP类似，但指向可在有损耗的网络环境内处理部分受损的有效负荷的应用。UDP在题为“用户数据报协议”(http：//www.ietf.org/rfc/rfc0792.txt)的RFC 768内描述，其内容在此引入作为参考。

所述UDP Lite标题包括校验和覆盖字段。存储在所述校验和覆盖字段内的值是所述校验和字段所覆盖的字节数(从所述UDP Lite标题的第一字节计数)。转而言它，所述校验和覆盖字段可能充当所述UDP分组的更重要部分的指示。所述UDP分组的更重要部分可能会在用于到和来自MS 150传输的信道编码内得到更好的保护。转而言它，所述无线电接入网可能包括这样一种结构(通过软件或硬件)，其检查所述UDP Lite标题的校验和覆盖字段以确定所述UDP分组的更重要部分。当所述UDP分组被传送到MS 150(或从MS 150传送)时，与所述较不重要部分(即，不在所述校验和内的部分)相比，所述UDP分组的更重要部分可能会接收更佳的信道编码。

具体而言，图4示出了UDP Lite标题。所述UDP Lite标题的格式与典型UDP标题的不同之处在于，所述UDP长度字段被校验和覆盖字段代替。由于关于所述UDP Lite分组长度的信息可在IP伪标题的长度字段内找到，因此可实现所述替代。图4示出了源端口字段302和目的地端口字段304。这些字段在RFC-768内定义。图4还示出了校验和覆盖字段306和校验和字段308。所述校验和覆盖字段306可能是所述校验和字段308所覆盖的字节数(从所述UDP Lite标题的第一字节计数)。所述UDP Lite标题包括在所述校验和的总数内。尽管有此要求，所述校验和覆盖字段306从所述UDP Lite标题开始即以字节表示，以维持与典型UDP的兼容性。所述校验和覆盖字段内的零指示可能指示整个UDP Lite程序包都包括在所述校验和总数内。这意味着所述校验和覆盖字段306的值为零或至少为8。

所述校验和字段308是来自所述IP标题信息的伪标题的二进制反码和的16比特二进制反码，所述校验和覆盖字段306所规定的字节数(开始于所述UDP Lite标题内的第一字节)实际上以末端的零字节(如果必要)填充，已形成两字节的倍数。如果所计算的校验和为零，则其被作为全1(二进制反码算法内的等值)传送。所传送的校验和并不是全零。

本发明实施例可能使用所述UDP Lite标题的校验和覆盖字段306，以将所述UDP分组分割(划分)为两个部分，并将所分割的UDP分组经由两个不同的无线电承载传送。换言之，可能借助第一无线电承载运送(或传送)所述UDP分组的由所述校验和覆盖的部分，而借助第二无线电承载运送(或传送)所述UDP分组的未被所述校验和覆盖的部分。与所述第一无线电承载相比，所述第二无线电承载对于差错保护(和/或误差检测)的要求更为宽松。例如，与所述第二无线电承载相关的部分的信道编码可能比与所述第一无线电承载相关的信道编码弱(即，编码率可能较高)。对于所述UDP分组的所述分割可能允许使用非同等差错保护(UEP)。这可能还会增加频谱效率。

对于从RAN到MS 150的下行链路业务而言，可能在RAN(例如GERAN 130和UTRAN 140)内执行所述UDP分组的分割，而MS150将所述两个无线电承载合并在一起，以恢复原始UDP分组。对于从MS 150到RAN的上行链路业务而言，可能在MS 150内执行所述UDP分组的分割，而RAN将所述两个无线电承载合并在一起。所述两个承载可能必需是同步的。

转而言它，本发明实施例可能使用所述UDP Lite协议的属性，以将所述UDP分组解释为具有两个部分，其中一个部分比另一部分更为重要。基于此信息，可在物理层内在所述两个部分之间提供非同等差错保护，用于经由空中接口的传输(例如，到或来自所述MS 150)。因此，本发明实施例可基于所述UDP分组的校验和覆盖字段识别所述UDP分组内的两个部分。鉴于是否由所述校验和覆盖，以重要水平分类所述两个部分。所述校验和适用的部分被定义为比无校验和适用的另一部分重要。此外，在物理层内，非同等差错保护适用于两个部分。

如果所述UDP Lite协议无法得到，则所述分组的分割可能基于所述RTP分组的有效负荷类型字段(PT)。RTP分组在题为“实时协议”， http：//www.ietf.org/rfc/rfc1889.txt的RFC1889内描述，其内容在此引入作为参考。

图5示出了RFC 1889内描述的RTP标题。具体而言，所述RTP标题400包括版本字段402、填充字段404、扩展字段406、CSRC字段408、标记字段410、有效负荷类型(PT)字段412和序列号字段414。所述RTP还包括时间戳字段416、SSRC字段418和CSRC字段420。所述PT字段412识别所述RTP有效负荷格式，因而识别所述RTP分组的内容。所述信息可能用于将所述RTP分组分为所需的若干部分，并经由不同的无线电承载传送它们。与上述方式相同，一个无线电承载可能传送一个部分。

例如，为自适应多速率(AMR)定义的RTP有效负荷格式可能定义帧类型指示符。这可能将所传送的AMR帧通知给编解码器模式。根据此信息可推论出不同类别的比特位于RTP分组内的何处。基于所述不同类别可将所述RTP分组分为若干部分，并将它们置于不同的无线电承载内。这可能包括：(1)RTP标题和类别1A比特；(2)类别1B比特；以及(3)类别2比特。

然而，所述技术可能使用所述RTP有效负荷格式的先验知识。主要问题是，只要新引入的有效负荷格式在必须执行所述分割的实体内未知，就无法实现所述分割。

图6是说明执行一种根据本发明示范实施例的方法的流程图，所述方法将UDP分组通过无线电接入网络从多媒体网络传送到移动终端。其它操作和操作顺序同样在本发明范围内。具体而言，图6示出了在方框502内UMTS从多媒体网络接收UDP分组。在方框504内，所述UMTS(例如GERAN或UTRAN)可能检查所述UDP分组的校验和覆盖字段。基于此检查，在方框506内，所述UMTS可将所述UDP分组的一个部分识别(分类)为比所述UDP分组的另一部分更重要。在方框508内，所述UMTS可能使用第一无线电承载将所述第一部分经由无线电接入网传送，使用第二无线电承载将所述第二部分经由无线电接入网传送。在方框510内，所述移动终端可能将所述UDP分组的第一部分和第二部分合并。所述合并可能由数字信号处理电路156(图2)执行。本发明实施例同样适用于所述移动终端(例如数字信号处理电路156)，所述移动终端识别所述分组的更重要部分，并使用两个无线电承载将所述两个部分通过无线电接入网传送到UMTS。所述RAN然后将所述两个部分合并。

已结合一种传送分组的方法描述了本发明实施例。所述方法可能包括使用第一无线电承载将所述分组的第一部分通过无线电接入网传送，使用第二无线电承载将所述分组的第二部分通过无线电接入网传送。

本发明实施例的各个实施例和部分可被实践为软件发明，所述软件发明被以机器可读媒介的形式执行，所述机器可读媒介已在其上存储了至少一个在执行时引起机器实现本发明的指令序列。就术语“机器”而言，该术语应当构造为涵盖所有类型的机器，并非穷举的列示包括：计算机器、非计算机器、通信机器等。类似地，就术语“机器可读媒介”而言，该术语应当构造为涵盖媒介的广泛频谱，并非穷举的列示包括：磁介质(软盘、硬盘、磁带等)、光介质(CD-ROM、DVD-ROM等)等。

本技术规范内的任何对于“一个实施例”、“实施例”、“示范实施例”等的参考都意味着结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性都包括在本发明的至少一个实施例内。所述短语出现在本技术规范的不同位置，并不意味着所有都必须参考相同的实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时，本领域技术人员应当理解结合其它所述实施例也可实现所述特定特征、结构或特性。此外，为了便于理解，某些方法进程可能被描述为独立的进程；但是这些被独立描述的进程不应当必须依据其性能为顺序构造。换言之，一些进程可能能够被以备选的顺序、同时等执行。

尽管已参照本发明的若干示例性实施例描述了本发明，但应当理解的是，本领域技术人员可设计出在本发明原理的精神和范围内的许多其它修改和实施例。尤其是在并不背离本发明精神的情况下，可能会在以上公开、附图和所附权利要求书的范围内，对主题组合实施方式的部件部分和/或装置做出合理的改变和修改。除了部件部分和/或装置的改变和修改之外，其它备选使用对于本领域技术人员也是显而易见的。

Claims

1、一种方法，包括：

识别分组的第一部分以及所述分组的第二部分；

将所述第一部分与所述第二部分中的一个分类为更重要的，并将所述另一部分分类为较不重要的；以及

将所述分组的更重要部分和所述分组的较不重要部分有区别地传送。

2、根据权利要求1的方法，其中所述分组包括UDP分组。

3、根据权利要求2的方法，其中所述分类基于所述UDP分组的校验和覆盖字段内的数据。

4、根据权利要求1的方法，其中所述传送包括使用第一无线电承载来传送所述更重要部分，以及使用第二无线电承载传送所述较不重要部分。

5、根据权利要求4的方法，其中所述传送还包括：使用较用于所述较不重要部分的信道编码而言更强的信道编码来传送所述更重要部分。

6、根据权利要求1的方法，其中所述分组包括RTP分组。

7、根据权利要求6的方法，其中所述分类基于所述RTP分组的有效负荷类型字段内的数据。

8、根据权利要求1的方法，还包括从多媒体网络接收所述分组。

9、根据权利要求8的方法，其中所述分组是在UMTS系统内接收的。

10、根据权利要求9的方法，其中所述分组的第一部分和所述第二部分被经由无线电接入网传送到移动终端。

11、一种用于传送分组的方法，包括：

使用第一无线电承载通过无线电接入网传送所述分组的第一部分；以及

使用第二无线电承载通过所述无线电接入网传送所述分组的第二部分。

12、根据权利要求11的方法，其中所述分组包括UDP分组。

13、根据权利要求12的方法，还包括基于所述UDP分组的校验和覆盖字段内的数据来确定所述第一部分和所述第二部分。

14、根据权利要求11的方法，其中传送所述第一部分包括使用第一类型信道编码来传送所述第一部分，而传送所述第二部分包括使用第二类型信道编码来传送所述第二部分，所述第一类型信道编码强于所述第二类型信道编码。

15、根据权利要求11的方法，其中所述分组包括RTP分组。

16、根据权利要求15的方法，还包括基于所述RTP分组的有效负荷类型字段内的数据来确定所述第一部分和所述第二部分。

17、根据权利要求11的方法，还包括从多媒体网络接收分组。

18、一种用于通信分组的设备，所述设备包括识别所述分组的第一部分和所述分组的第二部分的装置，以及使用第一无线电承载通过无线电接入网传送所述分组的第一部分，并使用第二无线电承载通过所述无线电接入网传送所述分组的第二部分的装置。

19、根据权利要求18的设备，其中所述装置被设置在移动终端内。

20、根据权利要求18的设备，其中所述装置被设置在所述无线电接入网内，以将所述第一部分和所述第二部分传送到移动终端。